以下、本発明のアキシャルギャップ型モー� ��の一実施形態について添付図面を参照しな� ��ら説明する。
 本実施の形態によるアキシャルギャップ型� ��ータ10は、例えば図1および図2に示すように 、このアキシャルギャップ型モータ10の回転� ��O周りに回転可能に設けられた略円環状のロ ータ11と、回転軸O方向の両側からロータ11を� ��んで対向配置され、ロータ11を回転させる� �転磁界を発生する複数相の各固定子巻線を� �する1対のステータ12とを備える。

 このアキシャルギャップ型モータ10は、� �えばハイブリッド車両や電動車両等の車両� �駆動源として搭載され、出力軸がトランス� �ッション(図示略)の入力軸に接続されること で、アキシャルギャップ型モータ10の駆動力� ��トランスミッションを介して車両の駆動輪( 図示略)に伝達される。

 また、車両の減速時に駆動輪側からアキ� ��ャルギャップ型モータ10に駆動力が伝達さ� �ると、アキシャルギャップ型モータ10は発電 機として機能していわゆる回生制動力を発生 し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー (回生エネルギー)として回収する。さらに、� ��えばハイブリッド車両においては、アキシ� ��ルギャップ型モータ10の回転軸が内燃機関(� ��示略)のクランクシャフトに連結されると、 内燃機関の出力がアキシャルギャップ型モー タ10に伝達された場合にもアキシャルギャッ� ��型モータ10は発電機として機能して発電エ� �ルギーを発生する。

 各ステータ12は、略円環板状のヨーク部21 と、ロータ11に対向するヨーク部21の対向面� �で周方向に所定間隔をおいた位置から回転� �O方向に沿ってロータ11に向かい突出すると� �に径方向に伸びる複数のティース22と、適宜 のティース22間に装着される固定子巻線(図示 略)とを備える。

 各ステータ12は、例えば主極が6個(例えば、 U+,V+,W+,U-,V-,W-)とされた6N型であって、一方の� ��テータ12の各U+,V+,W+極に対して、他方のステ ータ12の各U-,V-,W-極が回転軸O方向で対向する� ��
 例えば回転軸O方向で対向する1対のステー� �12に対し、U+,V+,W+極およびU-,V-,W-極の一方に� �応する一方のステータ12の3個のティース22と 、U+,V+,W+極およびU-,V-,W-極の他方に対応する� �方のステータ12の3個のティース22とが、回転 軸O方向で対向し、回転軸O方向で対向する一� ��のステータ12のティース22と、他方のステー タ12のティース22とに対する通電状態が電気� �で反転状態となる。

 ティース22の周方向幅は、例えば図3に示� ��ように、径方向の内方から外方に向かい、� ��周側幅Taから外周側幅Tb(>Ta)へと漸次増大� ��、周方向で隣り合うティース22同士間の周� �向での間隔、つまり周方向で隣り合うティ� �ス22間に形成されて径方向に伸びるスロット 23のスロット幅tは、径方向において所定の一 定値となる。

 ロータ11は、例えば図2に示すように、複� ��の主磁石極部31と、複数の副磁石部32と、非 磁性材からなるロータフレーム33とを備えて� ��成され、主磁石極部31と副磁石部32とは、周 方向において交互に配置された状態で、ロー タフレーム33内に収容されている。

 ロータフレーム33は、周方向に所定間隔を� �いて配置された複数の径方向リブ34によって 接続された内周側筒状部35及び外周側筒状部3 6と、内周側筒状部35の内周面上から内方に向 かい突出する円環板状であって、外部の駆動 軸(例えば、車両のトランスミッションの入� �軸等)に接続される接続部37とを備える。
 この実施の形態では、ロータフレーム33の� �周側筒状部35が外部の駆動軸に接続されるこ とから、径方向リブ34の径方向の内方側がシ� ��フト部側となり、径方向リブ34の径方向の� �方側がリム部側となる。

 径方向リブ34の径方向に沿った断面積は� �径方向において所定の一定値となる。径方� �リブ34の周方向幅は、後述する副永久磁石片 43の周方向幅mと同等とされている。また、径 方向リブ34の回転軸O方向の厚さは、径方向に おいて所定の一定値となる。

 主磁石極部31は、厚さ方向(つまり、回転� ��O方向)に磁化された略扇形板状の主永久磁� �片41と、この主永久磁石片41を厚さ方向の両� ��から挟み込む1対の略扇形板状の磁性材部材 42とを備え、周方向で隣り合う主磁石極部31� �各主永久磁石片41は、例えば図4Aに示すよう� ��、磁化方向が互いに異方向となる。

