JP4896690B2 - Axial gap type motor - Google Patents
Axial gap type motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP4896690B2 JP4896690B2 JP2006329492A JP2006329492A JP4896690B2 JP 4896690 B2 JP4896690 B2 JP 4896690B2 JP 2006329492 A JP2006329492 A JP 2006329492A JP 2006329492 A JP2006329492 A JP 2006329492A JP 4896690 B2 JP4896690 B2 JP 4896690B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic material
- rotor
- axial gap
- rotation axis
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 73
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 17
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 43
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 19
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 19
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 19
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
Images
Classifications
-
- Y02T10/641—
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
本発明は、アキシャルギャップ型モータに関する。 The present invention relates to an axial gap type motor.
従来、例えば回転軸方向の両側からロータを挟み込むようにして対向配置された1対のステータを備え、ロータの永久磁石による界磁磁束に対して、1対のステータを介した磁束ループを形成する軸ギャップ型の永久磁石同期機が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
ところで、上記従来技術に係る永久磁石同期機において、単に回転軸方向の同一方向のみに磁化された永久磁石と磁性体とが周方向に交互に配置されたロータを備える永久磁石同期機では、例えば磁化方向が反転する永久磁石が周方向に交互に配置されたロータを備える永久磁石同期機に比べて、磁石トルクが半減してしまうと共に、リラクタンストルクを有効に利用することができないという問題が生じる。
また、単に磁化方向が反転する永久磁石が周方向に交互に配置されると共に、周方向で隣り合う永久磁石間に磁性体が配置されたロータを備える永久磁石同期機では、磁石トルクの位相とリラクタンストルクの位相とが異なることから、磁石トルクおよびリラクタンストルクを有効に利用することができないという問題が生じる。
しかも、ロータの永久磁石はステータに対してエアギャップを介して対向するだけであるから、パーミアンスの低下および減磁が発生し易くなる虞がある。このような問題に対して、例えば永久磁石の減磁界耐性を増大させると、磁束密度が低下してしまう虞があり、永久磁石同期機の出力および効率を向上させることが困難となる。
By the way, in the permanent magnet synchronous machine according to the above prior art, in a permanent magnet synchronous machine including a rotor in which permanent magnets and magnetic bodies magnetized only in the same direction of the rotation axis direction are alternately arranged in the circumferential direction, for example, As compared with a permanent magnet synchronous machine having a rotor in which permanent magnets whose magnetization directions are reversed are alternately arranged in the circumferential direction, there arises a problem that the magnet torque is halved and the reluctance torque cannot be used effectively. .
In a permanent magnet synchronous machine including a rotor in which permanent magnets whose magnetization directions are reversed are alternately arranged in the circumferential direction and a magnetic body is arranged between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction, the phase of the magnet torque Since the phase of the reluctance torque is different, there arises a problem that the magnet torque and the reluctance torque cannot be used effectively.
In addition, since the permanent magnet of the rotor only faces the stator via the air gap, there is a possibility that permeance is lowered and demagnetization is likely to occur. For example, if the demagnetization resistance of the permanent magnet is increased with respect to such a problem, the magnetic flux density may be lowered, and it becomes difficult to improve the output and efficiency of the permanent magnet synchronous machine.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ロータに具備される永久磁石および磁性体を有効利用して効率よく出力を増大させることが可能なアキシャルギャップ型モータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an axial gap type motor capable of efficiently increasing the output by effectively using a permanent magnet and a magnetic body provided in a rotor. .
