JP2015012679A - アキシャルギャップ型回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】渦電流の発生を抑制し、モータ効率の向上を図る。【解決手段】アキシャルギャップ型回転電機１００は、回転軸１８８に固定された一対の回転子と、固定子と、固定子を保持する保持部材１１０と、ハウジング１８０とを備える。固定子は、回転軸１８８の周方向に配置される複数のコア１２１と、コア１２１に巻回されたコイルとを有している。保持部材１１０およびハウジング１８０は導電性を有している。保持部材１１０は、ハウジング１８０の内壁に固着される外周部１１１と、外周部１１１から回転軸１８８に向かって突出する突出部１１２とを有している。突出部１１２は回転軸１８８の周方向に複数設けられている。コア１２１は、回転軸１８８の周方向に隣接する一対の突出部１１２によって挟持され、一対の突出部１１２の先端部１１２ａ間には、先端部１１２ａ間の渦電流の経路を遮断する隙間Ｓが設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、アキシャルギャップ型回転電機に関する。

回転軸の軸方向に一対の円板形状の回転子を対向するように配置し、この一対の回転子の間に所定のギャップを介して固定子を挟み込んだ構造を有する２ロータ１ステータ型のアキシャルギャップ型回転電機が知られている（特許文献１参照）。

２ロータ１ステータ型のアキシャルギャップ型回転電機では、一対の回転子間に固定子を構成する複数の固定子コアが回転軸の周囲に配置される。このため、固定子コアの周方向外側で固定子コアを保持する必要がある。特許文献１には、円盤状の保持部材（バックヨーク）の径方向外側に設けられた切り欠きに固定子コイルの巻回された固定子コア（ティース）が嵌合され、保持部材（バックヨーク）がハウジング（ケーシング）へ圧入や焼き嵌めにより取り付けられたアキシャルギャップ型回転電機が記載されている（特許文献１の図１５、図１６参照）。

特２００８−２４５５０４号公報

特許文献１の図１５、図１６に示される回転電機では、固定子コイルによって発生する磁束が固定子コア（ティース）に作用すると、保持部材およびハウジングを経路として、固定子コア（ティース）の周囲に渦電流が発生する。

請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機は、回転軸に固定された一対の回転子と、一対の回転子間に配置される固定子と、固定子を保持する保持部材と、一対の回転子、固定子および保持部材を収容するハウジングとを備え、固定子は、回転軸の周方向に配置される複数のコアと、コアに巻回されたコイルとを有し、保持部材およびハウジングは、導電性を有し、保持部材は、ハウジングの内壁に固着される外周部と、外周部から回転軸に向かって突出する突出部とを有し、突出部は回転軸の周方向に複数設けられ、コアは、回転軸の周方向に隣接する一対の突出部によって挟持され、一対の突出部の先端部間には、先端部間の渦電流の経路を遮断する隙間が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、渦電流の発生を抑制し、モータ効率の向上を図ることができる。

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の構成を示す斜視図。 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回転軸に直交する方向から見た断面模式図。 コアの構成を示す斜視図。 アキシャルギャップ型回転電機を回転軸の軸方向から見た断面模式図。 ハウジングのセンターブラケットに固着された保持部材を示す部分斜視図。 保持部材に固定子を取り付ける方法を説明するための図。 （ａ）は本実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機の部分平面模式図であり、（ｂ）は（ａ）の比較例を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機に適用されるコアを保持部材に取り付ける方法を説明するための図。 第３の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機に適用されるコアにスナップリングを取り付ける方法について説明するための図。 図９のスナップリング付のコアを保持部材に取り付ける方法を説明するための図。 本発明の第４の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を回転軸に直交する方向から見た断面模式図。 ハウジングのセンターブラケットに固着された保持部材を示す部分斜視図。 コアの保持構造を示す部分断面斜視図。 本発明の第５の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を回転軸に直交する方向から見た断面模式図。 コアの保持構造を示す部分拡大斜視図。 変形例に係るアキシャルギャップ型回転電機の分割保持部材を示す部分拡大斜視図。

以下、図面を参照して、本発明に係るアキシャルギャップ型回転電機（アキシャルギャップ型モータ）の一実施の形態について説明する。
−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の構成を示す斜視図である。図１では回転軸１８８や固定子コア１２１を保持する保持部材１１０、エンドブラケット１８１の図示を省略し、センターブラケット１８２の一部を破断している。なお、固定子コア１２１に複数回巻回される固定子コイル１２２については、各図において模式的に示している。図２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を回転軸１８８に直交する方向から見た断面模式図であり、回転軸１８８の中心軸を含み、かつ、回転軸１８８の軸方向に平行な平面で、後述する突出部１１２の周方向中心を切断した断面を示している。

