(57)【要約】【課題】周方向に隣り合う磁石片間における磁束の短絡を抑制できるアキシャルギャップ型モータを提供することにある。【解決手段】回転軸Ｏ方向に着磁され周方向に配置された複数の主永久磁石片４１を備え、回転軸周りに回転可能なロータ１１と、回転軸Ｏ方向の両側からロータ１１に対向配置されるステータ１２と、を備えるアキシャルギャップ型モータ１０であって、ロータコア１３は、テープ状の磁性板１４を捲回して構成され、周方向に隣り合う主永久磁石片４１、４１間に磁束漏れ抑制空間１６を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向に着磁され周方向に配置された複数の主磁石片と、それぞれ前記主磁石片を保持する複数の主磁石片用孔部を有するロータコアと、を備え、回転軸周りに回転可能なロータと、
回転軸方向の両側から前記ロータに対向配置される一対のステータと、を備えるアキシャルギャップ型モータであって、
前記ロータコアは、
テープ状の磁性板を捲回して構成され、
周方向に隣り合う前記主磁石片間に磁束漏れ抑制空間を備える、
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】
前記磁束漏れ抑制空間に非磁性材からなる仕切り部材を設ける、
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】
前記ロータは、前記ロータコアの内径側及び外径側にそれぞれ設けられるシャフト部及びリム部と、前記シャフト部と前記リム部とを接続するリブとを有するロータフレームを備え、
前記仕切り部材が、前記リブである、
ことを特徴とする請求項２に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項４】
前記ロータは、回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された複数の副磁石片を備え、
前記ロータコアは、前記磁束漏れ抑制空間の回転軸方向両側に前記副磁石片を保持する副磁石用孔部を有する、
ことを特徴とする請求項１〜３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５】
前記磁束漏れ抑制空間は、前記主磁石片の軸方向長さと略等しい軸方向長さを有する、
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】
前記磁束漏れ抑制空間は、前記副磁石片の周方向長さと略等しい周方向長さを有する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項７】
前記副磁石片の回転軸方向外側に副磁束漏れ抑制空間を備える、
ことを特徴とする請求項４〜６に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項８】
前記副磁束漏れ抑制空間の回転軸方向外側端部に開口部を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項９】
前記開口部は周方向両側から延設された突起部を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【請求項１０】
回転軸方向に着磁され周方向に配置された複数の主磁石片と、それぞれ前記主磁石片を保持する複数の主磁石片用孔部を有するロータコアと、を備え、回転軸周りに回転可能なロータと、回転軸方向の両側から前記ロータに対向配置される一対のステータと、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、
テープ状の磁性板にそれぞれ前記主磁石片を保持する複数の主磁石片用孔部を形成する主磁石片用孔部形成工程と、
前記磁性板の隣り合う前記主磁石片用孔部間に磁束漏れ抑制空間を形成する磁束漏れ抑制空間形成工程と、
前記主磁石片用孔部と前記磁束漏れ抑制空間が形成された前記磁性板を捲回してロータコアを形成するロータコア捲回工程と、を備える、
ことを特徴とするロータ製造方法。
【請求項１１】
回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記磁束漏れ抑制空間の前記回転軸方向両側に配置される複数の副磁石片を保持する副磁石片挿入用孔部を前記磁性板に形成する副磁石片用孔部形成工程と、
前記ロータコアの内径側及び外径側にシャフト部及びリム部とを設け、前記磁束漏れ抑制空間に前記シャフト部と前記リム部とを接続するリブを挿入する、ロータコア収容工程と、を備え、
前記磁束漏れ抑制空間形成工程において、前記磁束漏れ抑制空間は、少なくとも前記主磁石片用孔部の軸方向長さと略等しい軸方向長さと前記副磁石片用孔部の周方向長さと略等しい周方向長さの少なくとも一方の長さを有する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のロータ製造方法。
【請求項１２】
