(57)【要約】【課題】ステータの支持剛性を向上させる。【解決手段】アキシャルギャップ型回転電機１Ａは、回転軸１０及びこの回転軸１０と共に回転するロータ本体１２Ａ、１２Ｂを備えるロータ２と、回転軸１０の軸方向に、ロータ本体１２Ａ、１２Ｂに対向して配置されるステータ４と、ロータ２およびステータ４が収容される円筒ハウジング７とを備える。ステータ４は、周方向に並ぶ複数のステータコア２２と、各ステータコア２２に装着されるコイル２３と、各々円筒ハウジング７に固定され、前記軸方向における両側から各々ステータコア２２を支持する一対の支持部材２６とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸及びこの回転軸と共に回転するロータ本体を備えるロータと、
前記回転軸の軸方向に、前記ロータ本体に対向して配置されるステータと、
ロータおよびステータが収容される筒状のハウジングと、を備え、
前記ステータは、周方向に並ぶ複数のステータコアと、各ステータコアに装着されるコイルと、各々前記ハウジングに固定され、前記軸方向における両側から各々ステータコアを支持する一対の支持部材と、を含むことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記ハウジングは、その内側における前記軸方向の所定位置に、他の部分よりも内径が小さい小径部を備え、
前記ステータは、前記一対の支持部材により前記小径部を前記軸方向の両側から挟み込んだ状態で当該一対の支持部材が前記小径部に固定されることで、前記ハウジングに組付けられていることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記ステータは、前記一対の支持部材の間に介在して当該支持部材に固定されることにより当該ステータの外壁を形成する外筒部材を含み、かつ前記ハウジングに挿入されてその内周面に前記外筒部材が内嵌された状態で当該外筒部材が前記ハウジングに固定されるものであり、前記一対の支持部材は、前記外筒部材を前記小径部として前記ハウジングに固定されることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記ステータは、前記複数のステータコアの内側の位置で前記一対の支持部材の間に介在する内筒部材を備え、当該内筒部材、前記一対の支持部材および前記ハウジングの小径部により囲まれる閉空間に前記コイルが配置されるものであり、
前記閉空間に対してコイル冷却用の冷却液を給排可能な冷却液給排部が備えられている、ことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項５】
請求項４に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記閉空間を液密状態に保つためのシール部材が前記支持部材に積層されていることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記各ステータコアは、磁性材料から形成されるコア本体と絶縁材料から形成されて当該コア本体の外周面上に固定されるボビンとを含み、前記ボビンの外周面上に上記コイルが装着されるものであり、
前記ボビンは、前記軸方向におけるコイルの両側に、前記支持部材に沿って延びかつ隣接するステータコアのボビン同士を液密状態で連結することが可能な鍔部を備え、
前記複数のステータコアは、隣接するステータコアのボビン同士が前記鍔部を介して連結されることにより環状を成している、ことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項７】
請求項６に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記ボビンにおけるコイル両側の２つの鍔部のうち、一方側の鍔部の前記周方向における幅寸法は、他方側の鍔部の前記周方向における幅寸法よりも短く設定されている、ことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記一対の支持部材のうち、前記ロータに対向する側の支持部材には、前記コア本体をロータ側に露出させる窓部が形成され、当該窓部には、前記コア本体に外側から係合して、当該コア本体を押さえ込みながら当該コア本体を位置決めする押さえ込み部が形成されている、ことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項９】
請求項４乃至８の何れか一項に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記閉空間内には、上記冷却液が所定の経路に沿って前記閉空間内を流動するように誘導する誘導板が設けられている、ことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１０】
請求項９に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記誘導板は、前記冷却液が隣接するコイルの間を経由して前記閉空間内を蛇行しながら前記周方向に流動するように配置されている、ことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１１】
