アキシャルギャップ型回転電機
【課題】回転子の両側に巻線固定子を設けたアキシャルギャップ型回転電機において、コイル数の増加を抑制しつつ、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべくキャンセルすること。
【解決手段】一対の巻線固定子３０，４０に、複数のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが複数層に亘って分布巻されると共に、それらが回転軸１８ａ方向に沿って２層に分離されて、各巻線固定子３０，４０に設けられている。
【解決手段】一対の巻線固定子３０，４０に、複数のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが複数層に亘って分布巻されると共に、それらが回転軸１８ａ方向に沿って２層に分離されて、各巻線固定子３０，４０に設けられている。
【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電機に関する。
【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】
しかしながら、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という問題がある。
【０００４】
本願発明に関連する先行技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。
【０００５】
特許文献１には、単相インダクションモータにおいて、回転軸方向に沿って、ロータの両側に第１のステータ及び第２のステータを設け、第１のステータに主巻線を設けると共に、第２のステータに補助巻線を設けた構成が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１７４２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アキシャルギャップ型モータにおいて、軸方向に作用する力を防止するためには、例えば、回転軸方向に沿って、１つの巻線固定子の両側に回転子を２つ設けるか、又は、同じく回転軸方向に沿って、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設ける等して、複数箇所で作用する吸引力をキャンセルするように相互作用させて、軸方向における全体吸引力を低減させるような構成が提案される。
【０００８】
しかしながら、前者のように２つの回転子を２つ設ける構成では、永久磁石が２倍必要となる。また、シャフトが両回転子に２箇所で固定されるため、シャフトの保持構成が複雑化する。
【０００９】
また、後者のように、２つの巻線固定子を設けた構成では、コイルを２つの巻線固定子に分けて設ける必要があるため、コイル数が２倍必要でしかも各コイル間を結線するがある。このため、組立工数増加及びデッドスペースが増大するという問題があった。
【００１０】
ちなみに、特許文献１に開示の技術では、第１のステータに主巻線を設けると共に、第２のステータに補助巻線を設けている。しかしながら、単相インダクションモータでは、主巻線に流れる電流は、補助巻線に流れる電流よりも大きいため、それぞれによる磁気吸引力は十分にはキャンセルされない。つまり、特許文献２は、そもそも軸方向に作用する力を防止するための技術を開示ないし示唆するものではない。
【００１１】
そこで、本発明は、回転子の両側に巻線固定子を設けたアキシャルギャップ型回転電機において、コイル数の増加を抑制しつつ、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべくキャンセルすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、このアキシャルギャップ型回転電機は、回転軸（１８ａ）を中心として回転自在に配設され、前記回転軸周りに複数極を呈する回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と、前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設された一対の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）と、を備え、前記一対の巻線固定子に、複数のコイル（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ、１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ、２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ）が回転軸方向に沿った偶数層に亘って分布巻されると共に、前記各コイルが前記回転軸方向に沿って２群の層に分離されて、前記各巻線固定子に設けられ、かつ、２群にわたって周方向に同一の位置に、同一の相のコイルが巻回されない、ものである。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、このアキシャルギャップ型回転電機は、回転軸（１８ａ）を中心として回転自在に配設され、前記回転軸周りに（４×Ｎ）極（Ｎは正の整数）の磁極を呈する回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と、前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設され、略円盤状のバックヨーク磁心（３２，４２）と、前記バックヨーク磁心の前記回転子側に前記回転軸周りに沿って配設された複数の巻線固定子コア部と、Ｎ組の３相のコイル（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ、１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ、２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ）とをそれぞれ有する一対の巻線固定子と、を備え、前記各巻線固定子は、前記複数の巻線固定子コア部として、前記Ｎ組の３相のコイルがそれぞれ巻回される（３×Ｎ）個のコイル巻回コア部（３４，４４、１３４，１４４、１３４Ｂ，１４４Ｂ、１３４Ｃ，１４４Ｃ、２３４，２４４）と、前記各コイル巻回コア部間に設けられた（３×Ｎ）個のコイル間コア部（３８，４８、１３８Ｂ，１４８Ｂ、１３８Ｃ，１４８Ｃ、２３８，２４８）とを含み、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向両端部（３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ）が、他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部（３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ）と対向すると共に、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向略中間部（３６ｂ，４６ｂ）が、他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するもの（３８，４８、１３８Ｂ，１４８Ｂ、１３８Ｃ，１４８Ｃ、２３８，２４８）と対向するものである。
【００１４】
この場合に、前記回転子は、永久磁石（２２、２２Ｄ）によって呈される複数の磁極を有しており、各磁極は実質的に磁気的に独立していてもよい。
【００１５】
また、前記回転子は、前記両巻線固定子に対して磁極を呈する永久磁石（２２、２２Ｄ）を有していてもよい。
【００１６】
また、前記永久磁石（２２）は、前記回転軸方向に沿う磁化容易軸を持つ異方性を有していてもよい。
【００１７】
また、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相のコイルが巻回されたもの先端部に、他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部と対向する端部側つば部（３７ａ，３７ｃ、４７ａ，４７ｃ、１３７ａ，１３７ｃ、１４７ａ，１４７ｃ）と、他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するものと対向する中間つば部（３７ｂ，４７ｂ、１３７ｂ，１４７ｂ）と、が設けられており、前記端部側つば部と前記中間つば部とは磁気的に独立していてもよい。
【００１８】
また、１つの前記コイル巻回コア部の先端部に設けられる各つば部が、連結部（３９Ｆａ，４９Ｆａ）によって連結されて一体化されていてもよい。
【００１９】
また、前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部（１３４Ｂ，１４４Ｂ）の断面積は、前記コイル間コア部（１３８Ｂ，１４８Ｂ）の断面積の略３倍であってもよい。
【００２０】
また、前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部（１３４Ｃ，１４４Ｃ）の断面形状の外周部は、外側に凸形状を有していてもよい。
【００２１】
また、前記コイル巻回コア部（１３４Ｃ，１４４Ｃ）とその隣の前記コイル間コア部（１３８Ｃ，１４８Ｃ）との間の隙間が、略等幅の溝状に形成されていてもよい。
【００２２】
また、前記コイル間コア部（１３８Ｂ，１４８Ｂ）は、前記各コイル巻回コア部（１３４Ｂ，１４４Ｂ）よりも外周側であって前記各コイル巻回コア部間でかつ前記各コイルの配設部分を除いた隙間に設けられていてもよい。
【００２３】
また、前記Ｎは２以上の整数であってもよい。
【００２４】
また、前記一方の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）は、少なくとも前記コイル巻回コア部及びコイル間コア部の位置及び形状と前記各コイルの相順及び巻数とに関して、他方の前記巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）を、前記回転軸と略直交する前記両巻線固定子間の平面を基準に鏡面対象形状にし、さらに、前記回転軸を中心にして（１８０／Ｎ）゜回転させた対称性を有していてもよい。
【００２５】
また、前記一対の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）と前記回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と間の各ギャップ長は、略同一であってもよい。
【００２６】
また、前記Ｎは２以上の整数であり、同一相で直列接続される複数の前記コイルが、前記両巻線固定子に設けられており、これらの複数のコイルが前記一対の巻線固定子間を繋ぐように接続（２６０）されていてもよい。
【００２７】
また、前記一対の巻線固定子の各コイルは、その周方向一端部からコイル巻線の一端部が引出されると共に、その周方向他端部からコイル巻線の他端部が引出されたものであり、前記一対の巻線固定子間において直列接続されるコイル同士が、前記回転軸に略直交する平面に投影した距離を基準にして近い端部同士を経由して接続（６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ、２６０）されていてもよい。
【００２８】
また、前記一対の巻線固定子の各コイルが並列に接続（７０）されていてもよい。
【００２９】
また、前記回転子は、前記回転軸周りに間隔を有して配設された永久磁石を複数有しており、前記各永久磁石間に、その各永久磁石とは磁気的に独立する、介在磁心（２３Ｄ）が介在していてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
このアキシャルギャップ型回転電機によると、前記一対の巻線固定子に、複数のコイルが回転軸方向に沿った複数層に亘って分布巻されると共に、前記各コイルが前記回転軸方向に沿って２群の層に分離されて、前記各巻線固定子に設けられ、、かつ、２群にわたって周方向に同一の位置に、同一の相のコイルが巻回されないため、回転子の両側に巻線固定子を設けたアキシャルギャップ型回転電機において、コイル数の増加を抑制しつつ、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべくキャンセルすることができる。
【００３１】
また、別のアキシャルギャップ型回転電機によると、回転軸を中心として回転自在に配設され、前記回転軸方向における両面に前記回転軸周りに（４×Ｎ）極（Ｎは正の整数）の磁極面を呈する回転子と、前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設され、略円盤状のバックヨーク磁心と、前記バックヨーク磁心の前記回転子側に前記回転軸周りに沿って配設された複数の巻線固定子コア部と、Ｎ組の３相のコイルと、を有する一対の巻線固定子とで、回転子の両側に巻線固定子を設けたアキシャルギャップ型回転電機を構成できる。
【００３２】
また、回転子が（４×Ｎ）極の磁極面を呈するのに対して、各巻線固定子にＮ組の３相のコイルが設けられることで、全体として分布巻された（２×Ｎ）組の３相のコイルを設ける構成であるため、コイル数の増加を抑制することができる。
【００３３】
しかも、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向両端部が、他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部と対向すると共に、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向中間部が、他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するものと対向するので、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべくキャンセルすることができる。
【００３４】
また、前記回転子が、永久磁石によって呈される複数の磁極を有していると、磁束密度を高くできる。
【００３５】
さらに、回転子は、両巻線固定子に対して磁極を呈する永久磁石を有していると、各磁気回路において、磁束が界磁子の永久磁石を貫通して両巻線固定子間を通過することになる。
【００３６】
また、前記永久磁石は、前記回転軸方向に沿う磁化容易軸を持つ異方性を有していると、回転軸方向に沿って強く着磁できる上、両巻線固定子の双方のギャップで磁束の漏れを少なくすることができる。
【００３７】
また、コイル巻回コア部の先端部に、端部側つば部や中間つば部が設けられていると、両方の巻線固定子間の磁束のやりとりが、双方の対応するコイルによる磁束の合成磁束となるように、各つば部によって磁束の流れを調整することができる。
【００３８】
また、１つの前記コイル巻回コア部の先端部に設けられる各つば部が、連結部によって連結されて一体化されていると、それらを一体物として容易に取扱うことができると共に、ギャップ精度を向上できる。
【００３９】
また、前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部の断面積は、前記コイル間コア部の断面積の略３倍であると、各相に応じた磁気回路の断面積を略同じにして、磁束密度むらを防止できると共に、磁気飽和を防止できる。
【００４０】
また、前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部の断面形状の外周部が外側に凸形状を有していると、コイルの巻線をコイル巻回コア部の外周に密着して巻回することができ、コイルの占積率向上を図ることができる。
【００４１】
前記コイル巻回コア部とその隣の前記コイル間コア部との間の隙間が、略等幅の溝状に形成されていると、当該間隔にコイルを密に配設することができ、コイル占積率を向上させることができる。
【００４２】
また、前記コイル間コア部が、前記各コイル巻回コア部よりも外周側であって前記各コイル巻回コア部間でかつ前記各コイルの配設部分を除いた隙間に設けられていると、各コイル間の隙間を有効利用して、コイル巻回コア部を設けることができる。
【００４３】
また、前記Ｎが２以上の整数であると、各巻線固定子において、周方向に働く力をバランスよくすることができる。
【００４４】
また、前記一方の巻線固定子は、少なくとも前記コイル巻回コア部及びコイル間コア部の位置及び形状と前記各コイルの相順及び巻数とに関して、他方の前記巻線固定子を、前記回転軸と略直交する前記両巻線固定子間の平面を基準に鏡面対象形状にし、さらに、前記回転軸を中心にして（１８０／Ｎ）゜回転させた対称性を有していると、両巻線固定子が略同条件で磁束を作るため、回転子を回転させるのに適した合成磁束を発生し易くできる。
【００４５】
また、前記一対の巻線固定子と前記回転子との間の各ギャップ長は、略同一であると、回転子の両面側で、同様の磁気回路を形成することができる。
【００４６】
また、同一相で直列接続される複数の前記コイルが、前記両巻線固定子に設けられており、これらの複数のコイルが前記一対の巻線固定子間を繋ぐように接続されていると、各巻線固定子内だけで同一相のコイルを接続する場合よりも、各コイル間を接続するわたり配線を短くできる。
【００４７】
また、前記一対の巻線固定子の各コイルは、その周方向一端部からコイル巻線の一端部が引出されると共に、その周方向他端部からコイル巻線の他端部が引出されていると、同様構成のコイルを用いることができるので、生産性が向上する。また、前記一対の巻線固定子間において直列接続されるコイル同士が、前記回転軸に略直交する平面に投影した距離を基準にして近い端部同士を経由して接続されていると、わたり配線をより短くできる。
【００４８】
また、前記各巻線固定のそれぞれにおいて、前記各コイルがスター結線（７０）されていると、一対の巻線固定子間でのわたり配線を削減できる。
【００４９】
前記回転子は、前記回転軸周りに間隔を有して配設された永久磁石を複数有しており、前記各永久磁石間に、その各永久磁石とは磁気的に独立する、介在磁心が介在していると、その介在磁心を利用して、リラクタンストルクを併用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
｛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電機について説明する。図１は、同アキシャルギャップ型回転電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電機を示す側面図である。
【００５１】
このアキシャルギャップ型回転電機１０は、所定の回転軸１８ａ回りの回転力を発生させるものであり、１つの回転子２０と、２つの巻線固定子３０，４０とを備えている。回転子２０は、略円盤状に形成されており、所定の回転軸１８ａを中心として回転自在に配設されると共に、その回転軸１８ａ回りに交互に複数の磁極を呈するようになっている。また、巻線固定子３０，４０も、略円盤状に形成されており、前記回転軸１８ａ方向における回転子２０の両面側にギャップを隔てて配設されている。また、これらの一対の巻線固定子３０，４０を全体として見ると、複数のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，４６Ｗが複数層（ここでは２層）に亘って分布巻されている。また、これらのコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗは２群の層に分離されて（ここでは２層に分離されて）、それぞれ各巻線固定子３０，４０に設けられ、、かつ、２群にわたって回転軸１８ａ周りの周方向で同一の位置に、同一の相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相等）のコイルが巻回されないようになっている。そして、これらコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに３相交流電流を通電することで、回転子２０を回転軸１８ａ周りに回転させる磁束を発生させるようになっている。
【００５２】
各部についてより具体的に説明する。
【００５３】
図３は回転子の一部分解斜視図であり、図４は同回転子を示す斜視図である。図１〜図４に示すように、回転子２０は、図示省略の回転軸部を介して回転自在に配設されている。なお、回転軸部は、図示省略の軸受によって回転自在に支持されている。また、この回転子２０は、回転軸１８ａ方向の両面において、前記回転軸１８ａ周りに交互の磁性を持つ磁極面を呈する。ここでは、回転子の各磁極面は、回転軸１８ａ周りに、（４×Ｎ）極（Ｎは正の整数、ここではＮ＝１）の交互の磁極を呈する。
【００５４】
より具体的には、回転子２０は、複数（ここでは４つ）の永久磁石２２を有している。各永久磁石２２は、回転軸１８ａ周りのドーナツ板状部材を複数（ここでは４つ）に分割した形状、即ち、回転軸１８ａ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１８ａ周りに、間隔をあけて配設されており、この間隔によって各永久磁石２２は実質的に磁気的に独立している。これにより、磁束の漏洩による無効磁束を低減することができる。このように永久磁石２２によって磁界を発生させているため、各磁気回路における磁束密度を高くすることができる。
