JPH0823664A - モータ - Google Patents

モータ

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JPH0823664A
JPH0823664A JP7083974A JP8397495A JPH0823664A JP H0823664 A JPH0823664 A JP H0823664A JP 7083974 A JP7083974 A JP 7083974A JP 8397495 A JP8397495 A JP 8397495A JP H0823664 A JPH0823664 A JP H0823664A
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JP
Japan
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rotor
stator
angle
rotor portion
yoke
Prior art date
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Withdrawn
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JP7083974A
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English (en)
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Masahiro Hasebe
正広 長谷部
Yasuo Yamaguchi
康夫 山口
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Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0823664A publication Critical patent/JPH0823664A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/02—Synchronous motors
    • H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】トルクリップルの発生を抑制することができる
ようにする。 【構成】円周方向における複数箇所に永久磁石５１が等
しいピッチで配設されたロータと、複数のステータポー
ル及び該ステータポール間にスロットが形成されたステ
ータと、相電流が供給されるステータコイルとを有す
る。前記ロータは軸方向において分割された複数のロー
タ部から成り、前記永久磁石５１の電気角は各ロータ部
ごとに異なり、各電気角の差が３０〔°〕の整数倍に設
定される。相電流をステータコイルに流したときに、ト
ルクリップルが発生させられるが、軸方向において分割
された複数のロータ部のうち、あるロータ部において発
生するトルクリップルの振動波形の位相と他のロータ部
において発生するトルクリップルの振動波形の位相とを
ずらすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、永久磁石をロータとして有し、該
ロータの周囲にステータを配設したブラシレスモータに
おいては、前記ステータの鉄心にロータと対向させて複
数のステータポールが形成される。そして、前記鉄心に
巻装されたステータコイルに電流を流すと、該電流によ
り誘起された磁束によってステータとロータとの間に反
発力及び吸引力が発生させられ、前記反発力及び吸引力
によってロータが回転するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のモータにおいては、３相正弦波の電流をステータコ
イルに流したとき、ロータの各磁極によって発生させら
れる着磁波形、すなわち、磁束密度波形が矩形（くけ
い）波である場合、電流と磁束密度との積によって表さ
れるトルクに、電流周期の６次の振動によるトルクリッ
プルが発生してしまう。
【０００４】本発明は、前記従来のモータの問題点を解
決して、トルクリップルの発生を抑制することができる
モータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明のモ
ータにおいては、円周方向における複数箇所に永久磁石
が等しいピッチで配設されたロータと、該ロータの径方
向外方に配設され、複数のステータポール及び該ステー
タポール間にスロットが形成されたステータと、該ステ
ータに巻装され、３相正弦波電流が供給されるステータ
コイルとを有する。
【０００６】そして、前記ロータは軸方向において分割
された複数のロータ部から成り、該各ロータ部における
各永久磁石の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数倍
に設定される。本発明の他のモータにおいては、円周方
向における複数箇所に永久磁石が等しいピッチで配設さ
れたロータと、該ロータの径方向外方に配設され、複数
のステータポール及び該ステータポール間にスロットが
形成されたステータと、該ステータに巻装され、３相正
弦波電流が供給されるステータコイルとを有する。
【０００７】そして、前記ロータは円周方向において分
割された複数のロータ部から成り、該各ロータ部におけ
る各永久磁石の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数
倍に設定される。本発明の更に他のモータにおいては、
さらに、前記各ロータ部における各永久磁石の開角の差
が、機械角でスロットピッチ角の奇数倍に設定される。
【０００８】本発明の更に他のモータにおいては、さら
に、前記各ロータ部における各永久磁石間に突極鉄心が
形成され、前記各ロータ部における各突極鉄心の開角の
差が、電気角で３０〔°〕の整数倍に設定される。本発
明の更に他のモータにおいては、円周方向における複数
箇所に突極鉄心が等しいピッチで配設されたロータと、
該ロータの径方向外方に配設され、複数のステータポー
ル及び該ステータポール間にスロットが形成されたステ
ータと、該ステータに巻装され、３相正弦波電流が供給
されるステータコイルとを有する。
【０００９】そして、前記ロータは軸方向において分割
された複数のロータ部から成り、該各ロータ部における
各突極鉄心の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数倍
に設定される。本発明の更に他のモータにおいては、円
周方向における複数箇所に突極鉄心が等しいピッチで配
設されたロータと、該ロータの径方向外方に配設され、
複数のステータポール及び該ステータポール間にスロッ
トが形成されたステータと、該ステータに巻装され、３
相正弦波電流が供給されるステータコイルとを有する。
【００１０】そして、前記ロータは円周方向において分
割された複数のロータ部から成り、該各ロータ部におけ
る各突極鉄心の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数
倍に設定される。本発明の更に他のモータにおいては、
さらに、前記各ロータ部における各突極鉄心の開角の差
が、機械角でスロットピッチ角の奇数倍に設定される。
【００１１】
【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
モータにおいては、円周方向における複数箇所に永久磁
石が等しいピッチで配設されたロータと、該ロータの径
方向外方に配設され、複数のステータポール及び該ステ
ータポール間にスロットが形成されたステータと、該ス
テータに巻装され、３相正弦波電流が供給されるステー
タコイルとを有する。
【００１２】そして、前記ロータは軸方向において分割
された複数のロータ部から成り、該各ロータ部における
各永久磁石の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数倍
に設定される。この場合、３相正弦波電流をステータコ
イルに流したときに、３相正弦波電流と永久磁石に形成
される磁束密度波形とによって、トルクリップルが発生
させられるが、軸方向において分割された複数のロータ
部のうち、あるロータ部において発生するトルクリップ
