(57)【要約】【課題】電流の切換を簡易なブラシと整流子の構成により行い、電流切換の頻度を減らしてブラシ寿命の長期化を図ることができるコアレスモーターを提供する。【解決手段】基体に、回転可能に支持された回転軸と、前記回転軸に直交して固定される少なくとも１以上の基板から形成される回転体とを備える回転子と、前記基体に対向する前記回転体の第１の面と第２の面に対向配置され、円周方向にＮ極とＳ極とを交互に配置される磁石とを備え、前記回転体は、前記回転体の前記第１の面および前記第２の面を含む、前記基板の片面または両面に、前記回転軸の回転中心を通る直線に平行に延伸された少なくとも１以上の駆動配線と、前記駆動配線に電気的に接続された整流子と、を備え、前記基体に固定され、前記整流子に接触し電力を供給する少なくとも１対のブラシと、を備えるモーター。【選択図】図１
2012120359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された基体と、
前記基体に回転可能に支持された回転軸と、
前記回転軸に直交し、前記回転軸に固定される少なくとも１以上の基板から形成される円柱状の回転体と、を備える回転子と、
前記基体に対向する前記回転体の第１の面と第２の面のどちらか一方、または両方に、対向配置され、前記回転軸中心に対して円周方向にＮ極とＳ極とを交互に配置される磁石と、を備え、
前記回転体は、前記回転体の前記第１の面および前記第２の面を含む、前記基板の片面または両面に、前記回転軸の中心を通る直線に平行に延伸された少なくとも１以上の駆動配線と、
前記駆動配線に電気的に接続され、前記第１の面と前記第２の面のどちらか一方もしくは両方の前記駆動配線の外周領域に形成された整流子と、を備え、
前記基体は、前記回転体に形成された前記整流子に接触し電力を供給する少なくとも１対のブラシと、を備える、
ことを特徴とするモーター。
【請求項２】
前記駆動配線は、前記回転子の前記回転軸方向の矢視において、延伸方向が異なる前記駆動配線を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のモーター。
【請求項３】
前記磁石が、対向配置されて前記基体に固定され、前記磁石の対向する面側の極性が逆極性である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のモーター。
【請求項４】
前記駆動配線が複数の配線により形成され、前記複数の配線に流れる電流の向きが同じ方向である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のモーター。
【請求項５】
前記駆動配線と、前記回転軸中心の円弧状に形成された前記駆動配線両端を繋ぐ接続配線と、が渦巻状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のモーター。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のモーターを備えるロボットハンド。
【請求項７】
請求項６に記載のロボットハンドを備えるロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーター、ロボットハンドおよびロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型モーターとしては、ブラシモーターと呼ばれるＤＣモーターが良く知られている。このＤＣモーターでは、ローターに巻かれている巻線に流れる電流の向きを、ステーターに配置された永久磁石のＮＳ極に対応して、変化させてローターを回転させている。巻線の電流の向きはモーターに配置されたブラシと整流子によって機械的に切り替えることができ、簡単な構造による低コストのモーターを実現した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−２６３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の特許文献１では、磁石の極数を増やすことで安定した出力を得られるモーターを実現できるが、そのことが頻繁な電流の向きの切換を必要とし、その結果、ブラシの寿命を短くするという課題が有った。
