JP6117574B2 - 誘導子型回転モータ - Google Patents

Description

本発明は、ＦＡ機器、ＯＡ機器、車載機器など様々な機器に使用できる誘導子型回転モータに関する。

誘導子型回転モータには、薄板状の永久磁石を磁性体ヨークの収納部に挿入し、コイルを回転方向に着磁させる、下記特許文献１に示すような、埋め込み磁石型誘導子モータがある。埋め込み磁石型誘導子モータは、磁気ギャップに磁性体ヨークを介して磁束が流れるため、磁気ギャップの磁束密度を高くすることができ、トルクが大きく、高効率である。

特許４２０７３８６号明細書

しかし、特許文献１に示すような誘導子型回転モータは、永久磁石型モータと比較すると、永久磁石の使用量が少なくて済むという利点はあるものの、サイズ当たりのトルクが小さく、適用範囲が限られるという欠点がある。

本発明は、サイズ当たりのトルクを向上させ、モータの適用範囲を広げ、同一サイズであれば永久磁石の使用量をさらに低減できる、誘導子型回転モータの提供を目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る誘導子型回転モータは、ティースの先端が環状に配置されたステータと、当該ティースの先端と一定のギャップを介して対向する誘導子歯を有するロータと、を有するｍ相（ｍは２以上の整数）の誘導子型回転モータであって、ｋ・ｍ個の（ｋは１以上の整数）のティースを有し、各ティースには少なくとも１個の永久磁石が配置され、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士が向き合うように配置されている。

以上のように構成された本発明に係る誘導子型回転モータによれば、各ティースには永久磁石が配置され、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士が向き合うように配置されているので、ティース間の短絡磁束を減少させ、短絡磁束を有効に活用することができ、サイズ当たりのトルクを向上させ、モータの適用範囲を広げ、永久磁石の使用量を少なくできる。

実施形態１に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態１に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。 実施形態２に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態２に係る誘導子型回転モータの分解図であり、（ａ）はヨークの構成図であり、（ｂ）はティースの構成図であり、（ｃ）はティースに挿入する永久磁石の構成図である。 実施形態２に係る誘導子型回転モータのヨーク及びティースの構成図であり、（ａ）−（ｃ）はティースの分割態様を示す図である。 実施形態２に係る誘導子型回転モータのコア形状を示す図である。 実施形態２に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。 実施形態３に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態３に係る誘導子型回転モータのロータの構成を示す図である。 実施形態３に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。 実施形態３の変形例１に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態３の変形例１に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。 実施形態３の変形例２に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態４に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態４の変形例１に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態４の変形例２に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態４の変形例３に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態４の変形例４に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態４の変形例５に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態５に係る誘導子型回転モータの構成図である。 図２０に示す誘導子型回転モータの組み立て図である。 図２０に示す誘導子型回転モータのティースとコイルの構成図である。 図２２に示すコイルの構成図である。 実施形態６に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態６に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。 実施形態６の変形例１に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態６の変形例２に係る誘導子型回転モータの構成図である。 実施形態６の変形例３に係る誘導子型回転モータの構成図である。

以下、本発明に係る誘導子型回転モータの実施形態を、〔実施形態１〕から〔実施形態６〕に分けて説明する。本発明に係る誘導子型回転モータは、ティース間の短絡磁束を有効に活用するために、ティース先端の形状を工夫し、各ティースには所定の極性が向き合うように永久磁石を配置している。

〔実施形態１〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１は、実施形態１に係る誘導子型回転モータの構成図である。図に示すように、本実施形態に係る誘導子型回転モータ１００は、ステータ１２０とロータ１４０とを有する。

ステータ１２０は、円筒状のヨーク１２２、Ｕ相のティース１２４Ｕ、Ｖ相のティース１２４Ｖ、Ｗ相のティース１２４Ｗを有する。Ｕ相のティース１２４Ｕ、Ｖ相のティース１２４Ｖ、Ｗ相のティース１２４Ｗのそれぞれは、ヨーク１２２の内周側に中心角１２０°の等角度で円周状に配置される。実施形態１に係る誘導子型回転モータ１００は、三相誘導子型回転モータである。

Ｕ相のティース１２４Ｕには永久磁石１２６Ｕが、Ｖ相のティース１２４Ｖには永久磁石１２６Ｖが、Ｗ相のティース１２４Ｗには永久磁石１２６Ｗが、それぞれ配置される。実施形態１に係る誘導子型回転モータ１００は、各ティースに１個の永久磁石が配置される。

永久磁石１２６Ｕ、１２６Ｖ、１２６Ｗは長板形状を有する。各ティース１２４Ｕ、１２４Ｖ、１２４Ｗの奥行き方向（図面の表裏方向）に向けて永久磁石１２６Ｕ、１２６Ｖ、１２６Ｗの収納孔（符号は省略する）が形成してある。永久磁石１２６Ｕ、１２６Ｖ、１２６Ｗは、各ティース１２４Ｕ、１２４Ｖ、１２４Ｗのそれぞれの収納孔に挿入され、各収納孔に流し込んだ接着剤で固定される。収納孔は隣り合う複数のティースにおいて一定の間隔で形成してある。永久磁石１２６Ｕ、１２６Ｖ、１２６Ｗは、時計回り方向にＳ→Ｎ、Ｓ→Ｎ、Ｓ→Ｎとなるように極性を揃えて配置される。実施形態１に係る誘導子型回転モータ１００は、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士が向き合わされて配置される。

Ｕ相のティース１２４Ｕにはコイル１３０Ｕが巻回され、Ｖ相のティース１２４Ｖにはコイル１３０Ｖが巻回され、Ｗ相のティース１２４Ｗにはコイル１３０Ｗが巻回される。

ロータ１４０に対峙する各ティース１２４Ｕ、１２４Ｖ、１２４Ｗの先端は環状に配置される。ティース１２４Ｕの先端、ティース１２４Ｖの先端及びティース１２４Ｗの先端は、薄肉部ＴＨを介して途切れることなく連続し、全てのティースの先端部分で円筒状の空間を形成する。

ロータ１４０はティースの先端と一定のギャップを介して対向する２つの誘導子歯１４２を備える２極の突極型ロータである。ロータ１４０は全てのティースの先端部分で形成される円筒状の空間内で回転する。ロータ１４０の各誘導子歯１４２の先端は、全てのティースの先端部分で形成される円筒と同心の円弧形状を有する。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図２は、実施形態１に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。実施形態１では、図１に示した、Ｕ相のコイル１３０Ｕ、Ｖ相のコイル１３０Ｖ、Ｗ相のコイル１３０Ｗに電気角１２０°の位相差を持つ三相交流電流を流す。図２では、そのときの、ステータ１２０とロータ１４０との間の磁束分布を、ロータ１４０の回転、３０°刻み（ステージ）で示してある。

図２に示すように、ロータ１４０の回転に伴って、ロータ１４０とステータ１２０との間には、ステージ毎に、矢線で示すように磁束が分布する。実施形態１に係る誘導子型回転モータ１００の場合、ロータ１４０の１つの誘導子歯１４２の先端が隣接する２つのティース間を跨ぐ位置にあるときには、１つのティースからの磁束はロータ１４０の１つの誘導子歯１４２を通って隣接する他の１つのティースに向かう。したがって、隣接するステータ間を通過する磁束は漏れ磁束となることはない。ロータ１４０はステータ１２０からの磁束を有効に利用してトルクを発生させる。

図２の（１）では、Ｖ相とＷ相に接続されたコイルが発生する磁束が、長い第１の経路Ａと短い第２の経路Ｂの２つの経路を介して、ティース１２４Ｖ→永久磁石１２６Ｖ→ヨーク１２２→ティース１２４Ｗ→永久磁石１２６Ｗ→ロータ１４０の１つの誘導子歯１４２に流れる。ティース１２４Ｖとティース１２４Ｗとは薄肉部ＴＨを介して連続しているが、薄肉部ＴＨには磁束は流れない。薄肉部ＴＨには永久磁石１２６Ｗから永久磁石１２６Ｖに向かう永久磁石間の磁束が流れているために、薄肉部ＴＨは磁気飽和状態となっているからである。

