JP2009247190A - Axial gap type rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータおよびロータを軸線方向に対向させて配置し、これらステータおよびロータの軸線方向対向面間にエアギャップを設定したアキシャルギャップ式回転電機に関するものである。 The present invention relates to an axial gap type rotating electrical machine in which a stator and a rotor are arranged so as to face each other in the axial direction, and an air gap is set between axially facing surfaces of the stator and the rotor.
アキシャルギャップ式回転電機においても、一般的な回転電機と同様に高回転時に誘起電圧が発生してモータ効率が低下する。
かかる誘起電圧を低減するためには、磁気回路を短絡したり、磁気抵抗を増大させることが、有効な手段として一般的に知られている。
In the axial gap type rotating electrical machine, as in a general rotating electrical machine, an induced voltage is generated at the time of high rotation and the motor efficiency is lowered.
In order to reduce the induced voltage, it is generally known as an effective means to short-circuit the magnetic circuit or increase the magnetic resistance.
この目的のためには、軸線方向に対向させて配置したステータおよびロータの軸線方向対向面間のエアギャップを可変にするが、これを実現するに際しては、遠心力を利用したパッシブ制御ではロータを変位可能にし、アクチュエータ等を用いる場合は、例えば特許文献1に記載のようにステータを変位可能にする。
本発明は、特許文献1に記載のようにステータ側の操作によりエアギャップを変更可能とし、これにより誘起電圧を抑制することを旨とするが、
ステータ自体を変位させてエアギャップを可変にする場合、ステータがステータコイルへの給電や制御信号の受け渡しを行う結線部を有することから、この結線部におけるワイヤの絶縁性能や強度面での特別な対策が必要になる。
The present invention, as described in
When the air gap is made variable by displacing the stator itself, the stator has a connection part that feeds power to the stator coil and transfers control signals. Therefore, the insulation performance and strength of the wire in this connection part are special. Countermeasures are required.
従って、コスト高になるのを免れない。
また、上記の特別な対策によっても、ステータと共に変位する結線部（ワイヤ）の絶縁性能や強度を当初のまま長期不変に保つことは困難である。
更に、ステータがトルク反力を受けることから、ステータの可動構造が剛強である必要があり、このステータ可動構造が大型になって、重量増やコスト高を招くという問題も看過できない。
Therefore, the cost is inevitable.
Even with the above-mentioned special measures, it is difficult to keep the insulation performance and strength of the connecting portion (wire) that is displaced together with the stator unchanged for a long period of time.
Furthermore, since the stator receives a torque reaction force, the movable structure of the stator needs to be strong, and the problem that the stator movable structure becomes large in size and causes an increase in weight and cost cannot be overlooked.
しかし従来は、特許文献1も含めて、かかる問題を解決する技術が提案されていなかった。
However, conventionally, a technique for solving such a problem, including
本発明は、特許文献1に記載のようにステータ側の操作によりエアギャップを変更可能にすることを主旨とするが、ステータ自体を変位させるのではなく、特殊な構成によりエアギャップを可変にして上記の問題をことごとく解消したアキシャルギャップ式回転電機を提案することを目的とする。
The main purpose of the present invention is to make the air gap changeable by operation on the stator side as described in
この目的のため、本発明によるアキシャルギャップ式回転電機は、請求項１に記載したごとく、
ステータおよびロータを軸線方向に対向させて配置し、これらステータおよびロータの軸線方向対向面間にエアギャップを設定したアキシャルギャップ式回転電機を前提とし、
前記ステータを軸線方向に対向配置した一対の第1ステータおよび第2ステータで構成し、
これら第1ステータおよび第2ステータ間に、ステータ軸線を横切る方向へ変位して回転電機の磁路に前記エアギャップ以外の追加ギャップを設定する追加ギャップ設定位置、または、該追加ギャップを設定しない追加ギャップ非設定位置にされる磁性体を設けたことを特徴とするものである。
For this purpose, the axial gap type rotating electrical machine according to the present invention is as described in
Assuming an axial gap type rotating electrical machine in which the stator and the rotor are arranged facing each other in the axial direction, and an air gap is set between the axially facing surfaces of the stator and the rotor,
The stator is composed of a pair of first and second stators arranged to face each other in the axial direction,
An additional gap setting position for setting an additional gap other than the air gap in the magnetic path of the rotating electrical machine by displacing between the first stator and the second stator in a direction crossing the stator axis, or an addition without setting the additional gap It is characterized in that a magnetic body that is in a gap non-setting position is provided.
かかる本発明のアキシャルギャップ式回転電機にあっては、
第1ステータおよび第2ステータ間でステータ軸線を横切る方向へ変位する磁性体を、追加ギャップ設定位置と追加ギャップ非設定位置との間で位置切り替えすることにより、
前者の追加ギャップ設定位置においては、回転電機の磁路がエアギャップを増大されたと等価になり、後者の追加ギャップ非設定位置においては、回転電機の磁路がエアギャップを増大されないと等価になり、
上記磁性体の位置切り替えによるエアギャップの加減により、高回転時の誘起電圧を抑制して、モータ効率の低下を防止することができる。
In the axial gap type rotating electrical machine of the present invention,
By switching the position of the magnetic body that moves in the direction across the stator axis between the first stator and the second stator, between the additional gap setting position and the additional gap non-setting position,
In the former additional gap setting position, the magnetic path of the rotating electrical machine is equivalent to an increase in the air gap, and in the latter additional gap non-setting position, it is equivalent to the magnetic path of the rotating electrical machine not being increased in the air gap. ,
By adjusting the air gap by switching the position of the magnetic body, it is possible to suppress the induced voltage at the time of high rotation and prevent a reduction in motor efficiency.
しかも、ステータ自体を変位させることなく上記の作用効果を奏し得ることから、
ステータコイルへの給電や制御信号の受け渡しを行う結線部の絶縁性能や強度面での特別な対策が不要であって、コスト上有利である。
また、トルク反力を受けるステータ自体を変位させず、上記の磁性体を変位させるため、当該変位のための可動構造が剛強である必要がなく、この可動構造が大型になって、重量増やコスト高を招くという問題も生ずることがない。
Moreover, since the above-described effects can be achieved without displacing the stator itself,
This eliminates the need for special measures in terms of insulation performance and strength of the connection portion that feeds power to the stator coil and transfers control signals, which is advantageous in terms of cost.
Further, since the above-described magnetic body is displaced without displacing the stator itself that receives the torque reaction force, the movable structure for the displacement does not need to be rigid, and the movable structure becomes large in size and increases in weight. There is no problem of incurring high costs.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1〜3はそれぞれ、本発明の一実施例になるアキシャルギャップ式回転電機の要部概略断面図である。
これらの図に示すアキシャルギャップ式回転電機は、図1,2に示すように一対の第1および第2ロータ1,2を同軸に対向配置して具え、これら第1および第2ロータ1,2間に以下のようにステータを介在させたものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
1 to 3 are each a schematic cross-sectional view of a main part of an axial gap type rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention.
