(57)【要約】【課題】モーターを高トルク動作、高回転動作させることを目的とする。【解決手段】モーター１０であって、永久磁石２００と、前記永久磁石の磁束と同方向または逆方向の磁束を発生させる界磁コイル１５０と、を有するローター２０と、電磁コイル１００を有するステーター１５と、制御部３１１と、を備え、前記制御部３１１は、前記ローター２０の回転速度、または、前記電気機械装置１０の出力トルクに応じて前記界磁コイル１５０へ電流を流すことにより、前記永久磁石２００による磁束の方向と同方向または逆方向の磁束を前記界磁コイル１５０に発生させて、前記電磁コイル１００を貫く磁束の大きさを変化させる。【選択図】図２
2011193711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石と、前記永久磁石の磁束と同方向または逆方向の磁束を発生させる界磁コイルと、を有するローターと、
電磁コイルを有するステーターと、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ローターの回転速度、または、前記電気機械装置の出力トルクに応じて前記界磁コイルへ電流を流すことにより、前記永久磁石による磁束の方向と同方向または逆方向の磁束を前記界磁コイルに発生させて、前記電磁コイルを貫く磁束の大きさを変化させる、モーター。
【請求項２】
請求項１に記載のモーターにおいて、
前記制御部は、前記電気機械装置の起動時において、前記永久磁石の磁束と同方向の磁束が前記界磁コイルに発生するように、前記界磁コイルに電流を流す、モーター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモーターにおいて、
前記制御部は、前記永久磁石の磁束と逆方向の磁束が前記界磁コイルに発生するように、前記界磁コイルに電流を流す、モーター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモーターにおいて、さらに、
前記ローターは、前記界磁コイルに接続される接触端子を有し、
前記ステーターは、
前記接触端子に接触して前記界磁コイルに電流を流すためのブラシと、
前記接触端子と前記ブラシとの接触、非接触を制御する接触制御部と、
を有し、
前記接触制御部は、
前記界磁コイルに電流を流すときには前記接触端子と前記ブラシとを接触させ、
前記界磁コイルに電流を流さないときには前記接触端子と前記ブラシとを離間する、
モーター。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモーターにおいて、さらに、
前記ステーターは、前記ローターに非接触で電力を送信するための電力伝送コイルを有し、
前記ローターは、前記電力伝送コイルから電力供給を受ける受電コイルを有する、モーター。
【請求項６】
請求項５に記載のモーターにおいて、さらに、
前記ステーターは、前記電力伝送コイルから送る電力に、前記界磁コイルに流す電流を制御するための制御情報を重畳する情報送信部を有し、
前記ローターは、
前記制御情報を受信するための情報受信部と、
前記制御情報に基づいて前記界磁コイルに流す電流を制御する界磁コイル制御部と、
を備える、モーター。
【請求項７】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモーターにおいて、
前記ステーターは、
前記界磁コイルに電流を流すためのブラシと、
前記界磁コイルに流す電流を制御するための制御情報を重畳する情報送信部と、
を有し、
前記ローターは、
前記ブラシに接触して前記界磁コイルに流す電流を受ける端子と、
前記電流から前記制御情報を取得する解析部と、
前記制御情報に基づいて前記界磁コイルに流す電流を制御する界磁コイル制御部と、
を有する、
モーター。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のモーターを含む、電子機器。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のモーターを含む、電動コンプレッサー。
【請求項１０】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のモーターを含む、移動体。
【請求項１１】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のモーターを含む、発電機。
【請求項１２】
請求項１１記載の発電機を含む、移動体。
【請求項１３】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のモーターを含む、ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーター、電子機器、電動コンプレッサー、移動体、発電機、およびロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モーターとしては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９８９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のモーターでは、電磁コイルに印加する電圧を下げると、回転数−トルク直線が低トルク側、低回転側に移動する。すなわち、回転数、出力トルクが低下する。したがって、モーターを高トルクや高回転で回転させるためには、電磁コイルに印加する電圧を高電圧に維持する必要があった。特にモーターを車両などの移動装置に用いる場合、モーターを高回転領域で回転させるために電磁コイルに高電圧を印加するため、モーターの消費電力が大きくなるという問題があった。このことは、モーターに共通する問題である。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、モーターを高トルク動作、高回転動作させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
永久磁石と、前記永久磁石の磁束と同方向または逆方向の磁束を発生させる界磁コイルと、を有するローターと、電磁コイルを有するステーターと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記ローターの回転速度、または、前記電気機械装置の出力トルクに応じて前記界磁コイルへ電流を流すことにより、前記永久磁石による磁束の方向と同方向または逆方向の磁束を前記界磁コイルに発生させて、前記電磁コイルを貫く磁束の大きさを変化させる、モーター。
