JP2019047707A - モータ、及びアクチュエータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの回転を抑制する際の電力消費を低減する。【解決手段】モータ１００は、周方向に複数のティース１４が並設されている磁性体製のステータコア１２と、ティース１４に巻き回されている巻線２４と、ステータコア１２よりも径方向内側に配置されているロータコア８２と、ロータコア８２に取り付けられた複数の永久磁石８４ｍとを備えている。複数の永久磁石８４ｍは、周方向に並設されているとともに、隣り合う永久磁石８４ｍの径方向外側の磁極が互いに反対になるように配置されている。ステータコア１２の外周部１６は、周方向の一定範囲に亘って延びていて、周方向の一方の端部と他方の端部との間に空隙が設けられている。【選択図】図４

Description

この発明は、モータ、及びアクチュエータ装置に関する。

特許文献１には、車両のスライドドアを開閉駆動するモータとそのモータへの電力供給を制御するモータ制御装置が開示されている。モータ制御装置がモータの回転方向を切り換えることにより、スライドドアの開方向への移動、閉方向への移動が切り換えられる。また、上記モータ制御装置は、モータへの非通電時にモータの回転を検出すると、検出された回転方向とは反対方向にモータを回転させるように、モータに電力を供給する。これにより、例えば、車両が傾斜地に位置している場合に、自重によって移動しようとするスライドドアを停止させることができる。

特開２０１３−２４０２６１号公報

特許文献１の技術では、自重によって移動しようとするスライドドアの移動を停止させている間、モータに相応の電力を供給し続ける必要がある。したがって、電力の消費量が増大するという点で好ましくない。また、スライドドアを開閉駆動するモータに限らず、例えば、サンルーフパネルを駆動するモータ、車両のシートをスライド移動させるためのモータ等においても、同様の課題が生じ得る。

上記課題を解決するためのモータは、周方向に複数のティースが並設されている磁性体製のステータコアと、前記ティースに巻き回されている巻線と、前記ステータコアよりも径方向内側に配置されているロータコアと、前記ロータコアに取り付けられた複数の永久磁石とを備え、複数の前記永久磁石は、前記周方向に並設されているとともに、隣り合う前記永久磁石の径方向外側の磁極が互いに反対になるように配置されており、前記ステータコアは、前記周方向の一定範囲に亘って延びていて、前記周方向の一方の端部と他方の端部との間に空隙が設けられている。

上記の構成によれば、巻線に電力が供給されていない状態でロータコアが回転しようとすると、ステータコアは、全体として、一方の端部がＳ極、他方の端部がＮ極となるように磁気を帯びる。そして、ロータコアに取り付けられた永久磁石のうち、径方向外側がＮ極になっている永久磁石は、ステータコアの一方の端部（Ｓ極）に引き付けられ、径方向外側がＳ極になっている永久磁石は、ステータコアの他方の端部（Ｎ極）に引き付けられる。仮に、ロータコアを回転させようとする場合には、上記の磁気的な力に抗して当該ロータコアを回転させなければならないので、モータの回転軸を回転させようとするには相当の回転トルクが必要となる。したがって、上記構成のモータを、例えば、車両のスライドドアの開閉駆動用のモータとして適用した場合には、自重等によってスライドドアが移動することを抑制できるし、仮に移動したとしてもスライドドアを停止させるためにモータに供給する電力を少なくできる。

上記のモータにおいて、複数の前記巻線は、前記ロータコアの中心軸線を挟んで互いに対向する位置に配置されている対向巻線と、前記ロータコアの中心軸線を挟んで自身と対向する位置には他の前記巻線が配置されていない非対向巻線とで構成されており、前記非対向巻線の巻き数は、前記対向巻線の巻き数よりも少ない構成としてもよい。

上記構成によれば、非対向巻線に電力を供給することに伴って生じるロータコアに対する径方向の偏心荷重を小さくできる。したがって、モータの駆動中に異音が発生したり、モータの回転軸等に偏摩耗が生じたりすることを抑制できる。

上記のモータにおいて、Ｎを正の整数、ＭをＮ以下の正の整数とした場合、前記永久磁石の数は２・Ｎ個であり、前記ステータコアは、前記周方向において、（３６０／２Ｎ）・（２Ｍ−１）±（３６０／（２Ｎ・５））の範囲に亘って延びている構成としてもよい。

ロータに取り付けられている永久磁石は、それぞれの周方向の中央となる箇所において磁力が最も強い。上記構成においては、径方向外側がＮ極になっている永久磁石の周方向の中央近傍にステータコアの一方の端部（Ｓ極）が配置されたとき、径方向外側がＳ極になっている永久磁石の周方向の中央近傍にステータコアの他方の端部（Ｎ極）が配置される。つまり、ステータコアの両端部が、磁力の比較的強い箇所に同時に配置されることになる。この場合、永久磁石はステーコアに強く引き付けられる。したがって、永久磁石とステータコアとの間に働く磁気的な力が大きくなり、モータの回転軸を回転させるのに必要となる回転トルクが大きくなる。そのため、例えば、自重等によるスライドドアの移動を効果的に抑制できる。

