JP6188639B2 - 電動機 - Google Patents

Description

この発明は、固定子鉄心の構成要素であるコアシートの少なくとも一枚が、隣接したシートティース部の先端部同士をシート連結部で連結した閉口コアシートである電動機に関する。

固定子鉄心の隣り合うティース間を磁性体の連結部で連結した電動機を駆動する場合、連結部によってトルクにむらができ、コギングトルクやトルクリップルが増加して、振動・騒音が増加する。
そこで、固定子鉄心の隣り合うティース間を連結した電動機のトルクリップルを低減するために、ティースの回転子に対向する面に切り欠き部を設けた電動機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、トルクリップル低減を目的とはしていないが、固定子鉄心の隣り合うティース間を接続した電動機については、積層されるコアシート全てにコアバックの内周側に切り欠き部を設けるもの（特許文献２）、積層されるコアシート全てにコアバックの外周側に切り欠き部を設けるもの（特許文献３）及び積層されるコアシート全てにティースに切り欠き部を設けるもの（特許文献４）がある。

特開２００５−０９４９０１号公報 特開２００３−０８８０１１号公報 特開２００４−２０８３５８号公報 特開２００４−１８７４７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている切り欠き部は、マグネットに対向する面に配置されており、電動機の磁気的空隙のパーミアンスの高調波成分が発生し、コギングトルクや電磁的な振動が発生するため、電動機の振動・騒音が十分に低減できないといった問題点があった。
また、切り欠き部を設けたことで、磁気的空隙の磁束密度が低下し、平均トルクが低下するといった問題点もあった。

また、特許文献２〜４に記載された電動機のように、積層されるコアシート全てに切り欠き部を設けた場合、固定子鉄心の積層方向全体にわたって各コアシートに磁気飽和が発生し、平均トルクが低下するといった問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、トルクリップルを低減しながらも、平均トルクを向上でき、低振動・低騒音化、高トルク化が可能となる電動機を得ることを目的とするものである。

この発明に係る電動機は、円環状のシートコアバック部、このシートコアバック部から周方向に間隔を空けて径方向に延びたシートティース部を有する複数のコアシートが積層された固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻装された電機子巻線と、を有する固定子と、
この固定子と磁気的空隙を介して配置された回転子と、を備え、
前記コアシートの少なくとも１枚は、隣接した前記シートティース部の先端部間に前記シートティース部同士を連結した磁性体のシート連結部を有する閉口コアシートである、電動機であって、
前記閉口コアシートの少なくとも１枚は、前記シートコアバック部及び前記シートティース部の少なくとも一方に、トルクリップルを低減するためのトルクリップル調整磁気飽和部を有し、
積層された前記コアシートの全数のうちの一部が、前記トルクリップル調整磁気飽和部を有する前記閉口コアシートである。

この発明に係る電動機によれば、固定子鉄心の構成要素である積層されたコアシートに、シートコアバック部及びシートティース部の少なくとも一方にトルクリップル調整磁気飽和部を有する閉口コアシートが一部含まれているので、トルクリップルを低減しながらも、平均トルクを向上できるので、低振動・低騒音化、高トルク化が可能となる。

この発明の実施の形態１の電動機が用いられた電動駆動装置を示す側断面図である。 図１の電動機を示す正断面図である。 （ａ）は図２の電動機の固定子鉄心を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の固定子鉄心を外側から視た斜視図である。 （ａ）は図２の固定子鉄心の構成要素である閉口コアシートを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 閉口コアシートの幅ａに対するトルクリップル調整磁気飽和部の幅ｂの比率（ｂ／ａ）と、トルクリップル、平均トルクとの関係を示す特性図である。 図３の閉口コアシートの変形例を示す正面図である。 トルクリップル調整磁気飽和部の磁束密度と、トルクリップル、平均トルクとの関係を示す特性図である。 （ａ）は図３の閉口コアシートの変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）は図３の閉口コアシートの変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）は図３の閉口コアシートの変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 図２の電動機の変形例を示す正面断面図である。 （ａ）はこの発明の実施の形態２の電動機の固定子鉄心を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を内側から視た斜視図である。 （ａ）は図１２の固定子鉄心の構成要素である閉口コアシートを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）は図１３の閉口コアシートの変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）はこの発明の実施の形態３の電動機の固定子鉄心を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の固定子鉄心を外側から視た斜視図である。 （ａ）は図１５の第２の閉口コアシートを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）は図１５の第２の閉口コアシートの変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）はこの発明の実施の形態４の電動機の固定子鉄心を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の第２の閉口コアシートを示す正面図である。 （ａ）は図１８の固定子鉄心の変形例を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の第２の閉口コアシートを示す正面図である。 （ａ）はこの発明の実施の形態５の電動機の固定子鉄心を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の固定子鉄心を外側から視た斜視図である。 図２０の開口コアシートを示す正面図である。 （ａ）はこの発明の実施の形態６の電動機の固定子鉄心を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の固定子鉄心を外側から視た斜視図である。 図２２の開口コアシートを示す正面図である。 （ａ）は第１の開口コアシート及び第２の開口コアシートが積層された固定子鉄心を示す部分斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を示す分解斜視図である。 第１の開口コアシート及び第２の開口コアシートの全積層枚数cに対する、第２の開口コアシートの枚数dの比率と、トルクリップル、平均トルクとの関係を示す特性図である。 （ａ）は第１の閉口コアシート及び第２の閉口コアシートが積層された固定子鉄心を示す部分斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を示す分解斜視図である。 第１の閉口コアシート及び第２の閉口コアシートの全積層枚数ｅに対する、第２の閉口コアシートの枚数ｆの比率と、トルクリップル、平均トルクとの関係を示す特性図である。 （ａ）は図２２の固定子鉄心の変形例を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の固定子鉄心を外側から視た斜視図である。 この発明の実施の形態７の電動機を示す正断面図である。 図２９の電動機の変形例を示す正断面図である。 この実施の形態８の電動機を用いたＥＣＵを示す回路図である。 この実施の形態９の電動機を用いた自動車の電動パワーステアリング装置を示す説明図である。

以下、この発明の各実施の形態の電動機１００について図に基づいて説明するが、各実施の形態において、同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１は、電動機１００とＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０１とが一体となった電動駆動装置を示す断面図、図２は図１の電動機１００を示す正断面図である。
この実施の形態１の電動機１００は、円筒形状のフレーム１と、このフレーム１の片側端面にボルト２に固定されたハウジング３と、フレーム１の内壁面に固定された固定子４と、この固定子４の内側に設けられた回転子５と、を備えている。

固定子４は、薄板状の電磁鋼板等の磁性体であるコアシートを積層した固定子鉄心６と、この固定子鉄心６の軸線方向に沿って形成された１８個のスロット７に巻装された電機子巻線８と、を有している。
回転子５は、ハウジング３に嵌着された第１の軸受９、フレーム１に嵌着された第２の軸受１０により両端部が回転自在に支持されたシャフト１１と、このシャフト１１に固定された回転子鉄心１２と、この回転子鉄心１２の外周面に周方向に等分間隔で１４個配置された永久磁石１３と、を有している。
なお、永久磁石１３の外側に永久磁石１３の保護と飛散防止用に、ステンレスやアルミニウム等の非磁性材料を円筒状にしたカバーで覆われたものもある。

ＥＣＵ１０１は、フレーム１の壁部５０により電動機１００と区画されている。フレーム１のハウジング３と反対側の開口部はヒートシンク５１で閉じられている。このヒートシンク５１の片面は、有底円筒形状のケース５２で覆われている。ヒートシンク５１のシャフト１１側の面には、凹部５３が形成されている。この凹部５３は、磁気センサ５４を搭載した基板５５で覆われている。磁気センサ５４は、シャフト１１の一端部に固定されたプーリ５７と反対側の他端部に固定されたセンサ用永久磁石５６と対向している。
ヒートシンク５１のシャフト１１と反対側の面には、スイッチング素子５８が搭載されている。基板５５は、支持部５９及び接続部材６０を介して制御基板６１と電気的に接続されている。ケース５２には、第１のコネクタ６２、第２のコネクタ６３及び電源コネクタ６４が設けられている。

