(57)【要約】本発明は、ティース欠缺に起因した回転子の傾斜を抑制するアキシャルギャップ型回転電機を提供する。複数のティース６１における切り欠き部位ＴＷの両側の第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面上の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と、第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２間の中点ＣＰに対して軸受の中心軸線ＢＯを挟んで反対側にあり、その中点および中心軸線ＢＯを含む平面Ｈに最も近くに位置する第３のティース６１ａ３の磁石対向面上の第３の点Ｐ３とをそれぞれ含む平面Ｓが軸受の中心軸線ＢＯに対する垂直方向から傾斜する。
2004017498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受に支持された回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第１および第２のティースの磁石対向面上の第１および第２の点と、当該第１および第２のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第３のティースの磁石対向面上の第３の点とをそれぞれ含む平面が当該軸受の中心軸線に対する垂直方向から傾斜することを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項２】
前記固定子側ヨークの前記対向面を、前記軸受の中心軸線に対する垂直方向から前記第１および第２のティースの磁石対向面が前記磁石に近付く方向へ傾斜させたことを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項３】
前記複数のティースそれぞれの高さを、前記第３のティースから前記第１および第２のティースに向かって上り階段状に形成したことを特徴とする請求項１記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項４】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記複数のティース間の周方向ピッチを、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように不均等にしたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項５】
前記複数のティース間の周方向ピッチを、当該複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第１および第２のティース間の中点に対して前記中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第３のティースから当該第１および第２のティースに対して順次広くしたことを特徴とする請求項４記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項６】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の面積を、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように不均等にしたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項７】
前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の面積を、当該複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第１および第２のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第３のティースから当該第１および第２のティースに対して順次大きくしたことを特徴とする請求項６記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項８】
前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の幅を、前記第３のティースから前記第１および第２のティースに対して順次大きくしたことを特徴とする請求項７記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項９】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に、所定の点を中心点として略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記回転軸の回転軸中心を、前記切り欠き円の中心点に対して前記切り欠き部位から離れる方向へ偏心させたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１０】
前記磁石は、前記回転子の回転軸中心に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第１の距離と、前記円環状磁石の内径長とを略一致させ、当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第２の距離と、前記円環状磁石の外径長とを略一致させたことを特徴とする請求項９記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１１】
前記磁石は、前記回転子の回転軸に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第１の距離よりも前記円環状磁石の内径長を短くし、
当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第２の距離よりも前記円環状磁石の外径長を長くしたことを特徴とする請求項９記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１２】
前記磁石は、前記回転子の回転軸に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第１の距離と前記円環状磁石の内径長とを略一致させ、
当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第２の距離よりも前記円環状磁石の外径長を長くしたことを特徴とする請求項９記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１３】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された切り欠き円環状の固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線を中心とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースと、
前記固定子側ヨークの切り欠き部を連結する連結ヨークと、
を備えたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１４】
前記複数のティースは前記固定子側ヨークの対向面上に配設されており、前記固定子側ヨークおよび前記複数のティースにより固定子として構成されており、
当該固定子は、その固定子取付け用の複数のフランジをさらに有しており、この複数のフランジには、前記固定子取付状態において上側に位置される２つのフランジが含まれており、
当該上側に位置される２つのフランジを、前記取付状態における固定子の最上点および最下点を通る線を挟んで略対称になるように配設したことを特徴とする請求項１乃至１３の内の何れか１項記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、アキシャルギャップ型回転電機に関する。
【背景技術】  電動二輪車等の駆動源や他の一般の電動モータに用いられる回転電機として、従来のラジアルギャップ型回転電機に加えて、アキシャルギャップ型回転電機にも注目が集められている。
このアキシャルギャップ型回転電機としての例えばアキシャルギャップ型電動モータは、その軸受に支持された回転軸を有する回転子のヨーク（回転子側ヨーク）と固定子のヨーク（固定子側ヨーク）とが互いに対向し、かつその対向面が回転軸に直交する構造を有している。そして、回転子側ヨークの対向面には、例えば円形状（あるいは円環状）に界磁用磁石が配設され、固定子側の対向面には、回転軸に対する放射方向（半径方向）に沿って複数のティースが配設されており、磁石およびティースの互いの対向面は回転軸に直交し、かつその対向面間のギャップは回転軸に垂直な平面状に形成される。
すなわち、アキシャルギャップ型モータにおいては、回転子と固定子との間において磁気回路が形成されており、固定子の各ティースに巻回されたコイルを介して各ティースに対する励磁を、回転子側磁石のＮ極、Ｓ極に合わせて順次切り替えることにより、回転子側磁石の各ティースの励磁に対する吸引力および反発力を利用して、回転子を回転させている。
