WO2024018819A1 - モータ及び天井扇 - Google Patents

Abstract

本開示の課題は、ステータとロータの間のギャップが狭くなることを抑制することである。モータ（Ｍ１）は、ステータ（Ｓ１）と、ステータ（Ｓ１）に対して回転可能である第１のロータ（Ｒ１）と、を備える。ステータ（Ｓ１）と第１のロータ（Ｒ１）の間に、第１のロータ（Ｒ１）の回転軸の方向に沿ったギャップ（Ｇ１）が設けられる。第１のロータ（Ｒ１）は、回転方向に沿って異なる磁極部（４０）が交互に並ぶ永久磁石（４）を有する。ステータ（Ｓ１）は、第１のロータ（Ｒ１）の回転方向に沿って並ぶ複数の電磁石（１）と、複数の電磁石（１）が取り付けられる取付板（２０）と、を有する。複数の電磁石（１）はそれぞれ、ステータコア（１０）と、ステータコア（１０）に巻回されたコイル（１１）と、を有する。取付板（２０）は、円盤状に形成され、その表面に複数の電磁石（１）のそれぞれのステータコア（１０）が固定される。

Description

モータ及び天井扇

　本開示は、モータ及び天井扇に関し、より詳細には、いわゆるアキシャルギャップ型のモータ、及び当該モータを動力源とする天井扇に関する。

　従来例として特許文献１記載のアキシャルギャップ型回転電機（モータ）を例示する。特許文献１記載のアキシャルギャップ型回転電機（以下、従来例という。）は、ステータと、一対のロータと、を備える。

　ステータは、複数のステータコアと、各ステータコアに導線を巻回して形成される複数のコイルと、を有する。これら複数のステータコアは、回転軸の周方向に沿って等間隔に並ぶように配置される。

　一対のロータは、回転軸の軸長方向にステータを挟むように回転軸に取り付けられる。各ロータは、円盤状のバックヨークと、バックヨークのステータとの対向面に配置される複数の永久磁石と、を備える。複数の永久磁石は、回転軸の周方向に沿って等間隔に並ぶようにバックヨークに固定される。

　従来例において、ステータコアとコイルからなる電磁石により磁界が形成されると、当該磁界が永久磁石から生じた磁界に影響を及ぼす。これにより、従来例は、電磁石と永久磁石との間で吸引力及び反発力が生じてロータを回転させる。

　ところで、従来例のようなアキシャルギャップ型回転電機（モータ）では、複数のステータコアを支持している支持部材が永久磁石の磁気吸引力によってたわんでしまい、ステータとロータの間のギャップが狭くなる可能性があった。

特開２０１７－１７５７５５号公報

　本開示の目的は、ステータとロータの間のギャップが狭くなることを抑制できるモータ及び天井扇を提供することである。

　本開示の一態様に係るモータは、ステータと、前記ステータに対して回転可能であるロータと、を備える。前記ステータと前記ロータの間に、前記ロータの回転軸の方向に沿ったギャップが設けられる。前記ロータは、回転方向に沿って異なる磁極が交互に並ぶ永久磁石を有する。前記ステータは、前記ロータの回転方向に沿って並ぶ複数の電磁石と、前記複数の電磁石が取り付けられる取付板と、を有する。前記複数の電磁石はそれぞれ、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルと、を有する。前記取付板は、円盤状に形成される。前記取付板の表面に前記複数の電磁石のそれぞれの前記ステータコアが固定される。

　本開示の一態様に係る天井扇は、前記モータと、前記モータに駆動されて回転する１つ以上の羽根と、を備える。

図１は、本開示の実施形態に係るモータの分解斜視図である。 図２は、同上のモータの連結体を省略した斜視図である。 図３は、同上のモータの連結体を省略した側面図である。 図４は、同上のモータの連結体と第２のロータを省略した斜視図である。 図５は、同上のモータの連結体、第２のロータ及び取付板を省略した斜視図である。 図６は、同上のモータの連結体と支持部材を省略した平面図である。 図７は、同上のモータの連結体、支持部材及び永久磁石を省略した平面図である。 図８は、同上のモータの要部の断面図である。 図９は、同上のモータにおける取付板の外径と許容変位率の関係を示すグラフである。 図１０は、同上のモータの変形例を示す要部の断面図である。 図１１は、本開示の実施形態に係る天井扇の斜視図である。

