JP3804343B2 - モータのコア及びそれを用いたモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器、映像・音響機器、または産業機器等に用いられるモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器または映像・音響機器等に使用されているモータは、ＤＶＤ、ＨＤＤに代表されるように、機器の高密度記録化が進み、これらの機器に使用されるモータについても、より回転精度の高いモータに対する要求が高まってきている。またこれらの機器を製造する機器に使用されるモータに関しても、機器の精度に合わせて、回転精度を高める要求が高まりつつある。
【０００３】
モータの回転精度を悪化させる要因としては、第一にモータのマグネットとコアの磁気吸引力の変化に起因するコギングトルク、第二に通電電流により発生するトルクの脈動、第三に軸受内でシャフトが振れ回ることに起因する不定期な振動等があげられるが、本発明は、このうち特にコギングトルクの低減に関するものである。
【０００４】
従来、コアの平面形状を工夫することによりコギングトルクの低減を図る技術としては、特開平４−３０４１５１号公報、または本発明と同一出願人の特開平９−１６３６４９号公報、特開平９−２８５０４７号公報記載の技術が開示されている。
【０００５】
図５２に従来技術特開平４−３０４１５１号公報記載のモータの構造を示す。
【０００６】
図５２において鉄心は突極先端部Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２及びマグネット２各磁極の位置関係をそれぞれ異なる角度だけずらすことにより、コギングトルクを低減したものである。
【０００７】
また、コアの平面形状ではなく軸方向に形状を変化させることによりコギングトルクの低減を図る技術としては、特開平２−２５４９５４号公報、特開平３−３６２２号公報記載の技術が開示されている。
【０００８】
図５３に従来技術特開平２−２５４９５４号公報記載のスロットモータの構造を示す。
【０００９】
図５３において円筒状コア１は、上部コア１ａと下部コア１ｂに区分され、上下のコアとマグネットの位置関係を異ならせることにより、上下のコギングトルクが相殺し合いコギングトルクが低減されるものである。
【００１０】
図５４にもう一例の従来技術の特開平３−３６２２号公報記載の回転電機の電機子の構造を示す。
【００１１】
図５４において、積層コア１は、突極の開角が異なるコアを軸方向に積層して構成することにより、コギングトルクを打ち消し合わせ、コギングトルクを低減するものである。
【００１２】
また、コアの形状ではなくマグネットの着磁を工夫することよりコギングトルクの低減を図る技術としては、特許第２５８８６６１号公報記載の技術が開示されている。
【００１３】
図５５に従来技術特許第２５８８６６１号公報記載のブラシレスモータの構造を示す。
【００１４】
図５５においてリング状マグネット２の極数が４ｎ、ステータコアの極数が３ｎである４：３構造とし、ロータマグネット２の磁極のスキュー角度θ２を（３０°／ｎ）×０．８≦θ２≦（３０°／ｎ）×１．２としたものであり、コギングトルクや誘起電圧の歪み率を小さくできる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記技術は以下に示すような問題点を有している。
【００１６】
まず、上記技術のうち、コア形状によってコギングトルクを低減する技術は、いずれもコギングトルク低減にはある程度の効果が期待できるものの、いずれもコギングトルクを完全に無くすには至らず、結果的には、コアのスロット数と界磁極数の最小公倍数によって定まる基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクを発生させるまでに留まっている。
【００１７】
一方、着磁にスキューを設ける技術は、十分なコギングトルク低減効果を得るためには、着磁に大きなスキュー角度を必要とするため、無効磁束が多く発生し、モータ効率の低下及び鉄損の増加等、性能上の悪影響を及ぼす、また、着磁または、モータ組立精度の影響が大きく、モータ特性が安定しない等の問題点を有していた。
【００１８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、コアの基本形状により、発生するコギングトルクの周期を、コア突極と界磁極数の最小公倍数によって定まる基本コギングトルク周期の４分の１以下の周期にし、コギングトルクの絶対値も極めて小さくすることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、基本形状となるコアのスロットの開角を電気角でα（８０〜９５°）またはβ（２０〜３５°）に設定することにより、発生するコギングトルクの周期を基本コギングトルク周期の２分の１の周期とした上で、同一モータ内で基本コギングトルク周期の４分の１のズレを設けることにより、同一モータ内で、コギングトルクをキャンセルさせ、結果として発生するコギングトルクの周期を基本コギングトルク周期の４分の１にまで小さくし、コギングトルクの絶対値も極めて小さくすることができる。
【００２０】
さらに前記コア形状に、従来技術の半分以下のスキュー角度の着磁を組み合わせることにより、モータ効率の低下を最低限に留めながらコギングトルクをさらに低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数６ｎ（ｍ、ｎは整数）として、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角β （２０〜３５°）（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクを低減できる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部の開角を電気角γ（１４５〜１６０°）（機械角１４５／ｍ〜１６０／ｍ°）一定とし、片側半分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２３】
請求項３記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部の開角を電気角δ（２０５〜２２０°）（機械角２０５／ｍ〜２２０／ｍ°）一定とし、片側半分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２４】
請求項４記載の発明は、前記コアは、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）一定とし、片側半分のスロットは時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分のスロットは、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記コアは、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）一定とし、片側半分のスロットは時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分のスロットは、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２６】
請求項６記載の発明は、前記コアは、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２７】
請求項７記載の発明は、前記コアは、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２８】
請求項８記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の突極が交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２９】
請求項９記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の突極が交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３０】
請求項１０記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３１】
請求項１１記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角γ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３２】
請求項１２記載の発明は、前記コアは、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角
度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３３】
請求項１３記載の発明は、前記コアは、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期６分の１周期分の角度（機械角６０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらした３つのコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクを低減できる。
【００３５】
請求項１５記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数、ｎ≧４）の場合は、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｎ分の１周期分角度（機械角１８０／（ｎ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｎ個のコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクをさらに低減できる。
【００３６】
請求項１６記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）として、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクを低減できる。
【００３７】
請求項１７記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）一定とし、上側半分の突極先端部は周方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらし、下側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００３８】
請求項１８記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）一定とし、上側半分の突極先端部は周方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらし、下側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００３９】
請求項１９記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４０】
請求項２０記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４１】
請求項２１記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）一定とし、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｎ＋９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）と、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）とが交互に繰り返す形状とし、下側半分は上側半分の形状を上下反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４２】
請求項２２記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）一定とし、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｎ＋９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）と、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）とが交互に繰り返す形状とし、下側半分は上側半分の形状を上下反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４３】
請求項２３記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４４】
請求項２４記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公
倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４５】
請求項２５記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４６】
請求項２６記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角２０／ｍ＋９０／ｋ°〜３５／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４７】
請求項２７記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記コアは、上、中、下３段に構成され、コアの突極巻線部は、上段及び下段部の突極巻線部の幅が中段部の突極巻線部の幅より細く形成されるとともに、前記界磁極数４ｍ、コアスロット数３ｍ（ｍは整数）の場合は、上段及び下段部のコア形状は同一で、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角１４５〜１６０°−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角１４５／ｍ−９０／ｋ°〜１６０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｍの最小公倍数］）で、中段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角１４５〜１６０°＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角１４５／ｍ＋９０／ｋ°〜１６０／ｍ＋９０／ｋ°）の形状としたモータのコア。
【００４８】
請求項２８記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記コアは、上、中、下３段に構成され、コアの突極巻線部は、上段及び下段部の突極巻線部の幅が中段部の突極巻線部の幅より細く形成されるとともに、界磁極数４ｍ、コアスロット数３ｍ（ｍは整数）の場合は、上段及び下段部のコア形状は同一で、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｍの最小公倍数］）で、中段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端部の開角が 電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状としたモータのコア。
【００４９】
請求項２９記載の発明は、前記コアは、隣り合わない複数の突極を、内周の略円環部で一体に結合した、複数のコアに分割して構成したことを特徴とする請求項１６から３０いずれか１項に記載のモータのコアで、モータの体積効率を向上できる。
【００５０】
請求項３０記載の発明は、前記コアは、同一の形状の２つのコアに分割して構成したこ
とを特徴とする請求項２９記載のモータのコアで、コアの製造コストを抑えることができる。
【００５１】
請求項３１記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｊ分の１（ｊは３以上の整数）周期分角度（機械角１８０／（ｊ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｊ個のコア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクを低減できる。
【００５２】
請求項３２記載の発明は、前記コアは、磁性材料の薄板を積層して構成したことを特徴とする請求項１から３１いずれか１項に記載のモータのコアで、コアの製造方法を示したものである。
【００５３】
請求項３３記載の発明は、前記請求項１から３２いずれか１項に記載のコアを具備するモータで、モータの回転精度が向上できる。
【００５４】
請求項３４記載の発明は、前記界磁手段がマグネットであり、前記マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合、中心角で２００／ｋ°（ｋは２ｍ、３ｎの最小公倍数）以下のスキュー角で着磁を行った請求項３３記載のモータで、モータの効率低下を最小限に留めながら、コギングトルクをさらに低減できる。
【００５５】
請求項３５記載の発明は、前記マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合、中心角で８０／ｋ〜１００／ｋ°（ｋは２ｍ、３ｎの最小公倍数）のスキュー角で着磁を行った請求項３４記載のモータで効率とコギングトルクの低減とを両立させる条件を示したものである。
【００５６】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００５７】
（実施例１）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、モータのコア１と、界磁手段であるマグネット２の関係を示している。マグネット２には、Ｎ、Ｓ極が等ピッチで交互に８極着磁されており、コア１のスロット３は６ヶ所均等に設けられた構成となっている。
【００５８】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で異なる部分は、コア１に設けられたスロット３開口部のコア中心に対する角度（以後スロットの開角と称する）のみであり、図１（ａ）では機械角１５°（電気角で６０°）、図１（ｂ）では機械角２２．５°（電気角で９０°）、図１（ｃ）では機械角３０°（電気角で１２０°）とそれぞれ段階的に開角が大きくなるように設定されている。
【００５９】
ここで、コア１に対してマグネット２が相対的に回転すると、コア１とマグネット２間の吸引力が周期的に変化し、コア１及びマグネット２にはコギングトルクと呼ばれるトルク脈動が発生する。
【００６０】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれに発生するコギングトルクの波形を示している。
【００６１】
図２（ａ）に示すとおり、コギングトルクは１回転に２４回のくり返し波形となっている。これはコアスロット数とマグネット磁極数の最小公倍数に一致する。これはこのモータに限ったことではなく、同様に通常のモータではコアのスロット数とマグネット磁極数の最小公倍数に一致した周期のコギングトルクが発生するのが一般的である。（以後この周期を基本コギングトルク周期と呼ぶ）
また、図２（ｃ）のスロット３の開角を大きくした場合では、コギングトルクの周期及び絶対値は図２（ａ）の場合とほぼ等しいものの、コギングトルクの位相が正反対の波形となっている。
【００６２】
一方、図２（ｂ）のスロット３の開角を電気角で９０°にした場合は、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の２倍の周波数のコギングトルクが発生しているとともに、絶対値自体も大幅に小さくなっている。
【００６３】
この理由について、図３、図４を用いて説明する。
【００６４】
分かりやすくするために、マグネット２の磁極のＮ極とＳ極の切り替え部分がコアスロット３のエッジ部３ｅに差し掛かった状態を考える。
【００６５】
図３に示したようにマグネット２の磁極切り替え部分に差し掛かると、マグネット２とコア１の間の磁気エネルギが変化し図４（ａ）に示すようなトルクが発生する。この波形はスロット３のエッジ部３ｅと磁極切り替え部分が一致する近辺でゼロとなる波形である。
【００６６】
この際スロットの逆側のエッジ部３ｆでも同様に、スロット３のエッジ部３ｆと磁極切り替え部分が一致する位置の近辺でゼロとなる波形のトルクが発生する。波形は、図４（ｂ）に示したとおり先のトルクと点対称な波形となる。ここでスロット３の開角を電気角で９０°に設定すると、スロット３の両側のエッジ部３ｅ、３ｆで発生するトルクの位相が１８０°異なる形となり、両者のトルクがキャンセルされることにより、一つのスロット３では、図４（ｃ）に示すように、３次成分が完全に除去されたトルクとなる。
【００６７】
結果的にモータ全体で見ると、１次、２次、４次、５次成分は他のスロットで発生する位相が電気角で１２０°づつずれたトルクによりキャンセルされるために、図４（ｄ）に示すように、６次以上の成分のトルクが現れ、結果的には基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクが発生する形となるとともに、コギングトルクの絶対値も小さく収まる。
【００６８】
なお、上記実施例は、スロット３の開角が電気角で９０°の場合が最小となることを示したが、同様に、スロットの開角が電気角で３０°の場合にも、スロットの両エッジで位相が６０°異なるトルクが発生するために、スロットで発生するコギングトルクの３次成分が除去され、同様の現象が発生する。
【００６９】
