JP6609138B2 - Axial gap type rotating electrical machine - Google Patents

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本発明は、モータや発電機等の回転電機に関し、特に、励磁コイルを備える固定子と、永久磁石を備える回転子とが、軸方向に間隔を空けて配置されるアキシャルギャップ型の回転電機に関する。   The present invention relates to a rotary electric machine such as a motor and a generator, and more particularly to an axial gap type rotary electric machine in which a stator including an exciting coil and a rotor including a permanent magnet are arranged with an interval in the axial direction. .

アキシャルギャップ型の回転電機は、固定子が回転子の外周側に設けられるラジアルギャップ型のものに比べて、薄型化が可能、大トルクを得やすいといった利点がある。当該回転電機は、コア部材及び励磁コイルを備える固定子と、永久磁石を備える回転子とが、軸方向に微小な間隔(アキシャルギャップ)を空けて配置される構造を有する。固定子のコア部材としては、磁性鋼帯を巻回してなる円筒型の土台部の上に、励磁コイルの巻芯となるポール部材を複数個載置してなるコア部材が使用されることがある。   An axial gap type rotating electrical machine has advantages in that it can be made thinner and a large torque can be easily obtained, compared to a radial gap type in which a stator is provided on the outer peripheral side of the rotor. The rotating electrical machine has a structure in which a stator including a core member and an exciting coil and a rotor including a permanent magnet are arranged with a small interval (axial gap) in the axial direction. As the core member of the stator, a core member in which a plurality of pole members serving as the cores of the exciting coils are mounted on a cylindrical base portion formed by winding a magnetic steel strip is used. is there.

上記のコア部材においては、土台部及びポール部材という2つの部材によって構成されるため、両者を一体的に固定する必要がある。一般的には、ポール部材が土台部に対して接着剤や樹脂等を用いて固定される。この固定に際しては、設計通りの磁気回路を形成できるように、ポール部材を土台部に対して正確に位置決めする必要がある。特許文献1には、固定子及び回転子を収容するケーシングを用いて、ポール部材を位置決め及び固定を行う技術が開示されている。   Since the core member is composed of two members, a base part and a pole member, it is necessary to fix them together. In general, the pole member is fixed to the base portion using an adhesive, resin, or the like. At the time of fixing, it is necessary to accurately position the pole member with respect to the base portion so that a designed magnetic circuit can be formed. Patent Document 1 discloses a technique for positioning and fixing a pole member using a casing that houses a stator and a rotor.

特開2014−117029号公報JP 2014-117029 A

しかしながら、ケーシングを用いてポール部材を位置決め及び固定する場合、当該ケーシングに相応の加工を施す必要性が生じる。このことは、ケーシングの構造を複雑化させ、組み立て工数を増加させる共にコストアップを招来する。   However, when the pole member is positioned and fixed using the casing, it is necessary to perform appropriate processing on the casing. This complicates the structure of the casing, increases the number of assembly steps, and increases the cost.

本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、構造を複雑化させることなく、固定子のポール部材を土台部に対して的確に位置決めすることができるアキシャルギャップ型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 provides an axial gap type rotating electrical machine capable of accurately positioning a pole member of a stator with respect to a base portion without complicating the structure. The purpose is to do.

本発明の一局面に係るアキシャルギャップ型回転電機は、コア部材及び複数の励磁コイルを備える固定子と、回転中心軸の周囲に周方向に配列された複数の永久磁石を備え、前記固定子に対して軸方向に間隔を空けて配置される回転子と、を備え、前記コア部材は、帯状の磁性部材の巻回体からなる円筒型の土台部と、前記励磁コイルが巻回される複数のポール部材とを含み、前記ポール部材は、軸方向における前記土台部の端面に載置され、前記永久磁石の配列に応じて周方向に配列されており、前記固定子は、前記円筒型の土台部の内周面に配置される円環状のバルク芯材をさらに備え、前記ポール部材の径方向内側の端面が、前記土台部と前記バルク芯材との境界部に位置合わせされた状態で、前記ポール部材が前記土台部に固定されており、前記バルク芯材は、少なくとも前記境界部において、前記土台部の端面よりも軸方向に突出する突出部を備え、前記ポール部材の径方向内側の端面が、前記突出部に当接している。 An axial gap type rotating electrical machine according to an aspect of the present invention includes a stator including a core member and a plurality of exciting coils, and a plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction around a rotation center axis. The core member is a cylindrical base portion formed of a winding body of a strip-shaped magnetic member, and a plurality of coils on which the exciting coil is wound. The pole member is placed on the end surface of the base portion in the axial direction and arranged in the circumferential direction according to the arrangement of the permanent magnets, and the stator is of the cylindrical type It further includes an annular bulk core disposed on the inner peripheral surface of the base portion, and the end surface on the radially inner side of the pole member is aligned with the boundary between the base portion and the bulk core. The pole member is fixed to the base portion. Cage, wherein the bulk core, at least the boundary portion includes a protrusion protruding in the axial direction than the end surface of the base portion, the end face of the radially inner side of the pole member is in contact with the said projecting portion .

この回転電機によれば、円筒型の土台部の内周面に円環状のバルク芯材が配置される構成を備える。このため、前記土台部と前記バルク芯材との間には、明確な境界部が存在する。この境界部を利用して、前記ポール部材の径方向内側の端面を位置合わせさせ得る。従って、ポール部材を、土台部の所定位置に的確に位置合わせさせることができる。また、前記突出部にポール部材の径方向内側の端面を当接させることによって、当該ポール部材の位置決めを行うことができる。このため、ポール部材の位置決めを簡単且つ確実に行わせることができる。さらに、前記突出部と前記端面とが当接しているので、固定子の組み立て後におけるポール部材の位置ズレを防ぐことができる。例えば、組み立て後に樹脂モールドを施してパーツを固着してなる固定子において、前記樹脂モールド層が熱伸縮した場合でも、ポール部材の位置ズレを防止することができる。 According to this rotating electrical machine, an annular bulk core material is arranged on the inner peripheral surface of a cylindrical base portion. For this reason, a clear boundary part exists between the base part and the bulk core material. Using this boundary portion, the end surface on the radially inner side of the pole member can be aligned. Therefore, the pole member can be accurately aligned with the predetermined position of the base portion. Further, the pole member can be positioned by bringing the end surface on the radially inner side of the pole member into contact with the protruding portion. For this reason, the pole member can be positioned easily and reliably. Furthermore, since the protrusion and the end surface are in contact with each other, the pole member can be prevented from being displaced after the stator is assembled. For example, in a stator in which a resin mold is applied after assembly and the parts are fixed, even when the resin mold layer is thermally expanded and contracted, displacement of the pole member can be prevented.

上記の回転電機において、前記バルク芯材は、前記帯状の磁性部材が巻回される巻芯部材であることが望ましい。 In the above rotating electric machine, the bulk core material is preferably a core member around which the belt-shaped magnetic member is wound .

この回転電機によれば、帯状の磁性部材の巻回体からなる土台部を製作する際に用いられる巻芯が、そのまま前記バルク芯材として用いられるので、前記巻回体の巻回作業後に巻芯を抜き取る作業、及び、新たにバルク芯材となる部材を前記巻回体に新たに装着する作業を省くことができる。   According to this rotating electrical machine, since the winding core used when manufacturing the base portion made of the winding body of the belt-shaped magnetic member is used as the bulk core as it is, the winding core is wound after the winding operation. The work of pulling out the core and the work of newly attaching a member to be a bulk core material to the wound body can be omitted.