　以下、本開示の実施形態に係るモータ及び天井扇について図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

　（１）概要
　本開示の実施形態に係るモータＭ１は、ステータＳ１と、ステータＳ１に対して回転可能であるロータ（第１のロータＲ１）と、を備える（図１－図３参照）。ステータＳ１とロータ（第１のロータＲ１）の間に、ロータ（第１のロータＲ１）の回転軸の方向に沿ったギャップＧ１が設けられる（図８参照）。

　ロータ（第１のロータＲ１）は、回転方向に沿って異なる磁極（磁極部４０）が交互に並ぶ永久磁石（４）を有する。

　ステータＳ１は、ロータ（第１のロータＲ１）の回転方向に沿って並ぶ複数の電磁石１と、複数の電磁石１が取り付けられる取付板２０と、を有する。

　複数の電磁石１はそれぞれ、ステータコア１０と、ステータコア１０に巻回されたコイル１１と、を有する。

　取付板２０は、円盤状に形成される。取付板２０の表面に複数の電磁石１のそれぞれのステータコア１０が固定される。

　ここで、複数の電磁石１のそれぞれのステータコア１０は、ロータ（第１のロータＲ１）が有する永久磁石４の磁力を受ける。そして、複数のステータコア１０が磁力を受けることによって、複数のステータコア１０が固定される取付板２０にも永久磁石４の磁力が作用する。しかしながら、実施形態に係るモータＭ１では、取付板２０が円盤状に形成されているので、取付板が多角形などに形成される場合に比べてたわみにくい。

　そのため、実施形態に係るモータＭ１は、ステータＳ１とロータ（第１のロータＲ１）の間のギャップＧ１が狭くなることを抑制できる。

　また、本開示の実施形態に係る天井扇ＣＦ１は、本開示の実施形態に係るモータＭ１と、モータＭ１に駆動されて回転する１つ以上の羽根８１と、を備える。

　しかして、実施形態に係る天井扇ＣＦ１は、本開示の実施形態に係るモータＭ１を備えるので、ステータＳ１とロータ（第１のロータＲ１）の間のギャップＧ１が狭くなることを抑制できる。

　（２）実施形態に係るモータの詳細
　実施形態に係るモータＭ１（以下、モータＭ１と略す。）は、ロータブロックと、ステータＳ１と、を備える。モータＭ１は、ロータブロックを回転可能に支持するシャフト６を更に備える（図１－図３参照）。シャフト６は、金属材料によって中空の円筒状に形成されている。

　（２－１）ロータブロック
　ロータブロックは、第１のロータＲ１と、第２のロータＲ２と、第１のロータＲ１と第２のロータＲ２を連結する連結体Ｗ１と、を有する（図１参照）。

　（２－１－１）第１のロータ
　第１のロータＲ１は、永久磁石４と、永久磁石４を支持する支持部材５と、を有する。永久磁石４は、例えば、リング型かつ両面多極型のネオジム磁石である。つまり、永久磁石４は、厚み方向に異極（Ｎ極とＳ極）に着磁された複数の磁極部４０を有している。これら複数の磁極部４０は、同一の形状及び同一の寸法であり、かつ、永久磁石４の周方向に沿って異極が交互に並ぶように配置される（図１参照）。なお、実施形態における磁極部４０の個数は１８個であるが、これに限定されず、２から１７個又は１９個以上であっても構わない。また、永久磁石４はネオジム磁石以外の磁石、例えば、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石などでも構わない。

　支持部材５は、底壁５０、周壁５１、フランジ５２及び収容部５３を有する（図１－図５参照）。なお、底壁５０、周壁５１、フランジ５２及び収容部５３は、ステンレス鋼などの軟磁性材料によって一体に形成されることが好ましい。

　底壁５０は、円盤状に形成されている。周壁５１は、円筒状に形成されて底壁５０の周縁から底壁５０の厚み方向に突出している。フランジ５２は、リング状に形成されて周壁５１の先端から外向きに突出している。収容部５３は、有底円筒状に形成されている。収容部５３は、底壁５０の中央から底壁５０の厚み方向に沿って周壁５１と逆の向き（図１における下向き）に突出している。収容部５３の底には円形の穴５３０が貫通している（図１参照）。図示は省略するが、収容部５３にはベアリングが収容される。支持部材５（第１のロータＲ１）は、収容部５３に収容されるベアリングを介してシャフト６に回転可能に支持される。

