(57)【要約】【課題】異なるロータを共通のステータで回転駆動可能な駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１は、円筒形状のステータ２と、ステータ２の径方向外側を囲む円筒形状のアウタロータ３１と、ステータ２の径方向内側にアウタロータ３１と同軸で配置されたインナロータ３２とを備える。駆動装置１は、アウタロータ３１とインナロータ３２との回転数差に応じた回転を出力する減速機構部５０を備える。ステータ２は、円環状に巻回された巻線部２５を有する。ステータ２は、巻線部２５の径方向内側において周方向に並んで形成された複数の内周爪部２４および巻線部２５の径方向外側において周方向に並んで形成された複数の外周爪部２３が設けられたステータコア部２０を有する。【選択図】図２
2019009899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状のステータ（２）と、
前記ステータの径方向外側を囲む円筒形状であって、周方向に異なる磁極を交互に有する第１ロータ（３１）と、
前記ステータよりも径方向内側に前記第１ロータと同軸で配置され、周方向に異なる磁極を交互に有する第２ロータ（３２）と、
前記第１ロータと前記第２ロータとの回転数差に応じた回転を出力する差動機構部（５０、２５０）と、
を備え、
前記ステータは、
円環状に巻回された巻線部（２５）と、
前記巻線部よりも径方向内側において周方向に並んで形成されて前記巻線部への通電により磁化される複数の内周磁極部（２４）および前記巻線部よりも径方向外側において周方向に並んで形成されて前記巻線部への通電により磁化される複数の外周磁極部（２３）が設けられたステータコア部（２０）と、
を有する駆動装置。
【請求項２】
前記ステータは、
前記巻線部および前記ステータコア部をそれぞれ有して軸方向に隣り合うＡ相ステータ部（２ａ）およびＢ相ステータ部（２ｂ）を有し、
前記Ａ相ステータ部における前記複数の内周磁極部は、前記Ｂ相ステータ部における前記複数の内周磁極部に対して前記周方向の一方向にずれて配置されており、
前記Ａ相ステータ部における前記複数の外周磁極部は、前記Ｂ相ステータ部における前記複数の外周磁極部に対して前記周方向における前記一方向と逆向きの方向にずれて配置されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記差動機構部は、
前記第１ロータに連結されて前記第１ロータと一体に回転する内歯車（５２）と、
前記内歯車の内側に前記内歯車と同軸で配置され、前記第２ロータに連結されて前記第２ロータと一体に回転する太陽歯車（５１）と、
前記内歯車および前記太陽歯車に噛合し、前記内歯車と前記太陽歯車との回転数差に応じて前記太陽歯車の周りを公転する複数の遊星歯車（５３）と、
前記複数の遊星歯車の公転を出力する出力部（５４）と、
を有する請求項１または請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記差動機構部は、
前記第１ロータに連結されて前記第１ロータと一体に回転する第１傘歯車（２５１）と、
前記第１傘歯車と同軸で軸方向に向かい合うように配置され、前記第２ロータに連結されて前記第２ロータと一体に回転する第２傘歯車（２５２）と、
前記第１傘歯車および前記第２傘歯車に噛合し、前記第１傘歯車と前記第２傘歯車との回転数差に応じて前記第１傘歯車および前記第２傘歯車の回転軸周りを公転する複数の第３傘歯車（２５３）と、
前記複数の第３傘歯車の公転を出力する出力部（２５４）と、
を有する請求項１または請求項２に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１ロータと前記第２ロータと前記ステータと前記差動機構部とを収容するケース（６０）を有し、
前記ステータは、軸方向における端部が前記ケースの壁部に固定されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
