CN102301565B - 轴向间隙型电机 - Google Patents

Abstract

磁铁极部(31)由以下部分一体化而成的一体化磁铁(44)构成：沿旋转轴线方向被磁化的主永磁片(41)；一对副永磁片(42、42)，其在旋转轴线方向一侧配置于主永磁片(41)的周向两侧，并分别在与旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，并且一对副永磁片(42、42)的与主永磁片(41)的旋转轴线方向一侧的磁极同极的磁极对置；以及一对副永磁片(43、43)，其在旋转轴线方向另一侧配置于主永磁片(41)的周向两侧，并分别在与旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，并且一对副永磁片(43、43)的与主永磁片(41)的旋转轴线方向另一侧的磁极同极的磁极对置，主永磁片(41)的一部分向一对定子(12、12)露出。

Description

轴向间隙型电机

技术领域

本发明涉及轴向间隙型电机。 

背景技术

以往，例如已知有如下的轴向间隙型的旋转电机，该轴向间隙型的旋转电机具有以从旋转轴线方向的两侧夹着转子的方式对置配置的一对定子，并且相对于由转子的永磁铁产生的磁场磁通，形成有经由一对定子的磁通环(例如，参照专利文献1)。 

如图15和图16所示，上述专利文献1中所记载的轴向间隙型电机100构成为：具有能够绕旋转轴线旋转的转子101、以及从旋转轴线方向的两侧夹着转子101而对置配置的一对定子102、102，转子101具备在周向以预定的间隔配置的磁铁极部103、...、103和配置于周向相邻的磁铁极部103、103之间的磁性材料极部104，这些磁铁极部103、...、103和磁性材料极部104、...、104被收纳于转子框架105。 

在先技术文献 

专利文献1：日本特开2001-136721号公报 

发明内容

发明要解决的问题 

然而，在该轴向间隙型电机100中，各磁铁极部103由在旋转轴线方向被磁化的一个磁铁片构成，因此在与相邻的磁性材料极部104之间如图16中箭头所示地形成磁通的闭环。由此，从磁铁极部103朝向各定子102的磁通短路，存在着电机的发生转矩减小、效率降低的可能。另外，为了避免这种情况，需要使转子框架105的轮辐(spoke)106的厚度加厚，而当轮辐106的厚度加厚时，不得不减小磁铁极部103和磁性材料极部104，从而无法提高转矩。 

本发明就是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能够抑制磁通的短路，并抑制电机的发生转矩的减小、效率降低的轴向间隙型电机。 

用于解决问题的手段 

上述目的通过下述的结构达成的。 

(1)一种轴向间隙型电机，其具备能够绕旋转轴线旋转的转子和从旋转轴线方向的两侧夹着所述转子而对置配置的一对定子，该轴向间隙型电机的特征在于， 

所述转子具备： 

磁铁极部，该磁铁极部沿周向以预定的间隔配置；以及 

磁性材料极部，该磁性材料极部配置于在周向相邻的所述磁铁极部之间， 

所述磁铁极部由以下部分一体化而成的一体化磁铁构成：主磁铁片，该主磁铁片沿旋转轴线方向被磁化；一对副磁铁片，该一对副磁铁片在旋转轴线方向一侧配置于所述主磁铁片的周向两侧，并分别在与旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，并且该一对副磁铁片的与所述主磁铁片的旋转轴线方向一侧的磁极同极的磁极对置；以及一对副磁铁片，该一对副磁铁片在旋转轴线方向另一侧配置于所述主磁铁片的周向两侧，并分别在与旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，并且该一对副磁铁片的与所述主磁铁片的旋转轴线方向另一侧的磁极同极的磁极对置，所述主磁铁片的一部分向所述一对定子露出。 

(2)在(1)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述副磁铁片分别具有厚度朝向所述主磁铁片的大致中央部逐渐减小的楔形部，所述主磁铁片的大致中央部向所述一对定子露出。 

