(57)【要約】【課題】  環状のステータと、このステータの内周円よりも小さな円形のロータとを具え、前記ステータの内周にはギヤ歯を設けてリング状のステータギヤとし、前記ロータの外周にはギヤ歯を設けてロータギヤとし、前記ステータギヤと前記ロータギヤとを噛合させ、ステータ内でロータが偏心しながら回転する、いわゆる可変空隙モータのロータトルクを大きくする技術を提案する。【解決手段】  ステータ１のステータギヤ１６と、ロータ２のロータギヤ１７とが噛合するステータ周方向位置ａから離れた位置ｎ、位置ｑに設けた極６が、ステータ１内周円弧における接線と平行な接線方向吸引力を発生することによりロータ２を駆動するよう構成する。【選択図】図１
2008306899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステータと、該ステータの内周円よりも小さな円形のロータとを具え、前記ステータの内周にはギヤ歯を設けてリング状のステータギヤとし、前記ロータの外周にはギヤ歯を設けてロータギヤとし、前記ステータギヤと前記ロータギヤとを噛合させ、ステータの全周にわたり、前記ロータおよび前記ステータ間で吸引力および／または反発力を発生する極を、周方向に複数配置し、
前記噛合位置近傍の前記極が、前記ステータギヤと前記ロータギヤとのエアギャップを介して前記吸引力および／または前記反発力を発生することにより前記噛合位置をステータ内周上で変化させて前記ロータを駆動する可変空隙モータにおいて、
前記噛合位置から離れた前記極が、前記ステータの内周円弧における接線と平行な接線方向の吸引力および／または反発力を発生することにより前記ロータを駆動するよう構成したことを特徴とする可変空隙モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の可変空隙モータにおいて、前記極を前記ステータギヤのギヤ歯の歯先に設けたことを特徴とする可変空隙モータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の可変空隙モータにおいて、前記ステータギヤおよび前記ロータギヤのギヤ歯の歯先部が、前記接線方向の吸引力および／または反発力を発生するのに十分な周方向幅を有するよう、前記ギヤ歯を形成したことを特徴とする可変空隙モータ。
【請求項４】
請求項３に記載の可変空隙モータにおいて、前記ギヤ歯を略台形に形成したことを特徴とする可変空隙モータ。
【請求項５】
請求項３または４に記載の可変空隙モータにおいて、前記ギヤ歯の歯先の角部を丸めたことを特徴とする可変空隙モータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の可変空隙モータにおいて、前記ステータを、ステータ周方向に一体形成したことを特徴とする可変空隙モータ。
【請求項７】
請求項６に記載の可変空隙モータにおいて、前記ステータの内周における前記ギヤ歯の歯先部の肉厚と、隣り合う前記ギヤ歯間の歯溝をなす底壁の肉厚と、前記歯溝をなす側壁の肉厚のうち、１の肉厚を他の肉厚よりも薄くしたことを特徴とする可変空隙モータ。
【請求項８】
請求項７に記載の可変空隙モータにおいて、前記ステータの前記ギヤ歯に前記極を設け、前記ステータの内周における隣り合う前記ギヤ歯間の歯溝をなす底壁の肉厚を、前記歯溝をなす側壁の肉厚よりも薄くしたことを特徴とする可変空隙モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関し、特にステータとロータとの間に介在するエアギャップがロータの回転とともに変化するいわゆる可変空隙モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータといえば通常、ロータの回転中心とステータの軸中心とが一致し、これらステータとロータとの間に介在するエアギャップの間隔はロータの回転位置に関わらず一定であるのが常套である。このような通常のモータをここでは、一定空隙モータと呼ぶ。
これに対し、特許文献１に記載され、ロータが偏心しながら回転し、エアギャップの間隔がロータの回転に伴って変化する可変空隙モータが従来から知られている。
