JP5772470B2

JP5772470B2 - Axial gap type rotating electrical machine

Info

Publication number: JP5772470B2
Application number: JP2011221811A
Authority: JP
Inventors: 政男籔本
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-10-06
Also published as: JP2013085323A

Description

本発明は、固定子と回転子とが回転軸の方向においてギャップを有して対向して配置されるアキシャルギャップ型の回転電機に用いて好適なものである。 The present invention is suitable for use in an axial gap type rotating electrical machine in which a stator and a rotor are arranged to face each other with a gap in the direction of the rotation axis.

従来から、周方向に配置された複数の永久磁石（磁極）を備えた回転子（ロータ）と、磁性体板を積み重ねて形成したコアと、前記コアに対して巻き回された固定子コイル（励磁コイル）とを備えた固定子（ステータ）とを有し、固定子と回転子とが回転軸の方向にギャップを有して対向するように配置された、所謂アキシャルギャップ型の回転電機（電動機・発電機）がある。
このような回転電機の用途として、インホイールモータがある。このインホイールモータは、自動車の車輪の回転数と同じ回転数で回転するものである。自動車が高速で走行する場合には、インホイールモータの回転数も上昇する。このため、インホイールモータの回転子に備えた永久磁石を通り、固定子コイルに鎖交する磁束の周波数が増える。よって、固定子コイルに誘起する電圧が高くなり、高速回転させるためにはモータ駆動電流の位相制御による、いわゆる弱め界磁により固定子コイルに鎖交する磁束を減少させる必要がある。また、固定子コイルに鎖交する磁束が大きいほど、モータ鉄心での損失、いわゆる鉄損が増加する傾向がある。通常、インホイールモータでは、自動車の発進時や上り坂の走行時に、大きなトルクを発生させる必要があるが、その他の状況では、それ程大きなトルクを発生させる必要はない。 Conventionally, a rotor (rotor) provided with a plurality of permanent magnets (magnetic poles) arranged in the circumferential direction, a core formed by stacking magnetic plates, and a stator coil wound around the core ( A so-called axial gap type rotating electrical machine having a stator (stator) provided with an excitation coil) and arranged so that the stator and the rotor face each other with a gap in the direction of the rotation axis ( There are motors and generators.
As an application of such a rotating electrical machine, there is an in-wheel motor. This in-wheel motor rotates at the same rotational speed as the rotational speed of a vehicle wheel. When the automobile travels at a high speed, the rotational speed of the in-wheel motor also increases. For this reason, the frequency of the magnetic flux which passes through the permanent magnet provided in the rotor of the in-wheel motor and interlinks with the stator coil increases. Therefore, in order to increase the voltage induced in the stator coil and rotate at high speed, it is necessary to reduce the magnetic flux linked to the stator coil by so-called field weakening by phase control of the motor drive current. In addition, as the magnetic flux linked to the stator coil increases, the loss in the motor iron core, so-called iron loss, tends to increase. Normally, an in-wheel motor needs to generate a large torque when the vehicle starts or runs uphill, but in other situations, it is not necessary to generate such a large torque.

したがって、自動車の発進時や上り坂の走行時以外の場合では、高速回転時に、インホイールモータにおいて余計な損失が発生する虞がある。
また、自動車の減速時には、インホイールモータを発電機として動作させ、エネルギーを回生することが行われる。このような自動車の減速時においては、前述した磁束が原因でコギングが生じる（固定子と回転子との磁気的吸引力が、回転子の回転角度に依存して脈動する）。よって、自動車の減速時には、このコギングの問題が生じない範囲でしかエネルギーを十分に回生できない。
そこで、特許文献１、２には、回転子と固定子とのギャップを可変にし、所望の磁束の量に応じて当該ギャップの量を調整する技術が開示されている。このようにすれば、回転数に応じて固定子コイルに鎖交する磁束量を調整することができる。 Therefore, there is a possibility that extra loss may occur in the in-wheel motor during high-speed rotation when the vehicle is not started or when traveling on an uphill.
In addition, when the automobile is decelerated, the in-wheel motor is operated as a generator to regenerate energy. When the automobile is decelerated, cogging occurs due to the magnetic flux described above (the magnetic attractive force between the stator and the rotor pulsates depending on the rotation angle of the rotor). Therefore, when the vehicle is decelerated, energy can be sufficiently regenerated only within a range where the problem of cogging does not occur.
In view of this, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique in which the gap between the rotor and the stator is made variable, and the amount of the gap is adjusted in accordance with the desired amount of magnetic flux. In this way, the amount of magnetic flux linked to the stator coil can be adjusted according to the number of rotations.

特許第４２９４９９３号公報Japanese Patent No. 4294993 特許第４５１８９０３号公報Japanese Patent No. 4518903

しかしながら、特許文献１、２に記載の技術のように、回転子と固定子とのギャップを可変にするためには、回転電機の構造を複雑にしなければならないという問題や、回転電機の回転軸の方向の大きさが大きくなるという問題がある。また、回転中の回転子を動かすことが困難であるという問題がある。更に、回転子と固定子とのギャップを変えることは、回転電機の形状を変えることになるので、回転電機の特性を変えてしまうという問題もある。 However, as in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, in order to make the gap between the rotor and the stator variable, there is a problem that the structure of the rotating electrical machine must be complicated, and the rotating shaft of the rotating electrical machine There is a problem that the size of the direction becomes large. There is also a problem that it is difficult to move the rotating rotor. Furthermore, changing the gap between the rotor and the stator changes the shape of the rotating electrical machine, which also changes the characteristics of the rotating electrical machine.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、回転子と固定子とのギャップを変えることなく、固定子コイルに鎖交する磁束量を調整することができるアキシャルギャップ型の回転電機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an axial gap type that can adjust the amount of magnetic flux linked to the stator coil without changing the gap between the rotor and the stator. An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine.

本発明のアキシャルギャップ型の回転電機は、回転軸と同軸で回転する回転子と、前記回転子と前記回転軸に沿う方向においてギャップを有して対向する位置に配置される固定子と、を有するアキシャルギャップ型の回転電機であって、前記回転子は、前記回転電機の周方向に配置された複数の永久磁石と、前記複数の永久磁石の前記回転軸に沿う方向の端面のうち、前記固定子と対向しない方の端面に配置され、前記複数の永久磁石との間で磁路を形成する回転子側ヨーク部と、を有し、前記固定子は、前記回転軸に沿う方向の端面のうち、前記回転子と対向する方の端面が前記永久磁石と前記ギャップを有して相互に対向する位置に配置されたティース部と、前記ティース部の前記回転軸に沿う方向の端面のうち、前記回転子と対向しない方の端面に、前記ティース部に対し絶縁及び潤滑された状態で配置され、前記ティース部との間で磁路を形成する固定子側ヨーク部と、を有し、前記ティース部と、前記固定子側ヨーク部と、の一方は固定され、他方は前記回転軸と同軸で回動し、前記ティース部は、前記回転電機の周方向において間隔を有して配置された複数のティース側鉄心部を有し、前記固定子側ヨーク部の、前記複数のティース側鉄心部と対向し得る位置には、磁性を有する領域と非磁性の領域とが存在し、前記固定子側ヨーク部は、前記磁性を有する領域に配置され、軟磁性材料を用いて形成されたヨーク側鉄心部と、前記非磁性の領域に配置された非磁性体と、を有し、前記固定子側ヨーク部の前記回転軸に沿う方向の端面のうち、前記ティース部と対向する側の端面は、略面一であり、前記ティース部と、前記固定子側ヨーク部との何れかが前記回転軸と同軸で回動することにより、前記複数のティース側鉄心部と対向する、前記固定子側ヨーク部の磁性を有する領域の面積が変わるようにしたことを特徴とする。 An axial gap type rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor that rotates coaxially with a rotating shaft, and a stator that is disposed at a position facing the rotor with a gap in a direction along the rotating shaft. An axial gap type rotating electrical machine having the rotor, wherein the rotor includes a plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction of the rotating electrical machine, and end faces of the plurality of permanent magnets in a direction along the rotation axis. A rotor-side yoke portion that is disposed on an end surface not facing the stator and forms a magnetic path with the plurality of permanent magnets, and the stator is an end surface in a direction along the rotation axis Among the end surfaces of the teeth portions in the direction along the rotation axis of the teeth portions, the end portions facing the rotor having the gaps between the permanent magnets and the gaps. , Do not face the rotor A stator-side yoke portion that is disposed in a state of being insulated and lubricated with respect to the teeth portion and forms a magnetic path with the teeth portion, and is configured to fix the teeth portion and the fixed portion. One of the child-side yoke portions is fixed, the other is rotated coaxially with the rotation shaft, and the teeth portions are a plurality of teeth-side iron core portions arranged at intervals in the circumferential direction of the rotating electrical machine. has, of the stator side yoke part, in a position that can face the plurality of teeth side core portion, there are the area and the non-magnetic regions having magnetic, the stator side yoke part, wherein A yoke-side iron core portion disposed in a magnetic region and formed using a soft magnetic material; and a non-magnetic body disposed in the non-magnetic region, and the rotation of the stator-side yoke portion Out of the end face in the direction along the axis, it faces the teeth part. The end surface of a substantially flush, with the tooth portions, one of said stator side yoke portion by pivot said rotary shaft coaxially, facing the plurality of teeth side core portion, wherein The area of the magnetic region of the stator side yoke portion is changed.

本発明によれば、回転子と固定子とのギャップを変えることなく、固定子コイルに鎖交する磁束量を調整することができるアキシャルギャップ型の回転電機を実現することができる。 According to the present invention, without changing the gap between the rotating rotor and the stator, it is possible to realize a rotary electric machine of an axial gap type which can be adjusted amount of magnetic flux interlinked with the stator coil.

モータの概略構成の第１の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st example of schematic structure of a motor. 回転子の構成の第１の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of a structure of a rotor. ヨーク部の構成の第１の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of a structure of a yoke part. 絶縁潤滑シートの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of an insulation lubricating sheet. ティース部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a teeth part. ヨーク部の回動によってヨーク部とティース部との位置関係が変わる様子の第１の例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the 1st example of a mode that the positional relationship of a yoke part and a teeth part changes with rotation of a yoke part. モータの概略構成の第２の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd example of schematic structure of a motor. 回転子の構成の第２の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a structure of a rotor. ヨーク部の構成の第２の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a structure of a yoke part. ヨーク部の回動によってヨーク部とティース部との位置関係が変わる様子の第２の例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the 2nd example of a mode that the positional relationship of a yoke part and a teeth part changes with rotation of a yoke part. モータの概略構成の第３の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd example of schematic structure of a motor. 図１１の固定子の部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the part of the stator of FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、回転電機の一例であるモータの概略構成の一例を示す断面図である。具体的に図１は、モータの回転軸に沿って切ったときの断面図である。尚、以下の各図では、説明に必要な構成のみを簡略化して示す。
図１において、モータ１００は、所謂アキシャルギャップ型のモータであり、回転子１１０と、２つの固定子１２０ａ、１２０ｂと、回転軸１３０とを有し、それらがハウジング（フレーム）１４０に収められている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of a motor that is an example of a rotating electrical machine. Specifically, FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the rotation axis of the motor. In the following drawings, only the configuration necessary for the description is simplified.
In FIG. 1, the motor 100 is a so-called axial gap type motor, and includes a rotor 110, two stators 120 a and 120 b, and a rotating shaft 130, which are housed in a housing (frame) 140. Yes.