請求項１０に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記ステータの径方向に延びて周方向に所定間隔で並ぶ前記誘導板が設けられる前記円筒部材と、前記径方向に延びて周方向に所定間隔で並ぶ前記誘導板が設けられる前記外筒部材とを備え、
前記外筒部材は、周方向の複数の位置で複数の分割片に分割される分割構造を有していることを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のアキシャルギャップ型回転電機において、
前記ステータは、上記複数のステータコアの軸方向端部に配置されるバックヨークを備え、当該バックヨークは、円盤状にプレスされた複数枚の電磁鋼板が積層一体化されたもの、又は前記軸方向と平行な軸回りに電磁鋼板が渦巻旋回状に巻かれたものである、ことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。
【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の回転電機（モータ、又は発電機、又はモータ兼発電機）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されるように、エアギャップを介してステータとロータとがロータ軸方向に対向するように配置され、これらステータ及びロータが中空円筒状のハウジング内に収容された構造のアキシャルギャップ型回転電機が公知である。
【０００３】
このアキシャルギャップ型回転電機において、ステータは、円盤状の鉄心保持部材と、周方向に並んだ状態で当該鉄心保持部材に固定される複数の固定鉄心と、各固定鉄心に巻回されるコイルとにより構成されており、鉄心保持部材を介して前記ハウジングに固定されている。一方、ロータは、鉄心保持部材の中心を貫通して当該鉄心保持部材に回転自在に支持されるロータ軸と、前記鉄心保持部材の両側に各々所定のエアギャップを介して配置されかつ複数の永久磁石が周方向に配列された一対のロータ円盤とにより構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４６１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されるアキシャルギャップ型回転電機では、上記の通り、鉄心保持部材によってステータがハウジングに固定されている。しかし、このような円盤状の部材（鉄心保持部材）でステータ全体を支える構造では、鉄心保持部材、ひいてはステータ全体に歪みが生じるなどしてトルク性能に影響を及ぼすことが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ステータの支持剛性を向上させることができるアキシャルギャップ型回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、回転軸及びこの回転軸と共に回転するロータ本体を備えるロータと、前記回転軸の軸方向に、前記ロータ本体に対向して配置されるステータと、ロータおよびステータが収容される筒状のハウジングと、を備え、前記ステータは、周方向に並ぶ複数のステータコアと、各ステータコアに装着されるコイルと、各々前記ハウジングに固定され、前記軸方向における両側から各々ステータコアを支持する一対の支持部材と、を含むものである。
【０００８】
このアキシャルギャップ型回転電機によれば、ハウジングに固定される一対の支持部材により回転軸の軸方向両側からステータコアが支持されるので、単一の支持部材（鉄心保持部材）によりステータコア（固定鉄心）が支持される従来のものに比べてステータの支持剛性が高められる。そのため、ステータに歪みが生じてトルク性能に影響を及ぼすといった不都合を未然に回避することが可能となる。
【０００９】
なお、前記ハウジングは、その内側における前記軸方向の所定位置に、他の部分よりも内径が小さい小径部を備え、前記ステータは、前記一対の支持部材により前記小径部を前記軸方向の両側から挟み込んだ状態で当該一対の支持部材が前記小径部に固定されることで、前記ハウジングに組付けられているのが好適である。
【００１０】
この構成によれば、ステータをその支持部材を介して安定的にハウジングに組み込むことができ、ステータの支持剛性の向上に寄与する。
【００１１】
この場合、前記ステータは、前記一対の支持部材の間に介在して当該支持部材に固定されることにより当該ステータの外壁を形成する外筒部材を含み、かつ前記ハウジングに挿入されてその内周面に前記外筒部材が内嵌された状態で当該外筒部材が前記ハウジングに固定されるものであり、前記一対の支持部材は、前記外筒部材を前記小径部として前記ハウジングに固定されるものであってもよい。
【００１２】
この構成によれば、事前に外筒部材を含むステータ全体を予め構築した上で、当該ステータをハウジングに組み込むことができるため、ステータの支持剛性を高めながら組立性を向上させることが可能となる。
【００１３】
なお、より具体的な構成として、前記ステータは、前記複数のステータコアの内側の位置で前記一対の支持部材の間に介在する内筒部材を備え、当該内筒部材、前記一対の支持部材および前記ハウジングの小径部により囲まれる閉空間に前記コイルが配置されるものであってもよく、この場合には、前記閉空間に対してコイル冷却用の冷却液を給排可能な冷却液給排部が備えられている。
【００１４】
この構成によれば、前記支持部材や前記小径部を用いた合理的な構成で閉空間を形成してコイルを冷却することができる。
【００１５】
