JP5746372B2 - ファンモータおよびファンモータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば空気調和機に用いられ、コギングの複数の周波数成分を同時に抑えるためのファンモータおよびファンモータの製造方法に関するものである。

従来の空気調和機には、室内機を薄型化・小型化するために、ファンユニットにプロペラファンを用いた構成が提案されている。このようなプロペラファンは、回転中心となるボス部、およびボス部から外周側へ形成された羽根を有する羽根部が設けられている。そして、羽根部を回転させるモータは、ボス部に設けられている。つまり、モータは、アウターロータ型となっており、ロータ側（回転側）に羽根部が設けられている。

このため、モータを大きくすると、モータの外側に配置される羽根の大きさが制限され、通風路を塞いでしまう。したがって、十分な風量を得ることができない、あるいは羽根部の設計自由度が少なく、ファン効率が低下してしまう等の問題点があった。また、通風路を確保するためにモータの大きさを小さくすると、モータ自体の効率が低下してしまうという問題点があった。

そこで、これらの問題点を解決するために、例えば、ファンの外周部に磁石を環状に取付けて、その磁石の外側面を周方向において順次Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極・・・となし、この磁石の外側に複数個の固定コイルを配列するとともに、コイルの外側に環状のヨークを設けたファンモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなファンモータは、ボス部にモータが備えられたものに比べて、ボス部を小さくすることができる。このため、通風路を大きくすることができることで、羽根を回転軸付近まで大きくすることができ、ファンモータの設計自由度が向上する。また、このようなファンモータは、ロータ半径を大きくできるため、大きなトルクを得ることができ、効率の向上が期待できる。

しかしながら、この例では、ステータが一周全てに存在するため、ステータの占有面積が大きくなる。これを解決するには、ステータを複数個に分けて配置することが考えられるが、このような構成においては、コギングが大きくなるという課題がある。そこで、増加したコギングを削減するために、ステータの両端に補助ティースを設ける方法がある（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６１−５２１８１号公報（第１頁、図１） 特開２００４−１６６４８３号公報（第２１頁、図１６）

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献２におけるこのような補助ティースの配置は、左右の補助ティースの間隔を調整することにより、コギングの周波数成分のうちのひとつを抑えることができる。しかしながら、同時に２つ以上の成分を抑えることは不可能である。コギングには、通常、複数成分が混合されており、それらを抑える補助ティース幅は異なるため、この方法によりコギング全体を減少させることはできても、ゼロにすることはできない。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、コギングの複数の周波数成分を同時に抑えることにより、理論上、コギングのないファンモータおよびファンモータの製造方法を得ることを目的とする。

本発明に係るファンモータは、羽根部と、羽根部の外周部に設けられたロータ、およびロータの外周側にギャップを介して配置され、内周面に設けられたティースおよびティースの両端に設けられた補助ティースを有する２の（Ｎ−２）乗個（Ｎは３以上の整数）のステータを含むモータと、ステータおよびロータの外周側を覆うように配置された多角形状ハウジングとを備えたファンモータであって、１つのステータ内で両端に配置される補助ティース間の距離を補助ティース１次ペアの間隔と定義し、２の（ｎ−１）乗個（ｎは２以上かつ（Ｎ−１）以下の整数）のステータのそれぞれの補助ティース（ｎ−１）次ペア同士の距離を補助ティースｎ次ペアの間隔と定義した際に、２の（Ｎ−２）乗個のステータのそれぞれにおける補助ティースの配置をずらしてそれぞれのステータ形状を異ならせ、それぞれのステータにおける補助ティース１次ペアの間隔をすべて同一の値
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２＊ｍ
（ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
とすることで、コギング２次成分を抑制し、
補助ティースｎ次ペアの間隔を
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／ｎ＊ｍ
（ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
とすることで、コギング２＊ｎ次成分を抑制し、
または、
それぞれのステータにおける補助ティース１次ペアの間隔をすべて同一の値
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−１）＊ｍ
（ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
とすることで、コギング２＊（Ｎ−１）次成分を抑制し、
前記補助ティースｎ次ペアの間隔を
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−ｎ）＊ｍ
（ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
とすることで、コギング２*（Ｎ−ｎ）次成分を抑制するものである。

