JP2007143335A - 界磁子およびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】界磁子の回転軸方向の端部からの漏れ磁束を低下させる。
【解決手段】磁極面１１２ａは回転軸Ｑに平行で電機子２に対向して配置される。第１磁石１１２は回転軸Ｑの周囲で回転方向に沿って配置される。磁極面１２２ａは磁極面１１２ａの端側に設けられ、当該磁極面１１２ａと電機子２とで囲まれる領域に向いて配置される。当該領域は同極性の磁極面で囲まれるので、ギャップにおいて、電機子１と界磁子２との間でほぼ垂直に流れ、その磁束密度は磁極面１２２ａを設けない場合と比較して向上する。第３部分１３は、磁極面１２２ｂ同士を磁気的に短絡するバックヨークとして機能する。
【選択図】図１

Description

この発明はモータに関し、特にその界磁子に関する。

永久磁石を界磁として採用する界磁子を用いたモータにおいて、電機子巻線が巻回される電機子コアの軸長（回転軸に沿った長さ）よりも界磁子の軸長を長くする技術が提案されている。

特開２０００−２８７４２３号公報 特開平１１−３３２１４０号公報 特開２０００−１５２５３４号公報 特開２００１−２５８１８９号公報 榎園ほか、「磁束収束型高磁場永久磁石磁気回路」、第１７回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム３ＰＭ２４、２００５年６月

しかし永久磁石の回転軸方向の端部からは漏れ磁束が多い。例えば電機子コアを積層鋼板で形成した場合、その積層方向に対する磁気抵抗は絶縁皮膜の分だけ大きくなる。また電機子と界磁子との間のギャップでは、界磁子の端部の、電機子と直接に対向しない部分及びその近傍においては、電機子と界磁子との間の最短経路を通らず、斜めに横切る磁束も発生する。これはパーミアンスを低下させる。

本発明は上記の課題に鑑みて成されたもので、界磁子の永久磁石による磁束を増加させると共に、界磁子の回転軸方向の端部からの漏れ磁束を低下させることを目的としている。

この発明にかかる界磁子は、電機子と対向して配置され、回転軸（Ｑ）を軸とした回転方向（Ｒ）へ、前記電機子に対して相対的に回転可能な界磁子（１；４；５；６）である。

その第１の態様は、回転軸（Ｑ）に平行で前記電機子（２；３）に対向して配置された第１磁極面（１１２ａ；４１２ａ）を提供する第１磁石（１１２，４１２）と、前記第１磁極面と同極性であって、前記第１磁極面の前記回転軸と平行な方向についての端側に隣接もしくは離隔して、前記電機子と前記第１磁極面とで囲まれる領域に向く第２磁極面（１２２ａ；４２２ａ）を提供する第２磁石（１２２，１２３；４２２，４２３）とを備える。

この発明にかかる界磁子の第２の態様は、界磁子の第１の態様であって、前記第１磁極面の前記電機子（２；３）側に設けられた第１磁性体（１１１；４１１）を更に備える。

この発明にかかる界磁子の第３の態様は、界磁子の第２の態様であって、前記第１磁性体（１１１；４１１）は、前記第１磁石の、前記第１磁極面とは反対側の磁極面（１１２ｂ；４１２ｂ）側にも設けられる。

この発明にかかる界磁子の第４の態様は、前記回転方向（Ｒ）において相互に対向して対を成す同極性の第１磁極面（５１２ａ／５１２ｂ；６１２ａ／６１２ｂ）を提供する第１磁石（５１２；６１２）と、前記対を成す前記第１磁極面と同極性であって、前記第１磁極面の前記回転軸と平行な方向についての端側に隣接もしくは離隔して、当該対を成す前記第１磁極面と前記電機子とで囲まれる領域に向く第２磁極面（５２２ａ；６２２ａ）を提供する第２磁石（５２２；６２２）とを備える。

この発明にかかる界磁子の第５の態様は、界磁子の第４の態様であって、前記対を成す前記第１磁極面（５１２ａ／５１２ｂ；６１２ａ／６１２ｂ）同士の間に設けられた第１磁性体（５１１；６１１）を更に備える。

この発明にかかる界磁子の第６の態様は、界磁子の第４の態様乃至第５の態様のいずれかであって、前記電機子（２；３）とは反対側から、前記第１磁極面及び前記第２磁極面とが囲む領域に向き、当該第１磁極面及び当該第２磁極面と同極性の第３磁極面（６１４ａ，６１４ｂ）を提供する第３磁石（６１４）を更に備える。

この発明にかかる界磁子の第７の態様は、界磁子の第６の態様であって、前記電機子（２；３）とは反対側で前記第３磁石に設けられた磁性コア（６１３）を更に備える。

この発明にかかる界磁子の第８の態様は、界磁子の第１の態様乃至第７の態様のいずれかであって、前記第１磁極面（１１２ａ；４１２ａ；５１２ａ／５１２ｂ；６１２ａ／６１２ｂ）の前記回転軸（Ｑ）の方向に沿った長さは、前記電機子（２；３）において電機子巻線（２０２ａ；３０２ａ）が巻回される磁性コアが配置される領域（２０１，３０１）の前記回転軸方向に沿った長さと等しい。

この発明にかかる界磁子の第９の態様は、界磁子の第１の態様乃至第７の態様のいずれかであって、前記第２磁石（１２２；４２２；５２２；６２２）は極性が異なる前記第２磁極面が前記回転方向（Ｒ）に沿って配置されるリング状磁石（１２３；４２３；５２２；６２２）である。

この発明にかかる界磁子の第１０の態様は、界磁子の第１の態様乃至第３の態様のいずれかであって、前記第２磁石（１２２；４２２；５２２；６２２）を埋設する界磁子コア（１２１；４２１；６２１）を更に備える。

この発明にかかる界磁子の第１１の態様は、界磁子の第９の態様であって、前記回転軸（Ｑ）方向から見て前記第１磁石（１２１；４２１；５２１；６２１）が前記第２磁石（１２２；４２２；５２２；６２２）よりもはみ出している部分を有する場合、前記回転軸（Ｑ）方向から見て少なくとも当該部分の周囲では前記界磁子コアは非磁性である。

この発明にかかる界磁子の第１２の態様は、界磁子の第４の態様乃至第６の態様のいずれかであって、前記第２磁石（５２２；６２２）を埋設する界磁子コア（６２１）を更に備える。

この発明にかかる界磁子の第１３の態様は、界磁子の第１２の態様であって、前記回転軸（Ｑ）方向から見て前記第１磁石（５２１；６２１）が前記第２磁石（５２２；６２２）よりもはみ出している部分を有する場合、前記回転軸（Ｑ）方向から見て少なくとも当該部分の周囲では前記界磁子コアは非磁性である。

この発明にかかる界磁子の第１４の態様は、界磁子の第７の態様であって、前記第２磁石（５２２；６２２）を埋設する界磁子コア（６２１）を更に備える。

この発明にかかる界磁子の第１５の態様は、界磁子の第１４の態様であって、前記回転軸（Ｑ）方向から見て前記第２磁石（６２２）が、前記第３磁極面（６１４ａ，６１４ｂ）上に存在しない場合、前記回転軸（Ｑ）方向から見て少なくとも当該位置の周囲では前記界磁子コアは非磁性である。

