アキシャルギャップ型回転機
【課題】１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型回転機において、回転子の傾きを有効に抑制し得る技術を提供すること。
【解決手段】回転子２０の両端側に巻線固定子３０，４０が配設されている。第１巻線固定子３０の所定相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）と、これと回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子４０側の他の２相の巻線（例えば、巻線巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６）とが独立した中性点でスター結線されることで、複数のスター結線巻線組が構成されている。各スター結線巻線組が電源に対して並列接続されている。
【解決手段】回転子２０の両端側に巻線固定子３０，４０が配設されている。第１巻線固定子３０の所定相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）と、これと回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子４０側の他の２相の巻線（例えば、巻線巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６）とが独立した中性点でスター結線されることで、複数のスター結線巻線組が構成されている。各スター結線巻線組が電源に対して並列接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アキシャルギャップ型回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
アキシャルギャップ型モータは、巻線固定子と回転子とが回転軸に沿ってギャップを隔てて設けられた構成とされている。
【０００３】
このようなアキシャルギャップ型モータでは、回転軸方向に沿って、巻線固定子と回転子との間で吸引力が作用してしまうため、軸受損失が大きくなったり、軸受寿命が短くなってしまう。そこで、軸方向に作用する力をキャンセルし、さらに、回転部分を少なくするために、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設ける形態が好まれる。
【０００４】
なお、本発明に関連する従来技術としては、特許文献１がある。特許文献１は、ラジアルギャップ型のモータにおいて、各相毎に相対する極位置関係にある巻線同士を並列に接続することで、回転子の偏心を抑制する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２１７２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型モータでは、通常、回転子は径が大きい割には厚みが小さい形状なので、回転子をシャフトに保持する部分が短くなり、回転子が傾き易い傾向にある。また、回転子の径が比較的大きいので、僅かな傾きが回転子の外周部では大きなギャップ差となって現れる。そして、軸に直交する平面から傾いた状態で回転子が回転すると、振動や騒音を生じたり、また、回転子が巻線固定子に接してしまう恐れもある。また、一旦、回転子が傾いて巻線固定子に接近してしまうと、その部分で磁気抵抗が低下してより多くの磁束が通り、より回転子と巻線固定子とが接近してしまう恐れがある。これらは、高速運転時には特に問題となる。
【０００７】
なお、特許文献１は、回転子の外周に巻線固定子を設けたラジアルギャップ型のモータにおいて、回転子の偏心を抑制する技術を開示するにすぎず、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型モータにおいて、回転子の傾きを有効に抑制し得る技術を開示ないし示唆するものではない。
【０００８】
そこで、本発明は、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型回転機において、回転子の傾きを有効に抑制し得る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、第１の態様に係るアキシャルギャップ型回転機は、回転軸（２８）を中心として回転自在に配設された回転子（２０；３２０；４２０；５２０；６２０）と、前記回転軸方向における前記回転子の両側に、前記回転子に対してギャップを隔てて対向するように配設された第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）と、を備え、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子のそれぞれに、３相の巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６；７３６，７４６）が、各相毎に複数個設けられており、前記第１巻線固定子に設けられた所定の相の巻線と、この所定の相の巻線に対して前記回転軸を挟んで対向する位置にある巻線であって前記第２巻線固定子に設けられた他の２つの相の巻線とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成され、これらの各スター結線巻線組が独立した中性点を持ちつつ並列に接続されている。
【００１０】
第２の態様は、前記第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び前記第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）には、実質的に同じ配設態様及び実質的に同じ巻数で前記各巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６；７３６，７４６）が設けられており、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子は、磁気的に実質的に同じ固定子コア（３２，４２；３３２，３４２；４３２，４４２；７３２，７４２）を有するものである。
【００１１】
第３の態様は、前記回転子（４２０）は、前記第１巻線固定子（４３０）側の面に磁極を呈する永久磁石（４２２ａ）と、前記第２巻線固定子（４４０）側の面に磁極を呈する永久磁石（４２２ｂ）とが、独立した磁気回路を形成するように設けられているものである。
【００１２】
第４の態様は、前記回転子（２０；３２０）は、前記回転軸方向に沿って着磁された永久磁石（２２）を有するものである。
【００１３】
第５の態様は、前記永久磁石（２２）のうち前記回転軸方向に沿った両端に、軟磁性体によって構成された界磁子磁性体（２４）が設けられたものである。
【００１４】
第６の態様は、前記回転子（５２０）は、前記回転軸周りに配設され、前記回転軸を中心とする円の周方向に沿って着磁されると共に、その周方向に沿って隣設するもの同士では逆方向に着磁された複数の永久磁石（５２４）と、軟磁性体によって構成され、前記各永久磁石間に配設されたコア（５２２）と、を有するものである。
【００１５】
第７の態様は、前記回転子（６２０）は、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子と対向する部分に突極性を有するリラクタンス回転子であるものである。
【００１６】
第８の態様は、前記第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び前記第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）は、前記巻線が巻回されるコア（３４，４４；７３４，７４４）を有するものである。
【００１７】
第９の態様は、前記各巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６）が集中巻されているものである。
【００１８】
第１０の態様は、前記各巻線（７３６，７４６）が分布巻されているものである。
【発明の効果】
【００１９】
第１の態様に係るアキシャルギャップ型回転機によると、前記第１巻線固定子に設けられた所定の相の巻線と、この所定の相の巻線に対して前記回転軸を挟んで対向する位置にある巻線であって前記第２巻線固定子に設けられた他の２つの相の巻線とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成され、これらの各スター結線巻線組が独立した中性点を持ちつつ並列に接続されている。このため、回転子が傾くと、前記第１巻線固定子に設けられた所定の相の巻線と、これにスター結線された他の２つの相の巻線とについて、同時に、対応するギャップが小さくなり、或は、対応するギャップが大きくなる。そして、小さくなったギャップに対応する各巻線では、その部分で磁気抵抗が小さくなってインダクタンスが増加し、これにより、電流が低下して吸引力が小さくなる。従って、両巻線固定子側で、回転子の傾きによりギャップが狭まった部分での吸引力を小さくすることができる。逆に、大きくなったギャップに対応する各巻線では、その部分で磁気抵抗が大きくなってインダクタンスが低下し、これにより電流が上昇して吸引力が大きくなる。従って、両巻線固定子側で、回転子の傾きによりギャップが狭まった部分での吸引力を小さくすることができる。これにより、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型回転機において、回転子の傾きを有効に抑制し得る。
【００２０】
また、第２の態様によると、巻線による磁界の発生態様及び各第１巻線固定子及び第２巻線固定子での磁気回路と同等にすることで、回転子の傾きをより有効に抑制し得る。
【００２１】
第３の態様によると、前記回転子の第１巻線固定子側及び前記第２巻線固定子側のそれぞれで独立した磁気回路が構成されるので、同相の前記各巻線に関して、前記第１巻線固定子に設けられた巻線と、前記第２巻線固定子に設けられた巻線とを、前記回転軸を挟んで対向する位置に配設可能なように、前記回転子の前記第１巻線固定子側の面の磁極及び前記第２巻線固定子側の面の磁極を設定することができる。
【００２２】
第４の態様によると、回転軸方向に沿って一層の磁石で、両固定子に対して磁極を呈することができる。
【００２３】
第５の態様によると、軟磁性体によって構成された界磁子磁性体によって、永久磁石に作用する減磁界の影響を緩和し、もって、永久磁石が減磁するのを防止できる。
【００２４】
第６の態様によると、比較的少ない永久磁石によっても、第１の巻線固定子及び第２の巻線固定子のそれぞれに対して独立した磁気回路を構成できる。
【００２５】
第７の態様によると、リラクタンストルクによって回転子に働くトルクを増大させることができる。
【００２６】
また、第８の態様によると、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子は、前記巻線が巻回されるティースを有すると、磁気抵抗を小さくでき、磁束漏れを小さくできる。
【００２７】
特に、巻線が集中巻されていると、回転軸の周方向に沿って精密に傾きを制御して抑制できる。
【００２８】
特に、各巻線が分布巻されていると、１つの巻線に対するインダクタンスの状態が、複数のティースのギャップ間隔に影響を与えるため、傾き補正効果が顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
｛第１実施形態｝
以下、第１実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図１は本実施形態にかかるアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図であり、図２は同アキシャルギャップ型回転機をさらに分解した状態を示す分解斜視図であり、図３は同アキシャルギャップ型回転機における各巻線の結線図である。
【００３０】
このアキシャルギャップ型回転機１０は、１つの回転子２０を備えると共に、２つの固定子として第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０を備えている。回転子２０は、略円盤状に形成されており、２つの固定子３０．４０も略円盤状に形成されている。２つの固定子３０，４０は、回転子２０の両面側に配設されており、当該回転子２０を回転させるべく磁界を発生させる。
【００３１】
各部についてより詳細に説明する。
【００３２】
回転子２０は、軸受によって回転自在に支持された回転軸部（共に図示省略）を介して所定の回転軸２８周りに回転自在に配設されている。また、この回転子２０は、回転軸２８方向における両面において、当該回転軸２８周りに交互の磁極を呈している。
【００３３】
具体的には、回転子２０は、回転軸２８周りに間隔をあけて複数の永久磁石２２を有している。各永久磁石２２は、回転軸２８周りのドーナツ板状部材を複数（ここでは８つ）に分割した形状、即ち、回転軸２８周りに延びる弧状かつ帯状の板形状に形成されている。また、各永久磁石２２は、回転軸２８に沿った方向、即ち、永久磁石２２の厚み方向に着磁されており、その両面にＮ極又はＳ極の磁極を呈する。これらの永久磁石２２は、回転軸２８の周りで環状かつ交互の磁極を呈するように配設されている。これにより、回転軸２８方向に沿って一層の永久磁石２２によって、つまり、比較的少ない数の永久磁石２２で、両巻線固定子３０，４０に対して磁極を呈することができる。ここでは、回転子２０は、８極として構成されている。そして、後述する各巻線３６，４６に３相交流を流すことによって、本回転子２０が回転するようになっている。なお、リング状部材を周方向に、回転軸２８方向に交互に着磁することによって、回転子２０を構成してもよい。
【００３４】
また、各永久磁石２２の両面、即ち、各永久磁石２２のうち回転軸２８方向に沿った両端に、軟磁性体によって構成された界磁子磁性体２４が設けられている。この界磁子磁性体２４は、いわゆるロータコアとも呼ばれるものであり、ここでは、上記永久磁石２２よりも大きい（ここでは一回り大きい）板形状に形成されており、上記永久磁石２２の両面に重ね合せ状に配設されている。
【００３５】
この界磁子磁性体によって、励磁された固定子３０，４０の外部磁界によって回転子２０に減磁界が作用した場合に、各永久磁石２２に作用する減磁界の影響を緩和し、もって、各永久磁石２２が減磁するのを防止している。
【００３６】
なお、これらの各永久磁石２２及び各回転子磁心２４は、非磁性体によって形成されるホルダ（図示省略）によって上記配設形態で一体化した状態で保持されると共に、回転軸部に固定されている。なお、上記配設形態では、各永久磁石２２及び各回転子磁心２４は、隣設するもの同士間で、空隙又は非磁性体によって磁気的に分離されている。
【００３７】
第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０は、回転軸２８方向において回転子２０の両側に、当該回転子２０に対してギャップ（ここでは僅かなギャップ）を隔てて対向するように配設されている。各第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０は、図示省略のケーシング等に固定されている。
【００３８】
