JP6940222B2 - 回転電機及び車両 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、回転電機及び車両に関する。

鉄道車両に使用される回転電機としては、これまで誘導電動機が用いられてきたが、近年、永久磁石の低価格化や高性能なインバータの普及により、小型軽量化、高効率化を可能とする永久磁石式回転電機を採用する気運が高まっている。

このような中、回転電機の製造コストの低減を図るために、様々な形式の永久磁石式回転子構造が検討されている。

特開平４−３１２３３４号公報 特開２００４−７２９７８号公報 特開２０１０−１１６４０号公報

本実施形態は、製造コストの低減を図ることのできる回転電機及び車両を提供する。又は、製造時間の短縮を図ることのできる回転電機及び車両を提供する。

一実施形態に係る回転電機は、
回転軸を中心に回転する支持板と、前記支持板に配置された複数の永久磁石と、前記支持板に固定され、前記回転軸を中心とする周方向に前記複数の永久磁石とともに交互に並べられ、それぞれ隣合う前記永久磁石の一方の磁極を前記支持板側に押さえつけ、前記支持板とともに前記複数の永久磁石を固定する複数の鉄心と、を有する回転子を備え、各々の前記鉄心が押圧する一方の前記永久磁石の磁極の磁性と、前記鉄心が押圧する他方の前記永久磁石の磁極の磁性とは、同一であり、各々の前記永久磁石を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記永久磁石は、線対称な形状と、前記支持板の外周縁側から内側に延在する対称軸と、を有し、前記複数の永久磁石は、前記周方向に等機械角で配列され、各々の前記永久磁石の前記対称軸は、前記回転軸を外れた領域を通る。
また、一実施形態に係る回転電機は、
回転軸を中心に回転する支持板と、前記支持板に配置された複数の永久磁石と、前記支持板に固定され、前記回転軸を中心とする周方向に前記複数の永久磁石とともに交互に並べられ、それぞれ隣合う前記永久磁石の一方の磁極を前記支持板側に押さえつけ、前記支持板とともに前記複数の永久磁石を固定する複数の鉄心と、を有する回転子を備え、各々の前記鉄心が押圧する一方の前記永久磁石の磁極の磁性と、前記鉄心が押圧する他方の前記永久磁石の磁極の磁性とは、同一であり、各々の前記永久磁石は、第１永久磁石と、前記第１永久磁石とは物理的に独立し前記第１永久磁石より前記支持板の外周側に位置した第２永久磁石と、を有し、前記複数の第１永久磁石は、前記周方向に互いに間隔を置いて並べられ、前記複数の第２永久磁石は、前記周方向に互いに間隔を置いて並べられ、各々の前記永久磁石において、前記回転軸と前記第１永久磁石の重心とを通る第１直線は、前記第２永久磁石を通り、前記回転軸と前記第２永久磁石の重心とを通る第２直線は、前記第１永久磁石を通り、前記第１直線に対して傾斜している。

また、一実施形態に係る車両は、
上記回転電機と、前記回転電機のシャフトの両側に設けられる車輪と、を備える。

図１は、一実施形態に係るモータを示す斜視図であり、上記モータの外観を示す図である。 図２は、上記モータを示す分解斜視図である。 図３は、上記モータの一部を示す断面図である。 図４は、図３に示した固定子を示す分解斜視図である。 図５は、図３及び図４に示した固定子を示す平面図である。 図６は、図３に示した回転子を示す斜視図である。 図７は、図６に示した回転子を示す分解斜視図である。 図８は、図６に示した永久磁石を示す構成図である。 図９は、図６に示した鉄心を示す構成図である。 図１０は、図６に示した永久磁石と、図９に示した鉄心を含む一対の鉄心と、を示す構成図である。 図１１は、図６の線ＸＩ−ＸＩに沿った回転子を示す断面図である。 図１２は、変形例１に係るモータの永久磁石と、一対の鉄心と、を示す構成図である。 図１３は、変形例２に係るモータの永久磁石と、一対の鉄心と、を示す構成図である。 図１４は、変形例３に係るモータの永久磁石と、一対の鉄心と、を示す構成図である。 図１５は、変形例４に係るモータの永久磁石と、一対の鉄心と、を示す構成図である。 図１６は、変形例５に係るモータの永久磁石と、一対の鉄心と、を示す構成図である。 図１７は、変形例６に係るモータの回転子を示す平面図であり、支持板及び複数の永久磁石を示す図である。 図１８は、変形例７に係るモータの回転子を示す平面図であり、支持板及び複数の永久磁石を示す図である。 図１９は、鉄道車両を示す側面図であり、モータを鉄道車両に適用した例を説明するための図である。

（一実施形態）
以下に、一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

本実施形態においては、回転電機の一例としてアキシャルギャップモータを開示する。ただし、本実施形態に示す構造の一部は、他種の回転電機に適用することも可能である。

図１は、本実施形態に係るトランスバースフラックスモータＡ（以下、モータＡと称す）を示す斜視図である。

図１に示すように、モータＡは、４つのハウジング１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと、３つの矩形状のフレーム２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、シャフトＳと、を備えている。

フレーム２０Ａは、ハウジング１０Ａ，１０Ｂの間に配置されている。フレーム２０Ｂは、ハウジング１０Ｂ，１０Ｃの間に配置されている。フレーム２０Ｃは、ハウジング１０Ｃ，１０Ｄの間に配置されている。ハウジング１０Ａは有底筒状であり、開口した一端がフレーム２０Ａに連結されている。ハウジング１０Ｂは筒状であり、一端がフレーム２０Ａに連結され、他端がフレーム２０Ｂに連結されている。ハウジング１０Ｃは筒状であり、一端がフレーム２０Ｂに連結され、他端がフレーム２０Ｃに連結されている。ハウジング１０Ｃは有底筒状であり、開口した一端がフレーム２０Ｃに連結されている。

シャフトＳは、ハウジング１０Ａ〜１０Ｄおよびフレーム２０Ａ〜２０Ｃに通されている。例えば、シャフトＳは、ベアリングを介してハウジング１０Ａ，１０Ｄに回転可能に支持されている。

フレーム２０Ａ〜２０Ｃの４つの角部には、貫通孔Ｈが設けられている。モータＡは、これら貫通孔Ｈを利用して、設置場所に固定することができる。図１においては、フレーム２０Ａ，２０Ｃの下方の貫通孔Ｈを設置場所の取付具Ｆに連結した状態を示しているが、モータＡの設置方法はこれに限定されない。

図２は、モータＡを示す分解斜視図である。ここでは、ハウジング１０Ａ〜１０Ｄの図示を省略している。

図２に示すように、モータＡは、ハウジング１０Ａに収容される回転子ＲＡと、ハウジング１０Ｂに収容される回転子ＲＢと、ハウジング１０Ｃに収容される回転子ＲＣと、ハウジング１０Ｄに収容される回転子ＲＤとを備えている。さらに、モータＡは、フレーム２０Ａを含む固定子２Ａと、フレーム２０Ｂを含む固定子２Ｂと、フレーム２０Ｃを含む固定子２Ｃとを備えている。

