(57)【要約】【課題】捲回巻きで構成されたロータコアを収容可能であり、剛性を確保し得るアキシャルギャップ型モータを提供する。【解決手段】ロータフレーム３３は、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂを有し、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂが互いの径方向リブ片３５ａ、３５ｂの位相を合わせて回転軸方向に互いに張り合わされるように配置され、複数の主永久磁石片４１と複数の副永久磁石片４３と複数の磁性部材４２とを収容する。【選択図】図３
2010119198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸周りに回転可能なロータと、
回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対して対向配置されるステータと、を備えるアキシャルギャップ型モータにおいて、
前記ロータは、
周方向に所定の間隔で配置されて径方向に延びる複数のリブと、前記複数のリブの外径側に設けられるリム部と、を有する第１及び第２ロータフレームと、
回転軸方向に磁化され、周方向で隣り合う前記リブ間に配置される複数の主磁石片と、
回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記リブの前記回転軸方向の少なくとも一方に配置される複数の副磁石片と、
周方向で隣り合う前記副磁石片間に配置され前記主磁石片と回転軸方向で対向する複数の磁性部材と、を備え、
前記第１及び第２ロータフレームが互いの前記リブ同士の位相を合わせて回転軸方向に互いに張り合わされるように配置される、
ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
【請求項２】
前記ロータフレームは、さらに前記リム部と内径側で対向する環状のシャフト部を有し、
前記シャフト部は、第１ロータフレーム側に締結される第１シャフト部形成部材と、第２ロータフレーム側に締結される第２シャフト部形成部材と、から構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項３】
前記第１及び第２ロータフレームの内径部はそれぞれ前記リブに対して回転軸方向外側に屈曲し、
前記第１及び第２ロータフレームの内径部間には環状のスペーサが設けられ、
前記第１及び第２ロータフレームが前記スペーサを介して互いに締結される、
ことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項４】
シャフト本体から径方向に延設されたフレーム締結部を有するシャフト部材を備え、
前記スペーサは前記フレーム締結部である、
ことを特徴とする請求項３に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項５】
前記第１及び第２ロータフレームは同一形状を有し、前記第１及び第２ロータフレームのいずれか一方を裏返して張り合わせるように配置される、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項６】
前記リム部の外周面に圧入された外周リング、を備え、
前記リブと前記外周リングとの間には空間が設けられる、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項７】
前記第１及び第２ロータフレームは、板材を打ち抜き加工、かつ、折り曲げ加工を施すことにより製造した、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項８】
回転軸周りに回転可能なロータと、
回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対して対向配置されるステータと、を備え、
前記ロータは、
周方向に所定の間隔で配置されて径方向に延びる複数のリブと、前記複数のリブの外径側に設けられるリム部と、を有するロータフレームと、
回転軸方向に磁化され、周方向で隣り合う前記リブ間に配置される複数の主磁石片と、
回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記リブの前記回転軸方向の少なくとも一方に配置される複数の副磁石片と、
周方向で隣り合う前記副磁石片間に配置され前記主磁石片と回転軸方向で対向する複数の磁性部材と、を備えるアキシャルギャップ型モータのロータ製造方法において、
前記リブを構成するリブ片をそれぞれ備える同一形状を有する第１及び第２ロータフレームを設け、
前記第１及び第２ロータフレームのいずれか一方を裏返して前記第１及び第２ロータフレームを互いの前記リブ片の位相を合わせて回転軸方向に互いに張り合わせるように配置することで前記ロータフレームを形成する、
ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータのロータ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルギャップ型モータ及びアキシャルギャップ型モータのロータ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、回転軸周りに回転可能なロータと、回転軸方向の少なくとも一方からロータに対向配置されたステータとを備え、ロータの永久磁石による界磁磁束に対して、ステータを介した磁束ループを形成するアキシャルギャップ型モータが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図１２に示すように、上記特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータ１００は、回転軸周りに回転可能なロータ１０１と、回転軸方向の両側から挟み込むようにして対向配置される一対のステータ１０２と、を備え、ロータ１０１は、主磁石片１０３、副磁石片１０４及び磁性部材１０５などの磁気回路要素が非磁性材料からなるロータフレーム１０６に収容されて構成されている。