(57)【要約】【課題】エネルギー損失の増大を抑制しつつ、誘起電圧定数を可変とする。【解決手段】ロータと、該ロータを回転軸方向の両側から挟み込むようにして対向配置された１対の各ステータとを備えてアキシャルギャップ型モータを構成した。ロータを、磁化方向が回転軸方向と平行になるようにして周方向に沿って配置された複数の主永久磁石２１ａと、主永久磁石２１ａの周方向両端部近傍において回転軸方向の一方側にずれた位置に配置されると共に回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副永久磁石２２ａと、回転軸方向で主永久磁石２１ａの他方側に配置されると共に回転軸方向に磁化された補助永久磁石２３ａと、主永久磁石２１ａと副永久磁石２２ａおよび補助永久磁石２３ａとの間の相対的な位相を変更可能な位相変更機構とを備えて構成した。【選択図】図２
2008141861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、該ロータを回転軸方向の両側から挟み込むようにして対向配置された１対のステータとを備えるアキシャルギャップ型モータであって、
前記ロータは、磁化方向が前記回転軸方向と平行になるようにして周方向に沿って配置された複数の主永久磁石と、該主永久磁石の周方向両端部近傍において前記主永久磁石の配置位置から前記回転軸方向の一方側にずれた位置に配置されると共に、前記回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副永久磁石と、前記主永久磁石の前記回転軸方向の他方側に配置されると共に、前記回転軸方向に磁化された補助永久磁石とを備え、
前記主永久磁石と、前記副永久磁石および前記補助永久磁石との間の相対的な位相を変更可能な位相変更手段を備えることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
【請求項２】
ロータと、該ロータを回転軸方向の両側から挟み込むようにして対向配置された１対のステータとを備えるアキシャルギャップ型モータであって、
前記ロータは、磁化方向が前記回転軸方向と平行になるようにして周方向に沿って配置された複数の主永久磁石と、該主永久磁石の周方向両端部近傍において前記主永久磁石の配置位置から前記回転軸方向の一方側にずれた位置に配置されると共に、前記回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副永久磁石と、前記主永久磁石の前記回転軸方向の一方側に配置されると共に、前記主永久磁石よりも前記ステータに対する対向面積が小さく、かつ、前記回転軸方向に磁化された対向永久磁石とを備え、
前記主永久磁石と、前記副永久磁石および前記対向永久磁石との間の相対的な位相を変更可能な位相変更手段を備えることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
【請求項３】
前記ロータは、該主永久磁石の周方向両端部近傍において前記主永久磁石の配置位置から前記回転軸方向の他方側にずれた位置に配置されると共に、前記回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副永久磁石と、前記主永久磁石の前記回転軸方向の他方側に配置されると共に、前記主永久磁石よりも前記ステータに対する対向面積が小さく、かつ、前記回転軸方向に磁化された対向永久磁石とを備えることを特徴とする請求項２に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルギャップ型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば回転軸方向の両側からロータを挟み込むようにして対向配置された１対のステータを備え、ロータの永久磁石による界磁磁束に対して、１対のステータを介した磁束ループを形成する軸ギャップ型の永久磁石同期機が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２７１７８４号公報
【特許文献２】特開２００１−１３６７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来技術に係る永久磁石同期機において、誘起電圧定数を可変とするために、ロータを回転軸方向に積層された複数の永久磁石層からなる多層構造とし、これらの永久磁石層間の相対位相を変更可能とした場合、この相対位相の変更に要するトルクに応じてエネルギー損失が増大してしまう虞がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エネルギー損失の増大を抑制しつつ、誘起電圧定数を可変とすることが可能なアキシャルギャップ型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】
【０００５】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明のアキシャルギャップ型モータは、ロータ（例えば、実施の形態でのロータ１１）と、該ロータを回転軸方向の両側から挟み込むようにして対向配置された１対のステータ（例えば、実施の形態での第１ステータ１２および第２ステータ１３）とを備えるアキシャルギャップ型モータであって、前記ロータは、磁化方向が前記回転軸方向と平行になるようにして周方向に沿って配置された複数の主永久磁石（例えば、実施の形態での主永久磁石２１ａ）と、該主永久磁石の周方向両端部近傍において前記主永久磁石の配置位置から前記回転軸方向の一方側にずれた位置に配置されると共に、前記回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副永久磁石（例えば、実施の形態での副永久磁石２２ａ）と、前記主永久磁石の前記回転軸方向の他方側に配置されると共に、前記回転軸方向に磁化された補助永久磁石（例えば、実施の形態での補助永久磁石２３ａ）とを備え、前記主永久磁石と、前記副永久磁石および前記補助永久磁石との間の相対的な位相を変更可能な位相変更手段（例えば、実施の形態での位相変更機構２５）を備えることを特徴としている。
【０００６】
上記構成のアキシャルギャップ型モータによれば、位相変更手段によって主永久磁石と、副永久磁石との間の相対的な位相を変更することにより、アキシャルギャップ型モータの状態を、所謂永久磁石のハルバッハ配置による磁束レンズ効果により磁束が収束する強め界磁状態から各永久磁石による磁路短絡が発生する弱め界磁状態に亘る適宜の界磁状態に設定することができ、各永久磁石による界磁磁束が各ステータの固定子巻線を鎖交する鎖交磁束量を増大あるいは低減させることによって誘起電圧定数を可変とすることができる。これにより、アキシャルギャップ型モータの運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することができる。
しかも、主永久磁石の表面上に回転軸方向に磁化された補助永久磁石を備え、位相変更手段によって主永久磁石と、補助永久磁石との間の相対的な位相を変更可能としたことにより、位相変更手段によって主永久磁石と、副永久磁石との間の相対的な位相を変更する際に要するトルクを低減することができ、位相変更手段によるエネルギー損失の増大を抑制することができる。つまり、主永久磁石と補助永久磁石との間の相対トルクの符号が、主永久磁石と副永久磁石との間の相対トルクの符号に対して、反転するように設定することで、位相変更手段による位相変更時に要するトルクを低減することができる。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の発明のアキシャルギャップ型モータは、ロータ（例えば、実施の形態でのロータ１１）と、該ロータを回転軸方向の両側から挟み込むようにして対向配置された１対のステータ（例えば、実施の形態での第１ステータ１２および第２ステータ１３）とを備えるアキシャルギャップ型モータであって、前記ロータは、磁化方向が前記回転軸方向と平行になるようにして周方向に沿って配置された複数の主永久磁石（例えば、実施の形態での主永久磁石２１ａ）と、該主永久磁石の周方向両端部近傍において前記主永久磁石の配置位置から前記回転軸方向の一方側にずれた位置に配置されると共に、前記回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副永久磁石（例えば、実施の形態での副永久磁石８２ａ，８３ａ）と、前記主永久磁石の前記回転軸方向の一方側に配置されると共に、前記主永久磁石よりも前記ステータに対する対向面積が小さく、かつ、前記回転軸方向に磁化された対向永久磁石（例えば、実施の形態での対向永久磁石８２ｄ，８３ｄ）とを備え、前記主永久磁石と、前記副永久磁石および前記対向永久磁石との間の相対的な位相を変更可能な位相変更手段（例えば、実施の形態での位相変更機構２５）を備えることを特徴としている。
【０００８】