シャフトＳは、回転子ＲＡ〜ＲＤおよび固定子２Ａ〜２Ｃの中央に通される。回転子ＲＡ〜ＲＤは、シャフトＳに取り付けられ、シャフトＳに固定される。これにより、シャフトＳの回転軸ＡＸ１に沿って、回転子ＲＡ、固定子２Ａ、回転子ＲＢ、固定子２Ｂ、回転子ＲＣ、固定子２Ｃ、回転子ＲＤは、順に並び、互いに隙間を空けて対向している。

回転子ＲＡ〜ＲＤは、支持板Ｐと、複数の永久磁石Ｍと、複数の鉄心Ｃとを備え、回転軸ＡＸ１を中心に回転する。例えば、支持板Ｐは、回転軸ＡＸ１を中心に回転する。鉄心Ｃは、例えば鉄などの強磁性体の粉末を圧縮して固めた圧粉磁心で形成されている。例えば、永久磁石Ｍおよび鉄心Ｃは、回転軸ＡＸ１を中心として放射状に延びる長尺な形状を有しており、回転軸ＡＸ１を中心とした周方向に交互に配列されている。回転子ＲＡにおいては、固定子２Ａと対向する支持板Ｐの一面に、永久磁石Ｍおよび鉄心Ｃが配置されている。回転子ＲＢ，ＲＣにおいては、支持板Ｐの両面に永久磁石Ｍおよび鉄心Ｃが配置されている。なお、回転子ＲＢ，ＲＣの支持板Ｐは、回転軸ＡＸ１に平行な方向に２枚の支持板を接合し、一体となった２枚の支持板で構成されていてもよい。回転子ＲＤにおいては、固定子２Ｃと対向する支持板Ｐの一面に、永久磁石Ｍおよび鉄心Ｃが配置されている。

図３は、モータＡの一部を示す断面図である。本実施形態のモータＡは、２つの回転子の間に固定子を配置した構造を３組、備えている。ここでは、上記構造のうち１組を代表して説明する。そこで、図３には、回転子ＲＡ，ＲＢ、固定子２Ａの一部、及びシャフトＳを示し、他の要素の図示を省略している。

図３に示すように、固定子２Ａは、第１支持板３と、第２支持板４とを備えている。各支持板３，４は、非磁性かつ非導電性の材料で形成することが好ましい。例えば、各支持板３，４は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で形成することができる。また、各支持板３，４は、セラミック材料で形成することもできる。セラミック材料は熱伝導率に優れるため、固定子２Ａ〜２Ｃからの放熱が容易となり、モータＡの小型軽量化や高出力化に寄与する。

さらに、固定子２Ａは、これら支持板３，４の間に配置された第１鉄心８１と、第２鉄心８２と、第３鉄心８３と、第１コイル９１と、第２コイル９２とを備えている。第１鉄心８１、第２鉄心８２および第３鉄心８３は、回転軸ＡＸ１に向けて順に並んでいる。第１コイル９１は第１鉄心８１と第２鉄心８２の間に配置され、第２コイル９２は第２鉄心８２と第３鉄心８３の間に配置されている。各鉄心８１〜８３は、各支持板３，４から露出し、回転子ＲＡ，ＲＢと対向している。

回転子ＲＡ，ＲＢは、それぞれ筒状の接続部Ｉをさらに備えている。各々の接続部Ｉは、シャフトＳと支持板Ｐとの間の環状の空間に位置に、シャフトＳと支持板Ｐとを接続している。回転子ＲＡ，ＲＢは、それぞれ接続部Ｉを介してシャフトＳに固定されている。

各コイル９１，９２に電流を流すと、破線および矢印で示したように、各コイル９１，９２の周囲に磁束が発生する。各鉄心８１〜８３を通る磁束は、回転軸ＡＸ１と概ね平行である。これらの磁束が回転子ＲＡ，ＲＢの永久磁石Ｍに作用し、回転軸ＡＸ１を中心に回転子ＲＡ，ＲＢおよびシャフトＳが回転する。

なお、上述した固定子２Ｂ，２Ｃにおいても、固定子２Ａと同様の磁束が発生する。固定子２Ａ〜２Ｃの各コイル９１，９２には、それぞれ３相交流が供給される。

続いて、固定子２Ａ〜２Ｃを代表して、固定子２Ａについて説明する。固定子２Ｂ，２Ｃについては、固定子２Ａと同様の構造を有するため、説明を省略する。図４は、固定子２Ａを示す分解斜視図である。

図４に示すように、固定子２Ａは、上述したように、第１支持板３、第２支持板４、フレーム２０Ａ、複数の第１鉄心８１、複数の第２鉄心８２、複数の第３鉄心８３、第１コイル９１および第２コイル９２を備えている。さらに、固定子２Ａは、第１押え部材５Ａ，５Ｂと、第２押え部材６Ａ，６Ｂと、第３押え部材７Ａ，７Ｂと、を備えている。これら押え部材は、非磁性かつ非導電性の材料で形成することが好ましく、例えば各種のプラスチックで形成することができる。

複数の第１鉄心８１は、回転軸ＡＸ１を中心とした第１円周Ｂ１に沿って配列されている。複数の第２鉄心８２は、回転軸ＡＸ１を中心とし、かつ第１円周Ｂ１よりも小さい半径を有する第２円周Ｂ２に沿って配列されている。複数の第３鉄心８３は、回転軸ＡＸ１を中心とし、かつ第２円周Ｂ２よりも小さい半径を有する第３円周Ｂ３に沿って配列されている。第１円周Ｂ１に沿った周方向における第１鉄心８１の配置間隔は、一定であってもよいし、少なくとも一部において異なってもよい。第２鉄心８２および第３鉄心８３についても同様である。

第１コイル９１および第２コイル９２は環状であり、回転軸ＡＸ１を中心として同心円状に配置されている。第２コイル９２の半径は、第１コイル９１の半径よりも小さい。第１コイル９１および第２コイル９２は、回転軸ＡＸ１を中心とした周方向に扁平な素線を巻回して構成されている。第１コイル９１および第２コイル９２の各々において、例えば素線は、回転軸ＡＸ１と平行な軸方向および回転軸ＡＸ１を中心とした径方向に複数段重ねられている。

第１支持板３は、回転軸ＡＸ１を中心とした環状の円板であり、シャフトＳを通すための円形の中央開口３０と、第１鉄心８１に対応する複数の第１開口３１と、第２鉄心８２に対応する複数の第２開口３２と、第３鉄心８３に対応する複数の第３開口３３とを有している。

第２支持板４は第１支持板３と概ね同様の形状であり、中央開口４０と、複数の第１開口４１と、複数の第２開口４２と、複数の第３開口４３とを有している。さらに、第２支持板４は、第２コイル９２の素線を引き出すためのスリット４６を有している。

第１押え部材５Ａは、例えば外径が第１支持板３の外径と等しい環状の円板である。第１押え部材５Ａは、複数の第１鉄心８１と同じピッチで並ぶ複数のノッチ５０を内周側に有している。複数の第２押え部材６Ａは、複数の第２鉄心８２と同じピッチで環状に並んでいる。第３押え部材７Ａは、例えば内径が中央開口３０の径と等しい環状の円板である。第３押え部材７Ａは、複数の第３鉄心８３と同じピッチで並ぶ複数のノッチ７０を外周側に有している。第１押え部材５Ｂ、各第２押え部材６Ｂおよび第３押え部材７Ｂの形状および配置態様は、第１押え部材５Ａ、各第２押え部材６Ａおよび第３押え部材７Ａと同じである。

