JP7259798B2 - アキシャルギャップモータ - Google Patents

Description

本発明は、回転シャフトに固定されたロータと、回転シャフトの軸方向においてロータとギャップをあけて対向配置されたステータと、を備えたアキシャルギャップモータに関する。

従来、回転シャフトに固定されたロータと、回転シャフトの軸方向においてロータとギャップをあけて対向配置されたステータと、を備えたアキシャルギャップモータが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、回転軸（回転シャフト）に固定されたロータと、回転軸の軸方向においてロータを挟むようにロータとギャップをあけて配置されたステータと、を備えたアキシャルギャップモータが記載されている。ロータは、ロータフレーム（ロータ台座）と、ロータフレームの周方向に沿って固定された複数の磁石片と、を含んでいる。ステータは、周方向に沿って配置された複数のカットコア（ステータコア）と、カットコアに巻回された巻線と、を含んでいる。カットコアは、帯状の磁性材料を複数周巻回してなる巻コアを分割することによって形成されている。各ステータのカットコアは、カットコアの分割面がロータの磁石片にギャップをあけて対向するように配置されている。

特開２０１８－３３２８１号公報

しかしながら、上記特許文献１のアキシャルギャップモータでは、ロータに設けられる磁石片のＮ極とＳ極の間の距離はロータ台座の厚みだけしかないため、磁石片には大きな反磁界が生じる。このため、磁石片が減磁するため、出力トルクが低下するという問題点がある。

また、上記特許文献１では、２つのステータのステータコア同士の間をロータの磁石片が通過する。このとき、２つのステータコアと磁石片とが反発する際、すなわち２つのステータコアと磁石片とが同磁極で対向する際にも、減磁してしまう。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、磁石の減磁を抑制し、出力トルクが低下するのを抑制することが可能なアキシャルギャップモータを提供することを課題とする。

本発明に係るアキシャルギャップモータは、回転シャフトに固定されたロータと、前記回転シャフトの軸方向において前記ロータとギャップをあけて対向配置されたステータと、を備えるアキシャルギャップモータであって、前記ロータは、非磁性材料からなるロータ台座と、前記ロータ台座の周方向に沿って固定された複数のロータコアおよび複数の磁石とを備え、前記ステータは、非磁性材料からなるステータ台座と、前記ステータ台座の周方向に沿って固定された複数のステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを備えており、前記ロータコアと前記ステータコアは、２つの端面が同じ方向を向くように湾曲した軟磁性材料からなるコアであり、前記ロータコアの前記２つの端面と、前記ステータの前記２つの端面とは、対向するように配置されており、前記磁石は、Ｎ極とＳ極が前記ロータ台座の厚み方向に並ぶように配置されており、前記ロータコアの前記２つの端面のうちの一方の端面には、Ｎ極が対向するように前記磁石が配置されており、前記ロータコアの他方の端面には、Ｓ極が対向するように前記磁石が配置されている。

本発明のアキシャルギャップモータによれば、前記ロータコアの前記２つの端面のうちの一方の端面には、Ｎ極が対向するように前記磁石が配置されており、前記ロータコアの他方の端面には、Ｓ極が対向するように前記磁石が配置されている。これにより、一方の磁石のＮ極から出る磁束がロータコアを通過して他方の磁石のＳ極に入るため、２つの磁石とロータコアとによって、１つのＵ字状の磁石を構成しているとみなすことができる。このため、Ｕ字状の磁石は、個々の磁石に比べて、Ｎ極とＳ極との間の距離が長くなるので、磁石に生じる反磁界が小さくなる。これにより、磁石の減磁が抑制されるので、出力トルクが低下するのを抑制することができる。

また、このアキシャルギャップモータでは、ロータの回転によって磁石とステータコアとが同磁極で対向する際に、１つの磁石は１つのステータコアのみによって減磁される。このため、上記特許文献１に記載のように１つの磁石が２つのステータコアによって減磁される場合に比べて、磁石が減磁されるのを抑制することができる。

上記アキシャルギャップモータにおいて、好ましくは、前記アキシャルギャップモータは、前記ロータと前記ステータをそれぞれ２組有しており、前記回転シャフトの軸方向において、２つの前記ロータは２つの前記ステータの間に配置されており、前記２つのロータのロータコアの端面とは反対側の部分同士が固定されている。このように構成すれば、ステータコアにロータコアが引き寄せられる際に、一方のロータが一方のステータに引き寄せられる力と、他方のロータが他方のステータに引き寄せされる力とが打ち消し合うように作用するので、ロータ台座が撓んでロータとステータとが接触するのを抑制することができる。また、ロータとステータを１つずつ設ける場合に比べて、モータサイズに対する出力トルクを向上させることができる。

上記アキシャルギャップモータにおいて、好ましくは、前記ロータコアと前記ステータコアは、帯状の軟磁性材料を複数周巻回してなる巻回体を前記巻回体の周方向と交差する方向で分割することによって、前記２つの端面が形成されたコアであり、前記帯状の軟磁性材料は、結晶方位が長手方向に揃えられた方向性電磁鋼板からなる。方向性電磁鋼板の飽和磁束密度は、無方向性電磁鋼板の飽和磁束密度に比べて高いので、方向性電磁鋼板からなるロータコアおよびステータコアを用いることによって、無方向性電磁鋼板からなるロータコアおよびステータコアを用いる場合に比べて、アキシャルギャップモータの出力トルクを高くすることができる。

なお、本明細書および特許請求の範囲において、方向性電磁鋼板とは、結晶方位が特定の方向（圧延方向）に揃えられ、その方向に磁化容易軸を有する電磁鋼板のことを言う。また、帯状の軟磁性材料の幅方向は短手方向であり、帯状の軟磁性材料の延びる方向が長手方向である。

本発明によれば、磁石の減磁を抑制し、出力トルクが低下するのを抑制することが可能なアキシャルギャップモータを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップモータの全体構成を示す概略断面図である。 図１のＡ－Ａ線に沿った、ロータの構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップモータのロータコアおよびステータコア周辺の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップモータのロータコアおよびステータコアの製造方法を説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップモータのロータコア同士の固定方法を説明するための側面図である。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップモータのロータコア同士の固定方法を説明するための側面図である。 図１のＢ－Ｂ線に沿った、ステータの構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップモータのステータコアに対するコイルの取付方法を説明するための断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップモータ１について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップモータ１の全体構成を示す概略断面図である。

アキシャルギャップモータ１は図１に示すように、回転シャフト２と、回転シャフト２に固定されたロータ３と、回転シャフト２の軸方向においてロータ３とギャップをあけて対向配置されるステータ４と、これらを収容するケース５とによって構成されている。ここでは、２つのロータ３が２つのステータ４に挟まれるように配置されており、ロータ３およびステータ４が軸方向に対称に形成されている例について説明する。

ケース５は、円筒状の側面部５１と、側面部５１の両端開口を塞ぐ円板状の一対の蓋部５２とを含んでいる。各蓋部５２の中心部には、回転シャフト２を回転可能に支持する軸受部材５３が取り付けられている。ケース５の材質は特に限定されるものではないが、機械的強度および放熱性の観点から金属製であることが好ましい。

回転シャフト２は、ケース５内において軸方向中央部に配置される大径部２１と、大径部２１に対して軸方向両側に配置され大径部２１よりも小さい直径を有する一対の中径部２２と、中径部２２に対して軸方向両側に配置され中径部２２よりも小さい直径を有する一対の小径部２３とを含んでいる。小径部２３は、軸受部材５３に回転可能に軸支されている。

ロータ３は、図１および図２に示すように、非磁性材料からなる円板状のロータ台座３１と、ロータ台座３１の周方向に沿って固定された複数（ここでは８個）のロータコア３２と、ロータコア３２に接触または近接配置された複数の永久磁石（以下、単に磁石ともいう）３３とによって構成されている。

ロータ台座３１の材質は、非磁性材料であれば特に限定されるものではなく、金属や樹脂を用いることができるが、機械的強度の観点から例えば非磁性のステンレス鋼を用いることができる。ロータ台座３１の中心部には、回転シャフト２の大径部２１が挿入されて固定される挿入穴３１ａが形成されている。また、ロータ台座３１は、回転シャフト２と一体となって回転するように構成されている。この場合、例えば、挿入穴３１ａの内周面と回転シャフト２の大径部２１の外周面とにキー溝を形成するとともに、このキー溝にキーを嵌入することによってロータ台座３１を回転シャフト２に固定してもよいし、ロータ台座３１の挿入穴３１ａに回転シャフト２の大径部２１を圧入して固定してもよい。ロータ台座３１の外周部には、厚み方向に貫通し磁石３３及びロータコア３２の端部が埋め込まれる貫通穴３１ｂが複数形成されている。貫通穴３１ｂは、１つのロータコア３２に対して、ロータ台座３１の径方向に隣接して一対設けられている。一対の貫通穴３１ｂは、挿入穴３１ａ（回転シャフト２）を中心として等角度ピッチで形成されており、ここでは４５°ピッチで８対形成されている。なお、ロータ台座３１の外周縁は、ケース５の側面部５１の内面から所定の隙間を有するように形成されている。

ロータコア３２の材質は、軟磁性材料であれば特に限定されるものではなく、例えば方向性または無方向性の電磁鋼板、鉄系軟磁性アモルファス、コバルト系軟磁性アモルファス、ナノ結晶軟磁性材料などを用いることができるが、方向性電磁鋼板を用いることが好ましい。ロータコア３２は、Ｕ字状に形成されたカットコアからなる。ロータコア３２は、図４に示すように、帯状の軟磁性材料（方向性電磁鋼板）を複数周巻回してなる巻回体３ａを周方向（矢印Ｏ方向）と交差する方向で分割することによって形成されている。なお、図４の符号Ｌは、巻回体３ａの分割位置を示している。

ロータコア３２は、図３に示すように、２つの分割面（端面）３２ａおよび３２ｂを有する。２つの分割面３２ａおよび３２ｂは、同じ方向を向くように形成されており、ここでは同一平面上に形成されている。ロータコア３２は、分割面３２ａおよび３２ｂがロータ台座３１の貫通穴３１ｂに入り込むように配置されている。また、本実施形態では、ロータコア３２に用いられる方向性電磁鋼板は、長手方向（圧延方向）に結晶方位が揃えられ、その方向に磁化容易軸を有するため、ロータコア３２は後述するように優れた磁気特性を有する。

また、各ロータコア３２の分割面３２ａおよび３２ｂは、ロータ台座３１の径方向に配列されている。本実施形態では、ロータコア３２の巻幅方向（帯の幅方向）がロータ台座３１の周方向と平行に、言い換えると、ロータコア３２の分割面３２ａおよび３２ｂにおける帯状の軟磁性材料の積層方向がロータ台座３１の径方向と平行に、なっている。

磁石３３の材質は、特に限定されるものではないが、例えばネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石などを用いることができ、ここではネオジウム磁石が用いられている。磁石３３は、１つのロータコア３２に対して一対設けられている。磁石３３は、ロータ台座３１の貫通穴３１ｂに埋め込まれた状態で、ロータ台座３１のステータ４側の面と面一になるように配置されている。磁石３３は、ロータ台座３１よりも薄く形成されており、磁石３３がロータ台座３１の貫通穴３１ｂ内に配置された状態で、貫通穴３１ｂにはロータコア３２の端部が配置される空間が形成される。

また、図３に示すように、磁石３３は、Ｎ極とＳ極がロータ台座３１の厚み方向に並ぶように配置されるとともに、１つのロータコア３２の分割面３２ａおよび３２ｂに対して異なる極（Ｎ極およびＳ極）が対向するように配置されている。すなわち、径方向に隣接する磁石３３は、Ｎ極とＳ極が反対方向になるように配置されている。また、図２に示すように、周方向に隣接する磁石３３も、Ｎ極とＳ極が反対方向になるように配置されている。すなわち、磁石３３は、周方向においてＮ極とＳ極が交互になるように配置されている。

そして、図３に示すように、貫通穴３１ｂ内（上記空間）にロータコア３２の分割面３２ａおよび３２ｂを挿入し、分割面３２ａおよび３２ｂを磁石３３に接触または近接配置させている。この状態において、一方の磁石３３のＮ極から出る磁束がロータコア３２を通過して他方の磁石３３のＳ極に入るため、２つの磁石３３とロータコア３２とによって、１つのＵ字状の磁石Ｍを構成しているとみなすことができる。このため、磁石Ｍは、個々の磁石３３に比べて、Ｎ極とＳ極との距離が長くなるので、磁石Ｍに生じる反磁界が小さくなる。これにより、磁石Ｍの減磁が抑制されるので、出力トルクが低下するのを抑制することができる。

ここで、本実施形態では、図１に示すように、ロータ３は２つ設けられており、各ロータ３のロータコア３２同士が対向するように配置されている。そして、ロータコア３２の分割面３２ａおよび３２ｂとは反対側の部分３２ｃ（ロータコア３２同士が対向している部分。以下、背面部３２ｃともいう）同士は固定されている。これにより、２つのロータ３間において、ロータコア３２は同じ角度位置に（すなわち、位相差が生じないように）配置されている。

ロータコア３２同士を固定する方法は、特に限定されるものではないが、例えば図５に示すように、ロータコア３２の背面部３２ｃ同士を溶接して固定してもよいし、接着剤を用いて接着して固定してもよい（図５の符号３４は溶接部または接着剤を示す）。また、図６に示すように、ロータコア３２をロータ台座３１に取り付ける前の状態において、２つのロータコア３２の背面部３２ｃの内面３２ｄを覆うように樹脂製のベルト３５を巻き付けることによって、２つのロータコア３２同士を固定してもよい。なお、ベルト３５として金属製のベルトを用いてもよいが、金属製のベルトはそれ自身に渦電流が発生したり、ロータ台座３１の周方向に隣接するベルト同士が接触して導通したりする可能性があるため、樹脂製のベルトを用いることが好ましい。このように、２つのロータ３のロータコア３２同士が固定されているので、ステータコア４２にロータコア３２が引き寄せられる際に、一方のロータ３が一方のステータ４に引き寄せられる軸方向の力と、他方のロータ３が他方のステータ４に引き寄せされる軸方向の力とが打ち消し合うように作用するので、ロータ台座３１が撓んでロータ３とステータ４とが接触するのを抑制することができる。

ステータ４は、図１および図７に示すように、非磁性材料からなる円板状のステータ台座４１と、ステータ台座４１の周方向に沿って固定された複数（ここでは２４個）のステータコア４２と、ステータコア４２に巻回されたコイル４３とによって構成されている。なお、本実施形態では、２つのステータ４間において、ステータコア４２は同じ角度位置に（すなわち、位相差が生じないように）配置されている。

ステータ台座４１の材質は、非磁性材料であれば特に限定されるものではないが、機械的強度の観点から例えば非磁性のステンレス鋼を用いることができる。ステータ台座４１の中心部には、回転シャフト２の中径部２２が挿入される挿入穴４１ａが形成されている。なお、ステータ台座４１の挿入穴４１ａの内面は、回転シャフト２の中径部２２から所定の隙間を有するように形成されている。また、ステータ台座４１の挿入穴４１ａの内径は、回転シャフト２の大径部２１の外径よりも小さく形成されている。このため、ステータ台座４１の中心部のロータ３側への移動が大径部２１によって規制されるため、ステータ台座４１がロータ台座３１に接触するのを防止することができる。

ステータ台座４１の外周部には、厚み方向に貫通しステータコア４２の端部が嵌めこまれる貫通穴４１ｂが複数形成されている。貫通穴４１ｂは、１つのステータコア４２に対して、ステータ台座４１の径方向に隣接して一対設けられている。一対の貫通穴４１ｂは、挿入穴４１ａ（回転シャフト２）を中心として等角度ピッチで形成されており、ここでは１５°ピッチで２４対形成されている。なお、ステータ台座４１の外周縁は、ケース５の側面部５１の内面に固定されている。また、ステータ台座４１は、ケース５に対して回転しないように構成されている。この場合、例えば、ステータ台座４１の外周縁とケース５の側面部５１の内周面とにキー溝を形成するとともに、このキー溝にキーを嵌入することによってステータ台座４１をケース５固定してもよいし、ステータ台座４１の外周縁をケース５の側面部５１の内周面に圧入して固定してもよい。

ステータコア４２の材質は、軟磁性材料であれば特に限定されるものではなく、例えば方向性または無方向性の電磁鋼板、鉄系軟磁性アモルファス、コバルト系軟磁性アモルファス、ナノ結晶軟磁性材料などを用いることができるが、方向性電磁鋼板を用いることが好ましい。ステータコア４２は、Ｕ字状に形成されたカットコアからなる。ステータコア４２は、図４に示すように、帯状の軟磁性材料（方向性電磁鋼板）を複数周巻回してなる巻回体３ａを周方向（矢印Ｏ方向）と交差する方向で分割することによって形成されている。このとき、１つの巻回体３ａから２つのステータコア４２（またはロータコア３２）を形成してもよいし、１つの巻回体３ａからステータコア４２およびロータコア３２を１つずつ形成してもよい。本実施形態では、ロータコア３２およびステータコア４２は、帯状の軟磁性材料を複数周巻回してなる巻回体３ａを分割することによって形成するため、ラジアルギャップモータの製造時に一般的に採用されているようにシート状の電磁鋼板を打ち抜くことによってコアを形成する場合に比べて、歩留まりを非常に向上させることができる。

なお、ロータコア３２およびステータコア４２の形成方法は、上述した方法に限定されない。例えば、帯状の軟磁性材料をＵ字状に湾曲させて複数枚積層することによってコアを形成してもよい。また、帯状の軟磁性材料を積層するのではなく、例えば焼結や鋳造などの他の方法によってコアを形成してもよい。

ステータコア４２は、図３に示すように、同じ方向を向く２つの分割面（端面）４２ａおよび４２ｂを有する。ステータコア４２は、分割面４２ａおよび４２ｂがステータ台座４１のロータ３側の面と面一になるように、貫通穴４１ｂに挿入固定されている。また、本実施形態では、ステータコア４２は、方向性電磁鋼板によって形成されているため、後述するように優れた磁気特性を有する。

また、各ステータコア４２の分割面４２ａおよび４２ｂは、ステータ台座４１の径方向に配列されている。本実施形態では、ステータコア４２の巻幅方向（帯の幅方向）がステータ台座４１の周方向と平行に、言い換えると、ステータコア４２の分割面４２ａおよび４２ｂにおける帯状の軟磁性材料の積層方向がステータ台座４１の径方向と平行に、なっている。

また、図１に示すように、ステータコア４２のロータコア３２とは反対側の部分（以下、背面部ともいう）４２ｃは、蓋部５２の内面に固定される。ステータコア４２を蓋部５２に固定する方法は特に限定されるものではないが、例えば溶接により固定してもよいし、接着剤を用いて固定してもよい（図１の符号４４は溶接部または接着剤を示す）。

コイル４３は、導線を複数周巻回して形成される。コイル４３の中央部には、ステータコア４２が挿入される挿入穴が形成されている。ステータ４を組み立てる場合、図８に示すように、直列に接続された２つのコイル４３を並べて配置し、コイル４３の挿入穴にステータコア４２の両端部を挿入する。そして、コイル４３が取り付けられたステータコア４２をステータ台座４１の貫通穴４１ｂに挿入することによって、ステータ４が組み立てられる。このため、ラジアルギャップモータのように複数枚積層したステータコアに導線を巻回してコイルを形成する場合に比べて、ステータ４を容易に製造することができる。なお、コイル４３の挿入穴にステータコア４２を挿入する際に、コイル４３を樹脂製のケース内に収容したりコイル４３の表面を絶縁紙で覆ったりした状態で、ステータコア４２を挿入してもよい。なお、図８の符号Ｃは、樹脂製のケースまたは絶縁紙を示している。このように構成すれば、組立作業性が向上するとともに、隣接するコイル４３間で電気が導通するのを防止することができる。また、コイル４３は、例えば集中巻きとすることができるが、分布巻きであってもよい。

また、図７に示すように、ステータコア４２に取り付けられるコイル４３は、ステータ台座４１の周方向に沿ってＵ相、Ｖ相およびＷ相が繰り返されるように構成されており、図示しないＵ相電源、Ｖ相電源およびＷ相電源にそれぞれ接続されている。これにより、各コイル４３に通電すると、ステータコア４２内に磁束が発生し、この磁束に対してロータ３の磁石３３が吸引または反発することによって、ロータ３が回転する。

次に、ロータコア３２およびステータコア４２を方向性電磁鋼板を用いて形成することによる効果について簡単に説明する。

方向性電磁鋼板の飽和磁束密度Ｂｓ（例えば１．９Ｔ）は、無方向性電磁鋼板の飽和磁束密度Ｂｓ（例えば１．７Ｔ）に比べて、例えば１１％高い飽和磁束密度Ｂｓを有する。アキシャルギャップモータ１の出力トルクは、ロータコア３２およびステータコア４２（すなわち、電磁鋼板）の飽和磁束密度Ｂｓと磁石３３の飽和磁束密度Ｂｓとの積に対して比例関係にある。このため、磁石３３の飽和磁束密度Ｂｓを一定（例えば１．４Ｔ）とした場合、方向性電磁鋼板を用いることによって、無方向性電磁鋼板を用いる場合に比べて、出力トルクを例えば１１％高くすることができる。

本実施形態では、上記のように、ロータコア３２の分割面３２ａにはＮ極が対向するように磁石３３が配置されており、ロータコア３２の分割面３２ｂにはＳ極が対向するように磁石３３が配置されている。これにより、一方の磁石３３のＮ極から出る磁束がロータコア３２を通過して他方の磁石３３のＳ極に入るため、２つの磁石３３とロータコア３２とによって、１つのＵ字状の磁石Ｍを構成しているとみなすことができる。このため、Ｕ字状の磁石Ｍは、個々の磁石３３に比べて、Ｎ極とＳ極との間の距離が長くなるので、磁石Ｍに生じる反磁界が小さくなる。これにより、磁石Ｍの減磁が抑制されるので、出力トルクが低下するのを抑制することができる。

また、アキシャルギャップモータ１では、ロータ３の回転によって磁石３３とステータコア４２とが同磁極で対向する際に、１つの磁石３３は１つのステータコア４２のみによって減磁される。このため、上記特許文献１に記載のように１つの磁石が２つのステータコアによって減磁される場合に比べて、磁石３３が減磁されるのを抑制することができる。本実施形態では、２つのロータ３はそれぞれ２つのステータ４によって減磁されるが、この場合であっても、上記特許文献１に記載のように１つの磁石が２つのステータコアによって減磁される場合に比べて、減磁による影響は小さくなる。

また、上記のように、ロータ３およびステータ４を軸方向に対称に配置している。これにより、ロータコア３２同士を固定することができるので、一方のロータ３が一方のステータ４に引き寄せられる軸方向の力と、他方のロータ３が他方のステータ４に引き寄せされる軸方向の力とが打ち消し合うように作用するので、ロータ台座３１が撓んでロータ３とステータ４とが接触するのを抑制することができる。

また、例えば軸方向に沿ってロータ３とステータ４とを交互に（具体的には１つ目のロータ３、１つ目のステータ４、２つ目のロータ３および２つ目のステータ４をこの順に）配置してもよいが、ロータ３とステータ４との間にはギャップを設ける必要があるので、この場合、１つ目のステータ４と２つ目のロータ３との間にギャップを設ける分だけ、本実施形態のアキシャルギャップモータ１に比べて軸方向のサイズが大きくなる。また、軸方向に沿ってロータ３とステータ４とを交互に配置すると、アキシャルギャップモータ１の重心がケース５の中心から軸方向にずれた位置に配置されるが、本実施形態のアキシャルギャップモータ１では、ケース５の中心に対する重心のずれを少なくすることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、２つのロータと２つのステータとを用いてアキシャルギャップモータを構成する例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば１つのロータと１つのステータとを用いてアキシャルギャップモータを構成してもよい。なお、２つのロータと２つのステータと設ける場合、１つのロータと１つのステータと設ける場合に比べて、モータサイズに対する出力トルクを向上させることができる。また、必要なトルクに応じて、３つ以上のロータと３つ以上のステータとを用いてアキシャルギャップモータを構成してもよい。この場合、上記実施形態で説明したように、ロータ台座の撓み、アキシャルギャップモータの軸方向のサイズ、及び重心のずれの観点から、２つのロータを２つのステータで挟んだ構成を１つの構成単位として、この構成単位を複数設けることが好ましい。

また、上記実施形態では、２つのロータのロータコア同士を固定する例について示したが本発明はこれに限らず、２つのロータのロータコア同士を固定しなくてもよい。

また、上記実施形態では、８個のロータコアおよび２４個のステータコアを設ける例について示したが、本発明はこれに限らない。ロータコアの数およびステータコアの数としては種々の組み合わせが可能であり、例えば、１６個のロータコアおよび２４個のステータコアを設けてもよい。また、ロータコアをステータコアより多く設けてもよい。

また、上記実施形態では、２つのロータ間において、ロータコアを同じ角度位置に配置するとともに、２つのステータ間において、ステータコアを同じ角度位置に配置する例について示したが、本発明はこれに限らない。２つのステータ（またはロータ）間において、ステータコア（またはロータコア）を異なる角度位置に配置してもよい。例えば、２つのステータ間において、ステータコアを角度ピッチの半分（上記実施形態では７．５°）ずらして配置してもよく、角度位置をずらすことによりトルクの変動（トルクリップルともいう）を抑制することが可能である。

また、上記実施形態において、ロータ台座の外周縁とケースの側面部の内面との間や、ステータ台座の挿入穴の内面と回転シャフトの外周面との間に、軸受部材を設けてもよい。このように構成すれば、ロータなどが偏芯している場合であっても偏芯に起因する振動を抑制することができる。

１：アキシャルギャップモータ、２：回転シャフト、３：ロータ、３ａ：巻回体、４：ステータ、３１：ロータ台座、３２：ロータコア、３２ａ，３２ｂ：分割面（端面）、３３：磁石、４１：ステータ台座、４２：ステータコア、４２ａ，４２ｂ：分割面（端面）、４３：コイル

Claims (3)

1. 回転シャフトに固定されたロータと、前記回転シャフトの軸方向において前記ロータとギャップをあけて対向配置されたステータと、を備えるアキシャルギャップモータであって、
   前記ロータは、非磁性材料からなるロータ台座と、前記ロータ台座の周方向に沿って固定された複数のロータコアおよび複数の磁石とを備え、
   前記ステータは、非磁性材料からなるステータ台座と、前記ステータ台座の周方向に沿って固定された複数のステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを備えており、
   前記ロータコアと前記ステータコアは、２つの端面が同じ方向を向くように湾曲した軟磁性材料からなるコアであり、
   前記ロータコアの前記２つの端面と、前記ステータの前記２つの端面とは、対向するように配置されており、
   前記磁石は、Ｎ極とＳ極が前記ロータ台座の厚み方向に並ぶように配置されており、
   前記ロータコアの前記２つの端面のうちの一方の端面には、Ｎ極が対向するように前記磁石が配置されており、
   前記ロータコアの他方の端面には、Ｓ極が対向するように前記磁石が配置されていることを特徴とするアキシャルギャップモータ。
2. 前記アキシャルギャップモータは、前記ロータと前記ステータをそれぞれ２組有しており、
   前記回転シャフトの軸方向において、２つの前記ロータは２つの前記ステータの間に配置されており、
   前記２つのロータのロータコアの端面とは反対側の部分同士が固定されていることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップモータ。
3. 前記ロータコアと前記ステータコアは、帯状の軟磁性材料を複数周巻回してなる巻回体を前記巻回体の周方向と交差する方向で分割することによって、前記２つの端面が形成されたコアであり、
   前記帯状の軟磁性材料は、結晶方位が長手方向に揃えられた方向性電磁鋼板からなることを特徴とする請求項１または２に記載のアキシャルギャップモータ。
   
   
   

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