この発明にかかる界磁子の第１６の態様は、界磁子の第１の態様乃至第１５の態様のいずれかであって、前記第２磁極面（１２２ａ；４２２ａ；５２２ａ；６２２ａ）とは反対側で前記第２磁石が提供する磁極面（１２２ｂ；４２２ｂ；５２２ｂ；６２２ｂ）を磁気的に短絡する第２磁性体（１３；４３；５３；６３）を更に有する。

この発明にかかる界磁子の第１７の態様は、界磁子の第１６の態様であって、前記回転軸（Ｑ）の方向において、前記第２磁性体（１３；４３；５３；６３）の端は、前記電機子（２；３）において電機子巻線（２０２ａ；３０２ａ）が巻回される領域（２０２，３０２）の端と比較して、前記第１磁極面から遠い。

この発明にかかる界磁子の第１の態様乃至第１７の態様と、前記電機子とを備えたモータを構成してもよい。

この発明のうち第１の態様にかかる界磁子によれば、第２磁極面が設けられるので、界磁子から発生する磁束を効率よく電機子へと鎖交させる。しかも電機子と界磁子との間のギャップを通る磁束の磁束密度を向上させる。

この発明のうち第２の態様にかかる界磁子によれば、第１磁性体が、第１磁極面及び第２磁極面から発生する磁束を効率よく電機子へと鎖交させる。

この発明のうち第３の態様にかかる界磁子によれば、第１磁性体が第１磁石のバックヨークとして機能するので、第１磁極面から発生する磁束を効率よく電機子へと鎖交させる。

この発明のうち第４の態様にかかる界磁子によれば、第２磁極面が設けられるので、界磁子から発生する磁束を効率よく電機子へと鎖交させる。しかも電機子と界磁子との間のギャップを通る磁束の磁束密度を向上させる。

この発明のうち第５の態様にかかる界磁子によれば、第１磁性体が、第１磁極面及び第２磁極面から発生する磁束を効率よく電機子へと鎖交させる。

この発明のうち第６の態様にかかる界磁子によれば、電機子に鎖交する磁束を増加させる。

この発明のうち第７の態様にかかる界磁子によれば、磁性コアが第３磁石のバックヨークとして機能する。

この発明のうち第８の態様にかかる界磁子によれば、第２磁極面を電機子のコイルエンドと対向する位置に設けることができるので、界磁子の外形の著しい増大もない。

この発明のうち第９の態様にかかる界磁子によれば、複数の第２磁石の形成及び配置が容易である。

この発明のうち第１０の態様または第１２の態様、または第１４の態様にかかる界磁子によれば、第２磁石の位置決めが容易となる。

この発明のうち第１１の態様または第１３の態様にかかる界磁子によれば、いずれも第１磁石が提供する、第１磁極面及びこれと極性が異なる他の磁極面との間で、界磁子コアを介して磁束が短絡することを回避し、以て第１磁極面から発生する磁束を効率よく電機子へと鎖交させる。

この発明のうち第１５の態様にかかる界磁子によれば、第３磁極面同士の間で、界磁子コアを介して磁束が短絡することを回避し、以て第３磁極面から発生する磁束を効率よく電機子へと鎖交させる。

この発明のうち第１６の態様にかかる界磁子によれば、第２磁性体が第２磁石のバックヨークとして機能するので、第２磁極面から発生する磁束を効率よく電機子へと鎖交させる。

この発明のうち第１７の態様にかかる界磁子によれば、界磁子の回転軸方向の寸法を、電機子のそれとほぼ同程度にできる。

第１の実施の形態．
図１は本発明の第１の実施の形態にかかる界磁子１の構造を示す断面図である。図１では電機子２が配置される位置も破線で示している。界磁子１は電機子２と対向して配置され、回転軸Ｑを軸とした回転方向に、電機子２に対して相対的に回転可能である。図１は回転軸Ｑを含む位置における断面図である。

界磁子１が固定子であり、電機子２が回転子であってもよいが、以下では、界磁子１は回転子であり、電機子２は固定子である場合を例にとって説明する。本実施の形態では界磁子１は、回転軸Ｑからみて固定子たる電機子２よりも外側で回転する、いわゆるアウターロータとして機能する。

図２は電機子２を部分的に示す拡大図である。電機子２が配置される位置は、領域２０１，２０２に区分される。領域２０１には、電機子巻線２０２ａが巻回される磁性コアが配置される。領域２０２には電機子巻線２０２ａが巻回される。図２では電機子巻線２０２ａが直接に巻回されるボビン２０２ｂも図示されており、これも領域２０２に配置される。

界磁子１は第１部分１１と、第２部分１２と、第３部分１３に区分して把握できる。但し、これらの境界は必ずしも物理的な境界となっている必要はない。

図３は第１部分１１の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図１は図３に示された位置I−Iにおける断面図に相当する。図３においても、電機子２が配置される位置を破線で示している。回転方向Ｒも矢印で図示している。本件では回転方向は問わないので、矢先は両端に付して示している。

第１部分１１は第１磁石１１２を有している。第１磁石１１２は相互に反対側に位置する磁極面１１２ａ，１１２ｂを提供する。磁極面１１２ａは回転軸Ｑに平行で電機子２に対向して配置される。第１磁石１１２は回転軸Ｑの周囲で回転方向Ｒに沿って配置される。通常は、隣接する第１磁石１１２の磁極面１１２ａ同士は極性が相違するものの、同極性の磁極面１１２ａが複数個まとまって隣接してもよい。

第１部分１１は第１磁性体１１１を更に有している。第１磁性体１１１は第１磁石１１２を埋設している。第１磁性体１１１が存在することにより、第１磁石１１２の、ひいては磁極面１１２ａの位置決めが容易となる。さらには、第１磁性体１１１の透磁率が高いことを利用したリラクタンストルクも、マグネットトルクと併せて利用することもできるので、回転へと磁束が寄与する効率が向上する。

なお、同極性の磁極面１１２ａの両端部が、第１磁性体１１１の内周面に近接することにより、隣接する他の極性の磁極面１１２ａとの間での磁束の短絡を防止することができる。

第１磁性体１１１は磁極面１１２ａの電機子２側に存在するので、磁極面１１２ａから発生する磁束を効率よく電機子２へと鎖交させる。また第１磁性体１１１は磁極面１１２ｂ側にも存在するので、第１磁石１１２のバックヨークとして機能し、パーミアンス係数を向上させるので第１磁石１１２の動作点を向上させ、以て磁極面１１２ａから発生する磁束を効率よく電機子２へと鎖交させる。

図４は第２部分１２の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図１は図４に示された位置I−Iにおける断面図に相当する。図４においても、電機子２が配置される位置を破線で示している。第２磁石１２２は相互に反対側に位置する磁極面１２２ａ，１２２ｂを提供する。

