(57)【要約】    【課題】  コストアップすることなくコギングトルクやトルクリップルを大幅に軽減することのできるＩＰＭモータを提供すること。    【解決手段】  ＩＰＭモータのロータ構造５０は、ロータＲにおける磁石配置構造が複数の片状の磁石（セグメント磁石）５２、５３により囲繞形態に形成される極５９が連続配置されて構成されており、各極５９は一の底部５９２とその両端部に設けられた二の壁部５９３、５９３とからなり、かつ、ロータＲの断面形状中における全ての二の壁部５９３−５９３間の外縁５８が、軸心Ｏを中心とし外縁５８の最外点を通る円の円弧よりも曲率の大きい円の円弧弧より形成されている構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータのロータ構造であって、ロータにおける磁石配置構造は複数の片状の磁石（以下、「セグメント磁石」ともいう。）により囲繞形態に形成される極が連続配置されて構成されており、該極は一の底部とその両端部に設けられた二の壁部とからなり、
かつ、該ロータの断面形状中における全ての二の該壁部間の外縁が、
軸心を中心とし該外縁の最外点を通る円よりも曲率の大きい円弧により形成されており、
かかる構成により、該極からの磁束の漏れが軽減されるとともに、コギングトルクが軽減されることを特徴とする、ＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項２】
ＩＰＭモータのロータ構造であって、ロータにおける磁石配置構造は複数の片状の磁石（セグメント磁石）により囲繞形態に形成される極が連続配置されて構成されており、該極は一の底部とその両端部に設けられた二の壁部とからなり、
かつ、該ロータの断面形状中における全ての二の該壁部間の外縁が、
軸心を中心とし該外縁両端を通る円よりも外方に膨らみを有した形状（以下、「かまぼこ形」という。）にて形成されており、
かかる構成により、該極からの磁束の漏れが軽減されるとともに、コギングトルクが軽減されることを特徴とする、ＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項３】
前記外縁をなす円弧の最外点が該円弧の中心からずれをもつよう形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のＰＭモータのロータ構造。
【請求項４】
前記ずれの角度は、前記極数とステータのスロット数の最大公約数をＧとするとき、（３０／Ｇ）°以上（１５０／Ｇ）°以下であることを特徴とする、請求項３に記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項５】
前記ずれの角度は、前記極数とステータのスロット数の最大公約数をＧとするとき、｛（９０／Ｇ）−１｝°以上｛（９０／Ｇ）＋１｝°以下であることを特徴とする、請求項３に記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項６】
前記ずれの方向が正と逆の二種類あることを特徴とする、請求項３ないし５のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項７】
前記正の方向のずれ（以下、「正のずれ」という。）と逆の方向のずれ（以下、「逆のずれ」という。）は同数存在することを特徴とする、請求項６に記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項８】
前記正のずれのある前記極が連続して形成されている一方領域と、前記逆のずれのある該極が連続して形成されている他方領域との二の領域によって形成されていることを特徴とする、請求項６または７に記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項９】
前記極の空隙部に磁束が収束するように各セグメント磁石が配置されていることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項１０】
前記壁部は隣接する二の前記極の間で共用されていることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項１１】
前記極は三片のセグメント磁石により構成されていることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項１２】
前記底部を構成する各セグメント磁石はロータの径方向に着磁されており、前記壁部を構成する各セグメント磁石はロータの周方向に着磁されていることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれかにに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項１３】
前記セグメント磁石の形状は、直方体、立方体またはかまぼこ形のいずれかであることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項１４】
