CN103580425A - 轴向间隙型旋转电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轴向间隙型旋转电机，其能够正确地管理转子与定子之间的气隙的距离。其在旋转轴形成有大径部和小径部，在它们之间形成台阶部，由此固定转子磁轭，确定转子的位置，由该转子磁轭的凸台部确定用于支承旋转轴的固定于外罩的轴承的位置，由该轴承的位置确定外罩的位置，由此，由形成于外罩的内周的台阶部来确定定子的固定位置。能够从转子的位置确定外罩相对于旋转轴的位置，从该状态确定定子的固定位置，所以能够正确地获得定子与转子之间的气隙的距离。

Description

轴向间隙型旋转电机
技术领域
本发明涉及旋转电机，特别涉及在旋转轴向具有气隙地配置有定子和转子的轴向间隙型旋转电机。
背景技术
电动机和发电机等旋转电机用于多种工业领域，特别是轴向间隙型旋转电机因为其形状呈扁平状而且能够输出较大的转矩，所以被期待应用于混合动力汽车中使用的电动机或空调装置的室外机的电动机。
例如，日本特开2007-228790号公报（专利文献1）中公开了一种2转子/1定子型的轴向间隙型旋转电机，其在旋转轴的周围设置将铁芯和线圈组合的具备多个磁极的定子，相对于该定子在旋转轴方向隔着规定的气隙在两侧配置有具备多个永磁铁的转子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-228790号公报
发明内容
发明需要解决的课题
然而，在这种轴向间隙型旋转电机中，正确地管理转子与定子之间的气隙的距离对于提高效率是重要的。
例如，转子与定子的气隙的尺寸比期望的尺寸更大时，有时定子与转子之间的吸引力或排斥力比期望的大小更小，旋转电机的性能降低。因此，在组装旋转电机时需要较高地确保该气隙的尺寸精度。
但是，一般而言，轴向间隙型旋转电机的结构是，构成轴向间隙型旋转电机的部件沿着旋转轴的轴向堆叠，所以各结构部件的尺寸上的误差累积下来，难以确保正确的气隙。
本发明的目的在于提供一种能够正确地管理转子与定子之间的气隙的距离的轴向间隙型旋转电机。
用于解决课题的技术方案
本发明的特征在于，在旋转轴上形成大径部和小径部，在它们之间形成台阶部而固定转子磁轭，由此确定转子的位置，由该转子磁轭的固定部来确定用于支承旋转轴的固定于外罩的轴承的位置，由该轴承的位置来确定外罩的位置，从而由在外罩的内周形成的台阶部来确定固定定子的位置。
发明效果
根据本发明，能够从转子的位置确定外罩相对于旋转轴的位置，从该状态确定定子的固定位置，所以能够正确地获得定子与转子之间的气隙的距离。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的轴向间隙型旋转电机的纵截面图。
图2是图1所示的转子磁轭的外观立体图。
图3是图1所示的环形磁铁的外观立体图。
图4是图1所示的转子的外观立体图。
图5是表示图2所示的转子的截面的截面图。
图6是将图1所示的转子和旋转轴组合时的纵截面图。该情况下，定子配置在转子之间，但此处省略。
图7是表示图4所示的转子和旋转轴的固定部位的截面的截面图。
图8是对图1所示的第二外罩取截面的外观立体图。
图9是图1所示的定子的外观立体图。
图10是对图1所示的第一外罩取截面的外观立体图。
图11是将图1所示的第一外罩和旋转轴附近放大并取截面的放大截面图。
图12是将第一外罩和第二外罩组合，在其内部配置定子时的纵截面图。该情况下，在定子的两侧配置有转子，但此处省略。
图13是表示本发明的一个实施例的轴向间隙型旋转电机的组装步骤的组装图。该情况下，转子省略表示。
图14是本发明的其他实施例的轴向间隙型旋转电机的纵截面图。
附图符号
10A、10B……转子，11……定子，12……旋转轴，13A、13B……轴承，14A、14B……外罩，15……凸部（bracket），16……轴承收纳部，17A、17B……轴承按压件，18……轴承收纳部，20……铁芯，21……线圈，22A……转子磁轭，22A-1……平面部，22A-2……凸台部，23……环形磁铁，24……外周壁部，25……内周壁部，26……槽部，27……固定孔，28……敛缝（カシメ）部，29……台阶部，31……台阶部，32……定位板，40……台阶部。
具体实施方式
以下，利用附图详细说明本发明的实施方式，本发明不限于以下的实施方式，在本发明的技术概念中，各种变形例和应用例也包括在其范围内。
【实施例1】
图1表示本发明的第一实施方式的轴向间隙型旋转电机的纵截面。其中，本实施例表示2转子/1定子型的轴向间隙型旋转电机的结构。
图1中，轴向间隙型旋转电机包括：圆板状的两个转子10A和转子10B、配置在这些转子10A、10B之间并且隔着规定的气隙相对的定子11、将各转子10A、10B固定并可旋转地支承的旋转轴12、由轴承13A、13B旋转自如地保持旋转轴12的两端的第一外罩14A和第二外罩14B。
第一外罩14A呈有底圆筒状（杯状）的形状，在其中固定有定子11。第二外罩14B覆盖第一外罩14A的开口，二者在凸部15的部分通过螺栓固定。