ルの振動波形の位相と他のロータ部において発生するト
ルクリップルの振動波形の位相とをずらすことができ
る。
【００１３】したがって、トルクリップルが相殺され、
モータの全体においてトルクリップルが発生するのを抑
制することができる。本発明の他のモータにおいては、
円周方向における複数箇所に永久磁石が等しいピッチで
配設されたロータと、該ロータの径方向外方に配設さ
れ、複数のステータポール及び該ステータポール間にス
ロットが形成されたステータと、該ステータに巻装さ
れ、３相正弦波電流が供給されるステータコイルとを有
する。
【００１４】そして、前記ロータは円周方向において分
割された複数のロータ部から成り、該各ロータ部におけ
る各永久磁石の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数
倍に設定される。この場合、３相正弦波電流をステータ
コイルに流したときに、３相正弦波電流と永久磁石に形
成される磁束密度波形とによって、トルクリップルが発
生させられるが、円周方向において分割された複数のロ
ータ部のうち、あるロータ部において発生するトルクリ
ップルの振動波形の位相と他のロータ部において発生す
るトルクリップルの振動波形の位相とをずらすことがで
きる。
【００１５】したがって、トルクリップルが相殺され、
モータの全体においてトルクリップルが発生するのを抑
制することができる。本発明の更に他のモータにおいて
は、さらに、前記各ロータ部における各永久磁石の開角
の差が、機械角でスロットピッチ角の奇数倍に設定され
る。この場合、低負荷電流をステータコイルに流したと
きに、分割された複数のロータ部のうち、あるロータ部
において発生するコギングトルクの振動波形の位相と他
のロータ部において発生するコギングトルクの振動波形
の位相とをずらすことができる。
【００１６】したがって、コギングトルクが相殺され、
モータの全体においてコギングトルクが発生するのを抑
制することができる。本発明の更に他のモータにおいて
は、さらに、前記各ロータ部における各永久磁石間に突
極鉄心が形成され、前記各ロータ部における各突極鉄心
の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数倍に設定され
る。
【００１７】この場合、前記各ロータ部における各永久
磁石間に突極鉄心が形成されるので、３相正弦波電流を
ステータコイルに流したときに、３相正弦波電流と永久
磁石に形成される磁束密度波形とによって、３相正弦波
電流と突極鉄心に形成される磁束密度波形とによって、
トルクリップルが発生させられる。ところが、各永久磁
石の開角の差及び各突極鉄心の開角の差が、いずれも電
気角で３０〔°〕の整数倍に設定されるので、軸方向に
おいて分割された複数のロータ部のうち、あるロータ部
において発生するトルクリップルの振動波形の位相と他
のロータ部において発生するトルクリップルの振動波形
の位相とをずらすことができる。
【００１８】したがって、トルクリップルが相殺され、
モータの全体においてトルクリップルが発生するのを抑
制することができる。本発明の更に他のモータにおいて
は、円周方向における複数箇所に突極鉄心が等しいピッ
チで配設されたロータと、該ロータの径方向外方に配設
され、複数のステータポール及び該ステータポール間に
スロットが形成されたステータと、該ステータに巻装さ
れ、３相正弦波電流が供給されるステータコイルとを有
する。
【００１９】そして、前記ロータは軸方向において分割
された複数のロータ部から成り、該各ロータ部における
各突極鉄心の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数倍
に設定される。この場合、３相正弦波電流をステータコ
イルに流したときに、３相正弦波電流と突極鉄心に形成
される磁束密度波形とによって、トルクリップルが発生
させられるが、軸方向において分割された複数のロータ
部のうち、あるロータ部において発生するトルクリップ
ルの振動波形の位相と他のロータ部において発生するト
ルクリップルの振動波形の位相とをずらすことができ
る。
【００２０】したがって、トルクリップルが相殺され、
モータの全体においてトルクリップルが発生するのを抑
制することができる。本発明の更に他のモータにおいて
は、円周方向における複数箇所に突極鉄心が等しいピッ
チで配設されたロータと、該ロータの径方向外方に配設
され、複数のステータポール及び該ステータポール間に
スロットが形成されたステータと、該ステータに巻装さ
れ、３相正弦波電流が供給されるステータコイルとを有
する。
【００２１】そして、前記ロータは円周方向において分
割された複数のロータ部から成り、該各ロータ部におけ
る各突極鉄心の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数
倍に設定される。この場合、３相正弦波電流をステータ
コイルに流したときに、３相正弦波電流と突極鉄心に形
成される磁束密度波形とによって、トルクリップルが発
生させられるが、円周方向において分割された複数のロ
ータ部のうち、あるロータ部において発生するトルクリ
ップルの振動波形の位相と他のロータ部において発生す
るトルクリップルの振動波形の位相とをずらすことがで
きる。
【００２２】したがって、トルクリップルが相殺され、
モータの全体においてトルクリップルが発生するのを抑
制することができる。本発明の更に他のモータにおいて
は、さらに、前記各ロータ部における各突極鉄心の開角
の差が、機械角でスロットピッチ角の奇数倍に設定され
る。この場合、低負荷電流をステータコイルに流したと
きに、分割された複数のロータ部のうち、あるロータ部
において発生するコギングトルクの振動波形の位相と他
のロータ部において発生するコギングトルクの振動波形
の位相とをずらすことができる。
【００２３】したがって、コギングトルクが相殺され、
モータの全体においてコギングトルクが発生するのを抑
制することができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例に
おけるロータの右側面図、図２は本発明の第１の実施例
におけるモータの断面図、図３は本発明の第１の実施例
におけるロータの正面図、図４は本発明の第１の実施例
におけるロータの左側面図である。なお、図３は図１の
Ｘ−Ｘ断面図であり、かつ、図４のＹ−Ｙ断面図であ
る。
【００２５】図に示すように、モータケーシング１０
は、円筒状のケース１１、及び該ケース１１の両端に固
定された環状プレート１２、１３から成る。該環状プレ
ート１２、１３は、周縁部の円周方向の複数箇所に配設
されたボルト１５、１６によってケース１１に固定され
る。また、環状プレート１２、１３の中央には開口１
８、１９が形成され、該開口１８、１９に配設されたベ
アリング２１、２２によってロータ軸２４が回転自在に
支持される。
【００２６】該ロータ軸２４は中央の大径部２４ａ、該
大径部２４ａの両側に一体に形成された中径部２４ｂ、
及び該中径部２４ｂの両側に一体に形成され、前記ベア
リング２１、２２のインナレースに嵌入（かんにゅう）
される小径部２４ｃとから成る。そして、前記大径部２
４ａの外周にロータ３１が固定され、該ロータ３１の径
方向外方にステータ３２が配設されて前記ケース１１に
固定される。前記ステータ３２は、環状の鉄心３５、及
び該鉄心３５に巻装されたステータコイル３６から成
る。前記鉄心３５は環状のステータヨーク及び該ステー
タヨークから径方向内方に突出して形成された複数のス
テータポールから成り、該各ステータポール間に複数の
スロットが形成される。この場合、ステータポールは３
６個形成される。
【００２７】また、前記ロータ３１は軸方向において、
すなわち、ロータ軸２４に対して垂直な面において２分
割され、第１ロータ部４１及び第２ロータ部４３から成
る。そして、第１ロータ部４１は、軸方向に延びて永久
磁石５１を支持する第１ヨーク４１ａ、該第１ヨーク４
１ａより径方向内方において軸方向に延びて前記大径部
２４ａに固定されるボス部４１ｂ、並びに前記第１ヨー
ク４１ａ及びボス部４１ｂのそれぞれの第２ロータ部４
３側を一体に連結する円板状部４１ｃから成る。また、
第２ロータ部４３は、軸方向に延びて永久磁石５２を支
持する第２ヨーク４３ａ、該第２ヨーク４３ａより径方
向内方において軸方向に延びて前記大径部２４ａに固定