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の発明のアキシャルギャップ型モータは、永久磁石片(例えば、実施の形態での永久磁石片41)を具備するロータ(例えば、実施の形態でのロータ11)と、該ロータを回転軸方向の両側から挟み込むようにして対向配置された1対のステータ(例えば、実施の形態でのステータ12,12)とを備えるアキシャルギャップ型モータであって、前記ロータは、前記永久磁石片の前記回転軸方向の一方側および他方側の各表面上に配置された磁性材の部材(例えば、実施の形態での磁性材部材42)と、周方向で隣り合う前記永久磁石片同士の間に設けられた空隙または非磁性材からなるスペーサ(例えば、実施の形態での径方向リブ34)とを備え、前記磁性材の部材は、テーパ状または円弧状の面取り形状(例えば、実施の形態での面取り形状42c)を周方向端部に備え、かつ、前記回転軸方向と平行な方向に貫通する貫通孔またはスリットからなる貫通部(例えば、実施の形態での貫通孔42a、内周側スリット42b1、外周側スリット42b2)を、前記周方向端部近傍に備えることを特徴としている。
To achieve the object according to solve the above problems, the axial gap motor of the first aspect of the present invention, the rotor (e.g. comprising a permanent magnet pieces (e.g.,
さらに、請求項2に記載の発明のアキシャルギャップ型モータでは、前記ロータは周方向において前記永久磁石片と交互に配置された磁性材の極部(例えば、実施の形態での磁性材極部32)を備えることを特徴としている。
Furthermore, in the axial gap type motor according to the second aspect of the present invention, the rotor is a magnetic material pole portion arranged alternately with the permanent magnet pieces in the circumferential direction (for example, the magnetic
さらに、請求項3に記載の発明のアキシャルギャップ型モータでは、前記磁性材の極部は、前記回転軸方向と平行な方向に貫通する極部貫通部(例えば、実施の形態での極部貫通孔45、外周側スリット45a、内周側スリット45b)を備えること特徴としている。
Furthermore, in the axial gap type motor according to the third aspect of the present invention, the pole portion of the magnetic material has a pole portion penetrating portion penetrating in a direction parallel to the rotation axis direction (for example, the pole portion penetrating in the embodiment). The
請求項1に記載の発明のアキシャルギャップ型モータによれば、永久磁石片の表面上に磁性材の部材を備えることにより、永久磁石片のパーミアンスの低下を防止し、永久磁石片の減磁を抑制することができると共に、リラクタンストルクを増大させることができる。
しかも、磁性材の部材の周方向端部をテーパ状または円弧状の面取り形状とすることにより、トルクリップルの発生を抑制することができる。
According to the axial gap type motor of the first aspect of the present invention, by providing a member made of a magnetic material on the surface of the permanent magnet piece, it is possible to prevent a decrease in permeance of the permanent magnet piece and to demagnetize the permanent magnet piece. While being able to suppress, reluctance torque can be increased.
Moreover, the occurrence of torque ripple can be suppressed by making the circumferential end of the magnetic material member into a tapered or arcuate chamfered shape.
さらに、磁性材の部材の周方向端部近傍に貫通部を備えることにより、1対のステータ間において磁性材の部材を貫通する磁路を形成することができる。これにより、各ステータの固定子巻線による電流磁束に所望の磁気方向性を付与することができ、出力可能なトルクを増大させることができると共に、1対のステータ間での磁気抵抗の急激な変化を抑制するようにして、1対のステータの固定子巻線による電流磁束の波形整形を行うことができ、トルクリップルおよび電流磁束波形の高調波の発生を抑制し、鉄損失を低減することができる。 Furthermore , a magnetic path that penetrates the magnetic material member can be formed between the pair of stators by providing the through portion in the vicinity of the circumferential end of the magnetic material member. As a result, a desired magnetic direction can be imparted to the current magnetic flux generated by the stator windings of each stator, the outputable torque can be increased, and the magnetic resistance between the pair of stators can be increased rapidly. The current flux waveform shaping by the stator winding of a pair of stators can be performed in such a way as to suppress the change, and the generation of harmonics of the torque ripple and current flux waveform can be suppressed, thereby reducing iron loss. Can do.
さらに、請求項2に記載の発明のアキシャルギャップ型モータによれば、ロータの構成に必要とされる永久磁石量の増大を抑制しつつ、磁性材の極部によるリラクタンストルクを有効に利用して、効率よく出力を増大させることができる。
さらに、請求項3に記載の発明のアキシャルギャップ型モータによれば、磁性材の極部に極部貫通部を備えることにより、1対のステータ間において磁性材の極部を貫通する磁路を形成することができる。これにより、各ステータの固定子巻線による電流磁束に所望の磁気方向性を付与することができ、出力可能なトルクを増大させることができると共に、1対のステータ間での磁気抵抗の急激な変化を抑制するようにして、1対のステータの固定子巻線による電流磁束の波形整形を行うことができ、トルクリップルおよび電流磁束波形の高調波の発生を抑制し、鉄損失を低減することができる。
Furthermore, according to the axial gap type motor of the invention described in claim 2 , the reluctance torque due to the pole portion of the magnetic material is effectively utilized while suppressing an increase in the amount of permanent magnets required for the configuration of the rotor. The output can be increased efficiently.
Furthermore, according to the axial gap type motor of the invention described in claim 3 , by providing the pole portion of the magnetic material with the pole portion penetration portion, the magnetic path penetrating the pole portion of the magnetic material between the pair of stators is provided. Can be formed. As a result, a desired magnetic direction can be imparted to the current magnetic flux generated by the stator windings of each stator, the outputable torque can be increased, and the magnetic resistance between the pair of stators can be increased rapidly. The current flux waveform shaping by the stator winding of a pair of stators can be performed in such a way as to suppress the change, and the generation of harmonics of the torque ripple and current flux waveform can be suppressed, thereby reducing iron loss. Can do.
