(57)【要約】【課題】トルクリップルを低減するとともにトルクの低下を抑制することができる埋込磁石型モータを提供する。【解決手段】等角度間隔のティース７を備えたステータ２と、収容孔６１〜６８が周方向に複数形成され隣り合う収容孔の間で延びる磁路形成部７１〜７８が形成された複数のロータコアを有し各収容孔に軸方向に直線的に磁石１５が配設されたロータ３とを備える。磁路形成部は、隣り合う磁路形成部のそれぞれの周方向中心とティース７の周方向中心とが同時に直列状態とならないように設定される。第３のロータコア１３は、隣り合う磁路形成部の間隔が第１の所定間隔で第１の特性を有する第１のコア部８１，８３と、隣り合う磁路形成部の間隔が第２の所定間隔で第２の特性を有する第２のコア部８２，８４とが周方向に交互に配置されてなる。複数のロータコアは、それぞれ異なる特性を有するとともに、各特性の波形が相殺されるようにそれぞれ設定される。【選択図】        図５
2004343886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状に形成され周方向等角度間隔で軸中心に向かって延びるように形成された複数のティースに巻線が巻回されたステータと、
周方向に沿って延びるとともに軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成され、周方向に隣り合う前記収容孔の間に径方向に延びる磁路形成部が形成されたロータコアを軸方向に複数有し、各前記収容孔に軸方向に直線的にそれぞれ磁石が配設され、前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータとを備え、
前記磁路形成部は、隣り合う前記磁路形成部におけるそれぞれの周方向中心と、前記ティースの周方向中心とが同時にそれぞれ径方向に直列状態とならないように設定され、
少なくとも１つの前記ロータコアは、それぞれ角度−トルク特性を有する複数のコア部が周方向に連続して配置されてなり、隣り合う前記磁路形成部の間隔が異なることで、複数の前記コア部が２以上の異なる角度−トルク特性を有し、
各前記ロータコアは、それぞれ異なる角度−トルク特性を有するとともに、各特性の波形が相殺されるようにそれぞれ設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の埋込磁石型モータにおいて、
２以上の異なる角度−トルク特性を有する前記ロータコアにおける複数の前記コア部は、隣り合う前記磁路形成部の間隔が第１の所定間隔に設定され第１の特性を有する第１のコア部と、隣り合う前記磁路形成部の間隔が第２の所定間隔に設定され第２の特性を有する第２のコア部とからなり、
前記第１のコア部と前記第２のコア部とは、それぞれ２つずつで前記ロータコアを構成するとともに周方向に交互に配置されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の埋込磁石型モータにおいて、
複数の前記ロータコアは、非磁性体を介して積層されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、
前記磁石は、複数の前記ロータコアに渡って軸方向に一体に形成されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、
各前記収容孔に配設される各前記磁石は、同一形状とされたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、
各前記ロータコアは、それらの各特性の波形が相殺されるようにそれぞれ軸方向長さが異なるように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、埋込磁石型モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高効率モータとしては、埋込磁石型モータがある。埋込磁石型モータは、ロータコア内にマグネット（磁石）が埋設されたロータを有するモータであり、ステータが作り出す回転磁界とロータとの間のマグネットトルクに加え、ロータに形成される回転磁界の磁路に基づくリラクタンストルクを有効に利用することにより高いモータ効率を得ることができる。
【０００３】
ところで、一般的にステータに形成されたティースの本数は、ロータに埋設されたマグネット及び該マグネットの間に形成される磁路形成部の数の整数倍に設定されている。又、一般的にマグネット及び磁路形成部は等角度間隔で形成されている。よって、ロータ回転時の所定角度では、各磁路形成部におけるそれぞれの周方向中心が、ティースの周方向中心と同時にそれぞれ径方向に直列状態となる。その結果、マグネットの周方向両側に形成された両磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される（生じる）ことによりブレーキトルクが発生し、該ブレーキトルクによりモータから出力されるトルクにリップルが発生する。このリップルを低減するため、例えば特許文献１には、任意の高さに積層された複数の回転子鉄心（ロータコア）を相対的に回転させて積層したスキュー構造をとる回転子（ロータ）が開示されている。