JP2009095086A - アキシャルギャップ型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁石磁束に対する所望の磁気回路を適正化する。
【解決手段】アキシャルギャップ型モータ１０を、回転軸Ｏ周りに回転可能なロータ１１と、回転軸Ｏ方向の少なくとも一方側からロータ１１に対向配置されたステータ１２とを備えて構成した。ステータ１２を、環状のヨーク部２１と、ヨーク部２１の周方向の所定間隔毎の位置で回転軸Ｏ方向にロータ１１に向かい突出する複数のティース２２とを備えて構成し、ティース２２の略扇型のロータ対向面の周方向幅が径方向の外方から内方に向かい減少することに伴い、ヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の厚さを径方向の外方から内方に向かい減少傾向に変化させた。
【選択図】図３

Description

本発明は、アキシャルギャップ型モータに関する。

従来、例えば回転軸方向の両側からロータを挟み込むようにして対向配置された１対のステータを備え、ロータの永久磁石による界磁磁束に対して、１対のステータを介した磁束ループを形成する軸ギャップ型の永久磁石同期機が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開平１０−２７１７８４号公報 特開２００１−１３６７２１号公報

ところで、上記従来技術に係る永久磁石同期機においては、ロータの永久磁石による界磁磁束をいわば１対のステータ間で掃引するようにしてロータ内を直線的に貫通させることによってロータ内での磁束漏洩量を低減させ、ステータの固定子巻線を鎖交する鎖交磁束量を増大させるようになっている。
しかしながら、上記従来技術に係る永久磁石発電機においては、平板円板状のステータヨークから回転軸方向に突出する複数のティースは略扇型のロータ対向面を有し、このロータ対向面の周方向幅が径方向の外方から内方に向かい減少していることから、ティースを介してステータヨークを通過する磁石磁束の径方向での磁束密度分布が不均一となり、例えば径方向等の意図しない方向に磁石磁束が通過し易くなり、所望の磁気回路を適正化することができない虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、磁石磁束に対する所望の磁気回路を適正化することが可能なアキシャルギャップ型モータを提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係るアキシャルギャップ型モータは、回転軸周りに回転可能なロータ（例えば、実施の形態でのロータ１１）と、回転軸方向の少なくとも一方側から前記ロータに対向配置されたステータ（例えば、実施の形態でのステータ１２）とを備えるアキシャルギャップ型モータであって、前記ステータは、環状のバックヨーク（例えば、実施の形態でのヨーク部２１）と、該バックヨークの周方向の所定間隔毎の位置で前記回転軸方向に前記ロータに向かい突出する複数のティース（例えば、実施の形態でのティース２２）とを備え、前記ティースは略扇型のロータ対向面（例えば、実施の形態でのロータ対向面２２Ａ）を有し、前記ティースの前記ロータ対向面の周方向幅が径方向の一方から他方に向かい減少することに伴い、前記バックヨークの回転軸方向厚さが前記径方向の一方から他方に向かい減少傾向に変化する。

さらに、本発明の第２態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、前記ロータは、複数の磁石部（例えば、実施の形態での主磁石極部３１）と、ロータフレーム（例えば、実施の形態でのロータフレーム３３）とを備え、前記ロータフレームは、径方向に伸びる複数のリブ（例えば、実施の形態での径方向リブ３４）と、前記リブを介して一体に接続された内周側円環状のシャフト部（例えば、実施の形態での内周側筒状部３５）および外周側円環状のリム部（例えば、実施の形態での外周側筒状部３６）とを備え、周方向で前記リブと交互に配置された前記磁石部は前記シャフト部と前記リム部との間に収容され、前記ロータの径方向断面積は、前記リム部側から前記シャフト部側に向かい増大傾向に変化している。

さらに、本発明の第３態様に係るアキシャルギャップ型モータでは、前記ステータは、前記回転軸方向で対向配置されて前記回転軸方向の両側から前記ロータを挟み込む一対の第１ステータ（例えば、実施の形態でのステータ１２）および第２ステータ（例えば、実施の形態でのステータ１２）を備え、前記シャフト部と前記リム部との間に収容され、前記リブの前記回転軸方向の両側に配置された一対の第１副永久磁石片（例えば、実施の形態での副永久磁石片４３）および第２副永久磁石片（例えば、実施の形態での副永久磁石片４３）からなる副磁石部（例えば、実施の形態での副磁石部３２）を備える。

