JP2012143088A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】コギングトルクを抑えてより回転性能を向上させることが可能なモータを提供する。
【解決手段】ロータ１２は、ロータコア３２の周方向に一方の磁極のマグネット３３が複数配置されるとともに、ロータコア３２に一体形成されたコア磁極部３５が各マグネット３３間に空隙Ｘを以て配置され、コア磁極部３５を他方の磁極として機能するように構成されて２×ｐ極（但しｐは極対数）の磁極を有する。ロータ１２は、マグネット３３（マグネット磁極部３４）とコア磁極部３５との開角度θｍ，θｇが互いに異なるように構成される。
【選択図】図１

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を有するモータに関するものである。

従来、モータにおいて、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複数配置され、該コアに一体形成されたコア磁極部が各マグネット間に配置され、該コア磁極部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を有するものが知られている。このようなモータでは、性能の低下を小さく抑えつつもロータのマグネットを半数に減らすことが可能となるため、省資源化や低コスト化等の点で有利である。

特開平９−３２７１３９号公報

ところで、特許文献１のようなコンシクエントポール型構造のロータは、磁束の強制力（誘導）のあるマグネットと、磁束の強制力のないコア磁極部とが混在する磁極にて構成されているため、磁気的にアンバランスが生じ易く、このことが例えばコギングトルクの発生による振動増加等の回転性能の悪化に繋がっている。

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、コギングトルクを抑えてより回転性能を向上させることが可能な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コア磁極部が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記コア磁極部を他方の磁極として機能するように構成されて２×ｐ極（但しｐは極対数）の磁極を有するロータと、周方向等間隔に複数設けられるとともに前記ロータと径方向に対向して２×ｐ×ｍ×ｎ個（但しｍはステータ巻線の相数、ｎは自然数）のティースを有するコアと前記ティースに装着された多相の巻線とを有するステータとを備えたモータであって、前記ロータは、前記マグネットと前記コア磁極部との開角度が互いに異なるように構成されたことをその要旨とする。

この発明では、ロータは、マグネットとコア磁極部との開角度が互いに異なるように構成される。ここで、本発明のロータはコンシクエントポール（ハーフマグネット）型構造のロータであるため、全周に亘ってマグネットを配置したフルマグネット型構造のロータと比較してマグネットの個数を減らすことが可能となる。このため、本発明のロータは、比較的形状変更が容易なロータコアと一体形成されたコア磁極部の開角度の変更などの形状変更を行うことで、各磁極部で発生し得るコギングトルクがずれるため、それらの合成コギングトルクを抑えることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記マグネットの開角度θｍ及び前記コア磁極部の開角度θｇを、θｍ＝３６０／２ｐｍｎ×（ａ＋１）−（θｔ／２）×２、θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ−θｔ）×２、となるように設定したことをその要旨とする。

この発明では、マグネットの開角度θｍ及び前記コア磁極部の開角度θｇを、θｍ＝３６０／２ｐｍｎ×（ａ＋１）−（θｔ／２）×２、θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ−θｔ）×２、となるように設定する。このような構成とすることで、図３に示すように、各磁極部で発生し得るコギングトルクがずれて、モータ全体としての合成コギングトルクを抑えることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記マグネットが径方向に対向するティースの個数をａとして前記ティースの開角度をθｔとした場合に、前記マグネットの開角度θｍ及び前記コア磁極部の開角度θｇを、θｍ＝３６０／２ｐｍｎ×（ａ＋１）−（θｔ／２）×２、θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ―θｔ）×２×ｂ（但し、０＜ｂ＜１を満たす）、となるように設定したことをその要旨とする。