この場合には、前記閉空間を液密状態に保つためのシール部材が前記支持部材に積層されているのが好適である。
【００１６】
この構成によれば、前記閉空間の液密性が高められるため、ロータ側への冷却液の液漏れをより高度に防止することが可能となる。
【００１７】
また、前記各ステータコアは、磁性材料から形成されるコア本体と絶縁材料から形成されて当該コア本体の外周面上に固定されるボビンとを含み、前記ボビンの外周面上に上記コイルが装着されるものであり、前記ボビンは、前記軸方向におけるコイルの両側に、前記支持部材に沿って延びかつ隣接するステータコアのボビン同士を液密状態で連結することが可能な鍔部を備え、前記複数のステータコアは、隣接するステータコアのボビン同士が前記鍔部を介して連結されることにより環状を成しているものであってもよい。
【００１８】
この構成によれば、前記一対の支持部材と各ステータコアのコイルとの間に周方向に連結された鍔部が介在することとなるので、上記閉空間からロータ側への冷却液の液漏れをより高度に防止することが可能となる。
【００１９】
また、前記ボビンにおけるコイル両側の２つの鍔部のうち、一方側の鍔部の前記周方向における幅寸法は、他方側の鍔部の前記周方向における幅寸法よりも短く設定されているものであってもよい。
【００２０】
この構成によれば、ステータコアを軸方向の互いに異なる側から挿入することが可能となり、ステータの構成を簡素化することができる。
【００２１】
この場合、前記一対の支持部材のうち、前記ロータに対向する側の支持部材には、前記コア本体をロータ側に露出させる窓部が形成され、当該窓部には、前記コア本体に外側から係合して、当該コア本体を押さえ込みながらステータコアを位置決めする押さえ込み部が形成されているのが好適である。
【００２２】
この構成によれば、各ステータコアを押さえ込みながら、当該ステータコアと支持部材とを適切に位置決めすることができる。
【００２３】
なお、上記のアキシャルギャップ型回転電機において、前記閉空間内には、上記冷却液が所定の経路に沿って前記閉空間内を流動するように誘導する誘導板が設けられているのが好適である。
【００２４】
この構成によれば、上記閉空間内において冷却液を効率よく流動させてコイルを冷却することが可能となる。
【００２５】
この場合、前記誘導板は、前記冷却液が隣接するコイルの間を経由して前記閉空間内を蛇行しながら前記周方向に流動するように配置されているのが好適である。
【００２６】
この構成によれば、各コイルに対して冷却液を確実に経由させることができることに加え、当該冷却液の流速を高めることができる。そのため、各コイルをより一層効率良く冷却することが可能となる。
【００２７】
この場合には、前記ステータの径方向に延びて周方向に所定間隔で並ぶ前記誘導板が設けられる前記円筒部材と、前記径方向に延びて周方向に所定間隔で並ぶ前記誘導板が設けられる前記外筒部材とを備え、前記外筒部材が、周方向の複数の位置で複数の分割片に分割される分割構造を有しているのが好適である。
【００２８】
この構成によれば、ステータの組立性を阻害することなく、上記のように冷却液が蛇行しながら流動する流路を上記閉空間内に形成することが可能となる。
【００２９】
この場合、前記ステータは、上記複数のステータコアの軸方向端部に配置されるバックヨークを備え、当該バックヨークは、円盤状にプレスされた複数枚の電磁鋼板が積層一体化されたもの、又は前記軸方向と平行な軸回りに電磁鋼板が渦巻旋回状に巻かれたものである。
【００３０】
この構成によれば、ステータコアで生じた磁束流れをスムースにすることが可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明のアキシャルギャップ型回転電機によれば、ステータの支持剛性を効果的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機（本発明のステータコアが適用されるアキシャルギャップ型回転電機）を示す分解斜視図である。
【図２】回転電機に組みこまれるステータを示す斜視図である。
【図３】回転電機の断面図（図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図）である。
【図４】回転電機の断面図（図３のＩＶ−ＩＶ線断面図）である。
【図５】（ａ）はステータコアを示す平面図であり、（ｂ）は同側面図（（ａ）のｂ矢視図）であり、（ｃ）は同正面図（（ａ）のａ矢視図）である。
【図６】回転電機の変形例を示す断面図である。
【図７】回転電機の変形例を示す断面図である。
【図８】ステータの構造を説明する模式図である。
【図９】ステータの構造を説明する模式図である。
【図１０】ステータコアの変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図（（ａ）のｃ矢視図）である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機を示す分解斜視図である。
【図１２】回転電機に組みこまれるステータを示す斜視図である。
【図１３】回転電機の断面図（図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図）である。
【図１４】回転電機の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係るアキシャルギャップ型回転電機に組み込まれるステータの変形例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＶ−ＸＶ線断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。