また、本発明に係るファンモータの製造方法は、羽根部と、羽根部の外周部に設けられたロータ、およびロータの外周側にギャップを介して配置され、内周面に設けられたティースおよびティースの両端に設けられた補助ティースを有する２の（Ｎ−２）乗個（Ｎは３以上の整数）のステータを含むモータと、ステータおよびロータの外周側を覆うように配置された多角形状ハウジングとを備えたファンモータの製造方法であって、１つのステータ内で両端に配置される補助ティース間の距離を補助ティース１次ペアの間隔と定義し、２の（ｎ−１）乗個（ｎは２以上かつ（Ｎ−１）以下の整数）のステータのそれぞれの補助ティース（ｎ−１）次ペア同士の距離を補助ティースｎ次ペアの間隔と定義した際に、それぞれのステータにおける補助ティース１次ペアの間隔をすべて同一の値
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２＊ｍ
（ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
とすることで、コギング２次成分を抑制し、
補助ティースｎ次ペアの間隔を
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／ｎ＊ｍ
（ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
とすることで、コギング２＊ｎ次成分を抑制し、
または、
それぞれのステータにおける補助ティース１次ペアの間隔をすべて同一の値
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−１）＊ｍ
（ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
とすることで、コギング２＊（Ｎ−１）次成分を抑制し、
補助ティースｎ次ペアの間隔を
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−ｎ）＊ｍ
（ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
とすることで、コギング２*（Ｎ−ｎ）次成分を抑制するように、２の（Ｎ−２）乗個のステータのそれぞれにおける補助ティースの配置をずらしてそれぞれの形状が異なる２の（Ｎ−２）乗個のステータを形成するステップと、形成された２の（Ｎ−２）乗個のステータを、ロータの外周側にギャップを介するように、多角形状ハウジング内に配置するステップとを備えたものである。

本発明に係るファンモータおよびファンモータの製造方法によれば、補助ティースをずらして配置し、各ステータの形状を異ならせることで、補助ティースのｍ次ペアによりコギングの各成分を個別に抑制することができ、コギングの複数の周波数成分を同時に抑えることにより、理論上、コギングのないファンモータおよびファンモータの製造方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１によるファンモータを示す正面図である。 本発明の実施の形態１によるファンモータのステータを示す正面図である。 従来のファンモータのコギングを示すグラフである。 本発明の実施の形態１によるファンモータの２つのステータの位置関係を示す正面図である。 本発明の実施の形態１によるファンモータのステータ位置関係図である。 本発明の実施の形態３によるファンモータのステータコアの形状の説明図である。 本発明の実施の形態４によるファンモータのステータを示す正面図および位置関係図である。

以下、本発明のファンモータおよびファンモータの製造方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるファンモータを示す正面図である。本実施の形態１におけるファンモータは、軸流ファン構造であり、羽根部１０、ロータ２０およびステータ３０を備えたモータ４０、およびハウジング５０等から構成されている。

図１に示したハウジング５０は、略四角形の額縁形状をしており、内側に羽根部１０が設けられている。また、羽根部１０は、ボス部１１、複数の羽根１２、およびリング１３を備えている。ボス部１１は、羽根部１０の回転中心となるものであり、その外周部には、羽根１２が形成されている。また、羽根１２の外周部には、略円環状のリング１３が形成されている。

羽根部１０は、例えば、樹脂材料で一体成形される。また、ボス部１１の内側には、回転シャフトおよびこの回転シャフトが挿入されたベアリング（図示せず）が配置されている。このベアリングの外周部は、例えば、ハウジング５０に保持されている。

なお、羽根部１０を形成する材料は、樹脂材料に限らず、磁気吸引力（ロータ２０とステータ３０との間の磁気吸引力）や空気抵抗等により変形しない剛性を確保できる材料であればよい。例えば、羽根部１０を形成する材料は、金属材料等であってもよい。

