CN103580406A

CN103580406A - 电动机以及电动机的定子芯和转子芯的制造方法

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Publication number: CN103580406A
Application number: CN201310326727.4A
Authority: CN
Inventors: 竹本佳朗; 立石畅子
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: CN103580406B; JP2014161198A; JP6148085B2; US9083216B2; US20140042851A1

Abstract

电动机包括第1电动机部、第2电动机部以及第3电动机部。第1转子、第2转子以及第3转子分别包括第1转子芯、第2转子芯以及励磁磁石。第1转子芯具有第1转子芯基座和多个第1爪状磁极。第2转子芯具有第2转子芯基座和多个第2爪状磁极。第1转子芯的多个第1爪状磁极以及第2转子芯多个第2爪状磁极沿着电动机的圆周方向交替配置。励磁磁石使多个第1爪状磁极以及多个第2爪状磁极作为互不相同的磁极发挥作用。第1定子、第2定子以及第3定子分别包括具有多个第1爪状磁极的第1定子芯、具有多个第2爪状磁极的第2定子芯、以及线圈部。第1定子芯的多个第1爪状磁极以及第2定子芯的多个第2爪状磁极沿着电动机的圆周方向交替配置。

Description

电动机以及电动机的定子芯和转子芯的制造方法

技术领域

本发明涉及电动机以及电动机的定子芯和转子芯的制造方法。

背景技术

作为在电动机中使用的转子，已知有包括一对转子芯和励磁磁石的所谓永久磁石励磁的爪极型结构的转子（例如，参见日本实开平5-43749号公报）。一对转子芯分别具有沿着圆周方向排列的多个爪状磁极。一对转子芯被相互组合。励磁磁石被配置于一对转子芯之间，使一对转子芯的爪状磁极交替作为不同的磁极发挥作用。在这种爪极型结构的转子中，在改变其极数的情况下，将励磁磁石设为同一结构的同时，改变爪状磁极的数量，从而能够容易地应对极数的变更。

但是，在采用上述转子的电动机中，伴随转子极数的变更而变更定子的极数（齿槽数）时，不仅需要变更例如定子芯的形状（齿的数量等），还需要变更线圈的缠绕方式等。因此，在采用了爪极型结构的转子的电动机中，希望有一种电动机，不仅是转子，定子的极数也容易变更，且能够实现高输出。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种容易变更极数且能够实现高输出的电动机以及电动机的定子芯以及转子芯的制造方法。

为了实现上述目的，本发明的一个方式的电动机，具备：第1电动机部，包括第1转子和第1定子；第2电动机部，包括第2转子和第2定子；以及第3电动机部，包括第3转子和第3定子。所述第1电动机部、第2电动机部以及第3电动机部沿着所述电动机的轴向排列。所述第2转子相对于所述第1转子在第1圆周方向上错开配置，并且所述第3转子相对于所述第2转子在所述第1圆周方向上错开配置。所述第2定子相对于所述第1定子在与所述第1圆周方向相反的第2圆周方向上错开配置，并且所述第3定子相对于所述第2定子在所述第2圆周方向上错开配置。所述第1转子、所述第2转子以及所述第3转子分别包括第1转子芯、第2转子芯以及励磁磁石。所述第1转子芯具有形成为圆环板状的第1转子芯基座和在该第1转子芯基座的外周面等间隔地设置的多个第1爪状磁极。所述第2转子芯具有形成为圆环板状的第2转子芯基座和在该第2转子芯基座的外周面等间隔地设置的多个第2爪状磁极。所述励磁磁石配置于所述第1转子芯和第2转子芯之间。所述第1转子芯的所述多个第1爪状磁极分别具有从所述第1转子芯基座的外周面向径向外侧突出的顶端，并且从该顶端折弯沿着所述轴向朝向所述励磁磁石延出。所述第2转子芯的所述多个第2爪状磁极分别具有从所述第2转子芯基座的外周面向径向外侧突出的顶端，并且从该顶端折弯沿着所述轴向朝向所述励磁磁石延出。所述第1转子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2转子芯的所述多个第2爪状磁极沿着所述电动机的圆周方向交替配置。所述励磁磁石沿着轴向被磁化成使所述多个第1爪状磁极以及所述多个第2爪状磁极作为互不相同的磁极发挥作用。所述第1定子、所述第2定子以及所述第3定子分别包括：第1定子芯，具有沿着所述圆周方向等间隔地设置的多个第1爪状磁极；第2定子芯，具有沿着所述圆周方向等间隔地设置的多个第2爪状磁极；以及线圈部，配置在所述第1定子芯以及第2定子芯之间，沿着所述电动机的圆周方向缠绕。所述第1定子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2定子芯的所述多个第2爪状磁极沿着所述电动机的圆周方向交替配置，并且所述第1转子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2转子芯的所述多个第2爪状磁极对置。所述定子这样构成，基于向所述线圈部的通电，所述第1定子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2定子芯的所述多个第2爪状磁极成为互不相同的磁极、且该极性相互切换。

附图说明

本发明的新颖性特征在权利要求书中加以明确。伴随目的及利益的本发明可通过参照下面的优选实施方式的说明以及附图而理解。

图1是本发明的第1实施方式的电动机的立体图。

图2是图1的单个电动机的立体图。

图3是图2的单个电动机的从轴线方向观看的主视图。

图4是图3的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图5是图1的转子的整体立体图。

图6是图5的转子的从径向观看的主视图。

图7是图5的单个转子的立体图。

图8是图7的单个转子的分解立体图。

图9是图1的定子的整体立体图。

图10是图9的定子的剖视图。

图11是图9的单个定子的立体图。

图12是图11的单个定子的分解立体图。

图13是本发明的第2实施方式的电动机的立体图。

图14是图13的单个电动机的立体图。

图15是图14的单个电动机的从轴线方向观看的主视图。

图16是图15的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图17是图13的转子的整体立体图。

图18是图17的单个转子的立体图。

图19是图13的定子的整体立体图。

图20是图19的单个定子的立体图。

图21是表示转矩相对于转子以及定子的爪状磁极的长短的比较的曲线图。

图22是本发明的第3实施方式的电动机的立体图。

图23是图22的单个电动机的立体图。

图24是图23的单个电动机的从轴线方向观看的主视图。

图25是图24的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图26是图22的转子的整体立体图。

图27是图26的转子的从径向观看的主视图。

图28是图26的单个转子的立体图。

图29是图28的单个转子的分解立体图。

图30是图22的定子的整体立体图。

图31是图30的单个定子的立体图。

图32是表示台阶部高度与励磁磁石的厚度之比和转矩之间的关系的曲线图。

图33是本发明的第4实施方式的电动机的立体图。

图34是图33的单个电动机的立体图。

图35是图34的单个电动机的从轴向观看的主视图。

图36是图35的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图37是图33的转子的整体立体图。

图38是图37的转子的从径向观看的主视图。

图39是图37的单个转子的立体图。

图40是图39的单个转子的分解立体图。

图41是图33的定子的整体立体图。

图42是图41的定子的剖视图。

图43是图41的单个定子的立体图。

图44是图43的单个定子的分解立体图。

图45是表示图40的第1转子芯的原料的主视图。

图46是表示图44的第1定子芯的原料的主视图。

图47是说明第1转子芯以及第1定子芯的原料的制造工序的说明图。

图48是说明冲裁出图47的第1转子芯以及第1定子芯的原料的压延钢板的主视图。

图49是本发明的第5实施方式的电动机的从径向观看的剖视图。

图50是图49的电动机的立体图。

图51是图50的单个电动机的立体图。

图52是图50的单个电动机的轴向观看的主视图。

图53是图52的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图54是图50的定子的整体立体图。

图55是图54的定子的从径向观看的主视图。

图56是图54的单个定子的立体图。

图57是图56的单个定子的分解立体图。

图58是图50的转子的整体立体图。

图59是图58的转子的从径向观看的剖视图。

图60是图58的单个转子的立体图。

图61是图60的单个转子的分解立体图。

图62是本发明的第6实施方式的电动机的从径向观看的剖视图。

图63是图62的电动机的立体图。

图64是图63的单个电动机的立体图。

图65是图64的单个电动机的从轴向观看的主视图。

图66是图65的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图67是图63的转子的整体立体图。

图68是图67的转子的从径向观看的主视图。

图69是图67的单个转子的斜视视图。

图70是图69的单个转子的分解立体图。

图71是图63的定子的整体立体图。

图72是图71的定子的从径向观看的剖视图。

图73是图71的单个定子的立体图。

图74是图73的单个定子的分解立体图。

图75是说明图62的电动机的磁通的路径的说明图。

图76是表示间隔与转矩增加量之间的关系的曲线图。

图77是表示间隔与波动率之间的关系的曲线图。

图78是本发明的第7实施方式的电动机的从径向观看的剖视图。

图79是图78的U相以及W相用的单个电动机的从轴向观看的主视图。

图80是图79的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图81是图78的V相用的单个电动机的从轴向观看的主视图。

图82是图81的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图83是图78的转子的整体立体图。

图84是图83的转子的从径向观看的主视图。

图85是图84的单个的U相以及W相转子的分解立体图。

图86是图83的单个的V相转子的分解立体图。

图87是表示壁厚比与转矩增加量之间的关系的曲线图。

图88是表示壁厚比与波动率之间的关系的曲线图。

图89是本发明的第8实施方式的电动机的从径向观看的剖视图。

图90是图89的单个电动机的整体立体图。

图91是图90的单个电动机的从轴向观看的主视图。

图92是图91的沿着A-B-C线的组合剖视图。

图93是图90的单个转子的分解立体图。

图94是表示壁厚占有率与转矩增加量之间的关系的曲线图。

图95是表示伸出率与转矩增加量之间的关系的曲线图。

图96是表示第8实施方式的其他例的电动机的从径向观看的剖视图。

图97是表示第8实施方式的励磁磁石的其他例的从径向观看的剖视图。

图98是表示第8实施方式的励磁磁石的其他例的从径向观看的剖视图。

优选实施方式

（第1实施方式）

下面，参照图1～图12来说明电动机的第1实施方式。

图1表示作为本实施方式的电动机的无刷电动机M的整体立体图，在固装到旋转轴（未图示）上的转子80的外侧配置有环状的定子90，该定子90被固装到电动机外壳（未图示）。

如图2～图4所示，无刷电动机M具有沿着轴向以3段层积的单个电动机Ma，在图1中，从上起按照U相电动机部（第1电动机部）Mu、V相电动机部（第2电动机部）Mv、W相电动机部（第3电动机部）Mw的顺序构成。

（转子80）

如图5以及图6所示，转子80由U相转子80（第1转子）u、V相转子（第2转子）80v、W相转子（第3转子）80w这3个转子构成。如图7以及图8所示，各相的转子80u、80v、80w由第1以及第2转子芯81、82和励磁磁石83构成。

（第1转子芯81）

如图8所示，第1转子芯81具有形成为圆环板状的第1转子芯基座84。在第1转子芯基座84的中央位置形成有用于将旋转轴（未图示）贯穿固装的贯穿孔81a。另外，在第1转子芯基座84的外周面上等间隔地设置有12个作为第1爪状磁极的第1转子爪状磁极85。各个第1转子爪状磁极85分别向径向外突出且其顶端折弯而沿着轴向朝向第2转子芯82延出形成。

第1转子爪状磁极85的圆周方向端面85a、85b是在径向上延伸的（从轴向观看时相对于径向不倾斜）平坦面，第1转子爪状磁极85的轴正交方向截面形成为扇形状。

各个第1转子爪状磁极85的圆周方向的角度、即圆周方向端面85a、85b之间与旋转轴（未图示）的中心轴线所成的角度比相邻的第1转子爪状磁极85与第1转子爪状磁极85之间的缝隙的角度小。

（第2转子芯82）

如图8所示，第2转子芯82的材质和形状与第1转子芯81相同。在形成为大致圆板状的第2转子芯基座86的中央位置形成有用于将旋转轴（未图示）贯穿固装的贯穿孔82a。另外，在第2转子芯基座86的外周面等间隔地设置有12个作为第2爪状磁极的第2转子爪状磁极87。各个第2转子爪状磁极87分别向径向外侧突出且其顶端折弯而沿着轴向朝向第1转子芯81延出形成。

第2转子爪状磁极87的圆周方向端面87a、87b是在径向上延伸的平坦面，第2转子爪状磁极87的轴正交方向截面形成为扇形状。

各个第2转子爪状磁极87的圆周方向的角度、即圆周方向端面87a、87b之间与旋转轴（未图示）的中心轴线所成的角度比相邻的第2转子爪状磁极87与第2转子爪状磁极87之间的缝隙的角度小。

而且，第2转子芯82相对于第1转子芯81被配置固定成，从轴向观看时，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87分别位于第1转子芯81的第1转子爪状磁极85之间。此时，第2转子芯82以励磁磁石83被配置于第1转子芯81与第2转子芯82的轴向之间的方式被组装到第1转子芯81上。

详细地说，如图4以及图8所示，励磁磁石83被夹持在第1转子芯基座84的与第2转子芯基座86对置的面（对置面84a）和第2转子芯基座86的与第1转子芯基座84对置的面（对置面86a）之间。

此时，第1转子爪状磁极85的圆周方向的一个端面85a和第2转子爪状磁极87的圆周方向的另一个端面87b形成为沿着轴向平行，所以两个端面85a、87b之间之间隙形成为沿着轴向呈大致直线状。另外，第1转子爪状磁极85的圆周方向的另一个端面85b与第2转子爪状磁极87的圆周方向的一个端面87a形成为沿着轴向平行，所以两个端面85b、87a之间之间隙形成为沿着轴向呈大致直线状。

（励磁磁石83）

在本实施方式中，励磁磁石83是由铁氧体磁石构成的圆环板状的永久磁石。如图8所示，在励磁磁石83的中央位置形成有贯穿孔83a，在该贯穿孔83a中贯穿旋转轴（未图示）。而且，励磁磁石83的一个侧面83b与第1转子芯基座84的对置面84a抵接，励磁磁石83的另一个侧面83c与第2转子芯基座86的对置面86a抵接，励磁磁石83被夹持固定在第1转子芯81与第2转子芯82之间。

励磁磁石83的外径被设定成与第1以及第2转子芯基座84、86的外径一致，厚度被设定为预先决定的厚度。

也就是说，如图4所示，在第1转子芯81与第2转子芯82之间配置励磁磁石83。此时，第1转子爪状磁极85的顶端面85c与第2转子芯基座86的对置面反面86b齐平，并且第2转子爪状磁极87的顶端面87c与第1转子芯基座84的对置面反面84b齐平。

如图4所示，励磁磁石83沿着轴向被磁化成，使得第1转子芯81成为N极，第2转子芯82成为S极。因此，通过该励磁磁石83，第1转子芯81的第1转子爪状磁极85作为N极（第1磁极）发挥作用，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87作为S极（第2磁极）发挥作用。

这样构成的U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w成为使用了励磁磁石83的所谓爪极型结构的转子。而且，各转子80u、80v、80w是为N极的第1转子爪状磁极85和为S极的第2转子爪状磁极87在圆周方向上交替配置且磁极数为24极（极数对为12个）的转子。

而且，如图5所示，U相、V相、W相转子80u、80v、80w沿轴向层积而形成转子80。

在此，如图4以及图7所示，相对于励磁磁石83，第1转子芯81位于上侧，第2转子芯82位于下侧（励磁石83的磁化方向朝上的构成），将这种构成设为转子80u、80v、80w朝向表面时，U相以及W相转子80u、80w朝向表面、V相转子80v朝向背面进行层积。由此，如图5中的箭头所示，U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相同（图5中朝上），V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相反（图5中朝下）。

另外，U相以及V相转子80u、80v的第2转子芯基座86彼此在轴向上邻接，U相以及V相转子80u、80v的励磁磁石83的S极的部位隔着该邻接的第2转子芯基座86彼此相对。另外，V相以及W相转子80v、80w的第1转子芯基座84彼此在轴向上邻接，V相以及W相转子80v、80w的励磁磁石83的N极的部位隔着该邻接的第1转子芯基座84彼此相对。

另外，U相以及W相转子80u、80w的第1转子爪状磁极85向轴向的延出方向相同（图5中朝下），相对于该方向，V相转子80v的第1转子爪状磁极85向轴向的延出方向相反（图5中朝上）。另外，U相的第1转子爪状磁极85和V相的第1转子爪状磁极85的轴向顶端彼此在轴向上抵接。

同样地，U相以及W相转子80u、80w的第2转子爪状磁极87向轴向的延出方向相同（图5中朝上），相对于该方向，V相转子80v的第2转子爪状磁极87向轴向的延出方向相反（图5中朝下）。另外，V相的第2转子爪状磁极87和W相的第2转子爪状磁极87的轴向顶端彼此在轴向上抵接。

另外，如图5以及图6所示，U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w错开60度电角度（机械角为5度）相位进行层积。

详细地说，V相转子80v相对于U相转子80u在逆时针方向（第1圆周方向）上错开60度电角度相位地固装到旋转轴上。W相转子80w相对于V相转子80v在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴上。

（定子90）

如图9以及图10所示，配置于转子80的径向外侧的定子90由U相定子（第1定子）90u、V相定子（第2定子）90v、W相定子（第3定子）90w这3个构成。各相的定子90u、90v、90w以在径向上与对应的U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w分别对置的方式在轴线方向上按顺序层积。

各相的定子90u、90v、90w的构成相同，如图11、图12所示，由第1以及第2定子芯91、92和线圈部93构成。

（第1定子芯91）

如图12所示，第1定子芯91具有圆环板状的第1定子芯基座94，在该第1定子芯基座94的外周部，在轴向上朝向第2定子芯92延出形成有圆筒状的圆筒壁94c。另外，在第1定子芯基座94的内周部等间隔地设置有12个作为第1爪状磁极的第1定子爪状磁极95，各个第1定子爪状磁极95在轴向上朝向第2定子芯92延出形成。

第1定子爪状磁极95的圆周方向端面95a、95b是平坦面，第1定子爪状磁极95的轴正交方向截面形成为扇形状。

各个第1定子爪状磁极95的圆周方向的角度、即圆周方向端面95a、95b之间与旋转轴（未图示）的中心轴线所成的角度比相邻的第1定子爪状磁极95与第1定子爪状磁极95之间的缝隙的角度小。

（第2定子芯92）

如图12所示，第2定子芯92具有圆环板状的第2定子芯基座96，第2定子芯基座96的材质和形状与第1定子芯基座94相同。该第2定子芯基座96构成为其外周部与形成在第1定子芯91上的圆筒壁94c的环状的顶端面抵接。

另外，在第2定子芯基座96的内周部，在靠近第1定子芯91的部位上等间隔地延出形成有12个作为第2爪状磁极的第2定子爪状磁极97。

第2定子爪状磁极97的圆周方向端面97a、97b是平坦面，第2定子爪状磁极97的轴正交方向截面形成为扇形状。

各个第2定子爪状磁极97的圆周方向的角度、即圆周方向端面97a、97b之间与旋转轴（未图示）的中心轴线所成的角度比相邻的第2定子爪状磁极97与第2定子爪状磁极97之间的缝隙的角度小。

也就是说，第2定子芯92的形状与从第1定子芯91中省略了圆筒壁94c时的形状相同。

而且，第2定子芯92相对于第1定子芯91配置固定成，从轴向观看时，第2定子芯92的第2定子爪状磁极97分别位于第1定子芯91的第1定子爪状磁极95之间。

另外，第2定子芯92以线圈部93配置于第1定子芯91与第2定子芯92的轴向之间的方式被组装到第1定子芯91上。

详细地说，如图4以及图12所示，线圈部93被夹持在第1定子芯基座94的与第2定子芯基座96对置的面（对置面94a）和第2定子芯基座96的与第1定子芯基座94对置的面（对置面96a）之间。