 ロータフレーム33内に収容された複数の主� �石極部31は、径方向の両側から内周側筒状部 35と外周側筒状部36とにより挟み込まれると� �に、径方向リブ34を介して周方向で隣り合う 。
 ロータフレーム33内において、各主磁石極� �31の主永久磁石片41は2つの径方向リブ34によ� ��て周方向の両側から挟み込まれ、主永久磁� ��片41の回転軸O方向での厚さは、径方向リブ3 4と同様に、径方向において所定の一定値と� �る。
 また、磁性材部材42の回転軸O方向での厚さ� ��、後述する副永久磁石片43と同様に、径方� �において所定の一定値となる。

 副磁石部32は、例えば図2および図3に示すよ うに、ロータフレーム33内において回転軸O方 向の両側から径方向リブ34を挟み込む1対の副 永久磁石片43で構成され、回転軸O方向で対向 する1対の副永久磁石片43は、例えば図4Aに示� ��ように、それぞれ回転軸O方向および径方向 に直行する方向(略周方向)に磁化され、互い� ��磁化方向が異方向とされている。
 副永久磁石片43の回転軸O方向での厚さは、� ��性材部材42と同様に、径方向において所定� �一定値であって、副永久磁石片43の周方向幅 mは、径方向リブ34の周方向幅と同等とされて いる。
 ロータフレーム33内において、周方向で隣� �合う副磁石部32の副永久磁石片43同士は、主� ��石極部31の磁性材部材42を周方向の両側から 挟み込んでいる。
 ロータ11のロータフレーム33とロータフレー ム33以外の構成要素(つまり、主磁石極部31お� ��び副磁石部32)とを分離して示す図2および、 ロータ11のロータフレーム33以外の構成要素(� ��まり、主磁石極部31および副磁石部32)のみ� �示す図3においては、回転軸O方向で対向する 1対の副永久磁石片43間および周方向で隣り合 う主永久磁石片41間に、ロータフレーム33の� �方向リブ34が配置される空間部34aが形成され ている。

 磁性材部材42を介して周方向で対向する1対� ��副永久磁石片43同士は、例えば図4Aに示すよ うに、互いに磁化方向が異方向とされている 。
 回転軸O方向の一方側に配置された1対の副� �久磁石片43同士は、回転軸O方向に磁化され� �主永久磁石片41の一方側の磁極と同極の磁極 を対向させ、回転軸O方向の他方側に配置さ� �た1対の副永久磁石片43同士は、回転軸O方向� ��磁化された主永久磁石片41の他方側の磁極� �同極の磁極を対向させるように配置されて� �る。

 つまり、例えば回転軸O方向の一方側がN極� �つ他方側がS極とされた主永久磁石片41に対� �て、回転軸O方向の一方側において磁性材部� ��42を周方向の両側から挟み込む1対の副永久� ��石片43は、互いのN極が周方向で対向するよ� ��に配置され、回転軸O方向の他方側において 磁性材部材42を周方向の両側から挟み込む1対 の副永久磁石片43は、互いのS極が周方向で対 向するように配置されている。
 これにより、所謂永久磁石のハルバッハ配� ��による磁束レンズ効果により主永久磁石片4 1および各副永久磁石片43の各磁束が収束し、 各ステータ12に鎖交する有効磁束が相対的に� ��大する。

 この実施の形態では、副永久磁石片43の周� �向幅mは、スロット23のスロット幅tよりも大� ��い。
 これにより、例えば図4Aに示す実施例のよ� �に、回転軸O方向において副永久磁石片43の� �方向の一方の端部(周方向一端部)と他方の端 部(周方向他端部)とが互いに異なるティース2 2に重なり合うように配置可能となり、副永� �磁石片43の周方向一端部と周方向他端部とに は、相反する方向に互いに相殺可能な磁気吸 引力が作用することになり、回転方向に作用 する磁気吸引力の総和に起因するコギングト ルクを低減することができると共に、トルク リップルを低減することができ、反回転方向 のバックトルクの発生を抑制することができ る。
 これに対して、例えば図4Bに示す比較例の� �うに、副永久磁石片43の周方向幅mが、スロ� �ト23のスロット幅tよりも小さい場合には、� �転軸O方向において副永久磁石片43とティー� �22とが重なり合わなかったり、あるいは、回 転軸O方向において副永久磁石片43の周方向の 一方または他方の端部のみが単一のティース 22に重なり合うだけであり、回転方向に作用� ��る磁気吸引力の総和が相対的に増大するこ� ��になり、コギングトルクおよびトルクリッ� ��ルが増大し、反回転方向に発生するバック� ��ルクが増大するという問題が生じる。

