WO2019044206A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2019044206A1
WO2019044206A1 PCT/JP2018/026453 JP2018026453W WO2019044206A1 WO 2019044206 A1 WO2019044206 A1 WO 2019044206A1 JP 2018026453 W JP2018026453 W JP 2018026453W WO 2019044206 A1 WO2019044206 A1 WO 2019044206A1
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WO
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teeth
circumferential
base
magnetic resistance
tooth
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/026453
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕司 辻
金澤　宏至
一農 田子
大祐 郡
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
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    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electrical machine.
  • EPS electric power steering
  • torque fluctuation of the motor causes noise and vibration in the passenger compartment, which degrades the riding comfort.
  • Cogging torque and torque ripple may be mentioned as factors of torque fluctuation.
  • the magnetic poles of the rotor are shifted stepwise by an amount corresponding to the skew angle along the axial direction.
  • a structure in which claws protruding in the circumferential direction are provided at the opposing part of the teeth facing the permanent magnets, and a notch groove is provided at the tip of the claws.
  • the notch groove is provided with a first tooth formed on one side in the circumferential direction and a second tooth formed on the other side in the circumferential direction (for example, Patent Literature 1).
  • the rotary electric machine includes a rotor having permanent magnets of M poles (M is a natural number of 2 or more), and N pieces (N is opposed to the permanent magnets in the radial direction via a gap.
  • a stator having two or more natural teeth in the rotating electric machine driven by a plurality of phases, the plurality of teeth includes a base on which a winding is disposed, a base in the radial direction, and the rotor An opposing portion disposed between, circumferentially larger than the circumferential width of the base, and configured to project in the circumferential direction, and the opposing portions of the respective teeth are located out of the circumferential center of the base
  • the high magnetic resistance portion has a magnetic resistance larger than that of the core of the stator, and the teeth have the first high magnetic resistance portion disposed on one side in the circumferential direction with respect to the circumferential center of the base.
  • Teeth and the high reluctance Includes second teeth disposed on the other side of the base in the circumferential direction from the circumferential center of the base, and in each high magnetic resistance portion, the center in the circumferential direction of the high magnetic resistance portion is the rotation center of the rotor It is arrange
  • the rotary electric machine includes a rotor having permanent magnets of M poles (M is a natural number of 2 or more), and N pieces (N is opposed to the permanent magnets in the radial direction via an air gap.
  • a stator having two or more natural teeth in the rotating electric machine driven by a plurality of phases, the plurality of teeth includes a base on which a winding is disposed, a base in the radial direction, and the rotor An opposing portion disposed between, circumferentially larger than the circumferential width of the base, and configured to project in the circumferential direction, and the opposing portions of the respective teeth are located out of the circumferential center of the base
  • the high magnetic resistance portion has a magnetic resistance larger than that of the core of the stator, and the high magnetic resistance portions of the opposing portions of the teeth are disposed on one side in the circumferential direction from the circumferential center of the base
  • the first area, and The magnetic resistance portion is disposed on the other side in the circumferential direction from the circumferential center of the base, and has a second region provided at a position different from the first region in the axial direction, and each of the high magnetic fields The resistance portion is disposed closer to the base than a straight line connecting the center of rotation
  • cogging torque can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment showing a rotating electrical machine of the present invention as an example of a permanent magnet type motor for electric power steering.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. It is the figure which expanded a part of stator and rotor shown in figure by FIG.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention and corresponds to FIG. It is a figure which shows the 3rd Embodiment of this invention and respond
  • FIG. 10 is a perspective view showing approximately half of an axially cut stator core according to a fifth embodiment of the present invention; FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view of a sixth embodiment of the present invention showing approximately half of the axially cut stator core
  • FIG. 10 is a perspective view of a seventh embodiment of the present invention showing approximately half of the axially cut stator core
  • FIG. 20 is a perspective view of an eighth embodiment of the present invention showing approximately half of the axially cut stator core
  • the 9th embodiment of this invention is shown, (a) is a figure corresponding to FIG. 2, (b) is an example of the stator in which the high magnetic resistance part was formed by bending a part of electromagnetic steel sheet.
  • FIG. The figure which shows the 10th Embodiment of this invention and corresponds to FIG.
  • FIG. 24 is a view corresponding to FIG.
  • FIG. 24 is a view corresponding to FIG. 2, showing a fifteenth embodiment of the present invention, and showing an example in which the present invention is applied to a consistent pole type permanent magnet motor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment showing a permanent magnet type motor for electric power steering as an example of the rotary electric machine of the present invention.
  • Electric power steering (EPS) systems are used, for example, in gasoline cars, electric cars, and hybrid cars.
  • EPS Electric power steering
  • the rotary electric machine according to the present invention can be applied not only to the EPS system but also to a motor vehicle auxiliary equipment such as an electric brake system.
  • the motor 100 is illustrated as a surface magnet type.
  • the permanent magnet type motor 100 includes a stator 1, a rotor 3 rotatably disposed in the stator 1, a drive shaft 7, and a housing 8 for holding the stator 1.
  • the rotor 3 has a rotor core 4 and a plurality of permanent magnets 5 attached to the rotor core 4.
  • the stator 1 has a stator core 2 and a stator winding wound around the teeth 10 of the stator core 2. In FIG. 1, the coil end portion 6 of the stator winding is illustrated. Although described later, a groove 11 (see FIG. 2 and the like) is provided at the tip of the tooth 10.
  • a pulley is attached to the lower side of the drive shaft 7, and the power of the motor 100 is transmitted via a belt or the like.
  • a magnetic pole sensor (not shown) and terminals of U-phase, V-phase and W-phase are projected on the surface of the housing 8 opposite to the lower part of the drive shaft 7. The magnetic pole sensor detects the magnetic pole position of the motor 100 and outputs its output to an ECU (not shown) having a magnetic pole position detection unit.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the rotor core 4 is fixed to the drive shaft 7 by press-fitting or shrink-fitting the through hole with the drive shaft 7.
  • the rotor core 4 has a regular octagonal cross section, and on each side, the permanent magnet 5 is disposed with a gap from the adjacent permanent magnet 5. That is, on the outer surface of rotor core 4, permanent magnets of eight poles are arranged.
  • Each permanent magnet 5 is circumferentially positioned by a magnet detent 50 provided between the permanent magnets 5.
  • the magnet detent 50 is formed of the same material as the rotor core.
  • the stator core 2 is configured by laminating electromagnetic steel sheets, and is disposed on the outer periphery of the rotor 3.
  • the stator core 2 is provided with twelve teeth 10.
  • Each tooth 10 is connected and integrated on the outer peripheral side, as shown in FIG.
  • the stator core 2 may be a divided core divided in the circumferential direction.
  • Each tooth 10 is disposed such that a tip surface 21 on the inner peripheral side of the tooth 10 is radially spaced from the permanent magnet 5 of the rotor 3.
  • stator coils (windings) 9 of each phase are disposed.
  • the motor 100 shown in the present embodiment is exemplified as a three-phase AC motor with eight poles and twelve slots.
  • Each stator coil 9 is inserted in the axial direction of the stator core 2 of the slot 22 and wound around the corresponding teeth 10.
  • the stator coil 9 is wound around the teeth 10 to form U-phase, V-phase, and W-phase annular phase windings.
  • Teeth 10 is on one side with respect to a straight line connecting the rotational center 15 (see FIG. 3) of drive shaft 7 and the circumferential center of teeth 10 (hereinafter simply referred to as “the circumferential center line of teeth 10”) It has a first tooth 10a in which a groove 11 is formed in the counterclockwise direction) and a second tooth 10b in which the groove 11 is formed in the other side (clockwise direction).
  • teeth 10 of U1, V1, W1 and U3, V3, and W3 phases are used as the first teeth 10a
  • teeth of U2, V2, W2 and U4, V4, and W4 phases. 10 is taken as the second tooth 10b.
  • first teeth 10a group or the second teeth 10b group three teeth 10 continuous in the circumferential direction are taken as the first teeth 10a group or the second teeth 10b group, and the first teeth 10a group and the first teeth 10a group are formed every 1/4 degree, in other words, every 90 °.
  • the two teeth 10b groups are alternately arranged alternately.
  • Half of the teeth 10 are the first teeth 10a, and the other half are the second teeth 10b. That is, the first teeth 10a and the second teeth 10b have the same number. Further, the number of first teeth 10a and the number of second teeth 10b of each of the U phase, V phase, and W phase are the same.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a part of the stator and the rotor illustrated in FIG.
  • the teeth 10 have a teeth base 13 and teeth facing portions 14.
  • Teeth facing portion 14 includes tip end surface 21 and is disposed on the inner circumferential side of teeth 10 facing permanent magnet 5 of rotor 3, and tooth base 13 is disposed on the outer circumferential side of teeth 10 of teeth facing portion 14. It is done.
  • the teeth base 13 and the teeth facing portion 14 have boundaries 24 shown by dotted lines.
  • the teeth facing portion 14 is formed wider in the circumferential direction than the teeth base 13 on the tip end surface 21 side, and the circumferential end portions 14 a and 14 b are circumferentially extending from the side portions 13 a and 13 b in the circumferential direction of the teeth base 13. Projected into
  • the end portion 14 a on the counterclockwise rotation direction side of the tooth facing portion 14 is connected to the one end 24 a of the boundary portion 24 at the side portion 13 a on the counterclockwise rotation direction side of the tooth 10.
  • the shape between the end portion 14a on the counterclockwise direction of the teeth facing portion 14 and the one end 24a of the boundary portion 24 is a concavely curved shape.
  • the end portion 14 b on the clockwise rotation direction side of the teeth facing portion 14 is connected to the other end 24 b of the boundary portion 24 at the side portion 13 b on the clockwise rotation direction side of the tooth 10.
  • the shape between the end 14b on the clockwise direction side of the teeth facing portion 14 and the other end 24b of the boundary portion 24 is a concavely curved shape.
  • the first teeth 10a (for example, the V1 phase teeth 10) have the grooves 11 on the counterclockwise direction side with respect to the circumferential center line of the teeth 10.
  • the center 12 of the circumferential width of the groove 11 of the first tooth 10a is arranged at a position ( ⁇ / 2 + ⁇ ) with respect to the slot pitch ⁇ (360 ° ⁇ (number of teeth 10)).
  • the center 12 of the circumferential width of the groove 11 of the second tooth 10b is arranged at the position ( ⁇ / 2 ⁇ ) with respect to the slot pitch ⁇ (360 ° ⁇ (number of teeth 10)) There is.
  • the center 12 of the circumferential width of the groove 11 of the first teeth 10 a is the counterclockwise side at the drive shaft 7, that is, the rotation center 15 of the rotor 3 and the boundary 24 between the teeth facing portion 14 and the teeth base 13. It arrange
  • the center 12 of the circumferential width of the groove 11 of the second teeth 10 b is the clockwise direction at the drive shaft 7, that is, the rotation center 15 of the rotor 3 and the boundary 24 between the teeth facing portion 14 and the teeth base 13. It is arrange
  • the number of first teeth 10a of each phase of UVW and the number of second teeth 10b are the same.
  • the basic order of the cogging torque is the least common multiple of the number of poles and the number of slots per one rotation of the rotor 3. For example, in the case of 8 poles and 12 slots, the basic order of cogging torque is 24th. On the other hand, it is known that, by forming grooves in the teeth 10, the basic order of the cogging torque is made higher.