以下、本発明のアキシャルギャップ型モータの第1の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ10は、例えば図1から図3に示すように、このアキシャルギャップ型モータ10の回転軸O周りに回転可能に設けられた略円環状のロータ11と、回転軸O方向の両側からロータ11を挟みこむようにして対向配置され、ロータ11を回転させる回転磁界を発生する複数相の各固定子巻線を有する1対のステータ12,12とを備えて構成されている。
Hereinafter, a first embodiment of an axial gap type motor of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The axial
このアキシャルギャップ型モータ10は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載され、出力軸がトランスミッション(図示略)の入力軸に接続されることで、アキシャルギャップ型モータ10の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪(図示略)に伝達されるようになっている。
The axial
また、車両の減速時に駆動輪側からアキシャルギャップ型モータ10に駆動力が伝達されると、アキシャルギャップ型モータ10は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー(回生エネルギー)として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、アキシャルギャップ型モータ10の回転軸が内燃機関(図示略)のクランクシャフトに連結されると、内燃機関の出力がアキシャルギャップ型モータ10に伝達された場合にもアキシャルギャップ型モータ10は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。
Further, when the driving force is transmitted from the driving wheel side to the axial
各ステータ12は、例えば図1に示すように、略円環板状のヨーク部21と、ロータ11に対向するヨーク部21の対向面上で周方向に所定間隔をおいた位置から回転軸O方向に沿ってロータ11に向かい突出すると共に径方向に伸びる複数のティース22,…,22と、適宜のティース22,22間に装着される固定子巻線(図示略)とを備えて構成されている。
For example, as shown in FIG. 1, each
各ステータ12は、例えば主極が6個(例えば、U+,V+,W+,U−,V−,W−)とされた6N型であって、一方のステータ12の各U+,V+,W+極に対して、他方のステータ12の各U−,V−,W−極が回転軸O方向で対向するように設定されている。
例えば回転軸O方向で対向する1対のステータ12,12に対し、U+,V+,W+極およびU−,V−,W−極の一方に対応する一方のステータ12の3個のティース22,22,22と、U+,V+,W+極およびU−,V−,W−極の他方に対応する他方のステータ12の3個のティース22,22,22とが、回転軸O方向で対向するように設定され、回転軸O方向で対向する一方のステータ12のティース22と、他方のステータ12のティース22とに対する通電状態が電気角で反転状態となるように設定されている。
Each
For example, with respect to a pair of
ロータ11は、例えば図2に示すように、複数の磁石極部31,…,31と、これらの磁石極部31,…,31を収容する非磁性材からなるロータフレーム33とを備えて構成されている。
For example, as shown in FIG. 2, the
ロータフレーム33は、周方向に所定間隔をおいて配置された複数の径方向リブ34,…,34によって接続された内周側筒状部35と外周側筒状部36と、内周側筒状部35の内周面上から内方に向かい突出する円環板状に形成され、外部の駆動軸(例えば、車両のトランスミッションの入力軸等)に接続される接続部37とを備えて構成されている。
そして、ロータフレーム33内に収容された複数の磁石極部31は、径方向の両側から内周側筒状部35と外周側筒状部36とにより挟み込まれると共に、径方向リブ34を介して周方向で隣り合うように配置されている。
The
The plurality of
磁石極部31は、厚さ方向(つまり、回転軸O方向に平行な方向)に磁化された略扇形板状の永久磁石片41と、この永久磁石片41を厚さ方向の両側から挟み込む1対の略扇形板状の磁性材部材42,42とを備えて構成され、周方向で隣り合う磁石極部31,…,31同士の各永久磁石片41,41は、磁化方向が互いに異方向となるように設定されている。
つまり、回転軸O方向に平行な方向の一方側がN極とされた永久磁石片41を具備する磁石極部31には、回転軸O方向に平行な方向の一方側がS極とされた永久磁石片41を具備する磁石極部31が周方向で隣り合うようになっている。
The
That is, in the
そして、永久磁石片41の厚さ方向の一方の表面および他方の表面を覆う1対の磁性材部材42,42は、厚さ方向に対する断面形状が永久磁石片41と同等の略扇形とされている。
さらに、磁石極部31の磁性材部材42の周方向端部近傍には、回転軸O方向と平行な方向に貫通する複数の貫通孔42a,…,42aが設けられている。各貫通孔42aは、例えば回転軸O方向に対する断面形状が径方向を長手方向とする長穴状とされ、複数の貫通孔42a,…,42aは周方向に所定間隔をおいて配置されている。
そして、ロータフレーム33内に収容された各磁石極部31の永久磁石片41は、周方向で隣り合う1対の径方向リブ34,34によって周方向の両側から挟み込まれている。
The pair of
Further, a plurality of through
And the
上述したように、第1の実施形態によるアキシャルギャップ型モータ10によれば、磁石極部31において永久磁石片41の磁極間を挟み込む磁性材部材42,42を備えることにより、永久磁石片41のパーミアンスの低下を防止し、永久磁石片41の減磁を抑制することができると共に、リラクタンストルクを増大させることができる。
As described above, according to the axial
しかも、磁性材部材42の周方向端部近傍に貫通孔42aを備えることにより、1対のステータ12,12間において磁性材部材42を貫通する磁路を形成することができる。これにより、各ステータ12,12の固定子巻線による電流磁束に所望の磁気方向性を付与することができ、出力可能なトルクを増大させることができると共に、1対のステータ12,12間での磁気抵抗の急激な変化を抑制するようにして、1対のステータ12,12の固定子巻線による電流磁束の波形整形を行うことができ、トルクリップルおよび電流磁束波形の高調波の発生を抑制し、鉄損失を低減することができる。