第１態様に係るアキシャルギャップ型モータによれば、ティースのロータ対向面の周方向幅の減少に応じて、バックヨークの回転軸方向厚さを減少傾向に変化させることで、バックヨークでの磁束密度が均等化され、所望の磁気回路を適正化することができ、例えば径方向等の意図しない方向に磁束が通過してしまうことを抑制することができ、所望のトルクを容易に確保することができると共に、例えばロータ対向面の周方向幅の減少に拘らずに、バックヨークの回転軸方向厚さを不変に設定する場合に比べて、バックヨークを軽量化することができる。
しかも、バックヨークの回転軸方向厚さを径方向の一方から他方に向かい減少傾向に変化させる場合に、回転軸方向外方側の端面が、径方向の外方から内方に向かうことに伴い回転軸方向内方側にずれるようにして、径方向に対して傾斜したテーパ状等に形成されることで、ステータをハウジング内に位置決め固定する際の位置決め精度を容易に向上させることができ、アキシャルギャップ型モータの運転時に発生する振動および騒音を低減することができると共に、バックヨークの放熱面積を増大させることができ、アキシャルギャップ型モータの定格出力を増大させることができる。

さらに、第２態様に係るアキシャルギャップ型モータによれば、ロータの径方向断面積は、リム部側からシャフト部側に向かい増大傾向に変化していることにより、例えばロータの径方向断面積が不変である場合に比べて、ロータの剛性を向上させることができ、ロータの固有振動数が高くなることによりロータの高速回転時においても共振（例えば、スラスト振動等）の発生を抑制し、ロータの回転状態を安定化させることができる。
しかも、ロータの推力発生面積を増大させることができ、出力可能なトルクを増大させることができると共に、ロータの磁気吸引力にラジアル力を発生させることができ、セルフセンタリングつまり回転軸の自動的な位置決めの作用を得ることができる。

さらに、第３態様に係るアキシャルギャップ型モータによれば、主永久磁石片と第１副永久磁石片および第２副永久磁石片とによる所謂永久磁石のハルバッハ配置による磁束レンズ効果により磁束を適切に収束させることができる。

以下、本発明のアキシャルギャップ型モータの一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０は、例えば図１から図３に示すように、このアキシャルギャップ型モータ１０の回転軸Ｏ周りに回転可能に設けられた略円環状のロータ１１と、回転軸Ｏ方向の両側から所定の空隙を介してロータ１１を挟みこむようにして対向配置され、ロータ１１を回転させる回転磁界を発生する複数相の各固定子巻線を有する１対のステータ１２，１２とを備えて構成されている。

このアキシャルギャップ型モータ１０は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載され、出力軸がトランスミッション（図示略）の入力軸に接続されることで、アキシャルギャップ型モータ１０の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪（図示略）に伝達されるようになっている。

また、車両の減速時に駆動輪側からアキシャルギャップ型モータ１０に駆動力が伝達されると、アキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、アキシャルギャップ型モータ１０の回転軸が内燃機関（図示略）のクランクシャフトに連結されると、内燃機関の出力がアキシャルギャップ型モータ１０に伝達された場合にもアキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。

各ステータ１２は、略円環板状のヨーク部２１と、ロータ１１に対向するヨーク部２１の対向面上で周方向に所定間隔をおいた位置から回転軸Ｏ方向にロータ１１に向かい突出すると共に径方向に伸びる複数のティース２２，…，２２と、周方向で隣り合うティース２２，２２間のスロット２３に装着される固定子巻線（図示略）とを備えて構成されている。