車両用空調装置におけるドア部材を駆動する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、モータの回転を出力する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、デュアルロータモータと、デュアルロータモータに接続されてデュアルロータモータの回転を所定の減速比で出力する減速機構とが開示されている。デュアルロータモータは、インナロータと、アウタロータと、インナロータを回転駆動するためのインナステータと、アウタロータを回転駆動するためのアウタステータとを有する。インナステータとアウタステータは、それぞれステータコアである環状のヨークと、ヨークのティース部に巻回されたコイルとを有する。インナステータとアウタステータは、軸方向に重ね合わされてピンにより結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３‐３９６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、インナステータおよびアウタステータの２つのロータを回転駆動するために、それぞれ別のコイルが巻回された２つのステータを設ける必要がある。すなわち特許文献１の技術では、異なるステータがそれぞれ別のコイルを有するために、構成が複雑になるという課題がある。
【０００５】
開示される目的は、異なるロータを共通のステータで回転駆動可能な駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された駆動装置のひとつは、円筒形状のステータ（２）と、ステータの径方向外側を囲む円筒形状であって、周方向に異なる磁極を交互に有する第１ロータ（３１）と、ステータよりも径方向内側に第１ロータと同軸で配置され、周方向に異なる磁極を交互に有する第２ロータ（３２）と、第１ロータと第２ロータとの回転数差に応じた回転を出力する差動機構部（５０、２５０）と、を備え、ステータは、円環状に巻回された巻線部（２５）と、巻線部よりも径方向内側において周方向に並んで形成されて巻線部への通電により磁化される複数の内周磁極部（２４）および巻線部よりも径方向外側において周方向に並んで形成されて巻線部への通電により磁化される複数の外周磁極部（２３）が設けられたステータコア部（２０）と、を有する。
【０００８】
この開示によれば、共通の巻線部によってステータコア部の内周磁極部と外周磁極部の両方を磁化することができる。これにより、第１ロータを外周磁極部との間の磁気力で回転駆動し、第２ロータを内周磁極部との間の磁気力で回転駆動することができる。したがって、共通の巻線部を有するステータによって第１ロータおよび第２ロータを回転駆動し、その回転を差動機構部を介して出力することができる。すなわち、第１ロータと第２ロータを駆動するためにそれぞれ別の巻線が巻回されたステータを使用する必要がなく、構成を簡素化することができる。以上により、異なるロータを共通のステータで回転駆動可能な駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る駆動装置の分解斜視図である。
【図２】第１実施形態の駆動装置の断面図である。
【図３】Ａ相部とＢ相部の周方向における位置関係を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る駆動装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態の駆動装置１について、図１〜図３を参照しながら説明する。駆動装置１は、例えば車両用空調装置においてドア部材を駆動するサーボモータに適用される。ドア部材とは、流通する送風空気の風量を調整するための部材である。ドア部材とは、例えば車両用空調装置に取り込まれる内気と外気の風量割合を調整する内外気切替ドア、冷却される送風空気と加熱される送風空気との風量割合を調整するエアミックスドア、各吹出口の開閉状態を調整して吹出モードを切り替える吹出ドア等を含む。
【００１１】
駆動装置１は、モータ部１０と、減速機構部５０とを有する。駆動装置１は、モータ部１０が発生した回転駆動力を、減速機構部５０によって回転数を落としてトルクを増大させた状態で出力し、ドア部材に伝達することでドア部材を駆動する。駆動装置１は、モータ部１０の回転を減速機構部５０によって減速して回転駆動力を出力する。駆動装置１は、図２に示すようにモータ部１０および減速機構部５０が収容されるケース６０を有する。
