WO2021145135A1 - アキシャルギャップ型回転電機 - Google Patents

アキシャルギャップ型回転電機 Download PDF

Info

Publication number
WO2021145135A1
WO2021145135A1 PCT/JP2020/047363 JP2020047363W WO2021145135A1 WO 2021145135 A1 WO2021145135 A1 WO 2021145135A1 JP 2020047363 W JP2020047363 W JP 2020047363W WO 2021145135 A1 WO2021145135 A1 WO 2021145135A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
teeth
tooth
hole
electric machine
dust
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/047363
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝幸 小林
洋敬 栗田
達哉 萩原
拓実 杉村
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ発動機株式会社 filed Critical ヤマハ発動機株式会社
Priority to EP20913217.4A priority Critical patent/EP4071978B1/en
Priority to CN202080091239.8A priority patent/CN114902543A/zh
Priority to JP2021570697A priority patent/JP7318012B2/ja
Publication of WO2021145135A1 publication Critical patent/WO2021145135A1/ja
Priority to US17/859,412 priority patent/US20220352777A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/2713—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being axial, e.g. claw-pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793—Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to an axial gap type rotary electric machine.
  • An axial gap type rotary electric machine in which a rotor having a plurality of magnets and rotating about a rotating shaft and a stator having a stator core and a stator coil are located in the axial direction of the rotating shaft.
  • an axial gap type rotary electric machine for example, an axial gap type motor (hereinafter referred to as an axial gap type rotary electric machine) disclosed in Patent Document 1 is known.
  • the rotor In the axial gap type rotary electric machine, the rotor has an annular rotor yoke attached to the shaft and a plurality of permanent magnets provided on one surface of the rotor yoke on the stator side.
  • the rotor is located in the axial direction of the rotation axis of the rotor with respect to the stator.
  • the stator core of the stator has an annular base yoke arranged so as to be substantially orthogonal to the shaft, and a tooth of a dust core provided on one surface of the base yoke on the rotor side.
  • the teeth extend along the shaft, and a plurality of the teeth are provided around the shaft.
  • a coil is wound around the shaft of the tooth.
  • the teeth are fixed to the base yoke by press fitting, adhesion, or the like.
  • the shape of the teeth is triangular.
  • the axial gap type rotary electric machine having the above-mentioned configuration is desired to increase the magnetic flux density and efficiently flow the magnetic flux from the viewpoint of miniaturization and the like.
  • Patent Document 1 when the teeth are viewed in the axial direction and the shape of the teeth is formed into a triangular shape in which the width in the circumferential direction decreases toward the radial inward direction of the stator, the teeth are adjacent to each other.
  • the radial inside of the gap between the teeth has a larger circumferential dimension than the radial inside of the gap between the adjacent teeth when the teeth have a rectangular shape.
  • the stator can increase the space factor of the coil wound around the teeth.
  • the teeth of the dust core that can be formed into an arbitrary shape in such a shape, the magnetic flux density of the axial gap type rotary electric machine can be increased.
  • the base yoke when the base yoke is made of a laminated steel plate, the base yoke and the teeth of the dust core are formed separately from each other. Therefore, the teeth are positioned with respect to the base yoke by being inserted into the teeth holes formed in the base yoke.
  • the brittleness of the teeth composed of the dust core is lower than the brittleness of the base yoke composed of the laminated steel plate. Therefore, when the tooth is inserted into the tooth hole, it is necessary to handle it carefully so as not to cause scraping due to contact with the base yoke. Therefore, the assembling property to the base yoke is lowered.
  • the teeth and the base yoke are formed in a shape in which a gap is formed between the teeth and the base yoke so that the teeth are not scraped due to contact with the base yoke, the teeth flow.
  • the magnetic flux does not easily flow in the circumferential direction of the base yoke and inward in the radial direction of the base yoke due to the gap. That is, it is difficult for magnetic flux to flow from the teeth to the base yoke due to the gap. As a result, the magnetic flux does not efficiently flow between the teeth and the base yoke. Therefore, there is a demand for an axial gap type rotary electric machine capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembleability of the teeth with respect to the base yoke.
  • An object of the present invention is to provide an axial gap type rotary electric machine capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembling property of the teeth with respect to the base yoke.
  • the present inventors have studied the configuration of an axial gap type rotary electric machine capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembling property of the teeth with respect to the base yoke. As a result of diligent studies, the present inventors have come up with the following configuration.
  • the axial gap type rotary electric machine has a plurality of field magnets arranged in the circumferential direction, and is formed of a rotor that can rotate about a rotation axis, a base yoke, and dust particles. Further, a tubular stator core having a plurality of teeth arranged in the circumferential direction around the rotation axis with respect to the base yoke and located in the axial direction of the rotation axis with respect to the rotor, and the plurality of teeth. It is an axial gap type rotary electric machine including a plurality of tubular resin bobbies into which the above-mentioned ones are inserted, and a stator coil wound around the plurality of resin bobbins.
  • the resin bobbin has a bottomed tubular side surface portion having a bottom surface portion and a positioning protrusion portion protruding in the axial direction from the side surface portion.
  • the base yoke is located at a plurality of tooth holes into which the plurality of teeth are inserted, and is located radially outward from the tooth holes or radially inward from the tooth holes, and the positioning protrusion is located. It has a positioning hole to be inserted.
  • the plurality of tooth holes extend in the radial direction of the stator core when the stator core is viewed in the axial direction, and the circumferential length of the radial outer end surface of the tooth holes located at the radial outer end of each tooth hole is the same. It is larger than the circumferential length of the inner end face in the radial direction of the tooth hole located at the inner end in the radial direction of each tooth hole.
  • the plurality of teeth extend in the radial direction of the stator core when the plurality of teeth are viewed in the axial direction, and the circumferential length of the radial outer end portion of the teeth located at the radial outer end of each tooth is increased.
  • the pillar shape is larger than the circumferential length of the radial inner end of each tooth located at the radial inner end.
  • the circumferential end portion is in contact with the tooth hole circumferential end surface located at the end portion of the tooth hole in the circumferential direction of the stator core, and the tooth radial outer end portion is not in contact with the tooth hole radial outer end surface.
  • Each of the teeth is pressed against the base yoke inward in the radial direction of the stator core.
  • the teeth are formed of dust particles that can be formed into an arbitrary shape.
  • the teeth extend in the radial direction of the stator core when viewed in the axial direction, and have a shape in which the circumferential length of the outer end portion in the radial direction of the teeth is larger than the circumferential length of the inner end portion in the radial direction of the teeth.
  • a substantially rectangular space is formed between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core when viewed in the axial direction.
  • the stator coil wound around the teeth via a resin bobbin is housed in the substantially rectangular space.
  • the space factor of the stator coil with respect to the space is increased by increasing the distance between the inner ends in the radial direction of the teeth, which is the smallest of the distances between the adjacent teeth. That is, the space factor of the stator coil is such that the circumferential length of the inner end portion in the radial direction of the teeth is smaller than the circumferential length of the outer end portion in the radial direction of the teeth, so that the circumferential direction of the inner end portion in the radial direction of the teeth is reduced.
  • the length and the circumferential length of the radial outer end of the teeth are equal to each other, which is larger than the case where the teeth are used.
  • the tooth to which the resin bobbin is mounted is inserted into the tooth hole, the tooth is positioned on the base yoke by the positioning protrusion of the resin bobbin. At this time, the teeth are pressed against the base yoke by the positioning protrusions inward in the radial direction of the stator core.
  • the inner end portion in the radial direction of the teeth contacts the inner end surface in the radial direction of the teeth hole, and the circumferential end portion of the teeth contacts the end surface in the circumferential direction of the teeth hole.
  • the radial outer end portion of the teeth does not come into contact with the outer end surface in the radial direction of the teeth hole. That is, the teeth are not restrained by the teeth holes because there is a gap between the outer end surface in the radial direction of the teeth and the outer end surface in the radial direction of the teeth holes in the state of being inserted into the teeth holes. Due to such a shape, when the tooth is inserted into the tooth hole, a force applied to the tooth by contacting the inner end surface in the radial direction of the tooth hole and the end surface in the circumferential direction of the tooth hole is applied outward in the radial direction. Is escaped to. As a result, when the tooth is inserted into the tooth hole, the friction generated by the contact with the base yoke is reduced, and the tooth is positioned with respect to the base yoke by the resin bobbin.
  • the positioning protrusion is provided on the outer side in the radial direction or the inner side in the radial direction of the tooth hole, it hinders the flow of magnetic flux generated in the base yoke between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core. There is nothing to do.
  • the axial gap type rotary electric machine of the present invention includes the following configurations.
  • the positioning hole portion is located so as to be connected to at least a part of the outer end surface in the radial direction of the teeth hole or at least a part of the inner end surface in the radial direction of the teeth hole.
  • the positioning hole portion is provided in the base yoke in the radial direction outward or the radial direction inward of the tooth hole, the magnetic flux of the magnetic flux flowing from the tooth in the radial direction of the base yoke. It does not obstruct the flow of magnetic flux from the teeth to the base yoke in the circumferential direction, which has a magnetic flux density higher than the density. Further, since the positioning hole portion is connected to at least a part of the inner end surface in the radial direction of the teeth hole or the outer end surface in the radial direction of the teeth hole, the positioning hole portion is formed with high accuracy with respect to the tooth hole.
  • the teeth are configured to be easily and accurately positioned with respect to the base yoke by the resin bobbin. This makes it possible to provide an axial gap type rotary electric machine capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembling property of the teeth with respect to the base yoke.
  • the axial gap type rotary electric machine of the present invention includes the following configurations.
  • the positioning hole is located radially outward of the tooth in the base yoke.
  • the magnetic flux density is higher than the magnetic flux density of the magnetic flux flowing from the tooth in the radial direction of the base yoke. It does not obstruct the flow of magnetic flux from the teeth, which is the density, in the circumferential direction of the base yoke. Further, the magnetic flux flowing outward from the teeth in the radial direction of the base yoke is sufficiently small with respect to the total magnetic flux flowing from the teeth to the base yoke. This makes it possible to provide an axial gap type rotary electric machine capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembling property of the teeth with respect to the base yoke.
  • the axial gap type rotary electric machine of the present invention includes the following configurations.
  • the positioning hole portion is configured so that the distance between the tooth hole radial outer end surface and the tooth radial outer end is increased by inserting the positioning protrusion.
  • the positioning protrusion increases the distance between the radial outer end of the teeth and the radial outer end of the tooth hole to move the teeth inward in the radial direction of the stator core. Press on.
  • the positioning protrusion obstructs the flow of magnetic flux from the teeth to the outer diameter of the base yoke.
  • the magnetic flux flowing outward from the teeth to the base yoke in the radial direction is sufficiently small with respect to the total magnetic flux flowing from the teeth to the base yoke, the influence on the flow of the magnetic flux can be ignored.
  • the base yoke is efficient because the magnetic resistance is reduced by preventing a gap between the base yoke and the inner end portion in the radial direction of the teeth and the end portion in the circumferential direction of the teeth due to the positioning protrusion. Magnetic flux can flow through. This makes it possible to provide an axial gap type rotary electric machine capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembling property of the teeth with respect to the base yoke.
  • the axial gap type rotary electric machine of the present invention includes the following configurations.
  • the stator is sealed with a resin that flows from outward in the radial direction to inward in the radial direction.
  • the tooth inserted into the tooth hole is pressed against the inner end surface in the radial direction of the tooth hole and the end surface in the circumferential direction of the tooth hole by the pressure due to the flow of the resin.
  • the axial gap type rotary electric machine of the present invention includes the following configurations.
  • the resin bobbin covers at least a part of the axial end faces of the teeth located in the axial direction, which are close to the rotor.
  • the tooth is restrained from moving in the axial direction by the resin bobbin. That is, the resin bobbin prevents the teeth inserted inside from coming off, and keeps the cap with the field magnet constant. This makes it possible to provide an axial gap type rotary electric machine capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembling property of the teeth with respect to the base yoke.
  • This specification describes an embodiment of the axial gap type rotary electric machine according to the present invention.
  • the axial gap type rotary electric machine means a rotary electric machine in which a rotor and a stator are located side by side in the axial direction of the rotation axis of the rotor, and the rotor rotates about the rotation axis.
  • the rotor has a plurality of field magnets arranged in the circumferential direction around the rotation axis.
  • the stator has a plurality of teeth arranged in the circumferential direction around the rotation axis.
  • a stator coil is wound around each of the plurality of teeth.
  • the plurality of field magnets of the rotor and the plurality of teeth of the stator are arranged so as to face each other in the axial direction.
  • the axial gap type rotary electric machine has a gap (axial gap) in the axial direction between the plurality of field magnets and the plurality of teeth.
  • the axial gap type rotary electric machine includes, for example, a motor and a generator.
  • the dust particles are powder particles containing particles of a magnetic material. By pressure molding the dust particles, for example, teeth are formed.
  • the radial outer end portion of the teeth means a portion of the teeth extending in the radial direction of the stator core, which is located at the outer end portion in the radial direction of the teeth.
  • the radial outer end of the tooth includes the surface of the tooth located at the radial outer end of the tooth.
  • the circumferential length of the outside of the teeth radial direction means, for example, the circumferential length of the outermost portion of the outside of the teeth radial direction.
  • the radial inner end portion of the teeth means a portion of the teeth extending in the radial direction of the stator core, which is located at the radial inner end of the teeth.