(3)在(1)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述主磁铁片、配置于旋转轴线方向一侧的所述一对副磁铁片、以及配置于旋转轴线方向另一侧的所述一对副磁铁片通过粘接材料或者通过烧结而一体化。 

(4)在(1)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述磁性材料极部由硅钢板层叠而成的、或者软磁性体的磁性部件构成，在旋转轴线方向具有磁凸极性。 

(5)在(4)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述磁性部件具有沿旋转轴线方向贯通的贯通孔。 

(6)在(1)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述转子具备非磁性的转子框架，该转子框架具有：多个轮辐，该多个轮辐配置于所述磁铁极部和所述磁性材料极部之间并沿径向延伸；以及轴部和轮缘部，该轴部和轮缘部分别设 于所述多个轮辐的径向内侧和径向外侧。 

(7)在(6)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述转子框架由第一框架和第二框架构成，并且是由所述第一框架和所述第二框架沿轴向组装构成的，所述第一框架和所述第二框架分别具有：多个轮辐，该多个轮辐配置于所述磁铁极部和所述磁性材料极部之间并沿径向延伸；以及轴部和轮缘部，该轴部和轮缘部分别设于所述多个轮辐的径向内侧和径向外侧。 

(8)在(7)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，在所述第一框架和所述第二框架的所述轴部和所述轮缘部的旋转轴线方向外侧，具有保持所述磁性材料极部的保持部。 

(9)在(8)所记载的结构的基础上，在所述磁性材料极部，设有与所述保持部卡合的沿周向延伸的退避槽。 

(10)在(7)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，在所述第一框架和所述第二框架的所述轮辐的旋转轴线方向外侧，设有固定所述磁铁极部的爪部。 

(11)在(10)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，在所述磁铁极部，设有与所述轮辐的爪部卡合的沿径向延伸的退避槽。 

(12)在(1)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述轮辐的板厚比形成于所述转子与所述定子之间的空隙厚。 

(13)在(6)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，在所述轮辐的表面设有绝缘层。 

(14)在(6)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述轮辐与沿所述轴部延伸设置的径向内侧延伸设置部和沿所述轮缘部延伸设置的径向外侧延伸设置部一体地构成，所述径向内侧延伸设置部和所述径向外侧延伸设置部通过焊接分别与所述轴部和所述轮缘部接合。 

(15)在(6)所记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，在所述第一框架和所述第二框架的轮缘部嵌合有外周环。 

(16)在(10)记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述轮辐与所述爪部一起通过冲压成形而形成。 

(17)在(8)记载的结构的基础上，轴向间隙型电机的特征在于，所述轴部和 所述轮缘部分别与所述保持部一起通过冲压成形而形成。 

(18)(1)所记载的结构的轴向间隙型电机的特征在于，所述轴向间隙型电机用于车辆。 

发明效果 

根据(1)的结构，在主磁铁片的一侧和另一侧分别配置一对副磁铁片，以大致海尔贝克配置的一体化磁铁构成磁铁极部，因此能够使与各定子交链的有效磁通相对增多，并且将朝向各定子的磁通以外的磁通聚集在磁铁极部内部。因此，能够抑制其与周向相邻的磁性材料极部的磁通的短路，由此，能够抑制电机的发生转矩的减小和效率降低。 

