(57)【要約】  ロータ（１００）は、ロータコア（１）と、複数の永久磁石（２）の各々を含み、永久磁石（２）による第１極性を持つ第１磁極部分（３）と、互いに隣り合う永久磁石（２）間に形成され、第１極性と異なる極性を持つ突極である第２磁極部分（４）とを備える。θｉｍ及びθｉｓは、θｉｍ＞θｉｓの関係を満たす。θｏｍ及びθｏｓは、（θｏｍ×１．１）≧θｏｓ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たす。これによりトルクの低下を抑えながらコギングトルクの増加を抑制できるロータ（１００）を得ることができる。
2019234866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、
前記ロータコアの周方向に離れてロータコアに配置され、複数の永久磁石の各々を含み、前記永久磁石による第１極性を持つ第１磁極部分と、
互いに隣り合う前記永久磁石間において前記周方向に離れて前記ロータコアに形成され、前記第１極性と異なる極性を持つ突極である第２磁極部分と、
を備え、
前記ロータコアの径方向中央を中心として、
前記中心と前記永久磁石の径方向外側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｏｍとし、
前記中心と前記永久磁石の径方向内側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｉｍとし、
前記中心と前記突極の径方向外側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｏｓとし、
前記中心と前記突極の径方向内側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｉｓとしたとき、
前記θｉｍ及び前記θｉｓは、θｉｍ＞θｉｓの関係を満たし、
前記θｏｍ及び前記θｏｓは、（θｏｍ×１．１）≧θｏｓの関係を満たすことを特徴とするロータ。
【請求項２】
前記θｏｍ及び前記θｏｓは、θｏｓ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記θｏｓ及び前記θｉｓは、θｏｓ＞θｉｓの関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータ。
【請求項４】
前記θｉｍ及び前記θｉｓは、（θｉｍ×０．９）≧θｉｓ≧（θｉｍ×０．５）の関係を満たすことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のロータ。
【請求項５】
ロータコアには、互いに前記周方向に配列される複数の磁石挿入孔が設けられ、
複数の前記磁石挿入孔のそれぞれに挿入される前記永久磁石は、径方向外側面及び径方向内側面のそれぞれが平らな板状磁石であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のロータ。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載のロータと、
前記ロータの径方向外側に設けられ前記周方向に配列される複数のティースを有するステータと、
を備え、
複数の前記ティースの内の第１ティースの前記周方向の中心部と前記中心とを結ぶ線と、前記第１ティースの前記周方向に隣接する第２ティースの前記周方向の中心部と前記中心とを結ぶ線とが成す角度をθとしたとき、
前記θｏｍ及び前記θは、（θｏｍ×１．１）≧θ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすことを特徴とするモータ。
【請求項７】
前記永久磁石の径方向外側の面と前記ステータの径方向内側の面との間に形成される隙間の幅をＧｍとし、
前記突極の径方向外側の面と前記ステータの径方向内側の面との間に形成される隙間の幅をＧｓとしたとき、
前記Ｇｍ及び前記Ｇｓは、Ｇｓ＞Ｇｍの関係を満たすことを特徴とする請求項６に記載のモータ。
【請求項８】
前記永久磁石の径方向外側の面と、前記突極の径方向外側の面とは、前記中心を基点とした同心円上に設けられることを特徴とする請求項６に記載のモータ。
【請求項９】
複数の前記永久磁石と複数の前記突極とを足し合わせた磁極数をＰとし、
