(57)【要約】【課題】磁石の減磁耐性を損なうことなく、回転電機を軽量化する。【解決手段】ロータハウジングの大径部３２の内周面に取り付けられた永久磁石４０は、周方向両端における径方向の厚みが所定の厚みＹ１に設定されている。各永久磁石４０の内側面４０ａ（径方向内側の面）は、断面視すると径方向外側に向かって窪むように円弧状に形成されている。各永久磁石４０の外側面４０ｂ（径方向外側の面）は、断面視すると径方向内側に向かって窪むように円弧状に形成されている。これら内側面４０ａ及び外側面４０ｂの円弧形状によって、永久磁石４０は、周方向両端の厚みＹ１よりも周方向中央の厚みＹ２の方が小さくなっている。【選択図】図３
2013099164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトの外周に固定されるとともに、径方向外側に向かって複数の突極が突設されたコアと、前記コアを径方向外側から覆う筒状のハウジングと、前記ハウジングの内周面に取り付けられた複数の磁石とを備えた回転電機であって、
前記磁石は、周方向一端における径方向の厚みよりも周方向中央における径方向の厚みの方が小さく形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記ハウジングには、径方向内側に向かって窪む凹条部が軸方向に延びるように形成されており、前記凹条部は、前記磁石に対して対向配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記磁石が取り付けられていない部分における径方向の厚みよりも、前記磁石の周方向中央と対向する部分における径方向の厚みの方が小さく形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記磁石の周方向中央と対向する部分における径方向の厚みが前記磁石が取り付けられていない部分における径方向の厚みの２分の１以下に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記磁石は、周方向中央における径方向の厚みが周方向一端における径方向の厚みの２分の１以下に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記コアに対して回転するように構成されたアウターロータであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
コアを外周側から覆う筒状のハウジングの内周面に複数の磁石が取り付けられた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機として、コアを外周側から覆う筒状のハウジングの内周面に複数の磁石が取り付けられたものが知られている。例えば、特許文献１のアウターロータ型モータは、円盤状のブラケットを備え、そのブラケットの端面中央には、円筒状の突出部が突出形成されている。突出部の内周面には、ブラケットの端面に対して直交する方向に延びるシャフトの一端が軸受を介して回転可能に支持されている。シャフトの他端は、アウターロータ型モータのトルクを伝達しようとする部材に駆動連結されるとともに、その部材によって支持されている。突出部の外周面には、径方向外側に向かって複数の突極が突設されたステータコアが固定されている。各突極にはそれぞれコイルが巻き回されている。シャフトには、シャフトの延設方向に延びる有底筒状のロータハウジングの底部が固定されている。ロータハウジングは、軸方向一方側の開口がブラケット側を指向し、ステータコアを外周側から覆うように取り付けられている。ハウジングの内周面には、複数の板状の磁石がそれぞれ周方向に等間隔に配置されるように取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７８７６８号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のアウターロータ型モータにおいては、ロータハウジングの内周面に磁石が取り付けられており、コイルよりも径方向外側に磁石が配置されている。そのため、径方向内側（シャフト側）に磁石が配置され、磁石よりも径方向外側（ロータハウジング側）にコイルが配置されているモータに比べて、周方向に幅広な磁石を採用してコイルに対する磁石の対向面積を大きくすることが可能となる。したがって、同じ大きさのモータであれば、ロータハウジングの内周面に磁石が取り付けられたモータの方がトルクの向上が期待できる。
【０００５】
ところが、ロータハウジングの内周面に磁石が取り付けられたモータの場合、磁石が周方向に幅広な分、磁石全体の体積も大きくなる。そのため、磁石の重量が増加することになり、モータの軽量化という観点からは好ましくない。