【００５５】
また、各永久磁石２２は、その両面側、つまり、各巻線固定子３０，４０に対して磁極を呈するようになっている。これにより、各永久磁石２２を通る各磁気回路において、磁束が界磁子としての永久磁石２２を貫通して、両巻線固定子３０，４０間を通過する。
【００５６】
上記のような永久磁石２２は、回転軸１８ａに沿った方向、即ち、永久磁石２２の厚み方向に沿った磁化容易軸を持つ異方性の磁性材料を、当該回転軸１８ａ方向に沿って着磁することで形成されることが好ましい。これにより、前記永久磁石２２を、回転軸１８ａ方向に沿って強く着磁できる上、巻線固定子３０，４０側の双方のギャップで磁束の漏れを少なくすることができる。
【００５７】
また、各永久磁石２２の両面、つまり、両巻線固定子３０，４０側の面に、それぞれ回転子磁心２６が設けられている。各回転子磁心２６は、各永久磁石２２の形状に対応する弧状かつ帯状の板形状に形成されており、永久磁石２２の両面に重ね合せ状に配設されている。これらの回転子磁心２６も、回転軸１８ａ周りに間隔をあけて配設され、相互に磁気的に独立している。
【００５８】
この回転子磁心２６により、励磁された巻線固定子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することができる。
【００５９】
なお、上記回転子磁心２６は、抵抗率が高い材質、例えば、圧粉鉄心で形成されていることが好ましい。これにより、回転子磁心２６で生じた渦電流の減少効果を期待できる。特に、例えば、ＰＷＭインバータ駆動によって巻線固定子３０，４０が発生させるキャリア高周波数成分の磁束は、永久磁石２２まで作用し難く、その磁束による渦電流は表皮効果によって回転子磁心２６の表面近傍で発生し易い。そこで、回転子磁心２６を高抵抗率の材料で形成することで、そのような高周波数成分の渦電流を有効に減少させることができる。
【００６０】
なお、これらの各永久磁石２２及び各回転子磁心２６は、樹脂や非磁性金属等の非磁性体によって形成されるホルダ２８によって上記配設形態で保持されると共に（図４参照）、回転軸部に固定されている。ホルダ２８は、各永久磁石２２及び各回転子磁心２６と共にモールド成形されたものであってもよいし、又は、予め金型成形されたホルダ２８に各永久磁石２２及び各回転子磁心２６等を嵌め込む等して固定した構成であってもよい。
【００６１】
両巻線固定子３０，４０について説明する。
【００６２】
図５は同アキシャルギャップ型回転電機に３相交流電流が通電された状態及び結線態様を示す説明図である。なお、図５で各巻線固定子コア部を示す符号のうち最初の符号は一方（下側）のものであり、２番目の符号は他方（上側）のものを示している。また、図５では、理解を容易にするため、各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ及びコイル間コア部３８，４８の各位置に、符号Ｔ１〜Ｔ１２を付している。
【００６３】
図１、図２及び図５に示すように、一方（ここでは下側）の巻線固定子３０は、バックヨーク磁心３２と、複数（ここでは１２個）の巻線固定子コア部３４，３８と、Ｎ組（ここでは１組）の３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗとを備えている。
【００６４】
バックヨーク磁心３２は、鉄等の軟磁性体によって形成されており、略中央部に孔部が形成された略円盤状に形成されている。このバックヨーク磁心３２は、圧粉鉄心、積層鋼板等のいずれで形成されていてもよい。このバックヨーク磁心３２の回転子２０側の面に上記巻線固定子コア部３４，３８が突出状に支持されている。
【００６５】
各巻線固定子コア部３４，３８は、鉄等の軟磁性体によって形成されており、バックヨーク磁心３２の前記回転子２０側の面に、回転軸１８ａ周りに間隔をあけて環状に配設されている。
【００６６】
上記巻線固定子コア部３４，３８は、（３×Ｎ）個（ここでは３個）のコイル巻回コア部３４と、（３×Ｎ）個（ここでは３個）のコイル間コア部３８とを含んでいる。
【００６７】
各コイル巻回コア部３４は、間隔をあけて弧状に隣設された３つの分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを有している。この各コイル巻回コア部３４は、上記３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ分の数（ここでは３つ）準備され、バックヨーク磁心３２の前記回転子２０側の面に、回転軸１８ａ周りに略等間隔をあけて環状に配設されている。そして、各コイル巻回コア部３４のそれぞれに、つまり、隣設する３つの分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃの外周周りのそれぞれに、上記３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回される。ここでは、３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗは、回転軸１８ａ方向に沿って上方から見て、Ｕ相のコイル５０Ｕ、Ｖ相のコイル５０Ｖ，Ｗ相のコイル５０Ｗがこの順で右回り（時計回り）に並ぶように配設されている。
【００６８】
また、各コイル間コア部３８は、上記コイル巻回コア部３４と同数設けられており、当該各コイル巻回コア部３４間に間隔をあけて配設されている。なお、コイル巻回コア部３４とコイル間コア部３８間の間隔は、バックヨーク磁心３２の径方向に沿って略等幅に設定されている。また、このコイル間コア部３８には、コイルは巻回されていない。
【００６９】
また、上記コイル巻回コア部３４を構成する分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及びコイル間コア部３８は、回転軸１８ａと略直交する平面において、２等辺三角形又は扇形状の各頂点を丸めた形状の断面形状を有しており、回転軸１８ａ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。バックヨーク磁心３２に対する分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及びコイル間コア部３８の固定は、例えば、バックヨーク磁心３２に形成された貫通孔部又は有底孔部に、各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及びコイル間コア部３８を圧入したり焼きばめすることで、なされる。
【００７０】
また、他方の巻線固定子４０は、上記一方の巻線固定子３０と同様構成、即ち、バックヨーク磁心３２に対応するバックヨーク磁心４２、３つの分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを有するコイル巻回コア部３４に対応して３つの分割コイル巻回コア部４６ａ，４６ｂ，４６ｃを有するコイル巻回コア部４４、コイル間コア部３８に対応するコイル間コア部４８、３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗに対応する３相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗとを備えている。
【００７１】
この他方の巻線固定子４０は、コイル巻回コア部４４及びコイル間コア部４８を含む巻線固定子コア部４４，４８と、３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗを、回転子２０側に対向させた姿勢で、当該回転子２０の上方にギャップを隔てて配設されている。
【００７２】
両巻線固定子３０，４０の位置関係は次のようになっている。
【００７３】
まず、一方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であって所定相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コイル間コア部３６ａ，３６ｃが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル巻回コア部４４であって他の２つの相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コア部４６ｃ，４６ａと対向している。
【００７４】
例えば、図５に示すように、下方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であってＵ相のコイル５０Ｕが巻回されたものの周方向端部である分割コイル間コア部３６ａ，３６ｃが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル巻回コア部４４であって他の２つのＶ相及びＷ相のコイル５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コア部４６ｃ，４６ａと対向している。
【００７５】
また、一方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であって所定相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回されたものの周方向略中間部である分割コイル巻回コア部３４ｂが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル間コア部４８であって、他の２つの相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたコイル巻回コア部４４間に存在するものと対向している。
【００７６】
例えば、図５に示すように、一方（下方）の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であってＵ相のコイル５０Ｕが巻回されたものの周方向略中間部である分割コイル巻回コア部３４ｂが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル間コア部４８であって、他の２つの相のコイル５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたコイル巻回コア部４４間に存在するものと対向している。
【００７７】
なお、他方の巻線固定子４０を基準にしても、また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれを基準にしても同様の位置関係となっている。
【００７８】
また、一方の巻線固定子３０側の各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗと、他方の巻線固定子４０側のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗは、本回転電機１０の回転軸１８ａ方向の一方側から見て（例えば、上方から見て）同一方向に巻回されている。換言すれば、回転子２０から見ると、一方の巻線固定子３０側の各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗと、他方の巻線固定子４０側のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗとは、互いに反対方向に巻回されている。なお、ここでいう巻回方向は、実際の巻回時における機械的な向きではなく、各相の通電方向を基準とした方向をいう。よって、本回転電機１０の回転軸１８ａ方向の一方側から見て（例えば、上方から見て）同一方向に巻回されている場合には、所定の相、例えばＵ相のコイル５０Ｕ，５２Ｕに最大電流を通電した場合に、他の２相、例えばＶ相とＷ相のコイル５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｖ，５２Ｗには逆方向の電流が流れる。よって、この場合には、所定の相、例えばＵ相のコイル５０Ｕ，５２Ｕにおける磁束の向きに対して、他の２相、例えばＶ相とＷ相のコイル５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｖ，５２Ｗの磁束の向きは逆になる。
【００７９】
つまり、両巻線固定子３０，４０は、少なくともコイル巻回コア部３４，４４及びコイル間コア部３８，４８の位置及び形状と、各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，コイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの相順及び巻数とに関して、回転軸１８ａと略直交する両巻線固定子３０，４０間の平面を基準にした鏡面対称形状にしかつ、回転軸１８ａを中心にして（１８０／Ｎ）゜（ここではＮ＝１から１８０゜）、すなわち、電気角で１周期回転させた対称性を有している。
【００８０】
このような両巻線固定子３０，４０の配置関係に加えて、回転子２０の各永久磁石２２がその両面側に対して磁極を呈していることから、一方の巻線固定子３０から他方の巻線固定子４０に向けて（又は他方の巻線固定子４０から一方の巻線固定子３０に向けて）、磁束は回転子２０を貫通する。つまり、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを、両巻線固定子３０，４０に分けて設けても、それらの合成磁界によって回転子２０を回転させることができる。
【００８１】
各コイル巻回コア部４４及び各コイル間コア部４８による磁界の発生態様について図５を参照してより具体的に説明する。
【００８２】
Ｕ相のコイル５０Ｕ，５２Ｕが巻回された各コイル巻回コア部３４の略中央部の分割コイル巻回コア部３６ｂとこれに対向するコイル間コア部４８間では（Ｔ１及びＴ７参照）、Ｕ相電流によって発生した磁束が通過する。
【００８３】
同様に、Ｖ相のコイル５０Ｖ，５２Ｖが巻回された各コイル巻回コア部３４の略中央部の分割コイル巻回コア部３６ｂとこれに対向するコイル間コア部４８間では（Ｔ５及びＴ１１参照）、Ｖ相電流によって発生した磁束が通過し、また、Ｗ相のコイル５０Ｗ，５２Ｗが巻回された各コイル巻回コア部３４の略中央部の分割コイル巻回コア部３６ｂとこれに対向するコイル間コア部４８間では（Ｔ３及びＴ９参照）、Ｗ相電流によって発生した磁束が通過する。
【００８４】
また、Ｕ相コイル５０Ｕ，５２ＵとＶ相コイル５０Ｖ，５２Ｖとが重複する部分である分割コイル巻回コア部３６ａと分割コイル巻回コア部４６ｃとの対向部分（Ｔ１２参照）と、分割コイル巻回コア部３６ｃと分割コイル巻回コア部４６ａとの対向部分（Ｔ６参照）では、Ｕ相電流とＶ相電流とによって発生した磁束の重畳したものが通過する。
【００８５】
同様に、Ｖ相コイル５０Ｖ，５２ＶとＷ相コイル５０Ｗ，５２Ｗとが重複する部分である分割コイル巻回コア部３６ａと分割コイル巻回コア部４６ｃとの対向部分（Ｔ４参照）と、分割コイル巻回コア部３６ｃと分割コイル巻回コア部４６ａとの対向部分（Ｔ１０参照）では、Ｖ相電流とＷ相電流とによって発生した磁束の重畳したものが通過する。
【００８６】
また、同様に、Ｗ相コイル５０Ｗ，５２ＷとＵ相コイル５０Ｕ，５２Ｕとが重複する部分である分割コイル巻回コア部３６ａと分割コイル巻回コア部４６ｃとの対向部分（Ｔ８参照）と、分割コイル巻回コア部３６ｃと分割コイル巻回コア部４６ａとの対向部分（Ｔ２参照）では、Ｗ相電流とＵ相電流とによって発生した磁束の重畳したものが通過する。
【００８７】
図６は本アキシャルギャップ型回転電機におけるコイルの巻線形態と発生磁束との関係を示す図である。なお、図６では各巻線固定子コア部及びコイルの環状配列方向を部分的に繰返して平面状に展開した状態を示しており、各コイルを概念的に示している。
【００８８】
すなわち、Ｗ相に所定方向の最大電流が通電された場合に着目すると、コイル巻回コア部３４の中間部の分割コイル巻回コア部３６ｂからこれに対向するコイル間コア部４８に向けて、前記磁束Φ１に永久磁石２２による磁束Φ２を重畳した磁束Φ３が通過する。
【００８９】
一方、Ｕ相のコイル５０Ｕ，５２ＵとＶ相のコイル５０Ｖ，５２Ｖには、上記の逆方向の電流が通電され、当該Ｕ相のコイル５０Ｕ，５２ＵとＶ相のコイル５０Ｖ，５２Ｖで、前記磁束Φ１とは逆方向の磁束Φ４，Φ５が発生する。そして、Ｕ相のコイル５０Ｕ，５２ＵとＶ相のコイル５０Ｖ，５２Ｖとが相互に重なり合う部分では、それらの磁束Φ４，Φ５が重畳され、さらに永久磁石２２による磁束Φ６を重畳した磁束Φ７が両者間を通過する。
【００９０】
ここで、Ｉｖ＝−Ｉｗ−Ｉｕ（Ｉｘはｘ相を流れる電流）であるから、一方の巻線固定子３０と他方の巻線固定子４０との間を通過する磁束Φ３＝Φ７であるから、両巻線固定子３０，４０間で大きさがほぼ等しい磁束が往き来する。
【００９１】
Ｗ相に逆方向の最大電流が通電された場合、Ｕ相及びＶ相に所定方向及び逆方向に最大電流が通電された場合にも、同様に磁束が発生して通過する。
【００９２】
従って、３相交流を流すと、両巻線固定子３０，４０によって回転軸１８ａ周りに周期的に変化する磁束が生じ、これが経時的に変化して回転子２０を回転させることになる。
【００９３】
このようなコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの配置形態は、次のような通常の４極１２ティースの分布巻形態と同等と評価できる。つまり、通常の４極１２ティースの分布巻形態は、１相あたり極数（４つ）のコイルを等間隔で、かつ、３相分の３層に積層するように配置することになる。このような配置では、回転子２０の両側での対称性を維持することはできない。そこで、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを２つの層に分け、各層で１つのコイル間コア部３８，４８を介在させてコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを設けて、各相毎に極数／２（ここでは２つ）のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを設ける構成としている。これにより、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに分けて両巻線固定子３０，４０に配設することができ、回転子２０の両側で対称性よく配置することができる。コイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを巻線固定子３０にそのままスライドさせれば、１の固定子で通常の分布巻の巻線分布となる。
【００９４】
また、上記各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃのうち回転子２０側端部に、外方向に広がる端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃが設けられている。この端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃは、回転子２０を介して対応する各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃと対向している。また、分割コイル巻回コア部３６ｂ，４６ｂのうち回転子２０側端部に、外方向に広がる中間つば部３７ｂ，４７ｂが形成されている。この中間つば部３７ｂ，４７ｂは、回転子２０を介して対応するコイル間コア部３８，４８と対向している。さらに、コイル間コア部３８，４８のうち回転子２０側端部に、外方方向に広がるつば部３９，４９が形成されており、これらは回転子２０を介して対応する分割コイル巻回コア部３６ｂ，４６ｂと対向している。
【００９５】
また、これらの端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とは、スリットを介して分離され、相互に実質的に磁気的に独立している。
【００９６】
これらの端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とは、分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃや分割コイル巻回コア部３６ｂ，４６ｂ、コイル間コア部３８，４８に一体形成されている。なお、分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃや分割コイル巻回コア部３６ｂ，４６ｂ、コイル間コア部３８，４８を、圧粉磁心にて形成することで、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃや中間つば部３７ｂ，４７ｂ、つば部３９，４９を容易に一体形成できる。
【００９７】
