(57)【要約】【課題】トルクリップルを低減する。【解決手段】モータの電機子のコア３０において、１２本のティース３１ａ〜３１ｃにおいて、ティース３１ａ，３１ｂの間のピッチ角とティース３１ａ，３１ｃ間のピッチ角とを異なったものとし、周方向に関して１２０°分のピッチ角の配列を３回繰り返す。また、ティース３１ａ〜３１ｃの先端の幅も異なるものとする。コア３０の内周に配置される界磁用磁石には４極のものを用いる。これにより、界磁用磁石の極の中心の全てが同時にティースの中心と一致することはなく、ティースの先端幅のばらつきと相俟ってトルクリップルが低減される。さらに、ティースの数を界磁用磁石の磁極の数よりも多くすることにより、トルクリップルが分散されてさらに低減される。【選択図】図４
2006191789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動式のモータであって、
電機子を有するステータ部と、
前記電機子との間で所定の中心軸を中心とするトルクを発生する界磁用磁石を有するロータ部と、
前記中心軸を中心に前記ロータ部を前記ステータ部に対して回転可能に支持する軸受機構と、
を備え、
前記電機子のコアが有する複数のティースが前記中心軸を中心に放射状に配置され、
前記複数のティースにおいて、前記中心軸を中心とする任意の１つのピッチ角が他のいずれかのピッチ角と異なるピッチ角の配列が、前記中心軸を中心とする周方向に関して３回以上繰り返され、
前記ティースの数が前記界磁用磁石の磁極の数よりも多いことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
前記ピッチ角の配列の繰り返しに合わせて、任意の１つのティースの先端幅が他のいずれかのティースの先端幅と異なるティースの配列が前記中心軸を中心とする周方向に関して繰り返されることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータであって、
前記中心軸を中心として１２個のティースが配置され、前記ピッチ角の配列の合計の角度が１２０°であり、前記界磁用磁石が前記中心軸を中心とする周方向に４極を有することを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項３に記載のモータであって、
矩形波通電方式にて駆動されることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、
前記コアが、前記ピッチ角の配列の繰り返しに合わせて薄板状の鋼板の向きを回転させつつ積層して形成されることを特徴とするモータ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のモータであって、
前記複数のティースが先端を前記中心軸に向け、前記界磁用磁石が前記複数のティースの内周面に対向することを特徴とするモータ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のモータであって、
前記ティース配列の繰り返し数が、前記界磁用磁石の磁極の数の倍数ではないことを特徴とするモータ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載のモータであって、
前記中心軸に直交する断面において、前記界磁用磁石の任意の２つ以上の磁極境界部分が、前記ティース間の隙間と同時に一致することがないことを特徴とするモータ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載のモータであって、
放射状に配置された複数の前記ティースにおいて、任意の隣接するティースの先端幅が異なることを特徴とするモータ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載のモータであって、
隣接する３個の前記ティースの内、ティース最細部の幅が最も小さいティースを中央に配置してなる１組を跨いで巻回して形成された分布巻きのコイルが、前記ティースの内周側および外周側に各々同じ数だけ構成されたことを特徴とするモータ。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載のモータであって、
前記界磁用磁石の着磁位相またはティースの配置位相が、前記中心軸方向の位置によって徐々に変化したスキュー構造をなしていることを特徴とするモータ。