図２の（３）では、Ｕ相とＶ相に接続されたコイルが発生する磁束が、ティース１２４Ｖ→永久磁石１２６Ｖ→ヨーク１２２→ティース１２４Ｕ→永久磁石１２６Ｕ→ロータ１４０を流れる第１の経路Ａと、ティース１２４Ｖ→永久磁石１２６Ｖ→ヨーク１２２→ティース１２４Ｕ→永久磁石１２６Ｕ→ロータ１４０及びロータ１４０の１つの誘導子歯１４２→ティース１２４Ｗ→永久磁石１２６Ｗ→ロータ１４０の他の１つの誘導子歯１４２を流れる第２の経路Ｂとの２つの経路に分かれて流れる。ティース１２４Ｕとティース１２４Ｗ、ティース１２４Ｗとティース１２４Ｖとは薄肉部ＴＨを介して連続しているが、これらの薄肉部ＴＨには磁束は流れない。これらの薄肉部ＴＨも永久磁石間の磁束によって磁気飽和状態となっているからである。

このように、実施形態１に係る誘導子型回転モータ１００では、隣接するティース間の磁束は必ずロータ１４０の誘導子歯１４２を通過するために、コイルが発生させた磁束は有効に利用され、ロータ１４０を回転させるトルクとなる。このことは、（１）、（３）以外のステージでも同様である。また、隣接するティース間が薄肉部ＴＨを介して連続しているので、ロータ１４０に発生するトルク変動は滑らかになり、コギングやトルクリップルが少なくなる。

実施形態１に係る誘導子型回転モータ１００では、各ティースに１つの永久磁石を同一のピッチで配置し、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせてある。このため、各ティースからロータ１４０の内部を通過する磁束以外に、ティース間を短絡して通過しようとする磁束（短絡磁束）をロータ１４０に導くことができ、ロータ１４０に大きなトルクを発生させることができる。また、ティース間は薄肉部ＴＨで連結されているので、コギングやトルクリップルが少ない、滑らかに回転する誘導子型回転モータを実現できる。

〔実施形態２〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図３は、実施形態２に係る誘導子型回転モータの構成図である。図に示すように、本実施形態に係る誘導子型回転モータ２００は、ステータ２２０とロータ２４０とを有する。

ステータ２２０は、円筒状のヨーク２２２、Ｕ相のティース２２４Ｕ−１、２２４Ｕ−２、Ｖ相のティース２２４Ｖ−１、２２４Ｖ−２、Ｗ相のティース２２４Ｗ−１、２２４Ｗ−２を有する。Ｕ相のティース２２４Ｕ−１、２２４Ｕ−２、Ｖ相のティース２２４Ｖ−１、２２４Ｖ−２、Ｗ相のティース２２４Ｗ−１、２２４Ｗ−２のそれぞれは、ヨーク２２２の内周側に中心角６０°の等角度で配置される。実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００は、６ティースの三相誘導子型回転モータである。

Ｕ相のティース２２４Ｕ−１には永久磁石２２６Ｕ−１が、Ｖ相のティース２２４Ｖ−１には永久磁石２２６Ｖ−１が、Ｗ相のティース２２４Ｗ−１には永久磁石２２６Ｗ−１が、それぞれ配置される。また、Ｕ相のティース２２４Ｕ−２には永久磁石２２６Ｕ−２が、Ｖ相のティース２２４Ｖ−２には永久磁石２２６Ｖ−２が、Ｗ相のティース２２４Ｗ−２には永久磁石２２６Ｗ−２が、それぞれ配置される。実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００は、各ティースに１個の永久磁石が配置される。

永久磁石２２６Ｕ−１、２２６Ｕ−２、２２６Ｖ−１、２２６Ｖ−２、２２６Ｗ−１、２２６Ｗ−２は長板形状を有する。各ティース２２４Ｕ−１、２２４Ｕ−２、２２４Ｖ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｗ−１、２２４Ｗ−２の奥行き方向（図面の表裏方向）に向けて永久磁石２２６Ｕ−１、２２６Ｕ−２、２２６Ｖ−１、２２６Ｖ−２、２２６Ｗ−１、２２６Ｗ−２の収納孔（符号は省略する）が形成してある。永久磁石２２６Ｕ−１、２２６Ｕ−２、２２６Ｖ−１、２２６Ｖ−２、２２６Ｗ−１、２２６Ｗ−２は、各ティース２２４Ｕ−１、２２４Ｕ−２、２２４Ｖ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｗ−１、２２４Ｗ−２のそれぞれの収納孔に挿入され、各収納孔に流し込んだ接着剤で固定される。収納孔は隣り合う複数のティースにおいて一定の間隔で形成してある。永久磁石２２６Ｕ−１、２２６Ｖ−１、２２６Ｗ−２、２２６Ｕ−２、２２６Ｖ−２、２２６Ｗ−１は、反時計回り方向にＳ→Ｎ、Ｓ→Ｎ、Ｓ→Ｎ、Ｓ→Ｎ、Ｓ→Ｎ、Ｓ→Ｎとなるように極性を揃えて配置される。実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００は、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士が向き合わされて配置される。

Ｕ相のティース２２４Ｕ−１にはコイル２３０Ｕ−１が巻回され、Ｖ相のティース２２４Ｖ−１にはコイル２３０Ｖ−１が巻回され、Ｗ相のティース２２４Ｗ−１にはコイル２３０Ｗ−１が巻回される。また、Ｕ相のティース２２４Ｕ−２にはコイル２３０Ｕ−２が巻回され、Ｖ相のティース２２４Ｖ−２にはコイル２３０Ｖ−２が巻回され、Ｗ相のティース２２４Ｗ−２にはコイル２３０Ｗ−２が巻回される。

ロータ２４０に対峙する各ティース２２４Ｕ−１、２２４Ｖ−１、２２４Ｗ−２、２２４Ｕ−２、２２４Ｖ−２、２２４Ｗ−１の先端は環状に配置される。ティース２２４Ｕ−１、２２４Ｖ−１、２２４Ｗ−２、２２４Ｕ−２、２２４Ｖ−２及び２２４Ｗ−１の先端は途切れることなく薄肉部ＴＨを介して連続し、全てのティースの先端部分で円筒状の空間を形成する。

ロータ２４０はティースの先端と一定のギャップを介して対向する４つの誘導子歯２４２を備える４極の突極型ロータである。ロータ２４０は全てのティースの先端部分で形成される円筒状の空間内で回転する。ロータ２４０の各誘導子歯２４２の先端は、全てのティースの先端部分で形成される円筒と同心の円弧形状を有する。

次に、図３に示した誘導子型回転モータ２００の具体的な構成を説明する。図４は、実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００の分解図であり、（ａ）はヨークの構成図であり、（ｂ）はティースの構成図であり、（ｃ）はティースに挿入する永久磁石の構成図である。

図４（ａ）に示すように、誘導子型回転モータ２００のヨーク２２２は、円筒形状を有し、外周は円形であり内周はティースを保持するために完全な円形にはなっていない。図４（ｂ）に示すように、誘導子型回転モータ２００は、６つのティース２２４Ｖ−１、２２４Ｕ−１、２２４Ｗ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｕ−２、２２４Ｗ−２を有する。各ティースには図４（ｃ）に示す永久磁石２２６Ｖ−１、２２６Ｕ−１、２２６Ｗ−１、２２６Ｖ−２、２２６Ｕ−２、２２６Ｗ−２を収納する収納孔２２５が開口されている。なお、ヨーク２２２及び６つのティース２２４Ｖ−１、２２４Ｕ−１、２２４Ｗ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｕ−２、２２４Ｗ−２は薄板を打ち抜いた電磁鋼板を積層して形成することが好ましい。

６つのティース２２４Ｖ−１、２２４Ｕ−１、２２４Ｗ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｕ−２、２２４Ｗ−２は、ヨーク２２２の内部に収容される。ヨーク２２２に収容されたティース２２４Ｖ−１、２２４Ｕ−１、２２４Ｗ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｕ−２、２２４Ｗ−２は、その外周側がヨーク２２２の内周面と隙間なく接触する。同時に、ティース２２４Ｖ−１、２２４Ｕ−１、２２４Ｗ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｕ−２、２２４Ｗ−２の内周側が、隣接するティース同士で接触する。

各ティースに、隣接するティースの永久磁石同士の極性が反時計回り方向に異なるように永久磁石を収納すると、ティース間を連結する薄肉部ＴＨに永久磁石の磁束が通過する。このため、薄肉部ＴＨは磁気飽和気味になる。