前記ステータに形成される複数のスロットのスロット数をＱとしたとき、
前記Ｐ及び前記Ｑは、０．９≧（Ｐ／Ｑ）又は１．１≦（Ｐ／Ｑ）の関係を満たすことを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアとロータコアに設けられる複数の永久磁石とを有するロータ及びロータを備えるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石による第１磁極と永久磁石によらずにロータコアに形成される第２磁極である突極とがロータコアの周方向に交互に配列されるコンシクエントポール型のロータでは、第１磁極と第２磁極とでインダクタンスが異なる。そのため、第１磁極及び第２磁極が永久磁石で形成されるロータに比べて、インダクタンスのアンバランスに起因するトルクリップルが大きくなるという課題がある。特許文献１には、トルクの低下を抑えつつ、インダクタンスのアンバランスに起因するトルクリップルを低減する技術が開示されている。特許文献１に開示されるロータは、ロータコアとロータコアに設けられる複数の永久磁石とを備える。ロータには、永久磁石による磁石磁極と永久磁石によらずにロータコアに形成される突極とが、ロータコアの周方向に交互に配列される。特許文献１に開示されるロータでは、第１磁極の占有角度θ１が第２磁極の占有角度θ２よりも大きい。占有角度θ１が占有角度θ２より大きくなることにより、占有角度θ１が占有角度θ２と等しい場合に比べて、第１磁極と第２磁極とのインダクタンスのアンバランスが低減され、トルクの低下を抑えつつトルクリップルの低減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４―１２４０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されるロータの構造では、占有角度θ１が占有角度θ２より大きくなることにより、第１磁極の外周面の第１周方向幅が第２磁極の外周面の第２周方向幅よりも広くなるため、第１磁極の外周面とステータとの間の磁気吸引力が、第２磁極の外周面とステータとの間の磁気吸引力よりも大きくなる。そのため、ロータが回転するときに生じるコギングトルクが増加するという課題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トルクの低下を抑えながらコギングトルクの増加を抑制できるロータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のロータは、ロータコアと、ロータコアの周方向に離れてロータコアに配置され、複数の永久磁石の各々を含み、永久磁石による第１極性を持つ第１磁極部分と、互いに隣り合う永久磁石間において周方向に離れてロータコアに形成され、第１極性と異なる極性を持つ突極である第２磁極部分とを備える。ロータコアの径方向中央を中心として、中心と永久磁石の径方向外側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｏｍとし、中心と永久磁石の径方向内側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｉｍとし、中心と突極の径方向外側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｏｓとし、中心と突極の径方向内側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｉｓとしたとき、θｉｍ及びθｉｓは、θｉｍ＞θｉｓの関係を満たす。θｏｍ及びθｏｓは、（θｏｍ×１．１）≧θｏｓの関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るロータは、トルクの低下を抑えながらコギングトルクの増加を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るロータの断面図
【図２】図１に示すθｏｍに対するθｏｓの比率と、コギングトルクとの関係を示す図
【図３】図１に示すθｉｍに対するθｉｓの比率と、トルク密度との関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係るモータの断面図
