(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ、電磁鋼板を積層して作製され、弧状のコアバック部と上記コアバック部の内周面から径方向内方に突出するティースを有する分割コアを、上記コアバック部の周方向の側面同士を突き合わせて周方向に配列して構成された円環状のステータコア、および上記ティースに巻回されたコイルを備えるステータと、
上記ステータの内部に空隙を介して、同軸に配設されるロータと、を備えた回転電機において、
上記ティースは、上記コアバック部の内周面から一定の周方向幅で径方向内方に突出して軸方向に延びる電線巻回部と、上記電線巻回部の先端部から周方向両側に張り出した一対のティース先端突部と、を備え、
上記一対のティース先端突部は、それぞれ、最大張り出し量の最大張り出し部と、最小張り出し量の最小張り出し部と、を有し、
周方向に隣り合う上記ティースの相対する上記ティース先端突部間の周方向角度の最小値をφとし、
上記ロータの軸心と直交し、かつ上記最大張り出し部を通る平面における、上記電線巻回部の上記最大張り出し部側の側面の延長線と上記ティースの先端部内周面との交点Ａ１と、上記最大張り出し部の周方向端部を通る第１半径線と上記ティースの先端部内周面との交点Ｂ１との間の周方向角度をθ１とし、
上記ロータの軸心と直交し、かつ上記最小張り出し部を通る平面における、上記電線巻回部の上記最小張り出し部の側面の延長線と上記ティースの先端部内周面との交点Ａ２と、上記最小張り出し部の周方向端部を通る第２半径線と上記ティースの内周面との交点Ｂ２との間の周方向角度をθ２としたときに、
２×θ２＜θ１＜θ２＋φ、かつ３×θ２＜θ１＜６×θ２が成立している回転電機。
【請求項２】
θ１＝４．５×θ２が成立している請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
隣り合う上記分割コアは、上記コアバック部の周方向側面同士が、嵌合部と被嵌合部との嵌合により連結されている請求項１又は請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
位置決め用孔が、上記コアバック部を軸方向に貫通するように形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
それぞれ、電磁鋼板を積層して作製され、弧状のコアバック部と上記コアバック部の内周面から径方向内方に突出するティースを有する分割コアを、上記コアバック部の周方向の側面同士を突き合わせて周方向に配列して構成された円環状のステータコア、および上記ティースに巻回されたコイルを備えるステータと、
上記ステータの内部に空隙を介して、同軸に配設されるロータと、を備えた回転電機において、
上記ティースは、上記コアバック部の内周面から一定の周方向幅で径方向内方に突出して軸方向に延びる電線巻回部と、上記電線巻回部の先端部から周方向両側に張り出した一対のティース先端突部と、を備え、
上記一対のティース先端突部は、それぞれ、最大張り出し量の最大張り出し部と、最小張り出し量の最小張り出し部と、を有し、
周方向に隣り合う上記ティースの相対する上記ティース先端突部間の周方向角度の最小値をφとし、
上記ロータの軸心と直交し、かつ上記最大張り出し部を通る平面における、上記電線巻回部の上記最大張り出し部側の側面の延長線と上記ティースの先端部内周面との交点Ａ１と、上記最大張り出し部の周方向端部を通る第１半径線と上記ティースの先端部内周面との交点Ｂ１との間の周方向角度をθ１とし、
上記ロータの軸心と直交し、かつ上記最小張り出し部を通る平面における、上記電線巻回部の上記最小張り出し部の側面の延長線と上記ティースの先端部内周面との交点Ａ２と、上記最小張り出し部の周方向端部を通る第２半径線と上記ティースの内周面との交点Ｂ２との間の周方向角度をθ２としたときに、
２×θ２＜θ１＜θ２＋φが成立しており、
位置決め用孔が、上記コアバック部を軸方向に貫通するように形成され、
逃げ溝が、上記位置決め用孔と上記コアバック部の径方向外方とを径方向に沿って連通するように形成され、
前記逃げ溝の周方向幅は、前記位置決め用孔の直径よりも小さい回転電機。
【請求項６】
上記分割コアの上記ティースの先端部内周面が、上記ロータの軸心と直交し、かつ上記分割コアの軸方向中央位置を通る平面と、上記ティースの先端部内周面との交差線に対して線対称である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項７】
上記ロータは、段スキュー切り換え部が軸方向中央位置に設けられた段スキュー構造に構成されている請求項６記載の回転電機。
【請求項８】
上記分割コアの上記ティースの先端部内周面が、上記ロータの軸心と直交し、かつ上記分割コアの軸方向中央位置を通る平面に対して非対称であり、
上記ロータの上記ステータに対向するステータ対向面が、段スキュー構造に構成され、上記ロータの軸心と直交し、かつ上記分割コアの軸方向中央位置を通る平面と、上記ステータ対向面との交差線に対して線対称である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項９】
上記ロータは、磁石埋め込み型ロータである請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、電動機や発電機などの回転電機に関し、特にコギングトルクを低減させるステータコアの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機では、円筒体の周面を均等分した位置から径方向に複数のティースが突出し、各ティースの先端部から側方にティース先端突部が張り出され、ティースのうちティース先端突部と円筒体との間の電線巻回部に電線が巻回されていた（例えば、特許文献１参照）。そして、従来の回転電機では、円環状のステータコアをティース毎に周方向に複数のコアピースに分割し、かつ各コアピースを軸方向に複数のコアブロックに分割し、隣り合ったコアブロックの間でティースの電線巻回部をステータコアの軸方向に並べて、巻線の巻回作業を容易としていた。さらに、隣り合ったコアブロックの間で電線巻回部の側面からのティース先端突部の張り出し量を異ならして段スキューを形成し、コギングトルクを低減していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６０８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の回転電機では、張り出し量が大きいティース先端突部の張り出し量Ｌ１が、張り出し量が小さいティース先端突部の張り出し量Ｌ２の約２倍の大きさになっていた。そこで、コアピースを軸方向から先に組み付けられたコアピースに組み付けて円環状のステータコアを組み立てる場合、隣り合うコアピースのティース先端突部が干渉し、コアピースを軸方向から組み付けることができなくなる。この場合、コアピースを径方向外方から先に組み付けられたコアピースに組み付けて円環状のステータコアを組み立てることになり、組み立て装置の大型化を招くという課題があった。
また、ティース先端突部の張り出し量Ｌ１，Ｌ２が、Ｌ１≒２×Ｌ２の関係を満足するように設定されているので、軸方向に配列されたコアブロックにおけるコギングトルクの位相差が適切な角度とならず、コギングトルクを効果的に低減できないという課題もあった。
