JP6360709B2 - Axial gap type rotating electrical machine - Google Patents

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Description

本発明は、アキシャルギャップ型の回転電機に関する。   The present invention relates to an axial gap type rotating electrical machine.

アキシャルギャップ型の回転電機においては、回転軸の軸方向にギャップを介して固定子と回転子が対向する。特に、固定子鉄心部分にスロットが設けられるアキシャルギャップ型の回転電機においては、スロットの影響により回転子鉄損が大きくなる。このため、回転子鉄心として、薄板状の磁性体が主磁束と直交する方向で積層される回転子鉄心が用いられる。このような回転子鉄心に関する技術として、特許文献１に記載される技術が知られている。   In an axial gap type rotating electrical machine, the stator and the rotor face each other through a gap in the axial direction of the rotating shaft. In particular, in an axial gap type rotating electrical machine in which a slot is provided in the stator core portion, the rotor iron loss increases due to the effect of the slot. For this reason, a rotor core in which a thin plate-like magnetic body is laminated in a direction orthogonal to the main magnetic flux is used as the rotor core. As a technique related to such a rotor core, a technique described in Patent Document 1 is known.

本技術においては、鉄損を低減して回転電機の効率を向上するために、薄帯状（リボン状）の磁性体を渦巻状に巻回して形成される回転子巻鉄心が用いられる。さらに、回転子巻鉄心および磁石が非磁性の補強枠体内に配置され、これらの部材が絶縁材料である樹脂によってモールドされて一体化されることにより回転子が構成される。   In the present technology, in order to reduce the iron loss and improve the efficiency of the rotating electrical machine, a rotor wound core formed by winding a thin strip (ribbon-shaped) magnetic body in a spiral shape is used. Further, the rotor wound core and the magnet are arranged in a non-magnetic reinforcing frame, and these members are molded and integrated with a resin which is an insulating material to constitute a rotor.

特開２０１３−９０４８７号公報JP 2013-90487 A

アキシャルギャップ型回転電機においては、対向する回転子表面と固定子表面との間の空隙（ギャップ）を均一に保つことが必要である。これに対し、上記従来技術では、樹脂モールドの厚みのばらつきのため、回転電機組立時に、空隙の調整が難しい。このため、製造コストが高くなる。また、上記従来技術では、樹脂モールドため回転子の強度を向上することが難しく、回転電機の高速化が難しい。   In an axial gap type rotating electrical machine, it is necessary to keep a gap (gap) between the opposing rotor surface and stator surface uniform. On the other hand, in the above prior art, it is difficult to adjust the gap at the time of assembling the rotating electrical machine due to the variation in the thickness of the resin mold. For this reason, a manufacturing cost becomes high. Moreover, in the said prior art, since it is resin mold, it is difficult to improve the intensity | strength of a rotor and it is difficult to increase the speed of a rotary electric machine.

そこで、本発明は、回転子と固定子との間の空隙の調整が容易でかつ回転子の強度を向上できるアキシャルギャップ型回転電機を提供する。   Therefore, the present invention provides an axial gap type rotating electrical machine that can easily adjust the gap between the rotor and the stator and can improve the strength of the rotor.

上記課題を解決するために、本発明によるアキシャルギャップ型回転電機は、円盤状の回転子と、回転軸の方向に沿って、前記回転子と空隙を介して対向する固定子とを備えるものであって、回転子は、円環状の鉄心と、シャフトが固定されると共に鉄心が固定されるヨークと、鉄心に接続される複数の永久磁石とを有し、ヨークは、鉄心における、鉄心と永久磁石との接続部を除く部分をモールドする非磁性のダイカスト金属からなり、鉄心は、径方向に複数層に積層された磁性体を有し、かつ、渦巻状に巻き回される薄帯状の磁性体からなり、ダイカスト金属は、鉄心における永久磁石が接続される積層面の裏面の全面と、鉄心の外周側面および内周側面の全面とを被覆するとともに、裏面の全面と、外周側面および内周側面の全面とに付着し、複数の永久磁石は、それぞれ扇状の平面形状を有する板状の磁石であり、積層面において沿って円環状に配置され、鉄心の積層面に、径方向に外周側面から内周側面まで溝が設けられる。 In order to solve the above problems, an axial gap type rotating electrical machine according to the present invention includes a disk-shaped rotor and a stator facing the rotor via a gap along the direction of the rotation axis. The rotor has an annular iron core, a yoke to which the shaft is fixed and the iron core is fixed, and a plurality of permanent magnets connected to the iron core. Ri Do from nonmagnetic die casting metal mold a portion except for the connection portion of the magnet, the iron core has a magnetic body that are stacked in multiple layers in the radial direction, and a thin strip which is wound spirally Made of magnetic material, the die-cast metal covers the entire back surface of the laminated surface to which the permanent magnets of the iron core are connected and the entire outer peripheral side surface and inner peripheral side surface of the iron core. On the entire surface of the peripheral side The plurality of permanent magnets are plate-shaped magnets each having a fan-like planar shape, arranged in an annular shape along the laminated surface, and radially from the outer peripheral side surface to the inner peripheral side surface on the laminated surface of the iron core. A groove is provided .

ヨークが、鉄心における永久磁石との接続部を除く部分をモールドするダイカスト金属からなることにより、回転子の寸法精度が向上すると共に、回転子の強度が向上する。従って、回転子と固定子との間の空隙の調整が容易になり、かつ回転電機を高速化できる。   Since the yoke is made of die-cast metal that molds a portion of the iron core other than the connection with the permanent magnet, the dimensional accuracy of the rotor is improved and the strength of the rotor is improved. Therefore, it is easy to adjust the gap between the rotor and the stator, and the speed of the rotating electrical machine can be increased.

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

本発明の実施例１であるアキシャルギャップ型モータの全体構成の概略を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an outline of the overall configuration of an axial gap motor that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 回転子の構造を示す。The structure of a rotor is shown. 渦巻状の回転子鉄心を示す。A spiral rotor core is shown. 回転子ヨークに固定された回転子鉄心を示す。The rotor iron core fixed to the rotor yoke is shown. 回転子鉄心の変形例を示す。The modification of a rotor core is shown. 永久磁石が接続された回転子を示す。The rotor to which the permanent magnet was connected is shown. 本発明の実施例２であるアキシャルギャップ型モータの回転子鉄心の一部および永久磁石が載置されていない回転子を示す。6 shows a rotor in which a part of a rotor core of an axial gap type motor that is Embodiment 2 of the present invention and a permanent magnet are not placed. 本発明の実施例３であるアキシャルギャップ型モータの永久磁石が載置されていない回転子および回転子の構造部材を示す。6 shows a rotor and a structural member of the rotor in which a permanent magnet of an axial gap type motor that is Embodiment 3 of the present invention is not mounted. 本発明の実施例４であるアキシャルギャップ型モータの永久磁石が載置されていない回転子および回転子鉄心の一部を示す。FIG. 6 shows a rotor and a part of a rotor core in which a permanent magnet of an axial gap type motor that is Embodiment 4 of the present invention is not mounted. 本発明の実施例５であるアキシャルギャップ型モータの回転子の製造方法を示す。A manufacturing method of a rotor of an axial gap type motor which is Example 5 of the present invention will be described.

以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施例１であるアキシャルギャップ型回転電機の全体構成の概略を示す斜視図である。なお、本図に示す回転電機はアキシャルギャップ型モータである。   FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the overall configuration of an axial gap type rotating electrical machine that is Embodiment 1 of the present invention. The rotating electrical machine shown in this figure is an axial gap type motor.

本実施例においては、２個の円盤状の回転子１が、磁石面同士が向き合うように対向配置される。モータの回転軸となるシャフト５が、各回転子１の中心部を通るように、公知の方法、例えば焼嵌めによって各回転子１に固定される。２個の回転子１の間には、回転軸方向において、空隙（エアギャップ）を介して各回転子１と対向する固定子２が配置される。シャフト５は、固定子２の中心部に、回転可能に挿通される。   In the present embodiment, two disk-shaped rotors 1 are arranged to face each other so that the magnet surfaces face each other. A shaft 5 serving as a rotation shaft of the motor is fixed to each rotor 1 by a known method such as shrink fitting so as to pass through the center of each rotor 1. Between the two rotors 1, a stator 2 that faces each of the rotors 1 is disposed in the direction of the rotation axis via a gap (air gap). The shaft 5 is rotatably inserted into the central portion of the stator 2.

固定子２は、詳細な図示は省略するが、複数スロットを有する固定子鉄心と、各スロット内に位置し、固定子鉄心に装着される絶縁ボビン上に巻かれる固定子巻線から構成される。このように固定子鉄心，絶縁ボビンおよび固定子巻線からなる固定子２は、回転子１と共に円筒状のハウジング２０内に収納され、かつハウジング２０と樹脂によって一体化モールドすることによりハウジング２０に固定される。   Although not shown in detail, the stator 2 includes a stator core having a plurality of slots and a stator winding that is positioned in each slot and wound on an insulating bobbin that is attached to the stator core. . Thus, the stator 2 including the stator core, the insulating bobbin, and the stator winding is housed in the cylindrical housing 20 together with the rotor 1 and is integrally molded with the housing 20 by resin so that the housing 20 is molded into the housing 20. Fixed.

図２は、回転子の構造を示す。なお、本図においては、構造を分かりやすくするため、各部が分離された状態を示す。   FIG. 2 shows the structure of the rotor. In this figure, for easy understanding of the structure, each part is shown in a separated state.

図２に示すように、回転子１は、珪素鋼板などの電磁鋼板の薄帯（リボン）を渦巻状に巻き回して構成され、円環状の平面形状を有する回転子鉄心６を備える。回転子鉄心６においては、円環状の径方向において、電磁鋼板の薄帯が積層される。これにより、固定子２におけるスロット形状に起因する空隙での磁気パーミアンスの変化に伴う、空間高調波によって回転子鉄心内に発生する鉄損を低減することができる。なお、電磁鋼板に代えて、アモルファス磁性体を適用して、鉄損を低減しても良い。   As shown in FIG. 2, the rotor 1 includes a rotor core 6 that is formed by spirally winding a thin ribbon (ribbon) of an electromagnetic steel plate such as a silicon steel plate and has an annular plane shape. In the rotor core 6, thin strips of electromagnetic steel sheets are laminated in an annular radial direction. Thereby, the iron loss which generate | occur | produces in a rotor core by the space harmonic accompanying the change of the magnetic permeance in the space | gap resulting from the slot shape in the stator 2 can be reduced. In place of the electromagnetic steel sheet, an amorphous magnetic material may be applied to reduce the iron loss.

回転子鉄心６の円環状平面上には、永久磁石３が、回転子１の極数に等しい個数、本実施例では４個の永久磁石３が、配置され、固定的に接続される。回転子１の極数分の永久磁石３は、それぞれ略扇状の平面形状を有する板状の磁石であり、回転子鉄心の円環状平面上において、円環状に配置される。回転子鉄心６と永久磁石３とは、樹脂などの接着部材により接着される。なお、永久磁石３としては、希土類磁石やフェライト磁石などを適用できる。また、永久磁石は、本実施例のような複数に分割されたものに限らず、複数極が着磁されたリング状の一個の磁石を用いても良い。   On the annular plane of the rotor core 6, the number of permanent magnets 3 equal to the number of poles of the rotor 1, that is, four permanent magnets 3 in this embodiment are arranged and fixedly connected. The permanent magnets 3 corresponding to the number of poles of the rotor 1 are plate-shaped magnets each having a substantially fan-like planar shape, and are arranged in an annular shape on the annular plane of the rotor core. The rotor core 6 and the permanent magnet 3 are bonded by an adhesive member such as resin. As the permanent magnet 3, a rare earth magnet or a ferrite magnet can be applied. Further, the permanent magnet is not limited to the one divided into a plurality as in the present embodiment, and a single ring-shaped magnet with a plurality of poles magnetized may be used.

回転子鉄心６は、ダイカスト金属からなる回転子ヨーク４によって保持される。回転子ヨーク４は、回転子鉄心６における永久磁石３との接続部を除く部分、すなわち本実施例においては永久磁石３が接続される平面部の反対側の平面部すなわち裏面側を、ダイカスト金属でモールドすることによって構成される。そして、このダイカスト金属が、回転子鉄心６の前記裏面及び側面に付着することにより、回転子鉄心６は回転子ヨーク４に固定される。回転子ヨーク４の中心部にはシャフト５を通すための円形の孔部が設けられる。シャフト５は、焼嵌めなどにより、この孔部に挿通されて回転子ヨーク４に固定される。なお、ダイカスト金属としては、アルミ合金などの非磁性合金が適用される。   The rotor core 6 is held by a rotor yoke 4 made of die cast metal. The rotor yoke 4 is formed of a die cast metal on a portion of the rotor core 6 excluding the connecting portion with the permanent magnet 3, that is, on the opposite side of the flat portion to which the permanent magnet 3 is connected in this embodiment, that is, on the back side. It is comprised by molding with. And this die-cast metal adheres to the said back surface and side surface of the rotor core 6, and the rotor core 6 is fixed to the rotor yoke 4. FIG. A circular hole for passing the shaft 5 is provided at the center of the rotor yoke 4. The shaft 5 is fixed to the rotor yoke 4 by being inserted into the hole by shrink fitting or the like. As the die cast metal, a nonmagnetic alloy such as an aluminum alloy is applied.

図３は、渦巻状の回転子鉄心を示す。渦巻状に巻いた電磁鋼板の薄帯の巻始め部と巻き終わり部は溶接により回転子鉄心本体に接合される。これにより、渦巻状の形状が保持される。なお、本実施例において、巻始め部とは、回転子鉄心６の中央部の穴部の内壁部に位置する薄帯端部であり、巻終わりとは、回転子鉄心６の最外周部の側面部に位置する薄帯端部である。渦巻状の形状を確実に保持するために、回転子鉄心６は樹脂モールドされても良い。このとき、樹脂の表面は回転子鉄心６の積層面Ａよりも低い。これにより、樹脂が固定子と回転子との間のギャップ寸法に影響することが防止される。なお、製造工程において、樹脂モールド工程は、高温の溶融金属を使用するダイカスト工程の後に実行すればよい。   FIG. 3 shows a spiral rotor core. The winding start portion and winding end portion of the electromagnetic steel sheet wound in a spiral shape are joined to the rotor core body by welding. Thereby, a spiral shape is maintained. In this embodiment, the winding start portion is a ribbon end portion located on the inner wall portion of the hole in the central portion of the rotor core 6, and the winding end is the outermost peripheral portion of the rotor core 6. It is a ribbon end part located in a side part. In order to reliably hold the spiral shape, the rotor core 6 may be resin-molded. At this time, the surface of the resin is lower than the laminated surface A of the rotor core 6. This prevents the resin from affecting the gap size between the stator and the rotor. In the manufacturing process, the resin molding process may be executed after the die casting process using a high-temperature molten metal.

図４は、回転子ヨークに固定された回転子鉄心を示す。ダイカスト金属からなる回転子ヨーク４は、回転子鉄心６の積層面の内、図中において露出する積層面Ａの裏面側の積層面の全面と、回転子鉄心６の最外周側面および最内周側面を被覆すると共に、これら被覆する面に付着する。すなわち、回転子鉄心６において永久磁石３を配置する積層面Ａを除いた部分が、ダイカスト金属によってモールドされる。回転子鉄心６がダイカスト金属にモールドされるため、渦巻状の回転子鉄心６の変形が抑制される。また、回転子ヨーク４を構成するダイカスト金属が、積層される薄帯の層間に位置し、薄帯に付着しても良い。これにより、回転子鉄心６は確実に回転子ヨーク４に固定される。このとき、ダイカスト金属表面は積層面Ａよりも低くし、永久磁石３を載置する積層面Ａを平坦にすることができる。 FIG. 4 shows the rotor core fixed to the rotor yoke. The rotor yoke 4 made of die-cast metal includes the entire laminated surface of the rotor core 6 on the back side of the laminated surface A exposed in the drawing, the outermost circumferential side surface and the innermost circumferential surface of the rotor core 6. It coats the side surfaces and adheres to these coated surfaces. That is, a portion of the rotor core 6 excluding the laminated surface A on which the permanent magnet 3 is disposed is molded with die-cast metal. Since the rotor core 6 is molded into die-cast metal, deformation of the spiral rotor core 6 is suppressed. Moreover, the die-cast metal which comprises the rotor yoke 4 may be located between the laminated | stacked thin strip layers, and may adhere to a thin strip. As a result, the rotor core 6 is securely fixed to the rotor yoke 4. At this time, the die-cast metal surface can be made lower than the laminated surface A, and the laminated surface A on which the permanent magnet 3 is placed can be made flat.

このような、回転子ヨーク４と回転子鉄心６の一体構成により、電磁鋼板薄帯を渦巻状に巻いた回転子鉄心６を用いながらも、回転子の強度が向上する。さらに、シャフト５はダイカスト金属からなる回転子ヨーク４に固定されるため、いわば、回転子ヨーク４を介して、渦巻状の回転子鉄心６にシャフト５が固定される。これにより、渦巻状の回転子鉄心６とシャフト５との固定強度が向上する。また、ダイカスト金属からなる回転子ヨーク４により、回転子の寸法精度が向上するため、回転子と固定子の間の空隙を均等にできる。   Such an integrated configuration of the rotor yoke 4 and the rotor core 6 improves the strength of the rotor while using the rotor core 6 in which a magnetic steel sheet ribbon is wound in a spiral shape. Furthermore, since the shaft 5 is fixed to the rotor yoke 4 made of die-cast metal, the shaft 5 is fixed to the spiral rotor core 6 via the rotor yoke 4. Thereby, the fixed strength between the spiral rotor core 6 and the shaft 5 is improved. Further, the rotor yoke 4 made of die-cast metal improves the dimensional accuracy of the rotor, so that the gaps between the rotor and the stator can be made uniform.

図５は、回転子鉄心の変形例を示す。本変形例は、図３の実施例と同様に電磁鋼板薄帯が渦巻状に巻かれて構成されるが、図３の回転子鉄心と異なり、積層面の径方向に溝Ｂが設けられる。これにより、ダイカスト工程において、金型治具内に収納した回転子鉄心の内周側，層間および外周側に、溶融したダイカスト金属が確実に流れ込み、行きわたらせることができる。これにより、回転子ヨーク４を、正確な形状で、かつ寸法精度良く、製造することができる。   FIG. 5 shows a modification of the rotor core. This variation is configured by winding a magnetic steel sheet ribbon in a spiral shape as in the embodiment of FIG. 3, but unlike the rotor core of FIG. 3, grooves B are provided in the radial direction of the laminated surface. Thereby, in the die-casting process, the molten die-cast metal can surely flow into the inner peripheral side, the interlayer and the outer peripheral side of the rotor core housed in the mold jig and spread. Thereby, the rotor yoke 4 can be manufactured with an accurate shape and with high dimensional accuracy.

図６は、永久磁石が接続された回転子の斜視図（ａ）および断面図（ｂ）である。図２に示したように、板状の永久磁石３が回転子鉄心の積層面上に、載置され、樹脂や接着剤などの接着部材によって接着されて固定される。また、断面図（ｂ）が示すように、回転子ヨーク４は、その外周部と内周部において、段差を有する。すなわち、回転子ヨーク４の外周部と内周部は、回転子鉄心６の積層面よりも高さが高く、そのため、一体化された回転子ヨーク４と回転子鉄心６は、回転子鉄心６の積層面を底面とする凹部を有する。この凹部内において、永久磁石３が回転子鉄心６の積層面上とこれに接する回転子ヨーク４の段差下部上に接着される。従って、永久磁石３は、回転子ヨーク４の段差部によって、回転子鉄心６に対して、所定位置に正確に位置決めされる。   FIG. 6 is a perspective view (a) and a sectional view (b) of a rotor to which a permanent magnet is connected. As shown in FIG. 2, the plate-like permanent magnet 3 is placed on the laminated surface of the rotor core, and is bonded and fixed by an adhesive member such as resin or adhesive. Further, as shown in the cross-sectional view (b), the rotor yoke 4 has a step in the outer peripheral portion and the inner peripheral portion. That is, the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the rotor yoke 4 are higher than the laminated surface of the rotor core 6, so that the integrated rotor yoke 4 and rotor core 6 are combined with the rotor core 6. A recess having a bottom surface of the laminated surface. In this recess, the permanent magnet 3 is bonded onto the laminated surface of the rotor core 6 and the lower part of the step of the rotor yoke 4 in contact therewith. Therefore, the permanent magnet 3 is accurately positioned at a predetermined position with respect to the rotor core 6 by the step portion of the rotor yoke 4.

また、図６（ｂ）が示すように、回転子ヨーク４の中央部には、シャフト５を通す孔部を形成する円筒状部分が設けられる。シャフト５は、この孔部を通り、円筒状部分において回転子ヨーク４に固定される。   As shown in FIG. 6B, a cylindrical portion that forms a hole through which the shaft 5 passes is provided at the center of the rotor yoke 4. The shaft 5 passes through this hole and is fixed to the rotor yoke 4 at the cylindrical portion.

上述したように、本実施例によれば、回転子鉄心６において永久磁石３を配置する積層面Ａを除いた部分が、ダイカスト金属によってモールドされることにより、回転子ヨーク４が構成される。そして、回転子ヨーク４を構成するダイカスト金属が回転子鉄心６に付着することにより、回転子鉄心６が回転子ヨーク４に固定される。これにより、回転子の寸法精度が向上すると共に、回転子の強度が向上する。回転子の寸法精度が向上するので、回転子と固定子との間の空隙の調整が容易になる。従って、アキシャルギャップ型モータの回転が安定化できる。さらに、回転子の強度が向上できるので、アキシャルギャップ型モータを高速化できる。   As described above, according to the present embodiment, the rotor yoke 4 is configured by molding the portion of the rotor core 6 excluding the laminated surface A on which the permanent magnets 3 are arranged with die-cast metal. Then, the die-cast metal constituting the rotor yoke 4 adheres to the rotor core 6 so that the rotor core 6 is fixed to the rotor yoke 4. Thereby, the dimensional accuracy of the rotor is improved and the strength of the rotor is improved. Since the dimensional accuracy of the rotor is improved, it is easy to adjust the gap between the rotor and the stator. Therefore, the rotation of the axial gap type motor can be stabilized. Furthermore, since the strength of the rotor can be improved, the speed of the axial gap motor can be increased.

また、回転子ヨーク４にシャフト５を直接固定するため、補強用の部材が不要になり、部品点数が低減できる。回転子鉄心をダイカスト金属でモールドすることにより回転子ヨークが構成され、これと同時に回転子鉄心と回転子ヨークが一体化される。これにより、モータの製造工程が簡略化で、製造コストを低減できる。   Further, since the shaft 5 is directly fixed to the rotor yoke 4, a reinforcing member is not necessary, and the number of parts can be reduced. A rotor yoke is formed by molding the rotor core with die-cast metal, and at the same time, the rotor core and the rotor yoke are integrated. Thereby, the manufacturing process of a motor is simplified and manufacturing cost can be reduced.

図７は、本発明の実施例２であるアキシャルギャップ型モータの回転子鉄心の一部（ａ）、および永久磁石が載置されていない回転子（ｂ）を示す。以下、実施例１と異なる点について説明する。   FIG. 7 shows a part (a) of a rotor core of an axial gap type motor that is Embodiment 2 of the present invention, and a rotor (b) on which no permanent magnet is placed. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

図７（ａ）が示すように、本実施例における回転子鉄心６の一部は、径方向において外周側に向かって徐々に長さが長くなる電磁鋼板の薄帯が積層されて構成され、略扇形の形状を有する。積層された薄帯どうしは、密着され、溶接などによって接合される。そして、図７（ａ）に示す略扇形状の回転子鉄心部が、図７（ｂ）に示すように、複数個、円環状に配置される。   As shown in FIG. 7A, a part of the rotor core 6 in the present embodiment is configured by laminating thin strips of electromagnetic steel sheets that gradually increase in length toward the outer peripheral side in the radial direction, It has a substantially fan shape. The laminated ribbons are brought into close contact and joined by welding or the like. Then, a plurality of substantially fan-shaped rotor core portions shown in FIG. 7A are arranged in an annular shape as shown in FIG. 7B.

本実施例によれば、実施例１と同様の効果に加え、回転子鉄心の占積率、すなわち回転子鉄心に占める磁性体の体積比が向上するので、アキシャルギャップ型モータの出力を向上できる。また、円環状の回転子鉄心が、周方向で、複数個の扇型状の回転子鉄心部に分割されているため、渦電流損を低減できる。   According to the present embodiment, in addition to the same effects as in the first embodiment, the space factor of the rotor core, that is, the volume ratio of the magnetic material in the rotor core is improved, so that the output of the axial gap motor can be improved. . Further, since the annular rotor core is divided into a plurality of fan-shaped rotor core portions in the circumferential direction, eddy current loss can be reduced.

図８は、本発明の実施例３であるアキシャルギャップ型モータの永久磁石が載置されていない回転子（ａ）、および回転子の構造部材（ｂ）を示す。以下、実施例１，２と異なる点について説明する。   FIG. 8 shows a rotor (a) in which a permanent magnet of an axial gap type motor that is Embodiment 3 of the present invention is not mounted, and a structural member (b) of the rotor. Hereinafter, differences from the first and second embodiments will be described.

図８（ａ）に示すように、本実施例の回転子においては、図７と同様の扇型状の回転子鉄心部を複数個と、圧粉磁心などからなる略扇形で細長い構造部材７を複数個、交互に、かつ円環状に配置される。ここで、構造部材７は、磁性体、非磁性体のいずれでもよい。
本実施例によれば、実施例１，２と同様の効果に加え、電磁鋼板薄帯が積層される回転子鉄心部と構造部材の個数や大きさにより、モータ性能を適宜調整することができる。 As shown in FIG. 8A, in the rotor of the present embodiment, a substantially fan-shaped and elongated structural member 7 composed of a plurality of fan-shaped rotor cores similar to those in FIG. Are arranged alternately and in an annular shape. Here, the structural member 7 may be either a magnetic material or a non-magnetic material.
According to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the first and second embodiments, the motor performance can be appropriately adjusted depending on the number and size of the rotor cores and the structural members on which the electromagnetic steel sheet ribbons are laminated. .

図９は、本発明の実施例４であるアキシャルギャップ型モータの永久磁石が載置されていない回転子（ａ）、および回転子鉄心の一部（ｂ）を示す。以下、実施例１，２,３と異なる点について説明する。   FIG. 9 shows a rotor (a) in which a permanent magnet of an axial gap type motor that is Embodiment 4 of the present invention is not mounted, and a part (b) of the rotor core. Hereinafter, differences from the first, second, and third embodiments will be described.

図９（ｂ）が示すように、本実施例の回転子鉄心６の一部においては、細長い略扇状の電磁鋼板の薄帯が、回転子鉄心の厚さ方向に複数枚積層される。このような、回転子鉄心部が、図９（ａ）が示すように、円環状に配置される。   As shown in FIG. 9B, in a part of the rotor core 6 of the present embodiment, a plurality of thin strips of substantially fan-shaped electromagnetic steel sheets are laminated in the thickness direction of the rotor core. Such a rotor core portion is arranged in an annular shape as shown in FIG.

本実施例によれば、渦電流損を低減することができる。   According to the present embodiment, eddy current loss can be reduced.

図１０は、本発明の実施例５であるアキシャルギャップ型モータの回転子の製造方法を示す概略図である。本図は、モータ部品が治具に組み込まれる様子を示す斜視図（ａ）および、斜視図におけるＡＡ’線の断面図（ｂ）である。   FIG. 10 is a schematic view showing a method of manufacturing a rotor of an axial gap type motor that is Embodiment 5 of the present invention. This figure is a perspective view (a) showing how the motor component is assembled in the jig, and a sectional view (b) taken along the line AA 'in the perspective view.

図１０が示すように、図３に示した回転子鉄心６が収容された状態で、平板で略円柱状の金型治具３０と略円筒状の金型治具３１が閉じられる。図１０（ｂ）では、図を分かりやすくするために、各部を分離して図示している。しかし、金型治具３０および金型治具３１が閉じられた状態で、金型治具内の空間は、溶融金属注入口Ｃを除いては、密閉されている。また、回転子鉄心６における永久磁石との接合面となる積層面は、金型治具３１に密着している。さらに、回転子鉄心６における永久磁石との接合面の裏面となる積層面と金型治具３１との間には空間がある。   As shown in FIG. 10, in a state where the rotor core 6 shown in FIG. 3 is accommodated, the substantially cylindrical mold jig 30 and the substantially cylindrical mold jig 31 are closed. In FIG. 10B, each part is illustrated separately for easy understanding of the figure. However, with the mold jig 30 and the mold jig 31 closed, the space in the mold jig is sealed except for the molten metal inlet C. In addition, a laminated surface that is a joint surface with the permanent magnet in the rotor core 6 is in close contact with the mold jig 31. Further, there is a space between the mold surface 31 and the laminated surface that is the back surface of the rotor core 6 with the permanent magnet.

金型治具３０，３１が閉じられた後、金型治具内の空間に、溶融金属注入口Ｃから、溶融したダイカスト金属を、図示しない圧力装置によって圧力をかけながら注入する。溶融されたダイカスト金属が冷却されて固化すると、上述したような回転子鉄心６の永久磁石との接合面の裏面側をモールドするダイカスト金属からなる回転子ヨークが形成される。   After the mold jigs 30 and 31 are closed, the molten die-cast metal is injected into the space in the mold jig from the molten metal injection port C while applying pressure by a pressure device (not shown). When the molten die-cast metal is cooled and solidified, a rotor yoke made of die-cast metal for molding the back side of the joint surface with the permanent magnet of the rotor core 6 as described above is formed.

なお、金型治具３１の中央部には円柱状の突起が設けられる。この突起の上面、すなわち図１０（ａ）では円柱状の突起の左側における円形面は、金型治具３０，３１が閉じられた状態で、金型治具３０に密着している。また、この突起の周囲には、円環状の溝が形成されている。これにより、回転子ヨークにおいてシャフトを通すための孔部を有する円筒部が形成される。   A cylindrical projection is provided at the center of the mold jig 31. The upper surface of this protrusion, that is, the circular surface on the left side of the columnar protrusion in FIG. 10A, is in close contact with the mold jig 30 with the mold jigs 30 and 31 closed. An annular groove is formed around the protrusion. Thereby, the cylindrical part which has a hole part for letting a shaft pass in a rotor yoke is formed.

本実施例５の製造方法により、実施例１のアキシャルギャップ型モータの回転子における回転子鉄心と回転子ヨークの一体構造体を製造することができる。   By the manufacturing method of the fifth embodiment, an integral structure of the rotor core and the rotor yoke in the rotor of the axial gap motor of the first embodiment can be manufactured.

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

例えば、本発明は、図１に示したような二個の回転子が一個の固定子を挟むアキシャルギャップ型モータに限らず、一個の回転子と一個の固定子を有するものや、二個の固定子が一個の回転子を挟むものにも適用できる。また、本発明は、アキシャルギャップ型発電機にも適用できる。   For example, the present invention is not limited to an axial gap type motor in which two rotors sandwich one stator as shown in FIG. 1, but one having one rotor and one stator, The present invention can also be applied to a case where the stator sandwiches one rotor. The present invention can also be applied to an axial gap generator.

１ 回転子
２ 固定子
３ 永久磁石
４ 回転子ヨーク
５ シャフト
６ 回転子鉄心
７ 構造部材
３０，３１ 金型治具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 2 Stator 3 Permanent magnet 4 Rotor yoke 5 Shaft 6 Rotor iron core 7 Structural members 30, 31 Mold jig

Claims (3)

円盤状の回転子と、
回転軸の方向に沿って、前記回転子と空隙を介して対向する固定子と、
を備えるアキシャルギャップ型回転電機において、
前記回転子は、
円環状の鉄心と、
シャフトが固定されると共に、前記鉄心が固定されるヨークと、
前記鉄心に接続される複数の永久磁石と、
を有し、
前記ヨークは、前記鉄心における、前記鉄心と前記永久磁石との接続部を除く部分をモールドする非磁性のダイカスト金属からなり、
前記鉄心は、径方向に複数層に積層された磁性体を有し、かつ、渦巻状に巻き回される薄帯状の前記磁性体からなり、
前記ダイカスト金属は、前記鉄心における前記永久磁石が接続される積層面の裏面の全面と、前記鉄心の外周側面および内周側面の全面とを被覆するとともに、前記裏面の前記全面と、前記外周側面および前記内周側面の前記全面とに付着し、
複数の前記永久磁石は、それぞれ扇状の平面形状を有する板状の磁石であり、前記積層面において円環状に配置され、
前記鉄心の前記積層面に、径方向に前記外周側面から前記内周側面まで溝が設けられることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。 A disk-shaped rotor,
A stator facing the rotor via a gap along the direction of the rotation axis;
In an axial gap type rotating electrical machine comprising:
The rotor is
An annular iron core,
A yoke to which the shaft is fixed and the iron core is fixed;
A plurality of permanent magnets connected to the iron core;
Have
The yoke is in the core, Ri Do from nonmagnetic die casting metal mold a portion except for the connecting portions between the iron core and the permanent magnet,
The iron core has a magnetic body laminated in a plurality of layers in the radial direction, and is composed of the thin band-like magnetic body wound in a spiral shape,
The die-cast metal covers the entire back surface of the laminated surface to which the permanent magnet is connected in the iron core and the entire outer peripheral side surface and inner peripheral side surface of the iron core, and the entire back surface and the outer peripheral side surface. And adheres to the entire surface of the inner peripheral side surface,
The plurality of permanent magnets are plate-shaped magnets each having a fan-like planar shape, arranged in an annular shape on the laminated surface,
An axial gap type rotating electrical machine, wherein a groove is provided in a radial direction from the outer peripheral side surface to the inner peripheral side surface in the laminated surface of the iron core . 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、
前記ダイカスト金属が前記磁性体の層間に付着することを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 1,
The axial gap type rotating electrical machine, wherein the die-cast metal adheres between layers of the magnetic body . 請求項１または請求項２に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記ヨークは、中央部に前記シャフトが通る孔部を有することを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。 In the axial gap type rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The axial gap type rotating electrical machine , wherein the yoke has a hole through which the shaft passes at a central portion .
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