【図５】図４に示すθｏｍに対するθの比率と、トルク密度との関係を示す図
【図６】図４に示すモータの変形例を示す図
【図７】図６に示すＧｍに対するＧｓの比率と、電磁加振力との関係を示す図
【図８】本発明の実施の形態１，２に係るロータに設けられる磁極の数を８個にした例を示す図
【図９】本発明の実施の形態１，２に係るロータの変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係るロータ及びモータを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るロータの断面図である。図１に示すロータ１００はコンシクエントポール型のロータである。ロータ１００は、ロータコア１と複数の永久磁石２とを備える。ロータコア１は、複数の電磁鋼板を積層して構成される。ロータコア１の周方向は矢印Ｄ１で示される。ロータコア１の径方向は矢印Ｄ２で示される。ロータコア１の径方向の中心はＣで示される。ロータコア１には複数の窪み１１が形成される。複数の窪み１１のそれぞれは、ロータコア１の径方向外側からロータコア１の中心に向かって突形状の凹部である。複数の窪み１１のそれぞれには永久磁石２が配置される。永久磁石２は希土類磁石、フェライト磁石などである。永久磁石２の径方向内側面２１は窪み１１の底面１１１に接している。
【００１１】
ロータ１００は、複数の第１磁極部分３と、複数の第２磁極部分４とを有する。複数の第１磁極部分３は、周方向に離れてロータコア１に配置され、各々が複数の永久磁石２の各々を含み、永久磁石２による第１極性を持つ複数の磁極である。複数の第２磁極部分４は、周方向に離れてロータコア１に形成され、各々が互いに隣り合う永久磁石２間に形成され、第１極性と異なる極性を持つ複数の突極である。実施の形態１に係るロータ１００には、５個の第１磁極部分３と、５個の第２磁極部分４とが設けられている。例えば、第１磁極部分３の第１極性はＮ極であり、第２磁極部分４の第２極性はＳ極であるが、第１極性と第２極性は逆でもよい。第１磁極部分３は周方向に等角度間隔で配列される。第２磁極部分４は周方向に等角度間隔で配列される。
【００１２】
θｉｍは、第１磁極部分３の径方向内側の領域３２の周方向における幅を、ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとする角度で表したものである。θｉｍは、例えば、ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとして、第１角部２３と中心Ｃとを結ぶ線Ａ１と、第２角部２５と中心Ｃとを結ぶ線Ａ２とが成す角度で表すことができる。第１角部２３は、永久磁石２の径方向内側面２１の周方向における一端部である。具体的には、第１角部２３は、永久磁石２の径方向内側面２１と永久磁石２の周方向一端面２２とが交わる部分である。第２角部２５は、永久磁石２の径方向内側面２１の周方向における他端部である。具体的には、第２角部２５は、永久磁石２の径方向内側面２１と永久磁石２の周方向他端面２４とが交わる部分である。
【００１３】
θｏｍは、第１磁極部分３の径方向外側の領域３１の周方向における幅を、ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとする角度で表したものである。θｏｍは、例えば、ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとして、第３角部２６と中心Ｃとを結ぶ線Ａ３と、第４角部２７と中心Ｃとを結ぶ線Ａ４とが成す角度で表すことができる。第３角部２６は、永久磁石２の径方向外側面２８の周方向における一端部である。具体的には、第３角部２６は、永久磁石２の径方向外側面２８と永久磁石２の周方向一端面２２とが交わる部分である。第４角部２７は、永久磁石２の径方向外側面２８の周方向における他端部である。具体的には、第４角部２７は、永久磁石２の径方向外側面２８と永久磁石２の周方向他端面２４とが交わる部分である。
【００１４】