回転子１１０は、回転軸１３０の方向において、２つの固定子１２０ａ、１２０ｂに両側（図１では上下）から挟まれる位置に配置されている。回転子１１０は、円盤状部材１５０の外周側の領域に取り付けられる。円盤状部材１５０は、例えば、鉄等の強磁性体により形成されるものであり、その中心部が回転軸１３０に取り付けられている（固定されている）。 The rotor 110 is disposed at a position sandwiched between the two stators 120a and 120b from both sides (up and down in FIG. 1) in the direction of the rotating shaft 130. The rotor 110 is attached to a region on the outer peripheral side of the disk-shaped member 150. The disk-shaped member 150 is formed of, for example, a ferromagnetic material such as iron, and the central portion thereof is attached (fixed) to the rotating shaft 130.

回転子１１０は、複数の永久磁石１１１と、回転子側ヨーク部の一例であるヨーク部１１２と、を有する。
図２は、回転子１１０の構成の一例を示す図である。具体的に図２（ａ）は、回転子１１０を、回転軸１３０に沿う方向から見た図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩ−Ｉで切ったときの断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩ−ＩＩで切ったときの断面図である。尚、部材の特徴を分かりやすく示すために、各断面図では、必要に応じて、記載を省略している。 The rotor 110 includes a plurality of permanent magnets 111 and a yoke portion 112 that is an example of a rotor-side yoke portion.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the rotor 110. Specifically, FIG. 2A is a diagram of the rotor 110 viewed from a direction along the rotation shaft 130. FIG.2 (b) is sectional drawing when it cuts by II of Fig.2 (a). FIG.2 (c) is sectional drawing when it cuts in II-II of FIG.2 (b). In addition, in order to show the characteristic of a member clearly, description is abbreviate | omitted as needed in each sectional drawing.

本実施形態では、ヨーク部１１２は、例えば軟磁性材料で中空円筒状に一体で形成され、回転軸１３０と同軸となる位置に配置される。ヨーク部１１２の「回転軸１３０に沿う方向」の両端面に、それぞれ２４個の永久磁石１１１ａ〜１１１ｘが周方向に配置される。２４個の永久磁石１１１ａ〜１１１ｘで全体として円環状になっており、この円環状の部分の面方向の大きさ及び形状は、ヨーク部１１２の面方向の大きさ及び形状と略同じである。更に、この円環状の部分の軸が回転軸１３０と同軸となるように各永久磁石１１１ａ〜１１１ｘが配置される。 In the present embodiment, the yoke portion 112 is formed integrally with a hollow cylinder, for example, of a soft magnetic material, and is disposed at a position that is coaxial with the rotation shaft 130. Twenty-four permanent magnets 111a to 111x are respectively arranged in the circumferential direction on both end faces of the yoke portion 112 in the “direction along the rotation shaft 130”. The 24 permanent magnets 111a to 111x are formed into an annular shape as a whole, and the size and shape of the annular portion in the surface direction are substantially the same as the size and shape of the yoke portion 112 in the surface direction. Further, the permanent magnets 111 a to 111 x are arranged so that the axis of the annular portion is coaxial with the rotating shaft 130.

また、周方向で相互に隣り合う永久磁石（例えば永久磁石１１１ｂ１と永久磁石１１１ａ１、１１１ｃ１）は、相互に異なる極となっている。また、回転軸１３０に沿う方向（図１、図２（ｂ）では上下方向）で相互に対向する永久磁石１１１（例えば、図１、図２（ｂ）に示す永久磁石１１１ｒ１、１１１ｓ２や、永久磁石１１１ｆ１、１１１ｇ２）も相互に異なる極となっている。図２に示すように永久磁石１１１ｒ１はＳ極であるので、永久磁石１１１ｓ２はＮ極である。同様に永久磁石１１１ｆ１はＳ極であるので、永久磁石１１１ｇ２はＮ極である。また、図２では、図示を省略しているが、周方向で相互に隣り合う永久磁石１１１の間には、非磁性体が配置されている。このようにすることにより、２４個の永久磁石１１１ａ〜１１１ｘとヨーク部１１２との間に磁路が形成される。 Further, the permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction (for example, the permanent magnet 111b1 and the permanent magnets 111a1 and 111c1) are poles different from each other. Further, permanent magnets 111 (for example, permanent magnets 111r1 and 111s2 shown in FIGS. 1 and 2B) that are opposed to each other in the direction along the rotation axis 130 (vertical direction in FIGS. 1 and 2B) or permanent The magnets 111f1 and 111g2) are also different from each other. As shown in FIG. 2, the permanent magnet 111r1 has an S pole, so the permanent magnet 111s2 has an N pole. Similarly, since the permanent magnet 111f1 is an S pole, the permanent magnet 111g2 is an N pole. Although not shown in FIG. 2, a nonmagnetic material is disposed between the permanent magnets 111 adjacent to each other in the circumferential direction. By doing so, a magnetic path is formed between the 24 permanent magnets 111 a to 111 x and the yoke portion 112.

図１の説明に戻り、固定子１２０ａ、１２０ｂは、固定子側ヨーク部の一例であるヨーク部１２１ａ、１２１ｂと、絶縁潤滑シート１２２ａ、１２２ｂと、ティース部１２３ａ、１２３ｂと、駆動機構１２４ａ、１２４ｂと、を有する。尚、固定子１２０ａ、１２０ｂは、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂと、絶縁潤滑シート１２２ａ、１２２ｂと、ティース部１２３ａ、１２３ｂとの位置関係が逆であることに基づく構成が異なる他は同じである。よって、以下の説明では、固定子１２０ａ、１２０ｂのうち、固定子１２０ａのみの説明を行い、固定子１２０ｂの詳細な説明を省略する。 Returning to the description of FIG. 1, the stators 120a and 120b include yoke parts 121a and 121b that are examples of the stator side yoke part, insulating lubricating sheets 122a and 122b, tooth parts 123a and 123b, and drive mechanisms 124a and 124b. And having. The stators 120a and 120b are the same except that the configurations based on the positional relationship between the yoke portions 121a and 121b, the insulating lubricating sheets 122a and 122b, and the teeth portions 123a and 123b are different. Therefore, in the following description, only the stator 120a is described among the stators 120a and 120b, and the detailed description of the stator 120b is omitted.

図３は、ヨーク部１２１ａの構成の一例を示す図である。具体的に図３（ａ）は、ヨーク部１２１ａを、回転子１１０が形成されている側（図１に示す例では上側）から見た図である。図３（ｂ）、図３（ｃ）は、それぞれ、図３（ａ）のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩで切ったときの断面図である。
図３に示すように、ヨーク部１２１ａは、ヨーク側鉄心部の一例である鉄心部３０１と、非磁性体部３０２ａ〜３０２ｆとを有する。
鉄心部３０１は、軟磁性材料を用いて形成されたものであり、回転軸１３０と同軸となる位置に配置される。鉄心部３０１は、中空円筒に対し、回転軸１３０の方向の両端面のうちの一端面（図１、図３に示す例では上面）に、同一の凹部と凸部とが周方向に繰り返し形成された形状を有している（図３（ａ）、（ｃ）を参照）。
鉄心部３０１の凸部の先端面（図３（ａ）に示されている面）の形状及び大きさは、後述するティース部１２３ａの各鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの先端面（図５（ａ）に示されている面）の形状及び大きさと略同じである。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the yoke portion 121a. Specifically, FIG. 3A is a view of the yoke portion 121a as viewed from the side where the rotor 110 is formed (the upper side in the example shown in FIG. 1). 3 (b) and 3 (c) are cross-sectional views taken along lines II and II-II in FIG. 3 (a), respectively.
As shown in FIG. 3, the yoke portion 121a includes an iron core portion 301 that is an example of a yoke-side iron core portion, and nonmagnetic body portions 302a to 302f.
The iron core 301 is formed using a soft magnetic material, and is disposed at a position that is coaxial with the rotating shaft 130. The core portion 301 is formed by repeatedly forming the same concave portion and convex portion in the circumferential direction on one end surface (upper surface in the example shown in FIGS. 1 and 3) of both end surfaces in the direction of the rotating shaft 130 with respect to the hollow cylinder. (See FIGS. 3A and 3C).
The shape and size of the front end surface (surface shown in FIG. 3A) of the convex portion of the iron core portion 301 are the same as the front end surfaces of the iron core portions 501a to 501f of the tooth portion 123a described later (FIG. 5A). The shape and size of the surface shown in FIG.

鉄心部３０１に形成されている凹部には、当該凹部と形状及び大きさが略同じである非磁性体３０２ａ〜３０２ｆが、例えば接着剤を用いて、それぞれ個別に取り付けられる（図３（ｃ）を参照）。非磁性体としては、例えば、セラミックフィラーを含むエポキシ樹脂が用いられる。ただし、非磁性体３０２ａ〜３０２ｆは、エポキシ樹脂に限定されず、鉄心部３０１に形成されている凹部と形状及び大きさが略同じになるように加工することができる非磁性体の材料であれば、どのようなものを非磁性体３０２ａ〜３０２ｆとして用いてもよい。非磁性体３０２ａ〜３０２ｆの露出面（図３（ｃ）に示す例では上面）と、鉄心部３０１の凸部の先端面（図３（ｂ）に示す例では上面）は略面一となっている。このように、ヨーク部１２１ａの形状は、鉄心部３０１に、非磁性体部３０２ａ〜３０２ｆを組み合わせることにより、全体として中空円筒状となっている。 Nonmagnetic bodies 302a to 302f having substantially the same shape and size as the concave portions are individually attached to the concave portions formed in the iron core portion 301 using, for example, an adhesive (FIG. 3C). See). As the non-magnetic material, for example, an epoxy resin containing a ceramic filler is used. However, the nonmagnetic materials 302a to 302f are not limited to epoxy resins, and may be nonmagnetic materials that can be processed so as to have substantially the same shape and size as the recesses formed in the iron core portion 301. Any material may be used as the non-magnetic materials 302a to 302f. The exposed surfaces of the nonmagnetic bodies 302a to 302f (upper surface in the example shown in FIG. 3C) and the tip surface of the convex portion of the iron core 301 (upper surface in the example shown in FIG. 3B) are substantially flush. ing. As described above, the yoke portion 121a has a hollow cylindrical shape as a whole by combining the iron core portion 301 with the non-magnetic body portions 302a to 302f.

