JP2000512837A - 自己起動式ブラシレス電気モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自己起動式ブラシレス電気モータは第１のモータ部分（ステータ）（１１）と、第２のモータ部分（ロータ）（１６）とを含み、各モータ部分は極列に配置された複数の極ユニット（１２Ｕ，１２Ｖ）を有する。モータ部分は空隙を介して互いに面する極列に対して相対的に移動するために支持される。各列の極は第１のタイプの極（１３，１９）および／または第２のタイプの極（１４）を含み、各列は磁気抵抗極または空隙を介して横方向に磁化される永久磁石極のいずれかである少なくとも１つの極タイプを有し、これは列にあるすべての極ユニットに含まれる。極列のうちの少なくとも１つはこのような第２のタイプの極を含む。極列のうちの少なくとも１つの極ユニットは、モータ部分（１１，１６）の回転を好ましい方向に確立するために磁気的に非対称である極を含む。多相巻付けシステムは、第１のモータ部分（１１）の極ユニット（１２Ｕ，１２Ｖ）のまわりに配置された第１の相および第２の相の巻コイル（１５Ｕ，１５Ｖ）を含む。第１のモータ部分上の極ユニットの、共通のタイプの極（１３，１４）は隔てられるため、第１の相の巻コイル（１５Ｕ）に関連した共通のタイプの極が第２のモータ部分（１６）上の共通のタイプの極（１９）に対する引付けられた（磁気的に整列した）位置にあるならば、巻コイルが励磁されると、第２の相の巻コイル（１５Ｖ）に関連した共通のタイプの極がすべて第２のモータ部分のすべての共通のタイプの極に対する引付けられてない位置に置かれる。

Description

【発明の詳細な説明】自己起動式ブラシレス電気モータ この発明は自己起動式ブラシレス電気モータであって、相対的に移動する２つ のモータ部分のうちの少なくとも１つの上に磁気抵抗極（強磁性の突出した極） を含み、さらに極システムに１つまたはそれ以上の永久磁石を含むタイプのもの に関する。 特に、この発明は自己起動式ブラシレス電気モータであって、 隔てられた関係で第１の極列に配置された複数の極ユニットを有する第１のモ ータ部分と、 隔てられた関係で第２の極列に配置された複数の極を有する第２のモータ部分 と、 空隙を介して第１の極列が第２の極列と向き合った状態で第１のモータ部分と 第２のモータ部分とを支持して相対的に移動させるための軸受手段とを含むもの に関し、 第１および第２の極列は第１および第２の極タイプを有する極システムをなし 、第１の極タイプの極は磁気抵抗極であり、第２の極タイプの極は、空隙を横切 る方向に分極化される永久磁石極であり、上記自己起動式ブラシレス電気モータ はさらに、 第１のモータ部分上にある巻付けシステムを含み、巻付けシステムは、コイル の励磁と同時に極ユニットを介して第１および第２の極列の磁界連結極をもたら すように各極ユニットに関連して配置された巻コイルを含み、 第１および第２の極列のうちの少なくとも一方は、巻付けシステムの作動（励 磁）と同時にモータ部分を好ましい相対的な方向に移動させる磁気的非対称性を 示す。 この種の電気モータはＷＯ９０／０２４３７およびＷＯ９２／１２５６７に記 載されている。それらは種々の特徴の中でもとりわけ、極の磁気的非対称性によ るモータ部分（ステータおよびロータ）の一方向の相対的な移動と、モータのサ イズに対して高いトルクとによって特徴付けられる。 ＷＯ９２／１２５６７に示される例示的な実施例では、第１のモータ部分は単 相の巻線を備えたステータであり、第２のモータ部分は円筒形ロータである。ス テータは単一の極列を有し、この極列は４つの同一の強磁性突出極と、円周方向 に均一に隔てられた磁気抵抗極と、直径方向に対向して配置された２つの永久磁 石極とを含む。 巻線は２つの巻コイルを含み、各コイルは極ユニットのまわりに配置され、極 ユニットは１つの永久磁石極と、永久磁石極の両側にある２つの強磁性極とを含 む。このためステータは、互いに直径方向に対向して配置されかつそれぞれのコ イルに関連した２つの極ユニットを有する。 ロータ上には、円周方向に均一に隔てられた４つの同一の強磁性突出極を含む １つの極列がある。このような極の各々は主極本体と、補助極部分とを有し、こ の補助極部分は主極本体から円周方向に突出しかつ主極本体の軸方向の幅の一部 分上にのみ延びる。したがって、ロータ上には４つの極ユニットがあり、各極ユ ニットは円周方向に磁気的に非対称である単一極を含む。永久磁石極に関連して 、一方向の磁気的非対称性によりモータが自己起動的に所与の方向に一回転する ため、巻線に与えられた電流を逆にすることにより回転の起動方向を逆にするこ とはできない。 モータの動作時に巻線は交互に電圧が加えられ、電圧が除去される（励磁およ び消磁される）。巻線に電圧が加えられる期間には、ロータ極に加えられる磁気 的な引力によってステータ極がロータを全回転の一部分だけある位置まで回転さ せ、この位置は以下では引込みまたは引付け位置と呼ばれ、この位置ではロータ 極はステータのそれぞれの磁化された強磁性極の主極本体と磁気的に整列する。 巻線に電圧が加えられると、強磁性ステータ極によってロータ極に加えられた 引力がなくなり、隣接する補助極部分上に加える引力によって永久磁石がロータ を全回転のうちの別の一部分だけある位置まで回転し、この位置では強磁性ロー タ極は引込みまたは引付け位置から角度なしでオフセットされる。次に巻線に電 圧が加えられる期間に、ステータの磁気抵抗極は起動位置と呼ばれ得るこのオフ セット位置からロータを全回転のうちのさらなる一部分だけ、新しい引込みまた は引付け位置まで再び回転することとなる。 公知のモータの他の実施例において、ステータおよび／またはロータの極ユニ ットは上記の実施例の極ユニットとは異なる。たとえば、ＷＯ９２／１２５６７ に記載されている代替的な実施例では、ロータの極列は交番極性を有しかつ空隙 に対して横切る方向に分極化された多数の永久磁石極を含み、各永久磁石極は極 ユニットを含む。公知のモータのこれらおよび他の実施例では、ステータのすべ ての極ユニットが、たとえば磁気抵抗極または永久磁石極である共通の１つの極 タイプを有する。これはロータの極ユニットにも当てはまる。 この発明の一般的な目的は、上記のタイプの電動モータを改良することである 。より特定的な目的は、上記のタイプの電動モータであって、先行技術のモータ よりもより均一なトルクをもたらし、したがって高い起動トルクが要求される低 い速度および駆動負荷で平滑に動作することができるものを提供することである 。 以下の説明から明らかとなるこの目的および他の特定的な目的は、クレームに 記載されているようにモータを構成することにより達成される。 