JP6208331B2 - アキシャルエアギャップ型回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、アキシャルエアギャップ型回転電機に係り、特に、アキシャルエアギャップ型回転電機のステータの構造に関する。

回転軸径方向に所定のエアギャップを介して固定子と、回転子とが面対向するアキシャルエアギャップ型回転電機が知られている。構造が薄型（扁平）になるという利点に加え、体格あたりの固定子と回転子の対向面積を大きくとることが可能であるため、高出力密度化や高効率化に好適な構造であるといえる。

このようなアキシャルエアギャップ型回転電機に利用する固定子として、特許文献１や特許文献２が開示する構造が知られている。特許文献１及び特許文献２は、端部側面が略台形の形状を有する積層鉄心の外周側面にコイルを巻き回した複数の固定子部材を、回転軸を中心に環状に配列し、モータハウジングの内周に固定する構成を有するアキシャルエアギャップ型回転電機を開示する。

他方、アキシャルエアギャップ型回転電機は、高出力密度化や高効率化に好適な構造であるものの固定子と回転子の対向面積が相対的に大きくなると、軸受に生ずる軸電圧も大きくなるという特性を持つ。例えば、インバータで駆動される永久磁石型回転電機では、インバータのコモンモード電圧が回転子側に静電結合し、軸電圧を発生させる。過大な軸電圧は、軸受電食を招来し、軸受の寿命を低下させる。対向面積が大きいアキシャルエアギャップ型回転電機は、コイルと回転子間の静電容量が大きくなり易い傾向にある。特に、アキシャルエアギャップ型回転電機では、強度確保等を目的として、固定子コアが樹脂モールドによりハウジングに保持される構造を取る場合もあり、固定子コアが浮動電位となり、更にコイルと回転子間の静電容量が増加して、軸電圧が高くなる虞もある。

この点、特許文献３は、アキシャルエアギャップ回転電機の軸電圧を低減させる技術を開示する。具体的には、先ず、固定子コア部材が、柱状の鉄心が挿入された筒形状のボビンの開口部から、鉄心の端部を僅かに突出させた構成を取る。突出部分で露出された鉄心外周側面に、鉛直方向からハウジング内周面と接触し、導電を可能とする板状の導電部材を接触させ、コイルと回転子間の静電容量を低減させるようになっている。

特開２０１０‐１１５０６９号公報 特開２０１３‐１２１２２６号公報 特開３０１２−５３０７号公報

一般に、特許文献１及び２が開示するような、筒状のボビンに柱体形状の鉄心を挿入する構造の場合、鉄心外径と、ボビン内径とは概略一致するサイズであることが好ましい。鉄心の支持を安定させる為である。しかしながら、安定を追求すれば鉄心の挿入圧力も増大し、挿入角度もより精度が要求され、鉄心やボビンを破損する虞もある。特に、特許文献１及び２のように、板状の磁性体を積層してなる鉄心の場合であれば、挿入時の鉄心とボビンの過度の摩擦により、磁性体が座屈する等の虞も考えられる。

また、鉄心の端部付近は、ボビンとの摩擦が過度に集中する部分でもある。仮に、コイル―回転子間の静電容量に起因する軸電圧を解決するために、特許文献３が開示する構成を適用する場合、鉄心端部付近の損傷が導電部材との接触を不確実にする虞も考えられる。
固定子の組立性を確保でき又確実に軸電圧を低減させることが望まれる。

上記課題を解決するために、特許請求の範囲に記載の発明を適用する。即ち側面が概略台形の柱体からなる鉄心、該鉄心の外周形状に概略一致するボビン内筒部に前記鉄心が挿入された筒状のボビン及び該ボビンの外筒部に巻き回されたコイルからなる複数の固定子コアが、回転軸方向を中心として環状に配列されてなる円環形状の固定子と、前記回転軸径方向に所定のエアギャップを介して、前記側面と平面対向する少なくとも１つの回転子と、前記固定子を支持する内周面を有する概略筒形状のハウジングと、前記ハウジングと接続され、前記回転子と接続された回転軸を、軸受を介して回転可能に支持するブラケットとを備えるアキシャルエアギャップ型回転電機であって、前記ボビン内筒部の一方開口部から、該ボビン内筒部の内周面を前記回転軸と並行に延伸する水平部と、前記水平部の延伸方向と鉛直方向に屈折し、前記開口部の端面に接触する垂直部とを有する板状の第１導電性部材を有し、該水平部が、前記鉄心外周面の一部及び前記ボビン内筒部の内周面の一部に接触すると共に前記垂直部が、前記ハウジングの内周面と導電可能に接続されたものであるアキシャルエアギャップ型回転電機である。

本発明の一側面によれば、アキシャルエアギャップ型回転電機に利用する固定子の組立性を確保し又軸電圧の低減が確実になる。
本発明の他の課題及び効果は、以下の記載から明らかになる。

本発明を適用した第１実施形態であるアキシャルエアギャップ型回転電機の概要構成を示す側断面図である。 第１実施形態の回転電機の要部概要を示す側断面図である。 第１実施形態の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図２Ａの側断面図である。 図２Ｂから鉄心を除いた側断面図である。 第１実施形態の固定子コアで、鉄心をボビンに挿入する様を示す側面図である。 第１実施形態の変形例である導電部材１０を示す斜視図である。 第１実施形態の変形例である固定子コアの構成を示す斜視図である。 第１実施形態の変形例である導電部材１０の構成を示す斜視図である。 第２実施形態の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図６Ａの側断面図である。 第２実施形態の導電部材１０の構成を示す斜視図である。 第３実施形態での１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図７Ａの側断面図である。 図７Ａのボビン２３のハウジング部側の部分を示す断面図である。 第４実施形態の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 第５実施形態の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 第５実施形態の変形例の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 第６実施形態の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図１０Ａのボビンのハウジング部側の部分を示す断面図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂに示す導電部材を示す斜視図である。 第７実施形態による１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図１１Ａのボビンのハウジング部側の部分を示す断面図である。 第８実施形態による１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図１２Ａの側断面図である。 図１２Ｂの側断面図である。 第８実施形態の固定子コアを環状に一部配列した様を示す斜視図である。 第８実施形態の回転電機の導電部材１４の位置を示す斜視図である。

〔第１実施形態〕
以下、図面を用いて本発明を実施するための第１実施形態を説明する。図１Ａ及び図１Ｂに、本発明を適用した一実施の形態であるダブルロータ型のアキシャルエアギャップ型回転電機１（以下、単に「回転電機１」という場合がある。）の概要構成を示す。

図１Ａは、回転電機１の回転軸方向断面斜視図を示す。回転電機１は、概略円筒形状の内径を有するハウジング５０の内周に、環状のドーナツ形状を有する固定子２０が固定される。回転子３０は、永久磁石３１と、バックヨーク３２と、ヨーク３３とからなるディスク形状を有する。永久磁石３１は回転軸方向に着磁されており、隣接する磁石の磁極向きが反対になるように周方向に複数配置されている。永久磁石３１はバックヨーク３２を介しヨーク３３に結合されている。

回転子３０は、着磁面が固定子２０を出力軸側及び反出力軸側から挟むように配置され、固定子２０の回転軸方向の両端部平面と所定のエアギャップを介して面対向するようになっている。また、回転子３０は、シャフト４０と共回りするように接続される。シャフト４０の回転軸方向外側は、軸受７０を介してエンドブラケット６０と接続される。エンドブラケット６０は、ハウジング５０の両端部に固定され、回転子３０を回転可能に支持するようになっている。

図１Ｂに示す様に、固定子２０は、複数の固定子コア２５がシャフト４０を中心として環状に配列され、これらとハウジング５０が一体的に樹脂モールド（不図示）されて固定されるようになっている。なお、環状に配列した固定子コア２５を一体的に樹脂モールドした後に、ハウジング５０にボルト等で固定するようにしてもよい。

このように構成されたアキシャルエアギャップ型回転電機１は、以下のように動作する。インバータ等を介して固定子コア２５のコイル２２に流れる交流電流が、回転磁界を発生させる。永久磁石３１により形成された回転子３０の直流磁界と、固定子コア２５に巻き回されたコイル２２の回転磁界とを吸引・反発させることでトルクが発生する。インバータのコモンモード電圧は、コイル２２と回転子３０の間で静電結合し、軸受７０の内外輪間に電位差を発生させる。

次いで、固定子コア２５について詳細に説明する。図２Ａ〜図２Ｃに、固定子コア２５の構成を示す。図２Ａに示すように、固定子コア２５は、鉄心２１、ボビン２３、コイル２２及び導電部材１０を含み、鉄心２１が挿入されたボビン２３の外周に、コイル２２が巻き回されて１スロット分の固定子を構成する。

鉄心２１は、鋼板若しくはテープ状の磁性体金属（本例では、アモルファスを含有するものとするが、本発明はこれに限定されるものではない。）を積層してなる積層鉄心である。鉄心２１は、回転軸径方向からハウジング５０の内径側に向かうにつれて幅が順次大となるように切断されたアモルファス片が積層されることで、断面が概略台形や扇形等の柱体形状を有する。

ボビン２３は絶縁材から構成される（本例では、樹脂からなるものとする。）。ボビン２３は、鉄心２１の外径と概略同一の内径を有する筒部２３ｃを有する。筒部２３ｃの両端部には、筒部２３ｃから鉛直方向外側に所定の長さ延伸する鍔部２３ｂを備える。コイル２２が筒部２３ｃの外周に巻き回された際、その端部を鍔部２３ｂが覆うようになっている。なお、鍔部２３ｂは、筒部２３ｃの端面であるとも言える。

また、ボビン２３の筒部２３ｃのハウジング側内側面から、鍔部２３ｂのハウジング側表面（即ちコイル２２を覆う面の反対側の面）に沿って、導電部材１０が配置される。
図２Ｂ及び２Ｃに、固定子コア２５及びボビン２３の夫々の断面図を示す。導電部材１０は、アルミ、鉄又はＳＵＳなどの導電性を有する材料で構成されており、一部が直角に折り曲げられた薄い板状部材である。導電部材１０は、鉄心２１と、筒部２３ｃの内筒との間に位置する水平部１０ａ及び鍔部２３ｂの表面に位置した垂直部１０ｂを有するＬ字形状をなす。水平部ａは、筒部２３ｃ内周面と接触する。垂直部１０ｂは、筒部２３の開口部端面（鍔部２３ｂでもある）と接触しており、導電部材１０を係止する機能も有する。なお、導電部材１０のボビンと対向面の全部又は一部を接着剤等で接着するようになっているが、これに限定するものではない。

図３は、鉄心２１とボビン２３の側断面図であり、鉄心２１をボビン２３に挿入する様を模式的に示す。鉄心２１は、積層方向から力Ｆ１及びＦ２により加圧された状態で、導電部材１０が設置されたボビン２３内に挿入される。磁性体の金属片を十分加圧した状態で挿入することで，板間の空隙が減少し，鉄心２１の高密度化即ち磁気特性が向上する。なお、本実施形態では導電部材１０は、垂直部１０ｂが機器の型によって十分押さえられた状態で、鉄心２１が挿入されるようになっている。

水平部１０ａは、筒部２３ｃに鉄心２１が挿入されることで鉄心２１と接触し、電気的に接続された状態となる。垂直部１０ｂは、ハウジング５０と電気的に接続する導電手段が設けられる。なお、導電手段の詳細は後述する。
また、断面が概略台形の形状である鉄心２１の下底側の側面が導電部材１０と接触しつつ挿入されることで、挿入のガイドとしての機能が発揮される。更には、ボビン２３内に挿入されたコア２１が積層方向に膨らもうとするため、導電部材１０との面圧が高まる。

以上の構成を有する第１実施形態のダブルロータ型のアキシャルギャップ型回転電機１の効果を説明する。本実施形態では、垂直部１０ｂがハウジング５０と電気的に接続されているため、鉄心２１は接地電位となり、軸電圧が低減する効果がある。
また、導電部材１０の水平部１０ａがボビン筒部２３ａからその厚み分鉄心２１側に突出していることにより、鉄心２１と、導電部材１０との接触圧力を確実に確保することができる。他方、本実施形態では、複数の固定子コア２５を樹脂モールドで一体成形するようになっているが、導電部材１０が薄い板状部材であることから、鉄心２１と、導電部材１０との間に樹脂が侵入する虞を低減しつつ鉄心２１と導電部材１０の接触を確実にするという効果がある。

更に、本実施形態では、導電部材１０の水平部１０ａが、その厚み分ボビン筒部２３ａよりコア２１側に突出していることで、鉄心２１とボビン２３の接触面積が減少することになる。鉄心２１は、性能や信頼性の面から、ボビン２３の筒部２３ｃに精度よく且つ安定するように設置するのが好ましい。これに対して鉄心２１は、磁性体金属を含有するテープを積層してなるものであることから、挿入時の摩擦によってかじりやテープの座屈等の損傷の虞がある。導電部材１０があることで、筒部２３ｃと鉄心２１の摩擦面積が低減され、損傷を防止する効果を得ることができる。

更に、導電部材１０の垂直部１０ｂ側がＬ字状に鍔部２３ｂに懸かることから、鉄心２１の挿入時に、第１の導電部材１０の水平部１０ａが鉄心２１側に開く（めくれる）ことなく滑らかな挿入を実現できる。

本実施形態によれば、軸受電食の防止を確実にでき、更に、固定子コア２５の組み立ての精度向上を図ることも可能となる。

〔第１実施形態の変形例〕
第１実施形態では，導電部材１０が矩形状の導体板をほぼ直角に折り曲げた形状であるが、水平部１０ａと垂直部１０ｂを有していれば他の形状であってもよい。
図４に、水平部１０ａと、垂直部１０ｂとの折り曲げ角を９０度以上とし、更に、水平部１０ａに折曲げ部１０ｃを設けた例を示す。本図では，垂直部１０ｂに対しする垂線に対しθ１、θ２の角度を設けている。中央部このような形状にすると、鉄心２１の挿入時に導電部材１０が、鉄心２１やボビン２３の平坦面に沿って塑性変形する。導電部材１０からコア２１により更に大きな接触圧力を加えることができる。

また、導電部材１０の水平面及び垂直面の形状は、幅同一の板を折り曲げた矩形状でなくてもよい。
図５Ａ及びＢに、導電部材１０の他の変形例を示す。導電部材１０は、垂直部１０ｂの形状をボビン鍔部２３ｂの形状に対応して拡大する構成をとる。即ち鍔部２３ｂの面上であって、鉄心２１とハウジング５０の間の部分を覆う板形状となる。このようにボビン鍔部２３ｂとの接触面積を増加させることで、導電部材１０を更に安定してボビン２３に保持することができ、鉄心２１を挿入しやすくなる。更には、鉄心２１挿入時に、垂直部１０ｂを型で押さえ易くもなる。

また、垂直部１０ｂには、複数のスリット１０ｄを設けている。面積を増加した垂直部１０ｂに大きな渦電流が発生することを抑制するためである。この結果、水平部１０ａがコイル２２と回転子３０の間の静電容量を低減する遮蔽材の役割を果たすため軸電圧の低減にも寄与する。

〔第２実施形態〕
図６Ａに、第２実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示し、図６Ｂに、当該固定子コア２５の断面斜視図を示す。
第２実施形態では、導電部材１０の垂直部１０ｂが穴１０ｅ有し、また、ボビン２３の鍔部２３ｂに、垂直部１０ｂよりも回転子３０側に突出し、当該穴１０ｅに貫通する突起部２３ｄを更に有する点を特徴の一つとする（図６Ｃ参照）。即ち導電部材１０がボビン２３上で安定的に懸架する為である。

穴１０ｅの内径は、突起部２３ｄの外径と概略同じ程度であるが、両者の関係が必ずしも嵌合する程度の大きさである必要はなく、係止する程度でもよい。多少余裕があれば、導電部材１０をボビン２３に設置しやすい効果も期待できる。なお、穴１０ｅと、突起部２３ｄとの形状は、円形状に限らず直方体や多角形状でもよい。

第２実施形態によれば、穴１０ｄと突起部２３ｅにより、導電部材１０と、ボビン２３との位置関係が決まる。また，突起部２３ｄが導電部材１０よりも突出しているため、反転しない限り、相互の位置関係がずれることがない。即ち導電部材１０とボビン２３とが仮止めされる。これにより，組立工程において，第１の導電部材１０がボビン２３から離脱することが抑制され、取扱いが容易となる。鉄心２１の挿入時に、導電部材１０が移動することも抑制できる。

〔第３実施形態〕
図７Ａに、第３実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示し、図７Ｂに、当該固定子コア２５の断面斜視図を示す。
第４実施形態の固定子コア２５は、ボビン２３の筒部２３ａであって、導電部材１０の水平部１０ａと回転軸径方向に対向する内径側に、両鍔部２３ｂ間に渡って溝部２３ｅを有する点を特徴とする。

図７Ｃに、ボビン２３のハウジング５０側の部分断面図を示す。溝部２３ｅは、導電部材１０の水平部１０ａの幅寸法に対応する。また、溝部２３ｅは、導電部材１０の厚みよりも浅く形成されている。即ち導電部材１０は、垂直部１０ｂが溝部２３ｄに嵌り且つ厚みの差分だけ回転軸方向に出っ張る状態でボビン２３に設置される。導電部材１０を更に安定して設置するためである。なお、溝部２３ｄの形状は，直方体状に限らず，第１の導電部材１０の水平部１０ａ形状に合わせて台形状や他の形状であってもよい。また，溝部２３ｄの深さも均一である必要はなく、適宜変更可能である。

第３実施形態によれば、溝部２３ｅにより、導電部材１０と、ボビン２３との位置関係が更に安定して決まる。これにより，鉄心２１を挿入時の導電部材１０のずれを確実に抑制することができ、組立て性・作業性が更に向上する。更に、溝部２３ｅの深さを調整することで、導電部材１０の水平部１０ａの厚み及びボビンの鍔部２３ｂからの突出量を独立して設計することができる。導電部材１０には強度面から必要な厚みを与え、他方鍔部２３ｂからの突出量は必要最小限とすることで，鉄心２１を挿入する際に、摩擦による導電部材１０の変形や破壊を防止すると共に鉄心２１の挿入後に、導電部材１０に接触しない鉄心２１の外径側が大きく変形することを抑制することができる。

ここで，ボビン２３に設ける溝部２３ｄの形状は，直方体状に限らず，第１の導電部材１０の水平部１０ａ形状に合わせ台形状や他の形状であってもよい。また、溝部２３ｄの深さも均一である必要はない。

〔第４実施形態〕
図８に、第４実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示す（鉄心２１は不図示）。本実施形態では、導電部材１０に加えて、ボビンの鍔部２３ｂ上に、ハウジング５０に電気的に接続された電動部材１１を配置している。導電部材１０は、垂直部１０ｂで導電部材１１と電気的かつ機械的に接続されている。

第４実施形態によれば、導電部材１０が、導電部材１１を介してボビンの鍔部２３ｂとより広範な面で接するため、安定してボビン２３に保持され、鉄心２１を挿入しやすくなる。鉄心２１の挿入時に導電部材１１を機械型で押さえ易くなる効果も期待できる。同時に、導電部材１１はコイル２２と、回転子３０との間の静電容量を低減する遮蔽材の役割を果たすことから軸電圧の低減にも寄与する。更に、第１実施形態の変形例図５Ａ及び図５Ｂ）で説明した形状に比して、導電部材１０及び導電部材１１をそれぞれ単純な形状で製作できることから材料歩留りを高めることが可能である。また，各導電部材の材質、厚みを個別に設定できるため、機能やコスト面から適切な設計ができる。

〔第５実施形態〕
図９Ａに、第５実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示す（鉄心２１は不図示）。
第５実施形態の回転電機１の固定子コア２５は、概略台形の形状を有するボビンの鍔部２３の両斜辺部及び下底部に渡って、導電部材１２を配置することを特徴の一つとする。即ちコイル２２と回転子３０の間の静電容量を低減する遮蔽材の機能を有する。

導電部材１２は、導電性のテープ材からなりボビン鍔部２３ｂに接着されている。導電部材１２は、厚みが１ｍｍ以下であり且つ鍔部２３の上底部分には設置されない（不連続部１２ａ）。渦電流を抑制し、損失の増加を殆ど発生させない為である。
更に、導電部材１０が、鍔部２３ｂに接着された導電部材１２を介してボビン２３と結合するようになっている。

第５実施形態によれば、鉄心２１の挿入時に、導電部材１０がボビン２３から外れることがなく，組立て性が向上する。また、導電部材１２がコイル２２と回転子３０の間の静電容量を低減する遮蔽材となることから、軸電圧の低減にも寄与する。更に，導電部材１２の厚みが１ｍｍ以下且つ不連続部１２ａが存在するため、渦電流が抑制され損失の増加がほとんど発生しないという効果がある。

〔第５実施形態の変形例〕
図９Ｂに、第５実施形態の変形例である、固定子コア２５の全体斜視図を示す（鉄心２１は不図示。）。本変形例では、更に、導電部材１１を備える点を特徴の一つとする。
導電部材１１は、鍔部２３ｂの下底側において、導電部材１２の上に配置され、更にその上に、導電部材１１の垂直部１０ｂが配置されており、これらが電機的及び機械的に接続された構成をとる。
本変形例によれば、導電部材１０及び１１が鉄心２１の挿入を容易にし、組立て性が向上する。また、さらに，導電部材１１及び１２により，コイル２２と、回転子３０との間の静電容量が減少し、軸電圧が低減するという効果がある。

〔第６実施形態〕
図１０Ａに、第６実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示し、図１０Ｂに、ハウジング５０側のみの部分断面図を示す（何れも、鉄心２１は不図示）。第６実施形態は、導電部材１０の両端部が垂直部１０ｂとなるコの字形状を有する点を特徴の一つとする（図１０Ｃ参照）。両端の垂直部１０ｂが、両鍔部２３ｂを挟持するようになっている。

第６実施形態によれば、導電部材１０が、両垂直部１０ｂでボビン２３を挟み込むように配置されるため，ボビン２３から外れにくく作業性が向上する。また、ボビン２３の両側から鉄心２１を挿入できるようになることも、作業性の向上に寄与する。更に、垂直部１０ｂがボビン２３の両端に設けられるため、任意の方向でハウジング５０と導電を図ることが可能となる。作業性が向上すると共に機器構成の自由度が向上する。

〔第７実施形態〕
図１１Ａに、第７実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示し、図１１Ｂに、ボビンのハウジング５０側の部分断面斜視図を示す（鉄心２１は不図示。）。
第７実施形態は、導電部材１０が、筒部２３ｃの両端部から夫々挿入・配置され、内径において水平部１０ａの先端が重なる（重なり１０ｅ）ように設置されることを特徴の１つとする。

第７実施形態によれば、２つの導電部材１０が導電しているため、任意の方向からハウジング５０と導電を図ることが可能となり、これにより作業性が向上すると共に構成の自由度が向上する。また、夫々の導電部材１０がＬ字型であることから、水平部１０ａの長さの加工精度によらず、電部材１０の垂直部１０ｂを、鍔部２３ｂに安定して載置することができる。更に、導電部材１０の先端が重なっているため、鉄心２１側に位置する導電部材１０の垂直部１０ｂ側から鉄心２１を挿入することで、対向する水平部１０ａと干渉することがない。

〔第８実施例〕
図１２Ａ~図１２Ｅを用いて、第８実施形態の回転電機１を説明する。第８実施形態の回転電機１は、導電部材１０の垂直部１０ｂ及び導電部材１１をボルトやリベットといった締結部材１３ａで締結する点と、導電部材１１の回転軸回転方向の両端部に、隣接する固定子コア２５の導電部材１１と連結するための締結部材１３ｂを有する点が、主な特徴である。

図１２Ａに、固定子コア２５の全体斜視図を示し、図１２Ｂに固定子コア２５の断面斜視図を示す。また、図１２Ｃに、鉄心２１を除いた固定子コア２５の断面斜視図を示す。鍔部２３上の両斜辺部分には、テープ状の導電部材１３が貼付される。導電部材１１は、導電部材１０の垂直部１０ｂと締結部材１３ａで締結されており、鍔部２３上の下底部分で、導電部材１３を覆うように配置されるようになっている。導電部材１０は、実施形態７と同様に、筒部２３ｃの両端部から挿入し、両中央部水平部１０ａの先端が中央で重なるようになっている（図１２Ｂ、図１２Ｃ）。これにより、導電部材１０、１１及び１３が、互いに電機的及び機械的に接続される状態となる。

また、図１２Ｄに示す様に、導電部材１２には、固定子コア２５を環状配列させた際、隣接する固定子コア２５を締結部材１３ｂによって締結するための少なくとも一つの締結穴１５が、回転軸回転方向の両端部に設けられている。締結部材１３ｂとしては、ボルトやリベットを適用するものとする。更に、導電部材１２両端の締結穴１５は、導電部材１２の厚さ分だけ、一方の締結穴１５付近が他方の締結穴１５より一段高くなっている（段部１６）。隣接する固定子コア２５同士で、段部１６の締結穴１５を、他方の低い位置となる締結穴１５に重ねることで、円環状の固定子２０の水平を得るためである。なお、締結部材１３ｂによって締結された導電部材１１同士は、電機的にも接続される状態となる。

図１２Ｅに、回転電機１の要部断面図を示す。円環形状に一体的に樹脂モールド固定された固定子２０のシャフト方向中央部分と、シャフト４０との間には、導電性部材からなる筒状の導電部材１４が配置されている。導電部材１４は、固定子２０の中央部と接続され、シャフト４０との間には所定のクリアランスが設けられている。この導電部材１４の外周（固定子２０との対向側）と、導電部材１１とはリード線（不図示）を介して接続される。即ちコイル２２と、シャフト４０との静電容量を低減するためである。

第８実施形態によれば、導電部材１０と１１が、締結部材１３ａによってより強固に固定され、鉄心２１を挿入する作業性が向上する。また，電気的な導通の信頼性も高まる。
また、固定子コア２５において、両鍔部２３ｂに配置された導電部材１１同士が電気的に接続され、ハウジング５０との導電は何れかの１か所とすることができる。構造の簡略化を図れると共に自由度が増す。
また、隣接する固定子コア２５の導電部材１１同士を機械的に締結することで、各固定子コア２５同士の位置決めにも寄与する。
また、固定子２０中央に配置された導電部材１４が、導電部材１１と電機的に接続されることで、導電部材１４もハウジング５０と導電することになる。この結果、コイル２２とシャフト４０の間の静電容量を低減し，軸電圧を抑制することができる。

塑性変形を利用したリベットを締結部材１３ａ及び１３ｂに用いることで，組立精度を向上することが可能である。即ち導電部材に設けた加締め穴に対しリベットの芯が広がるように塑性変形する。このため加締め穴同士の中心精度が高まる。特に、導電部材１１同士を締結する際には，片側からの引き抜きにより締結が可能なブラインドリベットを用いることで作業性と設計自由度の大幅な向上も可能である。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記種々の例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の構成を適用することができる。

例えば、本実施形態では、ダブルロータ型のアキシャルエアギャップ回転電機の例を説明したが、シングルロータ型にも適用できる。更に、鉄心２１として積層鉄心を用いたが、圧粉鉄心やシャフト方向に積層する積層鉄心であっても、軸電圧の低減や挿入の容易化に資するものである。また、固定子２０を樹脂モールドする構成を用いたが、固定子２０の種々の場所に懸架するリング部材で固定する構成であってもよい。

１…ダブルロータ型アキシャルエアギャップ型回転電機、１０…導電部材、１０ａ…水平部、１０ｂ…垂直部、１０ｃ…折曲げ部、１０ｄ…スリット、１０ｅ…穴、…導電部材、１２…導電部材、１２ａ…不連続部、１３ａ…締結部材、１３ｂ…締結部材、１４…導電部材
２０…固定子、２１…鉄心、２２…コイル、２３…ボビン、２３ｂ…鍔部、２３ｃ…筒部、
２３ｄ…突起部、２３ｅ…溝部、２５…固定子コア、３０…回転子、３１…永久磁石、３２…バックヨーク、３３…ヨーク、４０…シャフト、５０…ハウジング、６０…エンドブラケット、７０…軸受

Claims (15)

1. 側面が概略台形の柱体からなる鉄心、該鉄心の外周形状に概略一致するボビン内筒部に前記鉄心が挿入された筒状のボビン及び該ボビンの外筒部に巻き回されたコイルからなる複数の固定子コアが、回転軸方向を中心として環状に配列されてなる円環形状の固定子と、前記回転軸径方向に所定のエアギャップを介して、前記側面と平面対向する少なくとも１つの回転子と、前記固定子を支持する内周面を有する概略筒形状のハウジングと、前記ハウジングと接続され、前記回転子と接続された回転軸を、軸受を介して回転可能に支持するブラケットとを備えるアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
   前記ボビン内筒部の一方開口部から、該ボビン内筒部の内周面を前記回転軸と並行に延伸する水平部と、前記水平部の延伸方向と鉛直方向に屈折し、前記開口部の端面に接触する垂直部とを有する板状の第１導電性部材を有し、該水平部が、前記鉄心外周面の一部及び前記ボビン内筒部の内周面の一部に接触すると共に前記垂直部が、前記ハウジングの内周面と導電可能に接続されたものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
2. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
   前記開口部の端面が、前記回転子と対向する側であるアキシャルエアギャップ型回転電機。
3. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
   前記水平部が、前記鉄心のハウジング側外周面の一部及び前記ボビン内筒部の内周面の一部に接触するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
4. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
   前記水平部の延伸方向中央付近が、前記鉄心側に湾曲するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
5. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
   前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記ボビンの外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、前記垂直部が、該鍔部の前記回転子と対向する面上であって、前記鉄心と前記ハウジングの間の部分を覆う板形状を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
6. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
   前記ボビンの開口部の端面が、突起部を有するものであり、前記垂直部が、該突起部を挿入する穴を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
7. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、前記水平部が接触する前記ボビンの内筒部の内周面の一部が、前記水平部以上の長さ且つ前記導電性部材の厚さ未満の溝部を有するもの
   であるアキシャルエアギャップ型回転電機。
8. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
   前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記ボビンの外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、
   該鍔部の前記回転子と対向する面上であって、前記鉄心と前記ハウジングの間の部分に配置される板状の第２導電性部材を更に有し、
   前記垂直部が、該第２導電性部材を介して前記開口部の端面に接触するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
9. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
   前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記ボビンの外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、
   前記鍔部の前記回転子と対向する面に、一部分が不連続となる板状の第３導電性部材（12）を更に有するものであり、
   前記垂直部が、該第３導電性部材を介して前記開口部の端部に係止するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
10. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記ボビンの外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、
    該鍔部の前記回転子と対向する面上であって、前記鉄心と前記ハウジングの間の部分に配置される板状の第２導電性部材を更に有し、前記垂直部が、該第２導電性部材及び前記第３導電性部材を介して
    前記開口部の端部に接触するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
11. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    前記水平部が、前記ボビン内筒部の他方開口部まで延伸するものであり、
    水平部の延伸方向と鉛直方向に屈折し、前記他方開口部の端面に接触する他の垂直部を更に有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
12. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    前記ボビン内筒部の他方開口部から延伸する前記水平部及び前記垂直部を有する他の前記導電性部材を更に有し、
    両者の前記水平部の先端部分が、前記ボビン内筒部で重なるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
13. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記ボビンの外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、
    該鍔部の前記回転子と対向する面上であって、前記鉄心と前記ハウジングの間の部分に配置される板状の第２導電性部材を更に有するものであり、
    前記第２導電性部材が、回転軸回転方向の両端部に、隣接する前記固定子コアの第２導電部材
    の回転軸回転方向の一方端部と連結する締結手段を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
14. 請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    前記回転軸と前記固定子の間に、筒形状の第４導電性部材を有するものであり、
    該第４導電性部材が、前記第１導電性部材を介して、前記ハウジング内周面と導電可能に接続されたものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
15. 請求項１〜１４の何れか一項に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    前記鉄心が、磁性体金属板を回転軸径方向に積層したものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。

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