磁性体である固定子鉄心６は、円形の外周縁部を形成するコアバック１４と、このコアバック１４から径方向の内側（磁気的空隙長の方向）に延び周方向に等間隔に形成された１８個のティース１５と、を有している。コアバック１４の外周面であって、各ティース１５間には凹部１６が全部で１８個形成されている。各ティース１５は、径方向の内側に周方向に突出した鍔部１７が形成されている。隣接した鍔部１７同士は、磁性体である連結部１８で連結されている。

電機子巻線８は、Ｕ相が＋Ｕ１１、−Ｕ１２、＋Ｕ１３、−Ｕ２１、＋Ｕ２２、−Ｕ２３の６個、Ｖ相が＋Ｖ１１、−Ｖ１２、＋Ｖ１３、−Ｖ２１、＋Ｖ２２、−Ｖ２３の６個、Ｗ相が−Ｗ１１、＋Ｗ１２、−Ｗ１３、＋Ｗ２１、−Ｗ２２、＋Ｗ２３の6個それぞれの巻線部が接続されて構成されている。この各巻線部は、ティース１５に導線を集中的に巻回した、所謂集中巻であって、図２に示すように、各ティース１５の時計方向に沿ったＮｏ．１〜Ｎｏ．１８のそれぞれに対応して、＋Ｕ１１、＋Ｖ１１、−Ｖ１２、−Ｗ１１、−Ｕ１２、＋Ｕ１３、＋Ｖ１３、＋Ｗ１２、−Ｗ１３、−Ｕ２１、−Ｖ２１、＋Ｖ２２、＋Ｗ２１、＋Ｕ２２、−Ｕ２３、−Ｖ２３、−Ｗ２２、＋Ｗ２３の順に配置されている。但し、「＋」、「−」は巻線部の巻極性を示しており、「＋」と「−」は巻極性が逆となる。この１8個の巻線部は、それぞれ相毎に接続され、さらに外部で結線されることで、電機子巻線８を構成している。

この実施の形態の電動機１００によれば、電機子巻線８は、各ティース１５に導線を集中的に巻回して集中巻で構成されているので、コイルエンドが小さく、小型であり銅損も小さく高効率となるという効果が得られる。
また、この実施の形態では、１４極、１８スロットとしたので、集中巻の１０極、１２スロットよりも空間次数が２の電磁加振力が小さくでき、振動、騒音を低減でき、また高調波、特にトルクリップルの主成分である６ｆ成分や１２ｆ成分の巻線係数が小さいので、トルクリップルが低減できる。

また、固定子鉄心１２のティース１５は、それぞれ回転子５側の磁気的空隙長の方向の先端部にティース１５から円周方向に突設した鍔部１７を有しており、また隣接する鍔部１７間には磁性体によって鍔部１７間を連結する連結部１８を有している。
このように鍔部１７間を連結部１８で連結することによって、固定子鉄心６の回転子５側の内周の強度を向上して、電動機の振動を低減でき、さらに電機子巻線８の固定子鉄心６からの飛出しを防ぐといった効果を得られる。
また、このように隣接する鍔部１７間を連結した場合、スロット７の回転子５側の開口部が無くなるので、コギングトルク、電磁加振力の原因となるスロットパーミアンスの高調波成分が低減でき、コギングトルク、電磁加振力を低減できる。
さらに、鍔部１７間を連結することで、連結部１８が磁束の経路となり電動機１００のインダクタンスが増加するため、弱め界磁制御の効果を強くすることが可能となり、電圧飽和を緩和できるので、電動機１００の高回転時の平均トルクを向上できるといった効果が得られる。

この実施の形態では、電動機１００を駆動する場合、隣接するティース１５の鍔部１７間が磁性体である連結部１８で連結されているため、連結部１８では磁気飽和が発生する。特に、回転子５の位置や電機子巻線８への電流の通電位相によって連結部１８の磁気飽和が変化するため、電動機１００のトルクにむらができ、トルクリップルが増加する。

図３（ａ）は、図２の固定子鉄心６の部分（周方向に１／６の部位）分解斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の固定子鉄心６を内側から視たときの斜視図、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の固定子鉄心６を外側から視たときの斜視図である。
第１のブロック１９は、外周面が曲面形状であり、第２のブロック２０は、外周面に凹部１６が形成されている。第１のブロック１９は、第１の閉口コアシート２１を積層して構成されている。第２のブロック２０は、第２の閉口コアシート２２を積層して構成されている。
固定子鉄心６は、下から第１のブロック１９、第２のブロック２０及び第１のブロック１９の順序で積層され、２種類のブロック１９，２０で構成されている。

図４（ａ）は、第２の閉口コアシート２２の正面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の要部拡大図である。
第２の閉口コアシート２２は、ティース１５の構成要素であるシートティース部２５と、コアバック１４の構成要素である円環状のシートコアバック部２４と、隣接したシートティース部２５の先端部同士を連結したシート連結部２７とから構成されている。
シートコアバック部２４の外周側であって、シートティース部２５間には、それぞれ凹部１６の構成要素である切り欠き部２３が形成されている。この各切り欠き部２３は、各シートティース部２５の径方向に延びた中心線Ａに対して左右対称である。

第２の閉口コアシート２２の切り欠き部２３の周囲部であって、第２の閉口コアシート２２の径方向の幅が小さくなる部位は、第２の閉口コアシート２２の幅が狭くなる影響と、切り欠き部２３を形成したことによる第２の閉口コアシート２２の磁気特性低下の影響等から、磁束密度が高くなり、所謂トルクリップル調整磁気飽和部２６である。
図４（ｂ）には、切り欠き部２３の周囲部で、第２の閉口コアシート２２のシートコアバック部２４の径方向の幅ａと、第２の閉口コアシート２２のトルクリップル調整磁気飽和部２６の径方向の幅ｂとが示されている。
各切り欠き部２３は、各シートティース部２５の径方向に延びた中心線Ａに対して左右対称であり、全て同じ形状であるので、トルクリップル調整磁気飽和部２６も中心線Ａに対して左右対称で、同一形状である。

この実施の形態の電動機１００によれば、シートコアバック部２４の外周部に切り欠き部２３を形成したので、シートコアバック部２４を積層した固定子鉄心６の第２のブロック２０には、凹部１６が形成されており、例えばこの凹部１６を利用して第２のブロック２０を掴むことができ、固定子鉄心６の製造作業性を向上させることができる。
また、フレーム１とコアバック１４との間に凹部１６による隙間が形成されるので、コアバック１４の振動がフレーム１に伝わりにくくなり、電動機１００の振動を低減できる。

図５は、隣接する鍔部１７間に連結部１８を有している固定子鉄心１２を備えた電動機１００であって、トルクリップル調整磁気飽和部２６の割合と、電動機１００のトルクリップル、平均トルクとの関係を示した特性図である。
この特性図では、横軸は第２の閉口コアシート２２のシートコアバック部２４の径方向の幅ａに対するトルクリップル調整磁気飽和部２６の径方向の幅ｂの割合（ｂ／ａ）であり、縦軸は（ｂ／ａ）に対する電動機１００のトルクリップル、平均トルクを、トルクリップル調整磁気飽和部２６を有しないものと比較して規格化した値である。
また、トルクリップル調整磁気飽和部２６の周囲方向の幅寸法は一定になっている。

同図から分かるように、トルクリップル調整磁気飽和部２６を設け、（ｂ／ａ）が１．０から小さくなった場合、トルクリップルは、漸次低減する。
一方、トルクリップル調整磁気飽和部２６を設けたことにより漏れ磁束が増加する影響で、平均トルクは低下する。

この実施の形態では、（ｂ／ａ）<１．０のトルクリップル調整磁気飽和部２６を有する第２の閉口コアシート２２を積層した第２のブロック２０と、（ｂ／ａ）=１．０の第１の閉口コアシート２１を積層した第１のブロック１９とを組み合わせており、（ｂ／ａ）<１．０の第２の閉口コアシート２２でトルクリップルが低減しながらも、（ｂ／ａ）=１．０の第１の閉口コアシート２１を設けて平均トルクを向上できるといった効果が得られる。