 上述したように、本実施の形態によるアキ� ��ャルギャップ型モータ10によれば、ロータ11 において所謂永久磁石のハルバッハ配置を成 す主永久磁石片41および各副永久磁石片43の� �ち、界磁磁束が相対的に大きくなる各副永� �磁石片43について、各副永久磁石片43の周方� ��幅mは、スロット23のスロット幅tよりも大き いため、回転方向に作用する磁気吸引力の総 和に起因するコギングトルクを低減すること ができると共に、トルクリップルを低減する ことができ、反回転方向のバックトルクの発 生を抑制することができる。
 例えば図5A,5Bに示す各ステータ12の固定子巻 線に対する無通電時および例えば図6A,6Bに示� ��各ステータ12の固定子巻線に対する通電時� �おいて、副永久磁石片43の周方向幅mがスロ� �ト23のスロット幅tよりも大きい実施例では� �副永久磁石片43の周方向幅mがスロット23のス ロット幅tよりも小さい比較例に比べて、コ� �ングトルクおよびトルクリップルが相対的� �小さい。

 上述した実施の形態では、副永久磁石片4 3の周方向幅mは、スロット23のスロット幅tよ� ��も大きいとしたが、これに限定されず、各� ��テータ12に対向する副永久磁石片43の対向面 43Aついて、少なくとも対向面43Aの周方向幅が スロット幅tよりも大きければよい。

 上述した実施の形態では、副永久磁石片43� �、径方向リブ34の周方向幅と同様に、径方向 において所定の一定値である周方向幅mを有� �るとしたが、これに限定されず、例えば図7� ��ら図10に示す上述した実施の形態の第1変形� ��のように、径方向リブ34と同様に、径方向� �外方から内方に向かい、例えば外周側幅mbか ら内周側幅ma(>mb)へと漸次増大する周方向� �を有してもよい。
 この第1変形例においては、少なくとも副永 久磁石片43の外周側幅mb(<内周側幅ma)が、ス ロット23のスロット幅tよりも大きければよい 。

 この第1変形例によるアキシャルギャップ型 モータ10によれば、ロータ11の剛性を向上さ� �、ロータ11の固有振動数を高くすることによ り、ロータ11の回転時の共振の発生を防止す� ��ために、副永久磁石片43のシャフト部側(径� ��向の内方側)の断面積を相対的に増大させ、 リム部側(径方向の外方側)の断面積を相対的� ��減少させた場合であっても、少なくとも副� ��久磁石片43の外周側幅mb(<内周側幅ma)が、� ��ロット23のスロット幅tよりも大きいため、� ��ギングトルクおよびトルクリップルを低減� ��ることができ、反回転方向のバックトルク� ��発生を抑制することができる。
 ロータ11のロータフレーム33とロータフレー ム33以外の構成要素(つまり、主磁石極部31お� ��び副磁石部32)とを分離して示す図7およびロ ータ11のロータフレーム33以外の構成要素(つ� ��り、主磁石極部31および副磁石部32)のみを� �す図8においては、回転軸O方向で対向する1� �の副永久磁石片43間および周方向で隣り合う 主永久磁石片41,41間に、ロータフレーム33の� �方向リブ34が配置される空間部34aが形成され ている。

 上述した実施の形態の第1変形例では、主 永久磁石片41の回転軸O方向での厚さは、径方 向リブ34と同様に、径方向において所定の一� ��値であるとしたが、これに限定されず、例� ��ば図11および図12に示す上述した実施の形態 の第2変形例のように、主永久磁石片41の回転 軸O方向での厚さは、径方向リブ34と同様に、 径方向の外方から内方に向かい、例えば外周 側厚さWbから内周側厚さWa(>Wb)へと漸次増大 し、主永久磁石片41の径方向に沿った断面積� ��、径方向外方から径方向内方に向かって増� ��してもよい。これにより、主永久磁石片41� �回転軸O方向での端面、つまりステータ対向� ��41Aは、径方向に対して所定角θだけ傾斜し� �いる。

 この第2変形例においては、副永久磁石片 43の回転軸O方向での厚さは、磁性材部材42と� ��様に、径方向において所定の一定値であっ� ��、周方向幅は、径方向の外方から内方に向� ��い、例えば外周側幅mbから内周側幅ma(>mb)� ��と漸次増大することから、副永久磁石片43� �径方向に沿った断面積は、径方向外方から� �方向内方に向かうことに伴い、増大傾向に� �化する。