この適用例によれば、制御部は、ローターの回転速度、または、電気機械装置の出力トルクに応じて界磁コイルへ電流を流すことにより、永久磁石による磁束の方向と同方向または逆方向の磁束を界磁コイルに発生させて、電磁コイルを貫く磁束の大きさを変化させるので、電気機械装置を高トルク動作、高回転動作させることが可能となる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１に記載のモーターにおいて、前記制御部は、前記電気機械装置の起動時において、前記永久磁石の磁束と同方向の磁束が前記界磁コイルに発生するように、前記界磁コイルに電流を流す、モーター。
この適用例によれば、電気機械装置の始動時において、より高トルクを出力することができる。
【０００９】
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載のモーターにおいて、前記制御部は、前記永久磁石の磁束と逆方向の磁束が前記界磁コイルに発生するように、前記界磁コイルに電流を流す、モーター。
この適用例によれば、電気機械装置をより高回転で回転させることができる。
【００１０】
［適用例４］
適用例１から適用例３のいずれか一つに記載のモーターにおいて、さらに、前記ローターは、前記界磁コイルに接続される接触端子を有し、前記ステーターは、前記接触端子に接触して前記界磁コイルに電流を流すためのブラシと、前記接触端子と前記ブラシとの接触、非接触を制御する接触制御部と、を有し、前記接触制御部は、前記界磁コイルに電流を流すときには前記接触端子と前記ブラシとを接触させ、前記界磁コイルに電流を流さないときには前記接触端子と前記ブラシとを離間する、モーター。
この適用例によれば、ブラシと接触端子の消耗を抑制できる。
【００１１】
［適用例５］
適用例１から適用例３のいずれか一つに記載のモーターにおいて、さらに、前記ステーターは、前記ローターに非接触で電力を送信するための電力伝送コイルを有し、前記ローターは、前記電力伝送コイルから電力供給を受ける受電コイルを有する、モーター。
この適用例によれば、ブラシや接触端子を用いずに非接触で界磁コイルに電力（電流）を供給できる。
【００１２】
［適用例６］
適用例５に記載のモーターにおいて、さらに、前記ステーターは、前記電力伝送コイルから送る電力に、前記界磁コイルに流す電流を制御するための制御情報を重畳する情報送信部を有し、前記ローターは、前記制御情報を受信するための情報受信部と、前記制御情報に基づいて前記界磁コイルに流す電流を制御する界磁コイル制御部と、を備える、モーター。
この適用例によれば、非接触電力供給においても、界磁コイルに印加する電流の向きや、印加時期を制御することが可能となる。
【００１３】
［適用例７］
適用例１から適用例３のいずれか一つの適用例に記載のモーターにおいて、前記ステーターは、前記界磁コイルに電流を流すためのブラシと、前記界磁コイルに流す電流を制御するための制御情報を重畳する情報送信部と、を有し、前記ローターは、前記ブラシに接触して前記界磁コイルに流す電流を受ける端子と、前記電流から前記制御情報を取得する解析部と、前記制御情報に基づいて前記界磁コイルに流す電流を制御する界磁コイル制御部と、を有する、モーター。
この適用例によれば、界磁コイルに対して有線で電流を印加するとともに、該電流に制御情報を重畳することにより、界磁コイルに印加する電流の向きや、印加時期を制御することが可能となる。
【００１４】
［適用例８］
適用例１から適用例７のいずれか一つの適用例に記載のモーターを含む、電子機器。
【００１５】
［適用例９］
適用例１から適用例７のいずれか一つの適用例に記載のモーターを含む、電動コンプレッサー。
【００１６】
［適用例１０］
適用例１から適用例７のいずれか一つの適用例に記載のモーターを含む、移動体。
【００１７】
［適用例１１］
適用例１から適用例７のいずれか一つの適用例に記載のモーターを含む、発電機。
【００１８】
［適用例１２］
適用例１１記載の発電機を含む、移動体。
【００１９】
［適用例１３］
適用例１から適用例７のいずれか一つの適用例に記載のモーターを含む、ロボット。
【００２０】
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、モーターの他、モーターにおける高トルク運転方法、モーターにおける高回転運転方法、これらのモーターを適用した電子機器、電動コンプレッサー、移動体、発電機、ロボット等様々な形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施例にかかるコアレスモーターの構成を示す説明図である。
【図２】ローター２０の構成を示す説明図である。
【図３】界磁コイル１５０の接続の一例を示す説明図である。
【図４】永久磁石と界磁コイルの磁束密度の和を示す説明図である。
【図５】未界磁強め界磁弱め界磁のそれぞれにおける回転数とトルクとの関係及び電流とトルクとの関係を示す説明図である。
【図６】界磁コイルの駆動回路を示す説明図である。
【図７】第２の実施例にかかるコアレスモーターのローター２０の構成を示す説明図である。
【図８】第３の実施例を示す説明図である。
【図９】第３の実施例の変形例である。
【図１０】第４の実施例を示す説明図である。
【図１１】非接触による電力送信の構成を示すブロック図である。
【図１２】第５の実施例を示す説明図である。
【図１３】有線による電力送信の構成を示すブロック図である。
【図１４】第５の実施例における信号波形の一例を示す説明図である。
【図１５】第６の実施例を示す説明図である。
【図１６】第６の実施例の変形例を示す。
【図１７】本発明の変形例によるモーターを利用したプロジェクターを示す説明図である。
【図１８】本発明の変形例によるモーターを利用した携帯電話を示す説明図である。
【図１９】本発明の変形例によるモーターを利用した移動体の一例としての電動自転車（電動アシスト自転車）を示す説明図である。
【図２０】本発明の変形例によるモーターを利用したロボットの一例を示す説明図である。
【図２１】本発明の変形例によるモーターを利用した鉄道車両を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１の実施例：