【００３４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る回転電機の分解斜視図である。同図に示す回転電機１Ａは、回転軸１０を中心に備えるロータ２と、当該ロータ２の後記ロータ本体１２Ａ、１２Ｂの間に介在し、ロータ本体１２Ａ、１２Ｂに対して前記回転軸１０の軸方向に所定間隔を隔てて対向するステータ４と、これらロータ２及びステータ４が収容されるハウジング６とを備えた、いわゆるアキシャルギャップ型回転電機である。なお、以下の説明では、回転軸１０と平行な方向を「軸方向」、回転軸１０と直交する方向を「径方向」、回転軸１０（ロータ２）の回転方向を「周方向」と称す。
【００３５】
前記ロータ２は、所定間隔を隔てて対向配置される円盤状の一対のロータ本体１２Ａ、１２Ｂと、これらロータ本体１２Ａ、１２Ｂの中心を貫通する回転軸１０と、を含む。各ロータ本体１２Ａ、１２Ｂは、回転軸１０に固定されており、回転軸１０は、後記ベアリング２８を介してステータ４に支持されている。この構成により、ロータ２がステータ４に対して回転自在に支持されている。
【００３６】
前記ロータ本体１２Ａ、１２Ｂは各々、バックヨークを兼ねるロータ円盤１４と、周方向に並ぶ状態で、前記ロータ円盤１４に固定される複数の永久磁石１６とを備えている。各永久磁石１６は板状の磁石であり、ロータ円盤１４のうち、ステータ４に対向する面に固定されている。一方側のロータ本体１２Ａの永久磁石１６と他方側のロータ本体１２Ｂの永久磁石１６とは鏡面対称な形状とされており、当例では、コギングトルク低減等の目的から、平面視でやや菱形に近い形状を有している。なお、各ロータ本体１２Ａ、１２Ｂにおける永久磁石１６の数および配置は同じである。
【００３７】
前記ステータ４は、上記ロータ本体１２Ａ、１２Ｂの間に配置されている。ステータ４は、図１に示すように、周方向に並ぶ複数のステータコア２２と、各ステータコア２２に装着（巻回）されるコイル２３と、軸方向の両側からステータコア２２を支持する一対の支持部材２６と、前記複数のステータコア２２の内側に配置されて前記一対の支持部材２６を連結する内筒部材２０と、各支持部材２６と前記ステータコア２２との間に各々介設されるシール部材２４とを含む。
【００３８】
図２〜図４は、ステータ４を示しており、また、図５（ａ）〜図５（ｃ）は、各々ステータコア２２を示している。
【００３９】
ステータコア２２は、コア本体４０とこれに装着されるボビン４４とを備えている。コア本体４０は、所定形状にプレスされた複数枚の電磁鋼板４１が径方向に積層されたブロック状の構造を有する。より具体的には、前記コア本体は、各々同一形状の複数枚の電磁鋼板４１が積層された複数個の積層体ｇ１〜ｇ６が径方向に積層されることにより構成されており、各積層体ｇ１〜ｇ６は、径方向と直交する幅方向（図５（ａ）の左右方向）の寸法が互いに異なり、かつ径方向内側に位置する積層体よりも径方向外側に位置する積層体の方が前記幅方向の寸法が大きく設定されている。これにより、コア本体４０は、図５（ａ）に示すように、平面視で、径方向外側から内側に向かって先細りのほぼ台形状に形成されている。
【００４０】
コア本体４０を構成する各電磁鋼板４１はボビン４４により一体に保持されている。すなわち、ボビン４４は絶縁性を有する樹脂材料により形成されており、当例では、コア本体４０を金属部品、ボビン４４を樹脂部品とするインサート成型によってステータコア２２が成型されている。つまり、ボビン４４によってコア本体４０を包囲するように、当該コア本体４０とボビン４４とが一体成型されている。
【００４１】
上記樹脂材料には、例えばガラス繊維、炭素繊維、ウィスカ、タルク等のフィラーが含まれており、これによりボビン４４の線膨張係数がコア本体４０の線膨張係数とほぼ同等となるように当該ボビン４４が形成されている。
【００４２】
なお、図５（ａ）、（ｃ）中に示す符号４２は、位置決め用のノッチであり、各電磁鋼板４１の外周部、当例では軸方向両端であってかつ幅方向中央部に各々形成されている。このノッチ４２は、上記インサート成形時に、各電磁鋼板４１を金型に対して位置決めするものである。この点については後に言及する。
【００４３】
ボビン４４は、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、コア本体４０を包囲する筒状部４６とその上下両端部に形成される鍔部４７とを有しており、図示を省略するが、上記筒状部４６の外周面上にコイル２３が巻回されている。
【００４４】
ボビン４４の各鍔部４７は、図５（ａ）に示すように、平面視で略扇型に形成されている。各鍔部４７のうち、周方向の一端側には、同方向に突出して径方向に延びる凸部４７ａが形成され、他端側には、前記鍔部４７を嵌合させることが可能な径方向に延びる凹部４７ｂが形成されている。すなわち、ステータコア２２を並べてそれらのボビン４４を嵌合させる、具体的には凹部４７ｂに凸部４７ａを嵌合させることにより、ステータコア２２を連結できる構成となっている。この場合、隣接するステータコア２２（ボビン４４）の鍔部４７同士は、凸部４７ａと凹部４７ｂとの嵌合により液密状態で連結される。
【００４５】
