(57)【要約】      （修正有）【課題】高トルク、高出力、及び小型化を満足させる同期型駆動モータを提供する。【解決手段】同期型駆動モータＳＧは、周方向にスロットＳＬを設けた複数のティース４３を備えるステータコアＳＴと巻線Ｗとを有し、各々が前記ステータコアＳＴに向いた磁石面を有する複数の永久磁石部３７と、前記ステータコアＳＴと前記磁石面とが向かい合う方向における前記複数の永久磁石部３７の前記磁石面と反対側に設けられ前記複数の永久磁石部３７を支持するバックヨーク部３４と、前記バックヨーク部３４に設けられ、前記間隔に位置し前記ステータコアＳＴと対向する複数の補助ヨーク部３５とを有するロータ３０とを備え、前記複数のティース４３は、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティース４３の数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。【選択図】図８
2016167898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期型駆動モータであって、
前記同期型駆動モータは、
周方向にスロットを空けて設けられた複数のティースを備えるステータコアと前記スロットを通る巻線とを有し、前記複数のティースの全ては、前記巻線が巻回された部分を有する、ステータと、
周方向に沿って間隔を空けて配置され、各々が前記ステータコアに向いた磁石面を有する複数の永久磁石部と、前記ステータコアと前記磁石面とが向かい合う方向における前記複数の永久磁石部の前記磁石面と反対側に設けられ前記複数の永久磁石部を支持するバックヨーク部と、前記バックヨーク部に設けられ、前記間隔に位置し前記ステータコアと対向する複数の補助ヨーク部とを有するロータと
を備え、
前記複数のティースは、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項２】
請求項１に記載の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項３】
請求項１に記載の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
隣り合う前記ティースが有する前記先端部の間の周方向ギャップは、前記先端部の周方向幅より大きい。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記ステータコアは、６個以上のティースを備え、
前記６個以上のティースのそれぞれは、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さく且つ前記ティースの最も周方向幅が大きい部分における周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端部の周方向幅との和より小さい周方向幅を有し、前記先端部の周方向幅より大きい軸方向厚みを有する。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記先端部を前記同期型駆動モータの回転軸線に沿って見た時に、前記ティースに巻回された前記巻線の周方向外縁が、前記ティースの前記先端部の周方向外縁よりも外側に位置する。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、径方向における前記ステータの外側に配置され、
前記ティースは、径方向における前記ステータの外側に設けられた前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、径方向における前記ステータの内側に配置され、
前記ティースは、径方向における前記ステータの内側に設けられた前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記ロータは、前記磁石面を、前記ティースに対し、前記ロータの回転軸線方向に対向させるよう配置し、
前記ティースは、前記磁石面と前記回転軸線方向に対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、希土類磁石で形成され、
前記ティースは、前記希土類磁石で形成された前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１に記載の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、フェライト磁石で形成され、
前記ティースは、前記フェライト磁石で形成された前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【請求項１４】
駆動ユニットであって、
請求項１〜１３のいずれか１に記載の同期型駆動モータと、
前記巻線に、ｄ軸電流成分を含んだ駆動電流を供給する制御装置を備える駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期型駆動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動モータは、高トルク・高出力・小サイズの全てを高いレベルで要求されている。特に、駆動モータは、通常、駆動対象の機器に搭載されるため、サイズの制約がある中で、如何に高トルク・高出力を実現し得るかが問題である。
【０００３】
特許文献１〜３には、圧縮機を駆動するモータが示されている。特許文献１〜３に示されたモータは、高い出力を得るために、磁石面数／ティース数が２／３の構成を採用している。磁石面数／ティース数が２／３のモータでは、角速度ωが小さく、インピーダンスが小さい。従って、磁石面数／ティース数が２／３のモータは、大きな供給電流を受けることができるので、モータの出力を向上できる。
【０００４】
また、特許文献１〜３において、モータに備えられたティースの先端部には、周方向に突出する突出部を有している。突出部を有するティースは、磁石面と対向する面積を大きく確保することで、マグネットの磁束をより多く受ける。これにより駆動モータのトルクを高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０７４８９８号公報
【特許文献２】特開平１１−１４６５８４号公報
【特許文献３】特開２００４−１３５３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、高トルク、高出力、及びサイズの小型化をより高いレベルで満足させる同期型駆動モータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
（１）  同期型駆動モータであって、
前記同期型駆動モータは、
周方向にスロットを空けて設けられた複数のティースを備えるステータコアと前記スロットを通る巻線とを有し、前記複数のティースの全ては、前記巻線が巻回された部分を有する、ステータと、
周方向に沿って間隔を空けて配置され、各々が前記ステータコアに向いた磁石面を有する複数の永久磁石部と、前記ステータコアと前記磁石面とが向かい合う方向における前記複数の永久磁石部の前記磁石面と反対側に設けられ前記複数の永久磁石部を支持するバックヨーク部と、前記バックヨーク部に設けられ、前記間隔に位置し前記ステータコアと対向する複数の補助ヨーク部とを有するロータと
を備え、
前記複数のティースは、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【０００８】
本発明者らは、同期型駆動モータのサイズを維持しつつ高出力・高トルクを両立することについて、鋭意検討を行った。その過程で、本発明者らは、下記（ｉ）及び（ｉｉ）に示すように、同期型駆動モータについて当業者が有する２つの常識を覆す発想の転換を行った。
【０００９】
（ｉ）従来から、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータが用いられている理由は、磁石面数／ティース数が異なる各種の同期型駆動モータの中で、磁石面数／ティース数が２／３であるモータが、最も小さい角速度ωを有するからである。角速度ωが小さくなると、インピーダンスＺが低下するため、同期型駆動モータへ供給し得る電流が増加する。その結果、同期型駆動モータの出力が高められる。出力の向上は、同期型駆動モータにとって好ましい。言い換えれば、磁石面数／ティース数を２／３より大きくすると、角速度ωが大きくなるため、同期型駆動モータの出力が低下する。そのため、磁石面数／ティース数を２／３より大きくすることは、同期型駆動モータにとって好ましくないと考えられていた。しかし、本発明者らは、上記の常識を覆し、同期型駆動モータにおいて、磁石面数／ティース数を２／３より大きくすることを試みた。
【００１０】
（ｉｉ）従来から、ティースの先端部に、周方向に突出する突出部が設けられる理由は、以下の通りである。突出部を有するティースは、磁石面から多くの磁束を集めることができるので、トルクの向上に寄与する。また、突出部の存在により、ティースの先端部と磁石面との対向面積が増加するので、永久磁石部のパーミアンス係数が向上する。これにより、例えば、永久磁石部の薄型化により同期型駆動モータを小型化できる。また、トルクを向上することもできる。そのため、同期型駆動モータでは、ティースの突出部を大きくすることが好ましいと考えられていた。しかし、本発明者らは、上記の常識を覆し、同期型駆動モータにおいてティースの突出部を小さくしてみることを試みた。
【００１１】
本発明者らは、磁石面数／ティース数を２／３とする常識と、ティースの突出部を大きくする常識との両方を同時に覆すことを試みた。その結果、本発明者らは、複数のティースの数より多い数の磁石面を設け、ティースの先端部の周方向幅を磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さくすることにより、例えば同サイズの同期型駆動モータにおいて高出力・高トルクを高いレベルで満足させ得ることを見出した。
【００１２】
（１）の同期型駆動モータでは、磁石面数／ティース数が２／３である従来の同期型駆動モータ（以下、単に、従来の同期型駆動モータともいう）と比べると、磁石面数が多い。そのため、（１）の同期型駆動モータでは、（１）の同期型駆動モータと同じサイズを有する従来の同期型駆動モータと比べて、磁石面の周方向幅が小さい。さらに、ティースの先端部の周方向幅は、磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい。従って、同期型駆動モータにおいてティースの先端部の周方向幅が小さくなると、隣り合うティースの先端部の周方向間隔であるティース間ギャップが大きくなる。
【００１３】
通常、先端部の周方向幅が小さい場合、先端部と磁石面とが対向する面積が小さくなるので、磁石面からティースに入り巻線と鎖交する鎖交磁束は少なくなる。しかし、（１）の同期型駆動モータでは、磁石面の周方向幅が小さいため、先端部の周方向幅を小さくしても、先端部と磁石面とが対向する面積の減少が抑制される。従って、ティースの先端部の周方向幅が小さくなることに伴う巻線の鎖交磁束の減少が抑制される。また、ティース間ギャップが大きいので、ティース間ギャップを介して漏れる磁束が少なくなる。漏れ磁束の低減により、例えば、ティースから磁石面に入るステータ磁束を多くすることが可能である。従って、（１）の同期型駆動モータでは、例えば、巻線の鎖交磁束の減少を抑制しつつ、ステータ磁束を多くすることにより、トルクを高くすることができる。
【００１４】
また、（１）の同期型駆動モータでは、永久磁石部の間隔に複数の補助ヨーク部が設けられているため、補助ヨーク部とティースの間の吸引力を利用してリラクタンストルクを得ることができる。（１）の同期型駆動モータは、（１）の同期型駆動モータと同じサイズを有する従来の同期型駆動モータと比べて、補助ヨーク部が設けられる分、小さい磁石を有するにもかかわらず、リラクタンストルクによってトルクを高くすることができる。また、（１）の同期型駆動モータでは、従来の同期型駆動モータと比べると、磁石面数が多いため、補助ヨーク部の数も多い。したがって、高いリラクタンストルクを得ることができる。
【００１５】
ここで、例えば、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも大きい場合、ロータの回転に伴って巻線に電流が流れる時、この巻線が巻回されたティースに補助ヨークが対向している。つまり、補助ヨーク部がティースにある程度引きつけられた状態となっている。このため、リラクタンストルクが小さい。しかし、（１）の同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和より小さい。このため、巻線に電流が流れる時のティースと補助ヨークとの対向が抑制される。したがって、電流が流れると、補助ヨーク部がティースに引きつけられる吸引力によって強い回転力が生じる。つまり、高いリラクタンストルクが得られる。
【００１６】
さらに、（１）の同期型駆動モータでは、ティース間ギャップが大きいため、巻線の設計自由度が飛躍的に向上する。従って、例えば、巻線のターン数を増やすことにより、トルクを高めることもできる。
【００１７】
このように、（１）の同期型駆動モータによれば、例えば、巻線の鎖交磁束の減少を抑制しつつステータ磁束を大きくしたり、高いリラクタンストルクを利用したり、巻線のターン数を増やしたりすることにより、トルクを高くすることができる。よって、（１）の同期型駆動モータでは、（１）の同期型駆動モータと同じサイズを有する従来の同期型駆動モータと比べてトルクを向上できる。
【００１８】
また、（１）の同期型駆動モータでは、上述したように、ティース間ギャップが大きくなるので、インダクタンスＬが小さくなる。従って、ティースの数より磁石面の数が多くなり角速度ωが大きくなっても、インピーダンスの交流成分ωＬを維持できるので同期型駆動モータに供給される電流を確保できる。上述したようにトルクが向上しているので、電流を確保することにより出力を向上できる。また、（１）の同期型駆動モータでは、上述したように、巻線の設計自由度が向上しているので、例えば、同期型駆動モータのサイズを大きくすることなく、径の太い線を巻くことができる。これにより、巻線の抵抗Ｒを低下させることができるので、巻線に供給される電流を増大することによりトルク及び出力の双方を向上させることができる。よって、（１）の同期型駆動モータでは、（１）の同期型駆動モータと同じサイズを有する従来の同期型駆動モータと比べて出力を向上できる。なお、トルク及び出力のいずれをより向上させるかは、例えば巻線の径の太さ及びターン数のいずれをより増大させるかによって調整することができる。
【００１９】
このように（１）の同期型駆動モータによれば、（１）の同期型駆動モータと同じサイズを有する従来の同期型駆動モータと比べて、出力及びトルクを向上できる。
【００２０】
以上、（１）の同期型駆動モータが、（１）の同期型駆動モータと同じサイズを有する従来の同期型駆動モータと比べて、出力及びトルクを向上できることを説明した。更に、（１）の同期型駆動モータによれば、（１）の同期型駆動モータと同じ出力及びトルクを有する従来の同期型駆動モータと比べて、サイズを小型化することもできる。
【００２１】
このように（１）の同期型駆動モータによれば、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、高いレベルで満足させることができる。
【００２２】
（２）  （１）の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【００２３】
（２）によれば、巻線に電流が流れる時のティースと補助ヨークとの対向がさらに抑制される。このため、電流が流れると、補助ヨーク部がティースに引きつけられる吸引力によってより大きな回転力が生じる。つまり、高いリラクタンストルクが得られる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００２４】
（３）  （１）の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【００２５】
（３）によれば、巻線に電流が流れる時のティースと補助ヨークとの対向がさらに抑制される。（３）によれば、ロータが回転する時、先端部の一部が補助ヨーク部と対向する状態と、先端部のいずれの部分も補助ヨーク部と対向しない状態が生じる。先端部のいずれの部分も補助ヨーク部と対向しない状態から、先端部の一部が補助ヨーク部と対向する状態に移行するときの吸引力によってより高いリラクタンストルクが得られる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００２６】
（４）  （１）〜（３）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
隣り合う前記ティースが有する前記先端部の間の周方向ギャップは、前記先端部の周方向幅より大きい。
【００２７】
（４）によれば、巻線の設計の自由度がさらに向上するので、例えば、巻線のターン数をさらに増やすこと、又はさらに径の太い線を巻くことができる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００２８】
（５）  （１）〜（４）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記ステータコアは、６個以上のティースを備え、
前記６個以上のティースのそれぞれは、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【００２９】
（５）によれば、同期型駆動モータ全体としての巻線の量（体積）を充分に確保しつつ、ティース１つ当たりの巻線の量（体積）の増加を抑制できる。従って、同期型駆動モータのサイズの増大を抑えつつ、例えば、巻線のターン数をさらに増やすこと、又はさらに径の太い線を巻くことができる。その結果、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００３０】
（６）  （１）〜（５）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さく且つ前記ティースの最も周方向幅が大きい部分における周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【００３１】