上記構成のアキシャルギャップ型モータによれば、位相変更手段によって主永久磁石と、副永久磁石との間の相対的な位相を変更することにより、アキシャルギャップ型モータの状態を、所謂永久磁石のハルバッハ配置による磁束レンズ効果により磁束が収束する強め界磁状態から各永久磁石による磁路短絡が発生する弱め界磁状態に亘る適宜の界磁状態に設定することができ、各永久磁石による界磁磁束が各ステータの固定子巻線を鎖交する鎖交磁束量を増大あるいは低減させることによって誘起電圧定数を可変とすることができる。これにより、アキシャルギャップ型モータの運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することができる。
しかも、回転軸方向で主永久磁石に対向し、ステータに対する対向面積が主永久磁石より小さく、回転軸方向に磁化された対向永久磁石を備え、位相変更手段によって主永久磁石と、対向永久磁石との間の相対的な位相を変更可能としたことにより、位相変更手段によって主永久磁石と、副永久磁石との間の相対的な位相を変更する際に要するトルクを低減することができ、位相変更手段によるエネルギー損失の増大を抑制することができる。つまり、相対的に不安定位相となる強め界磁状態において、主永久磁石と対向永久磁石との磁化方向が一致し、相対的に安定位相となる弱め界磁状態において、主永久磁石と対向永久磁石との磁化方向が反転するように設定することで、位相変更手段による位相変更時に要するトルクを低減することができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明のアキシャルギャップ型モータでは、前記ロータは、該主永久磁石の周方向両端部近傍において前記主永久磁石の配置位置から前記回転軸方向の他方側にずれた位置に配置されると共に、前記回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副永久磁石（例えば、実施の形態での副永久磁石８２ａ，８３ａ）と、前記主永久磁石の前記回転軸方向の他方側に配置されると共に、前記主永久磁石よりも前記ステータに対する対向面積が小さく、かつ、前記回転軸方向に磁化された対向永久磁石（例えば、実施の形態での対向永久磁石８２ｄ，８３ｄ）とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記構成のアキシャルギャップ型モータによれば、主永久磁石に対向し、ステータに対する対向面積が主永久磁石より小さく、回転軸方向に磁化された対向永久磁石を、回転軸方向の一方側に加えて他方側に備え、位相変更手段によって主永久磁石と、対向永久磁石との間の相対的な位相を変更可能としたことにより、位相変更手段によって主永久磁石と、副永久磁石との間の相対的な位相を変更する際に要するトルクを低減することができ、位相変更手段によるエネルギー損失の増大を抑制することができる。つまり、相対的に不安定位相となる強め界磁状態において、主永久磁石と対向永久磁石との磁化方向が一致し、相対的に安定位相となる弱め界磁状態において、主永久磁石と対向永久磁石との磁化方向が反転するように設定することで、位相変更手段による位相変更時に要するトルクを低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明のアキシャルギャップ型モータによれば、アキシャルギャップ型モータの状態を、所謂永久磁石のハルバッハ配置による磁束レンズ効果により磁束が収束する強め界磁状態から各永久磁石による磁路短絡が発生する弱め界磁状態に亘る適宜の界磁状態に設定することができ、各永久磁石による界磁磁束が各ステータの固定子巻線を鎖交する鎖交磁束量を増大あるいは低減させることによって誘起電圧定数を可変とすることができる。これにより、アキシャルギャップ型モータの運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することができる。
しかも、回転軸方向で主永久磁石に対向し、回転軸方向に磁化された補助永久磁石を備え、位相変更手段によって主永久磁石と、補助永久磁石との間の相対的な位相を変更可能としたことにより、位相変更手段によって主永久磁石と、副永久磁石との間の相対的な位相を変更する際に要するトルクを低減することができ、位相変更手段によるエネルギー損失の増大を抑制することができる。つまり、主永久磁石と補助永久磁石との間の相対トルクの符号が、主永久磁石と副永久磁石との間の相対トルクの符号に対して、反転するように設定することで、位相変更手段による位相変更時に要するトルクを低減することができる。
【００１２】
さらに、請求項２および請求項３に記載の発明のアキシャルギャップ型モータによれば、アキシャルギャップ型モータの状態を、所謂永久磁石のハルバッハ配置による磁束レンズ効果により磁束が収束する強め界磁状態から各永久磁石による磁路短絡が発生する弱め界磁状態に亘る適宜の界磁状態に設定することができ、各永久磁石による界磁磁束が各ステータの固定子巻線を鎖交する鎖交磁束量を増大あるいは低減させることによって誘起電圧定数を可変とすることができる。これにより、アキシャルギャップ型モータの運転可能な回転数範囲およびトルク範２を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することができる。
しかも、回転軸方向で主永久磁石に対向し、ステータに対する対向面積が主永久磁石より小さく、回転軸方向に磁化された対向永久磁石を備え、位相変更手段によって主永久磁石と、対向永久磁石との間の相対的な位相を変更可能としたことにより、位相変更手段によって主永久磁石と、副永久磁石との間の相対的な位相を変更する際に要するトルクを低減することができ、位相変更手段によるエネルギー損失の増大を抑制することができる。つまり、相対的に不安定位相となる強め界磁状態において、主永久磁石と対向永久磁石との磁化方向が一致し、相対的に安定位相となる弱め界磁状態において、主永久磁石と対向永久磁石との磁化方向が反転するように設定することで、位相変更手段による位相変更時に要するトルクを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のアキシャルギャップ型モータの一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０は、例えば図１および図２に示すように、このアキシャルギャップ型モータ１０の回転軸周りに回転可能に設けられた略円板状のロータ１１と、回転軸方向の両側からロータ１１を挟みこむようにして対向配置され、ロータ１１を回転させる回転磁界を発生する複数相の各固定子巻線（図示略）を有する第１ステータ１２および第２ステータ１３とを備えるアキシャルギャップ型のアキシャルギャップ型モータである。
【００１４】
このアキシャルギャップ型モータ１０は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載され、出力軸（回動軸）がトランスミッション（図示略）の入力軸に接続されることで、アキシャルギャップ型モータ１０の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪（図示略）に伝達されるようになっている。
また、車両の減速時に駆動輪側からアキシャルギャップ型モータ１０に駆動力が伝達されると、アキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、アキシャルギャップ型モータ１０の回転軸が内燃機関（図示略）のクランクシャフトに連結されると、内燃機関の出力がアキシャルギャップ型モータ１０に伝達された場合にもアキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。
【００１５】
ロータ１１は、例えば図２および図３に示すように、複数の主永久磁石２１ａ，…，２１ａが装着された主永久磁石装着層２１と、複数の副永久磁石２２ａ，…，２２ａおよび複数の磁性材部材２２ｂ，…，２２ｂが装着された第１副永久磁石装着層２２と、複数の補助永久磁石２３ａ，…，２３ａが装着された第２副永久磁石装着層２３と、少なくとも第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３と、主永久磁石装着層２１との何れか一方、例えば第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３を回転軸周りに回動させることによって第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３と、主永久磁石装着層２１との間の相対的な位相を変更可能な位相変更機構２５とを備えて構成され、回転軸方向に沿って同軸に、順次、第１副永久磁石装着層２２と、主永久磁石装着層２１と、第２副永久磁石装着層２３とが積層されるようにして配置されている。
【００１６】
主永久磁石装着層２１は、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、非磁性材により円板状に形成され、厚さ方向（つまり、回転軸方向）に貫通する複数（例えば、１２個等）の磁石装着孔２１ｂ，…，２１ｂが周方向に所定間隔をおいて形成されている。そして、各磁石装着孔２１ｂには、例えば略扇型板状の主永久磁石２１ａが装着されている。