【０００５】
そこで、電流の切換を簡易なブラシと整流子の構成により行い、電流切換の頻度を減らしてブラシ寿命の長期化を図り、回路部を必要としない小型のコアレスレスモーターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも上述の課題の一つを解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。
【０００７】
〔適用例１〕本適用例によるモーターは、対向配置された基体と、前記基体に回転可能に支持された回転軸と、前記回転軸に直交し、前記回転軸に固定される少なくとも１以上の基板から形成される円柱状の回転体と、を備える回転子と、前記基体に対向する前記回転体の第１の面と第２の面のどちらか一方、または両方に、対向配置され、前記回転軸中心に対して円周方向にＮ極とＳ極とを交互に配置される磁石と、を備え、前記回転体は、前記回転体の前記第１の面および前記第２の面を含む、前記基板の片面または両面に、前記回転軸の中心を通る直線に平行に延伸された少なくとも１以上の駆動配線と、前記駆動配線に電気的に接続され、前記第１の面と前記第２の面のどちらか一方もしくは両方の前記駆動配線の外周領域に形成された整流子と、を備え、前記基体は、前記回転体に形成された前記整流子に接触し電力を供給する少なくとも１対のブラシと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、回転軸を通る直線と平行に延伸、配置された駆動配線とを備えることによって、駆動配線に一方向の向きの電流を流すだけで、駆動配線内では回転体の外側から中心側に向かう流れの電流と、中心側から外側に向かう流れの電流とが流れる。この２方向の電流と、円周状にＮ極、Ｓ極を配置し基体に固定された磁石の磁界によって、駆動配線を備えた基板とを相対的に一方向に回転させることができる。すなわち、コアを用いずに単純な駆動配線によって、頻繁な電流の向きの変換を必要としない簡単な構造のブラシと整流子によって、ブラシの耐久性（寿命）を高めながら、回路部を必要としないことで小型のモーターを得ることができる。
【０００９】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記駆動配線は、前記回転子の前記回転軸方向の矢視において、延伸方向が異なる前記駆動配線を含む、ことを特徴とする。
【００１０】
上述の適用例によれば、一方の駆動配線に接続する隣り合う整流子に同時に一方のブラシが接触することで、駆動配線に電流が流れない状態にあっても、延伸方向の異なる駆動配線には、所定の方向に電流を流すことができる。これによって、滑らかに回転するモーターを得ることができる。
【００１１】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記磁石が、対向配置されて前記基体に固定され、前記磁石の対向する面側の極性が逆極性であることを特徴とする。
【００１２】
上述の適用例によれば、延伸方向の異なる駆動配線の延伸方向は、平面視で略直交する方向となり、なお滑らかな回転を得ることができる。
【００１３】
〔適用例４〕上述の適用例において、前記駆動配線が複数の配線により形成され、前記複数の配線に流れる電流の向きが同じ方向であることを特徴とする。
【００１４】
上述の適用例によれば、駆動配線の配線数を増やすことで、駆動配線の断面積の総和が大きくなり、駆動配線に流れる電流量を多くすることができる。従って、大きな出力（トルク）を発生するモーターを得ることができる。
【００１５】
〔適用例５〕上述の適用例において、前記駆動配線と、前記回転軸中心の円弧状に形成された前記駆動配線両端を繋ぐ接続配線と、が渦巻状に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