θｉｓは、第２磁極部分４の径方向内側の領域４２の周方向における幅を、ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとする角度で表したものである。θｉｓは、例えば、ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとして、第１角部１１ａと中心Ｃとを結ぶ線Ｂ１と、第２角部１１ｂと中心Ｃとを結ぶ線Ｂ２とが成す角度で表すことができる。第１角部１１ａは、窪み１１を形作る壁面の内、径方向一端面１１ｃと、底面１１１とが交わる部分である。第１角部１１ａは、第２磁極部分４の径方向内側の領域４２の周方向における一端部である。第２角部１１ｂは、窪み１１を形作る壁面の内、径方向他端面１１ｄと、底面１１１とが交わる部分である。第２角部１１ｂは、第２磁極部分４の径方向内側の領域４２の周方向における他端部である。
【００１５】
θｏｓは、第２磁極部分４の径方向外側の領域４１の周方向における幅を、ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとする角度で表したものである。θｏｓは、例えば、ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとして、第３角部１１ｅと中心Ｃとを結ぶ線Ｂ３と、第４角部１１ｆと中心Ｃとを結ぶ線Ｂ４とが成す角度で表すことができる。第３角部１１ｅは、窪み１１を形作る壁面の内、径方向一端面１１ｃと、第２磁極部分４の径方向外側面４１１とが交わる部分である。第３角部１１ｅは、第２磁極部分４の径方向外側の領域４１の周方向における一端部である。第４角部１１ｆは、窪み１１を形作る壁面の内、径方向他端面１１ｄと、第２磁極部分４の径方向外側面４１１とが交わる部分である。第４角部１１ｆは、第２磁極部分４の径方向外側の領域４１の周方向における他端部である。
【００１６】
実施の形態１に係るロータ１００は、θｉｍ及びθｉｓがθｉｍ＞θｉｓの関係を満たし、θｏｍ及びθｏｓが（θｏｍ×１．１）≧θｏｓ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすように構成されている。
【００１７】
θｉｍ及びθｉｓがθｉｍ＞θｉｓの関係を満たすように構成されることにより、θｉｍ及びθｉｓがθｉｍ≦θｉｓの関係を満たすように構成される場合に比べて、第１磁極部分３の径方向内側の領域３２の面積が増加し、第１磁極部分３から発生する磁束の量が増加する。磁束の量が増加することにより、不図示のステータに鎖交する磁束の量が増加するため、トルク密度（トルク／モータ体積）が向上する。
【００１８】
またθｏｍ及びθｏｓが（θｏｍ×１．１）≧θｏｓ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たす構成、例えばθｏｓがθｏｍの±１０％の範囲内となるように構成することで、θｏｍ及びθｏｓが（θｏｍ×１．１）＜θｏｓ、又はθｏｓ＜（θｏｍ×０．９）の関係を満たす構成、すなわちθｏｓがθｏｍの±１０％の範囲外となるように構成される場合に比べて、コギングトルクが低減される。
【００１９】
図２は図１に示すθｏｍに対するθｏｓの比率と、コギングトルクとの関係を示す図である。図２の縦軸はコギングトルクを表し、図２の横軸はθｏｍに対するθｏｓの比率である。図２に示すように実施の形態１に係るロータ１００によれば、θｏｓがθｏｍの±１０％の範囲内となるように構成されるとき、例えばθｏｓ／θｏｍで求まる値が０．９４のとき、コギングトルクが最小となる。このように、θｏｓがθｏｍの±１０％の範囲内となるように構成された場合、θｏｓがθｏｍの±１０％の範囲外となるように構成される場合に比べて、ステータと第１磁極部分３の径方向外側の領域３１との間の磁束密度と、ステータと第２磁極部分４の径方向外側の領域４１との間の磁束密度との差異が小さくなり、コギングトルクが低減される。
【００２０】
なお、実施の形態１に係るロータ１００は、θｏｓ及びθｉｓがθｏｓ＞θｉｓの関係を満たすように構成してもよい。この構成により、θｏｓ及びθｉｓがθｏｓ≦θｉｓの関係を満たすように構成される場合に比べて、第２磁極部分４の径方向外側の領域４１の面積が大きくなり、磁束密度の飽和が抑制されるため、第２磁極部分４から発生する磁束の量が増加する。磁束の量が増加することにより、不図示のステータに鎖交する磁束の量が増加するため、トルク密度が向上する。