【請求項１２】
請求項３ないし１１のいずれかに記載のモータであって、
前記電機子のコアは、前記中心軸を中心とする角度で示す先端幅と最も細い部分の幅が各々、θｗ１とＷ１、θｗ２とＷ２、θｗ３とＷ３の寸法組み合わせである３種類のティースａ、ｂ、ｃを用いて定めた配列を、前記中心軸を中心にした内向き放射状に、周方向で３回繰り返し配置された合計１２個の前記ティースで構成され、
前記先端幅がθｗ１＞θｗ２＞θｗ３、前記最細幅がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３の関係にあり、
前記配列は、前記ティース４個をａ、ｂ、ａ、ｃの順番に並べたものであり、
前記中心軸を中心とする角度で示すティースａとｂの間のピッチ角θ１とティースａとｃとの間のピッチ角θ２が、θ１＝３０°＋α、θ２＝３０°−α、θｗ３≫α＞０°（αは好ましくは１°程度）であり、
ティース先端間の隙間角度θと前記先端幅角度が、２α＞θ≧０°、θｗ１＞３０°、３０°−２（α＋θ）＞θｗ３の角度であり、
前記ティースａを両端にして中央にティースｂまたはｃを配置した３個のティースを１組として跨いで巻回して形成された分布巻きのコイルが、前記ティースの内周側および外周側に各々３個ずつ、合計６個構成され、
前記コイルに矩形波電流を通電することで駆動されることを特徴とするモータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のモータであって、
前記先端幅角度及びティース先端間の隙間角度が、さらに、２θｗ３＞θｗ１、４０°−（４／３）（α＋θ）＞θｗ１＞３０°、３０°−２（α＋θ）＞θｗ３＞２０°−（２／３）（α＋θ）、及びθｗ２＝θｗ３＋４αの関係を満足することを特徴とするモータ。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載のモータであって、
車両の運転操作を補助する駆動源であることを特徴とするモータ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のモータであって、
自動車のパワーステアリングシステムを直接補助することを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式のモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の操舵を電動式のモータで直接補助するパワーステアリングシステムが実用化されている。電気的なパワーステアリングシステムにより、自動車のエンジンの回転数が低い場合であっても操舵を十分に補助することができる。また、高速運転時のように操舵を余り補助する必要がない場合に、従来のエンジンを駆動源とする油圧ポンプ式のシステムのようなエネルギーの浪費を抑制することができる。
【０００３】
このような電動的なパワーステアリングシステムに利用されるモータでは、モータの回転特性が操舵のフィーリングに直接影響を与えるため、トルクリップルと呼ばれる回転時のトルクの脈動やコギングトルクと呼ばれる非回転時に回転させるために必要な外部トルクの変動を可能な限り抑えることが好ましい。トルクリップルやコギングトルクを抑えるために、例えば、特許文献１では電機子に２種類の先端幅のティースを交互に設けたモータが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、正弦波通電方式の２相ブラシレスモータにおいて、４個のティースの先端幅およびピッチ角を交互に変更することにより、自起動できるとともにトルクむらを低減する技術が開示されており、特許文献３では、ティース間の補極に導線を巻回したモータが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８８０７８号公報
【特許文献２】特公平６−６７１６５号公報
【特許文献３】実開平６−７０４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示されているように、ティースの先端幅を複数通りとすることにより、モータのコギングトルクを大幅に低減することができる。しかしながら、車両の運転操作を補助するモータの場合、特に、自動車のパワーステアリングシステムを直接補助するモータの場合は、微細なトルクリップルであっても操作感に与える影響は大きく、可能な限りトルクリップル（およびトルクリップルと関連性を有するコギングトルク）を低減することが望ましい。
