WO2004017498A1

WO2004017498A1 - アキシャルギャップ型回転電機

Info

Publication number: WO2004017498A1
Application number: PCT/JP2003/010389
Authority: WO
Inventors: Shinya Naito; Haruyoshi Hino; Hiroyuki Ishihara; Keiko Murota; Junji Terada; Tomohiro Ono
Original assignee: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2003-08-15
Publication date: 2004-02-26
Also published as: ES2371636T3; TWI308414B; EP2043228A2; TW200405640A; CN101299562A; CN101299563A; EP2043227A3; CN101242127A; EP1542343A1; EP2043229A2; AU2003254944A1; JPWO2004017498A1; JP3994105B2; EP2043227A2; CN101299562B; CN100420129C; ATE528843T1; CN1639950A; EP1542343B1; EP2043227B1

Abstract

　本発明は、ティース欠缺に起因した回転子の傾斜を抑制するアキシャルギャップ型回転電機を提供する。　複数のティース６１における切り欠き部位ＴＷの両側の第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２の磁石対向面上の第１および第２の点Ｐ１およびＰ２と、第１および第２のティース６１ａ１および６１ａ２間の中点ＣＰに対して軸受の中心軸線ＢＯを挟んで反対側にあり、その中点および中心軸線ＢＯを含む平面Ｈに最も近くに位置する第３のティース６１ａ３の磁石対向面上の第３の点Ｐ３とをそれぞれ含む平面Ｓが軸受の中心軸線ＢＯに対する垂直方向から傾斜する。

Description

明細書アキシャルギヤップ型回転電機技術分野

本発明は、アキシャルギャップ型回転電機に関する。背景技術

電動二輪車等の駆動源や他の一般の電動モー夕に用いられる回転電機として、従来のラジアルギャップ型回転電機に加えて、アキシャルギャップ型回転電機にも注目が集められている。

このアキシャルギャップ型回転電機としての例えばァキシャルギヤップ型電動モー夕は、その軸受に支持された回転軸を有する回転子のヨーク（回転子側ヨーク）と固定子のヨーク（固定子側ヨーク）とが互いに対向し、かつその対向面が回転軸に直交する構造を有している。そして、回転子側ヨークの対向面には、例えば円形状（あるいは円環状）に界磁用磁石が配設され、固定子側の対向面には、回転軸に対する放射方向（半径方向）に沿つて複数のティースが配設されており、磁石およびティースの互いの対向面は回転軸に直交し、かつその対向面間のギヤップは回転軸に垂直な平面状に形成される。

すなわち、アキシャルギャップ型モ一夕においては、回転子と固定子との間において磁気回路が形成されており、固定子の各ティースに巻回されたコイルを介して各ティースに対する励磁を、回転子側磁石の N極、 S極に合わせて順次切り替えることにより、回転子側磁石の各ティースの励磁に対する吸引力および反発力を利用して、回転子を回転させている。

このアキシャルギャップ型モータによれば、その磁石およびティースの互いの対向面が回転軸に直交する構造を有しているため、ラジアルギャップ型回転電機、すなわち、磁石およびティースの互いの対向面が回転軸に平行な構造を有する回転電機と比べて、回転軸方向に沿つた長さを短くすることができ、回転電機の薄型化に寄与することができる。

ところで、近年では、上述したアキシャリレギヤップ型回転電機を搭載した装置ゃシステムに対する一層の小型化要求が強い。

したがって、上記小型化要求を満足するため、アキシャルギヤップ型回転電機における放射状に配設された複数のティ一スの内、互いに隣接配置された一部のティース（ 3 相交流によるインパ一タ駆動の場合、 3 相分に対応する 3 つのティ一ス）を抜き、このティースを抜いた部分を、モータ駆動用コント口一ラ / ドライバ（インバ一夕等）の配置スペース、ロー夕側磁石の磁極（ N極、 S極）位置検出センサ（ホール素子等）の配置スペース、またはコイル結線やインバー夕端子形成スペース等に活用することにより、アキシャルギヤップ型回転電機を搭載した装置やシステムの小型化を可能にしている。

しかしながら、上述した回転軸に対して放射状に配設された複数のティースにおける一部が抜かれた構成を有するアキシャルギヤップ型回転電機においては、固定子におけるそのティースが抜かれた（欠缺した）部分と固定子におけるティ一ス欠缺部分に対して回転軸を挟んで対向する部分との磁石吸引力（磁石が固定子を吸引する力）がアンバランス（不平衡）となる。

この吸引力のアンバランス状態および回転子の回転軸と軸受との間の内部隙間により、回転子は、固定子におけるティース欠缺部分に対するギャップが広く、かつその回転軸を挟んで対向する部分に対するギャップが狭くなるように傾斜する。

この回転子の傾斜により、回転電機の回転動作に基づいて発生する騒音 Z振動を増大させ、さらに、回転子の回転軸や軸受に接続されたギヤ部等での損失を増大させることになり、アキシャルギャップ型回転電機の実用性 (例えば、電機自動車 Z電動二輪車等への搭載等）を阻害する恐れが生じていた。

発明の開示

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、固定子におけるティ一スの一部が欠缺した構造を有するアキシャルギャップ型電動モ一夕において、そのティース欠缺に起因した回転子の傾斜を抑制することをその目的とする。

上記目的を達成しるための本発明の第 1 の態様は、軸受に支持された回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、前記複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第 1 および第 2 のティースの磁石対向面上の第 1 および第 2 の点と、当該第 1 および第 2 のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第 3 のティ一スの磁石対向面上の第 3 の点とをそれぞれ含む平面が当該軸受の中心軸線に対する垂直方向から傾斜する。

また、上記目的を達成しるための本発明の第 2 の態様は、回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ョークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、前記複数のティース間の周方向ピツチを、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように不均等にしている。

さらに、上記目的を達成しるための本発明の第 3 の態様は、回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ョ —クの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸線を中心とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の面積を、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように不均等にしている。

そして、上記目的を達成しるための本発明の第 4 の態様は、回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ョ —クの前記磁石に対する対向面上に、所定の点を中心点として略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、前記回転軸の回転軸中心を、前記切り欠き円の中心点に対して前記切り欠き部位から離れる方向へ偏心させている。上記目的を達成しるための本発明の第 5 の態様は、回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるァキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された切り欠き円環状の固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線を中心とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースと、前記固定子側ヨークの切り欠き部を連結する連結ヨークと、を備えている。

以上述べたように、本発明の第 1 の態様に係わるアキシャルギャップ型回転電機によれば、複数のティースにおける切り欠き部位の両側の第 1 および第 2 のティースの磁石対向面上の第 1 および第 2 の点と、当該第 1 および第 2 のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、その中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第 3 のティ一スの磁石対向面上の第 3 の点とをそれぞれ含む平面が、その軸受の中心軸線に対する垂直方向から、例えば第 1 および第 2 のティースの磁石対向面が磁石に近付く方向へ傾斜してレる。

このため、切り欠き部位側の磁石に対するギヤップを、切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側の部位の磁石に対するギャップに対して狭くすることができ、切り欠き部位側に対する吸磁石の吸引力と、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側に対する磁石の吸引力との間のアンバランス（不平衡）を低減させることができる。

この結果、吸引力のアンバランスに起因した、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側への回転子の傾斜を抑制することができ、その傾斜に基づく振動 Z 騒音や損失を低減させることができる。

また、本発明の第 2 の態様に係わるアキシャルギヤップ型回転電機によれば、複数のティース間の周方向ピッチを、切り欠き部位に対する磁石の吸引力が増加するように不均等にしているため、切り欠き部位側に対する吸磁石の吸引力と、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側に対する磁石の吸引力との間のアンバランス（不平衡）を低減させることができる。

この結果、吸引力のアンバランスに起因した、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側への回転子の傾斜を抑制することができ、その傾斜に基づく振動騒音や損失を低減させることができる。