これらの端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃや中間つば部３７ｂ，４７ｂ、つば部３９，４９によって、回転子２０と巻線固定子３０，４０との間で、鎖交磁束の増大を図ることができる。また、回転子２０に対する巻線固定子３０，４０の平面度を高めることで、両者間の実質的なギャップ長をより小さくできる。特に、それらの間に存在するスリットによって、両方の巻線固定子３０，４０間の磁束のやりとりが、双方の対応するコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗによる磁束の合成磁束となるように、磁束の流れを調整することができる。
【００９８】
このように構成されたアキシャルギャップ型回転電機１０によると、一対の巻線固定子３０，４０に、複数のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが複数層に亘って分布巻されると共に、それらが回転軸１８ａ方向に沿って２群の層に分離されて、各巻線固定子３０，４０に設けられている。このため、回転子２０の両側に巻線固定子３０，４０を設けた回転電機１０において、一方の巻線固定子３０によって作用する磁気吸引力と、他方の巻線固定子４０によって作用する磁気吸引力とをなるべくキャンセルして、スラスト力を軽減することができる。
【００９９】
特に、回転子２０は回転軸１８ａ周りに（４×Ｎ）極の磁極面を呈するのに対して、各巻線固定子３０，４０にＮ組の３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを設けることで、全体として（２×Ｎ）組の３相コイルを設ける構成であるため、回転子２０の両面側でそれぞれ回転子２０回転用の磁気回路を形成する場合に比べて、コイル数の増加を抑制することができる。
【０１００】
しかも、一方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であって所定相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コイル間コア部３６ａ，３６ｃが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル巻回コア部４４であって他の２つの相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コア部４６ａ，４６ｃと対向している。また、一方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であって所定相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回されたものの周方向略中間部である分割コイル巻回コア部３４ｂが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル間コア部４８であって、他の２つの相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたコイル巻回コア部４４間に存在するものと対向している。このため、回転子２０の両側で、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべく同じにして、当該磁気吸引力をなるべくキャンセルすることができる。
【０１０１】
また、両巻線固定子３０，４０は、上記のように、鏡面対称形状にして回転させた対称性を有しているため、両巻線固定子３０，４０が略同条件で磁束を発生させるため、回転子２０を円滑に回転させるのに適した合成磁界を発生し易くできる。
【０１０２】
なお、上記一対の巻線固定子３０，４０と回転子２０間の各ギャップ長は、略同一であることが好ましい。回転子２０の両側で、同様の磁気回路を形成するためである。
【０１０３】
本アキシャルギャップ型回転電機の基本的構成は上記の通りである。以下では、上記構成を前提にして、好ましい具体的構成、又は、好ましい変形例について説明する。なお、以下の説明では、上記したものと同様要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【０１０４】
図７は回転子の変形例を示している。この変形例では、リング状の磁性材料を、その周方向に沿って区分された各エリア毎に交互に逆極性に着磁することによって、回転子２０Ｂを形成している。なお、回転子２０Ｂのうち回転軸部に取付けられる部分は、着磁されていないか、又は、着磁されてもよいがトルク発生には寄与しない。また、回転子２０Ｂの周方向において着磁された部分間は無着磁部分である。本変形例は、形状加工の自由度に優れたボンド磁石を用いる場合に有効である。
【０１０５】
図８及び図９は回転子の他の変形例を示している。この変形例の回転子２０Ｃでは、各永久磁石２２を、一対の回転子磁心２６Ｃで挟込むようにして所定の配列形態で保持している。各回転子磁心２６Ｃは、各永久磁石２２に対応する幅広部２６Ｃａ，２６Ｃｂを有しており、これらは連結部２６Ｃｃを介して連結されている。なお、連結部２６Ｃｃは、小幅又は肉薄で、容易に磁気飽和し得る程度の断面積を有している。また、幅広部２６Ｃａ，２６Ｃｂのうち一方の磁極に対応する幅広部２６Ｃａは、内周側の回転軸部周りの内環部２６Ｃｄで相互に連結されると共に、回転軸部に固定されている。これにより、ホルダ等を別途設ける必要なく、各永久磁石２２を保持できるようにしている。なお、各幅広部２６Ｃａは同一磁極に対応しているので、上記のように相互に連結しても磁束漏洩は防止されている。
【０１０６】
図１０は、回転子のさらに他の変形例を示している。この変形例に係る回転子２０Ｄは介在磁心を有している。すなわち、回転子２０Ｄは、回転軸１８ａに間隔を有して配設された複数（ここでは４つ）の永久磁石２２Ｄを備えており、その各永久磁石２２Ｄ間に、各永久磁石２２Ｄとは磁気的に独立する介在磁心２３Ｄが介在している。この介在磁心２３Ｄは、巻線固定子３０，４０の双方に面している。つまり、各永久磁石２２Ｄと介在磁心２３Ｄとは、回転軸１８ａ周りで環状かつ交互に配置されている。これらの各永久磁石２２Ｄと介在磁心２３Ｄとは、非磁性体によって形成された図示省略のホルダによって磁気的に独立した状態で保持されている。上記介在磁心２３Ｄとしては、例えば、圧粉鉄心のように、等方性の軟磁性材料を用いることが好ましい。なお、介在磁心２３Ｄのうち両巻線固定子３０，４０側の両端部は、より多くの磁束を導けるように他の部分よりも幅広に形成されている。
【０１０７】
上記介在磁心２３Ｄを設けることで、永久磁石２２Ｄによる磁極中心を示すｄ軸のインダクタンスＬｄよりも、極間を示すｑ軸のインダクタンスＬｑを大きくすることができ、逆突極性（Ｌｑ＞Ｌｄ）を示す。このため、電流位相をｑ軸に対して適当な進み角をもって制御することで、いわゆるマグネットトルクに対して、いわゆるリラクタンストルクを更に加えて、トルクやエネルギー効率を高めることができる。一般に、トルク式は以下のようになる。ここで、Ｌｑ＞Ｌｄとすることで、第二項のリラクタンストルクを利用できる。
Ｔ−Ｐｎ［φaＩacosβ＋０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉa2sin（２β）］
ここで、Ｐｎ：極対数、φa：電機子鎖交磁束、Ｉa：電流値、β：電流位相である。
【０１０８】
図１１は巻線固定子に係る変形例を示している。この変形例に係る巻線固定子３０Ｅ，４０Ｅでは、上記実施形態における端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とを省略している。このように、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９は必須のものではない。
【０１０９】
図１２は巻線固定子に係る他の変形例を示している。この変形例に係る巻線固定子３０Ｆ，４０Ｆでは、上記各端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とを、それぞれ内周側及び外周側で、連結部３９Ｆａ，４９Ｆａで連結している。連結部３９Ｆａ，４９Ｆａは、小幅又は肉薄で、容易に磁気飽和し得る程度の断面積を有している。
【０１１０】
この変形例によると、各端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９と一体物として容易に取扱うことができる。また、それらを一体物として取扱うことができるので、各ギャップ精度の向上を図ることもできる。
【０１１１】
なお、上記各端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とを全て連結部３９Ｆａ，４９Ｆａで連結する必要はないが、コイル巻回コア部３４，４４の先端部に設けられる端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと中間つば部３７ｂ，４７ｂとは連結部３９Ｆａ，４９Ｆａで連結して一体化することが好ましい。
【０１１２】
また、上記実施形態において、バックヨーク磁心３２，４２と、各コイル巻回コア部３４，４４及び各コイル間コア部３８，４８と、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃ及び中間つば部３７ｂ，４７ｂ及びつば部３９，４９とに関し、いずれを分割別体とし、いずれを組合わせて一体化するのは任意である。
【０１１３】
図１２に示す例では、各コイル巻回コア部３４，４４及び各コイル間コア部３８，４８と、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃ及び中間つば部３７ｂ，４７ｂ及びつば部３９，４９とを一体化し、バックヨーク磁心３２，４２をそれらとは別体として形成している。この構成によれば、バックヨーク磁心３２，４２を、鋼板等の薄板を回転軸１８ａ方向に積層した積層鋼板によって容易に形成することができる。また、各コイル巻回コア部３４，４４及び各コイル間コア部３８，４８と、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃ及び中間つば部３７ｂ，４７ｂ及びつば部３９，４９との一体化物については、圧粉鉄心、例えば、等方性の圧粉鉄心で形成することができる。
【０１１４】
図１３は巻線固定子のさらに他の変形例を示す斜視図である。図１３に示すように、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと中間つば部３７ｂ，４７ｂとつば部３９，４９は、それぞれコイル巻回コア部３４，４４及びコイル間コア部３８，４８とは別体とされていてもよい。この構成は、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを容易にコイル巻回コア部３４，４４及びコイル間コア部３８，４８に外嵌めできるようにし、コイル占積率向上にも貢献する。
【０１１５】
なお、上記コイル巻回コア部３４，４４における分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ間の隙間は、コイルが配置されるコイル巻回コア部３４，４４とコイル間コア部３８，４８との間の隙間よりも小幅であってもよい。この場合でも、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃや中間つば部３７ｂ，４７ｂ、つば部３９，４９の各間の各隙間は等幅であることが好ましい。両巻線固定子３０，４０の両側及び各相での対称性を保つためである。
【０１１６】
各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの結線構成について説明する。
【０１１７】
まず、図１及び図５に示すように、上記各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの周方向の一端部からコイル巻線の一端部が引出されると共に、その周方向他端部からコイル巻線の他端部が引出されている場合には、一対の巻線固定子３０，４０間で接続されるコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ同士は、回転軸１８ａに略直交する平面に投影した距離を基準にして近い端部同士を経由して接続されている。つまり、各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが同様の引出し端部を持ち、それらが回転子２０から見て同様の向き及び姿勢で取付けられているとする。すると、コイル５０Ｕの他端部とコイル５２Ｕの一端部とが上記平面を基準にして比較的近い位置に配設される。そこで、これらの端部間をわたり配線６０Ｕで結線するとよい。同様に、コイル５０Ｖの他端部とコイル５２Ｖの一端部とをわたり配線６０Ｖで結線し、コイル５０Ｗの他端部とコイル５２Ｗの一端部とをわたり配線６０Ｗで結線するとよい。なお、図１に示すわたり配線６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗは分解斜視図に応じた長さで示されているが、実際にはもっと短い。
【０１１８】
なお、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗの一端部は、配線６２を介して巻線固定子３０でそれぞれ中性点に接続される。また、コイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの他端部は、配線６４を介して電源に接続される。
【０１１９】
このように同様構成のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを用いることで、生産性を向上させることができる。また、各相で５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを接続するわたり配線６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗを短くできるという利点もある。
【０１２０】
なお、上記Ｎが２以上の整数である場合、即ち、各巻線固定子３０，４０に３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが設けられた場合に好ましい配線形態については後述する。
【０１２１】
また、図１１に示すように、前記各巻線固定子３０，４０のそれぞれにおいて、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが配線７０を介してそれぞれスター結線等され、それぞれのコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが並列に接続されると共に、それぞれに配線７２を介して外部電源からの電流が供給されるようにしてもよい。
【０１２２】
この場合には、一対の巻線固定子３０，４０間でコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを接続するわたり配線を削減できるという利点がある。例えば、回転子２０の外径を大きくしたいと思っても、両巻線固定子３０，４０間のわたり配線によって当該回転子２０の外径を小さくするように制限される。本形態は、そのような制約を少なくすることができる。本形態は、各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ等での抵抗値等のばらつきが小さい場合に適した結線態様である。
【０１２３】
また、巻線固定子３０，４０に対して同一の電源から電流供給して駆動するようにすれば、インバータ回路等も１つ設けるだけでよい。
【０１２４】
｛第２実施形態｝
第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機について説明する。図１４は同アキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図であり、図１５は同回転電機におけるコイル巻回コア部及びコイル間コア部を示す概略断面図である。
【０１２５】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機１１０は、第１実施形態に対して、コイル巻回コア部１３４，１４４に係る構成で異なっている。その他の構成は、第１実施形態と同様構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
このコイル巻回コア部１３４，１４４では、第１実施形態で説明した分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃが一体化されている。
【０１２７】
また、各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃの端部に設けられた端部側つば部１３７ａ，１３７ｃ，１４７ａ，１４７ｃと、中間つば部１３７ｂ，１４７ｂは、スリットを介して相互に分割されている。
【０１２８】
なお、図１６に示すように、端部側つば部１３７ａ，１３７ｃ，１４７ａ，１４７ｃと、中間つば部１３７ｂ，１４７ｂとの間には必ずしもスリットを設ける必要はない。このようにスリットを無くすことで、パーミアンスを小さくすることができる。もっとも、コギングトルクを低減するためには、端部側つば部１３７ａ，１３７ｃ，１４７ａ，１４７ｃと、中間つば部１３７ｂ，１４７ｂとの間にスリットを設けることが好ましい。
【０１２９】
この第２実施形態では、分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ内で隙間を省略できるので、コア占積率を向上できると共に、それらを一体物として容易に取扱うことができる。
【０１３０】
以下、第２実施形態にかかるアキシャルギャップ型回転電機の変形例について説明する。
【０１３１】
図１７はコイル巻回コア部に係る他の変形例を示している。この変形例に係るコイル間コア部１３８Ｂ，１４８Ｂの外周側部分が、コイル巻回コア部１３４Ｂ，１４４Ｂの外周部よりも外周側に延出するように形成されている。このコイル間コア部１３８Ｂ，１４８Ｂの外周側延出部分は、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ間に存在する範囲内に存在している。
【０１３２】
この変形例によると、各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ間の隙間を有効利用して、コイル巻回コア部１３４Ｂ，１４４Ｂの断面積を大きくすることができる。
【０１３３】
もっとも、各相での磁束量を考慮すると、コイル巻回コア部１３４Ｂ，１４４Ｂやコイル間コア部１３８Ｂ，１４８Ｂの形状に拘らず、コイル巻回コア部１３４Ｂ，１４４Ｂの断面積は、コイル間コア部１３８Ｂ，１４８Ｂの断面積の略３倍であることが好ましい。これにより、各相に応じた磁気回路の断面積を略同じにして、磁束密度むらを防止できると共に、磁気飽和を防止できる。
【０１３４】
図１８はコイル巻回コア部及びコイル間コア部に係る変形例を示す分解斜視図であり、図１９は同アキシャルギャップ型回転電機を回転子と２つの巻線固定子とで分割した斜視図であり、図２０は同変形例に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す側面図であり、図２１は同アキシャルギャップ型回転電機の斜視図である。
【０１３５】
このコイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃは、回転軸１８ａと略直交する平面において、外側に凸形状を有している。より具体的には、コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃは、前記平面において、円弧状に凸である断面形状を有していることが好ましく、ここではバックヨーク磁心３２，４２の外周接線方向に長い楕円形状断面を有している。
【０１３６】
そして、コイル１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷが各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの外周部に、その凸形状に沿って巻回されている。
【０１３７】
また、コイル間コア部１３８Ｃ，１４８Ｃのうち前記コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの外側面に対向する面は、当該コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの外側面形状に応じた凹み形状を有している。これにより、各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃと、コイル間コア部１３８Ｃ，１４８Ｃとの間の隙間が、略等幅の溝状に形成されるようになっている。
【０１３８】
この変形例によると、各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの断面形状の外周部が外側に凸形状を有しているため、コイル１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷを各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの外周部に密着状に巻回することができ、コイル占積率向上を図ることができる。