The axial gap type rotating electrical machine shown in these drawings includes a pair of first and
ステータは、第1および第2ロータ1,2間に同軸配置した第1および第2ステータ3,4により構成する。
第1ステータ3は、強磁性鋼板の積層体よりなる複数のステータコア3aを同一円周上に等間隔に配列して具え、各ステータコア3aにステータコイル3bを集中巻きし、これらステータコイル3bを、図3に示すごとく樹脂モールド3cにより一体化して構成する。
The stator is composed of first and
The
第2ステータ4も、強磁性鋼板の積層体よりなる複数のステータコア4aを同一円周上に等間隔に配列して具え、各ステータコア4aにステータコイル4bを集中巻きし、これらステータコイル4bを、図3に示すごとく樹脂モールド4cにより一体化して構成する。
上記の第1および第2ステータ3,4は、図3に示すごとく樹脂モールド3c,4cを介してモータハウジング5の内周に嵌着する。
The
The first and
第1ステータ3のステータコア3aおよび第2ステータ4のステータコア4aは同数とし、且つ、同じ円周上に配置し、
第1および第2ステータ3,4を上述のごとくモータハウジング5の内周に嵌着したとき、第1ステータ3のステータコア3aと第2ステータ4のステータコア4aとが相互にステータ軸線方向に正対するようになす。
The
When the first and
第1および第2ロータ1,2はそれぞれ、図1,2に示すように、ロータ基板1a,2aの相互に向き合う面に複数の永久磁石1b,2bを固設して構成する。
永久磁石1b,2bは同数とし、ステータコア3a,4aと同じ円周上に配置するが、この円周配置に際しては、永久磁石1b,2bをともにN,S極が円周方向へ交互に配置されるようになす。
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the first and
The number of
上記の第1および第2ロータ1,2はそれぞれ、回転電機軸線O1の周りで回転し得るようモータハウジング5に支承したモータ軸6（図3参照）と一体回転するよう、このモータ軸6に取着する。
この取着に当たっては図1,2に示すごとく、永久磁石1bのN(S)極と永久磁石2bのS(N)極とが対面するよう、つまり異なる磁極同士がステータ軸線方向に対面するような相対回転位置で、第1および第2ロータ1,2をモータ軸6に取着する。
The first and
In this installation, as shown in FIGS. 1 and 2, the N (S) pole of the
更に、第1および第2ロータ1,2をモータ軸6に取着するに際しては、ロータ1およびステータ3間に軸線方向のエアギャップαが、また、ロータ2およびステータ4間に軸線方向のエアギャップβが設定されるようにする。
Further, when the first and
前記のごとくステータ軸線方向に相互に正対するステータコア3aとステータコア4aとの間にはそれぞれ、第1ステータ側の磁性体7および第2ステータ側の磁性体8を介在させる。
各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8は、図1に示すごとく、対応するステータコア3a,4aの相互対向面に接すると共に、同仕様のテーパ面7a,8aにおいて相互に接触するよう形成する。
As described above, the first stator-side
As shown in FIG. 1, the first stator side
第1ステータ側磁性体7はそれぞれ、共通な樹脂製の非磁性体ヨーク11を軸線方向に貫通して該非磁性体ヨーク11内に埋設することにより一体化し、第2ステータ側磁性体8もそれぞれ、共通な樹脂製の非磁性体ヨーク12を軸線方向に貫通して該非磁性体ヨーク12内に埋設することにより一体化する。
The first stator-side
これら非磁性体ヨーク11,12はそれぞれ円環状として中心開口に図3に示すごとく中心円盤13,14を嵌着し、これら円盤13,14の中心部を軸受15,16によりモータ軸6上に回転自在に支持することで、非磁性体ヨーク11,12をモータ軸6上に回転自在に支承する。
なお非磁性体ヨーク11,12の軸線方向位置は、図3に示すごとくモータハウジング5により拘束する。
These
The axial positions of the
第1ステータ側磁性体7を図1に示す位置と、図2に示す位置との間で、ステータ軸線を横切る方向へ変位させ、第2ステータ側磁性体8を図1に示す位置と、図2に示す位置との間で、第1ステータ側磁性体7とは逆方向に変位させるための共通なアクチュエータ17をモータハウジング5に固設する。
このアクチュエータ17は、出力軸にロングピニオン18を結合して具え、このロングピニオン18にアイドラギヤ19を介して第1ステータ側磁性体7に係わる非磁性体ヨーク11の外周を噛合させ、第2ステータ側磁性体8に係わる非磁性体ヨーク12の外周をロングピニオン18に直接噛合させる。
The first stator side
The
上記実施例の作用を以下に説明する。
アキシャルギャップ式回転電機が誘起電圧を発生しない低回転時は、ロングピニオン18が図1に矢印で示す方向へ回転されるようアクチュエータ17を駆動する。
これにより非磁性体ヨーク11は、その外周がアイドラギヤ19を介し矢A1で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク12は、その外周が矢A2で示す方向へ変位するよう回転される。
The operation of the above embodiment will be described below.
When the axial gap type rotating electrical machine does not generate an induced voltage, the
As a result, the
非磁性体ヨーク11の上記回転は、第1ステータ側磁性体7をそれぞれ一体的に第1ステータコア3aと接した状態で、ステータ軸線を横切る方向（矢A1の方向）へ変位させ、非磁性体ヨーク12の上記回転は、第2ステータ側磁性体8をそれぞれ一体的に第2ステータコア4aと接した状態で、ステータ軸線を横切る逆方向（矢A2の方向）へ変位させる。
これにより、各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8は相互に接近して、図1に示すごとくテーパ面7a,8aが相互に接触した位置となり、このときアクチュエータ17を停止させて第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8をこの位置に保持する。
The above rotation of the
As a result, the first stator side
この状態でステータコイル3b,4bに通電すると、図1にZ1で例示するごとくロータ1,2間に形成された磁路、つまりN極の永久磁石1b(2b)から対応する軸線方向対向ステータコア3a,4a（4a,3a）および磁性体7,8（8,7）を経てS極の永久磁石 2b (1b)に至る磁路により、ロータ1,2はその中心軸線回転O1の周りに回転され、動力を発生することができる。
この場合アキシャルギャップ式回転電機は、その磁路Z1がロータ1,2およびステータ3,4間の軸線方向エアギャップα,β以外の追加のエアギャップを持たず、通常通りに作動する。
従って、図1に示す磁性体7,8の位置は、本発明における追加ギャップ非設定位置に相当する。
When the stator coils 3b and 4b are energized in this state, as shown by Z1 in FIG. 1, the magnetic path formed between the
In this case, the axial gap type rotating electrical machine operates as usual, with its magnetic path Z1 having no additional air gap other than the axial air gaps α and β between the
Therefore, the positions of the
アキシャルギャップ式回転電機が誘起電圧を発生する高回転時は、ロングピニオン18が図2に矢印で示す方向へ回転されるようアクチュエータ17を駆動する。
これにより非磁性体ヨーク11は、その外周がアイドラギヤ19を介し矢A3で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク12は、その外周が矢A4で示す方向へ変位するよう回転される。
When the axial gap rotating electrical machine generates high induced voltage, the
As a result, the
非磁性体ヨーク11の上記回転は、第1ステータ側磁性体7をそれぞれ一体的に第1ステータコア3aと接した状態で、ステータ軸線を横切る方向（矢A3の方向）へ変位させ、非磁性体ヨーク12の上記回転は、第2ステータ側磁性体8をそれぞれ一体的に第2ステータコア4aと接した状態で、ステータ軸線を横切る逆方向（矢A4の方向）へ変位させる。
これにより、各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8は相互に遠ざかり、図2に示すごとくテーパ面7a,8aが相互に離反して両者間に追加のエアギャップγを発生させた位置となり、このエアギャップγが誘起電圧抑制用の所定の大きさになったときアクチュエータ17を停止させて第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8をこの時の位置に保持する。
The above rotation of the
As a result, the first stator side
この状態でステータコイル3b,4bに通電すると、図2にZ2で例示するごとくロータ1,2間に形成された磁路、つまりN極の永久磁石1b(2b)から対応する軸線方向対向ステータコア3a,4a（4a,3a）および磁性体7,8（8,7）を経てS極の永久磁石 2b (1b)に至る磁路により、ロータ1,2はその中心軸線回転O1の周りに回転され、動力を発生することができる。
この場合アキシャルギャップ式回転電機は、その磁路Z2がロータ1,2およびステータ3,4間の軸線方向エアギャップα,β以外の追加のエアギャップγを持ち、通常よりも大きなエアギャップを持った特性で作動する。
従って、図2に示す磁性体7,8の位置は、本発明における追加ギャップ設定位置に相当する。
