(57)【要約】【課題】ロータとステータを対向するように配置した３相以上の多相駆動の構造のモータにおいて、安価で従来にない小型、軽量な構成のものを提供する。【解決手段】モータ軸２の方向にロータ３ａ、３ｂとステータ４ａを対向するように配置し、例えばロータ３ａ、３ｂに、径方向に４磁極以上に分割した状態の磁極群３２を互いに磁気的に独立した状態で周方向に複数個配置し、ステータ４ａに、３相以上の複数相の励磁用のコイル８ｕ、８ｖ、８ｗを間隔を設けて同心状に配置し、例えばステータ４ａに、各コイル８ｕ〜８ｗを挟む各相の磁極対１０ｕ〜１０ｗを他の相の磁極対から磁気的に独立した状態で周方向にずらして配置し、コイル８ｕ〜８ｗの相順の通電により磁極対１０ｕ〜１０ｗを励磁してロータ３ａ、３ｂを回転する新規なモータ１ａを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸方向に対向して配置されたロータとステータのいずれか一方に、径方向に４磁極以上に分割した状態の磁極群が互いに磁気的に独立した状態で周方向に複数個配置され、
前記ステータに、３相以上の複数相の励磁用のコイルが間隔を設けて同心状に配置され、
前記ロータと前記ステータのいずれか他方に、前記各コイルを挟む各相の磁極対が他の相の磁極対から磁気的に独立した状態で周方向にずらして配置されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
前記各磁極対それぞれの対の磁極が周方向にず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、モータ軸方向にロータとステータを対向するように配置した３相以上の多相駆動のモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、同軸にロータとステータを配置したモータの一例として、クローポール型モータが提案されている（例えば、特許文献１（要約書、［請求項１］、段落［０００２］、［０００３］、［００５３］−［００６３］、図６等）参照）。
【０００３】
図１７は特許文献１に記載のクローポール型モータのステータ構造を示し、ステータ１１９は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相のステータリング１３１、１３２、１３３と、Ｕ相のコイル１３４、Ｖ相のコイル１３５ａ、１３５ｂ、Ｗ相のコイル１３６とを備える。各相のステータリング１３１、１３２、１３３はモータ軸方向Ｌに重ね合わされて配置される。
【０００４】
Ｕ相のステータリング１３１は、周方向に等間隔に配置されて径方向内向きに延びる９個のティース１３１ｂと、これらのティース１３１ｂからさらに径方向内向きに延びる磁極１３１ｃとを備える。同様に、Ｖ相のステータリング１３２は、径方向内側に延びた９個のティース１３２ｂと、これらのティース１３２ｂからさらに径方向内向きに延びる磁極１３２ｃとを備える。また、Ｗ相のステータリング１３３は、９個のティース１３３ｂと、これらのティース１３３ｂからさらに径方向内向きに延びる磁極１３３ｃとを備える。
【０００５】
さらに、ステータ１１９の内側にロータが設けられ、該ロータは磁極としての複数の各永久磁石が周方向に配設されている。
【０００６】
そして、各相のコイル１３４、１３５ａ，１３５ｂ、１３６を順次に切替えて通電することにより、ロータが回転駆動される。
【０００７】
つぎに、ロータとステータがモータ軸方向にギャップを設けて対向した状態に配置されるモータとしてはアキシャルギャップモータがよく知られている。そして、このアキシャルギャップモータにおいては、小型化、軽量化を図り、モータ損を少なくするため、ステータの両面側にギャップを設けてロータを対向配置し、ステータに励磁用のコイルを巻回した外周側の磁極と内周側の磁極とを配置することが提案されている（例えば、特許文献２（請求項４、段落［００１０］−［００１５］、図１等）参照）。
【０００８】
図１８は特許文献２に記載のアキシャルギャップモータ２００を示し、（ａ）はそのステータ２１１から見たロータ２１２ａの磁極面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断したアキシャルギャップモータ２００の断面図である。アキシャルギャップモータ２００は、ステータ２１１と、その両面側にギャップ（隙間）を設けて配置された一対の回転ロータ２１２ａ、２１２ｂを備え、ロータ２１２ａ、２１２ｂは、モータ軸２１３に軸支されている。
【０００９】
ステータ２１１は、各相のコイル２１４を巻回した複数の外側コア２１５が周方向に略等間隔に配置され、各外側コア２１５の内側にコイル２１４を巻回した内側コア２１６が配置されている。すなわち、ステータ２１１は周方向の略等間隔の各磁極の位置に、コイル２１４を巻回した外側コア２１５と内側コア２１６が同心円状に接近して配置されている。そして、各位置のコア２１５、２１６のコイル２１４は通電の電気角が１８０度異なり、例えばＵ相の＋Ｕ（Ｎ極）、−Ｕ（Ｓ極）の磁極対に励磁される。
【００１０】
ロータ２１２ａ、２１２ｂは、ヨーク２１７ａ、２１７ｂと、磁極を形成するそれぞれ複数個の外側永久磁石２１８ａ、内側永久磁石２１８ｂを備え、それぞれ非磁性部材からなる隔壁部２１９により略４等分され、磁気的に隔離された４つの区画を有する。なお、ステータ２１１に対向する永久磁石２１８ａ、２１８ｂは、ステータ２１１のコア２１５、２１６に対応して配置され、周方向及び径方向に異なる極性である。
