JP2010004634A

JP2010004634A - Axial-gap type rotating electrical machine

Info

Publication number: JP2010004634A
Application number: JP2008160260A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Asano; 能成浅野; Shin Nakamasu; 伸中増; Atsushi Kito; 敦之木藤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2028-06-19
Also published as: JP5365074B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the magnetic resistance also of a path wherein magnetic flux flows, while reducing the eddy current, in the constitution of offsetting its axial force in an axial-gap type rotating electrical machine. <P>SOLUTION: An axial-gap type rotating electrical machine 10 is equipped with a field magneton 20, which rotates about a rotating shaft 28a, and an armature 30 and a stator 40, which face the field magneton from the opposite side mutually on a rotating shaft. The stator 40 does not have an armature coil 36 but has steel plates 91, which have specified thickness and are stacked in its thickness direction, being wound around the rotating shafting. The field magneton 20 has permanent magnets 22, which are arranged around the rotating shaft, each showing a pair of magnetic pole faces that oppose the stator 40 and the armature 30. The inside diameter, centered about the rotating shaft 28a of the magnetic pole face 21b on the side facing the stator 40 of the permanent magnet 22, is larger than a value of the added twice the specified thickness to the inside diameter of the stator 40. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明はアキシャルギャップ型回転電機に関し、特に電機子巻線が設けられない固定子の構成に関する。 The present invention relates to an axial gap type rotating electrical machine, and more particularly to a configuration of a stator in which no armature winding is provided.

下記特許文献１には、ロータ、ステータ、補助ヨークを備えたアキシャルギャップ型回転電機が開示されている。当該回転電機において、ステータはロータと対向し、補助ヨークは、ステータと反対側でロータと対向し、それぞれ配置される。 Patent Document 1 below discloses an axial gap type rotating electrical machine including a rotor, a stator, and an auxiliary yoke. In the rotating electrical machine, the stator faces the rotor, and the auxiliary yoke faces the rotor on the side opposite to the stator and is arranged respectively.

当該ロータには複数個の永久磁石が、円周方向に等間隔に配設される。ステータには電磁コイルが巻装されたステータコアが複数個、円周方向に等間隔に配設される。補助ヨークは磁性体によって構成される。 In the rotor, a plurality of permanent magnets are arranged at equal intervals in the circumferential direction. A plurality of stator cores around which electromagnetic coils are wound are arranged on the stator at equal intervals in the circumferential direction. The auxiliary yoke is made of a magnetic material.

ロータとステータとの間で軸方向に働く力（スラスト力）に対抗して、ロータと補助ヨークとの間で軸方向に力を働かせることにより、ロータ及びその軸受の負担が軽減される。 The load on the rotor and its bearings is reduced by exerting an axial force between the rotor and the auxiliary yoke against the axially acting force (thrust force) between the rotor and the stator.

補助ヨークの直径はロータの直径以上にすることが望ましいことや、補助ヨークを電磁鋼板の渦巻き積層体で構成して渦電流を低減することが開示されている。 It is disclosed that the diameter of the auxiliary yoke is desirably larger than the diameter of the rotor, and that the auxiliary yoke is formed of a spiral laminate of electromagnetic steel plates to reduce eddy current.

なお、アキシャルギャップ型回転電機は、例えば下記特許文献２，３にも開示されている。 An axial gap type rotating electrical machine is also disclosed in Patent Documents 2 and 3 below, for example.

特開２００６−３５３０７８号公報JP 2006-353078 A 特開昭６１−１８５０４０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-185040 特開平１−１７４２４８号公報JP-A-1-174248

しかしながら、特許文献１では、補助ヨークの内径と永久磁石の径方向の位置との関係についての考察が欠けている。特に補助ヨークを電磁鋼板の渦巻き積層体で構成した場合に、その内周側で発生しうる問題についての観点に欠けている。 However, Patent Document 1 lacks consideration about the relationship between the inner diameter of the auxiliary yoke and the radial position of the permanent magnet. In particular, when the auxiliary yoke is formed of a spiral laminated body of electromagnetic steel sheets, there is a lack of viewpoints on problems that may occur on the inner peripheral side.

図１８は、特許文献１にいう補助ヨークを特許文献１にいう電磁鋼板の渦巻き積層体で形成する場合に必要な工程を示す図であり、電磁鋼板を巻回する軸方向に沿って見た平面図である。 FIG. 18 is a diagram illustrating a process necessary when the auxiliary yoke referred to in Patent Document 1 is formed of the spiral laminated body of the electromagnetic steel sheet referred to in Patent Document 1, and is viewed along the axial direction in which the electromagnetic steel sheet is wound. It is a top view.

電磁鋼板９１を渦巻き状に積層するためには、軸２８ａを中心とした半径Ｒｉの円筒９０に電磁鋼板９１を巻き付けていく工程が必要である。即ち補助ヨークは最内周となる位置から外側へと順次に形成されることになる。電磁鋼板９１を補助ヨークの最外周となる位置から順に内側へと巻き込んで積層する工程は大きな困難を伴うからである。 In order to laminate the electromagnetic steel sheet 91 in a spiral shape, a process of winding the electromagnetic steel sheet 91 around a cylinder 90 having a radius Ri centered on the shaft 28a is necessary. That is, the auxiliary yoke is sequentially formed from the innermost position to the outer side. This is because the process of winding the electromagnetic steel sheet 91 inward from the position that is the outermost periphery of the auxiliary yoke and laminating it is accompanied by great difficulty.

そして上記の工程を実施すれば、円筒９０に最も近い電磁鋼板９１が円筒９０をほぼ一周して巻回することで第１層を形成した後、円筒９０とは反対側から第１層に電磁鋼板９１が更に巻回されて第２層を形成することになる。 When the above process is performed, the electromagnetic steel sheet 91 closest to the cylinder 90 is wound around the cylinder 90 almost once to form the first layer, and then the electromagnetic wave is applied to the first layer from the side opposite to the cylinder 90. The steel plate 91 is further wound to form the second layer.

この第２層の形成においては、円筒９０から見て第１層の端部に乗り上げる態様で電磁鋼板９１が巻回される。つまり、電磁鋼板９１が第１層から第２層へと向かう位置において、電磁鋼板９１の厚みｔで円筒９０から離れて第１層の端部へと至ることになる。そしてこのような乗り上げは、軸２８ａを中心とした径Ｒｉと径Ｒｉ＋ｔの間の領域で、第１層が存在しないギャップＧｉを形成してしまう。 In the formation of the second layer, the electromagnetic steel sheet 91 is wound in such a manner that it rides on the end of the first layer as viewed from the cylinder 90. That is, at the position where the electromagnetic steel sheet 91 is directed from the first layer to the second layer, the electromagnetic steel sheet 91 is separated from the cylinder 90 by the thickness t of the electromagnetic steel sheet 91 and reaches the end of the first layer. Such a ride-up forms a gap Gi in which the first layer does not exist in a region between the diameter Ri and the diameter Ri + t with the shaft 28a as the center.

図１９はギャップＧｉ近傍で電磁鋼板９１が積層される態様を拡大して部分的に示す平面図である。通常、アキシャルギャップ型回転電機では、ロータの磁石やステータコアが円周方向に配置されるため、補助ヨークに流れる磁束もほぼ円周方向に沿って流れることになる。 FIG. 19 is an enlarged plan view partially showing an aspect in which the electromagnetic steel sheets 91 are laminated in the vicinity of the gap Gi. Usually, in the axial gap type rotating electrical machine, the magnets and the stator core of the rotor are arranged in the circumferential direction, so that the magnetic flux flowing through the auxiliary yoke also flows almost along the circumferential direction.

そしてもし、補助ヨークの最内周である、径Ｒｉと径Ｒｉ＋ｔの間の領域にも磁束Φｉが流れることになれば、第１層を流れていた磁束Φｉは大きな磁気抵抗を有する経路を流れることになる。即ち、第１層を流れていた磁束Φｉは、ギャップＧｉを経由するか、あるいは電磁鋼板９１同士の境界を超えて第２層の電磁鋼板９１へと流れ、当該電磁鋼板９１が第２層から第１層へと移るに従って再び第１層に流れることになる。 If the magnetic flux Φi flows in a region between the diameter Ri and the diameter Ri + t, which is the innermost circumference of the auxiliary yoke, the magnetic flux Φi flowing through the first layer flows through a path having a large magnetic resistance. It will be. That is, the magnetic flux Φi flowing through the first layer flows through the gap Gi or beyond the boundary between the electromagnetic steel plates 91 to the second electromagnetic steel plate 91, and the electromagnetic steel plate 91 moves from the second layer. As it moves to the first layer, it flows again to the first layer.

一方、電磁鋼板９１が第１層の端部に乗り上げることによって、円周方向から歪む現象は、電磁鋼板９１が積層される位置が外周側にあるほど緩和される。よって補助ヨークの最外周において積層された電磁鋼板９１はほぼ円周状を呈している。 On the other hand, the phenomenon in which the electromagnetic steel sheet 91 rides on the end of the first layer and is distorted from the circumferential direction is alleviated as the position where the electromagnetic steel sheets 91 are laminated is closer to the outer peripheral side. Therefore, the electromagnetic steel plates 91 laminated on the outermost periphery of the auxiliary yoke have a substantially circumferential shape.

しかしながら、その最外周の層（以下「最外層」と称す）の端部は、最外層と隣接して円筒９０側に近い側にある層の電磁鋼板９１とギャップを形成することになる。 However, the end portion of the outermost layer (hereinafter referred to as “outermost layer”) forms a gap with the electromagnetic steel sheet 91 of the layer adjacent to the outermost layer and closer to the cylinder 90 side.

