JP2010273442A - ロータ及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータ振動の低減を図ることができるロータを提供する。
【解決手段】表面が露出されたマグネット１３と、該マグネット１３の他方の磁極として機能するロータコア１２の突極１４とからロータ１０Ａが構成され、その突極１４の外側面１４ａにおいて、突極１４内及びティース２１ａ内の磁束の流れを良好とするスリット１４ｂが設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、コンシクエントポール型構造を採用したロータ、及びそのロータを備えるモータに関するものである。

モータに用いられるロータとしては、例えば特許文献１にて示されているように、ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが表面を露出させて複数配置され（ＳＰＭ構造）、該コアに一体形成された突極が各マグネット間に配置され、該突極を他方の磁極として機能させる所謂コンシクエントポール型構造のロータが知られている。

特開平９−３２７１３９号公報

ところで、突極部分においては、通過する磁束の流れがマグネット部分と異なるため、このことがモータの振動増大に繋がっていた。そこで、磁束の流れを考慮した突極部分の形状の適正化を図り、モータ振動に繋がるコギングトルクやトルクリップルの低減が検討されていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータ振動の低減を図ることができるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが表面を露出させて複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、前記突極の先端面、若しくは前記突極の内部にスリットが設けられていることをその要旨とする。

この発明では、表面が露出されたマグネットと、該マグネットの他方の磁極として機能するロータコアの突極とからロータが構成されており、その突極の先端面、若しくは突極の内部にスリットが設けられる。つまり、突極にスリットを設けることで、その突極内及び該突極と対向するステータでの磁束の流れが良好となり、マグネット側の磁束の流れに近似させることが可能となる。これにより、ロータの磁気的バランスが向上し、モータ振動の低減に寄与できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記スリットは、前記突極の先端面に設けられるものであり、前記突極の突出長さよりも小さく形成されていることをその要旨とする。

この発明では、スリットは、突極の先端面に設けられ、突極の突出長さよりも小さく形成される。つまり、スリットによる切欠き量が小さく済み、突極の剛性を確保できるため、モータ振動の一層の低減に寄与できる。また、スリットによる切欠き量が小さいため、突極へのスリットの後加工も可能である。また、スリット寸法を適正化することで、モータ振動の低減やモータトルクの向上といったモータ特性を調整することも可能である。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記スリットは、前記突極の先端面に設けられるものであり、前記突極の突出長さと同等に形成されていることをその要旨とする。

この発明では、スリットは、突極の先端面に設けられ、突極の突出長さと同等に形成される。つまり、突極内での磁束の流れが径方向に沿った流れとなり、マグネット側の磁束の流れにより近似させることが可能となる。これにより、ロータの磁気的バランスがより確実に向上し、モータ振動の一層の低減に寄与できる。また、スリット寸法を適正化することで、モータ振動の低減やモータトルクの向上といったモータ特性を調整することも可能である。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、複数枚の鋼板が軸方向に積層されてなるものであり、前記スリットは、前記突極の内部に設けられ、そのスリット内にかしめ部材が嵌挿されて各鋼板が連結され前記ロータコアが構成されていることをその要旨とする。

この発明では、ロータコアは、複数枚の鋼板が軸方向に積層されてなり、スリットは、突極の内部に設けられ、そのスリット内にかしめ部材が嵌挿されて各鋼板が連結されロータコアが構成される。つまり、突極内等の磁束の流れを良好とするスリットにかしめ部材が嵌挿され、積層型とする各鋼板の連結がそのスリットを用いて行われるため、各鋼板を連結する連結手段を他の箇所に設ける必要がなく、ロータの軽量化等に寄与できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記スリットは、前記突極の先端面に設けられるものであり、ロータの軸線に対して傾斜するように連続して設けられていることをその要旨とする。

この発明では、スリットは、突極の先端面に設けられ、ロータの軸線に対して傾斜するように連続して設けられる。つまり、スリットは、突極内等の磁束の流れを良好とするとともに、突極内の磁束の流れが滑らかに変化してコギングトルク波形がなまるようになる所謂スキュー効果が得られ、これによりモータ振動の一層の低減に寄与できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータを備えたモータである。
この発明では、上記請求項に記載のロータが備えられるため、低振動なモータとして提供できる。