前記副磁石片用孔部の回転軸方向外側端部に、前記副磁石片を前記ロータコアに保持する突起部と、前記突起部間に設けられた開口部とを形成する副磁束漏れ抑制空間形成工程と、を備える、
ことを特徴とする請求項１１に記載のロータ製造方法。
【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側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では、ロータコア１０１がテープ状の電磁鋼板１０２を捲回し、捲回したロータコア１０１に磁石片１０３を格納する開口１０４を周方向に等間隔に設けることで形成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６６６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータ１００では、周方向で隣り合う磁石片１０３、１０３間が電磁鋼板１０２により形成されているため、ロータコア１０１内において周方向で隣り合う磁石間１０３、１０３で磁束が短絡してしまい、これにより、モータ１００の発生トルクの減少や効率低下を防止することができなかった。
【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、周方向に隣り合う磁石片間における磁束の短絡を抑制できる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、
回転軸方向に着磁され周方向に配置された複数の主磁石片（後述の実施形態における主永久磁石片４１）と、それぞれ前記主磁石片を保持する複数の主磁石片用孔部（後述の実施形態における主磁石片用孔部１５）を有するロータコア（後述の実施形態におけるロータコア１３）とを備え、回転軸周りに回転可能なロータ（後述の実施形態におけるロータ１１）と、
回転軸方向の両側から前記ロータに対向配置される一対のステータ（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（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）であって、
前記ロータコアは、
テープ状の磁性板（後述の実施形態における磁性板１４）を捲回して構成され、
周方向に隣り合う前記主磁石片間に磁束漏れ抑制空間（後述の実施形態における磁束漏れ抑制空間１６）を備える、
ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
【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、
前記磁束漏れ抑制空間に非磁性材からなる仕切り部材を設ける、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、
前記ロータは、前記ロータコアの内径側及び外径側にそれぞれ設けられるシャフト部（後述の実施形態におけるシャフト部３６）及びリム部（後述の実施形態におけるリム部３７）と、前記シャフト部と前記リム部とを接続するリブ（後述の実施形態における径方向リブ３５）とを有するロータフレーム（後述の実施形態におけるロータフレーム３３）を備え、
前記仕切り部材が、前記リブである、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加えて、
前記ロータは、回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された複数の副磁石片（後述の実施形態における副永久磁石片４３）を備え、
前記ロータコアは、前記磁束漏れ抑制空間の回転軸方向両側に前記副磁石片を保持する副磁石用孔部（後述の実施形態における副磁石用孔部１７）を有する、
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、
前記磁束漏れ抑制空間は、前記主磁石片の軸方向長さと略等しい軸方向長さを有する、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の構成に加えて、
前記磁束漏れ抑制空間は、前記副磁石片の周方向長さと略等しい周方向長さを有する、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６に記載の構成に加えて、
前記副磁石片の回転軸方向外側に副磁束漏れ抑制空間（後述の実施形態における副磁束漏れ抑制空間１８）を備える、
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の構成に加えて、
前記副磁束漏れ抑制空間の回転軸方向外側の端部に開口部（後述の実施形態における開口部２０）を有する、
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の構成に加えて、
前記開口部は周方向両側から延設された突起部（後述の実施形態における突起部１９）を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載のアキシャルギャップ型モータ。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、