【０００７】
また、一般的に、モータを矩形波通電方式で駆動する場合はモータの制御を単純化することができるがトルクリップルが生じやすく、自動車のパワーステアリングシステムのように低コスト化および自然な操作感の両立が求められるモータでは、矩形波通電方式でのトルクリップルの低減が重要となる。
【０００８】
特許文献２に記載のモータでは、正弦波通電方式であるためトルクリップルをある程度小さく抑えることが実現されるが、互いに反対側のティースが１直線上に並び、ティースの数と界磁用磁石の磁極の数とが等しく、同時に半分の磁極がほぼ同等の大きさを有するティースの先端と対向するため、トルクリップルの十分な低減は期待できない。特に、仮に矩形波通電方式にて駆動した場合は、大きなトルクリップルの発生が予想される。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、モータのトルクリップル（およびコギングトルク）を低減することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、電動式のモータであって、電機子を有するステータ部と、前記電機子との間で所定の中心軸を中心とするトルクを発生する界磁用磁石を有するロータ部と、前記中心軸を中心に前記ロータ部を前記ステータ部に対して回転可能に支持する軸受機構とを備え、前記電機子のコアが有する複数のティースが前記中心軸を中心に放射状に配置され、前記複数のティースにおいて、前記中心軸を中心とする任意の１つのピッチ角が他のいずれかのピッチ角と異なるピッチ角の配列が、前記中心軸を中心とする周方向に関して３回以上繰り返され、前記ティースの数が前記界磁用磁石の磁極の数よりも多い。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータであって、前記ピッチ角の配列の繰り返しに合わせて、任意の１つのティースの先端幅が他のいずれかのティースの先端幅と異なるティースの配列が前記中心軸を中心とする周方向に関して繰り返される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のモータであって、前記中心軸を中心として１２個のティースが配置され、前記ピッチ角の配列の合計の角度が１２０°であり、前記界磁用磁石が前記中心軸を中心とする周方向に４極を有する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のモータであって、矩形波通電方式にて駆動される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、前記コアが、前記ピッチ角の配列の繰り返しに合わせて薄板状の鋼板の向きを回転させつつ積層して形成される。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のモータであって、前記複数のティースが先端を前記中心軸に向け、前記界磁用磁石が前記複数のティースの内周面に対向する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータであって、前記ティース配列の繰り返し数が、前記界磁用磁石の磁極の数の倍数ではない。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載のモータであって、前記中心軸に直交する断面において、前記界磁用磁石の任意の２つ以上の磁極境界部分が、前記ティース間の隙間と同時に一致することがない。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載のモータであって、放射状に配置された複数の前記ティースにおいて、任意の隣接するティースの先端幅が異なる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、隣接する３個の前記ティースの内、ティース最細部の幅が最も小さいティースを中央に配置してなる１組を跨いで巻回して形成された分布巻きのコイルが、前記ティースの内周側および外周側に各々同じ数だけ構成された。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかに記載のモータであって、前記界磁用磁石の着磁位相またはティースの配置位相が、前記中心軸方向の位置によって徐々に変化したスキュー構造をなしている。