図５は、実施形態２に係る誘導子型回転モータのヨーク及びティースの構成図であり、（ａ）−（ｃ）はティースの分割態様を示す図である。

誘導子型回転モータ２００は、図５（ａ）に示すように、ティース先端の薄肉部を設けずに、ヨークを含めたＴ字状の６つの磁気部２２７Ｖ−１、２２７Ｕ−１、２２７Ｗ−１、２２７Ｖ−２、２２７Ｕ−２、２２７Ｗ−２を連結するようにしても良い。また、図５（ｂ）に示すように、Ｉ字状の６つのティース２２４Ｖ−１、２２４Ｕ−１、２２４Ｗ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｕ−２、２２４Ｗ−２をヨーク２２２に嵌め込むようにしても良い。さらに、図５（ｃ）に示すように、３つのティース２２４Ｖ−１、２２４Ｗ−１、２２４Ｕ−２が一体的に取り付けられているヨーク２２２に、Ｉ字状の３つのティース２２４Ｕ−１、２２４Ｖ−２、２２４Ｗ−２を嵌め込むようにしても良い。図５のティースは方向性磁性鋼板を用いて形成することが好ましい。この場合、ティースにおける磁束の通過方向と方向性磁性鋼板の磁化容易軸とが平行であることが好ましい。

図６は、実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００のコア形状を示す図である。実施形態２に示した各ティース（たとえば２２４Ｕ−１）の収納孔２２５の形状は、詳細には、図６に示すように、永久磁石２２６Ｕ−１の縦方向に伸びる長方形状であり、先端に半円形の空隙２５０を設けている。空隙２５０は、永久磁石２２６Ｕ−１の磁束の短絡を防止する。永久磁石２２６Ｕ−１の磁束の短絡が防止されると、ロータ２４０とのギャップ面の磁束を増加させることができ、ロータ２４０のトルクを向上させる効果がある。なお、図では、半円形の空隙２５０を設けているが、磁気抵抗を増加させる空隙の形状は三角形や楕円形状などであっても良い。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図７は、実施形態２に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。実施形態２では、図３に示した、Ｕ相のコイル２３０Ｕ−１、２３０Ｕ−２、Ｖ相のコイル２３０Ｖ−１、２３０Ｖ−２、Ｗ相のコイル２３０Ｗ−１、２３０Ｗ−２に電気角１２０°の位相差を持つ三相交流電流を流す。図７では、そのときの、ステータ２２０とロータ２４０との間の磁束分布を、ロータ２４０の回転、３０°刻みで示してある。

図７に示すように、ロータ２４０の回転に伴って、ロータ２４０とステータ２２０との間には、ステージ毎に矢線で示すような磁束が分布する。実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００の場合、ロータ２４０の１つの誘導子歯２４２の先端が隣接する２つのティース間を跨ぐ位置にあるときには、１つのティースからの磁束はロータ２４０の１つの誘導子歯２４２を通って隣接する他の１つのティースに向かう。したがって、ロータ２４０はステータ２２０からの磁束を有効に利用してトルクを発生させる。

図７の（１）では、Ｖ相とＷ相に接続されたコイルが発生する磁束が、第１の経路Ａと第２の経路Ｂの２つの経路を介して、ティース２２４Ｖ−１→永久磁石２２６Ｖ−１→ヨーク２２２→ティース２２４Ｗ−１→永久磁石２２６Ｗ−１、ロータ２４０の２つの誘導子歯２４２及びティース２２４Ｕ−１→永久磁石２２６−１に流れる。ティース２２４Ｖ−１、ティース２２４Ｕ−１、ティース２２４Ｗ−１とはティース間の薄肉部ＴＨを介して連続しているが、薄肉部ＴＨには磁束は流れない。薄肉部ＴＨには隣接するティースの永久磁石からの磁束が流れているために、薄肉部ＴＨは磁気飽和状態となっているからである。

このように、実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００でも、実施形態１に係る誘導子型回転モータ１００と同様に、隣接するティース間の磁束は必ずロータ２４０の誘導子歯２４２を通過するために、コイルが発生させた磁束は有効に利用されてロータ２４０を回転させるトルクとなる。このことは、（１）以外のステージでも同様である。また、隣接するティース間が薄肉部ＴＨを介して連続しているので、ロータ２４０に発生するトルク変動は滑らかになり、コギングやトルクリップルが少なくなる。

実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００によれば、各ティースに１つの永久磁石を同一のピッチで配置し、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせてある。このため、各ティースからロータ２４０の内部を通過する磁束以外に、ティース間を短絡して通過しようとする磁束（短絡磁束）をロータ２４０の誘導子歯２４２に導くことができ、ロータ２４０に大きなトルクを発生させることができる。また、ティース間は薄肉部ＴＨで連結されているので、ロータ２４０が発生するトルクは滑らかになり、コギングやトルクリップルが少ない誘導子型回転モータを実現できる。

〔実施形態３〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図８は、実施形態３に係る誘導子型回転モータの構成図である。図に示すように、本実施形態に係る誘導子型回転モータ３００は、ステータ３２０とロータ３４０とを有する。

ステータ３２０は、円筒状のヨーク３２２、Ｕ相のティース３２４Ｕ−１、３２４Ｕ−２、Ｖ相のティース３２４Ｖ−１、ティース３２４Ｖ−２、Ｗ相のティース３２４Ｗ−１、３２４Ｗ−２を有する。Ｕ相のティース３２４Ｕ−１、３２４Ｕ−２、Ｖ相のティース３２４Ｖ−１、ティース３２４Ｖ−２、Ｗ相のティース３２４Ｗ−１、３２４Ｗ−２のそれぞれは、ヨーク３２２の内周側に中心角６０°の等角度で配置される。実施形態３に係る誘導子型回転モータ３００は、実施形態２に係る誘導子型回転モータ２００と同様に、６ティースの三相誘導子型回転モータである。

Ｕ相のティース３２４Ｕ−１には２つの永久磁石３２６Ｕ−１Ａと３２６Ｕ−１Ｂが、Ｖ相のティース３２４Ｖ−１には２つの永久磁石３２６Ｖ−１Ａと３２６Ｖ−１Ｂが、Ｗ相のティース３２４Ｗ−１には２つの永久磁石３２６Ｗ−１Ａと３２６Ｗ−１Ｂが、それぞれ配置される。また、Ｕ相のティース３２４Ｕ−２には２つの永久磁石３２６Ｕ−２Ａと３２６Ｕ−２Ｂが、Ｖ相のティース３２４Ｖ−２には２つの永久磁石３２６Ｖ−２Ａと３２６Ｖ−２Ｂが、Ｗ相のティース３２４Ｗ−２には２つの永久磁石３２６Ｗ−２Ａと３２６Ｗ−２Ｂが、それぞれ配置される。実施形態３に係る誘導子型回転モータ３００は、各ティースに２個の永久磁石が配置される。

永久磁石３２６Ｕ−１Ａ、３２６Ｕ−１Ｂ、３２６Ｕ−２Ａ、３２６Ｕ−２Ｂ、３２６Ｖ−１Ａ、３２６Ｖ−１Ｂ、３２６Ｖ−２Ａ、３２６Ｖ−２Ｂ、３２６Ｗ−１Ａ、３２６Ｗ−１Ｂ、３２６Ｗ−２Ａ、３２６Ｗ−２Ｂは長板形状を有する。各ティース３２４Ｕ−１、３２４Ｕ−２、３２４Ｖ−１、３２４Ｖ−２、３２４Ｗ−１、３２４Ｗ−２の奥行き方向（図面の表裏方向）に向けて、永久磁石３２６Ｕ−１Ａ、３２６Ｕ−１Ｂ、３２６Ｕ−２Ａ、３２６Ｕ−２Ｂ、３２６Ｖ−１Ａ、３２６Ｖ−１Ｂ、３２６Ｖ−２Ａ、３２６Ｖ−２Ｂ、３２６Ｗ−１Ａ、３２６Ｗ−１Ｂ、３２６Ｗ−２Ａ、３２６Ｗ−２Ｂの収納孔（符号は省略する）が形成してある。永久磁石３２６Ｕ−１Ａ、３２６Ｕ−１Ｂ、３２６Ｕ−２Ａ、３２６Ｕ−２Ｂ、３２６Ｖ−１Ａ、３２６Ｖ−１Ｂ、３２６Ｖ−２Ａ、３２６Ｖ−２Ｂ、３２６Ｗ−１Ａ、３２６Ｗ−１Ｂ、３２６Ｗ−２Ａ、３２６Ｗ−２Ｂは、各ティース３２４Ｕ−１、３２４Ｕ−２、３２４Ｖ−１、３２４Ｖ−２、３２４Ｗ−１、３２４Ｗ−２のそれぞれの収納孔に挿入され、各収納孔に流し込んだ接着剤で固定される。収納孔は隣り合う複数のティースにおいて一定の間隔で形成してある。永久磁石３２６Ｕ−１Ａ、３２６Ｕ−１Ｂ、３２６Ｕ−２Ａ、３２６Ｕ−２Ｂ、３２６Ｖ−１Ａ、３２６Ｖ−１Ｂ、３２６Ｖ−２Ａ、３２６Ｖ−２Ｂ、３２６Ｗ−１Ａ、３２６Ｗ−１Ｂ、３２６Ｗ−２Ａ、３２６Ｗ−２Ｂは、反時計回り方向に、それぞれＳ→Ｎ、Ｎ→Ｓ、Ｎ→Ｓ、Ｎ→Ｓを繰り返すように、極性を揃えて配置される。実施形態３に係る誘導子型回転モータ３００は、同一のティースに属する隣り合う永久磁石は同一の極性同士が向き合うとともに、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士が向き合わされて配置される。

