JP2002010537A - アキシャルギャップ型モータ - Google Patents

アキシャルギャップ型モータ

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JP2002010537A
JP2002010537A JP2000191418A JP2000191418A JP2002010537A JP 2002010537 A JP2002010537 A JP 2002010537A JP 2000191418 A JP2000191418 A JP 2000191418A JP 2000191418 A JP2000191418 A JP 2000191418A JP 2002010537 A JP2002010537 A JP 2002010537A
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stator
axial gap
stator core
core
type motor
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Shinichi Isobe
真一 磯部
Akihiro Hoshino
昭広 星野
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】渦電流に起因するエネルギー損失を低減し、効
率の向上を図るアキシャルギャップ型モータを提供する
こと。 【解決手段】環状をなす固定子鉄心101と前記固定子
鉄心101に巻き付けられた複数相の巻線とを有する固
定子と、回転子鉄心の前記固定子側に複数の永久磁石を
貼り付けて構成され、前記固定子と所定のギャップを存
する状態で回転可能に配置される回転子と、を備えたア
キシャルギャップ型モータにおいて、前記固定子鉄心1
01は、複数の電磁鋼板111を径方向に積層してな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸方向に固定した
巻線と回転可能な永久磁石とを対向させた構造をなし、
各種電気製品等に用いられるアキシャルギャップ型モー
タに関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のアキシャルギャップ型モー
タの構造を示す図であり、(a)は平面断面図、(b)
は側面の展開断面図である。このアキシャルギャップ型
モータは、固定子1、回転子2、及び回転軸3からな
る。
【0003】固定子1は、中空円盤状をなす直径200
mm程度の固定子鉄心11に24本のコイル(巻線)1
2を等間隔をなすよう巻き付けて構成されている。回転
子2は、中空円盤状をなす回転子鉄心21の表面に、扇
状をなす四つの永久磁石22を貼り付けて構成されてお
り、各永久磁石22はN極とS極が交互に配置され着磁
されている。
【0004】固定子1と回転子2は、例えば1mm程度
のギャップ4を有するよう、コイル12と永久磁石22
が対向し配置されている。回転子鉄心21の中空部には
回転軸3が嵌合されており、この回転軸3が固定子鉄心
11の中空部に挿入されている。これにより、回転子2
は固定子1に対してギャップ4を存する状態で回転可能
になる。回転軸3の先端部には、例えばエアコン用のフ
ァン等が取り付けられる。
【0005】図5は、上記アキシャルギャップ型モータ
の径方向の断面図であり、永久磁石22を二極分、すな
わち固定子1及び回転子2の1/4周分を示した図であ
る。固定子1の固定子鉄心11には、永久磁石22の各
極に対応して、U相のコイル、V相のコイル、及びW相
のコイルが巻き付けられている。
【0006】上記のような構成をなすアキシャルギャッ
プ型モータでは、固定子1の各コイル12に電流を流す
ことにより磁界が発生し、これに伴う固定子1と各永久
磁石22との間の磁気的な吸引力及び反発力によってト
ルクが発生し、回転子2が回転軸3とともに回転する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図6は、アキシャルギ
ャップ型モータの固定子1に発生する渦電流の方向を示
す図である。図6に示すように、固定子1には永久磁石
22により発生する磁束の周りに渦電流が生じる。この
渦電流は対応する永久磁石22の二つの極、すなわちN
極とS極により、渦を巻く方向が逆になる。
【0008】図7は、固定子鉄心11の構造を示す斜視
図であり、電磁鋼板の積層構造を示している。図7に示
すように固定子鉄心11では、中空円盤状をなす複数の
薄い電磁鋼板100が回転軸3の軸方向に積層され、側
部の複数箇所で溶接されている。
【0009】しかしながら、このような構成をなす固定
子鉄心11では、固定子1にて発生する渦電流が薄い各
電極鋼板100の各表面に流れ、その導電経路は各電極
鋼板100の表面方向であるため長くなる。よって、こ
の渦電流により生じる熱によりエネルギー損失が増大
し、モータの効率(回転数×トルク)が低下してしまう
という問題がある。
【0010】本発明の目的は、渦電流に起因するエネル
ギー損失を低減し、効率の向上を図るアキシャルギャッ
プ型モータを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のアキシャルギャップ型モータ
は以下の如く構成されている。
【0012】(1)本発明のアキシャルギャップ型モー
タは、環状をなす固定子鉄心と前記固定子鉄心に巻き付
けられた複数相の巻線とを有する固定子と、回転子鉄心
の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付けて構成さ
れ、前記固定子と所定のギャップを存する状態で回転可
能に配置される回転子と、を備えたアキシャルギャップ
型モータにおいて、前記固定子鉄心は、前記永久磁石に
より生じる磁束の方向に対して平行をなすよう配置され
た電磁鋼板からなる。
【0013】(2)本発明のアキシャルギャップ型モー
タは、環状をなす固定子鉄心と前記固定子鉄心に巻き付
けられた複数相の巻線とを有する固定子と、回転子鉄心
の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付けて構成さ
れ、前記固定子と所定のギャップを存する状態で回転可
能に配置される回転子と、を備えたアキシャルギャップ
型モータにおいて、前記固定子鉄心は、複数の電磁鋼板
を径方向に積層してなる。
【0014】(3)本発明のアキシャルギャップ型モー
タは、環状をなす固定子鉄心と前記固定子鉄心に巻き付
けられた複数相の巻線とを有する固定子と、回転子鉄心
の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付けて構成さ
れ、前記固定子と所定のギャップを存する状態で回転可
能に配置される回転子と、を備えたアキシャルギャップ
型モータにおいて、前記固定子鉄心は、電磁鋼板を径方
向に積層するよう巻回してなる。
【0015】(4)本発明のアキシャルギャップ型モー
タは、環状をなす固定子鉄心と前記固定子鉄心に巻き付
けられた複数相の巻線とを有する固定子と、回転子鉄心
の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付けて構成さ
れ、前記固定子と所定のギャップを存する状態で回転可
能に配置される回転子と、を備えたアキシャルギャップ
型モータにおいて、前記固定子鉄心は、複数の電磁鋼板
を円周方向に連設してなる。
【0016】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1の
(a)は、本発明の第1の実施の形態に係るアキシャル
ギャップ型モータにおける固定子を構成する固定子鉄心
の構造を示す斜視図であり、電磁鋼板の積層構造を示し
ている。図1の(b)は、前記固定子鉄心の一部拡大図
である。
【0017】図1の(a)に示す固定子鉄心101は、
図4の(a),(b)に示したアキシャルギャップ型モ
ータにおける固定子1に、固定子鉄心11に代えて備え
られる。図7に示した従来の固定子鉄心の積層方向は軸
方向であったが、図1の(a)に示す固定子鉄心101
では電磁鋼板111を径方向へ積層する。
【0018】すなわち本第1の実施の形態では、筒状を
なし厚さが0.5mmあるいは0.35mm程度で高さ
が10mm程度である複数の電磁鋼板111が順次径方
向に積層され、隣接する電磁鋼板111同士が所定部で
溶接されている。なお、固定子鉄心101の外半径は1
00mm程度であり、内半径は50mm程度で回転軸3
の外径よりやや大きい。各電磁鋼板111の径は、外側
に積層される電磁鋼板111ほど大きくなる。
【0019】このように複数の電磁鋼板111が積層さ
れることにより、各電極鋼板111に流れる渦電流の導
電経路は、図1の(b)に示すように各電極鋼板111
の厚さ方向になる。各電極鋼板111の厚さは0.5m
mほどであるため、発生する渦電流の導電経路は、上述
した従来の渦電流に比べて大幅に短くなる。これによ
り、渦電流に起因するエネルギー損失の低減が図れ、モ
ータの効率が向上する。
【0020】(第2の実施の形態)図2は、本発明の第
2の実施の形態に係るアキシャルギャップ型モータにお
ける固定子を構成する固定子鉄心の構造を示す斜視図で
あり、電磁鋼板の積層構造を示している。
【0021】図2に示す固定子鉄心102は、図4の
(a),(b)に示したアキシャルギャップ型モータに
おける固定子1に、固定子鉄心11に代えて備えられ
る。図7に示した従来の固定子鉄心の積層方向は軸方向
であったが、図2に示す固定子鉄心102では電磁鋼板
112を径方向に巻き付けて積層する。
【0022】すなわち本第2の実施の形態では、帯状を
なし厚さが0.5mmあるいは0.35mm程度で幅が
10mm程度である一枚の電磁鋼板112が巻回されて
積層され、二ヶ所の端部が接する電磁鋼板112に溶接
されている。なお、固定子鉄心102の外半径は100
mm程度であり、内半径は50mm程度で回転軸3の外
径よりやや大きい。
【0023】このように複数の電磁鋼板112が積層さ
れた場合も、電極鋼板112の各層に流れる渦電流の導
電経路は、電極鋼板112の厚さ方向になる。電極鋼板
112の各層の厚さは0.5mmほどであるため、発生
する渦電流の導電経路は、上述した従来の渦電流に比べ
て大幅に短くなる。これにより、渦電流に起因するエネ
ルギー損失の低減が図れ、モータの効率が向上する。
【0024】(第3の実施の形態)図3は、本発明の第
3の実施の形態に係るアキシャルギャップ型モータにお
ける固定子を構成する固定子鉄心の構造を示す斜視図で
あり、電磁鋼板の積層構造を示している。
【0025】図3に示す固定子鉄心103は、図4の
(a),(b)に示したアキシャルギャップ型モータに
おける固定子1に、固定子鉄心11に代えて備えられ
る。図7に示した従来の固定子鉄心の積層方向は軸方向
であったが、図3に示す固定子鉄心103では複数の電
磁鋼板113を円周方向へ並べている。
【0026】すなわち本第3の実施の形態では、平面断
面が扇状をなし厚さが0.5mmあるいは0.35mm
程度で高さが10mm程度である柱状の複数の電磁鋼板
113が、順次円周方向に連接されて全体で円筒状の固
定子鉄心103をなしている。隣接する電磁鋼板113
同士は所定部で溶接されている。なお、固定子鉄心10
3の外半径は100mm程度であり、内半径は50mm
程度で回転軸3の外径よりやや大きい。
【0027】このように複数の電磁鋼板113が連設さ
れた場合も、各電極鋼板113に流れる渦電流の導電経
路は、各電極鋼板113の厚さ方向になる。各電極鋼板
113の厚さは0.5mmほどであるため、発生する渦
電流の導電経路は、上述した従来の渦電流に比べて大幅
に短くなる。これにより、渦電流に起因するエネルギー
損失の低減が図れ、モータの効率が向上する。
【0028】なお、本発明は上記各実施の形態のみに限
定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施で
きる。
【0029】
【発明の効果】本発明のアキシャルギャップ型モータに
よれば、厚さの薄い電磁鋼板を永久磁石により生じる磁
束の方向に対して平行をなすよう配置することで、前記
電磁鋼板の表面で発生する渦電流の導電経路が短くなる
ため、前記渦電流に起因するエネルギー損失を低減する
ことができ、効率の向上を図ることができる。
【0030】本発明のアキシャルギャップ型モータによ
れば、厚さの薄い複数の電磁鋼板を径方向に積層するこ
とで、前記各電磁鋼板の表面で発生する渦電流の導電経
路が短くなるため、前記渦電流に起因するエネルギー損
失を低減することができ、効率の向上を図ることができ
る。
【0031】本発明のアキシャルギャップ型モータによ
れば、厚さの薄い少なくとも一枚の電磁鋼板を径方向に
積層するよう巻回することで、前記電磁鋼板の表面で発
生する渦電流の導電経路が短くなるため、前記渦電流に
起因するエネルギー損失を低減することができ、効率の
向上を図ることができる。
【0032】本発明のアキシャルギャップ型モータによ
れば、厚さの薄い複数の電磁鋼板を円周方向に連設する
ことで、前記各電磁鋼板の表面で発生する渦電流の導電
経路が短くなるため、前記渦電流に起因するエネルギー
損失を低減することができ、効率の向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るアキシャルギ
ャップ型モータにおける固定子を構成する固定子鉄心の
構造を示す斜視図。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係るアキシャルギ
ャップ型モータにおける固定子を構成する固定子鉄心の
構造を示す斜視図。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係るアキシャルギ
ャップ型モータにおける固定子を構成する固定子鉄心の
構造を示す斜視図。
【図4】本発明の各実施の形態及び従来例に係るアキシ
ャルギャップ型モータの構造を示す図。
【図5】従来例に係るアキシャルギャップ型モータの径
方向の断面図。
【図6】従来例に係るアキシャルギャップ型モータの固
定子に発生する渦電流の方向を示す図。
【図7】本発明の各実施の形態及び従来例に係る固定子
鉄心の構造を示す斜視図。
【符号の説明】
1…固定子 2…回転子 3…回転軸 4…ギャップ 11…固定子鉄心 12…コイル(巻線) 21…回転子鉄心 22…永久磁石 100…電磁鋼板 101…固定子鉄心 111…電磁鋼板 102…固定子鉄心 112…電磁鋼板 103…固定子鉄心 113…電磁鋼板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】環状をなす固定子鉄心と前記固定子鉄心に
    巻き付けられた複数相の巻線とを有する固定子と、 回転子鉄心の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付け
    て構成され、前記固定子と所定のギャップを存する状態
    で回転可能に配置される回転子と、を備えたアキシャル
    ギャップ型モータにおいて、 前記固定子鉄心は、前記永久磁石により生じる磁束の方
    向に対して平行をなすよう配置された電磁鋼板からなる
    ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
  2. 【請求項2】環状をなす固定子鉄心と前記固定子鉄心に
    巻き付けられた複数相の巻線とを有する固定子と、 回転子鉄心の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付け
    て構成され、前記固定子と所定のギャップを存する状態
    で回転可能に配置される回転子と、を備えたアキシャル
    ギャップ型モータにおいて、 前記固定子鉄心は、複数の電磁鋼板を径方向に積層して
    なることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
  3. 【請求項3】環状をなす固定子鉄心と前記固定子鉄心に
    巻き付けられた複数相の巻線とを有する固定子と、 回転子鉄心の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付け
    て構成され、前記固定子と所定のギャップを存する状態
    で回転可能に配置される回転子と、を備えたアキシャル
    ギャップ型モータにおいて、 前記固定子鉄心は、電磁鋼板を径方向に積層するよう巻
    回してなることを特徴とするアキシャルギャップ型モー
    タ。
  4. 【請求項4】環状をなす固定子鉄心と前記固定子鉄心に
    巻き付けられた複数相の巻線とを有する固定子と、 回転子鉄心の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付け
    て構成され、前記固定子と所定のギャップを存する状態
    で回転可能に配置される回転子と、を備えたアキシャル
    ギャップ型モータにおいて、 前記固定子鉄心は、複数の電磁鋼板を円周方向に連設し
    てなることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
JP2000191418A 2000-06-26 2000-06-26 アキシャルギャップ型モータ Withdrawn JP2002010537A (ja)

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