JP2014117029A

JP2014117029A - アキシャルギャップモータ

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Publication number: JP2014117029A
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Inventors: Hiroki Matsumoto; 啓紀松本
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Abstract

【課題】信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造できるアキシャルギャップモータを提供する。
【解決手段】アキシャルギャップモータ１００は、回転子３０と、コイル９が巻回された鉄心片１を周方向に複数配置した固定子２０と、回転子３０と固定子２０を収納するケース３とを備える。固定子２０と回転子３０はエアギャップＧを挟んで同軸上に配置される。固定子２０は、鉄心片１の軸方向の端部に接するように配置され、ケース３に固定された導電性材料２を有する。固定子２０は、コイル９、鉄心片１及び導電性材料２を内部に含むように樹脂材料４で一体成形することにより、ケース３に固定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、アキシャルギャップモータに関する。

従来より、円盤状の固定子と円盤状の回転子からなるアキシャルギャップモータが知られている。このアキシャルギャップモータは、構造上、軸（シャフト）方向の長さ、すなわちアキシャルギャップモータの厚さを薄くすることができる。このため、アキシャルギャップモータは、扁平なモータが配置できる場所に多用されている。

アキシャルギャップモータの固定子を保持する方法としては、製造の容易性から、機械的特性、絶縁性、耐熱性等に優れる樹脂材料によって固定子を固定し、その他ケース（ハウジング）等の構造部材と接着固定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、別の方法として、コイルを分割するように板状の支持部材を配置し、これにより固定子の鉄心片を保持する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−１０４７９５号公報特開２００５−２６９７７８号公報

しかしながら、特許文献１では、固定子の保持方法として樹脂材料を選定しているが、樹脂材料単体では鉄心の保持を強固に行えるとは言い難い。すなわち、モータの温度上昇や使用される環境温度によって樹脂材料が劣化することを想定した場合、信頼性に欠ける。

また、樹脂材料は一般にガラス転移温度以上になると、ゴム状態となるために剛性が極端に低下する。その結果、鉄心片の自重によって鉄心片が移動し、鉄心片間の相対的位置がずれることが懸念される。

上記現象は、例えば、硬化時の加熱や発熱による温度上昇によって顕著に表れる。このため、金型等で保持しながら徐々に加熱冷却する構造においては課題と成り難い。しかしながら、例えば、生産性を上げるために急速に加熱冷却するプロセスが求められる場合は、特許文献１に開示される従来技術を用いた場合、上記課題を解決することは難しい。

一方、特許文献２では、ケースと同じ材料（導電性材料）のみで鉄心片を固定しており、樹脂材料を用いた場合と比較して強度的にはより高い鉄心片の保持力を得ることができる。

しかしながら、そのような構成においては導電性材料の使用量が増加し、モータ重量も増加する。また、コイルを二つに分割していることから製造面においても課題がある。

本発明の目的は、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造できるアキシャルギャップモータを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、回転子と、コイルが巻回された鉄心片を周方向に複数配置した固定子と、前記回転子と前記固定子を収納するケースと、を備え、前記固定子と前記回転子は空隙を挟んで同軸上に配置され、前記固定子は、前記鉄心片の軸方向の端部に接するように配置され、前記ケースに固定された導電性材料を有し、前記コイル、前記鉄心片及び前記導電性材料を内部に含むように樹脂材料で一体成形することにより、前記ケースに固定されるようにしたものである。

本発明によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータの斜視図である。本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータの断面図である。本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の斜視図である。本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。図４に示す本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の断面図である。第１の従来例のアキシャルギャップモータの断面図である。第２の従来例のアキシャルギャップモータの断面図である。本発明の第２の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。図８に示す本発明の第２の実施形態であるアキシャルギャップモータの断面図である。本発明の第３の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の断面図である。本発明の第４の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。図１１に示す本発明の第４の実施形態であるアキシャルギャップモータの断面図である。本発明の第５の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。図１３に示す本発明の第５の実施形態であるアキシャルギャップモータの断面図である。本発明の第６の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の断面図である。本発明の第７の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。図１６に示す第７の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の上面図である。本発明の第８の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。図１８に示す第８の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の上面図（模式図）である。