前記セグメント磁石には同一仕様の磁石が用いられることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項１５】
前記同一仕様の磁石の形状は立方体であることを特徴とする、請求項１４に記載のモータのＩＰＭモータのロータ構造。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造を備えていることを特徴とする、モータのロータ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のロータを備えていることを特徴とする、ＩＰＭモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＰＭモータのロータ構造、ロータおよびＩＰＭモータに係り、特に、コストアップすることなくコギングトルクを解消することのできる、ＩＰＭモータのロータ構造、ロータおよびＩＰＭモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータにおけるロータの磁石配置方法には、セグメント磁石をロータ表面に貼り付けることで構成したり、あるいはリング磁石を用いることで構成する、いわゆるＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｉａｌ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）構造による場合と、磁石をロータ内に埋め込むことで構成する、いわゆるＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）構造による場合とがある。
【０００３】
従来のモータにおけるロータの磁石配置構成方法としては、瓦状に形成したセグメント磁石をロータ表面に貼り付ける方法、および、リング磁石を用いこれをロータ表面に取り付ける方法がある。しかし前者の方法では、それぞれの材料であるセラミックス等と金属の熱膨張率の違いにより、セグメント磁石の割れや剥がれが生じて特性が低下し、さらにこれが飛散することによってモータが故障する場合がある。
【０００４】
そこで、セグメント磁石飛散防止のために、ガラスバンドやガラス線等による緊縛固定が必要となる。この措置を行うことで、たとえセグメント磁石の割れや剥がれが生じた場合でも、その飛散やそれによる故障の発生を低減することができる。しかし、かかる固定措置によってエアギャップが広くなってしまい（ギャップ損）、結局、性能低下を招くことになる。もとより割れや剥がれによる特性低下は免れない。
【０００５】
一方、リング磁石を用いる後者の方法では、セグメント磁石を用いる場合のような割れや剥がれ、飛散が生じることもなく、飛散防止にガラスバンド等を別途用いることもなく、したがってギャップ損による性能低下を招くこともない。しかしながら、リング磁石をロータに取り付けるには特殊な工程が必要であり、高コストとなる。なお、磁石をロータの中に埋め込む形態で配置させるＩＰＭ構造としては、ハルバッハ配列による磁石配置が用いられており、後掲特許文献はそれに関するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−５０１７９号公報「ハルバッハ配列磁石、その製造方法、及びハルバッハ配列磁石を備えた回転電機」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて上述のように、ＳＰＭ構造のモータとしてリング磁石やセグメント磁石を用いる構成では、充分な磁気特性を備えた磁石配置のモータを低コストで実現することは困難である。そこで本願発明者は、磁石の割れ・剥がれ・飛散・それによる故障発生の生じることがなく、低コストで高い磁気特性を備えたモータを実現するために、ＩＰＭ構造のモータ（ＩＰＭモータ）における磁石配置構成について鋭意研究を進めた。すなわち磁石をＩＰＭ構造とし、ハルバッハ配列による磁石配置も参考にしつつも高い磁束収束効果を高めることを主眼とした配置方法を研究した。その結果、低コストで性能（磁気特性）をリング磁石以上に高められる方法を発明し、これについて既に特許出願した（特願２０１３−０１７９４３）。
【０００８】
当該出願に係る発明（以下、既願発明）は次のとおりである。
〔既願発明〕
〔１〕  モータのロータにおける磁石配置構造であって、該モータはＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータであり、該磁石配置構造は、複数の片状の磁石（以下、「セグメント磁石」という。）により囲繞形態に形成される極が連続配置されて構成されており、かかる構成により該極からの磁束の漏れが軽減されることを特徴とする、モータの磁石配置構造。
〔２〕  前記極は、一の底部とその両端部に設けられた二の壁部とからなることを特徴とする、〔１〕に記載のモータの磁石配置構造。
〔３〕  前記極の空隙部に磁束が収束するように各セグメント磁石が配置されていることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載のモータの磁石配置構造。