さらに、上記実施例は、スロットの開角が９０°でコギングトルクが最小になることを示したが、９０°から角度がある程度前後した場合を考えると、スロットの開角を電気角で８０°または１００°とした場合は、スロットで発生するコギングトルクの３次成分は５０％除去され、スロットの開角を電気角で８５°または９５°とした場合は、スロットで発生するコギングトルクの３次成分は７４％除去される状態となり、実用的な性能を得るためには、スロットで発生するコギングトルクの３次成分が約４分の１以下となる８５〜９５°に設定することにより、コギングトルクの基本周期成分が大幅に低減され、コギングトルクを小さく抑えることができる。
【００７０】
また、突極先端部４の形状が図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように非真円状に形成した場合、あるいは、コアの磁気飽和等の影響を考慮した場合は、磁気特性上はスロットの開角が広がった状態に近い条件となり、スロット３の開角θが若干（電気角にして５°前後）小さい場合にコギングトルクが最小となる現象が発生する場合がある。
【００７１】
従って、一般的にはマグネット磁極数、コアスロット数には関係なくスロットの開角を電気角で８０〜９５°または２０〜３５°の間の適切な角度に設定することにより、基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクが発生し、コギングトルクの絶対値も小さく抑えることができる。
【００７２】
（実施例２）
以下の実施例は、この元々コギングトルクが小さく、かつ基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクが発生するコア形状を基本形状として、さらにコギングトルクを小さくするための手法を示す。
【００７３】
図６（ａ）は本実施例２のコア形状を示している。
【００７４】
図６（ａ）においてコア１は、突極先端部の開角を機械角で３７．５°（電気角１５０°）一定とし、片側半分の突極先端部４ａは時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、反対側半分の突極先端部４ｂは、反時計方向に１．８７５°ずらした形状に形成されている。
【００７５】
このコア１は、下記に示す考え方を元に構成されている。
【００７６】
図６（ｂ）は、スロット３の開角を電気角で９０°にすると共に、突極先端部４の位置を反時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）だけずらしたコア５である。このコア５は基本形状と突極先端部４の形状が若干異なるが、コギングトルクに関しては、図７（ａ）の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【００７７】
図６（ｃ）は、スロット３の開角を電気角で９０°にすると共に、突極先端部４の位置を時計方向に１．８７５°だけずらしたコア６である。このコア６も、コギングトルクに関しては、図７（ｂ）の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【００７８】
これら２つのコア５、６に発生するコギングトルクは、絶対値が等しく位相が１８０°（機械角で３．７５°、基本コギングトルク周期の４分の１）異なっている。
【００７９】
本実施例のコア１ではこの図６（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状を斜線部分半分づつ組み合わせた形状としている。図６（ｂ）の斜線部分とその他の部分は、マグネットとの位置関係が等しく、斜線部分で発生するコギングトルクは、図７（ａ）の破線で示すとおり、全体の場合に比較して絶対値が半分で位相が等しいコギングトルクとなる。これは、図６（ｃ）のコア形状に関しても同様である。これらの合成形状である本実施例のコア１は両者のコギングトルクが打ち消し合うため、コギングトルクの奇数次成分がキャンセルされ、図７（ｃ）に示すとおり、コギングトルク波形が１回転につき９６回の繰り返し波形となり、周期が基本形状の２分の１（基本コギングトルク周期の４分の１）の周期となると共に、絶対値も基本形状の２分の１未満になる。
【００８０】
上記構成によりコギングトルクの周期が通常の場合の４分の１以下の周期で、コギング
トルクの絶対値も極めて小さくなり、従来技術特開平４−３０４１５１号公報等に記載の技術と比較してもコギングトルクの周期が２分の１で、絶対値も２分の１未満に低減できる。
【００８１】
（実施例３）
図８（ａ）は本実施例３のコア形状を示している。
【００８２】
図８（ａ）においてコア１に設けられたスロットの開角を電気角９０°一定とし、片側半分のスロット３ａは時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、反対側半分のスロット３ｂは、反時計方向に１．８７５°ずらした形状に形成されている。
【００８３】
この形状は、一見実施例１の形状とは異なるものの、全く同様コギングトルクの位相が１８０°異なる図８（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状を半分ずつ組み合わせて構成されたものであり、実施例２と全く同じ効果がある。
【００８４】
（実施例４）
図９（ａ）は本実施例４のコア形状を示している。
【００８５】
図９（ａ）において、コア１のスロットのピッチは一定として、スロットの開角が１８．７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）のスロット３ａと、２６．２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）のスロット３ｂが交互に繰り返される形状としている。
【００８６】
この形状も上記実施例２、３と同様図９（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状の組み合せ方を変えたものである。
【００８７】
また、本実施例４のコア１の形状は、特開平４−３０４１５１号公報等に記載の技術に近い形状をしているが、本発明のコア１の突極先端部４とマグネットの位置関係のずれは、特開平４−３０４１５１号公報等に記載の技術の半分であり、基本形状に対しての効率低下も最小限度に抑えながら、コギングトルクの絶対値も２分の１未満にすることができる。
【００８８】
（実施例５）
図１０（ａ）は本実施例５のコア形状を示している。
【００８９】
図１０（ａ）において、コア１の突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）の突極４ａと、４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の突極４ｂが交互に繰り返される形状としている。
【００９０】
この形状も上記実施例２、３と同様図１０（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状の組み合せ方を変えたものである。
【００９１】
上記実施例４、５のコア形状は、前記実施例２、３のコア形状に比較して、コア形状の左右の対称性が高いために、組み立てる際に方向性の影響が少なく、量産する際には有利な形状であり、同時に、左右の磁気バランスに優れるため、回転精度を高めるのに有利な形状である。
【００９２】
（実施例６）
図１１（ａ）は本実施例６のコア形状を示している。
【００９３】
図１１（ａ）において、コア１の突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部４ａの開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分の突極先端部４ｂの開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【００９４】
この形状も上記実施例２から５と同様、組み合わせが若干複雑になるものの図１１（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状の組み合せ方を変えたものである。
【００９５】
本実施例６の形状は、実施例４、５の場合とは逆に、意図的に左右の磁気バランスを崩したものであり、マグネットを常に一方向に吸引する力が加わり、ロータの振れ回り等を抑制する作用を得ることができ、軸受に焼結含油軸受等の滑り軸受を使用した場合に、回転精度を高めるのに有利である。
【００９６】
（実施例７）
図１２（ａ）は本実施例７のコア形状を示している。
【００９７】
図１２（ａ）において、コア１のスロットのピッチを一定として、片側半分のスロット３ａの開角が１８．７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分のスロット３ｂの開角が２６．２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【００９８】
この形状も上記実施例２から６と同様図１２（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状の組み合せ方を変えたものであり、意図的に左右の磁気バランスを崩すことにより、実施例６と全く同様の効果がある。
【００９９】
さらに本実施例７は、片側に開角が広いスロット３ｂが並んだ形状となるため、ホール素子等の位置検出素子を設置するのに最適な場所となる。
【０１００】
以上、上記実施例２から７はマグネット磁極数が８極、コアスロット数が６の場合を例にとって説明したが、同様の手法は、マグネットの磁極数、コアのスロット数が異なる場合にも適用可能である。
【０１０１】
（実施例８）
本実施例８は、同様の手法を、マグネット磁極数を１６極、コアスロット数を１２とした場合に適用した例を示す。
【０１０２】
図１３（ａ）は本実施例８のコア形状を示している。
【０１０３】
図１３（ａ）においてコア１は、コア突極先端部の開角を電気角１５０°一定とし、片側半分の突極先端部４ａは時計方向に０．９３７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、反対側半分の突極先端部４ｂは、反時計方向に０．９３７５°ずらした形状に形成されている。
【０１０４】
これは、実施例２の手法を適用したものであり、効果も実施例２と同様である。
【０１０５】
図１４から図１８は、本実施例８の別のコア形状を示している。
【０１０６】
図１４（ａ）においてコア１は、スロットの開角を電気角９０°一定とし、片側半分の
スロット３ａは時計方向に０．９３７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、反対側半分のスロット３ｂは、反時計方向に０．９３７５°ずらした形状に形成されている。
【０１０７】
これは、実施例３の手法を適用したものであり、効果も実施例３と同様である。
【０１０８】
また図１５（ａ）においてコア１は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が９．３７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）のスロット３ａと、１３．１２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）のスロット３ｂが交互に繰り返される形状としている。
【０１０９】
これは、実施例４の手法を適用したものであり、効果も実施例４と同様である。
【０１１０】
また図１６（ａ）においてコア１は、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が１６．８７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）の突極４ａと、２０．６２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の突極４ｂが交互に繰り返される形状としている。
【０１１１】
これは、実施例５の手法を適用したものであり、効果も実施例５と同様である。
【０１１２】
また図１７（ａ）においてコア１は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部４ａの開角が１６．８７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分の突極先端部４ｂの開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【０１１３】
これは、実施例６の手法を適用したものであり、効果も実施例６と同様である。
【０１１４】
また図１８（ａ）においてコア１は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロット３ａの開角が９．３７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分のスロット３ｂの開角が１３．１２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【０１１５】
これは、実施例７の手法を適用したものであり、効果も実施例７と同様である。
【０１１６】
また、スロット数が１２の場合は図１９または図２０のように、突極先端部の開角が１８．７５°（電気角１５０°）一定として、突極先端部のピッチが変化する形状または、図２１、図２２のようにコアのスロット開角が１１．２５°（電気角９０°）一定として、スロットのピッチが変化する形状とした構成等も可能である。
【０１１７】
なお上記実施例２から８は、コアのスロットの開角を電気角で９０°を基本形状として設計した例を示したものであるが、実施例１で述べたように、基本形状とするコアのスロットの開角は８０〜９５°または２０〜３５°に設定するのが良い。これをマグネットの磁極数を２ｍ（ｍは整数）とした場合、機械角で表すとスロット開角は８０／ｍ〜９５／ｍ°または２０／ｍ〜３５／ｍ°となり、前記実施例で電気角９０°としたものについては機械角で８０／ｍ〜９５／ｍ°または２０／ｍ〜３５／ｍ°に置換えることにより一般化できる。
【０１１８】
また上記角度を突極先端部の開角を基準に考えると、マグネット磁極数とコアスロット数の比率が４：３の場合、コアの突極先端部の開角が電気角で１５０°としたものについては、同様に機械角で１４５／ｍ〜１６０／ｍ°または２０５／ｍ〜２２０／ｍ°に置換
えることにより一般化できる。
【０１１９】
また、その他のマグネットの極数、コアスロット数の場合でも、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数６ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）とすることにより、基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクを発生させるコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の４分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０１２０】
（実施例９）
上記実施例２から８はコアのスロット数が偶数の場合の例であるが、スロット数が奇数の場合も下記の方法で同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
本実施例９では、マグネット磁極数１２、コアスロット数９の場合を例にとって説明する。
【０１２２】
上記実施例２から８は、コギングトルクの位相が１８０°（機械角では基本コギングトルク周期の４分の１）異なる２つのコア形状を組み合わせたが、本実施例９では、コギングトルクの位相が１２０°づつ異なる３つの形状を組み合わせて構成する。
【０１２３】
図２３（ａ）は本実施例９のコア７形状を示している。
【０１２４】
本実施例のコア７は、図２３（ｂ）に示す基本形状の突極先端部を反時計方向に１．６６７°ずらしたコア８、図２３（ｃ）に示す基本形状のコア９、及び図２３（ｄ）に示す突極先端部を図２３（ｂ）とは時計方向に１．６６７°ずらしたコア１０の３つを３分の１づつ組み合わせた形状として構成している。
【０１２５】
それぞれ図２３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のコア８、９、１０に発生するコギングトルクは、絶対値、波形が等しく、位相が１２０°づつ異なる波形となり、３つを合成した図２３（ａ）のコア７に発生するコギングトルクは、コギングトルクの１次、２次、４次、５次、７次…成分がキャンセルされ、周期が基本形状の３分の１となると共に、絶対値も小さくなる。同様の考え方で図２４から図２８に示すような、コア形状も作成可能である。
【０１２６】
したがって、その他のマグネット磁極数、コアスロット数の場合でも、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロットの開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）とすることにより、基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクを発生させるコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期６分の１周期分角度（機械角６０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらした３つのコア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクが基本コギングトルク周期の６分の１の周期となり、絶対値も大幅に低減される。
【０１２７】
（実施例１０）
上記実施例２から９の場合は、２つないし３つのコア形状を組み合わせることにより、基本コギングトルク周期の４分の１の周期のコギングトルクが発生するようにしたが、本実施例では、４つ以上のコア形状を組み合わせることにより、さらにコギングトルクが低減される手法を示す。
【０１２８】
本実施例１０では、コギングトルクの位相が９０°づつ異なる４つの形状を組み合わせて構成した例を説明する。
【０１２９】
図２９（ａ）は本実施例１０のコア形状を示している。
【０１３０】
本実施例のコア１１は、図２９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す、突極先端の位置を０．９３７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）づつ異ならせることにより、発生するコギングトルクの位相を９０°づつ異ならせた４つのコア１２、１３、１４、１５を４分の１づつ組み合わせた形状として構成している。
【０１３１】
４つを合成した図２９（ａ）のコア１１に発生するコギングトルクは、コギングトルクの奇数次成分及び２次成分がキャンセルされ、周期が基本形状の４分の１となると共に、絶対値もさらに小さくなる。同様の考え方で図３０に示すような、コア形状、その他さまざまなコア形状を作成することができ、形状が若干複雑になるものの、コギングトルクが極めて小さいモータを提供できる。
【０１３２】
なお、以上の説明では、４つの形状を組み合わせて構成した例で説明したが、その他の５つ以上のコア形状についても同じ手法を用いることができ、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数、ｎ≧４）の場合は、コアのスロット開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｎ分の１周期分角度（機械角１８０／（ｎ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｎ個のコア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクが基本コギングトルク周期の８分の１以下の周期となり、絶対値も大幅に低減される。
【０１３３】
（実施例１１）
以下実施例１１から１８は、コア形状を軸方向にも変化させることによりコギングトルクを低減する手法を示す。
【０１３４】
図３１は本実施例１１のコア形状を示している。
【０１３５】
図３１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）においてコア１６は、突極先端部の開角を電気角１５０°一定とし、上側半分の突極先端部４は時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、下側半分の突極先端部４は、反時計方向に１．８７５°ずらした形状に形成されている。
【０１３６】
このコア１６は、下記に示す考え方を元に構成されている。
【０１３７】
図３１（ｂ）は、スロット３の開角を電気角で９０°にすると共に、突極先端部４の位置を時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）だけずらしたコア１７である。このコア１７は基本形状と突極先端部４の形状が若干異なるが、コギングトルクに関しては、図３２（ａ）の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【０１３８】
図３１（ｃ）は、スロット３の開角を電気角で９０°にすると共に、突極先端部４の位置を反時計方向に１．８７５°だけずらしたコア１８である。このコア１８も、コギングトルクに関しては、図３２（ｂ）の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【０１３９】
これら２つのコア５、６に発生するコギングトルクは、絶対値が等しく位相が１８０°（機械角で３．７５°、基本コギングトルク周期の４分の１）異なっている。
【０１４０】
本実施例１１のコア１６ではこの図３１（ｂ）、（ｃ）のコア１７、１８の形状を上下半分づつ組み合わせた形状としている。上側半分のコアで発生するコギングトルクは、図３２（ａ）の破線で示すとおり、全体を図３１（ｂ）のコア１７の形状で構成した場合に比較して絶対値が半分で位相が等しいコギングトルクとなる。これは、下側半分のコア１８に関しても同様である。これらの合成形状である本実施例１１のコア１６は両者のコギングトルクが打ち消し合うため、コギングトルクの奇数次成分がキャンセルされ、図３２（ｃ）に示すとおり、コギングトルク波形が１回転につき９６回の繰り返し波形となり、周期が基本形状の２分の１（基本コギングトルク周期の４分の１）の周期となると共に、絶対値も基本形状の２分の１未満になる。
