JP2010263718A - Axial gap motor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial gap motor improved in the magnetic pole structure of a stator and made thinner and lighter than a conventional motor. <P>SOLUTION: Stator magnetic poles 41, 42 which are excited by the energization of a concentrated winding excitation coil 6 are circumferentially arranged with the same number of poles at the internal peripheral side and the external peripheral side of a magnetic pole face opposing a rotor 2 of the stator 3, the stator magnetic pole 41 at the internal peripheral side of the stator 3 is excited to one polarity, and the stator magnetic pole 42 at the external peripheral side of the stator 3 is excited to the other polarity reverse to the one polarity. By this arrangement, the magnetic flux of the stator 3 is dispersed in the circumferential direction and the radial direction of a yoke, and the thickness in the axial direction of the stator 3 can be thinned more than that of the conventional motor. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロータとステータがモータ軸上に対向して配置されるアキシャルギャップモータに関し、詳しくは、薄型化および軽量化に関する。   The present invention relates to an axial gap motor in which a rotor and a stator are arranged opposite to each other on a motor shaft, and more particularly to reduction in thickness and weight.

近年、電気自動車やハイブリッドカーの駆動モータの1つとして、アキシャルギャップモータが注目されている。   In recent years, axial gap motors have attracted attention as one of drive motors for electric vehicles and hybrid cars.

一般に、アキシャルギャップモータは、ロータとステータの対向する磁極面(モータ軸に直交する面)にロータ磁極、ステータ磁極を周方向(モータ軸が回転する方向)に配設して形成される。ロータ磁極は磁性体の突極(ポール)や永久磁石により形成され、ステータ磁極は磁性体の突極(ティース)に各相のコイルを集中巻きして形成される。   In general, an axial gap motor is formed by arranging a rotor magnetic pole and a stator magnetic pole in a circumferential direction (a direction in which the motor shaft rotates) on a magnetic pole surface (a surface orthogonal to the motor shaft) facing the rotor and the stator. The rotor magnetic pole is formed by a magnetic salient pole (pole) or permanent magnet, and the stator magnetic pole is formed by concentrically winding coils of each phase around the magnetic salient pole (tooth).

図12(a)、(b)は従来のアキシャルギャップモータのロータ100、ステータ200それぞれの対向する面のコイルを除去した正面図であり、ステータ200については各相のコイルを除去している。ロータ100の円板状のバックヨーク101には8個のロータ磁極102が配設され、ステータ200の円板状のバックヨーク201には12個のステータ磁極202が配設されている。   12 (a) and 12 (b) are front views in which the coils on the opposing surfaces of the rotor 100 and the stator 200 of the conventional axial gap motor are removed, and the coils of each phase are removed from the stator 200. FIG. Eight rotor magnetic poles 102 are disposed on the disk-shaped back yoke 101 of the rotor 100, and 12 stator magnetic poles 202 are disposed on the disk-shaped back yoke 201 of the stator 200.

そして、3相駆動の場合、各ステータ磁極202にU、V、Wの各相の励磁コイルが集中巻きされて相順に通電されることにより、励磁されるステータ磁極202の位置が円周方向に移動する。また、励磁相のステータ磁極202は周方向にN極、S極に交互に励磁される。そして、ステータ磁極202とロータ磁極102の磁気的な作用により、ロータ100が回転してモータ軸(図示せず)が回転する(例えば、特許文献1、2参照)。   In the case of three-phase driving, the stator magnetic poles 202 are energized in the order of the phases by energizing the stator magnetic poles 202 with the U, V, and W exciting coils in a concentrated manner. Moving. Further, the stator magnetic pole 202 of the excitation phase is excited alternately to the N pole and the S pole in the circumferential direction. The rotor 100 rotates and the motor shaft (not shown) rotates due to the magnetic action of the stator magnetic pole 202 and the rotor magnetic pole 102 (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2005−151725号公報JP 2005-151725 A 特開2008−245363号公報JP 2008-245363 A

従来のアキシャルギャップモータは、図12(b)に示したようにステータ200のヨーク面にステータ磁極202を周方向に一列(一重)に配置した構成であり、磁束は励磁相のS極のステータ磁極202よりバックヨーク201の磁路を左右に分岐して周回移動し、左右の励磁相のN極のステータ磁極202に至る。   The conventional axial gap motor has a configuration in which stator magnetic poles 202 are arranged in a row (single) in the circumferential direction on the yoke surface of the stator 200, as shown in FIG. The magnetic path of the back yoke 201 branches from the magnetic pole 202 to the left and right and moves around to reach the N-pole stator magnetic pole 202 of the left and right excitation phases.

図13はU相励磁のステータ200の磁束を示し、U相のS極のステータ磁極202の磁束を破線矢印の4本の磁束線φaで示すと、この4本の磁束線φaは2本ずつに分枝してバックヨーク201の磁路を左右に約1/4周移動して左右両隣のU相のN極のステータ磁極202に至る。このとき、N極のステータ磁極202は、左右両隣のS極のステータ磁極202それぞれから2本の磁束線φaが入り、合計で4本の磁束線φaの磁束を出力する。したがって、バックヨーク201の磁路を2本の磁束線φaが通り、バックヨーク201の軸方向の厚みは2本の磁束線φaの磁束密度に対応するように厚くする必要があり、結果として、アキシャルギャップモータは軸方向に厚くなって質量も大きくなり、アキシャルギャップモータの十分な薄型化および軽量化を図ることができない問題がある。   FIG. 13 shows the magnetic flux of the U-phase excitation stator 200. When the magnetic flux of the U-phase S-pole stator magnetic pole 202 is indicated by four magnetic flux lines φa indicated by broken arrows, each of the four magnetic flux lines φa is two. Branching to about 1/4 turn of the magnetic path of the back yoke 201 to the left and right to reach the U-phase N-pole stator pole 202 on both the left and right sides. At this time, the N-pole stator magnetic pole 202 receives two magnetic flux lines φa from the left and right adjacent S-pole stator magnetic poles 202 and outputs a total of four magnetic flux lines φa. Therefore, the two magnetic flux lines φa pass through the magnetic path of the back yoke 201, and the axial thickness of the back yoke 201 needs to be increased so as to correspond to the magnetic flux density of the two magnetic flux lines φa. The axial gap motor is thick in the axial direction and has a large mass, and there is a problem that the axial gap motor cannot be sufficiently reduced in thickness and weight.

本発明は、ステータの磁極構造を改良してステータのバックヨークを従来より薄くできるようにし、従来より薄型で軽量なアキシャルギャップモータを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an axial gap motor that is thinner and lighter than the conventional one by improving the magnetic pole structure of the stator so that the stator back yoke can be made thinner than the conventional one.