In addition, by providing the through
また、上述した実施の形態において、ロータフレーム33内において周方向で隣り合う磁石極部31,31間には径方向リブ34が配置されるとしたが、これに限定されず、例えば径方向リブ34の代わりに空隙が設けられてもよい。
In the above-described embodiment, the
なお、上述した実施の形態において、ロータ11は、複数の磁石極部31,…,31と、これらの磁石極部31,…,31を収容する非磁性材からなるロータフレーム33とを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図4〜図6に示す第1変形例のように、ロータ11は、複数の磁石極部31,…,31と、複数の磁性材極部32,…,32と、非磁性材からなるロータフレーム33とを備えて構成され、磁石極部31と磁性材極部32とは、周方向において交互に配置された状態で、ロータフレーム33内に収容されてもよい。
In the above-described embodiment, the
この第1変形例において、ロータフレーム33内に収容された磁石極部31および磁性材極部32は、径方向の両側から内周側筒状部35と外周側筒状部36とにより挟み込まれると共に、径方向リブ34を介して周方向で隣り合うように配置されている。
そして、磁性材極部32は、回転軸O方向と平行な方向に貫通する複数の極部貫通孔45,…,45を備え、各極部貫通孔45は、例えば回転軸O方向に対する断面形状が径方向を長手方向とする長穴状とされ、複数の極部貫通孔45,…,45は周方向に所定間隔をおいて配置されている。
In this first modified example, the
The magnetic
また、この第1変形例において、ロータフレーム33内に収容された複数の磁石極部31,…,31の各永久磁石片41,…,41は、磁化方向が互いに同方向となるように設定されてもよい。
In the first modification, the
この第1変形例に係るアキシャルギャップ型モータ10によれば、周方向において磁石極部31と交互に配置される磁性材極部32に極部貫通孔45を備えることにより、1対のステータ12,12間において磁性材極部32を貫通する磁路を形成することができる。これにより、各ステータ12の固定子巻線による電流磁束に所望の磁気方向性を、より一層適切に、付与することができ、出力可能なトルクを増大させることができると共に、1対のステータ12,12間での磁気抵抗の急激な変化を抑制するようにして、1対のステータ12,12の固定子巻線による電流磁束の波形整形を行うことができ、トルクリップルおよび電流磁束波形の高調波の発生を抑制し、鉄損失を低減することができる。
According to the axial
また、磁石極部31の永久磁石片41が、1対のステータ12,12の一方にN極のみを対向させ、他方にS極のみを対向させる場合には、1対のステータ12,12の各固定子巻線に対する通電において、磁石極部31による磁石トルクに対する最適な通電位相と、磁性材極部32によるリラクタンストルクに対する最適な通電位相とが一致することになり、磁石トルクおよびリラクタンストルクを有効に利用して、効率よく出力を増大させることができる。
Further, when the
なお、上述した第1の実施の形態においては、磁石極部31の磁性材部材42に貫通孔42aを備え、上述した第1の実施の形態の第1変形例においては、磁性材極部32に極部貫通孔45を備えるとしたが、これに限定されず、例えば図7に示す第2変形例のように、磁性材部材42は、貫通孔42aの代わりに、回転軸O方向と平行な方向に貫通する内周側スリット42b1または外周側スリット42b2を備えてもよいし、磁性材極部32は、極部貫通孔45の代わりに、回転軸O方向と平行な方向に貫通する複数の外周側スリット45aまたは複数の内周側スリット45bを備えてもよい。
In the first embodiment described above, the
ここで、各内周側スリット42b1は、例えば磁性材部材42の内周面上に設けられた凹溝(例えば、磁性材部材42の内周面から径方向外方に向かい削り込むようにして形成された凹溝等)によって形成され、各凹溝の深さ方向は磁性材部材42の径方向外方とされ、各凹溝は回転軸O方向と平行な方向に伸びている。
また、各外周側スリット42b2は、例えば磁性材部材42の外周面上に設けられた凹溝(例えば、磁性材部材42の外周面から径方向内方に向かい削り込むようにして形成された凹溝等)によって形成され、各凹溝の深さ方向は磁性材部材42の径方向内方とされ、各凹溝は回転軸O方向と平行な方向に伸びている。
また、各外周側スリット45aは、例えば磁性材極部32の外周面上に設けられた凹溝(例えば、磁性材極部32の外周面から径方向内方に向かい削り込むようにして形成された凹溝等)によって形成され、各凹溝の深さ方向は磁性材極部32の径方向内方とされ、各凹溝は回転軸O方向と平行な方向に伸びている。
また、各内周側スリット45bは、例えば磁性材極部32の内周面上に設けられた凹溝(例えば、磁性材極部32の内周面から径方向外方に向かい削り込むようにして形成された凹溝等)によって形成され、各凹溝の深さ方向は磁性材極部32の径方向外方とされ、各凹溝は回転軸O方向と平行な方向に伸びている。
Here, each inner peripheral side slit 42b1 is formed, for example, so as to cut away from a concave groove provided on the inner peripheral surface of the magnetic member 42 (for example, radially outward from the inner peripheral surface of the magnetic member 42). The depth direction of each concave groove is radially outward of the
Further, each outer peripheral slit 42b2 is, for example, a concave groove provided on the outer peripheral surface of the magnetic material member 42 (for example, a concave groove formed so as to be cut radially inward from the outer peripheral surface of the magnetic material member 42) ), The depth direction of each concave groove is the inside in the radial direction of the