【０１４１】
上記構成によりコギングトルクの周期が通常の場合の４分の１以下の周期で、コギングトルクの絶対値も極めて小さくなり、特開平２−２５４９５４号公報、特開平３−３６２２号公報等に記載の技術と比較してもコギングトルクの周期が２分の１で、絶対値も２分の１未満に低減できる。
【０１４２】
なお、本実施例１１のコア１６の形状は、特開平２−２５４５９４号公報等に記載の技術に近い形状をしているが、本発明のコア１６の上下の角度ずれは、特開平２−２５４５９４号公報等に記載の技術の半分であり、基本形状に対しての効率低下を最小限度に抑えながらコギングトルクを２分の１未満に低減することができるという優位性がある。
【０１４３】
（実施例１２）
図３３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１２のコア形状を示している。
【０１４４】
図３３においてコア１６は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が１８．７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度）のスロットと、２６．２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度）のスロットが交互に繰り返される形状を上下反対向きに折り返した形状とした。
【０１４５】
この形状は、実施例１１の形状と比較して少し複雑にはなるものの、実施例１１と同様コギングトルクの位相が１８０°異なる図３４（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状を組み合わせて構成されたものである。
【０１４６】
図３３（ｂ）に示すコア１６上側半分の形状は、図３４（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分を組み合わせて構成されており、図３３（ｃ）に示すコア１６の下側半分の形状は、図３４（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分以外を組み合わせて構成されている。
【０１４７】
この形状により、コギングトルクに関しては実施例１１と全く同じ低減効果がある。さらに、コア１６の上下左右の対称性が高く、磁気バランスに優れているため、回転精度を高めるのに有利な構成である。
【０１４８】
（実施例１３）
図３５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１３のコア形状を示している。
【０１４９】
図３５（ａ）において、コア１６は、スロットの開角を電気角９０°一定とし、スロットのピッチが６３．７５°（３６０°をスロット数で割った角度＋基本コギングトルク周
期の４分の１周期分の角度）のスロットと、スロットのピッチが５６．２５°（３６０°をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度）のスロットとが交互に繰り返す形状を上下反対向きに折り返した形状とした。
【０１５０】
この形状も上記実施例１２と同様図３６（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の組み合せ方を変えたものである。
【０１５１】
図３５（ｂ）に示すコア１６の上側半分の形状は、図３６（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分を組み合わせて構成されており、図３５（ｃ）に示すコア１６の下側半分の形状は、図３６（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分以外を組み合わせて構成されている。
【０１５２】
この形状により、コギングトルクに関しては実施例１１、１２と全く同じ低減効果がある。さらに、実施例１２同様、コア１６の上下左右の対称性が高く、磁気バランスに優れているため回転精度を高めるのに有利な構成である。
【０１５３】
また、本実施例１３のコア１６の形状は、特開平３−３６２２号公報等に記載の技術に近い形状をしているが、特開平３−３６２２号公報等には、コギングトルクの周期は、基本コギングトルク周期２分の１にした状態しか示されておらず、本発明ではコア１６のスロットの開角及びピッチを特定関係にすることにより、コギングトルクの周期を特開平３−３６２２号公報記載の技術の２分の１にし、コギングトルクの絶対値も２分の１未満にできるというものであり、技術的に明らかな優位性がある。
【０１５４】
（実施例１４）
図３７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１４のコア形状を示している。
【０１５５】
図３７において、コア１６の上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部４ａの開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分の突極先端部４ｂの開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右入れ替えた形状としている。
【０１５６】
この形状も上記実施例１１から１３と同様、組み合わせが若干複雑になるものの図３８（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の組み合せ方を変えたものである。
【０１５７】
本実施例１４の形状は、上記実施例１２、１３の場合とは逆に、意図的に左右の磁気バランスを崩したものであり、マグネットを常に一方向に傾けるモーメント力が加わり、ロータの振れ回り等を抑制する作用を得ることができ、軸受に焼結含油軸受等の滑り軸受を使用した場合に、回転精度を高めることができる。
【０１５８】
（実施例１５）
図３９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１５のコア形状を示している。
【０１５９】
図３９において、コア１６の上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロット３ａの開角が１８．７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分のスロット３ｂの開角が２６．２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右入れ替えた形状としている。
【０１６０】
この形状も上記実施例１１から１４と同様、図４０（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の
形状の組み合せ方を変えたものであり、意図的に左右の磁気バランスを崩すことにより、実施例１４と全く同様の効果がある。
【０１６１】
さらに本実施例１５は、片側に開角が広いスロット３ｂが並んだ形状となるため、ホール素子等の位置検出素子を設置するのに最適な場所となる。
【０１６２】
（実施例１６）
以下実施例１６、１７は、同様の手法を応用することにより、回転精度のみならず、モータの体積効率をも同時に向上する方法を示す。
【０１６３】
図４１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１６のコア形状を示す。
【０１６４】
上記実施例１１から１５はコアを上下２段に分けて構成しているが、本実施例１６では、コア１６を上、中、下３段に分けて構成している。
【０１６５】
上段及び下段部のコア形状は同一で、突極先端部４のピッチを一定として、突極先端部４の開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）であり、中段部のコア形状は、突極先端部４のピッチを一定として、突極先端部４の開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【０１６６】
また、本実施例１６のコア１１は、突極先端部の開角以外に、上段及び下段部の突極巻線部の幅ｗが中段部の突極巻線部の幅ｗより細く形成されているという特徴がある。
【０１６７】
本実施例１６のコア形状も基本的には、上記実施例１１から１６と同様の手法で構成されている。
【０１６８】
図４１（ｂ）に示すコア１６の上段及び下段部の形状は、図４２（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分を組み合わせて構成されており、図４１（ｃ）に示すコア１６の下側半分の形状は、図４２（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分以外を組み合わせて構成されており、上記実施例１１から１６同様コギングトルクを非常に小さくすることができる。
【０１６９】
さらに本実施例１６のコア１６では、突極巻線部の幅ｗを突極先端部の開角に合わせて、上段及び下段部の突極巻線部の幅ｗを中段部の突極巻線部の幅ｗより細く形成している。これは、突極先端部の開角が小さい上下段部は、突極巻線部を通る磁束量が少ないために、突極巻線部を細くしても、磁気特性上の問題がないためである。
【０１７０】
一方、このように、突極巻線部を細くすると、以下に示すような効果が得られる。
【０１７１】
図４３（ａ）は本実施例１６のコアの突極巻線部の断面を、図４３（ｂ）は比較のためにコアの突極巻線部の幅が一定の場合の突極巻線部の断面を示している。
【０１７２】
図４３（ａ）、（ｂ）に示すように、コアには、絶縁皮膜１９が施され、そこにコイル２０が巻回される構成となっている。
【０１７３】
ここで、図４３（ａ）の場合と、図４３（ｂ）の場合を比較すると明らかなように、コイル１ターン当たりの長さは、図４３（ａ）の場合の方が短くて済む。このため、同一のコイル線で巻線した場合、図４３（ａ）の場合の方がコイル抵抗が低くなり、モータの体積効率が高くなる。また、コイル２０の形状が、六角形状となり、コアエッジ部にかかる圧力が６ヶ所に分散されるため、図４３（ｂ）の場合よりも薄い絶縁皮膜でも、同等の絶
縁性能を維持でき、絶縁皮膜を薄くした分、コイルを巻き込むことにより、モータの体積効率を向上できる。
【０１７４】
（実施例１７）
本実施例１７は、同様の手法を、本発明と同一出願人の先願特許特開平９−４６９４１号公報の技術と組み合わせた場合を示す。
【０１７５】
図４４は本実施例１７のコア形状を示す。
【０１７６】
図４４において、コア１６ａは隣り合わない、３極の突極が下段部の内周の略円環部２１で結合された形状をしている。上段部のコア形状は、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、下段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端部の開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【０１７７】
コア１６ｂの形状はコア１６ａの形状と全く同一であり、このコア１６ａ、１６ｂを２個上下引っ繰り返して組み合わせることにより、実施例１３のコア形状と全く同一のコア形状となり、コギングトルクの小さいモータとなる。
【０１７８】
また、コア１６ａ、１６ｂを分割したままの状態で、巻線処理を施すことにより、従来は隣の突極が邪魔になりコイルを巻き込めなかった部分にまでコイルを巻き込むことが可能となるために、コイルの占積率を大幅にアップすることができ、モータの体積効率を向上できる。
【０１７９】
このように、同一のコア形状に分割して構成することにより、コアを分割する場合でもコアを製造するコストの上昇を最小限に留めながら、モータの特性を大幅にアップすることが可能となる。
【０１８０】
また、上記は実施例１３の形状を分割して形成したが、実施例１２、１５、１６、１７の形状等も同一のコア形状に分割できる。
【０１８１】
なお、上記実施例１１から１７は、コアのスロットの開角を電気角で９０°を基本形状として設計した例を示したものであるが、実施例１で述べたように、基本形状とするコアのスロットの開角は電気角で８０〜９５°または２０〜３５°に設定するのが良い。これをマグネットの磁極数を２ｍ（ｍは整数）とした場合、機械角で表すとスロット開角は８０／ｍ〜９５／ｍ°または２０／ｍ〜３５／ｍ°となり、前記実施例で電気角９０°としたものについては機械角で８０／ｍ〜９５／ｍ°または２０／ｍ〜３５／ｍ°に置換えることにより一般化できる。
【０１８２】
また、上記角度を突極先端部の開角を基準に考えると、マグネット磁極数とコアスロット数の比率が４：３の場合、コアの突極先端部の開角が電気角で１５０°としたものについては、同様に機械角で１４５／ｍ〜１６０／ｍ°または２０５／ｍ〜２２０／ｍ°に置換えることにより一般化できる。
【０１８３】
以上、上記実施例１１から１７は本発明のコア形状の代表的な例を示したものであるが、その他形状も可能であり、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）とすることにより、基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクを発生させるコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機
械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の４分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０１８４】
（実施例１８）
上記実施例１１から１７の場合は、２つのコア形状を組み合わせることにより、基本コギングトルク周期の４分の１の周期のコギングトルクが発生するようにしたが、以下は、４つのコア形状を組み合わせることにより、さらにコギングトルクを低減する手法を示す。
【０１８５】
本実施例１８では、コギングトルクの位相が９０°づつ異なる４つの形状を組み合わせて構成した例を説明する。
【０１８６】
図４５（ａ）は本実施例１８のコア形状を示している。本実施例１８のコア２２は、図４５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す、突極先端の位置を１．４０６°（基本コギングトルク周期の８分の１）づつ異ならせることにより、発生するコギングトルクの位相を９０°づつ異ならせた４つのコア２３、２４、２５、２６を組み合わせた形状として構成している。
【０１８７】
４つを合成した図４５（ａ）のコア２２に発生するコギングトルクは、コア２３、２４、２５、２６に発生するコギングトルクの奇数次成分及び２次成分がキャンセルされ、周期が基本形状の４分の１となると共に、絶対値も上記実施例１１から１７の場合よりもさらに小さくなる。
【０１８８】
（実施例１９）
上記実施例１８は、４つのコアの平面形状を軸方向に積重ねて構成した例を示したが、上記実施例１１から１５と同様の考え方で、コアの平面形状を軸方向だけでなく同一平面でも組み合わせて構成することも可能である。
【０１８９】
図４６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１９のコア形状を示す。
【０１９０】
図４６（ａ）において、コア２２は上下２段に構成されており、図４６（ｂ）、（ｃ）に示す２つの平面形状を有している。
【０１９１】
このコア形状は、実施例１８と同じく、図４７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す、コギングトルクの位相が９０°づつ異なる４つの形状を組み合わせて構成されている。
【０１９２】
図４６（ｂ）に示すコア２２の上段部の平面形状は、図４７（ａ）、（ｂ）に示すコア２３、２４の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成されている。
【０１９３】
また、図４６（ｃ）に示すコア２２の下段部の平面形状は、図４７（ｃ）、（ｄ）に示すコア２５、２６の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成されている。
【０１９４】
この構成により形状が若干複雑になるものの、コアを４段に構成しないでも、２段に構成するだけでコギングトルクが極めて小さいモータを提供できる。
【０１９５】
さらに、このコア２２の平面形状は、上下段が左右対称の形状をしており、１つ形状のコアをひっくり返して組み合わせることにより、コアの形状は１種類のみで済むため、コアを製造する金型は１つで済み、コストの上昇を抑えながらモータの特性を向上できる。
【０１９６】
また、同様の考え方で、他のコア形状も作製可能である。
【０１９７】
図４８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１９のもう１例のコア形状を示す。
【０１９８】
図４８（ａ）において、コア２２は上下２段に構成されており、図４８（ｂ）、（ｃ）に示す２つの平面形状を有している。
【０１９９】
図４８（ｂ）に示すコア２２の上段部の平面形状は、図４９（ａ）、（ｂ）に示すコア２３、２４の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成され、図４８（ｃ）に示すコア２２の下段部の平面形状は、図４９（ｃ）、（ｄ）に示すコア２５、２６の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成されている。
【０２００】
以上は、代表的な例を示したものであるが、同様にコアの平面形状を軸方向だけでなく同一平面でも組み合わせて構成することにより、その他さまざまなコア形状を作成することができ、組み合わせを工夫することで、コアの形状が複雑化することによるコストの上昇を抑えながらモータの特性を向上できる。
【０２０１】
なお、上記実施例１８、１９では、４つの形状を組み合わせて構成した例で説明したが、その他の３つ以上のコア形状についても同じ手法を用いることができ、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｊ分の１（ｊは３以上の整数）周期分角度（機械角１８０／（ｊ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｊ個のコア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクが基本コギングトルク周期の６分の１以下の周期となり、絶対値も大幅に低減される。
【０２０２】
以上、上記実施例１から１９は、コアの製造方法については、特に述べなかったが、上記コア形状は磁性材料の薄板（例えば珪素鋼板）等を、プレス工法で加工することにより、比較的容易に製造できる。
【０２０３】
なお、上記実施例は、界磁手段がマグネットである場合を示したが、電磁石あるいは磁石埋め込み型等他の界磁手段を用いた場合も全く同様の効果がある。
【０２０４】
また、上記実施例は、コアが内周側にあり、マグネットが外周側にある場合を示しているが、マグネットが内周側にあり、コアが外周側にある場合でも全く同様の効果がある。
【０２０５】
さらに、上記実施例はコアに対してマグネットが回転する場合を示したが、マグネットが固定されコアが回転する場合も同様である。
【０２０６】
なお、上記実施例では、組み合わせるコア形状のスロットの位置ずれは、基本コギングトルク周期の４分の１（または６分の１、８分の１）である場合を示したが、本発明の効果を最大限に引き出すためには、厳密に前記角度に設定すべきであるが、製造上の都合等により、角度を前後させた場合は、コギングトルクの低減効果が落ちるものの、±１０％の範囲内であれば、基本コギングトルクの２次成分は約７０％除去され、実用的なコギングトルクの低減効果が得られる。
【０２０７】
（実施例２０）
上記実施例はコアの形状のみでコギングトルクを低減させたが、本実施例２０では上記
コア形状に着磁形状を組み合わせることにより、さらにコギングトルクを低減する方法を述べる。
【０２０８】
本実施例２０では実施例２のコア形状の場合を例にとって説明する。
【０２０９】
図５０は、本実施例２０のマグネット２の着磁状態を示した模式図である。図５０に示したとおりマグネットには、マグネットの中心に対して所定角度傾いた着磁がなされている。
【０２１０】
図５１は、この傾き角β（以下スキュー角と呼ぶ）を変化させた場合の、コギングトルク、モータ効率の関係を示した図である。
【０２１１】
図５１（ａ）に示したとおり、コギングトルクはスキュー角βがモータ中心角で３．７５°、７．５°（基本コギングトルク周期の４分の１、２分の１）の付近で極小となる。これは、コギングトルク１周期（または２周期）分のスキュー角度を設けることにより、軸方向に平均化されたコギングトルクが軸に出力されるからである。
【０２１２】
一方、図５１（ｂ）に示すように、モータ効率はスキュー角を大きくするに従い低下する。したがって、コギングトルクの低減とモータ効率を両立させるには、３．７５°（基本コギングトルク周期の４分の１）、コギングトルクを優先する場合は７．５°（基本コギングトルク周期の２分の１）とすることにより、非常に特性の優れたモータを提供できる。
【０２１３】
本実施例では、基本コギングトルク周期２分の１以下（望ましくは基本コギングトルク周期４分の１）のスキュー角で、効率を損なうことなく、十分なコギングトルク低減効果を得ることができる。
【０２１４】
なお、実際には、マグネットとコアの軸方向の長さの違いによりコギングトルクが極小となるポイントは１０％若干前後することがあり、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合、スキュー角は中心角で２００／ｋ°（ｋは２ｍ、３ｎの最小公倍数）以下、望ましくは８０／ｋ〜１００／ｋ°に設定すると良い。
【０２１５】
なお、同様に着磁にスキュー角を設ける方法としては従来技術特許第２５８８６６１号公報記載の技術が開示されているが、本実施例１９の技術は前記従来技術の２分の１以下の角度で、十分なコギングトルク低減効果が得られるものであり、スキュー角が大きくなることによる悪影響を最小限に抑え、モータの特性を向上できることは言うまでもない。