上記した目的を達成するために、本発明のアキシャルギャップモータは、ステータとロータとが対向するアキシャルギャップモータであって、前記ステータは、前記ロータに対向する磁極面の内周側と外周側に集中巻きのコイルの通電により励磁されるステータ磁極が周方向に同数配置され、前記ステータの内周側のステータ磁極は一方の極性に励磁され、前記ステータの外周側のステータ磁極は前記一方の極性と逆の他方の極性に励磁されることを特徴としている(請求項1)。   In order to achieve the above object, an axial gap motor of the present invention is an axial gap motor in which a stator and a rotor are opposed to each other, and the stator is disposed on an inner peripheral side and an outer peripheral side of a magnetic pole surface facing the rotor. The same number of stator magnetic poles excited by energization of the concentrated winding coil are arranged in the circumferential direction, the stator magnetic pole on the inner peripheral side of the stator is excited to one polarity, and the stator magnetic pole on the outer peripheral side of the stator is the one polarity It is characterized in that it is excited to the other polarity opposite to (Claim 1).

そして、本発明のアキシャルギャップモータの前記ステータの内周側のステータ磁極と外周側のステータ磁極とは、周方向に位置がずれていることが好ましい(請求項2)。   In the axial gap motor of the present invention, the stator magnetic pole on the inner peripheral side of the stator and the stator magnetic pole on the outer peripheral side are preferably displaced in the circumferential direction.

また、本発明のアキシャルギャップモータの前記ステータの内周側のステータ磁極と外周側のステータ磁極は、内周側のステータ磁極の磁極面が縦長形状であり、外周側のステータ磁極の磁極面が横長形状であることが好ましい(請求項3)。   In the axial gap motor of the present invention, the stator magnetic pole on the inner peripheral side of the stator and the stator magnetic pole on the outer peripheral side have a vertically elongated magnetic pole surface on the inner peripheral side, and the magnetic pole surface of the stator magnetic pole on the outer peripheral side A horizontally long shape is preferred (claim 3).

さらに、本発明のアキシャルギャップモータの前記ステータは、内周側のステータ磁極と外周側のステータ磁極の間に配置されたループ状の界磁コイルを備えるこが望ましい(請求項4)。   Furthermore, it is preferable that the stator of the axial gap motor of the present invention includes a loop-shaped field coil disposed between the stator pole on the inner peripheral side and the stator magnetic pole on the outer peripheral side.

また、本発明のアキシャルギャップモータの前記ロータは、前記ステータに対向する磁極面に内周側のロータ磁極と外周側のロータ磁極が周方向に配置され、前記界磁コイルは、内周側のステータ磁極および外周側のステータ磁極より前記ロータの方向に突出し、前記ロータの内周側のロータ磁極と外周側のロータ磁極との間隙が形成する凹部に非接触状態に挿入されることがより望ましい(請求項5)。   Further, in the rotor of the axial gap motor of the present invention, an inner circumferential rotor magnetic pole and an outer circumferential rotor magnetic pole are arranged in a circumferential direction on a magnetic pole surface facing the stator, and the field coil is arranged on the inner circumferential side. It is more desirable that the stator magnetic pole and the stator magnetic pole on the outer peripheral side protrude in the direction of the rotor and be inserted in a non-contact state into a recess formed by a gap between the rotor magnetic pole on the inner peripheral side of the rotor and the rotor magnetic pole on the outer peripheral side. (Claim 5).

請求項1に係る本発明のアキシャルギャップモータの場合、ステータの磁極は、ロータに対向する磁極面に周方向に同心状に二重に配置された内周側、外周側のステータ磁極からなり、磁束はステータ磁極の磁極面とは反対側に配置されたバックヨークの周方向と径方向に分散される。そして、ステータ磁極を一列(一重)に配置する従来モータに比して、ステータの磁極数が2倍になり、ステータの磁極間の磁路も短くなるため、内周側および外周側のステータ磁極それぞれを出入りする磁束は従来モータの各ステータ磁極を出入りする磁束の1/2に減少し、ステータ磁極間のバックヨークの磁路を通る磁束の密度も略1/2に減少する。   In the case of the axial gap motor of the present invention according to claim 1, the magnetic poles of the stator are composed of inner and outer stator poles arranged concentrically in the circumferential direction on the magnetic pole surface facing the rotor, The magnetic flux is dispersed in the circumferential direction and the radial direction of the back yoke disposed on the side opposite to the magnetic pole surface of the stator magnetic pole. Since the number of magnetic poles of the stator is doubled and the magnetic path between the magnetic poles of the stator is shortened as compared with the conventional motor in which the stator magnetic poles are arranged in a row (single), the stator magnetic poles on the inner and outer peripheral sides The magnetic flux entering and exiting each of them decreases to ½ of the magnetic flux entering and exiting each stator magnetic pole of the conventional motor, and the density of the magnetic flux passing through the magnetic path of the back yoke between the stator magnetic poles also decreases to approximately ½.

したがって、ステータのバックヨークの軸方向の厚みを従来モータの1/2に薄くすることができ、ステータの軸方向の厚みを従来モータより薄くすることが可能になる。その結果、アキシャルギャップモータを軸方向に従来より薄型に形成することができ、従来にない薄型で軽量のアキシャルギャップモータを提供することができる。なお、内周側、外周側のステータ磁極は従来モータのステータ磁極を2分割した磁極に相当するので、ステータは径方向に大きくならず、ステータの磁極数が2倍になってもアキシャルギャップモータが径方向に大型化することはない。   Therefore, the axial thickness of the back yoke of the stator can be reduced to ½ that of the conventional motor, and the axial thickness of the stator can be made thinner than that of the conventional motor. As a result, the axial gap motor can be formed thinner in the axial direction than in the prior art, and an unprecedented thin and lightweight axial gap motor can be provided. In addition, since the stator magnetic poles on the inner and outer peripheral sides correspond to the magnetic poles obtained by dividing the stator magnetic pole of the conventional motor into two parts, the stator does not increase in the radial direction, and even if the number of magnetic poles of the stator is doubled, the axial gap motor Does not increase in size in the radial direction.

請求項2に係る本発明のアキシャルギャップモータの場合、ステータの内周側のステータ磁極と外周側のステータ磁極が周方向に位置をずらして配置されるため、同じ相の磁極が接近することはなく、漏れインダクタンスが増加することもない。そのため、高回転での出力を向上できる利点もある。また、磁極がより分散して配置されることにより、バックヨークに局所的な磁気飽和が生じにくくなるので、ステータのバックヨークを一層薄くしてさらに薄型で軽量のアキシャルギャップモータを提供することができる。   In the case of the axial gap motor according to the second aspect of the present invention, the stator magnetic pole on the inner peripheral side of the stator and the stator magnetic pole on the outer peripheral side are arranged with their positions shifted in the circumferential direction. And leakage inductance does not increase. Therefore, there is an advantage that the output at high rotation can be improved. In addition, since the magnetic poles are more dispersedly arranged, local magnetic saturation is less likely to occur in the back yoke, so that a thinner and lighter axial gap motor can be provided by making the back yoke of the stator thinner. it can.