（６）の同期型駆動モータによれば、ティースの先端部の周方向幅は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい。そして、ティースの先端部の周方向幅は、ティースの周方向幅が最も大きい部分における周方向幅よりも小さい。従って、巻線の設計の自由度がさらに向上するので、例えば、巻線のターン数をさらに増やすこと、又はさらに径の太い線を巻くことができる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００３２】
（７）  （１）〜（６）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端部の周方向幅との和より小さい周方向幅を有し、前記先端部の周方向幅より大きい軸方向厚みを有する。
【００３３】
（７）によれば、例えば先端部の面積を一定の値に固定した場合に、軸方向厚みが周方向幅以下である構成と比べて、周方向幅を小さくできる。このため、さらに広いティース間ギャップを確保することができる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００３４】
（８）  （１）〜（７）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部を前記同期型駆動モータの回転軸線に沿って見た時に、前記ティースに巻回された前記巻線の周方向外縁が、前記ティースの前記先端部の周方向外縁よりも外側に位置する。
【００３５】
（８）によれば、例えば巻線の周方向外縁が、ティースの先端部の周方向外縁以内に位置する場合と比較して、ティースに巻き付いた巻線の量が多いため、トルクが増大する。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００３６】
（９）  （１）〜（８）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、径方向における前記ステータの外側に配置され、
前記ティースは、径方向における前記ステータの外側に設けられた前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【００３７】
（９）によれば、磁石面は径方向におけるステータの外側に配置され、ティースの先端部はステータの外側に設けられた磁石面と対向する。そのため、隣り合うティースの先端部の間隔が、隣り合うティースの根元部（先端部と反対の部分）の間隔と比べて相対的に広くなる。このため、巻線の配置の自由度がさらに高められる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００３８】
（１０）  （１）〜（８）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、径方向における前記ステータの内側に配置され、
前記ティースは、径方向における前記ステータの内側に設けられた前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【００３９】
（１０）によれば、磁石面は径方向におけるステータの内側に配置され、ティースの先端部はステータの内側に設けられた磁石面と対向する。このため、隣り合うティースの周方向間隔は、径方向で先端部に近いほど小さくなる。しかし、（８）の構成によれば、先端部が、複数のティースの数より多い数の磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有することによる、巻線の配置の自由度の増大の効果がより高い。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００４０】
（１１）  （１）〜（８）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記ロータは、前記磁石面を、前記ティースに対し、前記ロータの回転軸線方向に対向させるよう配置し、
前記ティースは、前記磁石面と前記回転軸線方向に対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数設けられた前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【００４１】
（１１）の同期型駆動モータにおける磁石面は、ティースに対し、ロータの回転軸線方向に対向させて配置されている。従って、ティースは、回転軸線方向に延びている。このため、巻線の配置の自由度が高い。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００４２】
（１２）  （１）〜（１１）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、希土類磁石で形成され、
前記ティースは、前記希土類磁石で形成された前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【００４３】
希土類磁石は高い磁気特性を有する分、小さい厚みを有する形状で使用される。（１２）によれば、磁石面の数がティースの数より多いため、同期型駆動モータのサイズを同じ条件とした場合、磁石面の周方向幅が小さい。このため、小さい厚みの磁石に対して得られるパーミアンス係数増加の効果が高い。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００４４】
（１３）  （１）〜（１１）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、フェライト磁石で形成され、
前記ティースは、前記フェライト磁石で形成された前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい周方向幅を有する。
【００４５】
フェライト磁石の磁気特性は、希土類磁石より低い。このため、フェライト磁石で形成された永久磁石部は、希土類磁石と同程度の磁束を生じさせる場合、希土類磁石よりもより大きな厚みを有する。（１３）によれば、磁石面の数がティースの数より多いため、同期型駆動モータのサイズを同じ条件とした場合、磁石面の周方向幅が小さい。従って、フェライト磁石による厚み、及び磁石面の小さい周方向幅の双方によってパーミアンス係数が向上する。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【００４６】
（１４）  駆動ユニットであって、
（１）〜（１３）のいずれか１の同期型駆動モータと、
前記巻線に、ｄ軸電流成分を含んだ駆動電流を供給する制御装置を備える駆動ユニット。
【００４７】
（１４）によれば、磁石面の数が複数のティースの数より多いので、磁石面の数が複数のティースの数より少ない場合と比べて角速度ωが大きい。従って、ティースの先端部が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さいことによって出力の向上が図られた構成において、インダクタンスが減少してもインピーダンスが維持される。従って、起電力を打ち消す電圧をインピーダンスとｄ軸電流の積によって生成する場合のｄ軸電流成分が低く抑えられる。従って、高速回転速度領域においても、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、高いレベルで満足させることができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、高トルク、高出力、及びサイズの小型化をより高いレベルで満足させる同期型駆動モータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】（ａ）は、磁石面数／ティース数が２／３であり、ティースの先端部の周方向幅が大きい同期型駆動モータの磁石による磁束の例を示す図である。（ｂ）は、磁石面数／ティース数が２／３であり、ティースの先端部の周方向幅が小さい同期型駆動モータの磁石による磁束の例を示す図である。（ｃ）は、ティースの数よりも多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が大きい同期型駆動モータの磁石による磁束の例を示す図である。（ｄ）は、ティースの数よりも多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が小さい同期型駆動モータの磁石による磁束の例を示す図である。
【図２】（ａ）は、ティース間ギャップと鎖交磁束との関係を示すグラフである。（ｂ）は、ティース間ギャップとティース間の漏れ磁束との関係を示すグラフである。
【図３】（ａ）は、ティース間ギャップとトルクとの関係を示すグラフである。（ｂ）は、ティース間ギャップとインダクタンスとの関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、磁石の間隔に補助ヨーク部が配置された同期型駆動モータの磁束を示す図である。（ｂ）は、磁石の間隔に補助ヨーク部が配置されない同期型駆動モータの磁束を示す図である。（ｃ）は、（ａ）及び（ｂ）に示す同期型駆動モータのトルクを示すグラフである。
【図５】（ａ）は、同期型駆動モータのトルクの内訳を示すグラフである。（ｂ）は、同期型駆動モータに供給される電流を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、ロータの位相（回転角度）が電気角で０°の状態の磁束を示す。（ｂ）は、ロータが電気角で３０°時計回りに回転した状態の磁束を示す。
【図７】（ａ）は、ロータの位相（回転角度）が電気角で０°の状態の磁束を示す。（ｂ）は、ロータが電気角で３０°時計回りに回転した状態の磁束を示す。
【図８】本発明の第一実施形態に係る同期型駆動モータを備えた車輪の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図９】車輪を模式的に示す断面図である。
【図１０】（ａ）は、ロータ及びステータの一例を模式的に示す拡大断面図である。（ｂ）は、永久磁石部及びその近傍を拡大した拡大断面図である。
【図１１】図１０（ａ）に示すティースをロータから径方向に見た配置を模式的に示す拡大図である。
【図１２】図１０（ａ）に示すティースと、巻線と、永久磁石部と、補助ヨーク部の動作を説明する図である。
【図１３】（ａ）は、本実施形態の同期型駆動モータにおける電気特性を示すベクトル図である。（ｂ）は、従来の同期型駆動モータにおける電気的特性を示すベクトル図である。（ｃ）は、比較例の同期型駆動モータにおける電気的特性を示すベクトル図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）の各々は、巻線の接続例を模式的に示す図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）の各々は、巻線の接続例を模式的に示す図である。
【図１６】第二実施形態に係る同期型駆動モータの例を示す部分拡大図である。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る補助ヨーク部の実施形態を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明者らは、上述したように、同期型駆動モータのサイズを維持しつつ高出力・高トルクを両立することについて、鋭意検討を行った。その内容について、図面を用いて説明する。
【００５１】
従来の同期型駆動モータの設計では、ティースの先端部の周方向幅を大きくすることは好ましいと考えられていた。また、磁石面数／ティース数を２／３とすることも好ましいと考えられていた。これらの事項は、従来、同期型駆動モータの設計における常識であった。
【００５２】
図１（ａ）は、そのような従来の同期型駆動モータの磁石による磁束を示す図である。図１（ａ）に係る同期型駆動モータでは、磁石面数／ティース数が２／３である。また、ティースの先端部の周方向幅が比較的大きい。
【００５３】
図１（ａ）に示す従来の同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が大きいので、磁石面の広い領域から高い効率で磁束が集められる。従って、多くの磁束が集められ、巻線と鎖交する。以降、磁石から集められて巻線と鎖交する鎖交磁束を、単に鎖交磁束と称する。
【００５４】
従来、ティースの先端部の周方向幅を小さくすることは、上述した常識に反するため、好ましくないと考えられていた。
【００５５】
図１（ｂ）は、ティースの先端部の周方向幅が小さい同期型駆動モータの磁石による磁束を示す図である。図１（ｂ）に示す同期型駆動モータのサイズは、図１（ａ）に示す同期型駆動モータと同じである。図１（ｂ）に示す同期型駆動モータでも、磁石面数／ティース数が２／３である。但し、図１（ｂ）に示す同期型駆動モータにおけるティースの先端部の周方向幅は、図１（ａ）に示す同期型駆動モータと異なり、比較的小さい。
【００５６】
図１（ｂ）に示す同期型駆動モータでは、ティースが磁石面から集められる鎖交磁束が少ない。つまり、ティースの先端部の周方向幅が小さいため、先端部と磁石面とが対向する面積が少ない。その結果、鎖交磁束が減少している。このように、ティースの先端部の周方向幅が小さい同期型駆動モータでは、鎖交磁束が減少してしまう。
【００５７】
また、従来、磁石面数／ティース数を２／３よりも大きくすることも、上述した常識に反するため、好ましくないと考えられていた。
【００５８】
図１（ｃ）は、磁石面数／ティース数が４／３である同期型駆動モータの磁石による磁束の例を示す図である。図１（ｃ）に示す同期型駆動モータのサイズは、図１（ａ）に示す同期型駆動モータと同じである。図１（ｃ）に示す同期型駆動モータにおけるティースの先端部の周方向幅は、図１（ａ）に示す同期型駆動モータにおけるティースの先端部の周方向幅と同じである。
【００５９】
図１（ｃ）に示す同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が比較的大きいので、隣り合うティースの先端部の間隔が小さい。そのため、磁石からティースの先端部に入った磁束の一部が、先端部を介して、隣の磁石へ漏れてしまう。
【００６０】
図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、ティースの先端部の周方向幅を小さくするか、又は磁石面数／ティース数を２／３よりも大きくした場合、良好な結果が得られなかった。図１（ａ）〜（ｃ）は、上述した２つの常識の通りの結果を示している。
【００６１】
本発明者らは、上述したように、磁石面数／ティース数を２／３とする常識と、ティースの突出部を大きくする常識との両方を同時に覆すことを試みた。その結果を、図１（ｄ）に示す。
【００６２】
図１（ｄ）は、磁石面数／ティース数が４／３であり且つティースの先端部の周方向幅が小さい同期型駆動モータの磁石による磁束の例を示す図である。図１（ｄ）に示す同期型駆動モータのサイズは、図１（ａ）に示す同期型駆動モータと同じである。図１（ｄ）に示す同期型駆動モータにおけるティースの先端部の周方向幅は、図１（ｂ）に示す同期型駆動モータにおけるティースの先端部の周方向幅と同じである。
【００６３】
図１（ｄ）に示す同期型駆動モータにおける磁石面の周方向幅は、図１（ａ）、（ｂ）に示す同期型駆動モータにおける磁石面の周方向幅よりも小さい。そして、図１（ｄ）に示す同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が小さいが、磁石面の周方向幅も小さいため、ティースの先端部と磁石面とが対向する面積の減少が抑制される。従って、図１（ｄ）に示す同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が小さくなることに伴う鎖交磁束の減少が抑制される。
【００６４】
図１（ｄ）に示す同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が小さいので、図１（ｃ）と異なり、ティースの先端部に入った磁束の一部が、先端部を介して、隣の磁石へ漏れという事態の発生が抑制される。その結果、図１（ｄ）に示す同期型駆動モータでは、鎖交磁束の減少が抑制される。
【００６５】
このように、図１（ｄ）に示す同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が小さくなることに伴う鎖交磁束の減少が抑制されるとともに、隣のティースの先端部へ逃げる磁束が小さくなることによっても鎖交磁束の減少が抑制される。即ち、図１（ｄ）に示す同期型駆動モータでは、上述した２つの常識を同時に覆したにも関わらず、鎖交磁束の減少が抑制される。この関係について、図面を用いて説明する。
【００６６】
図２（ａ）は、ティース間ギャップに対する鎖交磁束の変化を示すグラフである。
【００６７】
図２（ａ）は、同じサイズを有する２つの同期型駆動モータの鎖交磁束ＦＬ１、ＦＬ２を示す。鎖交磁束ＦＬ１は、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータの鎖交磁束である。具体的に、鎖交磁束ＦＬ１は、磁石面数／ティース数が４／３である同期型駆動モータの鎖交磁束である。また、鎖交磁束ＦＬ２は、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータの鎖交磁束である。
【００６８】
図２（ａ）では、グラフの横軸がティース間ギャップを示す。ティース間ギャップが大きいほど、ティースの先端部の周方向幅が小さい。また、図２（ａ）では、グラフの縦軸が、鎖交磁束を示す。鎖交磁束は、例えば鎖交磁束の時間微分である誘起電圧として測定される。以下、図２（ａ）において鎖交磁束ＦＬ１、ＦＬ２を示す曲線の左端に対応するティース間ギャップを最小ギャップと称する。
【００６９】
また、図２（ａ）は、１つのティース当たりの鎖交磁束を示している。
磁石面数の多い同期型駆動モータでは、磁石面数の少ない同期型駆動モータよりも、磁石面の面積が小さい。従って、磁石面数の多い同期型駆動モータでは、磁石面数の少ない同期型駆動モータよりも、１つのティース当たりの鎖交磁束は少ない。従って、仮に図２（ａ）のグラフの縦軸が、鎖交磁束の変化量の絶対値を示すなら、鎖交磁束ＦＬ１は、鎖交磁束ＦＬ２よりも少なくなる。しかし、図２（ａ）では、２つの同期型駆動モータのティース間ギャップが最少ギャップである場合における鎖交磁束を１００％として、鎖交磁束ＦＬ１、ＦＬ２が相対的に示されている。即ち、図２（ａ）は、互いに対比できるように換算された鎖交磁束ＦＬ１、ＦＬ２を示している。そのため、図２（ａ）に示す鎖交磁束ＦＬ１、ＦＬ２の変化は、２つの同期型駆動モータにおける磁石面数及び磁石面の面積の違いを考慮せずに対比可能である。なお、同期型駆動モータの１回転における平均トルクを考えると、平均トルクは、磁石面の数に比例する。従って、２つの同期型駆動モータにおける全ティースの鎖交磁束の関係も、図２（ａ）に示す関係と同じであると解釈可能である。