  • the radial inner end of the tooth includes the surface of the tooth located at the radial inner end of the tooth.
  • the circumferential length of the inner end portion in the radial direction of the teeth means, for example, the circumferential length of a portion of the inner end portion in the radial direction of the teeth located at the innermost circumference.
  • the peripheral end portion of the teeth means a portion of the teeth having a thickness in the circumferential direction of the stator core, which is located at the circumferential end of the teeth.
  • the circumferential end of the teeth includes the surface of the teeth located at the circumferential end of the teeth.
  • the radial length of the circumferential end of the teeth means, for example, the radial length of the circumferential end of the teeth from the inner end in the radial direction of the teeth to the outer end in the radial direction of the teeth.
  • the outer end surface in the radial direction of the tooth hole means the end surface of the base yoke forming the outer end surface in the radial direction of the tooth hole in the tooth hole extending in the radial direction of the base yoke.
  • the circumferential length of the outer end surface in the radial direction of the tooth hole means, for example, the circumferential length of the base yoke portion located at the outermost periphery of the outer end portion in the radial direction of the tooth hole.
  • the radial inner end surface of the teeth means the end surface of the base yoke forming the radial inner end of the teeth holes in the teeth holes extending in the radial direction of the base yoke.
  • the circumferential length of the inner end portion in the radial direction of the teeth means, for example, the circumferential length of the base yoke portion located at the innermost circumference of the inner end portion in the radial direction of the tooth hole.
  • the peripheral end face of the teeth means the end faces of the base yoke forming both ends in the circumferential direction of the teeth holes having a width in the circumferential direction of the base yoke.
  • the radial length of the peripheral end portion of the tooth hole means, for example, the radial length from the inner end portion in the radial direction of the tooth hole to the outer end portion in the radial direction of the tooth hole among both ends in the circumferential direction of the tooth hole.
  • an axial gap type rotary electric machine capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembling property of the teeth with respect to the base yoke.
  • FIG. 1 is a view of the axial gap type rotary electric machine according to the embodiment as viewed in the first direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section when cut along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a base yoke.
  • FIG. 4A is a perspective view showing a schematic configuration of the dust powder teeth.
  • FIG. 4B is a view of the dust powder teeth from the axial direction.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the resin bobbin.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the dust dust is inserted into the resin bobbin and the stator coil is wound.
  • FIG. 7 is a view of the state in which the resin bobbin containing the dust powder teeth is attached to the base yoke in the first direction.
  • FIG. 8 is a view of a state in which the resin bobbin containing the dust powder teeth is attached to the base yoke in the second direction.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the positional relationship of the dust powder teeth adjacent to each other in the circumferential direction.
  • FIG. 10 is a view of the state in which the powdered tooth is inserted into the tooth hole in the first direction.
  • FIG. 11 is a view of the state in which the positioning protrusion is inserted into the positioning hole in the first direction.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing the positional relationship between the field magnet of the rotor, the resin bobbin, and the dust dust.
  • FIG. 13 is a view of the rotor arranged in the resin sealing mold in the first direction.
  • the direction in which the rotation axis P of the axial gap type rotary electric machine X extends is referred to as the "axis direction".
  • the radial direction of the stator 2 of the axial gap type rotary electric machine X is defined as the "diameter direction”.
  • the direction in which the rotor 1 of the axial gap type rotary electric machine X rotates about the rotation axis P is defined as the "rotation direction” or the "circumferential direction”.
  • the radial direction is a direction orthogonal to the rotation axis P of the axial gap type rotary electric machine X.
  • the direction in which the stator 3 and the rotor 2 are arranged in this order is referred to as the first direction.
  • the direction in which the rotor 2 and the stator 3 are arranged in this order is referred to as a second direction.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an axial gap type rotary electric machine X.
  • FIG. 1 is a view of the stator 2 of the axial gap type rotary electric machine X as viewed in the first direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of the axial gap type rotary electric machine X when it is cut along the line II-II in the radial direction.
  • the rotor 1 and the stator 2 are located side by side in the axial direction of the rotation axis P of the rotor 1, and the rotor 1 is located on the rotation axis P. It is a motor that rotates around.
  • the axial gap type rotary electric machine X may be a generator.
  • the axial gap type rotary electric machine X has a rotor 1 and a stator 2.
  • the rotor 1 and the stator 2 are located so as to face each other in the axial direction.
  • the rotor 1 and the stator 2 are arranged so as to have a predetermined gap G in the axial direction.
  • the rotor 1 rotates with respect to the stator 2 about the rotation axis P.
  • the rotor 1 has a rotor yoke 3 and a plurality of field magnets 4.
  • the rotor yoke 3 is, for example, a hat-shaped member made of a ferromagnetic steel plate. That is, the rotor yoke 3 has a bottomed cylindrical rotor yoke protruding portion 3a and an annular rotor yoke flange portion 3b provided so as to surround the rotor yoke protruding portion 3a.
  • a rotor shaft (not shown) penetrates the rotor yoke protrusion 3a.
  • the rotor shaft is connected to the rotor yoke protrusion 3a.
  • the rotor yoke 3 rotates integrally with the rotor shaft.
  • the rotation axis of the rotor shaft coincides with the rotation axis P.
  • the protruding direction of the rotor yoke protruding portion 3a is the axial direction of the rotating axis P.
  • the rotor yoke projecting portion 3a and the rotor yoke flange portion 3b are integrally formed.
  • the rotor yoke protrusion 3a is located inward in the radial direction of the annular stator 2 described later.
  • the shape of the rotor yoke 3 may be a shape other than a hat shape, such as a disk shape or a cylindrical shape.
  • the rotor yoke 3 may have any shape as long as it can rotate together with the rotor shaft while holding the field magnet 4 described later.
  • the field magnet 4 is a rectangular flat plate member.
  • the field magnet 4 is fixed to the rotor yoke flange portion 3b.
  • the field magnet 4 is fixed on the surface of the rotor yoke flange portion 3b located in the projecting direction of the rotor yoke projecting portion 3a.
  • a plurality of field magnets 4 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the rotor yoke flange portion 3b.
  • the field magnet 4 can be fixed to the rotor yoke flange 3b by any fixing method such as adhesion, screwing, welding, and welding.
  • the shape of the field magnet 4 may be another shape such as a round shape, or may be a shape other than a plate shape such as a rod shape.
  • the field magnet 4 generates magnetic flux in the thickness direction. That is, in the present embodiment, the direction of the magnetic flux generated by the field magnet 4 is the axial direction of the rotation axis P in the rotor 1. The direction of the magnetic flux generated by the field magnet 4 may be changed according to the structure of the rotating electric machine.
  • the stator 2 is formed in a cylindrical shape as a whole.
  • the stator 2 is positioned along the axial direction of the rotation axis P with respect to the rotor 1 so that the rotor yoke protrusion 3a is located inward in the radial direction thereof.
  • the stator 2 has a base yoke 5, a plurality of dust particles 8, a resin bobbin 9, and a stator coil 10.
  • the base yoke 5 and the plurality of dust particles 8 are separate bodies.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the base yoke 5.
  • the base yoke 5 is made of a ring-shaped magnetic material such as an electromagnetic steel plate.
  • the base yoke 5 may be formed by laminating electromagnetic steel sheets in the thickness direction as long as it is a magnetic material, or may be made of a dust powder, an amorphous material, or the like.
  • the base yoke 5 has a plurality of tooth holes 6 which are a plurality of insertion holes arranged in the circumferential direction.
  • the base yoke 5 has the same number of tooth holes 6 as the number of slots T which are grooves between adjacent teeth.
  • the powdered teeth 8 described later are inserted into the plurality of tooth holes 6, respectively.
  • the tooth hole 6 has a shape extending in the radial direction of the base yoke 5 when the base yoke 5 is viewed in the axial direction.
  • the tooth holes 6 are the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole, which is the end surface of the base yoke 5 located at the outer end in the radial direction in each tooth hole 6 when the base yoke 5 is viewed in the axial direction, and the base located at the inner end in the radial direction.
  • tooth hole 6c forming an oblique side connecting the tooth hole radial inner end surface 6a, which is the end surface of the yoke 5, and the tooth hole radial outer end surface 6b and the tooth hole radial inner end surface 6a.
  • the circumferential length of the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole is larger than the circumferential length of the inner end surface 6a in the radial direction of the tooth hole when the base yoke 5 is viewed in the axial direction. That is, the tooth hole 6 has a trapezoidal cross section in which the width in the circumferential direction becomes larger toward the outer side in the radial direction of the base yoke 5 when viewed in the axial direction of the base yoke 5.
  • the inner end surface 6a of the tooth hole 6 in the radial direction of the tooth hole has a slit 11.
  • the tooth hole 6 opens inward of the base yoke 5.
  • the width of the slit 11 in the circumferential direction is smaller than the circumferential length of the inner end surface 6a of the tooth hole 6 in the radial direction.
  • the base yoke 5 can block the eddy current generated around the dust 8 by the slit 11.
  • the base yoke 5 has a plurality of positioning holes 5a arranged in the circumferential direction.
  • the positioning protrusions 9c of the resin bobbin 9, which will be described later, are inserted into the plurality of positioning holes 5a, respectively.
  • the base yoke 5 has the same number of positioning holes 5a as the number of tooth holes 6.
  • the positioning hole portion 5a is located radially outward of the tooth hole 6. That is, in the state where the dust powder 8 is inserted into the tooth hole 6, the positioning hole portion 5a is located radially outward of the dust powder tooth 8.
  • the base yoke 5 has a positioning hole portion 5a as a rectangular notch extending radially outward of the base yoke 5 on the outer end surface 6b of the tooth hole 6 in the radial direction.
  • the rectangular notch which is the positioning hole portion 5a, is positioned so as to be continuous with at least a part of the outer end surface 6b in the radial direction of the teeth hole.
  • FIG. 4A is a perspective view showing a schematic configuration of the dust powder tooth 8.
  • FIG. 4B is a view of the dust powder 8 in the axial direction.
  • the dust powder 8 is composed of powder particles containing particles of a magnetic material. That is, the dust powder 8 is a tooth composed of powder particles obtained by integrally molding powder particles at a predetermined pressure using a molding die.
  • the dust powder teeth 8 are arranged in a circumferential direction around the rotation axis P with respect to the base yoke 5.
  • the stator core 7 is a tubular component in which the dust particles 8 are arranged in the circumferential direction around the rotation axis P with respect to the base yoke 5.
  • the tubular stator core 7 has a slot T between adjacent dust particles 8 in which a stator coil 10 described later, which is wound around the powder teeth 8, is housed.
  • the slot T has a rectangular shape when the stator 2 is viewed in the axial direction of the rotation axis P.
  • a rectangular slot T is formed between the adjacent powder teeth 8.
  • the dust dust 8 extends in the radial direction when viewed in the axial direction, and the circumferential length of the radial outer end of the powder teeth 8 located at the radial outer end of each dust powder 8 is increased in each powder tooth 8. It is a pillar-shaped member that is larger than the circumferential length of the inner end in the radial direction of the teeth located at the inner end in the radial direction. That is, the dust powder 8 is a pillar-shaped member having a substantially trapezoidal cross section.
  • the dust dust 8 is a pressure that is the surface of the powder tooth bottom surface 8a, which is the surface of the inner end portion in the radial direction of the teeth that constitutes the short side in the cross section, and the surface of the outer end portion in the radial direction of the teeth that constitutes the long side in the cross section. It has a powder tooth upper surface 8b and a powder tooth slope 8c which is an end portion in the circumferential direction of the tooth forming a hypotenuse connecting the powder tooth bottom surface 8a and the powder tooth upper surface 8b in the cross section.
  • the cross-sectional shape and cross-sectional area of the dust 8 are the same in the axial direction.
  • the pillar-shaped dust powder 8 may be gradually reduced in at least one of the vertical dimension and the horizontal dimension in the cross section when viewed in the axial direction. That is, the dust powder 8 may have a draft angle in the axial direction.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the resin bobbin 9.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the dust powder 8 is inserted into the resin bobbin 9 and the stator coil 10 is wound.
  • a resin bobbin 9, which is a tubular resin bobbin, is attached to each of the plurality of dust powder teeth 8.
  • the resin bobbin 9 may be fixed to the dust powder 8 by any method such as adhesion, screwing, welding, and welding.
  • the resin bobbin 9 is a member made of resin, and by covering the dust powder teeth 8, the dust powder teeth 8 are electrically insulated from the stator coil 10.
  • the resin bobbin 9 has a bottomed tubular shape capable of accommodating the dust powder teeth 8. Specifically, the resin bobbin 9 has a side surface portion 9a, a bottom surface portion 9b, and a positioning protrusion 9c. In the present embodiment, the side surface portion 9a, the bottom surface portion 9b, and the positioning protrusion portion 9c are integrally formed.
  • the side surface portion 9a is configured to partition the compaction tooth storage space A having a trapezoidal cross section capable of accommodating the dust powder tooth 8 having a trapezoidal cross section.
  • the bottom surface portion 9b is provided on one side of the resin bobbin 9 in the axial direction of the tubular axis with respect to the side surface portion 9a, and partitions one of the axial directions in the dust dust accommodating space A.
  • the other side of the dust tooth storage space A in the axial direction is composed of an opening 9d surrounded by a side surface portion 9a of the resin bobbin 9.
  • the axial direction coincides with the axial direction of the rotary axis P in the axial gap type rotary electric machine X.
  • the axial length in the dust dust accommodating space A is smaller than the axial length in the dust powder tooth 8. Therefore, with the dust powder teeth 8 housed in the dust powder teeth storage space A, the dust powder teeth 8 project in the axial direction with respect to the side surface portion 34a.
  • the positioning protrusion 9c is a protrusion that protrudes into the opening 9d so as to extend in the axial direction.
  • the positioning protrusion 9c can be inserted into the positioning hole 5a of the base yoke 5.
  • FIG. 7 is a view of the state in which the resin bobbin 9 containing the dust powder 8 is attached to the base yoke 5 in the first direction.
  • FIG. 8 is a view of the state in which the resin bobbin 9 containing the dust powder 8 is attached to the base yoke 5 in the second direction.
  • the powder tea 82 is inserted into the powder tooth storage space A of the resin bobbin 9, so that the powder tea 8 is covered with the resin bobbin 9.
  • the resin bobbin 9 containing the dust 8 is arranged with respect to the base yoke 5 so that the opening 9d of the side surface portion 9a comes into contact with the base yoke 5.
  • the bottom surface portion 9b of the resin bobbin 9 is arranged so as to face the rotor yoke 3.