このロータはスキュー構造をとることによって、同時に複数のティースと対向する磁路形成部の面積を小さくし、ティースと磁路形成部の間の直線的なコイル磁束の流れを抑制し、トルクリップルを低減している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２３６６８７号公報（図１、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようなモータでは、マグネットが埋設された同じ形状のロータコアを周方向に回転させて積層しているため、ステータの巻線に対するマグネットの有効磁束が減少し、マグネットトルクとリラクタンストルクとの和によって求められる回転子のトルクが低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、トルクリップルを低減するとともにトルクの低下を抑制することができる埋込磁石型モータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、略円筒状に形成され周方向等角度間隔で軸中心に向かって延びるように形成された複数のティースに巻線が巻回されたステータと、周方向に沿って延びるとともに軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成され、周方向に隣り合う前記収容孔の間に径方向に延びる磁路形成部が形成されたロータコアを軸方向に複数有し、各前記収容孔に軸方向に直線的にそれぞれ磁石が配設され、前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータとを備え、前記磁路形成部は、隣り合う前記磁路形成部におけるそれぞれの周方向中心と、前記ティースの周方向中心とが同時にそれぞれ径方向に直列状態とならないように設定され、少なくとも１つの前記ロータコアは、それぞれ角度−トルク特性を有する複数のコア部が周方向に連続して配置されてなり、隣り合う前記磁路形成部の間隔が異なることで、複数の前記コア部が２以上の異なる角度−トルク特性を有し、各前記ロータコアは、それぞれ異なる角度−トルク特性を有するとともに、各特性の波形が相殺されるようにそれぞれ設定された埋込磁石型モータを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の埋込磁石型モータにおいて、２以上の異なる角度−トルク特性を有する前記ロータコアにおける複数の前記コア部は、隣り合う前記磁路形成部の間隔が第１の所定間隔に設定され第１の特性を有する第１のコア部と、隣り合う前記磁路形成部の間隔が第２の所定間隔に設定され第２の特性を有する第２のコア部とからなり、前記第１のコア部と前記第２のコア部とは、それぞれ２つずつで前記ロータコアを構成するとともに周方向に交互に配置された。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の埋込磁石型モータにおいて、複数の前記ロータコアは、非磁性体を介して積層された。
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記磁石は、複数の前記ロータコアに渡って軸方向に一体に形成された。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、各前記収容孔に配設される各前記磁石は、同一形状とされた。
【００１１】
請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、各前記ロータコアは、それらの各特性の波形が相殺されるようにそれぞれ軸方向長さが異なるように設定された。
【００１２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、隣り合う前記磁路形成部におけるそれぞれの周方向中心と、前記ティースの周方向中心とが同時にそれぞれ径方向に直列状態とならないため、隣り合う前記磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される（生じる）ことが防止される。よって、トルクリップルが低減される。しかも、ロータコアの少なくとも１つは、それぞれ角度−トルク特性を有する複数のコア部が周方向に連続して配置されてなり、隣り合う磁路形成部の間隔が異なることで、複数のコア部が２以上の異なる角度−トルク特性を有する。そして、各ロータコアは、それぞれ異なる角度−トルク特性を有するとともに、それら各特性の波形（山と谷）が相殺されるようにそれぞれ設定されるため、トルクリップルが更に低減される。しかも、従来技術のように磁石が周方向にずれて配置されず、磁石が各収容孔に軸方向に直線的に配設されるため、磁石の有効磁束の減少を抑えて磁石に基づくトルクの低減を抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、第１のコア部と第２のコア部とは、それぞれ２つずつで前記ロータコアを構成するとともに周方向に交互に配置されるため、トルクがバランス良く発生される。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、複数の前記ロータコアは、非磁性体を介して積層されるため、ロータコア間における磁束漏れが防止される。よって、トルクの低減を抑制することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、磁石は、複数の前記ロータコアに渡って軸方向に一体に形成されるため、部品点数の増加が抑制される。
