(57)【要約】【課題】モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制すること。【解決手段】外周部に複数の磁石１が配設されたロータ１０に対向するように外周部３１から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイル５が巻回される複数のティース部３２を備えたモータステータ３において、前記ティース部３２の先端３２１が、隣合うティース部３２の先端３２１に発生するトルクパターンの波形が異なるような形状に形成されており、前記隣合うティース部３２の先端３２１が円周方向の突出量が異なる突出部によって構成されている電気モータ。【選択図】　　　　図１
2004015967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に複数の磁石が配設されたロータと、前記磁石に対向するように外周部から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたステータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、
前記ティース部の先端が、隣合うティース部の先端に発生するトルクパターンの波形と異なる波形のトルクパターンを発生する形状に形成されている
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記隣合うティース部の先端の円周方向の突出部の突出量が異なる
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項３】
請求項２において、
前記隣合うティース部の先端の円周方向における突出量が小さい突出部と突出量が大きい突出部とが交互に配設されている
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項４】
請求項３において、
前記突出量が小さい突出部は、ロータの外周部に配設された磁石の幅より小さく、前記突出量が大きい突出部は、前記磁石の幅より大きく設定されている
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項５】
請求項４において、
前記隣合うティース部の先端の円周方向における突出量が殆ど無いティース部の幅と同等の突出部と一定の突出量の突出部とが交互に配設されている
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項６】
請求項１において、
前記隣合うティース部の先端の円周方向に突出した突出部における前記ロータに対向する対向部の両側が、前記ロータの外周面より遠ざかる面取り形状に形成されている
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項７】
外周部に複数の磁石が配設されたロータと、前記磁石に対向するように外周部から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたステータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、
前記ロータの外周部に配設される磁石の配設位相が異なる
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項８】
請求項７において、
前記ロータの外周部に配設される隣合う磁石のロータの円周方向の幅が異なることを特徴とする電気モータ。
【請求項９】
請求項７において、
前記ロータの外周部に配設される隣合う磁石の間のロータの円周方向の間隔が異なる
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項１０】
内周部に複数の磁石が配設されたステータと、前記磁石に対向するように半径方向外方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたロータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、前記ティース部の先端が、隣合うティース部の先端に発生するトルクパターンの波形と異なる波形のトルクパターンを発生する形状に形成され、これら各ティースで発生するトルクパターンが相互に補完して前記ロータに発生する合成トルクの脈動を抑えるように構成されている
ことを特徴とする電気モータ。
【請求項１１】
内周部に複数の磁石が配設されたステータと、前記磁石に対向するように半径方向外方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたロータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、
前記ステータの内周部に配設される磁石の配設位相が異なる