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項３ないし１１のいずれかに記載のモータであって、前記電機子のコアは、前記中心軸を中心とする角度で示す先端幅と最も細い部分の幅が各々、θｗ１とＷ１、θｗ２とＷ２、θｗ３とＷ３の寸法組み合わせである３種類のティースａ、ｂ、ｃを用いて定めた配列を、前記中心軸を中心にした内向き放射状に、周方向で３回繰り返し配置された合計１２個の前記ティースで構成され、前記先端幅がθｗ１＞θｗ２＞θｗ３、前記最細幅がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３の関係にあり、前記配列は、前記ティース４個をａ、ｂ、ａ、ｃの順番に並べたものであり、前記中心軸を中心とする角度で示すティースａとｂの間のピッチ角θ１とティースａとｃとの間のピッチ角θ２が、θ１＝３０°＋α、θ２＝３０°−α、θｗ３≫α＞０°（αは好ましくは１°程度）であり、ティース先端間の隙間角度θと前記先端幅角度が、２α＞θ≧０°、θｗ１＞３０°，３０°−２（α＋θ）＞θｗ３の角度であり、前記ティースａを両端にして中央にティースｂまたはｃを配置した３個のティースを１組として跨いで巻回して形成された分布巻きのコイルが、前記ティースの内周側および外周側に各々３個ずつ、合計６個構成され、前記コイルに矩形波電流を通電することで駆動される。
【００２２】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のモータであって、前記先端幅角度及びティース先端間の隙間角度が、さらに、２θｗ３＞θｗ１、４０°−（４／３）（α＋θ）＞θｗ１＞３０°、３０°−２（α＋θ）＞θｗ３＞２０°−（２／３）（α＋θ）、及びθｗ２＝θｗ３＋４αの関係を満足する。
【００２３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１ないし１３のいずれかに記載のモータであって、車両の運転操作を補助する駆動源である。
【００２４】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のモータであって、自動車のパワーステアリングシステムを直接補助する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、一定でないティースのピッチ角の配列が周方向に３回以上繰り返され、さらに、ティースの数が界磁用磁石の磁極の数よりも多いため、トルクリップルを分散させて低減することができる。請求項２の発明では、トルクリップルをさらに低減することができる。
【００２６】
請求項３の発明では簡単な構造においてトルクリップルを低減することができ、請求項４の発明では簡単な制御方式においてトルクリップルを低減することができる。請求項５の発明では磁気的特性が周方向に均等なコアを容易に製造することができる。
【００２７】
請求項７、８、９、１０、１１の発明では、磁界の平滑化とトルクリップルの分散化により、トルクリップルをさらに低減することができる。請求項１２の発明では、量産可能な簡単な形状寸法においてトルクリップルを低減することができ、請求項１３の発明では、さらに磁気的なバランスのとれたモータを得ることができる。
【００２８】
請求項１４の発明では車両の運転操作を円滑に補助することができ、請求項１５の発明では自動車のパワーステアリングシステムを円滑に補助することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は本発明の一の実施の形態に係る電動式のモータ１の縦断面図である。モータ１はいわゆる３相ブラシレスモータとなっており、自動車のパワーステアリングを直接補助する駆動源として利用される。なお、断面の細部における平行斜線の図示を省略している。モータ１は図１中において上側が開口する円筒状のハウジング１１と、ハウジング１１の開口を塞ぐとともに中央に開口が形成されたカバー部１２とに覆われ、カバー部１２の開口およびハウジング１１の底面にはそれぞれボール軸受１３１，１３２が取り付けられ、ボール軸受１３１，１３２により、シャフト２１が回転可能に支持される。
【００３０】