【００７０】
図２（ａ）に示すように、ティースの先端部の周方向幅が減少しティース間ギャップが増大するに従って、鎖交磁束ＦＬ１、ＦＬ２は減少する。これは、図１（ａ）〜図１（ｄ）に示されるように、ティースの先端部と磁石面とが対向する面積が小さくなるからである。しかし、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータの鎖交磁束ＦＬ１の減少量は、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータの鎖交磁束ＦＬ２の減少量よりも少ない。即ち、上述した２つの常識を同時に覆したにも関わらず鎖交磁束の減少が抑制されることを示している。
【００７１】
図２（ｂ）は、ティース間ギャップに対するティース間の漏れ磁束の変化を示すグラフである。
ティース間の漏れ磁束は、例えば、後述する図１０（ａ）に示すステータ４０の巻線Ｗにより発生した磁束のうち、ティース間ギャップｄを通じて、隣のティース４３に向かって流れる磁束である。ティース間の漏れ磁束が大きいと、ステータ磁束は小さい。隣のティース４３に向かって流れた磁束は、トルクの発生に寄与しない。なお、漏れ磁束の大きさは、ステータの形状に大きく依存する。２つの同期型駆動モータでは、磁石面数が異なるが、同期型駆動モータのサイズは同じなので、ステータの形状は同じである。従って、図２（ｂ）に示す例では、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータにおけるティース間の漏れ磁束が、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータにおけるティース間の漏れ磁束と同じである。即ち、図２（ｂ）に示すティース間の漏れ磁束は、これら２つの同期型駆動モータにおけるティース間の漏れ磁束である。
【００７２】
図２（ｂ）に示すように、ティースの先端部の周方向幅が小さくティース間ギャップが大きいと、ティース間の漏れ磁束が少ない。これは、ティース間ギャップが大きいと、ティース間ギャップの磁気抵抗が大きいからである。ティース間の漏れ磁束が小さくなることによって、ステータ磁束は大きくなる。
【００７３】
図１（ａ）〜（ｄ）及び図２（ａ）、（ｂ）は、上述した２つの同期型駆動モータにおける鎖交磁束及びティース間の漏れ磁束について、下記（Ａ）、（Ｂ）の関係を表している。
（Ａ）  ２つの同期型駆動モータの両方において、ティース間ギャップが広くなるにつれて、鎖交磁束が減少する。しかし、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータの鎖交磁束ＦＬ１の減少は、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータの鎖交磁束ＦＬ２の減少よりも抑制される。
（Ｂ）  ２つの同期型駆動モータの両方において、ティース間ギャップが広くなるにつれて、ティース間の漏れ磁束が減少する。２つの同期型駆動モータにおけるティース間の漏れ磁束の減少の程度は、同じ又は実質的に同じである。
本発明者らは、上記（Ａ）、（Ｂ）の関係により、上述した２つの同期型駆動モータにおいて、ティース間ギャップに対するトルクの変化に違いが生じることを見出した。次に、上述した２つの同期型駆動モータにおけるティース間ギャップに対するトルクの変化の違いについて、図面を用いて説明する。
【００７４】
図３（ａ）は、ティース間ギャップに対するトルクの変化を示すグラフである。
図３（ａ）には、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータのトルクＴＱ１と、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータのトルクＴＱ２が示されている。ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータの例として、磁石面数／ティース数が４／３である同期型駆動モータが示されている。
【００７５】
トルクは、磁石面数×鎖交磁束×ステータ磁束に比例する。図２（ａ）に示したように、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が減少しティース間ギャップが増大しても、鎖交磁束ＦＬ１の減少が抑制される。
このため、図３（ａ）に示すように、ティース間ギャップの増大に伴い、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータのトルクＴＱ２は急激に減少するのに対し、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータのトルクＴＱ１は、一旦増大する。トルクＴＱ１は、一旦増大した後、減少する。しかし、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータのトルクＴＱ２と比べて、トルクＴＱ１の減少が抑制されている。つまり、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅を減少させても、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータの場合と比べて、トルクの減少が抑制されている。また、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅を減少させティース間ギャップを増大する場合、最小ギャップにおけるトルクよりも大きなトルクが得られる領域が生じる。ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータでは、例えば、鎖交磁束の減少を抑制しつつ、ステータ磁束を多くすることにより、高いトルクを得ることが可能である。
【００７６】
さらに、本発明者らは、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が小さい同期型駆動モータにおいて、周方向に隣り合う磁石の間隔に補助ヨーク部を配置することを検討した。
隣り合う磁石の間隔に補助ヨーク部を配置すると、補助ヨーク部とティースの間の吸引力によってリラクタンストルクが生じ得る。しかし、同期型駆動モータのサイズを維持しながら、隣り合う磁石の間隔に補助ヨーク部を配置すると、磁石の体積及び磁石面が小さくなるため、鎖交磁束が少なくなると考えられていた。
上述したように、従来の同期型駆動モータの設計において磁石面数／ティース数が２／３であることが好ましいと考えられていたにも関わらず、本発明者らは、従来の常識を覆し、ティースの数より磁石面を多くすることを試みた。その結果、１つの磁極当たりの磁石の体積と磁石面の面積とが小さくなった。その状況下で、本発明者らは、隣り合う磁石の間に補助ヨーク部を配置することを試みた。
隣り合う磁石の間に補助ヨーク部を配置すると、１つの磁極当たりの磁石の体積と磁石面の面積とが更に小さくなる。従来の同期型駆動モータの設計思想では、同種の磁石が用いられる状況下で、１つの磁極当たりの磁石の体積と磁石面の面積とが減少することは好ましくないと考えられていた。それにも関わらず、本発明者らは、ティースの数より磁石面が多い同期型駆動モータに、更に補助ヨーク部を設けることを試みたのである。
本発明者らが試みた設計は、従来の同期型駆動モータの設計思想と相反するものであった。
【００７７】
図４（ａ）は、磁石の間隔に補助ヨーク部が配置された同期型駆動モータの磁束を示す図である。図４（ｂ）は、磁石の間隔に補助ヨーク部が配置されない同期型駆動モータの磁束を示す図である。また、図４（ｃ）は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す同期型駆動モータのトルクを示すグラフである。
図４（ａ）及び図４（ｂ）では、磁束の表示形式と、表示する磁束に巻線の電流による磁束も含むことが図１（ａ）〜図１（ｄ）と異なる。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す同期型駆動モータでは、図１（ｄ）に示す上述した同期型駆動モータよりもティースの幅が狭い。しかし、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が、磁極面の周方向幅に相当する、磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す同期型駆動モータでは、磁石面数／ティース数が４／３である。これらのことは、図１（ｄ）に示す同期型駆動モータと共通である。
図４（ｃ）のグラフの横軸はロータの回転の位相（回転角度）を示す。位相は電気角である。図４（ｃ）には、図４（ａ）に示す同期型駆動モータのトルクＴＱ２１と、図４（ｂ）に示す同期型駆動モータのトルクＴＱ２２が示されている。
【００７８】
図４（ａ）に示す同期型駆動モータは、補助ヨーク部を有する。このため、図４（ａ）に示す同期型駆動モータでは、磁石の周方向幅が、図４（ｂ）に示す同期型駆動モータの場合と比べて小さく、磁石から出る磁束が少ない。しかし、図４（ｃ）に示すように、図４（ａ）に示す同期型駆動モータのトルクＴＱ２１は、図４（ｂ）に示す同期型駆動モータのトルクＴＱ２２よりも大きい。これは、図４（ａ）に示す同期型駆動モータでは、補助ヨーク部に起因して得られるトルクの量が、磁石が小さいことによるトルクの減少量を超えることを示している。
【００７９】
このように、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータでは、隣り合う磁石の間隔に補助ヨーク部を配置することによって、トルクを向上できる。
【００８０】
図５（ａ）は、同期型駆動モータのトルクの内訳の一例を示すグラフである。図５（ｂ）は、同期型駆動モータに供給される電流を示すグラフである。
図５（ａ）及び図５（ｂ）の横軸は、先に示した図４（ｃ）のグラフと共通であり、ロータの回転の位相（回転角度）である。ロータが電気角で３６０°回転する間、図５（ｂ）に示すように巻線に供給される電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが変化する。電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが変化する周期に同期して、図５（ａ）に示すトルクが変化する。
【００８１】
図５（ａ）には、同期型駆動モータのトルクＴＱ３１、磁石に起因するトルクＴＱ３２、及び補助ヨーク部に起因するトルクＴＱ３３が示されている。同期型駆動モータのトルクＴＱ３１は、図４（ｃ）のトルクＴＱ２１と同じである。磁石に起因するトルクＴＱ３２は、図４（ａ）に示す同期型駆動モータの磁石の間隔から補助ヨーク部を取り除いた構成によって得られるトルクである。この構成において、補助ヨーク部が取り除かれた領域、つまり、隣り合う磁石の間には、空隙がある。補助ヨーク部に起因するトルクＴＱ３３は、図４（ａ）に示す同期型駆動モータから磁石を取り除いた構成によって得られるトルクである。磁石が取り除かれた領域には、空隙がある。トルクＴＱ３３は、リラクタンストルクに対応している。ここで、補助ヨーク部に起因するトルクＴＱ３３の詳細について説明する。
【００８２】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、磁石を取り除いた場合の同期型駆動モータの磁束を示す図である。図６（ａ）に示す状態におけるロータの位相（回転角度）が電気角で０°であるとすると、図６（ｂ）は、ロータが電気角で３０°時計回りに回転した状態を示す。
図５（ｂ）に示す電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが、ロータの位相（回転角度）に応じて、それぞれ対応するティースの巻線に流れる。図６（ａ）及び図６（ｂ）には、電流が流れる巻線を矢印で示す。例えば、図６（ａ）に示すように、ロータの位相（回転角度）が電気角で０°の場合、電流Ｉｖ、Ｉｗが、対応するティースの巻線に流れる。
図６（ａ）の状態から、ロータが電気角で３０°回転して図６（ｂ）の状態になると、電流の状態が切り替わり、電流Ｉｕ、Ｉｖが、対応するティースの巻線に流れる。このとき、電流Ｉｕが流れるティースよりも回転方向手前に位置する補助ヨーク部は、電流Ｉｕが流れるティースに吸引される。この結果、図５（ａ）に示すように、電気角３０°の位置で、補助ヨーク部に起因するトルクＴＱ３３が大幅に増大する。図６（ａ）の状態では、電流Ｉｗが流れるティースの先端部が、補助ヨーク部に対向する。
【００８３】
図５（ａ）に示す同期型駆動モータのトルクＴＱ３１は、補助ヨーク部に起因するトルクＴＱ３３の増大に基づいて、磁石に起因するトルクＴＱ３２から高くなる。例えば、電気角３０°の位置で、同期型駆動モータのトルクＴＱ３１は、補助ヨーク部に起因するトルクＴＱ３３の大幅な増大に合わせて増大する。つまり、大きなリラクタンストルクの振幅に応じて、同期型駆動モータのトルクＴＱ３１が大きくなる。なお、同期型駆動モータのトルクＴＱ３１は、補助ヨーク部に起因するトルクＴＱ３３が負の値のとき、磁石に起因するトルクＴＱ３２を大きく下回らない。つまり、トルクＴＱ３３の振幅が、トルクＴＱ３１のトルクＴＱ３２からの増大に寄与している。この理由は、次のように考えられる。ティースの先端部が補助ヨーク部と対向するとき、ティースの巻線で生じる磁束は、補助ヨーク部に加えて、この補助ヨーク部に隣り合う２つの磁石にも流れる。ティースからの磁束が、２つの磁石の一方からの磁束を押すことで斥力が生じる。また、ティースと２つの磁石の他方には吸引力が生じる。斥力と吸引力によってマグネットトルクが生じる。補助ヨーク部の先端部がティースに対向すると、巻線から見た磁気抵抗が減少するため、巻線への電流供給によりティースから補助ヨーク部に流れる磁束が増大する。これに伴い、ティースから補助ヨーク部と隣り合う２つの磁石に向かう磁束も増大する。このため、上記の吸引力及び斥力が強くなり、その結果、上記斥力と吸引力によるマグネットトルクが増大する。なお、図５（ａ）に示す、磁石に起因するトルクＴＱ３２は、補助ヨーク部を取り除いた構成によって得られるトルクであるため、補助ヨーク部によるマグネットトルクの増大を含まない。このような理由で、リラクタンストルクに対応するトルクＴＱ３３の振幅が、トルクＴＱ３１のトルクＴＱ３２からの増大に寄与していると考えられる。
【００８４】
このように、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータでは、補助ヨーク部によって、リラクタンストルクを利用してトルクを向上できる。
【００８５】
ここで、本発明者らは、ティースの先端部の周方向幅が、磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも大きい同期型駆動モータのトルクについても検討した。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも大きい同期型駆動モータの磁束を示す図である。図７（ａ）に示すロータの位相（回転角度）が電気角で０°であるとすると、図７（ｂ）は、ロータが電気角で３０°時計回りに回転した状態を示す。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す同期型駆動モータと同様に、磁石が取り除かれた構成を示している。
【００８６】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すティースの先端部の周方向幅は、磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも大きい。このため、巻線に電流が流れる時、この巻線が巻回されたティースに補助ヨークが対向している。つまり、補助ヨーク部がティースにある程度引きつけられた状態である。例えば、図７（ｂ）に示す、ロータが電気角で３０°の位置に位置する時では、図６（ｂ）の場合と異なり、補助ヨーク部が、電流Ｉｕに対応するティースの先端部と完全に対向している。従って、Ｉｕが流れるとき、補助ヨーク部がティースに吸引される吸引力による回転力が小さい。つまり、リラクタンストルクが小さい。図５（ａ）には、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す場合、すなわちティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも大きい場合における、補助ヨーク部に起因するトルクＴＱ３４が示されている。図５（ａ）に示すトルクＴＱ３４の振幅は、トルクＴＱ３３と比べて小さい。つまり、ティースの先端部の周方向幅が、磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも大きいと、リラクタンストルクが小さい。
【００８７】
これに対し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータでは、巻線に電流Ｉｕが流れる時、この巻線が巻回されたティースに補助ヨークが対向していない。つまり、補助ヨークが、ティースの先端部から周方向に離れた位置にある。このため、電流Ｉｕが流れると、補助ヨーク部にティースが吸引される吸引力によって大きな回転力が生じる。従って、図５（ａ）に示すトルクＴＱ３３のように、高いリラクタンストルクが得られる。
【００８８】
このように、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータでは、補助ヨーク部によって、高いリラクタンストルクを得ることが可能である。
【００８９】
さらに、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータは、ティース間ギャップが大きいため、巻線の設計自由度が飛躍的に向上する。例えば、製造工程において、線又は製造装置の一部がティース間ギャップを通過する。例えば、後述する図１０（ａ）に示すように、ティース間ギャップが大きいと、ティースに巻線を巻く技法及び製造装置の種類の選択の自由度が高い。また、ティースの先端部４３ｃが小さい分、大きなスロットＳＬを利用して、巻線Ｗのターン数を増やすことができる。また、例えば、図１０（ａ）に示すステータ４０を製造する時に、ティース４３に巻き付けずに形成した巻線Ｗにティース４３を挿入させると、隣り合う巻線Ｗの間隔を狭めることができる。これによって、巻線のターン数を増やすことができる。ティースの先端部の周方向幅が小さくティース間ギャップが大きいほど、巻線の設計自由度が向上する。従って、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータでは、巻線のターン数を増やすことにより、トルクを高めることができる。
