(57)【要約】【課題】モータのサイズを大きくすることなく、リラクタンストルクを効果的に利用でき、モータのトルクを大きくすることが出来るアキシャルギャップモータのロータ構造を提供する。【解決手段】回転軸に沿って少なくとも一対のステータとロータとが対向して配置されるアキシャルギャップモータのロータ構造において、ロータ３の磁石８間に透磁材料２１を介在させる。本例では、磁石間の磁気抵抗を小さくすることができ、磁束が通りやすくなるため、ｑ軸インダクタンスを大きくすることができ、リラクタンストルクを増加させることができる。その結果、モータのサイズを大きくすることなく、モータのトルクを大きくすることが出来る。【選択図】図２
2006050706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に沿って少なくとも一対のステータとロータとが対向して配置されるアキシャルギャップモータのロータ構造において、ロータの磁石間に透磁材料を介在させたことを特徴とするアキシャルギャップモータのロータ構造。
【請求項２】
円盤状のロータバックコアの表面に、磁石の磁極面が、対向するステータとロータとのギャップ面に対して平行方向となるよう複数の磁石を配置してなるロータ構造であって、磁石間に、透磁材料を介在させた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モータのロータ構造。
【請求項３】
ロータバックコアを、電磁鋼板を環状に巻回して構成し、磁石間に、周方向に積層してなる電磁鋼板の積層体を介在させた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モータのロータ構造。
【請求項４】
環状に巻回されたロータバックコアの内周部にスロットを設け、電磁鋼板の積層体のスロットに対応する位置に突部を設け、積層体の突部をロータバックコアのスロットに挿入することで、磁石間に、電磁鋼板の積層体を介在させた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モータのロータ構造。
【請求項５】
環状に巻回されたロータバックコアの内周部に強度部材を設け、強度部材にスロットを設け、電磁鋼板の積層体のスロットに対応する位置に突部を設け、積層体の突部を強度部材のスロットに挿入することで、磁石間に、電磁鋼板の積層体を介在させた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モータのロータ構造。
【請求項６】
回転軸に対して円周上で対向する電磁鋼板の積層体を一体に構成し、一体に構成した積層体を積み重ねることで、磁石間に、電磁鋼板の積層体を介在させたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のアキシャルギャップモータのロータ構造。
【請求項７】
磁石と透磁材料との間に非磁性体を設けた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モータのロータ構造。
【請求項８】
透磁材料として周方向に積層してなる電磁鋼板の積層体を用い、電磁鋼板の積層体と非磁性体とを、ロータの回転方向に対して一定の角度を持たせて設けた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モータのロータ構造。
【請求項９】
磁石の磁極面が、対向するステータとロータとのギャップ面に対して垂直方向となるよう複数の磁石を配置してなるロータ構造であって、磁石間に、電磁鋼板の積層体と透磁材料の成形体とを介在させた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モータのロータ構造。
【請求項１０】
積層体の電磁鋼板を半径方向に積層することを特徴とする請求項９に記載のアキシャルギャップモータのロータ構造。
【請求項１１】
円盤状のロータバックコアに、電磁鋼板の積層体を嵌め込んで装着したことを特徴とする請求項１０に記載のアキシャルギャップモータのロータ構造。
【請求項１２】
円盤状のロータバックコアに、磁石を嵌め込んで装着したことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のアキシャルギャップモータのロータ構造。
【請求項１３】
磁石の磁極面に電磁鋼板の積層体を設け、積層体間に、透磁材料の成形体を設けたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のアキシャルギャップモータのロータ構造。
【請求項１４】