シャフト２１にはハウジング１１内において磁性材からなる円柱状のロータヨーク２２が取り付けられ、ロータヨーク２２の外周面には多極着磁された界磁用磁石２３が固定される。界磁用磁石２３としては、例えば、ネオジウムを含む焼結体が利用される。一方、ハウジング１１の内周面には電機子３が界磁用磁石２３に対向して取り付けられる。電機子３は、電機子３の中心軸Ｊ１がシャフト２１の中心軸と合致するように配置される。電機子３は、磁性材のコアの環状の支持リングの内周面から先端を中心軸Ｊ１に向けて中心軸Ｊ１を中心に放射状に配置される（すなわち、ハウジング１１の内周面からシャフト２１および界磁用磁石２３に向かって伸びる）複数のティース３１、複数のティース３１を覆うインシュレータ３２、および、複数のティース３１にインシュレータ３２上から多層に導線を巻回することにより設けられたコイル３５を備える。コイル３５は、ティース３１およびインシュレータ３２の外周に上下方向（中心軸Ｊ１方向）に向かって導線が巻かれて形成されている。
【００３１】
電機子３のカバー部１２側には駆動用の電流を電機子３のコイル３５に供給するための複数の金属板からなる配線部材を樹脂によりモールドしたブスバー５１が取り付けられ、ブスバー５１の外周より露出する各配線部材の端子に、外部へと伸びる配線５１５および各コイル３５の導線が接続される。ブスバー５１のカバー部１２側にはホール素子５３などが実装される検出用の回路基板５２が取り付けられる。
【００３２】
モータ１では、ロータヨーク２２、界磁用磁石２３等を主要部としてロータ部２ａが構成され、電機子３、ブスバー５１、回路基板５２等を主要部としてハウジング１１内に固定されたステータ部３ａが構成され、ボール軸受１３１，１３２が、ロータ部２ａをステータ部３ａに対して中心軸Ｊ１を中心に相対的に回転可能に支持する軸受機構の役割を果たす。そして、ブスバー５１を介して電機子３に駆動電流が供給されることにより、電機子３と界磁用磁石２３との間で中心軸Ｊ１を中心とするトルクが発生し、ロータ部２ａが回転する。モータ１はロータ部２ａがステータ部３ａの中心軸Ｊ１側に配置されるインナーロータ型となっている。
【００３３】
回路基板５２には種々の電子部品と共に下方に向かって突出するように３つのホール素子５３が実装されており、ホール素子５３はセンサホルダに保持される。一方、シャフト２１において界磁用磁石２３のカバー部１２側には、磁性材からなるフランジ２５ａを介して円環状の磁石２５がセンサ用として取り付けられ、このセンサ用磁石２５はホール素子５３と対向する。磁石２５は界磁用磁石２３と同様に多極着磁されており、ホール素子５３が磁石２５の位置（正確には、磁極の位置）を検出することにより、界磁用磁石２３の位置が間接的に検出される。そして、検出結果に基づいて電機子３への駆動電流が制御される。フランジ２５ａは、センサ用磁石２５の界磁用磁石２３および電機子３に面する側を覆うため、双方の磁界の干渉を防止できる。
【００３４】
図２は、電機子３のコア３０およびコイル３５、並びに、界磁用磁石２３を示す平面図である。なお、コア３０の表面（特に、ティース３１の表面）に装着されるインシュレータの図示を省略している。
【００３５】
インナーロータ型のモータ１のコア３０は、円筒形の支持リング３３の内周面に中心軸Ｊ１を中心として放射状に伸びるように１２個のティース３１を配置した構造となっており、複数のティース３１の先端が中心軸Ｊ１を向くことにより、界磁用磁石２３が複数のティース３１の先端が形成する内周面と対向する。コア３０では３個のティース３１を跨いて形成された（いわゆる、分布巻きの）コイル３５が、内周側および外周側に３個ずつ、合計６個設けられる。ティース３１の中心軸Ｊ１側の先端は、周方向に幅広になっており、先端間の上下方向に伸びる隙間は極僅かとされる。そのため、電機子３が製造される際には、まず、ティース３１のみが中心軸Ｊ１側の仮留め部材で結合された中間構造体が準備され、この中間構造体にインシュレータを取り付けてティース３１の外側から導線を巻回してコイル３５が形成され、その後、支持リング３３を中間構造体に取り付けて仮留め部材が外される。これにより、ティース３１の先端間の隙間が小さい電機子が容易に製造される。
【００３６】
界磁用磁石２３は外周面が４極に着磁されており、１つの極は中心軸Ｊ１を中心として９０°の範囲に分布する。電機子３のティース３１間の開口部（スロット）の数と界磁用磁石２３の磁極数との関係からモータ１はいわゆる１２スロット４ポールのタイプとなっている。
【００３７】
