JP2010035326A - Axial gap motor - Google Patents

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Jun Tsukamoto
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Yumiko Kimura
裕美子 木村
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Mitsuba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial gap motor reducing inertia moment of a rotor while deterioration of rigidity of the rotor is prevented and increasing an amount of magnetic flux flowing between magnetic poles of a magnet. <P>SOLUTION: The motor includes an almost disk-like stator, a rotor back yoke 8 formed in the almost disk-like shape and the magnet 9 which is formed in an almost cylindrical shape, in which a plurality of magnetic poles different in polarities are formed in equal pitches in a circumferential direction and which is fitted to one end face of the rotor back yoke 8. The magnet 9 is provided with a rotor 3 in which a prescribed gap is formed with a plurality of salient poles of the stator and which is arranged by facing the stator. The rotor back yoke 8 of the rotor 3 is provided with thick rib parts 10 which are positioned between the adjacent magnetic poles of the magnet 9 by the same number as the magnetic poles of the magnet 9 in the other end face 8b of one end face to which the magnet 9 is fitted and are radially integrated in the rotor back yoke 8. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、ロータとステータとを備えるアキシャルギャップ型電動機に関し、特に、前記ロータの慣性モーメントを低下させる技術に関する。   The present invention relates to an axial gap type electric motor including a rotor and a stator, and more particularly to a technique for reducing the inertia moment of the rotor.

アキシャルギャップ型電動機は、略円盤形状のステータと、ステータに対向配置された略円盤形状のロータとを備えている。このようなアキシャルギャップ型電動機として、以下のようなものがある。ステータは、略円盤形状のステータ本体と、ステータの端面に一体的に配置された複数の突極と、この突極に巻装されたコイルとを備え、一方、ロータは、円盤形状の磁性材料からなるロータバックヨークと、リング形状に一体に形成され、ロータバックヨークの端面に取り付けされたマグネットとを備える。ここで、ステータに備わる複数の突極の外径と、ロータに備わるロータバックヨークおよびマグネットの外径とは略等しい。   The axial gap type electric motor includes a substantially disk-shaped stator and a substantially disk-shaped rotor disposed to face the stator. Examples of such an axial gap type motor include the following. The stator includes a substantially disc-shaped stator body, a plurality of salient poles integrally disposed on an end surface of the stator, and a coil wound around the salient poles, while the rotor is a disc-shaped magnetic material. And a magnet that is integrally formed in a ring shape and attached to the end surface of the rotor back yoke. Here, the outer diameters of the plurality of salient poles provided in the stator are substantially equal to the outer diameters of the rotor back yoke and the magnet provided in the rotor.

マグネットは、円周方向に交互に極性が異なる複数の磁極が形成されている。そして、ステータの突極と、ロータのマグネットとの間には所定の空隙が形成され、ステータに対し、ロータは対向する位置にて回転自在には位置されている。   The magnet is formed with a plurality of magnetic poles having different polarities alternately in the circumferential direction. A predetermined gap is formed between the salient pole of the stator and the magnet of the rotor, and the rotor is positioned so as to be rotatable at a position facing the stator.

上述のように、アキシャルギャップ型電動機は、ロータの外径がステータの外径と略等しい。一方、ラジアルギャップ型電動機は、一般に円筒形状のロータの外径は円環形状のステータの内径よりも小さく、ステータの内部にて、ロータが回転自在に配置されている。   As described above, in the axial gap type electric motor, the outer diameter of the rotor is substantially equal to the outer diameter of the stator. On the other hand, in the radial gap type electric motor, the outer diameter of the cylindrical rotor is generally smaller than the inner diameter of the annular stator, and the rotor is rotatably arranged inside the stator.