アキシャルギャップ型回転電機（以下、単にモータ１００と記す）は、回転軸１８８（図１において不図示）と、回転軸１８８に固定された一対の回転子１５０と、一対の回転子１５０間に配置された固定子１２０と、固定子１２０を保持する保持部材１１０（図１において不図示）と、一対の回転子１５０、固定子１２０および保持部材１１０を収容するハウジング１８０とを備えている。本実施の形態のモータ１００は、一対の回転子１５０の間に所定のギャップを介して固定子１２０を挟み込んだ構造を有する２ロータ１ステータ型のアキシャルギャップ型回転電機であり、１ロータ１ステータ型のアキシャルギャップ型回転電機と比較して、より多くの磁石磁束を利用でき、高効率化・高出力密度化の点で有利である。

一対の回転子１５０は、回転軸１８８の軸方向（以下、単に軸方向とも記す）に所定の間隔をあけて、互いに対向して配置されている。一対の回転子１５０は、それぞれ同様の形状とされているため、一方の回転子１５０を代表して説明する。回転子１５０は、中心に回転軸１８８が挿通される軸孔１５１ｂが設けられている。回転子１５０は、軸孔１５１ｂに回転軸１８８が挿入され、固定されることで、回転軸１８８と一体となっている。

回転子１５０は、円板状の構造材１５１と、８個の磁石１５２を備えている。構造材１５１には、磁石１５２が嵌合される凹部１５１ａ（図２参照）が、回転軸１８８の周方向（以下、単に周方向とも記す）に沿って設けられている。凹部１５１ａには、磁石１５２が周方向に沿って等間隔に配置されている。磁石１５２は、軸方向に磁化されており、軸方向の一方の側がＳ極とされ、他方の側がＮ極とされている。磁石１５２は、周方向に隣り合う磁極が交互に逆向きとなるように、すなわち、Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，・・・となるように配置されている。

図示上側の回転子１５０の磁石１５２と図示下側の回転子１５０の磁石１５２とは、軸方向から見たときに、周方向に同一位置に、かつ、同一形状で配置されている。

固定子１２０は、周方向に沿って等間隔に配置される複数の固定子コア（以下、単にコア１２１と記す）と、各コア１２１に巻回された固定子コイル（以下、単にコイル１２２と記す）とを有している。固定子１２０は保持部材１１０（図１において不図示）によって保持され、保持部材１１０はハウジング１８０に固着されている。保持部材１１０およびハウジング１８０は、導電性を有する金属からなる。

図２に示すように、ハウジング１８０は、円筒状のセンターブラケット１８２と、センターブラケット１８２の両端開口を閉止するエンドブラケット１８１とを含んで構成されている。センターブラケット１８２と一対のエンドブラケット１８１とで囲まれる空間は、一対の回転子１５０、固定子１２０、および、保持部材１１０を収容する収容空間とされている。各エンドブラケット１８１には、回転軸１８８が貫通する貫通孔が設けられ、貫通孔には軸受１８６が設けられている。回転軸１８８は、軸受１８６によって回転可能に保持されている。

図３は、コア１２１の構成を示す斜視図である。コア１２１は、アモルファス金属からなるアモルファス箔帯や電磁鋼板などの磁性薄板１２１ａが積層されてなり、直方体形状を呈している。磁性薄板１２１ａ間には絶縁性を有する絶縁層１２１ｂが形成され、磁性薄板１２１ａ間が絶縁されている。なお、磁性薄板１２１ａおよび絶縁層１２１ｂの厚みは、誇張して示している。このように、コア１２１を磁性薄板１２１ａと絶縁層１２１ｂの積層構造とすることで、渦電流の発生を抑制することができる。

図４は、モータ１００を軸方向から見た断面模式図であり、図２におけるＩＶ−ＩＶ線で切断した断面を示している。なお、図４では、コイルの図示を省略している。図５はハウジング１８０のセンターブラケット１８２に固着された保持部材１１０を示す部分斜視図であり、図４のＶ−Ｖ線で切断したときの斜視図を示している。保持部材１１０は、円環状の外周部１１１と、外周部１１１から回転軸１８８に向かって突出する突出部１１２とを有している。