第１巻線固定子３０は、第１バックヨークコア３３と複数のティース（巻線コア）３４とを有する第１固定子コア３２と、複数の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４，３６Ｖ１，３６Ｖ２，３６Ｖ３，３６Ｖ４，３６Ｗ１，３６Ｗ２，３６Ｗ３，３６Ｗ４（以下、第１巻線固定子３０に設けられた巻線を総称する場合には、単に巻線３６という）とを有している。ここでは、第１巻線固定子３０は、巻線３６が１２個設けられており、機械角３０゜間隔で配設されている。つまり、本第１巻線固定子３０は、１２スロットの集中巻形態として構成されている。
【００３９】
第１バックヨークコア３３は、磁性体によって構成されており、略中央部に孔部３２ｈが形成された略円盤状に形成されている。
【００４０】
各ティース３４は、第１バックヨークコア３３のうち回転子２０側の面に、回転軸２８周りの周方向に沿って間隔をあけて環状に配設されている。なお、互いに周方向に隣接する各ティース３４間は、略等間隔である。各ティース３４は、回転軸２８と略直交する方向において、２等辺三角形状の各長短を丸めた形状を有する厚板状に形成されており、回転軸２８から外方向に向けて順次幅広になる姿勢で配設されている。このティース３４は、ティースの断面積を大きくしつつ、巻線面積を増大させる形状であり、磁気抵抗を小さくし、永久磁石の動作点を高くすることにより、永久磁石の磁束を有効に利用させる役割を有している。
【００４１】
各巻線３６は、上記各ティース３４に巻回されている。各巻線３６は、上記ティース３４の外周形状に応じた形状に巻回された略三角環状形状に形成されている。また、第１巻線固定子３０は、同相の巻線３６を複数、即ち、Ｕ相の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４を４つ、Ｖ相の巻線３６Ｖ１，３６Ｖ２，３６Ｖ３，３６Ｖ４を４つ、Ｗ相の巻線３６Ｗ１，３６Ｗ２，３６Ｗ３，３６Ｗ４を４つ有している。
【００４２】
また、この第１巻線固定子３０では、各ティース３４の回転子２０側の面に幅広磁心３８がそれぞれ設けられている。各幅広磁心３８は、回転軸２８と略直交する平面において、ティース３４よりも大きい（ここでは一回り大きな）広がりを有する板状部材に形成されており、本第１巻線固定子３０と回転子２０との対向面積を増してギャップ部分での磁気抵抗を小さくし、もって、回転子２０の磁束がより多く鎖交できるようにしている。なお、この幅広磁心３８を省略してもよい。
【００４３】
なお、上記第１バックヨークコア３３、各ティース３４及び各幅広磁心３８は、軟磁性体、例えば、圧粉鉄心や積層鋼板等で構成される。これらは、全体を一体として形成してもよく、或は、製造上の必要性に応じて適宜分割し組合わせて形成してもよい。
【００４４】
第２巻線固定子４０は、上記第１巻線固定子３０と同様構成を有しており、即ち、第２バックヨークコア４３（第１バックヨークコア３３に対応する）と複数のティース４４（ティース３４に対応する）とを有する第２固定子コア４２（第１固定子コア３２に対応する）と、複数の巻線４６Ｕ５，４６Ｕ６，４６Ｕ７，４６Ｕ８，４６Ｖ５，４６Ｖ６，４６Ｖ７，４６Ｖ８，４６Ｗ５，４６Ｗ６，４６Ｗ７，４６Ｗ８（上記巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４，３６Ｖ１，３６Ｖ２，３６Ｖ３，３６Ｖ４，３６Ｗ１，３６Ｗ２，３６Ｗ３，３６Ｗ４に対応する、以下、第２巻線固定子４０に設けられた巻線を総称する場合には、単に巻線４６という）と、幅広磁心４８（上記幅広磁心３８に対応する）とを有している。
【００４５】
上記固定子コア３２，４２は、形状、材料等において厳密に同じ構成である必要はないが、少なくとも磁気的には実質的に同じであることが好ましい。ここで、磁気的には実質的に同じであるとは、例えば、巻線に鎖交する磁束が、第１巻線固定子と、第二巻線固定子とで、ほぼ同一であるという意味である。これは、環状電流をできるだけ小さくするという目的からの要請である。
【００４６】
これらの第１巻線固定子３０と第２巻線固定子４０とをそれらの相互関係で説明する。
【００４７】
上記第１巻線固定子３０では、巻線３６は、回転軸２８周りに３相交互に配設するようにして、より具体的には、巻線３６Ｕ１を基準にして、図２の上方から右回りに巻線３６Ｖ１，巻線３６Ｗ１，巻線３６Ｕ２，巻線３６Ｖ２，巻線３６Ｗ２，巻線３６Ｕ３，巻線３６Ｖ３，巻線３６Ｗ３，巻線３６Ｕ４，巻線３６Ｖ４，巻線３６Ｗ４の並び順で環状に配設されている。第２巻線固定子４０では、回転軸２８周りに上記第１巻線固定子３０と同方向で３相交互に配設するようにして、より具体的には、巻線４６Ｕ５を基準にして、つまり、図２の上方から右回りに巻線４６Ｖ５，巻線４６Ｗ５，巻線４６Ｕ６，巻線４６Ｖ６，巻線４６Ｗ６，巻線４６Ｕ７，巻線４６Ｖ７，巻線４６Ｗ７，巻線４６Ｕ８，巻線４６Ｖ８，巻線４６Ｗ８の並び順で環状に配設されている。
【００４８】
また、各相の配置関係に関して、所定相の巻線３６，４６は、回転子２０を挟んで他の２相の巻線３６，４６との間に対向する位置関係にある。例えば、Ｕ相の巻線３６Ｕ１は、回転子２０を挟んで他のＶ相、Ｗ相の巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８との間に対向する位置関係にある。そして、第２巻線固定子４０の他の２相の巻線４６（例えば、巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８）による合成磁界は、Ｕ＋Ｖ＋Ｗ＝０より、第１巻線固定子３０側の所定相の巻線３６（例えば、３６Ｕ１）に応じた磁界となる。これにより、両巻線固定子３０，４０は、その周方向に沿って各部で同期した回転磁界を発生させて、回転子２０を回転させることができる。集中巻の場合、それぞれの巻線固定子３０，４０で巻線３６，４６が偶数の場合には、回転軸２８周りに半スロット分ずらすことによって、上記配置関係にしている。
【００４９】
このように、第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０には、実質的に同じ配設態様及び実質的に同じ巻数で、巻線３６，４６が設けられている。このように巻線３６，４６による磁界の発生態様及び両巻線固定子３０，４０での磁気回路を同等にすることで、両巻線固定子３０，４０での磁気吸引力の発生態様を同じにし、後述する作用によって回転子２０の傾きをより有効に抑制し得るようにしている。
【００５０】
また、回転子２０を基準にすると、第１巻線固定子３０の各巻線３６の巻回方向と第２巻線固定子４０の各巻線４６の巻回方向とは同一方向である。換言すれば、回転軸２８に沿って一方側から見れば、第１巻線固定子３０の各巻線３６の巻回方向と第２巻線固定子４０の各巻線４６の巻回方向とは逆方向である。ここで、巻線３６，４６の巻回方向とは、実際にコイル線をどちらの向きで巻いていくかということではなく、後述するようにして結線して電源側から中性点側に電流が流れる方向、つまり、電源側の端端部からティース３４，４４周りに巻回されて中性点側の端部に至る方向を意味している。なお、以下の各実施形態及び各変形例の説明でも巻線の巻回方向とは同内容を意味している。図２では、巻線３６Ｕ１，３６Ｖ１，３６Ｗ１及び巻線４６Ｕ５，４６Ｖ５，４６Ｗ５の外周側に付された矢印が巻線３６，４６の巻回方向を示している。なお、以下の各実施形態の説明でも、巻線近傍に設けられた矢印はその巻回方向を示している。
【００５１】
これにより、両側の第１巻線固定子３０の巻線３６及び第２巻線固定子４０の巻線４６に所定相の電流が流れたとき、例えば、Ｕ相の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４及び４６Ｕ５，４６Ｕ６，４６Ｕ７，４６Ｕ８に電流が流れたとき、第１巻線固定子３０の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４には、図１及び図２の下向きに磁束が流れ、第２巻線固定子４０の巻線４６Ｖ５，４６Ｖ６，４６Ｖ７，４６Ｖ８，４６Ｗ５，４６Ｗ６，４６Ｗ７，４６Ｗ８の各Ｖ相及びＷ相間にも、それらの合成磁界によって、図１及び図２の下向きに磁束が流れる。そして、一方の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４と、他方の巻線４６Ｖ５，４６Ｖ６，４６Ｖ７，４６Ｖ８，４６Ｗ５，４６Ｗ６，４６Ｗ７，４６Ｗ８の各Ｖ相及びＷ相間とは、回転子２０を挟んで対向しているので、第１巻線固定子３０と第２巻線固定子４０とは連続した磁気回路を構成することになる。
【００５２】
上記各巻線３６，４６は、次の態様で結線されている。即ち、図３に示すように、第１巻線固定子３０に設けられた所定の相の巻線３６と、この所定の相の巻線３６に対して回転軸２８を挟んで対向する位置にある巻線４６であって第２巻線固定子４０に設けられた他の２つの相の巻線４６とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成されている。なお、ここで、一方の巻線固定子３０，４０に設けられた所定の相の巻線３６，４６と、他方の巻線固定子３０，４０に設けられた他の２つの相の巻線３６，４６とが、回転軸２８を挟んで対向するとは、他の２つの相の巻線３６，４６を全体としてみて、所定の相の巻線３６，４６と対向している関係をいう。例えば、第１巻線固定子３０のＵ相の巻線３６Ｕ１は、回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子４０の他のＶ相及びＷ相の巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６と共に中性点を介してスター結線されてスター結線巻線組が構成されている。また、他の巻線３６，４６についても同様にそれぞれ独立した中性点でスター結線されることで、複数（ここでは、合計８つ）のスター結線巻線組が構成されている。そして、これらのスター結線巻線組が電源に対して並列に接続されている。
【００５３】
このように構成されたアキシャルギャップ型回転機１０によると、回転子２０の両端側に巻線固定子３０，４０が配設されているため、回転子２０は、回転軸２８方向に短く径方向に長い構成となり易い。そうすると、回転子２０が僅かでも傾くと、回転子２０の外周部近傍では、両巻線固定子３０，４０のギャップ差は大きくなってしまう傾向にある。特に、上記回転子２０の形態からして、回転子２０を回転軸部で保持する保持部分の長さは短くなる傾向にあるので、回転子２０は傾き易い傾向にあり、上記問題を生じる可能性は大きい。
【００５４】
そして、上記回転子２０の傾きにより、第１巻線固定子３０の所定のＵ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）部分で、ギャップ長が最小になると、これと回転軸２８を挟んで対向する位置にある第２巻線固定子４０のＶ相及びＷ相の巻線（例えば、巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６）部分でもギャップ長は最小になる。これらの巻線（例えば、巻線３６Ｕ１と巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６）部分では、上記ギャップ長が小さくなることにより、そこでの磁気抵抗が小さくなる。そして、当該巻線（例えば、巻線３６Ｕ１と巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６）で、第１巻線固定子３０側の界磁子磁性体２４での磁気的短絡が多いこと等が原因で、インダクタンスが大きくなり、これにより所定電圧下での電流が小さくなると共に通過磁束数が減少し、磁気吸引力が減少する。また、Ｕ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）からＶ相の巻線（例えば、巻線４６Ｖ６）に電流が順方向又は逆方向に電流が流れるとき、又は、Ｕ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）からＷ相の巻線（例えば、巻線４６Ｗ６）に電流が順方向又は逆方向に電流が流れるときに着目すると、Ｕ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）に対してＶ相の巻線（例えば、巻線４６Ｖ６）及びＷ相の巻線（例えば、巻線４６Ｗ６）は直列に接続されていると捉えることができる。このため、上記の所定のＵ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）部分でギャップ長が最小になると、３相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１，４６Ｖ６，４６Ｗ６）の相互作用によって、自己のインダクタンス増加に伴い電流が小さくなることにより、電流による磁束数が減少して、磁気吸引力が減少する。
【００５５】
これと同時に、上記第１巻線固定子３０の所定のＵ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）と回転子２０を挟んで対向する第２巻線固定子４０のＶ相及びＷ相の巻線（例えば、巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８）部分と、これと回転軸２８を挟んで対向する位置にある第１巻線固定子３０のＵ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ３）部分では、ギャップ長は最大になり、そこでの磁気抵抗が大きくなる。そして、これらの巻線（例えば、巻線３６Ｕ３と巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８）では、第２巻線固定子４０側の界磁子磁性体２４での磁気的短絡が少ないこと等が原因で、インダクタンスが小さくなり、これにより所定電圧下での電流が大きくなると共に通過磁束数が増加して、磁気吸引力が増加する。また、上記と同様の捉え方とすると、Ｕ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ３）に対して、Ｖ相及びＷ相の各巻線（例えば、巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８）はそれぞれ直列に接続されていると捉えることができる。このため、３相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ３，４６Ｖ８，４６Ｗ８）の相互作用によって、自己のインダクタンス増加に伴い電流が小さくなることにより、電流による磁束数が減少して、磁気吸引力が減少する。
【００５６】
しかも、上記のようにギャップが小さくなる部分に対応するスター結線巻線組（例えば、巻線３６Ｕ１，４６Ｖ６，４６Ｗ６を含むもの）と、ギャップが大きくなる部分に対応するスター結線巻線組（例えば、巻線３６Ｕ３，４６Ｖ８，４６Ｗ８を含むもの）とは、電源に対して並列接続されている。このため、一方のスター結線巻線組の電流増加又は減少の影響を受けても、他方のスター結線巻線組の電流が減少し又は増加するため、この点からも、電流の増加又は減少程度が大きくなって、磁気吸引力の増加及び減少程度がより大きくなる。他のＵ相、Ｗ相に着目しても同様になる。
【００５７】
以上により、回転子２０と両巻線固定子３０，４０間で、ギャップが小さくなった部分では、磁気吸引力を減らし、ギャップが大きくなった部分では磁気吸引力を増加させて、回転子２０の傾きを解消して抑制することができる。このような現象は、回転子２０をより高速で回転させるほど、磁束の変化速度が大きくなるため、より有効に傾き補正を是正すると考えられる。