上述のようにステータおよびロータの基本構成が異なる両電動機を略同等の出力特性を備えるように設計すると、アキシャルギャップ型電動機のロータの軸長は、ラジアルギャップ型電動機のロータの軸長よりも小さくなる。その一方で、アキシャルギャップ型電動機のロータの外径は、ラジアルギャップ型電動機のロータの外径よりも大きくなる。従って、アキシャルギャップ型電動機の外形は、ラジアルギャップ型電動機に対し、径が大きく軸長が短い扁平な形状となる。   As described above, when both motors having different basic configurations of the stator and rotor are designed to have substantially the same output characteristics, the axial length of the rotor of the axial gap type motor is smaller than the axial length of the rotor of the radial gap type motor. Become. On the other hand, the outer diameter of the rotor of the axial gap type electric motor is larger than the outer diameter of the rotor of the radial gap type electric motor. Therefore, the outer shape of the axial gap type motor is a flat shape having a larger diameter and a shorter axial length than the radial gap type motor.

ここで、ロータを中実の円柱であると仮定し、ロータの半径をr(m)、ロータの質量をM(kg)であるとき、ロータの慣性モーメントIは、I=2×Mrとなる。すなわち、慣性モーメントIは、半径rの2乗に比例する。従って、両電動機のロータの質量が同じであるとした場合には、アキシャルギャップ型電動機のロータの慣性モーメントIは、ラジアルギャップ型電動機のロータの慣性モーメントIに比して、かなり大きなものとなりうる。 Here, assuming that the rotor is a solid cylinder, when the radius of the rotor is r (m) and the mass of the rotor is M (kg), the inertia moment I of the rotor is I = 2 × Mr 2 Become. That is, the moment of inertia I is proportional to the square of the radius r. Therefore, if the masses of the rotors of both motors are the same, the inertia moment I of the rotor of the axial gap type motor can be considerably larger than the inertia moment I of the rotor of the radial gap type motor. .

このように、ロータの慣性モーメントIが大きくなると、ステータに備えられたコイルにロータの回転駆動を制御するための制御電流が通電されたときに、その制御電流の入力対し、ロータの回転に遅れが生じる。すなわち、制御電流に対するロータの回転動作の応答性能が、低下してしまう。そこで、アキシャルギャップ型電動機において、制御電流に対するロータの回転速度の応答性を高めるため、ロータの慣性モーメントIを小さくすることが求められる。   As described above, when the inertia moment I of the rotor increases, when the control current for controlling the rotational drive of the rotor is supplied to the coil provided in the stator, the input of the control current is delayed with respect to the rotation of the rotor. Occurs. That is, the response performance of the rotor rotation operation with respect to the control current is degraded. Therefore, in the axial gap type electric motor, it is required to reduce the inertia moment I of the rotor in order to improve the response of the rotational speed of the rotor to the control current.

特許文献1に記載の発明は、ロータの慣性モーメントIを小さくするため、薄板の金属板にてロータバックヨークを形成し、ロータの質量を削減する手法が採られている。ここで、薄板の金属板では、曲げ強度等の剛性が低く、ロータが回転したときにロータ自身が振動するおそれがある。そこで、この薄板の金属板をプレス加工し、円形のロータバックヨークの中心から外周面に向けた放射線に沿うように、複数の補強リブが円周方向等ピッチにて形成されている。   In order to reduce the moment of inertia I of the rotor, the invention described in Patent Document 1 employs a technique in which the rotor back yoke is formed from a thin metal plate to reduce the mass of the rotor. Here, the thin metal plate has low rigidity such as bending strength, and the rotor itself may vibrate when the rotor rotates. Therefore, the thin metal plate is pressed, and a plurality of reinforcing ribs are formed at equal circumferential pitches along the radiation from the center of the circular rotor back yoke toward the outer peripheral surface.