磁極面１２２ａは、同極性の磁極面１１２ａの、回転軸Ｑと平行な方向についての端側に配置される。図１では当該磁極面１１２ａ，１２２ａは隣接している場合が例示されているが、離隔していてもよい。磁極面１１２ａの端側に設けられる磁極面１２２ａは、当該磁極面１１２ａと電機子２とで囲まれる領域に向いて配置される。

第２部分１２は界磁子コア１２１を更に有している。界磁子コア１２１は第２磁石１２２を埋設している。界磁子コア１２１が存在することにより、第２磁石１２２の、ひいては磁極面１２２ａの位置決めが容易となる。

第２磁石１２２よりも電機子２側にある界磁子コア１２１の径方向の長さ（つまり第２磁石１２２と界磁子１２１の内周面との間の距離）のが薄いほど、界磁子コア１２１が磁性であるか非磁性であるかは原則的に不問となりやすい。その部分では磁気飽和が生じやすくなるからである。しかし第１磁石１１２と第２磁石１２２とが後述するような位置関係にある場合には、非磁性であることが望ましい場合がある。

図５は回転軸Ｑに垂直な断面図であり、第１磁石１１２と第２磁石１２２との重なり具合を示す。図５で例示されるように、回転軸Ｑに平行な方向に沿って第２部分１２側から第１部分１１側を見て、第２磁石１２２は少なくとも、第１磁石１１２の電機子２側の磁極面１１２ａ上に存在していることが望ましい。磁極面１１２ａから発生した磁束が、同じ第１磁石１１２に属する磁極面１１２ｂとの間で短絡しにくいからである。

ところが、回転軸Ｑ方向から見て第１磁石１１２が第２磁石１２２よりもはみ出している部分が大きかったり、あるいは第２磁石１２２が磁極面１１２ａ上に存在しなかった場合には、回転軸Ｑ方向から見た少なくとも当該部分の周囲では、界磁子コア１２１は非磁性であることが望ましい。同じ第１磁石１１２が提供する、磁極面１１２ａ，１１２ｂとの間で、界磁子コア１２１を介して磁束が短絡することを回避することで、磁極面１１２ａから発生する磁束を効率よく電機子２へと鎖交させるためである。

図６は第３部分１３の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図１は図６に示された位置I−Iにおける断面図に相当する。図６においても、電機子２が配置される位置を破線で示している。第３部分１３は、磁極面１２２ｂ同士を磁気的に短絡するバックヨークとして機能する第２磁性体で構成される。この第２磁性体を設けることにより、第１磁性体１１１と同様にしてパーミアンス係数を向上させて第２磁石１２２の動作点を向上させ、磁極面１２２ａから発生する磁束を効率よく電機子２へと鎖交させる。

図７は電機子２と界磁子１との間のギャップに流れる磁束Φを模式的に示す、回転軸Ｑ（図７では図示せず）に平行な断面図である。簡単のため、当該ギャップと、電機子２側の第１磁性体１１１とにおいてのみ、磁束Φを図示している。

第１磁性体１１１は磁極面１１２ａの電機子２側に存在するので、磁極面１１２ａから発生する磁束のみならず、磁極面１２２ａから発生する磁束をも効率よく電機子２へと鎖交させる。つまり、従来の界磁子においても設けられていた磁極面１１２ａのみならず、界磁子１には磁極面１２２ａも設けられるので、界磁子１から発生する磁束は効率よく電機子２へと鎖交する。しかも磁極面１２２ａは磁極面１１２ａの端側に設けられ、当該磁極面１１２ａと電機子２とで囲まれる領域に向いて配置される。当該領域は同極性の磁極面で囲まれるので、磁束Φはギャップにおいて、電機子１と界磁子２との間でほぼ垂直に流れ、その磁束密度は磁極面１２２ａを設けない場合と比較して向上する。

さらに、回転軸Ｑに沿っての端部で従来は漏洩していた磁束が低減できる。特に回転軸Ｑ方向に界磁子が小さくなるほど、従来の構造では当該端部で漏洩する磁束の割合が増大する傾向にあった。よって第１磁石から発生する殆どの磁束を電機子へと導く本発明は、界磁子の小型化に大きく貢献する。

このような利点を招来する第２部分１２、あるいは更に第３部分１３は電機子２のコイルエンドと対向する位置（領域２０２：図２参照）に設けることができる。よって界磁子１の外形の著しい増大もない。これは磁極面１１２ａの回転軸Ｑの方向に沿った長さを、領域２０１の回転軸Ｑの方向に沿った長さと等しくすることで、実現できる。

図８は本実施の形態の変形を示す断面図である。第３部分１３は、バックヨークとして機能する第２磁性体１３ａと、端板１３ｂとを備えている。端板１３ｂは磁性体であっても非磁性体であってもよい。また第２磁性体１３ａと、端板１３ｂとは一体に形成されていてもよい。

端板１３ｂは回転軸Ｑを含んで配置される回転シャフト９と連結される。このようにアウターロータを有するモータでは、回転シャフト９を支持するために端板１３ｂを設けることも望ましい。

このとき、第２磁性体１３ａが設けられ、かつその回転軸Ｑに平行における端は、絶縁の確保、及び渦電流の発生を低減する観点から、領域２０２の端と比較して磁極面１１２ａから遠いことが望ましい。端板１３ｂを設け易いからである。界磁子１の回転軸Ｑに沿った方向の寸法を、電機子２のそれとほぼ同程度にできるからである。また端板１３ｂを設け易いからである。かかる観点から、本発明はアウターロータを有するモータにおいて好適であるとも言える。

上述の説明では、界磁子１は回転軸Ｑ方向における両端において第２部分１２、第３部分１３が設けられた場合を例示したが、一端側のみに設けてもよい。

第２の実施の形態．
図９は本発明の第２の実施の形態にかかる界磁子４の構造を示す断面図である。図９では電機子３の内周近傍が配置される位置も破線で示している。界磁子４は電機子３と対向して配置され、回転軸Ｑを軸とした回転方向に、電機子３に対して相対的に回転可能である。図９は回転軸Ｑを含む位置における断面図である。

界磁子４が固定子であり、電機子３が回転子であってもよいが、以下では、界磁子４は回転子であり、電機子３は固定子である場合を例にとって説明する。本実施の形態では界磁子４は、回転軸Ｑからみて固定子たる電機子３よりも内側で回転する、いわゆるインナーロータとして機能する。

図１０は電機子３を部分的に示す拡大図である。電機子３が配置される位置は、領域３０１，３０２に区分される。領域３０１には、電機子巻線３０２ａが巻回される磁性コアが配置される。領域３０２には電機子巻線３０２ａが巻回される。図１０では電機子巻線３０２ａが直接に巻回されるボビン３０２ｂも図示されており、これも領域３０２に配置される。

界磁子４は第１部分４１と、第２部分４２と、第３部分４３に区分して把握できる。但し、これらの境界は必ずしも物理的な境界となっている必要はない。第１部分４１、第２部分４２、第３部分４３にはそれぞれ、回転軸Ｑを中心とした円筒状の孔４１０，４２０，４３０が穿たれており、これらは相互に連通し、相まって軸孔４０を形成する。軸孔４０には回転シャフト（図示せず）を貫挿することができる。