　永久磁石４は、接着、溶接、かしめ、ねじ止めなどの適宜の方法によって底壁５０に固定される。つまり、永久磁石４は、底壁５０と周壁５１に囲まれた空間に収容される（図２参照）。

　（２－１－２）第２のロータ
　第２のロータＲ２は、天板７０、側板７１、フランジ７２及び収容部７３を有する。なお、天板７０、側板７１、フランジ７２及び収容部７３は、ステンレス鋼などの軟磁性材料によって一体に形成されることが好ましい。

　天板７０は、円盤状に形成されている。側板７１は、円筒状に形成されて天板７０の周縁から天板７０の厚み方向に突出している。フランジ７２は、リング状に形成されて側板７１の先端から外向きに突出している。収容部７３は、有底円筒状に形成されている。収容部７３は、天板７０の中央から天板７０の厚み方向に沿って側板７１と逆の向き（図１における上向き）に突出している。収容部７３の底には円形の穴７３０が貫通している。図示は省略するが、収容部７３にはベアリングが収容される。第２のロータＲ２は、収容部７３に収容されるベアリングを介してシャフト６に回転可能に支持される。

　（２－１－３）連結体
　連結体Ｗ１は、ステンレス鋼などの軟磁性材料によって円筒状に形成されている。連結体Ｗ１の第１の端面（図１における下側の端面）に、第１のロータＲ１の支持部材５のフランジ５２がねじ止め（あるいは、鋲止め）される。一方、連結体Ｗ１の第２の端面（図１における上側の端面）に、第２のロータＲ２のフランジ７２がねじ止め（あるいは、鋲止め）される。すなわち、第１のロータＲ１（支持部材５）と第２のロータＲ２は、連結体Ｗ１により連結されて一体的に回転可能となる。

　（２－２）ステータ
　ステータＳ１は、ロータブロックの回転方向に沿って並ぶ複数の電磁石１と、複数の電磁石１が取り付けられる取付部材２と、を有する。ステータＳ１は、永久磁石４の磁気を検出する磁気検出部３を更に有する。

　（２－２－１）電磁石
　複数の電磁石１はすべて同一の構成を有している。なお、複数の電磁石１は、永久磁石４の複数の磁極部４０と同数（１８個）である。ただし、電磁石１は磁極部４０と同数でなくてもよい。

　電磁石１は、ステータコア１０と、コイル１１と、ボビン１２と、を有する。

　ステータコア１０は、第１鍔部１０１と、第２鍔部１０２と、固定部１０３と、胴部と、を有する（図５参照）。第１鍔部１０１及び第２鍔部１０２は、それぞれ長方形の平板状に形成されている。胴部は、角柱状に形成されて第１鍔部１０１と第２鍔部１０２を連結している。固定部１０３は、長方形の平板状に形成されている。固定部１０３は、その一部を第２鍔部１０２の一部と厚み方向に重ねるようにして第２鍔部１０２と結合されている（図５参照）。なお、固定部１０３の表面に、２つの突起１０５が設けられている。これら２つの突起１０５は、四角柱状に形成されて互いに平行に並ぶように固定部１０３の表面から突出している。なお、第１鍔部１０１、第２鍔部１０２、固定部１０３及び胴部は、電磁鋼板などの軟磁性体からなる複数の積層鋼板が一方向に積層されて一体に形成されることが好ましい。

　ボビン１２は、ステータコア１０の胴部が挿通される円筒状の巻胴部と、巻胴部の軸方向の両端に設けられる一対のフランジ部１２１と、を有する。一対のフランジ部１２１は、長円形状に形成されて巻胴部の軸方向の両端から一つずつ外向きに突出している。なお、巻胴部と一対のフランジ部１２１は、合成樹脂などの電気絶縁性を有する材料で一体に形成されることが好ましい。ただし、ボビン１２は、組立性を考慮して２部品で構成されることが好ましい。

　コイル１１は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の線材がボビン１２の巻胴部の上からステータコア１０の胴部に巻回されて構成されている。