【００９０】
このように、磁石の間隔に補助ヨーク部が配置され、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータによれば、リラクタンストルクを利用しつつ、例えば、鎖交磁束の減少を抑制しつつステータ磁束を大きくしたり、巻線のターン数を増やすことにより、トルクを高くすることができる。このように、本発明者らは、上述した２つの常識を同時に覆すとともに、従来の同期型駆動モータの設計思想と相反する設計を組み合わせることにより、同期型駆動モータのトルクを高めることができることを見出した。
【００９１】
続いて、巻線のインピーダンスについて説明する。
図３（ｂ）は、ティース間ギャップに対するインダクタンスの変化を示すグラフである。
図３（ｂ）に示すように、ティースの先端部の周方向幅が小さくティース間ギャップが大きいと、インダクタンスは小さい。巻線で生じる磁束の磁路にティース間ギャップが含まれており、そして、ティース間ギャップが大きいとティース間ギャップでの磁気抵抗が大きいので、磁路全体の磁気抵抗が大きいためである。
【００９２】
同期型駆動モータの巻線に供給される電流は、巻線のインピーダンスに依存する。インピーダンスの交流成分は、角速度ωとインダクタンスＬの積ωＬである。ここで、ティースの数より多い磁石面を有する同期型駆動モータは、磁石面数／ティース数が２／３である同期型駆動モータよりも角速度ωが大きい。しかし、図３（ｂ）に示すように、ティースの先端部の周方向幅が小さく、ティース間ギャップが大きいと、インダクタンスＬが小さい。このため、ティースの数より磁石面の数が多くなり角速度ωが大きくなっても、インピーダンスの交流成分ωＬを維持できる。即ち、角速度ωの増加に伴うインピーダンスの交流成分ωＬの増加を抑えることができる。その結果、同期型駆動モータに供給される電流を確保できる。
【００９３】
さらに、磁石の間隔に補助ヨーク部が配置され、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータでは、ティース間ギャップが大きいため、巻線の設計自由度が飛躍的に向上する。ここで、例えば、製造工程において、線および巻線装置の一部にティース間ギャップを通過させる場合に、径の太い線を用いることが可能である。また、例えば、ティースの先端部４３ｃが小さい分、大きなスロットを利用して、径の太い線を用いることができる。また、例えば、ステータ４０を製造する時に、ティース４３に巻き付けずに形成した巻線Ｗの中にティース４３を挿入させることができる。この場合、隣り合う巻線Ｗの間隔を狭めることができるので、径の太い線を用いることができる。これにより、巻線の抵抗Ｒを低下させることができるので、巻線に供給される電流を増大することによりトルク及び出力の双方を向上させることができる。
【００９４】
このように、磁石の間隔に補助ヨーク部が配置され、ティースの数より多い磁石面を有し、ティースの先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅と、補助ヨーク部の先端面の周方向幅との和よりも小さい同期型駆動モータは、同じサイズを有する従来の同期型駆動モータと比べて、出力及びトルクを向上できる。なお、トルク及び出力のいずれをより向上させるかは、例えば巻線の径の太さ及びターン数のいずれをより増大させるかによって調整することができる。
【００９５】
このように、本発明者らは、上述した２つの常識を同時に覆すことにより、同期型駆動モータにおいて、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、高いレベルで満足させることができることを見出し、本発明を完成させた。
【００９６】
以下、本発明を、好ましい実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、本発明の同期型駆動モータの一例として、車両の車輪を駆動する同期型駆動モータを説明する。
【００９７】
図８は、本発明の第一実施形態に係る同期型駆動モータＳＧを備えた車輪１２の概略構成を模式的に示す断面図である。また、図９は、車輪１２を模式的に示す断面図である。
【００９８】
図８に示す車輪１２は、車両（図示しない）に備えられる。車両は、例えば鞍乗型電動車両である。鞍乗型電動車両は、電動の鞍乗型車両であり、鞍乗型車両としては、例えば、二輪車、三輪車、不整地走行用車両（ＡＬＬ−ＴＥＲＲＡＩＮ  ＶＥＨＩＣＬＥ）等が挙げられる。
【００９９】
車輪１２は、中心軸１２ａを備える。図８に示す中心軸１２ａの中心が、車輪１２の回転軸線Ｃである。回転軸線Ｃは、中心軸１２ａの長手方向の中心線である。中心軸１２ａは、車両の車体（図示しない）に支持される。中心軸１２ａには、カバー１２ｂ（図９参照）が、ベアリング１２ｐを介して回転可能に支持されている。なお、図８ではカバー１２ｂを表していない。カバー１２ｂは、車輪１２の軸線方向に見て円形状を有する。カバー１２ｂの外周部の内側には、ハブ部１２ｈが取り付けられている。ハブ部１２ｈは、円筒形状を有しており、車輪１２の軸線方向に貫通した開口を有している。言い換えると、カバー１２ｂは、円筒形状のハブ部１２ｈの開口を覆っている。車輪１２の径方向においてハブ部１２ｈよりも内側には、同期型駆動モータＳＧが取り付けられている。言い換えると、ハブ部１２ｈ内に同期型駆動モータＳＧが設けられている。同期型駆動モータＳＧについては後に詳述する。なお、本実施形態では、中心軸１２ａは回転しないが、カバー１２ｂ及びハブ部１２ｈは共に回転する。同期型駆動モータＳＧの回転軸線Ｃは、車輪１２の回転軸線Ｃと同じである。また、本実施形態における同期型駆動モータＳＧの軸方向Ｘ、径方向Ｙ、及び周方向は、車輪１２の軸方向Ｘ、径方向Ｙ、及び周方向とそれぞれ同じである。
【０１００】
車輪１２の径方向においてハブ部１２ｈの外周側には、リム部１２ｄが位置している。リム部１２ｄは、車輪１２の軸線方向に見て円環形状を有する。リム部１２ｄの直径は、ハブ部１２ｈの直径よりも大きい。ハブ部１２ｈとリム部１２ｄとは、スポーク部１２ｇで接続されている。ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇは、一体として成形された非磁性体であり、本実施形態では、アルミニウム製部材である。なお、ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇは、非磁性体であればよく、アルミニウム製部材に限定されず、例えば、マグネシウム製部材であってもよく、強化樹脂製部材であってもよい。ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇの成形方法は、特に限定されず、例えば、低圧鋳造等の鋳造又は鍛造等によりハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇを一体として成形することができる。なお、ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇが互いに別体であり、ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇを組み立てることとしてもよい。車輪１２の径方向においてリム部１２ｄの外周側には、タイヤ（図示しない）が取り付けられる。リム部１２ｄは、タイヤを支持する。リム部１２ｄは、車輪１２の径方向にリム部１２ｄを貫通する貫通孔１２ｅが形成されている。タイヤのバルブ（図示しない）は、貫通孔１２ｅを介してリム部１２ｄの外周側から内周側に突出する。本実施形態の車輪１２では、車輪１２の径方向内側に存在するデッドスペースが活用されている。
【０１０１】
本実施形態の同期型駆動モータＳＧは、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータである。同期型駆動モータＳＧは、ロータ３０と、ステータ４０とを備える。ロータ３０は、永久磁石部３７、バックヨーク部３４、及び補助ヨーク部３５を備える。本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、ロータ３０はアウターロータであり、ステータ４０はインナーステータである。
【０１０２】
同期型駆動モータＳＧは、インホイールモータであり、車輪１２の径方向においてハブ部１２ｈの内側に設けられている。言い換えると、ロータ３０（永久磁石部３７及びバックヨーク部３４）とステータ４０（ステータコアＳＴ及び巻線Ｗ）とが、車輪１２の径方向においてハブ部１２ｈの内側に設けられている。同期型駆動モータＳＧは、アウターロータ型の電動機であり、車輪１２の径方向においてステータ４０（ステータコアＳＴ及び巻線Ｗ）の外側にロータ３０（永久磁石部３７、バックヨーク部３４、及び補助ヨーク部３５）が位置する。また、同期型駆動モータＳＧは、支持部材６０を備える。支持部材６０は、中心軸１２ａに固定され、ステータコアＳＴを支持する。ステータコアＳＴは、支持部材６０に固定されている。ステータコアＳＴは、支持部材６０及び中心軸１２ａに対して回転しない。なお、本実施形態では、同期型駆動モータＳＧが支持部材６０を備える場合について説明するが、本発明は、この例に限定されず、同期型駆動モータＳＧが支持部材６０を備えていなくてもよい。
【０１０３】
支持部材６０は、一体成形された鉄製の部材であり、外側円筒部６１と、連結部６２と、内側円筒部６３とを有する。外側円筒部６１は、円筒形状を有し、車輪１２の軸線方向に貫通した開口を有している。車輪１２の径方向において、外側円筒部６１の外周には、ステータコアＳＴが設けられている。
【０１０４】
内側円筒部６３は、円筒形状を有し、車輪１２の軸線方向に貫通した開口を有している。内側円筒部６３の開口に中心軸１２ａが挿入され、内側円筒部６３が中心軸１２ａに固定される。これにより、支持部材６０が、中心軸１２ａに固定される。
【０１０５】
外側円筒部６１と内側円筒部６３との間には、連結部６２が設けられている。連結部６２は、側面視円環形状を有している。本実施形態において、支持部材６０は、円板形状を有しているが、車輪１２の軸線方向に支持部材を貫通する貫通孔を有していてもよく、車輪１２の径方向に延びるリブが設けられていてもよい。また、連結部６２は、外側円筒部６１と内側円筒部６３とを連結する複数のスポーク部（ソリッドスポーク）であってもよい。
【０１０６】
ステータ４０は、円環形状のステータコアＳＴと、巻線Ｗとを備えている。ステータコアＳＴは、車輪１２の径方向における支持部材６０の外側に設けられており、支持部材６０に固定されている。ステータコアＳＴは、車輪１２の径方向内側に位置する円環形状の基部４４と、基部４４から車輪１２の径方向外側に向けて突出する複数のティース４３とを備えている。基部４４は、磁力の漏れを防ぐためのヨークとして機能する。ステータコアＳＴと支持部材６０とは、電気的に絶縁されている。絶縁によって渦電流が抑制される。
【０１０７】
ステータコアＳＴは、例えば薄板状のケイ素鋼板を軸方向に沿って積層することにより形成される。また、ステータコアＳＴは、径方向外側に向かって一体的に延びた複数のティース４３を有する。複数のティース４３は、周方向にスロットＳＬを空けて設けられている。本実施形態においては、合計３６個のティース４３が周方向に間隔を空けて設けられている。ステータコアＳＴは、合計３６個のティース４３を有する。つまり、同期型駆動モータＳＧのステータコアＳＴは、６個以上のティース４３を備えている。ティース４３は、等ピッチ角で配置されている。従って、各ティース４３は、機械角で６０°以下のピッチ角で配置されている。ティース４３の数とスロットＳＬの数は等しい。
【０１０８】
各ティース４３の周囲には、巻線Ｗが巻回されている。巻線Ｗは、スロットＳＬを通っている。ステータコアＳＴに備えられる複数のティース４３の全ては、巻線が巻回された部分を有する。巻線Ｗは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかに属する。巻線Ｗは、例えば、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の順に並ぶように配置される。複数のティース４３の全てが、巻線が巻回された部分を有するので、ティース４３の全てが、トルクに寄与する磁束を巻線Ｗの電流によって生じさせることができる。従って、高いトルクが生じる。
【０１０９】
同期型駆動モータＳＧのステータコアＳＴは６個以上のティース４３を備えるので、同期型駆動モータＳＧ全体としての巻線Ｗの量（体積）を充分に確保しつつ、ティース１つ当たりの巻線のターン数が抑えられ、またこれに伴い、巻線を構成する線の１ターン当たりの周長の増大が抑えられる。従って、同期型駆動モータＳＧ全体としての巻線Ｗの量（体積）を充分に確保しつつ、ティース１つ当たりの巻線Ｗの量（体積）の増加を抑制できる。従って、同期型駆動モータＳＧのサイズの増大を抑えつつ、例えば、巻線のターン数を増やすこと、又は径の太い線を巻くことができる。
【０１１０】
ロータ３０は、永久磁石部３７と、バックヨーク部３４と、補助ヨーク部３５とを備えている。
【０１１１】
永久磁石部３７は、車輪１２の径方向におけるハブ部１２ｈのスポーク接続部１２ｒよりも内側、且つステータコアＳＴよりも外側に設けられている。永久磁石部３７は、ステータコアＳＴと対向し、且つ車輪１２の周方向に沿って間隔を空けて設けられている。これらの間隔には、補助ヨーク部３５が配置されている。本実施形態では、永久磁石部３７は、４８個であり、ティース４３の個数よりも多い。即ち、永久磁石部３７の磁極の数は４８である。言い換えると、同期型駆動モータＳＧの極数は、４８である。なお、本発明における永久磁石部３７の磁極の数（電動機の極数）は、特に限定されない。極数と磁石片の数とは必ずしも一致していなくてもよい。永久磁石部３７のそれぞれは、Ｎ極及びＳ極の極対（３７ｉ，３７ｏ）（図１０（ａ）参照）を有する。永久磁石部３７のそれぞれは、Ｓ極及びＮ極が車輪１２の径方向に並ぶように、すなわち、Ｓ極及びＮ極が径方向で互いに反対を向く向きに配置されている。永久磁石部３７は、車輪１２の周方向に沿って間隔を空けて、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように、配置されている。
【０１１２】
バックヨーク部３４及び補助ヨーク部３５は、ハブ部１２ｈと一体として形成される。ハブ部１２ｈ、リム部１２ｄ及びスポーク部１２ｇと、バックヨーク部３４及び補助ヨーク部３５とは一体として形成されている。永久磁石部３７は、バックヨーク部３４を介して、ハブ部１２ｈに固定されている。即ち、同期型駆動モータＳＧは、間接的な動力伝達機構（例えば、ベルト、チェーン、ギア、減速機等）を介さずに、ハブ部１２ｈに固定されている。より詳細には、永久磁石部３７の外周面３７ａ（図１０（ａ）参照）が、バックヨーク部３４を介して、ハブ部１２ｈの内周面に固定されている。同期型駆動モータＳＧは、ダイレクトドライブ方式の電動機であり、ロータ３０を構成する永久磁石部３７、バックヨーク部３４及び補助ヨーク部３５は、車輪１２の回転軸線Ｃを中心としてハブ部１２ｈとともに回転する。即ち、同期型駆動モータＳＧの作動時において、永久磁石部３７の回転数は、ハブ部１２ｈ、スポーク部１２ｇ及びリム部１２ｄの回転数と同じである。間接的な動力伝達機構を介さないので、ハブ部１２ｈへのエネルギー伝達効率は高い。
【０１１３】
バックヨーク部３４は、ステータコアＳＴと永久磁石部３７の磁石面３７ｂ（図１０（ａ）参照）とが向かい合う方向における、永久磁石部３７の磁石面３７ｂと反対側に設けられている。ステータコアＳＴと磁石面３７ｂとが向かい合う方向は、本実施形態の同期型駆動モータＳＧにおける径方向Ｙである。バックヨーク部３４は、車輪１２の径方向における、ハブ部１２ｈのスポーク接続部１２ｒよりも内側、且つ永久磁石部３７及び補助ヨーク部３５よりも外側に設けられている。
【０１１４】
補助ヨーク部３５は、車輪１２の周方向に隣り合う永久磁石部３７の間隔に位置し、ステータコアＳＴと対向している。補助ヨーク部３５は、車輪１２の径方向における永久磁石部３７の外周面３７ａよりも内側、且つステータコアＳＴよりも外側に設けられている。補助ヨーク部３５は、ステータコアＳＴとの間に吸引力を生じさせることによって、リラクタンストルクを生じさせる。補助ヨーク部３５の周方向の幅は、特に限定されない。補助ヨーク部３５の周方向の幅は、例えば、永久磁石部３７の周方向の幅よりも小さい。バックヨーク部３４は、車輪１２の軸線方向に貫通した開口を有する円筒形状の部分であり、補助ヨーク部３５は、バックヨーク部３４の内周面から、車輪１２の回転軸線Ｃに向かって突出した部分である。本実施形態では、バックヨーク部３４が補助ヨーク部３５と一体に形成されている。つまり、補助ヨーク部３５は、バックヨーク部３４に設けられている。バックヨーク部３４は、永久磁石部３７を支持している。各永久磁石部３７は、例えば、バックヨーク部３４に固定されることにより、バックヨーク部３４に直接的に支持されてもよい。各永久磁石部３７は、例えば、隣り合う補助ヨーク部３５の間に嵌め込まれることにより、バックヨーク部３４に間接的に支持されてもよい。永久磁石部３７の支持態様は特に限定されない。ロータ３０がハブ部１２ｈとともに正転方向Ｔに回転することで、車輪１２（図８参照）が回転する。バックヨーク部３４及び補助ヨーク部３５は、磁性体からなる部材であり、例えば鉄製の部材である。バックヨーク部３４及び補助ヨーク部３５は、例えば薄板状のケイ素鋼板を軸方向に沿って積層することにより一体として形成される。ティース４３と対向する補助ヨーク部３５には、巻線Ｗの電流による多くの磁束が入る。鋼板の積層によって、補助ヨーク部３５の渦電流が抑制される。また、バックヨーク部３４とハブ部１２ｈとは、電気的に絶縁されている。絶縁によって渦電流が抑制される。なお、バックヨーク部３４及び補助ヨーク部３５は、磁性体であればよく、例えば、鉄系の圧粉材料で形成されてもよい。また、バックヨーク部３４及び補助ヨーク部３５は、ステータコアＳＴと同様に、磁性鋼製の帯状体を巻くことで形成したものであってもよい。
【０１１５】
