(57)【要約】【課題】モータにおけるコギングトルクを低減すること。【解決手段】ステータコア２２は、９個の分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗを有している。各分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗには、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の巻線が巻装されている。分割コア３１ｕ，３３ｕ，３１ｗは第１磁性材よりなる。分割コア３２ｕ，３３ｕ，３１ｖ，３２ｖ，３２ｗ，３３ｗは、第２磁性材よりなる。第１磁性材の磁気透過性は、第２磁性材の磁気透過性より高い。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成され径方向内側のティース部を有するコアであって、
周方向に配置されそれぞれ１つの前記ティース部を有する複数の分割コアを有し、
前記複数の分割コアは、磁気特性が異なる複数種類の分割コアにより構成され、
電気角３６０度の位置に前記複数種類の分割コアが配置されたこと、
を特徴とするコア。
【請求項２】
請求項１に記載のコアにおいて、
３相モータに用いられるコアであって３ｎ個の分割コアを有し、
各相の分割コアは、第１磁性材により構成された第１の分割コアと、前記第１磁性材と磁気特性が異なる第２磁性材により構成された第２の分割コアとから構成され、
前記各相の分割コアに同数の前記第１の分割コアが含まれ、
前記各相の前記第１の分割コアは、周方向に同じ角度間隔にて配置されること、
を特徴とするコア。
【請求項３】
請求項２に記載のコアにおいて、
前記第１磁性材の磁気透過性は、前記第２磁性材の磁気透過性より高いことを特徴とするコア。
【請求項４】
請求項２または３に記載のコアにおいて、
前記第１磁性材は珪素鋼板であり、
前記第２磁性材はＳＰＣＣである
ことを特徴とするコア。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか一項に記載のコアにおいて、
９個の前記分割コアを周方向に配置して環状に形成され、前記第１磁性材と前記第２磁性材の何れか一方よりなる６個の分割コアと、前記第１磁性材と前記第２磁性材の何れか他方よりなる３個の分割コアとを有すること、
を特徴とするコア。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のコアにおいて、
前記ティース部は、
径方向内側の延びるティース本体と、
前記ティース本体の先端における周方向両端部から突出する突出部と、
前記ティース本体の先端に形成された補助溝と、
を有し、
前記補助溝の深さは、前記突出部の先端における径方向の長さ以上に設定されること、を特徴とするコア。
【請求項７】
請求項６に記載のコアにおいて、
前記ティース部はコアの軸方向に対してスキューされ、
スキュー角を、１８０度×極数／（極数とスロット数の最小公倍数）の角度に１８０度×極数／（極数と（補助溝数＋スロット数）の最小公倍数）を加えた角度の中央角度から、１８０度×極数／（極数とスロット数の最小公倍数）の角度に１８０度×極数／（極数と（補助溝数＋スロット数）の最小公倍数）を加えた角度までの範囲としたこと、
を特徴とするコア。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載のコアと、前記コアのティース部に巻装された巻線とを含むステータを備えたモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア及びモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスモータのステータは、ケース、ケースに収容されたステータコア、ステータコアのティースに巻回された巻線を有している。このようなステータの内側には、例えば永久磁石を有するロータが配設されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７１８５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなモータでは、コギングトルクの低減が望まれている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コギングトルクを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するコアは、環状に形成され径方向内側のティース部を有するコアであって、周方向に配置されそれぞれ１つの前記ティース部を有する複数の分割コアを有し、前記複数の分割コアは、磁気特性が異なる複数種類の分割コアにより構成され、電気角３６０度の位置に前記複数種類の分割コアが配置される。
【０００６】
この構成によれば、配置された各種の分割コアにおける磁気特性に応じたトルク特性となる。このため、１種類の分割コアを用いた場合におけるトルク変動が、種類が異なる分割コアにより抑制されることにより、コギングトルクが低減される。
【０００７】
上記のコアにおいて、３相モータに用いられるコアであって３ｎ個の分割コアを有し、各相の分割コアは、第１磁性材により構成された第１の分割コアと、前記第１磁性材と磁気特性が異なる第２磁性材により構成された第２の分割コアとから構成され、前記各相の分割コアに同数の前記第１の分割コアが含まれ、前記各相の前記第１の分割コアは、周方向に同じ角度間隔にて配置されることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、３相用の分割コアにおいて、各相のトルク変動が相殺され、コギングトルクが低減される。
