(57)【要約】【課題】小型かつトルクが大で、製造コストが低減されたアキシャルギャップ型ブラシレスモータを提供する。【解決手段】軸方向長さが外径よりも大である円筒状のケース４とその内部に収容されたステータ２とロータ３を有し、ステータ２は、円周方向に沿って配置された軸方向に伸長する複数のコア２７０ａ〜２７０ｆと、これらのコアが挿入される複数の空芯コイル２８ａ〜２８ｆを有するとともに、これらのコアは鋼板から塑性加工により形成されてロータ３に対向する側に略扇形の磁石対向部２７２ａ〜２７２ｆを有し、ロータ３は、ステータ２に対向する複数個の磁極を有する永久磁石３２とシャフト３１を有し、シャフト３１は、空芯コイル２８ａ〜２８ｆの内周側に固定されたすべり軸受２６に支持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向長さが外径よりも大である円筒状のケースとその内部に収容されたステータとロータを有し、
前記ステータは、円周方向に沿って配置された軸方向に伸長する複数のコアと、前記コアが挿入される複数の空芯コイルを有するとともに、
前記コアは強磁性材料からなる板状体から塑性加工により形成されて前記ロータに対向する側に磁石対向部を有し、
前記ロータは、前記ステータに対向する複数個の磁極を有する永久磁石と回転軸を有し、前記回転軸は、前記空芯コイルの内周側に固定されたすべり軸受に支持されることを特徴とするアキシャルギャップ型のブラシレスモータ。
【請求項２】
前記コアは、冷間圧延鋼板又は電磁鋼板を用いてプレス加工により形成した板状部材であり、前記磁石対向部は扇形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型ブラシレスモータ。
【請求項３】
前記コアは、冷間圧延鋼板又は電磁鋼板を用いてプレス加工により形成した板状部材であり、前記磁石対向部は長方形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型ブラシレスモータ。
【請求項４】
前記永久磁石は、等方性希土類ボンド磁石からなることを特徴とする請求項２に記載のアキシャルギャップ型ブラシレスモータ。
【請求項５】
前記永久磁石は、希土類焼結磁石からなることを特徴とする請求項３に記載のアキシャルギャップ型ブラシレスモータ。
【請求項６】
前記すべり軸受は、含油焼結合金からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型ブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの軸方向に沿ってロータとステータが対向するアキシャルギャップ型ブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の用途に使用される小型モータ（定格出力が１ｋｗ以下）としては、ラジアルギャップ型モータ（いわゆるブラシ付ＤＣモータ）が一般的であり、ステータの外周側にロータを有するアウターロータ型又はステータの内周側にロータを有するインナーロータ型のいずれかの構造を有する。ラジアルギャップ型モータは、外径Ｄと長さＬとの関係は概ね規格化されており、例えば外径Ｄが１０ｍｍの場合は、長さＬは１２ｍｍあるいは１５ｍｍ等の限られた寸法に設定されている。ラジアルギャップモータは、構造が簡単であるが、起動トルクを向上させようとすると、起磁力（アンペア×ターン数）又はロータ磁石の磁極数を増加することが必要となる。しかるにラジアルギャップ型モータにおいては、径方向のスペースは限定されるため（外径は標準化されている）、トルクの向上は期待できない。また径方向のスペースが制限されるため、ロータ磁石の外径を増大できず、磁極数も４極以下とされる。
【０００３】