【０２１６】
【発明の効果】
上記実施例の記載から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の４分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０２１７】
また、請求項１４記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の６分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０２１８】
また、請求項１５記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の８分の１以下となり、コギングトルクの絶対値もさらに低減されたモータを提供できる。
【０２１９】
また、請求項１６記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周
期の４分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０２２０】
また、請求項２７記載の発明によれば、コギングトルクを大幅に低減しながら、同時にモータの体積効率を向上できる。
【０２２１】
また、請求項２９記載の発明によれば、コギングトルクを大幅に低減しながら、同時にモータの体積効率を向上できる。
【０２２２】
また、請求項３１記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の６分の１以下となり、コギングトルクの絶対値もさらに低減されたモータを提供できる。
【０２２３】
さらに、請求項３４記載の発明によれば、モータの効率を損なうことなく、コギングトルクをさらに低減できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明のコア開角（１５゜）とマグネットの関係を示した図
（ｂ）本発明のコア開角（２２．５゜）とマグネットの関係を示した図
（ｃ）本発明のコア開角（３０゜）とマグネットの関係を示した図
【図２】 （ａ）上記例のコギングトルク波形を示した図
（ｂ）上記例のコギングトルク波形を示した図
（ｃ）上記例のコギングトルク波形を示した図
【図３】 マグネットとコアスロットの位置関係を示した説明図
【図４】 （ａ）コギングトルク低減の理由を示した説明図
（ｂ）コギングトルク低減の理由を示した説明図
（ｃ）コギングトルク低減の理由を示した説明図
（ｄ）コギングトルク低減の理由を示した説明図
【図５】 （ａ）コア形状の例を示した図
（ｂ）コア形状の他の例を示した図
（ｃ）コア形状の他の例を示した図
【図６】 （ａ）本発明の実施例２のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例２の反時計方向にずらしたコア形状を示す説明図
（ｃ）本発明の実施例２の時計方向にずらしたコア形状を示す説明図
【図７】 （ａ）本発明の実施例２のコギングトルク波形を示す図
（ｂ）本発明の実施例２のコギングトルク波形を示す図
（ｃ）本発明の実施例２の合成されたコギングトルク波形を示す図
【図８】 （ａ）本発明の実施例３のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例３のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例３のコア形状の説明図
【図９】 （ａ）本発明の実施例４のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例４のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例４のコア形状の説明図
【図１０】 （ａ）本発明の実施例５のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例５のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例５のコア形状の説明図
【図１１】 （ａ）本発明の実施例６のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例６のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例６のコア形状の説明図
【図１２】 （ａ）本発明の実施例７のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例７のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例７のコア形状の説明図
【図１３】 （ａ）本発明の実施例８のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のコア形状の説明図
【図１４】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１５】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１６】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１７】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１８】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１９】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図２０】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図２１】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図２２】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図２３】 （ａ）本発明の実施例９のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のコア形状の説明図
【図２４】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２５】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２６】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２７】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２８】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２９】 （ａ）本発明の実施例１０のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例１０のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１０のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例１０のコア形状の説明図
（ｅ）本発明の実施例１０のコア形状の説明図
【図３０】 （ａ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状の説明図
（ｅ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状の説明図
【図３１】 （ａ）本発明の実施例１１の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１１のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１１のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図３２】 （ａ）本発明の実施例１１のコギングトルク波形を示した図
（ｂ）本発明の実施例１１のコギングトルク波形を示した図
（ｃ）本発明の実施例１１のコギングトルク波形を示した図
【図３３】 （ａ）本発明の実施例１２の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１２のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１２のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図３４】 （ａ）本発明の実施例１２のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１２のコア形状の構成を示す説明図
【図３５】 （ａ）本発明の実施例１３の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１３のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１３のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図３６】 （ａ）本発明の実施例１３のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１３のコア形状の構成を示す説明図
【図３７】 （ａ）本発明の実施例１４の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１４のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１４のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図３８】 （ａ）本発明の実施例１４のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１４のコア形状の構成を示す説明図
【図３９】 （ａ）本発明の実施例１５の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１５のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１５のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図４０】 （ａ）本発明の実施例１５のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１５のコア形状の構成を示す説明図
【図４１】 （ａ）本発明の実施例１６の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１６のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１６のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図４２】 （ａ）本発明の実施例１５のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１５のコア形状の構成を示す説明図
【図４３】 （ａ）本発明の実施例１６のコアの突極巻線部の断面図
（ｂ）本発明のコアの突極巻線部の幅が一定の場合の断面図
【図４４】 （ａ）本発明の実施例１７のコア形状１６ａを示す図
（ｂ）本発明の実施例１７のコア形状１６ｂを示す図
【図４５】 （ａ）本発明の実施例１８の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１８のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１８のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例１８のＺ―Ｚ´断面のコア形状の説明図
（ｅ）本発明の実施例１８のＷ―Ｗ´断面のコア形状の説明図
【図４６】 （ａ）本発明の実施例１９の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１９のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１９のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図４７】 （ａ）本発明の実施例１９のＸ―Ｘ´断面のコア形状の部分説明図
（ｂ）本発明の実施例１９のＸ―Ｘ´断面のコア形状の部分説明図
（ｃ）本発明の実施例１９のＹ―Ｙ´断面のコア形状の部分説明図
（ｄ）本発明の実施例１９のＹ―Ｙ´断面のコア形状の部分説明図
【図４８】 （ａ）本発明の実施例１９のもう１例の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１９のもう１例のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１９のもう１例のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図４９】 （ａ）本発明の実施例１９のもう１例のＸ―Ｘ´断面のコア形状の部分説明図
（ｂ）本発明の実施例１９のもう１例のＸ―Ｘ´断面のコア形状の部分説明図
（ｃ）本発明の実施例１９のもう１例のＹ―Ｙ´断面のコア形状の部分説明図
（ｄ）本発明の実施例１９のもう１例のＹ―Ｙ´断面のコア形状の部分説明図
【図５０】 本発明の実施例２０のマグネットの着磁状態を示す図
【図５１】 （ａ）本発明の実施例２０のコキングトルクとスキュー角度と特性の関係を示す図
（ｂ）本発明の実施例２０の効率とスキュー角度と特性の関係を示す図
【図５２】 従来技術特開平４−３０４１５１号公報記載の図
【図５３】 従来技術特開平２−２５４９５４号公報記載スロットモータのコアの図
【図５４】 従来技術特開平３−３６２２号公報記載の回転電機の電機子の図
【図５５】 従来技術特許第２５８８６６１号公報記載の図
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、２２、２３、２４、２５、２６ コア
２ マグネット
３、３ａ、３ｂ スロット
３ｅ、３ｆ スロットエッジ部
４、４ａ、４ｂ、Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２ 突極先端部
１９ 絶縁皮膜
２０ コイル
２１ 略円環部
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器、映像・音響機器、または産業機器等に用いられるモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器または映像・音響機器等に使用されているモータは、ＤＶＤ、ＨＤＤに代表されるように、機器の高密度記録化が進み、これらの機器に使用されるモータについても、より回転精度の高いモータに対する要求が高まってきている。またこれらの機器を製造する機器に使用されるモータに関しても、機器の精度に合わせて、回転精度を高める要求が高まりつつある。
【０００３】
モータの回転精度を悪化させる要因としては、第一にモータのマグネットとコアの磁気吸引力の変化に起因するコギングトルク、第二に通電電流により発生するトルクの脈動、第三に軸受内でシャフトが振れ回ることに起因する不定期な振動等があげられるが、本発明は、このうち特にコギングトルクの低減に関するものである。
【０００４】
従来、コアの平面形状を工夫することによりコギングトルクの低減を図る技術としては、特開平４−３０４１５１号公報、または本発明と同一出願人の特開平９−１６３６４９号公報、特開平９−２８５０４７号公報記載の技術が開示されている。
【０００５】
図５２に従来技術特開平４−３０４１５１号公報記載のモータの構造を示す。
【０００６】
図５２において鉄心は突極先端部Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２及びマグネット２各磁極の位置関係をそれぞれ異なる角度だけずらすことにより、コギングトルクを低減したものである。
【０００７】
また、コアの平面形状ではなく軸方向に形状を変化させることによりコギングトルクの低減を図る技術としては、特開平２−２５４９５４号公報、特開平３−３６２２号公報記載の技術が開示されている。
【０００８】
図５３に従来技術特開平２−２５４９５４号公報記載のスロットモータの構造を示す。
【０００９】
図５３において円筒状コア１は、上部コア１ａと下部コア１ｂに区分され、上下のコアとマグネットの位置関係を異ならせることにより、上下のコギングトルクが相殺し合いコギングトルクが低減されるものである。
【００１０】
図５４にもう一例の従来技術の特開平３−３６２２号公報記載の回転電機の電機子の構造を示す。
【００１１】
図５４において、積層コア１は、突極の開角が異なるコアを軸方向に積層して構成することにより、コギングトルクを打ち消し合わせ、コギングトルクを低減するものである。
【００１２】
また、コアの形状ではなくマグネットの着磁を工夫することよりコギングトルクの低減を図る技術としては、特許第２５８８６６１号公報記載の技術が開示されている。
【００１３】
図５５に従来技術特許第２５８８６６１号公報記載のブラシレスモータの構造を示す。
【００１４】
図５５においてリング状マグネット２の極数が４ｎ、ステータコアの極数が３ｎである４：３構造とし、ロータマグネット２の磁極のスキュー角度θ２を（３０°／ｎ）×０．８≦θ２≦（３０°／ｎ）×１．２としたものであり、コギングトルクや誘起電圧の歪み率を小さくできる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記技術は以下に示すような問題点を有している。
【００１６】
まず、上記技術のうち、コア形状によってコギングトルクを低減する技術は、いずれもコギングトルク低減にはある程度の効果が期待できるものの、いずれもコギングトルクを完全に無くすには至らず、結果的には、コアのスロット数と界磁極数の最小公倍数によって定まる基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクを発生させるまでに留まっている。
【００１７】
一方、着磁にスキューを設ける技術は、十分なコギングトルク低減効果を得るためには、着磁に大きなスキュー角度を必要とするため、無効磁束が多く発生し、モータ効率の低下及び鉄損の増加等、性能上の悪影響を及ぼす、また、着磁または、モータ組立精度の影響が大きく、モータ特性が安定しない等の問題点を有していた。
【００１８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、コアの基本形状により、発生するコギングトルクの周期を、コア突極と界磁極数の最小公倍数によって定まる基本コギングトルク周期の４分の１以下の周期にし、コギングトルクの絶対値も極めて小さくすることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、基本形状となるコアのスロットの開角を電気角でα（８０〜９５°）またはβ（２０〜３５°）に設定することにより、発生するコギングトルクの周期を基本コギングトルク周期の２分の１の周期とした上で、同一モータ内で基本コギングトルク周期の４分の１のズレを設けることにより、同一モータ内で、コギングトルクをキャンセルさせ、結果として発生するコギングトルクの周期を基本コギングトルク周期の４分の１にまで小さくし、コギングトルクの絶対値も極めて小さくすることができる。
【００２０】
さらに前記コア形状に、従来技術の半分以下のスキュー角度の着磁を組み合わせることにより、モータ効率の低下を最低限に留めながらコギングトルクをさらに低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数６ｎ（ｍ、ｎは整数）として、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角β （２０〜３５°）（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクを低減できる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部の開角を電気角γ（１４５〜１６０°）（機械角１４５／ｍ〜１６０／ｍ°）一定とし、片側半分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２３】
請求項３記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部の開角を電気角δ（２０５〜２２０°）（機械角２０５／ｍ〜２２０／ｍ°）一定とし、片側半分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２４】
請求項４記載の発明は、前記コアは、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）一定とし、片側半分のスロットは時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分のスロットは、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記コアは、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）一定とし、片側半分のスロットは時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分のスロットは、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２６】
請求項６記載の発明は、前記コアは、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２７】
請求項７記載の発明は、前記コアは、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２８】