  • the portion of the dust powder 8 protruding outward from the resin bobbin 9 is inserted into the tooth hole 6 of the base yoke 5.
  • the dust dust 8 inserted into the tooth hole 6 projects from the base yoke 5 toward the rotor yoke 3.
  • the portion of the dust powder 8 protruding from the base yoke 5 is housed in the side surface portion 9a.
  • the end face close to the rotor yoke 3 is covered with the bottom surface portion 9b. Further, the positioning protrusion 9c of the resin bobbin 9 is inserted into the positioning hole 5a of the base yoke 5. As a result, the dust 8 is restricted from moving in the rotor yoke direction by the bottom surface portion 9b, and is positioned with respect to the base yoke 5 by the positioning protrusion 9c.
  • a copper wire or the like which is a conductive material, is wound around the side surface portion 9a of the resin bobbin 9.
  • the copper wire or the like constitutes the stator coil 10.
  • the stator 2 having the above configuration is resin-sealed by insert molding using resin 12 (see FIG. 12).
  • the base yoke 5, the stator coil 10, and the dust 8 on which the resin bobbin 9 is mounted are integrally sealed by the resin 12.
  • the dust dust 8, the resin bobbin 9 and the stator coil 10 are fixed to the base yoke 5.
  • the base yoke 5, the dust powder 8 and the stator coil 10 are insulated by the resin 12.
  • the base yoke 5 resists the reaction force generated by the axial gap type rotary electric machine X. And it is possible to suppress the occurrence of stress concentration in the dust 8. Thereby, it is possible to guarantee the strength of the dust 8 having a brittle property.
  • the axial gap type rotary electric machine X configured in this way is composed of a magnetic field generated in the dust 8 by the current flowing through the stator coil 10 in the stator 2 and a magnetic field generated by the field magnet 4 of the rotor 1.
  • the rotor 1 rotates with respect to the stator 2 by utilizing the generated attractive force and repulsive force.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the positional relationship of the dust powder teeth 8 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • a slot T having a substantially rectangular shape when viewed in the axial direction is formed between the dust particles 8 adjacent to each other in the circumferential direction of the base yoke 5.
  • the stator coil 10 wound around the dust 8 via the resin bobbin 9 is housed in the slot T.
  • the space factor of the stator coil 10 with respect to the slot T is increased by increasing the distance between the powder teeth bottom surface 8a, which has the smallest distance among the intervals between the adjacent powder teeth 8. That is, the space factor of the stator coil 10 in the slot T is abbreviated in the axial direction in which the dust 8 has a circumferential length of the dust tooth bottom surface 8a smaller than the circumferential length of the dust dust upper surface 8b.
  • the circumferential length of the powder tooth bottom surface 8a and the circumferential length of the powder powder tooth top surface 8b are equal to each other, which is larger than the case where a substantially rectangular powder tooth is used in the axial direction. ..
  • the dust dust 8 may have a trapezoidal shape having the following dimensional relationship.
  • the dust powder 8 may have a trapezoidal shape as defined below.
  • the powder tooth slopes 8c of the powder teeth 8 adjacent to each other in the circumferential direction are parallel.
  • the slot T can be secured between the powder tooth slopes 8c adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the space factor of the stator coil 10 in the stator core 7 increases, so that the number of turns of copper wires having the same cross-sectional area can be increased. Therefore, the magnetic flux density of the axial gap type rotary electric machine X can be increased. Further, as described above, as an effect of increasing the space factor of the stator coil 10, the diameter of the stator coil 10 can be increased, or a square wire or an edgewise wire can be wound as the stator coil 10. Further, when the space factor of the stator coil 10 increases, the electric resistance of the stator coil 10 can be reduced, and the copper loss that causes heat generation of the stator coil 10 can be reduced.
  • FIG. 10 is a view of the state in which the dust powder 8 is inserted into the tooth hole 6 in the first direction.
  • the dust powder 8 has a shape that can be inserted into the tooth hole 6 of the base yoke 5. Specifically, when the dust powder tooth 8 is viewed in the axial direction, the angle formed by one dust powder tooth slope 8c and the other dust powder tooth slope 8c in the dust powder tooth 8 is the angle formed by the base yoke 5 in the axial direction.
  • the angle formed by one tooth hole circumferential end surface 6c and the other tooth hole circumferential end surface 6c in the tooth hole 6 is substantially equal.
  • the angle formed by one dust powder tooth slope 8c and the other dust powder tooth slope 8c in the dust powder tooth 8 is such that the dust powder tooth 8 is inserted into the tooth hole 6. Includes as much variation as possible.
  • the length L4 in the circumferential direction of the dust powder tooth bottom surface 8a in the dust powder tooth 8 is the inner end surface 6a in the tooth hole radial direction in the tooth hole 6 when the stator core 7 is viewed in the axial direction. It is substantially equal to the length L1 in the circumferential direction of.
  • the length L4 of the bottom surface 8a of the dust compact in the circumferential direction includes a variation to the extent that the dust dust 8 can be inserted into the tooth hole 6.
  • the length L5 in the circumferential direction of the dust powder tooth upper surface 8b in the dust powder 8 is the outer end surface 6b in the tooth hole radial direction in the tooth hole 6 when the stator core 7 is viewed in the axial direction. It is shorter than the length L2 in the circumferential direction of.
  • the radial length L6 from the dust powder tooth bottom surface 8a to the dust powder tooth top surface 8b in the dust powder tooth 8 is the tooth hole 6 when the stator core 7 is viewed in the axial direction. Is shorter than the radial length L3 from the inner end surface 6a in the radial direction of the teeth hole to the outer end surface 6b in the radial direction of the teeth hole.
  • the dust powder tooth bottom surface 8a becomes the inner end surface in the tooth hole radial direction.
  • the upper surface 8b of the dust powder of the dust powder 8 does not come into contact with the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole. That is, there is a gap B between the upper surface 8b of the dust compact and the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole.
  • the dust powder 8 has a shape that is not press-fitted into the tooth hole 6.
  • the contact surface pressure of the dust 8 with the base yoke 5 is reduced. Therefore, when it is inserted into the tooth hole 6, the friction generated by the contact of the dust powder tooth 8 with the base yoke 5 is reduced. As a result, it is possible to provide the axial gap type rotary electric machine X capable of efficiently flowing magnetic flux while improving the assembling property of the dust powder teeth 8 with respect to the base yoke 5.
  • FIG. 11 is a view of the state in which the positioning protrusion 9c is inserted into the positioning hole 5a in the first direction.
  • the positioning protrusion 9c of the resin bobbin 9 mounted on the dust dust 8 is configured to be inserted into the positioning hole 5a of the base yoke 5 in a state where the dust powder 8 is inserted into the tooth hole 6. Will be done.
  • the positioning protrusion 9c is located between the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole and the upper surface 8b of the powder tooth in a state of being inserted into the positioning hole 5a. At this time, the positioning protrusion 9c is press-fitted between the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole and the upper surface 8b of the powder tooth.
  • a force inward in the radial direction (see white-painted arrow a4) is applied to the powder tooth 8 by the elastic force of the press-fitted positioning protrusion 9c.
  • the bottom surface 8a of the dust powder contacts the inner end surface 6a in the radial direction of the teeth hole, and the slope 8c of the dust powder contacts the end surface 6c in the circumferential direction of the teeth hole. That is, the resin bobbin 9 is configured to press the dust dust 8 inward in the radial direction of the stator core 7 against the base yoke 5 in a state where the positioning protrusion 9c is inserted into the positioning hole 5a.
  • the dust 8 has a wedge shape in which the length in the circumferential direction decreases toward the inside of the stator core 7 in the radial direction.
  • the dust tooth bottom surface 8a in the tooth hole 6 has a wedge shape in which the length in the circumferential direction decreases toward the radial inward direction of the data core.
  • the dust powder tooth 8 configured in this way is a dust powder tooth 8 that is inward in the radial direction of the dust powder tooth 8 by pressing the bottom surface 8a of the dust powder tooth against the inner end surface 6a in the radial direction of the tooth hole (see the white-painted arrow a6).
  • the position in the radial direction is determined with reference to the bottom surface 8a.
  • the position of the dust 8 in the circumferential direction is determined by pressing the powder tooth 8 against the end surface 6c in the circumferential direction of the tooth hole (see the white-painted arrow a5).
  • the powdered tooth slope 8c of the powdered tooth is pressed against the tooth hole peripheral end surface 6c by the force amplified by the action of the wedge (see the white-painted arrow a5).
  • the magnetic resistance between the powder tooth slope 8c and the tooth hole circumferential end surface 6c is reduced. Therefore, the stator core 7 can efficiently flow magnetic flux even if the dust 8 and the base yoke 5 are configured as separate members.
  • the distance B between the dust powder tooth upper surface 8b and the tooth hole radial outer end surface 6b is expanded by the positioning protrusion 9c.
  • the distance between the upper surface of the dust dust 8b and the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole is expanded until it becomes substantially equal to the radial length of the positioning protrusion 9c.
  • the upper surface 8b of the dust compact and the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole do not come into contact with each other due to the intervention of the positioning protrusion 9c.
  • the positioning protrusion 9c obstructs the flow of magnetic flux from the dust 8 to the outer side of the base yoke 5 in the radial direction.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing the positional relationship between the field magnet 4 of the rotor 1, the resin bobbin 9, and the dust 8.
  • the resin bobbin 9 mounted on the dust dust 8 has a radial direction and a circumferential direction in the tooth hole 6 of the dust powder tooth 8 in the main body of the resin bobbin 9 by inserting the positioning protrusion 9c into the positioning hole portion 5a. Fix the position of. Further, the bottom surface portion 9b of the resin bobbin 9 attached to the dust powder teeth 8 covers at least a part of the end face of the dust powder teeth 8 in the main body of the resin bobbin 9 close to the rotor yoke 3.
  • the bottom surface portion 9b faces the field magnet 4 of the rotor 1 in the axial direction in the axial gap type rotary electric machine X. That is, the bottom surface portion 9b is located between the field magnet 4 and the dust 8. Therefore, the bottom surface 9b limits the movement of the dust 8 in the rotor yoke 3 direction even when the dust 8 receives a magnetic attraction (see the white-painted arrow) by the field magnet 4. That is, the resin bobbin 9 can prevent the dust powder 8 from coming out of the resin bobbin 9 by the bottom surface portion 9b. Further, the resin bobbin 9 keeps the axial gap between the field magnet 4 and the dust powder 8 constant by the bottom surface portion 9b. As a result, the resin bobbin 9 can suppress the movement of the rotor yoke 3 in the radial direction and the circumferential direction in the tooth hole 6 of the dust dust 8 and the movement in the rotor yoke 3 direction.
  • FIG. 13 is a view of the rotor 1 arranged in the resin sealing mold Y in the first direction.
  • the stator 2 including the stator core 7 is sealed with the resin 12 (see FIG. 12) in a state where the dust 8 with the stator coil 10 and the resin bobbin 9 mounted is inserted into each tooth hole 6 of the base yoke 5.
  • the stator 2 is arranged in the sealing mold Y.
  • the sealing mold Y is provided with at least one injection port Ya for injecting the resin 12 into the mold Y radially outward of the dust 8.
  • the resin 12 injected into the mold Y from the injection port Ya flows inward in the radial direction of the stator 2 (see the white-painted arrow).
  • the resin 12 presses the dust dust 8 in the tooth hole 6 inward in the radial direction of the stator 2 against the base yoke 5 by the pressure due to the flow.
  • the stator 2 is sealed by solidifying the fluid resin 12 filled in the mold Y.
  • the dust powder 8 is sealed in a state of being pressed against the base yoke 5 by the resin 12.
  • the pressure due to the flow of the resin 12 injected into the mold Y does not separate the dust powder tooth bottom surface 8a of the dust powder tooth 8 from the tooth hole peripheral end surface 6c of the base yoke 5. Therefore, it is possible to provide an axial gap type rotary electric machine X capable of efficiently flowing a magnetic flux while improving the assembling property of the dust powder teeth 8 with respect to the base yoke 5.
  • the base yoke 5 resists the reaction force generated in the axial gap type rotary electric machine X. And it is possible to suppress the occurrence of stress concentration in the dust 8. Thereby, it is possible to guarantee the strength of the dust 8 having a brittle property.
  • the positioning hole portion 5a is located outside the base yoke 5 in the radial direction with respect to the tooth hole 6.
  • the positioning hole may be located radially inward of the base yoke with respect to the tooth hole.
  • the positioning hole portion may be located in the circumferential direction of the tooth hole.
  • the resin bobbin 9 has a positioning protrusion 9c in the vicinity of the long side of the opening 9d when the side surface portion 9a is viewed from the opening 9d.
  • the resin bobbin 9 may position the positioning protrusion 9c near the short side of the opening 9d when the side surface 9a is viewed from the opening 9d, depending on the position of the positioning hole 5a.
  • the base yoke 5 has a positioning hole portion 5a as a notch connected to at least a part of the outer end surface 6b in the radial direction of the tooth hole constituting the tooth hole 6.
  • the base yoke may have a positioning hole portion having an independent shape that is not connected to the outer end surface in the radial direction of the tooth hole.
  • the base yoke may have, for example, a hole not connected to a part of the tooth hole and a notch connected to the outer peripheral end surface of the base yoke as a positioning hole portion.
  • the dust powder tooth 8 is a pillar-shaped member having a substantially trapezoidal cross section.
  • the powder tooth may be a pillar-shaped member having another cross-sectional shape.
  • the powdered tooth may have an R portion, a chamfered portion, or the like at the corner portion.
  • the tooth hole 6 has a positioning hole portion 5a and a slit 11.
  • the tooth hole does not have to have at least one of the positioning hole portion and the slit.
  • the resin bobbin 9 has a positioning protrusion 9c and a bottom surface 9b.
  • the resin bobbin may have a shape capable of suppressing the movement of the dust dust in the resin bobbin body in the rotor yoke direction.
  • the resin bobbin may have, for example, a protrusion on one end of the resin bobbin body that engages the dust dust.
  • the positioning protrusion 9c protruding in the tubular axis direction of the resin bobbin 9 is inserted into the positioning hole portion 5a which is a notch portion of the base yoke 5.
  • the positioning hole portion which is a protrusion of the base yoke, may be inserted into the positioning protrusion portion, which is a hole of the resin bobbin flange of the resin bobbin.
  • the positioning pin may be inserted into the positioning hole portion which is the hole of the resin bobbin flange of the resin bobbin and the hole of the base yoke.
  • Axial gap type motor 1 Rotor 2 Stator 3 Rotor yoke 3a Rotor yoke protrusion 3b Rotor yoke flange 4 Field magnet 5 Base yoke 5a Positioning hole 6 Teeth hole 6a Teeth hole radial inner end surface 6b Teeth hole radial outer end surface 6c Teeth hole circumference Directional outer end surface 7 Stator core 8 Powder teeth (teeth) 8a Powdered tooth bottom surface (outer end in the radial direction of the tooth) 8b Upper surface of powdered tooth (inner end in radial direction of tooth) 8c Powdered tooth slope (end in the circumferential direction of the tooth) 9 Resin bobbin 9a Side surface 9b Bottom surface 9c Positioning protrusion 9d Opening 10 Stator coil 11 Slit G Gap T Slot P Rotation axis A Powder tooth storage space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

