JP5410162B2 - アキシャルギャップ型モータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、アキシャルギャップ型モータ及びその製造方法に関する。

従来、例えば、回転軸周りに回転可能なロータと、回転軸方向の少なくとも一方側からロータに対向配置されたステータとを備え、ロータの永久磁石による界磁磁束に対して、ステータを介した磁束ループを形成するアキシャルギャップ型モータが知られている（例えば、特許文献１）。

上記特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータでは、図１１に示すように、ロータコア１０１を形成する場合、先ず、テープ状の電磁鋼板１０２を捲回して重畳させ、テープ面である外周面に開口し盤体内部に磁石片１０３を埋設状態に格納する磁石片収容部１０４を複数個有する肉厚の円盤体を形成することが開示されている。

特開２００６−１６６６３５号公報

しかしながら、この特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータでは、磁石片収容部１０４が形成されたテープ状の電磁鋼板１０２を捲回する際、積層される磁石片収容部１０４に周方向のずれが生じるおそれがあり、捲回後に磁石片１０３が磁石片収容部１０４に入らないおそれがあった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、テープ状の電磁鋼板を捲回して構成されるロータコアの磁石片収容部の周方向の位置ずれを防止可能なアキシャルギャップ型モータ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
回転軸周りに回転可能なロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）と、
回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対向配置されるステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１２）と、を備えるアキシャルギャップ型モータ（例えば、後述の実施形態におけるアキシャルギャップ型モータ１０）であって、
前記ロータは、
回転軸方向に磁化され、周方向に所定の間隔で配置される複数の主磁石部（例えば、後述の実施形態における主磁石部４１）と、
テープ状の電磁鋼板（例えば、後述の実施形態における電磁鋼板６０）を捲回して構成され、複数のヨーク部（例えば、後述の実施形態におけるヨーク部４２）と、それぞれ前記主磁石部を保持する複数の主磁石部収容部（例えば、後述の実施形態における主磁石部収容部７２）と、周方向で隣り合う前記主磁石部収容部間に形成された第１磁気短絡抑制空間（例えば、後述の実施形態におけるスポーク部収容穴７３）と、を有するロータコア（例えば、後述の実施形態におけるロータコア７１）とを備え、
前記ロータコアは、前記第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側に前記ヨーク部に比べて弾性変形量の大きい弾性変形部（例えば、後述の実施形態における弾性変形部７７）を有し、
前記ロータは、周方向に所定の間隔で配置されそれぞれ径方向に延設された複数のスポーク部（例えば、後述の実施形態におけるスポーク部３１）と、前記複数のスポーク部の内径側及び外径側に設けられる内筒部（例えば、後述の実施形態における内筒部３２）及び外筒部（例えば、後述の実施形態における外筒部３３）と、を有するロータフレーム（例えば、後述の実施形態におけるロータフレーム３０）をさらに有し、
前記ロータコアには、前記第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側に第２磁気短絡抑制空間（例えば、後述の実施形態における副磁石部収容部７４）がさらに設けられ、
前記ロータコアの前記第１磁気短絡抑制空間には、それぞれ前記スポーク部が装着され、
前記ロータコアの前記第２磁気短絡抑制空間には、それぞれ回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副磁石部（例えば、後述の実施形態における副磁石部４３）が装着され、
前記弾性変形部は、前記第１磁気短絡抑制空間と前記第２磁気短絡抑制空間との間であって周方向で隣り合う前記ヨーク部同士を連結する周方向連結部（例えば、後述の実施形態における周方向連結部７６）に、回転軸方向に湾曲して設けられる、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、
回転軸方向に磁化され、周方向に所定の間隔で配置される複数の主磁石部（例えば、後述の実施形態における主磁石部４１）と、テープ状の電磁鋼板（例えば、後述の実施形態における電磁鋼板６０）を捲回して構成され、複数のヨーク部（例えば、後述の実施形態におけるヨーク部４２）と、それぞれ前記主磁石部を保持する複数の主磁石部収容部（例えば、後述の実施形態における主磁石部収容部７２）と、周方向で隣り合う前記主磁石部収容部間に形成された第１磁気短絡抑制空間（例えば、後述の実施形態におけるスポーク部収容穴７３）と、を有するロータコア（例えば、後述の実施形態におけるロータコア７１）と、を備え、回転軸周りに回転可能なロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）と、
前記回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対向配置されるステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１２）と、を備えるアキシャルギャップ型モータ（例えば、後述の実施形態におけるアキシャルギャップ型モータ１０）の製造方法であって、
前記テープ状の電磁鋼板を打ち抜いて前記主磁石部収容部と前記第１磁気短絡抑制空間を前記ロータコアに形成するとともに、前記第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側に弾性変形部（例えば、後述の実施形態における弾性変形部７７）を形成し、
前記第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側にそれぞれ第２磁気短絡抑制空間（例えば、後述の実施形態における副磁石部収容部７４）を形成するとともに、前記弾性変形部を前記第１磁気短絡抑制空間と前記第２磁気短絡抑制空間との間であって周方向で隣り合う前記ヨーク部同士を連結する周方向連結部（例えば、後述の実施形態における周方向連結部７６）に、回転軸方向に湾曲して形成する、
ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、
前記ロータコアは、前記テープ状の電磁鋼板にテンションをかけて、前記第１磁気短絡抑制空間に位置決め部材（例えば、後述の実施形態における位置決めピン８７）を挿入しながら捲回する、
ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、
前記ロータコアは、前記テープ状の電磁鋼板にテンションをかけて、前記第２磁気短絡抑制空間に位置決め部材（例えば、後述の実施形態における位置決めピン８７）を挿入しながら捲回する、
ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加えて、
前記位置決め部材は、捲き取り径にあわせて内径側から外径側に突き出す、
ことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加えて、
前記位置決め部材は、外径側から内径側に挿入する、
ことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加えて、
前記位置決め部材は、回転軸方向から挿入する、
ことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項３〜７のいずれかに記載の構成に加えて、
前記位置決め部材の数は、前記ロータコアの外径が大きいほど増やす、
ことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項３〜７のいずれかに記載の構成に加えて、
前記位置決め部材の数は、前記電磁鋼板の捲回時におけるテンションが高いほど減らす、
ことを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項３又は５に記載の構成に加えて、
前記ロータは、周方向に所定の間隔で配置されそれぞれ径方向に延設された複数のスポーク部（例えば、後述の実施形態におけるスポーク部３１）と、前記複数のスポーク部の内径側及び外径側に設けられる内筒部（例えば、後述の実施形態における内筒部３２）及び外筒部（例えば、後述の実施形態における外筒部３３）と、を有するロータフレーム（例えば、後述の実施形態におけるロータフレーム３０）を有し、
前記位置決め部材は、前記ロータフレームの前記スポーク部である、
ことを特徴とする。