Further, each outer
Each inner
以下、本発明のアキシャルギャップ型モータの第2の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ10は、例えば図8および図9に示すように、このアキシャルギャップ型モータ10の回転軸O周りに回転可能に設けられた略円環状のロータ11と、回転軸O方向の両側からロータ11を挟みこむようにして対向配置され、ロータ11を回転させる回転磁界を発生する複数相の各固定子巻線を有する1対のステータ12,12とを備えて構成されている。
Hereinafter, a second embodiment of the axial gap type motor of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
An axial
このアキシャルギャップ型モータ10は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載され、出力軸がトランスミッション(図示略)の入力軸に接続されることで、アキシャルギャップ型モータ10の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪(図示略)に伝達されるようになっている。
The axial
また、車両の減速時に駆動輪側からアキシャルギャップ型モータ10に駆動力が伝達されると、アキシャルギャップ型モータ10は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー(回生エネルギー)として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、アキシャルギャップ型モータ10の回転軸が内燃機関(図示略)のクランクシャフトに連結されると、内燃機関の出力がアキシャルギャップ型モータ10に伝達された場合にもアキシャルギャップ型モータ10は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。
Further, when the driving force is transmitted from the driving wheel side to the axial
各ステータ12は、例えば図8に示すように、略円環板状のヨーク部21と、ロータ11に対向するヨーク部21の対向面上で周方向に所定間隔をおいた位置から回転軸O方向に沿ってロータ11に向かい突出すると共に径方向に伸びる複数のティース22,…,22と、適宜のティース22,22間に装着される固定子巻線(図示略)とを備えて構成されている。
For example, as shown in FIG. 8, each
各ステータ12は、例えば主極が6個(例えば、U+,V+,W+,U−,V−,W−)とされた6N型であって、一方のステータ12の各U+,V+,W+極に対して、他方のステータ12の各U−,V−,W−極が回転軸O方向で対向するように設定されている。
例えば回転軸O方向で対向する1対のステータ12,12に対し、U+,V+,W+極およびU−,V−,W−極の一方に対応する一方のステータ12の3個のティース22,22,22と、U+,V+,W+極およびU−,V−,W−極の他方に対応する他方のステータ12の3個のティース22,22,22とが、回転軸O方向で対向するように設定され、回転軸O方向で対向する一方のステータ12のティース22と、他方のステータ12のティース22とに対する通電状態が電気角で反転状態となるように設定されている。
Each
For example, with respect to a pair of
ロータ11は、例えば図9に示すように、複数の磁石極部31,…,31と、これらの磁石極部31,…,31を収容する非磁性材からなるロータフレーム33とを備えて構成されている。
For example, as shown in FIG. 9, the
ロータフレーム33は、周方向に所定間隔をおいて配置された複数の径方向リブ34,…,34によって接続された内周側筒状部35と外周側筒状部36と、内周側筒状部35の内周面上から内方に向かい突出する円環板状に形成され、外部の駆動軸(例えば、車両のトランスミッションの入力軸等)に接続される接続部37とを備えて構成されている。
そして、ロータフレーム33内に収容された複数の磁石極部31は、径方向の両側から内周側筒状部35と外周側筒状部36とにより挟み込まれると共に、径方向リブ34を介して周方向で隣り合うように配置されている。
The
The plurality of
磁石極部31は、厚さ方向(つまり、回転軸O方向に平行な方向)に磁化された略扇形板状の永久磁石片41と、この永久磁石片41を厚さ方向の両側から挟み込む1対の略扇形板状の磁性材部材42,42とを備えて構成され、周方向で隣り合う磁石極部31,…,31同士の各永久磁石片41,41は、磁化方向が互いに異方向となるように設定されている。
つまり、回転軸O方向に平行な方向の一方側がN極とされた永久磁石片41を具備する磁石極部31には、回転軸O方向に平行な方向の一方側がS極とされた永久磁石片41を具備する磁石極部31が周方向で隣り合うようになっている。
The
That is, in the
そして、永久磁石片41の厚さ方向の一方の表面および他方の表面を覆う1対の磁性材部材42,42は、厚さ方向に対する断面形状が永久磁石片41と略同等の略扇形とされている。
さらに、磁石極部31の磁性材部材42の周方向端部には、テーパ状または円弧状の面取り形状42cが形成されている。
そして、ロータフレーム33内に収容された各磁石極部31の永久磁石片41は、周方向で隣り合う1対の径方向リブ34,34によって周方向の両側から挟み込まれている。
The pair of
Further, a tapered or arcuate
And the
上述したように、第2の実施形態によるアキシャルギャップ型モータ10によれば、磁石極部31において永久磁石片41の磁極間を挟み込む磁性材部材42,42を備えることにより、永久磁石片41のパーミアンスの低下を防止し、永久磁石片41の減磁を抑制することができると共に、リラクタンストルクを増大させることができる。
しかも、磁性材部材42の周方向端部には、テーパ状または円弧状の面取り形状42cが形成されていることにより、1対のステータ12,12間での磁気抵抗の急激な変化を抑制し、トルクリップルの発生を抑制することができる。