　（２－２－２）取付部材
　取付部材２は、取付板２０と、複数の固定部材２１と、補強部材２２と、を有する。

　取付板２０は、ステンレス鋼などの軟磁性材料によって円盤状に形成されている。取付板２０の中央にＤ字形状の挿通穴２００が貫通している。この挿通穴２００にはシャフト６が挿通される。また、取付板２０は、複数の第１取付穴２０１と、複数の第２取付穴２０２と、複数の第３取付穴２０３と、を有する（図１参照）。複数の第１取付穴２０１は、それぞれ円形であって、取付板２０の径方向の両端において、取付板２０の周方向に沿って等間隔に並んでいる。複数の第２取付穴２０２は、それぞれ長方形であって、取付板２０の径方向の両端において、複数の第１取付穴２０１の内側に、取付板２０の周方向に沿って並んでいる。複数の第３取付穴２０３は、それぞれ円形であって、取付板２０の径方向の両端において、複数の第２取付穴２０２の内側に、取付板２０の周方向に沿って等間隔に並んでいる。

　複数の固定部材２１はすべて同一の構成を有している。なお、複数の固定部材２１は、電磁石１と同数（１８個）である。ただし、固定部材２１は電磁石１と同数でなくてもよい。

　固定部材２１は、合成樹脂のような非磁性材料によって楔状に形成されている。固定部材２１の第１面（取付板２０と対向する面）に凹所２１０が形成されている。また、固定部材２１の長手方向の両端に、固定部材２１の高さ方向に貫通する貫通穴２１１、２１２が一つずつ設けられている（図５参照）。

　補強部材２２は、円柱状の本体部２２０と、筒部２２１と、角柱状の複数の突部２２２と、を有する（図１及び図５参照）。なお、本体部２２０、筒部２２１及び複数の突部２２２は、合成樹脂又はアルミニウムのような非磁性材料によって一体に形成されることが好ましい。

　本体部２２０の中央にＤ字形状の挿通穴が貫通している。筒部２２１は、本体部２２０の第１面（図１における下面）における挿通穴の周縁から第１面の法線方向（図１における下方向）に突出している。なお、筒部２２１は、第１面と平行な断面形状が挿通穴と同一形状の筒状に形成されている。

　複数の突部２２２はそれぞれ、本体部２２０の第１面から筒部２２１と同じ向きに突出している。また、複数の突部２２２は、本体部２２０の径方向の両端において周方向に等間隔に並んでいる。さらに、各突部２２２の外側の端部に、突部２２２を高さ方向（図１における上下方向）に貫通する貫通穴２２４が設けられている（図５参照）。なお、複数の突部２２２は、電磁石１と同数（１８個）であるが、電磁石１と同数でなくてもよい。

　ここで、本体部２２０には複数の溝部２２３が設けられている。複数の溝部２２３は、本体部２２０の第２面（図１における上面）と本体部２２０の側面に跨がって、本体部２２０の周方向に沿って等間隔に並んでいる。なお、複数の溝部２２３のそれぞれに、複数の固定部材２１の先端部分が一つずつ嵌め込まれる（図５参照）。つまり、複数の溝部２２３は、固定部材２１と同数（１８個）である。

　（２－２－３）磁気検出部
　磁気検出部３は、複数のホールＩＣ３０と、支持基板３１と、ホルダ３２と、を有する（図１参照）。

　複数（図示例では３個）のホールＩＣ３０はそれぞれ、磁気検出用のホール素子と信号処理回路を１つのパッケージに収容して構成されている。信号処理回路は、ホール素子の出力を信号処理して検出信号を出力する。なお、信号処理回路（ホールＩＣ３０）から出力される検出信号は、ロータブロックの回転に伴って永久磁石４の磁界（磁束）の向きが反転したタイミングを示す信号である。

　支持基板３１は、実装部３１３、突出部３１４、ベース部３１５を有する。実装部３１３は、弧状に湾曲した平板状に形成されている。３個のホールＩＣ３０は、実装部３１３の第１面３１１（図１における下面）に、周方向に沿って等間隔に並べて実装されている（図７参照）。

　突出部３１４は、幅細の長方形状に形成されている。突出部３１４の先端は、実装部３１３とつながっている。

　ベース部３１５は、突出部３１４よりも十分に幅の広い４角形状に形成されている。ベース部３１５は、突出部３１４の後端とつながっている。ベース部３１５の表面（図１における上面）にはコネクタが実装される。コネクタは、実装部３１３、突出部３１４及びベース部３１５に形成された導体（プリント配線）を介して各ホールＩＣ３０と電気的に接続される。つまり、各ホールＩＣ３０から出力される検出信号は、コネクタを介して外部の駆動装置（ドライバ回路）に出力される。