上述したように、本実施形態に係る同期型駆動モータＳＧでは、ロータ３０の磁石面の数Ｐが４８であり、ティース４３の数が３６である。ロータ３０の磁石面の数Ｐと、ティース４３の数との比は、４：３である。即ち、ロータ３０は、ティース４３の数よりも多い磁石面を有する。ロータ３０の磁石面数とティース４３の数との比は、この例に限定されない。ロータ３０の磁石面数Ｐのティース４３の数に対する比の上限値としては、特に限定されないが、例えば、４／３である。ロータ３０が、ティース４３の数の４／３の磁石面を有することが好ましい。磁極面の数が２の倍数であるため、Ｎ極とＳ極とを交互に配置し易い。また、ティース数が３の倍数であるため、３相の電流により制御し易い。また、回転時の偏心が生じ難い。本実施形態において、磁石面数を磁極数とも称する。
【０１１６】
なお、ロータ３０がティース４３の数の４／３の磁石面を有する場合について、厳密にロータ３０の磁石面数Ｐとティース４３の数との比が４：３である必要はない。例えば、ステータ４０に制御基板を装着するために、ステータ４０のスロットＳＬの一部が形成されない場合がある。この場合、一部のスロットＳＬ間の距離が、他のスロットＳＬ間の距離と異なるので、本来スロットＳＬの設けられるべき位置にスロットＳＬが設けられていないことになる。この場合、本来スロットＳＬが設けられるべき位置にスロットＳＬが設けられていることとして、ティース４３の数を決定してもよい。ロータ３０の磁極数についても同様である。即ち、磁極数とティース数との関係が４：３の関係を満たすような４：３系列の磁極及びティースの配置が行われている場合、ロータ３０が、実質的にティース４３の数の４／３の磁石面を有するといえる。言い換えると、同期型駆動モータＳＧが、４：３系列の回転電機の構成を基本構成として有しているといえる。これは、同期型駆動モータＳＧが４：３以外の比を有する場合についても同様である。
【０１１７】
同期型駆動モータＳＧは、コントローラＣＴと接続されている。同期型駆動モータＳＧ、及びコントローラＣＴは、駆動対象である車輪１２を駆動する駆動ユニット（図示しない）を構成する。すなわち、駆動ユニットは、同期型駆動モータＳＧ及びコントローラＣＴを備えている。コントローラＣＴは、本発明における制御装置に相当する。なお、コントローラＣＴは、ドライバ機能を備えていてもよい。コントローラＣＴがドライバを介して同期型駆動モータＳＧと接続されていてもよい。
【０１１８】
同期型駆動モータＳＧには、回転する永久磁石部（フェライト磁石）３７の位相を検出するためのセンサも設けられている。
【０１１９】
本実施形態では、同期型駆動モータＳＧに、３つのセンサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃが設けられている。センサ３６Ａ〜３６Ｃは磁気センサであり、ホール素子で構成されている。センサ３６Ａ〜３６Ｃは、車輪１２の径方向における巻線Ｗよりも外側において回転する永久磁石部３７の位相を検出する。センサ３６Ａ〜３６Ｃは、検出結果を表す信号を、コントローラＣＴに出力する。
【０１２０】
コントローラＣＴは、ステータ４０の各巻線Ｗへの電流を制御する。即ち、コントローラＣＴが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の巻線に供給する電流を変化（例えば、増減）させる。電流変化の態様は特に限定されない。例えば、各相の巻線に対して、位相の異なる正弦波の電流を供給することにより、各相の巻線への供給電流を変化させてもよい。また、各相の巻線に対して、位相の異なる矩形波の電流を供給することにより、各相の巻線への供給電流を変化させてもよい（所謂１２０°通電）。これにより、ロータ３０は回転する。
【０１２１】
センサ３６Ａ〜３６Ｃのそれぞれは、ロータ３０が回転した状態でこれらのセンサ３６Ａ〜３６Ｃにより検出される永久磁石部（フェライト磁石）３７の位相が、永久磁石部（フェライト磁石）３７により巻線Ｗに生じる誘起電圧の位相に対して進角する位置に設けられている。従って、コントローラＣＴがセンサ３６Ａ〜３６Ｃの信号のタイミングに基づいて巻線Ｗに供給する電流は、回転する永久磁石部（フェライト磁石）３７により巻線Ｗに生じる誘起電圧の位相に対して進角する。進角によって、補助ヨーク部３５の作用であるリラクタンストルクが有効利用される。
【０１２２】
なお、永久磁石部（フェライト磁石）３７により巻線Ｗに生じる誘起電圧の位相は、例えば、巻線Ｗに対し通電を行っていない期間における電圧を測定することで得ることができる。あるいは、永久磁石部（フェライト磁石）３７により巻線Ｗに生じる誘起電圧の位相は、例えば、電気的な駆動を行わない状態、すなわち巻線Ｗに対するコントローラＣＴからの電流供給を行わない状態で、車輪１２を外部からの力で回転させながら電圧を測定することでも得ることができる。
【０１２３】
図１０（ａ）は、ロータ３０及びステータ４０の一例を模式的に示す拡大断面図である。図１０（ｂ）は、永久磁石部３７及びその近傍を拡大した拡大断面図である。図１１は、図１０（ａ）に示すティース４３をロータ３０から径方向に見た配置を模式的に示す拡大図である。言い換えると、図１１は、ティース４３の先端部４３ｃからティースの根元部（先端部４３ｃと反対の部分）に延びる方向にティース４３の先端部４３ｃを見た時のティース４３の先端部４３ｃを模式的に示している。ティース４３の先端部４３ｃからティースの根元部に延びる方向は、本実施形態のようにラジアルギャップ型の同期型駆動モータＳＧでは、例えば、同期型駆動モータＳＧの径方向に相当する。また、同期型駆動モータＳＧがアキシャルギャップ型である場合、ティース４３の先端部４３ｃからティースの根元部に延びる方向は、例えば、同期型駆動モータＳＧの軸線方向に相当する。
【０１２４】
ロータ３０は、バックヨーク部３４と、補助ヨーク部３５と、バックヨーク部３４の内周面において周方向に並ぶように設けられた複数の永久磁石部３７とを有する。
【０１２５】
本実施形態では、永久磁石部３７は、フェライト磁石である。本実施形態では、ロータ３０に備えられた永久磁石部３７のパーミアンス係数Ｐｃは、１０以上である。フェライト磁石である永久磁石部３７の径方向厚さは比較的大きい。永久磁石部３７の径方向厚さが大きいと、永久磁石部３７から、ギャップＧを介して、ティース４３の対向面である先端部４３ｃに到達する磁束の量が多いので、効率良く磁束をステータコアＳＴに通すことができる。また、本実施形態では、径方向において、永久磁石部３７の厚さは、バックヨーク部３４の径方向厚さよりも大きい。また、径方向において、バックヨーク部３４の厚さは、ハブ部１２ｈの厚さよりも大きい。永久磁石部３７の径方向の厚さＨは、特に限定されない。永久磁石部３７の厚さＨは、具体的には、例えば、４ｍｍ以上であることが好ましく、５ｍｍ以上であることがより好ましく、６ｍｍ以上であることが更に好ましく、７ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、永久磁石部３７の厚さＨは、１５ｍｍ以下であることが好ましく、１２ｍｍ以下であることがより好ましく、１０ｍｍ以下であることが更に好ましく、９ｍｍ以下であることが特に好ましい。
【０１２６】
補助ヨーク部３５の最内端３５ａ、すなわち、回転軸線Ｃに向かって突出した先端は、永久磁石部３７の外側の極３７ｏよりも内側に位置している。本実施形態において、最内端３５ａは、補助ヨーク部３５の径方向内側に位置する面である。補助ヨーク部３５の最内端３５ａの少なくとも一部は、磁石面３７ｂと磁石面３７ａとの間の中心位置３７ｃよりも内側に位置している。また、径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの全部が、磁石面３７ｂよりも外側に位置している。永久磁石部３７の磁石面３７ｂは、径方向内側に露出しており、ティース４３と対向している。補助ヨーク部３５の最内端３５ａの周方向の幅は、例えば、同期型駆動モータＳＧの周方向における永久磁石部３７の磁石面３７ｂの幅Ｌ３７よりも小さい。補助ヨーク部３５の最内端３５ａの周方向の幅は、例えば、後述するティース間ギャップｄよりも小さい。補助ヨーク部３５の最内端３５ａの周方向の幅は、例えば、同期型駆動モータＳＧの周方向におけるティース４３の先端部４３ｃの幅よりも小さい。磁石面３７ｂは、本発明における磁石面の一例に相当する。
補助ヨーク部３５の、径方向の寸法は、例えば、４ｍｍ以上であることが好ましく、５ｍｍ以上であることがより好ましく、６ｍｍ以上であることが更に好ましく、７ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、補助ヨーク部３５の径方向の寸法は、１５ｍｍ以下であることが好ましく、１２ｍｍ以下であることがより好ましく、１０ｍｍ以下であることが更に好ましく、９ｍｍ以下であることが特に好ましい。
【０１２７】
本実施形態では、永久磁石部３７、補助ヨーク部３５及びバックヨーク部３４の突極比Ｌｑ／Ｌｄは、２以上である。ここで、突極比Ｌｑ／Ｌｄは、一つのティース４３に着目した場合、このティース４３が補助ヨーク部３５に正対した場合のインダクタンスＬｑと、ティース４３が永久磁石部３７に正対した場合のインダクタンスＬｄとの比である。ティース４３が永久磁石部３７に正対した状態では、巻線Ｗの電流によって生じた磁束が、透磁率の低い永久磁石部３７によって妨げられやすい。
本実施形態では、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータに設けられた永久磁石部３７の車輪１２の径方向の厚さが大きい。すなわち、ティース４３から見てバックヨーク部３４までの距離が大きいので、巻線Ｗの電流による磁束の作用が妨げられやすい。換言すれば、ティース４３が永久磁石部３７に正対した場合、バックヨーク部３４までの距離が長く、そのバックヨーク部３４までは永久磁石部３７が配置されているので、磁気抵抗が高い。従って、インダクタンスＬｄが低い。これに対し、ティース４３が補助ヨーク部３５に正対した場合には、磁気抵抗が低い。従って、インダクタンスＬｑが高い。２以上の大きな突極比によって、大きなリラクタンストルクが確保される。
【０１２８】
各ティース４３は、胴部４３ａと、先端部４３ｃとを有する。先端部４３ｃはロータ３０と対向する。各ティース４３の間には、スロットＳＬが形成されている。各ティース４３の胴部４３ａの周囲には、巻線Ｗが巻き付けられている。図１０（ａ）に示す胴部４３ａは、本発明における巻線が巻回された部分に相当する。ティース４３の先端部４３ｃはステータコアＳＴの外側に設けられた磁石面３７ｂと対向する。このため、隣り合うティース４３の先端部の間隔が、隣り合うティース４３の根元部の間隔と比べて相対的に広くなる。
【０１２９】
図１０（ａ）に示す間隔ｇは、同期型駆動モータＳＧの径方向におけるロータ３０とステータ４０との間隔である。間隔ｇは、同期型駆動モータＳＧの径方向における永久磁石部３７の磁石面３７ｂとティース４３の先端部との間隔に相当する。永久磁石部３７の内周面は、同期型駆動モータＳＧの回転軸線方向に見て同期型駆動モータＳＧの径方向外側に膨らむ円弧形状を有する。ステータコアＳＴの外周面は、同期型駆動モータＳＧの回転軸線方向に見て同期型駆動モータＳＧの径方向外側に膨らむ円弧形状を有する。永久磁石部３７の磁石面３７ｂ（内周面）は、ステータコアＳＴの外周面と、間隔ｇを介して対向している。なお、永久磁石部３７の内周面は、間隔ｇに露出しているが、非磁性体により覆われていてもよい。永久磁石部３７の内周面は、磁性体により覆われていない。つまり、永久磁石部３７の磁石面３７ｂとティース４３の先端部とは、間に磁性体を介在させることなく対向している。間隔ｇは、特に限定されず、例えば、約１ｍｍである。ティース間ギャップｄは、同期型駆動モータＳＧの周方向に隣り合うティース４３の先端部４３ｃ間の間隔を示す。ティース間ギャップｄは、本発明における先端部の間の周方向ギャップに相当する。Ｄ２は、同期型駆動モータＳＧの径方向における巻線Ｗとバックヨーク部３４との距離を示す。Ｌ３７は、同期型駆動モータＳＧの周方向における永久磁石部３７の磁石面３７ｂの幅を示す。Ｌ４３は、同期型駆動モータＳＧの周方向におけるティース４３の先端部４３ｃの幅を示す。
【０１３０】
図１１に示す巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓの幅Ｌｗ（巻線Ｗの周方向最大幅）は、先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３よりも大きい。なお、巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓとは、巻線Ｗの外縁のうち、同期型駆動モータＳＧの周方向において最も外側に位置する縁をいう。巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓは、例えば、図１１に示すように、同期型駆動モータＳＧの軸線方向に延びる。ティース４３に巻回された巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓは、ティース４３の先端部４３ｃの外縁よりも外側に位置している。また、図１１に示すように、先端部４３ｃを同期型駆動モータの回転軸線と垂直方向に見た時に、つまり、先端部４３ｃを同期型駆動モータＳＧの中心に向かって無限遠から見た時に、巻線Ｗの最外周は、先端部４３ｃの外周よりも外側に位置している。また、図１１に示すように、ティース４３の先端部４３ｃの軸方向Ｘにおける厚みＬｘは、先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３より大きい。また、ティース４３の胴部４３ａの軸方向厚みＬｘは、胴部４３ａの周方向幅Ｌａ４３より大きい。さらに、本実施形態では、巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓの幅Ｌｗが、磁石面３７ｂの幅Ｌ３７よりも大きい。即ち、本実施形態において、磁石面３７ｂの幅Ｌ３７は、先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３よりも大きく且つ巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓの幅Ｌｗよりも小さい。
【０１３１】
ステータ４０において、隣り合うティース４３が有する先端部４３ｃの間のティース間ギャップｄは、先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３より大きい。また、先端部４３ｃを同期型駆動モータＳＧの回転軸線に沿って見た時に、巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓが、ティース４３の先端部４３ｃの周方向外縁よりも外側に位置している。
【０１３２】
ロータ３０は、ティース４３の数よりも多い数の磁石面３７ｂがステータコアＳＴの外周面と対向した状態で、同期型駆動モータＳＧの径方向におけるステータ４０の外側において同期型駆動モータＳＧの回転軸線を中心として回転する。ロータ３０の回転に伴い、ティース４３の数よりも多い数の磁石面３７ｂが、各ステータコアＳＴの外周面上を通過する。
【０１３３】
永久磁石部３７の外周面は、同期型駆動モータＳＧの回転軸線方向に見て同期型駆動モータＳＧの径方向外側に膨らむ円弧形状を有する。バックヨーク部３４の内周面は、同期型駆動モータＳＧの回転軸線方向に見て同期型駆動モータＳＧの径方向外側に膨らむ円弧形状を有する。永久磁石部３７の外周面とバックヨーク部３４の内周面とは接触している。具体的には、永久磁石部３７の外周面における周方向の少なくとも中央部分は、バックヨーク部３４の内周面と接触している。
【０１３４】
図１０（ａ）に示す同期型駆動モータＳＧにおいて、同期型駆動モータＳＧの周方向に隣り合うティース４３の先端部４３ｃ間の間隔は、ティース間ギャップｄである。ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３は、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７と、補助ヨーク部の先端面３５ｐの周方向幅との和Ｌｐよりも小さい。つまり、ティース間ギャップｄは、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３が、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７と、補助ヨーク部３５の先端面３５ｐの周方向幅との和Ｌｐよりも小さくなるように設定されている。本実施形態において、補助ヨーク部３５の先端面３５ｐは、図１０（ｂ）に示すように、径方向で磁石面３７ｂと同じ位置に規定される面である。補助ヨーク部３５の先端面３５ｐの周方向幅は、径方向で磁石面３７ｂと同じ位置での、補助ヨーク部３５の幅である。磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７と、補助ヨーク部３５の先端面３５ｐの周方向幅との和Ｌｐは、同期型駆動モータＳＧの磁極面の周方向幅に相当する。つまり、磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７と、補助ヨーク部３５の先端面３５ｐの周方向幅との和Ｌｐは、ロータ３０においてステータ４０と対向する面の周方向長さを磁石面の数で割った長さである。
【０１３５】
図１１には、磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７と、補助ヨーク部３５の先端面３５ｐの周方向幅との和Ｌｐに対応する領域３７ｐが示されている。領域３７ｐは、永久磁石部３７で構成される磁極面に相当する。ロータ３０がティース４３に対して相対的に回転する時に領域３７ｐのそれぞれに対向するティース４３の先端部４３ｃの面積は、１つのティース４３の先端部４３ｃの面積を超えない。例えば、図１１に示す状態の例では、破線で位置が示された１つの領域３７ｐは、同時に２つのティース４３と対向している。しかし、これら２つのティース４３のうち、領域３７ｐと対向する部分の面積の合計は、１つのティース４３の先端部４３ｃの面積を超えない。このことは、全ての永久磁石部３７に対応する領域３７ｐについて言える。
【０１３６】
また、本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３は、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７と、補助ヨーク部３５の先端面３５ｐの周方向幅の半分との和Ｌｈよりも小さい。また、本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３は、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７よりも小さい。