請求項１及び請求項２の発明によれば、ロータコアは、第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側にヨーク部に比べて弾性変形量の大きい弾性変形部を有するので、テープ状の電磁鋼板にテンションをかけながら捲回する際、弾性変形部が周方向に弾性的に伸びることにより主磁石部収容部の周方向の位置ずれを防止することができる。
また、周方向で隣り合う主磁石部収容部間に第１磁気短絡抑制空間が形成されるので、周方向で隣り合う主磁石部間の磁気短絡を抑制することができる。

さらに請求項１の発明によれば、弾性変形部は、第１磁気短絡抑制空間と第２磁気短絡抑制空間との間であって周方向で隣り合うヨーク部同士を連結する周方向連結部に、回転軸方向に湾曲して設けられるので、弾性変形部の弾性領域での変位量を大きくすることができる。
また、第１磁気短絡抑制空間にはロータフレームのスポーク部が装着されるので、より効果的に周方向で隣り合う主磁石部間の磁気短絡を抑制することができる。
また、第２磁気短絡抑制空間には、それぞれ回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副磁石部が装着されるので、永久磁石の略ハルバッハ配置による磁束レンズ効果により、主磁石部および各副磁石部の各磁束が収束し、ステータに鎖交する有効磁束を相対的に増大させることができる。

さらに請求項２の発明によれば、弾性変形部は、第１磁気短絡抑制空間と第２磁気短絡抑制空間との間であって周方向で隣り合うヨーク部同士を連結する周方向連結部に、回転軸方向に湾曲して設けられるので、弾性変形部の弾性領域での変位量を大きくすることができる。

