(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＡ相用ロータコアベース間にＡ相用界磁磁石を配置したＡ相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＢ相用ロータコアベース間にＢ相用界磁磁石を配置したＢ相用ロータとを積層した２層ロータと、
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＡ相用ステータコアベース間に巻線を配置したＡ相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＢ相用ステータコアベース間に巻線を配置したＢ相用ステータとを積層した２層ステータと
からなるモータの駆動制御装置であって、
直流電源と、
前記Ａ相用ステータに配置した巻線に前記直流電源を印加するための第１スイッチング素子と、
前記Ｂ相用ステータに配置した巻線に前記直流電源を印加するための第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子を開閉させて、前記Ａ相用ステータの巻線及び前記Ｂ相用ステータの巻線を、前記直流電源にて一方向から通電させる制御回路と
を備えたことを特徴とするモータの駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータの駆動制御装置において、
前記Ａ相用ステータの巻線と前記第１スイッチング素子とが直列に接続されるとともに、前記Ｂ相用ステータの巻線と前記第２スイッチング素子とが直列に接続され、その両直列回路に前記直流電源が印加されることを特徴とするモータの駆動制御装置。
【請求項３】
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＡ相用ロータコアベース間にＡ相用界磁磁石を配置したＡ相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＢ相用ロータコアベース間にＢ相用界磁磁石を配置したＢ相用ロータとを積層した２層ロータと、
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＡ相用ステータコアベース間に巻線を配置したＡ相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＢ相用ステータコアベース間に巻線を配置したＢ相用ステータとを積層した２層ステータと
からなり、前記Ａ相用ステータに配置した巻線及び前記Ｂ相用ステータに配置した巻線は、それぞれ第１系統環状巻線と第２系統環状巻線の２つからなるモータの駆動制御装置であって、
直流電源と、
前記Ａ相用ステータの第１系統巻線、及び、前記Ｂ相用ステータの第１系統巻線に前記直流電源を印加するための第１スイッチング素子と、
前記Ａ相用ステータの第２系統巻線、及び、前記Ｂ相用ステータの第２系統巻線に前記直流電源を印加するための第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子を開閉させて、前記Ａ相用及びＢ相用ステータの第１系統巻線及び前記Ａ相用及びＢ相用ステータの第２系統巻線を、前記直流電源にて一方向から通電させる制御回路と
を備えたことを特徴とするモータの駆動制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のモータの駆動制御装置において、
前記第１系統巻線と前記第１スイッチング素子とが直列に接続されるとともに、前記第２系統巻線と前記第２スイッチング素子とが直列に接続され、その両直列回路に前記直流電源が印加されることを特徴とするモータの駆動制御装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のモータの駆動制御装置において、
前記制御回路は、前記第１系統巻線と前記第２系統巻線を、位相の異なる通電が行われるように、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子を開閉制御することを特徴とするモータの駆動制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のモータの駆動制御装置において、
前記位相の異なる通電は、その位相差が２０度から６０度であることを特徴とするモータの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アウタロータ型のモータであって、ロータコアの表面に永久磁石を貼り付けたＳＰＭロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のステータコアベース間に巻線を配置したランデル型のステータとからなるブラシレスモータが提案されている（例えば、特許文献１）。このブラシレスモータにあっては、一対のステータコアベース間に配置した巻線は、２種類の巻線を軸線方向に積層している。そして、２種類の巻線には、それぞれ異なる第１系統の電源と、第２系統の電源が印加されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９２３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このブラシレスモータは、ランデル型のステータが第１系統の巻線と第２系統の巻線の２層構造で構成された２相モータである。従って、２相モータであるがゆえに、デッドポイントが存在し、起動性に問題があった。
【０００５】
ところで、周方向に複数の爪状磁極を有した一対のロータコ間に界磁磁石を配置したランデル型のロータと、周方向に複数の爪状磁極を有した一対のステータコア間に巻線を配置したランデル型のステータとからなる、所謂マルチランデル型のモータがある。そして、このマルチランデル型のモータを、タンデム化した２層２相のマルチランデル型モータにおいても同様な問題がある。
【０００６】
また、２層２相のマルチランデル型のモータにおいて、隣接する爪状磁極間のギャップ部の漏れ磁束の影響が大きいことから、有効磁束の低下が生じ高トルクが望めなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、デッドポイントが回避でき起動性に優れるとともに、安価なモータの駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためのモータの駆動制御装置は、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＡ相用ロータコアベース間にＡ相用界磁磁石を配置したＡ相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＢ相用ロータコアベース間にＢ相用界磁磁石を配置したＢ相用ロータとを積層した２層ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＡ相用ステータコアベース間に巻線を配置したＡ相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＢ相用ステータコアベース間に巻線を配置したＢ相用ステータとを積層した２層ステータとからなるモータの駆動制御装置であって、直流電源と、前記Ａ相用ステータに配置した巻線に前記直流電源を印加するための第１スイッチング素子と、前記Ｂ相用ステータに配置した巻線に前記直流電源を印加するための第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子を開閉させて、前記Ａ相用ステータの巻線及び前記Ｂ相用ステータの巻線を、前記直流電源にて一方向から通電させる制御回路とを備えた。