〔４〕  前記壁部は隣接する二の前記極の間で共用されていることを特徴とする、〔２〕または〔３〕に記載のモータの磁石配置構造。
【０００９】
〔５〕  前記極は三片のセグメント磁石により構成されていることを特徴とする、〔１〕ないし〔４〕のいずれかに記載のモータの磁石配置構造。
〔６〕  前記磁石配置構造は、前記底部を構成するセグメント磁石による環状磁石部と、前記壁部を構成するセグメント磁石による放射状磁石部とからなっていることを特徴とする、〔２〕ないし〔５〕のいずれかに記載のモータの磁石配置構造。
〔７〕  前記環状磁石部を構成する各セグメント磁石はロータの径方向に着磁されており、前記放射状磁石部を構成する各セグメント磁石はロータの周方向に着磁されていることを特徴とする、〔６〕に記載のモータの磁石配置構造。
〔８〕  前記セグメント磁石の形状は、直方体、立方体またはかまぼこ形のいずれかであることを特徴とする、〔１〕ないし〔７〕のいずれかに記載のモータの磁石配置構造。
【００１０】
〔９〕  前記セグメント磁石には同一仕様の磁石が用いられることを特徴とする、〔１〕ないし〔８〕のいずれかに記載のモータの磁石配置構造。
〔１０〕  前記同一仕様の磁石の形状は立方体であることを特徴とする、〔９〕に記載のモータの磁石配置構造。
〔１１〕  〔１〕ないし〔１０〕のいずれかに記載の磁石配置構造を備えていることを特徴とする、モータのロータ。
〔１２〕  〔１１〕に記載のロータを備えていることを特徴とする、ＩＰＭモータ。
【００１１】
図８〜１１は、既願発明を説明する図であり、  図８はモータの磁石配置構造を備えたモータの構成例を示す断面図、図９は図８に係るモータの磁石配置構造を示す断面図、図１０は図９の磁石配置構造における作用を示す説明図、そして図１１は磁石配置構造の着磁構成例を示す断面図である。なお、各図では１０極モータの例を示しているが、これは一例であり、既願発明はモータの極数には限定されない。これは、後述する本願発明でも同様である。
（なお、ＩＰＭモータにおける磁石配置に関するものとして検索された特許文献１は、ハルバッハ配列を参考にしつつも独自の配列構成を提示した既願発明とは相違するものである）
【００１２】
かかる既願発明によって、磁石の割れ・剥がれ・飛散およびそれによる故障発生の生じることがなく、低コストで、リング磁石を用いたもの以上の高い磁気特性を備えたＩＰＭモータを得ることができ、しかもモータのコスト低減および小型軽量化も可能となり、さらに磁石使用量の削減効果も十分に期待でき、従来技術の問題点を解決することができた。
【００１３】
しかし、既願発明にかかるＩＰＭモータにはコギングトルク（非励磁状態でロータを動かした際に発生する磁気吸引力の変化がウネリとなって現れる現象）が発生するという問題が残されていた。コギングトルクは制御を行う上での外乱となり、またトルクリップル（電流中に含まれている脈動の成分）の原因ともなるものであるため、極力小さくする必要があり、性能改善が求められていた。
【００１４】
かかるコギングトルク改善策としては従来、ロータまたはステータにおけるスキューがある。スキューは、コギングトルクやトルクリップルを解消・軽減するために、コアもしくは着磁を軸方向に対して斜めになるように配置することである。つまり、磁気回路を軸方向に斜めになるよう配置することで、急激な磁束の変化を抑制し、コギングトルクやトルクリップルを抑制するというものである。しかしスキューの採用は、トルク定数が犠牲となる、軸方向への推力が発生する、さらに製造コストアップにつながるという問題がある。
【００１５】
そこで本発明が解決しようとする課題は、出願人による既願発明においてなお存在していた上記問題点をなくし、コストアップすることなくコギングトルクやトルクリップルを大幅に軽減することのできる、ＩＰＭモータのロータ構造、ロータおよびＩＰＭモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明者は上記課題について検討した結果、ＩＰＭモータのロータ形状を、極ごとに外方に膨らんだ円弧状、いわばかまぼこ形を備えたものとし、かつ各かまぼこ形における最外点の位置を円弧の中心からずらすという特殊な構造とすることにより、課題を解決できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。いわばこれは、ｃＰＳ（ｃｏｇｇｉｎｇ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ）と称すべき発明である。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【００１７】
＜１＞  ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータのロータ構造であって、ロータにおける磁石配置構造は複数の片状の磁石（以下、「セグメント磁石」ともいう。）により囲繞形態に形成される極が連続配置されて構成されており、該極は一の底部とその両端部に設けられた二の壁部とからなり、かつ、該ロータの断面形状中における全ての二の該壁部間の外縁が、軸心を中心とし該外縁の最外点を通る円よりも曲率の大きい円弧により形成されており、かかる構成により、該極からの磁束の漏れが軽減されるとともに、コギングトルクが軽減されることを特徴とする、ＩＰＭモータのロータ構造。