【００１２】
モータ部１０は、ステータ２と、アウタロータ３１と、インナロータ３２とを有する。モータ部１０は、１つのステータ２によってアウタロータ３１およびインナロータ３２の両方を回転駆動可能である。モータ部１０は、軸方向の一方が減速機構部５０と連結されている。
【００１３】
ステータ２は、全体として円筒形状に形成されている。ステータ２は、所謂クローポール型のステータである。ステータ２は、個別に励磁される複数の相を有する。ステータ２は、例えばＡ相部２ａとＢ相部２ｂの２つの相を有する。Ａ相部２ａとＢ相部２ｂは、それぞれステータコア部２０と、巻線部２５と、巻線部２５が巻き回されたボビン２７とを有する。Ａ相部２ａとＢ相部２ｂは、軸方向において同軸に結合されている。Ａ相部２ａとＢ相部２ｂは、軸方向において隣り合う。ステータ２は、相の数と同数の巻線部２５を有する簡素な構成である。Ａ相部２ａは、特許請求の範囲におけるＡ相ステータ部に相当し、Ｂ相部２ｂは、特許請求の範囲におけるＢ相ステータ部に相当する。
【００１４】
巻線部２５は、銅等の非磁性の金属材料からなる線材をボビン２７に周方向に巻回することにより形成されている。換言すれば、巻線部２５は円環状に巻き回されている。巻線部２５は、電流が通電することにより磁界を発生するコイルである。巻線部２５は、例えばバイファイラ巻きされている。これにより巻線部２５は、周方向の一方向と、一方向とは逆向きである他方向との両方の向きに電流が流れることができる構成となっている。したがって巻線部２５は、右ねじの法則に従って電流の流れる向きに応じた互いに逆向きの２方向の磁界を発生することができる。
【００１５】
ボビン２７は、巻線部２５が巻回されて巻線部２５を保持する部材である。ボビン２７は、全体として円筒形状になっている。ボビン２７は、軸方向に延びる円筒部と、円筒部の軸方向における両方の端部からそれぞれ径外方向に円盤状に広がるフランジ部とを有する。すなわち、ボビン２７の縦断面形状は外周側が開放されたコの字形状またはＵ字形状となっている。換言すれば、ボビン２７の円筒部と両端のフランジ部とによって溝が形成されている。巻線部２５は、この溝に巻回されている。
【００１６】
ステータコア部２０は、軸方向に向かい合う円環状の第１部分コア２１と第２部分コア２２とを有する。ステータコア部２０には、巻線部２５への通電により磁気回路が形成される。第１部分コア２１と第２部分コア２２は、鉄等の磁性金属材料により形成されている。以下において、第１部分コア２１と第２部分コア２２とを特に区別する必要がない場合は、単に部分コアと表記することがある。部分コアは、円環状の平坦な板状部と、板状部の外周縁から軸方向に延びる複数の外周爪部２３と、板状部の内周縁から軸方向に延びる複数の内周爪部２４とを有する。１つの部分コアは、板金加工等により一体的に成形されている。
【００１７】
部分コアは、ボビン２７に固定されている。例えば、板状部における軸方向の爪部が延びる側の面と、フランジ部における軸方向外側の面とが合わさって接着等の手段により固着されることで部分コアとボビン２７とが固定されている。
【００１８】
外周爪部２３は、各部分コアにおける板状部の外周縁から軸方向に延びるように形成されている。外周爪部２３は、例えば板状部から離れるにつれて幅が小さくなる先細り形状に形成されている。複数の外周爪部２３は、外周縁において周方向に等間隔で並ぶように設けられている。以下において、１つの部分コアにおいて周方向に隣り合う外周爪部２３同士の間隔を外周ピッチａと表記する。第１部分コア２１の外周爪部２３と第２部分コア２２の外周爪部２３は同数である。外周爪部２３は、巻線部２５への通電によって発生する磁界によって磁化される磁極である。外周爪部２３は、特許請求の範囲における外周磁極部に相当する。
【００１９】
内周爪部２４は、各部分コアにおける板状部の内周縁から外周爪部２３と同じ方向に延びるように形成されている。内周爪部２４は、例えば板状部から離れるにつれて幅が小さくなる先細り形状に形成されている。複数の内周爪部２４は、内周縁において周方向に等間隔で並ぶように設けられている。以下において、１つの部分コアにおける周方向に隣り合う内周爪部２４同士の間隔を内周ピッチｂと表記する。複数の内周爪部２４は、各部分コアにそれぞれ同数が設けられている。内周爪部２４は、外周爪部２３と異なる数が設けられている。内周爪部２４は、外周爪部２３よりも多い数が設けられていてもよいし、外周爪部２３よりも少ない数が設けられていてもよい。内周爪部２４は、巻線部２５への通電によって発生する磁界によって磁化される磁極である。内周爪部２４は、特許請求の範囲における内周磁極部に相当する。