【０００８】
この構成によれば、Ａ相用ステータの巻線及びＢ相用ステータの巻線をそれぞれ一方向から通電させるための第１スイッチング素子と第２スイッチング素子を用い、これを開閉させる簡単な回路構成で、２層２相のマルチランデル型のモータの２相電源を生成することができる。
【０００９】
上記構成において、前記Ａ相用ステータの巻線と前記第１スイッチング素子とが直列に接続されるとともに、前記Ｂ相用ステータの巻線と前記第２スイッチング素子とが直列に接続され、その両直列回路に前記直流電源が印加される。
【００１０】
この構成によれば、２層２相のマルチランデル型のモータの２相電源を簡単な回路で生成することができる。
上記課題を解決するためのモータの駆動制御装置は、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＡ相用ロータコアベース間にＡ相用界磁磁石を配置したＡ相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＢ相用ロータコアベース間にＢ相用界磁磁石を配置したＢ相用ロータとを積層した２層ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＡ相用ステータコアベース間に巻線を配置したＡ相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のＢ相用ステータコアベース間に巻線を配置したＢ相用ステータとを積層した２層ステータとからなり、前記Ａ相用ステータに配置した巻線及び前記Ｂ相用ステータに配置した巻線は、それぞれ第１系統環状巻線と第２系統環状巻線の２つからなるモータの駆動制御装置であって、直流電源と、前記Ａ相用ステータの第１系統巻線、及び、前記Ｂ相用ステータの第１系統巻線に前記直流電源を印加するための第１スイッチング素子と、前記Ａ相用ステータの第２系統巻線、及び、前記Ｂ相用ステータの第２系統巻線に前記直流電源を印加するための第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子を開閉させて、前記Ａ相用及びＢ相用ステータの第１系統巻線及び前記Ａ相用及びＢ相用ステータの第２系統巻線を、前記直流電源にて一方向から通電させる制御回路とを備えた。
【００１１】
この構成によれば、第１系統巻線及び第２系統巻線をそれぞれ一方向から通電させるための第１スイッチング素子と第２スイッチング素子を用い、これを開閉させる簡単な回路構成で、２層２相のマルチランデル型のモータの２相電源を生成することができる。
【００１２】
上記構成において、前記第１系統巻線と前記第１スイッチング素子とが直列に接続されるとともに、前記第２系統巻線と前記第２スイッチング素子とが直列に接続され、その両直列回路に前記直流電源が印加される。
【００１３】
この構成によれば、２層２相のマルチランデル型のモータの２相電源を簡単な回路で生成することができる。
上記構成において、前記制御回路は、前記第１系統巻線と前記第２系統巻線を、位相の異なる通電が行われるように、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子を開閉制御する。
【００１４】
この構成によれば、２層２相のマルチランデル型のモータを、低リップル、高トルク等、所望のモータ性能にすることができる。
上記構成において、前記位相の異なる通電は、その位相差が２０度から６０度である。
【００１５】
この構成によれば、２層２相のマルチランデル型のモータについて、位相差を２０度付近に設定することで低リップルに、位相差を４０度付近に設定することで高トルクのモータ性能を実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、デッドポイントが回避でき起動性に優れるとともに、安価なモータを提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態のモータの斜視図。
【図２】同じく、ステータの一部を切断したモータの分解斜視図。
【図３】同じく、ステータの一部を切断した径方向から見たモータの分解正面図。
【図４】同じく、単一のモータの斜視図。
【図５】同じく、径方向から見た単一のモータの断面図。
【図６】同じく、単一のモータを構成するロータの分解斜視図。
【図７】同じく、単一のモータを構成するステータの分解斜視図。
【図８】同じく、モータの駆動制御回路図。
【図９】同じく、（ａ）はＡ相モータに供給するＡ相入力電圧の波形図、（ｂ）はＢ相モータに供給するＢ相入力電圧の波形図。
【図１０】第２実施形態のステータの一部を切断したモータの分解斜視図。
【図１１】同じく、モータの駆動制御回路図。
【図１２】同じく、（ａ）は第１系統環状巻線に供給する第１系統入力電圧の波形図、（ｂ）は第２系統環状巻線に供給する第２系統入力電圧の波形図。
【図１３】同じく、第１系統入力電圧と第２系統入力電圧の位相差に対するトルク定数とリップル率を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、モータの第１実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図１は、本実施形態のモータＭの全体斜視図を示し、回転軸１にはロータ２が固着されている。そのロータ２の外側には、モータハウジング（図示せず）に固着されたステータ３が配置されている。
【００１９】
モータＭは、図１において、上からマルチランデル型のＡ相モータＭａ、マルチランデル型のＢ相モータＭｂが順に積層された２層２相のマルチランデル型モータである。図４に示すように、Ａ相モータＭａ及びＢ相モータＭｂは、それぞれマルチランデル型の単一モータＭ１にて形成されている。
【００２０】
（ロータ２）
モータＭのロータ２は、図２に示すように、ランデル型構造のＡ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂを積層した２層２相構造のロータである。Ａ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂは、同じ構成であって、図６に示すように、それぞれ第１ロータコア１０、第２ロータコア２０及び界磁磁石３０から構成されている。
【００２１】
（第１ロータコア１０）
図６に示すように、第１ロータコア１０は、円環板状の電磁鋼板にて形成された第１ロータコアベース１１を有している。第１ロータコアベース１１の中央位置には、回転軸１を貫通し固着するための貫通穴１２が形成されている。また、第１ロータコアベース１１の外周面には、等間隔に８個の同一形状をした第１ロータ側爪状磁極１３が、径方向外側に突出されその先端が軸方向第２ロータコア２０側に屈曲形成されている。
【００２２】
ここで、第１ロータ側爪状磁極１３において、第１ロータコアベース１１の外周面１１ａから径方向外側に突出した部分を第１ロータ側基部１３ｘといい、軸方向に屈曲された先端部分を第１ロータ側磁極部１３ｙという。そして、第１ロータ側基部１３ｘを軸方向から見たときの形状は、径方向外側にいくほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第１ロータ側磁極部１３ｙを径方向から見たときの形状は、四角形状に形成されている。さらに、第１ロータ側基部１３ｘと第１ロータ側磁極部１３ｙからなる第１ロータ側爪状磁極１３の周方向端面１３ａ，１３ｂは、共に平坦面である。