一定空隙モータはロータとステータとの間で相互作用する径方向の吸引力または反発力のうち、周方向成分（接線方向の力ともいう）のみ用いてロータを駆動するものである。これに対し、可変空隙モータはロータとステータとの間で径方向成分（法線方向の力ともいう）を用いてロータを駆動する。ロータとステータとの間で相互作用する径方向の吸引力または反発力は、接線方向の力よりも法線方向の力が大きいことから、可変空隙モータによれば力強い駆動トルクが得られる。そこで本願出願人は、この可変空隙モータにつき、鋭意研究を進めている。
【０００３】
可変空隙モータの構造につき概略説明すると、ロータの外周にはステータを配置し、ロータの外周円はステータの内周円よりもやや小さいという構成において一定空隙モータと共通する。しかし、ロータの外周円およびステータの内周円にギヤ歯を形成し、ロータの回転中心をステータの軸中心から偏心させてロータ外周の一部をステータの内周に噛合させる構成において一定空隙モータと異なる。
当該噛合する噛合位置では空隙の間隔が０である。逆に、ロータ中央を挟んで当該噛合の位置と反対の位置（周方向１８０度離れた位置）では、空隙の間隔が最も大きい。ロータがステータ内を転がるよう公転するに伴って、これらロータとステータとの噛合の位置がステータ内周上で変化して、空隙の間隔が変化するものである。そしてロータの公転を出力軸で取り出す。
可変空隙モータは、一定空隙モータよりも力強いトルクを発生することができるが、ロータとステータとの噛み合いが技術的に困難であり、ロータの回転が不確実であった。特許文献１に記載の歯車形状は、可変空隙モータのロータギヤおよびステータギヤの歯形を、歯先および歯元を円弧歯面としてこれらをインボリュート歯面で滑らかに接続した形状とし、歯先および歯元の双方で噛み合いを実現して、ロータの回転を確実にしたものである。
【特許文献１】特開平９−２９８８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のような可変空隙モータにあっては、噛合位置近傍のコイルのみに通電して吸引力または反発力を発生することから、噛合位置近傍以外のコイルは、ロータ駆動に何ら寄与していなかった。
【０００５】
この理由は以下に説明するとおりである。まず、コイルが発生する吸引力または反発力、すなわち磁力は、距離の自乗に反比例するところ、噛合位置近傍ではエアギャップの間隔が小さいことから、吸引力または反発力の法線方向成分を大きくすることができる。さらに、法線方向の力を用いて、ステータ内を転がるようロータを公転させるためには、噛合位置近傍で法線方向の力を発生させなければならない。もし、噛合位置から離れた位置で法線方向の力を発生させるとすれば、ロータとステータとの噛み合いが外れてしまう。
【０００６】
このような理由から、従来においては、ロータとステータとの噛合位置近傍のコイルのみでロータを駆動していた。
本発明は、上述の実情に鑑み、ロータとステータとの噛合位置から離れたコイルも利用してロータを駆動することが可能な可変空隙モータを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため本発明による可変空隙モータは、請求項１に記載のごとく、
環状のステータと、該ステータの内周円よりも小さな円形のロータとを具え、前記ステータの内周にはギヤ歯を設けてリング状のステータギヤとし、前記ロータの外周にはギヤ歯を設けてロータギヤとし、前記ステータギヤと前記ロータギヤとを噛合させ、ステータの全周にわたり、前記ロータおよび前記ステータ間で吸引力および／または反発力を発生する極を、周方向に複数配置し、
前記噛合位置近傍の前記極が、前記ステータギヤと前記ロータギヤとのエアギャップを介して前記吸引力および／または前記反発力を発生することにより前記噛合位置をステータ内周上で変化させて前記ロータを偏心させながら回転駆動する可変空隙モータを前提とする。