請求項３の発明によれば、ロータコアは、テープ状の電磁鋼板にテンションをかけて、第１磁気短絡抑制空間に位置決め部材を挿入しながら捲回するので、積層される主磁石部収容部に周方向のずれを確実に防止することができる。

請求項４の発明によれば、ロータコアは、テープ状の電磁鋼板にテンションをかけて、第２磁気短絡抑制空間に位置決め部材を挿入しながら捲回するので、積層される主磁石部収容部の周方向のずれを確実に防止することができる。

請求項５〜７の発明によれば、装置の制約等を考慮して適切な位置決め部材の挿入方法を選択することができる。

請求項８及び９の発明によれば、位置決め部材の数は、ロータコアの外径が大きいほど増やしたり、電磁鋼板の捲回時におけるテンションが高いほど減らすことにより、適切に位置決めを行ないつつ設備を簡略化することができる。

請求項１０の発明によれば、位置決め部材をロータフレームのスポーク部として、ロータフレームの組付けとロータコアの捲回を同時に行なうことで、製造工程を簡略化することができる。

本発明に係るアキシャルギャップ型モータの一実施形態の全体斜視図である。 図１に示すアキシャルギャップ型モータの分解斜視図である。 図２に示すロータの分解斜視図である。 図３に示すロータのロータコアと磁石片の分解斜視図である。 テープ状の電磁鋼板の部分拡大図である。 ロータコアの製造装置の模式図である。 位置決めピンを用いて捲回している状態を示す説明図である。 スポーク部収容穴に位置決めピンが挿入されたロータコアを径方向から見た図である。 図２のＩＸ−ＩＸ線に沿った、ロータの縦断面図である。 副磁石部収容部に位置決めピンが挿入されたロータコアを径方向から見た図である。 特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータのロータの分解斜視図である。

以下、本発明に係るアキシャルギャップ型モータの一実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施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。

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。

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。

各ステータ１２は、略円環板状のステータヨーク部２１と、ロータ１１に対向するステータヨーク部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。

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。

ロータ１１は、図３及び図４に示すように、シャフト部５５と、複数の主磁石部４１，…，４１と、複数の副磁石部４３，…，４３と、ロータコア７１と、非磁性部材からなるロータフレーム３０と、アウターリング５０と、を備えて構成される。

ロータコア７１は、複数のヨーク部４２，…，４２を備え、図５及び図６に示すように、テープ状の電磁鋼板６０を捲回巻きした積層体により構成される。テープ状の電磁鋼板６０には、例えば、図６に示すように、ロール状に収容された電磁鋼板６０を送り装置９１で送りながらプレス成型機９３を用いて打ち抜き加工を施すことで、図５に示す主磁石部用切欠き６１、副磁石部用切欠き６２、スポーク部用切欠き６３が形成されている。

テープ状の電磁鋼板６０は、巻芯７０上で捲回されるので、最内径側から一層目、二層目、三層目、・・・と長手方向長さが長くなる。このため、図５において、スポーク部用切欠き６３の中心間距離をピッチＰとすると、各層のピッチＰは径方向外方に向かって次第に大きくなるように設定されている。

そして、巻き始め部を巻芯７０上に仮止めし、テンション装置９５で電磁鋼板６０にテンションをかけ位置決めピン８７を巻き取り径にあわせてスポーク部用切欠き６３の内径側から外径側に突き出しながら巻芯７０が回転することで捲回し、巻き終わり部でカットして溶接することでロータコア７１を構成する。

このように捲回巻きされたロータコア７１において、回転軸方向中間部では、主磁石部用切欠き６１によって形成される略扇形形状の複数の主磁石部収容部７２，…，７２と、スポーク部用切欠き６３によって形成される略直方体形状の複数のスポーク部収容穴（第１磁気短絡抑制空間）７３，…，７３とがそれぞれ周方向に所定の間隔で交互に設けられ、また、回転軸方向両側では、略扇形形状の複数のヨーク部４２，…，４２と、副磁石部用切欠き６２によって形成される軸方向外側に開口した略直方体形状の複数の副磁石部収容部（第２磁気短絡抑制空間）７４，…，７４とがそれぞれ周方向に所定の間隔で交互に設けられる。