此外，由于朝向各定子的磁通以外的磁通聚集在磁铁极部内部，因此能够使转子框架的轮辐部的厚度变薄，提高磁铁极部和磁性材料极部的占有率，使电机的发生转矩增大。 

进而，由于磁铁极部由预先在主磁铁片的一侧和另一侧分别配置了一对副磁铁片的大致海尔贝克配置的一体化磁铁构成，因此能够提高向转子框架的安装性，使制造工序简化。 

根据(2)的结构，副磁铁片具有厚度朝向主磁铁片的大致中央部逐渐减小的楔形部，因此能够通过调整楔形部的倾斜度而容易地调整极弧角。 

根据(3)的结构，能够容易地制造将主磁铁片与副磁铁片一体化了的一体化磁铁。 

根据(4)的结构，能够容易地制造构成磁性材料极部的磁性部件。 

根据(5)的结构，通过形成贯通孔，能够容易地使磁性部件带有磁凸极性。 

根据(6)的结构，转子的旋转转矩经由转子框架传导至轴。 

根据(7)的结构，通过沿轴向分割转子框架，能够提高组装性。 

根据(8)的结构，能够可靠地将磁性材料极部保持在转子框架内。 

根据(9)的结构，通过将与保持部卡合的卡合部作为退避槽，能够将转子与定子之间的空隙设定为最小限度。 

根据(10)的结构，能够可靠地将磁铁极部保持在转子框架内。 

根据(11)的结构，通过将与爪部卡合的卡合部作为退避槽，能够将转子与定子之间的空隙设定为最小限度。 

根据(12)的结构，通过使轮辐的板厚比形成于所述转子与所述一对定子之间的空隙厚，能够抑制周向相邻的磁铁极部与磁性材料极部的磁通流动。 

根据(13)的结构，通过在轮辐的表面设置绝缘层，能够在周向相邻的磁铁极部与磁性材料极部之间抑制涡电流。 

根据(14)的结构，通过以平板状的板材冲压成形构成轮辐并与轴部和轮缘部焊接，与从一个部件(构成为圆柱或圆筒形状的实心材料)切削加工出转子框架的情况相比，能够缩短制造时间。 

根据(15)的结构，通过将外周环嵌合于轮缘部，能够提高转子框架的刚性，并且能够使轮缘部变薄，能够容易地利用冲压成形来制造。 

根据(16)和(17)的结构，能够以由冲压成形实现的加工硬化来提高强度。 

根据(18)的结构，能够使高效率的电机小型化，车辆搭载性优良。 

附图说明

图1是本发明涉及的轴向间隙型电机的一个实施方式的整体立体图。 

图2是图1所示的轴向间隙型电机的分解立体图。 

图3是图1所示的轴向间隙型电机的分解立体图。 

图4的(a)是转子的主视图，(b)是沿(a)的IVB-IVB线的剖视图，(c)是沿IVC-IVC线的剖视图。 

图5是构成磁铁极部的一体化磁铁的整体立体图。 

图6是构成磁性材料极部的磁性部件的整体立体图。 

图7是构成转子框架的第一框架的局部立体图。 

图8是从周向观察收纳在转子框架内的磁铁极部和磁性材料极部的图。 

图9是说明转子的组装方法的说明图，其中，(a)是转子的主视图，(b)是沿(a)的IXB-IXB线的剖视图。 

图10是说明转子的组装方法的说明图，其中，(a)是转子的主视图，(b)是沿(a)的XB-XB线的剖视图。 

图11是说明转子的组装方法的说明图，其中(a)是转子的主视图，(b)是沿(a)的XIB-XIB线的剖视图。 

图12是说明转子的组装方法的说明图，其中，(a)是转子的主视图，(b)是沿 (a)的XIIB-XIIB线的剖视图。 

图13是说明转子的组装方法的说明图，其中，(a)是转子的主视图，(b)是沿(a)的XIIIB-XIIIB线的剖视图。 

图14是说明转子的组装方法的说明图，其中，(a)是转子的主视图，(b)是沿(a)的XIVB-XIVB线的剖视图。 

图15是专利文献1所记载的轴向间隙型电机的立体图。 

图16是从周向观察图15所记载的轴向间隙型电机的图。 

具体实施方式

下面，基于附图对本发明所述的轴向间隙型电机的一个实施方式进行详细说明。另外，附图是按照符号的朝向进行观察的。 

例如如图1所示，本实施方式涉及的轴向间隙型电机10构成为具有如下部件：大致圆环状的转子11，其设置成能够绕该轴向间隙型电机10的旋转轴线O旋转；一对定子12、12，它们以从旋转轴线O方向的两侧夹设转子11的方式对置配置，并且具有产生使转子11旋转的旋转磁场的多相的各定子绕组。 