この補強リブは、半径方向から見た円周断面の形状がコの字に形成されており、ロータバックヨークの上面は凸形状となり、ロータバックヨークの下面において、この凸形状の裏側は凹部形状となっている。そして、ロータバックヨークの下面には、円環形状に形成され、交互に異なった極性の磁極が形成されたマグネットが、一体的に取り付けられている。ここで、マグネットの磁極の極数と、補強リブの数が同一であり、マグネットの極間部分に補強リブが配置される構造となっている。よって、マグネットの極間部分には、補強リブの凹部形状が配置され、マグネットの極間部分とバックヨークとの間には、空隙が形成されている。その結果、マグネットの極間部分での磁束変化が和らぎ、コギングトルクが低減される。
特開2004−297902号公報
This reinforcing rib has a U-shaped circumferential cross section as viewed from the radial direction, and the upper surface of the rotor back yoke has a convex shape, and on the lower surface of the rotor back yoke, the back side of the convex shape has a concave shape. It has become. On the lower surface of the rotor back yoke, a magnet formed in an annular shape and alternately formed with magnetic poles having different polarities is integrally attached. Here, the number of poles of the magnetic pole of the magnet is the same as the number of reinforcing ribs, and the reinforcing ribs are arranged in the portion between the poles of the magnet. Therefore, the concave shape of the reinforcing rib is arranged in the inter-electrode portion of the magnet, and a gap is formed between the inter-electrode portion of the magnet and the back yoke. As a result, the magnetic flux change in the portion between the magnets is softened, and the cogging torque is reduced.
JP 2004-297902 A

上述の従来技術にあっては、確かにコギングトルクの低減によりロータの回転むらは低減される。しかしながら、マグネットの極間部分とロータバックヨークとの間に形成された空隙により、マグネットに形成された各磁極間に流れる磁束量が減少してしまう。そのため、ステータに形成された複数の突極に、マグネットから流れる磁束量も減少してしまい、ロータの回転トルクが減少してしまう。そのため、従来技術のアキシャルギャップ型電動機は、高トルクが必要とされる用途には適さないともいえる。   In the above-described prior art, the uneven rotation of the rotor is certainly reduced by reducing the cogging torque. However, the amount of magnetic flux flowing between the magnetic poles formed in the magnet is reduced due to the gap formed between the inter-pole portion of the magnet and the rotor back yoke. Therefore, the amount of magnetic flux flowing from the magnet to the plurality of salient poles formed on the stator also decreases, and the rotational torque of the rotor decreases. Therefore, it can be said that the axial gap type electric motor of the prior art is not suitable for applications that require high torque.

そこで、ロータの剛性が低下しないことに留意しつつロータの慣性モーメントを低減させ、これによりロータの回転速度の応答性を高めるとともに、マグネットの各磁極間を流れる磁束量を大きくし、高トルクを実現するアキシャルギャップ型電動機を提供するものである。   Therefore, while keeping in mind that the rigidity of the rotor does not decrease, the inertia moment of the rotor is reduced, thereby improving the responsiveness of the rotational speed of the rotor, increasing the amount of magnetic flux flowing between the magnetic poles of the magnet, and increasing the torque. The present invention provides an axial gap motor that can be realized.

上記の課題を解決するために、本発明は、略円盤形状のステータ本体部と、円周方向等ピッチの位置にて前記ステータ本体部の端面に一体的に形成された複数の突極と、前記突極に巻装されたコイルとを有するステータと、略円盤形状に形成され、略中央部にシャフト勘合孔が形成されたロータバックヨークと、略円環形状に形成され、円周方向等ピッチに交互に異なる極性の複数の磁極が形成され、前記ロータバックヨークの一の端面に取り付けられたマグネットとを有し、前記マグネットが、前記ステータの前記複数の突極との間に所定の空隙を形成し、前記ステータに対向して配置されたロータと、略円柱形状に形成され、前記ロータの前記シャフト勘合孔に勘合固定された回転軸とを備えたアキシャルギャップ型電動機において、前記ロータの前記ロータバックヨークには、前記マグネットが取り付けられた前記一の端面の他の端面に、前記マグネットの磁極の数と同数で、前記マグネットの隣り合う磁極の間に位置し、前記ロータバックヨークに放射状に一体に形成された肉厚のリブ部を備えている。   In order to solve the above problems, the present invention includes a substantially disc-shaped stator body portion, and a plurality of salient poles integrally formed on the end surface of the stator body portion at equal circumferential circumferential pitch positions, A stator having a coil wound around the salient pole, a rotor back yoke formed in a substantially disc shape and having a shaft fitting hole formed in a substantially central portion, a substantially annular shape, a circumferential direction, etc. A plurality of magnetic poles having different polarities alternately in pitch, and a magnet attached to one end face of the rotor back yoke, wherein the magnet has a predetermined gap between the plurality of salient poles of the stator. In an axial gap type electric motor comprising a rotor that forms a gap and is opposed to the stator, and a rotary shaft that is formed in a substantially cylindrical shape and is fitted and fixed to the shaft fitting hole of the rotor. The rotor back yoke of the rotor is positioned between the adjacent magnetic poles of the magnet, on the other end face of the one end face to which the magnet is attached, in the same number as the magnetic poles of the magnet. Thick rib portions are integrally formed radially on the yoke.