請求項８記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の突極が交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００２９】
請求項９記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の突極が交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３０】
請求項１０記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３１】
請求項１１記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角γ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３２】
請求項１２記載の発明は、前記コアは、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角
度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３３】
請求項１３記載の発明は、前記コアは、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコアで、請求項１の実施形態の１例を示したものである。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期６分の１周期分の角度（機械角６０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらした３つのコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクを低減できる。
【００３５】
請求項１５記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数、ｎ≧４）の場合は、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｎ分の１周期分角度（機械角１８０／（ｎ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｎ個のコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクをさらに低減できる。
【００３６】
請求項１６記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）として、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクを低減できる。
【００３７】
請求項１７記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）一定とし、上側半分の突極先端部は周方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらし、下側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００３８】
請求項１８記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）一定とし、上側半分の突極先端部は周方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらし、下側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００３９】
請求項１９記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４０】
請求項２０記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４１】
請求項２１記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）一定とし、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｎ＋９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）と、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）とが交互に繰り返す形状とし、下側半分は上側半分の形状を上下反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４２】
請求項２２記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）一定とし、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｎ＋９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）と、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）とが交互に繰り返す形状とし、下側半分は上側半分の形状を上下反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４３】
請求項２３記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４４】
請求項２４記載の発明は、前記界磁極数と前記コアスロット数は、４：３構造であって、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公
倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４５】
請求項２５記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４６】
請求項２６記載の発明は、前記コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角２０／ｍ＋９０／ｋ°〜３５／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコアで、請求項１６の実施形態の１例を示したものである。
【００４７】
請求項２７記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記コアは、上、中、下３段に構成され、コアの突極巻線部は、上段及び下段部の突極巻線部の幅が中段部の突極巻線部の幅より細く形成されるとともに、前記界磁極数４ｍ、コアスロット数３ｍ（ｍは整数）の場合は、上段及び下段部のコア形状は同一で、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角１４５〜１６０°−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角１４５／ｍ−９０／ｋ°〜１６０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｍの最小公倍数］）で、中段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角１４５〜１６０°＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角１４５／ｍ＋９０／ｋ°〜１６０／ｍ＋９０／ｋ°）の形状としたモータのコア。
【００４８】
請求項２８記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記コアは、上、中、下３段に構成され、コアの突極巻線部は、上段及び下段部の突極巻線部の幅が中段部の突極巻線部の幅より細く形成されるとともに、界磁極数４ｍ、コアスロット数３ｍ（ｍは整数）の場合は、上段及び下段部のコア形状は同一で、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｍの最小公倍数］）で、中段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端部の開角が 電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状としたモータのコア。
【００４９】
請求項２９記載の発明は、前記コアは、隣り合わない複数の突極を、内周の略円環部で一体に結合した、複数のコアに分割して構成したことを特徴とする請求項１６から３０いずれか１項に記載のモータのコアで、モータの体積効率を向上できる。
【００５０】
請求項３０記載の発明は、前記コアは、同一の形状の２つのコアに分割して構成したこ
とを特徴とする請求項２９記載のモータのコアで、コアの製造コストを抑えることができる。
【００５１】
請求項３１記載の発明は、Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｊ分の１（ｊは３以上の整数）周期分角度（機械角１８０／（ｊ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｊ個のコア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコアで、モータのコギングトルクを低減できる。
【００５２】
請求項３２記載の発明は、前記コアは、磁性材料の薄板を積層して構成したことを特徴とする請求項１から３１いずれか１項に記載のモータのコアで、コアの製造方法を示したものである。
【００５３】
請求項３３記載の発明は、前記請求項１から３２いずれか１項に記載のコアを具備するモータで、モータの回転精度が向上できる。
【００５４】
請求項３４記載の発明は、前記界磁手段がマグネットであり、前記マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合、中心角で２００／ｋ°（ｋは２ｍ、３ｎの最小公倍数）以下のスキュー角で着磁を行った請求項３３記載のモータで、モータの効率低下を最小限に留めながら、コギングトルクをさらに低減できる。
【００５５】
請求項３５記載の発明は、前記マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合、中心角で８０／ｋ〜１００／ｋ°（ｋは２ｍ、３ｎの最小公倍数）のスキュー角で着磁を行った請求項３４記載のモータで効率とコギングトルクの低減とを両立させる条件を示したものである。
【００５６】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００５７】
（実施例１）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、モータのコア１と、界磁手段であるマグネット２の関係を示している。マグネット２には、Ｎ、Ｓ極が等ピッチで交互に８極着磁されており、コア１のスロット３は６ヶ所均等に設けられた構成となっている。
【００５８】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で異なる部分は、コア１に設けられたスロット３開口部のコア中心に対する角度（以後スロットの開角と称する）のみであり、図１（ａ）では機械角１５°（電気角で６０°）、図１（ｂ）では機械角２２．５°（電気角で９０°）、図１（ｃ）では機械角３０°（電気角で１２０°）とそれぞれ段階的に開角が大きくなるように設定されている。
【００５９】
ここで、コア１に対してマグネット２が相対的に回転すると、コア１とマグネット２間の吸引力が周期的に変化し、コア１及びマグネット２にはコギングトルクと呼ばれるトルク脈動が発生する。
【００６０】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれに発生するコギングトルクの波形を示している。
【００６１】
図２（ａ）に示すとおり、コギングトルクは１回転に２４回のくり返し波形となっている。これはコアスロット数とマグネット磁極数の最小公倍数に一致する。これはこのモータに限ったことではなく、同様に通常のモータではコアのスロット数とマグネット磁極数の最小公倍数に一致した周期のコギングトルクが発生するのが一般的である。（以後この周期を基本コギングトルク周期と呼ぶ）
また、図２（ｃ）のスロット３の開角を大きくした場合では、コギングトルクの周期及び絶対値は図２（ａ）の場合とほぼ等しいものの、コギングトルクの位相が正反対の波形となっている。
【００６２】
一方、図２（ｂ）のスロット３の開角を電気角で９０°にした場合は、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の２倍の周波数のコギングトルクが発生しているとともに、絶対値自体も大幅に小さくなっている。
【００６３】
この理由について、図３、図４を用いて説明する。
【００６４】
分かりやすくするために、マグネット２の磁極のＮ極とＳ極の切り替え部分がコアスロット３のエッジ部３ｅに差し掛かった状態を考える。
【００６５】
図３に示したようにマグネット２の磁極切り替え部分に差し掛かると、マグネット２とコア１の間の磁気エネルギが変化し図４（ａ）に示すようなトルクが発生する。この波形はスロット３のエッジ部３ｅと磁極切り替え部分が一致する近辺でゼロとなる波形である。
【００６６】
この際スロットの逆側のエッジ部３ｆでも同様に、スロット３のエッジ部３ｆと磁極切り替え部分が一致する位置の近辺でゼロとなる波形のトルクが発生する。波形は、図４（ｂ）に示したとおり先のトルクと点対称な波形となる。ここでスロット３の開角を電気角で９０°に設定すると、スロット３の両側のエッジ部３ｅ、３ｆで発生するトルクの位相が１８０°異なる形となり、両者のトルクがキャンセルされることにより、一つのスロット３では、図４（ｃ）に示すように、３次成分が完全に除去されたトルクとなる。
【００６７】
結果的にモータ全体で見ると、１次、２次、４次、５次成分は他のスロットで発生する位相が電気角で１２０°づつずれたトルクによりキャンセルされるために、図４（ｄ）に示すように、６次以上の成分のトルクが現れ、結果的には基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクが発生する形となるとともに、コギングトルクの絶対値も小さく収まる。
【００６８】
なお、上記実施例は、スロット３の開角が電気角で９０°の場合が最小となることを示したが、同様に、スロットの開角が電気角で３０°の場合にも、スロットの両エッジで位相が６０°異なるトルクが発生するために、スロットで発生するコギングトルクの３次成分が除去され、同様の現象が発生する。
【００６９】
さらに、上記実施例は、スロットの開角が９０°でコギングトルクが最小になることを示したが、９０°から角度がある程度前後した場合を考えると、スロットの開角を電気角で８０°または１００°とした場合は、スロットで発生するコギングトルクの３次成分は５０％除去され、スロットの開角を電気角で８５°または９５°とした場合は、スロットで発生するコギングトルクの３次成分は７４％除去される状態となり、実用的な性能を得るためには、スロットで発生するコギングトルクの３次成分が約４分の１以下となる８５〜９５°に設定することにより、コギングトルクの基本周期成分が大幅に低減され、コギングトルクを小さく抑えることができる。
【００７０】
また、突極先端部４の形状が図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように非真円状に形成した場合、あるいは、コアの磁気飽和等の影響を考慮した場合は、磁気特性上はスロットの開角が広がった状態に近い条件となり、スロット３の開角θが若干（電気角にして５°前後）小さい場合にコギングトルクが最小となる現象が発生する場合がある。
【００７１】
従って、一般的にはマグネット磁極数、コアスロット数には関係なくスロットの開角を電気角で８０〜９５°または２０〜３５°の間の適切な角度に設定することにより、基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクが発生し、コギングトルクの絶対値も小さく抑えることができる。
【００７２】
（実施例２）
以下の実施例は、この元々コギングトルクが小さく、かつ基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクが発生するコア形状を基本形状として、さらにコギングトルクを小さくするための手法を示す。
【００７３】
図６（ａ）は本実施例２のコア形状を示している。
【００７４】
図６（ａ）においてコア１は、突極先端部の開角を機械角で３７．５°（電気角１５０°）一定とし、片側半分の突極先端部４ａは時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、反対側半分の突極先端部４ｂは、反時計方向に１．８７５°ずらした形状に形成されている。
【００７５】
このコア１は、下記に示す考え方を元に構成されている。
【００７６】
図６（ｂ）は、スロット３の開角を電気角で９０°にすると共に、突極先端部４の位置を反時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）だけずらしたコア５である。このコア５は基本形状と突極先端部４の形状が若干異なるが、コギングトルクに関しては、図７（ａ）の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【００７７】
図６（ｃ）は、スロット３の開角を電気角で９０°にすると共に、突極先端部４の位置を時計方向に１．８７５°だけずらしたコア６である。このコア６も、コギングトルクに関しては、図７（ｂ）の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【００７８】
これら２つのコア５、６に発生するコギングトルクは、絶対値が等しく位相が１８０°（機械角で３．７５°、基本コギングトルク周期の４分の１）異なっている。
【００７９】
本実施例のコア１ではこの図６（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状を斜線部分半分づつ組み合わせた形状としている。図６（ｂ）の斜線部分とその他の部分は、マグネットとの位置関係が等しく、斜線部分で発生するコギングトルクは、図７（ａ）の破線で示すとおり、全体の場合に比較して絶対値が半分で位相が等しいコギングトルクとなる。これは、図６（ｃ）のコア形状に関しても同様である。これらの合成形状である本実施例のコア１は両者のコギングトルクが打ち消し合うため、コギングトルクの奇数次成分がキャンセルされ、図７（ｃ）に示すとおり、コギングトルク波形が１回転につき９６回の繰り返し波形となり、周期が基本形状の２分の１（基本コギングトルク周期の４分の１）の周期となると共に、絶対値も基本形状の２分の１未満になる。
【００８０】
上記構成によりコギングトルクの周期が通常の場合の４分の１以下の周期で、コギング
トルクの絶対値も極めて小さくなり、従来技術特開平４−３０４１５１号公報等に記載の技術と比較してもコギングトルクの周期が２分の１で、絶対値も２分の１未満に低減できる。
【００８１】
（実施例３）
図８（ａ）は本実施例３のコア形状を示している。
【００８２】
図８（ａ）においてコア１に設けられたスロットの開角を電気角９０°一定とし、片側半分のスロット３ａは時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、反対側半分のスロット３ｂは、反時計方向に１．８７５°ずらした形状に形成されている。
【００８３】
この形状は、一見実施例１の形状とは異なるものの、全く同様コギングトルクの位相が１８０°異なる図８（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状を半分ずつ組み合わせて構成されたものであり、実施例２と全く同じ効果がある。
【００８４】
（実施例４）
図９（ａ）は本実施例４のコア形状を示している。
【００８５】
図９（ａ）において、コア１のスロットのピッチは一定として、スロットの開角が１８．７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）のスロット３ａと、２６．２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）のスロット３ｂが交互に繰り返される形状としている。
【００８６】
この形状も上記実施例２、３と同様図９（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状の組み合せ方を変えたものである。
【００８７】
また、本実施例４のコア１の形状は、特開平４−３０４１５１号公報等に記載の技術に近い形状をしているが、本発明のコア１の突極先端部４とマグネットの位置関係のずれは、特開平４−３０４１５１号公報等に記載の技術の半分であり、基本形状に対しての効率低下も最小限度に抑えながら、コギングトルクの絶対値も２分の１未満にすることができる。
【００８８】
（実施例５）
図１０（ａ）は本実施例５のコア形状を示している。
【００８９】
図１０（ａ）において、コア１の突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）の突極４ａと、４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の突極４ｂが交互に繰り返される形状としている。
【００９０】
この形状も上記実施例２、３と同様図１０（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状の組み合せ方を変えたものである。
【００９１】
上記実施例４、５のコア形状は、前記実施例２、３のコア形状に比較して、コア形状の左右の対称性が高いために、組み立てる際に方向性の影響が少なく、量産する際には有利な形状であり、同時に、左右の磁気バランスに優れるため、回転精度を高めるのに有利な形状である。
【００９２】
（実施例６）
図１１（ａ）は本実施例６のコア形状を示している。