上述の適用例によれば、渦巻状に配線することで、複数の駆動配線に同方向に電流を流すことができる配線を、実質的に１本に繋がった配線で形成することができる。また、接続配線を円弧状とすることにより、接続配線に流れる電流によって発生する力は回転中心向き、もしくは放射方向に発生させることで、駆動配線に発生させた回転方向の力を減少させることが無い。従って、効率の良いモーターを得ることができる。
【００１７】
〔適用例６〕本適用例のロボットハンドは、上述の適用例のモーターを備える。
【００１８】
本適用例によるロボットハンドは、小型のコアレスモーターを用いることで、汎用性が高く、複雑な電子機器の組み立て作業や検査等が可能なロボットに適用することができる。
【００１９】
〔適用例７〕本適用例のロボットは、上述のロボットハンドを備える。
【００２０】
本適用例によるロボットよれば、汎用性が高く、複雑な電子機器の組み立て作業や検査等を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係るモーターを示す、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は（ｂ）矢視Ａにおける平面図。
【図２】第１実施形態に係るモーターの駆動配線の、その他の例を模式的に示す平面図。
【図３】第１実施形態に係るモーターにおける配線を説明する、模式斜視図。
【図４】第１実施形態に係るモーターの動作を模式的に説明する、（ａ）は概略断面図、（ｂ）（ｃ）は入力電流方向による回転動作を示す概略平面図。
【図５】第１実施形態に係るモーターの、各相の渦巻状配線への電流の流れを説明する、模式的な斜視図。
【図６】第１実施形態に係る４極を備えるモーターの、各相の渦巻状配線への電流の流れを説明する、模式的な斜視図。
【図７】第２実施形態に係るロボットハンドを示す外観図。
【図８】第３実施形態に係るロボットを示す外観図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るコアレスモーター１００（以下、モーター１００という）の概略を示す、（ａ）は分解状態の斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は（ｂ）矢印Ａの矢視平面図である。なお図１（ｂ）の断面は、（ｃ）に示すＢ−Ｂ´部の断面を示す。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、モーター１００は基体６１に固定された磁石１１と、基体６２に固定された磁石１２と、を対向配置されている。対向配置されている磁石１１，１２の間には、回転体２０が配置されている。また、回転体２０は、回転軸３０に固定されて回転子４０を形成している。回転子４０は、回転軸３０の一方の側を基体６１、他方の側を基体６２に回転可能に固定されている。また、基体６１，６２には、後述する回転体２０に設けられた整流子（電極）７１，７２と接触し、導通するブラシ５１，５２が備えられている。
【００２５】
図１（ｂ）に示す断面図は、図１（ｃ）のＢ−Ｂ´部の断面を示している。図１（ｃ）に示すように、磁石１１，１２は、回転軸３０の軸方向に磁極（Ｎ極、Ｓ極）を持つ磁石を、回転軸３０を中心とする円周状に交互に配置されている。本実施形態では、Ｎ、Ｓ極が１つずつ配置される磁石を例示し、モーター１００の説明をする。
【００２６】
このように配置される磁石１１，１２は、図１（ｂ）に示すように磁石１１と磁石１２が対向する面側の極性が逆極性となるように磁石を配置することにより、基体６１，６２に磁石１１，１２が固定される。なお、磁石材料としては、特に限定されないが、より高い磁力を保持する材料を用いることが好ましいが、例えば鉄、コバルト、ニッケル、ネオジウムなどが好適に用いられる。
【００２７】