【００２０】
第１部分コア２１の外周爪部２３と第２部分コア２２の外周爪部２３は、周方向に互い違いに配置され、第１部分コア２１の内周爪部２４と第２部分コア２２の内周爪部２４も、周方向に互い違いに配置されている。より具体的には、第１部分コア２１の外周爪部２３と第２部分コア２２の外周爪部２３は、外周ピッチａの２分の１だけ周方向にずれた状態で噛み合うように設けられている。そして第１部分コア２１の内周爪部２４と第２部分コア２２の内周爪部２４は、内周ピッチｂの２分の１だけ周方向にずれた状態で噛み合うように設けられている。第１部分コア２１と第２部分コア２２との間には、外周側と内周側とでそれぞれ隙間が形成されている。この隙間は、ステータコア部２０に形成される磁気回路のエアギャップである。
【００２１】
図３に示すように、Ａ相部２ａにおける複数の外周爪部２３は、Ｂ相部２ｂにおける複数の外周爪部２３に対して、周方向における一方向に外周ピッチａの４分の１だけ相対的にずれている。Ａ相部２ａにおける複数の内周爪部２４は、Ｂ相部２ｂにおける複数の内周爪部２４に対して、周方向における他方向に内周ピッチｂの４分の１だけ相対的にずれている。すなわちＡ相部２ａのＢ相部２ｂに対する複数の内周爪部２４のずれは、Ａ相部２ａのＢ相部２ｂに対する複数の外周爪部２３のずれとは周方向に逆向きのずれである。
【００２２】
ステータ２は、減速機構部５０と反対側の端部に、軸方向と平行な方向に突出するピン部２６を有する。ピン部２６は複数形成されている。ピン部２６は、例えばステータコア部２０の軸方向における端部から突出するように設けられている。ピン部２６は、ケース６０の壁部に形成された孔部に挿し込まれる。ピン部２６がケース６０に対して固定されることで、ステータ２がケース６０に対して固定される。ピン部２６は、それ自体が直接ケース６０に固定される。または、ピン部２６は固定具等によってケース６０に対して固定されてもよい。
【００２３】
アウタロータ３１は、ステータ２の外周、すなわち径方向外側を取り囲む円筒形状に形成されている。アウタロータ３１は、ステータ２と同軸である。アウタロータ３１は、軸方向においてステータ２の全部を覆うように形成されている。アウタロータ３１の内周面は、ステータ２の外周部、すなわち外周爪部２３と径方向で対向する。
【００２４】
アウタロータ３１には、Ｎ極を提供する磁極とＳ極を提供する磁極とが周方向に交互に設けられている。各磁極は、例えばＡ相部２ａからＢ相部２ｂまでにわたって軸方向に延びるように設けられている。磁極の総数は、外周爪部２３と同数である。ここで外周爪部２３と同数とは、１つの相における外周爪部２３と同数であることを意味する。アウタロータ３１は、軸方向で内歯車５２と連結されている。アウタロータ３１は、図示しない軸受を介してケース６０に回転可能に保持されている。アウタロータ３１は、特許請求の範囲における第１ロータに相当する。
【００２５】
インナロータ３２はアウタロータ３１およびステータ２と同軸の円柱形状である。インナロータ３２は、ステータ２の径方向内側に配置されている。換言すれば、インナロータ３２はステータ２の内周部に取り囲まれている。インナロータ３２は、軸方向においてステータ２の端部から端部まで延びている。インナロータ３２の外周面は、ステータ２の内周部、すなわち内周爪部２４と径方向で対向する。
【００２６】
インナロータ３２には、Ｎ極を提供する磁極とＳ極を提供する磁極とが周方向に交互に設けられている。各磁極は、例えばＡ相部２ａからＢ相部２ｂまでにわたって軸方向に延びるように設けられている。磁極の総数は、内周爪部２４と同数である。ここで内周爪部２４と同数とは、１つの相における内周爪部２４と同数であることを意味する。インナロータ３２は、軸部４１を介して太陽歯車５１と連結されている。インナロータ３２は、特許請求の範囲における第２ロータに相当する。
【００２７】