保持部材１１０は、ハウジング１８０のセンターブラケット１８２に焼き嵌めまたは圧入によって取り付けられ、保持部材１１０の外周部１１１がセンターブラケット１８２の内壁に固着されている。焼き嵌めまたは圧入により保持部材１１０をセンターブラケット１８２に強固に固定することができ、また、コイル１２２やコア１２１で発生した熱を保持部材１１０を介して効率よくハウジング１８０に伝えることができる。突出部１１２は、回転軸１８８の周方向に沿って所定の間隔をあけて９つ設けられている。周方向に隣接する一対の突出部１１２間には、コア１２１が圧入される開口部１１４（図５参照）が設けられている。

各コア１２１は、開口部１１４に圧入または焼き嵌めにより取り付けられ、回転軸１８８の周方向に隣接する一対の突出部１１２によって挟持されている。コア１２１は、磁性薄板１２１ａが回転軸１８８の径方向（以下、単に径方向とも記す）とほぼ直交するように配置されている。なお、説明の便宜上、図４に示すように、直方体形状のコア１２１の外周面のうち、回転軸１８８に近い面を内側面１２１ｉ、ハウジング１８０のセンターブラケット１８２に近い面を外側面１２１ｏ、内側面１２１ｉと外側面１２１ｏとをつなぐ軸方向に平行な２面を側面１２１ｓとして説明する。

一対の突出部１１２は、コア１２１の両側面１２１ｓの軸方向中央部に当接され、両側からコア１２１を挟み込んで保持している（図６（ｂ）参照）。図４に示すように、コア１２１の外側面１２１ｏは、保持部材１１０の外周部１１１に当接している。突出部１１２の径方向の長さ（外周部１１１からの突出長さ）Ｘ１は、コア１２１の径方向（磁性薄板１２１ａの積層方向）の長さＸ２よりも長い（Ｘ１＞Ｘ２）。一対の突出部１１２の先端部１１２ａ間には、隙間Ｓが設けられている。このため、隣り合う突出部１１２同士がコア１２１の内側面１２１ｉよりも回転軸１８８側の領域で電気的に接続されていない。

図６を参照して、保持部材１１０に固定子１２０を取り付ける方法の一例について説明する。図６（ａ）に示すように、周方向に隣接する一対の突出部１１２間に形成される開口部１１４に、コア１２１を圧入または焼き嵌めによって取り付ける。コア１２１を開口部１１４に取り付ける際、図示するようにセンターブラケット１８２の中心側から径方向外方に向かってコア１２１を挿入し、コア１２１の外側面１２１ｏを外周部１１１に当接させる。なお、コア１２１は、保持部材１１０をセンターブラケット１８２に取り付ける前に、保持部材１１０に取り付けておいてもよいし、保持部材１１０をセンターブラケット１８２に取り付けた後に、保持部材１１０に取り付けるようにしてもよい。

図６（ｂ）に示すように、コイル１２２は、保持部材１１０を介して軸方向に分割された一対の分割コイル１２２ａ，１２２ｂを有し、一対の分割コイル１２２ａ，１２２ｂが中間線１２３によって接続されている。各分割コイル１２２ａ，１２２ｂからは、巻線端部１２４が延びている。分割コイル１２２ａ，１２２ｂは、それぞれ図示しない絶縁性を有するボビンに予め巻回されてなり、分割コイル１２２ａ，１２２ｂをコア１２１に組み付けることで固定子１２０が形成される。なお、ボビン（不図示）を用いずに、コイル１２２をコア１２１に巻回してもよい。

上記したように、本実施の形態では、一対の突出部１１２の先端部１１２ａ間に、隙間Ｓが設けられている。この隙間Ｓは、先端部１１２ａ間の渦電流の経路を遮断するために設けられている。隙間Ｓを設けたことによる作用効果を、比較例と比較して具体的に説明する。図７（ａ）は、本実施の形態に係るモータ１００の部分平面模式図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の比較例を示す図である。なお、図７ではコイル１２２の図示を省略しているが、コイル１２２に流れる電流の向きを示す矢印Ｃを模式的に示している。また、図７ではコイル１２２に電流が流れることによって発生する磁束の向きを示す矢印Ｍと、この磁束によって発生する渦電流の向きを示す矢印Ｅとを模式的に示している。矢印Ｍは、紙面奥側から手前側に向く、紙面に垂直な矢印を表している。