此时，第1定子爪状磁极95的圆周方向的一个端面95a与第2定子爪状磁极97的圆周方向的另一个端面97b形成为沿着轴向呈平行，所以两个端面95a、97b之间之间隙形成为沿着轴向呈大致直线状。另外，第1定子爪状磁极95的圆周方向的另一个端面95b与第2定子爪状磁极97的圆周方向的一个端面97a形成为沿着轴向呈平行，所以两个端面95b、97a之间之间隙形成为沿着轴向呈大致直线状。

（线圈部93）

如图4所示，线圈部93具有环状绕组98，该环状绕组98被内装于圆环状的线圈骨架99。线圈骨架99形成为径向内侧开口的

字形状的截面形状。线圈骨架99的外径形成为与第1定子芯91的圆筒壁94c的内径大致相同。线圈骨架99的径向外周面与圆筒壁94c的内周面抵接。线圈骨架99的内径形成为与第1定子爪状磁极95（第2定子爪状磁极97）的外径大致相同。线圈骨架99的径向内侧顶端面与第1定子爪状磁极95以及第2定子爪状磁极97的外侧面抵接。

另外，在线圈骨架99的轴向上，与第1定子芯91对置的外侧面与第1定子芯基座94的对置面94a抵接，在线圈骨架99的轴向上，与第2定子芯92对置的外侧面与第2定子芯基座96的对置面96a抵接。

线圈骨架99的厚度（轴向长度）根据第1定子爪状磁极95（第2定子爪状磁极97）的轴向长度而被设定为预先决定的厚度。

也就是说，如图4所示，在第1定子芯91与第2定子芯92之间配置线圈骨架99，在线圈骨架99中内装有环状绕组98。此时，第1定子爪状磁极95的顶端面95c与第2定子芯基座96的对置面反面96b齐平，并且第2定子爪状磁极97的顶端面97c与第1定子芯基座94的对置面反面94b齐平。

而且，此时，从第1定子芯基座94的对置面反面94b至第2定子芯基座96的对置面反面96b的轴向长度与从第1转子芯基座84的对置面反面84b至第2转子芯基座86的对置面反面86b的轴向长度一致。

因此，第1定子爪状磁极95（第2定子爪状磁极97）的轴向长度与第1转子爪状磁极85（第2转子爪状磁极87）的轴向长度一致。

另外，在图12中，为了便于说明，在附图中省略了环状绕组98的引出端子以及线圈骨架99的端子安装部。与此相对应地，在附图上省略了形成于第1定子芯91的圆筒壁94c上的用于将端子安装部导出到外部的缺口。

这样构成的U相、V相、W相定子90u、90v、90w是24极的所谓爪极型（凸极型）结构的定子，通过第1以及第2定子芯91、92之间的环状绕组98，将第1以及第2定子爪状磁极95、97励磁成每时每刻互不相同的磁极。而且，如图9以及图10所示，U相、V相、W相定子90u、90v、90w沿轴向层积而形成定子90。

此时，如图9以及图10所示，对于由U相、V相、W相定子90u、90v、90w构成的定子90，其U相定子90u、V相定子90v以及W相定子90w以错开60度电角度（机械角为5度）相位的方式层积。

详细地说，V相定子90v相对于U相定子90u在顺时针方向（第2圆周方向）上错开60度电角度相位地固定于电动机外壳（未图示）。W相定子90w相对于该V相定子90v在顺时针方向上错开60度电角度相位地固定于电动机外壳。

也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图6）和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图10）在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

而且，在U相定子90u的环状绕组98上施加3相交流电源的U相电源电压，在V相定子90v的环状绕组98上施加3相交流电源的V相电源电压，在W相定子90w的环状绕组98上施加3相交流电源的W相电源电压。

接着，说明以上述方式构成的无刷电动机M的作用。

在定子90上施加3相交流电源电压。也就是说，在U相定子90u的环状绕组98上施加U相电源电压，在V相定子90v的环状绕组98上施加V相电源电压，在W相定子90w的环状绕组98上施加W相电源电压。由此，在定子90上产生旋转磁场，转子80被旋转驱动。

此时，定子90对应于3相交流电源而具有U相、V相、W相定子90u、90v、90w的3段结构。而且，对应于此，转子80也同样具有U相、V相、W相转子80u、80v、80w的3段结构。由此，在各相的定子和转子上，沿着轴向对置的定子分别能够接受励磁磁石83的磁通，能够实现输出提高。

另外，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w在顺时针方向上分别错开60度电角度，相对于此，使转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w在逆时针方向上分别错开60度电角度。也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图6）与从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图10）在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

由此，能够使各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87良好地追随由流入到各相的环状绕组98的各相交流电流进行的第1以及第2定子爪状磁极95、97的切换，其结果，能够实现转子80的良好的旋转。

另外，在上述实施方式中，V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向被设定成相对于U相以及W相的转子80u、80w的励磁磁石83相反。由此，V相的励磁磁石83的轴向两侧的极性与在轴向上面对面的U相以及W相的励磁磁石83的极性相同，所以V相的励磁磁石83的磁通难以向U相以及W相转子80u、80w漏出。其结果，V相的励磁磁石83的磁通良好地流入到V相的第1以及第2转子爪状磁极85、87。

此外，对于本实施方式，在具有磁极数变更要求的情况下，由于转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构，所以能够将励磁磁石83设为同一结构的同时，变更第1以及第2转子爪状磁极85、87的数量。因此，容易变更极数。同样地，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构，所以能够将线圈部93设为同一结构的同时，变更第1以及第2定子爪状磁极95、97的数量。因此，容易变更极数。

也就是说，本实施方式的无刷电动机，针对转子80以及定子90彼此的磁极数的各种组合的规格变更，无需进行大幅度的设计变更就能够容易对应。

接着，下面记载上述第1实施方式的优点。

（1）根据上述实施方式，定子90具有U相、V相、W相定子90u、90v、90w的3段结构，对应于此，转子80也具有U相、V相、W相转子80u、80v、80w的3段结构。而且，在定子90上施加了3相交流电源。而且，在各相的定子和转子中，沿着轴向对置的定子分别能够接受励磁磁石83的磁通，所以能够实现无刷电动机M的输出提高。

另外，各相（各段）的转子80u、80v、80w在圆周方向上的偏移方向与各相（各段）的定子90u、90v、90w在圆周方向上的偏移方向相反，所以能够实现转子80的良好的旋转。

（2）在上述实施方式中，V相转子80v的励磁磁石83被设定为磁化方向与U相以及W相的转子80u、80w的励磁磁石83相反。根据此结构，V相的励磁磁石83的轴向两侧的极性与在轴向上面对面的U相以及W相的励磁磁石83的极性相同，所以V相的励磁磁石83的磁通容易流向同相的第1以及第2转子爪状磁极85、87。因此，在V相转子80v中，能够使励磁磁石83的磁通良好地作用到第1以及第2转子爪状磁极85、87上，能够实现转子80的更加良好的旋转。

（3）根据上述实施方式，将转子80的各相的转子80u、80v、80w设为爪极型结构，并且将定子90的各相的定子90u、90v、90w设为凸极型结构。因此，将励磁磁石83以及线圈部93设为同一构成的同时，变更第1以及第2转子爪状磁极85、87的数量和第1以及第2定子爪状磁极95、97的数量，从而能够容易地变更极数。其结果，针对转子80以及定子90彼此的磁极数的各种组合的电动机的规格变更，无需进行大幅度的设计变更就能够容易对应。

（4）根据上述实施方式，构成定子90的各相的定子90u、90v、90w的各线圈部93的环状绕组98绕无刷电动机M的轴线（圆周方向）成环状缠绕安装。因此，能够将定子90的高度（轴向长度）构成为与转子80相同（由于不会产生所谓线圈端部部分），能够实现无刷电动机M在轴向上的小型化。

（第2实施方式）

接着，依照图13～图21来说明电动机的第2实施方式。

本实施方式的特征在于第1以及第2转子爪状磁极85、87和第1以及第2定子爪状磁极95、97，转子80以及定子90的段数以及它们的极数与上述第1实施方式相同，所以对该特征部分进行详细说明，对于共通部分，为了便于说明而省略。

图13表示本实施方式的无刷电动机M的整体立体图，在固装于旋转轴（未图示）上的转子80的外侧配置有环状的定子90，定子90被固装到电动机外壳（未图示）。

与第1实施方式相同，如图14、图15、图16所示，无刷电动机M具有在轴向上3段层积而成的单个电动机Ma，在图13上，从上起按照U相电动机部Mu、V相电动机部Mv、W相电动机部Mw的顺序构成。

如图17以及图18所示，形成在U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w的第1以及第2转子芯81、82上的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1均比第1实施方式形成得短。

详细地说，在第1实施方式中，第1以及第2转子爪状磁极85、87具有其顶端面85c、87c分别与第1以及第2转子芯基座84、86的对置面反面84b、86b齐平的长度。

相对于此，在本实施方式中，如图16以及图18所示，第1以及第2转子爪状磁极85、87具有其顶端面85c、87c分别与第1以及第2转子芯基座84、86的对置面84a、86a齐平的长度。也就是说，在本实施方式中，将第1以及第2转子爪状磁极85、87的长度D1缩短了与第1以及第2转子芯基座84、86的轴向的厚度对应的量。

另一方面，同样地，如图16、图19、图20所示，形成在U相定子90u、V相定子90v、W相定子90w的第1以及第2定子芯91、92上的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2均比第1实施方式形成得短。

详细地说，在第1实施方式中，第1以及第2定子爪状磁极95、97具有其顶端面95c、97c分别与第1以及第2定子芯基座94、96的对置面反面94b、96b齐平的长度。

相对于此，在本实施方式中，如图16以及图18所示，第1以及第2定子爪状磁极95、97具有其顶端面95c、97c分别与第1以及第2定子芯基座94、96的对置面94a、96a齐平的长度。也就是说，在本实施方式中，将第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2缩短了与第1以及第2定子芯基座94、96的轴向的厚度对应的量。

接着，说明以上述方式构成的无刷电动机M的作用。

当在定子90上施加3相交流电源电压时，与第1实施方式同样地，在U相定子90u的环状绕组98上施加U相电源电压，在V相定子90v的环状绕组98上施加V相电源电压，在W相定子90w的环状绕组98上施加W相电源电压。由此，在定子90上产生旋转磁场，转子80被旋转驱动。

此时，如图19所示，定子90对应于3相交流电源而具有U相、V相、W相定子90u、90v、90w的3段结构，对应于此，转子80同样具有U相、V相、W相转子80u、80v、80w的3段结构。由此，在各相的定子和转子上，沿着轴向对置的定子能够分别接受励磁磁石83的磁通，能够实现输出提高。

而且，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2。

也就是说，在U相、V相、W相定子90u、90v、90w上，各个第1定子爪状磁极95之间分开，并且各个第2定子爪状磁极97之间分开。其结果，在不同相的第1定子爪状磁极95之间的磁通的短路得到抑制，并且在不同相的第2定子爪状磁极97之间的磁通的短路得到抑制。

同样地，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1。

由此，U相转子80u的第1转子爪状磁极85和V相转子80v的第1转子爪状磁极85在轴向上相互分开，V相转子80v的第2转子爪状磁极87和W相转子80w的第2转子爪状磁极87在轴向上相互分开。其结果，在U相-V相的第1转子爪状磁极85之间的磁通的短路得到抑制，并且在V相-W相的第2转子爪状磁极87之间的磁通的短路得到抑制。

由此，预定的爪状磁极之间被开放，磁通的短路得到抑制，所以形成产生转矩所需的磁路，能够实现无刷电动机M的高转矩化。

在此，针对本实施方式的无刷电动机M和第1实施方式的无刷电动机M，为了验证所产生的转矩的大小而进行了实验。另外，实验时，除了缩短了各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1这一点和缩短了各相的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2这一点之外，其他条件全部相同。

图21是表示由实验得到的转矩的比较的曲线图。横轴表示第1以及第2定子爪状磁极、以及第1以及第2转子爪状磁极的种类。“A”表示第1实施方式的无刷电动机M，“B”表示本实施方式的无刷电动机M。纵轴表示转矩，以第1实施方式的无刷电动机M的转矩为基准（100%）用百分比表示。

由该图21可知，“B”（本实施方式的无刷电动机M）的转矩比“A”（第1实施方式的无刷电动机M）大300%（3倍）。

顺便提及，对于与本实施方式相同地缩短了各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1，并将各相的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2设为与第1实施方式相同的无刷电动机，也通过实验求出了所产生的转矩。对于该实验结果，在横轴上以“C”表示。

由图21可知，相对于“A”的100%，“C”的转矩比其大，为约120%左右。

另外，对于与本实施方式相同地缩短了各相的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2，并将各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1设为与第1实施方式相同的无刷电动机，也通过实验求出了所产生的转矩。对于该实验结果，在横轴上以“D”表示。

由图21可知，相对于“A”的100%，“D”的转矩比其大，为约290%左右。

由此可知，通过将各相的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2和各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1的至少任意一方缩短，从而能够实现比第1实施方式的无刷电动机M高的转矩。

此外，本实施方式也与所述第1实施方式同样地，在具有磁极数变更要求的情况下，由于转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构，所以将励磁磁石83设为同一结构的同时，只变更第1以及第2转子爪状磁极85、87的数量，就能够容易地变更极数。同样地，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构，所以将线圈部93设为同一结构的同时，只变更第1以及第2定子爪状磁极95、97的数量，就能够变更极数。

如上述详细说明，本实施方式除了上述第1实施方式的优点之外还具有以下的优点。

根据本实施方式，分别缩短了各相的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2、以及、各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1。而且，通过将预定的爪状磁极之间被开放，抑制磁通短路，形成产生转矩所需的磁路，所以能够实现无刷电动机M的高转矩化。

（第3实施方式）

接着，依照图22～图32来说明电动机的第3实施方式。

另外，本实施方式的特征在于第1以及第2转子爪状磁极85、87，转子80以及定子90的段数以及它们的极数与上述第2实施方式相同，所以对该特征部分进行详细说明，对于共通部分，为了便于说明而省略。

图22表示本实施方式的无刷电动机M的整体立体图，在被固装到旋转轴（未图示）上的转子80的外侧配置有环状的定子90，定子90被固装到外侧电动机外壳（未图示）。

如图23～图25所示，无刷电动机M具有在轴向上3段层积而成的单个电动机Ma，在图22上，从上起按照U相电动机部Mu、V相电动机部Mv、W相电动机部Mw的顺序构成。

（转子80）

如图26以及图27所示，无刷电动机M的转子80由U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w这3个构成。如图28以及图29所示，各相的转子80u、80v、80w由第1以及第2转子芯81、82和励磁磁石83构成。

（第1转子芯81）

如图29所示，第1转子芯81具有形成为圆环板状的第1转子芯基座84。在第1转子芯基座84的中央位置形成有用于将旋转轴（未图示）贯穿固装的贯穿孔81a。

另外，在第1转子芯基座84的外周面84c等间隔地设置有12个同一形状的第1转子爪状磁极85。各个第1转子爪状磁极85分别向径向外侧突出且其顶端折弯而沿着轴向朝向第2转子芯82延出形成。

在第1转子爪状磁极85上，从第1转子芯基座84的外周面84c向径向外侧突出的部分作为第1台阶部85d，其板厚（轴线方向的长度）形成得比第1转子芯基座84的板厚（轴线方向的长度）厚。该第1台阶部85d形成为朝向第2转子芯82变厚，相对于与第2转子芯82对置的面位于相反侧的水平的面与第1转子芯基座84的对置面反面84b齐平。

在此，将从第1转子芯基座84的对置面84a至靠第2转子芯82的水平的面为止的第1台阶部85d的轴向长度设为台阶部高度X。

因此，从径向观看时，第1台阶部85d的沿轴线方向切割的截面的截面积（以下称为磁路面积）比第2实施方式中所示的从第1转子芯基座84的外周面向径向外侧突出的部分的截面积大。也就是说，第1台阶部85d的截面的磁路面积增大，由此能够将第1台阶部85d的磁阻设定为比第2实施方式所示的从第1转子芯基座84的外周面向径向外侧突出的部分小。

从轴线方向观看时，形成于第1台阶部85d的径向内侧的第1台阶面85e是圆弧面，以中心轴线为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

而且，从第1台阶部85d的径向外侧端沿着轴向朝向第2转子芯82延出形成有第1磁极部85f，由此形成第1转子爪状磁极85。

由第1台阶部85d和第1磁极部85f构成的第1转子爪状磁极85的圆周方向端面85a、85b是在径向上延伸的（从轴向观看时相对于径向不倾斜）平坦面，第1转子爪状磁极85的第1磁极部85f的轴正交方向截面形成为扇形状。

（第2转子芯82）

如图29所示，第2转子芯82的材质以及形状与第1转子芯81相同，在形成为大致圆板状的第2转子芯基座86的中央位置形成有用于将旋转轴（未图示）贯穿固装的贯穿孔82a。

另外，在第2转子芯基座86的外周面上等间隔地设置有12个形成为同一形状的第2转子爪状磁极87。各个第2转子爪状磁极87分别向径向外侧突出且其顶端折弯而沿着轴向朝向第1转子芯81延出形成。

在第2转子爪状磁极87上，从第2转子芯基座86的外周面86c向径向外侧突出的部分作为第2台阶部87d，其板厚（轴线方向的长度）形成得比第2转子芯基座86的板厚（轴线方向的长度）厚。该第2台阶部87d形成为朝向第1转子芯81变厚，相对于与第1转子芯81对置的面位于相反侧的水平的面与第2转子芯基座86的对置面反面86b齐平。

在此，将从第2转子芯基座86的对置面86a至靠第1转子芯81的水平的面为止的第2台阶部87d的轴向长度设为台阶部高度X。

因此，从径向观看时，第2台阶部87d的沿轴线方向切割的截面的截面积（以下称为磁路面积）比第2实施方式中表示的从第2转子芯基座86的外周面向径向外侧突出的部分的截面积大。也就是说，第2台阶部87d的截面的磁路面积增大，由此能够将第2台阶部87d的磁阻设定为比第2实施方式中表示的从第2转子芯基座86的外周面向径向外侧突出的部分小。

从轴线方向观看时，形成于第2台阶部87d的径向内侧的第2台阶面87e是圆弧面，以中心轴线为中心，与第2转子芯基座86的外周面86c呈同心圆。

而且，从第2台阶部87d的径向外侧端沿着轴向朝向第1转子芯81延出形成有第2磁极部87f，由此形成第2转子爪状磁极87。

由第2台阶部87d和第2磁极部87f构成的第2转子爪状磁极87的圆周方向端面87a、87b是在径向上延伸的平坦面，第2转子爪状磁极87的第2磁极部87f的轴正交方向截面形成为扇形状。

而且，第2转子芯82相对于第1转子芯81被配置固定成，从轴向观看时，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87分别位于第1转子芯81的第1转子爪状磁极85之间。此时，第2转子芯82以励磁磁石83配置于第1转子芯81与第2转子芯82的轴向之间的方式被组装到第1转子芯81上。

（励磁磁石83）

在本实施方式中，励磁磁石83是由铁氧体磁石构成的圆环板状的永久磁石。如图29所示，在励磁磁石83的中央位置形成有贯穿孔83a，在贯穿孔83a中贯穿旋转轴（未图示）。而且，励磁磁石83的一个侧面83b与第1转子芯基座84的对置面84a抵接，励磁磁石83的另一个侧面83c与第2转子芯基座86的对置面86a抵接，励磁磁石83被夹持固定在第1转子芯81与第2转子芯82之间。

励磁磁石83的外径被设定为与第1以及第2转子芯基座84、86（外周面84c、86c）的外径一致。

因此，利用第1转子芯基座84和第2转子芯基座86夹持励磁磁石83时，以励磁磁石83的外周面83d压接到各个第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2台阶面85e、87e上的方式，励磁磁石83被压入到第1以及第2台阶部85d、87d。