上記のコアにおいて、前記第１磁性材の磁気透過性は、前記第２磁性材の磁気透過性より高いことが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、ステータコアにおける磁気透過性を、各分割コアの配置に応じた設定可能となる。
上記のコアにおいて、前記第１磁性材は珪素鋼板であり、前記第２磁性材はＳＰＣＣであることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１磁性材は、第２磁性材より高価である。したがって、第１磁性材と第２磁性材を含むことで、全ての分割コアに第１磁性材を用いる場合と比べ、コストが低減される。
【００１１】
上記のコアにおいて、９個の前記分割コアを周方向に配置して環状に形成され、前記第１磁性材と前記第２磁性材の何れか一方よりなる６個の分割コアと、前記第１磁性材と前記第２磁性材の何れか他方よりなる３個の分割コアとを有することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１磁性材よりなる６個の分割コアと第２磁性材よりなる３個の分割コア、または第１磁性材よりなる３個の分割コアと第２磁性材よりなる６個の分割コアを有する９スロットのステータコアが構成され、そのステータコアにおけるコギングトルクが低減される。
【００１３】
上記のコアにおいて、前記ティース部は、径方向内側の延びるティース本体と、前記ティース本体の先端における周方向両端部から突出する突出部と、前記ティース本体の先端に形成された補助溝と、を有し、前記補助溝の深さは、前記突出部の先端における径方向の長さ以上に設定されることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、突出部の先端における径方向の長さ以上に設定された補助溝は、ティース部間のスリットと同様に働く。また、ティース本体に補助溝が形成されることで、突出部における磁気飽和が抑制される。これにより、コギングトルクが低減される。
【００１５】
上記のコアにおいて、前記ロータと前記ステータは相対的にスキューされ、スキュー角を、１８０度×極数／（極数とスロット数の最小公倍数）の角度に１８０度×極数／（極数と（補助溝数＋スロット数）の最小公倍数）を加えた角度の中央角度から、１８０度×極数／（極数とスロット数の最小公倍数）の角度に１８０度×極数／（極数と（補助溝数＋スロット数）の最小公倍数）を加えた角度までの範囲としたことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、ステータの磁界の強弱によって補助溝による効果は変動する。例えば、ステータの磁界が小さい場合には補助溝による効果は大きく、ステータの磁界が大きい場合には補助溝による効果は小さい傾向にある。よって、補助溝による効果が得られ、さらに補助溝による効果が小さい場合も考慮し、補助溝による効果がより得られるようにスキュー角を設定することで、モータの使用領域の略全体でのコギングが低減可能となる。
【００１７】
上記課題を解決するモータは、上記のコアと、前記コアのティース部に巻装された巻線とを含むステータを備える。
この構成によれば、モータにおけるコギングトルクが低減される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、モータにおけるコギングトルクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】モータの概略断面図である。
【図２】ステータコアの斜視図である。
【図３】ロータ及びステータコアの一部拡大図である。
【図４】ステータコアの一部拡大図である。
【図５】ロータのスキューを示す概略図である。
【図６】第１及び第２の分割コアの配置を示すステータコアの説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は比較例のステータの説明図である。
【図８】（ａ）はコギングトルク、（ｂ）はトルクリップルを示す特性図である。
【図９】（ａ）はコギングトルク、（ｂ）はトルクリップルを示す特性図である。
【図１０】（ａ）はコギングトルク、（ｂ）はトルクリップルを示す特性図である。
【図１１】（ａ）〜（ｊ）は、第１の分割コアと第２の分割コアの配置例を示すステータコアの説明図である。
【図１２】図１１（ａ）〜図１１（ｊ）に示すステータコアにおけるコギングトルクを示す説明図である。
【図１３】図１１（ａ）〜図１１（ｊ）に示すステータコアにおけるトルクリップルを示す説明図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）は、第１の分割コアと第２の分割コアの別の配置例を示すステータコアの説明図である。
【図１５】ステータのスキューを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、一実施形態を説明する。
図１に示すように、モータは例えばブラシレスモータであり、ロータ１０（破線にて示す）とステータ２０（外形を破線にて示す）を有している。ロータ１０はステータ２０の内側に配置され、ステータ２０にたいして回転可能に支持されている。
【００２１】
ロータ１０は、その外周に複数（本実施形態では６個）の磁極１１を有している。各磁極１１は、周方向に隣設する磁極が互いに異なるように設定されている。つまり、ロータ１０は、周方向にＮ極とＳ極に交互に設定された６個の磁極１１を有している。したがって、このモータの極数は「６」であり、極対数は「３」である。