請求項3に係る本発明のアキシャルギャップモータの場合、周方向の幅が短くなるステータの内周側のステータ磁極は磁極面が縦長形状になり、周方向の幅が長くなるステータの外周側のステータ磁極は磁極面が横長形状になるため、ステータのスペースを無駄なく活用して外周側のステータ磁極と内周側のステータ磁極の磁極面を極力同じ面積にすることができる。   In the case of the axial gap motor of the present invention according to claim 3, the stator magnetic pole on the inner peripheral side of the stator whose circumferential width is shortened has a vertically elongated magnetic pole surface, and the stator magnetic pole on the outer peripheral side of the stator whose circumferential width becomes longer. Since the stator magnetic pole has a horizontally long magnetic pole surface, it is possible to make the magnetic pole surfaces of the outer peripheral stator magnetic pole and the inner peripheral stator magnetic pole as large as possible by using the stator space without waste.

請求項4に係る本発明のアキシャルギャップモータの場合、界磁コイルにより、ステータの内周側のステータ磁極と外周側のステータ磁極に磁束が増加する向きのバイアス磁界を与え、出力(トルク)を大きくすることができる。   In the case of the axial gap motor of the present invention according to claim 4, the field coil applies a bias magnetic field in the direction of increasing the magnetic flux to the stator magnetic pole on the inner peripheral side and the stator magnetic pole on the outer peripheral side, and outputs (torque). Can be bigger.

請求項5に係る本発明のアキシャルギャップモータの場合、前記界磁コイルを内周側および外周側のステータ磁極より前記ロータの方向に突出して設けることにより、内周側および外周側のステータ磁極の磁極面積が小さくなったりしない。また、前記界磁コイルがロータの内周側および外周側のロータ磁極の間の凹部に挿入されるので、軸方向の厚みの前記界磁コイルによる増大が防止される。したがって、薄型かつ軽量で大出力の画期的なアキシャルギャップモータを提供することができる。   In the case of the axial gap motor of the present invention according to claim 5, by providing the field coil so as to protrude from the inner and outer stator poles toward the rotor, the inner and outer stator poles are provided. The magnetic pole area is not reduced. In addition, since the field coil is inserted into the concave portion between the rotor magnetic poles on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the rotor, an increase in axial thickness due to the field coil is prevented. Therefore, it is possible to provide an innovative axial gap motor that is thin, lightweight, and has high output.

本発明の第1の実施形態のアキシャルギャップモータの側面図である。1 is a side view of an axial gap motor according to a first embodiment of the present invention. (a)、(b)は図1のアキシャルギャップモータのロータ、ステータの斜視図である。(A), (b) is a perspective view of the rotor and stator of the axial gap motor of FIG. (a)、(b)は図2のロータ、ステータの磁極面の正面図である。(A), (b) is a front view of the magnetic pole surface of the rotor of FIG. 2, and a stator. 図1のステータの各相の配列の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement | sequence of each phase of the stator of FIG. 図1のステータの磁路の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic path of the stator of FIG. (a)、(b)は本発明の第2の実施形態のステータの磁極面の正面図、厚みを説明する側面図である。(A), (b) is the front view of the magnetic pole surface of the stator of the 2nd Embodiment of this invention, and a side view explaining thickness. (a)、(b)は本発明の第2の実施形態のロータの磁極面の正面図、厚みを説明する側面図である。(A), (b) is the front view of the magnetic pole surface of the rotor of the 2nd Embodiment of this invention, and a side view explaining thickness. 本発明の第3の実施形態のアキシャルギャップモータの側面図である。It is a side view of the axial gap motor of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態のアキシャルギャップモータの側面図である。It is a side view of the axial gap motor of the 4th Embodiment of this invention. (a)、(b)は図9のアキシャルギャップモータのロータ、ステータの斜視図である。(A), (b) is a perspective view of the rotor and stator of the axial gap motor of FIG. (a)、(b)は図9のアキシャルギャップモータの励磁コイルのみの場合、界磁コイルを付加した場合の磁束の特性図である。(A), (b) is the characteristic figure of the magnetic flux at the time of adding a field coil in the case of only the exciting coil of the axial gap motor of FIG. (a)、(b)は従来のアキシャルギャップモータのロータ、ステータの磁極面の正面図である。(A), (b) is a front view of the magnetic pole surface of the rotor of a conventional axial gap motor, and a stator. 図12のステータの磁路の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic path of the stator of FIG.

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。   Next, in order to describe the present invention in more detail, an embodiment will be described with reference to FIGS.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は本実施形態の3相駆動のアキシャルギャップモータ1Aの軸方向に対して直交する方向から見た側面図であり、図中の一点破線はモータ軸を示す。そして、中央部がモータ軸に軸着した回転自在のロータ2と、モータ軸が中央部を貫通する固定のステータ3が軸方向に対向して並設される。ロータ2、ステータ3は、例えば圧粉磁心、積層鋼板により形成された磁性体の略同じ大きさの円板状のバックヨーク21、31を備える。   FIG. 1 is a side view of the three-phase drive axial gap motor 1A according to the present embodiment as viewed from a direction orthogonal to the axial direction. A dashed line in the figure indicates a motor shaft. A rotatable rotor 2 having a central portion pivotally attached to the motor shaft and a fixed stator 3 having the motor shaft penetrating the central portion are arranged opposite to each other in the axial direction. The rotor 2 and the stator 3 include disk-shaped back yokes 21 and 31 having substantially the same size as a magnetic body formed of, for example, a dust core and laminated steel plates.

図2(a)、(b)および図3(a)、(b)は、ロータ2、ステータ3の磁極の形状および構造を示し、まず、24磁極(3相8磁極)構成のステータ3は、バックヨーク31のロータ2に対向するヨーク面の内周側と外周側に、磁性体の突極が形成するステータ磁極41、42を周方向に等間隔に12個配置して形成される。その際、ステータ3のヨーク面のスペースを極力有効に活用してステータ磁極41、42の磁極面を極力等しくして磁気特性を一定に保つため、ステータ磁極41、42は、磁極面の形状がつぎのように形成される。すなわち、周方向の幅が短くなる内周側の各ステータ磁極41は磁極面が軸心方向に先細りした楔形(又は三角形)であって縦長形状であり、周方向の幅が長くなる外周側の各ステータ磁極42は磁極面が横長の矩形であって横長形状である。   2 (a), 2 (b), 3 (a), and 3 (b) show the shape and structure of the magnetic poles of the rotor 2 and the stator 3. First, the stator 3 having a configuration of 24 magnetic poles (three-phase eight magnetic poles) is shown. Twelve stator magnetic poles 41 and 42 formed by magnetic salient poles are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the yoke surface facing the rotor 2 of the back yoke 31. At that time, the magnetic pole surface of the stator magnetic poles 41 and 42 has the same shape as the magnetic pole surfaces of the stator magnetic poles 41 and 42 to make the magnetic pole surfaces of the stator magnetic poles 41 and 42 as equal as possible to keep the magnetic characteristics constant. It is formed as follows. That is, each stator pole 41 on the inner circumferential side whose width in the circumferential direction becomes shorter is a wedge shape (or a triangle) whose pole surface tapers in the axial direction and has a vertically long shape, and on the outer circumferential side whose width in the circumferential direction becomes longer. Each of the stator magnetic poles 42 has a horizontally long rectangular magnetic pole surface and a horizontally long shape.