回転子４０を構成する回転体２０は、第１配線基板２１と第２配線基板２２と、を積層して形成されている。第１配線基板２１および第２配線基板２２の、磁石１１，１２に対向する面２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂには、図１（ｃ）に示す渦巻状パターンの渦巻状配線２３が形成されている。また、第１配線基板２１と第２配線基板２２との接合面、すなわち面２１ｂと面２２ａとの間は、各面に形成された渦巻状配線の電気的な短絡（ショート）防止のための絶縁層８０として、絶縁性を備える部材を挟持するか、もしくは絶縁性接着剤により固着されている。渦巻状配線２３は、図１（ｃ）に示す第１配線基板２１の面２１ａ上に形成された渦巻状配線２３と、他の面２１ｂ，２２ａ，２２ｂにおいても第１配線基板２１の面２１ａ上に形成された渦巻状配線２３と同形態の渦巻状配線２３が形成されているので、第１配線基板２１の面２１ａ上の渦巻状配線２３により説明する。
【００２８】
渦巻状配線２３は、図１（ｃ）に示すように、第１配線基板２１の面２１ａの半面領域に回転子４０の回転中心を通る直線Ｓと略平行に形成された駆動配線２３ａと、駆動配線の回転体２０の外周側に位置する端部に接続される円弧状の接続配線２３ｂと、を備えている。また駆動配線２３ａは回転軸３０近傍では迂回配線２３ｃを備えている。これらの駆動配線２３ａと、接続配線２３ｂと、迂回配線２３ｃと、が渦巻状に形成され接続端部ｃ１と接続端部ｃ２が１本の配線となっている。
【００２９】
また、他の半面領域にも同様に、回転子４０の回転中心を通る直線Ｓと略平行に形成された駆動配線２３ｄと、駆動配線の回転体２０の外周側に位置する端部に接続される円弧状の接続配線２３ｅと、を備えている。また駆動配線２３ａは回転軸３０近傍では迂回配線２３ｆを備えている。これらの駆動配線２３ｄと、接続配線２３ｅと、迂回配線２３ｆと、が渦巻状に形成され接続端部ｃ３と接続端部ｃ４が１本の配線となっている。更に、駆動配線２３ａと短絡しないよう、第１配線基板２１内部を経由して、接続端子ｃ２と接続端子ｃ３が接続されている。これにより、渦巻状配線２３は接続端子ｃ１から、ｃ２，ｃ３を経由してｃ４まで１本の配線となっている。
【００３０】
渦巻状配線２３は、図１に示す本実施形態では２重渦巻き、すなわち駆動配線２３ａ，２３ｄは２本の配線が並行し、接続配線２３ｂ，２３ｅも２本の配線が並行して渦巻状を形成しているが、この配線数に限定されず、３本以上であっても良い。また、図２の模式図に示すように、所定の電流量を流すことができる断面積を備える配線であれば、回転体２０の中央に１本の駆動配線を持つ渦巻状配線２３ｓであっても良い。
【００３１】
磁石１１，１２に対向する回転体２０の面２１ａ，２２ｂには、渦巻状配線２３の外側に、回転体２０の外周部に沿って整流子７１，７２が形成されている。整流子７１，７２は、詳細は後述するが渦巻状配線２３と電気的に接続され、ブラシ５１，５２から供給される電力（電流）が整流子７１，７２を介して渦巻状配線２３に流される。
【００３２】
図３は、上述した渦巻状配線２３を形成した第１配線基板２１と第２配線基板２２との接合によって形成される回転体２０に備える渦巻状配線２３を模式的に示した透視斜視図である。図３に示すように、渦巻状配線２３は、第１配線基板２１の面２１ａに形成された第１渦巻状配線２３Ａと、第１配線基板２１の面２１ａの反対の面２１ｂに形成された第２渦巻状配線２３Ｂと、第２配線基板２２の面２２ａに形成された第３渦巻状配線２３Ｃと、第２配線基板２２の面２２ａの反対の面２２ｂに形成された第４渦巻状配線２３Ｄと、に配置される。いわゆる４相の渦巻状配線を備える回転体２０が形成されている。
【００３３】
各渦巻状配線２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、互いに回転軸３０中心に回転方向に角度を９０度ずつずらせて配置されている。更に、各渦巻状配線２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、渦巻状配線の両端部間を以下に説明する層間配線によって、第１配線基板２１の面２１ａに形成された整流子７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄと、第２配線基板２２の面２２ｂに形成された整流子７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと、に電気的に接続されている。