该轴向间隙型电机10例如搭载于混合动力车辆或电动车辆等车辆中作为驱动源，其输出轴与变速器(省略图示)的输入轴连接，由此，轴向间隙型电机10的驱动力经由变速器传递到车辆的驱动轮(省略图示)。 

此外，在车辆减速时从驱动轮侧向轴向间隙型电机10传递驱动力时，轴向间隙型电机10作为发电机发挥作用，即产生所谓再生制动力，将车身的动能以电能(再生能)回收。此外，例如在混合动力车辆中，将轴向间隙型电机10的旋转轴线与内燃机(省略图示)的曲轴连接起来的话，在内燃机的输出传递到轴向间隙型电机10的情况下，也能够使轴向间隙型电机10起到发电机的作用而产生电能。 

各定子12构成为具有如下部件：大致圆环板状的轭部21；多个齿22、...、22，它们在与转子11对置的轭部21的对置面上，从沿周向隔开预定间隔的位置开始沿旋转轴线O方向朝向转子11突出，并且在径向上延伸；和定子绕组(省略图示)，其装配在适当的齿22、22之间。 

各定子12是例如主极为六个(例如U+、V+、W+、U-、V-、W-)的6N型定子，并设定成一个定子12的各U+、V+、W+极与另一定子12的各U-、V-、W-极在旋转 轴线O方向上对置。例如对于在旋转轴线O方向上对置的一对定子12、12，设定成与U+、V+、W+极和U-、V-、W-极中的一方所对应的一个定子12的三个齿22、22、22和与U+、V+、W+极和U-、V-、W-极中的另一方所对应的另一定子12的三个齿22、22、22在旋转轴线O方向上对置，并且被设定成对在旋转轴线O方向上对置的一个定子12的齿22和另一定子12的齿22通电的通电状态成为以电角进行反转的反转状态。 

例如图2～图4所示，转子11构成为具备多个磁铁极部31、...、31、多个磁性材料极部32、...、32、由非磁性材料构成的转子框架33、以及外周环50，磁铁极部31和磁性材料极部32在沿周向交替配置的状态下收纳于装配有外周环50的转子框架33内。 

如图5所示，磁铁极部31由下述部件通过例如粘接材料或者烧结而一体形成的一体化磁铁44构成：大致扇形板状的主永磁片41、在旋转轴线O方向的一侧配置于该主永磁片41的周向两侧的一对第一副永磁片42、42、以及在旋转轴线O方向的另一侧配置于该主永磁片41的周向两侧的一对第二副永磁片43、43。 

主永磁片41沿旋转轴线O方向被磁化，夹着磁性材料极部32而在周向相邻的磁铁极部31、31的各主永磁片41、41的磁化方向被设定为互不相同的方向。 

副永磁片42(43)分别为周向长度在主永磁片41的一半以下的大致扇形板状。在一对副永磁片42、42(43、43)的对置侧面形成楔形(taper)面421(431)，所述楔形面421(431)的厚度朝向主永磁片41的中央部410逐渐减小，而在一对副永磁片42、42(43、43)的楔形面421(431)的相反侧的面的不与主永磁片41相接的角部，形成有沿径向延伸的截面呈大致L字形状的退避槽422(432)。并且，一对副永磁片42、42(43、43)夹着主永磁片41的磁铁中心线P左右对称地设置。在此，当设从中心线P到楔形面421(431)为止的距离为d，并设楔形面的角度为θ时，设定为d＞0，0＜θ＜90°。另外，距离d可以如图5所示地设定为从径向内侧向径向外侧逐渐增大，也可以设定为恒定。通过使距离d从径向内侧向径向外侧逐渐增大，由于随着定子12的齿22的体积增大，主永磁片41的中央部410的面积也增大，因此能够使磁通均匀化，能够更为有效地进行磁通的处理。此外，能够减少副永磁片42、42(43、43)的磁铁量。另一方面，通过使距离d恒定，使主永磁片41的中央部410的面积与形成于定子12的齿22、22之间的齿隙的形状对应，能够简易地进行发电量 和驱动力的控制。 