本発明によれば、モータ振動の低減を図ることができるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供することができる。

第１実施形態におけるモータの平面図である。 同形態におけるモータの部分拡大図である。 同形態における磁束の流れを説明するための説明図であり、（ａ）はスリット有りの状態を示す図、（ｂ）はスリット無しの状態を示す図である。 同形態におけるＷａ／Ｗｂ比とトルク比の関係を示す特性図である。 同形態におけるＷｓ／Ｇ比とトルクリップル比の関係を示す特性図である。 別例におけるモータの部分拡大図である。 別例におけるモータの部分拡大図である。 第２実施形態におけるモータの平面図である。 同形態におけるモータの部分拡大図である。 同形態における電気角とコギングトルクの関係を示す特性図である。 同形態におけるＷ１／Ｗ２比とコギングトルク比の関係を示す特性図である。 同形態におけるＤ１／Ｗ２比とコギングトルク比の関係を示す特性図である。 別例におけるモータの部分拡大図である。 第３実施形態におけるモータの平面図である。 同形態におけるモータの部分拡大図である。 同形態における磁束の流れを説明するための説明図であり、（ａ）はかしめ有りの状態を示す図、（ｂ）はかしめ無しの状態である。 同形態におけるＴｙ／Ｔｍ比とトルク比の関係を示す特性図である。 同形態におけるＴｙ／Ｔｍ比とトルクリップル比の関係を示す特性図である。 第４実施形態におけるモータの平面図である。 同形態における傾斜スリットの説明のためのロータの部分展開図である。 同形態におけるＡ°／（３６０°／Ｎ）比とコギングトルク比との関係を示す特性図である。 別例における傾斜スリットの説明のためのロータの部分展開図である。 別例における傾斜スリットの説明のためのロータの部分展開図である。 別例における傾斜スリットの説明のためのロータの部分展開図である。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２は、インナロータ型のブラシレスモータＭを示す。本実施形態のモータＭに用いるロータ１０Ａは、回転軸１１の外周面に磁性金属材料よりなる略円環状のロータコア１２が固着されており、該コア１２の周方向にＮ極のマグネット１３が７個配置されるとともに、コア１２に一体形成された突極１４が各マグネット１３間に配置され、該突極１４をＳ極として機能させる１４磁極の所謂コンシクエントポール型にて構成されている。尚、ステータ２０には、ステータコア２１の１２個のティース２１ａにコイル２２が所定の巻回態様にて巻回された１２磁極で構成されたものが用いられる。マグネット１３及び突極１４は、ロータ１０Ａの外周部に等角度間隔で交互に設けられている。

マグネット１３は、突極１４よりも周方向長さが若干大きく、平坦な内側面１３ａと湾曲形状をなす外側面１３ｂとを有する略四角板状に形成されている。マグネット１３は、その内側面１３ａがロータコア１２の隣接する突極１４間に設けた径方向と直交する平坦面の固着面１２ａに対して固着され、外側面１３ｂがステータ２０（ティース２１ａ）に直接的に対向すべく露出して設けられている（ＳＰＭ構造）。

突極１４は、マグネット１３よりも周方向長さが若干小さく、略扇状に径方向外側に突出する形状をなしている。突極１４の周方向両端面は径方向に沿った平坦面にて形成されるとともに、マグネット１３の周方向両端面は周方向中央部を通る径方向直線に対してそれぞれ平行な平坦面にて形成されている。つまり、突極１４とマグネット１３との間に逆三角形状の空隙を形成し、互いが周方向に非当接とされている。また、突極１４は、マグネット１３の外側面１３ｂと同一円周上に位置する同じく湾曲形状の外側面１４ａを有し、マグネット１３及び突極１４の各外側面１３ｂ，１４ａとステータ２０のティース２１ａの径方向内側端部との間に同等の空隙（エアギャップ長Ｇ）が設定されている。