When the stator coils 3b and 4b are energized in this state, as shown by Z2 in FIG. 2, the magnetic path formed between the
In this case, in the axial gap type rotating electrical machine, the magnetic path Z2 has an additional air gap γ other than the axial air gaps α and β between the
Therefore, the positions of the
かように、高回転時にアキシャルギャップ式回転電機の磁路Z2におけるエアギャップを大きくすることで、アキシャルギャップ式回転電機は、高回転時に発生する誘起電圧を抑制され、誘起電圧によるモータ効率の低下を防止することができる。
しかも、ステータ3,4自体を変位させることなく当該作用効果を奏し得ることから、
ステータコイル3a,4aへの給電や制御信号の受け渡しを行う結線部の絶縁性能や強度面での特別な対策が不要であって、コスト上有利である。
また、上記の駆動時にトルク反力を受けるステータ3,4自体を変位させず、これとは別体の磁性体7,8を変位させて上記の作用効果を達成するものであるため、当該変位のための可動構造17〜19が剛強である必要がなく、この可動構造17〜19が大型になって、重量増やコスト高を招くという問題も生ずることがない。
Thus, by increasing the air gap in the magnetic path Z2 of the axial gap type rotating electrical machine at high speed, the axial gap type rotating electrical machine can suppress the induced voltage generated at the time of high rotational speed and decrease the motor efficiency due to the induced voltage. Can be prevented.
Moreover, since the effect can be achieved without displacing the
This eliminates the need for special measures in terms of insulation performance and strength of the connection portion that feeds power to the stator coils 3a and 4a and transfers control signals, which is advantageous in terms of cost.
Further, since the
なお図1〜3では、軸線方向対向ステータコア3a,4a間に磁性体7,8を一対1組として介在させたが、磁性体はいずれか一方のみとし、他方の磁性体は対応するステータコア3a(4a)の端部を当該他方の磁性体と同形状となるよう延長して代用することができる。
この場合、アクチュエータ17は、上記一方の磁性体に係わる非磁性体ヨーク11(12)を回転するだけでよくなり、アイドラギヤ19が不要になるし、制御も容易になって有利である。
In FIGS. 1 to 3, the
In this case, the
図4〜7はそれぞれ、本発明の他の実施例になるアキシャルギャップ式回転電機の要部概略断面図である。
本実施例のアキシャルギャップ式回転電機も、図4,6に示すように一対の第1および第2ロータ1,2を異なる磁極の永久磁石1b,2b同士が軸線方向に対面するよう同軸に対向配置して具え、これら第1および第2ロータ1,2間に第1および第2ステータ3,4を介在させたものを前提とするもので、便宜上、前記実施例におけると同様な部分には同一符号を付して示す。
4 to 7 are schematic cross-sectional views of the main part of an axial gap type rotating electrical machine according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 4 and 6, the axial gap type rotating electric machine according to the present embodiment also faces the pair of first and
第1ステータ3は、複数の同一円周上に等間隔に配列したステータコア3aにステータコイル3bを集中巻きし、これらステータコイル3bを、図5,7に示すごとく樹脂モールド3cにより一体化して構成し、
第2ステータ4も、複数の同一円周上に等間隔に配列したステータコア4aにステータコイル4bを集中巻きし、これらステータコイル4bを、図5,7に示すごとく樹脂モールド4cにより一体化して構成する。
これら第1および第2ステータ3,4は、図5,7に示すごとく樹脂モールド3c,4cを介してモータハウジング5の内周に嵌着する。
The
The
These first and
第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4aは同数とし、且つ、同じ円周上に配置し、
第1および第2ステータ3,4を上述のごとくモータハウジング5の内周に嵌着したとき、第1ステータコア3aと第2ステータコア4aとが図4,6に示すように相互にステータ軸線方向に正対するようになす。
The
When the first and
第1および第2ロータ1,2はそれぞれ、図4,6に示すように、ロータ基板1a,2aの相互に向き合う面に複数の永久磁石1b,2bを固設して構成する。
永久磁石1b,2bは同数とし、ステータコア3a,4aと同じ円周上に配置するが、この円周配置に際しては、永久磁石1b,2bをともにN,S極が円周方向へ交互に配置されるようになす。
As shown in FIGS. 4 and 6, each of the first and
The number of
第1および第2ロータ1,2はそれぞれ、回転電機軸線O1の周りで回転し得るようモータハウジング5に支承したモータ軸6（図5,7参照）と一体回転するよう、このモータ軸6に取着し、
この取着に当たっては図4,6に示すごとく、永久磁石1bのN(S)極と永久磁石2bのS(N)極とが対面するよう、つまり異なる磁極同士がステータ軸線方向に対面するような相対回転位置で、第1および第2ロータ1,2をモータ軸6に取着する。
The first and
In this attachment, as shown in FIGS. 4 and 6, the N (S) pole of the
また、第1および第2ロータ1,2をモータ軸6に取着するに際しては、ロータ1およびステータ3間に軸線方向のエアギャップαが、また、ロータ2およびステータ4間に軸線方向のエアギャップβが設定されるようにする。
When the first and
前記のごとくステータ軸線方向に相互に正対するステータコア3aとステータコア4aとの間にはそれぞれ図4に示すごとく、第1ステータ側の磁性体7および第2ステータ側の磁性体8を介在させる。
各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8は、図4に示すごとく、対応するステータコア3a,4aの相互対向面に接する凸部7b,8bを有すると共に、該凸部7b,8bの円周方向両側にカム面7c,8cを有するよう形成し、
各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8を、凸部7b,8bから遠い背面7d,8dにおいて相互に接触させる。
As described above, the first stator side
Each set of the first stator side
The first stator side
第1ステータ側磁性体7はそれぞれ、図8に明示するごとく共通な樹脂製の非磁性体ヨーク11を軸線方向に貫通して該非磁性体ヨーク11内に埋設することにより一体化し、第2ステータ側磁性体8もそれぞれ、図8に明示するごとく共通な樹脂製の非磁性体ヨーク12を軸線方向に貫通して該非磁性体ヨーク12内に埋設することにより一体化する。
As shown in FIG. 8, the first stator side
これら非磁性体ヨーク11,12はそれぞれ図8に明示するごとく円環状とし、その中心開口に図5,7および図8に示すごとく中心円盤13,14を嵌着し、
これら円盤13,14の中心部を軸受15,16によりモータ軸6上に回転自在、且つ、軸線方向変位可能に支持することで、非磁性体ヨーク11,12をモータ軸6上に回転自在、且つ、軸線方向変位可能に支承する。
そして、円盤13,14間には弾性手段としての皿バネ21を介在させ、これにより円盤13,14および非磁性体ヨーク11,12を相互に離反する方向に附勢し、
皿バネ21が着座する円盤13,14の面にそれぞれ、硬化用のDLCコーティングを施して耐摩耗性を向上させる。
Each of these
By supporting the central portions of these
Then, a
A DLC coating for curing is applied to the surfaces of the
第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8を同期して、図4,5に示す位置と、図6,7に示す位置との間で、ステータ軸線を横切る同じ方向へ変位させるための共通なアクチュエータ17をモータハウジング5に固設する。
このアクチュエータ17は、出力軸にロングピニオン18を結合して具え、このロングピニオン18に第1ステータ側磁性体7に係わる非磁性体ヨーク11の外周、および、第2ステータ側磁性体8に係わる非磁性体ヨーク12の外周をそれぞれ直接噛合させる。
The first stator side
The
上記実施例の作用を以下に説明する。
アキシャルギャップ式回転電機が誘起電圧を発生しない低回転時は、ロングピニオン18が図4に矢印で示す方向へ回転されるようアクチュエータ17を駆動する。
これにより非磁性体ヨーク11は、その外周が矢A3で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク12は、その外周が矢A2で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク11,12は同期して同方向へ回転される。
The operation of the above embodiment will be described below.