Ｕ相のティース３２４Ｕ−１にはコイル３３０Ｕ−１が巻回され、Ｖ相のティース３２４Ｖ−１にはコイル３３０Ｖ−１が巻回され、Ｗ相のティース３２４Ｗ−１にはコイル３３０Ｗ−１が巻回される。また、Ｕ相のティース３２４Ｕ−２にはコイル３３０Ｕ−２が巻回され、Ｖ相のティース３２４Ｖ−２にはコイル３３０Ｖ−２が巻回され、Ｗ相のティース３２４Ｗ−２にはコイル３３０Ｗ−２が巻回される。

ロータ３４０に対峙する各ティース３２４Ｕ−１、３２４Ｖ−１、３２４Ｗ−２、３２４Ｕ−２、３２４Ｖ−２、３２４Ｗ−１の先端は環状に配置される。ティース３２４Ｕ−１、３２４Ｖ−１、３２４Ｗ−２、３２４Ｕ−２、３２４Ｖ−２及び３２４Ｗ−１の先端は途切れることなく薄肉部ＴＨを介して連続し、全てのティースの先端部分で円筒状の空間を形成する。

ロータ３４０はティースの先端と一定のギャップを介して対向する５つの誘導子歯３４２を備える５極の突極型ロータである。ロータ３４０は全てのティースの先端部分で形成される円筒状の空間内で回転する。ロータ３４０の各誘導子歯３４２の先端は、全てのティースの先端部分で形成される円筒と同心の円弧形状を有する。

図９は、実施形態３に係る誘導子型回転モータ３００のロータの構成を示す図である。図８に示したロータ３４０は、図９（ａ）に示すように、中心角を７２°ずらして配置された５極の誘導子歯３４２を備える。本実施形態に係る誘導子型回転モータ３００のロータは、図９（ａ）に示す５極の誘導子歯３４２を備えるロータに代えて、図９（ｂ）に示すように、中心角を５１°程度ずらして配置された７極の誘導子歯３４２Ａを設けても良い。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図１０は、実施形態３に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。実施形態３では、図８に示した、Ｕ相のコイル３３０Ｕ−１、３３０Ｕ−２、Ｖ相のコイル３３０Ｖ−１、３３０Ｖ−２、Ｗ相のコイル３３０Ｗ−１、３３０Ｗ−２に電気角１２０°の位相差を持つ三相交流電流を流す。図１０では、そのときの、ステータ３２０とロータ３４０との間の磁束分布を、ロータ３４０の回転、３０°刻みで示してある。

図１０に示すように、ロータ３４０の回転に伴って、ロータ３４０とステータ３２０との間には、ステージ毎に矢線で示すような磁束が分布する。実施形態３に係る誘導子型回転モータ３００の場合、ロータ３４０の１つの誘導子歯３４２の先端が隣接する２つのティース間を跨ぐ位置にあるときには、１つのティースからの磁束はロータ３４０の１つの誘導子歯３４２を通って隣接する他の１つのティースに向かう。したがって、ロータ３４０はステータ３２０からの磁束を有効に利用してトルクを発生させる。

図１０の（１）では、Ｖ相とＷ相に接続されたコイルが発生する磁束が、ティース３２４Ｖ−１→ヨーク３２２→ティース３２４Ｗ−１→永久磁石３２６Ｗ−１Ａ→誘導子歯３４２→ロータ３４０→永久磁石３２６Ｖ−２Ｂ及び誘導子歯３４２→ティース３２４Ｕ−１→永久磁石３２６Ｕ−１Ａ→誘導子歯３４２→永久磁石３２６Ｖ−２Ｂに流れる。ティース３２４Ｖ−１、ティース３２４Ｕ−１、ティース３２４Ｗ−１とはティース間の薄肉部ＴＨを介して連続しているが、薄肉部ＴＨには磁束は流れない。各ティースにはコイル側に２個の永久磁石が配置され、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は薄肉部ＴＨを挟むように配置されるので、薄肉部ＴＨには隣接するティースの永久磁石からの磁束が流れ、薄肉部ＴＨは磁気飽和状態となっているからである。

このように、実施形態３に係る誘導子型回転モータ３００でも、実施形態１及び２に係る誘導子型回転モータ１００、２００と同様に、隣接するティース間の磁束は必ずロータ３４０の誘導子歯３４２を通過するために、コイルが発生させた磁束は有効に利用されてロータ３４０を回転させるトルクとなる。このことは、（１）以外のステージでも同様である。また、隣接するティース間が薄肉部ＴＨを介して連続しているので、ロータ３４０に発生するトルク変動は滑らかになり、コギングやトルクリップルが少なくなる。

実施形態３に係る誘導子型回転モータ３００によれば、各ティースに２つの永久磁石を配置し、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせ、また、同一のティースに属する隣り合う永久磁石は同一の極性同士を向き合わせてある。このため、各ティースからロータ３４０の内部を通過する磁束以外に、ティース間を短絡して通過しようとする磁束（短絡磁束）をロータ３４０の誘導子歯３４２に導くことができ、ロータ３４０に大きなトルクを発生させることができる。また、ティース間は薄肉部ＴＨで連結されているので、ロータ３４０が発生するトルクは滑らかになり、コギングやトルクリップルが少ない誘導子型回転モータを実現できる。

〔実施形態３の変形例１〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１１は、実施形態３の変形例１に係る誘導子型回転モータの構成図である。図１１に示す誘導子型回転モータ３００Ａは、ほとんどの部分が図８に示した実施形態３に係る誘導子型回転モータ３００と同一である。異なるのは、図１１に示すように、ロータとして図９（ｂ）に示したロータ３４０Ａが用いられていること、及び、永久磁石３２６Ｕ−１Ａ、３２６Ｕ−１Ｂ、３２６Ｕ−２Ａ、３２６Ｕ−２Ｂ、３２６Ｖ−１Ａ、３２６Ｖ−１Ｂ、３２６Ｖ−２Ａ、３２６Ｖ−２Ｂ、３２６Ｗ−１Ａ、３２６Ｗ−１Ｂ、３２６Ｗ−２Ａ、３２６Ｗ−２Ｂがコイルの輪郭に沿ってハの字状に配置されていることである。つまり、ティースの少なくとも１つの永久磁石が他の永久磁石に対して接近するように傾斜させて配置されていることである。

図８のように、永久磁石をティースの長手方向に平行に配置するのではなく、図１１のようにハの字状に配置すると、コイルで生じた磁束を各永久磁石に対して均一に作用させることができるため、ロータ３４０Ａとステータ３２０との間に分布する磁束の様子が、図１０とは若干異なってくる。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図１２は、実施形態３の変形例１に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。実施形態３の変形例１でも、図８に示した、Ｕ相のコイル３３０Ｕ−１、３３０Ｕ−２、Ｖ相のコイル３３０Ｖ−１、３３０Ｖ−２、Ｗ相のコイル３３０Ｗ−１、３３０Ｗ−２に相当するコイルに、電気角１２０°の位相差を持つ三相交流電流を流す。図１２では、そのときの、ステータ３２０とロータ３４０Ａとの間の磁束分布を、ロータ３４０Ａの回転、３０°刻みで示してある。

