【事件の表示】
　特許第３０５１３４０号「同期電動機」の請求項５、６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０５１３４０号の請求項５乃至６に係る特許を取り消す。
【理　由】
１． 手続きの経緯
　特許３０５１３４０号の請求項５乃至６に係る発明は、平成８年６月１８日に出願され、平成１２年３月３１日に設定登録され、その後、特許異議申立人上原節雄より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年７月１０日に訂正請求がなされたものである。
２． 訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
イ．訂正事項ａ．
特許請求の範囲の請求項５の記載について
   「前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットの開口角および各磁路の開口角のうち少なくとも各磁路の開口角がｄ軸からｑ軸にかけて円周方向に階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」とあるのを訂正し、全体として
「【請求項５】  複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、回転子軸に軸支され、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットの開口角と各スリットの開口ピッチ角および各磁路の開口角のうち少なくとも各磁路の開口角と各スリットの開口ピッチ角とがｄ軸からｑ軸にかけて円周方向に階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」とする。
ロ．訂正事項ｂ．
特許請求の範囲の請求項６について
  「前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットがｑ軸と交差する幅が回転軸中心から外周に向かって階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」とあるのを訂正し、全体として
「【請求項６】  複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、　回転子軸に軸支され、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットがｑ軸と交差する幅及びスリットピッチが回転軸中心から外周に向かって階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」とする。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、拡張・変更の存否
　訂正事項ａ．について
　上記訂正は、特許請求の範囲の請求項５における発明を特定する事項であるスリットの配置構成に関して、「磁路の開口角を円周方向に階調的に変化する」であったものを、円周方向に階調的に変化する内容を磁路の開口角に加えて「スリットの開口ピッチ角」を追加したものであり、該訂正は、特許請求の範囲の記載の減縮を目的としたものに相当する。しかも、この点は、特許明細書の段落００５１に「特に図示しないが主旨を逸脱しない範囲で開口角と開口ピッチ角がそれぞれ等しい場合、それぞれにd軸からq軸にかけて階調的に変化するという組合せでも良い。」と記載されているので、願書に添付した明細書又図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　訂正事項ｂ．について                                               　上記訂正は、特許請求の範囲の請求項６における発明を特定する事項であるスリットの配置構成に関して、「スリットの幅を階調的に変化する」であったものを、「スリットの幅及びスリットピッチを共に階調的に変化する」ことと「スリットピッチ」を追加したものであり、該訂正は、特許請求の範囲の記載の減縮を目的としたものに相当する。しかも、この点は、図８，９の記載から明かであるので、該訂正は願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
（３）むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立てについての判断
（１）本件の請求項５乃至６に係る発明
  上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件請求項５乃至６に係る発明（以下、本件発明５乃至６という。）は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項５乃至６に記載された事項に特定されるとおりのものである。（上記２．（１）参照）
（２）引用刊行物記載の発明
　当審で通知した取消しの理由で引用した刊行物には、以下のような事項が記載されている。
特開平７−２７４４６０号公報（平成７年１０月２０日公開、以下、「引用例」という。）