されるボス部４３ｂ、並びに前記第２ヨーク４３ａ及び
ボス部４３ｂのそれぞれの第１ロータ部４１側を一体に
連結する円板状部４３ｃから成る。
【００２８】したがって、前記第１ロータ部４１及び第
２ロータ部４３は、前記円板状部４１ｃ、４３ｃにおい
て背面が合わせられ、円周方向の複数箇所においてボル
ト４５によって固定される。そして、前記ロータ３１が
ロータ軸２４に対して軸方向に移動することがないよう
に、前記ボス部４１ｂの端部には、径方向内方に突出さ
せられて前記大径部２４ａと中径部２４ｂとの間に形成
されたエッジに係止される係止部４１ｄが形成され、該
係止部４１ｄは、前記第１ロータ部４１が第２ロータ部
４３側に移動するのを規制する。一方、ボス部４３ｂの
端部における内周面には、スプライン４３ｄが形成さ
れ、前記大径部２４ａの端部における外周面には、前記
スプライン４３ｄと噛合（しごう）させられるスプライ
ン４３ｅが形成され、第２ロータ部４３とロータ軸２４
とが相対的に回転するのを防止する。また、前記スプラ
イン４３ｄ、４３ｅは、前記第２ロータ部４３が第１ロ
ータ部４１側に移動するのを規制する。
【００２９】本実施例においては、ロータ３１は永久磁
石型同期モータにおける逆突極型構造を有し、前記永久
磁石５１、５２は、円周方向の６箇所においてそれぞれ
前記第１ヨーク４１ａ及び第２ヨーク４３ａに埋設さ
れ、前記第１ヨーク４１ａ及び第２ヨーク４３ａと共に
円筒面を形成する。この場合、各永久磁石５１間のピッ
チ角α1 及び各永久磁石５２間のピッチ角α2 はいずれ
も等しく、６０〔°〕である。また、前記永久磁石５
１、５２は、各永久磁石５１の中心ＣＮ1 と各永久磁石
５２の中心ＣＮ2 とが一致するように配設される。そし
て、前記永久磁石５１、５２はいずれも両側縁に凸部５
１ａ、５２ａを有し、該凸部５１ａ、５２ａが前記第１
ヨーク４１ａ及び第２ヨーク４３ａの各ヨーク突出部６
１、６２と係合するので、ロータ３１の回転に伴い前記
永久磁石５１、５２が遠心力によって径方向外方に飛散
することがなくなる。
【００３０】また、前記第１ヨーク４１ａの端面の外周
縁部には、各ヨーク突出部６１の端面に係止突起５４が
形成され、該係止突起５４にスナップリング５８が係止
される。この場合、該スナップリング５８の外周縁は各
永久磁石５１の内周縁より径方向外方に位置するので、
スナップリング５８を係止突起５４に係止することによ
って永久磁石５１の軸方向の移動を規制することができ
る。一方、前記第２ヨーク４３ａの端面の外周縁部に
は、各ヨーク突出部６２に係止突起５５が形成され、該
係止突起５５にスナップリング５９が係止される。この
場合、該スナップリング５９の外周縁は各永久磁石５２
の内周縁より径方向外方に位置するので、スナップリン
グ５９を係止突起５５に係止することによって永久磁石
５２の軸方向の移動を規制することができる。
【００３１】次に、前記第１ロータ部４１及び第２ロー
タ部４３における各永久磁石５１、５２の磁極の関係に
ついて説明する。図５は本発明の第１の実施例における
第１ロータ部の第１の状態図、図６は本発明の第１の実
施例における第１ロータ部の第２の状態図、図７は本発
明の第１の実施例における第１ロータ部の第３の状態
図、図８は本発明の第１の実施例における第２ロータ部
の第１の状態図、図９は本発明の第１の実施例における
第２ロータ部の第２の状態図、図１０は本発明の第１の
実施例における第２ロータ部の第３の状態図である。な
お、図５及び８はロータ３１の回転角が０〔°〕の状態
を、図６及び９はロータ３１の回転角が５〔°〕の状態
を、図７及び１０はロータ３１の回転角が１０〔°〕の
状態を示す。また、この場合、極対数が３になる６極構
造のモータについて説明する。したがって、前記永久磁
石５１、５２は、それぞれ第１ヨーク４１ａ、第２ヨー
ク４３ａの周縁においていずれも６個埋設される。この
場合、各永久磁石５１間及び各永久磁石５２間のピッチ
角はいずれも等しく、６０〔°〕である。また、前記永
久磁石５１、５２は、各永久磁石５１の中心と各永久磁
石５２の中心とが一致するように配設される。
【００３２】図に示すように、鉄心３５は環状のステー
タヨーク６３、及び該ステータヨーク６３から径方向内
方に突出して形成された複数のステータポール６４から
成り、該各ステータポール６４間にスロット６５が形成
される。一方、ロータ３１において、前記第１ヨーク４
１ａの周縁には永久磁石５１が埋設され、該各永久磁石
５１間にヨーク突出部６１が形成される。また、前記第
２ヨーク４３ａの周縁に永久磁石５２が埋設され、該各
永久磁石５２間にヨーク突出部６２が形成される。そし
て、前記ロータ３１は図における時計回りに回転し、ト
ルクも同方向に発生させられる。
【００３３】ところで、第１ロータ部４１における各ヨ
ーク突出部６１の開角（以下「ヨーク突出部開角」とい
う。）及び第２ロータ部４３における各ヨーク突出部開
角を機械角で表したとき、Ａ1 、Ａ2 であり、第１ロー
タ部４１における各永久磁石５１の開角（以下「磁極開
角」という。）及び第２ロータ部４３における各磁極開
角を機械角で表したとき、Ｂ1 、Ｂ2 であるとすると、
機械角の差の絶対値ｄ M は、 ｄM ＝｜Ａ1 −Ａ2 ｜＝｜Ｂ1 −Ｂ2 ｜ になる。そして、モータの磁極対の数をｍとすると、電
気角の差の絶対値ｄE は、 ｄE ＝ｍ・｜Ａ1 −Ａ2 ｜ になる。なお、該電気角の差の絶対値ｄE は、前記第１
ロータ部４１における磁束密度波形の幅と第２ロータ部
４３における磁束密度波形の幅との差の絶対値に相当す
る。
【００３４】本実施例においては、前記電気角の差の絶
対値ｄE が３０〔°〕の整数倍に設定される。このよう
に設定すると、３相正弦波電流をステータコイル３６
（図２）に供給したときに第１ロータ部４１において発
生するトルクリップルの振動波形の位相と第２ロータ部
４３において発生するトルクリップルの振動波形の位相
とを１８０〔°〕ずらすことができる。
【００３５】したがって、トルクリップルが相殺され、
モータの全体においてトルクリップルが発生するのを抑
制することができる。本実施例においては、第１ロータ
部４１の各ヨーク突出部開角Ａ1 が２５〔°〕に、各磁
極開角Ｂ1 が３５〔°〕に設定される。また、第２ロー
タ部４３の各ヨーク突出部開角Ａ2 が１５〔°〕に、各
磁極開角Ｂ2 が４５〔°〕に設定される。
【００３６】この場合、機械角の差の絶対値ｄM は、 ｄM ＝１０ になり、磁極対の数が３であるから、電気角の差の絶対
値ｄE は、 ｄE ＝３×１０ ＝３０ になる。そして、電気角の差の絶対値ｄE が３０〔°〕
の１倍になる。
【００３７】次に、トルクリップルが相殺される状態に
ついて説明する。図１１は本発明の第１の実施例におけ
る第２ロータ部の３相正弦波電流波形、磁束密度波形及
びトルクリップルの振動波形のタイムチャート、図１２
は本発明の第１の実施例における第１ロータ部の３相正
弦波電流波形、磁束密度波形及びトルクリップルの振動
波形のタイムチャートである。
【００３８】図において、ＩU 、ＩV 、ＩW は、ステー
タ３２（図２）に２／３π（電気角）ずつ隔てて巻装さ
れたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のステータコイル３６に供給され
る３相正弦波電流の時間的変化を電気角で表した３相正
弦波電流波形であり、該３相正弦波電流波形ＩU 、
ＩV 、ＩW はそれぞれ ＩU ＝Ｉm ｓｉｎθ ＩV ＝Ｉm ｓｉｎ（θ＋２／３π） ＩW ＝Ｉm ｓｉｎ（θ＋４／３π） Ｉm ：Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各電流のピーク値 で表すことができる。また、ＢU1、ＢV1、ＢW1は、第１
ロータ部４１の各永久磁石５１によって各Ｕ、Ｖ、Ｗ相
のステータコイル３６に交差するギャップ部に形成され
る磁束密度の、ロータ３１の回転に伴う時間的変化を電
気角で表した磁束密度波形、ＢU2、ＢV2、ＢW2は、第２
ロータ部４３の各永久磁石５２によって各Ｕ、Ｖ、Ｗ相
のステータコイル３６に交差するギャップ部に形成され
る磁束密度の、ロータ３１の回転に伴う時間的変化を電
気角で表した磁束密度波形である。そして、ＴR1は第１
ロータ部４１において発生させられるトルクの時間的変
化を電気角で表したトルクリップルの振動波形、ＴR2は
第２ロータ部４３において発生させられるトルクの時間