また、突極１４には、外側面１４ａから径方向内側（ロータコア１２の中心方向）に向かって直線状に切り欠かれたスリット１４ｂが形成されている。スリット１４ｂは、突極１４の周方向両端面間において等角度間隔に同形状のものが３つ設けられ、突極１４の基端部まで延びる長さ（突極１４の突出長さと同等）で、また所定のスリット幅（周方向幅）Ｗｓに設定されている。スリット幅Ｗｓについては後述する。また、スリット１４ｂは、ロータ１０Ａ（ロータコア１２）の軸方向両端部間に連続して設けられている。そして、このようなスリット１４ｂが設けられた突極１４部分では磁束の流れが良好となる。

図３（ａ）に示すように、突極１４にスリット１４ｂを設けたことにより（スリット有り）、突極１４内での磁束の流れが各スリット１４ｂの両側に分かれ（擬似的にティース数が増加）、この突極１４内及びティース２１ａ内においても磁束の流れが周方向に分散する良好な流れになる（マグネット１３の磁束の流れと近似する）。そのため、突極１４内及びティース２１ａ内の磁束密度が平均化されて、突極１４内及びティース２１ａ内での磁気飽和が回避される。これに対し、図３（ｂ）に示すように、突極１４のスリット１４ｂを省略すると（スリット無し）、突極１４内及びティース２１ａ内において主流の磁束の流れがその両側に大きく二分し、磁束が部分的に集中する態様となる。そのため、突極１４内及びティース２１ａ内での磁束密度の高低の差が拡大し、部分的に磁気飽和が生じることが懸念される。従って、本実施形態のように突極１４にスリット１４ｂを設ける意義は大きい。

因みに、１つの突極１４におけるスリット幅Ｗｓを合計したスリット合計幅Ｗａとその１つの突極１４の周方向長さＷｂとの比Ｗａ／Ｗｂを変化させるとモータトルクが変化するため、Ｗａ／Ｗｂ比に対するトルク比を測定した。

図４では、Ｗａ／Ｗｂを変化させたときのモータＭのトルク比が示され、Ｗａ／Ｗｂ＝０、即ちスリット１４ｂを設けない場合のモータトルクを１００％とすると、そのＷａ／Ｗｂが０．２付近（約０．２３）までは１００％を超え、そこからＷａ／Ｗｂが大きくなるに連れて１００％より次第に小さくなる。同図４より、０＜Ｗａ／Ｗｂ≦０．４の範囲では十分なモータトルクが得られるため、この範囲内のいずれかに設定するのが望ましい。特に０＜Ｗａ／Ｗｂ≦０．２３の範囲ではモータトルクが１００％を超えるため、より望ましい。

また、突極１４のスリット幅Ｗｓとエアギャップ長Ｇ（ロータ１０Ａ及びステータ２０間の空隙距離）との比Ｗｓ／Ｇを変化させるとトルクリップルが変化するため、Ｗｓ／Ｇ比に対するトルクリップル比を測定した。

図５では、Ｗｓ／Ｇを変化させたときのトルクリップル比が示され、Ｗｓ／Ｇ＝０、即ちスリット１４ｂを設けない場合のトルクリップルを１００％とすると、そのＷｓ／Ｇが大きくなるに連れてトルクリップルが次第に小さくなり、Ｗｓ／Ｇが約１．４でトルクリップルが約４８％で最小値となる。そこからＷｓ／Ｇが大きくなるに連れてトルクリップルも次第に大きくなり、Ｗｓ／Ｇが約２．２でトルクリップルが約８８％まで大きくなる。同図５より、０．５≦Ｗｓ／Ｇ≦２．２の範囲内ではトルクリップルの低減効果が得られるため、この範囲内のいずれかに設定するのが望ましい。特にＷｓ／Ｇを１．４付近に設定すればトルクリップルの低減効果が十分に得られるため、より望ましい。

これらを踏まえ本実施形態では、１つの突極１４でのスリット合計幅Ｗａと突極１４の周方向長さＷｂとの比Ｗａ／Ｗｂが０＜Ｗａ／Ｗｂ≦０．４の範囲内のいずれかに設定され、また個々のスリット幅Ｗｓとエアギャップ長Ｇとの比Ｗｓ／Ｇが０．５≦Ｗｓ／Ｇ≦２．２の範囲内のいずれかに設定されている。つまり、ロータ１０Ａの突極１４にスリット１４ｂを設け、そのスリット１４ｂの形状の適正化を図ることで、良好なモータトルクを得ながら、モータＭの振動低減が図られている。