各主永久磁石２１ａは、厚さ方向（つまり、回転軸方向）に磁化されており、周方向で隣り合う磁石装着孔２１ｂ，２１ｂに装着される２つの主永久磁石２１ａ，２１ａは、互いに磁化方向が異方向となるように設定されている。すなわち、回転軸方向の一方側がＮ極とされた主永久磁石２１ａが装着された磁石装着孔２１ｂには、回転軸方向の一方側がＳ極とされた主永久磁石２１ａが装着された磁石装着孔２１ｂが周方向で隣接するようになっている。
【００１７】
主永久磁石装着層２１を回転軸方向の両側から挟みこむ第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３は、例えば図５（ａ），（ｂ）に示す回転軸方向の何れか一方側から見た図のように、非磁性材により円板状に形成され、第１副永久磁石装着層２２には複数の副永久磁石２２ａ，…，２２ａおよび複数の磁性材部材２２ｂ，…，２２ｂが装着される円環状の第１装着孔２２ｃが形成され、第２副永久磁石装着層２３には複数の補助永久磁石２３ａ，…，２３ａが装着される複数の第２装着孔２３ｂ，…，２３ｂが周方向に所定間隔をおいて形成されている。
【００１８】
第１副永久磁石装着層２２において、副永久磁石２２ａと磁性材部材２２ｂとは周方向に交互に配置され、副永久磁石２２ａは、厚さ方向（つまり、回転軸方向および径方向に直交する方向）に磁化され、周方向で隣り合う副永久磁石２２ａ，２２ａ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、互いの同極を周方向で対向させている。
また、磁性材部材２２ｂは、例えば回転軸方向の断面形状が主永久磁石２１ａと略同等とされている。
【００１９】
第２副永久磁石装着層２３において、補助永久磁石２３ａは、例えば回転軸方向の断面形状が主永久磁石２１ａと略同等とされ、厚さ方向（つまり、回転軸方向に平行な方向）に磁化され、周方向で隣り合う補助永久磁石２３ａ，２３ａ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定されている。
【００２０】
そして、回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３において、第１副永久磁石装着層２２で１対の副永久磁石２２ａ，２２ａにより周方向の両側から挟み込まれる磁性材部材２２ｂは、これらの１対の副永久磁石２２ａ，２２ａの対向磁極と同極の磁極を回転軸方向における第１副永久磁石装着層２２側に有する第２副永久磁石装着層２３の補助永久磁石２３ａと、回転軸方向で対向するように設定されている。
つまり、周方向で隣り合う１対の副永久磁石２２ａ，２２ａの対向磁極がＮ極である場合には、これらの１対の副永久磁石２２ａ，２２ａによって周方向の両側から挟み込まれる磁性材部材２２ｂと、回転軸方向における第１副永久磁石装着層２２側がＮ極とされた補助永久磁石２３ａとが、回転軸方向で対向するようになっている。
【００２１】
これにより、第１副永久磁石装着層２２の１対の副永久磁石２２ａ，２２ａおよび第２副永久磁石装着層２３の補助永久磁石２３ａと、主永久磁石装着層２１の主永久磁石２１ａとの回転軸周りの相対位置に応じて、アキシャルギャップ型モータ１０の状態を、例えば図６（ａ）に示すように、回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと１対の副永久磁石２２ａ，２２ａとの所謂ハルバッハ配置による磁束レンズ効果により、主永久磁石２１ａと１対の副永久磁石２２ａ，２２ａとの各磁束が収束し、各ステータ１２，１３に鎖交する有効磁束が相対的に増大する強め界磁状態から、例えば図６（ｂ）に示すように、回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと１対の副永久磁石２２ａ，２２ａとの間で磁路短絡が生じ、各ステータ１２，１３に鎖交する有効磁束が相対的に減少する弱め界磁状態に亘る適宜の状態に設定可能とされている。
【００２２】
しかも、強め界磁状態では、回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと補助永久磁石２３ａとは、互いの磁化方向が同方向となることに対して、弱め界磁状態では、回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと補助永久磁石２３ａとは、互いの磁化方向が異方向となり、主永久磁石２１ａの磁界が補助永久磁石２３ａによって弱められるようになっている。
【００２３】
以下に、例えば油圧制御装置（図示略）から供給される非圧縮性流体である作動油（流体）の油圧（流体圧）で第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３と、主永久磁石装着層２１との間の相対的な位相を変更する位相変更機構２５について説明する。
この位相変更機構２５は、例えば図７および図８に示すように、主永久磁石装着層２１の回転軸方向両側に主永久磁石装着層２１の内周部を回転軸方向に貫通する中空部２１ｃを覆うようにして固定される第１ドライブプレート３１および第２ドライブプレート３２と、これらの第１および第２ドライブプレート３１，３２によって回転軸周りに回動可能に支持されて主永久磁石装着層２１の中空部２１ｃに設けられるベーンロータ３３とを備えて構成され、ベーンロータ３３は、例えば第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３に固定されている。
【００２４】
主永久磁石装着層２１の外周部には、周方向に所定間隔をおいた位置で回転軸方向に貫通する複数のネジ穴２１ｄ，…，２１ｄが形成されている。
【００２５】
第１ドライブプレート３１の外周部には、回転軸方向に貫通する複数（例えば、主永久磁石装着層２１のネジ穴２１ｄと同数）のボルト挿入穴３１ｄ，…，３１ｄが、同一円周上で等間隔をあけるように形成されており、さらに、ボルト挿入穴３１ｄ，…，３１ｄの内周側である第１ドライブプレート３１の中心位置には回転軸方向に貫通する嵌合穴３１ｆが形成されている。
【００２６】
第２ドライブプレート３２の外周部には、回転軸方向に貫通する複数（例えば、主永久磁石装着層２１のネジ穴２１ｄと同数）のボルト挿入穴３２ｄ，…，３２ｄが、同一円周上で等間隔をあけるように形成されており、さらに、ボルト挿入穴３２ｄ，…，３２ｄの内周側である第２ドライブプレート３２の中心位置には回転軸方向に貫通する嵌合穴３２ｆが形成されている。
【００２７】
例えば図８から図１０に示すように、第１ドライブプレート３１の回転軸方向の内方側の表面３１Ａ上には、外周側のボルト挿入穴３１ｄ，…，３１ｄの内周側に、第１ドライブプレート３１と同心の円環状をなす通路溝３１ｇが形成されており、また、例えば図８および図９に示すように、この通路溝３１ｇの円周方向の等間隔位置から複数の通路溝３１ｈ，…，３１ｈが軸心側に向けて均等長さ延出している。
これら通路溝３１ｈ，…，３１ｈは、第１ドライブプレート３１の中心および各ボルト挿入穴３１ｄ，…，３１ｄを通る四等分の半径線に対し平行をなして円周方向同側に所定量オフセットしている。さらに、第１ドライブプレート３１の回転軸方向一側の面には、通路溝３１ｇの円周方向の等間隔位置から複数の通路溝３１ｊ，…，３１ｊが、それぞれ半径方向外方に向けて放射状に外周面まで貫通している。なお、通路溝３１ｈ，…，３１ｈと通路溝３１ｊ，…，３１ｊとは円周方向における位相を異ならせている。
これら第１ドライブプレート３１の通路溝３１ｈ，…，３１ｈは、後述する主永久磁石装着層２１の凹部４３まで延在するように設定されている。
【００２８】
例えば図８および図１１に示すように、第２ドライブプレート３２の回転軸方向の内方側の表面３２Ａ上には、外周側のボルト挿入穴３２ｄ，…，３２ｄの内側に、第２ドライブプレート３２と同心で且つ第１ドライブプレート３１の通路溝３１ｇと同径の円環状をなす通路溝３２ｇが形成されており、この通路溝３２ｇの円周方向の等間隔位置から複数の通路溝３２ｊ，…，３２ｊが、それぞれ半径方向外方に向けて放射状に外周面まで貫通している。
なお、第１ドライブプレート３１の通路溝３１ｊ，…，３１ｊと、第２ドライブプレート３２の通路溝３２ｊ，…，３２ｊとは、円周方向で異なる位相となるように配置されている。
また、例えば図８および図１１に示すように、通路溝３２ｇの円周方向の等間隔位置から複数の通路溝３２ｈ，…，３２ｈが軸心側に向けて均等長さ延出している。
これら通路溝３２ｈ，…，３２ｈは、第２ドライブプレート３２の中心および各ボルト挿入穴３２ｄ，…，３２ｄを通る四等分の半径線に対し平行をなして円周方向同側に所定量オフセットしている。
【００２９】
ベーンロータ３３は、例えば図８から図１２に示すように、円筒状のボス部３４と、このボス部３４の外周面における円周方向の等間隔位置から半径方向外側に延出する複数（例えば、上記したボルト挿入穴３１ｅ，３２ｅと同数）の羽根部３５，…，３５とを有している。
【００３０】
ボス部３４は、外周側にあって羽根部３５，…，３５と同じ回転軸方向の長さを有する挟持ベース部３６と、この挟持ベース部３６の内周側から回転軸方向両側に突出する円筒状の一対の嵌合部３７とを有する段差状をなしている。また、ボス部３４の内周側には、その回転軸方向中央部に図７に示す連結用スプライン３４ｂが形成されており、回転軸方向両側に、図１２に示すように各羽根部３５，…，３５の位置の内周側から最も近い羽根部３５の基端の回転方向における同じ一側にそれぞれ貫通する通路穴３４ｃ，…，３４ｃと、各羽根部３５，…，３５の位置の内周側から最も近い羽根部３５の基端の回転方向における同じ逆側にそれぞれ貫通する通路穴３４ｄ，…，３４ｄとが、回転軸方向の位置を異ならせて形成されている。