上記課題を解決するためのアクチュエータ装置は、駆動源となるモータと、前記モータの出力を伝達する歯車機構と、前記モータ及び前記歯車機構を収容するケースと、を備え、前記モータは、周方向に複数のティースが並設されている磁性体製のステータコアと、前記ティースに巻き回されている巻線と、前記ステータコアよりも径方向内側に配置されているロータコアと、前記ロータコアに取り付けられた複数の永久磁石とを備えている。複数の前記永久磁石は、前記周方向に並設されているとともに、隣り合う前記永久磁石の径方向外側の磁極が互いに反対になるように配置されている。前記ステータコアは、前記周方向の一定範囲に亘って延びていて、前記周方向の一方の端部と他方の端部との間に空隙が設けられている。そして、前記ステータコアの外周面における前記周方向の一方の端部と他方の端部との間を前記周方向に亘って仮想的につなぐことで形成される仮想円の径方向内側には、前記歯車機構を構成している歯車の回転軸が配置されている。

上記構成では、ステータコアにおける周方向の一方の端部と他方の端部との間の空隙を、歯車の回転軸を配置するためのスペースとして有効に利用できる。その結果、モータに対してより近い位置に歯車を配置することができ、アクチュエータ装置のコンパクト化に寄与できる。

本発明によれば、モータの回転を抑制する際の電力消費を低減することができる。

アクチュエータ装置の斜視図。 アクチュエータ装置の平面図。 図２のIII-III線矢視方向の端面図。 ケースに収容された状態のモータ、第１ギヤ部材、及び第２ギヤ部材の平面図。 ステータコアの斜視図。

以下、モータを駆動源としたアクチュエータ装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態において、アクチュエータ装置は、車両のスライドドアの駆動装置として車両に設置されている。

図１に示すように、アクチュエータ装置１は、扁平略箱状のケース２を備えている。ケース２は、全体として板状をなすベース部材３と、ベース部材３における一方の面を覆うように設けられたカバー部材５とによって構成されている。なお、以下の説明では、ベース部材３の厚み方向を上下方向とし、ベース部材３側を下側、カバー部材５側を上側として説明する。

図３に示すように、カバー部材５は、ベース部材３における上面３ａと対向する上壁部５ａを備えている。図１に示すように、上壁部５ａの外縁からは、下側に向けて周壁部５ｂが立設されている。周壁部５ｂは、上壁部５ａの外縁全体を囲むように延びている。これら上壁部５ａ及び周壁部５ｂによって、カバー部材５は、上側に向かって窪んだような形状になっている。

上壁部５ａの一部は、ベース部材３と略平行に配置された板状部５ａＳとなっている。板状部５ａＳには、当該板状部５ａＳを厚み方向に略円形の孔部Ｈが貫通している。また、上壁部５ａの他部は、板状部５ａＳよりも上方へ膨出した膨出部５ａＰとなっている。なお、膨出部５ａＰの下側の面は窪んでいる。膨出部５ａＰの縁部は、板状部５ａＳの縁部から立ち上がっていて、両者は連続した一体成形物になっている。図２に示すように、上方からの平面視において、膨出部５ａＰは略円形になっている。また、膨出部５ａＰは、孔部Ｈの円の内側に一部が入り込むように設けられている。

図３に示すように、膨出部５ａＰの内面（下側の面）において、当該膨出部５ａＰの円の中心となる箇所には、上方へ窪んだ第１軸受部Ｂ１が形成されている。また、膨出部５ａＰの内部の壁面において、第１軸受部Ｂ１よりも孔部Ｈ側（図３においては右側）には、上側に窪んだ第２軸受部Ｂ２が形成されている。第２軸受部Ｂ２は、膨出部５ａＰの円の円周よりもやや径方向内側に位置している。

上壁部５ａの周壁部５ｂのうち、孔部Ｈの周辺に位置している周壁部５ｂの下縁からは、ベース部材３の上面３ａに沿うように回り込み部５ｃが延びている。回り込み部５ｃは、ベース部材３の外縁から、上壁部５ａの孔部Ｈの中心軸線を越える位置まで延びている。また、回り込み部５ｃは、孔部Ｈの中心軸線を含んだ位置では下方へ膨出している。回り込み部５ｃには、上壁部５ａの孔部Ｈの中心軸線と同軸になるようにして、当該回り込み部５ｃの上面側から上記膨出部分に至る位置まで下方へ凹んだ第３軸受部Ａ３が形成されている。

ベース部材３の上面３ａにおいて、上記第１軸受部Ｂ１と対向する箇所には、下方へ凹んだ第１軸受部Ａ１が形成されている。また、ベース部材３の上面３ａにおいて、上記第２軸受部Ｂ２と対向する箇所には、下方へ凹んだ第２軸受部Ａ２が形成されている。また、ベース部材３において、上壁部５ａの孔部Ｈの中心軸線を含んだ位置には、当該ベース部材３を厚み方向に貫通した貫通孔３Ｈが形成されている。この貫通孔３Ｈに、ベース部材３の回り込み部５ｃにおける上記膨出部分が嵌まり込んでいる。