ベースヨークに対する圧粉ティースの組み立て性を向上しつつ、磁束の流れの効率性を高めたアキシャルギャップ型回転電機を提供する。アキシャルギャップ型回転電機Ｘは、位置決め突部９ｃを有する樹脂製ボビン９と、複数のティース孔６及び位置決め孔部５ａを有するベースヨーク５を具備する。複数のティース孔６は、ティース孔径方向外端面６ｃの周方向長さが、ティース孔径方向内端面６ａの周方向長さよりも大きい孔である。複数の圧粉ティース８は、圧粉ティース上面８ｂの周方向長さが、圧粉ティース底面８ａの周方向長さよりも大きい柱形状である。位置決め突部９ｃは、位置決め孔部５ａ内に挿入され、圧粉ティース底面８ａがティース孔径方向内端面６ａに接触するとともに圧粉ティース斜面８ｃがティース孔周方向端面６ｃに接触するように、各圧粉ティース８をステータコア７の径方向内方に向かってベースヨーク５に押し付ける。

Description

アキシャルギャップ型回転電機
　本発明は、アキシャルギャップ型回転電機に関する。
　複数の磁石を有し且つ回転軸を中心として回転可能なロータと、ステータコア及びステータコイルを有するステータとが、前記回転軸の軸線方向に位置するアキシャルギャップ型回転電機が知られている。このようなアキシャルギャップ型回転電機として、例えば特許文献１に開示されているアキシャルギャップ型モータ（以下、アキシャルギャップ型回転電機）が知られている。
　前記アキシャルギャップ型回転電機では、ロータは、シャフトに取り付けられた円環状のロータヨークと、このロータヨークのステータ側の一面に設けられた複数の永久磁石とを有する。前記ロータは、前記ステータに対して、前記ロータの回転軸の軸線方向に位置する。
　前記ステータのステータコアは、前記シャフトに対して略直交するように配置された円環状のベースヨークと、このベースヨークのロータ側の一面に設けられた圧粉鉄心のティースとを有する。このティースは、前記シャフトに沿って延びており、前記シャフトの周りに複数個設けられている。前記ティースには、軸周りにコイルが巻回されている。前記ティースは、前記ベースヨークに対して、圧入、接着等によって固定されている。
　なお、前記特許文献１の図１等に開示されているように、前記ティースの形状は、三角形状である。
国際公開第２００７／１１４０７９号公報
　ところで、上述のような構成を有するアキシャルギャップ型回転電機は、小型化等の観点から、磁束密度を高め、且つ効率的に磁束を流すことが望まれている。アキシャルギャップ型回転電機の磁束密度を高める場合には、前記ティースに巻回されるコイルの占積率を増やすことが好ましい。特許文献１に開示されているように、前記ティースを前記軸線方向に見て、前記ティースの形状を前記ステータの径方向内方に向かうにつれて周方向の幅が小さくなる三角形状にした場合、隣接する前記ティース間の隙間の径方向内部は、前記ティースが矩形状の場合における隣接する前記ティース間の隙間の径方向内部に比べて周方向の寸法が大きい。これにより、前記ステータは、前記ティースに巻回されるコイルの占積率を増やすことができる。任意の形状に形成可能な圧粉鉄心の前記ティースをこのような形状に形成することにより、アキシャルギャップ型回転電機の磁束密度を増大させることができる。
　また、前記ステータにおいて、前記ベースヨークを積層鋼板によって構成する場合、前記ベースヨークと圧粉鉄心の前記ティースとは、それぞれ別体に形成される。従って、前記ティースは、前記ベースヨークに形成されるティース孔内に挿入されることにより、前記ベースヨークに対して位置決めされる。
　圧粉鉄心によって構成される前記ティースの脆性は、積層鋼板によって構成される前記ベースヨークの脆性に比べて低い。このため、前記ティースを、前記ティース孔内に挿入する際に前記ベースヨークとの接触による削れ等が生じないように慎重に取り扱う必要がある。よって、前記ベースヨークに対する組み立て性が低下する。
　また、前記ベースヨークとの接触による前記ティースの削れ等が生じないように前記ティースと前記ベースヨークとの間に隙間が生じる形状に前記ティースと前記ベースヨークとを形成した場合、前記ティースを流れる磁束は、前記隙間によってベースヨークの周方向およびベースヨークの径方向内方に流れにくい。つまり、前記隙間によって、前記ティースから前記ベースヨークに磁束が流れにくい。これにより、前記ティースと前記ベースヨークとの間で磁束が効率的に流れない。よって、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流すことができるアキシャルギャップ型回転電機が求められている。
　本発明は、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流す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。
　本発明者らは、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流すことができるアキシャルギャップ型回転電機の構成について検討した。本発明者らは、鋭意検討の結果、以下のような構成に想到した。
　本発明の一実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機は、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、ベースヨークと、圧粉粒子によって形成され且つ前記ベース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とを有し、前記ロータに対して前記回転軸の軸線方向に位置する筒状のステータコアと、前記複数のティースがそれぞれ挿入されている複数の筒状の樹脂製ボビンと、前記複数の樹脂製ボビン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回転電機である。
　前記樹脂製ボビンは、底面部を有する有底筒形状の側面部と、前記側面部から軸方向に突出する位置決め突部と、を有する。前記ベースヨークは、前記複数のティースがそれぞれ挿入される複数のティース孔と、前記ティース孔よりも径方向外方または前記ティース孔よりも径方向内方に位置し、且つ、前記位置決め突部が挿入される位置決め孔部と、を有する。前記複数のティース孔は、前記ステータコア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、各ティース孔の径方向外端に位置するティース孔径方向外端面の周方向長さが、前記各ティース孔の径方向内端に位置するティース孔径方向内端面の周方向長さよりも大きい。
　前記複数のティースは、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、前記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柱形状である。前記位置決め突部は、前記位置決め孔部内に挿入された状態において、前記ティース径方向内端部が前記ティース孔径方向内端面に接触するとともに前記ステータコアの周方向において前記ティースの端部に位置するティース周方向端部が前記ステータコアの周方向において前記ティース孔の端部に位置するティース孔周方向端面に接触し、且つ前記ティース径方向外端部が前記ティース孔径方向外端面に接触しないように、前記各ティースを前記ステータコアの径方向内方に向かって前記ベースヨークに押し付ける。
　上述のように、前記ティースは、任意の形状に形成可能な圧粉粒子によって形成されている。前記ティースは、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前記ティース径方向外端部の周方向長さが前記ティース径方向内端部の周方向長さよりも大きい形状を有する。前記ステータコアの周方向に隣り合う前記ティースの間には、軸線方向に見て略矩形状の空間が構成される。前記ティースに樹脂ボビンを介して巻回されるステータコイルは、前記略矩形状の空間内に収容される。前記空間に対する前記ステータコイルの占積率は、隣り合う前記ティースの間隔のうち最も間隔が小さい前記ティース径方向内端部の間隔を大きくすることにより増大する。つまり、前記ステータコイルの占積率は、前記ティース径方向内端部の周方向長さをティース径方向外端部の周方向長さよりも小さくすることにより、ティース径方向内端部の周方向長さとティース径方向外端部の周方向長さとが等しいティースを用いた場合よりも増大する。
　また、前記樹脂ボビンが装着されている前記ティースは、前記ティース孔内に挿入された際、前記樹脂ボビンの位置決め突部によって前記ベースヨークに位置決めされる。この際、前記ティースは、前記位置決め突部によって前記ステータコアの径方向内方に向かって前記ベースヨークに押し付けられる。前記ティースは、前記ティース径方向内端部が前記ティース孔径方向内端面に接触するとともに、前記ティース周方向端部が前記ティース孔周方向端面に接触する。つまり、前記ステータコイルは、前記ティースと前記ベースヨークとが別の部材で構成されていても前記ティースから前記ベースヨークの周方向への磁束の流れを阻害する隙間が生じにくい。これにより、前記アキシャルギャップ型回転電機は、前記ティースのティース径方向内端部及びティース周方向端部から前記ベースヨークへの磁束の流れが阻害されにくい。
　一方、前記ティースは、前記ティース径方向外端部が前記ティース孔径方向外端面に接触しない。つまり、前記ティースは、前記ティース孔内に挿入された状態において、前記ティース径方向外端部と前記ティース孔径方向外端面との間に隙間があるので前記ティース孔によって拘束されない。このような形状により、前記ティースは、前記ティース孔内に挿入される際、前記ティース孔径方向内端面と前記ティース孔周方向端面とに接触することにより前記ティースに加わる力が前記径方向外方に逃がされる。これにより、前記ティースは、前記ティース孔内に挿入される際、前記ベースヨークとの接触により生じる摩擦が低減されるとともに、前記樹脂ボビンによって前記ベースヨークに対して位置決めされる。
　また、前記位置決め突部は、前記ティース孔の径方向外方または径方向内方に設けられているので、前記ステータコアの周方向に隣り合う前記ティース間の前記ベースヨークに生じる磁束の流れを阻害することがない。
　したがって、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流す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ができる。
　他の観点によれば、本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、以下の構成を含むことが好ましい。前記位置決め孔部は、前記ティース孔径方向外端面の少なくとも一部または前記ティース孔径方向内端面の少なくとも一部に連なって位置する。
　上述の構成により、前記位置決め孔部は、前記ベースヨークにおいて、前記ティース孔の径方向外方または径方向内方に設けられているので、前記ティースから前記ベースヨークの径方向に流れる磁束の磁束密度よりも高い磁束密度である前記ティースから前記ベースヨークの周方向への磁束の流れを阻害することがない。また、前記位置決め孔部は、前記ティース孔径方向内端面または前記ティース孔径方向外端面の少なくとも一部に連なっているので、前記ティース孔に対して精度よく形成される。つまり、前記ティースは、前記樹脂ボビンによって前記ベースヨークに対して容易且つ精度よく位置決め可能に構成されている。これにより、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流す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ができる。
　他の観点によれば、本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、以下の構成を含むことが好ましい。前記位置決め孔部は、前記ベースヨークにおいて、前記ティースよりも径方向外方に位置する。
　上述の構成により、前記位置決め孔部は、前記ベースヨークにおいて、前記ティース孔の径方向外方に設けられているので、前記ティースから前記ベースヨークの径方向に流れる磁束の磁束密度よりも高い磁束密度である前記ティースから前記ベースヨークの周方向への磁束の流れを阻害することがない。また、前記ティースから前記ベースヨークの径方向外方に流れる磁束は、前記ティースから前記ベースヨークに流れる全磁束に対して十分に小さい。これにより、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流す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ができる。
　他の観点によれば、本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、以下の構成を含むことが好ましい。前記位置決め孔部は、前記位置決め突部が挿入されることにより前記ティース孔径方向外端面と前記ティース径方向外端部との間隔を拡大するように、構成される。
　上述の構成により、前記位置決め突部は、前記ティース径方向外端部と前記ティース孔径方向外端面との間の間隔を拡大させて前記ティースを前記ステータコアの径方向内方に向かって前記ベースヨークに押し付ける。前記ステータコアは、前記位置決め突部によって前記ティースから前記ベースヨークの径方向外方への磁束の流れが阻害される。しかし、前記ティースから前記ベースヨークの径方向外方に流れる磁束は、前記ティースから前記ベースヨークに流れる全磁束に対して十分に小さいため、磁束の流れに対する影響を無視することができる。一方、前記ベースヨークは、前記位置決め突部によって前記ベースヨークとティース径方向内端部及び前記ティース周方向端部との間に隙間が生じないようにすることにより磁気抵抗が減少し、効率的に磁束を流すことができる。これにより、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流す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ができる。