そこで、小型かつ高トルクのモータが必要とされる用途には、ロータの軸方向に沿ってロータとステータが対向するアキシャルギャップ型モータの使用が考えられる。アキシャルギャップ型モータは、回路基板に偏平な空芯コイルを接着したステータを有するコアレスタイプあるいは、圧粉磁心または電磁鋼板からなるコアに巻線が巻装されたステータを有するコア付タイプに大別される。コアレスタイプの場合、偏平な扇形状の空芯コイルを使用するので、コギングトルクを低減できるが、トルクの向上が困難となる。これは、トルク向上を図るために、ロータ磁石とステータ（ベースプレート又は鉄製基板）とのギャップ寸法を狭くしてパーミアンスを増大することが必要なので、コイルを軸方向に巻き込むための十分なスペースを確保できないからである。
【０００４】
コア付タイプの場合、コイルの空芯部に例えば圧粉磁心で形成されたコアが挿入されるため、トルク向上を図ることができる。ただ圧粉磁心で形成されたコアは、軟磁性粉を高圧で圧縮成形後、焼結及び熱処理（焼鈍）を施すため、大掛かりな設備が必要で、製造コストが増大するといった難点がある。しかも焼結体である圧粉磁心は、機械的強度が大きいとは言えず、例えば組立時に硬い部材に当接すると打痕が発生し、あるいは形が崩れて、磁気特性が低下することや、崩れた磁粉が永久磁石に付着して、異音や摺擦の原因となり、特性が低下してしまうといった問題を伴う。
【０００５】
また、コアの先端は、扇形形状を有するので（回転方向にコイルを直交させるため）、専用の巻線機を使用せずに巻線を施すため、空芯コイルをコアに嵌め込むことが一般的である。しかし空芯コイルをコアに嵌め込むためには、コアは根元から先端に向って直線的に伸びた形状とする必要がある。しかしこの形状では、コア先端の面積は磁石面積よりも小さくなるため、コギングトルクが増大する。そこでコアのスロット部のみを圧粉磁心で製作し、空芯コイルを挿入後、ベースに嵌め込むことが考えられるが、コアとベースとの接合が難しいことや圧粉磁心自体の強度的問題があり、実用性に欠ける。
【０００６】
小型モータのコアを圧粉磁心で形成する場合、永久磁石と対向する側のコアの面積は永久磁石の面積と同等であることが望まれるので、コアを扇形にする場合、内径側のスペースを確保することが必要となるが、コンパクト化を図るために、内径部に単一の軸受を設けることができず、２個の軸受をモータの上下に配置することが必要となり、軸方向の寸法が増大するといった不都合を伴う。
【０００７】
そこで、アキシャルギャップ型ブラシレスモータのトルク向上を図るために、占積率の向上を目的として、種々の構造が提案されている。例えば特許文献１に記載されているアキシャルギャップ型モータは、回転子は、磁性板を有しており、第２固定子側において永久磁石に設けられるとともに、磁性板は、永久磁石に流入出する磁束を部分的に永久磁石同士で短絡させ、また部分的に第２固定子側へと流入出させることにより第２固定子と回転子との間に働くスラスト力を弱めることができることが記載されている。
【０００８】
特許文献２には、コアの磁束取込み面積を大きく確保して効率および出力トルクを向上するために、駆動コイルのロータマグネット側の端面の少なくとも一部を覆う磁束取込み部をコアに設けるとともに、この取込み部の総面積を空芯部の断面積よりも大きくすることが開示されている。
【０００９】
特許文献３には、電機子用磁芯は、径方向に積層される複数の磁性体板を有し、電機子巻線が巻回される電機子用磁芯の巻回部の幅寸法Ｗ１，Ｗ２は、径方向の一方側ほど増大するとともに、バックヨークの高さ寸法Ｈ３，Ｈ４は、巻回部の幅寸法が大きい側ほど増大することにより、磁束が積層界面を横切ることによって生じる鉄損を低減できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１１８７８７号公報
【特許文献２】実開平６−７０４７６号公報
【特許文献３】特開２０１１−７８２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１及び２に記載されたモータは、径方向に巻回された偏平コイルを使用するので、トルクを増大させるために、外径を大きくすることが必要で、コンパクトなモータが得られないといった問題がある。
【００１２】
特許文献３に記載されたモータは、固定子にインシュレータを設けるので、製造コストが増大するといった問題がある。
【００１３】