この発明では、コア磁極部の開角度θｇを、θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ―θｔ）×２×ｂ（但し、０＜ｂ＜１を満たす）、となるように設定する。このような構成とすることで、例えばロータコアのコア磁極部の外径（径方向長さ）をマグネット磁極部の外径（径方向長さ）を小さくすることに対応することができる。このため、コア磁極部の外径をマグネット磁極部の外径と同じとした場合と比較して、振動に繋がるラジアル方向（径方向）への加振力を抑えることができるとともに、各磁極部のパーミアンスのバランスを整えることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記マグネットの周方向両端位置と前記コア磁極部の周方向両端位置が対向する前記ティースの周方向位置に対して周方向に相対的にずれるよう設定されたことをその要旨とする。

この発明では、マグネットの周方向両端位置とコア磁極部の周方向両端位置が対向するティースに対して周方向に相対的にずれるように設定されるため、マグネット及びコア磁極部が同期せず、合成コギングトルクを抑えることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記マグネットの周方向両端位置と前記コア磁極部の周方向両端位置が対向する前記ティース間の間隙に対して周方向に相対的にずれるように設定されたことをその要旨とする。

この発明では、マグネットの周方向両端位置とコア磁極部の周方向両端位置が対向するティース間の間隙に対して周方向に相対的にずれるように設定されるため、マグネット及びコア磁極部が同期せず、合成コギングトルクを抑えることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータにおいて、前記ロータコアに設けられる前記マグネット及び前記コア磁極部と、前記ロータコアを固定する固定部材との間にロータコア材より比重及び磁性が小さい小磁性軽量部分が形成されたことをその要旨とする。

この発明では、ロータコアに設けられるマグネット及びコア磁極部と、ロータコアを固定する固定部材との間に形成される小磁性軽量部分がロータコア材より比重が小さいことからモータの重量を軽量化でき、これに伴い機動性を向上させることができる。また、前記小磁性軽量部分はロータコア材より磁性が小さいことから、磁極の磁束が磁極から遠ざかる方向である固定部材側に流れ難くなり、磁気変動を抑えてよりコギングトルクを低減させることができる。これとともに、ロータコア内に発生する渦電流が抑制され高効率（高出力）のモータを提供することができる。しかも、高出力化により出力当たりのモータの大きさを小型化することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のモータにおいて、前記小磁性軽量部分は前記コア磁極部の背部に形成された複数の空隙であり、該空隙の周方向の開角度は前記コア磁極部の開角度より大きくなるように構成されたことをその要旨とする。

この発明では、小磁性軽量部分は前記コア磁極部の背部に形成された複数の空隙であり、該空隙の周方向の開角度は前記コア磁極部の開角度より大きくなるように構成される。このように、空隙の周方向の開角度をコア磁極部の開角度より大きくなるように設定することで、周方向に配置される空隙間のロータコア材の周方向幅を極力狭めることができる。これにより、ロータコアを固定する固定部材側にマグネットからの磁束が流れにくくなり、好適にコア磁極部側に磁束を集中させることができる。この結果、ロータの周方向に交互に形成されるマグネット及びコア磁極部の磁気バランスが向上し、コギングトルクの低減、低騒音化、低振動化、高出力化につながる。しかも、高出力化により出力当たりのモータの大きさを小型化することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のモータにおいて、前記ロータコアは、ロータコア材を複数積層して構成されることその要旨とする。
この発明では、ロータコアは、ロータコア材を複数積層して構成されるため、ロータコアが一体物である場合と比べて軸方向への磁気抵抗が高くなりコギングトルクを抑えることができる。これに加えて、ロータコア内に発生する渦電流が抑制されて効率的（高出力）なモータを提供することができる。

従って、上記記載の発明によれば、コギングトルクを抑えてより回転性能を向上させることが可能なモータを提供することができる。

（ａ）は本実施形態におけるモータの概略構成図であり、（ｂ）はモータの一部を示す平面図である。 同上におけるティースと各磁極との関係を説明するための模式図である。 同上におけるコギングトルクについて説明するための特性図である。 別例におけるティースと各磁極部との関係を説明するための模式図である。 別例におけるモータの概略構成図である。 別例におけるモータの一部を示す平面図である。 別例におけるティースと各磁極部との関係を説明するための模式図である。 別例におけるティースと各磁極部との関係を説明するための模式図である。 別例におけるロータの斜視図である。 別例におけるロータの平面図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態のモータ１０は、略円環状のステータ１１の内側にロータ１２が配置されて構成されている。