【００９３】
図１１（ａ）において、コア１の突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部４ａの開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分の突極先端部４ｂの開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【００９４】
この形状も上記実施例２から５と同様、組み合わせが若干複雑になるものの図１１（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状の組み合せ方を変えたものである。
【００９５】
本実施例６の形状は、実施例４、５の場合とは逆に、意図的に左右の磁気バランスを崩したものであり、マグネットを常に一方向に吸引する力が加わり、ロータの振れ回り等を抑制する作用を得ることができ、軸受に焼結含油軸受等の滑り軸受を使用した場合に、回転精度を高めるのに有利である。
【００９６】
（実施例７）
図１２（ａ）は本実施例７のコア形状を示している。
【００９７】
図１２（ａ）において、コア１のスロットのピッチを一定として、片側半分のスロット３ａの開角が１８．７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分のスロット３ｂの開角が２６．２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【００９８】
この形状も上記実施例２から６と同様図１２（ｂ）、（ｃ）のコア５、６の形状の組み合せ方を変えたものであり、意図的に左右の磁気バランスを崩すことにより、実施例６と全く同様の効果がある。
【００９９】
さらに本実施例７は、片側に開角が広いスロット３ｂが並んだ形状となるため、ホール素子等の位置検出素子を設置するのに最適な場所となる。
【０１００】
以上、上記実施例２から７はマグネット磁極数が８極、コアスロット数が６の場合を例にとって説明したが、同様の手法は、マグネットの磁極数、コアのスロット数が異なる場合にも適用可能である。
【０１０１】
（実施例８）
本実施例８は、同様の手法を、マグネット磁極数を１６極、コアスロット数を１２とした場合に適用した例を示す。
【０１０２】
図１３（ａ）は本実施例８のコア形状を示している。
【０１０３】
図１３（ａ）においてコア１は、コア突極先端部の開角を電気角１５０°一定とし、片側半分の突極先端部４ａは時計方向に０．９３７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、反対側半分の突極先端部４ｂは、反時計方向に０．９３７５°ずらした形状に形成されている。
【０１０４】
これは、実施例２の手法を適用したものであり、効果も実施例２と同様である。
【０１０５】
図１４から図１８は、本実施例８の別のコア形状を示している。
【０１０６】
図１４（ａ）においてコア１は、スロットの開角を電気角９０°一定とし、片側半分の
スロット３ａは時計方向に０．９３７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、反対側半分のスロット３ｂは、反時計方向に０．９３７５°ずらした形状に形成されている。
【０１０７】
これは、実施例３の手法を適用したものであり、効果も実施例３と同様である。
【０１０８】
また図１５（ａ）においてコア１は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が９．３７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）のスロット３ａと、１３．１２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）のスロット３ｂが交互に繰り返される形状としている。
【０１０９】
これは、実施例４の手法を適用したものであり、効果も実施例４と同様である。
【０１１０】
また図１６（ａ）においてコア１は、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が１６．８７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）の突極４ａと、２０．６２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の突極４ｂが交互に繰り返される形状としている。
【０１１１】
これは、実施例５の手法を適用したものであり、効果も実施例５と同様である。
【０１１２】
また図１７（ａ）においてコア１は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部４ａの開角が１６．８７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分の突極先端部４ｂの開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【０１１３】
これは、実施例６の手法を適用したものであり、効果も実施例６と同様である。
【０１１４】
また図１８（ａ）においてコア１は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロット３ａの開角が９．３７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分のスロット３ｂの開角が１３．１２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【０１１５】
これは、実施例７の手法を適用したものであり、効果も実施例７と同様である。
【０１１６】
また、スロット数が１２の場合は図１９または図２０のように、突極先端部の開角が１８．７５°（電気角１５０°）一定として、突極先端部のピッチが変化する形状または、図２１、図２２のようにコアのスロット開角が１１．２５°（電気角９０°）一定として、スロットのピッチが変化する形状とした構成等も可能である。
【０１１７】
なお上記実施例２から８は、コアのスロットの開角を電気角で９０°を基本形状として設計した例を示したものであるが、実施例１で述べたように、基本形状とするコアのスロットの開角は８０〜９５°または２０〜３５°に設定するのが良い。これをマグネットの磁極数を２ｍ（ｍは整数）とした場合、機械角で表すとスロット開角は８０／ｍ〜９５／ｍ°または２０／ｍ〜３５／ｍ°となり、前記実施例で電気角９０°としたものについては機械角で８０／ｍ〜９５／ｍ°または２０／ｍ〜３５／ｍ°に置換えることにより一般化できる。
【０１１８】
また上記角度を突極先端部の開角を基準に考えると、マグネット磁極数とコアスロット数の比率が４：３の場合、コアの突極先端部の開角が電気角で１５０°としたものについては、同様に機械角で１４５／ｍ〜１６０／ｍ°または２０５／ｍ〜２２０／ｍ°に置換
えることにより一般化できる。
【０１１９】
また、その他のマグネットの極数、コアスロット数の場合でも、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数６ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）とすることにより、基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクを発生させるコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の４分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０１２０】
（実施例９）
上記実施例２から８はコアのスロット数が偶数の場合の例であるが、スロット数が奇数の場合も下記の方法で同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
本実施例９では、マグネット磁極数１２、コアスロット数９の場合を例にとって説明する。
【０１２２】
上記実施例２から８は、コギングトルクの位相が１８０°（機械角では基本コギングトルク周期の４分の１）異なる２つのコア形状を組み合わせたが、本実施例９では、コギングトルクの位相が１２０°づつ異なる３つの形状を組み合わせて構成する。
【０１２３】
図２３（ａ）は本実施例９のコア７形状を示している。
【０１２４】
本実施例のコア７は、図２３（ｂ）に示す基本形状の突極先端部を反時計方向に１．６６７°ずらしたコア８、図２３（ｃ）に示す基本形状のコア９、及び図２３（ｄ）に示す突極先端部を図２３（ｂ）とは時計方向に１．６６７°ずらしたコア１０の３つを３分の１づつ組み合わせた形状として構成している。
【０１２５】
それぞれ図２３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のコア８、９、１０に発生するコギングトルクは、絶対値、波形が等しく、位相が１２０°づつ異なる波形となり、３つを合成した図２３（ａ）のコア７に発生するコギングトルクは、コギングトルクの１次、２次、４次、５次、７次…成分がキャンセルされ、周期が基本形状の３分の１となると共に、絶対値も小さくなる。同様の考え方で図２４から図２８に示すような、コア形状も作成可能である。
【０１２６】
したがって、その他のマグネット磁極数、コアスロット数の場合でも、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロットの開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）とすることにより、基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクを発生させるコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期６分の１周期分角度（機械角６０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらした３つのコア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクが基本コギングトルク周期の６分の１の周期となり、絶対値も大幅に低減される。
【０１２７】
（実施例１０）
上記実施例２から９の場合は、２つないし３つのコア形状を組み合わせることにより、基本コギングトルク周期の４分の１の周期のコギングトルクが発生するようにしたが、本実施例では、４つ以上のコア形状を組み合わせることにより、さらにコギングトルクが低減される手法を示す。
【０１２８】
本実施例１０では、コギングトルクの位相が９０°づつ異なる４つの形状を組み合わせて構成した例を説明する。
【０１２９】
図２９（ａ）は本実施例１０のコア形状を示している。
【０１３０】
本実施例のコア１１は、図２９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す、突極先端の位置を０．９３７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）づつ異ならせることにより、発生するコギングトルクの位相を９０°づつ異ならせた４つのコア１２、１３、１４、１５を４分の１づつ組み合わせた形状として構成している。
【０１３１】
４つを合成した図２９（ａ）のコア１１に発生するコギングトルクは、コギングトルクの奇数次成分及び２次成分がキャンセルされ、周期が基本形状の４分の１となると共に、絶対値もさらに小さくなる。同様の考え方で図３０に示すような、コア形状、その他さまざまなコア形状を作成することができ、形状が若干複雑になるものの、コギングトルクが極めて小さいモータを提供できる。
【０１３２】
なお、以上の説明では、４つの形状を組み合わせて構成した例で説明したが、その他の５つ以上のコア形状についても同じ手法を用いることができ、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数、ｎ≧４）の場合は、コアのスロット開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｎ分の１周期分角度（機械角１８０／（ｎ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｎ個のコア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクが基本コギングトルク周期の８分の１以下の周期となり、絶対値も大幅に低減される。
【０１３３】
（実施例１１）
以下実施例１１から１８は、コア形状を軸方向にも変化させることによりコギングトルクを低減する手法を示す。
【０１３４】
図３１は本実施例１１のコア形状を示している。
【０１３５】
図３１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）においてコア１６は、突極先端部の開角を電気角１５０°一定とし、上側半分の突極先端部４は時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）ずらし、下側半分の突極先端部４は、反時計方向に１．８７５°ずらした形状に形成されている。
【０１３６】
このコア１６は、下記に示す考え方を元に構成されている。
【０１３７】
図３１（ｂ）は、スロット３の開角を電気角で９０°にすると共に、突極先端部４の位置を時計方向に１．８７５°（基本コギングトルク周期の８分の１）だけずらしたコア１７である。このコア１７は基本形状と突極先端部４の形状が若干異なるが、コギングトルクに関しては、図３２（ａ）の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【０１３８】
図３１（ｃ）は、スロット３の開角を電気角で９０°にすると共に、突極先端部４の位置を反時計方向に１．８７５°だけずらしたコア１８である。このコア１８も、コギングトルクに関しては、図３２（ｂ）の実線で示すとおり、位相が若干異なる以外基本形状と全く同様である。
【０１３９】
これら２つのコア５、６に発生するコギングトルクは、絶対値が等しく位相が１８０°（機械角で３．７５°、基本コギングトルク周期の４分の１）異なっている。
【０１４０】
本実施例１１のコア１６ではこの図３１（ｂ）、（ｃ）のコア１７、１８の形状を上下半分づつ組み合わせた形状としている。上側半分のコアで発生するコギングトルクは、図３２（ａ）の破線で示すとおり、全体を図３１（ｂ）のコア１７の形状で構成した場合に比較して絶対値が半分で位相が等しいコギングトルクとなる。これは、下側半分のコア１８に関しても同様である。これらの合成形状である本実施例１１のコア１６は両者のコギングトルクが打ち消し合うため、コギングトルクの奇数次成分がキャンセルされ、図３２（ｃ）に示すとおり、コギングトルク波形が１回転につき９６回の繰り返し波形となり、周期が基本形状の２分の１（基本コギングトルク周期の４分の１）の周期となると共に、絶対値も基本形状の２分の１未満になる。
【０１４１】
上記構成によりコギングトルクの周期が通常の場合の４分の１以下の周期で、コギングトルクの絶対値も極めて小さくなり、特開平２−２５４９５４号公報、特開平３−３６２２号公報等に記載の技術と比較してもコギングトルクの周期が２分の１で、絶対値も２分の１未満に低減できる。
【０１４２】
なお、本実施例１１のコア１６の形状は、特開平２−２５４５９４号公報等に記載の技術に近い形状をしているが、本発明のコア１６の上下の角度ずれは、特開平２−２５４５９４号公報等に記載の技術の半分であり、基本形状に対しての効率低下を最小限度に抑えながらコギングトルクを２分の１未満に低減することができるという優位性がある。
【０１４３】
（実施例１２）
図３３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１２のコア形状を示している。
【０１４４】
図３３においてコア１６は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が１８．７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度）のスロットと、２６．２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度）のスロットが交互に繰り返される形状を上下反対向きに折り返した形状とした。
【０１４５】
この形状は、実施例１１の形状と比較して少し複雑にはなるものの、実施例１１と同様コギングトルクの位相が１８０°異なる図３４（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状を組み合わせて構成されたものである。
【０１４６】
図３３（ｂ）に示すコア１６上側半分の形状は、図３４（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分を組み合わせて構成されており、図３３（ｃ）に示すコア１６の下側半分の形状は、図３４（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分以外を組み合わせて構成されている。
【０１４７】
この形状により、コギングトルクに関しては実施例１１と全く同じ低減効果がある。さらに、コア１６の上下左右の対称性が高く、磁気バランスに優れているため、回転精度を高めるのに有利な構成である。
【０１４８】
（実施例１３）
図３５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１３のコア形状を示している。
【０１４９】
図３５（ａ）において、コア１６は、スロットの開角を電気角９０°一定とし、スロットのピッチが６３．７５°（３６０°をスロット数で割った角度＋基本コギングトルク周
期の４分の１周期分の角度）のスロットと、スロットのピッチが５６．２５°（３６０°をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度）のスロットとが交互に繰り返す形状を上下反対向きに折り返した形状とした。
【０１５０】
この形状も上記実施例１２と同様図３６（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の組み合せ方を変えたものである。
【０１５１】
図３５（ｂ）に示すコア１６の上側半分の形状は、図３６（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分を組み合わせて構成されており、図３５（ｃ）に示すコア１６の下側半分の形状は、図３６（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分以外を組み合わせて構成されている。
【０１５２】
この形状により、コギングトルクに関しては実施例１１、１２と全く同じ低減効果がある。さらに、実施例１２同様、コア１６の上下左右の対称性が高く、磁気バランスに優れているため回転精度を高めるのに有利な構成である。
【０１５３】
また、本実施例１３のコア１６の形状は、特開平３−３６２２号公報等に記載の技術に近い形状をしているが、特開平３−３６２２号公報等には、コギングトルクの周期は、基本コギングトルク周期２分の１にした状態しか示されておらず、本発明ではコア１６のスロットの開角及びピッチを特定関係にすることにより、コギングトルクの周期を特開平３−３６２２号公報記載の技術の２分の１にし、コギングトルクの絶対値も２分の１未満にできるというものであり、技術的に明らかな優位性がある。
【０１５４】
（実施例１４）
図３７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１４のコア形状を示している。
【０１５５】
図３７において、コア１６の上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部４ａの開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分の突極先端部４ｂの開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右入れ替えた形状としている。
【０１５６】
この形状も上記実施例１１から１３と同様、組み合わせが若干複雑になるものの図３８（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の組み合せ方を変えたものである。
【０１５７】
本実施例１４の形状は、上記実施例１２、１３の場合とは逆に、意図的に左右の磁気バランスを崩したものであり、マグネットを常に一方向に傾けるモーメント力が加わり、ロータの振れ回り等を抑制する作用を得ることができ、軸受に焼結含油軸受等の滑り軸受を使用した場合に、回転精度を高めることができる。
【０１５８】
（実施例１５）
図３９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１５のコア形状を示している。
【０１５９】
図３９において、コア１６の上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロット３ａの開角が１８．７５°（電気角９０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、もう半分のスロット３ｂの開角が２６．２５°（電気角９０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右入れ替えた形状としている。
【０１６０】
この形状も上記実施例１１から１４と同様、図４０（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の
形状の組み合せ方を変えたものであり、意図的に左右の磁気バランスを崩すことにより、実施例１４と全く同様の効果がある。
【０１６１】
さらに本実施例１５は、片側に開角が広いスロット３ｂが並んだ形状となるため、ホール素子等の位置検出素子を設置するのに最適な場所となる。
【０１６２】
（実施例１６）
以下実施例１６、１７は、同様の手法を応用することにより、回転精度のみならず、モータの体積効率をも同時に向上する方法を示す。
【０１６３】