図１１は第１部分４１の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図９は図１１に示された位置IX−IXにおける断面図に相当する。図１１において、電機子３の内周の位置を破線で示し、界磁子４の回転方向Ｒを矢印で図示している。

第１部分４１は第１磁石４１２を有している。第１磁石４１２は相互に反対側に位置する磁極面４１２ａ，４１２ｂを提供する。磁極面４１２ａは回転軸Ｑに平行で電機子３に対向して配置される。第１磁石４１２は回転軸Ｑの周囲で回転方向Ｒに沿って配置される。通常は、隣接する第１磁石４１２の磁極面４１２ａ同士は極性が相違するものの、同極性の磁極面４１２ａが複数個まとまって隣接してもよい。

第１部分４１は第１磁性体４１１を更に有している。第１磁性体４１１は第１磁石４１２を埋設している。第１磁性体４１１が存在することにより、第１磁石４１２の、ひいては磁極面４１２ａの位置決めが容易となる。さらには、第１磁性体４１１の透磁率が高いことを利用したリラクタンストルクも、マグネットトルクと併せて利用することもできるので、回転へと磁束が寄与する効率が向上する。

なお、同極性の磁極面４１２ａの両端部が、第１磁性体４１１の外周面に近接することにより、隣接する他の極性の磁極面４１２ａとの間での磁束の短絡を防止することができる。

第１磁性体４１１は磁極面４１２ａの電機子３側に存在するので、磁極面４１２ａから発生する磁束を効率よく電機子３へと鎖交させる。また第１磁性体４１１は磁極面４１２ｂ側にも存在するので、第１磁石４１２のバックヨークとして機能し、パーミアンス係数を向上させるので第１磁石４１２の動作点を向上させ、以て磁極面４１２ａから発生する磁束を効率よく電機子３へと鎖交させる。

図１２は第２部分４２の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図９は図１２に示された位置IX−IXにおける断面図に相当する。図１２においても、電機子３の内周の位置を破線で示している。第２磁石４２２は相互に反対側に位置する磁極面４２２ａ，４２２ｂを提供する。

磁極面４２２ａは、同極性の磁極面４１２ａの、回転軸Ｑと平行な方向についての端側に配置される。図９では当該磁極面４１２ａ，４２２ａは隣接している場合が例示されているが、離隔していてもよい。磁極面４１２ａの端側に設けられる磁極面４２２ａは、当該磁極面４１２ａと電機子３とで囲まれる領域に向いて配置される。

第２部分４２は界磁子コア４２１を更に有している。界磁子コア４２１は第２磁石４２２を埋設している。界磁子コア４２１が存在することにより、第２磁石４２２の、ひいては磁極面４２２ａの位置決めが容易となる。

界磁子コア４２１が磁性であるか非磁性であるかは原則的に不問であるが、第１の実施の形態と類似して、第１磁石４１２と第２磁石４２２との位置関係によっては非磁性であることが望ましい場合がある。

図１３は回転軸Ｑに垂直な断面図であり、第１磁石４１２と第２磁石４２２との重なり具合を示す。図１３で例示されるように、回転軸Ｑに平行な方向に沿って見て、第２磁石４２２は少なくとも、第１磁石４１２の電機子３側の磁極面４１２ａ上に存在していることが望ましい。磁極面４１２ａから発生した磁束が、同じ第１磁石４１２に属する磁極面４１２ｂとの間で短絡しにくいからである。

ところが、回転軸Ｑ方向から見て第１磁石４１２が第２磁石４２２よりもはみ出している部分が大きかったり、あるいは第２磁石４２２が磁極面４１２ａ上に存在しない場合には、回転軸Ｑ方向から見た少なくとも当該部分や当該位置の周囲では、界磁子コア４２１は非磁性であることが望ましい。同じ第１磁石４１２が提供する、磁極面４１２ａ，４１２ｂとの間で、界磁子コア４２１を介して磁束が短絡することを回避することで、磁極面４１２ａから発生する磁束を効率よく電機子３へと鎖交させるためである。

図１４は第３部分４３の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図９は図１４に示された位置IX−IXにおける断面図に相当する。図１４においても、電機子３の内周の位置を破線で示している。第３部分４３は、磁極面４２２ｂ同士を磁気的に短絡するバックヨークとして機能する第２磁性体で構成される。この第２磁性体を設けることにより、第１磁性体１１１と同様にしてパーミアンス係数を向上させて永久磁石の動作点を向上させ、磁極面４２２ａから発生する磁束を効率よく電機子３へと鎖交させる。

図１５は電機子３と界磁子４との間のギャップに流れる磁束Φを模式的に示す、回転軸Ｑ（図１５では図示せず）に平行な断面図である。簡単のため、当該ギャップと、電機子３側の第１磁性体４１１とにおいてのみ、磁束Φを図示している。

第１の実施の形態と同様にして、第１磁性体４１１は磁極面４１２ａから発生する磁束のみならず、磁極面４２２ａから発生する磁束をも効率よく電機子３へと鎖交させる。また磁極面４２２ａが設けられることにより、磁束Φはギャップにおいて、電機子４と界磁子３との間でほぼ垂直に流れ、その磁束密度は磁極面４２２ａを設けない場合と比較して向上する。

第１の実施の形態と同様にして、このような利点を招来する第２部分４２、あるいは更に第３部分４３は電機子３のコイルエンドと対向する位置（領域３０２：図１０参照）に設けることができる。よって界磁子４の外形の著しい増大もない。これは磁極面４１２ａの回転軸Ｑの方向に沿った長さを、領域３０１の回転軸Ｑの方向に沿った長さと等しくすることで、実現できる。

上述の説明では、界磁子４は回転軸Ｑ方向における両端において第２部分４２、第３部分４３が設けられた場合を例示したが、一端側のみに設けてもよい。

第３の実施の形態．
図１６及び図１７は本発明の第３の実施の形態にかかる界磁子を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。これらはそれぞれ、第１の実施の形態の第２部分１２や第２の実施の形態の第２部分４２において、第２磁石１２２，４２２として、いわゆるリング磁石１２３，４２３を用いた構成を有している。リング磁石１２３，４２３では、極性が異なる磁極面が回転方向Ｒに沿って配置される。

リング磁石１２３，４２３を採用することで、複数の第２磁石１２２，４２２を形成し、配置することが容易となる。

なお、インナーロータ型のモータを構成する場合、図１７に示されるように、界磁子コア４２１を設けることが望ましい。これにより、リング磁石４２３の位置決めが容易となり、かつ軸孔を構成する孔４２０を形成しやすいからである。

ここでは界磁子コア４２１の外周側にリング磁石４２３を設けている場合が例示されているが、リング磁石４２３の更に外側に界磁子コア４２１が存在してもよい。例えば界磁子コア４２１と第２磁性体４３（図９等）とを一体に形成すれば、これらに対してリング磁石４２３を埋め込むことができる。