フレーム２０Ａは、各支持板３，４の外径よりも小さくかつ第１押え部材５Ａ，５Ｂの外径よりも大きい径の円形の開口２１を有している。さらに、フレーム２０Ａは環状の段差部２２を有し、段差部２２は上記開口２１を有している。段差部２２は、第１支持板３の側および第２支持板４の側の双方に設けられている。

図５は、固定子２Ａを示す平面図である。ここでは固定子２Ａを第２支持板４側から見た状態を示し、一部の領域では第２支持板４の一部を破断した場合を仮定して、第１コイル９１、第２コイル９２、第１押え部材５Ｂ、第２押え部材６Ｂ、第３押え部材７Ｂ、第１鉄心８１、第２鉄心８２、及び第３鉄心８３を示している。

図５に示すように、回転軸ＡＸ１を中心とした周方向において、第２鉄心８２は第３鉄心８３に対してずれて位置し、第２鉄心８２が第３鉄心８３に対して成す角度は電気角で例えば１２０°に相当している。同様に、第１鉄心８１は第２鉄心８２に対してずれて位置し、第１鉄心８１が第２鉄心８２に対して成す角度は電気角で例えば１２０°に相当している。

本実施形態において、第１円周Ｂ１に沿った第１鉄心８１のピッチＥ１は、一定ではなく、少なくとも一部において異なっている。ここで、ピッチＥ１は、第１円周Ｂ１上において、任意の第１鉄心８１の中心から隣の第１鉄心８１の中心までの距離である。同様に、第２円周Ｂ２に沿った第２鉄心８２のピッチＥ２、及び第３円周Ｂ３に沿った第３鉄心８３のピッチＥ３は、それぞれ、一定ではなく、少なくとも一部において異なっている。第１コイル９１の素線の２つのリード部９１ａおよび第２コイル９２の素線の２つのリード部９２ａは、例えばフレーム２０Ａに設けられた孔を通じてフレーム２０Ａの外部に引き出されている。

続いて、回転子ＲＡ〜ＲＤを代表して、回転子ＲＡについて説明する。図６は、図３に示した回転子ＲＡを示す斜視図である。なお、図６において、第１ねじＴ１に関しては全てを示していない。

図６に示すように、回転子ＲＡは、上述したように、支持板Ｐと、接続部Ｉと、複数の永久磁石Ｍと、複数の鉄心Ｃと、を備えている。さらに、回転子ＲＡは、複数の押え部材Ｇと、締め具としての複数の第１ねじＴ１及び複数の第２ねじＴ２と、を備えている。本実施形態において、第１ねじＴ１及び第２ねじＴ２は、ボルトである。

支持板Ｐは、ステンレス鋼（ＳＵＳ）で形成されている。但し、本実施形態と異なり、支持板Ｐは、各種のプラスチックで形成されていてもよい。支持板Ｐは、例えば、少なくとも中央に開口を有する円板である。

複数の永久磁石Ｍは、支持板Ｐに配置されている。各々の永久磁石Ｍを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた場合、永久磁石Ｍは線対称な形状を有している。永久磁石Ｍは、支持板Ｐの外周縁Ｐｏ側から内側（内周Ｐｉ側）に延在する対称軸ＡＸ２を有している。本実施形態において、各々の永久磁石Ｍの対称軸ＡＸ２は、回転軸ＡＸ１から半径方向ｄ２に平行である。複数の永久磁石Ｍは、回転軸ＡＸ１を中心とする周方向ｄ１に互いに間隔を置いて並べられている。隣合う一対の永久磁石Ｍにおいて、同一の磁極同士が隣合っている。

複数の鉄心Ｃは、支持板Ｐに固定され、周方向ｄ１に複数の永久磁石Ｍとともに交互に並べられ、それぞれ隣合う永久磁石Ｍの一方の磁極を支持板Ｐ側に押さえつけ、支持板Ｐとともに複数の永久磁石Ｍを固定している。各々の鉄心Ｃが押圧する一方の永久磁石Ｍの磁極の磁性と、上記鉄心Ｃが押圧する他方の永久磁石Ｍの磁極の磁性とは、同一である。上記のことから、各々の鉄心Ｃが押圧する磁極は、Ｎ極及びＳ極のうちの何れか一方である。なお、全ての磁極に符号Ｎ、Ｓを付してはいないが、Ｎ極の磁極にはＮを、Ｓ極の磁極にはＳを、それぞれ付している。複数の鉄心Ｃは、それぞれ支持板Ｐの外周縁Ｐｏ側から内側（内周Ｐｉ側）に延在する長軸ＡＸ３を有している。本実施形態において、各々の長軸ＡＸ３は、半径方向ｄ２に平行である。

鉄心Ｃのうち、内周Ｐｉ側の第１端部Ｃ３は第１ねじＴ１により支持板Ｐに固定され、外周縁Ｐｏ側の第２端部Ｃ４は第２ねじＴ２により支持板Ｐに固定されている。これにより、永久磁石Ｍは、鉄心Ｃにより、周方向ｄ１に締め付けられ、支持板Ｐ側に押し付けられ、位置が固定される。上記のことから、第１ねじＴ１及び第２ねじＴ２は、止めねじとして機能している。

押え部材Ｇは、周方向ｄ１に延在する円弧状の板である。押え部材Ｇは、鉄心Ｃとともに第２ねじＴ２により支持板Ｐに固定されている。押え部材Ｇは、永久磁石Ｍより外周縁Ｐｏ側に位置している。押え部材Ｇは、複数の鉄心Ｃの第２本体部Ｃ１と半径方向ｄ２に対向し、複数の永久磁石Ｍをガードしている。なお、対称軸ＡＸ２に平行な方向において、第２本体部Ｃ１は、第１端部Ｃ３と第２端部Ｃ４との間に位置している。このため、永久磁石Ｍが鉄心Ｃの間から抜ける事態が発生しても、押え部材Ｇは、回転子ＲＡから永久磁石Ｍの脱落を防止することができる。

上記のように、回転子ＲＡは、周方向ｄ１に並べられた複数の押え部材Ｇを備えているが、本実施形態に限定されるものではない。例えば、回転子ＲＡは、複数の押え部材Ｇの替わりに、周方向ｄ１に延在した単個の環状の押え部材を備えていてもよい。

次に、回転子ＲＡの組立て方法について説明する。図７は、図６に示した回転子ＲＡを示す分解斜視図である。なお、図７において、第１ねじＴ１及び第２ねじＴ２に関しては全てを示していない。

図７に示すように、回転子ＲＡの組立てを開始すると、まず、第１ねじＴ１を、鉄心Ｃの第１端部Ｃ３の穴ｈ１に通し、支持板Ｐの内周Ｐｉ側のねじ穴Ｐｈ１に締め付ける。これにより、第１ねじＴ１の本締めが行われる。