尚、上記では、突極１４のスリット１４ｂは径方向外側に開口しているが、例えば図６に示すように、突極１４の径方向外側端部においてスリット１４ｂの両側の部位同士を幅狭の橋絡部１４ｃで連結する構成としてもよい。このようにすれば、突極１４の剛性が高くなりロータ１０Ａの剛性が高くなるため、モータＭの振動騒音の低減に寄与できる。また、例えば図７に示すように、ティース２１ａの径方向内側端部寄りに、突極１４のスリット１４ｂと同数及び同角度ピッチのスリット２１ｂを形成してもよい。このようにすれば、ティース２１ａのスリット２１ｂを設けることで、突極１４のスリット１４ｂに加えて、突極１４内及びティース２１ａ内の磁束の流れが良好となる。尚、図７では、ティース２１ａのスリット２１ｂを径方向内側に開口させていないが、径方向内側に開口していてもよい。また、ティース２１ａのスリット２１ｂの数及び角度ピッチはこの限りでない。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態のロータ１０Ａにおいて、図２のように突極１４の外側面１４ａ、若しくは図６及び図７の変形例のように突極１４の内部にスリット１４ｂが設けられている。つまり、突極１４にスリット１４ｂを設けることで、その突極１４内及びティース２１ａ内の磁束の流れが良好となり、マグネット１３側の磁束の流れに近似させることができる。これにより、ロータ１０Ａの磁気的バランスを向上でき、モータ振動の低減を図ることができる。

（２）本実施形態では、スリット１４ｂは、突極１４の外側面１４ａから該突極１４の突出長さと同等の長さにて形成されている。つまり、突極１４内での磁束の流れが径方向に沿った流れとなり、マグネット１３側の磁束の流れにより近似させることができる。これにより、ロータ１０Ａの磁気的バランスをより確実に向上でき、モータ振動の一層の低減に寄与できる。また、スリット１４ｂの寸法を適正化することで、モータ振動の低減やモータトルクの向上といったモータ特性を調整することもできる。また、スリット１４ｂが突極１４の突出長さと同等に形成されることから、スリット１４ｂによるロータコア１２の軽量化、ひいてはロータ１０Ａの軽量化に寄与でき、ロータ１０Ａのイナーシャ低減も可能である。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。
図８及び図９に示すように、本実施形態のモータＭに用いるロータ１０Ｂにおいても同様に、突極１４の外側面１４ａに軸方向に連続する３つのスリット１４ｄが等角度間隔に設けられている。各スリット１４ｄは、スリット幅（周方向幅）Ｗ１及び所定のスリット深さ（径方向長さ）Ｄ１がそれぞれ所定値に設定されており、このスリット深さＤ１が突極１４の突出長さ（径方向長さ）と比べて小さく設定されている。

図１０では、突極１４にスリット１４ｄを設けた場合（スリット有り）と、スリット１４ｄを設けない場合（スリット無し）とにおける電気角３０°のコギングトルクの変化が示されている。尚、ロータ１０Ｂの回転に伴うコギングトルクの変化は、この電気角３０°での変化が繰り返される。同図１０に示すように、スリット有り（本実施形態）では、前記第１実施形態でも述べたように、突極１４内及びティース２１ａ内での磁束の流れが周方向に分散する良好な流れになり、擬似的にティース数が増加するような状態となるため、スリット無しに比べてコギングトルクが小さく抑えられる。

また、突極１４に設けたスリット１４ｄのスリット幅Ｗ１と、隣接するティース２１ａの径方向内側端部間の距離、即ちティース間幅Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２を変化させるとコギングトルクが変化するため、Ｗ１／Ｗ２比に対するコギングトルク比を測定した。