但し、界磁子コア４２１が磁性体ではない部分を含む方が望ましい場合がある。第２の実施の形態で既述のように、第１磁石４１２の磁極面４２２ａ，４１２ｂの間で磁束が短絡しないようにするためである。

図１８は、回転軸Ｑ方向に沿って第２部分４２から第１部分４１を見た断面図である。第１磁石４１２の電機子３側の磁極面４１２ａ上に第２磁石たるリング磁石４２３が存在しない場合が例示されている。当該位置の周囲では、界磁子コア４２１は非磁性であることが望ましい。リング磁石４２３は、軸方向に磁化されるため、リング磁石４２３の内側が磁性体であるか否かによって磁気抵抗は相違しない。つまり界磁子コア４２１が非磁性体であることが、リング磁石４２３の性能を損なうものではない。

第４の実施の形態．
図１９は本発明の第４の実施の形態にかかる界磁子５の構造を示す断面図である。図１９では電機子２が配置される位置も破線で示している。界磁子５は電機子２と対向して配置され、回転軸Ｑを軸とした回転方向に、電機子２に対して相対的に回転可能である。図１９は回転軸Ｑを含む位置における断面図である。

界磁子５も界磁子１，４と同様に固定子であっても回転子であってもよい。以下では界磁子５が回転子であって、いわゆるアウターロータとして機能する場合を例に取って説明する。

界磁子５は第１部分５１と、第２部分５２と、第３部分５３に区分して把握できる。但し、これらの境界は必ずしも物理的な境界となっている必要はない。

図２０は第１部分１１の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図２０は図１９に示された位置XIX−XIXにおける断面図に相当する。図２０においても、電機子２が配置される位置、回転方向Ｒを図示している。

第１部分５１は第１磁石５１２を有している。第１磁石５１２は相互に反対側に位置する磁極面５１２ａ，５１２ｂを提供する。第１磁石５１２は複数設けられ、本実施の形態において磁極面５１２ａはＮ極及びＳ極のいずれか一方を、磁極面５１２ｂはいずれか他方を、それぞれ示すものとすれば、対を成す磁極面５１２ａが回転方向Ｒにおいて相互に対向する。磁極面５１２ｂも同様である。つまり回転方向Ｒにおいて相互に対向して対を成す同極性の磁極面５１２ａあるいは磁極面５１２ｂが、隣接する第１磁石５１２によって提供される。

第１部分１１は第１磁性体５１１を更に有している。第１磁性体５１１は第１磁石５１２を埋設している。第１磁性体５１１が存在することにより、第１磁石５１２の、ひいては磁極面５１２ａ，５１２ｂの位置決めが容易となる。また第１磁性体５１１は磁極面５１２ａ，５１２ｂから発生する磁束を効率よく電機子２へと鎖交させる。

ここで、第１磁性体５１１の内周面（電機子２側の面）と第１磁石５１２との最短距離や、第１磁性体５１１の外周面と第１磁石５１２との最短距離、即ち第１磁性体５１１の内周面近傍や外周面近傍での薄肉部の径方向の長さは、小さい方が望ましい。磁極面５１２ａ，５１２ｂの間で磁束が短絡しないようにするためである。当該長さは第１磁石５１２を保持するために必要な強度を得る観点からは長い方が望ましいものの、適当な締結手段を採用することで当該強度を担保し、以て当該長さを短く、または無くすることが可能である。この場合、薄肉部を通る漏れ磁束を低減、または無くすることができる。

図２１は第２部分５２の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図２１は図２１に示された位置XIX−XIXにおける断面図に相当する。図２１においても、電機子２が配置される位置を破線で示している。第２磁石５２２は相互に反対側に位置する磁極面５２２ａ，５２２ｂを提供する。

磁極面５２２ａは、対を成す（即ち回転方向Ｒにおいて相互に対向する）磁極面５１２ａもしくは磁極面５１２ｂと同極性であって、これらの磁極面５１２ａ，５１２ｂの回転軸Ｑと平行な方向についての端側に配置される。図１９では当該磁極面５１２ａあるいは磁極面５１２ｂと、磁極面５２２ａとは隣接している場合が例示されているが、離隔していてもよい。磁極面５１２ａの端側に設けられる磁極面５２２ａは、当該磁極面５１２ａと電機子２とで囲まれる領域に向いて配置される。同様にして磁極面５１２ｂの端側に設けられる磁極面５２２ａは、当該磁極面５１２ａと電機子２とで囲まれる領域に向いて配置される。

例えば磁石５２２としてリング磁石を採用すれば、複数の第２磁石５２２，４２２を形成し、配置することが容易となる。第２部分５２は界磁子コアを更に有していてもよい。第２磁石５２２をこれに埋設することで、第２磁石５２２の、ひいては磁極面５２２ａの位置決めが容易となる。

図２２は第３部分５３の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図１９は図２２に示された位置XIX−XIXにおける断面図に相当する。図２２においても、電機子２が配置される位置を破線で示している。第３部分５３は、磁極面５２２ｂ同士を磁気的に短絡するバックヨークとして機能する第２磁性体で構成される。この第２磁性体を設けることにより、パーミアンス係数を向上させて第２磁石５２２の動作点を向上させ、磁極面５２２ａから発生する磁束を効率よく電機子２へと鎖交させる。

図２３は電機子２と界磁子５との間のギャップに流れる磁束Φを模式的に示す斜視図である。簡単のため、磁性体５１１を省略し、対を成して対向する磁極面５１２ｂと、磁極面５２２ａとで囲まれた領域から発生する磁束Φのみを図示している。

磁性体５１１は磁極面５１２ａ，５１２ｂから発生する磁束のみならず、磁極面５２２ａから発生する磁束をも効率よく電機子２へと鎖交させる。つまり、従来の界磁子においても設けられていた磁極面５１２ａ，５１２ｂのみならず、界磁子５には磁極面５２２ａも設けられるので、当該領域は同極性の磁極面で囲まれるので、界磁子５から発生する磁束は効率よく電機子２へと鎖交する。

しかも磁極面５２２ａは磁極面５１２ａ（あるいは磁極面５１２ｂ）の端側に同極性を
以て設けられ、当該磁極面５１２ａ（あるいは磁極面５１２ｂ）と電機子２とで囲まれる領域に向いて配置される。よって磁束Φはギャップにおいて、電機子１と界磁子５との間でほぼ垂直に流れ、その磁束密度は磁極面５２２ａを設けない場合と比較して向上する。

このような利点を招来する第２部分５２、あるいは更に第３部分５３は電機子２のコイルエンドと対向する位置（領域２０２：図２参照）に設けることができる。よって、界磁子５の外形の著しい増大もない。これは磁極面５１２ａの回転軸Ｑの方向に沿った長さを、領域２０１の回転軸Ｑの方向に沿った長さと等しくすることで、実現できる。

図２４は本実施の形態の変形を示す断面図である。第３部分５３は、バックヨークとして機能する第２磁性体５３ａと、端板５３ｂとを備えている。端板５３ｂは磁性体であっても非磁性体であってもよい。また第２磁性体５３ａと、端板５３ｂとは一体に形成されていてもよい。