図４１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１６のコア形状を示す。
【０１６４】
上記実施例１１から１５はコアを上下２段に分けて構成しているが、本実施例１６では、コア１６を上、中、下３段に分けて構成している。
【０１６５】
上段及び下段部のコア形状は同一で、突極先端部４のピッチを一定として、突極先端部４の開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）であり、中段部のコア形状は、突極先端部４のピッチを一定として、突極先端部４の開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【０１６６】
また、本実施例１６のコア１１は、突極先端部の開角以外に、上段及び下段部の突極巻線部の幅ｗが中段部の突極巻線部の幅ｗより細く形成されているという特徴がある。
【０１６７】
本実施例１６のコア形状も基本的には、上記実施例１１から１６と同様の手法で構成されている。
【０１６８】
図４１（ｂ）に示すコア１６の上段及び下段部の形状は、図４２（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分を組み合わせて構成されており、図４１（ｃ）に示すコア１６の下側半分の形状は、図４２（ａ）、（ｂ）のコア１７、１８の形状の斜線部分以外を組み合わせて構成されており、上記実施例１１から１６同様コギングトルクを非常に小さくすることができる。
【０１６９】
さらに本実施例１６のコア１６では、突極巻線部の幅ｗを突極先端部の開角に合わせて、上段及び下段部の突極巻線部の幅ｗを中段部の突極巻線部の幅ｗより細く形成している。これは、突極先端部の開角が小さい上下段部は、突極巻線部を通る磁束量が少ないために、突極巻線部を細くしても、磁気特性上の問題がないためである。
【０１７０】
一方、このように、突極巻線部を細くすると、以下に示すような効果が得られる。
【０１７１】
図４３（ａ）は本実施例１６のコアの突極巻線部の断面を、図４３（ｂ）は比較のためにコアの突極巻線部の幅が一定の場合の突極巻線部の断面を示している。
【０１７２】
図４３（ａ）、（ｂ）に示すように、コアには、絶縁皮膜１９が施され、そこにコイル２０が巻回される構成となっている。
【０１７３】
ここで、図４３（ａ）の場合と、図４３（ｂ）の場合を比較すると明らかなように、コイル１ターン当たりの長さは、図４３（ａ）の場合の方が短くて済む。このため、同一のコイル線で巻線した場合、図４３（ａ）の場合の方がコイル抵抗が低くなり、モータの体積効率が高くなる。また、コイル２０の形状が、六角形状となり、コアエッジ部にかかる圧力が６ヶ所に分散されるため、図４３（ｂ）の場合よりも薄い絶縁皮膜でも、同等の絶
縁性能を維持でき、絶縁皮膜を薄くした分、コイルを巻き込むことにより、モータの体積効率を向上できる。
【０１７４】
（実施例１７）
本実施例１７は、同様の手法を、本発明と同一出願人の先願特許特開平９−４６９４１号公報の技術と組み合わせた場合を示す。
【０１７５】
図４４は本実施例１７のコア形状を示す。
【０１７６】
図４４において、コア１６ａは隣り合わない、３極の突極が下段部の内周の略円環部２１で結合された形状をしている。上段部のコア形状は、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の開角が３３．７５°（電気角１５０°−基本コギングトルク周期の４分の１）で、下段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端部の開角が４１．２５°（電気角１５０°＋基本コギングトルク周期の４分の１）の形状としている。
【０１７７】
コア１６ｂの形状はコア１６ａの形状と全く同一であり、このコア１６ａ、１６ｂを２個上下引っ繰り返して組み合わせることにより、実施例１３のコア形状と全く同一のコア形状となり、コギングトルクの小さいモータとなる。
【０１７８】
また、コア１６ａ、１６ｂを分割したままの状態で、巻線処理を施すことにより、従来は隣の突極が邪魔になりコイルを巻き込めなかった部分にまでコイルを巻き込むことが可能となるために、コイルの占積率を大幅にアップすることができ、モータの体積効率を向上できる。
【０１７９】
このように、同一のコア形状に分割して構成することにより、コアを分割する場合でもコアを製造するコストの上昇を最小限に留めながら、モータの特性を大幅にアップすることが可能となる。
【０１８０】
また、上記は実施例１３の形状を分割して形成したが、実施例１２、１５、１６、１７の形状等も同一のコア形状に分割できる。
【０１８１】
なお、上記実施例１１から１７は、コアのスロットの開角を電気角で９０°を基本形状として設計した例を示したものであるが、実施例１で述べたように、基本形状とするコアのスロットの開角は電気角で８０〜９５°または２０〜３５°に設定するのが良い。これをマグネットの磁極数を２ｍ（ｍは整数）とした場合、機械角で表すとスロット開角は８０／ｍ〜９５／ｍ°または２０／ｍ〜３５／ｍ°となり、前記実施例で電気角９０°としたものについては機械角で８０／ｍ〜９５／ｍ°または２０／ｍ〜３５／ｍ°に置換えることにより一般化できる。
【０１８２】
また、上記角度を突極先端部の開角を基準に考えると、マグネット磁極数とコアスロット数の比率が４：３の場合、コアの突極先端部の開角が電気角で１５０°としたものについては、同様に機械角で１４５／ｍ〜１６０／ｍ°または２０５／ｍ〜２２０／ｍ°に置換えることにより一般化できる。
【０１８３】
以上、上記実施例１１から１７は本発明のコア形状の代表的な例を示したものであるが、その他形状も可能であり、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）とすることにより、基本コギングトルク周期の２分の１の周期のコギングトルクを発生させるコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機
械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の４分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０１８４】
（実施例１８）
上記実施例１１から１７の場合は、２つのコア形状を組み合わせることにより、基本コギングトルク周期の４分の１の周期のコギングトルクが発生するようにしたが、以下は、４つのコア形状を組み合わせることにより、さらにコギングトルクを低減する手法を示す。
【０１８５】
本実施例１８では、コギングトルクの位相が９０°づつ異なる４つの形状を組み合わせて構成した例を説明する。
【０１８６】
図４５（ａ）は本実施例１８のコア形状を示している。本実施例１８のコア２２は、図４５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す、突極先端の位置を１．４０６°（基本コギングトルク周期の８分の１）づつ異ならせることにより、発生するコギングトルクの位相を９０°づつ異ならせた４つのコア２３、２４、２５、２６を組み合わせた形状として構成している。
【０１８７】
４つを合成した図４５（ａ）のコア２２に発生するコギングトルクは、コア２３、２４、２５、２６に発生するコギングトルクの奇数次成分及び２次成分がキャンセルされ、周期が基本形状の４分の１となると共に、絶対値も上記実施例１１から１７の場合よりもさらに小さくなる。
【０１８８】
（実施例１９）
上記実施例１８は、４つのコアの平面形状を軸方向に積重ねて構成した例を示したが、上記実施例１１から１５と同様の考え方で、コアの平面形状を軸方向だけでなく同一平面でも組み合わせて構成することも可能である。
【０１８９】
図４６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１９のコア形状を示す。
【０１９０】
図４６（ａ）において、コア２２は上下２段に構成されており、図４６（ｂ）、（ｃ）に示す２つの平面形状を有している。
【０１９１】
このコア形状は、実施例１８と同じく、図４７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す、コギングトルクの位相が９０°づつ異なる４つの形状を組み合わせて構成されている。
【０１９２】
図４６（ｂ）に示すコア２２の上段部の平面形状は、図４７（ａ）、（ｂ）に示すコア２３、２４の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成されている。
【０１９３】
また、図４６（ｃ）に示すコア２２の下段部の平面形状は、図４７（ｃ）、（ｄ）に示すコア２５、２６の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成されている。
【０１９４】
この構成により形状が若干複雑になるものの、コアを４段に構成しないでも、２段に構成するだけでコギングトルクが極めて小さいモータを提供できる。
【０１９５】
さらに、このコア２２の平面形状は、上下段が左右対称の形状をしており、１つ形状のコアをひっくり返して組み合わせることにより、コアの形状は１種類のみで済むため、コアを製造する金型は１つで済み、コストの上昇を抑えながらモータの特性を向上できる。
【０１９６】
また、同様の考え方で、他のコア形状も作製可能である。
【０１９７】
図４８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施例１９のもう１例のコア形状を示す。
【０１９８】
図４８（ａ）において、コア２２は上下２段に構成されており、図４８（ｂ）、（ｃ）に示す２つの平面形状を有している。
【０１９９】
図４８（ｂ）に示すコア２２の上段部の平面形状は、図４９（ａ）、（ｂ）に示すコア２３、２４の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成され、図４８（ｃ）に示すコア２２の下段部の平面形状は、図４９（ｃ）、（ｄ）に示すコア２５、２６の形状の斜線部分の形状を組み合わせることにより形成されている。
【０２００】
以上は、代表的な例を示したものであるが、同様にコアの平面形状を軸方向だけでなく同一平面でも組み合わせて構成することにより、その他さまざまなコア形状を作成することができ、組み合わせを工夫することで、コアの形状が複雑化することによるコストの上昇を抑えながらモータの特性を向上できる。
【０２０１】
なお、上記実施例１８、１９では、４つの形状を組み合わせて構成した例で説明したが、その他の３つ以上のコア形状についても同じ手法を用いることができ、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角８０〜９５°（機械角８０／ｍ〜９５／ｍ°）または電気角２０〜３５°（機械角２０／ｍ〜３５／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｊ分の１（ｊは３以上の整数）周期分角度（機械角１８０／（ｊ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｊ個のコア形状を適時組み合わせた形状とすることにより、コギングトルクが基本コギングトルク周期の６分の１以下の周期となり、絶対値も大幅に低減される。
【０２０２】
以上、上記実施例１から１９は、コアの製造方法については、特に述べなかったが、上記コア形状は磁性材料の薄板（例えば珪素鋼板）等を、プレス工法で加工することにより、比較的容易に製造できる。
【０２０３】
なお、上記実施例は、界磁手段がマグネットである場合を示したが、電磁石あるいは磁石埋め込み型等他の界磁手段を用いた場合も全く同様の効果がある。
【０２０４】
また、上記実施例は、コアが内周側にあり、マグネットが外周側にある場合を示しているが、マグネットが内周側にあり、コアが外周側にある場合でも全く同様の効果がある。
【０２０５】
さらに、上記実施例はコアに対してマグネットが回転する場合を示したが、マグネットが固定されコアが回転する場合も同様である。
【０２０６】
なお、上記実施例では、組み合わせるコア形状のスロットの位置ずれは、基本コギングトルク周期の４分の１（または６分の１、８分の１）である場合を示したが、本発明の効果を最大限に引き出すためには、厳密に前記角度に設定すべきであるが、製造上の都合等により、角度を前後させた場合は、コギングトルクの低減効果が落ちるものの、±１０％の範囲内であれば、基本コギングトルクの２次成分は約７０％除去され、実用的なコギングトルクの低減効果が得られる。
【０２０７】
（実施例２０）
上記実施例はコアの形状のみでコギングトルクを低減させたが、本実施例２０では上記
コア形状に着磁形状を組み合わせることにより、さらにコギングトルクを低減する方法を述べる。
【０２０８】
本実施例２０では実施例２のコア形状の場合を例にとって説明する。
【０２０９】
図５０は、本実施例２０のマグネット２の着磁状態を示した模式図である。図５０に示したとおりマグネットには、マグネットの中心に対して所定角度傾いた着磁がなされている。
【０２１０】
図５１は、この傾き角β（以下スキュー角と呼ぶ）を変化させた場合の、コギングトルク、モータ効率の関係を示した図である。
【０２１１】
図５１（ａ）に示したとおり、コギングトルクはスキュー角βがモータ中心角で３．７５°、７．５°（基本コギングトルク周期の４分の１、２分の１）の付近で極小となる。これは、コギングトルク１周期（または２周期）分のスキュー角度を設けることにより、軸方向に平均化されたコギングトルクが軸に出力されるからである。
【０２１２】
一方、図５１（ｂ）に示すように、モータ効率はスキュー角を大きくするに従い低下する。したがって、コギングトルクの低減とモータ効率を両立させるには、３．７５°（基本コギングトルク周期の４分の１）、コギングトルクを優先する場合は７．５°（基本コギングトルク周期の２分の１）とすることにより、非常に特性の優れたモータを提供できる。
【０２１３】
本実施例では、基本コギングトルク周期２分の１以下（望ましくは基本コギングトルク周期４分の１）のスキュー角で、効率を損なうことなく、十分なコギングトルク低減効果を得ることができる。
【０２１４】
なお、実際には、マグネットとコアの軸方向の長さの違いによりコギングトルクが極小となるポイントは１０％若干前後することがあり、一般的には、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合、スキュー角は中心角で２００／ｋ°（ｋは２ｍ、３ｎの最小公倍数）以下、望ましくは８０／ｋ〜１００／ｋ°に設定すると良い。
【０２１５】
なお、同様に着磁にスキュー角を設ける方法としては従来技術特許第２５８８６６１号公報記載の技術が開示されているが、本実施例１９の技術は前記従来技術の２分の１以下の角度で、十分なコギングトルク低減効果が得られるものであり、スキュー角が大きくなることによる悪影響を最小限に抑え、モータの特性を向上できることは言うまでもない。
【０２１６】
【発明の効果】
上記実施例の記載から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の４分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０２１７】
また、請求項１４記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の６分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０２１８】
また、請求項１５記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の８分の１以下となり、コギングトルクの絶対値もさらに低減されたモータを提供できる。
【０２１９】
また、請求項１６記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周
期の４分の１となり、コギングトルクの絶対値も大幅に低減されたモータを提供できる。
【０２２０】
また、請求項２７記載の発明によれば、コギングトルクを大幅に低減しながら、同時にモータの体積効率を向上できる。
【０２２１】
また、請求項２９記載の発明によれば、コギングトルクを大幅に低減しながら、同時にモータの体積効率を向上できる。
【０２２２】
また、請求項３１記載の発明によれば、コギングトルクの周期が基本コギングトルク周期の６分の１以下となり、コギングトルクの絶対値もさらに低減されたモータを提供できる。
【０２２３】
さらに、請求項３４記載の発明によれば、モータの効率を損なうことなく、コギングトルクをさらに低減できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明のコア開角（１５゜）とマグネットの関係を示した図
（ｂ）本発明のコア開角（２２．５゜）とマグネットの関係を示した図
（ｃ）本発明のコア開角（３０゜）とマグネットの関係を示した図
【図２】 （ａ）上記例のコギングトルク波形を示した図
（ｂ）上記例のコギングトルク波形を示した図
（ｃ）上記例のコギングトルク波形を示した図
【図３】 マグネットとコアスロットの位置関係を示した説明図
【図４】 （ａ）コギングトルク低減の理由を示した説明図
（ｂ）コギングトルク低減の理由を示した説明図
（ｃ）コギングトルク低減の理由を示した説明図
（ｄ）コギングトルク低減の理由を示した説明図
【図５】 （ａ）コア形状の例を示した図
（ｂ）コア形状の他の例を示した図
（ｃ）コア形状の他の例を示した図
【図６】 （ａ）本発明の実施例２のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例２の反時計方向にずらしたコア形状を示す説明図
（ｃ）本発明の実施例２の時計方向にずらしたコア形状を示す説明図
【図７】 （ａ）本発明の実施例２のコギングトルク波形を示す図
（ｂ）本発明の実施例２のコギングトルク波形を示す図
（ｃ）本発明の実施例２の合成されたコギングトルク波形を示す図
【図８】 （ａ）本発明の実施例３のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例３のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例３のコア形状の説明図
【図９】 （ａ）本発明の実施例４のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例４のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例４のコア形状の説明図
【図１０】 （ａ）本発明の実施例５のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例５のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例５のコア形状の説明図
【図１１】 （ａ）本発明の実施例６のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例６のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例６のコア形状の説明図
【図１２】 （ａ）本発明の実施例７のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例７のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例７のコア形状の説明図
【図１３】 （ａ）本発明の実施例８のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のコア形状の説明図
【図１４】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１５】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１６】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１７】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１８】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図１９】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図２０】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図２１】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図２２】 （ａ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例８のもう１例のコア形状の説明図
【図２３】 （ａ）本発明の実施例９のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のコア形状の説明図
【図２４】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２５】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２６】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２７】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２８】 （ａ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例９のもう１例のコア形状の説明図
【図２９】 （ａ）本発明の実施例１０のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例１０のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１０のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例１０のコア形状の説明図