ことを特徴とする電気モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石と、該磁石に対向するように半径方向に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部との吸引力及び反発力によりトルクを発生し、ロータを回転させる電気モータに関し、さらに詳細には、電気モータで発生するトルクの脈動を低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気モータのステータは、図１２および図１３に示されるように外周部に複数の磁石Ｍが等間隔に配設されたロータＲに対向するように外周部から半径方向内方に向かって等間隔で放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部Ｔを備えたモータステータにおいて、隣合うティース部Ｔの先端には、円周方向の突出量が等しい同一幅の突出部Ｐが形成されていた。
【０００３】
従来の永久磁石形電気モータ（特開平１０−２４３６２１）は、図１４に示されるように全周に亘って等間隔に配列されたＰ個の永久磁石磁極ＭＫを持つ永久磁石界磁と、全周に亘って等間隔に配列されたＭ個の突極磁極ＰＰとこの突極磁極ＰＰに巻回され３相接続された電機子巻線を有する電機子Ａとを備えた永久磁石形電気モータにおいて、永久磁石磁極ＭＫの極数ｐと前記突極磁極ＰＰの極数ｍの関係を一定にするものであって、モータの中心に対して機械的に１８０度近く異なる位置（対称な位置）の突極磁極ＰＰに巻回した電機子巻線を同相に選ぶことにより、空隙の不平衡の影響が少なく、永久磁石磁極ＭＫの位置検出素子の電気角における取り付け誤差を小さくしてトルクリップルを抑制して、振動が小さなモータを提供するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電気モータは、各ティースで発生するトルク波形が所定の位相差を持ち、これらが足し合わされることにより、トルクの脈動（リップル）を抑えるように構成されているが、トルクの脈動を実用上全く問題がない程度まで抑えることはできなかった。
【０００５】
また上記従来の永久磁石形電気モータは、永久磁石磁極ＭＫの極数ｐと前記突極磁極ＰＰの極数ｍの関係を一定にして、モータの中心に対して機械的に１８０度近く異なる位置（対称な位置）の突極磁極ＰＰに巻回した電機子巻線を同相に選ぶことにより、空隙の不平衡の影響を少なくし、永久磁石磁極ＭＫの位置検出素子の電気角における取り付け誤差を小さくしてトルクリップルを抑制するものであるが、前記突極磁極ＰＰには両ピーク間の振幅を抑制するものではなく、両ピーク間の振幅が大きなトルク波形が発生するため、モータ全体としてトルクリップルが大きいという問題があった。
【０００６】
そこで本発明者は、外周部に複数の磁石が配設されたロータと、前記磁石に対向するように外周部から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたステータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、前記ティース部の先端が、隣合うティース部の先端に発生するトルクパターンの波形と異なる波形のトルクパターンを発生させ、これら各ティースで発生するトルクの変動を相互に補完し、前記ロータに発生する合成トルクの脈動を抑えるという本発明の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという目的を達成する本発明に到達した。
即ち、ティース部の先端の形状を変えることにより、各ティース部により発生するトルクの波形が変化するが、この形状を調整することにより、各ティースで発生するトルクの変動を相互に補完して、これらのトルクの和であるロータに発生する合成トルク（電気モータの出力トルク）の脈動を抑制するのである。
【０００７】
この原理を、各ティース部に発生するトルクが足し合わされロータに発生する合成トルクとなる様子を概念的に示した図５を用いてさらに詳しく説明する。上記従来技術で説明したように、ティースの極数と永久磁石の極数を非同一とし、図５（Ｂ）の（イ），（ロ），（ハ）に示されるように、各ティースで発生するトルク波形が所定の位相差を持つようにすれば、これらが足し合わされることにより、図５（Ｂ）の（ニ）に示すようにトルクの脈動をある程度抑えることができる。
しかしながら、各ティースで発生するトルクの波形はそれぞれ同じ形であり、これらの位相をずらして合成したとしても、トルクの脈動を抑える効果については限界がある。（位相のずれが１２０°であり、かつ各ティースで発生するトルクの波形が完全な正弦波状であれば理論上トルクの脈動はなくなるが、実際上、トルクの波形は完全な正弦波状とはならない。）
【０００８】
そこで本発明では一つのステータ内でティースの形状を変えることにより、図５（Ａ）の（イ），（ロ），（ハ）に示すようにティース毎に異なる波形のトルクを発生させ、これらを合成することによりトルクの変動を相互に補完し、同図（ニ）に示すように、さらに脈動の少ない出力トルクを得ることができたのである。また、この着想は、ロータにティースを備えると共にステータに磁石を配設した電気モータに対しても、同様に適用できるものである。なお、図５の各グラフの横軸は、時間又はローター角度を示している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の電気モータは、
外周部に複数の磁石が配設されたロータと、前記磁石に対向するように外周部から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたステータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、