【００２１】
また、実施の形態１に係るロータ１００は、θｉｍ及びθｉｓが（θｉｍ×０．９）≧θｉｓ≧（θｉｍ×０．５）の関係を満たすように構成してもよい。図３は図１に示すθｉｍに対するθｉｓの比率と、トルク密度との関係を示す図である。図３の縦軸はトルク密度を表し、図２の横軸はθｉｍに対するθｉｓの比率である。図３に示すように実施の形態１に係るロータ１００によれば、θｉｍ及びθｉｓが（θｉｍ×０．９）≧θｉｓ≧（θｉｍ×０．５）の関係を満たすように構成されることにより、θｉｓ／θｉｍで求まる値が０．６のとき、トルク密度が最大となる。このように、θｉｍ及びθｉｓが（θｉｍ×０．９）≧θｉｓ≧（θｉｍ×０．５）の関係を満たすように構成されることにより、θｉｍ及びθｉｓが（θｉｍ×０．９）＜θｉｓ又はθｉｓ＜（θｉｍ×０．５）の関係を満たすように構成される場合に比べて、突極である第２磁極部分４の磁束密度が適切な値、例えば１［Ｔ］から２［Ｔ］となり、永久磁石２の径方向内側面２１から発生してロータコア１に流れる磁束の量が増加する。従って、永久磁石２から発生する磁束を有効に利用でき、トルク密度が向上する。
【００２２】
以上に説明したように実施の形態１に係るロータ１００によれば、θｉｍ及びθｉｓがθｉｍ＞θｉｓの関係を満たし、さらにθｏｍ及びθｏｓが（θｏｍ×１．１）≧θｏｓ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすように構成されているため、トルクの低下を抑えながらコギングトルクの増加を抑制することができる。
【００２３】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係るモータの断面図である。実施の形態２に係るモータ２００は、図１に示すロータ１００と、ロータ１００の径方向外側に設けられ周方向に配列される複数のティース３０１を有するステータ３００とを備える。ロータコア１の径方向中央を中心Ｃとして、複数のティース３０１の内、第１ティース３０１ａの周方向の中心部Ｃ１と中心Ｃとを結ぶ線と、第１ティース３０１ａの周方向に隣接する第２ティース３０１ｂの周方向の中心部Ｃ２と中心Ｃとを結ぶ線とが成す角度をθとしたとき、モータ２００は、θｏｍ及びθが（θｏｍ×１．１）≧θ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすように構成されている。
【００２４】
θｏｍ及びθが（θｏｍ×１．１）≧θ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすように構成されることにより、θｏｍ及びθが（θｏｍ×１．１）＜θ、又はθ＜（θｏｍ×０．９）の関係を満たすように構成される場合に比べて、第１磁極部分３の径方向外側の領域３１から発生した磁束の利用率が向上し、トルク密度が向上する。
【００２５】
図５は図４に示すθｏｍに対するθの比率と、トルク密度との関係を示す図である。図５の縦軸はトルク密度を表し、図５の横軸はθｏｍに対するθの比率である。図５に示すように実施の形態２に係るモータ２００によれば、θ／θｏｍで求まる値が１．０のとき、トルク密度が最大となる。
【００２６】
なお、実施の形態２に係るモータ２００は、第１磁極部分３の径方向外側面と、第２磁極部分４の径方向外側面４１１とが、径方向中央を中心Ｃとした同心円ＣＣ上に設けられるように構成してもよい。第１磁極部分３の径方向外側面は、永久磁石２の径方向外側面２８に等しい。例えば、第１磁極部分３の径方向外側面とステータ３００の径方向内側面３００ａとの間に形成される隙間の幅をＧｍとし、第２磁極部分４の径方向外側面４１１とステータ３００の径方向内側面３００ａとの間に形成される隙間の幅をＧｓとしたとき、モータ２００はＧｍがＧｓと等しくなるように構成される。ステータ３００の径方向内側面３００ａは、ティース３０１の先端面に等しい。この構成により、ＧｍがＧｓと等しくない場合に比べて、ＧｍとＧｓとの双方が狭くなり、Ｇｍ及びＧｓの単位面積当たりの磁束が増加し、トルク密度がより一層増加する。
【００２７】