減速機構部５０は、内歯車５２と、太陽歯車５１と、複数の遊星歯車５３と、出力部５４とを有する。出力部５４は、遊星キャリア５５と、出力軸部５６とを有する。減速機構部５０は、所謂遊星歯車機構によって提供されている。減速機構部５０は、アウタロータ３１とインナロータ３２との回転数差に応じた回転を出力する。減速機構部５０は、特許請求の範囲における差動機構部に相当する。減速機構部５０は、モータ部１０と軸方向に並んで連結されている。内歯車５２は、アウタロータ３１と連結されており、アウタロータ３１と一体に回転可能となっている。換言すれば、内歯車５２は、アウタロータ３１の回転駆動力が伝達されることで回転する。
【００２８】
太陽歯車５１は、インナロータ３２と軸部４１を介して連結された外歯車である。太陽歯車５１は、その中央に軸部４１が連結され、軸部４１を回転軸として回転する。太陽歯車５１は、内歯車５２と同軸である。
【００２９】
遊星歯車５３は、太陽歯車５１および内歯車５２に噛合する外歯車である。すなわち、遊星歯車５３は太陽歯車５１に外接し、内歯車５２と内接している。遊星歯車５３は、太陽歯車５１の回転軸を中心に公転可能である。遊星歯車５３は複数、例えば３つが設けられている。複数の遊星歯車５３は、例えば太陽歯車５１の周囲において周方向に等間隔に配置されている。複数の遊星歯車５３は、出力部５４の遊星キャリア５５に接続されている。
【００３０】
出力部５４は、遊星キャリア５５と、出力軸部５６とを有する。遊星キャリア５５は、例えば太陽歯車５１の回転軸と同軸の出力軸部５６に連結され、出力軸部５６を中心に遊星歯車５３のそれぞれに対して延びる三又形状である。遊星キャリア５５は、複数の遊星歯車５３のそれぞれの軸部に連結されている。遊星キャリア５５は、遊星歯車５３の公転によって自転する。出力軸部５６は、遊星キャリア５５の中央に連結され、遊星キャリア５５と一体に回転可能である。出力軸部５６は、その回転を外部へと出力する軸部である。
【００３１】
次に、駆動装置１の作動の一例を説明する。駆動装置１は、巻線部２５に通電されることによって作動する。巻線部２５への通電は、巻線部２５から引き出された巻線が接続された制御装置によって制御される。Ａ相部２ａへ通電した後、周方向に同じ向きにＢ相部２ｂへ通電し、その後通電方向を周方向に逆向きにしてＡ相部２ａへの通電、そしてＢ相部２ｂへの通電を行う。駆動装置１は、上記の通電を所定の周期で繰り返すことでアウタロータ３１およびインナロータ３２を互いに逆向きに回転させる。
【００３２】
より具体的には、例えばＡ相部２ａにおいて駆動装置１を軸方向にモータ部１０側から見て反時計回りの方向に流れる電流を通電したとすると、右ねじの法則に従って巻線部２５の周囲に磁界が発生する。これによって、図３に示すように第１部分コア２１の外周爪部２３がＮ極、第２部分コア２２の外周爪部２３がＳ極に磁化する。一方、第１部分コア２１の内周爪部２４はＳ極、第２部分コア２２の内周爪部２４はＮ極に磁化する。
【００３３】
これにより、インナロータ３２は磁化したＡ相部２ａ部との間の磁気力によって、Ａ相部２ａの各内周爪部２４と反対の磁極が径方向に正対するように回転する。アウタロータ３１も同様に、Ａ相部２ａの各外周爪部２３と反対の磁極が径方向に正対するように回転する。
【００３４】
次に、Ａ相部２ａへの通電を停止するとともに、Ｂ相部２ｂにおいてＡ相部２ａと同じ向き、ここでは反時計回りの方向に流れる電流を通電する。これにより、Ｂ相部２ｂのコア部が先ほどのＡ相部２ａと同様に磁化する。ただし、Ｂ相部２ｂの内周爪部２４は、Ａ相部２ａの内周爪部２４よりも内周ピッチｂの４分の１だけずれている。このため、Ｂ相部２ｂが磁化すると、インナロータ３２はＢ相部２ｂとの間の磁気力によって、内周ピッチｂの４分の１だけ回転する。
【００３５】
ここでＢ相部２ｂの外周爪部２３は、Ａ相部２ａの外周爪部２３と外周ピッチａの４分の１だけ周方向にずれている。加えてこのずれは内周爪部２４におけるずれと周方向において逆向きである。したがって、アウタロータ３１は、Ｂ相部２ｂとの間の磁気力によって、インナロータ３２とは逆向きに、外周ピッチａの４分の１だけ回転する。
【００３６】