ステータ１１は、図１（ａ）に示すように、円筒部２１とこの円筒部２１から径方向内側に延びて周方向に複数（本実施形態では６０個）設けられるティース２２とを有するステータコア１３を備える。なお、ステータコア１３は、透磁率の高い金属性の板状部材よりなる積層部材が軸方向に積層されて構成されている。ステータコア１３の各ティース２２間には、ロータ１２を回転させる磁界を発生させるためのセグメント巻線２３が挿入されるスロットが形成されている。スロットは、軸方向から見て断面が径方向に沿った長方形であり、スロットの個数は、ティース２２の個数と同数（本実施形態では６０個）となっている。なお、ティース２２とセグメント巻線２３との間には、図示しないインシュレータが介在されている。

ステータ１１のセグメント巻線２３は、断面略四角形状であり、多相（本実施形態では３相）の分布巻とされている。セグメント巻線２３は、ティース２２間のスロットを軸方向（紙面直交方向）に貫通するスロット内に配置されるスロット挿入部２４と、スロットから軸方向に突出するスロット突出部（図示略）とを有する複数のセグメント導体２５を相毎に有している。そして、その相毎のセグメント導体２５は、径方向に隣り合うスロット突出部同士にて溶着により電気的に接続されて周方向に連続する導線として構成される。なお、各セグメント導体２５は、導体板が折り曲げ加工されてなり、略Ｕ字状に形成されており、Ｕ字の平行直線部に相当する一対のスロット挿入部２４は、周方向に複数（例えば６個）のティース２２を跨いで離間した２つのスロット内にそれぞれ配置されている。

ロータ１２は、回転軸３１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３２が固着されており、このロータコア３２の外周部の周方向等間隔に外周側がＮ極のマグネット３３が複数個（本実施形態では５個）配置されてマグネット磁極部３４が形成されている。マグネット磁極部３４を構成するマグネット３３は、ロータ１２の軸方向から見て長手方向が径方向の直交方向に沿って配置されている。なお、外周側がＳ極のマグネットとしてもよい。

各マグネット磁極部３４間には、ロータコア３２に一体形成されたコア磁極部３５がそれぞれマグネット磁極部３４との各境界部に軸方向から見て一定面積の空隙Ｘを以て配置されている。

そして、各マグネット３３（マグネット磁極部３４）及びコア磁極部３５は略等角度間隔に交互に配置（この場合、マグネット３３（マグネット磁極部３４）とコア磁極部３５とが１８０°反対位置に配置）される。ロータ１２は、径方向外側がＮ極のマグネット３３（マグネット磁極部３４）に対してコア磁極部３５をＳ極として機能させる１０極の所謂コンシクエントポール型にて構成されている。なお、ロータ１２の極対数はマグネット３３と同数であり、本実施形態では極対数「５」となっている。なお、セグメント導体２５がティース２２を跨ぐ本数は、（スロット数／磁極数）により決定されるようになっている。

なお、本実施形態のステータ１１は、ロータ１２のマグネット３３（マグネット磁極部３４）の個数（＝極対数）を「ｐ」（但しｐは２以上の整数）、セグメント巻線２３の相数を「ｍ」として、ティース２２の個数「Ｌ」が、「Ｌ＝２×ｐ×ｍ×ｎ（個）」（但し「ｎ」は自然数）となるように構成されている。そして、本実施形態では、この数式に基づいて、ティース２２の個数「Ｌ」は、Ｌ＝２×５（マグネット２３の個数）×３（相数）×２＝６０（個）に設定されている。