第一副永磁片42、42分别沿与旋转轴线方向和径向垂直的方向(大致周向)被磁化，并且第一副永磁片42、42彼此以使与主永磁片41的旋转轴线方向一侧的磁极同极的磁极对置的方式配置，第二副永磁片43、43分别沿与旋转轴线方向和径向垂直的方向(大致周向)被磁化，并且第二副永磁片43、43彼此以使与主永磁片41的旋转轴线方向另一侧的磁极同极的磁极对置的方式配置。 

即，例如对于旋转轴线O方向的一侧为N极而另一侧为S极的主永磁片41，配置于旋转轴线O方向的一侧的一对第一副永磁片42、42配置成彼此的N极在周向上对置，而配置于旋转轴线O方向的另一侧的一对第二副永磁片43、43配置成彼此的S极在周向上对置。由此，通过由所谓的永磁铁的大致海尔贝克配置产生的磁透镜效果，将主永磁片41和各副永磁片42、42、43、43的各磁通聚集于主永磁片41的中央部410，使得与各定子12、12交链的有效磁通相对增多。 

此外，各副永磁片42、42、43、43以在主永磁片41的周向端部侧与主永磁片41的磁极极性不同的方式与主永磁片41在旋转轴线O方向对置。即，例如对于旋转轴线O方向的一侧为N极且另一侧为S极的主永磁片41，配置于旋转轴线O方向的一侧的各第一副永磁片42、42的S极在主永磁片41的周向端部侧与主永磁片41在旋转轴线O方向对置，而配置于旋转轴线O方向的另一侧的各第二副永磁片43、43的N极在主永磁片41的周向端部侧与主永磁片41在旋转轴线O方向对置。由此，将主永磁片41与各副永磁片42、42、43、43的磁通聚集在一体化磁铁44内部。 

如图6所示，磁性材料极部32由磁性部件45构成，该磁性部件45具备沿与旋转轴线O方向平行的方向贯通的多个槽450、...、450，磁性部件45在周向上具有相同的宽度，其通过层叠多张硅钢板、或者由铁粉等软磁性体成形和烧结制作而成。槽450例如为相对于旋转轴线O方向的截面形状为以径向为长边方向的长孔状，并且在周向隔开预定间隔地配置有多根(在此为四根)。此外，在磁性部件45的内周侧角部和外周侧角部形成有沿周向延伸的截面呈L字形状的退避槽451、452。 

转子框架33构成为具备：多个轮辐35、...、35，它们例如图3和图4所示地配置于周向相邻的磁铁极部31和磁性材料极部32之间并沿径向延伸；由所述轮辐35、...、35连接的内周侧圆环状的轴部36和外周侧圆环状的轮缘(rim)部37；以及与形成于轴部36的内周部的外部的驱动轴(例如，车辆的变速器的输入轴等)连 接的连接部。 

更为具体地来说，转子框架33由第一和第二框架33A、33B以轴向对置的方式组合构成，该第一和第二框架33A、33B分别具有轴部36a(36b)和轮缘部37a(37b)以及具有一对轮辐35a、35a(35b、35b)的多个轮辐形成部件38a、...、38a(38b、...、38b)(参照图7)，所述一对轮辐35a、35a(35b、35b)配置于轴部36a(36b)与轮缘部37a(37b)之间并沿径向延伸，由第一框架33A的轴部36a和第二框架33B的轴部36b构成转子框架33的轴部36，由第一框架33A的轮缘部37a和第二框架33B的轮缘部37b构成转子框架33的轮缘部37，由第一框架33A的轮辐35a和第二框架33B的轮辐35b构成转子框架33的轮辐35、...、35。在此，轴部36a(36b)、轮缘部37a(37b)和多个轮辐形成部件38a、...、38a(38b、...、38b)分别通过将薄板状的板材冲压成形而形成。 