さらに、本発明の第 3 の態様に係わるアキシャルギヤップ型回転電機によれば、複数のティースの磁石に対する対向面の面積を、切り欠き部位に対する磁石の吸引力が増加するように不均等にしているため、切り欠き部位側に対する吸磁石の吸引力と、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側に対する磁石の吸引力との間のアンバランス（不平衡）を低減させることができる。この結果、吸引力のアンバランスに起因した、上記切り欠き部位側と中心軸線を介して対向する側への回転子の傾斜を抑制することができ、その傾斜に基づく振動 Z 騒音や損失を低減させることができる。

そして、本発明の第 4 の態様に係わるアキシャルギヤップ型回転電機によれば、複数のティースの前記切り欠き円の中心に対して、上記回転子の回転軸中心が切り欠き部位から離れる方向へ向かって偏心している。

この構成により、回転子の回転軸中心から切り欠き部位側のティースに対する距離を、切り欠き部位と中心軸線を挟んで対向する側のティ一スに対する距離に対して長くすることができるため、切り欠き部位側のティース欠缺に起因した磁力不足を、上述した切り欠き部位側のティースに対する距離の増加により相殺することができる。

この結果、回転子の回転軸中心から切り欠き部位側のモ一メントと切り欠き部位に対して回転軸中心を挟んで対向する側のモ一メン卜とを平衡させることができ、切り欠き部位に対して回転軸中心を挟んで対向する側への回転子の傾きを抑制し、振動 Z騒音や損失を低減させることができる。

さらに、本発明の第 5 の態様に係わるアキシャルギヤップ型回転電機によれば、固定子側ヨークの切り欠き部が連結ヨークにより連結されているため、その切り欠き部近傍の 2 つのティース間を磁気回路として維持することができる。

したがって、切り欠き部の存在に起因した磁束およびトルクの減少を抑制することができる。

図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の第 1 の実施の形態に係わるアキシャルギヤップ型回転電機が搭載された装置の一例である電動二輪車の側面図である。

図 2 は、図 1 に示すリャアームの後端部の内部を説明するための図 1 における I I — I I 矢視断面図（一部側面図）である。

図 3 は、図 1 および図 2 に示す自動二輪車の電動モー夕の一部としてリャアームの後端部に取り付けられた使用状態の固定子の後輪側から見た状態を示す図である。

図 4 は、図 3 に示す固定子の要部の概略構成を示す斜視図である。

図 5 は、第 1 および第 2 のティースの磁石対向面上の第 1 および第 2 の点と第 3 のティースの磁石対向面上の第 3 の点とをそれぞれ含む平面（図 4参照）と軸受の中心軸線に対する垂直方向から傾斜した状態を簡略化して示す図である。

図 6 は、第 1 および第 2 のティースの磁石対向面上の第 1 および第 2 の点と第 3 のティース磁石対向面上の第 3 の点とが同一平面上にある構成を有する電動モー夕を用いた場合に得られた損失と、本発明の第 1 の実施の形態に係わる構成を有する電動モータを用いて得られた損失とを比較する図である。

図 7 は、本発明の第 2 の実施の形態に係わる電動モー夕の固定子の概略構成を示す斜視図である。

図 8 は、本発明の第 3 の実施の形態に係わる電動モ一夕の固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。

図 9 は、本発明の第 4 の実施の形態に係わる電動モー夕の固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。

図 1 0 は、本発明の第 5 の実施の形態に係わる電動モ —夕の固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。

図 1 1 は、図 1 0 に示す電動モータの磁石と固定子のティースとの関係を模式的に示す図である。

図 1 2 は、本発明の第 6 の実施の形態に係わる電動モ一夕の固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。

図 1 3 は、図 1 2 に示す電動モータの磁石と固定子のティースとの関係を模式的に示す図である。

図 1 4 は、本発明の第 7 の実施の形態に係わる電動モ —夕の固定子を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。

図 1 5 は、図 1 4 に示す電動モータの磁石と固定子のティースとの関係を模式的に示す図である。

図 1 6 は、本発明の変形例に係る固定子の概略構成を示す斜視図。.

発明を実施するための最良の形態

本発明に係るアキシャルギヤップ型回転電機の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

(第 1 の実施の形態）

図 1 は、本発明の第 1 の実施の形態に係わるアキシャルギャップ型回転電機が搭載された装置の一例である電動二輪車 1 の側面図である。

図 1 に示すように、電動二輪車 1 は、その車体前方上部にヘッドパイプ 2 を備え、このへッドノィプ内には、車体方向変更用の図示しないステアリング軸が回動自在に揷通されている。このステアリング軸の上端には、ハンドル 3 a が固定されたハンドル支持部 3 が取り付けられており、このハンドル 3 a の両端にはグリップ 4 が取り付けられている。また、不図示の右側（図 1 の奥側）のグリップ 6 は回動可能なスロットルグリップを構成している。

そして、ヘッドパイプ 2 の下端から下方に向けて、左右一対のフロントフォーク 5 が取り付けられている。フロントフオーク 5 それぞれの下端には、前輪 6 が前車軸 7 を介して取り付けられており、前輪 6 は、フロントフオーク 5 により緩衝懸架された状態で前車軸 7 により回転自在に軸支されている。ハンドル支持部 3 のハンドル 3 a の前方にはメ一夕 8 が配置され、ハンドル支持部 3 におけるメ一夕 8 の下方には、ヘッドランプ 9 が固定されており、そのヘッドランプ 9 の両側方には、フラッシャランプ 1 0 (図 1 には一方のみ図示）がそれぞれ設けられている。

へッドパイプ 2 から側面視で略 L字形を成す左右一対の車体フレーム 1 1 が車体後方に向かって延設されている。この車体フレーム 1 1 は、丸パイプ状であり、へッドパイプ 2 から車体後方に向けて斜め下方に延びた後、後方に向かって水平に延びて側面視略 L字状を成している。

この一対の車体フレーム 1 1 の後方側端部には、その後方側端部から後方に向けて斜め上方に左右一対のシ一トレ一ル 1 2 が延設されており、このシートレール 1 2 の後方側端部 1 2 a は、シート 1 3 の形状に沿つて後方側に屈曲されている。

そして、この左右一対のシートレール 1 2 の間には、バッテリ 1 4 が着脱自在に配設されており、このバッテリ 1 4 は、充電可能な複数の 2 次電池を収納して構成されている。

左右一対のシートレール 1 2 の屈曲部分近傍には、逆 U字状を成すシートステー 1 5 が車体前方に向かって斜め上方に傾斜して溶着されており、このシートステー 1 5 と左右のシートレール 1 2 で囲まれる部分に上記シート 1 3 が開閉可能、すなわち、シート 1 3 の前端部を介して上下に回動可能に配置されている。

シートレール 1 2 の後端部にはリャフェンダ 1 6 が取り付けられており、このリャフェンダ 1 6 の後面には、ティルランプ 1 7 が取り付けられている。さらに、ティルランプ 1 7 の左右には、フラッシュランプ（図 1 においては一方のみ図示） 1 8 が取り付けられている。

一方、左右一対の車体フレーム 1 1 のシート 1 3 下方の水平部には、リャアームブラケット 1 9 (図 1 には一方のみ図示）がそれぞれ溶着されており、左右一対のリャアームブラケット 1 9 には、リャアーム 2 0 の前端がピポット軸 2 1 を介して揺動自在に支持されている。そして、このリャアーム 2 0 の後端部 2 0 a には駆動輪である後輪 2 2 が回転自在に軸支されており、このリャァ —ム 2 0 および後輪 2 2 は、リャクッション 2 3 により緩衝懸架されている。

左右一対の車体フレーム 1 1 の水平部下方には、左右一対のフートステップ 2 4 (図 1 には一方のみ図示）がそれぞれ配設されており、また、フートステップ 2 4 の後方側には、サイドスタンド 2 5 が軸 2 6 を介して回動可能に左側のリャアーム 2 0 に支持されており、サイドスタンド 2 5 は、リターンスプリング 2 7 により閉じ側に付勢されている。

そして、リャアーム 2 0 の後端部 2 0 a 内には、後輪 2 2 に連結され、その後輪 2 2 を回転駆動させるためのアキシャルギャップ型電動モータ 2 8 (以下、単に電動モータ 2 8 と略記することもある）を含む駆動ユニット 2 9 が取り付けられている。