したがって本発明の目的は、小径かつ高トルクで、しかも低コストで製造できるアキシャルギャップ型ブラシレスモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のアキシャルギャップ型ブラシレスモータは、軸方向長さが外径よりも大である円筒状のケースとその内部に収容されたステータとロータを有し、前記ステータは、円周方向に沿って配置された軸方向に伸長する複数のコアと、前記コアが差し込まれる複数の空芯コイルを有するとともに、前記コアは強磁性材料からなる板状体から塑性加工により形成されて前記ロータに対向する側に磁石対向部を有し、前記ロータは、前記ステータに対向する複数個の磁極を有する永久磁石とシャフトを有し、前記シャフトは、前記空芯コイルの内周側に固定されたすべり軸受に支持されることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のアキシャルギャップ型ブラシレスモータにおいて、前記コアは、冷間圧延鋼板又は電磁鋼板を用いてプレス加工により形成した板状部材であり、磁石対向部は扇形状又は長方形状にすることが好ましい。
【００１６】
本発明のアキシャルギャップ型ブラシレスモータにおいて、前記永久磁石は、等方性希土類ボンド磁石又は希土類焼結磁石で形成することができる。
【００１７】
本発明のアキシャルギャップ型ブラシレスモータにおいて、前記すべり軸受は、含油焼結合金で形成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、軸方向長さを外径よりも大とし、また磁石と対向する部分が特定形状に形成された鋼板製コアを使用すると共に、ロータを滑り軸受で支持するので、小型かつ高トルクでしかも製造コストを低減することができる。
【００１９】
本発明において、希土類ボンド磁石を使用することにより、コギングトルクの大幅な軽減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるアキシャルギャップ型モータを示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すアキシャルギャップ型モータをＡ−Ａ線で切断した場合の縦断面図である。
【図３】図２に示すアキシャルギャップ型モータをＢ方向から見た場合の矢視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わるアキシャルギャップ型モータの要部を示す平面図である。
【図５】各種モータの回転数及び起動電流とトルクとの関係を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係わるアキシャルギャップ型モータのコギングトルク（ボンド磁石）の測定結果を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係わるアキシャルギャップ型モータ（焼結磁石）のコギングトルクの測定結果を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係わるアキシャルギャップ型モータ（ボンド磁石）のコギングトルクの測定結果を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係わるアキシャルギャップ型モータ（焼結磁石）のコギングトルクの測定結果を示す図である。
【図１０】参考例に係わるアキシャルギャップ型モータの縦断面図である。
【図１１】図１０に示すアキシャルギャップ型モータをＣ方向から見た場合の矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の詳細を添付図面により説明する。なお、図１には、軸方向をＺ軸とするＸＹＺ直交座標を示す。
【００２２】
＜第１の実施の形態＞