図２に示すように、ケース２の内部には、アクチュエータ装置１の駆動源となるモータ１００が収容されている。図３に示すように、モータ１００は、棒状のモータシャフト９０を備えている。モータシャフト９０の軸方向両端部は、カバー部材５の第１軸受部Ａ１とベース部材３の第１軸受部Ｂ１とによって回転可能に支持されている。つまり、モータシャフト９０の中心軸線Ｌ１は上下方向に延びている。なお、以下の説明においてモータ１００の方向について説明するときは、モータシャフト９０の中心軸線Ｌ１を基準とした軸方向、周方向、径方向をいうものとする。

図３及び図４に示すように、モータシャフト９０には、当該モータシャフト９０と一体に回転するロータ８０が取付けられている。具体的には、モータシャフト９０には、円盤状のロータコア８２が固定されている。ロータコア８２は、モータシャフト９０と同軸で設けられている。ロータコア８２の外周面には、円環状のリングマグネット８４が固定されている。軸方向におけるリングマグネット８４の寸法は、ロータコア８２の寸法よりも大きくなっている。図３に示すように、ロータコア８２の下面とリングマグネット８４の下面は、略同一の位置に配置されている。図４に示すように、リングマグネット８４の内部には、複数（本実施形態では８個）の永久磁石８４ｍが設けられている。複数の永久磁石８４ｍは、周方向に並設されている。複数の永久磁石８４ｍはそれぞれ、周方向に４５°の角度の寸法を有する。隣り合う永久磁石８４ｍでは、径方向外側の磁極が反対になっている。このように、ロータ８０は、ロータコア８２の外周に永久磁石８４ｍが設けられた所謂ＳＰＭ型のマグネットロータとなっている。なお、図４では、複数の永久磁石８４ｍのうちの一部にのみ符号を付している。

図４に示すように、ロータ８０の径方向外側には、ステータ１０が配置されている。ステータ１０は、磁性体製のステータコア１２を備えている。ステータコア１２は、周方向に延びた外周部１６を備えている。図５に示すように、外周部１６は、周方向の全長に亘って、径方向に一定の寸法を有し、軸方向に一定の寸法を有する。外周部１６の内周面からは、径方向内側に向けて、矩形板状のティース１４が突出している。ティース１４の突出方向の先端部は、周方向の両側に広がっている。図４に示すように、ティース１４は、周方向に等間隔で複数設けられている。複数のティース１４は、ロータ８０のリングマグネット８４の外周面と対向しており、当該複数のティース１４が、リングマグネット８４の外周面を径方向外側から取り囲むように配置されている。各ティース１４には、図示しないインシュレータを介して巻線２４（コイル）が巻き回されている。本実施形態のモータ１００は、巻線２４に対する通電によってロータ８０が回転するブラシレスモータとして構成されている。なお、図３に示すように、ロータコア８２、リングマグネット８４、及び巻線２４の下面は、略同一の高さでモータ１００の下面を構成している。

図３に示すように、モータシャフト９０において、ロータコア８２の下方には、モータシャフト９０と一体に回転するピニオンギヤ３０が固定されている。なお、図３では、ピニオンギヤ３０の歯（ギヤ）の図示を省略している。

ケース２には、ピニオンギヤ３０の回転が伝達される第１ギヤ部材４０が収容されている。第１ギヤ部材４０は、棒状の回転軸４２を備えている。回転軸４２は、ベース部材３の第２軸受部Ａ２とカバー部材５の第２軸受部Ｂ２とによって回転可能に支持されている。回転軸４２の中心軸線Ｌ２は、モータシャフト９０の中心軸線Ｌ１と平行に配置されている。この回転軸４２には、当該回転軸４２と一体に回転するギヤ体４４が固定されている。ギヤ体４４は、円盤状の大径ギヤ部４４ａと、大径ギヤ部４４ａよりも径の小さい円盤状の小径ギヤ部４４ｂとを同軸で一体に備えている。大径ギヤ部４４ａと小径ギヤ部４４ｂの中心軸線上を、回転軸４２が貫通している。大径ギヤ部４４ａは小径ギヤ部４４ｂの下方に位置している。大径ギヤ部４４ａは、モータ１００の下面よりも下方に配置され、ピニオンギヤ３０と噛み合っている。なお、大径ギヤ部４４ａの径は、ピニオンギヤ３０の径よりも大きい。小径ギヤ部４４ｂは、モータ１００の下面よりも上方まで延びている。なお、図３及び図４では、第１ギヤ部材４０の歯（ギヤ）の図示を省略している。