次に、Ｂ相部２ｂへの通電を停止するとともに、Ａ相部２ａにおいて先ほどとは逆向き、ここでは時計回りの方向に流れる電流を通電する。これにより、Ａ相部２ａにおいて逆向きの磁界が発生し、外周爪部２３および内周爪部２４は、図３とはＮ極とＳ極とが逆転した状態で磁化する。これにより、インナロータ３２はさらに内周ピッチｂの４分の１、アウタロータ３１はインナロータ３２と逆向きに外周ピッチａの４分の１、それぞれ回転する。この後、Ａ相部２ａの通電を停止してＢ相部２ｂに時計回りの方向に通電することでインナロータ３２とアウタロータ３１がさらに回転する。
【００３７】
以上のように、周方向に同じ向きでＡ相部２ａ、Ｂ相部２ｂにそれぞれ通電した後、通電方向を逆向きにしてＡ相部２ａ、Ｂ相部２ｂにそれぞれ通電することを繰り返すことで、アウタロータ３１およびインナロータ３２がそれぞれ逆向きに回転する。
【００３８】
アウタロータ３１の回転は、連結された内歯車５２へと伝達される。内歯車５２は、アウタロータ３１と一体となって回転する。インナロータ３２の回転は、連結された太陽歯車５１へと伝達される。太陽歯車５１は、インナロータ３２と一体となって回転する。アウタロータ３１とインナロータ３２の回転方向は逆向きなので、内歯車５２と太陽歯車５１もそれぞれ逆向きに回転する。これにより、内歯車５２および太陽歯車５１の両方に噛合する複数の遊星歯車５３は、内歯車５２と太陽歯車５１との回転数差に応じた公転速度によって太陽歯車５１の周りを公転する。換言すれば、複数の遊星歯車５３は、アウタロータ３１とインナロータ３２との回転数差に応じた公転速度で公転する。
【００３９】
具体的には、遊星歯車５３の公転速度をＮとすると、この公転速度Ｎは以下の式で表される。
【００４０】
Ｎ＝−（Ｎｏ＋（Ｚｉ／Ｚｏ）Ｎｊ）／（Ｚｉ／Ｚｏ＋１）
ここでＮｏはアウタロータ３１の回転数、Ｎｊはインナロータ３２の回転数、Ｚｉは太陽歯車５１の歯数、Ｚｏは内歯車５２の歯数である。したがって、これらＮｏ、Ｎｊ、Ｚｉ、Ｚｏの値を設定することで、所望の減速比で回転を出力することができる。例えば、Ｎｏ＝−１２０ｒｐｍ、Ｎｊ＝４８０ｒｐｍ、Ｚｉ＝１６、Ｚｏ＝６０と設定すると、Ｎ＝−６．３ｒｐｍとなる。したがって、この場合２つのロータ３１、３２のうちインナロータ３２の回転数Ｎｊに対して、１：７６という比較的高い減速比で回転を出力することができる。
【００４１】
次に第１実施形態の駆動装置１がもたらす作用効果について説明する。駆動装置１は、円筒形状のステータ２と、ステータ２の径方向外側を囲む円筒形状であって、周方向に異なる磁極を交互に有するアウタロータ３１とを有する。駆動装置１は、ステータ２の径方向内側にアウタロータ３１と同軸で配置され、周方向に異なる磁極を交互に有するインナロータ３２と、アウタロータ３１とインナロータ３２との回転数差に応じた回転を出力する減速機構部５０とを備える。ステータ２は、円環状に巻回された巻線部２５と、ステータコア部２０とを有する。ステータコア部２０は、巻線部２５よりも径方向内側において周方向に並んで形成されて巻線部２５への通電により磁化される複数の内周爪部２４を有する。ステータコア部２０は、巻線部２５よりも径方向外側において周方向に並んで形成されて巻線部２５への通電により磁化される複数の外周爪部２３を有する。
【００４２】
これによれば、共通の巻線部２５によってステータコア部２０の内周爪部２４と外周爪部２３の両方を磁化することができる。これにより、アウタロータ３１を外周爪部２３との間の磁気力で回転駆動し、インナロータ３２を内周爪部２４との間の磁気力で回転駆動することができる。したがって、共通の巻線部２５を有するステータ２によってアウタロータ３１およびインナロータ３２を回転駆動し、その回転を減速機構部５０を介して出力することができる。すなわち、アウタロータ３１とインナロータ３２を駆動するためにそれぞれ別の巻線が巻回されたステータを使用する必要がなく、構成を簡素化することができる。以上により、簡素な構成で回転を出力できる駆動装置１を提供することができる。
【００４３】
さらに、ステータ２の外周部と内周部とでそれぞれアウタロータ３１とインナロータ３２とを駆動するので、アウタロータ３１とインナロータ３２とが軸方向において同じ位置に配置される。したがって、駆動装置１の軸方向における寸法を抑制することができる。
【００４４】
Ａ相部２ａにおける複数の内周爪部２４は、Ｂ相部２ｂにおける複数の内周爪部２４に対して周方向の一方向にずれて配置されている。Ａ相部２ａにおける複数の外周爪部２３は、Ｂ相部２ｂにおける複数の外周爪部２３に対して周方向の他方向にずれて配置されている。