When the axial gap type rotating electrical machine does not generate an induced voltage, the
As a result, the
非磁性体ヨーク11,12の上記回転は、第1および第2ステータ側磁性体7,8を図6,7の位置から、その変位方向前側におけるカム面7c,8cと第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4aとの共働によるカム作用で皿バネ21に抗し相互に接近させつつ、これら対向するステータコア3a,4a間に図4,5の位置へ向けて押し込み、第1および第2ステータ側磁性体7,8の凸部7b,8bを第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4aの対向面に接触させる。
これにより図4,5に示すごとく、各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8は背面7d,8dにおいて相互に接触するよう最接近し、このときアクチュエータ17を停止させて第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8を図4,5の位置に保持する。
The above rotation of the
As a result, as shown in FIGS. 4 and 5, the first stator side
この状態でステータコイル3b,4bに通電すると、図4にZ1で例示するごとくロータ1,2間に形成された磁路、つまりN極の永久磁石1b(2b)から対応する軸線方向対向ステータコア3a,4a（4a,3a）および磁性体7,8（8,7）を経てS極の永久磁石 2b (1b)に至る磁路により、ロータ1,2はその中心軸線回転O1の周りに回転され、動力を発生することができる。
この場合アキシャルギャップ式回転電機は、その磁路Z1がロータ1,2およびステータ3,4間の軸線方向エアギャップα,β以外の追加のエアギャップを持たず、通常通りに作動する。
従って、図4,5に示す磁性体7,8の位置は、本発明における追加ギャップ非設定位置に相当する。
When the stator coils 3b and 4b are energized in this state, as shown by Z1 in FIG. 4, the magnetic path formed between the
In this case, the axial gap type rotating electrical machine operates as usual, with its magnetic path Z1 having no additional air gap other than the axial air gaps α and β between the
Therefore, the positions of the
アキシャルギャップ式回転電機が誘起電圧を発生する高回転時は、ロングピニオン18が図6に矢印で示す方向へ回転されるようアクチュエータ17を駆動する。
これにより非磁性体ヨーク11は、その外周が矢A1で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク12は、その外周が矢A4で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク11,12は同期して同方向へ回転される。
When the axial gap type rotating electrical machine generates high induced voltage, the
As a result, the
非磁性体ヨーク11,12の上記回転は、第1および第2ステータ側磁性体7,8を図6,7に示すごとく、対向する第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4a間から外れた位置となし、第1および第2ステータ側磁性体7,8の凸部7b,8bを第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4aの対向面と接触させなくする。
これにより、各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8はそれぞれ、円周方向に隣接する隣接ステータコア3a,3a間および4a,4a間に位置し、皿バネ21のバネ力により非磁性体ヨーク11,12を介して相互に離反される。
The rotation of the
As a result, the first stator side
このとき非磁性体ヨーク11,12が対応するステータコア3a,4aに衝接して、それ以上は磁性体7,8がステータコア3a,4aに接近することがなく、磁性体7,8とステータコア3a,4aとの間に追加のエアギャップとして機能する隙間δを残存させるようになす。
磁性体7,8がステータ軸線を横切る方向へ当該位置まで変位した時、アクチュエータ17を停止させて第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8をこの位置に保持する。
At this time, the
When the
この状態でステータコイル3b,4bに通電すると、図6にZ3,Z4で例示するごとく、円周方向隣接磁石1b,1b間および2b,2b間に形成された磁路、
つまり円周方向隣接磁石1bのうちN極の永久磁石からこれに近いステータコア3a、対応する磁性体7および隣のステータコア3aを経て、円周方向隣接磁石1bのうちS極の永久磁石 に至る磁路Z3と、
円周方向隣接磁石2bのうちN極の永久磁石からこれに近いステータコア4a、対応する磁性体8および隣のステータコア4aを経て、円周方向隣接磁石2bのうちS極の永久磁石 に至る磁路Z4とにより、ロータ1,2はその中心軸線回転O1の周りに回転され、動力を発生することができる。
よってアキシャルギャップ式回転電機は、これまでの1ステータ、2ロータとしての動作と異なり、2ステータ、2ロータのアキシャルギャップ式回転電機として動作する。
When energizing the stator coils 3b and 4b in this state, as illustrated by Z3 and Z4 in FIG. 6, magnetic paths formed between the circumferentially
In other words, the magnets extending from the N-pole permanent magnet of the circumferentially
Magnetic path from the N-pole permanent magnet of the circumferentially
Therefore, the axial gap type rotating electrical machine operates as an axial gap type rotating electrical machine having two stators and two rotors, unlike the conventional operation of one stator and two rotors.
この場合アキシャルギャップ式回転電機は、その磁路Z3がロータ1およびステータ3間の軸線方向エアギャップα以外の追加のエアギャップδを持ち、磁路Z4がロータ2およびステータ4間の軸線方向エアギャップβ以外の追加のエアギャップδを持ち、通常よりも大きなエアギャップを持った特性で作動する。
従って、図6,7に示す磁性体7,8の位置は、本発明における追加ギャップ設定位置に相当する。
In this case, in the axial gap type rotating electrical machine, the magnetic path Z3 has an additional air gap δ other than the axial air gap α between the
Therefore, the positions of the
かように、高回転時にアキシャルギャップ式回転電機の磁路Z3,Z4をエアギャップの大きなものとすることで、アキシャルギャップ式回転電機は、高回転時に発生する誘起電圧を抑制され、誘起電圧によるモータ効率の低下を防止することができる。
しかも、ステータ3,4自体を変位させることなく当該作用効果を奏し得ることから、
ステータコイル3a,4aへの給電や制御信号の受け渡しを行う結線部の絶縁性能や強度面での特別な対策が不要であって、コスト上有利である。
また、上記の駆動時にトルク反力を受けるステータ3,4自体を変位させず、これとは別体の磁性体7,8を変位させて上記の作用効果を達成するものであるため、当該変位のための可動構造17,18が剛強である必要がなく、この可動構造17,18が大型になって、重量増やコスト高を招くという問題も生ずることがない。
Thus, by making the magnetic paths Z3 and Z4 of the axial gap type rotating electrical machine large at the time of high rotation, the axial gap type rotating electrical machine can suppress the induced voltage generated at the time of high rotation, and the induced voltage A reduction in motor efficiency can be prevented.