図１１では、Ｗ１／Ｗ２を変化させたときのコギングトルク比が示され、Ｗ１／Ｗ２＝０、即ちスリット１４ｄを設けない場合のコギングトルクを１００％とすると、そのＷ１／Ｗ２が大きくなるに連れてコギングトルクが次第に小さくなり、Ｗ１／Ｗ２が０．５付近（約０．４８）でコギングトルクが約３５％で最小値となる。そこからＷ１／Ｗ２が大きくなるに連れてコギングトルクも次第に大きくなり、Ｗ１／Ｗ２が１．２でコギングトルクが約９０％まで大きくなる。同図１１より、０．２≦Ｗ１／Ｗ２≦０．９の範囲内ではコギングトルクの低減効果が得られるため、この範囲内のいずれかに設定するのが望ましい。特に０．４≦Ｗ１／Ｗ２≦０．６の範囲内ではコギングトルクの低減効果が十分に得られるため、より望ましい。

また、突極１４のスリット深さＤ１とスリット幅Ｗ１との比Ｄ１／Ｗ１を変化させるとコギングトルクが変化するため、Ｄ１／Ｗ１比に対するコギングトルク比を測定した。
図１２では、Ｄ１／Ｗ１を変化させたときのコギングトルク比が示され、Ｄ１／Ｗ１＝０、即ちスリット１４ｄを設けない場合のコギングトルクを１００％とすると、そのＤ１／Ｗ１が大きくなるに連れてコギングトルクが次第に小さくなり、Ｄ１／Ｗ１が約０．２５でコギングトルクが約４３％まで小さくなる。そこからＤ１／Ｗ１が約０．５まで大きくなるとコギングトルクが約３８％まで小さくなり、それ以降はＤ１／Ｗ１が大きくなっても略一定となる。同図１２より、０．２５≦Ｄ１／Ｗ１の範囲でコギングトルクの低減効果が得られるため、この範囲のいずれかに設定するのが望ましい。特に０．５の範囲内ではコギングトルクの低減効果がより得られるため、より望ましい。

これらを踏まえ本実施形態では、突極１４のスリット幅Ｗ１とティース間幅Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２が０．２≦Ｗ１／Ｗ２≦０．９の範囲内のいずれかに設定され、また突極１４のスリット深さＤ１とスリット幅Ｗ１との比Ｄ１／Ｗ１が０．２５≦Ｄ１／Ｗ１の範囲のいずれかに設定されている。つまり、ロータ１０Ｂの突極１４にスリット１４ｄを設け、そのスリット１４ｄの形状の適正化を図ることで、モータＭの振動低減が図られている。

尚、図１３に示すように、ティース２１ａの径方向内側端面に開口するスリット２１ｃを設けてもよい。スリット２１ｃは周方向に２つ並んで設けられる。このようにすれば、前記第１実施形態と同様に、突極１４内及びティース２１ａ内の磁束の流れが良好となる。尚、ティース２１ａのスリット２１ｃは径方向内側端面に開口しなくてもよく、またティース２１ａのスリット２１ｃは突極１４のスリット１４ｄと同数及び同角度ピッチで設けてもよい。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態のロータ１０Ｂにおいて、図９のように突極１４の外側面１４ａにスリット１４ｄが設けられている。つまり、突極１４にスリット１４ｄを設けることで、本実施形態においても突極１４内及びティース２１ａ内の磁束の流れが良好となり、マグネット１３側の磁束の流れに近似させることができる。これにより、ロータ１０Ｂの磁気的バランスを向上でき、モータ振動の低減を図ることができる。

（２）本実施形態では、スリット１４ｄは、突極１４の外側面１４ａから該突極１４の突出長さよりも小さく長さにて形成されている。つまり、スリット１４ｄによる切欠き量が小さく済み、突極１４の剛性を確保できるため、モータ振動の一層の低減に寄与できる。また、スリット１４ｄによる切欠き量が小さいため、突極１４へのスリット１４ｄの後加工も可能である。また、スリット１４ｄの寸法を適正化することで、モータ振動の低減やモータトルクの向上といったモータ特性を調整することもできる。

（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した第３実施形態を図面に従って説明する。
図１４及び図１５に示すように、本実施形態のモータＭに用いるロータ１０Ｃでは、突極１４部分の所定位置にかしめ部１５が設けられている。詳述すると、本実施形態のロータ１０Ｃに用いるロータコア１２は、複数枚の鋼板を軸方向に積層してなる積層型コアよりなり、各鋼板の突極１４部分に形成した長方形状のスリット１５ａ（コア１２の軸方向に連続）にかしめ部材１５ｂを軸方向に嵌挿させる構成のかしめ部１５にて軸方向の鋼板同士が連結されてなる。このようなかしめ部１５は、ロータコア１２の各突極１４に１つずつ設けられ、各突極１４の周方向中央位置に位置し、また突極１４の外側面１４ａから若干径方向内側に位置している。また、かしめ部１５（スリット１５ａ）は軸方向から見て長方形状をなし、その長辺が径方向に沿うように設けられている。