また、トルクリップル調整磁気飽和部２６は、シートティース部２５の中心線Ａに対して左右対称で、全て同じ形状で設けたので、トルクリップルの極数成分（電気角２次成分）を低減することができるとともに、トルクリップルを低減することができる。
また、電動機１００の２つの回転方向（時計方向、反時計方向）に対して、トルクリップル、コギング、平均トルクの回転方向に対する差を無くすことができる。

なお、この実施の形態では、各シートティース部２５間のトルクリップル調整磁気飽和部２６は、各シートティース部２５の中心軸線Ａに対して左右対称で、全て同じ形状であったが、極数をＰ、ｍをＰの約数を除く１以上の整数としたときであって、トルクリップル調整磁気飽和部２６が同じ形状で周方向に等間隔でｍ個設けられた場合、トルクリップルの極数成分（電気角２次成分）の発生を抑制することができる。

一例として、切り欠き部２３を３つ設けた例を図６に示す。
ｍが３となるので、Ｐの約数である１、２、７、１４と異なり、トルクリップルの極数成分（電気角２次）を抑制できる。
また、切り欠き部２３の個数をシートティース部２５の数１８個より少なくしたので、シートティース部２５の数だけ切り欠き部２３を設ける場合よりも平均トルクを向上させることができる。
また、図６に示すように、トルクリップル調整磁気飽和部２６を有する第２の閉口コアシート２２及び各トルクリップル調整磁気飽和部２６は、それぞれ電動機１００の回転中心に対して回転対称かつ、電動機１００の回転中心Ｏを通るある１つの直線Ｂに対して線対称な形状であっても同様の効果が得られることはいうまでもない。

また、切り欠き部２３がある第２の閉口コアシート２２は、切り欠き部２３の無い第１の閉口コアシート２１から加工することで作製でき、第２の閉口コアシート２２と第１の閉口コアシート２１とを共通化できるため、製造が容易となるといった効果が得られる。
また、平均トルクは、トルクリップル調整磁気飽和部２６が設けられる第２の閉口コアシート２２のシートコアバック部２４の幅ａに対するトルクリップル調整磁気飽和部２６の幅ｂの比率（ｂ／ａ）を０．５以下とした場合、図５から明らかなように、大きく低下する。即ち、比率（ｂ／ａ）を０．５以上とすれば、さらにトルクリップルを低減しながらも、平均トルクの低下を抑制することができるといった効果が得られる。

図７は、図２の固定子４を用いた電動機１００のトルクリップル調整磁気飽和部２６の磁束密度と、トルクリップル、平均トルクとの関係を示した図である。
ここで、横軸はトルクリップル調整磁気飽和部２６の磁束密度［Ｔ］、縦軸は電動機１００のトルクリップル、平均トルクを、切り欠き部２３を設けない場合と比較して規格化した値である。
同図から分かるように、磁束密度が１．５［Ｔ］以上においてトルクリップルが低下しており、特に１．６５［Ｔ］以上において、トルクリップルの低減率が大きくなることがわかる。
よって、トルクリップル調整磁気飽和部２６の磁束密度を１．６５［Ｔ］以上とすれば、特にトルクリップルを低減できるといった効果が得られる。
一方、トルクリップル調整磁気飽和部２６の磁束密度が増加することにより、漏れ磁束が増加して平均トルクは低下しているが、１．７５［Ｔ］以下では低下率は小さい。
即ち、トルクリップル調整磁気飽和部２６の磁束密度を１．７５［Ｔ］以下とすれば、トルクリップルを低減しながらも、平均トルクの低下を抑制することができるといった効果が得られる。

なお、上記実施の形態では、複数の切り欠き部２３は、シートコアバック部２４のシートティース部２５間に設けられているが、シートコアバック部２４、シートティース部２５のどのような位置に切り欠き部２３を形成してもよい、
例えば、図８（ａ），（ｂ）に示すように、シートティース部２５の径方向の外側のシートコアバック部２４の外周部に切り欠き部２３を形成してもよい。
また、図９（ａ），（ｂ）に示すように、シートコアバック部２４の内周面に切り欠き部２３を形成しても同様の効果が得られる。このとき、シートコアバック部２４の内周部に切り欠き部２３を形成したので、電機子巻線８を挿入する固定子鉄心６のスロット７の面積を拡大することができ、電機子巻線８の導線の断面積を大きくすることができるので、電動機１００の銅損を低減することができ、出力を向上できる。

また、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、シートティース部２５の両側に切り欠き部２３を形成することでシートティース部２５の幅が小さくなっていても、同様の効果が得られ、また閉口コアシート２２のシートティース部２５のトルクリップル調整磁気飽和部２６の周方向の幅寸法をｂ、コアシートのシートティース部２５の周方向の幅寸法をａとしたとき、（ｂ／ａ）>０．５とすることで、トルクリップルを低減しながらも、平均トルクの低下を抑制することができる。
このとき、シートティース部２５に切り欠き部２３を設けたので、シートコアバック部２４に切り欠き部２３を設けずにトルクリップルを低減でき、固定子鉄心６の剛性を高めることができ、振動、騒音を低減できる。
また、電機子巻線８を巻装するスロット７の面積を拡大することができ、電機子巻線８の導線の断面積を大きくできるので、電動機１００の銅損を低減することができ、出力を向上できる。

以上説明したように、この実施の形態の電動機１００によれば、第２の閉口コアシート２２は、シートコアバック部２４及びシートティース部２５の少なくとも何れか１つに切り欠き部２３を形成して、トルクリップル調整磁気飽和部２６を設けたので、隣接したシートティース部２５の径方向の内側端部をシート連結部２７で連結したことにより生じるトルクリップルの発生を低減でき、電動機１００の振動を抑制できるといった効果が得られる。
また、この実施の形態では、固定子鉄心６のうち、トルクリップル調整磁気飽和部２６を有する第２の閉口コアシート２２を積層した第２のブロック２０に、積層されたトルクリップル調整磁気飽和部からなるブロック飽和部３０を有しているので、磁気飽和部２６による漏れ磁束を低減でき、振動を低減しながらも平均トルクの低下を抑制できるといった効果が得られる。

なお、この実施の形態では、切り欠き部２３は、４角形状に切り欠かれた１種類の形状の例を示したが、２種類以上の形状のものであっても同様の効果が得られる。２つ以上の形状の切り欠きを組わせてトルクリップル調整磁気飽和部を構成しても問題ない。
また、トルクリップル調整磁気飽和部２６は、同じ形状でなかったり、シートティース部２５の径方向に延びた中心線に対して左右対称な形状でなかったりしても同様の効果が得られる。

また、回転子の極数が１４、固定子のスロット７の数が１８の電動機１００に限定されるものではなく、異なる極数、ティース数としても同様の効果が得られる。
例えば、図１１に示すように、回転子５の極数が１０、固定子４のスロット数が１２の電動機１００であっても同様の効果が得られる。
この電動機１００の電機子巻線８は、Ｕ相は＋Ｕ１１、−Ｕ１２、−Ｕ２１、＋Ｕ２２の４個の巻線部、Ｖ相は−Ｖ１１、＋Ｖ１２、＋Ｖ２１、−Ｖ２２の４個の巻線部、Ｗ相は＋Ｗ１１、−Ｗ１２、−Ｗ２１、＋Ｗ２２の４個の巻線部からそれぞれ構成されている。
また、この各巻線部は、ティース１５に導線を集中的に巻回した、所謂集中巻であって、各ティース１５の時計方向に沿ったＮｏ．１〜１２のそれぞれに対応して、＋Ｕ１１、−Ｕ１２、−Ｖ１１、＋Ｖ１２、＋Ｗ１１、−Ｗ１２、−Ｕ２１、＋Ｕ２２、＋Ｖ２１、−Ｖ２２、−Ｗ２１、＋Ｗ２２の順に並んでいる構成となっている。
但し、「＋」、「−」は巻線部の巻極性を示しており、「＋」と「−」は巻極性が逆となる。この１２個の巻線部は、それぞれ相毎に接続され、さらに外部で結線されることで、電機子巻線８を構成している。
また、図２の電動機１００と比較して、スロット７の数が少なく電機子巻線８の製造が容易なので、電動機１００の製造性が高いといった効果が得られる。