　ホルダ３２は、実装部３１３を支持する第１支持部３２１と、突出部３１４を支持する第２支持部３２２と、ベース部３１５を支持する第３支持部３２３と、取付部３２４と、を有する。なお、第１支持部３２１、第２支持部３２２、第３支持部３２３及び取付部３２４は、合成樹脂のような非磁性材料によって一体に形成されている（図１、図５及び図７参照）。

　第１支持部３２１は、弧状に湾曲した枠状に形成されている。第１支持部３２１は、支持基板３１の実装部３１３の周縁を支持する（図５参照）。

　第２支持部３２２は、長尺の箱状に形成されている。第２支持部３２２の先端は、第１支持部３２１とつながっている。第２支持部３２２は、支持基板３１の突出部３１４を収容して支持する（図５参照）。

　第３支持部３２３は、４角形の箱状に形成されている。第３支持部３２３は、第２支持部３２２の後端とつながっている。第３支持部３２３は、支持基板３１のベース部３１５を収容して支持する（図１参照）。

　取付部３２４は、中央に円形の穴３２５が貫通した円盤状に形成されている。取付部３２４は、第３支持部３２３の後端とつながっている（図１及び図７参照）。

　（２－３）モータの組立て手順
　上述したモータＭ１の組立て手順を説明する。ただし、以下に説明する組立て手順は一例であり、一部の手順の順序を入れ替えてもよいし、別の手順を追加しても構わない。

　（２－３－１）ステータの組立て
　作業者は、初めにステータＳ１を組み立てる。作業者は、取付板２０の第２取付穴２０２にステータコア１０の突起１０５を一つずつ嵌め込むことで複数の電磁石１を取付板２０に取り付ける。

　次に、作業者は、取付板２０に取り付けた複数の電磁石１の間に固定部材２１を一つずつ配置する。このとき、隣り合う２つの電磁石１の各ステータコア１０の一部（第２鍔部１０２の一部と固定部１０３の一部）が、固定部材２１の凹所２１０に収容される（図５参照）。そして、作業者は、固定部材２１の２つの貫通穴２１１、２１２のうち、取付板２０の第１取付穴２０１と重なる方の貫通穴２１２に、それぞれ鋲又はねじを１本ずつ挿通し、それらの鋲又はねじで複数の固定部材２１を取付板２０に固定する。

　続いて、作業者は、取付板２０に取り付けた複数の電磁石１に囲まれた空間に補強部材２２を収容する。このとき、作業者は、補強部材２２の複数の溝部２２３に、複数の固定部材２１の先端部分を一つずつ嵌め込む（図５参照）。そして、作業者は、複数の突部２２２のそれぞれの貫通穴２２４と、各貫通穴２２４と重なる各固定部材２１の貫通穴２１１に、それぞれ鋲又はねじを１本ずつ挿通し、それらの鋲又はねじで補強部材２２を取付板２０に固定する。

　次に、作業者は、補強部材２２の筒部２２１と取付板２０の挿通穴２００にシャフト６を挿通する。そして、作業者は、筒部２２１とシャフト６をねじ止めすることで補強部材２２をシャフト６に固定する。

　続いて、作業者は、ホルダ３２の第１支持部３２１を電磁石１に対向させる向きで取付部３２４の穴３２５にシャフト６を挿通する。そして、作業者は、ホルダ３２の取付部３２４と補強部材２２の筒部２２１の先端を接着等の適宜の方法で固定する。その結果、磁気検出部３が補強部材２２に取り付けられ、ステータＳ１の組立て作業が完了する。

　（２－３－２）ステータとロータブロックの組立て
　次に、作業者は、支持部材５の収容部５３に収容されたベアリングを介して、第１のロータＲ１を回転可能にシャフト６に取り付ける。

　続いて、作業者は、支持部材５のフランジ５２に連結体Ｗ１を取り付ける。それから、作業者は、収容部７３に収容されたベアリングを介して、第２のロータＲ２を回転可能にシャフト６に取り付ける。

　最後に、作業者は、第２のロータＲ２のフランジ７２に連結体Ｗ１を固定し、ステータＳ１をロータブロックに組み付けてモータＭ１の組立て作業を完了する。

　（２－４）モータの動作
　１８個の電磁石１は、６個を１組として３組に振り分けられる。そして、異なる組に属する電磁石１が取付部材２の周方向に沿って順番に並ぶように配置される。また、同じ組に属する６個の電磁石１のコイル１１が電気的に直列接続され、各組のコイル１１同士は３相スター結線されている。つまり、３組の電磁石１には、１２０度ずつ位相がずれたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電圧（交流電流）が各別に供給される。