図１は、第１の実施例にかかるコアレスモーターの構成を示す説明図である。コアレスモーター１０（以下、「モーター１０」とも呼ぶ。）は、略円筒状のステーター１５が外側に配置され、略円筒状のローター２０が内側に配置されたインナーローター型モーターである。ステーター１５は、ケーシング１１０の内周に沿って配列された複数の電磁コイル１００Ａ、１００Ｂを有している。また、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂは二相として、コイルエンドを含んだ実配置は省略し原理上での模擬した図として説明する。なお、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂを合わせて電磁コイル１００とも呼ぶ。ステーター１５には、さらに、ローター２０の位相を検出する位置センサーとしての磁気センサー３００が、電磁コイル１００の各相に対応して１つずつ配置されている。磁気センサー３００は、回路基板３１０の上に固定されており、回路基板３１０は、ケーシング１１０に固定されている。回路基板３１０は、モーター１０を制御するための制御部３１１を備えている。回路基板３１０は、コネクタ３２０により、モーター１０の外部回路と接続されている。ケーシング１１０は、樹脂で形成されている。なお、ケーシング１１０は、軟磁性材によるバックヨークとして、軟磁性粉材を含有した樹脂で覆う構造を有していてもよい。また、ケーシング１１０と電磁コイル１００の間に軟磁性材によるバックヨークを設けてもよい。
【００２３】
ローター２０の中心には、回転軸２３０が設けられている。この回転軸２３０は、ケーシング１１０の軸受け部２４０で支持されている。本実施例では、ケーシング１１０の内側に、コイルバネ２６０が設けられており、このコイルバネ２６０がローター２０を図の左方向に押すことによって、ローター２０の位置決めを行っている。但し、コイルバネ２６０は省略可能である。回転軸２３０には、接触端子１８０が設けられており、接触端子１８０は、ブラシ１７０により回路基板３１０と電気的に接続されている。
【００２４】
図２は、ローター２０の構成を示す説明図である。図２（Ａ）は、ローター２０の外観図であり、図２（Ｂ）は回転軸２３０に平行な面で切った断面を示す図であり、図２（Ｃ）は、回転軸２３０に垂直な面で切った断面を示す図である。ローター２０は、永久磁石２００と、界磁コイル１５０と、を備える。本実施例では、永久磁石２００は、６個あり、ローター２０の外周に配置されている。なお、永久磁石２００の磁化の方向は、回転軸２３０の中心から外部に向かう径方向（放射方向）である。
【００２５】
永久磁石２００の回転軸２３０側には、６個の界磁コイル１５０が、各永久磁石２００に重なるように配置されている。界磁コイル１５０は、例えば、界磁ボビン１６０に巻かれている。界磁コイル１５０の配置の向きは、界磁コイル１５０のコイル面の法線が、回転軸２３０の中心から外部に向かう径方向（放射方向）になるような向きである。
【００２６】
界磁コイル１５０は、端部１５１が接触端子１８０と接続されており、外部より電流を印加することが可能である。界磁コイル１５０に電流が流れたときに生じる磁束の方向は、界磁コイル１５０のコイル面の法線方向である。すなわち、界磁コイル１５０の磁束の方向は、永久磁石２００の磁束の方向と平行である。そのため、界磁コイル１５０に流れる電流の向きにより、電磁コイル１００（図１）を貫く磁束の大きさ（永久磁石２００の磁束と、界磁コイル１５０の磁束との和）が、大きくなったり、小さくなったりする。なお、界磁ボビン１６０に軟磁性体の界磁鉄心を挿入してもよい。軟磁性体は磁束を通しやすいので、界磁鉄心に界磁コイル１５０の磁束を集めることが可能となる。なお、永久磁石２００は、高速回転時に永久磁石表面で発生する渦電流損を軽減させるために、磁石分割又は磁石表面へのスリットを設けることで対応することが好ましい。
【００２７】
図３は、界磁コイル１５０の接続の一例を示す説明図である。図３（Ａ）に示す例は、６個の界磁コイル１５０を並列に接続している。図３（Ｂ）に示す例は、６個の界磁コイル１５０を直列に接続している。界磁コイル１５０は、接触端子１８０と繋がっている。
【００２８】
図４は、永久磁石と界磁コイルの磁束密度の和を示す説明図である。図４（Ａ）は、界磁コイル１５０に電流が流れない場合を示す。図４（Ｂ）、（Ｃ）は、界磁コイル１５０に電流が流れる場合を示す。図４（Ｂ）は、永久磁石２００の磁束の向きと界磁コイル１５０に生じる磁束の向きが同じ場合を示し、図４（Ｃ）は、永久磁石２００の磁束の向きと界磁コイル１５０に生じる磁束の向きが反対向きの場合を示す。図４（Ａ）〜（Ｃ）において、駆動波形とは、界磁コイル１５０の駆動波形である。図４（Ｂ）に示す場合では、永久磁石２００の磁束の向きと界磁コイル１５０に生じる磁束の向きが同じため、永久磁石２００の磁束密度と界磁コイル１５０の磁束密度の和は、永久磁石２００の磁束密度（図４（Ａ））より大きくなる。一方、図４（Ｃ）に示す場合では、永久磁石２００の磁束の向きと界磁コイル１５０に生じる磁束の向きが反対のため、永久磁石２００の磁束密度と界磁コイル１５０の磁束密度の和は、永久磁石２００の磁束密度（図４（Ａ））より小さくなる。本実施例では、図４（Ｂ）に示す様な永久磁石２００の磁束の向きと界磁コイル１５０に生じる磁束の向きが同じ場合を「強め界磁」とも呼び、図４（Ｃ）に示す様な永久磁石２００の磁束の向きと界磁コイル１５０に生じる磁束の向きが反対の場合を「弱め界磁」とも呼ぶ。図４（Ａ）に示す様な界磁コイル１５０に磁束が生じない場合を「未界磁」とも呼ぶ。界磁コイル１５０の電流を流して、「強め界磁」あるいは「弱め界磁」に制御することを「界磁制御」と呼ぶ。
【００２９】
図５は、未界磁、強め界磁、弱め界磁のそれぞれにおける回転数とトルクとの関係及び電流とトルクとの関係を示す説明図である。ここで、図５において各グラフの（Ａ）〜（Ｃ）の符合は、それぞれ図４の（Ａ）〜（Ｃ）に示す場合に対応していることを意味している。また、実線が回転数とトルクとの関係を示し、破線が電流とトルクとの関係を示している。未界磁時と強め界磁時を比較すると、回転数−トルク直線は、強め界磁時の方が未界磁時より、傾きが緩やかであり、ｙ切片（無負荷回転数）が小さく、ｘ切片（始動トルク）が大きい。すなわち、強め界磁時の方が未界磁時より強いトルクでモーター１０を始動できる。一方、未界磁時と弱め界磁時を比較すると、回転数−トルク直線は、弱め界磁時の方が未界磁時より、傾きが急であり、ｙ切片（無負荷回転数）が大きく、ｘ切片（始動トルク）が小さい。すなわち、弱め界磁時の方が未界磁時より高回転までモーター１０を回転することが可能である。
【００３０】
電流−トルク直線は、弱め界磁、未界磁、強め界磁の順に傾きが緩やかになっている。そして、同じトルク値の時の電流は、弱め界磁、未界磁、強め界磁の順に少なくなっている。図５の未界磁時の回転数−トルク直線と、弱め界磁時の回転数−トルク直線とが交わる点を点Ｘとする。点Ｘにおけるトルク値はＴｘであり、回転数はＮｘである。未界磁時の電流−トルク直線から、トルクＴｘのときの電流を求めると、電流値はＩｘである。また、強め界磁時の電流−トルク直線から、トルクＴｘのときの電流を求めると電流値はＩｘｓ（＜Ｉｘ）である。電磁コイル１００（図１）にかかる電圧は同じなので、電流値の少ない強め界磁時の方が未界磁時よりも消費電力が少ない。