【００５８】
｛第２実施形態｝
次に、第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。なお、上記第１実施形態と同様構成については、同一符号を付してその説明を省略する。図４は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００５９】
このアキシャルギャップ型回転機２１０は、いわゆる補極構造を採用した例であり、第１実施形態に対して、巻線の配置態様が異なっている。すなわち、第１巻線固定子２３０では、巻線２３６Ｕ１，２３６Ｗ１，２３６Ｖ１，２３６Ｕ２，２３６Ｗ２，２３６Ｖ２（以下、これらの巻線を総称する場合には単に巻線２３６という）が、各ティース３４に対して周方向に１つおきに巻回されている。換言すれば、上記第１実施形態における巻線３６を周方向に１つおきに省略した構成とされている。また、第２巻線固定子２４０では、巻線２４６Ｗ３，２４６Ｖ３，２４６Ｕ３，２４６Ｗ４，２４６Ｖ４，２４６Ｕ４（以下、これらの巻線を総称する場合には単に巻線２４６という））が、各ティース４４に対して周方向に１つおきに巻回されている。換言すれば、上記第１実施形態における巻線４６を周方向に１つおきに省略した構成とされている。
【００６０】
なお、上記第１実施形態の場合と同様の能力を得るため、各巻線２３６，２４６の巻数は、巻線３６，４６の倍にすることが好ましい。
【００６１】
また、第１巻線固定子２３０と第２巻線固定子２４０との関係に関して、上記第１実施形態では半スロット分ずれていたのに対して、ここでは、それぞれのティース３４，４４が互いに対向する位置関係に配設されている。そして、一方の巻線固定子２３０，２４０の所定相の巻線３６，４６に回転軸２８を挟んで対向する他方の巻線固定子２３０，２４０の位置には、空きティース３４，４４が補極として配設されている。そして、この補極としてのティース３４，４４を挟む位置に他の２相の巻線３６，４６が設けられている。例えば、第１巻線固定子２３０の所定のＵ相の巻線２３６Ｕ１に対して、回転子２０を挟んで対向する補極としてのティース４４を挟む位置にＶ相及びＷ相の巻線２４６Ｖ４，２４６Ｗ４が対向しており、さらに、第２巻線固定子２４０のＶ相及びＷ相の巻線２４６Ｖ３，２４６Ｗが全体として回転軸２８を挟んで対向する位置に配設されている。
【００６２】
また、回転子２０を基準にすると、第１巻線固定子２３０の各巻線２３６の巻回方向と第２巻線固定子２４０の各巻線２４６の巻回方向とは逆方向、換言すれば、回転軸２８に沿って一方側から見れば、各巻線２３６の巻回方向と各巻線２４６の巻回方向とは同方向である。
【００６３】
各巻線２３６，２４６の結線態様は、図５に示すように、第１巻線固定子２３０に設けられた所定相の巻線２３６と、この所定の相の巻線２３６に対して回転軸２８を挟んで対向する位置にある巻線２４６であって第２巻線固定子２４０に設けられた他の２つの相の巻線２４６とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成されている。例えば、第１巻線固定子２３０のＵ相の巻線２３６Ｕ１は、回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子２４０の他のＶ相及びＷ相の巻線２４６Ｖ３，２４６Ｗ３と共に中性点を介してスター結線されてスター結線巻線組が構成されている。また、他の巻線３６，４６についても同様にそれぞれ独立した中性点でスター結線されることで、複数（ここでは、合計４つ）のスター結線巻線組が構成されている。そして、これらのスター結線巻線組が電源に対して並列に接続されている。
【００６４】
このアキシャルギャップ型回転機２１０では、各巻線２３６，２４６に３相交流を流すと、各巻線２３６，２４６が巻回されたティース３４，４４では、当該巻線２３６，２４６に流れる電流に応じた磁束が発生する。また、各巻線２３６，２４６が巻回されていない補極であるティース３４，４４では、その両側のティース３４，４４で発生した第１の相及び第２の相（例えば、Ｕ相及びＶ相）に応じた磁束により、第３の相（例えば、Ｗ相）に応じた磁束が発生する。これにより、上記第１実施形態と同様の回転磁界を発生させることができる。
【００６５】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機２１０でも、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、巻線２３６，２４６数を少なくできるので、並列接続する巻線２３６，２４６の数が減り、結線をより簡易かつコンパクト化することができる。
【００６６】
｛第３実施形態｝
第３実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図６は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００６７】
このアキシャルギャップ型回転機３１０は、集中巻形態で、６極９スロットにした例である。すなわち、このアキシャルギャップ型回転機３１０は、回転子３２０と、回転子３２０の両側に設けられた第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０とを有している。
【００６８】
回転子３２０は、第１実施形態における８極の回転子２０を、６極の回転子３２０にした点で異なっており、他は当該回転子２０と同様構成である。
【００６９】
第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０は、第１実施形態における１２スロットの第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０に対して以下の点で異なっている。すなわち、第１巻線固定子３３０は、第１固定子コア３３２に対して、９個の巻線３３６Ｕ１，３３６Ｖ１，３３６Ｗ１，３３６Ｕ２，３３６Ｖ２，３３６Ｗ２，３３６Ｕ３，３３６Ｖ３，３３６Ｗ３（以下、これらを総称する場合には、単に巻線３３６という）を回転軸２８周りにこの順で配設した９スロット構成とされている。また、第２巻線固定子３４０は、第２固定子コア３４２に対して、９個の巻線３４６Ｕ４，３４６Ｖ４，３４６Ｗ４，３４６Ｕ５，３４６Ｖ５，３４６Ｗ５，３４６Ｕ６，３４６Ｖ６，３４６Ｗ６（以下、これらを総称する場合には、単に巻線３４６という）を回転軸２８周りにこの順で配設した９スロット構成とされている。また、回転子３２０から見ると、両巻線固定子３３０，３４０の巻線３３６，３４６の巻回方向は異なる方向、即ち、回転軸２８の一方側から見ると同巻回方向とされている。各巻線固定子３３０，３４０のその他の構成は、上記巻線固定子３０，４０と同様である。
【００７０】
また、両巻線固定子３３０，３４０の関係に関して、各巻線３３６，３４６は各相を互いに対向させる位置に配設されている。つまり、それぞれの両巻線固定子３３０，３４０が奇数の巻線３３６，３４６を有する場合、上記位置関係にすることで、一方の巻線固定子３３０，３４０の所定相の巻線３３６，３４６と、回転軸２８を挟んで対向する他方の巻線固定子３３０，３４０の他の２相の巻線３３６，３４６とを対向して配置できる。
【００７１】
このアキシャルギャップ型回転機３１０における結線態様は、図７に示すようになっている。すなわち、第１巻線固定子３３０に設けられた所定相の巻線３３６と、この所定の相の巻線３３６に対して回転軸２８を挟んで対向する位置にある巻線３４６であって第２巻線固定子３４０に設けられた他の２つの相の巻線３４６とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成されている。例えば、第１巻線固定子３３０のＵ相の巻線３３６Ｕ１が回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子３４０の他のＶ相及びＷ相の巻線３４６Ｖ５，３４６Ｗ５と共に中性点を介してスター結線されることで、スター結線巻線組が構成されている。また、他の巻線３３６，３４６についても同様にそれぞれ独立した中性点でスター結線されることで、複数（ここでは、合計６つ）のスター結線巻線組が構成されている。そして、これらのスター結線巻線組が電源に対して並列に接続されている。
【００７２】
このアキシャルギャップ型回転機３１０では、第１巻線固定子３３０の各巻線３３６と第２巻線固定子３４０の各巻線３４６で共通する回転磁界を生成して回転子３２０を回転させることができる。
【００７３】
つまり、上記第１実施形態では、各巻線固定子３０，４０のそれぞれに偶数の巻線３６，４６が設けられている場合に係る構成であったが、本アキシャルギャップ型回転機３１０では、第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０のそれぞれに奇数の巻線３３６，３４６が設けられた場合の配置関係を開示している。このアキシャルギャップ型回転機３１０によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
｛第４実施形態｝
第４実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図８は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００７５】
このアキシャルギャップ型回転機４１０は、集中巻形態で、６極９スロットにした例である。第１巻線固定子４３０は、第１固定子コア４３２に対して、９個の巻線４３６Ｕ１，４３６Ｖ１，４３６Ｗ１，４３６Ｕ２，４３６Ｖ２，４３６Ｗ２，４３６Ｕ３，４３６Ｖ３，４３６Ｗ３（以下、これらを総称する場合には、単に巻線４３６という）を回転軸２８周りにこの順で配設した９スロット構成とされている。また、第２巻線固定子４４０は、第２固定子コア４４２に対して、９個の巻線４４６Ｕ４，４４６Ｖ４，４４６Ｗ４，４４６Ｕ５，４４６Ｖ５，４４６Ｗ５，４４６Ｕ６，４４６Ｖ６，４４６Ｗ６（以下、これらを総称する場合には、単に巻線４４６という）を回転軸２８周りにこの順で配設した９スロット構成とされている。これらの巻線４３６及び巻線４４６の配置関係は、上記第３実施形態と同様である。つまり、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０は、基本的には、上記第３実施形態における第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０と同様構成である。異なる点は、巻線４３６，４４６の巻回方向である。すなわち、回転子４２０から見ると、両巻線固定子４３０，４４０の巻線４３６，４４６の巻回方向は同方向、即ち、回転軸２８の一方側から見ると逆巻回方向とされている。
【００７６】
これらの各巻線４３６，４４６も上記第３実施形態と同様態様で結線されている。
【００７７】
また、回転子４２０は、第１巻線固定子４３０側に磁極を呈する複数の永久磁石４２２ａと、第２巻線固定子４４０側に磁極を呈する複数の永久磁石４２２ｂと、ロータバックヨーク４２４とを有している。
【００７８】
各永久磁石４２２ａは、第１巻線固定子４３０側に交互の磁極を呈し、各永久磁石４２２ｂは第２巻線固定子４４０側に交互の磁極を呈し、これらはロータバックヨーク４２４の両面に貼着けてある。また、各永久磁石４２２ａと各永久磁石４２２ｂとは、ロータバックヨーク４２４を介して独立しており、それぞれ第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０との間で独立した磁気回路を形成するようになっている。
【００７９】
このような回転子４２０では、第１巻線固定子４３０側と第２巻線固定子４４０側とで独立した磁気回路を形成するので、各巻線４３６，４４６を所望の位置に配設するように、各永久磁石４２２ａと各永久磁石４２２ｂとの位置をずらして配設することができる。そこで、一方の巻線固定子４３０，４４０の所定相の巻線４３６，４４６と、他方の巻線固定子４３０，４４０の他の２相の巻線４３６，４４６とが、回転軸２８を挟んで対向する位置関係となるように、各永久磁石４２２ａや各永久磁石４２２ｂによる磁極を設定することができる。
【００８０】
ここでは、回転子４２０の周方向所定部分で、第１巻線固定子４３０側の面及び第２巻線固定子４４０側の面の両方で同一の磁極を呈するように各永久磁石４２２ａや各永久磁石４２２ｂによる磁極を設定することで、巻線４３６，４４６が上記位置関係に配設されるようにしている。
【００８１】
かかるアキシャルギャップ型回転機４１０によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、回転子４２０の両面で別々の磁気回路を形成しているため、両巻線固定子４３０，４４０の巻線４３６，４４６の設置態様に応じて各磁極を設定することで、一方の巻線固定子４３０，４４０の所定相の巻線４３６，４４６と、他方の巻線固定子４３０，４４０の他の２相の巻線４３６，４４６とが、回転軸２８を挟んで対向する位置関係となるように配設することができる。また、回転子４２０の両面で別々の磁気回路を形成しており、しかも、ロータバックヨーク４２４の磁路断面積が大きくなる傾向にあるため、回転子４２０の両面側でインダクタンスの差が生じ易い。このため、回転子４２０が傾いた場合に、磁気吸引力の差がより生じ易く、より有効に回転子４２０の傾きを解消することができる。
【００８２】
｛第５実施形態｝
第５実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図９は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００８３】
このアキシャルギャップ型回転機５１０は、集中巻形態で、６極９スロットにした例であり、回転子５２０と、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０とを備えている。第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０は、第４実施形態で説明したものと同様構成であるのでここでは説明を省略する。
【００８４】
回転子５２０は、回転軸２８周りに配設された複数の永久磁石５２４と、各永久磁石５２４間に配設された軟磁性体により形成されたコア５２２とを有している。
【００８５】
各永久磁石５２４は、板状に形成されており、弧状棒状のコア５２２を介してリング状に連結されている。また、各永久磁石５２４は、回転軸２８を中心とする円の周方向に沿って着磁されており、また、その着磁方向は、周方向に沿って隣設するもの同士の関係では互いに逆方向となっている。なお、この回転子５２０は、非磁性体で形成された回転軸部に固定され又は非磁性体のボスを介して回転軸部に固定される等、回転軸部への磁束漏洩を防止した態様で回転軸部に固定されている。
【００８６】
この回転子５２０は、各コア５２２部分で、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０の双方に対して、交互の磁極を呈する。この際、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０のそれぞれに対して、独立した磁気回路を形成する。
【００８７】