上記複数のステータコア２２は、このように隣接するステータコア２２のボビン４４同士が嵌合されることにより、図２に示すように、円環状に連結されている。なお、当例では、ボビン４４の上記凸部４７ａ及び凹部４７ｂが本発明の連結部に相当する。
【００４６】
前記一対の支持部材２６は、非磁性材料（オーステナイト系ステンレス、アルミ等）により形成された円盤状の部材であり、同一構成を有している。
【００４７】
支持部材２６は、後記円筒ハウジング７の内周面（小径部７ａ以外の内周面）と同等の外径寸法を有しており、その中心には、上記回転軸１０が貫通する軸孔３０が形成されている。支持部材２６のうち、前記ロータ本体１２Ａ、１２Ｂに対向する側の面には、軸孔３０を包囲するように外向きにボス部３２が突設されており、このボス部３２内にベアリング２８が圧入されている。
【００４８】
各支持部材２６は、円環状に連結されたステータコア２２（以下、便宜上「ステータコア連結体」と称す）を軸方向両側から挟み込むように設けられている。より詳しく説明すると、支持部材２６は、軸孔３０を中心としてその周囲に、前記コア本体４０に対応する形状の複数の窓部３４を備えている。他方、前記ステータコア２２のコア本体４０には、図４に示すように、ボビン４４から軸方向外側に突出するティース部４０ａが設けられており、当該ティース部４０ａが前記窓部３４に嵌合するように、各支持部材２６がステータコア連結体の両側に重ねられている。このように各支持部材２６の窓部３４にコア本体４０のティース部４０ａが嵌合することで、各ステータコア２２のコア本体４０の端面が当該窓部３４を通じてロータ本体１２Ａ、１２Ｂに対面するとともに、支持部材２６に対して各ステータコア２２が位置決めされている。
【００４９】
図４に示すように、支持部材２６の窓部３４の内周面およびコア本体４０の前記ティース部４０ａの外周面にはテーパ面とされており、これにより、ステータコア連結体（ステータコア２２）が両側から挟み込まれると、窓部３４のテーパ面によってティース部４０ａが押さえ込まれながら当該テーパ面に沿って窓部３４内に誘導され、この誘導によりステータコア２２と支持部材２６とが位置決めされる。当例では、窓部３４の上記テーパ面が本発明の押さえ込み部に相当する。
【００５０】
なお、各支持部材２６とステータコア連結体との間には、各支持部材２６とステータコア連結体との間をシールする上記シール部材２４が挟み込まれている。シール部材２４は、例えばゴムや合成樹脂等から形成された円形の板状部材であり、支持部材２６と同様に、その中心に軸孔２４ａが形成され、この軸孔２４ａを中心としてその周囲に、各ステータコア２２のコア本体４０に対応した形状の複数の窓部２４ｂが形成されている。すなわち、各ステータコア２２のコア本体４０は、シール部材２４の窓部２４ｂを通じて支持部材２６の窓部３４に嵌合している。
【００５１】
前記ステータコア連結体の内側には、上記内筒部材２０が配置されている。内筒部材２０は、支持部材２６と同様に非磁性材料（オーステナイト系ステンレス、アルミ等）で形成されている。この内筒部材２０は、図３に示すように、上記一対の支持部材２６の間に配置され、ボルトＢによりシール部材２４を介して各支持部材２６に固定されている。
【００５２】
上記ハウジング６は、ロータ２及びステータ４が組付けられる円筒ハウジング７と、この円筒ハウジング７の軸方向両端を塞ぐ円盤状の一対のエンドカバー８とを含む。
【００５３】
図３に示すように、円筒ハウジング７の内側であってかつ軸方向の中央部には、内径が他の部分よりも小さく設定された小径部７ａが形成されており、この小径部７ａに、上記ステータ４が組み付けられている。具体的には、上記ステータコア連結体（ステータコア２２）が小径部７ａの内側に配置され、当該ステータコア連結体および小径部７ａを軸方向両側から挟み込むように上記一対の支持部材２６が重ね合わされ、この状態で、各支持部材２６が各々軸方向両側からボルトＢによって前記小径部７ａに固定されている。
【００５４】
そして、円筒ハウジング７（小径部７ａ）に対して組付けられた前記ステータ４の中心を貫通するように、ロータ２の前記回転軸１０が各支持部材２６の前記ベアリング２８に挿入されかつ抜け止めされている。これによりロータ２がステータ４に回転自在に支持されている。
【００５５】
なお、各エンドカバー８の中心には、軸孔８ａが形成されており、ロータ２の前記回転軸１０が、これら軸孔８ａを通じてハウジング６の外部に導出されている。
【００５６】
上記のように構成された回転電機１Ａにおいて、上記ハウジング６の内側には、ステータ４の各支持部材２６、内筒部材２０およびハウジング６（小径部７ａ）によって平面視円環状の閉空間が形成されている。そして、上記円筒ハウジング７のうち、上記閉空間を挟んだ径方向の互いに反対側の位置に冷却液の導入用ポートＩＰと導出用ポートＯＰとが設けられ、上記閉空間に対してオイル等の冷却液が供給されるようになっている。つまり、この回転電機１Ａでは、導入用ポートＩＰから上記閉空間に冷却液を導入しつつ導出用ポートＯＰから外部に導出させることで冷却液を上記閉空間に対して循環させ、これにより上記コイル２３を冷却するように構成されている。なお、当例では、導入用ポートＩＰ及び導出用ポートＯＰが本発明の冷却液給排部に相当する。
【００５７】
以上、第１実施形態の回転電機１Ａの構成について説明したが、この回転電機１Ａによれば、以下のような利点がある。
【００５８】