前記ティース部の先端が、隣合うティース部の先端に発生するトルクパターンの波形と異なる波形のトルクパターンを発生する形状に形成されている
ものである。
【００１０】
本発明（請求項２に記載の第２発明）の電気モータは、
前記第１発明において、
前記隣合うティース部の先端の円周方向の突出部の突出量が異なる
ものである。
【００１１】
本発明（請求項３に記載の第３発明）の電気モータは、
前記第２発明において、
前記隣合うティース部の先端の円周方向における突出量が小さい突出部と突出量が大きい突出部とが交互に配設されている
ものである。
【００１２】
本発明（請求項４に記載の第４発明）の電気モータは、
前記第３発明において、
前記突出量が小さい突出部は、ロータの外周部に配設された磁石の幅より小さく、前記突出量が大きい突出部は、前記磁石の幅より大きく設定されている
ものである。
【００１３】
本発明（請求項５に記載の第５発明）の電気モータは、
前記第４発明において、
前記隣合うティース部の先端の円周方向における突出量が殆ど無いティース部の幅と同等の突出部と一定の突出量の突出部とが交互に配設されている
ものである。
【００１４】
本発明（請求項６に記載の第６発明）の電気モータは、
前記第１発明において、
前記隣合うティース部の先端の円周方向に突出した突出部における前記ロータに対向する対向部の両側が、前記ロータの外周面より遠ざかる面取り形状に形成されている
ものである。
【００１５】
本発明（請求項７に記載の第７発明）の電気モータは、
外周部に複数の磁石が配設されたロータと、前記磁石に対向するように外周部から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたステータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、
前記ロータの外周部に配設される磁石の配設位相が異なる
ものである。
【００１６】
本発明（請求項８に記載の第８発明）の電気モータは、
前記第７発明において、
前記ロータの外周部に配設される隣合う磁石のロータの円周方向の幅が異なるものである。
【００１７】
本発明（請求項９に記載の第９発明）の電気モータは、
前記第７発明において、
前記ロータの外周部に配設される隣合う磁石の間のロータの円周方向の間隔が異なる
ものである。
【００１８】
本発明（請求項１０に記載の第１０発明）の電気モータは、
内周部に複数の磁石が配設されたステータと、前記磁石に対向するように半径方向外方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたロータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、
前記ティース部の先端が、隣合うティース部の先端に発生するトルクパターンの波形と異なる波形のトルクパターンを発生する形状に形成され、これら各ティースで発生するトルクパターンが相互に補完して前記ロータに発生する合成トルクの脈動を抑えるように構成されている
ものである。
【００１９】
本発明（請求項１１に記載の第１１発明）の電気モータは、
内周部に複数の磁石が配設されたステータと、前記磁石に対向するように半径方向外方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたロータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、
前記ステータの内周部に配設される磁石の配設位相が異なる
ものである。
【００２０】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る第１発明の電気モータは、外周部に複数の磁石が配設されたロータと、前記磁石に対向するように外周部から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたステータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、前記ティース部の先端が、隣合うティース部の先端に発生するトルクパターンの波形が異なるような形状に形成されているので、これら各ティースで発生するトルクの変動が相互に補完され、前記ロータに発生する合成トルクの脈動が抑えられると共に、モータの振動や騒音を低減できるという効果を奏する。
【００２１】
上記構成より成る第２発明の電気モータは、前記第１発明において、前記隣合うティース部の先端の円周方向の突出部の突出量が異なるので、前記ティース部の幅の広い先端には、両ピーク間の振幅が抑制されたトルクパターンを発生させるとともに、前記ティース部の幅の狭い先端には、両ピーク間の振幅が比較的大きなトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００２２】
上記構成より成る第３発明の電気モータは、前記第２発明において、前記隣合うティース部の先端の円周方向における突出量が小さい突出部と突出量が大きい突出部とが交互に配設されているので、前記ティース部の突出量が大きな先端には、両ピーク間の振幅が抑制されたトルクパターンを発生させるとともに、前記ティース部の突出量が小さな先端には、両ピーク間の振幅が比較的大きなトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００２３】