各ステータ１２は、例えば主極が６個（例えば、Ｕ^＋，Ｖ^＋，Ｗ^＋，Ｕ⁻，Ｖ⁻，Ｗ⁻）とされた６Ｎ型であって、一方のステータ１２の各Ｕ^＋，Ｖ^＋，Ｗ^＋極に対して、他方のステータ１２の各Ｕ⁻，Ｖ⁻，Ｗ⁻極が回転軸Ｏ方向で対向するように設定されている。
例えば回転軸Ｏ方向で対向する１対のステータ１２，１２に対し、Ｕ^＋，Ｖ^＋，Ｗ^＋極およびＵ⁻，Ｖ⁻，Ｗ⁻極の一方に対応する一方のステータ１２の３個のティース２２，２２，２２と、Ｕ^＋，Ｖ^＋，Ｗ^＋極およびＵ⁻，Ｖ⁻，Ｗ⁻極の他方に対応する他方のステータ１２の３個のティース２２，２２，２２とが、回転軸Ｏ方向で対向するように設定され、回転軸Ｏ方向で対向する一方のステータ１２のティース２２と、他方のステータ１２のティース２２とに対する通電状態が電気角で反転状態となるように設定されている。

例えば図４に示すように、各ステータ１２のヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の内方のロータ１１側の端面つまりロータ対向面２１Ａは径方向に平行である。そして、ヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の外方側の端面２１Ｂは、径方向に対して所定角φだけ傾斜した平坦面からなるテーパ状であって、回転軸Ｏ方向でのヨーク部２１の厚さは、径方向の内方から外方に向かい、例えば内周側厚さＬａから外周側厚さＬｂ（＞Ｌａ）へと漸次増大している。

各ステータ１２のティース２２の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側厚さＨａ＝外周側厚さＨｂ）であって、ティース２２の回転軸Ｏ方向でのロータ１１側の端面、つまりロータ対向面２２Ａは、径方向に対して平行である。

また、ティース２２のロータ対向面２２Ａは略扇型であって、このロータ対向面２２Ａの周方向幅は、径方向の内方から外方に向かい、例えば内周側幅Ｔａから外周側幅Ｔｂ（＞Ｔａ）へと漸次増大している。
そして、ヨーク部２１の内周側厚さＬａと外周側厚さＬｂとの変化比と、ティース２２の内周側幅Ｔａと外周側幅Ｔｂとの変化比とは、例えば同等（Ｌａ：Ｌｂ＝Ｔａ：Ｔｂ）になっている。

つまり、ティース２２のロータ対向面２２Ａの周方向幅が径方向の外方から内方に向かい減少することに伴い、ヨーク部２１の回転軸Ｏ方向での厚さが径方向の外方から内方に向かい減少傾向に変化している。これにより、ヨーク部２１での磁束密度が均等化され、径方向に磁束が通過することが防止されている。
なお、周方向で隣り合うティース２２，２２同士間の周方向での間隔、つまり周方向で隣り合うティース２２，２２間に形成されて径方向に伸びるスロット２３のスロット幅は、径方向および回転軸Ｏ方向において所定の一定値となるように設定されている。

ロータ１１は、例えば図２に示すように、複数の主磁石極部３１，…，３１と、複数の副磁石部３２，…，３２と、非磁性材からなるロータフレーム３３とを備えて構成され、主磁石極部３１と副磁石部３２とは、周方向において交互に配置された状態で、ロータフレーム３３内に収容されている。

ロータフレーム３３は、例えば図２から図４に示すように、周方向に所定間隔をおいて配置された複数の径方向リブ３４，…，３４によって接続された内周側筒状部３５と外周側筒状部３６と、内周側筒状部３５の内周面上から内方に向かい突出する円環板状に形成され、外部の駆動軸（例えば、車両のトランスミッションの入力軸等）に接続される接続部３７とを備えて構成されている。
この実施の形態では、ロータフレーム３３の内周側筒状部３５が外部の駆動軸に接続されることから、径方向リブ３４の径方向の内方側がシャフト部側となり、径方向リブ３４の径方向の外方側がリム部側となる。
そして、径方向リブ３４の径方向に対する断面形状は、径方向の外方から内方に向かい、同等である。

主磁石極部３１は、例えば図５に示すように、厚さ方向（つまり、回転軸Ｏ方向）に磁化された略扇形板状の主永久磁石片４１と、この主永久磁石片４１を厚さ方向の両側から挟み込む１対の磁性部材４２，４２とを備えて構成され、周方向で隣り合う主磁石極部３１，３１の各主永久磁石片４１，４１は、磁化方向が互いに異方向となるように設定されている。
なお、１対の磁性部材４２，４２は、厚さ方向に対する断面形状が主永久磁石片４１と同等の略扇形とされている。