図１２に示すように、ロータ３４０Ａの回転に伴って、ロータ３４０Ａとステータ３２０との間には、ステージ毎に矢線で示すような磁束が分布する。実施形態３の変形例１に係る誘導子型回転モータ３００Ａの場合、ロータ３４０Ａの１つの誘導子歯３４２の先端が隣接する２つのティース間を跨ぐ位置にあるときには、１つのティースからの磁束はロータ３４０Ａの１つの誘導子歯３４２を通って隣接する他の１つのティースに向かう。したがって、ロータ３４０Ａはステータ３２０からの磁束を有効に利用してトルクを発生させる。Ｖ相とＷ相に接続されたコイル３３０Ｖ−１、３３０Ｗ−１が発生する各ステージの磁束分布の様子は、図１０と類似しており、図１２に示す通りである。

このように、実施形態３の変形例１に係る誘導子型回転モータ３００Ａでも、実施形態１−３に係る誘導子型回転モータ１００、２００、３００と同様に、隣接するティース間の磁束は必ずロータ３４０Ａの誘導子歯３４２を通過するために、コイルが発生させた磁束は有効に利用されてロータ３４０Ａを回転させるトルクとなる。このことは、（１）以外のステージでも同様である。また、隣接するティース間が薄肉部ＴＨを介して連続しているので、また、永久磁石をハの字状に配置しているので、最大トルクを大きくすることができる一方、ロータ３４０Ａに発生するトルク変動は滑らかになり、コギングやトルクリップルが少なくなる。

〔実施形態３の変形例２〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１３は、実施形態３の変形例２に係る誘導子型回転モータの構成図である。図１３に示す誘導子型回転モータ３００Ｂは、図１１に示した誘導子型回転モータ３００Ａとコイルの巻き方が異なる。

図１１に示した誘導子型回転モータ３００Ａでは各ティースにコイルを巻回した。図１３に示した誘導子型回転モータ３００Ｂでは、ティース３２４Ｕにコイル３３０Ｕを巻回してＵ相を形成し、ティース３２４Ｖにコイル３３０Ｖを巻回してＶ相を形成し、ティース３２４Ｗにコイル３３０Ｗを巻回してＷ相を形成する。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図１３に示した誘導子型回転モータ３００Ｂの動作は、図１１に示した誘導子型回転モータ３００Ａとほぼ同じである。実施形態３の変形例２に係る誘導子型回転モータ３００Ｂでも、実施形態１−３に係る誘導子型回転モータ１００、２００、３００と同様に、隣接するティース間の磁束は、薄肉部ＴＨを通過せずに、必ずロータ３４０Ａの誘導子歯３４２を通過する。このため、コイルが発生させた磁束は有効に利用されてロータ３４０Ａを回転させるトルクとなる。

〔実施形態４〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１４は、実施形態４に係る誘導子型回転モータの構成図である。図に示すように、本実施形態に係る誘導子型回転モータ４００は、ステータ４２０とロータ４４０とを有する。

ステータ４２０は、円筒状のヨーク４２２、Ｕ相のティース４２４Ｕ−１、４２４Ｕ−２、Ｖ相のティース４２４Ｖ−１、ティース４２４Ｖ−２、Ｗ相のティース４２４Ｗ−１、４２４Ｗ−２を有する。Ｕ相のティース４２４Ｕ−１、４２４Ｕ−２、Ｖ相のティース４２４Ｖ−１、ティース４２４Ｖ−２、Ｗ相のティース４２４Ｗ−１、４２４Ｗ−２のそれぞれは、ヨーク４２２の内周側に中心角６０°の等角度で配置される。実施形態４に係る誘導子型回転モータ４００は、６ティースの三相誘導子型回転モータである。

Ｕ相のティース４２４Ｕ−１には３つの永久磁石４２６Ｕ−１Ａ、４２６Ｕ−１Ｂ及び４２６Ｕ−１Ｃが、Ｖ相のティース４２４Ｖ−１には３つの永久磁石４２６Ｖ−１Ａ、４２６Ｖ−１Ｂ及び４２６Ｖ−１Ｃが、Ｗ相のティース４２４Ｗ−１には３つの永久磁石４２６Ｗ−１Ａ、４２６Ｗ−１Ｂ及び４２６Ｗ−１Ｃが、それぞれ配置される。また、Ｕ相のティース４２４Ｕ−２には３つの永久磁石４２６Ｕ−２Ａ、４２６Ｕ−２Ｂ及び４２６Ｕ−２Ｃが、Ｖ相のティース４２４Ｖ−２には３つの永久磁石４２６Ｖ−２Ａ、４２６Ｖ−２Ｂ及び４２６Ｖ−２Ｃが、Ｗ相のティース４２４Ｗ−２には３つの永久磁石４２６Ｗ−２Ａ、４２６Ｗ−２Ｂ及び４２６Ｗ−２Ｃが、それぞれ配置される。実施形態４に係る誘導子型回転モータ４００は、各ティースに３個の永久磁石が配置される。

永久磁石４２６Ｕ−１Ａ、４２６Ｕ−１Ｂ、４２６Ｕ−１Ｃ、４２６Ｕ−２Ａ、４２６Ｕ−２Ｂ、４２６Ｕ−２Ｃ、４２６Ｖ−１Ａ、４２６Ｖ−１Ｂ、４２６Ｖ−１Ｃ、４２６Ｖ−２Ａ、４２６Ｖ−２Ｂ、４２６Ｖ−２Ｃ、４２６Ｗ−１Ａ、４２６Ｗ−１Ｂ、４２６Ｗ−１Ｃ、４２６Ｗ−２Ａ、４２６Ｗ−２Ｂ、４２６Ｗ−２Ｃ、は長板形状を有する。

各ティース４２４Ｕ−１、４２４Ｕ−２、４２４Ｖ−１、４２４Ｖ−２、４２４Ｗ−１、４２４Ｗ−２の奥行き方向（図面の表裏方向）に向けて、永久磁石４２６Ｕ−１Ａ、４２６Ｕ−１Ｂ、４２６Ｕ−１Ｃ、４２６Ｕ−２Ａ、４２６Ｕ−２Ｂ、４２６Ｕ−２Ｃ、４２６Ｖ−１Ａ、４２６Ｖ−１Ｂ、４２６Ｖ−１Ｃ、４２６Ｖ−２Ａ、４２６Ｖ−２Ｂ、４２６Ｖ−２Ｃ、４２６Ｗ−１Ａ、４２６Ｗ−１Ｂ、４２６Ｗ−１Ｃ、４２６Ｗ−２Ａ、４２６Ｗ−２Ｂ、４２６Ｗ−２Ｃの収納孔（符号は省略する）が形成してある。

永久磁石４２６Ｕ−１Ａ、４２６Ｕ−１Ｂ、４２６Ｕ−１Ｃ、４２６Ｕ−２Ａ、４２６Ｕ−２Ｂ、４２６Ｕ−２Ｃ、４２６Ｖ−１Ａ、４２６Ｖ−１Ｂ、４２６Ｖ−１Ｃ、４２６Ｖ−２Ａ、４２６Ｖ−２Ｂ、４２６Ｖ−２Ｃ、４２６Ｗ−１Ａ、４２６Ｗ−１Ｂ、４２６Ｗ−１Ｃ、４２６Ｗ−２Ａ、４２６Ｗ−２Ｂ、４２６Ｗ−２Ｃは、各ティース４２４Ｕ−１、４２４Ｕ−２、４２４Ｖ−１、４２４Ｖ−２、４２４Ｗ−１、４２４Ｗ−２のそれぞれの収納孔に挿入され、各収納孔に流し込んだ接着剤で固定される。

永久磁石４２６Ｕ−１Ａ、４２６Ｕ−１Ｃ、４２６Ｕ−２Ａ、４２６Ｕ−２Ｃ、４２６Ｖ−１Ａ、４２６Ｖ−１Ｃ、４２６Ｖ−２Ａ、４２６Ｖ−２Ｃ、４２６Ｗ−１Ａ、４２６Ｗ−１Ｃ、４２６Ｗ−２Ａ、４２６Ｗ−２Ｃは、反時計回り方向に、それぞれＳ→Ｎを繰り返すように、極性を揃えて配置される。また、永久磁石４２６Ｕ−１Ｂ、４２６Ｕ−２Ｂ、４２６Ｖ−１Ｂ、４２６Ｖ−２Ｂ、４２６Ｗ−１Ｂ、４２６Ｗ−２Ｂは、反時計回り方向に、それぞれＮ→Ｓを繰り返すように、極性を揃えて配置される。したがって、各ティースの中央で挟まれる永久磁石は、両側に位置する永久磁石から反発力を受ける。たとえば、ティース４２４Ｕ−１では、そのティースの中央に位置する永久磁石４２６Ｕ-１Ｂの極性がその両側に位置する永久磁石４２６Ｕ-１Ａ、４２６Ｕ-１Ｃの極性とは反対の極性になっており、永久磁石４２６Ｕ-１Ｂは永久磁石４２６Ｕ-１Ａ、４２６Ｕ-１Ｃから反発力を受ける。