  • the grooves 11 become high magnetic resistance portions, for example, when two grooves are provided in each tooth 10 at equal intervals between the slot openings 22a, the apparent number of slots is tripled, and the basic order of cogging torque is 72. It will be next.
  • the cogging torque waveform formed by the slot opening 22a the cogging torque waveform formed by the groove formed in the counterclockwise direction with respect to the circumferential center line of the tooth 10 and the groove formed in the clockwise direction
  • the cogging torque waveforms produced by the two cancel each other if the amplitudes are the same and the phases are shifted by 120 °.
  • one groove 11 is provided in each of the first teeth 10 a and the second teeth 10 b. Therefore, the cogging torque waveform is not canceled by the two grooves formed in one tooth 10 with respect to the cogging torque waveform generated by the slot opening 22a. However, since the cogging torque waveform produced by the first teeth 10a and the cogging torque waveform produced by the second teeth 10b have the same amplitude but 120 ° out of phase, they are canceled out during one rotation of the rotor 3. . Therefore, also in the case of the present embodiment, the basic order of the cogging torque is the 72nd order.
  • the magnetic path width is narrow and the magnetic resistance is large. And cogging torque can not be sufficiently reduced.
  • the center 12 of the circumferential width of the groove 11 provided in the first teeth 10 a and the second teeth 10 b is respectively the rotation center 15 of the drive shaft 7, the teeth facing portion 14 and the teeth base 13. It arrange
  • the first teeth 10a and the second teeth 10b have the same number.
  • the cogging torque reduction effect is maximized.
  • the teeth 10 of each phase of UVW have the same number of first teeth 10a and second teeth 10b, an electrically balanced state is obtained, and a torque ripple which is a fluctuation range of the torque at the time of energization Can also be prevented.
  • one groove 11 is disposed asymmetrically for each of the first teeth 10a and the second teeth 10b, and the position of the groove 11 is closer to the teeth center than the end portions 14a and 14b in the circumferential direction of the teeth facing portion 14 In this way, it is possible to reduce the cogging torque by suppressing the deterioration of the magnetic flux saturation and the torque reduction at the tip of the teeth 10.
  • a plurality of teeth 10 are constituted by teeth base 13 in which stator coil (winding) 9 is arranged, and teeth opposing part 14.
  • the teeth facing portion 14 of each tooth 10 has a groove (high magnetic resistance portion) 11 at a position deviated from the circumferential center of the tooth base 13.
  • a first tooth 10a in which the groove 11 is disposed on one side in the circumferential direction from the circumferential center of the tooth base 13, and the groove 11 is on the other circumferential side from the circumferential center of the tooth base 13
  • the arranged second teeth 10b are arranged in which the groove 11 is disposed on one side in the circumferential direction from the circumferential center of the tooth base 13
  • the groove 11 is on the other circumferential side from the circumferential center of the tooth base 13
  • the arranged second teeth 10b in which the groove 11 is disposed on one side in the circumferential direction from the circumferential center of the tooth base 13
  • the groove 11 is on the other circumferential side from the circumferential center of the
  • the teeth 10 of each phase are composed of the same number of first teeth 10 a and second teeth 10 b. As a result, an electrically balanced state is achieved, and an increase in torque ripple can also be prevented.
  • the groove 11 disposed on one side in the circumferential direction from the circumferential center of the tooth base 13 and the groove 11 disposed on the other side in the circumferential direction from the circumferential center of the tooth base 13 are arranged at the same angular position in the opposite direction with respect to the circumferential center of the.
  • the angle between the line connecting the center 12 of the circumferential width of the groove 11 of the first tooth 10a and the rotation center of the rotor 3 and the center line of the first tooth 10a and the second tooth 10b The angle between the line connecting the center 12 of the circumferential width of the groove 11 and the rotation center of the rotor 3 and the center line of the second teeth 10b is equal in opposite phase. Therefore, it is possible to more reliably cancel the cogging torque waveform generated by the first tooth 10a and the cogging torque waveform generated by the second tooth 10b.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, corresponding to FIG.
  • each of the first teeth 10 a and the second teeth 10 b of the stator core 2 is a half turn of the entire circumference of the stator core 2, in other words, over the range of 180 °. It is arranged in succession. That is, the teeth 10 of the U1V1W1 phase and the teeth 10 of the U2V2W phase are used as the first teeth 10a, and the teeth 10 of the U3V3W phase and the teeth 10 of the U4V4W phase are used as the second teeth 10b.
  • the other configurations in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, and the corresponding configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • half of all the teeth 10 are the first teeth 10a, and the other half are the second teeth 10b. Further, the number of first teeth 10 a and the number of second teeth 10 b in each phase of UVW are the same. Therefore, also in the second embodiment, the same effects (1) to (3) as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention and is a view corresponding to FIG.
  • the first teeth 10 a and the second teeth 10 b of the stator core 2 are arranged two by two successively, and along the circumferential direction of the stator core 2, the first The teeth 10a group and the second teeth 10b group are alternately arranged alternately.
  • the first teeth 10a and the second teeth 10b are switched every 60 °. That is, as illustrated in FIG. 5, the teeth 10 of the U1, V1, V2, W2, W3, and U4 phases are used as the first teeth 10a, and the teeth 10 of the W1, U2, U3, V3, V4, and W4 phases. Is the second tooth 10b.
  • the other configuration in the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • half of all the teeth 10 are the first teeth 10a, and the other half are the second teeth 10b. Further, the number of first teeth 10 a and the number of second teeth 10 b in each phase of UVW are the same. Therefore, also in the third embodiment, the same effects (1) to (3) as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention and corresponds to FIG.
  • the first teeth 10 a and the second teeth 10 b of the stator core 2 are alternately arranged one by one along the circumferential direction of the stator core 2.
  • the first teeth 10a and the second teeth 10b are switched every 30 °. That is, as illustrated in FIG. 6, the teeth 10 of U1, W1, V2, U3, W3, and U4 phases are used as the first teeth 10a, and the teeth 10 of V1, U2, W2, V3, V4, and U4 phases are used. Is the second tooth 10b.
  • the other configuration in the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • half of all the teeth 10 are the first teeth 10a, and the other half are the second teeth 10b. Further, the number of first teeth 10 a and the number of second teeth 10 b in each phase of UVW are the same. Therefore, also in the fourth embodiment, the same effects (1) to (3) as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 7 is a perspective view showing approximately a half of an axially cut stator core according to a fifth embodiment of the present invention.
  • each tooth 10 of the stator core 2 has a first region (lower side region) R1 and a second region (upper side) in which the grooves 11 are formed at different positions in the circumferential direction of the teeth 10 Region R2).
  • the first area R1 and the second area R2 of each tooth 10 are provided at different positions in the axial direction.
  • the groove 11 provided in the first region R ⁇ b> 1 of each tooth 10 is provided on one side (counterclockwise direction side) with respect to the circumferential center line of the tooth 10.
  • first region R1 of each tooth 10 corresponds to the first tooth 10a shown in the first to fourth embodiments.
  • the groove 11 provided in the second region R2 of each tooth 10 is provided on the other side (clockwise direction side) with respect to the circumferential center line of the tooth 10. That is, the second region R2 of each tooth 10 corresponds to the second tooth 10b shown in the first to fourth embodiments.
  • the axial length of the groove 11 formed in the first region R1 and the second region R2 is the same.
  • the method of producing the stator core 2 of 5th Embodiment efficiently is shown. First, the electromagnetic steel plates are punched with a die so that the grooves 11 are arranged on one side with respect to the circumferential center line of the teeth 10, and a predetermined number of layers are laminated until the thickness of the region R1 is reached. Create a body. Next, a magnetic steel sheet is punched by the mold, and a predetermined number of sheets may be stacked on the stator core intermediate until the thickness of the area R2 is obtained by reversing the front and back.
  • all the electromagnetic steel sheets may be pierced so that the groove 11 is on one side with respect to the circumferential center line of the teeth 10, and the electromagnetic steel sheet is the other groove 11 with respect to the circumferential center line of the teeth 10. There is no need to punch it to the side. Therefore, it is possible to reduce the mold cost and to streamline the punching process.
  • half of all the teeth 10 are the first teeth 10a, and the other half are the second teeth 10b. Further, the number of first teeth 10 a and the number of second teeth 10 b in each phase of UVW are the same. Therefore, also in the fifth embodiment, the same effects (1) to (3) as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is a perspective view showing approximately a half of an axially cut stator core according to a sixth embodiment of the present invention.
  • each tooth 10 of the stator core 2 is a first area (an area on the lower side) R1 in which the grooves 11 are formed at different positions in the circumferential direction of the teeth 10.
  • region R2 of each tooth 10 are provided in the position where an axial direction differs.
  • the circumferential position of the groove 11 formed in the first region R1 is not the same for all the teeth 10.
  • the circumferential position of the groove 11 formed in the second region R2 is not the same for all the teeth 10.
  • the first region R1 and the second region R2 respectively have teeth 10 in which the grooves 11 are formed at different positions in the circumferential direction.
  • the circumferential position of the groove 11 formed in each tooth 10 of the stator core 2 is the same as that in the first embodiment in the first region R1. Further, in the second region R2, the groove position arrangement of the UVW phase in the first embodiment is rotated 90 degrees in the counterclockwise direction. The axial length of the groove 11 formed in the first region R1 and the second region R2 is the same.
  • the method of producing the stator core 2 of 6th Embodiment efficiently is shown. First, a magnetic steel sheet is punched out using a mold, and a predetermined number of sheets are stacked until the area R1 is stacked, to form a stator core intermediate in which the grooves 11 of each tooth 10 are arranged in the first embodiment. Next, the electromagnetic steel sheet may be punched out by the mold, rotated 90 degrees counterclockwise, and stacked on the stator core intermediate by a predetermined number of sheets until the lamination thickness of the region R2 is obtained. In this method, all of the magnetic steel sheets may be pierced so that the arrangement of the grooves 11 of each tooth 10 is the same as in the first embodiment, and the arrangement of the grooves 11 of each tooth 10 is different from this. There is no need to punch out. Therefore, it is possible to reduce the mold cost and to streamline the punching process.
  • half of all teeth 10 are the first teeth 10a, and the other half are the second teeth 10b. Further, the number of first teeth 10 a and the number of second teeth 10 b in each phase of UVW are the same. Therefore, also in the sixth embodiment, the same effects (1) to (3) as the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention and is a perspective view showing approximately half of the axially cut stator core.
  • two grooves 11 of each tooth 10 are formed on one side and the other side of the circumferential center line of the tooth 10 respectively.
  • the first region R1 (the second step from the bottom) and the third region (the top step) of each tooth 10 are on one side with respect to the circumferential center line of the tooth 10 (counterclockwise direction Side). That is, it corresponds to the first teeth 10a shown in the first to fourth embodiments.
  • the grooves 11 provided in the second region R2 (second from the top) and the fourth region (lowermost) of each tooth 10 have the other side (clockwise direction with respect to the circumferential center line of the tooth 10 Side). That is, it corresponds to the second teeth 10b shown in the first to fourth embodiments.
  • the total axial length of the groove 11 formed in the first region R1 and the third region R3 is the axial length of the groove 11 formed in the second region R2 and the fourth region R4. Is the same as the sum of If the sum of the axial lengths of the grooves 11 in the regions where the grooves 11 are at the same position is equal, the number of stages of the regions formed in the axial direction may be further increased.