【００３１】
以上のことを総合的に勘案すると、以下の事が言える。モーター１０を回転数ゼロから始動する場合には、界磁コイル１５０に生じる磁束の向きが永久磁石２００の磁束の向き同じになるように界磁コイル１５０に電流を流せば、電磁コイル１００に供給する印加電圧を上げなくても、高トルクの始動が可能となる。一方、高回転時には、界磁コイル１５０に流れる電流の向きを逆向きにして弱め界磁とすることにより、電磁コイル１００に供給する印加電圧を上げなくてもモーター１０を高回転で回転させることができる。また、強め界磁制御をすることにより、同じトルクを出力したときに消費電力を低減できる。
【００３２】
図６は、界磁コイルの駆動回路を示す説明図である。界磁コイル１５０の駆動回路は、Ｈ型ブリッジ回路を構成する４個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４と、ダイオードＤ１〜Ｄ４と、を備えている。電源とグランドの間にトランジスタＴｒ１とＴｒ２が直列に配置され、トランジスタＴｒ３とＴｒ４が直列に配置されている。ダイオードＤ１〜Ｄ４は、それぞれトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のドレインとソースに接続されている。すなわち、トランジスタＴｒ１〜４は、それぞれダイオードＤ１〜Ｄ４と並列に接続されている。トランジスタＴｒ１のソース（トランジスタＴｒ２のドレインと同一のノード）とトランジスタＴｒ３のソース（トランジスタＴｒ４のドレインと同一のノード）との間に界磁コイル１５０が接続されている。トランジスタＴｒ１のゲートとトランジスタＴｒ４のゲートには、強め界磁信号Ｓ１が入力されている。トランジスタＴｒ２のゲートとトランジスタＴｒ３のゲートには、弱め界磁信号Ｓ２が入力されている。
【００３３】
強め界磁信号Ｓ１と弱め界磁信号Ｓ２の両方が非活性の時は、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４はいずれもオフであり、界磁コイル１５０には電流が流れない。強め界磁信号Ｓ１が活性化したときには、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４がオンし、界磁コイル１５０に電流Ｉ１が流れる。この電流Ｉ１により界磁コイル１５０（図２）に生じる磁束の向きは、永久磁石２００（図２）の磁束の向きと同じである。したがって、電磁コイル１００（図１）を貫く磁束は大きくなる。一方、弱め界磁信号Ｓ２が活性化したときには、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３がオンし、界磁コイル１５０に電流Ｉ２が流れる。電流Ｉ２の向きは電流Ｉ１の向きと反対であり、電流Ｉ２により界磁コイル１５０に生じる磁束の向きは、永久磁石２００の磁束の向きと反対である。したがって、電磁コイル１００を貫く磁束は小さくなる。なお、強め界磁信号Ｓ１と弱め界磁信号Ｓ２とが同時に活性化しないようにすることが好ましい。なお、本実施例では、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４は、ＭＯＳトランジスタであるとして説明したが、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４はバイポーラトランジスタであってもよい。
【００３４】
図６（Ｂ）は、強め界磁信号の活性化時（チャージ時）と非活性化時（ディスチャージ時）の動作を説明する説明図である。この例では、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４には、それぞれ強め界磁信号Ｓ１１、Ｓ１４が入力され、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３には、それぞれ弱め界磁信号Ｓ２２、Ｓ２３が入力されている。界磁信号の符合「Ｓｍｎ」の添え字ｍは、界磁信号が、強め界磁信号か、弱め界磁信号か、を区別するための添え字であり、ｍ＝１のとき強め界磁信号であり、ｍ＝２のとき弱め界磁信号である。添え字ｎは、トランジスタＴｒｎのゲートに入力されていることを示している。
【００３５】
強め界磁信号の活性化時（チャージ時）には、強め界磁信号Ｓ１１、Ｓ１４の両方が活性化する。このときのコイルチャージ電流Ｉ１は、下記の式（１）により表すことができる。
【数１】
2011193711.tif 000003
ここで、Ｖは界磁コイル１５０への印加電圧であり、Ｒは界磁コイル１５０の抵抗、Ｌは界磁コイル１５０の自己インダクタンス、ｔ１は強め界磁信号Ｓ１が活性化してからの時間である。なお、この計算では、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４のオン抵抗をゼロとしている。
【００３６】
逆に、強め界磁信号の非活性化時には、強め界磁信号Ｓ１１は非活性化し、強め界磁信号Ｓ１４は活性状態が維持される。このときのコイルディスチャージ電流Ｉ２は、界磁コイル１５０、トランジスタＴｒ４、グランド、ダイオードＤ２をループする。このときのコイルディスチャージ電流Ｉ２は、下記の式（２）により表すことができる。
【数２】
2011193711.tif 000004
ここで、ＲTは、トランジスタＴｒ４のオン抵抗であり、ｔ２は強め界磁信号Ｓ１１が非活性化してからの時間である。なお、式（１）では、トランジスタＴｒ４のオン抵抗ＲTをゼロとしているが、式（２）では、後の説明の都合上、ＲTとしている。また、強め界磁信号Ｓ１１、Ｓ１４の活性期間が十分に長く、界磁コイル１５０の両端の電圧は、Ｖになっているとしている。
【００３７】
ここで、界磁コイル１５０は、自己インダクタンスＬを持っている。したがって、コイルは、自己誘導により、電流の変化を妨げるように自己誘導起電力Ｖｃを発生させる。このときの自己誘導起電力Ｖｃは、下記の式（３）で表すことができる。
【数３】
2011193711.tif 000005
強め界磁信号Ｓ１１を非活性化した直後の自己誘導起電力Ｖｃは、式（３）においてｔ２＝０として、下記式（４）で示される。
【数４】
2011193711.tif 000006
【００３８】