請求項５に記載の発明によれば、各前記収容孔に配設される各前記磁石は、同一形状とされるため、磁石に基づくトルクがバランス良く発生される。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、各前記ロータコアは、それらの各特性の波形が相殺されるようにそれぞれ軸方向長さが異なるように設定されるため、例えば、各ロータコアの軸方向長さが同じ状態で波形の振幅の大きさが異なっていても、波形を良好に相殺することができ、トルクリップルを極小さくすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図６に従って説明する。図１に示すように、埋込磁石型モータは、ハウジング１とステータ２とロータ３とを備える。
【００１８】
ハウジング１は、略有底筒状のケース４と、ケース４の開口部（図１中、下端部）を閉塞するための蓋部５とを備える。そして、ステータ２はケース４の内周面に固定され、ロータ３はその回転軸６がケース４及び蓋部５に設けられた軸受４ａ，５ａに支持されることでステータ２の内側に回転可能に収容される。
【００１９】
ステータ２は、略円筒状に形成され、周方向等角度間隔で軸中心に向かって延びるように形成された複数のティース７（図３〜図５参照）を有したステータコア８と、ティース７にインシュレータ９（図１参照）を介して巻回された巻線１０とを備える。尚、本実施の形態では、ティース７は、４８個形成されている。又、図３〜図５においては、インシュレータ９及び巻線１０の図示を省略している。又、本実施の形態では、巻線１０は４５度の位置関係にあるティース７に分布巻にて巻回され、該巻線１０には位相差１２０度の３相交流電流が供給されることになる。
【００２０】
ロータ３は、図１に示すように、前記回転軸６と、第１のロータコア１１と、第２のロータコア１２と、第３のロータコア１３と、２つの非磁性体１４と、複数の磁石１５とを備える。第１〜第３のロータコア１１〜１３は、それぞれ複数の円盤状のコアシートが積層されて形成されている。本実施の形態の第１〜第３のロータコア１１〜１３は、図２に示すように、それぞれ軸方向長さが１対４対５に設定されている。即ち、第２のロータコア１２の軸方向長さは第１のロータコア１１の軸方向長さの４倍に設定され、第３のロータコア１３の軸方向長さは第１のロータコア１１の軸方向長さの５倍に設定されている。尚、図１及び図２においては、複数のコアシートの境界線の図示を省略している。非磁性体１４は、プラスティックよりなり、前記第１〜第３のロータコア１１〜１３と同径の円盤状に形成されている。そして、図２に示すように、第１〜第３のロータコア１１〜１３は、それぞれ非磁性体１４を介して積層され、それらを貫通するピン１６が嵌着されることで略円柱形状に形成されている。又、図１に示すように、これら第１〜第３のロータコア１１〜１３及び非磁性体１４の軸中心には回転軸６が嵌着される中心孔１１ａ〜１４ａがそれぞれ形成されている。尚、図２は、回転軸６を除くロータ３の概略斜視図である。
【００２１】
第１のロータコア１１には、図３に示すように、周方向（外周）に沿って（詳しくは、軸方向から見て径方向の直交方向に）延びるとともに軸方向に貫通する収容孔２１〜２８が周方向に複数（本実施の形態では８つ）形成されている。各収容孔２１〜２８の周方向両端には、第１のロータコア１１の外周面近傍の所定位置まで径方向外側に延びる延設部２９が形成されている。尚、前記所定位置とは第１のロータコア１１の最低限の剛性を保つことが可能な位置であって、延設部２９は漏れ磁束（磁石のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう磁束）を小さくするためのものである。又、第１のロータコア１１には、前記収容孔２１〜２８が形成されることで、周方向に隣り合う収容孔２１〜２８（延設部２９）の間で径方向に延びる磁路形成部３１〜３８が形成されている。
【００２２】
又、第２のロータコア１２には、図４に示すように、周方向（外周）に沿って（詳しくは、軸方向から見て径方向の直交方向に）延びるとともに軸方向に貫通する収容孔４１〜４８が周方向に複数（本実施の形態では８つ）形成されている。各収容孔４１〜４８の周方向両端には、第２のロータコア１２の外周面近傍の所定位置まで径方向外側に延びる延設部４９が形成されている。尚、前記所定位置とは第２のロータコア１２の最低限の剛性を保つことが可能な位置であって、延設部４９は漏れ磁束（磁石のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう磁束）を小さくするためのものである。又、第２のロータコア１２には、前記収容孔４１〜４８が形成されることで、周方向に隣り合う収容孔４１〜４８（延設部４９）の間で径方向に延びる磁路形成部５１〜５８が形成されている。
【００２３】