【００２２】
ステータ２０は、ケース２１（破線にて示す）と、ケース２１に収容されたステータコア２２を有している。ステータコア２２は、複数（本実施形態では９個）の分割コア３０を有している。複数の分割コア３０は周方向に配列され、略円環状のステータコア２２を構成する。分割コア３０の形状は、軸方向からみて略Ｔ字状である。詳述すると、略弧状の分割環状部３０ａと、その分割環状部３０ａから径方向内側に延びるティース部３０ｂを有している。各ティース部３０ｂには巻線４０が巻装されている。したがって、このモータにおける巻線４０は、集中巻きである。
【００２３】
本実施形態のモータは３相交流にて駆動されるモータであり、巻線４０は、３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に対応する巻線である。したがって、このステータ２０は、各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に対応する３つの巻線４０を１組とし、３組の巻線４０を有している。なお、各相の巻線を区別するため、Ｕ相の巻線を巻線４１ｕ，４２ｕ，４３ｕ、Ｖ相の巻線を巻線４１ｖ，４２ｖ，４３ｖ、Ｗ相の巻線を巻線４１ｗ，４２ｗ，４３ｗとする。
【００２４】
そして、各相の巻線が巻装された分割コア３０は、各相用の分割コアとして機能する。これらを区別するため、Ｕ相の巻線を巻線４１ｕ，４２ｕ，４３ｕが巻装された分割コアを分割コア３１ｕ，３２ｕ，３３ｕとする。同様に、Ｖ相の巻線を巻線４１ｖ，４２ｖ，４３ｖが巻装された分割コアを分割コア３１ｖ，３２ｖ，３３ｖ、Ｗ相の巻線を巻線４１ｗ，４２ｗ，４３ｗが巻装された分割コアを分割コア３１ｗ，３２ｗ，３３ｗとする。
【００２５】
各相の分割コア及び巻線は、周方向に１２０度間隔にて配置される。
なお、以下の説明において、各相の分割コアを区別しない場合には、符号「３０」を用いる、つまり符号「３０」を図示し、分割コア３０として説明する。巻線についても同様である。
【００２６】
図２に示すように、各分割コア３０は、複数のコアシート３０ｃを有し、これら複数のコアシート３０ｃは軸方向に積層されている。各コアシート３０ｃは、磁性材料よりなり、板材を例えば打ち抜いて形成される。そして、複数のコアシート３０ｃは、各コアシート３０ｃに形成された嵌合部３０ｄにより互いに固定される。嵌合部３０ｄは、例えばコアシート３０ｃの一方の面（例えば上面）に形成された凸部と、コアシート３０ｃの他方の面（例えば下面）に形成された凹部である。軸方向に隣接する２枚のコアシート３０ｃの対向面における凸部と凸部を互いに嵌合することにより、複数のコアシート３０ｃが互いに固定される。
【００２７】
図３に示すように、ティース部３０ｂは、その周方向中心線に対して線対称の形状である。ティース部３０ｂは、分割環状部３０ａから径方向内側に延びるティース本体５１と、そのティース本体５１の先端における周方向両側部から周方向にそれぞれ突出する突出部５２，５３とを有している。ティース本体５１の幅（ティース本体５１の中心線と直交する方向における長さ）は、基端から先端にかけて等しい。
【００２８】
突出部５２，５３は、径方向において中心に向うほど周方向の幅が拡幅された、略三角形状に形成されている。また、突出部５２，５３の先端には先端面５２ａ，５３ａが形成されている。この先端面５２ａ，５３ａは平坦面である。本実施形態において、先端面５２ａ，５３ａは、ティース本体５１の中心線と平行に形成されている。
【００２９】
ロータ１０と対向する突出部５２，５３の側面５２ｂ，５３ｂ（径方向内側面）は、軸方向視において円周に沿った曲面である。また、ロータ１０と対向するティース本体５１の先端面５１ａは、軸方向視において円周に沿った曲面である。そして、突出部５２，５３の側面５２ｂ，５２ｂと、ティース本体５１の先端面５１ａは、軸方向視において、１つの円周に沿って連続する。
【００３０】
隣接する２つの分割コア３０のティース部３０ｂは、巻線４０（図１参照）を収容するスロット６１を形成する。そして、２つのティース部３０ｂにおいて、周方向に対向する突出部５２，５３の先端は、スロット６１に対する開口部（スリット）６２を形成する。スリット６２の幅は、２つのティース部３０ｂにおいて、一方のティース部３０ｂの突出部５２の先端と、他方のティース部３０ｂの突出部５３の先端との間の距離（直線距離、または円周における弧の長さ）である。
【００３１】
隣接する２つの分割コア３０のティース部３０ｂに含まれる突出部５２，５３の先端面５２ａ，５３ａ間は、上記のスリット６２である。したがって、突出部５２の先端における形状、例えば径方向の長さは、上記のスリット６２の形状に対応する。突出部５２先端における径方向の長さは、突出部５２の側面５２ｂから、先端面５２ａの径方向外側端部までの距離である。この径方向の長さを突出部５２の端部高さという。ティース部３０ｂは、その周方向中心線に対して線対称の形状である。したがって、突出部５３についても、突出部５２と同様である。
【００３２】
ティース本体５１の先端には、その先端面から径方向外側に向って凹設された複数（本実施形態では２つ）の補助溝５４，５５が形成されている。補助溝５４，５５は、ステータコア２２の軸方向、つまり図３における表裏方向に延びるように形成されている。
【００３３】