図 2 は、リャアーム 2 0 の後端部 2 0 a の内部を説明するための図 1 における I I 一 I I 矢視断面図（一部側面図）である。なお、後輪 2 2 は図示していない。

図 2 に示すように、リャァ一ム 2 0 の後端部 2 0 a の右側側面には、ギヤカバ一 3 5 が被着され、その内部に形成された空間内に、駆動ュニッ卜 2 9 を構成する電動モータ 2 8 、遊星ギヤ減速機 3 6 およびコントローラ 3 7 等が一体的に組み込まれている。

アキシャルギャップ型電動モータ 2 8 は、図 2 に示すように、リャアーム 2 0 の後端部 2 0 a に対して、軸受 3 8 a 、 3 8 b を介して、その軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B O を中心に'回動可能に支持された回転子（ロータ） 4 0 と、この回転子 4 0 に対向してリャアーム後端部 2 0 a の内面に固定された略円環（ド一ナッツ）状の固定子（ステ一夕） 4 1 とを備えている。

回転子 4 0 は、図 2 に示すように、回転子側ヨーク 4 2 を有し、この回転子側ョ一ク 4 2 は、リャアーム 2 0 の後端部 2 0 a へ向かって凸の略駒形を成している。すなわち、回転子側ヨーク 4 2 は、固定子 4 1 に対向する円環状の円環部 4 2 a と、この円環部 4 2 a の内周縁部からリャアーム 2 0 の後端部 2 0 a へ向かって略テ —パー状（略円錐台状）に延在するテーパー部 4 2 b と、このテーパー部 4 2 b のリャアーム後端部 2 0 a 側周縁部から後端部 2 0 a に向かって中心軸線 B 0 に沿つて凸状に延在する第 1 の円筒部 4 2 c と、この円筒部 4 2 c のリャアーム後端部 2 0 a側周縁部からその内側に向かって径方向に延在する円環部 4 2 d と、この円環部 4 2 d の内周縁部から後端部 2 0 a に向かって中心軸線 B 〇に沿って凸状に延在する第 2 の円筒部 4 2 e とを備えている。

そして、この第 2 の円筒部 4 2 e 力軸受 3 8 a 、 3 8 b を介して中心軸線 B O を中心に回動可能に支持されており、回転子 4 0 の回転軸を構成している。したがって、回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心が軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B O に対応している。

また、回転子 4 0 は、回転子側ヨーク 4 2 の円環部 4 2 a における固定子側対向面に固設されており、中心軸線 B O に対して同軸な円環形状を有する界磁用磁石（マグネット） 4 5 を備えている。

磁石 4 5 は、その周方向に沿って交互に配置された N 極と S 極とを有している。回転子 4 0 の回転軸 4 2 e における後輪側端部には、この回転子 4 0 (回転軸 4 2 e ) と同軸状に回転軸 4 6 が接続されており、この回転軸 4 6 は、回転子 4 0 と一体に回転可能になっている。

一方、遊星ギヤ減速機 3 6 は、回転軸 4 6 に連結されており、回転子側ヨーク 4 2 のテーパー部 4 2 b 内に組み込まれている。この遊星ギヤ減速機 3 6 と電動モータ 2 8 とは車幅方向において部分的にオーバーラップしている。

遊星ギヤ減速機 3 6 は、回転軸 4 6 と同軸状に配置された後車軸 4 7 に連結されており、電動モー夕 2 8 の回転（回転軸 4 6 の回転）を減速して後車軸 4 7 に伝達する機能を有している。後車軸 4 7 のギヤカノ一 3 5 から突出する先端部 4 7 a にはナツト 5 0 が着脱自在に螺着されており、後輪 2 2 は、後車軸 4 7 に嵌合された状態においてナツト 5 0 の螺着により取り付けられている。

図 3 は、図 1 および図 2 に示す自動二輪車 1 の電動モ一夕 2 8 の一部としてリャァ一ム 2 0 の後端部 2 0 a に取り付けられた使用状態の固定子 4 1 の後輪側から見た状態を示す図である。

図 2 および図 3 に示すように、固定子 4 1 は、リャァ —ム 2 0 の後端部 2 0 a に固設され、軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B 〇を中心とした略切り欠き円（円環）状 (略 C字状）の鋼板が中心軸方向に沿って積層されて成る積層体構造の固定子側ヨーク（ステ一夕ヨーク） 6 0 と、磁石 4 5 に対して所定間隙をあけて対向しており、それぞれが鋼板の積層体から成る複数のティース 6 1 とを備えている。

この複数のティース 6 1 は、固定子側ヨーク 6 0 の磁石 4 5 に対する対向面上に軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B 0上の点（中心点） B C を中心とした略切り欠き円状（略 C字状）に配置されている。

なお、本実施形態における "切り欠き円（円環） " とは、一部が切り欠かれた略真円形あるいは略楕円形を意味する。

すなわち、本実施形態における略切り欠き円状（略 C 字状）に配置された複数のティース 6 1 は、周方向に沿つて一定間隔（周方向ピッチ）で固定子側ヨーク 6 0 に配置されており、複数のティース 6 1 が真円状に配置された場合と比較して、 3 相分（ U相、 V相、. W相）に対応する 3 つのティースが欠缺されている。また、複数のティース 6 1 は、図 3 に示すように、後輪側から見て例えば略矩形状の上面をそれぞれ有しており、固定子側ョ —ク 6 0 に対してその上面が同一の高さとなるように、その固定子側ヨーク 6 0 に対して挿入固定されている。

なお、周方向ピッチとは、隣接するティース 6 1 それぞれの磁石対向面の中心とそれぞれ中心から対向面に沿つて軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B O上の中心点 B C とを結ぶ線分間の角度を表している。

また、固定子 4 1 は、各ティ一ス 6 1 に巻回されたコィル 6 2 (図 2 参照）と、ヨーク 6 0 、各ティ一ス 6 1 およびコイル 6 2 をモ一ルドして一体化するモールド部 6 3 と、このモールド部 6 3 の外周面に複数個形成されており、各ティース 6 1 およびコイル 6 2 を含むモールド部 6 3 をリャアーム 2 0 の後端部 2 0 a に取り付けるためのフランジ 6 4 とを備えており、フランジ 6 4 は、リャアーム後端部 2 0 a に対してポルト 6 5 により螺設されている。

また、固定子側ヨーク 6 0 およびティース 6 1 の切り欠き部位（ティ一ス欠缺部位） T Wには、コントローラ

3 7 と、このコントローラ 3 7 および各コイル 6 2 に電気的に接続されており、コントローラ 3 7 の制御に基づいてコイル 6 2 ( U相コイル、 V相コイル W相コイル）に対して電流を切替ながら流すためのインバ一夕 7 0 とがそれぞれ配置されている。なお、符号 7 1 は、回転子

4 0 の回転位置を検出するためのエンコーダ基板であり、 7 1 a 、 7 1 b , 7 1 c は、各相に対応したホール I Cである。

そして、本実施形態においては、図 3 〜図 5 に示すように、複数のティース 6 1 における切り欠き部位 T Wの両側の第 1 および第 2 のティ一ス 6 1 a 1 および 6 1 a 2 の磁石対向面上の第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 と、第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 間（第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 間）の中点 C P と、この中点 C P に対して軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B O を挟んで反対側にあり、その中点 C P および中心軸線 B O を含む平面 Hに最も近くに位置する第 3 のティ —ス 6 1 a 3 の磁石対向面上の第 3 の点 P 3 とをそれぞれ含む平面が、軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B 〇に対する垂直方向 Xから、第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 が第 3 の点 P 3 より例えば略 0 . 2 m m高くなるように傾斜してレ、る。

すなわち、本実施形態では、図 5 に示すように、固定子側ョ一ク 6 0 を、第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 が第 3 のティース 6 1 a 3 よりも磁石 4 5 の固定子対向面 F側へ近付くように傾斜させて、第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 と第 3 の点 P 3 とをそれぞれ含む平面が上記垂直方向 Xに対して傾斜するようにしている。