図２０はかようなギャップＧｏ近傍で電磁鋼板９１が積層される態様を拡大して部分的に示す平面図である。 FIG. 20 is an enlarged plan view partially showing an aspect in which the electromagnetic steel plates 91 are laminated in the vicinity of the gap Go.

そしてもし、補助ヨークの最外周である、径Ｒｏと径Ｒｏ−ｔの間の領域にも磁束Φｉが流れることになれば、最外層を流れていた磁束Φｏは大きな磁気抵抗を有する経路を流れることになる。即ち、最外層を流れていた磁束Φｏは、ギャップＧｏを経由するか、あるいは電磁鋼板９１同士の境界を超えて隣接する電磁鋼板９１へと流れ、当該電磁鋼板９１が最外層へと移るに従って再び最外層に流れることになる。 If the magnetic flux Φi flows also in the region between the diameter Ro and the diameter Ro-t, which is the outermost periphery of the auxiliary yoke, the magnetic flux Φo flowing through the outermost layer flows through a path having a large magnetic resistance. It will be. That is, the magnetic flux Φo flowing through the outermost layer flows through the gap Go or beyond the boundary between the electromagnetic steel plates 91 to the adjacent electromagnetic steel plate 91, and again as the electromagnetic steel plate 91 moves to the outermost layer. It will flow to the outermost layer.

補助ヨークにおいて、このように磁気抵抗が大きい経路を磁束が通ることは、当該磁束がロータとステータとの間をも通って回転電機の動作に直接に影響することに鑑みれば、当然に望ましくない。また、積層方向に磁束が流れると渦電流が電磁鋼板９１の面内を流れ、渦電流損が増大する。 In the auxiliary yoke, it is naturally undesirable that the magnetic flux passes through such a path having a large magnetic resistance in view of the fact that the magnetic flux passes directly between the rotor and the stator and directly affects the operation of the rotating electrical machine. . Further, when magnetic flux flows in the stacking direction, eddy current flows in the surface of the electromagnetic steel sheet 91, and eddy current loss increases.

そこで、本発明は、アキシャルギャップ型回転電機において軸方向の力を相殺する構成において、渦電流を低減しつつも、磁束が流れる経路の磁気抵抗をも低減することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the magnetic resistance of a path through which a magnetic flux flows while reducing an eddy current in an axial gap type rotating electrical machine in a configuration that cancels an axial force.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１の態様は、回転軸（２８ａ）の周囲で回転する界磁子（２０）と、前記回転軸上で相互に反対側から前記界磁子に対して対向する電機子（３０）及び固定子（４０）とを備える。前記電機子は電機子巻線（３６）を有する。前記固定子は電機子巻線を有さず、所定厚（ｔ）を有して前記回転軸の周囲で巻回されてその厚み方向に積層された鋼板（９１）を有する。前記界磁子は、各々が前記固定子及び前記電機子に対向する一対の磁極面を呈して前記回転軸の周囲に配置される界磁発生部（２２；２２，２５；２２，２７）を有する。前記固定子と対向する側における前記界磁発生部の前記回転軸を中心とした内径（ｒｉ１；ｒｉ２；ｒｉ３）が前記固定子の内径（Ｒｉ）に前記所定厚の２倍を加算した値（Ｒｉ＋２ｔ）よりも大きい。 The first aspect of the axial gap type rotating electrical machine according to the present invention is the field element (20) rotating around the rotation axis (28a) and the field element from the opposite side on the rotation axis. And an armature (30) and a stator (40) facing each other. The armature has an armature winding (36). The stator does not have an armature winding, and has a steel plate (91) having a predetermined thickness (t), wound around the rotating shaft, and laminated in the thickness direction. The field element has field generating portions (22; 22, 25; 22, 27) arranged around the rotating shaft, each having a pair of magnetic pole faces facing the stator and the armature. Have. The inner diameter (ri1; ri2; ri3) of the field generating portion on the side facing the stator is a value obtained by adding twice the predetermined thickness to the inner diameter (Ri) of the stator ( Ri + 2t).

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第２の態様は、その第１の態様であって、前記固定子と対向する側における前記界磁発生部の前記回転軸を中心とした内径（ｒｉ１；ｒｉ２；ｒｉ３）が前記固定子の内径（Ｒｉ）に前記所定厚の３倍を加算した値（Ｒｉ＋３ｔ）よりも大きい。 A second aspect of the axial gap type rotating electrical machine according to the present invention is the first aspect, wherein an inner diameter (ri1; centered on the rotation axis of the field generating portion on the side facing the stator). ri2; ri3) is larger than a value (Ri + 3t) obtained by adding three times the predetermined thickness to the inner diameter (Ri) of the stator.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第３の態様は、その第１の態様又は第２の態様であって、前記固定子と対向する側における前記界磁発生部の前記回転軸を中心とした外径（ｒｏ１；ｒｏ２；ｒｏ３）が前記固定子の外径（Ｒｏ）から前記所定厚の２倍を減算した値（Ｒｏ−２ｔ）よりも小さい。 A third aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is the first aspect or the second aspect thereof, and the rotation axis of the field generating portion on the side facing the stator is the center. The outer diameter (ro1; ro2; ro3) is smaller than the value (Ro-2t) obtained by subtracting twice the predetermined thickness from the outer diameter (Ro) of the stator.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第４の態様は、その第１の態様又は第２の態様であって、前記固定子と対向する側における前記界磁発生部の前記回転軸を中心とした外径（ｒｏ１；ｒｏ２；ｒｏ３）が前記固定子の外径（Ｒｏ）から前記所定厚の３倍を減算した値（Ｒｏ−３ｔ）よりも小さい。 A fourth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is the first aspect or the second aspect thereof, and the rotation axis of the field generating portion on the side facing the stator is the center. The outer diameter (ro1; ro2; ro3) is smaller than the value (Ro-3t) obtained by subtracting three times the predetermined thickness from the outer diameter (Ro) of the stator.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第５の態様は、その第１乃至第４の態様のいずれかであって、前記固定子（４０）において前記鋼板（９１）は、非磁性かつ非金属材料で一体化されて積層される。 A fifth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is any one of the first to fourth aspects, wherein in the stator (40), the steel plate (91) is nonmagnetic and nonmetallic. The material is integrated and laminated.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第６の態様は、その第１乃至第４の態様のいずれかであって、前記固定子（４０）において前記鋼板（９１）の外周側端が、前記外周側端と隣接する前記鋼板とスポット溶接される。 A sixth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is any one of the first to fourth aspects, wherein an outer peripheral side end of the steel plate (91) in the stator (40) is Spot welding is performed with the steel plate adjacent to the outer peripheral side end.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第７の態様は、その第１乃至第４の態様又は第６の態様のいずれかであって、前記固定子（４０）において前記鋼板（９１）の内周側端が、前記内周側端と隣接する前記鋼板とスポット溶接される。 A seventh aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is any one of the first to fourth aspects or the sixth aspect, wherein the stator (40) includes the steel plate (91). The circumferential end is spot welded to the steel plate adjacent to the inner circumferential end.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第８の態様は、その第１乃至第４の態様のいずれかであって、前記固定子（４０）は、前記鋼板（９１）の最外周を保持する外壁を含む保持部（９４，９７）を更に有する。 An eighth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is any one of the first to fourth aspects, and the stator (40) holds the outermost periphery of the steel plate (91). It further has a holding portion (94, 97) including an outer wall.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第９の態様は、その第１乃至第４の態様のいずれかであって、前記固定子（４０）は、前記鋼板（９１）を前記界磁子（２０）と反対側から支持する底を含む保持部（９３，９５，９７）を更に有する。 A ninth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is any one of the first to fourth aspects, wherein the stator (40) includes the steel plate (91) and the field element ( It further has a holding part (93, 95, 97) including a bottom supported from the opposite side to 20).