そして、この中空円筒状の部分の面方向の形状及び大きさは、回転子１１０（複数の永久磁石１１１、ヨーク部１１２）の面方向の形状及び大きさと略同じである。
更に、図１に示すように、ヨーク部１２１ａは、その非磁性体３０２ａ〜３０２ｆが露出している面（図１では上側の面）が、回転軸１３０に沿う方向において、ティース部１２３ａを介して、回転子１１０の回転軸１３０に沿う方向における一端面（図１では下側の面）と相互に対向する位置に配置される。 The shape and size of the hollow cylindrical portion in the surface direction are substantially the same as the shape and size of the rotor 110 (the plurality of permanent magnets 111 and the yoke portion 112) in the surface direction.
Further, as shown in FIG. 1, the yoke portion 121 a has a surface where the nonmagnetic bodies 302 a to 302 f are exposed (upper surface in FIG. 1) in the direction along the rotation shaft 130 via the teeth portion 123 a. Thus, the rotor 110 is disposed at a position opposite to one end surface (the lower surface in FIG. 1) in the direction along the rotation shaft 130.

また、本実施形態では、鉄心部３０１を巻鉄心としている。具体的に説明すると、本実施形態では、方向性電磁鋼板を用いて、方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向（圧延方向）が巻方向（周方向）となるように巻鉄心を形成し、この巻鉄心を鉄心部３０１としている。このようにすれば、磁束の方向と磁化容易軸とを揃えることができ、鉄心部３０１における磁気抵抗を低減することができるので好ましいからである。 In the present embodiment, the iron core portion 301 is a wound iron core. Specifically, in the present embodiment, a directional electromagnetic steel sheet is used to form a wound iron core such that the easy axis direction (rolling direction) of the directional electromagnetic steel sheet is the winding direction (circumferential direction). The wound iron core is an iron core portion 301. This is because the direction of the magnetic flux and the easy magnetization axis can be aligned, and the magnetic resistance in the iron core portion 301 can be reduced, which is preferable.

尚、必ずしも鉄心部３０１をこのようにして形成する必要はない。例えば、方向性電磁鋼板の代わりに無方向性電磁鋼板を採用してもよい。また、電磁鋼板を回転軸１３０に沿う方向に積層して鉄心部３０１を形成してもよい。更に、鉄心部３０１を圧粉鉄心としてもよい。 Note that the iron core 301 is not necessarily formed in this way. For example, a non-oriented electrical steel sheet may be adopted instead of the directional electrical steel sheet. Further, the iron core portion 301 may be formed by laminating electromagnetic steel plates in a direction along the rotation shaft 130. Furthermore, the iron core portion 301 may be a dust core.

図４は、絶縁潤滑シート１２２ａの構成の一例を示す図である。具体的に図４（ａ）は、絶縁潤滑シート１２２ａを、回転軸１３０の方向に沿う方向から見た図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩ−Ｉで切ったときの断面図である。
本実施形態では、絶縁潤滑シート１２２ａは、潤滑性を有する絶縁シートである。絶縁潤滑シート１２２ａの形状は、円環状であり、この円環状の部分の面方向の形状及び大きさは、ヨーク部１２１ａの面方向の形状及び大きさと略同じである（図３（ａ）を参照）。絶縁潤滑シート１２２ａは、その円環状の面が、ヨーク部１２１ａの円環状の面と略一致するように、例えば接着剤を用いてヨーク部１２１ａに取り付けられる。絶縁潤滑シート１２２ａの厚みは、ヨーク部１２１ａとティース部１２３ａとの間の絶縁を確保することができる範囲で可及的に薄い方が好ましい。このように、ヨーク部１２１ａとティース部１２３ａとの間の絶縁を確保するのは、固定子１２０に渦電流が発生するのを抑制するためである。
また、後述するようにヨーク部１２１ａは、回転軸１３０を回動軸として回動する。よって、絶縁潤滑シート１２２ａは、ヨーク部１２１ａの回動により、ティース部１２３ａとの間で発生する摩擦熱を抑制させて、ヨーク部１２１ａの回動を潤滑に行えるようにする。絶縁潤滑シート１２２ａとしては、例えば、ガラスクロスに含浸させたテフロン（登録商標）製の極薄シートが用いられる。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the insulating lubricating sheet 122a. Specifically, FIG. 4A is a view of the insulating lubricating sheet 122a as viewed from the direction along the direction of the rotating shaft 130. FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
In the present embodiment, the insulating lubricating sheet 122a is an insulating sheet having lubricity. The shape of the insulating lubricating sheet 122a is an annular shape, and the shape and size in the surface direction of the annular portion are substantially the same as the shape and size in the surface direction of the yoke portion 121a (see FIG. 3A). reference). The insulating lubricating sheet 122a is attached to the yoke portion 121a using, for example, an adhesive so that its annular surface substantially coincides with the annular surface of the yoke portion 121a. The thickness of the insulating lubricating sheet 122a is preferably as thin as possible within a range in which insulation between the yoke portion 121a and the tooth portion 123a can be secured. Thus, the insulation between the yoke part 121a and the teeth part 123a is ensured in order to suppress the generation of eddy currents in the stator 120.
Further, as will be described later, the yoke portion 121a rotates about the rotation shaft 130 as a rotation shaft. Therefore, the insulating lubricating sheet 122a suppresses the frictional heat generated between the insulating portion 122a and the tooth portion 123a by the rotation of the yoke portion 121a, thereby enabling the yoke portion 121a to be rotated smoothly. As the insulating lubricating sheet 122a, for example, an extremely thin sheet made of Teflon (registered trademark) impregnated in a glass cloth is used.

尚、本実施形態では、絶縁潤滑シート１２２ａを用いて、ヨーク部１２１ａとティース部１２３ａとの間の絶縁を確保することと、ヨーク部１２１ａの回動を潤滑にすることとを実現するようにした。しかしながら、これらを実現することができれば、必ずしも絶縁潤滑シート１２２ａを用いる必要はない。例えば、ヨーク部１２１ａのティース部１２３ａとの接触面に（潤滑性のある）絶縁皮膜を付けるようにしてもよい。 In the present embodiment, the insulating lubrication sheet 122a is used to ensure insulation between the yoke portion 121a and the teeth portion 123a and to lubricate the rotation of the yoke portion 121a. did. However, if these can be realized, it is not always necessary to use the insulating lubricating sheet 122a. For example, an insulating film (with lubricity) may be attached to the contact surface of the yoke portion 121a with the teeth portion 123a.

図５は、ティース部１２３ａの構成の一例を示す図である。具体的に図５（ａ）は、ティース部１２３ａを、回転軸１３０の方向に沿う方向から見た図である。図５（ｂ）、図５（ｃ）は、それぞれ、図５（ａ）のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩで切ったときの断面図である。
図５に示すように、ティース部１２３ａは、ティース側鉄心部の一例である複数の鉄心部５０１ａ〜５０１ｆと、モールド部５０２と、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆと同数のコイル部５０３ａ〜５０３ｆとを有する。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the tooth portion 123a. Specifically, FIG. 5A is a view of the tooth portion 123a as seen from the direction along the direction of the rotation shaft 130. FIG. FIGS. 5B and 5C are cross-sectional views taken along lines II and II-II in FIG. 5A, respectively.
As illustrated in FIG. 5, the tooth portion 123a includes a plurality of iron core portions 501a to 501f that are examples of the tooth side iron core portion, a mold portion 502, and the same number of coil portions 503a to 503f as the iron core portions 501a to 501f. .

鉄心部５０１ａ〜５０１ｆは、同じものであり、本実施形態では、それぞれ矩形状の概形を有する。また、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆは、軟磁性材料を用いて形成される。具体的に本実施形態では、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの「回転軸１３０に沿う方向で切ったときの各断面」の形状に合うように打ち抜かれた複数の方向性電磁鋼板を積み重ねることにより、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆが形成される。鉄心部５０１ａ〜５０１ｆを構成する複数の方向性電磁鋼板を積み重ねる方向は、モータ１００の周方向になる。このようにすれば、永久磁石１１１ａ〜１１１ｆからの磁束が鉄心部５０１ａ〜５０１ｆに流れることを抑制することができる。更に、本実施形態では、方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向（圧延方向）が回転軸１３０に沿う方向となるようにしている。このようにすれば、磁束（磁路）の方向と磁化容易軸とを揃えることができ、鉄心部５０１における磁気抵抗を低減することができるので好ましいからである。 The iron core portions 501a to 501f are the same, and each has a rectangular outline in the present embodiment. The iron core portions 501a to 501f are formed using a soft magnetic material. Specifically, in the present embodiment, the iron core portions 501a to 501f are stacked by stacking a plurality of directional electrical steel sheets punched out so as to match the shape of “each cross section when cut in the direction along the rotation axis 130”. Portions 501a to 501f are formed. The direction in which the plurality of directional electrical steel sheets constituting the iron core portions 501 a to 501 f are stacked is the circumferential direction of the motor 100. If it does in this way, it can control that magnetic flux from permanent magnets 111a-111f flows into iron core parts 501a-501f. Furthermore, in this embodiment, the easy axis direction (rolling direction) of the grain-oriented electrical steel sheet is set to a direction along the rotation axis 130. This is because the direction of the magnetic flux (magnetic path) and the easy axis of magnetization can be aligned and the magnetic resistance in the iron core portion 501 can be reduced, which is preferable.

尚、必ずしも鉄心部５０１ａ〜５０１ｆをこのようにして形成する必要はない。例えば、方向性電磁鋼板の代わりに無方向性電磁鋼板を採用してもよい。また、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの「回転軸１３０に垂直な方向で切ったときの各断面」の形状に合うように打ち抜かれた複数の方向性電磁鋼板を積層することにより、鉄心部を形成するようにしてもよい。このようにした場合、鉄心部を構成する複数の方向性電磁鋼板の積層方向は、回転軸１３０に沿う方向になる。 It is not always necessary to form the iron core portions 501a to 501f in this way. For example, a non-oriented electrical steel sheet may be adopted instead of the directional electrical steel sheet. Further, the core portion is formed by stacking a plurality of directional electromagnetic steel sheets punched out so as to match the shape of “each cross section when cut in a direction perpendicular to the rotation shaft 130” of the core portions 501a to 501f. You may do it. In this case, the stacking direction of the plurality of grain-oriented electrical steel sheets constituting the iron core portion is a direction along the rotation axis 130.