このように、ロータバックヨークに肉厚のリブ部を複数設け、リブ部以外のロータバックヨークの部分を薄肉とする構成とすることで、ロータバックヨークを備えるロータの慣性モーメントの低下が実現される。また、マグネットの隣り合う磁極の間に肉厚のリブ部を配置することにより、マグネットの各磁極間を流れる磁束量を大きくする。   In this way, by providing a plurality of thick rib portions on the rotor back yoke and making the rotor back yoke portion other than the rib portions thin, a reduction in the moment of inertia of the rotor including the rotor back yoke is realized. The In addition, by arranging a thick rib portion between adjacent magnetic poles of the magnet, the amount of magnetic flux flowing between the magnetic poles of the magnet is increased.

次に、この発明の実施形態を図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態のアキシャルギャップ型電動機(以下、単に「電動機」という。)の縦断面図である。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an axial gap type electric motor (hereinafter simply referred to as “motor”) of the present embodiment.

電動機1は、ステータ2と、ステータ2に対向して配置されたロータ3とを備える。ステータ2は、軟磁性粉末を加圧成型し形成された所謂圧粉成型体であり、略円環形状のステータ本体部5と、ステータ本体部5の端面5aに一体に形成された複数の突極部6とを備える。また、突極部6にはコイル7が重ね巻にて巻装されている。なお、本実施形態において突極部の数は、12である。   The electric motor 1 includes a stator 2 and a rotor 3 disposed to face the stator 2. The stator 2 is a so-called compacted body formed by press molding soft magnetic powder, and has a plurality of protrusions integrally formed on a substantially annular stator body 5 and an end surface 5 a of the stator body 5. And a pole portion 6. In addition, a coil 7 is wound around the salient pole portion 6 by overlapping winding. In the present embodiment, the number of salient pole parts is twelve.

ロータ3は、磁性材料からなり略円盤形状のロータバックヨーク8と、略円盤形状に形成され、ロータバックヨーク8の一の端面8aに取り付けられたマグネット9とを備える。マグネット9は、ネオジウム(Nd)等の金属粉末を焼結により一体に形成した所謂リングマグネットであり、N極およびS極の異なる磁性の磁極が交互に着磁により形成されており、磁極の数は、8極である。また、マグネット9のロータバックヨーク8の一の端面8aへの取り付けは、熱硬化性樹脂の接着剤によりなされている。   The rotor 3 includes a substantially disk-shaped rotor back yoke 8 made of a magnetic material, and a magnet 9 formed in a substantially disk shape and attached to one end surface 8 a of the rotor back yoke 8. The magnet 9 is a so-called ring magnet in which metal powder such as neodymium (Nd) is integrally formed by sintering, and magnetic poles having different N and S poles are alternately formed by magnetization, and the number of magnetic poles Is octupole. Further, the magnet 9 is attached to one end surface 8a of the rotor back yoke 8 by an adhesive of a thermosetting resin.