羽根部１０のリング１３の外周面には、ロータ２０が設けられている。このロータ２０は、磁石２１およびロータコア２２を備えている。ロータコア２２は、略円環状をしており、リング１３の外周面に設けられている。また、磁石２１も、略円環状をしており、ロータコア２２の外周面に設けられている。

磁石２１は、例えば、厚さ１．５ｍｍ、残留磁束密度０．２４５Ｔのラバー磁石である。また、この磁石２１は、平板形状をしており、磁石２１の配向は、通常のパラレル着磁で、３２極着磁されている。そして、磁石２１は、ロータコア２２の外周面に巻き付けられ、接着されている。また、本実施の形態１では、磁石２１の軸方向幅（羽根部１０の回転軸方向の幅）を、例えば、１０ｍｍとし、ステータの軸方向幅と合わせている。

なお、磁石２１の種類は、希土類焼結磁石、プラマグ磁石、フェライト磁石等を使用してもよい。また、磁石２１のロータコア２２への固定方法も、本実施の形態１の方法に限られるものではない。例えば、磁石２１を略円環状に形成し、この磁石２１の内周面にロータコア２２をはめ込んでもよい。また、例えば、磁石２１を複数のセグメントに分割し、これらセグメントをロータコア２２の外周面に貼付等してもよい。

磁石２１を複数のセグメントに分割する場合には、各セグメントの周方向幅を極ピッチより小さくし、セグメント間にスペースを設けてもよい。また、例えば、羽根部１０を高速回転させて使用する場合には、磁石２１の外側からガラエポ（ガラス繊維＋エポキシ樹脂）等の非磁性材料で固定するとよい。また、例えば、磁石２１の軸方向幅をステータの軸方向幅よりも大きくし、オーバーハングさせてもよい。これにより、ステータの軸方向側の端部からの磁束漏れを抑制できる。

ロータコア２２は、電磁鋼板を積層接着し、リング状に加工したものである。ロータコア２２の材質は、電磁鋼板の他、厚粉鉄心、その他磁性材料を採用することができる。なお、磁石２１の配向をハルバック配向にした場合、磁路が内側（羽根部側）にこないため、ロータコア２２を設けなくてもよい。

ロータコア２２は、磁性体であるので、一般に重量が重い。このため、ロータコア２２を設けないことにより、ファンモータの軽量化を図ることができる。なお、ロータの剛性不足によってロータが変形し、騒音が発生する場合がある。このような場合には、ロータコア２２を設ければよい。

図２は、本発明の実施の形態１によるファンモータのステータを示す正面図である。この図２に示すように、本実施の形態１におけるステータ３０は、ステータコア３１、Ｕ相ティース３２、Ｖ相ティース３３、Ｗ相ティース３４、補助ティース３５、および固定用穴３６を備えている。

ステータコア３１は、略Ｌ型を有している。ステータコア３１の両外周面がなす角度は、ステータが取り付けられるハウジング５０の角部と略同一角度（略９０°）となっている。このステータコア３１の内周面（羽根部１０と対向する面）には、ティース３２〜３４が設けられている。本実施の形態１のモータは、３相モータのため、ステータコア３１の内周面には、３つのティースとして、Ｕ相ティース３２、Ｖ相ティース３３、Ｗ相ティース３４が設けられている。

これらＵ相ティース３２、Ｖ相ティース３３およびＷ相ティース３４は、コイル（図示せず）が巻き付けられている。また、ステータコア３１の両端部には、内周面側に補助ティース３５が設けられている。ステータ３０は、ロータコア２２と同様、電磁鋼板を積層したものをワイヤカット等により図１、図２に示す形状に加工している。なお、ステータ３０は、厚粉鉄心やその他磁性材料で形成されてもよい。

これらステータ３０は、ハウジング５０の対向する角部２箇所に設けられている。つまり、ハウジング５０は、モータ４０（ロータ２０およびステータ３０）の外周側を覆うように設けられている。ステータ３０をハウジング５０の角部に取り付ける際、ステータコア３１の両外周面を、ハウジング５０の角部（より詳しくは、角部と隣接する両側面部）に当接する（接しさせる）。