図３は、コイル３５に与えられる駆動電流の変化を示すグラフである。図３中に符号６１〜６３を付す折れ線はモータ１が矩形波通電方式にて駆動される際の一般的な３種類の矩形波を示している。そして、界磁用磁石２３の回転位置に応じて、矩形波６１がＸ相のコイル３５、矩形波６２がＹ相のコイル３５、矩形波６３がＺ相のコイル３５に順番に供給されることにより界磁用磁石２３の周囲に回転磁界が生成され、ロータ部２ａにトルクが与えられる。
【００３８】
図４は、電機子３のコア３０のみを示す平面図である。コア３０が有するティース３１の先端の幅には３種類あり、幅の大きなティースから符号３１ａ，３１ｂ，３１ｃを付しており、先端幅を中心軸Ｊ１を中心とする角度θｗ１，θｗ２，θｗ３（θｗ１＞θｗ２＞θｗ３）にて示している。また、先端幅に合わせてティース３１ａ，３１ｂ，３１ｃの最も細い部分の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３もこの順で小さくされる（Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３）。図４に示すように、中心軸Ｊ１の回りには時計方向にティース３１ａ，３１ｂ，３１ａ，３１ｃが順に配置され、これらのティースの組合せが中心軸Ｊ１回りに３組設けられる。これにより、隣接するティースの先端幅が互いに異なるものとされる。なお、巻き線時にかかる力を軽減するために、最も広いティース幅W1を有するティース３１ａを両脇にしてティース３１ｂまたは３１ｃを中央に配置した３個のティース３１を跨いだ分布巻きが採用されている。
【００３９】
その結果、連続する３つのティース３１の先端が中心軸Ｊ１の周囲にて占める角度が９０°から僅かに異なる大きさとされ、各磁極とティース３１との間で生じるトルクリップルのタイミングが微妙にずれ、全磁極にて生じるトルクリップルが分散されてモータ１の回転時に生じるトルクリップルが低減される。また、同様に、非回転時にロータ部２ａを回転するために必要なトルクの変動であるコギングトルクも分散されて低減される。なお、コギングトルクの低減は非通電時に外力によりモータ１を回転させる必要がある場合に重要であるが、一般にコギングトルクの低減によりトルクリップルも低減されると考えられている。以下の説明では、トルクリップルおよびコギングトルクを「トルクリップル等」と表現する。
【００４０】
一方、モータ１ではティース３１の配置間隔も一定とはされず、中心軸Ｊ１を中心とするティース３１ａとティース３１ｂとの間のピッチ角θ１は３０°＋αとされ、ティース３１ａとティース３１ｃとの間のピッチ角θ２は３０°−αとされ、２αの若干の角度差を付与される。本形態ではα＝１°に設定しているので、ティース３１ａ，３１ｂ，３１ａ，３１ｃ，３１ａ間に並ぶ４つのピッチ角の配列は３１°、３１°、２９°、２９°となり、その合計の角度は１２０°とされる。既述のように、界磁用磁石２３は中心軸Ｊ１を中心とする周方向にピッチ角９０°にて４極を有し、連続する３つのティース３１が占める角度は８９°または９１°となるため、界磁用磁石２３の磁極が何れの位置に存在しても、任意の横断面内において界磁用磁石２３の全ての磁極の中心がティース３１の中心と同時に一致することはない。
【００４１】
また、ティース３１間の隙間（スロット）を適度に小さくすると共にティース３１の先端幅角度θｗ１，θｗ２，θｗ３を適当に選定することにより、界磁用磁石２３の磁極が何れの位置に存在しても、任意の横断面内において界磁用磁石２３の全ての磁極の中心がティース３１間の隙間（スロット）と同時に一致しないようにすることができる。本構造においては、ティース３１間の隙間（スロット）をすべて角度θで一定としているので、θｗ１＋θｗ２＋２θ＝２θ１＝２（３０°＋α）、θｗ１＋θｗ３＋２θ＝２θ２＝２（３０°−α）の関係の下で解析することにより、θｗ１＞３０°及び２α＞θ≧０が条件として導出される。さらに磁気的バランス条件としてθｗ１＜２θｗ３の関係も付加すれば、２θｗ３＞θｗ１、２α＞θ≧０°、４０°−（４／３）（α＋θ）＞θｗ１＞３０°、３０°−２（α＋θ）＞θｗ３＞２０°−（２／３）（α＋θ）、及びθｗ２＝θｗ３＋４αの関係を満足する範囲から選定すればよいことが導き出せる。
【００４２】
即ち、このようにすれば、任意の横断面内において界磁用磁石２３の任意の２つ以上の磁極境界がティース３１間の隙間（スロット）と同時に一致して磁気回路が乱れることはなく、また、界磁用磁石２３の任意の２つ以上の磁極の中心がティース３１の中心と同時に一致して、磁束密度の高い磁気回路が同時に形成されることはない。なお、磁極にスキューを設けた場合には３次元的な磁気回路を構成するが、スキューによる平滑効果と合い重なって、同様にトルクリップル等の低減効果を得ることができる。