【０００６】
そこで、例えば、磁石の厚みを薄くすることによりモータの軽量化を図ることが考えられる。磁石の厚みを薄くすれば、磁石におけるコイルへの対向面積を減少させることなく、磁石の体積を小さくすることはできる。しかし、磁石の厚みを薄くすると、磁石がコイルからの減磁界に抗することができずに減磁されるおそれがある。磁石の減磁は、モータのトルク低下の原因となるため好ましくない。また、このような問題点は、ハウジングの内周面に磁石が取り付けられたモータであれば、筒状のステータハウジングがロータコアを径方向外側から覆う態様のモータ、いわゆるインナーロータ型モータであっても同様に発生する。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みてなされたものであって、磁石の減磁耐性を損ねることなく、回転電機を軽量化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、シャフトの外周に固定されるとともに、径方向外側に向かって複数の突極が突設されたコアと、前記コアを径方向外側から覆う筒状のハウジングと、前記ハウジングの内周面に取り付けられた複数の磁石とを備えた回転電機であって、前記磁石は、周方向一端における径方向の厚みよりも周方向中央における径方向の厚みの方が小さく形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、磁石の周方向中央の厚みが周方向一端の厚みよりも小さいことから、周方向一端の厚みで周方向全体に亘って一定の厚みで磁石を形成する場合に比べて磁石を軽量化できる。また、コイルが発生する減磁界は、磁石の周方向一端においてより強く作用し、周方向中央部においてはそれよりも弱く作用する。したがって、磁石の周方向中央の厚みを小さくしたとしても磁石の減磁耐性が損なわれることはなく、磁石は、実用上減磁されない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機において、前記ハウジングには、径方向内側に向かって窪む凹条部が軸方向に延びるように形成されており、前記凹条部は、前記磁石に対して対向配置されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、周方向中央の厚みが小さくされた磁石の外側面とハウジングの内周面との接触面積を大きくすることができ、両者の間に空隙が生じることを抑制できる。そのため、磁石とハウジングとの間の磁束経路の形成が妨げられることを抑制でき、トルクの低下を抑制することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の回転電機において、前記ハウジングは、前記磁石が取り付けられていない部分における径方向の厚みよりも、前記磁石の周方向中央と対向する部分における径方向の厚みの方が小さく形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、ハウジングにおいて磁石の周方向中央と対向する部分における径方向の厚みが小さいことから、ハウジングを一定の厚みで形成する場合に比べてハウジングを軽量化することができる。また、ハウジングにおいて磁石の周方向中央と対向する部分は、磁石から発せられる磁束密度が低い部分である。したがって、ハウジングにおいて磁石の周方向中央と対向する部分の厚みを小さくしたとしても、磁気飽和が発生することを回避できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の回転電機において、前記ハウジングは、前記磁石の周方向中央と対向する部分における径方向の厚みが前記磁石が取り付けられていない部分における径方向の厚みの２分の１以下に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
ハウジングにおいて磁石の周方向中央と対向する部分における磁束密度は、磁石が取り付けられていない部分における磁束密度の数分の１以下である。したがって、この構成によれば、ハウジングにおいて磁石の周方向中央と対向する部分における磁束密度を考慮してその厚みを設定しているので、より適切に磁気飽和を回避しつつハウジングの軽量化を実現することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転電機において、前記磁石は、周方向中央における径方向の厚みが周方向一端における径方向の厚みの２分の１以下に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