磁石の磁極面に透磁材料の成形体を設け、成形体間に、電磁鋼板の積層体を設けたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のアキシャルギャップモータのロータ構造。
【請求項１５】
ロータバックコアの更に裏側に、電磁鋼板の積層体を支持する支持部材を設けたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のアキシャルギャップモータのロータ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸に沿って少なくとも一対のステータとロータとが対向して配置されるアキシャルギャップモータのロータ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸に沿って少なくとも一対のステータとロータとが対向して配置されるアキシャルギャップモータは、種々の構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１８７６３５号公報
【０００３】
図１０は従来のアキシャルギャップモータの一例の構成を示す図である。図１０に示す例では、回転軸となるロータ軸５２と、ロータ軸５２に固定された円筒状のロータ５３と、ロータ５３と対向して設けられたステータ５４とを、ケース５５内に収納して、アキシャルギャップモータ５１を構成している。ここで、ロータ軸５２は、ベアリング５６を介してケース５５に回転自在に装着されている。また、ロータ５３は、ロータバックコア５７と、磁石５８及びロータコア５９とから構成されている。さらに、ステータ５４は、ステータバックコア６０と、ステータコア６１及びステータコイル６２とから構成されている。そして、ステータ５４とロータ５３との間にギャップ６３が形成されている。なお、６４はロータ軸５２の回転位置を検知するためのエンコーダであり、６５はケース５５内に設けられたアキシャルギャップモータ５１を冷却するための冷却水路である。
【０００４】
図１１は従来のアキシャルギャップモータにおけるロータ磁石配置の一例をステータとロータとのギャップ面から見た図である。図１１に一例を示すように、従来のアキシャルギャップモータ５１では、ロータ５３のギャップ６３に対向するギャップ面５３ａに、表面磁石５８を配置した構成をとっている。また、１ロータ１ステータの図１０に示す従来のアキシャルギャップモータ５１では、磁石５８を貫通した磁束を、円周方向に回して別の磁石５８及びステータ５４を経由してループ状に流す必要がある。そのため、ロータ５３の磁石５８の裏側に、磁束を円周方向に回すためのロータバックコア５７を必ず設ける必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のアキシャルギャップモータ５１では、ロータ５３の磁石５８を表面磁石タイプとしているので、磁石５８の磁束を増加させるためには、モータの外径を大きくすることにより磁石量を増加させることが必要となり、モータのサイズが大きくなる問題があった。また、磁気抵抗が均一に成りやすく、リラクタンストルクの利用度が非常に低くなる問題があった。さらに、これは１ロータ１ステータ構造のアキシャルギャップモータ５１のみに言えることだが、この構造ではロータバックコア５７が必然的に必要となり、部品点数が多くなる問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、モータのサイズを大きくすることなく、リラクタンストルクを効果的に利用でき、モータのトルクを大きくすることが出来るアキシャルギャップモータのロータ構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造は、回転軸に沿って少なくとも一対のステータとロータとが対向して配置されるアキシャルギャップモータのロータ構造において、ロータの磁石間に透磁材料を介在させたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造では、ロータの磁石間に透磁材料を介在させたことで、磁石間の磁気抵抗を小さくすることができ、磁束が通りやすくなるため、ｑ軸インダクタンスを大きくすることができ、リラクタンストルクを増加させることができる。その結果、モータのサイズを大きくすることなく、モータのトルクを大きくすることが出来る。
【０００９】