另外，励磁磁石83的厚度Y（轴线方向的长度）被设定为预先决定的厚度。在本实施方式中，与第2实施方式同样地，如图25所示，第1以及第2转子爪状磁极85、87具有其顶端面85c、87c分别与第1以及第2转子芯基座84、86的对置面84a、86a齐平的长度。也就是说，在本实施方式中，与第2实施方式同样地，如图28所示，将第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1缩短了与第1以及第2转子芯基座84、86的轴向的厚度对应的量。

而且，如图25所示，励磁磁石83沿着轴向被磁化成，使得第1转子芯81成为N极，第2转子芯82成为S极。因此，通过该励磁磁石83，第1转子芯81的第1转子爪状磁极85作为N极（第1磁极）发挥作用，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87作为S极（第2磁极）发挥作用。

这样构成的U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w是使用了励磁磁石83的所谓爪极型结构的转子。而且，各转子80u、80v、80w是成为N极的第1转子爪状磁极85和成为S极的第2转子爪状磁极87在圆周方向上交替配置且磁极数为24极（极数对为12个）的转子。

而且，如图26以及图27所示，U相、V相、W相转子80u、80v、80w沿轴向层积而形成转子80。

在此，如图25以及图28所示，相对于励磁磁石83，第1转子芯81位于上侧，第2转子芯82位于下侧（励磁磁石83的磁化方向朝上的构成），将这种构成设为转子80u、80v、80w朝向表面时，U相以及W相转子80u、80w朝向表面、V相转子80v朝向背面进行层积。由此，如图26中的箭头所示，U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相同（图26中朝上），V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相反（图26中朝下）。

另外，U相以及W相转子80u、80w的第1转子爪状磁极85向轴向的延出方向相同（图26中朝下），相对于该方向，V相转子80v的第1转子爪状磁极85向轴向的延出方向相反（图26中朝上）。另外，U相的第1转子爪状磁极85和V相的第1转子爪状磁极85在轴向上分开。

同样地，U相以及W相转子80u、80w的第2转子爪状磁极87向轴向的延出方向相同（图26中朝上），相对于该方向，V相转子80v的第2转子爪状磁极87向轴向的延出方向相反（图26中朝下）。另外，V相的第2转子爪状磁极87和W相的第2转子爪状磁极87在轴向上分开。

另外，如图26以及图27所示，U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w错开60度电角度（机械角为5度）相位进行层积。

详细地说，V相转子80v相对于U相转子80u在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴上。W相转子80w相对于该V相转子80v在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴上。

（定子90）

如图30所示，与第2实施方式同样地，配置于转子80的径向外侧的定子90由U相定子90u、V相定子90v、W相定子90w这3个构成。各相的定子90u、90v、90w以在径向上与对应的U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w分别对置的方式在轴线方向上按顺序层积。

各相的定子90u、90v、90w的构成相同，如图31所示，与第2实施方式同样地，由第1以及第2定子芯91、92和线圈部93构成。也就是说，在本实施方式中，第1以及第2定子爪状磁极95、97具有其顶端面95c、97c分别与第1以及第2定子芯基座94、96的对置面94a、96a齐平的长度D2。

这样构成的U相、V相、W相定子90u、90v、90w是24极的所谓爪极型（凸极型）结构的定子，通过第1以及第2定子芯91、92之间的环状绕组98，将第1以及第2定子爪状磁极95、97励磁成每时每刻互不相同的磁极。而且，如图30所示，U相、V相、W相定子90u、90v、90w沿轴向层积而形成定子90。

此时，与第1以及第2实施方式同样地，由U相、V相、W相定子90u、90v、90w构成的定子90，其U相定子90u、V相定子90v以及W相定子90w错开60度电角度（机械角为5度）相位进行层积。

详细地说，V相定子90v相对于U相定子90u在顺时针方向上错开60度电角度相位地固定于电动机外壳（未图示）。W相定子90w相对于该V相定子90v在顺时针方向上错开60度电角度相位地固定于电动机外壳。

也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图27）与从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图30）在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

接着，说明以上述方式构成的无刷电动机M的作用。

在定子90上施加3相交流电源电压时，与第1以及第2实施方式同样地，在U相定子90u的环状绕组98上施加U相电源电压，在V相定子90v的环状绕组98上施加V相电源电压，在W相定子90w的环状绕组98上施加W相电源电压。由此，在定子90上产生旋转磁场，转子80被旋转驱动。

此时，定子90对应于3相交流电源而具有U相、V相、W相定子90u、90v、90w的3段结构，对应于此，转子80也同样具有U相、V相、W相转子80u、80v、80w的3段结构。由此，在各相的定子和转子上，沿着轴向对置的定子分别能够接受励磁磁石83的磁通，能够实现输出提高。

另外，在设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87上设置了磁路截面积大的第1以及第2台阶部85d、87d。因此，第1以及第2台阶部85d、87d的磁阻变小，能够消除第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2磁极部85f、87f与第1以及第2转子芯基座84、86之间的磁通的磁饱和，能够实现输出提高。

此外，励磁磁石83的外周面83d分别压接到第1以及第2台阶部85d、87d的第1以及第2台阶面85e、87e上，能够减小成为磁阻的空隙，能够进一步实现输出提高。

而且，将励磁磁石83的外周面83d压入到第1以及第2台阶部85d、87d的第1以及第2台阶面85e、87e，励磁磁石83被第1转子芯基座84和第2转子芯基座86夹持固定。因此，无需特殊的固定部件以及机构，只靠进行压入固定的简单作业，就能够进行将励磁磁石83定位夹持固定在第1转子芯基座84与第2转子芯基座86之间的作业。

通过以上的结构，预定的爪状磁极之间被开放，磁通的短路得到抑制，所以形成产生转矩所需的没有磁饱和的磁路，能够实现无刷电动机M的高转矩化。

在此，针对本实施方式的无刷电动机M，为了验证改变各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2台阶部85d、87d的台阶部高度X相对于励磁磁石83的厚度Y（轴线方向的长度）的比率、即台阶部高度X与厚度Y之比（＝X/Y（%））来实施时产生的转矩大小而进行了实验。

图32是表示通过实验得到的转矩的比较的曲线图。在图32中，横轴以百分比表示（台阶部高度X）/（励磁磁石83的厚度Y）的比率，纵轴表示转矩，以台阶部高度X与励磁磁石83的厚度Y之比为零（台阶部高度X为零）时的转矩为基准（100%）用百分比表示。

由该图32可知，在比率大于0%且小于40%的范围内，转矩超过了基准（100%）。尤其，当比率为约17%、即将台阶部高度X设为励磁磁石83的厚度Y的约0.17倍时，转矩最大，为105%（1.05倍）。

由此可知，在各相的第1以及第2定子爪状磁极95、97上形成第1以及第2台阶部85d、87d。而且，通过将第1以及第2台阶部85d、87d的台阶部高度X设定为大于励磁磁石83的厚度Y的0%且小于40%，从而能够得到比第2实施方式所示的无刷电动机M高的转矩，通过设定为约17%，能够得到最高的转矩。

另外，本实施方式也与第1以及第2实施方式同样地，在具有磁极数变更要求的情况下，由于转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构，所以将励磁磁石83设为同一结构的同时，只变更第1以及第2转子爪状磁极85、87的数量，就能够容易地变更极数。同样地，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构，所以将线圈部93设为同一结构的同时，只变更第1以及第2定子爪状磁极95、97的数量，就能够容易地变更极数。

（第4实施方式）

接着，依照来图33～图48说明电动机的第4实施方式。

另外，本实施方式的特征在于第1以及第2转子爪状磁极85、87、以及第1以及第2定子爪状磁极95、97。因此，对该特征部分进行详细说明，对于共通部分，为了便于说明而省略。

图33表示本实施方式的无刷电动机M的整体立体图，在被固装到旋转轴SF上的转子80的外侧配置有环状的定子90，定子90被固装到外侧电动机外壳（未图示）。

如图34～图36所示，无刷电动机M具有在轴向上3段层积而成的单个电动机Ma，在图33上，从上起按照U相电动机部Mu、V相电动机部Mv、W相电动机部Mw的顺序构成。

（转子80）

如图37以及图38所示，无刷电动机M的转子80由U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w这3个构成。如图39以及图40所示，各相的转子80u、80v、80w由第1以及第2转子芯81、82和励磁磁石83构成。

（第1转子芯81）

如图40所示，第1转子芯81具有形成为圆板状的第1转子芯基座84。在第1转子芯基座84的中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔81a。

另外，在第1转子芯基座84的外周面84c等间隔地设置有12个同一形状的第1转子爪状磁极85。各个第1转子爪状磁极85分别向径向外侧突出且其顶端沿着轴向朝向第2转子芯82折弯形成。

在此，第1转子爪状磁极85上，将从第1转子芯基座84的外周面84c向径向外侧突出的部分称为第1转子基部85g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第1转子磁极部85h。而且，折弯形成第1转子磁极部85h之前的第1转子爪状磁极85（图45所示的转子芯原料101）形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第1转子基部85g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且从径向观看第1转子磁极部85h时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第1转子基部85g和第1转子磁极部85h构成的第1转子爪状磁极85的圆周方向端面85a、85b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。

由此，将第1转子基部85g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，将第1转子磁极部85h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第1转子磁极部85h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面85j以及内侧面85k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

另外，各个第1转子爪状磁极85的第1转子基部85g的圆周方向的角度、即圆周方向端面85a、85b的基端部之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第1转子爪状磁极85的第1转子基部85g的基端之间的缝隙的角度小。

（第2转子芯82）

如图40所示，第2转子芯82的材质和形状与第1转子芯81相同，在形成为圆板状的第2转子芯基座86的中央位置上形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔82a。

另外，在第2转子芯基座86的外周面等间隔地设置有12个构成为同一形状的第2转子爪状磁极87。各个第2转子爪状磁极87分别向径向外侧突出且其顶端沿着轴向朝向第1转子芯81折弯形成。

在此，在第2转子爪状磁极87上，将从第2转子芯基座86的外周面86c向径向外侧突出的部分称为第2转子基部87g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第2转子磁极部87h。而且，折弯形成第2转子磁极部87h之前的第2转子爪状磁极87（图45所示的转子芯原料101）形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第2转子基部87g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第2转子磁极部87h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第2转子基部87g和第2转子磁极部87h构成的第2转子爪状磁极87的圆周方向端面87a、87b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。

由此，将第2转子基部87g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，将第2转子磁极部87h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第2转子磁极部87h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面87j以及内侧面87k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第2转子芯基座86的外周面86c成同心圆。

各个第2转子爪状磁极87的第2转子基部87g的圆周方向的角度、即圆周方向端面87a、87b的基端部之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第2转子爪状磁极87的第2转子基部87g的基端之间的缝隙的角度小。

而且，第2转子芯82相对于第1转子芯81被配置固定成，第2转子爪状磁极87从轴向观看时分别位于第1转子芯81的第1转子爪状磁极85之间。此时，第2转子芯82以励磁磁石83配置于第1转子芯81与第2转子芯82的轴向之间的方式被组装到第1转子芯81上。

（励磁磁石83）

在本实施方式中，励磁磁石83是由铁氧体磁石构成的圆板状的永久磁石。如图40所示，在励磁磁石83的中央位置形成有贯穿孔83a，在贯穿孔83a中贯穿旋转轴SF。而且，励磁磁石83的一个侧面83b与第1转子芯基座84的对置面84a抵接，励磁磁石83的另一个侧面83c与第2转子芯基座86的对置面86a抵接，励磁磁石83被夹持固定在第1转子芯81与第2转子芯82之间。

励磁磁石83的外径被设定为与第1以及第2转子芯基座84、86（外周面84c、86c）的外径一致。另外，励磁磁石83的厚度被设定为预先决定的厚度。

在本实施方式中，与第2实施方式同样地，如图36所示，第1以及第2转子爪状磁极85、87具有其顶端面85c、87c分别与第1以及第2转子芯基座84、86的对置面84a、86a齐平的长度。也就是说，在本实施方式中，与第2实施方式同样地，如图36所示，将第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1缩短了与第1以及第2转子芯基座84、86的轴向的厚度对应的量。

而且，如图36所示，励磁磁石83沿着轴向被磁化成，使得第1转子芯81成为N极，第2转子芯82成为S极。因此，通过该励磁磁石83，第1转子芯81的第1转子爪状磁极85作为N极（第1磁极）发挥作用，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87作为S极（第2磁极）发挥作用。

而且，如图37以及图38所示，U相、V相、W相转子80u、80v、80w沿轴向层积而形成转子80。

在此，如图36以及图39所示，相对于励磁磁石83，第1转子芯81位于上侧，第2转子芯82位于下侧（励磁磁石83的磁化方向朝上的构成），将这种构成设为转子80u、80v、80w朝向表面时，U相以及W相转子80u、80w朝向表面、V相转子80v朝向背面进行层积。由此，U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相同（图39中朝上），V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相反（图39中朝下）。该各相的转子80u、80v、80w的层积方式与上述第2实施方式和第3实施方式相同。

如图38所示，U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w错开60度电角度（机械角为5度）相位地进行层积。

详细地说，V相转子80v相对于U相转子80u在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴SF上。W相转子80w相对于该V相转子80v在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴SF上。

（定子90）

如图41以及图42所示，配置于转子80的径向外侧的定子90由U相定子90u、V相定子90v、W相定子90w这3个构成。各相的定子90u、90v、90w以在径向上与对应的U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w分别对置的方式在轴线方向上按顺序层积。

各相的定子90u、90v、90w的构成相同，如图43以及图44所示，由第1以及第2定子芯91、92和线圈部93构成。

（第1定子芯91）

如图44所示，第1定子芯91具有圆环状的第1定子芯基座94。圆环状的第1定子芯基座94形成为轴线方向的长度比径向的长度长，其轴向长度是各相的转子的轴线方向的长度的一半。

在该第1定子芯基座94的内周面94d等间隔地设置有12个第1定子爪状磁极95。各个第1定子爪状磁极95分别向径向内侧突出且其顶端沿着轴向朝向第2定子芯92折弯形成。

在此，在第1定子爪状磁极95上，将从第1定子芯基座94的一侧内周面94d向径向内侧突出的部分称为第1定子基部95g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第1定子磁极部95h。而且，折弯形成第1定子磁极部95h之前的第1定子爪状磁极95（图46所示的定子芯原料102）形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第1定子基部95g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第1定子磁极部95h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第1定子基部95g和第1定子磁极部95h构成的第1定子爪状磁极95的圆周方向端面95a、95b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。

由此，第1定子基部95g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，第1定子磁极部95h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第1定子磁极部95h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面95j以及内侧面95k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1定子芯基座94的内周面94d成同心圆。

各个第1定子爪状磁极95的第1定子基部95g的圆周方向的角度、即圆周方向端面95a、95b的基端部之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第1定子爪状磁极95的第1定子基部95g的基端之间的缝隙的角度小。

（第2定子芯92）

如图44所示，第2定子芯92的材质以及形状与第1定子芯基座94相同，具有圆环状的第2定子芯基座96。第2定子芯基座96的轴向一侧端与第1定子芯基座94的轴向另一侧端抵接。

在该第2定子芯基座96的内周面96d等间隔地设置有12个第2定子爪状磁极97。各个第2定子爪状磁极97分别向径向内侧突出且其顶端沿着轴向朝向第1定子芯91折弯形成。

在此，在第2定子爪状磁极97上，将从第2定子芯基座96的另一侧内周面96d向径向内侧突出的部分称为第2定子基部97g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第2定子磁极部97h。而且，折弯形成第2定子磁极部97h之前的第2定子爪状磁极97（图46所示的定子芯原料102）形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第2定子基部97g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第2定子磁极部97h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第2定子基部97g和第2定子磁极部97h构成的第2定子爪状磁极97的圆周方向端面97a、97b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。

由此，第2定子基部97g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，第2定子磁极部97h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第2定子磁极部97h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面97j以及内侧面97k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第2定子芯基座96的内周面96d成同心圆。

各个第2定子爪状磁极97的第2定子基部97g的圆周方向的角度、即圆周方向端面97a、97b的基端部之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第2定子爪状磁极97的第2定子基部97g的基端之间的缝隙的角度小。

也就是说，通过这样形成，第2定子芯92的形状与第1定子芯91相同。而且，使第1定子芯基座94的另一侧端面与第2定子芯基座96的一侧端面抵接，并且第2定子芯92被配置固定成，从轴向观看时，各个第2定子爪状磁极97分别位于第1定子爪状磁极95之间。

此时，第1定子爪状磁极95构成为被配置于其第1定子磁极部95h的顶端面95c和第2定子基部97g的与第1定子芯91对置的对置面97m齐平的位置。同样地，第2定子爪状磁极97构成为被配置于其第2定子磁极部97h的顶端面97c和第1定子基部95g的与第2定子芯92对置的对置面95m齐平的位置。也就是说，在本实施方式中，将第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2缩短了第1以及第2定子芯基座94、96的轴向的厚度对应的量。

顺便提及，由第1以及第2定子芯基座94、96的内周面94d、96d、第1以及第2定子基部95g、97g的对置面95m、97m、以及、第1以及第2定子磁极部95h、97h的外侧面95j、97j区划形成截面四角形状的环状空间。而且，如图36所示，在该截面四角形状的环状空间上配置固定着线圈部93。

（线圈部93）

如图44所示，线圈部93具有环状绕组98，该环状绕组98被缠绕于环状空间。

这样构成的U相、V相、W相定子90u、90v、90w是24极的所谓爪极型（凸极型）结构的定子，通过第1以及第2定子芯91、92之间的环状绕组98，将第1以及第2定子爪状磁极95、97励磁为每时每刻互不相同的磁极。而且，如图41以及图42所示，U相、V相、W相定子90u、90v、90w沿轴向层积而形成定子90。

此时，如图41以及图42所示，对于由U相、V相、W相定子90u、90v、90w构成的定子90，将该U相定子90u、V相定子90v以及W相定子90w错开60度电角度相位进行层积。

也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图38）和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图42）在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

接着，说明以上述方式构成的无刷电动机M的作用。

在定子90上施加3相交流电源电压时，与上述第1～第3实施方式同样地，在U相定子90u的环状绕组98上施加U相电源电压，在V相定子90v的环状绕组98上施加V相电源电压，在W相定子90w的环状绕组98上施加W相电源电压。由此，在定子90上产生旋转磁场，转子80被旋转驱动。

而且，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1。

另外，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2。

另外，由于将设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87形成为前端变细的梯形形状，所以来自励磁磁石83的磁通被更加有效地引导至第1以及第2转子磁极部85h、87h的顶端部。

同样地，由于将设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极95、97形成为前端变细的梯形形状，所以来自环状绕组98的磁通被更加有效地引导至第1以及第2定子磁极部95h、97h的顶端部。

通过以上的结构，预定的爪状磁极之间被开放，磁通的短路得到抑制，并且磁通被有效地引导至各磁极部85h、87h、95h、97h的顶端部，所以能够实现无刷电动机M的高转矩化。

另外，本实施方式也与上述各实施方式同样地，在具有磁极数变更要求的情况下，由于转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构，所以将励磁磁石83设为同一结构的同时，只变更第1以及第2转子爪状磁极85、87的数量，就能够容易地变更极数。同样地，由于定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构，所以将线圈部93设为同一结构的同时，变更第1以及第2定子爪状磁极95、97的数量，因此容易变更极数。

接着，说明以上述方式构成的转子80的第1转子芯81和定子90的第1定子芯91的制造方法。

另外，第2转子芯82的形状与第1转子芯81相同，第2定子芯92的形状与第1定子芯91相同。因此，说明第1转子芯81和第1定子芯91的制造方法，省略第2转子芯82和第2定子芯92的制造方法。

如图45以及图46所示，第1转子芯81的转子芯原料101以及第1定子芯91的定子芯原料102利用冲压裁剪模具对硅钢板等带状的压延钢板进行冲压裁剪而一次性地被制造。