Moreover, since the effect can be achieved without displacing the
This eliminates the need for special measures in terms of insulation performance and strength of the connection portion that feeds power to the stator coils 3a and 4a and transfers control signals, which is advantageous in terms of cost.
Further, since the
なお図4〜8では、軸線方向対向ステータコア3a,4a間に磁性体7,8を一対1組として介在させたが、磁性体はいずれか一方のみとし、他方の磁性体に係わる前記の背面位置まで対応するステータコア3a(4a)の端部を延長する構成も可能である。
この場合、上記一方の磁性体に係わる側のステータ3(4)およびロータ1(2)についてしか前記の作用効果を奏し得ないが、アクチュエータ17が、上記一方の磁性体に係わる非磁性体ヨーク11(12)を回転するだけでよくなるという利点がある。
In FIGS. 4 to 8, the
In this case, the above-mentioned effect can be obtained only for the stator 3 (4) and the rotor 1 (2) on the side related to the one magnetic body, but the
図9〜12はそれぞれ、本発明の更に他の実施例になるアキシャルギャップ式回転電機の要部概略断面図である。
本実施例のアキシャルギャップ式回転電機は、図9,11に示すように一対の第1および第2ロータ1,2を同じ磁極の永久磁石1b,2b同士が軸線方向に対面するよう同軸に対向配置して具えるが、これら第1および第2ロータ1,2間に図4〜8とほぼ同様な第1および第2ステータ3,4を介在させたもので、便宜上、図4〜8の実施例におけると同様な部分には同一符号を付して示す。
9 to 12 are each a schematic cross-sectional view of a main part of an axial gap type rotating electrical machine according to still another embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 9 and 11, the axial gap type rotating electrical machine of the present embodiment has a pair of first and
第1ステータ3は、複数の同一円周上に等間隔に配列したステータコア3aにステータコイル3bを集中巻きし、これらステータコイル3bを、図10,12に示すごとく樹脂モールド3cにより一体化して構成し、
第2ステータ4も、複数の同一円周上に等間隔に配列したステータコア4aにステータコイル4bを集中巻きし、これらステータコイル4bを、図10,12に示すごとく樹脂モールド4cにより一体化して構成する。
これら第1および第2ステータ3,4は、図10,12に示すごとく樹脂モールド3c,4cを介してモータハウジング5の内周に嵌着する。
The
The
These first and
第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4aは同数とし、且つ、同じ円周上に配置し、
第1および第2ステータ3,4を上述のごとくモータハウジング5の内周に嵌着したとき、第1ステータコア3aと第2ステータコア4aとが図9,11に示すように相互にステータ軸線方向に正対するようになす。
The
When the first and
第1および第2ロータ1,2はそれぞれ、図9,11に示すように、ロータ基板1a,2aの相互に向き合う面に複数の永久磁石1b,2bを固設して構成する。
永久磁石1b,2bは同数とし、ステータコア3a,4aと同じ円周上に配置するが、この円周配置に際しては、永久磁石1b,2bをともにN,S極が円周方向へ交互に配置されるようになす。
As shown in FIGS. 9 and 11, each of the first and
The number of
第1および第2ロータ1,2はそれぞれ、回転電機軸線O1の周りで回転し得るようモータハウジング5に支承したモータ軸6（図10,12参照）と一体回転するよう、このモータ軸6に取着し、
この取着に当たっては図9,11に示すごとく、永久磁石1bのN(S)極と永久磁石2bのN(S)極とが対面するよう、つまり同じ磁極同士がステータ軸線方向に対面するような相対回転位置で、第1および第2ロータ1,2をモータ軸6に取着する。
The first and
In this installation, as shown in FIGS. 9 and 11, the N (S) pole of the
また、第1および第2ロータ1,2をモータ軸6に取着するに際しては、ロータ1およびステータ3間に軸線方向のエアギャップαが、また、ロータ2およびステータ4間に軸線方向のエアギャップβが設定されるようにする。
When the first and
前記のごとくステータ軸線方向に相互に正対するステータコア3aとステータコア4aとの間にはそれぞれ図11に示すごとく、第1ステータ側の磁性体7および第2ステータ側の磁性体8を介在させる。
各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8は、図11に示すごとく、対応するステータコア3a,4aの相互対向面に接する凸部7b,8bを有すると共に、該凸部7b,8bの円周方向両側にカム面7c,8cを有するよう形成し、
各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8を、凸部7b,8bから遠い背面7d,8dにおいて相互に接触させる。
As described above, the first stator side
As shown in FIG. 11, the first stator side
The first stator side
第1ステータ側磁性体7はそれぞれ、図8につき前述したごとく共通な樹脂製の非磁性体ヨーク11を軸線方向に貫通して該非磁性体ヨーク11内に埋設することにより一体化し、第2ステータ側磁性体8もそれぞれ、図8につき前述したごとく共通な樹脂製の非磁性体ヨーク12を軸線方向に貫通して該非磁性体ヨーク12内に埋設することにより一体化する。
しかして、円周方向に隣り合う第1ステータ側磁性体7間、および円周方向に隣り合う第2ステータ側磁性体8間にそれぞれ、エアギャップεとして機能する隙間を設定する。
As described above with reference to FIG. 8, the first stator-side
Accordingly, gaps functioning as the air gap ε are set between the first stator side
また、第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8の円周方向（図9,11の上下方向）における長さを、円周方向に隣り合う第1ステータコア3a,3a間および第2ステータコア4a,4a間における隙間幅よりも大きくして、第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8が図9に示すごとく円周方向に隣り合う第1ステータコア3a,3a間および第2ステータコア4a,4a間に位置するとき、当該隣接第1ステータコア3a,3a間および隣接第2ステータコア4a,4a間を橋絡し得るようにする。
Further, the lengths of the first stator side
非磁性体ヨーク11,12はそれぞれ図8につき前述したごとく円環状とし、その中心開口に図10,12に示すごとく中心円盤13,14を嵌着し、
これら円盤13,14の中心部を軸受15,16によりモータ軸6上に回転自在、且つ、軸線方向変位可能に支持することで、非磁性体ヨーク11,12をモータ軸6上に回転自在、且つ、軸線方向変位可能に支承する。
そして、円盤13,14間には弾性手段としての皿バネ21を介在させ、これにより円盤13,14および非磁性体ヨーク11,12を相互に離反する方向に附勢し、
皿バネ21が着座する円盤13,14の面にそれぞれ、硬化用のDLCコーティングを施して耐摩耗性を向上させる。
Each of the
By supporting the central portions of these
Then, a
A DLC coating for curing is applied to the surfaces of the
第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8を同期して、図9,10に示す位置と、図11,12に示す位置との間で、ステータ軸線を横切る同じ方向へ変位させるための共通なアクチュエータ17をモータハウジング5に固設する。
このアクチュエータ17は、出力軸にロングピニオン18を結合して具え、このロングピニオン18に第1ステータ側磁性体7に係わる非磁性体ヨーク11の外周、および、第2ステータ側磁性体8に係わる非磁性体ヨーク12の外周をそれぞれ直接噛合させる。
Synchronizing the first stator side
The
上記実施例の作用を以下に説明する。
アキシャルギャップ式回転電機が誘起電圧を発生しない低回転時は、ロングピニオン18が図9に矢印で示す方向へ回転されるようアクチュエータ17を駆動する。
これにより非磁性体ヨーク11は、その外周が矢A1で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク12は、その外周が矢A4で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク11,12は同期して同方向へ回転される。
The operation of the above embodiment will be described below.