一方、図 3 に示すように、固定子 4 1 においては、その固定子 4 1 のリャアーム 2 0 の後端部 2 0 a に対する取付状態において、上側に位置する 2 つのフランジ 6 4 a 1 、 6 4 a 2 は、固定子 4 1 の取付状態における最上点 M 1 および最下点 M 2 を通る線 L を挟んで略対称となるように配設されている。

さらに、図 4 および図 5 に示すように、固定子側ョ一ク 6 0 の切り欠き部位 T W側両端部 6 0 a 1 および 6 0 a 2 の対向する内周部を連結ヨーク 7 5 により連結している。

次に、上述した構成を有する電動モ一夕 2 8 の作用について、固定子 4 1 の構成に基づく作用を中心に説明する。

電動モー夕 2 8 においては、回転子 4 0 と固定子 4 1 との間で磁気回路が形成されており、回転子 4 0 のマグネット 4 5 の N極から出た磁束は、ティース 6 1 から固定子側ヨーク 6 0 へ流れ、他のティース 6 1 を介して磁石 4 5 の S 極へ流れている。

このとき、固定子 4 1 の複数のティース 6 1 が、中心軸線 B O を中心とした略切り欠き円状に配置されているため、切り欠き部位 T Wの両側の第 1 および第 2 のティ —ス 6 1 a 1 および 6 1 a 2 の磁石対向面 F上の第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 と、第 1 および第 2 のティ —ス 6 1 a 1 および 6 1 a 2 間の中点 C P に対して軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B O を挟んで反対側にあり、その中点 C P および中心軸線 B O を含む平面 H に最も近くに位置する第 3 のティース 6 1 a 3 の磁石対向面上の第 3 の点 P 3 とを同一平面上に配置してしまうと、その両者（切り欠き部位 T W側と中心軸線 B O を介して対向する側）の間で吸引力に差ができてしまう。

しかしながら、本実施形態においては、上記第 1 および第 2 のティ一ス 6 1 a 1 および 6 1 a 2 の第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 と、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 の第 3 の点 P 3 とをそれぞれ含む平面を、軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B 〇に対する垂直方向 Xから、第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 が第 3 の点 P 3 より例えば略 0 . 2 m m高くなるように傾斜させているため、切り欠き部位 T W側の磁石 4 5 の固定子対向面 F に対するギヤップを、切り欠き部位 T W側と中心軸線 B O を介して対向する側の部位の磁石 4 5 の固定子対向面 F に対するギヤップに対して狭くすることができる。

したがって、切り欠き部位 T W側（ティース 6 1 a 1 、 6 1 a 2 等）に対する磁石 4 5 の吸引力と、上記切り欠き部位 T W側に対して中心軸線 B O を介して対向する側（ティース 6 1 a 3 等）に対する磁石 4 5 の吸引力の間のアンバランス（不平衡）を低減させることができるこの結果、上記吸引力のアンバランスに起因した回転子 4 0 のティ一ス 6 1 a 3 側への傾斜を抑制することがでさる。

このように磁石 4 5 からの固定子 4 1 に対する吸引力のアンパランスが低減され、回転子 4 0 のティース 6 1 a 3 側への傾きが抑制された状態において、所定のティース 6 1 のコイル 6 2 へ通電すると、そのコイル 6 2 を介して所定のティース 6 1 が励磁され、励磁された所定のティ一ス 6 1 と磁石 4 5 との間で吸引反発作用が引き起し 2: れる。

したがって、コント'ローラ 3 7 およびインバータ 7 0 等を介して励磁するティース 6 1 を順次切り換えることにより、励磁されるティース 6 1 を順次移動させて、磁石 4 5 とともに回転子 4 0 を回転させることができる。

このとき、本実施形態では、回転子 4 0 のティース 6 1 a 3 側、すなわち、切り欠き部位 T W側と中心軸線 B 〇を介して対向する側への回転子 4 0 の傾きが抑制されているため、回転子 4 0 の回転動作に基づく振動 Z騒音を低減させることができる。

また、切り欠き部位 T W側と中心軸線 B O を介して対向する側への回転子 4 0 の傾きが抑制されているため、この回転子 4 0 のモータ軸部 4 2 e に回転軸 4 6 を介して接続されたギヤ部（遊星ギヤ減速機 3 6 等）での損失を低減させることができる。

さらに、本実施形態によれば、回転子 4 0 の軸受 3 8 a 、 3 8 b の軸受スペースの確保から固定子側ヨーク 6 0 を略円環状とし、さらに円環部の一部を切り欠いて切り欠き円（円環）状に構成して、コントローラ 3 7 等をその切り欠き部位 T Wに配置して小型化を図っている。

このとき、本実施形態では、固定子側ヨーク 6 0 の切り欠き部位 T W側両端部 6 0 a 1 および 6 0 a 2 の対向する内周部を連結ヨーク 7 5 により連結している。この点、例えば連結ヨーク 7 5 が無い場合では、切り欠き部位 T Wの両側近傍のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 間の磁気回路が分断されるため、そのティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 を通過する磁束が低下してトルクの減少を招く恐れがある。

しかしながら、本実施形態では、その固定子側ヨーク 6 0 の切り欠き部位 T W側両端部 6 0 a 1 および 6 0 a 2 の対向する内周部が連結ヨーク 7 5 により連結されているため、切り欠き部位 T Wの両側近傍のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 間の磁気回路を維持することができる。

したがって、本実施形態では、コントローラ 3 7 等の配置スペースを確保しながら、切り欠き部位 T Wの両側近傍のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 間を通過する磁束の低下を防止してトルクの減少を防止することができる。

また、本実施形態では、連結ヨーク 7 5 が無い場合と比べて、切り欠き部位側のティースの吸引力の低下を防止することができ、切り欠き部位に起因する吸引力のァンバランスの抑制に寄与することができる。

ここで、図 6 は、第 1 および第 2 のティース 6 1 a l および 6 1 a 2 の磁石対向面上の第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 と第 3 のティース 6 1 a 3 の磁石対向面上の第 3 の点 P 3 とが同一平面上にある構成（傾斜無し）を有する電動モータを用いた場合に得られた損失 L O 1 と、本発明の第 1 の実施の形態に係わる構成（第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 の磁石対向面上の第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 と第 3 のティ一ス 6 1 a 3 の磁石対向面上の第 3 の点 P 3 とをそれぞれ含む平面を、その第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 が第 3 の点 P 3 より略 0 . 2 m m高くなるように傾斜させた構成）を有する電動モータ 2 8 を用いて得られた損失 L 0 2 とを比較する図（縦軸が損失（％：)) である。

図 6 に示すように、本発明の第 1 の実施の形態に係わる電動モータ 2 8 を用いた場合の損失 L 0 2 は、傾斜無し状態での電動モータを用いた場合の損失 L 0 1 に比べて、約 1 0 %低下することになり、本実施形態の構成（傾斜構成）の効果が実証できた。

また、本実施形態によれば、固定子 4 1 のリャアーム 2 0 の後端部 2 0 a に対する取付状態において、上側に位置する 2 つのフランジ 6 4 a l 、 6 4 a 2 を、固定子 4 1 の取付状態における最上点 M 1 および最下点 M 2 を通る線 L を挟んで略対称となるように配設している。

すなわち、仮にフランジを、固定子 4 1 の取付状態における最上点 M 1 に対して設けたとすると、例えば電動二輪車 1 の転倒時等の衝撃発生時において、最上点 M l のフランジに最も大きな荷重（衝撃）がかかるため、最上点 Mのフランジが破損する危険性が高くなる恐れが生じる。

しかしながら、本実施形態によれば、 2 つのフランジ 6 4 a 1 , 6 4 a 2 を、上記最上点 M l を避け、その最上点 M 1 および最下点 M 2 を通る線 L を挾んで略対称となるように配設しているため、衝撃荷重を 2 つのフランジ 6 4 a l 、 6 4 a 2 に分散させることができる。

この結果、フランジを破損する危険性を緩和しながら、少ないフランジ 6 4 およびポルト 6 5 を用いて衝撃荷重に強い構造を有する電動モータ 2 8 を提供することができる。