回転軸方向に着磁され周方向に配置された複数の主磁石片（後述の実施形態における主永久磁石片４１）と、それぞれ前記主磁石片を保持する複数の主磁石片用孔部（後述の実施形態における主磁石片用孔部１５）を有するロータコア（後述の実施形態におけるロータコア１３）と、を備え、回転軸周りに回転可能なロータ（後述の実施形態におけるロータ１１）と、回転軸方向の両側から前記ロータに対向配置される一対のステータ（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（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、
テープ状の磁性板（後述の実施形態における磁性板１４）にそれぞれ前記主磁石片を保持する複数の主磁石片用孔部を形成する主磁石片用孔部形成工程と、
前記磁性板の隣り合う前記主磁石片用孔部間に磁束漏れ抑制空間（後述の実施形態における磁束漏れ抑制空間１６）を形成する磁束漏れ抑制空間形成工程と、
前記主磁石片用孔部と前記磁束漏れ抑制空間が形成された前記磁性板を捲回してロータコアを形成するロータコア捲回工程と、を備える、
ことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の構成に加えて、
回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記磁束漏れ抑制空間の前記回転軸方向両側に配置される複数の副磁石片（後述の実施形態における副永久磁石片４３）を保持する副磁石片挿入用孔部（後述の実施形態における副磁石用孔部１７）を前記磁性板に形成する副磁石片用孔部形成工程と、
前記ロータコアの内径側及び外径側にシャフト部（後述の実施形態におけるシャフト部３６）及びリム部（後述の実施形態におけるリム部３７）とを設け、前記磁束漏れ抑制空間に前記シャフト部と前記リム部とを接続するリブ（後述の実施形態における径方向リブ３５）を挿入する、ロータコア収容工程と、を備え、
前記磁束漏れ抑制空間形成工程において、前記磁束漏れ抑制空間は、少なくとも前記主磁石片用孔部の軸方向長さと略等しい軸方向長さと前記副磁石片用孔部の周方向長さと略等しい周方向長さの少なくとも一方の長さを有する、
ことを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の構成に加えて、
前記副磁石片用孔部の回転軸方向外側端部に、前記副磁石片を前記ロータコアに保持する突起部（後述の実施形態における突起部１９）と、前記突起部間に設けられた開口部（後述の実施形態における開口部２０）とを形成する副磁束漏れ抑制空間形成工程と、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、ロータコアは、周方向に隣り合う主磁石片間に磁束漏れ抑制空間を備えるので、周方向で隣り合う主磁石片間における磁束の短絡を抑制し、モータの発生トルクの減少や効率低下を防止することができる。また、ロータコアが磁性板を捲回して構成されるので、ロータの温度上昇や経年劣化などによって接着力が低下しても、ロータとステータとの間に生じる磁気吸引力に起因する磁性板の軸方向の位置ずれを防止することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、磁束漏れ抑制空間に非磁性材からなる仕切り部材を設けることで、空隙よりも、より磁束の短絡を抑制することができる。さらに、ロータコアの剛性を向上させることができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、磁束漏れ抑制空間にシャフト部とリム部とを接続するリブを設けることで、磁性板のよれによる屈折を防止でき、さらにロータフレームを構成するリブを磁束漏れを抑制する部材として共用することができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、略ハルバッハ構造とすることで主磁石片の磁束の方向を規制する磁束レンズ効果により有効磁束発生量を相対的に増やすことができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、磁束漏れ抑制空間は、主磁石片の軸方向長さと略等しい軸方向長さを有するので、周方向に隣り合う主磁石片からの磁束漏れによる磁束の流れを抑制することができるとともに、磁性板の強度を維持することができる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、磁束漏れ抑制空間は、副磁石片の周方向長さと略等しい周方向長さを有するので、軸方向に隣り合う副磁石片からの磁束漏れによる磁束の流れを抑制することができる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、副磁石片の回転軸方向外側に副磁束漏れ抑制空間を備えるので、副磁石片の外側における磁束の短絡を抑制することができる。