的変化を電気角で表したトルクリップルの振動波形であ
り、振動波形ＴR1、ＴR2はそれぞれ ＴR1＝ＫＩU ＢU1＋ＫＩV ＢV1＋ＫＩW ＢW1 ＝ＫＩm ｓｉｎθＢU1＋ＫＩm ｓｉｎ（θ＋２／３π）ＢV1 ＋ＫＩm ｓｉｎ（θ＋４／３π）ＢW1 ＴR2＝ＫＩU ＢU2＋ＫＩV ＢV2＋ＫＩW ＢW2 ＝ＫＩm ｓｉｎθＢU2＋ＫＩm ｓｉｎ（θ＋２／３π）ＢV2 ＋ＫＩm ｓｉｎ（θ＋４／３π）ＢW2 Ｋ：比例定数 で表すことができる。
【００３９】ここで、第２ロータ部４３において形成さ
れる磁束密度波形ＢU2、ＢV2、ＢW2の幅ｂ2 と、第１ロ
ータ部４１において形成される磁束密度波形ＢU1、
ＢV1、Ｂ W1の幅ｂ1 との差の絶対値は、電気角の差の絶
対値ｄE に相当する。そして、該電気角の差の絶対値ｄ
E が３０〔°〕の整数倍であると、前記第１ロータ部４
１において発生させられるトルクリップルの振動波形Ｔ
R1の位相と第２ロータ部４３において発生させられるト
ルクリップルの振動波形ＴR2の位相とを１８０〔°〕ず
らすことができる。
【００４０】したがって、トルクリップルが相殺され、
モータの全体においてトルクリップルが発生するのを抑
制することができる。ところで、前記各ステータポール
６４（図５）間には所定のスロット６５が形成され、一
方、各磁極は互いに分離させられる。したがって、ロー
タ３１が回転すると、あるステータポール６４を通って
いた磁束線が隣接するステータポール６４を通るように
なる。このとき、磁極のコーナ部が前記スロット６５を
通過することによって磁束線の移動が不連続になる。そ
の結果、磁気リアクタンスの変化に伴ってステータ３２
とロータ３１との間の吸引力が変動し、該変動によって
コギングトルクが発生する。
【００４１】本実施例においては、ステータポール６４
が３６個形成されていて、前記スロット６５のピッチ角
（以下「スロットピッチ角」という。）が１０〔°〕に
なるので、前記機械角の差の絶対値ｄM は前記スロット
ピッチ角の奇数倍になる。したがって、前記ロータ３１
を回転させたときに、第１ヨーク４１ａのヨーク突出部
６１と対向するステータポール６４の数が増減するタイ
ミングと、第２ヨーク４３ａのヨーク突出部６２と対向
するステータポール６４の数が増減するタイミングとが
互いに逆になる。
【００４２】また、前記ロータ３１を回転させたとき
に、第１ヨーク４１ａの永久磁石５１と対向するステー
タポール６４の数が増減するタイミングと、第２ヨーク
４３ａの永久磁石５２と対向するステータポール６４の
数が増減するタイミングとが互いに逆になる。すなわ
ち、ロータ３１の回転角が０〔°〕から５〔°〕になる
とき、第１ヨーク４１ａのヨーク突出部６１と対向する
ステータポール６４の数は２から３になるのに対して、
第２ヨーク４３ａのヨーク突出部６２と対向するステー
タポール６４の数は２から１になる。また、ロータ３１
の回転角が５〔°〕から１０〔°〕になるとき、第１ヨ
ーク４１ａのヨーク突出部６１と対向するステータポー
ル６４の数は３から２になるのに対して、第２ヨーク４
３ａのヨーク突出部６２と対向するステータポール６４
の数は１から２になる。
【００４３】そして、ロータ３１の回転角が０〔°〕か
ら５〔°〕になるとき、第１ヨーク４１ａの永久磁石５
１と対向するステータポール６４の数は４から３になる
のに対して、第２ヨーク４３ａの永久磁石５２と対向す
るステータポール６４の数は４から５になる。また、ロ
ータ３１の回転角が５〔°〕から１０〔°〕になると
き、第１ヨーク４１ａの永久磁石５１と対向するステー
タポール６４の数は３から４になるのに対して、第２ヨ
ーク４３ａの永久磁石５２と対向するステータポール６
２の数は５から４になる。
【００４４】その結果、低負荷電流をステータコイル３
６に流したときに第１ロータ部４１において発生するコ
ギングトルクの振動波形の位相と第２ロータ部４３にお
いて発生するコギングトルクの振動波形の位相とを１８
０〔°〕ずらすことができる。したがって、コギングト
ルクが相殺され、モータの全体においてコギングトルク
が発生するのを抑制することができる。
【００４５】次に、前記構成のモータを使用し、有限要
素法によってトルク解析を行った結果について説明す
る。図１３は本発明の第１の実施例における第１のトル
ク波形図、図１４は本発明の第１の実施例における第２
のトルク波形図、図１５は本発明の第１の実施例におけ
る第３のトルク波形図、図１６は本発明の第１の実施例
における第４のトルク波形図である。なお、横軸にロー
タの回転角度〔°〕が、縦軸にトルク〔ｋｇｍ〕が採っ
てある。
【００４６】図において、Ｔ１は第１ロータ部４１（図
２）によって発生させられる第１トルク、Ｔ２は第２ロ
ータ部４３によって発生させられる第２トルク、Ｔはモ
ータの全体によって発生させられた総合トルクである。
なお、各トルクの比較を容易にするために、図１３及び
１４においては、第１トルクＴ１はロータ３１の全体を
第１ロータ部４１の構造によって形成したときの数値
を、第２トルクＴ２はロータ３１の全体を第２ロータ部
４３の構造によって形成したときの数値を採ってある。
また、図１５及び１６においては、第１トルクＴ１はロ
ータ３１の半分を第１ロータ部４１の構造によって形成
したときの数値を、第２トルクＴ２はロータ３１の半分
を第２ロータ部４３の構造によって形成したときの数値
を採ってある。
【００４７】高負荷電流をステータコイル３６に流した
場合、ヨーク突出部６１、６２（図１及び４）の影響に
よって、第１トルクＴ１及び第２トルクＴ２には図１３
に示すような１２次及び６次の振動によるトルクリップ
ルが発生してしまう。また、低負荷電流をステータコイ
ル３６に流した場合、第１トルクＴ１及び第２トルクＴ
２には図１４に示すような１２次の振動によるコギング
トルクが発生してしまう。
【００４８】ところが、モータの全体においては、ステ
ータコイル３６に高負荷電流及び低負荷電流のいずれを
流した場合でも、総合トルクＴにはトルクリップルもコ
ギングトルクもわずかに発生するだけである。また、前
記トルクリップル及びコギングトルクは、永久磁石５
１、５２の軸方向長さを調整することによって完全に無
くすこともできる。
【００４９】本実施例においては、前記ロータ３１を軸
方向に２分割して第１ロータ部４１及び第２ロータ部４
３を形成するようにしているが、軸方向に３分割して３
個のロータ部を形成することもできる。この場合、各ロ
ータにおける永久磁石の軸方向長さが調整され、３個の
ロータ部において発生するトルクリップル及びコギング
トルクが相殺される。
【００５０】したがって、モータの全体において、トル
クリップル及びコギングトルクが発生するのを抑制する
ことができる。次に、本発明の第２の実施例について説
明する。図１７は本発明の第２の実施例における第１ロ
ータ部の第１の状態図、図１８は本発明の第２の実施例
における第１ロータ部の第２の状態図、図１９は本発明
の第２の実施例における第１ロータ部の第３の状態図、
図２０は本発明の第２の実施例における第２ロータ部の
第１の状態図、図２１は本発明の第２の実施例における
第２ロータ部の第２の状態図、図２２は本発明の第２の
実施例における第２ロータ部の第３の状態図である。な
お、図１７及び２０はロータ１３１の回転角が０〔°〕
の状態を、図１８及び２１はロータ１３１の回転角が５
〔°〕の状態を、図１９及び２２はロータ１３１の回転
角が１０〔°〕の状態を示す。
【００５１】図に示すように、永久磁石式同期モータに
おいて、鉄心３５は環状のステータヨーク６３、及び該
ステータヨーク６３から径方向内方に突出して形成され
た複数のステータポール６４から成り、該各ステータポ
ール６４間にスロット６５が形成される。一方、ロータ
１３１は突極型構造を有し、第１ヨーク１４１ａの周縁
には永久磁石１５１が固定され、該各永久磁石１５１間
に空間１６１が形成される。また、第２ヨーク１４３ａ
の周縁には永久磁石１５２が固定され、該各永久磁石１
５２間に空間１６２が形成される。
【００５２】この場合、各永久磁石１５１間及び各永久
磁石１５２間のピッチ角はいずれも等しく、６０〔°〕
である。また、前記永久磁石１５１、１５２は、各永久
磁石１５１の中心と各永久磁石１５２の中心とが一致す
るように配設される。そして、前記ロータ１３１は図に
おける時計回りに回転し、トルクも同方向に発生させら
れる。