このアキシャルギャップ型モータによれば、その磁石およびティースの互いの対向面が回転軸に直交する構造を有しているため、ラジアルギャップ型回転電機、すなわち、磁石およびティースの互いの対向面が回転軸に平行な構造を有する回転電機と比べて、回転軸方向に沿った長さを短くすることができ、回転電機の薄型化に寄与することができる。
ところで、近年では、上述したアキシャルギャップ型回転電機を搭載した装置やシステムに対する一層の小型化要求が強い。
したがって、上記小型化要求を満足するため、アキシャルギャップ型回転電機における放射状に配設された複数のティースの内、互いに隣接配置された一部のティース（３相交流によるインバータ駆動の場合、３相分に対応する３つのティース）を抜き、このティースを抜いた部分を、モータ駆動用コントローラ／ドライバ（インバータ等）の配置スペース、ロータ側磁石の磁極（Ｎ極、Ｓ極）位置検出センサ（ホール素子等）の配置スペース、またはコイル結線やインバータ端子形成スペース等に活用することにより、アキシャルギャップ型回転電機を搭載した装置やシステムの小型化を可能にしている。
しかしながら、上述した回転軸に対して放射状に配設された複数のティースにおける一部が抜かれた構成を有するアキシャルギャップ型回転電機においては、固定子におけるそのティースが抜かれた（欠缺した）部分と固定子におけるティース欠缺部分に対して回転軸を挟んで対向する部分との磁石吸引力（磁石が固定子を吸引する力）がアンバランス（不平衡）となる。
この吸引力のアンバランス状態および回転子の回転軸と軸受との間の内部隙間により、回転子は、固定子におけるティース欠缺部分に対するギャップが広く、かつその回転軸を挟んで対向する部分に対するギャップが狭くなるように傾斜する。
この回転子の傾斜により、回転電機の回転動作に基づいて発生する騒音／振動を増大させ、さらに、回転子の回転軸や軸受に接続されたギヤ部等での損失を増大させることになり、アキシャルギャップ型回転電機の実用性（例えば、電機自動車／電動二輪車等への搭載等）を阻害する恐れが生じていた。
【発明の開示】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、固定子におけるティースの一部が欠缺した構造を有するアキシャルギャップ型電動モータにおいて、そのティース欠缺に起因した回転子の傾斜を抑制することをその目的とする。
上記目的を達成しるための本発明の第１の態様は、軸受に支持された回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、前記複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第１および第２のティースの磁石対向面上の第１および第２の点と、当該第１および第２のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第３のティースの磁石対向面上の第３の点とをそれぞれ含む平面が当該軸受の中心軸線に対する垂直方向から傾斜する。
また、上記目的を達成しるための本発明の第２の態様は、回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、前記複数のティース間の周方向ピッチを、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように不均等にしている。
さらに、上記目的を達成しるための本発明の第３の態様は、回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸線を中心とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の面積を、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように不均等にしている。
そして、上記目的を達成しるための本発明の第４の態様は、回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に、所定の点を中心点として略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、前記回転軸の回転軸中心を、前記切り欠き円の中心点に対して前記切り欠き部位から離れる方向へ偏心させている。
上記目的を達成しるための本発明の第５の態様は、回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された切り欠き円環状の固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線を中心とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースと、前記固定子側ヨークの切り欠き部を連結する連結ヨークと、を備えている。
以上述べたように、本発明の第１の態様に係わるアキシャルギャップ型回転電機によれば、複数のティースにおける切り欠き部位の両側の第１および第２のティースの磁石対向面上の第１および第２の点と、当該第１および第２のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、その中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第３のティースの磁石対向面上の第３の点とをそれぞれ含む平面が、その軸受の中心軸線に対する垂直方向から、例えば第１および第２のティースの磁石対向面が磁石に近付く方向へ傾斜している。
このため、切り欠き部位側の磁石に対するギャップを、切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側の部位の磁石に対するギャップに対して狭くすることができ、切り欠き部位側に対する吸磁石の吸引力と、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側に対する磁石の吸引力との間のアンバランス（不平衡）を低減させることができる。
この結果、吸引力のアンバランスに起因した、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側への回転子の傾斜を抑制することができ、その傾斜に基づく振動／騒音や損失を低減させることができる。
また、本発明の第２の態様に係わるアキシャルギャップ型回転電機によれば、複数のティース間の周方向ピッチを、切り欠き部位に対する磁石の吸引力が増加するように不均等にしているため、切り欠き部位側に対する吸磁石の吸引力と、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側に対する磁石の吸引力との間のアンバランス（不平衡）を低減させることができる。
この結果、吸引力のアンバランスに起因した、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側への回転子の傾斜を抑制することができ、その傾斜に基づく振動／騒音や損失を低減させることができる。
さらに、本発明の第３の態様に係わるアキシャルギャップ型回転電機によれば、複数のティースの磁石に対する対向面の面積を、切り欠き部位に対する磁石の吸引力が増加するように不均等にしているため、切り欠き部位側に対する吸磁石の吸引力と、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側に対する磁石の吸引力との間のアンバランス（不平衡）を低減させることができる。
この結果、吸引力のアンバランスに起因した、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側への回転子の傾斜を抑制することができ、その傾斜に基づく振動／騒音や損失を低減させることができる。
そして、本発明の第４の態様に係わるアキシャルギャップ型回転電機によれば、複数のティースの前記切り欠き円の中心に対して、上記回転子の回転軸中心が切り欠き部位から離れる方向へ向かって偏心している。
この構成により、回転子の回転軸中心から切り欠き部位側のティースに対する距離を、切り欠き部位と中心軸線を挟んで対向する側のティースに対する距離に対して長くすることができるため、切り欠き部位側のティース欠缺に起因した磁力不足を、上述した切り欠き部位側のティースに対する距離の増加により相殺することができる。
この結果、回転子の回転軸中心から切り欠き部位側のモーメントと切り欠き部位に対して回転軸中心を挟んで対向する側のモーメントとを平衡させることができ、切り欠き部位に対して回転軸中心を挟んで対向する側への回転子の傾きを抑制し、振動／騒音や損失を低減させることができる。
さらに、本発明の第５の態様に係わるアキシャルギャップ型回転電機によれば、固定子側ヨークの切り欠き部が連結ヨークにより連結されているため、その切り欠き部近傍の２つのティース間を磁気回路として維持することができる。
したがって、切り欠き部の存在に起因した磁束およびトルクの減少を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、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回転電機が搭載された装置の一例である電動二輪車の側面図である。
