(57)【要約】【課題】ロータの回転が不安定になることが抑制される構成を備え、そのうえでコストの低減に貢献することのできるブラシレスモータおよびこれを備える車両を提供する。【解決手段】モータは、第１Ｕ相コイル３２Ａおよび第２Ｕ相コイル３２Ｂと、第１Ｖ相コイル３２Ｃおよび第２Ｖ相コイル３２Ｄを有する２相の第１コイル３２と、第１Ｕ相コイル４２Ａおよび第２Ｕ相コイル４２Ｂと、第１Ｖ相コイル４２Ｃおよび第２Ｖ相コイル４２Ｄとを有する２相の第２コイル４２とを有している。そして、各Ｕ相コイル３２Ａ，３２Ｂおよび各Ｖ相コイル３２Ｃ，３２Ｄの周方向Ｗの位置と、各Ｕ相コイル４２Ａ，４２Ｂおよび各Ｖ相コイル４２Ｃ，４２Ｄの周方向Ｗの位置とが互いに異なる。【選択図】図３
2013021814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場を生成する第１ステータおよび第２ステータと、これら第１ステータおよび第２ステータの磁場に基づいて回転するロータとを備えるブラシレスモータにおいて、
前記第１ステータにＡ相コイルおよびＢ相コイルを有する第１コイルが設けられていること、
前記第２ステータにＡ相コイルおよびＢ相コイルを有する第２コイルが設けられていること、
ならびに、前記第１コイルのＡ相コイルと前記第１コイルのＢ相コイルと前記第２コイルのＡ相コイルと前記第２コイルのＢ相コイルとの周方向の位置が互いに異なること
を特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
前記ロータの回転方向において、前記第１コイルのＡ相コイル、前記第２コイルのＡ相コイル、前記第１コイルのＢ相コイル、および前記第２コイルのＢ相コイルの順に各相コイルが配置されていること、
ならびに、前記第１コイルおよび前記第２コイルにより前記ロータを回転させるとき、前記第１コイルのＡ相コイル、前記第２コイルのＡ相コイル、前記第１コイルのＢ相コイル、および前記第２コイルのＢ相コイルの１つを起点として、前記ロータの回転方向において前記各相コイルの配置の順に通電すること
を特徴とするブラシレスモータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブラシレスモータにおいて、
前記ロータに対して個別にトルクを発生させる第１駆動系統および第２駆動系統を有すること、
前記第１駆動系統は、前記第１コイルと、前記第１コイルに電流を供給する第１駆動回路とを有すること、
前記第２駆動系統は、前記第２コイルと、前記第２コイルに電流を供給する第２駆動回路とを有すること、
ならびに、前記第１駆動系統および前記第２駆動系統を駆動する第１駆動形態と、前記第１駆動系統および前記第２駆動系統のいずれか一方を駆動する第２駆動形態とを有すること
を特徴とするブラシレスモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、
停止している前記ロータを回転させるとき、前記第１コイルおよび前記第２コイルに通電すること
を特徴とするブラシレスモータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記ロータが所定回転速度ＶＬ以下で回転する低速回転のとき、前記第１コイルおよび前記第２コイルに通電すること
を特徴とするブラシレスモータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記ロータが所定回転速度ＶＨ以上で回転する高速回転のとき、前記第１コイルおよび前記第２コイルのいずれか一方に通電すること
を特徴とするブラシレスモータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記第１コイルが前記第２コイルと比較して出力軸の先端部分の近くに設けられていること、
ならびに、前記第１コイルおよび前記第２コイルのいずれか一方を用いて前記ロータを回転させる条件が成立しているとき、前記第１コイルを非通電かつ前記第２コイルを通電とすること
を特徴とするブラシレスモータ。
【請求項８】
駆動輪の動力源としてブラシレスモータを有する車両において、
前記ブラシレスモータとして、請求項１〜７のいずれか一項に記載のブラシレスモータを有すること、
ならびに、前記ブラシレスモータの出力軸の回転を減速する減速機を有すること