実施の形態２．
図１２（ａ）は、この実施の形態２の電動機１００の固定子鉄心６の部分（周方向に１／６の部位）分解斜視図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の第１のブロック１９、第２のブロック２０からなる斜視図である。
第１のブロック１９は、第１の閉口コアシート２１を積層して構成されている。第２のブロック２０は、コアバック１４に貫通穴２８が形成されている。この第２のブロック２０は、第２の閉口コアシート２２を積層して構成されている。
固定子鉄心６は、下から第１のブロック１９、第２のブロック２０及び第１のブロック１９の順序で積層され、２種類のブロック１９，２０で構成されている。

図１３（ａ）は、第２の閉口コアシート２２の正面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の要部拡大図である。
第２のブロック２０の構成要素である、第２の閉口コアシート２２は、隣接したシートティース部２５間であって、シートコアバック部２４に穴部２９が形成されている。
各穴部２９は、各シートティース部２５の径方向に延びた中心線Ｃを中心にして左右対称である。
第２の閉口コアシート２２の穴部２９の径方向の両側で、第２の閉口コアシート２２の径方向の幅が小さくなる部位は、第２の閉口コアシート２２の幅が狭くなる影響と、穴部２９を形成したことによる第２の閉口コアシート２２の磁気特性低下の影響等から、第２の閉口コアシート２２の磁束密度が高くなり、所謂トルクリップル調整磁気飽和部２６である。

図１３（ｂ）には、穴部２９の周囲部で、第２の閉口コアシート２２のシートコアバック部２４の径方向の幅ａと、第２の閉口コアシート２２のトルクリップル調整磁気飽和部２６の径方向の幅ｂとが示されている。
各穴部２９は、各シートティース部２５の径方向に延びた中心線Ｃに対して左右対称であり、全て同じ形状であるので、トルクリップル調整磁気飽和部２６も中心線Ｃに対して左右対称で、同一形状である。
他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同じである。

このように、この実施の形態２の電動機１００では、トルクリップル調整磁気飽和部２６が設けられており、固定子鉄心６の第２のブロック２０では、積層された複数のトルクリップル調整磁気飽和部２６からなるブロック飽和部３０を有しているので、実施の形態１の電動機１１０と同様に、トルクリップルを低減できるといった効果が得られる。
また、この実施の形態では、穴部２９を設けたので、第２の閉口コアシート２２が穴部２９の外径側、内径側で接続されており、切り欠き部２３を設けた実施の形態１の電動機１００と比較して、第２の閉口コアシート２２の剛性の低下率を低減しながらも、トルクリップルを低減できるといった効果が得られる。

また、穴部２９がある第２の閉口コアシート２２を穴部２９の無い第１の閉口コアシート２１を加工することで作製でき、コアシートを共通化できるため、製造が容易となるといった効果が得られる。
また、この実施の形態では、固定子鉄心６のうち、トルクリップル調整磁気飽和部２６を有する第２の閉口コアシート２２を積層した第２のブロック２０にブロック飽和部３０を有しているので、トルクリップルを低減しながらも、平均トルクを向上できるといった効果が得られる。

なお、穴部２９は、シートコアバック部２４のシートティース部２５間に設けたが、シートコアバック部２４、シートティース部２５のどのような位置に設けられてもよい。
例えばシートコアバック部２４のシートティース部２５の径方向の外側に設けてもよいし、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、シートティース部２５に穴部２９を設けてもよい。
また、穴部２９の形状が１種類である例を示したが、２種類以上であっても同様の効果が得られることはいうまでもない。
また、穴部２９は、同一形状でなく、またシートティース部２５の中心軸線Ｃに対して左右対称でなくてもよい。

また、実施の形態１の電動機１００と同様に、比率（ｂ／ａ）を０．５以上とすれば、さらにトルクリップルを低減しながらも、平均トルクの低下を抑制することができるといった効果が得られる。
また、実施の形態１の電動機１００と同様に、トルクリップル調整磁気飽和部２６の磁束密度を１．６５［Ｔ］以上とすれば、さらにトルクリップルを低減できるという効果が得られる。
また、磁束密度を１．７５［Ｔ］以下とすれば、さらにトルクリップルを低減しながらも、平均トルクの低下を抑制することができるといった効果が得られる。

実施の形態３．
図１５（ａ）はこの発明の実施の形態３の電動機の固定子鉄心６を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心６を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の固定子鉄心６を外側から視た斜視図、図１６（ａ）は、図１５の第２の閉口コアシート２２を示す正面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の要部拡大図である。
この固定子鉄心６は、図１６（ａ）の２点鎖線で示した第１の閉口コアシート２１が積層された第１のブロック１９と、第２の閉口コアシート２２が積層された第２のブロック２０と、の２種類で構成され、第１のブロック１９、第２のブロック２０及び第１のブロック１９の順序で積層されている。
第２の閉口コアシート部２２のシートコアバック部２４Ｂの径方向の寸法ｂは、第１の閉口コアシート部２１のシートコアバック部２４Ａの径方向の寸法ａよりも小さい。
他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同じである。

この実施の形態３の電動機１００によれば、第２の閉口コアシート部２２のシートコアバック部２４Ｂは、トルクリップル調整磁気飽和部２６であり、実施の形態１の電動機１００と同様に、トルクリップルを低減できるといった効果が得られる。
また、トルクリップル調整磁気飽和部２６は、周方向に沿って同一形状であり、電動機１００の２つの回転方向（時計方向、反時計方向）に対して、どちらもトルクリップルを低減することができ、またトルクリップル、コギング、平均トルクの回転方向に対する差を無くすことができる。
また、この実施の形態では、固定子鉄心６のうち、トルクリップル調整磁気飽和部２６を有する第２の閉口コアシート２２を積層した第２のブロック２０にブロック飽和部３０を有しているので、トルクリップルを低減しながらも、平均トルクを向上できるといった効果が得られる。

また、実施の形態１の電動機１００と同様に、比率（ｂ／ａ）を０．５以上とすれば、さらにトルクリップルを低減しながらも、平均トルクの低下を抑制することができるといった効果が得られる。

また、実施の形態１の電動機１００と同様に、トルクリップル調整磁気飽和部２６の磁束密度を１．６５［Ｔ］以上とすれば、さらにトルクリップルを低減できるという効果が得られる。
また、磁束密度を１．７５［Ｔ］以下とすれば、さらにトルクリップルを低減しながらも、平均トルクの低下を抑制することができるといった効果が得られる。

なお、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、第２の閉口コアシート部２２は、そのシートティース部２５Ｂの周方向の寸法ｂが、第１の閉口コアシート部２１のシートティース部２５Ａの周方向の寸法ａよりも小さくし、第２のブロック２０を、第１の閉口コアシート２１と第２の閉口コアシート２２とを交互に積層して構成してもよい。この場合、シートティース部２５Ｂがトルクリップル調整磁気飽和部２６である。
また、この実施の形態では、第１の閉口コアシート２１、第２の閉口コアシート２２のシートコアバック部２４Ａ，２４Ｂ、シートティース部２５Ａ，２５Ｂの幅が２種類である例を示したが、３種類以上であってもよい。
また、シートコアバック部２４Ａ，２４Ｂ、シートティース部２５Ａ，２５Ｂに切り欠き部、穴部を形成するようにしてもよい。

実施の形態４．
図１８（ａ）は、この実施の形態４の電動機１００の固定子鉄心６一部位（周方向に１／６の部位）を示す分解斜視図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）の第１のブロック１９、第２のブロック２０から固定子鉄心６を示す斜視図、図１８（ｃ）は、図１８（ａ）の第２のブロック２０の構成要素である第２の閉口コアシート２２を示す正面図である。
この実施の形態では、第１の閉口コアシート２１と第２の閉口コアシート２２とは、シートコアバック部２４Ａ，２４Ｂの径方向の幅寸法が等しい形状であり、かつシートティース部２５の周方向の幅寸法が等しい形状であるが、第２の閉口コアシート２２のシートコアバック部２４Ｂの磁気特性は、第１のコアシート２１のシートコアバック部２４Ａの磁気特性よりも低い。
他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同じである。