【００４５】
これによれば、インナロータ３２とアウタロータ３１とを互いに逆向きに回転駆動することができる。したがって、減速機構部５０から出力される回転の減速比を、互いに同じ向きに回転するよりも大きくすることができる。また、インナロータ３２とアウタロータ３１とが軸方向に同じ位置で逆向きに回転するため、それぞれの回転による振動を、互いに抑制することが可能となる。
【００４６】
駆動装置１は、モータ部１０と減速機構部５０とを収容するケース６０を有する。ステータ２は、軸方向における端部、すなわちステータコア部２０の板状部がケース６０の壁部に固定されている。これによれば、ステータ２をケース６０に対して直接固定することができる。このため、ステータ２を他の部材を介してケース６０に固定する必要がなく、部品点数の削減や駆動装置１の寸法の抑制が可能となる。
【００４７】
減速機構部５０は、アウタロータ３１に連結されてアウタロータ３１と一体に回転する内歯車５２と、内歯車５２の内部に内歯車５２と同軸で配置され、インナロータ３２に連結されてインナロータ３２と一体に回転する太陽歯車５１とを有する。減速機構部５０は、内歯車５２および太陽歯車５１に噛合し、内歯車５２と太陽歯車５１との回転数差に応じて太陽歯車５１の周りを公転する複数の遊星歯車５３と、複数の遊星歯車５３の公転を出力する出力部５４とを有する。
【００４８】
これによれば、減速機構部５０を遊星歯車機構によって提供できる。したがって、比較的高い減速比の回転を出力可能な減速機構部５０を提供することができる。また、減速機構部５０は、太陽歯車５１、遊星歯車５３、内歯車５２を軸方向に同じ位置に設けることができるので、駆動装置１の軸方向の寸法を抑制することが可能となる。
【００４９】
駆動装置１は、車両用空調装置におけるドア部材を駆動する。これによれば、ドア部材を駆動するための駆動装置が小型化された車両用空調装置を提供できる。
【００５０】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における駆動装置１の変形例について説明する。図４において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００５１】
第２実施形態の駆動装置１は、減速機構部２５０に遊星歯車機構ではなく傘歯車機構を採用している点が第１実施形態と相違する。図４に図示されるように、減速機構部２５０は、第１傘歯車２５１と、第２傘歯車２５２と、複数の第３傘歯車２５３とを有する。減速機構部２５０は、複数の第３傘歯車２５３の公転を出力する出力部２５４を有する。
【００５２】
第１傘歯車２５１は、円筒形状の軸部２４１によってアウタロータ３１と連結されている。第１傘歯車２５１は、アウタロータ３１と同軸である。第１傘歯車２５１は、アウタロータ３１の回転が伝達されてアウタロータ３１と一体に回転する。第１傘歯車２５１は、例えば軸方向においてモータ部１０と反対側に向かって先細りとなっている略円錐台形状である。第１傘歯車２５１は、そのテーパ面に歯が形成されている。
【００５３】
第２傘歯車２５２は、軸部２４２を介してインナロータ３２に連結されている。第２傘歯車２５２は、インナロータ３２と同軸である。第２傘歯車２５２は、インナロータ３２の回転が伝達されてインナロータ３２と一体に回転する。第２傘歯車２５２の軸部２４２は、第１傘歯車２５１の軸部２４１および第１傘歯車２５１に互いに回転可能に挿通されている。第２傘歯車２５２は、第１傘歯車２５１と同軸である。第２傘歯車２５２は、例えば軸方向において第１傘歯車２５１よりもモータ部１０から遠い側に配置されている。第２傘歯車２５２は、軸方向においてモータ部１０側に向かって先細りとなっている略円錐台形状である。すなわち、第２傘歯車２５２は、第１傘歯車２５１と軸方向に向かい合って配置されている。
【００５４】
第３傘歯車２５３は、第１傘歯車２５１および第２傘歯車２５２と噛合する傘歯車である。第３傘歯車２５３は、第１傘歯車２５１および第２傘歯車２５２の軸部と直交する方向に延びる軸部を有する。第３傘歯車２５３は複数、例えば２つ設けられている。各第３傘歯車２５３の軸部は、出力部２５４のキャリア２５５に連結されている。キャリア２５５は出力軸部２５６と連結されている。出力軸部２５６は、第１傘歯車２５１および第２傘歯車２５２と同軸である。