＜２＞  ＩＰＭモータのロータ構造であって、ロータにおける磁石配置構造は複数の片状の磁石（セグメント磁石）により囲繞形態に形成される極が連続配置されて構成されており、該極は一の底部とその両端部に設けられた二の壁部とからなり、かつ、該ロータの断面形状中における全ての二の該壁部間の外縁が、軸心を中心とし該外縁両端を通る円よりも外方に膨らみを有した形状（以下、「かまぼこ形」という。）にて形成されており、かかる構成により、該極からの磁束の漏れが軽減されるとともに、コギングトルクが軽減されることを特徴とする、ＩＰＭモータのロータ構造。
【００１８】
＜３＞  前記外縁をなす円弧の最外点が該円弧の中心からずれをもつよう形成されていることを特徴とする、＜１＞または＜２＞に記載のＰＭモータのロータ構造。
＜４＞  前記ずれの角度は、前記極数とステータのスロット数の最大公約数をＧとするとき、（３０／Ｇ）°以上（１５０／Ｇ）°以下であることを特徴とする、＜３＞に記載のＩＰＭモータのロータ構造。
＜５＞  前記ずれの角度は、前記極数とステータのスロット数の最大公約数をＧとするとき、｛（９０／Ｇ）−１｝°以上｛（９０／Ｇ）＋１｝°以下であることを特徴とする、＜３＞に記載のＩＰＭモータのロータ構造。
＜６＞  前記ずれの方向が正と逆の二種類あることを特徴とする、＜３＞ないし＜５＞のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
＜７＞  前記正の方向のずれ（以下、「正のずれ」という。）と逆の方向のずれ（以下、「逆のずれ」という。）は同数存在することを特徴とする、＜６＞に記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【００１９】
＜８＞  前記正のずれのある前記極が連続して形成されている一方領域と、前記逆のずれのある該極が連続して形成されている他方領域との二の領域によって形成されていることを特徴とする、＜６＞または＜７＞に記載のＩＰＭモータのロータ構造。
＜９＞  前記極の空隙部に磁束が収束するように各セグメント磁石が配置されていることを特徴とする、＜１＞ないし＜８＞のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
＜１０＞  前記壁部は隣接する二の前記極の間で共用されていることを特徴とする、＜１＞ないし＜９＞のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
＜１１＞  前記極は三片のセグメント磁石により構成されていることを特徴とする、＜１＞ないし＜１０＞のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【００２０】
＜１２＞  前記底部を構成する各セグメント磁石はロータの径方向に着磁されており、前記壁部を構成する各セグメント磁石はロータの周方向に着磁されていることを特徴とする、＜１＞ないし＜１１＞のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
＜１３＞  前記セグメント磁石の形状は、直方体、立方体またはかまぼこ形のいずれかであることを特徴とする、＜１＞ないし＜１２＞のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
＜１４＞  前記セグメント磁石には同一仕様の磁石が用いられることを特徴とする、＜１＞ないし＜１３＞のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造。
【００２１】
＜１５＞  前記同一仕様の磁石の形状は立方体であることを特徴とする、＜１４＞に記載のモータのＩＰＭモータのロータ構造。
＜１６＞  ＜１＞ないし＜１５＞のいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造を備えていることを特徴とする、モータのロータ。
＜１７＞  ＜１６＞に記載のロータを備えていることを特徴とする、ＩＰＭモータ。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のモータの磁石配置構造、ロータおよびＩＰＭモータは上述のように構成されるため、これによれば、コストアップすることなくコギングトルクやトルクリップルを大幅に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のＩＰＭモータのロータ構造の基本構成を示す断面図である。
【図２】図１に係るロータ構造の要部拡大図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】１０極モータにおける本発明のＩＰＭモータのロータ構造例を示す断面図である。
【図５】正逆のずれを同数有する本発明のＩＰＭモータのロータ構造の構成例を示す断面図である。