 ａ．引用例は本件発明と同様に、工作機械の回転駆動機等における同期電動機であり、本件発明の主要な部分と同一の構成が記載されている。そして、発明の目的は、「大きな駆動トルクを得ることのできる同期電動機を提供すること」（段落０００６）であるが、「第１の巻線の発生する磁束の磁束分布の変化を滑らかにし、コギングの発生しない滑らかな回転を行うことができるようになる」とも記載されている（段落００４９）。
ｂ．【0010】の「…この同期電動機は、磁極の数が2個の3相交流駆動型電動機である。…電機子コア1は24個のスロツトを有する。」との記載。
ｃ．図5及び【0028】の「…、図5の回転子25は、円板から非磁性体4 5の部分をプレス加工等で打ち抜くことによって空隙部分を形成し、この空隙部分を編み目状に有する磁性体円板を軸方向に複数枚成層したものである。…」との記載。
ｄ．図12及び【0033】「…回転子2Ｃの場合は、磁性体3Ｃの積層方向における厚さが回転磁界磁束の正弦波状磁束分布に対応して、中心付近で厚く、外周付近で薄く、非磁性体4Cは逆に中心付近で薄く、外周付近で厚くなるように構成されている。」の記載。この記載において、上記ｃ．のように磁性体円板をプレス加工等でほぼ周面を中心とした同心円状の空隙部分を複数打ち抜くことにより構成されるので、前記空隙部分（非磁性体）の厚さ（開口角）及び残された磁性体の厚さ（開口角）の関係は、回転子の周面部分であっても、回転子半径方向でも同様であることは明かである。
　なお、図12の回転子はスリット部（非磁性体）を有する鉄板を回転軸方向に積層したものであるが、【0033】では「積層方向」を回転子の半径方向の意味で使用している。これは他の実施例の回転子が、磁性体と非磁性体を回転子半径方向に積層したアキシャルラミネーションタイプの回転子であり、回転子の半径方向のことを積層方向と呼んでいるためである。よって、関連性を持たせるために、図12の回転子の半径方向のことも「積層方向」と呼んでいる。
  以上の記載及び図面の記載を考慮すると引用例には、
「複数のスロットが等角度間隔で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、
　軟磁性材板からなる磁性体円板を回転子軸方向に積層した構造であり、磁性体円板には複数の非磁性体が設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられる磁性体部分は、磁化容易軸から該磁化容易軸に垂直な軸の方向に、回転磁界磁束の正弦波状磁束分布に対応して非磁性体の開口角を順次増大させると共に磁性体の開口角を順次減少させた同期電動機」の発明（以下、「引用例に記載の発明１」という。）、
　若しくは  
「複数のスロットが等角度間隔で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、
　軟磁性材板からなる磁性体円板を回転子軸方向に積層した構造であり、磁性体円板には複数の非磁性体が設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられる磁性体部分は磁化容易軸に垂直な方向と交差する磁性体の幅を回転軸中心から外周にかけて順次減少すると共に非磁性体の幅を順次増大させた同期電動機」の発明（以下、「引用例に記載の発明２」という。）が記載されていると認められる。
 （３）対比・判断
(イ)本件発明5について
　本件発明5と引用例に記載の発明１とを対比すると、引用例に記載の発明１の「磁化容易軸」、「磁化容易軸と垂直な方向」、「非磁性体］は本件請求項５記載の発明における「ｄ軸」、「ｑ軸」、「スリット」に相当し、また本件発明５における「階調的変化」は図の記載によれば厚さ若しくは開口角が順次減少する場合を意味するものと認められるから引用例に記載の発明１に記載の発明の「順次増大若しくは減少」に相当するものと認められ、さらに引用例に記載の発明１の「磁化容易軸から該磁化容易軸に垂直な軸の方向に、回転磁界磁束の正弦波状磁束分布に対応して磁性体の開口角を順次減少させ」は本件発明５における「各磁路の開口角がｄ軸からｑ軸にかけて円周方向に階調的に変化する」に相当するから、両者は
「複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットの開口角と各スリットの開口ピッチ角および各磁路の開口角のうち少なくとも各磁路の開口角がｄ軸からｑ軸にかけて円周方向に階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」で一致し、
　本件発明５が、「回転子軸に軸支され」の構成を備えているのに対し、引用例に記載の発明１ではこの点について記載されていない点（相違点１）、及び本件発明５が、磁束分布を正弦波状にするために、「スリットの開口角と各スリットの開口ピッチ角および各磁路の開口角のうち少なくとも各磁路の開口角と各スリットの開口ピッチ角とがｄ軸からｑ軸にかけて円周方向に階調的に変化する」構成を備えているのに対し、引用例に記載の発明１では　磁化容易軸から該軸に垂直な方向に、磁性体の開口角を順次減少させると共に非磁性体の開口角を順次増大させている点で相違する。
（相違点の検討）
相違点１について
　回転子を回転軸で軸支する構成は、本件発明5の特徴でなく、かつ、回転子に回転軸を設け、該回転軸により軸方向に積層した軟磁性板を軸支することは周知.慣用な技術であるから、引用例に記載の発明１においても回転軸を設けることは当然実施しうる程度のことにすぎない。