図１〜３に示すアキシャルギャップ型ブラシレスモータ（以下、単にアキシャルギャップ型モータという。）１は、例えば８極６スロットタイプの面対向型モータであり、電機子コイルを含むステータ２と出力軸を含むロータ３と、これらを収容する鋼板｛例えばＳＰＣＥ（深絞り用冷間圧延鋼板）｝等の強磁性体からなるカップ状のケース４を備えている。このアキシャルギャップ型モータ１は、小径でかつ出力を高くするために、外径をＤ０、全長（シャフトを除いた長さ）をＬ０とすると、Ｌ０／Ｄ０は、１より大となるように（例えば１．１〜１．３の範囲）に設定されている。ケース４は、鋼板で形成されているが、本実施の形態ではＬ０／Ｄ０が１より大であるため、製造上の容易さを確保するために、深絞り用冷間圧延鋼板（ＳＰＣＥ）で形成することが好ましい。本発明のモータは、高い起動トルクを得るために、磁極数が４ｎ、スロットが３ｎ（ｎ：１以上の整数）に設定され、本実施の形態では、８極６スロットタイプ（ｎ＝２）のモータとされる。モータ１の各部の構成は次の通りである。
【００２３】
（ステータ）
ステータ２は、円周方向に沿って等ピッチで形成された複数個（例えば６個）の溝２１１を有する円板状に形成された回路基板２１と、円周方向に沿って等ピッチで形成された６個の突部２２２を有する鋼板｛例えば冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）｝等の強磁性体からなるコアベース２２と、コアベース２２が組み込まれるベース部材２３を有する。ベース部材２３は、エンジニアリングプラスチック(例えばＰＯＭ)で形成され、円筒部２３１と、円周方向に沿って等間隔で形成された突起部２３２と固定穴２３３を有するとともに、各突部２３２はコア２７を保持するための保持孔２３４を有する。回路基板２１は、例えばガラスエポキシ製であり、上面にのみ回路パターンが形成された片面基板である。回路基板２１はこれに限らず、例えば紙やＦＰＣで形成しても良い。
【００２４】
コア２７は、鋼板｛例えば電磁鋼板や冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）｝等の強磁性材料からなる板状体で形成された、６個のコア片２７０ａ〜２７０ｆの集合体であり、各コア片２７０ａ〜２７０ｆは、軸方向に伸長する板状部２７１ａ〜２７１ｆと、その頂部から内径側に折り曲げられた、永久磁石から流出する磁束が取り込まれる扇形状の磁石対向部２７２ａ〜２７２ｆを有する板状部材である。これらのコア片は、軸と直交する平面において、円周方向に沿って、等角度間隔で（対称に）配置され、各コア片２７０ａ、２７０ｂ、２７０ｃ、２７０ｄ、２７０ｅ、２７０ｆの長さＬｃ０は、径方向の間隔Ｌｐよりも大で、永久磁石３２の外径ｄｏと同等に設定されている。各板状部２７１ａ〜２７１ｆには、長さＬｃ１を有する空芯コイル２８ａ〜２８ｆが挿入される。上記コアは、例えば厚さが０．５ｍｍ〜１ｍｍの鋼板を準備し、塑性加工、例えば通常のプレス加工（せん断加工により所定形状に打ち抜き、次いで曲げ加工を施して板状部及び磁石対向部を形成することにより、作製することができる。
【００２５】
ベース部材２３の内部には、ロータ３を回転自在に支持するために、円筒部２３１とその外周側に形成されるリング状のフランジ部２６１を有するすべり軸受２６が設けられている。すべり軸受２６は、例えば粉末冶金法により作成された多孔質の金属材料に潤滑油を含浸させた自己潤滑性焼結軸受で形成される。このすべり軸受２６は、長さＬｂが直径ｄｂよりも大で（好ましくは２倍程度）、フランジ部２６１よりも上の部分の長さＬｂ１が、フランジ部２６１よりも下の部分の長さＬｂ２よりも大となるように設定される。
【００２６】
（ロータ）
ロータ３は、シャフト３１（回転軸）の周囲に固定された強磁性体｛例えば炭素鋼（ＳＳ材）｝からなるカップ状のヨーク３３と、ヨーク内に保持された永久磁石３２を有する。シャフト３１の下端面は、支持板２５を介してベース部材２３の内周側に形成された空孔の底面に対向している。永久磁石３２は、異極性の磁極が円周方向に沿って交互に並ぶように軸方向に磁化されたリング状磁石である（図１において、３２０は磁極境界を示す）。この永久磁石は、複数個のアークセグメント状磁石（例えば３６０度を８分割）をリング状に配置して作製することもできるが、製造の容易さの点から、図１に示すように一体に形成したリング状の永久磁石（外径ｄｏ、内径ｄｉ、厚さｔｍ）に、多極着磁を施すことが好ましい。