続いて、第２ねじＴ２を、鉄心Ｃの第２端部Ｃ４の穴ｈ２に通し、押え部材Ｇの穴ｈ３には通さず、支持板Ｐの外周縁Ｐｏ側のねじ穴Ｐｈ２に締め付ける。これにより、第２ねじＴ２の仮締めが行われる。なお、穴ｈ３を通す予定の無い第２ねじＴ２に関しては、仮締めではなく本締めを行ってもよい。次いで、半径方向ｄ２に平行な方向に、永久磁石Ｍを外周縁Ｐｏ側から内周Ｐｉ側に向けて挿入する。その後、第２ねじＴ２を外す。続けて、第２ねじＴ２を、穴ｈ３と穴ｈ２に順に通し、ねじ穴Ｐｈ２に締め付ける。これにより、第２ねじＴ２の本締めが行われる。これにより、回転子ＲＡの組立てが終了する。

次に、永久磁石Ｍについて説明する。図８は、図６に示した永久磁石Ｍを示す構成図である。ここでは、図８（Ａ）は、永久磁石Ｍを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の線ＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢに沿った永久磁石Ｍの断面を支持板Ｐの断面とともに示す断面図である。

図８に示すように、平面視にて、永久磁石Ｍは、扇形の形状を有している。永久磁石Ｍは、対称軸ＡＸ２に沿って延在する第１本体部Ｍ１と、一対の第１つば部Ｍ２と、を含んでいる。各々の第１つば部Ｍ２は、第１本体部Ｍ１に沿って第１本体部Ｍ１とともに延在し、支持板Ｐ側とは反対側を向いた第１当接面Ｍｓを有し、第１本体部Ｍ１と一体に形成されている。

各々の第１つば部Ｍ２において、対称軸ＡＸ２に直交する方向における第１当接面Ｍｓの幅Ｗ１は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が狭い。また、対称軸ＡＸ２に直交する仮想の平面において、第１つば部Ｍ２の断面積は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が小さい。

次に、鉄心Ｃについて説明する。図９は、図６に示した鉄心Ｃを示す構成図である。ここでは、図９（Ａ）は、鉄心Ｃを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の線ＩＸＢ−ＩＸＢに沿った鉄心Ｃの断面を支持板Ｐの断面とともに示す断面図である。

図９に示すように、平面視にて、鉄心Ｃは、扇形の形状を有している。鉄心Ｃは、上述した第１端部Ｃ３及び第２端部Ｃ４の他に、長軸ＡＸ３に沿って延在する第２本体部Ｃ１と、一対の第２つば部Ｃ２と、をさらに含んでいる。第２本体部Ｃ１、第２つば部Ｃ２、第１端部Ｃ３、及び第２端部Ｃ４は、一体に形成されている。各々の第２つば部Ｃ２は、第２本体部Ｃ１に沿って第２本体部Ｃ１とともに延在し、支持板Ｐ側を向いた第２当接面Ｃｓを有している。

各々の第２つば部Ｃ２において、長軸ＡＸ３に直交する方向における第２当接面Ｃｓの幅Ｗ２は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が狭い。また、長軸ＡＸ３に直交する仮想の平面において、第２つば部Ｃ２の断面積は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が小さい。

次に、図６に示した永久磁石Ｍと、図９に示した鉄心Ｃを含む一対の鉄心Ｃと、の対応関係について説明する。

図１０は、図６に示した永久磁石Ｍと、図９に示した鉄心Ｃを含む一対の鉄心Ｃと、を示す構成図である。鉄心Ｃに関しては、第２本体部Ｃ１及び第２つば部Ｃ２を取り出して示している。図１０（Ａ）は、永久磁石Ｍと一対の鉄心Ｃとを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の線ＸＢ−ＸＢに沿った永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、支持板Ｐとを示す断面図である。

なお、永久磁石Ｍは一対の鉄心Ｃの間に挿入されているが、図１０（Ａ）においては、永久磁石Ｍに関して対称軸ＡＸ２のみ示している。図１０（Ａ）において、線ＸＢ−ＸＢは、左側の鉄心Ｃの長軸ＡＸ３に直交し左側の鉄心Ｃと重なる線分と、対称軸ＡＸ２に直交し左側の鉄心Ｃと右側の鉄心Ｃとの間の領域と重なる線分と、右側の鉄心Ｃの長軸ＡＸ３に直交し右側の鉄心Ｃと重なる線分と、を含んでいる。

図１０に示すように、一対の鉄心Ｃは、対称軸ＡＸ２に対して線対称の位置関係にある。一対の第１つば部Ｍ２は、それぞれ、第１本体部Ｍ１から複数の鉄心Ｃのうち隣合う鉄心Ｃ側に突出している。一対の第２つば部Ｃ２は、それぞれ、第２本体部Ｃ１から複数の永久磁石Ｍのうち隣合う永久磁石Ｍ側に突出している。

隣合う鉄心Ｃ及び永久磁石Ｍにおいて、第２つば部Ｃ２の第２当接面Ｃｓは、第１つば部Ｍ２の第１当接面Ｍｓに接している。当接面Ｃｓと当接面Ｍｓとが対向する領域において、当接面Ｃｓの少なくとも一部は、当接面Ｍｓに接している。一対の鉄心Ｃは、永久磁石Ｍを支持板Ｐに押さえつけている。上記のことから、複数の鉄心Ｃは、複数の永久磁石Ｍを支持板Ｐに押さえつけている。なお、第２本体部Ｃ１は、支持板Ｐに隙間を空けて位置している。

対称軸ＡＸ２に直交し第１本体部Ｍ１及び第１つば部Ｍ２を通る仮想の平面上において、支持板Ｐを下側、永久磁石Ｍを上側とした場合、永久磁石Ｍの断面は、Ｔ字を上下反転した形状を有している。長軸ＡＸ３に直交し第２本体部Ｃ１及び第２つば部Ｃ２を通る仮想の平面上において、支持板Ｐを下側、鉄心Ｃを上側とした場合、鉄心Ｃの断面は、Ｔ字の形状を有している。

図１１は、図６の線ＸＩ−ＸＩに沿った回転子ＲＡを示す断面図である。図１１において、線ＸＩ−ＸＩは、永久磁石Ｍの対称軸ＡＸ２を通る線分と、鉄心Ｃの長軸ＡＸ３を通る線分と、を含んでいる。

図１１に示すように、第１端部Ｃ３は、第１ねじＴ１により支持板Ｐに固定され、第２本体部Ｃ１と一体に形成されている。本実施形態において、第１端部Ｃ３は、支持板Ｐに接している。

第２端部Ｃ４は、第２本体部Ｃ１より外周縁Ｐｏ側に位置し、第２ねじＴ２により支持板Ｐに固定され、第２本体部Ｃ１と一体に形成されている。本実施形態では、第２端部Ｃ４は、支持板Ｐに隙間を空けて位置している。但し、鉄心Ｃにより永久磁石Ｍを支持板Ｐに押さえつけることができるのであれば、第２端部Ｃ４は、支持板Ｐに接していてもよい。

各々の押え部材Ｇは、複数の永久磁石Ｍ及び複数の第２本体部Ｃ１より外周縁Ｐｏ側に位置している。各々の押え部材Ｇは、回転軸ＡＸ１に垂直な方向に複数の永久磁石Ｍ及び前記複数の第２本体部Ｃ１と対向している。各々の押え部材Ｇは、第２ねじＴ２により複数の第２端部Ｃ４とともに支持板Ｐに固定されている。