上記構成より成る第４発明の電気モータは、前記第３発明において、前記突出量が小さい突出部は、ロータの外周部に配設された磁石の幅より小さく、前記突出量が大きい突出部は、前記磁石の幅より大きく設定されているので、前記磁石の幅より大きく設定された前記ティース部の突出量が大きな先端には、両ピーク間の振幅が抑制されたトルクパターンを発生させるとともに、前記磁石の幅より小さく設定された前記ティース部の突出量が小さな先端には、両ピーク間の振幅が比較的大きなトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００２４】
上記構成より成る第５発明の電気モータは、前記第４発明において、前記隣合うティース部の先端の円周方向における突出量が殆ど無いティース部の幅と同等の突出部と一定の突出量の突出部とが交互に配設されているので、前記ティース部の一定の突出量の先端には、両ピーク間の振幅が抑制されたトルクパターンを発生させるとともに、前記ティース部の突出量が殆ど無い先端には、両ピーク間の振幅が比較的大きなトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００２５】
上記構成より成る第６発明の電気モータは、前記第１発明において、　前記隣合うティース部の先端の円周方向に突出した突出部における前記ロータに対向する対向部の両側が、前記ロータの外周面より遠ざかる面取り形状に形成されているので、前記ティース部の前記面取り形状に形成された先端に、両ピーク間の振幅が比較的抑制されたトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００２６】
上記構成より成る第７発明の電気モータは、外周部に複数の磁石が配設されたロータと、前記磁石に対向するように外周部から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたステータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、前記ロータの外周部に配設される磁石の配設位相が異なるので、前記ティース部の先端に、両ピーク間の振幅が比較的抑制されたトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００２７】
上記構成より成る第８発明の電気モータは、前記第７発明において、前記ロータの外周部に配設される隣合う磁石のロータの円周方向の幅が異なるので、前記ティース部の先端に、両ピーク間の振幅が比較的抑制されたトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００２８】
上記構成より成る第９発明の電気モータは、前記第７発明において、前記ロータの外周部に配設される隣合う磁石の間のロータの円周方向の間隔が異なるので、前記ティース部の先端に、両ピーク間の振幅が比較的抑制されたトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００２９】
上記構成より成る第１０発明の電気モータは、内周部に複数の磁石が配設されたステータと、前記磁石に対向するように半径方向外方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたロータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、前記ティース部の先端が、隣合うティース部の先端に発生するトルクパターンの波形と異なる波形のトルクパターンを発生する形状に形成されているので、これら各ティースで発生するトルクの変動が相互に補完され、前記ロータに発生する合成トルクの脈動が抑えられると共に、モータの振動や騒音を低減できるという効果を奏する。
【００３０】
上記構成より成る第１１発明の電気モータは、内周部に複数の磁石が配設されたステータと、前記磁石に対向するように半径方向外方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えたロータとを組み合わせて成る電気モータにおいて、前記ステータの内周部に配設される磁石の配設位相が異なることにより、各磁石に発生するトルクパターンが異なり、これらが相互に補完することにより、モータ全体としてトルクリップルを抑制すると共に、モータの振動や騒音を低減できるという効果を奏する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００３２】
（第１実施形態）
本第１実施形態の電気モータは、図１ないし図４に示されるように外周部に複数の磁石１が配設されたロータ１０に対向するように外周部３１から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイル５が巻回される複数のティース部３２を備えたモータステータ３において、前記ティース部３２の先端３２１が、隣合うティース部３２の先端３２１に発生するトルクパターンの波形が異なるような形状に形成されており、前記隣合うティース部３２の先端３２１が円周方向の突出量が異なる突出部によって構成されているものである。
【００３３】
本第１実施形態の電気モータ２０は、一例として自動車の電気式動力舵取装置に適用されるものである。