　駆動装置は、磁気検出部３の検出信号に基づいて、３組の電磁石１に接続されたインバータを制御し、各組に属する電磁石１の極性を切り替えることによってロータブロック（第１のロータＲ１）を回転させる。

　（２－５）実施形態の利点
　モータＭ１は、ステータＳ１を挟んで第１のロータＲ１と対向し、かつ、第１のロータＲ１と連結される第２のロータＲ２を備えた、いわゆるダブルロータのアキシャルギャップ型片側磁石のモータである。ダブルロータのアキシャルギャップ型のモータは、２つのロータのそれぞれに永久磁石を搭載した両側磁石タイプが一般的である。両側磁石タイプのアキシャルギャップ型モータの場合、ステータが有する複数の電磁石のそれぞれのスタータコイルは、各ロータの永久磁石から互いに逆向きの磁力を受ける。そのため、電磁石が取り付けられている取付板のたわみも抑えられる。

　一方、片側磁石タイプのモータの場合、複数の電磁石には片側の永久磁石による１方向の磁力しか作用しない。そのため、片側磁石タイプのモータでは、両側磁石タイプのモータに比べて、複数の電磁石が取り付けられている取付板がたわみやすい。

　これに対してモータＭ１では、円盤状に形成された取付板２０の表面に複数の電磁石１が取り付けられている。そのため、取付板２０は、多角形などに形成される場合に比べてたわみにくい。その結果、モータＭ１は、取付板２０のたわみを抑えることでステータＳ１と第１のロータＲ１の間のギャップＧ１（図８参照）が狭くなることを抑制できる。

　ここで、取付板２０のたわみは、取付板２０の厚みｔ１が大きいほど小さくなる。しかしながら、取付板２０の厚みｔ１を大きくすると取付板２０の重量が増加してしまうので、取付板２０のたわみを抑えつつ、取付板２０の厚みｔ１を可能な限り小さく（薄く）することが望ましい。そのためには、取付板２０の外径（直径２ｒ１：ｒ１は取付板２０の半径）に基づいて決定されるギャップＧ１の許容変位率α１が所定の条件を満たす厚みｔ１に取付板２０が形成されることが好ましい。ギャップＧ１の許容変位率α１とは、取付板２０がたわむことで電磁石１と永久磁石４の間のギャップＧ１が狭くなった場合のギャップＧ１の変化率である。

　例えば、ギャップＧ１の値を１ｍｍとした場合において、許容変位率α１は、ギャップＧ１の値を取付板２０の半径で除した値（１００×１／ｒ１［％］）以下であることが望ましい（図９の領域Ｆ１参照）。なお、領域Ｆ１は、図９の実線Ｐ１と横軸（取付板２０の外径２ｒ）に囲まれた領域である。ただし、図９の許容変位率α１は、取付板２０が鉄を含む合金（ステンレス鋼）で形成された場合である。取付板２０がステンレス鋼以外の金属材料で形成される場合、又は取付板２０が金属板を合成樹脂にインサート成形して形成される場合はそれぞれ数値が異なることがある。

　しかして、モータＭ１は、取付板２０を、取付板２０の外径に基づいて決定されるギャップＧ１の許容変位率α１が所定の条件を満たす厚みｔ１に形成されるので、ステータＳ１と第１のロータＲ１の間のギャップＧ１が狭くなることを更に抑制できる。しかも、モータＭ１は、取付板２０に必要な厚みｔ１を簡単な計算式から導き出せるので、設計作業の容易化を図ることができる。なお、モータＭ１は、取付板２０の一部又は全部を金属製とすることで取付板２０の厚みｔ１と強度のバランスを取りやすくなる。また、モータＭ１は、取付板２０の一部又は全部を構成する金属を、鉄を含む合金とすることにより、取付板２０の厚みｔ１と強度のバランスを更に取りやすくできる。

　ただし、ギャップＧ１の許容変位率α１が所定の条件を満たす厚みｔ１は、複数枚（例えば、図１０に示すように２枚）の取付板２０を重ねた場合の合計の厚みであっても構わない。つまり、モータＭ１は、円盤状の複数枚の金属板等を重ね合わせて取付板２０を構成することにより、例えば、別の用途（あるいは、別のモータ）に用いられる金属板を流用することが可能になる。