【００２７】
（永久磁石）
本発明においては、永久磁石として、例えば希土類ボンド磁石を使用することができる。この希土類ボンド磁石は、希土類磁石粉末（表面を樹脂で被覆してもよい）と、希土類磁石粉末を結着するバインダー樹脂を必須成分として含有し、例えば６３．６６〜７９．５８ｋＪ／ｍ３［８〜１０ＭＧＯｅ］の最大エネルギー積を有する。希土類磁石粉末は、Ｙを含む希土類元素（Ｒ）と、遷移金属（ＴＭ）とを含む合金からなり、希土類元素（Ｒ）とホウ素（Ｂ）と遷移元素（ＴＭ）との正方晶化合物であるＲ２ＴＭ１４Ｂ１型結晶の集合体が好ましく、製造上除去困難な不可避の不純物も含み得る。例えば、ＳｍＣｏ5、Ｓｍ2ＴＭ17などのＳｍ−Ｃｏ系合金、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金などのＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｓｍ2Ｆｅ17Ｎ3などのＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金などが挙げられ、複数種の磁石粉末を混合した混合磁石粉末（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系等方性磁石粉末とＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系等方性磁石粉末）であってもよい。
【００２８】
前記Ｒ−ＴＭ−Ｂ系合金において、遷移金属（ＴＭ）としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどが挙げられ、これらを１種または２種以上含むことができる。通常は、遷移金属として、Ｆｅが使用されるが、Ｆｅの一部をＣｏ、Ｎｉなどの他の遷移金属で置換したものでもよい。また、磁気特性を向上させるために、磁石粉末中には、必要に応じて、Ｂ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎなどを含有することもできる。
【００２９】
上記の希土類元素（Ｒ）としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ等の１種または２種以上を用い得るが、Ｎｄが好ましい。また磁石原料中のＮｄの一部がＰｒに置換されても、磁気特性への影響は少なく、ＮｄとＰｒの混在した希土類原料（ジジム）は比較的安価に入手可能なため、Ｎｄの他に、Ｐｒを含んでもよい。但し本発明においては、Ｄｙ、ＴｂまたはＨｏなどの重希土類元素は、産出地域が限られかつ高価なため、磁石粉末の製造に使用する磁石原料は、Ｄｙ、ＴｂおよびＨｏを可能な限り含まないことが必要である。
【００３０】
上記の希土類磁石粉末をバインダー樹脂と加熱混練後冷却固化することによりボンド磁石の原料となるコンパウンドが得られる。希土類磁石粉末は、一般にコンパウンド中に、85〜98質量％を含むことができる。このコンパウンドを例えば圧縮成形あるいは射出成形等の手法により成形することによりボンド磁石が得られる。圧縮成形の場合、バインダー樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂（必要に応じて硬化剤が添加される)が使用され、射出成形の場合、バインダー樹脂は、ＰＰＳ、ＰＡ等の熱可塑性樹脂が使用される。
【００３１】
上記永久磁石は、最大エネルギー積｛（ＢＨ）ｍａｘ｝が、６３．６６〜７９．５８ｋＪ／ｍ３（８〜１０ＭＧＯｅ）のものであれば、コンパクトなモータを構成しかつ所望のトルクを得ることができるが、希土類ボンド磁石以外の永久磁石（例えば異方性焼結フェライト磁石）を使用することも可能である。
【００３２】
本発明においては、希土類ボンド磁石に限らず、高トルクを必要とする場合は、上記の希土類磁石粉末を用いて、粉末冶金法により作成した希土類焼結磁石｛例えば（ＢＨ）ｍａｘが３１７．９２ｋＪ／ｍ３（４０ＭＧＯｅ）以上｝を使用することができる。この希土類焼結磁石でロータ磁石を形成した場合は、高トルクが必要とされる用途に適したモータを得ることができる。