When the axial gap type rotating electrical machine does not generate an induced voltage, the
As a result, the
非磁性体ヨーク11,12の上記回転は、第1および第2ステータ側磁性体7,8を図9,11に示すごとく、対向する第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4a間から外れた位置となし、第1および第2ステータ側磁性体7,8の凸部7b,8bを第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4aの対向面と接触させなくする。
これにより、各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8はそれぞれ、円周方向に隣接する隣接ステータコア3a,3a間および4a,4a間に位置し、皿バネ21のバネ力により非磁性体ヨーク11,12を介して相互に離反される。
The rotation of the
As a result, the first stator side
このとき第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8は対応するステータコア3a,4aに衝接してこの位置に止まるが、磁性体7,8が円周方向隣接ステータコア3a,3a間および4a,4a間を短絡する
磁性体7,8がステータ軸線を横切る方向へ当該位置まで変位した時、アクチュエータ17を停止させて第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8をこの位置に保持する。
At this time, the first stator side
この状態でステータコイル3b,4bに通電すると、図9にZ5,Z6で例示するごとく、円周方向隣接磁石1b,1b間および2b,2b間に形成された磁路、
つまり円周方向隣接磁石1bのうちN極の永久磁石からこれに近いステータコア3a、対応する磁性体7および隣のステータコア3aを経て、円周方向隣接磁石1bのうちS極の永久磁石 に至る磁路Z5と、
円周方向隣接磁石2bのうちN極の永久磁石からこれに近いステータコア4a、対応する磁性体8および隣のステータコア4aを経て、円周方向隣接磁石2bのうちS極の永久磁石 に至る磁路Z6とにより、ロータ1,2はその中心軸線回転O1の周りに回転され、動力を発生することができ、2ステータ、2ロータのアキシャルギャップ式回転電機として動作する。
When energizing the stator coils 3b and 4b in this state, as illustrated by Z5 and Z6 in FIG. 9, magnetic paths formed between the circumferentially
In other words, the magnets extending from the N-pole permanent magnet of the circumferentially
Magnetic path from the N-pole permanent magnet of the circumferentially
この場合アキシャルギャップ式回転電機は、その磁路Z5がロータ1およびステータ3間の軸線方向エアギャップα以外の追加のエアギャップを持たず、また、磁路Z6がロータ2およびステータ4間の軸線方向エアギャップβ以外の追加のエアギャップを持たず、通常と同じエアギャップα,βを持った特性で作動する。
従って、図9,10に示す磁性体7,8の位置は、本発明における追加ギャップ非設定位置に相当する。
In this case, in the axial gap type rotating electrical machine, the magnetic path Z5 has no additional air gap other than the axial air gap α between the
Therefore, the positions of the
アキシャルギャップ式回転電機が誘起電圧を発生する高回転時は、ロングピニオン18が図11に矢印で示す方向へ回転されるようアクチュエータ17を駆動する。
これにより非磁性体ヨーク11は、その外周が矢A3で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク12は、その外周が矢A2で示す方向へ変位するよう回転され、非磁性体ヨーク11,12は同期して同方向へ回転される。
When the axial gap type rotating electrical machine generates high induced voltage, the
As a result, the
非磁性体ヨーク11,12の上記回転は、第1および第2ステータ側磁性体7,8を図9,10の位置から、その変位方向前側におけるカム面7c,8cと第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4aとの共働によるカム作用で皿バネ21に抗し相互に接近させつつ、これら対向するステータコア3a,4a間に図11,12の位置へ向けて押し込み、第1および第2ステータ側磁性体7,8の凸部7b,8bを第1ステータコア3aおよび第2ステータコア4aの対向面に接触させる。
これにより図11,12に示すごとく、各組の第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8は背面7d,8dにおいて相互に接触するよう最接近し、このときアクチュエータ17を停止させて第1ステータ側磁性体7および第2ステータ側磁性体8を図4,5の位置に保持する。
The above rotation of the
As a result, as shown in FIGS. 11 and 12, the first stator side
この状態でステータコイル3b,4bに通電すると、図11にZ7,Z8で例示するごとく、円周方向隣接磁石1b,1b間および2b,2b間に形成された磁路、
つまり円周方向隣接磁石1bのうちN極の永久磁石からこれに近いステータコア3a、対応する磁性体7および隣のステータコア3aを経て、円周方向隣接磁石1bのうちS極の永久磁石 に至る磁路Z7と、
円周方向隣接磁石2bのうちN極の永久磁石からこれに近いステータコア4a、対応する磁性体8および隣のステータコア4aを経て、円周方向隣接磁石2bのうちS極の永久磁石 に至る磁路Z8とにより、ロータ1,2はその中心軸線回転O1の周りに回転され、動力を発生することができ、2ステータ、2ロータのアキシャルギャップ式回転電機として動作する。
When the stator coils 3b and 4b are energized in this state, as illustrated by Z7 and Z8 in FIG. 11, magnetic paths formed between the circumferentially
In other words, the magnets extending from the N-pole permanent magnet of the circumferentially
Magnetic path from the N-pole permanent magnet of the circumferentially
この場合アキシャルギャップ式回転電機は、その磁路Z7がロータ1およびステータ3間の軸線方向エアギャップα以外の追加のエアギャップεを持ち、また、磁路Z8がロータ2およびステータ4間の軸線方向エアギャップβ以外の追加のエアギャップεを持つことから、通常よりも大きなエアギャップを持った特性で作動する。
従って、図11,12に示す磁性体7,8の位置は、本発明における追加ギャップ設定位置に相当する。
In this case, in the axial gap type rotating electrical machine, the magnetic path Z7 has an additional air gap ε other than the axial air gap α between the
Accordingly, the positions of the
かように、高回転時にアキシャルギャップ式回転電機の磁路Z7,Z8をエアギャップの大きなものとすることで、アキシャルギャップ式回転電機は、高回転時に発生する誘起電圧を抑制され、誘起電圧によるモータ効率の低下を防止することができる。
しかも、ステータ3,4自体を変位させることなく当該作用効果を奏し得ることから、
ステータコイル3a,4aへの給電や制御信号の受け渡しを行う結線部の絶縁性能や強度面での特別な対策が不要であって、コスト上有利である。
また、上記の駆動時にトルク反力を受けるステータ3,4自体を変位させず、これとは別体の磁性体7,8を変位させて上記の作用効果を達成するものであるため、当該変位のための可動構造17,18が剛強である必要がなく、この可動構造17,18が大型になって、重量増やコスト高を招くという問題も生ずることがない。
Thus, by making the magnetic paths Z7 and Z8 of the axial gap type rotating electrical machine large air gap at high speed, the axial gap type rotating electrical machine can suppress the induced voltage generated at high speed and A reduction in motor efficiency can be prevented.
Moreover, since the effect can be achieved without displacing the
This eliminates the need for special measures in terms of insulation performance and strength of the connection portion that feeds power to the stator coils 3a and 4a and transfers control signals, which is advantageous in terms of cost.