【００５３】ところで、第１ロータ部１４１における各
空間１６１の開角（以下「空間開角」という。）及び第
２ロータ部１４３における各空間開角を機械角で表した
とき、Ａ1 、Ａ2 であり、第１ロータ部１４１における
各磁極開角及び第２ロータ部４３における各磁極開角を
機械角で表したとき、Ｂ1 、Ｂ2 であるとすると、機械
角の差の絶対値ｄM は、 ｄM ＝｜Ａ1 −Ａ2 ｜＝｜Ｂ1 −Ｂ2 ｜ に、電気角の差の絶対値ｄE は、 ｄE ＝ｍ・｜Ａ1 −Ａ2 ｜ になる。そして、前記電気角の差の絶対値ｄE が３０
〔°〕の整数倍に設定される。
【００５４】このように設定すると、３相正弦波電流を
ステータコイル３６（図２）に供給したときに第１ロー
タ部１４１において発生するトルクリップルの振動波形
の位相と第２ロータ部１４３において発生するトルクリ
ップルの振動波形の位相とを１８０〔°〕ずらすことが
できる。したがって、トルクリップルが相殺され、モー
タの全体においてトルクリップルが発生するのを抑制す
ることができる。
【００５５】本実施例においては、第１ロータ部１４１
の各空間開角Ａ1 が２５〔°〕に、各磁極開角Ｂ1 が３
５〔°〕に設定される。また、第２ロータ部１４３の各
空間開角Ａ2 が１５〔°〕に、各磁極開角Ｂ2 が４５
〔°〕に設定される。この場合、機械角の差の絶対値ｄ
M は、 ｄM ＝１０ になり、磁極対の数が３であるから、電気角の差の絶対
値ｄE は、 ｄE ＝３×１０ ＝３０ になる。そして、電気角の差の絶対値ｄE が３０〔°〕
の１倍になる。
【００５６】ところで、本実施例においては、ステータ
ポール６４は３６個形成されて前記スロットピッチ角が
１０〔°〕になるとともに、機械角の差の絶対値ｄM は
前記スロットピッチ角の奇数倍になる。したがって、前
記ロータ１３１を回転させたときに、第１ヨーク１４１
ａの空間１６１と対向するステータポール６４の数が増
減するタイミングと、第２ヨーク１４３ａの空間１６２
と対向するステータポール６４の数が増減するタイミン
グとが互いに逆になる。
【００５７】また、前記ロータ１３１を回転させたとき
に、第１ヨーク１４１ａの永久磁石１５１と対向するス
テータポール６４の数が増減するタイミングと、第２ヨ
ーク１４３ａの永久磁石１５２と対向するステータポー
ル６４の数が増減するタイミングとが互いに逆になる。
その結果、低負荷電流をステータコイル３６（図２）に
流したときに第１ロータ部１４１において発生するコギ
ングトルクの振動波形の位相と第２ロータ部１４３にお
いて発生するコギングトルクの振動波形の位相とを１８
０〔°〕ずらすことができる。
【００５８】したがって、コギングトルクが相殺され、
モータの全体においてコギングトルクが発生するのを抑
制することができる。次に、本発明の第３の実施例につ
いて説明する。図２３は本発明の第３の実施例における
第１ロータ部の第１の状態図、図２４は本発明の第３の
実施例における第１ロータ部の第２の状態図、図２５は
本発明の第３の実施例における第１ロータ部の第３の状
態図、図２６は本発明の第３の実施例における第２ロー
タ部の第１の状態図、図２７は本発明の第３の実施例に
おける第２ロータ部の第２の状態図、図２８は本発明の
第３の実施例における第２ロータ部の第３の状態図であ
る。なお、図２３及び２６はロータ２３１の回転角が０
〔°〕の状態を、図２４及び２７はロータ２３１の回転
角が５〔°〕の状態を、図２５及び２８はロータ２３１
の回転角が１０〔°〕の状態を示す。
【００５９】図に示すように、リラクタンスモータにお
いて、鉄心３５は環状のステータヨーク６３、及び該ス
テータヨーク６３から径方向内方に突出して形成された
複数のステータポール６４から成り、各ステータポール
６４間にスロット６５が形成される。一方、ロータ２３
１において、第１ヨーク２４１ａの周縁には突極鉄心２
５１が固定され、該各突極鉄心２５１間に空間２６１が
形成される。また、第２ヨーク２４３ａの周縁には突極
鉄心２５２が固定され、該各突極鉄心２５２間に空間２
６２が形成される。この場合、各突極鉄心２５１間及び
各突極鉄心２５２間のピッチ角はいずれも等しく、６０
〔°〕である。また、前記突極鉄心２５１、２５２は、
各突極鉄心２５１の中心と各突極鉄心２５２の中心とが
一致するように配設される。そして、前記ロータ２３１
は図における時計回りに回転し、トルクも同方向に発生
させられる。
【００６０】ところで、第１ロータ部２４１における各
空間開角及び第２ロータ部２４３における各空間開角を
機械角で表したとき、Ａ1 、Ａ2 であり、第１ロータ部
２４１における各突極鉄心２５１の開角（以下「突極鉄
心開角」という。）及び第２ロータ部２４３における各
突極鉄心開角を機械角で表したとき、Ｂ1 、Ｂ2 である
とすると、機械角の差の絶対値ｄM は、 ｄM ＝｜Ａ1 −Ａ2 ｜＝｜Ｂ1 −Ｂ2 ｜ に、電気角の差の絶対値ｄE は、 ｄE ＝ｍ・｜Ａ1 −Ａ2 ｜ になる。そして、前記電気角の差の絶対値ｄE が３０
〔°〕の整数倍に設定される。
【００６１】このように設定すると、３相正弦波電流を
ステータコイル３６（図２）に供給したときに第１ロー
タ部２４１において発生するトルクリップルの振動波形
の位相と第２ロータ部２４３において発生するトルクリ
ップルの振動波形の位相とを１８０〔°〕ずらすことが
できる。したがって、トルクリップルが相殺され、モー
タの全体においてトルクリップルが発生するのを抑制す
ることができる。
【００６２】本実施例においては、第１ロータ部２４１
の各空間開角Ａ1 が２５〔°〕に、各突極鉄心開角Ｂ1
が３５〔°〕に設定される。また、第２ロータ部２４３
の各空間開角Ａ2 が１５〔°〕に、各突極鉄心開角Ｂ2
が４５〔°〕に設定される。したがって、機械角の差の
絶対値ｄM は１０〔°〕に、電気角の差の絶対値ｄ E は
３０〔°〕になり、３０〔°〕の１倍になる。
【００６３】本実施例においては、ステータポール６４
が３６個形成されていて、前記スロットピッチ角が１０
〔°〕になるので、前記機械角の差の絶対値ｄM は前記
スロットピッチ角の奇数倍になる。したがって、前記ロ
ータ２３１を回転させたときに、第１ヨーク２４１ａの
空間２６１と対向するステータポール６４の数が増減す
るタイミングと、第２ヨーク２４３ａの空間２６２と対
向するステータポール６４の数が増減するタイミングと
が互いに逆になる。
【００６４】また、前記ロータ２３１を回転させたとき
に、第１ヨーク２４１ａの突極鉄心２５１と対向するス
テータポール６４の数が増減するタイミングと、第２ヨ
ーク２４３ａの突極鉄心２５２と対向するステータポー
ル６４の数が増減するタイミングとが互いに逆になる。
その結果、低負荷電流をステータコイル３６に流したと
きに第１ロータ部２４１において発生するコギングトル
クの振動波形の位相と第２ロータ部２４３において発生
するコギングトルクの振動波形の位相とを１８０〔°〕
ずらすことができる。
【００６５】したがって、コギングトルクが相殺され、
モータの全体においてコギングトルクが発生するのを抑
制することができる。次に、本発明の第４の実施例につ
いて説明する。図２９は本発明の第４の実施例における
モータの断面図である。図に示すように、永久磁石式同
期モータにおいて、鉄心３５は環状のステータヨーク６
３、及び該ステータヨーク６３から径方向内方に突出し
て形成された複数のステータポール６４から成り、該各
ステータポール６４間にスロット６５が形成される。
【００６６】一方、ロータ３３１は突極型構造を有し、
円周方向において分割され、第１ロータ部３４１及び第
２ロータ部３４３から成る。そして、第１ロータ部３４
１において、第１ヨーク部３４１ａの周縁には永久磁石
３５１が固定され、該各永久磁石３５１間に空間３６１
が形成される。また、第２ロータ部３４３において、第
２ヨーク部３４３ａの周縁には永久磁石３５２が固定さ
れ、該各永久磁石３５２間に空間３６２が形成される。
この場合、各永久磁石３５１間及び各永久磁石３５２間
のピッチ角はいずれも等しく、６０〔°〕である。
【００６７】ところで、第１ロータ部３４１における各
空間開角及び第２ロータ部３４３における各空間開角を
機械角で表したとき、Ａ1 、Ａ2 であり、第１ロータ部
３４１における各磁極開角及び第２ロータ部３４３にお
ける各磁極開角を機械角で表したとき、Ｂ1 、Ｂ2 であ