【００２３】
なお、軸方向に屈曲形成された第１ロータ側磁極部１３ｙは軸直交方向断面が扇形状に形成されている。そして、第１ロータ側磁極部１３ｙの径方向外側面１３ｃ及び径方向内側面１３ｄは、軸線方向から見て、回転軸１の中心軸線Ｏを中心として第１ロータコアベース１１の外周面１１ａと同心円をなす円弧面である。
【００２４】
また、各第１ロータ側爪状磁極１３の第１ロータ側基部１３ｘの周方向の角度、即ち、周方向端面１３ａ，１３ｂの基端部間が回転軸１の中心軸線Ｏとなす角度は、隣り合う第１ロータ側爪状磁極１３間の隙間の角度より小さく設定されている。
【００２５】
（第２ロータコア２０）
図６に示すように、第２ロータコア２０は、第１ロータコア１０と同一材質及び同一形状であって、円環板状に形成された第２ロータコアベース２１を有している。第２ロータコアベース２１の中央位置には、回転軸１を貫通し固着するための貫通穴２２が形成されている。また、第２ロータコアベース２１の外周面には、等間隔に８個の第２ロータ側爪状磁極２３が、径方向外側に突出されその先端が軸方向第１ロータコア１０側に屈曲形成されている。
【００２６】
ここで、第２ロータ側爪状磁極２３において、第２ロータコアベース２１の外周面２１ａから径方向外側に突出した部分を第２ロータ側基部２３ｘといい、軸方向に屈曲された先端部分を第２ロータ側磁極部２３ｙという。そして、第２ロータ側基部２３ｘを軸方向から見たときの形状は、径方向外側にいくほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第２ロータ側磁極部２３ｙを径方向から見たときの形状は、四角形状に形成されている。さらに、第２ロータ側基部２３ｘと第２ロータ側磁極部２３ｙからなる第２ロータ側爪状磁極２３の周方向端面２３ａ，２３ｂは、共に平坦面である。
【００２７】
なお、軸方向に屈曲形成された第２ロータ側磁極部２３ｙは軸直交方向断面が扇形状に形成されている。そして、その径方向外側面２３ｃ及び径方向内側面２３ｄは、軸線方向から見て、中心軸線を中心として第２ロータコアベース２１の外周面２１ａと同心円をなす円弧面である。
【００２８】
また、各第２ロータ側爪状磁極２３の第２ロータ側基部２３ｘの周方向の角度、即ち、周方向端面２３ａ，２３ｂの基端部間が回転軸１の中心軸線Ｏとなす角度は、隣り合う第２ロータ側爪状磁極２３間の隙間の角度より小さく設定されている。
【００２９】
そして、第２ロータコア２０は、第１ロータコア１０に対して、第２ロータコア２０の第２ロータ側爪状磁極２３が、軸方向から見てそれぞれ第１ロータコア１０の第１ロータ側爪状磁極１３間に位置するように配置固定されるようになっている。このとき、第２ロータコア２０は、第１ロータコア１０と第２ロータコア２０との軸方向の間に界磁磁石３０が配置されるように、第１ロータコア１０に対して組み付けられる。
【００３０】
（界磁磁石３０）
界磁磁石３０は、本実施形態では、フェライト焼結磁石よりなる円環板状の永久磁石である。図６に示すように、界磁磁石３０は、その中央位置に回転軸１を貫通する貫通穴３２が形成されている。そして、界磁磁石３０の一方の側面３０ａが、第１ロータコアベース１１の対向面１１ｂと、界磁磁石３０の他方の側面３０ｂが、第２ロータコアベース２１の対向面２１ｂとそれぞれ当接し、界磁磁石３０は第１ロータコア１０と第２ロータコア２０との間に挟持固定される。
【００３１】
界磁磁石３０の外径は、第１及び第２ロータコアベース１１，２１の外径と一致するように設定され、厚さが予め定めた厚さに設定されている。
つまり、図５に示すように、第１ロータコア１０と第２ロータコア２０との間に、界磁磁石３０を配置する。このとき、第１ロータ側爪状磁極１３の先端面１３ｅと第２ロータコアベース２１の対向面２１ｂとが面一になるとともに、第２ロータ側爪状磁極２３の先端面２３ｅと第１ロータコアベース１１の対向面１１ｂとが面一になるようにしている。
【００３２】
図５に示すように、界磁磁石３０は、軸方向に磁化されていて、第１ロータコア１０側をＮ極、第２ロータコア２０側をＳ極となるように磁化されている。従って、この界磁磁石３０によって、第１ロータコア１０の第１ロータ側爪状磁極１３はＮ極として機能し、第２ロータコア２０の第２ロータ側爪状磁極２３はＳ極として機能する。
【００３３】
このように、第１及び第２ロータコア１０，２０、並びに、界磁磁石３０にて構成されたＡ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂは、界磁磁石３０を用いた、所謂ランデル型構造のロータとなる。そして、Ａ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂは、Ｎ極となる第１ロータ側爪状磁極１３と、Ｓ極となる第２ロータ側爪状磁極２３とが周方向に交互に配置され磁極数が１６極（極数対が８個）のロータとなる。
【００３４】
そして、図２及び図３に示すように、Ａ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂは、軸方向に積層されて２層２相のランデル型のロータ２が形成される。ここで、Ａ相ロータ２ａとＢ相ロータ２ｂは、以下のように積層して回転軸１に固着される。
【００３５】
詳述すると、Ａ相ロータ２ａとＢ相ロータ２ｂは、Ａ相ロータ２ａの第２ロータコア２０（第２ロータコアベース２１の反対向面２１ｃ）とＢ相ロータ２ｂの第２ロータコア２０（第２ロータコアベース２１の反対向面２１ｃ）が当接するように積層される。
【００３６】
さらに、図３に示すように、Ａ相ロータ２ａに対するＢ相ロータ２ｂの配置角度を、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、反時計回り方向に予め定めた角度だけずらして積層している。
【００３７】
詳述すると、Ａ相ロータ２ａの第２ロータ側爪状磁極２３（第１ロータ側爪状磁極１３）に対して、対向するＢ相ロータ２ｂの第２ロータ側爪状磁極２３（第１ロータ側爪状磁極１３）が、反時計回り方向に予め定めた電気角θ２だけずらして積層している。
【００３８】
（ステータ３）
図２に示すように、ロータ２の径方向外側に配置されたステータ３は、ランデル型構造のＡ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂを積層した２層２相構造のステータである。Ａ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂは、径方向内側において対応するＡ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂとそれぞれ対向するように軸線方向に順番に積層されている。
【００３９】
Ａ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂは、同じ構成であって、図７に示すように、それぞれ第１ステータコア４０、第２ステータコア５０及びコイル部６０とから構成されている。
【００４０】
（第１ステータコア４０）