Further, since the
なお図4〜8では、軸線方向対向ステータコア3a,4a間に磁性体7,8を一対1組として介在させたが、磁性体はいずれか一方のみとし、他方の磁性体に係わる前記の背面位置まで対応するステータコア3a(4a)の端部を延長する構成も可能である。
この場合、上記一方の磁性体に係わる側のステータ3(4)およびロータ1(2)についてしか前記の作用効果を奏し得ないが、アクチュエータ17が、上記一方の磁性体に係わる非磁性体ヨーク11(12)を回転するだけでよくなるという利点がある。
In FIGS. 4 to 8, the
In this case, the above-mentioned effect can be obtained only for the stator 3 (4) and the rotor 1 (2) on the side related to the one magnetic body, but the
１ 第1ロータ
２ 第2ロータ
1a,2a ロータ基板
1b,2b 永久磁石（磁極）
３ 第1ステータ
４ 第2ステータ
3a,4a ステータコア
3b,4b ステータコイル
3c,4c 樹脂モールド
α 軸線方向エアギャップ
β 軸線方向エアギャップ
δ 追加のエアギャップ
γ 追加のエアギャップ
ε 追加のエアギャップ
５ モータハウジング
６ モータ軸
７ 第1ステータ側磁性体
８ 第2ステータ側磁性体
7a,8a テーパ面
7b,8b 凸部
7c,8c カム面（カム部）
11 非磁性体ヨーク
12 非磁性体ヨーク
13 円盤
14 円盤
17 アクチュエータ
18 ロングピニオン
19 アイドラギヤ
21 皿バネ（弾性手段）
1
1a, 2a Rotor board
1b, 2b Permanent magnet (magnetic pole)
3
3a, 4a Stator core
3b, 4b stator coil
3c, 4c Resin mold α Axial air gap β Axial air gap δ Additional air gap γ Additional air gap ε
7a, 8a Tapered surface
7b, 8b Convex part
7c, 8c Cam surface (cam part)
11 Non-magnetic yoke
12 Non-magnetic yoke
13 disc
14 disc
17 Actuator
18 Long pinion
19 Idler gear
21 Belleville spring (elastic means)
Claims (15)
前記ステータを軸線方向に対向配置した一対の第1ステータおよび第2ステータで構成し、
これら第1ステータおよび第2ステータ間に、ステータ軸線を横切る方向へ変位して回転電機の磁路に前記エアギャップ以外の追加ギャップを設定する追加ギャップ設定位置、または、該追加ギャップを設定しない追加ギャップ非設定位置にされる磁性体を設けたことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine in which the stator and the rotor are arranged so as to face each other in the axial direction and an air gap is set between the axially facing surfaces of the stator and the rotor,
The stator is composed of a pair of first and second stators arranged to face each other in the axial direction,
An additional gap setting position for setting an additional gap other than the air gap in the magnetic path of the rotating electrical machine by displacing between the first stator and the second stator in a direction crossing the stator axis, or an addition without setting the additional gap An axial gap type rotating electrical machine characterized in that a magnetic body is provided at a gap non-setting position.
前記磁性体は、前記第1ステータおよび第2ステータの軸線方向対向面の一方に接したまま、他方の第1ステータまたは第2ステータに対しステータ軸線を横切る方向へ相対変位して前記追加ギャップ設定位置または追加ギャップ非設定位置にされるものであることを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 The rotor comprises a pair of rotors arranged so as to face end faces far from the axially opposed surfaces of the first stator and the second stator, respectively, and these rotors have relative rotational positions at which different magnetic poles oppose each other in the axial direction. In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 1, wherein the axial gap type rotating electrical machine is maintained and rotated integrally.
The magnetic body is displaced relative to the other first stator or the second stator in a direction crossing the stator axis while being in contact with one of the axially opposed surfaces of the first stator and the second stator, and the additional gap is set. Axial gap type rotating electrical machine characterized in that the position or the additional gap is not set.
前記磁性体は、前記第1ステータおよび第2ステータの軸線方向対向面にそれぞれ接したままステータ軸線を横切る方向へ変位する一対の磁性体で構成し、
これら一対の磁性体を相互に遠ざかる方向へ相対変位させて前記追加ギャップ設定位置となし、相互に接近する方向へ相対変位させて前記追加ギャップ非設定位置となすものであることを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 2,
The magnetic body is composed of a pair of magnetic bodies that are displaced in a direction across the stator axis while being in contact with the axially opposed surfaces of the first stator and the second stator, respectively.
The pair of magnetic bodies are displaced relative to each other in a direction away from each other to form the additional gap setting position, and are displaced relative to each other in a direction approaching each other to form the additional gap non-setting position. Gap type rotating electrical machine.
前記一対の磁性体にそれぞれ、これら磁性体を相互接近方向相対変位により前記追加ギャップ非設定位置となすとき互いに接触し合うテーパ面を設定し、
前記一対の磁性体を相互に遠ざかる方向へ相対変位させて前記追加ギャップ設定位置となす時に発生する前記テーパ面間の隙間を前記追加ギャップとするものであることを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 3,
Each of the pair of magnetic bodies is set with tapered surfaces that come into contact with each other when the magnetic bodies are brought into the additional gap non-setting position by relative displacement in the mutual approach direction;
An axial gap type rotating electrical machine characterized in that the additional gap is a gap between the tapered surfaces that is generated when the pair of magnetic bodies are relatively displaced in a direction away from each other to be the additional gap setting position. .
第1ステータおよび第2ステータの相互に対向して対を成すステータコア間にそれぞれ前記一対の磁性体を介在させ、
第1ステータ側の磁性体および第2ステータ側の磁性体を個々の非磁性体ヨークに支持したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 The axial gap type rotating electrical machine according to claim 3 or 4, wherein the first stator and the second stator are obtained by concentrating a stator coil on a plurality of stator cores arranged in a circumferential direction.
The pair of magnetic bodies are interposed between the stator cores that form a pair facing each other of the first stator and the second stator,
An axial gap type rotating electrical machine characterized in that a magnetic body on the first stator side and a magnetic body on the second stator side are supported by individual nonmagnetic yokes.
前記第1ステータ側の磁性体および第2ステータ側の磁性体を、個々の非磁性体ヨークを介して共通なアクチュエータにより、相互に接近する方向へ相対変位させたり、相互に遠ざかる方向へ相対変位させるよう構成したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 5,
The first stator-side magnetic body and the second stator-side magnetic body are relatively displaced in a direction approaching each other by a common actuator via each non-magnetic yoke, and are relatively displaced in a direction away from each other. An axial gap type rotating electrical machine characterized in that it is configured.
前記磁性体を、前記第1ステータおよび第2ステータの相互に対向して対を成す対向ステータコア間に密接するよう介在する第1位置と、この第1位置からステータ軸線を横切る方向へ変位して円周方向に隣り合う隣接ステータコア間に介在する第2位置との間で変位可能にし、
第1位置が前記追加ギャップ非設定位置または追加ギャップ設定位置となり、第2位置が前記追加ギャップ設定位置または追加ギャップ非設定位置となるよう構成したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 The axial gap type rotating electrical machine according to claim 1, wherein the first stator and the second stator are obtained by concentrating a stator coil on a plurality of stator cores arranged in a circumferential direction.