なお、本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の好適例としては、円盤状のロータバックコアの表面に、磁石の磁極面が、対向するステータとロータとのギャップ面に対して平行方向となるよう複数の磁石を配置してなるロータ構造であって、磁石間に、透磁材料を介在させたこと、ロータバックコアを、電磁鋼板を環状に巻回して構成し、磁石間に、周方向に積層してなる電磁鋼板の積層体を介在させたこと、環状に巻回されたロータバックコアの内周部にスロットを設け、電磁鋼板の積層体のスロットに対応する位置に突部を設け、積層体の突部をロータバックコアのスロットに挿入することで、磁石間に、電磁鋼板の積層体を介在させたこと、および、環状に巻回されたロータバックコアの内周部に強度部材を設け、強度部材にスロットを設け、電磁鋼板の積層体のスロットに対応する位置に突部を設け、積層体の突部を強度部材のスロットに挿入することで、磁石間に、電磁鋼板の積層体を介在させたこと、がある。いずれの場合も、表面磁石型のアキシャルギャップモータにおいて、磁石間の短絡を防ぎ、Ｌｄ、Ｌｑを利用できる構造になっているので、リラクタンストルクを発生させ、モータのトルクを向上させることができる。
【００１０】
また、本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の好適例としては、磁石と透磁材料との間に非磁性体を設けたこと、および、透磁材料として周方向に積層してなる電磁鋼板の積層体を用い、電磁鋼板の積層体と非磁性体とを、ロータの回転方向に対して一定の角度を持たせて設けたこと、がある。いずれの場合も、表面磁石型のアキシャルギャップモータにおいて、透磁材料の面積は減少するが、磁石と接する部分に発生する磁束の回り込みを防ぐことができ、結果として透磁材料の部分に鎖交する磁束が多くなる。また、電磁鋼板の積層体と非磁性体とを、ロータの回転方向に対して一定の角度を持たせて設けた場合は、ロータ回転方向に対して垂直方向のみに磁束を規制することができ、リラクタンストルク向上および鉄損の低減効果がある。
【００１１】
さらに、本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の好適例としては、磁石の磁極面が、対向するステータとロータとのギャップ面に対して垂直方向となるよう複数の磁石を配置してなるロータ構造であって、磁石間に、電磁鋼板の積層体と透磁材料の成形体とを介在させたこと、積層体の電磁鋼板を半径方向に積層すること、円盤状のロータバックコアに、電磁鋼板の積層体を嵌め込んで装着したこと、円盤状のロータバックコアに、磁石を嵌め込んで装着したこと、磁石の磁極面に電磁鋼板の積層体を設け、積層体間に、透磁材料の成形体を設けたこと、および、磁石の磁極面に透磁材料の成形体を設け、成形体間に、電磁鋼板の積層体を設けたこと、がある。
【００１２】
いずれの場合も、周方向に着磁面を持つアキシャルギャップモータにおいて、磁石間に、電磁鋼板の積層体と透磁材料の成形体とを介在させたことで、低磁気抵抗でｄ軸磁束を流す事が出来るので、表面磁石型のアキシャルギャップモータでは利用できないリラクタンストルクを利用する事が出来、トルクをアップする事が出来る。また、円盤状のロータバックコアに、電磁鋼板の積層体を嵌め込んで装着した場合、または、円盤状のロータバックコアに、磁石を嵌め込んで装着した場合は、積層体または磁石とロータバックコアとの接触部が微小面積で接触するので、渦電流損（鉄損）が発生しにくい。さらに、ロータバックコアの更に裏側に、電磁鋼板の積層体を支持する支持部材を設けた場合は、ロータバックコアと支持部材とを溶接などの手段で一体化できるため、高回転化を行う事が出来る。さらにまた、磁石の磁極面に電磁鋼板の積層体を設け、積層体間に、透磁材料の成形体を設けた場合は、磁石に近接して磁束密度の高い電磁鋼板を設けることが出来るので、ステータ面側の磁束密度を上昇し、加えてリラクタンストルクを得るループもあり、トルクを向上する事が出来る。また、磁石の磁極面に透磁材料の成形体を設け、成形体間に、電磁鋼板の積層体を設けた場合は、ステータ面側の磁束密度を上昇し、トルクを向上する事が出来る。加えて、磁石表面の磁束密度を均一化できるため、磁石渦電流を低減できる。
【００１３】
さらにまた、本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の好適例としては、ロータバックコアの更に裏側に、電磁鋼板の積層体を支持する支持部材を設けたこと、がある。このように構成することで、回転強度を更に向上する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の特徴は、ロータの磁石間に透磁材料を介在させることにより、リラクタンストルクを増加させることができる点にある。以下に、この発明の実施の形態を、第１実施例〜第３実施例として、図面に基づき詳細に説明する。
【００１５】
＜第１実施例＞
図１は本発明のロータ構造の第１実施例の対象となるアキシャルギャップモータの一例を説明するための図である。図１に示す例では、回転軸となるロータ軸２と、ロータ軸２に固定された円筒状のロータ３と、ロータ３と対向して設けられたステータ４とを、ケース５内に収納して、アキシャルギャップモータ１を構成している。ここで、ロータ５２は、ベアリング６を介してケース５に回転自在に装着されている。また、ロータ３は、ロータバックコア７と、磁石５８及びロータコア９とから構成されている。さらに、ステータ４は、ステータバックコア１０と、ステータコア１１及びステータコイル１２とから構成されている。そして、ステータ４とロータ３との間にギャップ３が形成されている。なお、４はロータ軸２の回転位置を検知するためのエンコーダであり、１５はケース５内に設けられたアキシャルギャップモータ１を冷却するための冷却水路である。
【００１６】
図２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるロータの一例を示す図である。図２（ａ）はロータバックコア７の一例を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すロータバックコア７に磁石８と透磁材料からなる部材２１とを装着した一例を示し、図２（ｃ）は図２（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す。
【００１７】
図２（ａ）〜（ｃ）に示す例において、ロータバックコア７は、磁石８を外周部に固定するための外周部に磁石８の厚さ分だけ突出して設けた突部７−１と、その内部に設けた凹部７−２とからなり、電磁鋼板２２を環状に巻回して構成されている。ロータバックコア７の凹部７−２の内周部には、スロット２３を等間隔に開口して設けている。本例において、透磁材料からなる部材２１は、電磁鋼板２４を周方向に積み重ねた積層体２１から構成されており、組み立てた場合に積層体２１のスロット２３に対応する位置に突部２５を有している。そして、積層体２１の突部２５をロータバックコア７のスロット２３に挿入することで、磁石８間に、透磁材料からなる積層体２１を介在させている。なお、磁石８は、隣り合う磁石の着磁方向が互いに逆になるよう、ロータバックコア７の凸部７−１、凹部７−２及び積層体２１の間にできる扇形状の空間に、接着剤等で等間隔に固定されて設けられている。また、磁石８の磁極面は、対向するステータ４とロータ７とのギャップ面に対して平行に同じ方向となるよう配置されている。
【００１８】
図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例における他の例を示す図である。図２（ａ）〜（ｃ）に示す例と同様に、図３（ａ）はロータバックコア７の図２（ａ）とは異なる一例を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すロータバックコア７に磁石８と透磁材料からなる積層体２１とを装着した図２（ｂ）とは異なる一例を示し、図３（ｃ）は図３（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す。図３（ａ）〜（ｃ）に示す例において、図２（ａ）〜（ｃ）に示す例と異なる点は、電磁鋼板２４を環状に巻回してなるロータバックコア７の内周部に、ステンレス鋼等からなる強度部材２６を設け、この強度部材２６の内周部にスロット２３を設け、積層体２１の突部２５をロータバックコア７を構成する強度部材２６のスロット２３に挿入することで、磁石８間に、積層体２１を介在させた点である。
【００１９】
図４〜図８はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるさらに他の例を示す図である。本例では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、電磁鋼板２２を環状に巻回して構成したロータバックコア７において、磁石８間に周方向に電磁鋼板２４を積層した積層体２１を設けるに際し、回転軸に対して円周上で対向する２つの積層体２１を一体に構成し、一体に構成した積層体を積み重ねている。なお、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示しているが、シャフト３１の部分は断面として示していない。
【００２０】
具体的に上述した構成のロータ構造の一例を得るためには、まず、図５に示すように、電磁鋼板２２を環状に巻回してなるロータバックコア７を準備するとともに、一体にした積層体としての、コの字型の電磁鋼板２４ａを積層した積層鋼板２１ａと、Ｈ型の電磁鋼板２４ｂを積層した積層鋼板２１ｂと、Ｈ型の電磁鋼板２４ｃを積層した積層鋼板２１ｃと、コの字型の電磁鋼板２４ｄを積層した積層鋼板２１ｄと、を準備する。次に、ロータバックコア７において、磁石８間のスペースに、積層鋼板２１ａ〜２１ｄを下からその順に積み重ねて配置する。そして、以下に説明するようにしてロータ軸に固定する。
【００２１】
図６はロータ軸２を構成する上側のシャフト３１−１と下側のシャフト３１−２とからなるシャフト３１の一例を示す図である。図６に示すように、積層鋼板２１ａ〜２１ｄを積み重ねてロータ軸２に装着できるように、周方向に歯車状に段差をつけて切断形成した上側のシャフト３１−１と、この上側のシャフト３１−１と対向して組み合わされる下側のシャフト３１−２とを使用する。すなわち、図７に示すように、各積層鋼板２１ａ〜２１ｄを歯車状の段差を利用して上側のシャフト３１−１と下側のシャフト３１−２との間に挟み込んで固定する。なお、図５及び図７においては、２分割のシャフト３１のうち下側のシャフト３１−２のみ示している。最後に、図８に示すように、磁石８と積層体２１とを設けたロータバックコア７を、上側のシャフト３１−１と下側のシャフト３１−２との間に挟み込んで固定した状態で、ワッシャー３２を介して、シャフト３１−１及び３１−２の外周に設けたネジ部３３にナット３４をネジ止めすることで、本例のロータ３を得ることができる。
【００２２】
上述した本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造に係る第１実施例では、磁石８間に電磁鋼板２４を積層してなる積層体２１を介在させることで、リラクタンストルクを増加させることのできるロータ構造を得ることができる。
【００２３】
＜第２実施例＞
図９は本発明のロータ構造の第２実施例の対象となるアキシャルギャップモータの一例を説明するための図である。図９に示す例において、図１に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１に示す例が１ロータ１ステータの構造であったのに対し、図９に示す例では１ロータ２ステータの構造となっている。そのため、ロータ３の構造が、ロータバックコア７の両面に磁石８を設けた構造となっているが、本例でも第１実施例と同様、ロータバックコア７の両面において磁石８の間に透磁材料からなる部材を設けた点が特徴となる。なお、図９に示す例において、１６は磁石８を外周側から固定するための外枠である。
【００２４】
図１０は本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第２実施例におけるロータの一例を示す図である。図１０に示す例において、磁石８間に、ロータバックコア７と同じ透磁材料からなる透磁部４１を設けている。なお、図１１に上述した１ロータ２ステータ構造のアキシャルギャップモータにおける磁束の流れの一例を示す。図１１に示す例では、回転軸を中心とした所定の円周上の一部の断面を展開して示している。
【００２５】
図１２（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第２実施例におけるロータを説明するための図である。図１２（ａ）〜（ｅ）に示す例は、それぞれ、図１０に示すロータ３を図中上側から見た図であって、外枠１６を除いた図を示している。図１２（ａ）に示す例では、磁石８間にロータバックコア３７と同じ透磁材料からなる透磁部４１とすることにより、この部分の磁気抵抗を小さくすることができ、ｑ軸インダクタンスを増加させることができるため、リラクタンストルクを増加させることができる。図１２（ａ）に示す例では透磁部４１を通る磁束が磁石８に回り込み、ロータ間を磁束が通りにくくなる場合があるため、図１２（ｂ）に示すように、磁石８と透磁部４１との間に非磁性体４２を挟むことによって、磁束の回り込みを防ぐ構成とすることが好ましい。
【００２６】
また、ロータ間の磁束を通過しやすくし、リラクタンストルクの向上を図るため、図１２（ｃ）に示すように、磁石８間の透磁部４１を方向性電磁鋼板から構成することが好ましい。図１２（ｃ）に示す例において、矢印で示す磁束の容易方向を電磁鋼板の積層方向を適宜選択して得ることで、透磁部４１の磁束の流れを規制することによる鉄損の低減効果もある。さらに、図１２（ｄ）に示すように、透磁部４１と非磁性体４２に一定の角度を持たせることにより磁束の流れを規制し、一方向のみのリラクタンストルクを向上させることができる。図１２（ｄ）に示す例では、磁石８の形が複雑なため、ロータを構成する事が困難となる場合がある。そこで、図１２（ｅ）に示すように、永久磁石８の断面形状を長方形として、ロータを組み上げやすい形状とすると好ましい。また、断面長方形の磁石８の削られた部分８ａはエアギャップとし、磁束の回り込みを防ぐ役割を持たせることができる。
【００２７】
上述した本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造に係る第２実施例では、ロータバックコア７の両面において磁石８間に透磁部４１を介在させることで、リラクタンストルクを増加させることのできるロータ構造を得ることができる。
【００２８】
＜第３実施例＞
図１３は本発明のロータ構造の第３実施例の対象となるアキシャルギャップモータの一例を説明するための図である。図１３において、図１及び図９に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１及び図９に示す例がロータバックコア７の表面に軸方向に着地面を持つ磁石８を設けた表面磁石タイプであったのに対し、図１３に示す例では、周方向に着磁面を持つ磁石８を設けたロータを構成している。本例でも、第１実施例及び第２実施例と同様、磁石８の間に透磁材料からなる部材を設けた点が特徴となる。
【００２９】
図１４〜図２０はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第３実施例におけるロータの一例を示す図である。図１４に示す例において、周方向に着磁面を持つよう配置した磁石８の間、言い換えると、磁石８の磁極面が、対向するステータとロータとのギャップ面に対して垂直方向となるよう配置した磁石８の間に、圧粉コア等の透磁材料からなる成形体、または、電磁鋼板を径方向に積層した積層体からなる透磁部４５を介在させて、ロータ３を構成している。
【００３０】
図１５及び図１５の半径ｒ１にて周方向に展開した図１６に示す例では、磁石８の間に、電磁鋼板２４を径方向に積層してなる積層体２１と透磁材料からなる成形体４６とを介在させている。積層体２１及び磁石８は、電磁鋼板２２を積層してなるロータバックコア７に嵌め込んで装着されている。また、磁石８の磁極面に成形体４６を設け、成形体４６の間に、積層体２１を設けている。ここで、電磁鋼板２４としては同じ形状のものを用いるため、ステータ面から見て長方形または正方形となる。このため、成形体４６の形状を扇形としている。本例において、磁石８は周方向に着磁面を持つので、積層体２１または成形体４６を介してステータ面から磁束が流入し、磁束が貫通する磁束ループとなる。また、本例では、半径方向に電磁鋼板２４を積層して積層体２１を構成しているので、周方向に磁束が流れやすい。このため、図１６に示すように、磁石８による磁束のループとリラクタンストルクのループが構成されている。
【００３１】
図１７及び図１７の半径ｒ１にて周方向に展開した図１８に示す例では、図１５及び図１６に示す例と同様に、磁石８の間に、電磁鋼板２４を径方向に積層してなる積層体２１と透磁材料からなる成形体４６とを介在させている。図１７及び図１８に示す例において、図１５及び図１６に示す例と異なる点は、磁石８の磁極面に積層体２１を設け、積層体２１間に、透磁材料からなる成形体４６を設けた点である。本例では、磁石８の両脇に電磁鋼板２４を積層してなる積層体２１を持つ。電磁鋼板は一般に透磁材料からなる成形体２１よりも透磁率が高く、大きな磁束密度が得られる。よって、磁石８近傍の磁気抵抗の小さなループで磁束を流すので、磁石８で得られるトルクが大きくなる。リラクタンストルクのループは、図１７及び図１８に示す例と同様に得ることができる。
【００３２】
図１９及び図１９の半径ｒ１にて周方向に展開した図２０に示す例では、図１５及び図１６に示す例と同様に、磁石８の間に、電磁鋼板２４を径方向に積層してなる積層体２１と透磁材料からなる成形体４６とを介在させている。図１９及び図２０に示す例において、図１５及び図１６に示す例と異なる点は、１ロータ２ステータ構造のアキシャルギャップモータに適用するためのロータとして構成するため、ロータバックコア７がロータ中心に位置する点である。本例でも、他の例と同様に、リラクタンストルクのループを構成することができる。
【００３３】
上述した本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造に係る第３実施例では、周方向に着磁した磁石８の間に、透磁部４５、または、積層体２１および成形体４６を介在させることで、リラクタンストルクを増加させることができるロータ構造を得ることができる。
【００３４】
次に、上述した第１実施例〜第３実施例のいずれにも適用できる、電磁鋼板２４の積層体２１をロータバックヨーク７に固定する他の方法について説明する。図２１は本発明のロータ構造において積層体２１を固定する方法の他の例を説明するための図であり、図２２は図２１の半径ｒ１にて周方向に展開した図である。図２１及び図２２に示す例において、積層体２１を、ロータバックコア７に開けた穴に差し込み、裏側に設けた支持部材４７で固定するよう構成している。本例では回転強度を更に向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のアキシャルギャップモータ構造は、回転軸に沿って少なくとも一対のステータとロータとが対向して配置されるアキシャルギャップモータにおいて、モータのサイズを大きくすることなく、リラクタンストルクを効果的に利用でき、モータのトルクを大きくする用途に好適に使用する用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のロータ構造の第１実施例の対象となるアキシャルギャップモータの一例を説明するための図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるロータの一例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるロータの他の例を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるロータのさらに他の例を示す図である。
【図５】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるロータのさらに他の例を示す図である。
【図６】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるロータのさらに他の例を示す図である。
【図７】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるロータのさらに他の例を示す図である。
【図８】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第１実施例におけるロータのさらに他の例を示す図である。
【図９】本発明のロータ構造の第２実施例の対象となるアキシャルギャップモータの一例を説明するための図である。
【図１０】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第２実施例におけるロータの一例を示す図である。
【図１１】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第２実施例におけるロータ磁束の流れの一例を示す図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第２実施例におけるロータを説明するための図である。
【図１３】本発明のロータ構造の第３実施例の対象となるアキシャルギャップモータの一例を説明するための図である。
【図１４】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第３実施例におけるロータの一例を示す図である。
【図１５】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第３実施例におけるロータの他の例を示す図である。
【図１６】図１５の半径ｒ１にて周方向に展開した図である。
【図１７】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第３実施例におけるロータのさらに他の例を示す図である。
【図１８】図１７の半径ｒ１にて周方向に展開した図である。
【図１９】本発明のアキシャルギャップモータのロータ構造の第３実施例におけるロータのさらに他の例を示す図である。
【図２０】図１９の半径ｒ１にて周方向に展開した図である。
【図２１】本発明のロータ構造において積層体を固定する方法の他の例を説明するための図である。
【図２２】図２１の半径ｒ１にて周方向に展開した図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  アキシャルギャップモータ
２  ロータ軸
３  ロータ
４  ステータ
５  ケース
６  ベアリング
７  ロータバックコア
７−１  凸部
７−２  凹部
８  磁石
８ａ  エアギャップ
９  ロータコア
１０  ステータバックコア
１１  ステータコア
１２  ステータコイル
１３  ギャップ
１４  エンコーダ
１５  冷却通路
１６  外枠
２１  積層体
２２、２４  電磁鋼板
２３  スロット
２５  突部
２６  強度部材
３１  シャフト
３１−１  上側のシャフト
３１−２  下側のシャフト
３２  ワッシャー
３３  ネジ部
３４  ナット
４１、４５  透磁部
４２  非磁性体
４６  成形体
４７  支持部材
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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