【００３４】
第１配線基板２１の面２１ａに形成された渦巻状配線２３Ａの一方の接続端部ｃ１１は、整流子７１ａと、図示しない回転体２０に設けたスルーホールに形成した層間配線Ｌ１を介して、回転体２０の面２１ａとは反対の第２配線基板２２の面２２ｂに形成された整流子７２ａと、に接続される。また、第１配線基板２１の面２１ｂに形成された渦巻状配線２３Ｂの一方の接続端部ｃ２２は、図示しない回転体２０に設けたスルーホールに形成した層間配線Ｌ２を介して、整流子７１ａと、回転体２０の面２１ａとは反対の第２配線基板２２の面２２ｂに形成された整流子７２ａと、に接続される。
【００３５】
同様に、整流子７１ｂ，７２ｂには、層間配線Ｌ３によって渦巻状配線２３Ｂの接続端部ｃ２１と、層間配線Ｌ４によって渦巻状配線２３Ｃの接続端部ｃ３２と、が接続される。整流子７１ｃ，７２ｃには、層間配線Ｌ５によって渦巻状配線２３Ｃの接続端部ｃ３１と、層間配線Ｌ６によって渦巻状配線２３Ｄの接続端部ｃ４２と、が接続される。整流子７１ｄ，７２ｄには、層間配線Ｌ７によって渦巻状配線２３Ｄの接続端部ｃ４１と、層間配線Ｌ８によって渦巻状配線２３Ａの接続端部ｃ１２と、が接続される。
【００３６】
次に、本実施形態に係るモーター１００の動作について説明する。図４は、モーター１００における第１配線基板２１の面２１ａに形成された渦巻状配線２３Ａを用いて、動作を説明するための、（ａ）は模式的に示す断面図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）のＰ方向からの矢視を模式的に示す矢視図である。なお、説明の便宜上、図４（ｂ）（ｃ）は図示左半分を磁石１１と渦巻状配線２３Ａとの配置を示し、図示右半分を磁石１２と渦巻状配線２３Ａとの配置を示している。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、モーター１００のうち、磁石１１，１２および第１配線基板２１だけを配置した形態によって説明する。第１配線基板２１には渦巻状配線２３Ａが形成されている。この渦巻状配線２３Ａに対向する磁石１１の面を、図４（ｂ）の図示左側の磁石１１領域に示すように図示上側をＮ極、下側をＳ極に配置すると、図示右側の磁石１２領域では図示上側がＳ極、下側がＮ極に配置される。このように磁石１１，１２が配置されると、図４（ａ）に示すＭｆが示す方向に磁力線が発生する。
【００３８】
このとき、渦巻状配線２３Ａの接続端部ｃ１１にプラス（＋）、ｃ１２にマイナス（−）の電位を掛け、渦巻状配線２３Ａに電流を流す。ｃ１１から流れた電流は、駆動配線２３ａと接続配線２３ｂとを渦巻状に流れ、駆動配線２３ａには図示上方向に電流Ｉａが流れる。更に駆動配線２３ｄと接続配線２３ｅとを電流は渦巻状に流れ、駆動配線２３ｄにも図示上方向に電流Ｉａが流れる。そして、接続端部ｃ１２のマイナス（−）へ流れて行く。
【００３９】
駆動配線２３ａ，２３ｄに流れる同じ方向に向いた電流Ｉａと、磁石１１からの磁力線Ｍｆによって、フレミングの法則から、駆動配線２３ａ，２３ｄには矢印Ｆ１，Ｆ２方向の力が発生し、第１配線基板２１（回転体２０）を反時計周りの図示Ｒuw方向に回転させることができる。
【００４０】
図４（ｃ）には、上述の図４（ｂ）により説明した動作に対して、接続端部ｃ１１にマイナス（−）、接続端部ｃ１２にプラス（＋）の電位を掛けた場合の動作を説明する矢視図を示す。
【００４１】
図４（ｃ）に示すように、渦巻状配線２３Ａの接続端部ｃ１１にマイナス（−）、ｃ１２にプラス（＋）の電位を掛け、渦巻状配線２３Ａに電流を流す。ｃ１２から流れた電流は、駆動配線２３ｄと接続配線２３ｅとを渦巻状に流れ、駆動配線２３ｄには図示下方向に電流Ｉｂが流れる。更に駆動配線２３ａと接続配線２３ｂとを電流は渦巻状に流れ、駆動配線２３ａにも図示下方向に電流Ｉｂが流れる。そして、接続端部ｃ１１のマイナス（−）へ流れて行く。
【００４２】
駆動配線２３ａ、２３ｄに流れる同じ方向に向いた電流Ｉｂと、磁石１１からの磁力線Ｍｆによって、フレミングの法則から、駆動配線２３ａ，２３ｄには矢印Ｆ３，Ｆ４方向の力が発生し、第１配線基板２１（回転体２０）を時計周りの図示Ｒcw方向に回転させることができる。