るとすると、機械角の差の絶対値ｄM は、 ｄM ＝｜Ａ1 −Ａ2 ｜＝｜Ｂ1 −Ｂ2 ｜ に、電気角の差の絶対値ｄE は、 ｄE ＝ｍ・｜Ａ1 −Ａ2 ｜ になる。そして、前記電気角の差の絶対値ｄE が３０
〔°〕の整数倍に設定される。
【００６８】このように設定すると、３相正弦波電流を
ステータコイル３６（図２）に供給したときに第１ロー
タ部３４１において発生するトルクリップルの振動波形
の位相と第２ロータ部３４３において発生するトルクリ
ップルの振動波形の位相とを１８０〔°〕ずらすことが
できる。したがって、トルクリップルが相殺され、モー
タの全体においてトルクリップルが発生するのを抑制す
ることができる。
【００６９】本実施例においては、第１ロータ部３４１
の各空間開角Ａ1 が２５〔°〕に、各磁極開角Ｂ1 が３
５〔°〕に設定される。また、第２ロータ部３４３の各
空間開角Ａ2 が１５〔°〕に、各磁極開角Ｂ2 が４５
〔°〕に設定される。したがって、機械角の差の絶対値
ｄM は１０〔°〕に、電気角の差の絶対値ｄ E は３０
〔°〕になり、３０〔°〕の１倍になる。
【００７０】本実施例においては、ステータポール６４
が３６個形成されていて、前記スロットピッチ角が１０
〔°〕になるので、前記機械角の差の絶対値ｄM は前記
スロットピッチ角の奇数倍になる。したがって、前記ロ
ータ３３１を回転させたときに、第１ヨーク部３４１ａ
の空間３６１と対向するステータポール６４の数が増減
するタイミングと、第２ヨーク部３４３ａの空間３６２
と対向するステータポール６４の数が増減するタイミン
グとが互いに逆になる。
【００７１】また、前記ロータ３３１を回転させたとき
に、第１ヨーク部３４１ａの永久磁石３５１と対向する
ステータポール６４の数が増減するタイミングと、第２
ヨーク部３４３ａの永久磁石３５２と対向するステータ
ポール６４の数が増減するタイミングとが互いに逆にな
る。その結果、低負荷電流をステータコイル３６に流し
たときに第１ロータ部３４１において発生するコギング
トルクの振動波形の位相と第２ロータ部３４３において
発生するコギングトルクの振動波形の位相とを１８０
〔°〕ずらすことができる。
【００７２】したがって、コギングトルクが相殺され、
モータの全体においてコギングトルクが発生するのを抑
制することができる。次に、本発明の第５の実施例につ
いて説明する。図３０は本発明の第５の実施例における
モータの断面図である。図に示すように、永久磁石式同
期モータにおいて、鉄心３５は環状のステータヨーク６
３、及び該ステータヨーク６３から径方向内方に突出し
て形成された複数のステータポール６４から成り、該各
ステータポール６４間にスロット６５が形成される。
【００７３】一方、ロータ３３２は突極型構造を有し、
円周方向において分割され、第１ロータ部３４５及び第
２ロータ部３４６から成る。そして、第１ロータ部３４
５において、第１ヨーク部３４６ａの周縁には永久磁石
３５３が固定され、各永久磁石３５３間に空間３６３が
形成される。また、第２ロータ部３４６において、第２
ヨーク部３４７ａの周縁には永久磁石３５４が固定さ
れ、該各永久磁石３５４間に空間３６４が形成される。
この場合、各永久磁石３５３間及び各永久磁石３５４間
のピッチ角はいずれも等しく、９０〔°〕である。
【００７４】ところで、第１ロータ部３４５における各
空間開角及び第２ロータ部３４６における各空間開角を
機械角で表したとき、Ａ1 、Ａ2 であり、第１ロータ部
３４５における各磁極開角及び第２ロータ部３４６にお
ける各磁極開角を機械角で表したとき、Ｂ1 、Ｂ2 であ
るとすると、機械角の差の絶対値ｄM は、 ｄM ＝｜Ａ1 −Ａ2 ｜＝｜Ｂ1 −Ｂ2 ｜ に、電気角の差の絶対値ｄE は、 ｄE ＝ｍ・｜Ａ1 −Ａ2 ｜ になる。そして、前記電気角の差の絶対値ｄE が３０
〔°〕の整数倍に設定される。
【００７５】このように設定すると、３相正弦波電流を
ステータコイル３６（図２）に供給したときに第１ロー
タ部３４５において発生するトルクリップルの振動波形
の位相と第２ロータ部３４６において発生するトルクリ
ップルの振動波形の位相とを１８０〔°〕ずらすことが
できる。したがって、トルクリップルが相殺され、モー
タの全体においてトルクリップルが発生するのを抑制す
ることができる。
【００７６】本実施例においては、第１ロータ部３４５
の各空間開角Ａ1 が３７．５〔°〕に、各磁極開角Ｂ1
が５２．５〔°〕に設定される。また、第２ロータ部３
４６の各空間開角Ａ2 が２２．５〔°〕に、各磁極開角
Ｂ2 が６７．５〔°〕に設定される。したがって、機械
角の差の絶対値ｄM は１５〔°〕に、電気角の差の絶対
値ｄ E は３０〔°〕になり、３０〔°〕の１倍になる。
【００７７】本実施例においては、ステータポール６４
が２４個形成されていて、前記スロットピッチ角が１５
〔°〕になるので、前記機械角の差の絶対値ｄM は前記
スロットピッチ角の奇数倍になる。したがって、前記ロ
ータ３３２を回転させたときに、第１ヨーク部３４６ａ
の空間３６３と対向するステータポール６４の数が増減
するタイミングと、第２ヨーク部３４７ａの空間３６４
と対向するステータポール６４の数が増減するタイミン
グとが互いに逆になる。
【００７８】また、前記ロータ３３２を回転させたとき
に、第１ヨーク部３４６ａの永久磁石３５３と対向する
ステータポール６４の数が増減するタイミングと、第２
ヨーク部３４７ａの永久磁石３５４と対向するステータ
ポール６４の数が増減するタイミングとが互いに逆にな
る。その結果、低負荷電流をステータコイル３６に流し
たときに第１ロータ部３４５において発生するコギング
トルクの振動波形の位相と第２ロータ部３４６において
発生するコギングトルクの振動波形の位相とを１８０
〔°〕ずらすことができる。
【００７９】したがって、コギングトルクが相殺され、
モータの全体においてコギングトルクが発生するのを抑
制することができる。次に、本発明の第６の実施例につ
いて説明する。図３１は本発明の第６の実施例における
モータの断面図である。図に示すように、永久磁石式同
期モータにおいて、鉄心３５は環状のステータヨーク６
３、及び該ステータヨーク６３から径方向内方に突出し
て形成された複数のステータポール６４から成り、該各
ステータポール６４間にスロット６５が形成される。
【００８０】一方、ロータ３７２は突極型構造を有し、
円周方向において分割され、第１ロータ部３７５及び第
２ロータ部３７６から成る。そして、第１ロータ部３７
５において、第１ヨーク部３７５ａの周縁には永久磁石
３８３が固定される。また、第２ロータ部３７６におい
て、前記第２ヨーク部３７６ａの周縁には永久磁石３８
４が固定される。この場合、永久磁石３８３及び永久磁
石３８４間のピッチ角はいずれも等しく、１８０〔°〕
である。
【００８１】ところで、第１ロータ部３７５における各
磁極開角及び第２ロータ部３７６における各磁極開角を
機械角で表したとき、Ｂ1 、Ｂ2 であるとすると、機械
角の差の絶対値ｄM は、 ｄM ＝｜Ｂ1 −Ｂ2 ｜ に、電気角の差の絶対値ｄE は、 ｄE ＝ｍ・｜Ｂ1 −Ｂ2 ｜ になる。そして、前記電気角の差の絶対値ｄE が３０
〔°〕の整数倍に設定される。
【００８２】このように設定すると、３相正弦波電流を
ステータコイル３６（図２）に供給したときに第１ロー
タ部３７５において発生するトルクリップルの振動波形
の位相と第２ロータ部３７６において発生するトルクリ
ップルの振動波形の位相とを１８０〔°〕ずらすことが
できる。したがって、トルクリップルが相殺され、モー
タの全体においてトルクリップルが発生するのを抑制す
ることができる。
【００８３】本実施例においては、第１ロータ部３７５
の磁極開角Ｂ1 が１０５〔°〕に、第２ロータ部３７６
の磁極開角Ｂ2 が１３５〔°〕に設定される。したがっ
て、機械角の差の絶対値ｄM は３０〔°〕になるととも
に、磁極対の数が１であるので、電気角の差の絶対値ｄ
E は３０〔°〕になり、３０〔°〕の１倍になる。
【００８４】本実施例においては、ステータポール６４
が１２個形成されていて、前記スロットピッチ角が３０
〔°〕になるので、機械角の差の絶対値ｄM はスロット
ピッチ角の奇数倍になる。したがって、前記ロータ３３
２を回転させたときに、第１ヨーク部３７５ａの永久磁
石３８３と対向するステータポール６４の数が増減する
タイミングと、第２ヨーク部３７６ａの永久磁石３８４
と対向するステータポール６４の数が増減するタイミン