【０１３９】
また、各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃと、コイル間コア部１３８Ｃ，１４８Ｃとの間の隙間が、略等幅の溝状に形成されているため、当該隙間にコイル１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷを充填状に密に配設することができ、コイル占積率向上及びコア占積率向上を図ることができる。
【０１４０】
｛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電機について説明する。図２２は同アキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図であり、図２３は同回転電機を回転子と２つの巻線固定子とに分割した状態を示す斜視図であり、図２４は同アキシャルギャップ型回転電機におけるコイルの配置態様及び結線態様を示す説明図である。なお、図２４では、理解を容易にするため、各コイル巻回コア部を３分割する各位置及びコイル間コア部の各位置に、符号ＴＳ１〜ＴＳ２４を付している。
【０１４１】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機１１０は、第２実施形態の図１８〜図２１に示す変形例に対して、各巻線固定子２３０，２４０のそれぞれに、３相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ又は３相のコイル２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗを複数組設けている点で異なっている。その他の構成は、上記した構成と同様構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【０１４２】
つまり、本一方の巻線固定子２３０は、３相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗを２組（つまり、Ｎ＝２）有している。３相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗは、その順で回転軸１８ａ周りに間隔をあけて配設されている。また、これらの３相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗが巻回されるコイル巻回コア部２３４及びその各間のコイル間コア部２３８もこれに合わせて、回転軸１８ａ周りに短寸に形成されている。
【０１４３】
また、他方の巻線固定子２４０も、同様に、３相のコイル２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗを２組（つまり、Ｎ＝２）有すると共に、これらが巻回されるコイル巻回コア部２４４及びその各間のコイル間コア部２４８を有している。
【０１４４】
また、これらの両巻線固定子２３０，２４０は、回転軸１８ａと略直交すると共に両巻線固定子２３０，２４０間の平面を基準に鏡面対象形状にし、さらに、回転軸１８ａを中心にして（１８０／Ｎ）゜、つまり、９０゜回転させた対称性を有している。
【０１４５】
また、回転子２２０は、その両面に交互に（４×Ｎ）極、つまり、８極の磁極を呈するようになっている。
【０１４６】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機２１０によると、各巻線固定子２３０，２４０では、１８０゜対象位置に同相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗが存在する。このため、回転子２０の外周囲でバランスよく磁力を作用させることができ、回転子２０の傾きを有効に抑制できる。これにより、振動や音の低減を図ることができる。
【０１４７】
ちなみに、Ｎ＝３の場合には、１２０゜対象位置に同相のコイルが存在するので、同様に、回転子の外周囲でバランスよく磁力を作用させることができる。つまり、Ｎが２以上であれば、上記効果を期待できる。
【０１４８】
また、Ｎが２以上の整数である場合には、同一相で直列接続される２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗが両巻線固定子２３０，２４０に設けられており、これらが両巻線固定子２３０，２４０間を繋ぐように接続されることで、各コイル間配線を短くできる。
【０１４９】
これを図２４を参照して具体的に説明する。
【０１５０】
まず、比較例として、一方の巻線固定子２３０でＵ相の２つのコイル２５０Ｕを直列に接続し、他方の巻線固定子でＵ相の２つのコイル２５２Ｕを直列に接続し、これらを直列に接続使用とする場合を考える。この場合には、２つのコイル２５０Ｕ間でバックヨーク磁心３２半周分の配線が必要で、２つのコイル２５２Ｕ間でバックヨーク磁心４２半周分の配線が必要で、さらにこれらを接続する１／４周分の配線が必要となる。つまり、合計１と１／４周分の配線が必要となる。
【０１５１】
これに対して、上記接続態様では、図２４に２点鎖線で示すように、コイル２５０Ｕからコイル２５２Ｕ間で１／４周分の配線２６０が必要で、これが３接続箇所分必要となる。つまり、合計３／４周分の配線が必要となる。なお、配線２６２は外部又は中性点への接続用の配線を示している。
【０１５２】
従って、Ｎが２以上の整数である場合には、同一相で直列接続される２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗが両巻線固定子２３０，２４０に設けられており、これらが両巻線固定子２３０，２４０間を、周方向で交互に繋ぐように接続されることで、各コイル間配線を短くできる。
【０１５３】
｛変形例｝
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。
【０１５４】
また、上記各実施形態及び各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】
【０１５５】
【図１】第１実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図である。
【図２】同アキシャルギャップ型回転電機を示す側面図である。
【図３】回転子の一部分解斜視図である。
【図４】回転子を示す斜視図である。
【図５】アキシャルギャップ型回転電機に３相交流電流が通電された状態及び結線態様を示す説明図である。
【図６】アキシャルギャップ型回転電機におけるコイルの巻線形態と発生磁束との関係を示す図である。
【図７】回転子の変形例を示す斜視図である。
【図８】回転子の他の変形例を示す斜視図である。
【図９】同上の他の変形例に係る回転子を示す分解斜視図である。
【図１０】回転子のさらに他の変形例を示す斜視図である。
【図１１】巻線固定子の変形例を示す分解斜視図である。
【図１２】巻線固定子の他の変形例を示す分解斜視図である。
【図１３】巻線固定子のさらに他の変形例を示す分解斜視図である。
【図１４】第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図である。
【図１５】同上の回転電機におけるコイル巻回コア部及びコイル間コア部を示す概略断面図である。
【図１６】コイル巻回コア部の変形例を示す概略断面図である。
【図１７】コイル巻回コア部に係る他の変形例を示す分解斜視図である。
【図１８】コイル巻回コア部及びコイル間コア部に係るさらに他の変形例を示す分解斜視図である。
【図１９】同上の変形例に関しアキシャルギャップ型回転電機を回転子と２つの巻線固定子とで分割した状態を示す斜視図である。
【図２０】同上の変形例に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す側面図である。
【図２１】同上の変形例に係るアキシャルギャップ型回転電機の斜視図である。
【図２２】第３実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図である。
【図２３】同上のアキシャルギャップ型回転電機を回転子と２つの巻線固定子とに分割した状態を示す斜視図である。
【図２４】同上のアキシャルギャップ型回転電機におけるコイルの配置態様及び結線態様を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０，１１０，２１０ アキシャルギャップ型回転電機
１８ａ 回転軸
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２２０ 回転子
２２，２２Ｄ 永久磁石
２３Ｄ 介在磁心
２６，２６Ｃ 回転子磁心
２６Ｃａ，２６Ｃｂ 幅広部
２６Ｃｃ 連結部
３０，４０，３０Ｅ，４０Ｅ，３０Ｆ，４０Ｆ，２３０，２４０ 巻線固定子
３２，４２ バックヨーク磁心
３４，４４，１３４，１４４，１３４Ｂ，１４４Ｂ，１３４Ｃ，１４４Ｃ，２３４，２４４ コイル巻回コア部
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ 分割コイル巻回コア部
３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃ，１３７ａ，１３７ｃ，１４７ａ，１４７ｃ 端部側つば部
３７ｂ，４７ｂ，１３７ｂ，１４７ｂ 中間つば部
３８，４８，１３８Ｂ，１４８Ｂ，１３８Ｃ，１４８Ｃ，２３８，２４８ コイル間コア部
３９Ｆａ，４９Ｆａ 連結部
５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ，１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ，２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ コイル
６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ 配線
２６０ 配線
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アキシャルギャップ型回転電機に関する。
【背景技術】
【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】
しかしながら、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という問題がある。
【０００４】
本願発明に関連する先行技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。
【０００５】
特許文献１には、単相インダクションモータにおいて、回転軸方向に沿って、ロータの両側に第１のステータ及び第２のステータを設け、第１のステータに主巻線を設けると共に、第２のステータに補助巻線を設けた構成が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１７４２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アキシャルギャップ型モータにおいて、軸方向に作用する力を防止するためには、例えば、回転軸方向に沿って、１つの巻線固定子の両側に回転子を２つ設けるか、又は、同じく回転軸方向に沿って、１つの回転子の両側に２つの巻線固定子を設ける等して、複数箇所で作用する吸引力をキャンセルするように相互作用させて、軸方向における全体吸引力を低減させるような構成が提案される。
【０００８】
しかしながら、前者のように２つの回転子を２つ設ける構成では、永久磁石が２倍必要となる。また、シャフトが両回転子に２箇所で固定されるため、シャフトの保持構成が複雑化する。
【０００９】
また、後者のように、２つの巻線固定子を設けた構成では、コイルを２つの巻線固定子に分けて設ける必要があるため、コイル数が２倍必要でしかも各コイル間を結線するがある。このため、組立工数増加及びデッドスペースが増大するという問題があった。
【００１０】
ちなみに、特許文献１に開示の技術では、第１のステータに主巻線を設けると共に、第２のステータに補助巻線を設けている。しかしながら、単相インダクションモータでは、主巻線に流れる電流は、補助巻線に流れる電流よりも大きいため、それぞれによる磁気吸引力は十分にはキャンセルされない。つまり、特許文献２は、そもそも軸方向に作用する力を防止するための技術を開示ないし示唆するものではない。
【００１１】
そこで、本発明は、回転子の両側に巻線固定子を設けたアキシャルギャップ型回転電機において、コイル数の増加を抑制しつつ、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべくキャンセルすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、このアキシャルギャップ型回転電機は、回転軸（１８ａ）を中心として回転自在に配設され、前記回転軸周りに複数極を呈する回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と、前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設された一対の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）と、を備え、前記一対の巻線固定子に、複数のコイル（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ、１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ、２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ）が回転軸方向に沿った偶数層に亘って分布巻されると共に、前記各コイルが前記回転軸方向に沿って２群の層に分離されて、前記各巻線固定子に設けられ、かつ、２群にわたって周方向に同一の位置に、同一の相のコイルが巻回されない、ものである。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、このアキシャルギャップ型回転電機は、回転軸（１８ａ）を中心として回転自在に配設され、前記回転軸周りに（４×Ｎ）極（Ｎは正の整数）の磁極を呈する回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と、前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設され、略円盤状のバックヨーク磁心（３２，４２）と、前記バックヨーク磁心の前記回転子側に前記回転軸周りに沿って配設された複数の巻線固定子コア部と、Ｎ組の３相のコイル（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ、１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ、２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ）とをそれぞれ有する一対の巻線固定子と、を備え、前記各巻線固定子は、前記複数の巻線固定子コア部として、前記Ｎ組の３相のコイルがそれぞれ巻回される（３×Ｎ）個のコイル巻回コア部（３４，４４、１３４，１４４、１３４Ｂ，１４４Ｂ、１３４Ｃ，１４４Ｃ、２３４，２４４）と、前記各コイル巻回コア部間に設けられた（３×Ｎ）個のコイル間コア部（３８，４８、１３８Ｂ，１４８Ｂ、１３８Ｃ，１４８Ｃ、２３８，２４８）とを含み、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向両端部（３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ）が、他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部（３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ）と対向すると共に、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向略中間部（３６ｂ，４６ｂ）が、他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するもの（３８，４８、１３８Ｂ，１４８Ｂ、１３８Ｃ，１４８Ｃ、２３８，２４８）と対向するものである。
【００１４】
この場合に、前記回転子は、永久磁石（２２、２２Ｄ）によって呈される複数の磁極を有しており、各磁極は実質的に磁気的に独立していてもよい。
【００１５】
また、前記回転子は、前記両巻線固定子に対して磁極を呈する永久磁石（２２、２２Ｄ）を有していてもよい。
【００１６】
また、前記永久磁石（２２）は、前記回転軸方向に沿う磁化容易軸を持つ異方性を有していてもよい。
【００１７】
また、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相のコイルが巻回されたもの先端部に、他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部と対向する端部側つば部（３７ａ，３７ｃ、４７ａ，４７ｃ、１３７ａ，１３７ｃ、１４７ａ，１４７ｃ）と、他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するものと対向する中間つば部（３７ｂ，４７ｂ、１３７ｂ，１４７ｂ）と、が設けられており、前記端部側つば部と前記中間つば部とは磁気的に独立していてもよい。
【００１８】
また、１つの前記コイル巻回コア部の先端部に設けられる各つば部が、連結部（３９Ｆａ，４９Ｆａ）によって連結されて一体化されていてもよい。
【００１９】
また、前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部（１３４Ｂ，１４４Ｂ）の断面積は、前記コイル間コア部（１３８Ｂ，１４８Ｂ）の断面積の略３倍であってもよい。
【００２０】
また、前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部（１３４Ｃ，１４４Ｃ）の断面形状の外周部は、外側に凸形状を有していてもよい。
【００２１】
また、前記コイル巻回コア部（１３４Ｃ，１４４Ｃ）とその隣の前記コイル間コア部（１３８Ｃ，１４８Ｃ）との間の隙間が、略等幅の溝状に形成されていてもよい。
【００２２】
また、前記コイル間コア部（１３８Ｂ，１４８Ｂ）は、前記各コイル巻回コア部（１３４Ｂ，１４４Ｂ）よりも外周側であって前記各コイル巻回コア部間でかつ前記各コイルの配設部分を除いた隙間に設けられていてもよい。
【００２３】
また、前記Ｎは２以上の整数であってもよい。
【００２４】
また、前記一方の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）は、少なくとも前記コイル巻回コア部及びコイル間コア部の位置及び形状と前記各コイルの相順及び巻数とに関して、他方の前記巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）を、前記回転軸と略直交する前記両巻線固定子間の平面を基準に鏡面対象形状にし、さらに、前記回転軸を中心にして（１８０／Ｎ）゜回転させた対称性を有していてもよい。
【００２５】
また、前記一対の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）と前記回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と間の各ギャップ長は、略同一であってもよい。
【００２６】
また、前記Ｎは２以上の整数であり、同一相で直列接続される複数の前記コイルが、前記両巻線固定子に設けられており、これらの複数のコイルが前記一対の巻線固定子間を繋ぐように接続（２６０）されていてもよい。
【００２７】
また、前記一対の巻線固定子の各コイルは、その周方向一端部からコイル巻線の一端部が引出されると共に、その周方向他端部からコイル巻線の他端部が引出されたものであり、前記一対の巻線固定子間において直列接続されるコイル同士が、前記回転軸に略直交する平面に投影した距離を基準にして近い端部同士を経由して接続（６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ、２６０）されていてもよい。
【００２８】
また、前記一対の巻線固定子の各コイルが並列に接続（７０）されていてもよい。
【００２９】
また、前記回転子は、前記回転軸周りに間隔を有して配設された永久磁石を複数有しており、前記各永久磁石間に、その各永久磁石とは磁気的に独立する、介在磁心（２３Ｄ）が介在していてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