【００４３】
本実施形態に係るモーター１００では、このように駆動される渦巻状配線２３を、４相備える回転体２０を備えており、各相の渦巻状配線２３は図３に示すように略９０度の角度位置をずらせて配置されている。このように配置された各渦巻状配線２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄに、図５に示すような直流電源Ｂａを接続する。
【００４４】
図５に図示する磁石１１，１２は、回転体２０に対向する側の面の極性を示している。ここで、電源Ｂａのプラス（＋）をブラシ５１ａ，５２ａに、マイナス（−）をブラシ５１ｂ，５２ｂに接続する。図５に示す渦巻状配線２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄの配置の場合、渦巻状配線２３Ａの接続端部ｃ１１とｃ１２とはプラス（＋）に接続されているために、渦巻状配線２３Ａには電流は流れない。同様に渦巻状配線２３Ｃの接続端部ｃ３１，ｃ３２とはマイナス（−）に接続されているために、渦巻状配線２３Ｃには電流は流れない。
【００４５】
渦巻状配線２３Ｂは、ブラシ５１ａ，５２ａが接触している整流子７１ａ，７２ａから層間配線Ｌ２を介して接続端部ｃ２２へ、そして渦巻状配線２３Ｂを流れて接続端部ｃ２１に電流が流れ、層間配線Ｌ３を介してマイナス（−）のブラシ５１ｂ，５２ｂに接触する整流子７１ｂ，７２ｂへ電流が流れる。このとき、渦巻状配線２３Ｂの駆動配線には図示矢印方向の電流が流れ、図４で説明したように反時計周り方向の力は渦巻状配線２３Ｂに発生する。
【００４６】
渦巻状配線２３Ｄの場合にも、ブラシ５１ａ，５２ａが接触している整流子７１ｄ，７２ｄから層間配線Ｌ８を介して接続端部ｃ４１へ、そして渦巻状配線２３Ｄを流れて接続端部ｃ４２に電流が流れ、層間配線Ｌ６を介してマイナス（−）のブラシ５１ｂ，５２ｂに接触する整流子７１ｃ，７２ｃへ電流が流れる。このとき、渦巻状配線２３Ｄの駆動配線には図示矢印方向の電流が流れ、図４で説明したように反時計周り方向の力は渦巻状配線２３Ｂに発生する。このように渦巻状配線２３Ｂ，２３Ｄに発生した力により回転体２０は回転軸３０を図示する矢印Ｒuw（反時計回り）方向に回転する。
【００４７】
このように、回転体２０が回転することにより、ブラシ５１，５２は整流子７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄおよび整流子７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄの順に接触し、渦巻状配線２３に所定の電流を供給し、モーター１００が連続して回転する。なお、上述の説明における直流電源Ｂａの電位を逆にすることで、回転方向を逆転させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態に係るモーター１００では、渦巻状配線２３を４相として説明したが、これに限定されず、４相以上の渦巻状配線２３を備えても良い。その場合、配線基板１枚には２相までの渦巻状配線が形成されることから、回転体２０を形成する配線基板の数は相数によって決定され、整流子においても、相数と同じ整流子を形成する。従って、整流子の配置バランスを良くするためにも、相数は偶数相とすることが好ましい。
【００４９】
また、本実施形態に係るモーター１００は、磁石１１，１２の極性を円周状にＮ、Ｓ極を１ずつ配置した２極磁石としたが、これに限定されず、４極以上の偶数極を備える磁石であっても良い。この場合、ブラシ５１，５２は、回転体の一方の面側には極数と同じ数のブラシを配置する。具体的に、図６に４極の磁石１３，１４を備えるモーター２００の例を示し、説明する。
【００５０】