グとが互いに逆になる。
【００８５】その結果、低負荷電流をステータコイル３
６に流したときに第１ロータ部３７５において発生する
コギングトルクの振動波形の位相と第２ロータ部３７６
において発生するコギングトルクの振動波形の位相とを
１８０〔°〕ずらすことができる。したがって、コギン
グトルクが相殺され、モータの全体においてコギングト
ルクが発生するのを抑制することができる。
【００８６】次に、本発明の第７の実施例について説明
する。図３２は本発明の第７の実施例におけるモータの
断面図である。図に示すように、リラクタンスモータに
おいて、鉄心３５は環状のステータヨーク６３、及び該
ステータヨーク６３から径方向内方に突出して形成され
た複数のステータポール６４から成り、該各ステータポ
ール６４間にスロット６５が形成される。
【００８７】一方、ロータ４３１は円周方向において２
分割され、第１ロータ部４４１及び第２ロータ部４４３
から成る。そして、第１ロータ部４４１において、第１
ヨーク部４４１ａの周縁には突極鉄心４５１が固定さ
れ、該各突極鉄心４５１間に空間４６１が形成される。
また、第２ロータ部４４３において、第２ヨーク部４４
３ａの周縁には突極鉄心４５２が固定され、該各突極鉄
心４５２間に空間４６２が形成される。この場合、各突
極鉄心４５１間及び各突極鉄心４５２間のピッチ角はい
ずれも等しく、６０〔°〕である。
【００８８】ところで、第１ロータ部４４１における各
空間開角及び第２ロータ部４４３における各空間開角を
機械角で表したとき、Ａ1 、Ａ2 であり、第１ロータ部
４４１における各突極鉄心開角及び第２ロータ部４４３
における各突極鉄心開角を機械角で表したとき、Ｂ1 、
Ｂ2 であるとすると、機械角の差の絶対値ｄM は、 ｄM ＝｜Ａ1 −Ａ2 ｜＝｜Ｂ1 −Ｂ2 ｜ に、電気角の差の絶対値ｄE は、 ｄE ＝ｍ・｜Ａ1 −Ａ2 ｜ になる。そして、前記電気角の差の絶対値ｄE が３０
〔°〕の整数倍に設定される。
【００８９】このように設定すると、３相正弦波電流を
ステータコイル３６（図２）に供給したときに第１ロー
タ部４４１において発生するトルクリップルの振動波形
の位相と第２ロータ部４４３において発生するトルクリ
ップルの振動波形の位相とを１８０〔°〕ずらすことが
できる。したがって、トルクリップルが相殺され、モー
タの全体においてトルクリップルが発生するのを抑制す
ることができる。
【００９０】本実施例においては、第１ロータ部４４１
の各空間開角Ａ1 が２５〔°〕に、各突極鉄心開角Ｂ1
が３５〔°〕に設定される。また、第２ロータ部４４３
の各空間開角Ａ2 が１５〔°〕に、各突極鉄心開角Ｂ2
が４５〔°〕に設定される。したがって、機械角の差の
絶対値ｄM は１０〔°〕になるとともに、磁極対の数が
３であるので、電気角の差の絶対値ｄE は３０〔°〕に
なり、３０〔°〕の１倍になる。
【００９１】本実施例においては、ステータポール６４
が３６個形成されていて、前記スロットピッチ角が１０
〔°〕になるので、前記機械角の差の絶対値ｄM はスロ
ットピッチ角の奇数倍になる。したがって、前記ロータ
４３１を回転させたときに、第１ヨーク部４４１ａの空
間４６１と対向するステータポール６４の数が増減する
タイミングと、第２ヨーク部４４３ａの空間４６２と対
向するステータポール６４の数が増減するタイミングと
が互いに逆になる。
【００９２】また、前記ロータ４３１を回転させたとき
に、第１ヨーク部４４１ａの突極鉄心４５１と対向する
ステータポール６４の数が増減するタイミングと、第２
ヨーク部４４３ａの突極鉄心４５２と対向するステータ
ポール６４の数が増減するタイミングとが互いに逆にな
る。その結果、低負荷電流をステータコイル３６に流し
たときに第１ロータ部４４１において発生するコギング
トルクの振動波形の位相と第２ロータ部４４３において
発生するコギングトルクの振動波形の位相とを１８０
〔°〕ずらすことができる。
【００９３】したがって、コギングトルクが相殺され、
モータの全体においてコギングトルクが発生するのを抑
制することができる。次に、本発明の第８の実施例につ
いて説明する。この場合、第１及び第２の実施例におけ
るステータポール６４（図５）及びスロット６５が１ス
ロットピッチ角（１０〔°〕）の分だけスキューされ
る。
【００９４】図３３は本発明の第８の実施例におけるモ
ータの要部断面図である。図に示すように、永久磁石型
同期モータにおいて、ステータ１３５は環状のステータ
ヨーク１６３、及び該ステータヨーク１６３から径方向
内方に突出して形成された複数のステータポール１６４
から成り、該各ステータポール１６４間にスロット１６
５が形成される。前記ステータポール１６４及びスロッ
ト１６５は１スロットピッチ角（１０〔°〕）分だけス
キューさせられる。
【００９５】そして、図示しないロータは軸方向におい
て２分割され、第１ロータ部及び第２ロータ部から成る
とともに、前記第１ロータ部に永久磁石５５１が、第２
ロータ部に永久磁石５５２が配設される。前記永久磁石
５５１と永久磁石５５２との配設位置、すなわち、回転
方向におけるずらし角は、スキューさせた１スロットピ
ッチ角の１／２倍の０．５スロットピッチ角５〔°〕で
ある。この場合、前記永久磁石５５１と永久磁石５５２
との各軸方向長さＬ１、Ｌ２は等しく、各永久磁石５５
１、５５２の軸方向長さＬ１、Ｌ２内におけるスキュー
角が等しくされる。
【００９６】したがって、複数のロータ部に分割されて
いるような場合であっても、各ロータ部の軸方向長さが
等しければ、スキュー角をロータ部の数で割った角度が
各ロータ部のずらし角になる。ところで、第１ロータ部
における永久磁石５５１の各空間開角を機械角で表した
とき、２５〔°〕であり、第２ロータ部における永久磁
石５５２の各空間開角を機械角で表したとき、１５
〔°〕であり、第１ロータ部における永久磁石５５１の
各磁極開角を機械角で表したとき、３５〔°〕であり、
第２ロータ部における永久磁石５５２の各磁極開角を機
械角で表したとき、４５〔°〕であるとすると、機械角
の差の絶対値ｄM は１０〔°〕に、磁極対が３であるの
で、電気角の差の絶対値ｄE は３０〔°〕になる。該電
気角の差の絶対値ｄE が３０〔°〕の整数倍に設定され
る。
【００９７】このように設定すると、３相正弦波電流を
ステータコイル３６に供給したときに第１ロータ部にお
いて発生するトルクリップルの振動波形の位相と第２ロ
ータ部において発生するトルクリップルの振動波形の位
相とを１８０〔°〕ずらすことができる。したがって、
トルクリップルが相殺され、モータの全体においてトル
クリップルが発生するのを抑制することができる。
【００９８】ところで、ロータの回転角が０〔°〕から
５〔°〕になるとき、永久磁石５５１と対向するステー
タポール１６４の数は４から３になるのに対して、永久
磁石５５２と対向するステータポール１６４の数は４か
ら５になる。また、ロータの回転角が５〔°〕から１０
〔°〕になるとき、永久磁石５５１と対向するステータ
ポール１６４の数は３から４になるのに対して、永久磁
石５５２と対向するステータポール１６４の数は５から
４になる。
【００９９】なお、本実施例においては永久磁石型同期
モータについて説明しているが、リラクタンスモータに
適用することもできる。次に、本発明の第９の実施例に
ついて説明する。この場合、第１及び第２の実施例にお
けるステータポール６４（図５）及びスロット６５が２
スロットピッチ角（２０〔°〕）の分だけスキューされ
る。
【０１００】図３４は本発明の第９の実施例におけるモ
ータの要部断面図である。図に示すように、永久磁石型
同期モータにおいて、ステータ２３５は環状のステータ
ヨーク２６３、及び該ステータヨーク２６３から径方向
内方に突出して形成された複数のステータポール２６４
から成り、該各ステータポール２６４間にスロット２６
５が形成される。前記ステータポール２６４及びスロッ
ト２６５は１スロットピッチ角（２０〔°〕）分だけス
キューさせられる。
【０１０１】そして、図示しないロータは軸方向におい
て２分割され、第１ロータ部及び第２ロータ部から成る
とともに、前記第１ロータ部に永久磁石６５１が、第２
ロータ部に永久磁石６５２が配設される。図から分かる
ように、１スロットピッチ角が大きくなる分だけ永久磁
石６５１に対して永久磁石６５２をずらす必要がある。
【０１０２】ところで、第１ロータ部における永久磁石