そして、内周側のステータ磁極41と外周側のステータ磁極42は、例えば、内周側のステータ磁極41がS極(一方の極性)に励磁され、外周側のステータ磁極42がN極(他方の極性)に励磁される。   The inner and outer stator poles 41 and 42 are, for example, the inner stator pole 41 excited to the S pole (one polarity) and the outer stator pole 42 the N pole (the other pole). The polarity is excited.

つぎに、ロータ2は回転するためにステータ3と異なる適当な磁極数の構成であればよく、一般的にはステータ3より磁極数が少ない。具体的には、12磁極のステータ3に対してロータ2は10磁極または8磁極であることが好ましい。   Next, the rotor 2 only needs to have a configuration with an appropriate number of magnetic poles different from that of the stator 3 in order to rotate, and generally has a smaller number of magnetic poles than the stator 3. Specifically, the rotor 2 is preferably 10 or 8 magnetic poles with respect to the 12 magnetic pole stator 3.

そして、ロータ2が10磁極構成の場合、ステータ3に後述の界磁コイルを備えないのであれば、図12(a)の従来モータのロータ100のように、ロータ2のバックヨーク21のステータ3に対向するヨーク面に10個のロータ磁極を周方向に一列(一重)に配置してもよいが、本実施形態の場合、ステータ3の内周側のステータ磁極41と外周側のステータ磁極42に対応するように、バックヨーク21のステータ3に対向するヨーク面の内周側と外周側に、磁性体の突極又は磁石体が形成するそれぞれ10個のロータ磁極51、52が同心状に周方向に等間隔に配置して形成される。このとき、ロータ磁極51、52の磁極面もステータ磁極41、42の磁極面と極力等しくするため、内周側のロータ磁極51は内周側のステータ磁極41と同じ縦長形状であり、外周側のロータ磁極52は外周側のステータ磁極42と同じ横長形状である。   When the rotor 2 has a 10 magnetic pole configuration, if the stator 3 does not include a field coil to be described later, like the rotor 100 of the conventional motor in FIG. 12A, the stator 3 of the back yoke 21 of the rotor 2. Ten rotor magnetic poles may be arranged in a row (single) in the circumferential direction on the yoke surface facing the stator, but in this embodiment, the stator magnetic pole 41 on the inner peripheral side of the stator 3 and the stator magnetic pole 42 on the outer peripheral side. 10 rotor magnetic poles 51 and 52 formed by magnetic salient poles or magnet bodies are concentrically arranged on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the yoke surface facing the stator 3 of the back yoke 21, respectively. They are formed at regular intervals in the circumferential direction. At this time, the magnetic pole surfaces of the rotor magnetic poles 51 and 52 are made to be as equal as possible to the magnetic pole surfaces of the stator magnetic poles 41 and 42. Therefore, the rotor magnetic pole 51 on the inner peripheral side has the same vertical shape as the stator magnetic pole 41 on the inner peripheral side. This rotor magnetic pole 52 has the same horizontally long shape as the outer peripheral stator magnetic pole 42.

つぎに、ステータ3におけるステータ磁極41、42の配置および励磁について説明する。   Next, the arrangement and excitation of the stator magnetic poles 41 and 42 in the stator 3 will be described.

図4はステータ3のステータ磁極41、42に励磁コイル6を装着した状態を示し、各ステータ磁極41、42はそれぞれ周方向にU、V、Wの順の磁極を形成するが、内周側のステータ磁極41と外周側のステータ磁極42は、ステータ磁極42の磁極間隔(中心間距離)Laの約1/2だけ周方向に位置をずらして配置される。さらに具体的に説明すると、内周側のステータ磁極41は、磁極対を形成する同相の外周側のステータ磁極42から距離Lb(=(3/2)・La)ずれた位置に配置される。内周側のステータ磁極41と外周側のステータ磁極42の位置をずらすと、ステータ磁極41、42を一層効果的に周方向と径方向に分散して配置することができる。   FIG. 4 shows a state in which the exciting coil 6 is mounted on the stator magnetic poles 41 and 42 of the stator 3. The stator magnetic poles 41 and 42 respectively form U, V, and W magnetic poles in the circumferential direction. The stator magnetic poles 41 and the stator magnetic poles 42 on the outer circumferential side are arranged with their positions shifted in the circumferential direction by about ½ of the magnetic pole interval (center distance) La of the stator magnetic poles 42. More specifically, the inner peripheral stator magnetic pole 41 is disposed at a position shifted by a distance Lb (= (3/2) · La) from the outer peripheral stator magnetic pole 42 forming the magnetic pole pair. If the positions of the stator magnetic pole 41 on the inner peripheral side and the stator magnetic pole 42 on the outer peripheral side are shifted, the stator magnetic poles 41 and 42 can be more effectively distributed in the circumferential direction and the radial direction.

さらに、磁極対を形成する同相の内周側のステータ磁極41と外周側のステータ磁極42は、内周側のステータ磁極41がS極、外周側のステータ磁極42がN極に励磁されるように、相互に逆向きに励磁コイル6が集中巻きされる。   Further, the inner peripheral side stator magnetic pole 41 and the outer peripheral side stator magnetic pole 41 forming the magnetic pole pair are excited so that the inner peripheral side stator magnetic pole 41 is excited to the S pole and the outer peripheral side stator magnetic pole 42 is excited to the N pole. In addition, the exciting coil 6 is concentratedly wound in opposite directions.

そして、励磁相をU、V、Wに順に切り替えることにより、例えばU相が励磁相になるときには、内周側のU相の4個のステータ磁極41がS極に励磁され、それらのステータ磁極41から周方向にずれた位置の外周側のU相の4個のステータ磁極42がN極に励磁される。このとき、N極のステータ磁極42の磁束はロータ2のロータ磁極51、52を通ってS極のステータ磁極41に入り、ステータ磁極41からバックヨーク31の磁路を通ってステータ磁極42に至る。また、この間にロータ2は磁気作用によって回転する。以降、励磁相がV、W、U,…に切り替わることにより、同様にしてロータ2が回転し続ける。   Then, by sequentially switching the excitation phase to U, V, W, for example, when the U phase becomes the excitation phase, the four U-phase stator magnetic poles 41 on the inner peripheral side are excited to the S pole, and these stator magnetic poles Four U-phase stator magnetic poles 42 on the outer peripheral side at positions shifted in the circumferential direction from 41 are excited to N poles. At this time, the magnetic flux of the N-pole stator pole 42 enters the S-pole stator pole 41 through the rotor poles 51 and 52 of the rotor 2, and reaches the stator pole 42 from the stator pole 41 through the magnetic path of the back yoke 31. . During this time, the rotor 2 rotates by a magnetic action. Thereafter, when the excitation phase is switched to V, W, U,..., The rotor 2 continues to rotate in the same manner.