シートコアバック部の磁気特性を低下する方法としては、各シートコアバック部を溶接して積層する方法、シートコアバック部にフレーム１から応力を加える方法、各シートコアバック部をカシメて積層する方法、さらには異なる材料の磁性体を用いる方法等がある。
これらの方法は、シートコアバック部の磁気特性を変化させるというだけで、電動機１００のトルクリップルを抑制することができ、コアシートの形状を大きく変更する必要がないため、固定子鉄心６の剛性を向上させることができる。

図１９（ａ）〜図１９（ｃ）は、シートコアバック部２４Ｂの磁気特性を低下する例としてカシメによる方法を示す具体例である。
このカシメによる方法は、積層された第２の閉口コアシート２２を変形させて、積層方向に締結するものである。各第２の閉口コアシート２２を締結することで、固定子鉄心６の剛性が高まるため、電動機１００の振動、騒音をさらに低減できる。
この具体例では、固定子鉄心６の第２のブロック２０において、第２の閉口コアシート２２のシートコアバック部２４Ｂの隣接したシートティース部２５間の中心にカシメ部３１が周方向に沿って等間隔で形成されている。
このように、カシメ部３１及びその周囲部の磁気特性低下領域部は、磁束密度が高くなるトルクリップル調整磁気飽和部２６であり、実施の形態１の電動機１００と同様に、トルクリップルを低減できるといった効果が得られる。
また、カシメ部３１を、隣接した各シートティース部２５の中心線に対して左右対称に同じ形状で形成したので、電動機１００の２つの回転方向（時計方向、反時計方向）に対して、どちらもトルクリップルを低減することができ、またトルクリップル、コギング、平均トルクの回転方向に対する差を無くすことができる。

また、この実施の形態では、固定子鉄心６のうち、第２のブロック２０にトルクリップル調整磁気飽和部２６を積層したブロック飽和部３０を有しているので、トルクリップルを低減しながらも、平均トルクを向上できるといった効果が得られる。
また、この実施の形態では、図１６の第２の閉口コアシート２２と異なり、シートコアバック部２４Ｂの径方向の幅を小さくする必要がなく、第２の閉口コアシート２２の剛性の低下率を低減しながらも、トルクリップルを低減できるといった効果が得られる。

また、実施の形態１の電動機１００と同様に、トルクリップル調整磁気飽和部２６の磁束密度を１．６５［Ｔ］以上とすれば、さらにトルクリップルできるという効果が得られる。
また、磁束密度を１．７５［Ｔ］以下とすれば、さらにトルクリップルを低減しながらも、平均トルクの低下を抑制することができるといった効果が得られる。

なお、この実施の形態４では、シートコアバック部２４Ｂに磁気特性低下部を設けた場合について述べたが、シートティース部２５に磁気特性低下部を設けた場合についても同様の効果が得られることはいうまでもない。
この場合、第１の閉口コアシート２１及び第２の閉口コアシート２２の両シートティース部２５の周方向の幅を同じとしても同様の効果が得られる。
また、この実施の形態４では、第１の閉口コアシート２１及び第２の閉口コアシート２２の２種類の例を示したが、３種類以上であってもよい。
また、２種類以上のコアシートのシートコアバック部、シートティース部のそれぞれ幅が異なる場合でもよい。
また、カシメ部３１は、各形状が異なり、周方向に沿って等間隔でなくてもよい。

実施の形態５．
図２０（ａ）は、固定子鉄心６を示す部分（周方向に１／６の部位）分解斜視図、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の第１のブロック１９、第２のブロック２０及び第３のブロック３５からなる固定子鉄心６を示す斜視図、図２０（ｃ）は、図２０（ｂ）の固定子鉄心６を外側から視た斜視図である。
第１のブロック１９及び第２のブロック２０は、外周面に軸線方向に延びた溝部３３が形成されている。第２のブロック２０は、隣接したティース１５の鍔部１７間に開口部３２が設けられている。
第１のブロック１９は、図４に示したものと同じ構成である第２の閉口コアシート２２を積層して構成されている。第２のブロック２０は、図２１に示す第２の開口コアシート３９を積層して構成されている。
第２の開口コアシート３９は、図４に示した第２の閉口コアシート２２のシート連結部２７の部位にシート開口部３４が形成されたものである。
他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同じである。

この実施の形態では、第２の閉口コアシート２２及び第２の開口コアシート３９にはトルクリップル調整磁気飽和部２６が設けられており、実施の形態１の電動機１０と同様の効果が得られる。
また、第２の開口コアシート３９では、隣接したシートティース部２５の先端部間にシート開口部３４が形成されており、先端部同士が磁性体であるシート連結部２７で連結された第２の閉口コアシート２２と比較して隣接したシートティース部２５間での漏れ磁束を低減することができる。
そのため、電動機１００のトルクが向上し、トルクリップルを低減しながらも平均トルクが向上する。

なお、第２の閉口コアシート２２、第２の開口コアシート３９に、切り欠き部２３を形成することでトルクリップル調整磁気飽和部２６を設けたが、調整磁気飽和部２６を設ける手段として、実施の形態２〜４の電動機１００のものを用いても同様の効果が得られる。

実施の形態６．
図２２は（ａ）はこの発明の実施の形態６の電動機１００の固定子鉄心６を示す部分分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心６を内側から視た斜視図、（ｃ）は（ａ）の固定子鉄心６を外側から視た斜視図である。
この電動機１００の固定子鉄心６は、下から第１のブロック１９、第２のブロック２０、第３のブロック３５、第２のブロック２０及び第１のブロック１９の順序で積層されている。
第２のブロック２０は、外周部に凹部１６が形成されている。
第３のブロック３５は、内周部に開口部３２が形成されている。
第１のブロック１９は、実施の形態１で示した第１の閉口コアシート２１を積層して構成されている。第２のブロック２０は、実施の形態１で示した第２の閉口コアシート２２が積層して構成されている。第３のブロック３５は、図２３に示す第１の開口コアシート３６が積層して構成されている。
この第１の開口コアシート３６は、隣接したシートティース部２５の先端部間にシート開口部３４が形成されている。
この実施の形態では、第２のブロック２０にトルクリップル調整磁気飽和部２６が積層されたブロック飽和部３０が設けられている。
他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同じである。

図２４（ａ）は、第１の開口コアシート３６及び第２の開口コアシート３９が積層された固定子鉄心６を示す部分斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心６を示す分解斜視図である。
図２５は、第１の開口コアシート３６及び第２の開口コアシート３９の全積層枚数cに対する第２の開口コアシート３９の枚数dの比率と、トルクリップル、平均トルクとの関係を示す特性図である。

ティース１５の先端部に開口部３２を有する固定子鉄心６については、トルクリップル調整磁気飽和部２６が設けられない場合、即ち（ｄ／ｃ）＝０のとき、トルクリップル、平均トルクが最も高くなっている。
この実施の形態６の電動機１００の固定子鉄心６では、シート開口部３４及び切り欠き部２３を有する、図２１に示した第２の開口コアシート３９を有していない。即ち、（ｄ／ｃ）＝０なので、トルクリップルを低減しながらも平均トルクが向上できる。

図２６（ａ）は、第１の閉口コアシート２１及び第２の閉口コアシート２２が積層された固定子鉄心６を示す部分斜視図、（ｂ）は（ａ）の固定子鉄心６を示す分解斜視図である。
図２７は、第１の閉口コアシート２１及び第２の閉口コアシート２２の全積層枚数ｅに対する第２の閉口コアシート２２の枚数ｆの比率と、トルクリップル、平均トルクとの関係を示す特性図である。
この実施の形態６の電動機１００の固定子鉄心６では、ティース１５の先端部に連結部１８を有し、かつブロック飽和部３０が設けられている。即ち、（ｆ／ｅ）>０なので、トルクリップルを低減することができる。

図２８（ａ）は、実施の形態６の固定子鉄心６の変形例を示す部分分解斜視図、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）の固定子鉄心６を内側から視た斜視図、図２８（ｃ）は、図２８（ａ）の固定子鉄心６を外側から視た斜視図である。
この変形例では、図２２に示した、第２のブロック２０、第３のブロック３５及び第２のブロック２０の順序で積層されている。第２のブロック２０には切り欠き部２３から構成された溝部３３が形成されている。
この固定子鉄心６は、シート連結部２７及び切り欠き部２３を有する第２の閉口コアシート２２と、シート開口部３４を有する第１の開口コアシート３６とが積層されている。
即ち、第２のブロック２０では、（ｆ／ｅ）＝１.０となり、トルクリップルをさらに低減できるといった効果が得られる。