【００４３】
これにより、トルクリップル等を一層低減することが実現される。さらに、ティース３１の数が界磁用磁石２３の磁極の数よりも多いため、１つのティース３１の先端が占める角度は界磁用磁石２３の磁極に比べて小さく、トルクリップル等がさらに分散されて低減される。特に、ティース３１のピッチ角の配列の周方向の繰り返し回数（３回）が界磁用磁石２３の磁極の数（４個）の倍数でないため、トルクリップル等を効率よく分散して低減することができる。
【００４４】
また、一般に矩形波通電方式では正弦波通電方式に比べてトルクリップルが大きくなるが、制御回路を容易に設計することができ、制御系を含めたモータ１のコストを低減することができる。モータ１ではティース３１のピッチ角を不等配とすることにより、矩形波通電方式であってもトルクリップルを小さく抑えることが実現される。さらに、モータ１はいわゆる１２スロット４ポールのタイプであり、スロット数およびポール数（極数）を少なくして機構および制御を簡素化して低コスト化とトルクリップル等の低減との両立を図ることができる。特に、自動車のパワーステアリングシステムでは、円滑な操作補助とコスト削減は重要となる。
【００４５】
なお、コア３０は薄板状の珪素鋼板を積層して形成されるが、コア３０の形状は、ピッチ角の配列の繰り返しに合わせて同一形状を１２０°毎に中心軸Ｊ１を中心に繰り返したものであるため、同一金型にて打ち抜かれた薄板状の鋼板の向きを１２０°回転しつつ重ねることにより（いわゆる、回し積みを行って）磁気的特性が周方向に均等なコア３０を容易に製造することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００４７】
例えば、上記実施の形態では、ティース３１ａ，３１ｂ，３１ａ，３１ｃ，３１ａ間の４つのピッチ角の配列が中心軸Ｊ１を中心とする周方向に３回繰り返されるが、繰り返し回数は３回以上とされてもよい。また、繰り返されるピッチ角の配列は上記実施の形態に示したものには限定されず、任意の１つのピッチ角が他のいずれかのピッチ角と異なるのであれば他の配列が利用されてもよい。このとき、ピッチ角の大きさに応じて１つのティース３１が占める範囲が異なるため、ピッチ角の大きさに合わせてティース３１の先端幅および先端の隙間寸法の大きさが変更されることが好ましい。すなわち、ピッチ角の配列の繰り返しに合わせて、任意の１つのティース３１の先端幅が他のいずれかのティース３１の先端幅と異なるティースの配列が中心軸Ｊ１を中心とする周方向に関して繰り返されることが好ましく、また、同一横断面内において、界磁用磁石２３の任意の２つ以上の磁極境界がティース３１間の隙間（スロット）と同時に一致して磁気回路を乱したり、あるいは、界磁用磁石２３の任意の２つ以上の磁極の中心がティース３１の中心と同時に一致して、磁束密度の高い磁気回路が同時に形成されることがないように寸法設定することが好ましい。
【００４８】
モータ１はインナーロータ型であるが、アウターロータ型であってもよい。また、トルクリップル等が小さいという特性を利用して、その用途は自動車以外の車両の運転操作の円滑な補助を実現する様々な駆動源として用いられることが好ましい。さらには、産業用、家電用、ＯＡ用などの他のモータに適用されてもよい。
【００４９】
即ち、本発明の真の精神および範囲内に存在する変形例は、すべて特許請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】モータの縦断面図である。
【図２】コア、コイルおよび界磁用磁石を示す平面図である。
【図３】駆動電流を示す図である。
【図４】コアを示す平面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    モータ
２ａ    ロータ部
３    電機子
３ａ    ステータ部
２３    界磁用磁石
３０    コア
３１    ティース
１３１，１３２    ボール軸受
Ｊ１    中心軸
θ１，θ２    ピッチ角
【図１】
2006191789.tif 000003
【図２】
2006191789.tif 000004
【図３】
2006191789.tif 000005
【図４】
2006191789.tif 000006