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１０の態様は、その第８又は第９の態様であって、前記保持部（９５，９６，９７）は、前記鋼板（９１）の最内周を保持する内壁を更に含む。 A tenth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is the eighth or ninth aspect, wherein the holding portion (95, 96, 97) is arranged on the innermost circumference of the steel plate (91). It further includes an inner wall to hold.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１１の態様は、その第８の態様であって、前記外壁と前記鋼板（９１）の最外周とが溶接にて固定される。 The 11th aspect of the axial gap type rotary electric machine concerning this invention is the 8th aspect, Comprising: The said outer wall and the outermost periphery of the said steel plate (91) are fixed by welding.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１２の態様は、その第９の態様であって、前記底と前記鋼板（９１）の最外周とが溶接にて固定される。 A twelfth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is the ninth aspect, in which the bottom and the outermost periphery of the steel plate (91) are fixed by welding.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１３の態様は、その第１２の態様であって、前記底と前記鋼板（９１）の最内周とが溶接にて固定される。 A thirteenth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is the twelfth aspect, in which the bottom and the innermost periphery of the steel plate (91) are fixed by welding.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１４の態様は、その第１０の態様であって、前記内壁と前記鋼板（９１）の最内周とが溶接にて固定される。 The 14th aspect of the axial gap type rotary electric machine concerning this invention is the 10th aspect, Comprising: The said inner wall and the innermost periphery of the said steel plate (91) are fixed by welding.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１５の態様は、その第１乃至第４の態様のいずれかであって、前記固定子（４０）は、前記鋼板（９１）の最外周を保持する外壁と、前記鋼板を前記界磁子（２０）と反対側から支持する底とを含む保持部（９７）を更に有する。前記保持部に対して前記固定子が焼き填め、又は圧入にて固定される。 A fifteenth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is any one of the first to fourth aspects, wherein the stator (40) holds the outermost periphery of the steel plate (91). It further has a holding part (97) including an outer wall and a bottom for supporting the steel plate from the side opposite to the field element (20). The stator is fixed to the holding part by shrinking or press-fitting.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１６の態様は、その第１乃至第４の態様のいずれかであって、前記固定子（４０）は、前記鋼板（９１）の最内周を保持する内壁と、前記鋼板を前記界磁子（２０）と反対側から支持する底とを含む保持部（９５）を更に有する。前記保持部に対して前記固定子が焼き填め、又は圧入にて固定される。 A sixteenth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is any one of the first to fourth aspects, wherein the stator (40) holds the innermost circumference of the steel plate (91). And a holding portion (95) including an inner wall to be supported and a bottom for supporting the steel plate from the side opposite to the field element (20). The stator is fixed to the holding part by shrinking or press-fitting.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１７の態様は、その第１乃至第４の態様のいずれかであって、前記固定子（４０）は、前記鋼板（９１）を保持するダイキャスト製の保持部を更に有する。 A seventeenth aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention is any one of the first to fourth aspects, wherein the stator (40) is made of a die-cast holding the steel plate (91). The holding part is further included.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第１の態様によれば、電機子と界磁子との間に働くスラスト力を、固定子と界磁子との間に働く力でキャンセルする。しかも固定子を周方向に流れる磁束に起因した渦電流を低減できる。更に、固定子の内周において鋼板の間に発生するギャップの影響を避けることができる。 According to the first aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention, the thrust force acting between the armature and the field element is canceled by the force acting between the stator and the field element. Moreover, eddy currents caused by magnetic flux flowing in the circumferential direction of the stator can be reduced. Furthermore, the influence of the gap generated between the steel plates on the inner periphery of the stator can be avoided.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第２の態様によれば、所定厚程度と考えられる固定子の公差があっても、第１の態様の効果を得ることができる。 According to the second aspect of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention, the effect of the first aspect can be obtained even if there is a tolerance of the stator considered to be about a predetermined thickness.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第３の態様によれば、固定子の外周において鋼板の間に発生するギャップの影響を避けることができる。 According to the 3rd aspect of the axial gap type rotary electric machine concerning this invention, the influence of the gap which generate | occur | produces between steel plates in the outer periphery of a stator can be avoided.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第４の態様によれば、所定厚程度と考えられる固定子の公差があっても、第４の態様の効果を得ることができる。 According to the fourth aspect of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, the effect of the fourth aspect can be obtained even if there is a stator tolerance that is considered to be about a predetermined thickness.

この発明にかかるアキシャルギャップ型回転電機の第５乃至第１７の態様によれば、渦巻き状に積層された鋼板を解けないように固定する。このとき鋼板に応力がかかって歪んでも、固定子に流れる磁束は歪んだ位置を避けるので、磁気特性が劣化しにくい。 According to the fifth to seventeenth aspects of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention, the spirally stacked steel plates are fixed so as not to be unwound. At this time, even if the steel plate is stressed and distorted, the magnetic flux flowing in the stator avoids the distorted position, and therefore the magnetic characteristics are not easily deteriorated.

特に第６，第８，第１１，第１２の態様によれば、解けやすい外周側の鋼板を解けないように固定する。 In particular, according to the sixth, eighth, eleventh, and twelfth aspects, the steel plate on the outer peripheral side that is easy to melt is fixed so as not to be unwound.

第１の実施の形態．
図１は本発明の第１の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機１０を示す分解斜視図であり、回転軸２８ａに沿って分解して構成を示している。図２は同回転電機を示す側面図であり、図３は同回転電機を示す斜視図であり、図４は同回転電機を概念的に示す断面図である。図２〜図４は回転軸２８ａ方向に分解して描いてはいない。ここではアキシャルギャップ型回転電機１０として、３相交流で駆動される構成を例示した。アキシャルギャップ型回転電機１０は、例えば冷媒を圧縮する圧縮機の駆動源として採用される。 First embodiment.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an axial gap type rotating electrical machine 10 according to the first embodiment of the present invention, and shows a structure exploded along a rotating shaft 28a. 2 is a side view showing the rotating electric machine, FIG. 3 is a perspective view showing the rotating electric machine, and FIG. 4 is a sectional view conceptually showing the rotating electric machine. 2 to 4 are not drawn in an exploded manner in the direction of the rotation axis 28a. Here, a configuration in which the axial gap type rotating electrical machine 10 is driven by a three-phase alternating current is illustrated. The axial gap type rotating electrical machine 10 is employed as a driving source of a compressor that compresses a refrigerant, for example.

アキシャルギャップ型回転電機１０は、１つの回転子２０と、２つの固定子３０，４０とを備えている。回転子２０は略円盤状に形成されており、固定子３０，４０も略円盤状に形成されている。２つの固定子３０，４０は、回転子２０の両面側に配設されている。 The axial gap type rotating electrical machine 10 includes one rotor 20 and two stators 30 and 40. The rotor 20 is formed in a substantially disk shape, and the stators 30 and 40 are also formed in a substantially disk shape. The two stators 30 and 40 are disposed on both sides of the rotor 20.

固定子３０は電機子巻線たるコイル３６を有して電機子として機能する。固定子４０は電機子巻線を有さず、特許文献１で紹介された補助ヨークとして機能する。 The stator 30 has a coil 36 which is an armature winding and functions as an armature. The stator 40 does not have an armature winding and functions as an auxiliary yoke introduced in Patent Document 1.

図４を参照して、回転子２０はシャフト２８に固定され、シャフト２８は軸受２９によって回転自在に支持されている。よって回転子２０はシャフト２８を介して回転軸２８ａ周りに回転自在に配設されている。図１〜図３ではシャフト２８の図示を省略している。 With reference to FIG. 4, the rotor 20 is fixed to a shaft 28, and the shaft 28 is rotatably supported by a bearing 29. Therefore, the rotor 20 is rotatably disposed around the rotation shaft 28 a via the shaft 28. 1-3, illustration of the shaft 28 is omitted.

回転子２０は回転軸２８ａの周囲に配置される界磁発生部を有して界磁子として機能する。界磁発生部の各々は、固定子３０，４０に対向する一対の磁極面２１ａ，２１ｂを呈している。 The rotor 20 has a field generating portion disposed around the rotation shaft 28a and functions as a field element. Each of the field generating portions has a pair of magnetic pole surfaces 21a and 21b facing the stators 30 and 40.

具体的には回転子２０は、回転軸２８ａ周りに間隔をあけて複数の永久磁石２２を有している。各永久磁石２２は、回転軸２８ａ周りのドーナツ板状部材を複数（ここでは８つ）に分割した形状、即ち、回転軸２８ａ周りに延びる弧状かつ帯状の板形状に形成されている。各永久磁石２２は、回転軸２８ａに沿った方向、即ち、永久磁石２２の厚み方向に着磁されている。これらの永久磁石２２は、回転軸２８ａの周囲で環状かつ交互の磁極を呈するように配設されている。本実施の形態ではこれらの永久磁石２２によって、回転子２０の両面に、固定子３０，４０に対してそれぞれ磁極を呈する磁極面２１ａ，２１ｂが形成されている場合が例示されている。 Specifically, the rotor 20 has a plurality of permanent magnets 22 spaced apart around the rotation shaft 28a. Each permanent magnet 22 is formed in a shape obtained by dividing a donut plate-like member around the rotation shaft 28a into a plurality (eight in this case), that is, an arc-like and strip-like plate shape extending around the rotation shaft 28a. Each permanent magnet 22 is magnetized in the direction along the rotation axis 28 a, that is, in the thickness direction of the permanent magnet 22. These permanent magnets 22 are arranged so as to exhibit annular and alternating magnetic poles around the rotating shaft 28a. In the present embodiment, the case where magnetic pole surfaces 21 a and 21 b that respectively present magnetic poles with respect to the stators 30 and 40 are formed on both surfaces of the rotor 20 by these permanent magnets 22 is illustrated.

更に各永久磁石２２の固定子３０側には、回転子磁心２４が設けられている。各回転子磁心２４は、各永久磁石２２の形状に対応する弧状かつ帯状の板形状に形成されており、永久磁石２２の一方面に重ね合せ状に配設されている。永久磁石２２の固定子３０側の磁極面は、回転子磁心２４によって実質的に固定子３０側に移動するので、永久磁石２２と回転子磁心２４とが相まって界磁発生部を構成していると把握できる。 Further, a rotor magnetic core 24 is provided on the stator 30 side of each permanent magnet 22. Each rotor magnetic core 24 is formed in an arc-like and strip-like plate shape corresponding to the shape of each permanent magnet 22, and is arranged on one surface of the permanent magnet 22 in a superposed manner. The magnetic pole surface of the permanent magnet 22 on the stator 30 side is substantially moved to the stator 30 side by the rotor magnetic core 24, so that the permanent magnet 22 and the rotor magnetic core 24 constitute a field generating portion. Can be grasped.

これらの各永久磁石２２及び各回転子磁心２４は、非磁性体によって形成されるホルダ２６によって上記配設形態で保持される。またシャフト２８もホルダ２６に固定されている。図１〜図３ではホルダ２６の図示を省略している。 The permanent magnets 22 and the rotor magnetic cores 24 are held in the above arrangement by a holder 26 formed of a nonmagnetic material. The shaft 28 is also fixed to the holder 26. 1-3, illustration of the holder 26 is abbreviate | omitted.