从而，旋转轴12被设置于第一外罩14A的底部14A-1的轴承13A和设置于第二外罩14B的中央部14B-1的轴承13B支承。
设置于第一外罩14A的底部的轴承13A的内圈固定于旋转轴12，外圈固定于形成在第一外罩14A的底部14A-1的轴承收纳部16。该外圈通过设置于第一外罩14A的底部14A-1的轴承按压件17A与第一外罩40A一体化。
此外，设置于第二外罩14B的中央部14B-1的轴承13B的内圈固定于旋转轴12，外圈固定于形成在第二外罩14B的中央部14B-1的轴承收纳部18。此外，如果使旋转轴12能够相对于第二外罩侧14B的轴承13B的内圈移动，或者使外圈能够相对于轴承收纳部18移动，就能够使位置调整变容易。本实施例中是通过轴承按压件17B固定。
定子11的外周通过具有粘合性的合成树脂19固定于第一外罩14A，定子11的内周与旋转轴12隔着规定的间隙相对。
该定子11包括铁芯20和绕组21，在铁芯20的周围隔着绝缘材料卷绕有绕组21。
此外，转子10A、10B包括：转子磁轭22A、22B、和以圆周状配置于该转子磁轭22A、22B的表面的平板状的环形磁铁23，环形磁铁23与铁芯20隔着规定的气隙g相对地配置。
从该附图可知，在轴向间隙型旋转电机中，转子10A、10B和定子11与旋转轴12的轴向并行地配置，沿着该轴向在附图上从下侧起依次配置有转子10A、气隙g、定子11、气隙g和转子10B。
定子11的铁芯20能够由将电磁钢板或非晶箔带叠层的材料，或压粉磁芯等软磁体构成，绕组22能够由铜线或铝线构成，环形磁铁12能够由铁氧体（ferrite）磁铁或钕（neodymium）磁铁等构成。
以下说明由这样的结构组成的轴向间隙型旋转电机的各部件的结构。
以图2～图5为代表表示转子10A的结构，转子10B实质上是同样的结构，因此省略说明。
转子10A包括：圆环状的转子磁轭22A、和配置于该圆环状的转子磁轭22A的表面的环形磁铁23。环形磁铁23包括多个磁极片，由该多个磁极片确定磁极数。
图2表示转子磁轭22A的结构。转子磁轭22A具备环形磁铁23的保持功能。转子磁轭22A形成圆环状，其为了高效地传递磁力而使用铁或磁性不锈钢等磁性材料制造。在转子磁轭22A的外周侧形成在轴向上立起的外周壁部24，在内周侧形成也是在轴向上立起的内周壁部25，在其间形成收纳环形磁铁23的圆环状的槽部26。在内周壁部25，在其中心设置有固定于旋转轴12的固定孔27。
此外，转子10A与定子11的交链磁通（interlinkage flux）贯通转子磁轭22A，所以在转子磁轭22A中产生涡电流损失。因此，为了减少涡电流损失，优选转子磁轭22A采用电磁钢板卷绕铁芯（wound core）或非晶卷绕铁芯等叠层状铁芯。
图3表示环形磁铁223的结构。此处，使用环形磁铁23的原因是为了应对转子10A的旋转产生的离心力。
而且，使得环形磁铁23以期望的磁极形状磁化。作为磁极形状的一例，以放射状形成所需数量的磁极片23A，并且使单个磁极片的形状成为扇形。但是，也可以采用除此以外的形状。此外，磁铁的种类能够使用铁氧体磁铁或钕磁铁等，但也能够使用除此以外的适当的磁铁。
将这样构成的环形磁铁23收纳于转子磁轭22A的圆环状的槽部26，就能完成图4和图5所示的转子10A。
为了防止环形磁铁23向半径方向脱落，圆环状的槽部26的深度相对于环形磁铁23的厚度具有1/3以下的长度。其原因是当深度设为1/3以上时从转子磁轭22A的刚性等方面考虑不予以优选。
如图4和图5所示，为了将环形磁铁23固定于转子磁轭22A的圆环状的槽部26内，在转子磁轭22A的靠近环形磁铁23的内周部的内周壁部25以圆周状形成通过敛缝（カシメ）加工形成的截面呈V形的挤压部28。
该通过敛缝加工形成的挤压部28是在将环形磁铁23载置于槽部26后，将具有比环形磁铁23的内周直径更短的直径的圆环状的V型冲头（punch）在内周壁部25上加压，使转子磁轭22A的内周壁部25挤压到环形磁铁23的内周侧，从而将环形磁铁23和转子磁轭22A固定的。此外，在转子磁轭22A的外周侧形成同样的挤压部也没有问题。
转子磁轭22A具备保持环形磁铁23的平面部22A-1和形成固定孔27的单侧凸台部22A-2，本实施例中对平面部22A-1的表面至单侧凸台部22A-2的前端部的长度L1高精度地进行管理。如后文所述，该长度L1是为了高精度地装配转子10A（和10B）与定子11之间的气隙g而起到重要作用。
图6表示将转子10A、10B和旋转轴12组合固定时的结构。此处，在将两个转子组合的情况下，实际上定子11位于它们之间，但是为了便于说明省略定子11的表示。
旋转轴12在中央附近形成有大径部12A，在该大径部12A的两侧经由台阶部29形成有小径部12B。大径部12A是与定子11的内周部相对的部分，小径部12B是固定转子磁轭22A、22B的部分。转子磁轭22A、22B是与台阶部29紧贴地固定的结构。
各个小径部12B之间的大径部12A的长度L2也是为了高精度地装配转子10与定子11之间的气隙g而起到重要的作用。即，通过对旋转轴12的大径部12A的长度L2高精度地进行管理，也能对两个转子10A、10B的各个转子磁轭22A的平面部22A-1之间的各个长度（L2）高精度地进行管理。