磁石の周方向中央部に作用する減磁界は、周方向一端において作用する減磁界の２分の１〜３分の１以下である。したがって、この構成によれば、磁石の周方向中央部に作用する減磁界の強さを考慮してその厚みを設定しているので、より適切に磁石の減磁を回避しつつ、磁石の軽量化を実現することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の回転電機において、前記ハウジングは、前記コアに対して回転するように構成されたアウターロータであることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、磁石を軽量化することにより、アウターロータのイナーシャ（回転慣性）を低減することができるため、回転電機の起動、停止等の制御応答性の向上が期待できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、磁石の減磁を最小限に抑えつつも、回転電機を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】アウターロータ型モータの軸方向概略断面図。
【図２】図１におけるα−α線断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、図２における一部拡大図。
【図４】磁石厚みと有効磁束量との関係を示すグラフ。
【図５】磁束の流れを示す参考図。
【図６】本発明に係る変更例の一部拡大断面図。
【図７】本発明に係る変更例の一部拡大断面図。
【図８】本発明に係る変更例の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明をアウターロータ型モータに適用した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。先ず、アウターロータ型モータの基本構成について説明する。
図１に示すように、アウターロータ型モータの軸線Ａ方向一端には、略円盤状の取付ブラケット１１が設けられている。取付ブラケット１１には、図示しないボルト穴等の取付手段が形成されており、この取付手段によってアウターロータ型モータを他の装置等に取付固定することが可能となっている。取付ブラケット１１の端面には、円盤状の円盤部１２が固定されている。円盤部１２には、図示しない端子や配線等が設けられており、これらを介して外部からアウターロータ型モータの内部に電気信号（電流）等の供給が可能となっている。円盤部１２において取付ブラケット１１とは逆側の端面中央には、円盤部１２の端面に直交する方向（軸線Ａ方向）に延びる円柱状のシャフト１３が固定されている。
【００２３】
図１に示すように、シャフト１３の外周面には、全体として略円筒状を成すステータコア２０が固定されている。図２に示すように、ステータコア２０における径方向内側（シャフト１３側）は、断面視略円環状の円環部２１として形成されているとともに、円環部２１の内周面がシャフト１３に固定されている。円環部２１の外周には、径方向外側に向かって突出する複数の突極２２が突出形成されている。本実施形態では、９つの突極２２が周方向において等間隔（４０度毎）に配置されている。断面視略Ｔ字状の各突極２２は、円環部２１側の首部２２ａと、その首部の先端に形成されるとともに首部２２ａよりも周方向の幅が大きい頭部２２ｂとで構成されている。各頭部２２ｂは、その外周面がシャフト１３の軸線Ａを中心とする仮想円上に配置されるように形成されている。各突極２２において首部２２ａには、コイルＣが巻き回されている。なお、本実施形態においてステータコア２０は、所定厚みのコア板を複数枚積層することにより形成されたものである。
【００２４】
図１に示すように、シャフト１３においてステータコア２０が固定されている部分よりも先端側の外周面には、アンギュラ玉軸受１４を介して、全体として筒状を成すロータハウジング３０（バックヨーク）が軸線Ａ方向に延びるように取り付けられている。ロータハウジング３０は、円筒状に形成されたシャフト１３側の小径部３１と、筒状に形成された取付ブラケット１１側の大径部３２とが一体成型されることにより形成されている。ロータハウジング３０は、小径部３１の内周面がアンギュラ玉軸受１４に取り付けられることにより、シャフト１３に対して回転可能に支持されている。大径部３２は、小径部３１よりも径が大きく形成されているとともにその軸方向長さがステータコア２０の軸方向長さよりも大きく形成されている。また、大径部３２は、ステータコア２０を外周側から覆うことができるよう、その最小内径がステータコア２０の最大外径よりも相応に大きく設定されている。なお、本実施形態においては、ロータハウジング３０における小径部３１の外周面に他の部材が駆動連結されることにより、ロータハウジング３０のトルクが伝達される。