As described above, according to the axial
In addition, a taper-shaped or arc-shaped chamfered
また、上述した実施の形態において、ロータフレーム33内において周方向で隣り合う磁石極部31,31間には径方向リブ34が配置されるとしたが、これに限定されず、例えば径方向リブ34の代わりに空隙が設けられてもよい。
In the above-described embodiment, the
なお、上述した実施の形態において、磁石極部31の磁性材部材42の周方向端部近傍には、例えば図10に示す第1変形例のように、回転軸O方向と平行な方向に貫通する複数の貫通孔42a,…,42aが備えられてもよい。各貫通孔42aは、例えば回転軸O方向に対する断面形状が径方向を長手方向とする長穴状とされ、複数の貫通孔42a,…,42aは周方向に所定間隔をおいて配置されている。
この第1変形例によれば、磁性材部材42の周方向端部近傍に貫通孔42aを備えることにより、1対のステータ12,12間において磁性材部材42を貫通する磁路を形成することができる。これにより、各ステータ12,12の固定子巻線による電流磁束に所望の磁気方向性を付与することができ、出力可能なトルクを増大させることができると共に、1対のステータ12,12間での磁気抵抗の急激な変化を抑制するようにして、1対のステータ12,12の固定子巻線による電流磁束の波形整形を行うことができ、トルクリップルおよび電流磁束波形の高調波の発生を抑制し、鉄損失を低減することができる。
In the above-described embodiment, the vicinity of the circumferential end of the
According to the first modification, the
なお、上述した実施の形態において、ロータ11は、複数の磁石極部31,…,31と、これらの磁石極部31,…,31を収容する非磁性材からなるロータフレーム33とを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図11に示す第2変形例のように、ロータ11は、複数の磁石極部31,…,31と、複数の磁性材極部32,…,32と、非磁性材からなるロータフレーム33とを備えて構成され、磁石極部31と磁性材極部32とは、周方向において交互に配置された状態で、ロータフレーム33内に収容されてもよい。
In the above-described embodiment, the
この第2変形例において、ロータフレーム33内に収容された磁石極部31および磁性材極部32は、径方向の両側から内周側筒状部35と外周側筒状部36とにより挟み込まれると共に、径方向リブ34を介して周方向で隣り合うように配置されている。
そして、磁性材極部32は、回転軸O方向と平行な方向に貫通する複数の極部貫通孔45,…,45を備え、各極部貫通孔45は、例えば回転軸O方向に対する断面形状が径方向を長手方向とする長穴状とされ、複数の極部貫通孔45,…,45は周方向に所定間隔をおいて配置されている。
そして、磁性材極部32の周方向端部には、テーパ状または円弧状の面取り形状47が形成されている。
In this second modification, the
The magnetic
A tapered or arcuate
なお、この第2変形例において、ロータフレーム33内に収容された複数の磁石極部31,…,31の各永久磁石片41,…,41は、磁化方向が互いに同方向となるように設定されてもよい。
In this second modification, the
この第2変形例に係るアキシャルギャップ型モータ10によれば、周方向において磁石極部31と交互に配置される磁性材極部32に極部貫通孔45を備えることにより、1対のステータ12,12間において磁性材極部32を貫通する磁路を形成することができる。これにより、各ステータ12の固定子巻線による電流磁束に所望の磁気方向性を、より一層適切に、付与することができ、出力可能なトルクを増大させることができると共に、1対のステータ12,12間での磁気抵抗の急激な変化を抑制するようにして、1対のステータ12,12の固定子巻線による電流磁束の波形整形を行うことができ、トルクリップルおよび電流磁束波形の高調波の発生を抑制し、鉄損失を低減することができる。
According to the axial
また、磁石極部31の永久磁石片41が、1対のステータ12,12の一方にN極のみを対向させ、他方にS極のみを対向させる場合には、1対のステータ12,12の各固定子巻線に対する通電において、磁石極部31による磁石トルクに対する最適な通電位相と、磁性材極部32によるリラクタンストルクに対する最適な通電位相とが一致することになり、磁石トルクおよびリラクタンストルクを有効に利用して、効率よく出力を増大させることができる。
Further, when the
なお、上述した第2の実施の形態の第1変形例においては、磁石極部31の磁性材部材42に貫通孔42aを備え、上述した第3の実施の形態の第2変形例においては、磁性材極部32に極部貫通孔45を備えるとしたが、これに限定されず、例えば図12に示す第3変形例のように、磁性材部材42は、貫通孔42aの代わりに、回転軸O方向と平行な方向に貫通する内周側スリット42b1または外周側スリット42b2を備えてもよいし、磁性材極部32は、極部貫通孔45の代わりに、回転軸O方向と平行な方向に貫通する複数の外周側スリット45aまたは複数の内周側スリット45bを備えてもよい。
In the first modification of the second embodiment described above, the
ここで、各内周側スリット42b1は、例えば磁性材部材42の内周面上に設けられた凹溝(例えば、磁性材部材42の内周面から径方向外方に向かい削り込むようにして形成された凹溝等)によって形成され、各凹溝の深さ方向は磁性材部材42の径方向外方とされ、各凹溝は回転軸O方向と平行な方向に伸びている。
また、各外周側スリット42b2は、例えば磁性材部材42の外周面上に設けられた凹溝(例えば、磁性材部材42の外周面から径方向内方に向かい削り込むようにして形成された凹溝等)によって形成され、各凹溝の深さ方向は磁性材部材42の径方向内方とされ、各凹溝は回転軸O方向と平行な方向に伸びている。
また、各外周側スリット45aは、例えば磁性材極部32の外周面上に設けられた凹溝(例えば、磁性材極部32の外周面から径方向内方に向かい削り込むようにして形成された凹溝等)によって形成され、各凹溝の深さ方向は磁性材極部32の径方向内方とされ、各凹溝は回転軸O方向と平行な方向に伸びている。