６５１の各空間開角を機械角で表したとき、２５〔°〕
であり、第２ロータ部における永久磁石６５２の各空間
開角を機械角で表したとき、１５〔°〕であり、第１ロ
ータ部における永久磁石６５１の各磁極開角を機械角で
表したとき、３５〔°〕であり、第２ロータ部における
永久磁石６５２の各磁極開角を機械角で表したとき、４
５〔°〕であるとすると、機械角の差の絶対値ｄM は１
０〔°〕に、磁極対が３であるので、電気角の差の絶対
値ｄE は３０〔°〕になる。該電気角の差の絶対値ｄE
が３０〔°〕の整数倍に設定される。
【０１０３】このように設定すると、３相正弦波電流を
ステータコイル３６（図２）に供給したときに第１ロー
タ部において発生するトルクリップルの振動波形の位相
と第２ロータ部において発生するトルクリップルの振動
波形の位相とを１８０〔°〕ずらすことができる。した
がって、トルクリップルが相殺され、モータの全体にお
いてトルクリップルが発生するのを抑制することができ
る。
【０１０４】この場合、ロータ３１（図２）の回転角が
０〔°〕から５〔°〕になるとき、永久磁石６５１と対
向するステータポール２６４の数は４から３になるのに
対して、永久磁石６５２と対向するステータポール２６
４の数は４から５になる。また、ロータ３１の回転角が
５〔°〕から１０〔°〕になるとき、永久磁石６５１と
対向するステータポール２６４の数は３から４になるの
に対して、永久磁石６５２と対向するステータポール２
６４の数は５から４になる。
【０１０５】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるロータの右側面
図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるモータの断面図
である。
【図３】本発明の第１の実施例におけるロータの正面図
である。
【図４】本発明の第１の実施例におけるロータの左側面
図である。
【図５】本発明の第１の実施例における第１ロータ部の
第１の状態図である。
【図６】本発明の第１の実施例における第１ロータ部の
第２の状態図である。
【図７】本発明の第１の実施例における第１ロータ部の
第３の状態図である。
【図８】本発明の第１の実施例における第２ロータ部の
第１の状態図である。
【図９】本発明の第１の実施例における第２ロータ部の
第２の状態図である。
【図１０】本発明の第１の実施例における第２ロータ部
の第３の状態図である。
【図１１】本発明の第１の実施例における第２ロータ部
の３相正弦波電流波形、磁束密度波形及びトルクリップ
ルの振動波形のタイムチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施例における第１ロータ部
の３相正弦波電流波形、磁束密度波形及びトルクリップ
ルの振動波形のタイムチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施例における第１のトルク
波形図である。
【図１４】本発明の第１の実施例における第２のトルク
波形図である。
【図１５】本発明の第１の実施例における第３のトルク
波形図である。
【図１６】本発明の第１の実施例における第４のトルク
波形図である。
【図１７】本発明の第２の実施例における第１ロータ部
の第１の状態図である。
【図１８】本発明の第２の実施例における第１ロータ部
の第２の状態図である。
【図１９】本発明の第２の実施例における第１ロータ部
の第３の状態図である。
【図２０】本発明の第２の実施例における第２ロータ部
の第１の状態図である。
【図２１】本発明の第２の実施例における第２ロータ部
の第２の状態図である。
【図２２】本発明の第２の実施例における第２ロータ部
の第３の状態図である。
【図２３】本発明の第３の実施例における第１ロータ部
の第１の状態図である。
【図２４】本発明の第３の実施例における第１ロータ部
の第２の状態図である。
【図２５】本発明の第３の実施例における第１ロータ部
の第３の状態図である。
【図２６】本発明の第３の実施例における第２ロータ部
の第１の状態図である。
【図２７】本発明の第３の実施例における第２ロータ部
の第２の状態図である。
【図２８】本発明の第３の実施例における第２ロータ部
の第３の状態図である。
【図２９】本発明の第４の実施例におけるモータの断面
図である。
【図３０】本発明の第５の実施例におけるモータの断面
図である。
【図３１】本発明の第６の実施例におけるモータの断面
図である。
【図３２】本発明の第７の実施例におけるモータの断面
図である。
【図３３】本発明の第８の実施例におけるモータの要部
断面図である。
【図３４】本発明の第９の実施例におけるモータの要部
断面図である。
【符号の説明】
３１ ロータ ３２ ステータ ３６ ステータコイル ４１ 第１ロータ部 ４３ 第２ロータ部 ５１、５２ 永久磁石 ６４ ステータポール ６５ スロット ２５１、２５２、４５１、４５２ 突極鉄心

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円周方向における複数箇所に永久磁石が
    等しいピッチで配設されたロータと、該ロータの径方向
    外方に配設され、複数のステータポール及び該ステータ
    ポール間にスロットが形成されたステータと、該ステー
    タに巻装され、３相正弦波電流が供給されるステータコ
    イルとを有するとともに、前記ロータは軸方向において
    分割された複数のロータ部から成り、該各ロータ部にお
    ける各永久磁石の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整
    数倍に設定されたことを特徴とするモータ。
  2. 【請求項２】 円周方向における複数箇所に永久磁石が
    等しいピッチで配設されたロータと、該ロータの径方向
    外方に配設され、複数のステータポール及び該ステータ
    ポール間にスロットが形成されたステータと、該ステー
    タに巻装され、３相正弦波電流が供給されるステータコ
    イルとを有するとともに、前記ロータは円周方向におい
    て分割された複数のロータ部から成り、該各ロータ部に
    おける各永久磁石の開角の差が、電気角で３０〔°〕の
    整数倍に設定されたことを特徴とするモータ。
  3. 【請求項３】 前記各ロータ部における各永久磁石の開
    角の差が、機械角でスロットピッチ角の奇数倍に設定さ
    れた請求項１又は２に記載のモータ。
  4. 【請求項４】 前記各ロータ部における各永久磁石間に
    突極鉄心が形成され、前記各ロータ部における各突極鉄
    心の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整数倍に設定さ
    れた請求項１又は２に記載のモータ。
  5. 【請求項５】 円周方向における複数箇所に突極鉄心が
    等しいピッチで配設されたロータと、該ロータの径方向
    外方に配設され、複数のステータポール及び該ステータ
    ポール間にスロットが形成されたステータと、該ステー
    タに巻装され、３相正弦波電流が供給されるステータコ
    イルとを有するとともに、前記ロータは軸方向において
    分割された複数のロータ部から成り、該各ロータ部にお
    ける各突極鉄心の開角の差が、電気角で３０〔°〕の整
    数倍に設定されたことを特徴とするモータ。
  6. 【請求項６】 円周方向における複数箇所に突極鉄心が
    等しいピッチで配設されたロータと、該ロータの径方向
    外方に配設され、複数のステータポール及び該ステータ
    ポール間にスロットが形成されたステータと、該ステー
    タに巻装され、３相正弦波電流が供給されるステータコ
    イルとを有するとともに、前記ロータは円周方向におい
    て分割された複数のロータ部から成り、該各ロータ部に
    おける各突極鉄心の開角の差が、電気角で３０〔°〕の
    整数倍に設定されたことを特徴とするモータ。
  7. 【請求項７】 前記各ロータ部における各突極鉄心の開
    角の差が、機械角でスロットピッチ角の奇数倍に設定さ
    れた請求項５又は６に記載のモータ。
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