ケース２には、第１ギヤ部材４０の回転が伝達される第２ギヤ部材５０が収容されている。第２ギヤ部材５０は、筒状の回転軸５２を備えている。回転軸５２は、ベース部材３の第３軸受部Ａ３で回転可能に支持されている。回転軸５２の中心軸線Ｌ３は、モータシャフト９０の中心軸線Ｌ１と平行に配置されている。この回転軸５２の径方向外側には、連結部５４を介して中間部５６が当該回転軸５２と一体に設けられている。中間部５６は、円環状であり、回転軸５２と同軸で設けられている。中間部５６と連結部５４と回転軸５２は、カバー部材５の孔部Ｈを通じてケース２の外部に露出されている。中間部５６の径方向外側には、回転軸５２と同軸で設けられた円環状のギヤ部５８が形成されている。ギヤ部５８は、中間部５６の下端部から径方向外側へ張り出している。ギヤ部５８は、第１ギヤ部材４０の小径ギヤ部４４ｂと略同一の高さに配置され、当該小径ギヤ部４４ｂと噛み合っている。なお、ギヤ部５８の径は、第１ギヤ部材４０の小径ギヤ部４４ｂの径よりも大きい。なお、図３及び図４では、第２ギヤ部材５０の歯（ギヤ）の図示を省略している。

ピニオンギヤ３０と、第１ギヤ部材４０と、第２ギヤ部材５０とは、モータ１００の出力を伝達する歯車機構７０を構成している。この歯車機構７０は減速機構でもある。つまり、ピニオンギヤ３０と第１ギヤ部材４０の大径ギヤ部４４ａとが噛み合うことで一段目の減速部が形成されている。また、第１ギヤ部材４０の小径ギヤ部４４ｂと第２ギヤ部材５０のギヤ部５８が噛み合うことで、二段目の減速部が形成されている。そして、第２ギヤ部材５０の回転軸５２の上端側を出力部として、歯車機構７０により減速されたモータ１００の回転が出力される。

図４及び図５に示すように、ステータコア１２の外周部１６は、周方向の一定範囲に亘って延びていて、周方向の一方の端部である第１端部１６ａと他方の端部である第２端部１６ｂとの間に空隙が設けられている。外周部１６は、具体的には、次の式（Ａ１）で規定される角度θの範囲に亘って周方向に延びている。

θ＝（３６０／２Ｎ）・（２Ｍ−１） ・・・（Ａ１）
ここで、Ｎは正の整数、ＭはＮ以下の正の整数である。Ｎは永久磁石８４ｍの数に基づいて算出される。すなわち、永久磁石８４ｍの数は２・Ｎ個である。本実施形態では、永久磁石８４ｍの数は８個であるため、Ｎは４である。また、本実施形態では、Ｍは３に設定されている。したがって、本実施形態では、θ＝２２５°である。

ステータコア１２の外周部１６の第１端部１６ａと第２端部１６ｂとの間の空隙の領域では、ロータ８０の外周面（リングマグネット８４の外周面）を径方向外側から囲むステータコア１２が存在していない。つまり、ロータ８０の外周面（リングマグネット８４の外周面）の一部は、ステータコア１２で囲まれていない露出部８０Ａ（図４の太実線参照）となっている。この露出部８０Ａの径方向外側であり、かつ、ステータコア１２の外周部１６の外周面における第１端部１６ａと第２端部１６ｂとの間を周方向に亘って仮想的につなぐことで形成される仮想円Ｃ１の径方向内側に、第１ギヤ部材４０の小径ギヤ部４４ｂ及び回転軸４２が配置されている。小径ギヤ部４４ｂ及び回転軸４２は、外周部１６の第２端部１６ｂに近い位置に配置されている。また、上記露出部８０Ａの径方向外側であり、かつ、上記仮想円Ｃ１の径方向内側に、第２ギヤ部材５０のギヤ部５８の一部が配置されている。第２ギヤ部材５０のギヤ部５８は、ステータコア１２の外周部１６の第１端部１６ａと第２端部１６ｂとの間の空隙を通じて上記仮想円Ｃ１の外側から内側に入り込むようにして、上記仮想円Ｃ１の内側に配置されている。

ステータコア１２の外周部１６には、８個のティース１４が設けられている。８個のティース１４のうちの一つは外周部１６の第１端部１６ａ近傍に配置され、別の一つは第２端部１６ｂ近傍に配置されている。そして、これらの２つのティース１４の間に残りの６つのティース１４が周方向に３０°毎に配置されている。以下、これらの８個のティース１４を、ステータコア１２の外周部１６の第１端部１６ａに最も近いものから周方向に順番に第１ティース１４ａ、第２ティース１４ｂ、・・・第８ティース１４ｈと称する。