(第 2 の実施の形態）

図 7 は、本発明の第 2 の実施の形態に係わる電動モ一夕の固定子 4 1 Aの概略構成を示す斜視図である。なお、本実施形態においては、第 1 実施形態における固定子 4 1 の構成のみが異なるため、それ以外の構成要素の説明については、省略または簡略化する。

図 7 に示すように、本実施形態の固定子 4 1 Aにおいては、固定子側ヨーク 6 0 を傾斜させることなく、第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 の磁石対向面上の第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 と、第 3 のティース 6 1 a 3 の磁石対向面上の第 3 の点 P 3 とをそれぞれ含む平面 S 1 を、第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 が第 3 の点 P 3 より高くなるように傾斜させるために、複数のティース 6 1 のそれぞれの高さを、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 から第 1 および第 2 のティ一ス 6 1 a 1 および 6 1 a 2 に向かって上り階段状になるように形成している。

すなわち、図 7 に示すように、第 3 のティース 6 l a 3 から第 1 のティース 6 1 a 1 までの複数のティース 6 l a 3 、 6 1 a k l 、 6 1 a k 2 , · · · 、 6 1 a k 6 > 6 1 a 1 のそれぞれの高さは、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 の高さが最も低く、以下、第 1 のティース 6 1 a l に向かう毎に高くなつていき、第 1 のティ一ス 6 1 a 1 の高さが最も高くなる（第 3 のティ一ス 6 l a 3 の高さくティ一ス 6 1 a k l の高さ < · · · <ティース 6 1 a k 6 の高さ <第 1 のティ一ス 6 1 a 1 の高さ）。

同様に、図 7 に示すように、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 から第 2 のティース 6 1 a 1 までの複数のティース 6 1 a 3 、 6 1 a m l 、 6 1 a m 2 , · · · 、 6 1 a m 6 6 1 a 1 のそれぞれの高さは、第 3 のティース 6 1 a 3 の高さが最も低く、以下、第 2 のティース 6 l a 2 に向かう毎に高くなつていき、第 2 のティース 6 l a 2 の高さが最も高くなる（第 3 のティース 6 1 a 3 の高さ <ティース 6 1 a m i の高さ < · · ' くティース 6 1 a m 6 の高さぐ第 1 のティース 6 1 a 2 の高さ）。

したがって、本実施形態においても、第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 の磁石対向面上の第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 と、第 3 のティース 6 1 a 3 の磁石対向面上の第 3 の点 P 3 とをそれぞれ含む平面 Hを、第 1 および第 2 の点 P 1 および P 2 が第 3 の点 P 3 より高くなるように傾斜させることができ、第 1 実施形態と同様の回転子磁石 4 5 の固定子 4 1 に対する吸引力のアンバランス（不平衡）を低減させることがでさる。

この結果、上記吸引力のアンバランスに起因した回転子 4 0 のティース 6 1 a 3 側への傾斜を抑制することができる。

特に、本実施形態では、複数のティース 6 1 のそれぞれの高さを、第 3 のティース 6 1 a 3 から第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 に向かって上り階段状になるように形成しているため、隣接するティース間の高さの差をきめ細かく調整することができる。この結果、磁石 4 5 によるティース 6 1 に対する吸引力のァンバランス（不平衡）の低減にさらに寄与することが可能になる。

(第 3 の実施の形態）

図 8 は、本発明の第 3 の実施の形態に係わる電動モー夕の固定子 4 1 B を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第 1 実施形態における固定子 4 1 の構成のみが異なるため、それ以外の構成要素の説明については、省略または簡略化する。本実施形態の固定子 4 1 B においては、第 1 および第 2 実施形態とは異なる方法、すなわち、複数のティース 6 1 間の周方向ピッチを不均等にすることにより、磁石 4 5 によるティース 6 1 に対する吸引力のアンバランス (不平衡）を低減させている。

本実施形態の固定子 4 1 B においては、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 から第 2 のティ一ス 6 1 a 2 までの複数のティ一ス 6 1 a 3 、 6 1 a m l 、 ' * ' 、 6 1 a m 6 、 6 1 a 2 のそれぞれの磁石対向面の中心と該中心から対向面に沿って軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B 0 とを結ぶ線分を V I 、 V 2 , · · · 、 V 8 とすると、この線分 V I 〜 V 8 における隣接する線分間の角度で定められる複数のティース 6 1 間のそれぞれの周方向ピッチを、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 力、ら第 1 および第 2 のティ一ス 6 1 a 1 に向かって順次広くしている。

すなわち、図 8 に示すように、第 3 のティース 6 l a 3 から第 2 のティ一ス 6 1 a 2 までの複数のティース 6 l a 3 、 6 1 a m l 、 * ' * 、 6 1 a m 6 、 6 1 a 2 のそれぞれの周方向ピッチ 0 1 、 Θ 2 、 · · · 、 0 7 は、第 3 のティース 6 1 a 3 と隣接するティース 6 1 a m i との間の周方向ピッチ 0 1 が最も狭く、以下、第 2 のティース 6 1 a 2 に向かう毎に順次広くなつていき、ティース 6 1 a m 6 と第 2 のティース 6 1 a 2 との間の周方向ピツチ 0 7 が最も広くなる（周方向ピッチ 0 1 く周方向ピツチ 0 2 く . · · く周方向ピッチ Θ 6 <周方向ピッチ 0

7 ) ο

なお、図中における 0 t は、第 3 のティース 6 1 a 3 から第 2 のティース 6 1 a 2 までの複数のティース 6 1 a 3 、 6 1 a m i , - · · 、 6 1 a m 6 、 6 1 a 2 を均等の周方向ピッチで配置した場合におけるその均等周方向ピッチを表している。

また、第 3 のティース 6 1 a 3 から第 1 のティ一ス 6 l a l までの複数のティース 6 1 a 3 、 6 1 a k 1 · · · 、 6 1 a k 6 、 6 l a l のそれぞれの周方向ピッチについても、複数のティ一ス 6 1 a 3 〜 6 1 a 2 の場合と同様であり、第 3 のティース 6 1 a 3 と 6 1 a k l との間の周方向ピッチが最も狭く、以下、第 1 のティース 6 1 a 1 に向かう毎に順次広くなつていき、ティ一ス 6 1 a k 6 と第 1 のティース 6 l a l との間の周方向ピッチが最も広くなつている。

すなわち、本実施形態によれば、図 8 に示すように、均等の周方向ピッチ ø t で複数のティース 6 1 を配置した場合よりも、複数のティ一ス 6 1 を、より切り欠き部位 T Wに対して近付けることができる。言い換えれば、第 3 のティース 6 3 a 3 以外の残りのティース 6 1 a 1 、 6 1 a k l 〜 6 1 a k 6 、 6 1 a 2 、 6 1 a m l 〜 6 1 a m 2 を、それぞれ周方向ピッチを広げることにより、切り欠き部位 T Wの方向へ偏らせることができる。この結果、複数のティース 6 1 全体の配分、すなわち、鋼板（鉄分）の固定子側ヨーク 6 0 上の配分を、切り欠き部位 T W側へ増大し、その反対のティース 6 1 a 3 側へ減少させることができる。

すなわち、本実施形態によれば、固定子側ヨーク 6 0 上の鋼板（鉄分）の増大分だけ、切り欠き部位 T W側に対する磁石 4 5 の吸引力を増加させることができ、反対に、ティース 6 1 a 3 側に対する磁石 4 5 の吸引力を減少させることができるため、切り欠き部位 T W側と中心軸線 B 0 を介して対向する側（ティース 6 1 a 3 等）に対する磁石 4 5 の吸引力のアンバランス（不平衡）を低減させることができ、吸引力のアンバランスに起因した回転子 4 0 の傾きを抑制し、振動ノ騒音や損失を低減させることができる。

なお、本実施形態では、複数のティース 6 1 間のそれぞれの周方向ピッチを、第 3 のティース 6 l a 3から第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 に向かって順次広くなるように不均等にしたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、複数のティース 6 1 全体の配分を、切り欠き部位 T W側へ増大し、その反対のティース 6 1 a 3 側へ減少させ、切り欠き部位 T W側に対する磁石 4 5 の吸引力を増加させることができるものであれば、どんな不均等ピッチであってもよい。