本発明の他の局面に係るアキシャルギャップ型回転電機は、コア部材及び複数の励磁コイルを備える固定子と、回転中心軸の周囲に周方向に配列された複数の永久磁石を備え、前記固定子に対して軸方向に間隔を空けて配置される回転子と、を備え、前記コア部材は、帯状の磁性部材の巻回体からなる円筒型の土台部と、前記励磁コイルが巻回される複数のポール部材とを含み、前記ポール部材は、軸方向における前記土台部の端面に載置され、前記永久磁石の配列に応じて周方向に配列されており、前記固定子は、前記円筒型の土台部の内周面に配置される円環状のバルク芯材をさらに備え、前記ポール部材の径方向内側の端面が、前記土台部と前記バルク芯材との境界部に位置合わせされた状態で、前記ポール部材が前記土台部に固定されており、前記帯状の磁性部材は軸方向において第1の幅を持つ部材であって、前記土台部は前記軸方向に前記第1の幅を有し、前記バルク芯材は軸方向において前記第1の幅よりも長い第2の幅を有し、前記第1の幅と前記第2の幅との相違に基づく段差部が前記境界部に形成され、前記ポール部材の径方向内側の端面が、前記段差部に当接している。

An axial gap type rotating electrical machine according to another aspect of the present invention includes a stator including a core member and a plurality of exciting coils, and a plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction around a rotation center axis, and the stator The core member is a cylindrical base portion formed of a winding body of a strip-like magnetic member, and the excitation coil is wound around the core member. A plurality of pole members, and the pole members are placed on an end surface of the base portion in the axial direction and arranged in a circumferential direction according to the arrangement of the permanent magnets, and the stator is the cylindrical type A ring-shaped bulk core material disposed on the inner peripheral surface of the base portion of the base member, wherein a radially inner end surface of the pole member is aligned with a boundary portion between the base portion and the bulk core material The pole member is fixed to the base portion. And has the strip-shaped magnetic member is a member having a first width in the axial direction, the base portion has a first width in the axial direction, said bulk core material wherein the axially first A step portion based on a difference between the first width and the second width is formed in the boundary portion, and a radially inner end face of the pole member is formed on the boundary portion. , that have contact with the step portion.

このような構成によっても、前記段差部を利用してポール部材の位置決めを行い、またポール部材の位置ズレを防止することができる。   Also with such a configuration, the pole member can be positioned using the stepped portion, and the pole member can be prevented from being displaced.

上記の回転電機において、前記バルク芯材は、前記ポール部材の一部と係合し該ポール部材の周方向の移動を規制する係合部を、前記境界部を形成する面に備えていることが望ましい。   In the above rotating electric machine, the bulk core member includes an engaging portion that engages with a part of the pole member and restricts movement of the pole member in the circumferential direction on a surface that forms the boundary portion. Is desirable.

この回転電機によれば、前記境界部を利用してポール部材の径方向の位置決めが行えるだけでなく、前記係合部を利用して周方向の位置決めも行うことができる。従って、より一層ポール部材の位置決め精度を高めることができる。   According to this rotating electrical machine, not only can the pole member be positioned in the radial direction using the boundary portion, but also the circumferential direction positioning can be performed using the engaging portion. Therefore, the positioning accuracy of the pole member can be further increased.

この場合、前記係合部は、前記ポール部材の各々の、前記径方向内側の端面の周方向幅に略等しい幅を有する凹部であることが望ましい。   In this case, it is desirable that the engaging portion is a concave portion having a width substantially equal to the circumferential width of the radially inner end face of each of the pole members.

この回転電機によれば、ポール部材の径方向内側の端面部分を、前記凹部に嵌め込むだけで、ポール部材の径方向及び周方向の位置決めを達成することができる。   According to this rotating electrical machine, the positioning of the pole member in the radial direction and the circumferential direction can be achieved only by fitting the end surface portion on the radially inner side of the pole member into the recess.

上記の回転電機において、前記固定子及び前記回転子を収容するケーシングと、前記ケーシングと前記バルク芯材とを機械的に結合する結合部材と、をさらに備え、前記結合部材を用いた前記ケーシングと前記バルク芯材との結合によって、前記固定子が前記ケーシングに固定されていることが望ましい。   In the above rotating electric machine, the stator further includes a casing that accommodates the stator and the rotor, and a coupling member that mechanically couples the casing and the bulk core material, and the casing using the coupling member; The stator is preferably fixed to the casing by coupling with the bulk core material.

一般に、帯状の磁性部材の巻回体からなる土台部に、ケーシングとの機械的な結合を行わせる加工、例えばネジ孔の穿孔加工を施すことは困難性を伴う。しかし、バルク芯材であれば、前記加工は比較的容易である。従って、上記の回転電機によれば、固定子とケーシングとの固定構造を簡易な加工によって実現することができる。   In general, it is difficult to perform a process for mechanically connecting the base part made of a winding body of a belt-shaped magnetic member with a casing, for example, a screw hole drilling process. However, if it is a bulk core material, the said process is comparatively easy. Therefore, according to the above rotating electric machine, the fixing structure between the stator and the casing can be realized by simple processing.

本発明によれば、固定子のコア部材として土台部及びポール部材を用いるアキシャルギャップ型回転電機において、構造を複雑化させることなく、ポール部材を土台部に対して的確に位置決めさせることができる。   According to the present invention, in an axial gap type rotating electric machine that uses a base portion and a pole member as core members of a stator, the pole member can be accurately positioned with respect to the base portion without complicating the structure.

本発明の実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機の構造を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the structure of the axial gap type rotating electrical machine concerning the embodiment of the present invention. 第1実施形態に係る回転電機の固定子及び回転子の側面図である。It is a side view of the stator and rotor of the rotary electric machine which concern on 1st Embodiment. 前記固定子及び回転子の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the said stator and a rotor. 前記固定子及び回転子の組み立て状態の斜視図である。It is a perspective view of the assembly state of the said stator and a rotor. 前記固定子の、励磁コイルを除いた状態の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the stator in a state where an exciting coil is removed. 図5のVI−VI線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5. 本実施形態との比較構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the comparison structure with this embodiment. 第2実施形態に係る固定子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator which concerns on 2nd Embodiment. 図8のIX−IX線断面図である。It is the IX-IX sectional view taken on the line of FIG. 第3実施形態に係るバルク芯材の平面図である。It is a top view of the bulk core material concerning a 3rd embodiment. 第3実施形態に係る固定子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator which concerns on 3rd Embodiment. ポール部材のバルク芯材への係合状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the engagement state to the bulk core material of a pole member. 第4実施形態に係る固定子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator which concerns on 4th Embodiment. 第4実施形態に係る固定子のケーシングへの固定状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fixed state to the casing of the stator which concerns on 4th Embodiment.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機1の構造を概略的に示す図である。本発明において、アキシャルギャップ型回転電機1は、例えばモータ又は発電機、若しくはこれらの兼用機の形態をとり得る。本実施形態では、アキシャルギャップ型回転電機の好ましい一例として、アキシャルギャップ型DCブラシレスモータを例示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of an axial gap type rotating electrical machine 1 according to an embodiment of the present invention. In the present invention, the axial gap type rotating electrical machine 1 can take the form of, for example, a motor or a generator, or a combination of these. In this embodiment, an axial gap type DC brushless motor is illustrated as a preferred example of the axial gap type rotating electrical machine.

[アキシャルギャップ型回転電機の全体構造]
アキシャルギャップ型回転電機1は、ケーシング10と、このケーシング10からその一部が突出した回転軸11とを備える。回転軸11は、当該回転電機1がモータとして用いられる場合はトルクを発生する出力回転軸となり、発電機として用いられる場合は回転駆動力が入力される入力回転軸となる。
[Overall structure of axial gap type rotating electrical machine]
The axial gap type rotating electrical machine 1 includes a casing 10 and a rotating shaft 11 partially protruding from the casing 10. The rotating shaft 11 serves as an output rotating shaft that generates torque when the rotating electrical machine 1 is used as a motor, and serves as an input rotating shaft to which a rotational driving force is input when used as a generator.

回転電機1は、ケーシング10内に収容された円盤状の固定子2と、2個の円盤状の回転子3とを含む。固定子2と回転子3とは、回転軸11の軸方向に並ぶように配置されている。本実施形態では、固定子2の一の円盤面に一方の回転子3が対向し、固定子2の他の円盤面に他方の回転子3が対向し、これにより2個の回転子3の間に固定子2が挟まれる形態の、ダブルロータ、ダブルギャップ型の回転電機1を例示している。もちろん、回転子の一の円盤面に一方の固定子が対向し、回転子の他の円盤面に他方の固定子が対向し、これにより2個の固定子の間に回転子が挟まれる形態の、シングルロータ、ダブルギャップ型の回転電機であっても良い。また、回転電機1は、一の回転子3が一の固定子2と軸方向に対向配置されるシングルロータ、シングルギャップ型であっても良い。   The rotating electrical machine 1 includes a disk-shaped stator 2 housed in a casing 10 and two disk-shaped rotors 3. The stator 2 and the rotor 3 are arranged so as to be aligned in the axial direction of the rotating shaft 11. In the present embodiment, one rotor 3 is opposed to one disk surface of the stator 2, and the other rotor 3 is opposed to the other disk surface of the stator 2. A double rotor and double gap type rotating electrical machine 1 in which a stator 2 is sandwiched therebetween is illustrated. Of course, one stator faces one disk surface of the rotor, and the other stator faces the other disk surface of the rotor, whereby the rotor is sandwiched between the two stators. A single rotor or double gap type rotating electrical machine may be used. Further, the rotating electrical machine 1 may be a single rotor or single gap type in which one rotor 3 is disposed opposite to one stator 2 in the axial direction.

各回転子3は、固定子2に対して軸方向に間隔Gを空けて配置されている。間隔Gは、いわゆるアキシャルギャップであり、その長さは0.1mm〜数mm程度である。回転軸11は、円盤状の回転子3に、その回転中心と芯合わせして固定されている。2つの回転子3は、固定子2の中空部を貫通し、回転軸11と同じ軸上に配置された連結軸(図略)によって互いに連結されている。   Each rotor 3 is arranged with a gap G in the axial direction with respect to the stator 2. The interval G is a so-called axial gap, and its length is about 0.1 mm to several mm. The rotating shaft 11 is fixed to the disk-like rotor 3 so as to be aligned with the center of rotation. The two rotors 3 pass through the hollow portion of the stator 2 and are connected to each other by a connecting shaft (not shown) disposed on the same axis as the rotating shaft 11.

[第1実施形態]
図2は、第1実施形態に係る回転電機1の固定子2及び回転子3の側面図である。図3は、図2に示す固定子2及び回転子3を、互いに左右に拡げるように分解した斜視図、図4は、固定子2及び回転子3の組み立て状態の斜視図である。図3には、回転子3の回転中心軸AX(回転軸11の軸心)が示されている。なお、図2〜図4においては、図1に示す2つの回転子3のうちの一つの回転子と、これに対向する側の固定子2を描いており、もう一方の回転子3及びこれに対向する固定子2は省いている。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a side view of the stator 2 and the rotor 3 of the rotating electrical machine 1 according to the first embodiment. FIG. 3 is a perspective view in which the stator 2 and the rotor 3 shown in FIG. 2 are disassembled so as to expand to the left and right, and FIG. 4 is a perspective view of the assembled state of the stator 2 and the rotor 3. FIG. 3 shows the rotation center axis AX of the rotor 3 (the axis of the rotation axis 11). 2 to 4, one rotor of the two rotors 3 shown in FIG. 1 and the stator 2 on the opposite side are depicted, and the other rotor 3 and this rotor 3 are depicted. The stator 2 facing is omitted.

固定子2は、円筒型の土台部21と、この土台部21の周方向(回転子3の回転方向)に配列された複数の電磁石ユニット20とを含む。各電磁石ユニット20は、扇形のポール部材22と、このポール部材22に巻回された励磁コイル23とを備える。本実施形態におけるコア部材は、土台部21及びポール部材22である。土台部21の内周面には、円環状のバルク芯材4(図4)が配置されている。複数のポール部材22は、軸方向における土台部21の一方の端面に載置されており、回転中心軸AXの軸回りに円環状に均等に配置されている。   The stator 2 includes a cylindrical base portion 21 and a plurality of electromagnet units 20 arranged in the circumferential direction of the base portion 21 (the rotation direction of the rotor 3). Each electromagnet unit 20 includes a fan-shaped pole member 22 and an excitation coil 23 wound around the pole member 22. The core members in the present embodiment are the base portion 21 and the pole member 22. An annular bulk core 4 (FIG. 4) is disposed on the inner peripheral surface of the base portion 21. The plurality of pole members 22 are placed on one end face of the base portion 21 in the axial direction, and are uniformly arranged in an annular shape around the rotation center axis AX.

土台部21は、いわゆる巻鉄心であり、帯状の磁性部材の巻回体からなる。前記帯状の磁性部材としては、例えば磁性鋼帯が好適である。土台部21は、帯状の磁性部材を、バルク芯材4の外周面に渦巻き状に多数回巻回することによって形成されている。つまり、バルク芯材4は、前記巻回体を製作する際に、帯状の磁性部材の巻芯となる部材である。バルク芯材4は、鉄やニッケルなどの磁性体、或いはアルミニウムや真鍮などの非磁性体によって形成することができる。土台部21とバルク芯材4とは、帯状の磁性部材の巻回張力によって強固に接合されている。本実施形態では、土台部21とバルク芯材4との軸方向の厚みは略同一である。   The base portion 21 is a so-called wound iron core, and is composed of a wound body of a band-shaped magnetic member. As the strip-like magnetic member, for example, a magnetic steel strip is suitable. The base portion 21 is formed by winding a strip-shaped magnetic member many times around the outer peripheral surface of the bulk core material 4 in a spiral shape. That is, the bulk core material 4 is a member that becomes a core of a band-shaped magnetic member when the wound body is manufactured. The bulk core material 4 can be formed of a magnetic material such as iron or nickel, or a nonmagnetic material such as aluminum or brass. The base portion 21 and the bulk core material 4 are firmly joined by the winding tension of the belt-like magnetic member. In the present embodiment, the axial thicknesses of the base portion 21 and the bulk core material 4 are substantially the same.

土台部21は帯状の磁性部材の巻回体であるので、径方向でみると鋼帯の層が複数積層されている態様である。よって、電磁石ユニット20が作る磁束は、土台部21の径方向には流れ難く、専ら周方向に流れる。このため、磁性体からなるバルク芯材4を用いたとしても、土台部21の内周面(径方向内側)に位置するバルク芯材4には、磁束は流れ込み難い。従って、バルク芯材4の配置によって磁気回路が乱され、回転トルクの低下を招くことは無い。但し、後述の第2実施形態のようにバルク芯材4の軸方向の厚みを土台部21よりも厚くする場合は、バルク芯材4への磁束の流れ込みが想定されるので、バルク芯材4を非磁性体にて形成することが望ましい。   Since the base portion 21 is a wound body of a strip-shaped magnetic member, a plurality of steel strip layers are stacked in the radial direction. Therefore, the magnetic flux generated by the electromagnet unit 20 hardly flows in the radial direction of the base portion 21 and flows exclusively in the circumferential direction. For this reason, even if the bulk core material 4 made of a magnetic material is used, it is difficult for the magnetic flux to flow into the bulk core material 4 located on the inner peripheral surface (in the radial direction) of the base portion 21. Therefore, the magnetic circuit is not disturbed by the arrangement of the bulk core material 4, and the rotation torque is not reduced. However, when the thickness in the axial direction of the bulk core material 4 is made thicker than the base portion 21 as in the second embodiment to be described later, the flow of magnetic flux into the bulk core material 4 is assumed. Is preferably made of a non-magnetic material.

ポール部材22は、電磁石ユニット20において磁性コアとなる部材であり、励磁コイル23の巻芯となる部材である。ポール部材22の軸方向の一端面は、土台部21との接合面であり、軸方向の他端面にはボビン形状を形成するための鍔部221が備えられている。ポール部材22の前記一端面は、例えばエポキシ樹脂系接着剤を用いて土台部21に固定される。ネジ等の固定具を用いることによって、ポール部材22を土台部21へ固定することもできる。しかし、土台部21は帯状部材の巻回体からなるため、孔開け加工等が行い難いので、接着剤を用いた固定が好ましい。   The pole member 22 is a member that becomes a magnetic core in the electromagnet unit 20, and is a member that becomes a winding core of the exciting coil 23. One end surface in the axial direction of the pole member 22 is a joint surface with the base portion 21, and a flange portion 221 for forming a bobbin shape is provided on the other end surface in the axial direction. The one end face of the pole member 22 is fixed to the base portion 21 using, for example, an epoxy resin adhesive. The pole member 22 can be fixed to the base portion 21 by using a fixing tool such as a screw. However, since the base portion 21 is formed of a wound body of a band-shaped member, it is difficult to perform drilling or the like, and thus fixing using an adhesive is preferable.

ポール部材22は、圧粉コアであることが好ましい。圧粉コアは、電気絶縁膜で被覆された鉄粉が強固に押し固められることによって形成されたコアである。渦電流を抑制するという観点からは、この圧粉コアに加え、複数枚の電磁鋼板の積層体からなる積層コアも用い得る。圧粉コアは、前記積層コアに比べて気密性が高く、また成型の自由度も高いため、ポール部材22としてはより好ましい。   The pole member 22 is preferably a dust core. The dust core is a core formed by firmly pressing and solidifying iron powder covered with an electrical insulating film. From the viewpoint of suppressing eddy currents, a laminated core made of a laminate of a plurality of electromagnetic steel sheets can be used in addition to the dust core. The dust core is more preferable as the pole member 22 because it is more airtight and has a higher degree of freedom in molding than the laminated core.

励磁コイル23は、ボビン形状のポール部材22を巻芯として絶縁電線が所要のターン数だけ巻回されてなる。励磁コイル23への直流電流の通電によって、回転軸11と平行な方向にポール部材22を貫く磁束が発生する。また、励磁コイル23への直流電流の通電方向を正逆反転させることで、前記磁束の方向を反転させることができる。各励磁コイル23へ通電及び通電方向の切り替えは、図略のドライバ回路によって制御され、これにより回転子3を回転軸11回りに回転させる磁力線が形成される。   The exciting coil 23 is formed by winding an insulated wire a required number of turns around a bobbin-shaped pole member 22 as a core. By energizing the exciting coil 23 with a direct current, a magnetic flux penetrating the pole member 22 in a direction parallel to the rotating shaft 11 is generated. Further, the direction of the magnetic flux can be reversed by reversing the direction of direct current application to the exciting coil 23 in the forward and reverse directions. Energization of each excitation coil 23 and switching of the energization direction are controlled by a driver circuit (not shown), thereby forming magnetic lines of force that rotate the rotor 3 around the rotation axis 11.

回転子3は、複数の永久磁石32と、これら永久磁石32を支持する円盤状の基材31とを備えている。各永久磁石32は、ネオジウム等からなり、軸方向視で扇形の平板型の磁石である。基材31は、固定子2と対向する側に、回転中心軸AXと直交する円形の支持面31Sを有する。複数の永久磁石32は、支持面31Sの中心点O(回転中心軸AXと交差する点)の周囲に、S極とN極とが周方向に交互に並ぶように、支持面31Sの外周縁付近に、環状に配列されている。   The rotor 3 includes a plurality of permanent magnets 32 and a disk-shaped base material 31 that supports the permanent magnets 32. Each permanent magnet 32 is made of neodymium or the like and is a fan-shaped flat-plate magnet as viewed in the axial direction. The base material 31 has a circular support surface 31S orthogonal to the rotation center axis AX on the side facing the stator 2. The plurality of permanent magnets 32 are arranged on the outer peripheral edge of the support surface 31S so that the S pole and the N pole are alternately arranged in the circumferential direction around the center point O of the support surface 31S (a point intersecting the rotation center axis AX). It is arranged in a ring in the vicinity.

固定子2のポール部材22は、この永久磁石32の配列に応じて、土台部21の周方向に配列される。図2に示す通り、永久磁石32とポール部材22の鍔部221とが、軸方向に所定の間隔G(アキシャルギャップ)を置いて対向するよう、固定子2と回転子3とが組み立てられる。   The pole members 22 of the stator 2 are arranged in the circumferential direction of the base portion 21 according to the arrangement of the permanent magnets 32. As shown in FIG. 2, the stator 2 and the rotor 3 are assembled so that the permanent magnet 32 and the flange portion 221 of the pole member 22 face each other with a predetermined gap G (axial gap) in the axial direction.

円盤状の基材31は、鋼材などの磁性体で形成された部材であり、上述の永久磁石32の支持機能と、永久磁石32のバックヨークとしての機能とを兼ねている。固定子2と対向する表面がS極に着磁されている永久磁石32は、その裏面がN極となる。これに隣接する永久磁石32は、表面がN極で裏面がS極である。基材31は、これら永久磁石32の裏面側を支持すると共に、裏面側のS極−N極との間に磁路を形成する役目を果たす。永久磁石32は、例えばエポキシ樹脂系接着剤のような接着剤を用いて、支持面31Sに固定される。勿論、ネジ等の機械的な固定手段を用いて永久磁石32を支持面31Sに固定しても良い。   The disk-shaped base material 31 is a member formed of a magnetic material such as a steel material, and has both the above-described function of supporting the permanent magnet 32 and the function of the permanent magnet 32 as a back yoke. The permanent magnet 32 whose surface facing the stator 2 is magnetized in the south pole has the back surface in the north pole. The adjacent permanent magnet 32 has an N pole on the front surface and an S pole on the back surface. The base material 31 serves to support the back side of the permanent magnets 32 and to form a magnetic path between the S pole and the N pole on the back side. The permanent magnet 32 is fixed to the support surface 31S using an adhesive such as an epoxy resin adhesive. Of course, you may fix the permanent magnet 32 to the support surface 31S using mechanical fixing means, such as a screw | thread.

以上の通り、本実施形態の固定子2においては、コア部材が土台部21とポール部材22との2つの部材からなっている。本実施形態によれば、シンプルな形状の2つの別体部材の組合せにてコア部材を作成できるので、コア部材の製造が容易となるメリットがある。また、土台部21は、帯状の磁性部材をバルク芯材4上に巻回するだけで製造することができ、材料歩留まりが良く、製造が容易であるというメリットがある。また、バルク芯材4の径を変更することで巻回体のサイズ変更が容易であり、大径の土台部21も容易に作成できる。さらに、ポール部材22についても、土台部21と分離されているのでサイズが小さくなり、製造が容易になるメリットがある。   As described above, in the stator 2 of the present embodiment, the core member is composed of two members, the base portion 21 and the pole member 22. According to this embodiment, since a core member can be created with a combination of two separate members having a simple shape, there is an advantage that manufacture of the core member is facilitated. In addition, the base portion 21 can be manufactured simply by winding a belt-shaped magnetic member on the bulk core material 4, and there is an advantage that the material yield is good and the manufacturing is easy. In addition, the size of the wound body can be easily changed by changing the diameter of the bulk core material 4, and the large-diameter base portion 21 can be easily created. Furthermore, since the pole member 22 is separated from the base portion 21, there is an advantage that the size is reduced and the manufacture is facilitated.

他方で、コア部材が2つの別体部材からなるので、土台部21の所定位置にポール部材22を位置決めして固定する必要がある。既述の通り、土台部21は帯状部材の巻回体からなるため、ネジ孔等を形成する加工が容易ではなく、一般的に接着剤を用いてポール部材22は土台部21に固定されている。実際の固定作業では、作業者がポール部材22の一端面に接着剤を塗布し、これを土台部21の端面に位置決めして載置するという手順が取られる。   On the other hand, since the core member is composed of two separate members, the pole member 22 needs to be positioned and fixed at a predetermined position of the base portion 21. As described above, since the base portion 21 is formed of a wound member of a belt-like member, it is not easy to form a screw hole or the like, and the pole member 22 is generally fixed to the base portion 21 using an adhesive. Yes. In actual fixing work, a procedure is performed in which an operator applies an adhesive to one end face of the pole member 22, positions it on the end face of the base portion 21, and places it.

しかし、前記固定作業において、ポール部材22を作業性良く的確に位置決めすることは難しく、土台部21上における設計位置に対して位置ズレが生じることがある。ポール部材22は、回転子3の永久磁石32と対向する鍔部221を備える部材である。このため、ポール部材22の位置決め精度が悪く、例えば永久磁石32と鍔部221との距離が長くなると、回転電機1のトルクが低下する等のデメリットが発生する。そこで、本実施形態では、ポール部材22を土台部21に対して的確且つ容易に位置決めすることできる工夫が施されている。   However, in the fixing operation, it is difficult to accurately position the pole member 22 with good workability, and a positional shift may occur with respect to the design position on the base portion 21. The pole member 22 is a member that includes a flange 221 that faces the permanent magnet 32 of the rotor 3. For this reason, the positioning accuracy of the pole member 22 is poor. For example, when the distance between the permanent magnet 32 and the flange portion 221 is increased, disadvantages such as a decrease in torque of the rotating electrical machine 1 occur. Therefore, in the present embodiment, a device is provided that can position the pole member 22 accurately and easily with respect to the base portion 21.

図5は、固定子2の、励磁コイル23を除いた状態の斜視図である。ポール部材22は、軸方向と直交する断面の形状が扇形乃至は台形であり、土台部21の径方向において互いに対向する、外側端面222と内側端面223とを有している。本実施形態では、このポール部材22の内側端面223が、土台部21とバルク芯材4との境界部Bに位置合わせされた状態で、ポール部材22が土台部21に固定されている。つまり、土台部21の内周面にバルク芯材4をあえて存置することで、土台部21の内周側に明確な目印となる境界部Bを作っている。作業者は、この境界部Bを少なくとも径方向の位置決めラインとして利用し、ポール部材22を土台部21上に位置決めすることができる。   FIG. 5 is a perspective view of the stator 2 with the exciting coil 23 removed. The pole member 22 has a fan-shaped or trapezoidal cross-sectional shape orthogonal to the axial direction, and has an outer end surface 222 and an inner end surface 223 that are opposed to each other in the radial direction of the base portion 21. In the present embodiment, the pole member 22 is fixed to the base portion 21 in a state where the inner end surface 223 of the pole member 22 is aligned with the boundary portion B between the base portion 21 and the bulk core material 4. That is, by deliberately placing the bulk core material 4 on the inner peripheral surface of the base portion 21, a boundary B serving as a clear mark is formed on the inner peripheral side of the base portion 21. The operator can position the pole member 22 on the base portion 21 by using the boundary B as at least a radial positioning line.

図6は、図5のVI−VI線断面図である。土台部21は、帯状の磁性部材の巻き終わり側に相当する外周面211と、巻き始め側に相当する内周面212とを有する円筒形状を備える。円環状のバルク芯材4は、内周面212に接する外周面41と、径中心に向く内周面42とを備える。この土台部21の内周面212と、バルク芯材4の外周面41とが接合する部分が境界部Bである。ポール部材22の外側端面222は、土台部21の外周面211よりも径方向内側に位置している。一方、ポール部材22の内側端面223は、境界部Bに位置合わせされている。なお、内側端面223は、バルク芯材4の外周面41に合致した形状とすることが、より的確な位置決めを実現させる点で望ましい。   6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. The base portion 21 has a cylindrical shape having an outer peripheral surface 211 corresponding to the winding end side of the belt-shaped magnetic member and an inner peripheral surface 212 corresponding to the winding start side. The annular bulk core 4 includes an outer peripheral surface 41 in contact with the inner peripheral surface 212 and an inner peripheral surface 42 facing the center of the diameter. A portion where the inner peripheral surface 212 of the base portion 21 and the outer peripheral surface 41 of the bulk core material 4 are joined is a boundary portion B. The outer end surface 222 of the pole member 22 is located radially inside the outer peripheral surface 211 of the base portion 21. On the other hand, the inner end surface 223 of the pole member 22 is aligned with the boundary portion B. In addition, it is desirable that the inner end surface 223 has a shape that matches the outer peripheral surface 41 of the bulk core material 4 in order to achieve more accurate positioning.

帯状の磁性部材の巻回体からなる土台部21を製作するには、必ず巻芯となる部材が必要となる。一般的には、帯状の磁性部材の巻回作業を終えると、巻芯は取り除かれ、前記巻回体に対して樹脂含浸を行うことで当該巻回体を保形(巻きほぐれの防止)する。本実施形態では、前記巻芯がバルク芯材4である。そして、前記巻回作業の後、バルク芯材4は取り除かれることなく、固定子2の一部として存置される。これにより作業者は、土台部21とバルク芯材4との境界部Bを目印として、容易にポール部材22を位置決めすることができる。なお、バルク芯材4を存置することで、帯状の磁性部材の巻回張力によって巻回体(土台部21)の保形が行えるので、樹脂含浸だけに依存して保形する場合に比べて有利である。   In order to manufacture the base portion 21 made of a winding body of a belt-like magnetic member, a member that becomes a core is always required. In general, when the winding work of the belt-shaped magnetic member is finished, the winding core is removed, and the wound body is shaped (prevented from loosening) by impregnating the wound body with resin. . In the present embodiment, the winding core is the bulk core material 4. Then, after the winding operation, the bulk core material 4 is not removed and remains as a part of the stator 2. As a result, the operator can easily position the pole member 22 using the boundary portion B between the base portion 21 and the bulk core material 4 as a mark. In addition, since the shape of the wound body (the base portion 21) can be maintained by the winding tension of the belt-shaped magnetic member by placing the bulk core material 4, the shape is maintained as compared with the case where the shape is maintained depending only on the resin impregnation. It is advantageous.

バルク芯材4は、前記巻芯として用いられるもの以外の部材であっても良い。しかし、本実施形態では、帯状の磁性部材の巻回体からなる土台部21を製作する際に用いられる巻芯が、そのままバルク芯材4として用いられる。このため、前記巻回体の巻回作業後に巻芯を抜き取る作業、及び、新たにバルク芯材4を前記巻回体に装着する作業を省くことができ、作業性が良い。   The bulk core material 4 may be a member other than that used as the core. However, in this embodiment, the core used when manufacturing the base part 21 which consists of a winding body of a strip | belt-shaped magnetic member is used as the bulk core material 4 as it is. For this reason, the work of extracting the core after the winding work of the wound body and the work of newly attaching the bulk core material 4 to the wound body can be omitted, and the workability is good.

さらに、バルク芯材4は、励磁コイル23の鍔部としての機能も果たす。図7は、本実施形態に対する比較構造を示す断面図である。ポール部材22を位置決めする目印という点では、境界部Bほどの明確性は無いものの、土台部21の内周面212を目印として利用して位置決めを行えなくはない。つまり、バルク芯材4が存在せずとも、土台部21の内周面212と、ポール部材22の内側端面223とを位置合わせすれば、ポール部材22の径方向の位置合わせは行い得る。図7はこのような位置合わせ状態を示している。   Further, the bulk core material 4 also functions as a collar portion of the exciting coil 23. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a comparative structure for this embodiment. Although it is not as clear as the boundary portion B in terms of a mark for positioning the pole member 22, it cannot be positioned using the inner peripheral surface 212 of the base portion 21 as a mark. That is, even if the bulk core material 4 is not present, if the inner peripheral surface 212 of the base portion 21 and the inner end surface 223 of the pole member 22 are aligned, the alignment of the pole member 22 in the radial direction can be performed. FIG. 7 shows such an alignment state.

しかし、この場合は、励磁コイル23の径方向外側の下面231は土台部21の外周面211付近と対向するものの、径方向内側の下面232には対向する部分が無い。すなわち、励磁コイル23の径方向内側の下面232を支える部材がなく、該下面232は浮いた状態となる。これに対し本実施形態では、図6に示す通り、土台部21の内周面212に隣接して、バルク芯材4が存在する。このバルク芯材4が励磁コイル23の下面232と対向することになるので、該下面232は浮いた状態とはならない。従って、励磁コイル23は安定的にポール部材22に保持させることができる。   However, in this case, the radially outer lower surface 231 of the exciting coil 23 faces the vicinity of the outer peripheral surface 211 of the base portion 21, but the radially inner lower surface 232 has no facing portion. That is, there is no member that supports the lower surface 232 on the radially inner side of the excitation coil 23, and the lower surface 232 is in a floating state. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the bulk core material 4 exists adjacent to the inner peripheral surface 212 of the base portion 21. Since the bulk core 4 faces the lower surface 232 of the exciting coil 23, the lower surface 232 does not float. Therefore, the exciting coil 23 can be stably held on the pole member 22.

[第2実施形態]
図8は、第2実施形態に係る固定子2Aを示す斜視図、図9は、図8のIX−IX線断面図である。固定子2Aが第1実施形態と相違する点は、バルク芯材4Aが、境界部Bにおいて、土台部21の内周面212よりも軸方向に突出する突出部43を備えている点である。そして、ポール部材22の径方向の内側端面223が突出部43に当接することによって、ポール部材22の位置決めが実現されている。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a perspective view showing the stator 2A according to the second embodiment, and FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. The difference between the stator 2A and the first embodiment is that the bulk core material 4A includes a protruding portion 43 that protrudes in the axial direction from the inner peripheral surface 212 of the base portion 21 at the boundary portion B. . The pole member 22 is positioned by the radially inner end surface 223 of the pole member 22 coming into contact with the protruding portion 43.

第1実施形態では、土台部21とバルク芯材4とは、軸方向に同一の厚みを持つ部材が適用されたが、この第2実施形態では、バルク芯材4Aは、土台部21よりも軸方向の厚みが距離hだけ厚い部材が適用される。すなわち、土台部21を構成する帯状の磁性部材として軸方向において所定の第1の幅を持つ帯部材が用いられ、これにより土台部21は軸方向に前記第1の幅を有するものが作製される。これは第1実施形態と同じである。これに対し、バルク芯材4Aとしては、軸方向において前記第1の幅よりも長い第2の幅を有するものが用いられる。   In the first embodiment, the base portion 21 and the bulk core material 4 are members having the same thickness in the axial direction. However, in the second embodiment, the bulk core material 4A is more than the base portion 21. A member having an axial thickness thicker than the distance h is applied. In other words, a band member having a predetermined first width in the axial direction is used as the band-shaped magnetic member constituting the base portion 21, whereby the base portion 21 having the first width in the axial direction is manufactured. The This is the same as in the first embodiment. On the other hand, as the bulk core material 4A, one having a second width longer than the first width in the axial direction is used.

帯状の磁性部材をバルク芯材4Aに巻回するに際しては、バルク芯材4Aの底面421に帯状の磁性部材の幅方向片側端が沿うように巻回される。これにより、土台部21の底面213がバルク芯材4Aの底面421と面一とされる。そうすると、前記第1の幅と前記第2の幅との相違に基づく距離hの段差部431が、境界部Bに形成されることになる。ポール部材22の径方向の内側端面223が段差部431に当接することで、ポール部材22が位置決めされている。   When the strip-shaped magnetic member is wound around the bulk core material 4A, the strip-shaped magnetic member is wound so that one end in the width direction of the strip-shaped magnetic member is along the bottom surface 421 of the bulk core material 4A. Accordingly, the bottom surface 213 of the base portion 21 is flush with the bottom surface 421 of the bulk core material 4A. Then, a stepped portion 431 having a distance h based on the difference between the first width and the second width is formed in the boundary portion B. The pole member 22 is positioned by the radially inner end surface 223 of the pole member 22 coming into contact with the stepped portion 431.

第2実施形態では、バルク芯材4Aは、土台部21から軸方向に突出する突出部43を具備する。このため、突出部43を通してバルク芯材4Aへ磁束が流れ込む経路が生成され得る。従って、バルク芯材4Aの材料として、非磁性体を用いることが望ましい。バルク芯材4Aの材料として磁性体を用いる場合は、磁束の流れ込みを抑制するために、距離hを可及的に小さくすることが望ましい。   In the second embodiment, the bulk core material 4 </ b> A includes a protruding portion 43 protruding in the axial direction from the base portion 21. For this reason, the path | route into which magnetic flux flows into 4 A of bulk core materials through the protrusion part 43 may be produced | generated. Therefore, it is desirable to use a non-magnetic material as the material of the bulk core material 4A. When a magnetic material is used as the material of the bulk core material 4A, it is desirable to make the distance h as small as possible in order to suppress the flow of magnetic flux.

第2実施形態に係る固定子2Aによれば、作業者は、突出部43にポール部材22の内側端面223を当接させることによって、当該ポール部材22の位置決めを行うことができる。このため、ポール部材22の位置決めを一層簡単且つ確実に行わせることができる。さらに、突出部43と内側端面223とが当接しているので、固定子2Aの組み立て後におけるポール部材22の位置ズレを防ぐことができる。固定子の組み立て後に、全体に樹脂モールドを施して各部材を相互に固着して、固定子を完成させることがある。このような樹脂モールドを本実施形態の固定子2Aに施した場合において、前記樹脂モールド層が熱伸縮した場合でも、突出部43と内側端面223とが当接していることによって、ポール部材22の位置ズレを防止することができる。   According to the stator 2 </ b> A according to the second embodiment, an operator can position the pole member 22 by bringing the inner end surface 223 of the pole member 22 into contact with the protruding portion 43. For this reason, the positioning of the pole member 22 can be performed more easily and reliably. Furthermore, since the protrusion part 43 and the inner side end surface 223 are contact | abutting, the position shift of the pole member 22 after the assembly of 2 A of stators can be prevented. After the stator is assembled, a resin mold may be applied to the whole to fix the members to each other to complete the stator. When such a resin mold is applied to the stator 2A of the present embodiment, the protrusion 43 and the inner end surface 223 are in contact with each other even when the resin mold layer is thermally expanded and contracted. Misalignment can be prevented.

[第3実施形態]
図10は、第3実施形態に係るバルク芯材4Bの平面図、図11は、第3実施形態に係る固定子2Bを示す斜視図である。固定子2Bが第1及び第2実施形態と相違する点は、バルク芯材4Bが、ポール部材22の一部と係合し該ポール部材22の周方向の移動を規制する係合部を、境界部Bを形成する面に備えている点である。
[Third Embodiment]
FIG. 10 is a plan view of a bulk core material 4B according to the third embodiment, and FIG. 11 is a perspective view showing a stator 2B according to the third embodiment. The difference between the stator 2B and the first and second embodiments is that the bulk core material 4B is engaged with a part of the pole member 22 and an engaging portion that restricts the movement of the pole member 22 in the circumferential direction. It is a point provided on the surface forming the boundary B.

バルク芯材4Bは、土台部21よりも厚い軸方向の厚みを有し、ポール部材22の径方向の内側端面223が土台部21の突出部分に当接することによって、ポール部材22の径方向の位置決めが為されている。この点は、第2実施形態と同じである。これに加え、前記係合部によって、ポール部材22の周方向の位置決めも為されている。前記係合部は、本実施形態では、バルク芯材4Bの外周面41に形成された複数の凹部44である。   The bulk core material 4 </ b> B has an axial thickness that is thicker than the base portion 21, and the inner end surface 223 in the radial direction of the pole member 22 abuts on the protruding portion of the base portion 21. Positioning has been done. This is the same as in the second embodiment. In addition, the positioning of the pole member 22 in the circumferential direction is also performed by the engaging portion. In the present embodiment, the engaging portions are a plurality of concave portions 44 formed on the outer peripheral surface 41 of the bulk core material 4B.

図12は、ポール部材22のバルク芯材4Bへの周方向の係合状態を示す模式図である。凹部44は、外周面41を部分的に径方向内側に凹没させてなり、隣接する凹部44間には凸部45が存在している。個々の凹部44は、ポール部材22の内側端面223の周方向幅に略等しい幅を有している。図12に示す通り、ポール部材22の内側端面223の近傍領域が、凹部44に嵌まり込んでいる。前記近傍領域は、凸部45の側壁で拘束されることになり、ポール部材22の周方向の移動が規制される。   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a state in which the pole member 22 is engaged with the bulk core material 4B in the circumferential direction. The concave portion 44 is formed by partially denting the outer peripheral surface 41 radially inward, and a convex portion 45 exists between the adjacent concave portions 44. Each recess 44 has a width substantially equal to the circumferential width of the inner end surface 223 of the pole member 22. As shown in FIG. 12, a region near the inner end surface 223 of the pole member 22 is fitted in the recess 44. The vicinity region is restrained by the side wall of the convex portion 45, and the movement of the pole member 22 in the circumferential direction is restricted.

第3実施形態に係る固定子2Bによれば、作業者は、境界部Bを利用してポール部材22の径方向の位置決めが行えるだけでなく、凹部44及び凸部45を利用して周方向の位置決めも行うことができる。つまり、ポール部材22の径方向の内側端面223付近を、凹部44に嵌め込むだけで、ポール部材22の径方向及び周方向の位置決めを達成することができる。従って、極めて簡単に、一層ポール部材22の位置決め精度を高めることができる。   According to the stator 2 </ b> B according to the third embodiment, the operator can not only perform the radial positioning of the pole member 22 using the boundary B, but also use the concave portion 44 and the convex portion 45 in the circumferential direction. Can also be positioned. That is, the positioning of the pole member 22 in the radial direction and the circumferential direction can be achieved only by fitting the vicinity of the inner end surface 223 in the radial direction of the pole member 22 into the recess 44. Therefore, the positioning accuracy of the pole member 22 can be further enhanced extremely easily.

[第4実施形態]
図13は、第4実施形態に係る固定子2Cを示す斜視図である。固定子2Cが備えるバルク芯材4Cは、軸方向に貫通する複数のネジ孔46を有している。バルク芯材4Cは、巻鉄心のような積層体の部材ではなく、バルク体であるので、ネジ孔46を穿孔する加工を容易に行うことができる。ネジ孔46を穿孔するベースとなるバルク芯材は、上述の実施形態1〜3のバルク芯材4、4A、4Bのいずれであっても良い。
[Fourth Embodiment]
FIG. 13 is a perspective view showing a stator 2C according to the fourth embodiment. The bulk core material 4C included in the stator 2C has a plurality of screw holes 46 penetrating in the axial direction. Since the bulk core material 4C is not a laminated body member such as a wound iron core but a bulk body, the process of drilling the screw holes 46 can be easily performed. Any of the bulk core materials 4, 4 </ b> A, and 4 </ b> B of the above-described first to third embodiments may be used as a bulk core material serving as a base for drilling the screw holes 46.

図14は、第4実施形態に係る固定子2Cのケーシング10への固定状態を示す断面図である。ここでは、図1とは異なり、シングルロータ型の回転電機を示している。固定子2C及び回転子3を収容するケーシング10は、一対の側壁101、102と、外周壁103とを含む。回転子3は、永久磁石32を支持する基材31が回転軸11に固定されることによって、回転軸11と一体的に回転する。回転軸11は、一対の側壁101、102の内周端において、それぞれ軸受12、12によって回転自在に支持されている。   FIG. 14 is a cross-sectional view showing a fixed state of the stator 2 </ b> C according to the fourth embodiment to the casing 10. Here, unlike FIG. 1, a single rotor type rotating electrical machine is shown. The casing 10 that houses the stator 2 </ b> C and the rotor 3 includes a pair of side walls 101, 102 and an outer peripheral wall 103. The rotor 3 rotates integrally with the rotating shaft 11 by fixing the base material 31 supporting the permanent magnet 32 to the rotating shaft 11. The rotating shaft 11 is rotatably supported by bearings 12 and 12 at the inner peripheral ends of the pair of side walls 101 and 102, respectively.

固定子2Cは、一方の側壁101に取り付けられている。側壁101には、バルク芯材4Cのネジ孔46に対応した通し孔104が穿孔されている。固定子2Cは、土台部21及びバルク芯材4Cが側壁101に沿い、ネジ孔46と通し孔104との位置が合うように配置される。ネジ孔46には、通し孔104を貫通してネジ13(結合部材)が螺合されている。前記螺合によって、側壁101とバルク芯材4Cとが機械的に結合され、この結合によって、固定子2Cがケーシング10に固定されている。なお、バルク芯材4Cと土台部21とは、帯状の磁性部材の巻回張力によって、強固に接合している。   The stator 2 </ b> C is attached to one side wall 101. A through hole 104 corresponding to the screw hole 46 of the bulk core material 4 </ b> C is formed in the side wall 101. The stator 2C is arranged such that the base portion 21 and the bulk core material 4C are along the side wall 101, and the screw holes 46 and the through holes 104 are aligned. A screw 13 (coupling member) is screwed into the screw hole 46 through the through hole 104. The side wall 101 and the bulk core material 4 </ b> C are mechanically coupled by the screwing, and the stator 2 </ b> C is fixed to the casing 10 by this coupling. Note that the bulk core material 4C and the base portion 21 are firmly joined by the winding tension of the belt-like magnetic member.

一般に、帯状の磁性部材の巻回体からなる土台部21に、ケーシング10との機械的な結合を行わせる加工、例えばネジ孔の穿孔加工を施すことは困難性を伴う。しかし、バルク芯材4Cであれば、前記加工は比較的容易である。従って、上記の回転電機によれば、固定子2Cとケーシング10との固定構造を簡易な加工によって実現することができる。また、ネジ13で機械的に締結する構造であるので、樹脂モールドによって固定子のケーシング10への定着を図る場合に比べて、強固な固定を実現することができる。   In general, it is difficult to perform processing for mechanically connecting the base portion 21 formed of a wound body of a belt-shaped magnetic member with the casing 10, for example, drilling of screw holes. However, with the bulk core material 4C, the processing is relatively easy. Therefore, according to the above rotating electric machine, the fixing structure between the stator 2C and the casing 10 can be realized by simple processing. In addition, since the structure is mechanically fastened with the screws 13, it is possible to realize firm fixation as compared to the case where the stator is fixed to the casing 10 by resin molding.

以上説明した本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機1によれば、固定子2のコア部材として土台部21及びポール部材22を用いる場合において、構造を複雑化させることなく、ポール部材22を土台部21に対して的確に位置決めさせることができる。従って、本発明によれば、設計通りのトルクを確実に発生できるアキシャルギャップ型回転電機1を提供することができる。   According to the axial gap type rotating electrical machine 1 according to the present invention described above, when the base portion 21 and the pole member 22 are used as the core members of the stator 2, the pole member 22 is mounted on the base portion without complicating the structure. 21 can be accurately positioned. Therefore, according to this invention, the axial gap type rotary electric machine 1 which can generate | occur | produce the torque as designed reliably can be provided.

1 アキシャルギャップ型回転電機
10 ケーシング
13 ネジ(結合部材)
2、2A、2B、2C 固定子
21 土台部
22 ポール部材
23 励磁コイル
3 回転子
32 永久磁石
4、4A、4B、4C バルク芯材
43 突出部
431 段差部
44 凹部(係合部)
AX 回転中心軸
B 境界部
G 間隔(アキシャルギャップ)
1 Axial Gap Type Rotating Electric Machine 10 Casing 13 Screw (Coupling Member)
2, 2A, 2B, 2C Stator 21 Base portion 22 Pole member 23 Excitation coil 3 Rotor 32 Permanent magnet 4, 4A, 4B, 4C Bulk core material 43 Projection portion 431 Step portion 44 Recess portion (engagement portion)
AX Rotation center axis B Boundary part G Interval (Axial gap)

Claims (6)

コア部材及び複数の励磁コイルを備える固定子と、
回転中心軸の周囲に周方向に配列された複数の永久磁石を備え、前記固定子に対して軸方向に間隔を空けて配置される回転子と、を備え、
前記コア部材は、帯状の磁性部材の巻回体からなる円筒型の土台部と、前記励磁コイルが巻回される複数のポール部材とを含み、前記ポール部材は、軸方向における前記土台部の端面に載置され、前記永久磁石の配列に応じて周方向に配列されており、
前記固定子は、前記円筒型の土台部の内周面に配置される円環状のバルク芯材をさらに備え、
前記ポール部材の径方向内側の端面が、前記土台部と前記バルク芯材との境界部に位置合わせされた状態で、前記ポール部材が前記土台部に固定されており、
前記バルク芯材は、少なくとも前記境界部において、前記土台部の端面よりも軸方向に突出する突出部を備え、
前記ポール部材の径方向内側の端面が、前記突出部に当接している、アキシャルギャップ型回転電機。
A stator comprising a core member and a plurality of exciting coils;
A plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction around a rotation center axis, and a rotor arranged at an interval in the axial direction with respect to the stator, and
The core member includes a cylindrical base portion formed of a winding body of a band-shaped magnetic member, and a plurality of pole members around which the excitation coil is wound, and the pole member is formed of the base portion in the axial direction. Placed on the end face, arranged in the circumferential direction according to the arrangement of the permanent magnets,
The stator further includes an annular bulk core disposed on an inner peripheral surface of the cylindrical base portion,
The pole member is fixed to the base portion in a state in which the end surface on the radially inner side of the pole member is aligned with the boundary portion between the base portion and the bulk core material ,
The bulk core includes a protruding portion that protrudes in an axial direction from an end surface of the base portion at least in the boundary portion,
An axial gap type rotating electrical machine in which an end surface on the radially inner side of the pole member is in contact with the protruding portion .
コア部材及び複数の励磁コイルを備える固定子と、
回転中心軸の周囲に周方向に配列された複数の永久磁石を備え、前記固定子に対して軸方向に間隔を空けて配置される回転子と、を備え、
前記コア部材は、帯状の磁性部材の巻回体からなる円筒型の土台部と、前記励磁コイルが巻回される複数のポール部材とを含み、前記ポール部材は、軸方向における前記土台部の端面に載置され、前記永久磁石の配列に応じて周方向に配列されており、
前記固定子は、前記円筒型の土台部の内周面に配置される円環状のバルク芯材をさらに備え、
前記ポール部材の径方向内側の端面が、前記土台部と前記バルク芯材との境界部に位置合わせされた状態で、前記ポール部材が前記土台部に固定されており、
前記帯状の磁性部材は軸方向において第1の幅を持つ部材であって、前記土台部は前記軸方向に前記第1の幅を有し、
前記バルク芯材は軸方向において前記第1の幅よりも長い第2の幅を有し、
前記第1の幅と前記第2の幅との相違に基づく段差部が前記境界部に形成され、
前記ポール部材の径方向内側の端面が、前記段差部に当接している、アキシャルギャップ型回転電機。
A stator comprising a core member and a plurality of exciting coils;
A plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction around a rotation center axis, and a rotor arranged at an interval in the axial direction with respect to the stator, and
The core member includes a cylindrical base portion formed of a winding body of a band-shaped magnetic member, and a plurality of pole members around which the excitation coil is wound, and the pole member is formed of the base portion in the axial direction. Placed on the end face, arranged in the circumferential direction according to the arrangement of the permanent magnets,
The stator further includes an annular bulk core disposed on an inner peripheral surface of the cylindrical base portion,
The pole member is fixed to the base portion in a state where an end surface on the radially inner side of the pole member is aligned with a boundary portion between the base portion and the bulk core material,
The strip-shaped magnetic member is a member having a first width in the axial direction, and the base portion has the first width in the axial direction,
The bulk core has a second width longer than the first width in the axial direction;
A step portion based on the difference between the first width and the second width is formed in the boundary portion,
An axial gap type rotating electrical machine in which an end surface on the radially inner side of the pole member is in contact with the stepped portion.
請求項1又は2に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記バルク芯材は、前記帯状の磁性部材が巻回される巻芯部材である、アキシャルギャップ型回転電機。
In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 1 or 2 ,
The said bulk core material is an axial gap type rotary electric machine which is a core member by which the said strip | belt-shaped magnetic member is wound .
請求項1〜3のいずれか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記バルク芯材は、前記ポール部材の一部と係合し該ポール部材の周方向の移動を規制する係合部を、前記境界部を形成する面に備えている、アキシャルギャップ型回転電機。
In the axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3 ,
An axial gap type rotating electrical machine, wherein the bulk core member includes an engaging portion that engages with a part of the pole member and restricts movement of the pole member in a circumferential direction on a surface that forms the boundary portion.
請求項4に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記係合部は、前記ポール部材の各々の、前記径方向内側の端面の周方向幅に略等しい幅を有する凹部である、アキシャルギャップ型回転電機。
In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 4 ,
The axial gap type rotating electrical machine, wherein the engaging portion is a concave portion having a width substantially equal to a circumferential width of the radially inner end face of each of the pole members.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記固定子及び前記回転子を収容するケーシングと、
前記ケーシングと前記バルク芯材とを機械的に結合する結合部材と、をさらに備え、
前記結合部材を用いた前記ケーシングと前記バルク芯材との結合によって、前記固定子が前記ケーシングに固定されている、アキシャルギャップ型回転電機。
In the axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5 ,
A casing for housing the stator and the rotor;
A coupling member that mechanically couples the casing and the bulk core, and
An axial gap type rotating electrical machine in which the stator is fixed to the casing by coupling the casing and the bulk core using the coupling member.
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