そして、ロータフレーム３３内に収容された複数の主磁石極部３１，…，３１は、径方向の両側から内周側筒状部３５と外周側筒状部３６とにより挟み込まれると共に、径方向リブ３４を介して周方向で隣り合うように配置されている。
ロータフレーム３３内において、各主磁石極部３１の主永久磁石片４１は２つの径方向リブ３４によって周方向の両側から挟み込まれ、主永久磁石片４１の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向リブ３４と同様に、径方向の外方から内方に向かい、同等（つまり、外周側厚さＷｂ＝内周側厚さＷａ）である。
また、磁性部材４２の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側厚さＭａ＝外周側厚さＭｂ）である。

副磁石部３２は、ロータフレーム３３内において回転軸Ｏ方向の両側からの径方向リブ３４を挟み込む一対の副永久磁石片４３，４３を備えて構成され、回転軸Ｏ方向で対向する１対の副永久磁石片４３，４３は、それぞれ回転軸Ｏ方向および径方向に直行する方向（略周方向）に磁化され、互いに磁化方向が異方向とされている。
副永久磁石片４３の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側厚さＭａ＝外周側厚さＭｂ）であって、かつ、副永久磁石片４３の周方向幅は、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側幅Ｘａ＝外周側幅Ｘｂ）である。
そして、ロータフレーム３３内において、周方向で隣り合う副磁石部３２，３２の副永久磁石片４３，４３同士は、主磁石極部３１の磁性部材４２を周方向の両側から挟み込んでいる。なお、副永久磁石片４３と磁性部材４２とは、周方向に対する断面形状が互いに同等の略長方形とされている。

なお、ロータ１１のロータフレーム３３とロータフレーム３３以外の構成要素（つまり、主磁石極部３１および副磁石部３２）とを分離して示す図２においては、回転軸Ｏ方向で対向する１対の副永久磁石片４３，４３間および周方向で隣り合う主永久磁石片４１，４１間に、ロータフレーム３３の径方向リブ３４が配置される空間部３４ａが形成されている。

磁性部材４２を介して周方向で対向する１対の副永久磁石片４３，４３同士は、互いに磁化方向が異方向とされている。
そして、回転軸Ｏ方向の一方側に配置された１対の副永久磁石片４３，４３同士は、回転軸Ｏ方向に磁化された主永久磁石片４１の一方側の磁極と同極の磁極を対向させ、回転軸Ｏ方向の他方側に配置された１対の副永久磁石片４３，４３同士は、回転軸Ｏ方向に磁化された主永久磁石片４１の他方側の磁極と同極の磁極を対向させるように配置されている。

つまり、例えば回転軸Ｏ方向の一方側がＮ極かつ他方側がＳ極とされた主永久磁石片４１に対して、回転軸Ｏ方向の一方側において磁性部材４２を周方向の両側から挟み込む１対の副永久磁石片４３，４３は、互いのＮ極が周方向で対向するように配置され、回転軸Ｏ方向の他方側において磁性部材４２を周方向の両側から挟み込む１対の副永久磁石片４３，４３は、互いのＳ極が周方向で対向するように配置されている。
これにより、所謂永久磁石のハルバッハ配置による磁束レンズ効果により主永久磁石片４１および各副永久磁石片４３，４３の各磁束が収束し、各ステータ１２，１２に鎖交する有効磁束が相対的に増大するようになっている。

この実施形態では、ロータフレーム３３の径方向リブ３４および各主磁石極部３１の主永久磁石片４１の回転軸Ｏ方向での厚さが、径方向の外方から内方に向かい、同等（つまり、外周側厚さＷｂ＝内周側厚さＷ）であることに伴い、ロータフレーム３３の内周側筒状部３５の回転軸Ｏ方向での幅Ｚａは、外周側筒状部３６の回転軸Ｏ方向での幅Ｚｂと同等になっている。
つまりロータフレーム３３の内周側筒状部３５と外周側筒状部３６との間において、ロータ１１の径方向断面積は所定の一定値であって、径方向の外方から内方に向かい不変とされている。