ロータ１２のマグネット３３は、湾曲形状をなす外側面３３ａと平坦な内側面３３ｂとを有する略四角柱状に形成されている。マグネット３３の外側面３３ａは、軸線Ｃを中心とする円弧状をなし、ティース２２の先端部２２ａ（径方向において内側部位）と径方向に対向している。マグネット３３は、その内側面３３ｂがロータコア３２の隣接するコア磁極部３５間に設けた固着面に固着され、隣接のコア磁極部３５との間には周方向の空隙Ｘが設けられている。なお、マグネット３３は、そのそれぞれの外側面３３ａが同一円周上に位置するように構成されている。

コア磁極部３５は、略扇状に径方向外側に突出する形状をなしており、湾曲形状をなす外側面を有している。
このような本実施形態のモータ１０は、ロータコア３２のコア磁極部３５を磁極として機能するように構成された所謂コンシクエントポール型構造のロータ１２と、複数のセグメント導体２５からなるセグメント巻線２３を有するステータ１１とから構成されている。セグメント巻線２３は、従来技術のような連続線をティースに巻回して構成される巻線と比較して占積率を高く構成できるため、高出力化が可能となっている。このため、ロータ１２をコンシクエントポール型とすることで、マグネット３３の個数を少なく抑えて省資源化や低コスト化等に貢献しつつも、ステータ１１の巻線をセグメント巻線とすることで高出力化が可能となっている。

次に、本実施形態のモータ１０の特徴部位である各磁極部３４，３５の開角度について詳細に説明する。
図１（ｂ）及び図２に示すように、コア磁極部３５の軸線Ｃを中心とする開角度θｇは、マグネット磁極部３４の軸線Ｃを中心とする開角度θｍと異なる角度に設定されている。

具体的には、マグネットが径方向に対向するティースの個数をａとして前記ティースの開角度をθｔとした場合に、マグネット磁極部３４の開角度θｍを下記式のように
θｍ＝３６０／２ｐｍｎ×（ａ＋１）−（θｔ／２）×２・・・（１）
と設定する。

そして、コア磁極部３５の開角度θｇを下記式のように
θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ−θｔ）×２・・・（２）
と設定する。

そして、本実施形態では、マグネット３３（マグネット磁極部３４）が常時少なくとも５つのティース２２と対向するため、上記式（１）の右辺が「３６０／２ｐｍｎ×（５＋１）−（θｔ／２）×２」となる。ここで、「３６０／２ｐｍｎ」は、ティース２２の開角度θｔと、隣接する２つのティース２２間（間隙Ｋ）の周方向における軸線Ｃを中心とする開角度θｓ１とを足し合わせた角度である。このため、図２に示すように６つのティース２２の開角度θｔと６つの開角度θｓ１からθｔ×２だけ差し引いた分の角度が前記開角度θｍとなる。一方、前記開角度θｍと比較してθｓ１×２だけ小さくなる角度がコア磁極部３５の開角度θｇとなる。この結果、マグネット３３（マグネット磁極部３４）の周方向両端位置とコア磁極部３５の周方向両端位置が対向するティース２２に対して周方向に相対的にずれる。更に、マグネット３３（マグネット磁極部３４）の周方向両端位置とコア磁極部３５の周方向両端位置が対向するティース２２間の間隙Ｋ（図２参照）に対して周方向に相対的にずれるように設定される。