図６は図４に示すモータの変形例を示す図である。図６に示されるモータ２００Ａは、図４に示すロータ１００の代わりにロータ１００Ａを備える。ロータ１００Ａは、Ｇｍ及びＧｓがＧｓ＞Ｇｍの関係を満たすように構成されている。この構成により、Ｇｍ及びＧｓがＧｓ≦Ｇｍの関係を満たすように構成されている場合に比べて、第１磁極部分３とティースとの間の磁気抵抗が、第２磁極部分４とティースとの間の磁気抵抗よりも小さくなり、第１磁極部分３からＧｍを介してティースに鎖交する磁束の基本波成分が大きくなる。従って、磁束の基本波成分に重畳する高調波成分が相対的に小さくなり、電磁加振力が低減される。
【００２８】
図７は図６に示すＧｍに対するＧｓの比率と、電磁加振力との関係を示す図である。図７の縦軸は電磁加振力を表し、図７の横軸はＧｍに対するＧｓの比率である。図７に示すようにモータ２００Ａによれば、ＧｓとＧｍとの和を一定として、Ｇｓ／Ｇｍで求まる値が大きくなるほど電磁加振力が小さくなる。
【００２９】
なお、実施の形態１，２に示すロータに設けられる永久磁石の数は５個に限定されるものではない。図８は本発明の実施の形態１，２に係るロータに設けられる磁極の数を８個にした例を示す図である。図８に示されるロータ１００Ｂは、４個の第１磁極部分３と、４個の突極の第２磁極部分４とを備える。ロータ１００Ｂには合計で８極の磁極が形成される。ロータ１００Ｂの高速回転時に巻線（不図示）に流れる電流の交番周波数は、ロータ１００Ｂの低速回転時又は中速回転時に巻線（不図示）に流れる電流の交番周波数よりも低くなることによって、端子電圧が低下し、また交番周波数が低くなることによってロータコアに生じる鉄損が低下するが、上記の構成により、ロータ１００Ｂの高速回転時における端子電圧と鉄損を抑制することができる。端子電圧はステータの巻線（不図示）に印加される電圧である。
【００３０】
また、実施の形態１，２に示すロータは、ロータコアの外周面に永久磁石が設けられる表面磁石型のロータに限定されず、ロータコアに永久磁石が挿入される磁石挿入型のロータでもよい。図９は本発明の実施の形態１，２に係るロータの変形例を示す図である。図９に示されるロータ１００Ｃは、磁石挿入型のロータである。ロータ１００Ｃは、５個の第１磁極部分３と、５個の突極の第２磁極部分４とを備える。ロータ１００Ｃのロータコア１Ａには、複数の磁石挿入孔６０が形成される。複数の磁石挿入孔６０は、ロータコア１Ａの周方向に互いに離れて配列される。さらにロータコア１Ａには、永久磁石２の代わりに永久磁石２Ａが設けられる。永久磁石２Ａは複数の磁石挿入孔６０のそれぞれに挿入されている。ロータコア１Ａは、磁石挿入孔６０を形作るブリッジ６１、ブリッジ６２及びブリッジ６３を有する。ブリッジ６１は永久磁石２Ａの径方向外側に設けられ、ブリッジ６２は永久磁石２Ａの周方向の一端側に設けられ、ブリッジ６３は永久磁石２Ａの周方向の他端側に設けられる。ブリッジ６１、ブリッジ６２及びブリッジ６３は、永久磁石２Ａから発生する磁束が流れる経路である磁路を構成するため、第１磁極部分３は、永久磁石２Ａ、ブリッジ６１、ブリッジ６２及びブリッジ６３により構成される。ロータ１００Ｃにおいて、θｉｍは、例えば、ロータコア１Ａの径方向中央を中心Ｃとして、第１角部２３Ａと中心Ｃとを結ぶ線Ａ１と、第２角部２５Ａと中心Ｃとを結ぶ線Ａ２とが成す角度である。第１角部２３Ａは、ブリッジ６３の径方向内側の端部である。第２角部２５Ａは、ブリッジ６２の径方向内側の端部である。θｏｍは、例えば、ロータコア１Ａの径方向中央を中心Ｃとして、第３角部２６Ａと中心Ｃとを結ぶ線Ａ３と、第４角部２７Ａと中心Ｃとを結ぶ線Ａ４とが成す角度である。第３角部２６Ａは、ブリッジ６３の径方向外側の端部である。第４角部２７Ａは、ブリッジ６２の径方向外側の端部である。ロータ１００Ｃにおけるθｉｓは、図１に示すθｉｓと同様の角度であり、ロータ１００Ｃにおけるθｏｓは、図１に示すθｏｓと同様の角度である。
【００３１】