コイル部５０３ａ〜５０３ｆは、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの側周部（鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの外周面のうち回転軸１３０に垂直な方向の面を除く部分）の中央付近を囲む位置に個別に配置される。コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルは、分布巻であっても集中巻であってもよい。尚、図５では、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルが集中巻である場合を例に挙げて示している。
本実施形態では、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを形成した後、コイル部５０３ａ〜５０３ｆの中空部分に鉄心部５０１ａ〜５０１ｆを差し込むようにしている。よって、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆは、自身が差し込まれるコイル部５０３ａ〜５０３ｆの中空部分に応じた形状を有する。よって、コイル部５０３ａ〜５０３ｆの中空部分の形状に合わせて異なる大きさ・形状の電磁鋼板を積層させて鉄心部５０１ａ〜５０１ｆを形成することができる。すなわち、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの概形は矩形状に限定されるものではない。 The coil portions 503a to 503f are individually disposed at positions surrounding the center of the side peripheral portion of the iron core portions 501a to 501f (the portion of the outer peripheral surface of the iron core portions 501a to 501f excluding the surface perpendicular to the rotating shaft 130). Is done. The coils constituting the coil portions 503a to 503f may be distributed winding or concentrated winding. FIG. 5 shows an example in which the coils constituting the coil portions 503a to 503f are concentrated windings.
In the present embodiment, after the coil portions 503a to 503f are formed, the iron core portions 501a to 501f are inserted into the hollow portions of the coil portions 503a to 503f. Therefore, the iron core portions 501a to 501f have shapes corresponding to the hollow portions of the coil portions 503a to 503f into which they are inserted. Therefore, the iron core portions 501a to 501f can be formed by laminating electromagnetic steel plates having different sizes and shapes in accordance with the shapes of the hollow portions of the coil portions 503a to 503f. That is, the general shape of the iron core portions 501a to 501f is not limited to a rectangular shape.

モールド部５０２は、コイル部５０３ａ〜５０３ｆに差し込まれた鉄心部５０１ａ〜５０１ｆを所定の位置に固定するためのものであり、絶縁材料により形成される。例えば、コイル部５０３ａ〜５０３ｆに差し込まれた鉄心部５０１ａ〜５０１ｆを、ティース部１２３ａの外形に合わせた型の中に配置する。そして、型の隙間に液状の絶縁材料を流し込み、当該絶縁材料が硬化すると、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆ及びコイル部５０３ａ〜５０３ｆと固着されたモールド部５０２が形成されるようにする。このようにして一体となった「鉄心部５０１ａ〜５０１ｆ、モールド部５０２、及びコイル部５０３ａ〜５０３ｆ」を当該型から取り出すことにより、全体として概ね中空円筒状のティース部１２３ａが形成される。 The mold part 502 is for fixing the iron core parts 501a to 501f inserted into the coil parts 503a to 503f at predetermined positions, and is formed of an insulating material. For example, the iron core portions 501a to 501f inserted into the coil portions 503a to 503f are arranged in a mold that matches the outer shape of the teeth portion 123a. Then, a liquid insulating material is poured into the gap of the mold, and when the insulating material is cured, the mold portion 502 fixed to the iron core portions 501a to 501f and the coil portions 503a to 503f is formed. By removing the “iron core portions 501a to 501f, mold portion 502, and coil portions 503a to 503f” integrated as described above from the mold, a generally hollow cylindrical tooth portion 123a is formed as a whole.

モールド部５０２としては、例えば、セラミックフィラーを含浸させたエポキシ樹脂が用いられる。ただし、モールド部５０２は、エポキシ樹脂に限定されず、コイル部５０３ａ〜５０３ｆに差し込まれた鉄心部５０１ａ〜５０１ｆを固定することができれば、どのような材料を用いてモールド部５０２を形成してもよい。 As the mold part 502, for example, an epoxy resin impregnated with a ceramic filler is used. However, the mold part 502 is not limited to an epoxy resin, and any material can be used to form the mold part 502 as long as the core parts 501a to 501f inserted into the coil parts 503a to 503f can be fixed. Good.

以上のようにして形成されるティース部１２３ａは、その回転軸１３０に沿う方向の一端面（図１では上面）が、回転子１１０の一端面（図１では下面）と相互に対向すると共に、他端面（図１では下面）が、絶縁潤滑シート１２２ａを介して、ヨーク部１２１ａの非磁性体３０２ａ〜３０２ｆが形成されている面（図１では上面）と相互に対向するように、その軸心が回転軸１３０と同軸となる位置に固定される。 The teeth portion 123a formed as described above has one end surface (upper surface in FIG. 1) in a direction along the rotation shaft 130 facing one end surface (lower surface in FIG. 1) of the rotor 110, and The other end surface (the lower surface in FIG. 1) has its axis so as to face each other (the upper surface in FIG. 1) on which the non-magnetic bodies 302a to 302f of the yoke portion 121a are formed via the insulating lubricating sheet 122a. The center is fixed at a position coaxial with the rotation shaft 130.

以上のようにすることで、モータ１００を動作させると、ヨーク部１２１ａ（１２１ｂ）とティース部１２３ａ（１２３ｂ）との間に磁路が形成される。前述したように、鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの先端面（図５（ａ）に示されている面）の形状及び大きさは、鉄心部３０１の凸部の先端面（図３（ａ）に示されている面）の形状及び大きさと略同じである。よって、これらの面の全てが相互に対向する状態になったときに、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量が最大となる。 As described above, when the motor 100 is operated, a magnetic path is formed between the yoke portion 121a (121b) and the teeth portion 123a (123b). As described above, the shape and size of the tip surfaces (surfaces shown in FIG. 5A) of the iron core portions 501a to 501f are the same as those shown in FIG. 3A. The shape and size of the surface) are substantially the same. Therefore, when all of these surfaces are in a state of facing each other, the amount of magnetic flux interlinked with the coils constituting the coil portions 503a to 503f is maximized.

駆動機構１２４ａは、ヨーク部１２１ａを回転軸１３０と同軸で回動させるためのものである。駆動機構１２４ａは、例えば、ウォームギア（ウォーム及びウォームホイール）と、ウォームを駆動するモータとを備える。このモータに対して、モータ１００の回転数に応じた電流を流すことによって、駆動機構１２４ａは、ヨーク部１２１ａを回転軸１３０と同軸で回動させる。駆動機構１２４ａは、ヨーク部１２１ａを両方向（右回り方向及び左回り方向）に回動させることができる。尚、ウォームギアは公知の技術であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。また、ヨーク部１２１ａを回転軸１３０と同軸で回動させることができれば、必ずしもこのようにして駆動機構１２４ａを構成する必要はない。 The drive mechanism 124a is for rotating the yoke portion 121a coaxially with the rotation shaft 130. The drive mechanism 124a includes, for example, a worm gear (worm and worm wheel) and a motor that drives the worm. The drive mechanism 124a rotates the yoke portion 121a coaxially with the rotation shaft 130 by supplying a current corresponding to the rotational speed of the motor 100 to the motor. The drive mechanism 124a can rotate the yoke part 121a in both directions (clockwise direction and counterclockwise direction). Since the worm gear is a known technique, a detailed description thereof is omitted here. Further, as long as the yoke portion 121a can be rotated coaxially with the rotating shaft 130, the drive mechanism 124a is not necessarily configured in this way.

図６は、ヨーク部１２１ａの回動によってヨーク部１２１ａとティース部１２３ａとの位置関係が変わる様子を概念的に示す図である。具体的に図６は、固定子１２０ａの一部を、モータ１００の周方向に展開して２次元で表現した図である。図６の上図と下図の右端に示している両矢印の方向がモータ１００の周方向に対応する。図６の上図は、ティース部１２３ａが有する鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの先端面の全ての領域と、ヨーク部１２１ａが有する鉄心部３０１の凸部の先端面の全ての領域と、が相互に対向する状態を示す。図６の下図は、ティース部１２３ａが有する鉄心部５０１ａ〜５０１ｆの先端面の一部の領域と、ヨーク部１２１ａが有する鉄心部３０１の凸部の先端面の一部の領域と、が相互に対向する状態を示す。 FIG. 6 is a diagram conceptually showing how the positional relationship between the yoke part 121a and the tooth part 123a changes as the yoke part 121a rotates. Specifically, FIG. 6 is a diagram in which a part of the stator 120a is developed in the circumferential direction of the motor 100 and expressed in two dimensions. The direction of the double-headed arrow shown at the right end of the upper diagram and the lower diagram in FIG. In the upper diagram of FIG. 6, all regions of the tip surfaces of the iron core portions 501 a to 501 f included in the teeth portion 123 a and all regions of the tip surface of the convex portion of the iron core portion 301 included in the yoke portion 121 a are opposed to each other. Indicates the state to be performed. The lower part of FIG. 6 shows that a part of the tip surface of the iron core part 501a to 501f of the tooth part 123a and a part of the tip surface of the convex part of the iron core part 301 of the yoke part 121a are mutually connected. The opposite state is shown.

本実施形態では、図６の上図及び下図の右端に両矢印で示しているように、ヨーク部１２１ａは、モータ１００の周方向の両方向に（すなわち右回りにも左回りにも）回動することが可能である。そして、本実施形態では、図６の上図に示す状態を基準に、相互に隣接するティース部５０１（例えば、ティース部５０１ａ、５０１ｂ）の間隔Ｇの１／２倍に対応する回動角度までヨーク部１２１ａを回動させることができるようにしている。図６の下図では、図６の上図に示す状態から距離Ｌに対応する回動角度だけヨーク部１２１ａを回動させている。 In the present embodiment, as indicated by a double-headed arrow at the right end of the upper and lower views in FIG. 6, the yoke portion 121a rotates in both circumferential directions of the motor 100 (that is, clockwise and counterclockwise). Is possible. In the present embodiment, with reference to the state shown in the upper diagram of FIG. 6, the rotation angle corresponding to ½ times the interval G between the adjacent tooth portions 501 (for example, the tooth portions 501a and 501b). The yoke portion 121a can be rotated. In the lower diagram of FIG. 6, the yoke portion 121a is rotated by a rotation angle corresponding to the distance L from the state shown in the upper diagram of FIG.

前述したように、図６の上図に示す状態では、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量が最大となる。一方、図６の下図に示す状態では、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量は、図６の上図に示す状態よりも少なくなる。そして、図６の上図に示す状態を基準に、相互に隣接するティース部５０１の間隔Ｇの１／２倍に対応する回動角度までヨーク部１２１ａを回動させると、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量が最小となる。 As described above, in the state shown in the upper diagram of FIG. 6, the amount of magnetic flux interlinked with the coils constituting the coil portions 503a to 503f is maximized. On the other hand, in the state shown in the lower diagram of FIG. 6, the amount of magnetic flux interlinking with the coils constituting the coil portions 503a to 503f is smaller than that shown in the upper diagram of FIG. Then, based on the state shown in the upper diagram of FIG. 6, when the yoke portion 121a is rotated to a rotation angle corresponding to ½ times the interval G between the adjacent tooth portions 501, the coil portions 503a to 503f. The amount of magnetic flux interlinking with the coils constituting the is minimized.