  • the method of producing the stator core 2 of the fifth embodiment may be applied. That is, the electromagnetic steel plates are punched with a die so that the grooves 11 are arranged on one side with respect to the circumferential center line of the teeth 10, and a predetermined number of layers are laminated until the thickness of the region R4 is reached. Create body 4 Next, a magnetic steel sheet is punched with the mold, and a predetermined number of sheets are laminated on the stator core intermediate 4 until the laminated thickness of the region R1 is obtained by reversing the front and back, and the stator core intermediate 1 is created.
  • a magnetic steel sheet is punched out with the above mold, and a predetermined number of sheets are stacked on the stator core intermediate 1 until the laminated thickness of the region R2 is reached, thereby forming the stator core intermediate 2.
  • the electromagnetic steel sheet may be punched by the mold, and a predetermined number of sheets may be stacked on the stator core intermediate 2 until the thickness of the region R3 is obtained by reversing the front and back.
  • all the electromagnetic steel sheets may be pierced so that the groove 11 is on one side with respect to the circumferential center line of the teeth 10, and the electromagnetic steel sheet is the other groove 11 with respect to the circumferential center line of the teeth 10. There is no need to punch it to the side. Therefore, it is possible to reduce the mold cost and to streamline the punching process.
  • half of all teeth 10 are the first teeth 10a, and the other half are the second teeth 10b. Further, the number of first teeth 10 a and the number of second teeth 10 b in each phase of UVW are the same. Therefore, also in the seventh embodiment, the same effects (1) to (3) as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 10 is an eighth embodiment of the present invention and is a perspective view showing approximately half of an axially cut stator core.
  • the eighth embodiment has a structure in which the stator core 2 shown in the sixth embodiment (FIG. 8) is stacked in two stages and rotated 90 degrees in the counterclockwise direction.
  • two grooves 11 of each tooth 10 are formed on one side and the other side with respect to the circumferential center line of the tooth 10 respectively.
  • the circumferential position of the groove 11 formed in each tooth 10 is the same in each region.
  • the circumferential position of the groove 11 formed in the first region R1 is not the same for all the teeth 10.
  • the circumferential position of the groove 11 formed in each of the second region R2 to the fourth region R4 is not the same for all the teeth 10.
  • the circumferential position of the groove 11 formed in each tooth 10 is the same as that of the first embodiment It is.
  • the circumferential positions of the grooves 11 provided in the second region R2 (second from the top) and the fourth region (lowermost) of each tooth 10 are the grooves of the UVW phase in the first embodiment.
  • the position arrangement is an arrangement rotated 90 degrees in the counterclockwise direction.
  • the total axial length of the groove 11 formed in the first region R1 and the third region R3 is the axial length of the groove 11 formed in the second region R2 and the fourth region R4. Is the same as the sum of If the sum of the axial lengths of the grooves 11 in the region where the circumferential positions of the grooves 11 are the same is equal, the number of steps in the regions formed in the axial direction may be further increased.
  • the method of manufacturing the stator core 2 of the sixth embodiment may be applied. That is, the magnetic steel sheets are punched by a die, and a predetermined number of sheets are stacked until the area R1 is stacked, and the grooves 11 of each tooth 10 are arranged in the arrangement of the first embodiment 90 by rotating 90 degrees counterclockwise. A stator core intermediate 4 rotated counterclockwise is formed. Next, the electromagnetic steel sheet is punched by the mold and rotated 90 degrees clockwise, and a predetermined number of sheets are stacked on the stator core intermediate 4 until the lamination thickness of the region R1 is reached, to form the stator core intermediate 1 .
  • the electromagnetic steel sheet is punched by the mold and rotated 90 degrees counterclockwise, and a predetermined number of sheets are stacked on the stator core intermediate 1 until the lamination thickness of the region R2 is reached, thereby forming the stator core intermediate 2 Do.
  • the electromagnetic steel sheet may be punched by the mold, rotated 90 degrees clockwise, and stacked on the stator core intermediate 2 by a predetermined number until the lamination thickness of the region R3 is reached.
  • all of the magnetic steel sheets may be pierced so that the arrangement of the grooves 11 of each tooth 10 is the same as in the first embodiment, and the arrangement of the grooves 11 of each tooth 10 is different from this. There is no need to punch out. Therefore, it is possible to reduce the mold cost and to streamline the punching process.
  • half of all teeth 10 are the first teeth 10a, and the other half are the second teeth 10b. Further, the number of first teeth 10 a and the number of second teeth 10 b in each phase of UVW are the same. Therefore, also in the eighth embodiment, the same effects (1) to (3) as in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 11 shows a ninth embodiment of the present invention
  • FIG. 11 (a) is a view corresponding to FIG.
  • the groove 11 is illustrated as the high magnetic resistance portion formed on the teeth 10 of the stator 1.
  • FIG. 11A shows an example of a motor 100 provided with a stator 1 having a high magnetic resistance portion other than the groove 11.
  • the high magnetic resistance portion 11 ⁇ / b> A is formed on the teeth facing portion 14 of each tooth 10.
  • the high magnetic resistance portion 11 ⁇ / b> A is not exposed at the tip end surface 21 on the inner peripheral side of the tooth 10, and is formed inward of the tooth facing portion 14.
  • the circumferential positions of the high magnetic resistance portions 11A of the first teeth 10a and the second teeth 10b are the same as in the first embodiment. That is, in the ninth embodiment, the grooves 11 of the first teeth 10a and the second teeth 10b in the first embodiment are replaced with high magnetic resistance portions 11A.
  • high magnetic resistance part 11A it can be considered as an opening (hole) which penetrates tooth 10 in the direction of an axis.
  • a magnetic steel sheet may be formed as a bent portion.
  • FIG.11 (b) is sectional drawing which shows an example of the stator in which the high magnetic resistance part was formed by bending a part of electromagnetic steel sheet.
  • Each electromagnetic steel plate 25 forming the stator core 2 has a protrusion 26 projecting from the lower surface.
  • a recess 26 a is formed on the opposite side of the protrusion 26 of each of the electromagnetic steel plates 25.
  • the projecting portion 26 of each of the electromagnetic steel plates 25 is inserted into the recess 26 a of the lower electromagnetic steel plate 25.
  • 11 exemplifies a structure in which the diameter of the recess 26 a and the diameter of the protrusion 26 are crimped as an interference fit.
  • the lamination strength of each electromagnetic steel sheet 25 can be increased.
  • the diameter of the recess 26 a and the diameter of the protrusion 26 do not have to be an interference fit, and may be a clearance fit or an intermediate fit. The point is that a part of the electromagnetic steel sheet 25 may be bent.
  • the other configuration in the ninth embodiment is the same as that of the first embodiment, and the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the opening and the bending portion provided in the magnetic steel plate, like the groove 11, act as a high magnetic resistance portion having a magnetic resistance higher than that of the stator core 2. Therefore, also in the ninth embodiment, the same effects as in the first embodiment (1) to (3) can be obtained.
  • the ninth embodiment is not limited to the aspect of the first embodiment, and can be applied to any of the second to seventh embodiments. That is, the motor 100 can have the stator core 2 in which the high magnetic resistance portion 11A of the ninth embodiment is replaced with the groove 11 of the second to eighth embodiments.
  • FIG. 12 shows a tenth embodiment of the present invention, corresponding to FIG.
  • a projection 17 is provided which protrudes from the end surface 21 on the inner peripheral side of each teeth facing portion 14 of the stator core 2 to the rotor 3 side.
  • the projections 17 are formed in line symmetry about a straight line connecting the rotation center 15 of the drive shaft 7 and the circumferential center of the teeth 10.
  • the positions of the grooves 11 formed in each of the first teeth 10a and the second teeth 10b are illustrated as the same mode as the first embodiment.
  • the aspect in which the projections 17 are formed on the teeth facing portion 14 of each tooth 10 shown in the tenth embodiment is not limited to the first embodiment, but is not limited to any of the second to ninth embodiments. Can also be applied.
  • the other configuration of the tenth embodiment is the same as that of the first embodiment, and the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Therefore, in the tenth embodiment, the same effects as in the first embodiment (1) to (3) can be obtained. Further, in the tenth embodiment, since the magnetic flux is easily absorbed by the projections 17 and the leakage magnetic flux to the slot opening 22a is reduced, it is possible to more effectively reduce the cogging torque.
  • FIG. 13 is a diagram showing differences in the effects of torque, cogging torque and torque ripple between the first embodiment and the tenth embodiment of the present invention and a comparative product.
  • FIG. 13 shows the result calculated using simulation by magnetic field analysis.
  • Comparative product 1 in FIG. 13 is a conventional permanent magnet type motor with a two-stage skewed rotor, and comparative product 2 has two grooves, ie, teeth center lines, on the tip surface on the inner peripheral side of the teeth facing portion. It is a motor which has a stator which provided the groove
  • the ratios of torque, cogging torque, and torque ripple of the comparative product 2 and the first embodiment and the tenth embodiment are shown based on the comparative product 1.
  • the cogging torque in the first embodiment and the tenth embodiment is small for both the comparative product 1 and the comparative product 2. Further, it can be confirmed that the torque ripple in the first embodiment and the tenth embodiment is as small as that of the comparative product 2. From these, the effects of the present invention could be confirmed. Moreover, it was confirmed that the cogging torque can be made smaller in the tenth embodiment in which the projections 17 are formed in each of the teeth facing portions 14 than in the first embodiment in which the projections 17 are not formed. In the first and tenth embodiments, the relationship between cogin torque and torque ripple can also be adjusted. For example, FIG. 13 shows the torque ripple reduction effect at the expense of the cogin torque reduction effect. It can also be improved over the figures shown.
  • FIG. 14 shows an eleventh embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
  • the axial length of stator core 2 (laminated thickness of electromagnetic steel plates) L S is longer than the magnet length of rotor 3 (axial length) L M , and the stator core
  • Each axial end of 2 extends outward from both axial end faces of the rotor 3. That is, the stator core 2 overhangs the permanent magnet 5 of the rotor 3.
  • the eleventh embodiment can be applied to any of the first to tenth embodiments.
  • FIG. 15 shows a twelfth embodiment of the present invention
  • FIG. 15 (a) is a view corresponding to FIG. 2
  • FIG. 15 (b) is a modification of FIG. 15 (a)
  • the magnet detent 50A is formed of a nonmagnetic material, and the magnet detent 50A covers the rotor core 4 exposed from the gap between the permanent magnets 5.
  • the nonmagnetic material metals such as brass, titanium, stainless steel and resins can be used.
  • the magnet detent 50A is fixed by adhesion to the rotor core 4 exposed from between the permanent magnets 5, for example.
  • the recess 28 can be formed in the rotor core 4 exposed from between the permanent magnets 5 and the wedge 29 can be driven into the recess 28.
  • the magnet detent 50A formed of a nonmagnetic material can reduce the leakage magnetic flux to the portion of the rotor core 4 corresponding to the gap between the permanent magnets 5, thereby further reducing the cogging torque. can do.
  • the twelfth embodiment can be applied to any of the first to eleventh embodiments.
  • FIG. 16 shows a thirteenth embodiment of the present invention and is a diagram for describing a distributed inverter drive system in which a motor is driven by a plurality of inverters.
  • FIG. 16 the connection diagram in the case of driving the motor 100 by two inverters 41 and 42 is illustrated.