このアキシャルギャップ型回転電機によると、前記一対の巻線固定子に、複数のコイルが回転軸方向に沿った複数層に亘って分布巻されると共に、前記各コイルが前記回転軸方向に沿って２群の層に分離されて、前記各巻線固定子に設けられ、、かつ、２群にわたって周方向に同一の位置に、同一の相のコイルが巻回されないため、回転子の両側に巻線固定子を設けたアキシャルギャップ型回転電機において、コイル数の増加を抑制しつつ、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべくキャンセルすることができる。
【００３１】
また、別のアキシャルギャップ型回転電機によると、回転軸を中心として回転自在に配設され、前記回転軸方向における両面に前記回転軸周りに（４×Ｎ）極（Ｎは正の整数）の磁極面を呈する回転子と、前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設され、略円盤状のバックヨーク磁心と、前記バックヨーク磁心の前記回転子側に前記回転軸周りに沿って配設された複数の巻線固定子コア部と、Ｎ組の３相のコイルと、を有する一対の巻線固定子とで、回転子の両側に巻線固定子を設けたアキシャルギャップ型回転電機を構成できる。
【００３２】
また、回転子が（４×Ｎ）極の磁極面を呈するのに対して、各巻線固定子にＮ組の３相のコイルが設けられることで、全体として分布巻された（２×Ｎ）組の３相のコイルを設ける構成であるため、コイル数の増加を抑制することができる。
【００３３】
しかも、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向両端部が、他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部と対向すると共に、一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向中間部が、他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するものと対向するので、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべくキャンセルすることができる。
【００３４】
また、前記回転子が、永久磁石によって呈される複数の磁極を有していると、磁束密度を高くできる。
【００３５】
さらに、回転子は、両巻線固定子に対して磁極を呈する永久磁石を有していると、各磁気回路において、磁束が界磁子の永久磁石を貫通して両巻線固定子間を通過することになる。
【００３６】
また、前記永久磁石は、前記回転軸方向に沿う磁化容易軸を持つ異方性を有していると、回転軸方向に沿って強く着磁できる上、両巻線固定子の双方のギャップで磁束の漏れを少なくすることができる。
【００３７】
また、コイル巻回コア部の先端部に、端部側つば部や中間つば部が設けられていると、両方の巻線固定子間の磁束のやりとりが、双方の対応するコイルによる磁束の合成磁束となるように、各つば部によって磁束の流れを調整することができる。
【００３８】
また、１つの前記コイル巻回コア部の先端部に設けられる各つば部が、連結部によって連結されて一体化されていると、それらを一体物として容易に取扱うことができると共に、ギャップ精度を向上できる。
【００３９】
また、前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部の断面積は、前記コイル間コア部の断面積の略３倍であると、各相に応じた磁気回路の断面積を略同じにして、磁束密度むらを防止できると共に、磁気飽和を防止できる。
【００４０】
また、前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部の断面形状の外周部が外側に凸形状を有していると、コイルの巻線をコイル巻回コア部の外周に密着して巻回することができ、コイルの占積率向上を図ることができる。
【００４１】
前記コイル巻回コア部とその隣の前記コイル間コア部との間の隙間が、略等幅の溝状に形成されていると、当該間隔にコイルを密に配設することができ、コイル占積率を向上させることができる。
【００４２】
また、前記コイル間コア部が、前記各コイル巻回コア部よりも外周側であって前記各コイル巻回コア部間でかつ前記各コイルの配設部分を除いた隙間に設けられていると、各コイル間の隙間を有効利用して、コイル巻回コア部を設けることができる。
【００４３】
また、前記Ｎが２以上の整数であると、各巻線固定子において、周方向に働く力をバランスよくすることができる。
【００４４】
また、前記一方の巻線固定子は、少なくとも前記コイル巻回コア部及びコイル間コア部の位置及び形状と前記各コイルの相順及び巻数とに関して、他方の前記巻線固定子を、前記回転軸と略直交する前記両巻線固定子間の平面を基準に鏡面対象形状にし、さらに、前記回転軸を中心にして（１８０／Ｎ）゜回転させた対称性を有していると、両巻線固定子が略同条件で磁束を作るため、回転子を回転させるのに適した合成磁束を発生し易くできる。
【００４５】
また、前記一対の巻線固定子と前記回転子との間の各ギャップ長は、略同一であると、回転子の両面側で、同様の磁気回路を形成することができる。
【００４６】
また、同一相で直列接続される複数の前記コイルが、前記両巻線固定子に設けられており、これらの複数のコイルが前記一対の巻線固定子間を繋ぐように接続されていると、各巻線固定子内だけで同一相のコイルを接続する場合よりも、各コイル間を接続するわたり配線を短くできる。
【００４７】
また、前記一対の巻線固定子の各コイルは、その周方向一端部からコイル巻線の一端部が引出されると共に、その周方向他端部からコイル巻線の他端部が引出されていると、同様構成のコイルを用いることができるので、生産性が向上する。また、前記一対の巻線固定子間において直列接続されるコイル同士が、前記回転軸に略直交する平面に投影した距離を基準にして近い端部同士を経由して接続されていると、わたり配線をより短くできる。
【００４８】
また、前記各巻線固定のそれぞれにおいて、前記各コイルがスター結線（７０）されていると、一対の巻線固定子間でのわたり配線を削減できる。
【００４９】
前記回転子は、前記回転軸周りに間隔を有して配設された永久磁石を複数有しており、前記各永久磁石間に、その各永久磁石とは磁気的に独立する、介在磁心が介在していると、その介在磁心を利用して、リラクタンストルクを併用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
｛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電機について説明する。図１は、同アキシャルギャップ型回転電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電機を示す側面図である。
【００５１】
このアキシャルギャップ型回転電機１０は、所定の回転軸１８ａ回りの回転力を発生させるものであり、１つの回転子２０と、２つの巻線固定子３０，４０とを備えている。回転子２０は、略円盤状に形成されており、所定の回転軸１８ａを中心として回転自在に配設されると共に、その回転軸１８ａ回りに交互に複数の磁極を呈するようになっている。また、巻線固定子３０，４０も、略円盤状に形成されており、前記回転軸１８ａ方向における回転子２０の両面側にギャップを隔てて配設されている。また、これらの一対の巻線固定子３０，４０を全体として見ると、複数のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，４６Ｗが複数層（ここでは２層）に亘って分布巻されている。また、これらのコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗは２群の層に分離されて（ここでは２層に分離されて）、それぞれ各巻線固定子３０，４０に設けられ、、かつ、２群にわたって回転軸１８ａ周りの周方向で同一の位置に、同一の相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相等）のコイルが巻回されないようになっている。そして、これらコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに３相交流電流を通電することで、回転子２０を回転軸１８ａ周りに回転させる磁束を発生させるようになっている。
【００５２】
各部についてより具体的に説明する。
【００５３】
図３は回転子の一部分解斜視図であり、図４は同回転子を示す斜視図である。図１〜図４に示すように、回転子２０は、図示省略の回転軸部を介して回転自在に配設されている。なお、回転軸部は、図示省略の軸受によって回転自在に支持されている。また、この回転子２０は、回転軸１８ａ方向の両面において、前記回転軸１８ａ周りに交互の磁性を持つ磁極面を呈する。ここでは、回転子の各磁極面は、回転軸１８ａ周りに、（４×Ｎ）極（Ｎは正の整数、ここではＮ＝１）の交互の磁極を呈する。
【００５４】
より具体的には、回転子２０は、複数（ここでは４つ）の永久磁石２２を有している。各永久磁石２２は、回転軸１８ａ周りのドーナツ板状部材を複数（ここでは４つ）に分割した形状、即ち、回転軸１８ａ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１８ａ周りに、間隔をあけて配設されており、この間隔によって各永久磁石２２は実質的に磁気的に独立している。これにより、磁束の漏洩による無効磁束を低減することができる。このように永久磁石２２によって磁界を発生させているため、各磁気回路における磁束密度を高くすることができる。
【００５５】
また、各永久磁石２２は、その両面側、つまり、各巻線固定子３０，４０に対して磁極を呈するようになっている。これにより、各永久磁石２２を通る各磁気回路において、磁束が界磁子としての永久磁石２２を貫通して、両巻線固定子３０，４０間を通過する。
【００５６】
上記のような永久磁石２２は、回転軸１８ａに沿った方向、即ち、永久磁石２２の厚み方向に沿った磁化容易軸を持つ異方性の磁性材料を、当該回転軸１８ａ方向に沿って着磁することで形成されることが好ましい。これにより、前記永久磁石２２を、回転軸１８ａ方向に沿って強く着磁できる上、巻線固定子３０，４０側の双方のギャップで磁束の漏れを少なくすることができる。
【００５７】
また、各永久磁石２２の両面、つまり、両巻線固定子３０，４０側の面に、それぞれ回転子磁心２６が設けられている。各回転子磁心２６は、各永久磁石２２の形状に対応する弧状かつ帯状の板形状に形成されており、永久磁石２２の両面に重ね合せ状に配設されている。これらの回転子磁心２６も、回転軸１８ａ周りに間隔をあけて配設され、相互に磁気的に独立している。
【００５８】
この回転子磁心２６により、励磁された巻線固定子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することができる。
【００５９】
なお、上記回転子磁心２６は、抵抗率が高い材質、例えば、圧粉鉄心で形成されていることが好ましい。これにより、回転子磁心２６で生じた渦電流の減少効果を期待できる。特に、例えば、ＰＷＭインバータ駆動によって巻線固定子３０，４０が発生させるキャリア高周波数成分の磁束は、永久磁石２２まで作用し難く、その磁束による渦電流は表皮効果によって回転子磁心２６の表面近傍で発生し易い。そこで、回転子磁心２６を高抵抗率の材料で形成することで、そのような高周波数成分の渦電流を有効に減少させることができる。
【００６０】
なお、これらの各永久磁石２２及び各回転子磁心２６は、樹脂や非磁性金属等の非磁性体によって形成されるホルダ２８によって上記配設形態で保持されると共に（図４参照）、回転軸部に固定されている。ホルダ２８は、各永久磁石２２及び各回転子磁心２６と共にモールド成形されたものであってもよいし、又は、予め金型成形されたホルダ２８に各永久磁石２２及び各回転子磁心２６等を嵌め込む等して固定した構成であってもよい。
【００６１】
両巻線固定子３０，４０について説明する。
【００６２】
図５は同アキシャルギャップ型回転電機に３相交流電流が通電された状態及び結線態様を示す説明図である。なお、図５で各巻線固定子コア部を示す符号のうち最初の符号は一方（下側）のものであり、２番目の符号は他方（上側）のものを示している。また、図５では、理解を容易にするため、各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ及びコイル間コア部３８，４８の各位置に、符号Ｔ１〜Ｔ１２を付している。
【００６３】
図１、図２及び図５に示すように、一方（ここでは下側）の巻線固定子３０は、バックヨーク磁心３２と、複数（ここでは１２個）の巻線固定子コア部３４，３８と、Ｎ組（ここでは１組）の３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗとを備えている。
【００６４】
バックヨーク磁心３２は、鉄等の軟磁性体によって形成されており、略中央部に孔部が形成された略円盤状に形成されている。このバックヨーク磁心３２は、圧粉鉄心、積層鋼板等のいずれで形成されていてもよい。このバックヨーク磁心３２の回転子２０側の面に上記巻線固定子コア部３４，３８が突出状に支持されている。
【００６５】
各巻線固定子コア部３４，３８は、鉄等の軟磁性体によって形成されており、バックヨーク磁心３２の前記回転子２０側の面に、回転軸１８ａ周りに間隔をあけて環状に配設されている。
【００６６】
上記巻線固定子コア部３４，３８は、（３×Ｎ）個（ここでは３個）のコイル巻回コア部３４と、（３×Ｎ）個（ここでは３個）のコイル間コア部３８とを含んでいる。
【００６７】
各コイル巻回コア部３４は、間隔をあけて弧状に隣設された３つの分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを有している。この各コイル巻回コア部３４は、上記３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ分の数（ここでは３つ）準備され、バックヨーク磁心３２の前記回転子２０側の面に、回転軸１８ａ周りに略等間隔をあけて環状に配設されている。そして、各コイル巻回コア部３４のそれぞれに、つまり、隣設する３つの分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃの外周周りのそれぞれに、上記３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回される。ここでは、３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗは、回転軸１８ａ方向に沿って上方から見て、Ｕ相のコイル５０Ｕ、Ｖ相のコイル５０Ｖ，Ｗ相のコイル５０Ｗがこの順で右回り（時計回り）に並ぶように配設されている。
【００６８】
また、各コイル間コア部３８は、上記コイル巻回コア部３４と同数設けられており、当該各コイル巻回コア部３４間に間隔をあけて配設されている。なお、コイル巻回コア部３４とコイル間コア部３８間の間隔は、バックヨーク磁心３２の径方向に沿って略等幅に設定されている。また、このコイル間コア部３８には、コイルは巻回されていない。
【００６９】
また、上記コイル巻回コア部３４を構成する分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及びコイル間コア部３８は、回転軸１８ａと略直交する平面において、２等辺三角形又は扇形状の各頂点を丸めた形状の断面形状を有しており、回転軸１８ａ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。バックヨーク磁心３２に対する分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及びコイル間コア部３８の固定は、例えば、バックヨーク磁心３２に形成された貫通孔部又は有底孔部に、各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ及びコイル間コア部３８を圧入したり焼きばめすることで、なされる。
【００７０】
また、他方の巻線固定子４０は、上記一方の巻線固定子３０と同様構成、即ち、バックヨーク磁心３２に対応するバックヨーク磁心４２、３つの分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを有するコイル巻回コア部３４に対応して３つの分割コイル巻回コア部４６ａ，４６ｂ，４６ｃを有するコイル巻回コア部４４、コイル間コア部３８に対応するコイル間コア部４８、３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗに対応する３相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗとを備えている。
【００７１】
この他方の巻線固定子４０は、コイル巻回コア部４４及びコイル間コア部４８を含む巻線固定子コア部４４，４８と、３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗを、回転子２０側に対向させた姿勢で、当該回転子２０の上方にギャップを隔てて配設されている。
【００７２】
両巻線固定子３０，４０の位置関係は次のようになっている。
【００７３】
まず、一方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であって所定相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コイル間コア部３６ａ，３６ｃが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル巻回コア部４４であって他の２つの相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コア部４６ｃ，４６ａと対向している。
【００７４】
例えば、図５に示すように、下方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であってＵ相のコイル５０Ｕが巻回されたものの周方向端部である分割コイル間コア部３６ａ，３６ｃが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル巻回コア部４４であって他の２つのＶ相及びＷ相のコイル５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コア部４６ｃ，４６ａと対向している。
【００７５】
また、一方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であって所定相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回されたものの周方向略中間部である分割コイル巻回コア部３４ｂが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル間コア部４８であって、他の２つの相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたコイル巻回コア部４４間に存在するものと対向している。
【００７６】
例えば、図５に示すように、一方（下方）の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であってＵ相のコイル５０Ｕが巻回されたものの周方向略中間部である分割コイル巻回コア部３４ｂが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル間コア部４８であって、他の２つの相のコイル５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたコイル巻回コア部４４間に存在するものと対向している。
【００７７】
なお、他方の巻線固定子４０を基準にしても、また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれを基準にしても同様の位置関係となっている。
【００７８】
また、一方の巻線固定子３０側の各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗと、他方の巻線固定子４０側のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗは、本回転電機１０の回転軸１８ａ方向の一方側から見て（例えば、上方から見て）同一方向に巻回されている。換言すれば、回転子２０から見ると、一方の巻線固定子３０側の各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗと、他方の巻線固定子４０側のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗとは、互いに反対方向に巻回されている。なお、ここでいう巻回方向は、実際の巻回時における機械的な向きではなく、各相の通電方向を基準とした方向をいう。よって、本回転電機１０の回転軸１８ａ方向の一方側から見て（例えば、上方から見て）同一方向に巻回されている場合には、所定の相、例えばＵ相のコイル５０Ｕ，５２Ｕに最大電流を通電した場合に、他の２相、例えばＶ相とＷ相のコイル５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｖ，５２Ｗには逆方向の電流が流れる。よって、この場合には、所定の相、例えばＵ相のコイル５０Ｕ，５２Ｕにおける磁束の向きに対して、他の２相、例えばＶ相とＷ相のコイル５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｖ，５２Ｗの磁束の向きは逆になる。
【００７９】
つまり、両巻線固定子３０，４０は、少なくともコイル巻回コア部３４，４４及びコイル間コア部３８，４８の位置及び形状と、各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，コイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの相順及び巻数とに関して、回転軸１８ａと略直交する両巻線固定子３０，４０間の平面を基準にした鏡面対称形状にしかつ、回転軸１８ａを中心にして（１８０／Ｎ）゜（ここではＮ＝１から１８０゜）、すなわち、電気角で１周期回転させた対称性を有している。
【００８０】
このような両巻線固定子３０，４０の配置関係に加えて、回転子２０の各永久磁石２２がその両面側に対して磁極を呈していることから、一方の巻線固定子３０から他方の巻線固定子４０に向けて（又は他方の巻線固定子４０から一方の巻線固定子３０に向けて）、磁束は回転子２０を貫通する。つまり、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを、両巻線固定子３０，４０に分けて設けても、それらの合成磁界によって回転子２０を回転させることができる。
【００８１】
各コイル巻回コア部４４及び各コイル間コア部４８による磁界の発生態様について図５を参照してより具体的に説明する。
【００８２】
Ｕ相のコイル５０Ｕ，５２Ｕが巻回された各コイル巻回コア部３４の略中央部の分割コイル巻回コア部３６ｂとこれに対向するコイル間コア部４８間では（Ｔ１及びＴ７参照）、Ｕ相電流によって発生した磁束が通過する。
【００８３】
同様に、Ｖ相のコイル５０Ｖ，５２Ｖが巻回された各コイル巻回コア部３４の略中央部の分割コイル巻回コア部３６ｂとこれに対向するコイル間コア部４８間では（Ｔ５及びＴ１１参照）、Ｖ相電流によって発生した磁束が通過し、また、Ｗ相のコイル５０Ｗ，５２Ｗが巻回された各コイル巻回コア部３４の略中央部の分割コイル巻回コア部３６ｂとこれに対向するコイル間コア部４８間では（Ｔ３及びＴ９参照）、Ｗ相電流によって発生した磁束が通過する。
【００８４】
また、Ｕ相コイル５０Ｕ，５２ＵとＶ相コイル５０Ｖ，５２Ｖとが重複する部分である分割コイル巻回コア部３６ａと分割コイル巻回コア部４６ｃとの対向部分（Ｔ１２参照）と、分割コイル巻回コア部３６ｃと分割コイル巻回コア部４６ａとの対向部分（Ｔ６参照）では、Ｕ相電流とＶ相電流とによって発生した磁束の重畳したものが通過する。
【００８５】
同様に、Ｖ相コイル５０Ｖ，５２ＶとＷ相コイル５０Ｗ，５２Ｗとが重複する部分である分割コイル巻回コア部３６ａと分割コイル巻回コア部４６ｃとの対向部分（Ｔ４参照）と、分割コイル巻回コア部３６ｃと分割コイル巻回コア部４６ａとの対向部分（Ｔ１０参照）では、Ｖ相電流とＷ相電流とによって発生した磁束の重畳したものが通過する。
【００８６】
また、同様に、Ｗ相コイル５０Ｗ，５２ＷとＵ相コイル５０Ｕ，５２Ｕとが重複する部分である分割コイル巻回コア部３６ａと分割コイル巻回コア部４６ｃとの対向部分（Ｔ８参照）と、分割コイル巻回コア部３６ｃと分割コイル巻回コア部４６ａとの対向部分（Ｔ２参照）では、Ｗ相電流とＵ相電流とによって発生した磁束の重畳したものが通過する。
【００８７】
図６は本アキシャルギャップ型回転電機におけるコイルの巻線形態と発生磁束との関係を示す図である。なお、図６では各巻線固定子コア部及びコイルの環状配列方向を部分的に繰返して平面状に展開した状態を示しており、各コイルを概念的に示している。
【００８８】
すなわち、Ｗ相に所定方向の最大電流が通電された場合に着目すると、コイル巻回コア部３４の中間部の分割コイル巻回コア部３６ｂからこれに対向するコイル間コア部４８に向けて、前記磁束Φ１に永久磁石２２による磁束Φ２を重畳した磁束Φ３が通過する。
【００８９】
一方、Ｕ相のコイル５０Ｕ，５２ＵとＶ相のコイル５０Ｖ，５２Ｖには、上記の逆方向の電流が通電され、当該Ｕ相のコイル５０Ｕ，５２ＵとＶ相のコイル５０Ｖ，５２Ｖで、前記磁束Φ１とは逆方向の磁束Φ４，Φ５が発生する。そして、Ｕ相のコイル５０Ｕ，５２ＵとＶ相のコイル５０Ｖ，５２Ｖとが相互に重なり合う部分では、それらの磁束Φ４，Φ５が重畳され、さらに永久磁石２２による磁束Φ６を重畳した磁束Φ７が両者間を通過する。
【００９０】
ここで、Ｉｖ＝−Ｉｗ−Ｉｕ（Ｉｘはｘ相を流れる電流）であるから、一方の巻線固定子３０と他方の巻線固定子４０との間を通過する磁束Φ３＝Φ７であるから、両巻線固定子３０，４０間で大きさがほぼ等しい磁束が往き来する。
【００９１】
Ｗ相に逆方向の最大電流が通電された場合、Ｕ相及びＶ相に所定方向及び逆方向に最大電流が通電された場合にも、同様に磁束が発生して通過する。
【００９２】
従って、３相交流を流すと、両巻線固定子３０，４０によって回転軸１８ａ周りに周期的に変化する磁束が生じ、これが経時的に変化して回転子２０を回転させることになる。
【００９３】
このようなコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの配置形態は、次のような通常の４極１２ティースの分布巻形態と同等と評価できる。つまり、通常の４極１２ティースの分布巻形態は、１相あたり極数（４つ）のコイルを等間隔で、かつ、３相分の３層に積層するように配置することになる。このような配置では、回転子２０の両側での対称性を維持することはできない。そこで、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを２つの層に分け、各層で１つのコイル間コア部３８，４８を介在させてコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを設けて、各相毎に極数／２（ここでは２つ）のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを設ける構成としている。これにより、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに分けて両巻線固定子３０，４０に配設することができ、回転子２０の両側で対称性よく配置することができる。コイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを巻線固定子３０にそのままスライドさせれば、１の固定子で通常の分布巻の巻線分布となる。
【００９４】
また、上記各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃのうち回転子２０側端部に、外方向に広がる端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃが設けられている。この端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃは、回転子２０を介して対応する各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃと対向している。また、分割コイル巻回コア部３６ｂ，４６ｂのうち回転子２０側端部に、外方向に広がる中間つば部３７ｂ，４７ｂが形成されている。この中間つば部３７ｂ，４７ｂは、回転子２０を介して対応するコイル間コア部３８，４８と対向している。さらに、コイル間コア部３８，４８のうち回転子２０側端部に、外方方向に広がるつば部３９，４９が形成されており、これらは回転子２０を介して対応する分割コイル巻回コア部３６ｂ，４６ｂと対向している。
【００９５】
また、これらの端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とは、スリットを介して分離され、相互に実質的に磁気的に独立している。
【００９６】
これらの端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とは、分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃや分割コイル巻回コア部３６ｂ，４６ｂ、コイル間コア部３８，４８に一体形成されている。なお、分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃや分割コイル巻回コア部３６ｂ，４６ｂ、コイル間コア部３８，４８を、圧粉磁心にて形成することで、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃや中間つば部３７ｂ，４７ｂ、つば部３９，４９を容易に一体形成できる。
【００９７】
これらの端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃや中間つば部３７ｂ，４７ｂ、つば部３９，４９によって、回転子２０と巻線固定子３０，４０との間で、鎖交磁束の増大を図ることができる。また、回転子２０に対する巻線固定子３０，４０の平面度を高めることで、両者間の実質的なギャップ長をより小さくできる。特に、それらの間に存在するスリットによって、両方の巻線固定子３０，４０間の磁束のやりとりが、双方の対応するコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗによる磁束の合成磁束となるように、磁束の流れを調整することができる。
【００９８】
このように構成されたアキシャルギャップ型回転電機１０によると、一対の巻線固定子３０，４０に、複数のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが複数層に亘って分布巻されると共に、それらが回転軸１８ａ方向に沿って２群の層に分離されて、各巻線固定子３０，４０に設けられている。このため、回転子２０の両側に巻線固定子３０，４０を設けた回転電機１０において、一方の巻線固定子３０によって作用する磁気吸引力と、他方の巻線固定子４０によって作用する磁気吸引力とをなるべくキャンセルして、スラスト力を軽減することができる。
【００９９】
特に、回転子２０は回転軸１８ａ周りに（４×Ｎ）極の磁極面を呈するのに対して、各巻線固定子３０，４０にＮ組の３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを設けることで、全体として（２×Ｎ）組の３相コイルを設ける構成であるため、回転子２０の両面側でそれぞれ回転子２０回転用の磁気回路を形成する場合に比べて、コイル数の増加を抑制することができる。
【０１００】
しかも、一方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であって所定相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コイル間コア部３６ａ，３６ｃが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル巻回コア部４４であって他の２つの相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたものの周方向端部である分割コア部４６ａ，４６ｃと対向している。また、一方の巻線固定子３０に設けられたコイル巻回コア部３４であって所定相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗが巻回されたものの周方向略中間部である分割コイル巻回コア部３４ｂが、他方の巻線固定子４０に設けられたコイル間コア部４８であって、他の２つの相のコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが巻回されたコイル巻回コア部４４間に存在するものと対向している。このため、回転子２０の両側で、軸方向に作用する磁気吸引力をなるべく同じにして、当該磁気吸引力をなるべくキャンセルすることができる。
【０１０１】
また、両巻線固定子３０，４０は、上記のように、鏡面対称形状にして回転させた対称性を有しているため、両巻線固定子３０，４０が略同条件で磁束を発生させるため、回転子２０を円滑に回転させるのに適した合成磁界を発生し易くできる。
【０１０２】
なお、上記一対の巻線固定子３０，４０と回転子２０間の各ギャップ長は、略同一であることが好ましい。回転子２０の両側で、同様の磁気回路を形成するためである。
【０１０３】
本アキシャルギャップ型回転電機の基本的構成は上記の通りである。以下では、上記構成を前提にして、好ましい具体的構成、又は、好ましい変形例について説明する。なお、以下の説明では、上記したものと同様要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【０１０４】
図７は回転子の変形例を示している。この変形例では、リング状の磁性材料を、その周方向に沿って区分された各エリア毎に交互に逆極性に着磁することによって、回転子２０Ｂを形成している。なお、回転子２０Ｂのうち回転軸部に取付けられる部分は、着磁されていないか、又は、着磁されてもよいがトルク発生には寄与しない。また、回転子２０Ｂの周方向において着磁された部分間は無着磁部分である。本変形例は、形状加工の自由度に優れたボンド磁石を用いる場合に有効である。
【０１０５】
図８及び図９は回転子の他の変形例を示している。この変形例の回転子２０Ｃでは、各永久磁石２２を、一対の回転子磁心２６Ｃで挟込むようにして所定の配列形態で保持している。各回転子磁心２６Ｃは、各永久磁石２２に対応する幅広部２６Ｃａ，２６Ｃｂを有しており、これらは連結部２６Ｃｃを介して連結されている。なお、連結部２６Ｃｃは、小幅又は肉薄で、容易に磁気飽和し得る程度の断面積を有している。また、幅広部２６Ｃａ，２６Ｃｂのうち一方の磁極に対応する幅広部２６Ｃａは、内周側の回転軸部周りの内環部２６Ｃｄで相互に連結されると共に、回転軸部に固定されている。これにより、ホルダ等を別途設ける必要なく、各永久磁石２２を保持できるようにしている。なお、各幅広部２６Ｃａは同一磁極に対応しているので、上記のように相互に連結しても磁束漏洩は防止されている。
【０１０６】
図１０は、回転子のさらに他の変形例を示している。この変形例に係る回転子２０Ｄは介在磁心を有している。すなわち、回転子２０Ｄは、回転軸１８ａに間隔を有して配設された複数（ここでは４つ）の永久磁石２２Ｄを備えており、その各永久磁石２２Ｄ間に、各永久磁石２２Ｄとは磁気的に独立する介在磁心２３Ｄが介在している。この介在磁心２３Ｄは、巻線固定子３０，４０の双方に面している。つまり、各永久磁石２２Ｄと介在磁心２３Ｄとは、回転軸１８ａ周りで環状かつ交互に配置されている。これらの各永久磁石２２Ｄと介在磁心２３Ｄとは、非磁性体によって形成された図示省略のホルダによって磁気的に独立した状態で保持されている。上記介在磁心２３Ｄとしては、例えば、圧粉鉄心のように、等方性の軟磁性材料を用いることが好ましい。なお、介在磁心２３Ｄのうち両巻線固定子３０，４０側の両端部は、より多くの磁束を導けるように他の部分よりも幅広に形成されている。
【０１０７】
上記介在磁心２３Ｄを設けることで、永久磁石２２Ｄによる磁極中心を示すｄ軸のインダクタンスＬｄよりも、極間を示すｑ軸のインダクタンスＬｑを大きくすることができ、逆突極性（Ｌｑ＞Ｌｄ）を示す。このため、電流位相をｑ軸に対して適当な進み角をもって制御することで、いわゆるマグネットトルクに対して、いわゆるリラクタンストルクを更に加えて、トルクやエネルギー効率を高めることができる。一般に、トルク式は以下のようになる。ここで、Ｌｑ＞Ｌｄとすることで、第二項のリラクタンストルクを利用できる。
Ｔ−Ｐｎ［φaＩacosβ＋０．５（Ｌｑ−Ｌｄ）Ｉa2sin（２β）］
ここで、Ｐｎ：極対数、φa：電機子鎖交磁束、Ｉa：電流値、β：電流位相である。
【０１０８】
図１１は巻線固定子に係る変形例を示している。この変形例に係る巻線固定子３０Ｅ，４０Ｅでは、上記実施形態における端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とを省略している。このように、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９は必須のものではない。
【０１０９】
図１２は巻線固定子に係る他の変形例を示している。この変形例に係る巻線固定子３０Ｆ，４０Ｆでは、上記各端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とを、それぞれ内周側及び外周側で、連結部３９Ｆａ，４９Ｆａで連結している。連結部３９Ｆａ，４９Ｆａは、小幅又は肉薄で、容易に磁気飽和し得る程度の断面積を有している。
【０１１０】
この変形例によると、各端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９と一体物として容易に取扱うことができる。また、それらを一体物として取扱うことができるので、各ギャップ精度の向上を図ることもできる。
【０１１１】
なお、上記各端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと、中間つば部３７ｂ，４７ｂと、つば部３９，４９とを全て連結部３９Ｆａ，４９Ｆａで連結する必要はないが、コイル巻回コア部３４，４４の先端部に設けられる端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと中間つば部３７ｂ，４７ｂとは連結部３９Ｆａ，４９Ｆａで連結して一体化することが好ましい。
【０１１２】
また、上記実施形態において、バックヨーク磁心３２，４２と、各コイル巻回コア部３４，４４及び各コイル間コア部３８，４８と、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃ及び中間つば部３７ｂ，４７ｂ及びつば部３９，４９とに関し、いずれを分割別体とし、いずれを組合わせて一体化するのは任意である。
【０１１３】
図１２に示す例では、各コイル巻回コア部３４，４４及び各コイル間コア部３８，４８と、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃ及び中間つば部３７ｂ，４７ｂ及びつば部３９，４９とを一体化し、バックヨーク磁心３２，４２をそれらとは別体として形成している。この構成によれば、バックヨーク磁心３２，４２を、鋼板等の薄板を回転軸１８ａ方向に積層した積層鋼板によって容易に形成することができる。また、各コイル巻回コア部３４，４４及び各コイル間コア部３８，４８と、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃ及び中間つば部３７ｂ，４７ｂ及びつば部３９，４９との一体化物については、圧粉鉄心、例えば、等方性の圧粉鉄心で形成することができる。
【０１１４】
図１３は巻線固定子のさらに他の変形例を示す斜視図である。図１３に示すように、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃと中間つば部３７ｂ，４７ｂとつば部３９，４９は、それぞれコイル巻回コア部３４，４４及びコイル間コア部３８，４８とは別体とされていてもよい。この構成は、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを容易にコイル巻回コア部３４，４４及びコイル間コア部３８，４８に外嵌めできるようにし、コイル占積率向上にも貢献する。
【０１１５】
なお、上記コイル巻回コア部３４，４４における分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ間の隙間は、コイルが配置されるコイル巻回コア部３４，４４とコイル間コア部３８，４８との間の隙間よりも小幅であってもよい。この場合でも、端部側つば部３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃや中間つば部３７ｂ，４７ｂ、つば部３９，４９の各間の各隙間は等幅であることが好ましい。両巻線固定子３０，４０の両側及び各相での対称性を保つためである。
【０１１６】
各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの結線構成について説明する。
【０１１７】
まず、図１及び図５に示すように、上記各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの周方向の一端部からコイル巻線の一端部が引出されると共に、その周方向他端部からコイル巻線の他端部が引出されている場合には、一対の巻線固定子３０，４０間で接続されるコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ同士は、回転軸１８ａに略直交する平面に投影した距離を基準にして近い端部同士を経由して接続されている。つまり、各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが同様の引出し端部を持ち、それらが回転子２０から見て同様の向き及び姿勢で取付けられているとする。すると、コイル５０Ｕの他端部とコイル５２Ｕの一端部とが上記平面を基準にして比較的近い位置に配設される。そこで、これらの端部間をわたり配線６０Ｕで結線するとよい。同様に、コイル５０Ｖの他端部とコイル５２Ｖの一端部とをわたり配線６０Ｖで結線し、コイル５０Ｗの他端部とコイル５２Ｗの一端部とをわたり配線６０Ｗで結線するとよい。なお、図１に示すわたり配線６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗは分解斜視図に応じた長さで示されているが、実際にはもっと短い。
【０１１８】
なお、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗの一端部は、配線６２を介して巻線固定子３０でそれぞれ中性点に接続される。また、コイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗの他端部は、配線６４を介して電源に接続される。
【０１１９】
このように同様構成のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを用いることで、生産性を向上させることができる。また、各相で５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを接続するわたり配線６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗを短くできるという利点もある。
【０１２０】
なお、上記Ｎが２以上の整数である場合、即ち、各巻線固定子３０，４０に３相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが設けられた場合に好ましい配線形態については後述する。
【０１２１】
また、図１１に示すように、前記各巻線固定子３０，４０のそれぞれにおいて、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが配線７０を介してそれぞれスター結線等され、それぞれのコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗが並列に接続されると共に、それぞれに配線７２を介して外部電源からの電流が供給されるようにしてもよい。
【０１２２】
この場合には、一対の巻線固定子３０，４０間でコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗを接続するわたり配線を削減できるという利点がある。例えば、回転子２０の外径を大きくしたいと思っても、両巻線固定子３０，４０間のわたり配線によって当該回転子２０の外径を小さくするように制限される。本形態は、そのような制約を少なくすることができる。本形態は、各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ等での抵抗値等のばらつきが小さい場合に適した結線態様である。
【０１２３】
また、巻線固定子３０，４０に対して同一の電源から電流供給して駆動するようにすれば、インバータ回路等も１つ設けるだけでよい。
【０１２４】
｛第２実施形態｝
第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機について説明する。図１４は同アキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図であり、図１５は同回転電機におけるコイル巻回コア部及びコイル間コア部を示す概略断面図である。
【０１２５】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機１１０は、第１実施形態に対して、コイル巻回コア部１３４，１４４に係る構成で異なっている。その他の構成は、第１実施形態と同様構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
このコイル巻回コア部１３４，１４４では、第１実施形態で説明した分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃが一体化されている。
【０１２７】
また、各分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃの端部に設けられた端部側つば部１３７ａ，１３７ｃ，１４７ａ，１４７ｃと、中間つば部１３７ｂ，１４７ｂは、スリットを介して相互に分割されている。
【０１２８】
なお、図１６に示すように、端部側つば部１３７ａ，１３７ｃ，１４７ａ，１４７ｃと、中間つば部１３７ｂ，１４７ｂとの間には必ずしもスリットを設ける必要はない。このようにスリットを無くすことで、パーミアンスを小さくすることができる。もっとも、コギングトルクを低減するためには、端部側つば部１３７ａ，１３７ｃ，１４７ａ，１４７ｃと、中間つば部１３７ｂ，１４７ｂとの間にスリットを設けることが好ましい。
【０１２９】
この第２実施形態では、分割コイル巻回コア部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ内で隙間を省略できるので、コア占積率を向上できると共に、それらを一体物として容易に取扱うことができる。
【０１３０】
以下、第２実施形態にかかるアキシャルギャップ型回転電機の変形例について説明する。
【０１３１】
図１７はコイル巻回コア部に係る他の変形例を示している。この変形例に係るコイル間コア部１３８Ｂ，１４８Ｂの外周側部分が、コイル巻回コア部１３４Ｂ，１４４Ｂの外周部よりも外周側に延出するように形成されている。このコイル間コア部１３８Ｂ，１４８Ｂの外周側延出部分は、コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ間に存在する範囲内に存在している。
【０１３２】
この変形例によると、各コイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及びコイル５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ間の隙間を有効利用して、コイル巻回コア部１３４Ｂ，１４４Ｂの断面積を大きくすることができる。
【０１３３】
もっとも、各相での磁束量を考慮すると、コイル巻回コア部１３４Ｂ，１４４Ｂやコイル間コア部１３８Ｂ，１４８Ｂの形状に拘らず、コイル巻回コア部１３４Ｂ，１４４Ｂの断面積は、コイル間コア部１３８Ｂ，１４８Ｂの断面積の略３倍であることが好ましい。これにより、各相に応じた磁気回路の断面積を略同じにして、磁束密度むらを防止できると共に、磁気飽和を防止できる。
【０１３４】
図１８はコイル巻回コア部及びコイル間コア部に係る変形例を示す分解斜視図であり、図１９は同アキシャルギャップ型回転電機を回転子と２つの巻線固定子とで分割した斜視図であり、図２０は同変形例に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す側面図であり、図２１は同アキシャルギャップ型回転電機の斜視図である。
【０１３５】
このコイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃは、回転軸１８ａと略直交する平面において、外側に凸形状を有している。より具体的には、コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃは、前記平面において、円弧状に凸である断面形状を有していることが好ましく、ここではバックヨーク磁心３２，４２の外周接線方向に長い楕円形状断面を有している。
【０１３６】
そして、コイル１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷが各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの外周部に、その凸形状に沿って巻回されている。
【０１３７】
また、コイル間コア部１３８Ｃ，１４８Ｃのうち前記コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの外側面に対向する面は、当該コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの外側面形状に応じた凹み形状を有している。これにより、各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃと、コイル間コア部１３８Ｃ，１４８Ｃとの間の隙間が、略等幅の溝状に形成されるようになっている。
【０１３８】
この変形例によると、各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの断面形状の外周部が外側に凸形状を有しているため、コイル１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷを各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃの外周部に密着状に巻回することができ、コイル占積率向上を図ることができる。
【０１３９】
また、各コイル巻回コア部１３４Ｃ，１４４Ｃと、コイル間コア部１３８Ｃ，１４８Ｃとの間の隙間が、略等幅の溝状に形成されているため、当該隙間にコイル１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷを充填状に密に配設することができ、コイル占積率向上及びコア占積率向上を図ることができる。
【０１４０】
｛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電機について説明する。図２２は同アキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図であり、図２３は同回転電機を回転子と２つの巻線固定子とに分割した状態を示す斜視図であり、図２４は同アキシャルギャップ型回転電機におけるコイルの配置態様及び結線態様を示す説明図である。なお、図２４では、理解を容易にするため、各コイル巻回コア部を３分割する各位置及びコイル間コア部の各位置に、符号ＴＳ１〜ＴＳ２４を付している。
【０１４１】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機１１０は、第２実施形態の図１８〜図２１に示す変形例に対して、各巻線固定子２３０，２４０のそれぞれに、３相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ又は３相のコイル２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗを複数組設けている点で異なっている。その他の構成は、上記した構成と同様構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【０１４２】
つまり、本一方の巻線固定子２３０は、３相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗを２組（つまり、Ｎ＝２）有している。３相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗは、その順で回転軸１８ａ周りに間隔をあけて配設されている。また、これらの３相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗが巻回されるコイル巻回コア部２３４及びその各間のコイル間コア部２３８もこれに合わせて、回転軸１８ａ周りに短寸に形成されている。
【０１４３】
また、他方の巻線固定子２４０も、同様に、３相のコイル２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗを２組（つまり、Ｎ＝２）有すると共に、これらが巻回されるコイル巻回コア部２４４及びその各間のコイル間コア部２４８を有している。
【０１４４】
また、これらの両巻線固定子２３０，２４０は、回転軸１８ａと略直交すると共に両巻線固定子２３０，２４０間の平面を基準に鏡面対象形状にし、さらに、回転軸１８ａを中心にして（１８０／Ｎ）゜、つまり、９０゜回転させた対称性を有している。
【０１４５】
また、回転子２２０は、その両面に交互に（４×Ｎ）極、つまり、８極の磁極を呈するようになっている。
【０１４６】
本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機２１０によると、各巻線固定子２３０，２４０では、１８０゜対象位置に同相のコイル２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗが存在する。このため、回転子２０の外周囲でバランスよく磁力を作用させることができ、回転子２０の傾きを有効に抑制できる。これにより、振動や音の低減を図ることができる。
【０１４７】
ちなみに、Ｎ＝３の場合には、１２０゜対象位置に同相のコイルが存在するので、同様に、回転子の外周囲でバランスよく磁力を作用させることができる。つまり、Ｎが２以上であれば、上記効果を期待できる。
【０１４８】
また、Ｎが２以上の整数である場合には、同一相で直列接続される２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗが両巻線固定子２３０，２４０に設けられており、これらが両巻線固定子２３０，２４０間を繋ぐように接続されることで、各コイル間配線を短くできる。
【０１４９】
これを図２４を参照して具体的に説明する。
【０１５０】
まず、比較例として、一方の巻線固定子２３０でＵ相の２つのコイル２５０Ｕを直列に接続し、他方の巻線固定子でＵ相の２つのコイル２５２Ｕを直列に接続し、これらを直列に接続使用とする場合を考える。この場合には、２つのコイル２５０Ｕ間でバックヨーク磁心３２半周分の配線が必要で、２つのコイル２５２Ｕ間でバックヨーク磁心４２半周分の配線が必要で、さらにこれらを接続する１／４周分の配線が必要となる。つまり、合計１と１／４周分の配線が必要となる。
【０１５１】
これに対して、上記接続態様では、図２４に２点鎖線で示すように、コイル２５０Ｕからコイル２５２Ｕ間で１／４周分の配線２６０が必要で、これが３接続箇所分必要となる。つまり、合計３／４周分の配線が必要となる。なお、配線２６２は外部又は中性点への接続用の配線を示している。
【０１５２】
従って、Ｎが２以上の整数である場合には、同一相で直列接続される２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗが両巻線固定子２３０，２４０に設けられており、これらが両巻線固定子２３０，２４０間を、周方向で交互に繋ぐように接続されることで、各コイル間配線を短くできる。
【０１５３】
｛変形例｝
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。
【０１５４】
また、上記各実施形態及び各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】
【０１５５】
【図１】第１実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図である。
【図２】同アキシャルギャップ型回転電機を示す側面図である。
【図３】回転子の一部分解斜視図である。
【図４】回転子を示す斜視図である。
【図５】アキシャルギャップ型回転電機に３相交流電流が通電された状態及び結線態様を示す説明図である。
【図６】アキシャルギャップ型回転電機におけるコイルの巻線形態と発生磁束との関係を示す図である。
【図７】回転子の変形例を示す斜視図である。
【図８】回転子の他の変形例を示す斜視図である。
【図９】同上の他の変形例に係る回転子を示す分解斜視図である。
【図１０】回転子のさらに他の変形例を示す斜視図である。
【図１１】巻線固定子の変形例を示す分解斜視図である。
【図１２】巻線固定子の他の変形例を示す分解斜視図である。
【図１３】巻線固定子のさらに他の変形例を示す分解斜視図である。
【図１４】第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図である。
【図１５】同上の回転電機におけるコイル巻回コア部及びコイル間コア部を示す概略断面図である。
【図１６】コイル巻回コア部の変形例を示す概略断面図である。
【図１７】コイル巻回コア部に係る他の変形例を示す分解斜視図である。
【図１８】コイル巻回コア部及びコイル間コア部に係るさらに他の変形例を示す分解斜視図である。
【図１９】同上の変形例に関しアキシャルギャップ型回転電機を回転子と２つの巻線固定子とで分割した状態を示す斜視図である。
【図２０】同上の変形例に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す側面図である。
【図２１】同上の変形例に係るアキシャルギャップ型回転電機の斜視図である。
【図２２】第３実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図である。
【図２３】同上のアキシャルギャップ型回転電機を回転子と２つの巻線固定子とに分割した状態を示す斜視図である。
【図２４】同上のアキシャルギャップ型回転電機におけるコイルの配置態様及び結線態様を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０，１１０，２１０ アキシャルギャップ型回転電機
１８ａ 回転軸
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２２０ 回転子
２２，２２Ｄ 永久磁石
２３Ｄ 介在磁心
２６，２６Ｃ 回転子磁心
２６Ｃａ，２６Ｃｂ 幅広部
２６Ｃｃ 連結部
３０，４０，３０Ｅ，４０Ｅ，３０Ｆ，４０Ｆ，２３０，２４０ 巻線固定子
３２，４２ バックヨーク磁心
３４，４４，１３４，１４４，１３４Ｂ，１４４Ｂ，１３４Ｃ，１４４Ｃ，２３４，２４４ コイル巻回コア部
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ 分割コイル巻回コア部
３７ａ，３７ｃ，４７ａ，４７ｃ，１３７ａ，１３７ｃ，１４７ａ，１４７ｃ 端部側つば部
３７ｂ，４７ｂ，１３７ｂ，１４７ｂ 中間つば部
３８，４８，１３８Ｂ，１４８Ｂ，１３８Ｃ，１４８Ｃ，２３８，２４８ コイル間コア部
３９Ｆａ，４９Ｆａ 連結部
５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ，１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ，２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ コイル
６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ 配線
２６０ 配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１８ａ）を中心として回転自在に配設され、前記回転軸周りに複数極を呈する回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と、
前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設された一対の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）と、
を備え、
前記一対の巻線固定子に、複数のコイル（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ、１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ、２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ）が回転軸方向に沿った偶数層に亘って分布巻されると共に、
前記各コイルが前記回転軸方向に沿って２群の層に分離されて、前記各巻線固定子に設けられ、かつ、２群にわたって周方向に同一の位置に、同一の相のコイルが巻回されない、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項２】
回転軸（１８ａ）を中心として回転自在に配設され、前記回転軸周りに（４×Ｎ）極（Ｎは正の整数）の磁極を呈する回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と、
前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設され、略円盤状のバックヨーク磁心（３２，４２）と、前記バックヨーク磁心の前記回転子側に前記回転軸周りに沿って配設された複数の巻線固定子コア部と、Ｎ組の３相のコイル（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ、１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ、２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ）とをそれぞれ有する一対の巻線固定子と、
を備え、
前記各巻線固定子は、前記複数の巻線固定子コア部として、前記Ｎ組の３相のコイルがそれぞれ巻回される（３×Ｎ）個のコイル巻回コア部（３４，４４、１３４，１４４、１３４Ｂ，１４４Ｂ、１３４Ｃ，１４４Ｃ、２３４，２４４）と、前記各コイル巻回コア部間に設けられた（３×Ｎ）個のコイル間コア部（３８，４８、１３８Ｂ，１４８Ｂ、１３８Ｃ，１４８Ｃ、２３８，２４８）とを含み、
一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向両端部（３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ）が、他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部（３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ）と対向すると共に、
一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向略中間部（３６ｂ，４６ｂ）が、他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するもの（３８，４８、１３８Ｂ，１４８Ｂ、１３８Ｃ，１４８Ｃ、２３８，２４８）と対向する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項３】
請求項２記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子は、永久磁石（２２、２２Ｄ）によって呈される複数の磁極を有しており、各磁極は実質的に磁気的に独立している、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子は、前記両巻線固定子に対して磁極を呈する永久磁石（２２、２２Ｄ）を有する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記永久磁石（２２）は、前記回転軸方向に沿う磁化容易軸を持つ異方性を有する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項６】
請求項２〜請求項５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相のコイルが巻回されたもの先端部に、
他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部と対向する端部側つば部（３７ａ，３７ｃ、４７ａ，４７ｃ、１３７ａ，１３７ｃ、１４７ａ，１４７ｃ）と、
他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するものと対向する中間つば部（３７ｂ，４７ｂ、１３７ｂ，１４７ｂ）と、
が設けられており、
前記端部側つば部と前記中間つば部とは磁気的に独立している、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項７】
請求項６記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
１つの前記コイル巻回コア部の先端部に設けられる各つば部が、連結部（３９Ｆａ，４９Ｆａ）によって連結されて一体化されている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項８】
請求項２〜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電機であって、
前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部（１３４Ｂ，１４４Ｂ）の断面積は、前記コイル間コア部（１３８Ｂ，１４８Ｂ）の断面積の略３倍である、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項９】
請求項２〜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電機であって、
前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部（１３４Ｃ，１４４Ｃ）の断面形状の外周部は、外側に凸形状を有している、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１０】
請求項２〜請求項９のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記コイル巻回コア部（１３４Ｃ，１４４Ｃ）とその隣の前記コイル間コア部（１３８Ｃ，１４８Ｃ）との間の隙間が、略等幅の溝状に形成された、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１１】
請求項２〜請求項１０のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記コイル間コア部（１３８Ｂ，１４８Ｂ）は、前記各コイル巻回コア部（１３４Ｂ，１４４Ｂ）よりも外周側であって前記各コイル巻回コア部間でかつ前記各コイルの配設部分を除いた隙間に設けられている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１２】
請求項２〜請求項１１のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記Ｎは２以上の整数である、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１３】
請求項２〜請求項１２のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記一方の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）は、少なくとも前記コイル巻回コア部及びコイル間コア部の位置及び形状と前記各コイルの相順及び巻数とに関して、他方の前記巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）を、前記回転軸と略直交する前記両巻線固定子間の平面を基準に鏡面対象形状にし、さらに、前記回転軸を中心にして（１８０／Ｎ）゜回転させた対称性を有する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１４】
請求項２〜請求項１３のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記一対の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）と前記回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と間の各ギャップ長は、略同一である、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１５】
請求項２〜請求項１４のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記Ｎは２以上の整数であり、
同一相で直列接続される複数の前記コイルが、前記両巻線固定子に設けられており、これらの複数のコイルが前記一対の巻線固定子間を繋ぐように接続（２６０）されている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１６】
請求項２〜請求項１５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記一対の巻線固定子の各コイルは、その周方向一端部からコイル巻線の一端部が引出されると共に、その周方向他端部からコイル巻線の他端部が引出されたものであり、
前記一対の巻線固定子間において直列接続されるコイル同士が、前記回転軸に略直交する平面に投影した距離を基準にして近い端部同士を経由して接続（６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ、２６０）されている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１７】
請求項２〜請求項１４のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記各巻線固定のそれぞれにおいて、前記各コイルがスター結線（７０）されている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１８】
請求項２〜請求項１７のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子は、前記回転軸周りに間隔を有して配設された永久磁石を複数有しており、
前記各永久磁石間に、その各永久磁石とは磁気的に独立する、介在磁心（２３Ｄ）が介在する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１】
回転軸（１８ａ）を中心として回転自在に配設され、前記回転軸周りに複数極を呈する回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と、
前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設された一対の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）と、
を備え、
前記一対の巻線固定子に、複数のコイル（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ、１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ、２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ）が回転軸方向に沿った偶数層に亘って分布巻されると共に、
前記各コイルが前記回転軸方向に沿って２群の層に分離されて、前記各巻線固定子に設けられ、かつ、２群にわたって周方向に同一の位置に、同一の相のコイルが巻回されない、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項２】
回転軸（１８ａ）を中心として回転自在に配設され、前記回転軸周りに（４×Ｎ）極（Ｎは正の整数）の磁極を呈する回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と、
前記回転軸方向における前記回転子の両面側にギャップを隔てて配設され、略円盤状のバックヨーク磁心（３２，４２）と、前記バックヨーク磁心の前記回転子側に前記回転軸周りに沿って配設された複数の巻線固定子コア部と、Ｎ組の３相のコイル（５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ、１５０ＣＵ，１５０ＣＶ，１５０ＣＷ，１５２ＣＵ，１５２ＣＶ，１５２ＣＷ、２５０Ｕ，２５０Ｖ，２５０Ｗ，２５２Ｕ，２５２Ｖ，２５２Ｗ）とをそれぞれ有する一対の巻線固定子と、
を備え、
前記各巻線固定子は、前記複数の巻線固定子コア部として、前記Ｎ組の３相のコイルがそれぞれ巻回される（３×Ｎ）個のコイル巻回コア部（３４，４４、１３４，１４４、１３４Ｂ，１４４Ｂ、１３４Ｃ，１４４Ｃ、２３４，２４４）と、前記各コイル巻回コア部間に設けられた（３×Ｎ）個のコイル間コア部（３８，４８、１３８Ｂ，１４８Ｂ、１３８Ｃ，１４８Ｃ、２３８，２４８）とを含み、
一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向両端部（３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ）が、他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部（３６ａ，３６ｃ，４６ａ，４６ｃ）と対向すると共に、
一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相の前記コイルが巻回されたものの周方向略中間部（３６ｂ，４６ｂ）が、他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するもの（３８，４８、１３８Ｂ，１４８Ｂ、１３８Ｃ，１４８Ｃ、２３８，２４８）と対向する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項３】
請求項２記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子は、永久磁石（２２、２２Ｄ）によって呈される複数の磁極を有しており、各磁極は実質的に磁気的に独立している、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子は、前記両巻線固定子に対して磁極を呈する永久磁石（２２、２２Ｄ）を有する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記永久磁石（２２）は、前記回転軸方向に沿う磁化容易軸を持つ異方性を有する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項６】
請求項２〜請求項５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
一方の前記巻線固定子に設けられたコイル巻回コア部であって所定相のコイルが巻回されたもの先端部に、
他方の前記巻線固定子に設けられた２つのコイル巻回コア部であって他の２つの相の前記コイルが巻回されたものの周方向端部と対向する端部側つば部（３７ａ，３７ｃ、４７ａ，４７ｃ、１３７ａ，１３７ｃ、１４７ａ，１４７ｃ）と、
他方の前記巻線固定子に設けられた前記コイル間コア部であって、他の２つの相の前記コイルが巻回されたコイル巻回コア部間に存在するものと対向する中間つば部（３７ｂ，４７ｂ、１３７ｂ，１４７ｂ）と、
が設けられており、
前記端部側つば部と前記中間つば部とは磁気的に独立している、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項７】
請求項６記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
１つの前記コイル巻回コア部の先端部に設けられる各つば部が、連結部（３９Ｆａ，４９Ｆａ）によって連結されて一体化されている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項８】
請求項２〜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電機であって、
前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部（１３４Ｂ，１４４Ｂ）の断面積は、前記コイル間コア部（１３８Ｂ，１４８Ｂ）の断面積の略３倍である、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項９】
請求項２〜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電機であって、
前記回転軸と略直交する平面において、前記コイル巻回コア部（１３４Ｃ，１４４Ｃ）の断面形状の外周部は、外側に凸形状を有している、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１０】
請求項２〜請求項９のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記コイル巻回コア部（１３４Ｃ，１４４Ｃ）とその隣の前記コイル間コア部（１３８Ｃ，１４８Ｃ）との間の隙間が、略等幅の溝状に形成された、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１１】
請求項２〜請求項１０のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記コイル間コア部（１３８Ｂ，１４８Ｂ）は、前記各コイル巻回コア部（１３４Ｂ，１４４Ｂ）よりも外周側であって前記各コイル巻回コア部間でかつ前記各コイルの配設部分を除いた隙間に設けられている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１２】
請求項２〜請求項１１のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記Ｎは２以上の整数である、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１３】
請求項２〜請求項１２のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記一方の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）は、少なくとも前記コイル巻回コア部及びコイル間コア部の位置及び形状と前記各コイルの相順及び巻数とに関して、他方の前記巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）を、前記回転軸と略直交する前記両巻線固定子間の平面を基準に鏡面対象形状にし、さらに、前記回転軸を中心にして（１８０／Ｎ）゜回転させた対称性を有する、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１４】
請求項２〜請求項１３のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記一対の巻線固定子（３０，４０、３０Ｅ，４０Ｅ、３０Ｆ，４０Ｆ、２３０，２４０）と前記回転子（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２２０）と間の各ギャップ長は、略同一である、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１５】
請求項２〜請求項１４のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記Ｎは２以上の整数であり、
同一相で直列接続される複数の前記コイルが、前記両巻線固定子に設けられており、これらの複数のコイルが前記一対の巻線固定子間を繋ぐように接続（２６０）されている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１６】
請求項２〜請求項１５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記一対の巻線固定子の各コイルは、その周方向一端部からコイル巻線の一端部が引出されると共に、その周方向他端部からコイル巻線の他端部が引出されたものであり、
前記一対の巻線固定子間において直列接続されるコイル同士が、前記回転軸に略直交する平面に投影した距離を基準にして近い端部同士を経由して接続（６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ、２６０）されている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１７】
請求項２〜請求項１４のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記各巻線固定のそれぞれにおいて、前記各コイルがスター結線（７０）されている、アキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１８】
請求項２〜請求項１７のいずれかに記載のアキシャルギャップ型回転電機であって、
前記回転子は、前記回転軸周りに間隔を有して配設された永久磁石を複数有しており、
前記各永久磁石間に、その各永久磁石とは磁気的に独立する、介在磁心（２３Ｄ）が介在する、アキシャルギャップ型回転電機。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００８−２１１８９２（Ｐ２００８−２１１８９２Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４５３４６（Ｐ２００７−４５３４６）
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【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９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【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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