図４に示すように、補助溝５４，５５の周方向の間隔は、スリット６２と合わせて周方向に等間隔に設定されている。補助溝５４，５５の周方向の幅Ｗ１は、スリット６２の幅Ｗ２と等しく設定されている。補助溝５４，５５は、径方向に延びるティース本体５１の先端（径方向における内端）に形成されている。したがって、補助溝５４，５５の形状は、ティース部３０ｂに含まれる突出部５２，５３の形状に影響されることなく設定することが可能である。補助溝５４，５５の深さＨ１（径方向における補助溝５４，５５の長さ）は、スリット６２を形成する突出部５２，５３の端部高さＨ２に応じて、端部高さＨ２以上に設定される。本実施形態では、補助溝５４，５５の深さＨ１は、突出部５２，５３の端部高さＨ２と等しく（Ｈ１＝Ｈ２）設定されている。
【００３４】
補助溝５４，５５の数は、モータの極数とスロット数（極対数）に応じて設定されている。例えば、上記したように、６極９スロット集中巻き（極対数３）のモータの場合、各ティースに２つの補助溝が形成される。また、８極１２スロット集中巻き（極対数４）のモータの場合、各ティースに２つの補助溝が形成される。
【００３５】
図５に示すように、ロータ１０には、スキューが施されている。ロータ１０におけるスキュー角は、ロータ１０の極数と、ステータコア２２のティース部３０ｂによるスロット６１の数とそのティース部３０ｂに形成された補助溝５４，５５の数に応じて設定される。
【００３６】
（設定例１）
ロータ１０のスキュー角は、１８０度×極数／（極数とスロット数の最小公倍数）に設定される。上記したように、本実施形態は６極９スロットのモータである。この場合、極数とスロット数の最小公倍数は「１８」となり、スキュー角α１は電気角６０度となる。
【００３７】
各ティース部３０ｂ（ティース本体５１）に２つの補助溝５４，５５が形成されている。そして、各補助溝５４，５５は、ティース部３０ｂにより形成されるスリット６２と同様に作用する。したがって、本実施形態のモータにおいて、ステータコア２２は、スロット数が「２７」（＝９＋２×９）のステータコアと同様に作用する。このとき、ロータ１０の一回転におけるコギングトルクの脈動数は、極数「６」とスロット数「２７」の最小公倍数である「５４」となる。このコギングトルクの周期は、電気角２０度である。このコギングトルクの周期（電気角２０度）は、スキュー角α１（電気角６０度）の約数である。したがって、極数とスロット数に対応するコギングトルクと、補助溝５４，５５に基づくコギングトルクが低減される。
【００３８】
（設定例２）
極数とスロット数に応じた電気角（＝１８０度×極数／（極数とスロット数の最小公倍数））をβ１とする。そして、極数と補助溝数及びスロット数に応じた電気角（＝１８０度×極数／（極数と（補助溝数＋スロット数）の最小公倍数））をβ２とする。ロータ１０のスキュー角は、電気角β１から、この電気角β１に、補助溝に基づく電気角β２を加算した電気角までの角度における中央角度から、電気角β１に電気角β２を加えた角度までの範囲に設定される。
【００３９】
上記したように、本実施形態は６極９スロットのモータであり、各ティース部３０ｂ（ティース本体５１）に２つの補助溝５４，５５が形成されている。したがって、電気角β１は６０度、電気角β２は２０度である。そして、中央角度は、７０度となる。このため、ロータ１０のスキュー角は、電気角７０度から電気角８０度の範囲に設定される。
【００４０】
ステータの磁界の強弱によって補助溝による効果は変動する。例えば、ステータの磁界が小さい場合には補助溝による効果は大きく、ステータの磁界が大きい場合には補助溝による効果は小さい傾向にある。よって、補助溝による効果が得られ、さらに補助溝による効果が小さい場合も考慮し、補助溝による効果がより得られるようにスキュー角を設定することで、モータの使用領域の略全体でのコギングが低減可能となる。
【００４１】
この設定例２において、ロータ１０のスキュー角は、例えば電気角７２度に設定される。通電時における誘起電圧は、高次の高調波を含む。例えば、誘起電圧に含まれるｑ次高調波について、スキュー角を３６０度／ｑとなるように設定することで、ｑ次高調波を除去することが可能となる。
【００４２】
通電時におけるトルクリップルは、誘起電圧の第５高調波、第７高調波の影響による。したがって、スキュー角を電気角７２度（＝３６０／５）とすることで、誘起電圧の第５高調波が除去される。これにより、コギングトルクと通電時におけるトルクリップルが低減される。
【００４３】
本実施形態において、図１に示すステータコア２２は、特性が互いに異なる２つの磁性材を組み合わせて構成されている。以下、各磁性材を第１磁性材，第２磁性材という。特性は例えば磁気透過性である。第１磁性材と第２磁性材は、第１磁性材の磁気透過性が第２磁性材の磁気透過性より高い材料・材質により形成されている。
【００４４】
本実施形態において、図２に示すように、各分割コア３０は複数のコアシート３０ｃを積層して形成されている。このため、各分割コア３０は、鋼板（電磁鋼板）を積層して形成されている。例えば、第１磁性材は例えば珪素鋼板であり、第２磁性材は例えば冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＥ等）である。
【００４５】
図６に示すように、ステータコア２２は、Ｕ相の分割コア３１ｕ〜３３ｕ、Ｖ相の分割コア３１ｖ〜３３ｖ、Ｗ相の分割コア３１ｗ〜３３ｗを有している。分割コア３１ｖ，３２ｕ，３２ｖ，３２ｗ，３３ｕ，３３ｗは、第１磁性材により構成され、分割コア３１ｕ，３１ｗ，３３ｖは、第２磁性材により構成される。なお、図６では、各分割コアにおける特性の相違をハッチングの有無にて示している。
【００４６】