〔第１の実施形態〕
以下、図１〜図２を用いて、本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータの構成及び動作を説明する。

最初に、図１を用いて、アキシャルギャップモータの全体構成を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００の斜視図である。

アキシャルギャップモータ１００は、ケース３、円盤状の固定子２０Ａ及び円盤状の２個の回転子３０を備える。図１では、図面を見やすくするために、固定子２０Ａを模式的に表している。

固定子２０Ａは、主として、鉄心片１とコイル９から構成される。図１では、９個の鉄心片１が固定子２０Ａの周方向に等間隔で配置される。固定子２０Ａの詳細については、図３及び図４を用いて後述する。

回転子３０は、円盤状の構造材３１と永久磁石３３から構成される。永久磁石３３は、構造材３１の径方向の外側に配置される。図１では、８個の永久磁石３３が周方向に等間隔で配置される。永久磁石３３の極性は周方向に交互に異なっている。

ケース３は、固定子２０Ａと回転子３０を収納する。ケース３は、アルミダイカスト等の金属でできている。

次に、図２を用いて、アキシャルギャップモータ１００の構成を説明する。図２は、本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００の断面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付す。また、その断面図は軸対称であるため、図２では、断面図の右側半分だけを示している。

固定子２０Ａは、鉄心片１、鉄心片１の外周に巻回されたコイル９、鉄心片１の上端に接するアルミ製の導電性材料２を備える。導電性材料２は、工作機械等によりケース３に押し付けられ、ケース３に圧接される。固定子２０Ａは、これらの構成要素を内部に含むように樹脂材料４で一体成形される。

これにより、固定子２０Ａは、樹脂材料４及び導電性材料２よりケース３に固定される。樹脂材料４は、固定子２０Ａとケース３の接着剤としても機能している。鉄心片１は、樹脂材料４及び導電性材料２により保持される。なお、鉄心片１は、積層した電磁鋼板、アモルファス材などでできている。

回転子３０は、円盤状の構造材３１、ヨーク３２、永久磁石３３を備える。円環状の１個のヨーク３２は、構造材３１の径方向の外側に形成された溝部３４に配置され、固定されている。８個の永久磁石３３は、このヨーク３２の上にｙ軸方向の極性を交互に入れ替えながら周方向に配置され、溝部３４に固定される。１対の回転子３０は、シャフト５０の軸方向（ｙ軸方向）に一定の間隔をあけて、シャフト５０に固定されている。シャフト５０は、ケース３に設けられたベアリング６０によって回転可能に支持される。

ここで、固定子２０Ａは、１対の回転子３０に挟まれるように配置される。固定子２０Ａと回転子３０の間には、エアギャップＧが形成される。これにより、固定子２０Ａと回転子３０はエアギャップＧを挟んで同軸上に配置される。

続いて、図２を用いて、アキシャルギャップモータ１００の動作を説明する。

コイル９に電流が流れると、固定子２０Ａは、シャフト５０の軸方向（ｙ軸方向）に磁場を生成する。一方、回転子３０の永久磁石３３も、シャフト５０の軸方向に磁場を生成する。固定子２０Ａが生成する磁場と回転子３０が生成する磁場の相互作用により、回転子３０が回転するように、コイル９に流れる電流が制御される。

次に、図３〜図５を用いて、本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子２０Ａの構成を説明する。なお、図１〜図２と同一部分には同一符号を付す。

最初に、図３を用いて、固定子２０Ａの全体構成を説明する。図３は、本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ａの斜視図である。図３では、リング状の樹脂材料４の内部に、コイル９が巻回された９個の鉄心片１が周方向に等間隔で含まれている。