ロータバックヨーク8の略中央部にはシャフト勘合孔8cが形成されており、シャフト勘合孔8cに略円柱形状の回転軸4が勘合固定されている。ステータ2とロータ3とは所定の距離を隔てて互いに対向しており、ロータ3のマグネット9と、ステータ3の複数の突極部6との間には、所定の空隙11が形成されている。   A shaft fitting hole 8c is formed at a substantially central portion of the rotor back yoke 8, and the substantially cylindrical rotary shaft 4 is fitted and fixed to the shaft fitting hole 8c. The stator 2 and the rotor 3 are opposed to each other with a predetermined distance, and a predetermined gap 11 is formed between the magnet 9 of the rotor 3 and the plurality of salient pole portions 6 of the stator 3. .

ステータ2およびロータ3は、フロントブラケット21とエンドブラケット22とに内包される。フロントブラケット21は、略有底円筒形状に形成され、ステータ2のステータ本体部5が取り付けら、エンドブラケット22は、同じく略有底円筒形状に形成され、フロントブラケット21に圧入にて勘合される。また、回転軸4は、フロントブラケット21とエンドブラケット22に軸受23、24を介して回転自在に軸支される。   The stator 2 and the rotor 3 are contained in a front bracket 21 and an end bracket 22. The front bracket 21 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape, the stator body 5 of the stator 2 is attached, and the end bracket 22 is also formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and is fitted into the front bracket 21 by press fitting. . The rotating shaft 4 is rotatably supported by the front bracket 21 and the end bracket 22 via bearings 23 and 24.

次に、コイル7への制御装置(図示せず)からの電力の給電について説明する。ステータ本体部5には、コイル7への電力の給電のための基板25が取り付けられている。基板25には、複数の突極部6を挿通させる挿通孔(図示せず)が、突極部6の位置に対応し、突極部6の数と同数形成されている。そして、基板25は、複数の突極部6を挿通させつつ、ステータ本体部5に取り付けされている。また、基板25の一部25aは、フロントブラケット21とエンドブラケット22とにより形成された基板25の引出口41から電動機1の外部に向け突出している。   Next, power supply to the coil 7 from a control device (not shown) will be described. A substrate 25 for supplying power to the coil 7 is attached to the stator body 5. In the substrate 25, insertion holes (not shown) through which the plurality of salient pole parts 6 are inserted correspond to the positions of the salient pole parts 6, and the same number as the number of salient pole parts 6 is formed. The substrate 25 is attached to the stator body 5 while inserting the plurality of salient poles 6. Further, a part 25 a of the substrate 25 protrudes from the outlet 41 of the substrate 25 formed by the front bracket 21 and the end bracket 22 toward the outside of the electric motor 1.

基板25には、コイル7からの引出線7aが接続されるとともに、基板25の一部25aには、モータカプラ26が取り付けられている。また、制御装置(図示せず)に接続されたリード線28には、リード線カプラ27が取り付けられており、モータカプラ26とリード線カプラ27とが互いに接続される。そして、リード線28、基板25および引出線7aを介し、制御装置(図示せず)からコイル7に対し、電力が供給される。   A lead wire 7 a from the coil 7 is connected to the substrate 25, and a motor coupler 26 is attached to a part 25 a of the substrate 25. A lead wire coupler 27 is attached to the lead wire 28 connected to a control device (not shown), and the motor coupler 26 and the lead wire coupler 27 are connected to each other. Then, electric power is supplied to the coil 7 from a control device (not shown) via the lead wire 28, the substrate 25, and the lead wire 7a.

回転軸4の一端4aには、複数の反射スリットが形成されたエンコーダリング51が取り付けられている。一方、エンドブラケット22には、エンコーダ基板53が取り付けられており、エンコーダ基板53には、反射スリットに対向する位置に光センサ52が取り付けられている。そして、エンコーダ基板53を覆うようにしてエンコーダカバー54がエンドブラケットに取り付けられている。   An encoder ring 51 having a plurality of reflection slits is attached to one end 4a of the rotating shaft 4. On the other hand, an encoder board 53 is attached to the end bracket 22, and an optical sensor 52 is attached to the encoder board 53 at a position facing the reflection slit. An encoder cover 54 is attached to the end bracket so as to cover the encoder board 53.