図７（ａ）に示すように、本実施の形態では、隙間Ｓがコア１２１の内側面１２１ｉ側に設けられ、先端部１１２ａ間が開放されている。つまり、隣接する先端部１１２ａ同士が導電性を有する部材などにより電気的に接続されていない。これに対して、図７（ｂ）に示すように、比較例では、外側面１２１ｏ側の外周部１１１が開放され、隣接する外周部１１１間に隙間Ｓ１が設けられ、先端部１１２ａ同士が連結部９１９によって連結されている。連結部９１９は、先端部１１２ａと一体に成形される。このため、比較例では、隣接する先端部１１２ａ同士が電気的に接続されている。

図７（ｂ）に示すように、比較例では、コイル１２２に電流が流れ（矢印Ｃ参照）、コイル１２２によって発生する磁束（矢印Ｍ参照）がコア１２１に作用すると、この磁束を打ち消すような磁束を発生させる渦電流（矢印Ｅ参照）が、保持部材１１０およびハウジング１８０を経路として、コア１２１の周囲に発生する。

これに対して、図７（ａ）に示すように、本実施の形態では、隙間Ｓによって、一対の突出部１１２の先端部１１２ａ間が開放され、突出部１１２の先端部１１２ａ同士がコア１２１の内側（回転軸１８８側）で電気的に接続されていない。つまり、先端部１１２ａ間の渦電流の経路が遮断されている（矢印Ｅ参照）。このため、コイル１２２に電流が流れ（矢印Ｃ参照）、コイル１２２によって発生する磁束（矢印Ｍ参照）がコア１２１に作用しても、コア１２１の周りを流れるような渦電流の発生を抑制することができる。その結果、本実施の形態では、比較例に比べて渦電流損失を抑制でき、モータ効率の向上を図ることができる。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）隣接する一対の突出部１１２の先端部１１２ａ間に、先端部１１２ａ間の渦電流の経路を遮断する隙間Ｓが設けられている。このため、渦電流損失を抑制でき、モータ効率の向上を図ることができる。

（２）金属製の保持部材１１０の突出部１１２によってコア１２１を保持するようにしたので、コア１２１を樹脂からなるモールド体のみで保持する場合に比べて、強固にコア１２１を固定することができる。

−第２の実施の形態−
図８を参照して第２の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機について説明する。図８は、図６と同様の図であり、第２の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機に適用されるコア２２１を保持部材１１０に取り付ける方法を説明するための図である。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第２の実施の形態では、コア２２１の側面１２１ｓに、隣接する一対の突出部１１２が嵌合される嵌合溝２２５が形成されている。なお、嵌合溝２２５を容易に形成するために、加工性のよい電磁鋼板などを磁性薄板１２１ａに用いることが好ましい。

嵌合溝２２５は、コア２２１における軸方向中央部において軸方向に直交して延在している。嵌合溝２２５は、突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅに嵌合する部分であって、突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅの形状に対応して設けられている。

図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、嵌合溝２２５に突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅが嵌合されるように、センターブラケット１８２の中心側から径方向外方に向かってコア２２１を挿入し、コア２２１の外側面１２１ｏを外周部１１１に当接させる。なお、コア２２１は、第１の実施の形態と同様、圧入または焼き嵌めにより開口部１１４に取り付けることができる。

図８（ｂ）に示すように、隣接する一対の突出部１１２の先端部１１２ａ間には、先端部１１２ａ間の渦電流の経路を遮断する隙間Ｓが設けられている。

このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（３）コア１２１に、一対の突出部１１２が嵌合される嵌合溝２２５が形成されているため、コア１２１の位置決め精度が向上し、製造効率が向上する。
（４）コア１２１の軸方向の固定強度をより向上させることができる。

−第３の実施の形態−
図９および図１０を参照して第３の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機について説明する。図９は第３の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機に適用されるコア２２１にスナップリング３３０を取り付ける方法について説明するための図であり、図１０は、図８と同様の図であり、図９のスナップリング３３０付のコア２２１を保持部材１１０に取り付ける方法を説明するための図である。図中、第２の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第２の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第３の実施の形態では、コア２２１は、絶縁性を有する樹脂材からなるスナップリング３３０を介して保持部材１１０に取り付けられる。なお、第２の実施の形態では、コア２２１の嵌合溝２２５は、突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅに嵌合する大きさに形成されていたが、第３の実施の形態では後述するスナップリング３３０の嵌合凸部３３３ｂが嵌合する大きさに形成されている。

図９（ａ）に示すように、スナップリング３３０は、コア２２１の外側面１２１ｏに当接される外側当接部３３４と、コア２２１の両側面１２１ｓに当接される一対の側面当接部３３３と、コア２２１の内側面１２１ｉに当接される内側当接部３３５とを備え、平面視で略コ字状を呈している。

