JP5385077B2

JP5385077B2 - 回転電動機

Info

Publication number: JP5385077B2
Application number: JP2009230612A
Authority: JP
Inventors: 佳朗竹本; 誠也横山; 洋次山田; 茂昌加藤
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2029-10-02
Also published as: JP2011083047A

Description

本発明は、回転電動機に関する。

近年、永久磁石により形成される磁極がロータ側に設けられるブラシレスモータが広い分野で採用され注目されている。この種のモータに用いられるロータとしては、例えば特許文献１の第５図に示されているように、両磁極のマグネットをロータコアの外周面に固着されて構成されるＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）構造のロータや、同文献１の第８図に示されているように、省資源や低コスト等の観点から使用するマグネットを単一磁極のみとしてその使用量を半分とし、そのマグネットとロータコアに形成されたコア磁極部とで構成されるコンシクエントポール構造のロータ等が知られている。

また、コンシクエントポール構造のロータに設けられるマグネットを、ロータの内部に埋め込んだＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）構造のロータがある。ＩＰＭ構造のロータでは、周方向に等間隔に埋め込んだ同極のマグネット間の鉄心部（コア磁極部）の逆極性を高めることができ、ブラシレスモータのより小型化及び高出力化が可能となる。しかも、ロータに設けられるマグメットが半分にでき、より安価なブラシレスモータが得られる。

特開２００８−１２５２０３号公報

ところで、マグネットを埋め込んだコンシクエント型のロータを採用したブラシレスモータについて、さらなる高トルク、高出力化が望まれている。
そこで、本出願人は、８極１２スロット集中巻、８極２４スロット分布巻、１０極３０スロット分布巻等において、ロータに埋め込んだ各マグネットの両側に形成した空隙を、非対称空隙にすることでトルクアップを図る提案している。

しかしながら、ロータに埋め込んだ各マグネットの両側に非対称の空隙を形成することでトルクアップが図れるものの、ロータ外径部分では、磁束密度分布が異なることと、急峻に磁束密度が変化することから、コギングトルク及びトルクリップルが大きくなる問題があった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、マグネットを埋め込んだコンシクエント型のロータを備え、トルク特性を維持しつつコギングトルク及びトルクリップルの低減が可能な回転電動機を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、１２個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度について、第１角度、第３角度、第２角度、第４角度の順で大きくし、前記第２角度は９０度より大きく、前記第３角度は９０度より小さくする。

請求項１に記載の発明によれば、トルクリップルを低減させることができる。
請求項２に記載の発明は、１２個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度について、第２角度、第３角度、第４角度、第１角度の順で大きくし、前記第１角度は９０度より大きく、前記第４角度は９０度より小さくする。

請求項２に記載の発明によれば、コギングトルクを低減させることができる。
請求項３に記載の発明は、１２個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度について、第３角度、第１角度、第４角度、第２角度の順で大きくし、前記第４角度は９０度より大きく、前記第１角度は９０度より小さくする。

請求項３に記載の発明によれば、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、優れたトルク特性を発揮させることができる。
請求項４に記載の発明は、２４個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度について、第１角度、第４角度、第２角度、第３角度の順で大きくし、前記第２角度は９０度より大きく、前記第４角度は９０度より小さくする。

請求項４に記載の発明によれば、トルクリップルを低減させることができる。
請求項５に記載の発明は、２４個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度について、第２角度、第４角度、第１角度、第３角度の順で大きくし、前記第４角度は９０度より大きく、前記第２角度は９０度より小さくする。

請求項５に記載の発明によれば、コギングトルクを低減させることができる。
請求項６に記載の発明は、２４個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度について、第４角度、第２角度、第３角度、第１角度の順で大きくし、前記第２角度は９０度より大きく、前記第４角度は９０度より小さくする。

請求項６に記載の発明によれば、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、優れたトルク特性を発揮させることができる。
請求項７に記載の発明は、３０個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに５個の平板状の第１〜第５永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を５個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第５永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第５永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第５永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第５中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第５永久磁石の第５中心線となす第４角度、前記第５中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第５角度について、第３角度、第２角度、第４角度、第５角度、第１角度の順で大きくし、前記第１角度は７２度より大きく、前記第５角度は７２度より小さくする。

請求項７に記載の発明によれば、トルクリップルを低減させることができる。
請求項８に記載の発明は、３０個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに５個の平板状の第１〜第５永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を５個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第５永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第５永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第５永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第５中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第５永久磁石の第５中心線となす第４角度、前記第５中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第５角度について、第５角度、第３角度、第２角度、第１角度、第４角度の順で大きくし、前記第１角度は７２度より大きく、前記第２角度は７２度より小さくする。

請求項８に記載の発明によれば、コギングトルクを低減させることができる。
請求項９に記載の発明は、３０個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに５個の平板状の第１〜第５永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を５個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第５永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、前記平板状の第１〜第５永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第５永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第５中心線としたとき、前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第５永久磁石の第５中心線となす第４角度、前記第５中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第５角度について、第５角度、第３角度、第１角度、第２角度、第４角度の順で大きくし、前記第１角度は７２度より大きく、前記第３角度は７２度より小さくする。

請求項９に記載の発明によれば、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、優れたトルク特性を発揮させることができる。