よって、モータ１００に必要な回転数に応じてヨーク部１２１ａの回動角度を変えることにより、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量を変えることができる。例えば、電気自動車における減速時には、モータ１００を低速で回転させる。このようなときには、ヨーク部１２１ａを回動させて、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量を減少させることにより、コギングを抑制させることができ、ブレーキ制御をスムーズに行うことができる。一方、増速時には、モータを高速で回転させる。このようなときにも、ヨーク部１２１ａを回動させて、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量を減少させることにより、当該コイルの誘起起電力が低下するので、モータ１００の高速回転か可能になる。 Therefore, the amount of magnetic flux linked to the coils constituting the coil portions 503a to 503f can be changed by changing the rotation angle of the yoke portion 121a according to the number of rotations required for the motor 100. For example, at the time of deceleration in an electric vehicle, the motor 100 is rotated at a low speed. In such a case, the yoke 121a is rotated to reduce the amount of magnetic flux interlinked with the coils constituting the coil portions 503a to 503f, whereby cogging can be suppressed and brake control is performed smoothly. be able to. On the other hand, when the speed is increased, the motor is rotated at a high speed. Even in such a case, the induced electromotive force of the coil is reduced by rotating the yoke part 121a and reducing the amount of magnetic flux linked to the coils constituting the coil parts 503a to 503f. 100 high speed rotation is possible.

尚、ヨーク部１２１ａの回動角度の範囲は前述した範囲に限定されず、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量の低減量や、駆動装置１２４ａの性能等に応じて適宜決定することができる。ただし、ヨーク部１２１ａとティース部１２３ａは、軸対称の形状を有しているので、相互に隣接するティース部５０１の間の間隔Ｇに対応する角度を最大の回動角度にするのが好ましい。また、ヨーク部１２１ａ、１２２ａを同じ方向に同じ角度だけ同時に回動させるようにする。 The range of the rotation angle of the yoke portion 121a is not limited to the above-described range, and depends on the reduction amount of the magnetic flux interlinking with the coils constituting the coil portions 503a to 503f, the performance of the driving device 124a, and the like. It can be determined as appropriate. However, since the yoke part 121a and the teeth part 123a have an axisymmetric shape, it is preferable to set the angle corresponding to the gap G between the adjacent tooth parts 501 to the maximum rotation angle. Further, the yoke parts 121a and 122a are simultaneously rotated in the same direction by the same angle.

以上のように本実施形態では、アキシャルギャップ型のモータ１００の固定子１２０ａ、１２０ｂを、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂとティース部１２３ａ、１２３ｂとに分離する。ティース部１２３ａ、１２３ｂを固定すると共に、回転軸１３０と同軸でヨーク部１２１ａ、１２１ｂを回動させる。ヨーク部１２１ａ、１２１ｂの鉄心部３０１には、ティース部１２３ａ、１２３ｂと対向する位置であって、周方向の沿った位置に、凹部と凸部が繰り返し形成されており、この凹部に非磁性体３０２を取り付ける。これにより、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂを回動させると、ティース部１２３ａ、１２３ｂの鉄心部５０１と、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂの鉄心部３０１との対向面積が変化する。よって、回転子１１０と固定子１２０ａ、１２０ｂとのギャップを変えることなく、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量を調整することができる。 As described above, in this embodiment, the stators 120a and 120b of the axial gap type motor 100 are separated into the yoke portions 121a and 121b and the tooth portions 123a and 123b. The teeth portions 123a and 123b are fixed, and the yoke portions 121a and 121b are rotated coaxially with the rotation shaft 130. In the iron core portion 301 of the yoke portions 121a and 121b, concave portions and convex portions are repeatedly formed at positions facing the tooth portions 123a and 123b and along the circumferential direction. 302 is attached. Thereby, when the yoke parts 121a and 121b are rotated, the facing area between the iron core part 501 of the teeth parts 123a and 123b and the iron core part 301 of the yoke parts 121a and 121b changes. Therefore, the amount of magnetic flux linked to the coils constituting the coil portions 503a to 503f can be adjusted without changing the gap between the rotor 110 and the stators 120a and 120b.

本実施形態では、２つの固定子１２０ａ、１２０ｂを用いるようにしたが、固定子の数は１つでもよい。
また、本実施形態では、ヨーク部１２１を回動させるようにしたが、ティース部１２３を回動させるようにしてもよい。ただし、ティース部１２３ａ、１２３ｂはヨーク部１２１ａ、１２１ｂに比べて位置がずれ易い。したがって、ティース部１２３ａ、１２３ｂを回動させたときに、固定子１２０ａ、１２０ｂと回転子１１０との間に発生する磁気吸引力や、回動によりティース部１２３ａ、１２３ｂが受ける反力によって、ティース部１２３ａ、１２３ｂの位置がずれないように強固にティース部を形成する必要がある。よって、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂを回動させるようにした方が、モータ１００がガタつかないようにするための構成を簡単に実現することができ、好ましい。 In this embodiment, the two stators 120a and 120b are used, but the number of stators may be one.
In this embodiment, the yoke part 121 is rotated, but the tooth part 123 may be rotated. However, the positions of the tooth portions 123a and 123b are more easily displaced than the yoke portions 121a and 121b. Therefore, when the teeth portions 123a and 123b are rotated, the teeth are caused by the magnetic attractive force generated between the stators 120a and 120b and the rotor 110 and the reaction force received by the teeth portions 123a and 123b due to the rotation. It is necessary to form the teeth portion firmly so that the positions of the portions 123a and 123b do not shift. Therefore, it is preferable to rotate the yoke portions 121a and 121b because a configuration for preventing the motor 100 from rattling can be easily realized.

また、本実施形態では、非磁性体３０２ａ〜３０２ｆを用いるようにしたが、必ずしも非磁性体３０２ａ〜３０２ｆを用いる必要はない。すなわち、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂの鉄心部３０１に形成される凹部に何も取り付けない場合には、凹部の中は空気となる。よって、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂを回動させることにより、固定子１２０ａ、１２０ｂのコイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量を調整することができる。ただし、非磁性体３０２ａ〜３０２ｆを用いた方が、固定子１２０ａ、１２０ｂのコイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量の変動を大きくすることができる。さらに、非磁性体３０２ａ〜３０２ｆの露出面と、鉄心部３０１の凸部の先端面とを略面一にすることにより、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂの回動を安定して行うことができる。
また、本実施形態では、回転電機の一例としてモータを例に挙げて説明したが、モータ（電動機）以外に、例えば発電機にも本実施形態を適用することができる。 In the present embodiment, the nonmagnetic materials 302a to 302f are used. However, the nonmagnetic materials 302a to 302f are not necessarily used. That is, when nothing is attached to the recess formed in the iron core portion 301 of the yoke portions 121a and 121b, the inside of the recess becomes air. Therefore, by rotating the yoke portions 121a and 121b, it is possible to adjust the amount of magnetic flux interlinked with the coils constituting the coil portions 503a to 503f of the stators 120a and 120b. However, the use of the non-magnetic bodies 302a to 302f can increase the variation in the amount of magnetic flux interlinked with the coils constituting the coil portions 503a to 503f of the stators 120a and 120b. Furthermore, by making the exposed surfaces of the non-magnetic bodies 302a to 302f and the front end surface of the convex portion of the iron core portion 301 substantially flush, the yoke portions 121a and 121b can be stably rotated.
In the present embodiment, a motor is described as an example of a rotating electrical machine, but the present embodiment can be applied to, for example, a generator in addition to a motor (electric motor).

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。前述した第１の実施形態では、１つの回転子１１０と２つの固定子１２０ａ、１２０ｂを備えたモータ１００を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、２つの回転子と１つの固定子を備えたモータについて説明する。このように本実施形態と第１の実施形態とは、固定子及び回転子の数が異なることによる構成が主として異なる。よって、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図６に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the motor 100 including one rotor 110 and two stators 120a and 120b has been described as an example. On the other hand, this embodiment demonstrates the motor provided with two rotors and one stator. Thus, the present embodiment and the first embodiment are mainly different in configuration due to the difference in the number of stators and rotors. Therefore, in the description of the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.

図７は、回転電機の一例であるモータの概略構成の一例を示す断面図である。図７は、図１に対応する図である。
図７において、モータ７００も、第１の実施形態のモータ１００と同様に、所謂アキシャルギャップ型のモータである。モータ７００は、２つの回転子７１０ａ、７１０ｂと、固定子７２０と、回転軸１３０とを有し、それらがハウジング（フレーム）７４０に収められている。 FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of a motor that is an example of a rotating electrical machine. FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG.
In FIG. 7, the motor 700 is also a so-called axial gap type motor, similarly to the motor 100 of the first embodiment. The motor 700 has two rotors 710 a and 710 b, a stator 720, and a rotating shaft 130, which are housed in a housing (frame) 740.

回転子７１０ａ、７１０ｂは、回転軸１３０に沿う方向で固定子７２０を介して相互に対向する位置に配置されている。これら２つの回転子７１０ａ、７１０ｂは、それぞれ円盤状部材７５０の外周下側、外周上側の領域に取り付けられる。円盤状部材７５０は、例えば、鉄等の強磁性体により形成されるものであり、その中心部が回転軸１３０に取り付けられている（固定されている）。
回転子７１０ａ、７１０ｂは、複数の永久磁石７１１と、回転子側ヨーク部の一例であるヨーク部７１２と、を有する。尚、回転子７１０ａ、７１０ｂは、複数の永久磁石７１１と、ヨーク部７１２との位置関係が逆であることに基づく構成が異なる他は同じである。よって、以下の説明では、回転子７１０ａ、７１０ｂのうち、回転子７１０ａのみの説明を行い、回転子７１０ｂの説明を省略する。 The rotors 710a and 710b are arranged at positions facing each other via the stator 720 in the direction along the rotation shaft 130. These two rotors 710a and 710b are attached to regions on the lower outer periphery and upper outer periphery of the disk-shaped member 750, respectively. The disk-shaped member 750 is formed of, for example, a ferromagnetic material such as iron, and the central portion thereof is attached (fixed) to the rotating shaft 130.
Rotors 710a and 710b have a plurality of permanent magnets 711 and a yoke portion 712 that is an example of a rotor-side yoke portion. The rotors 710a and 710b are the same except that the configuration based on the positional relationship between the plurality of permanent magnets 711 and the yoke portion 712 is different. Therefore, in the following description, only the rotor 710a is described among the rotors 710a and 710b, and the description of the rotor 710b is omitted.

図８は、回転子７１０ａの構成の一例を示す図である。図８は、図２に対応する図である。
本実施形態では、図８に示すように、ヨーク部７１２ａは、例えば軟磁性材料で中空円筒状に一体で形成され、回転軸１３０と同軸となる位置に配置される。ヨーク部７１２ａの「回転軸１３０に沿う方向」の両端面のうち、固定子７２０と対向する側の面に、２４個の永久磁石７１１ａ〜７１１ｘが周方向に配置されている。２４個の永久磁石７１１ａ〜７１１ｘで全体として円環状になっており、この円環状の部分の面方向の大きさ及び形状は、ヨーク部７１２の面方向の大きさ及び形状と略同じである。更に、この円環状の部分の軸が回転軸１３０と同軸となるように各永久磁石７１１ａ〜７１１ｘが配置される。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of the rotor 710a. FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG.
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the yoke portion 712 a is integrally formed of a soft magnetic material, for example, in a hollow cylindrical shape, and is disposed at a position coaxial with the rotation shaft 130. Twenty-four permanent magnets 711a to 711x are arranged in the circumferential direction on both surfaces of the yoke portion 712a in the “direction along the rotation axis 130”, on the surface facing the stator 720. The 24 permanent magnets 711a to 711x are formed in an annular shape as a whole, and the size and shape of the annular portion in the surface direction are substantially the same as the size and shape of the yoke portion 712 in the surface direction. Further, the permanent magnets 711 a to 711 x are arranged so that the axis of the annular portion is coaxial with the rotary shaft 130.