一対の側面当接部３３３は互いに平行に設けられ、各側面当接部３３３の一端は外側当接部３３４によって接続され、各側面当接部３３３の他端は９０度内側に向かって屈曲されて内側当接部３３５とされている。

側面当接部３３３の内側面には、内側に突出する嵌合凸部３３３ｂが形成されている。嵌合凸部３３３ｂは、コア２２１の嵌合溝２２５に嵌合する部分であって、嵌合溝２２５の形状に対応して設けられている。側面当接部３３３の外側面には、嵌合凸部３３３ｂに対応する位置において内側に窪んだ嵌合溝３３３ａが形成されている。嵌合溝３３３ａは、突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅに嵌合する部分であって、突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅの形状に対応して設けられている。

スナップリング３３０は、一対の内側当接部３３５間の隙間を拡げ、一対の側面当接部３３３を離隔させるように弾性変形させることで、図９（ｂ）に示すように、コア２２１に取り付けることができる。スナップリング３３０の嵌合凸部３３３ｂはコア２２１の嵌合溝２２５に嵌入され、スナップリング３３０がコア２２１に固定される。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、スナップリング３３０の嵌合溝３３３ａに突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅが嵌合されるように、センターブラケット１８２の中心側から径方向外方に向かってスナップリング３３０付のコア２２１を挿入し、スナップリング３３０の外側当接部３３４の外側面を外周部１１１に当接させる。

図１０（ｂ）に示すように、隣接する一対の突出部１１２の先端部１１２ａ間には、先端部１１２ａ間の渦電流の経路を遮断する隙間Ｓが設けられている。

このような第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）および（２）と同様の作用効果を奏する。また、第３の実施の形態では、スナップリング３３０に、一対の突出部１１２が嵌合される嵌合溝３３３ａが形成されている。このため、第２の実施の形態で説明した（３）と同様にスナップリング３３０の取り付けられたコア２２１の位置決め精度が向上し、製造効率が向上する。また、第２の実施の形態で説明した（４）と同様に、スナップリング３３０の取り付けられたコア２２１の軸方向の固定強度をより向上させることができる。

さらに、第３の実施の形態によれば、上記の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（５）第２の実施の形態では、コア２２１の嵌合溝２２５が直接に突出部１１２に接触する構成であるため、コア２２１を開口部１１４に取り付ける際に、コア２２１の側面１２１ｓに剥離が生じないように注意してコア２２１を開口部１１４に取り付ける必要がある。これに対して、第３の実施の形態では、コア２２１は、スナップリング３３０を介して一対の突出部１１２によって挟持されており、コア２２１と突出部１１２との接触により、コア２２１の側面１２１ｓが剥離することが防止されている。その結果、第３の実施の形態では、第２の実施の形態に比べて組立作業性が向上している。

（６）第２の実施の形態では、コア２２１を構成する磁性薄板１２１ａの周方向端部と突出部１１２とが電気的に接続されているため、各磁性薄板１２１ａと突出部１１２とを経路として渦電流が発生する。これに対して、第３の実施の形態では、絶縁性を有する樹脂からなるスナップリング３３０がコア２２１を覆っており、コア２２１と突出部１１２との間に絶縁性を有するスナップリング３３０が配置されている。スナップリング３３０により、コア２２１と保持部材１１０の突出部１１２とが電気的に絶縁されているため、コア２２１を構成する磁性薄板１２１ａの周方向端部と突出部１１２との間の渦電流の経路が遮断される。その結果、第３の実施の形態では、第２の実施の形態に比べて渦電流損失を抑制することができ、さらにモータ効率の向上を図ることができる。

−第４の実施の形態−
図１１〜図１３を参照して第４の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機について説明する。図１１は、図２と同様の図であり、第４の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を回転軸１８８に直交する方向から見た断面模式図である。図１２は、図５と同様の図であり、ハウジング１８０のセンターブラケット１８２に固着された保持部材１１０を示す部分斜視図である。図１３は、コア１２１の保持構造を示す部分断面斜視図である。図１３では、モールド体４４０の一部を破断して示し、保持部材１１０に設けられる貫通孔４１８の図示を省略している。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第４の実施の形態では、保持部材１１０により保持された９つのコア１２１およびコイル１２２が、絶縁性を有する樹脂により一体的にモールドされている。図１２に示すように、保持部材１１０の外周部１１１には軸方向に貫通する貫通孔４１８が設けられている。樹脂からなるモールド体４４０は次のようにして形成される。

センターブラケット１８２に保持部材１１０が固着され、保持部材１１０の開口部１１４にコア１２１が嵌め込まれ、コア１２１に分割コイル１２２ａ，１２２ｂが装着された組立体を準備する（図６（ｂ）参照）。この組立体を、センターブラケット１８２の中心軸が鉛直方向に平行となるように配置する。

図示しないが、コア１２１の軸方向一方（上方）に上型を配置し、コア１２１の軸方向他方（下方）に下型を配置して、上型と下型とセンターブラケット１８２とで樹脂の充填空間を形成する。上型はセンターブラケット１８２の内径とほぼ同じ径の上型円板部と、上型円板部の中央から下方に突出する上型円柱部とを有している。下型はセンターブラケット１８２の内径とほぼ同じ径の下型円板部と、下型円板部の中央から上方に突出する下型円柱部とを有している。上型円柱部と下型円柱部とは、同一径とされ、センターブラケット１８２の軸方向中心で当接される。これにより、ほぼ円筒形状の充填空間が形成される。この充填空間に、上型に設けられた注入孔から加熱軟化した樹脂を注入する。

樹脂が注入されると、保持部材１１０の内周側（回転軸１８８側）では隙間Ｓを介して、軟化した樹脂が保持部材１１０の上側の空間から下側の空間に流れる。また、保持部材１１０の外周側（センターブラケット１８２側）では貫通孔４１８を介して、軟化した樹脂が保持部材１１０の上側の空間から下側の空間に流れる。これにより、充填空間内の全体に行き渡るように、軟化した樹脂を充填することができる。軟化した樹脂の充填が完了した後、樹脂を硬化させることでコア１２１および分割コイル１２２ａ，１２２ｂを覆うようにモールド体４４０が形成される。なお、図１３に示すように、モールド体４４０はほぼ円筒形状とされ、モールド体４４０の内周面から突出部１１２の先端部１１２ａが突出するように形成されている。

図１３に示すように、隣接する一対の突出部１１２の先端部１１２ａ間には、先端部１１２ａ間の渦電流の経路を遮断する隙間Ｓが設けられている。なお、隣接する先端部１１２ａ間には、モールド体４４０を構成する樹脂が介在するが、上記したようにモールド体４４０を構成する樹脂は絶縁性を有しているため、第１の実施の形態と同様に、隣接する先端部１１２ａ間の渦電流の経路を遮断することができる。

このような第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（７）コア１２１および分割コイル１２２ａ，１２２ｂを覆うようにモールド体４４０を形成した。これにより、コア１２１の保持強度をさらに高めることができる。また、コイル１２２やコア１２１で発生した熱を、モールド体４４０を介してハウジング１８０に伝えることができるため、モールド体４４０を設けない場合に比べて、効率よくハウジング１８０に熱を伝えることができる。
（８）隣接する一対の突出部１１２間には隙間Ｓが形成され、保持部材１１０の外周部１１１には、軸方向に貫通する貫通孔４１８が形成されている。このため、モールド体４４０を形成する際、隙間Ｓおよび貫通孔４１８を介して、保持部材１１０の軸方向一方側の空間から軸方向他方の空間へ軟化した樹脂を通過させ、所定の充填空間内の全体に容易に軟化した樹脂を満たすことができる。

−第５の実施の形態−
図１４および図１５を参照して第５の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機について説明する。図１４は、本発明の第５の実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を回転軸１８８に直交する方向から見た断面模式図であり、回転軸１８８の中心軸を含み、かつ、回転軸１８８の軸方向に平行な平面で、コア２２１の周方向中心を切断した断面を示している。図１５は、コア２２１の保持構造を示す部分拡大斜視図である。図中、第３の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第３の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第５の実施の形態が第３の実施の形態と異なる点は、締結部材であるボルト５６０、ナット５６３によって、コア２２１、保持部材１１０およびセンターブラケット１８２が締結されている点である。ボルト５６０は、軸部５６１と軸部５６１の一端に設けられた頭部５６２とを有している。軸部５６１の他端には、ナット５６３が螺合されるねじ部が設けられている。

コア２２１の軸方向中央部には、磁性薄板１２１ａの積層方向（すなわち、径方向）に貫通する貫通孔５２９が設けられている。図示しないが、スナップリング３３０の外側当接部３３４にも径方向に貫通する貫通孔が設けられている。

保持部材１１０の開口部１１４を構成する外周部１１１には、径方向に貫通する貫通孔５１９が設けられている。図示しないが、センターブラケット１８２における保持部材１１０の外周部１１１の貫通孔５１９に対応する位置にも径方向に貫通する貫通孔が設けられている。スナップリング３３０の装着されたコア２２１は、スナップリング３３０の嵌合溝３３３ａが突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅに嵌合されることで、保持部材１１０の開口部１１４に装着され、一対の突出部１１２によって保持される。

ボルト５６０の軸部５６１は、センターブラケット１８２の貫通孔、保持部材１１０の貫通孔５１９、スナップリング３３０の貫通孔、および、コア２２１の貫通孔５２９を径方向に貫通するように挿入される。ボルト５６０はセンターブラケット１８２の外側から各貫通孔に挿入され、ボルト５６０の軸部５６１の先端部はコア２２１の内側面１２１ｉから突出される。ボルト５６０の軸部５６１の先端部に設けられたねじ部に、ナット５６３が螺合されることで、ボルト５６０の頭部５６２とナット５６３とによって、コア２２１、保持部材１１０およびセンターブラケット１８２が挟まれた状態で締結される。

このような第５の実施の形態によれば、第３の実施の形態と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（９）ボルト５６０の軸部５６１を、コア２２１、保持部材１１０およびハウジング１８０に対して径方向に貫通させ、ボルト５６０の頭部５６２とナット５６３とで、コア２２１、保持部材１１０およびハウジング１８０を締結するようにした。これにより、コア２２１をより強固に保持部材１１０に固定することができ、保持部材１１０をより強固にハウジング１８０に固定することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）上記した実施の形態では、ほぼ円環状の保持部材１１０を焼き嵌めまたは圧入により固着する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１６に示すように、ほぼ円環状の保持部材１１０を周方向に複数に分割することで分割保持部材６１０を形成し、複数の分割保持部材６１０をセンターブラケット１８２の内壁に沿って溶接などにより固定してもよい。各分割保持部材６１０は、センターブラケット１８２の内壁に固着される外周部６１１と、外周部６１１から回転軸１８８に向かって突出する一対の突出部６１２とを有している。つまり、図１６に示す変形例では、各分割保持部材６１０に１つずつコア１２１を保持させることができる。本変形例では分割保持部材６１０の分割面により渦電流の経路を遮断することができるので、一体に形成されたほぼ円環状の保持部材１１０に比べて、渦電流に起因する損失をさらに低減することができる。なお、分割数はコア１２１の数に合わせる場合に限定されない。

（２）上記した実施の形態の組合せの例として、嵌合溝２２５が形成されていない第１の実施の形態のコア１２１に、第３の実施の形態とほぼ同じスナップリング３３０を固着して、スナップリング３３０の嵌合溝３３３ａを突出部１１２に嵌合させるようにしてもよい。この場合、スナップリング３３０におけるコア１２１に当接する面は、平面とされ、第３の実施の形態で説明した嵌合凸部３３３ｂは省略される。コア１２１に嵌合溝２２５を形成する必要が無いので、電磁鋼板などに比べて厚さが薄く、かつ、硬いことから加工が困難なアモルファス箔帯によりコア１２１を形成することができる。アモルファス箔帯のコア１２１を採用することで、電磁鋼板を積層してなるコア１２１に比べてエネルギー損失（ヒステリシス損）を低減することができるため、好適である。

（３）上記した実施の形態では、各回転子１５０に８個の磁石１５２が設けられ、固定子１２０を構成するコア１２１が９個設けられた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。磁石１５２の数、コア１２１の数は、適宜設定することができる。

（４）モータの種類は、上記した実施の形態に限定されない。たとえば、磁石１５２の代わりに、突極を有する回転子を備えたスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）を採用してもよい。

（５）コア１２１，２２１は、電磁鋼板やアモルファス箔帯によって形成する場合に限定されない。たとえば、圧粉磁心等の軟磁性材料から形成することもできる。

（６）第５の実施の形態では、ボルト５６０の軸部５６１をセンターブラケット１８２の外側から、センターブラケット１８２の貫通孔、保持部材１１０の貫通孔５１９、スナップリング３３０の貫通孔、および、コア２２１の貫通孔５２９に挿入する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ボルト５６０の軸部５６１をセンターブラケット１８２の内側から、コア２２１の貫通孔５２９、スナップリング３３０の貫通孔、保持部材１１０の貫通孔５１９、および、センターブラケット１８２の貫通孔に挿入し、センターブラケット１８２の外側からナット５６３を装着してもよい。