ここで、樹脂材料４として、熱硬化性樹脂を用いてもよい。熱硬化性樹脂は、耐熱性や機械的強度が高く、鉄心片１の保持強度を上げる材料としては特に好ましい。さらに熱可塑性樹脂と比較して、溶融時において分子量が低く、粘度が低いため、成形時に高い圧力を必要としない。そのため、注入圧力を低く抑えることができるので、鉄心片１や導電性材料２の変形や、金型の摩耗を最小限に抑制することができる。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が特に好ましい。エポキシ樹脂は、他の熱硬化性樹脂と比較して耐熱性が高く、また注入時の粘度も他の熱硬化性樹脂と比較して低いことから、他の部材を保護することができる。さらに、アミン系硬化剤を用いた場合、硬化時間が短いのみならず、接着性が向上することから、鉄心片１やケース３との固定強度を向上させることができる。その結果、鉄心片１の保持強度が向上する。

次に、図４を用いて、固定子２０Ａの構成を詳細に説明する。図４は、本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ａの構成図である。ただし、図４では、図面を見やすくするために、樹脂材料４を表示していない。

固定子２０Ａは、絶縁材でできたボビン８、ボビン８に挿通された鉄心片１、ボビン８に巻回されたコイル９、鉄心片１の上端に接する板状の導電性材料２を備える。なお、導電性材料２は、溶接、圧接などにより鉄心片１の上端に固定されてもよい。導電性材料２はケース３に圧接される。本実施形態では、導電性材料２は、アルミでできているが、鉄などの金属であってもよい。

ここで、鉄心片１に発生する磁場の影響により導電性材料２における渦電流損が問題となる。そこで、導電性材料２は、渦電流損を抑制する構造あるいは材料で構成されることが望ましい。そのような構造としては、渦電流を遮断する方向にスリットがあること、渦電流が流れる方向と垂直方向に積層されていること、薄板であることなどがその好適例として挙げられる。さらに材料の観点からは、アモルファス材料、絶縁抵抗が低い導電性樹脂材料などを用いてもよい。

次に、図５を用いて、本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ａの作用効果を説明する。図５は、図４に示す本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ａの断面図である。ただし、図５では、図面を見やすくするため、ボビン８を表示していない。

図５に示すように、鉄心片１は樹脂材料４及び導電性材料２により保持される。すなわち、鉄心片１は樹脂材料４及び導電性材料２によってケース３に固定される。樹脂材料４で保持することにより、固定子２０Ａの軽量化を図ることができる。また、樹脂材料４を用いることにより、固定子２０Ａの成形性、組立性が良好となる。これにより、固定子２０Ａの製造コストを低減することができる。また、この固定子２０Ａを用いたアキシャルギャップモータ１００の製造コストを低減することができる。

一方、導電性材料２により、鉄心片１は、シャフト５０の軸方向（ｙ軸方向（＋））に鉄心片１の位置がずれない。また、導電性材料２によって固定子２０Ａと回転子３０のアースが達成される。加えて、導電性材料２は放熱材料としての役割を兼ねることも可能である。

その他の効果として、本実施形態では、鉄心片１が導電性材料２と樹脂材料４の両方で固定されるために、樹脂材料４が劣化した場合においても、鉄心片１を所望の位置に強固に保持することが可能であり、鉄心片１の位置がずれない。こため、鉄心保持の信頼性が向上する。さらに加熱あるいは発熱によって樹脂材料４の剛性が低下した場合においても、低下した樹脂材料４の鉄心片保持力を導電性材料２が補助的に補完する。

一般的に、樹脂材料４は、導電性材料２よりも単価が高い。本実施形態では、従来必要であった樹脂材料４の使用量を導電性材料２の体積分だけ削減することが可能である。これにより、コスト低減にも寄与することができる。

次に、図６を用いて、第１の従来例（例えば、特許文献１）であるアキシャルギャップモータと本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００を比較する。図６は、第１の従来例のアキシャルギャップモータの断面図である。