【００１１】
そして、各相のコイル２１４の順次の通電により、ステータ２１１の各相の磁極対につき、例えば図１８（ｂ）の磁路ｒ、同図（ａ）の磁路ｒ２が形成されてロータ２１２ａ、２１２ｂが回転する。このとき、モータ軸２１３に直交する端面を通る磁路ｒ２が短くなってモータ損失が減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２０９８１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１７の従来例モータの場合、ステータ１１９の各磁極１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃは、各ティース１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂから径方向内向きに延びるとともに、一定の磁極面積を確保するため、Ｌ字状に屈曲してモータ軸Ｌの方向に延びている。そのため、各ティース１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂのモータ軸Ｌ方向の長さが磁極１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃのモータ軸Ｌ方向の長さより短くなる。また、各ティース１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂの周方向の幅は、隣接する他相の磁極１３２ｃ、１３３ｃ、１３１ｃおよびティース１３２ｂ、１３３ｂ、１３１ｂへの磁束の漏れを防ぐため、あまり広くできない。したがって、各ティース１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂの磁路断面積が各磁極１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃの磁極表面積に比べて小さくなる。その結果、各ティース１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂで磁気飽和が生じ易く、大きなモータ出力を得にくい。また、各磁極１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃをモータ軸Ｌ方向に延長する構造であるので、その分、軸方向に長くなってモータ体格や質量が大きくなり、十分な小型化および軽量化が図られない。
【００１４】
図１８のアキシャルギャップモータ２００の場合、１個のステータ２１１を２個のロータ２１２ａ、２１２ｂで共用するので、ロータ２１２ａ、２１２ｂ毎にステータを設ける場合より小型、軽量になる。しかしながら、ステータ２１１の各磁極の位置の外側コア２１５と内側コア２１６には、それぞれコイル２１４が巻かれており、これらのコイル２１４の厚さの分だけ、外側コア２１５および内側コア２１６の磁極は、外周側、磁極間、および内周側の長さが短くなって磁極面積が小さくなる。そのため、十分なモータ出力が得られない。また、コイル２１４は各磁極の外側コア２１５および内側コア２１６に個別に巻かれるため、生産性が悪く、多量のコイル線が必要になってモータ体格や質量が大きくなる。そのため、高価になるとともに十分な小型化および軽量化が図られない。なお、アキシャルギャップモータ２００がロータ２１２ａ、２１２ｂのいずれか一方とステータ２１１とを備えたいわゆる片面構造の場合にも、同様の問題があるのは勿論である。
【００１５】
本発明は、ロータとステータを対向するように配置した３相以上の多相駆動の構造のモータにおいて、安価で従来にない小型、軽量な構成のもの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】
【００１６】
上記した目的を達成するために、本発明のモータは、モータ軸方向に対向して配置されたロータとステータのいずれか一方に、径方向に４磁極以上に分割した状態の磁極群が互いに磁気的に独立した状態で周方向に複数個配置され、前記ステータに、３相以上の複数相の励磁用のコイルが間隔を設けて同心状に配置され、前記ロータと前記ステータのいずれか他方に、前記各コイルを挟む各相の磁極対が他の相の磁極対から磁気的に独立した状態で周方向にずらして配置されていることを特徴としている（請求項１）。
【００１７】
また、本発明のモータは、前記各磁極対それぞれの対の磁極が周方向にずれていることを特徴としている（請求項２）。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る本発明のモータの場合、ステータの各相のコイルの相順の通電により、ステータまたはロータの各相の磁極対が他の磁極対の影響を受けることなく励磁される。そして、励磁された磁極対とロータまたはステータの対向する位置の磁極との磁気的な吸引力により、周知のスイッチドリラクタンスモータと同様に動作してロータが回転し、モータが動作する。
【００１９】
この場合、ロータとステータが対向して配置されたアキシャルギャップモータの構成であり、ロータ、ステータの磁極面積（磁極対面積）が大きく、磁気飽和が生じにくく、大きなモータ出力を得易い。しかも、ロータ、ステータの厚みを薄くしてモータ軸方向に短くでき、モータ体格や質量が小さくなり、十分な小型化および軽量化を図ることができる。