この例において、Ｕ相の分割コアは、第１磁性材よりなる分割コア３１ｖ，３１ｗと、第２磁性材よりなる分割コア３１ｕを有している。各分割コア３１ｕ，３１ｖ，３１ｗは、電気角で３６０度の位置に配置される。つまり、Ｕ相において、電気角で３６０度の位置に、第１磁性材と第２磁性材とが配置されている。言い換えれば、Ｕ相において、電気角で３６０度の全ての位置に、同一材の分割コアが配置されていない。
【００４７】
同様に、Ｖ相の分割コアは、第１磁性材よりなる分割コア３１ｕ，３２ｕと、第２磁性材よりなる分割コア３３ｕを有している。また、Ｗ相の分割コアは、第１磁性材よりなる分割コア３２ｗ，３３ｗと、第１磁性材よりなる分割コア３１ｗを有している。したがって、Ｖ相，Ｗ相において、電気角で３６０度の位置に、第１磁性材と第２磁性材とが配置され、全ての位置に同一材の分割コアは配置されていない。
【００４８】
次に、上記のモータにおける作用を説明する。
図６に示すように、ステータコア２２は、９個の分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗを有している。そして、分割コア３１ｕ，３３ｕ，３１ｗは第１磁性材よりなる。つまり、このステータコア２２は、第１磁性材（珪素鋼板）よりなる３個の分割コアと、第２磁性材（ＳＰＣＣ）よりなる６個の分割コアにより構成されている。
【００４９】
このステータコア２２に対する比較例を説明する。
図７（ａ）に示すように、比較例のステータコア７１は、９個の分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗを有し、全ての分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗは第１磁性材よりなる。
【００５０】
図７（ｂ）に示すように、比較例のステータコア７２は、９個の分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗを有し、全ての分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗは第２磁性材よりなる。
【００５１】
図８（ａ）は、本実施形態のステータコア２２を用いたモータのコギングトルク、図８（ｂ）はステータコア２２を用いたモータのトルクリップルを示す。
図９（ａ）は、比較例のステータコア７１を用いたモータのコギングトルク、図９（ｂ）はステータコア７１を用いたモータのトルクリップルを示す。
【００５２】
図１０（ａ）は、比較例のステータコア７２を用いたモータのコギングトルク、図１０（ｂ）はステータコア７２を用いたモータのトルクリップルを示す。
本実施形態のステータコア２２は、各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に、１つの第１磁性材よりなる分割コア３１ｕ，３３ｖ，３１ｗと、２つの第２磁性材よりなる分割コア３２ｕ，３３ｕ，３１ｖ，３２ｖ，３２ｗ，３３ｗを有している。第１磁性材は、第２磁性材と比べ、磁気透過性が高い。そして、第１磁性材よりなる分割コア３１ｕ，３３ｖ，３１ｗは、ステータコア２２の周方向において、８０度の間隔で配置されている。つまり、本実施形態の場合、第１磁性材の分割コアと、第２磁性材の分割コアとが交互に配置されている。
【００５３】
このように、第１磁性材の分割コアと第２磁性材の分割コアが配置されたステータコア２２は、各相の分割コアにて生じる３波のトルク変動が打ち消し合い、コギングトルクが、比較例のステータコア７１，７２と比べて低い。
【００５４】
本実施形態のステータコア２２は、第１磁性材よりなる分割コア３１ｕ，３３ｖ，３１ｗを用いたことにより、全ての分割コア３０に第１磁性材を用いたステータコア７１と同程度のトルクリップルとなる。そして、本実施形態のステータコア２２は、第１磁性材よりなる分割コア３１ｕ，３３ｖ，３１ｗを用いたことにより、全ての分割コア３０に第２磁性材を用いたステータコア７２と比べ、トルクリップルが低い。
【００５５】
図３に示すように、ティース部３０ｂは、径方向のティース本体５１と、ティース本体５１の先端部における周方向側部から周方向に延びる突出部５２，５３を有している。そして、ティース本体５１の先端に補助溝５４，５５が形成されている。
【００５６】
ロータ１０の回転にかかる磁束は、ロータ１０の磁極１１と、ティース部３０ｂの先端面（ティース本体５１の先端面５１と突出部５２，５３の側面５２ｂ，５３ｂ）の間に働く。補助溝５４，５５の深さＨ１は、スリット６２を形成する突出部５２，５３の端部高さＨ２以上に設定される。このような形状の補助溝５４，５５は、スロット６１における効果と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
そして、補助溝５４，５５は、ティース本体５１の先端に形成され、突出部５２，５３に形成されていない。したがって、本実施形態のステータコア２２は、突出部５２，５３に補助溝を形成したステータコアと比べ、突出部５２，５３における磁気飽和が抑制される。したがって、補助溝５４，５５の間における磁束量と、補助溝５４とスリット６２の間における磁束量と、補助溝５５とスリット６２の間における磁束量とにおいて、それぞれの磁束量の差が少なくなり、コギングトルクが低減される。
【００５８】
また、磁気飽和の抑制は、突出部５２，５３に補助溝を形成したステータと比べ、ロータ１０とステータ２０との間の有効な磁束を多くする。
モータにおけるコギングトルクは、ロータの極数とステータのスロット数に応じて、極数とスロット数の最小公倍数の脈動数を持つ。そして、その最小公倍数が大きいほど、コギングトルクは小さい。