図６は、モーター２００を構成する第１配線基板２１の面２１ａ，２１ｂ、および第２配線基板２２の面２２ａ，２２ｂを図１（ｂ）に示す矢印Ａの矢視図として展開した図である。図６（ａ）は面２１ａの渦巻状配線２４Ａ，２５Ａ（以下、第１相渦巻状配線２４Ａ，２５Ａという）を示し、（ｂ）は面２１ｂの渦巻状配線２４Ｂ，２５Ｂ（以下、第２相渦巻状配線２４Ｂ，２５Ｂという）を示し、（ｃ）は面２２ａの渦巻状配線２４Ｃ，２５Ｃ（以下、第３相渦巻状配線２４Ｃ，２５Ｃという）を示し、（ｄ）は面２２ｂの渦巻状配線２４Ｄ，２５Ｄ（以下、第４相渦巻状配線２４Ｄ，２５Ｄという）を示す。
【００５１】
図６（ａ）に示すように、第１配線基板２１の面２１ａは磁石１３に対向する面である。磁石１３の第１配線基板２１に対向する面の磁極は、図示するように周方向にＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓ極と４極を備える磁石１３となっている。また、第１配線基板２１の面２１ａには整流子７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅ，７３ｆ，７３ｇ，７３ｈの８個の整流子が第１相渦巻状配線２４Ａ，２５Ａの外側に配置され、４カ所に配置されたブラシ５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂと接触し電力の供給を受ける。
【００５２】
第１相渦巻状配線２４Ａ，２５Ａによって、第１配線基板２１の回転中心を通る直交する半径線に平行な４カ所の駆動配線部を備える第１配線基板を形成している。第１相渦巻状配線２４Ａ，２５Ａと同じ形態の渦巻状配線が略４５度の回転角度差をもって、第１配線基板２１の面２１ｂには第２相渦巻状配線２４Ｂ，２５Ｂが、第２配線基板２２の面２２ａには第３相渦巻状配線２４Ｃ，２５Ｃが、第２配線基板２２の面２２ｂには第４相渦巻状配線２４Ｄ，２５Ｄが、形成され、４相の渦巻状配線を構成している。
【００５３】
第２配線基板２２の面２２ｂには、第１配線基板２１の面２１ａ同様に、整流子７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ，７４ｅ，７４ｆ，７４ｇ，７４ｈの８個の整流子が形成され、整流子に接触し電力を供給するブラシ５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂを備えている。また、面２２ｂに対向配置される磁石１４も４極を備え、磁石１３と対向する面の極性が逆極性となるように配置されている。
【００５４】
また、渦巻状配線、例えば第１相渦巻状配線２４Ａは、一方の端部が整流子７３ａと接続され、図示しないスルーホールなどの形成された配線によって、平面視において重なる位置の第２配線基板２２の面２２ｂにおける整流子７４ａにも接続されている。その他の渦巻状配線も同様に、平面視において重なる第１配線基板２１と第２配線基板２２とに形成された整流子と接続されている。このことは、図３によって説明した２極の磁石１１，１２を備えるモーター１００の例と同じである。
【００５５】
ここで、第１配線基板２１のブラシ５３ａ，５３ｂにはプラス（＋）、ブラシ５４ａ，５４ｂにはマイナス（−）の電位の電流を直流電源Ｂａより入力する。このとき、第２配線基板２２のブラシ５５ａ，５５ｂにもプラス（＋）、ブラシ５６ａ，５６ｂにもマイナス（−）の電位の電流が流される場合の、各渦巻状配線の電流の流れは次のようになる。
【００５６】
第１相渦巻状配線２４Ａ，２５Ａには両接続端部には同相の電位がかかるため配線内には電流は流れない。次に、第２相渦巻状配線２４Ｂは、プラス（＋）電位の整流子７３ａ，７４ａからマイナス（−）電位の整流子７３ｂ，７４ｂへ電流が流れ、駆動配線部には図示する矢印方向の電流が流れる。第２相渦巻状配線２５Ｂはプラス（＋）電位の整流子７３ｅ，７４ｅからマイナス（−）電位の整流子７３ｆ，７４ｆへ電流が流れ、駆動配線部にも図示する矢印方向の電流が流れる。この電流と、それぞれの駆動配線に対応する磁極からの磁力線によって、第２相渦巻状配線２４Ｂ，２５Ｂには反時計回りの矢印Ｒuw方向に回転させる力を発生する。
【００５７】