また、ロータフレーム１０６は、周方向に所定間隔をおいて配置されて径方向に延びる複数のリブ１０７と、複数のリブ１０７によって接続されるシャフト部１０８及びリム部１０９と、を備える。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０４２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このアキシャルギャップ型モータ１００では、ロータフレーム１０６を切削加工により製造する必要があるが、ロータフレーム１０６は一部材（円柱又は円筒形状からなる無垢材）からの削り出しのため幅（軸方向長さ）が長く、ロータフレーム１０６の製造に長時間を要した。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ロータフレームを容易に製造可能なアキシャルギャップ型モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
回転軸周りに回転可能なロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）と、
回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対して対向配置されるステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１２）と、を備えるアキシャルギャップ型モータ（例えば、後述の実施形態におけるアキシャルギャップ型モータ１０）において、
前記ロータは、
周方向に所定の間隔で配置されて径方向に延びる複数のリブ（例えば、後述の実施形態における径方向リブ片３５ａ、３５ｂ）と、前記複数のリブの外径側に設けられるリム部（例えば、後述の実施形態におけるリム部３７ａ、３７ｂ）と、を有する第１及び第２ロータフレーム（例えば、後述の実施形態におけるロータフレーム３３Ａ、３３Ｂ）と、
回転軸方向に磁化され、周方向で隣り合う前記リブ間に配置される複数の主磁石片（例えば、後述の実施形態における主永久磁石片４１）と、
回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記リブの前記回転軸方向の少なくとも一方に配置される複数の副磁石片（例えば、後述の実施形態における副永久磁石片４３）と、
周方向で隣り合う前記副磁石片間に配置され前記主磁石片と回転軸方向で対向する複数の磁性部材（例えば、後述の実施形態における磁性部材４２）と、を備え、
前記第１及び第２ロータフレームが互いの前記リブ同士の位相をあわせて回転軸方向に互いに張り合わされるように配置される、
ことを特徴とする
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
前記ロータフレームは、さらに前記リム部と内径側で対向する環状のシャフト部（例えば、後述の実施形態におけるシャフト部３６）を有し、
前記シャフト部は、第１ロータフレーム側に締結される第１シャフト部形成部材（例えば、後述の実施形態における第１シャフト部形成部材３６Ａ）と、第２ロータフレーム側に締結される第２シャフト部形成部材（例えば、後述の実施形態における第２シャフト部形成部材３６Ｂ）と、から構成される、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
前記第１及び第２ロータフレームの内径部はそれぞれ前記リブに対して回転軸方向外側に屈曲し、
前記第１及び第２ロータフレームの内径部間には環状のスペーサ（例えば、後述の実施形態におけるスペーサ７０）が設けられ、
前記第１及び第２ロータフレームが前記スペーサを介して互いに締結される、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加えて、
シャフト本体（例えば、後述の実施形態におけるシャフト本体９１）から径方向に延設されたフレーム締結部（例えば、後述の実施形態におけるフレーム締結部９２）を有するシャフト部材（例えば、後述の実施形態におけるシャフト部材９０）を備え、
前記スペーサは前記フレーム締結部である、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加えて、
前記第１及び第２ロータフレームは同一形状を有し、前記第１及び第２ロータフレームのいずれか一方を裏返して張り合わせるように配置される、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加えて、
前記リム部の外周面に圧入された外周リング（例えば、後述の実施形態における外周リング５０）、を備え、
前記リブと前記外周リングとの間には空間が設けられる、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の構成に加えて、
前記第１及び第２ロータフレームは、板材を打ち抜き加工、かつ、折り曲げ加工を施すことにより製造した、
ことを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、
回転軸周りに回転可能なロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）と、
回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対して対向配置されるステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１２）と、を備え、