【００５９】
本実施形態は、６極９スロットのモータであり、補助溝５４，５５はスリット６２と同様の効果を奏する。したがって、本実施形態のモータは、６極２７スロットのモータと等価である。したがって、このモータにおける極数とスロット数（スリットの数と補助溝の数の総和）の最小公倍数は「５４」となる。例えば、スロット数を極数の整数倍とした場合、最小公倍数はスロット数と等しい。本実施形態のモータはスロット数が極数の整数倍ではないため、コギングトルクが低減される。
【００６０】
また、本実施形態のモータにおける極対数は「３」であり、スロット数「２７」は極対数の整数倍である。それぞれの極対（Ｎ極とＳ極）に対し、スリット６２と補助溝５４，５５の位置、数、位相が同一である。したがって、径方向における振動が低減される。
【００６１】
本実施形態において、補助溝５４，５５の深さＨ１は、突出部５２，５３の端部高さＨ２と等しい。補助溝５４，５５の深さＨ１が突出部５２，５３の端部高さＨ２以上であれば、補助溝５４，５５は、突出部５２，５３間のスリット６２と同様の効果を奏する。一方、補助溝５４，５５の深さＨ１が突出部５２，５３の端部高さＨ２より大きいほど、ティース部３０ｂにおける磁気抵抗が大きくなる。したがって、突出部５２，５３の端部高さＨ２と等しい深さＨ１の補助溝５４，５５は、スリット６２と同様の効果が得られ、且つ磁気抵抗を最小とする。
【００６２】
本実施形態は、以下の効果を奏する。
（１）ステータコア２２は、９個の分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗを有している。各分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗには、Ｕ相の巻線４１ｕ，４２ｕ，４３ｕ、Ｖ相の巻線４１ｖ，４２ｖ，４３ｖ、Ｗ相の巻線４１ｗ，４２ｗ，４３ｗが巻装されている。そして、分割コア３１ｕ，３３ｕ，３１ｗは第１磁性材よりなる。分割コア３２ｕ，３３ｕ，３１ｖ，３２ｖ，３２ｗ，３３ｗは、第２磁性材よりなる。第１磁性材の磁気透過性は、第２磁性材の磁気透過性より高い。したがって、ステータコア２２は、第１磁性材（珪素鋼板）よりなる３個の分割コアと、第２磁性材（ＳＰＣＣ）よりなる６個の分割コアにより構成されている。このように、第１磁性材の分割コアと第２磁性材の分割コアが配置されたステータコア２２は、比較例のステータコア７１，７２と比べコギングトルクを低減することができる。また、第１磁性材よりなる３個の分割コアを含むステータコア２２は、全ての分割コアを第２磁性材としたステータコア７２と比べ、トルクリップルを低減することができる。
【００６３】
（２）ステータコア２２は、第１磁性材よりなる３個の分割コアと、第２磁性材よりなる６個の分割コアにより構成されている。第１磁性材よりなる分割コアは、第２磁性材よりなる分割コアと比べ、材料コストが高い。したがって、全ての分割コアを第１磁性材としたステータコアと比べ、コストの上昇を抑制することができる。
【００６４】
（３）ティース部３０ｂは、径方向のティース本体５１と、ティース本体５１の先端部における周方向側部から周方向に延びる突出部５２，５３を有している。そして、ティース本体５１の先端に補助溝５４，５５が形成されている。ロータ１０の回転にかかる磁束は、ロータ１０の磁極１１と、ティース部３０ｂの先端面（ティース本体５１の先端面５１と突出部５２，５３の側面５２ｂ，５３ｂ）の間に働く。補助溝５４，５５の深さＨ１は、スリット６２を形成する突出部５２，５３の端部高さＨ２以上に設定される。このような形状の補助溝５４，５５は、スロット６１における効果と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
そして、補助溝５４，５５は、ティース本体５１の先端に形成され、突出部５２，５３に形成されていない。したがって、本実施形態のステータコア２２は、突出部５２，５３に補助溝を形成したステータコアと比べ、突出部５２，５３における磁気飽和が抑制される。したがって、補助溝５４，５５の間における磁束量と、補助溝５４とスリット６２の間における磁束量と、補助溝５５とスリット６２の間における磁束量とにおいて、それぞれの磁束量の差が少なくなるため、コギングトルクを低減することができる。また、磁気飽和の抑制は、突出部５２，５３に補助溝を形成したステータと比べ、ロータ１０とステータ２０との間の有効な磁束を多くする。
【００６６】
（４）本実施形態は６極９スロットのモータであり、補助溝５４，５５はスリット６２と同様の効果を奏する。したがって、このモータは、６極２７スロットのモータと等価である。したがって、このモータにおける極数とスロット数（スリットの数と補助溝の数の総和）の最小公倍数は「５４」となる。例えば、スロット数を極数の整数倍とした場合、最小公倍数はスロット数と等しい。本実施形態のモータはスロット数が極数の整数倍ではないため、補助溝５４，５５の数とスリット６２の数の総和値と、極数と最小公倍数を大きくすることができ、コギングトルクを低減することができる。
【００６７】
（５）本実施形態のモータにおける極対数は「３」であり、スロット数「２７」は極対数の整数倍である。それぞれの極対（Ｎ極とＳ極）に対し、スリット６２と補助溝５４，５５の位置、数、位相が同一である。したがって、径方向における振動を低減することができる。
【００６８】