便宜上、以下に記載する発明の説明は、巻付けシステムを保持するモータ部分 が固定されステータと呼ばれ、他のモータ部分がロータと呼ばれステータ内で回 転するために取付けられる、ロータリマシンに限定される。ステータの極および ロータの極は環状の同心極列に配置され、円筒形の空隙によって隔てられる。し かしながら、容易に理解されるように、モータ部分の相対的な移動は回転移動で ある必要はなく、直線または曲線状の相対的な移動であってもよい。回転および 直線状の相対的な移動を組合せることもこの発明の範囲内である。さらに、巻線 、すなわちステータを保持するモータ部分が、ロータである他の部分の内部に位 置付けられてもよく、空隙は円筒形である必要はなく、たとえば円弧状の断面ま たは円錐形であってもよい。 説明の理解を容易にするために、例示的な実施例のさらに詳細な説明を記載す る前に、ここで用いられる概念および用語のいくつかを一般的な用語で説明して 議論することとする。 この発明によるモータは、ステータ上またはロータ上か、または両方の上にあ る磁気抵抗極を含む。ここで用いられる磁気抵抗極という用語は、強磁性突出極 という用語と類義語である。 ステータ上に設けられる磁気抵抗極は横方向に磁化された永久磁石極、すなわ ち磁界線が空隙に対して実質的に横切る方向である永久磁石に関連して設けられ てもよく、または設けられなくてもよい。 さらに、この発明によるモータは、ステータ上またはロータ上か、または両方 の上にある横方向に磁化された永久磁石極を含む。好ましい実施例のうちのいく つかにおいて、ステータは永久磁石極および磁気抵抗極の両方を備え、ロータは 永久磁石極または磁気抵抗極のいずれかしか有さない。しかしながら、ロータも また磁気抵抗極および永久磁石極の両方を備える実施例もこの発明の範囲内であ る。 ステータ上の各極はここでは極ユニットと呼ばれるものの一部分を形成する。 ステータは隔てられた複数の極ユニットを含み、それらの各々は１つの極または 複数の類似したまたは異なった極を含む。しかしながら、極ユニットの構成また は組立にかかわらず、所与の１つのタイプの極、すなわち磁気抵抗極または永久 磁石極がステータ上のすべての極ユニットに一般的である。 ステータ上の各極ユニットは、多相巻線の相巻線のうちの１つの別個のコイル に関連する。各コイルはその関連した極ユニットを囲むか、さもなくばそれに動 作的に結合されるため、巻線が励磁されると極ユニットの極または複数の極に、 空隙を介してステータおよびロータを磁気的に連結する磁束がもたらされる。極 ユニットが永久磁石極を含む場合、この電磁束は磁束の方向に依存して永久磁束 に対向するかまたはそれに加えられ得る。 同相巻線の一部分を形成する種々のコイルまたは種々のグループのコイルは電 気的に相互接続され、単一回路を形成し得る。これに代えて、同相巻線の一部分 を形成するコイルは、異なっているが同期した電力供給モジュールによって励磁 されてもよい。交番極性を有する電流によって励磁されたコイルは常に割コイル と置換することができ、そのコイルセクションは単極性電流インパルスによって 励磁されるが、磁気的に対向する配向を有する。 各極ユニットの動作は、ロータの各回転に対して所与の回数だけ繰返される動 作サイクルを含むものと考えられる。アイドル位置からの起動時といった、ロー タから非常にゆっくりと回転する場合、極ユニットの動作サイクルは関連コイル が電流を運ぶ部分と、コイルに電流がない部分とを含む。 先行技術のモータにおいてそれ自体が周知でもあるように、この発明によるモ ータの極列は、ステータおよびロータのうちの一方または両方の、少なくとも１ つであって好ましくはそれ以上の極ユニット内に磁気的非対称性を示す。 永久磁石極または複数の極の作用に関連して、この非対称性により、巻線相の 位置の１つだけが励磁された場合でもこの発明によるモータは一方向に自己起動 する。 極ユニットの非対称性によって得られるさらなる利点は、永久磁石極または励 磁された相巻線によってロータ上に正のトルク加えられるロータ角の間隔を広げ 、種々の相のトルク曲線間に重複間隔をもたらすか、またはそれを広げ、その結 果極ユニットの非対称性をもたらすことなく比類するモータ（すなわち必ずしも 自己起動式ではないモータ）よりも明らかに平滑なトルク形成をもたらす。 磁気的非対称性は、この発明の範囲および添付のクレームの範囲内のいくつか の方法によって達成することができ、それらのうちいくつかを以下に説明する。 先行技術のモータにおけるように、磁気的非対称性は好ましい起動方向にモー タを向けることを意図するが、この発明によるモータの磁気的非対称性は他の目 的も果たす。 基本的に、この発明に利用される磁気的非対称性の付加的な目的は、ここで引 っ張り距離と呼ばれるものを拡張することである。これは、一方のモータ部分上 の極、永久磁石極または磁化された磁気抵抗極が、引込み位置などの第１の固定 位置から、起動位置などの次の固定位置まで２つの極を互いに向けて引張らせる ように他方のモータ部分上の極を十分に引付けることができる距離であり、ここ で極は磁気的に整列するため、極間には相対的な移動方向には磁気的な引っ張り 力がない（その方向に対して横切る方向にある磁気的引っ張り力のみ）。 この引っ張り運動時に、２つの極間の透磁度、換言するとそれらの間を通過す る磁束（起磁力は一定であると仮定する）が着実に増加し、極が磁気的に整列す る最大値に達するはずである。したがって引っ張り距離の拡張は、引っ張り距離 に対する磁束変化率の平均値を下げることを要求する。 このように平均値を下げることは磁気的非対称性によって行なうことができ、 たとえば極の少なくとも１つの上に、好ましい相対的な起動方向に延びる付加的 な極部分を設け、極が主極部分と好ましい起動位置を決定する補助極部分とを有 するようにすることにより行なうことができる。 起動位置および引込み位置において、補助極部分は他方のモータ部分上の（好 ましい相対的な起動方向に見られるように）少なくとも次の極の近くの点まで延 び、その極とわずかに重なり得る。しかしながら、補助極部分の重なり部分は主 極部分の重なり部分ほどの（円周方向に測定される）重なりの１単位長さ当りの 磁束を保持してはならない。 例によって選択されたロータリモータにおいてステータ極およびロータ極の両 方の前端および後端がいずれも軸方向に延びると仮定すると、ステータ極の磁気 的非対称性は原則として以下のように観察されることが多い。モータのロータは ロータの直径と同じ直径を有する同種の強磁性シリンダと置換され、空隙の磁束 密度は、シリンダが好ましい回転方向の線上で極を通過して移動するように回転 される際に、シリンダ表面上に軸方向に延びる線に沿って測定される。