このため、上記第４実施形態と同様の作用効果を奏する。加えて、比較的少ない永久磁石５２２の数で、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０のそれぞれに対して、独立した磁気回路を形成することができる。
【００８８】
｛第６実施形態｝
次に、第６実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図１０は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００８９】
このアキシャルギャップ型回転機６１０は、上記第３実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機３１０における回転子３２０に代えて、突極性を有する回転子６２０を備えた構成とすることで、リラクタンストルクによって回転運動を得るスイッチトリラクタンスモータを構成している。
【００９０】
すなわち、回転子６２０は、永久磁石を有さず、軟磁性体によって構成されている。回転子６２０は、図示省略の回転軸部に連結固定される回転子ヨーク部６２２と、回転子ヨーク部６２２から外周側に向けて突出する複数（ここでは６つ）の突極部６２４とを有している。各突極部６２４は、回転軸２８周りに略等間隔で配設されており、両巻線回転子３３０，３４０に対して突極性を呈する。なお、第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０は、上記第３実施形態で説明したものと同様構成である。
【００９１】
そして、上記各巻線３３６，３４６によって周方向に沿った連続的な磁気吸引力を発生させることによって、回転子６２０が回転するようになっている。
【００９２】
このようにスイッチトリラクタンスモータとして構成したアキシャルギャップ型回転機６１０においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００９３】
｛第７実施形態｝
第７実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図１１は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００９４】
このアキシャルギャップ型回転機７１０は、分布巻の８極２４スロットの形態であり、回転子２０と、第１巻線固定子７３０及び第２巻線固定子７４０とを備えている。
【００９５】
回転子２０は、第１実施形態における８極の回転子２０と同様構成である。
【００９６】
第１巻線固定子７３０は、第１バックヨークコア７３３と、第１バックヨークコア７３３のうち回転子２０側の面に回転軸２８周りに突設された複数個（ここでは２４個）のティース７３４とを有する第１固定子コア７３２と、巻線７３６Ｕ１，７３６Ｕ２，７３６Ｖ１，７３６Ｖ２，７３６Ｗ１，７３６Ｗ２（以下、これらを総称する場合には、単に巻線７３６という）とを備えている。
【００９７】
巻線７３６Ｕ１，７３６Ｖ１，７３６Ｗ１，７３６Ｕ２，７３６Ｖ２，７３６Ｗ２は、それぞれ３つのティース７３４に跨って巻回され、かつ、各間に１つのティース７３４を介在させるようにして、その順で回転軸２８周りに配設されている。
【００９８】
第２巻線固定子７４０は、第１バックヨークコア７４３と、第１バックヨークコア７４３のうち回転子２０側の面に回転軸２８周りに突設された複数個（ここでは２４個）のティース７４４とを有する第２固定子コア７４２と、巻線７４６Ｕ３，７４６Ｕ４，７４６Ｖ３，７４６Ｖ４，７４６Ｗ３，７４６Ｗ４（以下、これらを総称する場合には、単に巻線７４６という）とを備えている。
【００９９】
巻線７４６Ｕ３，７４６Ｖ３，７４６Ｗ３，７４６Ｕ４，７４６Ｖ４，７４６Ｗ４は、それぞれ３つのティース７４４に跨って巻回され、かつ、各間に１つのティース７４４を介在させるようにして、その順で回転軸２８周りに配設されている。
【０１００】
そして、一方の巻線固定子７３０，７４０の各ティース７３４，７４４のうち所定相の巻線７３６，７４６が巻回されたものの周方向中間部のものと、他方の巻線固定子７３０，７４０の各ティース７３４，７４４のうち他の相の巻線７３６，７４６が巻回されたもの間に位置するものとを対向させた姿勢で、かつ、両巻線固定子７３０，７４０の各ティース７３４，７４４のうち所定相の巻線７３６，７４６が巻回されたものの周方向両端部に位置するもの同士を対向させた姿勢で、両巻線固定子７３０，７４０が配設されている。例えば、第１巻線固定子７３０の各ティース７３４のうち所定のＵ相の巻線７３６Ｕ１が巻回されたものの周方向中間部のものと、第２巻線固定子７４０の各ティース７４４のうち他のＶ相及びＷ相の巻線７４６Ｖ４，７４６Ｗ４が巻回されたもの間に位置するものとを対向させている。また、第１巻線固定子７３０の各ティース７３４のうち所定のＵ相の巻線７３６Ｕ１が巻回されたものの周方向両端部のものと、第２巻線固定子７４０の各ティース７４４のうち他のＶ相及びＷ相の巻線７４６Ｖ４，７４６Ｗ４が巻回されたものの周方向端部に位置するものとを対向させている。
【０１０１】
つまり、両巻線固定子７３０，７４０は、少なくとも各ティース７３４，７４４の位置及び形状と、各巻線７３６，７４６の相順及び巻数とに関して、回転軸２８と略直交する両巻線固定子７３０，７４０間の平面を基準にした鏡面対称形状にしかつ、回転軸２８を中心にして機械角（１８０／Ｎ）゜、（ここで、Ｎ＝（回転子の極数）／４）、即ち、電気角で１周期分回転させた対称性を持たせている。ここでは、Ｎ＝（８／４）＝２であり、機械角で９０゜回転させた対称性を持たせている。
【０１０２】
また、両巻線固定子７３０，７４０の各巻線７３６，７４６の巻回方向は、回転子２０から見て逆方向、換言すれば、回転軸２８の一方側から見ると同方向に巻回されている。
【０１０３】
つまり、このアキシャルギャップ型回転機７１０は、１つの回転子に対して１つの巻線固定子を設けた場合に、当該巻線固定子に分布巻形態として配設される巻線を２つに分けて、それぞれ第１巻線固定子７３０及び第２巻線固定子７４０に設けた構成と捉えることができる。
【０１０４】
そして、各ティース７３４，７４４において、第１巻線固定子７３０に設けられた各巻線７３６や第２巻線固定子７４０に設けられた各巻線７４６の単独磁界又は合成磁界によって、回転子２０を回転軸２８周りに回転させる磁束を発生させるようになっている。
【０１０５】
また、上記各巻線７３６及び各巻線７４６は図１２に示すようにして結線されている。すなわち、第１巻線固定子７３０の所定相の所定の巻線７３６（例えば、巻線７３６Ｕ１）と、これに対して回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子７４０側の他の２相の巻線７４６（例えば、巻線７４６Ｖ３，７４６Ｗ３）とが中性点を介してスター結線されて、スター結線巻線組が構成されている。同様に他の巻線７３６，７４６もそれぞれ中性点を介してスター結線されて、合計４つのスター結線巻線組が構成されている。そして、これらの複数のスター結線巻線組が電源に対して並列に接続されている。
【０１０６】
このように各巻線７３６，７４６を分布巻したアキシャルギャップ型回転機７１０においても、各相の巻線７３６，７４６の配置関係からして、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。特に、分布巻の形態では、複数のティース７３４，７４４のギャップ間隔の大小が、１つの巻線７３６，７４６のインダクタンスによる影響を受けるため、傾き補正の効果が顕著となる。
【０１０７】
｛変形例｝
なお、上記各アキシャルギャップ型回転機を駆動する電源としては、電圧一定駆動するものであっても電流一定駆動するものであっても上記作用効果を得ることができる。
【０１０８】
なお、上記したアキシャルギャップ型回転電機は、モータとしても発電機としても使用することができる。
【０１０９】
また、上記各実施形態及び変形例に係る構成は、相互に反しない限り、互いに適宜組合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】第１実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図２】同上のアキシャルギャップ型回転機をさらに分解した状態を示す分解斜視図である。
【図３】同上のアキシャルギャップ型回転機の結線図である。
【図４】第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図５】同上のアキシャルギャップ型回転機の結線図である。
【図６】第３実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図７】同上のアキシャルギャップ型回転機の結線図である。
【図８】第４実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図９】第５実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図１０】第６実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図１１】第７実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図１２】同上のアキシャルギャップ型回転機の結線図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０ アキシャルギャップ型回転機
２０；３２０；４２０；５２０；６２０ 回転子
２２；４２２ａ，４２２ｂ；５２４ 永久磁石
２４ 界磁子磁性体
２８ 回転軸
３０；２３０；３３０；４３０；７３０ 第１巻線固定子
３２；３３２；４３２；７３２ 第１固定子コア
３４；７３４ ティース
３６，３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４，３６Ｖ１，３６Ｖ２，３６Ｖ３，３６Ｖ４，３６Ｗ１，３６Ｗ２，３６Ｗ３，３６Ｗ４；２３６，２３６Ｕ１，２３６Ｗ１，２３６Ｖ１，２３６Ｕ２，２３６Ｗ２，２３６Ｖ２；３３６，３３６Ｕ１，３３６Ｖ１，３３６Ｗ１，３３６Ｕ２，３３６Ｖ２，３３６Ｗ２，３３６Ｕ３，３３６Ｖ３，３３６Ｗ３；４３６，４３６Ｕ１，４３６Ｖ１，４３６Ｗ１，４３６Ｕ２，４３６Ｖ２，４３６Ｗ２，４３６Ｕ３，４３６Ｖ３，４３６Ｗ３；７３６，７３６Ｕ１，７３６Ｕ２，７３６Ｖ１，７３６Ｖ２，７３６Ｗ１，７３６Ｗ２ 巻線
３８ 幅広磁心
４０；２４０；３４０；４４０；７４０ 第２巻線固定子
４２；３４２；４４２；７４２ 第２固定子コア
４４；７４４ ティース
４６，４６Ｕ５，４６Ｕ６，４６Ｕ７，４６Ｕ８，４６Ｖ５，４６Ｖ６，４６Ｖ７，４６Ｖ８，４６Ｗ５，４６Ｗ６，４６Ｗ７，４６Ｗ８；２４６，２４６Ｗ３，２４６Ｖ３，２４６Ｕ３，２４６Ｗ４，２４６Ｖ４，２４６Ｕ４；３４６，３４６Ｕ４，３４６Ｖ４，３４６Ｗ４，３４６Ｕ５，３４６Ｖ５，３４６Ｗ５，３４６Ｕ６，３４６Ｖ６，３４６Ｗ６；４４６，４４６Ｕ４，４４６Ｖ４，４４６Ｗ４，４４６Ｕ５，４４６Ｖ５，４４６Ｗ５，４４６Ｕ６，４４６Ｖ６，４４６Ｗ６；７４６，７４６Ｕ３，７４６Ｕ４，７４６Ｖ３，７４６Ｖ４，７４６Ｗ３，７４６Ｗ４ 巻線
４８ 幅広磁心
５２２ コア
６２４ 突極部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アキシャルギャップ型回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
アキシャルギャップ型モータは、巻線固定子と回転子とが回転軸に沿ってギャップを隔てて設けられた構成とされている。
【０００３】
このようなアキシャルギャップ型モータでは、回転軸方向に沿って、巻線固定子と回転子との間で吸引力が作用してしまうため、軸受損失が大きくなったり、軸受寿命が短くなってしまう。そこで、軸方向に作用する力をキャンセルし、さらに、回転部分を少なくするために、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設ける形態が好まれる。
【０００４】
なお、本発明に関連する従来技術としては、特許文献１がある。特許文献１は、ラジアルギャップ型のモータにおいて、各相毎に相対する極位置関係にある巻線同士を並列に接続することで、回転子の偏心を抑制する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２１７２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型モータでは、通常、回転子は径が大きい割には厚みが小さい形状なので、回転子をシャフトに保持する部分が短くなり、回転子が傾き易い傾向にある。また、回転子の径が比較的大きいので、僅かな傾きが回転子の外周部では大きなギャップ差となって現れる。そして、軸に直交する平面から傾いた状態で回転子が回転すると、振動や騒音を生じたり、また、回転子が巻線固定子に接してしまう恐れもある。また、一旦、回転子が傾いて巻線固定子に接近してしまうと、その部分で磁気抵抗が低下してより多くの磁束が通り、より回転子と巻線固定子とが接近してしまう恐れがある。これらは、高速運転時には特に問題となる。
【０００７】
なお、特許文献１は、回転子の外周に巻線固定子を設けたラジアルギャップ型のモータにおいて、回転子の偏心を抑制する技術を開示するにすぎず、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型モータにおいて、回転子の傾きを有効に抑制し得る技術を開示ないし示唆するものではない。
【０００８】
そこで、本発明は、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型回転機において、回転子の傾きを有効に抑制し得る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、第１の態様に係るアキシャルギャップ型回転機は、回転軸（２８）を中心として回転自在に配設された回転子（２０；３２０；４２０；５２０；６２０）と、前記回転軸方向における前記回転子の両側に、前記回転子に対してギャップを隔てて対向するように配設された第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）と、を備え、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子のそれぞれに、３相の巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６；７３６，７４６）が、各相毎に複数個設けられており、前記第１巻線固定子に設けられた所定の相の巻線と、この所定の相の巻線に対して前記回転軸を挟んで対向する位置にある巻線であって前記第２巻線固定子に設けられた他の２つの相の巻線とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成され、これらの各スター結線巻線組が独立した中性点を持ちつつ並列に接続されている。
【００１０】
第２の態様は、前記第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び前記第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）には、実質的に同じ配設態様及び実質的に同じ巻数で前記各巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６；７３６，７４６）が設けられており、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子は、磁気的に実質的に同じ固定子コア（３２，４２；３３２，３４２；４３２，４４２；７３２，７４２）を有するものである。