を特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場を生成する第１ステータおよび第２ステータと、これら第１ステータおよび第２ステータの磁場に基づいて回転するロータとを備えるブラシレスモータおよびこれを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のブラシレスモータは、３相の第１コイルと３相の第２コイルとを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９８５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ブラシレスモータは、２相の第１コイルおよび２相の第２コイルを有するブラシレスモータと比較して、ロータの回転が安定する。しかし、同ブラシレスモータよりもコストが高い。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ロータの回転が不安定になることが抑制される構成を備え、そのうえでコストの低減に貢献することのできるブラシレスモータおよびこれを備える車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための手段を以下に示す。
（１）第１の手段は、請求項１に記載の発明すなわち、磁場を生成する第１ステータおよび第２ステータと、これら第１ステータおよび第２ステータの磁場に基づいて回転するロータとを備えるブラシレスモータにおいて、前記第１ステータにＡ相コイルおよびＢ相コイルを有する第１コイルが設けられていること、前記第２ステータにＡ相コイルおよびＢ相コイルを有する第２コイルが設けられていること、ならびに、前記第１コイルのＡ相コイルと前記第１コイルのＢ相コイルと前記第２コイルのＡ相コイルと前記第２コイルのＢ相コイルとの周方向の位置が互いに異なることを要旨とする。
【０００７】
この発明によれば、第１ステータに３相のコイルを有する第１コイルが設けられ、かつ第２ステータに３相のコイルを有する第２コイルが設けられる構成と比較して、コストが低減される。また、４つの相コイルの周方向の位置が互いに異なるため、デッドポイントが形成されにくい。このため、４つの相コイルのうちの少なくとも２つの相コイルについて、その周方向の位置が互いに同じものに設定される構成と比較して、ロータの回転が安定する。このように本発明によれば、ロータの回転が不安定になることが抑制される構成を備え、そのうえでコストの低減に貢献することのできるブラシレスモータを提供することができる。
【０００８】
（２）第２の手段は、請求項２に記載の発明すなわち、前記ロータの回転方向において、前記第１コイルのＡ相コイル、前記第２コイルのＡ相コイル、前記第１コイルのＢ相コイル、および前記第２コイルのＢ相コイルの順に各相コイルが配置されていること、ならびに、前記第１コイルおよび前記第２コイルにより前記ロータを回転させるとき、前記第１コイルのＡ相コイル、前記第２コイルのＡ相コイル、前記第１コイルのＢ相コイル、および前記第２コイルのＢ相コイルの１つを起点として、前記ロータの回転方向において前記各相コイルの配置の順に通電することを要旨とする。
【０００９】
この発明によれば、第１コイルおよび第２コイルによりロータを回転させるとき、ロータの回転方向において順に磁場が形成される。このため、他の順序で各コイルに通電する構成と比較して、ロータの回転が安定する。
【００１０】
（３）第３の手段は、請求項３に記載の発明すなわち、請求項１または２に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータに対して個別にトルクを発生させる第１駆動系統および第２駆動系統を有すること、前記第１駆動系統は、前記第１コイルと、前記第１コイルに電流を供給する第１駆動回路とを有すること、前記第２駆動系統は、前記第２コイルと、前記第２コイルに電流を供給する第２駆動回路とを有すること、ならびに、前記第１駆動系統および前記第２駆動系統を駆動する第１駆動形態と、前記第１駆動系統および前記第２駆動系統のいずれか一方を駆動する第２駆動形態とを有することを要旨としている。
【００１１】
この発明によれば、１つの駆動形態のみを有する構成と比較して、コイルの使用形態の選択の幅が広くなる。このため、電動モータに要求されるトルクに応じて適切な駆動形態が選択される頻度が高くなる。
【００１２】
（４）第４の手段は、請求項４に記載の発明すなわち、請求項１〜３のいずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、停止している前記ロータを回転させるとき、前記第１コイルおよび前記第２コイルに通電することを要旨とする。
【００１３】