そして、ロータ１１および１対のステータ１２，１２は、例えば図３に示すように、ハウジング５０内に収容されている。
ハウジング５０は、例えば１対のステータ１２，１２を回転軸Ｏ方向の両側から挟みこむ１対の軸方向壁部５１，５１を備え、各軸方向壁部５１は、例えば各ステータ１２のヨーク部２１の端面２１Ｂ上に設けられた複数のボルト装着穴２１ａに臨んで連通すると共に軸方向壁部５１を回転軸Ｏ方向に貫通する複数の貫通孔５１ａを備え、各貫通孔５１ａに装着されたボルト５２ａの先端部がボルト装着穴２１ａに締結されることで各ステータ１２と軸方向壁部５１とが固定されている。

軸方向壁部５１の内面（つまり、ステータ対向面）５１Ａは、ステータ１２のヨーク部２１の端面２１Ｂの形状に沿った形状つまり径方向に対して所定角φだけ傾斜した平坦面からなるテーパ状の形状を有し、端面２１Ｂに面接触している。

また、軸方向壁部５１には、ロータフレーム３３の接続部３７にボルト５２ａにより接続された回転軸部（出力軸）５２を、ベアリング５３を介して回転可能に支持する回転軸部支持孔部５４が設けられている。

上述したように、本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０によれば、径方向の外方から内方に向かい、ティース２２のロータ対向面２２Ａの周方向幅の減少に応じて、ヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の厚さを減少傾向に変化させることで、ティース２２を介してヨーク部２１を通過する磁石磁束の径方向での磁束密度分布が均等化され、所望の磁気回路を適正化することができ、例えばヨーク部２１において径方向等の意図しない方向に磁石磁束が通過してしまうことを抑制することができ、所望のトルクを容易に確保することができる。しかも、例えばロータ対向面２２Ａの周方向幅の径方向の外方から内方に向かう減少に拘らずにヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の厚さを不変に設定する場合に比べて、ヨーク部２１を軽量化することができる。

さらに、ヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の厚さを径方向の外方から内方に向かい減少傾向に変化させる場合に、回転軸Ｏ方向の外方側の端面２１Ｂが、径方向の外方から内方に向かうことに伴い回転軸Ｏ方向の内方側にずれるようにして、径方向に対して所定角φだけ傾斜したテーパ状等に形成されることで、この端面２１Ｂに面接触するテーパ状の内面５１Ａを有するハウジング５０内にステータ１２を収容および位置決め固定する際の位置決め精度を容易に向上させることができ、アキシャルギャップ型モータ１０の運転時に発生する振動および騒音を低減することができる。
しかも、ヨーク部２１の端面２１Ｂが、例えば径方向に平行な平坦面である場合に比べて、ヨーク部２１の放熱面積を増大させることができ、アキシャルギャップ型モータ１０の定格出力を増大させることができる。

なお、上述した実施の形態では、ロータフレーム３３の内周側筒状部３５と外周側筒状部３６との間において、ロータ１１の径方向断面積は所定の一定値であって、径方向の外方から内方に向かい不変であるとしたが、これに限定されず、例えば図６から図１１に示す第１変形例のように、ロータ１１の径方向断面積は、径方向の外方側（リム部側）から内方側（シャフト部側）に向かい、増大傾向に変化してもよい。

この第１変形例では、例えば図９および図１０に示すように、径方向リブ３４の径方向に対する断面積は、径方向の外方から内方に向かい、増大傾向に変化している。例えば、径方向リブ３４の周方向幅は、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側幅Ｘａ＝外周側幅Ｘｂ）であって、径方向リブ３４の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向の外方から内方に向かい、外周側厚さＷｂから内周側厚さＷａ（＞Ｗｂ）へと漸次増大している。そして、径方向リブ３４の回転軸Ｏ方向での両端面、つまりステータ対向面３４Ａ、３４Ａは、径方向に対して所定角θだけ傾斜している。