この回転電機１Ａによれば、ハウジング６（円筒ハウジング７）に固定される一対の支持部材２６により回転軸１０の軸方向両側からステータコア２２が支持されるので、円盤状の単一の支持部材（鉄心保持部材）によりステータコア（固定鉄心）が支持される従来の回転電機（背景技術で説明した特許文献１）に比べてロータ２の支持剛性を高めることができる。そのため、ステータ４に歪みが生じてトルク性能に影響を及ぼすといった不都合を未然に回避することが可能となる。
【００５９】
また、この回転電機１Ａでは、各支持部材２６、内筒部材２０および円筒ハウジング７（小径部７ａ）によって閉空間が形成され、この閉空間に冷却液が導入されることでコイル２３が冷却される構成となっている。従って、この回転電機１Ａによれば、ステータコア２２を支持する各支持部材２６や円筒ハウジング７（小径部７ａ）を利用して上記閉空間を形成した合理的な構成で、上記コイル２３を冷却できるという利点もある。
【００６０】
この場合、この回転電機１Ａでは、ボビン４４に形成された鍔部４７同士が液密状態に嵌合されることでステータコア２２が円環状に連結され、これにより、各支持部材２６とコイル２３との間に、周方向に連続する鍔部４７が介在し、さらにこの鍔部４７と各支持部材２６との間にシール部材２４が介在している。従って、この回転電機１Ａによれば、上記閉空間内を流動する冷却液のロータ２側への液漏れを各ボビン４４の鍔部４７とシール部材２４とで高度に防止することができるという利点もある。
【００６１】
また、この回転電機１Ａでは、ステータコア２２のコア本体４０（ティース部４０ａ）をロータ２側に露出させる窓部３４が支持部材２６に形成されており、窓部３４（テーパ面）によってティース部４０ａが押さえ込まれることによりステータコア２２が窓部３４によって支持部材２６に位置決めされる。従って、この回転電機１Ａによれば、専用の位置決め部材を設けることなく、支持部材２６とステータコア２２とを適切に置決めすることができるという利点もある。
【００６２】
以上、第１実施形態の回転電機１Ａについては説明したが、この回転電機１Ａについては、以下のような構成（変形例）を適用することもできる。
【００６３】
（１）上記実施形態では、ステータ４は、各支持部材２６が小径部７ａに固定されることによって円筒ハウジング７に組付けられているが、図６に示すように、両支持部材２６の周縁部に介設されてボルトＢにより各支持部材２６に固定される外筒部材３６を設け、同図に示すように、ステータ４を円筒ハウジング７に内嵌させた状態で、前記外筒部材３６をボルトＢにより円筒ハウジング７に固定するようにしてもよい。この場合には、円筒ハウジング７の小径部７ａは不要である。
【００６４】
このような構成によれば、ハウジング６（円筒ハウジング７）に対するロータ２の組付性が向上するという利点がある。すなわち、図３等に示した回転電機１Ａの構成では、各支持部材２６により円筒ハウジング７の小径部７ａを軸方向両側から挟み込んで当該外筒部材３６を小径部７ａに固定する必要があるため、ステータ４を予め完成させた状態で円筒ハウジング７に組みこむことができない。そのため、何れか一方の支持部材２６を外した状態でステータ４を円筒ハウジング７に挿入し、それとは反対側から他方の支持部材２６を円筒ハウジング７内に挿入して合体させる必要がある。これに対して、図６に示す構成によれば、予めステータ４を完成させた状態で、当該ステータ４を円筒ハウジング７に挿入し固定することが可能となる。そのため、円筒ハウジング７内でステータ４を組み立てる必要が無く、その分、ハウジング６（円筒ハウジング７）に対するロータ２の組付性が向上する。
【００６５】
（２）ステータ４内部の上記閉空間内に、冷却液が所定の経路に沿って流動するように誘導する誘導板を設けるようにしてもよい。例えば図７に示すように、隣接するコイル２３の間を冷却液が経由することにより、同図中に矢印で示すように、円環状の閉空間内を冷却液が蛇行しながら周方向に流動するように誘導板３８ａ、３８ｂを設けるようにしてもよい。このような構成によれば、各コイル２３に対して冷却液を確実に経由させることができる。しかも、閉空間内が誘導板３８ａ、３８ｂにより狭く仕切られることで冷却液の流路が狭くなるので、当該流路を流れる冷却液の流速も速くなる。従って、コイル２３を効率良く冷却することが可能となる。
【００６６】
但し、図３に示したステータ４の構成のままで内筒部材２０や円筒ハウジング７（小径部７ａ）に誘導板３８ａ、３８ｂを設けると、実際の組立が困難となる。そのため、誘導板３８ａ、３８ｂを設ける場合には、上述した変形例（１）で説明した図６の構成を採用した上で、図７に示すように、内筒部材２０および外筒部材３６に誘導板３８ａ、３８ｂを設け、さらに図８に示すように、外筒部材３６を分割構造（分割片３６ａ〜３６ｃ）とするのが好適である。この場合、内筒部材２０に、径方向外側に向かって冷却液の流れを誘導する誘導板３８ａを設ける一方、外筒部材３６（分割片３６ａ〜３６ｃ）に、径方向内側に向かって流れを誘導する誘導板３８ｂを外筒部材３６に各々設け、内筒部材２０の誘導板３８ａと外筒部材３６の誘導板３８ｂとが周方向に交互に並ぶように誘導板３８ａ、３８ｂの配置を設定する。このような構成によれば、次の手順でステータ４を組み立てることができる。まず、各ステータコア２２を径方向外側から内筒部材２０に接近させながら隣接するステータコア２２同士を連結し（ステータコア連結体を構成し）、この連結の際に、内筒部材２０の各誘導板３８ａを、互いに隣接する所定のコイル２３の間に挿入する。その後、ステータコア連結体に対して各分割片３６ａ〜３６ｃ（外筒部材３６を）を外側から接近させて合体させるとともに、この際、各分割片３６ａ〜３６ｃの誘導板３８ｂを、互いに隣接する所定のコイル２３の間に挿入する。そして、隣接する分割片３６ａ〜３６ｃ同士をボルト等の固定手段で固定した後、ステータコア連結体等にシール部材２４及び支持部材２６を組み付ける。これにより、図７に示すような、冷却液の流路を有するステータ４が構成される。