【００３１】
このベーンロータ３３の内周部に、ロータ１１の駆動力が伝達される出力軸３８が取り付けられることになる。この出力軸３８にはボス部３４の連結用スプライン３４ｂに結合される連結用スプライン３８ａと、連結用スプライン３８ａで結合された状態でボス部３４のすべての通路穴３４ｃを連通させる環状の連通溝３８ｂと、同状態ですべての通路穴３４ｄを連通させる環状の連通溝３８ｃと、これら連通溝３８ｂ，３８ｃのそれぞれの両外側位置に形成されたシール溝３８ｄ，…，３８ｄとを有しており、これらのシール溝３８ｄ，…，３８ｄにはベーンロータ３３との隙間をシールする図示略のシールリングがそれぞれ配設される。また、この出力軸３８には、その内部を通って連通溝３８ｂに対し作動油を給排するための通路穴３８ｅと、連通溝３８ｃに対し作動油を給排するための通路穴３８ｆとが形成されている。
そして、この出力軸３８は、各ドライブプレート３１，３２よりも回転軸方向の外方に突出する両側部分において第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３に固定されている。
【００３２】
各羽根部３５，…，３５は、例えば図８から図１２に示すように、それぞれの外周面上に中心側に向けて凹むシール保持溝３５ｄが回転軸方向の全長に亘って形成されている。これらシール保持溝３５ｄ，…，３５ｄには、主永久磁石装着層２１の中空部２１ｃとの隙間をシールするスプリングシール４０がそれぞれ配置される。各スプリングシール４０，…，４０は、図７に示すように外側に設けられて中空部２１ｃに摺接するシール４０ａと、内側に設けられてシール４０ａを半径方向外方の中空部２１ｃ側に押圧するスプリング４０ｂとで構成されている。
【００３３】
図９から図１１に示すように、主永久磁石装着層２１の内周部は、リング状のベース部４１と、このベース部４１の内周面における円周方向の等間隔位置から半径方向内側に突出する、羽根部３５と同数の突出部４２，…，４２とを有している。各突出部４２，…，４２は、それぞれ、回転軸方向視で先細の略二等辺三角形状をなしており、すべての突出部４２，…，４２において、円周方向に隣り合う突出部４２，４２同士の各間に上記したベーンロータ３３の羽根部３５を配置可能な凹部４３が形成される。各突出部４２，…，４２には、それぞれの内端面に、外径側に向けて凹むシール保持溝４２ａが回転軸方向の全長に亘って形成されている。これらシール保持溝４２ａ，…，４２ａには、ベーンロータ３３のボス部３４の外周面との隙間をシールするスプリングシール４４がそれぞれ配置される。これらのスプリングシール４４，…，４４は、図７に示すように内周側に設けられてベーンロータ３３のボス部３４に摺接するシール４４ａと、外径側に設けられてシール４４ａをベーンロータ３３側に押圧するシールスプリング４４ｂとで構成されている。
また、図９から図１１に示すように各突出部４２，…，４２の主永久磁石装着層２１の回転方向における同側の壁部４２Ａには、それぞれ、内周側ロータ１１の回転軸方向における同じ一側の端縁部に半径方向に沿って延在する切欠部４２ｂが形成されている。さらに、各突出部４２，…，４２の回転方向における逆側の壁部４２Ｂには、それぞれ、主永久磁石装着層２１の回転軸方向における上記とは逆側の端縁部に半径方向に沿って延在する切欠部４２ｃが形成されている。
【００３４】
以上によって、主永久磁石装着層２１の凹部４３，…，４３それぞれに一枚ずつベーンロータ３３の羽根部３５が配置される。また、ベーンロータ３３にスプライン結合される出力軸３８は、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３と一体回転可能となり、具体的には一体に固定される。
【００３５】
ここで、弱め界磁状態のとき、図９に示すように、すべての羽根部３５，…，３５がそれぞれ対応する凹部４３内で回転方向における同じ上記逆側に隣り合う突出部４２に当接することになり、当接する突出部４２との間に第２圧力室５２を形成するとともに、それぞれが回転方向における同じ一側に隣り合う突出部４２との間に第２圧力室５２よりも広い第１圧力室５１を形成することになる（言い換えれば、凹部４３，…，４３に収容される羽根部３５，…，３５で第１圧力室５１，…，５１および第２圧力室５２，…，５２が形成される）。そして、各第１圧力室５１，…，５１にベーンロータ３３の各通路穴３４ｃ，…，３４ｃが一対一で開口するように設けられ、各第２圧力室５２，…，５２にベーンロータ３３の各通路穴３４ｄ，…，３４ｄが一対一で開口するように設けられている。
このとき、主永久磁石装着層２１は相対的にベーンロータ３３の通路穴３４ｄ，…，３４ｄ側に最大限回動することになるが、切欠部４２ｃ，…，４２ｃがあることで通路穴３４ｄ，…，３４ｄは閉塞されることがなく、さらに、第１ドライブプレート３１の通路溝３１ｈ，…，３１ｈも閉塞されることがない。この結果、通路穴３４ｄ，…，３４ｄおよび通路溝３１ｈ，…，３１ｈは常時第２圧力室５２，…，５２に開口する。つまり、切欠部４２ｃ，…，４２ｃは、通路溝３１ｈ，…，３１ｈを常時第１圧力室５１，…，５１に開口可能とする。
【００３６】
逆に、強め界磁状態のとき、図１０および図１１に示すようにすべての羽根部３５，…，３５がそれぞれ対応する凹部４３内で回転方向における同じ一側に隣り合う突出部４２に当接することになり、当接する突出部４２との間に第１圧力室５１を形成するとともに、それぞれが回転方向における同じ逆側に隣り合う突出部４７との間に第１圧力室５１よりも広い第２圧力室５２を形成することになる。このとき、主永久磁石装着層２１は相対的にベーンロータ３３の通路穴３４ｃ，…，３４ｃ側に最大限回動することになるが、切欠部４２ｂ，…，４２ｂがあることで通路穴３４ｃ，…，３４ｃは閉塞されることはない。その結果、通路穴３４ｃ，…，３４ｃは常時第１圧力室５１，…，５１に開口する。
【００３７】
ここで、作動油は非圧縮性であることから、上記のような強め界磁状態および弱め界磁状態の両限界端への位相の変更は勿論、これら両限界端の間の中間位置であっても、図示略の油圧制御装置が、例えば、図示略の開閉弁の遮断ですべての第１圧力室５１，…，５１および第２圧力室５２，…，５２からの作動油の給排を停止させることで、主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３とはその時点での位相関係を維持することになり、任意の界磁状態で位相変更を停止させることができる。
【００３８】
上記した強め界磁状態から弱め界磁状態までのいずれの状態にあっても、第１ドライブプレート３１に形成された通路溝３１ｈ，…，３１ｈおよび第２ドライブプレート３２に形成された通路溝３２ｈ，…，３２ｈが第２圧力室５２，…，５２に連通しているため、遠心力で作動油が通路溝３１ｈ，…，３１ｈおよび３２ｈ，…，３２ｈから通路溝３１ｇおよび３２ｇに流れ、一部が通路溝３１ｇおよび３２ｇ内で円周方向に適宜移動して、通路溝３１ｊ，…，３１ｊおよび３２ｊ，…，３２ｊから外部に排出されることになる。
【００３９】
以上により、上記したベーンロータ３３は、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３に対して一体に固定されて一体回転可能となり、主永久磁石装着層２１の内部に配置されることになる。しかも、ベーンロータ３３は、主永久磁石装着層２１の回転軸方向の両端面を覆うように主永久磁石装着層２１に固定された第１および第２ドライブプレート３１，３２により回転可能に支持され、出力軸３８にも一体に設けられている。また、主永久磁石装着層２１の凹部４３がベーンロータ３３とで第１圧力室５１および第２圧力室５２を画成する。さらに、これら第１圧力室５１および第２圧力室５２への作動油の給排つまり作動油圧の導入制御で、主永久磁石装着層２１に対するベーンロータ３３の相対的な位相を変更し、その結果、主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３との間の相対的な位相を変更することになる。ここで、主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３との間の相対的な位相は、少なくとも電気角の１８０°だけ進角側または遅角側に変化可能となり、アキシャルギャップ型モータ１０の状態は、弱め界磁状態と、強め界磁状態との間の適宜の状態に設定可能となる。
【００４０】
なお、各ステータ１２，１３は、例えば略円環板状のヨーク部６１と、ロータ１１に対向するヨーク部６１の対向面上で周方向に所定間隔をおいた位置から回転軸方向に沿ってロータ１１に向かい突出すると共に径方向に伸びる複数のティース６２，…，６２と、適宜のティース６２，６２間に装着される固定子巻線（図示略）とを備えて構成されている。
【００４１】