また、各内周側スリット45bは、例えば磁性材極部32の内周面上に設けられた凹溝(例えば、磁性材極部32の内周面から径方向外方に向かい削り込むようにして形成された凹溝等)によって形成され、各凹溝の深さ方向は磁性材極部32の径方向外方とされ、各凹溝は回転軸O方向と平行な方向に伸びている。
Here, each inner peripheral side slit 42b1 is formed, for example, so as to cut away from a concave groove provided on the inner peripheral surface of the magnetic member 42 (for example, radially outward from the inner peripheral surface of the magnetic member 42). The depth direction of each concave groove is radially outward of the
Further, each outer peripheral slit 42b2 is, for example, a concave groove provided on the outer peripheral surface of the magnetic material member 42 (for example, a concave groove formed so as to be cut radially inward from the outer peripheral surface of the magnetic material member 42) ), The depth direction of each concave groove is the inside in the radial direction of the
Further, each outer
Each inner
10 アキシャルギャップ型モータ
11 ロータ
12 ステータ
32 磁性材極部(磁性材の極部)
41 永久磁石片
42 磁性材部材(磁性材の部材)
42a 貫通孔(貫通部)
42b1 内周側スリット(貫通部)
42b2 外周側スリット(貫通部)
42c 面取り形状
45 極部貫通孔(極部貫通部)
45a 外周側スリット(極部貫通部)
45b 内周側スリット(極部貫通部)
DESCRIPTION OF
41
42a Through hole (through part)
42b1 Inner peripheral side slit (penetrating part)
42b2 Outer peripheral side slit (penetrating part)
45a Peripheral slit (pole penetration)
45b Inner circumference side slit (pole penetration)
Claims (3)
前記ロータは、前記永久磁石片の前記回転軸方向の一方側および他方側の各表面上に配置された磁性材の部材と、周方向で隣り合う前記永久磁石片同士の間に設けられた空隙または非磁性材からなるスペーサとを備え、
前記磁性材の部材は、テーパ状または円弧状の面取り形状を周方向端部に備え、かつ、前記回転軸方向と平行な方向に貫通する貫通孔またはスリットからなる貫通部を、前記周方向端部近傍に備えることを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。 An axial gap type motor comprising a rotor having a permanent magnet piece and a pair of stators arranged to face each other so as to sandwich the rotor from both sides in the rotation axis direction,
The rotor is a gap provided between the members of the magnetic material disposed on the surfaces of the permanent magnet pieces on one side and the other side in the rotation axis direction and the permanent magnet pieces adjacent in the circumferential direction. Or a spacer made of a non-magnetic material,
The member of the magnetic material has a tapered or arc-shaped chamfered shape at the circumferential end , and a through-hole or slit that penetrates in a direction parallel to the rotation axis direction is provided at the circumferential end. axial gap motor according to claim Rukoto provided on parts near.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006329492A JP4896690B2 (en) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Axial gap type motor |
CN2007800445643A CN101548452B (en) | 2006-12-06 | 2007-10-29 | Axial gap motor |
US12/517,721 US20100141075A1 (en) | 2006-12-06 | 2007-10-29 | Axial gap motor |
EP07830734.5A EP2096735A4 (en) | 2006-12-06 | 2007-10-29 | Axial gap motor |
PCT/JP2007/071000 WO2008068977A1 (en) | 2006-12-06 | 2007-10-29 | Axial gap motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006329492A JP4896690B2 (en) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Axial gap type motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008148384A JP2008148384A (en) | 2008-06-26 |