(第 4 の実施の形態） · 図 9 は、本発明の第 4 の実施の形態に係わる電動モ一夕の固定子 4 1 C を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第 1 実施形態における固定子 4 1 の構成のみが異なるため、それ以外の構成要素の説明については、省略または簡略化する。

本実施形態の固定子 4 1 C においては、固定子側ョ一ク 6 0 上の鋼板（鉄分）の配分を変える方法として、複数のティース 6 1 の磁石対向面の面積を不均等にすることにより、磁石 4 5 によるティ一ス 6 1 に対する吸引力のアンバランス（不平衡）を低減させている。

すなわち、本実施形態の固定子 4 1 C においては、第 3 のティース 6 1 a 3 力ら第 2 のティース 6 1 a 2 までの複数のティース 6 1 a 3 、 6 1 a m 1 , · · · . 6 1 a m 6 、 6 l a 2 のそれぞれの磁石対向面の面積 S I 、 S 2 、 · · · 、 S 8 を、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 から第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 に向かって順次大きくしている。

上記面積を順次大きくするための具体的な方法の一例として、本実施形態では、第 3 のティース 6 1 a 3 から第 2 のティース 6 1 a 2 までの複数のティース 6 1 a 3 、 6 1 a m 1 > · - · , 6 1 a m 6 、 6 1 a 2 のそれぞれの磁石対向面の例えば短手方向に沿った幅 W 1 、 W 2 、 • · · 、 W 8 を、第 3 のティース 6 1 a 3 から第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 に向かって順次大きくしている。

すなわち、図 9 に示すように、第 3 のティース 6 l a 3 から第 2 のティ一ス 6 1 a 2 までの複数のティ一ス 6 l a 3 、 6 1 a m 1 , · · · 、 6 1 a m 6 > 6 1 a 2 のそれぞれの磁石対向面の面積 S 1 、 S 2 、 · · · 、 S 8 (対向面の幅 W l 、 W 2 , · · · 、 W 8 ) は、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 が最も小さく（短く）、以下、第 2 のティース 6 1 a 2 に向かう毎に順次広く（長く）なっていき、第 2 のティース 6 l a 2 の磁石対向面の面積 S 8 (対向面の幅 W 8 ) が最も広く（長く）なる {磁石対向面面積 S 1 (磁石対向面の幅 W 1 ) <磁石対向面面積 S 2 (磁石対向面の幅 W 2 ) く ' · く磁石対向面面積 S 7 (磁石対向面の幅 W 7 ) <磁石対向面面積 S 8 (磁石対向面の幅 W 8 ) }。

また、第 3 のティース 6 l a 3 力ら第 1 のティース 6 1 a 1 までの複数のティ一ス 6 1 a 3 、 6 1 a k 1 、 · · - 、 6 1 a k 6 , 6 l a l のそれぞれの磁石対向面の面積（磁石対向面の幅）についても、複数のティース 6 1 a 3 〜 6 1 a 2 の場合と同様であり、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 の磁石対向面の面積（磁石対向面の幅）が最も小さく（短く）、以下、第 1 のティース 6 1 a 1 に向かう毎に順次広く（長く）なっていき、第 1 のティース 6 l a 1 の磁石対向面の面積（磁石対向面の幅）が最も広く（長く）なっている。

すなわち、本実施形態によれば、図 9 に示すように、切り欠き部位 T Wと中心軸線 B O を介して対向する側におけるティース 6 1 a 3 の磁石対向面の面積、すなわち、鉄分量を一番小さくし、以下、切り欠き部位 T Wへ近付いていく毎に順次その磁石対向面の面積を大きくしていき、最も切り欠き部位 T Wへ近付いたティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 の磁石対向面の面積を最も大きくしている。

このため、固定子側ヨーク 6 0 上の鉄分の配分を、その磁石対向面の変化に基づいて、第 3 のティース 6 1 a 3 側から切り欠き部位 T Wの方向へ偏らせることができる。

この結果、複数のティース 6 1 全体の配分、すなわち、鋼板（鉄分）の固定子側ヨーク 6 0 上の配分を、切り欠き部位 T W側へ増大し、その反対のティース 6 1 a 3 側へ減少させることができる。

すなわち、本実施形態によれば、第 3 実施形態と同様に、上記鋼板（鉄分）の固定子側ヨーク 6 0 上の増大分だけ、切り欠き部位 T W側に対する磁石 4 · 5 の吸引力を増加させることができ、反対に、ティース 6 1 a 3 側に対する磁石 4 5 の吸引力を減少させることができるため、切り欠き部位 T W側と中心軸線 B O を介して対向する側（ティース 6 1 a 3 等）に対する磁石 4 5 の吸引力のアンパランス（不平衡）を低減させることができ、吸引力のアンバランスに起因した回転子 4 0 の傾きを抑制し、振動 Z騒音や損失を低減させることができる。

なお、本実施形態においては、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 から第 1 および第 2 のティ一ス 6 1 a 1 および 6 l a 2 までの複数のティースそれぞれの磁石対向面の面積を大きくするための具体的方法として、第 3 のティ一ス 6 1 3 から第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 までの複数のティ一スそれぞれの磁石対向面の短手方向の幅を順次大きくしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第 3 のティース 6 l a 3 から第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 および 6 1 a 2 までの磁石対向面の面積を大きくできればよく、磁石対向面の長手方向の幅や、磁石対向面の変形等であってもよい。

また、本実施形態では、複数のティース 6 1 それぞれの磁石対向面の面積を、第 3 のティ一ス 6 1 a 3 から第 1 および第 2 のティース 6 1 a 1 に向かって順次大きくなるように不均等にしたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、複数のティース 6 1 全体の配分を、切り欠き部位 T W側へ増大し、その反対のティース 6 1 a 3 側へ減少させ、切り欠き部位 T W側に対する磁石 4 5 の吸引力を増加させることができるものであれば、どのような面積不均等も含まれる。

(第 5 の実施の形態）図 1 0 は、本発明の第 5 の実施の形態に係わる電動モ —夕の固定子 4 1 D を後輪側から見た場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第 1 実施形態における固定子 4 1 の構成のみが異なるため、それ以外の構成要素の説明については、省略または簡略化する。

図 1 0 において、符号 O A 1 は、切り欠き円状に配置された複数のティース 6 1 の中心（複数のティース 6 1 それぞれの磁石対向面の中心 O T を結ぶ円の中心）を表し、符号 O A 2 は、回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心（軸受 3 8 a 、 3 8 b の中心軸線 B 〇）を表しており、円環状磁石 4 5 の中心に対応する。

本実施形態では、図 1 0 に示すように、各ティース 6 1 の内周側の面 6 1 c と切り欠き円の中心 O A 1 との間の半径方向に沿った第 1 の距離 L 1 と円環状磁石 4 5 の内径の長さ R 1 とを略一致させ、各ティ一ス 6 1 の外周側の面 6 1 d と切り欠き円の中心 O A 1 との間の半径方向に沿った第 2 の距離 L 2 と円環状磁石 4 5 の外径の長さ R 2 とを略一致させている。

さらに、図 1 0 から明らかなように、本実施形態では、切り欠き円状に配置された複数のティ一ス 6 1 の中心 O A 1 を、回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心（円環状磁石 4 5 の中心） 0 A 2 とを、例えば、切り欠き部位 T Wが回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心〇 A 2 から離れるように径方向に沿って偏心させている。

この偏心により、図 1 1 に示すように、回転子 4 0 の回転軸中心〇 A 2 を通る中心線（軸受 3 8 a、 3 8 の中心軸線 B O と同一）から切り欠き部位 T W側のティ一ス（ティ —ス 6 1 a l 、 6 l a 2 等）の所定位置（例えば、中心 O T ) に対する距離 L X 1 を、その切り欠き部位 T Wと中心軸線 B 〇を挟んで対向する側のティ一ス（例えばティース 6 1 a 3 等）の対応する所定位置（中心〇 T ) に対する距離 L X 2 に対して長くすることができる。