The magnetic body is displaced in a direction crossing the stator axis from the first position and the first position interposed between the first stator and the second stator so as to be in close contact with the opposed stator cores that form a pair. Displaceable between the second position interposed between adjacent stator cores adjacent in the circumferential direction,
An axial gap type rotating electrical machine configured such that a first position is the additional gap non-setting position or an additional gap setting position, and a second position is the additional gap setting position or an additional gap non-setting position.
第1位置が前記追加ギャップ非設定位置となり、第2位置が前記追加ギャップ設定位置となるよう構成したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 The rotor comprises a pair of rotors arranged so as to face end faces far from the axially opposed surfaces of the first stator and the second stator, respectively, and these rotors have relative rotational positions at which different magnetic poles oppose each other in the axial direction. In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 7, wherein
An axial gap type rotating electric machine characterized in that a first position is the non-additional gap setting position and a second position is the additional gap setting position.
前記磁性体は、前記第1位置で前記対向ステータコア間に密接するよう介在すると共に相互に接触する一対の磁性体より成り、
該第1位置における一対の磁性体で、前記一対のロータの一方から前記対向ステータコアを通り他方のロータに至る、前記追加ギャップのない磁路を形成するよう構成し、
前記一対の磁性体は、ステータ軸線を横切る同方向へ変位させて前記第2位置となすとき、相互に離反すると共に前記隣接ステータコアとの間に前記追加ギャップ用の隙間をもってこれら隣接ステータコア間に介在され、該隣接ステータコアおよび対応する磁性体を経てロータの周方向隣接磁極間に延在する、前記追加ギャップが設定された磁路を形成するよう構成したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 8,
The magnetic body comprises a pair of magnetic bodies that are in close contact with each other and in contact with each other at the first position,
A pair of magnetic bodies in the first position, configured to form a magnetic path without the additional gap from one of the pair of rotors through the opposing stator core to the other rotor;
When the pair of magnetic bodies are displaced in the same direction across the stator axis to be in the second position, they are separated from each other and have a gap for the additional gap between the adjacent stator cores. An axial gap type rotating electrical machine configured to form a magnetic path in which the additional gap is set extending between the adjacent stator core and the corresponding magnetic material in the circumferential direction of the rotor.
前記第1ステータ側の磁性体および第2ステータ側の磁性体を個々の非磁性体ヨークに支持し、
これら第1ステータ側の磁性体および第2ステータ側の磁性体を、個々の非磁性体ヨークを介して共通なアクチュエータにより、ステータ軸線を横切る同方向へ変位させるよう構成したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 9,
Supporting the first stator side magnetic body and the second stator side magnetic body to each non-magnetic yoke,
Axial characterized in that the magnetic material on the first stator side and the magnetic material on the second stator side are displaced in the same direction across the stator axis by a common actuator via each non-magnetic yoke. Gap type rotating electrical machine.
前記第1ステータ側磁性体を支持した非磁性体ヨークおよび第2ステータ側磁性体を支持した非磁性体ヨーク間に、これら非磁性体ヨークを相互に離間する方向に附勢する弾性手段を設け、
第1ステータ側磁性体および第2ステータ側磁性体の第2位置から第1位置への変位中、各磁性体が前記ステータコアとの共働により第1ステータ側磁性体および第2ステータ側磁性体を前記弾性手段に抗し相互に接近させて第1位置となすためのカム部を各磁性体に設けたことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 10,
An elastic means is provided between the non-magnetic yoke supporting the first stator-side magnetic body and the non-magnetic yoke supporting the second stator-side magnetic body to urge the non-magnetic yoke in a direction away from each other. ,
During the displacement of the first stator side magnetic body and the second stator side magnetic body from the second position to the first position, each magnetic body cooperates with the stator core to cause the first stator side magnetic body and the second stator side magnetic body to move. An axial gap type rotating electrical machine, wherein each magnetic body is provided with a cam portion for bringing the first and second positions against each other against the elastic means.
第1位置が前記追加ギャップ設定位置となり、第2位置が前記追加ギャップ非設定位置となるよう構成したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 The rotor is composed of a pair of rotors arranged so as to face end surfaces far from the axially opposed surfaces of the first stator and the second stator, respectively, and these rotors have a relative rotational position where the same magnetic poles oppose each other in the axial direction. In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 7, wherein
An axial gap type rotating electrical machine configured such that a first position is the additional gap setting position and a second position is the additional gap non-setting position.
前記磁性体は、前記第1位置で前記対向ステータコア間に密接するよう介在すると共に相互に接触する一対の磁性体より成り、
該第1位置における磁性体のうち、周方向に隣り合うが相互に前記追加ギャップ用の隙間を持たせて離間させた磁性体により、ロータの周方向隣接磁極間に延在する、前記追加ギャップを設定された磁路が形成されるよう構成し
前記一対の磁性体は、ステータ軸線を横切る同方向へ変位させて前記第2位置となすとき、相互に離反すると共に前記隣接ステータコアと接するようこれら隣接ステータコア間に介在され、該隣接ステータコアおよび対応する磁性体を経てロータの周方向隣接磁極間に延在する、前記追加ギャップが設定されない磁路を形成するよう構成したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 12,
The magnetic body comprises a pair of magnetic bodies that are in close contact with each other and in contact with each other at the first position,
The additional gap that extends between adjacent magnetic poles in the circumferential direction of the rotor by the magnetic bodies that are adjacent in the circumferential direction but are spaced apart from each other with the gap for the additional gap among the magnetic bodies in the first position. The pair of magnetic bodies are separated from each other and contact the adjacent stator core when displaced in the same direction across the stator axis to the second position. An axial gap formed between the adjacent stator cores and extending between the adjacent stator cores and the corresponding magnetic body and extending between the circumferential adjacent magnetic poles of the rotor, wherein the additional gap is not set. Rotary electric machine.
前記第1ステータ側の磁性体および第2ステータ側の磁性体を個々の非磁性体ヨークに支持し、
これら第1ステータ側の磁性体および第2ステータ側の磁性体を、個々の非磁性体ヨークを介して共通なアクチュエータにより、ステータ軸線を横切る同方向へ変位させるよう構成したことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 13,
Supporting the first stator side magnetic body and the second stator side magnetic body to each non-magnetic yoke,
Axial characterized in that the magnetic material on the first stator side and the magnetic material on the second stator side are displaced in the same direction across the stator axis by a common actuator via each non-magnetic yoke. Gap type rotating electrical machine.
前記第1ステータ側磁性体を支持した非磁性体ヨークおよび第2ステータ側磁性体を支持した非磁性体ヨーク間に、これら非磁性体ヨークを相互に離間する方向に附勢する弾性手段を設け、
第1ステータ側磁性体および第2ステータ側磁性体の第2位置から第1位置への変位中、各磁性体が前記ステータコアとの共働により第1ステータ側磁性体および第2ステータ側磁性体を前記弾性手段に抗し相互に接近させて第1位置となすためのカム部を各磁性体に設けたことを特徴とするアキシャルギャップ式回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 14,
An elastic means is provided between the non-magnetic yoke supporting the first stator-side magnetic body and the non-magnetic yoke supporting the second stator-side magnetic body to urge the non-magnetic yoke in a direction away from each other. ,
During the displacement of the first stator side magnetic body and the second stator side magnetic body from the second position to the first position, each magnetic body cooperates with the stator core to cause the first stator side magnetic body and the second stator side magnetic body to move. An axial gap type rotating electrical machine, wherein each magnetic body is provided with a cam portion for bringing the first and second positions against each other against the elastic means.
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