（７）上記した実施の形態では、コア１２１を直方体形状とした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、磁性薄板をロール状に巻いて巻鉄心を作成し、巻鉄心を周方向に分割するように切断して、扇形形状のコア１２１を形成してもよい。この場合、開口部１１４も扇形形状とされ、コア１２１を保持部材１１０の開口部１１４に軸方向に挿入することで、コア１２１を保持部材１１０に取り付けることができる。

（８）第３、第５の実施の形態では、スナップリング３３０に嵌合溝３３３ａを設ける例について説明したが、スナップリング３３０に代えて分割コイル１２２ａ，１２２ｂが巻回されるボビン（不図示）に嵌合溝を設けて、この嵌合溝と突出部１１２の周方向外縁部１１２ｅとを嵌合させるようにしてもよい。

（９）第１の実施の形態において、図示しないが、コア１２１の両側面１２１ｓに外方に突出する凸部を設け、凸部を保持部材１１０に係合させることで位置決めできるようにしてもよい。

（１０）第４の実施の形態において、図１３に示すように、モールド体４４０の内周面から突出部１１２の先端部１１２ａが突出するようにモールド体４４０を形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。先端部１１２ａを覆うようにモールド体４４０を形成してもよい。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１００ モータ、１１０ 保持部材、１１１ 外周部、１１２ 突出部、１１２ａ 先端部、１１２ｅ 周方向外縁部、１１４ 開口部、１２０ 固定子、１２１ コア、１２１ａ 磁性薄板、１２１ｂ 絶縁層、１２１ｉ 内側面、１２１ｏ 外側面、１２１ｓ 側面、１２２ コイル、１２２ａ 分割コイル、１２３ 中間線、１２４ 巻線端部、１５０ 回転子、１５１ 構造材、１５１ａ 凹部、１５１ｂ 軸孔、１５２ 磁石、１８０ ハウジング、１８１ エンドブラケット、１８２ センターブラケット、１８６ 軸受、１８８ 回転軸、２２１ コア、２２５ 嵌合溝、３３０ スナップリング、３３３ 側面当接部、３３３ａ 嵌合溝、３３３ｂ 嵌合凸部、３３４ 外側当接部、３３５ 内側当接部、４１８ 貫通孔、４４０ モールド体、５１９ 貫通孔、５２９ 貫通孔、５６０ ボルト、５６１ 軸部、５６２ 頭部、５６３ ナット、６１０ 分割保持部材、６１１ 外周部、６１２ 突出部、９１９ 連結部

Claims (8)

1. 回転軸に固定された一対の回転子と、
   前記一対の回転子間に配置される固定子と、
   前記固定子を保持する保持部材と、
   前記一対の回転子、前記固定子および前記保持部材を収容するハウジングとを備え、
   前記固定子は、前記回転軸の周方向に配置される複数のコアと、前記コアに巻回されたコイルとを有し、
   前記保持部材および前記ハウジングは、導電性を有し、
   前記保持部材は、前記ハウジングの内壁に固着される外周部と、前記外周部から前記回転軸に向かって突出する突出部とを有し、
   前記突出部は前記回転軸の周方向に複数設けられ、
   前記コアは、前記回転軸の周方向に隣接する一対の突出部によって挟持され、
   前記一対の突出部の先端部間には、前記先端部間の渦電流の経路を遮断する隙間が設けられていることを特徴とす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、
   前記コアに、前記一対の突出部が嵌合される嵌合溝が形成されていることを特徴と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、
   前記コアと前記突出部との間に絶縁性を有する絶縁部材が配置されていることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
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、
   前記コアは、前記絶縁部材を介して前記一対の突出部によって挟持され、
   前記絶縁部材には、前記一対の突出部が嵌合される嵌合溝が形成されていることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
5. 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、
   前記複数のコアは、樹脂により一体的にモールドされていることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
6. 請求項５に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
   前記保持部材の外周部には、前記回転軸の軸方向に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
7. 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、
   前記コア、前記保持部材およびハウジングを前記回転軸の径方向に貫通する軸部と、前記軸部の両端に設けられる一対の押さえ部とを有する締結部材をさらに備え、
   前記一対の押さえ部によって、前記コア、前記保持部材およびハウジングが締結されていることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
8. 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、
   前記保持部材は、前記回転軸の周方向に複数に分割されていることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
   

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