此外，因为如上所述的那样对大径部12A的长度L2和转子磁轭22A的单侧凸台部22A-2的长度L1高精度地进行管理，所以也能对至各个转子磁轭22A的单侧凸台部22A-2的前端的长度L3高精度地进行管理。
进而，因转子10与定子11之间产生的磁吸引力，两者强力地相吸，但是由于在小径部12B，使转子磁轭22A、22B与台阶部29紧贴地固定，因此，转子磁轭22A、22B的移动被形成在小径部12B与大径部12A之间的台阶部29的部分阻止。由此，能够抑制转子10A、10B在轴向上的位置偏移，能够实现气隙g的高精度的管理。
如图7所示，作为形成形成于转子磁轭22A、22B的固定孔27的固定部发挥作用的单侧凸台部22A-2与旋转轴12的小径部12B之间通过滚花（knurling）加工部30固定。该滚花加工部30用于转子10A、10B的磁极的位置对准、或圆周方向法的位置对准。通过滚花加工部30，即使不增加部件也能够使转子10A、10B的位置对准。此外，如果是小容量的旋转电机，则滚花加工部30的数量和深度较少也没有问题。另一方面，如果是大容量的旋转电机，则需要将滚花加工部30的数量和深度设置得较多。
接着，对第一外罩14A、第二外罩14B和定子11的结构进行说明。
图8表示第二外罩14B，该第二外罩14B呈较浅的有底圆筒状的形状。在底部14B-2的中央部14B-1形成有收纳轴承13B的轴承收纳部18。此外在圆筒部14B-3的前端侧的外周形成有凸部15，此外，在前端形成有向内周侧直径缩小的台阶部31。该台阶部31与后述的第一外罩14A进行带梢卡合（筒式卡合（印籠係合））。此外，如图1所示，该前端的台阶部31具有阻止定子11的轴向的移动的功能。
图9表示定子11，定子11包括铁芯20、线圈21和定位板32，它们用适当的固定方法一体构成。此处，铁芯20与线圈21之间设置有绝缘纸或非磁性卷线管（bobbin）等绝缘物。此外，铁芯能够使用电磁钢板、非晶或压粉磁芯以及它们的组合。
铁芯20和线圈21设置与槽数相应的数量，槽数数量的铁芯20和线圈21使用定位板32以圆环状配置，组合后的部件能够使用树脂制模（mold）或焊接等方法固定并一体化。
图10表示第一外罩14A，图11表示第一外罩14A的凸台部14A-2附近的放大图。
第一外罩14A呈比第二外罩14B更深的有底圆筒状的形状，在底部14A-1的中央附近设置有形成轴承收纳部16的凸台部14A-2。
此外，在圆筒部14A-3的内周侧的规定位置形成有承挡定子11的定位板32的台阶部33。以该台阶部33为边界，前端侧其直径扩展，在前端面将第二外罩14B的圆筒部14B-3的前端面接受而收纳，由此进行带梢卡合。
此外，也对形成于凸台部14A-2的轴承收纳部16的轴承13A的转子磁轭10A侧的外圈端面支承部16A至台阶部33的长度L4高精度地进行管理。由此，能够由转子磁轭10A的单侧凸台部的长度L1和从外圈端面支承部16A至台阶部33的长度L4正确地确定定子11的配置位置。
图12表示将第一外罩14A、第二外罩14和定子11组合固定时的结构。此处，将它们组合的情况下，实际上图6所示的转子10A、10B和旋转轴12位于它们之间，但为了便于说明省略它们的表示。
图12中，在各个外罩14A、14B中，轴承13A、13B被收纳配置于轴承收纳部16、18，这些轴承被压入、或使用轴承按压件17A、17B固定。
配置在定子11的一面的定位板32定位在第一外罩14A的台阶差33的部分而配置。配置在定子11的另一面的定位板32被第二外罩14B的圆筒部14B-3的前端按压而定位。通过这些结构，能够确定定子11的轴向位置。其中，定子11的圆周方向的止转能够通过使用未图示的顶销（knock-pin）固定的方法，或者利用树脂将定子11和第一外罩14A的圆筒部14A-3一体化制模而固定来实现。
返回图1，说明能够正确地管理本实施例的轴向间隙型旋转电机的转子与定子之间的气隙的距离的原因。
如上所述，高精度地制作旋转轴12的大径部12A，其长度L2符合设计尺寸。从而，转子10A、10B的相对的环形磁铁23之间的长度也随此被正确地确定，由此正确地确定各转子10A、10B的位置。
接着，转子磁轭22A固定于旋转轴12的小径部12B，但是转子磁轭22A的单侧凸台部22A-2的长度L1也被高精度地制作，该长度L1符合设计尺寸。从而，旋转轴12的从大径部12A改变为小径部12B的台阶部29部分至转子磁轭22A的单侧凸台部22A-2的前端的距离也被正确地确定为长度L1。
该转子磁轭22A的单侧凸台部22A-2的前端具有进行轴承13A的内圈的定位的功能。从而，轴承13A的固定位置也能高精度地确定。
轴承13A的位置确定时，形成有轴承收纳部16的第一外罩14A的位置就被确定，所以能够由轴承收纳部16的外圈端面支承部16A至台阶部33的长度L4，正确地确定定子11的配置位置。由此，能够正确地获得转子10A与定子11之间的气隙g。