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、分割コアの軸方向からの組付けを可能とし、組み立て装置の大型化を抑制できるとともに、コギングトルクを効果的に低減できる回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による回転電機は、それぞれ、電磁鋼板を積層して作製され、弧状のコアバック部と上記コアバック部の内周面から径方向内方に突出するティースを有する分割コアを、上記コアバック部の周方向の側面同士を突き合わせて周方向に配列して構成された円環状のステータコア、および上記ティースに巻回されたコイルを備えるステータと、上記ステータの内部に空隙を介して、同軸に配設されるロータと、を備えている。上記ティースは、上記コアバック部の内周面から一定の周方向幅で径方向内方に突出して軸方向に延びる電線巻回部と、上記電線巻回部の先端部から周方向両側に張り出した一対のティース先端突部と、を備え、上記一対のティース先端突部は、それぞれ、最大張り出し量の最大張り出し部と、最小張り出し量の最小張り出し部と、を有している。周方向に隣り合う上記ティースの相対する上記ティース先端突部間の周方向角度の最小値をφとし、上記ロータの軸心と直交し、かつ上記最大張り出し部を通る平面における、上記電線巻回部の上記最大張り出し部側の側面の延長線と上記ティースの先端部内周面との交点Ａ１と、上記最大張り出し部の周方向端部を通る第１半径線と上記ティースの先端部内周面との交点Ｂ１との間の周方向角度をθ１とし、上記ロータの軸心と直交し、かつ上記最小張り出し部を通る平面における、上記電線巻回部の上記最小張り出し部の側面の延長線と上記ティースの先端部内周面との交点Ａ２と、上記最小張り出し部の周方向端部を通る第２半径線と上記ティースの内周面との交点Ｂ２との間の周方向角度をθ２としたときに、２×θ２＜θ１＜θ２＋φ、かつ３×θ２＜θ１＜６×θ２が成立している。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、φはスロット開口角度、θ１はティース先端突部の最大張り出し部の周方向角度、θ２はティース先端突部の最小張り出し部の周方向角度に相当している。そして、最大スキュー角度θ（＝θ１−θ２）がスロット開口角度φより小さくなっているので、ステータコアの組み立て時に、ティース先端突部同士が干渉することなく、分割コアを軸方向から組み付けることができる。そこで、分割コアを径方向外方から組み付ける必要がなく、組み立て装置の小型化を図ることができる。
また、θ１＞２×θ２が成立しているので、段スキューにより、コギングトルクの位相差を適切な角度に設定でき、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】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるステータコアを構成する分割コアを示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるステータコアの構成を説明する要部断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるステータコアの組み立て方法を説明する斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る回転電機におけるティース先端突部の張り出し量とコギングトルクとの関係を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る回転電機における分割コアを示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る回転電機における分割コアを示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４に係る回転電機における分割コアを示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態４に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【図１３】この発明の実施の形態５に係る回転電機における分割コアを示す斜視図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【図１５】この発明の実施の形態６に係る回転電機における分割コアを示す平面図である。
【図１６】この発明の実施の形態７に係る回転電機における分割コアを示す平面図である。
【図１７】この発明の実施の形態８に係る回転電機における分割コアを示す平面図である。
【図１８】この発明の実施の形態９に係る回転電機における分割コアを示す平面図である。
【図１９】この発明の実施の形態１０に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【図２０】この発明の実施の形態１１に係る回転電機におけるロータを示す斜視図である。
【図２１】この発明の実施の形態１１に係る回転電機におけるロータコアを平面上に展開した状態を径方向外方から見た平面図である。
【図２２】この発明の実施の形態１１に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内から見た平面図である。
【図２３】この発明の実施の形態１１に係る回転電機を正回転および逆回転させたときのトルクリップルを測定した結果を示す図である。
【図２４】この発明の実施の形態１２に係る回転電機におけるロータコアを平面上に展開した状態を径方向外方から見た平面図である。
【図２５】この発明の実施の形態１２に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内から見た平面図である。
【図２６】この発明の実施の形態１３に係る回転電機におけるロータを示す斜視図である。
【図２７】この発明の実施の形態１３に係る回転電機におけるステータコアの磁束漏れを説明する模式図である。
【図２８】この発明の実施の形態１３に係る回転電機におけるインダクタンスとスロット開口幅との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機を示す断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるステータコアを構成する分割コアを示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるステータコアの構成を説明する要部断面図、図４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図、図５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるステータコアの組み立て方法を説明する斜視図、図６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機におけるティース先端突部の張り出し量とコギングトルクとの関係を示す図である。
【００１１】
図１において、回転電機１００は、円環状のステータ１と、ステータ１の内部に空隙を介して同軸に、かつ回転可能に配設されたロータ５０と、を備えている。
【００１２】