各ティース１４ａ〜１４ｈに巻き回されている巻線２４は、モータシャフト９０の中心軸線Ｌ１を挟んで互いに対向する位置に配置されている対向巻線２４Ａと、モータシャフト９０の中心軸線Ｌ１を挟んで自身と対向する位置に他の巻線２４が配置されていない非対向巻線２４Ｂとで構成されている。具体的には、第１ティース１４ａと第７ティース１４ｇのそれぞれの巻線２４は、対向巻線２４Ａである。同様に、第２ティース１４ｂと第８ティース１４ｈのそれぞれの巻線２４は、対向巻線２４Ａである。これらの４つの対向巻線２４Ａの巻き数は同一である。一方、第３ティース１４ｃ、第４ティース１４ｄ、第５ティース１４ｅ、第６ティース１４ｆのそれぞれの巻線２４は、非対向巻線２４Ｂである。これらの４つの非対向巻線２４Ｂの巻き数は、対向巻線２４Ａの巻き数よりも少ない。なお、これらの４つの非対向巻線２４Ｂの巻き数は同一である。

なお、本実施形態では、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力の各相に対応する巻線が、周方向に並ぶ各ティース１４ａ〜１４ｈに対して順次巻き回されている。つまり、第１ティース１４ａ、第４ティース１４ｄ、第７ティース１４ｇの巻線２４はＵ相の巻線である。第２ティース１４ｂ、第５ティース１４ｅ、第８ティース１４ｈの巻線２４はＶ相の巻線である。第３ティース１４ｃ、第６ティース１４ｆの巻線２４はＷ相の巻線である。こうして、ステータ１０には、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力が供給される。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）巻線２４に電力が供給されていない状態において、ロータ８０が回転しようとすると、ステータコア１２が磁気を帯びる。ここで、上記実施形態のステータコア１２は、円環状につながっておらず、外周部１６の第１端部１６ａと第２端部１６ｂとの間に空隙が存在している。そのため、ステータコア１２は、全体として、例えば外周部１６の第１端部１６ａがＳ極、第２端部１６ｂがＮ極となるように磁気を帯びる。ここで、外周部１６は、上記の式（Ａ１）で規定される角度θの範囲に亘って周方向に延びている。この場合、外周部１６の第１端部１６ａ及び第２端部１６ｂと、ロータ８０に設けられている複数の永久磁石８４ｍとはつぎのような位置関係にある。すなわち、複数の永久磁石８４ｍのうち、径方向外側がＮ極になっている永久磁石８４ｍにおける周方向の中央の径方向外側に、外周部１６の第１端部１６ａ（Ｓ極）が配置されたとき、径方向外側がＳ極になっている永久磁石８４ｍにおける周方向の中央の径方向外側に、外周部１６の第２端部１６ｂ（Ｎ極）が配置される。したがって、径方向外側がＮ極になっている永久磁石８４ｍは、外周部１６の第１端部１６ａ（Ｓ極）に引き付けられ、径方向外側がＳ極になっている永久磁石８４ｍは、外周部１６の第２端部１６ｂ（Ｎ極）に引き付けられる。仮に、ロータ８０を回転させようとする場合には、上記の磁気的な力に抗して当該ロータ８０を回転させなければならない。そのため、ロータ８０を回転させて、ロータ８０とともにモータシャフト９０を回転させようとするには相当の回転トルクが必要となる。したがって、このアクチュエータ装置１が適用されているスライドドアが、自重等によって移動することを抑制できる。また、仮にスライドドアが移動したとしても、当該スライドドアを停止させるためにモータ１００に供給する電力を少なくできる。

（２）ロータ８０に設けられている複数の永久磁石８４ｍは、それぞれの周方向の中央となる箇所において磁力が最も強い。上記（１）に記したとおり、上記実施形態においては、径方向外側がＮ極になっている永久磁石８４ｍにおける周方向の中央の径方向外側にステータコア１２の外周部１６の第１端部１６ａ（Ｓ極）が配置されたとき、径方向外側がＳ極になっている永久磁石８４ｍにおける周方向の中央の径方向外側に外周部１６の第２端部１６ｂ（Ｎ極）が配置される。つまり、外周部１６の両端部１６ａ，１６ｂが、永久磁石８４ｍにおける磁力の最も強い箇所に同時に配置されることになる。この場合、永久磁石８４ｍはステータコア１２に強く引き付けられる。したがって、永久磁石８４ｍとステータコア１２との間に働く磁気的な力が大きくなり、ロータ８０及びモータシャフト９０を回転させるのに必要となる回転トルクが大きくなる。そのため、例えば、自重等によるスライドドアの移動を効果的に抑制できる。