 この第2変形例では、ロータフレーム33の� ��方向リブ34および各主磁石極部31の主永久磁 石片41の回転軸O方向での厚さが、径方向の外 方から内方に向かい、例えば外周側厚さWbか� ��内周側厚さWa(>Wb)へと漸次増大しているこ とに伴い、ロータフレーム33の内周側筒状部3 5の回転軸O方向での幅Zaは、外周側筒状部36の 回転軸O方向での幅Zbよりも大きい。

 この第2変形例によるアキシャルギャップ型 モータ10によれば、主永久磁石片41および副� �久磁石片43の径方向に沿った断面積は、径方 向外方から径方向内方に向かうことに伴い、 増大傾向に変化することから、ロータ11の剛� ��を、より一層、向上させることができ、ロ� ��タ11の高速回転時においても共振すること� �く安定した回転状態を得ることができると� �に、少なくとも副永久磁石片43の外周側幅mb( <内周側幅ma)が、スロット23のスロット幅t� �りも大きいため、コギングトルクおよびト� �クリップルを低減することができ、反回転� �向のバックトルクの発生を抑制することが� �きる。
 ロータ11のロータフレーム33とロータフレー ム33以外の構成要素(つまり、主磁石極部31お� ��び副磁石部32)とを分離して示す図11におい� �は、回転軸O方向で対向する1対の副永久磁石 片43間および周方向で隣り合う主永久磁石片4 1,41間に、ロータフレーム33の径方向リブ34が� ��置される空間部34aが形成されている。

 上述した実施の形態の第2変形例では、主 永久磁石片41および副永久磁石片43の径方向� �沿った断面積は、径方向外方から径方向内� �に向かうことに伴い、増大傾向に変化する� �したが、これに限定されず、少なくとも主� �久磁石片41または副永久磁石片43の径方向に� ��った断面積が、径方向外方から径方向内方� ��向かって増大してもよい。

 上述した実施の形態では、ロータフレーム3 3の内周側筒状部35と外周側筒状部36とは径方� ��に伸びる径方向リブ34によって接続される� �とから、回転軸O方向の両側からの径方向リ� ��34を挟み込む1対の副永久磁石片43は径方向(� ��まり、スロット23が伸びる方向)に伸びるよ� ��に配置されるとしたが、これに限定されず� ��例えば図13に示す上述した実施の形態の第3� ��形例のように、スロット23が伸びる方向に� �差してもよい。
 この第3変形例において、副永久磁石片43は� ��各ステータ12のティース22に対して、斜めに 配置され、回転軸O方向において副永久磁石� �43の周方向の一方の端部(周方向一端部)と他� ��の端部(周方向他端部)との間の周方向の間� �Lが、スロット23のスロット幅tよりも大きく� ��副永久磁石片43の周方向一端部と周方向他� �部とが互いに異なるティース22に重なり合う ように配置可能とされていればよい。

 上述した実施の形態では、回転軸O方向の両 側からロータ11を挟みこむようにして対向配� ��された1対のステータ12を備えるとしたが、� ��れに限定されず、例えば1対のステータ12の� ��ち、何れか一方のステータ12のみを備えて� �よい。
 また、上述した実施の形態では、主磁石極� ��31は主永久磁石片41を厚さ方向の両側から挟 み込む1対の磁性材部材42を備え、副磁石部32� ��回転軸O方向の両側から径方向リブ34を挟み� ��む1対の副永久磁石片43を備えるとしたが、� ��れに限定されず、回転軸O方向の何れか一方 側のみに磁性材部材42と副永久磁石片43とを� �えてもよい。

 上述した実施の形態では、磁性材部材42� �、例えば回転軸O方向と平行な方向に貫通す� ��貫通孔やスリット等からなる貫通部を備え� ��もよい。この場合には、1対のステータ12間� ��おいて磁性材部材42を貫通する磁路を形成� �ることができる。これにより、各ステータ12 の固定子巻線による電流磁束に所望の磁気方 向性を付与することができ、出力可能なトル クを増大させることができると共に、1対の� �テータ12間での磁気抵抗の急激な変化を抑制 して、1対のステータ12の固定子巻線による電 流磁束の波形整形を行うことができ、トルク リップルおよび電流磁束波形の高調波の発生 を抑制し、鉄損失を低減することができる。