永久磁石２Ａは、その径方向外側面６０ａ及び径方向内側面６０ｂのそれぞれが平らな板状磁石である。ロータコア１Ａでは、磁石挿入孔６０に永久磁石２Ａを挿入することができるため、永久磁石２Ａの径方向外側面６０ａ及び径方向内側面６０ｂのそれぞれを、図４に示す永久磁石２のように曲面形状に形成しなくても、ブリッジ６１の径方向外側面を曲面形状に形成することにより、前述したＧｍ及びＧｓが、Ｇｓ＝Ｇｍ又はＧｓ＞Ｇｍの関係を満たすように構成できる。従って、ロータ１００Ｃでは、永久磁石２Ａの径方向外側面６０ａ及び径方向内側面６０ｂのそれぞれが曲面状に形成される場合に比べて、永久磁石２Ａの構造が簡素化されると共に、永久磁石２Ａの径方向外側面６０ａを永久磁石２Ａの径方向内側面６０ｂと同様の形状にできるため、磁石挿入孔６０への永久磁石２Ａの挿入時の組み付け間違えが防止され、ロータ１００Ｃの製造時間を短縮することができる。ロータ１００Ｃの製造時間を短縮できるため、ロータ１００Ｃの製造コストを低減することができる。なお、ロータ１００Ｃは、図４に示されるロータ１００の代わりにステータ３００に組み合わせてもよいし、図６に示されるロータ１００Ａの代わりにステータ３００に組み合わせてもよい。
【００３２】
なお、本実施の形態に係るモータ２００及びモータ２００Ａのそれぞれは、磁極数Ｐとスロット数Ｑとが、０．９≧（Ｐ／Ｑ）又は１．１≦（Ｐ／Ｑ）の関係を満たすように構成してもよい。磁極数Ｐは、複数の第１磁極部分と複数の第２磁極部分とを足し合わせた磁極の数に等しい。スロット数Ｑは、ステータ３００に形成される複数のスロット５００の数に等しい。複数のスロット５００は、ステータ３００の周方向に互いに離れて配列される。複数のスロット５００のそれぞれは、軸方向に伸び、ステータ３００の軸方向の一端面から他端面に貫通する。軸方向は、図１などに示されるロータコア１の径方向と直交する方向に等しい。Ｐ／Ｑは、スロット数Ｑに対する磁極数Ｐの比率である。具体的には、モータ２００及びモータ２００Ａのそれぞれは、２Ｎ極３Ｎスロット、４Ｎ極３Ｎスロット、１０Ｎ極１２Ｎスロット、１４Ｎ極１２Ｎスロット、８Ｎ極９Ｎスロット、１０Ｎ極９Ｎスロットなどのモータである。Ｎは１以上の整数である。このようにモータ２００及びモータ２００Ａを構成した場合でも、θｉｍ及びθｉｓがθｉｍ＞θｉｓの関係を満たしかつθｏｍ及びθｏｓが（θｏｍ×１．１）≧θｏｓ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすように構成されている場合と同様に、トルクの低下を抑えながらコギングトルクの増加を抑制することができる。
【００３３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１，１Ａ  ロータコア、２，２Ａ  永久磁石、３  第１磁極部分、４  第２磁極部分、１１  窪み、１１ａ，２３，２３Ａ  第１角部、１１ｂ，２５，２５Ａ  第２角部、１１ｃ  径方向一端面、１１ｄ  径方向他端面、１１ｅ，２６，２６Ａ  第３角部、１１ｆ，２７，２７Ａ  第４角部、２１，６０ｂ，３００ａ  径方向内側面、２２  周方向一端面、２４  周方向他端面、２８，６０ａ，４１１  径方向外側面、３１，３２，４１，４２  領域、６０  磁石挿入孔、６１，６２，６３  ブリッジ、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  ロータ、１１１  底面、２００，２００Ａ  モータ、３００  ステータ、３０１  ティース、３０１ａ  第１ティース、３０１ｂ  第２ティース、５００  スロット。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月18日(2018.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、
前記ロータコアの周方向に離れてロータコアに配置され、複数の永久磁石の各々を含み、前記永久磁石による第１極性を持つ第１磁極部分と、
互いに隣り合う前記永久磁石間において前記周方向に離れて前記ロータコアに形成され、前記第１極性と異なる極性を持つ突極である第２磁極部分と、
を備え、
前記ロータコアの径方向中央を中心として、
前記中心と前記永久磁石の径方向外側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｏｍとし、
前記中心と前記永久磁石の径方向内側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｉｍとし、
前記中心と前記突極の径方向外側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｏｓとし、