（３）巻線２４に駆動電流が供給された場合、巻線２４は磁界を発生してロータ８０を回転駆動する。巻線２４に駆動電流が供給された場合に生じる回転駆動力は、ロータ８０をモータシャフト９０の中心軸線Ｌ１に対して径方向に動かす荷重（偏心荷重）としても作用する。例えば、第１ティース１４ａの巻線２４に対して、ロータ８０を正回転させるための駆動電流が供給されている場合、ロータ８０には、図４において矢印Ｆ１で示すように当該ロータ８０の外周面に対する接線方向の力がかかる。この力は、モータシャフト９０に対しては径方向の偏心荷重として作用する。同様に、例えば第７ティース１４ｇの巻線２４に対して、ロータ８０を正回転させるための駆動電流が供給されている場合、ロータ８０には、図４において矢印Ｆ２で示すように当該ロータ８０の外周面に対する接線方向の力がかかる。この力は、モータシャフト９０に対しては径方向の偏心荷重として作用する。このように、相対向する巻線２４に対して、ロータ８０を同一方向へ回転させるための駆動電流が通電された場合、ロータ８０には、相反する方向への偏心荷重がかかる。そして、各巻線２４に駆動電流が供給された場合にロータ８０にかかる偏心荷重は、各巻線２４の巻き数に応じて変化する。つまり、偏心荷重は巻線２４の巻き数が多いほど大きくなる。

上記実施形態では、互いに対向する位置に配置されている対向巻線２４Ａ同士の巻き数が同一とされている。したがって、互いに対向する位置に配置されている対向巻線２４Ａのうちの一方が発生する磁界に伴う偏心荷重（図４の矢印Ｆ１参照）は、他方が発生する磁界に伴う偏心荷重（図４の矢印Ｆ２参照）で相殺される。一方で、非対向巻線２４Ｂが発生する磁界に伴う偏心荷重（図４の矢印Ｆ３参照）は、他の巻線２４で相殺されない。そのため、非対向巻線２４Ｂが発生する磁界に伴う偏心荷重が大きい場合、ロータ８０やモータシャフト９０が位置ずれするおそれがある。そこで上記実施形態では、非対向巻線２４Ｂの巻き数を、対向巻線２４Ａの巻き数よりも少なくしている。そのため、非対向巻線２４Ｂが発生する磁界に伴う偏心荷重を小さくできる。したがって、モータ１００の駆動中にモータシャフト９０が位置ずれして異音が発生したり、モータシャフト９０等に偏摩耗が生じたりすることを抑制できる。

（４）例えばステータコアが円環状に一つながりとなっている場合、ステータコアの外周面の径方向内側にギヤ部材の一部を配置しようとしても、ステータコアとギヤ部材とが干渉してしまうため、そうした配置は困難である。特に、ケース２内を上下方向に延びるギヤ部材の軸を、ステータコアの外周面の径方向内側に配置することは、ティースやコイルをギヤ部材の軸が貫通することになり、非現実的である。そのため、モータとギヤ部材とを径方向の位置をずらして配置せざるをえず、その分、アクチュエータ装置の外形が大きくなる懸念がある。

これに対して、上記実施形態では、ステータコア１２の外周部１６が円環状につながっておらず、第１端部１６ａと第２端部１６ｂとの間に空隙が存在している。そして、外周部１６の第１端部１６ａと第２端部１６ｂとを仮想的につないだ仮想円Ｃ１の径方向内側であり、かつ、ロータ８０の外周面における露出部８０Ａの径方向外側となる領域に、歯車機構７０の一部が配置されている。具体的には、上記領域に、第１ギヤ部材４０の小径ギヤ部４４ｂ及び回転軸４２、及び第２ギヤ部材５０のギヤ部５８が配置されている。このようにして、外周部１６における第１端部１６ａと第２端部１６ｂとの間の空隙を、第１ギヤ部材４０及び第２ギヤ部材５０を配置するためのスペースとして利用することで、第１ギヤ部材４０及び第２ギヤ部材５０をモータ１００に対してより近い位置に配置できる。この結果、アクチュエータ装置１のコンパクト化に寄与できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、ステータコア１２の外周部１６の第１端部１６ａがＳ極、第２端部がＮ極になる例を説明したが、ロータ８０の回転方向との兼ね合いで、ステータコア１２の外周部１６の第１端部１６ａがＮ極、第２端部１６ｂがＳ極になることもある。

・ステータコア１２の外周部１６が延在する角度θの範囲は、上記実施形態に示したものに限定されるものではなく、上記の式（Ａ１）における変数Ｍ及びＮを適宜変更することで変更できる。なお、Ｎに係るパラメータである永久磁石８４ｍの数は、偶数個であればいくつであってもよい。

・ステータコア１２の外周部１６が延在する角度θの範囲は、上記の式（Ａ１）で規定される角度θの範囲に対して周方向に幅を持たせた次の式（Ａ２）に規定する範囲でもよい。

θ＝（３６０／２Ｎ）・（２Ｍ−１）±（３６０／（２Ｎ・５）） ・・・（Ａ２）
例えば上記実施形態と同様に、Ｎを４、Ｍを３に設定した場合、θ＝２２５°±９°となる。つまり、この場合は±９°の幅を持たせることになる。Ｎが４の場合における各永久磁石８４ｍの周方向の寸法は４５°である。そのため、外周部１６に幅を持たせる範囲は、各永久磁石８４ｍの周方向の範囲の５分の１程度である。