この発明によれば、第１コイルおよび第２コイルに通電することによりロータを回転させるため、第１コイルおよび第２コイルのいずれか一方に通電することによりロータを回転させる構成と比較して、ロータが回転し始めるときの速度が速やかに高くなる。
【００１４】
（５）第５の手段は、請求項５に記載の発明すなわち、請求項１〜４のいずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータが所定回転速度ＶＬ以下で回転する低速回転のとき、前記第１コイルおよび前記第２コイルに通電することを要旨とする。
【００１５】
この発明によれば、ロータの回転が不安定になりやすい低速回転時に第１コイルおよび第２コイルに通電するため、低速回転時に第１コイルおよび第２コイルのいずれか一方に通電する構成と比較して、ロータの回転が不安定になりにくい。
【００１６】
（６）第６の手段は、請求項６に記載の発明すなわち、請求項１〜５のいずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータが所定回転速度ＶＨ以上で回転する高速回転のとき、前記第１コイルおよび前記第２コイルのいずれか一方に通電することを要旨とする。
【００１７】
高速回転時に第１コイルおよび第２コイルのいずれか一方に通電するため、高速回転時に第１コイルおよび第２コイルに通電する構成と比較して、非通電のコイルの温度が上昇しにくい。また、ロータの回転が安定しやすい高速回転時において通電するコイルの数を少なくしているため、このことに起因してロータの回転が不安定になるおそれが小さい。このように本発明によれば、ロータを安定して回転させる状態を維持する効果と、一方のコイルの温度上昇を抑制する効果とが得られる。
【００１８】
（７）第７の手段は、請求項７に記載の発明すなわち、請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシレスモータにおいて、前記第１コイルが前記第２コイルと比較して出力軸の先端部分の近くに設けられていること、ならびに、前記第１コイルおよび前記第２コイルのいずれか一方を用いて前記ロータを回転させる条件が成立しているとき、前記第１コイルを非通電かつ前記第２コイルを通電とすることを要旨とする。
【００１９】
出力軸の先端部分に他の装置が接続される構成においては、出力軸の先端部分の近くに負荷容量が大きい軸受が設けられる。このため、第１コイルおよび第２コイルに通電されたとき、各コイルの磁力により生じる出力軸の先端部分の撓み量は、出力軸の先端部分から離れた部分の撓み量よりも小さくなる。上記発明では、撓み量が相対的に小さい部分に設けられる第１コイルに通電するため、各コイルのいずれか一方によりロータを回転させるときに第２コイルに通電する構成と比較してロータの回転が安定する。
【００２０】
（８）第８の手段は、請求項８に記載の発明すなわち、駆動輪の動力源としてブラシレスモータを有する車両において、前記ブラシレスモータとして、請求項１〜７のいずれか一項に記載のブラシレスモータを有すること、ならびに、前記ブラシレスモータの出力軸の回転を減速する減速機を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ロータの回転が不安定になることが抑制される構成を備え、そのうえでコストの低減に貢献することのできるブラシレスモータおよびこれを備える車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態のブラシレスモータについて、同モータの断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態のブラシレスモータについて、ステータの説明のためのステータの模式的な構造を示す模式図。
【図３】同実施形態のブラシレスモータについて、図１のＤＡ−ＤＡ線の断面構造を示す断面図。
【図４】同実施形態のブラシレスモータについて、駆動形態選択制御の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１を参照して、同軸二輪車の駆動輪の動力源としてのブラシレスモータ（以下、「モータ１」）について説明する。
モータ１は、ハウジング１０と、ハウジング１０内に収容されたロータ２０と、ハウジング１０に取り付けられた第１ステータ３０および第２ステータ４０と、ハウジング１０に対するロータ２０の回転を可能な状態にロータ２０を支持する第１軸受５０および第２軸受６０と、ロータ２０の回転位置を検出するレゾルバ７０とを有する。またこの他に、第１ステータ３０の通電を制御する第１駆動回路８０と、第２ステータ４０の通電を制御する第２駆動回路９０とを有する。