Ｕ相のティース４２４Ｕ−１にはコイル４３０Ｕ−１が巻回され、Ｖ相のティース４２４Ｖ−１にはコイル４３０Ｖ−１が巻回され、Ｗ相のティース４２４Ｗ−１にはコイル４３０Ｗ−１が巻回される。また、Ｕ相のティース４２４Ｕ−２にはコイル４３０Ｕ−２が巻回され、Ｖ相のティース４２４Ｖ−２にはコイル４３０Ｖ−２が巻回され、Ｗ相のティース４２４Ｗ−２にはコイル４３０Ｗ−２が巻回される。

ロータ４４０に対峙する各ティース４２４Ｕ−１、４２４Ｖ−１、４２４Ｗ−２、４２４Ｕ−２、４２４Ｖ−２、４２４Ｗ−１の先端は環状に配置される。ティース４２４Ｕ−１、４２４Ｖ−１、４２４Ｗ−２、４２４Ｕ−２、４２４Ｖ−２及び４２４Ｗ−１の先端は途切れることなく薄肉部ＴＨを介して連続し、全てのティースの先端部分で円筒状の空間を形成する。

ロータ４４０はティースの先端と一定のギャップを介して対向する１０個の誘導子歯４４２を備える１０極の突極型ロータである。ロータ４４０は全てのティースの先端部分で形成される円筒状の空間内で回転する。ロータ４４０の各誘導子歯４４２の先端は、全てのティースの先端部分で形成される円筒と同心の円弧形状を有する。

＜誘導子型回転モータの動作＞
実施形態４に係る誘導子型回転モータ４００も実施形態１−３に示した誘導子型回転モータ１００、２００、３００と同様に、ティースに配置された３つの永久磁石が、ティース間に存在する薄肉部ＴＨに流れようとする磁束を阻止する。このため、１つのティースからの磁束はロータ４４０の１つの誘導子歯４４２を通って隣接する他の１つのティースに向かう。したがって、ロータ４４０はステータ４２０からの磁束を有効に利用してトルクを発生させる。

実施形態４に係る誘導子型回転モータ４００によれば、各ティースに３つの永久磁石を配置し、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせ、また、同一のティースに属する隣り合う永久磁石は同一の極性同士を向き合わせてある。このため、各ティースからロータ４４０の内部を通過する磁束以外に、ティース間を短絡して通過しようとする磁束（短絡磁束）をロータ４４０の誘導子歯４４２に導くことができ、ロータ４４０に大きなトルクを発生させることができる。また、ティース間は薄肉部ＴＨで連結されているので、ロータ４４０が発生するトルクは滑らかになり、コギングやトルクリップルが少ない誘導子型回転モータを実現できる。

〔実施形態４の変形例１〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１５は、実施形態４の変形例１に係る誘導子型回転モータの構成図である。図１５に示す誘導子型回転モータ４００Ａは、図１４に示した誘導子型回転モータ４００とはロータの極数が異なる。

図１４に示した誘導子型回転モータ４００は１０極のロータ４４０であるが、図１５に示した誘導子型回転モータ４００Ａは８極のロータ４４０Ａである。その他の構成は図１４の誘導子型回転モータ４００と同一である。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図１５に示した誘導子型回転モータ４００Ａの動作は図１４に示した誘導子型回転モータ４００と同一である。ティース間の薄肉部ＴＨの作用も同一である。

〔実施形態４の変形例２〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１６は、実施形態４の変形例２に係る誘導子型回転モータの構成図である。図１６に示す誘導子型回転モータ４００Ｂは、図１４に示した誘導子型回転モータ４００とはティースの数、コイルに対する電流の流し方及びロータの極数が異なる。

誘導子型回転モータ４００Ｂは、Ｕ相のティースとしてティース４２４Ｕ及び２つのティース４２４−Ｕ、Ｖ相のティースとしてティース４２４Ｖ及び２つのティース４２４−Ｖ、Ｗ相のティースとしてティース４２４Ｗ及び２つのティース４２４−Ｗ、という９個のティースを有する。したがって、各ティースは中心角４０°の等角度で配置される。実施形態４の変形例２に係る誘導子型回転モータ４００Ｂは、９ティースの三相誘導子型回転モータである。

ティース４２４ＵにはＵ相の電圧が印加され、２つのティース４２４−Ｕには−Ｕ相の電圧が印加される。また、ティース４２４ＶにはＶ相の電圧が印加され、２つのティース４２４−Ｖには−Ｖ相の電圧が印加される。さらに、ティース４２４ＷにはＷ相の電圧が印加され、２つのティース４２４−Ｗには−Ｗ相の電圧が印加される。

ロータ４４０Ｂは、１４の誘導子歯４４２Ｂを備えた１４極のロータである。以上が図１４に示した誘導子型回転モータ４００と異なる部分であり、その他の構成は同一である。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図１６に示した誘導子型回転モータ４００Ｂの動作は図１４に示した誘導子型回転モータ４００と同一である。ティース間の薄肉部ＴＨの作用も同一である。

〔実施形態４の変形例３〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１７は、実施形態４の変形例３に係る誘導子型回転モータの構成図である。図１７に示す誘導子型回転モータ４００Ｃは、図１６に示した誘導子型回転モータ４００Ｂとはコイルに対する電流の流し方及びロータの極数が異なる。

誘導子型回転モータ４００Ｃのティースの構成は図１６に示した誘導子型回転モータ４００Ｂと同一である。各ティースには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電圧が印加される。

ロータ４４０Ｃは、１５の誘導子歯４４２Ｃを備えた１５極のロータである。以上が図１６に示した誘導子型回転モータ４００Ｂと異なる部分であり、その他の構成は同一である。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図１７に示した誘導子型回転モータ４００Ｃの動作は図１６に示した誘導子型回転モータ４００Ｂと同一である。ティース間の薄肉部ＴＨの作用も同一である。

〔実施形態４の変形例４〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１８は、実施形態４の変形例４に係る誘導子型回転モータの構成図である。図１８に示す誘導子型回転モータ４００Ｄは、図１７に示した誘導子型回転モータ４００Ｃのロータ４４０Ｃとヨーク４２０Ｃを入れ替えて配置したものである。

各ティースに設けられている３つの永久磁石はロータ４４０Ｄ側に配置し、ティース間の薄肉部ＴＨもロータ４４０Ｄ側に設ける。ヨーク４２０Ｄは全てのティースを内周側で固定する。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図１８に示した誘導子型回転モータ４００Ｄの動作は、ロータ４４０Ｄがティースの外周側で回転する点が異なるものの、図１６に示した誘導子型回転モータ４００Ｂと同一である。ティース間の薄肉部ＴＨの作用も同一である。

〔実施形態４の変形例５〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図１９は、実施形態４の変形例５に係る誘導子型回転モータの構成図である。図１９に示す誘導子型回転モータ４００Ｅは、図１８に示した誘導子型回転モータ４００Ｄ内周部分に内周側ロータ４４５Ｅを配置したものである。

つつみ形状の各ティースには、ロータ４４０Ｅ側と内周側ロータ４４５Ｅに永久磁石を３つずつ配置する。各ティースに配置された永久磁石の極性の並びは、図１４に示した実施形態４に係る誘導子型回転モータ４００の永久磁石の並びと同一である。つまり、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせ、また、同一のティースに属する隣り合う永久磁石も異なる極性同士を向き合わせてある。

ロータ４４０Ｅ、内周側ロータ４４５Ｅの両側に対峙する各ティースの先端は環状に配置される。ティースの先端は途切れることなく薄肉部ＴＨを介して連続し、全てのティースの先端部分で円筒状の空間を形成する。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図１９に示した誘導子型回転モータ４００Ｅは、ティースの外側に位置するロータ４４０Ｅとティースの内側に位置する内周側ロータ４４５Ｅが独立して回転できる。ロータ４４０Ｅとロータ４４５Ｅとを一体化すれば、ロータとしてのトルクを倍増させることができる。図１９に示した誘導子型回転モータ４００Ｅの基本的な動作は、図１６及び図１８に示した誘導子型回転モータ４００Ｂ、４００Ｄと同一である。ティース間の薄肉部ＴＨの作用も同一である。