前記ロータは、
周方向に所定の間隔で配置されて径方向に延びる複数のリブ（例えば、後述の実施形態における径方向リブ３５）と、前記複数のリブの外径側に設けられるリム部（例えば、後述の実施形態におけるリム部３７）と、を有するロータフレーム（例えば、後述の実施形態におけるロータフレーム３３）と、
回転軸方向に磁化され、周方向で隣り合う前記リブ間に配置される複数の主磁石片（例えば、後述の実施形態における主永久磁石片４１）と、
回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記リブの前記回転軸方向の少なくとも一方に配置される複数の副磁石片（例えば、後述の実施形態における副永久磁石片４３）と、
周方向で隣り合う前記副磁石片間に配置され前記主磁石片と回転軸方向で対向する複数の磁性部材（例えば、後述の実施形態における磁性部材４２）と、を備えるアキシャルギャップ型モータ（例えば、後述の実施形態におけるアキシャルギャップ型モータ１０）のロータ製造方法において、
前記リブを構成するリブ片（例えば、後述の実施形態における径方向リブ片３５ａ、３５ｂ）をそれぞれ備える同一形状を有する第１及び第２ロータフレーム（例えば、後述の実施形態における第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂ）を設け、
前記第１及び第２ロータフレームのいずれか一方を裏返して前記第１及び第２ロータフレームを互いの前記リブ片の位相を合わせて回転軸方向に互いに張り合わせるように配置することで前記ロータフレームを形成する、
ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータのロータ製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、ロータフレームが軸方向に分割され、第１及び第２ロータフレームが回転軸方向に互いに張り合わされるように配置されるので第１及び第２ロータフレームの幅（軸方向長さ）を短くすることができ、ロータフレームを容易に製造することができる。これにより、ロータフレームの製造効率を向上することができ、さらには製造コストを削減することができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、ロータフレームのシャフト部を第１及び第２シャフト部形成部材により形成したので、第１及び第２ロータフレームにシャフト部を形成する必要がなく、第１及び第２ロータフレームを容易に製造することができる。また、磁性部材を径方向においてリム部とシャフト部で保持することができ、磁性部材を安定してロータフレーム内に保持することができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、第１及び第２ロータフレームがスペーサを両側から挟みこんで締結されるので第１及び第２ロータフレームがスペーサと密着して締結することができ剛性を向上させることができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、スペーサをシャフト部材のフレーム締結部とすることで部品点数を削減できるとともに、容易にロータとシャフト部材を締結することができる。
【００１９】
請求項５及び請求項８の発明によれば、第１及び第２ロータフレームが同一形状であるため、部品点数の増加を最小限に抑えることができる。また、回転軸方向両側に同一形状の部材が配置されるため、ロータの偏芯や荷重の不均衡を抑制し、耐久性を向上させることができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、外周リングとリブとの間には空間が形成されるので、外周リングの圧入により応力が集中する外周リングとリブとの接点の応力を緩和することができる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、第１及び第２ロータフレームを板材に打ち抜き加工と曲げ加工を施すことで形成したので、加工時間をより短縮し、安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るアキシャルギャップ型モータの各実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００２３】
＜第１実施形態＞
本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０は、例えば図１及び図２に示すように、このアキシャルギャップ型モータ１０の回転軸Ｏ周りに回転可能に設けられた略円環状のロータ１１と、回転軸Ｏ方向の両側からロータ１１を挟みこむようにして対向配置され、ロータ１１を回転させる回転磁界を発生する複数相の各固定子巻線を有する一対のステータ１２，１２とを備えて構成されている。 
【００２４】
このアキシャルギャップ型モータ１０は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載され、出力軸がトランスミッション（図示略）の入力軸に接続されることで、アキシャルギャップ型モータ１０の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪（図示略）に伝達されるようになっている。 
【００２５】
また、車両の減速時に駆動輪側からアキシャルギャップ型モータ１０に駆動力が伝達されると、アキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、アキシャルギャップ型モータ１０の回転軸が内燃機関（図示略）のクランクシャフトに連結されると、内燃機関の出力がアキシャルギャップ型モータ１０に伝達された場合にもアキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。 