このとき、回転子 4 0 の回転軸中心 O A 2 (中心軸線 B O ) から切り欠き部位 T W側のティース (ティース 6

1 a 1 、 6 1 a 2 等 ) に対する中心軸線 B Oに沿つた方向のモ一メント、すなわち、磁石 4 5 の吸引力に基づくモ一メン h {ティースに作用する力（磁力；吸引力）とティ一スへの距離との積で求められる } は、通常配置（回転子 4 0 の回転軸中心 O A 2 と切り欠き円の中心 O A

1 とが一致）の場合には、磁石 4 5 の吸引力に差があるため、切り欠き部位 T Wと対向する側のティ一ス 6 1 a

3 側のモ—メントが大きくなり、回転子 4 0 が上記ティース 6 1 a 3 側に傾くことになる

しかしながら、本実施形態では、回転子 4 0 の回転軸中心 O A 2 を通る中心軸線 B Oから切り欠き部位 T W側のティースに対する距離 L X 1 を、切り欠き部位 T Wと中心軸線 B 〇を挟んで対向する側のティースに対する距離 L X 2 に対して長くすることができるため、切り欠き部位 T W側のティース欠缺.に起因した磁力不足を、上述した切り欠き部位 T W側のティースに対する距離の増加により相殺することが可能になる。

したがって、回転子 4 0 の回転軸中心 O A 2 (中心軸線 B O ) から切り欠き部位 T W側の複数のティースに対する磁石 4 5 Aの吸引力に基づくモーメントと切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B O を挟んで対向する複数のティースに基づくモーメントとを平衡させることができる。この結果、切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B O を挟んで対向する側への回転子 4 0 の傾きを抑制し、振動/騒音や損失を低減させることができる。

(第 6 の実施の形態）

図 1 2 は、本発明の第 6 の実施の形態に係わる電動モ —夕の固定子 4 1 E を後輪側からみた場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第 5 の実施の形態で説明した回転子の構造が異なっている。

すなわち、本実施形態の円環状磁石 4 5 Aにおいては、図 1 2 に示すように、各ティ一ス 6 1 の内周側の面 6 1 c と切り欠き円の中心〇 A 1 と間の半径方向に沿った第 1 の距離 L 1 よりも円環状磁石 4 5 Aの内径の長さ R 1 を短くし、円環状磁石 4 5 の外径の長さ R 2 を各ティース 6 1 の外周側の面 6 1 d と切り欠き円の中心 O A 1 と間の半径方向に沿った第 2 の距離 L 2 よりも長くしている。

さらに、図 1 2 から明らかなように、本実施形態においても、切り欠き円状に配置された複数のティース 6 1 の中心 O A 1 と、回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心（円環状磁石 4 5 Aの中心） O A 2 とを、例えば、切り欠き部位 T Wが回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心〇 A 2 から離れるように径方向に沿って偏心させている。

この偏心により、図 1 3 に示すように、回転子 4 0 の回転軸中心 O A 2 を通る中心線（中心軸線 B 0 ) から切り欠き部位 T W側のティ一ス（ティース 6 1 a 1 、 6 1 a 2 等）の所定位置（例えば、中心 0 T ) に対する距離 L X 1 を、その切り欠き部位 T Wと中心軸線 B O を挟んで対向する側のティース（例えばティース 6 1 a 3 等）の対応する所定位置（中心 O T ) に対する距離 L X 2 に対して長くすることができる。

すなわち、本実施形態においても、第 5 実施形態と同様に、回転子 4 0 の回転軸中心 O A 2 を通る中心軸線 B 〇から切り欠き部位 T W側のティースに対する距離 L X 1 を、切り欠き部位 T Wと中心軸線 B Oを挟んで対向する側のティースに対する距離 L X 2 に対して長くすることができるため、切り欠き部位 T W側のティース欠缺に起因した磁力不足を、上述した切り欠き部位 T W側のティースに対する距離の増加により相殺することが可能になる。

したがって、回転子 4 0 の回転軸中心〇 A 2 (中心軸線 B 0 ) から切り欠き部位 T W側の複数のティースに対する磁石 4 5 Aの吸引力に基づくモーメントと切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B 〇を挟んで対向する複数のティースに基づくモ一メントとを平衡させることができる。この結果、切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B O を挟んで対向する側への回転子 4 0 の傾きを抑制し、振動 Z騒音や損失を低減させることができる。

また、本実施形態では、各ティース内周側の面 6 1 c と切り欠き円の中心 O A 1 と間の第 1 の距離 L 1 よりも円環状磁石 4 5 A の内径長 R 1 を短くし、円環状磁石 4 5 Aの外径長 R 2 を各ティース外周側の面 6 1 d と切り欠き円の中心 O A 1 と間の第 2 の距離 L 2 よりも長くしているため、図 1 2 に示すように、全てのティース 6 1 の磁石対向面を磁石 4 5 Aに完全に対向させる（磁石 4 5 Aの円環領域内に全てのティース 6 1 を位置させる）ことができ、磁束量を低下（トルクを低下）させることなく、回転子 4 0 の傾きを抑制することができる。

(第 7 の実施の形態）

図 1 4 は、本発明の第 7 の実施の形態に係わる電動モ —夕の固定子 4 1 F を後輪側から見たい場合の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態においては、第 5 の実施の形態あるいは第 6 の実施形態で説明した回転子の構造が異なっている。

すなわち、本実施形態では、図 1 4 に示すように、円環状磁石 4 5 B の内径の長さ R 1 を、各ティース 6 1 の内周側の面 6 1 c と切り欠き円の中心 O A 1 との間の半径方向に沿った第 1 の距離 L 1 と略一致させ、円環状磁石 4 5 B の外径の長さ R 2 を各ティ一ス 6 1 の外周側の面 6 1 d と切り欠き円の中心〇 A 1 と間の半径方向に沿つた第 2 の距離 L 2 よりも長くしている。

さらに、図 1 4 から明らかなように、本実施形態においても、切り欠き円状に配置された複数のティース 6 1 の中心 O A 1 と、回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心（円環状磁石 4 5 B の中心） 0 A 2 とを、例えば、切り欠き部位 T Wが回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心 0 A 2 から離れるように径方向に沿って偏心させている。

この偏心により、図 1 5 に示すように、回転子 4 0 の回転軸中心〇 A 2 を通る中心線（中心軸線 B 〇）力ゝら切り欠き部位 T W側のティース（ティ一ス 6 1 a 1 、 6 1 a 2 等）の所定位置（例えば、中心〇 T ) に対する距離 L X 1 を、その切り欠き部位 T Wと中心軸線 B Oを挟んで対向する側のティース（例えばティース 6 1 a 3 等）の対応する所定位置（中心〇 T ) に対する距離 L X 2 に対して長くすることができる。すなわち、本実施形態においても、第 4 または第 5 実施形態と同様に、回転子 4 0 の回転軸中心〇 A 2 を通る中心軸線 B 0から切り欠き部位 T W側のティースに対する距離 L X 1 を、切り欠き部位 T Wと中心軸線 B 〇を挟んで対向する側のティ一スに対する距離 L X 2 に対して長くすることができるため、切り欠き部位 T W側のティ一ス欠缺に起因した磁力不足を、上述した切り欠き部位 T W側のティースに対する距離の増加により相殺することが可能になる。

したがって、回転子 4 0 の回転軸中心 O A 2 (中心軸線 B 〇）から切り欠き部位 T W側の複数のティースに対する磁石 4 5 B の吸引力に基づくモーメントと切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B 0 を挟んで対向する複数のティースに基づくモ一メントとを平衡させることができる。この結果、切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B O を挟んで対向する側への回転子 4 0 の傾きを抑制し、振動 Z騒音や損失を低減させることができる。

また、本実施形態においては、図 1 5 に示すように、上記距離 L X 1 を距離 L X 2 に対して長くするとともに、切り欠き部位 T W側のティース（例えば、ティ一ス 6 l a l 、 6 1 a 2 等）の磁石対向面を磁石 4 5 B に対して略完全に対向させ、さらに切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B 〇を挟んで対向する側のティ一ス（例えば、ティース 6 1 a 3 等）における磁石 4 5 B に対する対向面積を減少させることができる。

