(57)【要約】【課題】電気絶縁被膜で被覆された軟磁性粉末を固めることによって形成された回転子の引っ張り応力に対する耐性を向上させたアキシャルギャップ型スイッチトリラクタンスモータを提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、回転子３０と、励磁コイル２２を保持する筒状部２６及び筒状部２６から内側に突出する複数の固定子側磁極部２８、２８、…を有する固定子２０とを備え、回転子３０は、電気絶縁膜で被覆された軟磁性粉末を固めることによって形成され、且つ回転子３０が回転したときに各固定子側磁極部２８との間の磁気抵抗の増減が繰り返される形状及び配置を有する回転子側磁極部３２、３２Ａ、３２Ｂと、非磁性材料によって形成され且つ回転子側磁極部３２、３２Ａ、３２Ｂと結合して回転軸１２を中心軸とする円柱形状を構築する非磁性補強部３４、３４Ａ、３４Ｂと、を有することを特徴とする。【選択図】図４
2014090646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸によって回転動力を出力するラジアルギャップ型スイッチトリラクタンスモータであって、
前記回転軸周りに回転可能な回転子と、
励磁コイル、前記励磁コイルを保持する筒状部、及び前記筒状部から径方向内側に突出し且つ前記回転方向に間隔を空けて配置される複数の固定子側磁極部を有する固定子と、を備え、
前記回転子は、電気絶縁膜で被覆された軟磁性粉末を固めることによって形成され、且つ前記励磁コイルが励磁した状態で当該回転子が回転したときに各固定子側磁極部との間の磁気抵抗の増減が繰り返される形状及び配置を有する回転子側磁極部と、非磁性材料によって形成され、且つ前記回転子側磁極部と結合して前記回転軸を中心軸とする円柱形状を構築する非磁性補強部と、を有する、スイッチトリラクタンスモータ。
【請求項２】
前記回転子側磁極部は、前記回転軸方向に延びる回転子基部と、前記回転子基部から前記回転軸の径方向外側に向かって突出し、且つ前記回転方向に間隔を空けて並ぶ複数の突出部と、を有し、
前記非磁性補強部は、各突出部間を埋めることにより前記円柱形状を構築する、請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項３】
前記回転子側磁極部は、前記回転軸方向に延びると共に、前記回転方向における幅が径方向外側ほど広くなる柱形状を有し、且つ前記回転軸を中心に放射状に配置される複数の扇柱状磁性部材を有し、
前記非磁性補強部は、各前記扇柱状磁性部材間を埋めることにより前記円柱形状を構築する、請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項４】
前記回転子側磁極部は、前記回転軸方向に延び、且つ前記回転方向に間隔を空けて前記回転軸の周りに配置される複数の柱状磁性部材を有し、
前記非磁性補強部は、各柱状磁性部材が径方向内側に含まれるような外径の前記円柱形状を構築する、請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項５】
前記各柱状磁性部材は、それぞれ同じ形状である、請求項４に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項６】
前記非磁性補強部は、周方向の全体に亘って前記円柱形状の外周面を形成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項７】
前記回転子側磁極部と前記非磁性補強部とによって構築された前記円柱形状の外周面を囲う筒状補強部をさらに備える請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジアルギャップ型のスイッチトリラクタンスモータに関し、特に、回転子に圧粉磁心を用いたスイッチトリラクタンスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、回転子に圧粉磁心を用いたラジアルギャップ型スイッチトリラクタンスモータ（以下、単に「ＳＲモータ」とも称する。）を開示している。
【０００３】
このＳＲモータは、回転軸と、回転軸に接続されこの回転軸と共に回転する回転子（ロータ）と、回転子を回転方向に囲む励磁コイルと、励磁コイルを保持する固定子（ステータ）と、を備える。この回転子と固定子とは、等方的な所定の磁気特性（透磁率）を有するよう、電気絶縁膜で被覆された軟磁性体粉末を圧縮して固めることによって形成されている。