第３相渦巻状配線２４Ｃ，２５Ｃは、第１相渦巻状配線２４Ａ，２５Ａ同様に同電位のため、電流は流れない。次に、第４相渦巻状配線２４Ｄは、プラス（＋）電位の整流子７３ｄ，７４ｄからマイナス（−）電位の整流子７３ｃ，７４ｃへ電流が流れ、駆動配線部には図示する矢印方向の電流が流れる。第４相渦巻状配線２５Ｄはプラス（＋）電位の整流子７３ｈ，７４ｈからマイナス（−）電位の整流子７３ｇ，７４ｇへ電流が流れ、駆動配線部にも図示する矢印方向の電流が流れる。この電流と、それぞれの駆動配線に対応する磁極からの磁力線によって、第４相渦巻状配線２４Ｄ，２５Ｄにも反時計回りの矢印Ｒuw方向に回転させる力を発生する。
【００５８】
上述の通り、４極４相のモーター２００では、直流電源Ｂａからの電流によって、渦巻状配線には、同じ方向の力が発生するように整流子によって電流が切り替えられ、モーター２００として連続して同じ方向に回転させる回転力を発生させている。
【００５９】
以上のように、４極、４相を備えるモーター２００の例と同様の手法によって、磁石極数の限定、渦巻状配線の限定はされずに磁石、渦巻状配線を配置させることで、モーターへの要求性能に最適な極数、渦巻状配線の相数を決めることができる。
【００６０】
（第２実施形態）
図７は、本実施形態のモーター１００を備えるロボットハンド１０００の構成を示す図である。ロボットハンド１０００は、基部１１００と、基部１１００に接続された指部１２００とを備えている。基部１１００と指部１２００との接続部と、指部１２００の間接部とには、モーター１００が設けられている。モーター１００が駆動することによって、指部１２００が屈曲し、物体を把持することができる。超小型モーターであるモーター１００を用いることによって、小型でありながら多数のモーターを備えるロボットハンドを実現することができる。
【００６１】
（第３実施形態）
図８は、ロボットハンド１０００を備えるロボット２０００の構成を示す図である。ロボット２０００は、本体部２１００、アーム部２２００およびロボットハンド１０００等から構成されている。本体部２１００は、例えば床、壁、天井、移動可能な台車の上などに固定される。アーム部２２００は、本体部２１００に対して可動に設けられており、本体部２１００にはアーム部２２００を回転させるための動力を発生させる図示しないアクチュエーターや、アクチュエーターを制御する制御部等が内蔵されている。
【００６２】
アーム部２２００は、第１フレーム２２１０、第２フレーム２２２０、第３フレーム２２３０、第４フレーム２２４０および第５フレーム２２５０から構成されている。第１フレーム２２１０は、回転屈折軸を介して、本体部２１００に回転可能または屈折可能に接続されている。第２フレーム２２２０は、回転屈折軸を介して、第１フレーム２２１０および第３フレーム２２３０に接続されている。第３フレーム２２３０は、回転屈折軸を介して、第２フレーム２２２０および第４フレーム２２４０に接続されている。第４フレーム２２４０は、回転屈折軸を介して、第３フレーム２２３０および第５フレーム２２５０に接続されている。第５フレーム２２５０は、回転屈折軸を介して、第４フレーム２２４０に接続されている。アーム部２２００は、制御部の制御によって、各フレーム２２１０〜２２５０が各回転屈折軸を中心に複合的に回転または屈折し動く。
【００６３】
アーム部２２００の第５フレーム２２５０のうち第４フレーム２２４０が設けられた他方には、ロボットハンド１０００が取り付けられており、対象物を把持することができる。
ロボットハンド１０００を用いることによって、汎用性が高く、複雑な電子機器の組み立て作業や検査等が可能なロボットを提供することができる。
【００６４】
以上のように実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、モーター、ロボットハンドおよびロボットの構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１１，１２…磁石、２０…回転体、３０…回転軸、４０…回転子、５１，５２…ブラシ、６１，６２…基体、１００…モーター。
【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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