図２は、図１に示すリヤアームの後端部の内部を説明するための図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図（一部側面図）である。
図３は、図１および図２に示す自動二輪車の電動モータの一部としてリヤアームの後端部に取り付けられた使用状態の固定子の後輪側から見た状態を示す図である。
図４は、図３に示す固定子の要部の概略構成を示す斜視図である。
図５は、第１および第２のティースの磁石対向面上の第１および第２の点と第３のティースの磁石対向面上の第３の点とをそれぞれ含む平面（図４参照）と軸受の中心軸線に対する垂直方向から傾斜した状態を簡略化して示す図である。
図６は、第１および第２のティースの磁石対向面上の第１および第２の点と第３のティース磁石対向面上の第３の点とが同一平面上にある構成を有する電動モータを用いた場合に得られた損失と、本発明の第１の実施の形態に係わる構成を有する電動モータを用いて得られた損失とを比較する図である。
図７は、本発明の第２の実施の形態に係わる電動モータの固定子の概略構成を示す斜視図である。
図８は、本発明の第３の実施の形態に係わる電動モータの固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。
図９は、本発明の第４の実施の形態に係わる電動モータの固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。
図１０は、本発明の第５の実施の形態に係わる電動モータの固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。
図１１は、図１０に示す電動モータの磁石と固定子のティースとの関係を模式的に示す図である。
図１２は、本発明の第６の実施の形態に係わる電動モータの固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。
図１３は、図１２に示す電動モータの磁石と固定子のティースとの関係を模式的に示す図である。
図１４は、本発明の第７の実施の形態に係わる電動モータの固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。
図１５は、図１４に示す電動モータの磁石と固定子のティースとの関係を模式的に示す図である。
図１６は、本発明の変形例に係る固定子の概略構成を示す斜視図。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、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回転電機が搭載された装置の一例である電動二輪車１の側面図である。
図１に示すように、電動二輪車１は、その車体前方上部にヘッドパイプ２を備え、このヘッドパイプ内には、車体方向変更用の図示しないステアリング軸が回動自在に挿通されている。このステアリング軸の上端には、ハンドル３ａが固定されたハンドル支持部３が取り付けられており、このハンドル３ａの両端にはグリップ４が取り付けられている。また、不図示の右側（図１の奥側）のグリップ６は回動可能なスロットルグリップを構成している。
そして、ヘッドパイプ２の下端から下方に向けて、左右一対のフロントフォーク５が取り付けられている。フロントフォーク５それぞれの下端には、前輪６が前車軸７を介して取り付けられており、前輪６は、フロントフォーク５により緩衝懸架された状態で前車軸７により回転自在に軸支されている。ハンドル支持部３のハンドル３ａの前方にはメータ８が配置され、ハンドル支持部３におけるメータ８の下方には、ヘッドランプ９が固定されており、そのヘッドランプ９の両側方には、フラッシャランプ１０（図１には一方のみ図示）がそれぞれ設けられている。
ヘッドパイプ２から側面視で略Ｌ字形を成す左右一対の車体フレーム１１が車体後方に向かって延設されている。この車体フレーム１１は、丸パイプ状であり、ヘッドパイプ２から車体後方に向けて斜め下方に延びた後、後方に向かって水平に延びて側面視略Ｌ字状を成している。
この一対の車体フレーム１１の後方側端部には、その後方側端部から後方に向けて斜め上方に左右一対のシートレール１２が延設されており、このシートレール１２の後方側端部１２ａは、シート１３の形状に沿って後方側に屈曲されている。
そして、この左右一対のシートレール１２の間には、バッテリ１４が着脱自在に配設されており、このバッテリ１４は、充電可能な複数の２次電池を収納して構成されている。
左右一対のシートレール１２の屈曲部分近傍には、逆Ｕ字状を成すシートステー１５が車体前方に向かって斜め上方に傾斜して溶着されており、このシートステー１５と左右のシートレール１２で囲まれる部分に上記シート１３が開閉可能、すなわち、シート１３の前端部を介して上下に回動可能に配置されている。
シートレール１２の後端部にはリヤフェンダ１６が取り付けられており、このリヤフェンダ１６の後面には、テイルランプ１７が取り付けられている。さらに、テイルランプ１７の左右には、フラッシュランプ（図１においては一方のみ図示）１８が取り付けられている。
一方、左右一対の車体フレーム１１のシート１３下方の水平部には、リヤアームブラケット１９（図１には一方のみ図示）がそれぞれ溶着されており、左右一対のリヤアームブラケット１９には、リヤアーム２０の前端がピボット軸２１を介して揺動自在に支持されている。そして、このリヤアーム２０の後端部２０ａには駆動輪である後輪２２が回転自在に軸支されており、このリヤアーム２０および後輪２２は、リヤクッション２３により緩衝懸架されている。
左右一対の車体フレーム１１の水平部下方には、左右一対のフートステップ２４（図１には一方のみ図示）がそれぞれ配設されており、また、フートステップ２４の後方側には、サイドスタンド２５が軸２６を介して回動可能に左側のリヤアーム２０に支持されており、サイドスタンド２５は、リターンスプリング２７により閉じ側に付勢されている。
そして、リヤアーム２０の後端部２０ａ内には、後輪２２に連結され、その後輪２２を回転駆動させるためのアキシャルギャップ型電動モータ２８（以下、単に電動モータ２８と略記することもある）を含む駆動ユニット２９が取り付けられている。
図２は、リヤアーム２０の後端部２０ａの内部を説明するための図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図（一部側面図）である。なお、後輪２２は図示していない。
図２に示すように、リヤアーム２０の後端部２０ａの右側側面には、ギヤカバー３５が被着され、その内部に形成された空間内に、駆動ユニット２９を構成する電動モータ２８、遊星ギヤ減速機３６およびコントローラ３７等が一体的に組み込まれている。
アキシャルギャップ型電動モータ２８は、図２に示すように、リヤアーム２０の後端部２０ａに対して、軸受３８ａ、３８ｂを介して、その軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯを中心に回動可能に支持された回転子（ロータ）４０と、この回転子４０に対向してリヤアーム後端部２０ａの内面に固定された略円環（ドーナッツ）状の固定子（ステータ）４１とを備えている。
回転子４０は、図２に示すように、回転子側ヨーク４２を有し、この回転子側ヨーク４２は、リヤアーム２０の後端部２０ａへ向かって凸の略駒形を成している。
すなわち、回転子側ヨーク４２は、固定子４１に対向する円環状の円環部４２ａと、この円環部４２ａの内周縁部からリヤアーム２０の後端部２０ａへ向かって略テーパー状（略円錐台状）に延在するテーパー部４２ｂと、このテーパー部４２ｂのリヤアーム後端部２０ａ側周縁部から後端部２０ａに向かって中心軸線ＢＯに沿って凸状に延在する第１の円筒部４２ｃと、この円筒部４２ｃのリヤアーム後端部２０ａ側周縁部からその内側に向かって径方向に延在する円環部４２ｄと、この円環部４２ｄの内周縁部から後端部２０ａに向かって中心軸線ＢＯに沿って凸状に延在する第２の円筒部４２ｅとを備えている。
そして、この第２の円筒部４２ｅが軸受３８ａ、３８ｂを介して中心軸線ＢＯを中心に回動可能に支持されており、回転子４０の回転軸を構成している。したがって、回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心が軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯに対応している。
また、回転子４０は、回転子側ヨーク４２の円環部４２ａにおける固定子側対向面に固設されており、中心軸線ＢＯに対して同軸な円環形状を有する界磁用磁石（マグネット）４５を備えている。
磁石４５は、その周方向に沿って交互に配置されたＮ極とＳ極とを有している。
回転子４０の回転軸４２ｅにおける後輪側端部には、この回転子４０（回転軸４２ｅ）と同軸状に回転軸４６が接続されており、この回転軸４６は、回転子４０と一体に回転可能になっている。
一方、遊星ギヤ減速機３６は、回転軸４６に連結されており、回転子側ヨーク４２のテーパー部４２ｂ内に組み込まれている。この遊星ギヤ減速機３６と電動モータ２８とは車幅方向において部分的にオーバーラップしている。
遊星ギヤ減速機３６は、回転軸４６と同軸状に配置された後車軸４７に連結されており、電動モータ２８の回転（回転軸４６の回転）を減速して後車軸４７に伝達する機能を有している。後車軸４７のギヤカバー３５から突出する先端部４７ａにはナット５０が着脱自在に螺着されており、後輪２２は、後車軸４７に嵌合された状態においてナット５０の螺着により取り付けられている。