また、ステータコア３１の裏面を、ハウジング５０の段部５１（図１参照）に当接する（接しさせる）。これにより、ステータ３０は、ハウジング５０の角部に位置決めされる。この状態で、固定用穴３６からネジ等（図示せず）を挿入し、ステータ３０をハウジング５０の角部に固定する。

ステータ３０がハウジング５０の角部に固定された状態においては、Ｕ相ティース３２、Ｖ相ティース３３、Ｗ相ティース３４および補助ティース３５の先端部と、ロータ２０の磁石２１の外周面と、の間に一定のギャップが形成されている。

なお、ステータ３０が設けられる位置は、本実施の形態１で示す位置に限定されるものではない。例えば、ハウジング５０の角部の１箇所にステータ３０を設けてもよい。また、例えば、ハウジング５０の角部３箇所にステータ３０を設けてもよい。また、例えば、ハウジング５０の全ての角部（４箇所）にステータ３０を設けてもよい。

本実施の形態１では、ロータ２０とステータ３０との間に発生する磁気吸引力をバランスさせるため、ハウジング５０の対向する角部にステータ３０を設けている。ハウジング５０の対向する角部にステータ３０を設けることにより、羽根部１０が回転した際に振動することを抑制することができ、羽根部１０が回転した際に発生する騒音を抑制することができる。

このように構成されたファンモータ１００においては、ハウジング５０の角部にステータ３０を配置しているので、ハウジング５０の各辺をロータ２０の外周部近傍まで近づけることが可能となる。したがって、ボス部にモータを配置した従来のファンと同程度の大きさに、ファンモータ１００を作成することが可能となる。

また、羽根部１０の外周側にモータ４０（ロータ２０およびステータ３０）を設けているので、通風路を大きく確保でき、ファンモータ１００の設計自由度を向上させることができる。

ここで、本実施の形態１に係るファンモータ１００は、ロータ２０の外周側の一部のみにステータ３０が存在することとなる。このため、羽根部１０が回転する際、ステータ３０の端部に起因するコギングの発生が懸念される。この端部に起因するコギングは、ステータ３０の端部側に設けられたティース（Ｕ相ティース３２、Ｖ相ティース３３、およびＷ相ティース３４）とロータ２０の磁石２１との間に生じる吸引力によって発生する。そして、ステータ３０端部に起因するコギング（トルクの脈動）は、ロータ２０が一回転する際、磁石２１の磁極対数の２倍の数となる（電気角でいう２ｆ成分）。

したがって、例えば、２個の補助ティース３５を設ける場合には、補助ティース３５間の距離を（２ｍ−１）τ／２（ただし、ｍは正の整数、τは磁石２１の磁極の極ピッチ）とすることで、ステータ３０端部に起因するコギングを相殺して低減することができる。ただし、これは、磁極によるギャップ磁束の周方向分布が正弦波となる理想的な状態の場合であり、例えば、磁石２１の着磁をハルバック配向としたような場合に限られる。

つまり、磁石２１の着磁をラジアル配向やパラレル配向等にした場合には、ギャップ磁束の分布に高調波成分が含まれる（電気角でいうところの２ｆ成分のほか、４ｆ成分等の高次の成分も重畳される）。図３は、従来のファンモータのコギングを示すグラフであり、補助ティース３５の先端角度（電気角）と、２次、４次、６次、８次の各コギングとの関係を示している。このため、モータ４０の構成によって、ステータ３０端部に起因するコギングを抑制するために好適な補助ティース３５間距離が異なってくる。

そこで、本実施の形態１では、各ステータ３０の両端に設けられた補助ティース３５のペアでコギング２次成分を抑制し、補助ティース３５のペアのペア（ステータ３０のペア）で４次成分を抑制し、補助ティース３５のペアのペアのペア（ステータ３０のペアのペア）で６次成分を抑制する。