　他の観点によれば、本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、以下の構成を含むことが好ましい。前記ステータは、径方向外方から径方向内方に向かって流れる樹脂によって封止される。
　上述の構成により、前記ティース孔内に挿入された前記ティースは、前記樹脂の流動による圧力によって前記ティース孔径方向内端面及び前記ティース孔周方向端面に押し付けられる。これにより、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流す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ができる。
　他の観点によれば、本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、以下の構成を含むことが好ましい。前記樹脂ボビンは、前記ティースの軸方向に位置する軸方向端面のうち前記ロータに近い軸方向端面の少なくとも一部を覆っている。
　上述の構成により、前記ティースは、前記樹脂ボビンによって軸線方向の動きが抑制される。つまり、前記樹脂ボビンは、内部に挿入されている前記ティースの抜けを防止し、界磁用磁石とのキャップを一定に維持している。これにより、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流す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ができる。
　本明細書で使用される専門用語は、特定の実施例のみを定義する目的で使用されるのであって、前記専門用語によって発明を制限する意図はない。
　本明細書で使用される「及び／または」は、一つまたは複数の関連して列挙された構成物のすべての組み合わせを含む。
　本明細書において、「含む、備える（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及びそれらの変形の使用は、記載された特徴、工程、要素、成分、及び／または、それらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／または、それらのグループのうちの１つまたは複数を含むことができる。
　本明細書において、「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」、及び／または、それらの等価物は、広義の意味で使用され、“直接的及び間接的な”取り付け、接続及び結合の両方を包含する。さらに、「接続された」及び「結合された」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されず、直接的または間接的な接続または結合を含むことができる。
　他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。
　一般的に使用される辞書に定義された用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。
　本発明の説明においては、いくつもの技術および工程が開示されていると理解される。これらの各々は、個別の利益を有し、他に開示された技術の１つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。
　したがって、明確にするために、本発明の説明では、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。しかしながら、本明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明の範囲内であることを理解して読まれるべきである。
　本明細書では、本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機の実施形態について説明する。
　以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な例を述べる。しかしながら、当業者は、これらの具体的な例がなくても本発明を実施できることが明らかである。
　よって、以下の開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
　［アキシャルギャップ型回転電機］
　本明細書において、アキシャルギャップ型回転電機とは、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回転電機を意味する。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の磁石を有する。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回転電機は、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。なお、アキシャルギャップ型回転電機は、例えば、モータ、発電機を含む。
　［圧粉粒子］
　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、ティースが形成される。
　［ティース径方向外端部］
　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、前記ティースの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は、前記ティースの径方向の外端に位置する前記ティースの表面を含む。前記ティース径方向外部の周方向長さは、例えば、前記ティース径方向外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。
　［ティース径方向内端部］
　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、前記ティースの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は、前記ティースの径方向の内端に位置する前記ティースの表面を含む。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。
　［ティース周方向端部］
　本明細書において、ティース周方向端部とは、ステータコアの周方向に厚みを有するティースにおいて、前記ティースの周方向の端に位置する部分を意味する。前記ティース周方向端部は、前記ティースの周方向の端に位置する前記ティースの表面を含む。前記ティース周方向端部の径方向長さは、例えば、前記ティース周方向端部のうちティース径方向内端部からティース径方向外端部までの径方向長さを意味する。
　［ティース孔径方向外端面］
　本明細書において、ティース孔径方向外端面とは、ベースヨークの径方向に延びるティース孔において、前記ティース孔の径方向の外端部を形成している前記ベースヨークの端面を意味する。前記ティース孔径方向外端面の周方向長さは、例えば、前記ティース孔の径方向の外端部のうち最外周に位置するベースヨーク部分の周方向長さを意味する。
　［ティース孔径方向内端面］
　本明細書において、ティース径方向内端面とは、ベースヨークの径方向に延びるティース孔において、前記ティース孔の径方向の内端部を形成している前記ベースヨークの端面を意味する。前記ティース径方向内端部の周方向長さは、例えば、前記ティース孔の径方向の内端部のうち最内周に位置するベースヨーク部分の周方向長さを意味する。
　［ティース孔周方向端面］
　本明細書において、ティース周方向端面とは、ベースヨークの周方向に幅を有するティース孔において、前記ティース孔の周方向の両端部を形成している前記ベースヨークの端面を意味する。前記ティース孔周方向端部の径方向長さは、例えば、前記ティース孔の周方向の両端部のうちティース孔径方向内端部からティース孔径方向外端部までの径方向長さを意味する。
　本発明の一実施形態によれば、前記ベースヨークに対する前記ティースの組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流す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ができる。
図１は、実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を第１方向に見た図である。 図２は、図１におけるII－II線で切断した場合の断面を示す断面図である。 図３は、ベースヨークの概略構成を示す図である。 図４Ａは、圧粉ティースの概略構成を示す斜視図である。 図４Ｂは、圧粉ティースを軸線方向から見た図である。 図５は、樹脂ボビンの概略構成を示す斜視図である。 図６は、樹脂ボビンに圧粉ティースが挿入され、且つステータコイルが巻回された状態を示す斜視図である。 図７は、圧粉ティースを収納した樹脂ボビンがベースヨークに取り付けられた状態を、第１方向に見た図である。 図８は、圧粉ティースを収納した樹脂ボビンがベースヨークに取り付けられた状態を、第２方向に見た図である。 図９は、周方向に隣り合う圧粉ティースの位置関係を模式的に示す図である。 図１０は、圧粉ティースがティース孔内に挿入された状態を、第１方向に見た図である。 図１１は、位置決め突部が位置決め孔部内に挿入された状態を、第１方向に見た図である。 図１２は、ロータの界磁用磁石と樹脂ボビンと圧粉ティースとの位置関係を示す部分断面図である。 図１３は、樹脂封止用の金型内に配置されたロータを、第１方向に見た図である。
　以下で、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一部分には同一の符号を付して、その同一部分の説明は繰り返さない。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　以下、アキシャルギャップ型回転電機Ｘの回転軸線Ｐが延びる方向を「軸線方向」とする。アキシャルギャップ型回転電機Ｘのステータ２の径方向を「径方向」とする。アキシャルギャップ型回転電機Ｘのロータ１が回転軸線Ｐを中心として回転する方向を「回転方向」または「周方向」とする。なお、径方向は、アキシャルギャップ型回転電機Ｘの回転軸線Ｐに直交する方向である。
　また、以下の説明において、前記軸線方向のうち、ステータ３及びロータ２の順に並ぶ方向を第１方向いう。前記軸線方向のうち、ロータ２及びステータ３の順に並ぶ方向を第２方向という。
　＜全体構成＞
　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回転電機Ｘを説明する。図１は、アキシャルギャップ型回転電機Ｘ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回転電機Ｘのステータ２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回転電機Ｘ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。
　図２に示すように、本実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機Ｘは、例えば、ロータ１とステータ２とがロータ１の回転軸線Ｐの軸線方向に並んで位置し、ロータ１が回転軸線Ｐを中心として回転するモータである。なお、アキシャルギャップ型回転電機Ｘは、発電機であってもよい。
　アキシャルギャップ型回転電機Ｘは、ロータ１と、ステータ２とを有する。ロータ１及びステータ２は、前記軸線方向に対向して位置する。ロータ１及びステータ２は、前記軸線方向に所定のギャップＧを有するように配置されている。
　ロータ１は、ステータ２に対し、回転軸線Ｐを中心として回転する。ロータ１は、ロータヨーク３と、複数の界磁用磁石４とを有する。
　ロータヨーク３は、例えば、強磁性体の鋼板によって構成されたハット状の部材である。すなわち、ロータヨーク３は、有底円筒状のロータヨーク突出部３ａと、ロータヨーク突出部３ａを囲むように設けられている円環状のロータヨーク鍔部３ｂとを有する。
　ロータヨーク突出部３ａには、図示しないロータシャフトが貫通している。前記ロータシャフトは、ロータヨーク突出部３ａと接続されている。これにより、ロータヨーク３は、前記ロータシャフトと一体で回転する。前記ロータシャフトの回転軸は、回転軸線Ｐと一致している。ロータヨーク突出部３ａの突出方向は、回転軸線Ｐの軸線方向である。ロータヨーク突出部３ａ及びロータヨーク鍔部３ｂは一体で形成されている。アキシャルギャップ型回転電機Ｘにおいて、ロータヨーク突出部３ａは、後述する円環状のステータ２の径方向内方に位置する。
　なお、ロータヨーク３の形状は、円盤状、円筒状などのように、ハット状以外の形状であってもよい。ロータヨーク３は、後述の界磁用磁石４を保持した状態でロータシャフトとともに回転可能な形状であれば、どのような形状を有していてもよい。
　界磁用磁石４は、矩形の平板部材である。界磁用磁石４は、ロータヨーク鍔部３ｂに固定されている。本実施形態では、界磁用磁石４は、ロータヨーク鍔部３ｂにおいてロータヨーク突出部３ａの突出方向に位置する面上に固定されている。ロータヨーク鍔部３ｂ上には、複数の界磁用磁石４が、周方向に所定の間隔で並んでいる。これにより、ロータ１が回転軸線Ｐを中心として回転すると、界磁用磁石４も、回転軸線Ｐを中心として回転する。