また、周方向で相互に隣り合う永久磁石（例えば永久磁石７１１ｂ１と永久磁石７１１ａ１、７１１ｃ１）は、相互に異なる極となっている。また、回転子７１０ａが備える永久磁石と、回転子７１０ｂが備える永久磁石のうち、回転軸１３０に沿う方向（図７、図７（ｂ）では上下方向）で相互に対向する永久磁石７１１（例えば、図７に示す永久磁石７１１ａ１、１１１ｂ２や、永久磁石７１１ｍ１、７１１ｎ２）も相互に異なる極となっている。図８に示すように永久磁石７１１ａ１はＮ極であるので、永久磁石７１１ｂ２はＳ極である。同様に永久磁石１１１ｍ１はＮ極であるので、永久磁石７１１ｎ２はＮ極である。また、図８でも図２と同様に、図示を省略しているが、周方向で相互に隣り合う永久磁石７１１の間には、非磁性体が配置されている。このようにすることにより、２４個の永久磁石７１１ａ１〜７１１ｘ１、７１１ｂ１〜７１１ｘ２とヨーク部７１２との間に磁路が形成される。 Further, the permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction (for example, the permanent magnet 711b1 and the permanent magnets 711a1 and 711c1) have different poles. Further, among the permanent magnets provided in the rotor 710a and the permanent magnets provided in the rotor 710b, permanent magnets 711 (for example, in the vertical direction in FIGS. 7 and 7B) facing each other (for example, in the vertical direction). The permanent magnets 711a1 and 111b2 and the permanent magnets 711m1 and 711n2) shown in FIG. As shown in FIG. 8, since the permanent magnet 711a1 has an N pole, the permanent magnet 711b2 has an S pole. Similarly, since the permanent magnet 111m1 has an N pole, the permanent magnet 711n2 has an N pole. Also, in FIG. 8, similarly to FIG. 2, illustration is omitted, but a non-magnetic material is disposed between the permanent magnets 711 adjacent to each other in the circumferential direction. By doing so, magnetic paths are formed between the 24 permanent magnets 711a1 to 711x1, 711b1 to 711x2 and the yoke portion 712.

図７の説明に戻り、固定子７２０は、固定子側ヨーク部の一例であるヨーク部７２１と、絶縁潤滑シート７２２ａ、７２２ｂと、ティース部７２３ａ、７２３ｂと、駆動機構７２４と、を有する。尚、絶縁潤滑シート７２２ａ、７２２ｂ及びティース部７２３ａ、７２３ｂは、それらの位置関係が逆であることに基づく構成が異なる他は同じである。また、絶縁潤滑シート７２２ａ、７２２ｂ、ティース部７２３ａ、７２３ｂは、それぞれ、図４、図５に示したものと同じである。よって、以下の説明では、ティース部７２３ａ、７２３ｂ及び絶縁潤滑シート７２２ａ、７２２ｂの詳細な説明を省略する。 Returning to the description of FIG. 7, the stator 720 includes a yoke portion 721 which is an example of a stator side yoke portion, insulating lubricating sheets 722 a and 722 b, teeth portions 723 a and 723 b, and a drive mechanism 724. The insulating lubrication sheets 722a and 722b and the teeth portions 723a and 723b are the same except that the configuration based on the reverse positional relationship is different. Further, the insulating lubricating sheets 722a and 722b and the teeth portions 723a and 723b are the same as those shown in FIGS. 4 and 5, respectively. Therefore, in the following description, detailed description of the teeth portions 723a and 723b and the insulating lubricating sheets 722a and 722b is omitted.

尚、ティース部７２３ａ、７２３ｂは、それぞれ、その回転軸１３０に沿う方向の一端面（図７では下面、上面）が、回転子１１０の一端面（図７では上面、下面）と相互に対向すると共に、他端面（図７では上面、下面）が、絶縁潤滑シート７２２ａ、７２３ｂを介して、ヨーク部７２１の回転軸１３０に沿う方向の一端面（図７では下面、上面）と相互に対向するように、その軸心が回転軸１３０と同軸となる位置に固定される。 In each of the teeth portions 723a and 723b, one end surfaces (the lower surface and the upper surface in FIG. 7) in the direction along the rotation shaft 130 are opposed to one end surfaces (the upper surface and the lower surface in FIG. 7) of the rotor 110. At the same time, the other end surface (the upper surface and the lower surface in FIG. 7) faces the one end surface (the lower surface and the upper surface in FIG. 7) in the direction along the rotation shaft 130 of the yoke portion 721 via the insulating lubricating sheets 722a and 723b. As described above, the axis is fixed at a position that is coaxial with the rotary shaft 130.

図９は、ヨーク部７２１の構成の一例を示す図である。具体的に図９（ａ）は、ヨーク部７２１を、回転軸１３０に沿う方向から見た図である。図９（ｂ）、図９（ｃ）は、それぞれ、図９（ａ）のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩで切ったときの断面図である。
図９に示すように、ヨーク部７２１は、ヨーク側鉄心部の一例である鉄心部９０１と、非磁性体部９０２ａ〜９０２ｆとを有する。
鉄心部９０１は、軟磁性材料を用いて形成されたものであり、回転軸１３０と同軸となる位置に配置される。鉄心部９０１は、中空円筒に対し、当該中空円筒の周方向に垂直な方向において貫通している同一の空間が等間隔で周方向に繰り返し形成された形状を有している（図９（ａ）、（ｃ）を参照）。
鉄心部９０１の空間となっていない部分の先端面（図９（ａ）に示されている面）の形状及び大きさは、ティース部７２３ａ、７２３ｂの各鉄心部５０１ａ〜５０１ｆ（図５（ａ）に示されている面）の形状及び大きさと略同じである。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the configuration of the yoke portion 721. Specifically, FIG. 9A is a view of the yoke portion 721 as seen from the direction along the rotation shaft 130. 9B and 9C are cross-sectional views taken along lines II and II-II in FIG. 9A, respectively.
As shown in FIG. 9, the yoke part 721 includes an iron core part 901 that is an example of a yoke-side iron core part, and nonmagnetic parts 902a to 902f.
The iron core portion 901 is formed using a soft magnetic material, and is disposed at a position that is coaxial with the rotating shaft 130. The iron core portion 901 has a shape in which the same space penetrating the hollow cylinder in the direction perpendicular to the circumferential direction of the hollow cylinder is repeatedly formed in the circumferential direction at equal intervals (FIG. 9A ), See (c)).
The shape and size of the tip surface (the surface shown in FIG. 9A) of the portion that is not a space of the iron core portion 901 are the same as the iron core portions 501a to 501f of the tooth portions 723a and 723b (FIG. 5A). The shape and size of the surface) shown in FIG.

鉄心部９０１に形成されている空間には、当該空間と形状及び大きさが略同じである非磁性体９０２ａ〜９０２ｆが、例えば接着剤を用いて、それぞれ個別に取り付けられる。非磁性体としては、例えば、第１の実施形態と同様のものが用いられる。ただし、非磁性体９０２ａ〜９０２ｆは、鉄心部９０１に形成されている空間と形状及び大きさが略同じになるように加工することができる非磁性体の材料であれば、どのようなものを非磁性体９０２ａ〜９０２ｆとして用いてもよい。非磁性体９０２ａ〜９０２ｆの露出面（図９（ｃ）に示す例では上下面）と、鉄心部９０１の空間となっていない部分の先端面（図９（ｂ）に示す例では上下面）は略面一となっている。このように、ヨーク部７２１の形状は、鉄心部９０１に、非磁性体部９０２ａ〜９０２ｆを組み合わせることにより、全体として中空円筒状となっている。 In the space formed in the iron core portion 901, nonmagnetic materials 902a to 902f having substantially the same shape and size as the space are individually attached using, for example, an adhesive. As the nonmagnetic material, for example, the same material as in the first embodiment is used. However, any nonmagnetic material 902a to 902f can be used as long as it is a nonmagnetic material that can be processed so as to have substantially the same shape and size as the space formed in the iron core portion 901. The nonmagnetic materials 902a to 902f may be used. The exposed surfaces of the non-magnetic members 902a to 902f (upper and lower surfaces in the example shown in FIG. 9C) and the tip surface of the portion that is not the space of the iron core 901 (upper and lower surfaces in the example shown in FIG. 9B). Is roughly the same. As described above, the yoke portion 721 has a hollow cylindrical shape as a whole by combining the iron core portion 901 with the nonmagnetic body portions 902a to 902f.

そして、この中空円筒状の部分の面方向の形状及び大きさは、回転子７１０ａ、７１０ｂ（複数の永久磁石７１１、ヨーク部７１２）の面方向の形状及び大きさと略同じである。
更に、図７に示すように、ヨーク部７２１は、その非磁性体９０２ａ〜９０２ｆが露出している両端面が、回転軸１３０に沿う方向において、ティース部７２３ａ、７２３ｂを介して、回転子７１０ａ、７１０ｂの回転軸１３０に沿う方向における一端面（図１では上面、下面）とそれぞれ相互に対向する位置に配置される。 The shape and size in the surface direction of the hollow cylindrical portion are substantially the same as the shape and size in the surface direction of the rotors 710a and 710b (the plurality of permanent magnets 711 and the yoke portions 712).
Further, as shown in FIG. 7, the yoke portion 721 has a rotor 710a through the teeth portions 723a and 723b in the direction along which the both end surfaces of the nonmagnetic bodies 902a to 902f are exposed along the rotation shaft 130. , 710b are arranged at positions facing one end surfaces (upper surface and lower surface in FIG. 1) in the direction along the rotation axis 130, respectively.

また、本実施形態では、鉄心部９０１を、巻鉄心を用いて形成している。具体的に説明すると、方向性電磁鋼板を用いて、方向性電磁鋼板の磁化容易軸方向（圧延方向）が巻方向（周方向）となるように巻鉄心を形成し、この巻鉄心に対し、前記空間となる領域を切断したものを鉄心部９０１としている。このようにすれば、磁束（磁路）の方向と磁化容易軸とを揃えることができ、鉄心部９０１における磁気抵抗を低減することができるので好ましいからである。 Moreover, in this embodiment, the iron core part 901 is formed using the wound iron core. Specifically, using a grain-oriented electrical steel sheet, a wound iron core is formed such that the easy magnetization axis direction (rolling direction) of the grain-oriented electrical steel sheet is the winding direction (circumferential direction). The core portion 901 is obtained by cutting the region that becomes the space. This is because the direction of the magnetic flux (magnetic path) and the easy axis of magnetization can be aligned and the magnetic resistance in the iron core portion 901 can be reduced, which is preferable.