回転軸4とともにエンコーダリング51は回転し、光センサ52により、回転角度を検出し、検出した回転角度に基づき、制御装置(図示せず)は、コイル7に制御された電力を供給する。   The encoder ring 51 rotates together with the rotating shaft 4, the rotation angle is detected by the optical sensor 52, and a control device (not shown) supplies controlled electric power to the coil 7 based on the detected rotation angle.

次に、本発明の実施形態のロータ3について、図2から図5に基づき説明する。図2は、ロータの斜視図のであり、図3は、図2においてA方向から見たロータの斜視図である。図4は、ロータの正面図であり、図5は、図4においてB方向から見たロータの要部拡大図である。なお、図3、図5および図6において、実際には外観からは認識することができないが、説明の便宜上のため、マグネット9の交互に異なる磁極の境界を実線にて示している。   Next, the rotor 3 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view of the rotor, and FIG. 3 is a perspective view of the rotor as viewed from the direction A in FIG. FIG. 4 is a front view of the rotor, and FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the rotor as seen from the direction B in FIG. 3, 5, and 6, although it cannot actually be recognized from the appearance, for the sake of convenience of explanation, the boundaries of alternately different magnetic poles of the magnet 9 are shown by solid lines.

上述のように、ロータ3は、略円盤形状のロータバックヨーク8と、略円盤形状に形成され、ロータバックヨーク8の一の端面8aに取り付けられたマグネット9とを備え、ロータ3の外径φは約40mmに設定されている。マグネット9が取り付けられたロータバックヨーク8の一の端面8aの裏面に位置する他の端面8bには、ロータバックヨーク8自体に一体に形成された肉厚のリブ部10が複数備えられている。   As described above, the rotor 3 includes the substantially disk-shaped rotor back yoke 8 and the magnet 9 that is formed in a substantially disk shape and is attached to one end face 8 a of the rotor back yoke 8. φ is set to about 40 mm. The other end surface 8b located on the back surface of the one end surface 8a of the rotor back yoke 8 to which the magnet 9 is attached is provided with a plurality of thick rib portions 10 formed integrally with the rotor back yoke 8 itself. .

リブ部10は、シャフト勘合孔8cから外周面8dに向けて、放射状に形成されており、リブ部10の数は、マグネット9の磁極の数と同数の8であり、マグネット9の隣り合う磁極9a、9aの間に位置される。   The rib portions 10 are formed radially from the shaft fitting hole 8 c toward the outer peripheral surface 8 d, and the number of rib portions 10 is eight, which is the same as the number of magnetic poles of the magnet 9. 9a and 9a.

ロータバックヨーク8を、このような構造とすることで、リブ部10が形成された箇所12は肉厚となり、一方、リブ部10が形成されていない箇所13は薄肉とすることができる。本実施形態では、リブ部10の円周方向長さLは約5mmに、リブ部10が形成された箇所12の厚さH1は2mmに、リブ部10が形成されていない箇所13の厚さH2は1mmに、それぞれ設定されている。   With the rotor back yoke 8 having such a structure, the portion 12 where the rib portion 10 is formed can be thick, while the portion 13 where the rib portion 10 is not formed can be thin. In the present embodiment, the circumferential length L of the rib portion 10 is about 5 mm, the thickness H1 of the portion 12 where the rib portion 10 is formed is 2 mm, and the thickness of the portion 13 where the rib portion 10 is not formed. H2 is set to 1 mm, respectively.