複数の第１ねじＴ１及び複数の第２ねじＴ２を支持板Ｐに締め付けた状態にて、各々の第１端部Ｃ３の支持板Ｐと対向する側とは反対側の面Ｃ３ｓ、各々の第２端部Ｃ４の支持板Ｐと対向する側とは反対側の面Ｃ４ｓ、各々の押え部材Ｇの支持板Ｐと対向する側とは反対側の面Ｇｓ、各々の第１ねじＴ１の頭部Ｔ１ｈ、及び各々の第２ねじＴ２の頭部Ｔ２ｈは、それぞれ、第２本体部Ｃ１の支持板Ｐと対向する側とは反対側の面Ｃ１ｓから延長する仮想上の面Ｙ１より支持板Ｐ側に位置している。なお、第１ねじＴ１及び第２ねじＴ２に関しては、第１ねじＴ１の支持板Ｐに締め付けられる側とは反対側の端と、第２ねじＴ２の支持板Ｐに締め付けられる側とは反対側の端とが、面Ｙ１より支持板Ｐ側に位置している。また、面Ｃ１ｓと面Ｙ１は、同一平面上にある。

本実施形態において、上記の状態にて、上記面Ｃ３ｓ、上記面Ｃ４ｓ、上記面Ｇｓ、上記頭部Ｔ１ｈ、及び上記頭部Ｔ２ｈは、それぞれ、第１本体部Ｍ１の支持板Ｐと対向する側とは反対側の面Ｍ１ｓから延長する仮想上の面Ｙ２より支持板Ｐ側に位置している。なお、面Ｍ１ｓと面Ｙ２は、同一平面上にある。

上記のように構成された一実施形態に係るモータＡによれば、モータＡは、回転子ＲＡなどの回転子Ｒを備えている。回転子Ｒは、支持板Ｐと、支持板に配置された複数の永久磁石Ｍと、支持板Ｐに固定され周方向ｄ１に複数の永久磁石Ｍとともに交互に並べられそれぞれ隣合う永久磁石Ｍの一方の磁極を支持板Ｐ側に押さえつけ支持板Ｐとともに複数の永久磁石Ｍを固定する複数の鉄心Ｃと、を有している。永久磁石Ｍを、永久磁石Ｍを利用して固定することができる。

鉄心Ｃ、及び鉄心Ｃを支持板Ｐに固定するための第１ねじＴ１及び第２ねじＴ２以外の部材を使用すること無く、永久磁石Ｍを固定することができる。永久磁石Ｍの固定に使用する部材を少なくすることができる。そのため、製造コストの低減に寄与することができる。又は、製造時間の短縮に寄与することができる。

又は、モータＡのトルクを大きくすることができる。なぜなら、上記のように部材を少なくすることができる分、永久磁石Ｍが専有する空間を拡大することができるためである。これにより、各々の永久磁石Ｍの大型化を図ることができ、各々の永久磁石Ｍの磁石力を強くすることができる。

又は、回転子Ｒの小型化を図ることができ、モータＡの小型化に寄与することができる。

永久磁石Ｍにおいて、第１つば部Ｍ２の幅Ｗ１は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が狭い。その分、第１本体部Ｍ１の内周Ｐｉ側の体積の減少を抑制することができるため、永久磁石Ｍの内周Ｐｉ側の体積の減少を抑制することができる。これにより、モータＡのトルクを大きくすることができるなど、モータＡの特性の向上に寄与することができる。また、第１つば部Ｍ２の内周Ｐｉ側に使用する磁石量を低減することができるため、永久磁石Ｍの固定に必要な磁石量を低減することができる。

鉄心Ｃは、圧粉磁心で形成されている。型を使用することにより、鉄心Ｃを一体物として自由度の高い形状に製作することが可能となる。鉄心Ｃの構成の単一化を図ることができるため、ＬＴ短縮に寄与することができる。また、鉄心Ｃを作製する工程を低減することができる。またさらに、モータＡの特性の向上に寄与することができる。

次に、上記実施形態に係るモータＡの変形例について説明する。

（変形例１）
次に、変形例１に係るモータＡについて説明する。図１２は、変形例１に係る永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、を示す構成図である。図１２（Ａ）は、永久磁石Ｍと一対の鉄心Ｃとを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の線ＸＩＩＢ−ＸＩＩＢに沿った永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、支持板Ｐとを示す断面図である。

なお、一対の鉄心Ｃは、永久磁石Ｍの両側に位置しているが、図１２（Ａ）においては、鉄心Ｃに関して長軸ＡＸ３のみ示している。図１２（Ａ）において、線ＸＩＩＢ−ＸＩＩＢは、対称軸ＡＸ２に直交し第１つば部Ｍ２を通り永久磁石Ｍと重なる線分と、左側の鉄心Ｃの長軸ＡＸ３に直交し永久磁石Ｍの左側の領域と重なる線分と、右側の鉄心Ｃの長軸ＡＸ３に直交し永久磁石Ｍの右側の領域と重なる線分と、を含んでいる。

図１２に示すように、鉄心Ｃは、図１０に示した鉄心Ｃと同様に構成されている。永久磁石Ｍは、第１本体部Ｍ１と、複数の第１つば部Ｍ２と、を含んでいる。複数の第１つば部Ｍ２は、それぞれ、第１本体部Ｍ１から複数の鉄心Ｃのうち隣合う鉄心Ｃ側に突出し、第１本体部Ｍ１が延在する方向に断続的に設けられ、支持板Ｐ側とは反対側を向いた第１当接面Ｍｓを有し、第１本体部Ｍ１と一体に形成されている。各々の第１つば部Ｍ２において、第１当接面Ｍｓの面積は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が小さい。

本変形例１において、第１本体部Ｍ１は、物理的に独立した第１部材Ｍ１ａ、第２部材Ｍ１ｂ、及び第３部材Ｍ１ｃを、対称軸ＡＸ２に沿って並べて形成している。平面視にて、第１部材Ｍ１ａは扇形の形状を有し、第２部材Ｍ１ｂは第１部材Ｍ１ａより大きいサイズ及び扇形の形状を有し、第３部材Ｍ１ｃは第２部材Ｍ１ｂより大きいサイズ及び扇形の形状を有している。第１部材Ｍ１ａ、第２部材Ｍ１ｂ、及び第３部材Ｍ１ｃは、接合され、一体に形成されている。但し、第１部材Ｍ１ａ、第２部材Ｍ１ｂ、及び第３部材Ｍ１ｃは、接合されること無しに、物理的に独立していてもよい。一対の第１つば部Ｍ２は、第１部材Ｍ１ａ、第２部材Ｍ１ｂ、及び第３部材Ｍ１ｃの各々と一体に形成されている。

上記のように構成された変形例１に係るモータＡによれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例２）
次に、変形例２に係るモータＡについて説明する。図１３は、変形例２に係る永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、を示す構成図である。図１３（Ａ）は、永久磁石Ｍを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１３（Ｂ）は、永久磁石Ｍと一対の鉄心Ｃとを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１３（Ｃ）は、図１３（Ｂ）の線ＸＩＩＩＣ−ＸＩＩＩＣに沿った永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、支持板Ｐとを示す断面図である。