尚、必ずしも鉄心部９０１をこのようにして形成する必要はない。例えば、方向性電磁鋼板の代わりに無方向性電磁鋼板を採用してもよい。また、電磁鋼板を回転軸１３０に沿う方向に積層して鉄心部９０１を形成してもよい。更に、鉄心部９０１を圧粉鉄心としてもよい。 Note that the iron core portion 901 is not necessarily formed in this manner. For example, a non-oriented electrical steel sheet may be adopted instead of the directional electrical steel sheet. Further, the iron core portion 901 may be formed by laminating electromagnetic steel plates in a direction along the rotation shaft 130. Furthermore, the iron core portion 901 may be a dust core.

駆動機構７２４は、ヨーク部７２１を回転軸１３０と同軸で回動させるためのものである。駆動機構７２４は、例えば、第１の実施形態と同様に、ウォームギア（ウォーム及びウォームホイール）と、ウォームを駆動するモータとを備える。このモータに対して、モータ７００の回転数に応じた電流を流すことによって、駆動機構７２４は、ヨーク部７２１を回転軸１３０と同軸で回動させる。駆動機構７２４は、ヨーク部７２１を両方向（右回り方向及び左回り方向）に回動させることができる。尚、ウォームギアは公知の技術であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。また、ヨーク部７２１を回転軸７３０と同軸で回動させることができれば、必ずしもこのようにして駆動機構７２４を構成する必要はない。 The drive mechanism 724 is for rotating the yoke portion 721 coaxially with the rotation shaft 130. The drive mechanism 724 includes, for example, a worm gear (worm and worm wheel) and a motor that drives the worm, as in the first embodiment. The drive mechanism 724 rotates the yoke portion 721 coaxially with the rotation shaft 130 by supplying a current corresponding to the number of rotations of the motor 700 to the motor. The drive mechanism 724 can rotate the yoke portion 721 in both directions (clockwise direction and counterclockwise direction). Since the worm gear is a known technique, a detailed description thereof is omitted here. In addition, if the yoke portion 721 can be rotated coaxially with the rotation shaft 730, the drive mechanism 724 is not necessarily configured in this manner.

図１０は、ヨーク部７２１の回動によってヨーク部７２１とティース部７２３ａ、７２３ｂとの位置関係が変わる様子を概念的に示す図である。具体的に図１０は、固定子７２０の一部を、モータ７００の周方向に展開して２次元で表現した図である。図１０の上図と下図の右端に示している両矢印の方向がモータ７００の周方向に対応する。図１０の上図は、ティース部７２３ａ、７２３ｂが有する鉄心部５０１ａ１〜５０１ｆ１、５０１ａ２〜５０１ｆ２の先端面の全ての領域と、ヨーク部７２１が有する鉄心部９０１の空間となっていない部分の先端面の全ての領域と、が相互に対向する状態を示す。図１０の下図は、ティース部７２３ａ、７２３ｂが有する鉄心部５０１ａ１〜５０１ｆ１、５０１ａ２〜５０１ｆ２の先端面の一部の領域と、ヨーク部７２１が有する鉄心部９０１の空間となっていない部分の先端面の一部の領域と、が相互に対向する状態を示す。 FIG. 10 is a diagram conceptually showing how the positional relationship between the yoke portion 721 and the teeth portions 723a and 723b changes as the yoke portion 721 rotates. Specifically, FIG. 10 is a diagram in which a part of the stator 720 is developed in the circumferential direction of the motor 700 and expressed in two dimensions. The direction of the double-headed arrow shown at the right end of the upper diagram and the lower diagram in FIG. The upper drawing of FIG. 10 shows the entire end surface of the iron core portions 501a1 to 501f1 and 501a2 to 501f2 of the tooth portions 723a and 723b and the front end surface of the portion that is not the space of the iron core portion 901 of the yoke portion 721. This shows a state in which all of the regions are opposed to each other. The lower part of FIG. 10 is a partial region of the tip surface of the iron core portions 501a1 to 501f1 and 501a2 to 501f2 included in the teeth portions 723a and 723b, and the tip surface of a portion that is not a space of the iron core portion 901 included in the yoke portion 721. This shows a state in which some of the regions face each other.

本実施形態では、図１０の上図及び下図の右端に両矢印で示しているように、ヨーク部７２１は、モータ７００の周方向の両方向に（すなわち右回りにも左回りにも）回動することが可能である。そして、本実施形態では、図１０の上図に示す状態を基準に、相互に隣接するティース部５０１（例えば、ティース部５０１ａ、５０１ｂ）の間隔Ｇの１／２倍に対応する回動角度までヨーク部７２１を回動させることができるようにしている。図１０の下図では、図１０の上図に示す状態から距離Ｌに対応する回動角度だけヨーク部７２１を回動させている。 In the present embodiment, as indicated by a double-headed arrow at the right end of the upper and lower views of FIG. 10, the yoke portion 721 rotates in both circumferential directions of the motor 700 (that is, clockwise and counterclockwise). Is possible. In the present embodiment, with reference to the state shown in the upper diagram of FIG. 10, up to a rotation angle corresponding to ½ times the interval G between the adjacent tooth portions 501 (for example, the tooth portions 501a and 501b). The yoke portion 721 can be rotated. In the lower diagram of FIG. 10, the yoke portion 721 is rotated by a rotation angle corresponding to the distance L from the state shown in the upper diagram of FIG.

モータ７００を動作させると、ヨーク部７２１とティース部７２３ａ、７２３ｂとの間に磁路が形成される。図１０の上図に示す状態では、コイル部５０３ａ１〜５０３ｆ１、５０３ａ２〜５０３ｆ２を構成するコイルに鎖交する磁束の量が最大となる。一方、図１０の下図に示す状態では、コイル部５０３ａ１〜５０３ｆ１、５０３ａ２〜５０３ｆ２を構成するコイルに鎖交する磁束の量は、図１０の上図に示す状態よりも小さくなる。そして、図１０の上図に示す状態を基準に、相互に隣接するティース部５０１の間隔Ｇの１／２倍に対応する回動角度までヨーク部７２１を回動させると、コイル部５０３ａ１〜５０３ｆ１、５０３ａ２〜５０３ｆ２を構成するコイルに鎖交する磁束の量が最小になる。 When the motor 700 is operated, a magnetic path is formed between the yoke portion 721 and the teeth portions 723a and 723b. In the state shown in the upper diagram of FIG. 10, the amount of magnetic flux linked to the coils constituting the coil portions 503a1 to 503f1 and 503a2 to 503f2 is maximized. On the other hand, in the state shown in the lower diagram of FIG. 10, the amount of magnetic flux interlinked with the coils constituting the coil portions 503a1 to 503f1 and 503a2 to 503f2 is smaller than that shown in the upper diagram of FIG. Then, based on the state shown in the upper diagram of FIG. 10, when the yoke portion 721 is rotated to a rotation angle corresponding to ½ times the interval G between the adjacent tooth portions 501, the coil portions 503a1 to 503f1. , 503a2 to 503f2 minimize the amount of magnetic flux interlinking with the coils.

よって、第１の実施形態のモータ１００と同様に、モータ７００に必要な回転数に応じてヨーク部７２１の回動角度を変えることにより、コイル部５０３ａ〜５０３ｆを構成するコイルに鎖交する磁束の量を変えることができる。
尚、ヨーク部７２１の回動角度の範囲は前述した範囲に限定されず、コイル部５０３ａ１〜５０３ｆ１、５０３ａ２〜５０３ｆ２を構成するコイルに鎖交する磁束の量の低減量や、駆動装置７２４の性能等に応じて適宜決定することができる。ただし、ヨーク部７２１とティース部７２３ａ、７２３ｂは、軸対称の形状を有しているので、相互に隣接するティース部５０１の間の間隔Ｇに対応する角度を最大の回動角度にするのが好ましい。 Therefore, similarly to the motor 100 of the first embodiment, the magnetic flux interlinked with the coils constituting the coil portions 503a to 503f by changing the rotation angle of the yoke portion 721 according to the number of rotations required for the motor 700. The amount of can be changed.
The range of the rotation angle of the yoke portion 721 is not limited to the above-described range, and the amount of reduction in the amount of magnetic flux interlinked with the coils constituting the coil portions 503a1 to 503f1 and 503a2 to 503f2, and the performance of the drive device 724 It can be appropriately determined according to the above. However, since the yoke portion 721 and the teeth portions 723a and 723b have an axially symmetric shape, the angle corresponding to the gap G between the adjacent tooth portions 501 should be the maximum rotation angle. preferable.

以上のように、２つの回転子７１０ａ、７１０ｂと１つの固定子７２０を備えたモータ７００でも、第１の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
尚、第１の実施形態で説明したように、ティース部７２３ａ、７２３ｂを回動させるよりも、ヨーク部７２１を回動させる方が好ましいが、ティース部７２３ａ、７２３ｂを回動させるようにしてもよい。このようにする場合、ティース部７２３ａ、７２３ｂを同じ方向に同じ角度だけ回動させるようにする。その他、第１の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。 As described above, even with the motor 700 including the two rotors 710a and 710b and the single stator 720, the same effect as described in the first embodiment can be obtained.
As described in the first embodiment, it is preferable to rotate the yoke portion 721 rather than rotating the teeth portions 723a and 723b, but the teeth portions 723a and 723b may be rotated. Good. In this case, the teeth portions 723a and 723b are rotated by the same angle in the same direction. In addition, various modifications described in the first embodiment can be employed.

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。前述した第１、第２の実施形態では、絶縁潤滑シート１２２ａ、１２２ｂ、７２２ａ、７２２ｂを用いたり、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂ、７２１とティース部１２３ａ、１２３ｂ、７２３ａ・７２３ｂとの接触面に（潤滑性のある）絶縁皮膜を付けたりすることにより、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂ、７２１とティース部１２３ａ、１２３ｂ、７２３ａ・７２３ｂとの間の絶縁を確保した。これに対し、本実施形態では、絶縁油等の液状の絶縁材を用いて、これらの間の絶縁を確保する場合について説明する。このように、本実施形態と第１及び第２の実施形態とは、ヨーク部１２１ａ、１２１ｂ、７２１とティース部１２３ａ、１２３ｂ、７２３ａ・７２３ｂとの絶縁方法が異なることに基づく構成が主として異なる。よって、本実施形態の説明において、第１及び第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図１０に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。尚、本実施形態は、第２の実施形態のモータ７００を基にした実施形態である。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first and second embodiments described above, the insulating lubricating sheets 122a, 122b, 722a, and 722b are used, or the contact surfaces between the yoke portions 121a, 121b, and 721 and the teeth portions 123a, 123b, 723a, and 723b are (lubricated). The insulation between the yoke parts 121a, 121b, and 721 and the teeth parts 123a, 123b, 723a, and 723b was secured by attaching an insulating film. On the other hand, this embodiment demonstrates the case where the insulation between these is ensured using liquid insulating materials, such as insulating oil. Thus, the present embodiment is different from the first and second embodiments mainly in the configuration based on different insulation methods between the yoke portions 121a, 121b, and 721 and the tooth portions 123a, 123b, 723a, and 723b. Therefore, in the description of the present embodiment, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. Note that this embodiment is an embodiment based on the motor 700 of the second embodiment.

