JP2001016806A - モータのコア及びそれを用いたモータ - Google Patents

モータのコア及びそれを用いたモータ

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JP2001016806A
JP2001016806A JP11182866A JP18286699A JP2001016806A JP 2001016806 A JP2001016806 A JP 2001016806A JP 11182866 A JP11182866 A JP 11182866A JP 18286699 A JP18286699 A JP 18286699A JP 2001016806 A JP2001016806 A JP 2001016806A
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報機器、映像・音響機器、または産業機器
等に用いられるモータにおいて、コギングトルクの低減
を目的とする。 【解決手段】 基本形状となるコアのスロットの開角を
電気角で80〜95°または20〜35°に設定するこ
とにより、発生するコギングトルクの周期を基本コギン
グトルク周期の2分の1の周期とした上で、同一モータ
内で基本コギングトルク周期の4分の1のズレを設ける
ことにより、結果として発生するコギングトルクの周期
を基本コギングトルク周期の4分の1にまで小さくし、
コギングトルクの絶対値も非常に小さいモータを提供す
ることができる。さらに、このコアに基本コギングトル
ク周期の2分の1以下角度のスキュー着磁を併用するこ
とにより、効率の低下を最小限に留めながら、コギング
トルクを効果的に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報機器、映像・
音響機器、または産業機器等に用いられるモータに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、情報機器または映像・音響機器等
に使用されているモータは、DVD、HDDに代表され
るように、機器の高密度記録化が進み、これらの機器に
使用されるモータについても、より回転精度の高いモー
タに対する要求が高まってきている。またこれらの機器
を製造する機器に使用されるモータに関しても、機器の
精度に合わせて、回転精度を高める要求が高まりつつあ
る。
【0003】モータの回転精度を悪化させる要因として
は、第一にモータのマグネットとコアの磁気吸引力の変
化に起因するコギングトルク、第二に通電電流により発
生するトルクの脈動、第三に軸受内でシャフトが振れ回
ることに起因する不定期な振動等があげられるが、本発
明は、このうち特にコギングトルクの低減に関するもの
である。
【0004】従来、コアの平面形状を工夫することによ
りコギングトルクの低減を図る技術としては、特開平4
−304151号公報、または本発明と同一出願人の特
開平9−163649号公報、特開平9−285047
号公報記載の技術が開示されている。
【0005】図52に従来技術特開平4−304151
号公報記載のモータの構造を示す。
【0006】図52において鉄心は突極先端部U1、U
2、V1、V2、W1、W2及びマグネット2各磁極の
位置関係をそれぞれ異なる角度だけずらすことにより、
コギングトルクを低減したものである。
【0007】また、コアの平面形状ではなく軸方向に形
状を変化させることによりコギングトルクの低減を図る
技術としては、特開平2−254954号公報、特開平
3−3622号公報記載の技術が開示されている。
【0008】図53に従来技術特開平2−254954
号公報記載のスロットモータの構造を示す。
【0009】図53において円筒状コア1は、上部コア
1aと下部コア1bに区分され、上下のコアとマグネッ
トの位置関係を異ならせることにより、上下のコギング
トルクが相殺し合いコギングトルクが低減されるもので
ある。
【0010】図54にもう一例の従来技術の特開平3−
3622号公報記載の回転電機の電機子の構造を示す。
【0011】図54において、積層コア1は、突極の開
角が異なるコアを軸方向に積層して構成することによ
り、コギングトルクを打ち消し合わせ、コギングトルク
を低減するものである。
【0012】また、コアの形状ではなくマグネットの着
磁を工夫することよりコギングトルクの低減を図る技術
としては、特許第2588661号公報記載の技術が開
示されている。
【0013】図55に従来技術特許第2588661号
公報記載のブラシレスモータの構造を示す。
【0014】図55においてリング状マグネット2の極
数が4n、ステータコアの極数が3nである4:3構造
とし、ロータマグネット2の磁極のスキュー角度θ2を
(30°/n)×0.8≦θ2≦(30°/n)×1.
2としたものであり、コギングトルクや誘起電圧の歪み
率を小さくできる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記技術
は以下に示すような問題点を有している。
【0016】まず、上記技術のうち、コア形状によって
コギングトルクを低減する技術は、いずれもコギングト
ルク低減にはある程度の効果が期待できるものの、いず
れもコギングトルクを完全に無くすには至らず、結果的
には、コアのスロット数と界磁極数の最小公倍数によっ
て定まる基本コギングトルク周期の2分の1の周期のコ
ギングトルクを発生させるまでに留まっている。
【0017】一方、着磁にスキューを設ける技術は、十
分なコギングトルク低減効果を得るためには、着磁に大
きなスキュー角度を必要とするため、無効磁束が多く発
生し、モータ効率の低下及び鉄損の増加等、性能上の悪
影響を及ぼす、また、着磁または、モータ組立精度の影
響が大きく、モータ特性が安定しない等の問題点を有し
ていた。
【0018】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、コアの基本形状により、発生するコギン
グトルクの周期を、コア突極と界磁極数の最小公倍数に
よって定まる基本コギングトルク周期の4分の1以下の
周期にし、コギングトルクの絶対値も極めて小さくする
ことを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、基本形状となるコアのスロットの開角を電
気角でα(80〜95°)またはβ(20〜35°)に
設定することにより、発生するコギングトルクの周期を
基本コギングトルク周期の2分の1の周期とした上で、
同一モータ内で基本コギングトルク周期の4分の1のズ
レを設けることにより、同一モータ内で、コギングトル
クをキャンセルさせ、結果として発生するコギングトル
クの周期を基本コギングトルク周期の4分の1にまで小
さくし、コギングトルクの絶対値も極めて小さくするこ
とができる。
【0020】さらに前記コア形状に、従来技術の半分以
下のスキュー角度の着磁を組み合わせることにより、モ
ータ効率の低下を最低限に留めながらコギングトルクを
さらに低減することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
N、S極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からな
り、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方
を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、
前記界磁極数2m、コアスロット数6n(m、nは整
数)として、コアのスロット開角を電気角α(80〜9
5°)(機械角80/m〜95/m°)または電気角β
(20〜35°)(機械角20/m〜35/m°)とし
たコア形状に構成したことを特徴とするモータのコア
で、モータのコギングトルクを低減できる。
【0022】請求項2記載の発明は、N、S極の界磁を
有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と
対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させ
るように構成したモータにおいて、前記界磁極数2m、
コアスロット数6n(m、nは整数)として、コアのス
ロット開角を電気角α(80〜95°)(機械角80/
m〜95/m°)または電気角β(20〜35°)(機
械角20/m〜35/m°)としたコア形状を基本形状
として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期4
分の1周期分の角度(機械角90/k°[kは2mと6
nの最小公倍数])ずらした2つのコア形状を適時組み
合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコア
で、モータのコギングトルクを低減できる。
【0023】請求項3記載の発明は、前記界磁極数と前
記コアスロット数は、4:3構造であって、前記コア
は、突極先端部の開角を電気角γ(145〜160°)
(機械角145/m〜160/m°)一定とし、片側半
分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の
8分の1周期分の角度(機械角45/k°[kは2mと
6nの最小公倍数])ずらし、反対側半分の突極先端部
は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項2
記載のモータのコアで、請求項2の実施形態の1例を示
したものである。
【0024】請求項4記載の発明は、前記界磁極数と前
記コアスロット数は、4:3構造であって、前記コア
は、突極先端部の開角を電気角δ(205〜220°)
(機械角205/m〜220/m°)一定とし、片側半
分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の
8分の1周期分の角度(機械角45/k°[kは2mと
6nの最小公倍数])ずらし、反対側半分の突極先端部
は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項2
記載のモータのコアで、請求項2の実施形態の1例を示
したものである。
【0025】請求項5記載の発明は、前記コアは、スロ
ットの開角を電気角α(80〜95°)(機械角80/
m〜95/m°)一定とし、片側半分のスロットは時計
方向に基本コギングトルク周期の8分の1周期分の角度
(機械角45/k°[kは2mと6nの最小公倍数])
ずらし、反対側半分のスロットは、反時計方向に同じ角
度ずらした形状とした請求項2記載のモータのコアで、
請求項2の実施形態の1例を示したものである。
【0026】請求項6記載の発明は、前記コアは、スロ
ットの開角を電気角β(20〜35°)(機械角20/
m〜35/m°)一定とし、片側半分のスロットは時計
方向に基本コギングトルク周期の8分の1周期分の角度
(機械角45/k°[kは2mと6nの最小公倍数])
ずらし、反対側半分のスロットは、反時計方向に同じ角
度ずらした形状とした請求項2記載のモータのコアで、
請求項2の実施形態の1例を示したものである。
【0027】請求項7記載の発明は、前記コアは、スロ
ットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角α
(80〜95°)−基本コギングトルク周期の4分の1
周期分の角度(機械角α/m−90/k°[kは2mと
6nの最小公倍数])のスロットと、電気角α(80〜
95°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分の
角度(機械角α/m+90/k°)のスロットが交互に
繰り返される形状とした請求項2記載のモータのコア
で、請求項2の実施形態の1例を示したものである。
【0028】請求項8記載の発明は、前記コアは、スロ
ットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角β
(20〜35°)−基本コギングトルク周期の4分の1
周期分の角度(機械角β/m−90/k°[kは2mと
6nの最小公倍数])のスロットと、電気角β(20〜
35°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分の
角度(機械角β/m+90/k°)のスロットが交互に
繰り返される形状とした請求項2記載のモータのコア
で、請求項2の実施形態の1例を示したものである。
【0029】請求項9記載の発明は、前記界磁極数と前
記コアスロット数は、4:3構造であって、前記コア
は、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開
角が電気角γ(145〜160°)−基本コギングトル
ク周期の4分の1周期分の角度(機械角γ/m−90/
k°[kは2mと6nの最小公倍数])のスロットと、
電気角γ(145〜160°)+基本コギングトルク周
期の4分の1周期分の角度(機械角γ/m+90/k
°)の突極が交互に繰り返される形状とした請求項2記
載のモータのコアで、請求項2の実施形態の1例を示し
たものである。
【0030】請求項10記載の発明は、前記界磁極数と
前記コアスロット数は、4:3構造であって、前記コア
は、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開
角が電気角δ(205〜220°)−基本コギングトル
ク周期の4分の1周期分の角度(機械角δ/m−90/
k°[kは2mと6nの最小公倍数])のスロットと、
電気角δ(205〜220°)+基本コギングトルク周
期の4分の1周期分の角度(機械角δ/m+90/k
°)の突極が交互に繰り返される形状とした請求項2記
載のモータのコアで、請求項2の実施形態の1例を示し
たものである。
【0031】請求項11記載の発明は、前記界磁極数と
前記コアスロット数は、4:3構造であって、前記コア
は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極
先端部の開角が電気角γ(145〜160°)−基本コ
ギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械角γ/
m−90/k°[kは2mと6nの最小公倍数])で、
もう半分の突極先端部の開角が電気角γ(145〜16
0°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角
度(機械角γ/m+90/k°)の形状とした請求項2
記載のモータのコアで、請求項2の実施形態の1例を示
したものである。
【0032】請求項12記載の発明は、前記界磁極数と
前記コアスロット数は、4:3構造であって、前記コア
は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極
先端部の開角が電気角γ(205〜220°)−基本コ
ギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械角γ/
m−90/k°[kは2mと6nの最小公倍数])で、
もう半分の突極先端部の開角が電気角γ(205〜22
0°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角
度(機械角γ/m+90/k°)の形状とした請求項2
記載のモータのコアで、請求項2の実施形態の1例を示
したものである。
【0033】請求項13記載の発明は、前記コアは、ス
ロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開
角が電気角α(80〜95°)−基本コギングトルク周
期の4分の1周期分の角度(機械角α/m−90/k°
[kは2mと6nの最小公倍数])で、もう半分のスロ
ットの開角が電気角α(80〜95°)+基本コギング
トルク周期の4分の1周期分の角度(機械角α/m+9
0/k°)の形状とした請求項2記載のモータのコア
で、請求項2の実施形態の1例を示したものである。
【0034】請求項14記載の発明は、前記コアは、ス
ロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開
角が電気角β(20〜35°)−基本コギングトルク周
期の4分の1周期分の角度(機械角β/m−90/k°
[kは2mと6nの最小公倍数])で、もう半分のスロ
ットの開角が電気角β(20〜35°)+基本コギング
トルク周期の4分の1周期分の角度(機械角β/m+9
0/k°)の形状とした請求項2記載のモータのコア
で、請求項2の実施形態の1例を示したものである。
【0035】請求項15記載の発明は、N、S極の界磁
を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段
と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転さ
せるように構成したモータにおいて、前記界磁極数2
m、コアスロット数3n(m、nは整数)の場合は、ス
ロットの開角を電気角α(80〜95°)(機械角α/
m°)または電気角β(20〜35°)(機械角β/m
°)としたコア形状を基本形状として、スロットの位置
を、基本コギングトルク周期6分の1周期分の角度(機
械角60/k°[kは2mと3nの最小公倍数])づつ
ずらした3つのコア形状を適時組み合わせた形状に構成
したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギン
グトルクを低減できる。
【0036】請求項16記載の発明は、N、S極の界磁
を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段
と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転さ
せるように構成したモータにおいて、前記界磁極数2
m、コアスロット数3n(m、nは整数、n≧4)の場
合は、コアのスロット開角を電気角α(80〜95°)
(機械角α/m°)または電気角β(20〜35°)
(機械角β/m°)としたコア形状を基本形状として、
スロットの位置を、基本コギングトルク周期2n分の1
周期分角度(機械角180/(n・k)°[kは2mと
3nの最小公倍数])づつずらしたn個のコア形状を適
時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータ
のコアで、モータのコギングトルクをさらに低減でき
る。
【0037】請求項17記載の発明は、N、S極の界磁
を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段
と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転さ
せるように構成したモータにおいて、前記界磁極数2
m、コアスロット数3n(m、nは整数)として、コア
のスロット開角を電気角α(80〜95°)(機械角α
/m°)または電気角β(20〜35°)(機械角β/
m°)としたコア形状を基本形状として、スロットの位
置を、基本コギングトルク周期4分の1周期分の角度
(機械角90/k°[kは2mと3nの最小公倍数])
ずらした2つのコア形状を平面及び軸方向に適時組み合
わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコア
で、モータのコギングトルクを低減できる。
【0038】請求項18記載の発明は、前記コアは、軸
方向に2つの平面形状を有し、スロットの開角を電気角
α(80〜95°)(機械角α/m°)一定とし、上側
半分の突極先端部は周方向に基本コギングトルク周期の
8分の1周期分の角度(機械角45/k°[kは2mと
3nの最小公倍数])ずらし、下側半分の突極先端部
は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項1
7記載のモータのコアで、請求項17の実施形態の1例
を示したものである。
【0039】請求項19記載の発明は、前記コアは、軸
方向に2つの平面形状を有し、スロットの開角を電気角
β(20〜35°)(機械角β/m°)一定とし、上側
半分の突極先端部は周方向に基本コギングトルク周期の
8分の1周期分の角度(機械角45/k°[kは2mと
3nの最小公倍数])ずらし、下側半分の突極先端部
は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項1
7記載のモータのコアで、請求項17の実施形態の1例
を示したものである。
【0040】請求項20記載の発明は、前記コアは、軸
方向に2つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの
ピッチは一定として、スロットの開角が電気角α(80
〜95°)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分
の角度(機械角α/m−90/k°[kは2mと3nの
最小公倍数])のスロットと、電気角α(80〜95
°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度
(機械角α/m+90/k°)のスロットが交互に繰り
返される形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反
対向きに折り返した形状とした請求項17記載のモータ
のコアで、請求項17の実施形態の1例を示したもので
ある。
【0041】請求項21記載の発明は、前記コアは、軸
方向に2つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの
ピッチは一定として、スロットの開角が電気角β(20
〜35°)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分
の角度(機械角β/m−90/k°[kは2mと3nの
最小公倍数])のスロットと、電気角β(20〜35
°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度
(機械角β/m+90/k°)のスロットが交互に繰り
返される形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反
対向きに折り返した形状とした請求項17記載のモータ
のコアで、請求項17の実施形態の1例を示したもので
ある。
【0042】請求項22記載の発明は、前記コアは、軸
方向に2つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの
開角を電気角α(80〜95°)(機械角α/m°)一
定とし、スロットのピッチが、360°をスロット数で
割った角度+基本コギングトルク周期の4分の1周期分
の角度のスロット(機械角120/n+90/k°[k
は2mと3nの最小公倍数])と、スロットのピッチ
が、360°をスロット数で割った角度−基本コギング
トルク周期の4分の1周期分の角度のスロット(機械角
120/m−90/k°[kは2mと3nの最小公倍
数])とが交互に繰り返す形状とし、下側半分は上側半
分の形状を上下反対向きに折り返した形状とした請求項
17記載のモータのコアで、請求項17の実施形態の1
例を示したものである。
【0043】請求項23記載の発明は、前記コアは、軸
方向に2つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの
開角を電気角β(20〜35°)(機械角β/m°)一
定とし、スロットのピッチが、360°をスロット数で
割った角度+基本コギングトルク周期の4分の1周期分
の角度のスロット(機械角120/n+90/k°[k
は2mと3nの最小公倍数])と、スロットのピッチ
が、360°をスロット数で割った角度−基本コギング
トルク周期の4分の1周期分の角度のスロット(機械角
120/m−90/k°[kは2mと3nの最小公倍
数])とが交互に繰り返す形状とし、下側半分は上側半
分の形状を上下反対向きに折り返した形状とした請求項
17記載のモータのコアで、請求項17の実施形態の1
例を示したものである。
【0044】請求項24記載の発明は、前記界磁極数と
前記コアスロット数は、4:3構造であって、前記コア
は、軸方向に2つの平面形状を有し、上側半分は、突極
先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の
開角が電気角γ(145〜160°)−基本コギングト
ルク周期の4分の1周期分の角度(機械角γ/m−90
/k°[kは2mと3nの最小公倍数])で、もう半分
の突極先端部の開角が電気角γ(145〜160°)+
基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械
角γ/m+90/k°)の形状とし、下側半分は上側半
分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項
17記載のモータのコアで、請求項17の実施形態の1
例を示したものである。
【0045】請求項25記載の発明は、前記界磁極数と
前記コアスロット数は、4:3構造であって、前記コア
は、軸方向に2つの平面形状を有し、上側半分は、突極
先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の
開角が電気角δ(205〜220°)−基本コギングト
ルク周期の4分の1周期分の角度(機械角δ/m−90
/k°[kは2mと3nの最小公倍数])で、もう半分
の突極先端部の開角が電気角δ(205〜220°)+
基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械
角δ/m+90/k°)の形状とし、下側半分は上側半
分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項
17記載のモータのコアで、請求項17の実施形態の1
例を示したものである。
【0046】請求項26記載の発明は、前記コアは、軸
方向に2つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの
ピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気
角α(80〜95°)−基本コギングトルク周期の4分
の1周期分の角度(機械角α/m−90/k°[kは2
mと3nの最小公倍数])で、もう半分のスロットの開
角が電気角α(80〜95°)+基本コギングトルク周
期の4分の1周期分の角度(機械角α/m+90/k
°)の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対
向きに折り返した形状とした請求項17記載のモータの
コアで、請求項17の実施形態の1例を示したものであ
る。
【0047】請求項27記載の発明は、前記コアは、軸
方向に2つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの
ピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気
角β(20〜35°)−基本コギングトルク周期の4分
の1周期分の角度(機械角β/m−90/k°[kは2
mと3nの最小公倍数])で、もう半分のスロットの開
角が電気角β(20〜35°)+基本コギングトルク周
期の4分の1周期分の角度(機械角20/m+90/k
°〜35/m+90/k°)の形状とし、下側半分は上
側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請
求項17記載のモータのコアで、請求項17の実施形態
の1例を示したものである。
【0048】請求項28記載の発明は、N、S極の界磁
を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段
と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転さ
せるように構成したモータにおいて、前記コアは、上、
中、下3段に構成され、コアの突極巻線部は、上段及び
下段部の突極巻線部の幅が中段部の突極巻線部の幅より
細く形成されていること特徴とするモータのコアで、モ
ータの体積効率を向上できる。
【0049】請求項29記載の発明は、前記界磁極数4
m、コアスロット数3m(mは整数)の場合は、上段及
び下段部のコア形状は同一で、突極先端部のピッチを一
定として、突極先端部の開角が電気角γ(145〜16
0°)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角
度(機械角γ/m−90/k°[kは2mと3mの最小
公倍数])で、中段部のコア形状は、突極先端部ピッチ
を一定として、突極先端部の開角が電気角γ(145〜
160°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分
の角度(機械角γ/m+90/k°)の形状とした請求
項28記載のモータのコアで、モータのコギングトルク
を低減できる。
【0050】請求項30記載の発明は、前記界磁極数4
m、コアスロット数3m(mは整数)の場合は、上段及
び下段部のコア形状は同一で、突極先端部のピッチを一
定として、突極先端部の開角が電気角δ(205〜22
0°)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角
度(機械角δ/m−90/k°[kは2mと3mの最小
公倍数])で、中段部のコア形状は、突極先端部ピッチ
を一定として、突極先端部の開角が電気角δ(205〜
220°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分
の角度(機械角δ/m+90/k°)の形状とした請求
項28記載のモータのコアで、モータのコギングトルク
を低減できる。
【0051】請求項31記載の発明は、前記コアは、隣
り合わない複数の突極を、内周の略円環部で一体に結合
した、複数のコアに分割して構成したことを特徴とする
請求項17から30いずれか1項に記載のモータのコア
で、モータの体積効率を向上できる。
【0052】請求項32記載の発明は、前記コアは、同
一の形状の2つのコアに分割して構成したことを特徴と
する請求項31記載のモータのコアで、コアの製造コス
トを抑えることができる。
【0053】請求項33記載の発明は、N、S極の界磁
を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段
と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転さ
せるように構成したモータにおいて、前記界磁極数2
m、コアスロット数3n(m、nは整数)の場合は、コ
アのスロット開角を電気角α(80〜95°)(機械角
α/m°)または電気角β(20〜35°)(機械角β
/m°)としたコア形状を基本形状として、スロットの
位置を、基本コギングトルク周期2j分の1(jは3以
上の整数)周期分角度(機械角180/(j・k)°
[kは2mと3nの最小公倍数])づつずらしたj個の
コア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状に構
成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギ
ングトルクを低減できる。
【0054】請求項34記載の発明は、前記コアは、磁
性材料の薄板を積層して構成したことを特徴とする請求
項2から33いずれか1項に記載のモータのコアで、コ
アの製造方法を示したものである。
【0055】請求項35記載の発明は、前記請求項2か
ら34いずれか1項に記載のコアを具備するモータで、
モータの回転精度が向上できる。
【0056】請求項36記載の発明は、前記界磁手段が
マグネットであり、前記マグネット磁極数2m、コアス
ロット数3n(m、nは整数)の場合、中心角で200
/k°(kは2m、3nの最小公倍数)以下のスキュー
角で着磁を行った請求項35記載のモータで、モータの
効率低下を最小限に留めながら、コギングトルクをさら
に低減できる。
【0057】請求項37記載の発明は、前記マグネット
磁極数2m、コアスロット数3n(m、nは整数)の場
合、中心角で80/k〜100/k°(kは2m、3n
の最小公倍数)のスキュー角で着磁を行った請求項36
記載のモータで効率とコギングトルクの低減とを両立さ
せる条件を示したものである。
【0058】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
【0059】(実施例1)図1(a)、(b)、(c)
は、モータのコア1と、界磁手段であるマグネット2の
関係を示している。マグネット2には、N、S極が等ピ
ッチで交互に8極着磁されており、コア1のスロット3
は6ヶ所均等に設けられた構成となっている。
【0060】図1(a)、(b)、(c)で異なる部分
は、コア1に設けられたスロット3開口部のコア中心に
対する角度(以後スロットの開角と称する)のみであ
り、図1(a)では機械角15°(電気角で60°)、
図1(b)では機械角22.5°(電気角で90°)、
図1(c)では機械角30°(電気角で120°)とそ
れぞれ段階的に開角が大きくなるように設定されてい
る。
【0061】ここで、コア1に対してマグネット2が相
対的に回転すると、コア1とマグネット2間の吸引力が
周期的に変化し、コア1及びマグネット2にはコギング
トルクと呼ばれるトルク脈動が発生する。
【0062】図2(a)、(b)、(c)は図1
(a)、(b)、(c)それぞれに発生するコギングト
ルクの波形を示している。
【0063】図2(a)に示すとおり、コギングトルク
は1回転に24回のくり返し波形となっている。これは
コアスロット数とマグネット磁極数の最小公倍数に一致
する。これはこのモータに限ったことではなく、同様に
通常のモータではコアのスロット数とマグネット磁極数
の最小公倍数に一致した周期のコギングトルクが発生す
るのが一般的である。(以後この周期を基本コギングト
ルク周期と呼ぶ)また、図2(c)のスロット3の開角
を大きくした場合では、コギングトルクの周期及び絶対
値は図2(a)の場合とほぼ等しいものの、コギングト
ルクの位相が正反対の波形となっている。
【0064】一方、図2(b)のスロット3の開角を電
気角で90°にした場合は、コギングトルクの周期が基
本コギングトルク周期の2倍の周波数のコギングトルク
が発生しているとともに、絶対値自体も大幅に小さくな
っている。
【0065】この理由について、図3、図4を用いて説
明する。
【0066】分かりやすくするために、マグネット2の
磁極のN極とS極の切り替え部分がコアスロット3のエ
ッジ部3eに差し掛かった状態を考える。
【0067】図3に示したようにマグネット2の磁極切
り替え部分に差し掛かると、マグネット2とコア1の間
の磁気エネルギが変化し図4(a)に示すようなトルク
が発生する。この波形はスロット3のエッジ部3eと磁
極切り替え部分が一致する近辺でゼロとなる波形であ
る。
【0068】この際スロットの逆側のエッジ部3fでも
同様に、スロット3のエッジ部3fと磁極切り替え部分
が一致する位置の近辺でゼロとなる波形のトルクが発生
する。波形は、図4(b)に示したとおり先のトルクと
点対称な波形となる。ここでスロット3の開角を電気角
で90°に設定すると、スロット3の両側のエッジ部3
e、3fで発生するトルクの位相が180°異なる形と
なり、両者のトルクがキャンセルされることにより、一
つのスロット3では、図4(c)に示すように、3次成
分が完全に除去されたトルクとなる。
【0069】結果的にモータ全体で見ると、1次、2
次、4次、5次成分は他のスロットで発生する位相が電
気角で120°づつずれたトルクによりキャンセルされ
るために、図4(d)に示すように、6次以上の成分の
トルクが現れ、結果的には基本コギングトルク周期の2
分の1の周期のコギングトルクが発生する形となるとと
もに、コギングトルクの絶対値も小さく収まる。
【0070】なお、上記実施例は、スロット3の開角が
電気角で90°の場合が最小となることを示したが、同
様に、スロットの開角が電気角で30°の場合にも、ス
ロットの両エッジで位相が60°異なるトルクが発生す
るために、スロットで発生するコギングトルクの3次成
分が除去され、同様の現象が発生する。
【0071】さらに、上記実施例は、スロットの開角が
90°でコギングトルクが最小になることを示したが、
90°から角度がある程度前後した場合を考えると、ス
ロットの開角を電気角で80°または100°とした場
合は、スロットで発生するコギングトルクの3次成分は
50%除去され、スロットの開角を電気角で85°また
は95°とした場合は、スロットで発生するコギングト
ルクの3次成分は74%除去される状態となり、実用的
な性能を得るためには、スロットで発生するコギングト
ルクの3次成分が約4分の1以下となる85〜95°に
設定することにより、コギングトルクの基本周期成分が
大幅に低減され、コギングトルクを小さく抑えることが
できる。
【0072】また、突極先端部4の形状が図5(a)、
(b)、(c)のように非真円状に形成した場合、ある
いは、コアの磁気飽和等の影響を考慮した場合は、磁気
特性上はスロットの開角が広がった状態に近い条件とな
り、スロット3の開角θが若干(電気角にして5°前
後)小さい場合にコギングトルクが最小となる現象が発
生する場合がある。
【0073】従って、一般的にはマグネット磁極数、コ
アスロット数には関係なくスロットの開角を電気角で8
0〜95°または20〜35°の間の適切な角度に設定
することにより、基本コギングトルク周期の2分の1の
周期のコギングトルクが発生し、コギングトルクの絶対
値も小さく抑えることができる。
【0074】(実施例2)以下の実施例は、この元々コ
ギングトルクが小さく、かつ基本コギングトルク周期の
2分の1の周期のコギングトルクが発生するコア形状を
基本形状として、さらにコギングトルクを小さくするた
めの手法を示す。
【0075】図6(a)は本実施例2のコア形状を示し
ている。
【0076】図6(a)においてコア1は、突極先端部
の開角を機械角で37.5°(電気角150°)一定と
し、片側半分の突極先端部4aは時計方向に1.875
°(基本コギングトルク周期の8分の1)ずらし、反対
側半分の突極先端部4bは、反時計方向に1.875°
ずらした形状に形成されている。
【0077】このコア1は、下記に示す考え方を元に構
成されている。
【0078】図6(b)は、スロット3の開角を電気角
で90°にすると共に、突極先端部4の位置を反時計方
向に1.875°(基本コギングトルク周期の8分の
1)だけずらしたコア5である。このコア5は基本形状
と突極先端部4の形状が若干異なるが、コギングトルク
に関しては、図7(a)の実線で示すとおり、位相が若
干異なる以外基本形状と全く同様である。
【0079】図6(c)は、スロット3の開角を電気角
で90°にすると共に、突極先端部4の位置を時計方向
に1.875°だけずらしたコア6である。このコア6
も、コギングトルクに関しては、図7(b)の実線で示
すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様で
ある。
【0080】これら2つのコア5、6に発生するコギン
グトルクは、絶対値が等しく位相が180°(機械角で
3.75°、基本コギングトルク周期の4分の1)異な
っている。
【0081】本実施例のコア1ではこの図6(b)、
(c)のコア5、6の形状を斜線部分半分づつ組み合わ
せた形状としている。図6(b)の斜線部分とその他の
部分は、マグネットとの位置関係が等しく、斜線部分で
発生するコギングトルクは、図7(a)の破線で示すと
おり、全体の場合に比較して絶対値が半分で位相が等し
いコギングトルクとなる。これは、図6(c)のコア形
状に関しても同様である。これらの合成形状である本実
施例のコア1は両者のコギングトルクが打ち消し合うた
め、コギングトルクの奇数次成分がキャンセルされ、図
7(c)に示すとおり、コギングトルク波形が1回転に
つき96回の繰り返し波形となり、周期が基本形状の2
分の1(基本コギングトルク周期の4分の1)の周期と
なると共に、絶対値も基本形状の2分の1未満になる。
【0082】上記構成によりコギングトルクの周期が通
常の場合の4分の1以下の周期で、コギングトルクの絶
対値も極めて小さくなり、従来技術特開平4−3041
51号公報等に記載の技術と比較してもコギングトルク
の周期が2分の1で、絶対値も2分の1未満に低減でき
る。
【0083】(実施例3)図8(a)は本実施例3のコ
ア形状を示している。
【0084】図8(a)においてコア1に設けられたス
ロットの開角を電気角90°一定とし、片側半分のスロ
ット3aは時計方向に1.875°(基本コギングトル
ク周期の8分の1)ずらし、反対側半分のスロット3b
は、反時計方向に1.875°ずらした形状に形成され
ている。
【0085】この形状は、一見実施例1の形状とは異な
るものの、全く同様コギングトルクの位相が180°異
なる図8(b)、(c)のコア5、6の形状を半分ずつ
組み合わせて構成されたものであり、実施例2と全く同
じ効果がある。
【0086】(実施例4)図9(a)は本実施例4のコ
ア形状を示している。
【0087】図9(a)において、コア1のスロットの
ピッチは一定として、スロットの開角が18.75°
(電気角90°−基本コギングトルク周期の4分の1)
のスロット3aと、26.25°(電気角90°+基本
コギングトルク周期の4分の1)のスロット3bが交互
に繰り返される形状としている。
【0088】この形状も上記実施例2、3と同様図9
(b)、(c)のコア5、6の形状の組み合せ方を変え
たものである。
【0089】また、本実施例4のコア1の形状は、特開
平4−304151号公報等に記載の技術に近い形状を
しているが、本発明のコア1の突極先端部4とマグネッ
トの位置関係のずれは、特開平4−304151号公報
等に記載の技術の半分であり、基本形状に対しての効率
低下も最小限度に抑えながら、コギングトルクの絶対値
も2分の1未満にすることができる。
【0090】(実施例5)図10(a)は本実施例5の
コア形状を示している。
【0091】図10(a)において、コア1の突極先端
部のピッチは一定として、突極先端部の開角が33.7
5°(電気角150°−基本コギングトルク周期の4分
の1)の突極4aと、41.25°(電気角150°+
基本コギングトルク周期の4分の1)の突極4bが交互
に繰り返される形状としている。
【0092】この形状も上記実施例2、3と同様図10
(b)、(c)のコア5、6の形状の組み合せ方を変え
たものである。
【0093】上記実施例4、5のコア形状は、前記実施
例2、3のコア形状に比較して、コア形状の左右の対称
性が高いために、組み立てる際に方向性の影響が少な
く、量産する際には有利な形状であり、同時に、左右の
磁気バランスに優れるため、回転精度を高めるのに有利
な形状である。
【0094】(実施例6)図11(a)は本実施例6の
コア形状を示している。
【0095】図11(a)において、コア1の突極先端
部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部4aの
開角が33.75°(電気角150°−基本コギングト
ルク周期の4分の1)で、もう半分の突極先端部4bの
開角が41.25°(電気角150°+基本コギングト
ルク周期の4分の1)の形状としている。
【0096】この形状も上記実施例2から5と同様、組
み合わせが若干複雑になるものの図11(b)、(c)
のコア5、6の形状の組み合せ方を変えたものである。
【0097】本実施例6の形状は、実施例4、5の場合
とは逆に、意図的に左右の磁気バランスを崩したもので
あり、マグネットを常に一方向に吸引する力が加わり、
ロータの振れ回り等を抑制する作用を得ることができ、
軸受に焼結含油軸受等の滑り軸受を使用した場合に、回
転精度を高めるのに有利である。
【0098】(実施例7)図12(a)は本実施例7の
コア形状を示している。
【0099】図12(a)において、コア1のスロット
のピッチを一定として、片側半分のスロット3aの開角
が18.75°(電気角90°−基本コギングトルク周
期の4分の1)で、もう半分のスロット3bの開角が2
6.25°(電気角90°+基本コギングトルク周期の
4分の1)の形状としている。
【0100】この形状も上記実施例2から6と同様図1
2(b)、(c)のコア5、6の形状の組み合せ方を変
えたものであり、意図的に左右の磁気バランスを崩すこ
とにより、実施例6と全く同様の効果がある。
【0101】さらに本実施例7は、片側に開角が広いス
ロット3bが並んだ形状となるため、ホール素子等の位
置検出素子を設置するのに最適な場所となる。
【0102】以上、上記実施例2から7はマグネット磁
極数が8極、コアスロット数が6の場合を例にとって説
明したが、同様の手法は、マグネットの磁極数、コアの
スロット数が異なる場合にも適用可能である。
【0103】(実施例8)本実施例8は、同様の手法
を、マグネット磁極数を16極、コアスロット数を12
とした場合に適用した例を示す。
【0104】図13(a)は本実施例8のコア形状を示
している。
【0105】図13(a)においてコア1は、コア突極
先端部の開角を電気角150°一定とし、片側半分の突
極先端部4aは時計方向に0.9375°(基本コギン
グトルク周期の8分の1)ずらし、反対側半分の突極先
端部4bは、反時計方向に0.9375°ずらした形状
に形成されている。
【0106】これは、実施例2の手法を適用したもので
あり、効果も実施例2と同様である。
【0107】図14から図18は、本実施例8の別のコ
ア形状を示している。
【0108】図14(a)においてコア1は、スロット
の開角を電気角90°一定とし、片側半分のスロット3
aは時計方向に0.9375°(基本コギングトルク周
期の8分の1)ずらし、反対側半分のスロット3bは、
反時計方向に0.9375°ずらした形状に形成されて
いる。
【0109】これは、実施例3の手法を適用したもので
あり、効果も実施例3と同様である。
【0110】また図15(a)においてコア1は、スロ
ットのピッチは一定として、スロットの開角が9.37
5°(電気角90°−基本コギングトルク周期の4分の
1)のスロット3aと、13.125°(電気角90°
+基本コギングトルク周期の4分の1)のスロット3b
が交互に繰り返される形状としている。
【0111】これは、実施例4の手法を適用したもので
あり、効果も実施例4と同様である。
【0112】また図16(a)においてコア1は、突極
先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が1
6.875°(電気角150°−基本コギングトルク周
期の4分の1)の突極4aと、20.625°(電気角
150°+基本コギングトルク周期の4分の1)の突極
4bが交互に繰り返される形状としている。
【0113】これは、実施例5の手法を適用したもので
あり、効果も実施例5と同様である。
【0114】また図17(a)においてコア1は、突極
先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部4
aの開角が16.875°(電気角150°−基本コギ
ングトルク周期の4分の1)で、もう半分の突極先端部
4bの開角が41.25°(電気角150°+基本コギ
ングトルク周期の4分の1)の形状としている。
【0115】これは、実施例6の手法を適用したもので
あり、効果も実施例6と同様である。
【0116】また図18(a)においてコア1は、スロ
ットのピッチを一定として、片側半分のスロット3aの
開角が9.375°(電気角90°−基本コギングトル
ク周期の4分の1)で、もう半分のスロット3bの開角
が13.125°(電気角90°+基本コギングトルク
周期の4分の1)の形状としている。
【0117】これは、実施例7の手法を適用したもので
あり、効果も実施例7と同様である。
【0118】また、スロット数が12の場合は図19ま
たは図20のように、突極先端部の開角が18.75°
(電気角150°)一定として、突極先端部のピッチが
変化する形状または、図21、図22のようにコアのス
ロット開角が11.25°(電気角90°)一定とし
て、スロットのピッチが変化する形状とした構成等も可
能である。
【0119】なお上記実施例2から8は、コアのスロッ
トの開角を電気角で90°を基本形状として設計した例
を示したものであるが、実施例1で述べたように、基本
形状とするコアのスロットの開角は80〜95°または
20〜35°に設定するのが良い。これをマグネットの
磁極数を2m(mは整数)とした場合、機械角で表すと
スロット開角は80/m〜95/m°または20/m〜
35/m°となり、前記実施例で電気角90°としたも
のについては機械角で80/m〜95/m°または20
/m〜35/m°に置換えることにより一般化できる。
【0120】また上記角度を突極先端部の開角を基準に
考えると、マグネット磁極数とコアスロット数の比率が
4:3の場合、コアの突極先端部の開角が電気角で15
0°としたものについては、同様に機械角で145/m
〜160/m°または205/m〜220/m°に置換
えることにより一般化できる。
【0121】また、その他のマグネットの極数、コアス
ロット数の場合でも、一般的には、マグネット磁極数2
m、コアスロット数6n(m、nは整数)の場合は、コ
アのスロット開角を電気角80〜95°(機械角80/
m〜95/m°)または電気角20〜35°(機械角2
0/m〜35/m°)とすることにより、基本コギング
トルク周期の2分の1の周期のコギングトルクを発生さ
せるコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基
本コギングトルク周期4分の1周期分の角度(機械角9
0/k°[kは2mと6nの最小公倍数])ずらした2
つのコア形状を適時組み合わせた形状とすることによ
り、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の
4分の1となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減
されたモータを提供できる。
【0122】(実施例9)上記実施例2から8はコアの
スロット数が偶数の場合の例であるが、スロット数が奇
数の場合も下記の方法で同様の効果を得ることができ
る。
【0123】本実施例9では、マグネット磁極数12、
コアスロット数9の場合を例にとって説明する。
【0124】上記実施例2から8は、コギングトルクの
位相が180°(機械角では基本コギングトルク周期の
4分の1)異なる2つのコア形状を組み合わせたが、本
実施例9では、コギングトルクの位相が120°づつ異
なる3つの形状を組み合わせて構成する。
【0125】図23(a)は本実施例9のコア7形状を
示している。
【0126】本実施例のコア7は、図23(b)に示す
基本形状の突極先端部を反時計方向に1.667°ずら
したコア8、図23(c)に示す基本形状のコア9、及
び図23(d)に示す突極先端部を図23(b)とは時
計方向に1.667°ずらしたコア10の3つを3分の
1づつ組み合わせた形状として構成している。
【0127】それぞれ図23(b)、(c)、(d)の
コア8、9、10に発生するコギングトルクは、絶対
値、波形が等しく、位相が120°づつ異なる波形とな
り、3つを合成した図23(a)のコア7に発生するコ
ギングトルクは、コギングトルクの1次、2次、4次、
5次、7次…成分がキャンセルされ、周期が基本形状の
3分の1となると共に、絶対値も小さくなる。同様の考
え方で図24から図28に示すような、コア形状も作成
可能である。
【0128】したがって、その他のマグネット磁極数、
コアスロット数の場合でも、一般的には、マグネット磁
極数2m、コアスロット数3n(m、nは整数)の場合
は、コアのスロットの開角を電気角80〜95°(機械
角80/m〜95/m°)または電気角20〜35°
(機械角20/m〜35/m°)とすることにより、基
本コギングトルク周期の2分の1の周期のコギングトル
クを発生させるコア形状を基本形状として、スロットの
位置を、基本コギングトルク周期6分の1周期分角度
(機械角60/k°[kは2mと3nの最小公倍数])
づつずらした3つのコア形状を適時組み合わせた形状と
することにより、コギングトルクが基本コギングトルク
周期の6分の1の周期となり、絶対値も大幅に低減され
る。
【0129】(実施例10)上記実施例2から9の場合
は、2つないし3つのコア形状を組み合わせることによ
り、基本コギングトルク周期の4分の1の周期のコギン
グトルクが発生するようにしたが、本実施例では、4つ
以上のコア形状を組み合わせることにより、さらにコギ
ングトルクが低減される手法を示す。
【0130】本実施例10では、コギングトルクの位相
が90°づつ異なる4つの形状を組み合わせて構成した
例を説明する。
【0131】図29(a)は本実施例10のコア形状を
示している。
【0132】本実施例のコア11は、図29(b)、
(c)、(d)、(e)に示す、突極先端の位置を0.
9375°(基本コギングトルク周期の8分の1)づつ
異ならせることにより、発生するコギングトルクの位相
を90°づつ異ならせた4つのコア12、13、14、
15を4分の1づつ組み合わせた形状として構成してい
る。
【0133】4つを合成した図29(a)のコア11に
発生するコギングトルクは、コギングトルクの奇数次成
分及び2次成分がキャンセルされ、周期が基本形状の4
分の1となると共に、絶対値もさらに小さくなる。同様
の考え方で図30に示すような、コア形状、その他さま
ざまなコア形状を作成することができ、形状が若干複雑
になるものの、コギングトルクが極めて小さいモータを
提供できる。
【0134】なお、以上の説明では、4つの形状を組み
合わせて構成した例で説明したが、その他の5つ以上の
コア形状についても同じ手法を用いることができ、一般
的には、マグネット磁極数2m、コアスロット数3n
(m、nは整数、n≧4)の場合は、コアのスロット開
角を電気角80〜95°(機械角80/m〜95/m
°)または電気角20〜35°(機械角20/m〜35
/m°)としたコア形状を基本形状として、スロットの
位置を、基本コギングトルク周期2n分の1周期分角度
(機械角180/(n・k)°[kは2mと3nの最小
公倍数])づつずらしたn個のコア形状を適時組み合わ
せた形状とすることにより、コギングトルクが基本コギ
ングトルク周期の8分の1以下の周期となり、絶対値も
大幅に低減される。
【0135】(実施例11)以下実施例11から18
は、コア形状を軸方向にも変化させることによりコギン
グトルクを低減する手法を示す。
【0136】図31は本実施例11のコア形状を示して
いる。
【0137】図31(a)、(b)、(c)においてコ
ア16は、突極先端部の開角を電気角150°一定と
し、上側半分の突極先端部4は時計方向に1.875°
(基本コギングトルク周期の8分の1)ずらし、下側半
分の突極先端部4は、反時計方向に1.875°ずらし
た形状に形成されている。
【0138】このコア16は、下記に示す考え方を元に
構成されている。
【0139】図31(b)は、スロット3の開角を電気
角で90°にすると共に、突極先端部4の位置を時計方
向に1.875°(基本コギングトルク周期の8分の
1)だけずらしたコア17である。このコア17は基本
形状と突極先端部4の形状が若干異なるが、コギングト
ルクに関しては、図32(a)の実線で示すとおり、位
相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【0140】図31(c)は、スロット3の開角を電気
角で90°にすると共に、突極先端部4の位置を反時計
方向に1.875°だけずらしたコア18である。この
コア18も、コギングトルクに関しては、図32(b)
の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と
全く同様である。
【0141】これら2つのコア5、6に発生するコギン
グトルクは、絶対値が等しく位相が180°(機械角で
3.75°、基本コギングトルク周期の4分の1)異な
っている。
【0142】本実施例11のコア16ではこの図31
(b)、(c)のコア17、18の形状を上下半分づつ
組み合わせた形状としている。上側半分のコアで発生す
るコギングトルクは、図32(a)の破線で示すとお
り、全体を図31(b)のコア17の形状で構成した場
合に比較して絶対値が半分で位相が等しいコギングトル
クとなる。これは、下側半分のコア18に関しても同様
である。これらの合成形状である本実施例11のコア1
6は両者のコギングトルクが打ち消し合うため、コギン
グトルクの奇数次成分がキャンセルされ、図32(c)
に示すとおり、コギングトルク波形が1回転につき96
回の繰り返し波形となり、周期が基本形状の2分の1
(基本コギングトルク周期の4分の1)の周期となると
共に、絶対値も基本形状の2分の1未満になる。
【0143】上記構成によりコギングトルクの周期が通
常の場合の4分の1以下の周期で、コギングトルクの絶
対値も極めて小さくなり、特開平2−254954号公
報、特開平3−3622号公報等に記載の技術と比較し
てもコギングトルクの周期が2分の1で、絶対値も2分
の1未満に低減できる。
【0144】なお、本実施例11のコア16の形状は、
特開平2−254594号公報等に記載の技術に近い形
状をしているが、本発明のコア16の上下の角度ずれ
は、特開平2−254594号公報等に記載の技術の半
分であり、基本形状に対しての効率低下を最小限度に抑
えながらコギングトルクを2分の1未満に低減すること
ができるという優位性がある。
【0145】(実施例12)図33(a)、(b)、
(c)は本実施例12のコア形状を示している。
【0146】図33においてコア16は、スロットのピ
ッチは一定として、スロットの開角が18.75°(電
気角90°−基本コギングトルク周期の4分の1周期分
の角度)のスロットと、26.25°(電気角90°+
基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度)のス
ロットが交互に繰り返される形状を上下反対向きに折り
返した形状とした。
【0147】この形状は、実施例11の形状と比較して
少し複雑にはなるものの、実施例11と同様コギングト
ルクの位相が180°異なる図34(a)、(b)のコ
ア17、18の形状を組み合わせて構成されたものであ
る。
【0148】図33(b)に示すコア16上側半分の形
状は、図34(a)、(b)のコア17、18の形状の
斜線部分を組み合わせて構成されており、図33(c)
に示すコア16の下側半分の形状は、図34(a)、
(b)のコア17、18の形状の斜線部分以外を組み合
わせて構成されている。
【0149】この形状により、コギングトルクに関して
は実施例11と全く同じ低減効果がある。さらに、コア
16の上下左右の対称性が高く、磁気バランスに優れて
いるため、回転精度を高めるのに有利な構成である。
【0150】(実施例13)図35(a)、(b)、
(c)は本実施例13のコア形状を示している。
【0151】図35(a)において、コア16は、スロ
ットの開角を電気角90°一定とし、スロットのピッチ
が63.75°(360°をスロット数で割った角度+
基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度)のス
ロットと、スロットのピッチが56.25°(360°
をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の
4分の1周期分の角度)のスロットとが交互に繰り返す
形状を上下反対向きに折り返した形状とした。
【0152】この形状も上記実施例12と同様図36
(a)、(b)のコア17、18の形状の組み合せ方を
変えたものである。
【0153】図35(b)に示すコア16の上側半分の
形状は、図36(a)、(b)のコア17、18の形状
の斜線部分を組み合わせて構成されており、図35
(c)に示すコア16の下側半分の形状は、図36
(a)、(b)のコア17、18の形状の斜線部分以外
を組み合わせて構成されている。
【0154】この形状により、コギングトルクに関して
は実施例11、12と全く同じ低減効果がある。さら
に、実施例12同様、コア16の上下左右の対称性が高
く、磁気バランスに優れているため回転精度を高めるの
に有利な構成である。
【0155】また、本実施例13のコア16の形状は、
特開平3−3622号公報等に記載の技術に近い形状を
しているが、特開平3−3622号公報等には、コギン
グトルクの周期は、基本コギングトルク周期2分の1に
した状態しか示されておらず、本発明ではコア16のス
ロットの開角及びピッチを特定関係にすることにより、
コギングトルクの周期を特開平3−3622号公報記載
の技術の2分の1にし、コギングトルクの絶対値も2分
の1未満にできるというものであり、技術的に明らかな
優位性がある。
【0156】(実施例14)図37(a)、(b)、
(c)は本実施例14のコア形状を示している。
【0157】図37において、コア16の上側半分は、
突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端
部4aの開角が33.75°(電気角150°−基本コ
ギングトルク周期の4分の1)で、もう半分の突極先端
部4bの開角が41.25°(電気角150°+基本コ
ギングトルク周期の4分の1)の形状とし、下側半分は
上側半分の形状を左右入れ替えた形状としている。
【0158】この形状も上記実施例11から13と同
様、組み合わせが若干複雑になるものの図38(a)、
(b)のコア17、18の形状の組み合せ方を変えたも
のである。
【0159】本実施例14の形状は、上記実施例12、
13の場合とは逆に、意図的に左右の磁気バランスを崩
したものであり、マグネットを常に一方向に傾けるモー
メント力が加わり、ロータの振れ回り等を抑制する作用
を得ることができ、軸受に焼結含油軸受等の滑り軸受を
使用した場合に、回転精度を高めることができる。
【0160】(実施例15)図39(a)、(b)、
(c)は本実施例15のコア形状を示している。
【0161】図39において、コア16の上側半分は、
スロットのピッチを一定として、片側半分のスロット3
aの開角が18.75°(電気角90°−基本コギング
トルク周期の4分の1)で、もう半分のスロット3bの
開角が26.25°(電気角90°+基本コギングトル
ク周期の4分の1)の形状とし、下側半分は上側半分の
形状を左右入れ替えた形状としている。
【0162】この形状も上記実施例11から14と同
様、図40(a)、(b)のコア17、18の形状の組
み合せ方を変えたものであり、意図的に左右の磁気バラ
ンスを崩すことにより、実施例14と全く同様の効果が
ある。
【0163】さらに本実施例15は、片側に開角が広い
スロット3bが並んだ形状となるため、ホール素子等の
位置検出素子を設置するのに最適な場所となる。
【0164】(実施例16)以下実施例16、17は、
同様の手法を応用することにより、回転精度のみなら
ず、モータの体積効率をも同時に向上する方法を示す。
【0165】図41(a)、(b)、(c)は本実施例
16のコア形状を示す。
【0166】上記実施例11から15はコアを上下2段
に分けて構成しているが、本実施例16では、コア16
を上、中、下3段に分けて構成している。
【0167】上段及び下段部のコア形状は同一で、突極
先端部4のピッチを一定として、突極先端部4の開角が
33.75°(電気角150°−基本コギングトルク周
期の4分の1)であり、中段部のコア形状は、突極先端
部4のピッチを一定として、突極先端部4の開角が4
1.25°(電気角150°+基本コギングトルク周期
の4分の1)の形状としている。
【0168】また、本実施例16のコア11は、突極先
端部の開角以外に、上段及び下段部の突極巻線部の幅w
が中段部の突極巻線部の幅wより細く形成されていると
いう特徴がある。
【0169】本実施例16のコア形状も基本的には、上
記実施例11から16と同様の手法で構成されている。
【0170】図41(b)に示すコア16の上段及び下
段部の形状は、図42(a)、(b)のコア17、18
の形状の斜線部分を組み合わせて構成されており、図4
1(c)に示すコア16の下側半分の形状は、図42
(a)、(b)のコア17、18の形状の斜線部分以外
を組み合わせて構成されており、上記実施例11から1
6同様コギングトルクを非常に小さくすることができ
る。
【0171】さらに本実施例16のコア16では、突極
巻線部の幅wを突極先端部の開角に合わせて、上段及び
下段部の突極巻線部の幅wを中段部の突極巻線部の幅w
より細く形成している。これは、突極先端部の開角が小
さい上下段部は、突極巻線部を通る磁束量が少ないため
に、突極巻線部を細くしても、磁気特性上の問題がない
ためである。
【0172】一方、このように、突極巻線部を細くする
と、以下に示すような効果が得られる。
【0173】図43(a)は本実施例16のコアの突極
巻線部の断面を、図43(b)は比較のためにコアの突
極巻線部の幅が一定の場合の突極巻線部の断面を示して
いる。
【0174】図43(a)、(b)に示すように、コア
には、絶縁皮膜19が施され、そこにコイル20が巻回
される構成となっている。
【0175】ここで、図43(a)の場合と、図43
(b)の場合を比較すると明らかなように、コイル1タ
ーン当たりの長さは、図43(a)の場合の方が短くて
済む。このため、同一のコイル線で巻線した場合、図4
3(a)の場合の方がコイル抵抗が低くなり、モータの
体積効率が高くなる。また、コイル20の形状が、六角
形状となり、コアエッジ部にかかる圧力が6ヶ所に分散
されるため、図43(b)の場合よりも薄い絶縁皮膜で
も、同等の絶縁性能を維持でき、絶縁皮膜を薄くした
分、コイルを巻き込むことにより、モータの体積効率を
向上できる。
【0176】(実施例17)本実施例17は、同様の手
法を、本発明と同一出願人の先願特許特開平9−469
41号公報の技術と組み合わせた場合を示す。
【0177】図44は本実施例17のコア形状を示す。
【0178】図44において、コア16aは隣り合わな
い、3極の突極が下段部の内周の略円環部21で結合さ
れた形状をしている。上段部のコア形状は、突極先端部
のピッチを一定として、突極先端部の開角が33.75
°(電気角150°−基本コギングトルク周期の4分の
1)で、下段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定
として、突極先端部の開角が41.25°(電気角15
0°+基本コギングトルク周期の4分の1)の形状とし
ている。
【0179】コア16bの形状はコア16aの形状と全
く同一であり、このコア16a、16bを2個上下引っ
繰り返して組み合わせることにより、実施例13のコア
形状と全く同一のコア形状となり、コギングトルクの小
さいモータとなる。
【0180】また、コア16a、16bを分割したまま
の状態で、巻線処理を施すことにより、従来は隣の突極
が邪魔になりコイルを巻き込めなかった部分にまでコイ
ルを巻き込むことが可能となるために、コイルの占積率
を大幅にアップすることができ、モータの体積効率を向
上できる。
【0181】このように、同一のコア形状に分割して構
成することにより、コアを分割する場合でもコアを製造
するコストの上昇を最小限に留めながら、モータの特性
を大幅にアップすることが可能となる。
【0182】また、上記は実施例13の形状を分割して
形成したが、実施例12、15、16、17の形状等も
同一のコア形状に分割できる。
【0183】なお、上記実施例11から17は、コアの
スロットの開角を電気角で90°を基本形状として設計
した例を示したものであるが、実施例1で述べたよう
に、基本形状とするコアのスロットの開角は電気角で8
0〜95°または20〜35°に設定するのが良い。こ
れをマグネットの磁極数を2m(mは整数)とした場
合、機械角で表すとスロット開角は80/m〜95/m
°または20/m〜35/m°となり、前記実施例で電
気角90°としたものについては機械角で80/m〜9
5/m°または20/m〜35/m°に置換えることに
より一般化できる。
【0184】また、上記角度を突極先端部の開角を基準
に考えると、マグネット磁極数とコアスロット数の比率
が4:3の場合、コアの突極先端部の開角が電気角で1
50°としたものについては、同様に機械角で145/
m〜160/m°または205/m〜220/m°に置
換えることにより一般化できる。
【0185】以上、上記実施例11から17は本発明の
コア形状の代表的な例を示したものであるが、その他形
状も可能であり、一般的には、マグネット磁極数2m、
コアスロット数3n(m、nは整数)の場合は、コアの
スロット開角を電気角80〜95°(機械角80/m〜
95/m°)または電気角20〜35°(機械角20/
m〜35/m°)とすることにより、基本コギングトル
ク周期の2分の1の周期のコギングトルクを発生させる
コア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コ
ギングトルク周期4分の1周期分の角度(機械角90/
k°[kは2mと3nの最小公倍数])ずらした2つの
コア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状とす
ることにより、コギングトルクの周期が基本コギングト
ルク周期の4分の1となり、コギングトルクの絶対値も
大幅に低減されたモータを提供できる。
【0186】(実施例18)上記実施例11から17の
場合は、2つのコア形状を組み合わせることにより、基
本コギングトルク周期の4分の1の周期のコギングトル
クが発生するようにしたが、以下は、4つのコア形状を
組み合わせることにより、さらにコギングトルクを低減
する手法を示す。
【0187】本実施例18では、コギングトルクの位相
が90°づつ異なる4つの形状を組み合わせて構成した
例を説明する。
【0188】図45(a)は本実施例18のコア形状を
示している。本実施例18のコア22は、図45
(b)、(c)、(d)、(e)に示す、突極先端の位
置を1.406°(基本コギングトルク周期の8分の
1)づつ異ならせることにより、発生するコギングトル
クの位相を90°づつ異ならせた4つのコア23、2
4、25、26を組み合わせた形状として構成してい
る。
【0189】4つを合成した図45(a)のコア22に
発生するコギングトルクは、コア23、24、25、2
6に発生するコギングトルクの奇数次成分及び2次成分
がキャンセルされ、周期が基本形状の4分の1となると
共に、絶対値も上記実施例11から17の場合よりもさ
らに小さくなる。
【0190】(実施例19)上記実施例18は、4つの
コアの平面形状を軸方向に積重ねて構成した例を示した
が、上記実施例11から15と同様の考え方で、コアの
平面形状を軸方向だけでなく同一平面でも組み合わせて
構成することも可能である。
【0191】図46(a)、(b)、(c)は本実施例
19のコア形状を示す。
【0192】図46(a)において、コア22は上下2
段に構成されており、図46(b)、(c)に示す2つ
の平面形状を有している。
【0193】このコア形状は、実施例18と同じく、図
47(a)、(b)、(c)、(d)に示す、コギング
トルクの位相が90°づつ異なる4つの形状を組み合わ
せて構成されている。
【0194】図46(b)に示すコア22の上段部の平
面形状は、図47(a)、(b)に示すコア23、24
の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成
されている。
【0195】また、図46(c)に示すコア22の下段
部の平面形状は、図47(c)、(d)に示すコア2
5、26の形状の斜線部分の形状を組み合わせることに
より形成されている。
【0196】この構成により形状が若干複雑になるもの
の、コアを4段に構成しないでも、2段に構成するだけ
でコギングトルクが極めて小さいモータを提供できる。
【0197】さらに、このコア22の平面形状は、上下
段が左右対称の形状をしており、1つ形状のコアをひっ
くり返して組み合わせることにより、コアの形状は1種
類のみで済むため、コアを製造する金型は1つで済み、
コストの上昇を抑えながらモータの特性を向上できる。
【0198】また、同様の考え方で、他のコア形状も作
製可能である。
【0199】図48(a)、(b)、(c)は本実施例
19のもう1例のコア形状を示す。
【0200】図48(a)において、コア22は上下2
段に構成されており、図48(b)、(c)に示す2つ
の平面形状を有している。
【0201】図48(b)に示すコア22の上段部の平
面形状は、図49(a)、(b)に示すコア23、24
の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成
され、図48(c)に示すコア22の下段部の平面形状
は、図49(c)、(d)に示すコア25、26の形状
の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成されて
いる。
【0202】以上は、代表的な例を示したものである
が、同様にコアの平面形状を軸方向だけでなく同一平面
でも組み合わせて構成することにより、その他さまざま
なコア形状を作成することができ、組み合わせを工夫す
ることで、コアの形状が複雑化することによるコストの
上昇を抑えながらモータの特性を向上できる。
【0203】なお、上記実施例18、19では、4つの
形状を組み合わせて構成した例で説明したが、その他の
3つ以上のコア形状についても同じ手法を用いることが
でき、一般的には、マグネット磁極数2m、コアスロッ
ト数3n(m、nは整数)の場合は、コアのスロット開
角を電気角80〜95°(機械角80/m〜95/m
°)または電気角20〜35°(機械角20/m〜35
/m°)としたコア形状を基本形状として、スロットの
位置を、基本コギングトルク周期2j分の1(jは3以
上の整数)周期分角度(機械角180/(j・k)°
[kは2mと3nの最小公倍数])づつずらしたj個の
コア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コ
ギングトルクが基本コギングトルク周期の6分の1以下
の周期となり、絶対値も大幅に低減される。
【0204】以上、上記実施例1から19は、コアの製
造方法については、特に述べなかったが、上記コア形状
は磁性材料の薄板(例えば珪素鋼板)等を、プレス工法
で加工することにより、比較的容易に製造できる。
【0205】なお、上記実施例は、界磁手段がマグネッ
トである場合を示したが、電磁石あるいは磁石埋め込み
型等他の界磁手段を用いた場合も全く同様の効果があ
る。
【0206】また、上記実施例は、コアが内周側にあ
り、マグネットが外周側にある場合を示しているが、マ
グネットが内周側にあり、コアが外周側にある場合でも
全く同様の効果がある。
【0207】さらに、上記実施例はコアに対してマグネ
ットが回転する場合を示したが、マグネットが固定され
コアが回転する場合も同様である。
【0208】なお、上記実施例では、組み合わせるコア
形状のスロットの位置ずれは、基本コギングトルク周期
の4分の1(または6分の1、8分の1)である場合を
示したが、本発明の効果を最大限に引き出すためには、
厳密に前記角度に設定すべきであるが、製造上の都合等
により、角度を前後させた場合は、コギングトルクの低
減効果が落ちるものの、±10%の範囲内であれば、基
本コギングトルクの2次成分は約70%除去され、実用
的なコギングトルクの低減効果が得られる。
【0209】(実施例20)上記実施例はコアの形状の
みでコギングトルクを低減させたが、本実施例20では
上記コア形状に着磁形状を組み合わせることにより、さ
らにコギングトルクを低減する方法を述べる。
【0210】本実施例20では実施例2のコア形状の場
合を例にとって説明する。
【0211】図50は、本実施例20のマグネット2の
着磁状態を示した模式図である。図50に示したとおり
マグネットには、マグネットの中心に対して所定角度傾
いた着磁がなされている。
【0212】図51は、この傾き角β(以下スキュー角
と呼ぶ)を変化させた場合の、コギングトルク、モータ
効率の関係を示した図である。
【0213】図51(a)に示したとおり、コギングト
ルクはスキュー角βがモータ中心角で3.75°、7.
5°(基本コギングトルク周期の4分の1、2分の1)
の付近で極小となる。これは、コギングトルク1周期
(または2周期)分のスキュー角度を設けることによ
り、軸方向に平均化されたコギングトルクが軸に出力さ
れるからである。
【0214】一方、図51(b)に示すように、モータ
効率はスキュー角を大きくするに従い低下する。したが
って、コギングトルクの低減とモータ効率を両立させる
には、3.75°(基本コギングトルク周期の4分の
1)、コギングトルクを優先する場合は7.5°(基本
コギングトルク周期の2分の1)とすることにより、非
常に特性の優れたモータを提供できる。
【0215】本実施例では、基本コギングトルク周期2
分の1以下(望ましくは基本コギングトルク周期4分の
1)のスキュー角で、効率を損なうことなく、十分なコ
ギングトルク低減効果を得ることができる。
【0216】なお、実際には、マグネットとコアの軸方
向の長さの違いによりコギングトルクが極小となるポイ
ントは10%若干前後することがあり、一般的には、マ
グネット磁極数2m、コアスロット数3n(m、nは整
数)の場合、スキュー角は中心角で200/k°(kは
2m、3nの最小公倍数)以下、望ましくは80/k〜
100/k°に設定すると良い。
【0217】なお、同様に着磁にスキュー角を設ける方
法としては従来技術特許第2588661号公報記載の
技術が開示されているが、本実施例19の技術は前記従
来技術の2分の1以下の角度で、十分なコギングトルク
低減効果が得られるものであり、スキュー角が大きくな
ることによる悪影響を最小限に抑え、モータの特性を向
上できることは言うまでもない。
【0218】
【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
請求項1記載の発明によれば、コギングトルクの周期が
基本コギングトルク周期の2分の1となり、コギングト
ルクの絶対値も低減されたモータを提供できる。
【0219】また、請求項2記載の発明によれば、コギ
ングトルクの周期が基本コギングトルク周期の4分の1
となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモ
ータを提供できる。
【0220】また、請求項15記載の発明によれば、コ
ギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の6分の
1となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減された
モータを提供できる。
【0221】また、請求項16記載の発明によれば、コ
ギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の8分の
1以下となり、コギングトルクの絶対値もさらに低減さ
れたモータを提供できる。
【0222】また、請求項17記載の発明によれば、コ
ギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の4分の
1となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減された
モータを提供できる。
【0223】また、請求項28記載の発明によれば、コ
ギングトルクを大幅に低減しながら、同時にモータの体
積効率を向上できる。
【0224】また、請求項31記載の発明によれば、コ
ギングトルクを大幅に低減しながら、同時にモータの体
積効率を向上できる。
【0225】また、請求項33記載の発明によれば、コ
ギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の6分の
1以下となり、コギングトルクの絶対値もさらに低減さ
れたモータを提供できる。
【0226】さらに、請求項36記載の発明によれば、
モータの効率を損なうことなく、コギングトルクをさら
に低減できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明のコア開角(15゜)とマグネッ
トの関係を示した図 (b)本発明のコア開角(22.5゜)とマグネットの
関係を示した図 (c)本発明のコア開角(30゜)とマグネットの関係
を示した図
【図2】(a)上記例のコギングトルク波形を示した図 (b)上記例のコギングトルク波形を示した図 (c)上記例のコギングトルク波形を示した図
【図3】マグネットとコアスロットの位置関係を示した
説明図
【図4】(a)コギングトルク低減の理由を示した説明
図 (b)コギングトルク低減の理由を示した説明図 (c)コギングトルク低減の理由を示した説明図 (d)コギングトルク低減の理由を示した説明図
【図5】(a)コア形状の例を示した図 (b)コア形状の他の例を示した図 (c)コア形状の他の例を示した図
【図6】(a)本発明の実施例2のコア形状を示す図 (b)本発明の実施例2の反時計方向にずらしたコア形
状を示す説明図 (c)本発明の実施例2の時計方向にずらしたコア形状
を示す説明図
【図7】(a)本発明の実施例2のコギングトルク波形
を示す図 (b)本発明の実施例2のコギングトルク波形を示す図 (c)本発明の実施例2の合成されたコギングトルク波
形を示す図
【図8】(a)本発明の実施例3のコア形状を示す図 (b)本発明の実施例3のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例3のコア形状の説明図
【図9】(a)本発明の実施例4のコア形状を示す図 (b)本発明の実施例4のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例4のコア形状の説明図
【図10】(a)本発明の実施例5のコア形状を示す図 (b)本発明の実施例5のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例5のコア形状の説明図
【図11】(a)本発明の実施例6のコア形状を示す図 (b)本発明の実施例6のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例6のコア形状の説明図
【図12】(a)本発明の実施例7のコア形状を示す図 (b)本発明の実施例7のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例7のコア形状の説明図
【図13】(a)本発明の実施例8のコア形状を示す図 (b)本発明の実施例8のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のコア形状の説明図
【図14】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図15】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図16】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図17】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図18】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図19】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図20】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図21】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図22】(a)本発明の実施例8のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例8のもう1例のコア形状の説明図
【図23】(a)本発明の実施例9のコア形状を示す図 (b)本発明の実施例9のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例9のコア形状の説明図 (d)本発明の実施例9のコア形状の説明図
【図24】(a)本発明の実施例9のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (d)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図
【図25】(a)本発明の実施例9のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (d)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図