固定子３０からの外部磁界によって回転子２０に減磁界が作用した場合に、各回転子磁心２４によって、各永久磁石２２に作用する減磁界の影響を緩和し、もって、各永久磁石２２が減磁するのを防止している。 When a demagnetizing field acts on the rotor 20 by an external magnetic field from the stator 30, the influence of the demagnetizing field acting on each permanent magnet 22 is alleviated by each rotor magnetic core 24, thereby reducing each permanent magnet 22. Prevents magnetism.

回転子磁心２４は、抵抗率が高い材質、例えば、圧粉鉄心で形成されていることが好ましい。これは次の理由による。つまり、各永久磁石２２が焼結の希土類磁石等、抵抗率が小さい材質で形成され、さらに、回転子磁心２４も抵抗率が小さい材質で形成されていると、これら永久磁石２２や回転子磁心２４で生じた渦電流の減少効果はあまり期待できない。ところが、回転子磁心２４が高抵抗率の材料で形成されていると、回転子磁心２４で生じた渦電流の減少効果を期待できる。 The rotor magnetic core 24 is preferably formed of a material having a high resistivity, for example, a dust core. This is due to the following reason. That is, if each permanent magnet 22 is made of a material having a low resistivity, such as a sintered rare earth magnet, and the rotor magnetic core 24 is also made of a material having a low resistivity, these permanent magnets 22 and the rotor cores are made. The effect of reducing the eddy current generated at 24 cannot be expected so much. However, if the rotor magnetic core 24 is made of a material having a high resistivity, an effect of reducing eddy current generated in the rotor magnetic core 24 can be expected.

特に、例えば、ＰＷＭインバータ駆動によって固定子３０が発生させるキャリア高周波数成分の磁束は、永久磁石２２まで作用し難く、その磁束による渦電流は表皮効果によって回転子磁心２４の表面近傍で発生し易い。そこで、回転子磁心２４を高抵抗率の材料で形成することで、そのような高周波数成分の渦電流を有効に減少させることができる。永久磁石の渦電流損の低減は鉄損の低減に加え、ネオジム系の磁石など高温で減磁する材料を用いた場合における、永久磁石の発熱による熱減磁を防止できるという効果を有する。 In particular, for example, the magnetic flux of the carrier high frequency component generated by the stator 30 by the PWM inverter drive hardly acts to the permanent magnet 22, and the eddy current due to the magnetic flux is likely to be generated near the surface of the rotor core 24 due to the skin effect. . Therefore, by forming the rotor core 24 from a material having a high resistivity, such eddy currents of high frequency components can be effectively reduced. Reduction of the eddy current loss of the permanent magnet has an effect of preventing thermal demagnetization due to heat generation of the permanent magnet when a material demagnetizing at a high temperature such as a neodymium magnet is used in addition to reduction of iron loss.

２つの固定子３０，４０は、回転軸２８ａ方向における回転子２０の両側に、当該回転子２０に対してギャップを隔てて対向するように配設されている。各固定子３０，４０は、図示省略のケーシング等に固定されている。 The two stators 30 and 40 are disposed on both sides of the rotor 20 in the direction of the rotation shaft 28a so as to face the rotor 20 with a gap therebetween. The stators 30 and 40 are fixed to a casing or the like (not shown).

固定子３０は、第１バックヨーク３２と、複数のティース３４と、複数のコイル３６とを有している。 The stator 30 includes a first back yoke 32, a plurality of teeth 34, and a plurality of coils 36.

第１バックヨーク３２は、磁性体によって構成されており、略中央部に孔部３２ｈが形成された略円盤板状に形成されている。孔部３２ｈは、シャフト２８の端部が、固定子３０の非貫通な位置に設けられている場合は必須ではない。第１バックヨーク３２は、圧粉鉄心、積層鋼板等のいずれで形成されていてもよい。この第１バックヨーク３２は、ティース３４を、上記回転子２０とは反対側で支持している。 The first back yoke 32 is made of a magnetic material, and is formed in a substantially disk shape having a hole 32h formed in a substantially central portion. The hole portion 32h is not essential when the end portion of the shaft 28 is provided at a non-penetrating position of the stator 30. The first back yoke 32 may be formed of any one of a dust core, a laminated steel plate, and the like. The first back yoke 32 supports the teeth 34 on the side opposite to the rotor 20.

各ティース３４は、第１バックヨーク３２の回転子２０側の面に、回転軸２８ａ周りの周方向に沿って間隔をあけて環状に配設されている。各ティース３４は、回転軸２８ａと略直交する平面において、２等辺三角形状の各頂点を丸めた形状を有する板状に形成されており、回転軸２８ａから外方向に向けて順次幅広になる姿勢で配設されている。このティース３４は、圧粉鉄心、積層鋼板等のいずれで形成されていてもよい。なお、互いに周方向に隣接する各ティース３４間は、略等間隔である。 The teeth 34 are annularly arranged on the surface of the first back yoke 32 on the rotor 20 side at intervals along the circumferential direction around the rotation shaft 28a. Each tooth 34 is formed in a plate shape having a shape obtained by rounding the vertices of an isosceles triangle in a plane substantially orthogonal to the rotation shaft 28a, and is gradually widened outwardly from the rotation shaft 28a. It is arranged by. The teeth 34 may be formed of any one of a dust core, a laminated steel plate, and the like. The teeth 34 adjacent to each other in the circumferential direction are substantially equidistant.

各コイル３６は、各ティース３４に巻回されている。なお、各コイル３６同士を結線する渡り配線部３７は、第１バックヨーク３２の略中央部であって回転子２０側の部分に設けられている。また、この渡り配線部３７からの外部配線３７ａは、孔部３２ｈを通って外部に引き出されている。 Each coil 36 is wound around each tooth 34. In addition, the crossover wiring part 37 which connects each coil 36 is provided in the part at the substantially center part of the 1st back yoke 32, and the rotor 20 side. Further, the external wiring 37a from the crossover wiring portion 37 is drawn to the outside through the hole portion 32h.

本願で特に断らない限り、コイル３６は、これを構成する導線の一本一本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指す。これは図面においても同様である。また、巻き始め及び巻き終わりの引き出し線、及びそれらの結線も図面においては省略した。 Unless otherwise specified in the present application, the coil 36 does not indicate each of the conductive wires constituting the coil 36 but indicates an aspect in which the conductive wires are wound together. The same applies to the drawings. In addition, the drawing lines at the start and end of winding and their connection are also omitted in the drawings.

シャフト２８は、固定子４０の軸挿通孔部４２ｈに挿通されて、回転子２０を回転自在に支持しており、固定子３０に達しない程度の長さに形成されているため、第１バックヨーク３２の略中央部であって回転子２０側の部分に結線用の空間を設けることができる。 The shaft 28 is inserted into the shaft insertion hole 42 h of the stator 40 and rotatably supports the rotor 20, and is formed to a length that does not reach the stator 30. A space for connection can be provided in a substantially central portion of the yoke 32 on the rotor 20 side.

なお、各コイル３６同士を結線する渡り配線部３７は、各ティース３４及びコイル３６の外周側に設けられてもよく、この渡り配線部３７からの外部配線３７ａも、第１バックヨーク３２の外側または、第１バックヨーク３２の外側に設けられた切り欠き等を通して外部に引き出されてもよい。 In addition, the transition wiring part 37 which connects each coil 36 may be provided in the outer peripheral side of each tooth | gear 34 and the coil 36, and the external wiring 37a from this transition wiring part 37 is also outside the 1st back yoke 32. Alternatively, it may be pulled out through a notch or the like provided outside the first back yoke 32.

固定子３０では、各ティース３４の回転子２０側の面に幅広磁心３８がそれぞれ設けられている。各幅広磁心３８は、回転軸２８ａと略直交する平面において、ティース３４よりも大きな広がりを有する板状に形成されている。 In the stator 30, a wide magnetic core 38 is provided on the surface of the teeth 34 on the rotor 20 side. Each wide magnetic core 38 is formed in a plate shape having a larger extent than the teeth 34 in a plane substantially orthogonal to the rotation shaft 28a.

幅広磁心３８は、固定子３０と回転子２０との対向面積を増す機能を果す。よって回転子２０と固定子３０との間で、磁束密度の向上を図ることができる。また幅広磁心３８は、回転子２０に対する固定子３０の平面度を高めることにも資するので、回転子２０と固定子３０との間の実質的なギャップ長をより小さくできる。但し各幅広磁心３８は必ずしも必須ではないし、幅広磁心３８がティース３４と一体化されていてもよい。 The wide magnetic core 38 functions to increase the facing area between the stator 30 and the rotor 20. Therefore, the magnetic flux density can be improved between the rotor 20 and the stator 30. The wide magnetic core 38 also contributes to increasing the flatness of the stator 30 with respect to the rotor 20, so that the substantial gap length between the rotor 20 and the stator 30 can be further reduced. However, each wide magnetic core 38 is not necessarily essential, and the wide magnetic core 38 may be integrated with the teeth 34.

ここでは各幅広磁心３８は、固定子３０の内周側と外周側で薄肉の連結部３８ａにより連結されており、全ての幅広磁心３８を一体物として取扱えるようになっている。もっとも、連結部３８ａは、各幅広磁心３８間で容易に磁気飽和するように、薄肉に仕上げる等、十分に断面積が小さくなるように形成されている。よって連結部３８によって機構的には連結されているものの、各幅広磁心３８は磁気的には実質的に分離している。但し連結部３８ａは必須ではない。 Here, each wide magnetic core 38 is connected to the inner peripheral side and the outer peripheral side of the stator 30 by a thin connecting portion 38a, so that all the wide magnetic cores 38 can be handled as a single body. However, the connecting portion 38a is formed to have a sufficiently small cross-sectional area, for example, it is thinned so as to be easily magnetically saturated between the wide magnetic cores 38. Accordingly, although each of the wide magnetic cores 38 is mechanically connected by the connecting portion 38, the wide magnetic cores 38 are substantially separated magnetically. However, the connecting portion 38a is not essential.