ここで、強め界磁信号Ｓ１１、Ｓ１４の両方が非活性化し、トランジスタＴｒ４の抵抗ＲTが増大すると仮定する。ＲT≫Ｒであれば、｜Ｖｃ｜≫｜Ｖ｜となり、もとの印加電圧Ｖよりも大きな自己誘導起電力Ｖｃが発生する。さらに、トランジスタＴｒ４が完全にオフして抵抗値が無限大になったとすると（ＲT＝∞）と仮定すると、Ｖｃ＝∞となる。したがって、界磁コイル１５０の両端には、もとの印加電圧Ｖより遙かに大きな電圧（電位差）が生じる。その結果、界磁コイル１５０の両端の間にスパークが飛んで、モーター１０の構成部材を破壊するおそれがある。したがって、強め界磁信号を非活性化するときには、強め界磁信号Ｓ１４は、非活性化せず、グランド側のトランジスタＴｒ４のオンを維持することが好ましい。なお、グランド側のトランジスタＴｒ４のオンの維持は、一定期間維持すればよい。また、弱め界磁信号Ｓ２２、Ｓ２３の活性化時には、グランド側のトランジスタＴｒ４はオフとなる。弱め界磁時についても同様である。
【００３９】
以上、第１の実施例によれば、同じ電圧を電磁コイル１００に供給した場合、モーター１０の回転数や出力トルクに応じて、界磁制御を行うことにより、モーター１０の回転数あるいは、出力トルクを大きくする事が可能となる。例えば、モーター１０を回転数ゼロから始動する場合には、界磁コイル１５０に生じる磁束の向きが永久磁石２００の磁束の向き同じになるように界磁コイル１５０に電流を流すことにより、高トルクの始動が可能となる。また、モーター１０を高回転で回転する場合には、一般にトルクは小さくてよい。したがって、かかる場合には、一方、界磁コイル１５０に流れる電流の向きを逆向きにして弱め界磁とすることにより、モーター１０を、高回転で回転させることが可能となる。なお、弱め界磁時の無負荷回転数は、未界磁時の無負荷回転数よりも大きくすることが可能である。一般に、電磁コイル１００への印加電圧を上げる以外に無負荷回転数を上げることは困難であるが、本実施例によれば、電磁コイル１００への印加電圧を上げずに無負荷回転数を上げることが可能となる。
【００４０】
第２の実施例：
図７は、第２の実施例にかかるコアレスモーターのローター２０の構成を示す説明図である。図７（Ａ）は、ローター２０の外観図であり、図７（Ｂ）は回転軸２３０に平行な面で切った断面を示す図であり、図７（Ｃ）は、回転軸２３０に垂直な面で切った断面を示す図である。第２の実施例と第１の実施例とは、ローター２０の内部の永久磁石２００及び界磁コイル１５０の配置が異なる。第２の実施例では、永久磁石２００を１２個、星形六角形（六芒星の外周を為す形状）の辺に沿って配置している。各永久磁石２００は、星形六角形の辺の垂直二等分線方向に磁化されているが、各永久磁石２００磁化の向きは、星形六角形の凹部を挟んだ２つの辺の凹部側が、同じ極になる向きである。磁束線は交わらないので、凹部を挟んだ２つの辺に配置された２個の永久磁石２００の磁束が合わさった磁束の方向は、回転軸２３０の中心から外部に向かう、あるいは、外部から回転軸２３０の中心に向かう径方向（放射方向）となる。
【００４１】
界磁コイル１５０は、星形六角形の凸を為す２辺の内側に配置されている。界磁コイル１５０のコイル面の法線は、ローター２０の放射方向と直角に交わる方向である。したがって、界磁コイル１５０による磁束の向きは、ローター２０の放射方向と直角に交わる方向である。このように永久磁石２００と、界磁コイル１５０と、を配置してもよい。ここで、星形六角形の凸を為す２辺に配置された２つの永久磁石２００の星形六角形の凸の内側の磁極は異なるので、磁束は、一方の辺から他方の辺に流れる。この磁束の流れの方向は、界磁コイル１５０の磁束の方向とほぼ平行である。磁束が生じる界磁コイル１５０による磁束は、その向きにより、隣接する永久磁石２００の磁束を強め、あるいは、弱める。なお、界磁コイル１５０による磁束の向きは、界磁コイル１５０に流す電流の向きを変えることにより、容易に変えることが可能である。これにより、第１の実施例と同様に、電磁コイル１００（図１）を貫く磁束の大きさを変化させることが可能となる。
【００４２】
以上のように、第２の実施例においても、第１の実施例と同様に、同じ電圧を電磁コイル１００に供給した場合、コアレスモーターの回転数や出力トルクに応じて、界磁制御を行うことにより、電磁コイル１００に印加する電圧を大きくすることなくモーター１０の回転数あるいは出力トルクを大きくすることが可能となる。
【００４３】
なお、第２の実施例において、星形六角形の凹部の外側には、軟磁性体を配置して、永久磁石２００の磁束を集めてもよい。
【００４４】
第３の実施例：
図８は、第３の実施例を示す説明図である。第１、第２の実施例がラジアルギャップ型のモーターであるのに対し、第３の実施例は、アキシャルギャップ型のモーターである点で異なる。図８（Ａ）は、回転軸２３０と平行な面で切った断面図であり、図８（Ｂ）は、永久磁石２００を回転軸２３０と垂直な面で切った断面図であり、図８（Ｃ）は、電磁コイル１００を回転軸２３０と垂直な面で切った断面図である。なお、第１の実施例と同じ機能のものについては、同じ符合を付している。
【００４５】
モーター１１は、ステーター１５と、ローター２０と、を備える。ステーター１５は、複数の電磁コイル１００を有している。複数の電磁コイル１００は、図８（Ｃ）に示すように、円盤を形成するように配置されている。各電磁コイル１００のコイル面の法線は、回転軸２３０の方向と平行である。本実施例では、電磁コイル１００の数は６個であるが、６個以外の数、例えば８個、１２個等様々な個数を採用することが可能である。
【００４６】
ローターは、回転軸２３０と、複数の永久磁石２００と、界磁コイル１５０とを備える。界磁コイル１５０は、界磁鉄心１６５に巻かれている。複数の永久磁石２００は、図８（Ｂ）に示すように、円盤を形成するように配置されている。各永久磁石２００の磁化の方向は、回転軸２３０の方向と平行である。なお、永久磁石２００の個数は、電磁コイル１００の個数と同じであってもよく、また異なっていてもよい。
【００４７】
界磁コイル１５０は、各永久磁石２００に対応して複数設けられている。界磁コイル１５０に電流を流したときに生じる磁束の向きは、回転軸２３０の方向と平行である。したがって、電磁コイルを貫く磁束（永久磁石２００の磁束と、界磁コイルの磁束の和）は、界磁コイル１５０に流す電流の向きにより、大きくなったり、小さくなったりする。したがって、第３の実施例では、第１の実施例と同様に、モーター１１の回転数や出力トルクに応じて、界磁制御を行うことにより、モーター１０の回転数あるいは出力トルクを大きくすることが可能となる。
【００４８】
図９は、第３の実施例の変形例である。第３の実施例では、２つの電磁コイル１００の間に永久磁石２００が挟まれているが、第３の実施例の変形例では、２つの永久磁石２００の間に電磁コイル１００が挟まれている点が異なだけである。したがって、第３の実施例の変形例においても、第１の実施例と同様に、モーター１１の回転数や出力トルクに応じて、界磁制御を行うことにより、電磁コイル１００に印加する電圧を大きくすることなくモーター１１の効率を向上させる事が可能となる。
【００４９】
第４の実施例：