【００６７】
なお、図９に示すようなステータコア２２を用いれば、外筒部材３６を、上記のような分割構造とすることなくステータ４を構成することも可能である。すなわち、同図に示すステータコア２２は、ボビン４４に形成される２つの鍔部４７のうち、一方側の鍔部４７の幅寸法（同図では左右方向の寸法）が他方側の鍔部４７の幅寸法よりも短く設定されている。例えば短い方の鍔部４７は、コイル２３の幅寸法と同等の幅寸法に設定されている。また、ボビン４４は、長さの異なる鍔部４７同士を軸方向に嵌合させることで連結可能に構成されている。
【００６８】
図９に示すステータコア２２を備えたステータ４の組立は、予め位置決めした内筒部材２０と外筒部材３６との間に形成される隙間に対し、同図中に示すように、ステータコア２２を交互に異なる向きで、かつ交互に軸方向の異なる側から挿入しながら、順次周方向に連結するようにする。これにより、内筒部材２０及び外筒部材３６に設けられた誘導板３８ａ、３８ｂを、互いに隣接する所定のコイル２３の間に挿入しながらステータコア連結体を構成する。そしてその後、ステータコア連結体等に対してシール部材２４及び支持部材２６を組み付けることで、図７に示すような、冷却液の流路を有したステータ４を構成することができる。この構成によれば、ステータ４の組立時にステータコア２２の向きに注意する必要があるが、外筒部材３６を分割構造とする必要がない分、ステータ４の構成を簡素化することができる。
【００６９】
（３）図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ステータコア２２のコア本体４０のティース部４０ａは、その側面に形成される段差部分（各積層体ｇ１〜ｇ６の側面によって形成される段差）が樹脂材料からなる充填部材によって埋められているものであってもよい。なお、図１０（ａ）では、便宜上、樹脂によって段差が埋められた部分をハッチングで示している。
【００７０】
このような構成によれば、ティース部４０ａの両側に平坦面が形成され、上記段差部分が見かけ上解消されるため、支持部材２６の窓部３４やシール部材２４の窓部２４ｂの輪郭も段差を伴わないシンプルな形状とすることができ、これにより窓部２４ｂ、３４の加工不良の発生を抑制することができる。従って、例えば窓部２４ｂ、３４（段差部分）の形状不良に起因してステータコア連結体に対するシール部材２４や支持部材２６の組付けが不能になるといったトラブルの発生を抑制することが可能となる。なお、充填部材はボビン４４と別体であってもよいが、ステータコア２２の上記インサート成型時に上記積層体ｇ１〜ｇ６の段差部分が樹脂で埋まるように予め金型設計しておけば、当該インサート成形によってボビン４４と一体に成型することができる。
【００７１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る回転電機について説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、主に、第１実施形態の回転電機１Ａとの相違点について説明する。
【００７２】
図１１は、第２実施形態に係る回転電機の分解斜視図である。第１実施形態では、回転電機１Ａは、ロータ２が２つのロータ本体１２Ａ、１２Ｂを備え、両ロータ本体１２Ａ、１２Ｂの間にステータ４が介設された２ロータ１ステータ型のアキシャルギャップ型回転電機であったが、第２実施形態の回転電機１Ｂは、同図に示すように、ロータ２の１つのロータ本体１２の両側に各々ステータ４Ａ、４Ｂ（第１ステータ４Ａ、第２ステータ４Ｂと称す）が配置された１ロータ２ステータ型のアキシャルギャップ型回転電機である。そのため、ロータ２については、ロータ本体１２（ロータ円盤１４）の両面に永久磁石１６が設けられている。
【００７３】
図１２及び図１３に示すように、第１ステータ４Ａは、第１実施形態の図６に示した回転電機１Ａと同様に、内筒部材２０と外筒部材３６とを有し、これらの間にステータコア連結体（ステータコア２２）が備えられた構成を有している。
【００７４】
ステータコア連結体（ステータコア２２）等の一方側、具体的にはロータ本体１２の側には、シール部材２４を介して支持部材２６が固定されている。この点は、第１実施形態と同様であるが、第２実施形態では、ステータコア連結体等の他方側に、バックヨーク２９が固定され、その外側にベース部材５０が固定されている。
【００７５】
バックヨーク２９は、円盤状にプレスされた複数枚の電磁鋼板が積層一体化されたものである。バックヨーク２９には、その中心に回転軸１０の軸孔２９ａが形成され、さらにこの軸孔２９ａの周囲に等間隔で並ぶ複数のコア挿入部２９ｂが形成されている。このバックヨーク２９は、各コア挿入部２９ｂにコア本体４０のティース部４０ａが嵌入された状態でステータコア連結体等に重ね合わされ、この状態で、内筒部材２０及び外筒部材３６に対してボルトＢで固定されている。
【００７６】
ベース部材５０は、ステンレス等の非磁性材料で形成された円盤状の部材であり、前記バックヨーク２９に対して図外のボルトで固定される。このベース部材５０は、ハウジング６のエンドカバーを兼ねるものであり、中心には、回転軸１０の軸孔５０ａが形成されている。従って、第２実施形態では、ハウジング６は、円筒ハウジング７のみで構成されており、専用のエンドカバー８は備えていない。