そして、例えば図１１に示すように、各主磁石極部３１の主永久磁石片４１の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向リブ３４と同様に、径方向の外方から内方に向かい、例えば外周側厚さＷｂから内周側厚さＷａ（＞Ｗｂ）へと漸次増大している。これにより、主永久磁石片４１の回転軸Ｏ方向での端面、つまりステータ対向面４１Ａは、径方向に対して所定角θだけ傾斜している。
また、磁性部材４２の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側厚さＭａ＝外周側厚さＭｂ）であって、磁性部材４２の回転軸Ｏ方向での両端面４２Ａ，４２Ａは、主永久磁石片４１のステータ対向面４１Ａと同等の略扇形とされ、径方向に対して所定角θだけ傾斜している。

また、副磁石部３２の副永久磁石片４３の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側厚さＭａ＝外周側厚さＭｂ）であって、かつ、副永久磁石片４３の周方向幅は、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側幅Ｘａ＝外周側幅Ｘｂ）であって、副永久磁石片４３の回転軸Ｏ方向での両端面４３Ａ，４３Ａは、径方向リブ３４のステータ対向面３４Ａと同等の略長方形とされ、径方向に対して所定角θだけ傾斜している。

そして、ロータフレーム３３の径方向リブ３４および各主磁石極部３１の主永久磁石片４１の回転軸Ｏ方向での厚さが、径方向の外方から内方に向かい、例えば外周側厚さＷｂから内周側厚さＷａ（＞Ｗｂ）へと漸次増大していることに伴い、ロータフレーム３３の内周側筒状部３５の回転軸Ｏ方向での幅Ｚａは、外周側筒状部３６の回転軸Ｏ方向での幅Ｚｂよりも大きくなっている。

これに伴い、例えば図６から図９に示すように、各ステータ１２のヨーク部２１の回転軸Ｏ方向でのロータ１１側の端面、つまりロータ対向面２１Ａは、径方向に対して所定角θだけ傾斜したテーパ状であって、回転軸Ｏ方向でのヨーク部２１の厚さは、径方向の内方から外方に向かい、例えば内周側厚さＬａから外周側厚さＬｂ（＞Ｌａ）へと漸次増大している。なお、この第１変形例では、ヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の外方側の端面２１Ｂは、例えばロータ対向面２１Ａに対して所定角δだけ傾斜した平坦面からなるテーパ状となっている。
そして、各ステータ１２のティース２２の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向の内方から外方に向かい、同等（つまり、内周側厚さＨａ＝外周側厚さＨｂ）であって、ティース２２の回転軸Ｏ方向でのロータ１１側の端面、つまりロータ対向面２２Ａは、径方向に対して所定角θだけ傾斜している。

なお、ティース２２のロータ対向面２２Ａは略扇型であって、このロータ対向面２２Ａの周方向幅は、径方向の内方から外方に向かい、例えば内周側幅Ｔａから外周側幅Ｔｂ（＞Ｔａ）へと漸次増大している。
そして、ヨーク部２１の内周側厚さＬａと外周側厚さＬｂとの変化比と、ティース２２の内周側幅Ｔａと外周側幅Ｔｂとの変化比とは、例えば同等（Ｌａ：Ｌｂ＝Ｔａ：Ｔｂ）になっている。

この第１変形例では、ロータ１１の径方向断面積は、径方向の外方側（リム部側）から内方側（シャフト部側）に向かい、増大傾向に変化していることにより、例えばロータ１１の径方向断面積が不変である場合に比べて、ロータ１１の剛性を向上させることができ、ロータ１１の固有振動数が高くなることによりロータ１１の高速回転時においても共振（例えば、スラスト振動等）の発生を抑制し、ロータ１１の回転状態を安定化させることができる。
しかも、各ステータ１２のティース２２のロータ対向面２２Ａと、主永久磁石片４１のステータ対向面４１Ａと、副永久磁石片４３の端面４３Ａとは、径方向に対して所定角θだけ傾斜していることから、例えばロータ対向面２２Ａとステータ対向面４１Ａと端面４３Ａとが径方向に対して平行な場合に比べて、アキシャルギャップ型モータ１０の径方向の寸法を不変とした状態で、推力発生面（つまり、ロータ対向面２２Ａとステータ対向面４１Ａと端面４３Ａ）の面積を増大させ、出力可能なトルクを増大させることができると共に、ロータ１１の磁気吸引力にラジアル力を発生させることができ、セルフセンタリングつまり回転軸Ｏ（つまり回転軸部５２）の自動的な位置決めの作用を得ることができる。