各ステータ１２，１３は、例えば主極が６個（例えば、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−）とされた６Ｎ型であって、例えば第１ステータ１２の各Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極に対して、第２ステータ１３の各Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−極が回転軸方向で対向するように設定されている。
例えば回転軸方向で対向する第１および第２ステータ１２，１３に対し、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極およびＵ−，Ｖ−，Ｗ−極の一方に対応する第１ステータ１２の３個のティース６２，６２，６２と、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極およびＵ−，Ｖ−，Ｗ−極の他方に対応する第２ステータ１３の３個のティース６２，６２，６２とが、回転軸方向で対向するように設定され、回転軸方向で対向する第１ステータ１２のティース６２と、第２ステータ１３のティース６２とに対する通電状態が電気角で反転状態となるように設定されている。
【００４２】
この実施形態において、アキシャルギャップ型モータ１０の主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３との相対位相が位相変更機構２５によって変更される際の相対トルク（実施例）は、例えば図１３および図１４（ａ），（ｂ）に示すように、主永久磁石装着層２１に対して、ハルバッハ配置の１対の副永久磁石装着層２２Ａ，２３Ａが設けられた場合での相対トルク（比較例１）と、主永久磁石装着層２１に対して、アキシャル配置の１対の副永久磁石装着層２２Ｂ，２３Ｂが設けられた場合での相対トルク（比較例２）とが、いわば合成されて得られるトルクに相当し、各比較例１，２での相対トルクに比べて、相対位相に応じた変化の絶対値が相対的に小さな値となっている。
【００４３】
つまり、例えば図１４（ａ）に示すように、ハルバッハ配置の比較例１では、主永久磁石装着層２１を回転軸方向の両側から挟み込む１対の副永久磁石装着層２２Ａ，２３Ａは、回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された複数の副磁石７１，…，７１を備え、各副永久磁石装着層２２Ａ，２３Ａにおいて周方向で隣り合う副磁石７１，７１同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、互いの同極を周方向で対向させている。また、副永久磁石装着層２２Ａの副磁石７１と、副永久磁石装着層２３Ａの副磁石７１とは、回転軸方向で対向配置され、互いの磁化方向が異方向となるように設定されている。
このハルバッハ配置の比較例１では、主永久磁石装着層２１と、１対の副永久磁石装着層２２Ａ，２３Ａとは、主永久磁石２１ａと各副磁石７１との吸引力に起因して相対的に位相安定領域が広い弱め界磁状態の位相位置から、主永久磁石２１ａと各副磁石７１との磁力に反して相対回転することで、主永久磁石２１ａと各副磁石７１との反発力に起因して相対的に位相安定領域が狭くなる強め界磁状態の位相位置へと移行し、さらに、この強め界磁状態の位相位置から、主永久磁石２１ａと各副磁石７１との磁力に応じて相対回転することで、弱め界磁状態の位相位置へと移行することになる。
【００４４】
また、例えば図１４（ｂ）に示すように、アキシャル配置の比較例２では、主永久磁石装着層２１を回転軸方向の両側から挟み込む１対の副永久磁石装着層２２Ｂ，２３Ｂは、回転軸方向に磁化された複数の副磁石７２，…，７２を備え、各副永久磁石装着層２２Ｂ，２３Ｂにおいて周方向で隣り合う副磁石７２，７２同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、互いの同極を周方向で対向させている。また、副永久磁石装着層２２Ｂの副磁石７２と、副永久磁石装着層２３Ｂの副磁石７２とは、回転軸方向で対向配置され、互いの磁化方向が同方向となるように設定されている。
このアキシャル配置の比較例２では、主永久磁石装着層２１と、１対の副永久磁石装着層２２Ｂ，２３Ｂとは、主永久磁石２１ａと各副磁石７２との磁化方向が異方向となる弱め界磁状態の位相位置から、主永久磁石２１ａと各副磁石７２との磁力に応じて相対回転することで、主永久磁石２１ａと各副磁石７２との磁化方向が同方向となる強め界磁状態の位相位置へと移行し、さらに、この強め界磁状態の位相位置から、主永久磁石２１ａと各副磁石７２との磁力に反して相対回転することで、弱め界磁状態の位相位置へと移行することになる。
【００４５】
そして、この実施形態でのアキシャルギャップ型モータ１０は、主永久磁石装着層２１に対して、例えばハルバッハ配置の比較例１での副永久磁石装着層２２Ａが第１副永久磁石装着層２２として採用され、例えばアキシャル配置の比較例２での副永久磁石装着層２３Ｂが第２副永久磁石装着層２３として採用された状態に相当する。
このため、このアキシャルギャップ型モータ１０において、例えば弱め界磁状態の位相位置から強め界磁状態の位相位置へと移行する際に、主永久磁石装着層２１と第１副永久磁石装着層２２との各永久磁石２１ａ，２２ａの所謂ハルバッハ配置に起因して反力方向（つまり負の値）の相対トルクが発生する場合であっても、この相対トルクを低減するようにして、主永久磁石装着層２１と第２副永久磁石装着層２３との各永久磁石２１ａ，２３ａ同士の磁化方向が同方向となるアキシャル配置に起因して移行方向（つまり正の値）の相対トルクが発生する。一方、例えば強め界磁状態の位相位置から弱め界磁状態の位相位置へと移行する際に、主永久磁石装着層２１と第１副永久磁石装着層２２との各永久磁石２１ａ，２２ａの所謂ハルバッハ配置に起因して移行方向（つまり正の値）の相対トルクが発生する場合であっても、この相対トルクを低減するようにして、主永久磁石装着層２１と第２副永久磁石装着層２３との各永久磁石２１ａ，２３ａ同士の磁化方向が異方向となるアキシャル配置に起因して反力方向（つまり負の値）の相対トルクが発生する。
【００４６】
上述したように、本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０によれば、位相変更機構２５によって主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層２２との間の相対的な位相を変更することにより、アキシャルギャップ型モータ１０の状態を、所謂主永久磁石２１ａおよび副永久磁石２２ａのハルバッハ配置による磁束レンズ効果により磁束が収束する強め界磁状態から各永久磁石２１ａ，２２ａによる磁路短絡が発生する弱め界磁状態に亘る適宜の界磁状態に設定することができ、各永久磁石２１ａ，２２ａによる界磁磁束が各ステータ１２，１３の固定子巻線を鎖交する鎖交磁束量を増大あるいは低減させることによって誘起電圧定数を可変とすることができる。これにより、アキシャルギャップ型モータ１０の運転可能な回転数範囲およびトルク範囲を拡大し、運転効率を向上させると共に高効率での運転可能範囲を拡大することができる。
しかも、主永久磁石２１ａと同様に回転軸方向に磁化された補助永久磁石２３ａを備える第２副永久磁石装着層２３と、主永久磁石装着層２１との相対的な位相を、位相変更機構２５によって変更可能としたことにより、主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３との間の相対的な位相を変更する際に要するトルクを低減することができ、位相変更機構２５によるエネルギー損失の増大を抑制することができる。つまり、主永久磁石装着層２１と第２副永久磁石装着層２３との間の相対トルクの符号が、主永久磁石装着層２１と第１副永久磁石装着層２２との間の相対トルクの符号に対して、反転するように設定されることで、位相変更機構２５による位相変更時に要するトルクを低減することができる。
【００４７】
なお、上述した実施の形態において、位相変更機構２５は、主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３とのいずれか一方に第１圧力室５１，…，５１および第２圧力室５２，…，５２が設けられ、いずれか他方にベーンロータ３３が一体に設けられてもよい。
【００４８】
なお、上述した実施の形態において、位相変更機構２５は、主永久磁石装着層２１の中空部２１ｃとベーンロータ３３とにより形成される各圧力室５１，５２に作用する作動油圧を制御することで、主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３との間の相対的な位相を所望の位相に変更するとしたが、これに限定されず、遊星歯車機構により、第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３と、主永久磁石装着層２１との間の相対的な位相を所望の位相に変更してもよい。
【００４９】
なお、上述した実施の形態において、第１副永久磁石装着層２２は複数の磁性材部材２２ｂ，…，２２ｂを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図１５に示す上述した実施形態の第１変形例に係る第１副永久磁石装着層２２のように、複数の磁性材部材２２ｂ，…，２２ｂは省略され、各副永久磁石２２ａは、第１副永久磁石装着層２２の非磁性材によって固定されてもよい。