【００２６】
各ステータ１２は、略円環板状のヨーク部２１と、ロータ１１に対向するヨーク部２１の対向面上で周方向に所定間隔をおいた位置から回転軸Ｏ方向に沿ってロータ１１に向かい突出すると共に径方向に伸びる複数のティース２２，…，２２と、適宜のティース２２，２２間に装着される固定子巻線（図示略）とを備えて構成されている。 
【００２７】
各ステータ１２は、例えば主極が６個（例えば、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ）とされた６Ｎ型であって、一方のステータ１２の各Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極に対して、他方のステータ１２の各Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−極が回転軸Ｏ方向で対向するように設定されている。例えば回転軸Ｏ方向で対向する一対のステータ１２，１２に対し、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極およびＵ−，Ｖ−，Ｗ−極の一方に対応する一方のステータ１２の３個のティース２２，２２，２２と、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極およびＵ−，Ｖ−，Ｗ−極の他方に対応する他方のステータ１２の３個のティース２２，２２，２２とが、回転軸Ｏ方向で対向するように設定され、回転軸Ｏ方向で対向する一方のステータ１２のティース２２と、他方のステータ１２のティース２２とに対する通電状態が電気角で反転状態となるように設定されている。 
【００２８】
ロータ１１は、例えば図２に示すように、複数の主磁石部３１，…，３１と、複数の副磁石部３２，…，３２と、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂと第１及び第２シャフト部形成部材３６Ａ、３６Ｂとから構成されるロータフレーム３３と、外周リング５０と、を備えて構成され、主磁石部３１と副磁石部３２とは、周方向において交互に配置された状態で、ロータフレーム３３内に収容され、ロータフレーム３３の外周には外周リング５０が装着されている。
【００２９】
そして、ロータフレーム３３は非磁性材からなり、周方向に所定間隔をおいて配置された複数の柱状の径方向リブ３５，…，３５によって接続された内周側円筒状のシャフト部３６と外周側円筒状のリム部３７とを備えて構成され、シャフト部３６の内周部には、外部の駆動軸（例えば、車両のトランスミッションの入力軸等）に接続される接続部３８が形成され出力軸が接続可能とされている。 
【００３０】
主磁石部３１は、厚さ方向（つまり、回転軸Ｏ方向）に磁化された略扇形板状の主永久磁石片４１と、この主永久磁石片４１を挟み込む一対の略扇形板状の磁性部材４２，４２とを備えて構成され、周方向で隣り合う主磁石部３１，３１の各主永久磁石片４１，４１は、磁化方向が互いに異方向となるように設定されている。
【００３１】
そして、ロータフレーム３３内に収容された複数の主磁石部３１，…，３１は、径方向からシャフト部３６とリム部３７とにより挟み込まれると共に、径方向リブ３５を介して周方向で隣り合うように配置されている。
【００３２】
ロータフレーム３３内において、各主磁石部３１の主永久磁石片４１は周方向から２つの径方向リブ３５によって挟み込まれ、主永久磁石片４１の回転軸Ｏ方向での厚さは、径方向リブ３５の回転軸Ｏ方向での厚さと同等とされている。
【００３３】
副磁石部３２は、ロータフレーム３３内において径方向リブ３５を挟み込む一対の副永久磁石片４３，４３を備えて構成され、回転軸Ｏ方向で対向する一対の副永久磁石片４３，４３は、それぞれ回転軸Ｏ方向および径方向に直交する方向（略周方向）に磁化され、互いに磁化方向が異方向とされている。
【００３４】
副永久磁石片４３の回転軸Ｏ方向での厚さは、磁性部材４２の回転軸Ｏ方向での厚さと同等とされ、副永久磁石片４３の周方向幅は、径方向リブ３５の周方向幅と同等とされている。 
【００３５】
そして、ロータフレーム３３内において、周方向で隣り合う副磁石部３２，３２の副永久磁石片４３，４３同士は、主磁石部３１の磁性部材４２を挟み込んでいる。 
【００３６】
なお、ロータ１１のロータフレーム３３と、ロータフレーム３３以外の構成要素（つまり、主磁石部３１および副磁石部３２）とを分離して示す図２においては、回転軸Ｏ方向で対向する一対の副永久磁石片４３，４３間および周方向で隣り合う主永久磁石片４１，４１間に、ロータフレーム３３の径方向リブ３５が配置される空間部４３ａが形成されている。 
【００３７】
また、磁性部材４２を介して周方向で対向する一対の副永久磁石片４３，４３同士は、互いに磁化方向が異方向とされている。そして、回転軸Ｏ方向の一方側に配置された一対の副永久磁石片４３，４３同士は、回転軸Ｏ方向に磁化された主永久磁石片４１の一方側の磁極と同極の磁極を対向させ、回転軸Ｏ方向の他方側に配置された一対の副永久磁石片４３，４３同士は、回転軸Ｏ方向に磁化された主永久磁石片４１の他方側の磁極と同極の磁極を対向させるように配置されている。 
【００３８】
つまり、例えば回転軸Ｏ方向の一方側がＮ極かつ他方側がＳ極とされた主永久磁石片４１に対して、回転軸Ｏ方向の一方側において磁性部材４２を周方向の少なくとも一方側から挟み込む一対の副永久磁石片４３，４３は、互いのＮ極が周方向で対向するように配置され、回転軸Ｏ方向の他方側において磁性部材４２を周方向の少なくとも一方側から挟み込む一対の副永久磁石片４３，４３は、互いのＳ極が周方向で対向するように配置されている。これにより、所謂永久磁石の略ハルバッハ配置による磁束レンズ効果により主永久磁石片４１および各副永久磁石片４３，４３の各磁束が収束し、各ステータ１２，１２に鎖交する有効磁束が相対的に増大するようになっている。 
【００３９】
磁性部材４２は、略扇形板状体であり、複数の電磁鋼板を積層した構成、あるいは、鉄粉などの粉体を成形・焼結して製作される。なお、電磁鋼板を積層する場合、一枚一枚異なる曲率をつけて積層してもよく、テープ状の電磁鋼板を捲回巻きしたものを分割することにより製作してもよい。
【００４０】
外周リング５０は、例えば、ステンレス鋼板などの非磁性材料からなり、ロータフレーム３３のリム部３７の外周面に圧入され、ロータフレーム３３に圧縮応力が発生するように取り付けられている。
【００４１】
ここで、本実施形態においては、例えば図３〜図５に示すように、ロータフレーム３３が回転軸Ｏ方向に分割され、回転軸方向一方側に配置される第１ロータフレーム３３Ａと第１シャフト部形成部材３６Ａと、回転軸方向他方側に配置される第２ロータフレーム３３Ｂと第２シャフト部形成部材３６Ｂとから構成されている。
【００４２】
第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂは、外周側円筒状のリム部３７ａ、３７ｂと、リム部３７ａ、３７ｂの内側端部からそれぞれ周方向に所定間隔をおいて内径側に延設された複数の径方向リブ片３５ａ，…，３５ａ、３５ｂ，…，３５ｂと、径方向リブ片３５ａ，…，３５ａ、３５ｂ，…，３５ｂからさらに内径側に延設された円板状の接続部３８ａ、３８ｂと、を備えて同一形状に構成され、接続部３８ａ、３８ｂには、外径側に複数のフレーム接続用貫通孔３８ａ１，…，３８ａ１、３８ｂ１，…，３８ｂ１が形成され、内径側には複数のシャフト部材接続用貫通孔３８ａ２，…，３８ａ２、３８ｂ２，…，３８ｂ２が形成されている。
【００４３】
第１及び第２シャフト部形成部材３６Ａ、３６Ｂは、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの接続部３８ａ、３８ｂの外周端部と同じ径方向長さを有する円筒状のシャフト部３６ａ、３６ｂと、シャフト部３６ａ、３６ｂの内側端部から内径側に延設された接続部３９ａ、３９ｂと、を備えて同一形状に構成され、接続部３９ａ、３９ｂには、複数のフレーム接続用貫通孔３９ａ１，…，３９ａ１、３９ｂ１，…，３９ｂ１が形成されている。
なお、第１ロータフレーム３３Ａの径方向リブ片３５ａ，…，３５ａと第２ロータフレーム３３Ｂの径方向リブ片３５ｂ，…，３５ｂにより径方向リブ３５，…，３５が構成され、第１ロータフレーム３３Ａのリム部３７ａと第２ロータフレーム３３Ｂのリム部３７ｂによりリム部３７が構成され、第１シャフト部形成部材３６Ａのシャフト部３６ａと第２シャフト部形成部材３６Ｂのシャフト部３６ｂによりシャフト部３６が構成され、第１ロータフレーム３３Ａの接続部３８ａと第２ロータフレーム３３Ｂの接続部３８ｂと第１シャフト部形成部材３６Ａの接続部３９ａと第２シャフト部形成部材３６Ｂのシャフト部３９ｂとにより接続部３８が構成されている。
【００４４】
次に、本実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０のロータ１１の製造方法について説明する。  
ロータフレーム３３を構成する第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂは、中心に外部駆動軸が貫通する貫通孔が形成された円板状の薄板材の外周側に、例えばプレス成型機を用いて、周方向に等間隔に略扇形状のヨーク部用開口６６ａ，…，６６ａ、６６ｂ，…，６６ｂ（図３参照）と、内周側にフレーム接続用貫通孔３８ａ１，…，３８ａ１、３８ｂ１，…，３８ｂ１と、外部駆動軸接続用貫通孔３８ａ２，…，３８ａ２、３８ｂ２，…，３８ｂ２を打ち抜き、接続部３８ａ、３８ｂと径方向リブ片３５ａ，…，３５ａ、３５ｂ，…，３５ｂに対し外周端部を回転軸Ｏ方向外側に折り曲げて円筒状のリム部３７ａ，３７ｂを形成する。
【００４５】
また、ロータフレーム３３を構成する第１及び第２シャフト部形成部材３６Ａ、３６Ｂは、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂ用の薄板材より小径の環状の薄板材にフレーム接続用貫通孔３９ａ１，…，３９ａ１、３９ｂ１，…，３９ｂ１を打ち抜き、接続部３９ａ、３９ｂの外周端部を回転軸Ｏ方向外側に折り曲げて円筒状のシャフト部３６ａ，３６ｂを形成する。
【００４６】
続いて、このように成形された第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂと第１及び第２シャフト部形成部材３６Ａ、３６Ｂを組み付ける。具体的には、第１ロータフレーム３３Ａのリム部３７ａと内径側で対向するように第１シャフト部形成部材３６Ａのシャフト部３６ａを配置して、第２ロータフレーム３３Ｂのリム部３７ｂと内径側で対向するように第２シャフト部形成部材３６Ｂのシャフト部３６ｂを配置する。そして、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの接続部３８ａ、３８ｂに形成されたフレーム接続用貫通孔３８ａ１，…，３８ａ１、３８ｂ１，…，３８ｂ１と第１及び第２シャフト部形成部材３６Ａ、３６Ｂの接続部３９ａ、３９ｂに形成されたフレーム接続用貫通孔３９ａ１，…，３９ａ１、３９ｂ１，…，３９ｂ１の位置あわせをして張り合わせるように配置し、ボルト８１，…，８１とナット８２，…，８２を用いて第１及び第２ロータフレーム３３Ａ，３３Ｂ及び第１及び第２シャフト部形成部材３６Ａ、３６Ｂを締結し、ロータフレーム３３を組み付ける。このとき、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの各径方向リブ片３５ａ，…，３５ａ、３５ｂ，…，３５ｂは回転軸中心から同位相で張り合わされ、径方向リブ片３５ａ，…，３５ａと径方向リブ片３５ｂ，…，３５ｂからなる径方向リブ３５，…，３５が周方向に所定間隔をおいて配置される。
【００４７】
続いて、周方向で隣り合う径方向リブ３５、３５間に主永久磁石片４１を例えば接着により装着し、径方向リブ３５の回転軸Ｏ方向両側に副永久磁石片４３、４３を例えば接着により装着し、周方向で隣り合う副永久磁石片４３、４３に主永久磁石片４１と回転軸Ｏ方向に対向配置される磁性部材４２を例えば接着により装着する。
【００４８】
そして、主永久磁石片４１，…，４１、副永久磁石片４３，…，４３、磁性部材４２，…，４２を収容したロータフレーム３３のリム部３７に外周リング５０を圧入することでロータ１１が組み付けられる。なお、このとき曲げ加工により製造された第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの径方向リブ片３５ａ、３５ｂから構成される径方向リブ３５と外周リング５０との間には所定の空間が形成される。
【００４９】
このように組み付けられたロータ１１は、不図示の外部駆動軸に取り付けられる。具体的には、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの接続部に形成されたシャフト部材接続用貫通孔３８ａ２，…，３８ａ２、３８ｂ２，…，３８ｂ２にボルト等で締結される。なお、図１〜３については簡略化のためボルト８１，…，８１とナット８２，…，８２を省略する。以下、図６及び９においても同様とする。
【００５０】
このように構成された本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０によれば、ロータフレーム３３が軸方向に分割され、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂが回転軸方向に互いに張り合わされるように配置されるのでそれぞれの第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの幅（軸方向長さ）を短くすることができ、ロータフレーム３３を容易に製造することができる。これにより、ロータフレーム３３の製造効率を向上することができ、さらには製造コストを削減することができる。
【００５１】
また、本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０によれば、ロータフレーム３３のシャフト部３６を第１及び第２シャフト部形成部材３６Ａ、３６Ｂにより形成したので、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂにシャフト部を形成する必要がなく、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂを容易に製造することができる。また、磁性部材４２，…，４２と副永久磁石片４３，…，４３をリム部３７とシャフト部３６で保持することができ、磁性部材４２，…，４２と副永久磁石片４３，…，４３を安定してロータフレーム３３内に保持することができる。
【００５２】
また、本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０によれば、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂが同一形状であるため、部品点数の増加を最小限に抑えることができる。また、回転軸Ｏ方向両側に同一形状の部材が配置されるため、ロータ１１の偏芯や荷重の不均衡を抑制し、耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０によれば、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂを板材に打ち抜き加工と曲げ加工を施して形成したので、加工時間をより短縮し、安価に製造することができる。さらに第１及び第２シャフト部形成部材３６Ａ、３６Ｂを板材に打ち抜き加工と曲げ加工を施して形成したので、加工時間をより短縮し、安価に製造することができる。なお、切削等その他の製造方法を排除するものではない。
【００５４】
また、本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０によれば、外周リング５０とリブ３５との間には空間が形成されるので、外周リング５０の圧入により応力が集中する外周リング５０と径方向リブ３５との接点の応力を緩和することができる。なお、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂを曲げ加工で製造すれば、径方向リブ片３５ａ、３５ｂとリム部３７ａ、３７ｂの接続部はＲ形状となり径方向リブ３５と外周リング５０には必然的に空間ができるため、空間を作る工程を省略することができる。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るアキシャルギャップ型モータについて、図６〜図８を参照して説明する。第２実施形態のアキシャルギャップ型モータはロータフレームの構造が第１実施形態のアキシャルギャップ型モータと異なる以外は同一又は同等の構成を有する。第１実施形態と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００５６】
第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂは、外周側円筒状のリム部３７ａ、３７ｂと、リム部３７ａ、３７ｂの内側端部からそれぞれ周方向に所定間隔をおいて内径側に延設された複数の径方向リブ片３５ａ，…，３５ａ、３５ｂ，…，３５ｂと、径方向リブ片３５ａ，…，３５ａ、３５ｂ，…，３５ｂから回転軸Ｏ方向外側に屈曲して回転軸Ｏ方向外側に向かって次第に小径となる屈曲部６１ａ、６１ｂと、屈曲部６１ａ、６１ｂの内径端部からさらに内径側に垂直に延設された円板状の接続部６２ａ、６２ｂと、を備えて同一形状に構成され、接続部６２ａ、６２ｂには、外径側に複数のフレーム接続用貫通孔６２ａ１，…，６２ａ１、６２ｂ１，…，６２ｂ１が形成され、内径側には複数のシャフト部材接続用貫通孔６２ａ２，…，６２ａ２、６２ｂ２，…，６２ｂ２が形成されている。
なお、第１ロータフレーム３３Ａの径方向リブ片３５ａ，…，３５ａと第２ロータフレーム３３Ｂの径方向リブ片３５ｂ，…，３５ｂにより径方向リブ３５，…，３５が構成され、第１ロータフレーム３３Ａのリム部３７ａと第２ロータフレーム３３Ｂのリム部３７ｂによりリム部３７が構成され、第１ロータフレーム３３Ａの接続部６２ａと第２ロータフレーム３３Ｂの接続部６２ｂとによりロータフレーム３３の接続部６２が構成されている。
【００５７】
また、ロータフレーム３３には第１ロータフレーム３３Ａの接続部６２ａと第２ロータフレーム３３Ａの接続部６２ｂとの間に、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの接続部６２ａ、６２ｂの外周端部と略同じ径方向長さを有する環状のスペーサ７０が設けられ、スペーサ７０には、外径側に複数のフレーム接続用貫通孔７１，…，７２が形成され、内径側には複数のシャフト部材接続用貫通孔７２，…，７２が形成されている。
【００５８】
このように構成された第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂは、中心に外部駆動軸が貫通する貫通孔が形成された円板状の薄板材の外周側に、例えばプレス成型機を用いて、周方向に等間隔に略扇形状のヨーク部用開口６６ａ，…，６６ａ、６６ｂ，…，６６ｂ（図６参照）と、内径側に複数のフレーム接続用貫通孔６２ａ１，…，６２ａ１、６２ｂ１，…，６２ｂ１と、さらに内径側に複数のシャフト部材接続用貫通孔６２ａ２，…，６２ａ２、６２ｂ２，…，６２ｂ２とを打ち抜き、径方向リブ片３５ａ，…，３５ａ、３５ｂ，…，３５ｂに対し外周端部を回転軸Ｏ方向外側に折り曲げてリム部３７ａ，３７ｂを形成するとともに、内周側を屈曲させて屈曲部６１ａ、６１ｂと接続部６２ａ、６２ｂを形成する。
【００５９】
また、環状のスペーサ７０の外径側に複数のフレーム接続用貫通孔７１，…，７１と、内径側に複数のシャフト部材接続用貫通孔７２，…，７２を穿設する。
【００６０】
続いて、このように成形された第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂとスペーサ７０を組み付ける。具体的には、スペーサ７０を挟んで回転軸Ｏ方向両側から第１ロータフレーム３３Ａと第２ロータフレーム３３Ｂを張り合わせるように配置し、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの接続部６２ａ、６２ｂに形成されたフレーム接続用貫通孔６２ａ１，…，６２ａ１、６２ｂ１，…，６２ｂ１とスペーサ７０に穿設されたフレーム接続用貫通孔７１，…，７１の位置あわせをして、ボルト８１，…，８１を用いてスペーサ７０を介して第１及び第２ロータフレーム３３Ａ，３３Ｂを締結する。このとき、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの径方向リブ片３５ａ，…，３５ａ、３５ｂ，…，３５ｂは回転軸中心から同位相で張り合わされ、径方向リブ片３５ａ，…，３５ａと径方向リブ片３５ｂ，…，３５ｂからなる径方向リブ３５，…，３５が周方向に所定間隔をおいて配置される。
【００６１】
続いて、周方向で隣り合う径方向リブ３５、３５間に主永久磁石片４１を例えば接着により装着し、径方向リブ３５の回転軸Ｏ方向両側に副永久磁石片４３、４３を例えば接着により装着し、周方向で隣り合う副永久磁石片４３、４３に主永久磁石片４１と回転軸Ｏ方向に対向配置される磁性部材４２を例えば接着により装着する。
【００６２】
そして、主永久磁石片４１，…，４１、副永久磁石片４３，…，４３、磁性部材４２，…，４２を収容したロータフレーム３３のリム部３７に外周リング５０圧入することでロータ１１が組み付けられる。なお、このとき曲げ加工により製造された第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの径方向リブ片３５ａ、３５ｂから構成される径方向リブ３５と外周リングとの間には所定の空間が形成される。
【００６３】
このように組み付けられたロータ１１は、不図示の外部駆動軸に取り付けられる。具体的には、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの接続部に形成されたシャフト部材接続用貫通孔７２，…，７２にボルト等で締結される。
【００６４】
本実施形態によれば、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂがスペーサ７０を両側から挟みこんで締結されるので第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂがスペーサ７０と密着して締結することができ剛性を向上させることができる。
なお、本実施形態のアキシャルギャップ型モータは、その他第１実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０と同様の作用・効果を有する。
【００６５】
次に第２実施形態の変形例について図９〜１１を参照して説明する。
本変形例においては、図９〜図１１に示すように、第２実施形態におけるスペーサ７０がシャフト部材９０に一体に形成されている。より具体的には、シャフト部材９０がシャフト本体９１から径方向に延設されたフレーム締結部９２を備えて構成され、フレーム締結部９２が第２実施形態におけるスペーサ７０として機能している。フレーム締結部９２には、外径側に複数の第１フレーム接続用貫通孔９３，…，９３と、内径側に第２フレーム接続用貫通孔９４，…，９４が形成されている。
【００６６】
そして、フレーム締結部９２を挟んで回転軸Ｏ方向両側から第１ロータフレーム３３Ａと第２ロータフレーム３３Ｂを互いに張り合わせるように配置し、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの接続部６２ａ、６２ｂに形成されたフレーム接続用貫通孔６２ａ１，…，６２ａ１、６２ｂ１，…，６２ｂ１とフレーム締結部９２に穿設された第１フレーム接続用貫通孔９３，…，９３の位置あわせをして、ボルト８１，…，８１を用いてフレーム締結部９２を介して第１及び第２ロータフレーム３３Ａ，３３Ｂを締結するとともに、第１及び第２ロータフレーム３３Ａ、３３Ｂの接続部６２ａ、６２ｂに形成されたフレーム接続用貫通孔６２ａ２，…，６２ａ２、６２ｂ２，…，６２ｂ２とフレーム締結部９２に穿設された第２フレーム接続用貫通孔９４，…，９４の位置あわせをして、ボルト８３，…，８３を用いてフレーム締結部９２を介して第１及び第２ロータフレーム３３Ａ，３３Ｂを締結する。なお、ボルト８３はボルト８１より長く、ボルト８１は軸方向一方側から第１ロータフレーム３３Ａとフレーム締結部９２を締結し、軸方向他方側から第２ロータフレーム３３Ｂとフレーム締結部９２を締結し、ボルト８１，…，８１を軸方向一方側と他方側から交互に締結することで全体としてフレーム締結部９２を介して第１及び第２ロータフレーム３３Ａ，３３Ｂを締結するのに対し、ボルト８３はフレーム締結部９２を介して一括して第１及び第２ロータフレーム３３Ａ，３３Ｂを締結している。
【００６７】
本変形例によれば、第２実施形態におけるスペーサ７０をシャフト部材９０のフレーム締結部９２とすることで部品点数を削減できるとともに、容易にロータ１１とシャフト部材９０を締結することができる。なお、本変形例のアキシャルギャップ型モータは、その他第１実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０と同様の作用・効果を有する。
【００６８】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
また、上記実施形態において、回転軸Ｏ方向の一方側にのみステータ１２を備えてもよい。この場合、回転軸Ｏ方向の一方側にのみ副永久磁石片４３を設ける。
また、締結部材としてボルト８１、８３、ナット８２を例示したが、これに限定されず例えば六角穴付ボルト等公知の締結部材を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るアキシャルギャップ型モータの一実施形態の全体斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの分解斜視図である。
【図３】図２に示すアキシャルギャップ型モータのロータフレームの分解斜視図である。
【図４】図２に示すアキシャルギャップ型モータのロータの正面図である。
【図５】図４の断面図であり、（ａ）がＯＡ線断面図であり、（ｂ）がＯＢ線断面図である。
【図６】第２実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの部分分解斜視図である。
【図７】第２実施形態に係るアキシャルギャップ型モータのロータの正面図である。
【図８】図７の断面図であり、（ａ）がＯＡ線断面図であり、（ｂ）がＯＢ線断面図である。
【図９】第２実施形態の変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータフレームとシャフト部材の部分分解斜視図である。
【図１０】第２実施形態の変形例に係るアキシャルギャップ型モータのロータの正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータの断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０    アキシャルギャップ型モータ
１１    ロータ
１２    ステータ
３３    ロータフレーム
３３Ａ    第１ロータフレーム
３３Ｂ    第２ロータフレーム
３５    径方向リブ（リブ）
３５ａ、３５ｂ    径方向リブ片（リブ片）
３６Ａ    第１シャフト部形成部材
３６Ｂ    第２シャフト部形成部材
３６、３６ａ、３６ｂ    シャフト部
３７、３７ａ、３７ｂ    リム部
４１    主永久磁石片（主磁石片）
４２    磁性部材
４３    副永久磁石片（副磁石片）
５０    外周リング
７０    スペーサ
９０    シャフト部材
９１    シャフト本体
９２    フレーム締結部
Ｏ    回転軸
【図１】
2010119198.tif 000003
【図２】
2010119198.tif 000004
【図３】
2010119198.tif 000005
【図４】
2010119198.tif 000006
【図５】
2010119198.tif 000007
【図６】
2010119198.tif 000008
【図７】
2010119198.tif 000009
【図８】
2010119198.tif 000010
【図９】
2010119198.tif 000011
【図１０】
2010119198.tif 000012
【図１１】
2010119198.tif 000013
【図１２】
2010119198.tif 000014