接着，将一体化磁铁44和磁性部件45以隔着轮辐35在周向相邻的方式配置，并由轴部36和轮缘部37从径向两侧夹着。 

在轴部36的旋转轴线O方向两端部，即轴部36a的旋转轴线O方向一侧端部和轴部36b的旋转轴线O方向另一侧端部，例如图7所示地在收纳磁性材料极部32的磁性部件45的位置设有向径向外侧延伸的保持部361、361，所述保持部361、361与形成于磁性部件45的退避槽451、451卡合。同样地，在轮缘部37的旋转轴线O方向两端部，即轮缘部37a的旋转轴线O方向一侧端部和轮缘部37b的旋转轴线O方向另一侧端部，在收纳磁性材料极部32的磁性部件45的位置设有向径向外侧延伸的保持部371、371，所述保持部371、371与形成于磁性部件45的退避槽452、452卡合。由此，借助保持部361、371将磁性部件45在转子框架33内进行旋转轴线O方向的定位，从而将磁性部件45可靠地保持在转子框架33内。此时，磁性部件45与保持部361、371构成为从与轴线垂直的方向的截面观察处于同一面(参照图12～图14)。另外，保持部361、371分别与轴部36a(36b)、轮缘部37a(37b)一起通过冲压成形而形成。 

例如图7所示，轮辐形成部件38a(38b)以从周向和径向包围一体化磁铁44的方式从与轴线垂直的方向的截面观察呈大致扇形形状，并且在径向外侧大致中央部形成有开口381。即，轮辐形成部件38a(38b)构成为具备：设于周向两侧的一对轮辐35a、35a(35b、35b)；从轮辐35a、35a(35b、35b)的径向内侧沿轴部36a(36b) 延伸设置并将一对轮辐部35a、35a(35b、35b)相互连接的径向内侧延伸设置部382；以及从一对轮辐35a、35a(35b、35b)的径向外侧沿轮缘部37a延伸设置并夹着开口381地彼此对置的径向外侧延伸设置部383、383。并且，轴部36a(36b)与径向内侧延伸设置部382在径向内侧延伸设置部382的两端焊接接合，并且轮缘部37a(37b)与径向外侧延伸设置部383、383焊接接合。 

此外，在轮辐形成部件38a的轮辐35a、35a的旋转轴线O方向一侧端部和轮辐形成部件38a的轮辐35b、35b的旋转轴线O方向另一侧端部，设有朝向周向内侧、即所收纳的一体化磁铁44弯折的爪部351、351，所述爪部351、351与形成于一体化磁铁44的各副永磁片42、42、43、43的退避槽422、422、432、432卡合。由此，借助爪部351、351将一体化磁铁44在转子框架33内进行旋转轴线O方向的定位，从而将一体化磁铁44可靠地保持在转子框架33内。此时，副永磁片42、42、43、43与爪部351、351、351、351构成为从与轴线垂直的方向的截面观察处于同一面。另外，爪部351与轮辐35a(35b)一起通过冲压成形而形成。轮辐35a的板厚(周向长度)比转子11与定子12的间隙厚，进而也可以在轮辐35a(35b)的表面设置绝缘层。由此，抑制了周向相邻的磁铁极部31与磁性材料极部32之间的磁通流动，并且能够抑制涡电流。 

外周环50例如由不锈钢板等非磁性材料构成，所述外周环50装配在转子框架33的轮缘部37的外周面，并且以在转子框架33产生压缩应力的方式安装。另外，装配方法只要是以在转子框架33产生压缩应力的方式安装即可，可以通过压入、热压配合等来安装。 