　なお、ロータヨーク鍔部３ｂに対する界磁用磁石４の固定方法は、接着、ねじ止め、溶接、溶着など、どのような固定方法でもよい。界磁用磁石４の形状は、丸形などのように他の形状であってもよいし、棒状などのように板状以外の形状であってもよい。
　界磁用磁石４は、厚み方向に磁束を生じる。すなわち、本実施形態では、界磁用磁石４によって生じる磁束の方向は、ロータ１において、回転軸線Ｐの軸線方向である。なお、界磁用磁石４によって生じる磁束の方向は、回転電機の構造に応じて変えてもよい。
　ステータ２は、全体として円筒状に構成されている。ステータ２は、その径方向内方にロータヨーク突出部３ａが位置するように、ロータ１に対して回転軸線Ｐの軸線方向に並んで位置する。ステータ２は、ベースヨーク５と、複数の圧粉ティース８と、樹脂ボビン９と、ステータコイル１０とを有する。本実施形態のステータ２では、ベースヨーク５と複数の圧粉ティース８とは別体である。
　図３を用いて、実施形態１に係るアキシャルギャップ型回転電機Ｘを構成するベースヨーク５を説明する。図３は、ベースヨーク５の概略構成を示す図である。ベースヨーク５は、例えば電磁鋼板などの円環板状の磁性体によって構成されている。なお、ベースヨーク５は、磁性体であれば、電磁鋼板を厚み方向に積層することによって構成されていてもよいし、圧粉、アモルファス材料等によって構成されていてもよい。
　ベースヨーク５は、周方向に並ぶ複数の挿入孔である複数のティース孔６を有する。本実施形態では、ベースヨーク５は、隣り合うティース間の溝であるスロットＴの数と同じ数のティース孔６を有する。複数のティース孔６内には、それぞれ、後述の圧粉ティース８が挿入されている。
　ティース孔６は、ベースヨーク５を軸線方向に見て、ベースヨーク５の径方向に延びる形状を有する。ティース孔６は、ベースヨーク５を軸線方向に見て、各ティース孔６において径方向外端に位置するベースヨーク５の端面であるティース孔径方向外端面６ｂと、径方向内端に位置するベースヨーク５の端面であるティース孔径方向内端面６ａと、ティース孔径方向外端面６ｂとティース孔径方向内端面６ａとを結ぶ斜辺を構成するティース孔周方向端面６ｃを有する。また、ティース孔６は、ベースヨーク５を軸線方向に見て、ティース孔径方向外端面６ｂの周方向長さがティース孔径方向内端面６ａの周方向長さよりも大きい。つまり、ティース孔６は、ベースヨーク５の軸線方向に見て、ベースヨーク５の径方向外方に向かうほど周方向の幅が大きい台形状の断面を有する。
　ティース孔６のティース孔径方向内端面６ａは、スリット１１を有する。これにより、ティース孔６は、ベースヨーク５の内方に向かって開口している。スリット１１の周方向の幅は、ティース孔６のティース孔径方向内端面６ａの周方向長さよりも小さい。ベースヨーク５は、スリット１１によって圧粉ティース８の周囲に生じる渦電流を遮断することができる。
　ベースヨーク５は、周方向に並ぶ複数の位置決め孔部５ａを有する。複数の位置決め孔部５ａ内には、それぞれ、後述の樹脂ボビン９が有する位置決め突部９ｃが挿入されている。ベースヨーク５は、ティース孔６の数と同じ数の位置決め孔部５ａを有する。位置決め孔部５ａは、ティース孔６よりも径方向外方に位置している。つまり、圧粉ティース８がティース孔６内に挿入された状態において、位置決め孔部５ａは、圧粉ティース８よりも径方向外方に位置している。
　本実施形態では、ベースヨーク５は、ティース孔６のティース孔径方向外端面６ｂにベースヨーク５の径方向外方に向かう矩形状の切り欠きとして位置決め孔部５ａを有している。位置決め孔部５ａである矩形状の切り欠きは、ティース孔径方向外端面６ｂの少なくとも一部に連なるように位置している。
　図４Ａ及び図４Ｂを用いて、実施形態１に係るアキシャルギャップ型回転電機Ｘを構成する圧粉ティース８を説明する。図４Ａは、圧粉ティース８の概略構成を示す斜視図である。図４Ｂは、圧粉ティース８を軸線方向に見た図である。圧粉ティース８は、磁性材料の粒子を含む粉粒体によって構成されている。すなわち、圧粉ティース８は、成形型を用いて粉粒体を所定の圧力で一体成形した圧粉粒子によって構成されるティースである。圧粉ティース８は、ベースヨーク５に対して回転軸線Ｐの周りに周方向に並んで配置されている。ベースヨーク５に対して回転軸線Ｐの周りに周方向に並んで圧粉ティース８が配置された筒状の部品をステータコア７とする。
　筒状のステータコア７は、隣り合う圧粉ティース８間に、該圧粉ティース８に巻回された後述のステータコイル１０が収容されるスロットＴを有する。本実施形態では、図１に破線で示すように、スロットＴは、ステータ２を回転軸線Ｐの軸線方向に見て、長方形状である。図１では、スロットＴを１つのみ図示しているが、隣り合う圧粉ティース８間には、それぞれ、長方形状のスロットＴが形成される。
　圧粉ティース８は、軸線方向に見て、径方向に延びるとともに、各圧粉ティース８において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、各圧粉ティース８において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柱形状の部材である。つまり、圧粉ティース８は、略台形の断面を有する柱形状の部材である。圧粉ティース８は、前記断面において短辺を構成するティース径方向内端部の表面である圧粉ティース底面８ａと、前記断面において長辺を構成するティース径方向外端部の表面である圧粉ティース上面８ｂと、前記断面において圧粉ティース底面８ａと圧粉ティース上面８ｂとを結ぶ斜辺を構成するティース周方向端部である圧粉ティース斜面８ｃとを有する。圧粉ティース８の断面形状及び断面積は、軸線方向で同じである。
　なお、柱形状の圧粉ティース８は、軸線方向に見て前記断面における縦寸法及び横寸法の少なくとも一方が徐々に小さくなっていてもよい。すなわち、圧粉ティース８は、軸線方向に抜き勾配（ｄｒａｆｔ　ａｎｇｌｅ）を有していてもよい。
　図５及び図６を用いて、実施形態１に係るアキシャルギャップ型回転電機Ｘを構成する樹脂ボビン９を説明する。図５は、樹脂ボビン９の概略構成を示す斜視図である。図６は樹脂ボビン９内に圧粉ティース８が挿入され、且つステータコイル１０が巻回された状態を示す斜視図である。複数の圧粉ティース８には、それぞれ、筒状の樹脂製ボビンである樹脂ボビン９が装着されている。樹脂ボビン９は、圧粉ティース８に対して、接着、ねじ止め、溶接、溶着など、どのような方法で固定されていてもよい。樹脂ボビン９は、樹脂製の部材であり、圧粉ティース８を覆うことにより、ステータコイル１０に対して圧粉ティース８を電気的に絶縁する。樹脂ボビン９は、圧粉ティース８を収納可能な有底筒形状を有する。詳しくは、樹脂ボビン９は、側面部９ａと、底面部９ｂと、位置決め突部９ｃと、を有する。本実施形態では、側面部９ａ、底面部９ｂ及び位置決め突部９ｃは、一体で形成されている。
　側面部９ａは、断面台形状の圧粉ティース８を収容可能な断面台形状の圧粉ティース収容空間Ａを区画形成するように構成されている。底面部９ｂは、側面部９ａに対して、樹脂ボビン９の筒軸線の軸線方向の一方に設けられていて、圧粉ティース収容空間Ａにおける前記軸線方向の一方を区画する。圧粉ティース収容空間Ａにおける前記軸線方向の他方は、樹脂ボビン９の側面部９ａによって囲まれた開口部９ｄによって構成されている。なお、前記軸線方向は、アキシャルギャップ型回転電機Ｘにおける回転軸線Ｐの軸線方向と一致している。
　圧粉ティース収容空間Ａにおける前記軸線方向の長さは、圧粉ティース８における前記軸線方向の長さよりも小さい。よって、圧粉ティース収容空間Ａ内に圧粉ティース８を収容した状態で、圧粉ティース８は、側面部３４ａに対して前記軸線方向に突出する。
　位置決め突部９ｃは、開口部９ｄに、前記軸線方向に延びるように突出する突出部である。位置決め突部９ｃは、ベースヨーク５の位置決め孔部５ａ内に挿入可能である。
　図７を用いて、実施形態１に係るアキシャルギャップ型回転電機Ｘを構成するステータ２を説明する。図７は、圧粉ティース８を収納した樹脂ボビン９がベースヨーク５に取り付けられた状態を、第１方向に見た図である。図８は、圧粉ティース８を収納した樹脂ボビン９がベースヨーク５に取り付けられた状態を、第２方向に見た図である。図６に示すように、樹脂ボビン９の圧粉ティース収容空間Ａ内に圧粉ティー８２が挿入されることにより、圧粉ティース８は、樹脂ボビン９によって覆われる。
　圧粉ティース８を収納した樹脂ボビン９は、側面部９ａの開口部９ｄがベースヨーク５に接触するように、ベースヨーク５に対して配置される。樹脂ボビン９の底面部９ｂは、ロータヨーク３に対向するように配置される。このとき、圧粉ティース８のうち、樹脂ボビン９から外に突出している部分が、ベースヨーク５のティース孔６内に挿入される。ティース孔６内に挿入された圧粉ティース８は、ベースヨーク５からロータヨーク３に向かって突出している。圧粉ティース８のうちベースヨーク５から突出している部分は、側面部９ａに収納されている。圧粉ティース８の軸線方向に位置する軸方向端面のうちロータヨーク３に近い端面は、底面部９ｂで覆われている。また、樹脂ボビン９の位置決め突部９ｃは、ベースヨーク５の位置決め孔部５ａ内に挿入される。これにより、圧粉ティース８は、底面部９ｂによってロータヨーク方向の移動が制限されるとともに、位置決め突部９ｃによってベースヨーク５に対して位置決めされる。
　樹脂ボビン９の側面部９ａ上には、導電性材料である銅線等が巻回されている。この銅線等は、ステータコイル１０を構成する。
　上述の構成を有するステータ２は、樹脂１２（図１２参照）を用いたインサート成形によって、樹脂封止される。ステータ２では、ベースヨーク５とステータコイル１０及び樹脂ボビン９が装着された圧粉ティース８が一体で樹脂１２により封止される。これにより、ステータ２では、ベースヨーク５に対して圧粉ティース８、樹脂ボビン９及びステータコイル１０が固定される。また、ベースヨーク５、圧粉ティース８及びステータコイル１０が樹脂１２によって絶縁される。
　また、ステータ２のベースヨーク５のティース孔６内に圧粉ティース８が挿入された状態において樹脂１２によって封止することにより、アキシャルギャップ型回転電機Ｘで生じる反力に対して、ベースヨーク５及び圧粉ティース８に応力集中が生じることを抑制できる。これにより、脆性な性質を有する圧粉ティース８の強度の担保も可能である。
　このように構成されるアキシャルギャップ型回転電機Ｘは、ステータ２において、ステータコイル１０に流される電流によって圧粉ティース８に発生する磁界と、ロータ１の界磁用磁石４が発生させる磁界とによって生じる引力と斥力とを利用してステータ２に対してロータ１が回転する。
　（圧粉ティース形状）
　図９を用いて、実施形態１に係るアキシャルギャップ型回転電機Ｘを構成する複数の圧粉ティース８の位置関係を説明する。図９は、周方向に隣り合う圧粉ティース８の位置関係を模式的に示す図である。上述の構成を有するアキシャルギャップ型回転電機Ｘにおいて、ベースヨーク５の周方向に隣り合う圧粉ティース８の間には、軸線方向に見て略矩形状のスロットＴが構成される。圧粉ティース８に樹脂ボビン９を介して巻回されるステータコイル１０は、スロットＴ内に収容される。
　スロットＴに対するステータコイル１０の占積率は、隣り合う圧粉ティース８の間隔のうち最も間隔が小さい圧粉ティース底面８ａの間隔を大きくすることにより増大する。つまり、スロットＴにおけるステータコイル１０の占積率は、圧粉ティース８を、圧粉ティース底面８ａの周方向長さを圧粉ティース上面８ｂの周方向長さよりも小さい、軸方向に見て略台形状にすることにより、圧粉ティース底面８ａの周方向長さと圧粉ティース上面８ｂの周方向長さとが等しい、軸方向に見て略矩形状の圧粉ティースを用いた場合よりも増大する。
　また、上述の構成を有するアキシャルギャップ型回転電機Ｘにおいて、圧粉ティース８は、以下の寸法関係を有する台形状であってもよい。
　ステータコア７のスロット数：Ｓ
　オフセット量：ｗ
　ステータコア７の中心（回転軸線Ｐ）から圧粉ティース底面８ａまでの距離：ｒ１
　ステータコア７の中心（回転軸線Ｐ）から圧粉ティース上面８ｂまでの距離：ｒ２
としたとき、圧粉ティース８は、以下で定義される台形状であってもよい。
　なお、上述の各寸法は、図９に模式的に示す圧粉ティース８における各寸法である。
　コア高さ：ｒ１－ｒ２
　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）
　上述の関係を有する台形状の圧粉ティース８を、ベースヨーク５のティース孔６内に挿入することにより、周方向に隣り合う圧粉ティース８の圧粉ティース斜面８ｃは、平行である。これにより、周方向に隣り合う圧粉ティース斜面８ｃ同士の間にスロットＴを確保することができる。
　なお、前記平行は、隣り合う圧粉ティース８の圧粉ティース斜面８ｃ同士が完全に交わらない場合だけでなく、隣り合う圧粉ティース８の圧粉ティース斜面８ｃ同士のなす角が９０度未満の場合も含む。
　上述の構成により、ステータコア７におけるステータコイル１０の占積率が増えるため、同一断面積の銅線の巻き数を増やすことができる。よって、アキシャルギャップ型回転電機Ｘの磁束密度を高めることができる。また、上述のようにステータコイル１０の占積率が増える効果として、ステータコイル１０の径を大きくしたり、ステータコイル１０として角線、エッジワイズ線を巻線したりすることができる。また、ステータコイル１０の占積率が増えると、ステータコイル１０の電気抵抗を小さくすることができ、ステータコイル１０の発熱の原因となる銅損の低減も可能となる。
　また、上述の構成により、ステータコイル１０の抵抗を合わせるために巻き線径を大きくする必要はあるが、Ａｌのコイルも巻くことができる。これにより、アキシャルギャップ型回転電機Ｘは、Ａｌでコイルを構成することで軽量化も図れる。