また、複数のヨーク部４２，…，４２は、複数の主磁石部収容部７２，…，７２の回転軸方向両側にそれぞれ配置され、複数の副磁石部収容部７４，…，７４は、複数のスポーク部収容穴７３，…，７３の回転軸方向両側にそれぞれ配置される。主磁石部収容部７２とスポーク部収容穴７３とは、軸方向両側のヨーク部４２同士を連結する軸方向連結部７５によって仕切られており、また、副磁石部収容部７４とスポーク部収容穴７３とは、周方向両側のヨーク部４２同士を連結する周方向連結部７６によって仕切られている。

ここで、図５に示すように、プレス成型機９３を用いて打ち抜き加工を施す際にロータコア７１の周方向連結部７６には、スポーク部用切欠き６３（スポーク部収容穴７３）側に屈曲する弾性変形部７７が周方向連結部７６から略一様な幅で形成されている。この弾性変形部７７の弾性変形量はヨーク部４２の弾性変形量、即ち電磁鋼板６０自体の弾性変形量より大きい。そして、図７及び図８に示すように、位置決めピン８７でスポーク部用切欠き６３の位置決めを行ないつつテンション装置９５でテンションをかけながら電磁鋼板６０を捲回することで、弾性変形部７７は周方向に伸びて積層された主磁石部収容部７２や副磁石部収容部７４の周方向への位置ずれを防止する。なお、弾性変形部７７はテンションの大きさや径方向位置によって屈曲したまま積層されても伸びた状態で積層されてもよく、弾性変形部７７の変形が弾性領域内であればよい。

このように構成されたロータコア７１の各主磁石部収容部７２，…，７２には、該収容部７２，…，７２と略同一寸法を有する略扇形形状の複数の主磁石部４１，…，４１が挿入され、各副磁石部収容部７４，…，７４には、該収容部７４，…，７４と略同一寸法を有する略直方体状の複数の副磁石部４３，…，４３が挿入される。

これにより、複数の主磁石部４１，…，４１は、周方向に所定の間隔で配置され、且つ、その磁化方向は、周方向で隣り合う主磁石部４１，４１毎に異なるように回転軸方向に向けられている。また、複数の副磁石部４３，…，４３は、周方向に隣り合うヨーク部４２間に配置され、その磁化方向が回転軸方向および径方向に直交する方向（略周方向）に向けられている。周方向で隣り合う副磁石部４３，４３は、磁化方向が互いに異なっており、また、回転軸方向に隣り合う副磁石部４３，４３も、磁化方向が互いに異なっている。

さらに、各主磁石部４１に対して、回転軸方向の一方側に位置するヨーク部４２を周方向両側から挟み込む副磁石部４３，４３同士は、該主磁石部４１の一方側の磁極と同極の磁極を対向させて配置され、回転軸方向の他方側に位置するヨーク部４２を周方向両側から挟み込む副磁石部４３，４３同士は、該主磁石部４１の他方側の磁極と同極の磁極を対向させて配置される。これにより、所謂永久磁石の略ハルバッハ配置による磁束レンズ効果により、主磁石部４１および各副磁石部４３，４３の各磁束が収束し、各ステータ１２，１２に鎖交する有効磁束が相対的に増大するようになっている。

主磁石部４１及び副磁石部４３，４３を収容したロータコア７１は、ロータフレーム３０に取り付けられている。ロータフレーム３０は、周方向に所定の間隔で配置されそれぞれ径方向に延設された複数のスポーク部３１，…，３１と、複数のスポーク部３１，…，３１の内径側及び外径側にそれぞれ設けられ、これらスポーク部３１，…，３１によって接続される内筒部３２及び外筒部３３と、を有する。スポーク部３１，…，３１は、それぞれロータコア７１のスポーク部収容穴７３，…，７３内に装着されている。

内筒部３２の内周部には、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）に接続されるシャフト部５５が、ロータフレーム３０の内周部３２に向けて拡径されたフランジ部５６にて一体的に接続固定されている。

また、外筒部３３の外周部には、例えば、ステンレス鋼板などの非磁性材から形成される環状のアウターリング５０が一体的に接続固定されており、高速回転する際の遠心力によってヨーク部４２が径方向外方に広がるのを抑えている。

なお、ロータフレーム３０は、鋳込みによりロータコア７１と一体に製造された一体式であっても、スポーク部３１、内筒部３２及び外筒部３３がそれぞれ分解可能に構成されたロータコア７１とは別体の組立式であってもよく、ロータコア７１を保持することができ、且つ、動力を伝達可能である限り任意のロータフレームを採用することができる。