【００２５】
図１及び図２に示すように、ロータハウジング３０における大径部３２の内周面には、軸方向に長尺な板状の永久磁石４０が取り付けられている。本実施形態では、１２枚の永久磁石４０が周方向において等間隔（３０度毎）に配置されているとともに、隣り合う永久磁石４０が一定の間隔を確保するように配置されている。各永久磁石４０は、それぞれ厚み方向に着磁されており、隣り合う永久磁石４０のＮ極及びＳ極が逆になるように配置されている。具体的には、ある永久磁石４０において径方向外側がＮ極で径方向内側がＳ極であれば、その永久磁石４０の隣の永久磁石４０は、径方向外側がＳ極で径方向内側がＮ極である。なお、本実施形態において永久磁石４０は、焼結後に着磁されたフェライト磁石である。
【００２６】
次に、ロータハウジング３０における大径部３２の形状及び永久磁石４０の形状について、より詳細に説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ロータハウジング３０の大径部３２には、径方向内側に向かって窪む円弧状の凹条部３３が大径部３２の軸方向全体に亘って延びるように形成されている。凹条部３３の周方向の幅は、凹条部３３が永久磁石４０の周方向全体に対向するように、永久磁石４０の周方向の幅と略同一に設定されている。また、凹条部３３は、その周方向中央が最も径方向内側に位置するように形成されている。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、ロータハウジング３０の大径部３２において、永久磁石４０が取り付けられておらず、永久磁石４０と対向しない非対向部分３４における径方向の厚みが所定の厚みＸ１に設定されている。大径部３２の凹条部３３においては、内周面３３ａの曲率よりも外周面３３ｂの曲率が大きくなるように形成されている。その結果として、大径部３２の凹条部３３の周方向両端から永久磁石４０の周方向中央と対向する部分に向かうほど、径方向の厚みが小さくなっている。本実施形態では、凹条部３３の永久磁石４０の周方向中央と対向する部分の厚みＸ２が非対向部分３４の厚みＸ１の３分の１となるように、内周面３３ａの曲率及び外周面３３ｂの曲率が設定されている。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、永久磁石４０は、周方向両端における径方向の厚みが所定の厚みＹ１に設定されている。各永久磁石４０の内側面４０ａ（径方向内側の面）は、断面視すると径方向外側に向かって窪むように円弧状に形成されている。各永久磁石４０の内側面４０ａの曲率は、軸線Ａを中心とする仮想円上に、１２個の永久磁石４０の内側面４０ａが配置されるように設定されている。各永久磁石４０の外側面４０ｂ（径方向外側の面）は、断面視すると径方向内側に向かって窪むように円弧状に形成されている。永久磁石４０の外側面４０ｂの曲率は、ロータハウジング３０における大径部３２の凹条部３３における内周面３３ａの曲率と同じ曲率に形成され、永久磁石４０の外側面４０ｂ全体が凹条部３３の内周面３３ａに面接触している。これら内側面４０ａ及び外側面４０ｂの円弧形状によって、永久磁石４０は、周方向両端から周方向中央に向かうほど、径方向の厚みが小さくなっている。本実施形態では、永久磁石４０の周方向中央における径方向の厚みＹ２が周方向両端における径方向の厚みＹ１の３分の１となるように、永久磁石４０の内側面４０ａ及び外側面４０ｂの曲率が設定されている。
【００２９】
次に、アウターロータ型モータの作用について説明する。
先ず、アウターロータ型モータのトルクについて検討する。仮に、永久磁石が周方向において一定の厚みで形成されていると仮定する。そして、その厚みが所定厚みのとき（磁石厚み比１００％）の有効磁束量を１００％とする。周方向において一定厚みの永久磁石の厚みを徐々に小さくしていくと、有効磁束量は徐々に小さくなる。しかし、永久磁石のステータコアに対する対向面積が一定であれば、永久磁石の厚みの低下割合に比べて有効磁束量の低下割合は小さい。具体的には、例えば、図４に示すように、永久磁石の厚みを所定厚みに比して５０％に低下させたとしても、その有効磁束量は、所定厚みのときの有効磁束量（１００％）に比して８５％程度である。また、永久磁石の厚みを所定厚みに比して３３％に低下させたとしても、その有効磁束量は、所定厚みのときの有効磁束量（１００％）に比して７５％程度である。
【００３０】