端板５３ｂは回転軸Ｑを含んで配置される回転シャフト９と連結される。このようにアウターロータを有するモータでは、回転シャフト９を支持するために端板５３ｂを設けることも望ましい。

このとき、第２磁性体５３ａが設けられ、かつその回転軸Ｑに平行における端は、領域２０２の端と比較して磁極面５１２ａから遠いことが望ましい。端板１３ｂと同様の理由からである。

上述の説明では、界磁子５は回転軸Ｑ方向における両端において第２部分５２、第３部分５３が設けられた場合を例示したが、一端側のみに設けてもよい。

第５の実施の形態．
図２５は本発明の第５の実施の形態にかかる界磁子６の構造を示す断面図である。図２５では電機子３の内周近傍が配置される位置も破線で示している。界磁子６は電機子２と対向して配置され、回転軸Ｑを軸とした回転方向に、電機子２に対して相対的に回転可能である。図２５は回転軸Ｑを含む位置における断面図である。

界磁子６も界磁子１，４，５と同様に固定子であっても回転子であってもよい。以下では界磁子６が回転子であって、いわゆるインナーロータとして機能する場合を例に取って説明する。

図２６は第１部分６１の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図２５は図２６に示された位置XXV−XXVにおける断面図に相当する。図２６においても、電機子３の内周の位置、回転方向Ｒを図示している。

第１部分６１は、第４の実施の形態の第１磁石５１２と同様の、第１磁石６１２を複数有している。第１磁石６１２は磁極面６１２ａ，６１２ｂを提供し、これらは相互に反対側に位置する。本実施の形態において磁極面６１２ａはＮ極及びＳ極のいずれか一方を、磁極面６１２ｂはいずれか他方を、それぞれ示すものとすれば、対を成す磁極面６１２ａが回転方向Ｒにおいて相互に対向する。磁極面６１２ｂも同様である。

第１部分６１は、第４の実施の形態の第１磁性体５１１と同様の、第１磁性体６１１を更に有している。第１磁性体６１１は第１磁石６１２を埋設している。第１磁性体５１１と同様に、第１磁性体６１１は磁極面６１２ａ，６１２ｂの位置決めを容易とし、磁極面６１２ａ，６１２ｂから発生する磁束を効率よく電機子３へと鎖交させる。

第１部分６１は界磁子コア６１３を有していてもよい。磁極面６１２ａ，６１２ｂ同士での磁束の短絡を防ぐため、界磁子コア６１３は非磁性であることが望ましい。また界磁子コア６１３には、回転シャフトを貫挿するための円筒状の孔６１０が設けられることが望ましい。

図２７は第２部分６２の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図２５は図２７に示された位置XXV−XXVにおける断面図に相当する。図２７においても、電機子３の内周の位置を示している。第２部分６２は第４の実施の形態の第２磁石５２２と同様の、第２磁石６２２を有しており、相互に反対側に位置する磁極面６２２ａ，６２２ｂを提供する。

磁極面６２２ａも磁極面５２２ａと同様に、対を成す（即ち回転方向Ｒにおいて相互に対向する）磁極面６１２ａもしくは磁極面６１２ｂと同極性であって、これらの磁極面６１２ａ，６１２ｂの回転軸Ｑと平行な方向についての端側に配置される。図２５では当該磁極面６１２ａあるいは磁極面６１２ｂと、磁極面６２２ａとは隣接している場合が例示されているが、離隔していてもよい。磁極面６１２ａの端側に設けられる磁極面６２２ａは、当該磁極面６１２ａと電機子３とで囲まれる領域に向いて配置される。同様にして磁極面６１２ｂの端側に設けられる磁極面６２２ａは、当該磁極面６１２ａと電機子３とで囲まれる領域に向いて配置される。

例えば磁石６２２としてリング磁石を採用すれば、複数の第２磁石６２２，６２２を形成し、配置することが容易となる。

第２部分６２は界磁子コア６２１を更に有していてもよい。第２磁石６２２をこれに埋設することで、第２磁石６２２の、ひいては磁極面６２２ａの位置決めが容易となる。界磁子コア６２１は磁性体であってもよいが、後述するように、少なくともその一部が非磁性であることが望ましい場合がある。

また界磁子コア６２１には、回転シャフトを貫挿するための円筒状の孔６２０が設けられることが望ましい。

図２８は第３部分６３の構成を示す、回転軸Ｑに垂直な断面図である。図２５は図２８に示された位置XXV−XXVにおける断面図に相当する。図２８においても、電機子３が配置される位置を破線で示している。第３部分６３は、第４実施の形態の第３部分６３と同様にして、磁極面６２２ｂ同士を磁気的に短絡するバックヨークとして機能する第２磁性体で構成される。この第２磁性体を設けることにより、パーミアンス係数を向上させて第２磁石６２２の動作点を向上させ、磁極面６２２ａから発生する磁束を効率よく電機子２へと鎖交させる。第３部分６３には、回転シャフトを貫挿するための円筒状の孔６３０が設けられることが望ましい。

孔６１０，６２０，６３０のうち、少なくともいずれか二つが設けられ、それらに回転シャフトが貫挿される場合、（第２部分６２または第３部分６３が第１部分６１の両側に設けられる場合、その両側に設けられた孔６２０の対、孔６３０の対に回転シャフトが貫挿される場合も同じ）それらの径はほぼ等しく、相互に連通することが望ましい。図２５では孔６１０，６２０，６３０が相まって軸孔６０を構成する場合が例示されている。

図２９は電機子３と界磁子６との間のギャップに流れる磁束Φを模式的に示す斜視図である。簡単のため、磁性体６１１を省略し、対を成して対向する磁極面６１２ｂと、磁極面６２２ａとで囲まれた領域から発生する磁束Φのみを図示している。なお、丸括弧で挟まれたＮ，Ｓの記号は、それぞれ図示された磁極面の裏側に現れる極性を示している。

磁性体５１１と同様に、磁性体６１１は磁極面６１２ａ，６１２ｂから発生する磁束のみならず、磁極面６２２ａから発生する磁束をも効率よく電機子２へと鎖交させる。

また磁極面６２２ａは磁極面５２２ａと同様に配置されるので、磁束Φはギャップにおいて、電機子３と界磁子６との間でほぼ垂直に流れ、その磁束密度は磁極面６２２ａを設けない場合と比較して向上する。

このような利点を招来する第２部分６２、あるいは更に第３部分６３は電機子３のコイルエンドと対向する位置（領域３０２：図１０参照）に設けることができる。よって、界磁子６の外形の著しい増大もない。これは磁極面６１２ａの回転軸Ｑの方向に沿った長さを、領域３０１の回転軸Ｑの方向に沿った長さと等しくすることで、実現できる。