以上説明したように、本実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０及びそのロータの製造方法によれば、スポーク部収容穴７３の回転軸方向両側にヨーク部４２に比べて弾性変形量が大きい弾性変形部７７を有するので、テープ状の電磁鋼板６０にテンションをかけながら捲回する際、弾性変形部７７が周方向に弾性的に伸びることにより主磁石部収容部７２の周方向の位置ずれを防止することができ、これにより、電磁鋼板６０の捲回後に主磁石部４１が主磁石部収容部７２に入らない事態を防止することができる。
また、周方向で隣り合う主磁石部収容部７２間にスポーク部収容穴７３が形成されるので、スポーク部収容穴７３が周方向で隣り合う主磁石部４１間の磁気短絡を抑制する磁気短絡抑制空間として機能し、周方向で隣り合う主磁石部４１間の磁気短絡を抑制することができる。

また、弾性変形部７７は、スポーク部収容穴７３と副磁石部収容部７４との間であって周方向で隣り合うヨーク部４２同士を連結する周方向連結部７６に、回転軸方向に湾曲して設けられるので、弾性変形部７７の弾性領域での変位量を大きくすることができる。

また、スポーク部収容穴７３には非磁性部材からなるロータフレーム３０のスポーク部３１が装着されるので、より効果的に周方向で隣り合う主磁石部４１間の磁気短絡を抑制することができる。
また、副磁石部収容部７４には、それぞれ回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副磁石部４３が装着されるので、永久磁石の略ハルバッハ配置による磁束レンズ効果により、主磁石部４１および各副磁石部４３の各磁束が収束し、各ステータ１２に鎖交する有効磁束を相対的に増大させることができる。

また、ロータコア７１は、テープ状の電磁鋼板６０にテンションをかけて、スポーク部収容穴７３に位置決めピン８７を挿入しながら捲回するので、積層される主磁石部収容部７１の周方向の位置ずれを確実に防止することができる。

また、位置決めピン８７は、捲き取り径にあわせて内径側から外径側に突き出すことにより、位置決めピン８７が電磁鋼板６０に干渉することなく位置決めを行ないつつ捲回することができる。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上述の実施形態では、位置決め部材としての位置決めピン８７を巻き取り径にあわせてスポーク部収容穴７３の内径側から外径側に突き出しながら捲回したが、これに限定されず、外径側から内径側に位置決めピン８７をスポーク部収容穴７３に出し入れすることにより位置決めしてもよい。また、図１０に示すように、位置決めピン８７をスポーク部収容穴７３の回転軸方向両側の副磁石部収容部７４に出し入れしながら捲回してもよい。このとき、巻き取り径にあわせて副磁石部収容部７４の内径側から外径側に突き出しながら捲回しても、外径側から内径側に位置決め部材８７を挿入してもよく、さらに回転軸方向から位置決めピン８７を挿入してもよい。
また、位置決めピン８７の数は、ロータコア７１の外径又はテンションの大きさに応じて決定されるので、適切に位置決めを行ないつつ設備を簡略化することができる。例えば、ロータコア７１の外径が大きい場合には位置決めピン８７の数を増やし、捲回時のテンションが高い場合には位置決めピン８７の数を減らすことができる。

また、組立式のロータフレームにおいて、内筒部の外周面に電磁鋼板６０を取り付け、スポーク部を内径側から外径側に挿入して位置決めしながら電磁鋼板６０を捲回してロータコア７１を形成し、外筒部の外径側からナットを螺合して外筒部に固定してもよい。位置決め部材としてスポーク部を用いることで、電磁鋼板６０の捲回とロータフレームの組付けを同時に行うことができ、製造工程を簡略化することができる。