以上の構成のアキシャルギャップモータ1Aにおいては、ステータ3の磁極は、バックヨーク31のロータ2に対向するヨーク面に周方向に同心状に二重に配置された内周側、外周側のステータ磁極41、42からなる。そして、ステータ磁極41、42はそれぞれ従来モータのステータ磁極202の個数(12個)であり、しかも、内周側のステータ磁極41と、対応する外周側のステータ磁極42とは、周方向に位置をずらして配置されている。そのため、ステータ3の磁極は、従来モータのステータ磁極202をヨーク面の周方向と径方向に極めて効果的に分散した状態になっている。   In the axial gap motor 1A having the above-described configuration, the magnetic poles of the stator 3 are the inner and outer stator poles that are concentrically arranged in the circumferential direction on the yoke surface facing the rotor 2 of the back yoke 31. 41, 42. The stator magnetic poles 41 and 42 are respectively the number (12) of the stator magnetic poles 202 of the conventional motor, and the inner peripheral stator magnetic pole 41 and the corresponding outer peripheral stator magnetic pole 42 are positioned in the circumferential direction. Are arranged. Therefore, the magnetic poles of the stator 3 are in a state where the stator magnetic poles 202 of the conventional motor are very effectively dispersed in the circumferential direction and radial direction of the yoke surface.

この場合、ステータ磁極202を一列(一重)に配置する従来モータに比して、アキシャルギャップモータ1Aは、ステータ3の磁極数が2倍になって磁束がヨーク面に分散され、ステータ磁極41、42を通る磁束は従来モータのステータ磁極202を通る磁束の1/2に減少する。一方で、1回転に必要な励磁の切替え回数は、従来モータと同じ12回であり、駆動周波数の増加は招かない。   In this case, as compared with the conventional motor in which the stator magnetic poles 202 are arranged in a single row (single), the axial gap motor 1A has the number of magnetic poles of the stator 3 doubled and the magnetic flux is dispersed on the yoke surface. The magnetic flux passing through 42 is reduced to ½ of the magnetic flux passing through the stator pole 202 of the conventional motor. On the other hand, the number of excitation switching required for one rotation is 12 times that of the conventional motor, and the drive frequency does not increase.

図5はU相励磁のステータ3の磁束を示し、図13に対応する。アキシャルギャップモータ1AのU相のステータ磁極41、42の個数(8個)は、図11(b)の従来モータのU相のステータ磁極202の個数(4個)の2倍であるので、U相のS極のステータ磁極41に入る図5の破線矢印の磁束線φbは、図12の破線矢印の磁束線φaの1/2の2本になる。そして、S極のステータ磁極41の2本の磁束線φbは1本ずつに分枝してステータ磁極41、42をつなぐバックヨーク31の磁路を左右に約1/8周移動し、左右両隣のU相のN極のステータ磁極42に至る。このとき、N極のステータ磁極42は左右両隣のS極のステータ磁極41それぞれからの1本の磁束線φbが入り、合計で2本の磁束線φbの磁束を出力する。   FIG. 5 shows the magnetic flux of the U-phase excited stator 3 and corresponds to FIG. The number (8) of U-phase stator magnetic poles 41, 42 of the axial gap motor 1A is twice the number (4) of U-phase stator magnetic poles 202 of the conventional motor shown in FIG. The magnetic flux line φb indicated by the broken line arrow in FIG. 5 entering the phase S stator pole 41 is two of the magnetic flux lines φa indicated by the broken line arrow in FIG. Then, the two magnetic flux lines φb of the S-pole stator magnetic pole 41 are branched one by one, and the magnetic path of the back yoke 31 connecting the stator magnetic poles 41 and 42 is moved about 1/8 to the left and right. To the U-phase N-pole stator pole 42. At this time, the N-pole stator magnetic pole 42 receives one magnetic flux line φb from each of the left and right adjacent S-pole stator magnetic poles 41, and outputs the magnetic flux of two magnetic flux lines φb in total.

そして、図12の磁束線φaと図5の磁束線φbとの比較からも明らかなように、従来モータの場合は、S極、N極のステータ磁極202をつなぐバックヨーク201の磁路の磁束量が2本の磁束線φbで表されるのに対して、アキシャルギャップモータ1Aの場合は、S極、N極のステータ磁極41、42をつなぐバックヨーク31の磁路の磁束量が1本の磁束線φbで表され、従来モータの場合の1/2に減少する。   As is clear from a comparison between the magnetic flux line φa in FIG. 12 and the magnetic flux line φb in FIG. 5, in the case of the conventional motor, the magnetic flux in the magnetic path of the back yoke 201 that connects the S pole and the N pole stator pole 202. Whereas the amount is represented by two magnetic flux lines φb, in the case of the axial gap motor 1A, the amount of magnetic flux in the magnetic path of the back yoke 31 that connects the S and N pole stator poles 41 and 42 is one. The magnetic flux line φb is reduced to 1/2 that of the conventional motor.

したがって、ステータ3のバックヨーク31は、軸方向の厚みを従来モータのステータ200のバックヨーク201の厚みの1/2に薄くしても、従来モータのバックヨーク201と同じ磁束密度になる。そして、バックヨーク31の軸方向の厚みをバックヨーク201の厚みの1/2に薄くすることにより、アキシャルギャップモータ1Aの軸方向の厚みを従来モータより薄くすることができ、従来にない薄型で軽量のアキシャルギャップモータ1Aを提供することができる。なお、内周側、外周側のステータ磁極41、42は従来モータのステータ磁極202を2分割した磁極に相当するので、ステータ3は径方向に大きくしなくてよく、ステータ3の磁極数が2倍になってもアキシャルギャップモータ1Aが径方向に大型化することはない。   Therefore, the back yoke 31 of the stator 3 has the same magnetic flux density as that of the back yoke 201 of the conventional motor even if the axial thickness is reduced to ½ of the thickness of the back yoke 201 of the stator 200 of the conventional motor. Then, by reducing the axial thickness of the back yoke 31 to ½ of the thickness of the back yoke 201, the axial thickness of the axial gap motor 1A can be made thinner than that of the conventional motor. A lightweight axial gap motor 1A can be provided. Since the stator magnetic poles 41 and 42 on the inner peripheral side and the outer peripheral side correspond to magnetic poles obtained by dividing the stator magnetic pole 202 of the conventional motor into two parts, the stator 3 does not have to be enlarged in the radial direction, and the number of magnetic poles of the stator 3 is 2. Even if it is doubled, the axial gap motor 1A does not increase in size in the radial direction.