又、第３のロータコア１３には、図５に示すように、周方向（外周）に沿って（詳しくは、軸方向から見て径方向の直交方向に）延びるとともに軸方向に貫通する収容孔６１〜６８が周方向に複数（本実施の形態では８つ）形成されている。各収容孔６１〜６８の周方向両端には、第３のロータコア１３の外周面近傍の所定位置まで径方向外側に延びる延設部６９が形成されている。尚、前記所定位置とは第３のロータコア１３の最低限の剛性を保つことが可能な位置であって、延設部６９は漏れ磁束（磁石のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう磁束）を小さくするためのものである。又、第３のロータコア１３には、前記収容孔６１〜６８が形成されることで、周方向に隣り合う収容孔６１〜６８（延設部６９）の間で径方向に延びる磁路形成部７１〜７８が形成されている。尚、図３〜図５は、ロータ３の回転角度が同じであるときの第１〜第３のロータコア１１〜１３の平面図であり、各図中、上方の磁路形成部３１と磁路形成部５１と磁路形成部７１とが軸方向に直列状態となるように第１〜第３のロータコア１１〜１３が積層されている。
【００２４】
又、各非磁性体１４には、前記収容孔２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８と対応した位置に収容孔１４ｂ（図１参照）が形成されている。即ち、各前記収容孔２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８，１４ｂは、収容孔２１，４１，６１，１４ｂの組や、収容孔２２，４２，６２，１４ｂの組等がそれぞれ軸方向に連通した１つの連通孔を形成し、それら連通孔が周方向に８つ形成されるように設定されている。
【００２５】
そして、各収容孔２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８，１４ｂには、磁石１５が軸方向に直線的に（軸方向から見て（図３〜図５参照）磁石１５の中心が周方向にずれないように）収容されて配設されている。詳しくは、各磁石１５は、第１〜第３のロータコア１１〜１３に渡って一体に、即ち第１〜第３のロータコア１１〜１３及び２つの非磁性体１４が積層された軸方向の長さに形成されている。各磁石１５は、４角柱形状で同一形状に形成され、各収容孔２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８，１４ｂにて形成される各前記連通孔に径方向外側の磁極が周方向に交互にＮ極とＳ極となるように（４対）配設されている。
【００２６】
第１〜第３のロータコア１１〜１３において、磁路形成部３１〜３８，５１〜５８，７１〜７８は、ティース７の本数を磁石１５（収容孔）の数で除した数（４８／８＝６）と対応した角度（θＺ＝４５度）と、隣り合う磁路形成部がなす角度θ１〜θ８とが異なるように設定されている。尚、除した数（＝６）と対応した角度（θＺ）とは、１周、即ち３６０度を除した数（＝６）で除した角度（３６０度／６＝４５度）である。又、隣り合う磁路形成部３１〜３８，５１〜５８，７１〜７８がなす角度θ１〜θ８とは、径方向に延びる磁路形成部３１〜３８，５１〜５８，７１〜７８の軸方向から見た中心線Ｌ１〜Ｌ２４において、隣り合うそれらがそれぞれなす角度である。
【００２７】
言い換えると、磁路形成部３１〜３８，５１〜５８，７１〜７８は、隣り合う磁路形成部におけるそれぞれの周方向中心（隣り合う中心線Ｌ１〜Ｌ２４）と、ティース７の周方向中心とが同時にそれぞれ径方向に直列状態とならないように（一直線上に並ばないように）設定されている。よって、各第１〜第３のロータコア１１〜１３において、隣り合う磁路形成部３１〜３８，５１〜５８，７１〜７８に、同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される（生じる）ことは防止される。
【００２８】
第３のロータコア１３は、図５に示すように、複数のコア部８１〜８４が周方向に連続して配置されてなる。本実施の形態では、第３のロータコア１３は、４つのコア部８１〜８４からなる。詳しくは、磁路形成部７１〜７８は、１つおきに（即ち磁路形成部７１，７３，７５，７７が）９０度間隔で形成され、その９０度間隔で形成される磁路形成部７１，７３，７５，７７における前記中心線Ｌ１７，Ｌ１９，Ｌ２１，Ｌ２３を境界線として４つのコア部８１〜８４が形成されている。
【００２９】
各コア部８１〜８４は、それぞれロータ３の回転時にトルクを発生する。即ち、各コア部８１〜８４は、それぞれが角度−トルク特性を有する。コア部８１〜８４は、同じ形状の第１のコア部８１，８３と、同じ形状の第２のコア部８２，８４とに分類され、それらが周方向に交互に配置されている。尚、本実施の形態では、図５において、左上と右下のコア部８１，８３がそれぞれ第１のコア部であって、左下と右上のコア部８２，８４がそれぞれ第２のコア部である。
【００３０】
本実施の形態では、第１のコア部８１，８３は、隣り合う磁路形成部７１〜７３、７５〜７７の間隔が第１の所定間隔に設定され第１の特性を有するように設定されている。詳しくは、第１のコア部８１，８３は、その周方向中間部（磁路形成部７１，７３間、磁路形成部７５，７７間）に配置される磁路形成部７２，７６が、一方側（時計回り方向側）の磁路形成部７１，７５からティース７の６．２５本分の角度（θ１）間隔（第１の所定間隔）となるように設定されている。尚、第１のコア部８１，８３は、その周方向中間部に配置される磁路形成部７２，７６が、他方側（反時計回り方向側）の磁路形成部７３，７７からティース７の５．７５本分の角度（θ２）間隔（第１の所定間隔）となるように設定されることになる。又、ティース７の１本分の角度は、３６０度をティース７の本数、即ち４８本で除した角度（７．５度）である。又、図５では、隣り合う磁路形成部がティース７の６本分の角度（θＺ）間隔であるときの直線ＬＺをも図示している。そして、このように設定されることで、第１のコア部８１，８３は、角度に応じて山と谷を繰り返す波形の第１の特性を有するように設定されている。この第１の特性は、磁路形成部を等角度間隔に形成した場合（即ち隣り合う磁路形成部が全てティース７の６本分の角度（θＺ）間隔とされた場合）の特性ＣＺ（図６参照）に比べて、（軸方向の厚さが同じ条件で）トルクリップル（振幅）が小さい特性となる。尚、前記トルクリップルが小さくなることは、前述したように、隣り合う磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される（生じる）ことが防止されるためである。
【００３１】
又、本実施の形態では、第２のコア部８２，８４は、隣り合う磁路形成部７３〜７５、７７，７８，７１の間隔が第２の所定間隔に設定され第２の特性を有するように設定されている。詳しくは、第２のコア部８２，８４は、その周方向中間部（磁路形成部７３，７５間、磁路形成部７７，７１間）に配置される磁路形成部７４，７８が、一方側（時計回り方向側）の磁路形成部７３，７７からティース７の６．５本分の角度（θ３）間隔（第２の所定間隔）となるように設定されている。尚、第２のコア部８２，８４は、その周方向中間部に配置される磁路形成部７４，７８が、他方側（反時計回り方向側）の磁路形成部７５，７１からティース７の５．５本分の角度（θ４）間隔（第２の所定間隔）となるように設定されることになる。そして、このように設定されることで、第２のコア部８２，８４は、角度に応じて山と谷を繰り返す波形の第２の特性を有するように設定されている。この第２の特性は、磁路形成部を等角度間隔に形成した場合（即ち隣り合う磁路形成部が全てティース７の６本分の角度（θＺ）間隔とされた場合）の特性ＣＺ（図６参照）に比べて、（軸方向の厚さが同じ条件で）トルクリップル（振幅）が小さい特性となる。尚、前記トルクリップルが小さくなることは、前述したように、隣り合う磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される（生じる）ことが防止されるためである。
【００３２】
これにより、第３のロータコア１３は、図６に示すように、前記第１の特性と前記第２の特性とを合成した第１合成特性Ｃ１を有することになる。この合成した第１合成特性Ｃ１は、第１及び第２の特性が合成されることで、第１及び第２の特性の単独での特性よりトルクリップル（振幅）が小さくなるように設定されている。
【００３３】
第１及び第２のロータコア１１，１２は、ロータコア１１，１２毎に隣り合う磁路形成部３１〜３８，５１〜５８の間隔が異なることで、それぞれ異なる角度−トルク特性を有するとともに、第１〜第３のロータコア１１〜１３の各特性の波形（山と谷）がロータ３の状態で相殺されるようにそれぞれ設定されている。
【００３４】
本実施の形態では、第１のロータコア１１は、隣り合う磁路形成部３１〜３８の間隔が第３の所定間隔（本実施の形態では第１の所定間隔と同じ）に設定され（ロータ３の回転時に）第３の特性を有するように設定されている。詳述すると、第１のロータコア１１は、図３に示すように、複数のコア部８５〜８８が周方向に連続して配置されてなる。本実施の形態では、第１のロータコア１１は、４つのコア部８５〜８８からなる。つまり、磁路形成部３１〜３８は、１つおきに（即ち磁路形成部３１，３３，３５，３７が）９０度間隔で形成され、その９０度間隔で形成される磁路形成部３１，３３，３５，３７における前記中心線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５，Ｌ７を境界線として４つのコア部８５〜８８が形成されている。
【００３５】
そして、各コア部８５〜８８は、その周方向中間部に配置される磁路形成部３２，３４，３６，３８が、一方側（時計回り方向側）の磁路形成部３１，３３，３５，３７からティース７の６．２５本分の角度（θ５）間隔（第３の所定間隔）となるように設定されている。尚、前記周方向中間部に配置される磁路形成部３２，３４，３６，３８は、他方側（反時計回り方向側）の磁路形成部からティース７の５．７５本分の角度（θ６）間隔（第３の所定間隔）となるように設定されることになる。又、図３では、隣り合う磁路形成部がティース７の６本分の角度（θＺ）間隔であるときの直線ＬＺをも図示している。そして、このように設定されることで、第１のロータコア１１は、角度に応じて山と谷を繰り返す波形の第３の特性を有するように設定されている。この第３の特性は、磁路形成部を等角度間隔に形成した場合（即ち隣り合う磁路形成部が全てティース７の６本分の角度（θＺ）間隔とされた場合）の特性ＣＺ（図６参照）に比べて、（軸方向の厚さが同じ条件で）トルクリップル（振幅）が小さい特性となる。尚、前記トルクリップルが小さくなることは、前述したように、隣り合う磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される（生じる）ことが防止されるためである。
【００３６】
又、第２のロータコア１２は、隣り合う磁路形成部５１〜５８の間隔が第４の所定間隔に設定され（ロータ３の回転時に）第４の特性を有するように設定されている。詳述すると、第２のロータコア１２は、複数のコア部８９〜９２が周方向に連続して配置されてなる。本実施の形態では、第２のロータコア１２は、４つのコア部８９〜９２からなる。つまり、磁路形成部５１〜５８は、１つおきに（即ち磁路形成部５１，５３，５５，５７が）９０度間隔で形成され、その９０度間隔で形成される磁路形成部５１，５３，５５，５７における前記中心線Ｌ９，Ｌ１１，Ｌ１３，Ｌ１５を境界線として４つのコア部８９〜９２が形成されている。
【００３７】
そして、各コア部８９〜９２は、その周方向中間部に配置される磁路形成部５２，５４，５６，５８が、一方側（時計回り方向側）の磁路形成部５１，５３，５５，５７からティース７の６．７５本分の角度（θ７）間隔（第４の所定間隔）となるように設定されている。尚、前記周方向中間部に配置される磁路形成部５１，５３，５５，５７は、他方側（反時計回り方向側）の磁路形成部からティース７の５．２５本分の角度（θ８）間隔（第４の所定間隔）となるように設定されることになる。又、図４では、隣り合う磁路形成部がティース７の６本分の角度（θＺ）間隔であるときの直線ＬＺをも図示している。そして、このように設定されることで、第２のロータコア１２は、角度に応じて山と谷を繰り返す波形の第４の特性を有するように設定されている。この第４の特性は、磁路形成部を等角度間隔に形成した場合（即ち隣り合う磁路形成部が全てティース７の６本分の角度（θＺ）間隔とされた場合）の特性ＣＺ（図６参照）に比べて、（軸方向の厚さが同じ条件で）トルクリップル（振幅）が小さい特性となる。尚、前記トルクリップルが小さくなることは、前述したように、隣り合う磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される（生じる）ことが防止されるためである。
【００３８】
これにより、第１及び第２のロータコア１１，１２は、図６に示すように、前記第３の特性と前記第４の特性とを合成した第２合成特性Ｃ２を有することになる。この合成した第２合成特性Ｃ２は、第３及び第４の特性が合成されることで、第３及び第４の特性の単独での特性よりトルクリップル（振幅）が小さくなるように設定されている。
【００３９】
そして、埋込磁石型モータ（ロータ３）は、図６に示すように、第１合成特性Ｃ１と第２合成特性Ｃ２とを合成した特性Ｃ３を有することになる。この合成した特性Ｃ３は、第１及び第２合成特性Ｃ１，Ｃ２が略逆位相であり第１及び第２合成特性Ｃ１，Ｃ２の波形（山と谷）が相殺されることから、トルクリップル（振幅）が極小さくなる。
【００４０】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）隣り合う磁路形成部３１〜３８，５１〜５８，７１〜７８におけるそれぞれの周方向中心（隣り合う中心線Ｌ１〜Ｌ２４）と、ティース７の周方向中心とが同時にそれぞれ径方向に直列状態とならないため、隣り合う磁路形成部に同時に直線的なコイル磁束の流れが形成される（生じる）ことが防止される。よって、第１〜第３のロータコア１１〜１３におけるの第１〜第４の各特性では、隣り合う磁路形成部が全てティース７の６本分の角度（θＺ）間隔で等間隔とされた場合の特性ＣＺに比べて、（軸方向の厚さが同じ条件で）トルクリップルが低減される。
【００４１】
しかも、第３のロータコア１３は、各コア部８１〜８４が周方向に連続して配置されてなり、それぞれ隣り合う磁路形成部７１〜７８の間隔が異なることで、異なる第１及び第２の特性を有する。そして、第１〜第３のロータコア１１〜１３は、それぞれ異なる特性（第１及び第２の特性を合成した第１合成特性Ｃ１、第３の特性、第４の特性）を有するとともに、それら各特性の波形（山と谷）が（ロータ３とされた状態で）相殺されるようにそれぞれ設定されるため、トルクリップルが更に低減される。尚、勿論、各第１〜第４の特性は、第１〜第３のロータコア１１〜１３がロータ３とされ、合成された状態で、それぞれがトルクリップルを小さくすべく予め設定されている。即ち、このように第１〜第４の特性でそれぞれトルクリップルを低減させるようにしたためトルクリップルを極小さくすることができる。
【００４２】
しかも、従来技術（スキュー構造）のように磁石が周方向にずれて配置されず、磁石１５が各収容孔２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８に軸方向に直線的に配設されるため、磁石１５の有効磁束の減少を抑えて磁石１５に基づくトルクの低減を抑制することができる。これらのことから、この埋込磁石型モータでは、トルクリップルを低減することができるとともにトルクの低下を抑制することができる。
【００４３】
（２）第３のロータコア１３において、異なる特性を有する第１のコア部８１，８３と第２のコア部８２，８４とは、それぞれ２つずつで第３のロータコア１３を構成するとともに周方向に交互に配置されるため、トルクがバランス良く発生される。詳しくは、第３のロータコア１３の半分ずつでそれぞれ異なる第１及び第２の特性を有し、その半分毎に波形の相殺が多少発生するため、例えば、第３のロータコア１３の半分毎に同種のコア部を隣接して設けた場合に比べて、ロータ３の回転軸６に径方向に偏ったトルクがかかることが防止される。この結果、回転軸６のがたつきや軸受４ａ，５ａの摩耗等が低減される。
【００４４】
（３）第１〜第３のロータコア１１〜１３は、それぞれ非磁性体１４を介して積層されるため、第１及び第２のロータコア１１，１２間、第２及び第３のロータコア１２，１３間における磁束漏れがそれぞれ防止される。よって、トルクの低減を抑制することができる。
【００４５】
（４）磁石１５は、第１〜第３のロータコア１１〜１３に渡って一体に形成されるため、部品点数の増加が抑制される。
（５）各磁石１５は、同一形状とされるため、磁石１５に基づくトルクがバランス良く発生される。
【００４６】
（６）第１〜第３のロータコア１１〜１３は、それらの各特性（第１及び第２の特性を合成した第１合成特性Ｃ１、第３の特性、第４の特性）の波形が相殺されるようにそれぞれ軸方向長さが異なるように（１対４対５に）設定されている。よって、例えば第１〜第３のロータコア１１〜１３の軸方向長さが同じ状態で波形の振幅の大きさが異なっていても、波形を良好に相殺することができ、トルクリップルを極小さくすることができる。
【００４７】
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態の第１〜第３のロータコア１１〜１３は、少なくとも１つのロータコアの複数のコア部が２以上の異なる角度−トルク特性を有し、各ロータコアがそれぞれ異なる角度−トルク特性を有するとともに、ロータ全体で各特性の波形が相殺されるように設定されていれば、他の構成に変更してもよい。
【００４８】
例えば、ロータは２つのロータコアを備え、その一方（そのコア部）が２以上の異なる角度−トルク特性を有し、他方が前記一方のロータコアの合成特性と異なる角度−トルク特性を有し、それら各ロータコアにおける２つの特性の波形が相殺されるように設定してもよい。このようにしても、少なくとも３種類の特性でそれぞれトルクリップルが低減されるようにすることができ、トルクリップルを極小さくすることができる。又、例えば、４つ以上のロータコアを備え、それら各ロータコアにおける各特性の波形が相殺されるように設定してもよい。又、この場合、２つ以上のロータコア（そのコア部）がそれぞれ２以上の異なる角度−トルク特性を有するように設定してもよい。
【００４９】
・上記実施の形態では、第３のロータコア１３は、異なる特性を有する第１及び第２のコア部８１〜８４から構成されるとしたが、それぞれ異なる特性を有する３つ以上のコア部から構成してもよい。この場合、それらコア部の特性を合成した合成特性と、他のロータコアの特性との波形が相殺されるように設定する。言い換えると、よりトルクリップルを小さくすべく第３のロータコア１３をそれぞれ異なる特性を有する３つ以上のコア部から構成してもよい。
【００５０】
・上記実施の形態では、第１〜第３のロータコア１１〜１３は、それぞれ非磁性体１４を介して積層されるとしたが、非磁性体１４を設けない構成としてもよい。又、この場合、第１〜第３のロータコア１１〜１３間に僅かな隙間を設けて配置してもよい。このようにしても、隙間により、第１〜第３のロータコア１１〜１３間における磁束漏れが防止される。
【００５１】
・上記実施の形態では、磁石１５は、第１〜第３のロータコア１１〜１３に渡って一体に形成されるとしたが、第１〜第３のロータコア１１〜１３毎に分割された磁石を配設してもよい。このようにすると、例えば、予め磁石を第１〜第３のロータコア１１〜１３にそれぞれ配設し、その後第１〜第３のロータコア１１〜１３を軸方向に積層することが可能となるなど、組み付け自由度が増す。又、例えば、磁石が配設され軸方向に積層されていない第１〜第３のロータコア１１〜１３を、その状態で部品管理することが可能となる。又、例えば、磁石が配設され軸方向に積層されていないロータコアを多数種類用意しておき、仕様に応じて軸方向に積層するロータコアを変更するといったことが可能となり、異なる仕様のロータを容易に得ることができる。即ち、第１〜第３のロータコア１１〜１３を２つずつ積層して軸方向長さが長いロータを得たり、４種類のロータコアを積層してトルクリップルのより小さいロータを得るといったことが容易となる。
【００５２】
・上記実施の形態では、各磁石１５は、同一形状とされるとしたが、各磁石を、各収容孔２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８，１４ｂ（前記連通孔）に応じた形状としてもよい。このようにすると、各磁石を同一形状とした場合に比べ、収容孔２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８，１４ｂ（前記連通孔）と磁石との周方向の隙間を小さくして、磁石に基づくトルクを大きく発生させることができる。
【００５３】
・上記実施の形態では、収容孔２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８は、周方向（外周）に沿って、詳しくは、軸方向から見て径方向の直交方向に延びるとしたが、周方向（外周）に沿って弧状に延びるように形成する等、他の形状に変更してもよい。尚、この場合、磁石１５の形状を収容孔に応じて変更する必要がある。
【００５４】
・上記実施の形態では、第１〜第３のロータコア１１〜１３は、それらの各特性の波形が相殺されるようにそれぞれ軸方向長さが異なるように（１対４対５に）設定されるとしたが、ロータ全体で各特性の波形が相殺されれば、複数のロータコアの（少なくとも２つの）軸方向長さを一定としてもよい。
【００５５】
・上記実施の形態では、第１〜第３のロータコア１１〜１３は、複数の円盤状のコアシートが積層されて形成されるとしたが、磁性粉体を焼結して形成してもよい。
【００５６】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項１乃至３のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記磁石は、前記ロータコア毎に配設されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。このようにすると、例えば、予め磁石をロータコアに配設し、その後ロータコアを軸方向に積層することが可能となるなど、組み付け自由度が増す。又、例えば、磁石が配設され軸方向に積層されていないロータコアを、その状態で部品管理することが可能となる。又、例えば、磁石が配設され軸方向に積層されていないロータコアを多数種類用意しておき、仕様に応じて軸方向に積層するロータコアを変更するといったことが可能となり、異なる仕様のロータを容易に得ることができる。即ち、２種類のロータコアを２つずつ積層して軸方向長さが長いロータを得たり、４種類のロータコアを積層してトルクリップルのより小さいロータを得るといったことが容易となる。
【００５７】
（ロ）請求項１乃至４及び６、（イ）のいずれかに記載の埋込磁石型モータにおいて、各前記収容孔に配設される各前記磁石は、各前記収容孔に応じた形状とされたことを特徴とする埋込磁石型モータ。このようにすると、各磁石を同一形状とした場合に比べ、収容孔と磁石との隙間を小さくして、磁石に基づくトルクを大きく発生させることができる。
【００５８】
（ハ）略円筒状に形成され周方向等角度間隔で軸中心に向かって延びるように形成された複数のティースに巻線が巻回されたステータと、周方向に沿って延びるとともに軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成され、周方向に隣り合う前記収容孔の間に径方向に延びる磁路形成部が形成されたロータコアを軸方向に複数有し、各前記収容孔に軸方向に直線的にそれぞれ磁石が配設され、前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータとを備え、前記磁路形成部は、前記ティースの本数を前記磁石の数で除した数と対応した角度と、隣り合う前記磁路形成部がなす角度とが異なるように設定され、少なくとも１つの前記ロータコアは、それぞれ角度−トルク特性を有する複数のコア部が周方向に連続して配置されてなり、隣り合う前記磁路形成部の間隔が異なることで、複数の前記コア部が２以上の異なる角度−トルク特性を有し、各前記ロータコアは、それぞれ異なる角度−トルク特性を有するとともに、各特性の波形が相殺されるようにそれぞれ設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。このようにすると、請求項１に記載の発明の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、トルクリップルを低減するとともにトルクの低下を抑制することができる埋込磁石型モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における埋込磁石型モータの側断面図。
【図２】本実施の形態における回転軸を除くロータの概略斜視図。
【図３】本実施の形態におけるステータ及び第１のロータコアの平面図。
【図４】本実施の形態におけるステータ及び第２のロータコアの平面図。
【図５】本実施の形態におけるステータ及び第２のロータコアの平面図。
【図６】本実施の形態における角度−トルク特性図。
【符号の説明】
２…ステータ、３…ロータ、７…ティース、１０…巻線、１１〜１３…第１〜第３のロータコア（ロータコア）、１４…非磁性体、１５…磁石、２１〜２８，４１〜４８，６１〜６８…収容孔、３１〜３８，５１〜５８，７１〜７８…磁路形成部、８１，８３…第１のコア部（コア部）、８２，８４…第２のコア部（コア部）。
【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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