また、本実施形態においては、回転軸Ｏ方向の何れか一方側にのみステータ１２を備えてもよいし、副磁石部４３は回転軸Ｏ方向の何れか一方側にのみ設けてもよい。

また、本発明のアキシャルギャップ型モータは、略ハルバッハ型に限らず、副磁石部４３の代わりに非磁性体を配設してもよい。

１０ アキシャルギャップ型モータ
１１ ロータ
１２ ステータ
３０ ロータフレーム
３１ スポーク部
３２ 内筒部
３３ 外筒部
４１ 主磁石部
４２ ヨーク部
４３ 副磁石部
５５ シャフト部
６０ 電磁鋼板
７１ ロータコア
７２ 主磁石部収容部
７３ スポーク部収容穴（第１磁気短絡抑制空間）
７４ 副磁石部収容部（第２磁気短絡抑制空間）
７６ 周方向連結部
７７ 弾性変形部
８７ 位置決めピン（位置決め部材）
Ｏ 回転軸

Claims (10)

1. 回転軸周りに回転可能なロータと、
   回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対向配置されるステータと、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、
   回転軸方向に磁化され、周方向に所定の間隔で配置される複数の主磁石部と、
   テープ状の電磁鋼板を捲回して構成され、複数のヨーク部と、それぞれ前記主磁石部を保持する複数の主磁石部収容部と、周方向で隣り合う前記主磁石部収容部間に形成された第１磁気短絡抑制空間と、を有するロータコアとを備え、
   前記ロータコアは、前記第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側に前記ヨーク部に比べて弾性変形量の大きい弾性変形部を有し、
   前記ロータは、周方向に所定の間隔で配置されそれぞれ径方向に延設された複数のスポーク部と、前記複数のスポーク部の内径側及び外径側に設けられる内筒部及び外筒部と、を有するロータフレームをさらに有し、
   前記ロータコアには、前記第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側に第２磁気短絡抑制空間がさらに設けられ、
   前記ロータコアの前記第１磁気短絡抑制空間には、それぞれ前記スポーク部が装着され、
   前記ロータコアの前記第２磁気短絡抑制空間には、それぞれ回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された副磁石部が装着され、
   前記弾性変形部は、前記第１磁気短絡抑制空間と前記第２磁気短絡抑制空間との間であって周方向で隣り合う前記ヨーク部同士を連結する周方向連結部に、回転軸方向に湾曲して設けられる、
   ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
2. 回転軸方向に磁化され、周方向に所定の間隔で配置される複数の主磁石部と、テープ状の電磁鋼板を捲回して構成され、複数のヨーク部と、それぞれ前記主磁石部を保持する複数の主磁石部収容部と、周方向で隣り合う前記主磁石部収容部間に形成された第１磁気短絡抑制空間と、を有するロータコアと、を備え、回転軸周りに回転可能なロータと、
   前記回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対向配置されるステータと、を備えるアキシャルギャップ型モータの製造方法であって、
   前記テープ状の電磁鋼板を打ち抜いて前記主磁石部収容部と前記第１磁気短絡抑制空間を前記ロータコアに形成するとともに、前記第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側に弾性変形部を形成し、
   前記第１磁気短絡抑制空間の回転軸方向両側にそれぞれ第２磁気短絡抑制空間を形成するとともに、前記弾性変形部を前記第１磁気短絡抑制空間と前記第２磁気短絡抑制空間との間であって周方向で隣り合う前記ヨーク部同士を連結する周方向連結部に、回転軸方向に湾曲して形成する、
   ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータの製造方法。
3. 前記ロータコアは、前記テープ状の電磁鋼板にテンションをかけて、前記第１磁気短絡抑制空間に位置決め部材を挿入しながら捲回する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
4. 前記ロータコアは、前記テープ状の電磁鋼板にテンションをかけて、前記第２磁気短絡抑制空間に位置決め部材を挿入しながら捲回する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
5. 前記位置決め部材は、捲き取り径にあわせて内径側から外径側に突き出す、
   ことを特徴とする請求項３に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
6. 前記位置決め部材は、外径側から内径側に挿入する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
7. 前記位置決め部材は、回転軸方向から挿入する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
8. 前記位置決め部材の数は、前記ロータコアの外径が大きいほど増やす、
   ことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
9. 前記位置決め部材の数は、前記電磁鋼板の捲回時におけるテンションが高いほど減らす、
   ことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
10. 前記ロータは、周方向に所定の間隔で配置されそれぞれ径方向に延設された複数のスポーク部と、前記複数のスポーク部の内径側及び外径側に設けられる内筒部及び外筒部と、を有するロータフレームを有し、
    前記位置決め部材は、前記ロータフレームの前記スポーク部である、
    ことを特徴とする請求項３又は５に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。

Images