WO2014087734A1 - アキシャルギャップモータ - Google Patents

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WO2014087734A1
WO2014087734A1 PCT/JP2013/077415 JP2013077415W WO2014087734A1 WO 2014087734 A1 WO2014087734 A1 WO 2014087734A1 JP 2013077415 W JP2013077415 W JP 2013077415W WO 2014087734 A1 WO2014087734 A1 WO 2014087734A1
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stator
gap motor
conductive material
core piece
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PCT/JP2013/077415
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English (en)
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Inventor
啓紀 松本
Original Assignee
株式会社日立製作所
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    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/223Heat bridges

Definitions

  • the present invention relates to an axial gap motor.
  • an axial gap motor composed of a disk-shaped stator and a disk-shaped rotor is known.
  • This axial gap motor can be structurally thin in the axial (shaft) direction, that is, the thickness of the axial gap motor. For this reason, axial gap motors are frequently used in places where flat motors can be placed.
  • the stator As a method of holding the stator of the axial gap motor, for ease of manufacturing, the stator is fixed with a resin material having excellent mechanical characteristics, insulation, heat resistance, etc., and other structural members such as a case (housing) A method of bonding and fixing is known (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a resin material is selected as a method for holding the stator, but it is difficult to say that the iron core can be firmly held by the resin material alone. That is, when it is assumed that the resin material is deteriorated due to the temperature rise of the motor or the environmental temperature used, the reliability is insufficient.
  • the resin material when the resin material is at or above the glass transition temperature, the resin material becomes rubbery and the rigidity is extremely reduced. As a result, there is a concern that the iron core pieces move due to the weight of the iron core pieces, and the relative position between the iron core pieces shifts.
  • the core piece is fixed only by the same material (conductive material) as that of the case, and the holding power of the core piece is higher in strength compared to the case where the resin material is used. Can do.
  • An object of the present invention is to provide an axial gap motor that is highly reliable, prevents misalignment of an iron core piece when the temperature rises, and can be manufactured lightly and easily.
  • the present invention includes a rotor, a stator in which a plurality of core pieces each having a coil wound thereon are arranged in a circumferential direction, and a case that houses the rotor and the stator.
  • the stator and the rotor are arranged coaxially with a gap therebetween, and the stator is arranged so as to be in contact with the axial end of the iron core piece, and is made of a conductive material fixed to the case.
  • And is integrally formed with a resin material so as to include the coil, the iron core piece, and the conductive material therein, and is fixed to the case.
  • the reliability is high, the position of the iron core piece is prevented from being displaced when the temperature rises, and the light weight can be easily manufactured.
  • FIG. 1 is a perspective view of an axial gap motor according to a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing of the axial gap motor which is the 1st Embodiment of this invention. It is a perspective view of the stator used for the axial gap motor which is the 1st embodiment of the present invention. It is a block diagram of the stator used for the axial gap motor which is the 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the stator used for the axial gap motor which is the 1st Embodiment of this invention shown in FIG. It is sectional drawing of the axial gap motor of a 1st prior art example. It is sectional drawing of the axial gap motor of the 2nd prior art example.
  • FIG. 2nd Embodiment of this invention It is a block diagram of the stator used for the axial gap motor which is the 2nd Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the axial gap motor which is the 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. It is sectional drawing of the stator used for the axial gap motor which is the 3rd Embodiment of this invention. It is a block diagram of the stator used for the axial gap motor which is the 4th Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the axial gap motor which is the 4th Embodiment of this invention shown in FIG. It is a block diagram of the stator used for the axial gap motor which is the 5th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of an axial gap motor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the axial gap motor 100 includes a case 3, a disk-shaped stator 20A, and two disk-shaped rotors 30.
  • the stator 20A is schematically shown.
  • the stator 20A is mainly composed of an iron core piece 1 and a coil 9. In FIG. 1, nine iron core pieces 1 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the stator 20A. Details of the stator 20A will be described later with reference to FIGS.
  • the rotor 30 is composed of a disk-shaped structural material 31 and a permanent magnet 33.
  • the permanent magnet 33 is disposed outside the structural material 31 in the radial direction.
  • eight permanent magnets 33 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the polarities of the permanent magnets 33 are alternately different in the circumferential direction.
  • Case 3 houses the stator 20A and the rotor 30. Case 3 is made of metal such as aluminum die casting.
  • FIG. 2 is a sectional view of the axial gap motor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • the sectional view is axisymmetric, only the right half of the sectional view is shown in FIG.
  • the stator 20A includes an iron core piece 1, a coil 9 wound around the outer circumference of the iron core piece 1, and an aluminum conductive material 2 in contact with the upper end of the iron core piece 1.
  • the conductive material 2 is pressed against the case 3 by a machine tool or the like and is pressed against the case 3.
  • the stator 20A is integrally formed of the resin material 4 so as to include these components inside.
  • stator 20A is fixed to the case 3 by the resin material 4 and the conductive material 2.
  • the resin material 4 also functions as an adhesive between the stator 20 ⁇ / b> A and the case 3.
  • the iron core piece 1 is held by the resin material 4 and the conductive material 2.
  • the iron core piece 1 is made of laminated electromagnetic steel sheets, amorphous materials, or the like.
  • the rotor 30 includes a disk-shaped structural material 31, a yoke 32, and a permanent magnet 33.
  • One annular yoke 32 is arranged and fixed in a groove 34 formed on the outer side in the radial direction of the structural member 31.
  • the eight permanent magnets 33 are arranged on the yoke 32 in the circumferential direction while alternately changing the polarities in the y-axis direction, and are fixed to the groove 34.
  • the pair of rotors 30 are fixed to the shaft 50 with a certain interval in the axial direction (y-axis direction) of the shaft 50.
  • the shaft 50 is rotatably supported by a bearing 60 provided in the case 3.
  • stator 20A is disposed so as to be sandwiched between a pair of rotors 30.
  • An air gap G is formed between the stator 20A and the rotor 30.