【００７７】
第１ステータ４Ａは、図１３に示すように、円筒ハウジング７の一方側からその内側に嵌入され、円筒ハウジング７に対して外筒部材３６がボルトＢで固定されることで、当該円筒ハウジング７に組付けられている。なお、同図に示すように、ベース部材５０は、円筒ハウジング７の端面に当接するように外径寸法が設定されている。これにより、円筒ハウジング７に対して第１ステータ４Ａを軸方向に位置決めするとともに、円筒ハウジング７の開口を塞ぐようになっている。
【００７８】
なお、第１ステータ４Ａは、図１３に示すように、円筒ハウジング７に対して外筒部材３６がボルトＢで固定されることに替えて、図１４に示すように、当該円筒ハウジング７の小径部７ａにボルトＢで固定されるようにしても良い。
【００７９】
ここでは、第１ステータ４Ａについて説明したが、第２ステータ４Ｂも同様の構成を有している。図示を省略するが、第２ステータ４Ｂは、円筒ハウジング７の他方側（第１ステータ４Ａとは反対の側）からその内側に嵌入され、第１ステータ４Ａと同様にして当該円筒ハウジング７に固定されている。
【００８０】
なお、上記ロータ２は、ハウジング６に組付けられた両ステータ４Ａ、４Ｂの間にロータ本体１２が介在するように配置されている。そして、回転軸１０が両ステータ４Ａ、４Ｂの中心を貫通して各支持部材２６のベアリング２８に挿入され抜け止めされている。これによりロータ２がステータ４Ａ、４Ｂに回転自在に支持されている。
【００８１】
以上のような第２実施形態の回転電機１Ｂによれば、ステータコア２２（ステータコア連結体）は、その軸方向一方側がバックヨーク２９及びベース部材５０により支持され、他方側が支持部材２６により支持されていることで、これら支持部材２６等により軸方向両側から挟み込まれた状態でハウジング６に支持される。つまり、当例では、バックヨーク２９及びベース部材５０と支持部材２６とが本発明の一対の支持部材として機能する。そのため、ステータ４Ａ、４Ｂの支持剛性が第１実施形態の回転電機１Ａと同様に比較的高く、ステータ４Ａ、４Ｂに歪みが生じることが効果的に抑制される。従って、第２実施形態の回転電機１Ｂにおいても、第１実施形態の回転電機１Ａと同様に、ステータ４Ａ、４Ｂの歪みに起因してトルク性能に悪影響を及ぼすといった不都合を未然に回避することが可能となる。
【００８２】
また、この回転電機１Ｂでは、上記支持部材２６、バックヨーク２９、内筒部材２０および外筒部材３６によって閉空間が形成され、この閉空間に冷却液が導入されることでコイル２３が冷却される構成となっている。従って、第１実施形態の回転電機１Ａと同様に、ステータコアを支持するための部材、つまり支持部材２６及びバックヨーク２９を利用して上記閉空間を形成した合理的な構成で、上記コイル２３を冷却できるという利点もある。なお、第２実施形態の回転電機１Ｂでは、磁束形成の観点からバックヨーク２９とステータコア２２等との間にシール部材を設けていないが、許容できる場合には、液漏れ防止の観点からシール部材を設けるのが望ましい。
【００８３】
また、バックヨーク２９として、図１２、図１３に示すように、円盤状にプレスされた複数枚の電磁鋼板が積層一体化されたものに替えて、図１５（ａ）（ｂ）に示すように電磁鋼板が渦巻旋回状に巻かれたものを適用し、これを非伝導性接着剤２９ｃにて、第１ステータ４Ａに接着固定するようにしても良い。この構成によれば、磁束流れ方向に電磁鋼板間の隙間を設けることがなく磁束流れをスムースにすることができる。
【００８４】
なお、図示を省略するが、この第２実施形態の回転電機１Ｂについても、第１実施形態の変形例で説明した図７〜図１０等の構成を採用することができる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した第１、第２の実施形態に係る回転電機１Ａ、１Ｂは、本発明に係る型回転電（本発明のステータコアが適用された回転電機）の好ましい実施形態の例示であって、ステータコアや回転電機１Ａ、１Ｂの具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１Ａ、１Ｂ  アキシャルギャップ型回転電機
２  ロータ
４、４Ａ、４Ｂ  ステータ
６  ハウジング
７  円筒ハウジング
１０  回転軸
１２、１２Ａ、１２Ｂ  ロータ本体
２２  ステータコア
２３  コイル
２６  支持部材
【図１】
2015180147.tif 000003
【図２】
2015180147.tif 000004
【図３】
2015180147.tif 000005
【図４】
2015180147.tif 000006
【図５】
2015180147.tif 000007
【図６】
2015180147.tif 000008
【図７】
2015180147.tif 000009
【図８】
2015180147.tif 000010
【図９】
2015180147.tif 000011
【図１０】
2015180147.tif 000012
【図１１】
2015180147.tif 000013
【図１２】
2015180147.tif 000014
【図１３】
2015180147.tif 000015
【図１４】
2015180147.tif 000016
【図１５】
2015180147.tif 000017