なお、図１３（Ｂ）においては、永久磁石Ｍに関して対称軸ＡＸ２のみ示し、鉄心Ｃに関して第２本体部Ｃ１を取り出して示している。図１３（Ｂ）において、線ＸＩＩＩＣ−ＸＩＩＩＣは、左側の鉄心Ｃの長軸ＡＸ３に直交し左側の鉄心Ｃと重なる線分と、対称軸ＡＸ２に直交し左側の鉄心Ｃと右側の鉄心Ｃとの間の領域と重なる線分と、右側の鉄心Ｃの長軸ＡＸ３に直交し右側の鉄心Ｃと重なる線分と、を含んでいる。

図１３に示すように、永久磁石Ｍは、第１本体部Ｍ１を含み、第１つば部Ｍ２を含んでいない。第１本体部Ｍ１は、それぞれ、複数の鉄心Ｃのうち隣合う鉄心Ｃと対向した一対の第１当接面Ｍｓを有している。各々の鉄心Ｃは、第２本体部Ｃ１を含み、第２つば部Ｃ２を含んでいない。各々の第２本体部Ｃ１は、複数の永久磁石Ｍのうち隣合う永久磁石Ｍの第１当接面Ｍｓと対向した一対の第２当接面Ｃｓを有している。

対称軸ＡＸ２に直交し一対の第１当接面Ｍｓを通る仮想の平面上において、支持板Ｐを下側、永久磁石Ｍを上側とした場合、一対の第１当接面Ｍｓは、順テーパ面である。長軸ＡＸ３に直交し一対の第２当接面Ｃｓを通る仮想の平面上において、支持板Ｐを下側、鉄心Ｃを上側とした場合、一対の第２当接面Ｃｓは、逆テーパ面である。

言い換えると、対称軸ＡＸ２に直交し一対の第１当接面Ｍｓを通る仮想の平面上において、各々の第１当接面Ｍｓは、支持板Ｐの永久磁石Ｍと対向する側の面Ｐｓと、上記面Ｐｓに垂直な平面Ｕと、に対して傾斜している。

隣合う鉄心Ｃ及び永久磁石Ｍにおいて、第２当接面Ｃｓは第１当接面Ｍｓに接している。複数の鉄心Ｃは、複数の永久磁石Ｍを支持板Ｐに押さえつけている。

上記のように構成された変形例２に係るモータＡによれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例３）
次に、変形例３に係るモータＡについて説明する。図１４は、変形例３に係る永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、を示す構成図である。図１４（Ａ）は、永久磁石Ｍを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１４（Ｂ）は、永久磁石Ｍと一対の鉄心Ｃとを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図である。なお、図１４（Ｂ）においては、永久磁石Ｍに関して対称軸ＡＸ２のみ示し、鉄心Ｃに関して第２本体部Ｃ１及び第２つば部Ｃ２を取り出して示している。

図１４に示すように、永久磁石Ｍの第１つば部Ｍ２の幅Ｗ１は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が狭い。本変形例３の第１つば部Ｍ２の最も内周Ｐｉ側の幅Ｗ１は、０である。上記の点で図８に示した永久磁石Ｍと相違している。平面視において、第１本体部Ｍ１は、扇形の形状ではなく長方形の形状を有している。対称軸ＡＸ２に直交する仮想の平面において、第１本体部Ｍ１の断面積を一定にすることができる。

鉄心Ｃの形状は、永久磁石Ｍに対応付けられている。鉄心Ｃの第２つば部Ｃ２の幅Ｗ２は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が狭い。例えば、本変形例３の第２つば部Ｃ２の最も内周Ｐｉ側の幅Ｗ２は、０である。上記の点で図９に示した鉄心Ｃと相違していてもよい。平面視において、第２本体部Ｃ１は、扇形の形状ではなく長方形の形状を有している。但し、第２つば部Ｃ２の最も内周Ｐｉ側の幅Ｗ２が０を超える場合、第２本体部Ｃ１は扇形の形状を有している。

本変形例３では、鉄心Ｃは、圧粉磁心で形成されていなくともよい。鉄心Ｃは、複数の無方向性電磁鋼板を長軸ＡＸ３に平行な方向に積層して形成されてもよい。積層された電磁鋼板は、接着材により固定されてもよいし、樹脂に含浸した後に上記樹脂を硬化させることで固定されてもよい。これらの場合には、電磁鋼板が変形しないので、鉄心Ｃの電磁特性が全体的に良好となる。また、積層された電磁鋼板を溶接により固定することもできる。この場合には、鉄心Ｃの製造が容易となる。

また、電磁鋼板を積層する場合、各々の電磁鋼板の外形を加工する必要がある。但し、プレス加工により電磁鋼板を製作することで、鉄心Ｃの寸法精度を向上させることができ、モータＡの特性の向上を図ることもできる。

上記のように構成された変形例３に係るモータＡによれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例４）
次に、変形例４に係るモータＡについて説明する。図１５は、変形例４に係る永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、を示す構成図である。図１５（Ａ）は、永久磁石Ｍを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１５（Ｂ）は、永久磁石Ｍと一対の鉄心Ｃとを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１５（Ｃ）は、図１５（Ｂ）の線ＸＶＣ−ＸＶＣに沿った永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、支持板Ｐとを示す断面図である。

なお、図１５（Ｂ）においては、永久磁石Ｍに関して対称軸ＡＸ２のみ示し、鉄心Ｃに関して第２本体部Ｃ１及び第２つば部Ｃ２を取り出して示している。図１５（Ｂ）において、線ＸＶＣ−ＸＶＣは、左側の鉄心Ｃの長軸ＡＸ３に直交し左側の鉄心Ｃと重なる線分と、対称軸ＡＸ２に直交し左側の鉄心Ｃと右側の鉄心Ｃとの間の領域と重なる線分と、右側の鉄心Ｃの長軸ＡＸ３に直交し右側の鉄心Ｃと重なる線分と、を含んでいる。

図１５に示すように、永久磁石Ｍは、第１本体部Ｍ１と、一対の第１つば部Ｍ２ａと、一対の第１つば部Ｍ２ｂとを含んでいる。一対の第１つば部Ｍ２ａは、支持板Ｐと一対の第１つば部Ｍ２ｂとの間に位置し、支持板Ｐに接している。第１つば部Ｍ２ａ，Ｍ２ｂの、対向する鉄心Ｃ側への突出量は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が少ない。第１つば部Ｍ２ａは、支持板Ｐ側とは反対側を向いた第１当接面Ｍｓを有している。

一方、鉄心Ｃにおいて、第２つば部Ｃ２は、第１つば部Ｍ２ａと第１つば部Ｍ２ｂとの間に位置している。第２つば部Ｃ２の、対向する永久磁石Ｍ側への突出量は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が少ない。第２つば部Ｃ２は、支持板Ｐ側を向いた第２当接面Ｃｓを有している。

隣合う鉄心Ｃ及び永久磁石Ｍにおいて、第２つば部Ｃ２の第２当接面Ｃｓは、第１つば部Ｍ２ａの第１当接面Ｍｓに接している。

対称軸ＡＸ２に直交し第１本体部Ｍ１及び第１つば部Ｍ２ａ，Ｍ２ｂを通る仮想の平面上において、支持板Ｐを下側、永久磁石Ｍを上側とした場合、永久磁石Ｍの断面は、Ｉ字の形状を有している。長軸ＡＸ３に直交し第２本体部Ｃ１及び第２つば部Ｃ２を通る仮想の平面上において、支持板Ｐを下側、鉄心Ｃを上側とした場合、鉄心Ｃの断面は、十字の形状を有している。