第１の従来例であるアキシャルギャップモータでは、鉄心片１が絶縁性の樹脂材料４で保持されることで鉄心片１が浮遊電位を有する。このため、固定子と回転子間での静電容量によって電位差が発生する。その結果、例えば、固定子と回転子との絶縁距離が小さい箇所、あるいは静電容量が小さなベアリング等の箇所において微小な放電が発生し、ベアリングが損傷する。

これに対し、第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００では、図５に示す導電性材料２によって固定子２０Ａと回転子３０のアースが達成される。加えて、導電性材料２は放熱材料としての役割を兼ねている。鉄心片１およびケース３との接触面積を大きくすることで、導電性材料２の放熱性を向上させることができる。

次に、図７を用いて、第２の従来例（例えば、特許文献２）であるアキシャルギャップモータと本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータを比較する。図７は、第２の従来例のアキシャルギャップモータの断面図である。

第２の従来例であるアキシャルギャップモータでは、導電性材料２のみによって鉄心片１が保持されているが、そのような構成においては導電性材料２の使用量が増加し、モータ重量も増加する。また、導電性材料２が鉄心片１を径方向に貫通し、コイルを二つに分割していることから製造が複雑である。

これに対し、第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００では、導電性材料２が鉄心片１の上端に接している。このため、コイル９を二つに分割する必要がなく、モータを容易に製造することができる。また、鉄心片１は樹脂材料４と導電性材料２により強固に保持される。さらに、樹脂材料４によりモータの軽量化を図ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。

〔第２の実施形態〕
次に、図８〜図９を用いて、本発明の第２の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｂの構成を説明する。なお、図１〜図５と同一部分には同一符号を付す。

最初に、図８を用いて、固定子２０Ｂの構成を詳細に説明する。図８は、本発明の第２の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｂの構成図である。ただし、図８では、図面を見やすくするために、樹脂材料４及びコイル９を表示していない。

本実施形態の固定子２０Ｂは、図４の固定子２０Ａと比較して、鉄心片１の上端に接する導電性材料２_１に加えて、鉄心片１の下端に接する導電性材料２_２を備える点が異なる。すなわち、鉄心片１は導電性材料２_１及び導電性材料２_２に挟まれて固定される。溶接、圧接などにより、導電性材料２_１が鉄心片１の上端に固定され、導電性材料２_２が鉄心片１の下端に固定されてもよい。導電性材料２_１及び導電性材料２_２はケース３に圧接される。

次に、図９を用いて、固定子２０Ｂの構成を説明する。図９は、図８に示す本発明の第１の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｂの断面図である。ただし、図９では、図面を見やすくするために、ボビン８を表示していない。

固定子２０Ｂは、鉄心片１、鉄心片１に巻回されたコイル９、鉄心片１の上端に接する導電性材料２_１、鉄心片１の下端に接する導電性材料２_２を内部に含むにように、樹脂材料４で一体成形される。

導電性材料２_１及び導電性材料２_２より、鉄心片１は、シャフト５０の軸方向（ｙ軸方向（＋）及び（−））に鉄心片１の位置がずれない。

具体的には、回転子３０による磁気吸引力によって鉄心片１を軸方向に引っ張る力が働くが、鉄心片１の軸方向への移動を妨げる位置に導電性材料２が配置されているために、鉄心片１を所望の位置に保持することができる。その結果、鉄心片１の保持強度が向上する。また加熱あるいは発熱による樹脂材料２の剛性低下に対しても有効である。

〔第３の実施形態〕
次に、図１０を用いて、本発明の第３の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｃの構成を説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｃの構成図である。なお、図１〜図５と同一部分には同一符号を付す。図１０では、図面を見やすくするために、樹脂材料４及びボビン８を表示していない。

本実施形態の固定子２０Ｃでは、図９の固定子２０Ｂと比較して、ケース３はその内周面に穴３ａを備える点が異なる。導電性材料２_１及び導電性材料２_２はケース３の穴３ａに圧入される。