【０１３７】
本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、磁石面３７ｂの数がティース４３の数より多く、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３が、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７と、補助ヨーク部の先端面３５ｐの周方向幅との和Ｌｐよりも小さく、永久磁石部３７の間隔に補助ヨーク部３５が設けられている。このため、本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、高いレベルで満足させることができる。また、ティース４３の数より多い磁石面３７ｂを有し、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３が磁石面３７ｂの周方向幅よりも小さく、永久磁石部３７の間隔に補助ヨーク部３５を有する同期型駆動モータＳＧによれば、この同期型駆動モータＳＧと同じ出力及びトルクを有する従来の同期型駆動モータと比べて、サイズを小型化することもできる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、高いレベルで満足させることができる。
また、本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３は、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７と、補助ヨーク部３５の先端面３５ｐの周方向幅の半分との和Ｌｈよりも小さい。このため、巻線Ｗに電流が流れる時のティース４３と補助ヨーク部３５との対向がさらに抑制される。したがって、巻線Ｗに電流が流れると、補助ヨーク部３５がティース４３に引きつけられる吸引力によって、高いリラクタンストルクが得られる。
また、本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３は、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７よりも小さい。このため、巻線Ｗに電流が流れる時のティース４３と補助ヨーク部３５との対向がさらに抑制される。ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３が、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７よりも小さいと、ロータ４０が回転する時、先端部４３ｃの一部が補助ヨーク部３５と対向する状態と、先端部４３ｃのいずれの部分も補助ヨーク部３５と対向しない状態が生じる。先端部４３ｃのいずれの部分も補助ヨーク部３５と対向しない状態から、先端部４３ｃの一部が補助ヨーク部３５と対向する状態に移行するときの吸引力によって高いリラクタンストルクが得られる。
【０１３８】
ここで、ティースから磁石面３７ｂに向かうステータ磁束について図１０（ａ）を参照してさらに説明する。ティース間ギャップｄが増大すると、ティース４３における漏れ磁束が低減する。しかし、ティース間ギャップｄが距離Ｄ２を超えた場合、ティース間ギャップｄの増加量に対するティース４３の漏れ磁束の減少量が小さくなる。そのため、ティース間ギャップｄの増加量に対するステータ磁束の増加量も小さくなる。
【０１３９】
以上をふまえると、ティース間ギャップｄは、距離Ｄ２以下であることが好ましい。この場合、ロータ３０が、ティース４３の数の４／３以上の磁石面３７ｂを有することが好ましい。ロータ３０が、ティース４３の数の４／３の磁石面３７ｂを有することが特に好ましい。また、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３は、磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７の１／３より大きいことが好ましい。
【０１４０】
また、ティース間ギャップｄは、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７以下であることが好ましく、永久磁石部３７の磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７より小さいことが好ましい。ティース間ギャップｄは、間隔ｇの１０倍以下であることが好ましい。また、ティース間ギャップｄは、間隔ｇの３倍以上であることが好ましく、間隔ｇの４倍以上であることがより好ましく、間隔ｇの５倍以上であることが更に好ましく、間隔ｇの７倍以上であることが特に好ましい。具体的には、ティース間ギャップｄは、１０ｍｍ以下であることが好ましい。また、ティース間ギャップｄは、３ｍｍ以上であることが好ましく、４ｍｍ以上であることがより好ましく、５ｍｍ以上であることが更に好ましく、７ｍｍ以上であることが特に好ましい。
【０１４１】
本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓの幅Ｌｗが、先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３よりも大きい。ティース４３に巻回される巻線Ｗの量が多いことで、より大きなトルク及び出力を得ることができる。また、図１１に示すように、ティース４３の先端部４３ｃを同期型駆動モータＳＧの回転軸線Ｃと垂直方向に見た時に、すなわち、ティース４３の先端部４３ｃを磁石面３７ｂから永久磁石部３７とティース４３とが対向する方向に見た時に、巻線Ｗの最外周が、先端部４３ｃの外周よりも外側に位置していることは好ましい。
また、図１０（ａ）に示す例では、先端部４３ｃを同期型駆動モータＳＧの回転軸線Ｃに沿って見た時に、ティース４３に巻回された巻線Ｗの周方向外縁Ｗｓが、ティース４３の先端部４３ｃの周方向外縁よりも外側に位置している。この場合、巻線Ｗの量がさらに多い。従ってさらに大きなトルク及び出力を得ることができる。
【０１４２】
また、同期型駆動モータＳＧでは、隣り合うティース４３の先端部４３ｃの間隔が、隣り合うティース４３の根元部（先端部４３ｃと反対の部分）の間隔と比べて相対的に広くなることによって、巻線Ｗの配置の自由度がより高められる。このため、巻線Ｗの量を多くすることによって、大きなトルク及び出力を得ることができる。
【０１４３】
また、図１０（ａ）に示す例では、ロータ３０がティース４３に対して相対的に回転する時に全ての磁石面３７ｂのそれぞれに対向するティース４３の先端部４３ｃの面積が、１つのティース４３の先端部４３ｃの面積を超えないため、１つの磁石面３７ｂから生じる磁束が、１つのティース４３の先端部４３ｃの面積を超える領域に分散することが抑えられる。従って、トルクの低下が抑えられる。全てのティース４３の先端部４３ｃは、実質的に同じ周方向幅を有することが好ましい。全てのティース４３の先端部４３ｃは、周方向に互いに等間隔又は実質的に等間隔を空けて配置されていることが好ましい。言い換えると、全てのティース間ギャップｄが同じであることが好ましい。また、全ての磁石面３７ｂは、実質的に同じ周方向幅を有することが好ましい。
【０１４４】
また、本実施形態において、胴部４３ａの周方向幅Ｌａ４３は、先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３と等しい。したがって、図１１に示すように、胴部４３ａの周方向幅Ｌａ４３は、ティース４３の胴部４３ａの軸方向厚みＬｘより小さい。このため、スロットＳＬの周方向幅を広く確保できる。従って、巻線のターン数をさらに増やすこと、又はさらに径の太い線を巻くことができる。よって、より大きなトルク及び出力を得ることができる。また、同期型駆動モータＳＧにおけるティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３は、ティース４３の先端部４３ｃの軸方向厚みＬｘより小さい。このため、広いティース間ギャップｄを確保することができる。広いティース間ギャップｄによって巻線Ｗの設計の自由度がさらに向上するので、例えば、巻線のターン数をさらに増やすこと、又はさらに径の太い線を巻くことができる。従って、より大きなトルク及び出力を得ることができる。
【０１４５】
また、同期型駆動モータＳＧでは、ロータ３０がティース４３の数より多い磁石面３７ｂを有しており、磁極数が多いので、角速度ωが大きくなる。角速度ωが大きいので、ディテントトルク（detent torque）が小さくなる。
【０１４６】
また、同期型駆動モータＳＧでは、永久磁石部３７が、フェライト磁石で形成されている。フェライト磁石の磁気特性は、希土類磁石より低い。そのため、フェライト磁石は、例えば希土類磁石よりも大きな厚みを有する。さらに、同期型駆動モータＳＧでは、磁石面３７ｂの数がティース４３の数より多いため、磁石面３７ｂの周方向幅Ｌ３７が小さい。永久磁石部３７は、大きな厚みと、小さい周方向幅の双方によって、高いパーミアンス係数を有する。従って、より大きなトルク及び出力を得ることができる。
【０１４７】
図１２は、図１０（ａ）に示すティースと、巻線と、永久磁石部と、補助ヨーク部の動作を説明する図である。なお、図１２では、複数の要素の各々を区別するため符号にＰ、Ｑ、Ｒの文字を加えている。
ティース４３Ｐよりもロータ３０の回転方向Ｔの上流に位置する補助ヨーク部３５Ｐがティース４３Ｐに接近したとき、ティース４３Ｐに巻回された巻線ＷＰに電流が流れると、ティース４３Ｐと補助ヨーク部３５Ｐの間には、磁力（吸引力）Ｆが生じる。吸引力Ｆは、リラクタンストルクになる。このとき、別のティース４３Ｑの先端部４３Ｑｃが、１つの補助ヨーク部３５Ｑ、及び補助ヨーク部３５Ｑと隣り合う２つの磁石面３７Ｑｂ、３７Ｒｂと対向している。つまり、図１２に示す同期型駆動モータＳＧでは、ティース４３Ｑの巻線ＷＰに電流が流れているティース４３Ｑが、補助ヨーク部３５Ｑ、及び補助ヨーク部３５Ｑと隣り合う２つの磁石面３７Ｑｂ、３７Ｒｂと対向している状態で、ティース４３Ｑの巻線ＷＱに電流が供給され、ティース４３Ｑとは別のティース４３Ｐの巻線ＷＰにおける電流の状態が切換えられる。
【０１４８】
図１２の例では、一方の磁石面３７ＱｂがＳ極であり、他方の磁石面３７Ｒｂが、磁石面３７Ｑｂと反対のＮ極である。磁石３７Ｑの磁束、及び磁石３７Ｒの磁束は、ティース４３Ｑに入り、巻線ＷＱと鎖交する。言い換えると、巻線ＷＱの電流によって生じる磁束は、磁石面３７Ｑｂの磁束、及び磁石面３７Ｒｂの磁束と相互に作用する。ティース４３Ｑに巻回された巻線ＷＱに電流が流れることで、例えば、一方の磁石面３７Ｑｂとティース４３Ｑの先端部４３Ｑｃとの間に斥力が生じ、他方の磁石面３７Ｒｂとティース４３Ｑの先端部４３Ｑｃとの間に吸引力が生じる。斥力と吸引力によってマグネットトルクが生じる。ティース４３Ｑの先端部４３Ｑｃは、補助ヨーク部３５Ｑと対向しているので、巻線ＷＱから見た磁気抵抗が低い。巻線ＷＱの電流によって生じる磁束は、例えばティース４３Ｑが補助ヨーク部３５Ｑと対向しない場合と比べて大きい。つまり、永久磁石部３７Ｑの磁束、及び永久磁石部３７Ｒの磁束と作用する磁束が大きい。このため、磁石面３７Ｑｂとティース４３Ｑの先端部４３Ｑｃとの間に生じる斥力、及び磁石面３７Ｒｂとティース４３Ｑの先端部４３Ｑｃとの間に生じる吸引力に起因するマグネットトルクも増大する。即ち、本実施形態において、同期型駆動モータＳＧは、磁石面３７Ｑｂ、３７Ｒｂの周方向幅よりも小さな周方向幅を有する先端部４３Ｑｃが、補助ヨーク部３５Ｑ及び補助ヨーク部３５Ｑと隣り合う２つの磁石面３７Ｑｂ、３７Ｒｂと対向する時に、ティース４３Ｑの巻線ＷＱに電流が供給されるように構成されている。本実施形態の同期型駆動モータＳＧによれば、上述したように、巻線ＷＱへの電流供給により生じるティース４３Ｑの磁束により、マグネットトルクを増大させることができる。
【０１４９】
同期型駆動モータＳＧでは、ティース４３（４３Ｐ、４３Ｑ）に巻かれた巻線Ｗに供給される電流の位相が、回転する永久磁石部３７（３７Ｐ、３７Ｑ、３７Ｒ）により巻線Ｗに生じる誘起電圧の位相に対して進角する。これにより、ロータ３０の補助ヨーク部３５Ｐとティース４３Ｐの先端部４３Ｐｃとの間に生じる吸引力Ｆを、リラクタンストルクとしてより有効に利用することができる。リラクタンストルクによって、同期型駆動モータＳＧでは、大きいトルクを確保することができる。
【０１５０】
本実施形態において、コントローラＣＴは、巻線Ｗ（ＷＰ，ＷＱ）に供給する電流を、永久磁石部３７（３７Ｐ、３７Ｑ、３７Ｒ）により巻線Ｗ（ＷＰ，ＷＱ）に生じる誘起電圧の位相に対して進角する。コントローラＣＴは、ｄ軸電流成分を含んだ駆動電流を供給することによって、巻線Ｗ（ＷＰ，ＷＱ）に供給する電流を、巻線Ｗ（ＷＰ，ＷＱ）に生じる誘起電圧の位相に対して進角する。ｄ軸電流成分に起因する電圧によって、回転時に生じる誘起電圧の影響が緩和されるため、高速回転時におけるトルクが向上する。
【０１５１】
図１３（ａ）は、本実施形態の同期型駆動モータＳＧにおける電気特性を示すベクトル図である。図１３（ｂ）は、従来の同期型駆動モータにおける電気的特性を示すベクトル図である。図１３（ｃ）は、比較例の同期型駆動モータにおける電気的特性を示すベクトル図である。
【０１５２】
図１３（ａ）に係る本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、磁石面数／ティース数が４／３である。これに対して、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータでは、磁石面数／ティース数が２／３である。図１３（ａ）に係る同期型駆動モータにおける角速度ωは、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータにおける角速度ωの２倍である。
【０１５３】
図１３（ａ）に係る本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータと比べると、磁石面数が多いため、磁石面の周方向幅が小さい。そして、図１３（ａ）に係る本実施形態の同期型駆動モータＳＧが有するティースの先端部の周方向幅は、磁石面の周方向幅よりも小さい。これに対して、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータでは、図１３（ａ）に係る本実施形態の同期型駆動モータよりも、ティースの先端部の周方向幅が大きく設定されている。本実施形態の同期型駆動モータにおけるインダクタンスＬは、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータにおけるインダクタンスＬの１／２倍である。
【０１５４】
図１３（ｃ）に係る同期型駆動モータは、磁石面数／ティース数が２／３である。本実施形態の同期型駆動モータにおける角速度ωは、図１３（ｃ）に係る比較例の同期型駆動モータにおける角速度ωの２倍である。
【０１５５】
また、図１３（ｃ）に係る比較例の同期型駆動モータでは、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータと比べると、ティースの先端部の周方向幅が小さく設定されている。そのため、図１３（ｃ）に係る同期型駆動モータにおけるインダクタンスＬは、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータにおけるインダクタンスＬよりも小さい。
【０１５６】
図１３（ａ）〜（ｃ）に係る同期型駆動モータでは、巻線に、ｄ軸電流成分を含んだ駆動電流が供給されている。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）においてＶｔは、同期型駆動モータの端子電圧を示す。Ｅは、誘起電圧を示す。Ｉｄは、ｄ軸電流を示す。Ｉｑは、ｑ軸電流を示す。
【０１５７】
一般に、同期型駆動モータの端子電圧Ｖｔは、バッテリ等の電源から供給されるので、上限を有する。ロータ３０の回転速度が大きくなるのに伴い、巻線Ｗの誘起電圧Ｅは大きくなるので、トルクに寄与するｑ軸電流を供給するための電圧の余裕が小さくなる。しかし、図１３（ａ）〜（ｃ）に係る同期型駆動モータでは、巻線に、ｄ軸電流成分を含んだ駆動電流が供給されているので、図１３（ａ）に示すように、誘起電圧Ｅを打ち消す向きの電圧Ｉｄ・ωＬが生じる。このことによって、誘起電圧Ｅが大きくなっても、トルクに寄与するｑ軸電流を巻線へ供給することができる。図１３（ａ）〜（ｃ）に示す例では、誘起電圧Ｅが、同期型駆動モータの端子電圧Ｖｔより大きくなっているが、ｑ軸電流が巻線に供給されている。
【０１５８】
図１３（ａ）に係る本実施形態の同期型駆動モータＳＧは、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータと比べて、２倍の角速度ωを有し、１／２倍のインダクタンスＬを有する。その結果、図１３（ａ）に係る本実施形態の同期型駆動モータＳＧと、図１３（ｂ）に係る従来の同期型駆動モータとでは、誘起電圧を抑える電圧成分（Ｉｄ・ωＬ）が等しくなっている。言い換えれば、本実施形態の同期型駆動モータでは、ティースの先端部の周方向幅が小さいので、インダクタンスＬが小さいが、角速度ωが大きいので、誘起電圧を打ち消す方向の電圧成分（Ｉｄ・ωＬ）が確保される。
【０１５９】
図１３（ａ）に係る本実施形態の同期型駆動モータＳＧは、図１３（ｃ）に係る比較例の同期型駆動モータと比べて、２倍の角速度ωを有する。図１３（ａ）に係る本実施形態の同期型駆動モータＳＧにおけるインダクタンスＬは、図１３（ｃ）に係る比較例の同期型駆動モータにおけるインダクタンスＬと同程度である。そのため、図１３（ｃ）に係る比較例の同期型駆動モータでは、誘起電圧を抑える電圧成分（Ｉｄ・ωＬ）が小さくなる。従って、ｑ軸電流も小さくなる。
【０１６０】
しかし、本実施形態の同期型駆動モータＳＧでは、ロータ３０が、ティースの数よりも多い数の磁石面を有しているため、角速度ωが大きい。従って、小さいｄ軸電流でも、大きな角速度ωによって誘起電圧を抑える電圧成分（Ｉｄ・ωＬ）が確保される。このため、誘起電圧Ｅが大きくなっても、トルクに寄与するｑ軸電流を巻線へ供給することができる。従って、同期型駆動モータＳＧでは、高速回転時におけるトルクが向上する。なお、ｄ軸電流成分を含んだ駆動電流を供給する方法としては、例えばベクトル制御によって明示的な量のｄ軸電流成分を供給する方法、及び駆動電流の位相を進めることによって実質的にｄ軸電流成分を供給する進角制御が採用される。進角制御の方法としては、特に限定されず、従来公知の方法を採用できる。