上述のように外周部１６の延在範囲に周方向の幅を持たせた場合、外周部１６の第１端部１６ａ及び第２端部１６ｂと、複数の永久磁石８４ｍとはつぎのような位置関係になる。すなわち、径方向外側がＮ極になっている永久磁石８４ｍの周方向の中央近傍の径方向外側に、外周部１６の第１端部１６ａ（Ｓ極）が配置されたとき、径方向外側がＳ極になっている永久磁石８４ｍの周方向の中央近傍の径方向外側に、外周部１６の第２端部１６ｂ（Ｎ極）が配置される。つまり、外周部１６の第１端部１６ａと第２端部１６ｂとが、磁力の比較的強い箇所に同時に配置されることになる。この場合でも、永久磁石８４ｍはステータコア１２に強く引き付けられる。したがって、永久磁石８４ｍとステータコア１２との間に働く磁気的な力が大きくなり、ロータ８０（モータシャフト９０）を回転させるのに必要となる回転トルクが大きくなる。

・さらに、外周部１６が延在する角度θの範囲は、上記の式（Ａ１）及び（Ａ２）を満たしていなくても、外周部１６の第１端部１６ａと第２端部１６ｂとの間に空隙が存在していればよい。すなわち、複数の永久磁石８４ｍのうち、径方向外側の磁極が互いに異なる２つの永久磁石８４ｍの径方向外側に、外周部１６の第１端部１６ａと第２端部１６ｂとがそれぞれ同時に配置されるようになっていれば、仮に第１端部１６ａ及び第２端部１６ｂが配置される位置が周方向における永久磁石８４ｍの中央近傍から外れていたとしても、永久磁石８４ｍはステータコア１２に引き付けられる。また、複数の永久磁石８４ｍのうち、径方向外側の磁極が同一となっている２つの永久磁石８４ｍの径方向外側に、外周部１６の第１端部１６ａと第２端部１６ｂとがそれぞれ同時に配置されるようになっていても、第１端部１６ａと第２端部１６ｂのいずれか一方に永久磁石８４ｍが引き付けられる。したがって、ロータ８０（モータシャフト９０）を回転させるためには、永久磁石８４ｍとステータコア１２との間に働く磁気的な力に抗して当該ロータ８０を回転させる必要が生じ、回転トルクが少なからず要求される。

・ステータコア１２の外周部１６は、周方向の両端に亘って径方向の寸法が一定でなくてもよい。軸方向の寸法についても同様である。つまり、外周部１６は、例えば、歯車機構７０やケース２との干渉を防ぐために部分的に窪んでいたり、ケース２に対して位置決めするために突起が設けられていたりしてもよい。

・周方向におけるティース１４の設置位置や個数は、適宜変更可能である。つまり、複数のティース１４は、３０°以外の他の角度毎に設けられていてもよい。また、複数のティース１４は、互いに異なる間隔で設けられていてもよい。

・ティース１４の形状は適宜変更可能である。ただし、ティース１４の形状は、巻線２４を巻き回すことが可能なものである必要がある。
・巻線２４の数は、ティース１４の数に合わせて変更可能である。ただし、巻線２４は最低一つは必要である。ステータ１０に少なくとも一つ巻線２４が設けられていれば、当該巻線２４への通電によってロータ８０を回転させることはできる。

・対向巻線２４Ａのペアが複数ある場合、ペアとなっている巻線同士の巻き数が一致していればよく、ペア毎の巻き数は異なっていてもよい。
・互いに対向する位置に配置されている対向巻線２４Ａ同士における巻き数は、完全に同一でなくてもよく、多少異なっていてもよい。対向巻線２４Ａ同士の巻き数が多少異なっていても、対向巻線２４Ａがロータ８０を回転させようとする際に発生する偏心荷重の一部は相殺される。

・対向巻線２４Ａのペアが複数あり、ペアによって巻き数が異なる場合、非対向巻線２４Ｂの巻き数は、少なくとも一つのペアの巻き数よりも少なければよい。ただし、上述のとおり、偏心荷重を抑える上では非対向巻線２４Ｂの巻き数を少なくする必要がある。したがって、非対向巻線２４Ｂよりも巻き数の少ない対向巻線２４Ａの数は極力少なくすることが好ましい。

・非対向巻線２４Ｂが複数ある場合、各非対向巻線２４Ｂの巻き数は、個々に設定可能である。つまり、各非対向巻線２４Ｂの巻き数は、互いに異なっていてもよいし、一部の非対向巻線２４Ｂの巻き数が他とは異なっていてもよい。

・例えば全ての巻線２４の巻き数を同一の基準巻き数に設定した場合と比較したとき、各対向巻線２４Ａの巻き数を基準巻き数としたまま各非対向巻線２４Ｂの巻き数を基準巻き数よりも少なくすれば、各非対向巻線２４Ｂの巻き数を減らした分、磁界を通じたロータ８０（モータシャフト９０）の回転駆動力が低下する懸念がある。そこで、各非対向巻線２４Ｂの巻き数を減らした分だけ対向巻線２４Ａの巻き数を増やすように、非対向巻線２４Ｂと対向巻線２４Ａとで巻き数を調整してもよい。こうした調整によって、磁界を通じたロータ８０（モータシャフト９０）の回転駆動力の低下を補える。