図３０は第５の実施の形態の変形にかかる界磁子の第１部分６１を例示する断面図である。上述の第１部分６１において、界磁子コア６１３と第１磁性体６１１との間に、第３磁石６１４が介挿された構成を有している。第３磁石６１４は周方向に隣接して極性が異なる磁極面６１４ａ，６１４ｂを有しており、磁極面６１４ａは磁極面６１２ａ，６２２ａと同極性であり、磁極面６１４ｂは磁極面６１２ｂ，６２２ｂと同極性である。第３磁石６１４は例えば、径方向に着磁されたリング磁石で形成できる。

磁極面６１４ａは電機子３とは反対側から、磁極面６１２ａ，６２２ａで囲まれた領域へと向いて配置される。また磁極面６１４ｂは電機子３とは反対側から、磁極面６１２ｂ，６２２ｂで囲まれた領域へと向いて配置される。

この変形では、磁極面６１４ａ，６１４ｂのバックヨークとして機能させるため、電機子３とは反対側に位置する界磁子コア６１３は磁性体であることが望ましい。

図３１は電機子３とこの変形にかかる界磁子との間のギャップに流れる磁束Φを模式的に示す斜視図である。簡単のため、磁性体６１１を省略し、対を成して対向する磁極面６１２ｂと、磁極面６２２ａとで囲まれた領域から発生する磁束Φのみを図示している。しかし磁極面６１４ａから発生する磁束も、電機子へ鎖交する磁束を増大させることに寄与する。

図３０にはインナーロータ型の界磁子に第３磁石を設けた態様が示されていたが、第３磁石は第４の実施の形態で例示されたアウターロータ型の界磁子に適用し、電機子２とは反対側から磁極面５１２ａ，５１２ｂが囲む領域へと向けて設けてもよい。この場合にも当該領域は同極性の磁極面で囲まれる。

図３２は、回転軸Ｑに垂直な断面図であり、第１磁石６１２と第２磁石６２２との重なり具合を示す。

図２５で例示されるように、回転軸Ｑに平行な方向に沿って第２部分６２側から第１部分６１側を見て、第２磁石６２２は第１磁石６１２を覆うことが望ましい。磁極面６１２ａから発生した磁束が、同じ第１磁石６１２に属する磁極面６１２ｂとの間で短絡しにくいからである。

ところが、図３２で例示されるように、回転軸Ｑに平行な方向に沿って見て第１磁石６１２が第２磁石６２２よりもはみ出している部分を有する場合、回転軸Ｑ方向から見た少なくとも当該部分の周囲では、界磁子コア６２１は非磁性であることが望ましい。同じ第１磁石６１２が提供する、磁極面６１２ａ，６１２ｂとの間で、界磁子コア６２１を介して磁束が短絡することを回避することで、磁極面６１２ａ，６１２ｂから発生する磁束を効率よく電機子３へと鎖交させるためである。

また、図３３は、回転軸Ｑに垂直な断面図であり、第１磁石６１２及び第３磁石６１４と、第２磁石６２２との重なり具合を示す。

図３１で例示されるように、回転軸Ｑに平行な方向に沿って第２部分６２側から第１部分６１側を見て、第２磁石６２２は第３磁石６１４を覆うことが望ましい。磁極面６１４ａ，６１４ｂの間で磁束が短絡しにくいからである。

ところが、図３３で例示されるように、回転軸Ｑに平行な方向に沿って見て、第２磁石６２２が、第３磁石６１４の第１磁石６１２側の磁極面６１４ａ上に存在しない場合、回転軸Ｑ方向から見て少なくとも当該位置の周囲では、界磁子コア６２１は非磁性であることが望ましい。同じ、あるいは相互に隣接する第３磁石６１４が提供する、磁極面６１４ａ，６１４ｂの間で、界磁子コア６２１を介して磁束が短絡することを回避し、磁束の増大を損なわないためである。

上述の説明では、界磁子６は回転軸Ｑ方向における両端において第２部分６２、第３部分６３が設けられた場合を例示したが、一端側のみに設けてもよい。

種々の変形．
電機子巻線２０２ａ，３０２ａは集中巻、分布巻、トロイダル巻、波巻のいずれを採用して巻回してもよい。電機子２，３がいわゆるクローポールタイプの場合には、領域２０２，３０２（図２、図１０参照）は実質的には現れない。よってコイルエンドの有効利用という観点からは、クローポールタイプ以外の電機子と併用した場合に特に効果的である。

第１部分１１，４１，５１の、回転軸Ｑに沿った方向の長さは、領域２０１，３０１のそれより長くてもよい。例えば電機子巻線２０２ａ，３０２ａが分布巻で巻回される場合、第３部分１３，４３，５３はその近傍まで近づく必要は無いからである。

第２部分１２，４２，５２，６２において、リング磁石を採用して第２磁石１２３，４２３，５２２，６２２を形成することは、それぞれ界磁子１，４，５，６を形成した後の着磁で第２磁石を形成することと比較して容易であるという利点もある。

また第２磁石１２２，１２３，４２２，４２３，５２２，６２２の最大エネルギー積は、第１磁石１１２，４１２，５１２，６１２のそれよりも小さくてもよい。第２磁石の機能は、鎖交磁束の増大よりもむしろ、第１磁石から発生した磁束の漏れを防止することにあるためである。よって第１磁石として焼結のネオジム系磁石を採用し、第２磁石としてフェライト系磁石を採用することができる。

但し鎖交磁束を増大させる機能をも第２磁石に期待するには、これにも焼結のネオジム系磁石を採用することが望ましい。また第２磁石を第１磁石と一体に成型してもよい。その場合にはネオジム系やサマリウムコバルト系のボンド磁石を採用することが望ましい。

また第１磁性体１１１，４１１，５１１，６１１は、電磁鋼板を打ち抜いて積層することで形成できる。あるいはこれらの端部は回転軸Ｑ方向にも磁束が流れるので、いずれの方向においても磁気特性を均一としやすい圧粉磁心を用いることが好適である。他の磁性体においても、回転軸Ｑ方向に磁束が流れる場合（例えば第３部分１３，４３，５３，６３など）は圧粉磁心を用いることが好適である。

第３部分１３，４３，５３，６３は、第２磁石１２２，１２３，４２４，４２３，５２２，６２２を固定する機能を伴わせることができる。また端板の機能を伴わせることもできる。

本発明の第１の実施の形態にかかる界磁子の構造を示す断面図である。 電機子を部分的に示す拡大図である。 第１部分の構成を示す断面図である。 第２部分の構成を示す断面図である。 第１磁石と第２磁石との重なり具合を示す断面図である。 第３部分の構成を示す断面図である。 電機子と界磁子との間のギャップに流れる磁束を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態の変形を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる界磁子の構造を示す断面図である。 電機子を部分的に示す拡大図である。 第１部分の構成を示す断面図である。 第２部分の構成を示す断面図である。 第１磁石と第２磁石との重なり具合を示す断面図である。 第３部分の構成を示す断面図である。 電機子と界磁子との間のギャップに流れる磁束を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態にかかる界磁子の構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態にかかる界磁子の構造を示す断面図である。 第１磁石と第２磁石との重なり具合を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態にかかる界磁子の構造を示す断面図である。 第１部分の構成を示す断面図である。 第２部分の構成を示す断面図である。 第３部分の構成を示す断面図である。 電機子と界磁子との間のギャップに流れる磁束を示す斜視図である。 本実施の形態の変形を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態にかかる界磁子の構造を示す断面図である。 第１部分の構成を示す断面図である。 第２部分の構成を示す断面図である。 第３部分の構成を示す断面図である。 電機子と界磁子との間のギャップに流れる磁束を示す斜視図である。 本発明の第５の実施の形態の変形における第１部分の構成を示す断面図である。 電機子と界磁子との間のギャップに流れる磁束を示す斜視図である。 第１磁石と第２磁石との重なり具合を示す断面図である。 第１磁石及び第３磁石と、第２磁石との重なり具合を示す断面図である。