前記中心と前記突極の径方向内側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｉｓとしたとき、
前記θｉｍ及び前記θｉｓは、θｉｍ＞θｉｓの関係を満たし、
前記θｏｍ及び前記θｏｓは、コギングトルクが最小となる値が含まれる（θｏｍ×１．１）≧θｏｓ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすことを特徴とするロータ。
【請求項２】
前記θｏｓ及び前記θｉｓは、θｏｓ＞θｉｓの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記θｉｍ及び前記θｉｓは、（θｉｍ×０．９）≧θｉｓ≧（θｉｍ×０．５）の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のロータ。
【請求項４】
ロータコアには、互いに前記周方向に配列される複数の磁石挿入孔が設けられ、
複数の前記磁石挿入孔のそれぞれに挿入される前記永久磁石は、径方向外側面及び径方向内側面のそれぞれが平らな板状磁石であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のロータ。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載のロータと、
前記ロータの径方向外側に設けられ前記周方向に配列される複数のティースを有するステータと、
を備え、
複数の前記ティースの内の第１ティースの前記周方向の中心部と前記中心とを結ぶ線と、前記第１ティースの前記周方向に隣接する第２ティースの前記周方向の中心部と前記中心とを結ぶ線とが成す角度をθとしたとき、
前記θｏｍ及び前記θは、トルク密度が最大となる値が含まれる（θｏｍ×１．１）≧θ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすことを特徴とするモータ。
【請求項６】
前記永久磁石の径方向外側の面と前記ステータの径方向内側の面との間に形成される隙間の幅をＧｍとし、
前記突極の径方向外側の面と前記ステータの径方向内側の面との間に形成される隙間の幅をＧｓとしたとき、
前記Ｇｍ及び前記Ｇｓは、Ｇｓ＞Ｇｍの関係を満たすことを特徴とする請求項５に記載のモータ。
【請求項７】
前記永久磁石の径方向外側の面と、前記突極の径方向外側の面とは、前記中心を基点とした同心円上に設けられることを特徴とする請求項５に記載のモータ。
【請求項８】
複数の前記永久磁石と複数の前記突極とを足し合わせた磁極数をＰとし、
前記ステータに形成される複数のスロットのスロット数をＱとしたとき、
前記Ｐ及び前記Ｑは、０．９≧（Ｐ／Ｑ）又は１．１≦（Ｐ／Ｑ）の関係を満たすことを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載のモータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のロータは、ロータコアと、ロータコアの周方向に離れてロータコアに配置され、複数の永久磁石の各々を含み、永久磁石による第１極性を持つ第１磁極部分と、互いに隣り合う永久磁石間において周方向に離れてロータコアに形成され、第１極性と異なる極性を持つ突極である第２磁極部分とを備える。ロータコアの径方向中央を中心として、中心と永久磁石の径方向外側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｏｍとし、中心と永久磁石の径方向内側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｉｍとし、中心と突極の径方向外側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｏｓとし、中心と突極の径方向内側の両端部とを各々結ぶ線が成す角度をθｉｓとしたとき、θｉｍ及びθｉｓは、θｉｍ＞θｉｓの関係を満たす。θｏｍ及びθｏｓは、コギングトルクが最小となる値が含まれる（θｏｍ×１．１）≧θｏｓ≧（θｏｍ×０．９）の関係を満たすことを特徴とする。
【国際調査報告】
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