図１０は、第４の実施例を示す説明図である。第１の実施例は、界磁コイル１５０への電流の供給を、ブラシ１７０と接触端子１８０を用いて行っているが、第４の実施例では、非接触方式により、界磁コイル１５０に電力を供給している点が異なる。第４の実施例では、モーター１０は、電力送信部４００と、電力受信部４３０と、を備える。
【００５０】
図１１は、非接触による電力送信の構成を示すブロック図である。モーター１０は、電力送信部４００と、送電コイル４１０と、受電コイル４２０と、電力受信部４３０と、界磁コイル制御部４４０と、を備える。電力送信部４００及び送電コイル４１０は、回路基板３１０（図１）に配置されている。受電コイル４２０と、電力受信部４３０と、界磁コイル制御部４４０とは、ローター２０に配置されている。電力送信部４００は、情報送信部４０５を有し、電力受信部４３０は、情報受信部４３５を備える。電力送信部４００は、交流波を生成する。この交流波が送電コイル４１０に印加されると、電磁誘導により、受電コイル４２０に誘導電流が流れる。電力受信部４３０は、誘導電流を整流して直流電流を生成する。界磁コイル制御部４４０は、例えば図６に示したＨ型ブリッジ回路を備えている。直流電流は、Ｈ型ブリッジ回路の電源−グランド間に印加される。
【００５１】
情報送信部４０５は、界磁コイル１５０に印加する電流の向きや、印加時期を示す制御情報を、交流波に重畳する。具体的には、交流波をキャリア波として、制御情報で変調する。変調の方式として、例えば、位相変調（ＰＭあるいはＰＳＫ）、周波数変調（ＦＭあるいはＦＳＫ）を採用することが好ましい。これらの変調方式は、キャリア波の振幅が変わらないので、整流後の直流電流の電圧、すなわち界磁コイル１５０にかかる電圧が変わらない。なお、振幅変調（ＡＭあるいはＡＳＫ）を採用することも可能である。振幅変調の場合、整流後の直流電流の電圧を維持するために、制御情報にダミーデータを加えてもよい。
【００５２】
情報受信部４３５は、交流波を復調して、制御情報を取得する。そして、この制御情報を用いて、界磁コイル１５０の電流を制御するための、強め界磁信号Ｓ１や弱め界磁信号Ｓ２を生成する。
【００５３】
第４の実施例によっても、第１の実施例と同様に、モーター１０の回転数や出力トルクに応じて、界磁制御を行うことにより、電磁コイル１００に印加する電圧を大きくすることなくモーター１０の回転数あるいは出力トルクを大きくすることが可能となる。また、第１の実施例では、ブラシ１７０と接触端子１８０との摩擦により、ブラシ１７０、接触端子１８０が消耗するが、第４の実施例によれば、非接触により電流を界磁コイル１５０に送信するので、このような部材の消耗がない。さらに、界磁コイル１５０に印加する電流の向きや、印加時期を制御することが可能である。
【００５４】
なお、情報送信部４０５及び情報受信部４３５は無くてもよい。情報送信部４０５及び情報受信部４３５がない場合、モーター１０の制御部３１１は、界磁コイル１５０に流れる電流の向きを変えることは出来ないが、電流を流す期間は変えることができる。したがって、制御部３１１は、未界磁と強め界磁の間の制御、あるいは、未界磁と弱め界磁の間の制御、のいずれかを行うことが可能である。
【００５５】
第５の実施例：
図１２は、第５の実施例を示す説明図である。第４の実施例は、電力送信及び界磁コイルの制御情報を非接触で行っているのに対し、第５の実施例のモーター１０は、電力送信及び界磁コイルの制御情報を有線で送っている点が異なる。第５の実施例のモーター１０の構成は、第１の実施例とほぼ同じであるので、異なる点を説明する。
【００５６】
制御部３１１は、界磁コイル１５０を駆動するための電力に、界磁コイル１５０の動作を制御するための制御情報を重畳させ、ブラシ１７０を介してローター２０に電力及び界磁コイルの制御情報を送信する。モーター１０のローター２０は、回転軸２３０の周りに、電力受信制御部５３０を備える。電力受信制御部５３０は、表面にブラシ１７０と接触するための接触端子１８０（スリップリング）を備え、内部に制御情報を解析するためのコマンド解析部（図１２には図示せず）を備える。
【００５７】
図１３は、有線による電力送信の構成を示すブロック図である。なお、第４の実施例と同様の機能を実行するものについては、同じ符号番号を付与し、説明を省略する。モーター１０の制御部は３１１、電力送信部５００と、電力部５１０と、ＣＰＵ部５２０を備える。電力送信部５００は、情報送信部４０５を備える。電力部５１０は、界磁コイル１５０を駆動するための電力を送信するための搬送波を生成する。なお、この搬送波は、変調されていない。ＣＰＵ部５２０は、界磁コイル１５０に印加する電流の向きや、印加時期を示す制御情報を生成する。情報送信部４０５は、電力送信部が生成した搬送波に、界磁コイル１５０の制御情報を重畳させて、搬送波を変調し、変調波を生成する。この変調として、例えば、位相変調、周波数変調、振幅変調、あるいは、これらを組み合わせた変調を採用することが可能である。制御情報を重畳された変調波は、ブラシ１７０、接触端子１８０を介して電力受信制御部５３０に送信される。
【００５８】
電力受信制御部５３０は、電力受信部４３０と、界磁コイル制御部４４０と、を備える。電力受信部４３０は、情報受信部４３５と、コマンド解析部４３７と、を備える。情報受信部４３５は、変調波を復調して、制御情報を取得する。そして、コマンド解析部４３７は、この制御情報を用いて、界磁コイル１５０の電流を制御するための、強め界磁信号Ｓ１や弱め界磁信号Ｓ２を生成する。なお、以後の動作は、第４の実施例と同じであるので、説明を省略する。
【００５９】
図１４は、第５の実施例における信号波形の一例を示す説明図である。電力部５１０は、搬送波を生成する。搬送波は、例えば、正弦波を高電圧方向にシフトさせた波形（交流＋直流）を有している。ＣＰＵ部５２０は、界磁コイル１５０（図１３）に与える電流をＨ、Ｌで示す制御信号を生成する。例えば、制御信号がＨのとき、強め界磁を行い、制御信号がＬの時、弱め界磁を行ってもよい。情報送信部４０５は、ＣＰＵ部５２０が生成した制御信号を位相変調する。そして、情報送信部４０５は、搬送波に対して、位相変調させた制御信号用いて変調する。図１４に示した変調は、位相変調に振幅変調を組み合わせた変調である。この変調によれば、制御情報にダミーデータを加えなくても、界磁コイル１５０に印加される電流の電圧を十分に高く維持することができる。
【００６０】
電力受信部４３０は、接触端子１８０を介して、制御信号が重畳された電力を受信する。この制御信号が重畳された電力は、整流されて受信電力を生成する。また、制御信号が重畳された電力は、情報受信部４３５で復調されたのち、コマンド解析部４３７で解析されて制御信号に変換される。界磁コイル制御部４４０は、例えば図６に示したＨ型ブリッジ回路を備えており、解析された制御信号に基づいて、Ｈ型ブリッジ回路の電源−グランド間に印加し、界磁コイル１５０への印加電流を制御する。