相違点２について
　引用例に記載の発明１も上記３．（２）ａ．に摘記したようにコギングを減少させるとの意図があり、これは本件発明の目的であるトルクリプルと同じものと認められるから、両者は共にトルクリプルを減少させるために磁界を正弦波状に設定していることになる。
　そして、両者は磁性体とスリット（非磁性体）の積層による繰り返し構成により磁束分布を正弦波状に調整している。ここで、磁性体の幅とスリットの幅を変化させずに繰り返しのみでも一応可能なことは、両者の実施例に記載のように明かである（本件発明の１２図、引用例の９．１３図参照）
　さらに磁束分布を変えるために、上記積層構成において、磁性体とスリットの組合せにおける各厚みの少なくとも一方を変えればよいことは自明のことである。又、積層構造におけるピッチは一方が増大したときに他方を同量減少させない限り変化することも自明のことにすぎない。
　してみると、引用例に記載の発明１では、磁性体の厚さを順次増大するのに合わせてスリットの厚さをあえて減少させることにより、ほぼ同じピッチにしているように見えるが、この際、２つの要素を同時に相補的に変化させずに、一方の厚さ（磁性体の開口角）のみ変化させることにより結果として開口ピッチ角を変えることも、或いは２つの要素（磁性体の開口角と非磁性体の開口角）を同時に同傾向で変化させ、結果として開口ピッチ角を変えることも、当業者が当然取りうる設計事項程度のことにすぎないと認められる。
  そして、このように構成することによっても、得られる効果は当然期待しうる程度のことにすぎないと認められる。
　
（ロ）本件発明６について
　本件発明６と引用例に記載の発明２とを対比すると、引用例に記載の発明２の「磁化容易軸」、「磁化容易軸と垂直な方向」、「非磁性体］は本件発明６における「ｄ軸」、「ｑ軸」、「スリット」に相当し、また本件発明６における「階調的変化」は図の記載によれば厚さ若しくは開口角が順次減少する場合を意味するものと認められるから引用例に記載の発明２の「順次増大若しくは減少」に相当するものと認められ、さらに、引用例に記載の発明２における「磁化容易軸に垂直な方向と交差する非磁性体の幅を順次増大させた」は、本件発明６における「各スリットがｑ軸と交差する幅が回転軸中心から外周に向かって階調的に変化すること」に相当するから、両者は
「複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットがｑ軸と交差する幅が回転軸中心から外周に向かって階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」で一致し、
　本件発明６が、「回転子軸に軸支され」の構成を備えているのに対し、引用例に記載の発明２ではこの点について記載されていない点（相違点３）、及び本件発明６が、磁束分布を正弦波状にするために、「各スリットがｑ軸と交差する幅及びスリットピッチが回転中心から外周に向かって階調的に変化する」構成を備えているのに対し、引用例に記載の発明２では「磁化容易軸に垂直な方向で、非磁性体の幅を順次増大させると共に磁性体の幅を順次減少させている」点（相違点４）で相違する。
（相違点の検討）
相違点３について
　相違点３は、本件発明５と引用例に記載の発明１との対比における相違点１と同じであり、前項で検討したとおりであって、格別のものではない。
相違点４について
　相違点４は、磁性体とスリット（非磁性体）との積層構成について、回転子周面で表す場合と回転子の半径方向で表す場合の相違にすぎず、磁性体とスリットの繰り返し積層構成における正弦波磁束分布を形成するための変化させる要素は相違点２と同じである。
　したがって、相違点４は相違点２についての検討で記したように格別の相違ではない。
（４）むすび
　　以上のとおりであるから、本件発明５乃至６は、上記引用例に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明５乃至６についての特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　したがって、本件発明５乃至６についての特許は特許法第１１３条第２号の規定に該当し取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年８月２８日（２００１．８．２８）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
イ．訂正事項ａ．
特許請求の範囲の請求項５の記載について
　「前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットの開口角および各磁路の開口角のうち少なくとも各磁路の開口角がｄ軸からｑ軸にかけて円周方向に階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」とあるのを訂正し、全体として
「【請求項５】　複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、