  • the winding of each phase of UVW is divided into two sets of the first winding of U1, U2, V1, V2, W1, W2, and the second winding of U3, U4, V3, V4, W3, W4. It is done.
  • the first winding is driven by a first inverter 41, and the second winding is driven by a second inverter 42.
  • the stator coils 9 of the UVW phases fed by the first inverter 41 and the stator coils 9 of the UVW phases fed by the second inverter 42 respectively have the first teeth 10a and the second teeth 10a. It is preferable to have the same number of stator coils corresponding to 10b. By doing this, when one of the first and second inverters 41 and 42 fails, the UVW each phase has the same number of first teeth 10 a and second teeth even when driven by the other inverter. By having 10b, the electrical balance is maintained, the increase in torque ripple can be suppressed, and the cogging torque can be reduced.
  • each phase is divided into two sets and illustrated as a two distributed drive method driven by two inverters, but the winding of each phase is divided into four sets and driven by four inverters It is good also as 4 distributed drive systems.
  • the thirteenth embodiment can be applied to any of the first to twelfth embodiments.
  • FIG. 17 is a view corresponding to FIG. 2, showing a fourteenth embodiment of the present invention and showing an example in which the present invention is applied to an embedded magnet built-in motor.
  • FIG. 17 shows an example of a motor 100A incorporating an embedded magnet.
  • the permanent magnet 5A is accommodated in an opening 20 formed in the rotor core 4A. Therefore, in the embedded magnet built-in type motor 100A, the magnet detent 50 provided in the surface magnet type motor 100 is not provided.
  • the rotor core 4A is larger in diameter in the portion corresponding to each permanent magnet 5A than the portion between the permanent magnets 5A. Further, in the portion corresponding to each permanent magnet 5A of the rotor core 4A, the portion corresponding to the central portion of the permanent magnet 5A has a chevron shape larger in diameter than the portions corresponding to both ends of the permanent magnet 5A.
  • the tip surface 21 on the inner peripheral side of each tooth 10 of the stator 1 is disposed apart from the outer peripheral surface of the rotor core 4A in a portion corresponding to the central portion of each permanent magnet 5A.
  • Each tooth 10 of the stator 1 includes a first tooth 10a and a second tooth 10b.
  • the other configuration of the motor 100A shown in the fourteenth embodiment, including the arrangement of the first teeth 10a and the second teeth 10b, is the same as that of the first embodiment, and the corresponding components are denoted by the same reference numerals. And the explanation is omitted. Therefore, also in the fourteenth embodiment, the same effects (1) to (3) as in the first embodiment can be obtained. Further, as compared with the surface magnet type motor 100, the embedded magnet type motor 100A does not require a protective tube (not shown) for preventing the scattering of the magnet due to the centrifugal force, so the air gap is small. And the gap magnetic flux density can be increased. As a result, high torque can be expected. Note that the aspect of the fourteenth embodiment in which the surface magnet type motor 100 is the embedded magnet type motor 100A is not limited to the first embodiment, but to the second to thirteenth embodiments. Can also be applied.
  • FIG. 18 is a view corresponding to FIG. 2, showing a fifteenth embodiment of the present invention and showing an example in which the present invention is applied to a constant pole type permanent magnet type motor.
  • the permanent magnet 5B is fixed to a recess provided on the outer periphery of the rotor core 4B.
  • the rotor core 4B is formed of a soft magnetic material, and the salient pole portion 31 is formed between the permanent magnets 5B of the rotor core 4B.
  • the salient pole portion 31 Similar to the permanent magnet 5B, the salient pole portion 31 has a chevron shape with a central portion larger in diameter than both end portions, and the magnetic path formed by the permanent magnet 5B results in an opposite pole to the permanent magnet 5B. It is a pseudo magnetic pole.
  • the tip surface 21 on the inner peripheral side of each tooth 10 of the stator 1 is disposed apart from the outer peripheral surface of the portion corresponding to each permanent magnet 5 B and the salient pole portion 31.
  • Each tooth 10 of the stator 1 includes a first tooth 10a and a second tooth 10b.
  • the other configuration of the motor 100B shown in the fifteenth embodiment, including the arrangement of the first teeth 10a and the second teeth 10b, is the same as that of the first embodiment, and the corresponding configurations are denoted by the same reference numerals. And the explanation is omitted. Therefore, also in the fifteenth embodiment, the same effects (1) to (3) as in the first embodiment can be obtained. Further, as compared with the surface magnet type motor, the motor 100B of the consistent pole type permanent magnet type reduces the amount of used magnet since the magnetic pole of the rotor 3 is constituted by the pseudo magnetic pole and magnet made of soft magnetic material. be able to.
  • the motor has been exemplified as an 8-pole 12-slot motor, but the present invention can be applied to a motor having any number of poles and slots.
  • the inner rotor type motors 100, 100A, 100B having the rotor 3 rotatably disposed in the stator 1 are exemplified.
  • the present invention can be applied to an outer rotor type motor having a rotor 3 rotatably disposed outside the stator 1.
  • the rotating electrical machine is illustrated as the motor 100, 100A, 100B, but the present invention can be used as a generator or a generator / motor.
  • the high magnetic resistance portions 11 and 11A provided in the first teeth 10a (or the first region) and the second teeth 10b (or the second region) are the circumferential center of the teeth 10
  • the line is illustrated as being disposed at the same angle ⁇ in the circumferential opposite direction. This condition is a preferable condition for reducing the cogging torque.
  • the high magnetic resistance portions 11 and 11A provided on the first teeth 10a and the second teeth 10b are necessarily disposed at the same angle ⁇ in the direction opposite to the circumferential direction with respect to the circumferential center line of the teeth 10 It does not have to be.