【００６１】
第５の実施例によっても、第１の実施例と同様に、モーター１０の回転数や出力トルクに応じて、界磁制御を行うことにより、電磁コイル１００に印加する電圧を大きくすることなくモーター１０の回転数あるいは出力トルクを大きくすることが可能となる。また、第４の実施例では、非接触で電力を送っているため、送信コイル４１０から受電コイル４２０への電力供給について、損失が発生する場合がある。これに対し、第５の実施例では、制御情報を有線で送信するため、ブラシ１７０に送った電力は、ほぼ全て接触端子１８０に送られるため、損失を少なくすることができる。
【００６２】
第６の実施例：
図１５は、第６の実施例を示す説明図である。第６の実施例は、第１の実施例におけるブラシ１７０と接触端子１８０との接触を制御する。図１５（Ａ）は、ブラシ１７０と接触端子１８０とが接触した状態を示し、図１５（Ｂ）は、ブラシ１７０と接触端子１８０とが離間した状態を示す。第６の実施例は、２本のブラシ１７０と接触端子１８０と、サーボモーター１８５と、バネ１８９と、電源部４５０とを備える。電源部４５０は、ブラシ１７０、接触端子１８０を介して界磁コイル１５０に電流を印加するための電流源として用いられる。バネ１８９は、２本のブラシを接触端子１８０に接触するように付勢する。サーボモーター１８５は、楕円形のカム１８７を有している。カム１８７は、２本のブラシ１７０の間に配置されており、カム１８７の角度により、ブラシ１７０と接触端子１８０との接触あるいは離間を制御する。例えば、カム１８７の長手方向がブラシ１７０の方向と平行なときには、バネ１８９の付勢力により、２本のブラシ１７０は、接触端子１８０と接触する。一方、カム１８７の長手方向がブラシ１７０の方向と垂直なときには、２本のブラシ１７０は、カム１８７により、接触端子１８０から離間する。ここでは、バネ１８９を用いて説明しているが、ブラシ１７０に板バネと併用することでバネ１８９を略すこともできる。
【００６３】
この実施例では、制御部３１１は、サーボモーター１８５に電圧を印加することによりカム１８７を回転して、２本のブラシ１７０と、接触端子１８０との間の接触、離間を制御することが可能である。これにより、制御部３１１は界磁コイル１５０（図２）に電流を流すときだけ、ブラシ１７０と、接触端子１８０とを接触させるので、ブラシ１７０や接触端子１８０の消耗を抑制できる。なお、サーボモーター１８５に電流を印加したときに、カム１８７の長手方向がブラシ１７０の方向と平行となり、サーボモーター１８５に電流を印加しないときに、カム１８７の長手方向がブラシ１７０の方向と垂直となるようにすることが好ましい。こうすれば、界磁コイル１５０への電流印加と、サーボモーター１８５への電流印加と、を同じ電流で行うことが可能となる。なお、サーボモーター１８５に電流を印加しないときにカム１８７の長手方向がブラシ１７０の方向と垂直となるようにカム１８７に向きを設定し、強め界磁の時は右９０度回転させ、弱め界磁の時は、左９０度回転させることにより、強め界磁、弱め界磁、いずれであっても、２本のブラシ１７０と、接触端子１８０との間を接触させることができる。また、サーボモーター１８５の代わりにピエゾ素子を用いたアクチュエーターを用いてもよい。ピエゾ素子を用いたアクチュエーターの場合、小さい電圧で、２本のブラシ１７０と、接触端子１８０との間の接触、離間を制御することができる。
【００６４】
図１６は、第６の実施例の変形例を示す。第６の実施例の変形例では、サーボモーター１８５と、カム１８７の代わりに、ソレノイド１９０と、磁性体１９５とを備える。この変形例では、ソレノイド１９０は、２本のブラシ１７０の間に配置されており、磁性体１９５は、ブラシ１７０上に配置されている。また、この実施例では、バネ１８９は、ケーシング１１０に接続され、ブラシ１７０が接触端子１８０と離間するように、ブラシ１７０を付勢している。ソレノイド１９０に電流が印加されると、ソレノイド１９０は、電磁石として機能し、磁性体１９５を吸引する。これにより、ブラシ１７０は接触端子１８０と接触する。この変形例においても、制御部３１１は界磁コイル１５０（図２）に電流を流すときだけ、ブラシ１７０と、接触端子１８０とを接触させるので、ブラシ１７０や接触端子１８０の消耗を抑制できる。界磁コイル１５０に電流を流しながら接触端子１８０とブラシ１７０を開放すれば、界磁コイル１５０からの逆誘起電力により接触端子１８０とブラシ１７０間に劣化を加速してしまう。そこで接触端子１８０とブラシ１７０を開閉する前には、界磁コイル１５０への電流をＯＦＦ状態で行うのが好ましい。
【００６５】
上記各実施例では、制御部３１１は、強め界磁、未界磁、弱め界磁の３つを制御しているが、強め界磁、未界磁の２つ、あるいは、未界磁、弱め界磁の２つを制御するようにしてもよい。これらの場合には、制御部３１１は、界磁コイル１５０に流れる電流の向きを変える必要がない。すなわち、制御部３１１は、オンオフ制御により、界磁コイル１５０に流れる電流量を制御することが可能である。また、第６の実施例においては、モーター１０の常用する回転数を考慮し、最も多く用いる回転数領域において未界磁となるように構成してもよい。具体的には、モーター１０の設計段階において、永久磁石２００の磁束密度や、電磁コイル１００のインダクタンスを調整し、最も多く用いる回転数領域において未界磁となるようにモーター１０を設計すればよい。こうすれば、ブラシ１７０や接触端子１８０の消耗をより抑制できる。
【００６６】
上記各実施例では、モーター１０の回転数に基づいて、制御部３１１は、強め界磁、未界磁、弱め界磁のいずれにするかを制御しているが、出力トルクに基づいて強め界磁、未界磁、弱め界磁のいずれにするかを制御してもよい。
【００６７】
変形例：
本発明のモーターは、時計、表示装置、車載機器（カーナビゲーションやカーオーディオなど）、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、プロジェクター、携帯電話、光記憶装置、磁気記憶装置およびボリゴンミラー駆動装置等などの電子機器に適用可能である。時計に本発明のモーターを適用する場合は、時計の針の駆動モーターとして使用することができる。表示装置、車載機器、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、プロジェクターに本発明を適用する場合は、ファンモーターとして使用することができる。携帯電話に本発明を適用する場合は、ファンモーターや振動モーターとして使用することができる。光記憶装置、磁気記憶装置およびボリゴンミラー駆動装置に本発明を適用する場合は、スピンドルモーターとして使用することができる。特に、本発明をファンモーターに適用した場合には、上述した種々の効果（低消費電力、低振動、低騒音、低回転ムラ、低発熱、高寿命）が顕著である。また、本発明のモーターは、電動コンプレッサーに適用することができる。また、本発明のモーターは、電動自転車、電気自動車および鉄道車両等の移動体に適用することができる。また、本発明のモーターは、発電機のモーターとして適用することができる。さらに、本発明のモーターは、ロボットに適用することができる。