該電気式動力舵取装置４０は、図３および図４に示すようにラックハウジング１１と、このラックハウジング１１の端部に同軸状に取り付けられたチューブヨークハウジング１３と、このチューブヨークハウジング１３の端部に同軸状に取り付けられたエンドハウジング１４とを備えている。
【００３４】
これら３つのハウジングは、いずれも中空で略円筒形状に形成されており、それらの内部には、ラックシャフト１２が挿通されている。チューブヨークハウジング１３には軸受１７および３０を介してロータ１０としての中空で鉄製のモータシャフトが回転可能に挿通されている。
【００３５】
該モータシャフト１０には、ボールねじナット１６が固着され、ボールねじナット１６を介してラックシャフト１２が軸方向に移動可能に結合されている。ラックシャフト１２の両端には、ボール継手１８を介して操舵輪と連結されるタイロッド１９がそれぞれ連結されている。
【００３６】
前記チューブヨークハウジング１３は、図３に示されるようにその内部にはモータ２０が装着されており、そのモータ２０には、その回転軸であるモータシャフト１０が挿通されている。
【００３７】
前記モータ２０は、前記チューブヨークハウジング１３の内周面に固定されたモータステータ３としての電機子鉄心と、モータシャフト１０の外周面に接着された磁石１としてのリングマグネットとを備えている。つまり、モータシャフト１０が磁路を形成している。
【００３８】
電機子鉄心としてのモータステータ３は、図１および図２に示されるように鉄製鉄心を多数積層したもので、前記チューブヨークハウジング１３に対向する外周部３１と、該外周部３１から半径方向内方に向かって放射状に突出形成され電機子巻線としてのコイル５が巻回される複数のティース部３２とを備えている。
【００３９】
本第１実施形態においては、前記隣合うティース部３２の先端３２１において、モータの円周方向における突出量が小さい突出部３２１１と突出量が大きい突出部３２１２とが交互に配設されているものである。
【００４０】
すなわち具体的には、前記隣合うティース部３２の先端３２１においては、モータの円周方向における突出量が殆ど無いティース部３２の幅と同等の突出部３２１１と一定の突出量の突出部３２１２とが交互に配設されているものである。
【００４１】
図２に示されるように突出量が小さい突出部３２１１の円周方向の幅は、モータシャフト１０の外周面に接着された磁石１の円周方向の幅（例えば７．０ｍｍ）より小さい寸法（例えば４．４ｍｍ）であり、突出量が大きい突出部３２１２の円周方向の幅は、前記磁石１の円周方向の幅より大きい寸法（例えば７．９ｍｍ）になるように設定されている。
【００４２】
また前記モータシャフト１０の外周面に接着された前記磁石１および突出量が小さい突出部３２１１、突出量が大きい突出部３２１２のモータの円周方向の幅は、前記モータシャフト１０の外周面に接着された前記磁石１が突出量が小さい突出部３２１１または突出量が大きい突出部３２１２のいずれかに対向するように、設定されているのである。
【００４３】
上記構成より成る本第１実施形態の電気モータは、前記隣合うティース部３２の先端３２１の円周方向における突出量が小さい突出部３２１１と突出量が大きい突出部３２１２とが交互に配設されている。これらの突出量は、突出量が大きな先端３２１２に発生するトルクと、突出量が小さな先端３２１１に発生するトルクとの波形が異なり、かつ、これらが相互に補完してモータ全体としてトルクリップルを低減させるように調整されている。これにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００４４】
また本第１実施形態の電気モータは、前記隣合うティース部３２の先端３２１の円周方向の突出部の突出量が異なるので、前記ティース部の幅の広い先端３２１２には、両ピーク間の振幅が抑制されたトルクパターンを発生させるとともに、前記ティース部の幅の狭い先端３２１１には、両ピーク間の振幅が比較的大きなトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００４５】
本第１実施形態においては、図１および図２から明らかなようにティース部３２の先端３２１の円周方向の突出部の突出量が異なるのみで、各ティース部３２の先端３２１以外の部分は、突出量が小さいティースは突出量が大きいティースに比べ、ティース先端部の磁束密度が高いので、径方向に受ける力の変動が激しくなるため、モータ回転時の振動の発生を抑制し得る同一形状および同一寸法に設定されているものであるため、ステータ全体およびモータ全体として一様な強度および剛性を有するので、ステータ全体およびモータ全体として強度および剛性が一様でないことによって生ずる問題を解消するものである。
【００４６】
さらに本第１実施形態の電気モータは、前記隣合うティース部３２の先端３２１の円周方向における突出量が小さい突出部３２１１と突出量が大きい突出部３２１２とが交互に配設されているので、ロータ及びステータにかかる径方向の力によって発生するモータの振動を抑えることができる。
即ち、突出量が小さいティースは突出量が大きいティースに比べ、ティース先端部の磁束密度が高いので、径方向に受ける力の変動が激しくなる。これにより、モータ回転時の振動が発生しやすくなるが、これらのティースを交互に配置することにより、ティースの配置が軸に対して略対称となり、径方向に受ける力を相殺でき、また、径方向に受ける力をバランスよく分散できるので、振動を最低限に抑えることができるという効果を奏する。