  • the high magnetic resistance portions 11 and 11A of the first teeth 10a and the high magnetic resistance portions 11 and 11A of the second teeth 10b have different angles ⁇ 1 in the circumferential opposite direction with respect to the circumferential center line of the teeth 10, It may be arranged at a position shifted by ⁇ 2. Even in this case, the high magnetic resistance portions 11 and 11A have the centers of the high magnetic resistance portions 11 and 11A in the circumferential direction as the rotation center of the rotor 3 and the boundary portion 24 between the teeth facing portion 14 and the tooth base 13
  • the effect of the present invention is exerted as long as it is disposed on the tooth base 13 side with respect to a straight line connecting the one end 24 a or the other end 24 b on the circumferential direction side. However, it is necessary to avoid disposing the high magnetic resistance portions 11 and 11A provided on the first teeth 10a and the second teeth 10b on the circumferential center line of the teeth 10.

Landscapes

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Abstract

コギングトルクを低減することができる回転電機を提供する。　各ティース対向部１４は、高磁気抵抗部を有し、各ティースは、高磁気抵抗部１１、１１Ａがティース基部１３の周方向の中心より周方向の一方側に配置された第１のティース１０ａと、高磁気抵抗部１１、１１Ａがティース基部１３の周方向の中心より周方向の他方側に配置された第２のティース１０ｂとを含み、各高磁気抵抗部１１、１１Ａは、高磁気抵抗部１１、１１Ａの周方向における中心がロータ３の回転中心と、ティース対向部１４とティース基部１３との境界部２４における周方向側の端部２４ａ、２４ｂとを結ぶ直線よりもティース基部１３側に配置されている。

Description

回転電機
　本発明は、回転電機に関する。
　電動化による油圧の代替や、ハイブリッド自動車、電気自動車の市場拡大の流れを受けて、電気モータがステアリングホイール操作をアシストする電動パワーステアリング（以下、ＥＰＳ）装置の装着率が急速に増大している。ＥＰＳ装置に使用されるモータでは、モータのトルク変動は、車室内の騒音や振動の原因となり、乗り心地を悪くする。トルク変動の要因としてコギングトルクやトルクリプルが挙げられる。コギングトルクを低減するには、例えば、ロータの磁極を軸方向に沿って段階的にスキュー角に相当する分ずらした構造とする。スキューレスのロータを有する回転電機では、ティースの永久磁石に対向する対向部に、周回り方向に突出する爪部を設け、該爪部の先端に切り欠き溝を設ける構造が知られている。この構造の回転電機では、切り欠き溝が、周回り方向の一方側に形成された第一ティースと、周回り方向の他方側に形成された第二ティースとを備えている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５－２９５７６５号公報
　特許文献１に記載された回転電機では、切り欠き溝が爪部の先端に設けられているため、磁束飽和し、コギングトルクを十分に抑制することができない。
　本発明の第１の態様によると、回転電機は、Ｍ極（Ｍは２以上の自然数）の永久磁石を有するロータと、前記永久磁石と径方向に空隙を介して対向するＮ個（Ｎは２以上の自然数）のティースを有するステータ、とを備え、複数相により駆動される回転電機において、前記複数のティースは、巻線が配置される基部と、径方向における前記基部と前記ロータとの間に配置され、前記基部の周方向の幅より大きく、かつ、周方向に突出する対向部と、により構成され、前記各ティースの前記対向部は、前記基部の周方向の中心から外れた位置に、前記ステータのコアよりも磁気抵抗が大きい高磁気抵抗部を有し、前記ティースは、前記高磁気抵抗部が前記基部の周方向の中心より周方向の一方側に配置された第１のティースと、前記高磁気抵抗部が前記基部の周方向の中心より周方向の他方側に配置された第２のティースとを含み、前記各高磁気抵抗部は、前記高磁気抵抗部の周方向における中心が前記ロータの回転中心と、前記対向部と前記基部との境界部における周方向側の端部とを結ぶ直線よりも前記基部側に配置されている。
　本発明の第２の態様によると、回転電機は、Ｍ極（Ｍは２以上の自然数）の永久磁石を有するロータと、前記永久磁石と径方向に空隙を介して対向するＮ個（Ｎは２以上の自然数）のティースを有するステータ、とを備え、複数相により駆動される回転電機において、前記複数のティースは、巻線が配置される基部と、径方向における前記基部と前記ロータとの間に配置され、前記基部の周方向の幅より大きく、かつ、周方向に突出する対向部と、により構成され、前記各ティースの前記対向部は、前記基部の周方向の中心から外れた位置に、前記ステータのコアよりも磁気抵抗が大きい高磁気抵抗部を有し、前記各ティースの前記対向部は、前記高磁気抵抗部が前記基部の周方向の中心より周方向の一方側に配置された第１の領域と、前記高磁気抵抗部が前記基部の周方向の中心より周方向の他方側に配置され、前記第１の領域とは軸方向の異なる位置に設けられた第２の領域とを有し、前記各高磁気抵抗部は、前記高磁気抵抗部の周方向における中心が前記ロータの回転中心と、前記基部と前記対向部との境界部の周方向における端部とを結ぶ直線よりも前記基部側に配置されている。
　本発明によれば、コギングトルクを低減することができる。
本発明の回転電機を、電動パワーステアリング用の永久磁石型モータを例として示す第１の実施形態の断面図である。 図１におけるＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図２に図示されたステータ及びロータの一部を拡大した図である。 本発明の第２の実施形態を示し、図２に対応する図である。 本発明の第３の実施形態を示し、図２に対応する図である。 本発明の第４の実施形態を示し、図２に対応する図である。 本発明の第５の実施形態であり、軸方向に切断したステータコアのほぼ半分を示す斜視図である。 本発明の第６の実施形態であり、軸方向に切断したステータコアのほぼ半分を示す斜視図である。 本発明の第７の実施形態であり、軸方向に切断したステータコアのほぼ半分を示す斜視図である。 本発明の第８の実施形態であり、軸方向に切断したステータコアのほぼ半分を示す斜視図である。 本発明の第９の実施形態を示し、（ａ）は、図２に対応する図であり、（ｂ）は、電磁鋼板の一部を屈曲することにより高磁気抵抗部を形成したステータの一例を示す断面図。 本発明の第１０の実施形態を示し、図３に対応する図。 本発明の第１の実施形態および第１０の実施形態と、比較品とのトルク、コギングトルクおよびトルクリプルの効果の差を示す図。 本発明の第１１の実施形態を示し、図１に対応する図。 本発明の第１２の実施形態を示し、（ａ）は、図２に対応する図であり、（ｂ）は、（ａ）の変形例であり、図１５（ａ）における領域ＸＶbの拡大図。 本発明の第１３の実施形態を示し、モータを複数のインバータで駆動する分散インバータ駆動システムを説明するための図。 本発明の第１４の実施形態を示し、本発明を埋込磁石内蔵型モータに適用した場合の一例を示す、図２に対応する図。 本発明の第１５の実施形態を示し、本発明をコンシクエントポール式永磁石型モータに適用した場合の一例を示す、図２に対応する図。
－第１の実施形態－
　図１～図３を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
　図１は、本発明の回転電機の一例として、電動パワーステアリング用の永久磁石型モータを例として示す第１の実施形態の断面図である。電動パワーステアリング（ＥＰＳ）システムは、例えば、ガソリン自動車、電気自動車、ハイブリッド自動車に用いられる。但し、本発明の回転電機は、ＥＰＳシステム用以外にも電動ブレーキ装置等の自動車用電動補機装置に適用することができる。
　第１の実施形態では、モータ１００は表面磁石型として例示されている。
　永久磁石型のモータ１００は、ステータ１と、ステータ１内に回転可能に配置されたロータ３と、駆動軸７と、ステータ１を保持するハウジング８とを備える。ロータ３は、ロータコア４と、ロータコア４に貼り付けられた複数の永久磁石５とを有する。ステータ１は、ステータコア２と、ステータコア２のティース１０に巻回されるステータ巻線と、を有する。図１においては、ステータ巻線のコイルエンド部６が図示されている。後述するが、ティース１０の先端には溝１１（図２等参照）が設けられている。
　図示はしないが、駆動軸７の下部側にはプーリが取付けられ、ベルトなどを介してモータ１００の動力が伝達される。また、ハウジング８の駆動軸７の下部とは反対側の面には、不図示の磁極センサや、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のターミナルが突出される。磁極センサはモータ１００の磁極位置を検出し、その出力を、磁極位置の検出部を有する不図示のＥＣＵに出力する。
　図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線断面図である。
　ロータコア４は、貫通孔を駆動軸７に圧入または焼き嵌めすることにより、該駆動軸７に固定されている。ロータコア４は、断面正８角形状をしており、各辺上には、永久磁石５が、隣接する永久磁石５と隙間を存して配置されている。すなわち、ロータコア４の外表面には、８極の永久磁石が配置されている。各永久磁石５は、永久磁石５間に設けられた磁石回り止め５０により周方向に位置決めされている。磁石回り止め５０は、ロータコアと同じ材料で形成されている。
　ステータコア２は、電磁鋼板を積層して構成され、ロータ３の外周に配置されている。ステータコア２には、１２個のティース１０が設けられている。各ティース１０は、図２に示すとおり、外周側で連結され一体化されている。また、ステータコア２は、周方向に分割された分割コアでもよい。各ティース１０は、その内周側の先端面２１が、ロータ３の永久磁石５と、径方向に隙間を存して配置されている。ティース１０間のスロット２２内には、各相の固定子コイル（巻線）９が配置されている。本実施形態に示すモータ１００は、８極１２スロットの三相交流モータとして例示されている。各固定子コイル９は、それぞれ、スロット２２のステータコア２の軸方向に挿通され、対応するティース１０に巻回されている。固定子コイル９は、ティース１０に巻き回され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の環状の相巻線を構成する。
　各ティース１０の先端面２１には、溝１１が形成されている。ティース１０は、駆動軸７の回転中心１５（図３参照）とティース１０の周方向の中心とを結ぶ直線（以下、単に「ティース１０の周方向中心線」という）に対して、一方側（反時計回転方向側）に溝１１が形成された第１のティース１０ａと、他方側（時計回転方向側）に溝１１が形成された第２のティース１０ｂとを有している。図２に図示されるように、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１相およびＵ３、Ｖ３、Ｗ３相のティース１０が、第１のティース１０ａとされ、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２相およびＵ４、Ｖ４、Ｗ４相のティース１０が、第２のティース１０ｂとされている。つまり、周方向に連続する３つのティース１０が、第１のティース１０ａ群または第２のティース１０ｂ群とされ、１／４周、換言すれば、９０°毎に第１のティース１０ａ群と第２のティース１０ｂ群とが、交互に、入れ替わって配列されている。
　ティース１０全数の半数は第１のティース１０ａであり、残りの半数は第２のティース１０ｂである。つまり、第１のティース１０ａと、第２のティース１０ｂとは同数である。また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの第１のティース１０ａの数と第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　図３は、図２に図示されたステータ及びロータの一部を拡大した図である。
　ティース１０は、ティース基部１３とティース対向部１４とを有する。ティース対向部１４は、先端面２１を含み、ロータ３の永久磁石５と対向するティース１０の内周側に配置されており、ティース基部１３は、ティース対向部１４のティース１０の外周側に配置されている。ティース基部１３とティース対向部１４とは、点線で示す境界部２４を有する。ティース対向部１４は、先端面２１側においてティース基部１３よりも周方向に幅広く形成され、周方向の各端部１４ａ、１４ｂが、ティース基部１３の周方向の各側部１３ａ、１３ｂから周方向に突出している。