これにより、図１６（ａ）に示すように、突極１４の所定位置にかしめ部１５を設けたことにより（かしめ有り）、突極１４内では磁束がかしめ部１５の両側に分かれ該かしめ部１５の長辺に沿って流れ、この突極１４内及びティース２１ａ内においても磁束の流れが周方向に分散する良好な流れになる（マグネット１３の磁束の流れと近似する）。これに対し、図１６（ｂ）に示すように、突極１４のかしめ部１５を省略すると（かしめ無し）、突極１４内での主流の磁束の流れが周方向一方側に偏り、磁束が部分的に集中してしまう。従って、突極１４部分にかしめ部１５を設けて磁束の流れの改善を図り、モータＭの振動低減が図られている。

因みに、このようなかしめ部１５を有するロータ１０Ｃにおいて、マグネット１３の厚さ（径方向長さ）、本実施形態では周方向中央部のマグネット厚さＴｍと、その径方向内側部分のロータコア１２の厚さ（バックヨーク厚さＴｙ）との比Ｔｙ／Ｔｍを変化させるとモータトルクが変化するため、Ｔｙ／Ｔｍ比に対するトルク比を測定した。

図１７では、Ｔｙ／Ｔｍを変化させたときのモータＭのトルク比が示され、Ｔｙ／Ｔｍ＝１、即ちマグネット厚さＴｍとバックヨーク厚さＴｙとを同じとした場合のモータトルクを１００％とすると、Ｔｙ／Ｔｍ＝１より大きい範囲ではＴｙ／Ｔｍが大きくなってもモータトルクは略１００％一定となる。Ｔｙ／Ｔｍ＝１より小さい範囲では、Ｔｙ／Ｔｍが０．４付近（約０．３６）まではモータトルクが１００％を越え、Ｔｙ／Ｔｍが約０．５で最大値約１０５％となる。Ｔｙ／Ｔｍが０．４付近（約０．３６）から小さくなるとモータトルクが１００％から次第に小さくなっていき、Ｔｙ／Ｔｍが約０．２で約８５％、Ｔｙ／Ｔｍが約０．１で約７０％となる。

また、バックヨーク厚さＴｙとマグネット厚さＴｍとの比Ｔｙ／Ｔｍに対するトルクリップル比も測定した。
図１８では、Ｔｙ／Ｔｍを変化させたときのトルクリップル比が示され、Ｔｙ／Ｔｍ＝１とした場合のトルクリップルを１００％とすると、Ｔｙ／Ｔｍ＝１より大きい範囲ではＴｙ／Ｔｍが約１．２でトルクリップルが約１０５％まで増加し、それ以降は略一定となる。Ｔｙ／Ｔｍ＝１より小さい範囲では、Ｔｙ／Ｔｍが約０．５で最小値約９５％となる。Ｔｙ／Ｔｍが約０．５から小さくなるとトルクリップルが次第に大きくなり、Ｔｙ／Ｔｍが約０．２で約１２０％、Ｔｙ／Ｔｍが約０．１で約１４５％となる。

これらを踏まえ本実施形態では、バックヨーク厚さＴｙとマグネット厚さＴｍとの比Ｔｙ／Ｔｍが０．４≦Ｔｙ／Ｔｍ≦１．２の範囲内のいずれかに設定されている。これにより、突極１４部分にかしめ部１５を設けて磁束の流れを良好としモータＭの振動低減を図り、またバックヨーク厚さＴｙとマグネット厚さＴｍとの比を適正化して良好なモータトルク及びトルクリップルが得られる。特に０．４≦Ｔｙ／Ｔｍ≦１の範囲内に設定すれば、モータトルクが大きく、トルクリップルも低減される、より望ましい範囲といえる。