ところで、内周側のステータ磁極41の一方の磁極がN極、外周側のステータ磁極42の他方の磁極がS極であっても全く同様である。   By the way, even if one magnetic pole of the stator pole 41 on the inner peripheral side is an N pole and the other magnetic pole of the stator magnetic pole 42 on the outer peripheral side is an S pole, the same is true.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について、図6、図7を参照して説明する。それらの図面において、図1〜図5と同一の符号は同一もしくは相当するものを示す。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In these drawings, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 5 denote the same or corresponding components.

前記アキシャルギャップモータ1Aは、ステータ3のバックヨーク31の厚みを薄くすることができるのと同様、ロータ2のバックヨーク21についてもロータ磁極51、52の個数が2倍になるので軸方向の厚みを薄くすることができ、バックヨーク21、31の厚みを共に薄くすることで、一層、薄型で軽量のアキシャルギャップモータ1Aを提供することができる。   In the axial gap motor 1A, the thickness of the back yoke 31 of the stator 3 can be reduced, and the number of rotor magnetic poles 51 and 52 is doubled in the back yoke 21 of the rotor 2 as well. By reducing both the thicknesses of the back yokes 21 and 31, the axial gap motor 1A that is thinner and lighter can be provided.

そして、ロータ2の、ステータ3の磁束の量は内周側および外周側の磁性体の端になる程減少するので、アキシャルギャップモータ1Aを極力軽量化するため、ロータ2のバックヨーク21、ステータ3のバックヨーク31の軸方向の厚みは、中間部分では厚くして外周および内周へ向かう程薄くするのが好ましく、その手法としては、バックヨーク21、31の背面側に連続的な傾斜を付けてもよく、バックヨーク21、31の背面側に段差を設けてもよい。   Since the amount of magnetic flux in the stator 3 of the rotor 2 decreases as it reaches the ends of the inner and outer magnetic bodies, the back gap 21 of the rotor 2 and the stator are reduced in order to reduce the axial gap motor 1A as much as possible. The thickness of the back yoke 31 in the axial direction is preferably increased in the middle portion and thinner toward the outer periphery and the inner periphery. As a method for this, a continuous inclination is applied to the back side of the back yokes 21 and 31. It may be attached, and a step may be provided on the back side of the back yokes 21 and 31.

図6(a)、(b)は本実施形態のステータ3の構成を示し、同図(b)は同図(a)の破線のようにステータ3を厚み方向(モータ軸方向)に切断した断面図である。図6からも明らかなように、本実施形態のステータ3は、バックヨーク31の外周縁の環状部分α1および、内周縁の環状部分α2が、両環状部分α1、α2の間の中間部分α3の厚みdcの1/2程度の厚みdeの段差部に形成される。なお、環状部分α1は外周側のステータ磁極42の半径方向の中心より外周縁の部分であり、環状部分α2は内周側のステータ磁極41の半径方向の半分よりモータ軸寄りの内周縁の部分である。そして、ステータ磁極41、42は中心部を含む半分以上がバックヨーク31の中間部分α3に重なり、バックヨーク31によって十分な強度を確保しつつ、バックヨーク31が段差を設けて極力肉薄で軽量に加工されている。ステータ3は回転しないため、内周側の環状部分α2はモータ軸が貫通する中心開口の端部の厚みを厚くしなくても問題はない。   6 (a) and 6 (b) show the configuration of the stator 3 of this embodiment, and FIG. 6 (b) shows the stator 3 cut in the thickness direction (motor shaft direction) as indicated by the broken line in FIG. 6 (a). It is sectional drawing. As apparent from FIG. 6, the stator 3 of the present embodiment has an annular portion α1 on the outer peripheral edge of the back yoke 31 and an annular portion α2 on the inner peripheral edge of an intermediate portion α3 between the annular portions α1 and α2. It is formed in a stepped portion having a thickness de that is about ½ of the thickness dc. The annular part α1 is a part of the outer peripheral edge from the radial center of the stator pole 42 on the outer peripheral side, and the annular part α2 is a part of the inner peripheral edge closer to the motor shaft than half of the stator magnetic pole 41 on the inner peripheral side in the radial direction. It is. Further, more than half of the stator magnetic poles 41 and 42 including the central portion overlap with the intermediate portion α3 of the back yoke 31, and the back yoke 31 is provided with a step so as to be as thin and light as possible while ensuring sufficient strength. Has been processed. Since the stator 3 does not rotate, there is no problem even if the thickness of the end portion of the central opening through which the motor shaft passes is not increased in the annular portion α2 on the inner peripheral side.

さらに、本実施形態のステータ3は、バックヨーク31の背面側の外周縁、内周縁の環状部分α1、α2の背面側に全周にわたって凹状の段差部7を形成し、段差部7に各励磁コイル6を結線するバスリング8を嵌入する。そして、環状部分α1、α2の各ステータ磁極41、42の延長範囲の適当な個所からコイル端末を引き出して前記バスリング8に結線する。このようにすることで、ステータ3の厚みをを薄くした部分にコイル結線用のバスリング8を配置し、コイル端末の出っ張り等をなくしてアキシャルギャップモータ1Aを一層小型化できる。   Further, the stator 3 of the present embodiment forms a concave stepped portion 7 over the entire circumference on the backside of the outer peripheral edge and the inner peripheral annular portions α1 and α2 of the back yoke 31 and each stepped portion 7 is energized. A bus ring 8 for connecting the coil 6 is inserted. Then, the coil terminal is drawn out from an appropriate portion of the extension range of the stator magnetic poles 41 and 42 of the annular portions α1 and α2 and connected to the bus ring 8. By doing so, the bus ring 8 for coil connection is disposed in the portion where the thickness of the stator 3 is reduced, and the axial gap motor 1A can be further reduced in size by eliminating the protrusion of the coil end.

図7(a)、(b)は本実施形態のロータ2の構成を示し、同図(b)は同図(a)の破線の位置でロータ2を厚み方向(モータ軸方向)に切断した断面図である。図7からも明らかなように、本実施形態のロータ2は、バックヨーク21の外周側および内周側の背面が次第に薄くなるように傾斜を付けて薄く加工されている。なお、内周側のモータ軸に取付けられる中心開口端縁は厚みを厚くして強度が確保されている。   FIGS. 7A and 7B show the configuration of the rotor 2 of the present embodiment, and FIG. 7B shows the rotor 2 cut in the thickness direction (motor shaft direction) at the position indicated by the broken line in FIG. It is sectional drawing. As apparent from FIG. 7, the rotor 2 of this embodiment is thinly processed with an inclination so that the back surface of the back yoke 21 on the outer peripheral side and the inner peripheral side is gradually thinner. The central opening edge attached to the motor shaft on the inner peripheral side is thickened to ensure strength.