【００２０】
また、クローポール型モータの特徴を備え、ステータに同心状に分散配置された各相の励磁用の環状のコイルの相順の通電により、３相以上の各相の磁極対を相単位で一括して励磁できる。この場合、磁極対を形成する磁極毎（突極毎）に個別にコイルを巻く場合に比して生産性が向上するとともに、必要なコイル線が極めて少なくなり、モータ体格や質量を一層小さくすることができ、安価に形成できるとともに十分な小型化および軽量化を図ることができる。なお、コイルが環状であるため、その点でも製作し易く、生産性が向上する。
【００２１】
そして、３相以上の多相駆動であるので、安定した四象限トルク発生が可能で安定に動作する。
【００２２】
したがって、モータ軸方向にロータとステータを対向するように配置した３相以上の多相駆動のモータであって、アキシャルギャップモータの特徴とクローポール型モータの特徴を備え、安価で十分な小型化および軽量化を図って大きな出力が得られる画期的なモータを提供することができる。
【００２３】
請求項２に係る本発明のモータの場合、ステータまたはロータの各相の磁極対それぞれの対の磁極が周方向にずれているため、磁極対の端間の距離を大きくできるので、これらが空間を介して短絡されることにより生じる漏れ磁束を低減して出力をさらに増大できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態のモータのモータ軸方向の断面図である。
【図２】図１のモータのロータおよびステータを示し、（ａ）はロータの裏面図、（ｂ）はステータの磁極面の平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のモータのモータ軸方向の断面図である。
【図４】図３のモータのロータおよびステータを示し、（ａ）はロータの裏面図、（ｂ）はステータの磁極面の平面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態のモータのモータ軸方向の断面図である。
【図６】図５のモータのロータおよびステータを示し、（ａ）はロータの裏面図、（ｂ）はステータの磁極面の平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態のモータのモータ軸方向の断面図である。
【図８】図７のモータのロータおよびステータを示し、（ａ）はロータの裏面図、（ｂ）はステータの磁極面の平面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態のモータのモータ軸方向の断面図である。
【図１０】図９のモータのロータおよびステータを示し、（ａ）はロータの裏面図、（ｂ）はステータの磁極面の平面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態のモータのモータ軸方向の断面図である。
【図１２】図１１のモータのロータおよびステータを示し、（ａ）はロータの裏面図、（ｂ）はステータの磁極面の平面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態のモータのモータ軸方向の断面図である。
【図１４】図１３のモータのロータおよびステータを示し、（ａ）はロータの裏面図、（ｂ）はステータの磁極面の平面図である。
【図１５】本発明の第８の実施形態のモータのモータ軸方向の断面図である。
【図１６】図１５のモータのロータおよびステータを示し、（ａ）はロータの裏面図、（ｂ）はステータの磁極面の平面図である。
【図１７】従来モータの一例のステータの一部を切り取った状態の斜視図である。
【図１８】（ａ）は従来モータの他の例のステータ側から見たロータの磁極面の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿うモータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、実施形態について、図１〜図１６を参照して詳述する。なお、以下の実施形態は、ステータが両面磁極の構成でステータの両面側にロータを配置した実施形態（第１、２、３、５、６、７の実施形態）と、ステータが片面磁極の構成で、ステータの片面側にロータを配置した実施形態（第４、８の実施形態）に大別される。
【００２６】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
【００２７】
図１は本実施形態の３相（相順にＵ相、Ｖ相、Ｗ相）駆動のモータ１ａの断面図であり、モータ１ａは、ステンレス等の非磁性体のモータ軸２の出力側（紙面左側）から順に、ロータ３ａ、ステータ４ａ、ロータ３ｂが一定の隙間（ギャップ）を設けて対向するように配置されている。なお、図１の断面図はロータ３ａ、ステータ４ａ、ロータ３ｂそれぞれを同一または異なる適当な切断線に沿って切断したものであり、以下の説明における各モータの断面図も同様である。
【００２８】
（ロータ３ａ、３ｂの構成）