【図６】正逆のずれを同数有する本発明のＩＰＭモータのロータ構造の別の構成例を示す断面図である。
【図７】正逆のずれを同数有する本発明のＩＰＭモータのロータ構造のまた別の構成例を示す断面図である。
【図８】既願発明のモータの磁石配置構造を備えたモータの構成例を示す断面図である。
【図９】図８に係るモータの磁石配置構造を示す断面図である。
【図１０】図８の磁石配置構造における作用を示す説明図である。
【図１１】図９等に示した磁石配置構造の着磁構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面により本発明（ｃＰＳ；ｃｏｇｇｉｎｇ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ）を詳細に説明する。
図１は、本発明のＩＰＭモータのロータ構造の基本構成を示す断面図である。また、図２は図１に係るロータ構造の要部拡大図、図３は図２の要部拡大図である。これらに図示するように本発明のＩＰＭモータのロータ構造５０は、ロータＲにおける磁石配置構造が複数の片状の磁石（セグメント磁石）５２、５３により囲繞形態に形成される極５９が連続配置されて構成されており、各極５９は一の底部５９２とその両端部に設けられた二の壁部５９３、５９３とからなり、かつ、ロータＲの断面形状中における全ての二の壁部５９３−５９３間の外縁５８が、軸心Ｏを中心とし外縁５８の最外点５８１を通る円の円弧５８９よりも曲率の大きい円の円弧弧５８３により形成されていることを、主たる構成とする。
【００２５】
かかる構成により本ロータ構造５０を備えたＩＰＭモータにおいては、極５９からの磁束の漏れが軽減されるとともに、コギングトルクが大幅に軽減され、かつトルクリップルも大幅に軽減される。しかもかかる作用効果を、従来一般的な技術であるスキューを採用する場合と比べて、コストアップすることなく得ることができる。
【００２６】
なお、本発明ロータ構造５０の特徴であるところのロータ外縁５８の形態は、かつ、該ロータＲの断面形状中における全ての二の壁部５９３−５９３間の外軸心Ｏを中心として外縁５８両端を通る円の円弧５８３よりも外方に膨らみを有した形状（かまぼこ形）によって形成されている、と認識することもできる。つまり、従来技術および上記既願発明においては、各ロータ外縁の形態は、単一の円周上にある円弧であるところ、本願発明においては、より外方に膨らみを有したかまぼこ形である。
【００２７】
各図に示すように本発明ロータ構造５０においては、さらに、外縁５８をなす円弧の最外点５８１が、円弧の長さの中心５８２から一定のずれ５８４をもって形成されていることを、特徴的構成とする。最外点を中心と一致させた形態（最もストレートな最外点の位置を備えた形態）とした場合には、最大のトルクを得ることができるものの、磁気特性がなまる、すなわち精度低下の生じるきらいがある。しかし本発明のように、ずれ５８４をもたせた形態とすることによって、かかる磁気特性のなまりを解消し、かつコギングトルクおよびトルクリップルの大幅な軽減を実現することができる。
【００２８】
ずれ５８４の角度は、図示するようにごくわずかなものでよい。たとえばこのずれ５８４の角度は、次のようにして決めることができる。すなわち；
極数とステータのスロット数の最大公約数をＧとするとき、
｛（９０／Ｇ）−（６０／Ｇ）｝°以上（９０／Ｇ）＋（６０／Ｇ）｝°以下
すなわち、（３０／Ｇ）°以上（１５０／Ｇ）°以下    ・・・＜式１＞
の範囲内の角度とする。
【００２９】
極数：ｍ  スロット数：ｎ  ｍとｎの最大公約数：Ｇ  とするとき、Ｇはすなわち磁気特性を示すサインカーブにおける周期数であり、
３６０／Ｇ  により一周期の角度が求められ、さらに、
（３６０／Ｇ）／４  すなわち  ９０／Ｇ  により  １／４周期の角度が得られる。上記式は、これに基づいて求められたものである。
【００３０】
たとえば、極数１０、スロット数１２のとき、Ｇ＝６０  であるから、９０／Ｇ＝１．５°  である。したがってこの場合のずれの角度範囲は、１．５°を中心として、０．５°以上２．５°以下、となる。
同様に、極数８、スロット数１２のときは、Ｇ＝２４  であるから、９０／Ｇ＝３．７５°  である。したがってこの場合のずれの角度範囲は、３．７５°を中心として、１．２５°以上６．２５°以下、となる。
【００３１】
また、極数８、スロット数９のときは、Ｇ＝７２  であるから、９０／Ｇ＝１．２５°  である。したがってこの場合のずれの角度範囲は、１．２５°を中心として、０．４１°以上２．０９°以下、となる。
また、極数４、スロット数６のときは、Ｇ＝１２  であるから、９０／Ｇ＝７．５°  である。したがってこの場合のずれの角度範囲は、７．５°を中心として、２．５°以上１２．５°以下、となる。
なお、本式によりずれの角度を設定する場合、角度範囲中、（９０／Ｇ）°とすることが、本発明の効果を最大に得ることができる。
【００３２】
また、ずれ５８４の角度は、次のようにして決めてもよい。すなわち；
極数とステータのスロット数の最大公約数をＧとするとき、
｛（９０／Ｇ）−１｝°以上｛（９０／Ｇ）＋１｝°以下  ・・・＜式２＞
の範囲内の角度とする。つまり、（９０／Ｇ）°±１°  の範囲内である。なお、本式も、極数：ｍ  スロット数：ｎ  ｍとｎの最大公約数：Ｇ  としたときのＧに基づいて求められたものである。
【００３３】
たとえば、極数１０、スロット数１２のとき、９０／Ｇ＝１．５°  である。したがってこの場合のずれの角度（９０／±１）°は、（１．５±１）°となる。
同様に、極数８、スロット数１２のときは、（３．７５±１）°となり、極数８、スロット数９のときは、（１．２５±１）°となる。また、極数４、スロット数６のときは、（７．５±１）°となる。
なお、本式によりずれの角度を設定する場合、角度範囲中、（９０／Ｇ）°とすることが、本発明の効果を最大に得られることは、式１による場合と同様である。
【００３４】
図４は、１０極モータにおける本発明のＩＰＭモータのロータ構造例を示す断面図である。ここでは、ずれを全て１．５°としている。１０極―１２スロットのパターンにおいては、１．５°が最適である。なお、図４以外の各図においても１０極モータの例を示しているが、これらは一例であり、本発明がモータの極数等に限定されないことはいうまでもない。
【００３５】
本発明ロータ構造５０においてはさらに、ずれ５８４の方向として正と逆の二種類を設けるものとすることができる。つまり、各外縁５８における円弧の中心５８２に対する最外点５８１のずれ５８４の方向として、一方方向のものと、その逆方向のもの、その二種類を設けることができる。かかる構成により、本発明の効果をより十分に得ることができる。これに加えて、正の方向のずれ（正のずれ）と逆の方向のずれ（逆のずれ）を、同数設けるものとすることもできる。
【００３６】
図５は、正逆のずれを同数有する本発明のＩＰＭモータのロータ構造の構成例を示す断面図である。図示するように本ロータ構造６０は、正のずれのある極が複数連続して形成されている一方領域と、逆のずれのある極が複数連続して形成されている他方領域との二の領域によって形成された構成とすることができる。本図の例では、最上部に示した極から連続して５つの極において、ずれ６８４は右方向に形成されており、その他の５つの極におけるずれ６８４は左方向に形成された構成である。
【００３７】
図６、７はそれぞれ、正逆のずれを同数有する本発明のＩＰＭモータのロータ構造の別の構成例を示す断面図である。図６に示した例は、最上部に示した極から順に、右、左、右、左、・・・・と、ずれ７８４の方向が１極ごとに異なる構成とした例である。また図７に示した例は、ずれ８８４の方向を、右、右、右、左、左、右、右、左、左、左と構成した例である。
【００３８】
なお、本願発明ＩＰＭモータのロータ構造においても上記既願発明と同様に、下記の各特徴的構成の一または適宜の複数を備えたものとすることができる。
・極の空隙部に磁束が収束するように各セグメント磁石が配置される構成。
・壁部は隣接する二の極の間で共用される構成。
・極は三片のセグメント磁石によりなる構成。
・底部を構成する各セグメント磁石はロータの径方向に着磁されており、前記壁部を構成する各セグメント磁石はロータの周方向に着磁されている構成。
・セグメント磁石の形状は、直方体、立方体またはかまぼこ形のいずれかである構成。
・セグメント磁石には同一仕様の磁石が用いられる構成。
・当該同一仕様の磁石の形状は立方体である構成。
【００３９】
また、以上説明したいずれかに記載のＩＰＭモータのロータ構造を備えているロータや、当該ロータを備えているＩＰＭモータ自体もまた、本発明の範囲内である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のモータの磁石配置構造、ロータおよびＩＰＭモータ（ｃＰＳ；ｃｏｇｇｉｎｇ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ）によれば、コストアップすることなくコギングトルクやトルクリップルを大幅に軽減することができる。したがってモータを用いる全分野において、産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００４１】
２、３、３２、３３…セグメント磁石
８…ロータの外縁
９…極
９２…底部
９３…壁部
１０、３１０…磁石配置構造
３４…環状磁石部
３５…放射状磁石部
Ｂ…磁束
Ｏ…軸心
Ｒ、３Ｒ…ロータ
Ｓ…ステータ
Ｖ…空隙部
【００４２】
５０、６０、７０、８０…ＩＰＭモータのロータ構造
５２、５３、６２、６３、７２、７３、８２、８３…セグメント磁石
５７…セグメント磁石を被覆する部位
５８、６８、７８、８８…外縁
５８１、６８１、７８１、８８１…外縁の最外点
５８２、６８２、７８２、８８２…外縁をなす円弧の中心
５８３…外縁の最外点を通る円よりも曲率の大きい円弧（軸心Ｏを中心とし外縁両端を通る円の円弧）
５８４、６８４、７８４、８８４…ずれ
５８９…外縁の最外点を通る円の円弧
５９…極
５９２…底部
５９３…壁部
Ｏ…軸心
Ｒ…ロータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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