（６）補助溝５４，５５の深さＨ１は、突出部５２，５３の端部高さＨ２と等しい。補助溝５４，５５の深さＨ１が突出部５２，５３の端部高さＨ２以上であれば、補助溝５４，５５は、突出部５２，５３間のスリット６２と同様の効果を奏する。一方、補助溝５４，５５の深さＨ１が突出部５２，５３の端部高さＨ２より大きいほど、ティース部３０ｂにおける磁気抵抗が大きくなる。したがって、突出部５２，５３の端部高さＨ２と等しい深さＨ１の補助溝５４，５５は、スリット６２と同様の効果が得られ、且つ磁気抵抗を最小とすることができる。
【００６９】
（７）ロータ１０には、スキューが施されている。ロータ１０におけるスキュー角は、ロータ１０の極数と、ステータコア２２のティース部３０ｂによるスロット６１の数とそのティース部３０ｂに形成された補助溝５４，５５の数に応じて設定される。したがって、極数とスロット数の最小公倍数に基づいて設定されるスキュー角に対し、極数と（溝数＋スロット数）の最小公倍数に基づく電気角は約数となる。このため、スキュー角に応じたコギングトルクと、補助溝に基づくコギングトルクを低減することができる。
【００７０】
（８）極数とスロット数に応じた電気角（＝１８０度×極数／（極数とスロット数の最小公倍数））をβ１とする。そして、極数と補助溝数及びスロット数に応じた電気角（＝１８０度×極数／（極数と（補助溝数＋スロット数）の最小公倍数））をβ２とする。ロータ１０のスキュー角は、電気角β１から、この電気角β１に、補助溝に基づく電気角β２を加算した電気角までの角度における中央角度から、電気角β１に電気角β２を加えた角度までの範囲に設定される。この結果、補助溝による効果が得られ、さらに補助溝による効果が小さい場合も考慮し、補助溝による効果がより得られるようにスキュー角を設定することで、モータの使用領域の略全体でのコギングを低減することができる。
【００７１】
なお、スキュー角を電気角７２度とすることで、誘起電圧の第５高調波を除去し、コギングトルクと通電時におけるトルクリップルを低減することができる。
尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
【００７２】
・上記実施形態に対し、ステータに含まれる第１磁性材よりなる分割コアの数と第２磁性材よりなる分割コアの数、配置位置を適宜変更してもよい。
図１１（ａ）〜図１１（ｊ）は、数及び配置位置の変更したステータコアを示す。なお、これらの図において、第２磁性材よりなる分割コアについて上記実施形態と同じ符号を付し、第１磁性材よりなる分割コアの符号を省略する。
【００７３】
例えば、図１１（ａ）に示すステータコア８１は、全ての分割コアが第１磁性材よりなる、つまり、図７（ａ）に示すステータコア７１と同じである。
図１１（ｂ）〜図１１（ｄ）に示すステータコア８２〜８４は、各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に、それぞれ１個の第２磁性材よりなる分割コアを含む。
【００７４】
図１１（ｂ）に示すステータコア８２は、Ｕ相の分割コア３１ｕ、Ｖ相の分割コア３１ｖ、Ｗ相の分割コア３３ｗが第２磁性材よりなる。したがって、このステータコア８２は、第２磁性材よりなる３個の分割コアが、機械角４０度で配置されている。
【００７５】
図１１（ｃ）に示すステータコア８３は、Ｕ相の分割コア３１ｕ、Ｖ相の分割コア３３ｖ、Ｗ相の分割コア３１ｗが第２磁性材よりなる。したがって、このステータコア８３は、第２磁性材よりなる３個の分割コアが、機械角８０度で配置されている。
【００７６】
図１１（ｄ）に示すステータコア８４は、Ｕ相の分割コア３１ｕ、Ｖ相の分割コア３２ｖ、Ｗ相の分割コア３２ｗが第２磁性材よりなる。したがって、このステータコア８４は、第２磁性材よりなる３個の分割コアが、機械角１６０度で配置されている。
【００７７】
図１１（ｅ）に示すステータコア８５は、Ｕ相の全ての分割コア３１ｕ〜３３ｕが第２磁性材よりなる。したがって、このステータコア８２は、第２磁性材よりなる３個の分割コアが、機械角１２０度で配置されている。この例では、Ｖ相，Ｗ相の分割コアに第２磁性材が用いられていない。
【００７８】
図１１（ｆ）〜図１１（ｈ）に示すステータコア８６〜８８は、各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に、それぞれ２個の第２磁性材よりなる分割コアを含む。
図１１（ｆ）に示すステータコア８６は、Ｕ相の分割コア３２ｕ，３３ｕ、Ｖ相の分割コア３２ｖ，３３ｖ、Ｗ相の分割コア３１ｗ，３２ｗが第２磁性材よりなる。したがって、このステータコア８６は、第１磁性材よりなる３個の分割コアが、機械角４０度で配置されている。
【００７９】
図１１（ｇ）に示すステータコア８７は、Ｕ相の分割コア３２ｕ，３３ｕ、Ｖ相の分割コア３１ｖ，３２ｖ、Ｗ相の分割コア３１ｗ，３２ｗが第２磁性材よりなる。したがって、このステータコア８７は、第１磁性材よりなる３個の分割コアが、機械角８０度で配置されている。
【００８０】
図１１（ｈ）に示すステータコア８８は、Ｕ相の分割コア３２ｕ，３３ｕ、Ｖ相の分割コア３１ｖ，３３ｖ、Ｗ相の分割コア３１ｗ，３３ｗが第２磁性材よりなる。したがって、このステータコア８７は、第１磁性材よりなる３個の分割コアが、機械角１６０度で配置されている。
【００８１】
図１１（ｉ）に示すステータコア８９は、Ｖ相の全ての分割コア３１ｖ〜３３ｖとＷ相の全ての分割コア３１ｗ〜３３ｗが第２磁性材よりなる。したがって、このステータコア８９は、第１磁性材よりなる３個の分割コアが、機械角１２０度で配置されている。この例では、Ｕ相の分割コアに第２磁性材が用いられていない。
【００８２】