同样地，在转子10B侧，大径部12A的长度L2也被正确地确定，因此，只要正确地确定定子11的轴向的长度，就能够正确地获得转子10B与定子11之间的气隙g。
以上的说明中，从旋转轴12侧向第一外罩14A侧进行了说明，但是相反地，从第一外罩14A侧向旋转轴12侧也是同样的。
图13表示本实施例的轴向间隙型旋转电机的概略的组装步骤。本实施例中如上文所述，利用从第一外罩14A侧依次堆叠的方法进行组装。此外，该图中也为了便于说明而省略了转子10A、10B的表示。
首先，在形成于第一外罩的底部14A-1的凸台部14A-2，从外侧固定轴承13A。
接着，将在小径部12B固定有转子10A的旋转轴12配置于第一外罩14A，将旋转轴12的小径部12B插入到轴承13A，插入到转子磁轭22A的单侧凸台部22A-2的前端碰触轴承13A的内圈为止。
接着，将定子11配置于第一外罩14A，将定子11插入，直到定位板32碰触第一外罩14A的台阶部33为止。
接着，将转子10B插入到旋转轴12的小径部12B，直到碰触大径部12A的台阶部29为止。
接着，在旋转轴12的小径部12B安装轴承13B，最后将第二外罩14B盖在第一外罩上，并且通过将各个凸部15用螺栓固定，能够进行组装。其中，如果将轴承按压件17B改为弹簧等弹性体，轴承13B就能够限制旋转轴12的推力方向的移动，能够抑制噪音的产生。
根据如上所述的本实施例，能够获得正确的气隙，此外，还能够实现如下的新的作用、效果。
（1）在转子磁轭的内周部和旋转轴的外周部设置有滚花加工部，由此容易使各转子间的磁极位置对准。由此，能够减少部件个数。
（2）用于转子的磁铁采用环形磁铁，由此更强地抵抗旋转时产生的离心力。
（3）因为设置于转子磁轭的槽部的深度设为磁铁的厚度的1/3以下，并且对内周壁部进行了敛缝加工，所以能够简单地组装转子磁轭和环形磁铁。
（4）通过将转子夹入在轴承与旋转轴的大径部之间固定，能够减少磁吸引力引起的轴承的破损等问题。
（5）至少一个轴承能够正确地确定固定于外罩的定子和转子的位置。此外，如果使其他的轴承在轴向上自由移动，就能够吸收部件的尺寸公差。这样，只要一个轴承位置确定，则与其关联的其他部件的位置也能够无误且高精度地确定。进而，能够采用基于部件的堆叠的组装方法，拆卸也变容易。
（6）利用凸部将第一外罩和第二外罩固定，因此能够调整两个外罩的轴向的长度，所以能够吸收各部件的尺寸误差和组装误差。
【实施例2】
接着利用图14说明本发明的第二实施方式。本实施方式表示接近产品的结构，但基本上采用了与第一实施方式同样的结构。
图14中，轴向间隙型旋转电机包括：圆板状的两个转子10A和转子10B、配置在这些转子10A、10B之间并且隔着规定的气隙相对的定子11、将各转子10A、10B固定并可旋转地支承的旋转轴12、由轴承13A、13B旋转自如地保持旋转轴12的两端的第一盖34和第二盖35、和与第一盖34和第二盖35协作而收纳定子11和转子10A、10B的两端开口的外罩36等。
外罩36呈圆筒状，在其中固定有定子11。第一盖34和第二盖35覆盖外罩36的开口，二者通过螺栓37固定。
从而，旋转轴12被设置于第一盖34的凸台部34A的轴承13A、和设置于第二盖35的中央部附近的凸台部35A的轴承13B支承。
设置于第一盖34的轴承13A的内圈固定于旋转轴12的小径部12B，外圈固定于形成于第一盖34的凸台部34A的轴承收纳部38。该外圈通过设置于第一盖34的凸台部34A的轴承按压件17A与第一盖34一体化。轴承按压件17A通过螺栓39固定于凸台部34A。
此外，设置于第二盖35的中央部附近的凸台部35A的轴承13B的内圈固定于旋转轴12的小径部12B，外圈固定于形成于第二盖35的凸台部35A的轴承收纳部39。
定子11的外周通过具有粘合性的合成树脂固定于外罩36的内周壁，定子11的内周与旋转轴12隔着规定的间隙相对。
该定子11包括铁芯20和绕组21，在铁芯20的周围隔着绝缘材料卷绕有绕组21。
此外，转子10A、10B包括：转子磁轭22A、22B、和在该转子磁轭22A、22B的表面以圆周状配置的平板状的环形磁铁23，环形磁铁23与铁芯20隔着规定的气隙g相对配置。
从附图可知，在轴向间隙型旋转电机中，转子10A、10B和定子11与旋转轴12的轴向并行地配置，沿着该轴向在附图上从下侧起依次配置有转子10A、气隙g、定子11、气隙g和转子10B。
与第一实施方式同样地，转子磁轭22A具备保持环形磁铁23的平面部22A-1、和形成固定孔27的两侧凸台部22A-2，本实施例中对平面部22A-1的表面至两侧凸台部22A-2的前端部的长度L1高精度地进行管理。如后文所述，该长度L1是为了高精度地装配转子10A（和10B）与定子11之间的气隙g而起到重要的作用。
旋转轴12在中央附近形成有大径部12A，在该大径部12A的两侧形成有小径部12B。大径部12A是与定子11的内周部相对的部分，小径部12B是固定转子磁轭22A、22B的部分。
各个小径部12B之间的大径部12A的长度L2也是为了高精度地装配转子10与定子11之间的气隙g而起到重要的作用。即，通过对旋转轴12的大径部12A的长度L2高精度地进行管理，也能对两个转子10A、10B的各个转子磁轭22A的平面部22A-1之间的各长度（L2）高精度地进行管理。
此外，因为如上所述的那样对大径部12A的长度L2和转子磁轭22A的两侧凸台部22A-2的长度L1高精度地进行管理，所以也能对至各个转子磁轭22A的两侧凸台部22A-2的前端的长度高精度地进行管理。
进而，由于转子10A、10B与定子11之间产生的磁吸引力，两者强力地相吸，但是在小径部12B固定转子磁轭22A、22B，所以转子磁轭22A、22B的移动被形成在小径部12B与大径部12A之间的台阶部29的部分阻止。由此，能够抑制转子10A、10B的轴向的位置偏移，能够实现气隙g的高精度的管理。
在外罩36的内周侧的规定位置形成有承挡定子11的定位板32的台阶部40。以该台阶部40为边界，前端侧其直径扩展，在前端面通过螺栓37与第二盖35固定。
此外，对形成在第一盖34的凸台部34A的轴承收纳部38的轴承13A的转子磁轭10A侧的外圈端面支承部38A至台阶部33的长度L4也高精度地进行管理。由此，能够由转子磁轭10A的两侧凸台部的长度L1和外圈端面支承部16A至台阶部33的长度L4，正确地确定定子11的配置位置。
配置在定子11的一面的定位板32定位在外罩36的台阶部40的部分而配置。定子11的圆周方向的止转能够通过利用未图示的顶销固定的方法，或者利用树脂将定子11和外罩36的内周部一体化制模而固定来实现。
此外，在第二盖35的外侧的旋转轴12，固定有冷却风扇41，其构成为将线圈21中产生的热量排出到外部。
冷却风扇41被网眼或与其类似的形状的防护盖42覆盖，从而实施安全对策。
说明能够正确管理本实施例的轴向间隙型旋转电机的转子与定子之间的气隙的距离的原因。
如上所述，高精度地制作旋转轴12的大径部12A，其长度L2符合设计尺寸。从而，转子10A、10B的相对的环形磁铁23之间的长度也随此被正确地确定，由此正确地确定各转子10A、10B的位置。
接着，转子磁轭22A固定于旋转轴12的小径部12B，但是转子磁轭22A的两侧凸台部22A-2的长度L1也是高精度地制作，该长度L1符合设计尺寸。从而，旋转轴12的从大径部12A改变为小径部12B的部分至转子磁轭22A的两侧凸台部22A-2的前端的距离也被正确地确定为L1。
该转子磁轭22A的两侧凸台部22A-2的前端具有进行轴承13A的定位的功能。从而，轴承13A的固定位置也能高精度地确定。
当轴承13A的位置确定时，形成有轴承收纳部38的第一盖34的位置被确定，所以能够由轴承收纳部38的外圈端面支承部38A至台阶部40的长度L4正确地确定定子11的配置位置。由此，能够正确地获得转子10A与定子11之间的气隙g。
同样地，在转子10B侧，大径部12A的长度L2也被正确地确定，所以只要正确地确定定子11的轴向的长度，就能够正确地获得转子10B与定子11之间的气隙g。
如上所述，因为轴向间隙型旋转电机是沿着旋转轴的轴向使结构部件堆叠的结构，所以各结构部件的尺寸上的误差累积下来，难以确保正确的气隙，但是根据本发明，能够正确地管理转子与定子之间的气隙的距离。
此外，本发明示出的是2转子/1定子型的轴向间隙型旋转电机的示例，但是除此以外，本发明也能够应用于1转子/1定子型的轴向间隙型旋转电机、1转子/2定子型的轴向间隙型旋转电机等。

Claims (12)

1.一种轴向间隙型旋转电机，其特征在于，包括：
在大径部与小径部之间具有台阶部的旋转轴；
转子，包括：转子磁轭，与所述台阶部紧贴地固定于所述旋转轴的所述小径部；和永磁铁，固定于所述转子磁轭的内侧的面上；
第一外罩，保持第一轴承，所述第一轴承由将所述转子磁轭固定于所述旋转轴的所述小径部的、设置于所述转子磁轭的固定部来定位并且旋转自如地支承所述旋转轴；
定子，以在所述外罩的内周与所述永磁铁隔着规定的气隙相对的方式由形成于所述外罩的内周壁的台阶部定位并固定；和
第二外罩，与所述外罩连结，在内部具备旋转自如地支承所述旋转轴的第二轴承。
2.一种轴向间隙型旋转电机，其特征在于，包括：
在大径部与小径部之间具有台阶部的旋转轴；
转子，包括：转子磁轭，与所述台阶部紧贴地固定于所述旋转轴的所述小径部；和永磁铁，固定于所述转子磁轭的内侧的面上；
第一盖，保持第一轴承，所述第一轴承由将所述转子磁轭固定于所述旋转轴的所述小径部的、设置于所述转子磁轭的固定部来定位，并且旋转自如地支承所述旋转轴；
筒状的外罩，与所述第一盖连结，在内部收纳所述转子；
定子，以在所述外罩的内周与所述永磁铁隔着规定的气隙相对的方式由形成于所述外罩的内周壁的台阶部定位并固定；
第二盖，与所述外罩连结，在内部具备旋转自如地支承所述旋转轴的第二轴承。
3.如权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
在所述旋转轴的大径部的两侧经由台阶部形成有小径部，在这两个小径部固定有一对转子。
4.如权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
设置于所述转子磁轭的固定部是单侧凸台部或两侧凸台部。
5.如权利要求4所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
设置于所述转子磁轭的凸台部进行所述第一轴承的内圈的定位，所述第一轴承的外圈固定于所述第一外罩或所述第一盖。
6.如权利要求5所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
所述第一轴承的外圈通过轴承按压件固定于所述第一外罩或所述第一盖。
7.如权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
所述转子磁轭的内周部与所述旋转轴的小径部的外周部通过滚花加工固定。
8.如权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
所述永磁铁是环形磁铁。
9.如权利要求8所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
所述转子磁轭具备外周壁部和内周壁部，在其间的圆环状的槽部配置环形磁铁，并且使该槽的深度为所述环形磁铁的厚度的1/3以下的长度。
10.如权利要求8所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
所述转子磁轭具备外周壁部和内周壁部，在其间的圆环状的槽部配置环形磁铁，并且使所述内周壁部的局部挤压到所述环形磁铁的内周侧，将所述转子磁轭与所述环形磁铁固定。
11.如权利要求4所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
将所述转子磁轭的所述凸台部夹入在所述第一轴承与所述旋转轴的台阶部之间而固定。
12.如权利要求1所述的轴向间隙型旋转电机，其特征在于：
所述第一外罩与所述第二外罩通过形成于其外周上的接合凸部连结。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105305665A (zh) * 2015-11-03 2016-02-03 珠海格力电器股份有限公司 电机及其转子及定子总成
CN106100266A (zh) * 2015-04-28 2016-11-09 日本电产株式会社 马达
CN110611379A (zh) * 2019-09-27 2019-12-24 南京理工大学 一种模块化的轴向磁通永磁电机
CN111052543A (zh) * 2017-09-29 2020-04-21 日立金属株式会社 径向间隙型旋转电机及其制造方法、旋转电机用齿片的制造装置、旋转电机用齿构件的制造方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6210002B2 (ja) * 2014-03-19 2017-10-11 マツダ株式会社 アキシャルギャップ型回転電機
US9837867B2 (en) * 2014-07-21 2017-12-05 Regal Beloit America, Inc. Electric machine, rotor and associated method
JP6156288B2 (ja) * 2014-08-25 2017-07-05 マツダ株式会社 ハイブリッド車両の駆動システム
JP6534806B2 (ja) 2014-11-17 2019-06-26 日本電産株式会社 モータ
JP6455265B2 (ja) * 2015-03-20 2019-01-23 スズキ株式会社 アキシャルギャップ型の回転電機
JP6484507B2 (ja) * 2015-06-15 2019-03-13 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型回転電機
JP2017055556A (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型回転電機並びにそれを用いたポンプおよび圧縮機
US11527933B2 (en) 2015-10-02 2022-12-13 E-Circuit Motors, Inc. Stator and rotor design for periodic torque requirements
US11121614B2 (en) * 2017-06-05 2021-09-14 E-Circuit Motors, Inc. Pre-warped rotors for control of magnet-stator gap in axial flux machines
JP6688596B2 (ja) 2015-11-02 2020-04-28 株式会社神戸製鋼所 電動ウインチ装置及び移動式クレーン
KR20190141018A (ko) * 2016-03-02 2019-12-20 가부시키가이샤 히다치 산키시스템 액시얼 갭형 회전 전기 및 그 제조 방법
WO2018010032A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Genesis Robotics Llp Rotary actuator
US11043885B2 (en) 2016-07-15 2021-06-22 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Rotary actuator
WO2018030960A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-15 Ambroz Milan Motor and generator using both poles of stator coil
US11831211B2 (en) 2017-06-05 2023-11-28 E-Circuit Motors, Inc. Stator and rotor design for periodic torque requirements
US11005322B2 (en) 2017-06-05 2021-05-11 E-Circuit Motors, Inc. Rotor assemblies for axial flux machines
US20190372444A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-05 De la Asunsion Interactiva S.A. Dual control system of the rotor of a permanent magnet generator
CN110867987A (zh) * 2018-08-27 2020-03-06 广东威灵电机制造有限公司 永磁电机
JP7235227B2 (ja) * 2019-02-15 2023-03-08 日本電産シンポ株式会社 ブレーキ付きモータ、ブレーキ付き駆動装置、およびブレーキ付き車輪駆動装置
US10768030B1 (en) * 2019-07-10 2020-09-08 United Benefit Corp. Paddle wheel flow meter
IL269253B2 (en) * 2019-09-10 2023-05-01 U T T Unique Transf Technologies Ltd A three-phase asynchronous electric machine and a method for its manufacture
WO2021125806A1 (ko) * 2019-12-16 2021-06-24 한국전기연구원 축방향 자속 회전기기
AU2022223244A1 (en) 2021-02-17 2023-08-10 E-Circuit Motors, Inc. Planar stator configurations for axial flux machines
KR20240077490A (ko) 2021-07-30 2024-05-31 이-서킷 모터스 인코퍼레이티드 자성 물질 충전된 인쇄 회로 기판 및 인쇄 회로 기판 고정자
US11336130B1 (en) 2021-08-17 2022-05-17 E-Circuit Motors, Inc. Low-loss planar winding configurations for an axial flux machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110148224A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Hitachi, Ltd. Axial gap permanent magnet motor, rotor used for the same, and production method of the rotor
CN201947136U (zh) * 2011-03-11 2011-08-24 珠海格力电器股份有限公司 轴向气隙型电动机
CN102386739A (zh) * 2010-08-27 2012-03-21 日立空调·家用电器株式会社 轴向间隙型旋转电机
US20120187787A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 Nidec Sankyo Corporation Motor and rotary drive device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3229351A1 (de) * 1982-08-06 1984-02-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kombinierte synchron-asynchronmaschine
EP1110802A3 (en) * 1992-05-12 2001-07-11 Seiko Epson Corporation Electric motor vehicle
JPH11206077A (ja) * 1998-01-16 1999-07-30 Shibaura Mechatronics Corp 扁平形ブラシレス直流モータ
DE50001960D1 (de) * 1999-02-12 2003-06-05 Helmut Schiller Elektrische maschine
GB0100635D0 (en) * 2001-01-10 2001-02-21 Newage Int Ltd Apparatus for and method of locating magnets
GB0109847D0 (en) * 2001-04-21 2001-06-13 Johnson Electric Sa Motor
JP4543709B2 (ja) * 2004-03-09 2010-09-15 株式会社エクォス・リサーチ アキシャルギャップ回転電機
JP4457785B2 (ja) * 2004-07-09 2010-04-28 日産自動車株式会社 ディスク型回転電機のステータ構造
JP2006280093A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Jtekt Corp モータ用転がり軸受装置及びこれを用いた電動ポンプ
JP2007104820A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Nissan Motor Co Ltd 回転電機
JP2007228790A (ja) 2006-01-27 2007-09-06 Nissan Motor Co Ltd モータ
JP5052288B2 (ja) * 2007-06-28 2012-10-17 信越化学工業株式会社 アキシャルギャップ型回転機
CN201877941U (zh) * 2010-11-30 2011-06-22 海尔集团公司 转子轴及转子总成

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110148224A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Hitachi, Ltd. Axial gap permanent magnet motor, rotor used for the same, and production method of the rotor
CN102386739A (zh) * 2010-08-27 2012-03-21 日立空调·家用电器株式会社 轴向间隙型旋转电机
US20120187787A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 Nidec Sankyo Corporation Motor and rotary drive device
CN201947136U (zh) * 2011-03-11 2011-08-24 珠海格力电器股份有限公司 轴向气隙型电动机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106100266A (zh) * 2015-04-28 2016-11-09 日本电产株式会社 马达
CN105305665A (zh) * 2015-11-03 2016-02-03 珠海格力电器股份有限公司 电机及其转子及定子总成
CN105305665B (zh) * 2015-11-03 2018-11-30 珠海格力电器股份有限公司 电机及其转子及定子总成
CN111052543A (zh) * 2017-09-29 2020-04-21 日立金属株式会社 径向间隙型旋转电机及其制造方法、旋转电机用齿片的制造装置、旋转电机用齿构件的制造方法
CN111052543B (zh) * 2017-09-29 2022-03-25 日立金属株式会社 径向间隙型旋转电机及其制造方法、旋转电机用齿片的制造装置、旋转电机用齿构件的制造方法
CN110611379A (zh) * 2019-09-27 2019-12-24 南京理工大学 一种模块化的轴向磁通永磁电机

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Publication number Publication date
US9350206B2 (en) 2016-05-24
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JP2014036519A (ja) 2014-02-24
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