【００６８】
図１７は、本発明の変形例によるモーターを利用したプロジェクターを示す説明図である。このプロジェクター３１００は、赤、緑、青の３色の色光を発光する３つの光源３１１０Ｒ、３１１０Ｇ、３１１０Ｂと、これらの３色の色光をそれぞれ変調する３つの液晶ライトバルブ３１４０Ｒ、３１４０Ｇ、３１４０Ｂと、変調された３色の色光を合成するクロスダイクロイックプリズム３１５０と、合成された３色の色光をスクリーンＳＣに投写する投写レンズ系３１６０と、プロジェクター内部を冷却するための冷却ファン３１７０と、プロジェクター３１００の全体を制御する制御部３１８０と、モーター１０と、を備えている。冷却ファン３１７０を駆動するモーター１０としては、上述した各種のモーターを利用することができる。
【００６９】
図１８（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の変形例によるモーターを利用した携帯電話を示す説明図である。図１８（Ａ）は携帯電話３２００の外観を示しており、図１８（Ｂ）は、内部構成の例を示している。携帯電話３２００は、携帯電話３２００の動作を制御するＭＰＵ３２１０と、ファン３２２０と、燃料電池３２３０と、モーター１０と、を備えている。燃料電池３２３０は、ＭＰＵ３２１０やファン３２２０に電源を供給する。ファン３２２０は、燃料電池３２３０への空気供給のために携帯電話３２００の外から内部へ送風するため、或いは、燃料電池３２３０で生成される水分を携帯電話３２００の内部から外に排出するためのものである。なお、ファン３２２０を図１８（Ｃ）のようにＭＰＵ３２１０の上に配置して、ＭＰＵ３２１０を冷却するようにしてもよい。ファン３２２０を駆動するモーター１０としては、上述した各種のモーターを利用することができる。
【００７０】
図１９は、本発明の変形例によるモーターを利用した移動体の一例としての電動自転車（電動アシスト自転車）を示す説明図である。この自転車３３００は、前輪にモーター３３１０が設けられており、サドルの下方のフレームに制御回路３３２０と充電池３３３０とが設けられている。モーター３３１０は、充電池３３３０からの電力を利用して前輪を駆動することによって、走行をアシストする。また、ブレーキ時にはモーター３３１０で回生された電力が充電池３３３０に充電される。制御回路３３２０は、モーターの駆動と回生とを制御する回路である。このモーター３３１０としては、上述した各種のモーター１０を利用することが可能である。
【００７１】
図２０は、本発明の変形例によるモーターを利用したロボットの一例を示す説明図である。このロボット３４００は、第１と第２のアーム３４１０，３４２０と、モーター３４３０とを有している。このモーター３４３０は、被駆動部材としての第２のアーム３４２０を水平回転させる際に使用される。このモーター３４３０としては、上述した各種のモーター１０を利用することが可能である。
【００７２】
図２１は、本発明の変形例によるモーターを利用した鉄道車両を示す説明図である。この鉄道車両３５００は、モーター３５１０と、車輪３５２０とを有している。このモーター３５１０は、車輪３５２０を駆動する。さらに、モーター３５１０は、鉄道車両３５００の制動時には発電機として利用され、電力が回生される。このモーター３５１０としては、上述した各種のモーターを利用することができる。
【００７３】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７４】
１０…モーター（コアレスモーター）
１１…モーター（アキシャルギャップ型モーター）
１５…ステーター
２０…ローター
１００、１００Ａ…電磁コイル
１１０…ケーシング
１５０…界磁コイル
１５１…（界磁コイルの）端部
１６０…界磁ボビン
１６５…界磁鉄心
１７０…ブラシ
１８０…接触端子
１８５…サーボモーター
１８７…カム
１８９…バネ
１９０…ソレノイド
１９５…磁性体
２００…永久磁石
２３０…回転軸
２４０…軸受け部
２６０…コイルバネ
３００…磁気センサー
３１０…回路基板
３１１…制御部
３２０…コネクタ
４００…電力送信部
４０５…情報送信部
４１０…送電コイル
４２０…受電コイル
４３０…電力受信部
４３５…情報受信部
４３７…コマンド解析部
４４０…界磁コイル制御部
４５０…電源部
５００…電力送信部
５１０…電力部
５２０…ＣＰＵ部
５３０…電力受信制御部
３１００…プロジェクター
３１１０Ｒ…光源
３１４０Ｒ…液晶ライトバルブ
３１５０…クロスダイクロイックプリズム
３１６０…投写レンズ系
３１７０…冷却ファン
３１８０…制御部
３２００…携帯電話
３２１０…ＭＰＵ
３２２０…ファン
３２３０…燃料電池
３３００…自転車
３３１０…モーター
３３２０…制御回路
３３３０…充電池
３４００…ロボット
３４１０…第１のアーム
３４２０…第２のアーム
３４３０…モーター
３５００…鉄道車両
３５１０…モーター
３５２０…車輪
【図１】
2011193711.tif 000007
【図２】
2011193711.tif 000008
【図３】
2011193711.tif 000009
【図４】
2011193711.tif 000010
【図５】
2011193711.tif 000011
【図６】
2011193711.tif 000012
【図７】
2011193711.tif 000013
【図８】
2011193711.tif 000014
【図９】
2011193711.tif 000015
【図１０】
2011193711.tif 000016
【図１１】
2011193711.tif 000017
【図１２】
2011193711.tif 000018
【図１３】
2011193711.tif 000019
【図１４】
2011193711.tif 000020
【図１５】
2011193711.tif 000021
【図１６】
2011193711.tif 000022
【図１７】
2011193711.tif 000023
【図１８】
2011193711.tif 000024
【図１９】
2011193711.tif 000025
【図２０】
2011193711.tif 000026
【図２１】
2011193711.tif 000027