図１１（ｊ）に示すステータコア９０は、全ての分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗが第２磁性材よりなる、つまり図７（ｂ）に示すステータコア７２と同じである。
【００８３】
図１２は、各ステータコア８１〜９０を用いたモータにおけるコギングトルクを示す。
ステータコア８２，８３，８４，８６，８７，８８において、ステータコア８１，９０と比べ、コギングトルクを低減することができる。
【００８４】
また、図１３は、各ステータコア８１〜９０を用いたモータにおけるトルクリップルを示す。ステータコア８２，８３，８４，８６，８７，８８において、ステータコア９０と比べ、トルクリップルを低減することができる。
【００８５】
・上記実施形態は、各相の分割コアに含まれる第１磁性材よりなる分割コアの数を同数としたが、第１磁性材よりなる分割コアの数を相違させるようにしてもよい。
例えば、図１４（ａ）に示すように、ステータコア１０１は、３相の分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗを有している。Ｕ相の分割コア３２ｕ，３３ｕ、Ｖ相の分割コア３１ｖ、Ｗ相の分割コア３３ｗは第１磁性材よりなり、他の分割コア３１ｕ，３２ｖ，３３ｖ，３１ｗ，３２ｗは第２磁性材よりなる。このように形成したステータコア１０１においても、上記各実施形態と同様に、コギングトルク，トルクリップルを低減することができる。
【００８６】
また、図１４（ｂ）に示すように、ステータコア１０２は、３相の分割コア３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗを有している。Ｕ相の分割コア３１ｕ、Ｖ相の分割コア３２ｖ，３３ｖ、Ｗ相の分割コア３１ｗ、３２ｗは第１磁性材よりなり、他の分割コア３２ｕ，３３ｕ，３１ｖ，３３ｗは第２磁性材よりなる。このように形成したステータコア１０２においても、上記各実施形態と同様に、コギングトルク，トルクリップルを低減することができる。
【００８７】
・上記実施形態において、各分割コア３０は互いに同じ形状である。また、各分割コア３０は、図２に示すように、積層された複数のコアシート３０ｃにより形成されている。例えば、図６において、Ｕ相の分割コア３１ｕは第１磁性材よりなり、Ｕ相の分割コア３２ｕ，３３ｕは第２磁性材よりなる。第１磁性材の磁気透過性は、第２磁性材の磁気透過性より高い。つまり、分割コア３１ｕの磁気透過性と、分割コア３２ｕ，３３ｕの磁気透過性が相違している。したがって、各相における分割コアの磁気透過性を相違させることが可能であればよい。このため、例えば１つの分割コアを、第１磁性材のコアシートと第２磁性材のコアシートとを積層して分割コアを形成する。そして、各分割コアにおいて、第１磁性材のコアシートの数と、第２磁性材のコアシートの数を適宜変更して分割コアの磁気透過性を調整するようにしてもよい。
【００８８】
このような分割コアの場合、２つの磁性材を用いて磁気特性が異なる３種類以上の分割コアを構成することが可能となる。そして、例えば３種類の分割コアを、電気角３６０度の位置に各種類の分割コアを配置してステータコアを構成してもよい。
【００８９】
・上記実施形態では、２つの磁性材（第１磁性材（例えば珪素鋼板）と第２磁性材（例えばＳＰＣＣ））によりなる分割コア３０によりステータコア２２を構成したが、３つ以上の磁性材よりなる分割コアを環状に配置してステータコアを構成してもよい。
【００９０】
・上記実施形態では、ステータコア２２のティース部３０ｂに補助溝５４，５５を形成したが、補助溝の無いティース部としてもよい。
・上記実施形態に対し、図１５に示すように、ステータコア２２のティース部３０ｂにスキューを施し、ステータコア２２のティース部３０ｂとロータ１０の間の相対的にスキュー角を設定してもよい。このような形状のロータ１０とステータコア２２を有するモータにおいても、上記実施形態と同様に、コギングトルクを低減することができる。
【００９１】
・上記実施形態に対し、ロータ１０の極数、ステータ２０のスロットの数を適宜変更してもよい。例えば、ロータ１０の極数を「８」、ステータ２０のスロット数を「１２」とする。そして、各相の分割コア３０において含まれる第１磁性材よりなる分割コアの数を、適宜変更してもよい。ティース本体５１の先端に２つの補助溝を形成する。これにより、上記実施形態と同様に、コギングトルクを低減することができる。
【００９２】
・上記実施形態に対し、分割コア３０の形状を適宜変更してもよい。
例えば、突出部５２，５３の先端面５２ａ，５３ａを、中心軸を通る平面上の平坦面としてもよい。
【００９３】
・上記実施形態では、分割コア３０を周方向に配列してステータコア２２を構成したが、分割されていないステータコアとしてもよい。例えば、円環状に形成された複数枚のコアシートを軸方向に積層してステータコアを構成してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０…ロータ、１１…磁極、２０…ステータ、２２…ステータコア、
３０…分割コア、３０ｂ…ティース部、
３１ｕ〜３３ｕ，３１ｖ〜３３ｖ，３１ｗ〜３３ｗ…分割コア、
４０…巻線、
４１ｕ〜４３ｕ，４１ｖ〜４３ｖ，４１ｗ〜４３ｗ…巻線、
５１…ティース本体、５２，５３…突出部、６２…スリット、５４，５５…補助溝、Ｈ１…補助溝の深さ、Ｈ２…突出部の端部高さ、Ｗ１…補助溝の幅、Ｗ２…スリットの幅。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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