リブ部10が形成されていない箇所13を薄肉とすることで、ロータ3の構成部材であるロータバックヨーク8の質量を少なくすることができ、ロータ3の慣性モーメントを小さくすることができる。従って、制御装置(図示せず)から電動機1のコイル7に供給される制御電力に対するロータ3の回転速度の遅れを少なくすることができ、ロータの回転速度の応答性を高めることができる。   By reducing the thickness of the portion 13 where the rib portion 10 is not formed, the mass of the rotor back yoke 8 that is a constituent member of the rotor 3 can be reduced, and the inertia moment of the rotor 3 can be reduced. Accordingly, a delay in the rotational speed of the rotor 3 with respect to the control power supplied from the control device (not shown) to the coil 7 of the electric motor 1 can be reduced, and the responsiveness of the rotational speed of the rotor can be improved.

さらに、放射状に円周方向等ピッチにてロータバックヨーク8に形成された複数のリブ部10により、ロータ3の剛性が高まり、ロータ3が回転するときに生じるおそれのあるロータ3の振動を低減することができる。そのため、ロータ3の振動により発生する電動機1の騒音を抑えることができる。   In addition, the plurality of rib portions 10 formed on the rotor back yoke 8 radially at equal pitches in the circumferential direction increase the rigidity of the rotor 3 and reduce the vibration of the rotor 3 that may occur when the rotor 3 rotates. can do. Therefore, the noise of the electric motor 1 generated by the vibration of the rotor 3 can be suppressed.

図6は、図4にて断面B−Bで示した部分の拡大図であり、ロータバックヨーク8を流れる磁束を示すものである。ロータバックヨーク8は、隣り合う磁極9a、9aの間を流れる磁力線Φの流路となる。この流路の磁力線Φと直交する断面の面積が小さいと磁束密度が高くなり、所定以上の磁束を流そうとすると磁束飽和となり、所定以上の磁束を流せなくなってしまう。その結果、ステータ2の突極部6に所定以上の磁束を流せなくなり、電動機1の出力トルクを大きくすることができなくなる。   FIG. 6 is an enlarged view of the portion indicated by the cross section BB in FIG. 4 and shows the magnetic flux flowing through the rotor back yoke 8. The rotor back yoke 8 serves as a flow path of magnetic lines of force Φ that flow between the adjacent magnetic poles 9a, 9a. If the area of the cross section perpendicular to the magnetic field lines Φ of the flow path is small, the magnetic flux density increases. If a magnetic flux of a predetermined level or more is caused to flow, the magnetic flux becomes saturated and the magnetic flux of a predetermined level or more cannot be supplied. As a result, a magnetic flux exceeding a predetermined value cannot flow through the salient pole portion 6 of the stator 2, and the output torque of the electric motor 1 cannot be increased.

ここで、本発明の実施形態においては、リブ部10が形成された箇所12は、リブ部10が形成されていない箇所13に対し肉厚となっている。また、リブ部10は、隣り合う磁極9a、9aの間に形成されている。そのため、リブ部10が形成された箇所12では磁力線Φと直交する断面の面積が大きく確保されており、磁束量を大きくすることが可能である。従って、ステータ2の突極部6に多くの磁束を流すことが可能となり、電動機1の出力トルクを大きくすることができる。   Here, in the embodiment of the present invention, the portion 12 where the rib portion 10 is formed is thicker than the portion 13 where the rib portion 10 is not formed. The rib portion 10 is formed between adjacent magnetic poles 9a and 9a. Therefore, a large area of a cross section perpendicular to the magnetic force lines Φ is secured at the location 12 where the rib portion 10 is formed, and the amount of magnetic flux can be increased. Therefore, a large amount of magnetic flux can flow through the salient pole portion 6 of the stator 2, and the output torque of the electric motor 1 can be increased.