如图45所示，转子芯原料101包括转子芯基座部分101a和位于转子芯基座部分101a的外周部的12个转子磁极部分101b。成为第1转子芯基座84的转子芯基座部分101a形成为圆板形状。成为第1转子爪状磁极85的转子磁极部分101b形成为前端变细的梯形形状。

另外，如图46所示，定子芯原料102包括定子芯基座部分102a和位于定子芯基座部分102a的内周部的12个定子磁极部分102b。成为第1定子芯基座94的定子芯基座部分102a形成为环状形状。成为第1定子爪状磁极95的定子磁极部分102b形成为前端变细的梯形形状。

图47是用于说明转子芯原料101和定子芯原料102的制造工序的说明图，图48是表示冲裁出转子芯原料101和定子芯原料102的带状的作为芯用板材的压延钢板103的主视图。

在图47中，带状的压延钢板103从上游朝向下游（图中从左至右）被搬送。而且，在搬送途中，被引导至冲压裁剪模具104，从而从压延钢板103冲裁制造出转子芯原料101以及定子芯原料102。

带状的压延钢板103由硅钢板构成，在图48中双点划线表示的部分中，转子芯原料101以及定子芯原料102被同时冲裁制造。

也就是说，在压延钢板103上，如图48所示，相对于环状的定子芯基座部分102a，将圆板状的转子芯基座部分101a配置于内侧。此时，12个梯形的定子磁极部分102b和12个梯形的转子磁极部分101b在圆周方向上交替配置，即通过冲压裁剪模具104冲裁制造成使得转子磁极部分101b位于定子磁极部分102b和定子磁极部分102b之间。

由此，由压延钢板103同时制造出转子芯原料101和定子芯原料102。而且，冲压裁剪模具104对搬送引导来的压延钢板103反复实施上述工序，从而依次由压延钢板103同时制造出转子芯原料101和定子芯原料102。

而且，转子芯原料101利用冲压加工机进行折弯加工，形成图40所示的第1转子芯81。

同样地，定子芯原料102利用冲压加工机进行折弯加工，形成图44所示的第1定子芯91。

如以上详细说明，本实施方式除了所述第1以及第2实施方式的效果之外，还具有以下的优点。

（5）根据上述实施方式，将第1以及第2转子爪状磁极85、87形成为前端变细的梯形形状。因此，来自励磁磁石83的磁通更有效地到达第1以及第2转子磁极部85h、87h的顶端部。

同样地，将第1以及第2定子爪状磁极95、97形成为前端变细的梯形形状。因此，来自环状绕组98的磁通更有效地到达第1以及第2定子磁极部95h、97h的顶端部。

因此，来自励磁磁石83以及环状绕组98的磁通分别被有效地引导至各磁极部85h、87h、95h、97h的顶端部，有效作为磁力发挥作用。因此，能够实现无刷电动机M的高转矩化。

（6）根据上述实施方式，将第1以及第2转子爪状磁极85、87形成为前端变细的梯形形状，并且将第1以及第2定子爪状磁极95、97形成为前端变细的梯形形状。

因此，在由压延钢板103制造转子芯原料101以及定子芯原料102时，相对于环状的定子芯基座部分102a，将圆板状的转子芯基座部分101a配置于内侧。此时，12个梯形的定子磁极部分102b和12个梯形的转子磁极部分101b在圆周方向上交替配置。

因此，能够利用冲压裁剪模具104同时冲裁制造出转子芯原料101以及定子芯原料102。

而且，在压延钢板103上，使用定子芯原料102的内侧的部分制造出转子芯原料101，所以压延钢板103的良品率高，能够降低转子芯原料101以及定子芯原料102的制造成本。

此外，将定子磁极部分102b以及转子磁极部分101b形成为前端变细的梯形形状。由此，配置于定子磁极部分102b和定子磁极部分102b之间的转子磁极部分101b，由于其顶端部变细，所以冲裁时不会与在圆周方向上对置的对方的定子磁极部分102b发生干扰。同样地，配置于转子磁极部分101b和转子磁极部分101b之间的定子磁极部分102b，由于其顶端部变细，所以冲裁时不会与在圆周方向上对置的对方的转子磁极部分101b发生干扰。

因此，能够减少同时冲裁制造转子芯原料101以及定子芯原料102时的加工失误，能够进一步提高良品率，降低制造成本。

（第5实施方式）

接着，依照图49～图61来说明电动机的第5实施方式。

另外，上述第1～第4实施方式的无刷电动机M是内转子型电动机，相对于此，本实施方式的特征在于是外转子型电动机。

在图49中，无刷电动机M具有电动机外壳110，该电动机外壳110由圆板形状的底壳111和将该底壳111的一侧覆盖的有盖圆筒状的罩壳112构成。在底壳111的内侧中心位置形成圆柱状的轴套部113。在底壳111的包含轴套部113的中心位置贯穿形成有贯穿孔114，在该贯穿孔114中固设着轴承115。另外，在有盖圆筒状的罩壳112的盖部中心位置同样形成有贯穿孔116，在该贯穿孔116中固设着轴承117。而且，固设在两个贯穿孔114、116中的轴承115、117将旋转轴SF可旋转地支承，旋转轴SF将电动机外壳110贯穿。

另外，如图49所示，在电动机外壳110内设置着有盖圆筒状的转子外壳118，转子外壳118由圆形盖部118a和圆筒壁118b构成。转子外壳118被固装到旋转轴SF上，与旋转轴SF一体旋转，旋转轴SF贯穿于圆形盖部118a的中心位置。

无刷电动机M具有定子90和转子80。定子90被固装在形成于底壳111的轴套部113的外周面。转子80以将定子90内包的方式固装于转子外壳118的圆筒壁118b的内周面。

如图50所示，无刷电动机M具有如图51～图53所示地在轴向上3段层积的单个电动机Ma，从上起按照U相电动机部Mu、V相电动机部Mv、W相电动机部Mw的顺序构成。

（定子90）

如图49所示，固设在底壳111的轴套部113的外周面上的定子90如图54以及图55所示由U相定子90u、V相定子90v、W相定子90w这3个构成。如图58以及图59所示，各相的定子90u、90v、90w通过以在径向上与对应的U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w分别对置的方式在轴线方向按顺序层积来构成。

各相的定子90u、90v、90w的构成相同，如图56以及图57所示，由第1以及第2定子芯91、92和线圈部93构成。

（第1定子芯91）

如图57所示，第1定子芯91具有形成为圆板状的第1定子芯基座120。在第1定子芯基座120的中央位置形成有贯穿孔121，在贯穿孔121中贯穿固装轴套部113。在第1定子芯基座120上，与第2定子芯92对置的部位的中央部形成为比外周部厚（轴向长度长）。于是，将中央的厚壁部分称为厚壁部120a，将该厚壁部120a的外周部分称为薄壁部120b。

另外，在第1定子芯基座120的外周面120c等间隔地设置有12个同一形状的第1定子爪状磁极122。各个第1定子爪状磁极122分别向径向外侧突出且其顶端沿着轴向朝向第2定子芯92折弯形成。

在此，在第1定子爪状磁极122上，将从第1定子芯基座120的外周面120c向径向外侧突出的部分称为第1定子基部122g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第1定子磁极部122h。而且，折弯形成第1定子磁极部122h之前的第1定子爪状磁极122形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第1定子基部122g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第1定子磁极部122h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第1定子基部122g和第1定子磁极部122h构成的第1定子爪状磁极122的圆周方向端面122a、122b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。

由此，第1定子基部122g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，第1定子磁极部122h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第1定子磁极部122h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面122j以及内侧面122k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1定子芯基座120的外周面120c成同心圆。

另外，各个第1定子爪状磁极122的第1定子基部122g的圆周方向的角度、即圆周方向端面122a、122b的基端部之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第1定子爪状磁极122的第1定子基部122g的基端之间的缝隙的角度小。

（第2定子芯92）

如图57所示，第2定子芯92的材质和形状与第1定子芯91相同，在形成为圆板状的第2定子芯基座130的中央位置上形成有贯穿孔131，贯穿孔131用于将轴套部113贯穿固装。在第2定子芯基座130上，与第1定子芯91对置的部位的中央部形成得比外周部厚（轴向长度）。而且，将中央的厚壁部分称为厚壁部130a，将该厚壁部130a的外周部分称为薄壁部130b。

另外，在第2定子芯基座130的外周面130c等间隔地设置有12个构成为同一形状的第2定子爪状磁极132。各个第2定子爪状磁极132分别向径向外侧突出且其顶端沿着轴向朝向第1定子芯91折弯形成。

在此，在第2定子爪状磁极132上，将从第2定子芯基座130的外周面130c向径向外侧突出的部分称为第2定子基部132g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第2定子磁极部132h。而且，折弯形成第2定子磁极部132h之前的第2定子爪状磁极132形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第2定子基部132g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第2定子磁极部132h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第2定子基部132g和第2定子磁极部132h构成的第2定子爪状磁极132的圆周方向端面132a、132b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。

由此，第2定子基部132g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，第2定子磁极部132h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第2定子磁极部132h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面132j以及内侧面132k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第2定子芯基座130的外周面130c成同心圆。

各个第2定子爪状磁极132的第2定子基部132g的圆周方向的角度、即圆周方向端面132a、132b的基端部之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第2定子爪状磁极132的第2定子基部132g的基端之间的缝隙的角度小。

第2定子芯92相对于第1定子芯91配置成，从轴向观看时，第2定子爪状磁极132分别位于第1定子芯91的第1定子爪状磁极122之间。而且，第1以及第2定子芯基座120、130的厚壁部120a、130a相互压接固定。

此时，如图53所示，第1定子爪状磁极122构成为，其第1定子磁极部122h的顶端面122c被配置在与第2定子芯基座130的薄壁部130b的与第1定子芯91对置的对置面130d齐平的位置。同样地，第2定子爪状磁极132构成为，其第2定子磁极部132h的顶端面132c被配置在与第1定子芯基座120的薄壁部120b的与第2定子芯92对置的对置面120d齐平的位置。也就是说，在本实施方式中，将第1以及第2定子爪状磁极122、132的轴向长度D2（参见图56）缩短了薄壁部120b、130b的轴向的厚度对应的量。

顺便提及，两个厚壁部120a、130a相互压接，第1以及第2定子芯基座120、130被组装时，在第1以及第2定子芯基座120、130的薄壁部120b、130b之间形成截面四角形状的环状空间。而且，如图53以及图57所示，线圈部93被配置固定于该截面四角形状的环状空间。

（线圈部93）

如图57所示，线圈部93具有环状绕组98，该环状绕组98被缠绕于环状空间。

这样构成的U相、V相、W相定子90u、90v、90w是24极的所谓爪极型（凸极型）结构的定子，通过第1以及第2定子芯91、92之间的环状绕组98，将第1以及第2定子爪状磁极122、132励磁为每时每刻互不相同的磁极。而且，如图54以及图55所示，U相、V相、W相定子90u、90v、90w沿轴向层积而形成定子90。

此时，如图55所示，对于由U相、V相、W相定子90u、90v、90w构成的定子90，将该U相定子90u、V相定子90v以及W相定子90w错开60度电角度（机械角为5度）相位进行层积。

详细地说，V相定子90v相对于U相定子90u在顺时针方向上错开60度电角度相位地固定于形成在底壳111上的轴套部113。另外，W相定子90w相对于该V相定子90v在顺时针方向上错开60度电角度相位地固定于形成在底壳111上的轴套部113。

（转子80）

如图49所示，被固设在转子外壳118的圆筒壁118b的内侧面的转子80如图58以及图59所示由U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w这3个构成。如图54以及图55所示，各相的转子80u、80v、80w以在径向上与对应的U相定子90u、V相定子90v、W相定子90w分别对置的方式在轴线方向上依次层积。

如图60以及图61所示，各相的转子80u、80v、80w由第1以及第2转子芯81、82和励磁磁石83构成。

（第1转子芯81）

如图61所示，第1转子芯81具有圆环板状的第1转子芯基座140。在第1转子芯基座140的内周面140d等间隔地设置有12个第1转子爪状磁极142。各个第1转子爪状磁极142分别向径向内侧突出且其顶端沿着轴向朝向第2转子芯82折弯形成。

在此，第1转子爪状磁极142上，将从第1转子芯基座140的内周面140d向径向内侧突出的部分称为第1转子基部142g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第1转子磁极部142h。而且，折弯形成第1转子磁极部142h之前的第1转子爪状磁极142形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第1转子基部142g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第1转子磁极部142h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第1转子基部142g和第1转子磁极部142h构成的第1转子爪状磁极142的圆周方向端面142a、142b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。

由此，第1转子基部142g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，第1转子磁极部142h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第1转子磁极部142h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面142j以及内侧面142k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座140的内周面140d成同心圆。

各个第1转子爪状磁极142的第1转子基部142g的圆周方向的角度、即圆周方向端面142a、142b的基端部之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第1转子爪状磁极142的第1转子基部142g的基端之间的缝隙的角度小。

（第2转子芯82）

如图61所示，第2转子芯82的材质以及形状与第1转子芯基座140相同，具有圆环板状的第2转子芯基座150。在第2转子芯基座150的内周面150d等间隔地设置有12个第2转子爪状磁极152。第2转子爪状磁极152分别向径向内侧突出且其顶端沿着轴向朝向第1转子芯81折弯形成。

在此，第2转子爪状磁极152上，将从第2转子芯基座150的内周面150d向径向内侧突出的部分称为第2转子基部152g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第2转子磁极部152h。而且，折弯形成第2转子磁极部152h之前的第2转子爪状磁极152形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第2转子基部152g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第2转子磁极部152h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第2转子基部152g和第2转子磁极部152h构成的第2转子爪状磁极152的圆周方向端面152a、152b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。

由此，第2转子基部152g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，第2转子磁极部152h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第2转子磁极部152h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面152j以及内侧面152k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第2转子芯基座150的内周面150d成同心圆。

各个第2转子爪状磁极152的第2转子基部152g的圆周方向的角度、即圆周方向端面152a、152b的基端部之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第2转子爪状磁极152的第2转子基部152g的基端之间的缝隙的角度小。

而且，第2转子芯82相对于第1转子芯81被配置固定成，从轴向观看时，第2转子爪状磁极152分别位于第1转子芯81的第1转子爪状磁极142之间。此时，第2转子芯82以励磁磁石83被配置于第1转子芯81与第2转子芯82的轴向之间的方式被组装到第1转子芯81上。

（励磁磁石83）

在本实施方式中，励磁磁石83是由铁氧体磁石构成的圆环板状的永久磁石。而且，励磁磁石83的一个侧面83b与第1转子芯基座140的对置面140a抵接，励磁磁石83的另一个侧面83c与第2转子芯基座150的对置面150a抵接，励磁磁石83被夹持固定在第1转子芯81与第2转子芯82之间。

励磁磁石83的外径被设定为与第1以及第2转子芯基座140、150（外周面140c、150c）的外径一致。另外，励磁磁石83的内径被设定为与第1以及第2转子芯基座140、150（内周面140d、150d）的内径一致。

此外，励磁磁石83的厚度被设定为预先决定的厚度。在本实施方式中，如图53所示，第1以及第2转子爪状磁极142、152具有其顶端面142c、152c分别与第1以及第2转子芯基座140、150的对置面140a、150a齐平的长度。也就是说，在本实施方式中，将第1以及第2转子爪状磁极142、152的轴向长度D1（参见图60）缩短了与第1以及第2转子芯基座140、150的轴向的厚度对应的量。

而且，如图53所示，励磁磁石83沿着轴向被磁化成，使得第1转子芯81成为N极，第2转子芯82成为S极。因此，通过该励磁磁石83，第1转子芯81的第1转子爪状磁极142作为N极（第1磁极）发挥作用，第2转子芯82的第2转子爪状磁极152作为S极（第2磁极）发挥作用。

这样构成的U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w是使用了励磁磁石83的所谓爪极型结构的转子。而且，各转子80u、80v、80w是成为N极的第1转子爪状磁极142和成为S极的第2转子爪状磁极152在圆周方向上交替配置且磁极数为24极（极数对为12个）的转子。

而且，如图58以及图59所示，U相、V相、W相转子80u、80v、80w沿轴向层积而形成转子80。

在此，如图60所示，相对于励磁磁石83，第1转子芯81位于上侧，第2转子芯82位于下侧（励磁磁石83的磁化方向朝上的构成），将这种构成设为转子80u、80v、80w朝向表面时，U相以及W相转子80u、80w朝向表面、V相转子80v朝向背面进行层积。由此，如图59中的箭头所示，U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相同（图59中朝上），V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相反（图59中朝下）。

另外，图58所示，U相以及V相转子80u、80v的第2转子芯基座150彼此在轴向上邻接，U相以及V相转子80u、80v的励磁磁石83的S极的部位隔着该邻接的第2转子芯基座150彼此相对。另外，V相以及W相转子80v、80w的第1转子芯基座140彼此在轴向上邻接，V相以及W相转子80v、80w的励磁磁石83的N极的部位隔着该邻接的第1转子芯基座140彼此相对。

另外，U相以及W相转子80u、80w的第1转子爪状磁极142向轴向的延出方向相同（图58中朝下），相对于该方向，V相转子80v的第1转子爪状磁极142向轴向的延出方向相反（图58中朝上）。另外，U相的第1转子爪状磁极142和V相的第1转子爪状磁极142在轴向上分开。

同样地，U相以及W相转子80u、80w的第2转子爪状磁极152向轴向的延出方向相同（图58中朝上），相对于该方向，V相转子80v的第2转子爪状磁极152向轴向的延出方向相反（图58中朝下）。另外，V相的第2转子爪状磁极152和W相的第2转子爪状磁极152在轴向上分开。

另外，如图58以及图59所示，U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w错开60度电角度（机械角为5度）相位地进行层积。

详细地说，V相转子80v相对于U相转子80u在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到转子外壳118的圆筒壁118b。W相转子80w相对于该V相转子80v在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到转子外壳118的圆筒壁118b。

也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图55）和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图59）在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

而且，被固设在有盖圆筒状的转子外壳118的圆筒壁118b上的转子80，借助被固设在底壳111的轴套部113上的定子90产生的旋转磁场，以旋转轴SF为旋转中心，与该旋转轴SF一体旋转。即，本实施方式的无刷电动机M是外置磁石转子型的电动机。

接着，说明以上述方式构成的无刷电动机M的作用。

而且，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极142、152的轴向长度D1。

由此，U相转子80u的第1转子爪状磁极142和V相转子80v的第1转子爪状磁极142在轴向上相互分开，V相转子80v的第2转子爪状磁极152和W相转子80w的第2转子爪状磁极152在轴向上相互分开。其结果，U相-V相的第1转子爪状磁极142之间的磁通的短路得到抑制，并且V相-W相的第2转子爪状磁极152之间的磁通的短路得到抑制。

另外，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极122、132的轴向长度D2。

也就是说，在U相、V相、W相定子90u、90v、90w上，各个第1定子爪状磁极122之间分开，并且各个第2定子爪状磁极132之间分开。其结果，不同相的第1定子爪状磁极122之间的磁通的短路得到抑制，并且不同相的第2定子爪状磁极132之间的磁通的短路得到抑制。

另外，由于将设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极142、152形成为前端变细的梯形形状，所以来自励磁磁石83的磁通被更加有效地引导至第1以及第2转子磁极部142h、152h的顶端部。

同样地，由于将设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极122、132形成为前端变细的梯形形状，所以来自环状绕组98的磁通被更加有效地引导至第1以及第2定子磁极部122h、132h的顶端部。

通过以上的结构，预定的爪状磁极之间被开放，磁通的短路得到抑制，并且磁通被更加有效地引导至各磁极部122h、132h、142h、152h的顶端部，所以能够实现无刷电动机M的高转矩化。

另外，使定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w彼此在顺时针方向上错开60度电角度，相对于此，使转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w彼此在逆时针方向上错开60度电角度。也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图55）和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图59）在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