本発明によれば、トルク特性を維持しつつコギングトルク及びトルクリップルの低減を図ることができる。

第１実施形態のブラシレスモータの概略構成を示す模式図。ロータの要部拡大図。第１〜第４永久磁石が埋設されたロータコアの全体斜視図。第１〜第４永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。従前の第１〜第４永久磁石の配置間隔を説明する説明図。第２実施形態の第１〜第４永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。第３実施形態の第１〜第４永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。第４実施形態のブラシレスモータの概略構成を示す模式図。第１〜第４永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。第５実施形態の第１〜第４永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。第６実施形態の第１〜第４永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。第７実施形態のブラシレスモータの概略構成を示す模式図。第１〜第５永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。従前の第１〜第５永久磁石の配置間隔を説明する説明図。第８実施形態の第１〜第５永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。第９実施形態の第１〜第５永久磁石の不等角度間隔の配置を説明する説明図。

（第１実施形態）
以下、本発明を、永久磁石埋め込み型ロータを備えたブラシレスモータ（ＩＰＭモータ）に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。

図１は、本実施形態のブラシレスモータの概略構成を示す模式図であり、図２は、ロータの要部拡大図である。また、図３は、永久磁石が埋設されたロータコアの全体斜視図である。

図１に示すように、回転電動機としてのブラシレスモータ１は、図示しないモータハウジングの内周面に沿って配設された環状のステータ２と、そのステータ２の内側において回転可能に配設されたロータ３とを備えている。

ステータ２は、１２個のティース４を有し、１２個のティース４が円環状に配設され、これにより、各ティース４間には１２個のスロットが形成されている。そして、これら各ティース４には、集中巻により巻線５が巻回され、その巻回された巻線５には三相交流が通電されるようになっており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に回転方向に配置されている。

一方、ロータ３は、回転軸６とその回転軸６に固着された円柱状のロータコア７とを有してしている。回転軸６は、その中心軸線Ｌｏが環状のステータ２の中心軸線と一致するように配設され、その両端部がモータハウジングに設けた図示しない軸受けに回転可能に支持されている。従って、ロータ３（ロータコア７）は、ステータ２の内側において中心軸線Ｌｏを回転中心として回転可能に支持されている。

そして、本実施形態のブラシレスモータ１は、図１において、反時計回り方向に、ロータ３が回転駆動されるブラシレスモータとなっている。
ロータコア７は、図３に示すように円柱状をなし、複数（本実施形態では４個）の平板状の第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４が、回転方向順に、その外周面寄りに周方向に所定に角度間隔に埋め込まれている。つまり、本実施形態のロータ３は、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を埋め込んだ所謂ＩＰＭ構造のロータを構成している。

そして、ロータコア７の外周面であって、埋設されたこれら第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の磁極面と相対向する領域の面を第１磁極部８としている。従って、本実施形態では、４個の第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を埋設したことから、ロータコア７の外周面には、これら第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４によって４個の第１磁極部８が形成されることになる。

埋設された第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４は、その径方向外側の磁極面が同極（本実施形態ではＳ極）となるように配置されている。これにより、本実施形態のロータ３には、同極性（Ｓ極）を有する４つの第１磁極部８が、その周方向に沿って不等角度間隔で形成されている。

また、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の周方向両側のロータコア７には、空隙Ｓ（Ｓａ，Ｓｂ）が形成されている。そして、これらの各空隙Ｓが磁気抵抗となることで、各第１磁極部８（各永久磁石Ｍ１〜Ｍ４）間のロータコア７には、その周方向において各第１磁極部８とは磁気的に区画された第２磁極部９が形成されている。

即ち、各第１磁極部８の磁束は、その周方向両端に形成された各空隙Ｓを迂回するようにロータコア７の内部を経由して各第２磁極部９に流入する。そして、その磁束が径方向外側に向って各第２磁極部９を通過することにより、該各第２磁極部９に、隣接する第１磁極部８とは極性の異なる擬似的な磁極（Ｎ極）が形成されるようになっている。

つまり、本実施形態のロータ３は、所謂コンクシエントポール型のロータとして構成されている。
ここで、本実施形態では、図２に示すように、上記各第１磁極部８の周方向両端に設けられた両側の空隙Ｓ（Ｓａ，Ｓｂ）を非対称に形成して、トルクアップを図りトルク特性の向上を図っている。

本実施形態のブラシレスモータ１は、その回転方向が一方向（本実施形態では図１及び図２において反時計回り方向）に限定され、その回転方向に合わせて最適な構成になるように、両側の空隙Ｓ（Ｓａ，Ｓｂ）の形状を異ならせている。詳述すると、そのロータ３の回転方向側に形成された空隙Ｓａの周方向幅を、ロータ３の反回転方向側に形成された空隙Ｓｂの周方向幅よりも大となるように設定されている。

また、平板状の第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４は、同一形状であって、中心軸線Ｌｏ方向を縦とし、その縦の長さを、ロータコア７の中心軸線方向の長さと一致させている。そして、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４は、中心軸線Ｌｏから等距離にそれぞれ埋設され、かつ、その縦方向が、中心軸線Ｌｏと平行となるように埋設されるとともに、その横幅の辺が横幅の中心と中心軸線Ｌｏとをそれぞれ結ぶ各線（第１〜第４中心線Ｌ１〜Ｌ４）と直交するように埋設されている。即ち、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４は、その磁極面が前記ロータ３の回転中心からみて垂直になるように埋設されている。

また、ロータコア７に埋め込まれた第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４は、中心軸線Ｌｏからみて、それぞれ不等角度間隔となるように埋設されている。
本実施形態では、図４に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を８１度としている。

また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を９４．５度としている。
さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を８６．４度としている。

さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第４角度θ４１を９８．１度としている。
次に、上記のように構成したブラシレスモータ１と、従前のブラシレスモータを比較してその作用効果について説明する。

ここで、従前のブラシレスモータについて説明すると、従前のブラシレスモータは、ロータコア７に埋め込まれた第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４が中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ等角度間隔となるように埋設されている点のみが相違するだけでその他の構成は同じにしている。つまり、従前のブラシレスモータは、図５に示すように、第１角度θ１２、第２角度θ２３、第３角度θ３４、第４角度θ４１を共に９０度としている。

尚、図５に示す第１基線Ｌａは従前のブラシレスモータの第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１、第２基線Ｌｂは従前のブラシレスモータの第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２、第３基線Ｌｃは従前のブラシレスモータの第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３、第４基線Ｌｄは従前のブラシレスモータの第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４にそれぞれ相当する。

そして、ブラシレスモータ１と、従前のブラシレスモータを、反時計回り方向に回転駆動させて実験を行い、そのトルク、トルクリップル及びコギングトルクについて比較検証を行った。

その結果を、下記の表１に示す。

表１から明らかなように、トルクの最大は、従前（等角度配置）のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は９６％と僅かに低くなる。

また、トルクリップルの最小は、従前（等角度配置）のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は４９％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクの最小は、従前（等角度配置）のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は２２％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが従前のものより大きく減少したと考えられる。

これは、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置を不等角度間隔に配置したことにより、磁束密度変化が、各第２磁極部９毎で相殺しあうことによって、トルクリップル、コギングトルクの低減につながったものと考えられる。

また、１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置を不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第１実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、ブラシレスモータ１のロータコア７に、回転方向に順番に配置し埋設した第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を、中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ不等角度間隔となるように配置した。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を８１度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を９４．５度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を８６．４度、第４永久磁石Ｍ４と第１永久磁石Ｍ１となす第４角度θ４１を９８．１度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。

本実施形態は、第１実施形態と同じ、ロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ構造のコンクシエントポール型のロータである。そして、本実施形態は、ステータのティースの数、永久磁石の数も第１実施形態と同じである。相違する点は、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第１実施形態とは異ならして第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を不等角度間隔に配置した点に特徴を有する。

従って、第１実施形態と相違する点について詳細に説明し、第１実施形態と同じ構成につては、説明の便宜上、省略する。
本実施形態のブラシレスモータ１は、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第１実施形態と異ならしている。

図６に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を１０３．１度としている。
また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を８３．３度としている。

さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を８６．４度としている。
さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第４角度θ４１を８７．２度としている。

そして、このように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をロータコア７に配置構成したブラシレスモータ１と、従前（等角度配置）のブラシレスモータを、反時計回り方向に回転駆動させて実験を行い、そのトルク、トルクリップル及びコギングトルクについて比較検証を行った。

その結果を、下記の表２に示す。

表２から明らかなように、トルクの最大は、従前（等角度配置）のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は９５％と僅かに低くなる。

また、トルクリップルの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は６０％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクは、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は１９％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ上記のように不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが第１実施形態のものより大きく減少したと考えられる。

これは、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置を上記のように不等角度間隔に配置したことにより、磁束密度変化が、各第２磁極部９毎で相殺しあうことによって、トルクリップル、コギングトルクの低減につながったものと考えられる。

また、１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置を上記のように不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第２実施形態の効果を以下に記載する。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を１０３．１度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を８３．３度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を８６．４度、第４永久磁石Ｍ４と第１永久磁石Ｍ１となす第４角度θ４１を８７．２度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。特に、コギングトルクを第１実施形態よりも低減させることができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。

本実施形態は、第１及び第２実施形態と同じ、ロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ構造のコンクシエントポール型のロータである。そして、本実施形態は、ステータのティースの数、永久磁石の数も第１及び第２実施形態と同じである。相違する点は、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第１及び第２実施形態とは異ならして第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を不等角度間隔に配置した点に特徴を有する。

従って、第１及び第２実施形態と相違する点について詳細に説明し、第１及び第２実施形態と同じ構成につては、説明の便宜上、省略する。
本実施形態のブラシレスモータ１は、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第１及び第２実施形態とは異ならしている。

図７に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を８７．７度としている。
また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を９４．６度としている。

さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を８６．３度としている。
さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第４角度θ４１を９１．４度としている。

その結果を、下記の表３に示す。

表３から明らかなように、トルクの最大は、従前のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は９９％と殆ど変わらず第１及び第２実施形態に比べても非常に小さな減少である。

また、トルクリップルの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は６５％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクは、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１は４４％と従前のものより非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ上記のように不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが従前のものより大きく減少したと考えられる。

また、１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置を上記のように不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第３実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、ブラシレスモータ１のロータコア７に、回転方向に順番に配置し埋設した第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ不等角度間隔となるように配置した。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を８７．７度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を９４．６度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を８６．３度、第４永久磁石Ｍ４と第１永久磁石Ｍ１となす第４角度θ４１を９１．４度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。特に、トルクの低減を第１及び第２実施形態よりも抑えることができる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。

本実施形態は、第１〜第３実施形態と同じ、ロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ構造のコンクシエントポール型のロータである。
そして、本実施形態は、永久磁石の数を第１〜第３実施形態と同じとするも、ステータのティースの数を第１〜第３実施形態と相違させている。また、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第１〜第３実施形態とは異ならして第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を不等角度間隔に配置した点に特徴を有する。

従って、第１〜第３実施形態と相違する点について詳細に説明し、第１〜第３実施形態と同じ構成につては、説明の便宜上、省略する。
図８は、本実施形態のブラシレスモータ１１の概略構成を示す模式図である。図８に示すように、ステータ２は、２４個のティース４を有し、２４個のティース４が円環状に配設され、これにより、各ティース４間には２４個のスロットが形成されている。そして、これら各ティース４には、分布巻により巻線５が巻回され、その巻回された巻線５には三相交流が通電されるようになっており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に回転方向に配置されている。そして、各相の巻線５は３スロット毎に配置される分布巻である。

一方、ロータ３は、回転軸６とその回転軸６に固着された円柱状のロータコア７とを有してしている。ロータコア７は、４個の平板状の第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４が、回転方向順に、その外周面寄りに周方向に所定に角度間隔に埋め込まれている。

そして、ロータコア７の外周面であって、埋設されたこれら第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４と相対向する領域の磁極面を第１磁極部８としている。従って、本実施形態では、４個の第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を埋設したことから、ロータコア７の外周面には、これら第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４によって４個の第１磁極部８が形成されることになる。

また、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の周方向両側のロータコア７には、空隙Ｓａ，Ｓｂが形成されている。そして、これらの各空隙Ｓａ，Ｓｂが磁気抵抗となることで、各第１磁極部８（各永久磁石Ｍ１〜Ｍ４）間のロータコア７には、その周方向において各第１磁極部８とは磁気的に区画された第２磁極部９が４個形成されている。即ち、各第２磁極部９には、隣接する第１磁極部８とは極性の異なる擬似的な磁極（Ｎ極）が形成されるようになっている。

また、ロータコア７に埋め込まれた第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４は、中心軸線Ｌｏからみて、それぞれ不等角度間隔となるように埋設されている。
本実施形態では、図９に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を７８．１度としている。

また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を９３．７度としている。
さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を１０２．５度としている。

さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第４角度θ４１を８５．７度としている。
次に、上記のように構成した本実施形態のブラシレスモータ１１と、従前（等角度配置）のブラシレスモータを比較してその作用効果について説明する。

ここで、従前のブラシレスモータについて説明すると、従前のブラシレスモータは、図５に示すように、ロータコア７に埋め込まれた第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４が中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ等角度間隔となるように埋設されている点のみが相違するだけでその他の構成は同じにしている。

そして、本実施形態のブラシレスモータ１１と、従前（等角度配置）のブラシレスモータを、反時計回り方向に回転駆動させて実験を行い、そのトルク、トルクリップル及びコギングトルクについて比較検証を行った。

その結果を、下記の表４に示す。

表４から明らかなように、トルクの最大は、従前のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は８９％と僅かに低くなる。

また、トルクリップルの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は１５％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は３５％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが従前のものより大きく減少したと考えられる。

また、１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置を不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第４実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、ブラシレスモータ１１のロータコア７に、回転方向に順番に配置し埋設した第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を、中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ不等角度間隔となるように配置した。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を７８．１度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を９３．７度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を１０２．５度、第４永久磁石Ｍ４と第１永久磁石Ｍ１となす第４角度θ４１を８５．７度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。

本実施形態は、第４実施形態と同じ、ロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ構造のコンクシエントポール型のロータである。そして、本実施形態は、ステータのティースの数、永久磁石の数も第４実施形態と同じである。相違する点は、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第４実施形態とは異ならして第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を不等角度間隔に配置した点に特徴を有する。

従って、第４実施形態と相違する点について詳細に説明し、第４実施形態と同じ構成につては、説明の便宜上、省略する。
本実施形態のブラシレスモータ１１は、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第４実施形態とは異ならしている。

図１０に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を９１．２度としている。
また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を８５．４度としている。

さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を９３．０度としている。
さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第４角度θ４１を９０．４度としている。

そして、このように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をロータコア７に配置構成したブラシレスモータ１１と、従前（等角度配置）のブラシレスモータを、反時計回り方向に回転駆動させて実験を行い、そのトルク、トルクリップル及びコギングトルクについて比較検証を行った。

その結果を、下記の表５に示す。

表５から明らかなように、トルクの最大は、従前のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は９４％と僅かに低くなる。

また、トルクリップルの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は３０％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクは、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は２５％と第４実施形態に比べてさらに低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ上記のように不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが第４実施形態のものより大きく減少したと考えられる。

また、１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置を上記のように不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第５実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、ブラシレスモータ１１のロータコア７に、回転方向に順番に配置し埋設した第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ不等角度間隔となるように配置した。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を９１．２度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を８５．４度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を９３．０度、第４永久磁石Ｍ４と第１永久磁石Ｍ１となす第４角度θ４１を９０．４度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。特に、コギングトルクを第４実施形態よりも低減させることができる。
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。

本実施形態は、第４及び第５実施形態と同じ、ロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ構造のコンクシエントポール型のロータである。そして、本実施形態は、ステータのティースの数、永久磁石の数も第４及び第５実施形態と同じである。相違する点は、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第４及び第５実施形態とは異ならして第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を不等角度間隔に配置した点に特徴を有する。

従って、第４及び第５実施形態と相違する点について詳細に説明し、第４及び第５実施形態と同じ構成につては、説明の便宜上、省略する。
本実施形態のブラシレスモータ１１は、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を第４及び第５実施形態とは異ならしている。

図１１に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を９４．１度としている。
また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を９０．１度としている。

さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を９０．２度としている。
さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第４角度θ４１を８５．６度としている。

その結果を、下記の表６に示す。

表６から明らかなように、トルクの最大は、従前のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は９９％と殆ど変わらず第４及び第５実施形態に比べて非常に小さな減少である。

また、トルクリップルの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は７０％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクは、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ１１は６２％と従前のものより非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ上記のように不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが従前のものより大きく減少したと考えられる。

また、１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４の配置を上記のように不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第６実施形態の効果を以下に記載する。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を９４．１度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を９０．１度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を９０．２度、第４永久磁石Ｍ４と第１永久磁石Ｍ１となす第４角度θ４１を８５．６度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。特に、トルクの低減を第４及び第５実施形態よりも抑えることができる。
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。

本実施形態は、第１〜第６実施形態と同じ、ロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ構造のコンクシエントポール型のロータである。
そして、本実施形態は、ステータのティースの数を３０個、及び永久磁石の数を５個として第１〜第６実施形態と相違させている。従って、第１〜第６実施形態と相違する点について詳細に説明し、第１〜第６実施形態と同じ構成につては、説明の便宜上、省略する。

図１２は、本実施形態のブラシレスモータ２１の概略構成を示す模式図である。図１２に示すように、ステータ２は、３０個のティース４を有し、３０個のティース４が円環状に配設され、これにより、各ティース４間には３０個のスロットが形成されている。そして、これら各ティース４には、分布巻により巻線５が巻回され、その巻回された巻線５には三相交流が通電されるようになっており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に回転方向に配置されている。そして、各相の巻線５は３スロット毎に配置される分布巻である。

一方、ロータ３は、回転軸６とその回転軸６に固着された円柱状のロータコア７とを有してしている。ロータコア７は、５個の平板状の第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５が、回転方向順に、その外周面寄りに周方向に所定に角度間隔に埋め込まれている。

そして、ロータコア７の外周面であって、埋設されたこれら第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５と相対向する領域の磁極面を第１磁極部８としている。従って、本実施形態では、５個の第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５を埋設したことから、ロータコア７の外周面には、これら第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５によって５個の第１磁極部８が形成されることになる。

埋設された第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５は、その径方向外側の磁極面が同極（本実施形態ではＳ極）となるように配置されている。これにより、本実施形態のロータ３には、同極性（Ｓ極）を有する５つの第１磁極部８が、その周方向に沿って不等角度間隔で形成されている。

また、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５の周方向両側のロータコア７には、空隙Ｓ（Ｓａ，Ｓｂ）が形成されている。そして、これらの各空隙Ｓが磁気抵抗となることで、各第１磁極部８（各永久磁石Ｍ１〜Ｍ５）間のロータコア７には、その周方向において各第１磁極部８とは磁気的に区画された第２磁極部９が５個形成されている。即ち、各第２磁極部９には、隣接する第１磁極部８とは極性の異なる擬似的な磁極（Ｎ極）が形成されるようになっている。

また、ロータコア７に埋め込まれた第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５は、中心軸線Ｌｏからみて、それぞれ不等角度間隔となるように埋設されている。
本実施形態では、図１３に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を７９．６度としている。

また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を７０．６度としている。
さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を６６．１度としている。

さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第５永久磁石Ｍ５の第５中心線Ｌ５とのなす第４角度θ４５を７１．８度としている。
また、第５永久磁石Ｍ５の第５中心線Ｌ５と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第５角度θ５１を７１．９度としている。

次に、上記のように構成したブラシレスモータ２１と、従前のブラシレスモータを比較してその作用効果について説明する。
ここで、従前のブラシレスモータについて説明すると、従前のブラシレスモータは、ロータコアに埋め込まれた５個の第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ４が中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ等角度間隔となるように埋設されている点のみが相違するだけでその他の構成は同じにしている。つまり、従前（等角度配置）のブラシレスモータは、図１４に示すように、第１角度θ１２、第２角度θ２３、第３角度θ３４、第４角度θ４５、第５角度θ５１を共に７２度としている。

尚、図１４に示す第１基線Ｌａは、従前のブラシレスモータの第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１、第２基線Ｌｂは、従前のブラシレスモータの第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２、第３基線Ｌｃは、従前のブラシレスモータの第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３、第４基線Ｌｄは、従前のブラシレスモータの第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４、第５基線Ｌｅは、従前のブラシレスモータの第５永久磁石Ｍ５の第５中心線Ｌ５にそれぞれ相当する。

そして、本実施形態のブラシレスモータ２１と、従前（等角度配置）のブラシレスモータを、反時計回り方向に回転駆動させて実験を行い、そのトルク、トルクリップル及びコギングトルクについて比較検証を行った。

その結果を、下記の表７に示す。

表７から明らかなように、トルクの最大は、従前のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は９５％と僅かに低くなる。

また、トルクリップルの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は３３％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は４２％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが従前のものより大きく減少したと考えられる。

これは、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５の配置を不等角度間隔に配置したことにより、磁束密度変化が、各第２磁極部９毎で相殺しあうことによって、トルクリップル、コギングトルクの低減につながったものと考えられる。

また、１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５の配置を不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第７実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、ブラシレスモータ２１のロータコア７に、回転方向に順番に配置し埋設した第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５を、中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ不等角度間隔となるように配置した。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を７９．６度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を７０．６度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を６６．１度、第４永久磁石Ｍ４と第５永久磁石Ｍ５となす第４角度θ４５を７１．８度、第５永久磁石Ｍ５と第１永久磁石Ｍ１となす第５角度θ５１を７１．９度、なるように、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をブラシレスモータ２１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。

本実施形態は、第７実施形態と同じ、ロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ構造のコンクシエントポール型のロータである。そして、本実施形態は、ステータのティースの数、永久磁石の数も第７実施形態と同じである。相違する点は、第１〜第５角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４５，θ５１を第７実施形態とは異ならして第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５を不等角度間隔に配置した点に特徴を有する。

従って、第７実施形態と相違する点について詳細に説明し、第７実施形態と同じ構成につては、説明の便宜上、省略する。
本実施形態のブラシレスモータ２１は、第１〜第５角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４５，θ５１を第７実施形態とは異ならしている。

図１５に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を７９．６度としている。
また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を７０．６度としている。

さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を６７．１度としている。
さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第５永久磁石Ｍ５の第５中心線Ｌ５とのなす第４角度θ４５を８０．２度としている。

また、第５永久磁石Ｍ５の第５中心線Ｌ５と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第５角度θ５１を６２．５度としている。
そして、このように、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をロータコア７に配置構成したブラシレスモータ２１と、従前（等角度配置）のブラシレスモータを、反時計回り方向に回転駆動させて実験を行い、そのトルク、トルクリップル及びコギングトルクについて比較検証を行った。

その結果を、下記の表８に示す。

表８から明らかなように、トルクの最大は、従前のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は９２％と僅かに低くなる。

また、トルクリップルの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は３０％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクは、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は２０％と第７実施形態に比べてさらに低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をそれぞれ上記のように不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが第７実施形態のものより大きく減少したと考えられる。

これは、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５の配置を上記のように不等角度間隔に配置したことにより、磁束密度変化が、各第２磁極部９毎で相殺しあうことによって、トルクリップル、コギングトルクの低減につながったものと考えられる。

また、１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５の配置を上記のように不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第８実施形態の効果を以下に記載する。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を７９．６度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を７０．６度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を６７．１度、第４永久磁石Ｍ４と第５永久磁石Ｍ５となす第４角度θ４５を８０．２度、第５永久磁石Ｍ５と第１永久磁石Ｍ１となす第５角度θ５１を６２．５度となるように、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をブラシレスモータ２１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。特に、コギングトルクを第７実施形態よりも低減させることができる。
（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について説明する。

本実施形態は、第７及び第８実施形態と同じ、ロータコアに永久磁石を埋め込んだＩＰＭ構造のコンクシエントポール型のロータである。そして、本実施形態は、ステータのティースの数、永久磁石の数も第７及び第８実施形態と同じである。相違する点は、第１〜第５角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４５，θ５１を第７及び第８実施形態とは異ならして第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５を不等角度間隔に配置した点に特徴を有する。

従って、第７及び第８実施形態と相違する点について詳細に説明し、第７及び第８実施形態と同じ構成につては、説明の便宜上、省略する。
本実施形態のブラシレスモータ２１は、第１〜第５角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４５，θ５１を第７及び第８実施形態とは異ならしている。

図１６に示すように、第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１と回転方向に隣接する第２永久磁石Ｍ２第２中心線Ｌ２とのなす第１角度θ１２を７２．５度としている。
また、第２永久磁石Ｍ２の第２中心線Ｌ２と回転方向に隣接する第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３とのなす第２角度θ２３を７３．４度としている。

さらに、第３永久磁石Ｍ３の第３中心線Ｌ３と回転方向に隣接する第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４とのなす第３角度θ３４を６８．９度としている。
さらにまた、第４永久磁石Ｍ４の第４中心線Ｌ４と回転方向に隣接する第５永久磁石Ｍ５の第５中心線Ｌ５とのなす第４角度θ４５を７７．８度としている。

また、第５永久磁石Ｍ５の第５中心線Ｌ５と回転方向に隣接する第１永久磁石Ｍ１の第１中心線Ｌ１とのなす第５角度θ５１を６７．４度としている。
そして、このように、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をロータコア７に配置構成したブラシレスモータ２１と、従前（等角度配置）のブラシレスモータを、反時計回り方向に回転駆動させて実験を行い、そのトルク、トルクリップル及びコギングトルクについて比較検証を行った。

その結果を、下記の表９に示す。

表９から明らかなように、トルクの最大は、従前のブラシレスモータを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は９８％と殆ど変わらず第７及び第８実施形態に比べて非常に小さな減少である。

また、トルクリップルの最小は、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は６０％と非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をそれぞれ不等角度間隔となるように埋設したことにより、トルクリップルが従前のものより大きく減少したと考えられる。

さらに、コギングトルクは、従前のものを１００％とすると、本実施形態のブラシレスモータ２１は７１％と従前のものより非常に低くなっていることがわかる。つまり、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をそれぞれ上記のように不等角度間隔となるように埋設したことにより、コギングトルクが従前のものより大きく減少したと考えられる。

また、１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５の配置を上記のように不等角度間隔に配置しても、平均磁束は殆ど変化しないのでトルクの減少が少ないものとなると考えられる。
次に、上記のように構成した第９実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、ブラシレスモータ２１のロータコア７に、回転方向に順番に配置し埋設した第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を、中心軸線Ｌｏからみてそれぞれ不等角度間隔となるように配置した。

詳述すると、第１永久磁石Ｍ１と第２永久磁石Ｍ２となす第１角度θ１２を７２．５度、第２永久磁石Ｍ２と第３永久磁石Ｍ３となす第２角度θ２３を７３．４度、第３永久磁石Ｍ３と第４永久磁石Ｍ４となす第３角度θ３４を６８．９度、第４永久磁石Ｍ４と第５永久磁石Ｍ５となす第４角度θ４５を７７．８度、第５永久磁石Ｍ５と第１永久磁石Ｍ１となす第５角度θ５１を６７．４度となるように、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をブラシレスモータ２１のロータコア７に配置した。

これよって、非対称の空隙Ｓａ，Ｓｂを設けた従前（等角度配置）のブラシレスモータのトルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減を図ることができる。特に、トルクの低減を第７及び第８実施形態よりも抑えることができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記第１実施形態では、第１角度θ１２を８１度、第２角度θ２３を９４．５度、第３角度θ３４を８６．４度、第４角度θ４１を９８．１度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１のロータコア７に配置した。そして、トルクリップル、コギングトルクの低減、特に、第２及び第３実施形態に比べてトルクリップルの低減に優れたものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を、第１角度θ１２、第３角度θ３４、第２角度θ２３、第４角度θ４１の順で角度間隔を大きくし、かつ、第２角度θ２３を９０度より大きく、第３角度θ３４を９０度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。この場合でも、トルク特性を維持しつつ、トルクリップルの低減を図ることができる。

○上記第２実施形態では、第１角度θ１２を１０３．１度、第２角度θ２３を８３．３度、第３角度θ３４を８６．４度、第４角度θ４１を８７．２度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１のロータコア７に配置した。そして、トルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減、特に、第１及び第３実施形態に比べてコギングトルクの低減に優れたものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を、第２角度θ２３、第３角度θ３４、第４角度θ４１、第１角度θ１２の順で大きくし、かつ、第１角度θ１２は９０度より大きく、第４角度θ４１は９０度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。この場合でも、トルク特性を維持しつつ、コギングトルクの低減を図ることができる。

○上記第３実施形態では、第１角度θ１２を８７．７度、第２角度θ２３を９４．６度、第３角度θ３４を８６．３度、第４角度θ４１を９１．４度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１のロータコア７に配置した。そして、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、トルク特性の維持、特に、第１及び第２実施形態に比べて優れたトルク特性を発揮するものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を、第３角度θ３４、第１角度θ１２、第４角度θ４１、第２角度θ２３の順で大きくし、第４角度θ４１は９０度より大きく、かつ、第１角度θ１２は９０度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。この場合でも、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、優れたトルク特性を発揮させることができる。

○上記第４実施形態では、第１角度θ１２を７８．１度、第２角度θ２３を９３．７度、第３角度θ３４を１０２．５度、第４角度θ４１を８５．７度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１１のロータコア７に配置した。そして、トルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減、特に、第５及び第６実施形態に比べてトルクリップルの低減に優れたものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を、第１角度θ１２、第４角度θ４１、第２角度θ２３、第３角度θ３４の順で大きくし、かつ、第２角度θ２３は９０度より大きく、第４角度θ４１は９０度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。この場合でも、トルク特性を維持しつつ、トルクリップルの低減を図ることができる。

○上記第５実施形態では、第１角度θ１２を９１．２度、第２角度θ２３を８５．４度、第３角度θ３４を９３．０度、第４角度θ４１を９０．４度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１１のロータコア７に配置した。そして、トルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減、特に、第４及び第６実施形態に比べてコギングトルクの低減に優れたものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を、第２角度θ２３、第４角度θ４１、第１角度θ１２、第３角度θ３４の順で大きくし、かつ、第４角度θ４１は９０度より大きく、第２角度θ２３は９０度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。この場合でも、トルク特性を維持しつつ、コギングトルクの低減を図ることができる。

○上記第６実施形態では、第１角度θ１２を９４．１度、第２角度θ２３を９０．１度、第３角度θ３４を９０．２度、第４角度θ４１を８５．６度となるように、第１〜第４永久磁石Ｍ１〜Ｍ４をブラシレスモータ１１のロータコア７に配置した。そして、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、トルク特性の維持、特に、第４及び第５実施形態に比べて優れたトルク特性を発揮するものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４１を、第４角度θ４１、第２角度θ２３、第３角度θ３４、第１角度θ１２の順で大きくし、かつ、第２角度θ２３は９０度より大きく、第４角度θ４１は９０度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。この場合でも、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、優れたトルク特性を発揮させることができる。

○上記第７実施形態では、第１角度θ１２を７９．６度、第２角度θ２３を７０．６度、第３角度θ３４を６６．１度、第４角度θ４５を７１．８度、第５角度θ５１を７１．９度、なるように、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をブラシレスモータ２１のロータコア７に配置した。そして、トルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減、特に、第８及び第９実施形態に比べてトルクリップルの低減に優れたものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第５角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４５，θ５１を、第３角度θ３４、第２角度θ２３、第４角度θ４５、第５角度θ５１、第１角度θ１２の順で大きくし、かつ、第１角度θ１２は７２度より大きく、第５角度θ５１は７２度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。この場合でも、トルク特性を維持しつつ、トルクリップルの低減を図ることができる。

○上記第８実施形態では、第１角度θ１２を７９．６度、第２角度θ２３を７０．６度、第３角度θ３４を６７．１度、第４角度θ４５を８０．２度、第５角度θ５１を６２．５度となるように、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をブラシレスモータ２１のロータコア７に配置した。そして、トルク特性を維持しつつ、トルクリップル、コギングトルクの低減、特に、第７及び第９実施形態に比べてコギングトルクの低減に優れたものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第４角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４５，θ５１を、第５角度θ５１、第３角度θ３４、第２角度θ２３、第１角度θ１２、第４角度θ４５の順で大きくし、かつ、第１角度θ１２は７２度より大きく、第２角度θ２３は７２度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。この場合でも、トルク特性を維持しつつ、コギングトルクの低減を図ることができる。

○上記第９実施形態では、第１角度θ１２を７２．５度、第２角度θ２３を７３．４度、第３角度θ３４を６８．９度、第４角度θ４５を７７．８度、第５角度θ５１を６７．４度となるように、第１〜第５永久磁石Ｍ１〜Ｍ５をブラシレスモータ２１のロータコア７に配置した。そして、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、トルク特性の維持、特に、第６及び第８実施形態に比べて優れたトルク特性を発揮するものにした。しかし、これに限定されるものではない。

これを、第１〜第５角度θ１２，θ２３，θ３４，θ４５，θ５１を、第５角度θ５１、第３角度θ３４、第１角度θ１２、第２角度θ２３、第４角度θ４５の順で大きくし、かつ、第１角度θ１２は７２度より大きく、第３角度θ３４は７２度より小さくする条件の範囲内で適宜変更して実施してもよい。

この場合でも、トルクリップル及びコギングトルクの低減を図りつつ、優れたトルク特性を発揮させることができる。
○上記各実施形態では、各永久磁石Ｍ１〜Ｍ５を、径方向外側の磁極面をＳ極となるように配置したが、これに限定されない。各永久磁石Ｍ１〜Ｍ５を、径方向外側の磁極面をＮ極となるように配置して実施してもよい。

○上記第各実施形態では、各永久磁石Ｍ１〜Ｍ５を、平板状に形成したが、湾曲板状に形成した永久磁石を使用して実施してもい。
○上記第１〜第３実施形態は、１２個のティース４を備えたステータ２と４個の永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を備えたロータ３からなるブラシレスモータ１であり、第４〜第６実施形態は、２４個のティース４を備えたステータ２と４個の永久磁石Ｍ１〜Ｍ４を備えたロータ３からなるブラシレスモータ１１であった。また、第７〜第８実施形態は、３０個のティース４を備えたステータ２と５個の永久磁石Ｍ１〜Ｍ５を備えたロータ３からなるブラシレスモータ２１であった。しかし、これらに限定されるものではなく、ＩＰＭ構造のコンシクエント型のロータを備えた回転電動機であるならば、ティースの数、永久磁石の数は限定されない。

１，１１，１２…ブラシレスモータ、２…ステータ、３…ロータ、４…ティース、５…巻線、６…回転軸、７…ロータコア、８…第１磁極部、９…第２磁極部、Ｍ１…第１永久磁石、Ｍ２…第２永久磁石、Ｍ３…第３永久磁石、Ｍ４…第４永久磁石、Ｍ５…第５永久磁石、Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ…空隙、Ｌｏ…中心軸線、Ｌ１…第１中心線、Ｌ２…第２中心線、Ｌ３…第３中心線、Ｌ４…第４中心線、Ｌ５…第５中心線、θ１２…第１角度、θ２３…第２角度、θ３４…第３角度、θ４１，θ４５…第４角度、θ５１…第５角度。

Claims

１２個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度、について、
第１角度、第３角度、第２角度、第４角度の順で大きくし、前記第２角度は９０度より大きく、前記第３角度は９０度より小さいことを特徴とする回転電動機。
１２個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度、について、
第２角度、第３角度、第４角度、第１角度の順で大きくし、前記第１角度は９０度より大きく、前記第４角度は９０度より小さいことを特徴とする回転電動機。
１２個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度、について、
第３角度、第１角度、第４角度、第２角度の順で大きくし、前記第４角度は９０度より大きく、前記第１角度は９０度より小さいことを特徴とする回転電動機。
２４個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度、について、
第１角度、第４角度、第２角度、第３角度の順で大きくし、前記第２角度は９０度より大きく、前記第４角度は９０度より小さいことを特徴とする回転電動機。
２４個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度、について、
第２角度、第４角度、第１角度、第３角度の順で大きくし、前記第４角度は９０度より大きく、前記第２角度は９０度より小さいことを特徴とする回転電動機。
２４個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに４個の平板状の第１〜第４永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を４個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第４永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第４永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第４永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第４中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第４角度、について、
第４角度、第２角度、第３角度、第１角度の順で大きくし、前記第２角度は９０度より大きく、前記第４角度は９０度より小さいことを特徴とする回転電動機。
３０個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに５個の平板状の第１〜第５永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を５個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第５永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第５永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第５永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第５中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第５永久磁石の第５中心線となす第４角度、
前記第５中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第５角度、について、
第３角度、第２角度、第４角度、第５角度、第１角度の順で大きくし、前記第１角度は７２度より大きく、前記第５角度は７２度より小さいことを特徴とする回転電動機。
３０個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに５個の平板状の第１〜第５永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を５個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第５永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第５永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第５永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第５中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第５永久磁石の第５中心線となす第４角度、
前記第５中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第５角度、について、
第５角度、第３角度、第２角度、第１角度、第４角度の順で大きくし、前記第１角度は７２度より大きく、前記第２角度は７２度より小さいことを特徴とする回転電動機。
３０個のティースに巻線を巻回してなるステータと、前記ステータの内側に設けられ、回転軸にて回転可能に支持されたロータコアに５個の平板状の第１〜第５永久磁石が周方向にかつその磁極面が前記ロータの回転中心からみて垂直となるように埋設して同極性を有する第１の磁極部を５個形成するとともに、前記各第１の磁極部の両端に非対称の磁気抵抗となる空隙を形成して、前記第１〜第５永久磁石間の前記ロータコアの部分に前記第１の磁極部と異なる極性を有する第２の磁極部をそれぞれ形成したロータとを備えた回転電動機であって、
前記平板状の第１〜第５永久磁石間の角度間隔を、前記ロータの回転中心からみて、その回転中心と平板状の前記第１〜第５永久磁石の中心を結ぶ線をそれぞれ第１〜第５中心線としたとき、
前記第１永久磁石の第１中心線と回転方向に隣接する前記第２永久磁石の第２中心線となす第１角度、
前記第２中心線と回転方向に隣接する前記第３永久磁石の第３中心線となす第２角度、
前記第３中心線と回転方向に隣接する前記第４永久磁石の第４中心線となす第３角度、
前記第４中心線と回転方向に隣接する前記第５永久磁石の第５中心線となす第４角度、
前記第５中心線と回転方向に隣接する前記第１永久磁石の第１中心線となす第５角度、について、
第５角度、第３角度、第１角度、第２角度、第４角度の順で大きくし、前記第１角度は７２度より大きく、前記第３角度は７２度より小さいことを特徴とする回転電動機。