上述の各式を用いて各磁極部３４，３５の開角度θｍ，θｇを設定して各磁極部３４，３５の開角度θｍ，θｇを異なるようにすることで、図３に示すように各磁極部３４，３５で発生し得るコギングトルクがずれるため、それらの合成コギングトルクを抑えることが可能となっている。このように本実施形態では、ロータ１２の回転時の振動に繋がる合成コギングトルクが抑えられてロータ１２の回転性能の向上が図られている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ロータ１２は、マグネット３３（マグネット磁極部３４）とコア磁極部３５との開角度θｍ，θｇが互いに異なるように構成される。ここで、ロータ１２はコンシクエントポール（ハーフマグネット）型構造のロータであるため、全周に亘ってマグネットを配置したフルマグネット型構造のロータと比較してマグネットの個数を減らすことが可能となる。このため、本実施形態のロータ１２は、比較的形状変更が容易なロータコア３２と一体形成されたコア磁極部３５の開角度θｇの変更などの形状変更を行うことで、各磁極部３４，３５で発生し得るコギングトルクがずれるため、それらの合成コギングトルクを抑えることが可能となる。

（２）マグネット３３（マグネット磁極部３４）の開角度θｍ及びコア磁極部３５の開角度θｇを、θｍ＝３６０／２ｐｍｎ×（ａ＋１）−（θｔ／２）×２、θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ−θｔ）×２、となるように設定する。このような構成とすることで、図３に示すように、各磁極部で発生し得るコギングトルクがずれて、モータ１０全体としての合成コギングトルクを抑えることができる。

（３）マグネット３３（マグネット磁極部３４）の周方向両端位置とコア磁極部３５の周方向両端位置が対向するティース２２に対して周方向に相対的にずれるように設定される。更にマグネット３３（マグネット磁極部３４）の周方向両端位置とコア磁極部３５の周方向両端位置が対向するティース２２間の間隙Ｋに対して周方向に相対的にずれるように設定される。このような構成とすることで、マグネット３３及びコア磁極部３５が同期せず、合成コギングトルクを抑えることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ロータコア３２の外表面（外周面）にマグネット３３が固着される所謂ＳＰＭ構造としたが、これに限らず、例えば図５及び図６に示すようにロータコア３２にマグネット３３が埋設される所謂ＩＰＭ構造としてもよい。この場合であっても、各式コア磁極部３５の開角度θｇとマグネット磁極部３４の開角度θｍとが互いに異なるように構成することが望ましい。

・上記実施形態では、式（２）にてコア磁極部３５の開角度θｇを設定する構成としたが、これに限らず、例えば下記式（３）にてコア磁極部３５の開角度θｇを設定する構成としてもよい。なお、下記式（３）の係数ｂは、コア磁極部３５の外径変更に伴う、開角度変更を示す係数である。この係数ｂは、コア磁極部３５の外径が小さくなればなるほどその値も小さくなり、マグネット磁極部３４と外径が同じである場合はｂ＝１である。

θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ−θｔ）×２×ｂ・・・（３）
（但し、０＜ｂ＜１を満たす）
このような構成とすることで、図４に示すように例えばロータコア３２のコア磁極部３５の外径（径方向長さ）をマグネット磁極部３４の外径（径方向長さ）をΔｔだけ小さくすることに対応することができる。これに伴い、コア磁極部３５の開角度θｇが前記開角度θｓ１と図４に示すように開角度θｓ２との差分だけ小さくなるように構成される。このように、コア磁極部３５の外径を小さくすることでコア磁極部３５の外径をマグネット磁極部３４の外径と同じとした場合と比較して、振動に繋がるラジアル方向への加振力を抑えることができるとともに、各磁極部３４，３５のパーミアンスのバランスを整えることが可能となる。

・上記実施形態では、式（１）及び式（２）にて各磁極部３４，３５の開角度θｍ，θｇを設定する構成としたが、これに限らず、各磁極部３４，３５の開角度θｍ，θｇを次のように設定してもよい。

図７に示すように、コア磁極部３５の周方向幅（開角度θｇ）を周方向両側（周方向外側）にそれぞれティース２２間の周方向における軸線Ｃを中心とする開角度θｓ１の略半分の長さ分だけ広げた構成を採用してもよい。これにより、コア磁極部３５の開角度θｇとマグネット磁極部３４の開角度θｍとを異なる角度と設定することができ、コア磁極部３５とマグネット磁極部３４の周方向両端部位がティース２２間の間隙Ｋに対する相対的な位置がずれて同期しないため、各磁極部３４，３５のコギングトルクを抑えることが可能となる。