〔実施形態５〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図２０は、実施形態５に係る誘導子型回転モータの構成図である。図２１は、図２０に示す誘導子型回転モータの組み立て図である。図２２は、図２０に示す誘導子型回転モータのティースとコイルの構成図である。図２３は、図２２に示すコイルの構成図である。

図２０に示すように、本実施形態に係る誘導子型回転モータ５００は、ステータ５２０とロータ５４０とを有する。

ステータ５２０は、図２１に示すように、円筒状のヨーク５２２に支柱ティース５２５Ａ、５２５Ｂ、５２５Ｃ、５２５Ｄ、５２５Ｅ、５２５Ｆが一体的に形成され、２つの支柱ティース５２５Ａ、５２５Ｂの間には２つの永久磁石を配置した磁気突起５２７Ａが設けられ、同様に、支柱ティース５２５Ｂ、５２５Ｃの間には磁気突起５２７Ｂが、支柱ティース５２５Ｃ、５２５Ｄの間には磁気突起５２７Ｃが、支柱ティース５２５Ｄ、５２５Ｅの間には磁気突起５２７Ｄが、支柱ティース５２５Ｅ、５２５Ｆの間には磁気突起５２７Ｅが、支柱ティース５２５Ｆ、５２５Ａの間には磁気突起５２７Ｆがそれぞれ設けられる。各ティース及び磁気突起の先端部分には２つの永久磁石が配置される。支柱ティースの先端部分は薄肉部ＴＨを介して途切れることなく連続し、全てのティースの先端部分で円筒状の空間を形成する。

図２２に示すように、ティース５２４Ｕにはコイル５３０Ｕが巻回される。同様に、図２０に示すように、ティース５２４−Ｗにはコイル５３０−Ｗが、ティース５２４Ｖにはコイル５３０Ｖが、ティース５２４−Ｕにはコイル５３０−Ｕが、ティース５２４Ｗにはコイル５３０Ｗが、ティース５２４−Ｖにはコイル５３０−Ｖが、それぞれ巻回される。支柱ティースの幅とティースの幅は同じであっても異なっても良い。支柱ティース及びティースは打ち抜いた方向性電磁鋼板を積層して形成しても良い。この場合には、コイルの巻線軸方向と方向性電磁鋼板の磁化容易軸が平行になるようにするのが好ましい。ティースにおける方向性電磁鋼板の積層方向の厚みは支柱ティースにおける方向性電磁鋼板の積層方向の厚みよりも薄くしてある。また、ティースにおける方向性電磁鋼板の積層方向に直交する方向の幅は支柱ティースにおける方向性電磁鋼板の積層方向に直交する方向の幅よりも広くしてある。

コイル５３０Ｕは、図２３に示すように、ティース５２４Ｕに巻回されるが、コイルエンドはヨーク５２２から突出する。

コイル５３０Ｕが巻回されたティース５２４Ｕは、図２１に示すように、支柱ティース５２５Ａ、支柱ティース５２５Ｂ及びヨーク５２２に囲まれる空間内で、ヨーク５２２と磁気突起５２７Ａに支えられて保持される。同様に、図２０に示すように、コイルが巻回された各ティースは、支柱ティース及びヨーク５２２に囲まれる各空間内で、ヨーク５２２と磁気突起に支えられて保持される。実施形態５に係る誘導子型回転モータ５００は、１２ティースの三相誘導子型回転モータである。

各支柱ティース５２５Ａ−５２５Ｆの先端部分及び磁気突起５２７Ａ−５２７Ｆには２つの永久磁石が配置される。永久磁石は、長板形状を有し、時計方向にＮ→Ｓ、Ｓ→Ｎ、Ｓ→Ｎ、Ｎ→Ｓを繰り返すように極性を揃えて配置される。したがって、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士が向き合い、また、同一のティースに属する隣り合う永久磁石は同一の極性同士が向き合う。

ロータ５４０はティースの先端と一定のギャップを介して対向する１１個の誘導子歯５４２を備える１１極の突極型ロータである。ロータ５４０は全てのティースの先端部分で形成される円筒状の空間内で回転する。ロータ５４０の各誘導子歯５４２の先端は、全てのティースの先端部分で形成される円筒と同心の円弧形状を有する。

＜誘導子型回転モータの動作＞
実施形態５に係る誘導子型回転モータ５００も上記の実施形態に示した誘導子型回転モータと同様に、ティースに配置された２つの永久磁石が、ティース間に存在する薄肉部ＴＨに流れようとする磁束を阻止する。このため、１つのティースからの磁束はロータ５４０の１つの誘導子歯５４２を通って隣接する他の１つのティースに向かう。したがって、ロータ５４０はステータ５２０からの磁束を有効に利用してトルクを発生させる。

実施形態５に係る誘導子型回転モータ５００によれば、各ティースに２つの永久磁石を配置し、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせ、また、同一のティースに属する隣り合う永久磁石も異なる極性同士を向き合わせてある。このため、各ティースからロータ５４０の内部を通過する磁束以外に、ティース間を短絡して通過しようとする磁束（短絡磁束）をロータ５４０の誘導子歯５４２に導くことができ、ロータ５４０に大きなトルクを発生させることができる。また、ティース間は薄肉部ＴＨで連結されているので、ロータ５４０が発生するトルクは滑らかになり、コギングやトルクリップルが少ない誘導子型回転モータを実現できる。

〔実施形態６〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図２４は、実施形態６に係る誘導子型回転モータの構成図である。図２４に示すように、本実施形態に係る誘導子型回転モータ６００は、ステータ６２０とロータ６４０とを有する。

ステータ６２０は、円筒状のヨーク６２２に支柱ティース６２５Ａ、６２５Ｂ、６２５Ｃ、６２５Ｄが一体的に形成され、各ティースの先端部分には４つの永久磁石が配置される。２つの支柱ティース６２５Ａ、６２５Ｂの間には４つの永久磁石を配置した磁気突起６２７Ａが設けられ、同様に、支柱ティース６２５Ｂ、６２５Ｃの間には磁気突起６２７−Ｂが、支柱ティース６２５Ｃ、６２５Ｄの間には磁気突起６２７−Ａが、支柱ティース６２５Ｄ、６２５Ａの間には磁気突起６２７Ｂが、それぞれ設けられる。支柱ティース及び磁気突起の先端部分は薄肉部ＴＨを介して途切れることなく連続し、全てのティースの先端部分で円筒状の空間を形成する。

ティース６２４Ａはコイル６３０Ａが巻回される。同様に、ティース６２４−Ｂにはコイル６３０−Ｂが、ティース６２４−Ａにはコイル６３０−Ａが、ティース６２４Ｂにはコイル６３０Ｂが、それぞれ巻回される。

コイル６３０Ａが巻回されたティース６２４Ａは、支柱ティース６２５Ａ、支柱ティース６２５Ｂ及びヨーク６２２に囲まれる空間内で、ヨーク６２２と磁気突起６２７Ａに支えられて保持される。コイルが巻回された各ティースは、支柱ティース及びヨーク６２２に囲まれる各空間内で、ヨーク６２２と磁気突起に支えられて保持される。したがって、コイルを巻回しない支柱ティースとコールを巻回するティースが周方向に交互に配置されることになる。実施形態６に係る誘導子型回転モータ６００は、２極８ティースの三相誘導子型回転モータ（２相ステッピングモータ）である。

各支柱ティース６２５Ａ−６２５Ｄの先端部分及び磁気突起６２７Ａ、６２７−Ｂ、６２７−Ａ、６２７Ｂには４つの永久磁石が配置される。永久磁石は、長板形状を有し、時計方向にＮ→Ｓ、Ｓ→Ｎ、Ｓ→Ｎ、Ｎ→Ｓを繰り返すように極性を揃えて配置される。したがって、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士が向き合い、また、同一のティースに属する隣り合う永久磁石は同一の極性同士が向き合う。

ロータ６４０はティースの先端と一定のギャップを介して対向する１５個の誘導子歯６４２を備える１５極の突極型ロータである。ロータ６４０は全てのティースの先端部分で形成される円筒状の空間内で回転する。ロータ６４０の各誘導子歯６４２の先端は、全てのティースの先端部分で形成される円筒と同心の円弧形状を有する。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図２５は、実施形態６に係る誘導子型回転モータの動作説明に供する図である。実施形態６では、図２４に示したコイル６３０Ａ、６３０−Ｂ、６３０−Ａ、６３０Ｂに図２５に示すような、Ａ相、Ｂ相、及びＡ相、Ｂ相とは逆相の交流電流を流す。図２５では、そのときのステータ６２０とロータ６４０との間の磁束分布を、ロータ６４０の回転、４５°刻みで示してある。