そして、前記噛合位置から離れた前記極が、前記ステータの内周円弧における接線と平行な接線方向の吸引力および／または反発力を発生することにより前記ロータを駆動するよう構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
かかる本発明の構成によれば、噛合位置近傍の極による前記ステータの内周円弧に直交する法線方向の吸引力および／または反発力のみならず、噛合位置から離れた極によるステータ内周円弧における接線と平行な接線方向の吸引力および／または反発力を発生することから、法線方向力のみならず接線方向力も用いてロータを駆動することが可能となり、ロータの駆動力を大きくすることができる。
また、従来の可変空隙モータでは、ステータの全周にわたり複数配置した極のうち一部の極がロータを駆動し、他の極はロータを駆動しないものであったが、本発明の構成によれば、すべての極が同時にロータを駆動することが可能になり、モータの小型化および大出力化を同時に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例になる可変空隙モータの概略構造を示す正面図である。図２は同実施例のステータを断面にして示す横断面図である。図１および図２は、可変空隙モータの軸線方向にみた状態を示す。
本実施例の可変空隙モータは、環状のステータ１を具える。ステータ１は内方に、ステータ１の内周円よりも小さなロータ２を収納する。ロータ２は鉄などの磁性材料からなる金属製の一体構造であって、円形である。そしてロータ２の外周にギヤ歯５を形成してロータギヤ１７を設ける。また、ステータ１の内周にもギヤ歯４を形成してリング状のステータギヤ１６を設ける。そして、これらロータギヤ１７とステータギヤ１６とを噛合させる。
【００１０】
図１に例示するように、下方のステータ位置ａでギヤ１６，１７が噛合し、上方のステータ位置ｍで隙間（エアギャップ）が最も大きくなる。噛合位置ａではステータギヤ１６とロータギヤ１７とが最も深く噛み合う。噛合位置ａからステータギヤ周方向に順次、位置ｂ、位置ｃ、位置ｄ、位置ｅ、位置ｆ、位置ｇ・・・と離れるほど、ステータギヤ１６とロータギヤ１７との隙間（エアギャップ）が大きくなる。噛合位置ａから１８０度周方向に離れた位置ｍでは、ステータギヤ１６とロータギヤ１７との隙間（エアギャップ）が最も大きくなる。
【００１１】
本実施例では図１に示すようにステータギヤ１６の歯数は１２個とし、ロータ２の個数は１１個とした。ステータギヤ歯数（１２個）とロータギヤ歯数（１１個）を略等しく、かつ、ステータギヤ歯数（１２個）はロータギヤ歯数（１１個）よりも多くなるよう、これらステータギヤ１６およびロータギヤ１７を形成するためである。これにより、ステータギヤ１６とロータギヤ１７との隙間（エアギャップ）をなるべく小さくすることを可能として、かつ、ステータ１内部にロータ２を収容することができる。
【００１２】
ステータ１の全周には、図２に示すように、ロータ２およびステータ１間で吸引力を発生する極６を、周方向に複数配置する。極６は鉄心７にコイル８を巻回した電磁石である。そして、すべてのギヤ歯４と、隣り合うギヤ歯４，４同士の間にある歯溝１４のすべてに極６を設ける。本実施例では、ステータ１がギヤ歯４および歯溝１４を１２個ずつ具えることから、極６を２４個設ける。それぞれの位置を明確にするため、位置ａに設けた極６を６ａというように呼び、極６ａの鉄心を７ａと呼び、極６ａのコイルを８ａと呼ぶ。図１中、噛合位置ａの近傍にある位置ｂのコイル８ｂ、位置ｃのコイル６ｃ、位置ｄのコイル６ｄ・・・位置ｇのコイル６ｇに通電すると、これら極６ｂ〜極６ｇは磁力を発生し、僅かな隙間（エアギャップ）を介して隣り合うロータ２をステータ１に引き寄せる。つまり、図１に矢で示すように、ステータ１の内周円弧と直交する法線方向の吸引力が発生する。
これら法線方向吸引力はエアギャップの間隔の自乗に反比例し、
位置ｂの吸引力＞位置ｃの吸引力＞位置ｄの吸引力＞位置ｅの吸引力
＞位置ｆの吸引力＞位置ｇの吸引力
の関係が成り立つ。そうするとロータ２はステータ１内周を矢の向きに回転し、噛合位置がａからｂに変化する。
【００１３】