図３は、図１および図２に示す自動二輪車１の電動モータ２８の一部としてリヤアーム２０の後端部２０ａに取り付けられた使用状態の固定子４１の後輪側から見た状態を示す図である。
図２および図３に示すように、固定子４１は、リヤアーム２０の後端部２０ａに固設され、軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯを中心とした略切り欠き円（円環）状（略Ｃ字状）の鋼板が中心軸方向に沿って積層されて成る積層体構造の固定子側ヨーク（ステータヨーク）６０と、磁石４５に対して所定間隙をあけて対向しており、それぞれが鋼板の積層体から成る複数のティース６１とを備えている。
この複数のティース６１は、固定子側ヨーク６０の磁石４５に対する対向面上に軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯ上の点（中心点）ＢＣを中心とした略切り欠き円状（略Ｃ字状）に配置されている。
なお、本実施形態における“切り欠き円（円環）”とは、一部が切り欠かれた略真円形あるいは略楕円形を意味する。
すなわち、本実施形態における略切り欠き円状（略Ｃ字状）に配置された複数のティース６１は、周方向に沿って一定間隔（周方向ピッチ）で固定子側ヨーク６０に配置されており、複数のティース６１が真円状に配置された場合と比較して、３相分（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応する３つのティースが欠缺されている。また、複数のティース６１は、図３に示すように、後輪側から見て例えば略矩形状の上面をそれぞれ有しており、固定子側ヨーク６０に対してその上面が同一の高さとなるように、その固定子側ヨーク６０に対して挿入固定されている。
なお、周方向ピッチとは、隣接するティース６１それぞれの磁石対向面の中心とそれぞれ中心から対向面に沿って軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯ上の中心点ＢＣとを結ぶ線分間の角度を表している。
また、固定子４１は、各ティース６１に巻回されたコイル６２（図２参照）と、ヨーク６０、各ティース６１およびコイル６２をモールドして一体化するモールド部６３と、このモールド部６３の外周面に複数個形成されており、各ティース６１およびコイル６２を含むモールド部６３をリヤアーム２０の後端部２０ａに取り付けるためのフランジ６４とを備えており、フランジ６４は、リヤアーム後端部２０ａに対してボルト６５により螺設されている。
また、固定子側ヨーク６０およびティース６１の切り欠き部位（ティース欠缺部位）ＴＷには、コントローラ３７と、このコントローラ３７および各コイル６２に電気的に接続されており、コントローラ３７の制御に基づいてコイル６２（Ｕ相コイル、Ｖ相コイルＷ相コイル）に対して電流を切替ながら流すためのインバータ７０とがそれぞれ配置されている。なお、符号７１は、回転子４０の回転位置を検出するためのエンコーダ基板であり、７１ａ、７１ｂ、７１ｃは、各相に対応したホールＩＣである。
そして、本実施形態においては、図３〜図５に示すように、複数のティース６１における切り欠き部位ＴＷの両側の第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面上の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と、第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２間（第１および第２の点Ｐ１およびＰ２間）の中点ＣＰと、この中点ＣＰに対して軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯを挟んで反対側にあり、その中点ＣＰおよび中心軸線ＢＯを含む平面Ｈに最も近くに位置する第３のティース６１ａ３の磁石対向面上の第３の点Ｐ３とをそれぞれ含む平面が、軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯに対する垂直方向Ｘから、第１および第２の点Ｐ１およびＰ２が第３の点Ｐ３より例えば略０．２ｍｍ高くなるように傾斜している。
すなわち、本実施形態では、図５に示すように、固定子側ヨーク６０を、第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２が第３のティース６１ａ３よりも磁石４５の固定子対向面Ｆ側へ近付くように傾斜させて、第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と第３の点Ｐ３とをそれぞれ含む平面が上記垂直方向Ｘに対して傾斜するようにしている。
一方、図３に示すように、固定子４１においては、その固定子４１のリヤアーム２０の後端部２０ａに対する取付状態において、上側に位置する２つのフランジ６４ａ１、６４ａ２は、固定子４１の取付状態における最上点Ｍ１および最下点Ｍ２を通る線Ｌを挟んで略対称となるように配設されている。
さらに、図４および図５に示すように、固定子側ヨーク６０の切り欠き部位ＴＷ側両端部６０ａ１および６０ａ２の対向する内周部を連結ヨーク７５により連結している。
次に、上述した構成を有する電動モータ２８の作用について、固定子４１の構成に基づく作用を中心に説明する。
電動モータ２８においては、回転子４０と固定子４１との間で磁気回路が形成されており、回転子４０のマグネット４５のＮ極から出た磁束は、ティース６１から固定子側ヨーク６０へ流れ、他のティース６１を介して磁石４５のＳ極へ流れている。
このとき、固定子４１の複数のティース６１が、中心軸線ＢＯを中心とした略切り欠き円状に配置されているため、切り欠き部位ＴＷの両側の第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面Ｆ上の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と、第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２間の中点ＣＰに対して軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯを挟んで反対側にあり、その中点ＣＰおよび中心軸線ＢＯを含む平面Ｈに最も近くに位置する第３のティース６１ａ３の磁石対向面上の第３の点Ｐ３とを同一平面上に配置してしまうと、その両者（切り欠き部位ＴＷ側と中心軸線ＢＯを介して対向する側）の間で吸引力に差ができてしまう。
しかしながら、本実施形態においては、上記第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と、第３のティース６１ａ３の第３の点Ｐ３とをそれぞれ含む平面を、軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯに対する垂直方向Ｘから、第１および第２の点Ｐ１およびＰ２が第３の点Ｐ３より例えば略０．２ｍｍ高くなるように傾斜させているため、切り欠き部位ＴＷ側の磁石４５の固定子対向面Ｆに対するギャップを、切り欠き部位ＴＷ側と中心軸線ＢＯを介して対向する側の部位の磁石４５の固定子対向面Ｆに対するギャップに対して狭くすることができる。
したがって、切り欠き部位ＴＷ側（ティース６１ａ１、６１ａ２等）に対する磁石４５の吸引力と、上記切り欠き部位ＴＷ側に対して中心軸線ＢＯを介して対向する側（ティース６１ａ３等）に対する磁石４５の吸引力の間のアンバランス（不平衡）を低減させることができる。
この結果、上記吸引力のアンバランスに起因した回転子４０のティース６１ａ３側への傾斜を抑制することができる。
このように磁石４５からの固定子４１に対する吸引力のアンバランスが低減され、回転子４０のティース６１ａ３側への傾きが抑制された状態において、所定のティース６１のコイル６２へ通電すると、そのコイル６２を介して所定のティース６１が励磁され、励磁された所定のティース６１と磁石４５との間で吸引反発作用が引き起こされる。
したがって、コントローラ３７およびインバータ７０等を介して励磁するティース６１を順次切り換えることにより、励磁されるティース６１を順次移動させて、磁石４５とともに回転子４０を回転させることができる。
このとき、本実施形態では、回転子４０のティース６１ａ３側、すなわち、切り欠き部位ＴＷ側と中心軸線ＢＯを介して対向する側への回転子４０の傾きが抑制されているため、回転子４０の回転動作に基づく振動／騒音を低減させることができる。
また、切り欠き部位ＴＷ側と中心軸線ＢＯを介して対向する側への回転子４０の傾きが抑制されているため、この回転子４０のモータ軸部４２ｅに回転軸４６を介して接続されたギヤ部（遊星ギヤ減速機３６等）での損失を低減させることができる。
さらに、本実施形態によれば、回転子４０の軸受３８ａ、３８ｂの軸受スペースの確保から固定子側ヨーク６０を略円環状とし、さらに円環部の一部を切り欠いて切り欠き円（円環）状に構成して、コントローラ３７等をその切り欠き部位ＴＷに配置して小型化を図っている。
このとき、本実施形態では、固定子側ヨーク６０の切り欠き部位ＴＷ側両端部６０ａ１および６０ａ２の対向する内周部を連結ヨーク７５により連結している。
この点、例えば連結ヨーク７５が無い場合では、切り欠き部位ＴＷの両側近傍のティース６１ａ１および６１ａ２間の磁気回路が分断されるため、そのティース６１ａ１および６１ａ２を通過する磁束が低下してトルクの減少を招く恐れがある。
しかしながら、本実施形態では、その固定子側ヨーク６０の切り欠き部位ＴＷ側両端部６０ａ１および６０ａ２の対向する内周部が連結ヨーク７５により連結されているため、切り欠き部位ＴＷの両側近傍のティース６１ａ１および６１ａ２間の磁気回路を維持することができる。
したがって、本実施形態では、コントローラ３７等の配置スペースを確保しながら、切り欠き部位ＴＷの両側近傍のティース６１ａ１および６１ａ２間を通過する磁束の低下を防止してトルクの減少を防止することができる。
また、本実施形態では、連結ヨーク７５が無い場合と比べて、切り欠き部位側のティースの吸引力の低下を防止することができ、切り欠き部位に起因する吸引力のアンバランスの抑制に寄与することができる。
ここで、図６は、第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面上の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と第３のティース６１ａ３の磁石対向面上の第３の点Ｐ３とが同一平面上にある構成（傾斜無し）を有する電動モータを用いた場合に得られた損失ＬＯ１と、本発明の第１の実施の形態に係わる構成（第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面上の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と第３のティース６１ａ３の磁石対向面上の第３の点Ｐ３とをそれぞれ含む平面を、その第１および第２の点Ｐ１およびＰ２が第３の点Ｐ３より略０．２ｍｍ高くなるように傾斜させた構成）を有する電動モータ２８を用いて得られた損失ＬＯ２とを比較する図（縦軸が損失（％））である。
図６に示すように、本発明の第１の実施の形態に係わる電動モータ２８を用いた場合の損失ＬＯ２は、傾斜無し状態での電動モータを用いた場合の損失ＬＯ１に比べて、約１０％低下することになり、本実施形態の構成（傾斜構成）の効果が実証できた。
また、本実施形態によれば、固定子４１のリヤアーム２０の後端部２０ａに対する取付状態において、上側に位置する２つのフランジ６４ａ１、６４ａ２を、固定子４１の取付状態における最上点Ｍ１および最下点Ｍ２を通る線Ｌを挟んで略対称となるように配設している。
すなわち、仮にフランジを、固定子４１の取付状態における最上点Ｍ１に対して設けたとすると、例えば電動二輪車１の転倒時等の衝撃発生時において、最上点Ｍ１のフランジに最も大きな荷重（衝撃）がかかるため、最上点Ｍのフランジが破損する危険性が高くなる恐れが生じる。
しかしながら、本実施形態によれば、２つのフランジ６４ａ１、６４ａ２を、上記最上点Ｍ１を避け、その最上点Ｍ１および最下点Ｍ２を通る線Ｌを挟んで略対称となるように配設しているため、衝撃荷重を２つのフランジ６４ａ１、６４ａ２に分散させることができる。
この結果、フランジを破損する危険性を緩和しながら、少ないフランジ６４およびボルト６５を用いて衝撃荷重に強い構造を有する電動モータ２８を提供することができる。
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係わる電動モータの固定子４１Ａの概略構成を示す斜視図である。なお、本実施形態においては、第１実施形態における固定子４１の構成のみが異なるため、それ以外の構成要素の説明については、省略または簡略化する。
図７に示すように、本実施形態の固定子４１Ａにおいては、固定子側ヨーク６０を傾斜させることなく、第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面上の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と、第３のティース６１ａ３の磁石対向面上の第３の点Ｐ３とをそれぞれ含む平面Ｓ１を、第１および第２の点Ｐ１およびＰ２が第３の点Ｐ３より高くなるように傾斜させるために、複数のティース６１のそれぞれの高さを、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２に向かって上り階段状になるように形成している。
すなわち、図７に示すように、第３のティース６１ａ３から第１のティース６１ａ１までの複数のティース６１ａ３、６１ａｋ１、６１ａｋ２、・・・、６１ａｋ６、６１ａ１のそれぞれの高さは、第３のティース６１ａ３の高さが最も低く、以下、第１のティース６１ａ１に向かう毎に高くなっていき、第１のティース６１ａ１の高さが最も高くなる（第３のティース６１ａ３の高さ＜ティース６１ａｋ１の高さ＜・・・＜ティース６１ａｋ６の高さ＜第１のティース６１ａ１の高さ）。
同様に、図７に示すように、第３のティース６１ａ３から第２のティース６１ａ１までの複数のティース６１ａ３、６１ａｍ１、６１ａｍ２、・・・、６１ａｍ６、６１ａ１のそれぞれの高さは、第３のティース６１ａ３の高さが最も低く、以下、第２のティース６１ａ２に向かう毎に高くなっていき、第２のティース６１ａ２の高さが最も高くなる（第３のティース６１ａ３の高さ＜ティース６１ａｍ１の高さ＜・・・＜ティース６１ａｍ６の高さ＜第１のティース６１ａ２の高さ）。
したがって、本実施形態においても、第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面上の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と、第３のティース６１ａ３の磁石対向面上の第３の点Ｐ３とをそれぞれ含む平面Ｈを、第１および第２の点Ｐ１およびＰ２が第３の点Ｐ３より高くなるように傾斜させることができ、第１実施形態と同様の回転子磁石４５の固定子４１に対する吸引力のアンバランス（不平衡）を低減させることができる。
この結果、上記吸引力のアンバランスに起因した回転子４０のティース６１ａ３側への傾斜を抑制することができる。
特に、本実施形態では、複数のティース６１のそれぞれの高さを、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２に向かって上り階段状になるように形成しているため、隣接するティース間の高さの差をきめ細かく調整することができる。この結果、磁石４５によるティース６１に対する吸引力のアンバランス（不平衡）の低減にさらに寄与することが可能になる。
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態に係わる電動モータの固定子４１Ｂを後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第１実施形態における固定子４１の構成のみが異なるため、それ以外の構成要素の説明については、省略または簡略化する。
本実施形態の固定子４１Ｂにおいては、第１および第２実施形態とは異なる方法、すなわち、複数のティース６１間の周方向ピッチを不均等にすることにより、磁石４５によるティース６１に対する吸引力のアンバランス（不平衡）を低減させている。
本実施形態の固定子４１Ｂにおいては、第３のティース６１ａ３から第２のティース６１ａ２までの複数のティース６１ａ３、６１ａｍ１、・・・、６１ａｍ６、６１ａ２のそれぞれの磁石対向面の中心と該中心から対向面に沿って軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯとを結ぶ線分をＶ１、Ｖ２、・・・、Ｖ８とすると、この線分Ｖ１〜Ｖ８における隣接する線分間の角度で定められる複数のティース６１間のそれぞれの周方向ピッチを、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１に向かって順次広くしている。
すなわち、図８に示すように、第３のティース６１ａ３から第２のティース６１ａ２までの複数のティース６１ａ３、６１ａｍ１、・・・、６１ａｍ６、６１ａ２のそれぞれの周方向ピッチθ１、θ２、・・・、θ７は、第３のティース６１ａ３と隣接するティース６１ａｍ１との間の周方向ピッチθ１が最も狭く、以下、第２のティース６１ａ２に向かう毎に順次広くなっていき、ティース６１ａｍ６と第２のティース６１ａ２との間の周方向ピッチθ７が最も広くなる（周方向ピッチθ１＜周方向ピッチθ２＜・・・＜周方向ピッチθ６＜周方向ピッチθ７）。
なお、図中におけるθｔは、第３のティース６１ａ３から第２のティース６１ａ２までの複数のティース６１ａ３、６１ａｍ１、・・・、６１ａｍ６、６１ａ２を均等の周方向ピッチで配置した場合におけるその均等周方向ピッチを表している。
また、第３のティース６１ａ３から第１のティース６１ａ１までの複数のティース６１ａ３、６１ａｋ１、・・・、６１ａｋ６、６１ａ１のそれぞれの周方向ピッチについても、複数のティース６１ａ３〜６１ａ２の場合と同様であり、第３のティース６１ａ３と６１ａｋ１との間の周方向ピッチが最も狭く、以下、第１のティース６１ａ１に向かう毎に順次広くなっていき、ティース６１ａｋ６と第１のティース６１ａ１との間の周方向ピッチが最も広くなっている。
すなわち、本実施形態によれば、図８に示すように、均等の周方向ピッチθｔで複数のティース６１を配置した場合よりも、複数のティース６１を、より切り欠き部位ＴＷに対して近付けることができる。言い換えれば、第３のティース６３ａ３以外の残りのティース６１ａ１、６１ａｋ１〜６１ａｋ６、６１ａ２、６１ａｍ１〜６１ａｍ２を、それぞれ周方向ピッチを広げることにより、切り欠き部位ＴＷの方向へ偏らせることができる。
この結果、複数のティース６１全体の配分、すなわち、鋼板（鉄分）の固定子側ヨーク６０上の配分を、切り欠き部位ＴＷ側へ増大し、その反対のティース６１ａ３側へ減少させることができる。
すなわち、本実施形態によれば、固定子側ヨーク６０上の鋼板（鉄分）の増大分だけ、切り欠き部位ＴＷ側に対する磁石４５の吸引力を増加させることができ、反対に、ティース６１ａ３側に対する磁石４５の吸引力を減少させることができるため、切り欠き部位ＴＷ側と中心軸線ＢＯを介して対向する側（ティース６１ａ３等）に対する磁石４５の吸引力のアンバランス（不平衡）を低減させることができ、吸引力のアンバランスに起因した回転子４０の傾きを抑制し、振動／騒音や損失を低減させることができる。
なお、本実施形態では、複数のティース６１間のそれぞれの周方向ピッチを、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１に向かって順次広くなるように不均等にしたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、複数のティース６１全体の配分を、切り欠き部位ＴＷ側へ増大し、その反対のティース６１ａ３側へ減少させ、切り欠き部位ＴＷ側に対する磁石４５の吸引力を増加させることができるものであれば、どんな不均等ピッチであってもよい。
（第４の実施の形態）
図９は、本発明の第４の実施の形態に係わる電動モータの固定子４１Ｃを後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第１実施形態における固定子４１の構成のみが異なるため、それ以外の構成要素の説明については、省略または簡略化する。
本実施形態の固定子４１Ｃにおいては、固定子側ヨーク６０上の鋼板（鉄分）の配分を変える方法として、複数のティース６１の磁石対向面の面積を不均等にすることにより、磁石４５によるティース６１に対する吸引力のアンバランス（不平衡）を低減させている。
すなわち、本実施形態の固定子４１Ｃにおいては、第３のティース６１ａ３から第２のティース６１ａ２までの複数のティース６１ａ３、６１ａｍ１、・・・、６１ａｍ６、６１ａ２のそれぞれの磁石対向面の面積Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ８を、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１に向かって順次大きくしている。
上記面積を順次大きくするための具体的な方法の一例として、本実施形態では、第３のティース６１ａ３から第２のティース６１ａ２までの複数のティース６１ａ３、６１ａｍ１、・・・、６１ａｍ６、６１ａ２のそれぞれの磁石対向面の例えば短手方向に沿った幅Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗ８を、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２に向かって順次大きくしている。
すなわち、図９に示すように、第３のティース６１ａ３から第２のティース６１ａ２までの複数のティース６１ａ３、６１ａｍ１、・・・、６１ａｍ６、６１ａ２のそれぞれの磁石対向面の面積Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ８（対向面の幅Ｗ１、Ｗ２、・・・、Ｗ８）は、第３のティース６１ａ３が最も小さく（短く）、以下、第２のティース６１ａ２に向かう毎に順次広く（長く）なっていき、第２のティース６１ａ２の磁石対向面の面積Ｓ８（対向面の幅Ｗ８）が最も広く（長く）なる｛磁石対向面面積Ｓ１（磁石対向面の幅Ｗ１）＜磁石対向面面積Ｓ２（磁石対向面の幅Ｗ２）＜・・＜磁石対向面面積Ｓ７（磁石対向面の幅Ｗ７）＜磁石対向面面積Ｓ８（磁石対向面の幅Ｗ８）｝。
また、第３のティース６１ａ３から第１のティース６１ａ１までの複数のティース６１ａ３、６１ａｋ１、・・・、６１ａｋ６、６１ａ１のそれぞれの磁石対向面の面積（磁石対向面の幅）についても、複数のティース６１ａ３〜６１ａ２の場合と同様であり、第３のティース６１ａ３の磁石対向面の面積（磁石対向面の幅）が最も小さく（短く）、以下、第１のティース６１ａ１に向かう毎に順次広く（長く）なっていき、第１のティース６１ａ１の磁石対向面の面積（磁石対向面の幅）が最も広く（長く）なっている。
すなわち、本実施形態によれば、図９に示すように、切り欠き部位ＴＷと中心軸線ＢＯを介して対向する側におけるティース６１ａ３の磁石対向面の面積、すなわち、鉄分量を一番小さくし、以下、切り欠き部位ＴＷへ近付いていく毎に順次その磁石対向面の面積を大きくしていき、最も切り欠き部位ＴＷへ近付いたティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面の面積を最も大きくしている。
このため、固定子側ヨーク６０上の鉄分の配分を、その磁石対向面の変化に基づいて、第３のティース６１ａ３側から切り欠き部位ＴＷの方向へ偏らせることができる。
この結果、複数のティース６１全体の配分、すなわち、鋼板（鉄分）の固定子側ヨーク６０上の配分を、切り欠き部位ＴＷ側へ増大し、その反対のティース６１ａ３側へ減少させることができる。
すなわち、本実施形態によれば、第３実施形態と同様に、上記鋼板（鉄分）の固定子側ヨーク６０上の増大分だけ、切り欠き部位ＴＷ側に対する磁石４５の吸引力を増加させることができ、反対に、ティース６１ａ３側に対する磁石４５の吸引力を減少させることができるため、切り欠き部位ＴＷ側と中心軸線ＢＯを介して対向する側（ティース６１ａ３等）に対する磁石４５の吸引力のアンバランス（不平衡）を低減させることができ、吸引力のアンバランスに起因した回転子４０の傾きを抑制し、振動／騒音や損失を低減させることができる。
なお、本実施形態においては、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２までの複数のティースそれぞれの磁石対向面の面積を大きくするための具体的方法として、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２までの複数のティースそれぞれの磁石対向面の短手方向の幅を順次大きくしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２までの磁石対向面の面積を大きくできればよく、磁石対向面の長手方向の幅や、磁石対向面の変形等であってもよい。
また、本実施形態では、複数のティース６１それぞれの磁石対向面の面積を、第３のティース６１ａ３から第１および第２のティース６１ａ１に向かって順次大きくなるように不均等にしたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、複数のティース６１全体の配分を、切り欠き部位ＴＷ側へ増大し、その反対のティース６１ａ３側へ減少させ、切り欠き部位ＴＷ側に対する磁石４５の吸引力を増加させることができるものであれば、どのような面積不均等も含まれる。
（第５の実施の形態）
図１０は、本発明の第５の実施の形態に係わる電動モータの固定子４１Ｄを後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第１実施形態における固定子４１の構成のみが異なるため、それ以外の構成要素の説明については、省略または簡略化する。
図１０において、符号ＯＡ１は、切り欠き円状に配置された複数のティース６１の中心（複数のティース６１それぞれの磁石対向面の中心ＯＴを結ぶ円の中心）を表し、符号ＯＡ２は、回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心（軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯ）を表しており、円環状磁石４５の中心に対応する。
本実施形態では、図１０に示すように、各ティース６１の内周側の面６１ｃと切り欠き円の中心ＯＡ１との間の半径方向に沿った第１の距離Ｌ１と円環状磁石４５の内径の長さＲ１とを略一致させ、各ティース６１の外周側の面６１ｄと切り欠き円の中心ＯＡ１との間の半径方向に沿った第２の距離Ｌ２と円環状磁石４５の外径の長さＲ２とを略一致させている。
さらに、図１０から明らかなように、本実施形態では、切り欠き円状に配置された複数のティース６１の中心ＯＡ１を、回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心（円環状磁石４５の中心）ＯＡ２とを、例えば、切り欠き部位ＴＷが回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心ＯＡ２から離れるように径方向に沿って偏心させている。
この偏心により、図１１に示すように、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２を通る中心線（軸受３８ａ、３８ｂの中心軸線ＢＯと同一）から切り欠き部位ＴＷ側のティース（ティース６１ａ１、６１ａ２等）の所定位置（例えば、中心ＯＴ）に対する距離ＬＸ１を、その切り欠き部位ＴＷと中心軸線ＢＯを挟んで対向する側のティース（例えばティース６１ａ３等）の対応する所定位置（中心ＯＴ）に対する距離ＬＸ２に対して長くすることができる。
このとき、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２（中心軸線ＢＯ）から切り欠き部位ＴＷ側のティース（ティース６１ａ１、６１ａ２等）に対する中心軸線ＢＯに沿った方向のモーメント、すなわち、磁石４５の吸引力に基づくモーメント｛ティースに作用する力（磁力；吸引力）とティースへの距離との積で求められる｝は、通常配置（回転子４０の回転軸中心ＯＡ２と切り欠き円の中心ＯＡ１とが一致）の場合には、磁石４５の吸引力に差があるため、切り欠き部位ＴＷと対向する側のティース６１ａ３側のモーメントが大きくなり、回転子４０が上記ティース６１ａ３側に傾くことになる。
しかしながら、本実施形態では、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２を通る中心軸線ＢＯから切り欠き部位ＴＷ側のティースに対する距離ＬＸ１を、切り欠き部位ＴＷと中心軸線ＢＯを挟んで対向する側のティースに対する距離ＬＸ２に対して長くすることができるため、切り欠き部位ＴＷ側のティース欠缺に起因した磁力不足を、上述した切り欠き部位ＴＷ側のティースに対する距離の増加により相殺することが可能になる。
したがって、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２（中心軸線ＢＯ）から切り欠き部位ＴＷ側の複数のティースに対する磁石４５Ａの吸引力に基づくモーメントと切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する複数のティースに基づくモーメントとを平衡させることができる。この結果、切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する側への回転子４０の傾きを抑制し、振動／騒音や損失を低減させることができる。
（第６の実施の形態）
図１２は、本発明の第６の実施の形態に係わる電動モータの固定子４１Ｅを後輪側からみた場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第５の実施の形態で説明した回転子の構造が異なっている。
すなわち、本実施形態の円環状磁石４５Ａにおいては、図１２に示すように、各ティース６１の内周側の面６１ｃと切り欠き円の中心ＯＡ１と間の半径方向に沿った第１の距離Ｌ１よりも円環状磁石４５Ａの内径の長さＲ１を短くし、円環状磁石４５の外径の長さＲ２を各ティース６１の外周側の面６１ｄと切り欠き円の中心ＯＡ１と間の半径方向に沿った第２の距離Ｌ２よりも長くしている。
さらに、図１２から明らかなように、本実施形態においても、切り欠き円状に配置された複数のティース６１の中心ＯＡ１と、回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心（円環状磁石４５Ａの中心）ＯＡ２とを、例えば、切り欠き部位ＴＷが回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心ＯＡ２から離れるように径方向に沿って偏心させている。
この偏心により、図１３に示すように、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２を通る中心線（中心軸線ＢＯ）から切り欠き部位ＴＷ側のティース（ティース６１ａ１、６１ａ２等）の所定位置（例えば、中心ＯＴ）に対する距離ＬＸ１を、その切り欠き部位ＴＷと中心軸線ＢＯを挟んで対向する側のティース（例えばティース６１ａ３等）の対応する所定位置（中心ＯＴ）に対する距離ＬＸ２に対して長くすることができる。
すなわち、本実施形態においても、第５実施形態と同様に、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２を通る中心軸線ＢＯから切り欠き部位ＴＷ側のティースに対する距離ＬＸ１を、切り欠き部位ＴＷと中心軸線ＢＯを挟んで対向する側のティースに対する距離ＬＸ２に対して長くすることができるため、切り欠き部位ＴＷ側のティース欠缺に起因した磁力不足を、上述した切り欠き部位ＴＷ側のティースに対する距離の増加により相殺することが可能になる。
したがって、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２（中心軸線ＢＯ）から切り欠き部位ＴＷ側の複数のティースに対する磁石４５Ａの吸引力に基づくモーメントと切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する複数のティースに基づくモーメントとを平衡させることができる。この結果、切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する側への回転子４０の傾きを抑制し、振動／騒音や損失を低減させることができる。
また、本実施形態では、各ティース内周側の面６１ｃと切り欠き円の中心ＯＡ１と間の第１の距離Ｌ１よりも円環状磁石４５Ａの内径長Ｒ１を短くし、円環状磁石４５Ａの外径長Ｒ２を各ティース外周側の面６１ｄと切り欠き円の中心ＯＡ１と間の第２の距離Ｌ２よりも長くしているため、図１２に示すように、全てのティース６１の磁石対向面を磁石４５Ａに完全に対向させる（磁石４５Ａの円環領域内に全てのティース６１を位置させる）ことができ、磁束量を低下（トルクを低下）させることなく、回転子４０の傾きを抑制することができる。
（第７の実施の形態）
図１４は、本発明の第７の実施の形態に係わる電動モータの固定子４１Ｆを後輪側から見たい場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第５の実施の形態あるいは第６の実施形態で説明した回転子の構造が異なっている。
すなわち、本実施形態では、図１４に示すように、円環状磁石４５Ｂの内径の長さＲ１を、各ティース６１の内周側の面６１ｃと切り欠き円の中心ＯＡ１との間の半径方向に沿った第１の距離Ｌ１と略一致させ、円環状磁石４５Ｂの外径の長さＲ２を各ティース６１の外周側の面６１ｄと切り欠き円の中心ＯＡ１と間の半径方向に沿った第２の距離Ｌ２よりも長くしている。
さらに、図１４から明らかなように、本実施形態においても、切り欠き円状に配置された複数のティース６１の中心ＯＡ１と、回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心（円環状磁石４５Ｂの中心）ＯＡ２とを、例えば、切り欠き部位ＴＷが回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心ＯＡ２から離れるように径方向に沿って偏心させている。
この偏心により、図１５に示すように、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２を通る中心線（中心軸線ＢＯ）から切り欠き部位ＴＷ側のティース（ティース６１ａ１、６１ａ２等）の所定位置（例えば、中心ＯＴ）に対する距離ＬＸ１を、その切り欠き部位ＴＷと中心軸線ＢＯを挟んで対向する側のティース（例えばティース６１ａ３等）の対応する所定位置（中心ＯＴ）に対する距離ＬＸ２に対して長くすることができる。
すなわち、本実施形態においても、第４または第５実施形態と同様に、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２を通る中心軸線ＢＯから切り欠き部位ＴＷ側のティースに対する距離ＬＸ１を、切り欠き部位ＴＷと中心軸線ＢＯを挟んで対向する側のティースに対する距離ＬＸ２に対して長くすることができるため、切り欠き部位ＴＷ側のティース欠缺に起因した磁力不足を、上述した切り欠き部位ＴＷ側のティースに対する距離の増加により相殺することが可能になる。
したがって、回転子４０の回転軸中心ＯＡ２（中心軸線ＢＯ）から切り欠き部位ＴＷ側の複数のティースに対する磁石４５Ｂの吸引力に基づくモーメントと切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する複数のティースに基づくモーメントとを平衡させることができる。この結果、切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する側への回転子４０の傾きを抑制し、振動／騒音や損失を低減させることができる。
また、本実施形態においては、図１５に示すように、上記距離ＬＸ１を距離ＬＸ２に対して長くするとともに、切り欠き部位ＴＷ側のティース（例えば、ティース６１ａ１、６１ａ２等）の磁石対向面を磁石４５Ｂに対して略完全に対向させ、さらに切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する側のティース（例えば、ティース６１ａ３等）における磁石４５Ｂに対する対向面積を減少させることができる。
この切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する側の磁石対向面積の減少により、その磁石吸引力を低減させることができ、切り欠き部位ＴＷ側とその切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する側との磁石吸引力のアンバランスを平衡化させることができる。
なお、第５〜第７の実施の形態においては、各ティース６１の内周側の面６１ｃおよび外周側の面６１ｄと切り欠き円の中心ＯＡ１と間の半径方向に沿った第１および第２の距離Ｌ１およびＬ２と、円環状磁石４５（４５Ａ、４５Ｂ）の内径長Ｒ１および外径長Ｒ２との関係の一例を示したに過ぎない。
すなわち、複数のティース６１の中心ＯＡ１と回転子４０の回転軸４２ｅの回転軸中心ＯＡ２とを偏心させて、切り欠き部位ＴＷ側のモーメントと切り欠き部位ＴＷに対して中心軸線ＢＯを挟んで対向する側のモーメントとを平衡させることができる構成であれば、磁石４５（４５Ａ、４５Ｂ）の内径長および外径長と各ティース６１の内周側面６１ｃおよび外周側の面６１ｄと切り欠き円の中心ＯＡ１と間の第１および第２の距離Ｌ１およびＬ２との大小関係については、適宜定めることができる。
なお、第１〜第７の実施の形態に係る略切り欠き円状に形成された固定子側ヨーク８０の磁石４５に対する対向面上に切り欠き円状に配置された複数のティース８１を備えた固定子８３において、図１６に示すように、単に固定子側ヨーク８０の切り欠き部位ＴＷ側両端部８０ａ１および８０ａ２の対向する内周部を連結ヨーク８５により連結することも可能である。
このように構成しても、第１の実施の形態で説明したように、連結ヨーク８５により切り欠き部位ＴＷの両側近傍のティース８１ａ１および８１ａ２間の磁気回路を維持することができる。
したがって、本変形例においても、切り欠き部位ＴＷによりコントローラ３７等の配置スペースを確保しながら、その切り欠き部位ＴＷの両側近傍のティース８１ａ１および８１ａ２間を通過する磁束の低下を防止してトルクの減少を防止することができる。
また、本変形例では、連結ヨーク８５が無い場合と比べて、切り欠き部位側のティースの吸引力の低下を防止することができ、切り欠き部位に起因する吸引力のアンバランスの抑制に寄与することができる。
また、上述した各実施の形態においては、本発明に係わるアキシャルギャップ型回転電機である電動モータを、自動二輪車に搭載した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の装置／機器に搭載することも可能であり、上述した効果が得られる。
さらに、上述した各実施の形態においては、本発明に係わるアキシャルギャップ型回転電機として、アキシャルギャップ型電動機（電動モータ）について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、回転子を外部から回転させることにより、コイルに起電力を生じさせる、いわゆる発電機としても利用することが可能である。
なお、本発明は前述した第１〜第７の実施の形態に限定されることなく、その発明の要旨に基づく範囲内において適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【図１】
2004017498.tif 000003
【図２】
2004017498.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成16年7月20日(2004.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受に支持された回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第１および第２のティースの磁石対向面上の第１および第２の点と、当該第１および第２のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第３のティースの磁石対向面上の第３の点とをそれぞれ含む平面が当該軸受の中心軸線に対する垂直方向から傾斜し、
前記固定子側ヨークの前記対向面を、前記軸受の中心軸線に対する垂直方向から前記第１および第２のティースの磁石対向面が前記磁石に近付く方向へ傾斜させたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項２】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記複数のティース間の周方向ピッチを、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように、当該複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第１および第２のティース間の中点に対して前記中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第３のティースから当該第１および第２のティースに対して順次広くしたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項３】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の面積を、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように、当該複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第１および第２のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第３のティースから当該第１および第２のティースに対して順次大きくしたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項４】
前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の幅を、前記第３のティースから前記第１および第２のティースに対して順次大きくしたことを特徴とする請求項３記載のアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項５】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に、所定の点を中心点として略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記回転軸の回転軸中心を、前記切り欠き円の中心点に対して前記切り欠き部位から離れる方向へ偏心させ、      
前記磁石は、前記回転子の回転軸中心に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第１の距離と、前記円環状磁石の内径長とを略一致させ、当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第２の距離と、前記円環状磁石の外径長とを略一致させたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項６】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に、所定の点を中心点として略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記回転軸の回転軸中心を、前記切り欠き円の中心点に対して前記切り欠き部位から離れる方向へ偏心させ、
前記磁石は、前記回転子の回転軸に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第１の距離よりも前記円環状磁石の内径長を短くし、
当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第２の距離よりも前記円環状磁石の外径長を長くしたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項７】
回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、
前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に、所定の点を中心点として略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、
前記回転軸の回転軸中心を、前記切り欠き円の中心点に対して前記切り欠き部位から離れる方向へ偏心させ、
前記磁石は、前記回転子の回転軸に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第１の距離と前記円環状磁石の内径長とを略一致させ、
当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第２の距離よりも前記円環状磁石の外径長を長くしたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【国際調査報告】
2004017498.tif 000019
2004017498.tif 000020
2004017498.tif 000021
2004017498.tif 000022