【００３３】
＜参考例＞
比較のために、図１〜３に示すアキシャルギャップ型モータと略同等の外径寸法を有し、ステータを構成するコアを圧粉磁心で形成した例を図１０及び図１１に示す。なお、図１０及び図１１において、図１〜３と同一機能部分は同一の参照符号で示す。参考例に係わるアキシャルギャップ型モータにおいては、圧粉磁心製コア２４は、すべり軸受２６のフランジ部２６１を支持する円筒部２４１と、空芯コイル２８ａ〜２８ｆが挿入される板状部２４２ａ〜２４２ｆを有する。しかしてこのコア２４は、板状部２４２ａ〜２４２ｆに空芯コイル２８ａ〜２８ｆを挿入可能とするために、図１に示すコアに形成されている磁石対向部をもたない点で相違する。
【００３４】
第１の実施の形態に係わるアキシャルギャップ型モータによれば、次のような効果が得られる。
【００３５】
（１）アキシャルギャップ型モータの全長を外径よりもやや大として、軸方向の寸法を伸ばすので、コイルを軸方向に巻回できるため、コイルの巻数が増大し、占積率が向上することができる。したがってトルクを向上することができる。
【００３６】
例えばラジアルギャップ型モータと本発明とを比較すると、線径が０．１ｍｍの巻線を使用する場合、ラジアルギャップ型（外径＝１０ｍｍ、長さ＝１２ｍｍ、６スロット）では、４５ターンであるのに対し、本実施の形態（Ｄ０＝１０ｍｍ、Ｌ０＝１２ｍｍ）によれば、２３１ターンと５倍以上のターン数を得ることができる。
【００３７】
さらに本実施の形態（図３参照）と参考例（図１０、１１参照）を比較すると明らかなように、参考例の構造では空芯コイルのスペースを確保しかつ軸受部のスペースを確保するために、コアの断面積は非常に小さいものになり、しかもコアは永久磁石の外周側よりの部分とのみ対向することになるためトルクも極めて小さくなるのに対し、本発明の構造では、コアは永久磁石にほぼ１：１で対向する面を有しており、トルクを大幅に向上させることができる。
【００３８】
（２）コアを通常の鋼板を用いて例えば順送りプレスで作製できるので、特別なコア製造用設備が不要であり、製造コストが過大とならない。また圧粉磁心からなるコアと異なり機械的強度が大であり、形崩れや打痕などの問題が発生し難い。
【００３９】
特に磁石対向側が扇形に形成されているため、各コア片全体が励磁されるので、円滑な回転が可能となるとともに、トルクを増大することができる。
【００４０】
さらに本実施の形態（図３参照）では、コアの永久磁石と対向する部分が扇形に形成されて永久磁石と対向する部分の面積が増大するため、コギングトルクが大幅に軽減される。
【００４１】
（３）コアの長さが大であるため、ステータ全長が長くなり、軸受の長さを長くできるので、玉軸受の代わりに滑り軸受でロータを高精度で支持することが可能で、コスト低減を図ることができる。
【００４２】
（４）小径のモータであっても、６極以上の多極化を図ることができ、コギングトルクの軽減とトルクアップが可能となる。
【００４３】
例えば、Ｄ０＝１０ｍｍのモータで、ラジアルギャップ型とする場合は、永久磁石は外径７．５ｍｍ、内径２ｍｍとなり、８極着磁は困難であるが、本発明では８極着磁されたリング状の永久磁石を使用できる。
【００４４】
＜第２の実施の形態＞
本発明のアキシャルギャップ型モータは、上記の構造に限らず、種々の変更が可能であり、例えば図４に示す構造とすることができる。図４において、図１と同一機能部分は同一の参照符号で示す。またモータの縦断面図は、図２と同様なので省略する。このアキシャルギャップ型モータ１は、コア片２７０ａ〜２７０ｆの磁石対向部２７３ａ〜２７３ｆが長方形であり、扇形ではない点で第１の実施の形態と相違する。この構造によれば、コギングトルクはやや増大するが、起動トルク（最大トルク）が向上するので、トルクが重要視される用途には有効である。
【００４５】
＜実験例１＞