以上より、この実施の形態の電動機１００によれば、シートティース部２５の先端にシート開口部３４を有する第１の開口コアシート３６にトルクリップル調整磁気飽和部２６が設けられておらず、さらにシートティース部２５の先端にシート連結部２７を有する第２の閉口コアシート２２にはトルクリップル調整磁気飽和部２６が設けられているため、トルクリップルを低減しながらもさらにトルクを向上できる。
また、シートティース部２５の先端にシート連結部２７を有する第２の閉口コアシート２２に全てトルクリップル調整磁気飽和部２６が設けられる場合、トルクリップルをさらに低減できる。

なお、第２の閉口コアシート２２に、切り欠き部２３を形成することでトルクリップル調整磁気飽和部２６を設けたが、調整磁気飽和部２６を設ける手段として、実施の形態２〜４の電動機１００のものを用いても同様の効果が得られる。

実施の形態７．
図２９は、この発明の実施の形態７の電動機１００を示す正断面図である。
実施の形態１の電動機１００では、回転子鉄心１２の表面に永久磁石１３を配置した、所謂表面磁石型の電動機１００の例であったが、この実施の形態７の電動機１００では、永久磁石１３は、回転子鉄心１２に埋設されている。
固定子４の構造は、実施の形態１の電動機１００と同じである。
回転子５は、シャフト１１と、このシャフト１１の外側の回転子鉄心１２と、この回転子鉄心１２に断面形状が四角形状で周方向に等間隔に１４個埋め込まれた永久磁石１３と、を備えている。

一般にこのような磁石埋め込み型の電動機１００は、図２に示した表面磁石型に比べて、等価的なエアギャップが小さく、ギャップの磁束密度が増加するため、平均トルクが大きくなるものの、電磁的な振動が大きくなるといった課題があった。
さらに固定子鉄心６と回転子鉄心１２とが引き合うリラクタンストルクが発生するため、トルクリップルが大きく、振動・騒音が大きくなるという課題があった。
しかしながら、実施の形態１〜６で述べた構成により、平均トルクを向上しながらもコギングトルクやトルクリップルを低減し、高トルクかつ低振動・低騒音の電動機が得られる。
さらに、図２９に示す断面形状が四角の永久磁石１３を用いることができるため、永久磁石１３の加工コストを低減でき、さらに磁石飛散防止のため永久磁石１３を覆った金属管が不要となるため電動機１００を低コスト化できるという効果が得られる。

また、図３０は回転子鉄心１２に径方向長さが周方向長さに比べて長い永久磁石１３が埋め込まれた電動機１００を示す正断面図である。
固定子４の構造は、実施の形態１の電動機１００と同じである。
永久磁石１３は、その径方向の長さが周方向の長さに比べて長く、この永久磁石１３が周方向に等間隔に１４個並んでいる。
永久磁石１３の着磁方向は、ＮとＳとがそれぞれＮ極、Ｓ極になるような方向に着磁されている。即ち、隣り合う永久磁石１３の向かい合う面が互いに同じ極になるように着磁されている。
このような着磁方向とすることで、磁束を回転子鉄心１２に集中させて、磁束密度を高めるという効果が得られる。

また、隣り合う永久磁石１３の間には回転子鉄心１２が介在する。この回転子鉄心１２の固定子４側に対向する面は曲面部３７を有し、その曲面部３７の形状が隣り合う永久時磁石１３間の中間地点において固定子４との空隙長が短くなるような凸形状の曲面を形成している。
このような形状により、空隙に発生する磁束密度の波形を滑らかにできるため、コギングトルクやトルクリップルを小さくすることができる。
さらに、永久磁石１３の内径側の端面に接するように非磁性部３８を設けている。ここは、空気としてもよいし、樹脂を充填してもよいし、ステンレスやアルミニウムのような非磁性の金属を挿入してもよい。
このようにすることで、永久磁石１３の漏れ磁束を低減することができる。
隣り合う永久磁石１３の間の回転子鉄心１２とシャフト１１の外周を囲うように設けられた回転子鉄心１２の間に接続部４０が設けられている。これは両者を機械的に連結する働きを持っている。

以上より、空隙に発生する磁束密度の波形を滑らかにしてコギングトルクやトルクリップルを低減しつつも、永久磁石１３の径方向長さが周方向長さに比べて長いため、磁束を回転子鉄心１２に集中させることができ、高トルクとなるといった効果が得られる。
また、図２に示した表面磁石型の電動機１００に比べて、等価的なエアギャップが小さく、ギャップの磁束密度が増加するため、平均トルクが大きくなるものの、電磁的な振動が大きくなるといった課題があった。
さらに固定子鉄心６と回転子鉄心１２が引き合うリラクタンストルクが発生するため、トルクリップルが大きく、振動・騒音が大きくなるという課題があった。
しかしながら、実施の形態１〜６で述べた構成により、平均トルクを向上しながらもコギングトルクやトルクリップルを低減し、高トルクかつ低振動・低騒音の電動機が得られる。

実施の形態８．
図３１は、この発明の実施の形態８の電動機１００及びＥＣＵの回路図である。
この実施の形態８では、図３１では、電動機１００については第１の電機子巻線６７及び第２の電機子巻線６８のみを示している。
電動機１００の電機子巻線は、第１のＵ相巻線部Ｕ１、第１のＶ相巻線部Ｖ１、第１のＷ相巻線部Ｗ１によって構成される第１の電機子巻線６７と、第２のＵ相巻線部Ｕ２、第２のＶ相巻線部Ｖ２、第２のＷ相巻線部Ｗ２によって構成される第２の電機子巻線６８とから構成される。
ここで、図３１の電機子巻線について、第１のＵ相巻線部は、＋Ｕ１１、−Ｕ１２、＋Ｕ１３が直列接続されて構成され、第２のＵ相巻線部は、−Ｕ２１、＋Ｕ２２、−Ｕ２３が直列接続されて構成されている。
第１のＶ相巻線部は、＋Ｖ１１、−Ｖ１２、＋Ｖ１３が直列接続されて構成され、第２のＶ相巻線部は、−Ｖ２１、＋Ｖ２２、−Ｖ２３が直列接続されて構成されている。
第１のＷ相巻線部は、−Ｗ１１、＋Ｗ１２、−Ｗ１３が直列接続されて構成され、第２のＷ相巻線部は、＋Ｗ２１、−Ｗ２２、＋Ｗ２３が直列接続されて構成されている。
但し、「＋」、「−」は巻線部の巻極性を示しており、「＋」と「−」は巻極性が逆となる。

ＥＣＵ１０１も簡単のため詳細は省略し、第１のインバータ６５及び第２のインバータ６６のパワー回路部のみを示す。
ＥＣＵ１０１は、第１のインバータ６５及び第２のインバータ６６を備え、それぞれのインバータ６５,６６から第1の電機子巻線６７、第２の電機子巻線６８に３相の電流を供給する。
ＥＣＵ１０１では、バッテリ等の電源７２から直流電源が供給されており、ノイズ除去用のコイル７３を介して、第１の電源リレー７０及び第２の電源リレー７１が接続されている。
なお、図３１では、電源７２がＥＣＵの内部にあるかのように描かれているが、実際はバッテリ等の外部の電源７２からコネクタを介して、電力が供給される。
第１の電源リレー７０，第２の電源リレー７１は、それぞれ２個のＭＯＳ-ＦＥＴで構成され、故障時などは電源リレーを開放して、過大な電流が流れないようにする。
なお、図３１では、第１の電源リレー７０、第２の電源リレー７１は、電源７２、コイル７３、電源リレー７０，７１の順序で接続されているが、コイル７３よりも電源７２に近い位置に設けられてもよい。
第１のコンデンサ７８、第２のコンデンサ７９は、平滑コンデンサである。図３１ではそれぞれ１個のコンデンサ７８，７９で構成されているが、複数のコンデンサを並列に接続されたものでもよい。

