以下、本発明の実施の形態について図面� ��参照しながら説明する。

 (実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1に係る電動機� �断面を示す図である。

 本実施の形態1に係る電動機は、固定子11� ��回転子21とを備えた構成である。

 固定子11は、例えば複数の高透磁率薄鉄� �をプレスで打ち抜き積層することで形成し� �固定子鉄心14と、固定子鉄心14に巻回した巻� ��(図示しない)とを含む。この固定子鉄心14は 、略環状のヨーク12と、ヨーク12からその外� �方向に突出する複数のティース13とを有し、 互いに隣接するティース13間にはスロット15� �形成されている。この固定子鉄心14に巻線が 集中巻巻線にて巻回され、スロット15に収納� ��れている。

 回転子21は、複数の磁石埋設孔22が形成さ れた回転子鉄心23と、それぞれの磁石埋設孔2 2に埋設される永久磁石25とを含む。永久磁石 25は、回転子21における磁極を形成するため� �配置しており、このような永久磁石25がそれ ぞれの磁石埋設孔22に収納保持されている。

 このように構成された回転子21は、固定� �11の外側に配置され、固定子11のティース13� �端の端面とギャップを介して対向している� �この回転子21は、回転軸1に対して底面に固� �された有底筒状のロータカップ(図示しない) を介して固定されており、固定子11に対して� ��転自在に支承されている。

 そして、回転子鉄心23は、複数の回転子� �心材料26により構成される。回転子鉄心材料 26は、回転子鉄心23を周方向に所定の分割数� �け均等に分割した構造を有している。この� �うな回転子鉄心材料26を分割数分だけ組み合 わせることにより回転子鉄心23が形成される� ��

 回転子鉄心材料26には、隣接する回転子� �心材料26との組み合わせ部に凹凸形状が形成 される。そして、隣接する回転子鉄心材料26� ��相互に凹形状と凸形状とを嵌合させて固定� ��れる。なお、隣接する回転子鉄心材料26の� �み合わせは、凹凸形状の嵌合ではなく、接� �材により固定されてもよい。

 図2は、図1の回転子鉄心23を構成する1つ� �回転子鉄心材料26を拡大して示す部分拡大図 である。

 本実施の形態1における回転子鉄心23は、� ��れぞれが等間隔となるように、周方向に所� ��の分割数として5分割された回転子鉄心材料 26により構成される。なお、本実施の形態1に おいては、固定子11のスロット数Sは18であり� ��回転子21の極数Pは30に設定されている。ま� �、回転子鉄心23は、5個の回転子鉄心材料26に より構成されているため、上述の分割数Dは5� ��ある。このため、スロット数Sと磁極の極数 Pとの最小公倍数をNとすると、スロット数Sは 18であり、極数Pは30であるため、これらの最� ��公倍数Nは90となる。また、スロット数Sと分 割数Dとの最小公倍数をMとすると、スロット� ��Sは18であり、分割数Dは5であるため、これ� �の最小公倍数Mも90となる。すなわち、本実� �の形態1では、N=Mとなり、NとMとが等しい。

 ここで、本実施の形態1においてN=Mとする 理由を説明する。以下、回転子回転位置とコ ギングトルクとの関係について、回転子鉄心 のスロット数S、極数Pおよび分割数Dを変えた 場合の比較例を挙げながら説明する。

 まず、図3は、本実施の形態1の電動機の� �転子回転位置とコギングトルクとの関係を� �す図である。すなわち、図3は、スロット数S が18、極数Pが30、分割数Dが5の場合の回転子� �転位置とコギングトルクとの関係を示して� �る。図3に示すように、本実施の形態1の電動 機の場合、コギングトルクの周期毎にコギン グトルクの最大値および最小値がほぼ一致し ている。そして、コギングトルクは、ほぼ、 -0.1N・m以上乃至0.1N・m以下の間で発生してい� ��。

 次に、図4は、スロット数Sを18、極数Pを30 として、電動機の回転子鉄心を一体的に構成 した場合の回転子回転位置とコギングトルク との関係を示す図である。すなわち、図4に� �す特性を有した電動機は、回転子鉄心が一� �的に構成されているため、回転子鉄心材料� �数は1つであり、分割数Dは1となる。この場� �、NとMとは等しくならないが、回転子鉄心が 一体的に構成されているため、図4に示すよ� �に、コギングトルクは、-0.1N・mから0.1N・mま での範囲内に抑えられる。

 次に、回転子鉄心を複数に分割し、かつN とMとが等しくならない場合について説明す� �。

 図5AはN≠M(スロット数S=18、極数P=30、分割 数D=2)とした場合の回転子回転位置とコギン� �トルクとの関係を示す図である。図5BはN≠M( スロット数S=18、極数P=30、分割数D=3)とした場 合の回転子回転位置とコギングトルクとの関 係を示す図である。図5CはN≠M(スロット数S=18 、極数P=30、分割数D=6)とした場合の回転子回� ��位置とコギングトルクとの関係を示す図で� ��る。

 図5A乃至図5Cに示すように、N≠Mとした場� ��には、コギングトルクの周期毎にコギング� ��ルクの最大値および最小値が変化している� ��そして、コギングトルクが-0.1N・mから0.1N・ mまでの範囲を超えるような回転子の回転位� �が生じている。

 次に、本実施の形態1と同様に、回転子鉄 心を複数に分割し、かつNとMとを等しくした� ��合について説明する。

 図6AはN=M(スロット数S=18、極数P=30、分割� �D=10)とした場合の回転子回転位置とコギング トルクとの関係を示す図である。図6BはN=M(ス ロット数S=18、極数P=30、分割数D=15)とした場� �の回転子回転位置とコギングトルクとの関� �を示す図である。図6CはN=M(スロット数S=18、� ��数P=30、分割数D=30)とした場合の回転子回転� ��置とコギングトルクとの関係を示す図であ� ��。

 図6A乃至図6Cに示すように、N≠Mとした場� ��に比べて、N=Mとした場合には、図4に示す回 転子鉄心を一体的に構成した場合のコギング トルクの発生と類似した特性でコギングトル クが発生している。つまり、分割数Dを変え� �としてもN=Mであれば、コギングトルクの周� �毎にコギングトルクの最大値および最小値� �ほぼ一致している。そして、コギングトル� �は、-0.1N・m以上乃至0.1N・m以下の間で発生し ている。すなわち、N=Mとした場合のコギング トルクは、回転子の回転位置が変わっても、 -0.1N・mから0.1N・mまでの範囲に収まっている� ��

 次に、スロット数Sや極数Pを他の個数に� �えた場合について説明する。

 まず、図7は、スロット数Sを12、極数Pを20 として、電動機の回転子鉄心を一体的に構成 した場合の回転子回転位置とコギングトルク との関係を示す図である。すなわち、図7に� �す特性を有した電動機は、回転子鉄心が一� �的に構成されているため、回転子鉄心材料� �数は1つであり、分割数Dは1となる。この場� �、NとMとは等しくならないが、回転子鉄心が 一体的に構成されているため、図7に示すよ� �に、コギングトルクは、-0.02N・mから0.02N・m� ��での範囲内に抑えられる。

 次に、回転子鉄心を複数に分割し、かつN とMとが等しくならない場合について説明す� �。

 図8AはN≠M(スロット数S=12、極数P=20、分割 数D=2)とした場合の回転子回転位置とコギン� �トルクとの関係を示す図である。図8BはN≠M( スロット数S=12、極数P=20、分割数D=4)とした場 合の回転子回転位置とコギングトルクとの関 係を示す図である。

 図8Aおよび図8Bに示すように、N≠Mとした� ��合には、スロット数Sや極数Pを変えたとし� �も、コギングトルクの周期毎にコギングト� �クの最大値および最小値が変化している。� �して、コギングトルクが-0.02N・mから0.02N・m� ��での範囲を超えるような回転子の回転位置� ��生じている。

 次に、スロット数Sや極数Pは回転子鉄心� �一体的に構成した場合と等しくし、回転子� �心を複数に分割し、かつNとMとを等しくした 場合について説明する。

 図9AはN=M(スロット数S=12、極数P=20、分割� �D=5)とした場合の回転子回転位置とコギング� ��ルクとの関係を示す図である。図9BはN=M(ス� ��ット数S=12、極数P=20、分割数D=10)とした場合 の回転子回転位置とコギングトルクとの関係 を示す図である。図9CはN=M(スロット数S=12、� �数P=20、分割数D=20)とした場合の回転子回転� �置とコギングトルクとの関係を示す図であ� �。

 図9A乃至図9Cに示すように、N≠Mとした場� ��に比べて、N=Mとした場合には、図7に示す回 転子鉄心を一体的に構成した場合のコギング トルクの発生と類似した特性でコギングトル クが発生している。つまり、分割数Dを変え� �としてもN=Mであれば、コギングトルクの周� �毎にコギングトルクの最大値および最小値� �ほぼ一致している。そして、コギングトル� �は、-0.02N・m以上乃至0.02N・m以下の間で発生� ��ている。

 以上説明したように、本実施の形態1に係 る電動機は、回転子鉄心23が周方向に所定の� ��割数だけ均等に分割された回転子鉄心材料2 6により構成されるとともに、スロット数Sと� ��極の極数Pとの最小公倍数であるNと、スロ� �ト数Sと分割数Dとの最小公倍数であるMとを� �しくしている。このため、複数の回転子鉄� �材料26により構成される回転子鉄心23を利用� ��る場合であっても、回転子鉄心を一体的に� ��成した場合と同等のコギングトルクの特性� ��得られる。したがって、本発明によれば、� ��数の回転子鉄心材料により構成される回転� ��鉄心を有した電動機において、コギングト� ��クを低減することができ、また、コギング� ��ルクと関連するトルクリップルも低減する� ��とができる。

 なお、本実施の形態1の説明においては、 便宜的にスロット数Sが18の固定子、および極 数Pが30の回転子を用いて説明したが、上述し たように、これらの組み合わせに限らず、N=M の関係であれば、スロット数S、極数Pおよび� ��転子鉄心材料の数である分割数Dの組み合わ せは、何れの数の組み合わせであってもよい 。

 また、本実施の形態1においては、固定子 11の外側に回転子21が配置されるような構成� �を挙げて説明したが、固定子11の内側に回転 子21が配置される構成としてもよい。すなわ� ��、固定子鉄心がヨークの内側方向に突出す� ��複数のティースを有し、回転子が、固定子� ��内側において、ティースの端面とギャップ� ��介して対向しているような構成としてもよ� ��。これは、コギングトルクは固定子と回転� ��との間のエアギャップ部のパーミアンスと� ��磁力とに関係することから、スロット数S、 磁極数Pおよび分割数Dの組み合わせが同じで� ��れば、同様のパターンのコギングトルクが� ��生すると考えられるためである。

 (実施の形態2)
 次に、本発明の実施の形態2について図面を 用いて説明する。

 図10は、本発明の実施の形態2に係る電動� ��の断面を示す図である。

 本実施の形態2に係る電動機は、固定子111 と、外側回転子221と、内側回転子231とを備え た構成である。

 固定子111は、例えば複数の高透磁率薄鉄� ��をプレスで打ち抜き積層することで形成し� ��固定子鉄心114と、固定子鉄心114に巻回した� ��線(図示しない)とを含む。この固定子鉄心11 4は、略環状のヨーク112と、ヨーク112からそ� �外側方向に突出する複数の外側ティース113� �、ヨーク112から内側方向に突出する複数の� �側ティース123とを備えている。また、固定� �鉄心114には、互いに隣接する外側ティース11 3間において外側スロット115が形成され、互� �に隣接する内側ティース123間において内側� �ロット125が形成されている。なお、固定子� �心114に巻線を巻回する巻線方式は、トロイ� �ル方式、集中巻方式、分布巻方式の何れで� �ってもよい。

 外側回転子221は、複数の磁石埋設孔222が� ��成された外側回転子鉄心223と、それぞれの� ��石埋設孔222に埋設される永久磁石225とを含� ��。内側回転子231は、複数の磁石埋設孔232が� ��成された内側回転子鉄心233と、それぞれの� ��石埋設孔232に埋設される永久磁石235とを含� ��。永久磁石225および永久磁石235は、それぞ� ��の回転子における磁極を形成するために配� ��している。

 また、外側回転子221と内側回転子231とは� ��互いに結合している。この結合方法は、接� ��剤やボルトなどを用いてもよく、樹脂でモ� ��ルドしてもよい。そして、外側回転子221お� ��び内側回転子231は、このような接着剤など� ��モールド剤などを介して回転軸100と結合す� ��。

 外側回転子221は外側ティース113外周面の� ��端の端面とギャップを介して対向している� ��また、内側回転子231は内側ティース123内周� ��の先端の端面とギャップを介して対向して� ��る。そして、外側回転子221および内側回転� ��231は、固定子111に対して回転自在に支承さ� ��ている。

 そして、本実施の形態2における外側回転 子鉄心223および内側回転子鉄心233は、それぞ れにおいて、複数の回転子鉄心材料により構 成される。実施の形態1と同様に、回転子鉄� �材料は、それぞれの回転子鉄心において、� �方向に所定の分割数だけ均等に分割した構� �を有している。このような回転子鉄心材料� �分割数分だけ組み合わせることにより回転� �鉄心が形成される。

 図10に示すように、外側回転子鉄心223は� �それぞれが等間隔となるように、周方向に� �定の分割数として5分割された外側回転子鉄� ��材料226により構成される。内側回転子鉄心2 33は、それぞれが等間隔となるように、周方� ��に所定の分割数として5分割された内側回転 子鉄心材料236により構成される。

 なお、本実施の形態2においては、固定子 111の外側スロット数Soは18であり、外側回転� �221の極数Poは30に設定されている。また、外� ��回転子鉄心223は、5個の外側回転子鉄心材料 226により構成されているため、外側回転子鉄 心223における分割数Doは5である。このため、 外側スロット数Soと外側磁極の極数Poとの最� �公倍数をNoutとすると、外側スロット数Soは18 であり、極数Poは30であるため、これらの最� �公倍数Noutは90となる。また、外側スロット� �Soと分割数Doとの最小公倍数をMoutとすると、 外側スロット数Soは18であり、分割数Doは5で� �るため、これらの最小公倍数Moutも90となる� �すなわち、本実施の形態2では、Nout=Moutとな� ��、NoutとMoutとが等しい。

 また、本実施の形態2においては、固定子 111の内側スロット数Siは18であり、内側回転� �231の極数Piは30に設定されている。また、内� ��回転子鉄心233における分割数Diは5である。� ��のため、内側スロット数Siと内側磁極の極� �Piとの最小公倍数をNinとすると、これらの最 小公倍数Ninは90となる。また、内側スロット� ��Siと分割数Diとの最小公倍数をMinとすると、 これらの最小公倍数Minも90となる。すなわち� ��本実施の形態2では、Nin=Minとなり、NinとMin� �が等しい。

 ここで、実施の形態2においてNout=Mout、お よびNin=Minとする理由について説明する。以� �、回転子回転位置とコギングトルクとの関� �について、比較例を挙げながら説明する。

 まず、本実施の形態2においてNout=Moutとす る理由を説明する。

 図11は、外側回転子鉄心を一体的に構成� �た場合の外側回転子回転位置とコギングト� �クとの関係を示す図である。

 また、図12は、Nout=Mout(外側スロット数So=1 8、外側回転子221の極数Po=30、外側回転子鉄心 223の分割数Do=5)とした場合の外側回転子回転� ��置とコギングトルクとの関係を示す図であ� ��。

 なお、図11および図12により示されるコギ ングトルクは、内側回転子により生じるコギ ングトルクを0として測定したものである。

 図12に示すように、Nout=Moutとした場合に� �、図11に示す外側回転子鉄心を一体的に構成 した場合のコギングトルクの発生と類似した 特性でコギングトルクが発生している。つま り、コギングトルクの周期毎にコギングトル クの最大値および最小値がほぼ一致している 。そして、コギングトルクは、-0.1N・m以上乃 至0.1N・m以下の間で発生している。

 次に、本実施の形態2においてNin=Minとす� �理由を説明する。

 図13は、内側回転子鉄心を一体的に構成� �た場合の内側回転子回転位置とコギングト� �クとの関係を示す図である。

 また、図14はNin=Min(内側スロット数Si=18、� ��側回転子231の極数Pi=30、内側回転子鉄心233� �分割数Di=5)とした場合の内側回転子231の回転 位置とコギングトルクとの関係を示す図であ る。

 なお、図13および図14により示されるコギ ングトルクは、外側回転子により生じるコギ ングトルクを0として測定したものである。

 図14に示すように、Nin=Minとした場合には� ��図13に示す内側回転子鉄心を一体的に構成� �た場合のコギングトルクの発生と類似した� �性でコギングトルクが発生している。つま� �、コギングトルクの周期毎にコギングトル� �の最大値および最小値がほぼ一致している� �そして、コギングトルクは、-0.1N・m以上乃� �0.1N・m以下の間で発生している。

 以上説明したように、本実施の形態2に係 る電動機は、外側回転子鉄心223が周方向に所 定の分割数Doだけ均等に分割された外側回転� ��鉄心材料226により構成され、内側回転子鉄� ��233が周方向に所定の分割数Diだけ均等に分� �された内側回転子鉄心材料236により構成さ� �る。そして、外側スロット数Soと外側磁極の 極数Poとの最小公倍数をNout、外側スロット数 Soと外側回転子鉄心の分割数Doとの最小公倍� �をMout、内側スロット数Siと内側磁極の極数Pi との最小公倍数をNin、内側スロット数Siと内� ��回転子鉄心の分割数Diとの最小公倍数をMin� �したとき、少なくとも、NoutとMoutとが等しい か、NinとMinとが等しくなるように設定してい る。このため、固定子に対して、その外側お よび内側に複数の回転子鉄心材料により構成 される回転子鉄心を配置する場合であっても 、回転子鉄心を一体的に構成した場合と同等 のコギングトルクの特性が得られる。したが って、本発明の実施の形態2によっても、複� �の回転子鉄心材料により構成される回転子� �心を有した電動機において、コギングトル� �を低減することができ、また、コギングト� �クと関連するトルクリップルも低減するこ� �ができる。

 なお、本実施の形態2の説明においても、 便宜的にスロット数So、Siが18の固定子、およ び極数Po、Piが30の回転子を用いて説明したが 、上述したように、これらの組み合わせに限 らず、少なくともNout=MoutかNin=Minかの関係で� �れば、スロット数So、Si、極数Po、Piおよび回 転子鉄心材料の数である分割数Do、Diの組み� �わせは、何れの数の組み合わせであっても� �い。