【０１６１】
同期型駆動モータＳＧは、車輪１２が車輪１２の外から力を受けて回転する場合にジェネレータとして機能することができる。
同期型駆動モータＳＧにおいて、先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３が小さくなりティース間ギャップｄが大きくなると、インダクタンスＬが小さくなる（図３（ｂ）参照）。しかし、同期型駆動モータＳＧでは、ロータ３０の磁極数がステータ４０のティースの数よりも多く、角速度ωが大きいので、インピーダンスの交流成分ωＬの値が確保される。このため、発電電流を抑えるために、例えば巻線Ｗのターン数を減少させる必要がない。従って、ティース間ギャップｄを大きくすることによりインダクタンスＬの値が小さくなっても、発電電流を大きく増加させることなく、始動時のトルクをより一層向上させることが可能である。
【０１６２】
同期型駆動モータＳＧでは、上述したように、巻線Ｗがティース４３に巻き付けられている。巻線Ｗは、スロットＳＬを通るように設けられている。同期型駆動モータＳＧでは、ティース４３の先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３が小さく、ティース間ギャップｄが大きいので、巻線の設計の自由度が高い。巻線Ｗの巻き方は、集中巻きであっても、分布巻きであってもよく、特に限定されないが、集中巻きであることが好ましい。また、巻線Ｗの構成としては、例えば、以下に示す態様が挙げられる。
【０１６３】
図１４（ａ）〜（ｃ）の各々は、巻線Ｗの接続例を模式的に示す図である。
図１４（ａ）は、スター結線（Ｙ結線）を示す。各相の直流抵抗をｒとすると、相間抵抗Ｒは、Ｒ=ｒ+ｒ=２ｒである。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す各相の巻線を２つに分け、２つの巻線を並列接続したパラレル結線を示す。相間抵抗Ｒは、Ｒ=ｒ/２+ｒ/２=ｒとなる。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）に示す各相の巻線を３つに分け、３つの巻線を並列接続したパラレル結線を示す。相間抵抗Ｒは、Ｒ=ｒ/３+ｒ/３=２ｒ/３となる。
【０１６４】
本発明においては、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）のいずれも採用することができる。但し、本発明においては、各相を構成する巻線は、複数の巻線を並列接続したパラレル結線により構成されていることが好ましい。その理由について、以下に説明する。
【０１６５】
本発明者は、低速回転領域においては、インピーダンスにおける直流抵抗Ｒの低下が、トルク向上に比較的大きく寄与することを見出した。従って、上述したようにωＬを大きく設定しつつ、直流抵抗Ｒを小さく設定することにより、低速回転領域における出力トルクをより効果的に大きく確保できる。図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、各相を構成する巻線が、複数の巻線を並列接続したパラレル結線により構成されることにより、直流抵抗Ｒが小さくなる。従って、低速回転領域における出力トルクをより効果的に大きく確保できる。なお、巻線が並列接続される本数は、２本、３本に限定されず、４本以上であってもよい。また、各相の巻線には、並列接続と直列接続とが混在していてもよい。例えば、各相の巻線に、複数の巻線が並列接続されることにより構成された巻線の組が複数含まれていて、複数の巻線の組が、直列接続されていてもよい。また、巻線Ｗの接続例は、図１４（ａ）〜（ｃ）に示す例に限定されず、例えば、図１５（ａ）〜（ｃ）に示す接続例であってもよい。
【０１６６】
図１５（ａ）〜（ｃ）の各々は、巻線の接続例を模式的に示す図である。
図１５（ａ）は、デルタ結線（Δ結線）を示す。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す各相の巻線を２つに分け、２つの巻線を並列接続したパラレル結線を示す。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）に示す各相の巻線を３つに分け、３つの巻線を並列接続したパラレル結線を示す。デルタ結線を採用した場合においても、各相を構成する巻線が、複数の巻線を並列接続したパラレル結線により構成されることにより、直流抵抗Ｒを小さくできる。なお、巻線が並列接続される本数は、２本、３本に限定されず、４本以上であってもよい。
【０１６７】
また、本発明では、スター結線及びデルタ結線のいずれについても好適に採用され得るが、スター結線がより好ましい。ステータ４０とロータ３０との相対位置関係又は永久磁石部の磁極の強さの差等の要因により各相の誘起電圧に差異があっても、循環電流がより生じ難いからである。従って、スター結線によれば、発電損失がより生じ難く、効率の低下をより効果的に抑制できる。なお、本発明において、インピーダンスにおける直流抵抗Ｒを小さく設定する方法は、上述したパラレル結線に限定されるものではない。例えば、断面の最小幅の大きい巻線を採用してもよい。巻線Ｗは、スロットＳＬを通るように設けられるので、スロットＳＬを通る範囲内で巻線Ｗの断面の最小幅を大きくできる。
【０１６８】
通常の電動機では、出力向上の観点から、スロットを通るように設けられる巻線のターン数（巻き数）が多く、スロット内の巻線の占積率が高いことが好ましい。また、通常の発電機でも、発電効率の観点から、スロットを通るように設けられる巻線のターン数が多く、スロット内の巻線の占積率が高いことが好ましい。そのため、通常の電動機及び発電機では、ティースの先端部間のティース間ギャップｄ（ｍｍ）に対する巻線の断面の最小幅（ｍｍ）の比は、小さく設定されていた。
【０１６９】
一方、本実施形態に係る同期型駆動モータＳＧでは、ロータ３０が、同期型駆動モータＳＧの周方向に並び且つティース４３の数よりも多い磁石面３７ｂを同期型駆動モータＳＧの径方向における永久磁石部３７の内周面に有する。同期型駆動モータＳＧが、ステータ４０の径方向外側に、多くの磁石面３７ｂを有する。この同期型駆動モータＳＧにおいては、ティース４３の先端部４３ｃ間のティース間ギャップｄ（ｍｍ）に対する巻線の断面の最小幅（ｍｍ）を大きくすることにより、回転速度の低い始動時における出力トルクをより大きく確保できる。なお、ティース４３の先端部４３ｃ間のティース間ギャップｄ（ｍｍ）に対する巻線の断面の最小幅を大きくすると、直流抵抗Ｒが小さくなるため、同期型駆動モータＳＧがジェネレータとして機能する場合の発電電流の増大が懸念される。しかし、角速度ωの増大により高速回転時のインピーダンスが確保されるので、発電電流の増大が抑えられる。従って、出力トルクの増大と発電電流の抑制とを両立できる。
【０１７０】
また、本実施形態に係る同期型駆動モータＳＧでは、並列接続又は径の太い線を用いることによって巻線Ｗの直流抵抗Ｒを小さくすることができるので、巻線に電流が流れる場合の損失を小さくすることができる。例えば、同期型駆動モータＳＧがジェネレータとして機能する場合、電流Ｉが巻線Ｗを流れ、損失（Ｉ２Ｒ）が生じるが、巻線Ｗの直流抵抗Ｒが低いことによって、損失を小さくすることができる。従って、同期型駆動モータＳＧはジェネレータとして機能する場合の効率が高い。
【０１７１】
具体的に、ティース４３の先端部４３ｃ間のティース間ギャップｄ（ｍｍ）に対する巻線Ｗの断面の最小幅（ｍｍ）の比が０．１以上であることが好ましく、０．１６以上であることがより好ましく、０．３以上であることが更に好ましく、１／３以上であることが特に好ましい。なお、巻線Ｗの断面形状が真円である場合、巻線Ｗの径が、巻線Ｗの断面の最小幅に相当する。また、巻線Ｗの断面形状が楕円である場合、巻線Ｗの短径が、巻線Ｗの断面の最小幅に相当する。また、巻線Ｗが平角線巻線である場合、巻線Ｗの断面の矩形における短辺の長さが、巻線Ｗの断面の最小幅に相当する。なお、直流抵抗の小さい材料により巻線を構成することにより、インピーダンスにおける直流抵抗Ｒを小さくしてもよい。
【０１７２】
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。
以下の第二実施形態の説明にあたっては、上述した第一実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付すか又は符号を省略し、前述の実施形態との相違点について説明する。
【０１７３】
図１６は、第二実施形態に係る同期型駆動モータＳＧ２の例を示す部分拡大図である。
【０１７４】
図１６に示す同期型駆動モータＳＧ２は、車輪を一方向にのみ駆動する。具体的には、同期型駆動モータＳＧ２は、正転方向Ｔのみに駆動する。正転方向Ｔにおける、永久磁石部３７の間隔の前半分に位置する補助ヨーク部２３５ａの体積は、後半分に位置する補助ヨーク部２３５ｂの体積よりも大きい。正転方向Ｔは、ロータ３０が、同期型駆動モータＳＧ２のステータ４０に対して回転する方向である。補助ヨーク部２３５における前半分は、正転方向Ｔにおける下流側の部分であり、後半分は、正転方向Ｔにおける上流側の部分である。具体的には、補助ヨーク部２３５における前半分は、周方向において、隣り合う２つの永久磁石部３７の間隔の中央を通る中央面２３５ｍよりも、正転方向Ｔにおける下流側の部分であり、補助ヨーク部２３５における後半分は、中央面２３５ｍよりも、正転方向Ｔにおける上流側の部分である。
【０１７５】
補助ヨーク部２３５は、中央面２３５ｍよりも下流側でステータコアＳＴと対向する部分が、斜めに切り取られたような形状となっている。すなわち、径方向において、補助ヨーク部２３５の最内端は、正転方向Ｔにおける中央面２３５ｍよりも下流側に、車輪の径方向外側に傾斜した面を有している。なお、補助ヨーク部２３５の形状は、これに限られるものではなく、例えば、前半分に位置する補助ヨーク部２３５ａと後半分に位置する補助ヨーク部２３５ｂとの間に、段差が設けられていてもよい。また、補助ヨーク部２３５の最内端は曲面で構成されていてもよい。ただし、周方向に隣り合う永久磁石部３７の側面のうち、正転方向Ｔ側の永久磁石部３７の側面の少なくとも一部は、補助ヨーク部２３５と接触していることが好ましい。言い換えると、永久磁石部３７の側面と補助ヨーク部３５との間にギャップが設けられていないことが好ましい。
【０１７６】
ここで、ステータ２４０に設けられた複数のティース４３のうち一つのティース４３に注目する。このティース４３に巻線Ｗによる磁束が生じているとき、複数ある補助ヨーク部２３５のうち、ティース４３よりも正転方向Ｔにおける下流側Ｄにある補助ヨーク部２３５と上流側Ｕにある補助ヨーク部２３５とを比較すると、下流側Ｄの補助ヨーク部２３５が有する体積の大きい補助ヨーク部２３５ａが、上流側Ｕの補助ヨーク部２３５の補助ヨーク部２３５ａよりもティース４３の近くに存在する。このため、上流側Ｕの補助ヨーク部２３５がティース４３に吸引される吸引力Ｆａは、下流側Ｄの補助ヨーク部２３５がティース４３に吸引される吸引力Ｆｂよりも大きい。ここで、下流側Ｄの補助ヨーク部２３５の吸引力Ｆｂは、ロータ３０の正転方向Ｔへの回転の妨げとなる力である。従って、本実施形態では、ロータ３０の正転方向Ｔへの回転の妨げとなる力が低減され、正転方向Ｔについてのリラクタンストルクが増大する。従って、より十分なトルクを確保することができる。
【０１７７】
以上、本実施形態について説明したが、本実施形態は、本発明の好適な一つの実施形態に過ぎない。当業者が、本実施形態に対して各種の改良又は変更を容易に行い得ることは明らかである。即ち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるものであり、本発明は、本実施形態に限定されず、例えば、以下のような変更を行うことができる。
【０１７８】
本発明のコントローラＣＴは、巻線Ｗに供給される電流の位相がセンサ３６Ａ〜３６Ｃにより検出される永久磁石部３７の位相に対して進角する量を変化させずに、巻線Ｗに対して電流を供給する。ただし、本発明に係る制御装置は、巻線に供給する電流の位相が巻線Ｗに生じる誘起電圧の位相に対して進角する量を、例えば同期型駆動モータの回転速度に応じて変化させてもよい。進角制御において制御装置から巻線に供給される電流は、特に限定されず、正弦波であってもよく、矩形波であってもよい。
【０１７９】
上述した第一実施形態では、補助ヨーク部３５の最内端３５ａは、永久磁石部３７の磁石面３７ｂと磁石面３７ａとの間の中心位置３７ｃよりも内側に位置し、磁石面３７ｂよりも外側に位置している例を示したが、本発明はこの例に限定されない。本発明に係る補助ヨーク部としては、例えば、図１７（ａ）〜（ｄ）に係る例が挙げられる。
【０１８０】
図１７（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る補助ヨーク部の実施形態を示す部分拡大断面図である。なお、図１７（ａ）〜（ｄ）では、第一実施形態に係る図面に示す構成と同様の構成に、第一実施形態に係る図面に示す符号と同じ符号を付している。
【０１８１】
図１７（ａ）〜（ｄ）に係る例では、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａが、永久磁石部３７の外周側の磁石面３７ａ（即ち外側の極３７ｏの磁石面３７ａ）よりも内側に位置している。図１７（ａ）〜（ｄ）に係る例では、補助ヨーク部３５の径方向内側への突出量が異なっている。具体的には、以下の通りである。
【０１８２】
図１７（ａ）に係る例では、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａが、永久磁石部３７の内周側の磁石面３７ｂ（即ち内側の極３７ｉの磁石面３７ｂ）と実質的に同じ位置に設けられている。
【０１８３】
図１７（ｂ）に係る例では、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの少なくとも一部が、磁石面３７ｂと磁石面３７ａとの間の中心位置３７ｃと、磁石面３７ｂとの間に位置している。このとき、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの全部が、磁石面３７ｂよりも外側に位置している。図１７（ｂ）に係る例は、ＳＰＭ型回転子の一例である。永久磁石部３７の磁石面３７ｂは、径方向内側に露出しており、ティース４３と対向している。永久磁石部３７の磁石面３７ｂとティース４３との間には磁性体が設けられていない。
【０１８４】
図１７（ｃ）に係る例では、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの全部が、中心位置３７ｃよりも外側に位置している。
【０１８５】
図１７（ｄ）に係る例では、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの少なくとも一部（図中では全部）が、磁石面３７ｂよりも内側に位置している。但し、補助ヨーク部３５の最内端３５ａは、車輪１２の回転時にティース４３と接触せず、車輪１２の回転の妨げとならない。
【０１８６】
本発明では、図１７（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）に示すように、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの面のうち、少なくとも最も径方向内側に位置する部分が、車輪１２の径方向において、磁石面３７ｂと磁石面３７ａとの間の中心位置３７ｃよりも内側に位置することが望ましい。
本発明では、永久磁石部３７が、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ型のインホイールモータに設けられるので、永久磁石部３７の径方向厚さが大きく確保される。補助ヨーク部３５が、このように径方向厚さが大きな永久磁石部３７の中心位置３７ｃよりも内側に突出するので、大きな突極比が確保される。その結果、より大きなリラクタンストルクが得られるので、より十分なトルクが確保される。なお、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの全部が、中心位置３７ｃよりも内側に位置していてもよく、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの一部（即ち、最も径方向内側に位置する部分）のみが、中心位置３７ｃよりも内側に位置していてもよい。
【０１８７】
さらに、本発明では、図１７（ｂ）に示すように、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａのうち、少なくとも最も径方向内側に位置する部分は、磁石面３７ｂと磁石面３７ａとの間の中心位置３７ｃと、磁石面３７ｂとの間に位置していることが望ましい。
これにより、より大きなリラクタンストルクが確保される。
さらに、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの全部が、磁石面３７ｂよりも外側に位置する。従って、永久磁石部３７の磁石面３７ｂと補助ヨーク部３５の最内端３５ａとの間隔（磁気抵抗）が確保されるので、磁石面３７ｂからティース４３へ向かう磁束が補助ヨーク部３５へ漏れてしまうことが抑制される。また、ティース４３と補助ヨーク部３５の最内端３５ａとの間隔（磁気抵抗）が確保されるので、ティース４３から永久磁石部３７の磁石面３７ｂに漏れてしまうことが抑制される。そのため、充分なマグネットトルクが確保される。その結果、より十分なトルクが確保される。
なお、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの全部が、中心位置３７ｃと磁石面３７ｂとの間に位置していてもよく、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの一部（即ち、最も径方向内側に位置する部分）のみが、中心位置３７ｃと磁石面３７ｂとの間に位置していてもよい。
【０１８８】
また、本発明では、図１７（ａ）に示すように、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの面のうち、少なくとも最も径方向内側に位置する部分は、磁石面３７ｂと同じ位置、又は実質的に同じ位置に位置していることが望ましい。
これにより、より大きなリラクタンストルクが確保される。