由此，能够使各相的第1以及第2转子爪状磁极142、152良好地追随由流入到各相的环状绕组98的各相交流电流进行的第1以及第2定子爪状磁极122、132的切换，其结果，能够实现转子80的良好的旋转。

另外，在上述实施方式中，V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向被设定成相对于U相以及W相的转子80u、80w的励磁磁石83相反。由此，V相的励磁磁石83的轴向两侧的极性与在轴向上面对面的U相以及W相的励磁磁石83的极性相同，所以V相的励磁磁石83的磁通难以漏到U相以及W相转子80u、80w，其结果，良好地流入到V相的第1以及第2转子爪状磁极142、152。

此外，由于转子80是配置成将定子90的外周包围的外转子型，所以被夹持在第1以及第2转子芯81、82之间的励磁磁石83的外径变大。因此，来自励磁磁石83的磁通变大，能够进一步实现无刷电动机M的输出提高。

另外，本实施方式也与上述各实施方式同样地，在具有磁极数变更要求的情况下，由于转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构，所以将励磁磁石83设为同一结构的同时，只变更第1以及第2转子爪状磁极142、152的数量，就能够容易地变更极数。同样地，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构，所以将线圈部93（环状绕组98）设为同一结构的同时，只变更第1以及第2定子爪状磁极122、132的数量，就能够容易地变更极数。

接着，记载本实施方式的特征性优点。

（7）根据上述实施方式，由于是将转子80配置于定子90的外周的外转子型电动机，所以能够增大被夹持在第1以及第2转子芯81、82之间的励磁磁石83的外径。因此，能够增大从励磁磁石83至第1以及第2转子磁极部142h、142h的磁通的磁通密度，所以能够实现外转子型无刷电动机M的输出提高。

（8）根据上述实施方式，将第1以及第2转子爪状磁极142、152形成为前端变细的梯形形状。因此，来自励磁磁石83的磁通被更加有效地送至第1以及第2转子磁极部142h、142h的顶端部。

同样地，将第1以及第2定子爪状磁极122、132形成为前端变细的梯形形状。因此，来自环状绕组98的磁通被更加有效地送至第1以及第2定子磁极部122h、132h的顶端部。

因此，来自励磁磁石83以及环状绕组98的磁通分别被更有效地引导至各磁极部122h、132h、142h、152h的顶端部，有效地作为磁力发挥作用，所以能够实现外转子型无刷电动机M的输出提高。

（9）根据上述实施方式，定子90对应于3相交流电源而具有U相、V相、W相定子90u、90v、90w的3段结构，对应于此，转子80也同样具有U相、V相、W相转子80u、80v、80w的3段结构。因此，在各相的定子和转子上，沿着轴向对置的定子分别能够接受励磁磁石83的磁通，能够实现外转子型无刷电动机M的输出提高。

另外，各相（各段）的转子80u、80v、80w在圆周方向上的偏移方向和各相（各段）的定子90u、90v、90w在圆周方向上的偏移方向彼此相反，所以能够实现转子80的良好的旋转。

（10）根据上述实施方式，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极122、132的轴向长度D2。而且，在U相、V相、W相定子90u、90v、90w上，使各个第1定子爪状磁极122之间分开，并且使各个第2定子爪状磁极132之间分开。其结果，不同相的第1定子爪状磁极122之间的磁通的短路得到抑制，并且不同相的第2定子爪状磁极132之间的磁通的短路得到抑制。

同样地，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极142、152的轴向长度D1。由此，使U相转子80u的第1转子爪状磁极142和V相转子80v的第1转子爪状磁极142在轴向上相互分开，使V相转子80v的第2转子爪状磁极152和W相转子80w的第2转子爪状磁极152在轴向上相互分开。其结果，U相-V相的第1转子爪状磁极142之间的磁通的短路得到抑制，并且V相-W相的第2转子爪状磁极152之间的磁通的短路得到抑制。

因此，能够实现外转子型无刷电动机M的输出提高。

（11）根据上述实施方式，转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构。因此，将励磁磁石83设为同一结构的同时，只变更第1以及第2转子爪状磁极142、152的数量，就能够容易地变更极数。同样地，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构。因此，将线圈部93（环状绕组98）设为同一结构的同时，只变更第1以及第2定子爪状磁极122、132的数量，就能够容易地变更极数。

因此，转子80以及定子90可以将励磁部件（励磁磁石83、环状绕组98）设为同一构成，在不进行大幅度的设计变更的情况下，分别变更极数，所以能够制作容易变更极数的外转子型电动机。

（第6实施方式）

接着，依照图62～图77来说明电动机的第6实施方式。

在图62上，无刷电动机M具有电动机外壳110。电动机外壳110通过轴承115、117将旋转轴SF可旋转地支承，旋转轴SF将该电动机外壳110贯穿。在电动机外壳110内设置有转子80以及定子90。转子80被固装在旋转轴SF上，与旋转轴SF一体旋转。定子90以将转子80包围的方式被固设在电动机外壳110的内周面。

无刷电动机M包括如图64～图66所示在轴向上排列的3个单个电动机Ma，在图63上，从上起按照U相电动机部Mu、V相电动机部Mv、W相电动机部Mw的顺序层积。此时，U相电动机部Mu以及V相电动机部Mv、V相电动机部Mv以及W相电动机部Mw分别在轴向上设置分开了预先决定的间隔G的缝隙CG而配置。

（转子80）

如图67以及图68所示，无刷电动机M的转子80由U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w这3个构成。而且，U相转子80u以及V相转子80v、V相转子80v以及W相转子80w分别在轴向上隔着分开了预先决定的间隔G的缝隙CG而被固装到旋转轴SF上。如图69以及图70所示，各相的转子80u、80v、80w由第1以及第2转子芯81、82和励磁磁石83构成。

（第1转子芯81）

如图70所示，第1转子芯81具有形成为圆板状的第1转子芯基座84。在第1转子芯基座84的中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔81a。

另外，在第1转子芯基座84的外周面84c等间隔地设置有12个构成为同一形状的第1转子爪状磁极85。各个第1转子爪状磁极85分别向径向外侧突出且其顶端折弯而沿着轴向朝向第2转子芯82延出形成。

因此，从径向观看时，第1台阶部85d的沿轴线方向切割的截面的截面积（以下称为磁路面积）比第4实施方式中表示的从第1转子芯基座84的外周面向径向外侧突出的部分（图40所示的第1转子基部85g）的截面积大。也就是说，通过增大第1台阶部85d的截面的磁路面积，从而能够使第1台阶部85d的磁阻比第4实施方式中表示的从第1转子芯基座84的外周面向径向外侧突出的部分（图40所示的第1转子基部85g）小。

从轴线方向观看时，形成于第1台阶部85d的径向内侧的第1台阶面85e是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

而且，从第1台阶部85d的径向外侧端沿着轴向朝向第2转子芯82延出形成第1磁极部85f，从而形成第1转子爪状磁极85。

由第1台阶部85d和第1磁极部85f构成的第1转子爪状磁极85的圆周方向端面85a、85b均为平坦面，越朝向顶端，越相互靠近。

也就是说，第1台阶部85d从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第1磁极部85f从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。

第1转子爪状磁极85的第1磁极部85f的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，该第1磁极部85f的径向的外侧面85j以及内侧面85k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

另外，各个第1转子爪状磁极85的圆周方向的角度、即圆周方向端面85a、85b之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第1转子爪状磁极85与第1转子爪状磁极85之间的缝隙的角度小。

（第2转子芯82）

如图70所示，第2转子芯82的材质和形状与第1转子芯81相同，在形成为圆板状的第2转子芯基座86的中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔82a。

另外，在第2转子芯基座86的外周面等间隔地设置有12个构成为同一形状的第2转子爪状磁极87。各个第2转子爪状磁极87分别向径向外侧突出且其顶端折弯而沿着轴向朝向第1转子芯81延出形成。

因此，从径向观看时，第2台阶部87d的沿轴线方向切割的截面的截面积（以下称为磁路面积）比第4实施方式中表示的从第2转子芯基座86的外周面向径向外侧突出的部分（图40所示的第2转子基部87g）的截面积大。也就是说，通过增大第2台阶部87d的截面的磁路面积，能够使第2台阶部87d的磁阻比第4实施方式中表示的从第2转子芯基座86的外周面向径向外侧突出的部分（图40所示的第2转子基部87g）小。

从轴线方向观看时，形成在第2台阶部87d的径向内侧的第2台阶面87e是圆弧面，以中心轴线为中心，与第2转子芯基座86的外周面86c成同心圆。

而且，从第2台阶部87d的径向外侧端沿着轴向朝向第1转子芯81延出形成第2磁极部87f，从而形成第2转子爪状磁极87。

由第2台阶部87d和第2磁极部87f构成的第2转子爪状磁极87的圆周方向端面87a、87b均为平坦面，越朝向顶端，越相互靠近。

也就是说，第2台阶部87d从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第2磁极部87f从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。

第2转子爪状磁极87的第2磁极部87f的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，该第2磁极部87f的径向的外侧面87j以及内侧面87k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

另外，各个第2转子爪状磁极87的圆周方向的角度、即圆周方向端面87a、87b之间与旋转轴SF的中心轴线O所成的角度比相邻的第2转子爪状磁极87与第2转子爪状磁极87之间的缝隙的角度小。

而且，第2转子芯82相对于第1转子芯81被配置固定成，从轴向观看时，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87分别位于第1转子芯81的第1转子爪状磁极85之间。此时，第2转子芯82相对于第1转子芯81被组装成，励磁磁石83被配置在第1转子芯81与第2转子芯82的轴向之间。

（励磁磁石83）

如图70所示，在本实施方式中，励磁磁石83是由铁氧体磁石构成的圆板状的永久磁石，在其中央位置形成有贯穿孔83a，在贯穿孔83a中贯穿旋转轴SF。而且，励磁磁石83的一个侧面83b与第1转子芯基座84的对置面84a抵接，励磁磁石83的另一个侧面83c与第2转子芯基座86的对置面86a抵接，励磁磁石83被夹持固定在第1转子芯81与第2转子芯82之间。

另外，励磁磁石83的厚度（轴线方向的长度）被设定为预先决定的厚度。在本实施方式中，如图66所示，第1以及第2转子爪状磁极85、87具有其顶端面85c、87c分别与第1以及第2转子芯基座84、86的对置面84a、86a齐平的长度。也就是说，在本实施方式中，如图69所示，将第1以及第2转子爪状磁极85、87的长度D1缩短了与第1以及第2转子芯基座84、86的轴向的厚度对应的量。

而且，如图66所示，励磁磁石83沿着轴向被磁化成，使得第1转子芯81成为N极，第2转子芯82成为S极。因此，通过该励磁磁石83，第1转子芯81的第1转子爪状磁极85作为N极（第1磁极）发挥作用，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87作为S极（第2磁极）发挥作用。

而且，如图67以及图68所示，将U相、V相、W相转子80u、80v、80w在轴向上隔着分开了间隔G的缝隙CG排列而形成转子80。

在此，如图66以及图69所示，相对于励磁磁石83，第1转子芯81位于上侧，第2转子芯82位于下侧（励磁磁石83的磁化方向朝上的构成），将这种构成设为转子80u、80v、80w朝向表面时，U相以及W相转子80u、80w朝向表面、V相转子80v朝向背面设置。由此，U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相同（图67中朝上），V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相反（图67中朝下）。

另外，如图68所示，U相以及V相转子80u、80v的第2转子芯基座86彼此在轴向上隔着缝隙CG（以及后述的第1电路板155）对置，U相以及V相转子80u、80v的励磁磁石83的S极的部位彼此相对。另外，V相以及W相转子80v、80w的第1转子芯基座84彼此在轴向上隔着缝隙CG（以及后述的第2电路板156）对置，V相以及W相转子80v、80w的励磁磁石83的N极的部位彼此相对。

另外，如图67所示，U相以及W相转子80u、80w的第1转子爪状磁极85向轴向的延出方向相同（图67中朝下），相对于该方向，V相转子80v的第1转子爪状磁极85向轴向的延出方向相反（图67中朝上）。另外，3个相的第1转子爪状磁极85在轴向上相互分开。

同样地，U相以及W相转子80u、80w的第2转子爪状磁极87向轴向的延出方向相同（图67中朝上），相对于该方向，V相转子80v的第2转子爪状磁极87向轴向的延出方向相反（图67中朝下）。另外，3个相的第2转子爪状磁极87在轴向上相互分开。

另外，如图67以及图68所示，U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w错开60度电角度（机械角为5度）相位配置。

详细地说，V相转子80v相对于U相转子80u在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴上。W相转子80w相对于V相转子80v在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴上。

（定子90）

如图71以及图72所示，配置于转子80的径向外侧的定子90由U相定子90u、V相定子90v、W相定子90w这3个构成。各相的定子90u、90v、90w以在径向上与对应的U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w分别对置的方式在轴线方向上按顺序配置。

而且，U相定子90u以及V相定子90v、V相定子90v以及W相定子90w分别在轴向上隔着分开了预先决定的间隔G的缝隙CG地被固设在电动机外壳110的内周面。

如图73以及图74所示，各相的定子90u、90v、90w的构成相同，由第1以及第2定子芯91、92和线圈部93构成。

（第1定子芯91）

如图74所示，第1定子芯91具有圆环板状的第1定子芯基座94。在圆环板状的第1定子芯基座94的外周部，折弯形成有朝向第2定子芯92延伸的第1定子侧圆筒壁94e。第1定子侧圆筒壁94e的环状的顶端面94f与第2定子芯92对置。第1定子侧圆筒壁94e的轴线方向的长度是各相的转子的轴线方向的长度的一半。

在第1定子芯基座94的内周面94d等间隔地设置有12个第1定子爪状磁极95。第1定子爪状磁极95分别向径向内侧突出且其顶端沿着轴向朝向第2定子芯92折弯形成。

在此，第1定子爪状磁极95上，将从第1定子芯基座94的内周面94d向径向内侧突出的部分称为第1定子基部95g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第1定子侧磁极部95h。而且，折弯形成第1定子侧磁极部95h之前的第1定子爪状磁极95形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第1定子基部95g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向内侧越窄的梯形形状，并且第1定子侧磁极部95h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第1定子基部95g和第1定子侧磁极部95h构成的第1定子爪状磁极95的圆周方向端面95a、95b均为平坦面，越朝向顶端，越相互靠近。

由此，第1定子基部95g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向内侧，其截面积越小。另外，第1定子侧磁极部95h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第1定子侧磁极部95h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面95j以及内侧面95k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1定子芯基座94的内周面94d成同心圆。

（第2定子芯92）

如图74所示，第2定子芯92的材质以及形状与第1定子芯基座94相同，具有圆环板状的第2定子芯基座96。在圆环板状的第2定子芯基座96的外周部折弯形成有朝向第1定子芯91延伸的第2定子侧圆筒壁96e。第2定子侧圆筒壁96e的环状的顶端面96f与第1定子侧圆筒壁94e的顶端面94f对置。第2定子侧圆筒壁96e的轴线方向的长度是各相的转子的轴线方向的长度的一半。

在第2定子芯基座96的内周面96d等间隔地设置有12个第2定子爪状磁极97。第2定子爪状磁极97分别向径向内侧突出且其顶端沿着轴向朝向第1定子芯91折弯形成。

在此，在第2定子爪状磁极97上，将从第2定子芯基座96的内周面96d向径向内侧突出的部分称为第2定子基部97g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第2定子侧磁极部97h。而且，折弯形成第2定子侧磁极部97h之前的第2定子爪状磁极97形成为从轴向观看时越朝向顶端越细的梯形形状。

也就是说，第2定子基部97g从轴向观看时的形状为宽度越朝向径向内侧越窄的梯形形状，并且第2定子侧磁极部97h从径向观看时的形状为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。而且，由第2定子基部97g和第2定子侧磁极部97h构成的第2定子爪状磁极97的圆周方向端面97a、97b均为平坦面，越朝向顶端，越相互靠近。

由此，第2定子基部97g沿轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向内侧，其截面积越小。另外，第2定子侧磁极部97h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第2定子侧磁极部97h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面97j以及内侧面97k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第2定子芯基座96的内周面96d成同心圆。

也就是说，通过采用上述方式形成，第2定子芯92的形状与第1定子芯91相同。而且，将第1以及第2定子芯91、92配置固定成，使第1定子侧圆筒壁94e的顶端面94f与第2定子侧圆筒壁96e的顶端面96f抵接，并且使各个第2定子爪状磁极97从轴向观看时分别位于第1定子爪状磁极95之间。

此时，如图66所示，第1定子爪状磁极95具有其第1定子侧磁极部95h的顶端面95c与第2定子芯基座96的对置面96a齐平的长度。同样地，第2定子爪状磁极97具有其第2定子侧磁极部97h的顶端面97c与第1定子芯基座94的对置面94a齐平的长度。也就是说，在本实施方式中，将第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2（参见图73）缩短了与第1以及第2定子芯基座94、96的轴向的厚度对应的量。

顺便提及，由第1以及第2定子芯基座94、96的对置面94a、96a、第1以及第2定子侧圆筒壁94e、96e的内周面、以及、第1以及第2定子侧磁极部95h、97h的外侧面95j、97j区划形成截面四角形状的环状空间。而且，如图66所示，在该截面四角形状的环状空间上配置固定线圈部93（环状绕组98）。

（线圈部93）

如图74所示，线圈部93具有环状绕组98，该环状绕组98被缠绕到所述环状空间。

这样构成的U相、V相、W相定子90u、90v、90w是24极的所谓爪极型（凸极型）结构的定子，通过第1以及第2定子芯91、92之间的环状绕组98，将第1以及第2定子爪状磁极95、97励磁为每时每刻互不相同的磁极。而且，如图71以及图72所示，U相、V相、W相定子90u、90v、90w在轴向上隔开间隔G的缝隙CG进行配置，由此形成定子90。

此时，如图72所示，对于由U相、V相、W相定子90u、90v、90w构成的定子90，将U相定子90u、V相定子90v以及W相定子90w错开60度电角度（机械角为5度）相位进行配置。

详细地说，V相定子90v相对于U相定子90u在顺时针方向上错开60度电角度相位地被固定在电动机外壳110上。W相定子90w相对于V相定子90v在顺时针方向上错开60度电角度相位地被固定在电动机外壳110上。

也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图68）和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图72）在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

如图62所示，无刷电动机M在形成于U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间的缝隙CG中设置有第1电路板155，并且在形成于V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间的缝隙CG中设置有第2电路板156。第1以及第2电路板155、156是圆板状的绝缘基板，其外周面被固设在电动机外壳110的内周面，在中央部形成有被旋转轴SF贯穿的贯穿孔155a、156a。

在设置于U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间的缝隙CG中的第1电路板155上安装有用于向U相定子90u的环状绕组98供给控制U相电源电压的驱动控制电路。另外，在设置于V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间的缝隙CG中的第2电路板156上安装有用于向W相定子90w的环状绕组98供给控制W相电源电压的驱动控制电路。

另外，用于向V相定子90v的环状绕组98供给控制V相电源电压的驱动控制电路被安装在第1电路板155或第2电路板156的任意一方。顺便提及，用于向V相定子90v的环状绕组98供给控制V相电源电压的驱动控制电路也可以被分摊安装到第1电路板155和第2电路板156上。

接着，说明以上述方式构成的无刷电动机M的作用。

在定子90上施加3相交流电源电压时，与上述各实施方式同样地，在U相定子90u的环状绕组98上施加U相电源电压，在V相定子90v的环状绕组98上施加V相电源电压，在W相定子90w的环状绕组98上施加W相电源电压。由此，在定子90上产生旋转磁场，转子80被旋转驱动。

此时，定子90对应于3相交流电源而具有U相、V相、W相定子90u、90v、90w的3段结构，对应于此，转子80也同样具有U相、V相、W相转子80u、80v、80w的3段结构。由此，在各相的定子和转子上，沿着轴向对置的定子能够分别接受励磁磁石83的磁通，能够实现输出提高。