ロータ３ａ、３ｂは同じ形状であって、いわゆるリラクタンスモータの突極を配置したロータ（リラクタンスロータ）と略同じであり、それぞれモータ軸２が中心を貫通する円板状（平面視多角形形状を含む）のロータヨーク３１を備え、ロータヨーク３１は非磁性体のロータカバー５に嵌入した状態でロータカバー５とともにモータ軸２に軸支されている。なお、ロータカバー５の外側には圧入リング等の抜け止め体６が設けられ、抜け止め体６によりロータ３ａ、３ｂの抜け止めが施されている。また、ロータカバー５の周縁のいわゆる「かしめ」の加工等によりロータヨーク３１はロータカバー５に係止されている。
【００２９】
図２（ａ）は図１の矢印線ａの方向からロータカバー５等を透視して見たロータ３ａの磁極面の平面を示し、ロータヨーク３１のステータ４ａに対向する片面（磁極面）には、周方向の略等間隔（例えば４５度間隔）の一部破線で囲んで示した各磁極位置それぞれに、突極構造の４個の磁極３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが径方向に４分割された状態に配置され、本発明の磁極群３２を形成する。
【００３０】
磁極３２ａ〜３２ｄはステータヨーク３１の径方向の外周側から順の磁極であり、磁極３２ａ〜３２ｄの間には適当な隙間が設けられている。また、磁極３２ａ〜３２ｄは、例えば圧粉磁心によりロータヨーク３１と別体または一体に形成され、各磁極位置が径方向に扇形になるが、磁極３２ａ〜３２ｄの磁極面積が略同じになるように半径方向の長さを違えてある。
【００３１】
ロータヨーク３１の各磁極群３２間の部分に、径方向のスリット溝３３の切り抜きが形成され、各スリット溝３３により、各磁極群３２は互いに磁気的に独立した状態になる。
【００３２】
なお、磁極３２ａ〜３２ｄ間の周方向の環状の隙間により、後述するステータ４ａに同心状に配置される励磁用の各コイル８ｕ、８ｖ、８ｗが回転自在に嵌入される凹部７が形成される。
【００３３】
（ステータ４ａの構成）
ステータ４ａは中心にモータ軸２の遊挿孔が形成された円板状の樹脂モールド体４１を備え、両面がロータ３ａ、３ｂそれぞれに対向する。樹脂モールド体４１は、例えば熱硬化性樹脂を型枠に入れて固めて形成される。
【００３４】
樹脂モールド体４１の各凹部７に対応する位置には、ステータ４ａの中心に対して同心状の３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の環状の励磁用のコイル８ｕ、８ｖ、８ｗが、適当な厚みの絶縁被覆体（インシュレータ）９に覆われた状態で両端部を突き出すようにして埋め込まれ、各コイル８ｕ、８ｖ、８ｗの両端面はステータ４ａの両面（磁極面）から突出している。なお、各コイル８ｕ、８ｖ、８ｗはステータヨークを挟んでステータ４ａの両面側それぞれに配置してもよいが、本実施形態の場合、前記ステータヨークを省き、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗの通電によって図１の破線矢印に示すステータ４ａを貫通する磁路を形成するため、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗを樹脂モールド体４１に嵌め込み、ステータ４ａの両面に共通の励磁用のコイルとしている。コイル８ｕ、８ｖ、８ｗにおけるステータ４ａの両面から突出した部分は、ロータ３ａ、３ｂの両面の各凹部７に回転自在に嵌入し、モータ１ａの軸長を短くしてモータ１ａの小型を図る。コイル８ｕ、８ｖ、８ｗはそれぞれ端面が円形（多角形や一部を直線としたものも含む）になるように適当な回数環状に巻回されて形成される。
【００３５】
樹脂モールド体４１のロータ３ａに対向する一方の片面側と、ロータ３ｂに対向する他方の片面側とは同じ構成である。
【００３６】
図２（ｂ）は樹脂モールド体４１のロータ３ａに対向する面を示し、絶縁被覆体９の端面はコイル８ｕ〜８ｗが見えるように切断している。この図２（ｂ）から明らかなように、樹脂モールド体４１の両面側それぞれにおいては、周方向の例えば９０度ずれた磁極位置それぞれに、コイル８ｕを挟んでＵ相のＵ＋、Ｕ−（＋はＮ極、−はＳ極）の磁極対１０ｕを形成する対の磁極（突極）１１ｕ、１２ｕと、コイル８ｖを挟んでＶ相のＶ＋、Ｖ−の磁極対１０ｖを形成する対の磁極（突極）１１ｖ、１２ｖと、コイル８ｗを挟んでＷ相のＷ＋、Ｗ−の磁極対１０ｗを形成する対の磁極（突極）１１ｗ、１２ｗとが、周方向にずらして磁気的な絶縁間隔を設け、各相の磁極対１０ｕ〜１０ｗが他の相の磁極対から磁気的に独立した状態に配置されている。なお、各磁極１１ｕ〜１１ｗ、１２ｕ〜１２ｗは、樹脂モールド体４１の両面側それぞれに圧粉磁心を埋め込んで配置してもよいが、本実施形態の場合、前記したステータ４ａを貫通する磁路を形成するため、各磁極１１ｕ〜１１ｗ、１２ｕ〜１２ｗそれぞれの両面共通の圧粉磁心を、両端面が樹脂モールド体４１の両面側に露出するように、樹脂モールド体４１の各磁極１１ｕ〜１１ｗ、１２ｕ〜１２ｗの位置に嵌め込んで形成される。
【００３７】
以上の構成のモータ１ａの場合、ロータ３ａ、３ｂにおいては、周方向に間隔を設けて配置された各磁極群３２が磁極群３２間のスリット溝３３により、互いに磁気的に独立し、かつ、各磁極群３２内において、径方向の隣接する２つの磁極３２ａ、３２ｂがＵ相の磁路を形成し、同様に、隣接する２つの磁極３２ｂ、３２ｃがＶ相の磁路を形成し、隣接する２つの磁極３２ｃ、３２ｄがＷ相の磁路を形成する。
【００３８】