先の図２に示したステータコア３１においては、両端の補助ティース３５の間隔をθ１、３相ティースのうちＶ相ティース３３の中心から補助ティース３５までの間隔をφ１となるように構成している。ここで、θ１は、コギング２次成分を抑制するように、
θ１＝磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２＊ｍ
（ｈ、ｍ：整数）
としている。

図４は、本発明の実施の形態１によるファンモータの２つのステータの位置関係を示す正面図であり、補助ティース３５のペアのペア（ステータ３０のペア）を示すものである。各ステータ３０ａ、３０ｂの補助ティース間隔は、図２の場合と同じθ１としている。また、補助ティース３５のペアの間隔ψ１（図４に示したように、一端の補助ティース３５ａと３５ｂの間隔に相当）を
ψ１＝磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／４＊ｍ
（ｈ、ｍ：整数）
としている。

ただし、Ｖ相ティース３３ａと３３ｂの間の距離αは、スロットコンビにより決まっているので一意に決まる。従って、θ１を維持したままψ１を調節するためには、ステータ３０ａにおけるＶ相ティース３３ａと一端の補助ティース３５ａとの間隔であるφ１ａと、ステータ３０ｂにおけるＶ相ティース３３ｂと一端の補助ティース３５ｂとの間隔であるφ１ｂは異なることになり、ステータ３０ａと３０ｂは、補助ティースがずれて配置されている分だけ形状が異なる。

図示しないが、同様に、補助ティース３５のペアのペアのペア（ステータ３０のペアのペア）についても、その間隔を磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／６＊ｍ（ｈ、ｍ：整数）となるように構成する。結局、４個のステータコアは、いずれも、補助ティースがずれて配置されている分だけ形状が異なることになる。

以上の関係を整理すると、本発明は、補助ティースをずらして配置し、各ステータの形状を異ならせることで、補助ティースｎ次ペアの間隔（ｎ：１以上の整数）が、
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／ｎ＊ｍ（ｈ、ｍ：整数）
の関係を有していることを技術的特徴としている。

換言すると、このような技術的特徴を有することで、各ステータ３０の両端に設けられた補助ティース３５のペアでコギング２次成分を抑制し、補助ティース３５のペアのペア（ステータ３０のペア）で４次成分を抑制し、補助ティース３５のペアのペアのペア（ステータ３０のペアのペア）で６次成分を抑制することができる。

図５は、本発明の実施の形態１によるファンモータのステータ位置関係図であり、４個のステータ３０ａ〜３０ｄの各補助ティースの位置を示す図である。より具体的には、共通の基準位置から、各ステータ３０ａ〜３０ｄの一端の補助ティース３５までの間隔を、それぞれβ１、β２、β３、β４として示している。

ここで、（β２−β１）＝（β４−β３）は、補助ティース３５のペアのペア（ステータ３０のペア）の間隔に相当し、４次成分を抑制する上記角度のｈが異なるものとなる。また、（β３−β１）＝（β４−β２）は、補助ティース３５のペアのペアのペア（ステータ３０のペアのペア）の間隔に相当し、６次成分を抑制する角度のｈが異なるものとなる。また、図５に示したステータ個数は、４個（＝２＾２）なので、ペアの余りは発生しない。

以上のように、実施の形態１によれば、ステータの構成、配置を以下のようにしている。
・第１のステータの両側の補助ティースペアの間隔は、コギングのｎ１次成分を抑制する間隔に配置されている。
・第２のステータの補助ティースペアの間隔も、コギングｎ１次成分を抑制する間隔に配置されているが、２つの補助ティースの間にあるティースとの位置関係が、第１のステータとは異なるように、ずれて配置されており、第１のステータの補助ティースペアと、第２のステータの補助ティースペアの回転方向の間隔は、コギングｎ２次成分（ｎ２≠ｎ１）を抑制する間隔に配置されている。

このように、１つのステータにおける両側の補助ティースペアを１次ペア、２つのステータにおける補助ティースペアのペア（第１のステータの補助ティースペアと第２のステータの補助ティースペアのペア）を２次ペアとすると、同様に補助ティースペアのペアの・・・のペアをｍ次ペアと定義することができ、各々のペアの間隔を異なったコギング成分を抑制する配置にすることができる。

このような構成を有することで、補助ティースのｍ次ペアによりコギングの各成分を個別に抑制することができ、コギングの複数の周波数成分を同時に抑えることにより、理論上、コギングのないファンモータを得ることができる。すなわち、ｎ個のペアによってｎ個のコギング周波数成分を抑さえることができるため、総コギングを格段に低減することができる。

さらに、補助ティースｎ次ペアの間隔（ｎ：１以上の整数）が、
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／ｎ＊ｍ（ｈ、ｍ：整数）
の関係を有している。これにより、コギング２＊ｎ次成分をｎ次ペアで抑えることができ、次数の低いコギング成分を次数の低いペアで抑えるため、低次数コギング抑制への組み立て公差の影響を少なくすることができる。

さらに、ステータ個数を２のべき乗個とすることにより、補助ティースペアの余りペアがなくなるため、補助ティースによるコギング増加をなくすことができる。

なお、本実施の形態１では、モータ４０（ロータ２０およびステータ３０）のスロットコンビネーションを示さなかったが、モータ４０のスロットコンビネーションは、特に限定されるものではない。例えば、モータ４０のスロットコンビネーションを、２：３、４：３、８：９等とすればよい。

実施の形態２．
先の実施の形態１では、補助ティースｎ次ペアの間隔（ｎ：１以上の整数）が、
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／ｎ＊ｍ（ｈ、ｍ：整数）
の関係を有する場合について説明した。これに対して、本実施の形態２では、補助ティースｎ次ペアの間隔が、
磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−ｎ）＊ｍ
（ｈ、ｍ：整数、Ｎ：最大ペア次数＋１）
の関係を有している。

より具体的には、先の実施の形態１のように、４個のステータ３０ａ〜３０ｄを設ける場合を例にすると、本実施の形態２の構成では、θ１を磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／６＊ｍ（ｈ、ｍ：整数）、ψ１を磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／４＊ｍ（ｈ、ｍ：整数）、補助ティースのペアのペアのペア（ステータペアのペア）の間隔を磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２＊ｍ（ｈ、ｍ：整数）とする。その他は、先の実施の形態１と同様の構成である。

このような構成にすることで、位置精度が必要な高次のコギングを組み立て公差の影響なく抑制することができる。

以上のように、実施の形態２によれば、コギング２＊ｎ次成分を（Ｎ−ｎ）次ペアで抑えることができ、高次のコギング成分を次数の低いペアで抑えるため、高次コギング抑制への組み立て公差の影響を少なくすることができる。

実施の形態３．
本実施の形態３では、１つのステータコアに２種の異なる配置を有する補助ティースペアを設置する場合について説明する。図６は、本発明の実施の形態３によるファンモータのステータコアの形状の説明図である。図６（ａ）、（ｂ）は、先の図２で定義されるθ１は同じであるが、φ１が異なるステータコアを示している。

先の実施の形態１では、図６（ｃ）に示すような１種類の補助ティースペアを有するステータコア３１を形成して使用する場合について説明した（軸方向に同一形状）。これに対して、本実施の形態３では、図６（ａ）と（ｂ）の２種類の形状を用い、軸方向の上半分を形状（ａ）、下半分を形状（ｂ）とすることで、図６（ｄ）に示すように、１つのコアに２種の異なる配置を有する補助ティースペアを設置している。

通常、２＾ｎ個のステータを用いる場合には、ｎ個のコギング成分しか抑制できない。しかしながら、図６（ｄ）に示すように、１つのステータ３０内で、配置が異なる２種の補助ティースを回転軸方向に積層する構成とすることで、（ｎ＋１）個のコギング成分を抑制することができる。回転軸方向に配置される補助ティースペアの個数を２個から増やせば、さらに抑制できる成分数を増やすことができる。

以上のように、実施の形態３によれば、１つのステータ内で、回転軸方向に配置した、配置の異なる複数の補助ティースペアを用いることで、抑制するコギング周波数成分を増やすことができるとともに、組み立て公差の影響を少なくすることができる。

実施の形態４．
先の実施の形態１にお２個のステータ３０を用いて４次成分のコギングを抑制する場合について説明した。これに対して、本実施の形態４では、３個以上のステータ３０を用いて４次成分のコギングを抑制する場合について説明する。

図７は、本発明の実施の形態４によるファンモータのステータを示す正面図および位置関係図である。図７（ａ）は、本実施の形態４におけるファンモータ示す正面図であり、構成要素などは、先の実施の形態１と同様であるが、ステータ個数が３個、ハウジング形状が略三角形であるところが先の実施の形態１とは異なっている。

また、図７（ｂ）は、先の実施の形態１と同様に、ステータ両端の補助ティース間隔などの定義を示しており、説明は省略する。本実施の形態４における３個のステータ３０ａ〜３０ｃにおいては、θ１は同じであり、コギング２次成分を抑制する間隔として
θ１＝磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２＊ｍ（ｈ、ｍ：整数）
と設定されている。

また、φ１は、３個のステータで異なり、ステータ３０ａにおけるφ１ａ、ステータ３０ｂにおけるφ１ｂ、ステータ３０ｃにおけるφ１ｃは、それぞれ下式となるように設定している。
φ１ａ＝磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／３＊ｍ
φ１ｂ＝磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／３＊２＊ｍ
φ１ｃ＝磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／３＊３＊ｍ
＝磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ＊ｍ
（ｈ、ｍ：整数）

図７（ｃ）は、本発明の実施の形態４によるファンモータのステータ位置関係図であり、共通の基準位置から、各ステータ３０ａ〜３０ｃの一端の補助ティース３５までの間隔を、それぞれβ１、β２、β３として示している。本実施の形態４では、各Ｖ相ティース間角度は１２０°と対称であるが、それぞれの補助ティースはずれているため、β１≠β２≠β３となる。

本実施の形態４では、このような構成により、補助ティースペア３個のグループで、コギング４次成分を抑制する。このように、３個の組み合わせとしてコギング４次成分を抑制する構成によれば、先の実施の形態１で説明したような２個ペアで抑制する場合よりも、ステータコアの作製公差、組み立て公差に起因する補助ティースの位置ずれに対する影響を少なくすることができる。

なお、ステータの組み合わせ個数は３個には限定されず、４個以上とすることの可能である。また、先の実施の形態１で説明した補助ティースのペアのペアのペアと同様の考え方で、補助ティースのペアのグループのグループを構成することで、６次成分を抑制することが可能である。

以上のように、実施の形態４によれば、３個以上の複数個の補助ティースでｎ次グループを構成し、ｎ個のコギング周波数成分を抑制するため、組み立て公差の影響が少なく、常に余り補助ティースをなくすことができる。

Claims (5)