図１１は、回転電機の一例であるモータの概略構成の一例を示す断面図である。図１１は、図７に対応する図である。図１２は、図１１に示す固定子１１２０の部分を拡大して示す断面図である。
図１１において、モータ１１００も、第２の実施形態のモータ７００と同様に、所謂アキシャルギャップ型のモータであり、２つの回転子７１０ａ、７１０ｂと、固定子１１２０と、回転軸１３０とを有し、それらがハウジング（フレーム）７４０に収められている。 FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of a motor that is an example of a rotating electrical machine. FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the stator 1120 shown in FIG.
In FIG. 11, the motor 1100 is also a so-called axial gap type motor, similar to the motor 700 of the second embodiment, and includes two rotors 710a and 710b, a stator 1120, and a rotating shaft 130. These are housed in a housing (frame) 740.

固定子１１２０は、ヨーク部７２１と、絶縁材１１２２ａ、１１２２ｂと、絶縁部材１１２５ａ〜１１２５ｄと、ティース部７２３ａ、７２３ｂと、駆動機構７２４と、を有する。
絶縁材１１２２ａ、１１２２ｂは、液状のものであり、例えば、絶縁油である。
絶縁部材１１２５ａ〜１１２５ｄは、絶縁材１１２２ａ、１１２２ｂが、ヨーク部７２１とティース部７２３ａ・７２３ｂとの間から外部に流れ出ることを防止するための堰となるものである。本実施形態では、絶縁部材１１２５ａ、１１２５ｂは、その概形が円環状であり、且つ、その周方向の断面の形状が円状である。絶縁部材１１２５ａ、１１２５ｃは同じものであり、絶縁部材１１２５ｂ、１１２５ｄは同じものである。 The stator 1120 includes a yoke portion 721, insulating materials 1122a and 1122b, insulating members 1125a to 1125d, teeth portions 723a and 723b, and a drive mechanism 724.
The insulating materials 1122a and 1122b are liquid, for example, insulating oil.
The insulating members 1125a to 1125d serve as weirs for preventing the insulating materials 1122a and 1122b from flowing out between the yoke portion 721 and the teeth portions 723a and 723b. In the present embodiment, the insulating members 1125a and 1125b are generally circular in shape, and the cross-sectional shape in the circumferential direction is circular. The insulating members 1125a and 1125c are the same, and the insulating members 1125b and 1125d are the same.

絶縁部材１１２５ａ、１１２５ｃの径（直径）は、ヨーク部７２１（中空円筒）の底面の外径と略同じ長さを有する。これら絶縁部材１１２５ａ、１１２５ｃは、ヨーク部７２１（中空円筒）の底面の外周側端部（図９（ａ）に示す領域の外周側端部）と、ティース部７２３ａ、７２３ｂの底面の外周側端部（図５に示す領域の外周側端部）との間に配置される。
一方、絶縁部材１１２５ｂ、１１２５ｄの径（直径）は、ヨーク部７２１（中空円筒）の底面の内径と同じ長さを有する。これら絶縁部材１１２５ｂ、１１２５ｄは、ヨーク部７２１（中空円筒）の底面の内周側端部（図９（ａ）に示す領域の内周側端部）と、ティース部７２３ａ、７２３ｂの底面の内周側端部（図５に示す領域の内周側端部）との間に配置される。
このような絶縁部材１１２５ａ〜１１２５ｄは、モータ１１００の動作により破損しない程度の強度を有する絶縁材料を用いて形成される。 The diameters (diameters) of the insulating members 1125a and 1125c have substantially the same length as the outer diameter of the bottom surface of the yoke portion 721 (hollow cylinder). These insulating members 1125a and 1125c are provided at the outer peripheral end of the bottom surface of the yoke 721 (hollow cylinder) (the outer peripheral end of the region shown in FIG. 9A) and the outer peripheral end of the bottom surfaces of the teeth 723a and 723b. (The outer peripheral side end of the region shown in FIG. 5).
On the other hand, the diameters (diameters) of the insulating members 1125b and 1125d have the same length as the inner diameter of the bottom surface of the yoke portion 721 (hollow cylinder). These insulating members 1125b and 1125d are formed on the inner peripheral side end portion (the inner peripheral side end portion of the region shown in FIG. 9A) of the bottom surface of the yoke portion 721 (hollow cylinder) and the bottom surfaces of the tooth portions 723a and 723b. It arrange | positions between the peripheral side edge parts (inner peripheral side edge part of the area | region shown in FIG. 5).
Such insulating members 1125 a to 1125 d are formed using an insulating material having a strength that is not damaged by the operation of the motor 1100.

絶縁材１１２２ａ、１１２２ｂは液状であり、絶縁部材１１２５ａ、１１２５ｂの周方向の断面の形状が円状であることから、絶縁部材１１２５ａ、１１２５ｂの内周側の端面に絶縁材１１２２ａ、１１２２ｂが付着する。したがって、ヨーク部７２１とティース部７２３ａ・７２３ｂとの絶縁を確保しつつ、ヨーク部７２１の回動を潤滑に行うことができる。よって、以上のようにしても第１及び第２の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。 The insulating materials 1122a and 1122b are in a liquid state, and the shape of the cross-section in the circumferential direction of the insulating members 1125a and 1125b is circular. Therefore, the insulating materials 1122a and 1122b adhere to the inner peripheral end surfaces of the insulating members 1125a and 1125b. . Accordingly, it is possible to lubricate the yoke portion 721 while ensuring the insulation between the yoke portion 721 and the teeth portions 723a and 723b. Therefore, the same effects as described in the first and second embodiments can be obtained even in the above manner.

尚、絶縁潤滑シート１２２ａ、１２２ｂの代わりに、絶縁材１１２２ａ、１１２２ｂ及び絶縁部材１１２５ａ〜１１２５ｄと同様のものを用いれば、第１の実施形態のモータ１００に本実施形態の構成を適用することもできる。また、液状の絶縁材１１２２ａ、１１２２ｂが、ヨーク部７２１とティース部７２３ａ・７２３ｂとの間から外部に流れ出ることを防止することができ、これらの間を絶縁し、且つ、ヨーク部７２１の回動を潤滑に行うことができれば、絶縁部材１１２５ａ〜１１２５ｄは前述したものに限定されない。その他、第１及び第２の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。 If the same materials as the insulating materials 1122a and 1122b and the insulating members 1125a to 1125d are used instead of the insulating lubricating sheets 122a and 122b, the configuration of the present embodiment can be applied to the motor 100 of the first embodiment. it can. Further, it is possible to prevent the liquid insulating materials 1122a and 1122b from flowing out between the yoke portion 721 and the teeth portions 723a and 723b, insulate between them, and rotate the yoke portion 721. Insulating members 1125a to 1125d are not limited to those described above as long as they can be lubricated. In addition, various modifications described in the first and second embodiments can be employed.

尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 It should be noted that the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. Is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

１００、７００、１１００モータ
１１０、７１０回転子
１１１、７１１永久磁石
１１２、７１２ヨーク部
１２０、７２０固定子
１２１、７２１ヨーク部
１２２、７２２絶縁潤滑シート
１２３、７２３ティース部
１２４、７２４駆動機構
１３０回転軸
１４０、７４０ハウジング
３０１、９０１鉄心部
３０２、９０２非磁性体
５０１鉄心部
１１２２絶縁材
１１２５絶縁部材 100, 700, 1100 Motor 110, 710 Rotor 111, 711 Permanent magnet 112, 712 Yoke part 120, 720 Stator 121, 721 Yoke part 122, 722 Insulating lubrication sheet 123, 723 Teeth part 124, 724 Drive mechanism 130 Rotating shaft 140, 740 Housing 301, 901 Iron core part 302, 902 Non-magnetic material 501 Iron core part 1122 Insulating material 1125 Insulating member

Claims

An axial gap type rotating electrical machine having a rotor that rotates coaxially with a rotating shaft, and a stator that is disposed at a position facing the rotor with a gap in a direction along the rotating shaft,
The rotor is
A plurality of permanent magnets arranged in the circumferential direction of the rotating electrical machine;
A rotor-side yoke portion that is disposed on an end surface of the plurality of permanent magnets in the direction along the rotation axis and that does not face the stator, and forms a magnetic path with the plurality of permanent magnets; Have
The stator is
Of the end faces in the direction along the rotation axis, the teeth part disposed at a position where the end face facing the rotor has the gap between the permanent magnet and the gap,
Of the end faces in the direction along the rotation axis of the teeth portion, the end faces that do not face the rotor are arranged in an insulated and lubricated state with respect to the teeth portions, and a magnetic path between the teeth portions. And a stator side yoke part forming
One of the teeth part and the stator side yoke part is fixed, and the other rotates coaxially with the rotation shaft,
The teeth portion has a plurality of teeth side iron core portions arranged at intervals in the circumferential direction of the rotating electrical machine,
A region having magnetism and a non-magnetic region are present at positions where the stator side yoke portion can face the plurality of teeth side iron core portions,
The stator side yoke part is
A yoke-side iron core portion that is disposed in the magnetic region and is formed using a soft magnetic material;
A nonmagnetic material disposed in the nonmagnetic region,
Of the end surfaces in the direction along the rotation axis of the stator side yoke portion, the end surface on the side facing the teeth portion is substantially flush,
A region having magnetism of the stator side yoke portion that faces the plurality of teeth side iron core portions by rotating one of the teeth portion and the stator side yoke portion coaxially with the rotation shaft. An axial gap type rotating electrical machine characterized in that the area of the shaft is changed.

In the position of the yoke-side iron core portion facing the teeth portion, there are repeated recesses and projections in the circumferential direction of the rotating electrical machine,
The non-magnetic body, axial gap type rotary electric machine according to claim 1, characterized in that it is arranged in a recess formed in the core portion.

The teeth portion is individually arranged with respect to each of both end surfaces of the stator side yoke portion in the direction along the rotation axis,
The rotor is individually disposed at each of the stator side yoke portions, the tooth portions disposed on both end surfaces in the direction along the rotation axis, and the positions facing each other with the gap,
A space penetrating in the direction perpendicular to the circumferential direction of the rotating electrical machine is repeatedly present at intervals in the circumferential direction of the rotating electrical machine at a position of the yoke side iron core portion facing the teeth portion. And
2. The axial gap type rotating electrical machine according to claim 1 , wherein the non-magnetic body is disposed in the space existing in the yoke-side iron core portion.

Each of the teeth part and the stator side yoke part is configured using a directional electromagnetic steel sheet,
The easy magnetization axis direction of the oriented electrical steel sheet, any one of claims 1-3, characterized in that the direction along the magnetic path formed between said teeth the stator side yoke portion 2. An axial gap type rotating electrical machine according to item 1.

The teeth portion is fixed,
The axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4 , wherein the stator side yoke portion rotates coaxially with the rotation shaft.