固定子４０は磁界を発生させるための電機子巻線を持たず、実質的には略円盤状の第２バックヨーク４２のみ有している。 The stator 40 does not have an armature winding for generating a magnetic field, but has only a substantially disk-shaped second back yoke 42.

第２バックヨーク４２には、その略中央部にシャフト２８を挿通可能な軸挿通孔部４２ｈが形成されている。第２バックヨーク４２は特許文献１に記載された補助ヨークと同様に、渦巻き状に積層された電磁鋼板９１で構成されている。これにより、固定子４０を周方向に流れる磁束に起因した渦電流を低減できる。 The second back yoke 42 is formed with a shaft insertion hole 42h through which the shaft 28 can be inserted at a substantially central portion thereof. Similar to the auxiliary yoke described in Patent Document 1, the second back yoke 42 is composed of electromagnetic steel plates 91 stacked in a spiral shape. Thereby, the eddy current resulting from the magnetic flux which flows through the stator 40 in the circumferential direction can be reduced.

なお、軸受２９は軸挿通孔部４２ｈにまで伸びていてもよく、軸挿通孔部４２ｈにて軸受２９を保持しても良い。また負荷が固定子３０側に設けられる場合、シャフト２８は固定子４０を貫通する必要はないので、軸挿通孔部４２ｈを省略する事もできる。この場合、シャフト２８が固定子３０を貫通すべく、固定子３０の孔部３２ｈはシャフト２８の外形よりも大きく設定される。また渡り配線部３７の占める位置がシャフト２８の占める位置と干渉しないように、渡り配線は固定子３０の外周側に配置することが望ましい。 The bearing 29 may extend to the shaft insertion hole 42h, and the bearing 29 may be held by the shaft insertion hole 42h. When the load is provided on the stator 30 side, the shaft 28 does not need to penetrate the stator 40, so that the shaft insertion hole 42h can be omitted. In this case, the hole 32 h of the stator 30 is set larger than the outer shape of the shaft 28 so that the shaft 28 penetrates the stator 30. Further, it is desirable that the transition wiring is arranged on the outer peripheral side of the stator 30 so that the position occupied by the transition wiring portion 37 does not interfere with the position occupied by the shaft 28.

アキシャルギャップ型回転電機１０は、回転軸２８ａ方向に沿って１つの回転子２０の両側に２つの固定子３０，４０を設けた構成であるため、回転子を２つ設けてスラスト力を軽減する構成と比べて、軸受構成の簡易化、及び、回転軸部の短尺化を図ることができ、また、回転軸部のねじり振動を防止できる。 The axial gap type rotating electrical machine 10 has a configuration in which two stators 30 and 40 are provided on both sides of one rotor 20 along the direction of the rotation axis 28a. Therefore, two rotors are provided to reduce the thrust force. Compared with the configuration, the bearing configuration can be simplified and the rotating shaft portion can be shortened, and torsional vibration of the rotating shaft portion can be prevented.

また、かかる構成を前提として、回転軸２８ａ方向における回転子２０の両側に、固定子３０及び固定子４０が配設されており、固定子３０，４０は、回転子２０を介して共通の磁気回路を形成しているため、回転子２０の両側のギャップを通過する磁束量はほぼ同じとなる。これにより、両ギャップで働く磁気吸引力が可及的にキャンセルされ、回転子２０及びシャフト２８に作用するストラス力を小さくすることができる。これにより、軸受損失を低減し、また、軸受寿命を延すこともできる。 In addition, on the premise of such a configuration, the stator 30 and the stator 40 are disposed on both sides of the rotor 20 in the direction of the rotation shaft 28 a, and the stators 30 and 40 share a common magnetic field via the rotor 20. Since the circuit is formed, the amount of magnetic flux passing through the gap on both sides of the rotor 20 is substantially the same. As a result, the magnetic attractive force acting in both gaps is canceled as much as possible, and the strut force acting on the rotor 20 and the shaft 28 can be reduced. Thereby, bearing loss can be reduced and bearing life can be extended.

また、固定子３０だけがコイル３６を有し、固定子４０が電機子巻線を有していないので、コイル数の増加を抑制することもできる。また固定子４０側には、回転子磁心を設ける必要が無く、回転子２０を薄型化し易い。 Moreover, since only the stator 30 has the coil 36 and the stator 40 does not have the armature winding, an increase in the number of coils can be suppressed. Further, it is not necessary to provide a rotor magnetic core on the stator 40 side, and the rotor 20 can be easily thinned.

さて、特許文献１の補助ヨークに関して図１８乃至図２０を用いて説明したように、第２バックヨーク４２を用いると、ギャップＧｉ，Ｇｏにおいて磁束Φｉ，Φｏに対する磁気抵抗が増大する。 As described with reference to FIGS. 18 to 20 regarding the auxiliary yoke of Patent Document 1, when the second back yoke 42 is used, the magnetic resistance to the magnetic fluxes Φi and Φo increases in the gaps Gi and Go.

そこで、本実施の形態では、固定子４０（より具体的には第２バックヨーク４２）に対向する磁極面２１ｂと第２バックヨーク４２との配置関係を規定する。 Therefore, in the present embodiment, the arrangement relationship between the magnetic pole surface 21b facing the stator 40 (more specifically, the second back yoke 42) and the second back yoke 42 is defined.

図５は図４の磁極面２１ｂ近傍を拡大して示す断面図であり、図６は図４の第２バックヨーク４２近傍を拡大して示す断面図である。但し図５及び図６においてシャフト２８は側面図として描いている。 5 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the magnetic pole surface 21b in FIG. 4, and FIG. 6 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the second back yoke 42 in FIG. 5 and 6, the shaft 28 is depicted as a side view.

磁極面２１ｂは回転軸２８ａを基準として、内径ｒｉ１、外径ｒｏ１を呈している（図５参照）。また、第２バックヨーク４２は回転子２０側（但し図６では回転子２０を図示省略）に対向面４２ａを呈しており、対向面４２ａは回転軸２８ａを基準として、内径Ｒｉ、外径Ｒｏを呈している（図５参照）。 The magnetic pole surface 21b has an inner diameter ri1 and an outer diameter ro1 with reference to the rotating shaft 28a (see FIG. 5). The second back yoke 42 has a facing surface 42a on the rotor 20 side (however, the rotor 20 is not shown in FIG. 6). The facing surface 42a has an inner diameter Ri and an outer diameter Ro with respect to the rotating shaft 28a. (See FIG. 5).

図１９を参照して、第２バックヨーク４２を流れる磁束がギャップＧｉの影響を受けやすいのは、径Ｒｉ〜Ｒｉ＋２ｔの範囲である。また、図２０を参照して、第２バックヨーク４２を流れる磁束がギャップＧｏの影響を受けやすいのは、径Ｒｏ−２ｔ〜Ｒｏの範囲である。 Referring to FIG. 19, the magnetic flux flowing through second back yoke 42 is easily affected by gap Gi in the range of diameters Ri to Ri + 2t. Referring to FIG. 20, the magnetic flux flowing through the second back yoke 42 is easily affected by the gap Go in the range of the diameters Ro-2t to Ro.

固定子３０と回転子２０との間のスラスト力を相殺するために、磁極面２１ｂと固定子４０との間は、固定子３０と回転子２０との間のギャップ程度にしか空けられない。よって磁極面２１ｂと対向面４２ａとの間で、磁束は回転軸２８ａに対してほぼ平行に流れる。このことに鑑みると、当該磁束が第２バックヨーク４２を周方向に流れる際にギャップＧｉ，Ｇｏの影響を避けるためには、Ｒｉ＋２ｔ＜ｒｉ１＜ｒｏ１＜Ｒｏ−２ｔを満足することが望ましい。 In order to cancel the thrust force between the stator 30 and the rotor 20, the gap between the magnetic pole surface 21 b and the stator 40 can be made only to the extent of the gap between the stator 30 and the rotor 20. Therefore, the magnetic flux flows substantially parallel to the rotating shaft 28a between the magnetic pole surface 21b and the facing surface 42a. In view of this, in order to avoid the influence of the gaps Gi and Go when the magnetic flux flows in the circumferential direction through the second back yoke 42, it is desirable to satisfy Ri + 2t <ri1 <ro1 <Ro-2t.

なお、電磁鋼板９１を渦巻き状に積層して形成される第２バックヨーク４２の公差は電磁鋼板９１の厚さｔ程度と考えられる。よってこの公差が存在し得ることを考えれば、Ｒｉ＋３ｔ＜ｒｉ１＜ｒｏ１＜Ｒｏ−３ｔを満足することが望ましい。 The tolerance of the second back yoke 42 formed by laminating the electromagnetic steel sheets 91 in a spiral shape is considered to be about the thickness t of the electromagnetic steel sheet 91. Therefore, considering that this tolerance can exist, it is desirable to satisfy Ri + 3t <ri1 <ro1 <Ro-3t.

第２の実施の形態．
図７は第２の実施の形態にかかる回転電機１０の構成を概念的に示す断面図であり、図８は回転子２０の構成を示す分解斜視図であり、図９は回転子２０の構成を示す断面図である。当該構成においては、永久磁石２２の固定子４０側にも回転子磁心２５を設けており、界磁発生部は永久磁石２２と回転子磁心２４，２５で構成されていると把握される。 Second embodiment.
7 is a cross-sectional view conceptually showing the configuration of the rotating electrical machine 10 according to the second embodiment, FIG. 8 is an exploded perspective view showing the configuration of the rotor 20, and FIG. FIG. In this configuration, the rotor core 25 is also provided on the stator 40 side of the permanent magnet 22, and it can be understood that the field generating portion is composed of the permanent magnet 22 and the rotor cores 24 and 25.