  • the stator 20A and the rotor 30 are arranged coaxially with the air gap G interposed therebetween.
  • the stator 20A When a current flows through the coil 9, the stator 20A generates a magnetic field in the axial direction (y-axis direction) of the shaft 50.
  • the permanent magnet 33 of the rotor 30 also generates a magnetic field in the axial direction of the shaft 50. Due to the interaction between the magnetic field generated by the stator 20 ⁇ / b> A and the magnetic field generated by the rotor 30, the current flowing through the coil 9 is controlled so that the rotor 30 rotates.
  • FIGS. 1 and 2 The same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
  • FIG. 3 is a perspective view of a stator 20A used in the axial gap motor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • nine iron core pieces 1 around which a coil 9 is wound are included in a ring-shaped resin material 4 at equal intervals in the circumferential direction.
  • thermosetting resin may be used as the resin material 4.
  • the thermosetting resin has high heat resistance and mechanical strength, and is particularly preferable as a material that increases the holding strength of the core piece 1. Furthermore, compared with thermoplastic resins, the molecular weight is low at the time of melting and the viscosity is low, so that a high pressure is not required at the time of molding. Therefore, since the injection pressure can be kept low, deformation of the iron core piece 1 and the conductive material 2 and wear of the mold can be minimized.
  • thermosetting resin an epoxy resin is particularly preferable.
  • the epoxy resin has high heat resistance compared to other thermosetting resins and has a lower viscosity at the time of injection than other thermosetting resins, and thus can protect other members.
  • an amine type curing agent is used, not only the curing time is short, but also the adhesiveness is improved, so that the fixing strength with the core piece 1 and the case 3 can be improved. As a result, the holding strength of the iron core piece 1 is improved.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a stator 20A used in the axial gap motor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the resin material 4 is not shown for easy viewing of the drawing.
  • the stator 20A includes a bobbin 8 made of an insulating material, an iron core piece 1 inserted through the bobbin 8, a coil 9 wound around the bobbin 8, and a plate-like conductive material 2 in contact with the upper end of the iron core piece 1.
  • the conductive material 2 may be fixed to the upper end of the iron core piece 1 by welding, pressure welding, or the like. The conductive material 2 is pressed against the case 3.
  • the conductive material 2 is made of aluminum, but may be a metal such as iron.
  • the conductive material 2 is composed of a structure or material that suppresses eddy current loss.
  • a structure or material that suppresses eddy current loss include a slit in a direction to block eddy current, lamination in a direction perpendicular to the direction in which eddy current flows, and a thin plate.
  • an amorphous material, a conductive resin material having a low insulation resistance, or the like may be used.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a stator 20A used in the axial gap motor 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the bobbin 8 is not displayed in order to make the drawing easy to see.
  • the iron core piece 1 is held by the resin material 4 and the conductive material 2. That is, the iron core piece 1 is fixed to the case 3 by the resin material 4 and the conductive material 2.
  • the stator 20A can be reduced in weight.
  • the moldability and assemblability of the stator 20A are improved. Thereby, the manufacturing cost of the stator 20A can be reduced.
  • the manufacturing cost of the axial gap motor 100 using this stator 20A can be reduced.
  • the conductive material 2 can also serve as a heat dissipation material.
  • the iron core piece 1 is fixed by both the conductive material 2 and the resin material 4, the iron core piece 1 is firmly held at a desired position even when the resin material 4 is deteriorated. The position of the iron core piece 1 does not shift. For this reason, the reliability of holding the iron core is improved. Further, even when the rigidity of the resin material 4 is reduced by heating or heat generation, the conductive material 2 supplementarily supplements the reduced iron core piece holding force of the resin material 4.
  • the resin material 4 has a higher unit price than the conductive material 2.
  • FIG. 6 is a sectional view of the axial gap motor of the first conventional example.
  • the core piece 1 is held by the insulating resin material 4 so that the core piece 1 has a floating potential. For this reason, a potential difference is generated due to the capacitance between the stator and the rotor. As a result, for example, a minute discharge occurs at a location where the insulation distance between the stator and the rotor is small, or a location such as a bearing where the capacitance is small, and the bearing is damaged.
  • the grounding of the stator 20A and the rotor 30 is achieved by the conductive material 2 shown in FIG.
  • the conductive material 2 also serves as a heat dissipation material. By increasing the contact area between the iron core piece 1 and the case 3, the heat dissipation of the conductive material 2 can be improved.
  • FIG. 7 is a sectional view of an axial gap motor of a second conventional example.
  • the iron core piece 1 is held only by the conductive material 2, but in such a configuration, the amount of the conductive material 2 used increases and the motor weight also increases. . Moreover, since the conductive material 2 penetrates the core piece 1 in the radial direction and the coil is divided into two, the manufacturing is complicated.
  • the conductive material 2 is in contact with the upper end of the core piece 1. For this reason, it is not necessary to divide the coil 9 into two, and the motor can be easily manufactured. Further, the iron core piece 1 is firmly held by the resin material 4 and the conductive material 2. Further, the resin material 4 can reduce the weight of the motor.
  • the reliability is high, the position shift of the iron core piece at the time of temperature rise is prevented, and the light weight can be easily manufactured.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of a stator 20B used in the axial gap motor 100 according to the second embodiment of the present invention.
  • the resin material 4 and the coil 9 are not shown for easy viewing of the drawing.
  • the stator 20B of this embodiment includes a conductive material 2 2 in contact with the lower end of the core piece 1 in addition to the conductive material 2 1 in contact with the upper end of the core piece 1 as compared with the stator 20A in FIG.
  • the point is different. That is, the core piece 1 is sandwiched and fixed between the conductive material 2 1 and the conductive material 2 2 . Welding, or the like pressure, the conductive material 2 1 is fixed to the upper end of the core piece 1, the conductive material 2 2 may be fixed to the lower end of the core pieces 1. The conductive material 2 1 and the conductive material 2 2 are pressed against the case 3.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a stator 20B used in the axial gap motor 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the bobbin 8 is not displayed in order to make the drawing easy to see.
  • the stator 20B includes an iron core piece 1, a coil 9 wound around the iron core piece 1, a conductive material 2 1 in contact with the upper end of the iron core piece 1, and a conductive material 2 2 in contact with the lower end of the iron core piece 1.
  • the resin material 4 is integrally formed.
  • a force that pulls the iron core piece 1 in the axial direction by the magnetic attraction force by the rotor 30 works, but the conductive material 2 is disposed at a position that prevents the iron core piece 1 from moving in the axial direction.
  • the core piece 1 can be held at a desired position. As a result, the holding strength of the iron core piece 1 is improved. It is also effective for reducing the rigidity of the resin material 2 due to heating or heat generation.
  • the reliability is high, the position shift of the iron core piece at the time of temperature rise is prevented, and the light weight can be easily manufactured.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a stator 20C used in the axial gap motor 100 according to the third embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals.
  • the resin material 4 and the bobbin 8 are not displayed for easy viewing of the drawing.
  • the stator 20C of this embodiment is different from the stator 20B of FIG. 9 in that the case 3 includes a hole 3a on the inner peripheral surface thereof.
  • the conductive material 2 1 and the conductive material 2 2 are press-fitted into the hole 3 a of the case 3.
  • the conductive material 2 that has been moved by the injection pressure P of the resin material 4 can be automatically inserted into the hole 3 a provided in the case 3.
  • the conductive material 2 inserted into such a hole 3a has a lower degree of freedom, so that the holding strength of the iron core piece 1 is further improved.
  • the structure is advantageous in terms of heat dissipation. Furthermore, in the said structure, when the hole 3a provided in the case 3 becomes a geometrically complicated shape, it is further more preferable.
  • the conductive material 2 cannot be easily removed from the case 3, the holding strength of the iron core piece 1 is further improved, and the heat radiation area is also increased. Furthermore, since the process of attaching the conductive material 2 can be simplified, cost reduction can also be achieved.
  • the reliability is high, the position shift of the iron core piece at the time of temperature rise is prevented, and the light weight can be easily manufactured.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a stator 20D used in the axial gap motor 100 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the resin material 4 and the coil 9 are not shown in order to make the drawing easy to see.
  • the stator 20D of the present embodiment is different from the stator 20B of FIG. 8 in that the plate-like conductive material 2 includes an inclined surface 2a.
  • the conductive material 2 2, with respect to the bottom surface comprises an inclined surface 2a with a slope of approximately (-45) °.
  • the inclined surface 2 a is formed on the inner side in the radial direction of the conductive material 2.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a stator 20D used in the axial gap motor 100 according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the resin material 4 and the bobbin 8 are not shown in order to make the drawing easy to see.
  • the inclined surface 2a of the conductive material 2 is formed so as to be parallel to the inclined surface formed on the mold 5 (5 1 to 5 2 ) used when the resin material 4 is molded.
  • the conductive material 2 is pressure-bonded and fixed to the case 3 by the mold clamping pressure Pd when the resin material 4 received from the inclined surface 2a is injected.
  • the conductive material 2 1 of the inclined surface 2a mold 5 1 of the inclined surface 5a is in contact with, the conductive material 2 second inclined surface 2a inclined in the mold 5 2
  • the surface 5a contacts.
  • the clamping pressure Pd is applied in the y-axis direction (+) and ( ⁇ )
  • the conductive materials 2 1 and 2 2 are moved into the case by the component force (x-axis direction). 3 is pressed and pressed.
  • a mold 5 or the like is used in order to mold the resin material 4 into a predetermined shape.
  • a mold 5 or the like is used in order to mold the resin material 4 into a predetermined shape.
  • the injection pressure of the resin material 4 is large, it is necessary to tighten the mold 5 with a force higher than the injection pressure.
  • the conductive material 2 is pressed against the core piece 1 and the case 3 with such a large clamping pressure Pd, so that the molded core piece 1 and the conductive material 2 or the core piece 1 and the case 3 Fixed strength increases. Thereby, the holding strength of the iron core piece 1 is improved. Furthermore, since the process of attaching the conductive material 2 can be simplified, cost reduction can also be achieved.
  • the reliability is high, the position shift of the iron core piece at the time of temperature rise is prevented, and the light weight can be easily manufactured.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a stator 20E used in the axial gap motor 100 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the resin material 4 and the coil 9 are not shown in order to make the drawing easy to see.
  • the stator 20E of the present embodiment is different from the stator 20B of FIG. 8 in that the conductive material 2 includes a flange-shaped heat radiation portion 2b.
  • FIG. 14 is a configuration diagram of a stator 20E used in the axial gap motor 100 according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the bobbin 8 is not displayed in order to make the drawing easy to see.
  • the cross-sectional view of the conductive material 2 is substantially L-shaped.
  • the heat radiating part 2 b of the conductive material 2 is fixed to the case 3.
  • the conductive material 2 is pressed against and pressed against the case 3 by the injection pressure P when the resin material 4 is injected.
  • the conductive material 2 is provided at a position different from the inlet 6 of the resin material 4.
  • a large compressive stress is generated in the iron core piece 1 by the injection of the resin material 4 and the pressure at a location different from the injection port is small, so that the position of the iron core piece 1 is shifted toward the case 3.
  • the injection pressure P of the resin material 4 is indicated by an arrow.
  • the heat radiating portion 2b of the conductive material 2 disposed between the case 3 and the iron core piece 1 is pressed against the case 3, and the iron core piece 1 and the conductive material 2 or the conductive material 2 and the case 3 are pressed. And fixing strength is improved. As a result, the iron core piece 1 can be firmly fixed and held.
  • the reliability is high, the position shift of the iron core piece at the time of temperature rise is prevented, and the light weight can be easily manufactured.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a stator 20F used in an axial gap motor 100 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals.
  • the bobbin 8 is not displayed in order to make the drawing easy to see.
  • the stator 20F of the present embodiment is different from the stator 20B of FIG. 9 in that the outer periphery of the resin material 4 is covered with PTFE (polytetrafluoroethylene) 7 as a release material.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PTFE 7 is applied to a surface other than the surface where the case 3 and the resin material 4 are bonded.
  • the resin material 4 is cured in a state where the core piece 1 and the conductive material 2 are grounded.
  • a material having a good mold release for example, a polyimide film may be disposed.
  • the resin material 4 at the portion in contact with the PTFE 7 is easily peeled off from the adhesion surface.
  • the resin material 4 contracts and cures in a form of being drawn toward the case 3 side by the contraction pressure when the resin material 4 is cured.
  • the resin material 4 draws the core piece 1 and the conductive material 2 together to the case 3 side. For this reason, the iron core piece 1 and the conductive material 2 are firmly held, and as a result, the holding strength of the iron core piece 1 is improved.
  • the reliability is high, the position shift of the iron core piece at the time of temperature rise is prevented, and the light weight can be easily manufactured.
  • FIG. 16 is a configuration diagram of a stator 20G used in the axial gap motor 100 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the resin material 4 and the coil 9 are not shown in order to make the drawing easy to see.
  • the stator 20G of the present embodiment is different from the stator 20B of FIG. 8 in that the conductive material 2 has an annular portion 2c and a convex portion 2d.
  • the annular portion 2 c is disposed between the core piece 1 and the case 3 so as to contact the upper end of the core piece 1 and the inner peripheral surface of the case 3.
  • the convex part 2d is arrange
  • the conductive material 2 is fixed to the core piece 1 by press-fitting the upper portion (end portion) of the core piece 1 into a portion surrounded by the annular portion 2c and the convex portion 2d. The conductive material 2 is pressed against the case 3.
  • the upper end surface of the conductive material 2 and the upper end surface of the iron core piece 1 are arranged on the same plane.
  • the conductive material 2 is manufactured by punching a plate-like material (aluminum or the like).
  • FIG. 17 is a top view of the stator 20G used in the axial gap motor 100 according to the seventh embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the convex part 2d of the electroconductive material 2 is arrange
  • the reliability is high, the position shift of the iron core piece at the time of temperature rise is prevented, and the light weight can be easily manufactured.
  • FIG. 18 is a configuration diagram of a stator 20H used in the axial gap motor 100 according to the eighth embodiment of the present invention.
  • the resin material 4 and the coil 9 are not shown for easy viewing of the drawing.
  • the stator 20H of the present embodiment is different from the stator 20G of FIG. 16 in that the convex portion 2d of the conductive material 2 has a notch 2e.
  • FIG. 19 is a top view (schematic diagram) of a stator 20H used in the axial gap motor 100 according to the eighth embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the reliability is high, the position shift of the iron core piece at the time of temperature rise is prevented, and the light weight can be easily manufactured.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. It is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

Abstract

 信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造できるアキシャルギャップモータを提供する。アキシャルギャップモータ100は、回転子30と、コイル9が巻回された鉄心片1を周方向に複数配置した固定子20と、回転子30と固定子20を収納するケース3とを備える。固定子20と回転子30はエアギャップGを挟んで同軸上に配置される。固定子20は、鉄心片1の軸方向の端部に接するように配置され、ケース3に固定された導電性材料2を有する。固定子20は、コイル9、鉄心片1及び導電性材料2を内部に含むように樹脂材料4で一体成形することにより、ケース3に固定される。

Description

アキシャルギャップモータ
 本発明は、アキシャルギャップモータに関する。
 従来より、円盤状の固定子と円盤状の回転子からなるアキシャルギャップモータが知られている。このアキシャルギャップモータは、構造上、軸(シャフト)方向の長さ、すなわちアキシャルギャップモータの厚さを薄くすることができる。このため、アキシャルギャップモータは、扁平なモータが配置できる場所に多用されている。
 アキシャルギャップモータの固定子を保持する方法としては、製造の容易性から、機械的特性、絶縁性、耐熱性等に優れる樹脂材料によって固定子を固定し、その他ケース(ハウジング)等の構造部材と接着固定する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 また、別の方法として、コイルを分割するように板状の支持部材を配置し、これにより固定子の鉄心片を保持する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2007-104795号公報 特開2005-269778号公報
 しかしながら、特許文献1では、固定子の保持方法として樹脂材料を選定しているが、樹脂材料単体では鉄心の保持を強固に行えるとは言い難い。すなわち、モータの温度上昇や使用される環境温度によって樹脂材料が劣化することを想定した場合、信頼性に欠ける。
 また、樹脂材料は一般にガラス転移温度以上になると、ゴム状態となるために剛性が極端に低下する。その結果、鉄心片の自重によって鉄心片が移動し、鉄心片間の相対的位置がずれることが懸念される。
 上記現象は、例えば、硬化時の加熱や発熱による温度上昇によって顕著に表れる。このため、金型等で保持しながら徐々に加熱冷却する構造においては課題と成り難い。しかしながら、例えば、生産性を上げるために急速に加熱冷却するプロセスが求められる場合は、特許文献1に開示される従来技術を用いた場合、上記課題を解決することは難しい。
 一方、特許文献2では、ケースと同じ材料(導電性材料)のみで鉄心片を固定しており、樹脂材料を用いた場合と比較して強度的にはより高い鉄心片の保持力を得ることができる。
 しかしながら、そのような構成においては導電性材料の使用量が増加し、モータ重量も増加する。また、コイルを二つに分割していることから製造面においても課題がある。
 本発明の目的は、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造できるアキシャルギャップモータを提供することにある。
 上記目的を達成するために、本発明は、回転子と、コイルが巻回された鉄心片を周方向に複数配置した固定子と、前記回転子と前記固定子を収納するケースと、を備え、前記固定子と前記回転子は空隙を挟んで同軸上に配置され、前記固定子は、前記鉄心片の軸方向の端部に接するように配置され、前記ケースに固定された導電性材料を有し、前記コイル、前記鉄心片及び前記導電性材料を内部に含むように樹脂材料で一体成形することにより、前記ケースに固定されるようにしたものである。
 本発明によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータの斜視図である。 本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータの断面図である。 本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の斜視図である。 本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。 図4に示す本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の断面図である。 第1の従来例のアキシャルギャップモータの断面図である。 第2の従来例のアキシャルギャップモータの断面図である。 本発明の第2の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。 図8に示す本発明の第2の実施形態であるアキシャルギャップモータの断面図である。 本発明の第3の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の断面図である。 本発明の第4の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。 図11に示す本発明の第4の実施形態であるアキシャルギャップモータの断面図である。 本発明の第5の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。 図13に示す本発明の第5の実施形態であるアキシャルギャップモータの断面図である。 本発明の第6の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の断面図である。 本発明の第7の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。 図16に示す第7の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の上面図である。 本発明の第8の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の構成図である。 図18に示す第8の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子の上面図(模式図)である。
 〔第1の実施形態〕 
 以下、図1~図2を用いて、本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータの構成及び動作を説明する。
 最初に、図1を用いて、アキシャルギャップモータの全体構成を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100の斜視図である。
 アキシャルギャップモータ100は、ケース3、円盤状の固定子20A及び円盤状の2個の回転子30を備える。図1では、図面を見やすくするために、固定子20Aを模式的に表している。
 固定子20Aは、主として、鉄心片1とコイル9から構成される。図1では、9個の鉄心片1が固定子20Aの周方向に等間隔で配置される。固定子20Aの詳細については、図3及び図4を用いて後述する。
 回転子30は、円盤状の構造材31と永久磁石33から構成される。永久磁石33は、構造材31の径方向の外側に配置される。図1では、8個の永久磁石33が周方向に等間隔で配置される。永久磁石33の極性は周方向に交互に異なっている。
 ケース3は、固定子20Aと回転子30を収納する。ケース3は、アルミダイカスト等の金属でできている。
 次に、図2を用いて、アキシャルギャップモータ100の構成を説明する。図2は、本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100の断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付す。また、その断面図は軸対称であるため、図2では、断面図の右側半分だけを示している。
 固定子20Aは、鉄心片1、鉄心片1の外周に巻回されたコイル9、鉄心片1の上端に接するアルミ製の導電性材料2を備える。導電性材料2は、工作機械等によりケース3に押し付けられ、ケース3に圧接される。固定子20Aは、これらの構成要素を内部に含むように樹脂材料4で一体成形される。
 これにより、固定子20Aは、樹脂材料4及び導電性材料2よりケース3に固定される。樹脂材料4は、固定子20Aとケース3の接着剤としても機能している。鉄心片1は、樹脂材料4及び導電性材料2により保持される。なお、鉄心片1は、積層した電磁鋼板、アモルファス材などでできている。
 回転子30は、円盤状の構造材31、ヨーク32、永久磁石33を備える。円環状の1個のヨーク32は、構造材31の径方向の外側に形成された溝部34に配置され、固定されている。8個の永久磁石33は、このヨーク32の上にy軸方向の極性を交互に入れ替えながら周方向に配置され、溝部34に固定される。1対の回転子30は、シャフト50の軸方向(y軸方向)に一定の間隔をあけて、シャフト50に固定されている。シャフト50は、ケース3に設けられたベアリング60によって回転可能に支持される。
 ここで、固定子20Aは、1対の回転子30に挟まれるように配置される。固定子20Aと回転子30の間には、エアギャップGが形成される。これにより、固定子20Aと回転子30はエアギャップGを挟んで同軸上に配置される。
 続いて、図2を用いて、アキシャルギャップモータ100の動作を説明する。
 コイル9に電流が流れると、固定子20Aは、シャフト50の軸方向(y軸方向)に磁場を生成する。一方、回転子30の永久磁石33も、シャフト50の軸方向に磁場を生成する。固定子20Aが生成する磁場と回転子30が生成する磁場の相互作用により、回転子30が回転するように、コイル9に流れる電流が制御される。
 次に、図3~図5を用いて、本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータに用いられる固定子20Aの構成を説明する。なお、図1~図2と同一部分には同一符号を付す。
 最初に、図3を用いて、固定子20Aの全体構成を説明する。図3は、本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Aの斜視図である。図3では、リング状の樹脂材料4の内部に、コイル9が巻回された9個の鉄心片1が周方向に等間隔で含まれている。
 ここで、樹脂材料4として、熱硬化性樹脂を用いてもよい。熱硬化性樹脂は、耐熱性や機械的強度が高く、鉄心片1の保持強度を上げる材料としては特に好ましい。さらに熱可塑性樹脂と比較して、溶融時において分子量が低く、粘度が低いため、成形時に高い圧力を必要としない。そのため、注入圧力を低く抑えることができるので、鉄心片1や導電性材料2の変形や、金型の摩耗を最小限に抑制することができる。
 熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が特に好ましい。エポキシ樹脂は、他の熱硬化性樹脂と比較して耐熱性が高く、また注入時の粘度も他の熱硬化性樹脂と比較して低いことから、他の部材を保護することができる。さらに、アミン系硬化剤を用いた場合、硬化時間が短いのみならず、接着性が向上することから、鉄心片1やケース3との固定強度を向上させることができる。その結果、鉄心片1の保持強度が向上する。
 次に、図4を用いて、固定子20Aの構成を詳細に説明する。図4は、本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Aの構成図である。ただし、図4では、図面を見やすくするために、樹脂材料4を表示していない。
 固定子20Aは、絶縁材でできたボビン8、ボビン8に挿通された鉄心片1、ボビン8に巻回されたコイル9、鉄心片1の上端に接する板状の導電性材料2を備える。なお、導電性材料2は、溶接、圧接などにより鉄心片1の上端に固定されてもよい。導電性材料2はケース3に圧接される。本実施形態では、導電性材料2は、アルミでできているが、鉄などの金属であってもよい。
 ここで、鉄心片1に発生する磁場の影響により導電性材料2における渦電流損が問題となる。そこで、導電性材料2は、渦電流損を抑制する構造あるいは材料で構成されることが望ましい。そのような構造としては、渦電流を遮断する方向にスリットがあること、渦電流が流れる方向と垂直方向に積層されていること、薄板であることなどがその好適例として挙げられる。さらに材料の観点からは、アモルファス材料、絶縁抵抗が低い導電性樹脂材料などを用いてもよい。
 次に、図5を用いて、本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Aの作用効果を説明する。図5は、図4に示す本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Aの断面図である。ただし、図5では、図面を見やすくするため、ボビン8を表示していない。
 図5に示すように、鉄心片1は樹脂材料4及び導電性材料2により保持される。すなわち、鉄心片1は樹脂材料4及び導電性材料2によってケース3に固定される。樹脂材料4で保持することにより、固定子20Aの軽量化を図ることができる。また、樹脂材料4を用いることにより、固定子20Aの成形性、組立性が良好となる。これにより、固定子20Aの製造コストを低減することができる。また、この固定子20Aを用いたアキシャルギャップモータ100の製造コストを低減することができる。
 一方、導電性材料2により、鉄心片1は、シャフト50の軸方向(y軸方向(+))に鉄心片1の位置がずれない。また、導電性材料2によって固定子20Aと回転子30のアースが達成される。加えて、導電性材料2は放熱材料としての役割を兼ねることも可能である。
 その他の効果として、本実施形態では、鉄心片1が導電性材料2と樹脂材料4の両方で固定されるために、樹脂材料4が劣化した場合においても、鉄心片1を所望の位置に強固に保持することが可能であり、鉄心片1の位置がずれない。こため、鉄心保持の信頼性が向上する。さらに加熱あるいは発熱によって樹脂材料4の剛性が低下した場合においても、低下した樹脂材料4の鉄心片保持力を導電性材料2が補助的に補完する。
 一般的に、樹脂材料4は、導電性材料2よりも単価が高い。本実施形態では、従来必要であった樹脂材料4の使用量を導電性材料2の体積分だけ削減することが可能である。これにより、コスト低減にも寄与することができる。
 次に、図6を用いて、第1の従来例(例えば、特許文献1)であるアキシャルギャップモータと本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100を比較する。図6は、第1の従来例のアキシャルギャップモータの断面図である。
 第1の従来例であるアキシャルギャップモータでは、鉄心片1が絶縁性の樹脂材料4で保持されることで鉄心片1が浮遊電位を有する。このため、固定子と回転子間での静電容量によって電位差が発生する。その結果、例えば、固定子と回転子との絶縁距離が小さい箇所、あるいは静電容量が小さなベアリング等の箇所において微小な放電が発生し、ベアリングが損傷する。
 これに対し、第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100では、図5に示す導電性材料2によって固定子20Aと回転子30のアースが達成される。加えて、導電性材料2は放熱材料としての役割を兼ねている。鉄心片1およびケース3との接触面積を大きくすることで、導電性材料2の放熱性を向上させることができる。
 次に、図7を用いて、第2の従来例(例えば、特許文献2)であるアキシャルギャップモータと本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータを比較する。図7は、第2の従来例のアキシャルギャップモータの断面図である。
 第2の従来例であるアキシャルギャップモータでは、導電性材料2のみによって鉄心片1が保持されているが、そのような構成においては導電性材料2の使用量が増加し、モータ重量も増加する。また、導電性材料2が鉄心片1を径方向に貫通し、コイルを二つに分割していることから製造が複雑である。
 これに対し、第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100では、導電性材料2が鉄心片1の上端に接している。このため、コイル9を二つに分割する必要がなく、モータを容易に製造することができる。また、鉄心片1は樹脂材料4と導電性材料2により強固に保持される。さらに、樹脂材料4によりモータの軽量化を図ることができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。
 〔第2の実施形態〕 
 次に、図8~図9を用いて、本発明の第2の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Bの構成を説明する。なお、図1~図5と同一部分には同一符号を付す。
 最初に、図8を用いて、固定子20Bの構成を詳細に説明する。図8は、本発明の第2の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Bの構成図である。ただし、図8では、図面を見やすくするために、樹脂材料4及びコイル9を表示していない。
 本実施形態の固定子20Bは、図4の固定子20Aと比較して、鉄心片1の上端に接する導電性材料21に加えて、鉄心片1の下端に接する導電性材料22を備える点が異なる。すなわち、鉄心片1は導電性材料21及び導電性材料22に挟まれて固定される。溶接、圧接などにより、導電性材料21が鉄心片1の上端に固定され、導電性材料22が鉄心片1の下端に固定されてもよい。導電性材料21及び導電性材料22はケース3に圧接される。
 次に、図9を用いて、固定子20Bの構成を説明する。図9は、図8に示す本発明の第1の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Bの断面図である。ただし、図9では、図面を見やすくするために、ボビン8を表示していない。
 固定子20Bは、鉄心片1、鉄心片1に巻回されたコイル9、鉄心片1の上端に接する導電性材料21、鉄心片1の下端に接する導電性材料22を内部に含むにように、樹脂材料4で一体成形される。
 導電性材料21及び導電性材料22より、鉄心片1は、シャフト50の軸方向(y軸方向(+)及び(-))に鉄心片1の位置がずれない。
 具体的には、回転子30による磁気吸引力によって鉄心片1を軸方向に引っ張る力が働くが、鉄心片1の軸方向への移動を妨げる位置に導電性材料2が配置されているために、鉄心片1を所望の位置に保持することができる。その結果、鉄心片1の保持強度が向上する。また加熱あるいは発熱による樹脂材料2の剛性低下に対しても有効である。
 以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。
 〔第3の実施形態〕 
 次に、図10を用いて、本発明の第3の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Cの構成を説明する。図10は、本発明の第3の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Cの構成図である。なお、図1~図5と同一部分には同一符号を付す。図10では、図面を見やすくするために、樹脂材料4及びボビン8を表示していない。
 本実施形態の固定子20Cでは、図9の固定子20Bと比較して、ケース3はその内周面に穴3aを備える点が異なる。導電性材料21及び導電性材料22はケース3の穴3aに圧入される。
 本実施形態では、樹脂材料4の注入圧Pによって移動してきた導電性材料2を、ケース3に設けられた穴3aに自動的に挿入することが可能である。そのような穴3aに挿入された導電性材料2は、その自由度が低下するために鉄心片1の保持強度がさらに向上する。
 また、導電性材料2とケース3との接着面積が大きくなることから、放熱的にも有利な構造となる。さらに上記構成においては、ケース3に設けられた穴3aが、幾何学的に複雑な形状となっている場合、さらに好ましい。
 その結果、導電性材料2がケース3から容易に抜けなくなるために、鉄心片1の保持強度がさらに向上し、また放熱面積も増加する。さらに、導電性材料2を取り付けるプロセスが簡略化できるために、低コスト化も達成できる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。
 〔第4の実施形態〕 
 次に、図11~図12を用いて、本発明の第4の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Dの構成を説明する。なお、図1~図5と同一部分には同一符号を付す。
 最初に、図11を用いて、固定子20Dの構成を詳細に説明する。図11は、本発明の第4の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Dの構成図である。ただし、図11では、図面を見やすくするために、樹脂材料4及びコイル9を表示していない。
 本実施形態の固定子20Dでは、図8の固定子20Bと比較して、板状の導電性材料2が、傾斜面2aを備える点が異なる。具体的には、導電性材料21は、その底面に対して、略45°の傾きを有する傾斜面2aを備える。一方、導電性材料22は、その底面に対して、略(-45)°の傾きを有する傾斜面2aを備える。傾斜面2aは、導電性材料2の径方向の内側に形成される。
 次に、図12を用いて、固定子20Dの構成を説明する。図12は、図11に示す本発明の第4の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Dの断面図である。ただし、図12では、図面を見やすくするために、樹脂材料4及びボビン8を表示していない。
 導電性材料2の傾斜面2aは、樹脂材料4を成形する際に用いられる金型5(51~52)に形成された傾斜面と平行になるように形成される。
 本実施形態では、導電性材料2が、傾斜面2aから受ける樹脂材料4の注入時の型締め圧Pdによって、ケース3に圧着固定される。具体的には、固定子20Dを成形する際、導電性材料21の傾斜面2aと金型51の傾斜面5aが接し、導電性材料22の傾斜面2aと金型52の傾斜面5aが接する。この状態で、図12に示すように、y軸方向(+)及び(-)に型締め圧Pdがかかると、それらの分力(x軸方向)により導電性材料21及び22がケース3に押し付けられて圧接される。
 つまり、樹脂材料4を所定の形に成形するためには金型5等が用いられるが、樹脂材料4の注入圧が大きい場合、その注入圧力以上の力で金型5を締め付ける必要がある。
 その結果、そのような大きな型締め圧Pdで導電性材料2を、鉄心片1やケース3に押し付けることで、成型後の鉄心片1と導電性材料2、あるいは鉄心片1とケース3との固定強度が増加する。これにより、鉄心片1の保持強度が向上する。さらに、導電性材料2を取り付けるプロセスが簡略化できるために、低コスト化も達成できる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。
 〔第5の実施形態〕 
 次に、図13~図14を用いて、本発明の第5の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Eの構成を説明する。なお、図1~図5と同一部分には同一符号を付す。
 最初に、図13を用いて、固定子20Eの構成を詳細に説明する。図13は、本発明の第5の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Eの構成図である。ただし、図13では、図面を見やすくするために、樹脂材料4及びコイル9を表示していない。
 本実施形態の固定子20Eでは、図8の固定子20Bと比較して、導電性材料2が、フランジ状の放熱部2bを備える点が異なる。
 次に、図14を用いて、固定子20Eの構成を説明する。図14は、図13に示す本発明の第5の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Eの構成図である。ただし、図14では、図面を見やすくするために、ボビン8を表示していない。
 導電性材料2の断面図は、略L字状である。導電性材料2の放熱部2bは、ケース3に固定される。ここで、導電性材料2は、樹脂材料4を注入する際の注入圧Pにより、ケース3に押し付けられて圧接される。
 本実施形態では、樹脂材料4の注入口6とは異なる位置に導電性材料2を設けている。その結果、樹脂材料4の注入により鉄心片1には大きな圧縮応力が発生し、かつ注入口とは異なる箇所での圧力が小さいことから、鉄心片1の位置がケース3の方向へずれる。なお、図14では、樹脂材料4の注入圧Pを矢印で表している。
 その結果、ケース3と鉄心片1との間に配置されていた導電性材料2の放熱部2bが、ケース3に押し付けられ、鉄心片1と導電性材料2、あるいは導電性材料2とケース3との固定強度が向上する。その結果、鉄心片1を強固に固定・保持できる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。
 〔第6の実施形態〕 
 次に、図15を用いて、本発明の第6の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Fの構成を説明する。図15は、本発明の第6の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Fの断面図である。なお、図1~図5と同一部分には同一符号を付す。図15では、図面を見やすくするために、ボビン8を表示していない。
 本実施形態の固定子20Fでは、図9の固定子20Bと比較して、樹脂材料4の外周が離型材としてのPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)7で覆われている点が異なる。
 具体的には、ケース3と樹脂材料4が接着する面以外の面に、PTFE7が塗布されている。鉄心片1と導電性材料2がアースされた状態で樹脂材料4が硬化するする。PTFE7を塗布する代わりに、離型のよい材料(例えば、ポリイミドフィルム)を配置するようにしてもよい。
 本実施形態では、PTFE7と接する箇所での樹脂材料4が接着面から容易に剥れる。一方でケース3との接着面では離型性が悪いことから、樹脂材料4の硬化時の収縮圧力によって、ケース3側に引き寄せられる形で樹脂材料4が収縮、硬化する。そのような場合、樹脂材料4は鉄心片1および導電性材料2を併せてケース3側に引き寄せる。このため、鉄心片1および導電性材料2を強固に保持し、その結果、鉄心片1の保持強度が向上する。
 以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。
 〔第7の実施形態〕 
 次に、図16~図17を用いて、本発明の第7の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Gの構成を説明する。なお、図1~図5と同一部分には同一符号を付す。
 最初に、図16を用いて、固定子20Gの構成を詳細に説明する。図16は、本発明の第7の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Gの構成図である。ただし、図16では、図面を見やすくするために、樹脂材料4及びコイル9を表示していない。
 本実施形態の固定子20Gでは、図8の固定子20Bと比較して、電導性材料2が環状部2c、凸部2dを有する点が異なる。環状部2cは、鉄心片1の上端とケース3の内周面とに接するように、鉄心片1とケース3の間に配置される。凸部2dは、隣接する鉄心片1の上端に接するように、これらの鉄心片1の上端の間に配置される。鉄心片1の上部(端部)が環状部2c及び凸部2dで囲まれる部分に圧入されること等により、導電性材料2は鉄心片1に固定される。導電性材料2はケース3に圧接される。
 導電性材料2の上端面と鉄心片1の上端面は同一面上に配置される。導電性材料2は、板状の材料(アルミなど)を打ち抜いて製造される。
 次に、図17を用いて、固定子20Gの構成を説明する。図17は、図16に示す本発明の第7の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Gの上面図である。
 ここで、アキシャルギャップモータ100の回転子30が回転することによって鉄心片1には回転軸の周方向に沿って力が働く。本実施形態では、鉄心片1の周方向への移動を妨げるように導電性材料2の凸部2dが配置されている。このため、鉄心片1を所望の位置に保持することができる。その結果、鉄心片1の保持強度が向上する。また、加熱あるいは発熱による樹脂材料4の剛性低下に対しても有効である。
 以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。
 〔第8の実施形態〕 
 次に、図18~図19を用いて、本発明の第8の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Hの構成を説明する。なお、図1~図5と同一部分には同一符号を付す。
 最初に、図18を用いて、固定子20Hの構成を詳細に説明する。図18は、本発明の第8の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Hの構成図である。ただし、図18では、図面を見やすくするために、樹脂材料4及びコイル9を表示していない。
 本実施形態の固定子20Hでは、図16の固定子20Gと比較して、導電性材料2の凸部2dが切欠き2eを有する点が異なる。
 次に、図19を用いて、固定子20Hの構成を説明する。図19は、図18に示す本発明の第8の実施形態であるアキシャルギャップモータ100に用いられる固定子20Hの上面図(模式図)である。
 本実施形態では、図19において矢印で示すように、注入された樹脂材料4の流動によって、導電性材料2および鉄心片1には圧縮応力が働く。このため、鉄心片1及び導電性材料2をケース3に押し付けることができる。特に、導電性材料2の凸部2dに形成された切欠き2eには、切欠き2eが開くように圧縮応力が働く。その結果、鉄心片1と導電性材料2、あるいは導電性材料2とケース3との固定強度が向上する。これにより、鉄心片1を強固に固定・保持できる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性が高く、温度上昇時における鉄心片の位置ずれを防止し、軽量かつ容易に製造することができる。
 本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1…鉄心片
2…導電性材料
2a…傾斜面
2b…放熱部
2c…環状部
2d…凸部
2e…切欠き
3…ケース(ハウジング)
4…樹脂材料
5…金型
6…注入口(樹脂材料注入部)
7…PTFE(離型材)
8…ボビン
9…コイル
20…固定子
30…回転子
31…構造材
32…ヨーク
33…永久磁石
50…シャフト
60…ベアリング

Claims (8)

  1.  回転子と、
     コイルが巻回された鉄心片を周方向に複数配置した固定子と、
     前記回転子と前記固定子を収納するケースと、
     を備え、
     前記固定子と前記回転子は空隙を挟んで同軸上に配置され、
     前記固定子は、
     前記鉄心片の軸方向の端部に接するように配置され、前記ケースに固定された導電性材料を有し、
     前記コイル、前記鉄心片及び前記導電性材料を内部に含むように樹脂材料で一体成形することにより、前記ケースに固定される
     ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
  2.  請求項1に記載のアキシャルギャップモータであって、
     前記導電性材料は、
     前記鉄心片の軸方向の両端に接するように配置される
     ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
  3.  請求項2に記載のアキシャルギャップモータであって、
     前記ケースは、
     その内周面に穴を有し、
     前記導電性材料は、
     前記穴に圧入される
     ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
  4.  請求項2に記載のアキシャルギャップモータであって、
     前記導電性材料は、
     傾斜面を有し、
     前記傾斜面は、
     前記樹脂材料で前記固定子を成形する際に用いられる金型に形成された傾斜面と平行になるように形成される
     ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
  5.  請求項2に記載のアキシャルギャップモータであって、
     前記導電性材料は、
     フランジ状の放熱部を有する
     ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
  6.  請求項2に記載のアキシャルギャップモータであって、
     前記樹脂材料は、
     離型材で覆われた状態で硬化される
     ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
  7.  請求項1に記載のアキシャルギャップモータであって、
     前記導電性材料は、
     環状部と凸部を有し、
     前記環状部は、
     前記鉄心片と前記ケースに接するように、前記鉄心片と前記ケースの間に配置され、
     前記凸部は、
     隣接する前記鉄心片の上端に接するように、これらの鉄心片の上端の間に配置される
     ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
  8.  請求項7に記載のアキシャルギャップモータであって、
     前記凸部は、
     切欠きを有する
     ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。
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