本実施形態では、樹脂材料４の注入圧Ｐによって移動してきた導電性材料２を、ケース３に設けられた穴３ａに自動的に挿入することが可能である。そのような穴３ａに挿入された導電性材料２は、その自由度が低下するために鉄心片１の保持強度がさらに向上する。

また、導電性材料２とケース３との接着面積が大きくなることから、放熱的にも有利な構造となる。さらに上記構成においては、ケース３に設けられた穴３ａが、幾何学的に複雑な形状となっている場合、さらに好ましい。

その結果、導電性材料２がケース３から容易に抜けなくなるために、鉄心片１の保持強度がさらに向上し、また放熱面積も増加する。さらに、導電性材料２を取り付けるプロセスが簡略化できるために、低コスト化も達成できる。

〔第４の実施形態〕
次に、図１１〜図１２を用いて、本発明の第４の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｄの構成を説明する。なお、図１〜図５と同一部分には同一符号を付す。

最初に、図１１を用いて、固定子２０Ｄの構成を詳細に説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｄの構成図である。ただし、図１１では、図面を見やすくするために、樹脂材料４及びコイル９を表示していない。

本実施形態の固定子２０Ｄでは、図８の固定子２０Ｂと比較して、板状の導電性材料２が、傾斜面２ａを備える点が異なる。具体的には、導電性材料２_１は、その底面に対して、略４５°の傾きを有する傾斜面２ａを備える。一方、導電性材料２_２は、その底面に対して、略（−４５）°の傾きを有する傾斜面２ａを備える。傾斜面２ａは、導電性材料２の径方向の内側に形成される。

次に、図１２を用いて、固定子２０Ｄの構成を説明する。図１２は、図１１に示す本発明の第４の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｄの断面図である。ただし、図１２では、図面を見やすくするために、樹脂材料４及びボビン８を表示していない。

導電性材料２の傾斜面２ａは、樹脂材料４を成形する際に用いられる金型５（５_１〜５_２）に形成された傾斜面と平行になるように形成される。

本実施形態では、導電性材料２が、傾斜面２ａから受ける樹脂材料４の注入時の型締め圧Ｐｄによって、ケース３に圧着固定される。具体的には、固定子２０Ｄを成形する際、導電性材料２_１の傾斜面２ａと金型５_１の傾斜面５ａが接し、導電性材料２_２の傾斜面２ａと金型５_２の傾斜面５ａが接する。この状態で、図１２に示すように、ｙ軸方向（＋）及び（−）に型締め圧Ｐｄがかかると、それらの分力（ｘ軸方向）により導電性材料２_１及び２_２がケース３に押し付けられて圧接される。

つまり、樹脂材料４を所定の形に成形するためには金型５等が用いられるが、樹脂材料４の注入圧が大きい場合、その注入圧力以上の力で金型５を締め付ける必要がある。

その結果、そのような大きな型締め圧Ｐｄで導電性材料２を、鉄心片１やケース３に押し付けることで、成型後の鉄心片１と導電性材料２、あるいは鉄心片１とケース３との固定強度が増加する。これにより、鉄心片１の保持強度が向上する。さらに、導電性材料２を取り付けるプロセスが簡略化できるために、低コスト化も達成できる。

〔第５の実施形態〕
次に、図１３〜図１４を用いて、本発明の第５の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｅの構成を説明する。なお、図１〜図５と同一部分には同一符号を付す。

最初に、図１３を用いて、固定子２０Ｅの構成を詳細に説明する。図１３は、本発明の第５の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｅの構成図である。ただし、図１３では、図面を見やすくするために、樹脂材料４及びコイル９を表示していない。