但し図８ではホルダ２６及びシャフト２８を省略し、かつ永久磁石２２と回転子磁心２４，２５を回転軸２８ａに沿って分解して示している。また図９ではシャフト２８を側面図として示している。 However, in FIG. 8, the holder 26 and the shaft 28 are omitted, and the permanent magnet 22 and the rotor magnetic cores 24 and 25 are disassembled along the rotation axis 28a. In FIG. 9, the shaft 28 is shown as a side view.

回転子磁心２５は固定子４０側に磁極面２１ｃを呈し、磁極面２１ｃは回転軸２８ａを基準として、内径ｒｉ２、外径ｒｏ２を呈している（図９参照）。よって磁極面２１ｂの内径ｒｉ１、外径ｒｏ１（図５参照）と同様にして、Ｒｉ＋２ｔ＜ｒｉ２＜ｒｏ２＜Ｒｏ−２ｔを満足することが望ましい。 The rotor core 25 has a magnetic pole surface 21c on the stator 40 side, and the magnetic pole surface 21c has an inner diameter ri2 and an outer diameter ro2 with reference to the rotation shaft 28a (see FIG. 9). Therefore, it is desirable to satisfy Ri + 2t <ri2 <ro2 <Ro-2t, similarly to the inner diameter ri1 and the outer diameter ro1 (see FIG. 5) of the magnetic pole surface 21b.

なお、上述の公差が存在し得ることを考えれば、Ｒｉ＋３ｔ＜ｒｉ２＜ｒｏ２＜Ｒｏ−３ｔを満足することが望ましい。 Note that it is desirable to satisfy Ri + 3t <ri2 <ro2 <Ro-3t, considering that the above-described tolerance may exist.

第３の実施の形態．
図１０は第３の実施の形態にかかる回転電機１０の構成を概念的に示す断面図であり、図１１は回転子２０の構成を示す分解斜視図であり、図１２は回転子２０の構成を示す断面図である。当該構成においては、永久磁石２２の固定子４０側に磁性体からなる界磁短絡板２７を設けており、界磁発生部は永久磁石２２と回転子磁心２４及び界磁短絡板２７で構成されていると把握される。 Third embodiment.
10 is a cross-sectional view conceptually showing the configuration of the rotating electrical machine 10 according to the third embodiment, FIG. 11 is an exploded perspective view showing the configuration of the rotor 20, and FIG. FIG. In this configuration, a field short-circuit plate 27 made of a magnetic material is provided on the stator 40 side of the permanent magnet 22, and the field generator is composed of the permanent magnet 22, the rotor core 24, and the field short-circuit plate 27. It is grasped that it is.

但し図１１ではホルダ２６及びシャフト２８を省略し、かつ永久磁石２２及び回転子磁心２４と、界磁短絡板２７とを回転軸２８ａに沿って分解して示している。また図１２ではシャフト２８を側面図として示している。 However, in FIG. 11, the holder 26 and the shaft 28 are omitted, and the permanent magnet 22, the rotor magnetic core 24, and the field short-circuit plate 27 are disassembled along the rotary shaft 28 a. In FIG. 12, the shaft 28 is shown as a side view.

界磁短絡板２７は、固定子４０と永久磁石２２との間の磁気吸引力が、固定子３０と回転子２０との間の磁気吸引力よりも大きい場合に採用される。つまり固定子４０側で永久磁石２２の界磁を短絡することにより、固定子４０と回転子２０との間の磁気吸引力を弱める目的で、界磁短絡板２７が採用される。 The field short-circuit plate 27 is employed when the magnetic attractive force between the stator 40 and the permanent magnet 22 is larger than the magnetic attractive force between the stator 30 and the rotor 20. That is, the field short-circuit plate 27 is employed for the purpose of weakening the magnetic attractive force between the stator 40 and the rotor 20 by short-circuiting the field of the permanent magnet 22 on the stator 40 side.

界磁短絡板２７は固定子４０側に磁極面２１ｄを呈し、磁極面２１ｄは回転軸２８ａを基準として、内径ｒｉ３、外径ｒｏ３を呈している（図１２参照）。よって磁極面２１ｂの内径ｒｉ１、外径ｒｏ１（図５参照）と同様にして、Ｒｉ＋２ｔ＜ｒｉ３＜ｒｏ３＜Ｒｏ−２ｔを満足することが望ましい。 The field short-circuit plate 27 has a magnetic pole surface 21d on the stator 40 side, and the magnetic pole surface 21d has an inner diameter ri3 and an outer diameter ro3 with reference to the rotating shaft 28a (see FIG. 12). Therefore, it is desirable to satisfy Ri + 2t <ri3 <ro3 <Ro-2t, similarly to the inner diameter ri1 and the outer diameter ro1 (see FIG. 5) of the magnetic pole surface 21b.

なお、上述の公差を考慮すれば、Ｒｉ＋３ｔ＜ｒｉ３＜ｒｏ３＜Ｒｏ−３ｔを満足することが望ましい。 In consideration of the above-described tolerance, it is desirable to satisfy Ri + 3t <ri3 <ro3 <Ro-3t.

第４の実施の形態．
本実施の形態では、電磁鋼板９１を渦巻き状に積層し、これを解けないように固定して第２バックヨーク４２、ひいては固定子４０を得る態様について説明する。第４の実施の形態は第１乃至第３の実施の形態のいずれに対しても併せて適用することができる。 Fourth embodiment.
In the present embodiment, a mode in which the electromagnetic steel plates 91 are stacked in a spiral shape and fixed so as not to be unwound and the second back yoke 42 and thus the stator 40 are obtained will be described. The fourth embodiment can be applied to any of the first to third embodiments.

図１３は、第４の実施の形態の第１のタイプにかかる固定子４０を示す断面図である。固定子４０は電磁鋼板９１を界磁子２０（図４、図７、図１０参照）と反対側から支持する底として機能する保持部９３を有している。 FIG. 13: is sectional drawing which shows the stator 40 concerning the 1st type of 4th Embodiment. The stator 40 has a holding portion 93 that functions as a bottom for supporting the electromagnetic steel sheet 91 from the side opposite to the field element 20 (see FIGS. 4, 7, and 10).

渦巻き状に積層された電磁鋼板９１は、内周側よりも外周側で解け易い。弧状に巻かれた電磁鋼板９１が平板状に戻ろうとする力は径方向外側に働くため、内周側では電磁鋼板９１の巻き付けを強固にするが、外周側では電磁鋼板９１を解く方向に働くからである。 The magnetic steel sheets 91 stacked in a spiral shape are easier to unwind on the outer peripheral side than on the inner peripheral side. The force that the electromagnetic steel sheet 91 wound in an arc shape tries to return to a flat plate shape works radially outward, so that the winding of the electromagnetic steel sheet 91 is strengthened on the inner peripheral side, but works in the direction of unwinding the electromagnetic steel sheet 91 on the outer peripheral side. Because.

よって保持部９３と電磁鋼板９１の最外周とを、両者が隣接する位置Ｊ１で溶接にて固定することが望ましい。更に電磁鋼板９１が解けないようにするためには、保持部９３と電磁鋼板９１の最内周とが両者が隣接する位置Ｊ２で溶接にて固定することが望ましい。 Therefore, it is desirable to fix the holding | maintenance part 93 and the outermost periphery of the electromagnetic steel plate 91 by welding in the position J1 which both adjoin. Further, in order to prevent the electromagnetic steel sheet 91 from being unwound, it is desirable that the holding portion 93 and the innermost circumference of the electromagnetic steel sheet 91 are fixed by welding at a position J2 where both are adjacent.

図１４は、第４の実施の形態の第２のタイプにかかる固定子４０を示す断面図である。固定子４０は電磁鋼板９１の最外周を保持する外壁として機能する保持部９４を有している。上述のように電磁鋼板９１は内周側よりも外周側で解け易いので、保持部９４によって電磁鋼板９１の最外周を保持することで、電磁鋼板９１が解けることを効果的に防止できる。この効果を高めるためには、更に、電磁鋼板９１の最外周と保持部９４とを、両者が隣接する位置Ｊ３もしくは位置Ｊ４で溶接にて固定することが望ましい。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing a stator 40 according to a second type of the fourth embodiment. The stator 40 has a holding portion 94 that functions as an outer wall that holds the outermost periphery of the electromagnetic steel sheet 91. As described above, since the electromagnetic steel sheet 91 is easier to be unwound on the outer peripheral side than the inner peripheral side, the electromagnetic steel sheet 91 can be effectively prevented from being unwound by holding the outermost periphery of the electromagnetic steel sheet 91 by the holding portion 94. In order to enhance this effect, it is further desirable to fix the outermost periphery of the electromagnetic steel sheet 91 and the holding portion 94 by welding at positions J3 or J4 where they are adjacent.

図１５は、第４の実施の形態の第３のタイプにかかる固定子４０を示す断面図である。固定子４０は電磁鋼板９１を界磁子２０（図４、図７、図１０参照）と反対側から支持する底及び電磁鋼板９１の最内周を保持する内壁として機能する保持部９５を有している。 FIG. 15 is a cross-sectional view showing a stator 40 according to a third type of the fourth embodiment. The stator 40 includes a bottom that supports the electromagnetic steel sheet 91 from the side opposite to the field element 20 (see FIGS. 4, 7, and 10) and a holding portion 95 that functions as an inner wall that holds the innermost periphery of the electromagnetic steel sheet 91. is doing.