（線の長 さに対する平均としての）測定された磁束密度対磁極に対する線の角位置を示す グラフは極の前端におけるゼロに近い点から極の主な部分下でのおよそ一定の値 まで幾分着実にまたは幾分顕著に上昇し、その後後端で急激に降下する。これに 代えて極が磁気的に対称的であれば、グラフは対称的となり、ガウス曲線に似た ものとなる。 適切な変形例を用いると上記の原理は他の場合にも適用可能であり、たとえば その前端および後端が軸方向に延びないロータ極または極の磁気的非対称性を観 察する場合に適用可能である。たとえば、螺旋状の線に沿って延びるように極の 端部が傾斜する場合、対応する傾斜線に沿って磁束密度を測定することにより観 察を行なうことができる。 均一な半径方向の寸法と、空隙に対して半径方向または横切る方向である均一 な磁気分極とを有する永久磁石極の場合、磁極の非対称性は極の形状からもたら され得る。たとえば、極の前端および後端の、モータの軸方向に沿った長さは異 なる。均一の厚さを有する永久磁気材料のリングにおける対応する形状を有する 磁気的に刻み込む（imprinting）極によって、類似する効果を得ることもできる 。この場合、永久磁石リングの形状は磁気パターンまたは「磁気形状」とは関係 が ない。 磁極の非対称性はまた、永久磁石極の前端および後端の半径方向の寸法をそれ ぞれ異ならせるが（すなわちモータ部分の相対的な移動方向に沿って変化する幅 を極での空隙に与えるが）、その全体の容積に対して均一で強力な磁化をもたら すようにすることにより達成できる。 永久磁石極に対して磁気的非対称性を達成するためにもちろんいくつかの方法 を同時に用いることもできる。 強磁性突出極、すなわち磁気抵抗極に対して磁気的な非対称性を達成するため の方法もいくつかある。１つの方法は、空隙に面する極の表面をモータの軸方向 においてその寸法（幅）に対して非対称的に配置することであり、この場合極面 全体は回転軸から同じ半径方向の距離をおいて置かれ得る。 別の方法は、磁気抵抗極の突起面（空隙に面する面）を対称にするが、回転軸 からのその半径方向の距離を異ならせ、すなわち極面に沿った空隙の幅を他方の モータ部分上の想像（円筒形）面に対して段階を追ってまたは連続して異ならせ るようにすることである。 第３の方法は、極面に沿った磁気飽和磁束密度を異ならせることである。これ は突出極の種々の部分に種々の磁気材料を用いることにより達成され、またはラ ミネートされた強磁性極の充填率を異ならせるか、たとえば（実際の極面が同類 に見えるように）実際の極面の下に打ち抜きされた凹部を設けることによるか、 または補助極部分の半径方向の寸法を変え、それにより回転軸の方向から見ると 鳥の湾曲したくちばしの形状に類似した形状を有するようにすることにより達成 される。 もちろん、磁気的非対称性を達成するためのいくつかの方法を同時に用いても よい。非対称性の達成方法の選択は一般に、モータの製造コストと電源となる電 子装置のコストとの間のバランスに依存する。なぜなら、非対称性のタイプの選 択により、電源となる電子装置に含まれる電力電子スイッチエレメントのサイズ が影響を受けるからである。 明らかとなるように、この発明を実施するモータにおいて、磁気的非対称性は 、コイルの励磁と同時に形成される磁界に極ユニットのすべての極がさらされる よ うに共通の巻コイルに関連した極ユニットの個々の極のみを特徴付けるものでは ない。それは極ユニットも特徴付け、この場合１つまたはそれ以上の個々の極の 磁気的非対称性によるだけでなくステータまたはロータ上の極ユニット内の個々 の極を非対称的に位置付けることによっても特徴付ける。 ロータ極がロータ極のピッチの半分よりも長いかまたは短い距離だけ移動され るならば、それがステータ極と磁気的に整列する位置と、ロータ上の任意の極が 、異なった極タイプまたは永久磁石のみを有するステータの場合には異なった極 性を有する極のステータ極と磁気的に整列する、次の隣接する位置との間で移動 する時に、ステータ上の極ユニットの極が非対称的に位置付けられる。 換言すると、ロータ極がロータ極のピッチの半分よりも長いかまたは短い距離 を移動するならば、ロータ極が永久磁石極と磁気的に整列する位置、すなわち起 動位置と、任意のロータ極であってよいロータ極が引き込まれた位置にある、隣 接すの後の位置または隣接する前の位置にロータが移動する場合に、たとえばス テータ上の永久磁石極が、同じまたは異なった極ユニットの磁気抵抗極に対して 非対称的に位置付けられる。 対応する態様で、極を非対称的に位置付けることによって得られた磁気的非対 称性はロータにも存在し得る。たとえば、交番極性を有する永久磁石極を含むロ ータ上の極列において、北極永久磁石極は、類似したすべての極が実質的に等し く隔てられた状態で南極永久磁石極間の中央位置から両方向にずれて配置され得 る。 この発明の状況では極ユニット（極グループ）は磁化コイルに関連した単一極 または複数の極を含み得ることに留意すべきである。 多くの例示的な実施例を概略的に示す添付の図面を参照してこの発明を以下に より詳細に説明する。 図１Ａは、この発明の第１の実施例に従うモータを示す断面図であり、 図１Ｂは、ステータの極とロータの極との相対的な位置を概略的に示す展開図 であり、すべての極はステータとロータとの間の空隙内から見られ、 図１Ｃは図１Ａに対応し、かつ磁束線パターンを示す断面図であり、 図１Ｄは、図１の線１Ｄ−１Ｄに沿った、モータの簡単な軸方向の断面図であ り、 図１Ｅは、図１に示されるモータに関する電子電源装置を示す回路図であり、 図１Ｆから図１Ｇは図１のモータおよび対応する先行技術のモータに関する特 性曲線を示す図であり、 図２Ａおよび図２Ｂは、この発明の第２の実施例に従うモータを示す図１Ａお よび図１Ｂに対応する図であり、 図３Ａおよび図３Ｂは、この発明の第３の実施例に従うモータを示す図１Ａお よび図１Ｂに対応する図であり、 図４Ａおよび図４Ｂは、この発明の第４の実施例に従うモータを示す図１Ａお よび図１Ｂに対応する図であり、 図５Ａおよび図５Ｂは、この発明の第５の実施例に従うモータを示す図１Ａお よび図１Ｂに対応する図であり、 図６Ａおよび図６Ｂは、この発明の第６の実施例に従うモータを示す図１Ａお よび図１Ｂに対応する図であり、 図７Ａおよび図７Ｂは、図１Ａから図１Ｄに示されるモータのステータ磁気抵 抗極の、変形された形態を示す部分図である。 図に示される実施例のすべてにおいて、この発明に従うモータはロータリモー タであり、第１のモータ部分、すなわち巻付けシステムを備えるモータ部分はス テータであり、このステータの中には第２のモータ部分、すなわちロータが支持 され、ステータまたは他の固定部分上に取付けられた軸受によって回転する。