　（ティース孔６に対する圧粉ティース８の位置決め）
　次に、図１０及び図１１を用いて、ティース孔６内に挿入される圧粉ティース８の位置決めについて説明する。図１０は、圧粉ティース８がティース孔６内に挿入された状態を、第１方向に見た図である。圧粉ティース８は、ベースヨーク５のティース孔６内に挿入可能な形状を有している。具体的には、圧粉ティース８を軸線方向に見て、圧粉ティース８における一方の圧粉ティース斜面８ｃと他方の圧粉ティース斜面８ｃとがなす角度は、ベースヨーク５を軸線方向にみて、ティース孔６における一方のティース孔周方向端面６ｃと他方のティース孔周方向端面６ｃとがなす角度と略等しい。なお、圧粉ティース８を軸線方向に見て、圧粉ティース８における一方の圧粉ティース斜面８ｃと他方の圧粉ティース斜面８ｃとがなす角度は、圧粉ティース８をティース孔６内に挿入可能な程度のばらつきを含む。
　また、圧粉ティース８を軸線方向に見て、圧粉ティース８における圧粉ティース底面８ａの周方向の長さＬ４は、ステータコア７を軸線方向にみて、ティース孔６におけるティース孔径方向内端面６ａの周方向の長さＬ１と略等しい。なお、圧粉ティース底面８ａの周方向の長さＬ４は、圧粉ティース８をティース孔６内に挿入可能な程度のばらつきを含む。一方、圧粉ティース８を軸線方向に見て、圧粉ティース８における圧粉ティース上面８ｂの周方向の長さＬ５は、ステータコア７を軸線方向にみて、ティース孔６におけるティース孔径方向外端面６ｂの周方向の長さＬ２よりも短い。また、圧粉ティース８を軸線方向に見て、圧粉ティース８における圧粉ティース底面８ａから圧粉ティース上面８ｂまでの径方向の長さＬ６は、ステータコア７を軸線方向にみて、ティース孔６におけるティース孔径方向内端面６ａからティース孔径方向外端面６ｂまでの径方向の長さＬ３よりも短い。
　圧粉ティース８は、ティース孔６内に圧粉ティース８が挿入された状態において、圧粉ティース斜面８ｃをティース孔周方向端面６ｃに接触させると、圧粉ティース底面８ａがティース孔径方向内端面６ａに接触する。この際、圧粉ティース８の圧粉ティース上面８ｂは、ティース孔径方向外端面６ｂに接触しない。つまり、圧粉ティース上面８ｂとティース孔径方向外端面６ｂとの間に間隔Ｂが存在する。これにより、圧粉ティース８は、ティース孔６内に圧入されない形状を有している。
　このように構成される圧粉ティース８では、ティース孔６内に挿入される際、ティース孔６内への挿入時に圧入が不要である。このような形状により、ティース孔６内に挿入される際、圧粉ティース底面８ａとティース孔径方向内端面６ａとの接触により圧粉ティース８に加わる力（白塗矢印ａ１参照）または圧粉ティース斜面８ｃとティース孔周方向端面６ｃとの接触により圧粉ティース８に加わる力（白塗矢印ａ２参照）が径方向外方に逃げる（白塗矢印ａ３参照）。これにより、圧粉ティース８におけるベースヨーク５との接触面圧は、減少する。よって、ティース孔６内に挿入される際、圧粉ティース８にベースヨーク５との接触により生じる摩擦が低減される。これにより、ベースヨーク５に対する圧粉ティース８の組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流すことができるアキシャルギャップ型回転電機Ｘを提供することができる。
　図１１は、位置決め突部９ｃが位置決め孔部５ａ内に挿入された状態を、第１方向に見た図である。圧粉ティース８に装着されている樹脂ボビン９の位置決め突部９ｃは、圧粉ティース８がティース孔６内に挿入された状態において、ベースヨーク５の位置決め孔部５ａに挿入されるように構成される。位置決め突部９ｃは、位置決め孔部５ａ内に挿入された状態において、ティース孔径方向外端面６ｂと圧粉ティース上面８ｂとの間に位置する。この際、位置決め突部９ｃは、ティース孔径方向外端面６ｂと圧粉ティース上面８ｂとの間に圧入されている。圧粉ティース８には、圧入された位置決め突部９ｃの弾性力によって径方向内方に向かう力（白塗り矢印ａ４参照）が加わる。これにより、圧粉ティース底面８ａがティース孔径方向内端面６ａに接触するとともに、圧粉ティース斜面８ｃがティース孔周方向端面６ｃに接触する。つまり、樹脂ボビン９は、位置決め突部９ｃが位置決め孔部５ａに挿入された状態において、圧粉ティース８をステータコア７の径方向内方に向かってベースヨーク５に押し付けるように構成されている。
　圧粉ティース８を軸線方向に見て、圧粉ティース８は、ステータコア７の径方向内方に向かうにつれて周方向の長さが小さくなるくさび形である。同様に、ステータコア７を軸線方向にみて、ティース孔６における圧粉ティース底面８ａは、テータコアの径方向内方に向かうにつれて周方向の長さが小さくなるくさび形である。圧粉ティース斜面８ｃは、位置決め突部９ｃによるステータコア７の径方向内方に向かう力によってティース孔周方向端面６ｃに接触すると、圧粉ティース斜面８ｃに垂直な方向の力によってティース孔周方向端面６ｃに押し付けられる。圧粉ティース斜面８ｃには、くさびの働きによって、圧粉ティース８をステータコア７の径方向内方に向かってベースヨーク５に押し付ける力が増幅されて作用する。
　このように構成される圧粉ティース８は、圧粉ティース底面８ａがティース孔径方向内端面６ａに押し付ける（白塗り矢印ａ６参照）ことにより、圧粉ティース８の径方向内方である圧粉ティース底面８ａを基準として径方向の位置が定まる。また、圧粉ティース８は、圧粉ティース斜面８ｃがティース孔周方向端面６ｃに押し付ける（白塗り矢印ａ５参照）ことにより、圧粉ティース８の周方向の位置が定まる。また、圧粉ティースの圧粉ティース斜面８ｃは、くさびの働きにより増幅された力（白塗り矢印ａ５参照）によってティース孔周方向端面６ｃに押し付けられる。これにより、圧粉ティース斜面８ｃとティース孔周方向端面６ｃとの間の磁気抵抗が低減する。よって、ステータコア７は、圧粉ティース８とベースヨーク５とが別の部材として構成されていても、効率的に磁束を流すことができる。
　また、圧粉ティース８は、位置決め突部９ｃによって圧粉ティース上面８ｂとティース孔径方向外端面６ｂとの間の間隔Ｂが拡大される。圧粉ティース上面８ｂとティース孔径方向外端面６ｂとの間隔は、位置決め突部９ｃの径方向の長さと略等しくなるまで拡大する。これにより、圧粉ティース上面８ｂとティース孔径方向外端面６ｂとは、位置決め突部９ｃが介在することによって接触しない。ステータコア７は、前記位置決め突部９ｃによって圧粉ティース８からベースヨーク５の径方向外方への磁束の流れが阻害される。しかし、圧粉ティース８からベースヨーク５の径方向外方に流れる磁束は、圧粉ティース８からベースヨーク５に流れる全磁束に対して十分に小さいため、磁束全体に対する影響は少ない。また、前記位置決め突部９ｃは、前記ティース孔６の径方向外方または径方向内方に位置しているので、圧粉ティース８からベースヨーク５の周方向への磁束の流れを阻害することがない。これにより、ベースヨーク５に対する圧粉ティース８の組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流すことができるアキシャルギャップ型回転電機Ｘを提供することができる。
　（樹脂ボビン９による圧粉ティース８の位置決め）
　次に、図１２を用いて、樹脂ボビン９による圧粉ティース８の回転軸線Ｐ方向の位置決めについて説明する。図１２は、ロータ１の界磁用磁石４と樹脂ボビン９と圧粉ティース８との位置関係を示す部分断面図である。圧粉ティース８に装着された樹脂ボビン９は、位置決め突部９ｃを位置決め孔部５ａ内に挿入することにより、樹脂ボビン９本体内の圧粉ティース８のティース孔６内における径方向と周方向の位置を固定する。また、圧粉ティース８に装着された樹脂ボビン９の底面部９ｂは、樹脂ボビン９本体内の圧粉ティース８のうちロータヨーク３に近い端面の少なくとも一部を覆っている。
　底面部９ｂは、アキシャルギャップ型回転電機Ｘにおいて、ロータ１の界磁用磁石４に対して軸線方向に対向している。つまり、底面部９ｂは、界磁用磁石４と圧粉ティース８との間に位置する。従って、底面部９ｂは、界磁用磁石４によって圧粉ティース８が磁気的吸引力（白塗り矢印参照）を受けた場合でも、圧粉ティース８のロータヨーク３方向への移動を制限する。つまり、樹脂ボビン９は、底面部９ｂによって圧粉ティース８が樹脂ボビン９から抜け出るのを防止できる。また、樹脂ボビン９は、底面部９ｂによって界磁用磁石４と圧粉ティース８とのアキシャルギャップを一定に保つ。これにより、樹脂ボビン９は、圧粉ティース８のティース孔６内でのロータヨーク３の径方向及び周方向の移動と、ロータヨーク３方向への移動を抑制することができる。
　（封止による圧粉ティース８の位置決め）
　次に、図１３を用いて、樹脂１２による圧粉ティースの位置決めについて説明する。図１３は、樹脂封止用の金型Ｙ内に配置されたロータ１を、第１方向に見た図である。ステータコア７を含むステータ２は、ベースヨーク５の各ティース孔６内にステータコイル１０及び樹脂ボビン９が装着された圧粉ティース８が挿入された状態において樹脂１２（図１２参照）によって封止される。ステータ２は、封止用の金型Ｙ内に配置される。封止用の金型Ｙには、金型Ｙ内に樹脂１２を注入する少なくとも１つの注入口Ｙａが圧粉ティース８よりも径方向外方に設けられている。注入口Ｙａから金型Ｙ内に注入された樹脂１２は、ステータ２の径方向内方に流れる（白塗り矢印参照）。樹脂１２は、流動による圧力によって、ティース孔６内の圧粉ティース８をステータ２の径方向内方にベースヨーク５に押し付ける。ステータ２は、金型Ｙ内に満たされた流動状態の樹脂１２が固形化することにより封止される。圧粉ティース８は、樹脂１２によってベースヨーク５に押し付けられた状態において封止される。これにより、ステータ２は、金型Ｙに注入される樹脂１２の流動による圧力によって圧粉ティース８の圧粉ティース底面８ａとベースヨーク５のティース孔周方向端面６ｃとが離隔することがない。よって、ベースヨーク５に対する圧粉ティース８の組み立て性を向上しつつ、効率的に磁束を流すことができるアキシャルギャップ型回転電機Ｘを提供することができる。
　また、ベースヨーク５のティース孔６内に圧粉ティース８が挿入された状態でステータ２を樹脂１２によって封止することにより、アキシャルギャップ型回転電機Ｘにおいて生じる反力に対して、ベースヨーク５及び圧粉ティース８に応力集中が生じることを抑制できる。これにより、脆性な性質を有する圧粉ティース８の強度の担保も可能である。
　＜その他の実施形態＞
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、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。
　前記実施形態において、位置決め孔部５ａは、ティース孔６よりもベースヨーク５の径方向外方に位置している。しかしながら、位置決め孔部は、ティース孔よりもベースヨークの径方向内方に位置してもよい。また、位置決め孔部は、ティース孔の周方向に位置していてもよい。
　前記実施形態において、樹脂ボビン９は、側面部９ａを開口部９ｄから見て、開口部９ｄの長辺の近傍に位置決め突部９ｃを有している。しかしながら、樹脂ボビン９は、位置決め孔部５ａの位置に応じて、側面部９ａを開口部９ｄから見て、開口部９ｄの短辺の近傍に位置決め突部９ｃを位置してもよい。
　前記実施形態において、ベースヨーク５は、ティース孔６を構成するティース孔径方向外端面６ｂの少なくとも一部に連なる切り欠きとして位置決め孔部５ａを有している。しかしながら、ベースヨークは、ティース孔径方向外端面に連なっていない独立した形状の位置決め孔部を有していてもよい。ベースヨークは、例えば、ティース孔の一部と連ならない孔、ベースヨークの外周端面に連なる切り欠きを位置決め孔部として有してもよい。
　前記実施形態では、圧粉ティース８は、略台形の断面を有する柱形状の部材である。しかしながら、圧粉ティースは、他の断面形状を有する柱形状の部材であってもよい。また、圧粉ティースは、角部分にＲ部、面取り部などを有していてもよい。
　前記実施形態では、ティース孔６は、位置決め孔部５ａ及びスリット１１を有する。しかしながら、ティース孔は、位置決め孔部及びスリットの少なくとも一方を有していなくてもよい。
　前記実施形態では、樹脂ボビン９は、位置決め突部９ｃ及び底面部９ｂを有する。しかしながら、樹脂ボビンは、樹脂ボビン本体内の圧粉ティースのロータヨーク方向への移動を抑制可能な形状を有していればよい。樹脂ボビンは、例えば、樹脂ボビン本体の一方の端部に圧粉ティースを係合する突起を有していてもよい。
　前記実施形態では、樹脂ボビン９の筒軸方向に突出した位置決め突部９ｃがベースヨーク５の切り欠き部分である位置決め孔部５ａ内に挿入される構成である。しかしながら、樹脂ボビンの樹脂ボビンフランジが有する孔である位置決め突部内に、ベースヨークが有する突起である位置決め孔部が挿入される構成であってもよい。また、樹脂ボビンの樹脂ボビンフランジが有する孔である位置決め突部とベースヨークが有する孔とである位置決め孔部内に、位置決めピンが挿入される構成であってもよい。
Ｘ　アキシャルギャップ型モータ
１　ロータ
２　ステータ
３　ロータヨーク
３ａ　ロータヨーク突出部
３ｂ　ロータヨーク鍔部
４　界磁用磁石
５　ベースヨーク
５ａ　位置決め孔部
６　ティース孔
６ａ　ティース孔径方向内端面
６ｂ　ティース孔径方向外端面
６ｃ　ティース孔周方向外端面
７　ステータコア
８　圧粉ティース（ティース）
８ａ　圧粉ティース底面（ティース径方向外端部）
８ｂ　圧粉ティース上面（ティース径方向内端部）
８ｃ　圧粉ティース斜面（ティース周方向端部）
９　樹脂ボビン
９ａ　側面部
９ｂ　底面部
９ｃ　位置決め突部
９ｄ　開口部
１０　ステータコイル
１１　スリット
Ｇ　ギャップ
Ｔ　スロット
Ｐ　回転軸線
Ａ　圧粉ティース収容空間