以下、噛合位置ｂの近傍にある極を用いて、噛合位置をｂからｃに変化させ、以下同様に、噛合位置を、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ・・・とステータ１内周上で変化させ、ロータ２を駆動する。
なお、上述した噛合位置近傍にある位置で法線方向吸引力を発生するのは従来と同様である。また、法線方向吸引力を発生する噛合位置ａ近傍は、図１に示すように位置ｂから位置ｇまでの略９０度に限られず、例えば位置ｂから位置ｅまでの略４５度であってもよいこと勿論である。
【００１４】
本実施例では、噛合位置近傍の法線方向吸引力に加え、噛合位置から離れた位置でも、接線方向吸引力を発生することによりロータ２を駆動する。図１に沿って説明すると、法線方向吸引力の作用位置ｂ，ｄから周方向に略１８０度離れた位置ｎおよび位置ｑにある極６に通電し、位置ｎおよび位置ｑに矢で示すようにステータ１の内周円弧における接線と平行な接線方向の吸引力を発生させて、ロータ２を矢の向きに駆動する。
【００１５】
このように位置ｂ〜位置ｇ、位置ｎおよび位置ｑで吸引力を発生させるための通電方法につき、図３に沿って説明する。図３中、横軸はステータ周方向位置毎のコイル８を示し、縦軸は通電の有無を示し、実線は図１のような吸引力を発生するコイル８の通電パターンを示す。また比較のため、従来の通電パターンを破線で示す。
【００１６】
図３に示すように、本実施例では、噛合位置ａ近傍のステータ位置ｂ〜ステータ位置ｇに設けたコイル８ｂ〜コイル８ｇに通電し（図３にＯＮで示す）、法線方向吸引力を発生する。さらに噛合位置ａ近傍、より正確にはステータ位置ｂおよびステータ位置ｄ、から周方向約１８０度離れたステータ位置ｎおよびステータ位置ｑに設けたコイル８ｎおよびコイル８ｑに通電し（図３にＯＮで示す）接線方向吸引力を発生する。
これら以外の位置に設けたコイルには通電しない（図３にＯＦＦで示す）。
【００１７】
このような通電方法を行うことにより、電磁力が発生するステータ１周方向位置を広くして、ロータトルクを大きくすることができる。
【００１８】
そして、これらコイル８ａ〜８ｙの通電を適宜オンオフして、図３に実線で示す通電パターンを矢の向きに移動することにより、ステータギヤ１６とロータギヤ１７との噛合位置をステータ１内周上で変化させることが可能となり、ロータ２を駆動することができる。したがって図１および図２に示すように、ロータ２中心軸Ｏｒはステータ１中心軸Ｏｓから偏心し、ロータ１は自転しながらステータ１内を公転する。このようなロータ１の回転を図示しない出力軸で取り出す。図３に示す矢の向きのオンオフ変化を早くしたり遅くしたりすれば、その時間変化率に応じたロータ回転数を得ることができる。
【００１９】
ところで、上述した接線方向吸引力の大きさは、ステータギヤ歯４およびロータギヤ歯５の形状による。また、上述した接線方向吸引力の大きさは、径方向外方のギヤ歯４と径方向内方のギヤ歯５が周方向で重なり合うラップ長さに反比例する。図１に示すように位置ｎのラップ長さが位置ｑのラップ長さよりも大きい場合、
位置ｎの接線方向力＜位置ｑの接線方向力
となる。
【００２０】
したがって、ギヤ歯４，５の形状は、トロコイド干渉が発生しない条件下で、接線方向吸引力を発生するのに十分な周方向幅を有するようにする。歯元の周方向幅が大きくても歯先に向かって周方向幅が小さくなる三角形状の場合、ギヤ歯４に設けた極６がギヤ歯５を引き寄せる吸引力が小さくなることは理解されよう。
好ましくは、歯元のステータ周方向幅と歯先のステータ周方向幅がなるべく同じであるのがよい。より好ましくは、歯元の周方向幅が歯先の周方向幅よりも大きな台形であるのがよい。歯先の周方向幅が歯元の周方向幅と比較して略同一の矩形乃至台形状の場合、ギヤ歯４に設けた極６がギヤ歯５を引き寄せる吸引力が大きくなることは理解されよう。
ただし、ステータギヤ１６内径およびロータギヤ１７外径が近ければ、トロコイド干渉が発生しやすくなることから、図１に示す台形のギヤ歯４，５歯先の周方向両端の角部を突出しないよう丸めるのが望ましい。ギヤ歯４について代表していえば、図１に示すように、歯先角部４１および歯先角部４２を円弧状に丸めておく。
【００２１】
