JP7300525B2 - アキシャルギャップ型モータ - Google Patents
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Description
本明細書において、アキシャルギャップ型モータとは、ロータとステータとが前記ロータの回転軸の軸線方向に並んで位置し、前記ロータが前記回転軸を中心として回転するモータを意味する。前記ロータは、前記回転軸の周りに周方向に並んだ複数の界磁用磁石を有する。前記ステータは、前記回転軸の周りに周方向に並んだ複数のティースを有する。前記複数のティースには、それぞれ、ステータコイルが巻回されている。前記ロータの前記複数の界磁用磁石と前記ステータの前記複数のティースとは、前記軸線方向に対向して配置されている。これにより、前記アキシャルギャップ型モータは、前記複数の界磁用磁石と前記複数のティースとの間に前記軸線方向にギャップ(アキシャルギャップ)を有する。
本明細書において、圧粉粒子とは、磁性材料の粒子を含む粉粒体である。圧粉粒子を加圧成形することにより、例えば、圧粉ティースが形成される。圧粉粒子によって、ベースヨークが形成されてもよい。
本明細書において、ティース径方向外端部とは、ステータコアの径方向に延びるティースにおいて、径方向の外端に位置する部分を意味する。前記ティース径方向外端部の周方向長さは、例えば、前記ティース径方向外端部のうち最外周に位置する部分の周方向長さを意味する。
本明細書において、ティース径方向内端部とは、ステータコアの径方向に延びるティースにおいて、径方向の内端に位置する部分を意味する。前記ティース径方向内端部の周方向長さは、例えば、前記ティース径方向内端部のうち最内周に位置する部分の周方向長さを意味する。
本明細書において、ティース径方向内部とは、ステータコアの径方向に延びるティースにおいて、径方向中央よりも径方向内方に位置する部分を意味する。前記ティース径方向内部は、前記ティース径方向内端部を含む。
本明細書において、磁石径方向外端部とは、ステータコアの径方向において界磁用磁石の径方向の外端に位置する部分を意味する。前記磁石径方向外端部の周方向長さは、例えば、前記磁石径方向外端部のうち最外周に位置する部分の周方向長さを意味する。
本明細書において、磁石径方向内端部とは、ステータコアの径方向において界磁用磁石の径方向の内端に位置する部分を意味する。前記磁石径方向内端部の周方向長さは、例えば、前記磁石径方向内端部のうち最内周に位置する部分の周方向長さを意味する。
本明細書において、ティースに対して界磁用磁石がq軸位置に位置するとは、ロータ及びステータコアを軸線方向に見て、前記ティースの周方向中央が、前記ロータの複数の界磁用磁石のうち周方向に隣り合う界磁用磁石の間隔の周方向中央と重なる位置に位置している状態を意味する。
図1及び図2を用いて、実施形態1に係るアキシャルギャップ型モータ1を説明する。図1は、アキシャルギャップ型モータ1の概略構成を示す平面図である。この図1は、アキシャルギャップ型モータ1のステータ3を、第1方向に見た図である。図2は、アキシャルギャップ型モータ1を径方向にII-II線で切断した場合の断面を示す断面図である。
オフセット量:w
ステータ3の中心から圧粉ティース底面41までの距離:r1
ステータ3の中心から圧粉ティース上面42までの距離:r2
としたとき、圧粉ティース32は、以下で定義される台形状であってもよい。
斜辺のなす角:2π/S
上面長さ:2×(r2-w/sin(π/S) )×tan(π/S)
底面長さ:2×(r1-w/sin(π/S) )×tan(π/S)
次に、ロータ2の界磁用磁石22について、図9及び図10を用いて詳しく説明する。図9は、ステータ3に対して、ロータ2が回転軸線Pを中心として回転する様子を、軸線方向に見た図である。図10は、(a)本実施形態の界磁用磁石22とステータ3の圧粉ティース32との位置関係、(b)台形の界磁用磁石122とステータ3の圧粉ティース32との位置関係、(c)本実施形態の界磁用磁石22よりも狭い幅を有する界磁用磁石222とステータ3の圧粉ティース32との位置関係を、それぞれ示す図である。なお、図10の(a)、(b)、(c)の各図において、上図、中央図及び下図の順に、界磁用磁石22,122,222が圧粉ティース32に対して周方向に移動する様子を示している。
以上、実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
2 ロータ
3 ステータ
4 ギャップ
21 ロータヨーク
21a ロータヨーク突出部
21b ロータヨーク鍔部
22、122、222 界磁用磁石
22a、122a 磁石径方向外端部
22b、122b、222b 磁石径方向内端部
122c、222c 磁石周方向端部
30 ステータコア
31 ベースヨーク
32 圧粉ティース(ティース)
32a 圧粉ティース径方向外端部(ティース径方向外端部)
32b 圧粉ティース径方向内端部(ティース径方向内端部)
32c 圧粉ティース周方向端部(ティース周方向端部)
33 ステータコイル
34 樹脂ボビン
34a 側面部
34b 底面部
34c 圧粉ティース位置決め部
34d 開口部
35 ティース孔
35a ティース孔径方向外端部
35b ティース孔径方向内端部
35c スリット
36 位置決め部挿入孔
37 スロット
41 圧粉ティース底面
42 圧粉ティース上面
43 圧粉ティース側面
P 回転軸線
S 圧粉ティース収容空間
U 圧粉ティース径方向内部
Claims (5)
- 周方向に並ぶ複数の界磁用磁石を有し、回転軸を中心として回転可能なロータと、
前記ロータに対して前記回転軸の軸線方向に位置し、ヨーク及び該ヨークに対して前記回転軸の周りに周方向に並んだ複数のティースを有する筒状のステータコアと、
前記複数のティースにそれぞれ巻回されるステータコイルと、
を備えたアキシャルギャップ型モータであって、
前記複数のティースは、それぞれ、
圧粉粒子によって形成されていて、
前記複数のティースを前記軸線方向に見て、前記ステータコアの径方向に延びるとともに、各ティースの径方向外端に位置するティース径方向外端部の周方向長さが、各ティースの径方向内端に位置するティース径方向内端部の周方向長さよりも大きい台形状であり、
前記複数のティースのうち周方向に隣り合うティースは、前記ステータコイルを収容可能で且つ前記複数のティースを前記軸線方向に見て長方形状のスロットを構成し、
前記複数の界磁用磁石は、
各界磁用磁石の径方向内端に位置する磁石径方向内端部の周方向長さが、各界磁用磁石の径方向外端に位置する磁石径方向外端部の周方向長さと同等以上であり、
前記ロータと前記ステータコアとが前記回転軸を中心として相対回転した際に、前記複数の界磁用磁石及び前記複数のティースを前記軸線方向に見て、前記界磁用磁石の一部が、前記ティースにおいて径方向中央よりも径方向内方に位置するティース径方向内部に対して最初に重なり、前記ティースに対して前記界磁用磁石がq軸位置に位置している際に、前記複数の界磁用磁石及び前記複数のティースを前記軸線方向に見て、前記複数の界磁用磁石のうち隣り合う界磁用磁石が1つのティースとそれぞれ重なるように構成されている、
アキシャルギャップ型モータ。 - 請求項1に記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、
前記複数の界磁用磁石は、前記ティースに対して前記界磁用磁石がq軸位置に位置している際に、前記ロータ及び前記ステータコアを前記軸線方向に見て、前記ティースの周方向の端部に位置し且つ前記径方向に延びるティース周方向端部を覆うように構成されている、
アキシャルギャップ型モータ。 - 請求項1または2に記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、
前記複数の界磁用磁石は、前記ロータと前記ステータコアとが前記回転軸を中心として相対回転した際に、前記ロータ及び前記ステータコアを前記軸線方向に見て、前記複数のティースにおける各ティース径方向内部に対し、前記複数の界磁用磁石のうち少なくとも一つの界磁用磁石の前記磁石径方向内端部が常時重なるような大きさを有する、
アキシャルギャップ型モータ。 - 請求項1から3のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、
前記複数の界磁用磁石は、前記ロータを前記軸線方向に見て、前記磁石径方向内端部の周方向長さが前記磁石径方向外端部の周方向長さと同等である矩形状である、
アキシャルギャップ型モータ。 - 請求項1から4のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、
前記複数の界磁用磁石は、前記ロータ及び前記ステータコアを前記軸線方向に見て、前記磁石径方向内端部が前記ティース径方向内端部よりも径方向外方に位置するように構成されている、
アキシャルギャップ型モータ。
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