回転子軸に軸支され、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットの開口角と各スリットの開口ピッチ各および各磁路の開口角のうち少なくとも各磁路の開口角と各スリットの開口ピッチ角とがｄ軸からｑ軸にかけて円周方向に階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」とする。
ロ．訂正事項ｂ．
特許請求の範囲の請求項６について
　「前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットがｑ軸と交差する幅が回転軸中心から外周に向かって階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」とあるのを訂正し、全体として
「【請求項６】　複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、
回転子軸に軸支され、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットがｑ軸と交差する幅及びスリットピッチが回転軸中心から外周に向かって階調的に変化することを特徴とするリラクタンス型同期電動機。」とする。
（５４）【発明の名称】
同期電動機
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、
　回転子軸に軸支され、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子に形成される磁極間の中心角は、少なくとも１つが円周方向に補正されており、その磁極補正角度θｓは、
　θｓ：±（３６０／Ｎｓ）／（Ｐ／ｍ）　［ｄｅｇ］
　（但し、Ｐ＝回転子極数、Ｎｓ：固定子スロット数、
　（３６０／Ｎｓ）＝固定子スロットピッチ、ｍ：任意の整数、
　（０＜ｍ≦Ｐ）かつ（Ｐ　ｍｏｄ　ｍ＝０）である）
　に補正されていることを特徴とするリラクタンス型同期電動機。
　【請求項２】　請求項１に記載の同期電動機において、
　回転子内のスリットは、軟磁性材で橋絡し、回転子の各構成要素が前記橋絡により接続されていることにより構造的に強化してあることを特徴とするリラクタンス型同期電動機。
　【請求項３】　請求項１に記載の同期電動機において、
　回転子の磁極中心角度が、少なくとも１の補正が固定子スロットピッチ角度の±１／２であり、少なくとも他の１の補正が固定子スロットピッチ角度の±１／３であることを特徴とするリラクタンス型同期電動機。
　【請求項４】　請求項１に記載の同期電動機において、
　回転子は、回転子軸方向に隣接配置された少なくとも２個の回転子ブロックからなり、
　一方の回転子ブロックは磁極中心角補正角度が、固定子スロットピッチ角度の±１／２であり、
　他方の回転子ブロックの磁極中心角度補正角度が、固定子スロットピッチ角度の±１／３であることを特徴とするリラクタンス型同期電動機。
　【請求項５】　複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、
　回転子軸に軸支され、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットの開口角
と各スリットの開口ピッチ角
と各スリットの開口ピッチ角と
　【請求項６】　複数のスロットが等間隔角度で配置され、各スロットにはそれぞれ所定位相の交流電力が供給される固定子巻線が収納される固定子と、
　回転子軸に軸支され、軟磁性材板からなる回転子鋼板を回転子軸方向に積層した構造であり、回転子鋼板には複数のスリットが設けられることにより円周方向の磁気抵抗を変化させ回転子磁極とし、
　前記回転子内部に設けられるスリット部分が以下の構成からなる：即ち、各スリットがｑ軸と交差する幅
及びスリットピッチ
　【請求項７】　請求項１，３，４のいずれかに記載の同期電動機において、
　回転子表面部のスリット（または磁路）ピッチをＳｐとし、
（３６０／Ｎｓ）／Ｓｐ（Ｎｓ：固定子スロット数）が整数にならないことを特徴とするリラクタンス型同期電動機。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、工作機械等の送り軸や位置決め用途に利用されるリラクタンス型と呼ばれる同期電動機の特性（トルクリップル）を改善するための回転子構造に関するものであり、特に回転子および固定子の回転角に対する相対的な磁気抵抗変化を操作して特性改善を図ったものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　電動機のトルクリップルの主な原因としてあげられるのは、回転子と固定子の相対位置が変化することによるパーミアンス変化であり、それにより相互間隙に蓄えられる磁気エネルギーが変化するため発生するものである。
　【０００３】
　より具体的な要因として、固定子スロットの歯部形状が原因で発生する固定子スロットリップルと、回転子磁極が原因によるポールリップル等があげられる。
　従来、サーボ用途に使用される界磁に永久磁石を利用した電動機のトルクリップル（主に前記スロットリップル）を低減させる手法として固定子または回転子の磁極中心角を固定子１スロットもしくは２スロットの角度分（角度は巻線方法により異なる）回転軸方向にスキューさせるという公知の技術が用いられている。
　【０００４】
　これは回転子磁極もしくは固定子磁極をスキューすることによりマクロ的にトルクリップルの位相を相互キャンセルさせることを主目的としている。
　【０００５】
　リラクタンス型同期電動機の従来例を図１４に示す。
　【０００６】
　なお、説明の便宜上、１磁極あたりの空気によるスリットを６個、回転子磁極４極、固定子スロット数１２を選択した場合を例にとる。なおスリットや磁極数、スロット数はこの数値、材料に限定するものではない。
　【０００７】
　固定子１は珪素鋼板などに代表される軟磁性材料から構成されており、回転子側に歯部と溝部（スロット）が構成されている。このスロットにはそれぞれ固定子巻線５が収められている。
　【０００８】
　回転子は軸３と軟磁性材料２から構成されており、軟磁性材料２内に磁気絶縁手段４が埋め込み構成されている。磁気絶縁手段４は樹脂やアルミ材などの非磁性材料でもよいが、説明では最も簡便な磁気絶縁手段である空気とする。つまり軟磁性材料２にはスリット状の空隙が備えられることになる。
　【０００９】
　また、この例では軟磁性材料板を積層して回転子構造を得るため、外周部には磁気絶縁部４によるスリット構造により回転子構造が分解しないように微小な接続部が設けられている。この部分の磁気的短絡は接続部を薄くすることにより実用上無視できる。
　【００１０】
　なお、軟磁性材料板を馬蹄形（Ｕ字型）に成形してｑ軸７に沿って軸３に径方向に積層・固定する場合（一般にフラックスバリア型リラクタンスモータと呼ばれている）には、前記のような回転子外周部の磁気短絡部は必要でない。
　【００１１】
　軟磁性材料２と磁気絶縁部４により回転子に構成される磁極には、制御の説明上仮想する軸である磁極中心：ｄ軸６と隣り合う磁極境界であるｑ軸７が存在する。
　【００１２】
　制御上、ｄ軸６には界磁成分を発生する界磁電流（ｄ軸電流）を流し、ｑ軸７にはトルク成分を発生する電機子電流（ｑ軸電流）を流す。
　【００１３】
　界磁電流を流すことにより、永久磁石型電動機の永久磁石に相当する電磁石を回転子に等価的に構成していることになる。電機子電流は永久磁石型電動機と同じである。よって、ｄ軸、ｑ軸の各電流をそれぞれ制御することにより永久磁石と同等のＢ・Ｉ・Ｌ則（フレミングの左手の法則）に従ったトルクと制御性能が得られる。
　【００１４】
　永久磁石型電動機の永久磁石内には微小磁区が形成されており、それぞれに起磁力を持っている。つまり、微小な磁束を拘束する手段があるため磁極表面での磁束密度は、ぼぼ均一に存在することができる。
　【００１５】
　しかし、この従来技術の例では固定子１側の歯部と、回転子側の軟磁性材料２・磁気絶縁部４とは、回転方向に磁路を構成している軟磁性材料が離散的に存在しており、固定子１と回転子間隙に蓄えられる磁気エネルギーもほぼ離散的になってしまう。それが制御時にトルクリップルという現象で出てきて、工作機械の送り軸にこの電動機を利用した場合、騒音やワークピースに縞目が発生するなどの不具合の原因になることがあった。
　【００１６】
　【発明が解決しようとする課題】
　回転子に永久磁石を使用した永久磁石型電動機では、永久磁石内に磁区が形成されており、それぞれに起磁力を持っている。そのため、磁束を拘束する手段があるため磁極表面での磁束密度はほぼ均一である。その結果、前述のように、スキューを行なうことでトルクリップル（特に固定子スロット周期に起因するスロットリップル）を容易に低減することができる。
　【００１７】
　しかし、回転子が軟磁性材料で構成され固定子の回転磁界に同期して回転するタイプの同期電動機の場合には、磁束は回転子磁極内の磁気抵抗が低い部分を通過しようとするため、スキューを行なうことでトルクリップルを低減しようとしても固定子磁極と回転子磁極の相対磁極幅が異なる（スキューにより回転子の有効磁極幅が減る）ため、回転子内の磁気抵抗の低い方向（回転軸方向）に磁束が漏洩してしまい、トルクリップルを低減することが困難である。
　【００１８】
　本発明は、上述した事情から成されたものであり、簡単な構造でトルクリップルを低減でき、かつ制御性のよいリラクタンス型の同期電動機を提供することを目的とする。
　【００１９】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の上記目的は、回転子に形成される磁極中心角は不均等であり、固定子の均一な磁極中心角に対して円周方向に補正した中心角を備える磁極を持つ回転子で、固定子の均一な磁極中心角に対して円周方向に補正する角度が、固定子スロットピッチの角度の±１／２である磁極中心角を備える磁極、あるいは、固定子の均一な磁極中心角に対して円周方向に補正する角度が、固定子スロットピッチの角度の±１／３である磁極中心角を備える磁極、あるいは、上記磁極を円周方向または、回転軸方向に併せ持つ磁極を具備することで達成される。
　【００２０】
　また、回転子内の磁気絶縁手段の構成様式が回転子外周における回転軸中心から各磁気絶縁部が成す角度である開口角がｄ軸からｑ軸にかけて円周方向に階調的に変化する磁極を有する回転子を持つことで達成される。
　【００２１】
　そして、上記各手段を組み合わせを実施した磁極を持つ回転子を具備することで達成される。
　【００２２】
　本発明にあっては、離散的に変化する固定子、回転子間隙の磁気エネルギー変化を磁極中心角を偏角させることにより、補間・平均化する手段が得られ、磁気絶縁部と磁路を形成する軟磁性材料の構成様式をそれぞれ一方、もしくは両方を径方向に階調的に変化させることにより、固定子・回転子間のインダクタンス変化が部分離散的でも総合的に正弦波状分布の効果が得られ、前記平均化手段と組み合わせることにより、制御性の良い低トルクリップルのリラクタンス型の同期電動機が得られた。
　【００２３】
　また、公知の技術であるスキューを行わずに低トルクリップル化が行えるため、組立上の工数削減につながりコスト削減が行えるという利点も得られる。
　【００２４】
　【実施形態】
　以下、添付図面をもとに本発明の実施形態を説明する。なお、特にことわらない限り、同記号、番号のものは同機能、性能を有するものである。
　【００２５】
　図１は、本発明の実施の形態例である。以下の例では、磁気絶縁部を空気とするために、スリット状としたものを説明する。図１４の従来例に比較して実のｄ軸２１が本来の極中心である虚のｄ軸６’よりシフト角θｓ２２だけずれた位置にくるように磁気絶縁部４が配置されている。
　【００２６】
　このシフト各θｓ２２は適当な角度では効果が薄く、以下の（式１〜３）にあてはめると良い。
　【００２７】
　固定子で形成される磁極の均等な中心角：θｔ、
　【数１】
　基本中心角：θｔ＝（３６０／Ｐ）［ｄｅｇ］　　　　　　　…（式１）
に対し、
　【数２】
　補正角：θｓ＝±（３６０／Ｎｓ）／（Ｐ／ｍ）　［ｄｅｇ］…（式２）
（但し、Ｐ＝極数、Ｎｓ：固定子スロット数、
　（０＜ｍ≦Ｐ）かつ（Ｐ　ｍｏｄ　ｍ＝０）
である）
　補正した角度が良いことが実験的に確認されている。つまり
　【数３】
　磁極中心角：θｒ＝θｔ±θｓ　［ｄｅｇ］　　　　　　　　…（式３）
を適用する。
　【００２８】
　実施形態では、極数Ｐ＝４、固定子スロット数Ｎｓ＝１２、ｍ＝２の場合を適用しているため、基本中心角：θｔ＝９０ｄｅｇとなり、また補正角：θｓ＝１５ｄｅｇになる。よって、特に図示しないが磁極中心角：θｒは１０５ｄｅｇと７５ｄｅｇとなる。これは、主に固定子１の歯部によるスロットリップルとよばれるリップル成分の低減を目的とする補正角である。
　【００２９】
　次に、他のパラメータを当てはめた例を説明する。
　【００３０】
　図２に極数Ｐ＝６、固定子スロット数Ｎｓ＝３６、ｍ＝３の場合を適用した場合を示す。基本中心角：θｔ＝６０ｄｅｇ、補正角θｓ＝５ｄｅｇになるため、（式３）より磁極中心角＝θｒ＝６５ｏｒ５５ｄｅｇとなり、基本中心角が固定子スロットの１／２補正した角度になっている。
　【００３１】
　破線で示した＝ＡＯＢが固定子の基本中心角θｔに相当する６０ｄｅｇの角度である。それより、それぞれの磁極から見て±θｓ：５ｄｅｇ（＝ＤＯＢ）した角度がそれぞれ＝ＡＯＤ、＝ＤＯＣであり、磁極中心角：θｒ＝６５ｄｅｇまたは５５ｄｅｇとなっていることがわかる。
　【００３２】
　また、スリットのピッチ：Ｓｐは、設計上任意でもよいが、以下の式より求めるとトルクリップル低減効果が大きくなることが確認されている。（リップルが周期的に発生するため、そのキャンセル効果が大きくなる。）
　【数４】
　Ｓｐ＝（ｎ＋１／２）・（３６０／Ｎｓ）（１／ｋ）　　　…（式４）
　ここで、ｎは０または整数、（３６０／Ｎｓ）は固定子スロットピッチの角度を示し、ｋは任意の整数である。
　【００３３】
　ｋ＝１とした場合、
　ｎ＝０の時、Ｓｐ＝５ｄｅｇ
　ｎ＝１の時、Ｓｐ＝１５ｄｅｇ
　　　　　　：
　ｎ＝５の時、Ｓｐ＝５５ｄｅｇとなる（回転子スリットピッチ：Ｓｐは、同径のスリットの回転子外周における、軸中心Ｏとのなす角：ピッチ角を指す）。図２のスリットのピッチは上記角度になっていて、回転子内のスリットによる
磁路の片側が固定子の開口部に対向する場合、反対側の磁路が固定子の歯に対向するよう配置されることがわかる。
　【００３４】
　もちろん、ｋ＝２を選んだ場合、上記Ｓｐは半分の角度になるため、スリットの数が増加し、必ずしも回転子内のスリットによる磁路の片側が固定子の開口部に対向する場合、反対側の磁路が固定子の歯に対向するよう配置するとは限らないが、総合的な固定子の歯および開口部と固定子の磁路（スリット）の相対位置は上記関係になっている。
　【００３５】
　図３に、図２に示した条件の他にｍ＝２を選択した場合を説明する。
　【００３６】
（式１〜３）を利用して、基本中心角＝θｔ＝６０ｄｅｇ（＝ＡＯＢ）、補正角：θｓ＝３．３ｄｅｇ．となり、磁極中心角：θｒ＝６３．３ｄｅｇ、５６．７ｄｅｇが算出される。
　【００３７】
　図に示すように、基本中心角：θｔ（＝ＡＯＢ）に対して、回転子構造を１８０ｄｅｇ分を基準に考えた場合、１極を＋３．３ｄｅｇ（つまり、磁極中心角θｒ＝６６．７ｄｅｇ（＝ＣＯＤ）にし、他の２極の中心角を（１８０−６６．７）／２＝５６．７ｄｅｇ（＝ＤＯＣ、＝ＣＯＥ）とする場合の磁極の組み合わせを考える。この図では３６０度で考えると、中心角６６．７ｄｅｇの磁極が１対あり、５６．７ｄｅｇの磁極が２対ある構造である。これは回転子の磁路が固定子スロットに対して、各磁極が固定子１／３スロットずつ位相がずれており、ちょうどリップルを３相交流に例えて説明でき、それぞれの磁極での磁気抵抗変化を合成するような計算になるため、離散的な磁気抵抗変化を平均化する効果がある（スリットに構成される磁路のスリットピッチの位相関係は、０、１／３、２／３スロットずれが構成される）。
　【００３８】
　図４と図５に、図２と図３の実施例の組み合わせ例を示す。
　【００３９】
図４では、固定子１／２スロットずらした（補正角θｓ＝５ｄｅｇ）磁極と１／３スロットずらした（補正角θｓ＝３．３ｄｅｇ）磁極とを、回転子円周方向に併せ作り込んだ構造になっている（＝ＥＯＣ部分は図３に相当、＝ＣＯＧ部分は図２に相当、＝ＥＯＧ部分は従来の図１４に相当している）。
　【００４０】
　また、図５では固定子１／２スロットずらした（補正角θｓ＝５ｄｅｇ）磁極ブロック９１と１／３スロットずらした（補正角θｓ＝３．３ｄｅｇ）磁極ブロック９２とを、回転軸方向中間に磁気絶縁材９３を挿入して同軸にブロック状配置した場合の例である。
　【００４１】
　磁気絶縁材を挿入する理由は、固定子１／２スロットずらした（補正角θｓ＝５ｄｅｇ）磁極ブロック９１と１／３スロットずらした（補正角θｓ＝３．３ｄｅｇ）磁極ブロック９２部分の磁気抵抗不均衡が原因で起こるブロック境界での軸方向への磁気漏洩を防ぎ、有効に磁気を利用できる効果がある。
　【００４２】
　また、各回転子ブロックの軸への回転軸に対する固定角度を変化させることで、磁極ブロック９１と磁極ブロック９２とのスキュー効果も得られるためトルクリップル低減への寄与は大きい。
　【００４３】
　図４と図５の実施形態は、２種類の高調波を回転子円周方向、もしくは軸方向に重畳させることでそれぞれにリップルの平均化の効果を狙ったものである。特に図５の回転子ブロックによるスキュー効果は、任意にリップルをキャンセルする位相が選べるという利点もある（回転子ブロックを軸に固定する際の相互固定位相を操作できるため）。
　【００４４】
　次に、図６〜１０に回転子に構成される磁気絶縁部４の構成の例を説明する。なお、説明の簡便上ｑ軸７を中心に（ｄ軸６〜ｄ軸６部を）抽出した１／４モデルを説明する。
　【００４５】
　この図６〜１０にかけての磁気絶縁部４の構成は必ずしも図１〜５の実施形態と組み合わせなくても、それぞれが固定子１と回転子間のインダクタンス変化を正弦波状に分布させる効果があり、制御上有効で低リップル化に寄与する。もちろん、図１〜５の実施形態と組み合わせることにより、より大きな効果が得られる。
　【００４６】
　図６において、回転子外周において磁気絶縁部４の開口角３１、３２、３３が等しく、開口ピッチ角３４、３５、３６が階調的に変化する場合の例である。ただし、開口ピッチ角３４はｄ軸６に２等分されているため、２×開口ピッチ角３４が正規の角度である。以下においてｄ軸６隣接部での倍角は同様である。
　【００４７】
　この例では、開口ピッチ角が、（２×開口ピッチ角３４）＞開口ピッチ角３５＞開口ピッチ角３６という関係である。
　【００４８】
　図７は、磁気絶縁部４の構成の別実施形態である。
　【００４９】
　（２×開口ピッチ角７４）＝開口ピッチ角７５＝開口ピッチ角７６であり、開口角７１＜開口角７２＜開口角７３という関係にある。
　【００５０】
　特に図示はしないが主旨を逸脱しない範囲で、開口角と開口ピッチ角がそれぞれに等しい場合、それぞれにｄ軸からｑ軸にかけて階調的に変化するという組み合わせでもよい。
　【００５１】
　また図８〜１０は、主旨を逸脱しない範囲での回転子内の磁気抵抗変化させるための手法例である。
　【００５２】
　図８は磁気絶縁部４の構成様式の別例であり、ｑ軸７を交叉する磁気絶縁部４の幅が径方向に階調的に変化する場合である。図ではｑ軸７を交叉する磁路幅４１は同じで、磁気絶縁部幅４２＞磁気絶縁部幅４３＞磁気絶縁部幅４４という関係であり、同心円上に磁気絶縁部４が配置される。
　【００５３】
　図９は図８とは逆に、ｑ軸７を交叉する磁気絶縁部幅５１は等しく、軟磁性材料４で構成される磁路幅５２〜５４は磁路幅５２＜磁路幅５３＜磁路幅５４という関係であり、請求項５に記載の実施形態である。図５と同様磁気絶縁部４が同心円上に配置される。
　【００５４】
　図１０の例は、開口角６１１＝開口角６１２＝開口角６１３であり、（２×開口ピッチ角６１４）＝開口ピッチ角６１５＝開口ピッチ角、なおかつ、ｑ軸７を交叉する磁気絶縁部６１の幅は等しく、磁路幅６２＞磁路幅６３＞磁路幅６４という関係である。このようにすると、磁気絶縁部４の形状は、ｑ軸付近と回転子外周の開口部付近との幅が異なることもある。
　【００５５】
　次に、図１１に磁気絶縁部（スリット）を円周方向に階調変化させた例と、図１に示すような回転子中心角補正を行った組み合わせ例を示す。
　【００５６】
　補正角θｓずれた中心角をもつｄ軸６からｑ軸にかけて、スリット及び磁路の幅が階調的に変化している磁極を持つ例である。磁極の磁気抵抗が階調的に変化する実施形態は、この例に限定するものではなく、図６〜１０等の例と組み合わせても良い。
　【００５７】
　図１２には、回転子の磁気絶縁部（スロット）の構成例を示す。図１や図１２（ａ）に示すようなスリットの数が少ないものから、図１１（ｃ）に示すような、多スリットを持つ磁極にも本発明は適用可能である。多スリットの磁極は回転子内磁気絶縁部により構成される磁路の構成が細かくなるため、回転方向への磁気抵抗変化の離散の度合いも減少し、低リップル化への効果も大である（スリットの数が少なく、磁路の構成が大まかなほど周期、振幅の大きなトルクリップルが発生（エネルギー変化率が大きくなるため）し、スリットの数が多くなるとより振幅が小さく高調波成分ののったトルクリップルが発生するため）。
　【００５８】
　図１３に特性（トルクリップル）改善例を示す。
　【００５９】
特性図は制御を行った場合の回転子回転角に対するトルクリップルの変化を示している。
　【００６０】
　（ａ）の特性曲線８１は図１４の従来技術のリラクタンス型同期電動機を制御した場合のトルクリップルであり、周期的（特に固定子１の歯部によるスロットリップルと回転子の磁気絶縁部４・軟磁性材料２の離散形状による）リップルが重畳しており、リップルも大きく、実用上支障がでる。
　【００６１】
　（ｂ）の特性曲線８２は、図１〜１２の回転子構造および、その組み合わせを用いた場合のトルクリップル例である。微小なリップルが残存しているものの、全体のリップルが大きく低下しているのが確認できる。
　【００６２】
　【発明の効果】
　以上のように本発明によれば、各回転子磁極対によりトルクリップルが互いに相殺され、その結果、トルクリップルが低減される。
　【００６３】
　回転子円周の磁気抵抗分布が回転軸方向に均一なため、磁気抵抗のムラが少なくなり回転子内で磁束を拘束し易くなった為、スキューを行ないトルクリップル低減を行なった場合より、トルクリップルの低減が確実に行なえるようになった。
　【００６４】
　またスキューを行なわないため、スキューを行なう段取り及び工数が削減でき、コストダウンにつながった。
　【００６５】
　なお、本発明は前述の第１図から第１２図に示した本発明の実施形態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲での下記のような変形を行なってもよい。
　【００６６】
（１）本発明をリラクタンス型リニアモータの可動子と固定子の磁極に応用させてもよい。
　【００６７】
（２）実施形態の説明で磁気絶縁部４を一本（外周部〜外周部）で表現したが、回転子を補強する目的で、ｑ軸７部分で磁気的に短絡を行なうことで２等分してもよい。
　【００６８】
（３）実施形態の説明では固定子１の歯部形状を開口部がわかるよう直線的に図示したが、磁気的に短絡する部分を設けてスロット部を閉構造にしてもよい。
　【００６９】
（４）回転子外形上を円筒状に図示したが、ｑ軸部分に凹部を設けた突極構造の回転子（フラックスバリア型）でもよい。
　【００７０】
（５）本発明は、回転子内に磁気絶縁部（スリット）を設けることで磁気抵抗操作を行ったが、磁気抵抗操作を固定子と回転子とを入れ替えても良い。
　【００７１】
　たとえば、固定子側の磁極の中心角を補正し、逆に回転子磁極中心角を等しくする。こうすることで固定子歯部の幅は等しいがスロットピッチが異なるという構造になる（つまり、回転子内の磁路と固定子の歯はそれぞれ相互間の磁気抵抗変化を回転方向に離散的にする要因であるため、磁気抵抗の平均化の考え方は置き換えが容易である）。
　【００７２】
（６）従来、公知の技術であるスキュー（回転子側、固定子側）と本発明の組み合わせを行っても良い（スキューと回転子中心角補正、スキューと回転子磁気絶縁部（スリット）の円周方向の開口角の階調変化等）。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の同期電動機の回転子と固定子の実施形態を示す説明図である。
　【図２】　本発明の同期電動機の回転子と固定子の実施形態を示す説明図である。
　【図３】　本発明の同期電動機の回転子と固定子の実施形態を示す説明図である。
　【図４】　本発明の同期電動機の回転子と固定子の実施形態を示す説明図である。
　【図５】　本発明の同期電動機の回転子の実施形態を示す側面図である。
　【図６】　本発明の同期電動機の回転子の実施形態を示す説明図（１／４）であり、磁気絶縁部の詳細図である。
　【図７】　本発明の同期電動機の回転子の実施形態を示す説明図（１／４）であり、磁気絶縁部の詳細図である。
　【図８】　本発明の同期電動機の回転子の実施形態を示す説明図（１／４）であり、磁気絶縁部の詳細図である。
　【図９】　本発明の同期電動機の回転子の実施形態を示す説明図（１／４）であり、磁気絶縁部の詳細図である。
　【図１０】　本発明の同期電動機の回転子の実施形態を示す説明図（１／４）であり、磁気絶縁部の詳細図である。
　【図１１】　本発明の同期電動機の回転子の実施形態を示す説明図である。
　【図１２】　本発明の同期電動機の回転子の実施形態を示す説明図である。
　【図１３】　従来技術と本発明によるリラクタンス型電動機の特性図である。
　【図１４】　従来の同期電動機の回転子と固定子の一例を示す説明図である。
　【符号の説明】
　１　固定子、２　回転子軟磁性材料、３　軸、４　磁気絶縁部、５　固定子巻線、６　ｄ軸、６’　虚ｄ軸、７　ｑ軸、８　固定子スロット、２１　実ｄ軸、２２　シフト角：θｓ、９１、９２　磁極ブロック、９２　磁気絶縁体、３１、３２、３３、７１、７２、７３、６１１、６１２、６１３　開口角、３４、３５、３６、７４、７５、７６　開口ピッチ角、４１、５２、５３、５４、６２、６３、６４　磁路幅（ｑ軸交叉部）、４２、４３、４４、５１、６１　磁気絶縁部幅（ｑ軸交叉部）、８１　従来技術による特性曲線、８２　本発明による特性曲線。