図８に示すように、マグネット磁極部３４（マグネット３３）の周方向幅（開角度θｍ）を周方向内側にそれぞれティース２２間の周方向における軸線Ｃを中心とする開角度θｓ１の略半分の長さ分だけ狭めた構成を採用してもよい。これにより、コア磁極部３５の開角度θｇとマグネット磁極部３４の開角度θｍとを異なる角度と設定することができ、コア磁極部３５とマグネット磁極部３４のそれぞれがティース２２間の間隙Ｋに対する相対的な位置がずれて同期しないため、各磁極部３４，３５のコギングトルクを抑えることが可能となる。

・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば図９，１０に示すようにロータ１２を厚さＬ１の鋼鈑よりなるロータコア片３２ａ（ロータコア材）を複数積層する構成を採用してもよい。ここで、コンシクエントポール型構造のロータ１２は、ロータ１２内で磁気変動が生じるが、積層タイプのロータコア３２で構成することで、磁気変動に伴う渦電流損を抑えることができる。

また、同図９，１０に示すようにロータコア３２内に空隙Ｙ（小磁性軽量部分）を形成する構成を採用してもよい。このようにロータコア３２内に空隙Ｙを形成することで、軽量化することができ、これに伴いロータ１２回転時の機動性を高めることができる。

また、前記ロータコア３２内の空隙Ｙを各磁極部３４，３５の背部（径方向内側）に形成することで、ロータコア３２（ロータコア片３２ａ）より磁性を小さくなるため、各磁極部３４，３５の磁束が各磁極部３４，３５から遠ざかる方向である回転軸３１側に流れにくくすることができる。これにより、磁気変動を抑えてよりコギングトルクを低減させることができる。これとともに、ロータコア３２に発生する渦電流が抑制され高効率（高出力）のモータを提供することができる。しかも高出力化により出力当たりのモータ１０の大きさを小型化することが可能となる。

また、同図９，１０に示すように、小磁性軽量部分としての空隙Ｙの軸線Ｃに対する開角度θｈ（周方向幅）をコア磁極部３５の開角度θｇより大きくなるように構成してもよい。勿論、空隙Ｙの周方向の開角度θｈをマグネット磁極部３４（マグネット３３）の開角度θｍよりも大きくなるように構成してもよい。このように、空隙Ｙの周方向の開角度θｈをコア磁極部３５の開角度θｇより大きくなるように設定することで、周方向に配置される空隙Ｙ間のロータコア３２の周方向幅を極力狭めることができる。これにより、ロータコア３２を固定する固定部材としての回転軸３１側にマグネット３３（マグネット磁極部３４）からの磁束が流れにくくなり、好適にコア磁極部３５側に磁束を集中させることができる。この結果、ロータ１２の周方向に交互に形成されるマグネット３３及びコア磁極部３５の磁気バランスが向上し、コギングトルクの低減、低騒音化、低振動化、高出力化につながる。しかも、高出力化により出力当たりのモータの大きさを小型化することができる。

また、図９に示すようなロータコア片３２ａを複数積層する積層タイプのロータ１２において、各磁極部３４，３５間の空隙Ｘの周方向幅Ｌ２がロータコア３２を構成するロータコア片３２ａの厚さＬ１よりも大きく設定する構成を採用してもよい。これにより、磁気が軸方向へ乱れること抑えて磁気の流れを良好とすることが可能となる。

・上記実施形態のモータ１０では、ロータ１２がステータ１１の径方向内側に配置される所謂インナロータタイプで構成したが、ロータ１２が径方向外側に配置される所謂アウタロータタイプで構成してもよい。