【０００４】
このＳＲモータでは、励磁コイルに電流が供給されて励磁したときの回転子と固定子との間の磁気抵抗に起因する磁気吸引力によって回転体に回転トルクが生じ、この回転トルク（回転動力）が回転子に接続された回転軸を通じて外部に出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２０３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のＳＲモータにおける回転子は、軟磁性粉末を圧縮して固めた圧粉磁心であるため、例えば、回転によって回転子に加わる遠心力等の引っ張り応力に対する耐性が一般的な鋼材（電磁鋼板等）によって形成された回転子に比べて小さかった。
【０００７】
そこで、本発明は、電気絶縁被膜で被覆された軟磁性粉末を固めることによって形成された回転子の引っ張り応力に対する耐性を向上させたラジアルギャップ型スイッチトリラクタンスモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明は、回転軸によって回転動力を出力するラジアルギャップ型スイッチトリラクタンスモータであって、前記回転軸周りに回転可能な回転子と、励磁コイル、前記励磁コイルを保持する筒状部、及び前記筒状部から径方向内側に突出し且つ前記回転方向に間隔を空けて配置される複数の固定子側磁極部を有する固定子と、を備える。そして、前記回転子は、電気絶縁膜で被覆された軟磁性粉末を固めることによって形成され、且つ前記励磁コイルが励磁した状態で当該回転子が回転したときに各固定子側磁極部との間の磁気抵抗の増減が繰り返される形状及び配置を有する回転子側磁極部と、非磁性材料によって形成され、且つ前記回転子側磁極部と結合して前記回転軸を中心軸とする円柱形状を構築する非磁性補強部と、を有する。
【０００９】
かかる構成によれば、励磁コイルが励磁した状態で回転子が回転したときに固定子と回転子との間（詳しくは、各固定子側磁極部と回転子側磁極部との間）の磁気抵抗の増減が繰り返されるため、励磁コイルの励磁を断続的に行なうことによって回転子に回転方向の磁気吸引力を断続的に作用させ、これにより、回転子を回転駆動する（即ち、回転子に回転動力（回転トルク）を発生させる）ことができる。
【００１０】
また、軟磁性粉末を固めることによって形成された回転子側磁極部に非磁性の部材（非磁性補強部）を結合させて回転子を構築することによって、軟磁性粉末を固めた部材のみによって構成される従来の回転子に比べ、回転子の引っ張り応力に対する耐性を向上させることができる。しかも、非磁性補強部は、非磁性材料によって形成されているため、固定子側磁極部と回転子側磁極部との間の磁気抵抗に影響を与えず、これにより、回転子における回転動力の発生を邪魔しない。
【００１１】
また、回転子側磁極部と非磁性補強部とが結合することによって円柱形状となることで、回転子が回転したときの空気の抵抗を抑えることができる。
【００１２】
このような回転子としては、例えば、前記回転子側磁極部は、前記回転軸方向に延びる回転子基部と、前記回転子基部から前記回転軸の径方向外側に向かって突出し、且つ前記回転方向に間隔を空けて並ぶ複数の突出部と、を有し、前記非磁性補強部は、各突出部間を埋めることにより前記円柱形状を構築してもよい。
【００１３】
かかる構成によれは、励磁コイルが励磁した状態で回転子が回転したときに、各固定子側磁極部と対応する突出部との間に磁気抵抗の増減が繰り返される。これにより、各励磁コイルを断続的に励磁させることによって回転子に回転方向の磁気吸引力を断続的に作用させ、これにより、回転子を回転駆動することができる。
【００１４】
また、前記回転子側磁極部は、前記回転軸方向に延びると共に、前記回転方向における幅が径方向外側ほど広くなる柱形状を有し、且つ前記回転軸を中心に放射状に配置される複数の扇柱状磁性部材を有し、前記非磁性補強部は、各前記扇柱状磁性部材間を埋めることにより前記円柱形状を構築してもよい。
【００１５】
かかる構成によれば、励磁コイルが励磁した状態で回転子が回転したときに、各固定子側磁極部と対応する扇柱状磁性部材との間に磁気抵抗の増減が繰り返される。これにより、各励磁コイルを断続的に励磁させることによって回転子に回転方向の磁気吸引力を断続的に作用させ、これにより、回転子を回転駆動することができる。
【００１６】