４種類のアキシャルギャップ型モータ［第１の実施の形態(図１〜３参照)及び第２の実施の形態（図４参照）において、磁石材質は希土類ボンド磁石｛（ＢＨ）ｍａｘ｝＝７９．５８ｋＪ／ｍ３（１０ＭＧＯｅ）、Ｂｒ＝０．７Ｔ｝又は希土類焼結磁石｛（ＢＨ）ｍａｘが３１７．９２ｋＪ／ｍ３（４０ＭＧＯｅ）、Ｂｒ＝１．３Ｔ｝、コア（ＳＰＣＣ製、厚さ０．５ｍｍ）の磁石対向部は扇形状又は長方形状とする。）］を準備した。
【００４６】
上記アキシャルギャップ型モータの主要部の寸法等は次の通りである。
外径：Ｄｏ＝１０ｍｍ、全長：Ｌｏ＝１２ｍｍ、コア：長さＬｃ０＝８ｍｍ、間隔Ｌｐ＝７．４ｍｍ、磁石対向部（扇形状）の面積＝７．６ｍｍ２、磁石対向部（長方形状）の面積＝１．７ｍｍ２、コイル：線径＝０．１ｍｍ、ターン数＝２３１、長さＬｃ１＝５．４ｍｍ、滑り軸受：Ｃｕ系含油焼結体、外径３ｍｍ、内径１ｍｍ、Ｌｂ＝６ｍｍ、Ｌｂ１＝３ｍｍ、Ｌｂ２＝２．２ｍｍ。
【００４７】
また比較のために、市販のモータ｛外径１０ｍｍ、長さ１２ｍｍ、３スロット、厚み８ｍｍの小判型、定格トルク＝０．１４７ｍＮ・ｍ｝を準備した。
【００４８】
上記の各モータについて、回転数、電流及びトルクを測定した。その結果を図５及び表１に示す。図５において、直線ａ１、ｂ１、ｃ１は、回転数とトルクの関係を示し、直線ａ２、ｂ２、ｃ２は電流とトルクの関係を示す。
【表１】
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【００４９】
上記の測定結果から、本発明によれば、扇形状の磁石対向部を設けること（実験例１）により、希土類ボンド磁石を使用した場合でも、同一の外径寸法を有する市販のモータ（実験例５）よりもトルク定数が２７％以上向上して、起動トルクは２１％以上向上し、さらに希土類焼結磁石を使用し、更に長方形の磁石対向部を設けることにより（実験例４）、トルク定数が８２％以上向上して、起動トルク（最大トルク）は７３％以上向上することがわかる。
【００５０】
＜実験例２＞
実験例１〜４で用いた４種類のアキシャルギャップ型モータを用いて、コギングトルクを測定した。その結果を図６〜９に示す。実験例１のコキングトルクは図６、実験例２のコキングトルクは図７、以下実験例３は図８、実験例４は図９に夫々対応する。
【００５１】
上記の結果から、コアの磁石対向部を扇形状又は長方形状に形成し、ボンド磁石を用いた場合（図６、８）は、焼結磁石を用いた場合（図７、９）よりもコギングトルクを大幅に軽減することができ、モータの振動や騒音の低減に極めて有効であることがわかる。すなわちコギングトルクの軽減の面からは、コアの磁石対向部を扇形状に形成しかつボンド磁石を用いるのが、最も有利である。
【符号の説明】
【００５２】
１：アキシャルギャップ型モータ、
２：ステータ、
２１：回路基板、２１１：溝、２２：コアベース、２２１：歯部、２２１：突部、２３：コア用ベース部材、２３１：円筒部、２３２：突起部、２３３：固定穴、２３４：保持孔、２４：圧粉磁心製コア、２４１：円筒部、２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ、２４２ｄ、２４２ｅ、２４２ｄ、２４２ｅ、２４２ｆ：板状部、２５：支持板、２６：滑り軸受、２６１：フランジ部、
２７：コア、２７０ａ、２７０ｂ、２７０ｃ、２７０ｄ、２７０ｅ、２７０ｆ：コア片、２７１ａ、２７１ｂ、２７１ｃ、２７１ｄ、２７１ｅ、２７１ｆ：板状部、２７２ａ、２７２ｂ、２７２ｃ、２７２ｄ、２７２ｅ、２７２ｆ、２７３ａ、２７３ｂ、２７３ｃ、２７３ｄ、２７３ｅ、２７３ｆ：磁石対向部、
２８：コイル部材、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ：空芯コイル、
３：ロータ、３１：シャフト、３２：永久磁石、３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ、３２０ｄ：磁石境界、３３：ヨーク、
４：キャップ、
【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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