【００５０】
なお、上述した実施の形態において、第１副永久磁石装着層２２は複数の副永久磁石２２ａ，…，２２ａおよび複数の磁性材部材２２ｂ，…，２２ｂを備え、第２副永久磁石装着層２３は複数の補助永久磁石２３ａ，…，２３ａを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図１６から図１９に示す上述した実施形態の第２変形例に係るアキシャルギャップ型モータ１０のように、ロータ１１は、主永久磁石装着層２１と、第１副永久磁石装着層８２と、第１副永久磁石装着層８２とを備えて構成され、第１副永久磁石装着層８２は複数の副永久磁石８２ａ，…，８２ａおよび複数の磁性材部材８２ｂ，…，８２ｂおよび複数の対向永久磁石８２ｄ，…，８２ｄを備え、第２副永久磁石装着層８３は複数の副永久磁石８３ａ，…，８３ａおよび複数の磁性材部材８３ｂ，…，８３ｂおよび複数の対向永久磁石８３ｄ，…，８３ｄを備えて構成されてもよい。
【００５１】
この第２変形例において、主永久磁石装着層２１を回転軸方向の両側から挟みこむ第１副永久磁石装着層８２および第２副永久磁石装着層８３は、例えば図１８（ａ），（ｂ）に示す回転軸方向の内方から外方に向かい見た図のように、非磁性材により円板状に形成され、第１副永久磁石装着層８２には複数の副永久磁石８２ａ，…，８２ａおよび複数の磁性材部材８２ｂ，…，８２ｂが装着される円環状の第１装着孔８２ｃが形成され、第２副永久磁石装着層８３には複数の副永久磁石８３ａ，…，８３ａおよび複数の磁性材部材８３ｂ，…，８３ｂが装着される円環状の第２装着孔８３ｃが形成されている。
【００５２】
第１副永久磁石装着層８２において、副永久磁石８２ａと磁性材部材８２ｂとは周方向に交互に配置され、副永久磁石８２ａは、厚さ方向（つまり、回転軸方向および径方向に直交する方向）に磁化され、周方向で隣り合う副永久磁石８２ａ，８２ａ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、互いの同極を周方向で対向させている。
また、磁性材部材８２ｂは、例えば回転軸方向の断面形状が主永久磁石２１ａと略同等とされ、回転軸方向の内方側（つまり、主永久磁石装着層２１側）の表面上には、主永久磁石２１ａよりも各ステータ１２、１３に対する対向面積が小さく、かつ、回転軸方向に磁化された対向永久磁石８２ｄが装着される凹部８２ｅが形成されている。
周方向で隣り合う対向永久磁石８２ｄ，８２ｄ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、１対の副永久磁石８２ａ，８２ａにより周方向の両側から挟み込まれる磁性材部材８２ｂに装着される対向永久磁石８２ｄは、これらの１対の副永久磁石８２ａ，８２ａの対向磁極と同極の磁極を回転軸方向の外方側に有すると共に、対向磁極と異極の磁極を回転軸方向の内方側（つまり、主永久磁石装着層２１側）に有するように設定されている。
【００５３】
同様に、第２副永久磁石装着層８３において、副永久磁石８３ａと磁性材部材８３ｂとは周方向に交互に配置され、副永久磁石８３ａは、厚さ方向（つまり、回転軸方向および径方向に直交する方向）に磁化され、周方向で隣り合う副永久磁石８３ａ，８３ａ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、互いの同極を周方向で対向させている。
また、磁性材部材８３ｂは、例えば回転軸方向の断面形状が主永久磁石２１ａと略同等とされ、回転軸方向の内方側（つまり、主永久磁石装着層２１側）の表面上には、主永久磁石２１ａよりも各ステータ１２、１３に対する対向面積が小さく、かつ、回転軸方向に磁化された対向永久磁石８３ｄが装着される凹部８３ｅが形成されている。
周方向で隣り合う対向永久磁石８３ｄ，８３ｄ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、１対の副永久磁石８３ａ，８３ａにより周方向の両側から挟み込まれる磁性材部材８２ｂに装着される対向永久磁石８３ｄは、これらの１対の副永久磁石８３ａ，８３ａの対向磁極と同極の磁極を回転軸方向の外方側に有すると共に、対向磁極と異極の磁極を回転軸方向の内方側（つまり、主永久磁石装着層２１側）に有するように設定されている。
【００５４】
そして、主永久磁石装着層２１を介して回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層８２および第２副永久磁石装着層８３において、回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層８２の副永久磁石８２ａと第２副永久磁石装着層８３の副永久磁石８３ａとは、互いの磁化方向が異方向となるように設定され、回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層８２の対向永久磁石８２ｄと第２副永久磁石装着層８３の対向永久磁石８３ｄとは、互いの磁化方向が同方向となるように設定されている。
【００５５】
これにより、第１副永久磁石装着層８２の１対の副永久磁石８２ａ，８２ａおよび第２副永久磁石装着層８３の１対の副永久磁石８３ａ，８３ａと、主永久磁石装着層２１の主永久磁石２１ａとの回転軸周りの相対位置に応じて、アキシャルギャップ型モータ１０の状態を、例えば図１９（ａ）に示すように、回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと１対の副永久磁石８２ａ，８２ａとの所謂ハルバッハ配置および回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと１対の副永久磁石８３ａ，８３ａとの所謂ハルバッハ配置による磁束レンズ効果により、主永久磁石２１ａと１対の副永久磁石８２ａ，８２ａと１対の副永久磁石８３ａ，８３ａとの各磁束が収束し、各ステータ１２，１３に鎖交する有効磁束が相対的に増大する強め界磁状態から、例えば図１９（ｂ）に示すように、回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと１対の副永久磁石８２ａ，８２ａとの間、および、主永久磁石２１ａと１対の副永久磁石８３ａ，８３ａとの間で磁路短絡が生じ、各ステータ１２，１３に鎖交する有効磁束が相対的に減少する弱め界磁状態に亘る適宜の状態に設定可能とされている。
【００５６】
しかも、強め界磁状態では、回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと、各対向永久磁石８２ｄ，８３ｄとは、互いの磁化方向が同方向となることに対して、弱め界磁状態では、回転軸方向で対向配置される主永久磁石２１ａと、各対向永久磁石８２ｄ，８３ｄとは、互いの磁化方向が異方向となり、主永久磁石２１ａの磁界が各対向永久磁石８２ｄ，８３ｄによって弱められるようになっている。
【００５７】
この第２変形例によるアキシャルギャップ型モータ１０において、例えば弱め界磁状態の位相位置から強め界磁状態の位相位置へと移行する際に、主永久磁石装着層２１と第１および第２副永久磁石装着層８２，８３との各永久磁石２１ａ，８２ａ，８３ａの所謂ハルバッハ配置に起因して反力方向（つまり負の値）の相対トルクが発生する場合であっても、この相対トルクを低減するようにして、主永久磁石装着層２１と第１および第２副永久磁石装着層８２，８３との各永久磁石２１ａ，８２ｄ同士および各永久磁石２１ａ，８３ｄ同士の磁化方向が同方向となることに起因して移行方向（つまり正の値）の相対トルクが発生する。一方、例えば強め界磁状態の位相位置から弱め界磁状態の位相位置へと移行する際に、主永久磁石装着層２１と第１および第２副永久磁石装着層８２，８３との各永久磁石２１ａ，８２ａ，８３ａの所謂ハルバッハ配置に起因して移行方向（つまり正の値）の相対トルクが発生する場合であっても、この相対トルクを低減するようにして、主永久磁石装着層２１と第１および第２副永久磁石装着層８２，８３との各永久磁石２１ａ，８２ｄ同士および各永久磁石２１ａ，８３ｄ同士の磁化方向が異方向となるアキシャル配置に起因して反力方向（つまり負の値）の相対トルクが発生する。
つまり、各永久磁石２１ａ，８２ａ，８３ａの所謂ハルバッハ配置に起因して相対的に不安定位相となる強め界磁状態において、主永久磁石２１ａと各対向永久磁石８２ｄ，８３ｄとの磁化方向が一致し、各永久磁石２１ａ，８２ａ，８３ａの所謂ハルバッハ配置に起因して相対的に安定位相となる弱め界磁状態において、主永久磁石２１ａと各対向永久磁石８２ｄ，８３ｄとの磁化方向が反転するように設定することで、位相変更機構２５による位相変更時に要するトルクを低減することができる。
【００５８】
なお、上述した第２変形例においては、第１副永久磁石装着層８２または第２副永久磁石装着層８３の何れか一方を省略してもよい。
【００５９】
なお、上述した第２変形例において、第１および第２副永久磁石装着層８２，８３は複数の磁性材部材８２ｂ，…，８２ｂおよび磁性材部材８３ｂ，…，８３ｂを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図２０に示す上述した実施形態の第３変形例に係る第１および第２副永久磁石装着層８２，８３のように、複数の磁性材部材８２ｂ，…，８２ｂおよび磁性材部材８３ｂ，…，８３ｂは省略され、各副永久磁石８２ａ，８３ａおよび各対向永久磁石８２ｄ，８３ｄは、各副永久磁石装着層８２，８３の非磁性材によって固定されてもよい。