第１のインバータ６５、第２のインバータ６６は、それぞれ６個のＭＯＳ-ＦＥＴを用いたブリッジで構成され、第１のインバータ６５では、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ａ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｂが直列接続され、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｃ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｄが直列接続され、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｅ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｆが直列接続されて、さらにこの３組のＭＯＳ-ＦＥＴが並列に接続されている。
さらに、下側の３つのＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｂ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｄ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｆのＧＮＤ（グランド）側にはそれぞれシャント抵抗７５が１つずつ接続されている。これらシャント抵抗７５は、電流値の検出に用いられる。
なお、シャント抵抗７５は、３個の例を示したが、２個のシャント抵抗であってもよいし、１個のシャント抵抗であっても電流検出は可能であり、そのような構成であってもよい。

電動機１００側への電流の供給は、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ａとＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｂとの間からバスバー等を通じて電動機１００のＵ１相へ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｃとＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｄとの間からバスバー等を通じて電動機１００のＶ１相へ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｅとＭＯＳ-ＦＥＴ７４ｆとのの間からバスバー等を通じて電動機１００のＷ１相へそれぞれ供給される。

第２のインバータ６６も同様の構成となっていて、第２のインバータ６６では、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ａ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｂが直列接続され、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｃ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｄが直列接続され、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｅ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｆが直列接続されて、さらにこの３組のＭＯＳ-ＦＥＴが並列に接続されている。
さらに、下側の３つのＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｂ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｄ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｆのＧＮＤ（グランド）側にはそれぞれシャント抵抗７７が１つずつ接続されている。これらシャント抵抗７７は、電流値の検出に用いられる。

なお、シャント抵抗７７は、３個の例を示したが、２個のシャントであってもよいし、１個のシャントであっても電流検出は可能であるため、そのような構成であってもよい。
電動機１００側への電流の供給は、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ａとＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｂとの間からバスバー等を通じて電動機１００のＵ２相へ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｃとＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｄとの間からバスバー等を通じて電動機１００のＶ２相へ、ＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｅとＭＯＳ-ＦＥＴ７６ｆとの間からバスバー等を通じて電動機１００のＷ２相へそれぞれ供給される。
２台のインバータ６５，６６は、電動機１００に備えられた回転角度センサ（図示しない）によって検出した回転角度に応じて制御回路（図示しない）からＭＯＳ-ＦＥＴに信号を送ることでスイッチングし、第１の電機子巻線６７と第２の電機子巻線６８に所望の３相電流を供給する。
なお、回転角度センサはレゾルバやＧＭＲセンサやＭＲセンサ等が用いられる。

このような構成の電動機１００とすると以下に示すような効果が得られる。
まず、図３１では、中性点Ｎ１，Ｎ２は電気的に接続されていない構成例を示した。
このように２個の電機子巻線６７，６８の中性点Ｎ１，Ｎ２を電気的に接続しない構成としておけば、電動機１００内部で短絡が生じても電気的に独立した回路であれば、正常なインバータ６５，６６と電機子巻線６７，６８の回路でトルクを発生できるので短絡時の影響を低減できるという効果が得られる。

また、インバータ６７，６８の一方のみで電動機１００を駆動した場合、電機子巻線６７，６８の配置がアンバランスになり電動機の振動、騒音が増大するといった課題があるが、実施の形態１〜７の電動機１００を用いることで、振動、騒音を低減できる。
また、２台のインバータ６７，６８で電動機１００を駆動した場合、２台のインバータ６７，６８の電流、電圧にアンバランスが生じると電動機１００の振動、騒音が増大するといった課題があるが、実施の形態１〜７の電動機１００を用いることで、振動、騒音を低減できる。
また、図３１では、第１のインバータ６５と第１の電機子巻線６７との間、及び第２のインバータ６６と第２の電機子巻線６８との間にモータリレーのない例を示したが、ＭＯＳ-ＦＥＴで構成されたモータリレーを設けてもよい、故障時にはモータリレーを開放することでブレーキトルクを小さくするなどの対策を講じることができる。

また、図３１の電機子巻線６７，６８について、第１のＵ相巻線部は、＋Ｕ１１、−Ｕ１２、＋Ｕ１３が直列接続されて構成され、第２のＵ相巻線部は、−Ｕ２１、＋Ｕ２２、−Ｕ２３が直列接続され、第１のＶ相巻線部は、＋Ｖ１１、−Ｖ１２、＋Ｖ１３が直列接続されて構成され、第２のＶ相巻線部は、−Ｖ２１、＋Ｖ２２、−Ｖ２３が直列接続されて構成され、第１のＷ相巻線部は、−Ｗ１１、＋Ｗ１２、−Ｗ１３が直列接続されて構成され、第２のＷ相巻線部は、＋Ｗ２１、−Ｗ２２、＋Ｗ２３が直列接続されて構成されているが、他の接続方法でも同等の効果が得られることはいうまでもない。
また、電動機１００が他の極数、スロット数であっても同等の効果が得られることはいうまでもない。

実施の形態９．
図３２は、この実施の形態９の電動機を用いた自動車の電動パワーステアリング装置を示す説明図である。
運転者はステアリングホイール（図示せず）を操舵し、そのトルクがステアリングシャフト（図示せず）を介してシャフト８０に伝達される。このときトルクセンサ８１が検出したトルクは電気信号に変換されケーブル（図示せず）を通じて第１のコネクタ８２を介してＥＣＵ１０１に伝達される。
一方、車速などの自動車の情報が電気信号に変換され第２のコネクタ８２を介してＥＣＵ１０１に伝達される。ＥＣＵは、このトルクと車速などの自動車の情報から、必要なアシストトルクを演算し、インバータを通じて電動機１００に電流を供給する。
電動機１００は、ラック軸の移動方向イに平行な向きに配置されている。
また、ＥＣＵ１０１への電源供給はバッテリやオルタネータから電源コネクタ８８を介して送られる。
電動機１００での発生トルクは、ベルト（図示せず）とボールネジ（図示せず）が内蔵されたギヤボックス８４によって減速され、ハウジング８５の内部にあるラック軸（図示せず）を矢印イの方向に動かす推力を発生させ、運転者の操舵力をアシストする。
これにより、タイロッド８６が動き、タイヤが転舵して車両を旋回させることができる。
電動機１００のトルクによってアシストされ、運転者は、少ない操舵力で車両を旋回させることができる。なお、ラックブーツ８９は、異物が装置内に侵入しないように設けられている。

このような電動パワーステアリング装置においては、電動機１００が発生するコギングトルクやトルクリップルはギヤを介して運転者に伝わるため、良好な操舵感覚を得るためにはコギングトルクやトルクリップルが小さい方が望ましい。
また、電動機１００が動作するときの振動・騒音も小さい方が望ましい。
そこで、実施の形態１〜８で述べた電動機１００を搭載すると、各々の実施の形態で述べた効果を得ることができる。
特に、平均トルクを向上しながらもコギングトルクやトルクリップルを低減し、低振動・低騒音化と高トルク化の両立が可能となる。
また、電動パワーステアリング装置における電動機１００は、ラック軸を動かす推力を発生させるため、電動機は時計回り、反時計周りのどちらにも回転するが、実施の形態１〜４で述べた電動機１００では、電動機の時計回り、反時計周りに対して、どちらもトルクリップルを低減することができる。
また、トルクリップル、コギング、平均トルクの回転方向に対する差を無くすことができる。
以上より、電動パワーステアリングの低振動・低騒音化、高トルク化が図られるといった効果が得られる。

また、図３１に示すように、電動機１００は、ラック軸の移動方向（矢印イ）に平行な向きに配置されており、電動パワーステアリング装置は、大型車に向いているシステムであるが、電動機１００も高出力化が必要であり、高出力化と同時に電動機１００に起因する振動・騒音も増加するという課題があった。
しかしながら、実施の形態１〜８で述べた電動機１００を適用すればこの課題が解決でき、大型の車両にも電動パワーステアリング装置が適用でき、燃費を低減できるという効果が得られる。