この場合、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの全部が、磁石面３７ｂと同じ位置又は実質的に同じ位置に位置していてもよく、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの一部（即ち、最も径方向内側に位置する部分）のみが、磁石面３７ｂと同じ位置又は実質的に同じ位置に位置していてもよい。なお、ここでいう実質的に同じ位置とは、本分野において通常設定され得る公差、及び通常生じる可能性のある誤差（例えば、補助ヨーク部３５の加工精度及び永久磁石部３７の成形精度等による誤差）を許容可能であることを意味する。
【０１８９】
また、本発明では、図１７（ｄ）に示すように、車輪１２の径方向において、補助ヨーク部３５の最内端３５ａの面のうち、少なくとも最も径方向内側に位置する部分は、磁石面３７ｂよりも内側に位置していることが望ましい。
これにより、より大きなリラクタンストルクが確保される。
さらに、バックヨーク部３４及び補助ヨーク部３５が、磁性体製の部材（例えば、鉄製部材）に加工（例えば、プレス加工）を行うことにより形成される場合、焼結磁石である永久磁石部３７よりも、高い寸法精度を得ることができる。図１７（ｄ）に示す例では、高い寸法精度を有する補助ヨーク部３５が、永久磁石部３７よりも、車輪１２の径方向内側に位置する。そのため、補助ヨーク部３５とティース４３（ステータコアＳＴ）との接触を防止しつつ、補助ヨーク部３５とティース４３との間の間隔を小さくできる。言い換えれば、補助ヨーク部３５とティース４３との接触を防止しつつ、補助ヨーク部３５の径方向内側への突出量を大きく確保できる。その結果、より大きなリラクタンストルクが得られる。
【０１９０】
なお、上述した実施形態では、電動機の突極比Ｌｑ／Ｌｄが、２以上である例を示したが、本発明はこの例に限定されない。電動機の突極比は、１を超える値であればよい。
【０１９１】
また、図１０（ａ）及び図１１を参照して説明した例において、ティース４３における胴部４３ａの周方向幅Ｌａ４３と先端部４３ｃの周方向幅Ｌ４３は同じである。しかし、本発明の同期型駆動モータには、ティースの先端部が、胴部よりも周方向両側に突出した突出部を有する形状も採用可能である。つまり、先端部の周方向幅が胴部の周方向幅より大きい形状も採用可能である。
また、本発明の同期型駆動モータには、ティースの先端部の周方向幅が、ティースの最も周方向幅が大きい部分の周方向幅未満である形状も採用可能である。この場合、ティース間ギャップが大きいので、巻線の設計の自由度がさらに向上する。例えば、巻線のターン数をさらに増やすこと、又はさらに径の太い線を巻くことができる。従って、より大きなトルク及び出力を得ることができる。
【０１９２】
上述した実施形態では、永久磁石部にフェライト磁石が用いられている。しかし、本発明の同期型駆動モータには、永久磁石部に、希土類磁石も採用可能である。永久磁石部としては、例えば、ネオジボンド磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石等の磁石が採用され得る。希土類磁石は高い磁気特性を有するため、厚みが小さい。ここで、磁石面の数がティースの数より多いと、同期型駆動モータのサイズを同じ条件とした場合、磁石面の周方向幅が小さい。小さい厚みの磁石では、磁石面の周方向幅が小さいことによるパーミアンス係数増加の効果が高い。従って、高い磁気特性を有する希土類磁石を用いると共に、高いパーミアンス係数の効果が得られるので、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【０１９３】
上述した同期型駆動モータにおける永久磁石部は、径方向におけるステータの外側に配置されている。しかし、本発明の同期型駆動モータには、永久磁石部が、径方向におけるステータの内側に配置された構成も採用可能である。この構成はインナーロータ及びアウターステータを有する。この場合、ティースの先端部は、径方向におけるステータの内側に設けられた磁石面と対向する。このため、隣り合うティースの周方向間隔は、径方向で先端部に近いほど小さくなる。この場合、磁石面の数がティースの数より多く、先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅よりも小さいことによる、巻線の配置の自由度の増大の効果がより高い。このため、巻線のターン数を多くすること、又は太い径の線を用いることができる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【０１９４】
また、本発明の同期型駆動モータには、ロータが、磁石面を、ティースに対し、回転軸線方向に対向させるよう配置された構成も採用可能である。この場合、ティースの先端部は、磁石面と回転軸線方向に対向する。従って、ティースは、回転軸線方向に延びている。従って、巻線の配置の自由度が高い。また、磁石面の数がティースの数より多く、先端部の周方向幅が磁石面の周方向幅よりも小さいことによる、巻線の配置の自由度の増大の効果も高い。このため、巻線のターン数を多くすること、又は太い径の線を用いることができる。従って、高トルク、高出力、及びサイズの小型化を、より高いレベルで満足させることができる。
【０１９５】
なお、上述した実施形態では、本発明の同期型駆動モータの例として、車両の車輪を駆動する同期型駆動モータを説明した。しかし、本発明の同期型駆動モータはこれに限らず、例えば、エンジンを始動するモータに適用できる。また、本発明の同期型駆動モータは産業機器の機構又は民生機器の機構を駆動するモータに適用できる。本発明の同期型駆動モータは、駆動対象物及びバッテリを備えた装置に搭載され、前記バッテリから電流の供給を受け、前記駆動対象物を駆動するように構成されていてもよい。本発明の同期型駆動モータは、駆動対象物を備えるとともにバッテリに接続された装置に搭載され、前記バッテリから電流の供給を受け、前記駆動対象物を駆動するように構成されていてもよい。本発明の同期型駆動モータは、高トルク、高出力及びサイズの小型化を高いレベルで満足させることができる。従って、本発明の同期型駆動モータは、同期型駆動モータがバッテリにより駆動される状況下での使用に好適である。また、本発明の同期型駆動モータは、駆動対象物を備えた装置に搭載された状況下での使用に好適である。なお、駆動対象物としては、特に限定されず、例えば、エンジンのクランクシャフト、車輪が挙げられる。前記装置としては、特に限定されず、例えば、エンジンユニット、車両が挙げられる。
【０１９６】
また、上述した実施形態では、ジェネレータとして機能する同期型駆動モータＳＧを説明した。しかし、本発明の同期型駆動モータはこれに限らず、モータとしてのみ機能してもよい。
【０１９７】
また、上述した実施形態では、６個以上のティース４３を備えた同期型駆動モータＳＧを説明した。しかし、本発明の同期型駆動モータにおいて、ティースの数は特に限定されない。本発明の同期型駆動モータは、５個以下のティースを備えていてもよい。
【０１９８】
また、上述した実施形態では、先端部が、周方向幅より大きい軸方向厚みを有する例を説明した。しかし、本発明の同期型駆動モータはこれに限らず、先端部が、周方向幅より小さい軸方向厚みを有していてもよい。
【０１９９】
また、上述した実施形態では、回転軸線に沿って見た時に、ティースに巻回された巻線の周方向外縁が、ティースの先端部の周方向外縁よりも外側に位置する例を説明した。しかし、本発明の同期型駆動モータはこれに限らず、巻線の周方向外縁が、ティースの先端部の周方向外縁よりも内側に位置していてもよい。
【０２００】
ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示され且つ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。
【０２０１】
本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施例を提供するものと見なされるべきである。それら実施例は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。
【０２０２】
本発明の図示実施形態を幾つかここに記載した。本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施例に限定されるべきではない。そのような実施例は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、この開示において、「好ましくは」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味するものである。
【０２０３】
本発明は、以下の構成を採用することもできる。
（Ａ１）  同期型駆動モータであって、
前記同期型駆動モータは、
周方向にスロットを空けて設けられた複数のティースを備えるステータコアと前記スロットを通る巻線とを有し、前記複数のティースの全ては、前記巻線が巻回された部分を有する、ステータと、
周方向に沿って間隔を空けて配置され、各々が前記ステータコアに向いた磁石面を有する複数の永久磁石部と、前記ステータコアと前記磁石面とが向かい合う方向における前記複数の永久磁石部の前記磁石面と反対側に設けられ前記複数の永久磁石部を支持するバックヨーク部と、前記バックヨーク部に設けられ、前記間隔に位置し前記ステータコアと対向する複数の補助ヨーク部とを有するロータと
を備え、
前記複数のティースは、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【０２０４】
（Ａ２）  （Ａ１）の同期型駆動モータであって、
隣り合う前記ティースが有する前記先端部の間の周方向ギャップは、前記先端部の周方向幅より大きい。
【０２０５】
（Ａ３）  （Ａ１）又は（Ａ２）の同期型駆動モータであって、
前記ステータコアは、６個以上のティースを備え、
前記６個以上のティースのそれぞれは、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【０２０６】
（Ａ４）  （Ａ１）〜（Ａ３）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さく且つ前記ティースの最も周方向幅が大きい部分における周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２０７】
（Ａ５）  （Ａ１）〜（Ａ４）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端部の周方向幅の半分との和より小さい周方向幅を有し、前記先端部の周方向幅より大きい軸方向厚みを有する。
【０２０８】
（Ａ６）  （Ａ１）〜（Ａ５）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部を前記同期型駆動モータの回転軸線に沿って見た時に、前記ティースに巻回された前記巻線の周方向外縁が、前記ティースの前記先端部の周方向外縁よりも外側に位置する。
【０２０９】
（Ａ７）  （Ａ１）〜（Ａ６）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、径方向における前記ステータの外側に配置され、
前記ティースは、径方向における前記ステータの外側に設けられた前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【０２１０】
（Ａ８）  （Ａ１）〜（Ａ６）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、径方向における前記ステータの内側に配置され、
前記ティースは、径方向における前記ステータの内側に設けられた前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【０２１１】
（Ａ９）  （Ａ１）〜（Ａ６）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記ロータは、前記磁石面を、前記ティースに対し、前記ロータの回転軸線方向に対向させるよう配置し、
前記ティースは、前記磁石面と前記回転軸線方向に対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数設けられた前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【０２１２】
（Ａ１０）  （Ａ１）〜（Ａ９）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、希土類磁石で形成され、
前記ティースは、前記希土類磁石で形成された前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【０２１３】
（Ａ１１）  （Ａ１）〜（Ａ９）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、フェライト磁石で形成され、
前記ティースは、前記フェライト磁石で形成された前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅と、前記補助ヨーク部の先端面の周方向幅の半分との和よりも小さい周方向幅を有する。
【０２１４】
（Ａ１２）  駆動ユニットであって、
（Ａ１）〜（Ａ１１）のいずれか１の同期型駆動モータと、
前記巻線に、ｄ軸電流成分を含んだ駆動電流を供給する制御装置を備える駆動ユニット。
【０２１５】
（Ｂ１）  同期型駆動モータであって、
前記同期型駆動モータは、
周方向にスロットを空けて設けられた複数のティースを備えるステータコアと前記スロットを通る巻線とを有し、前記複数のティースの全ては、前記巻線が巻回された部分を有する、ステータと、
周方向に沿って間隔を空けて配置され、各々が前記ステータコアに向いた磁石面を有する複数の永久磁石部と、前記ステータコアと前記磁石面とが向かい合う方向における前記複数の永久磁石部の前記磁石面と反対側に設けられ前記複数の永久磁石部を支持するバックヨーク部と、前記バックヨーク部に設けられ、前記間隔に位置し前記ステータコアと対向する複数の補助ヨーク部とを有するロータと
を備え、
前記複数のティースは、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２１６】
（Ｂ２）  （Ｂ１）の同期型駆動モータであって、
隣り合う前記ティースが有する前記先端部の間の周方向ギャップは、前記先端部の周方向幅より大きい。
【０２１７】
（Ｂ３）  （Ｂ１）又は（Ｂ２）の同期型駆動モータであって、
前記ステータコアは、６個以上のティースを備え、
前記６個以上のティースのそれぞれは、前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２１８】
（Ｂ４）  （Ｂ１）〜（Ｂ３）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さく且つ前記ティースの最も周方向幅が大きい部分における周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２１９】
（Ｂ５）  （Ｂ１）〜（Ｂ４）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有し、前記先端部の周方向幅より大きい軸方向厚みを有する。
【０２２０】
（Ｂ６）  （Ｂ１）〜（Ｂ５）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記先端部を前記同期型駆動モータの回転軸線に沿って見た時に、前記ティースに巻回された前記巻線の周方向外縁が、前記ティースの前記先端部の周方向外縁よりも外側に位置する。
【０２２１】
（Ｂ７）  （Ｂ１）〜（Ｂ６）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、径方向における前記ステータの外側に配置され、
前記ティースは、径方向における前記ステータの外側に設けられた前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２２２】
（Ｂ８）  （Ｂ１）〜（Ｂ６）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、径方向における前記ステータの内側に配置され、
前記ティースは、径方向における前記ステータの内側に設けられた前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２２３】
（Ｂ９）  （Ｂ１）〜（Ｂ６）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記ロータは、前記磁石面を、前記ティースに対し、前記ロータの回転軸線方向に対向させるよう配置し、
前記ティースは、前記磁石面と前記回転軸線方向に対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数設けられた前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２２４】
（Ｂ１０）  （Ｂ１）〜（Ｂ９）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、希土類磁石で形成され、
前記ティースは、前記希土類磁石で形成された前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２２５】
（Ｂ１１）  （Ｂ１）〜（Ｂ９）のいずれか１の同期型駆動モータであって、
前記永久磁石部は、フェライト磁石で形成され、
前記ティースは、前記フェライト磁石で形成された前記磁石面と対向する先端部を有し、前記先端部は、前記複数のティースの数より多い数の前記磁石面の周方向幅よりも小さい周方向幅を有する。
【０２２６】
（Ｂ１２）  駆動ユニットであって、
（Ｂ１）〜（Ｂ１１）のいずれか１の同期型駆動モータと、
前記巻線に、ｄ軸電流成分を含んだ駆動電流を供給する制御装置を備える駆動ユニット。
【符号の説明】
【０２２７】
３０    ロータ
３４    バックヨーク部
３５、２３５    補助ヨーク部
３７    永久磁石部
３７ｂ    磁石面
４０、２４０    ステータ
４３    ティース
４３ｃ    先端部
ＳＧ、ＳＧ２    同期型駆動モータ
ＳＬ    スロット
ＳＴ    ステータコア
Ｗ    巻線
ｄ    ティース間ギャップ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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