第１のタイプで採用された保持部９３と同様にして、保持部９５と電磁鋼板９１の最外周とを、両者が隣接する位置Ｊ１で溶接にて固定することが望ましい。また電磁鋼板９１をより堅固に保持するためには、保持部９５と電磁鋼板９１の最内周とを両者が隣接する位置Ｊ５で溶接にて固定することが望ましい。 In the same manner as the holding portion 93 employed in the first type, it is desirable to fix the holding portion 95 and the outermost periphery of the electromagnetic steel sheet 91 by welding at a position J1 where they are adjacent to each other. In order to hold the electromagnetic steel plate 91 more firmly, it is desirable to fix the holding portion 95 and the innermost circumference of the electromagnetic steel plate 91 by welding at a position J5 where they are adjacent to each other.

固定子４０は保持部９５に対して圧入にて固定されてもよい。また予め弧状に巻かれた電磁鋼板９１を加熱し、保持部９５へと焼き填めを行ってもよい。かかる圧入や焼き填めの影響は、保持部９５から電磁鋼板９１の厚さの２〜３倍以上離れた位置には及びにくく、従ってその影響は界磁子２０と対抗する固定子４０の領域には及びにくい。換言すれば固定子４０を流れる磁束は圧入や焼き填めに起因して歪んだ位置を避けるので、磁気特性の劣化が少ない。 The stator 40 may be fixed to the holding portion 95 by press fitting. Alternatively, the magnetic steel sheet 91 wound in an arc shape in advance may be heated and shrink-fitted into the holding unit 95. The influence of the press-fitting or shrink-fitting is difficult to reach a position that is two to three times or more the thickness of the electromagnetic steel sheet 91 from the holding portion 95, and therefore the influence is in the region of the stator 40 that opposes the field element 20. It is hard to reach. In other words, the magnetic flux flowing through the stator 40 avoids a position distorted due to press-fitting or shrink-fitting, so that there is little deterioration in magnetic characteristics.

図１６は、第４の実施の形態の第４のタイプにかかる固定子４０を示す断面図である。固定子４０は電磁鋼板９１の最外周を保持する外壁として機能する保持部９４と、電磁鋼板９１の最内周を保持する内壁として機能する保持部９６とを有している。上述のように電磁鋼板９１の最外周と保持部９４とを位置Ｊ３もしくは位置Ｊ４で溶接にて固定することが望ましい。また電磁鋼板９１の最内周と保持部９６とを両者が隣接する位置Ｊ５もしくは位置Ｊ６で溶接にて固定することが望ましい。 FIG. 16 is a cross-sectional view showing a stator 40 according to a fourth type of the fourth embodiment. The stator 40 includes a holding portion 94 that functions as an outer wall that holds the outermost periphery of the electromagnetic steel plate 91, and a holding portion 96 that functions as an inner wall that holds the innermost periphery of the electromagnetic steel plate 91. As described above, it is desirable to fix the outermost periphery of the electromagnetic steel sheet 91 and the holding portion 94 by welding at the position J3 or the position J4. Further, it is desirable to fix the innermost circumference of the electromagnetic steel sheet 91 and the holding portion 96 by welding at a position J5 or a position J6 where they are adjacent.

図１７は、第４の実施の形態の第５のタイプにかかる固定子４０を示す断面図である。固定子４０は電磁鋼板９１を界磁子２０（図４、図７、図１０参照）と反対側から支持する底及び電磁鋼板９１の最外周を保持する外壁として機能する保持部９７を有している。 FIG. 17 is a cross-sectional view showing a stator 40 according to a fifth type of the fourth embodiment. The stator 40 includes a bottom that supports the electromagnetic steel sheet 91 from the side opposite to the field element 20 (see FIGS. 4, 7, and 10) and a holding portion 97 that functions as an outer wall that holds the outermost periphery of the electromagnetic steel sheet 91. ing.

第１のタイプで採用された保持部９３と同様にして、保持部９７と電磁鋼板９１の最内周とを、両者が隣接する位置Ｊ２で溶接にて固定することが望ましい。また電磁鋼板９１をより堅固に保持するためには、保持部９７と電磁鋼板９１の最外周とを両者が隣接する位置Ｊ４で溶接にて固定することが望ましい。 In the same manner as the holding portion 93 employed in the first type, it is desirable to fix the holding portion 97 and the innermost circumference of the electromagnetic steel sheet 91 by welding at a position J2 where they are adjacent to each other. In order to hold the electromagnetic steel sheet 91 more firmly, it is desirable to fix the holding part 97 and the outermost periphery of the electromagnetic steel sheet 91 by welding at a position J4 where they are adjacent to each other.

このように位置Ｊ１〜Ｊ６で溶接が行われても、界磁子２０と対抗する固定子４０の領域はスポット溶接の位置から電磁鋼板９１の厚さの２〜３倍離れているので、当該溶接の影響を受けにくい。換言すれば固定子４０を流れる磁束は溶接に起因して歪んだ位置を避けるので、磁気特性の劣化が少ない。 Thus, even if welding is performed at the positions J1 to J6, the region of the stator 40 that opposes the field element 20 is separated from the position of the spot welding by 2 to 3 times the thickness of the electromagnetic steel sheet 91. Less susceptible to welding. In other words, the magnetic flux flowing through the stator 40 avoids a position distorted due to welding, so that there is little deterioration in magnetic characteristics.

固定子４０は保持部９７に対して圧入にて固定されてもよい。また弧状に巻かれた電磁鋼板９１を、予め加熱された保持部９７へと焼き填めを行ってもよい。保持部９７への圧入や焼き填めを行っても、保持部９５への圧入や焼き填めと同様に、固定子４０を流れる磁束は溶接に起因して歪んだ位置を避けるので、磁気特性の劣化が少ない。 The stator 40 may be fixed to the holding portion 97 by press-fitting. Alternatively, the electromagnetic steel sheet 91 wound in an arc shape may be shrink-fitted into the holding portion 97 that has been heated in advance. Even if the holding portion 97 is press-fitted or shrink-fitted, similarly to the press-fitting or shrink-fitting to the holding portion 95, the magnetic flux flowing through the stator 40 avoids a position distorted due to welding, so that the magnetic characteristics deteriorate. Less is.

あるいは固定子４０において電磁鋼板９１は、非磁性かつ非金属材料で一体化されて積層される。かかる材料としてはモールド樹脂、ワニスを採用することができる。また一体化する手法としては電着絶縁を採用することもできる。 Alternatively, in the stator 40, the electromagnetic steel sheet 91 is laminated by being integrated with a nonmagnetic and nonmetallic material. As such a material, mold resin and varnish can be employed. Moreover, electrodeposition insulation can also be adopted as a method for integration.

あるいは固定子４０において、アルミなどで電磁鋼板９１の外延を保持する保持部をダイキャストにて作製しても良い。この場合も、ダイキャストによって電磁鋼板９１の内周側あるいは外周側が歪んでも、固定子４０を流れる磁束は当該歪んだ位置を避けるので、磁気特性の劣化が少ない。 Or in the stator 40, you may produce the holding | maintenance part which hold | maintains the outer extension of the electromagnetic steel plate 91 with die etc. by aluminum. Also in this case, even if the inner peripheral side or the outer peripheral side of the electromagnetic steel sheet 91 is distorted by die casting, the magnetic flux flowing through the stator 40 avoids the distorted position, so that there is little deterioration in magnetic characteristics.

上述のように渦巻き状に積層された電磁鋼板９１は、内周側よりも外周側で解け易い。よって固定子４０において電磁鋼板９１の外周側端が、当該外周側端と隣接する電磁鋼板９１とスポット溶接されることが望ましい。具体的には例えば、ギャップＧｏの近傍で溶接する。 As described above, the magnetic steel sheets 91 stacked in a spiral shape are easier to unwind on the outer peripheral side than on the inner peripheral side. Therefore, it is desirable that the outer peripheral side end of the electromagnetic steel plate 91 in the stator 40 is spot-welded with the electromagnetic steel plate 91 adjacent to the outer peripheral side end. Specifically, for example, welding is performed in the vicinity of the gap Go.

もちろん、固定子４０において電磁鋼板９１の内周側端が、当該内周側端と隣接する電磁鋼板９１とスポット溶接されることが望ましい。具体的には例えば、ギャップＧｉの近傍で溶接する。 Of course, it is desirable that the inner peripheral side end of the electromagnetic steel sheet 91 in the stator 40 is spot-welded with the electromagnetic steel sheet 91 adjacent to the inner peripheral side end. Specifically, for example, welding is performed in the vicinity of the gap Gi.

このようにギャップＧｏ，Ｇｉの近傍でスポット溶接が行われても、位置Ｊ１〜Ｊ６での溶接と同様に、固定子４０を流れる磁束は溶接に起因して歪んだ位置を避けるので、磁気特性の劣化が少ない。 Thus, even if spot welding is performed in the vicinity of the gaps Go and Gi, the magnetic flux flowing through the stator 40 avoids a position distorted due to welding as in the welding at the positions J1 to J6. There is little deterioration.