しかも、回転子の磁極部（扇柱状磁性部材）における各固定子側磁極部と径方向に対向する部位の回転方向の幅を大きくすることができ、これにより、回転子に大きな回転動力（回転トルク）を発生させることができる。
【００１７】
また、前記回転子側磁極部は、前記回転軸方向に延び、且つ前記回転方向に間隔を空けて前記回転軸の周りに配置される複数の柱状磁性部材を有し、前記非磁性補強部は、各柱状磁性部材が径方向内側に含まれるような外径の前記円柱形状を構築してもよい。
【００１８】
かかる構成によれば、励磁コイルが励磁した状態で回転子が回転したときに、各固定子側磁極部と対応する柱状磁性部材との間に磁気抵抗の増減が繰り返される。これにより、各励磁コイルを断続的に励磁させることによって回転子に回転方向の磁気吸引力を断続的に作用させ、これにより、回転子を回転駆動することができる。
【００１９】
この場合、前記各柱状磁性部材は、それぞれ同じ形状とすることによって軟磁性粉末を固めて形成する回転子側磁極部（柱状磁性部材）の製造を効率よく行うことができる。その結果、回転子の製造効率を向上させることができる。
【００２０】
前記回転子において、前記非磁性補強部は、周方向の全体に亘って前記円柱形状の外周面を形成することが好ましい。
【００２１】
このように、非磁性補強部が周方向の全体に亘って円柱形状の外周面を形成することによって、回転子側磁極部（軟磁性粉末を固めた部材）が非磁性補強部によって囲まれるため、回転によって生じる遠心力（引っ張り応力）に対する回転子の耐性を向上させることができる。
【００２２】
また、前記回転子において、前記回転子側磁極部と前記非磁性補強部とによって構築された前記円柱形状の外周面を囲う筒状補強部をさらに備えることがより好ましい。
【００２３】
かかる構成によれば、回転子の回転によって生じる遠心力（引っ張り応力）に対する回転子側磁極部（回転子）の耐性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上より、本発明によれば、電気絶縁被膜で被覆された軟磁性粉末を固めることによって形成された回転子の引っ張り応力に対する耐性を向上させたスイッチトリラクタンスモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係るアキシャルギャップ型スイッチトリラクタンスモータの一部切り欠き斜視断面図である。
【図２】前記アキシャルギャップ型スイッチトリラクタンスモータにおけるステータの一部切り欠き斜視断面図である。
【図３】前記ステータの各段におけるステータ側磁極部の位置関係を説明するための図である。
【図４】前記アキシャルギャップ型スイッチトリラクタンスモータにおけるロータの斜視図である。
【図５】駆動方法の一例を説明するための電流の波形図である。
【図６】第２実施形態に係るロータの斜視図である。
【図７】第３実施形態に係るロータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照しつつ説明する。図１は、第１実施形態に係るアキシャルギャップ型スイッチトリラクタンスモータの一部切り欠き斜視断面図であり、図２は、ステータの一部切り欠き斜視断面図であり、図３は、ステータの各段におけるステータ側磁極部の位置関係を説明するための図であり、図４は、ロータの斜視図である。また、図５は、アキシャルギャップ型スイッチトリラクタンスモータの駆動方法の一例を説明するための電流の波形図である。
【００２７】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型スイッチトリラクタンスモータ（以下、単に「ＳＲモータ」とも称する。）は、図１〜図３に示されるように、ステータ（固定子）２０と、ステータ２０と相対回転可能なロータ（回転子）３０と、ロータ３０の回転を外部に取り出すためにロータ３０に取り付けられた回転軸（出力軸、シャフト）１２と、ステータ２０及びロータ３０を収容するケーシング１４と、を備える。尚、図１において、ケーシング１４は、仮想線で示されている。
【００２８】
ステータ２０は、回転軸１２の軸心Ｃ方向に並ぶ複数（本実施形態の例では２つ）の励磁コイル２２、２２と、これら複数の励磁コイル２２、２２を保持するステータ本体２４と、を有する。
【００２９】