另外，V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向相对于U相以及W相的转子80u、80w的励磁磁石83设定成相反。由此，V相的励磁磁石83的轴向两侧的极性与在轴向上面对面的U相以及W相的励磁磁石83的极性相同，所以V相的励磁磁石83的磁通难以向U相以及W相转子80u、80w侧漏出。其结果，V相的励磁磁石83的磁通良好地流入到V相的第1以及第2转子爪状磁极85、87。

此外，在本实施方式中，在U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间设置有缝隙CG，并且在V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间设置有缝隙CG。

因此，如图75所示，U相、V相、W相转子80u、80v、80w相互分开，所以能够进一步抑制由励磁磁石83产生的主磁通

的一部分向邻接的转子漏出而成为漏磁通

同样地，U相、V相、W相定子90u、90v、90w相互分开，所以能够进一步抑制由环状绕组98产生的主磁通

的一部分向邻接的定子漏出而成为漏磁通

在此，为了验证相对于设置于U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间以及V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间的缝隙CG（间隔G）的转矩的增加率（%）以及波动率（%）进行了实验。另外，U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间的缝隙CG、以及V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间的缝隙CG均以相同的间隔G改变，除了这一点，以全部相同的条件进行了实验。

图76是表示由实验得到的相对于缝隙CG的间隔G的转矩的增加率（%）的曲线图。横轴表示缝隙CG的间隔G（mm），纵轴表示转矩增加率（%）。转矩增加率以缝隙CG的间隔G为0时的无刷电动机M的转矩为基准（100%），以百分比表示。

由该图76可知，当间隔G为约0.25mm以上时，漏磁通

减少，转矩增加率上升。

图77是由实验得到的相对于缝隙CG的间隔G的波动率（%）的曲线图。横轴表示缝隙CG的间隔G（mm），纵轴表示波动率（%）。

由该图77可知，通过隔开间隔G，从而U相、V相、W相的磁力不平衡消除，即能够使磁通的平衡均等，波动减少。

顺便提及，间隔G为0.5mm时和1mm时，转矩增加率高。此时，在间隔G为0.5mm和1mm时，间隔G为1mm时的波动率比间隔G为0.5mm时的波动率低。

由此，通过将间隔G至少隔开0.25mm以上，从而能够实现降低波动率而得到高转矩的无刷电动机M。

另外，在U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间的缝隙CG上设置了第1电路板155，并且在V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间的缝隙CG上设置了第2电路板156。而且，在第1以及第2电路板155、156上安装了用于向U相、V相、W相定子90u、90v、90w的环状绕组98分别供给控制U相、V相、W相电源电压的驱动控制电路。

也就是说，由于在U相、V相、W相定子90u、90v、90w的靠近环状绕组98的位置上分别配置驱动控制电路，所以能够缩短环状绕组98的布线，处置也变简单。其结果，组装作业变得容易。

此外，第1以及第2电路板155、156被配置在形成于U相、V相、W相转子80u、80v、80w之间的缝隙CG中。因此，从已安装的驱动控制电路放射的电磁波难以放射到外部，能够减少造成其他电气设备误动作等坏影响。

也就是说，在U相、V相、W相转子80u、80v、80w上，3个第1转子爪状磁极85之间分开，并且3个第2转子爪状磁极87之间分开。其结果，3个相的第1转子爪状磁极85之间的磁通的短路得到抑制，并且3个相的第2转子爪状磁极87之间的磁通的短路得到抑制。

同样地，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极95、97的轴向长度D2。

也就是说，U相、V相、W相定子90u、90v、90w上，3个第1定子爪状磁极95之间分开，并且3个第2定子爪状磁极97之间分开。其结果，3个相的第1定子爪状磁极95之间的磁通的短路得到抑制，并且3个相的第2定子爪状磁极97之间的磁通的短路得到抑制。

另外，设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87形成为前端变细的梯形形状，所以来自励磁磁石83的磁通被更加有效地引导至第1以及第2磁极部85f、87f的顶端部。

同样地，设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极95、97形成为前端变细的梯形形状，所以来自环状绕组98的磁通被更加有效地引导至第1以及第2定子侧磁极部95h、97h的顶端部。

通过以上的结构，3个相的爪状磁极之间被开放，磁通的短路得到抑制，并且磁通被更加有效地引导至各磁极部85f、87f、95h、97h的顶端部，所以能够实现无刷电动机M的高转矩化。

另外，使定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w在顺时针方向上错开60度电角度，相对于此，使转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w在顺时针方向上错开60度电角度。也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图68）和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（参见图72）在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

此外，在设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87上设置了磁路截面积大的第1以及第2台阶部85d、87d。因此，第1以及第2台阶部85d、87d的磁阻变小，能够消除第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2磁极部85f、87f与第1以及第2转子芯基座84、86之间的磁通的磁饱和，能够实现输出提高。

此外，励磁磁石83的外周面83d分别压接到第1以及第2台阶部85d、87d的第1以及第2台阶面85e、87e上，所以能够减小成为磁阻的空隙，能够进一步实现输出提高。

而且，将励磁磁石83的外周面83d压入到第1以及第2台阶部85d、87d的第1以及第2台阶面85e、87e，励磁磁石83被第1转子芯基座84和第2转子芯基座86夹持固定。因此，无需特殊的固定部件以及机构，只靠进行压入固定的简单作业，就能够进行将励磁磁石83定位夹持固定在第1转子芯基座84和第2转子芯基座86之间的作业。

通过以上的结构，3个相的爪状磁极之间被开放，磁通的短路得到抑制，所以形成产生转矩所需的没有磁饱和的磁路，能够实现无刷电动机M的高转矩化。

另外，本实施方式也与上述各实施方式同样地，在具有磁极数变更要求的情况下，转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构，所以将励磁磁石83设为同一结构的同时，只变更第1以及第2转子爪状磁极142、152的数量，就能够容易地变更极数。同样地，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构，所以将线圈部93（环状绕组98）设为同一结构的同时，只变更第1以及第2定子爪状磁极95、97的数量，就能够容易地变更极数。

如以上详细说明，本实施方式除了上述各实施方式的优点之外，还具有以下的优点。

（12）根据上述实施方式，在U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间设置了缝隙CG，并且在V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间设置了缝隙CG。

因此，U相、V相、W相转子80u、80v、80w相互分开，所以能够抑制由励磁磁石83产生的主磁通

的一部分向邻接的转子漏出而成为漏磁通

同样地，U相、V相、W相定子90u、90v、90w也相互分开，所以能够抑制由环状绕组98产生的主磁通

的一部分向邻接的定子漏出而成为漏磁通

其结果，能够实现无刷电动机M的更高的转矩化。

尤其，将缝隙CG的间隔G设为0.25mm以上，从而与间隔G为0mm的情况相比，能够实现转矩的增加和波动的减少。

（13）根据上述实施方式，在U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间的缝隙CG中设置了第1电路板155，并且在V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间的缝隙CG中设置了第2电路板156。而且，在第1以及第2电路板155、156上安装了用于分别向U相、V相、W相定子90u、90v、90w的环状绕组98分别供给控制U相、V相、W相电源电压的驱动控制电路。

因此，在U相、V相、W相定子90u、90v、90w的靠近环状绕组98的位置上分别配置驱动控制电路，所以能够缩短环状绕组98的布线，处置也变简单。其结果，组装作业变得容易。

（14）根据上述实施方式，将安装了用于分别供给控制U相、V相、W相电源电压的驱动控制电路的第1以及第2电路板155、156配置在形成于U相、V相、W相转子80u、80v、80w之间的缝隙CG中。

因此，从已安装的各驱动控制电路放射的电磁波难以放射到外部，能够减少给其他电气设备带来坏影响的担忧。

（第7实施方式）

接着，依照来图78～图88说明电动机的第7实施方式。

在图78上，无刷电动机M具有电动机外壳110。电动机外壳110通过轴承115、117将旋转轴SF可旋转地支承，旋转轴SF将该电动机外壳110贯穿。在电动机外壳110内设置有转子80以及定子90。转子80被固装在旋转轴SF上，与旋转轴SF一体旋转。定子90以将转子80包围的方式被固设在电动机外壳110的内周面。

无刷电动机M包括如图78～图82所示在轴向上排列的3个单个电动机Ma，在图78上，从上起按照U相电动机部Mu、V相电动机部Mv、W相电动机部Mw的顺序层积。

（转子80）

如图83以及图84所示，无刷电动机M的转子80由U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w这3个构成，分别被固装到旋转轴SF上。而且，从上起按照U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w的顺序层积。

与上述各实施方式同样地，各相的转子80u、80v、80w由第1以及第2转子芯81、82和励磁磁石83构成。然而，在本实施方式中，U相以及W相转子80u、80w以相同的形状构成，相对于此，只有V相转子80v以不同的形状构成。

详细地说，转子80u、80v、80w构成为使V相转子80v所具有的励磁磁石83的磁力比U相以及W相转子80u、80w所具有的励磁磁石83的磁力小。具体地讲，相对于U相以及W相转子80u、80w所具有的励磁磁石83的厚度（轴向长度T1（参见图80），减小了V相转子80v所具有的励磁磁石83的厚度（轴向长度T2（参见图82））。而且，根据该励磁磁石83的厚度的不同，U相以及W相转子80u、80w所具有的第1以及第2转子芯81、82的形状和V相转子80v所具有的第1以及第2转子芯81、82的形状不同。

首先，说明U相以及W相转子80u、80w的构成。

（U相以及W相转子80u、80w的第1转子芯81）

U相以及W相转子80u、80w的第1转子芯81形成为与第6实施方式相同的形状。简单地说，如图85所示，第1转子芯81具有形成为圆板状的第1转子芯基座84，在该第1转子芯基座84的中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔81a。

第1转子爪状磁极85与第6实施方式的第1转子芯基座84同样地具有第1台阶部85d，第1台阶部85d位于从第1转子芯基座84的外周面84c向径向外侧突出的部分。而且，形成于第1台阶部85d的径向内侧的第1台阶面85e与第6实施方式的第1转子芯基座84同样地是与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆的圆弧面。

由此，与第6实施方式的第1转子芯基座84同样地，从第1台阶部85d的径向外侧端沿着轴向朝向第2转子芯82延出形成第1磁极部85f，由此形成第1转子爪状磁极85。

另外，同样地，第1台阶部85d从轴向观看时的形状形成为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第1磁极部85f从径向观看时的形状形成为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。

此外，第1转子爪状磁极85的第1磁极部85f的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，该第1磁极部85f的径向的外侧面85j以及内侧面85k形成为圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

（U相以及W相转子80u、80w的第2转子芯82）

转子80u、80w的第2转子芯82也具有与第6实施方式相同的形状。简单地说，如图85所示，第2转子芯82的材质和形状与第1转子芯81相同，在形成为圆板状的第2转子芯基座86的中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔82a。

另外，在第2转子芯基座86的外周面等间隔地设置有12个构成为同一形状的第2转子爪状磁极87。各个第2转子芯基座86分别向径向外侧突出且其顶端折弯而沿着轴向朝向第1转子芯81延出形成。

第2转子爪状磁极87与第6实施方式的第2转子芯基座86同样地具有第2台阶部87d，第2台阶部87d位于从第2转子芯基座86的外周面86c向径向外侧突出的部分。而且，与第6实施方式的第2转子芯基座86同样地，形成于第2台阶部87d的径向内侧的第2台阶面87e是与第2转子芯基座86的外周面86c成同心圆的圆弧面。

由此，与第6实施方式的第2转子芯基座86同样地，从第2台阶部87d的径向外侧端沿着轴向朝向第1转子芯81延出形成第2磁极部87f，由此形成第2转子爪状磁极87。

另外，同样地，第2台阶部87d从轴向观看时的形状形成为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状，并且第2磁极部87f从径向观看时的形状形成为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。

此外，第2转子爪状磁极87的第2磁极部87f的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，该第2磁极部87f的径向的外侧面87j以及内侧面87k形成为圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

（U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83）

U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83形成为与第6实施方式相同的形状，被配置于第1转子芯81和第2转子芯82的轴向之间进行组装。简单地说，如图85所示，在励磁磁石83的中央位置形成有将旋转轴SF贯穿的贯穿孔83a。而且，励磁磁石83的一个侧面83b与第1转子芯基座84的对置面84a抵接，励磁磁石83的另一个侧面83c与第2转子芯基座86的对置面86a抵接，励磁磁石83被夹持固定在第1转子芯81与第2转子芯82之间。

因此，与第6实施方式同样地，利用第1转子芯基座84和第2转子芯基座86夹持励磁磁石83时，以励磁磁石83的外周面83d与各个第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2台阶面85e、87e压接的方式，励磁磁石83被压入到第1以及第2台阶部85d、87d。

另外，励磁磁石83的厚度（轴线方向的长度T1）被设定为预先决定的厚度。如图80所示，对应于励磁磁石83的厚度（轴线方向的长度T1），第1以及第2转子爪状磁极85、87具有其顶端面85c、87c分别与第1以及第2转子芯基座84、86的对置面84a、86a齐平的长度。也就是说，本实施方式也同样地，如图84所示，将第1以及第2转子爪状磁极85、87的长度D1缩短了与第1以及第2转子芯基座84、86的轴向的厚度对应的量。

而且，如图80所示，励磁磁石83沿着轴向被磁化成，使得第1转子芯81成为N极，第2转子芯82成为S极。因此，通过该励磁磁石83，第1转子芯81的第1转子爪状磁极85作为N极（第1磁极）发挥作用，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87作为S极（第2磁极）发挥作用。

接着，说明V相转子80v的构成。

（V相转子80v的第1转子芯81）

如图86所示，V相转子80v的第1转子芯81具有形成为圆板状的第1转子芯基座84，在其中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔81a。该V相转子80v的第1转子芯基座84的外径与U相以及W相转子80u、80w的第1转子芯基座84的外径相同。

另外，在第1转子芯基座84的外周面84c等间隔地设置有12个构成为同一形状的第1转子爪状磁极85。各个第1转子爪状磁极85分别向径向外侧突出且其顶端沿着轴向朝向第2转子芯82折弯形成。在此，第1转子爪状磁极85上，将从第1转子芯基座84的外周面84c向径向外侧突出的部分称为第1转子基部85g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第1转子侧磁极部85h。

第1转子基部85g从轴向观看时的形状与U相以及W相转子80u、80w的第1转子芯81的第1台阶部85d从轴向观看时的形状为相同的外形，形成为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状。另外，第1转子侧磁极部85h从径向观看时的形状与U相以及W相转子80u、80w的第1转子芯81的第1磁极部85f从径向观看时的形状为相同的外形，形成为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。

而且，由第1转子基部85g和第1转子侧磁极部85h构成的第1转子爪状磁极85的圆周方向端面85a、85b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。由此，第1转子基部85g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，第1转子侧磁极部85h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第1转子侧磁极部85h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面85j以及内侧面85k形成为圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

另外，第1转子芯基座84形成为其厚度（轴线方向的长度）比第1转子基部85g的厚度（轴线方向的长度）厚，对置面84a朝向第2转子芯82变厚。这是为了将后述的励磁磁石83的厚度（轴向长度T2）设定为比U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的厚度（轴向长度T1）小。

（V相转子80v的第2转子芯82）

如图86所示，V相转子80v的第2转子芯82的材质和形状与该同转子80v的第1转子芯81相同，在形成为圆板状的第2转子芯基座86的中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔82a。因此，该V相转子80v的第2转子芯基座86的外径与U相以及W相转子80u、80w的第2转子芯基座86的外径相同。

另外，在第2转子芯基座86的外周面等间隔地设置有12个构成为同一形状的第2转子爪状磁极87。各个第2转子爪状磁极87分别向径向外侧突出且其顶端沿着轴向朝向第1转子芯81折弯形成。在此，第2转子爪状磁极87上，将从第2转子芯基座86的外周面86c向径向外侧突出的部分称为第2转子基部87g，将在轴向上折弯的顶端部分称为第2转子侧磁极部87h。

第2转子基部87g从轴向观看时的形状与U相以及W相转子80u、80w的第2转子芯82的第2台阶部87d从轴向观看时的形状为相同的外形，形成为宽度越朝向径向外侧越窄的梯形形状。另外，第2转子侧磁极部87h从径向观看时的形状与U相以及W相转子80u、80w的第2转子芯82的第2磁极部87f从径向观看时的为相同的外形，形成为宽度越朝向顶端越窄的梯形形状。

而且，由第2转子基部87g和第2转子侧磁极部87h构成的第2转子爪状磁极87的圆周方向端面87a、87b均为平坦面，越朝向径向外侧，越相互靠近。由此，第2转子基部87g沿着轴线方向切割的截面的截面积，从径向观看时，越朝向径向外侧，其截面积越小。另外，第2转子侧磁极部87h沿着径向切割的截面的截面积，从轴向观看时，越朝向顶端侧，其截面积越小。

另外，在轴向上折弯形成的第2转子侧磁极部87h的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，其径向的外侧面87j以及内侧面87k是圆弧面，以中心轴线O为中心，与第2转子芯基座86的外周面86c成同心圆。

另外，第2转子芯基座86形成为其厚度（轴线方向的长度）比第2转子基部87g的厚度（轴线方向的长度）厚，对置面86a朝向第1转子芯81变厚。这是为了将后述的励磁磁石83的厚度（轴向长度T2）设定成比U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的厚度（轴向长度T1）小。

而且，第2转子芯82相对于第1转子芯81被配置固定成，其第2转子爪状磁极87从轴向观看时分别位于第1转子芯81的第1转子爪状磁极85之间。此时，第2转子芯82相对于第1转子芯81被组装成，励磁磁石83被配置在第1转子芯81与第2转子芯82的轴向之间。

（V相转子80v的励磁磁石83）

如图86所示，V相转子80v的励磁磁石83是由铁氧体磁石构成的圆板状的永久磁石。在励磁磁石83的中央位置形成有贯穿孔83a，在贯穿孔83a中贯穿旋转轴SF。而且，励磁磁石83的一个侧面83b与第1转子芯基座84的对置面84a抵接，励磁磁石83的另一个侧面83c与第2转子芯基座86的对置面86a抵接，励磁磁石83被夹持固定在第1转子芯81与第2转子芯82之间。

另外，励磁磁石83的厚度被设定为预先决定的厚度。在本实施方式中，V相转子80v的轴向长度被设定为与U相以及W相转子80u、80w的轴向长度相同。因此，V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2（厚度）缩短了与V相转子80v的第1以及第2转子芯基座84、86的轴向长度比U相以及W相转子80u、80w的第1以及第2转子芯基座84、86的轴向长度大的量对应的量。

也就是说，V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2（厚度）比U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1（厚度）短。因此，与其厚度比U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的厚度形成得短的量对应地，V相转子80v的励磁磁石83的磁力比U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁力小。

另外，在本实施方式中，如图82所示，V相转子80v的第1以及第2转子爪状磁极85、87具有其顶端面85c、87c分别与第1以及第2转子芯基座84、86的对置面84a、86a齐平的长度。也就是说，在该情况下，如图84所示，将第1以及第2转子爪状磁极85、87的长度D1缩短了与第1以及第2转子芯基座84、86的轴向的厚度对应的量。

如图82所示，该V相转子80v的励磁磁石83沿着轴向被磁化成，使得第1转子芯81成为N极，第2转子芯82成为S极。因此，通过该励磁磁石83，第1转子芯81的第1转子爪状磁极85作为N极（第1磁极）发挥作用，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87作为S极（第2磁极）发挥作用。

这样构成的V相转子80v是使用了励磁磁石83的所谓爪极型结构的转子。而且，V相转子80v是成为N极的第1转子爪状磁极85和成为S极的第2转子爪状磁极87在圆周方向上交替配置且磁极数为24极（极数对为12个）的转子。

而且，如图83以及图84所示，转子80通过从上起依次层积U相、V相、W相转子80u、80v、80w而形成。

在此，相对于励磁磁石83，第1转子芯81位于上侧，第2转子芯82位于下侧（励磁磁石83的磁化方向朝上的构成），将这种构成设为转子80u、80v、80w朝向表面时，U相以及W相转子80u、80w朝向表面、V相转子80v朝向背面进行层积。由此，U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相同（图84中朝上），V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相反（图84中朝下）。

另外，U相以及W相转子80u、80w的第1转子爪状磁极85向轴向的延出方向相同（图83中朝下），相对于该方向，V相转子80v的第1转子爪状磁极85向轴向的延出方向相反（图83中朝上）。另外，U相的第1转子爪状磁极85和V相的第1转子爪状磁极85在轴向上分开。

同样地，U相以及W相转子80u、80w的第2转子爪状磁极87向轴向的延出方向相同（图83中朝上），相对于该方向，V相转子80v的第2转子爪状磁极87向轴向的延出方向相反（图83中朝下）。另外，V相的第2转子爪状磁极87和W相的第2转子爪状磁极87在轴向上分开。

另外，如图83以及图84所示，U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w错开60度电角度（机械角为5度）相位进行配置。详细地说，V相转子80v相对于U相转子80u在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴SF上。W相转子80w相对于V相转子80v在逆时针方向上错开60度电角度相位地固装到旋转轴SF上。

（定子90）

本实施方式的定子90的构成与上面说明的第4实施方式的定子90相同。也就是说，只要能够理解上面的图41～图44所示的第4实施方式的定子90的记载，就能够容易理解构成本实施方式的定子90的各相的定子90u、90v、90w的第1以及第2定子芯91、92、以及线圈部93，所以在此省略详细说明。

因此，本实施方式的U相、V相、W相定子90u、90v、90w是24极的所谓爪极型（凸极型）结构的定子，通过第1以及第2定子芯91、92之间的环状绕组98（线圈部93），将第1以及第2定子爪状磁极95、97励磁成每时每刻互不相同的磁极。而且，如图41以及图42所示，U相、V相、W相定子90u、90v、90w沿轴向层积而形成定子90。

此时，与第4实施方式同样地，如图41以及图42所示，本实施方式的定子90的U相定子90u、V相定子90v以及W相定子90w错开60度电角度（机械角为5度）相位进行层积。

接着，说明以上述方式构成的无刷电动机M的作用。

另外，缩短了设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87的轴向长度D1。

另外，由于将设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87形成为前端变细的梯形形状，所以来自励磁磁石83的磁通被更加有效地引导至第1以及第2磁极部85f、87f的顶端部。

同样地，由于将设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极95、97形成为前端变细的梯形形状，所以来自环状绕组98的磁通被更加有效地引导至第1以及第2定子侧磁极部95h、97h的顶端部。

通过以上的结构，预定的爪状磁极之间被开放，磁通的短路得到抑制，并且磁通被更加有效地引导至各磁极部85f、87f、95h、97h的顶端部，所以能够实现无刷电动机M的高转矩化。

另外，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w彼此在顺时针方向上错开60度电角度，相对于此，转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w彼此在逆时针方向上错开60度电角度。也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向（图84参照）和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

此外，在U相以及W相转子80u、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87上设置了磁路截面积大的第1以及第2台阶部85d、87d。因此，第1以及第2台阶部85d、87d的磁阻变小，能够消除第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2磁极部85f、87f与第1以及第2转子芯基座84、86之间的磁通的磁饱和，能够实现输出提高。

此外，U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的外周面83d分别压接到第1以及第2台阶部85d、87d的第1以及第2台阶面85e、87e，能够减少成为磁阻的空隙，能够进一步实现输出提高。

而且，将U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的外周面83d压入到第1以及第2台阶部85d、87d的第1以及第2台阶面85e、87e，励磁磁石83被第1转子芯基座84和第2转子芯基座86夹持固定。因此，无需特殊的固定部件以及机构，只靠进行压入固定的简单作业，就能够进行将励磁磁石83定位夹持固定在U相以及W相转子80u、80w的第1转子芯基座84与第2转子芯基座86之间的作业。

另外，在无刷电动机M中，使V相转子80v的励磁磁石83的磁力小于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁力。即，相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1，缩短了V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2。由此，能够实现在不降低转矩的情况下减少转矩波动的无刷电动机M。

在此，为了验证相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1变更V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2而产生的转矩增加量（%）以及波动率（%），进行了实验。

另外，将U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1设为相同，改变V相转子80v的轴向长度T2，除此之外，以全部相同的条件进行了实验。

图87是表示由实验得到的将U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1设为相同、使V相转子80v的轴向长度T2在比长度T1小的方向上改变时的转矩增加量（%）的曲线图。

横轴表示轴向长度T2相对于轴向长度T1的壁厚比R（＝T2/T1），纵轴表示转矩增加量（%）。转矩增加量（%）以轴向长度T2与轴向长度T1相等时（壁厚比R＝1.0）的无刷电动机M的转矩为基准（100%），以百分比表示。

由该图87可知，在壁厚比R为小于1至0.75的区间，转矩增加量（%）几乎不改变，随着壁厚比R从0.75逐渐变小，转矩增加量（%）负增长。

图88是表示由实验得到的将U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1设为相同、使V相转子80v的轴向长度T2在比长度T1小的方向上改变时的波动率（%）的曲线图。

横轴表示轴向长度T2相对于轴向长度T1的壁厚比R（＝T2/T1），纵轴表示波动率（%）。

由该图88可知，在壁厚比R为小于1且0.45以上的区间，与壁厚比R为1时相比，转矩波动减少。

顺便提及，当壁厚比R（＝T2/T1）为0.75时，在不使转矩增加量为负的状态下，转矩波动减少。

由此，U相用以及W相用的励磁磁石83的磁通的一部分聚集到被夹在正中的V相用的励磁磁石83，流入到V相用转子80v的第1以及第2转子芯81、82。此时，V相用的励磁磁石83的轴向长度T2短，也就是说，V相用的励磁磁石83的磁力比U相用以及W相用的励磁磁石83的磁力小。其结果，U相用以及W相用的励磁磁石83的磁通的一部分将V相用的励磁磁石83的所减少的磁通填补，各相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子芯81、82的磁通的流通方式变为相等，消除不平衡，即、能够使磁通的平衡均等。

由此，将壁厚比R（＝T2/T1）至少设定为小于1且0.75以上，能够实现不使转矩增加量为负且减少转矩波动的无刷电动机M。

另外，本实施方式也与上述各实施方式同样地，在具有磁极数变更要求的情况下，由于转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构，所以将励磁磁石83设为同一结构的同时，只变更第1以及第2转子爪状磁极85、87的数量，就能够容易地变更极数。同样地，由于定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构，所以将线圈部93（环状绕组98）设为同一结构的同时，只变更第1以及第2定子爪状磁极95、97的数量，就能够容易地变更极数。

如以上详细说明，本实施方式除了上述第1～第5实施方式的优点之外，还具有以下的特征性优点。

（15）根据本实施方式，在无刷电动机M中，使U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1比V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2短，所以能够实现在不降低转矩的情况下减少转矩波动的无刷电动机M。

尤其，通过将轴向长度T2相对于轴向长度T1的壁厚比R（＝T2/T1）设定为小于1且0.75以上，从而能够在不使转矩增加量为负的情况下减少转矩波动，能够得到高品质的输出。

（16）根据本实施方式，只是相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1变更V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2，就能够简单地调整V相转子80v的励磁磁石83的磁力，实现低转矩波动的无刷电动机M。

另外，在本实施方式中，为了将V相转子80v的励磁磁石83的磁力设为比U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁力小，相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1缩短了V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2。

这也可以通过改变U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83以及、V相转子80v的励磁磁石83的磁性材料（例如、钕磁石和铁氧体磁石）或改变着磁率来实现。在这种情况下，能够将U相、V相、W相的第1以及第2转子芯81、82的形状设为相同来实施。

另外，在本实施方式中，缩短了V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2。也可以替代V相转子80v的励磁磁石83，将U相转子80u的励磁磁石83或W相转子80w的任意一方的轴向长度设为比其他2个励磁磁石83的轴向长度短来实施。

此外，也可以将U相、V相、W相转子80u、80v、80w之中的2个励磁磁石83的轴向长度设为比其他1个励磁磁石83的轴线方向的长度短来实施。

此外，也可以将U相、V相、W相转子80u、80v、80w的各励磁磁石83的轴线方向的长度分别设为不同来实施。

另外，在本实施方式中，在将单个电动机Ma设为3层结构的无刷电动机M中适用了本发明，然而也可以在将单个电动机Ma设为2层结构的无刷电动机或将单个电动机Ma设为4层以上结构的无刷电动机中应用本发明。

（第8实施方式）

接着，依照图89～图95来说明电动机的第8实施方式。

在图89上，无刷电动机M具有电动机外壳110。电动机外壳110通过轴承115、117将旋转轴SF可旋转地支承，旋转轴SF将该电动机外壳110贯穿。在电动机外壳110内设置有转子80以及定子90。转子80被固装在旋转轴SF上，与旋转轴SF一体旋转。定子90以将转子80包围的方式被固设在电动机外壳110的内周面。

如图89～图92所示，无刷电动机M包括在轴向上排列的3个单个电动机Ma。在图89上，从上起按照U相电动机部Mu、V相电动机部Mv、W相电动机部Mw的顺序层积。

如第7实施方式中示出的图83以及图84所示，无刷电动机M的转子80由U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w这3个构成，分别被固装到旋转轴SF上。而且，从上起按照U相转子80u、V相转子80v、W相转子80w的顺序层积配置。如图93所示，各相的转子80u、80v、80w由第1以及第2转子芯81、82和励磁磁石83构成。

（第1转子芯81）

如图93所示，第1转子芯81具有形成为圆板状的第1转子芯基座84，在第1转子芯基座84的中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔81a。

与第6实施方式的第1转子芯81同样地，第1转子爪状磁极85具有第1台阶部85d，第1台阶部85d位于从第1转子芯基座84的外周面84c向径向外侧突出的部分。而且，与第6实施方式的第1转子芯81同样地，形成于第1台阶部85d的径向内侧的第1台阶面85e是与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆的圆弧面。

由此，与第6实施方式的第1转子芯81同样地，从第1台阶部85d的径向外侧端沿着轴向朝向第2转子芯82延出形成第1磁极部85f，由此形成第1转子爪状磁极85。

此外，第1转子爪状磁极85的第1磁极部85f的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，第1磁极部85f的径向的外侧面85j以及内侧面85k形成为圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

另外，在第1转子芯基座84的对置面84a的中央部凹设有圆形的第1芯侧凹部84d。形成在该对置面84a上的第1芯侧凹部84d的内径以及深度根据后述的励磁磁石83的形状而预先设定。

（第2转子芯82）

第2转子芯82也形成为与第6实施方式相同的形状。简单地说，如图93所示，第2转子芯82的材质和形状与第1转子芯81相同，在形成为圆板状的第2转子芯基座86的中央位置形成有用于将旋转轴SF贯穿固装的贯穿孔82a。

与第6实施方式的第2转子芯82同样地，第2转子爪状磁极87具有第2台阶部87d，第2台阶部87d位于从第2转子芯基座86的外周面86c向径向外侧突出的部分。而且，与第6实施方式的第2转子芯82同样地，形成于第2台阶部87d的径向内侧的第2台阶面87e是与第2转子芯基座86的外周面86c成同心圆的圆弧面。

由此，与第6实施方式的第2转子芯82同样地，在轴向上从第2台阶部87d的径向外侧端朝向第1转子芯81延出形成第2磁极部87f，由此形成第2转子爪状磁极87。

此外，第2转子爪状磁极87的第2磁极部87f的轴正交方向截面形成为扇形状，从轴线方向观看时，第2磁极部87f的径向的外侧面87j以及内侧面87k形成为圆弧面，以中心轴线O为中心，与第1转子芯基座84的外周面84c成同心圆。

另外，在第2转子芯基座86的对置面86a的中央部凹设有圆形的第2芯侧凹部86d。形成于该对置面86a上的第2芯侧凹部86d的内径以及深度根据后述的励磁磁石83的形状而预先设定。

而且，第2转子芯82相对于第1转子芯81被配置固定成，第2转子爪状磁极87从轴向观看时分别位于第1转子芯81的第1转子爪状磁极85之间。此时，第2转子芯82相对于第1转子芯81被组装成，励磁磁石83配置于第1转子芯81与第2转子芯82的轴向之间。

（励磁磁石83）

励磁磁石83是由铁氧体磁石构成的圆板状的永久磁石。如图93所示，在励磁磁石83的中央位置形成有贯穿孔83a，旋转轴SF贯穿该贯穿孔83a。

励磁磁石83的外径R0（参见图92）被设定为与第1以及第2转子芯基座84、86（外周面84c、86c）的外径一致。

在励磁磁石83的一个侧面83b，朝向第1转子芯81突出形成有外径R1（参见图92）的圆柱状的第1芯侧柱状厚壁部（小径部）N1，第1芯侧柱状厚壁部N1形成为与形成在第1转子芯基座84的对置面84a上的第1芯侧凹部84d嵌合。另外，在励磁磁石83的另一个侧面83c，朝向第2转子芯82突出形成有与第1芯侧柱状厚壁部N1相同的外径R1的圆柱状的第2芯侧柱状厚壁部（小径部）N2，第2芯侧柱状厚壁部形成为与形成在第2转子芯基座86的对置面86a上的第2芯侧凹部86d嵌合。

因此，本实施方式的励磁磁石83为圆板状，是朝向第1以及第2转子芯81、82突出形成有小径的第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2的永久磁石。

在此，将励磁磁石83的一个侧面83b的相对于第1芯侧柱状厚壁部N1位于外侧的环状的薄壁部分称为环状薄壁部（大径部）N1a。另外，将励磁磁石83的另一个侧面83c的相对于第2芯侧柱状厚壁部N2位于外侧的环状的薄壁部分称为环状薄壁部（大径部）N2a。

而且，当励磁磁石83被夹持固定在第1转子芯81与第2转子芯82之间时，第1芯侧柱状厚壁部N1与第1芯侧凹部84d嵌合，该第1芯侧柱状厚壁部N1的表面与该第1芯侧凹部84d的底部抵接。同样地，第2芯侧柱状厚壁部N2与第2芯侧凹部86d嵌合，该第2芯侧柱状厚壁部N2的表面与该第2芯侧凹部86d的底部抵接。

此时，励磁磁石83的侧面83b的环状薄壁部N1a与第1转子芯基座84的第1芯侧凹部84d的外侧的对置面84a抵接。同样地，励磁磁石83的侧面83c的环状薄壁部N2a与第2转子芯基座86的第2芯侧凹部86d的外侧的对置面86a抵接。

另外，利用第1转子芯基座84和第2转子芯基座86夹持励磁磁石83时，与第6实施方式同样地，以励磁磁石83的外周面83d压接到各个第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2台阶面85e、87e上的方式，励磁磁石83被压入到第1以及第2台阶部85d、87d。而且，如图92所示，在本实施方式中，利用第1转子芯基座84和第2转子芯基座86夹持了励磁磁石83时，将第1以及第2转子爪状磁极85、87的长度D1缩短了与第1以及第2转子芯基座84、86的轴向的厚度对应的量。

如图92所示，励磁磁石83沿着轴向被磁化成，使得第1转子芯81成为N极，第2转子芯82成为S极。因此，通过该励磁磁石83，第1转子芯81的第1转子爪状磁极85作为N极（第1磁极）发挥作用，第2转子芯82的第2转子爪状磁极87作为S极（第2磁极）发挥作用。

而且，与图83以及图84所示的第7实施方式同样地，转子80通过U相、V相、W相转子80u、80v、80w在轴向上按顺序排列而形成。U相、V相、W相转子80u、80v、80w的层积方式与上述第7实施方式相同。

另外，与图83以及图84所示的第7实施方式同样地，对于由U相、V相、W相转子80u、80v、80w构成的转子80，U相转子80u、V相转子80v以及W相转子80w错开60度电角度（机械角为5度）相位进行配置。

（定子90）

本实施方式的定子90的构成与上面说明的第4实施方式的定子90相同。也就是说，只要能够理解上面的图41～图44所示的第4实施方式的定子90的记载，就能够容易理解本实施方式的构成定子90的各相的定子90u、90v、90w的第1以及第2定子芯91、92、以及线圈部93，因此在此省略详细的说明。

因此，本实施方式的U相、V相、W相定子90u、90v、90w是24极的所谓爪极型（凸极型）结构的定子，通过第1以及第2定子芯91、92直接的环状绕组98（线圈部93），将第1以及第2定子爪状磁极95、97励磁为每时每刻互不相同的磁极。而且，如第4实施方式的图41以及图42所示，U相、V相、W相定子90u、90v、90w沿轴向层积而形成定子90。

此时，本实施方式的定子90，与第4实施方式同样地，如图41以及图42所示，其U相定子90u、V相定子90v以及W相定子90w错开60度电角度相位进行层积。

接着，说明以上述方式构成的无刷电动机M的作用。

另外，将设为3段结构的U相、V相、W相转子80u、80v、80w的第1以及第2转子爪状磁极85、87形成为前端变细的梯形形状，所以来自励磁磁石83的磁通被更加有效地引导至第1以及第2磁极部85f、87f的顶端部。

同样地，将设为3段结构的U相、V相、W相定子90u、90v、90w的第1以及第2定子爪状磁极95、97形成为前端变细的梯形形状，所以来自环状绕组98的磁通被更加有效地引导至第1以及第2定子侧磁极部95h、97h的顶端部。

另外，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w彼此在顺时针方向上错开60度电角度，相对于此，使转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w在逆时针方向上错开60度电角度。也就是说，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。

由此，使各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87良好地追随由流入到各相的环状绕组98的各相交流电流进行的第1以及第2定子爪状磁极95、97的切换，其结果，能够实现转子80的良好的旋转。

此外，在第1以及第2转子爪状磁极85、87上设置了磁路截面积大的第1以及第2台阶部85d、87d。因此，第1以及第2台阶部85d、87d的磁阻变小，能够消除第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2磁极部85f、87f与第1以及第2转子芯基座84、86之间的磁通的磁饱和，能够实现输出提高。

此外，励磁磁石83的外周面83d分别与第1以及第2台阶部85d、87d的第1以及第2台阶面85e、87e压接，所以能够减少成为磁阻的空隙，能够进一步实现输出提高。

而且，将励磁磁石83的外周面83d压入到第1以及第2台阶部85d、87d的第1以及第2台阶面85e、87e，励磁磁石83被第1转子芯基座84和第2转子芯基座86夹持固定。此外，励磁磁石83的第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2被嵌合到第1以及第2转子芯基座84、86的第1以及第2芯侧凹部84d、86d中。

因此，无需特殊的固定部件以及机构，只靠进行压入固定的简单作业，就能够进行将励磁磁石83定位夹持固定在第1转子芯基座84与第2转子芯基座86之间的作业。

另外，在无刷电动机M的U相、V相以及W相转子80u、80v、80w的励磁磁石83的中央部形成了第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2。由此，能够实现提高了转矩的无刷电动机M。

于是，为了验证而进行了2个实验。

另外，在进行这些实验时，将励磁磁石83的环状薄壁部N1a、N2a之间的长度（厚度）称为基本长度Ta（参加图92）。另外，将从环状薄壁部N1a的表面至第1芯侧柱状厚壁部N1的表面的轴向长度（＝Tb/2；参见图92）和从环状薄壁部N2a的表面至第2芯侧柱状厚壁部N2的表面的轴向长度（＝Tb/2；参见图92）相加的长度称为伸出长度Tb。

另外，将以百分比表示伸出长度Tb相对于基本长度Ta（＝Tb/Ta）的伸出比称为伸出率P。此外，将以百分比表示第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2的外径R1相对于励磁磁石83的外径R0的壁厚占有比（＝R1/R0）称为壁厚占有率Q。