上記のように構成された変形例４に係るモータＡによれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例５）
次に、変形例５に係るモータＡについて説明する。図１６は、変形例５に係る永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、を示す構成図である。図１６（Ａ）は、永久磁石Ｍを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１６（Ｂ）は、永久磁石Ｍと一対の鉄心Ｃとを回転軸ＡＸ１に平行な方向からみた平面図であり、図１６（Ｃ）は、図１６（Ｂ）の線ＸＶＩＣ−ＸＶＩＣに沿った永久磁石Ｍと、一対の鉄心Ｃと、支持板Ｐとを示す断面図である。

なお、図１６（Ｂ）においては、永久磁石Ｍに関して対称軸ＡＸ２のみ示し、鉄心Ｃに関して第２本体部Ｃ１及び第２つば部Ｃ２を取り出して示している。図１６（Ｂ）において、線ＸＶＩＣ−ＸＶＩＣは、左側の第２本体部Ｃ１の長軸ＡＸ３に直交し左側の鉄心Ｃと重なる線分と、対称軸ＡＸ２に直交し左側の鉄心Ｃと右側の鉄心Ｃとの間の領域と重なる線分と、右側の第２本体部Ｃ１の長軸ＡＸ３に直交し右側の鉄心Ｃと重なる線分と、を含んでいる。

図１６に示すように、平面視にて、永久磁石Ｍは平行四辺形の形状を有し、第１本体部Ｍ１は長方形の形状を有している。対称軸ＡＸ２に直交する仮想の平面において、第１本体部Ｍ１の断面積は一定である。一対の第１つば部Ｍ２のうち、左側の第１つば部Ｍ２の幅Ｗ１は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が狭く、最も内周Ｐｉ側で０である。一方、右側の第１つば部Ｍ２の幅Ｗ１は、内周Ｐｉ側より外周縁Ｐｏ側の方が狭く、最も外周縁Ｐｏ側で０である。

鉄心Ｃの形状は、永久磁石Ｍに対応付けられている。平面視において、第２本体部Ｃ１は、扇形の形状を有している。各々の鉄心Ｃの一対の第２つば部Ｃ２のうち、左側の第２つば部Ｃ２の幅Ｗ２は、内周Ｐｉ側より外周縁Ｐｏ側の方が狭く、最も外周縁Ｐｏ側で０である。一方、右側の第２つば部Ｃ２の幅Ｗ２は、外周縁Ｐｏ側より内周Ｐｉ側の方が狭く、最も内周Ｐｉ側で０である。ここで、幅Ｗ２は、長軸ＡＸ３に直交する方向の幅である。

隣合う鉄心Ｃ及び永久磁石Ｍにおいて、第２つば部Ｃ２の第２当接面Ｃｓは、第１つば部Ｍ２の第１当接面Ｍｓに接している。一対の第２当接面Ｃｓが一対の第１当接面Ｍｓに接する総面積は、内周Ｐｉ側においても外周縁Ｐｏ側と実質同一である。そのため、内周Ｐｉ側においても、永久磁石Ｍの固定を強化することができる。

上記のように構成された変形例５に係るモータＡによれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例６）
次に、変形例６に係るモータＡについて説明する。ここでは、複数の回転子Ｒのうち回転子ＲＡを代表して説明する。図１７は、変形例６に係るモータＡの回転子ＲＡを示す平面図であり、支持板Ｐ及び複数の永久磁石Ｍを示す図である。ここでは、支持板Ｐ及び永久磁石Ｍ以外の図示を省略している。

図１７に示すように、複数の永久磁石Ｍは、周方向ｄ１に等機械角で配列されている。周方向ｄ１に隣合う永久磁石Ｍの対称軸ＡＸ２が間に成す機械角βは、一定である。中心が回転軸ＡＸ１である円周Ｊに沿った永久磁石ＭのピッチＫは、一定である。ここで、ピッチＫは、円周Ｊ上において、任意の永久磁石Ｍの対称軸ＡＸ２から隣の永久磁石Ｍの対称軸ＡＸ２までの距離である。

各々の永久磁石Ｍの対称軸ＡＸ２は、支持板Ｐの回転軸ＡＸ１を通らず、回転軸ＡＸ１を外れた領域を通っている。上記のような、複数の永久磁石Ｍの構成を、スキュー構成と称する。なお、上述した固定子２Ａ〜２Ｃに注目すると、変形例６では、図５に示した第１鉄心８１のピッチＥ１、第２鉄心８２のピッチＥ２、及び第３鉄心８３のピッチＥ３は、それぞれ一定である。

本変形例６において、回転子Ｒの複数の永久磁石Ｍの構成はスキュー構成であるため、回転子Ｒ側でスキュー効果を得ることができる。そして、モータＡのトルクリップルを低減することができる。

固定子２Ａ〜２Ｃ側において、ピッチＥ１，Ｅ２，Ｅ３を、それぞれ一定にすることができる。第２押え部材６Ａ，６Ｂなどの部品形状を統一することができ、第１押え部材５Ａ，５Ｂ及び第３押え部材７Ａ，７Ｂなどの部品を簡便な形状や配置とすることができる。部品の標準化を図ることが可能であるため、ＬＴ短縮や、製造コストの低減に寄与することができる。

そして、本変形例６においても、鉄心Ｃは支持板Ｐとともに永久磁石Ｍを固定している。

上記のように構成された変形例６に係るモータＡによれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例７）
次に、変形例７に係るモータＡについて説明する。ここでは、複数の回転子Ｒのうち回転子ＲＡを代表して説明する。図１８は、変形例７に係るモータＡの回転子ＲＡを示す平面図であり、支持板Ｐ及び複数の永久磁石Ｍを示す図である。ここでは、支持板Ｐ及び永久磁石Ｍ以外の図示を省略している。

図１８に示すように、各々の永久磁石Ｍは、複数の永久磁石で構成されている。本変形例７において、各々の永久磁石Ｍは、第１永久磁石ＭＡと、第２永久磁石ＭＢと、を有している。第２永久磁石ＭＢは、第１永久磁石ＭＡとは物理的に独立し、第１永久磁石ＭＡより外周縁Ｐｏ側に位置している。

複数の第１永久磁石ＭＡは、周方向ｄに互いに間隔を置いて並べられている。複数の第２永久磁石ＭＢは、周方向ｄに互いに間隔を置いて並べられている。各々の永久磁石Ｍにおいて、回転軸ＡＸ１と第１永久磁石ＭＡの重心ＭＡｃとを通る第１直線Ｌ１は第２永久磁石ＭＢを通り、回転軸ＡＸ１と第２永久磁石ＭＢの重心ＭＢｃとを通る第２直線Ｌ２は第１永久磁石ＭＡを通り第１直線Ｌ１に対して傾斜している。

各々の永久磁石Ｍにおいて、重心ＭＢｃを通る第２直線Ｌ２は、重心ＭＡｃを通る第１直線Ｌ１から周方向ｄにずれている。ここで、第２直線Ｌ２と第１直線Ｌ１とが成す電気角をαとする。電気角αは０度でも、３６０度の倍数でもない。