【００２４】
モータ１の方向について以下のように定義する。
（Ａ）モータ１の回転中心線（以下、「中心線Ｃ１」）に沿う方向を「軸方向Ｙ」とする。また、軸方向Ｙに直交する方向を「径方向Ｘ」とする。また、モータ１の回転周方向を「周方向Ｗ」（図２参照）とする。
（Ｂ）軸方向Ｙにおいて、第１軸受５０からレゾルバ７０に向かう方向を「上方」とし、軸方向Ｙにおいて上方とは反対方向を「下方」とする。
（Ｃ）径方向Ｘにおいて、中心線Ｃ１に近づく方向を「内方」とし、中心線Ｃ１から離れる方向を「外方」とする。
（Ｄ）周方向Ｗにおいて、時計回り方向を「正転方向」とし、反時計回りを「逆転方向」とする。
（Ｅ）モータ１の任意の位置を基準として、軸方向Ｙにおいて相対的に上方にある位置を「上側」とし、軸方向Ｙにおいて相対的に下方にある位置を「下側」とする。
【００２５】
ハウジング１０には、ロータ２０、第１ステータ３０および第２ステータ４０が収容されるモータ収容部分１１と、ロータ２０の回転を減速する減速機２が収容される減速機収容部分１２とが形成されている。減速機収容部分１２は、モータ収容部分１１よりも下側に形成されている。
【００２６】
ロータ２０は、減速機２に接続される出力軸２１と、出力軸２１に固定されたロータコア２２と、ロータコア２２の外側面に固定された磁石２３とを有する。磁石２３は、図２の周方向Ｗに２極着磁されている。
【００２７】
第１軸受５０および第２軸受６０は、ハウジング１０に対する出力軸２１の回転が可能な状態でハウジング１０に取り付けられている。第１軸受５０および第２軸受６０には、転がり軸受が用いられている。第１軸受５０は、第２軸受６０よりも体格のサイズが大きい。すなわち、第１軸受５０の負荷容量は、第２軸受６０の負荷容量よりも大きい。
【００２８】
また、第１軸受５０は、第２軸受６０よりも下側に設けられている。すなわち、第１軸受５０は、出力軸２１において減速機２と噛み合う先端部分の近くに設けられている。第２軸受６０は、第１軸受５０よりも出力軸２１の先端部分の遠くに設けられている。
【００２９】
レゾルバ７０は、出力軸２１に固定されたレゾルバロータ７１と、ハウジング１０に固定されたレゾルバステータ７２とを有する。レゾルバ７０は、レゾルバロータ７１の回転によりレゾルバステータ７２のコイルに励磁された電圧の変化に基づいてレゾルバロータ７１の回転位置を検出する。検出された回転位置情報は信号として各駆動回路８０，９０に送信される。
【００３０】
第１ステータ３０および第２ステータ４０は、軸方向Ｙに隣接した状態でハウジング１０に固定されている。第１ステータ３０は第２ステータ４０よりも上側に設けられている。すなわち、第１ステータ３０は出力軸２１の先端部分の近くに設けられている。第２ステータ４０は第１ステータ３０よりも出力軸２１の先端部分の遠くに設けられている。
【００３１】
図２を参照して、各ステータ３０，４０の詳細な構成について説明する。
図２に示されるように、第１ステータ３０は、磁気回路の一部を形成するステータコア３１と、ステータコア３１に巻きつけられた第１コイル３２と、ステータコア３１とコイル３２とを電気的に絶縁するインシュレータ３３とを有する。
【００３２】
ステータコア３１には、コアバック３１Ｂと、コアバック３１Ｂから内方に向けて延びる４本のティース３１Ａとが形成されている。コイル３２は、各ティース３１Ａに導電線を集中巻きすることにより形成されている。
【００３３】
第１コイル３２は、第１Ｕ相コイル３２Ａおよび第２Ｕ相コイル３２Ｂと第１Ｖ相コイル３２Ｃおよび第２Ｖ相コイル３２Ｄとにより構成されている。周方向Ｗにおいて、各Ｕ相コイル３２Ａ，３２Ｂおよび各Ｖ相コイル３２Ｃ，３２Ｄが交互となるように配置されている。周方向Ｗに隣り合う各Ｕ相コイル３２Ａ，３２Ｂおよび各Ｖ相コイル３２Ｃ，３２Ｄは、周方向Ｗにおいて互いに９０°離れた位置に設けられている。なお、第１Ｕ相コイル３２Ａおよび第２Ｕ相コイル３２Ｂは「第１コイルのＡ相コイル」に相当し、第１Ｖ相コイル３２Ｃおよび第２Ｖ相コイル３２Ｄは「第２コイルのＢ相コイル」に相当する。
【００３４】
第２ステータ４０は、磁気回路の一部を形成するステータコア４１と、ステータコア４１に巻きつけられた第２コイル４２と、ステータコア４１とコイル４２とを電気的に絶縁するインシュレータ４３とを有する。
【００３５】
ステータコア４１には、コアバック４１Ｂと、コアバック４１Ｂから内方に向けて延びる４本のティース４１Ａとが形成されている。コイル４２は、各ティース４１Ａに導電線を集中巻きすることにより形成されている。