【００５５】
第２実施形態の駆動装置１では、アウタロータ３１の回転によって第１傘歯車２５１が回転し、インナロータ３２の回転によって第２傘歯車２５２が回転する。そして、第１傘歯車２５１と第２傘歯車２５２との歯数の差および回転数の差によって、複数の第３傘歯車２５３が第１傘歯車２５１および第２傘歯車２５２の回転軸周りを公転する。第３傘歯車２５３の公転は、キャリア２５５から出力軸部２５６に伝達され、出力軸部２５６の自転としてその回転が出力される。
【００５６】
第２実施形態の駆動装置１では、減速機構部２５０がアウタロータ３１に接続された第１傘歯車２５１、インナロータ３２に接続された第２傘歯車２５２、第１傘歯車２５１および第２傘歯車２５２に噛合する複数の第３傘歯車２５３を有する。減速機構部２５０は、複数の第３傘歯車２５３の公転を出力部２５４から出力する。この構成においても、アウタロータ３１およびインナロータ３２の回転数差による回転を出力することができる。また、減速機構部２５０は、遊星歯車機構を有する減速機構部５０と比較して歯車の個数を抑制することができる。
【００５７】
（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００５８】
上述の実施形態において、巻線部２５はバイファイラ巻であるとした。これに代えて、巻線部２５はモノファイラ巻であってもよい。この場合、巻線部２５をバイポーラ駆動により通電することで一方向と他方向の両方の向きに電流を流すことができる。
【００５９】
上述の実施形態において、ステータ２はＡ相部２ａとＢ相部２ｂとを有する２相のステータであるとした。これに代えて、ステータは３相以上を有する構成であってもよい。ステータ部を３相以上有することで、２相の場合よりも駆動装置の回転角度の分解能を向上することができる。例えばステータが３相の場合、各相の外周爪部を外周ピッチの６分の１ずつ周方向の一方向にずらし、各相の内周爪部を内周ピッチの６分の１ずつ一方向と逆向きにずらした構成を採用することができる。この構成により、１つの相に通電するごとにアウタロータ３１およびインナロータ３２を互いに逆向きでそれぞれ等間隔ごとに回転させることができる。
【００６０】
上述の実施形態において、アウタロータ３１とインナロータ３２とは互いに逆向きに回転するとした。これに代えて、アウタロータ３１とインナロータ３２とが同じ向きに回転する構成であってもよい。具体的には、Ａ相部２ａにおける複数の内周爪部２４のＢ相部２ｂにおける複数の内周爪部２４に対する周方向のずれが、Ａ相部２ａにおける複数の外周爪部２３のＢ相部２ｂにおける複数の外周爪部２３に対する周方向のずれと同じ方向のずれであってもよい。この構成であっても、アウタロータ３１およびインナロータ３２の回転数、および減速機構部５０における各歯車の歯数を調節することによって、ロータ３１、３２の回転から減速された回転を出力することができる。
【００６１】
上述の実施形態において、駆動装置１は車両用空調装置におけるドア部材を駆動するサーボモータに適用されるとしたが、これに限定されない。例えば、駆動装置１を車両のドアミラー、パワーウィンドウ、ワイパー等の駆動に適用してもよい。または、駆動装置１を車両以外に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  駆動装置、  ２  ステータ、  ２ａ  Ａ相部（Ａ相ステータ部）、  ２ｂ  Ｂ相部（Ｂ相ステータ部）、  ２０  ステータコア部、  ２３  外周爪部（外周磁極部）、  ２４  内周爪部（内周磁極部）、  ２５  巻線部、  ３１  アウタロータ（第１ロータ）、  ３２  インナロータ（第２ロータ）、  ５０、２５０  減速機構部（差動機構部）、  ５１  太陽歯車、  ５２  内歯車、  ５３  遊星歯車、  ５４、２５４  出力部、  ２５１  第１傘歯車、  ２５２  第２傘歯車、  ２５３  第３傘歯車、  ６０  ケース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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