したがって、本実施形態の場合、ロータ2、ステータ3のバックヨーク21、31の厚みを薄くすることで、一層、薄型で軽量のアキシャルギャップモータを提供することができる。また、ステータ3のバックヨーク31の背面段差に設けた環状の凹部材7にバスリング8を嵌入して設けるため、アキシャルギャップモータ1Aを一層小型化できる。   Therefore, in the case of the present embodiment, by reducing the thickness of the back yokes 21 and 31 of the rotor 2 and the stator 3, it is possible to provide a thinner and lighter axial gap motor. In addition, since the bus ring 8 is fitted into the annular recess member 7 provided at the back step of the back yoke 31 of the stator 3, the axial gap motor 1A can be further reduced in size.

なお、ステータ3のバックヨーク31の厚みを、ロータ2のバックヨーク21のように傾斜を付けて薄くしてもよく、ロータ2のバックヨーク21の厚みを、ステータ3のバックヨーク31のように段差を設けて薄くしてもよい。そして、バックヨーク21、31の両方を、同じように加工して共に傾斜を付けたり段差を設けたりして薄くしてもよいのは勿論である。   Note that the thickness of the back yoke 31 of the stator 3 may be made thinner by being inclined like the back yoke 21 of the rotor 2, and the thickness of the back yoke 21 of the rotor 2 may be reduced as the back yoke 31 of the stator 3. You may make it thin by providing a level | step difference. Of course, both of the back yokes 21 and 31 may be thinned by processing them in the same way to form an inclination or provide a step.

(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について、図8を参照して説明する。図8において、図1〜図7と同一の符号は同一もしくは相当するものを示す。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 7 denote the same or corresponding components.

図8は本実施形態のアキシャルギャップモータ1Bの組み立て状態の側面図であり、アキシャルギャップモータ1Bは、第2の実施形態のアキシャルギャップモータ1Aと同様、ロータ2、ステータ3のバックヨーク21、31の厚みが薄く加工されている。さらに、アキシャルギャップモータ1Bは、ロータ2のロータ磁極51、52およびステータ3のステータ磁極41、42の磁極面が、モータ軸に対して同心円弧状の凹凸面10に加工されている。   FIG. 8 is a side view of the assembled state of the axial gap motor 1B of the present embodiment. The axial gap motor 1B is similar to the axial gap motor 1A of the second embodiment, and the back yokes 21 and 31 of the rotor 2 and the stator 3 are illustrated. The thickness of is processed thin. Further, in the axial gap motor 1B, the magnetic pole surfaces of the rotor magnetic poles 51 and 52 of the rotor 2 and the stator magnetic poles 41 and 42 of the stator 3 are processed into an uneven surface 10 that is concentric with the motor shaft.

したがって、アキシャルギャップモータ1Bは、ロータ2およびステータ3の磁極面面積が極力広げられてトルク(出力)が増大し、薄型で軽量で、しかも、高出力になる。   Therefore, in the axial gap motor 1B, the magnetic pole surface areas of the rotor 2 and the stator 3 are expanded as much as possible to increase the torque (output), and are thin and light, and also have high output.

(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態について、図9、図10および図11を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9, FIG. 10, and FIG.

図9、図10において、図1〜図8と同一の符号は同一もしくは相当するものを示し、それらの図面に示すように、本実施形態のアキシャルギャップモータ1Cは、概略、第2の実施形態の厚みを薄くしたロータ2、ステータ3を備え、さらに、ステータ3の内周側のステータ磁極41と外周側のステータ磁極42の間に配置された本発明のループ状の界磁コイル11を備える。なお、前記ループ状には、円形や楕円形だけでなく、多角形等も含まれる。   9 and 10, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 8 denote the same or corresponding elements. As shown in these drawings, the axial gap motor 1 </ b> C of the present embodiment is roughly the second embodiment. The rotor 2 and the stator 3 are thinned, and the loop-shaped field coil 11 of the present invention is provided between the stator magnetic pole 41 on the inner peripheral side of the stator 3 and the stator magnetic pole 42 on the outer peripheral side. . The loop shape includes not only a circle and an ellipse but also a polygon.

界磁コイル11は励磁コイル6と同様のエナメル被覆線からなり、本実施形態の場合、接着したり、適当な支持部材を用いたりして、ステータ磁極41、42の表面上に固定して取付けられ、ロータ2の方向に突出する。さらに、ロータ2の方向に突出した界磁コイル11は、ロータ2とステータ3を対向して配置することにより、ロータ2の内周側のロータ磁極51と外周側のロータ磁極52との間隙が形成する十分な広さの環状の凹部12に、ロータ磁極51、52に接触しないように一部又は全部が挿入されて収容される。   The field coil 11 is formed of an enameled coated wire similar to that of the exciting coil 6. In this embodiment, the field coil 11 is fixedly mounted on the surface of the stator magnetic poles 41 and 42 by bonding or using an appropriate support member. And protrudes in the direction of the rotor 2. Further, the field coil 11 projecting in the direction of the rotor 2 is arranged so that the rotor 2 and the stator 3 face each other so that the gap between the rotor magnetic pole 51 on the inner peripheral side of the rotor 2 and the rotor magnetic pole 52 on the outer peripheral side is reduced. A part or the whole is inserted and accommodated in the annular recess 12 having a sufficiently wide width so as not to contact the rotor magnetic poles 51 and 52.

そして、界磁コイル11は、ステータ磁極41、42の磁極性に合わせて、ステータ3の外周側がN極、内周側がS極になる向きの所定のバイアス磁束を発生する。このバイアス磁束が、励磁相のステータ磁極41、42の励磁コイル6の磁束に重畳加算されることにより、励磁相のステータ磁極41、42の磁束が増加する。   The field coil 11 generates a predetermined bias magnetic flux in a direction in which the outer peripheral side of the stator 3 is an N pole and the inner peripheral side is an S pole in accordance with the magnetic polarities of the stator magnetic poles 41 and 42. The bias magnetic flux is superimposed and added to the magnetic flux of the excitation coil 6 of the stator magnetic poles 41 and 42 in the excitation phase, thereby increasing the magnetic flux of the stator magnetic poles 41 and 42 in the excitation phase.

図11(a)は励磁コイル6のみによって発生する磁束の電流特性を示し、同図(b)は励磁コイル6の磁束に前記バイアス磁束が重畳加算された場合の磁束の電流特性を示す。そして、図11(b)の特性は図11(a)の特性を左にシフトした特性になり、両図の斜線部の大小比較からも明らかなように、バイアス磁束の重畳加算により励磁相のステータ磁極41、42の磁束が増加して磁界エネルギー増えることが分かる。このようにすると、その分、アキシャルギャップモータ1Cは発生トルクが大きくなって出力が増加する。   FIG. 11A shows the current characteristics of the magnetic flux generated only by the exciting coil 6, and FIG. 11B shows the current characteristics of the magnetic flux when the bias magnetic flux is superimposed and added to the magnetic flux of the exciting coil 6. The characteristic shown in FIG. 11B is a characteristic obtained by shifting the characteristic shown in FIG. 11A to the left. As is clear from the comparison of the hatched portions in both figures, the excitation phase is changed by the superimposed addition of the bias magnetic flux. It can be seen that the magnetic flux energy of the stator magnetic poles 41 and 42 increases and the magnetic field energy increases. As a result, the generated torque of the axial gap motor 1C increases and the output increases accordingly.