【００６０】
なお、上述した実施の形態において、第１副永久磁石装着層２２は複数の副永久磁石２２ａ，…，２２ａおよび複数の磁性材部材２２ｂ，…，２２ｂを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図２１から図２３（ａ），（ｂ）に示す上述した実施形態の第４変形例に係るアキシャルギャップ型モータ１０のように、第１副永久磁石装着層２２は、複数の副永久磁石２２ａ，…，２２ａの代わりに、複数対の径方向に磁化された内周側副永久磁石２２ｄおよび外周側副永久磁石２２ｅを備えてもよい。
この第４変形例に係る第１副永久磁石装着層２２は、例えば図２３（ａ）に示す回転軸方向の何れか一方側から見た図のように、非磁性材により円板状に形成され、複数の第１装着孔２２ｆ，…，２２ｆが周方向に所定間隔をおいて形成されている。そして、各第１装着孔２２ｆには、磁性材部材２２ｂと、この磁性材部材２２ｂを径方向の両側から挟み込む１対の内周側副永久磁石２２ｄおよび外周側副永久磁石２２ｅとが装着されている、
【００６１】
１対の内周側副永久磁石２２ｄおよび外周側副永久磁石２２ｅ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、互いの同極を径方向で対向させている。そして、周方向で隣り合う内周側副永久磁石２２ｄ，２２ｄ同士、および、周方向で隣り合う外周側副永久磁石２２ｅ，２２ｅ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定されている。
そして、回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層２２および第２副永久磁石装着層２３において、第１副永久磁石装着層２２で１対の内周側副永久磁石２２ｄおよび外周側副永久磁石２２ｅにより径方向の両側から挟み込まれる磁性材部材２２ｂは、これらの１対の内周側副永久磁石２２ｄおよび外周側副永久磁石２２ｅの対向磁極と同極の磁極を回転軸方向における第１副永久磁石装着層２２側に有する第２副永久磁石装着層２３の補助永久磁石２３ａと、回転軸方向で対向するように設定されている。
つまり、径方向で対向する１対の内周側副永久磁石２２ｄおよび外周側副永久磁石２２ｅの対向磁極がＮ極である場合には、これらの１対の内周側副永久磁石２２ｄおよび外周側副永久磁石２２ｅによって径方向の両側から挟み込まれる磁性材部材２２ｂと、回転軸方向における第１副永久磁石装着層２２側がＮ極とされた補助永久磁石２３ａとが、回転軸方向で対向するようになっている。
【００６２】
なお、上述した第４変形例に係るアキシャルギャップ型モータ１０において、第１副永久磁石装着層２２は複数の磁性材部材２２ｂ，…，２２ｂを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図２４に示す上述した実施形態の第５変形例に係る第１副永久磁石装着層２２のように、複数の磁性材部材２２ｂ，…，２２ｂは省略され、各内周側副永久磁石２２ｄおよび外周側副永久磁石２２ｅは、第１副永久磁石装着層２２の非磁性材によって固定されてもよい。
【００６３】
なお、上述した実施形態の第２変形例において、第１副永久磁石装着層８２は複数の副永久磁石８２ａ，…，８２ａを備え、第２副永久磁石装着層８３は複数の副永久磁石８３ａ，…，８３ａを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図２５から図２７（ａ），（ｂ）に示す上述した実施形態の第６変形例に係るアキシャルギャップ型モータ１０のように、第１副永久磁石装着層８２は、複数の副永久磁石８２ａ，…，８２ａの代わりに、複数対の径方向に磁化された内周側副永久磁石８２ｆおよび外周側副永久磁石８２ｇを備え、第２副永久磁石装着層８３は、複数の副永久磁石８３ａ，…，８３ａの代わりに、複数対の径方向に磁化された内周側副永久磁石８３ｆおよび外周側副永久磁石８３ｇを備えてもよい。
この第６変形例に係る第１副永久磁石装着層８２は、例えば図２７（ａ）に示す回転軸方向の内方から外方に向かい見た図のように、非磁性材により円板状に形成され、複数の第１装着孔８２ｈ，…，８２ｈが周方向に所定間隔をおいて形成されている。そして、各第１装着孔８２ｈには、磁性材部材８２ｂと、この磁性材部材８２ｂを径方向の両側から挟み込む１対の内周側副永久磁石８２ｆおよび外周側副永久磁石８２ｇとが装着されている。また、第２副永久磁石装着層８３は、例えば図２７（ｂ）に示す回転軸方向の内方から外方に向かい見た図のように、非磁性材により円板状に形成され、複数の第２装着孔８３ｈ，…，８３ｈが周方向に所定間隔をおいて形成されている。そして、各第２装着孔８３ｈには、磁性材部材８３ｂと、この磁性材部材８３ｂを径方向の両側から挟み込む１対の内周側副永久磁石８３ｆおよび外周側副永久磁石８３ｇとが装着されている。
【００６４】
第１副永久磁石装着層８２において、１対の内周側副永久磁石８２ｆおよび外周側副永久磁石８２ｇ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、互いの同極を径方向で対向させている。そして、周方向で隣り合う内周側副永久磁石８２ｆ，８２ｆ同士、および、周方向で隣り合う外周側副永久磁石８２ｇ，８２ｇ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定されている。
そして、回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層８２において、第１副永久磁石装着層８２で１対の内周側副永久磁石８２ｆおよび外周側副永久磁石８２ｇにより径方向の両側から挟み込まれる磁性材部材８２ｂは、これらの１対の内周側副永久磁石８２ｆおよび外周側副永久磁石８２ｇの対向磁極と同極の磁極を回転軸方向の外方側に有すると共に、対向磁極と異極の磁極を回転軸方向の内方側（つまり、主永久磁石装着層２１側）に有するように設定されている。
【００６５】
同様にして、第２副永久磁石装着層８３において、１対の内周側副永久磁石８３ｆおよび外周側副永久磁石８３ｇ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定され、互いの同極を径方向で対向させている。そして、周方向で隣り合う内周側副永久磁石８３ｆ，８３ｆ同士、および、周方向で隣り合う外周側副永久磁石８３ｇ，８３ｇ同士は、互いに磁化方向が異方向となるように設定されている。
そして、回転軸方向で対向する第２副永久磁石装着層８３において、第２副永久磁石装着層８３で１対の内周側副永久磁石８３ｆおよび外周側副永久磁石８３ｇにより径方向の両側から挟み込まれる磁性材部材８３ｂは、これらの１対の内周側副永久磁石８３ｆおよび外周側副永久磁石８３ｇの対向磁極と同極の磁極を回転軸方向の外方側に有すると共に、対向磁極と異極の磁極を回転軸方向の内方側（つまり、主永久磁石装着層２１側）に有するように設定されている。
【００６６】
そして、主永久磁石装着層２１を介して回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層８２および第２副永久磁石装着層８３において、回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層８２の内周側副永久磁石８２ｆと第２副永久磁石装着層８３の内周側副永久磁石８３ｆとは、互いの磁化方向が異方向となるように設定され、回転軸方向で対向する第１副永久磁石装着層８２の外周側副永久磁石８２ｇと第２副永久磁石装着層８３の外周側副永久磁石８３ｇとは、互いの磁化方向が異方向となるように設定されている。
【００６７】