（实验1）

在实验1中进行了通过变更外径R1相对于外径R0的壁厚占有比而产生的转矩增加量（%）的验证。

在此，将励磁磁石83的外径R0设为恒定（R0＝2×31.6mm＝63.2mm），并且将伸出率P设为恒定（83%；Ta＝3mm、Tb＝2.51mm）。而且，除了将第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2的外径R1设为可变这一点，全部以相同的条件进行了实验。

图94是表示由实验得到的改变了第1芯侧柱状厚壁部N1（第2芯侧柱状厚壁部N2）的外径R1时的转矩增加量（%）的曲线图。

横轴表示壁厚占有率Q。纵轴表示转矩增加量（%），以外径R1为0、即未形成第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2时（壁厚占有率Q＝0%）的无刷电动机M的转矩为基准（100%），以百分比表示。

由该图94可知，在壁厚占有率Q为0%至70%的区间，相对于壁厚占有率Q的增加，转矩增加量（%）上升（在壁厚占有率Q为约70%时，转矩增加量最大，为约103%）。而且，壁厚占有率Q从70%进一步增加时，转矩增加量（%）急剧下降，壁厚占有率Q达到75%以上时，转矩增加量（%）急剧下降到100%以下。

将第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2分别嵌合到形成于第1以及第2转子芯基座84、86上的第1以及第2芯侧凹部84d、86d。由此，对于磁饱和具有冗余的第1以及第2转子芯81、82的径向内侧的部位作为基于第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2的磁路被有效利用，给提高输出做出贡献。

因此，将第1以及第2转子芯81、82构成为使壁厚占有率Q进入到50%至70%的区间，就能够实现电动机M的高转矩化。

（实验2）

在实验2中进行了通过变更伸出长度Tb与基本长度Ta的伸出比而产生的转矩增加量（%）的验证。

在此，将基本长度Ta设为恒定（Ta＝3mm），并且将壁厚占有率Q设为恒定（50.6%；R0＝63.2mm、R1＝16.mm）。而且，除了改变伸出长度Tb这一点，全部以相同的条件进行了实验。

图95是表示由实验得到的改变了伸出长度Tb时的转矩增加量（%）的曲线图。

横轴表示伸出率P。纵轴表示转矩增加量（%），以第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2的伸出长度Tb为0、即未形成第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2时（伸出率P＝0%）的无刷电动机M的转矩为基准（100%），以百分比表示。

由该图95可知，在伸出率P为0%至约70%的区间，相对于伸出率P的增加，转矩增加量（%）上升（伸出率P为约70%时，转矩增加量最大，为约102.5%）。而且，伸出率P从约70%进一步增加时，转矩增加量（%）下降，伸出率P为约133%以上时，转矩增加量（%）急剧下降到100%以下。

认为这是由于，与实验1同样地，相对于磁饱和具有冗余的第1以及第2转子芯81、82的径向内侧的部位作为基于第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2的磁路被有效利用，给提高输出做出贡献。

因此，只要将第1以及第2转子芯81、82构成为伸出率P进入到65%至133%的区间，就能够实现电动机M的高转矩化。

另外，本实施方式也与上述各实施方式同样地，在具有磁极数变更要求的情况下，转子80的U相、V相、W相转子80u、80v、80w采用爪极型结构，所以将励磁磁石83设为同一结构的同时，只变更第1以及第2转子爪状磁极85、87的数量，就能够容易地变更极数。同样地，定子90的U相、V相、W相定子90u、90v、90w采用凸极型结构，所以将线圈部93（环状绕组98）设为同一结构的同时，只变更第1以及第2定子爪状磁极95、97的数量，就能够容易地变更极数。

（17）根据本实施方式，在U相、V相、W相转子80u、80v、80w的各励磁磁石83的两侧面83b、83c形成了小径（外径R1）的第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2，所以能够实现无刷电动机M的更高转矩化。

尤其，将壁厚占有率Q设定为50%至70%的区间，从而能够实现高转矩的无刷电动机M。同样地，通过将伸出率P设定为65%至133%的区间，从而能够实现高转矩的无刷电动机M。

而且，在各励磁磁石83上，只调整壁厚占有率Q或伸出率P的至少一方，也就是说只变更励磁磁石83的形状，就能够调整转矩以得到希望的高转矩，能够得到高品质的输出。

（18）根据本实施方式，励磁磁石83的第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2被嵌合到第1以及第2转子芯基座84、86的第1以及第2芯侧凹部84d、86d。因此，无需特殊的固定部件以及机构，只靠进行压入固定的简单作业，就能够进行将励磁磁石83定位夹持固定在第1转子芯基座84和第2转子芯基座86之间的作业。

（19）根据本实施方式，励磁磁石83由1个永久磁石构成，所以励磁磁石83的制造工序变得容易，能够实现廉价的无刷电动机M。

另外，上述的实施方式也可以如下进行变更。

在上述第1～第8实施方式中，虽然未特别提及，然而定子以及转子也可以通过例如磁性金属板材的层积或磁性粉体的成形来构成。

在上述各实施方式中，将各相的定子90u、90v、90w在顺时针方向上分别错开等角度地（60度电角度）配置，将各相的转子80u、80v、80w在逆时针方向上分开错开等角度地（60度电角度）配置，然而不限于此。例如，也可以使V相定子90v相对于U相定子90u的偏移角度和W相定子90w相对于V相定子90v的偏移角度不同。同样地，也可以使V相转子80v相对于U相转子80u的偏移角度和W相转子相对于相转子80v的偏移角度不同。另外，例如，也可以将各相的定子90u、90v、90w以电角度在逆时针方向上依次错开配置，将各相的转子80u、80v、80w以电角度在顺时针方向上依次错开配置。

在上述第1～第4实施方式以及第6～第8实施方式中，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向在转子80与定子90的对置面上相互朝向反方向。然而，作为除此以外的参考例，从径向观看时的3个转子80u、80v、80w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向和从径向观看时的3个定子90u、90v、90w的偏移所成的相对于轴向的倾斜方向在转子80与定子90的对置面上也可以朝向相同的方向。另外，也可以使3个转子80u、80v、80w和3个定子90u、90v、90w均不错开来实施。另外，也可以将3个定子90u、90v、90w错开，而不使3个转子80u、80v、80w错开来实施。此外，也可以不使3个定子90u、90v、90w错开，而使3个转子80u、80v、80w错开来实施。

当然，第5实施方式中表示的外转子型无刷电动机M也可以同样地进行变更来实施。

在上述各实施方式的转子80中，将第2段的V相转子80v相对于第1段以及第3段的U相以及W相转子80u、80w朝向相反方向（朝向背面）。由此，V相转子80v的励磁磁石83的磁化方向相对于U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的磁化方向相反。然而，不限于此，也可以将各相的转子80u、80v、80w全部配置成相同的朝向，将各相的励磁磁石83的磁化方向设为相同的朝向。

在上述第2～第4实施方式以及第6～第8实施方式中，将各相的第1以及第2定子爪状磁极95、97缩短了与第1以及第2定子芯基座94、96的厚度对应的量，将各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87缩短了与第1以及第2转子芯基座84、86的厚度对应的量，但不限于此。第1以及第2定子爪状磁极95、97只要构成为在不同相的爪状磁极之间形成能够抑制磁通短路的长度的空间即可。

当然，第5实施方式中示出的外转子型无刷电动机M也可以同样地进行变更来实施。

在上述第2～第4实施方式以及第6～第8实施方式中，将各相的第1以及第2定子爪状磁极95、97和各相的第1以及第2转子爪状磁极85、87均在轴向上缩短来实施，然而也可以只缩短任意一方来实施。当然，第5实施方式中表示的外转子型无刷电动机M也可以同样地进行变更来实施。

在上述各实施方式中，励磁磁石83采用铁氧体磁石，然而除此之外也可以使用例如钕磁石。

在上述第4以及第6～第8实施方式中，将第1以及第2转子爪状磁极85、87、以及、第1以及第2定子爪状磁极95、97形成为梯形形状。然而也可以形成为例如三角形、半圆形、半椭圆形、其他多角形等、越朝向顶端部越细的形状。

在上述第4以及第6～第8实施方式中，将第1以及第2转子爪状磁极85、87的第1以及第2转子基部85g、87g、以及、第1以及第2定子爪状磁极95、97的第1以及第2定子基部95g、97g形成为梯形形状。然而也可以形成为长方形来实施，而不是前端变细的梯形形状。而且，也可以只将第1以及第2转子侧磁极部85h、87h、以及、第1以及第2定子侧磁极部95h、97h设为梯形形状来实施。当然也可以只将第1以及第2转子侧磁极部85h、87h、以及、第1以及第2定子侧磁极部95h、97h设为例如三角形、半圆形等、越朝向顶端部越细的形状来实施。

在上述第3实施方式以及第6实施方式上，在第1以及第2转子爪状磁极85、87上分别设置了第1以及第2台阶部85d、87d。也可以将该第1以及第2台阶部85d、87d具体化到第4以及第5实施方式中来实施。

在上述第1～第5实施方式中，在将单个电动机Ma设为3层结构的无刷电动机M中应用了本发明，也可以在只有单个电动机Ma的无刷电动机、或将单个电动机Ma设为2层结构的无刷电动机、或者、将单个电动机Ma设为4层以上的结构的无刷电动机中应用本发明。

在上述第4实施方式中，说明了内置型的转子80的转子芯原料101以及外置型的定子90的定子芯原料102的制造方法。当然也可以应用于外置型的转子的转子芯原料以及内置型的定子的定子芯原料102的制造方法来实施。

在第1～第5实施方式、以及、第7以及第8实施方式上，也可以像第6实施方式那样，在U相电动机部Mu和V相电动机部Mv之间设置缝隙CG，并且在V相电动机部Mv和W相电动机部Mw之间设置缝隙CG。

在第6实施方式中，在缝隙CG中分别设置了第1以及第2电路板155、156，然而也可以不将这些第1以及第2电路板155、156配置于缝隙CG。当然，也可以在任意一方的缝隙CG中配置安装了各相驱动控制电路的电路板，而在另一个缝隙CG中什么也不配置。

在上述第6实施方式中，在将单个电动机Ma设为3层结构的无刷电动机M中应用了本发明，然而也可以在将单个电动机Ma设为2层结构的无刷电动机、或者将单个电动机Ma设为4层以上结构的无刷电动机中应用本发明。

在上述第7实施方式中，将V相转子80v的励磁磁石83的轴向长度T2缩短为比U相以及W相转子80u、80w的励磁磁石83的轴向长度T1短。也可以将此方式应用于第1～第6实施方式的转子。

在第1～第6实施方式以及第8实施方式上，也可以如第7实施方式对各相的励磁磁石83的磁力进行变更调整来实施。

在上述第8实施方式中，在U相、V相、W相转子80u、80v、80w的各励磁磁石83上，分别在两侧面83b、83c形成了第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2。例如，也可以在两侧面83b、83c只形成V相转子80v的励磁磁石83而不形成第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2来实施。由此，能够改善各相用转子80u、80v、80w的第1以及第2转子芯81、82的磁通的流动方式的平衡，能够减少波动。

在上述第8实施方式中，U相、V相、W相转子80u、80v、80w的各励磁磁石83具有分别位于两侧面83b、83c的第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2。各励磁磁石83也可以只在两侧面83b、83c的任意一个侧面上具有柱状厚壁部。

另外，也可以如图96所示，U相转子80u的励磁磁石83只有第1芯侧柱状厚壁部N1，并且W相转子80w的励磁磁石83只有第2芯侧柱状厚壁部N2。而且，V相转子80v的励磁磁石83具有第1以及第2芯侧柱状厚壁部N1、N2。可以在这样构成的无刷电动机M中应用本发明。该情况下也同样能够改善各相用转子80u、80v、80w的第1以及第2转子芯81、82的磁通的流动方式的平衡，能够减少波动。

在上述第8实施方式中，U相、V相、W相转子80u、80v、80w的各励磁磁石83分别由1个永久磁石形成。

也可以如图97所示，相对于形成为圆板状的大径（外径R0）的第1永久磁石MG1，在其两侧面重叠形成为圆板状的小径（外径R1）的第2永久磁石MG2，形成各励磁磁石83。

在这种情况下，通过第2永久磁石MG2，以及使第1永久磁石MG1的磁力和第2永久磁石MG2的磁力不同，从而能够容易地选定所需的输出，实现更高自由度的电动机。

另外，也可以在大径的第1永久磁石MG1的任意一侧面上重叠第2永久磁石MG2来实施。

另外，如图98所示，相对于大径且形成为圆环板状的第1永久磁石MG1，设置小径且轴线方向的长度比所述第1永久磁石MG1的轴线方向的长度长、形成为圆板状的第2永久磁石MG2，将该第2永久磁石MG2嵌合于第1永久磁石MG1的内侧，形成各励磁磁石83。

在这种情况下，能够使第1永久磁石MG1的磁力和第2永久磁石MG2的磁力不同，能够容易地选定所需的输出，能够实现高自由度的电动机。

在上述第8实施方式中，采用了将单个电动机Ma设为3层结构的无刷电动机M，然而也可以在将单个电动机Ma设为2层结的无刷电动机、或者将单个电动机Ma设为4层以上的结构的无刷电动机中应用本发明。

在第1～第7实施方式上，如第8实施方式所示，在励磁磁石83的中央部形成厚壁部。

Claims

1.一种电动机，具备：第1电动机部，包括第1转子和第1定子；第2电动机部，包括第2转子和第2定子；以及第3电动机部，包括第3转子和第3定子，

所述第1电动机部、第2电动机部以及第3电动机部沿着所述电动机的轴向排列，

所述第2转子相对于所述第1转子在第1圆周方向上错开配置，并且所述第3转子相对于所述第2转子在所述第1圆周方向上错开配置，

所述第2定子相对于所述第1定子在与所述第1圆周方向相反的第2圆周方向上错开配置，并且所述第3定子相对于所述第2定子在所述第2圆周方向上错开配置，

所述第1转子、所述第2转子以及所述第3转子分别包括：

第1转子芯，具有形成为圆环板状的第1转子芯基座和在该第1转子芯基座的外周面等间隔地设置的多个第1爪状磁极；

第2转子芯，具有形成为圆环板状的第2转子芯基座和在该第2转子芯基座的外周面等间隔地设置的多个第2爪状磁极；以及

励磁磁石，配置于所述第1转子芯和第2转子芯之间，

所述第1转子芯的所述多个第1爪状磁极分别具有从所述第1转子芯基座的外周面向径向外侧突出的顶端，并且从该顶端折弯沿着所述轴向朝向所述励磁磁石延出，

所述第2转子芯的所述多个第2爪状磁极分别具有从所述第2转子芯基座的外周面向径向外侧突出的顶端，并且从该顶端折弯沿着所述轴向朝向所述励磁磁石延出，

所述第1转子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2转子芯的所述多个第2爪状磁极沿着所述电动机的圆周方向交替配置，

所述励磁磁石沿着轴向被磁化成使所述多个第1爪状磁极以及所述多个第2爪状磁极作为互不相同的磁极发挥作用，

所述第1定子、所述第2定子以及所述第3定子分别包括：

第1定子芯，具有沿着所述圆周方向等间隔地设置的多个第1爪状磁极；

第2定子芯，具有沿着所述圆周方向等间隔地设置的多个第2爪状磁极；以及

线圈部，配置在所述第1定子芯以及第2定子芯之间，沿着所述电动机的圆周方向缠绕，

所述第1定子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2定子芯的所述多个第2爪状磁极沿着所述电动机的圆周方向交替配置，并且所述第1转子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2转子芯的所述多个第2爪状磁极对置，

所述定子这样构成，基于向所述线圈部的通电，所述第1定子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2定子芯的所述多个第2爪状磁极成为互不相同的磁极、且该极性相互切换。

2.根据权利要求1所述的电动机，

所述第2转子的励磁磁石的磁化方向被设定成与所述第1转子以及第3转子的励磁磁石的磁化方向相反。

3.根据权利要求1所述的电动机，

缩短了第1爪状磁极以及第2爪状磁极的轴向长度，使得各电动机部的第1爪状磁极以及第2爪状磁极和邻接的电动机部的第1爪状磁极以及第2爪状磁极彼此在轴向上分开。

4.根据权利要求1所述的电动机，

所述第1转子芯的所述多个第1爪状磁极以及所述第2转子芯的所述多个第2爪状磁极分别具有从所述转子芯基座的所述外周面向径向外侧突出的基端部，该基端部具有在所述轴向上朝向所述励磁磁石延伸并比所述转子芯基座厚的台阶部。

5.根据权利要求4所述的电动机，

所述台阶部具有位于径向内侧的台阶面，所述励磁磁石的外周面与所述台阶面压接。

6.根据权利要求4所述的电动机，

所述台阶部具有小于所述励磁磁石的轴向长度的40%的台阶高度。

7.根据权利要求1所述的电动机，

所述转子的所述第1爪状磁极和第2爪状磁极、以及所述定子的所述第1爪状磁极和第2爪状磁极分别具有前端变细形状。

8.根据权利要求1所述的电动机，

所述转子的所述第1爪状磁极和第2爪状磁极、以及所述定子的所述第1爪状磁极和第2爪状磁极分别具有梯形形状。

9.根据权利要求1所述的电动机，

在轴向上相邻的电动机部之间设置有缝隙。

10.根据权利要求9所述的电动机，

在所述缝隙中配置有电路板，在电路板上安装有对供给到所述电动机部的电源电压进行控制的驱动控制电路。

11.根据权利要求9所述的电动机，

所述缝隙是0.25mm以上。

12.根据权利要求1所述的电动机，

所述第1电动机部、第2电动机部以及第3电动机部之中的至少1个电动机部的所述励磁磁石具有与其他电动机部的所述励磁磁石的磁力不同的磁力。

13.根据权利要求12所述的电动机，

所述第2电动机部的所述励磁磁石具有比所述第1电动机部以及所述第3电动机部的所述励磁磁石的轴向长度短的轴向长度。

14.根据权利要求13所述的电动机，

所述第1电动机部的所述励磁磁石具有与所述第3电动机部的所述励磁磁石相同的轴向长度。

15.根据权利要求14所述的电动机，

将所述第2电动机部的所述励磁磁石的轴向长度与所述第1电动机部以及所述第3电动机部的所述励磁磁石的轴向长度之比设为壁厚比时，所述壁厚比被设定为0.75以上且小于1。

16.根据权利要求1所述的电动机，

所述第1电动机部、所述第2电动机部以及所述第3电动机部之中的至少1个电动机部的所述励磁磁石具有大径部和位于所述励磁磁石的轴向的两侧面的至少一个侧面上的作为小径部的厚壁部。

17.根据权利要求16所述的电动机，

将所述厚壁部的外径与所述大径部的外径之比设为壁厚占有比时，所述壁厚占有比被设定为0.5以上且小于0.75。

18.根据权利要求16所述的电动机，

将所述厚壁部的轴向长度与所述大径部的轴向长度之比设为伸出比时，所述伸出比被设定为0.65以上且小于1.33。

19.一种权利要求1～18的任意一项所述的电动机的定子芯和转子芯的制造方法，

准备1张芯用板材，

从所述1张芯用板材冲压出定子芯原料和转子芯原料，

所述定子芯原料包括环状的定子芯基座和形成于该定子芯基座的内周部的前端变细形状的多个爪状磁极，

所述转子芯原料包括转子芯基座和形成于该转子芯基座的内周部的前端变细形状的多个爪状磁极，

在所述1张芯用板材上，相对于所述定子芯基座，所述转子芯基座位于内侧，

在所述1张芯用板材上，所述定子芯原料的所述多个爪状磁极和所述转子芯原料的所述多个爪状磁极在圆周方向上交替配置。

20.根据权利要求19所述的电动机的定子芯和转子芯的制造方法，

所述定子芯原料和所述转子芯原料的所述多个爪状磁极分别具有梯形形状。