ステータ４ａにおいては、各相のコイル８ｕ〜８ｗが相順に通電されることにより、ロータ３ａ、３ｂに対向する両面の周方向にずれた各４つの位置にＵ相の磁極対１０ｕ、Ｖ相の磁極対１０ｖ、Ｗ相の磁極対１０ｗが、他の相の磁極対から磁気的に独立した状態で、一方向に回転するように形成される。
【００３９】
そして、各相の磁極対１０ｕ、１０ｖ、１０ｗの磁束が、図１の破線矢印のように、ステータ４を貫通してロータ３ａ、３ｂの対応する磁極３２ａ〜３２ｄを通り、その間のロータ３ａ、３ｂとステータ４ａとの磁気的な吸引により、ロータ３ａ、３ｂが回転してモータ１ａが回転する。
【００４０】
したがって、モータ１ａは、ステータ４ａの各相のコイル８ｕ、８ｖ、８ｗの相順の通電により、ステータ４ａの各相の磁極対１０ｕ〜１０ｗが他の磁極対の影響を受けることなく励磁される。そして、励磁された磁極対１０ｕ〜１０ｗとロータ３ａ、３ｂの各磁極群３２の対向する位置の磁極３２ａ〜３２ｄとの磁気的な吸引力により、周知のスイッチドリラクタンスモータと同様に動作してロータ３ａ、３ｂが回転し、モータ１ａが動作する。
【００４１】
この場合、ロータ３ａ、３ｂと両面磁極のステータ４ａが対向して配置されたアキシャルギャップモータの構成であり、ロータ３ａ、３ｂの磁極３２ａ〜３２ｄと、ステータ４ａの磁極対１０ｕ〜１０ｗが対向するため、ロータ３ａ、３ｂ、ステータ４ａの磁極面積（磁極対面積）が大きく、磁気飽和が生じにくく、大きなモータ出力を得易い。しかも、ロータ３ａ、３ｂ、ステータ４ａの厚みを薄くしてモータ軸２方向に短くでき、モータ体格や質量が小さくなり、モータ１ａの十分な小型化および軽量化を図ることができる。
【００４２】
また、モータ１ａはクローポール型モータの特徴を備え、ステータ４ａに同心状に分散配置された各コイル８ｕ、８ｖ、８ｗの相順の通電により、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相の磁極対１０ｕ〜１０ｗを相単位で一括して励磁できる。この場合、磁極対を形成する磁極毎（突極毎）に個別にコイルを巻く場合に比して生産性が向上するとともに、必要なコイル線が極めて少なくなり、モータ１ａのモータ体格や質量を一層小さくすることができ、安価に形成できるとともに十分な小型化および軽量化を図ることができる。なお、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗが環状であるため、その点でも製作し易く、生産性が向上する利点がある。また、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗは、ひとつのスロットに一相分のコイル８ｕ、８ｖ、８ｗが収容される構成であるため、絶縁信頼性が高い利点もある。その上、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗおよび絶縁被覆体９のステータ４ａの磁極面から突出した部分がロータ３ａ、３ｂの凹部７に回転自在に収容されるので、モータ１ａが一層小型化する。
【００４３】
さらに、モータ１ａはコイル８ｕ、８ｖ、８ｗによりステータ４ａを貫通する磁路を形成する構成であり、ステータ４ａにステータヨークを設けないため、その分、ステータ４ａが軽量になり、モータ１ａのコア（ヨーク）質量を軽量にできる利点もある。また、モータ１ａはロータ３ａ、３ｂのロータヨーク３１に各スリット溝３３を設け、各磁極群３２を磁気的に独立した状態にした構成であるので、ロータヨーク３１も各スリット溝３３の分軽量になり、モータ１ａのコア（ヨーク）質量が一層軽量化する。
【００４４】
そして、モータ１ａは、３相駆動であるので安定した四象限トルク発生が可能で安定に動作する。
【００４５】
したがって、モータ軸方向にロータ３ａ、３ｂとステータ４ａを対向するように配置した３相駆動のモータ１ａであって、アキシャルギャップモータの特徴とクローポール型モータの特徴を備え、安価で十分な小型化および軽量化を図って大きな出力が得られる従来にはない画期的なモータ１ａを提供することができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図３、図４を参照して説明する。
【００４７】
図３は本実施形態の３相（相順にＵ相、Ｖ相、Ｗ相）駆動のモータ１ｂの断面図であり、モータ１ｂがモータ１ａと異なる点は、第１の実施形態のロータ３ａ、３ｂに代えてロータ３ｃ、３ｄを備えた点である。
【００４８】
図４（ａ）は図３の矢印線ｂの方向からロータ３ｃの磁極面を見たものであり、図２（ａ）に対応する。ロータ３ｃ、３ｄは、ロータヨーク３１の代わりに円板状の樹脂モールド体３４を備えて形成される。
【００４９】
また、ロータ３ｃ、３ｄの周方向の複数の位置に配置される各磁極群３２は、樹脂モールド体３４で周囲が固められた平面視が略扇形のヨーク片３５上に磁極３２ａ〜３２ｄを別体または一体に設けて形成される。
【００５０】
図４（ｂ）はモータ１ｂのステータ４ａの磁極面を示したものであり、図２（ｂ）のステータ４ａと同じ構造である。
【００５１】
そして、ステータ４ｂの両面側の磁極面から突出した各コイル８ｕ、８ｖ、８ｗおよびそれらの絶縁被覆体９は、ロータ３ｃ、３ｄの各凹部７に回転自在に嵌入する。
【００５２】
本実施形態のモータ１ｂは、モータ１ａと同様の効果を奏し、さらに、ステータ４ａの両面側のロータ３ｃ、３ｄがロータヨーク３１に代えて樹脂モールド体３４を備えるため、その分、ロータ３ｃ、３ｄが軽量になり、モータ１ａのコア（ヨーク）質量をさらに軽量にできる利点がある。また、ロータ３ａ、３ｂの各スロット溝３３を形成しなくてよいので一層容易に製造できる利点もある。
【００５３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について、図５、図６を参照して説明する。
【００５４】
図５は本実施形態の３相（相順にＵ相、Ｖ相、Ｗ相）駆動のモータ１ｃの断面図であり、モータ１ｃはモータ１ａの変形例であり、モータ１ｃがモータ１ａと異なる点は、第１の実施形態のロータ３ａ、３ｂに代えてロータ３ｅ、３ｆを備え、第１の実施形態のステータ４ａに代えてステータ４ｂを備えた点である。
【００５５】
図６（ａ）は図５の矢印線ｃの方向からロータ３ｅの磁極面を見たものである。図６（ａ）から明らかなように、ロータ３ｅ、３ｆは、ロータ３ａ、３ｂと同様にロータヨーク３１を備えるが、ロータヨーク３１上の各磁極群３２は後述するステータ４ｂの各相の磁極対１０ｕ、１０ｖ、１０ｗの配置に合わせて、「ノ」の字状に時計回りに湾曲するように配置され、磁極３２ａ〜３２ｄはその湾曲にしたがって径方向、周方向にずらして配置されている。また、各磁極群３２間のスリット溝３３も各磁極群３２の湾曲に合わせて「ノ」の字状に時計回りに湾曲して形成されている。
【００５６】
図６（ｂ）はモータ１ｃのステータ４ｂの磁極面を示したものである。ステータ４ｂがモータ１ａ、１ｂのステータ４ａと異なる点は、ロータ３ｅ、３ｆに対向する両面の周方向にずれた各４つの位置において、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗそれぞれを挟んで形成される各相の磁極対１０ｕ、１０ｖ、１０ｗが、図６（ｂ）の破線で囲んだ磁極対単位で周方向にずらして配置されるととともに、各破線の枠内の対の磁極１１ｕ、１２ｕ、１１ｖ、１２ｖ、１１ｗ、１２ｗの単位でも周方向にずらして配置される。
【００５７】
したがって、モータ１ｃはモータ１ａ、１ｃと同様の効果を奏し、さらに、ロータ３ｅ、３ｆおよびステータ４ｂにおいて、径方向の隣り合う磁極３２ａ〜３２ｄ、１１ｕ、１２ｕ、１１ｖ、１２ｖ、１１ｗ、１２ｗを周方向にずらした磁極配置にすることにより、ステータ４ｂの磁極１１ｕ、１２ｕ、１１ｖ、１２ｖ、１１ｗ、１２ｗの磁極対の端間の距離を大きくすることにより、これらが空間を介して短絡されて生じる漏れ磁束を低減し、モータ１ｃの出力をさらに向上することができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態について、図７、図８を参照して説明する。
【００５９】
図７は本実施形態の３相（相順にＵ相、Ｖ相、Ｗ相）駆動のモータ１ｄの断面図であり、モータ１ｄはモータ１ａ〜１ｃと異なり、それぞれ１個のロータ３ｇとステータ４ｃを備え、ステータ４ｃは片面磁極の構成である。
【００６０】
図８（ａ）は図７の矢印線ｄの方向から見たロータ３ｇの磁極面を示し、ロータ３ｇはモータ１ａのロータ３ａ、３ｂと同じ構成である。
【００６１】
図８（ｂ）はモータ１ｄのステータ４ｃを示し、ステータ４ｃは樹脂モールド体４１のロータ３ｇに対向する磁極面側に各相のコイル８ｕ、８ｖ、８ｗを磁極面から突き出すように埋め込んで形成されている。
【００６２】
また、ステータ４ｃの前記磁極面側において、周方向の例えば９０度ずれた各磁極位置に、図８（ｂ）に破線で囲んで示すようにコイル８ｕ、８ｖ、８ｗそれぞれを挟んだ磁極対１３ｕ、１３ｖ、１３ｗが、磁極対単位で周方向にずらして配置される。
【００６３】
各磁極対１３ｕ、１３ｖ、１３ｗは、例えば圧粉磁心により形成され、対の磁極（突極）１１ｕと１２ｕ、１１ｖと１２ｖ、１１ｗと１２ｗを、底板部（ヨーク部）１３ｘで結合し、ステータ４ｃの片面側で磁気的に繋いだ構成である。なお、底板部（ヨーク部）１３ｘはヨーク部材で形成されていてもよい。
【００６４】
モータ１ｄのその他の構成は、ステータ４ｃが片面磁極の構成であることを除いて、モータ１ａ〜１ｃと同様である。
【００６５】
そして、各相のコイル８ｕ、８ｖ、８ｗを相順に切替えて通電すると、各相の磁極対１３ｕ、１３ｖ、１３ｗの磁束が、図１の破線矢印のように、ステータ４ｃ、ロータ３ｇのループを通り、その間のロータ３ｇとステータ４ｃとの磁気的な吸引により、ロータ３ｇが回転してモータ１ｄが回転する。
【００６６】
したがって、モータ１ｄはロータ３ｇとステータ４ｃをひとつずつ備えた片面磁極の簡素な構成により、モータ１ａ〜１ｃと同様の効果を奏する新規なモータを提供することができる。
【００６７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態について、図９、図１０を参照して説明する。
【００６８】
図９は本実施形態の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）駆動のモータ１ｅの断面図であり、モータ１ｅは、モータ軸２の出力側から順に、ロータ３ｈ、ステータ４ｄ、ロータ３ｉが一定の隙間（ギャップ）を設けて配置されている。
【００６９】
モータ１ｅが前記各実施形態のモータ１ａ〜１ｄと最も大きく異なる点は、ロータ３ｈ、３ｉに各相の磁極対１４ｕ、１４ｖ、１４ｗを配設し、ステータ４ｄにロータ３ａ〜３ｇの磁極群３２に相当する磁極群４２を配設した点である。
【００７０】
図１０（ａ）はロータ３ｈの磁極面を示し、ロータカバー５に取り付けられたロータ３ｈは、樹脂モールド体３４の周方向の例えば９０度ずれた各磁極位置に、ステータ４ｃの磁極対１３ｕ、１３ｖ、１３ｗと同じ構成の各相の磁極対１４ｕ、１４ｖ、１４ｗを、磁極対単位で周方向にずらして配置されている。ロータ３ｉも同様の構成である。なお、図１０（ａ）の１４ｘは各磁極対１４ｕ、１４ｖ、１４ｗの底板部である。
【００７１】
図１０（ｂ）はステータ４ｄのロータ３ｈに対向する面を示す。ステータ４ｄは前記各実施形態のステータ４ａ〜４ｃと同様、絶縁被覆体９に覆われたコイル８ｕ、８ｖ、８ｗを樹脂モールド体４１に埋め込んで形成され、各コイル８ｕ、８ｖ、８ｗの両端面はステータ４ｄの両面（磁極面）から突出している。さらに、樹脂モールド体４１両面の周方向の略等間隔（例えば４５度間隔）の８つの磁極位置に、例えばステータ３ａ、３ｂの磁極群３２と同様の磁極群４２が形成される。
【００７２】
各磁極群４２は、例えば４つの圧粉磁心を、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗを挟んだ径方向の４位置に両端面が突極状に露出するように樹脂モールド体４１に埋め込んで形成される。これにより、ステータ４ａの両面（磁極面）の各磁極の位置に、突極構造の４つの磁極４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが径方向にコイル８ｕ、８ｖ、８ｗを挟んで４分割されて磁気的に独立した状態に配置された構成の磁極群４２が形成される。
【００７３】
そして、ロータ３ｈ、３ｉにおいて、磁極対１４ｕ〜１４ｗの対の磁極（突極）１５ｕと１６ｕ、１５ｖと１６ｖ、１５ｗと１６ｗの間の周方向の環状の隙間が形成する凹部７に、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗのステータ４ｄの両面から突出した部分が回転自在に嵌入される。
【００７４】
したがって、モータ１ｅは略モータ１ａのロータ３ａ、３ｂの磁極構造とステータ４ａに磁極構造を逆にした構造であり、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗの通電により、モータ１ａ等と同様の動作でロータ３ｈ、３ｉが回転して動作し、両面磁極構造のモータ１ａ〜１ｃと同様の効果を奏する。
【００７５】
（第６の実施形態）
第６の実施形態について、図１１、図１２を参照して説明する。
【００７６】
図１１は本実施形態の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）駆動のモータ１ｆの断面図であり、モータ１ｆは、モータ軸２の出力側から順に、ロータ３ｊ、ステータ４ｄ、ロータ３ｋが一定の隙間（ギャップ）を設けて対向するように配置されている。
【００７７】
本実施形態のモータ１ｆにおいては、前記実施形態のモータ１ｅと同様、ロータ３ｊ、３ｋの例えば周方向の９０度間隔の磁極位置それぞれには各相の磁極対１７ｕ、１７ｖ、１７ｗが周方向に位置をずらして配設され、ステータ４ｄには８つの磁極群４２が配設されている。
【００７８】
そして、モータ１ｆがモータ１ｅと異なる点は、ロータ３ｊ、３ｋの構成である。
【００７９】
図１２（ａ）はロータ３ｊの磁極面を示し、ロータ３ｊにおいては、樹脂モールド体３４に所定平面形状のヨーク片１８が、その両端面を露出するように埋め込まれる。ヨーク片１８は、各磁極位置の磁極対１７ｕ、１７ｖ、１７ｗのそれぞれの対の磁極（突極）１５ｕと１６ｕ、１５ｖと１６ｖ、１５ｗと１６ｗを繋ぐ磁路を形成し、各磁極対１７ｕ、１７ｖ、１７ｗを他の磁極対から磁気的に独立した状態にするため、所要の個所にスリットや孔の形状の切欠部１８ａが形成されている。
【００８０】
図１２（ｂ）はステータ４ｄの磁極面を示し、図１０（ｂ）と同じである。
【００８１】
したがって、モータ１ｆはモータ１ｅより軽量化を図ることができ、より軽量な構成でモータ１ｅと同様の効果を奏する。
【００８２】
（第７の実施形態）
第７の実施形態について、図１３、図１４を参照して説明する。
【００８３】
図１３は本実施形態の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）駆動のモータ１ｇの断面図であり、モータ１ｇは、モータ１ｅの変形例であり、モータ軸２の出力側から順に、ロータ３ｌ、ステータ４ｅ、ロータ３ｍが一定の隙間（ギャップ）を設けて対向するように配置されている。
【００８４】
図１４（ａ）はロータ３ｌの磁極面を示し、ロータ３ｌ、３ｍは、モータ１ｅのロータ３ｈ、３ｉの磁極対１４ｕ、１４ｖ、１４ｗを、磁極対１４ｕ＊、１４ｖ＊、１４ｗ＊に変形した構造であり、磁極対１４ｕ＊、１４ｖ＊、１４ｗ＊は、それぞれの対の磁極（突極）１５ｕと１６ｕ、１５ｖと１６ｖ、１５ｗについても周方向に位置がずれている。なお、図１４（ａ）の１４ｙは図１０（ａ）の底板部１４ｘに対応する底板部である。
【００８５】
図１４（ｂ）はモータ１ｇのステータ４ｅのロータ３ｌに対応する磁極面を示す。ステータ４ｅがモータ１ｅのステータ４ｄと異なる点は、ロータ３ｌ、３ｍに対向する両面の周方向にずれた４５度間隔の８つの磁極群４２において、突極構造の４つの磁極４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが周方向に位置をずらして配置される点である。
【００８６】
このように構成されることにより、各磁極対１４ｕ＊、１４ｖ＊、１４ｗ＊および、各磁極群４２が磁極対、磁極群の単位だけでなく磁極単位にも周方向にずらして配置され、モータ１ｇは、モータ１ｅ、１ｆと同様の効果を奏するとともに、第３の実施形態の磁極対１０ｕ、１０ｖ、１０ｗを磁極対単位および磁極の単位で周方向にずらして配置したモータ１ｃと同様、漏れ磁束を低減し、モータ１ｃの出力をさらに向上することができる利点がある。
【００８７】
（第８の実施形態）
第８の実施形態について、図１５、図１６を参照して説明する。
【００８８】
図１５は本実施形態の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）駆動のモータ１ｈの断面図であり、モータ１ｈは、第４の実施形態のモータ１ｄと同様の片面磁極構成であり、モータ軸２の出力側から順に、ロータ３ｎ、ステータ４ｆが一定の隙間（ギャップ）を設けて対向するように配置されている。
【００８９】
図１６（ａ）はロータ３ｎの磁極面を示し、ロータ３ｎはモータ１ｅのロータ３ｈ、３ｉと同じ構成である。
【００９０】
図１６（ｂ）はステータ４ｆのロータ３ｎに対向する磁極面を示す。ステータ４ｆは絶縁被覆体９に覆われたコイル８ｕ、８ｖ、８ｗをロータ３ｌ側の端面が突出するように樹脂モールド体４１に埋め込んで形成される。さらに、樹脂モールド体４１の周方向の略等間隔（例えば４５度間隔）の８つの磁極位置に、モータ１ｅのステータ４ｄと同様にして、突極構造の４つの磁極４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが径方向にコイル８ｕ、８ｖ、８ｗを挟んで４分割されて磁気的に独立した状態に配置された構成の磁極群４２が形成される。
【００９１】
したがって、モータ１ｈは略モータ１ｅを片面磁極の構成に形成した構造であり、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗの通電により、図１５の破線矢印に示す片面磁極の磁路が形成されて動作し、モータ１ｅと同様の効果を奏する。
【００９２】
そして、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、前記各実施形態においては、モータ１ａ〜１ｈをコイル８ｕ、８ｖ、８ｗの通電による３相駆動としたが、励磁用のコイルとして、コイル８ｕ、８ｖ、８ｗと同様にしてステータ４ａ〜４ｆに４相以上の多相のコイルを同心状に配置し、ロータ３ａ〜３ｎ、ステータ４ａ〜４ｆのいずれか一方に、径方向に５磁極以上に分割した状態の磁極群３２、４２を互いに磁気的に独立した状態で周方向に複数個配置し、ロータ３ａ〜３ｎ、ステータ４ａ〜４ｆの他方に、前記各コイルを挟む各相の磁極対を他の相の磁極対から磁気的に独立した状態で周方向にずらして配置し、モータ１ａ〜１ｈを４相以上の多相駆動にしてもよいのは勿論である。
【００９３】
また、モータ１ａ〜１ｈにおいて、周方向の磁極群３２、４２の配置数は８個に限るものではなく３個、５個、１６個等のモータ１ａ〜１ｈの回転が可能な適当な個数であればよい。
【００９４】
さらに、磁極群３２、４２の磁極３２ａ〜３２ｄ、４２ａ〜４２ｄや磁極対１０ｕ〜１０ｗ、１３ｕ〜１３ｗ、１４ｕ〜１４ｗ、１４ｕ＊〜１４ｗ＊、１７ｕ〜１７ｗの周方向の配置、スリット溝３３等の形状などは、前記各実施形態のものに限定するものではない。
【００９５】
つきに、本発明のモータは、前記各実施形態のロータ３ａ〜３ｎ、ステータ４ａ〜４ｆの組み合わせを、モータ軸２の方向に複数組配置して形成してもよい。
【００９６】
また、前記各実施形態においては、ステータ４ａ、４ｂ、４ｄ、４ｅの両端面側（両側）にロータ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｋ、３ｌ、３ｍを配置した両面磁極構成および、ステータ４ｃ、４ｆとロータ３ｇ、３ｎを１個ずつ配置した片面磁極構成のモータ１ａ〜１ｆについて説明したが、本発明のモータは、中央にロータを配置して、そのロータの両端面側それぞれにステータを配した両面磁極構成であってもよい。その場合には、例えばモータ１ｄまたはモータ１ｆを２セット（２個）使用してステータがロータの両端面側に配置される構成にすればよく、また、ロータを貫通する磁路を、例えばモータ１ａのステータ４ａの場合と同様に構成するようにしてもよい。
【００９７】
そして、本発明のモータは、電気自動車やハイブリッドカーの駆動モータ等の種々の用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１ａ〜１ｈ    モータ
２    モータ軸
３ａ〜３ｎ    ロータ
４ａ〜４ｆ    ステータ
８ｕ、８ｖ、８ｗ    コイル
１０ｕ〜１０ｗ、１３ｕ〜１３ｗ、１４ｕ〜１４ｗ、１４ｕ＊〜１４ｗ＊、１７ｕ〜１７ｗ    磁極対
１１ｕ〜１１ｗ、１２ｕ〜１２ｗ、１５ｕ〜１５ｗ、１６ｕ〜１６ｗ    対の磁極
３２、４２    磁極群
３２ａ〜３２ｄ、４２ａ〜４２ｄ    磁極群の磁極
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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