本実施形態の固定子２０Ｅでは、図８の固定子２０Ｂと比較して、導電性材料２が、フランジ状の放熱部２ｂを備える点が異なる。

次に、図１４を用いて、固定子２０Ｅの構成を説明する。図１４は、図１３に示す本発明の第５の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｅの構成図である。ただし、図１４では、図面を見やすくするために、ボビン８を表示していない。

導電性材料２の断面図は、略Ｌ字状である。導電性材料２の放熱部２ｂは、ケース３に固定される。ここで、導電性材料２は、樹脂材料４を注入する際の注入圧Ｐにより、ケース３に押し付けられて圧接される。

本実施形態では、樹脂材料４の注入口６とは異なる位置に導電性材料２を設けている。その結果、樹脂材料４の注入により鉄心片１には大きな圧縮応力が発生し、かつ注入口とは異なる箇所での圧力が小さいことから、鉄心片１の位置がケース３の方向へずれる。なお、図１４では、樹脂材料４の注入圧Ｐを矢印で表している。

その結果、ケース３と鉄心片１との間に配置されていた導電性材料２の放熱部２ｂが、ケース３に押し付けられ、鉄心片１と導電性材料２、あるいは導電性材料２とケース３との固定強度が向上する。その結果、鉄心片１を強固に固定・保持できる。

〔第６の実施形態〕
次に、図１５を用いて、本発明の第６の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｆの構成を説明する。図１５は、本発明の第６の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｆの断面図である。なお、図１〜図５と同一部分には同一符号を付す。図１５では、図面を見やすくするために、ボビン８を表示していない。

本実施形態の固定子２０Ｆでは、図９の固定子２０Ｂと比較して、樹脂材料４の外周が離型材としてのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）７で覆われている点が異なる。

具体的には、ケース３と樹脂材料４が接着する面以外の面に、ＰＴＦＥ７が塗布されている。鉄心片１と導電性材料２がアースされた状態で樹脂材料４が硬化するする。ＰＴＦＥ７を塗布する代わりに、離型のよい材料（例えば、ポリイミドフィルム）を配置するようにしてもよい。

本実施形態では、ＰＴＦＥ７と接する箇所での樹脂材料４が接着面から容易に剥れる。一方でケース３との接着面では離型性が悪いことから、樹脂材料４の硬化時の収縮圧力によって、ケース３側に引き寄せられる形で樹脂材料４が収縮、硬化する。そのような場合、樹脂材料４は鉄心片１および導電性材料２を併せてケース３側に引き寄せる。このため、鉄心片１および導電性材料２を強固に保持し、その結果、鉄心片１の保持強度が向上する。

〔第７の実施形態〕
次に、図１６〜図１７を用いて、本発明の第７の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｇの構成を説明する。なお、図１〜図５と同一部分には同一符号を付す。

最初に、図１６を用いて、固定子２０Ｇの構成を詳細に説明する。図１６は、本発明の第７の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｇの構成図である。ただし、図１６では、図面を見やすくするために、樹脂材料４及びコイル９を表示していない。

本実施形態の固定子２０Ｇでは、図８の固定子２０Ｂと比較して、電導性材料２が環状部２ｃ、凸部２ｄを有する点が異なる。環状部２ｃは、鉄心片１の上端とケース３の内周面とに接するように、鉄心片１とケース３の間に配置される。凸部２ｄは、隣接する鉄心片１の上端に接するように、これらの鉄心片１の上端の間に配置される。鉄心片１の上部（端部）が環状部２ｃ及び凸部２ｄで囲まれる部分に圧入されること等により、導電性材料２は鉄心片１に固定される。導電性材料２はケース３に圧接される。

導電性材料２の上端面と鉄心片１の上端面は同一面上に配置される。導電性材料２は、板状の材料（アルミなど）を打ち抜いて製造される。

次に、図１７を用いて、固定子２０Ｇの構成を説明する。図１７は、図１６に示す本発明の第７の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｇの上面図である。