【００１１】
第３の態様は、前記回転子（４２０）は、前記第１巻線固定子（４３０）側の面に磁極を呈する永久磁石（４２２ａ）と、前記第２巻線固定子（４４０）側の面に磁極を呈する永久磁石（４２２ｂ）とが、独立した磁気回路を形成するように設けられているものである。
【００１２】
第４の態様は、前記回転子（２０；３２０）は、前記回転軸方向に沿って着磁された永久磁石（２２）を有するものである。
【００１３】
第５の態様は、前記永久磁石（２２）のうち前記回転軸方向に沿った両端に、軟磁性体によって構成された界磁子磁性体（２４）が設けられたものである。
【００１４】
第６の態様は、前記回転子（５２０）は、前記回転軸周りに配設され、前記回転軸を中心とする円の周方向に沿って着磁されると共に、その周方向に沿って隣設するもの同士では逆方向に着磁された複数の永久磁石（５２４）と、軟磁性体によって構成され、前記各永久磁石間に配設されたコア（５２２）と、を有するものである。
【００１５】
第７の態様は、前記回転子（６２０）は、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子と対向する部分に突極性を有するリラクタンス回転子であるものである。
【００１６】
第８の態様は、前記第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び前記第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）は、前記巻線が巻回されるコア（３４，４４；７３４，７４４）を有するものである。
【００１７】
第９の態様は、前記各巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６）が集中巻されているものである。
【００１８】
第１０の態様は、前記各巻線（７３６，７４６）が分布巻されているものである。
【発明の効果】
【００１９】
第１の態様に係るアキシャルギャップ型回転機によると、前記第１巻線固定子に設けられた所定の相の巻線と、この所定の相の巻線に対して前記回転軸を挟んで対向する位置にある巻線であって前記第２巻線固定子に設けられた他の２つの相の巻線とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成され、これらの各スター結線巻線組が独立した中性点を持ちつつ並列に接続されている。このため、回転子が傾くと、前記第１巻線固定子に設けられた所定の相の巻線と、これにスター結線された他の２つの相の巻線とについて、同時に、対応するギャップが小さくなり、或は、対応するギャップが大きくなる。そして、小さくなったギャップに対応する各巻線では、その部分で磁気抵抗が小さくなってインダクタンスが増加し、これにより、電流が低下して吸引力が小さくなる。従って、両巻線固定子側で、回転子の傾きによりギャップが狭まった部分での吸引力を小さくすることができる。逆に、大きくなったギャップに対応する各巻線では、その部分で磁気抵抗が大きくなってインダクタンスが低下し、これにより電流が上昇して吸引力が大きくなる。従って、両巻線固定子側で、回転子の傾きによりギャップが狭まった部分での吸引力を小さくすることができる。これにより、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設けた形態のアキシャルギャップ型回転機において、回転子の傾きを有効に抑制し得る。
【００２０】
また、第２の態様によると、巻線による磁界の発生態様及び各第１巻線固定子及び第２巻線固定子での磁気回路と同等にすることで、回転子の傾きをより有効に抑制し得る。
【００２１】
第３の態様によると、前記回転子の第１巻線固定子側及び前記第２巻線固定子側のそれぞれで独立した磁気回路が構成されるので、同相の前記各巻線に関して、前記第１巻線固定子に設けられた巻線と、前記第２巻線固定子に設けられた巻線とを、前記回転軸を挟んで対向する位置に配設可能なように、前記回転子の前記第１巻線固定子側の面の磁極及び前記第２巻線固定子側の面の磁極を設定することができる。
【００２２】
第４の態様によると、回転軸方向に沿って一層の磁石で、両固定子に対して磁極を呈することができる。
【００２３】
第５の態様によると、軟磁性体によって構成された界磁子磁性体によって、永久磁石に作用する減磁界の影響を緩和し、もって、永久磁石が減磁するのを防止できる。
【００２４】
第６の態様によると、比較的少ない永久磁石によっても、第１の巻線固定子及び第２の巻線固定子のそれぞれに対して独立した磁気回路を構成できる。
【００２５】
第７の態様によると、リラクタンストルクによって回転子に働くトルクを増大させることができる。
【００２６】
また、第８の態様によると、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子は、前記巻線が巻回されるティースを有すると、磁気抵抗を小さくでき、磁束漏れを小さくできる。
【００２７】
特に、巻線が集中巻されていると、回転軸の周方向に沿って精密に傾きを制御して抑制できる。
【００２８】
特に、各巻線が分布巻されていると、１つの巻線に対するインダクタンスの状態が、複数のティースのギャップ間隔に影響を与えるため、傾き補正効果が顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
｛第１実施形態｝
以下、第１実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図１は本実施形態にかかるアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図であり、図２は同アキシャルギャップ型回転機をさらに分解した状態を示す分解斜視図であり、図３は同アキシャルギャップ型回転機における各巻線の結線図である。
【００３０】
このアキシャルギャップ型回転機１０は、１つの回転子２０を備えると共に、２つの固定子として第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０を備えている。回転子２０は、略円盤状に形成されており、２つの固定子３０．４０も略円盤状に形成されている。２つの固定子３０，４０は、回転子２０の両面側に配設されており、当該回転子２０を回転させるべく磁界を発生させる。
【００３１】
各部についてより詳細に説明する。
【００３２】
回転子２０は、軸受によって回転自在に支持された回転軸部（共に図示省略）を介して所定の回転軸２８周りに回転自在に配設されている。また、この回転子２０は、回転軸２８方向における両面において、当該回転軸２８周りに交互の磁極を呈している。
【００３３】
具体的には、回転子２０は、回転軸２８周りに間隔をあけて複数の永久磁石２２を有している。各永久磁石２２は、回転軸２８周りのドーナツ板状部材を複数（ここでは８つ）に分割した形状、即ち、回転軸２８周りに延びる弧状かつ帯状の板形状に形成されている。また、各永久磁石２２は、回転軸２８に沿った方向、即ち、永久磁石２２の厚み方向に着磁されており、その両面にＮ極又はＳ極の磁極を呈する。これらの永久磁石２２は、回転軸２８の周りで環状かつ交互の磁極を呈するように配設されている。これにより、回転軸２８方向に沿って一層の永久磁石２２によって、つまり、比較的少ない数の永久磁石２２で、両巻線固定子３０，４０に対して磁極を呈することができる。ここでは、回転子２０は、８極として構成されている。そして、後述する各巻線３６，４６に３相交流を流すことによって、本回転子２０が回転するようになっている。なお、リング状部材を周方向に、回転軸２８方向に交互に着磁することによって、回転子２０を構成してもよい。
【００３４】
また、各永久磁石２２の両面、即ち、各永久磁石２２のうち回転軸２８方向に沿った両端に、軟磁性体によって構成された界磁子磁性体２４が設けられている。この界磁子磁性体２４は、いわゆるロータコアとも呼ばれるものであり、ここでは、上記永久磁石２２よりも大きい（ここでは一回り大きい）板形状に形成されており、上記永久磁石２２の両面に重ね合せ状に配設されている。
【００３５】
この界磁子磁性体によって、励磁された固定子３０，４０の外部磁界によって回転子２０に減磁界が作用した場合に、各永久磁石２２に作用する減磁界の影響を緩和し、もって、各永久磁石２２が減磁するのを防止している。
【００３６】
なお、これらの各永久磁石２２及び各回転子磁心２４は、非磁性体によって形成されるホルダ（図示省略）によって上記配設形態で一体化した状態で保持されると共に、回転軸部に固定されている。なお、上記配設形態では、各永久磁石２２及び各回転子磁心２４は、隣設するもの同士間で、空隙又は非磁性体によって磁気的に分離されている。
【００３７】
第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０は、回転軸２８方向において回転子２０の両側に、当該回転子２０に対してギャップ（ここでは僅かなギャップ）を隔てて対向するように配設されている。各第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０は、図示省略のケーシング等に固定されている。
【００３８】
第１巻線固定子３０は、第１バックヨークコア３３と複数のティース（巻線コア）３４とを有する第１固定子コア３２と、複数の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４，３６Ｖ１，３６Ｖ２，３６Ｖ３，３６Ｖ４，３６Ｗ１，３６Ｗ２，３６Ｗ３，３６Ｗ４（以下、第１巻線固定子３０に設けられた巻線を総称する場合には、単に巻線３６という）とを有している。ここでは、第１巻線固定子３０は、巻線３６が１２個設けられており、機械角３０゜間隔で配設されている。つまり、本第１巻線固定子３０は、１２スロットの集中巻形態として構成されている。
【００３９】
第１バックヨークコア３３は、磁性体によって構成されており、略中央部に孔部３２ｈが形成された略円盤状に形成されている。
【００４０】
各ティース３４は、第１バックヨークコア３３のうち回転子２０側の面に、回転軸２８周りの周方向に沿って間隔をあけて環状に配設されている。なお、互いに周方向に隣接する各ティース３４間は、略等間隔である。各ティース３４は、回転軸２８と略直交する方向において、２等辺三角形状の各長短を丸めた形状を有する厚板状に形成されており、回転軸２８から外方向に向けて順次幅広になる姿勢で配設されている。このティース３４は、ティースの断面積を大きくしつつ、巻線面積を増大させる形状であり、磁気抵抗を小さくし、永久磁石の動作点を高くすることにより、永久磁石の磁束を有効に利用させる役割を有している。
【００４１】
各巻線３６は、上記各ティース３４に巻回されている。各巻線３６は、上記ティース３４の外周形状に応じた形状に巻回された略三角環状形状に形成されている。また、第１巻線固定子３０は、同相の巻線３６を複数、即ち、Ｕ相の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４を４つ、Ｖ相の巻線３６Ｖ１，３６Ｖ２，３６Ｖ３，３６Ｖ４を４つ、Ｗ相の巻線３６Ｗ１，３６Ｗ２，３６Ｗ３，３６Ｗ４を４つ有している。
【００４２】
また、この第１巻線固定子３０では、各ティース３４の回転子２０側の面に幅広磁心３８がそれぞれ設けられている。各幅広磁心３８は、回転軸２８と略直交する平面において、ティース３４よりも大きい（ここでは一回り大きな）広がりを有する板状部材に形成されており、本第１巻線固定子３０と回転子２０との対向面積を増してギャップ部分での磁気抵抗を小さくし、もって、回転子２０の磁束がより多く鎖交できるようにしている。なお、この幅広磁心３８を省略してもよい。
【００４３】
なお、上記第１バックヨークコア３３、各ティース３４及び各幅広磁心３８は、軟磁性体、例えば、圧粉鉄心や積層鋼板等で構成される。これらは、全体を一体として形成してもよく、或は、製造上の必要性に応じて適宜分割し組合わせて形成してもよい。
【００４４】
第２巻線固定子４０は、上記第１巻線固定子３０と同様構成を有しており、即ち、第２バックヨークコア４３（第１バックヨークコア３３に対応する）と複数のティース４４（ティース３４に対応する）とを有する第２固定子コア４２（第１固定子コア３２に対応する）と、複数の巻線４６Ｕ５，４６Ｕ６，４６Ｕ７，４６Ｕ８，４６Ｖ５，４６Ｖ６，４６Ｖ７，４６Ｖ８，４６Ｗ５，４６Ｗ６，４６Ｗ７，４６Ｗ８（上記巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４，３６Ｖ１，３６Ｖ２，３６Ｖ３，３６Ｖ４，３６Ｗ１，３６Ｗ２，３６Ｗ３，３６Ｗ４に対応する、以下、第２巻線固定子４０に設けられた巻線を総称する場合には、単に巻線４６という）と、幅広磁心４８（上記幅広磁心３８に対応する）とを有している。
【００４５】
上記固定子コア３２，４２は、形状、材料等において厳密に同じ構成である必要はないが、少なくとも磁気的には実質的に同じであることが好ましい。ここで、磁気的には実質的に同じであるとは、例えば、巻線に鎖交する磁束が、第１巻線固定子と、第二巻線固定子とで、ほぼ同一であるという意味である。これは、環状電流をできるだけ小さくするという目的からの要請である。
【００４６】
これらの第１巻線固定子３０と第２巻線固定子４０とをそれらの相互関係で説明する。
【００４７】
上記第１巻線固定子３０では、巻線３６は、回転軸２８周りに３相交互に配設するようにして、より具体的には、巻線３６Ｕ１を基準にして、図２の上方から右回りに巻線３６Ｖ１，巻線３６Ｗ１，巻線３６Ｕ２，巻線３６Ｖ２，巻線３６Ｗ２，巻線３６Ｕ３，巻線３６Ｖ３，巻線３６Ｗ３，巻線３６Ｕ４，巻線３６Ｖ４，巻線３６Ｗ４の並び順で環状に配設されている。第２巻線固定子４０では、回転軸２８周りに上記第１巻線固定子３０と同方向で３相交互に配設するようにして、より具体的には、巻線４６Ｕ５を基準にして、つまり、図２の上方から右回りに巻線４６Ｖ５，巻線４６Ｗ５，巻線４６Ｕ６，巻線４６Ｖ６，巻線４６Ｗ６，巻線４６Ｕ７，巻線４６Ｖ７，巻線４６Ｗ７，巻線４６Ｕ８，巻線４６Ｖ８，巻線４６Ｗ８の並び順で環状に配設されている。
【００４８】
また、各相の配置関係に関して、所定相の巻線３６，４６は、回転子２０を挟んで他の２相の巻線３６，４６との間に対向する位置関係にある。例えば、Ｕ相の巻線３６Ｕ１は、回転子２０を挟んで他のＶ相、Ｗ相の巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８との間に対向する位置関係にある。そして、第２巻線固定子４０の他の２相の巻線４６（例えば、巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８）による合成磁界は、Ｕ＋Ｖ＋Ｗ＝０より、第１巻線固定子３０側の所定相の巻線３６（例えば、３６Ｕ１）に応じた磁界となる。これにより、両巻線固定子３０，４０は、その周方向に沿って各部で同期した回転磁界を発生させて、回転子２０を回転させることができる。集中巻の場合、それぞれの巻線固定子３０，４０で巻線３６，４６が偶数の場合には、回転軸２８周りに半スロット分ずらすことによって、上記配置関係にしている。
【００４９】
このように、第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０には、実質的に同じ配設態様及び実質的に同じ巻数で、巻線３６，４６が設けられている。このように巻線３６，４６による磁界の発生態様及び両巻線固定子３０，４０での磁気回路を同等にすることで、両巻線固定子３０，４０での磁気吸引力の発生態様を同じにし、後述する作用によって回転子２０の傾きをより有効に抑制し得るようにしている。
【００５０】
また、回転子２０を基準にすると、第１巻線固定子３０の各巻線３６の巻回方向と第２巻線固定子４０の各巻線４６の巻回方向とは同一方向である。換言すれば、回転軸２８に沿って一方側から見れば、第１巻線固定子３０の各巻線３６の巻回方向と第２巻線固定子４０の各巻線４６の巻回方向とは逆方向である。ここで、巻線３６，４６の巻回方向とは、実際にコイル線をどちらの向きで巻いていくかということではなく、後述するようにして結線して電源側から中性点側に電流が流れる方向、つまり、電源側の端端部からティース３４，４４周りに巻回されて中性点側の端部に至る方向を意味している。なお、以下の各実施形態及び各変形例の説明でも巻線の巻回方向とは同内容を意味している。図２では、巻線３６Ｕ１，３６Ｖ１，３６Ｗ１及び巻線４６Ｕ５，４６Ｖ５，４６Ｗ５の外周側に付された矢印が巻線３６，４６の巻回方向を示している。なお、以下の各実施形態の説明でも、巻線近傍に設けられた矢印はその巻回方向を示している。
【００５１】
これにより、両側の第１巻線固定子３０の巻線３６及び第２巻線固定子４０の巻線４６に所定相の電流が流れたとき、例えば、Ｕ相の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４及び４６Ｕ５，４６Ｕ６，４６Ｕ７，４６Ｕ８に電流が流れたとき、第１巻線固定子３０の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４には、図１及び図２の下向きに磁束が流れ、第２巻線固定子４０の巻線４６Ｖ５，４６Ｖ６，４６Ｖ７，４６Ｖ８，４６Ｗ５，４６Ｗ６，４６Ｗ７，４６Ｗ８の各Ｖ相及びＷ相間にも、それらの合成磁界によって、図１及び図２の下向きに磁束が流れる。そして、一方の巻線３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４と、他方の巻線４６Ｖ５，４６Ｖ６，４６Ｖ７，４６Ｖ８，４６Ｗ５，４６Ｗ６，４６Ｗ７，４６Ｗ８の各Ｖ相及びＷ相間とは、回転子２０を挟んで対向しているので、第１巻線固定子３０と第２巻線固定子４０とは連続した磁気回路を構成することになる。
【００５２】
上記各巻線３６，４６は、次の態様で結線されている。即ち、図３に示すように、第１巻線固定子３０に設けられた所定の相の巻線３６と、この所定の相の巻線３６に対して回転軸２８を挟んで対向する位置にある巻線４６であって第２巻線固定子４０に設けられた他の２つの相の巻線４６とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成されている。なお、ここで、一方の巻線固定子３０，４０に設けられた所定の相の巻線３６，４６と、他方の巻線固定子３０，４０に設けられた他の２つの相の巻線３６，４６とが、回転軸２８を挟んで対向するとは、他の２つの相の巻線３６，４６を全体としてみて、所定の相の巻線３６，４６と対向している関係をいう。例えば、第１巻線固定子３０のＵ相の巻線３６Ｕ１は、回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子４０の他のＶ相及びＷ相の巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６と共に中性点を介してスター結線されてスター結線巻線組が構成されている。また、他の巻線３６，４６についても同様にそれぞれ独立した中性点でスター結線されることで、複数（ここでは、合計８つ）のスター結線巻線組が構成されている。そして、これらのスター結線巻線組が電源に対して並列に接続されている。
【００５３】
このように構成されたアキシャルギャップ型回転機１０によると、回転子２０の両端側に巻線固定子３０，４０が配設されているため、回転子２０は、回転軸２８方向に短く径方向に長い構成となり易い。そうすると、回転子２０が僅かでも傾くと、回転子２０の外周部近傍では、両巻線固定子３０，４０のギャップ差は大きくなってしまう傾向にある。特に、上記回転子２０の形態からして、回転子２０を回転軸部で保持する保持部分の長さは短くなる傾向にあるので、回転子２０は傾き易い傾向にあり、上記問題を生じる可能性は大きい。
【００５４】
そして、上記回転子２０の傾きにより、第１巻線固定子３０の所定のＵ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）部分で、ギャップ長が最小になると、これと回転軸２８を挟んで対向する位置にある第２巻線固定子４０のＶ相及びＷ相の巻線（例えば、巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６）部分でもギャップ長は最小になる。これらの巻線（例えば、巻線３６Ｕ１と巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６）部分では、上記ギャップ長が小さくなることにより、そこでの磁気抵抗が小さくなる。そして、当該巻線（例えば、巻線３６Ｕ１と巻線４６Ｖ６，４６Ｗ６）で、第１巻線固定子３０側の界磁子磁性体２４での磁気的短絡が多いこと等が原因で、インダクタンスが大きくなり、これにより所定電圧下での電流が小さくなると共に通過磁束数が減少し、磁気吸引力が減少する。また、Ｕ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）からＶ相の巻線（例えば、巻線４６Ｖ６）に電流が順方向又は逆方向に電流が流れるとき、又は、Ｕ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）からＷ相の巻線（例えば、巻線４６Ｗ６）に電流が順方向又は逆方向に電流が流れるときに着目すると、Ｕ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）に対してＶ相の巻線（例えば、巻線４６Ｖ６）及びＷ相の巻線（例えば、巻線４６Ｗ６）は直列に接続されていると捉えることができる。このため、上記の所定のＵ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）部分でギャップ長が最小になると、３相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１，４６Ｖ６，４６Ｗ６）の相互作用によって、自己のインダクタンス増加に伴い電流が小さくなることにより、電流による磁束数が減少して、磁気吸引力が減少する。
【００５５】
これと同時に、上記第１巻線固定子３０の所定のＵ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ１）と回転子２０を挟んで対向する第２巻線固定子４０のＶ相及びＷ相の巻線（例えば、巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８）部分と、これと回転軸２８を挟んで対向する位置にある第１巻線固定子３０のＵ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ３）部分では、ギャップ長は最大になり、そこでの磁気抵抗が大きくなる。そして、これらの巻線（例えば、巻線３６Ｕ３と巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８）では、第２巻線固定子４０側の界磁子磁性体２４での磁気的短絡が少ないこと等が原因で、インダクタンスが小さくなり、これにより所定電圧下での電流が大きくなると共に通過磁束数が増加して、磁気吸引力が増加する。また、上記と同様の捉え方とすると、Ｕ相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ３）に対して、Ｖ相及びＷ相の各巻線（例えば、巻線４６Ｖ８，４６Ｗ８）はそれぞれ直列に接続されていると捉えることができる。このため、３相の巻線（例えば、巻線３６Ｕ３，４６Ｖ８，４６Ｗ８）の相互作用によって、自己のインダクタンス増加に伴い電流が小さくなることにより、電流による磁束数が減少して、磁気吸引力が減少する。
【００５６】
しかも、上記のようにギャップが小さくなる部分に対応するスター結線巻線組（例えば、巻線３６Ｕ１，４６Ｖ６，４６Ｗ６を含むもの）と、ギャップが大きくなる部分に対応するスター結線巻線組（例えば、巻線３６Ｕ３，４６Ｖ８，４６Ｗ８を含むもの）とは、電源に対して並列接続されている。このため、一方のスター結線巻線組の電流増加又は減少の影響を受けても、他方のスター結線巻線組の電流が減少し又は増加するため、この点からも、電流の増加又は減少程度が大きくなって、磁気吸引力の増加及び減少程度がより大きくなる。他のＵ相、Ｗ相に着目しても同様になる。
【００５７】
以上により、回転子２０と両巻線固定子３０，４０間で、ギャップが小さくなった部分では、磁気吸引力を減らし、ギャップが大きくなった部分では磁気吸引力を増加させて、回転子２０の傾きを解消して抑制することができる。このような現象は、回転子２０をより高速で回転させるほど、磁束の変化速度が大きくなるため、より有効に傾き補正を是正すると考えられる。
【００５８】
｛第２実施形態｝
次に、第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。なお、上記第１実施形態と同様構成については、同一符号を付してその説明を省略する。図４は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００５９】
このアキシャルギャップ型回転機２１０は、いわゆる補極構造を採用した例であり、第１実施形態に対して、巻線の配置態様が異なっている。すなわち、第１巻線固定子２３０では、巻線２３６Ｕ１，２３６Ｗ１，２３６Ｖ１，２３６Ｕ２，２３６Ｗ２，２３６Ｖ２（以下、これらの巻線を総称する場合には単に巻線２３６という）が、各ティース３４に対して周方向に１つおきに巻回されている。換言すれば、上記第１実施形態における巻線３６を周方向に１つおきに省略した構成とされている。また、第２巻線固定子２４０では、巻線２４６Ｗ３，２４６Ｖ３，２４６Ｕ３，２４６Ｗ４，２４６Ｖ４，２４６Ｕ４（以下、これらの巻線を総称する場合には単に巻線２４６という））が、各ティース４４に対して周方向に１つおきに巻回されている。換言すれば、上記第１実施形態における巻線４６を周方向に１つおきに省略した構成とされている。
【００６０】
なお、上記第１実施形態の場合と同様の能力を得るため、各巻線２３６，２４６の巻数は、巻線３６，４６の倍にすることが好ましい。
【００６１】
また、第１巻線固定子２３０と第２巻線固定子２４０との関係に関して、上記第１実施形態では半スロット分ずれていたのに対して、ここでは、それぞれのティース３４，４４が互いに対向する位置関係に配設されている。そして、一方の巻線固定子２３０，２４０の所定相の巻線３６，４６に回転軸２８を挟んで対向する他方の巻線固定子２３０，２４０の位置には、空きティース３４，４４が補極として配設されている。そして、この補極としてのティース３４，４４を挟む位置に他の２相の巻線３６，４６が設けられている。例えば、第１巻線固定子２３０の所定のＵ相の巻線２３６Ｕ１に対して、回転子２０を挟んで対向する補極としてのティース４４を挟む位置にＶ相及びＷ相の巻線２４６Ｖ４，２４６Ｗ４が対向しており、さらに、第２巻線固定子２４０のＶ相及びＷ相の巻線２４６Ｖ３，２４６Ｗが全体として回転軸２８を挟んで対向する位置に配設されている。
【００６２】
また、回転子２０を基準にすると、第１巻線固定子２３０の各巻線２３６の巻回方向と第２巻線固定子２４０の各巻線２４６の巻回方向とは逆方向、換言すれば、回転軸２８に沿って一方側から見れば、各巻線２３６の巻回方向と各巻線２４６の巻回方向とは同方向である。
【００６３】
各巻線２３６，２４６の結線態様は、図５に示すように、第１巻線固定子２３０に設けられた所定相の巻線２３６と、この所定の相の巻線２３６に対して回転軸２８を挟んで対向する位置にある巻線２４６であって第２巻線固定子２４０に設けられた他の２つの相の巻線２４６とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成されている。例えば、第１巻線固定子２３０のＵ相の巻線２３６Ｕ１は、回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子２４０の他のＶ相及びＷ相の巻線２４６Ｖ３，２４６Ｗ３と共に中性点を介してスター結線されてスター結線巻線組が構成されている。また、他の巻線３６，４６についても同様にそれぞれ独立した中性点でスター結線されることで、複数（ここでは、合計４つ）のスター結線巻線組が構成されている。そして、これらのスター結線巻線組が電源に対して並列に接続されている。
【００６４】
このアキシャルギャップ型回転機２１０では、各巻線２３６，２４６に３相交流を流すと、各巻線２３６，２４６が巻回されたティース３４，４４では、当該巻線２３６，２４６に流れる電流に応じた磁束が発生する。また、各巻線２３６，２４６が巻回されていない補極であるティース３４，４４では、その両側のティース３４，４４で発生した第１の相及び第２の相（例えば、Ｕ相及びＶ相）に応じた磁束により、第３の相（例えば、Ｗ相）に応じた磁束が発生する。これにより、上記第１実施形態と同様の回転磁界を発生させることができる。
【００６５】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機２１０でも、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、巻線２３６，２４６数を少なくできるので、並列接続する巻線２３６，２４６の数が減り、結線をより簡易かつコンパクト化することができる。
【００６６】
｛第３実施形態｝
第３実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図６は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００６７】
このアキシャルギャップ型回転機３１０は、集中巻形態で、６極９スロットにした例である。すなわち、このアキシャルギャップ型回転機３１０は、回転子３２０と、回転子３２０の両側に設けられた第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０とを有している。
【００６８】
回転子３２０は、第１実施形態における８極の回転子２０を、６極の回転子３２０にした点で異なっており、他は当該回転子２０と同様構成である。
【００６９】
第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０は、第１実施形態における１２スロットの第１巻線固定子３０及び第２巻線固定子４０に対して以下の点で異なっている。すなわち、第１巻線固定子３３０は、第１固定子コア３３２に対して、９個の巻線３３６Ｕ１，３３６Ｖ１，３３６Ｗ１，３３６Ｕ２，３３６Ｖ２，３３６Ｗ２，３３６Ｕ３，３３６Ｖ３，３３６Ｗ３（以下、これらを総称する場合には、単に巻線３３６という）を回転軸２８周りにこの順で配設した９スロット構成とされている。また、第２巻線固定子３４０は、第２固定子コア３４２に対して、９個の巻線３４６Ｕ４，３４６Ｖ４，３４６Ｗ４，３４６Ｕ５，３４６Ｖ５，３４６Ｗ５，３４６Ｕ６，３４６Ｖ６，３４６Ｗ６（以下、これらを総称する場合には、単に巻線３４６という）を回転軸２８周りにこの順で配設した９スロット構成とされている。また、回転子３２０から見ると、両巻線固定子３３０，３４０の巻線３３６，３４６の巻回方向は異なる方向、即ち、回転軸２８の一方側から見ると同巻回方向とされている。各巻線固定子３３０，３４０のその他の構成は、上記巻線固定子３０，４０と同様である。
【００７０】
また、両巻線固定子３３０，３４０の関係に関して、各巻線３３６，３４６は各相を互いに対向させる位置に配設されている。つまり、それぞれの両巻線固定子３３０，３４０が奇数の巻線３３６，３４６を有する場合、上記位置関係にすることで、一方の巻線固定子３３０，３４０の所定相の巻線３３６，３４６と、回転軸２８を挟んで対向する他方の巻線固定子３３０，３４０の他の２相の巻線３３６，３４６とを対向して配置できる。
【００７１】
このアキシャルギャップ型回転機３１０における結線態様は、図７に示すようになっている。すなわち、第１巻線固定子３３０に設けられた所定相の巻線３３６と、この所定の相の巻線３３６に対して回転軸２８を挟んで対向する位置にある巻線３４６であって第２巻線固定子３４０に設けられた他の２つの相の巻線３４６とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成されている。例えば、第１巻線固定子３３０のＵ相の巻線３３６Ｕ１が回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子３４０の他のＶ相及びＷ相の巻線３４６Ｖ５，３４６Ｗ５と共に中性点を介してスター結線されることで、スター結線巻線組が構成されている。また、他の巻線３３６，３４６についても同様にそれぞれ独立した中性点でスター結線されることで、複数（ここでは、合計６つ）のスター結線巻線組が構成されている。そして、これらのスター結線巻線組が電源に対して並列に接続されている。
【００７２】
このアキシャルギャップ型回転機３１０では、第１巻線固定子３３０の各巻線３３６と第２巻線固定子３４０の各巻線３４６で共通する回転磁界を生成して回転子３２０を回転させることができる。
【００７３】
つまり、上記第１実施形態では、各巻線固定子３０，４０のそれぞれに偶数の巻線３６，４６が設けられている場合に係る構成であったが、本アキシャルギャップ型回転機３１０では、第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０のそれぞれに奇数の巻線３３６，３４６が設けられた場合の配置関係を開示している。このアキシャルギャップ型回転機３１０によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
｛第４実施形態｝
第４実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図８は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００７５】
このアキシャルギャップ型回転機４１０は、集中巻形態で、６極９スロットにした例である。第１巻線固定子４３０は、第１固定子コア４３２に対して、９個の巻線４３６Ｕ１，４３６Ｖ１，４３６Ｗ１，４３６Ｕ２，４３６Ｖ２，４３６Ｗ２，４３６Ｕ３，４３６Ｖ３，４３６Ｗ３（以下、これらを総称する場合には、単に巻線４３６という）を回転軸２８周りにこの順で配設した９スロット構成とされている。また、第２巻線固定子４４０は、第２固定子コア４４２に対して、９個の巻線４４６Ｕ４，４４６Ｖ４，４４６Ｗ４，４４６Ｕ５，４４６Ｖ５，４４６Ｗ５，４４６Ｕ６，４４６Ｖ６，４４６Ｗ６（以下、これらを総称する場合には、単に巻線４４６という）を回転軸２８周りにこの順で配設した９スロット構成とされている。これらの巻線４３６及び巻線４４６の配置関係は、上記第３実施形態と同様である。つまり、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０は、基本的には、上記第３実施形態における第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０と同様構成である。異なる点は、巻線４３６，４４６の巻回方向である。すなわち、回転子４２０から見ると、両巻線固定子４３０，４４０の巻線４３６，４４６の巻回方向は同方向、即ち、回転軸２８の一方側から見ると逆巻回方向とされている。
【００７６】
これらの各巻線４３６，４４６も上記第３実施形態と同様態様で結線されている。
【００７７】
また、回転子４２０は、第１巻線固定子４３０側に磁極を呈する複数の永久磁石４２２ａと、第２巻線固定子４４０側に磁極を呈する複数の永久磁石４２２ｂと、ロータバックヨーク４２４とを有している。
【００７８】
各永久磁石４２２ａは、第１巻線固定子４３０側に交互の磁極を呈し、各永久磁石４２２ｂは第２巻線固定子４４０側に交互の磁極を呈し、これらはロータバックヨーク４２４の両面に貼着けてある。また、各永久磁石４２２ａと各永久磁石４２２ｂとは、ロータバックヨーク４２４を介して独立しており、それぞれ第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０との間で独立した磁気回路を形成するようになっている。
【００７９】
このような回転子４２０では、第１巻線固定子４３０側と第２巻線固定子４４０側とで独立した磁気回路を形成するので、各巻線４３６，４４６を所望の位置に配設するように、各永久磁石４２２ａと各永久磁石４２２ｂとの位置をずらして配設することができる。そこで、一方の巻線固定子４３０，４４０の所定相の巻線４３６，４４６と、他方の巻線固定子４３０，４４０の他の２相の巻線４３６，４４６とが、回転軸２８を挟んで対向する位置関係となるように、各永久磁石４２２ａや各永久磁石４２２ｂによる磁極を設定することができる。
【００８０】
ここでは、回転子４２０の周方向所定部分で、第１巻線固定子４３０側の面及び第２巻線固定子４４０側の面の両方で同一の磁極を呈するように各永久磁石４２２ａや各永久磁石４２２ｂによる磁極を設定することで、巻線４３６，４４６が上記位置関係に配設されるようにしている。
【００８１】
かかるアキシャルギャップ型回転機４１０によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、回転子４２０の両面で別々の磁気回路を形成しているため、両巻線固定子４３０，４４０の巻線４３６，４４６の設置態様に応じて各磁極を設定することで、一方の巻線固定子４３０，４４０の所定相の巻線４３６，４４６と、他方の巻線固定子４３０，４４０の他の２相の巻線４３６，４４６とが、回転軸２８を挟んで対向する位置関係となるように配設することができる。また、回転子４２０の両面で別々の磁気回路を形成しており、しかも、ロータバックヨーク４２４の磁路断面積が大きくなる傾向にあるため、回転子４２０の両面側でインダクタンスの差が生じ易い。このため、回転子４２０が傾いた場合に、磁気吸引力の差がより生じ易く、より有効に回転子４２０の傾きを解消することができる。
【００８２】
｛第５実施形態｝
第５実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図９は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００８３】
このアキシャルギャップ型回転機５１０は、集中巻形態で、６極９スロットにした例であり、回転子５２０と、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０とを備えている。第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０は、第４実施形態で説明したものと同様構成であるのでここでは説明を省略する。
【００８４】
回転子５２０は、回転軸２８周りに配設された複数の永久磁石５２４と、各永久磁石５２４間に配設された軟磁性体により形成されたコア５２２とを有している。
【００８５】
各永久磁石５２４は、板状に形成されており、弧状棒状のコア５２２を介してリング状に連結されている。また、各永久磁石５２４は、回転軸２８を中心とする円の周方向に沿って着磁されており、また、その着磁方向は、周方向に沿って隣設するもの同士の関係では互いに逆方向となっている。なお、この回転子５２０は、非磁性体で形成された回転軸部に固定され又は非磁性体のボスを介して回転軸部に固定される等、回転軸部への磁束漏洩を防止した態様で回転軸部に固定されている。
【００８６】
この回転子５２０は、各コア５２２部分で、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０の双方に対して、交互の磁極を呈する。この際、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０のそれぞれに対して、独立した磁気回路を形成する。
【００８７】
このため、上記第４実施形態と同様の作用効果を奏する。加えて、比較的少ない永久磁石５２２の数で、第１巻線固定子４３０及び第２巻線固定子４４０のそれぞれに対して、独立した磁気回路を形成することができる。
【００８８】
｛第６実施形態｝
次に、第６実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図１０は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００８９】
このアキシャルギャップ型回転機６１０は、上記第３実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機３１０における回転子３２０に代えて、突極性を有する回転子６２０を備えた構成とすることで、リラクタンストルクによって回転運動を得るスイッチトリラクタンスモータを構成している。
【００９０】
すなわち、回転子６２０は、永久磁石を有さず、軟磁性体によって構成されている。回転子６２０は、図示省略の回転軸部に連結固定される回転子ヨーク部６２２と、回転子ヨーク部６２２から外周側に向けて突出する複数（ここでは６つ）の突極部６２４とを有している。各突極部６２４は、回転軸２８周りに略等間隔で配設されており、両巻線回転子３３０，３４０に対して突極性を呈する。なお、第１巻線固定子３３０及び第２巻線固定子３４０は、上記第３実施形態で説明したものと同様構成である。
【００９１】
そして、上記各巻線３３６，３４６によって周方向に沿った連続的な磁気吸引力を発生させることによって、回転子６２０が回転するようになっている。
【００９２】
このようにスイッチトリラクタンスモータとして構成したアキシャルギャップ型回転機６１０においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００９３】
｛第７実施形態｝
第７実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機について説明する。図１１は本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【００９４】
このアキシャルギャップ型回転機７１０は、分布巻の８極２４スロットの形態であり、回転子２０と、第１巻線固定子７３０及び第２巻線固定子７４０とを備えている。
【００９５】
回転子２０は、第１実施形態における８極の回転子２０と同様構成である。
【００９６】
第１巻線固定子７３０は、第１バックヨークコア７３３と、第１バックヨークコア７３３のうち回転子２０側の面に回転軸２８周りに突設された複数個（ここでは２４個）のティース７３４とを有する第１固定子コア７３２と、巻線７３６Ｕ１，７３６Ｕ２，７３６Ｖ１，７３６Ｖ２，７３６Ｗ１，７３６Ｗ２（以下、これらを総称する場合には、単に巻線７３６という）とを備えている。
【００９７】
巻線７３６Ｕ１，７３６Ｖ１，７３６Ｗ１，７３６Ｕ２，７３６Ｖ２，７３６Ｗ２は、それぞれ３つのティース７３４に跨って巻回され、かつ、各間に１つのティース７３４を介在させるようにして、その順で回転軸２８周りに配設されている。
【００９８】
第２巻線固定子７４０は、第１バックヨークコア７４３と、第１バックヨークコア７４３のうち回転子２０側の面に回転軸２８周りに突設された複数個（ここでは２４個）のティース７４４とを有する第２固定子コア７４２と、巻線７４６Ｕ３，７４６Ｕ４，７４６Ｖ３，７４６Ｖ４，７４６Ｗ３，７４６Ｗ４（以下、これらを総称する場合には、単に巻線７４６という）とを備えている。
【００９９】
巻線７４６Ｕ３，７４６Ｖ３，７４６Ｗ３，７４６Ｕ４，７４６Ｖ４，７４６Ｗ４は、それぞれ３つのティース７４４に跨って巻回され、かつ、各間に１つのティース７４４を介在させるようにして、その順で回転軸２８周りに配設されている。
【０１００】
そして、一方の巻線固定子７３０，７４０の各ティース７３４，７４４のうち所定相の巻線７３６，７４６が巻回されたものの周方向中間部のものと、他方の巻線固定子７３０，７４０の各ティース７３４，７４４のうち他の相の巻線７３６，７４６が巻回されたもの間に位置するものとを対向させた姿勢で、かつ、両巻線固定子７３０，７４０の各ティース７３４，７４４のうち所定相の巻線７３６，７４６が巻回されたものの周方向両端部に位置するもの同士を対向させた姿勢で、両巻線固定子７３０，７４０が配設されている。例えば、第１巻線固定子７３０の各ティース７３４のうち所定のＵ相の巻線７３６Ｕ１が巻回されたものの周方向中間部のものと、第２巻線固定子７４０の各ティース７４４のうち他のＶ相及びＷ相の巻線７４６Ｖ４，７４６Ｗ４が巻回されたもの間に位置するものとを対向させている。また、第１巻線固定子７３０の各ティース７３４のうち所定のＵ相の巻線７３６Ｕ１が巻回されたものの周方向両端部のものと、第２巻線固定子７４０の各ティース７４４のうち他のＶ相及びＷ相の巻線７４６Ｖ４，７４６Ｗ４が巻回されたものの周方向端部に位置するものとを対向させている。
【０１０１】
つまり、両巻線固定子７３０，７４０は、少なくとも各ティース７３４，７４４の位置及び形状と、各巻線７３６，７４６の相順及び巻数とに関して、回転軸２８と略直交する両巻線固定子７３０，７４０間の平面を基準にした鏡面対称形状にしかつ、回転軸２８を中心にして機械角（１８０／Ｎ）゜、（ここで、Ｎ＝（回転子の極数）／４）、即ち、電気角で１周期分回転させた対称性を持たせている。ここでは、Ｎ＝（８／４）＝２であり、機械角で９０゜回転させた対称性を持たせている。
【０１０２】
また、両巻線固定子７３０，７４０の各巻線７３６，７４６の巻回方向は、回転子２０から見て逆方向、換言すれば、回転軸２８の一方側から見ると同方向に巻回されている。
【０１０３】
つまり、このアキシャルギャップ型回転機７１０は、１つの回転子に対して１つの巻線固定子を設けた場合に、当該巻線固定子に分布巻形態として配設される巻線を２つに分けて、それぞれ第１巻線固定子７３０及び第２巻線固定子７４０に設けた構成と捉えることができる。
【０１０４】
そして、各ティース７３４，７４４において、第１巻線固定子７３０に設けられた各巻線７３６や第２巻線固定子７４０に設けられた各巻線７４６の単独磁界又は合成磁界によって、回転子２０を回転軸２８周りに回転させる磁束を発生させるようになっている。
【０１０５】