　ティース対向部１４の反時計回転方向側の端部１４ａは、ティース１０の反時計回転方向側の側部１３ａで、境界部２４の一端２４ａに接続されている。ティース対向部１４の反時計回転方向側の端部１４ａと境界部２４の一端２４ａとの間の形状は、凹状に湾曲された形状である。ティース対向部１４の時計回転方向側の端部１４ｂは、ティース１０の時計回転方向側の側部１３ｂで、境界部２４の他端２４ｂに接続されている。ティース対向部１４の時計回転方向側の端部１４ｂと境界部２４の他端２４ｂとの間の形状は、凹状に湾曲された形状である。ティース対向部１４の幅、すなわち、周方向の長さが、ティース基部１３の幅よりも大きくなっている始端が、ティース対向部１４とティース基部１３との境界部２４である。上述したように、第１のティース１０ａ（例えば、Ｖ１相のティース１０）は、ティース１０の周方向中心線に対して、反時計回転方向側に溝１１を有する。第１のティース１０ａの溝１１の周方向の幅の中心１２は、スロットピッチθ（３６０°÷（ティース１０の数））に対して（θ／２＋φ）の位置に配置されている。他方、第２のティース１０ｂの溝１１の周方向の幅の中心１２は、スロットピッチθ（３６０°÷（ティース１０の数））に対して（θ／２－φ）の位置に配置されている。
　第１のティース１０ａの溝１１の周方向の幅の中心１２は、駆動軸７、すなわちロータ３の回転中心１５と、ティース対向部１４とティース基部１３との境界部２４における反時計回転方向側の一端２４ａとを結ぶ直線１６ａの内側（ティース基部１３側）に配置されている。同様に、第２のティース１０ｂの溝１１の周方向の幅の中心１２は、駆動軸７すなわちロータ３の回転中心１５と、ティース対向部１４とティース基部１３との境界部２４における時計回転方向側の他端２４ｂとを結ぶ直線１６ｂの内側（ティース基部１３側）に配置されている。ＵＶＷ各相の第１のティース１０ａの数と第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　永久磁石型のモータ１００は無負荷状態のときにロータ３が回転すると、永久磁石５とティース１０との相互作用で騒音や振動の原因となるコギングトルクが発生する。コギングトルクの基本次数は、ロータ３の１回転当たりの極数とスロット数の最小公倍数である。例えば、８極１２スロットの場合、コギングトルクの基本次数は２４次である。これに対し、ティース１０に溝を形成することにより、コギングトルクの基本次数を高次化することが知られている。溝１１は、高磁気抵抗部となるので、例えば、スロット開口２２ａ間に等間隔に各ティース１０に溝を２つ設けると、見掛け上のスロット数が３倍となり、コギングトルクの基本次数は７２次となる。原理としては、スロット開口２２ａが作るコギングトルク波形に対して、ティース１０の周方向中心線に対し、反時計回転方向に形成された溝が作るコギングトルク波形と、時計回転方向に形成された溝が作るコギングトルク波形が、振幅が同じで位相が１２０°ずつずれていれば相互に打ち消される。
　本実施形態では、溝１１は、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂのそれぞれに１つずつ設けられている。このため、スロット開口２２ａが作るコギングトルク波形に対して、１つのティース１０に形成された２つの溝によってコギングトルク波形が打ち消されるのではない。しかし、第１のティース１０ａが作るコギングトルク波形と第２のティース１０ｂが作るコギングトルク波形とは、振幅が同じで位相が１２０°ずつずれているため、ロータ３が１回転する中で打ち消される。従って、本実施形態の場合も、コギングトルクの基本次数は７２次となる。
　しかし、各ティース１０に形成する溝が、ティース対向部１４の周方向の最先端の一端１４ａまたは他端１４ｂ側に配置されている構造では、磁路幅が狭く磁気抵抗が大きいため磁束飽和し、コギングトルクを十分に低減することができない。本実施形態では、第１のティース１０ａおよび第２のティース１０ｂに設ける溝１１の周方向の幅の中心１２を、それぞれ、駆動軸７の回転中心１５と、ティース対向部１４とティース基部１３の境界部２４の一端２４ａまたは他端２４ｂとを結ぶ直線１６ａ、１６ｂの内側（ティース基部１３側）に配置した。また、第１のティース１０ａの数と第２のティース１０ｂの数は、同数である。このため、コギングトルク波形を高次数化し、さらに、磁束飽和を抑制することができ、以って、コギングトルクを低減することができる。
　全ティース１０の半数が第１のティース１０ａであり、残り半数が第２のティース１０ｂである構造の場合、換言すれば、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂが、同数である構造の場合、コギングトルク低減効果は最大となる。
　また、ＵＶＷ各相のティース１０が同数の第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂとを持つことで、電気的にもバランスが取れた状態となり、通電時のトルクがもつ変動幅であるトルクリプルの増加も防止することができる。
　全ティース１０について、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂそれぞれについて非対称に溝１１を１つ配置し、溝１１の位置をティース対向部１４の周方向の端部１４ａ、１４ｂよりティース中心側にすることで、ティース１０先端での磁束飽和の悪化とトルク低下を抑えて、コギングトルクを低減することができる。
　本発明の第１の実施形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）複数のティース１０は、固定子コイル（巻線）９が配置されるティース基部１３と、ティース対向部１４とにより構成される。各ティース１０のティース対向部１４は、ティース基部１３の周方向の中心から外れた位置に溝（高磁気抵抗部）１１を有する。ティース１０は、溝１１がティース基部１３の周方向の中心より周方向の一方側に配置された第１のティース１０ａと、溝１１がティース基部１３の周方向の中心より周方向の他方側に配置された第２のティース１０ｂとを含む。溝１１の周方向の幅の中心１２が、ロータ３の回転中心と、ティース対向部１４とティース基部１３との境界部２４における周方向側の一端２４ａまたは他端２４ｂとを結ぶ直線１６ａ、１６ｂよりもティース基部１３側に配置されている。このため、上述した通り、コギングトルクを低減することができる。
（２）各相のティース１０は、同数の第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂとから構成される。このため、電気的にもバランスが取れた状態となり、トルクリプルの増加も防止できる。
（３）ティース基部１３の周方向の中心より周方向の一方側に配置された溝１１とティース基部１３の周方向の中心より周方向の他方側に配置された溝１１とは、ティース基部１３の周方向の中心に対して逆方向の同じ角度位置に配置されている。換言すると、第１のティース１０ａの溝１１の周方向の幅の中心１２とロータ３の回転中心とを結ぶ線と第１のティース１０ａの中心線とのなす角度と、第２のティース１０ｂの溝１１の周方向の幅の中心１２とロータ３の回転中心とを結ぶ線と第２のティース１０ｂの中心線とのなす角度は、逆位相で等しい。このため、第１のティース１０ａが作るコギングトルク波形と第２のティース１０ｂが作るコギングトルク波形との打ち消しがより確実となる。
－第２の実施形態－
　図４は、本発明の第２の実施形態を示し、図２に対応する図である。
　第２の実施形態のモータ１００では、ステータコア２の、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂそれぞれが、ステータコア２の全周の中、半周、換言すれば、１８０°の範囲に亘って、連続して配列されている。
　すなわち、Ｕ１Ｖ１Ｗ１相のティース１０とＵ２Ｖ２Ｗ２相のティース１０とが第１のティース１０ａとされ、Ｕ３Ｖ３Ｗ３相のティース１０とＵ４Ｖ４Ｗ４相のティース１０とが第２のティース１０ｂとされている。
　第２の実施形態における他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して説明を省略する。
　第２の実施形態においても、全ティース１０の半数が第１のティース１０ａであり、残りの半数が第２のティース１０ｂである。また、ＵＶＷ各相における、第１のティース１０ａと、第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　従って、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果（１）～（３）を奏する。
－第３の実施形態－
　図５は、本発明の第３の実施形態を示し、図２に対応する図である。
　第３の実施形態のモータ１００では、ステータコア２の、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂが、２つずつ連続して配置され、かつ、ステータコア２の周方向に沿って、第１のティース１０ａ群と第２のティース１０ｂ群とが、交互に、入れ替わって配列されている。換言すれば、１２スロットの場合、６０°毎に、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂとが入れ替わっている。
　つまり、図５に図示されるように、Ｕ１、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ２、Ｗ３、Ｕ４相のティース１０が第１のティース１０ａとされ、Ｗ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｖ３、Ｖ４、Ｗ４相のティース１０が第２のティース１０ｂとされている。
　第３の実施形態における他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して説明を省略する。
　第３の実施形態においても、全ティース１０の半数が第１のティース１０ａであり、残りの半数が第２のティース１０ｂである。また、ＵＶＷ各相における、第１のティース１０ａと、第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　従って、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果（１）～（３）を奏する。
　－第４の実施形態－
　図６は、本発明の第４の実施形態を示し、図２に対応する図である。
　第４の実施形態のモータ１００では、ステータコア２の、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂが、ステータコア２の周方向に沿って、１つずつ、交互に、入れ替わって配列されている。換言すれば、１２スロットの場合、３０°毎に、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂとが入れ替わっている。
　つまり、図６に図示されるように、Ｕ１、Ｗ１、Ｖ２、Ｕ３、Ｗ３、Ｕ４相のティース１０が第１のティース１０ａとされ、Ｖ１、Ｕ２、Ｗ２、Ｖ３、Ｕ４、Ｗ４相のティース１０が第２のティース１０ｂとされている。
　第４の実施形態における他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して説明を省略する。
　第４の実施形態においても、全ティース１０の半数が第１のティース１０ａであり、残りの半数が第２のティース１０ｂである。また、ＵＶＷ各相における、第１のティース１０ａと、第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　従って、第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果（１）～（３）を奏する。
－第５の実施形態－
　図７は、本発明の第５の実施形態であり、軸方向に切断したステータコアのほぼ半分を示す斜視図である。
　第５の実施形態では、ステータコア２の各ティース１０は、該ティース１０の周方向の異なる位置に溝１１が形成された第１の領域（下段側の領域）Ｒ１と第２の領域（上段側の領域）Ｒ２とを有する。各ティース１０の第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２とは、軸方向の異なる位置に設けられている。
　各ティース１０の第１の領域Ｒ１に設けられた溝１１は、ティース１０の周方向中心線に対して、一方側（反時計回転方向側）に設けられている。つまり、各ティース１０の第１の領域Ｒ１は、第１の実施形態～第４の実施形態に示された第１のティース１０ａに対応する。各ティース１０の第２の領域Ｒ２に設けられた溝１１は、ティース１０の周方向中心線に対して、他方側（時計回転方向側）に設けられている。つまり、各ティース１０の第２の領域Ｒ２は、第１の実施形態～第４の実施形態に示された第２のティース１０ｂに対応する。
　第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２に形成された溝１１の軸方向の長さは同一である。　
　第５の実施形態のステータコア２を効率的に作製する方法を示す。
　先ず、電磁鋼板をティース１０の周方向中心線に対して溝１１が一方側に配置されるように、電磁鋼板を金型で打抜き、領域Ｒ１の積厚となるまで所定枚数積層し、ステータコア中間体を作成する。次に、前記金型で電磁鋼板を打抜き、表裏反転して領域Ｒ２の積厚分となるまで所定枚数、ステータコア中間体上に積層すればよい。
　この方法では、電磁鋼板のすべてをティース１０の周方向中心線に対して溝１１が一方側となるように打抜けばよく、電磁鋼板をティース１０の周方向中心線に対して溝１１が他方側となるように打抜く必要がない。従って、金型費を節減することが可能であり、また、打抜き工程の能率化を図ることができる。
　第５の実施形態においても、全ティース１０の半数が第１のティース１０ａであり、残りの半数が第２のティース１０ｂである。また、ＵＶＷ各相における、第１のティース１０ａと、第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　従って、第５の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果（１）～（３）を奏する。
－第６の実施形態－
　図８は、本発明の第６の実施形態であり、軸方向に切断したステータコアのほぼ半分を示す斜視図である。
　第６の実施形態でも、第５の実施形態と同様、ステータコア２の各ティース１０は、該ティース１０の周方向の異なる位置に溝１１が形成された第１の領域（下段側の領域）Ｒ１と第２の領域（上段側の領域）Ｒ２とを有する。また、各ティース１０の第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２とは、軸方向の異なる位置に設けられている。