1. 羽根部と、
   前記羽根部の外周部に設けられたロータ、および該ロータの外周側にギャップを介して配置され、内周面に設けられたティースおよび該ティースの両端に設けられた補助ティースを有する２の（Ｎ−２）乗個（Ｎは３以上の整数）のステータを含むモータと、
   前記ステータおよび前記ロータの外周側を覆うように配置された多角形状ハウジングと
   を備えたファンモータであって、
   １つのステータ内で両端に配置される前記補助ティース間の距離を補助ティース１次ペアの間隔と定義し、２の（ｎ−１）乗個（ｎは２以上かつ（Ｎ−１）以下の整数）のステータのそれぞれの補助ティース（ｎ−１）次ペア同士の距離を補助ティースｎ次ペアの間隔と定義した際に、前記２の（Ｎ−２）乗個のステータのそれぞれにおける補助ティースの配置をずらしてそれぞれのステータ形状を異ならせ、それぞれのステータにおける補助ティース１次ペアの間隔をすべて同一の値
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
   とすることで、コギング２次成分を抑制し、
   前記補助ティースｎ次ペアの間隔を
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／ｎ＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
   とすることで、コギング２＊ｎ次成分を抑制し、
   または、
   それぞれのステータにおける補助ティース１次ペアの間隔をすべて同一の値
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−１）＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
   とすることで、コギング２＊（Ｎ−１）次成分を抑制し、
   前記補助ティースｎ次ペアの間隔を
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−ｎ）＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
   とすることで、コギング２*（Ｎ−ｎ）次成分を抑制する
   ことを特徴とするファンモータ。
2. 請求項１に記載のファンモータにおいて、
   前記補助ティースｎ次ペアの間隔は、互いに隣り合う補助ティース（ｎ−１）次ペア同士の距離である
   ことを特徴とするファンモータ。
3. 請求項１または２に記載のファンモータにおいて、
   １つのステータ内において、配置の異なる補助ティースを回転軸方向に複数個有する
   ことを特徴とするファンモータ。
4. 羽根部と、
   前記羽根部の外周部に設けられたロータ、および該ロータの外周側にギャップを介して配置され、内周面に設けられたティースおよび該ティースの両端に設けられた補助ティースを有する３の（Ｎ−２）乗個（Ｎは３以上の整数）のステータを含むモータと、
   前記ステータおよび前記ロータの外周側を覆うように配置された多角形状ハウジングと
   を備えたファンモータであって、
   １つのステータ内で両端に配置される前記補助ティース間の距離を補助ティース１次グループの間隔と定義し、３の（ｎ−１）乗個（ｎは２以上かつ（Ｎ−１）以下の整数）のステータのそれぞれの補助ティース（ｎ−１）次ペア同士の距離を補助ティースｎ次ペアの間隔と定義した際に、前記３の（Ｎ−２）乗個のステータのそれぞれにおける補助ティースの配置をずらしてそれぞれのステータ形状を異ならせ、それぞれのステータにおける補助ティース１次グループの間隔をすべて同一の値
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
   とすることでコギング２次成分を抑制し、
   前記補助ティースｎ次グループの間隔の３つの内２つをそれぞれ
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／３／（ｎ−１）＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
   とすることで、コギング２＊ｎ次成分を抑制する
   ことを特徴とするファンモータ。
5. 羽根部と、
   前記羽根部の外周部に設けられたロータ、および該ロータの外周側にギャップを介して配置され、内周面に設けられたティースおよび該ティースの両端に設けられた補助ティースを有する２の（Ｎ−２）乗個（Ｎは３以上の整数）のステータを含むモータと、
   前記ステータおよび前記ロータの外周側を覆うように配置された多角形状ハウジングと
   を備えたファンモータの製造方法であって、
   １つのステータ内で両端に配置される前記補助ティース間の距離を補助ティース１次ペアの間隔と定義し、２の（ｎ−１）乗個（ｎは２以上かつ（Ｎ−１）以下の整数）のステータのそれぞれの補助ティース（ｎ−１）次ペア同士の距離を補助ティースｎ次ペアの間隔と定義した際に、それぞれのステータにおける補助ティース１次ペアの間隔をすべて同一の値
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
   とすることで、コギング２次成分を抑制し、
   前記補助ティースｎ次ペアの間隔を
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／ｎ＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
   とすることで、コギング２＊ｎ次成分を抑制し、
   または、
   それぞれのステータにおける補助ティース１次ペアの間隔をすべて同一の値
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−１）＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは１つの整数）
   とすることで、コギング２＊（Ｎ−１）次成分を抑制し、
   前記補助ティースｎ次ペアの間隔を
   磁極ピッチ＊ｈ＋磁極ピッチ／２／（Ｎ−ｎ）＊ｍ
   （ｈ、ｍのそれぞれは各ｎにおいて１つの整数）
   とすることで、コギング２*（Ｎ−ｎ）次成分を抑制するように、
   前記２の（Ｎ−２）乗個のステータのそれぞれにおける補助ティースの配置をずらしてそれぞれの形状が異なる前記２の（Ｎ−２）乗個のステータを形成するステップと、
   形成された前記２の（Ｎ−２）乗個のステータを、前記ロータの外周側に前記ギャップを介するように、前記多角形状ハウジング内に配置するステップと
   を備えたことを特徴とするファンモータの製造方法。

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