なお、この第６変形例において、第１および第２副永久磁石装着層８２，８３は複数の磁性材部材８２ｂ，…，８２ｂおよび磁性材部材８３ｂ，…，８３ｂを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図２８に示す上述した実施形態の第７変形例に係る第１および第２副永久磁石装着層８２，８３のように、複数の磁性材部材８２ｂ，…，８２ｂおよび磁性材部材８３ｂ，…，８３ｂは省略され、各副永久磁石８２ｆ，８２ｇおよび８３ｆ，８３ｇは、各副永久磁石装着層８２，８３の非磁性材によって固定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの要部斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部分解斜視図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの弱め界磁状態でのロータの主永久磁石装着層を回転軸方向から見た平面図であり、図４（ｂ）は本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの強め界磁状態でのロータの主永久磁石装着層を回転軸方向から見た平面図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータのロータの第１副永久磁石装着層を回転軸方向から見た平面図であり、図５（ｂ）は本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータのロータの第２副永久磁石装着層を回転軸方向から見た平面図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの強め界磁状態での主永久磁石と副永久磁石および補助永久磁石との配置状態を径方向から見た図であり、図６（ｂ）は本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの弱め界磁状態での主永久磁石と副永久磁石および補助永久磁石との配置状態を径方向から見た図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータを示す要部断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの位相変更機構を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの主永久磁石装着層および位相変更機構の弱め界磁状態を示す、手前の第１ドライブプレートを略し手前の第１ドライブプレートの通路溝を二点鎖線で示した正面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの主永久磁石装着層および位相変更機構の強め界磁状態を示す、手前の第１ドライブプレートを略し手前の第１ドライブプレートの通路溝を二点鎖線で示した正面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの主永久磁石装着層および位相変更機構の強め界磁状態を示す、手前の第１ドライブプレートを略し奥の第２ドライブプレートの通路溝を二点鎖線で示した正面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの主永久磁石装着層および位相変更機構の弱め界磁状態を示す、手前の第１ドライブプレートを略し手前の第１ドライブプレートの通路溝を二点鎖線で示した部分斜視図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータにおいて、主永久磁石装着層と、第１副永久磁石装着層および第２副永久磁石装着層との間の相対位相に応じた相対トルクの変化の一例を示すグラフ図である。
【図１４】図１４（ａ）は本発明の一実施形態のアキシャルギャップ型モータの比較例１に係る強め界磁状態および弱め界磁状態での主永久磁石と副磁石との配置状態を径方向から見た図であり、図１４（ｂ）は本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの比較例２に係る強め界磁状態および弱め界磁状態での主永久磁石と副磁石との配置状態を径方向から見た図である。
【図１５】本発明の実施形態の第１変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部分解斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態の第２変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態の第２変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部分解斜視図である。
【図１８】図１８（ａ）は本発明の実施形態の第２変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの第１副永久磁石装着層を回転軸方向の内方側から見た平面図であり、図１８（ｂ）は本発明の実施形態の第２変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの第２副永久磁石装着層を回転軸方向の内方側から見た平面図である。
【図１９】図１９（ａ）は本発明の実施形態の第２変形例に係るアキシャルギャップ型モータの強め界磁状態での主永久磁石と副永久磁石および対向永久磁石との配置状態を径方向から見た図であり、図１９（ｂ）は本発明の実施形態の第２変形例に係るアキシャルギャップ型モータの弱め界磁状態での主永久磁石と副永久磁石および対向永久磁石との配置状態を径方向から見た図である。
【図２０】本発明の実施形態の第３変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部分解斜視図である。
【図２１】本発明の実施形態の第４変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部斜視図である。
【図２２】本発明の実施形態の第４変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部分解斜視図である。
【図２３】図２３（ａ）は本発明の実施形態の第４変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの第１副永久磁石装着層を回転軸方向の内方側から見た平面図であり、図２３（ｂ）は本発明の実施形態の第４変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの第２副永久磁石装着層を回転軸方向の内方側から見た平面図である。
【図２４】本発明の実施形態の第５変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部分解斜視図である。
【図２５】本発明の実施形態の第６変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部斜視図である。
【図２６】本発明の実施形態の第６変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部分解斜視図である。
【図２７】図２７（ａ）は本発明の実施形態の第６変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの第１副永久磁石装着層を回転軸方向の内方側から見た平面図であり、図２７（ｂ）は本発明の実施形態の第６変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの第２副永久磁石装着層を回転軸方向の内方側から見た平面図である。
【図２８】本発明の実施形態の第７変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの要部分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  アキシャルギャップ型モータ
１１  ロータ
１２  第１ステータ
１３  第２ステータ
２１  主永久磁石装着層
２１ａ  主永久磁石
２２  第１副永久磁石装着層
２２ａ  副永久磁石
２２ｄ  内周側副永久磁石（副永久磁石）
２２ｅ  外周側副永久磁石（副永久磁石）
２３  第２副永久磁石装着層
２３ａ  補助永久磁石
２５  位相変更機構
８２  第１副永久磁石装着層
８２ａ  副永久磁石
８２ｄ  対向永久磁石
８３  第２副永久磁石装着層
８３ａ  副永久磁石
８３ｄ  対向永久磁石
８３ｆ  内周側副永久磁石（副永久磁石）
８３ｇ  外周側副永久磁石（副永久磁石）
【図１】
2008141861.tif 000003
【図２】
2008141861.tif 000004
【図３】
2008141861.tif 000005
【図４】
2008141861.tif 000006
【図５】
2008141861.tif 000007
【図６】
2008141861.tif 000008
【図７】
2008141861.tif 000009
【図８】
2008141861.tif 000010
【図９】
2008141861.tif 000011
【図１０】
2008141861.tif 000012
【図１１】
2008141861.tif 000013
【図１２】
2008141861.tif 000014
【図１３】
2008141861.tif 000015
【図１４】
2008141861.tif 000016
【図１５】
2008141861.tif 000017
【図１６】
2008141861.tif 000018
【図１７】
2008141861.tif 000019
【図１８】
2008141861.tif 000020
【図１９】
2008141861.tif 000021
【図２０】
2008141861.tif 000022
【図２１】
2008141861.tif 000023
【図２２】
2008141861.tif 000024
【図２３】
2008141861.tif 000025
【図２４】
2008141861.tif 000026
【図２５】
2008141861.tif 000027
【図２６】
2008141861.tif 000028
【図２７】
2008141861.tif 000029
【図２８】
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