各励磁コイル２２は、環形状を有し、その芯部を回転軸１２が挿通するように配置される。この励磁コイル２２は、当該ＳＲモータ１０を駆動させるために電流が供給されて励磁したときに、ステータ２０とロータ３０との間の磁気抵抗に基づく回転力をロータ３０に生じさせる。この励磁コイル２２は、その厚さ方向が当該コイル２２の径方向を向くように（即ち、フラットワイズに）帯状の電導線材を絶縁させつつ巻き重ねた、いわゆるパンケーキコイルである。
【００３０】
ステータ本体２４は、回転軸１２が芯部を挿通するように環状の各励磁コイル２２をそれぞれ保持し、磁性材料によって形成されている。このステータ本体２４は、筒状部２６と、複数のステータ側磁極部２８、２８、…と、を有する。
【００３１】
筒状部２６は、ロータ３０をその回転方向に囲むと共に、その内側（軸心Ｃ側）に各励磁コイル２２を収容する。
【００３２】
複数のステータ側磁極部２８、２８、…は、回転方向（周方向）に間隔を空けて並ぶように配置される。各ステータ側磁極部２８は、筒状部２６から軸心Ｃ側にそれぞれ突出し、その先端に、軸心Ｃ方向視においてロータ３０に沿った円弧状の磁極面（ステータ側磁極面）２９を有する。
【００３３】
また、本実施形態では、軸心Ｃ方向に各励磁コイル２２を挟む各位置において、複数のステータ側磁極部２８、２８、…が筒状部２６から突出している。尚、本実施形態では、図１における右側の端部に設けられた各ステータ側磁極部２８を第１段目のステータ側磁極部２８ａ、中央部（一対の励磁コイル２２、２２の間）に設けられた各ステータ側磁極部２８を第２段目のステータ側磁極部２８ｂ、左側の端部に設けられた各ステータ側磁極部２８を第３段目のステータ側磁極部２８ｃとも称する。
【００３４】
各段に設けられたステータ側磁極部２８ａ、２８ｂ、２８ｃの数は相互に等しい。また、各段におけるステータ側磁極部２８ａ、２８ｂ、２８ｃの数は、ロータ３０の突条部３８の数とそれぞれ等しく、本実施形態では６つである。また、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示されるように、各段のステータ側磁極部２８ａ、２８ｂ、２８ｃの位置は、軸心Ｃ方向視において、回転方向（周方向）にずれている。具体的には、ステータ側磁極部の中央位置（周方向の中央位置）と軸心とを結ぶ線を基準線とし、第１段目の各ステータ側磁極部２８ａは、その基準線Ｙ１が第２段目の各ステータ側磁極部２８ｂの基準線Ｙ２に対して反時計回りに角度θずれるように配置されている。また、第３段目の各ステータ側磁極部２８ｃは、その基準線Ｙ３が第２段目の各ステータ側磁極部２８ｂの基準線Ｙ２に対して時計回りに角度θずれるように配置されている。尚、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）においては時計回り角度を＋で表しているため、図３（Ａ）において、反時計回りの角度を−で表している。
【００３５】
このように、各段のステータ側磁極部２８ａ、２８ｂ、２８ｃの位置を周方向にずらすことで、ロータ３０が停止しているときに、いずれかの段において突条部３８が回転方向に隣り合うステータ側磁極部２８ａ、２８ａ（２８ｂ、２８ｂ、又は２８ｃ、２８ｃ）間に位置することとなるため、各励磁コイル２２を励磁させるだけでロータ３０に磁気吸引力を作用させることができる。即ち、励磁コイル２２を励磁させるだけで、停止状態のＳＲモータ１０を起動させることができる。
【００３６】
ロータ３０は、図４にも示されるように、ロータ側磁極部（回転子側磁極部）３２と非磁性補強部３４と筒状補強部３６とを有し、回転軸１２と共に軸心Ｃ周りに回転する。これらロータ側磁極部３２と非磁性補強部３４とが結合することによって、円柱形状（円柱形状の部材）が構築される。
【００３７】
ロータ側磁極部３２は、励磁コイル２２が励磁した状態でロータ３０が回転したときに各ステータ側磁極部２８との間の磁気抵抗の増減が繰り返される形状を有し、磁性材料によって形成されている。このロータ側磁極部３２は、軸心Ｃ方向に延び且つ回転軸１２を囲む部位である基部３３と、基部３３から延びる複数の突条部（突出部）３８、３８、…とを有する。これら複数の突条部３８、３８、…は、基部３３から回転軸１２の径方向外側に向かって突出し、且つ回転軸１２の回転方向（周方向）に間隔を空けて並ぶ。本実施形態の例では、６つの突条部３８が回転方向に等間隔に並んでいる。各突条部３８は、その先端に、軸心Ｃ方向視においてステータ側磁極部２８の磁極面２９と対応する（平行な）円弧状の磁極面（ロータ側磁極面）３９を有する。また、各突条部３８のロータ側磁極面３９は、軸心Ｃ方向視において、回転軸１２と同心となる共通（同一）の円周上に位置している。