　しかし、第６の実施形態では、第１の領域Ｒ１に形成される溝１１の周方向の位置は、すべてのティース１０に対して同一ではない。また、第２の領域Ｒ２に形成される溝１１の周方向の位置は、すべてのティース１０に対して同一ではない。第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２は、それぞれ、溝１１が周方向の異なる位置に形成されたティース１０を有している。
　つまり、ステータコア２の各ティース１０に形成される溝１１の周方向の位置は、第１の領域Ｒ１においては、第１の実施形態と同一である。また、第２の領域Ｒ２においては、第１の実施形態におけるＵＶＷ相の溝位置配列を、反時計回転方向に９０°回転した配列となっている。
　第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２に形成された溝１１の軸方向の長さは同一である。
　第６の実施形態のステータコア２を効率的に作製する方法を示す。
　先ず、電磁鋼板を金型で打抜き、領域Ｒ１の積厚となるまで所定枚数積層し、各ティース１０の溝１１が第１の実施形態の配列とされたステータコア中間体を作成する。次に、前記金型で電磁鋼板を打抜き、９０度反時計回転方向に回転して、領域Ｒ２の積厚分となるまで所定枚数、ステータコア中間体上に積層すればよい。
　この方法では、電磁鋼板のすべてを、各ティース１０の溝１１の配列が第１の実施形態と同じとなるように打抜けばよく、各ティース１０の溝１１の配列がこれとは異なるように打抜く必要がない。従って、金型費を節減することが可能であり、また、打抜き工程の能率化を図ることができる。
　第６の実施形態においても、全ティース１０の半数が第１のティース１０ａであり、残りの半数が第２のティース１０ｂである。また、ＵＶＷ各相における、第１のティース１０ａと、第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　従って、第６の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果（１）～（３）を奏する。
－第７の実施形態－
　図９は、本発明の第７の実施形態であり、軸方向に切断したステータコアのほぼ半分を示す斜視図である。
　第７の実施形態では、各ティース１０の溝１１は、ティース１０の周方向中心線に対して、一方側および他方側それぞれに２つずつ形成されている。
　図示の例では、各ティース１０の第１の領域Ｒ１（下から２段目）および第３の領域（最上段）は、ティース１０の周方向中心線に対して、一方側（反時計回転方向側）に設けられている。つまり、第１の実施形態～第４の実施形態に示された第１のティース１０ａに対応する。各ティース１０の第２の領域Ｒ２（上から２段目）および第４の領域（最下段）に設けられた溝１１は、ティース１０の周方向中心線に対して、他方側（時計回転方向側）に設けられている。つまり、第１の実施形態～第４の実施形態に示された第２のティース１０ｂに対応する。
　第１の領域Ｒ１と第３の領域Ｒ３に形成された溝１１の軸方向の長さの合計は、第２の領域Ｒ２と第４の領域Ｒ４に形成された溝１１の軸方向の長さの合計と同一である。
　溝１１が同一位置の領域の、当該溝１１の軸方向の長さの合計が等しいようにすれば、軸方向に形成する領域の段数は、さらに、増加してもよい。
　第７の実施形態のステータコア２を効率的に作製するには、第５の実施形態のステータコア２の作製方法に準ずればよい。
　つまり、電磁鋼板をティース１０の周方向中心線に対して溝１１が一方側に配置されるように、電磁鋼板を金型で打抜き、領域Ｒ４の積厚となるまで所定枚数積層し、ステータコア中間体４を作成する。次に、前記金型で電磁鋼板を打抜き、表裏反転して領域Ｒ１の積厚となるまで所定枚数、ステータコア中間体４上に積層し、ステータコア中間体１を作成する。次に、前記金型で電磁鋼板を打抜き、領域Ｒ２の積厚となるまで所定枚数、ステータコア中間体１上に積層し、ステータコア中間体２を作成する。最後に、前記金型で電磁鋼板を打抜き、表裏反転して領域Ｒ３の積厚となるまで所定枚数、ステータコア中間体２上に積層すればよい。
　この方法では、電磁鋼板のすべてをティース１０の周方向中心線に対して溝１１が一方側となるように打抜けばよく、電磁鋼板をティース１０の周方向中心線に対して溝１１が他方側となるように打抜く必要がない。従って、金型費を節減することが可能であり、また、打抜き工程の能率化を図ることができる。
　第７の実施形態においても、全ティース１０の半数が第１のティース１０ａであり、残りの半数が第２のティース１０ｂである。また、ＵＶＷ各相における、第１のティース１０ａと、第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　従って、第７の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果（１）～（３）を奏する。
－第８の実施形態－
　図１０は、本発明の第８の実施形態であり、軸方向に切断したステータコアのほぼ半分を示す斜視図である。
　第８の実施形態では、第６の実施形態（図８）に示すステータコア２を２段重ねて反時計回転方向に９０度回転した構造を有する。第８の実施形態においても、第７の実施形態と同様、各ティース１０の溝１１は、ティース１０の周方向中心線に対して、一方側および他方側それぞれに２つずつ形成されている。第７の実施形態では、第１～第４の領域Ｒ１～Ｒ４のそれぞれにおいては、各ティース１０に形成される溝１１の周方向の位置は、各領域内では同一であった。しかし、第８の実施形態では、第１の領域Ｒ１に形成される溝１１の周方向の位置は、すべてのティース１０に対して同一ではない。同様に、第２の領域Ｒ２～第４の領域Ｒ４それぞれに形成される溝１１の周方向の位置は、すべてのティース１０に対して同一ではない。
　各ティース１０の第１の領域Ｒ１（下から２段目）および第３の領域（最上段）では、各ティース１０に形成される溝１１の周方向の位置は、第１の実施形態と同一である。また、各ティース１０の第２の領域Ｒ２（上から２段目）および第４の領域（最下段）に設けられた溝１１の周方向の位置は、第１の実施形態におけるＵＶＷ相の溝位置配列を、反時計回転方向に９０°回転した配列となっている。
　第１の領域Ｒ１と第３の領域Ｒ３に形成された溝１１の軸方向の長さの合計は、第２の領域Ｒ２と第４の領域Ｒ４に形成された溝１１の軸方向の長さの合計とは、同一である。
　溝１１の周方向の位置が同一位置の領域の、当該溝１１の軸方向の長さの合計が等しいようにすれば、軸方向に形成する領域の段数は、さらに、増加してもよい。
　第８の実施形態のステータコア２を効率的に作製するには、第６の実施形態のステータコア２の作製方法に準ずればよい。
　つまり、電磁鋼板を金型で打抜き、領域Ｒ１の積厚となるまで所定枚数積層し９０度反時計回転方向に回転させることで、各ティース１０の溝１１が第１の実施形態の配列を９０度反時計回転方向に回転したステータコア中間体４を作成する。次に、前記金型で電磁鋼板を打抜き、９０度時計回転方向に回転して、領域Ｒ１の積厚分となるまで所定枚数、ステータコア中間体４上に積層し、ステータコア中間体１を作成する。次に、前記金型で電磁鋼板を打抜き、９０度反時計回転方向に回転して、領域Ｒ２の積厚分となるまで所定枚数、ステータコア中間体１上に積層し、ステータコア中間体２を作成する。最後に、前記金型で電磁鋼板を打抜き、９０度時計回転方向に回転して、領域Ｒ３の積厚分となるまで所定枚数、ステータコア中間体２上に積層すればよい。
　この方法では、電磁鋼板のすべてを、各ティース１０の溝１１の配列が第１の実施形態と同じとなるように打抜けばよく、各ティース１０の溝１１の配列がこれとは異なるように打抜く必要がない。従って、金型費を節減することが可能であり、また、打抜き工程の能率化を図ることができる。
　第８の実施形態においても、全ティース１０の半数が第１のティース１０ａであり、残りの半数が第２のティース１０ｂである。また、ＵＶＷ各相における、第１のティース１０ａと、第２のティース１０ｂの数は、同数である。
　従って、第８の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果（１）～（３）を奏する。
－第９の実施形態－
　図１１は、本発明の第９の実施形態を示し、図１１（ａ）は、図２に対応する図である。
　上記各実施形態では、コギングトルクを低減するために、ステータ１のティース１０に形成する高磁気抵抗部として、溝１１を設ける構造として例示した。
　図１１（ａ）は、溝１１以外の高磁気抵抗部を有するステータ１を備えたモータ１００の一例を示す。
　高磁気抵抗部１１Ａは、各ティース１０のティース対向部１４に形成されている。しかし、高磁気抵抗部１１Ａは、ティース１０の内周側の先端面２１に露出しておらず、ティース対向部１４の内方に形成されている。
　第１のティース１０ａおよび第２のティース１０ｂそれぞれの高磁気抵抗部１１Ａの周方向の位置は、第１の実施形態と同一である。すなわち、第９の実施形態は、第１の実施形態における第１のティース１０ａおよび第２のティース１０ｂそれぞれの溝１１を、高磁気抵抗部１１Ａに置き換えたものである。
　高磁気抵抗部１１Ａの一例としては、ティース１０を軸方向に貫通する開口（孔）とすることができる。
　また、高磁気抵抗部１１Ａの他の例として、電磁鋼板を屈曲部して形成することもできる。図１１（ｂ）は、電磁鋼板の一部を屈曲することにより高磁気抵抗部を形成したステータの一例を示す断面図である。
　ステータコア２を形成する各電磁鋼板２５は、下面から突出する突出部２６を有する。各電磁鋼板２５の突出部２６の反対側は凹部２６ａが形成されている。各電磁鋼板２５の突出部２６は、下方の電磁鋼板２５の凹部２６ａに嵌入されている。図１１では、凹部２６ａの径と、突出部２６の径とを締まり嵌めとしてかしめた構造として例示されている。この構造では、各電磁鋼板２５の積層強度を高めることができる。但し、凹部２６ａの径と、突出部２６の径とを締まり嵌めとする必要はなく、隙間嵌めや中間嵌めとしてもよい。要は、電磁鋼板２５の一部を屈曲させればよい。
　第９の実施形態における他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して説明を省略する。
　電磁鋼板に設けた開口や屈曲部は、溝１１と同様、ステータコア２よりも磁気抵抗が高い高磁気抵抗部として作用する。従って、第９の実施形態においても第１の実施形態（１）～（３）と同様な効果を奏する。
　なお、第９の実施形態は、第１の実施形態の態様に限られるものではなく、第２の実施形態～第７の実施形態のいずれの態様にも適用することができる。すなわち、第９の実施形態の高磁気抵抗部１１Ａを、第２の実施形態～第８の実施形態の溝１１に替えたステータコア２を有するモータ１００とすることができる。
－第１０の実施形態－
　図１２は、本発明の第１０の実施形態を示し、図３に対応する図である。
　第１０の実施形態では、ステータコア２の各ティース対向部１４の内周側の先端面２１からロータ３側に突出する突起１７が設けられている。
　突起１７は、駆動軸７の回転中心１５とティース１０の周方向の中心とを結ぶ直線を中心として線対称に形成されている。突起１７を形成することにより、磁束が突起１７に吸収され易くなり、スロット開口２２ａへの漏れ磁束が低減する。
　なお、第１０の実施形態は、第１のティース１０ａおよび第２のティース１０ｂそれぞれに形成される溝１１の位置は、第１の実施形態と同一の態様として例示されている。しかし、第１０の実施形態に示す各ティース１０のティース対向部１４に突起１７を形成する態様は、第１の実施形態に限らず、第２の実施形態～第９の実施形態のいずれに対しても適用することができる。
　第１０の実施形態の他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して説明を省略する。
　従って、第１０の実施形態においても第１の実施形態（１）～（３）と同様な効果を奏する。また、第１０の実施形態では、磁束が突起１７に吸収され易くなり、スロット開口２２ａへの漏れ磁束が低減するので、コギンストルクの低減をより効果的にすることができる。
　図１３は、本発明の第１の実施形態および第１０の実施形態と、比較品とのトルク、コギングトルクおよびトルクリプルの効果の差を示す図である。図１３は、磁界解析によるシミュレーションを用いて計算した結果を示す。
　図１３における比較品１は、従来の２段スキューしたロータの永久磁石型のモータであり、比較品２は、ティース対向部の内周側の先端面に２つの溝、すなわち、ティース中心線を挟んで一方向と他方向にそれぞれ溝を設けたステータを有するモータである。
　図１３では、比較品１を基準として、比較品２、第１の実施形態および第１０の実施形態のトルク、コギングトルク、トルクリプルの比率を示している。
　この図から、比較品１および比較品２のいずれに対しても、第１の実施形態および第１０の実施形態のコギングトルクは小さいことが確認できる。また、第１の実施形態および第１０の実施形態のトルクリプルは、比較品２と同等程度に小さいことが確認できる。これらより、本発明の効果を確認することができた。また、各ティース対向部１４に突起１７を形成する第１０の実施形態は、突起１７を形成しない第１の実施形態よりも、コギングトルクを小さくすることができることが確認された。
　なお、第１の実施形態および第１０の実施形態において、コギントルクとトルクリプルとの関係は、調整することも可能であり、例えば、コギントルクの低減効果を少し犠牲にしてトルクリプルの低減効果を図１３に図示された数値よりも向上することもできる。
　上述した第１の実施形態～第１０の実施形態では、ステータコア２のティース１０に、高磁気抵抗部を形成してコギングトルクを低減する例を示すものであった。しかして、ステータコア２のティース１０に高磁気抵抗部を形成する上記各実施形態の構造に、さらに、別の構造を適用して、コギングトルクをより効果的に低減することが可能である。
　以下、このような付加的構造について説明する。
－第１１の実施形態－
　図１４は、本発明の第１１の実施形態を示し、図１に対応する図である。
　第１１の実施形態では、ステータコア２の軸方向の長さ（電磁鋼板の積層厚さ）ＬSがロータ３の磁石長さ（軸方向の長さ）ＬMより長くなっており、かつ、ステータコア２の軸方向の各端部がロータ３の軸方向の両端面より外方に延在されている。つまり、ステータコア２がロータ３の永久磁石５に対してオーバハングしている。これにより、軸方向端面からのステータコアへの磁束の回り込みを抑制することができ、軸方向端部で発生するコギングトルクを低減することができる。
