(57)【要約】【課題】永久磁石のコーティングが傷つくのを抑制しつつ、永久磁石収容部内における永久磁石の移動及び振動を抑制可能なアキシャルギャップ型モータのロータ及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータ１２に対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータ１０のロータ１１であって、ロータ１１は、複数の永久磁石と、電磁鋼板６０を積層して構成され内部に永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成された永久磁石装着部と、を備え、永久磁石の軸方向端面と永久磁石収容部を構成する永久磁石装着部の軸方向内壁面７１ａとの間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材８１、及び、永久磁石の周方向端面と永久磁石収容部を構成する永久磁石装着部の周方向内壁面７１ｂとの間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材８２とを備える。【選択図】図７
2011167023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータであって、
前記ロータは、複数の永久磁石と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成された永久磁石装着部と、を備え、
前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材、及び、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材と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のロータ。
【請求項２】
前記永久磁石収容部は、前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く前記開口から永久磁石収容部に挿入され、
前記軸方向側弾性部材は、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部近傍に配置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のロータ。
【請求項３】
前記軸方向側弾性部材は、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部近傍にのみ配置され、
前記周方向側弾性部材は、前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の内壁面の回転軸方向端部近傍にのみ配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項４】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間の距離は、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項５】
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面の少なくとも一方には、前記軸方向側弾性部材又は前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる溝が径方向に延設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項６】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面には、前記軸方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第１溝が径方向に延設され、前記永久磁石装着部の周方向内壁面には、前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第２溝が径方向に延設され、
前記第１溝の開口面積は、前記第２溝の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項７】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面には、前記軸方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第１溝が径方向に延設され、前記永久磁石装着部の周方向内壁面には、前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第２溝が径方向に延設され、
前記第１溝の回転軸方向の深さは、前記第２溝の周方向の深さよりも浅いことを特徴とする請求項５又は６に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項８】
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は一体に形成されて弾性部材をなし、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部に配置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のロータ。
【請求項９】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部には、前記弾性部材を部分的に収容する溝が径方向に延設され、
前記溝の回転軸方向の深さは、前記溝の周方向の深さよりも浅い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のロータ。
【請求項１０】
前記溝と前記永久磁石の軸方向端面が対向している部分の面積は、前記溝と前記永久磁石の周方向端面が対向している部分の面積よりも小さい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型モータのロータ。
【請求項１１】
前記弾性部材が、他の弾性部材と連結部で連結されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。  
【請求項１２】
前記永久磁石は、回転軸方向に磁化され周方向に所定の間隔で配置された主永久磁石と、
回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記主永久磁石の周方向端部近傍かつ前記回転軸方向の少なくとも一方側に配置された副永久磁石と、からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項１３】
回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータの製造方法であって、
前記ロータの外周側で開口し、内部に周方向距離が内周側よりも外周側で長い複数の永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成される永久磁石装着部を形成する工程と、
前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部近傍に、少なくとも１つの軸方向側弾性部材を配置し、前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面の軸方向端部近傍に少なくとも１つの周方向側弾性部材を配置する工程と、
前記永久磁石を前記ロータの外周側の前記開口から前記永久磁石収容部に挿入する工程と、を含む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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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】
上記特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ１００は、図１５（ａ）に示すように、複数の永久磁石１０１と、複数の界磁子分割積層鋼板部１０２を有する界磁子積層鋼板部１０３と、複数の介在磁性体部１０４とを有して構成され、各界磁子分割積層鋼板部１０２を構成する鋼板には、永久磁石１０１を挿入可能な磁石保持凹部１０５が形成されている。また、界磁子分割積層鋼板部１０２を構成する鋼板には、各磁石保持凹部１０５内に向けて周方向に突出し、その内部に収容保持された永久磁石１０１に係止する係止爪１０２ａが形成される。そして、図１５（ｂ）に示すように、鋼板の積層方向略中央部では係止爪１０２ａは、弾性復元力により永久磁石１０１の周方向の側面に押し当てられ、当該永久磁石１０１の周方向の移動を規制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７８６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ１００では、磁石保持凹部１０５内での永久磁石１０１の周方向の移動を規制することができるが、永久磁石１０１と磁石保持凹部１０５の寸法の個体差により永久磁石１０１と磁石保持凹部１０５に隙間がある場合、回転軸方向に移動して振動が生じるおそれがある。アキシャルギャップ型モータでは、主永久磁石が回転軸方向に磁化されており、回転軸方向に対向するステータの巻線との吸引力又は反発力により永久磁石の回転軸方向への振動が生じる場合が考えられる。このアキシャルギャップ型モータ１００が自動車に使用されると、振動によって発生する音がドライバビリティの低下につながるおそれがある。
【０００６】
一方、永久磁石１０１と磁石保持凹部１０５間に隙間がない場合には、永久磁石１０１を挿入する際永久磁石１０１に施されたコーティングに傷が付いてしまうおそれがある。また、永久磁石１０１の周方向での移動を抑制する係止爪１０２ａは鋼板で形成されるため、永久磁石１０１を挿入する際、永久磁石１０１に施されたコーティングに傷がついてしまうおそれがある。
【０００７】
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、永久磁石のコーティングが傷つくのを抑制しつつ、永久磁石収容部内における永久磁石の移動及び振動を抑制可能なアキシャルギャップ型モータのロータ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
回転軸方向の少なくとも一方に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）に対向配置され、回転軸回りに回転可能な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（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）であって、
前記ロータは、複数の永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１、副永久磁石４３）と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石収容部７２、副永久磁石収容部７４）が形成された永久磁石装着部（例えば、後述の実施形態における積層体７１）と、を備え、