・上記実施形態では、ｎ＝２として本発明を適用したが、前記ｎは任意に変更してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。

（イ） 請求項１〜８のいずれか一項に記載のモータにおいて、前記ロータは、前記マグネットが鉄心部の径方向外側の外周面に配置されるＳＰＭ構造であることを特徴とするモータ。

これにより、ＳＰＭ構造のロータを有するモータにおいてコギングトルクを抑えて、モータの回転性能の向上を可能とできる。
（ロ） 請求項１〜８のいずれか一項に記載のモータにおいて、前記ロータは、前記マグネットが鉄心部内径側に配置されるＩＰＭ構造であることを特徴とするモータ。

これにより、ＩＰＭ構造のロータを有するモータにおいてコギングトルクを抑えて、モータの回転性能の向上を可能とできる。

１０…モータ、１１…ステータ、１２…ロータ、２２…ティース、３１…回転軸（固定部材）、３２…ロータコア、３２ａ…ロータコア片（ロータコア材）、３３…マグネット、３４…マグネット磁極部、３５…コア磁極部、Ｋ…間隙、Ｌ１…厚み、Ｌ２…空隙Ｘの周方向幅、Ｘ…空隙、Ｙ…空隙（小磁性軽量部分）、θｈ，θｇ，θｍ，θｔ，θｓ１，θｓ２…開角度。

Claims (8)

1. ロータコアの周方向に一方の磁極のマグネットが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コア磁極部が各マグネット間に空隙を以て配置され、前記コア磁極部を他方の磁極として機能するように構成されて２×ｐ極（但しｐは極対数）の磁極を有するロータと、
   周方向等間隔に複数設けられるとともに前記ロータと径方向に対向して２×ｐ×ｍ×ｎ個（但しｍはステータ巻線の相数、ｎは自然数）のティースを有するコアと前記ティースに装着された多相の巻線とを有するステータと
   を備えたモータであって、
   前記ロータは、前記マグネットと前記コア磁極部との開角度が互いに異なるように構成されたことを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記マグネットが径方向に対向するティースの個数をａとして前記ティースの開角度をθｔとした場合に、前記マグネットの開角度θｍ及び前記コア磁極部の開角度θｇを、
   θｍ＝３６０／２ｐｍｎ×（ａ＋１）−（θｔ／２）×２、
   θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ−θｔ）×２、
   となるように設定したことを特徴とするモータ。
3. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記マグネットが径方向に対向するティースの個数をａとして前記ティースの開角度をθｔとした場合に、前記マグネットの開角度θｍ及び前記コア磁極部の開角度θｇを、
   θｍ＝３６０／２ｐｍｎ×（ａ＋１）−（θｔ／２）×２、
   θｇ＝θｍ−（３６０／２ｐｍｎ―θｔ）×２×ｂ（但し、０＜ｂ＜１を満たす）、
   となるように設定したことを特徴とするモータ。
4. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記マグネットの周方向両端位置と前記コア磁極部の周方向両端位置が対向する前記ティースの周方向位置に対して周方向に相対的にずれるよう設定されたことを特徴とするモータ。
5. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記マグネットの周方向両端位置と前記コア磁極部の周方向両端位置が対向する前記ティース間の間隙に対して周方向に相対的にずれるように設定されたことを特徴とするモータ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータにおいて、
   前記ロータコアに設けられる前記マグネット及び前記コア磁極部と、前記ロータコアを固定する固定部材との間にロータコア材より比重及び磁性が小さい小磁性軽量部分が形成されたことを特徴とするモータ。
7. 請求項６に記載のモータにおいて、
   前記小磁性軽量部分は前記コア磁極部の背部に形成された複数の空隙であり、該空隙の周方向の開角度は前記コア磁極部の開角度より大きくなるように構成されたことを特徴とするモータ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のモータにおいて、
   前記ロータコアは、ロータコア材を複数積層して構成されることを特徴とするモータ。

Images