【００４７】
また本第１実施形態の電気モータは、前記隣合うティース部３２の先端３２１の円周方向における突出量が殆ど無いティース部の幅と同等の突出部３２１１と一定の突出量の突出部３２１２とが交互に配設されているので、前記ティース部の一定の突出量の先端３２１２には、トルク波形の両ピーク間の振幅が抑制された広幅のトルクパターンを発生させるとともに、前記ティース部の突出量が殆ど無い先端３２１１には、トルク波形の両ピーク間の振幅が比較的大きな幅の狭いトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００４８】
図６に本第１実施形態の電気モータの評価結果である出力トルクの波形を示す。図６（Ｂ）は従来の電気モータの出力トルク波形であり、図６（Ａ）は本第１実施形態の電気モータの出力トルク波形である。この実験結果から分かるように、トルクの脈動（最大値と最小値との差）が約半分に抑えられている。
【００４９】
なお、この実験結果に示されているように、トルクの絶対値は従来のものより小さくなっているが、このことは大きな問題ではない。本実験結果は、同じサイズのステータ，ロータ，永久磁石，及び供給電流で実験した結果であるが、トルクの絶対値を上げることは永久磁石の強化やステータの巻線に流す電流を上げること等により容易に可能である。特に自動車の電気式動力舵取装置のパワーアシスト用の電気モータの場合には、トルクが脈動すると運転者の操舵フィーリングに違和感を与えることになるので、トルクの脈動を抑えることが極めて重要となる。
【００５０】
（第２実施形態）
本第２実施形態の電気モータは、図７に示されるようにティース部３２の先端３２１のロータ１０の外周部に配設された磁石１との対向距離が部位によって異なる点が、前記第１実施形態との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００５１】
すなわち本第２実施形態の電気モータは、図７に示されるように外周部に複数の磁石１が配設されたロータに対向するように外周部３１から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部３２を備えたモータステータ３において、一部のティース部３２の先端３２１の円周方向に突出した突出部の前記ロータに対向する対向部３２１Ｔの両側を、前記ロータ１０の外周面より遠ざかる面取り形状に形成されているものである。なお、図７の破線は、ステータの形状の違いを明確に示すために記載したものである。
【００５２】
上記構成より成る本第２実施形態の電気モータは、前記ティース部３２の先端３２１の円周方向に突出した突出部の前記ロータに対向する対向部３２１Ｔの両側を、前記ロータ１０の外周面より遠ざかる面取り形状に形成されているもので、前記対向部３２１Ｔの両側が、前記ロータ１０の外周面より遠ざかるため、前記ティース部３２の先端３２１に発生するトルクパターン波形のピークを下げて滑らかにするものである。
【００５３】
上記作用を奏する本第２実施形態の電気モータは、形状の異なるティースが混在することにより、発生するトルクの波形がティース毎に異なり、これらが相互に補完され、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。なお、ティースの形状は、コンピュータシミュレーションその他による磁路解析等を行って、最適な形状に調整されている。
【００５４】
（第３実施形態）
本第３実施形態の電気モータは、図８に示されるようにロータ１０の外周部に配設される複数の磁石１の配設位相が異なる点が、前記第１実施形態との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００５５】
すなわち本第３実施形態の電気モータは、前記第１実施形態と同様に外周部に複数の磁石１が配設されたロータ１０に対向するように外周部から半径方向内方に向かって放射状に突出形成されコイルが巻回される複数のティース部を備えた電気モータにおいて、図８に示されるように前記ロータ１０の外周部に配設される隣合う磁石１のロータの円周方向の幅が異なるものである。
【００５６】
本第３実施形態の電気モータは、ロータ１０の外周部に配設される磁石１の配設位相が異なるので、前記ティース部３２の先端３２１に、両ピーク間の振幅が比較的抑制されパルス幅の広いトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００５７】
また本第３実施形態の電気モータは、前記ロータ１０の外周部に配設される隣合う磁石１のロータの円周方向の幅が異なるので、前記ティース部３２の先端３２１に、両ピーク間の振幅が比較的抑制されパルス幅の広いトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００５８】
（第４実施形態）
本第４実施形態の電気モータは、図９に示されるように前記ロータ１０の外周部に配設される隣合う磁石１の間のロータの円周方向の間隔が異なる点が、前記第３実施形態との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００５９】