容 易に認められるように、この発明は、第１のモータ部分が第２のモータ部分の内 部に位置付けられたロータリモータで、また、第１および第２のモータ部分の相 対的な運動が直線状または回転および直線状の両方である（この場合、第１およ び第２のモータ部分の極はいずれも螺旋状の極列に沿っておかれる）モータとで 実現することもできる。ロータリモータの場合、第１および第２のモータ部分の 極の極面は円筒形または円錐形の表面上に置かれるか、または軸方向磁束のモー タの場合には環状面が横方向の面に置かれる。さらに、第１のモータ部分は第２ のモータ部分の円周の一部分上にのみ延び、ＷＯ９２／１２５６７の図４を参照 されたい。 図面を通して、横方向に、すなわち実質的に半径方向に磁化された永久磁石極 の極性は、磁石の北極側を指す矢印によって示される。 さらに、図面に示されるすべての実施例において、ステータおよび／またはロ ータ極の非対称性は、ロータの好ましい起動位置が反時計回りとなるように方向 付けられる。 図１Ａから図１Ｄを参照して、モータの、ラミネートされた強磁性ステータ１ １は４つの同一の極ユニット１２Ｕおよび１２Ｖを備え、これらは環状の極列Ｓ （図１Ｂ）に沿って均一に隔てられるため、直径方向に対向する２つの極ユニッ ト１２Ｕおよび直径方向に対向する２つの極ユニット１２Ｖがある。各極ユニッ ト１２Ｕおよび１２Ｖは極列に沿って隔てられた磁気抵抗極１３とも呼ばれる１ 対の強磁性の突出極と、磁気抵抗極の間に位置付けられた永久磁石極１４とを含 む。極ユニット１２Ｕおよび１２Ｖは極列Ｓの円周方向の中心線と、中心線Ｓに 対して垂直でありかつロータの回転軸Ｃに対して平行である中心線Ｌの両方に対 して幾何学的に対称であり、これは図１Ｂを参照されたい。極１３および１４も また上述の意味で磁気的に対称である。 ステータ上の２相巻付けシステムは交互に励磁される２対の巻コイル１５Ｕお よび１５Ｖを含む。一方の対の巻コイル１５Ｕは極ユニット１２Ｕのまわりに置 かれて、第１の相の巻線の部分を形成する。同様に、他方の対の巻コイル１５Ｖ は極ユニット１２Ｖのまわりに置かれ、第２の相の巻線の部分を形成する。巻付 けシステムの２つの相は、相が対向した状態でパルス化直流電流によって与えら れる。 ラミネートされた強磁性ロータ１６は、ロータシャフト１７と強磁性のロータ 本体１８とを含む。磁気抵抗極１９と呼ばれる強磁性の単一の突出極を各々が含 む１０個の同一の極ユニットは環状の極列Ｒ（図１Ｂ）に沿って均一に隔てられ る。ロータ１６の極列Ｒはステータ１１の極列Ｓと同じ横方向の面上に位置付け られるため、ロータ１６の回転時には各ロータ極１９がステータ１１上のすべて の極１３および１４と順次整列しかつそれに対面することとなる。 各磁気抵抗極１９は、ステータの極１３および１４とほぼ同じ軸方向の寸法を 有する主極本体または部分１９Ａと、図１Ｂに示されるようにより小さな軸方向 の寸法を有する補助極部分またはノーズ１９Ｂとを含み、この図１Ｂでは、図面 の明瞭化のために（いずれも空隙内から見た極列である）ステータ極列Ｓおよび ロータ極列Ｓの直線部分が軸方向に隔てられて示される。 図１Ａに示されるようにそれらのそれぞれの主極部分１９Ａの反時計回りの側 から突出する補助極部分１９Ｂにより、上に規定した意味で極１９が磁気的に非 対称的になるため、モータは好ましい起動位置を有し、したがって反時計回りの 方向に移動し始めることとなる。 ロータ極１９の極面は、その軸がロータ１６の回転軸Ｃと一致する想像上の共 通の円筒形の面に含まれる。同様に、ステータ極１３および１４の極面は共通の 想像上の円筒形の面に含まれ、この面は先に述べた円筒形の面と同心的であり、 かつそれからわずかに隔てられるため、狭い円筒形の空隙２０によりロータ極１ ９がステータ極１３および１４から隔てられる。 図１Ａに示されるように、ステータ１１の各極ユニット１２Ｕおよび１２Ｖの 磁気抵抗極１３の、角度間隔（angular spacing）は、ロータ１６の隣接極１９ の、角度間隔と同じである。ロータ極１９の数は１０個であるため、隣接するロ ータ極の角度間隔またはピッチと、したがって各ステータ極ユニット１２Ｕおよ び１２Ｖの磁気抵抗極１３の角度間隔とは３６度である。 さらに、ステータ１１の極ユニット１２Ｕおよび１２Ｖの角度間隔は９０度で あるため、図１Ａから図１Ｃにおいて上下ステータ極ユニット１２Ｕで示される ように一度に４つのロータ極１９しか磁気抵抗極１３と磁気的に整列することは できない。便宜上、ステータのロータ極１９および磁気抵抗極１３のこの相対的 な位置をここで「引付け位置」と呼ぶ。なぜなら、ステータ極ユニット１２Ｕと 関連した巻コイル１５Ｕがモータの動作電流によって励磁されると、ステータの 磁気抵抗極１３によって、すなわちステータ極ユニット１２Ｕのロータ極と磁気 抵抗極との間に作用する磁力の接線（すなわちトルクによって生成される）成分 によって、ロータ極がこの位置に向けて強く引付けられるからである。したがっ て、「引付け位置」という用語はロータの安定した均衡状態を表わし、巻コイル １２Ｕが動作電流を運ぶ間にロータがその位置から逸れるならばロータのまわり には再度整列させる磁気トルクが生じることとなる。「引付け位置」においては 接線磁力はなく、磁力の半径方向の成分はその最大値に達する。換言すると、引 付け位置は、磁化されたステータ極に対するロータ極の磁気抵抗が最小である位 置である。 これらの４つのロータ極１９を除けば、他のすべてのロータ極１９は図１Ａか ら図１Ｃに示される相対的な位置においてステータの磁気抵抗極１３から角度方 向でオフセット（相殺）されることとなる。このオフセット位置は「引付けられ ない位置」と呼ばれ得る。なぜならこの位置では、ステータの、磁化された磁気 抵抗極は、好ましい方向にこれらのロータ極に正味の接線力を加え、それらを引 付け位置に引き寄せるようにすることができるからである。 しかしながら、図１Ａに示される相対的な位置において、ステータ極ユニット １２Ｖの磁気抵抗極１３に対して引付けられていない位置にあるロータ極１９の うちの２つは、これらのステータ極ユニット１２Ｖの永久磁石極１４と磁気的に 整列する。これらの２つのロータ極は永久磁石極によって引付けられることとな り、巻コイル１５Ｖに電流が流れず関連した磁気抵抗極１３が磁化されない限り 、永久磁石極はそれらを整列位置に保持する。 図１Ａに示される状況は、第１相の巻コイル１５Ｕが励磁され第２相の巻コイ ル１５Ｖが消磁されて、電流を運ばない場合に起こる安定または引込み位置であ る。 ステータおよびロータのこの相対的な位置において、第１相の巻コイル１５Ｕ が消磁され、代わりに第２相の巻コイル１５Ｖが励磁されるならば、上下ステー タ極ユニット１２Ｕの各永久磁石極１４は、その補助極１９Ｂが永久磁石極に向 けられる隣接するロータ極１９に、その補助極部分１９Ｂが永久磁石極から離れ るように向けられる他の隣接するロータ極１９より強い引力を加えることとなる 。したがって、ステータ極ユニット１２Ｕの永久磁石極１４は反時計回りのトル クをロータ１６に加え得る。 図１Ｃは図１Ａと同じ相対的な位置を示し、巻付けシステムの作動（励磁）が 第１相コイル１５Ｕから第２相コイル１５Ｖにシフトした場合の磁束パターンを さらに示す。左右ステータ極ユニット１２Ｖの、このとき磁化されている磁気抵 抗極１３はさらにロータ１６に反時計回りのトルクを加える。なぜなら、これら の磁気抵抗極の各々により最も近くの補助極部分１９Ｂが引付けられるからであ る。 このトルクの作用下でロータ１６は反時計回りにロータ極ピッチの半分に対応 する角度まで回転し、すなわち今回は左右ステータ極ユニット１２Ｖの磁気抵抗 極１３に対して４つのロータ極１９が再び引付け位置にくるようになり、他のす べてのロータ極がステータ磁気抵抗極に対して引付けられていない位置にくるま で回転することとなる。 ステータ１１の巻付けシステムへの電流供給装置がオフに切換えられると、上 下（第１相の）ステータ極１２Ｕまたは左右（第２相の）ステータ極ユニット１ ２Ｖのいずれかの永久磁石極１４が先に述べた位置または図１Ａに示される位置 （「停止（parking）」または「移動止め（detent）」位置）にロータ１６を停 止させて保持するようになり、この位置では直径方向に対向する１対のロータ極 １９は直径方向に対向する１対の永久磁石極１４に対して引付けられた安定位置 にある。当然、ロータに作用しかつステータとロータとの間の磁気的な引力より も強い摩擦力または他の外部からの力により、ロータが停止して不確定かつ不安 定な位置に留まり得る。しかしながら、ロータの停止位置に関係なく、巻付けシ ステムが再び作動（励磁）されると好ましい方向に起動することができる。 図１Ｅは３相主線（幹線）から図１Ａから図１Ｄのモータと、パルス化直流電 流によって送られるこの発明に従う他の２相モータとに電力を供給するための駆 動回路の一例を示す。それは整流ブリッジ２１を含み、これは平滑誘導子２４お よびいわゆるＤＣリンクキャパシタ２５を介して１対の半導体切換ブリッジ回路 ２２および２３に接続される。切換ブリッジ回路は相巻コイル１５Ｕおよび１５ Ｖに交互に送るために制御装置（図示せず）によって制御される。 図１Ｆの図において、太線Ａは図１Ａから図１Ｄに従うモータに関する、電気 的な度合（°Ｅ）におけるＤＣリンク負荷電流（Ｉ_D）対ロータ角位置（α）を 表わし、細線Ｂは単相巻付けシステムを有するＷＯ９２／１２５６７に記載され ている比類する先行技術のモータに関するＤＣリンク負荷電流を表わす。図１Ａ から図１Ｄに従うモータのＤＣリンク負荷電流のパルスは先行技術のモータのパ ルスと比較するとかなり小さく、またそれらは繰返し周波数の高さの２倍で起こ ることが図を見ると直ちに明らかである。このことは、図１Ａから図１Ｄに従う モータのＤＣリンク負荷電流の変動が主要部にあまり害を及ぼさず、所定レベル まで容易に下げることができることを意味する。 図１Ａから図１Ｄに従うモータによって達成される主要部への有害な影響の軽 減は、先行技術のモータが必要とする単一の切換ブリッジではなく２つの半導体 切換ブリッジを用いることによってのみ可能である。しかしながら、多くの場合 においてはこれには大きな欠点はなく、実際には利点ともなり得る。なぜなら、 両モータの出力電力が同じであるならば、図１Ａから図１Ｄに従うモータのため に２つの切換ブリッジを設けることは、先行技術のモータのために単一の切換ブ リッジを設けることよりも安いからである。初めに述べた場合では半導体コンポ ーネントの出力率は第２の場合よりも低い。実際に、各巻コイルに別個の切換ブ リッジを設けることはコスト面での利点にさえなり得る。 図１Ｇの図では、太線Ｈは図１Ａから図１Ｄに従うモータに関する電気的な程 度における起動トルク（Ｔ_S）対ロータ角位置（α）を表わし、細線ＨはＷＯ９ ２／１２５６７に記載されている比類するモータに関する対応するトルク曲線で ある（平均トルクは両モータについて同じである）。これらの曲線はまた起動ト ルク対ロータ角位置に関する２つのモータ間の差を大まかに示す。 したがって、図１Ａから図１Ｄに示されるモータによって表わされるように、 この発明に従うモータは先行技術のモータよりも動作速度における空隙トルクが はるかに平滑である。さらに、利用できる最も低い空隙トルク、すなわち最も好 ましくないロータ位置における起動トルクは図１Ａから図１Ｄに示されるモータ の場合かなり高い。 図２Ａおよび図２Ｂに示されるモータは、ステータ２１１が、均一に隔てられ た同一の３対の極ユニット２１２Ｔ、２１２Ｕおよび２１２Ｖを備え、各々が３ 相の巻付けシステムの巻コイル２１５Ｔ、２１５Ｕおよび２１５Ｖによって囲ま れるという点でのみ図１Ａから図１Ｄに示されるものと本質的に異なる。ロータ ２１６は１４個の極ユニットを備え、その各々は磁気的に非対称的である磁気抵 抗極２１９を含む。ステータおよびロータの両方の極ユニットは図１Ａから図１ Ｄに示されるモータのものと非常に似ている。 図２Ａおよび図２Ｂに示されるステータ２１１およびロータ２１６の相対的な 位置において、ロータ極２１９のうちの４つがステータ極ユニット２１２Ｕの各 々の磁気抵抗極２１３に対して引込まれて引付けられた位置にあり、その巻コイ ル２１５Ｕは励磁され、他のすべてのロータ極２１９はステータ極ユニット２１ ２Ｔおよび２１２Ｖの磁気抵抗極から円周方向にオフセットされるため、それら はこれらの磁気抵抗極に対して引付けられていない位置にある。 巻コイルの励磁がたとえば、対にされた巻コイル２１５Ｕからオフに切換えら れるたびに、対にされた巻コイル２１５Ｖが早くも励磁される。ロータ２１６は ステータ極ユニット２１２Ｖおよび他の２対の極ユニットの永久磁石極の両方に よって作用を及ぼされ、それらの巻コイルには電流が流れないためロータは反時 計回りに回転する。ロータ極ピッチの３分の１に対応する移動をロータが行なっ た後、４つの新しいロータ極は、対にされたステータ極ユニット２１２Ｖの磁気 抵抗極に対向する引付けられた位置に到達することとなる。 図３Ａおよび図３Ｂに示されるモータにおいて、ステータ３１１は図１Ａから 図１Ｄにおけるように均一に隔てられた同一の２対の極ユニット３１２Ｕおよび ３１２Ｖを備え、それらの各々は２相の巻付けシステムの巻コイル３１５Ｕおよ び３１５Ｖによって囲まれる。 しかしながら、図１Ａから図１Ｄのモータのステータ極ユニットとは異なり、 各ステータ極ユニット３１２Ｕまたは３１２Ｖは１対の磁気抵抗極３１３しか含 まず、すなわちこれらは、各々が主極部分３１３Ａと、主極部分の時計回りの側 から、すなわちロータ３１６の回転が開始する方向とは反対の方向に突出する補 助極部分３１３Ｂとを含むという点で磁気的に非対称的である。 また、図１Ａから図１Ｄのモータのロータ極ユニットとは異なり、ロータ３１ ６の１８個のロータ極ユニットの各々は永久磁石極３１９を含み、この永久磁石 極３１９は、主極部分３１９Ａと、主極部分の反時計回りの側から、すなわちロ ータの回転方向に突出する補助極部分３１９Ｂとを含むという点で、磁気的に非 対称的である。隣接する永久磁石極３１９は反対の極性を有しそれらの角度間隔 またはピッチは磁気抵抗極３１３の角度間隔の２分の１である。 図１Ａから図１Ｄのモータと比較した、図３Ａおよび図３Ｂに示されるモータ の別の相違点は、巻コイル３１５Ｕおよび３１５Ｖには交番極性を有する電流パ ルスが供給されるため、各磁気抵抗極３１３の磁化方向が交互になるという点で ある。図３Ａおよび図３Ｂのモータでは、ロータ３１６の永久磁石極３１９が起 動位置ロータをさらに保持し、すなわちそれらは図１Ａから図１Ｄに示されるモ ータのステータ極ユニットの永久磁石極の機能をも達成する。さらに、図３Ａお よび図３Ｂのステータの磁気抵抗極が非対称的であることにより、ロータ極の非 対称性によってもたらされる効果が高まる。 図４Ａおよび図４Ｂに示されるモータにおいて、ロータ４１６は図３Ａおよび 図３Ｂに示されるモータ３１６に類似し、したがって交番極性を有する磁気的に 非対称性であり均一に隔てられた１８個の永久磁石極３１９の、環状の列を含む 。ステータ４１１は同様に、２相の巻付けシステムの、関連した巻コイル４１５ Ｕおよび４１５Ｖを有する４つの同一の極ユニット４１２Ｕおよび４１２Ｖを含 み、その巻コイルには、図１Ａから図１Ｄのモータにおけるようにパルス化直流 電流が供給される。 しかしながら、図３Ａおよび図３Ｂに示されるステータ極ユニットとは異なり 、ステータ極ユニット４１２Ｕおよび４１２Ｖは磁気抵抗極および永久磁石極の 両方を含む。より特定的には、ステータ極ユニット４１２Ｕおよび４１２Ｖの各 々は隔てられた対称な一対の磁気抵抗極４１３（その角度セパレータ（分離部材 ）はロータ極の角度セパレータ（分離部材）またはピッチの２倍である）と、非 対称的な永久磁石極４１４とを含み、この永久磁石極４１４は磁気抵抗極間の中 央に位置付けられ、主極部分４１４Ａと、主極部分の時計回りの側から突出する 補助極部分４１４Ｂとを含む。直径方向に対向するステータ極ユニットの永久磁 石極４１４は反対の極性を有する。 さらに、図３Ａおよび図３Ｂに示されるステータ極ユニットとは異なり、ステ ータ極ユニット４１２Ｕおよび４１２Ｖは均一に隔てられない。巻付けシステム の第１相に属する関連した巻コイル４１５Ｕを備える２つの極ユニット４１２Ｕ は直径Ｕ上の中央に位置付けられ、巻付けシステムの第２相に属する関連した巻 コイル４１５Ｖを備える２つの極ユニット４１２Ｖも同様に直径Ｖ上に中央に位 置付けられる。図４Ａに示されるように、直径ＵおよびＶは直交しない。各ステ ータ極ユニット４１２Ｕおよび４１２Ｖの、その２つの隣接するステータ極ユニ ットからの角度間隔は一方の側では４つ分のロータ極ピッチ（８０°）に対応し 、他方の側では５つ分の極ピッチ（１００°）に対応する。 図４Ａおよび図４Ｂに示されるステータ４１１およびロータ４１６の相対的な 位置において、第１相の極ユニット４１２Ｕの磁気抵抗極４１３に対向して配置 されたロータ４１６の４つの永久磁石極４１９は、これらの磁気抵抗極に対して 、引付け位置に置かれる。同時に、第２相の極ユニット４１２Ｖの永久磁石極４ １４に対向して配置されたロータ４１６の２つの永久磁石極４１９は、ステータ 上のこれらの永久磁石極に対して、引付けられた位置に置かれる。したがって、 示されるロータ位置は起動位置であり、第２相の巻線の励磁と同時にモータがこ こから起動することとなる。 図５Ａおよび図５Ｂに示されるモータにおいて、ロータ５１６は図１Ａから図 １Ｄに示されるものと同じタイプのものであり、したがって、磁気的に非対称的 な磁気抵抗極５１９を有する環状の列を含む。この場合磁気抵抗極の数は１１個 である。 図１Ａから図１Ｄの場合と同様に、図５Ａおよび図５Ｂのステータ５１１は、 ２相の巻付けシステムの、関連した巻コイル５１５Ｕおよび５１５Ｖを有する均 一に隔てられた同一の４つの極ユニット５１２Ｕおよび５１２Ｖを含む。しかし ながら、この場合ステータ極ユニットは永久磁石極５１４しか含まず、ステータ 極ユニット５１２Ｕおよび５１２Ｖの各々は交番極性を有する対称的な４つの永 久磁石極５１４の列を含み、極ピッチはロータ極５１９のピッチの２分の１であ る。さらに、図３Ａおよび図３Ｂのモータの場合と同様に、巻付けシステムの相 には交番極性を有する電流が供給される。 図６Ａおよび図６Ｂは、ステータ上にあるものもロータ上にあるものの含めて すべての個々の極は磁気的に対称であるが、その極列において磁気的な非対称性 を示すモータを示す。このモータの場合、この発明の目的は、ステータ上の極ユ ニット内を磁気的に非対称的にすること、すなわち極ユニットの対称的な１対の 磁気抵抗極間に対称的な永久磁石極を非対称的に位置付けることによって達成さ れる。 特に、図６Ａおよび図６Ｂに示されるモータはステータ６１１を含み、これは 図１Ａから図１Ｄに示されるものに類似する磁気抵抗極６１３を有する。ロータ ６１６はまた図１Ａから図１Ｄに示されるロータに類似するが、その極６１９の 前端および後端の両方に補助極部分６１９Ｂが設けられ、これらの補助極部分の 円周方向の寸法が短い点で異なる。 極ユニット６１２Ｕおよび６１２Ｖの各々は磁気的に対称な長方形の永久磁石 極６１４を含み、これは２つの磁気抵抗極６１３のうちの一方に隣接する非対称 的または中心外の位置に置かれる。極ユニット６１２Ｕおよび６１２Ｖの永久磁 石極６１４はレバー６２１を含む共通の起動機構６２０に接続される。 モータの動作時には永久磁石極６１４は選択された中心外の位置において静止 しているが、図６Ａの実線で示される位置から下向きにレバー６２１をシフトさ せると、極ユニット６１２Ｕおよび６１２Ｖの永久磁石極６１４が、他のステー タ磁気抵抗極６１３に隣接する（図６Ａおよび図６Ｂにおいて一点鎖線で示され る）中心外の位置に対応する、示される中心外の位置から円周方向に移動し、ロ ータの好ましい回転方向を逆にする。 ロータ６１６は、その極６１９が極ユニット６１２Ｕの磁気抵抗極６１３に対 して引込まれたまたは引付けられた位置に置かれた状態で示される。この位置に おいて、ロータ極のうちの２つの後端（ロータが反時計回りに回転すると仮定す る）における補助極部分６１９Ｂ、すなわち上部左側の極および下部右側の極は 各永久磁石極６１４の一端に密に隣接し、好ましくは各永久磁石極とこれらのロ ータ極のうちの隣接するものとの間にわずかな重なりが生じる。各永久磁石極６ １４の対向端部と隣接する他のロータ極との間のスペースはかなり大きい。 したがって、示される引込まれたロータ位置において、各永久磁石極６１４と その前方にあるロータ極６１９との間の磁気的な引力は、ロータの回転方向に見 られるように、永久磁石極とその背後にあるロータ極との間の磁気的な引力によ りもかなり強力である。 示される位置にロータが置かれた状態で巻コイル６１５の電流がオフに切換え られると、永久磁石極６１４がロータを時計回りに引張り起動位置に位置付ける こととなる。 起動位置においてロータ極６１９の前端上の補助極部分６１９Ｂはそれらの前 方にある２つのステータ磁気抵抗極６１３に密に隣接し、好ましくはそれとわず かに重なり合うこととなる。巻コイル１５がその後再び励磁されると、これらの 磁気抵抗極は図１Ａから図１Ｄを参照して先に述べたように起動位置から反時計 回りの方向にロータを強制的に動かし得る。 図面に示されるすべての実施例において、ステータおよびロータは図１Ｄに示 されるように薄い鋼の電気プレートからラミネートされる（プレートの厚さは図 面の明瞭化のためにかなり強調している）。 ステータ磁気抵抗極１３を形成するプレートの部分では、空隙に面する湾曲し たプレートエッジ１１Ｂが、隣接するプレートに対して半径方向に外向きにオフ セットされるように、第２のステータプレート１１Ａがわずかに小さくされ、こ れは図１Ａおよび図１Ｄの下部分を参照されたい。すなわち、第２のプレート１ １Ｃのみが空隙まで延びるが、介在するプレート１１Ａは空隙まで到達せずに終 わる。図２Ａから図２Ｂに示されるモータには類似した磁気抵抗極設計が与えら れる。 このように磁気抵抗極の極面でプレートの積み重ねを小さくすることは、ロー タ磁気抵抗極がステータ磁気抵抗極を通過する際に起こるステータ磁気抵抗極と ロータ磁気抵抗極との間の空隙における磁束の変化が、極の重なり領域の変化に 確実に比例するようにする役割を果たす。すなわち、磁束変化が磁気回路の、異 なった領域における磁気飽和に制限されない限り、それらは極の重なり領域の磁 束密度が確実に一定となるようにする役割を果たし、それにより、極の相互作用 によって生じたトルクができる限り均一になる。 磁気的には、すべての第２のプレートの磁気抵抗極部分を減らすことまたは短 くすることには、鉄損の大部分が生じるラミネートされたスタックのバルクにお いて磁気誘導スイング（モータの動作サイクルで磁束密度が異なる間隔）を低減 する目的を果たす、極面にわたって、飽和磁束密度の平均値を５０％下げるとい う効果がある。 図７Ａおよび図７Ｂは極面において磁気抵抗極を小さくするための改善された 技術を示す。高い動作周波数で動作するモータに適するこの改善された技術は上 述の多相モータに限定されず、ステータおよびロータの両方の上に磁気抵抗極を 有するすべてのモータに一般的に適用可能である。たとえば、ＷＯ９０／０２４ ３７およびＷＯ９２／１２５６７に開示されているこの種のモータが、改善され た技術に従って設計されたステータおよび／またはロータの磁気抵抗極を有して もよい。 モータの速度の上昇は、モータのための電流供給装置の動作周波数の上昇を要 求する。しかしながら、動作周波数の上昇は鉄損の増加によって行なわれる。鉄 損の増加を回避するための１つの技術は、ラミネート用に薄いプレートを用いる ことによるが、プレートの厚さが減らされている場合には自動的な製造設備を使 用することは困難または不可能であろう。別の技術は３つのプレートのうちの２ つを小さくするかまたは短くすることによるが、この技術は満足のいくものでは ないことが多い。 この発明の目的は、上述の技術のうちのいずれにも訴える必要なく、高い周波 数で動作するモータに適合することのできる磁気抵抗極設計を提供することであ る。 この発明によると、高い動作周波数で誘導スイングを所望の量だけ減らすこと は、図１Ａから図１Ｄならびに図２Ａおよび図２Ｂに示されるタイプの磁気抵抗 極において、空隙まで延びるプレートに凹部を設けることによって達成され、こ れらの凹部は極の磁束に与えられるプレートの断面領域を制限し、それにより極 が極面で磁気的に飽和されるようになる磁束密度を下げることに貢献する。 凹部はプレートの断面にわたって実質的に均一に分配すべきである。それらは 穴の形態、すなわち空隙までは開かない開口の形を取るか、または好ましくは狭 い通路を介して空隙と連通する開口の形態を取り得る。幅の広い通路は望ましく ない。なぜなら、それらにより磁気抵抗極の面に渦電流が生じ、さらに、少なく ともいくつかの永久磁石材料の場合には他のモータ部分の永久磁石極に渦電流が 生じるからである。 図７Ａおよび図７Ｂには図１Ａから図１Ｄに示されるモータのステータの磁気 抵抗極に関する変形例が一例として示され、すなわち上部ステータ極ユニット１ ２Ｕにおいて右側にステータ磁気抵抗極１３が示される。図７Ａは１つのプレー ト１１Ａの（湾曲したプレートエッジ１１Ｂを有する）短い磁気抵抗極部分を示 し、図７Ｂはプレート１１Ｃに隣接する磁気抵抗極部分の全長を示す。空隙２０ 付近の領域では、この部分には細長い開口の形態の３つの凹部１１Ｄが設けられ 、これらの開口は閉じた輪郭を有するため空隙に面する湾曲したエッジ１１Ｅに は接続されない。３つの凹部は湾曲したエッジの長さに沿って均一に分配される 。 プレートの凹部を設計する際には下記の実験式が役立つ。 ΔＢ₂＝ΔＢ₁（ｆ₁／ｆ₂）^1/1.2 この式において、ΔＢおよびｆはそれぞれ誘導スイングと動作周波数とを表わ し、添字１および２は２つの異なった動作状況を示す。この式から直ちに明らか であるように、鉄損が変化しない状態で動作周波数が高まると、動作周波数の増 加に正比例する分よりも少なくなるように誘導スイングが減らなければならない 。たとえば、動作周波数が２倍になると、鉄損を変化させずにいるためには誘導 スイングをその前の値の５６％まで下げる必要がある。高い動作周波数では、鉄 損および銅損がほぼ等しくなりトルクの発生に最適化されるようにするようにそ れらを調節することができるようになる。したがって、磁束密度は変化しない鉄 損に対応する磁束密度よりも高く選択され得る。 上述の凹部から生じる磁気抵抗極面での飽和磁束密度の低下は、モータのサイ ズを拡大することなく空隙力をかなり高めることに寄与するという点でも有利で ある。 当然、上述の原理に従ったプレートの磁気抵抗極部分を凹部にすることは、図 １Ｄおよび図７Ｂのプレート１１Ｃに関して示されるようにすべてのプレートの 磁気抵抗極部分が空隙まで延びるモータに適用することができる。所望であれば 、凹部は隣接するプレートについて異なってもよい。 極ユニットを磁化するための、図１Ａから図６Ａに示されるコイルは異なった 態様で配置されてもよく、たとえば変圧器タイプのコイルが極グループ間のヨー クを囲むものとして配置されてもよいことを理解されたい。ステータヨークを分 割し、予め巻かれたコイルが用いられるようにしてもよい。これに代えて、トロ イドのセクションとして形成されたヨークの場合、コイルは部分的にヨークのま わりにトロイド状に巻かれてもよい。小型のモータの場合には、たとえば２つの 極グループを互いに接続する２つのヨークと、二重の断面領域を有する単一ヨー クとを置換して、ヨークを囲む単一コイルを有するようにしても経済上有利であ る。このような構成は小型のくま取り磁極モータおよびＤＣモータにおいて公知 である。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 １の相の巻コイル（１５Ｕ）に関連した共通のタイプの 極が第２のモータ部分（１６）上の共通のタイプの極 （１９）に対する引付けられた（磁気的に整列した）位 置にあるならば、巻コイルが励磁されると、第２の相の 巻コイル（１５Ｖ）に関連した共通のタイプの極がすべ て第２のモータ部分のすべての共通のタイプの極に対す る引付けられてない位置に置かれる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自己起動式ブラシレス電気モータであって、 第１の極列において隔てられた関係で配置された複数の極ユニットを有する第 １のモータ部分（１１）と、 第２の極列において隔てられた関係で配置された複数の極を有する第２のモー タ部分（１６）と、 前記第１の極列が空隙を介して前記第２の極列に面した状態で前記第１のモー タ部分と第２のモータ部分とを支持し、相対的に移動させるための軸受手段とを 含み、 前記第１および第２の極列は第１および第２の極タイプを有する極システムを 含み、前記第１の極タイプの極は磁気抵抗極であり、前記第２の極タイプの極は 、前記空隙に対して横切る方向に分極化される永久磁石極であり、さらに 前記第１のモータ部分上にある巻付けシステム（１５）を含み、前記巻付けシ ステムは巻コイルを含み、前記巻コイルは、前記各極ユニットに関連して配置さ れ、前記コイルの励磁と同時に前記極ユニットを介して前記第１および第２の極 列の極を連結する磁界を形成し、 前記第１および第２の極列のうちの少なくとも一方は、前記巻付けシステムの 励磁と同時に前記モータ部分を好ましい方向に相対的に移動させる磁気的な非対 称性を示し、 前記巻付けシステムは少なくとも２相の巻線を有する多相巻付けシステムであ り、前記巻コイルは、それぞれ第１相の巻線および付加的な相の巻線の部分を形 成する、少なくとも１つの第１相のコイル（１５Ｕ）および少なくとも１つの付 加的な相のコイル（１５Ｖ）を含み、各相の巻線はすべての相の巻線に共通する 極タイプに関連し、かつ１つの相の巻線につき少なくとも１つの極ユニットに含 まれ、さらに、 前記第１の極列の極ユニットの、共通のタイプの極は隔てられ、それにより、 所与の相の巻線の巻コイルに関連した極ユニットに属する共通のタイプの極が前 記第２の極列の前記タイプのうちの１つの極に対する引付けられた位置にある、 前記モータ部分の相対的な位置において、前記１つの極タイプを有する前記第２ の極列のすべての極が、異なった相の巻線または複数の巻線に属する巻コイルま たは複数の巻コイルに関連した前記第１の極列の、共通のタイプの極または複数 の極に対する引付けられない位置にあることを特徴とする、モータ（図１から図 ６）。 ２．前記第１の極列が、前記各巻線の相に対して、少なくとも１対の対向した極 ユニットを含むことを特徴とする、請求項１に記載のモータ（図１から図６）。 ３．前記第１の極列の前記共通のタイプの極が第１のタイプの極であり、 前記第２の極列の極が実質的に均一に隔てられた第１のタイプの極であり、 前記第１の極列の各極ユニットが、第１のタイプの極と、第２のタイプの極と を含み、前記第２のタイプの極は、前記第２の極列の、隣接する極のスペースの ２分の１に対応する距離だけ前記極列に沿って前記第１のタイプの極から隔てら れることを特徴とする、請求項１または２に記載のモータ（図１および図２）。 ４．前記第１の極列の前記共通のタイプの極は第１のタイプの極であり、 前記第２の極列の前記共通のタイプの極が前記第２のタイプの極であり、 前記第１の極列の前記各極ユニットは、第１のタイプの極と、第２のタイプの 極とを含み、前記第２のタイプの極は、前記第２の極列の、隣接する類似する極 性を有する極のスペースの２分の１に対応する距離だけ前記極列に沿って前記第 １のタイプの極から隔てられることを特徴とする、請求項１または２に記載のモ ータ（図４）。 ５．前記第１の極列の前記共通のタイプの極が第２のタイプの極であり、 前記第１の極列の前記各極ユニットが少なくとも１対の第２のタイプの極を含 み、前記各極ユニットの、隣接する第２のタイプの極は反対の極性を有し、かつ 前記第２の極列の、隣接する極のスペースの２分の１に対応する距離だけ前記極 列に沿って隔てられ、さらに 前記第１の極列の前記極ユニットは前記第２のタイプの極しか含まないことを 特徴とする、請求項１または２に記載のモータ（図５）。 ６．前記第２の極列が、相対移動の好ましい方向において主極部分から突出する 補助極部分を有する第１のタイプの極を備えることを特徴とする、請求項３に記 載のモータ（図１、図２および図５）。 ７．前記第２の極列の前記第２のタイプの極が、相対移動の好ましい方向におい て主極部分から突出する補助極部分を含むことを特徴とする、請求項４に記載の モータ（図３および図４）。 ８．前記第１の極列の前記極ユニットが、相対移動の好ましい方向において主極 部分から突出する補助極部分を含む、第１のタイプおよび／または第２のタイプ の極を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載のモータ（図３および図 ４）。 ９．前記第１の極列が各巻線相に対して少なくとも１対の対向した極ユニットを 含み、前記第１の極列の前記極ユニットは前記極列に沿って不均等に隔てられ、 それにより所与の巻線相に属する前記対向した１対の極ユニットが、異なった巻 線相に属する介在する極ユニットから異なった態様で隔てられることを特徴とす る、請求項１から８のいずれかに記載のモータ（図４）。 １０．前記第１のモータ部分がステータであり、前記第２のモータ部分が前記ス テータ内で回転するために支持されたロータであることを特徴とする、請求項１ から９のいずれかに記載のモータ（図１から図６）。