（ｅ）本発明の実施例１０のコア形状の説明図
【図３０】 （ａ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状を示す図
（ｂ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状の説明図
（ｅ）本発明の実施例１０のもう１例のコア形状の説明図
【図３１】 （ａ）本発明の実施例１１の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１１のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１１のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図３２】 （ａ）本発明の実施例１１のコギングトルク波形を示した図
（ｂ）本発明の実施例１１のコギングトルク波形を示した図
（ｃ）本発明の実施例１１のコギングトルク波形を示した図
【図３３】 （ａ）本発明の実施例１２の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１２のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１２のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図３４】 （ａ）本発明の実施例１２のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１２のコア形状の構成を示す説明図
【図３５】 （ａ）本発明の実施例１３の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１３のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１３のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図３６】 （ａ）本発明の実施例１３のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１３のコア形状の構成を示す説明図
【図３７】 （ａ）本発明の実施例１４の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１４のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１４のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図３８】 （ａ）本発明の実施例１４のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１４のコア形状の構成を示す説明図
【図３９】 （ａ）本発明の実施例１５の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１５のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１５のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図４０】 （ａ）本発明の実施例１５のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１５のコア形状の構成を示す説明図
【図４１】 （ａ）本発明の実施例１６の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１６のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１６のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図４２】 （ａ）本発明の実施例１５のコア形状の構成を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１５のコア形状の構成を示す説明図
【図４３】 （ａ）本発明の実施例１６のコアの突極巻線部の断面図
（ｂ）本発明のコアの突極巻線部の幅が一定の場合の断面図
【図４４】 （ａ）本発明の実施例１７のコア形状１６ａを示す図
（ｂ）本発明の実施例１７のコア形状１６ｂを示す図
【図４５】 （ａ）本発明の実施例１８の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１８のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１８のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
（ｄ）本発明の実施例１８のＺ―Ｚ´断面のコア形状の説明図
（ｅ）本発明の実施例１８のＷ―Ｗ´断面のコア形状の説明図
【図４６】 （ａ）本発明の実施例１９の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１９のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１９のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図４７】 （ａ）本発明の実施例１９のＸ―Ｘ´断面のコア形状の部分説明図
（ｂ）本発明の実施例１９のＸ―Ｘ´断面のコア形状の部分説明図
（ｃ）本発明の実施例１９のＹ―Ｙ´断面のコア形状の部分説明図
（ｄ）本発明の実施例１９のＹ―Ｙ´断面のコア形状の部分説明図
【図４８】 （ａ）本発明の実施例１９のもう１例の積層断面のコア形状を示す説明図
（ｂ）本発明の実施例１９のもう１例のＸ―Ｘ´断面のコア形状の説明図
（ｃ）本発明の実施例１９のもう１例のＹ―Ｙ´断面のコア形状の説明図
【図４９】 （ａ）本発明の実施例１９のもう１例のＸ―Ｘ´断面のコア形状の部分説明図
（ｂ）本発明の実施例１９のもう１例のＸ―Ｘ´断面のコア形状の部分説明図
（ｃ）本発明の実施例１９のもう１例のＹ―Ｙ´断面のコア形状の部分説明図
（ｄ）本発明の実施例１９のもう１例のＹ―Ｙ´断面のコア形状の部分説明図
【図５０】 本発明の実施例２０のマグネットの着磁状態を示す図
【図５１】 （ａ）本発明の実施例２０のコキングトルクとスキュー角度と特性の関係を示す図
（ｂ）本発明の実施例２０の効率とスキュー角度と特性の関係を示す図
【図５２】 従来技術特開平４−３０４１５１号公報記載の図
【図５３】 従来技術特開平２−２５４９５４号公報記載スロットモータのコアの図
【図５４】 従来技術特開平３−３６２２号公報記載の回転電機の電機子の図
【図５５】 従来技術特許第２５８８６６１号公報記載の図
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、２２、２３、２４、２５、２６ コア
２ マグネット
３、３ａ、３ｂ スロット
３ｅ、３ｆ スロットエッジ部
４、４ａ、４ｂ、Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２ 突極先端部
１９ 絶縁皮膜
２０ コイル
２１ 略円環部
Claims (35)
- Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、界磁極数２ｍ、コアスロット数６ｎ（ｍ、ｎは整数）として、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコア。
- 界磁極数とコアスロット数は、４：３構造であって、コアは、突極先端部の開角を電気角γ（１４５〜１６０°）（機械角γ／ｍ°）一定とし、片側半分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコア。
- 界磁極数とコアスロット数は、４：３構造であって、コアは、突極先端部の開角を電気角δ（２０５〜２２０°）（機械角δ／ｍ°）一定とし、片側半分の突極先端部は時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコア。
- コアは、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）一定とし、片側半分のスロットは時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分のスロットは、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコア。
- コアは、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）一定とし、片側半分のスロットは時計方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）ずらし、反対側半分のスロットは、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１記載のモータのコア。
- コアは、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角α（８０〜９５°）＋基
本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコア。 - コアは、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が
電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、
電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコア。 - 界磁極数とコアスロット数は、４：３構造であって、コアは、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の突極が交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコア。
- 界磁極数とコアスロット数は、４：３構造であって、コアは、突極先端部のピッチは一定として、突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の突極が交互に繰り返される形状とした請求項１記載のモータのコア。
- 界磁極数とコアスロット数は、４：３構造であって、コアは、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が
電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコア。 - 界磁極数とコアスロット数は、４：３構造であって、コアは、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコア。
- コアは、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコア。
- コアは、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと６ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とした請求項１記載のモータのコア。
- Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期６分の１周期分の角度（機械角６０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらした３つのコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコア。
- Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数、ｎ≧４）の場合は、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｎ分の１周期分角度（機械角１８０／（ｎ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｎ個のコア形状を適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコア。
- Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）として、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期４分の１周期分の角度（機械角９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらした２つのコア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコア。
- コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）一定とし、上側半分の突極先端部は周方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらし、下側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１６記載のモータのコア。
- コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）一定とし、上側半分の突極先端部は周方向に基本コギングトルク周期の８分の１周期分の角度（機械角４５／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）ずらし、下側半分の突極先端部は、反時計方向に同じ角度ずらした形状とした請求項１６記載のモータのコア。
- コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコア。
- コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチは一定として、スロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）のスロットと、電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）のスロットが交互に繰り返される形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコア。
- コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）一定とし、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｎ＋９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）と、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）とが交互に繰り返す形状とし、下側半分は上側半分の形状を上下反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコア。
- コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットの開角を電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）一定とし、スロットのピッチが、３６
０°をスロット数で割った角度＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｎ＋９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）と、スロットのピッチが、３６０°をスロット数で割った角度−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度のスロット（機械角１２０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）とが交互に繰り返す形状とし、下側半分は上側半分の形状を上下反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコア。 - 界磁極数とコアスロット数は、４：３構造であって、コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角γ（１４５〜１６０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角γ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコア。
- 界磁極数とコアスロット数は、４：３構造であって、コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、突極先端部のピッチを一定として、片側半分の突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分の突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコア。
- コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角α（８０〜９５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が
電気角α（８０〜９５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角α／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコア。 - コアは、軸方向に２つの平面形状を有し、上側半分は、スロットのピッチを一定として、片側半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）で、もう半分のスロットの開角が電気角β（２０〜３５°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角β／ｍ＋９０／ｋ°）の形状とし、下側半分は上側半分の形状を左右反対向きに折り返した形状とした請求項１６記載のモータのコア。
- Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記コアは、上、中、下３段に構成され、コアの突極巻線部は、上段及び下段部の突極巻線部の幅が中段部の突極巻線部の幅より細く形成されるとともに、前記界磁極数４ｍ、コアスロット数３ｍ（ｍは整数）の場合は、上段及び下段部のコア形状は同一で、突極先端部のピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角１４５〜１６０°−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角１４５／ｍ−９０／ｋ°〜１６０／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｍの最小公倍数］）で、中段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角１４５〜１６０°＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角１４５／ｍ＋９０／ｋ°〜１６０／ｍ＋９０／ｋ°）の形状としたモータのコア。
- Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記コアは、上、中、下３段に構成され、コアの突極巻線部は、上段及び下段部の突極巻線部の幅が中段部の突極巻線部の幅より細く形成されるとともに、界磁極数４ｍ、コアスロット数３ｍ（ｍは整数）の場合は、上段及び下段部のコア形状は同一で、突極先
端部のピッチを一定として、突極先端部の開角が電気角δ（２０５〜２２０°）−基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ−９０／ｋ°［ｋは２ｍと３ｍの最小公倍数］）で、中段部のコア形状は、突極先端部ピッチを一定として、突極先端部の開角が
電気角δ（２０５〜２２０°）＋基本コギングトルク周期の４分の１周期分の角度（機械角δ／ｍ＋９０／ｋ°）の形状としたモータのコア。 - コアは、隣り合わない複数の突極を、内周の略円環部で一体に結合した、複数のコアに分割して構成したことを特徴とする請求項１６から２８のいずれか１項に記載のモータのコア。
- コアは、同一の形状の２つのコアに分割して構成したことを特徴とする請求項２９記載のモータのコア。
- Ｎ、Ｓ極の界磁を有する界磁手段と、磁性材料からなり、前記界磁手段と対向するコアを有し、どちらか一方を相対的に回転させるように構成したモータにおいて、前記界磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合は、コアのスロット開角を電気角α（８０〜９５°）（機械角α／ｍ°）または電気角β（２０〜３５°）（機械角β／ｍ°）としたコア形状を基本形状として、スロットの位置を、基本コギングトルク周期２ｊ分の１（ｊは３以上の整数）周期分角度（機械角１８０／（ｊ・ｋ）°［ｋは２ｍと３ｎの最小公倍数］）づつずらしたｊ個のコア形状を平面及び軸方向に適時組み合わせた形状に構成したことを特徴とするモータのコア。
- コアは、磁性材料の薄板を積層して構成したことを特徴とする請求項１から３１いずれか１項に記載のモータのコア。
- 請求項１から３２いずれか１項に記載のコアを具備するモータ。
- 界磁手段がマグネットであり、マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合、中心角で２００／ｋ°（ｋは２ｍ、３ｎの最小公倍数）以下のスキュー角で着磁を行った請求項３３記載のモータ。
- マグネット磁極数２ｍ、コアスロット数３ｎ（ｍ、ｎは整数）の場合、中心角で８０／ｋ〜１００／ｋ°（ｋは２ｍ、３ｎの最小公倍数）のスキュー角で着磁を行った請求項３４記載のモータ
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