なお、上記各実施の形態では、固定子４の内側に磁気的空隙を介して回転自在な回転子が配置された電動機１００について説明したが、固定子の外側に磁気的空隙を介して回転自在な回転子が配置された電動機であっても、この発明は適用できる。

１ フレーム、２ ボルト、３ ハウジング、４ 固定子、５ 回転子、６ 固定子鉄心、７ スロット、８ 電機子巻線、９ 第１の軸受、１０ 第２の軸受、１１ シャフト、１２ 固定子鉄心、１３ 永久磁石、１４ コアバック、１５ ティース、１６ 凹部、１７ 鍔部、１８ 連結部、１９，１９Ａ 第１のブロック、２０ 第２のブロック、２１ 第１の閉口コアシート、２２ 第２の閉口コアシート、２３ 切欠き部、２４，２４Ａ，２４Ｂ シートコアバック部、２５ シートティース部、２６ トルクリップル調整磁気飽和部、２７ シート連結部、２８ 貫通穴、２９ 穴部、３０ ブロック飽和部、３１ カシメ部、３２ 開口部、３３ 溝部、３４ シート開口部、３５，３５Ａ 第３のブロック、３６ 第１の開口コアシート、３７ 曲面部、３８ 非磁性部、３９ 第２の開口コアシート、４０ 接続部、５０ 壁部、５１ ヒートシンク、５２ ケース、５３ 凹部、５４ 基板、５６ センサ用永久磁石、５７ プーリ、５８ スイッチング素子、５９ 支持部、６０ 接続部材、６１ 制御基板、６２ 第１のコネクタ、６３ 第２のコネクタ、６４ 電源コネクタ、６５ 第１のインバータ、６６ 第２のインバータ、６７ 第１の電機子巻線、６８ 第２の電機子巻線、７０ 第１の電源リレー、７１ 第２の電源リレー、７２ 電源、７３ コイル、７４ ＭＯＳ-ＦＥＴ、７７ シャント抵抗、７９ 第２のコンデンサ、８０ シャフト、８１ トルクセンサ、８２ 第１のコネクタ、８３ 第２のコネクタ、８４ ギヤボックス、８５ ハウジング、８６ タイロッド、８７ ラックブーツ、８８ 電源コネクタ、８９ ラックブーツ、１００ 電動機、１０１ ＥＣＵ。

Claims (24)

1. 円環状のシートコアバック部、このシートコアバック部から周方向に間隔を空けて径方向に延びたシートティース部を有する複数のコアシートが積層された固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻装された電機子巻線と、を有する固定子と、
   この固定子と磁気的空隙を介して配置された回転子と、を備え、
   前記コアシートの少なくとも１枚は、隣接した前記シートティース部の先端部間に前記シートティース部同士を連結した磁性体のシート連結部を有する閉口コアシートである、電動機であって、
   前記閉口コアシートの少なくとも１枚は、前記シートコアバック部及び前記シートティース部の少なくとも一方に、トルクリップルを低減するためのトルクリップル調整磁気飽和部を有し、
   積層された前記コアシートの全数のうちの一部が、前記トルクリップル調整磁気飽和部を有する前記閉口コアシートである電動機。
2. 前記トルクリップル調整磁気飽和部は、切り欠き部により形成されている請求項１に記載の電動機。
3. 前記切り欠き部は、前記シートコアバック部の外周部に設けられている請求項２に記載の電動機。
4. 前記切り欠き部は、前記シートコアバック部の内周部に設けられている請求項２に記載の電動機。
5. 前記切り欠き部は、前記シートティース部に設けられている請求項２に記載の電動機。
6. 前記トルクリップル調整磁気飽和部は、穴部により形成されている請求項１に記載の電動機。
7. 前記トルクリップル調整磁気飽和部は、前記閉口コアシートの前記シートコアバック部の径方向の幅寸法を、前記トルクリップル調整磁気飽和部を有しない前記コアシートの前記シートコアバック部の径方向の幅寸法よりも小さくすることで形成されている請求項１に記載の電動機。
8. 前記トルクリップル調整磁気飽和部は、前記閉口コアシートの前記シートティース部の周方向の幅寸法を、前記トルクリップル調整磁気飽和部を有しない前記コアシートの前記シートティース部の周方向の幅寸法よりも小さくすることで形成されている請求項１に記載の電動機。
9. 前記閉口コアシートの前記シートコアバック部の前記トルクリップル調整磁気飽和部の径方向の幅寸法をｂ、前記コアシートの前記シートコアバック部の径方向の幅寸法をａとしたとき、（ｂ／ａ）>０．５である請求項１〜８の何れか１項に記載の電動機。
10. 前記閉口コアシートの前記シートティース部の前記トルクリップル調整磁気飽和部の周方向の幅寸法をｂ、前記コアシートの前記シートティース部の周方向の幅寸法をａとしたとき、（ｂ／ａ）>０．５である請求項１〜９の何れか１項に記載の電動機。
11. 前記トルクリップル調整磁気飽和部は、トルクリップル調整磁気飽和部を有しない前記コアシートと比較して磁気特性が低い磁気特性低下部により形成されている請求項１に記載の電動機。
12. 前記閉口コアシートの前記シートコアバック部の径方向の幅寸法は、トルクリップル調整磁気飽和部を有しない前記コアシートの前記シートコアバック部の径方向の幅寸法に等しく、
    前記閉口コアシートの前記シートティース部の周方向の幅寸法は、トルクリップル調整磁気飽和部を有しない前記コアシートの前記シートティース部の周方向の幅寸法に等しい請求項１１に記載の電動機。
13. 前記磁気特性低下部は、複数の前記閉口コアシートを互いに積層方向にカシメにより締結することで形成されている請求項１２に記載の電動機。
14. 前記トルクリップル調整磁気飽和部の磁束密度は、１．６５［Ｔ］以上である請求項１〜１３の何れか１項に記載の電動機。
15. 前記トルクリップル調整磁気飽和部の磁束密度は、１．７５［Ｔ］以下である請求項１〜１３の何れか１項に記載の電動機。
16. 前記回転子の極数をＰ、ｍをＰの約数を除く１以上の整数であり、前記トルクリップル調整磁気飽和部は、同じ形状で周方向に等間隔でｍ個設けられている請求項１〜１５の何れか１項に記載の電動機。
17. 複数の前記トルクリップル調整磁気飽和部を有する前記閉口コアシート及び各複数の前記トルクリップル調整磁気飽和部のそれぞれの形状は、前記固定子の中心に対して回転対称かつ、前記中心を通る１つの直線に対して線対称な形状である請求項１〜１６の何れか１項に記載の電動機。
18. 前記固定子は、前記閉口コアシートと、隣接した前記シートティース部の先端部間が開口した開口コアシートとが積層されて構成されている請求項１〜１７の何れか１項に記載の電動機。
19. 前記閉口コアシートのみに前記トルクリップル調整磁気飽和部が設けられている請求項１８に記載の電動機。
20. 前記閉口コアシートは、全数に前記トルクリップル調整磁気飽和部が設けられている請求項１８または１９に記載の電動機。
21. 前記回転子は、回転子鉄心と、回転子鉄心の内部に周方向に沿って間隔を空けて埋設された永久磁石と、を有する請求項１〜２０の何れか１項に記載の電動機。
22. 前記回転子は、極数が１４、前記固定子は、前記シートティース部が積層されて構成されたティースの数が１８で、前記ティースに導線が巻回された集中巻である請求項１〜２１の何れか１項に記載の電動機。
23. 前記電機子巻線は、第１のＵ相巻線部と、第１のＶ相巻線部と、第１のＷ相巻線部と、第２のＵ相巻線部と第２のＶ相巻線部と第２のＷ相巻線部を有し、
    前記第１のＵ相巻線部、前記第１のＶ相巻線部及び前記第１のＷ相巻線部は、第１のインバータに接続され，
    前記第２のＵ相巻線部、前記第２のＶ相巻線部及び前記第２のＷ相巻線部は、第２のインバータに接続される請求項１〜２２の何れか１項に記載の電動機。
24. 前記電動機は、電動パワーステアリング装置に用いられている請求項１〜２３の何れか１項に記載の電動機。

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