図１では、位置ｑの周方向ラップ長が、位置ｎの周方向ラップ長よりも短いことから、接線方向吸引力は位置ｑよりも位置ｎの方が大きい。
【００２２】
以上の説明より本実施例では、噛合位置ａ近傍の位置ｂ、ｃ、ｄ、さらにはｅ、ｆ、ｇにある極６が、ステータギヤ１６とロータギヤ１７とのエアギャップを介してステータ１の内周円弧における接線と直交する法線方向の吸引力を発生することにより噛合位置をステータ１内周上で変化させてロータ２を駆動する。同時に、噛合位置ａから離れた位置ｎ、ｑにある極が、ステータ１の内周円弧における接線と平行な接線方向の吸引力を発生することによりロータ２を駆動する。
【００２３】
次に、本発明の他の実施例につき説明する。
図４は、本発明の他の実施例になる可変空隙モータの概略構造を示す正面図である。図５は、同実施例の可変空隙モータを図４に示す一点鎖線で断面とし、矢の方向から見た状態を示す縦断面図である。図６は、同実施例のステータを図５に示す一点鎖線で断面とし、矢の方向から見た状態を示す横断面図である。図４および図６は、可変空隙モータの軸線方向にみた状態を示す。
この実施例ではロータ２およびステータ１で吸引力および反発力を発生させてロータ２を駆動する。そこで、前述した図１の実施例と共通する構成には同一符号を付して説明を省略し、異なる構成には新たに符号を付して詳細に説明する。
【００２４】
図５に示すようにステータ１内には、２個のロータ部３（３１，３２）を収容する。ロータ部３は鉄などの磁性材料からなる金属製の一体構造であって、円形である。そして、これらロータ部３１，３２の中央部同士を同軸にして円盤形状の接続部材１１で結合し、これらロータ部３１，３２の間に永久磁石１２を配設してロータ２を構成する。ロータ２内になる接続部材１１の外径側には上記の永久磁石１２を周方向に複数配設する。永久磁石１２は軸方向に着磁され、図５に示すように、一方のロータ部３１に対してはＳ極となり、他方のロータ部３２に対してはＮ極となる。
【００２５】
図４の正面図はＮ極となるロータ部３２を示すことから、ロータ部３２のギヤ歯５および歯溝１５もそれぞれＮ極となる。
まず吸引力につき図４に沿って説明すると、Ｎ極に磁化したロータギヤ歯５およびロータ歯溝１５を吸引するよう、噛合位置ａ近傍のステータ１の位置ｂ〜位置ｇに配設した極６に通電して、これらの位置ｂ〜位置ｇと対応するロータ部３２の部位に矢で示す法線方向吸引力を発生する。また、噛合位置ａ近傍の位置ｂおよび位置ｄと周方向１８０度離れた位置ｎおよび位置ｑに配設した極６に通電して、これらの位置ｎおよび位置ｑと対応するロータ部３の部位に矢で示す接線方向吸引力を発生する。
【００２６】
次に反発力につき図４に沿って説明すると、Ｎ極に磁化したロータギヤ歯５およびロータ歯溝１５を斥けるよう、噛合位置ａ近傍のステータ１の位置ｙ、位置ｘ、位置ｗ、位置ｖに配設した極６のうち、ロータ部３２と対向する極６に通電して、これらの位置ｙ〜位置ｖと対応するロータ部３２の部位に矢で示す法線方向反発力を発生する。また、噛合位置ａ近傍の位置ｙおよび位置ｗと周方向１８０度離れた位置ｌおよび位置ｊに配設した極６に通電して、これらの位置ｌおよび位置ｊと対応するロータ部３の部位に矢で示す接線方向反発力を発生する。
【００２７】
なお正面図には示さなかったが、Ｓ極に磁化したロータ部３１に対しても、上述したロータ部３２と同様に、吸引力および反発力を発生する。したがって、図５の縦断面図に示すように、ステータ位置ｃでは、ステータ１の極６がロータ２の永久磁石１２と相俟って、ロータ２とステータ１との間で吸引力を発生する磁気回路αを形成する。ステータ位置ｌでは、ステータ１の極６とロータ２の永久磁石１２とが相互に斥けるよう、別々の磁気回路β１、β２を形成し、ロータ２とステータ１との間で反発力を発生する。
【００２８】
上述した吸引力および反発力により、ロータ２はステータ１内周を矢の向きに回転し、噛合位置がａからｂに変化する。以下同様に、噛合位置をｂからｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ・・・とステータ１内周上で変化させ、ロータ２を駆動する。