符号の説明

１，４，５，６ 界磁子
２，３ 電機子
１１，４１，５１，６１ 第１部分
１２，４２，５２，６２ 第２部分
１３，４３，５３，６３ 第３部分
１３ａ，５３ａ 第２磁性体
Ｑ 回転軸
Ｒ 回転方向
１１１，４１１，５１１，６１１ 第１磁性体
１１２，４１２，５１２，６１２ 第１磁石
１１２ａ，１１２ｂ，１２２ａ，１２２ｂ，４２２ａ，４１２ａ，４１２ｂ，４２２ｂ，５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂ，６１２ａ，６１２ｂ，６２２ａ，６２２ｂ
磁極面
１２１，４２１，６２１ 界磁子コア
１２２，１２３，４２２，４２３，５２２，６２２ 第２磁石
２０１，２０２，３０１，３０２ 領域

Claims (18)

1. 電機子（２；３）と対向して配置され、回転軸（Ｑ）を軸とした回転方向（Ｒ）へ、前記電機子に対して相対的に回転可能な界磁子（１；４）であって、
   回転軸（Ｑ）に平行で前記電機子（２；３）に対向して配置された第１磁極面（１１２ａ；４１２ａ）を提供する第１磁石（１１２，４１２）と、
   前記第１磁極面と同極性であって、前記第１磁極面の前記回転軸と平行な方向についての端側に隣接もしくは離隔して、前記電機子と前記第１磁極面とで囲まれる領域に向く第２磁極面（１２２ａ；４２２ａ）を提供する第２磁石（１２２，１２３；４２２，４２３）と
   を備える界磁子。
2. 前記第１磁極面の前記電機子（２；３）側に設けられた第１磁性体（１１１；４１１）
   を更に備える、請求項１記載の界磁子。
3. 前記第１磁性体（１１１；４１１）は、前記第１磁石の、前記第１磁極面とは反対側の磁極面（１１２ｂ；４１２ｂ）側にも設けられる、請求項２記載の界磁子。
4. 電機子（２；３）と対向して配置され、回転軸（Ｑ）を軸として回転可能な界磁子（５；６）であって、
   前記回転方向（Ｒ）において相互に対向して対を成す同極性の第１磁極面（５１２ａ／５１２ｂ；６１２ａ／６１２ｂ）を提供する第１磁石（５１２；６１２）と、
   前記対を成す前記第１磁極面と同極性であって、前記第１磁極面の前記回転軸と平行な方向についての端側に隣接もしくは離隔して、当該対を成す前記第１磁極面と前記電機子とで囲まれる領域に向く第２磁極面（５２２ａ；６２２ａ）を提供する第２磁石（５２２；６２２）と
   を備える界磁子。
5. 前記対を成す前記第１磁極面（５１２ａ／５１２ｂ；６１２ａ／６１２ｂ）同士の間に設けられた第１磁性体（５１１；６１１）を更に備える、請求項４記載の界磁子。
6. 前記電機子（２；３）とは反対側から、前記第１磁極面及び前記第２磁極面とが囲む領域に向き、当該第１磁極面及び当該第２磁極面と同極性の第３磁極面（６１４ａ，６１４ｂ）を提供する第３磁石（６１４）
   を更に備える、請求項４乃至請求項５のいずれか一つに記載の界磁子。
7. 前記電機子（２；３）とは反対側で前記第３磁石に設けられた磁性コア（６１３）を更に備える、請求項６記載の界磁子。
8. 前記第１磁極面（１１２ａ；４１２ａ；５１２ａ／５１２ｂ；６１２ａ／６１２ｂ）の前記回転軸（Ｑ）の方向に沿った長さは、前記電機子（２；３）において電機子巻線（２０２ａ；３０２ａ）が巻回される磁性コアが配置される領域（２０１，３０１）の前記回転軸方向に沿った長さと等しい、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の界磁子。
9. 前記第２磁石（１２２；４２２；５２２；６２２）は極性が異なる前記第２磁極面が前記回転方向（Ｒ）に沿って配置されるリング状磁石（１２３；４２３；５２２；６２２）である、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の界磁子。
10. 前記第２磁石（１２２；４２２）を埋設する界磁子コア（１２１；４２１）
    を更に備える、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の界磁子。
11. 前記回転軸（Ｑ）方向から見て前記第２磁石（１２２；４２２）が、前記第１磁極面（１１２ａ；４１２）上に存在しない場合、前記回転軸（Ｑ）方向から見て少なくとも当該位置の周囲では前記界磁子コアは非磁性である、請求項９記載の界磁子。
12. 前記第２磁石（５２２；６２２）を埋設する界磁子コア（６２１）
    を更に備える、請求項４乃至請求項６のいずれか一つに記載の界磁子。
13. 前記回転軸（Ｑ）方向から見て前記第１磁石（５２１；６２１）が前記第２磁石（５２２；６２２）よりもはみ出している部分を有する場合、前記回転軸（Ｑ）方向から見て少なくとも当該部分の周囲では前記界磁子コアは非磁性である、請求項１２記載の界磁子。
14. 前記第２磁石（５２２；６２２）を埋設する界磁子コア（６２１）
    を更に備える、請求項７記載の界磁子。
15. 前記回転軸（Ｑ）方向から見て前記第２磁石（６２２）が、前記第３磁極面（６１４ａ，６１４ｂ）上に存在しない場合、前記回転軸（Ｑ）方向から見て少なくとも当該位置の周囲では前記界磁子コアは非磁性である、請求項１４記載の界磁子。
16. 前記第２磁極面（１２２ａ；４２２ａ；５２２ａ；６２２ａ）とは反対側で前記第２磁石が提供する磁極面（１２２ｂ；４２２ｂ；５２２ｂ；６２２ｂ）を磁気的に短絡する第２磁性体（１３；４３；５３；６３）
    を更に有する、請求項１乃至請求項１５のいずれか一つに記載の界磁子。
17. 前記回転軸（Ｑ）の方向において、
    前記第２磁性体（１３；４３；５３；６３）の端は、前記電機子（２；３）において電機子巻線（２０２ａ；３０２ａ）が巻回される領域（２０２，３０２）の端と比較して、前記第１磁極面から遠い、請求項１６記載の界磁子。
18. 請求項１乃至請求項１７のいずれか一つに記載の界磁子と、
    前記電機子と
    を備えたモータ。

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