【図26】(a)本発明の実施例9のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (d)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図
【図27】(a)本発明の実施例9のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (d)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図
【図28】(a)本発明の実施例9のもう1例のコア形
状を示す図 (b)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図 (d)本発明の実施例9のもう1例のコア形状の説明図
【図29】(a)本発明の実施例10のコア形状を示す
図 (b)本発明の実施例10のコア形状の説明図 (c)本発明の実施例10のコア形状の説明図 (d)本発明の実施例10のコア形状の説明図 (e)本発明の実施例10のコア形状の説明図
【図30】(a)本発明の実施例10のもう1例のコア
形状を示す図 (b)本発明の実施例10のもう1例のコア形状の説明
図 (c)本発明の実施例10のもう1例のコア形状の説明
図 (d)本発明の実施例10のもう1例のコア形状の説明
図 (e)本発明の実施例10のもう1例のコア形状の説明
【図31】(a)本発明の実施例11の積層断面のコア
形状を示す説明図 (b)本発明の実施例11のX―X´断面のコア形状の
説明図 (c)本発明の実施例11のY―Y´断面のコア形状の
説明図
【図32】(a)本発明の実施例11のコギングトルク
波形を示した図 (b)本発明の実施例11のコギングトルク波形を示し
た図 (c)本発明の実施例11のコギングトルク波形を示し
た図
【図33】(a)本発明の実施例12の積層断面のコア
形状を示す説明図 (b)本発明の実施例12のX―X´断面のコア形状の
説明図 (c)本発明の実施例12のY―Y´断面のコア形状の
説明図
【図34】(a)本発明の実施例12のコア形状の構成
を示す説明図 (b)本発明の実施例12のコア形状の構成を示す説明
【図35】(a)本発明の実施例13の積層断面のコア
形状を示す説明図 (b)本発明の実施例13のX―X´断面のコア形状の
説明図 (c)本発明の実施例13のY―Y´断面のコア形状の
説明図
【図36】(a)本発明の実施例13のコア形状の構成
を示す説明図 (b)本発明の実施例13のコア形状の構成を示す説明
【図37】(a)本発明の実施例14の積層断面のコア
形状を示す説明図 (b)本発明の実施例14のX―X´断面のコア形状の
説明図 (c)本発明の実施例14のY―Y´断面のコア形状の
説明図
【図38】(a)本発明の実施例14のコア形状の構成
を示す説明図 (b)本発明の実施例14のコア形状の構成を示す説明
【図39】(a)本発明の実施例15の積層断面のコア
形状を示す説明図 (b)本発明の実施例15のX―X´断面のコア形状の
説明図 (c)本発明の実施例15のY―Y´断面のコア形状の
説明図
【図40】(a)本発明の実施例15のコア形状の構成
を示す説明図 (b)本発明の実施例15のコア形状の構成を示す説明
【図41】(a)本発明の実施例16の積層断面のコア
形状を示す説明図 (b)本発明の実施例16のX―X´断面のコア形状の
説明図 (c)本発明の実施例16のY―Y´断面のコア形状の
説明図
【図42】(a)本発明の実施例15のコア形状の構成
を示す説明図 (b)本発明の実施例15のコア形状の構成を示す説明
【図43】(a)本発明の実施例16のコアの突極巻線
部の断面図 (b)本発明のコアの突極巻線部の幅が一定の場合の断
面図
【図44】(a)本発明の実施例17のコア形状16a
を示す図 (b)本発明の実施例17のコア形状16bを示す図
【図45】(a)本発明の実施例18の積層断面のコア
形状を示す説明図 (b)本発明の実施例18のX―X´断面のコア形状の
説明図 (c)本発明の実施例18のY―Y´断面のコア形状の
説明図 (d)本発明の実施例18のZ―Z´断面のコア形状の
説明図 (e)本発明の実施例18のW―W´断面のコア形状の
説明図
【図46】(a)本発明の実施例19の積層断面のコア
形状を示す説明図 (b)本発明の実施例19のX―X´断面のコア形状の
説明図 (c)本発明の実施例19のY―Y´断面のコア形状の
説明図
【図47】(a)本発明の実施例19のX―X´断面の
コア形状の部分説明図 (b)本発明の実施例19のX―X´断面のコア形状の
部分説明図 (c)本発明の実施例19のY―Y´断面のコア形状の
部分説明図 (d)本発明の実施例19のY―Y´断面のコア形状の
部分説明図
【図48】(a)本発明の実施例19のもう1例の積層
断面のコア形状を示す説明図 (b)本発明の実施例19のもう1例のX―X´断面の
コア形状の説明図 (c)本発明の実施例19のもう1例のY―Y´断面の
コア形状の説明図
【図49】(a)本発明の実施例19のもう1例のX―
X´断面のコア形状の部分説明図 (b)本発明の実施例19のもう1例のX―X´断面の
コア形状の部分説明図 (c)本発明の実施例19のもう1例のY―Y´断面の
コア形状の部分説明図 (d)本発明の実施例19のもう1例のY―Y´断面の
コア形状の部分説明図
【図50】本発明の実施例20のマグネットの着磁状態
を示す図
【図51】(a)本発明の実施例20のコキングトルク
とスキュー角度と特性の関係を示す図 (b)本発明の実施例20の効率とスキュー角度と特性
の関係を示す図
【図52】従来技術特開平4−304151号公報記載
の図
【図53】従来技術特開平2−254954号公報記載
スロットモータのコアの図
【図54】従来技術特開平3−3622号公報記載の回
転電機の電機子の図
【図55】従来技術特許第2588661号公報記載の
【符号の説明】
1、1a、1b、5、6、7、8、9、10、11、1
2、13、14、15、16、16a、16b、17、
18、22、23、24、25、26 コア 2 マグネット 3、3a、3b スロット 3e、3f スロットエッジ部 4、4a、4b、U1、U2、V1、V2、W1、W2
突極先端部 19 絶縁皮膜 20 コイル 21 略円環部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 29/00 H02K 29/00 Z

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N、S極の界磁を有する界磁手段と、磁
    性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、
    どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモー
    タにおいて、界磁極数2m、コアスロット数6n(m、
    nは整数)として、コアのスロット開角を電気角α(8
    0〜95°)(機械角α/m°)または電気角β(20
    〜35°)(機械角β/m°)としたコア形状に構成し
    たことを特徴とするモータのコア。
  2. 【請求項2】 N、S極の界磁を有する界磁手段と、磁
    性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、
    どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモー
    タにおいて、界磁極数2m、コアスロット数6n(m、
    nは整数)として、コアのスロット開角を電気角α(8
    0〜95°)(機械角α/m°)または電気角β(20
    〜35°)(機械角β/m°)としたコア形状を基本形
    状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期
    4分の1周期分の角度(機械角90/k°[kは2mと
    6nの最小公倍数])ずらした2つのコア形状を適時組
    み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコ
    ア。
  3. 【請求項3】 界磁極数とコアスロット数は、4:3構
    造であって、コアは、突極先端部の開角を電気角γ(1
    45〜160°)(機械角γ/m°)一定とし、片側半
    分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の
    8分の1周期分の角度(機械角45/k°[kは2mと
    6nの最小公倍数])ずらし、反対側半分の突極先端部
    は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項2
    記載のモータのコア。
  4. 【請求項4】 界磁極数とコアスロット数は、4:3構
    造であって、コアは、突極先端部の開角を電気角δ(2
    05〜220°)(機械角δ/m°)一定とし、片側半
    分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の
    8分の1周期分の角度(機械角45/k°[kは2mと
    6nの最小公倍数])ずらし、反対側半分の突極先端部
    は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項2
    記載のモータのコア。
  5. 【請求項5】 コアは、スロットの開角を電気角α(8
    0〜95°)(機械角α/m°)一定とし、片側半分の
    スロットは時計方向に基本コギングトルク周期の8分の
    1周期分の角度(機械角45/k°[kは2mと6nの
    最小公倍数])ずらし、反対側半分のスロットは、反時
    計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項2記載のモ
    ータのコア。
  6. 【請求項6】 コアは、スロットの開角を電気角β(2
    0〜35°)(機械角β/m°)一定とし、片側半分の
    スロットは時計方向に基本コギングトルク周期の8分の
    1周期分の角度(機械角45/k°[kは2mと6nの
    最小公倍数])ずらし、反対側半分のスロットは、反時
    計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項2記載のモ
    ータのコア。
  7. 【請求項7】 コアは、スロットのピッチは一定とし
    て、スロットの開角が電気角α(80〜95°)−基本
    コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械角α
    /m−90/k°[kは2mと6nの最小公倍数])の
    スロットと、電気角α(80〜95°)+基本コギング
    トルク周期の4分の1周期分の角度(機械角α/m+9
    0/k°)のスロットが交互に繰り返される形状とした
    請求項2記載のモータのコア。
  8. 【請求項8】 コアは、スロットのピッチは一定とし
    て、スロットの開角が電気角β(20〜35°)−基本
    コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械角β
    /m−90/k°[kは2mと6nの最小公倍数])の
    スロットと、 電気角β(20〜35°)+基本コギングトルク周期の
    4分の1周期分の角度(機械角β/m+90/k°)の
    スロットが交互に繰り返される形状とした請求項2記載
    のモータのコア。
  9. 【請求項9】 界磁極数とコアスロット数は、4:3構
    造であって、コアは、突極先端部のピッチは一定とし
    て、突極先端部の開角が電気角γ(145〜160°)
    −基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機
    械角γ/m−90/k°[kは2mと6nの最小公倍
    数])のスロットと、電気角γ(145〜160°)+
    基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械
    角γ/m+90/k°)の突極が交互に繰り返される形
    状とした請求項2記載のモータのコア。
  10. 【請求項10】 界磁極数とコアスロット数は、4:3
    構造であって、コアは、突極先端部のピッチは一定とし
    て、突極先端部の開角が電気角δ(205〜220°)
    −基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機
    械角δ/m−90/k°[kは2mと6nの最小公倍
    数])のスロットと、電気角δ(205〜220°)+
    基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械
    角δ/m+90/k°)の突極が交互に繰り返される形
    状とした請求項2記載のモータのコア。
  11. 【請求項11】 界磁極数とコアスロット数は、4:3
    構造であって、コアは、突極先端部のピッチを一定とし
    て、片側半分の突極先端部の開角が電気角γ(145〜
    160°)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分
    の角度(機械角γ/m−90/k°[kは2mと6nの
    最小公倍数])で、もう半分の突極先端部の開角が電気
    角γ(145〜160°)+基本コギングトルク周期の
    4分の1周期分の角度(機械角γ/m+90/k°)の
    形状とした請求項2記載のモータのコア。
  12. 【請求項12】 界磁極数とコアスロット数は、4:3
    構造であって、コアは、突極先端部のピッチを一定とし
    て、片側半分の突極先端部の開角が電気角δ(205〜
    220°)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分
    の角度(機械角δ/m−90/k°[kは2mと6nの
    最小公倍数])で、もう半分の突極先端部の開角が電気
    角δ(205〜220°)+基本コギングトルク周期の
    4分の1周期分の角度(機械角δ/m+90/k°)の
    形状とした請求項2記載のモータのコア。
  13. 【請求項13】 コアは、スロットのピッチを一定とし
    て、片側半分のスロットの開角が電気角α(80〜95
    °)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度
    (機械角α/m−90/k°[kは2mと6nの最小公
    倍数])で、もう半分のスロットの開角が電気角α(8
    0〜95°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期
    分の角度(機械角α/m+90/k°)の形状とした請
    求項2記載のモータのコア。
  14. 【請求項14】 コアは、スロットのピッチを一定とし
    て、片側半分のスロットの開角が電気角β(20〜35
    °)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度
    (機械角β/m−90/k°[kは2mと6nの最小公
    倍数])で、もう半分のスロットの開角が電気角β(2
    0〜35°)+基本コギングトルク周期の4分の1周期
    分の角度(機械角β/m+90/k°)の形状とした請
    求項2記載のモータのコア。
  15. 【請求項15】 N、S極の界磁を有する界磁手段と、
    磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有