図２５に示すように、ロータ６４０の回転に伴って、ロータ６４０とステータ６２０との間には、ステージ毎に矢線で示すような磁束が分布する。実施形態６に係る誘導子型回転モータ６００の場合、ロータ６４０の１つの誘導子歯６４２の先端が隣接する２つのティース間を跨ぐ位置にあるときには、薄肉部ＴＨは通過せずに、１つのティースからの磁束はロータ６４０の１つの誘導子歯６４２を通って隣接する他の１つのティースに向かう。したがって、ロータ３４０はステータ３２０からの磁束を有効に利用してトルクを発生させる。

ティースと磁気突起とは薄肉部ＴＨを介して連続しているが、薄肉部ＴＨには磁束は流れない。各ティースと磁気突起にはそれぞれ４個の永久磁石が配置され、隣り合うティース及び磁気突起の永久磁石は薄肉部ＴＨを挟むように配置される。このため、薄肉部ＴＨには隣接するティースの永久磁石からの磁束が流れ、薄肉部ＴＨは磁気飽和状態となっているからである。

このように、実施形態６に係る誘導子型回転モータ６００でも、隣接するティース間の磁束は必ずロータ６４０の誘導子歯６４２を通過するために、コイルが発生させた磁束は有効に利用されてロータ６４０を回転させるトルクとなる。隣接するティース間が薄肉部ＴＨを介して連続しているので、ロータ６４０に発生するトルク変動は滑らかになり、コグングやトルクリップルが少なくなる。

実施形態６に係る誘導子型回転モータ６００によれば、各ティースに４つの永久磁石を配置し、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせ、また、同一のティースに属する隣り合う永久磁石は同一の極性同士を向き合わせてある。このため、各ティースからロータ６４０の内部を通過する磁束以外に、ティース間を短絡して通過しようとする磁束（短絡磁束）をロータ６４０の誘導子歯６４２に導くことができ、ロータ６４０に大きなトルクを発生させることができる。また、ティース間は薄肉部ＴＨで連結されているので、ロータ６４０が発生するトルクは滑らかになり、コギングやトルクリップルが少ない誘導子型回転モータを実現できる。

〔実施形態６の変形例１〕
＜誘導子型回転モータの構成＞
図２６は、実施形態６の変形例１に係る誘導子型回転モータの構成図である。図２６に示す誘導子型回転モータ６００Ａは、図２５に示した誘導子型回転モータ６００とはステータ６２０Ａの構成が異なる。

誘導子型回転モータ６００Ａは、８つのティースから構成される。ティース６２５Ａは外周側にはヨークを備え、内周側には４つの永久磁石を備える。ティース６２５−Ａ、ティースＢなどの残りのティースもティース６２５Ａと同様である。それぞれのティースを組み合わせると、図２６のようなステータ６２０Ａが形成される。内周側の磁石を有するティースの先端部分は、隣り合うティースの先端部分と隣接し、しっかりと接触して、薄肉部ＴＨを形成する。一方、外周側のティースも隣接するティースとしっかりと接触してヨーク６２２Ａを形成する。ヨーク６２２Ａを形成する、隣接するティース同士は磁気抵抗の増加を防止するために、隙間なく接続されることが好ましい。

＜誘導子型回転モータの動作＞
図２６に示した誘導子型回転モータ６００Ａの動作は図２４に示した誘導子型回転モータ６００と、相数が異なるものの、基本的な動作は同一である。ティース間の薄肉部ＴＨの作用も同一である。

〔実施形態６の変形例２〕
図２７は、実施形態６の変形例２に係る誘導子型回転モータの構成図である。図２７に示す誘導子型回転モータ６００Ｂは、図１７に示した誘導子型回転モータ４００Ｃのコイルの数を１０個にした点と、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相の５相の交流電圧を印加して、ステッピングモータとした点で相違する。その他の構成は誘導子型回転モータ４００Ｃと同一である。また、基本的な動作も誘導子型回転モータ４００Ｃと同一である。

〔実施形態６の変形例３〕
図２８は、実施形態６の変形例３に係る誘導子型回転モータの構成図である。図２８に示す誘導子型回転モータ６００Ｃは、図２７に示した誘導子型回転モータ６００Ｂの構成とは、コイルの巻回のしかたが異なるだけで、その他の構成は同一である。また、基本的な動作も誘導子型回転モータ６００Ｂと同一である。

以上のように、本発明に係る誘導子型回転モータによれば、各ティースには永久磁石が配置され、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士が向き合うように配置されているので、ティース間の短絡磁束を減少させ、短絡磁束を有効に活用することができ、サイズ当たりのトルクを向上させ、モータの適用範囲を広げ、永久磁石の使用量を少なくできる。

なお、以上の実施形態で例示した誘導子型回転モータは、本発明の技術的思想を限定するものではない。

１００ 誘導子型回転モータ、
１２０ ステータ、
１２２ ヨーク、
１４０ ロータ、
１２４Ｕ、１２４Ｖ、１２４Ｗ ティース、
１２６Ｕ、１２６Ｖ、１２６Ｗ 永久磁石、
１３０Ｕ、１３０Ｖ、１３０Ｗ コイル、
１４０ ロータ、
１４２ 誘導子歯、
ＴＨ 薄肉部。

Claims (12)

1. 円周状にティースを有するステータと、
   当該ステータと一定のギャップを介して対向する誘導子歯列を有するロータと、
   を有するｍ相（ｍは２以上の整数）の誘導子型回転モータであって、
   ｋ・ｍ個の（ｋは１以上の整数）のティースを有し、
   各ティースの先端には少なくとも１個の永久磁石が配置され、
   隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせたことを特徴とする誘導子型回転モータ。
2. 円周状にティースを有するステータと、
   当該ステータと一定のギャップを介して対向する誘導子歯列を有するロータと、
   を有するｍ相（ｍは２以上の整数）の誘導子型回転モータであって、
   ｋ・ｍ個の（ｋは１以上の整数）のティースを有し、
   各ティースの先端には２個以上の永久磁石が配置され、
   同一のティースに属する隣り合う永久磁石は同一の極性同士が向き合っていることを特徴とする誘導子型回転モータ。
3. さらに、隣り合うティースに属する隣り合う永久磁石は異なる極性同士を向き合わせたことを特徴とする請求項２に記載の誘導子型回転モータ。
4. 前記ティースの先端は、隣接するティースと薄肉部を介して隙間なく接触していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の誘導子型回転モータ。
5. 前記永久磁石は各ティースに形成した収納孔に挿入し、
   前記収納孔は隣り合う複数のティースにおいて周方向に一定の間隔で形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の誘導子型回転モータ。
6. 前記ステータは、コイルを巻回するティースごとに分割できる構造を備え、
   前記コイルを巻回するコイル巻回部のティースには方向性電磁鋼板が使用され、
   前記コイル巻回部における磁束の通過方向と前記方向性電磁鋼板の磁化容易軸とが平行であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の誘導子型回転モータ。
7. 前記ステータは、周方向に、コイルを巻回するティースと、コイルを巻回しない支柱ティースとを、交互に配置することを特徴とする請求項６に記載の誘導子型回転モータ。
8. 前記ティースにおける前記方向性電磁鋼板の積層方向の厚みは前記支柱ティースにおける前記方向性電磁鋼板の積層方向の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項７に記載の誘導子型回転モータ。
9. 前記ティースにおける前記方向性電磁鋼板の積層方向に直交する方向の幅は前記支柱ティースにおける前記方向性電磁鋼板の積層方向に直交する方向の幅よりも広いことを特徴とする請求項７に記載の誘導子型回転モータ。
10. 前記ティースの先端に２個以上の板状の永久磁石が配置されている場合、
    少なくとも１つの永久磁石が他の永久磁石に対して接近するように傾斜させて配置することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の誘導子型回転モータ。
11. 前記ロータは、前記ステータと一定のギャップを介して、前記ステータの外周側または内周側に配置したことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の誘導子型回転モータ。
12. 前記ロータは、前記ステータと一定のギャップを介して、前記ステータの外周側及び内周側に配置したことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の誘導子型回転モータ。