本第４実施形態の電気モータは、図９に示されるように前記ロータ１０の外周部に配設される隣合う磁石１の間のロータの円周方向の間隔が異なるので、磁石１のロータの円周方向の左右における間隔が異なるため、前記ロータ１０に対向するティース部の先端に、両ピーク間の振幅が比較的抑制されパルス幅の広いトルクパターンを発生させることにより、モータ全体としてトルクリップルを確実に抑制するという効果を奏する。
【００６０】
（第５実施形態）
前述したように、本発明の基本的技術思想は、ロータに磁石を備えるとともにステータにティースを備えた電気モータのみならず、ロータにティースを備えるとともにステータに磁石を備えた電気モータにも同様に適用できる。第５実施形態及び後述の第６実施形態は、ロータにティースを備えるとともにステータに磁石を備えた電気モータについてのものである。
【００６１】
本第５実施形態の電気モータは、図１０に示されるように、ステータ５０の内周部に複数の磁石５１が配設され、ロータ５２には磁石５１に対向するように半径方向外方に向かって放射状にティース５３１，５３２が突出形成されている点が前記第１実施形態との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００６２】
図１０に示した電気モータのティースは、ティース先端部５３１１の幅が磁石５１の幅よりも狭い幅で形成されたティース５３１と、ティース先端部５３１２の幅が磁石５１の幅よりも広い幅で形成されたティース５３２とが交互に配設されている。それぞれのティースの幅は、それぞれのティースで発生するトルクが相互に補完して、モータ全体として脈動の少ないトルクを出力できるよう、最適に調整されている。また、図７に示したように、ティースの両端部が磁石から遠ざかるように形成してもよい。これにより、前記第１実施形態及び前記第２実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００６３】
（第６実施形態）
本第６実施形態の電気モータは、図１１に示されるように、ステータ５０の内周部に幅の異なる複数の磁石５１１，５１２が配設され、ロータ５２には磁石５１１，５１２に対向するように半径方向外方に向かって放射状にティース５３が突出形成されている点が前記第５実施形態との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００６４】
図１１に示した電気モータの磁石は、ティース５３の幅よりも狭い幅で形成された磁石５１２と、ティース５３の幅よりも広い幅で形成された磁石５１１とが組み合わされている。それぞれの磁石の幅及び配置は、それぞれの磁石で発生するトルクが相互に補完して、モータ全体として脈動の少ないトルクを出力できるよう、最適に調整されている。これにより、前記第３実施形態及び前記第４実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００６５】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００６６】
上述の第１実施形態においては、一例として各ティース部３２の先端３２１以外の部分は、同一形状および同一寸法とした例について説明したが、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、突出量が小さいティースは突出量が大きいティースに比べ、ティース先端部の磁束密度が高いので、径方向に受ける力の変動が激しくなるため、モータ回転時の振動が発生しやすくなる先端３２１の突出量が小さいティース部３２のその他の部分の幅を広くして十分な強度を有するようにする実施形態を採用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の電気モータを示す断面図である。
【図２】本第１実施形態の電気モータの要部を示す部分断面図である。
【図３】本第１実施形態のモータを適用した電気式動力舵取装置を示す一部欠截断面図である。
【図４】本第１実施形態を適用した電気式動力舵取装置のモータ部を示す一部拡大断面図である。
【図５】本第１実施形態および従来の電気モータの各ティース部の先端におけるトルクパターンおよびトルクリップルをそれぞれ示す線図である。
【図６】本第１実施形態および従来の電気モータにおける回転角とトルクの関係を示す線図である。
【図７】本発明の第２実施形態の電気モータの要部を示す部分断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態の電気モータの要部を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態の電気モータの要部を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態の電気モータの要部を示す部分断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態の電気モータの要部を示す部分断面図である。
【図１２】従来の電気モータを示す断面図である。
【図１３】従来の電気モータの要部を示す部分断面図である。
【図１４】従来の永久磁石形電気モータを示す側面図である。
【符号の説明】
１　磁石
５　コイル
１０　ロータ
３１　外周部
３２　ティース部
３２１　先端
【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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