【００３８】
非磁性補強部３４は、回転方向における各突条部３８、３８間に配置される。即ち、非磁性補強部３４は、各突条部３８、３８間を埋めることにより、ロータ側磁極部３２と協同して円柱形状を構築する。この非磁性補強部３４は、非磁性材料によって構成されている。具体的に、非磁性補強部３４は、ナイロン、ポリテトラフルオロチレン、エポキシ、セラミック、フィラー混入樹脂、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、プラスチック樹脂等によって構成されている。
【００３９】
また、本実施形態では、各突条部３８の先端面（ロータ側磁極面）３９上に非磁性補強部の層が形成されている（図４参照）。即ち、本実施形態の非磁性補強部３４は、周方向の全体に亘って円柱形状の外周面を形成している。このように、磁極部（軟磁性粉末を固めた部材）３２が非磁性補強部３４によって囲まれることで、回転によって生じる遠心力（引っ張り応力）に対するロータ３０の耐性をより向上させることができる。
【００４０】
この非磁性補強部３４は、金型内にロータ側磁極部３２が配置された状態で当該金型内に樹脂等を流し込むことによってロータ側磁極部３２と一体的に形成されてもよい。また、非磁性補強部３４は、接着剤等によってロータ側磁極部３２（例えば、突条部３８、３８間等）に取り付けられてもよい。
【００４１】
筒状補強部３６は、 ロータ側磁極部３２と非磁性補強部３４とによって構築された円柱形状の外周面を囲う円筒形状を有し、非磁性材料によって形成される。筒状補強部３６は、ロータ側磁極部３２と非磁性補強部３４とを結合させたもの（円柱形状）の外周面にテープ状の樹脂等を巻き付けることによって形成されてもよく、熱収縮チューブ等によって形成されてもよく、また、樹脂等を前記外周面に塗り重ねることによって形成されてもよい。
【００４２】
この筒状補強部３６は、例えば、熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂、エポキシ樹脂等の高分子重合体や繊維強化プラスチック等によって形成される。また、筒状補強部３６は、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維等の高い引っ張り強度をもつ紐状繊維を、ロータ側磁極部３２と非磁性補強部３４とが構築した円柱形状の外周面に螺旋状に巻き付けたあと、接着剤樹脂等で固定することによって形成されてもよい。
【００４３】
以上のようなステータ本体２４及びロータ３０のロータ側磁極部３２は、上記のように、それぞれ磁性材料によって形成され、等方的な所定の磁気特性（透磁率）を有している。これらステータ本体２４及びロータ側磁極部３２は、電気絶縁膜で被覆された軟磁性粉末によってそれぞれ形成されている。具体的に、ステータ本体２４及びロータ側磁極部３２は、電気絶縁膜で被覆された軟磁性粉末を圧縮して固めることにより形成されている。本実施形態のステータ本体２４及びロータ側磁極部３２は、表面にリン酸系化成皮膜等の電気絶縁皮膜が形成された鉄粉によって形成されている。ここで、前記軟磁性体粉末とは、強磁性の金属粉末であり、より詳しくは、例えば、純鉄粉、鉄基合金粉末（Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ―Ｓｉ合金、センダスト、パーマロイ等）及びアモルファス粉末等が挙げられる。これら軟磁性体粉末は、公知の手段、例えば、アトマイズ法等によって微粒子化する方法や、酸化鉄等を微粉砕した後にこれを還元する方法等によって製造することができる。また、一般に、透磁率が同一である場合に飽和磁束密度が大きいので、軟磁性粉末は、例えば、上記純鉄粉、鉄基合金粉末及びアモルファス粉末等の金属系材料であることが特に好ましい。
【００４４】
このような軟磁性体粉末によって形成されたステータ本体２４及びロータ側磁極部３２は、例えば、圧粉形成等の公知の常套手段によって形成される。
【００４５】
また、ステータ本体２４及びロータ側磁極部３２は、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物を圧縮して固めたものであってもよい。この場合、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合比率を比較的容易に調整することができ、前記混合比率を適宜に調整することによって、ステータ本体２４及びロータ側磁極部３２において所望の磁気特性を容易に実現することができる。また、ステータ本体２４及びロータ側磁極部３２は、電気絶縁膜で被覆された軟磁性粉末を結合媒体（例えば、エポキシ系樹脂等の液体または粉末等）と共に金型成型することによって形成されてもよい。