尚、上記では、積層型のロータコア１２の連結にかしめ部材１５ｂを嵌挿する手法を用いたが、その他の連結手法として例えば、ロータコア１２を構成する各鋼板を軸方向に凹凸嵌合させて各鋼板を軸方向に連結させる手法を用いてもよい。このようにしても、凹凸嵌合（かしめ）による連結部分がスリット１５ａと同様に機能し、突極１４部分の磁束の流れを改善できる。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態のロータ１０Ｃにおいて、図１５のように突極１４の内部にスリット１５ａ（かしめ部１５）が設けられている。つまり、突極１４にスリット１５ａを設けることで、本実施形態においても突極１４内及びティース２１ａ内の磁束の流れが良好となり、マグネット１３側の磁束の流れに近似させることができる。これにより、ロータ１０Ｃの磁気的バランスを向上でき、モータ振動の低減を図ることができる。

（２）本実施形態では、ロータコア１２が複数枚の鋼板が軸方向に積層される積層型コアであり、スリット１５ａは、突極１４の内部に設けられそのスリット１５ａ内にかしめ部材１５ｂが嵌挿されて各鋼板が連結されロータコア１２が構成されている。つまり、突極１４内等の磁束の流れを良好とするスリット１５ａにかしめ部材１５ｂが嵌挿され、積層型とする各鋼板の連結がそのスリット１５ａを用いて行われるため、各鋼板を連結する連結手段を他の箇所に設ける必要がなく、ロータ１０Ｃの軽量化等に寄与できる。

（３）本実施形態では、ロータコア１２のバックヨーク厚さＴｙの適正化がなされることで該コア１２の無用な大型化が防止され、ロータコア１２の軽量化、ひいてはロータ１０Ｃの軽量化に寄与でき、ロータ１０Ｃのイナーシャ低減も可能である。

（第４実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。
図１９及び図２０に示すように、本実施形態のモータＭに用いるロータ１０Ｄでは、各突極１４の外側面１４ａに径方向外側から見てロータ１０Ｄの軸線Ｌ１に対して傾斜する１つのスリット１４ｅが設けられている。つまり、スリット１４ｅを設けたことにより、上記実施形態と同様に、突極１４内及びティース２１ａ内においても磁束の流れが周方向に分散する良好な流れになるのに加えて、突極１４内の磁束の流れが滑らかに変化してコギングトルク波形がなまるようになる所謂スキュー効果が得られるようになり、これによりモータＭの振動低減が図られている。

因みに、スリット１４ｅの傾斜角度Ａ°（径方向から見た軸線Ｌ１とのなす角）を変化させるとコギングトルクが変化するため、それを測定した。この場合、スリット１４ｅの傾斜角度Ａ°と、ステータ２０におけるティース２１ａの数（スロット数）及びロータ１０Ｄの磁極数（マグネット１３と突極１４との合計）の最小公倍数Ｎを用いた比Ａ°／（３６０°／Ｎ）を変化させてコギングトルクを測定した。

図２１では、Ａ°／（３６０°／Ｎ）を変化させたときのコギングトルク比が示され、Ａ°／（３６０°／Ｎ）＝０、即ちスリット１４ｅを傾斜させない場合のコギングトルクを１００％とすると、Ａ°／（３６０°／Ｎ）が約０．５まではコギングトルクが減少し、その約０．５で最小値約９０％となる。そこからはＡ°／（３６０°／Ｎ）が大きくなるに連れてコギングトルクが次第に増加し、約１．０で約９２％、そこから増加度合いも若干大きくなって約１．９で約９８％、そして約２．０において約１００％となる。同図２１より、０＜Ａ°／（３６０°／Ｎ）≦２の範囲内ではコギングトルクの低減効果が得られるため、この範囲内のいずれかに設定するのが望ましい。特に０＜Ａ°／（３６０°／Ｎ）を０．５付近に設定すればコギングトルクの低減効果が十分に得られるため、より望ましい。本実施形態ではティース２１ａの数は「１２」、ロータ１０Ｄの磁極数は「１４」であるため（その最小公倍数Ｎ＝８４）、コギングトルクを最も低減できるＡ°／（３６０°／Ｎ）＝０．５となるスリット１４ｅの傾斜角度Ａ°は、約２．１°となる。