なお、上述した実施の形態および第１変形例では、ヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の外方側の端面２１Ｂは径方向に対して傾斜した平坦面からなるテーパ状としたが、これに限定されず、例えば図１２に示す第２変形例のように、端面２１Ｂは径方向に対して傾斜した凹曲面からなる略テーパ状であってもよい。
この第２変形例では、ヨーク部２１の回転軸Ｏ方向の外方側の端面２１Ｂが平坦面からなるテーパ状である場合に比べて、ステータ１２の位置決め精度を、より一層、向上させることができる。

なお、上述した実施の形態および第１，第２変形例では、１対のステータ１２，１２の何れか一方を省略してもよいし、副磁石部３２あるいは副磁石部３２を構成する一対の副永久磁石片４３，４３の何れか一方を省略してもよい。

本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータのロータの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの径方向断面図および回転軸Ｏ方向から見たステータのティースである。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの要部径方向断面図および回転軸Ｏ方向から見たステータのティースである。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの主磁石極部および副磁石部の要部斜視図である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係るアキシャルギャップ型モータの分解斜視図である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの分解斜視図である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係るアキシャルギャップ型モータの径方向断面図および回転軸Ｏ方向から見たステータのティースである。 本発明の一実施形態の第１変形例に係るアキシャルギャップ型モータの要部径方向断面図および回転軸Ｏ方向から見たステータのティースである。 本発明の一実施形態の第１変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータフレームの要部斜視図である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係るアキシャルギャップ型モータの主磁石極部および副磁石部の要部斜視図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係るアキシャルギャップ型モータの要部径方向断面図および回転軸Ｏ方向から見たステータのティースである。

符号の説明

１０ アキシャルギャップ型モータ
１１ ロータ
１２ ステータ（ステータ、第１ステータ、第２ステータ）
２１ ヨーク部（バックヨーク）
２２ ティース
２２Ａ ロータ対向面
３１ 主磁石極部（磁石部）
３２ 副磁石部
３３ ロータフレーム
３４ 径方向リブ（リブ）
３５ 内周側筒状部（シャフト部）
３６ 外周側筒状部（リム部）
４１ 主永久磁石片
４３ 副永久磁石片（第１副永久磁石片、第２副永久磁石片）

Claims (3)

1. 回転軸周りに回転可能なロータと、回転軸方向の少なくとも一方側から前記ロータに対向配置されたステータとを備えるアキシャルギャップ型モータであって、
   前記ステータは、環状のバックヨークと、該バックヨークの周方向の所定間隔毎の位置で前記回転軸方向に前記ロータに向かい突出する複数のティースとを備え、
   前記ティースは略扇型のロータ対向面を有し、
   前記ティースの前記ロータ対向面の周方向幅が径方向の一方から他方に向かい減少することに伴い、前記バックヨークの回転軸方向厚さが前記径方向の一方から他方に向かい減少傾向に変化することを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
2. 前記ロータは、複数の磁石部と、ロータフレームとを備え、
   前記ロータフレームは、径方向に伸びる複数のリブと、前記リブを介して一体に接続された内周側円環状のシャフト部および外周側円環状のリム部とを備え、
   周方向で前記リブと交互に配置された前記磁石部は前記シャフト部と前記リム部との間に収容され、
   前記ロータの径方向断面積は、前記リム部側から前記シャフト部側に向かい増大傾向に変化していることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型モータ。
3. 前記ステータは、前記回転軸方向で対向配置されて前記回転軸方向の両側から前記ロータを挟み込む一対の第１ステータおよび第２ステータを備え、
   前記シャフト部と前記リム部との間に収容され、前記リブの前記回転軸方向の両側に配置された一対の第１副永久磁石片および第２副永久磁石片からなる副磁石部を備えること特徴とする請求項１または請求項２に記載のアキシャルギャップ型モータ。

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