したがって、本実施形態の場合、アキシャルギャップモータ1Cの軸長(体格)を増加させることがなく、軸方向の厚みの界磁コイル11による増大を防止して、薄型かつ軽量で大出力の画期的なアキシャルギャップモータ1Cを提供することができる。   Therefore, in the case of the present embodiment, the axial length (physique) of the axial gap motor 1C is not increased, the increase in the axial thickness due to the field coil 11 is prevented, and it is a thin, lightweight and high output epoch. A typical axial gap motor 1C can be provided.

そして、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、ステータ3の磁極数は24極に限るものではなく、同様に、ロータ2の磁極数も16極に限るものではない。また、ロータ2には従来モータのロータ磁極102と同様、周方向に一列(一重)に例えば10個のロータ磁極を設けてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit thereof. For example, the number of magnetic poles of the stator 3 is 24. Similarly, the number of magnetic poles of the rotor 2 is not limited to 16 poles. Further, similarly to the rotor magnetic pole 102 of the conventional motor, the rotor 2 may be provided with, for example, 10 rotor magnetic poles in a row (single) in the circumferential direction.

つぎに、内周側のステータ磁極41、ロータ磁極51は磁極面が縦長形状でなくてもよく、同様に、外周側のステータ磁極42、ロータ磁極52は磁極面が横長形状でなくてもよい。そして、例えば内周側のステータ磁極41、ロータ磁極51および、外周側のステータ磁極42、ロータ磁極52の磁極面が、略同じ面積の円形状、多角形状、矩形状等の同一形状であってもよい。   Next, the inner peripheral stator magnetic pole 41 and the rotor magnetic pole 51 may not have a vertically elongated magnetic pole surface. Similarly, the outer peripheral stator magnetic pole 42 and the rotor magnetic pole 52 may not have a horizontally elongated magnetic pole surface. . For example, the magnetic pole surfaces of the inner peripheral stator magnetic pole 41, the rotor magnetic pole 51, and the outer peripheral stator magnetic pole 42, the rotor magnetic pole 52 have the same shape, such as a circular shape, a polygonal shape, a rectangular shape, etc., having substantially the same area. Also good.

そして、本発明は、電気自動車やハイブリッドカーの駆動モータとして用いられるアキシャルギャップモータだけでなく、種々の用途のアキシャルギャップモータに適用することができる。その際、アキシャルギャップモータは4相以上の多相駆動のモータであってもよい。   The present invention can be applied not only to axial gap motors used as drive motors for electric vehicles and hybrid cars, but also to axial gap motors for various applications. In this case, the axial gap motor may be a multiphase drive motor having four or more phases.

1A、1B、1C アキシャルギャップモータ
2 ロータ
3 ステータ
6 励磁コイル
11 界磁コイル
12 凹部
21、31 バックヨーク
41、42 ステータ磁極
51、52 ロータ磁極
1A, 1B, 1C Axial gap motor 2 Rotor 3 Stator 6 Excitation coil 11 Field coil 12 Recess 21, 31 Back yoke 41, 42 Stator magnetic pole 51, 52 Rotor magnetic pole

Claims (5)

ステータとロータとが対向するアキシャルギャップモータであって、
前記ステータは、前記ロータに対向する磁極面の内周側と外周側に集中巻きのコイルの通電により励磁されるステータ磁極が周方向に同数配置され、
前記ステータの内周側のステータ磁極は一方の極性に励磁され、前記ステータの外周側のステータ磁極は前記一方の磁極と逆の他方の極性に励磁されることを特徴とするアキシャルギャップモータ。
An axial gap motor in which the stator and the rotor face each other,
In the stator, the same number of stator magnetic poles that are excited by energization of concentrated winding coils on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the magnetic pole surface facing the rotor are arranged in the circumferential direction,
The stator gap on the inner circumference side of the stator is excited to one polarity, and the stator pole on the outer circumference side of the stator is excited to the other polarity opposite to the one pole.
請求項1に記載のアキシャルギャップモータにおいて、
前記ステータの内周側のロータ磁極と外周側のロータ磁極とは、周方向に位置がずれていることを特徴とするアキシャルギャップモータ。
The axial gap motor according to claim 1,
An axial gap motor characterized in that the rotor magnetic pole on the inner peripheral side and the rotor magnetic pole on the outer peripheral side of the stator are displaced in the circumferential direction.
請求項1または2に記載のアキシャルギャップモータにおいて、
前記ステータの内周側のステータ磁極と外周側のステータ磁極は、内周側のステータ磁極の磁極面が縦長形状であり、外周側のステータ磁極の磁極面が横長形状であることを特徴とするアキシャルギャップモータ。
The axial gap motor according to claim 1 or 2,
The stator magnetic pole on the inner peripheral side and the stator magnetic pole on the outer peripheral side of the stator are characterized in that the magnetic pole surface of the stator magnetic pole on the inner peripheral side has a vertically long shape, and the magnetic pole surface of the stator magnetic pole on the outer peripheral side has a horizontally long shape. Axial gap motor.
請求項1ないし3のいずれかに記載のアキシャルギャップモータにおいて、
前記ステータは、内周側のステータ磁極と外周側のステータ磁極の間に配置されたループ状の界磁コイルを備えることを特徴とするアキシャルギャップモータ。
The axial gap motor according to any one of claims 1 to 3,
The stator includes an axial gap motor including a loop-shaped field coil disposed between an inner peripheral stator magnetic pole and an outer peripheral stator magnetic pole.
請求項4に記載のアキシャルギャップモータにおいて、
前記ロータは、前記ステータに対向する磁極面に内周側のロータ磁極と外周側のロータ磁極が周方向に配置され、
前記界磁コイルは、内周側のステータ磁極および外周側のステータ磁極より前記ロータの方向に突出し、前記ロータの内周側のロータ磁極と外周側のロータ磁極との間隙が形成する凹部に非接触状態に挿入されることを特徴とするアキシャルギャップモータ。
The axial gap motor according to claim 4,
In the rotor, an inner peripheral rotor magnetic pole and an outer peripheral rotor magnetic pole are arranged in a circumferential direction on a magnetic pole surface facing the stator,
The field coil protrudes in the direction of the rotor from the stator pole on the inner peripheral side and the stator pole on the outer peripheral side, and is not in a recess formed by a gap between the rotor magnetic pole on the inner peripheral side of the rotor and the rotor magnetic pole on the outer peripheral side. An axial gap motor that is inserted into a contact state.
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