この切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B 0 を挟んで対向する側の磁石対向面積の減少により、その磁石吸引力を低減させることができ、切り欠き部位 T W側とその切り欠き部位 T Wに対して中心軸線 B O を挟んで対向する側との磁石吸引力のアンバランスを平衡化させることができる。

なお、第 5 〜第 7 の実施の形態においては、各ティ一ス 6 1 の内周側の面 6 1 c および外周側の面 6 1 d と切り欠き円の中心 0 A 1 と間の半径方向に沿った第 1 および第 2 の距離 L 1 および L 2 と、円環状磁石 4 5 ( 4 5 A、 4 5 B ) の内径長 R 1 および外径長 R 2 との関係の一例を示したに過ぎない。

すなわち、複数のティ一ス 6 1 の中心 O A 1 と回転子 4 0 の回転軸 4 2 e の回転軸中心 O A 2 とを偏心させて、切り欠き部位 T W側のモーメントと切り欠き部位 T W に対して中心軸線 B 0 を挟んで対向する側のモ一メントとを平衡させることができる構成であれば、磁石 4 5 ( 4 5 A、 4 5 B ) の内径長および外径長と各ティース 6 1 の内周側面 6 1 c および外周側の面 6 1 d と切り欠き円の中心 O A 1 と間の第 1 および第 2 の距離 L 1 および L 2 との大小関係については、適宜定めることができるなお、第 1 〜第 7 の実施の形態に係る略切り欠き円状に形成された固定子側ヨーク 8 0 の磁石 4 5 に対する対向面上に切り欠き円状に配置された複数のティース 8 1 を備えた固定子 8 3 において、図 1 6 に示すように、単に固定子側ヨーク 8 0 の切り欠き部位 T W側両端部 8 0 a 1 および 8 0 a 2 の対向する内周部を連結ヨーク 8 5 により連結することも可能である。

このように構成しても、第 1 の実施の形態で説明したように、連結ヨーク 8 5 により切り欠き部位 T Wの両側近傍のティース 8 1 a 1 および 8 1 a 2 間の磁気回路を維持することができる。

したがって、本変形例においても、切り欠き部位 T W によりコントローラ 3 7 等の配置スペースを確保しながら、その切り欠き部位 T Wの両側近傍のティース 8 1 a 1 および 8 1 a 2 間を通過する磁束の低下を防止してトルクの減少を防止することができる。

また、本変形例では、連結ヨーク 8 5 が無い場合と比ベて、切り欠き部位側のティースの吸引力の低下を防止することができ、切り欠き部位に起因する吸引力のアンバランスの抑制に寄与することができる。

また、上述した各実施の形態においては、本発明に係わるアキシャルギャップ型回転電機である電動モ一夕を、自動二輪車に搭載した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の装置 /機器に搭載することも可能であり、上述した効果が得られる。さらに、上述した各実施の形態においては、本発明に係わるアキシャルギャップ型回転電機として、アキシャルギャップ型電動機（電動モータ）について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、回転子を外部から回転させることにより、コイルに起電力を生じさせる、いわゆる発電機としても利用することが可能であるなお、本発明は前述した第 1 〜第 7 の実施の形態に限定されることなく、その発明の要旨に基づく範囲内において適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。

Claims

請求の範囲

1 . 軸受に支持された回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギヤップ型回転電機であって、

前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、

前記複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第 1 および第 2 のティ一スの磁石対向面上の第 1 および第 2 の点と、当該第 1 および第 2 のティース間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第 3 のティースの磁石対向面上の第 3 の点とをそれぞれ含む平面が当該軸受の中心軸線に対する垂直方向から傾斜することを特徴とするアキシャルギヤップ型回転

2 . 前記固定子側ヨークの前記対向面を、前記軸受の中心軸線に対する垂直方向から前記第 1 および第 2 のティ一スの磁石対向面が前記磁石に近付く方向へ傾斜させたことを特徴とする請求項 1 記載のアキシャルギャップ型回転電機。

3 . 前記複数のティースそれぞれの高さを、前記第 3 のティースから前記第 1 および第 2 のティースに向かつて上り階段状に形成したことを特徴とする請求項 1 記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

4 . 回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギヤップ型回転電機であって、

前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸線上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、

前記複数のティース間の周方向ピッチを、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように不均等にしたことを特徴とするアキシャルギヤップ型回転電機。

5 . 前記複数のティース間の周方向ピッチを、当該複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第 1 および第 2 のティ一ス間の中点に対して前記中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第 3 のティ一スから当該第 1 および第 2 のティースに対して順次広くしたことを特徴とする請求項 4 記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

6 . 回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギャップ型回転電機であって、前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記回転軸の中心軸上の所定点を中心点とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、

前記複数のティ一スの前記磁石に対する対向面の面積を、前記切り欠き部位に対する前記磁石の吸引力が増加するように不均等にしたことを特徴とするアキシャルギヤップ型回転電機。

7 . 前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の面積を、当該複数のティースにおける前記切り欠き部位の両側の第 1 および第 2 のティ一ス間の中点に対して前記軸受の中心軸線を挟んで反対側にあり、前記中点および前記中心軸線を含む平面に最も近くに位置する第 3 のティースから当該第 1 および第 2 のティースに対して順次大きくしたことを特徴とする請求項 6 記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

8 . 前記複数のティースの前記磁石に対する対向面の幅を、前記第 3 のティースから前記第 1 および第 2 のティ一スに対して順次大きくしたことを特徴とする請求項 7 記載のアキシャルギャップ型回転電機。

9 . 回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギヤップ型回転電機であって、

前記回転子に対向配置された固定子側ヨークと、前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に、所定の点を中心点として略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースとを備え、

前記回転軸の回転軸中心を、前記切り欠き円の中心点に対して前記切り欠き部位から離れる方向へ偏心させたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。

1 0 . 前記磁石は、前記回転子の回転軸中心に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿つた第 1 の距離と、前記円環状磁石の内径長とを略一致させ、当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第 2 の距離と、前記円環状磁石の外径長とを略一致させたことを特徴とする請求項 9 記載のアキシャルギャップ型回転電機。

1 1 . 前記磁石は、前記回転子の回転軸に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿つた第 1 の距離よりも前記円環状磁石の内径長を短くし、

当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第 2 の距離よりも前記円環状磁石の外径長を長くしたことを特徴とする請求項 9 記載のアキシャルギャップ型回転電機。

1 2 . 前記磁石は、前記回転子の回転軸に同軸な円環状を成しており、前記各ティースの内周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿つた第 1 の距離と前記円環状磁石の内径長とを略一致させ、

当該各ティースの外周側の面および前記切り欠き円の中心点間の半径方向に沿った第 2 の距離よりも前記円環状磁石の外径長を長くしたことを特徴とする請求項 9 記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

1 3 . 回転軸および界磁用磁石を有する回転子を回転させるアキシャルギヤップ型回転電機であって、

前記回転子に対向配置された切り欠き円環状の固定子側ヨークと、

前記固定子側ヨークの前記磁石に対する対向面上に前記軸受の中心軸線を中心とした略切り欠き円状に配設されており、前記磁石に対して所定間隙をあけて対向する複数のティースと、

前記固定子側ヨークの切り欠き部を連結する連結ョ一クと、

を備えたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。

1 4 . 前記複数のティースは前記固定子側ヨークの対向面上に配設されており、前記固定子側ヨークおよび前記複数のティースにより固定子として構成されており、当該固定子は、その固定子取付け用の複数のフランジをさらに有しており、この複数のフランジには、前記固定子取付状態において上側に位置される 2 つのフランジが含まれており、

当該上側に位置される 2 つのフランジを、前記取付状態における固定子の最上点および最下点を通る線を挟んで略対称になるように配設したことを特徴とする請求項 1 乃至 1 3 の内の何れか 1 項記載のアキシャルギャップ型回転電機。