【００４６】
ケーシングは、回転軸１２を残してステータ２０及びロータ３０を囲う。本実施形態のケーシング１４は、回転軸１２が中心軸となるような円柱形状の外観を有し、ベアリング等の軸受け１６によって回転軸１２を回転可能に支持する。
【００４７】
このように構成されるＳＲモータ１０では、以下の原理によってロータ３０が回転駆動する。
【００４８】
励磁コイル２２が励磁したときに、磁性材料によって形成され且つ互いが接近する方向に突出しているステータ側磁極部２８及び突条部３８に磁束線が集中する。この状態では、突条部３８が、回転方向に隣り合うステータ側磁極部２８、２８間に位置するときに磁気抵抗が最大となる一方、ステータ側磁極部２８の正面位置（ステータ側磁極面２９とロータ側磁極面３９とが対向する位置）のときに磁気抵抗が最小となる。このため、各突条部３８が回転方向に隣り合うステータ側磁極部２８、２８間に位置しているときに励磁コイル２２を励磁させることにより、磁気抵抗が小さくなる方向に磁気吸引力が働くため、ロータ３０には各突条部３８がステータ側磁極部２８の正面位置に向かう方向の磁気吸引力が作用する。これにより、ロータ３０が回転する、即ち、ロータ３０に回転トルクが生じる。
【００４９】
具体的には、本実施形態のＳＲモータ１０では、例えば、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される駆動波形の電流が供給されることによってロータ３０が回転駆動する。尚、図５（Ａ）は、正回転駆動の場合を示し、図５（Ｂ）は、逆回転駆動の場合を示す。
【００５０】
ＳＲモータ１０を正回転方向（図１参照）に起動させる場合は、図５（Ａ）に示すように、一方の励磁コイル２２（図１における右側の励磁コイル２２）に正符号の電流を流し、回転軸１２が回転し始めた後は、各励磁コイル２２に、相互に極性が反転した矩形波電流を流す。この矩形波電流は、回転軸１２が正回転方向に加速している間は矩形波電流の波形の時間方向の幅が徐々に狭くなり（図５（Ａ）の加速領域参照）、回転軸１２が所定の回転速度になった時点で前記時間方向の幅が一定になる（図５（Ａ）の定速領域参照）ように各励磁コイル２２に供給される。これは、回転軸１２を回転方向に加速するときには、突条部３８がステータ２０のステータ側磁極部２８、２８間の中間位置より正回転方向側の位置になった時点からステータ側磁極部２８の正面位置になる時点までの時間が徐々に短くなり、回転軸１２の回転速度が定速になると前記正回転方向側の位置になった時点から前記正面位置になる時点までの時間が一定になるからである。
【００５１】
このようにして、回転軸１２が正回転方向に加速又は定常回転する。
【００５２】
一方、モータ１０を逆回転方向に起動させる場合は、図５（Ｂ）に示すように、他方の励磁コイル２２（図１における左側の励磁コイル２２）に負符号の電流を流し、回転軸１２が回転し始めた後は、各励磁コイル２２に、相互に極性が反転した矩形波電流を流す。この矩形波電流は、回転軸１２が逆回転方向に加速している間は矩形波電流の波形の時間方向の幅が徐々に狭くなり（図５（Ｂ）の加速領域参照）、回転軸１２が所定の回転速度になった時点で前記時間方向の幅が一定になる（図５（Ｂ）の定速領域参照）ように各励磁コイル２２に供給される。これにより、回転軸１２が逆回転方向に加速又は定常回転する。
【００５３】
以上のＳＲモータ１０によれば、励磁コイル２２が励磁した状態でロータ３０が回転したときに、ステータ２０とロータ３０との間（詳しくは、各ステータ側磁極部２８と各突条部３８との間）の磁気抵抗の増減が繰り返されるため、励磁コイル２２の励磁を断続的に行なうことによってロータ３０に回転方向の磁気吸引力を断続的に作用させ、これにより、ロータ３０を回転駆動することができる。即ち、励磁コイル２２を断続的に励磁させることで、ロータ３０に回転動力（回転トルク）を発生させることができる。
【００５４】
また、軟磁性粉末を固めることによって形成されたロータ側磁極部３２に非磁性の部材（非磁性補強部３４）を結合させてロータ３０を構築することによって、軟磁性粉末を固めた部材のみによって構成される従来の回転子に比べ、ロータ３０の引っ張り応力に対する耐性を向上させることができる。しかも、非磁性補強部３４は、非磁性材料によって形成されているため、ステータ側磁極部２８と突条部３８との間の磁気抵抗に影響を与えず、これにより、ロータ３０における回転動力の発生を邪魔しない。
【００５５】
さらに、本実施形態のＳＲモータ１０では、ロータ側磁極部３２と非磁性補強部３４とによって構築された円柱形状の外周面を囲むように筒状補強部３６が設けられているため、ロータ３０の回転によって生じる遠心力（引っ張り応力）に対するロータ３０（軟磁性粉末を固めたロータ側磁極部３２）の耐性をより向上させることができる。
【００５６】
また、ロータ側磁極部３２と非磁性補強部３４とが結合することによって円柱形状となることで、ロータ３０が回転したときの空気の抵抗を抑えることができる。
【００５７】
次に、本発明の第２実施形態について図６も参照しつつ説明するが、上記第１実施形態と同様の構成には同一符号を用いると共に詳細な説明を省略し、異なる構成ついてのみ詳細に説明する。図６は、本実施形態に係るロータの斜視図である。
【００５８】
本実施形態のＳＲモータでは、第１実施形態のＳＲモータ１０とロータ３０Ａの構成が異なる。このロータ３０Ａは、ロータ側磁極部３２Ａと非磁性補強部３４Ａと筒状補強部３６とを有する。具体的には、以下の通りである。
【００５９】
ロータ側磁極部３２Ａは、軸心Ｃ方向視において、回転軸１２を中心に放射状に配置される複数の扇柱状磁性部材３８Ａ、３８Ａ、…を有する。本実施形態のロータ３０Ａの磁極部（扇柱状磁性部材３８Ａ）の数は３つであり、これに対応するステータ２０の磁極部（ステータ側磁極部２８）の数も３つである。
【００６０】
各扇柱状磁性部材３８Ａは、軸心Ｃ方向に延びると共に、回転方向における幅が径方向外側ほど広くなる柱形状を有する。軸心Ｃ方向の各位置における扇柱状磁性部材３８Ａの横断面（軸心Ｃ方向と直交する断面）は同一形状であり、具体的には、扇型である。
【００６１】
本実施形態の扇柱状磁性部材３８Ａは、軟磁性粉末を固めて円柱形状の部材を形成し、これを中心軸方向視において中心角が６０°となるように６等分することによって形成されている。
【００６２】
非磁性補強部３４Ａは、各扇柱状磁性部材３８Ａ、３８Ａ間に配置される。即ち、非磁性補強部３４Ａは、各扇柱状磁性部材３８Ａ、３８Ａ間を埋めることにより、ロータ側磁極部３２Ａと協同して円柱形状を構築する。
【００６３】
以上のＳＲモータによれば、励磁コイル２２が励磁した状態でロータ３０Ａが回転したときに、各ステータ側磁極部２８と対応する扇柱状磁性部材３８Ａとの間に磁気抵抗の増減が繰り返される。これにより、各励磁コイル２２を断続的に励磁させることによってロータ３０Ａに回転方向の磁気吸引力を断続的に作用させ、これにより、ロータ３０Ａを回転駆動することができる。
【００６４】
しかも、ロータ３０Ａの磁極部（扇柱状磁性部材）３８Ａにおける各ステータ側磁極部２８と径方向に対向する部位（ロータ側磁極面３９）の回転方向の幅を大きくすることができ、これにより、ロータ３０Ａに大きな回転動力（回転トルク）を発生させることができる。
【００６５】
次に、本発明の第３実施形態について図７も参照しつつ説明するが、上記第１及び第２実施形態と同様の構成には同一符号を用いると共に詳細な説明を省略し、異なる構成ついてのみ詳細に説明する。図７は、本実施形態に係るロータの斜視図である。
【００６６】
本実施形態のＳＲモータでは、第１及び第２実施形態のＳＲモータ１０と、ロータ３０Ｂの構成が異なる。このロータ３０Ｂは、ロータ側磁極部３２Ｂと非磁性補強部３４Ｂと筒状補強部３６とを有する。具体的には、以下の通りである。
【００６７】
ロータ側磁極部３２Ｂは、回転軸１２の回転方向に間隔を空けて当該回転軸１２の周りに配置される複数（本実施形態の例では６つ）の柱状磁性部材３８Ｂ、３８Ｂ、…を有する。本実施形態のロータ３０Ｂの磁極部（柱状磁性部材３８Ｂ）の数は６つであり、これに対応するステータ２０の磁極部（ステータ側磁極部２８）の数も６つである。
【００６８】
各柱状磁性部材３８Ｂは、軸心Ｃ方向に延びる柱状の部材であり、それぞれ同じ形状を有する。本実施形態の柱状磁性部材３８Ｂは、軸心Ｃ方向に延びる円柱形状を有する。こられ複数の柱状磁性部材３８Ｂ、３８Ｂ、…は、回転軸１２周りに等間隔となるように配置されている。
【００６９】