　第１１の実施形態は、第１の実施形態～第１０の実施形態のいずれにも適用することができる。
－第１２の実施形態－
　図１５は、本発明の第１２の実施形態を示し、図１５（ａ）は、図２に対応する図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の変形例であり、図１５（ａ）における領域ＸＶbの拡大図である。
　第１２の実施形態では、磁石回り止め５０Ａを非磁性材料により形成し、該磁石回り止め５０Ａにより永久磁石５間の隙間から露出するロータコア４を覆う構造を有する。非磁性材料には、真鍮、チタン、ステンレス等の金属や樹脂を用いることができる。磁石回り止め５０Ａは、例えば、永久磁石５間から露出するロータコア４に接着により固定する。
　あるいは、図１５（ｂ）に図示されるように、永久磁石５間から露出するロータコア４に凹部２８を形成し、該凹部２８に楔２９を打ち込む構造とすることができる。
　第１２の実施形態では、非磁性材料により形成された磁石回り止め５０Ａにより、永久磁石５間の隙間に対応するロータコア４の部分への漏れ磁束を低減することができ、コギングトルクを、さらに低減することができる。
　なお、第１２の実施形態は、第１の実施形態～第１１の実施形態のいずれにも適用することができる。
－第１３の実施形態－
　上記各実施形態に示すモータ１００を、複数のインバータで駆動するようにしてもよい。次に、モータ１００を複数のインバータで駆動する分散インバータ駆動方式について説明する。
　図１６は、本発明の第１３の実施形態を示し、モータを複数のインバータで駆動する分散インバータ駆動システムを説明するための図である。
　図１６では、モータ１００を２つのインバータ４１、４２により駆動する場合の接続図として例示されている。ＵＶＷ各相の巻線は、Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２，Ｗ１、Ｗ２の第１の巻線と、Ｕ３、Ｕ４、Ｖ３、Ｖ４，Ｗ３、Ｗ４の第２の巻線との二組に分割されている。第１の巻線は第１のインバータ４１により駆動され、第２の巻線は第２のインバータ４２により駆動される。
　第１のインバータ４１により給電されるＵＶＷ各相の固定子コイル９と、第２のインバータ４２により給電されるＵＶＷ各相の固定子コイル９は、それぞれ、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂに対応する固定子コイルを同数、有することが好ましい。このようにすることにより、第１、第２のインバータ４１、４２の一方が故障した際、他方のインバータで駆動する際にも、ＵＶＷ各相が同数の第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂとを有しているため電気的バランスが保たれ、トルクリプルの増加を抑えて、コギングトルクを低減することができる。
　上記では、各相の巻線を二組に分割して、２つのインバータで駆動する２分散駆動方式として例示したが、各相の巻線を四組に分割して、４つのインバータで駆動する４分散駆動方式としてもよい。
　第１３の実施形態は、第１の実施形態～第１２の実施形態のいずれにも適用することができる。
－第１４の実施形態－
　上記各実施形態では、本発明の回転電機を、表面磁石型のモータ１００として例示した。しかし、本発明は、埋込磁石内蔵型のモータに適用することもできる。
　図１７は、本発明の第１４の実施形態を示し、本発明を埋込磁石内蔵型モータに適用した場合の一例を示す、図２に対応する図である。
　図１７は、埋込磁石内蔵型のモータ１００Ａの一例を示す。
　モータ１００Ａでは、永久磁石５Ａは、ロータコア４Ａに形成された開口部２０に収容されている。従って、埋込磁石内蔵型のモータ１００Ａでは、表面磁石型のモータ１００に設けられている磁石回り止め５０は備えていない。ロータコア４Ａは、各永久磁石５Ａに対応する部分では、永久磁石５Ａ間の部分より径大となっている。また、ロータコア４Ａは、各永久磁石５Ａに対応する部分では、永久磁石５Ａの中央部に対応する部分が、永久磁石５Ａの両端に対応する部分より径大の山形形状を有する。ステータ１の各ティース１０の内周側の先端面２１は、各永久磁石５Ａの中央部に対応する部分のロータコア４Ａの外周面から離間して配置されている。
　ステータ１の各ティース１０は、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂとを含んでいる。第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂの配置を含め、第１４の実施形態に示すモータ１００Ａの他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して説明を省略する。
　従って、第１４の実施形態においても、第１の実施形態１と同様な効果（１）～（３）を奏する。
　また、表面磁石型のモータ１００と比べて、埋込磁石内蔵型のモータ１００Ａは、遠心力による磁石の飛散を防止するための保護管(図示は無し)が不要となるため、エアギャップを小さくし、ギャップ磁束密度を大きくできる。その結果、高トルク化が期待できる。
　なお、表面磁石型のモータ１００を埋込磁石内蔵型のモータ１００Ａとする第１４の実施形態の態様は、第１の実施形態に限らず、第２の実施形態～第１３の実施形態に対しても適用することができる。
－第１５の実施形態―
　図１８は、本発明の第１５の実施形態を示し、本発明をコンシクエントポール式永磁石型モータに適用した場合の一例を示す、図２に対応する図である。
　コンシクエントポール式永磁石型のモータ１００Ｂでは、永久磁石５Ｂは、ロータコア４Ｂの外周に設けられた凹部に固着されている。ロータコア４Ｂは軟磁性材料で形成されており、ロータコア４Ｂの永久磁石５Ｂ間には、突極部３１が形成されている。突極部３１は、永久磁石５Ｂと同様に、中央部分が両端部分より径大の山形形状を有し、永久磁石５Ｂにより形成される磁路により、結果的に永久磁石５Ｂと反対極になる疑似磁極である。ステータ１の各ティース１０の内周側の先端面２１は、各永久磁石５Ｂおよび突極部３１に対応する部分の外周面から離間して配置されている。
　ステータ１の各ティース１０は、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂとを備えている。第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂの配置を含め、第１５の実施形態に示すモータ１００Ｂの他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して説明を省略する。
　従って、第１５の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果（１）～（３）を奏する。
　また、表面磁石型モータと比べて、コンシクエントポール式永久磁石型のモータ１００Ｂは、ロータ３の磁極が、軟磁性材料からなる疑似磁極と磁石とで構成されるため、使用磁石量を少なくすることができる。
　なお、上記各実施形態では、８極１２スロットのモータとして例示したが、任意の極数、スロット数のモータに本発明は適用することができる。
　上記各実施形態では、集中巻のモータとして例示したが、分布巻のモータに本発明は適用することができる。
　上記各実施形態では、ステータ１内に回転可能に配置されたロータ３を有するインナーロータ型のモータ１００、１００Ａ、１００Ｂとして例示した。しかし、本発明は、ステータ１外に回転可能に配置されたロータ３を有するアウターロータ型のモータに適用することができる。
　上記各実施形態では、回転電機をモータ１００、１００Ａ、１００Ｂとして例示したが、本発明は、ジェネレータやジェネレータ／モータとして用いることができる。
　上記各実施形態では、第１のティース１０ａ（または第１の領域）と第２のティース１０ｂ（または第２の領域）に設けられた高磁気抵抗部１１、１１Ａが、ティース１０の周方向中心線に対し、周方向の反対方向に同じ角度φずれた位置に配置されているとして例示した。この条件は、コギングトルクの低減に対し好ましい条件である。しかし、必ずしも、ティース１０の周方向中心線に対し、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂに設ける高磁気抵抗部１１、１１Ａを周方向の反対方向に同じ角度φずれた位置に配置しなくてもよい。第１のティース１０ａの高磁気抵抗部１１、１１Ａと第２のティース１０ｂの高磁気抵抗部１１、１１Ａとは、ティース１０の周方向中心線に対し、周方向の反対方向に異なる角度φ１、φ２ずれた位置に配置してもよい。このようにしても、各高磁気抵抗部１１、１１Ａが、該高磁気抵抗部１１、１１Ａの周方向における中心がロータ３の回転中心と、ティース対向部１４とティース基部１３との境界部２４における周方向側の一端２４ａまたは他端２４ｂとを結ぶ直線よりもティース基部１３側に配置されている限り、本発明の効果を奏する。但し、第１のティース１０ａと第２のティース１０ｂに設ける高磁気抵抗部１１、１１Ａは、ティース１０の周方向中心線上に配置することは避ける必要がある。
　上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。上記各実施形態を組み合わせたり、適宜、変形したりしてもよく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
　　１　　　ステータ
　　２　　　ステータコア
　　３　　　ロータ
　　４、４Ａ、４Ｂ　　　ロータコア
　　５、５Ａ、５Ｂ　　　永久磁石
　１０　　　ティース
　１０ａ　　第１のティース
　１０ｂ　　第２のティース
　１１　　　溝（高磁気抵抗部）
　１１Ａ　　高磁気抵抗部
　１２　　　周方向の幅の中心
　１３　　　ティース基部(基部)
　１４　　　ティース対向部（対向部）
　１５　　　回転中心
　１７　　　突起
　２４　　　境界部
　２４ａ　　一端（端部）
　２４ｂ　　他端(端部)
　２５　　　電磁鋼板
　２６　　　突出部（屈曲部）
　４１　　　第１のインバータ
　４２　　　第２のインバータ
１００、１００Ａ、１００Ｂ　　　モータ
　Ｒ１　　　第１の領域
　Ｒ２　　　第２の領域

Claims (11)

  1. 　Ｍ極（Ｍは２以上の自然数）の永久磁石を有するロータと、前記永久磁石と径方向に空隙を介して対向するＮ個（Ｎは２以上の自然数）のティースを有するステータ、とを備え、複数相により駆動される回転電機において、
    　前記複数のティースは、巻線が配置される基部と、径方向における前記基部と前記ロータとの間に配置され、前記基部の周方向の幅より大きく、かつ、周方向に突出する対向部と、により構成され、前記各ティースの前記対向部は、前記基部の周方向の中心から外れた位置に、前記ステータのコアよりも磁気抵抗が大きい高磁気抵抗部を有し、
    　前記ティースは、前記高磁気抵抗部が前記基部の周方向の中心より周方向の一方側に配置された第１のティースと、前記高磁気抵抗部が前記基部の周方向の中心より周方向の他方側に配置された第２のティースとを含み、
    　前記各高磁気抵抗部は、前記高磁気抵抗部の周方向における中心が前記ロータの回転中心と、前記対向部と前記基部との境界部における周方向側の端部とを結ぶ直線よりも前記基部側に配置されている、回転電機。
  2. 　請求項１記載の回転電機において、
    　前記各相のティースは、同数の前記第１のティースと前記第２のティースとから構成される、回転電機。
  3. 　Ｍ極（Ｍは２以上の自然数）の永久磁石を有するロータと、前記永久磁石と径方向に空隙を介して対向するＮ個（Ｎは２以上の自然数）のティースを有するステータ、とを備え、複数相により駆動される回転電機において、
    　前記複数のティースは、巻線が配置される基部と、径方向における前記基部と前記ロータとの間に配置され、前記基部の周方向の幅より大きく、かつ、周方向に突出する対向部と、により構成され、前記各ティースの記対向部は、前記基部の周方向の中心から外れた位置に、前記ステータのコアよりも磁気抵抗が大きい高磁気抵抗部を有し、
    　前記各ティースの前記対向部は、前記高磁気抵抗部が前記基部の周方向の中心より周方向の一方側に配置された第１の領域と、前記高磁気抵抗部が前記基部の周方向の中心より周方向の他方側に配置され、前記第１の領域とは軸方向の異なる位置に設けられた第２の領域とを有し、
    　前記各高磁気抵抗部は、前記高磁気抵抗部の周方向における中心が前記ロータの回転中心と、前記基部と前記対向部との境界部の周方向における端部とを結ぶ直線よりも前記基部側に配置されている、回転電機。
  4. 　請求項３に記載の回転電機において、
    　前記各ティースは、同数の前記第１の領域と前記第２の領域を有する、回転電機。
  5. 　請求項３に記載の回転電機において、
    　前記各相のティースは、同数の前記第１の領域と前記第２の領域を有する、回転電機。
  6. 　請求項１または請求項３に記載の回転電機において、
    　前記基部の周方向の中心より周方向の一方側に配置された前記高磁気抵抗部と前記基部の周方向の中心より周方向の他方側に配置された前記高磁気抵抗部とは、前記基部の周方向の中心に対して逆方向の同じ角度位置に配置されている、回転電機。
  7. 　請求項１または請求項３に記載の回転電機において、
    　前記高磁気抵抗部は、前記各ティースに設けられた溝、開口または屈曲部である、回転電機。
  8. 　請求項１または請求項３に記載の回転電機において、
    　前記基部の周方向の中心線上における前記各ティースの対向部に、前記ロータ側に突出する突起が設けられている、回転電機。
  9. 　請求項１または請求項３に記載の回転電機において、
    　前記ステータの軸方向の端部は、それぞれ、前記永久磁石の軸方向の各端部から突出している、回転電機。
  10. 　請求項１または請求項３に記載の回転電機において、
    　前記ロータにおける前記永久磁石間のロータコアを覆う、非磁性材料から成る永久磁石位置決め部材が設けられている、回転電機。
  11. 　請求項１または請求項３に記載の回転電機において、
    　前記各相の前記巻線が複数に分割され、複数のインバータによる分散インバータ駆動により駆動される、回転電機。
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