ここで、アキシャルギャップモータ１００の回転子３０が回転することによって鉄心片１には回転軸の周方向に沿って力が働く。本実施形態では、鉄心片１の周方向への移動を妨げるように導電性材料２の凸部２ｄが配置されている。このため、鉄心片１を所望の位置に保持することができる。その結果、鉄心片１の保持強度が向上する。また、加熱あるいは発熱による樹脂材料４の剛性低下に対しても有効である。

〔第８の実施形態〕
次に、図１８〜図１９を用いて、本発明の第８の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｈの構成を説明する。なお、図１〜図５と同一部分には同一符号を付す。

最初に、図１８を用いて、固定子２０Ｈの構成を詳細に説明する。図１８は、本発明の第８の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｈの構成図である。ただし、図１８では、図面を見やすくするために、樹脂材料４及びコイル９を表示していない。

本実施形態の固定子２０Ｈでは、図１６の固定子２０Ｇと比較して、導電性材料２の凸部２ｄが切欠き２ｅを有する点が異なる。

次に、図１９を用いて、固定子２０Ｈの構成を説明する。図１９は、図１８に示す本発明の第８の実施形態であるアキシャルギャップモータ１００に用いられる固定子２０Ｈの上面図（模式図）である。

本実施形態では、図１９において矢印で示すように、注入された樹脂材料４の流動によって、導電性材料２および鉄心片１には圧縮応力が働く。このため、鉄心片１及び導電性材料２をケース３に押し付けることができる。特に、導電性材料２の凸部２ｄに形成された切欠き２ｅには、切欠き２ｅが開くように圧縮応力が働く。その結果、鉄心片１と導電性材料２、あるいは導電性材料２とケース３との固定強度が向上する。これにより、鉄心片１を強固に固定・保持できる。

本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…鉄心片
２…導電性材料
２ａ…傾斜面
２ｂ…放熱部
２ｃ…環状部
２ｄ…凸部
２ｅ…切欠き
３…ケース（ハウジング）
４…樹脂材料
５…金型
６…注入口（樹脂材料注入部）
７…ＰＴＦＥ（離型材）
８…ボビン
９…コイル
２０…固定子
３０…回転子
３１…構造材
３２…ヨーク
３３…永久磁石
５０…シャフト
６０…ベアリング

Claims

回転子と、
コイルが巻回された鉄心片を周方向に複数配置した固定子と、
前記回転子と前記固定子を収納するケースと、
を備え、
前記固定子と前記回転子は空隙を挟んで同軸上に配置され、
前記固定子は、
前記鉄心片の軸方向の端部に接するように配置され、前記ケースに固定された導電性材料を有し、
前記コイル、前記鉄心片及び前記導電性材料を内部に含むように樹脂材料で一体成形することにより、前記ケースに固定される
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
請求項１に記載のアキシャルギャップモータであって、
前記導電性材料は、
前記鉄心片の軸方向の両端に接するように配置される
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
請求項２に記載のアキシャルギャップモータであって、
前記ケースは、
その内周面に穴を有し、
前記導電性材料は、
前記穴に圧入される
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
請求項２に記載のアキシャルギャップモータであって、
前記導電性材料は、
傾斜面を有し、
前記傾斜面は、
前記樹脂材料で前記固定子を成形する際に用いられる金型に形成された傾斜面と平行になるように形成される
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
請求項２に記載のアキシャルギャップモータであって、
前記導電性材料は、
フランジ状の放熱部を有する
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
請求項２に記載のアキシャルギャップモータであって、
前記樹脂材料は、
離型材で覆われた状態で硬化される
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
請求項１に記載のアキシャルギャップモータであって、
前記導電性材料は、
環状部と凸部を有し、
前記環状部は、
前記鉄心片と前記ケースに接するように、前記鉄心片と前記ケースの間に配置され、
前記凸部は、
隣接する前記鉄心片の上端に接するように、これらの鉄心片の上端の間に配置される
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
請求項７に記載のアキシャルギャップモータであって、
前記凸部は、
切欠きを有する
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。