【００３６】
第２コイル４２は、第１Ｕ相コイル４２Ａおよび第２Ｕ相コイル４２Ｂと第１Ｖ相コイル４２Ｃおよび第２Ｖ相コイル４２Ｄとにより構成されている。周方向Ｗにおいて、各Ｕ相コイル４２Ａ，４２Ｂおよび各Ｖ相コイル４２Ｃ，４２Ｄが交互となるように配置されている。周方向Ｗに隣り合う各Ｕ相コイル４２Ａ，４２Ｂおよび各Ｖ相コイル４２Ｃ，４２Ｄは、周方向Ｗにおいて互いに９０°離れた位置に設けられている。なお、第１Ｕ相コイル４２Ａおよび第２Ｕ相コイル４２Ｂは「第２コイルのＡ相コイル」に相当し、第１Ｖ相コイル４２Ｃおよび第２Ｖ相コイル４２Ｄは「第２コイルのＢ相コイル」に相当する。
【００３７】
図３を参照して、各コイル３２，４２の周方向Ｗの詳細な位置関係について説明する。
第１Ｕ相コイル３２Ａを基準としたとき、各コイル３２，４２は次のように各ステータ３０，４０に設けられている。すなわち、正転方向において、第１Ｕ相コイル３２Ａ、第１Ｕ相コイル４２Ａ、第１Ｖ相コイル３２Ｃ、第１Ｖ相コイル４２Ｃ、第２Ｕ相コイル３２Ｂ、第２Ｕ相コイル４２Ｂ、第２Ｖ相コイル３２Ｄ、および第２Ｖ相コイル４２Ｄの順に各コイル３２，４２が各ステータ３０，４０に設けられている。また、周方向Ｗにおいて互いに隣り合う各相コイル３２Ａ〜３２Ｄ，４２Ａ〜４２Ｄのそれぞれは、周方向Ｗに互いに４５°離れた位置に設けられている。
【００３８】
図１を参照して、各駆動回路８０，９０の構成について説明する。
各駆動回路８０，９０は、複数のスイッチング素子、各スイッチング素子のオンおよびオフの切り替えを制御する制御部等を有する。各スイッチング素子は、各コイル３２，４２への通電および非通電を切り替えるものである。
【００３９】
このように、各駆動回路８０，９０が設けられることにより、各駆動回路８０，９０のうちの一方が故障したとしても故障していない他方の駆動回路によりモータ１の回転を継続させることが可能となる。
【００４０】
モータ１の駆動形態および同駆動形態における通電態様について説明する。なお、第１コイル３２および第１駆動回路８０を含んで構成されるモータ１の駆動系統を「第１駆動系統」とし、第２コイル４２および第２駆動回路９０を含んで構成されるモータ１の駆動系統を「第２駆動系統」とする。
【００４１】
各駆動回路８０，９０は、ロータ２０の回転速度（以下、「回転速度Ｖ」）に基づいて駆動形態を選択する。駆動形態としては、第１駆動系統および第２駆動系統を駆動する第１駆動形態と、第１駆動系統を駆動しかつ第２駆動系統を停止する第２駆動形態とが予め用意されている。
【００４２】
図３を参照して、第１駆動形態の通電態様について説明する。
モータ１を正転方向に回転（以下、「正転」）させるとき、正転方向の各コイル３２，４２の配置順に通電される。ロータ２０の磁極位置において、モータ１を正転させるときには、第１Ｕ相コイル３２Ａ、第１Ｕ相コイル４２Ａ、第１Ｖ相コイル３２Ｃ、第１Ｖ相コイル４２Ｃ、第２Ｕ相コイル３２Ｂ、第２Ｕ相コイル４２Ｂ、第２Ｖ相コイル３２Ｄ、および第２Ｖ相コイル４２Ｄの順に通電される。これにより、ロータ２０が正転する。なお、ロータ２０の磁極の位置によって最初に通電されるコイルが異なる。
【００４３】
モータ１を逆転方向に回転（以下、「逆転」）させるとき、逆転方向の各コイル３２，４２の配置順に通電される。ロータ２０の磁極位置において、モータ１を逆転させるときには、第２Ｖ相コイル４２Ｄ、第２Ｖ相コイル３２Ｄ、第２Ｕ相コイル４２Ｂ、第２Ｕ相コイル３２Ｂ、第１Ｖ相コイル４２Ｃ、第１Ｖ相コイル３２Ｃ、第１Ｕ相コイル４２Ａ、および第１Ｕ相コイル３２Ａの順に通電される。これにより、ロータ２０が逆転する。なお、ロータ２０の磁極の位置によって最初に通電されるコイルが異なる。
【００４４】
図３を参照して、第２駆動形態の通電態様について説明する。
モータ１を正転させるとき、正転方向のコイル３２の配置順に通電される。ロータ２０の磁極位置において、モータ１を正転させるときには、第１Ｕ相コイル３２Ａ、第１Ｖ相コイル３２Ｃ、第２Ｕ相コイル３２Ｂ、および第２Ｖ相コイル３２Ｄの順に通電される。これにより、ロータ２０が正転する。なお、ロータ２０の磁極の位置によって最初に通電されるコイルが異なる。
【００４５】
モータ１を逆転させるとき、逆転方向のコイル３２の配置順に通電される。ロータ２０の磁極位置において、モータ１を逆転させるときには、第２Ｖ相コイル３２Ｄ、第２Ｕ相コイル３２Ｂ、第１Ｖ相コイル３２Ｃ、および第１Ｕ相コイル３２Ａの順に通電される。これにより、ロータ２０が逆転する。なお、ロータ２０の磁極の位置によって最初に通電されるコイルが異なる。