尚、上記では、各突極１４の外側面１４ａに設けるスリット１４ｅの傾斜角度Ａ°を全て同じとしたが、図２２に示すように、スリットの傾斜角度は各突極１４毎に設定してもよく、例えば１つ置きに前記スリット１４ｅと、傾斜角度の異ならせたスリット１４ｆとを混在させてもよい。これにより、各突極１４で発生したコギングトルクの波形の相殺関係を得ることができ、コギングトルクの一層の低減に寄与できる。

また、スリット１４ｅ，１４ｆのように傾斜方向を一方に揃える態様以外に、図２３に示すように、各突極１４に互いに傾斜方向の異なるスリット１４ｇ，１４ｈを例えば１つ置きに設けてもよい。これにより、傾斜方向の異なるスリット１４ｇ，１４ｈ同士でコギングトルクの波形の相殺関係を得ることができ、コギングトルクの一層の低減に寄与できる。また、軸方向の途中でスリットの傾斜方向を変えてもよい。

また、スリット１４ｅ，１４ｆのようにロータコア１２の軸方向両端部まで連続して設けたが、同図２３に示すスリット１４ｇ，１４ｈのように、例えばロータコア１２の軸方向両端部まで延設せず、軸方向の一部に形成する態様としてもよい。

また、スリット１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈのように、１つの突極１４に１つのスリットを設けたが、図２４に示すように、１つの突極１４に例えば２つの傾斜のスリット１４ｉを設けてもよい。また、スリットは２以上の複数設けてもよい。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態のロータ１０Ｄにおいて、図１９のように突極１４の外側面１４ａにスリット１４ｅが設けられている（変形例ではスリット１４ｆ〜１４ｈ）。つまり、突極１４にスリット１４ｅを設けることで、本実施形態においても突極１４内及びティース２１ａ内の磁束の流れが良好となり、マグネット１３側の磁束の流れに近似させることができる。これにより、ロータ１０Ｄの磁気的バランスを向上でき、モータ振動の低減を図ることができる。

（２）本実施形態では、スリット１４ｅは、突極１４の外側面１４ａにおいてロータ１０Ｄの軸線Ｌ１に対して傾斜するように連続して設けられている。つまり、スリット１４ｅは、突極１４内等の磁束の流れを良好とするとともに、突極１４内の磁束の流れが滑らかに変化してコギングトルク波形がなまるようになる所謂スキュー効果が得られ、これによりモータ振動の一層の低減に寄与できる。

尚、上記各実施形態は、更に以下のように変更することもできる。
・上記各実施形態についての数値範囲は、状況等に応じて適宜変更してもよい。
・上記各実施形態では、７個の突極１４と７個のマグネット１３とで構成した１４磁極のロータ１０Ａ〜１０Ｄと、１２個のティース２１ａ（１２磁極）を有するステータ２０とで構成されたモータＭに適用したが、各磁極数はこれに限らず適宜変更してもよい。

・上記各実施形態では、インナロータ型のモータに用いられるロータ１０Ａ〜１０Ｄに適用したが、アウタロータ型のモータのロータに適用してもよい。

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…ロータ、１２…ロータコア、１３…マグネット、１４…突極、１４ａ…外側面（先端面）、１４ｂ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１５ａ…スリット、１５ｂ…かしめ部材、Ｌ１…軸線。

Claims (6)

1. ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが表面を露出させて複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された突極が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記突極を他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、
   前記突極の先端面、若しくは前記突極の内部にスリットが設けられていることを特徴とするロータ。
2. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記スリットは、前記突極の先端面に設けられるものであり、前記突極の突出長さよりも小さく形成されていることを特徴とするロータ。
3. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記スリットは、前記突極の先端面に設けられるものであり、前記突極の突出長さと同等に形成されていることを特徴とするロータ。
4. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記ロータコアは、複数枚の鋼板が軸方向に積層されてなるものであり、
   前記スリットは、前記突極の内部に設けられ、そのスリット内にかしめ部材が嵌挿されて各鋼板が連結され前記ロータコアが構成されていることを特徴とするロータ。
5. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記スリットは、前記突極の先端面に設けられるものであり、ロータの軸線に対して傾斜するように連続して設けられていることを特徴とするロータ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。

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