ステータ１は、１２個の分割コア３を周方向に配列して円環状に構成されたステータコア２と、ステータコア２に装着されたステータコイル１０と、を備える。
【００１３】
分割コア３は、図２に示されるように、円弧状のコアバック部４と、コアバック部４の内周面から径方向内方に突出したティース５と、を備え、例えば電磁鋼板の薄板から打ち抜かれた略Ｔ字状のコア片を積層、一体化して作製される。そして、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１が、ティース５の先端部から周方向両側に張り出している。第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１を含むティース５の先端部内周面は、シャフト５１の軸心を中心とする円筒面の一部、すなわち円弧面となっている。第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１のコアバック部４側を向く面は、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の張り出し方向の先端に向かってコアバック部４から離れるように傾斜している。第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の周方向を向く端面は、シャフト５１の軸心を含む平面に接する平坦面となっている。第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１とコアバック部４との間が電線巻回部７になっている。電線巻回部７は、コアバック部４の内周面の周方向中央位置から一定の周方向幅で径方向内方に突出している。
【００１４】
ここで、分割コア３は、第１コアブロック８と第２コアブロック９とに軸方向に２等分割されている。また、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１を含むティース５の先端部内周面の周方向幅は、軸方向に関して一定である。そして、第１コアブロック８では、第１ティース先端突部６ａ１の張り出し量が第２ティース先端突部６ｂ１の張り出し量より大きくなっている。第２コアブロック９では、第２ティース先端突部６ｂ１の張り出し量が第１ティース先端突部６ａ１の張り出し量より大きくなっている。このように、第１コアブロック８と第２コアブロック９では、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の張り出し量が、周方向で逆転している。そこで、分割コア３は、第１コアブロック８と第２コアブロック９との間で段スキューが形成されている。
【００１５】
なお、第１コアブロック８の第１ティース先端突部６ａ１および第２コアブロック９の第２ティース先端突部６ｂ１が最大張り出し部となり、同じ張り出し量となっている。また、第１コアブロック８の第２ティース先端突部６ｂ１および第２コアブロック９の第１ティース先端突部６ａ１が最小張り出し部となり、同じ張り出し量となっている。また、第１および第２コアブロック８，９における最小張り出し量に等しい張り出し部が周方向両側に張り出した中間コアブロックを、第１および第２コアブロック８，９との間に配置してもよい。
【００１６】
ステータコア２は、ティース５を径方向内方に向けて、コアバック部４の周方向の側面同士を突き合わせて、１２個の分割コア３を周方向に配列、一体化して、円環状に構成されている。このように構成されたステータコア２では、コアバック部４が周方向に配列して環状のコアバックを構成し、１２個のティース５が周方向に等角ピッチで配列されている。そして、ステータコイル１０は、各分割コア３の電線巻回部７に電線を巻回して作製された集中巻コイル１０ａにより構成される。
【００１７】
ロータ５０は、軸心位置に挿通されたシャフト５１に固着されたロータコア５２と、ロータコア５２の外周面に固着されて周方向に等角ピッチで配列され、磁極を構成する永久磁石５３と、を備えた表面磁石型ロータである。
このように構成された回転電機１００は、８極１２スロットのインナーロータ型の電動機、あるいは発電機として動作する。
【００１８】
つぎに、ステータコア２の構成について図３および図４を参照しつつ説明する。
【００１９】
まず、周方向に隣り合う分割コア３の相対するティース先端突部間の周方向角度の最小値をスロット開口角度φとする。ここでは、シャフト５１（図示せず）の軸心と直交する平面において、分割コア３の第２ティース先端突部６ｂ１の周方向端部、すなわち張り出し方向の先端部とシャフト５１の軸心とを結ぶ線分（半径線）と、隣の分割コア３の第１ティース先端突部６ａ１の張り出し方向の先端部とシャフト５１の軸心とを結ぶ線分との間の周方向角度が、スロット開口角度φとなる。シャフト５１の軸心と直交する平面において、電線巻回部７の第１ティース先端突部６ａ１側の周方向の側辺の延長線とティース５の先端部内周面との交点をＡ１、電線巻回部７の第２ティース先端突部６ｂ１側の周方向の側辺の延長線とティース５の先端部内周面との交点をＡ２とする。シャフト５１の軸心と直交する平面において、ティース５の先端部内周面と、第１コアブロック８における第１ティース先端突部６ａ１の張り出し方向の先端部とシャフト５１の軸心とを通る線分との交点をＢ１、ティース５の先端部内周面と、第１コアブロック８における第２ティース先端突部６ｂ１の張り出し方向の先端部とシャフト５１の軸心とを通る線分との交点をＢ２とする。隣り合う分割コア３のコアバック部４とティース５とに囲まれたスロットの周方向中心位置とシャフト５１の軸心とを結ぶ線分が、スロット中心線１１である。以下、ステータコア２の各部とシャフト５１の軸心とを結ぶ線分を半径線とする。
【００２０】
シャフト５１の軸心と直交する平面において、Ａ１を通る半径線と、Ｂ１を通る半径線との間の周方向角度をθ１とする。同様に、Ａ２を通る半径線と、Ｂ２を通る半径線との間の周方向角度をθ２とする。なお、θ１は第１コアブロック８における第１ティース先端突部６ａ１の張り出し角度（最大張り出し量）に相当し、θ２は第１コアブロック８における第２ティース先端突部６ｂ１の張り出し角度（最小張り出し量）に相当する。また、θ１は第２コアブロック９における第２ティース先端突部６ｂ１の張り出し角度（最大張り出し量）に相当し、θ２は第２コアブロック９における第１ティース先端突部６ａ１の張り出し角度（最小張り出し量）に相当する。つまり、θ１は、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の最大張り出し量に相当し、θ２は、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の最小張り出し量に相当する。
この実施の形態１では、ステータコア２は、２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。
【００２１】
この実施の形態１によれば、ステータコア２がコアバック部４とティース５からなる略Ｔ状の１２個の分割コア３に分割されており、分割コア３の電線巻回部７がスキューされていない。そこで、集中巻コイル１０ａの巻回作業の自動化が容易となる。
【００２２】
ここで、ステータ１の組み立て方法について図５を参照しつつ説明する。なお、図５では電線巻回部７に巻回された集中巻コイル１０ａが省略されている。また、位置決め用孔２３が、分割コア３のコアバック部４のティース５の径方向外方の位置にコアバック部４を貫通するように形成されている。
【００２３】
位置決め用のピン２５が、組み立て治具（図示せず）に同一円周上に等角ピッチで１２本立てられている。そして、集中巻コイル(図示せず)が巻回された１番目の分割コア３が、把持されて、位置決め用孔２３が１番目のピン２５と同軸となるように位置合わせられ、ピン２５の長さ方向、すなわち軸方向に移動される。これにより、１番目のピン２５が位置決め用孔２３内に挿入され、１番目の分割コア３が位置決めされて組み立て治具にセットされる。ついで、２番目の分割コア３が、把持されて、位置決め用孔２３が２番目のピン２５と同軸となるように位置合わせられ、軸方向に移動される。これにより、２番目のピン２５が位置決め用孔２３内に挿入され、２番目の分割コア３が位置決めされて組み立て治具にセットされる。
【００２４】
このとき、θ１，θ２が、θ１＜θ２＋φを満足している。つまり、分割コア３における第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の周方向のずれ角度である最大スキュー角度θ（＝θ１−θ２）が、スロット開口角度φより小さい。これにより、隣り合う分割コア３のコアバック部４の側面同士を突き合わせた際に、隣り合う第１ティース先端突部６ａ１と第２ティース先端突部６ｂ１との間に隙間が形成される。そこで、２番目の分割コア３は、第２ティース先端突部６ｂ１が１番目の分割コア３の第１ティース先端突部６ａ１に干渉されることなく、コアバック部４の周方向の一方の側面を、先にセットされている１番目の分割コア３のコアバック部４の周方向の他方の側面上を摺動させつつ、軸方向に移動できる。そして、２番目の分割コア３は、コアバック部４の側面が１番目の分割コア３のコアバックの側面に接した状態で組み立て治具にセットされる。
【００２５】
そして、３番目、４番目・・・１２番目の分割コア３が、順次、同様に組み立て治具にセットされ、１２個の分割コア３が円環状に配列される。ついで、円環状に配列された１２個の分割コア３が、例えば、円筒状のフレームに焼きばめにより収納、固着され、ステータ１が組み立てられる。
【００２６】
このように、実施の形態１によれば、θ１，θ２が、θ１＜θ２＋φを満足しており、分割コア３における第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の周方向のずれ角度である最大スキュー角度θ（＝θ１−θ２）が、スロット開口角度φより小さい。そこで、隣り合う分割コア３のコアバック部４の側面同士を突き合わせた際に、隣り合う第１ティース先端突部６ａ１と第２ティース先端突部６ｂ１との間に隙間が形成される。そこで、図５に示されるように、分割コア３のコアバック部４の周方向の一方の側面が、先に組み立て治具にセットされている分割コア３のコアバック部４の周方向の他方の側面上を摺動するように、分割コア３を軸方向に移動させることができる。このように、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１が干渉することなく、分割コア３を軸方向から先に配設されている分割コア３に組み付けることができるので、分割コア３を径方向外方から先に配設されている分割コア３に組み付ける必要がなく、組み立て装置の小型化が図られる。
【００２７】
また、最大スキュー角度θがスロット開口角度φより小さいので、トルク出力に寄与しない隣り合うティース５間の漏れ磁束が低減し、大きなトルクを出力することができる。したがって、同じトルクを出力するために必要な電流値が低減し、回転電機１００の温度の低減効果が見込まれる。
【００２８】
つぎに、回転電機１００において、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の張り出し量を変えてコギングトルクを測定した結果を図６に示す。なお、図６では、横軸はθ１／θ２、縦軸はθ＝θ２を満足する回転電機におけるコギングトルクで規格化したコギングトルクの値（コギングトルク比）である。
【００２９】
図６から、θ１／θ２が１より大きいと、コギングトルクが低減することがわかった。このことから、第１および第２コアブロック８，９において、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の張り出し量を逆転させて、周方向にスキューを設けたことで、コギングトルクを低減できることが確認された。
【００３０】
さらに、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の張り出し量を、２×θ２＜θ１を満足するように設定することにより、第１および第２コアブロック８，９におけるコギングトルクの位相差を適切な角度に設定できるので、θ１≒２×θ２を満たす特許文献１に比べて、コギングトルクを低減できる。特に、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の張り出し量を、３×θ２＜θ１＜６×θ２を満足するように設定すれば、θ１≒２×θ２を満たす特許文献１に対して、４０％以上コギングトルクを低減できることが確認された。この実施の形態１では、θ１、θ２およびφの角度を、θ１＝４．５°、θ２＝１°、φ＝５°とすることで、コギングトルクを最小化することができる。すなわち、この実施の形態１におけるθ１、θ２およびφの最適な角度は、θ１＝４．５°、θ２＝１°、φ＝５°となる。
【００３１】
このように、コギングトルクを効果的に低減する観点から、３×θ２＜θ１＜６×θ２を満足するようにステータコア２を作製することが望ましい。なお、他の実施の形態においても、コギングトルクを効果的に低減する観点から、３×θ２＜θ１＜６×θ２を満足するようにステータコアを作製することが望ましいことは、いうまでもないことである。
【００３２】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２に係る回転電機における分割コアを示す斜視図、図８はこの発明の実施の形態２に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【００３３】
図７および図８において、分割コア３Ａは、第１コアブロック１３、第２コアブロック１４および第３コアブロック１５に軸方向に３分割され、コアバック部４と、ティース５Ａと、を備えている。第１および第２ティース先端突部６ａ２，６ｂ２が、ティース５Ａの先端部から周方向両側に張り出している。第１および第２先端突部６ａ２，６ｂ２を含むティース５Ａの先端部内周面の周方向幅は、一定である。第１および第２コアブロック１３，１５は、同一形状に作製され、第１ティース先端突部６ａ２の張り出し量が第２ティース先端突部６ｂ２の張り出し量より大きくなっている。第２コアブロック１４では、第２ティース先端突部６ｂ２の張り出し量が第１ティース先端突部６ａ２の張り出し量より大きくなっている。つまり、第１および第３コアブロック１３，１５の第１ティース先端突部６ａ２および第２コアブロック１４の第２ティース先端突部６ｂ２が、最大張り出し量（θ１）の最大張り出し部となる。また、第１および第３コアブロック１３，１５の第２ティース先端突部６ｂ２および第２コアブロック１４の第１ティース先端突部６ａ２が最小張り出し量（θ２）の最小張り出し部となる。さらに、第２コアブロック１４の軸方向長さは、第１コアブロック１３の軸方向長さの２倍となっている。なお、スロット開口角度φは、周方向に隣り合う分割コア３Ａの相対する第１ティース先端突部６ａ２と第２ティース先端突部６ｂ２と間の周方向角度である。
【００３４】
このように、第１コアブロック１３と第２コアブロック１４では、第１および第２ティース先端突部６ａ２，６ｂ２の張り出し量が、周方向で逆転している。そこで、分割コア３Ａは、最大スキュー角度θ（＝θ１−θ２）の段スキューが形成されている。ステータコア２Ａは、コアバック部４の周方向の側面同士を突き合わせて分割コア３Ａを環状に配列して構成されている。そして、ステータコア２Ａは、２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。
【００３５】
この実施の形態２では、ステータコア２Ａが分割コア３Ａに分割されている。分割コア３Ａの電線巻回部７がスキューされていない。段スキューが分割コア３Ａに形成され、ステータコア２Ａが２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。したがって、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
この実施の形態２では、第１および第３コアブロック１３，１５が同一形状に作製され、第２コアブロック１４の軸方向長さが第１および第３コアブロック１３，１５の軸方向長さの２倍となっている。そこで、ティース５Ａの先端部内周面により構成される、ステータコア２Ａのロータ５０と対向するロータ対向面が、軸方向中央位置を通りシャフト５１の軸心と直交する平面とロータ対向面との交差線に対して、線対称となっており、スラスト力は発生しない。
【００３６】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３に係る回転電機における分割コアを示す斜視図、図１０はこの発明の実施の形態３に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【００３７】
図９および図１０において、分割コア３Ｂは、第１コアブロック１６、第２コアブロック１７および第３コアブロック１８に軸方向に３等分割され、コアバック部４と、ティース５Ｂと、を備えている。第１および第２ティース先端突部６ａ３，６ｂ３が、ティース５Ｂの先端部から周方向両側に張り出している。第１および第２ティース先端突部６ａ３，６ｂ３を含むティース５Ｂの先端部内周面の周方向幅は、一定である。第１ティース先端突部６ａ３の張り出し量が、第１コアブロック１６、第２コアブロック１７、第３コアブロック１８の順にステップ状に小さくなっている。言い換えれば、第２ティース先端突部６ｂ３の張り出し量が、第１コアブロック１６、第２コアブロック１７、第３コアブロック１８の順にステップ状に大きくなっている。そして、第１コアブロック１６の第１ティース先端突部６ａ３と第３コアブロック１８の第２ティース先端突部３ｂ３が、最大張り出し量（θ１）の最大張り出し部となる。また、第１コアブロック１６の第２ティース先端突部６ｂ３と第３コアブロック１８の第１ティース先端突部３ａ３が、最小張り出し量(θ２）の最小張り出し部となる。なお、スロット開口角度φは、周方向に隣り合う分割コア３Ｂの相対する第１ティース先端突部６ａ３と第２ティース先端突部６ｂ３と間の周方向角度である。
【００３８】
このように、分割コア３Ｂは、第１コアブロック１６と第３コアブロック１８との間で、最大スキュー角度θ（＝θ１−θ２）の段スキューが形成されている。さらに、第１コアブロック１６と第２コアブロック１７との間、および第２コアブロック１７と第３コアブロック１８との間で、段スキューが形成されている。そして、ステータコア２Ｂは、コアバック部４の周方向の側面同士を突き合わせて分割コア３Ｂを環状に配列して構成されている。そして、ステータコア２Ｂは、２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。
【００３９】
この実施の形態３では、ステータコア２Ｂが分割コア３Ｂに分割されている。分割コア３Ｂの電線巻回部７がスキューされていない。段スキューが分割コア３Ｂに形成され、ステータコア２Ｂが２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。したがって、この実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
この実施の形態３では、３段の段スキューが分割コア３Ｂに形成されているので、２段の段スキューよりも多くの周波数のコギングトルク成分を減少させることができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態３では、分割コアを軸方向に３つのコアブロックに分割しているが、分割コアの軸方向の分割数は３つに限定されず、４つ以上でもよい。この場合、ティース先端突部の張り出し量を調整し、各コアブロックにおけるコギングトルクの位相差をコアブロック毎に設定できるので、段スキューの段数を多くすることにより、複数の周波数のコギングトルク成分を減少させることができる。
【００４１】
実施の形態４．
図１１はこの発明の実施の形態４に係る回転電機における分割コアを示す斜視図、図１２はこの発明の実施の形態４に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【００４２】
図１１および図１２において、分割コア３Ｃは、コアバック部４と、ティース５Ｃと、を備えている。第１および第２ティース先端突部６ａ４，６ｂ４が、ティース５Ｃの先端部から周方向両側に張り出している。第１および第２ティース先端突部６ａ４，６ｂ４を含むティース５Ｃの先端部内周面の周方向幅は、一定である。第１ティース先端突部６ａ４の張り出し量は、軸方向一端から他端に向かって、分割コア３Ｃを構成するコア片毎に、一定の勾配で小さくなっている。第２ティース先端突部６ｂ４の張り出し量は、軸方向一端から他端に向かって、分割コア３Ｃを構成するコア片毎に、一定の勾配で大きくなっている。
【００４３】
そして、分割コア３Ｃの軸方向一端における第１ティース先端突部６ａ４の張り出し量が、分割コア３Ｃの軸方向他端における第２ティース先端突部３ｂ４の張り出し量に等しく、最大張り出し量（θ１）となる。また、分割コア３Ｃの軸方向一端における第２ティース先端突部６ｂ４の張り出し量が、分割コア３Ｃの軸方向他端における第１ティース先端突部３ａ４の張り出し量に等しく、最小張り出し量(θ２）となる。すなわち、第１ティース先端突部６ａ４の軸方向一端部と第２ティース先端突部６ｂ４の軸方向他端部が最大張り出し部となり、第１ティース先端突部６ａ４の軸方向他端部と第２ティース先端突部６ｂ４の軸方向一端部が最小張り出し部となる。なお、スロット開口角度φは、周方向に隣り合う分割コア３Ｃの相対する第１ティース先端突部６ａ４と第２ティース先端突部６ｂ４と間の周方向角度である。
【００４４】
このように、分割コア３Ｃは、連続スキューが形成されている。そして、ステータコア２Ｃは、コアバック部４の周方向の側面同士を突き合わせて分割コア３Ｃを環状に配列して構成されている。そして、ステータコア２Ｃは、２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。
【００４５】
この実施の形態４では、ステータコア２Ｃが分割コア３Ｃに分割されている。分割コア３Ｃの電線巻回部７がスキューされていない。連続スキューが分割コア３Ｃに形成され、ステータコア２Ｃが２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。したがって、この実施の形態４においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００４６】
この実施の形態４では、連続スキューが分割コア３Ｃに形成されているので、連続スキューによって、コギングトルクの位相差が軸方向で連続的に変化し、実施の形態３に比べて、より多くの周波数のコギングトルク成分を減少させることができる。
【００４７】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における分割コアを示す斜視図、図１４はこの発明の実施の形態５に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【００４８】
図１３および図１４において、分割コア３Ｄは、コアバック部４と、ティース５Ｄと、を備えている。第１および第２ティース先端突部６ａ５，６ｂ５が、ティース５Ｄの先端部から周方向両側に張り出している。第１および第２ティース先端突部６ａ５，６ｂ５を含むティース５Ｄの先端部内周面の周方向幅は、一定である。第１ティース先端突部６ａ５の張り出し量は、軸方向一端から中央に向かって、分割コア３Ｄを構成するコア片毎に、一定の勾配で小さくなり、軸方向中央位置で最小となり、軸方向中央から他端に向かって、分割コア３Ｄを構成するコア片毎に、一定の勾配で大きくなっている。第２ティース先端突部６ｂ５の張り出し量は、軸方向一端から中央に向かって、分割コア３Ｄを構成するコア片毎に、一定の勾配で大きくなり、軸方向中央位置で最大となり、軸方向中央から他端に向かって、分割コア３Ｄを構成するコア片毎に、一定の勾配で小さくなっている。
【００４９】
そして、分割コア３Ｄの軸方向両端における第１ティース先端突部６ａ５の張り出し量が、分割コア３Ｄの軸方向中央における第２ティース先端突部３ｂ５の張り出し量に等しく、最大張り出し量（θ１）となる。また、分割コア３Ｄの軸方向両端における第２ティース先端突部６ｂ５の張り出し量が、分割コア３Ｄの軸方向中央における第１ティース先端突部３ａ５の張り出し量に等しく、最小張り出し量(θ２）となる。すなわち、第１ティース先端突部６ｂ５の軸方向両端部と第２ティース先端突部６ｂ５の軸方向中央部が最大張り出し部となり、第１ティース先端突部６ａ５の軸方向中央部と第２ティース先端突部６ｂ５の軸方向両端部が最小張り出し部となる。なお、スロット開口角度φは、周方向に隣り合う分割コア３Ｄの相対する第１ティース先端突部６ａ５と第２ティース先端突部６ｂ５と間の周方向角度である。
【００５０】
このように、分割コア３Ｄは、連続スキューが形成されている。そして、ステータコア２Ｄは、コアバック部４の周方向の側面同士を突き合わせて分割コア３Ｄを環状に配列して構成されている。そして、ステータコア２Ｄは、２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。
【００５１】
この実施の形態５では、ステータコア２Ｄが分割コア３Ｄに分割されている。分割コア３Ｄの電線巻回部７がスキューされていない。連続スキューが分割コア３Ｄに形成され、ステータコア２Ｃが２×θ２＜θ１＜θ２＋φを満足するように作製されている。したがって、この実施の形態５においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００５２】
この実施の形態５では、連続スキューが分割コア３Ｄに形成されているので、連続スキューによって、コギングトルクの位相差が軸方向で連続的に変化し、実施の形態５に比べて、より多くの周波数のコギングトルク成分を減少させることができる。
この実施の形態５では、ティース５Ｄの先端部内周面により構成される、ステータコア２Ｄのロータ５０と対向するロータ対向面が、軸方向中央位置を通りシャフト５１の軸心と直交する平面とロータ対向面との交差線に対して、線対称となっており、スラスト力は発生しない。
【００５３】
実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６に係る回転電機における分割コアを示す平面図である。
【００５４】
図１５において、分割コア３Ｅは、コアバック部４Ｅと、ティース５と、を備えている。嵌合部１９が、コアバック部４Ｅの周方向一側の側面の外径側を突出させて、形成されている。そして、被嵌合部２０が、コアバック部４Ｅの周方向他側の側面の外径側を窪ませて、嵌合部１９が嵌合可能な凹形状に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００５５】
この実施の形態６では、分割コア３Ｅを周方向に配列してステータコアを作製する際に、一の分割コア３Ｅの嵌合部１９が隣の分割コア３Ｅの被嵌合部２０に嵌合され、径方向の位置ずれが防止される。したがって、この実施の形態６によれば、ステータコアの内径の真円度が向上され、コギングトルクを低減することができる。
【００５６】
なお、上記実施の形態６では、上記実施の形態１の分割コア３に適用する場合について説明しているが、実施の形態２〜５の分割コアに適用しても、同様の効果が得られる。
【００５７】
実施の形態７．
図１６はこの発明の実施の形態７に係る回転電機における分割コアを示す平面図である。
【００５８】
図１６において、分割コア３Ｆは、コアバック部４Ｆと、ティース５と、を備えている。嵌合部２１が、コアバック部４Ｆの周方向一側の側面の径方向中央部を突出させて、形成されている。そして、被嵌合部２２が、コアバック部４Ｆの周方向他側の側面の径方向中央部を窪ませて、嵌合部２１が嵌合可能な凹形状に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００５９】
この実施の形態７では、分割コア３Ｆを周方向に配列してステータコアを作製する際に、一の分割コア３Ｆの嵌合部２１が隣の分割コア３Ｆの被嵌合部２２に嵌合され、径方向の位置ずれが防止される。したがって、この実施の形態７によれば、ステータコアの内径の真円度が向上され、コギングトルクを低減することができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態７では、上記実施の形態１の分割コア３に適用する場合について説明しているが、実施の形態２〜５の分割コアに適用しても、同様の効果が得られる。
【００６１】
実施の形態８．
図１７はこの発明の実施の形態８に係る回転電機における分割コアを示す平面図である。
【００６２】
図１７において、分割コア３Ｇは、コアバック部４Ｇと、ティース５と、を備えている。位置決め用孔２３が、コアバック部４Ｇのティース５の径方向外方の位置に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００６３】
この実施の形態８では、図５に示されるように、分割コア３Ｇを軸方向からステータコアの組み立て治具にセットする際に、組み立て治具に立設されたピン２５が位置決め用孔２３に挿入される。そこで、分割コア３Ｇが、径方向および周方向に関して、位置決めされて組み立て治具にセットされる。したがって、この実施の形態８によれば、分割コア３Ｇの位置決めが容易となり、ステータコアの組み立て性を向上することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態８では、上記実施の形態１の分割コア３に適用する場合について説明しているが、実施の形態２〜５の分割コアに適用しても、同様の効果が得られる。
【００６５】
実施の形態９．
図１８はこの発明の実施の形態９に係る回転電機における分割コアを示す平面図である。
【００６６】
図１８において、分割コア３Ｈは、コアバック部４Ｈと、ティース５と、を備えている。逃げ溝２４が、位置決め用孔２３とコアバック部４Ｈの径方向外方とを連通するように、コアバック部４Ｈに形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態８と同様に構成されている。
【００６７】
この実施の形態９では、逃げ溝２４が位置決め用孔２３とコアバック部４Ｈの径方向外方とを連通するようにコアバック部３Ｈに形成されているので、分割コア３Ｈを軸方向からステータコアの組み立て治具にセットする際に、位置決め用孔２３とピン２５との嵌め合い公差を小さくすることが可能となる。したがって、この実施の形態９によれば、位置決め用孔２３とピン２５との嵌め合いが良くなり、ステータコアの組み立て精度を向上することができる。さらに、電線を電線巻回部７に巻回する際に、逃げ溝２４を利用して分割コア３Ｈを固定することができるので、ステータコアの組み立て性を向上することができる。
【００６８】
なお、上記実施の形態９では、上記実施の形態１の分割コア３に適用する場合について説明しているが、実施の形態２〜５の分割コアに適用しても、同様の効果が得られる。
【００６９】
実施の形態１０．
図１９はこの発明の実施の形態１０に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内方から見た平面図である。
【００７０】
実施の形態１０では、図１９を用いて、実施の形態２によるステータにおけるトルクリップルの低減効果について説明する。ティース５Ａの先端部内周面により構成される、ステータコア２Ａのロータ５０と対向するロータ対向面が、軸方向中央位置を通りシャフト５１の軸心と直交する平面（中央面２６）とロータ対向面との交差線に対して、線対称となっている。ここで、ロータ５０の磁極中心２７が図１９中左側に進む場合を正回転、右側に進む場合を逆回転とする。
【００７１】
ロータ５０が正回転した場合、始めに領域αの磁気飽和が大きくなるが、逆回転した場合は、領域βの磁気飽和が大きくなる。そして、正回転した場合の点Ｃ近傍の磁気飽和は、軸端部の磁束漏れの影響によって、逆回転した場合の点Ｄ近傍の磁気飽和よりも小さくなる。したがって、点Ｃ近傍と点Ｄ近傍の磁気飽和の差によって、正回転と逆回転とで、トルクリップルに差が生じる。
【００７２】
この実施の形態１０では、スロット開口角度φが最大スキュー角度θよりも大きいので、第１および第２ティース先端突部６ａ２，６ｂ２の磁気飽和が緩和され、正回転と逆回転とで、トルクリップルの差が減少する。
この実施の形態１０では、ステータコアのロータ対向面が、中央面２６とロータ対向面との交差線に対して、線対称となっているので、スラスト力が発生しない。
【００７３】
なお、実施の形態１０では、実施の形態２によるステータを用いて説明したが、実施の形態１，３〜９によるステータを用いても、同様の効果が得られる。
【００７４】
実施の形態１１．
図２０はこの発明の実施の形態１１に係る回転電機におけるロータを示す斜視図、図２１はこの発明の実施の形態１１に係る回転電機におけるロータコアを平面上に展開した状態を径方向外方から見た平面図、図２２はこの発明の実施の形態１１に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内から見た平面図である。
【００７５】
図２０および図２１において、ロータコア５２Ａが、第１ロータコア５４と第２ロータコア５５とに軸方向に２等分割されている。そして、永久磁石５３が、第１および第２ロータコア５４，５５の外周面に等角ピッチで８つずつ配設されている。第１ロータコア５４と第２ロータコア５５は、永久磁石５３の周方向位置が互いにずれるように、軸方向に同軸に配列され、シャフト５１に固着されている。このように構成されたロータ５０Ａは、段スキューが形成され、軸方向中央位置を通りシャフト５１の軸心と直交する平面（中央面２８）が段スキューの切り換え部となる。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００７６】
図２２において、ロータ５０Ａの磁極中心２７が左側に進む場合を正回転、右側に進む場合を逆回転とする。また、ロータ５０Ａの段スキューの切り換え部が中央面２８に位置している。
ロータ５０Ａが正回転した場合、領域γ、領域δの順に磁気飽和が大きくなるが、逆回転した場合は、領域ε、領域ζの順に磁気飽和が大きくなる。ロータ５０Ａの段スキューの切り換え部に対向する点Ｇは、ロータ５０Ａの軸方向の漏れ磁束の影響で、磁気飽和しやすい。このため、正回転した場合の点Ｇ近傍の磁気飽和は、逆転した場合の点Ｇ又は点Ｆ近傍の磁気飽和と比較して、大きくなる。
【００７７】
このように、コギングトルクを低減するためにロータ５０Ａに形成した段スキューにより、第１および第２ティース先端突部６ａ２，６ｂ２の磁気飽和が軸方向で変化し、正回転と逆回転とで、トルクリップルの差が大きくなる。この実施の形態１１では、スロット開口角度φが最大スキュー角度θよりも大きいので、第１および第２ティース先端突部６ａ２，６ｂ２の磁気飽和が緩和され、正回転と逆回転とで、トルクリップルの差が減少する。また、ロータ５０Ａに段スキューを形成することにより、コギングトルクが低減する。
【００７８】
ここで、実施の形態１１による回転電機を正回転および逆回転させたときのトルクリップルを測定した結果を図２３に示す。図２３はこの発明の実施の形態１１に係る回転電機を正回転および逆回転させたときのトルクリップルを測定した結果を示す図であり、図２３の（ａ）は最大スキュー角度θがスロット開口角度φより小さい場合（実施の形態１１）のトルクリップルを示し、図２３の（ｂ）は最大スキュー角度θがスロット開口角度φより大きい場合（比較例）のトルクリップルを示している。図２３中、縦軸は正回転時のトルクリップルで規格化したトルクリップルの値（トルクリップル比）である。
【００７９】
図２３から、正回転と逆回転でのトルクリップルの差が、最大スキュー角度θがスロット開口角度φより小さい場合、最大スキュー角度θがスロット開口角度φより大きい場合に比べ、減少することがわかった。
【００８０】
なお、実施の形態１１では、実施の形態２によるステータを用いて説明したが、実施の形態１，３〜９によるステータを用いても、同様の効果が得られる。
【００８１】
実施の形態１２．
図２４はこの発明の実施の形態１２に係る回転電機におけるロータコアを平面上に展開した状態を径方向外方から見た平面図、図２５はこの発明の実施の形態１２に係る回転電機におけるステータコアを平面上に展開した状態を径方向内から見た平面図である。
【００８２】
図２４において、ロータコア５２Ｂが、第１ロータコア５６、第２ロータコア５７および第３ロータコア５８に軸方向に３分割されている。そして、永久磁石５３が、第１から第３ロータコア５６，５７，５８の外周面に等角ピッチで８つずつ配設されている。第１および第３ロータコア５６，５８は同一形状に作製され、第２ロータコア５７は第１および第２ロータコア５６，５８の軸方向長さの２倍の軸方向長さに作製されている。第１および第３ロータコア５６，５８は永久磁石５３の周方向位置を一致させて、軸方向に同軸に配列されている。また、第１ロータコア５６と第２ロータコア５８は、永久磁石５３の周方向位置が互いにずれるように、軸方向に同軸に配列されている。このように構成されたロータ５０Ｂは、段スキューが形成されている。さらに、ロータ５０Ｂのステータ２に対向するステータ対向面が、軸方向中央位置を通りシャフト５１の軸心と直交する平面とステータ対向面との交差線に対して、線対称となっている。ステータ２のロータ５０Ｂに対向するロータ対向面は、軸方向中央位置を通りシャフト５１の軸心と直交する平面とロータ対向面との交差線に対して、非対称となっている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００８３】
つぎに、図２５を用いて、実施の形態１２によるトルクリップルの低減効果について説明する。ここで、ロータ５０Ｂの磁極中心２７が図２５中左側に進む場合を正回転、右側に進む場合を逆回転とする。
【００８４】
ロータ５０Ｂが正回転した場合、領域η、領域κの順に磁気飽和が大きくなるが、逆回転した場合は、領域λ、領域μの順に磁気飽和が大きくなる。ロータ５０Ａが正回転した場合の点Ｉ近傍の磁気飽和は、軸端部の磁束漏れの影響によって、逆回転した場合の点Ｋ近傍の磁気飽和よりも小さくなる。同様に、ロータ５０Ａが逆回転した場合の点Ｌ近傍の磁気飽和は、軸端部の磁束漏れの影響によって、正回転した場合の点Ｊ近傍の磁気飽和よりも小さくなる。
【００８５】
このように、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の軸端部と軸方向中央部との磁気飽和の差異によって、正回転と逆回転とで、トルクリップルの差が大きくなる。この実施の形態１２では、スロット開口角度φが最大スキュー角度θよりも大きいので、第１および第２ティース先端突部６ａ１，６ｂ１の磁気飽和が緩和され、正回転と逆回転とで、トルクリップルの差が減少する。また、ロータ５０Ｂに段スキューを形成することにより、コギングトルクが低減する。
【００８６】
なお、実施の形態１２では、実施の形態１によるステータを用いて説明したが、実施の形態２〜９によるステータを用いても、同様の効果が得られる。
【００８７】
実施の形態１３．
図２６はこの発明の実施の形態１３に係る回転電機におけるロータを示す斜視図、図２７はこの発明の実施の形態１３に係る回転電機におけるステータコアの磁束漏れを説明する模式図であり、図２７の（ａ）は最大スキュー角度θがスロット開口角度φより小さい場合を示し、図２７の（ｂ）は最大スキュー角度θがスロット開口角度φより大きい場合を示している。図２８はこの発明の実施の形態１３に係る回転電機におけるインダクタンスとスロット開口幅との関係を示す図であり、横軸はスロット開口幅、縦軸はスロット開口幅が３ｍｍの時のｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスで規格化したｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスの値（Ｌｄの比、Ｌｑの比）である。なお、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンスである。
【００８８】
図２６において、ロータコア５２Ｃが、第１ロータコア６０と第２ロータコア６１とに軸方向に２等分割されている。そして、永久磁石５３が、第１および第２ロータコア６０，６１の外周側に埋め込まれて、等角ピッチで８つずつ配設されている。第１ロータコア６０と第２ロータコア６１は、永久磁石５３の周方向位置が互いにずれるように、軸方向に同軸に配列され、シャフト５１に固着されている。このように構成されたロータ５０Ｃは、段スキューが形成され、軸方向中央位置を通りシャフト５１の軸心と直交する平面（中央面２８）が段スキューの切り換え部となる。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００８９】
このロータ５０Ｃは、磁石埋め込み型ロータであり、表面磁石型ロータと異なり、ｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとに差があるので、エンコーダなどの磁極位置検出器を用いることなく、磁極位置を推定することができ、センサレス制御が可能となる。なお、ｄ軸およびｑ軸インダクタンスの比ρ（＝Ｌｑ／Ｌｄ）を突極比という。
【００９０】
ここで、図２７に矢印で示されるように、最大スキュー角度θがスロット開口角度φより小さい場合、最大スキュー角度θがスロット開口角度φより大きい場合に比べ、隣り合う分割コア３Ａの第１および第２ティース先端突部６ａ２，６ｂ２間の漏れ磁束が減少する。また、図２８から、スロット開口幅を大きくする時、ｄ軸インダクタンスの減少率がｑ軸インダクタンスの減少率より大きいことがわかる。
この実施の形態１３では、最大スキュー角度θがスロット開口角度φより小さい。言い換えれば、スロット開口角度φを大きくすることで、第１および第２ティース先端突部６ａ２，６ｂ２間の漏れ磁束を減少させているが、ｄ軸およびｑ軸インダクタンスも減少する。しかし、ｄ軸インダクタンスの減少率がｑ軸インダクタンスの減少率より大きいので、突極比ρが大きくなり、センサレス性能が向上し、センサレス制御が容易となる。
【００９１】
なお、実施の形態１３では、実施の形態２によるステータを用いて説明したが、実施の形態１，３〜９によるステータを用いても、同様の効果が得られる。
【００９２】
なお、上記各実施の形態では、８極１２スロットの回転電機について説明しているが、極数およびスロット数は、８極１２スロットに限定されないことは言うまでもないことである。また、上記各実施の形態では、ステータコアの分割数が１２であるが、ステータコアの分割数も、スロット数に合わせて，適宜設定される。
【符号の説明】
【００９３】
１  ステータ、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ  ステータコア、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈ  分割コア、４，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈ  コアバック部、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ  ティース、６ａ１，６ａ２，６ａ３，６ａ４，６ａ５  第１ティース先端突部、６ｂ１，６ｂ２，６ｂ３，６ｂ４，６ｂ５  第２ティース先端突部、７  電線巻回部、１０  ステータコイル、１０ａ  集中巻コイル、１９，２１  嵌合部、２０，２２  被嵌合部、２３  位置決め用孔、２４  逃げ溝，５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ  ロータ、５１  シャフト、５２，５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ  ロータコア、５３  永久磁石、１００  回転電機。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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