前記永久磁石の軸方向端面（例えば、後述の実施形態における軸方向端面４１ａ、軸方向端面４３ａ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面（例えば、後述の実施形態における軸方向内壁面７１ａ）との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における軸方向側弾性部材８１、８１Ａ、軸方向側弾性部８１Ｂ、８１Ｃ）、及び、前記永久磁石の周方向端面（例えば、後述の実施形態における周方向端面４１ｂ、周方向端面４３ｂ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面（例えば、後述の実施形態における周方向内壁面７１ｂ）との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における周方向側弾性部材８２、８２Ａ、周方向側弾性部８２Ｂ、８２Ｃ）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
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、
前記永久磁石収容部は、前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く前記開口から前記永久磁石収容部に挿入され、
前記軸方向側弾性部材は、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部近傍に配置されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、
前記軸方向側弾性部材は、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部近傍にのみ配置され、
前記周方向側弾性部材は、前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の内壁面の回転軸方向端部近傍にのみ配置されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）からなり、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間の距離（例えば、後述の実施形態における距離Ｔ１）は、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間の距離（例えば、後述の実施形態における距離Ｔ２）よりも短いことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面の少なくとも一方には、前記軸方向側弾性部材又は前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる溝（例えば、後述の実施形態における第１凹溝７１ｃ、第２凹溝７１ｄ、凹溝７１ｆ）が径方向に延設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加えて、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面には、前記軸方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第１溝（例えば、後述の実施形態における第１凹溝７１ｃ）が径方向に延設され、前記永久磁石装着部の周方向内壁面には、前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第２溝（例えば、後述の実施形態における第２凹溝７１ｄ）が径方向に延設され、
前記第１溝の開口面積（例えば、後述の実施形態における開口面積Ｓ１）は、前記第２溝の開口面積（例えば、後述の実施形態における開口面積Ｓ２）よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の構成に加えて、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面には、前記軸方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第１溝が径方向に延設され、前記永久磁石装着部の周方向内壁面には、前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第２溝が径方向に延設され、
前記第１溝の回転軸方向の深さ（例えば、後述の実施形態における深さＤ１）は、前記第２溝の周方向の深さ（例えば、後述の実施形態における深さＤ２）よりも浅いことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は一体に形成されて弾性部材（例えば、後述の実施形態における弾性部材８０Ｂ、８０Ｃ）をなし、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部に配置されることを特徴とする。
【００１６】
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、
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）からなり、
前記弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部（例えば、後述の実施形態における角部７１ｅ）には、前記弾性部材を部分的に収容する溝（例えば、後述の実施形態における凹溝７１ｆ）が径方向に延設され、
前記溝の回転軸方向の深さ（例えば、後述の実施形態における深さＤ１′）は、前記溝の周方向の深さ（例えば、後述の実施形態における深さＤ２′）よりも浅いことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の構成に加えて、
前記溝と前記永久磁石の軸方向端面が対向している部分の面積（例えば、後述の実施形態における開口面積Ｓ１′）は、前記溝と前記永久磁石の周方向端面が対向している部分の面積（例えば、後述の実施形態における開口面積Ｓ２′）よりも小さいことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０に記載の構成に加えて、
前記弾性部材が、他の弾性部材と連結部（例えば、後述の実施形態における連結部８３）で連結されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記永久磁石は、回転軸方向に磁化され周方向に所定の間隔で配置された主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石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、前記主永久磁石の周方向端部近傍かつ前記回転軸方向の少なくとも一方側に配置された副永久磁石（例えば、後述の実施形態における副永久磁石４３）と、からなることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
回転軸方向の少なくとも一方に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）に対向配置され、回転軸回りに回転可能な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（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）の製造方法であって、
前記ロータの外周側で開口し、内部に周方向距離が内周側よりも外周側で長い複数の永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）が配置される複数の永久磁石収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石収容部７２）が形成される永久磁石装着部（例えば、後述の実施形態における積層体７１）を形成する工程と、
前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面（例えば、後述の実施形態における軸方向内壁面７１ａ）の周方向端部近傍に、少なくとも１つの軸方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における軸方向側弾性部材８１、８１Ａ、軸方向側弾性部８１Ｂ、８１Ｃ）を配置し、前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面（例えば、後述の実施形態における周方向端面４１ｂ）の軸方向端部近傍に少なくとも１つの周方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における周方向側弾性部材８２、８２Ａ、周方向側弾性部８２Ｂ、８２Ｃ）を配置する工程と、
前記永久磁石を前記ロータの外周側の前記開口から前記永久磁石収容部に挿入する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、永久磁石が軸方向側弾性部材と周方向側弾性部材の弾性力により回転軸方向及び周方向に固定され、永久磁石収容部内における永久磁石の移動及び振動を抑制することができる。
また、永久磁石と永久磁石収容部に寸法の個体差がある場合にも、軸方向側弾性部材と周方向側弾性部材によって永久磁石と永久磁石収容部の寸法の個体差を吸収でき、移動及び振動を抑制することができる。従って、このアキシャルギャップ型モータが自動車に使用された場合であっても、永久磁石の振動に起因して発生する音によるドライバビリティの低下を防止できる。さらに、永久磁石のコーティングが傷つくのを抑制でき、永久磁石での渦電流損失の増加を抑制することにより、アキシャルギャップ型モータの効率を高めることによる省エネルギー効果を有する。また、コーティングが傷つくのが抑制されることにより、コーティングの厚みをより薄くすることができ、その分永久磁石の大きさを大きくしてアキシャルギャップ型モータの出力を大きくすることができるので省エネルギー効果を有する。
【００２２】
請求項２の発明によれば、永久磁石を永久磁石収容部に挿入する際に軸方向側弾性部材が永久磁石によって引き摺られる距離が短くなり、軸方向側弾性部材の破損を防止し、永久磁石収容部内における永久磁石の移動及び振動をより確実に抑制することができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、弾性固定に要する軸方向側弾性部材及び周方向側弾性部材の量を減らしつつ、永久磁石収容部内における永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、回転軸方向への主永久磁石の磁束の流れを空間又は軸方向側弾性部材によって妨げにくくし、且つ、周方向への主永久磁石の磁束の流れを空間又は周方向側弾性部材によって妨げやすくしつつ、永久磁石収容部内における主永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、永久磁石の軸方向端面と永久磁石装着部の軸方向内壁面との間の距離及び/又は永久磁石の周方向端面と永久磁石装着部の周方向内壁面との間の距離を変えることなく、軸方向側弾性部材及び/又は周方向側弾性部材の厚みをより大きくでき、これにともなって軸方向側弾性部材及び/又は周方向側弾性部材の弾性力を大きくすることができ、永久磁石収容部内における永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動抑制効果をより大きくすることができる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、第１溝の開口面積が第２溝の開口面積よりも小さいことで、非磁性体である軸方向側弾性部材の第１溝にはめ込まれる部分が、周方向側弾性部材の第２溝にはめ込まれる部分より小さくなるので、軸方向側弾性部材が回転軸方向への磁束の流れを妨げる部分を小さくしつつ、永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、第１溝の回転軸方向の深さが第２溝の回転軸方向の深さよりも浅いことで、非磁性体である軸方向側弾性部材の第１溝にはめ込まれる部分の深さが、周方向側弾性部材の第２溝にはめ込まれる部分の深さより浅くなるので、軸方向側弾性部材が回転軸方向への磁束の流れを妨げる部分を小さくしつつ、永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、弾性固定に用いる弾性部材の量を減らしつつ、永久磁石収容部内における永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、回転軸方向への主永久磁石の磁束の流れを弾性部材によって妨げにくくし、且つ、周方向への主永久磁石の磁束の流れを弾性部材によって妨げやすくしつつ、永久磁石収容部内における主永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、溝と永久磁石の軸方向端面が対向している部分の面積は、溝と前記永久磁石の周方向端面が対向している部分の面積よりも小さいことで、非磁性体である弾性部材の溝にはめ込まれていて永久磁石の軸方向端面と対向する部分が、弾性部材の溝にはめ込まれていて永久磁石の周方向端面と対向する部分より小さくなるので、弾性部材の回転軸方向への磁束の流れを妨げる部分を小さくしつつ、永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、ロータを構成する際の工程数を削減しつつ、永久磁石収容部内における永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、主永久磁石と副永久磁石によって生じる磁束レンズ効果によりステータの巻線に鎖交する有効磁束を相対的に増大するので、主永久磁石及び副永久磁石にはより強い力が加わることになるが、その場合にも軸方向側弾性部材及び周方向側弾性部材によって主永久磁石及び副永久磁石の移動を及び振動を抑制することができる。
【００３３】
請求項１３の発明によれば、永久磁石が軸方向側弾性部材と周方向側弾性部材の弾性力により回転軸方向及び周方向に固定され、永久磁石収容部内における永久磁石の移動及び振動を抑制することができる。
また、永久磁石と永久磁石収容部に寸法の個体差がある場合にも、軸方向側弾性部材と周方向側弾性部材によって永久磁石と永久磁石収容部の寸法の個体差を吸収でき、移動及び振動を抑制することができる。さらに、永久磁石のコーティングが傷つくのを抑制できる。従って、このアキシャルギャップ型モータが自動車に使用された場合であっても、永久磁石の振動に起因して発生する音によるドライバビリティの低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るロータを搭載したアキシャルギャップ型モータ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】本発明の一実施形態に係るロータの分解斜視図である。
【図４】図３に示すロータにおける積層体と永久磁石の分解斜視図である。
【図５】テープ状の電磁鋼板を捲回する工程を説明する説明図である。
【図６】積層体に永久磁石を挿入する工程を説明する説明図である。
【図７】第１実施形態に係るロータの部分断面図である。
【図８】第２実施形態に係るロータの部分断面図である。
【図９】第３実施形態に係るロータの部分断面図である。
【図１０】第４実施形態に係るロータの部分断面図である。
【図１１】（ａ）は図１０に示す弾性部材を主永久磁石と副永久磁石に採用したロータの部分断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図１２】第５実施形態に係るロータの部分断面図である。
【図１３】図１２に示すロータにおいて積層体に永久磁石と弾性部材を挿入する工程を説明する説明図である。
【図１４】本実施形態のアキシャルギャップ型モータのロータの製造方法のフローを示したフロー図である。
【図１５】特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータのロータである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係るアキシャルギャップ型モータのロータが組み込まれ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。
【００３６】
アキシャルギャップ型モータ１０は、例えば図１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。 
【００３７】
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。 
【００３８】
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。 
【００３９】
各ステータ１２は、略円環板状のステータヨーク部２１と、ロータ１１に対向するステータヨーク部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。 
【００４０】
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。
【００４１】
ロータ１１は、図２〜図４に示すように、シャフト部５５と、複数の主永久磁石４１，…，４１と、複数の副永久磁石４３，…，４３と、複数のヨーク部４２，…，４２と、非磁性部材からなるロータフレーム３０と、アウターリング５０と、を備えて構成される。
【００４２】
複数のヨーク部４２，…，４２は、図５に示すように、テープ状の電磁鋼板６０を捲回巻きした積層体７１により構成される。テープ状の電磁鋼板６０には、例えば、プレス成型機を用いて打ち抜き加工を施すことで、主永久磁石用切欠き６１、副永久磁石用切欠き６２、磁束短絡抑制部用切欠き６３が形成されている（図６参照。）。このテープ状の電磁鋼板６０は、図５に示すように、巻き始め部６４を環状の芯金上に固定し、電磁鋼板６０に張力を付与しながら芯金を回転させることで捲回し、巻き終わり部６５でカットして溶接することで積層体７１を構成する。
【００４３】
また、テープ状の電磁鋼板６０は、芯金上で捲回されるので、最内層から一層目、二層目、三層目、・・・と長手方向長さが長くなる。このため、磁束短絡抑制部用切欠き６３の中心間距離のピッチは径方向外方に向かって次第に大きくなるように設定されている。
【００４４】
このように捲回巻きされた永久磁石装着部としての積層体７１では、図６に示すように、回転軸方向中間部では、主永久磁石用切欠き６１によって形成される略扇形形状の複数の主永久磁石収容部７２，…，７２と、磁束短絡抑制部用切欠き６３によって形成される略直方体形状の複数の磁束短絡抑制部７３，…，７３とがそれぞれ周方向に所定の間隔で交互に設けられ、また、回転軸方向両側では、略扇形形状の複数のヨーク部４２，…，４２と、副永久磁石用切欠き６２によって形成される略直方体形状の複数の副永久磁石収容部７４，…，７４とがそれぞれ周方向に所定の間隔で交互に設けられる。
【００４５】
また、複数のヨーク部４２，…，４２は、複数の主永久磁石収容部７２，…，７２の回転軸方向両側にそれぞれ配置され、複数の副永久磁石収容部７４，…，７４は、複数の磁束短絡抑制部７３，…，７３の回転軸方向両側にそれぞれ配置される。主永久磁石収容部７２と磁束短絡抑制部７３とは、軸方向両側のヨーク部４２同士を連結する軸方向連結部７５によって仕切られており、また、副永久磁石収容部７４と磁束短絡抑制部７３とは、周方向両側のヨーク部４２同士を連結する周方向連結部７６によって仕切られている。
【００４６】
このように構成された積層体７１の主永久磁石収容部７２，…，７２には、主永久磁石収容部７２，…，７２より僅かに小さい寸法を有する略扇形形状の複数の主永久磁石４１，…，４１が外周側の開口部から挿入され、副永久磁石収容部７４，…，７４には、該収容部７４，…，７４より僅かに小さい寸法を有する略直方体状の複数の副永久磁石４３，…，４３が外周側の開口部から挿入される。この主永久磁石４１，…，４１と副永久磁石４３，…，４３には、それぞれ絶縁被膜及び/又は防錆被膜等がコーティングされている。
【００４７】
また、副永久磁石収容部７４は、隣接するヨーク部４２間の周方向連結部７６と、ヨーク部４２の周方向端部に形成された傾斜面７７の先端部に形成される突起部７８とで、副永久磁石４３を軸方向に位置決めし、且つ、隣接するヨーク部４２の周方向側面間で周方向に位置決めする。
【００４８】
これにより、複数の主永久磁石４１，…，４１は、周方向に所定の間隔で配置され、且つ、その磁化方向は、周方向で隣り合う主永久磁石４１，４１毎に異なるように回転軸Ｏ方向に向けられている。また、複数の副永久磁石４３，…，４３は、周方向に隣り合うヨーク部４２間に配置され、その磁化方向が回転軸方向および径方向に直交する方向（略周方向）に向けられている。周方向で隣り合う副永久磁石４３，４３は、磁化方向が互いに異なっており、また、回転軸方向に隣り合う副永久磁石４３，４３も、磁化方向が互いに異なっている。
【００４９】
さらに、各主永久磁石４１に対して、回転軸Ｏ方向の一方側に位置するヨーク部４２を周方向両側から挟み込む副永久磁石４３，４３同士は、該主永久磁石４１の一方側の磁極と同極の磁極を対向させて配置され、回転軸方向の他方側に位置するヨーク部４２を周方向両側から挟み込む副永久磁石４３，４３同士は、該主永久磁石４１の他方側の磁極と同極の磁極を対向させて配置される。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４１および各副永久磁石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。
また、各ヨーク部４２，…，４２には、その周方向端部に傾斜面７７が形成されているので、極弧角が調整され、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できる。
【００５０】
このように主永久磁石４１及び副永久磁石４３，４３を収容した積層体７１は、ロータフレーム３０に取り付けられている。ロータフレーム３０は、図３に示すように、周方向に所定の間隔で配置されそれぞれ径方向に延設された複数のスポーク部３１，…，３１と、複数のスポーク部３１，…，３１の内径側及び外径側にそれぞれ設けられ、これらスポーク部３１，…，３１によって接続される内筒部３２及び外筒部３３と、を有する。スポーク部３１，…，３１は、それぞれ積層体７１の磁束短絡抑制部７３，…，７３内に装着されている。
【００５１】
内筒部３２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）に接続されるシャフト部５５が、ロータフレーム３０の内周部３２に向けて拡径されたフランジ部５６にて一体的に接続固定されている。
【００５２】
また、外筒部３３の外周部には、例えば、ステンレス鋼板などの非磁性材から形成される環状のアウターリング５０が一体的に接続固定されており、高速回転する際の遠心力によってヨーク部４２が径方向外方に広がるのを抑えている。
【００５３】
なお、ロータフレーム３０は、鋳込みにより積層体７１と一体に製造された一体式であっても、スポーク部３１、内筒部３２及び外筒部３３がそれぞれ分解可能に構成された積層体７１とは別体の組立式であってもよく、積層体７１を保持することができ、且つ、動力を伝達可能である限り任意のロータフレームを採用することができる。
【００５４】
ここで、本実施形態においては、主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の内壁面と該主永久磁石収容部７２に収容される主永久磁石４１との間、及び/又は、副永久磁石収容部７４を構成する積層体７１の内壁面と該副永久磁石収容部７４に収容される副永久磁石４３との間には、非磁性体かつ非導電体（例えば、ふっ素樹脂）からなる弾性部材が配置されている。以下に、弾性部材の配置と構成について図７〜図１３を参照して説明する。なお、以下の説明においては、主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の内壁面と該主永久磁石収容部７２に収容される主永久磁石４１との間に配置される弾性部材を例に、弾性部材の配置と構成について説明するが、いうまでもなく副永久磁石収容部７４を構成する積層体７１の内壁面と該副永久磁石収容部７４に収容される副永久磁石４３との間に設けられる弾性部材にも適用可能である。
【００５５】
＜第１実施形態＞
本実施形態の弾性部材８０は、図７に示すように、主永久磁石４１の回転軸方向に位置する軸方向端面４１ａと主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の軸方向内壁面７１ａとの間に設けられる軸方向側弾性部材８１と、主永久磁石４１の周方向に位置する周方向端面４１ｂと永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の周方向内壁面７１ｂとの間に設けられる周方向側弾性部材８２と、から構成され、軸方向側弾性部材８１は、主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の軸方向内壁面７１ａの周方向端部近傍に配置され、周方向側弾性部材８２は、主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の周方向内壁面７１ｂの回転軸方向端部近傍に配置される。
【００５６】
このように本実施形態によれば、主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の軸方向内壁面７１ａとの間に軸方向側弾性部材８１が設けられ、主永久磁石４１の周方向端面４１ｂと永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の周方向内壁面７１ｂとの間には周方向側弾性部材８２が設けられるので、主永久磁石４１が軸方向側弾性部材８１及び周方向側弾性部材８２の弾性力により回転軸方向及び周方向に固定され、主永久磁石収容部７２内における主永久磁石４１の移動及び振動を抑制することができる。また、主永久磁石４１と主永久磁石収容部７２に寸法の個体差がある場合にも、軸方向側弾性部材８１及び周方向側弾性部材８２によって主永久磁石４１と永久磁石収容部７２の寸法の個体差を吸収でき、移動及び振動を抑制することができる。さらに、主永久磁石４１のコーティングが傷つくのを抑制でき、主永久磁石４１での渦電流損失の増加を抑制することにより、アキシャルギャップ型モータ１０の効率を高めることによる省エネルギー効果を有する。また、コーティングが傷つくのが抑制されることにより、コーティングの厚みをより薄くすることができ、その分主永久磁石４１の大きさを大きくしてアキシャルギャップ型モータ１０の出力を大きくすることができるので省エネルギー効果を有する。
【００５７】
なお、本実施形態では、軸方向側弾性部材８１を主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の軸方向内壁面７１ａの周方向端部近傍に配置したが、これに限定されず軸方向内壁面７１ａの中央部等任意の場所に配置してもよい。また、周方向側弾性部材８２も同様に、主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の周方向内壁面７１ｂの回転軸方向端部近傍に配置したが、これに限定されず周方向内壁面７１ｂの中央部等任意の場所に配置してもよい。ただし、軸方向側弾性部材８１を積層体７１の軸方向内壁面７１ａの周方向端部近傍にのみ配置し、周方向側弾性部材８２を積層体７１の周方向内壁面７１ｂの回転軸方向端部近傍にのみ配置することで、弾性固定に要する軸方向側弾性部材８１及び周方向側弾性部材８２の量を減らしつつ、主永久磁石収容部７２内における主永久磁石４１の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００５８】
また、軸方向側弾性部材８１及び周方向側弾性部材８２は予め焼き付け等の方法によって主永久磁石４１に取り付けてもよく、予め主永久磁石収容部７２内に取り付けてもよい。
【００５９】
ここで、図１４は、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の製造のフローを示したフロー図である。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は、永久磁石装着部としての積層体７１を形成する永久磁石装着部形成工程（Ｓｔｅｐ１）と、軸方向側弾性部材８１及び周方向側弾性部材８２を積層体７１の主永久磁石収容部７２及び／又は副永久磁石収容部７４に配置する弾性部材配置工程（Ｓｔｅｐ２）と、軸方向側弾性部材８１及び周方向側弾性部材８２が配置された主永久磁石収容部７２及び／又は副永久磁石収容部７４に主永久磁石４１と副永久磁石４３を挿入する永久磁石挿入工程と、を含んでいる。
【００６０】
そして、本実施形態では、永久磁石４１の周方向距離が内周側よりも外周側で長く、軸方向側弾性部材８１が積層体７１の軸方向内壁面７１ａの周方向端部近傍に配置されるので、外径側に開口部を有する主永久磁石収容部７２に主永久磁石４１を開口部から挿入する際に、軸方向側弾性部材８１が主永久磁石４１によって引き摺られる距離が短くなり、軸方向側弾性部材８１の破損を防止することができる。
【００６１】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の弾性部材について図８を参照して説明する。
本実施形態の弾性部材８０Ａは、図８に示すように、主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと積層体７１の軸方向内壁面７１ａとの間に設けられる軸方向側弾性部材８１Ａと、主永久磁石４１の周方向端面４１ｂと積層体７１の周方向内壁面７１ｂとの間に設けられる周方向側弾性部材８２Ａと、から構成され、軸方向側弾性部材８１Ａは、積層体７１の軸方向内壁面７１ａの周方向端部近傍に配置され、周方向側弾性部材８２Ａは、積層体７１の周方向内壁面７１ｂの回転軸方向端部近傍に配置される。
【００６２】
ここで、主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと積層体７１の軸方向内壁面７１ａとの間の距離Ｔ１は、主永久磁石４１の周方向端面４１ｂと積層体７１の周方向内壁面７１ｂとの間の距離Ｔ２よりも短い。これにより、回転軸方向への主永久磁石４１のステータ１２に鎖交する磁束の流れを空間又は軸方向側弾性部材８１Ａによって妨げにくくし、且つ、周方向への主永久磁石４１の磁速の流れを空間又は周方向側弾性部材８２Ａによって妨げやすくしつつ、主永久磁石収容部７２内における主永久磁石４１の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００６３】
さらに本実施形態では、積層体７１の軸方向内壁面７１ａに軸方向側弾性部材８１Ａを部分的に収容する第１凹溝７１ｃが径方向に延設され、積層体７１の周方向内壁面７１ｂに周方向側弾性部材８２Ａを部分的に収容する第２凹溝７１ｄが径方向に延設されている。これにより、主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと積層体７１の軸方向内壁面７１ａとの間の距離Ｔ１、主永久磁石４１の周方向端面４１ｂと積層体７１の周方向内壁面７１ｂとの間の距離Ｔ２を変えることなく、軸方向側弾性部材８１Ａ及び周方向側弾性部材８２Ａの厚みをより大きくできる。これにより、軸方向側弾性部材８１Ａ及び周方向側弾性部材８２Ａの弾性力を大きくすることができ、主永久磁石収容部７２内における主永久磁石４１の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。なお、積層体７１の軸方向内壁面７１ａと周方向内壁面７１ｂのいずれか一方にのみ凹溝を設けてもよい。
【００６４】
ここで、第１凹溝７１ｃの開口面積Ｓ１は第２凹溝７１ｄの開口面積Ｓ２よりも小さく、且つ、第１凹溝７１ｃの深さＤ１は第２凹溝７１ｄの深さＤ２よりも浅く設定されている。これにより、非磁性体である軸方向側弾性部材８１Ａの第１凹溝７１ｃにはめ込まれる部分が、周方向側弾性部材８２Ａの第２凹溝７１ｄにはめ込まれる部分より小さく浅くなるので、軸方向側弾性部材８１Ａが回転軸方向への磁束の流れを妨げる部分を小さくしつつ、主永久磁石４１の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００６５】
なお、本実施形態の弾性部材８０Ａを副永久磁石収容部７４を構成する積層体７１の内壁面と該副永久磁石収容部７４に収容される副永久磁石４３との間に設ける場合、周方向側で軸方向側よりも副永久磁石４３と積層体７１の内壁面との距離を短くするとともに、周方向側で軸方向側よりも溝の開口面積を小さくさらに深さを浅く設定する。磁束レンズ効果を得るために、副永久磁石４３の周方向の磁束の流れを妨げにくくし、軸方向の磁束の流れを妨げやすくする必要があるからである。
【００６６】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の弾性部材について図９を参照して説明する。
本実施形態の弾性部材８０Ｂは、図９に示すように、主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと周方向端面４１ｂが交わる角部４１ｃと、主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の軸方向内壁面７１ａと周方向内壁面７１ｂが交わる角部７１ｅとの間に設けられ、軸方向側弾性部８１Ｂが主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと積層体７１の軸方向内壁面７１ａとの間に位置するとともに、周方向側弾性部８２Ｂが主永久磁石４１の周方向端面４１ｂと積層体７１の周方向内壁面７１ｂとの間に位置している。これにより、弾性固定に要する弾性部材８０Ｂの数量を減らし、ロータ１１を構成する際の工程数を削減しつつ、永久磁石収容部７２内における主永久磁石４１の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００６７】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態の弾性部材について図１０を参照して説明する。
本実施形態の弾性部材８０Ｃは、第３実施形態と同様に、主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと周方向端面４１ｂが交わる角部４１ｃと、主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１の軸方向内壁面７１ａと周方向内壁面７１ｂが交わる角部との間に設けられる。また、主永久磁石収容部７２を構成する積層体７１には、積層体７１の軸方向内壁面７１ａと周方向内壁面７１ｂとが交わる主永久磁石収容部７２の角部に凹溝７１ｆが径方向に延設される。凹溝７１ｆは、主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと対向する凹溝７１ｆの開口面積Ｓ１′が主永久磁石４１の周方向端面４１ｂと対向する凹溝７１ｆの開口面積Ｓ２′よりも小さく、且つ、主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと対向する凹溝７１ｆの深さＤ１′が主永久磁石４１の周方向端面４１ｂと対向する凹溝７１ｆの深さＤ２′よりも浅い。そして、この凹溝７１ｆに弾性部材８０Ｃを部分的に配置することで、弾性部材８０Ｃの軸方向側弾性部８１Ｃが主永久磁石４１の軸方向端面４１ａと凹溝７１ｆとの間に位置するとともに、周方向側弾性部８２Ｃが主永久磁石４１の周方向端面４１ｂと凹溝７１ｆとの間に位置している。なお、深さＤ１′、Ｄ２′は、軸方向内壁面７１ａ又は周方向内壁面７１ｂからの深さが一定でない場合には最大深さを意味する。
【００６８】
これにより、回転軸方向への主永久磁石４１の磁束の流れを弾性部材８０Ｃによって妨げにくくし、且つ、周方向への主永久磁石４１の磁束の流れを弾性部材８０Ｃによって妨げやすくしつつ、主永久磁石収容部７２内における主永久磁石４１の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【００６９】
なお、本実施形態の弾性部材８０Ｃを副永久磁石収容部７４を構成する積層体７１の内壁面と該副永久磁石収容部７４に収容される副永久磁石４３との間に設ける場合、周方向側で軸方向側よりも凹溝７１ｆの開口面積を小さくさらに深さを浅く設定する。磁束レンズ効果を得るために、副永久磁石４３の周方向の磁束の流れを妨げにくくし、軸方向の磁束の流れを妨げやすくする必要があるからである。図１１（ａ）〜（ｃ）は、第４実施形態の弾性部材８０Ｃを積層体７１の主永久磁石４１と副永久磁石４３のそれぞれの４つの角部に配置したものである。
【００７０】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態の弾性部材について図１２を参照して説明する。
本実施形態は、磁束短絡抑制部７３を挟んで周方向で隣り合う主永久磁石収容部７２の軸方向で同じ側に配置された第４実施形態の２つの弾性部材８０Ｃが連結部８３で連結されたものである。なお、ここでは２つの弾性部材８０Ｃが連結部８３で連結された弾性部材を便宜上、弾性部材８０Ｄと呼ぶ。
【００７１】
弾性部材８０Ｄは、略Ｕ字形状をなし、図１３に示すように、連結部８３が外径側に位置するように主永久磁石４１とともに弾性部材８０Ｄを外径側から取り付けたものである。なお、必ずしも連結部８３は外径側に位置する必要はなく、連結部８３が内径側に位置するように内径側から取り付けてもよい。これにより、２つの弾性部材８０Ｃを配置する代わりに１つの弾性部材８０Ｄを配置すればよいので、ロータ１１を構成する際の工程数を削減することができる。
【００７２】
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。例えば、本実施形態では、永久磁石装着部をテープ状の電磁鋼板６０を捲回巻きで積層した積層体７１で構成したが、これに限定されず、従来技術で説明したような平板状の電磁鋼板を積層して内部に永久磁石収容部を設けて構成してもよく、内部に永久磁石収容部を有する構成であれば、特に製法、構成は限定されるものではない。
【００７３】
また、回転軸Ｏ方向の何れか一方側にのみステータ１２を備えてもよいし、これに伴って副永久磁石４３は回転軸Ｏ方向の何れか一方側にのみ設けてもよい。略ハルバッハ型に限らず、副永久磁石収容部７４に副永久磁石４３の代わりに非磁性体を配設してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０    アキシャルギャップ型モータ
１１    ロータ
１２    ステータ
４１    主永久磁石（永久磁石）
４１ａ  軸方向端面
４２    ヨーク部
４３    副永久磁石（永久磁石）
４３ａ  軸方向端面
６０    電磁鋼板
７１    積層体（永久磁石装着部）
７１ａ  軸方向内壁面
７１ｂ  周方向内壁面
７１ｃ  第１凹溝（第１溝）
７１ｄ  第２凹溝（第２溝）
７１ｅ  角部
７１ｆ  凹溝（溝）
７２    主永久磁石収容部（永久磁石収容部）
７４    副永久磁石収容部（永久磁石収容部）
８０、８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ  弾性部材
８１、８１Ａ  軸方向側弾性部材
８２、８２Ａ  周方向側弾性部材
８３    連結部
Ｏ    回転軸
【図１】
2011167023.tif 000003
【図２】
2011167023.tif 000004
【図３】
2011167023.tif 000005
【図４】
2011167023.tif 000006
【図５】
2011167023.tif 000007
【図６】
2011167023.tif 000008
【図７】
2011167023.tif 000009
【図８】
2011167023.tif 000010
【図９】
2011167023.tif 000011
【図１０】
2011167023.tif 000012
【図１１】
2011167023.tif 000013
【図１２】
2011167023.tif 000014
【図１３】
2011167023.tif 000015
【図１４】
2011167023.tif 000016
【図１５】
2011167023.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月26日(2010.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータであって、
前記ロータは、複数の永久磁石と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成された永久磁石装着部と、前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材、及び、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材とを備え、
前記永久磁石収容部は、前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、
前記軸方向側弾性部材が、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部に配置された後に、前記永久磁石が前記開口から前記永久磁石収容部に挿入され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。
【請求項２】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間の距離は、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間の距離よりも短い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のロータ。
【請求項３】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記軸方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面には、前記軸方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第１溝が、径方向に延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項４】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の周方向内壁面には、前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第２溝が、径方向に延設されてい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のロータ。
【請求項５】
前記第１溝の開口面積は、前記第２溝の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項６】
前記第１溝の回転軸方向の深さは、前記第２溝の周方向の深さよりも浅い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のロータ。
【請求項７】
回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータであって、
前記ロータは、複数の永久磁石と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成された永久磁石装着部と、前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材、及び、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材とを備え、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は一体に形成されて弾性部材をなし、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部に配置され、
前記永久磁石収容部は、前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、
前記弾性部材が、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部に配置された後に、前記永久磁石が前記開口から前記永久磁石収容部に挿入され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。
【請求項８】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部には、前記弾性部材を部分的に収容する溝が径方向に延設されてい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のロータ。
【請求項９】
前記溝の回転軸方向の深さは、前記溝の周方向の深さよりも浅い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のロータ。
【請求項１０】
前記溝と前記永久磁石の軸方向端面が対向している部分の面積は、前記溝と前記永久磁石の周方向端面が対向している部分の面積よりも小さいことを特徴とする請求項８又は９に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項１１】
前記弾性部材が、他の弾性部材と連結部で連結されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。  
【請求項１２】
前記永久磁石は、回転軸方向に磁化され周方向に所定の間隔で配置された主永久磁石と、  回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記主永久磁石の周方向端部かつ前記回転軸方向の少なくとも一方側に配置された副永久磁石と、からなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項１３】
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は棒状であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項１４】
回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータの製造方法であって、
前記ロータの外周側で開口し、内部に周方向距離が内周側よりも外周側で長い複数の永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成される永久磁石装着部を形成する工程と、
前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部に、少なくとも１つの軸方向側弾性部材を配置し、前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面の軸方向端部に少なくとも１つの周方向側弾性部材を配置する工程と、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材を配置した後、前記永久磁石を前記ロータの外周側の前記開口から前記永久磁石収容部に挿入する工程と、を含む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の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
回転軸方向の少なくとも一方に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）に対向配置され、回転軸回りに回転可能な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（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）であって、
前記ロータは、複数の永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１、副永久磁石４３）と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石収容部７２、副永久磁石収容部７４）が形成された永久磁石装着部（例えば、後述の実施形態における積層体７１）と、前記永久磁石の軸方向端面（例えば、後述の実施形態における軸方向端面４１ａ、軸方向端面４３ａ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面（例えば、後述の実施形態における軸方向内壁面７１ａ）との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における軸方向側弾性部材８１、８１Ａ、軸方向側弾性部８１Ｂ、８１Ｃ）、及び、前記永久磁石の周方向端面（例えば、後述の実施形態における周方向端面４１ｂ、周方向端面４３ｂ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面（例えば、後述の実施形態における周方向内壁面７１ｂ）との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における周方向側弾性部材８２、８２Ａ、周方向側弾性部８２Ｂ、８２Ｃ）とを備え、
前記永久磁石収容部は、前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、
前記軸方向側弾性部材が、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部に配置された後に、前記永久磁石が前記開口から前記永久磁石収容部に挿入されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
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、
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）からなり、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間の距離（例えば、後述の実施形態における距離Ｔ１）は、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間の距離（例えば、後述の実施形態における距離Ｔ２）よりも短いことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）からなり、
前記軸方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面には、前記軸方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第１溝（例えば、後述の実施形態における第１凹溝７１ｃ）が、径方向に延設されていることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
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、
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）からなり、
前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の周方向内壁面には、前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第２溝（例えば、後述の実施形態における第２凹溝７１ｄ）が、径方向に延設されていることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加えて、
前記第１溝の開口面積（例えば、後述の実施形態における開口面積Ｓ１）は、前記第２溝の開口面積（例えば、後述の実施形態における開口面積Ｓ２）よりも小さいことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
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、
前記第１溝の回転軸方向の深さ（例えば、後述の実施形態における深さＤ１）は、前記第２溝の周方向の深さ（例えば、後述の実施形態における深さＤ２）よりも浅いことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項７に記載の発明は、  回転軸方向の少なくとも一方に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）に対向配置され、回転軸回りに回転可能な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（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）であって、
前記ロータは、複数の永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１、副永久磁石４３）と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石収容部７２、副永久磁石収容部７４）が形成された永久磁石装着部（例えば、後述の実施形態における積層体７１）と、前記永久磁石の軸方向端面（例えば、後述の実施形態における軸方向端面４１ａ、軸方向端面４３ａ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面（例えば、後述の実施形態における軸方向内壁面７１ａ）との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材、及び、前記永久磁石の周方向端面（例えば、後述の実施形態における周方向端面４１ｂ、周方向端面４３ｂ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面（例えば、後述の実施形態における周方向内壁面７１ｂ）との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材とを備え、  
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は一体に形成されて弾性部材（例えば、後述の実施形態における弾性部材８０Ｂ、８０Ｃ）をなし、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部（例えば、後述の実施形態における角部７１ｅ）に配置され、
前記永久磁石収容部は、前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、
前記弾性部材が、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部に配置された後に、前記永久磁石が前記開口から前記永久磁石収容部に挿入されることを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
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、
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）からなり、
前記弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部には、前記弾性部材を部分的に収容する溝（例えば、後述の実施形態における凹溝７１ｆ）が径方向に延設されていることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
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、
前記溝の回転軸方向の深さ（例えば、後述の実施形態における深さＤ１′）は、前記溝の周方向の深さ（例えば、後述の実施形態における深さＤ２′）よりも浅いことを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の構成に加えて、
前記溝と前記永久磁石の軸方向端面が対向している部分の面積（例えば、後述の実施形態における開口面積Ｓ１′）は、前記溝と前記永久磁石の周方向端面が対向している部分の面積（例えば、後述の実施形態における開口面積Ｓ２′）よりも小さいことを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記弾性部材が、他の弾性部材と連結部（例えば、後述の実施形態における連結部８３）で連結されていることを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記永久磁石は、回転軸方向に磁化され周方向に所定の間隔で配置された主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石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、前記主永久磁石の周方向端部かつ前記回転軸方向の少なくとも一方側に配置された副永久磁石（例えば、後述の実施形態における副永久磁石４３）と、からなることを特徴とする。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は棒状であることを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１４に記載の発明は、
回転軸方向の少なくとも一方に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）に対向配置され、回転軸回りに回転可能な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（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）の製造方法であって、
前記ロータの外周側で開口し、内部に周方向距離が内周側よりも外周側で長い複数の永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）が配置される複数の永久磁石収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石収容部７２）が形成される永久磁石装着部（例えば、後述の実施形態における積層体７１）を形成する工程と、
前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面（例えば、後述の実施形態における軸方向内壁面７１ａ）の周方向端部に、少なくとも１つの軸方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における軸方向側弾性部材８１、８１Ａ、軸方向側弾性部８１Ｂ、８１Ｃ）を配置し、前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面（例えば、後述の実施形態における周方向端面４１ｂ）の軸方向端部に少なくとも１つの周方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における周方向側弾性部材８２、８２Ａ、周方向側弾性部８２Ｂ、８２Ｃ）を配置する工程と、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材を配置した後、前記永久磁石を前記ロータの外周側の前記開口から前記永久磁石収容部に挿入する工程と、を含むことを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項１の発明によれば、永久磁石が軸方向側弾性部材と周方向側弾性部材の弾性力により回転軸方向及び周方向に固定され、永久磁石収容部内における永久磁石の移動及び振動を抑制することができる。
また、永久磁石と永久磁石収容部に寸法の個体差がある場合にも、軸方向側弾性部材と周方向側弾性部材によって永久磁石と永久磁石収容部の寸法の個体差を吸収でき、移動及び振動を抑制することができる。従って、このアキシャルギャップ型モータが自動車に使用された場合であっても、永久磁石の振動に起因して発生する音によるドライバビリティの低下を防止できる。さらに、永久磁石のコーティングが傷つくのを抑制でき、永久磁石での渦電流損失の増加を抑制することにより、アキシャルギャップ型モータの効率を高めることによる省エネルギー効果を有する。また、コーティングが傷つくのが抑制されることにより、コーティングの厚みをより薄くすることができ、その分永久磁石の大きさを大きくしてアキシャルギャップ型モータの出力を大きくすることができるので省エネルギー効果を有する。
また、永久磁石を永久磁石収容部に挿入する際に軸方向側弾性部材が永久磁石によって引き摺られる距離が短くなり、軸方向側弾性部材の破損を防止し、永久磁石収容部内における永久磁石の移動及び振動をより確実に抑制することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項２の発明によれば、回転軸方向への主永久磁石の磁束の流れを空間又は軸方向側弾性部材によって妨げにくくし、且つ、周方向への主永久磁石の磁束の流れを空間又は周方向側弾性部材によって妨げやすくしつつ、永久磁石収容部内における主永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項３の発明によれば、永久磁石の軸方向端面と永久磁石装着部の軸方向内壁面との間の距離を変えることなく、軸方向側弾性部材の厚みをより大きくでき、これにともなって軸方向側弾性部材の弾性力を大きくすることができ、永久磁石収容部内における永久磁石の回転軸方向への移動及び振動抑制効果をより大きくすることができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項４の発明によれば、永久磁石の周方向端面と永久磁石装着部の周方向内壁面との間の距離を変えることなく、周方向側弾性部材の厚みをより大きくでき、これにともなって周方向側弾性部材の弾性力を大きくすることができ、永久磁石収容部内における永久磁石の周方向への移動及び振動抑制効果をより大きくすることができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項５の発明によれば、第１溝の開口面積が第２溝の開口面積よりも小さいことで、非磁性体である軸方向側弾性部材の第１溝にはめ込まれる部分が、周方向側弾性部材の第２溝にはめ込まれる部分より小さくなるので、軸方向側弾性部材が回転軸方向への磁束の流れを妨げる部分を小さくしつつ、永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項６の発明によれば、第１溝の回転軸方向の深さが第２溝の回転軸方向の深さよりも浅いことで、非磁性体である軸方向側弾性部材の第１溝にはめ込まれる部分の深さが、周方向側弾性部材の第２溝にはめ込まれる部分の深さより浅くなるので、軸方向側弾性部材が回転軸方向への磁束の流れを妨げる部分を小さくしつつ、永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項７の発明によれば、弾性固定に用いる弾性部材の量を減らしつつ、永久磁石収容部内における永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動を抑制することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項８の発明によれば、永久磁石の軸方向端面と永久磁石装着部の軸方向内壁面との間の距離及び/又は永久磁石の周方向端面と永久磁石装着部の周方向内壁面との間の距離を変えることなく、弾性部材の厚みをより大きくでき、これにともなって弾性部材の弾性力を大きくすることができ、永久磁石収容部内における永久磁石の回転軸方向及び周方向への移動及び振動抑制効果をより大きくすることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
請求項１４の発明によれば、永久磁石が軸方向側弾性部材と周方向側弾性部材の弾性力により回転軸方向及び周方向に固定され、永久磁石収容部内における永久磁石の移動及び振動を抑制することができる。
また、永久磁石と永久磁石収容部に寸法の個体差がある場合にも、軸方向側弾性部材と周方向側弾性部材によって永久磁石と永久磁石収容部の寸法の個体差を吸収でき、移動及び振動を抑制することができる。さらに、永久磁石のコーティングが傷つくのを抑制できる。従って、このアキシャルギャップ型モータが自動車に使用された場合であっても、永久磁石の振動に起因して発生する音によるドライバビリティの低下を防止できる。
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月17日(2010.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータであって、
前記ロータは、複数の永久磁石と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成された前記ロータの永久磁石装着部と、前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材、及び、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材とを備え、
前記永久磁石収容部は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、かつ前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、
前記軸方向側弾性部材が、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部に配置された後に、前記永久磁石が前記開口から前記永久磁石収容部に挿入され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。
【請求項２】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間の距離は、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間の距離よりも短い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のロータ。
【請求項３】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記軸方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面には、前記軸方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第１溝が、径方向に延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項４】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記周方向側弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の周方向内壁面には、前記周方向側弾性部材が部分的にはめ込まれる第２溝が、径方向に延設されてい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のロータ。
【請求項５】
前記第１溝の開口面積は、前記第２溝の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項６】
前記第１溝の回転軸方向の深さは、前記第２溝の周方向の深さよりも浅い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のロータ。
【請求項７】
回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータであって、
前記ロータは、複数の永久磁石と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成された前記ロータの永久磁石装着部と、前記永久磁石の軸方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材、及び、前記永久磁石の周方向端面と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材とを備え、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は一体に形成されて弾性部材をなし、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部に配置され、
前記永久磁石収容部は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、かつ前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、
前記弾性部材が、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部に配置された後に、前記永久磁石が前記開口から前記永久磁石収容部に挿入され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。
【請求項８】
前記永久磁石は、前記回転軸方向に磁化された主永久磁石からなり、
前記弾性部材は非磁性体で構成され、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部には、前記弾性部材を部分的に収容する溝が径方向に延設されてい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のロータ。
【請求項９】
前記溝の回転軸方向の深さは、前記溝の周方向の深さよりも浅い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のロータ。
【請求項１０】
前記溝と前記永久磁石の軸方向端面が対向している部分の面積は、前記溝と前記永久磁石の周方向端面が対向している部分の面積よりも小さいことを特徴とする請求項８又は９に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項１１】
前記弾性部材が、他の弾性部材と連結部で連結されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項１２】
前記永久磁石は、回転軸方向に磁化され周方向に所定の間隔で配置された主永久磁石と、
回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化され、前記主永久磁石の周方向端部かつ前記回転軸方向の少なくとも一方側に配置された副永久磁石と、からなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項１３】
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は棒状であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型モータのロータ。
【請求項１４】
回転軸方向の少なくとも一方に配置されるステータに対向配置され、回転軸回りに回転可能なアキシャルギャップ型モータのロータの製造方法であって、
周方向距離が内周側よりも外周側で長く、かつ前記ロータの外周側で開口し、内部に周方向距離が内周側よりも外周側で長い複数の永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部が形成される前記ロータの永久磁石装着部を形成する工程と、
前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部に、少なくとも１つの軸方向側弾性部材を配置し、前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面の軸方向端部に少なくとも１つの周方向側弾性部材を配置する工程と、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材を配置した後、前記永久磁石を前記ロータの外周側の前記開口から前記永久磁石収容部に挿入する工程と、を含む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の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
回転軸方向の少なくとも一方に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）に対向配置され、回転軸回りに回転可能な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（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）であって、
前記ロータは、複数の永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１、副永久磁石４３）と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石収容部７２、副永久磁石収容部７４）が形成された前記ロータの永久磁石装着部（例えば、後述の実施形態における積層体７１）と、前記永久磁石の軸方向端面（例えば、後述の実施形態における軸方向端面４１ａ、軸方向端面４３ａ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面（例えば、後述の実施形態における軸方向内壁面７１ａ）との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における軸方向側弾性部材８１、８１Ａ、軸方向側弾性部８１Ｂ、８１Ｃ）、及び、前記永久磁石の周方向端面（例えば、後述の実施形態における周方向端面４１ｂ、周方向端面４３ｂ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面（例えば、後述の実施形態における周方向内壁面７１ｂ）との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における周方向側弾性部材８２、８２Ａ、周方向側弾性部８２Ｂ、８２Ｃ）とを備え、
前記永久磁石収容部は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、かつ前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、
前記軸方向側弾性部材が、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面の周方向端部に配置された後に、前記永久磁石が前記開口から前記永久磁石収容部に挿入されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項７に記載の発明は、回転軸方向の少なくとも一方に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）に対向配置され、回転軸回りに回転可能な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（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）であって、
前記ロータは、複数の永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１、副永久磁石４３）と、内部に前記永久磁石が配置される複数の永久磁石収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石収容部７２、副永久磁石収容部７４）が形成された前記ロータの永久磁石装着部（例えば、後述の実施形態における積層体７１）と、前記永久磁石の軸方向端面（例えば、後述の実施形態における軸方向端面４１ａ、軸方向端面４３ａ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面（例えば、後述の実施形態における軸方向内壁面７１ａ）との間に設けられた少なくとも１つの軸方向側弾性部材、及び、前記永久磁石の周方向端面（例えば、後述の実施形態における周方向端面４１ｂ、周方向端面４３ｂ）と前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面（例えば、後述の実施形態における周方向内壁面７１ｂ）との間に設けられた少なくとも１つの周方向側弾性部材とを備え、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材は一体に形成されて弾性部材（例えば、後述の実施形態における弾性部材８０Ｂ、８０Ｃ）をなし、
前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部（例えば、後述の実施形態における角部７１ｅ）に配置され、
前記永久磁石収容部は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、かつ前記ロータの外周側で開口し、
前記永久磁石は、周方向距離が内周側よりも外周側で長く、
前記弾性部材が、前記永久磁石装着部の軸方向内壁面と周方向内壁面が交わる角部に配置された後に、前記永久磁石が前記開口から前記永久磁石収容部に挿入されることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１４に記載の発明は、
回転軸方向の少なくとも一方に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）に対向配置され、回転軸回りに回転可能な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（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）の製造方法であって、
周方向距離が内周側よりも外周側で長く、かつ前記ロータの外周側で開口し、内部に周方向距離が内周側よりも外周側で長い複数の永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石４１）が配置される複数の永久磁石収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石収容部７２）が形成される前記ロータの永久磁石装着部（例えば、後述の実施形態における積層体７１）を形成する工程と、
前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の軸方向内壁面（例えば、後述の実施形態における軸方向内壁面７１ａ）の周方向端部に、少なくとも１つの軸方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における軸方向側弾性部材８１、８１Ａ、軸方向側弾性部８１Ｂ、８１Ｃ）を配置し、前記永久磁石収容部を構成する前記永久磁石装着部の周方向内壁面（例えば、後述の実施形態における周方向端面４１ｂ）の軸方向端部に少なくとも１つの周方向側弾性部材（例えば、後述の実施形態における周方向側弾性部材８２、８２Ａ、周方向側弾性部８２Ｂ、８２Ｃ）を配置する工程と、
前記軸方向側弾性部材と前記周方向側弾性部材を配置した後、前記永久磁石を前記ロータの外周側の前記開口から前記永久磁石収容部に挿入する工程と、を含むことを特徴とする。