【００２９】
本実施例では上述したように、噛合位置近傍の法線方向吸引力および法線方向反発力に加え、噛合位置から離れた位置でも、接線方向吸引力および接線方向反発力を発生することによりロータ２を駆動する。
【００３０】
図４に示すように位置ｂ〜位置ｇ、位置ｎおよび位置ｑで吸引力を発生させ、位置ｙ〜位置ｖ、位置ｌおよび位置ｊで反発力を発生させるための通電方法につき、図７に沿って説明する。図７中、横軸はステータ周方向位置毎のコイル８を示し、縦軸は通電の有無および通電方向の正負を示し、実線は図４のような吸引力および反発力を発生するコイル８の通電パターンを示す。また比較のため、従来の通電パターンを破線で示す。
【００３１】
図７に示すように、本実施例では、噛合位置ａ近傍のステータ位置ｂ〜ステータ位置ｇに設けたコイル８ｂ〜コイル８ｇに正方向通電（図７に＋ＯＮで示す）してステータ１内周をＳ極にし、法線方向吸引力を発生する。さらに噛合位置ａ近傍、より正確にはステータ位置ｂおよびステータ位置ｄ、から周方向約１８０度離れたステータ位置ｎおよびステータ位置ｑに設けたコイル８ｎおよびコイル８ｑに正方向通電（図７に＋ＯＮで示す）してステータ１内周をＳ極にし、接線方向吸引力を発生する。
さらに、噛合位置ａ近傍のステータ位置ｙ〜ステータ位置ｖに設けたコイル８ｙ〜コイル８ｖに負方向通電（図７に−ＯＮで示す）してステータ１内周をＮ極にし、法線方向反発力を発生する。さらに噛合位置ａ近傍、より正確にはステータ位置ｙおよびステータ位置ｗ、から周方向約１８０度離れたステータ位置ｌおよびステータ位置ｊに設けたコイル８ｌおよびコイル８ｊに負方向通電（図７に−ＯＮで示す）してステータ１内周をＮ極にし、接線方向反発力を発生する。
これら以外の位置に設けたコイルには通電しない（図７にＯＦＦで示す）。
【００３２】
このような通電方法を行うことにより、電磁力が発生するステータ１周方向位置を一層広くして、ロータトルクを益々大きくすることができる。
【００３３】
そして、これらコイル８ａ〜８ｙの通電を適宜オンオフして、図７に実線で示す通電パターンを矢の向きに移動することにより、ステータギヤ１６とロータギヤ１７との噛合位置をステータ１内周上で変化させることが可能となり、ロータ２を駆動することができる。
【００３４】
次に、本発明の別の実施例につき説明する。
図８は、本発明の別の実施例になる可変空隙モータの概略構造を軸線方向にみた状態を示す正面図であり、噛合位置を拡大して示す。図８に示す別の実施例につき、前述した図１の実施例と共通する構成には同一符号を付して説明を省略し、異なる構成には新たに符号を付して詳細に説明する。
【００３５】
この実施例は、ステータ１を一体構造とする。具体的には、０．２〜０．５ｍｍ厚の薄板鋼板を打ち抜き加工したリング形状部材を、軸線方向に積層してステータ１を製作する。ステータ１を一体構造とすることにより、組立によるステータよりもステータの寸法精度を向上することができる。特に、可変空隙モータのステータギヤは数１０μｍの高い加工精度を要するため、この実施例のように、ステータ１を組立構造よりも一体構造にすることは有益である。
図８に示すように、ステータ１の内周における隣り合うギヤ歯４，４間の歯溝１４をなす底壁１ｔの肉厚を、歯溝１４をなす側壁１ｓの肉厚よりも薄くする。また、上述した薄板鋼板の打ち抜き加工の工程から、ギヤ歯４の歯先に鉄芯７を一体に設けておく。鉄心７にはコイル８を巻回し、これら７，８は極６を構成する。
【００３６】
図８の実施例によれば、ロータギヤ歯５と当接するステータ１の側壁１ｓの肉厚が、ロータギヤ歯５と当接しないステータ１の底壁１ｔの肉厚よりも厚くなり、強度上有利にすることができる。
【００３７】
また、底壁１ｔの肉厚が薄いことから、ギヤ歯４に設けた極６の磁束が底壁１ｔを経て隣り合うギヤ歯４に漏れることを抑制することができる。したがって、前述した吸引力および反発力を効率的に発生することが可能となり、ロータ２のロータトルクを大きくすることができる。
この実施例は、上述した図１の実施例および図４の実施例に適用可能である。
【００３８】
ところで上述した各実施例によれば、図１に示すように、噛合位置ａから離れたステータ位置ｎ，ｑに設けた極６が、ステータ１の内周円弧における接線と平行な接線方向吸引力を発生することから、
噛合位置ａ近傍における法線方向力のみならず、位置ｎ，ｑにおける接線方向力も用いてロータ２を駆動することが可能となり、ロータ２のロータトルクを大きくすることができる。
【００３９】
また図４に示すように、噛合位置ａから離れたステータ位置ｌ，ｊに設けた極６が、ステータ１の内周円弧における接線と平行な接線方向反発力を発生することからも、
上記と同様にロータ２のロータトルクを大きくすることができる。
【００４０】
この接線方向力を発生するために、好ましくは極６をステータギヤ１６のギヤ歯５の歯先に設ける。
【００４１】
また好ましくは、ステータギヤ１６およびロータギヤ１７のギヤ歯４，５の歯先部が、トロコイド干渉しない範囲で、十分なステータ周方向幅を有するよう、これらギヤ歯４，５を形成する。これにより、接線方向吸引力および／または接線方向反発力を大きくすることができる。
【００４２】
具体的にはギヤ歯４，５を略台形に形成するとよい。そして歯先部の周方向幅を歯元部の周方向幅よりも小さく、かつ、両者をなるべく同じ幅にするとよい。
【００４３】
またトロコイド干渉を回避するためギヤ歯４，５の歯先の角部を丸めるとよい。
【００４４】
図８の実施例では、ステータ１を、ステータ周方向に一体形成したことから、組立によるステータよりもステータの寸法精度を向上することが可能となり、高い加工精度を要する可変空隙モータのステータギヤにおいて有益である。
【００４５】
また図８の実施例では、ステータ１の内周におけるギヤ歯４をなす歯先部の肉厚と、隣り合う前記ギヤ歯間の歯溝をなす底壁の肉厚と、前記歯溝をなす側壁の肉厚のうち、１の肉厚を他の肉厚よりも薄くするとよい。つまり、ステータギヤ１６の１ピッチ毎に、ステータ１の肉厚を薄くする。
これにより、ギヤ歯４に設けた極６の磁束が隣り合うギヤ歯４に漏れることを抑制することができる。したがって、前述した吸引力および反発力を効率的に発生することが可能となり、ロータ２のロータトルクを大きくすることができる。
【００４６】
好ましくは図８に示すように、ステータ１のギヤ歯４に極６を設け、ステータ１の内周における隣り合うギヤ歯４，４間の歯溝１５をなす底壁１ｔの肉厚を、歯溝１５をなす側壁１ｓの肉厚よりも薄くする。このように構成することにより、上述した漏れ磁束の抑制に加え、ロータギヤ歯５と当接する側壁１ｓを厚く、ロータギヤ歯５と当接しない底壁１ｔを薄くして、ステータ１を強度上有利にすることができる。
【００４７】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。例えば極６は、上述したような電磁石の他、静電気でロータ部３を引き寄せるもの等、ロータ２の駆動力を発生するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例になる可変空隙モータの概略構造を示す正面図である。
【図２】同実施例の横断面図である。
【図３】同実施例の通電方法を示す通電パターン説明図である。
【図４】本発明の他の実施例になる可変空隙モータの概略構造を示す正面図である。
【図５】同実施例の縦断面図である。
【図６】同実施例の横断面図である。
【図７】同実施例の通電方法を示す通電パターン説明図である。
【図８】本発明の別の実施例になる可変空隙モータの概略構造を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ステータ
２  ロータ
３（３１，３２）  ロータ部
４  ステータのギヤ歯
５  ロータのギヤ歯
６  極（磁極）
７  鉄心
８  コイル
１１  接続部材  
１０  永久磁石
１４  ステータの歯溝
１５  ロータの歯溝
１６  ステータギヤ
１７  ロータギヤ
【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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