　さらに、モータＭ１は、片側のロータ（第１のロータＲ１）のみに永久磁石４を有するので、両側のロータに永久磁石を有する場合に比べて製造コストの削減を図ることができる。また、モータＭ１は、ダブルロータ型であるので、シングルロータ型に比べて、対象物（天井扇ＣＦ１の羽根８１など）を回転させたときのふらつきの抑制などを図ることができるといった利点がある。

　（３）実施形態に係る天井扇の詳細
　実施形態に係る天井扇ＣＦ１（以下、天井扇ＣＦ１と略す。）は、図１１に示すように、モータＭ１を内蔵する本体８０と、モータＭ１によって回転させられる複数（図示例では４つ）の羽根８１と、を備える。

　本体８０は、金属又は合成樹脂によって筒状に形成されている。本体８０は、例えば、室内の天井に設置された引掛シーリングボディに対して、機械的かつ電気的に着脱可能に取り付けられる。本体８０は、シャフト６の軸心を天井面と直交させるようにモータＭ１を収容する。

　４つの羽根８１はそれぞれ、合成樹脂によって同一の形状及び寸法に形成されている。各羽根８１の根元部分は、例えば、モータＭ１の連結体Ｗ１に固定される。つまり、モータＭ１のロータブロックが回転することによって、ロータブロック（連結体Ｗ１）に固定された４つの羽根８１も回転する。

　しかして、天井扇ＣＦ１は、モータＭ１を使用して羽根８１を回転させるので、モータＭ１と同様に磁気検出部３の検出精度の低下の抑制を図ることができる。

　（４）まとめ
　本開示の第１の態様に係るモータ（Ｍ１）は、ステータ（Ｓ１）と、ステータ（Ｓ１）に対して回転可能であるロータ（第１のロータＲ１）と、を備える。ステータ（Ｓ１）とロータの間に、ロータの回転軸の方向に沿ったギャップ（Ｇ１）が設けられる。ロータは、回転方向に沿って異なる磁極（磁極部４０）が交互に並ぶ永久磁石（４）を有する。ステータ（Ｓ１）は、ロータの回転方向に沿って並ぶ複数の電磁石（１）と、複数の電磁石（１）が取り付けられる取付板（２０）と、を有する。複数の電磁石（１）はそれぞれ、ステータコア（１０）と、ステータコア（１０）に巻回されたコイル（１１）と、を有する。取付板（２０）は、円盤状に形成され、その表面に複数の電磁石（１）のそれぞれのステータコア（１０）が固定される。

　第１の態様に係るモータ（Ｍ１）は、取付板（２０）のたわみを抑えることでステータ（Ｓ１）とロータの間のギャップ（Ｇ１）が狭くなることを抑制できる。

　本開示の第２の態様に係るモータ（Ｍ１）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様に係るモータ（Ｍ１）において、取付板（２０）は、取付板（２０）の外径（２ｒ１）に基づいて決定されるギャップ（Ｇ１）の許容変位率（α１）が所定の条件を満たす厚み（ｔ１）に形成されることが好ましい。

　第２の態様に係るモータ（Ｍ１）は、取付板（２０）を更にたわみにくくすることによって、ステータ（Ｓ１）とロータの間のギャップ（Ｇ１）が狭くなることを更に抑制できる。

　本開示の第３の態様に係るモータ（Ｍ１）は、第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係るモータ（Ｍ１）において、取付板（２０）の一部又は全部が金属製であることが好ましい。

　第３の態様に係るモータ（Ｍ１）は、取付板（２０）の一部又は全部を金属製とすることで取付板（２０）の厚み（ｔ１）と強度のバランスを取りやすくなる。

　本開示の第４の態様に係るモータ（Ｍ１）は、第３の態様との組合せにより実現され得る。第４の態様に係るモータ（Ｍ１）において、取付板（２０）の一部又は全部を構成する金属は、鉄を含む合金であることが好ましい。

　第４の態様に係るモータ（Ｍ１）は、取付板（２０）の厚み（ｔ１）と強度のバランスを更に取りやすくできる。

　本開示の第５の態様に係るモータ（Ｍ１）は、第２－第４のいずれかの態様との組合せにより実現され得る。第５の態様に係るモータ（Ｍ１）において、許容変位率（α１）は、ギャップ（Ｇ１）の大きさを取付板（２０）の半径（ｒ１）で除した値の百分率以下であることが好ましい。