Claims (6)

  1. 　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、
    　ベースヨークと、圧粉粒子によって形成され且つ前記ベース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とを有し、前記ロータに対して前記回転軸の軸線方向に位置する筒状のステータコアと、
    　前記複数のティースがそれぞれ挿入されている複数の筒状の樹脂製ボビンと、
    　前記複数の樹脂製ボビン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回転電機であって、
    　前記樹脂製ボビンは、
    　　底面部を有する有底筒形状の側面部と、
    　　前記側面部から軸方向に突出する位置決め突部と、
    　を有し、
    　前記ベースヨークは、
    　　前記複数のティースがそれぞれ挿入される複数のティース孔と、
    　　前記ティース孔よりも径方向外方または前記ティース孔よりも径方向内方に位置し、且つ、前記位置決め突部が挿入される位置決め孔部と、
    　を有し、
    　前記複数のティース孔は、
    　前記ステータコア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、各ティース孔の径方向外端に位置するティース孔径方向外端面の周方向長さが、前記各ティース孔の径方向内端に位置するティース孔径方向内端面の周方向長さよりも大きく、
    　前記複数のティースは、
    　　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、前記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柱形状であり、
    　前記位置決め突部は、
    　　前記位置決め孔部５ａ内に挿入された状態において、前記ティース径方向内端部が前記ティース孔径方向内端面に接触するとともに前記ステータコアの周方向において前記ティースの端部に位置するティース周方向端部が前記ステータコア７の周方向において前記ティース孔の端部に位置するティース孔周方向端面に接触し、且つ前記ティース径方向外端部が前記ティース孔径方向外端面に接触しないように、前記各ティースを前記ステータコアの径方向内方に向かって前記ベースヨークに押し付ける、
    アキシャルギャップ型回転電機。
  2. 　請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
    　前記位置決め孔部は、
    　前記ティース孔径方向外端面の少なくとも一部または前記ティース孔径方向内端面の少なくとも一部に連なって位置する、
    アキシャルギャップ型回転電機。
  3. 　請求項１または２に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
    　前記位置決め孔部は、
    　前記ベースヨークにおいて、前記ティースよりも径方向外方に位置する、
    アキシャルギャップ型回転電機。
  4. 　請求項３に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
    　前記位置決め孔部は、前記位置決め突部が挿入されることにより前記ティース孔径方向外端面と前記ティース径方向外端部との間隔を拡大するように、構成される、
    アキシャルギャップ型回転電機。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
    　前記ステータコアは、径方向外方から径方向内方に向かって流れる樹脂によって封止される、
    アキシャルギャップ型回転電機。
  6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
    　前記樹脂製ボビンは、前記ティースの軸方向に位置する軸方向端面のうち前記ロータに近い軸方向端面の少なくとも一部を覆っている、
    アキシャルギャップ型回転電機。
PCT/JP2020/047363 2020-01-14 2020-12-18 アキシャルギャップ型回転電機 WO2021145135A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20913217.4A EP4071978B1 (en) 2020-01-14 2020-12-18 Axial-gap-dynamoelectric machine
CN202080091239.8A CN114902543A (zh) 2020-01-14 2020-12-18 轴向间隙式旋转型电机
JP2021570697A JP7318012B2 (ja) 2020-01-14 2020-12-18 アキシャルギャップ型回転電機
US17/859,412 US20220352777A1 (en) 2020-01-14 2022-07-07 Axial-gap-dynamoelectric machine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062961130P 2020-01-14 2020-01-14
US62/961,130 2020-01-14

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/859,412 Continuation-In-Part US20220352777A1 (en) 2020-01-14 2022-07-07 Axial-gap-dynamoelectric machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021145135A1 true WO2021145135A1 (ja) 2021-07-22

Family

ID=76864387

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/047363 WO2021145135A1 (ja) 2020-01-14 2020-12-18 アキシャルギャップ型回転電機
PCT/JP2020/047364 WO2021145136A1 (ja) 2020-01-14 2020-12-18 アキシャルギャップ型モータ

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/047364 WO2021145136A1 (ja) 2020-01-14 2020-12-18 アキシャルギャップ型モータ

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20220345018A1 (ja)
EP (2) EP4071978B1 (ja)
JP (2) JP7300525B2 (ja)
CN (2) CN114902532A (ja)
WO (2) WO2021145135A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022208504A1 (de) 2022-08-16 2024-02-22 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Rotor für eine elektrische Maschine eines Luftfahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006333579A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の固定子
WO2007114079A1 (ja) 2006-03-27 2007-10-11 Daikin Industries, Ltd. 電機子コア、それを用いたモータおよびその製造方法
JP2010088142A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Daikin Ind Ltd インシュレータ及び電機子コア
WO2015162708A1 (ja) * 2014-04-23 2015-10-29 株式会社日立産機システム アキシャルエアギャップ型回転電機
WO2019077983A1 (ja) * 2017-10-19 2019-04-25 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型回転電機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57202866A (en) * 1981-06-04 1982-12-11 Yoshiteru Takahashi Axially flat type motor
WO2003047069A1 (fr) * 2001-11-29 2003-06-05 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Machine dynamoelectrique de type a entrefer axial
JPWO2003047070A1 (ja) * 2001-11-29 2005-04-14 ヤマハ発動機株式会社 アキシャルギャップ型回転電機
CN1675813A (zh) 2002-08-16 2005-09-28 雅马哈发动机株式会社 旋转电机的磁体
CN1685585B (zh) * 2002-08-16 2010-05-12 雅马哈发动机株式会社 旋转电机
DE10311819A1 (de) * 2003-03-13 2004-10-14 Minebea Co., Ltd. Elektromotor
JP4726564B2 (ja) * 2005-07-20 2011-07-20 ヤマハ発動機株式会社 回転電機及び電動車椅子
JP5040407B2 (ja) 2006-05-12 2012-10-03 ダイキン工業株式会社 アキシャルギャップ型モータ及び圧縮機
JP5052288B2 (ja) * 2007-06-28 2012-10-17 信越化学工業株式会社 アキシャルギャップ型回転機
WO2009057674A1 (ja) 2007-11-01 2009-05-07 Daikin Industries, Ltd. 電機子用磁芯及びその製造方法、電機子、回転電機、圧縮機
JP4710993B2 (ja) * 2009-02-26 2011-06-29 ダイキン工業株式会社 電機子用コア
CN105684269A (zh) * 2013-11-22 2016-06-15 株式会社日立制作所 轴向间隙型旋转电机
WO2015155879A1 (ja) * 2014-04-11 2015-10-15 株式会社日立産機システム アキシャルエアギャップ型回転電機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006333579A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の固定子
WO2007114079A1 (ja) 2006-03-27 2007-10-11 Daikin Industries, Ltd. 電機子コア、それを用いたモータおよびその製造方法
JP2010088142A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Daikin Ind Ltd インシュレータ及び電機子コア
WO2015162708A1 (ja) * 2014-04-23 2015-10-29 株式会社日立産機システム アキシャルエアギャップ型回転電機
WO2019077983A1 (ja) * 2017-10-19 2019-04-25 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型回転電機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4071978A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022208504A1 (de) 2022-08-16 2024-02-22 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Rotor für eine elektrische Maschine eines Luftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021145136A1 (ja) 2021-07-22
US20220345018A1 (en) 2022-10-27
US20220352777A1 (en) 2022-11-03
EP4071978A4 (en) 2023-01-18
EP4071978B1 (en) 2023-11-29
JP7300525B2 (ja) 2023-06-29
JP7318012B2 (ja) 2023-07-31
CN114902532A (zh) 2022-08-12
JPWO2021145136A1 (ja) 2021-07-22
EP4071978A1 (en) 2022-10-12
EP4071973A4 (en) 2023-01-18
JPWO2021145135A1 (ja) 2021-07-22
EP4071973A1 (en) 2022-10-12
CN114902543A (zh) 2022-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5614501B2 (ja) 回転電機用ロータ、回転電機、および、回転電機用ロータの製造方法
JP4162565B2 (ja) 電動機のロータ
KR102498735B1 (ko) 모터
JP5927286B2 (ja) 回転電機
WO2016136384A1 (ja) 電機子および回転電機
JP5088584B2 (ja) 回転電機
KR101008093B1 (ko) 선형 모터를 위한 고정자 코어 및 선형모터
WO2008132970A1 (ja) インシュレータ、回転電機の固定子、及び回転電機
JPWO2017141562A1 (ja) 回転電機の固定子、回転電機、および、回転電機の固定子の製造方法
JP2008187841A (ja) 電機子コア、電機子、及びモータ、並びに電機子コアの製造方法
JPWO2018139100A1 (ja) 回転電機
JP6591084B2 (ja) 回転子および回転電機
WO2021145135A1 (ja) アキシャルギャップ型回転電機
CN114977691A (zh) 电动机的电枢结构和电动机的电枢的制造方法
US6717319B2 (en) Electric rotary machine with armature of discrete salient pole structure
JP6115448B2 (ja) 回転電機用ロータの製造方法及び回転電機用ロータ
WO2018207897A1 (ja) 多相クローポールモータと該多相クローポールモータを構成する固定子
JP6285019B2 (ja) アキシャルギャップ型回転電機
WO2015114794A1 (ja) アキシャルギャップ型回転電機
WO2024029202A1 (ja) モータ
WO2016170608A1 (ja) アキシャルギャップ型回転電機
JP5255602B2 (ja) ステータコア、モータおよび記録媒体駆動装置
JP2009254001A (ja) コイル及びこのコイルを備える分割ステータ
JP2007295637A (ja) 電動モータ
JP6497263B2 (ja) 回転電機ステータ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20913217

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021570697

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020913217

Country of ref document: EP

Effective date: 20220705

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE