WO2015155879A1 - アキシャルエアギャップ型回転電機 - Google Patents

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WO2015155879A1
WO2015155879A1 PCT/JP2014/060450 JP2014060450W WO2015155879A1 WO 2015155879 A1 WO2015155879 A1 WO 2015155879A1 JP 2014060450 W JP2014060450 W JP 2014060450W WO 2015155879 A1 WO2015155879 A1 WO 2015155879A1
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air gap
axial air
bobbin
electrical machine
conductive member
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PCT/JP2014/060450
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博洋 床井
高橋　秀一
恭永 米岡
利文 鈴木
酒井　亨
山崎　克之
正木　良三
則久 岩崎
榎本　裕治
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株式会社日立産機システム
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    • H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

Definitions

  • the present invention relates to an axial air gap type rotating electrical machine, and more particularly to a structure of a stator of an axial air gap type rotating electrical machine.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 As a stator used in such an axial air gap type rotating electrical machine, structures disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 a plurality of stator members each having a coil wound around an outer peripheral side surface of a laminated core whose end side surface has a substantially trapezoidal shape are arranged in an annular shape around a rotation axis.
  • An axial air gap type rotating electrical machine having a configuration that is fixed to the inner periphery is disclosed.
  • the axial air gap type rotating electrical machine has a structure suitable for higher power density and higher efficiency, the axial voltage generated in the bearing increases as the opposing area of the stator and rotor increases relatively. have.
  • a common mode voltage of the inverter is electrostatically coupled to the rotor side to generate a shaft voltage. Excessive shaft voltage causes bearing corrosion and reduces the life of the bearing.
  • An axial air gap type rotating electrical machine having a large facing area tends to have a large capacitance between the coil and the rotor.
  • the axial air gap type rotating electrical machine may have a structure in which the stator core is held in the housing by a resin mold for the purpose of securing strength, etc., and the stator core becomes a floating potential, and further, between the coil and the rotor.
  • the shaft voltage increases due to an increase in the electrostatic capacity.
  • Patent Document 3 discloses a technique for reducing the axial voltage of an axial air gap rotating electrical machine.
  • the stator core member has a configuration in which the end of the iron core is slightly protruded from the opening of the cylindrical bobbin into which the columnar iron core is inserted.
  • the vicinity of the end portion of the iron core is also a portion where friction with the bobbin is excessively concentrated. If the configuration disclosed in Patent Document 3 is applied to solve the shaft voltage caused by the capacitance between the coil and the rotor, damage near the end of the iron core may cause uncertain contact with the conductive member. There is also a possibility of doing so. It is desirable to ensure the assembly of the stator and to reliably reduce the shaft voltage.
  • the assembling property of a stator used in an axial air gap type rotating electrical machine is ensured, and the shaft voltage is reliably reduced.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of an axial air gap type rotating electrical machine that is a first embodiment to which the present invention is applied. It is a sectional side view which shows the principal part outline
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view of FIG. It is a side view which shows a mode that an iron core is inserted in a bobbin with the stator core of 1st Embodiment.
  • FIG. 6B is a side sectional view of FIG. 6A. It is a perspective view which shows the structure of the electrically-conductive member 10 of 2nd Embodiment. It is a perspective view which shows the structure of the stator core for 1 slot in 3rd Embodiment.
  • FIG. 7A It is a sectional side view of Drawing 7A. It is sectional drawing which shows the part by the side of the housing part of the bobbin 23 of FIG. 7A. It is a perspective view which shows the structure of the stator core for 1 slot of 4th Embodiment. It is a perspective view which shows the structure of the stator core for 1 slot of 5th Embodiment. It is a perspective view which shows the structure of the stator core for 1 slot of the modification of 5th Embodiment. It is a perspective view which shows the structure of the stator core for 1 slot of 6th Embodiment. It is sectional drawing which shows the part by the side of the housing part of the bobbin of FIG. 10A.
  • FIG. 10A and 10B It is a perspective view which shows the electrically-conductive member shown to FIG. 10A and 10B. It is a perspective view which shows the structure of the stator core for 1 slot by 7th Embodiment. It is sectional drawing which shows the part by the side of the housing part of the bobbin of FIG. 11A. It is a perspective view which shows the structure of the stator core for 1 slot by 8th Embodiment. It is a sectional side view of Drawing 12A. It is a sectional side view of Drawing 12B. It is a perspective view which shows the stator core of 8th Embodiment partially annularly arranged. It is a perspective view which shows the position of the electrically-conductive member 14 of the rotary electric machine of 8th Embodiment.
  • FIG. 1A and 1B show a schematic configuration of a double rotor type axial air gap type rotating electrical machine 1 (hereinafter sometimes simply referred to as “rotating electrical machine 1”) as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 1A shows a cross-sectional perspective view of the rotating electrical machine 1 in the rotation axis direction.
  • a stator 20 having an annular donut shape is fixed to the inner periphery of a housing 50 having a substantially cylindrical inner diameter.
  • the rotor 30 has a disk shape including a permanent magnet 31, a back yoke 32, and a yoke 33.
  • the permanent magnets 31 are magnetized in the rotation axis direction, and a plurality of permanent magnets 31 are arranged in the circumferential direction so that the magnetic pole directions of adjacent magnets are opposite.
  • the permanent magnet 31 is coupled to the yoke 33 via the back yoke 32.
  • the rotor 30 is disposed such that the magnetized surface sandwiches the stator 20 from the output shaft side and the counter-output shaft side, and faces the both end planes in the rotation axis direction of the stator 20 via a predetermined air gap. It is like that.
  • the rotor 30 is connected so as to rotate together with the shaft 40.
  • the outer side of the shaft 40 in the rotation axis direction is connected to the end bracket 60 via a bearing 70.
  • the end brackets 60 are fixed to both ends of the housing 50 and support the rotor 30 in a rotatable manner.
  • the stator 20 has a plurality of stator cores 25 arranged in an annular shape around the shaft 40, and these and the housing 50 are integrally molded with a resin mold (not shown) and fixed. It has become.
  • the stator cores 25 arranged in an annular shape may be integrally resin-molded and then fixed to the housing 50 with bolts or the like.
  • the axial air gap type rotating electrical machine 1 configured as described above operates as follows. An alternating current flowing through the coil 22 of the stator core 25 via an inverter or the like generates a rotating magnetic field. Torque is generated by attracting and repelling the DC magnetic field of the rotor 30 formed by the permanent magnet 31 and the rotating magnetic field of the coil 22 wound around the stator core 25. The common mode voltage of the inverter is electrostatically coupled between the coil 22 and the rotor 30 to generate a potential difference between the inner and outer rings of the bearing 70.
  • FIG. 2A to 2C show the configuration of the stator core 25.
  • the stator core 25 includes an iron core 21, a bobbin 23, a coil 22, and a conductive member 10, and the coil 22 is wound around the outer periphery of the bobbin 23 into which the iron core 21 is inserted, and the stator core 25 has one slot.
  • the stator core 25 includes an iron core 21, a bobbin 23, a coil 22, and a conductive member 10, and the coil 22 is wound around the outer periphery of the bobbin 23 into which the iron core 21 is inserted, and the stator core 25 has one slot.
  • the stator core 25 has one slot.
  • the iron core 21 is a laminated iron core formed by laminating steel plates or tape-like magnetic metals (in this example, it contains amorphous, but the present invention is not limited thereto).
  • the iron core 21 has a columnar shape such as a substantially trapezoidal shape or a sector shape by laminating amorphous pieces cut so that the width sequentially increases from the rotational axis radial direction toward the inner diameter side of the housing 50. .
  • the bobbin 23 is made of an insulating material (in this example, it is assumed to be made of resin).
  • the bobbin 23 includes a cylindrical portion 23 c having an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the iron core 21.
  • a flange portion 23b extending a predetermined length outward from the cylindrical portion 23c in the vertical direction is provided.
  • the flange portion 23b covers the end portion thereof.
  • the collar part 23b is an end surface of the cylinder part 23c.
  • the conductive member 10 is disposed along the housing side surface of the flange portion 23b (that is, the surface opposite to the surface covering the coil 22) from the housing side inner surface of the cylindrical portion 23c of the bobbin 23.
  • 2B and 2C are sectional views of the stator core 25 and the bobbin 23, respectively.
  • the conductive member 10 is made of a conductive material such as aluminum, iron, or SUS, and is a thin plate-like member partially bent at a right angle.
  • the conductive member 10 has an L shape having a horizontal portion 10a positioned between the iron core 21 and the inner cylinder of the cylindrical portion 23c and a vertical portion 10b positioned on the surface of the flange portion 23b.
  • the horizontal part a contacts the inner peripheral surface of the cylinder part 23c.
  • the vertical portion 10 b is in contact with the opening end face (also the flange portion 23 b) of the cylindrical portion 23, and also has a function of locking the conductive member 10.
  • the bobbin of the electrically conductive member 10 and the whole or a part of opposing surface are adhere
  • FIG. 3 is a side sectional view of the iron core 21 and the bobbin 23, and schematically shows how the iron core 21 is inserted into the bobbin 23.
  • the iron core 21 is inserted into the bobbin 23 in which the conductive member 10 is installed in a state where the iron core 21 is pressed by the forces F1 and F2 from the stacking direction.
  • the conductive member 10 is configured such that the iron core 21 is inserted in a state where the vertical portion 10b is sufficiently pressed by the device mold.
  • the horizontal portion 10a comes into contact with the iron core 21 and is electrically connected by inserting the iron core 21 into the cylindrical portion 23c.
  • the vertical portion 10 b is provided with conductive means that is electrically connected to the housing 50. Details of the conductive means will be described later.
  • the function as a guide of insertion is exhibited because the side surface on the lower bottom side of the iron core 21 having a substantially trapezoidal cross section is inserted in contact with the conductive member 10.
  • the surface pressure with the conductive member 10 increases.
  • the double rotor type axial gap type rotating electrical machine 1 of the first embodiment having the above configuration since the vertical portion 10b is electrically connected to the housing 50, the iron core 21 has a ground potential, and there is an effect that the shaft voltage is reduced. Further, since the horizontal portion 10a of the conductive member 10 protrudes from the bobbin cylindrical portion 23a to the iron core 21 side by the thickness, the contact pressure between the iron core 21 and the conductive member 10 can be reliably ensured.
  • the plurality of stator cores 25 are integrally formed with a resin mold. However, since the conductive member 10 is a thin plate-like member, it is between the iron core 21 and the conductive member 10. There is an effect of ensuring the contact between the iron core 21 and the conductive member 10 while reducing the possibility of the resin intruding into the core.
  • the horizontal portion 10a of the conductive member 10 protrudes from the bobbin cylinder portion 23a to the core 21 side by the thickness, the contact area between the iron core 21 and the bobbin 23 is reduced.
  • the iron core 21 is preferably installed on the cylindrical portion 23c of the bobbin 23 so as to be accurate and stable in terms of performance and reliability.
  • the iron core 21 is formed by laminating tapes containing magnetic metal, there is a risk of damage such as galling or tape buckling due to friction during insertion.
  • the friction area between the cylindrical portion 23c and the iron core 21 is reduced, and an effect of preventing damage can be obtained.
  • the horizontal portion 10a of the first conductive member 10 does not open (turn over) to the iron core 21 side when the iron core 21 is inserted. Insertion can be realized.
  • the conductive member 10 has a shape in which a rectangular conductor plate is bent at a substantially right angle, but may have other shapes as long as it has a horizontal portion 10a and a vertical portion 10b.
  • FIG. 4 shows an example in which the bending angle between the horizontal portion 10a and the vertical portion 10b is 90 degrees or more and the bending portion 10c is provided in the horizontal portion 10a. In this figure, the angles of ⁇ 1 and ⁇ 2 are provided with respect to the perpendicular to the vertical portion 10b.
  • the central portion has such a shape, the conductive member 10 is plastically deformed along the flat surfaces of the iron core 21 and the bobbin 23 when the iron core 21 is inserted. A larger contact pressure can be applied from the conductive member 10 to the core 21.
  • the shape of the horizontal and vertical surfaces of the conductive member 10 may not be a rectangular shape obtained by bending a plate having the same width.
  • 5A and 5B show another modified example of the conductive member 10.
  • the conductive member 10 is configured to expand the shape of the vertical portion 10b corresponding to the shape of the bobbin collar 23b. That is, it is in the shape of a plate that covers the portion between the iron core 21 and the housing 50 on the surface of the flange 23b.
  • the conductive member 10 can be more stably held on the bobbin 23, and the iron core 21 can be easily inserted.
  • the vertical portion 10b can be easily held by a mold.
  • a plurality of slits 10d are provided in the vertical portion 10b. This is to prevent a large eddy current from occurring in the vertical portion 10b having an increased area.
  • the horizontal portion 10a plays a role of a shielding material that reduces the electrostatic capacity between the coil 22 and the rotor 30, which contributes to reduction of the shaft voltage.
  • FIG. 6A shows an overall perspective view of the stator core 25 for one slot of the rotating electrical machine 1 according to the second embodiment
  • FIG. 6B shows a sectional perspective view of the stator core 25.
  • the vertical portion 10b of the conductive member 10 has the hole 10e, and the protrusion 23d protrudes from the vertical portion 10b to the rotor 30 side of the flange portion 23b of the bobbin 23 and penetrates the hole 10e.
  • One of the features is a point further having (see FIG. 6C). That is, the conductive member 10 is stably suspended on the bobbin 23.
  • the inner diameter of the hole 10e is approximately the same as the outer diameter of the protruding portion 23d, but the relationship between the two does not necessarily have to be a size that can be fitted, and may be locked. If there is some margin, an effect of easily installing the conductive member 10 on the bobbin 23 can be expected.
  • the shape of the hole 10e and the protrusion 23d is not limited to a circular shape, and may be a rectangular parallelepiped or a polygonal shape.
  • the positional relationship between the conductive member 10 and the bobbin 23 is determined by the hole 10d and the protrusion 23e. Further, since the protrusion 23d protrudes from the conductive member 10, the mutual positional relationship does not deviate unless reversed. That is, the conductive member 10 and the bobbin 23 are temporarily fixed. Thereby, in the assembly process, the first conductive member 10 is suppressed from being detached from the bobbin 23, and the handling becomes easy. It is also possible to suppress the movement of the conductive member 10 when the iron core 21 is inserted.
  • FIG. 7A shows an overall perspective view of the stator core 25 for one slot of the rotating electrical machine 1 according to the third embodiment
  • FIG. 7B shows a cross-sectional perspective view of the stator core 25.
  • the stator core 25 of the fourth embodiment is a cylindrical portion 23a of the bobbin 23, and is a groove portion 23e across the flange portions 23b on the inner diameter side facing the horizontal portion 10a of the conductive member 10 in the rotational axis radial direction. It is characterized by having
  • FIG. 7C shows a partial cross-sectional view of the bobbin 23 on the housing 50 side.
  • the groove 23 e corresponds to the width dimension of the horizontal portion 10 a of the conductive member 10. Further, the groove 23 e is formed shallower than the thickness of the conductive member 10. That is, the conductive member 10 is installed on the bobbin 23 in a state where the vertical portion 10b fits into the groove portion 23d and protrudes in the rotation axis direction by a difference in thickness. This is because the conductive member 10 is installed more stably.
  • the shape of the groove 23d is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be a trapezoidal shape or other shapes according to the shape of the horizontal portion 10a of the first conductive member 10. Further, the depth of the groove 23d need not be uniform and can be changed as appropriate.
  • the positional relationship between the conductive member 10 and the bobbin 23 is more stably determined by the groove 23e.
  • difference of the electrically conductive member 10 at the time of inserting the iron core 21 can be suppressed reliably, and assembly property and workability
  • the thickness of the horizontal portion 10a of the conductive member 10 and the protruding amount of the bobbin from the flange portion 23b can be designed independently.
  • the conductive member 10 is provided with a necessary thickness from the strength aspect, and the amount of protrusion from the flange 23b is minimized, thereby preventing deformation and destruction of the conductive member 10 due to friction when the iron core 21 is inserted. In addition, it is possible to prevent the outer diameter side of the iron core 21 that does not contact the conductive member 10 from being greatly deformed after the iron core 21 is inserted.
  • the shape of the groove portion 23d provided in the bobbin 23 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be a trapezoidal shape or other shapes according to the shape of the horizontal portion 10a of the first conductive member 10. Further, the depth of the groove 23d need not be uniform.
  • FIG. 8 shows an overall perspective view of the stator core 25 for one slot of the rotating electrical machine 1 according to the fourth embodiment (the iron core 21 is not shown).
  • the electric member 11 electrically connected to the housing 50 is disposed on the flange portion 23b of the bobbin.
  • the conductive member 10 is electrically and mechanically connected to the conductive member 11 at the vertical portion 10b.
  • the conductive member 10 since the conductive member 10 is in contact with the bobbin flange 23b via the conductive member 11 in a wider area, it is stably held by the bobbin 23 and the iron core 21 can be easily inserted. The effect that it becomes easy to hold down the conductive member 11 with the machine type when the iron core 21 is inserted can be expected.
  • the conductive member 11 plays a role of a shielding material for reducing the electrostatic capacity between the coil 22 and the rotor 30, thereby contributing to reduction of the shaft voltage.
  • the conductive member 10 and the conductive member 11 can be manufactured in simple shapes as compared with the shapes described in the modified examples of FIGS. 5A and 5B) of the first embodiment, the material yield can be increased.
  • the material and thickness of each conductive member can be set individually, an appropriate design can be made in terms of function and cost.
  • FIG. 9A shows an overall perspective view of the stator core 25 for one slot of the rotating electrical machine 1 according to the fifth embodiment (the iron core 21 is not shown).
  • the conductive member 12 is disposed across both the oblique sides and the lower bottom of the flange portion 23 of the bobbin having a substantially trapezoidal shape. . That is, it has the function of a shielding material that reduces the capacitance between the coil 22 and the rotor 30.
  • the conductive member 12 is made of a conductive tape material and is bonded to the bobbin collar 23b.
  • the conductive member 12 has a thickness of 1 mm or less and is not installed on the upper bottom portion of the flange portion 23 (discontinuous portion 12a). This is because the eddy current is suppressed and the loss is hardly increased. Further, the conductive member 10 is coupled to the bobbin 23 via the conductive member 12 bonded to the flange 23b.
  • the conductive member 10 when the iron core 21 is inserted, the conductive member 10 is not detached from the bobbin 23, and the assemblability is improved.
  • the conductive member 12 serves as a shielding material that reduces the capacitance between the coil 22 and the rotor 30, it also contributes to a reduction in axial voltage.
  • the thickness of the conductive member 12 is 1 mm or less and the discontinuous portion 12a exists, there is an effect that the eddy current is suppressed and the loss is hardly increased.
  • FIG. 9B shows an overall perspective view of a stator core 25 which is a modification of the fifth embodiment (the iron core 21 is not shown).
  • the present modification is further characterized in that the conductive member 11 is provided.
  • the conductive member 11 is disposed on the conductive member 12 on the lower bottom side of the flange portion 23b, and the vertical portion 10b of the conductive member 11 is further disposed on the conductive member 11, and these are electrically and mechanically connected.
  • the configuration is taken.
  • the conductive members 10 and 11 facilitate the insertion of the iron core 21 and improve the assemblability.
  • the conductive members 11 and 12 have the effect of reducing the capacitance between the coil 22 and the rotor 30 and reducing the shaft voltage.
  • FIG. 10A shows an overall perspective view of the stator core 25 for one slot of the rotating electrical machine 1 according to the sixth embodiment
  • FIG. 10B shows a partial sectional view only on the housing 50 side (both the iron core 21 is Not shown).
  • the sixth embodiment is characterized in that it has a U-shape in which both end portions of the conductive member 10 are vertical portions 10b (see FIG. 10C). The vertical portions 10b at both ends sandwich the both flange portions 23b.
  • the conductive member 10 is arranged so as to sandwich the bobbin 23 between the two vertical portions 10b, it is difficult to come off from the bobbin 23 and workability is improved. Further, the ability to insert the iron core 21 from both sides of the bobbin 23 also contributes to improvement in workability. Furthermore, since the vertical portion 10b is provided at both ends of the bobbin 23, it is possible to achieve electrical conduction with the housing 50 in any direction. The workability is improved and the degree of freedom of equipment configuration is improved.
  • FIG. 11A shows an overall perspective view of the stator core 25 for one slot of the rotating electrical machine 1 according to the seventh embodiment
  • FIG. 11B shows a partial sectional perspective view of the bobbin on the housing 50 side (the iron core 21 is not used). Illustrated.)
  • the seventh embodiment is characterized in that the conductive member 10 is inserted and arranged from both ends of the cylindrical portion 23c, and is installed so that the tip of the horizontal portion 10a overlaps (overlap 10e) at the inner diameter.
  • the two conductive members 10 are conducting, it is possible to conduct electricity with the housing 50 from any direction, thereby improving workability and improving the degree of freedom of configuration.
  • each conductive member 10 is L-shaped, the vertical portion 10b of the electric member 10 can be stably placed on the flange portion 23b regardless of the processing accuracy of the length of the horizontal portion 10a. it can.
  • the tips of the conductive members 10 overlap, inserting the iron core 21 from the vertical portion 10b side of the conductive member 10 located on the iron core 21 side does not interfere with the opposing horizontal portion 10a.
  • the rotating electrical machine 1 according to the eighth embodiment will be described with reference to FIGS. 12A to 12E.
  • the rotating electrical machine 1 according to the eighth embodiment is adjacent to the point where the vertical portion 10b of the conductive member 10 and the conductive member 11 are fastened by a fastening member 13a such as a bolt or a rivet, and both ends of the conductive member 11 in the rotational axis rotation direction.
  • the main feature is that a fastening member 13b for connecting to the conductive member 11 of the stator core 25 is provided.
  • FIG. 12A shows an overall perspective view of the stator core 25, and FIG. 12B shows a cross-sectional perspective view of the stator core 25.
  • FIG. 12C shows a cross-sectional perspective view of the stator core 25 excluding the iron core 21.
  • a tape-shaped conductive member 13 is affixed to both oblique sides on the flange 23.
  • the conductive member 11 is fastened by the vertical portion 10b of the conductive member 10 and the fastening member 13a, and is disposed so as to cover the conductive member 13 at the lower bottom portion on the flange portion 23.
  • the conductive member 10 is inserted from both ends of the cylindrical portion 23c, and the leading ends of both the central horizontal portions 10a are overlapped at the center (FIGS. 12B and 12C).
  • the conductive members 10, 11 and 13 are electrically and mechanically connected to each other.
  • the fastening holes 15 at both ends of the conductive member 12 are one step higher than the other fastening hole 15 in the vicinity of one fastening hole 15 by the thickness of the conductive member 12 (step 16). This is to obtain the horizontal shape of the annular stator 20 by overlapping the fastening holes 15 of the stepped portion 16 with the fastening holes 15 at the other lower position between the adjacent stator cores 25.
  • the electrically conductive members 11 fastened by the fastening member 13b are electrically connected.
  • FIG. 12E shows a cross-sectional view of the main part of the rotating electrical machine 1.
  • a cylindrical conductive member 14 made of a conductive member is disposed between the shaft 40 and a central portion in the shaft direction of the stator 20 that is integrally resin-molded and fixed in an annular shape.
  • the conductive member 14 is connected to the central portion of the stator 20, and a predetermined clearance is provided between the conductive member 14 and the shaft 40.
  • the outer periphery of the conductive member 14 (the side facing the stator 20) and the conductive member 11 are connected via a lead wire (not shown). That is, this is for reducing the capacitance between the coil 22 and the shaft 40.
  • the conductive members 10 and 11 are more firmly fixed by the fastening member 13a, and the workability of inserting the iron core 21 is improved. In addition, the reliability of electrical continuity is increased. Further, in the stator core 25, the conductive members 11 disposed on the both flange portions 23b are electrically connected to each other, and the conduction with the housing 50 can be any one place. The structure can be simplified and the degree of freedom is increased. Further, the conductive members 11 of the adjacent stator cores 25 are mechanically fastened to contribute to positioning of the stator cores 25. Further, the conductive member 14 disposed in the center of the stator 20 is electrically connected to the conductive member 11, so that the conductive member 14 is also electrically connected to the housing 50. As a result, the electrostatic capacitance between the coil 22 and the shaft 40 can be reduced and the shaft voltage can be suppressed.
  • Assembling accuracy can be improved by using rivets using plastic deformation for the fastening members 13a and 13b. That is, plastic deformation is performed so that the core of the rivet spreads in the caulking hole provided in the conductive member. For this reason, the center precision of the caulking holes increases.
  • the workability and the degree of design freedom can be greatly improved by using a blind rivet that can be fastened by pulling from one side.
  • a double rotor type axial air gap rotating electric machine has been described, but the present invention can also be applied to a single rotor type.
  • a laminated core is used as the iron core 21, even a dust core or a laminated core laminated in the shaft direction contributes to reduction of axial voltage and ease of insertion.
  • the structure which resin-molds the stator 20 was used, the structure fixed with the ring member suspended in the various places of the stator 20 may be sufficient.

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Abstract

　アキシャルギャップ型回転電機において、固定子の組立性の確保又軸電圧の確実な低減を行う。鉄心の外周形状に概略一致するボビン内筒部に鉄心（21）が挿入された筒状のボビン（23）及びコイル（22）からなる複数の固定子コア（25）が、回転軸方向を中心として環状に配列されてなる円環形状の固定子（20）と、固定子に平面対向する少なくとも１つの回転子（30）とを有するアキシャルエアギャップ型回転電機であって、ボビン内筒部の一方開口部から、ボビン内筒部の内周面を回転軸と並行に延伸する水平部（10a）と、水平部の延伸方向と鉛直方向に屈折し、ボビン開口部の端面に接触する垂直部（10b）とを有する板状の第１導電性部材（10）を有し、水平部が鉄心外周面の一部及びボビン内筒部の内周面の一部に接触し、垂直部がハウジングの内周面と導電可能に接続される構成を有する。

Description

アキシャルエアギャップ型回転電機
　本発明は、アキシャルエアギャップ型回転電機に係り、特に、アキシャルエアギャップ型回転電機のステータの構造に関する。
　回転軸径方向に所定のエアギャップを介して固定子と、回転子とが面対向するアキシャルエアギャップ型回転電機が知られている。構造が薄型（扁平）になるという利点に加え、体格あたりの固定子と回転子の対向面積を大きくとることが可能であるため、高出力密度化や高効率化に好適な構造であるといえる。
　このようなアキシャルエアギャップ型回転電機に利用する固定子として、特許文献１や特許文献２が開示する構造が知られている。特許文献１及び特許文献２は、端部側面が略台形の形状を有する積層鉄心の外周側面にコイルを巻き回した複数の固定子部材を、回転軸を中心に環状に配列し、モータハウジングの内周に固定する構成を有するアキシャルエアギャップ型回転電機を開示する。
　他方、アキシャルエアギャップ型回転電機は、高出力密度化や高効率化に好適な構造であるものの固定子と回転子の対向面積が相対的に大きくなると、軸受に生ずる軸電圧も大きくなるという特性を持つ。例えば、インバータで駆動される永久磁石型回転電機では、インバータのコモンモード電圧が回転子側に静電結合し、軸電圧を発生させる。過大な軸電圧は、軸受電食を招来し、軸受の寿命を低下させる。対向面積が大きいアキシャルエアギャップ型回転電機は、コイルと回転子間の静電容量が大きくなり易い傾向にある。特に、アキシャルエアギャップ型回転電機では、強度確保等を目的として、固定子コアが樹脂モールドによりハウジングに保持される構造を取る場合もあり、固定子コアが浮動電位となり、更にコイルと回転子間の静電容量が増加して、軸電圧が高くなる虞もある。
　この点、特許文献３は、アキシャルエアギャップ回転電機の軸電圧を低減させる技術を開示する。具体的には、先ず、固定子コア部材が、柱状の鉄心が挿入された筒形状のボビンの開口部から、鉄心の端部を僅かに突出させた構成を取る。突出部分で露出された鉄心外周側面に、鉛直方向からハウジング内周面と接触し、導電を可能とする板状の導電部材を接触させ、コイルと回転子間の静電容量を低減させるようになっている。
特開２０１０‐１１５０６９号公報 特開２０１３‐１２１２２６号公報 特開３０１２－５３０７号公報
　一般に、特許文献１及び２が開示するような、筒状のボビンに柱体形状の鉄心を挿入する構造の場合、鉄心外径と、ボビン内径とは概略一致するサイズであることが好ましい。鉄心の支持を安定させる為である。しかしながら、安定を追求すれば鉄心の挿入圧力も増大し、挿入角度もより精度が要求され、鉄心やボビンを破損する虞もある。特に、特許文献１及び２のように、板状の磁性体を積層してなる鉄心の場合であれば、挿入時の鉄心とボビンの過度の摩擦により、磁性体が座屈する等の虞も考えられる。
　また、鉄心の端部付近は、ボビンとの摩擦が過度に集中する部分でもある。仮に、コイル―回転子間の静電容量に起因する軸電圧を解決するために、特許文献３が開示する構成を適用する場合、鉄心端部付近の損傷が導電部材との接触を不確実にする虞も考えられる。
  固定子の組立性を確保でき又確実に軸電圧を低減させることが望まれる。
　上記課題を解決するために、特許請求の範囲に記載の発明を適用する。即ち側面が概略台形の柱体からなる鉄心、該鉄心の外周形状に概略一致するボビン内筒部に前記鉄心が挿入された筒状のボビン及び該ボビンの外筒部に巻き回されたコイルからなる複数の固定子コアが、回転軸方向を中心として環状に配列されてなる円環形状の固定子と、前記回転軸径方向に所定のエアギャップを介して、前記側面と平面対向する少なくとも１つの回転子と、前記固定子を支持する内周面を有する概略筒形状のハウジングと、前記ハウジングと接続され、前記回転子と接続された回転軸を、軸受を介して回転可能に支持するブラケットとを備えるアキシャルエアギャップ型回転電機であって、前記ボビン内筒部の一方開口部から、該ボビン内筒部の内周面を前記回転軸と並行に延伸する水平部と、前記水平部の延伸方向と鉛直方向に屈折し、前記開口部の端面に接触する垂直部とを有する板状の第１導電性部材を有し、該水平部が、前記鉄心外周面の一部及び前記ボビン内筒部の内周面の一部に接触すると共に前記垂直部が、前記ハウジングの内周面と導電可能に接続されたものであるアキシャルエアギャップ型回転電機である。
　本発明の一側面によれば、アキシャルエアギャップ型回転電機に利用する固定子の組立性を確保し又軸電圧の低減が確実になる。
  本発明の他の課題及び効果は、以下の記載から明らかになる。
本発明を適用した第１実施形態であるアキシャルエアギャップ型回転電機の概要構成を示す側断面図である。 第１実施形態の回転電機の要部概要を示す側断面図である。 第１実施形態の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図２Ａの側断面図である。 図２Ｂから鉄心を除いた側断面図である。 第１実施形態の固定子コアで、鉄心をボビンに挿入する様を示す側面図である。 第１実施形態の変形例である導電部材１０を示す斜視図である。 第１実施形態の変形例である固定子コアの構成を示す斜視図である。 第１実施形態の変形例である導電部材１０の構成を示す斜視図である。 第２実施形態の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図６Ａの側断面図である。 第２実施形態の導電部材１０の構成を示す斜視図である。 第３実施形態での１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図７Ａの側断面図である。 図７Ａのボビン２３のハウジング部側の部分を示す断面図である。 第４実施形態の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 第５実施形態の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 第５実施形態の変形例の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 第６実施形態の１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図１０Ａのボビンのハウジング部側の部分を示す断面図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂに示す導電部材を示す斜視図である。 第７実施形態による１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図１１Ａのボビンのハウジング部側の部分を示す断面図である。 第８実施形態による１スロット分の固定子コアの構成を示す斜視図である。 図１２Ａの側断面図である。 図１２Ｂの側断面図である。 第８実施形態の固定子コアを環状に一部配列した様を示す斜視図である。 第８実施形態の回転電機の導電部材１４の位置を示す斜視図である。
　〔第１実施形態〕
  以下、図面を用いて本発明を実施するための第１実施形態を説明する。図１Ａ及び図１Ｂに、本発明を適用した一実施の形態であるダブルロータ型のアキシャルエアギャップ型回転電機１（以下、単に「回転電機１」という場合がある。）の概要構成を示す。
　図１Ａは、回転電機１の回転軸方向断面斜視図を示す。回転電機１は、概略円筒形状の内径を有するハウジング５０の内周に、環状のドーナツ形状を有する固定子２０が固定される。回転子３０は、永久磁石３１と、バックヨーク３２と、ヨーク３３とからなるディスク形状を有する。永久磁石３１は回転軸方向に着磁されており、隣接する磁石の磁極向きが反対になるように周方向に複数配置されている。永久磁石３１はバックヨーク３２を介しヨーク３３に結合されている。
　回転子３０は、着磁面が固定子２０を出力軸側及び反出力軸側から挟むように配置され、固定子２０の回転軸方向の両端部平面と所定のエアギャップを介して面対向するようになっている。また、回転子３０は、シャフト４０と共回りするように接続される。シャフト４０の回転軸方向外側は、軸受７０を介してエンドブラケット６０と接続される。エンドブラケット６０は、ハウジング５０の両端部に固定され、回転子３０を回転可能に支持するようになっている。
　図１Ｂに示す様に、固定子２０は、複数の固定子コア２５がシャフト４０を中心として環状に配列され、これらとハウジング５０が一体的に樹脂モールド（不図示）されて固定されるようになっている。なお、環状に配列した固定子コア２５を一体的に樹脂モールドした後に、ハウジング５０にボルト等で固定するようにしてもよい。
　このように構成されたアキシャルエアギャップ型回転電機１は、以下のように動作する。インバータ等を介して固定子コア２５のコイル２２に流れる交流電流が、回転磁界を発生させる。永久磁石３１により形成された回転子３０の直流磁界と、固定子コア２５に巻き回されたコイル２２の回転磁界とを吸引・反発させることでトルクが発生する。インバータのコモンモード電圧は、コイル２２と回転子３０の間で静電結合し、軸受７０の内外輪間に電位差を発生させる。
　次いで、固定子コア２５について詳細に説明する。図２Ａ～図２Ｃに、固定子コア２５の構成を示す。図２Ａに示すように、固定子コア２５は、鉄心２１、ボビン２３、コイル２２及び導電部材１０を含み、鉄心２１が挿入されたボビン２３の外周に、コイル２２が巻き回されて１スロット分の固定子を構成する。
　鉄心２１は、鋼板若しくはテープ状の磁性体金属（本例では、アモルファスを含有するものとするが、本発明はこれに限定されるものではない。）を積層してなる積層鉄心である。鉄心２１は、回転軸径方向からハウジング５０の内径側に向かうにつれて幅が順次大となるように切断されたアモルファス片が積層されることで、断面が概略台形や扇形等の柱体形状を有する。
　ボビン２３は絶縁材から構成される（本例では、樹脂からなるものとする。）。ボビン２３は、鉄心２１の外径と概略同一の内径を有する筒部２３ｃを有する。筒部２３ｃの両端部には、筒部２３ｃから鉛直方向外側に所定の長さ延伸する鍔部２３ｂを備える。コイル２２が筒部２３ｃの外周に巻き回された際、その端部を鍔部２３ｂが覆うようになっている。なお、鍔部２３ｂは、筒部２３ｃの端面であるとも言える。
　また、ボビン２３の筒部２３ｃのハウジング側内側面から、鍔部２３ｂのハウジング側表面（即ちコイル２２を覆う面の反対側の面）に沿って、導電部材１０が配置される。
  図２Ｂ及び２Ｃに、固定子コア２５及びボビン２３の夫々の断面図を示す。導電部材１０は、アルミ、鉄又はＳＵＳなどの導電性を有する材料で構成されており、一部が直角に折り曲げられた薄い板状部材である。導電部材１０は、鉄心２１と、筒部２３ｃの内筒との間に位置する水平部１０ａ及び鍔部２３ｂの表面に位置した垂直部１０ｂを有するＬ字形状をなす。水平部ａは、筒部２３ｃ内周面と接触する。垂直部１０ｂは、筒部２３の開口部端面（鍔部２３ｂでもある）と接触しており、導電部材１０を係止する機能も有する。なお、導電部材１０のボビンと対向面の全部又は一部を接着剤等で接着するようになっているが、これに限定するものではない。
　図３は、鉄心２１とボビン２３の側断面図であり、鉄心２１をボビン２３に挿入する様を模式的に示す。鉄心２１は、積層方向から力Ｆ１及びＦ２により加圧された状態で、導電部材１０が設置されたボビン２３内に挿入される。磁性体の金属片を十分加圧した状態で挿入することで，板間の空隙が減少し，鉄心２１の高密度化即ち磁気特性が向上する。なお、本実施形態では導電部材１０は、垂直部１０ｂが機器の型によって十分押さえられた状態で、鉄心２１が挿入されるようになっている。
　水平部１０ａは、筒部２３ｃに鉄心２１が挿入されることで鉄心２１と接触し、電気的に接続された状態となる。垂直部１０ｂは、ハウジング５０と電気的に接続する導電手段が設けられる。なお、導電手段の詳細は後述する。
  また、断面が概略台形の形状である鉄心２１の下底側の側面が導電部材１０と接触しつつ挿入されることで、挿入のガイドとしての機能が発揮される。更には、ボビン２３内に挿入されたコア２１が積層方向に膨らもうとするため、導電部材１０との面圧が高まる。
　以上の構成を有する第１実施形態のダブルロータ型のアキシャルギャップ型回転電機１の効果を説明する。本実施形態では、垂直部１０ｂがハウジング５０と電気的に接続されているため、鉄心２１は接地電位となり、軸電圧が低減する効果がある。
  また、導電部材１０の水平部１０ａがボビン筒部２３ａからその厚み分鉄心２１側に突出していることにより、鉄心２１と、導電部材１０との接触圧力を確実に確保することができる。他方、本実施形態では、複数の固定子コア２５を樹脂モールドで一体成形するようになっているが、導電部材１０が薄い板状部材であることから、鉄心２１と、導電部材１０との間に樹脂が侵入する虞を低減しつつ鉄心２１と導電部材１０の接触を確実にするという効果がある。
　更に、本実施形態では、導電部材１０の水平部１０ａが、その厚み分ボビン筒部２３ａよりコア２１側に突出していることで、鉄心２１とボビン２３の接触面積が減少することになる。鉄心２１は、性能や信頼性の面から、ボビン２３の筒部２３ｃに精度よく且つ安定するように設置するのが好ましい。これに対して鉄心２１は、磁性体金属を含有するテープを積層してなるものであることから、挿入時の摩擦によってかじりやテープの座屈等の損傷の虞がある。導電部材１０があることで、筒部２３ｃと鉄心２１の摩擦面積が低減され、損傷を防止する効果を得ることができる。
　更に、導電部材１０の垂直部１０ｂ側がＬ字状に鍔部２３ｂに懸かることから、鉄心２１の挿入時に、第１の導電部材１０の水平部１０ａが鉄心２１側に開く（めくれる）ことなく滑らかな挿入を実現できる。
　本実施形態によれば、軸受電食の防止を確実にでき、更に、固定子コア２５の組み立ての精度向上を図ることも可能となる。
　〔第１実施形態の変形例〕
  第１実施形態では，導電部材１０が矩形状の導体板をほぼ直角に折り曲げた形状であるが、水平部１０ａと垂直部１０ｂを有していれば他の形状であってもよい。
  図４に、水平部１０ａと、垂直部１０ｂとの折り曲げ角を９０度以上とし、更に、水平部１０ａに折曲げ部１０ｃを設けた例を示す。本図では，垂直部１０ｂに対しする垂線に対しθ１、θ２の角度を設けている。中央部このような形状にすると、鉄心２１の挿入時に導電部材１０が、鉄心２１やボビン２３の平坦面に沿って塑性変形する。導電部材１０からコア２１により更に大きな接触圧力を加えることができる。
　また、導電部材１０の水平面及び垂直面の形状は、幅同一の板を折り曲げた矩形状でなくてもよい。
  図５Ａ及びＢに、導電部材１０の他の変形例を示す。導電部材１０は、垂直部１０ｂの形状をボビン鍔部２３ｂの形状に対応して拡大する構成をとる。即ち鍔部２３ｂの面上であって、鉄心２１とハウジング５０の間の部分を覆う板形状となる。このようにボビン鍔部２３ｂとの接触面積を増加させることで、導電部材１０を更に安定してボビン２３に保持することができ、鉄心２１を挿入しやすくなる。更には、鉄心２１挿入時に、垂直部１０ｂを型で押さえ易くもなる。
　また、垂直部１０ｂには、複数のスリット１０ｄを設けている。面積を増加した垂直部１０ｂに大きな渦電流が発生することを抑制するためである。この結果、水平部１０ａがコイル２２と回転子３０の間の静電容量を低減する遮蔽材の役割を果たすため軸電圧の低減にも寄与する。
　〔第２実施形態〕
  図６Ａに、第２実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示し、図６Ｂに、当該固定子コア２５の断面斜視図を示す。
  第２実施形態では、導電部材１０の垂直部１０ｂが穴１０ｅ有し、また、ボビン２３の鍔部２３ｂに、垂直部１０ｂよりも回転子３０側に突出し、当該穴１０ｅに貫通する突起部２３ｄを更に有する点を特徴の一つとする（図６Ｃ参照）。即ち導電部材１０がボビン２３上で安定的に懸架する為である。
　穴１０ｅの内径は、突起部２３ｄの外径と概略同じ程度であるが、両者の関係が必ずしも嵌合する程度の大きさである必要はなく、係止する程度でもよい。多少余裕があれば、導電部材１０をボビン２３に設置しやすい効果も期待できる。なお、穴１０ｅと、突起部２３ｄとの形状は、円形状に限らず直方体や多角形状でもよい。
　第２実施形態によれば、穴１０ｄと突起部２３ｅにより、導電部材１０と、ボビン２３との位置関係が決まる。また，突起部２３ｄが導電部材１０よりも突出しているため、反転しない限り、相互の位置関係がずれることがない。即ち導電部材１０とボビン２３とが仮止めされる。これにより，組立工程において，第１の導電部材１０がボビン２３から離脱することが抑制され、取扱いが容易となる。鉄心２１の挿入時に、導電部材１０が移動することも抑制できる。
　〔第３実施形態〕
  図７Ａに、第３実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示し、図７Ｂに、当該固定子コア２５の断面斜視図を示す。
  第４実施形態の固定子コア２５は、ボビン２３の筒部２３ａであって、導電部材１０の水平部１０ａと回転軸径方向に対向する内径側に、両鍔部２３ｂ間に渡って溝部２３ｅを有する点を特徴とする。
　図７Ｃに、ボビン２３のハウジング５０側の部分断面図を示す。溝部２３ｅは、導電部材１０の水平部１０ａの幅寸法に対応する。また、溝部２３ｅは、導電部材１０の厚みよりも浅く形成されている。即ち導電部材１０は、垂直部１０ｂが溝部２３ｄに嵌り且つ厚みの差分だけ回転軸方向に出っ張る状態でボビン２３に設置される。導電部材１０を更に安定して設置するためである。なお、溝部２３ｄの形状は，直方体状に限らず，第１の導電部材１０の水平部１０ａ形状に合わせて台形状や他の形状であってもよい。また，溝部２３ｄの深さも均一である必要はなく、適宜変更可能である。
　第３実施形態によれば、溝部２３ｅにより、導電部材１０と、ボビン２３との位置関係が更に安定して決まる。これにより，鉄心２１を挿入時の導電部材１０のずれを確実に抑制することができ、組立て性・作業性が更に向上する。更に、溝部２３ｅの深さを調整することで、導電部材１０の水平部１０ａの厚み及びボビンの鍔部２３ｂからの突出量を独立して設計することができる。導電部材１０には強度面から必要な厚みを与え、他方鍔部２３ｂからの突出量は必要最小限とすることで，鉄心２１を挿入する際に、摩擦による導電部材１０の変形や破壊を防止すると共に鉄心２１の挿入後に、導電部材１０に接触しない鉄心２１の外径側が大きく変形することを抑制することができる。
　ここで，ボビン２３に設ける溝部２３ｄの形状は，直方体状に限らず，第１の導電部材１０の水平部１０ａ形状に合わせ台形状や他の形状であってもよい。また、溝部２３ｄの深さも均一である必要はない。
　〔第４実施形態〕
  図８に、第４実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示す（鉄心２１は不図示）。本実施形態では、電動部材１０に加えて、ボビンの鍔部２３ｂ上に、ハウジング５０に電気的に接続された電動部材１１を配置している。導電部材１０は、垂直部１０ｂで導電部材１１と電気的かつ機械的に接続されている。
　第４実施形態によれば、導電部材１０が、導電部材１１を介してボビンの鍔部２３ｂとより広範な面で接するため、安定してボビン２３に保持され、鉄心２１を挿入しやすくなる。鉄心２１の挿入時に導電部材１１を機階型で押さえ易くなる効果も期待できる。同時に、導電部材１１はコイル２２と、回転子３０との間の静電容量を低減する遮蔽材の役割を果たすことから軸電圧の低減にも寄与する。更に、第１実施形態の変形例図５Ａ及び図５Ｂ）で説明した形状に比して、導電部材１０及び導電部材１１をそれぞれ単純な形状で製作できることから材料歩留りを高めることが可能である。また，各導電部材の材質、厚みを個別に設定できるため、機能やコスト面から適切な設計ができる。
　〔第５実施形態〕
  図９Ａに、第５実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示す（鉄心２１は不図示）。
  第５実施形態の回転電機１の固定子コア２５は、概略台形の形状を有するボビンの鍔部２３の両斜辺部及び下底部に渡って、導電部材１２を配置することを特徴の一つとする。即ちコイル２２と回転子３０の間の静電容量を低減する遮蔽材の機能を有する。
　導電部材１２は、導電性のテープ材からなりボビン鍔部２３ｂに接着されている。導電部材１２は、厚みが１ｍｍ以下であり且つ鍔部２３の上底部分には設置されない（不連続部１２ａ）。渦電流を抑制し、損失の増加を殆ど発生させない為である。
  更に、導電部材１０が、鍔部２３ｂに接着された導電部材１２を介してボビン２３と結合するようになっている。
　第５実施形態によれば、鉄心２１の挿入時に、導電部材１０がボビン２３から外れることがなく，組立て性が向上する。また、導電部材１２がコイル２２と回転子３０の間の静電容量を低減する遮蔽材となることから、軸電圧の低減にも寄与する。更に，導電部材１２の厚みが１ｍｍ以下且つ不連続部１２ａが存在するため、渦電流が抑制され損失の増加がほとんど発生しないという効果がある。
　〔第５実施形態の変形例〕
  図９Ｂに、第５実施形態の変形例である、固定子コア２５の全体斜視図を示す（鉄心２１は不図示。）。本変形例では、更に、導電部材１１を備える点を特徴の一つとする。
  導電部材１１は、鍔部２３ｂの下底側において、導電部材１２の上に配置され、更にその上に、導電部材１１の垂直部１０ｂが配置されており、これらが電機的及び機械的に接続された構成をとる。
  本変形例によれば、導電部材１０及び１１が鉄心２１の挿入を容易にし、組立て性が向上する。また、さらに，導電部材１１及び１２により，コイル２２と、回転子３０との間の静電容量が減少し、軸電圧が低減するという効果がある。
　〔第６実施形態〕
  図１０Ａに、第６実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示し、図１０Ｂに、ハウジング５０側のみの部分断面図を示す（何れも、鉄心２１は不図示）。第６実施形態は、導電部材１０の両端部が垂直部１０ｂとなるコの字形状を有する点を特徴の一つとする（図１０Ｃ参照）。両端の垂直部１０ｂが、両鍔部２３ｂを挟持するようになっている。
　第６実施形態によれば、導電部材１０が、両垂直部１０ｂでボビン２３を挟み込むように配置されるため，ボビン２３から外れにくく作業性が向上する。また、ボビン２３の両側から鉄心２１を挿入できるようになることも、作業性の向上に寄与する。更に、垂直部１０ｂがボビン２３の両端に設けられるため、任意の方向でハウジング５０と導電を図ることが可能となる。作業性が向上すると共に機器構成の自由度が向上する。
　〔第７実施形態〕
  図１１Ａに、第７実施形態である回転電機１の１スロット分の固定子コア２５の全体斜視図を示し、図１１Ｂに、ボビンのハウジング５０側の部分断面斜視図を示す（鉄心２１は不図示。）。
  第７実施形態は、導電部材１０が、筒部２３ｃの両端部から夫々挿入・配置され、内径において水平部１０ａの先端が重なる（重なり１０ｅ）ように設置されることを特徴の１つとする。
　第７実施形態によれば、２つの導電部材１０が導電しているため、任意の方向からハウジング５０と導電を図ることが可能となり、これにより作業性が向上すると共に構成の自由度が向上する。また、夫々の導電部材１０がＬ字型であることから、水平部１０ａの長さの加工精度によらず、電部材１０の垂直部１０ｂを、鍔部２３ｂに安定して載置することができる。更に、導電部材１０の先端が重なっているため、鉄心２１側に位置する導電部材１０の垂直部１０ｂ側から鉄心２１を挿入することで、対向する水平部１０ａと干渉することがない。
　〔第８実施例〕
  図１２Ａ~図１２Ｅを用いて、第８実施形態の回転電機１を説明する。第８実施形態の回転電機１は、導電部材１０の垂直部１０ｂ及び導電部材１１をボルトやリベットといった締結部材１３ａで締結する点と、導電部材１１の回転軸回転方向の両端部に、隣接する固定子コア２５の導電部材１１と連結するための締結部材１３ｂを有する点が、主な特徴である。
　図１２Ａに、固定子コア２５の全体斜視図を示し、図１２Ｂに固定子コア２５の断面斜視図を示す。また、図１２Ｃに、鉄心２１を除いた固定子コア２５の断面斜視図を示す。鍔部２３上の両斜辺部分には、テープ状の導電部材１３が貼付される。導電部材１１は、導電部材１０の垂直部１０ｂと締結部材１３ａで締結されており、鍔部２３上の下底部分で、導電部材１３を覆うように配置されるようになっている。導電部材１０は、実施形態７と同様に、筒部２３ｃの両端部から挿入し、両中央部水平部１０ａの先端が中央で重なるようになっている（図１２Ｂ、図１２Ｃ）。これにより、導電部材１０、１１及び１３が、互いに電機的及び機械的に接続される状態となる。
　また、図１２Ｄに示す様に、導電部材１２には、固定子コア２５を環状配列させた際、隣接する固定子コア２５を締結部材１３ｂによって締結するための少なくとも一つの締結穴１５が、回転軸回転方向の両端部に設けられている。締結部材１３ｂとしては、ボルトやリベットを適用するものとする。更に、導電部材１２両端の締結穴１５は、導電部材１２の厚さ分だけ、一方の締結穴１５付近が他方の締結穴１５より一段高くなっている（段部１６）。隣接する固定子コア２５同士で、段部１６の締結穴１５を、他方の低い位置となる締結穴１５に重ねることで、円環状の固定子２０の水平を得るためである。なお、締結部材１３ｂによって締結された導電部材１１同士は、電機的にも接続される状態となる。
　図１２Ｅに、回転電機１の要部断面図を示す。円環形状に一体的に樹脂モールド固定された固定子２０のシャフト方向中央部分と、シャフト４０との間には、導電性部材からなる筒状の導電部材１４が配置されている。導電部材１４は、固定子２０の中央部と接続され、シャフト４０との間には所定のクリアランスが設けられている。この導電部材１４の外周（固定子２０との対向側）と、導電部材１１とはリード線（不図示）を介して接続される。即ちコイル２２と、シャフト４０との静電容量を低減するためである。
　第８実施形態によれば、導電部材１０と１１が、締結部材１３ａによってより強固に固定され、鉄心２１を挿入する作業性が向上する。また，電気的な導通の信頼性も高まる。
  また、固定子コア２５において、両鍔部２３ｂに配置された導電部材１１同士が電気的に接続され、ハウジング５０との導電は何れかの１か所とすることができる。構造の簡略化を図れると共に自由度が増す。
  また、隣接する固定子コア２５の導電部材１１同士を機械的に締結することで、各固定子コア２５同士の位置決めにも寄与する。
  また、固定子２０中央に配置された導電部材１４が、導電部材１１と電機的に接続されることで、導電部材１４もハウジング５０と導電することになる。この結果、コイル２２とシャフト４０の間の静電容量を低減し，軸電圧を抑制することができる。
　塑性変形を利用したリベットを締結部材１３ａ及び１３ｂに用いることで，組立精度を向上することが可能である。即ち導電部材に設けた加締め穴に対しリベットの芯が広がるように塑性変形する。このため加締め穴同士の中心精度が高まる。特に、導電部材１１同士を締結する際には，片側からの引き抜きにより締結が可能なブラインドリベットを用いることで作業性と設計自由度の大幅な向上も可能である。
　以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記種々の例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の構成を適用することができる。
　例えば、本実施形態では、ダブルロータ型のアキシャルエアギャップ回転電機の例を説明したが、シングルロータ型にも適用できる。更に、鉄心２１として積層鉄心を用いたが、圧粉鉄心やシャフト方向に積層する積層鉄心であっても、軸電圧の低減や挿入の容易化に資するものである。また、固定子２０を樹脂モールドする構成を用いたが、固定子２０の種々の場所に懸架するリング部材で固定する構成であってもよい。
１…ダブルロータ型アキシャルエアギャップ型回転電機、１０…導電部材、１０ａ…水平部、１０ｂ…垂直部、１０ｃ…折曲げ部、１０ｄ…スリット、１０ｅ…穴、…導電部材、１２…導電部材、１２ａ…不連続部、１３ａ…締結部材、１３ｂ…締結部材、１４…導電部材
２０…固定子、２１…鉄心、２２…コイル、２３…ボビン、２３ｂ…鍔部、２３ｃ…筒部、
２３ｄ…突起部、２３ｅ…溝部、２５…固定子コア、３０…回転子、３１…永久磁石、３２…バックヨーク、３３…ヨーク、４０…シャフト、５０…ハウジング、６０…エンドブラケット、７０…軸受

Claims (15)

  1. 　側面が概略台形の柱体からなる鉄心、該鉄心の外周形状に概略一致するボビン内筒部に前記鉄心が挿入された筒状のボビン及び該ボビンの外筒部に巻き回されたコイルからなる複数の固定子コアが、回転軸方向を中心として環状に配列されてなる円環形状の固定子と、
    　前記回転軸径方向に所定のエアギャップを介して、前記側面と平面対向する少なくとも１つの回転子と、
    　前記固定子を支持する内周面を有する概略筒形状のハウジングと、
    　前記ハウジングと接続され、前記回転子と接続された回転軸を、軸受を介して回転可能に支持するブラケットとを備えるアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記ボビン内筒部の一方開口部から、該ボビン内筒部の内周面を前記回転軸と並行に延伸する水平部と、前記水平部の延伸方向と鉛直方向に屈折し、前記開口部の端面に接触する垂直部とを有する板状の第１導電性部材を有し、
    　該水平部が、前記鉄心外周面の一部及び前記ボビン内筒部の内周面の一部に接触すると共に前記垂直部が、前記ハウジングの内周面と導電可能に接続されたものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  2. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記開口部の端面が、前記回転子と対向する側であるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  3. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記水平部が、前記鉄心のハウジング側外周面の一部及び前記ボビン内筒部の内周面の一部に接触するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  4. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記水平部の延伸方向中央付近が、前記鉄心側に湾曲するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  5. 　前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記ボビンの外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、
    　前記垂直部が、該鍔部の前記回転子と対向する面上であって、前記鉄心と前記ハウジングの間の部分を覆う板形状を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  6. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記ボビンの開口部の端面が、突起部を有するものであり、
    　前記垂直部が、該突起部を挿入する穴を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  7. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記水平部が接触する前記ボビンの内筒部の内周面の一部が、前記水平部以上の長さ且つ前記導電性部材の厚さ未満の溝部を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  8. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、
    　該鍔部の前記回転子と対向する面上であって、前記鉄心と前記ハウジングの間の部分に配置される板状の第２導電性部材を更に有し、
    　前記垂直部が、該第２導電性部材を介して前記開口部の端面に接触するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  9. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、
    　前記鍔部の前記回転子と対向する面に、一部分が不連続となる板状の第３導電性部材（12）を更に有するものであり、
    　前記垂直部が、該第３導電性部材を介して前記開口部の端部に係止するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  10. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　該鍔部の前記回転子と対向する面上であって、前記鉄心と前記ハウジングの間の部分に配置される板状の第２導電性部材を更に有し、
    　前記垂直部が、該第２導電性部材及び前記第３導電性部材を介して前記開口部の端部に接触するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  11. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記水平部が、前記ボビン内筒部の他方開口部まで延伸するものであり、
    　水平部の延伸方向と鉛直方向に屈折し、前記他方開口部の端面に接触する他の垂直部を更に有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  12. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記ボビン内筒部の他方開口部から延伸する前記水平部及び前記垂直部を有する他の前記導電性部材を更に有し、
    　両者の前記水平部の先端部分が、前記ボビン内筒部で重なるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  13. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記ボビンが、前記開口部の周囲に渡って、前記外筒と鉛直方向に所定の長さ延伸する鍔部を有するものであり、
    　該鍔部の前記回転子と対向する面上であって、前記鉄心と前記ハウジングの間の部分に配置される板状の第２導電性部材を更に有するものであり、
    　前記第２導電性部材が、回転軸回転方向の両端部に、隣接する前記固定子コアの第２導電部材
    の回転軸回転方向の一方端部と連結する締結手段を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  14. 　請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記回転軸と前記固定子の間に、筒形状の第４導電性部材を有するものであり、
    　該第４導電性部材が、前記第１導電性部材を介して、前記ハウジング内周面と導電可能に接続されたものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
  15. 　請求項１～１４の何れか一項に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
    　前記鉄心が、磁性体金属板を回転軸径方向に積層したものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
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