本発明の実施形態における電動機の縦断図である。It is a longitudinal section of the electric motor in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるロータの斜視図のである。It is a perspective view of the rotor in the embodiment of the present invention. 図2においてA方向から見た本発明の実施形態におけるロータの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the rotor in the embodiment of the present invention as viewed from the direction A in FIG. 2. 本発明の実施形態におけるロータの正面図である。It is a front view of the rotor in the embodiment of the present invention. 図4においてB方向から見たロータの要部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the rotor as viewed from the B direction in FIG. 4. 図4にて断面C−Cで示した部分の拡大図であり、ロータバックヨークを流れる磁束を示すものである。FIG. 5 is an enlarged view of a portion indicated by a cross section CC in FIG. 4 and shows a magnetic flux flowing through a rotor back yoke.

符号の説明Explanation of symbols

1 アキシャルギャップ型電動機
2 ステータ
3 ロータ
4 回転軸
5 ステータ本体部
6 突極部
7 コイル
8 ロータバックヨーク
9 マグネット
10 リブ部
12 リブ部が形成された箇所
13 リブ部が形成されていない箇所
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Axial gap type electric motor 2 Stator 3 Rotor 4 Rotating shaft 5 Stator main body 6 Salient pole 7 Coil 8 Rotor back yoke 9 Magnet 10 Rib 12 Position where rib is formed 13 Location where no rib is formed

Claims (2)

略円盤形状のステータ本体部と、円周方向等ピッチの位置にて前記ステータ本体部の端面に一体的に形成された複数の突極と、前記突極に巻装されたコイルとを有するステータと、
略円盤形状に形成され、略中央部にシャフト勘合孔が形成されたロータバックヨークと、略円環形状に形成され、円周方向等ピッチに交互に異なる極性の複数の磁極が形成され、前記ロータバックヨークの一の端面に取り付けられたマグネットとを有し、前記マグネットが、前記ステータの前記複数の突極との間に所定の空隙を形成し、前記ステータに対向して配置されたロータと、
略円柱形状に形成され、前記ロータの前記シャフト勘合孔に勘合固定された回転軸とを備えたアキシャルギャップ型電動機において、
前記ロータの前記ロータバックヨークには、前記マグネットが取り付けられた前記一の端面の他の端面に、前記マグネットの磁極の数と同数で、前記マグネットの隣り合う磁極の間に位置し、前記ロータバックヨークに放射状に一体に形成された肉厚のリブ部を備えていることを特徴とするアキシャルギャップ型電動機。
A stator having a substantially disc-shaped stator body, a plurality of salient poles integrally formed on the end surface of the stator body at equal circumferential pitches, and a coil wound around the salient poles When,
A rotor back yoke formed in a substantially disc shape and having a shaft fitting hole formed in a substantially central portion, and formed in a substantially annular shape, and a plurality of magnetic poles having different polarities alternately in the circumferential direction and the like are formed, A rotor mounted on one end surface of the rotor back yoke, and the magnet forms a predetermined gap between the plurality of salient poles of the stator and is disposed to face the stator. When,
In an axial gap type electric motor that is formed in a substantially cylindrical shape and includes a rotation shaft that is fitted and fixed to the shaft fitting hole of the rotor.
The rotor back yoke of the rotor is located between the adjacent magnetic poles of the magnet, on the other end face of the one end face to which the magnet is attached, in the same number as the magnetic poles of the magnet. An axial gap type electric motor comprising a thick rib portion integrally formed radially with a back yoke.
請求項1記載のアキシャルギャップ型電動機において、前記ロータバックヨークの前記リブ部材が形成されている箇所の厚さをH1(mm)とし、前記ロータバックヨークの前記リブ部が形成されていない箇所の厚さをH2(mm)とした場合、H1とH2と関係は、1.5×H2≦H1≦3×H2であることを特徴とするアキシャルギャップ型電動機。

2. The axial gap type electric motor according to claim 1, wherein the thickness of the portion of the rotor back yoke where the rib member is formed is H <b> 1 (mm), and the portion of the rotor back yoke where the rib portion is not formed. When the thickness is H2 (mm), the relationship between H1 and H2 is 1.5 × H2 ≦ H1 ≦ 3 × H2.

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