JP4896690B2 true JP4896690B2 (en) | 2012-03-14 |
Family
ID=39607956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006329492A Expired - Fee Related JP4896690B2 (en) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Axial gap type motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4896690B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5083826B2 (en) * | 2008-08-28 | 2012-11-28 | 本田技研工業株式会社 | Axial gap type motor |
CN111406358B (en) * | 2017-12-01 | 2022-05-24 | 祝林 | Novel motor with rotating structure |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5553161A (en) * | 1978-10-13 | 1980-04-18 | Fujitsu Ltd | Magnetic polar construction |
JPS59144352A (en) * | 1983-02-01 | 1984-08-18 | Seiko Epson Corp | Multipolarly magnetized magnet for rotary electric machine |
JPH06205554A (en) * | 1992-11-16 | 1994-07-22 | Yaskawa Electric Corp | Rotor of synchronous rotary electric device |
JPH10271784A (en) * | 1997-03-21 | 1998-10-09 | Fuji Electric Co Ltd | Axial air gap type permanent magnet excited synchronous machine |
JP4432616B2 (en) * | 2004-05-26 | 2010-03-17 | 日産自動車株式会社 | Axial gap type rotating electrical machine |
-
2006
- 2006-12-06 JP JP2006329492A patent/JP4896690B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008148384A (en) | 2008-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4707696B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP4961302B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP4394115B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP4729551B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP4678549B2 (en) | Axial gap type motor | |
WO2008068977A1 (en) | Axial gap motor | |
JP5046051B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP2008271640A (en) | Axial gap motor | |
JP4906606B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP5083826B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP4500843B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP4605480B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP4896690B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP2010119167A (en) | Axial gap motor, and method of manufacturing rotor thereof | |
JP2009095089A (en) | Axial gap motor | |
JP4960749B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP2010093928A (en) | Axial gap type motor | |
JP2009118594A (en) | Axial gap type motor | |
JP5126584B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP5017045B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP5114135B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP5126585B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP2009131113A (en) | Axial gap type motor | |
JP4453051B2 (en) | Axial gap type motor | |
JP2010119197A (en) | Axial gap type motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110623 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111213 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |