(57)【要約】【課題】電子整流式モータにおいて、最小限のコギングトルクしか生じないように構成する。【解決手段】ロータ軸を中心に回転可能なロータと、ロータの周囲を取り囲むスロット付きのステータが設けられている。ステータにはスロット開口部が設けられており、それらのスロット開口部によりステータ歯が互いに隔てられている。ステータ歯は、歯幅に対応する幅をもち放射状にロータと向き合った端部のところに、１つまたは複数の補助スロットを有している。ロータの磁極は周方向でロータ長手方向から逸れた磁極境界によって分離されている。磁極境界１１はロータ軸１２の軸線延在方向に対し、まるまる１つのスロットピッチ１３の長さまたは半分の長さの分だけロータ４の長さにわたって傾けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放射状の永久磁石の磁極を交互にもちロータ軸を中心に回転可能なロータと、空隙により隔てられて該ロータの周囲を取り囲むスロット付きのステータが設けられており、
該ステータはステータ成層鉄心から成り、該ステータにはスロット開口部が設けられており、該スロット開口部は、該スロット開口部の幅によってステータ歯を互いに隔てており、
該ステータ歯は、歯幅に対応する幅をもち放射状にロータと向き合った端部のところに、１つまたは複数の補助スロットを有しており、
前記ロータの磁極は、該ロータの周方向で該ロータの長手方向から逸れた、２つの隣り合う磁極間の磁極境界によって分離されている、
電子整流式モータにおいて、
前記磁極境界（１１）はロータ軸（１２）の軸線延在方向に対し、１つのスロットピッチ（１３）全体の長さまたは半分の長さの分だけ前記ロータ（４）の長さにわたって傾けられていることを特徴とする、
電子整流式モータ。
【請求項２】
請求項１記載のモータにおいて、
前記磁極境界（１１）の傾斜（１５）は連続的に均一であることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のモータにおいて、
ステータ成層鉄心の断面は前記補助スロット（６）の領域で低減されて形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載のモータにおいて、
前記ロータ（４）は、磁化された磁極（１０）を有する一体構造の磁石リング（１４）から成ることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載のモータにおいて、
前記ロータ（４）は磁極を成す複数のセグメント磁石によって構成されてい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】
本発明は電子整流式モータに関する。この場合、複数の放射状の永久磁石の磁極を交互にもちロータ軸を中心に回転可能なロータと、空隙により隔てられて該ロータの周囲を取り囲むスロット付きのステータが設けられており、該ステータはステータ成層鉄心から成り、該ステータにはスロット開口部が設けられており、該スロット開口部は、該スロット開口部の幅によってステータ歯を互いに隔てており、該ステータ歯は、歯幅に対応する幅をもち放射状にロータと向き合った端部のところに、１つまたは複数の補助スロットを有しており、前記ロータの磁極は、該ロータの周方向で該ロータの長手方向から逸れた、２つの隣り合う磁極間の磁極境界によって分離されている。
【背景技術】
【０００２】
この種のモータはＢＬＤＣモータ（ブラシレスＤＣモータ brushless DC motor）として知られている。この場合、ステータの溝に電機子巻線を取り付けるためにスロット開口部が用いられる。ロータの永久磁石の磁極とステータのスロット開口部との間で引き起こされる相互作用は、コギングトルク（cogging torque）と呼ばれる。
【０００３】
この種のモータを自動車の電気式パワーステアリングのために用いる場合、上述のコギングトルクに関してモータを最適化しておかなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の電子整流式モータにおいて、最小限のコギングトルクしか生じないように構成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によればこの課題は、磁極境界はロータ軸の軸線延在方向に対し、１つのスロットピッチ全体の長さまたは半分の長さの分だけ前記ロータの長さにわたって傾けられていることにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
補助スロットによってコギングの頻度が高められることになる。磁極境界を傾斜させることによって、ステータ成層鉄心における各ステータ積層がコギングに対し等しい割合で寄与することになり、その際、個々のステータ積層のコギングトルクは、位相角に基づき相殺し合うようにオーバラップされており、その結果、最小限のコギングしか生じないようになる。
【０００７】
磁極境界の傾斜によって、１８０゜ずらされたコギングをもつ２つの積層が生じる。
【０００８】
磁極境界を傾斜させても、同様に台形状の誘導電圧経過特性が生じる。この電圧のことを逆起電力（back EMF）またはフィールド起電力（filed emf）と称する。この場合、１つのスロットピッチ分だけまたはスロットピッチの半分だけ磁極境界を傾斜させる傾斜角度は、ステータあたりのスロット開口部の個数とともに、台形状の逆起電力の頂辺幅または側縁幅と直接的な関係にある。
【０００９】
磁極境界の傾斜は有利には連続的に均一である。
【００１０】
ステータ積層の断面を補助スロットの領域において低減して形成すれば、補助スロットの領域においてステータ積層の鉄の飽和が高まり、これはステータ歯の歯端部における磁束の漂遊を高められる作用を及ぼし、コギングの経過特性が正弦波となるよう作用する。
【００１１】
コスト的に有利な１つの実施形態によれば、磁化された磁極をもつ一体型の磁石リングをロータに設けることができる。
【００１２】
さらにロータを、磁極を成す複数のセグメントによって構成することも可能である。
【００１３】
次に、図面を参照しながら本発明の実施例について詳しく説明する。
【実施例】
【００１４】
図１に直線的に描かれている部分にはステータ１がその３本の歯２とともに示されており、それらの歯２は放射状に磁化されているロータ５とは空隙３を介して隔てられている。個々のステータ歯２はスロット開口部５によってスロット開口部幅９だけ互いに隔てられており、スロットピッチ１３の間隔で相互に配置されている。個々のステータ歯２はロータ４の側に向いたそれらの端部中央にそれぞれ補助スロット６を有しており、この補助スロット６は半円状の横断面をもち、その開口部はロータ４の側に向いている。
【００１５】
したがってステータ歯２はロータ４の側の端部で分割されており、２つの歯端部７と８を両方合わせた歯幅をもっている。
【００１６】
磁石リング１４となるよう磁化されたロータ４における永久磁石の磁極１０は、それぞれ２つの隣り合う極１０の間に位置する磁極境界１１によって互いに分離されており、その際、この磁極境界１１はロータ軸１２の軸線方向に延びる線に対し傾斜量１５だけ傾けられて延在している。この場合、磁極境界１１はロータ４の軸線方向の長さにわたり、まるまる１つのスロットピッチ１３の分だけ連続的に同じ形状で傾けられている。傾斜１５によって、台形状の逆起電力が発生する。台形状の逆起電力の側縁領域は完全に望ましいものであり、これは磁極境界１１の傾斜１５によるコギングトルクの低減を同時に伴って発生する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ステータとロータの基本構成を示す部分図
【図２】ロータを示す図
【図３】図２によるロータを端面から見た図
【図４】ロータの永久磁石の磁極の基本構成を示す図
【符号の説明】
【００１８】
１  ステータ
２  歯
３  空隙
４  ロータ
５  スロット開口部
６  補助スロット
７，８  歯端部
９  スロット開口部幅
１０  磁極
１１  磁極境界
１２  ロータ軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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