【００２６】
請求項８の発明によれば、開口部により副磁石片の回転軸方向外側における主磁石片及び副磁石片の磁束の短絡を抑制することができる。
【００２７】
請求項９の発明によれば、副磁束漏れ抑制空間は周方向両側から延設された突起部を備えるので、副磁石片をロータコア内に保持することができる。
【００２８】
請求項１０の発明によれば、周方向に隣り合う主磁石片用孔部間に磁束漏れ抑制空間を備えるので、主磁石片用孔部に主磁石片を装着したとき、周方向で隣り合う主磁石片間における磁束の短絡を抑制し、モータの発生トルクの減少や効率低下を防止することができる。また、ロータコアが磁性板を捲回して構成されるので、ロータの温度上昇や経年劣化などによって接着力が低下しても、ロータとステータとの間に生じる磁気吸引力に起因する磁性板の軸方向の位置ずれを防止することができる。
【００２９】
請求項１１の発明によれば、磁束漏れ抑制空間にシャフト部とリム部とを接続するリブを設けることで、磁性板のよれによる屈折を防止でき、さらにロータフレームを構成するリブを磁束漏れを抑制する部材として共用することができる。また、ロータが回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、磁束漏れ抑制空間の回転軸方向の少なくとも一方側に配置された複数の副磁石片を備えるので、略ハルバッハ構造とすることで主磁石片の磁束の方向を規制する磁束レンズ効果により有効磁束発生量を相対的に増やすことができる。また、副磁石片の回転軸方向外側に副磁束漏れ抑制空間を備えるので、副磁石片の外側における磁束の短絡を抑制することができる。さらに、磁束漏れ抑制空間は、少なくとも主磁石片の軸方向長さと略等しい軸方向長さと副磁石片の周方向長さと略等しい周方向長さの少なくとも一方の長さを有するので、周方向に隣り合う主磁石片からの磁束漏れによる磁束の流れ、又は、軸方向に隣り合う副磁石片からの磁束漏れによる磁束の流れを抑制することができる。
【００３０】
請求項１２の発明によれば、開口部により副磁石片の外側における磁束の短絡を抑制することができ、突起部により副磁石片をロータコア内に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、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。
【００３２】
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および図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１対のステータ１２，１２とを備えて構成されている。 
【００３３】
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。 
【００３４】
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。 
【００３５】
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。 
【００３６】
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１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。 
【００３７】
ロータ１１は、例えば図２に示すように、ロータコア１３と、複数の主磁石部３１，…，３１と、複数の副磁石部３２，…，３２と、非磁性材からなるロータフレーム３３とを備えて構成され、ロータコア１３内で主磁石部３１と副磁石部３２が周方向において交互に配置された状態で、ロータコア１３がロータフレーム３３内に収容されている。 
【００３８】
そして、ロータフレーム３３は、周方向に所定間隔をおいて配置された複数の径方向リブ３５，…，３５によって接続された内周側円環状のシャフト部３６と外周側円環状のリム部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）に接続される出力軸が接続可能とされている。 
【００３９】
ロータコア１３は、後述するテープ状の電磁鋼板からなる磁性板１４を捲回してなり、図３に示すように、その回転軸Ｏ方向中央部に後述する主永久磁石片４１を収容する略扇形形状の主永久磁石片用孔部１５と柱状の磁束漏れ抑制空間１６が周方向において所定の間隔で交互に形成され、また磁束漏れ抑制空間１６の回転軸Ｏ方向両側には、後述する副永久磁石片４３を収容する柱状の副永久磁石片用孔部１７が形成される。言い換えると、ロータコア１３は、周方向に所定の間隔で主永久磁石片４１を回転軸Ｏ方向両側から挟むように配置されたヨーク部４２，…，４２と、回転軸Ｏ方向に隣接するヨーク部４２、４２間を連結する一対の軸方向連結部１４ａと、周方向に隣接するヨーク部４２、４２間を連結する一対の周方向連結部１４ｂと、を備え一体に形成されている。
【００４０】
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が主永久磁石片用孔部１５に配置され、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、図５に示すように磁化方向が互いに異方向となるように設定されている。
【００４１】
副磁石部３２は、図５に示すようにそれぞれ回転軸Ｏ方向および径方向に直行する方向（略周方向）に磁化された１対の副永久磁石片４３，４３が磁束漏れ抑制空間１６の幅方向両側に形成された副永久磁石片用孔部１７、１７に配置されて構成され、回転軸Ｏ方向で対向する１対の副永久磁石片４３，４３は互いに磁化方向が異方向とされている。
【００４２】
また、主磁石部３１を介して周方向で対向する１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１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１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。 
【００４３】
つまり、図５に示すように、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ヨーク部４２を周方向の両側から挟み込む１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ヨーク部４２を周方向の両側から挟み込む１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となり、主永久磁石片４１の磁束の方向を規制す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。 
【００４４】
ロータフレーム３３は、図４に示すように、シャフト部３６に径方向リブ３５が装着される円形状の貫通孔であるシャフト部側リブ装着穴３６ａが周方向に等間隔で複数形成され、リム部３７に径方向リブ３５が装着される矩形状の貫通孔であるリム部側リブ装着穴３７ａが周方向に等間隔で複数形成されている。
【００４５】
また、径方向リブ３５は、略Ｔ字形状を有し、この径方向内方側端部３５ａは略円形断面を有し雄ねじ部が形成され、径方向外方側端部３５ｂ及び径方向中途部３５ｃは矩形断面を有し、径方向外方側端部３５ｂは径方向中途部３５ｃから径方向外側に向かうにつれて周方向長さが次第に長くなるとともに、一様な軸方向長さを有するように構成されている。
【００４６】
そして、内径側と外径側からシャフト部３６とリム部３７に主永久磁石片４１と副永久磁石片４３を備えたロータコア１３を挟んで、リム部３７のリム部側リブ装着穴３７ａから挿入された径方向リブ３５が、径方向中途部３５ｃを磁束漏れ抑制空間１６に内嵌され、径方向内方側端部３５ａがシャフト部側リブ装着穴３６ａに装着され、シャフト部３６の内径側からナット３８を螺合され、径方向リブ３５がシャフト部３６に固定されている。 
【００４７】
次に、本発明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。なお、磁性板１４の幅方向がロータ１１の回転軸Ｏ方向であり、磁性板１４の長手方向がロータ１１の周方向である。
【００４８】
ロータコア１３は、図６に示すように、テープ状の電磁鋼板からなる磁性板１４の幅方向中央部に主永久磁石片用孔部１５、磁束漏れ抑制空間１６を、磁束漏れ抑制空間１６の幅方向両側に副永久磁石片用孔部１７を、例えばプレス成型機を用いて打ち抜き加工により形成する（主磁石片用孔部形成工程、磁束漏れ抑制空間形成工程、副磁石片用孔部形成工程）。  
【００４９】
ここで、磁束漏れ抑制空間１６の幅をＴａ、長手方向長さをＴｐ、副永久磁石片用孔部１７の長手方向長さをＬｓｐ，磁束漏れ抑制空間１６の幅方向両側に配置された副永久磁石片用孔部１７、１７間距離をＬｓａ、主永久磁石片用孔部１５の幅をＬｍａ、隣り合う主永久磁石片用孔部１５、１５間距離をＬｍｐとすると、Ｔａ＝Ｌｍａ＜Ｌｓａ、Ｔｐ＜Ｌｓｐ＜Ｌｍｐの関係を満たすように設定されている。
【００５０】
このように主永久磁石片用孔部１５、磁束漏れ抑制空間１６及び副永久磁石片用孔部１７が形成されたテープ状の磁性板１４は、図７に示すように、巻芯７０上に仮止めされ、巻芯７０が回転することで捲回される（ロータコア捲回工程）。
【００５１】
磁性板１４は巻芯７０上で捲回されるので、最内径側から一層目、二層目、三層目、・・・と長手方向長さが長くなる。そのため、図６において隣り合う磁束漏れ抑制空間１６の中心間距離をピッチＰとすると、ピッチＰは最内径側から一層目、二層目、三層目、・・・と次第に大きくなるように設定されている。また、主永久磁石片４１は略扇形板状を有するため、主永久磁石片用孔部１５の長手方向長さも最内径側から一層目、二層目、三層目、・・・と次第に大きくなるように設定されている。そして、図８（ａ）に示すように、所定の大きさに捲回された磁性板１４の巻き始め１４ｄと巻き終わり１４ｅが巻芯７０の中心から径方向において同じ位置で捲回を終了し、捲回された磁性板１４の巻き始め１４ｄと巻き終わり１４ｅを溶接することでロータコア１３が形成される。なお、溶接後、磁性板１４の各層を接着してもよい。さらに、磁性板１４の巻き始め１４ｄと巻き終わり１４ｅをヨーク部４２ではなく周方向連結部１４ｂとしてもよい。
【００５２】
このように製造されたロータコア１３は、テープ状の電磁鋼板からなる磁性板１４を捲回して構成され、その回転軸Ｏ方向中央部に主永久磁石片４１を収容する略扇形形状の主永久磁石片用孔部１５と柱状の磁束漏れ抑制空間１６が周方向において交互に形成され、また磁束漏れ抑制空間１６の回転軸Ｏ方向両側には、副永久磁石片４３を収容する柱状の副永久磁石片用孔部１７が形成される。
【００５３】
そして、ロータコア１３の主永久磁石片用孔部１５に主永久磁石片４１を装着し、副永久磁石片用孔部１７に副永久磁石片４３を装着する。
【００５４】
続いて、主永久磁石片４１と副永久磁石片４３を備えたロータコア１３の内径側にシャフト部３６を設け、外径側にリム部３７を設け、リム部３７のリム部側リブ装着穴３７ａから径方向リブ３５を挿入する。このとき、径方向リブ３５の径方向中途部３５ｃは磁束漏れ抑制空間１６に内嵌され、径方向内方側端部３５ａがシャフト部側リブ装着穴３６ａに装着され、シャフト部３６の内径側からナット３８を螺合することにより径方向リブ３５がシャフト部３６に固定される。このようにして、ロータコア１３がロータフレーム３３内に収容され（ロータコア収容工程）、ロータ１１が製造される。
【００５５】
上述したように、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、周方向に隣り合う主永久磁石片４１、４１間に磁束漏れ抑制空間１６を備えるので、周方向で隣り合う主永久磁石片４１、４１間における磁束の短絡を抑制し、モータ１０の発生トルクの減少や効率低下を防止することができる。また、ロータコア１３がテープ状の磁性板１４を捲回して構成されるので、ロータ１１の温度上昇や経年劣化などによって接着力が低下しても、ロータ１１とステータ１２との間に生じる磁気吸引力に起因する磁性板１４の回転軸Ｏ方向の位置ずれを防止することができる。さらに、主永久磁石片用孔部１５と磁束漏れ抑制空間１６とを１回の打ち抜きで同時に成形することができるため製造効率を向上させることができる。
【００５６】
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、磁束漏れ抑制空間１６にシャフト部３６とリム部３７とを接続する径方向リブ３５を設けることで、磁性板１４のよれによる屈折を防止でき、さらにロータフレーム３３を構成する径方向リブ３５の磁束漏れを抑制する部材として共用することができる。
【００５７】
なお、磁束漏れ抑制空間１６内は、径方向リブ３５の代わりに空隙にしてもよく又は非磁性材からなる仕切り部材を設けてもよい。空隙にしても磁束漏れを抑制でき、非磁性材からなる仕切り部材を設けることで、より磁束漏れを抑制することができロータコアの剛性も向上させることができる。この場合、ロータコア１３にシャフト部３６とリム部３７を圧入又は焼きばめ等により固定してもよい。
【００５８】
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１１が回転軸Ｏ方向および径方向に直交する方向に磁化され、磁束漏れ抑制空間１６の回転軸Ｏ方向の両側に配置された複数の副永久磁石片４３を備えるので、略ハルバッハ構造となり、主永久磁石片４１の磁束の方向を規制する磁束レンズ効果により有効磁束発生量を相対的に増やすことができる。
【００５９】
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、磁束漏れ抑制空間１６は、主永久磁石片４１の軸方向長さと略等しい軸方向長さを有するので、周方向に隣り合う主永久磁石片４１、４１からの磁束漏れによる磁束の流れを抑制することができる。また、磁束漏れ抑制空間１６を有していても磁性板１４が強度不足となるのを抑制することができる。
【００６０】
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。
【００６１】
図９は本発明の第１実施形態におけるアキシャルギャップ型モータ１０の第１変形例のロータコアを周方向から見た模式図である。
【００６２】
図９においては、ロータコア１３を構成するヨーク部４２の長手方向両端部にテーパ状の面取り部１４ｃ、１４ｃを設け、さらにＴａ＜Ｌｓａ＝Ｌｍａ、Ｔｐ＝Ｌｓｐ＜Ｌｍｐの関係式を満たすように設定されている。面取り部１４ｃの傾きを選択することにより極弧角を調整し、これによりステータ１２、１２間での磁気抵抗の急激な変化を抑制し、トルクリップルの発生を抑制することができる。
【００６３】
また、磁束漏れ抑制空間１６の長手方向長さＴｐは、副永久磁石片４３の長手方向長さＬｓｐと略等しい長さを有するので、回転軸Ｏ方向に隣り合う副永久磁石片４３、４３からの磁束漏れによる磁束の流れを抑制することができる。
【００６４】
なお、磁束漏れ抑制空間１６の幅Ｔａを主永久磁石片４１の幅Ｌｍａと略等しい幅とし、かつ、磁束漏れ抑制空間１６の長手方向長さＴｐを副永久磁石片４３の長手方向長さＬｓｐと略等しく設定してもよい。これにより、周方向に隣り合う主永久磁石片４１、４１からの磁束漏れによる磁束の流れを抑制することができ、かつ、回転軸Ｏ方向に隣り合う副永久磁石片４３、４３からの磁束漏れによる磁束の流れを抑制することができる。
【００６５】
さらに、副永久磁石片用孔部１７の外側に長手方向に隣り合う面取り部１４ｃ、１４ｃ間が幅方向外側に開口した開口部２０を有し、副永久磁石片用孔部１７に副永久磁石片４３を装着したとき、副永久磁石片４３の回転軸Ｏ方向外側に副磁束漏れ抑制空間１８が形成される。これにより、副永久磁石片４３の回転軸Ｏ方向外側における主永久磁石片４１及び副永久磁石片４３の磁束の短絡を抑制することができる。
【００６６】
図１０は本発明の第１実施形態におけるアキシャルギャップ型モータ１０の第２変形例のロータコアを周方向から見た模式図である。
【００６７】
図１０においては、さらに、副永久磁石片用孔部１７の幅方向外側に長手方向両側のヨーク部４２、４２から延設された突起部１９、１９を有し、突起部１９、１９間に開口部２０が形成されている。第２変形例によれば、副永久磁石片用孔部１７に副永久磁石片４３を装着したとき、突起部１９、１９が副永久磁石片４３をロータフレーム３３内に保持し、これにより副永久磁石片４３が回転軸Ｏ方向に脱落することを防止することができる。また、副永久磁石片４３の回転軸Ｏ方向に突起部１９、１９間に形成された開口部２０からなる副磁束漏れ抑制空間１８が形成されるので、副永久磁石片４３の回転軸Ｏ方向外側における磁束の短絡を抑制することができる。
【００６８】
図１１は本発明の第１実施形態におけるアキシャルギャップ型モータ１０の第３変形例のロータコアを周方向から見た模式図である。第３変形例は、前述した第１変形例にさらに突起部を設けたものである。
【００６９】
図１１においては、ロータコア１３を構成するヨーク部４２の長手方向両端部にテーパ状の面取り部１４ｃ、１４ｃを設け、面取り部１４ｃ、１４ｃから副永久磁石片用孔部１７に突起部１９、１９を延設し、突起部１９、１９間に開口部２０が形成されている。第３変形例によれば、第１変形例による効果に加えて、副永久磁石片用孔部１７に副永久磁石片４３を装着したとき、突起部１９、１９が副永久磁石片４３をロータフレーム３３内に保持し、これにより副永久磁石片４３が回転軸Ｏ方向に脱落することを防止することができる。
【００７０】
また、本実施形態および第１〜３変形例において、略ハルバッハ型に限らず、副磁石部３２に副永久磁石片４３の代わりに非磁性部材を配設してもよく、空間としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【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】図１に示す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１に示すアキシャルギャップ型モータのロータの部分分解斜視図である。
【図４】図１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５】図１に示すアキシャルギャップ型モータのロータを構成する磁石片の部分分解斜視図である。
【図６】ロータコアを構成するテープ状の磁性板を周方向から見た図である。
【図７】図６のテープ状の磁性板を捲回する工程を説明する説明図である。
【図８】（ａ）は図７におけるテープ状の磁性板の巻き始めと巻き終わりを説明するロータコアの一部を正面からみた図であり、（ｂ）はロータコアの部分斜視図である。
【図９】第１変形例に係るロータコアを構成するテープ状の磁性板を周方向から見た図である。
【図１０】第２変形例に係るロータコアを構成するテープ状の磁性板を周方向から見た図である。
【図１１】第３変形例に係るロータコアを構成するテープ状の磁性板を周方向から見た図である。
【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分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０    アキシャルギャップ型モータ
１１    ロータ
１２    ステータ
１３    ロータコア
１４    テープ状の磁性板
１５    主永久磁石片用孔部
１６    磁束漏れ抑制空間
１７    副永久磁石片用孔部
１８    副磁束漏れ抑制空間
１９    突起部
２０    開口部
３３    ロータフレーム
３５    径方向リブ
３６    シャフト部
３７    リム部
４１    主永久磁石片（主磁石片）
４２    ヨーク部
４３    副永久磁石片（副磁石片）
Ｏ    回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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