非磁性補強部３４Ｂは、その中心軸が軸心Ｃと一致し、且つ、複数の柱状磁性部材３８Ｂ、３８Ｂ、…が配置されている円周よりも大きな外径（即ち、複数の柱状磁性部材３８Ｂ、３８Ｂ、…が内側に含まれるような外径）の円柱形状を有する。具体的に、非磁性補強部３４Ｂは、軸心Ｃを中心軸とする円柱形状を有し、軸心Ｃを中心とし且つ前記円柱形状の外径よりも小さな直径の所定の円周上に等間隔に設けられた複数（本実施形態では６つ）の柱状部材用貫通孔３５が設けられている。この柱状部材用貫通孔３５は、柱状磁性部材３８Ｂが挿嵌される孔であり、柱状磁性部材３８Ｂの軸心Ｃ方向視における輪郭と略一致する内周面形状を有し、円柱形状の非磁性補強部３４Ｂを軸心Ｃ方向に貫通する。本実施形態の柱状部材用貫通孔３５は、円柱面形状の内周面によって規定される（囲まれる）孔であり、各柱状磁性部材３８Ｂの外径と略同一の内径を有している。
【００７０】
以上のＳＲモータによれば、励磁コイル２２が励磁した状態でロータ３０Ｂが回転したときに、各ステータ側磁極部２８と対応する柱状磁性部材３８Ｂとの間に磁気抵抗の増減が繰り返される。これにより、各励磁コイル２２を断続的に励磁させることによってロータ３０Ｂに回転方向の磁気吸引力を断続的に作用させ、これにより、ロータ３０Ｂを回転駆動することができる。
【００７１】
また、本実施形態のＳＲモータでは、各柱状磁性部材３８Ｂをそれぞれ同じ形状とすることによって軟磁性粉末を固めて形成するロータ側磁極部３２Ｂの製造を効率よく行うことができる。その結果、ロータ３０Ｂの製造効率を向上させることができる。
【００７２】
尚、本発明のスイッチトリラクタンスモータは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７３】
ロータ３０、３０Ａ、３０Ｂのロータ側磁極部３２、３２Ａ、３２Ｂの具体的な構成は、限定されない。即ち、ロータの磁極部は、電気絶縁膜で被覆された軟磁性粉末を固めることによって形成され、且つ励磁コイル２２が励磁した状態でロータが回転したときに各ステータ側磁極部２８との間の磁気抵抗の増減が繰り返される形状及び配置を有していればよく、上記第１〜第３実施形態のロータ側磁極部３２、３２Ａ、３２Ｂの構成に限定されない。
【００７４】
また、上記第１実施形態のＳＲモータでは、ステータ２０のステータ側磁極部２８の数と、このステータ２０に対応するロータ３０の突条部３８、扇柱状磁性部材３８Ａ、又は柱状磁性部材３８Ｂの数とが同じであるが、異なっていてもよい。
【００７５】
また、上記第１〜第３実施形態のＳＲモータは、回転軸１２を備えているが、この構成に限定されない。例えば、当該ＳＲモータから回転動力を得たい機器等に備えられ且つその軸心周りに回転可能な動力伝達軸等（回転軸）を、当該ＳＲモータのロータ３０に着脱可能に接続する構成等であってもよい。
【００７６】
また、上記第１〜第３実施形態のＳＲモータでは、励磁コイル２２が２つ設けられているが、この数に限定されず、１又は３つ以上であってもよい。
【００７７】
また、上記第１〜第３実施形態のＳＲモータでは、ロータ側磁極部３２、３２Ａ、３２Ｂと非磁性補強部３４、３４Ａ、３４Ｂとが結合することによって構築された円柱形状の外周面を筒状補強部３６が囲んでいるが、この筒状補強部３６が設けられていない構成であってもよい。
【００７８】
上記第３実施形態の柱状磁性部材３８Ｂは円柱形状であるが、この形状に限定されず、軸心Ｃ方向に延びる柱形状であればよく、例えば、四角柱形状や多角柱形状等であってもよい。
【００７９】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００８０】
１０    ＳＲモータ（スイッチトリラクタンスモータ）
１２    回転軸
２０    ステータ（固定子）
２２    励磁コイル
２４    ステータ本体
２６    筒状部
２８    ステータ側磁極部（固定子側磁極部）
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ    各ステータ側磁極部
３０、３０Ａ、３０Ｂ    ロータ（回転子）
３２、３２Ａ、３２Ｂ    磁極部（ロータ側磁極部）
３３    基部（回転子基部）
３４、３４Ａ、３４Ｂ    非磁性補強部
３６    筒状補強部
３８    突条部
３８Ａ  扇柱状磁性部材
３８Ｂ  柱状磁性部材
Ｃ      軸心
【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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