上記実施形態のアウターロータ型モータにおいて、永久磁石４０の厚みは周方向において一定ではなく、周方向中央に向かうほど小さくなっている。そして、永久磁石４０の周方向両端は厚みＹ１が確保され、周方向中央の厚みＹ２は周方向両端の厚みＹ１の３分の１に設定されている。したがって、永久磁石が周方向において厚みＹ１で一定の厚みで形成されているときの有効磁束量を１００％とするならば、上記実施形態の永久磁石４０の有効磁束量比は、７５％より大きく１００％未満、具体的にはおよそ９０％である。すなわち、永久磁石４０の周方向中央の厚みＹ２を小さくしたことに伴うトルクの低下は１０％程度に抑えられる。このようなトルク低下の程度であれば、例えば、シャフト側に永久磁石が配置され、ロータハウジング側にコイルが配置された同じ大きさのアウターロータ型モータのトルクよりも、大きなトルクを確保することが可能である。
【００３１】
次いで、上記実施形態の永久磁石４０の減磁について検討する。
上記実施形態のアウターロータ型モータにおいてロータハウジング３０が回転する場合、永久磁石４０に作用するコイルＣからの減磁界は、永久磁石４０の回転方向側の一端においてより強く、回転方向とは逆側の他端に向かうにつれて弱くなる。上記実施形態では、永久磁石４０の周方向両端の厚みＹ１は比較的に大きく設定されているため、永久磁石４０の回転方向側の一端において、コイルＣからの比較的に強い減磁界が作用しても、永久磁石４０は減磁されないか、仮に減磁されたとしてもその程度は僅かなものである。
【００３２】
一方、永久磁石４０における周方向中央に作用する減磁界の強さは、永久磁石４０の回転方向側の一端に作用する減磁界の強さに比べて２分の１以下（およそ３分の１程度）である。したがって、永久磁石４０の周方向中央の厚みＹ２を、両端の厚みＹ１の３分の１に設定したとしても、永久磁石４０が減磁されやすくなることを回避できる。
【００３３】
なお、上記実施形態において永久磁石４０は、その両端において厚みＹ１に設定されている。したがって、上記実施形態においては、ロータハウジング３０及び永久磁石４０がいずれの方向に回転したとしても、永久磁石４０の回転方向側の一端が減磁されることを回避できる。
【００３４】
次いで、上記実施形態のロータハウジング３０の磁気飽和について検討する。
図５に参考図として示すように、円筒状のハウジング５０の内周面に複数の永久磁石５１、５２が取り付けられたモータにおいては、永久磁石５１の外側面から発せられた磁束がハウジング５０の内部を通って隣の永久磁石５２の外側面に至り、永久磁石５２の内側面から発せられた磁束が隣の永久磁石５１の内側面に至るという磁束経路（図５においては模式的に矢印で図示している）が形成される。このとき、永久磁石５１の外周面において周方向中央付近から発せられた磁束の磁束経路Ｆ１は、永久磁石５２の周方向中央付近を経由する。また、永久磁石５１の外周面において周方向中央より永久磁石５２側から発せられた磁束の磁束経路Ｆ２は、永久磁石５２の周方向中央よりも永久磁石５１側を経由する。そして、永久磁石５１の外周面において周方向一端付近から発せられた磁束の磁束経路Ｆ３は、永久磁石５２の周方向一端付近を経由する。したがって、ハウジング５０において永久磁石５１、５２が取り付けられていない非対向部分近傍の領域Ａ１においては、磁束経路Ｆ１〜Ｆ３が全て形成されることになる。その一方で、ハウジング５０において永久磁石５１、５２の周方向中央に対向する部分近傍の領域Ａ２においては、磁束経路Ｆ１のみが形成される。つまり、ハウジング５０において、非対向部分近傍の領域Ａ１ほど磁束密度が高く、永久磁石５１、５２の周方向中央に対向する部分近傍の領域Ａ２に向かうほど磁束密度が低くなり、領域Ａ２における磁束密度は、領域Ａ１の磁束密度に比べて数分の１以下となる。
【００３５】
上記実施形態のロータハウジング３０の大径部３２においては、永久磁石４０と対向しない非対向部分３４における径方向の厚みＸ１として比較的に大きな厚みが確保されている。そのため、大径部３２の非対向部分３４において磁気飽和が発生することはないか、磁気飽和が起きたとしてもその程度は非常に小さい。
【００３６】
一方、上記実施形態では、大径部３２の凹条部３３における永久磁石４０の周方向中央と対向する部分の厚みＸ２が非対向部分３４の厚みＸ１の３分の１に設定されている。この永久磁石４０の周方向中央と対向する部分は磁束密度が低い部分であるため、厚みＸ２を厚みＸ１の３分の１に設定したとしても、大径部３２において磁気飽和が発生することはほとんどない。
【００３７】
上記実施形態のアウターロータ型モータによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、永久磁石４０の周方向中央の厚みＹ２が周方向両端の厚みＹ１よりも小さい（３分の１）ことから、厚みＹ１で周方向全体に亘って一定の厚みで永久磁石４０を形成する場合に比べて永久磁石４０を軽量化できる。また、コイルＣが発生する減磁界は、永久磁石４０の回転方向側の一端においてより強く作用し、周方向中央においてはそれよりも弱く作用する。したがって、永久磁石４０の周方向中央の厚みＹ２を小さくしたとしても、永久磁石４０が減磁されやすくなることを回避できる。