    し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成した
    モータにおいて、前記界磁極数2m、コアスロット数3
    n(m、nは整数)の場合は、スロットの開角を電気角
    α(80〜95°)(機械角α/m°)または電気角β
    (20〜35°)(機械角β/m°)としたコア形状を
    基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトル
    ク周期6分の1周期分の角度(機械角60/k°[kは
    2mと3nの最小公倍数])づつずらした3つのコア形
    状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とする
    モータのコア。
  16. 【請求項16】 N、S極の界磁を有する界磁手段と、
    磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有
    し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成した
    モータにおいて、前記界磁極数2m、コアスロット数3
    n(m、nは整数、n≧4)の場合は、コアのスロット
    開角を電気角α(80〜95°)(機械角α/m°)ま
    たは電気角β(20〜35°)(機械角β/m°)とし
    たコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本
    コギングトルク周期2n分の1周期分角度(機械角18
    0/(n・k)°[kは2mと3nの最小公倍数])づ
    つずらしたn個のコア形状を適時組み合わせた形状に構
    成したことを特徴とするモータのコア。
  17. 【請求項17】 N、S極の界磁を有する界磁手段と、
    磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有
    し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成した
    モータにおいて、前記界磁極数2m、コアスロット数3
    n(m、nは整数)として、コアのスロット開角を電気
    角α(80〜95°)(機械角α/m°)または電気角
    β(20〜35°)(機械角β/m°)としたコア形状
    を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングト
    ルク周期4分の1周期分の角度(機械角90/k°[k
    は2mと3nの最小公倍数])ずらした2つのコア形状
    を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状に構成したこ
    とを特徴とするモータのコア。
  18. 【請求項18】 コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、スロットの開角を電気角α(80〜95°)(機械
    角α/m°)一定とし、上側半分の突極先端部は周方向
    に基本コギングトルク周期の8分の1周期分の角度(機
    械角45/k°[kは2mと3nの最小公倍数])ずら
    し、下側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ず
    らした形状とした請求項17記載のモータのコア。
  19. 【請求項19】 コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、スロットの開角を電気角β(20〜35°)(機械
    角β/m°)一定とし、上側半分の突極先端部は周方向
    に基本コギングトルク周期の8分の1周期分の角度(機
    械角45/k°[kは2mと3nの最小公倍数])ずら
    し、下側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ず
    らした形状とした請求項17記載のモータのコア。
  20. 【請求項20】 コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、上側半分は、スロットのピッチは一定として、スロ
    ットの開角が電気角α(80〜95°)−基本コギング
    トルク周期の4分の1周期分の角度(機械角α/m−9
    0/k°[kは2mと3nの最小公倍数])のスロット
    と、電気角α(80〜95°)+基本コギングトルク周
    期の4分の1周期分の角度(機械角α/m+90/k
    °)のスロットが交互に繰り返される形状とし、下側半
    分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状と
    した請求項17記載のモータのコア。
  21. 【請求項21】 コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、上側半分は、スロットのピッチは一定として、スロ
    ットの開角が電気角β(20〜35°)−基本コギング
    トルク周期の4分の1周期分の角度(機械角β/m−9
    0/k°[kは2mと3nの最小公倍数])のスロット
    と、電気角β(20〜35°)+基本コギングトルク周
    期の4分の1周期分の角度(機械角β/m+90/k
    °)のスロットが交互に繰り返される形状とし、下側半
    分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状と
    した請求項17記載のモータのコア。
  22. 【請求項22】 コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、上側半分は、スロットの開角を電気角α(80〜9
    5°)(機械角α/m°)一定とし、スロットのピッチ
    が、360°をスロット数で割った角度+基本コギング
    トルク周期の4分の1周期分の角度のスロット(機械角
    120/n+90/k°[kは2mと3nの最小公倍
    数])と、スロットのピッチが、360°をスロット数
    で割った角度−基本コギングトルク周期の4分の1周期
    分の角度のスロット(機械角120/m−90/k°
    [kは2mと3nの最小公倍数])とが交互に繰り返す
    形状とし、下側半分は上側半分の形状を上下反対向きに
    折り返した形状とした請求項17記載のモータのコア。
  23. 【請求項23】 コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、上側半分は、スロットの開角を電気角β(20〜3
    5°)(機械角β/m°)一定とし、スロットのピッチ
    が、360°をスロット数で割った角度+基本コギング
    トルク周期の4分の1周期分の角度のスロット(機械角
    120/n+90/k°[kは2mと3nの最小公倍
    数])と、スロットのピッチが、360°をスロット数
    で割った角度−基本コギングトルク周期の4分の1周期
    分の角度のスロット(機械角120/m−90/k°
    [kは2mと3nの最小公倍数])とが交互に繰り返す
    形状とし、下側半分は上側半分の形状を上下反対向きに
    折り返した形状とした請求項17記載のモータのコア。
  24. 【請求項24】 界磁極数とコアスロット数は、4:3
    構造であって、コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片
    側半分の突極先端部の開角が電気角γ(145〜160
    °)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度
    (機械角γ/m−90/k°[kは2mと3nの最小公
    倍数])で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ
    (145〜160°)+基本コギングトルク周期の4分
    の1周期分の角度(機械角γ/m+90/k°)の形状
    とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り
    返した形状とした請求項17記載のモータのコア。
  25. 【請求項25】 界磁極数とコアスロット数は、4:3
    構造であって、コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片
    側半分の突極先端部の開角が電気角δ(205〜220
    °)−基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度
    (機械角δ/m−90/k°[kは2mと3nの最小公
    倍数])で、もう半分の突極先端部の開角が電気角δ
    (205〜220°)+基本コギングトルク周期の4分
    の1周期分の角度(機械角δ/m+90/k°)の形状
    とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り
    返した形状とした請求項17記載のモータのコア。
  26. 【請求項26】 コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側
    半分のスロットの開角が電気角α(80〜95°)−基
    本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械角
    α/m−90/k°[kは2mと3nの最小公倍数])
    で、もう半分のスロットの開角が電気角α(80〜95
    °)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度
    (機械角α/m+90/k°)の形状とし、下側半分は
    上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした
    請求項17記載のモータのコア。
  27. 【請求項27】 コアは、軸方向に2つの平面形状を有
    し、上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側
    半分のスロットの開角が電気角β(20〜35°)−基
    本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度(機械角
    β/m−90/k°[kは2mと3nの最小公倍数])
    で、もう半分のスロットの開角が電気角β(20〜35
    °)+基本コギングトルク周期の4分の1周期分の角度
    (機械角β/m+90/k°)の形状とし、下側半分は
    上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした
    請求項17記載のモータのコア。
  28. 【請求項28】 N、S極の界磁を有する界磁手段と、
    磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有
    し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成した
    モータにおいて、前記コアは、上、中、下3段に構成さ
    れ、コアの突極巻線部は、上段及び下段部の突極巻線部
    の幅が中段部の突極巻線部の幅より細く形成されている
    こと特徴とするモータのコア。
  29. 【請求項29】 界磁極数4m、コアスロット数3m
    (mは整数)の場合は、上段及び下段部のコア形状は同
    一で、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の
    開角が電気角γ(145〜160°)−基本コギングト
    ルク周期の4分の1周期分の角度(機械角γ/m−90
    /k°[kは2mと3mの最小公倍数])で、中段部の
    コア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端
    部の開角が電気角γ(145〜160°)+基本コギン
    グトルク周期の4分の1周期分の角度(機械角γ/m+
    90/k°)の形状とした請求項28記載のモータのコ
    ア。
  30. 【請求項30】 界磁極数4m、コアスロット数3m
    (mは整数)の場合は、上段及び下段部のコア形状は同
    一で、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の
    開角が電気角δ(205〜220°)−基本コギングト
    ルク周期の4分の1周期分の角度(機械角δ/m−90
    /k°[kは2mと3mの最小公倍数])で、中段部の
    コア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端
    部の開角が電気角δ(205〜220°)+基本コギン
    グトルク周期の4分の1周期分の角度(機械角δ/m+
    90/k°)の形状とした請求項28記載のモータのコ
    ア。
  31. 【請求項31】 コアは、隣り合わない複数の突極を、
    内周の略円環部で一体に結合した、複数のコアに分割し
    て構成したことを特徴とする請求項17から30いずれ
    か1項に記載のモータのコア。
  32. 【請求項32】 コアは、同一の形状の2つのコアに分
    割して構成したことを特徴とする請求項31記載のモー
    タのコア。
  33. 【請求項33】 N、S極の界磁を有する界磁手段と、
    磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有
    し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成した
    モータにおいて、前記界磁極数2m、コアスロット数3
    n(m、nは整数)の場合は、コアのスロット開角を電
    気角α(80〜95°)(機械角α/m°)または電気
    角β(20〜35°)(機械角β/m°)としたコア形
    状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギング
    トルク周期2j分の1(jは3以上の整数)周期分角度
    (機械角180/(j・k)°[kは2mと3nの最小
    公倍数])づつずらしたj個のコア形状を平面及び軸方
    向に適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とする
    モータのコア。
  34. 【請求項34】 コアは、磁性材料の薄板を積層して構
    成したことを特徴とする請求項2から33いずれか1項
    に記載のモータのコア。
  35. 【請求項35】 請求項2から34いずれか1項に記載
    のコアを具備するモータ。
  36. 【請求項36】 界磁手段がマグネットであり、マグネ
    ット磁極数2m、コアスロット数3n(m、nは整数)
    の場合、中心角で200/k°(kは2m、3nの最小
    公倍数)以下のスキュー角で着磁を行った請求項35記
    載のモータ。
  37. 【請求項37】 マグネット磁極数2m、コアスロット
    数3n(m、nは整数)の場合、中心角で80/k〜1
    00/k°(kは2m、3nの最小公倍数)のスキュー
    角で着磁を行った請求項36記載のモータ。
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