【００４６】
図１の各駆動回路８０，９０によるモータ１の駆動制御について説明する。
ロータ２０が停止した状態から回転を開始するとき、またはロータ２０の回転方向が切り替えられるとき、回転速度Ｖが「０」を含むため、ロータ２０の回転位置としてデッドポイントが形成されやすい。このため、ロータ２０の回転位置がデッドポイントにあるときには、ロータ２０の回転が停止してしまうおそれがある。
【００４７】
また、回転速度Ｖが低いとき、すなわちモータ１が低速回転のとき、ロータ２０の慣性力が小さいため、回転速度Ｖが高いときよりも周方向Ｗに隣り合う一方のティースおよびコイルと磁石２３との間の磁力と、他方のティースおよびコイルと磁石２３との間の磁力とのばらつきの影響が大きくなる。このため、回転速度Ｖが低いときには、回転速度Ｖが高いときよりもロータ２０の回転が安定しない。
【００４８】
このため、モータ１が低速回転のときには、周方向Ｗにおいて隣り合うティースおよびコイルの間隔が狭くなる第１駆動形態とすることが望ましい。一方、回転速度Ｖが高いとき、すなわちモータ１が高速回転のときには、隣り合うティースおよびコイルの間隔が大きくなる第２駆動形態としてもロータ２０を安定して回転させることができる。
【００４９】
このような点に鑑み、各駆動回路８０，９０では、回転速度Ｖに応じて駆動形態を選択する駆動形態選択制御を行う。すなわち、回転速度Ｖが低いときに第１駆動形態を選択する。一方、回転速度Ｖが高いときに第２駆動形態を選択する。
【００５０】
図４を参照して、駆動形態選択制御の手順について説明する。駆動状態選択制御は、モータ１の駆動要求があったときからモータ１の停止要求があるときまでの期間にわたり所定時間毎に繰り返し実行されている。
【００５１】
本制御においては、回転速度Ｖが区間Ａおよび区間Ｂのいずれかに該当するかを判定するため、ステップＳ１１の処理を行う。
（区間Ａ）回転速度Ｖが閾値ＸＡよりも高い。
（区間Ｂ）回転速度Ｖが閾値ＸＡ以下。
【００５２】
閾値ＸＡは、モータ１が低速回転か否かを判定するための値であり、実験等により予め設定されている。また、回転速度Ｖが閾値ＸＡ以下のとき、第２駆動形態のときにロータ２０と第１ステータ３０とによりデッドポイントが形成されやすい、すなわち回転速度Ｖが安定しにくい。
【００５３】
ステップＳ１１においては、回転速度Ｖが閾値ＸＡ以下か否か判定する。
そして、この判定の結果に応じて次の（Ａ）および（Ｂ）の処理を行う。
（Ａ）ステップＳ１１において肯定判定したとき、すなわちモータ１が低速回転のとき、ステップＳ１２においてモータ１の駆動形態として第１駆動形態を選択する。
（Ｂ）ステップＳ１１において否定判定したとき、すなわちモータ１が低速回転ではないとき、ステップＳ１３においてモータ１の駆動形態として第２駆動形態を選択する。
【００５４】
（実施形態の効果）
本実施形態のモータ１によれば、以下の効果が得られる。
（１）モータ１においては、各ステータ３０，４０が２相の第１コイル３２および２相の第２コイル４２を有する。この構成によれば、第１コイル３２および第２コイル４２に３相コイルを用いるブラシレスモータと比較して、各ステータ３０，４０の構成および各駆動回路８０，９０の回路構成を簡単化できる。したがって、上記３相コイルを用いるブラシレスモータと比較して、モータ１のコストを低減することができる。
【００５５】
（２）モータ１においては、第１コイル３２の周方向Ｗの位置と、第２コイル４２の周方向Ｗの位置とが互いに異なる。この構成によれば、ロータ２０と各ステータ３０，４０とによりデッドポイントが形成されにくい。このため、各第１コイル３２の周方向Ｗの位置および各第２コイル４２の周方向Ｗの位置のうちの少なくとも２つの相コイルが周方向Ｗに同じ位置となる構成のモータと比較して、ロータ２０の回転が不安定となることが抑制される。
【００５６】
（３）モータ１においては、ロータ２０の回転方向の順に第１コイル３２および第２コイル４２を通電する。これにより、各コイル３２，４２によりロータ２０を回転させるとき、ロータ２０の回転方向に向けて順に各コイル３２，４２の磁場が生じる。このため、他の順序で各コイル３２，４２に通電する場合と比較してロータ２０の回転が安定する。
【００５７】
（４）モータ１においては、第１駆動形態および第２駆動形態を有する。この構成によれば、１つの駆動形態のみを有する構成と比較して、各コイル３２，４２の使用形態の幅が広くなる。このため、モータ１に要求されるトルクに応じて適切な駆動形態が選択される頻度が高くなる。
【００５８】
（５）モータ１においては、ロータ２０が停止している状態からロータ２０を回転させるとき、各コイル３２，４２に通電する。このため、ロータ２０が停止している状態からロータ２０を回転させるときに第１コイル３２および第２コイル４２のいずれか一方に通電する場合と比較して、回転速度Ｖが速やかに高くなる。
【００５９】
（６）モータ１においては、駆動形態選択制御においてモータ１が低速回転のとき、第１駆動形態を選択する。これにより、ロータ２０の回転が不安定になりやすい低速回転時に各コイル３２，４２に通電するため、低速回転時に第２駆動系統を選択する場合と比較して、ロータ２０の回転が不安定になることが抑制される。
【００６０】
（７）出力軸２１が減速機２に接続される構成においては、出力軸２１の先端部分に負荷容量が大きい第１軸受５０が設けられる。このため、各コイル３２，４２への通電によりロータ２０が回転するとき、各ステータ３０，４０とロータ２０との間の磁力により生じる出力軸２１の先端部分の撓み量は、出力軸２１の先端部分から離れた部分の撓み量よりも小さくなる。
【００６１】
モータ１においては、第２駆動形態として第１コイル３２に通電し、かつ第２コイル４２への通電を停止する。このため、第２駆動形態として第２コイル４２に通電し、かつ第１コイル３２への通電を停止する場合と比較して、出力軸２１の撓み量が小さくなるため、ロータ２０の回転が安定する。
【００６２】
（その他の実施形態）
本発明の実施態様は上記実施形態の内容に限られるものではなく、例えば以下のように変更することもできる。また、以下の変形例は上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
【００６３】
・上記実施形態（図１）では、各ステータ３０，４０よりも内方に磁石２３を設けているが、各ステータ３０，４０よりも外方に磁石を設けることもできる。この場合、各ステータ３０，４０のティースはコアバックから外方に向けて延びる。ロータ２０は、出力軸２１に接続された有蓋円筒形状のロータコアと、ロータコアの円筒部分の内周面に固定された磁石とを有する。
【００６４】
・上記実施形態（図１）では、第１軸受５０の負荷容量が第２軸受６０の負荷容量よりも大きいが、第１軸受５０の負荷容量と第２軸受６０の負荷容量とを同じとすることもできる。また、第２軸受６０の負荷容量を第１軸受５０の負荷容量よりも大きくすることもできる。
【００６５】
・上記実施形態（図１）では、第１軸受５０および第２軸受６０として転がり軸受を用いているが、第１軸受５０および第２軸受６０の少なくとも一方をすべり軸受に変更することもできる。
【００６６】
・上記実施形態（図１）では、レゾルバ７０によりロータ２０の回転を検出しているが、ロータ２０の回転を検出する回転位置検出手段はこれに限られない。例えば、回転位置検出手段として、レゾルバ７０に代えて、ホール素子、エンコーダを用いることもできる。また、モータ１からレゾルバ７０を省略することもできる。この場合、モータ１はセンサレス駆動制御により駆動される。
【００６７】
・上記実施形態（図１）では、レゾルバ７０により検出されたロータ２０の回転位置情報の信号を各駆動回路８０，９０に送信しているが、各駆動回路８０，９０がロータ２０の回転位置情報を取得する構成はこれに限られない。第１駆動回路８０にロータ２０の回転位置情報を送信するレゾルバ等の第１回転位置検出手段と、第２駆動回路９０にロータ２０の回転位置情報を送信するレゾルバ等の第２回転位置検出手段とを設けることもできる。
【００６８】
・上記実施形態（図２）では、各ステータ３０，４０のスロット数を「４」としているが、各ステータ３０，４０のスロット数はこれに限られない。スロット数として「６」以上の偶数とすることもできる。
【００６９】
・上記実施形態（図２および図３）では、周方向Ｗにおいて、第１コイル３２と第２コイル４２とを互いに４５°離れた位置に設けているが、第１コイル３２と第２コイル４２との位置関係はこれに限られない。周方向Ｗにおいて隣り合う第１コイル３２と第２コイル４２との間の角度を「磁極間角度」として、磁極間角度は、０°よりも大きくかつ４５°よりも小さい範囲とすることもできる。また、磁極間角度は４５°よりも大きくかつ９０°よりも小さい範囲とすることもできる。
【００７０】
・上記実施形態（図２）では、軸方向Ｙにおいて、第１ステータ３０および第２ステータ４０を並べているが、軸方向Ｙの同位置に第１ステータ３０および第２ステータ４０を設けることもできる。この場合、第１ステータ３０および第２ステータ４０の構成は次のようになる。すなわち、ステータコアとして、各ステータ３０，４０に共通のコアバックと、コアバックから内方に向けて延びる４つの第１ティースおよび４つの第２ティースとを形成する。各第１ティースに導電線を巻きつけることにより第１ステータ３０の第１相コイルおよび第２相コイルを形成する。各第２ティースに導電線を巻きつけることにより第２ステータ４０の第１相コイルおよび第２相コイルを形成する。
【００７１】
・上記実施形態（図３）では、磁石２３の磁極数を２極としているが、磁石２３の磁極数はこれに限られない。磁極数として４極以上に設定することもできる。
・上記実施形態（図３および図４）では、第２駆動形態が第１コイル３２に通電し、第２コイル４２への通電を停止するものであるが、第２駆動形態を第２コイル４２に通電し、第１コイル３２への通電を停止するものに変更することもできる。
【００７２】
・上記実施形態（図４）では、駆動形態選択制御のステップＳ１１において回転速度Ｖが閾値ＸＡ以下か否かを判定しているが、ステップＳ１１として回転速度Ｖが閾値ＸＢ以上か否かを判定するものに変更することもできる。この場合、閾値ＸＢは、モータ１が高速回転か否かを判定するための値であり、実験等により予め設定される。また、閾値ＸＢは、閾値ＸＡよりも大きい値および閾値ＸＡと同じ値のいずれかに設定される。ここで、ステップＳ１１において肯定判定されるとき、すなわちモータ１が高速回転のとき、ステップＳ１３において第２駆動形態を選択する。一方、ステップＳ１１において否定判定されるとき、すなわちモータ１が高速回転ではないとき、ステップＳ１２において第１駆動形態を選択する。これにより、高速回転時に第１駆動形態を選択する場合と比較して、第２コイル４２の温度が上昇にしにくい。また、ロータ２０の回転が安定しやすい高速回転時において通電するコイルの数を減らしているため、このことに起因してロータ２０の回転が不安定になるおそれが小さい。このように、ロータ２０を安定して回転させる状態を維持する効果と、第２コイル４２の温度上昇を抑制する効果とが得られる。
【００７３】
・上記実施形態（図４）では、駆動形態選択制御において回転速度Ｖが１つの閾値ＸＡにより駆動形態を選択しているが、２つの閾値ＸＡ，ＸＢ（ＸＢ＞ＸＡ）により駆動形態を選択することもできる。このとき、回転速度領域は、回転速度Ｖが閾値ＸＡ以下の低速領域、回転速度Ｖが閾値ＸＡよりも大きくかつ閾値ＸＢ未満の中間領域、および回転速度Ｖが閾値ＸＢ以上の高速領域に区分される。そして、駆動形態選択制御においては、回転速度Ｖが低速領域のときには、第１駆動形態を選択する。また、回転速度Ｖが高速領域のときには、第２駆動形態を選択する。また、回転速度Ｖが中間領域のときには、他の条件に基づいて第１駆動形態および第２駆動形態のいずれかを選択する。
【００７４】
他の条件としては、各コイル３２，４２の温度が挙げられる。各コイル３２，４２の温度がともに閾値ＴＸ以上のとき、または各コイル３２，４２の温度が閾値ＴＸ未満かつ第１コイル３２の温度が第２コイル４２の温度以上のとき、第１駆動形態を選択する。一方、各コイル３２，４２の温度が閾値ＴＸ未満かつ第１コイル３２の温度が第２コイル４２の温度未満のとき、第２駆動形態を選択する。
【００７５】
・上記実施形態（図１）では、車両としての同軸二輪車に対して本発明のブラシレスモータが適用された一例を示しているが、車両としての一輪の移動体、または三輪以上の移動体に対して本発明のブラシレスモータを適用することもできる。また、車両としての電気自動車、ハイブリッド車両、電車、および電動自転車に本発明のブラシレスモータを適用することもできる。要するに、モータにより駆動輪を回転させる車両に本発明のブラシレスモータを適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…モータ（ブラシレスモータ）、２…減速機、２０…ロータ、２１…出力軸、３０…第１ステータ、３２…第１コイル、３２Ａ…第１Ｕ相コイル（Ａ相コイル）、３２Ｂ…第２Ｕ相コイル（Ａ相コイル）、３２Ｃ…第１Ｖ相コイル（Ｂ相コイル）、３２Ｄ…第２Ｖ相コイル（Ｂ相コイル）、４０…第２ステータ、４２…第２コイル、４２Ａ…第１Ｕ相コイル（Ａ相コイル）、４２Ｂ…第２Ｕ相コイル（Ａ相コイル）、４２Ｃ…第１Ｖ相コイル（Ｂ相コイル）、４２Ｄ…第２Ｖ相コイル（Ｂ相コイル）、８０…第１駆動回路、９０…第２駆動回路。
【図１】
2013021814.tif 000003
【図２】
2013021814.tif 000004
【図３】
2013021814.tif 000005
【図４】
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