【００３８】
（２）上記実施形態によれば、ロータハウジング３０の大径部３２に、径方向内側に向かって窪む凹条部３３が軸方向に延びるように湾曲形成され、その凹条部３３の内周面３３ａの曲率と永久磁石４０の外側面４０ｂの曲率とが同一に設定されている。そのため、永久磁石４０の外側面４０ｂがロータハウジング３０における凹条部３３の内周面３３ａに面接触することが可能で、両者の間に空隙が生じることを抑制できる。
【００３９】
（３）上記実施形態によれば、ロータハウジング３０の大径部３２（凹条部３３）において永久磁石４０の周方向中央と対向する部分における厚みＸ２が非対向部分３４における厚みＸ１よりも小さい（３分の１）。したがって、ロータハウジング３０を厚みＸ１で周方向全体に亘って一定の厚みで形成する場合に比べてロータハウジング３０を軽量化することができる。また、ロータハウジング３０の大径部３２（凹条部３３）において永久磁石４０の周方向中央と対向する部分は、永久磁石４０から発せられる磁束密度が低い部分である。したがって、ロータハウジング３０の大径部３２（凹条部３３）において永久磁石４０の周方向中央と対向する部分の厚みＸ１を小さくしたとしても、磁気飽和が発生することを回避できる。
【００４０】
（４）ロータハウジング３０において永久磁石４０の周方向中央と対向する部分における磁束密度は、永久磁石４０が取り付けられていない部分における磁束密度の数分の１以下である。上記実施形態では、ロータハウジング３０の大径部３２（凹条部３３）において永久磁石４０の周方向中央と対向する部分における磁束密度を考慮して、永久磁石４０の周方向中央に対向する部分の厚みＸ２を、非対向部分３４の厚みＸ１の３分の１に設定しているので、より適切に磁気飽和を回避しつつロータハウジング３０の軽量化を実現できる。
【００４１】
（５）永久磁石４０の周方向中央に作用する減磁界は、永久磁石４０の回転方向側の一端において作用する減磁界のおよそ３分の１である。上記実施形態では、永久磁石４０の周方向中央部に作用する減磁界の強さを考慮して、周方向中央の厚みＹ２を周方向両端の厚みＹ１の３分の１に設定しているので、より適切に永久磁石４０の減磁を回避しつつ、永久磁石４０の軽量化を実現できる。
【００４２】
（６）上記実施形態では、永久磁石４０の周方向両端において所定の厚みＹ１を確保している。したがって、ロータハウジング３０及び永久磁石４０がどちら側に回転した場合でも、永久磁石４０の回転方向側の一端が減磁されることを回避できる。
【００４３】
（７）上記実施形態のアウターロータ型モータは、ロータハウジング３０が回転するため、ロータハウジング３０及びロータハウジング３０に取り付けられた永久磁石４０を軽量化することによって、イナーシャ（慣性力）を低減することもできる。イナーシャを低減させることによって、アウターロータ型モータの起動、停止等の制御応答性の向上が期待できる。
【００４４】
（８）上記実施形態のアウターロータ型モータは、例えば、永久磁石４０が周方向において厚みＹ１で一定の厚みで形成されているときに比べても、９０％程度のトルクを発揮できる。このようなトルク低下の程度であれば、シャフト側に永久磁石が配置され、ハウジング側にコイルが配置された同じ大きさのモータよりも大きなトルクを確保することが可能である。したがって、永久磁石４０として、比較的に高価なネオジムやジスプロジウム等を含む永久磁石を使用せず、フェライト磁石を使用しても、相応に大きなトルクを確保できる。
【００４５】
上記実施形態は以下のように変更してもよい。また、各変更例を組み合わせて適用してもよい。
・  永久磁石４０の周方向中央の厚みＹ２は、周方向両端の厚みＹ１の３分の１に限らず、厚みＹ１よりも小さければ、適宜変更可能である。なお、永久磁石４０の周方向中央に作用する減磁界は、永久磁石４０の回転方向側の一端に作用する減磁界の２分の１以下である。したがって、永久磁石４０の軽量化の程度を大きくするために、厚みＹ２を厚みＹ１の２分の１以下にしたとしても、永久磁石４０が減磁されやすくなることを回避できる。
【００４６】
・  １２枚全ての永久磁石４０について周方向中央の厚みＹ２を周方向両端の厚みＹ１よりも小さくするのではなく、一部の永久磁石４０についてのみ、厚みＹ２を厚みＹ１より小さくしてもよい。
【００４７】
・  永久磁石４０の形状は、周方向中央の厚みＹ２を周方向両端の厚みＹ１よりも小さくできるのであれば、適宜変更できる。例えば、永久磁石４０の外側面４０ｂを、径方向内側に窪む円弧状に形成するのに代えて、永久磁石４０の周方向中央において外側面４０ｂから径方向内側に向かってテーパ状に窪む凹部を形成してもよい。また、例えば、永久磁石４０の外側面４０ｂを円弧状に形成しつつ、その円弧状の外側面４０ｂの周方向中央において外側面４０ｂから径方向内側に向かってテーパ状に窪む凹部を形成してもよい。
【００４８】
・  永久磁石４０の外側面４０ｂの形状（曲率）とロータハウジング３０における凹条部３３の内周面３３ａの形状（曲率）とは、同一でなくともよい。なお、両者の形状（曲率）が異なる場合、永久磁石４０と大径部３２との間に一部空隙が生じることになるが、永久磁石４０をロータハウジング３０における大径部３２の内周面に取り付けることができるのであれば、それでも構わない。
【００４９】
・  上記実施形態では、永久磁石４０の周方向両端の厚みを厚みＹ１に設定したが、少なくとも永久磁石４０の周方向一端が厚みＹ１に設定されていれば、周方向他端の厚みは問わない。この場合、永久磁石４０の周方向他端の厚みは、周方向中央の厚みＹ２と同一でもよいし、それより小さくてもよい。なお、永久磁石４０の周方向一端のみを厚みＹ１に設定し、周方向他端の厚みを厚みＹ１よりも小さくした場合でも、ロータハウジング３０が永久磁石４０の周方向他端側から一端側に回転するようにアウターロータ型モータを制御すれば、周方向他端の厚みを小さくしたとしても永久磁石４０が減磁されやすくなることを回避できる。
【００５０】
・  ロータハウジング３０の大径部３２において、非対向部分３４の厚みＸ１と大径部３２の永久磁石４０の周方向中央と対向する部分の厚みＸ２との寸法関係は、上記実施形態に限らない。例えば、厚みＸ２を厚みＸ１の３分の２や４分の１に設定してもよい。なお、大径部３２の永久磁石４０の周方向中央と対向する部分の磁束密度は、大径部３２の非対向部分３４の磁束密度の数分の一以下である。したがって、ロータハウジング３０の大径部３２の軽量化の程度を大きくするために、厚みＸ２を厚みＸ１の２分の１以下にしたとしても、ロータハウジング３０において磁気飽和が発生しやすくなることを回避できる。
【００５１】
・  例えば、図６に示すように、凹条部３３の内周面３３ａの曲率と外周面３３ｂの曲率とを一定に設定して、厚みＸ１と厚みＸ２とが同一となるようにしてもよい。この場合、大径部３２が周方向全体に亘ってほぼ同一の厚みで形成されることになるため、ロータハウジング３０の生産性が向上する。
【００５２】
・  上記実施形態では、ロータハウジング３０の凹条部３３の周方向の幅を永久磁石４０の周方向の幅と略同一にしたが、永久磁石４０の周方向の幅よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。すなわち、ロータハウジング３０の凹条部３３が少なくとも永久磁石４０の周方向中央と対向していれば、凹条部３３の周方向の幅は問わない。
【００５３】
・  凹条部３３の形状は断面円弧状に限らない。例えば、凹条部３３を、断面視で径方向内側に向かって窪むテーパ状や階段状（段差状）に形成してもよい。なお、凹条部３３を断面視テーパ状や階段状に形成した場合、永久磁石４０の外側面４０ｂを同様に断面視でテーパ状や階段状に形成すれば、凹条部３３の内周面３３ａと永久磁石４０の外側面４０ｂとが面接触する。
【００５４】
・  例えば、図７に示すように、ロータハウジング３０の凹条部３３において永久磁石４０と対向する部分の内周面３３ａ及び外周面３３ｂの曲率を略ゼロに設定してもよい。この場合でも、図７に示すように永久磁石４０の内側面４０ａが断面視で径方向外側に窪むように円弧状に形成されていれば、永久磁石４０周方向中央の厚みＹ２を周方向両端部の厚みＹ１よりも小さくすることができる。なお、この変更例においても、大径部３２が円筒状に形成されている場合（凹条部３３が存在しない場合）に比べて凹条部３３が径方向内側に窪んでいると言える。
【００５５】
・  図７に示す変更例においては、永久磁石４０の周方向の幅が大きいほど、周方向中央の厚みＹ２を、周方向両端部の厚みＹ１に比して小さくすることができる。したがって、永久磁石４０の枚数を少なくして（例えば４枚）周方向に幅広な永久磁石４０を使用すれば、ロータハウジング３０の大径部３２に凹条部３３を湾曲形成せずとも、永久磁石４０の周方向中央の厚みＹ２を周方向両端部の厚みＹ１の２分の１以下にすることが可能である。
【００５６】
・  永久磁石４０としては、焼結後に着磁されたフェライト磁石に限らず、永久磁石として使用できるものであればその材質は問わない。例えば、永久磁石４０としてネオジム磁石を使用したり、樹脂材料に粉末磁石等を混ぜ合わせて成形したプラスチック磁石（ボンド磁石）を使用したりしてもよい。
【００５７】
・  ステータコア２０において突極２２の数は９つに限らない。同様に、永久磁石４０の枚数も１２枚に限らない。アウターロータ型モータに求められるトルクや、応答性等の制御性能に応じて突極２２及び永久磁石４０の数を設定すれば良い。
【００５８】
・  上記実施形態では、アウターロータ型モータに本発明を適用したが、ハウジング側に永久磁石が配置され、シャフト側にコイルが配置されているモータであれば、インナーロータ型モータにも本発明を適用することができる。なお、上記実施形態のアウターロータ型モータをインナーロータ型モータに変更する態様としては、例えば、ロータハウジング３０を円盤部１２に固定してステータハウジングとして構成し、シャフト１３を円盤部１２に対して回転可能に支持させることにより、ステータコア２０をシャフト１３と一体的に回転するロータコアとして構成することが考えられる。また、上記実施形態のアウターロータ型モータを、アウターロータ型発電機として使用することも可能である。
【００５９】
・  例えば、永久磁石の数を４枚に少なくしたインナーロータ型モータとして、図８に示すインナーロータ型モータが挙げられる。図８に示すインナーロータ型モータのステータハウジング８１は軸方向両端が閉塞された略四角筒状に形成されている。ステータハウジング８１の軸方向に延びる４つの角部は、面取り形状を成している。すなわち、ステータハウジング８１は、４つの主壁部８１ａと、各主壁部８１ａの間に存在する４つの面取壁部８１ｂを有する。そして、ステータハウジング８１の中心軸上には、ステータハウジング８１の軸方向両端部に設けられた図示しない軸受を介してシャフト８２が挿通されている。ステータハウジング８１の内部において、シャフト８２の外周面にはロータコア８３が固定されている。なお、図８においてはロータコア８３を模式的に円形状に図示しているが、ロータコア８３は、複数の突極を備え、それら各突極には、コイルが巻き回されている。そして、ロータコア８３のコイルには、図示しないブラシ及びコミテータを介して電流が供給される。ステータハウジング８１の４つの主壁部８１ａの内周面には、それぞれ略板状の永久磁石８４が取り付けられている。永久磁石８４は、ステータハウジング８１の主壁部８１ａに対向する外側面が主壁部８１ａの内周面形状に応じて略直平面状に形成されており、ロータコア８３に対向する内側面が円弧状に形成されている。これにより、永久磁石８４の周方向両端における径方向の厚みよりも、周方向中央における径方向の厚みの方が小さくなっている。図８に示すインナーロータ型モータにおいては、永久磁石８４の周方向中央の厚みは、周方向両端の厚みの３分の１に設定されている。なお、この図８におけるインナーロータ型の回転電機は、永久磁石８４として、材料が高価でかつ形状自由度の高い希土類ボンド磁石を採用した場合に特に適している。
【００６０】
・  円盤部１２に対するシャフト１３の支持構成、シャフト１３に対するロータハウジング３０（小径部３１）の支持構成は適宜変更できる。例えば、シャフト１３を円盤部１２に対して回転可能に支持させ、ロータハウジング３０（小径部３１）をシャフト１３に固定するようにすれば、ロータハウジング３０のトルクを、シャフト１３を介して他の部材に伝達することができる。
【００６１】
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）シャフトの外周に固定されるとともに径方向外側に向かって複数の突極が突設されたコアと、前記コアを覆う筒状のハウジングと、前記ハウジングの内周面に取り付けられた複数の磁石とを備えた回転電機であって、前記ハウジングは、前記磁石が取り付けられていない部分における径方向の厚みよりも、前記磁石の周方向中央と対向する部分における径方向の厚みの方が小さく形成されていることを特徴とする回転電機。
【００６２】
（ロ）コアは、ハウジングに対して回転するように構成されたインナーロータであることを特徴とする回転電機。
【符号の説明】
【００６３】
１３…シャフト、２０…ステータコア、２１…円環部、２２…突極、３０…ロータハウジング、３１…小径部、３２…大径部、３３…凹条部、３３ａ…凹条部の内周面、３３ｂ…凹条部の外周面、３４…非対向部分、４０…永久磁石。
【図１】
2013099164.tif 000003
【図２】
2013099164.tif 000004
【図３】
2013099164.tif 000005
【図４】
2013099164.tif 000006
【図５】
2013099164.tif 000007
【図６】
2013099164.tif 000008
【図７】
2013099164.tif 000009
【図８】
2013099164.tif 000010