複数の第１永久磁石ＭＡは周方向ｄに等機械角で配列され、複数の第２永久磁石ＭＢも周方向ｄに等機械角で配列されている。周方向ｄ１に隣合う第１永久磁石ＭＡの重心ＭＡｃを通る第１直線Ｌ１が間に成す機械角β１は、一定である。また、周方向ｄ１に隣合う第２永久磁石ＭＢの重心ＭＢｃを通る第２直線Ｌ２が間に成す機械角β２は、一定である。複数の第１永久磁石ＭＡを通る円周Ｊ１に沿った第１永久磁石ＭＡのピッチＫ１は、一定である。同様に、複数の第２永久磁石ＭＢを通る円周Ｊ２に沿った第２永久磁石ＭＢのピッチＫ２は、一定である。

鉄心Ｃの形状は、永久磁石Ｍに対応付けられている。

なお、変形例７においても、変形例６と同様に、ピッチＥ１、ピッチＥ２、及びピッチＥ３は、それぞれ一定である。

本変形例７において、上記変形例６と同様に、回転子Ｒの複数の永久磁石Ｍの構成はスキュー構成であるため、上記変形例６と同様の効果を得ることができる。

そして、本変形例７においても、鉄心Ｃは支持板Ｐとともに永久磁石Ｍ（第１永久磁石ＭＡ及び第２永久磁石ＭＢ）を固定している。

上記のように構成された変形例７に係るモータＡによれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。必要に応じて、実施形態及び変形例を組合せることも可能である。

例えば、上記実施形態及び上記変形例３以外の変形例においても、鉄心Ｃは、複数の無方向性電磁鋼板を積層して形成されてもよい。

上述した実施形態においては、４つの回転子ＲＡ〜ＲＤと３つの固定子２Ａ〜２Ｃを備えるモータＡを開示した。しかしながら、モータＡは、より多い数の固定子と回転子を備えてもよいし、より少ない数の固定子と回転子を備えてもよい。

上述したモータＡは、鉄道車両などの各種の車両に適用可能である。車両は、モータＡと、上記モータのシャフトＳの両側に設けられる車輪と、を備えている。上記車輪はシャフトＳに直結されている。ギアを有する伝動装置を介して、モータＡが車輪に伝動するように構成されていない。伝動装置を使用する場合と比較して、伝達ロスがなくなるため、エネルギ効率を高めることができる。また、車両の小型化に寄与することができる。

図１９に示すように、モータＡは、例えば、鉄道車両１００の主電動機に適用することができる。この鉄道車両１００は、車体１１０と、車体１１０の下方に配置された台車１２０と、駆動装置１３０と、車体１１０の上方に配置されたパンタグラフ１４０とを備えている。図示した例では、車体１１０に対して台車１２０およびパンタグラフ１４０が２つずつ設けられ、各台車１２０に駆動装置１３０が２つずつ設けられているが、この例に限られない。

台車１２０は、台車フレーム１２１と、台車フレーム１２１に取り付けられた複数の車輪１２２と、台車フレーム１２１と車体１１０の間に配置された空気ばね１２３とを備えている。駆動装置１３０は、主電動機としてモータＡを備えている。さらに、駆動装置１３０は、モータＡを制御する制御装置や、モータＡの回転力を車輪１２２に伝達する伝達機構などを備えている。パンタグラフ１４０は、架線１５０と接触している。パンタグラフ１４０を介して架線１５０から取り込まれる電力は駆動装置１３０に供給され、この電力によりモータＡが回転する。

なお、上述したモータＡは、車両だけでなく、回転動力を要する種々の装置に適用することができる。

Ｍ…モータ、Ｓ…シャフト、ＲＡ〜ＲＤ…回転子、２Ａ〜２Ｃ…固定子、
Ｐ…支持板、Ｏ…中心、Ｐｏ…外周、Ｐｉ…内周、ｄ１…周方向、ｄ２…半径方向
Ｍ…永久磁石、ＭＡ…第１永久磁石、ＭＢ…第２永久磁石、Ｍ１…第１本体部、
Ｍ１ａ…第１部材、Ｍ１ｂ…第２部材、Ｍ１ｃ…第３部材、Ｍ２…第１つば部
Ｍｓ…第１当接面、Ｇ…押え部材、Ｔ１…第１ねじ、Ｔ２…第２ねじ、
Ｃ…鉄心、Ｃ１…本体部、Ｃ２…第２つば部、Ｃｓ…当接面、
１００…鉄道車両、１１０…車体、１２２…車輪、１３０…駆動装置、
ＡＸ１…回転軸、ＡＸ２，ＡＸ２Ａ，ＡＸ２Ｂ…対称軸、ＡＸ３…長軸、
Ｗ１，Ｗ２…幅、Ｊ，Ｊ１，Ｊ２…円周、Ｋ，Ｋ１，Ｋ２…ピッチ。

Claims (4)

1. 回転軸を中心に回転する支持板と、
   前記支持板に配置された複数の永久磁石と、
   前記支持板に固定され、前記回転軸を中心とする周方向に前記複数の永久磁石とともに交互に並べられ、それぞれ隣合う前記永久磁石の一方の磁極を前記支持板側に押さえつけ、前記支持板とともに前記複数の永久磁石を固定する複数の鉄心と、
   を有する回転子を備え、
   各々の前記鉄心が押圧する一方の前記永久磁石の磁極の磁性と、前記鉄心が押圧する他方の前記永久磁石の磁極の磁性とは、同一であり、
   各々の前記永久磁石を前記回転軸に平行な方向からみた場合、前記永久磁石は、線対称な形状と、前記支持板の外周縁側から内側に延在する対称軸と、を有し、
   前記複数の永久磁石は、前記周方向に等機械角で配列され、
   各々の前記永久磁石の前記対称軸は、前記回転軸を外れた領域を通る、
   回転電機。
2. 回転軸を中心に回転する支持板と、
   前記支持板に配置された複数の永久磁石と、
   前記支持板に固定され、前記回転軸を中心とする周方向に前記複数の永久磁石とともに交互に並べられ、それぞれ隣合う前記永久磁石の一方の磁極を前記支持板側に押さえつけ、前記支持板とともに前記複数の永久磁石を固定する複数の鉄心と、
   を有する回転子を備え、
   各々の前記鉄心が押圧する一方の前記永久磁石の磁極の磁性と、前記鉄心が押圧する他方の前記永久磁石の磁極の磁性とは、同一であり、
   各々の前記永久磁石は、第１永久磁石と、前記第１永久磁石とは物理的に独立し前記第１永久磁石より前記支持板の外周側に位置した第２永久磁石と、を有し、
   前記複数の第１永久磁石は、前記周方向に互いに間隔を置いて並べられ、
   前記複数の第２永久磁石は、前記周方向に互いに間隔を置いて並べられ、
   各々の前記永久磁石において、
   前記回転軸と前記第１永久磁石の重心とを通る第１直線は、前記第２永久磁石を通り、
   前記回転軸と前記第２永久磁石の重心とを通る第２直線は、前記第１永久磁石を通り、前記第１直線に対して傾斜している、
   回転電機。
3. 前記回転子に固定されたシャフトと、
   前記回転軸に平行な方向にて前記回転子に隙間を空けて対向する固定子と、をさらに備える、
   請求項１または２に記載の回転電機。
4. 請求項１または２に記載の回転電機と、
   前記回転電機のシャフトの両側に設けられる車輪と、
   を備える車両。

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