　第５の態様に係るモータ（Ｍ１）は、取付板（２０）に必要な厚み（ｔ１）を簡単な計算式から導き出せるので、設計作業の容易化を図ることができる。

　本開示の第６の態様に係るモータ（Ｍ１）は、第１－第５のいずれかの態様との組合せにより実現され得る。第６の態様に係るモータ（Ｍ１）は、ロータを第１のロータ（Ｒ１）とすることが好ましい。第６の態様に係るモータ（Ｍ１）は、ステータ（Ｓ１）を挟んで第１のロータ（Ｒ１）と対向し、かつ、第１のロータ（Ｒ１）と連結される第２のロータ（Ｒ２）を更に備えることが好ましい。第１のロータ（Ｒ１）は、回転方向に沿って異なる磁極（磁極部４０）が交互に並ぶ永久磁石（４）と、永久磁石（４）を支持する支持部材（５）と、を有することが好ましい。第２のロータ（Ｒ２）は永久磁石（４）を有しないことが好ましい。

　第６の態様に係るモータ（Ｍ１）は、片側のロータ（第１のロータＲ１）のみに永久磁石（４）を有するので、両側のロータに永久磁石を有する場合に比べて製造コストの削減を図ることができる。また、第６の態様に係るモータ（Ｍ１）は、ダブルロータ型であるので、シングルロータ型に比べて、対象物（天井扇ＣＦ１の羽根８１など）を回転させたときのふらつきの抑制などを図ることができるといった利点がある。

　本開示の第７の態様に係る天井扇（ＣＦ１）は、第１－第６のいずれかの態様に係るモータ（Ｍ１）と、モータ（Ｍ１）に駆動されて回転する１つ以上の羽根（８１）と、を備える。

　第７の態様に係る天井扇（ＣＦ１）は、第１－第６のいずれかの態様に係るモータ（Ｍ１）を備えるので、ステータ（Ｓ１）とロータの間のギャップ（Ｇ１）が狭くなることを抑制できる。

　Ｍ１　モータ
　ＣＦ１　天井扇
　Ｓ１　ステータ
　Ｒ１　第１のロータ（ロータ）
　Ｒ２　第２のロータ
　１　電磁石
　２　取付部材
　４　永久磁石
　５　支持部材
　１０　ステータコア
　１１　コイル
　２０　取付板
　４０　磁極部
　８０　本体
　８１　羽根
　Ｇ１　ギャップ
　ｔ１　取付板の厚み
　ｒ１　取付板の半径
　α１　許容変位率

Claims (7)

1. 　ステータと、
   　前記ステータに対して回転可能であるロータと、
   を備え、
   　前記ステータと前記ロータの間に、前記ロータの回転軸の方向に沿ったギャップが設けられ、
   　前記ロータは、
   　　回転方向に沿って異なる磁極が交互に並ぶ永久磁石を有し、
   　前記ステータは、
   　　前記ロータの回転方向に沿って並ぶ複数の電磁石と、
   　　前記複数の電磁石が取り付けられる取付板と、
   を有し、
   　前記複数の電磁石はそれぞれ、
   　　ステータコアと、
   　　前記ステータコアに巻回されたコイルと、
   を有し、
   　前記取付板は、円盤状に形成され、その表面に前記複数の電磁石のそれぞれの前記ステータコアが固定される、
   モータ。
2. 　前記取付板は、前記取付板の外径に基づいて決定される前記ギャップの許容変位率が所定の条件を満たす厚みに形成される、
   請求項１記載のモータ。
3. 　前記取付板の一部又は全部が金属製である、
   請求項２記載のモータ。
4. 　前記取付板の一部又は全部を構成する金属は、鉄を含む合金である、
   請求項３記載のモータ。
5. 　前記許容変位率は、前記ギャップの大きさを前記取付板の半径で除した値の百分率以下である、
   請求項２－４のいずれか１項に記載のモータ。
6. 　前記ロータを第１のロータとし、
   　前記ステータを挟んで前記第１のロータと対向し、かつ、前記第１のロータと連結される第２のロータを更に備え、
   　前記第１のロータは、
   　　回転方向に沿って異なる磁極が交互に並ぶ前記永久磁石と、
   　　前記永久磁石を支持する支持部材と、
   を有し、
   　前記第２のロータは永久磁石を有しない、
   請求項１－５のいずれか１項に記載のモータ。
7. 　請求項１－６のいずれか１項に記載のモータと、
   　前記モータに駆動されて回転する１つ以上の羽根と、
   を備える、
   天井扇。

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