・ロータ８０及びモータシャフト９０の構成は、適宜変更可能である。例えば、ロータ８０は、ロータコア８２の内部に永久磁石８４ｍを埋め込んだ所謂ＩＰＭ型のロータでもよい。モータシャフト９０は筒状であってもよい。なお、ロータ８０及びモータシャフト９０の構成を変更した場合であっても、その変更した構成においてモータが適切に機能することが条件である。

・第１ギヤ部材４０は、回転軸を有するとともにモータ１００の出力（モータシャフト９０の回転）を伝達できるようになっていれば、その形状や配置を適宜変更可能である。ただし、アクチュエータ装置１のコンパクト化という観点では、第１ギヤ部材４０の回転軸は、上記仮想円Ｃ１の径方向内側であり、かつ、ロータ８０の外周面における露出部８０Ａの径方向外側となる領域に配置されていることが好ましい。

・第２ギヤ部材５０の形状及び配置は、当該第２ギヤ部材５０が第１ギヤ部材４０の回転を伝達できることを条件として、適宜変更可能である。なお、第２ギヤ部材５０を廃止し、第１ギヤ部材４０によって、モータ１００の回転をアクチュエータ装置１の外部に出力するようにしてもよい。

・歯車機構を構成するギヤ部材を３個以上とし、３段階以上の減速機構を構成するようにしてもよい。
・ケース２の形状は、モータ１００及び歯車機構７０を構成している部材の形状や配置に合わせて適宜変更可能である。

・アクチュエータ装置１は、車両のスライドドア以外の動作対象物の駆動装置として適用してもよい。例えば、アクチュエータ装置１は、車両のサンルーフパネルの駆動装置、車両のシートをスライド移動させる駆動装置として適用してもよい。また、アクチュエータ装置１は、車両以外において、動作対象物の駆動装置として適用してもよい。

１…アクチュエータ装置、２…ケース、１０…ステータ、１２…ステータコア、１４…ティース、１６…外周部、１６ａ…第１端部、１６ｂ…第２端部、２４…巻線、２４Ａ…対向巻線、２４Ｂ…非対向巻線、４０…第１ギヤ部材、４２…回転軸、７０…歯車機構、８０…ロータ、８２…ロータコア、８４…リングマグネット、８４ｍ…永久磁石、Ｌ１…中心軸線、１００…モータ、Ｃ１…仮想円。

Claims (4)

1. 周方向に複数のティースが並設されている磁性体製のステータコアと、
   前記ティースに巻き回されている巻線と、
   前記ステータコアよりも径方向内側に配置されているロータコアと、
   前記ロータコアに取り付けられた複数の永久磁石とを備え、
   複数の前記永久磁石は、前記周方向に並設されているとともに、隣り合う前記永久磁石の径方向外側の磁極が互いに反対になるように配置されており、
   前記ステータコアは、前記周方向の一定範囲に亘って延びていて、前記周方向の一方の端部と他方の端部との間に空隙が設けられている
   モータ。
2. 請求項１に記載のモータであって、
   複数の前記巻線は、前記ロータコアの中心軸線を挟んで互いに対向する位置に配置されている対向巻線と、前記ロータコアの中心軸線を挟んで自身と対向する位置には他の前記巻線が配置されていない非対向巻線とで構成されており、
   前記非対向巻線の巻き数は、前記対向巻線の巻き数よりも少ない
   モータ。
3. 請求項１又は２に記載のモータであって、
   Ｎを正の整数、ＭをＮ以下の正の整数とした場合、
   前記永久磁石の数は２・Ｎ個であり、
   前記ステータコアは、前記周方向において、（３６０／２Ｎ）・（２Ｍ−１）±（３６０／（２Ｎ・５））の範囲に亘って延びている
   モータ。
4. 駆動源となるモータと、前記モータの出力を伝達する歯車機構と、前記モータ及び前記歯車機構を収容するケースと、を備えたアクチュエータ装置であって、
   前記モータは、周方向に複数のティースが並設されている磁性体製のステータコアと、
   前記ティースに巻き回されている巻線と、
   前記ステータコアよりも径方向内側に配置されているロータコアと、
   前記ロータコアに取り付けられた複数の永久磁石とを備え、
   複数の前記永久磁石は、前記周方向に並設されているとともに、隣り合う前記永久磁石の径方向外側の磁極が互いに反対になるように配置されており、
   前記ステータコアは、前記周方向の一定範囲に亘って延びていて、前記周方向の一方の端部と他方の端部との間に空隙が設けられており、
   前記ステータコアの外周面における前記周方向の一方の端部と他方の端部との間を前記周方向に亘って仮想的につなぐことで形成される仮想円の径方向内側には、前記歯車機構を構成している歯車の回転軸が配置されている
   アクチュエータ装置。