また、上記各巻線７３６及び各巻線７４６は図１２に示すようにして結線されている。すなわち、第１巻線固定子７３０の所定相の所定の巻線７３６（例えば、巻線７３６Ｕ１）と、これに対して回転軸２８を挟んで対向する第２巻線固定子７４０側の他の２相の巻線７４６（例えば、巻線７４６Ｖ３，７４６Ｗ３）とが中性点を介してスター結線されて、スター結線巻線組が構成されている。同様に他の巻線７３６，７４６もそれぞれ中性点を介してスター結線されて、合計４つのスター結線巻線組が構成されている。そして、これらの複数のスター結線巻線組が電源に対して並列に接続されている。
【０１０６】
このように各巻線７３６，７４６を分布巻したアキシャルギャップ型回転機７１０においても、各相の巻線７３６，７４６の配置関係からして、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。特に、分布巻の形態では、複数のティース７３４，７４４のギャップ間隔の大小が、１つの巻線７３６，７４６のインダクタンスによる影響を受けるため、傾き補正の効果が顕著となる。
【０１０７】
｛変形例｝
なお、上記各アキシャルギャップ型回転機を駆動する電源としては、電圧一定駆動するものであっても電流一定駆動するものであっても上記作用効果を得ることができる。
【０１０８】
なお、上記したアキシャルギャップ型回転電機は、モータとしても発電機としても使用することができる。
【０１０９】
また、上記各実施形態及び変形例に係る構成は、相互に反しない限り、互いに適宜組合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】第１実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図２】同上のアキシャルギャップ型回転機をさらに分解した状態を示す分解斜視図である。
【図３】同上のアキシャルギャップ型回転機の結線図である。
【図４】第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図５】同上のアキシャルギャップ型回転機の結線図である。
【図６】第３実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図７】同上のアキシャルギャップ型回転機の結線図である。
【図８】第４実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図９】第５実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図１０】第６実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図１１】第７実施形態に係るアキシャルギャップ型回転機を示す分解斜視図である。
【図１２】同上のアキシャルギャップ型回転機の結線図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０ アキシャルギャップ型回転機
２０；３２０；４２０；５２０；６２０ 回転子
２２；４２２ａ，４２２ｂ；５２４ 永久磁石
２４ 界磁子磁性体
２８ 回転軸
３０；２３０；３３０；４３０；７３０ 第１巻線固定子
３２；３３２；４３２；７３２ 第１固定子コア
３４；７３４ ティース
３６，３６Ｕ１，３６Ｕ２，３６Ｕ３，３６Ｕ４，３６Ｖ１，３６Ｖ２，３６Ｖ３，３６Ｖ４，３６Ｗ１，３６Ｗ２，３６Ｗ３，３６Ｗ４；２３６，２３６Ｕ１，２３６Ｗ１，２３６Ｖ１，２３６Ｕ２，２３６Ｗ２，２３６Ｖ２；３３６，３３６Ｕ１，３３６Ｖ１，３３６Ｗ１，３３６Ｕ２，３３６Ｖ２，３３６Ｗ２，３３６Ｕ３，３３６Ｖ３，３３６Ｗ３；４３６，４３６Ｕ１，４３６Ｖ１，４３６Ｗ１，４３６Ｕ２，４３６Ｖ２，４３６Ｗ２，４３６Ｕ３，４３６Ｖ３，４３６Ｗ３；７３６，７３６Ｕ１，７３６Ｕ２，７３６Ｖ１，７３６Ｖ２，７３６Ｗ１，７３６Ｗ２ 巻線
３８ 幅広磁心
４０；２４０；３４０；４４０；７４０ 第２巻線固定子
４２；３４２；４４２；７４２ 第２固定子コア
４４；７４４ ティース
４６，４６Ｕ５，４６Ｕ６，４６Ｕ７，４６Ｕ８，４６Ｖ５，４６Ｖ６，４６Ｖ７，４６Ｖ８，４６Ｗ５，４６Ｗ６，４６Ｗ７，４６Ｗ８；２４６，２４６Ｗ３，２４６Ｖ３，２４６Ｕ３，２４６Ｗ４，２４６Ｖ４，２４６Ｕ４；３４６，３４６Ｕ４，３４６Ｖ４，３４６Ｗ４，３４６Ｕ５，３４６Ｖ５，３４６Ｗ５，３４６Ｕ６，３４６Ｖ６，３４６Ｗ６；４４６，４４６Ｕ４，４４６Ｖ４，４４６Ｗ４，４４６Ｕ５，４４６Ｖ５，４４６Ｗ５，４４６Ｕ６，４４６Ｖ６，４４６Ｗ６；７４６，７４６Ｕ３，７４６Ｕ４，７４６Ｖ３，７４６Ｖ４，７４６Ｗ３，７４６Ｗ４ 巻線
４８ 幅広磁心
５２２ コア
６２４ 突極部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（２８）を中心として回転自在に配設された回転子（２０；３２０；４２０；５２０；６２０）と、
前記回転軸方向における前記回転子の両側に、前記回転子に対してギャップを隔てて対向するように配設された第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）と、
を備え、
前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子のそれぞれに、３相の巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６；７３６，７４６）が、各相毎に複数個設けられており、
前記第１巻線固定子に設けられた所定の相の巻線と、この所定の相の巻線に対して前記回転軸を挟んで対向する位置にある巻線であって前記第２巻線固定子に設けられた他の２つの相の巻線とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成され、これらの各スター結線巻線組が独立した中性点を持ちつつ並列に接続されている、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０）。
【請求項２】
請求項１記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び前記第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）には、実質的に同じ配設態様及び実質的に同じ巻数で前記各巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６；７３６，７４６）が設けられており、
前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子は、磁気的に実質的に同じ固定子コア（３２，４２；３３２，３４２；４３２，４４２；７３２，７４２）を有する、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０）。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記回転子（４２０）は、前記第１巻線固定子（４３０）側の面に磁極を呈する永久磁石（４２２ａ）と、前記第２巻線固定子（４４０）側の面に磁極を呈する永久磁石（４２２ｂ）とが、独立した磁気回路を形成するように設けられている、アキシャルギャップ型回転機。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記回転子（２０；３２０）は、前記回転軸方向に沿って着磁された永久磁石（２２）を有する、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；７１０）。
【請求項５】
請求項４記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記永久磁石（２２）のうち前記回転軸方向に沿った両端に、軟磁性体によって構成された界磁子磁性体（２４）が設けられた、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；７１０）。
【請求項６】
請求項１又は請求項２記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記回転子（５２０）は、
前記回転軸周りに配設され、前記回転軸を中心とする円の周方向に沿って着磁されると共に、その周方向に沿って隣設するもの同士では逆方向に着磁された複数の永久磁石（５２４）と、
軟磁性体によって構成され、前記各永久磁石間に配設されたコア（５２２）と、
を有するアキシャルギャップ型回転機（５１０）。
【請求項７】
請求項１又は請求項２記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記回転子（６２０）は、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子と対向する部分に突極性を有するリラクタンス回転子である、アキシャルギャップ型回転機（６１０）。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び前記第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）は、前記巻線が巻回されるコア（３４，４４；７３４，７４４）を有する、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０）。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記各巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６）が集中巻されている、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記各巻線（７３６，７４６）が分布巻されている、アキシャルギャップ型回転機（７１０）。
【請求項１】
回転軸（２８）を中心として回転自在に配設された回転子（２０；３２０；４２０；５２０；６２０）と、
前記回転軸方向における前記回転子の両側に、前記回転子に対してギャップを隔てて対向するように配設された第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）と、
を備え、
前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子のそれぞれに、３相の巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６；７３６，７４６）が、各相毎に複数個設けられており、
前記第１巻線固定子に設けられた所定の相の巻線と、この所定の相の巻線に対して前記回転軸を挟んで対向する位置にある巻線であって前記第２巻線固定子に設けられた他の２つの相の巻線とがスター結線されることで複数のスター結線巻線組が構成され、これらの各スター結線巻線組が独立した中性点を持ちつつ並列に接続されている、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０）。
【請求項２】
請求項１記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び前記第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）には、実質的に同じ配設態様及び実質的に同じ巻数で前記各巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６；７３６，７４６）が設けられており、
前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子は、磁気的に実質的に同じ固定子コア（３２，４２；３３２，３４２；４３２，４４２；７３２，７４２）を有する、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０）。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記回転子（４２０）は、前記第１巻線固定子（４３０）側の面に磁極を呈する永久磁石（４２２ａ）と、前記第２巻線固定子（４４０）側の面に磁極を呈する永久磁石（４２２ｂ）とが、独立した磁気回路を形成するように設けられている、アキシャルギャップ型回転機。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記回転子（２０；３２０）は、前記回転軸方向に沿って着磁された永久磁石（２２）を有する、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；７１０）。
【請求項５】
請求項４記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記永久磁石（２２）のうち前記回転軸方向に沿った両端に、軟磁性体によって構成された界磁子磁性体（２４）が設けられた、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；７１０）。
【請求項６】
請求項１又は請求項２記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記回転子（５２０）は、
前記回転軸周りに配設され、前記回転軸を中心とする円の周方向に沿って着磁されると共に、その周方向に沿って隣設するもの同士では逆方向に着磁された複数の永久磁石（５２４）と、
軟磁性体によって構成され、前記各永久磁石間に配設されたコア（５２２）と、
を有するアキシャルギャップ型回転機（５１０）。
【請求項７】
請求項１又は請求項２記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記回転子（６２０）は、前記第１巻線固定子及び前記第２巻線固定子と対向する部分に突極性を有するリラクタンス回転子である、アキシャルギャップ型回転機（６１０）。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記第１巻線固定子（３０；２３０；３３０；４３０；７３０）及び前記第２巻線固定子（４０；２４０；３４０；４４０；７４０）は、前記巻線が巻回されるコア（３４，４４；７３４，７４４）を有する、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０）。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記各巻線（３６，４６；２３６，２４６；３３６，３４６；４３６，４４６）が集中巻されている、アキシャルギャップ型回転機（１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転機であって、
前記各巻線（７３６，７４６）が分布巻されている、アキシャルギャップ型回転機（７１０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２５２９７６（Ｐ２００８−２５２９７６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８７６５４（Ｐ２００７−８７６５４）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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