本発明の第１の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing an axial gap type rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す側面図である。1 is a side view showing an axial gap type rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the axial gap type rotary electric machine which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を概念的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view conceptually showing an axial gap type rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention. 図４の磁極面近傍を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the magnetic pole surface vicinity of FIG. 図４の第２バックヨーク近傍を拡大して示す断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a second back yoke in FIG. 4. 第２の実施の形態にかかるアキシャルギャップ型回転電機の構成を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally the structure of the axial gap type rotary electric machine concerning 2nd Embodiment. 第２の実施の形態における回転子の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the rotor in 2nd Embodiment. 第２の実施の形態における回転子の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotor in 2nd Embodiment. 第３の実施の形態にかかるアキシャルギャップ型回転電機の構成を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally the structure of the axial gap type rotary electric machine concerning 3rd Embodiment. 第３の実施の形態における回転子の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the rotor in 3rd Embodiment. 第３の実施の形態における回転子の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotor in 3rd Embodiment. 第４の実施の形態の第１のタイプにかかる固定子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stator concerning the 1st type of 4th Embodiment. 第４の実施の形態の第２のタイプにかかる固定子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stator concerning the 2nd type of 4th Embodiment. 第４の実施の形態の第３のタイプにかかる固定子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stator concerning the 3rd type of 4th Embodiment. 第４の実施の形態の第４のタイプにかかる固定子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stator concerning the 4th type of 4th Embodiment. 第４の実施の形態の第５のタイプにかかる固定子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the stator concerning the 5th type of 4th Embodiment. 特許文献１にいう補助ヨークを特許文献１にいう電磁鋼板の渦巻き積層体で形成する場合に必要な工程を示す平面図である。It is a top view which shows a process required when forming the auxiliary | assistant yoke said to patent document 1 with the spiral laminated body of an electromagnetic steel plate said to patent document 1. FIG. 内周側で電磁鋼板が積層される態様を拡大して部分的に示す平面図である。It is a top view which expands and partially shows the aspect on which an electromagnetic steel plate is laminated | stacked by the inner peripheral side. 外周側で電磁鋼板が積層される態様を拡大して部分的に示す平面図である。It is a top view which expands and partially shows the aspect by which an electromagnetic steel plate is laminated | stacked on the outer peripheral side.

符号の説明Explanation of symbols

１０アキシャルギャップ型回転電機
２０界磁子
２２永久磁石
２４，２５回転子磁心
２７界磁短絡板
２８ａ回転軸
３０電機子
３６電機子巻線
４０固定子
４２第２バックヨーク
９１電磁鋼板
９４〜９７保持部 10 Axial gap type rotating electrical machine 20 Field element
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Permanent magnet 24,25 Rotor core 27 Field short circuit board 28a Rotating shaft 30 Armature 36 Armature winding 40 Stator 42 2nd back yoke 91 Electrical steel plate 94-97 Holding part

Claims

回転軸（２８ａ）の周囲で回転する界磁子（２０）と、
前記回転軸上で相互に反対側から前記界磁子に対して対向する電機子（３０）及び固定子（４０）と
を備え、
前記電機子は電機子巻線（３６）を有し、
前記固定子は電機子巻線を有さず、所定厚（ｔ）を有して前記回転軸の周囲で巻回されてその厚み方向に積層された鋼板（９１）を有し、
前記界磁子は、各々が前記固定子及び前記電機子に対向する一対の磁極面を呈して前記回転軸の周囲に配置される界磁発生部（２２；２２，２５；２２，２７）を有し、
前記固定子と対向する側における前記界磁発生部の前記回転軸を中心とした内径（ｒｉ１；ｒｉ２；ｒｉ３）が前記固定子の内径（Ｒｉ）に前記所定厚の２倍を加算した値（Ｒｉ＋２ｔ）よりも大きい、アキシャルギャップ型回転電機。 A field element (20) rotating around a rotation axis (28a);
An armature (30) and a stator (40) facing the field element from opposite sides on the rotation axis;
The armature has an armature winding (36);
The stator has no armature winding, has a predetermined thickness (t), has a steel plate (91) wound around the rotating shaft and laminated in the thickness direction,
The field element has field generating portions (22; 22, 25; 22, 27) arranged around the rotating shaft, each having a pair of magnetic pole faces facing the stator and the armature. Have
The inner diameter (ri1; ri2; ri3) of the field generating portion on the side facing the stator is a value obtained by adding twice the predetermined thickness to the inner diameter (Ri) of the stator ( An axial gap type rotating electrical machine larger than Ri + 2t).

前記固定子と対向する側における前記界磁発生部の前記回転軸を中心とした内径（ｒｉ１；ｒｉ２；ｒｉ３）が前記固定子の内径（Ｒｉ）に前記所定厚の３倍を加算した値（Ｒｉ＋３ｔ）よりも大きい、請求項１記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The inner diameter (ri1; ri2; ri3) of the field generating portion on the side facing the stator is a value obtained by adding three times the predetermined thickness to the inner diameter (Ri) of the stator ( The axial gap type rotating electrical machine according to claim 1, which is larger than Ri + 3t).

前記固定子と対向する側における前記界磁発生部の前記回転軸を中心とした外径（ｒｏ１；ｒｏ２；ｒｏ３）が前記固定子の外径（Ｒｏ）から前記所定厚の２倍を減算した値（Ｒｏ−２ｔ）よりも小さい、請求項１又は請求項２に記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The outer diameter (ro1; ro2; ro3) of the field generating portion on the side facing the stator is obtained by subtracting twice the predetermined thickness from the outer diameter (Ro) of the stator. The axial gap type rotating electrical machine according to claim 1 or 2, wherein the axial gap type rotating electrical machine is smaller than a value (Ro-2t).

前記固定子と対向する側における前記界磁発生部の前記回転軸を中心とした外径（ｒｏ１；ｒｏ２；ｒｏ３）が前記固定子の外径（Ｒｏ）から前記所定厚の３倍を減算した値（Ｒｏ−３ｔ）よりも小さい、請求項１又は請求項２に記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The outer diameter (ro1; ro2; ro3) of the field generating portion on the side facing the stator is obtained by subtracting three times the predetermined thickness from the outer diameter (Ro) of the stator. The axial gap type rotating electrical machine according to claim 1 or 2, wherein the axial gap type rotating electrical machine is smaller than a value (Ro-3t).

前記固定子（４０）において前記鋼板（９１）は、非磁性かつ非金属材料で一体化されて積層される、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotating electric machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel plate (91) in the stator (40) is integrally laminated with a nonmagnetic and nonmetallic material.

前記固定子（４０）において前記鋼板（９１）の外周側端が、前記外周側端と隣接する前記鋼板とスポット溶接される、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap according to any one of claims 1 to 4, wherein an outer peripheral side end of the steel plate (91) is spot welded to the steel plate adjacent to the outer peripheral side end in the stator (40). Type rotating electric machine.

前記固定子（４０）において前記鋼板（９１）の内周側端が、前記内周側端と隣接する前記鋼板とスポット溶接される、請求項１乃至４及び請求項６のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The inner periphery side end of the steel plate (91) in the stator (40) is spot-welded to the steel plate adjacent to the inner periphery side end, according to any one of claims 1 to 4 and claim 6. The described axial gap type rotating electrical machine.

前記固定子（４０）は、
前記鋼板（９１）の最外周を保持する外壁を含む保持部（９４，９７）
を更に有する、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The stator (40)
Holding portion (94, 97) including an outer wall for holding the outermost periphery of the steel plate (91)
The axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising:

前記固定子（４０）は、
前記鋼板（９１）を前記界磁子（２０）と反対側から支持する底を含む保持部（９３，９５，９７）
を更に有する、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The stator (40)
Holding portions (93, 95, 97) including a bottom for supporting the steel plate (91) from the side opposite to the field element (20)
The axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising:

前記保持部（９５，９６，９７）は、
前記鋼板（９１）の最内周を保持する内壁
を更に含む、請求項８又は請求項９記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The holding part (95, 96, 97)
The axial gap type rotating electrical machine according to claim 8 or 9, further comprising an inner wall that holds the innermost periphery of the steel plate (91).

前記外壁と前記鋼板（９１）の最外周とが溶接にて固定される、請求項８記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotating electrical machine according to claim 8, wherein the outer wall and the outermost periphery of the steel plate (91) are fixed by welding.

前記底と前記鋼板（９１）の最外周とが溶接にて固定される、請求項９記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotating electrical machine according to claim 9, wherein the bottom and the outermost periphery of the steel plate (91) are fixed by welding.

前記底と前記鋼板（９１）の最内周とが溶接にて固定される、請求項１２記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotating electrical machine according to claim 12, wherein the bottom and the innermost periphery of the steel plate (91) are fixed by welding.

前記内壁と前記鋼板（９１）の最内周とが溶接にて固定される、請求項１０記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The axial gap type rotating electrical machine according to claim 10, wherein the inner wall and the innermost periphery of the steel plate (91) are fixed by welding.

前記固定子（４０）は、
前記鋼板（９１）の最外周を保持する外壁と、前記鋼板を前記界磁子（２０）と反対側から支持する底とを含む保持部（９７）
を更に有し、
前記保持部に対して前記固定子が焼き填め、又は圧入にて固定される、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The stator (40)
A holding portion (97) including an outer wall that holds the outermost periphery of the steel plate (91) and a bottom that supports the steel plate from the side opposite to the field element (20).
Further comprising
The axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator is fixed to the holding portion by shrink fitting or press fitting.

前記固定子（４０）は、
前記鋼板（９１）の最内周を保持する内壁と、前記鋼板を前記界磁子（２０）と反対側から支持する底とを含む保持部（９５）
を更に有し、
前記保持部に対して前記固定子が焼き填め、又は圧入にて固定される、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The stator (40)
A holding portion (95) including an inner wall that holds the innermost periphery of the steel plate (91) and a bottom that supports the steel plate from the side opposite to the field element (20).
Further comprising
The axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator is fixed to the holding portion by shrink fitting or press fitting.

前記固定子（４０）は、
前記鋼板（９１）を保持するダイキャスト製の保持部
を更に有する、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルギャップ型回転電機。 The stator (40)
The axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising a die cast holding portion for holding the steel plate (91).