図７に示すように、第１ステータコア４０は、円環板状の電磁鋼板にて形成された第１ステータコアベース４１を有している。第１ステータコアベース４１は、第２ステータコア５０と対向する対向面４１ｂであって、その径方向外側部に円筒状の第１ステータ側円筒外壁４２が軸方向第２ステータコア５０側に向かって延出形成されている。また、その第１ステータコアベース４１の内周面４１ａには、等間隔に８個の第１ステータ側爪状磁極４３が、径方向内側に突出されその先端が軸方向第２ステータコア５０側に屈曲形成されている。
【００４１】
ここで、第１ステータ側爪状磁極４３において、第１ステータコアベース４１の内周面４１ａから径方向内側に突出した部分を第１ステータ側基部４３ｘといい、軸方向に屈曲された先端部分を第１ステータ側磁極部４３ｙという。そして、第１ステータ側基部４３ｘを軸方向から見たときの形状は、径方向内側にいくほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第１ステータ側磁極部４３ｙを径方向から見たときの形状は、四角形状に形成されている。さらに、第１ステータ側基部４３ｘと第１ステータ側磁極部４３ｙからなる第１ステータ側爪状磁極４３の周方向端面４３ａ，４３ｂは、共に平坦面である。
【００４２】
なお、軸方向に屈曲形成された第１ステータ側磁極部４３ｙは軸直交方向断面が扇形状に形成されている。そして、第１ステータ側磁極部４３ｙの径方向外側面４３ｃ及び径方向内側面４３ｄは、軸線方向から見て、中心軸線Ｏを中心として第１ステータコアベース４１の内周面４１ａと同心円をなす円弧面である。
【００４３】
各第１ステータ側爪状磁極４３の第１ステータ側基部４３ｘの周方向の角度、即ち、周方向端面４３ａ，４３ｂの基端部間が回転軸１の中心軸線Ｏとなす角度は、隣り合う第１ステータ側爪状磁極４３間の隙間の角度より小さく設定されている。
【００４４】
（第２ステータコア５０）
図７に示すように、第２ステータコア５０は、第１ステータコアベース４１と同一材質及び同形状の円環板状の第２ステータコアベース５１を有している。第２ステータコアベース５１は、第１ステータコア４０と対向する対向面５１ｂであって、その径方向外側部に円筒状の第２ステータ側円筒外壁５２が延出形成されている。そして、第２ステータ側円筒外壁５２は、軸方向において第１ステータ側円筒外壁４２と当接するようになっている。
【００４５】
その第２ステータコアベース５１の内周面５１ａには、等間隔に８個の第２ステータ側爪状磁極５３が、径方向内側に突出されその先端が軸方向第１ステータコア４０側に屈曲形成されている。
【００４６】
ここで、第２ステータ側爪状磁極５３において、第２ステータコアベース５１の内周面５１ａから径方向内側に突出した部分を第２ステータ側基部５３ｘといい、軸方向に屈曲された先端部分を第２ステータ側磁極部５３ｙという。そして、第２ステータ側基部５３ｘを軸方向から見たときの形状は、径方向内側にいくほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第２ステータ側磁極部５３ｙを径方向から見たときの形状は、四角形状に形成されている。さらに、第２ステータ側基部５３ｘと第２ステータ側磁極部５３ｙからなる第２ステータ側爪状磁極５３の周方向端面５３ａ，５３ｂは、共に平坦面である。
【００４７】
なお、軸方向に屈曲形成された第２ステータ側磁極部５３ｙは軸直交方向断面が扇形状に形成されている。そして、第２ステータ側磁極部５３ｙの径方向外側面５３ｃ及び径方向内側面５３ｄは、軸線方向から見て、中心軸線Ｏを中心として第２ステータコアベース５１の内周面５１ａと同心円をなす円弧面である。
【００４８】
各第２ステータ側爪状磁極５３の第２ステータ側基部５３ｘの周方向の角度、即ち、周方向端面５３ａ，５３ｂの基端部間が回転軸１の中心軸線Ｏとなす角度は、隣り合う第２ステータ側爪状磁極５３間の隙間の角度より小さく設定されている。
【００４９】
つまり、このように形成されることによって、第２ステータコア５０の形状は、第１ステータコア４０と同一形状となる。そして、第１ステータコアベース４１に形成した第１ステータ側円筒外壁４２と第２ステータコアベース５１に形成した第２ステータ側円筒外壁５２とを当接させる。この時、第２ステータコア５０は、各第２ステータ側爪状磁極５３が、軸方向から見てそれぞれ第１ステータ側爪状磁極４３間に位置するように、第２ステータ側円筒外壁５２を第１ステータ側円筒外壁４２に当接させる。
【００５０】
なお、第１ステータ側爪状磁極４３は、その第１ステータ側磁極部４３ｙの先端面４３ｅが第２ステータコアベース５１の対向面５１ｂと面一となる位置に設定している。同様に、第２ステータ側爪状磁極５３は、その第２ステータ側磁極部５３ｙの先端面５３ｅが第１ステータコアベース４１の対向面４１ｂと面一となる位置に設定している。
【００５１】
この状態で、第１及び第２ステータコアベース４１，５１の対向面４１ｂ，５１ｂ、第１及び第２ステータ側円筒外壁４２、５２の内周面で区画される断面四角形状の環状空間が形成される。そして、その断面四角形状の環状空間には、コイル部６０が配置され固定される。
【００５２】
（コイル部６０）
図５及び図７に示すように、コイル部６０は、環状巻線６１を有している。その環状巻線６１は、樹脂モールドにてその周囲がコイル絶縁層６２で覆われている。なお、説明の便宜上、図７ではコイル絶縁層６２を省略している。
【００５３】
また、図５に示すように、コイル部６０の軸方向であって第１ステータコア４０側の外側面は、第１ステータコアベース４１の対向面４１ｂに当接し、コイル部６０の軸方向であって第２ステータコア５０側の外側面は、第２ステータコアベース５１の対向面５１ｂに当接するようになっている。
【００５４】
コイル部６０の厚さ（軸方向の長さ）は、第１ステータ側爪状磁極４３（第２ステータ側爪状磁極５３）の軸方向の長さにあわせて、予め定めた厚さに設定されている。
つまり、図５に示すように、第１ステータコア４０と第２ステータコア５０との間に、コイル部６０を配置する。このとき、第１ステータ側爪状磁極４３の先端面４３ｅと第２ステータコアベース５１の対向面５１ｂが面一になるとともに、第２ステータ側爪状磁極５３の先端面５３ｅと第１ステータコアベース４１の対向面４１ｂとが面一になるようにしている。
【００５５】
またこのとき、第１ステータコアベース４１の反対向面４１ｃから第２ステータコアベース５１の反対向面５１ｃまでの軸方向の長さは、第１ロータコアベース１１の反対向面１１ｃから第２ロータコアベース２１の反対向面２１ｃまでの軸方向の長さと一致させている。
【００５６】
従って、第１ステータ側爪状磁極４３（第２ステータ側爪状磁極５３）の軸方向の長さは、第１ロータ側爪状磁極１３（第２ロータ側爪状磁極２３）の軸方向の長さと一致する。
【００５７】
なお、図７では、説明の便宜上、環状巻線６１の引出し端子を図面上省略した。これにあわせて、第１及び第２ステータコア４０，５０の円筒外壁４２,５２に形成する端子取付部を外部に導き出すための切欠きを図面上省略している。
【００５８】
このように、第１及び第２ステータコア４０，５０、並びに、コイル部６０にて構成されたＡ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂは、所謂ランデル型構造のステータとなる。詳述すると、Ａ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂは、第１及び第２ステータコア４０，５０間の環状巻線６１にて第１及び第２ステータ側爪状磁極４３，５３をその時々で互いに異なる磁極に励磁する１６極の所謂ランデル型構造のステータとなる。
【００５９】
そして、図２及び図３に示すように、Ａ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂは、軸方向に積層されて２層２相のランデル型のステータ３が形成される。Ａ相ステータ３ａとＢ相ステータ３ｂは、以下のように積層してモータハウジングに固着される。
【００６０】
詳述すると、Ａ相ステータ３ａとＢ相ステータ３ｂは、Ａ相ステータ３ａの第２ステータコア５０（第２ステータコアベース５１の反対向面５１ｃ）とＢ相ステータ３ｂの第２ステータコア５０（第２ステータコアベース５１の反対向面５１ｃ）が当接するように積層される。
【００６１】
さらに、図３に示すように、Ａ相ステータ３ａに対するＢ相ステータ３ｂの配置角度を、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に予め定めた角度だけずらして積層している。
【００６２】
詳述すると、Ａ相ステータ３ａの第１ステータ側爪状磁極４３（第２ステータ側爪状磁極５３）に対して、対向するＢ相ステータ３ｂの第１ステータ側爪状磁極４３（第２ステータ側爪状磁極５３）が、時計回り方向に予め定めた電気角θ１だけずらして積層している。
【００６３】
ここで、軸方向Ａ相ステータ側から見て、Ａ相ステータ３ａに対するＢ相ステータ３ｂの時計回り方向における電気角θ１と、前記したＡ相ロータ２ａに対するＢ相ロータ２ｂの反時計回り方向における電気角θ２とは、以下の関係式が成立するように設定されている。
【００６４】
θ１＋｜θ２｜＝９０度（電気角）
これは、２相モータのデットポイントを回避し起動性を向上させるために上記関係式に基づいて電気角θ１，θ２を設定している。
【００６５】
そして、本実施形態では、Ａ相ロータ２ａに対するＢ相ロータ２ｂの反時計回り方向における電気角θ２を−４５度（反時計回り方向）とし、Ａ相ステータ３ａに対するＢ相ステータ３ｂの時計回り方向における電気角θ１を４５度（時計回り方向）に設定している。
【００６６】
なお、本実施形態では、電気角θ２を−４５度、電気角θ１を４５度（時計回り方向）に設定したが、上記関係式が成立する範囲で適宜変更してもよい。
そして、Ａ相ステータ３ａの環状巻線６１には２相交流電源のうちのＡ相入力電圧ｖａが印加され、Ｂ相ステータ３ｂの環状巻線６１には２相交流電源のうちのＢ相入力電圧ｖｂが印加される。
【００６７】
次に、上記のように構成した２層２相のマルチランデル型のモータＭの駆動制御回路について図８に従って説明する。
図８に示すように、駆動制御回路は、Ａ相駆動回路部７１、Ｂ相駆動回路部７２、及び、両駆動回路部７１，７２を駆動制御する制御回路７３を有している。
【００６８】
（Ａ相駆動回路部７１）
Ａ相駆動回路部７１は、ＭＯＳトランジスタＱａを有し、そのＭＯＳトランジスタＱａに対してＡ相ステータ３ａの環状巻線６１（以下、Ａ相環状巻線６１ａという）が直列に接続されている。そして、ＭＯＳトランジスタＱａとＡ相環状巻線６１ａの直列回路は、直流電源Ｇに接続され、ＭＯＳトランジスタＱａのオン・オフ（開閉）動作にて、Ａ相環状巻線６１ａに１２ボルトの直流電源Ｇの電源電圧が印加されるようになっている。
【００６９】
つまり、ＭＯＳトランジスタＱａをオンさせることによって、Ａ相環状巻線６１ａに対して直流電源Ｇの電源電圧（これをＡ相入力電圧ｖａという）が印加されて、図８に示す矢印方向に電流が流れる。そして、Ａ相環状巻線６１ａに流れる電流は、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に流れるようになっている。
【００７０】
反対に、ＭＯＳトランジスタＱａをオフさせることによって、Ａ相環状巻線６１ａに対して直流電源ＧからのＡ相入力電圧ｖａが遮断され、Ａ相環状巻線６１ａには電流が流れない。
【００７１】
従って、Ａ相環状巻線６１ａにおいて、電流が流れるときには、常に図８に示す矢印方向に流れ、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て時計回り方向に電流が流れることになる。
（Ｂ相駆動回路部７２）
Ｂ相駆動回路部７２は、ＭＯＳトランジスタＱｂを有し、そのＭＯＳトランジスタＱｂに対してＢ相ステータ３ｂの環状巻線６１（以下、Ｂ相環状巻線６１ｂという）が直列に接続されている。そして、ＭＯＳトランジスタＱｂとＢ相環状巻線６１ｂの直列回路は、直流電源Ｇに接続され、ＭＯＳトランジスタＱｂのオン・オフ（開閉）動作にて、Ｂ相環状巻線６１ｂに直流電源Ｇの電源電圧が印加されるようになっている。
【００７２】
つまり、ＭＯＳトランジスタＱｂをオンさせることによって、Ｂ相環状巻線６１ｂに対して直流電源Ｇの電源電圧（これをＢ相入力電圧ｖｂという）が印加されて、図８に示す矢印方向に電流が流れる。そして、Ｂ相環状巻線６１ｂに流れる電流は、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に流れるようになっている。
【００７３】
反対に、ＭＯＳトランジスタＱｂをオフさせることによって、Ｂ相環状巻線６１ｂに対して直流電源ＧからのＢ相入力電圧ｖｂが遮断され、Ｂ相環状巻線６１ｂには電流が流れない。
【００７４】
従って、Ｂ相環状巻線６１ｂにおいて、電流が流れるときには、常に図８に示す矢印方向に流れ、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て時計回り方向に電流が流れることになる。
（制御回路７３）
制御回路７３は、Ａ相駆動回路部７１のＭＯＳトランジスタＱａのゲート端子に出力する駆動信号Ｓａを生成する。つまり、制御回路７３は、ＭＯＳトランジスタＱａをオン・オフさせて、Ａ相環状巻線６１ａを図８に示す矢印方向に通電する駆動信号Ｓａを生成する。
【００７５】
図９（ａ）は、Ａ相環状巻線６１ａに印加されるＡ相入力電圧ｖａの電圧波形を示す。ここで、ＭＯＳトランジスタＱａをオンして、Ａ相環状巻線６１ａにＡ相入力電圧ｖａ（＝＋１２ボルト）が印加されたとき、Ａ相環状巻線６１ａに流れる電流は、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に流れる。
【００７６】
反対に、ＭＯＳトランジスタＱａをオフして、Ａ相環状巻線６１ａにＡ相入力電圧ｖａが遮断されたとき、Ａ相環状巻線６１ａに電流が流れない。
また、制御回路７３は、Ｂ相駆動回路部７２のＭＯＳトランジスタＱｂのゲート端子に出力する駆動信号Ｓｂを生成する。つまり、制御回路７３は、ＭＯＳトランジスタＱｂをオン・オフさせて、Ｂ相環状巻線６１ｂを図８に示す矢印方向に通電する駆動信号Ｓｂを生成する。
【００７７】
図９（ｂ）は、Ｂ相環状巻線６１ｂに印加されるＢ相入力電圧ｖｂの電圧波形を示す。ここで、ＭＯＳトランジスタＱｂをオンして、Ｂ相環状巻線６１ｂにＢ相入力電圧ｖｂ（＝＋１２ボルト）が印加されたとき、Ｂ相環状巻線６１ｂに流れる電流は、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に流れる。
【００７８】
反対に、ＭＯＳトランジスタＱｂをオフして、Ｂ相環状巻線６１ｂにＢ相入力電圧ｖｂが遮断されたとき、Ｂ相環状巻線６１ｂに電流が流れない。
ここで、図９（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態では、制御回路７３は、Ａ相及びＢ相環状巻線６１ａ，６１ｂにそれぞれ印加するＡ相及びＢ相入力電圧ｖａ，ｖｂの周波数が同じになる駆動信号Ｓａ，Ｓｂを生成する。しかも、制御回路７３は、ＭＯＳトランジスタＱａがオンする時、ＭＯＳトランジスタＱｂがオフし、反対に、ＭＯＳトランジスタＱａがオフする時、ＭＯＳトランジスタＱｂがオンする駆動信号Ｓａ，Ｓｂを生成する。すなわち、駆動信号Ｓａ，Ｓｂは、相補信号である。
【００７９】
このように、２層２相のランデル型のステータ３には、２相の交流電源、即ち、Ａ相環状巻線６１ａに印加されるＡ相入力電圧ｖａとＢ相環状巻線６１ｂに印加されるＢ相入力電圧ｖｂが印加される。
【００８０】
次に、上記のように構成したモータＭの作用について説明する。
今、モータＭに、Ａ相入力電圧ｖａ及びＢ相入力電圧ｖｂが印加される。このとき、Ａ相駆動回路部７１及びＢ相駆動回路部７２に設けた２つのＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｂを用い、これをオン・オフさせる簡単な構成で、２層２相のマルチランデル型のモータＭの２相電源（Ａ相入力電圧ｖａ及びＢ相入力電圧ｖｂ）が生成される。
【００８１】
そして、Ａ相ステータ３ａの環状巻線６１ａにＡ相入力電圧ｖａが、Ｂ相ステータ３ｂの環状巻線６１ｂにＢ相入力電圧ｖｂがそれぞれ印加されると、ステータ３に回転磁界が発生し、ロータ２が回転駆動される。
【００８２】
このとき、ステータ３は、Ａ相入力電圧ｖａとＢ相入力電圧ｖｂにあわせて、Ａ相ステータ３ａとＢ相ステータ３ｂの２層構造にした。そして、これに対応してロータ２も、Ａ相ロータ２ａとＢ相ロータ２ｂの２層構造にした。これによって、各相のステータ３ａ，３ｂとロータ２ａ，２ｂにおいて、それぞれ界磁磁石３０の磁束を軸方向に沿って対向するステータが個々に受けることができ、出力アップを図ることができる。
【００８３】
ところで、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のロータを３層構造に積層したランデル型のロータにおいては、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のロータの界磁磁石について、２つの相のロータの界磁磁石は同じ磁化方向となり、残る１つ相の界磁磁石は磁化方向が逆方向となる。そのため、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のロータの関係において、その各相の爪状磁極の磁束に大きさに差が生じて全体として磁気バランスの乱れは大きい。
【００８４】
これに対して、本実施形態では、ロータ２をＡ相ロータ２ａとＢ相ロータ２ｂの２層構造にした。そして、そのＡ相ロータ２ａとＢ相ロータ２ｂは、それぞれの界磁磁石３０の磁化の方向が互いに逆方向となり、Ａ相ロータ２ａとＢ相ロータ２ｂの関係において各爪状磁極１３，２３の磁気バランスの乱れは、３層３相構造のランデル型に比べて遥かに小さい。
【００８５】
従って、対向するＡ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂに形成した各爪状磁極４３，５３の磁気バランスの乱れを小さくできることから、モータ性能を向上させることができる。
【００８６】
しかも、本実施形態では、Ａ相ステータ３ａに対してＢ相ステータ３ｂが時計回り方向にずれる電気角θ１と、Ａ相ロータ２ａに対してＢ相ロータ２ｂが反時計回り方向にずれる電気角θ２とを、θ１＋｜θ２｜＝９０度（電気角）で決まる値に設定した。
【００８７】
詳述すると、ステータ３は、Ａ相ステータ３ａに対してＢ相ステータ３ｂを、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て時計回り方向に予め定めた電気角θ１（＝４５度）ずらした。一方、ロータ２は、Ａ相ロータ２ａに対してＢ相ロータ２ｂを、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て反時計回り方向に予め定めた電気角θ２（＝４５度）ずらした。
【００８８】
これによって、２相モータにおいて生じる起動不能のデッドポイントを回避できるとともに起動性を向上させることができる。
しかも、Ａ相、Ｂ相ステータ３ａ，３ｂのＡ相及びＢ相環状巻線６１ａ，６１ｂに流れる各電流による第１及び第２ステータ側爪状磁極４３，５３の切り替わりに対してロータ２の移動量（回動量）を大きくすることができことから、回転数を上げることができる。
【００８９】
以上詳述したように、上記第１実施形態は、以下の効果を有する。
（１）上記実施形態によれば、モータＭを２層２相のモータ、即ち、ステータ３を、Ａ相及びＢ相ステータ３ａ，３ｂの２段構造にするとともに、これに対応してロータ２も、Ａ相及びＢ相ロータ２ａ，２ｂも同じ２段構造にした。そして、Ａ相ステータ３ａにＡ相入力電圧ｖａを、Ｂ相ステータ３ａにＢ相入力電圧ｖｂを印加した。そして、各相のステータ３ａ，３ｂとロータ２ａ，２ｂにおいて、それぞれロータ２ａ，２ｂの界磁磁石３０の磁束を、軸方向に沿って対向するステータ３ａ，３ｂが個々に受けることができるようにしたので、モータＭの出力アップを図ることができる。
【００９０】
しかも、Ａ相ロータ２ａとＢ相ロータ２ｂが２層構造で構成されていて、Ａ相ロータ２ａの界磁磁石３０とＢ相ロータ２ｂの界磁磁石３０が、それぞれ磁化の方向が互いに逆方向となるように構成した。従って、Ａ相ロータ２ａとＢ相ロータ２ｂとで、各爪状磁極１３，２３の磁気バランスの乱れを小さくできモータ性能を向上させることができる。
【００９１】
（２）上記実施形態によれば、ステータ３は、Ａ相ステータ３ａに対してＢ相ステータ３ｂを、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て時計回り方向に電気角θ１（＝４５度）ずらした。また、ロータ２は、Ａ相ロータ２ａに対してＢ相ロータ２ｂを、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て反時計回り方向に電気角θ２（＝４５度）ずらした。
【００９２】
これによって、２相モータにおいて生じる起動不能のデッドポイントを回避できるとともに起動性を向上させることができる。
しかも、Ａ相、Ｂ相ステータ３ａ，３ｂのＡ相及びＢ相環状巻線６１ａ，６１ｂに流れる各電流による第１及び第２ステータ側爪状磁極４３，５３の切り替わりに対してロータ２の移動量（回動量）を大きくすることができことから、回転数を上げることができる。
【００９３】
（３）上記実施形態によれば、Ａ相駆動回路部７１及びＢ相駆動回路部７２に設けた２つのＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｂを用い、これをオン・オフさせる簡単で安価な構成で、２層２相のマルチランデル型のモータＭの２相電源が生成することができる。
【００９４】
（第２実施形態）
次に、モータＭの第２実施形態について説明する。
なお、本実施形態は、第１実施形態のＡ相及びＢ相ステータ３ａ、３ｂのコイル部６０の環状巻線６１の構成が異なるだけなので、説明の便宜上、その相異する部分について詳細に説明する。
【００９５】
図１０に示すように、Ａ相及びＢ相ステータ３ａ、３ｂにおいて、各相の第１及び第２ステータコアベース４１，５１間に形成された断面四角形状の環状空間には、コイル絶縁層６２で覆われた第１系統環状巻線６１ｘと第２系統環状巻線６１ｙがそれぞれ内装されている。
【００９６】
各相の第１系統環状巻線６１ｘと第２系統環状巻線６１ｙは、軸方向に積層されている。各相の第１系統環状巻線６１ｘは、当該相の第１ステータコア４０側に配置され、各相の第２系統環状巻線６１ｙは、当該相の第２ステータコア５０側に配置されている。
【００９７】
図１１は、各相の第１系統環状巻線６１ｘと第２系統環状巻線６１ｙを通電するモータＭの駆動制御回路を示す。なお、図１１において、符号「６１ｘ」はＡ相及びＢ相の第１系統環状巻線６１ｘを直列接続した全体を示し、符号「６１ｙ」はＡ相及びＢ相の第２系統環状巻線６１ｙを直列接続した全体を示す。
【００９８】
なお、本実施形態では、Ａ相及びＢ相の第１系統環状巻線６１ｘを直列接続するとともに、Ａ相及びＢ相の第２系統環状巻線６１ｙを直列接続して、Ａ相及びＢ相の第１系統環状巻線６１ｘ、並びに、Ａ相及びＢ相の第２系統環状巻線６１ｙを駆動制御するようにした。
【００９９】
これを、Ａ相及びＢ相の第１系統環状巻線６１ｘを並列接続するとともに、Ａ相及びＢ相の第２系統環状巻線６１ｙを並列接続して、Ａ相及びＢ相の第１系統環状巻線６１ｘ、並びに、Ａ相及びＢ相の第２系統環状巻線６１ｙを駆動制御するように実施してもよい。
【０１００】
また、Ａ相及びＢ相の第１系統環状巻線６１ｘごと、並びに、Ａ相及びＢ相の第２系統環状巻線６１ｙごとに駆動制御するようにして実施してもよい。
第１系統環状巻線６１ｘは、ＭＯＳトランジスタＱａと直列接続されて第１系統駆動回路部８１を構成している。そして、ＭＯＳトランジスタＱａと第１系統環状巻線６１ｘの直列回路は、１２ボルトの直流電源Ｇに接続され、ＭＯＳトランジスタＱａのオン・オフ（開閉）動作にて、第１系統環状巻線６１ｘに直流電源Ｇの電源電圧が印加されるようになっている。
【０１０１】
つまり、ＭＯＳトランジスタＱａをオンさせることによって、第１系統環状巻線６１ｘに対して直流電源Ｇの電源電圧（これを第１系統入力電圧ｖｘという）が印加されて、図１１に示す矢印方向に電流が流れる。そして、第１系統環状巻線６１ｘに流れる電流は、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に流れるようになっている。
【０１０２】
反対に、ＭＯＳトランジスタＱａをオフさせることによって、第１系統環状巻線６１ｘに対して直流電源Ｇからの第１系統入力電圧ｖｘが遮断され、第１系統環状巻線６１ｘには電流が流れない。
【０１０３】
従って、第１系統環状巻線６１ｘにおいて、電流が流れるときには、常に図１１に示す矢印方向に流れ、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て時計回り方向に電流が流れることになる。
【０１０４】
一方、第２系統環状巻線６１ｙは、４個のＭＯＳトランジスタＱｂと直列接続されて第２系統駆動回路部８２を構成している。そして、ＭＯＳトランジスタＱｂと第２系統環状巻線６１ｙの直列回路は、直流電源Ｇに接続され、ＭＯＳトランジスタＱｂのオン・オフ（開閉）動作にて、第２系統環状巻線６１ｙに直流電源Ｇの電源電圧が印加されるようになっている。
【０１０５】
つまり、ＭＯＳトランジスタＱｂをオンさせることによって、第２系統環状巻線６１ｙに対して直流電源Ｇの電源電圧（これを第２系統入力電圧ｖｙという）が印加されて、図１１に示す矢印方向に電流が流れる。そして、第２系統環状巻線６１ｙに流れる電流は、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に流れるようになっている。
【０１０６】
反対に、ＭＯＳトランジスタＱｂをオフさせることによって、第２系統環状巻線６１ｙに対して直流電源Ｇからの第２系統入力電圧ｖｙが遮断され、第２系統環状巻線６１ｙには電流が流れない。
【０１０７】
従って、第２系統環状巻線６１ｙにおいて、電流が流れるときには、常に図１１に示す矢印方向に流れ、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て時計回り方向に電流が流れることになる。
【０１０８】
制御回路８３は、第１系統駆動回路部８１のＭＯＳトランジスタＱａのゲート端子に出力する駆動信号Ｓａを生成する。つまり、制御回路８３は、ＭＯＳトランジスタＱａをオン・オフさせて、第１系統環状巻線６１ｘを図１１に示す矢印方向に通電する駆動信号Ｓａを生成する。
【０１０９】
図１２（ａ）は、第１系統環状巻線６１ｘに印加される第１系統入力電圧ｖｘの電圧波形を示す。ここで、ＭＯＳトランジスタＱａをオンして、第１系統環状巻線６１ｘに第１系統入力電圧ｖｘ（＝＋１２ボルト）が印加されたとき、第１系統環状巻線６１ｘに流れる電流は、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に流れる。
【０１１０】
反対に、ＭＯＳトランジスタＱａをオフして、第１系統環状巻線６１ｘに第１系統入力電圧ｖｘが遮断されたとき、第１系統環状巻線６１ｘに電流が流れない。
また、制御回路８３は、第２系統駆動回路部８２のＭＯＳトランジスタＱｂのゲート端子に出力する駆動信号Ｓｂを生成する。つまり、制御回路８３は、ＭＯＳトランジスタＱｂをオン・オフさせて、第２系統環状巻線６１ｙを図１１に示す矢印方向に通電する駆動信号Ｓｂを生成する。
【０１１１】
図１２（ｂ）は、第２系統環状巻線６１ｙに印加される第２系統入力電圧ｖｙの電圧波形を示す。ここで、ＭＯＳトランジスタＱｂをオンして、第２系統環状巻線６１ｙに第２系統入力電圧ｖｙ（＝＋１２ボルト）が印加されたとき、第２系統環状巻線６１ｙに流れる電流は、軸方向Ａ相モータＭａ側から見て、時計回り方向に流れる。
【０１１２】
反対に、ＭＯＳトランジスタＱｂをオフして、第２系統環状巻線６１ｙに第２系統入力電圧ｖｙが遮断されたとき、第２系統環状巻線６１ｙに電流が流れない。
ここで、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態では、制御回路８３は、第１及び第２系統環状巻線６１ｘ，６１ｙにそれぞれ印加する第１及び第２系統入力電圧ｖｘ，ｖｙの周波数が同じになる駆動信号Ｓａ，Ｓｂを生成する。
【０１１３】
しかも、制御回路８３は、第１系統入力電圧ｖｘに対して第２系統入力電圧ｖｙの位相をずらすべく、第１及び第２系統駆動回路部８１，８２を制御している。
詳述すると、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態では、第１系統入力電圧ｖｘが＋１２ボルトから０ボルトに立ち下がった後、予め定めた位相差θｄ１だけ遅れて第２系統入力電圧ｖｙが０ボルトから＋１２ボルトに立ち上がるようにしている。
【０１１４】
このように、２層２相のランデル型のステータ３には、２相の交流電源、即ち、第１系統環状巻線６１ｘに印加される第１系統入力電圧ｖｘと第２系統環状巻線６１ｙに印加される第２系統入力電圧ｖｙが印加される。
【０１１５】
次に、第２実施形態の作用について説明する。
今、モータＭに、第１系統入力電圧ｖｘ及び第２系統入力電圧ｖｙが印加される。このとき、第１系統駆動回路部８１及び第２系統駆動回路部８２に設けた２つのＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｂを用い、これをオン・オフさせる簡単な構成で、２層２相のマルチランデル型のモータＭの２相電源（第１系統入力電圧ｖｘ及び第２系統入力電圧ｖｙ）が生成される。
【０１１６】
そして、Ａ相及びＢ相ステータ３ａ，３ｂの第１系統環状巻線６１ｘに第１系統入力電圧ｖｘが、Ａ相及びＢ相ステータ３ａ，３ｂの第２系統環状巻線６１ｙに第２系統入力電圧ｖｙがそれぞれ印加されると、ステータ３に回転磁界が発生し、ロータ２が回転駆動される。
【０１１７】
このとき、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、第１及び第２系統入力電圧ｖｘ，ｖｙの関係において、第１系統入力電圧ｖｘが１２ボルトから０ボルトに立ち下がった後、位相差θｄ１をもって、第２系統入力電圧ｖｙを０ボルトから１２ボルトに立ち上がるようにしている。
【０１１８】
ちなみに、位相差θｄ１を０度〜６０度変更させて、その時の位相差θｄ１に対するリップル率及びトルク定数の検証を行った。図１３は、その検証結果である。
図１３から明らかなように、特性線Ｌ１で示すリップル率は、位相差θｄ１を０度から２０度付近までは減少し、位相差θｄ１が２０度を超えたのち６０度まで増加する。
【０１１９】
また、図１３から明らかなように、特性線Ｌ２で示すトルク定数は、位相差θｄ１を０度から４０度付近までは、位相差θｄ１を上げて行くにしたがって増加し、位相差θｄ１が４０度を超えると緩やかに減少する。
【０１２０】
このことから、位相差θｄ１を２０度付近に設定することで、低リップルのモータＭを実現でき、位相差θｄ１を４０度付近に設定することで、高トルクのモータＭを実現できることがわかる。つまり、位相差θｄ１を２０度〜６０度の範囲で適宜変更して設定することで、所望のモータ性能のモータＭを実現することができる。
【０１２１】
以上詳述したように、第２実施形態は、第１実施形態の効果の（１）（２）に加えて以下の効果を有する。
（１）上記第２実施形態によれば、第１系統駆動回路部８１及び第２系統駆動回路部８２に設けた２つのＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｂを用い、これをオン・オフさせる簡単で安価な構成で、２層２相のマルチランデル型のモータＭの２相電源が生成することができる。
【０１２２】
（２）上記第２実施形態によれば、第１系統入力電圧ｖｘが１２ボルトから０ボルトに立ち下がった後、位相差θｄ１を位相差θｄ１をもって、第２系統入力電圧ｖｙを０ボルトから１２ボルトに立ち上がるようにした。
【０１２３】
そして、位相差θｄ１を２０度付近に設定することで、低リップルのモータＭを実現でき、位相差θｄ１を４０度付近に設定することで、高トルクのモータＭを実現できる。つまり、位相差θｄ１を２０度〜６０度の範囲で適宜変更して設定することで、所望のモータ性能のモータＭを実現することができる。
【０１２４】
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記第１実施形態では、制御回路７３が、Ａ相入力電圧ｖａが０ボルトに立ち下がるとき、Ｂ相入力電圧ｖｂが１２ボルトに立ち上がるように制御した。これを、Ａ相入力電圧ｖａが０ボルトに立ち下がった後、予め定めた位相差を経てＢ相入力電圧ｖｂが１２ボルトに立ち上がるように制御してもよい。
【０１２５】
○上記実施形態では、Ａ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂが１６極のランデル型構造のロータであり、Ａ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂが１６極のランデル型構造のステータとなるモータＭであった。
【０１２６】
これを、Ａ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂが８極のランデル型構造のロータであり、Ａ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂが８極のランデル型構造のステータとなるモータＭに具体化してもよい。また、Ａ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂが２４極のランデル型構造のロータであり、Ａ相ステータ３ａ及びＢ相ステータ３ｂが２４極のランデル型構造のステータとなるモータＭ等、その他の磁極数のモータに応用してもよい。
【０１２７】
○上記実施形態では、Ａ相ロータ２ａ及びＢ相ロータ２ｂの界磁磁石３０をフェライト焼結磁石で形成したが、これに限定されるものではない。例えば、界磁磁石３０をネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石等、その他の永久磁石で形成してもよい。
【０１２８】
○上記実施形態では、第１及び第２ロータコア１０，２０、並びに、第１及び第２ステータコア４０，５０は、それぞれ一枚の電磁鋼板にて形成したが、複数枚の薄い電磁鋼板を重ね合わせて形成してもよい。また、第１及び第２ロータコア１０，２０、並びに、第１及び第２ステータコア４０，５０を圧粉磁心で形成してもよい。これによって、モータＭの低コスト化を図ることができる。
【０１２９】
○上記実施形態では、コイル部６０において、環状巻線６１の周囲を樹脂モールドにてコイル絶縁層６２で覆ったが、円筒状のコイルボビンで実施してもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１…回転軸、２…ロータ、２ａ…Ａ相ロータ、２ｂ…Ｂ相ロータ、３…ステータ、３ａ…Ａ相ステータ、３ｂ…Ｂ相ステータ、１０…第１ロータコア、１１…第１ロータコアベース、１１ａ…外周面、１１ｂ…対向面、１１ｃ…反対向面、１２…貫通穴、１３…第１ロータ側爪状磁極、１３ａ，１３ｂ…周方向端面、１３ｃ…径方向外側面、１３ｄ…径方向内側面、１３ｅ…先端面、１３ｘ…第１ロータ側基部、１３ｙ…第１ロータ側磁極部、２０…第２ロータコア、２１…第２ロータコアベース、２１ａ…外周面、２１ｂ…対向面、２１ｃ…反対向面、２２…貫通穴、２３…第２ロータ側爪状磁極、２３ａ，２３ｂ…周方向端面、２３ｃ…径方向外側面、２３ｄ…径方向内側面、２３ｅ…先端面、２３ｘ…第２ロータ側基部、２３ｙ…第２ロータ側磁極部、３０…界磁磁石、３０ａ，３０ｂ…側面、３２…貫通穴、４０…第１ステータコア、４１…第１ステータコアベース、４１ａ…内周面、４１ｂ…対向面、４１ｃ…反対向面、４２…第１ステータ側円筒外壁、４３…第１ステータ側爪状磁極、４３ａ，４３ｂ…周方向端面、４３ｃ…径方向外側面、４３ｄ…径方向内側面、４３ｅ…先端面、４３ｘ…第１ステータ側基部、４３ｙ…第１ステータ側磁極部、５０…第２ステータコア、５１…第２ステータコアベース、５１ａ…内周面、５１ｂ…対向面、５１ｃ…反対向面、５２…第２ステータ側円筒外壁、５３…第２ステータ側爪状磁極、５３ａ，５３ｂ…周方向端面、５３ｃ…径方向外側面、５３ｄ…径方向内側面、５３ｅ…先端面、５３ｘ…第２ステータ側基部、５３ｙ…第２ステータ側磁極部、６０…コイル部、６１…環状巻線、６１ａ…Ａ相環状巻線、６１ｂ…Ｂ相環状巻線、６１ｘ…第１系統環状巻線（第１系統巻線）、６１ｙ…第２系統環状巻線（第２系統巻線）、６２…コイル絶縁層、７１…Ａ相駆動回路部、７２…Ｂ相駆動回路部、７３…制御回路、８１…第１系統駆動回路部、８２…第２系統駆動回路部、８３…制御回路、Ｍ…モータ、Ｍ１…単一モータ、Ｍａ…Ａ相モータ、Ｍｂ…Ｂ相モータ、Ｏ…中心軸線、Ｇ…直流電源、ｖａ…Ａ相入力電圧、ｖｂ…Ｂ相入力電圧、ｖｘ…第１系統入力電圧、ｖｙ…第２系統入力電圧、Ｑａ，Ｑｂ…ＭＯＳトランジスタ（第１及び第２スイッチング素子）、θｄ１…位相差、Ｌ１，Ｌ２…特性線。
【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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