接着，对本实施方式的轴向间隙型电机10的转子11的组装方法进行说明。如图9所示，在轴部36a的外周侧以预定的间隔配置多个轮辐形成部件38a、...、38a，在轴部36a的外周面通过在各径向内侧延伸设置部382的两端进行焊接而将轴部36a与轮辐形成部件38a、...、38a接合。此时，以形成于轴部36a的保持部361和形成于轮辐35的爪部351在旋转轴线O方向处于同侧的方式接合。接着，如图10所示地，以使形成于轮缘部37a的保持部371与形成于轴部36a的保持部361在旋转轴线O方向处于同侧的方式将轮缘部37a配置于轮辐形成部件38a、...、38a的径向外侧，并且在径向外侧延伸设置部383、383进行焊接而将轮缘部37a与轮辐形成部件38a、...、38a接合，制造第一框架33A。 

接着，如图11所示地，以使形成于一体化磁铁44的副永磁片42的退避槽422、422与形成于轮辐35a的爪部351、351卡合的方式，分别将一体化磁铁44、...、44装配于第一框架33A的轮辐形成部件38a、...、38a内。接着，如图12所示地，以使形成于磁性部件45的退避槽451、452与形成于轴部36的保持部361和形成于轮缘部37a的保持部371卡合的方式，分别将磁性部件45、...、45装配于周向相邻的轮辐形成部件38a、38a之间。 

接着，如图13所示地，将与第一框架33A同样地制造的第二框架33B相对于第一框架33A从旋转轴线O方向相反侧进行装配，然后如图14所示地，将外周环50压入轮缘部37a、37b的外周面。 

如以上所说明了的，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，在主永磁片41的一侧和另一侧分别配置一对副永磁片42、42、43、43，以大致海尔贝克配置的一体化磁铁44构成磁铁极部31，因此能够使与各定子12、12交链的有效磁通相对增多，并且将朝向各定子12、12的磁通以外的磁通聚集在构成磁铁极部31的一体化磁铁44内部。因此，能够抑制其与周向相邻的磁性材料极部32的磁性部件45的磁通的短路，由此，能够抑制电机的发生转矩的减小和效率降低。 

此外，由于朝向各定子12、12的磁通以外的磁通聚集在一体化磁铁44内部，因此能够使转子框架33的轮辐35的厚度变薄，提高磁铁极部31和磁性材料极部32的占有率，使电机的发生转矩增大。 

进而，由于磁铁极部31由预先在主永磁片41的一侧和另一侧分别配置了一对副永磁片42、42、43、43的大致海尔贝克配置的一体化磁铁44构成，因此能够提高向转子框架33的安装性，使制造工序简化。 

此外，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，副永磁片42、42(43、43)具有厚度朝向主永磁片41的大致中央部410逐渐减小的楔形面421(431)，因此能够通过调整楔形面421(431)的倾斜度而容易地调整极弧角。 

此外，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，通过使主永磁片41与副永磁片42、42、43、43利用粘接材料或者通过烧结而一体化，能够容易地制造一体化磁铁44。此外，构成磁性材料极部32的磁性部件45能够通过层叠硅钢板或者以软磁性体成形和烧结而制造，因此能够容易地制造磁性部件45，进而能够通过形成槽450而容易地使磁性部件45带有磁凸极性。 

此外，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，通过将传导旋转转矩的转子框架33沿轴向分割，能够提高组装性。 

此外，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，在轴部36a(36b)和轮缘部37a(37b)的旋转轴线O方向外侧设有保持磁性材料极部32的磁性部件45的保持部361、371，并在磁性部件45设置与保持部件361、371卡合的退避槽451、452，从而能够可靠地将磁性部件45保持在转子框架33内。此外，通过将与保持部361、371卡合的卡合部作为退避槽451、452，能够将转子11与定子12之间的空隙设定为最小限度。进而，由于轴部36a(36b)和轮缘部37a(37b)分别与保持部361、371一起通过冲压成形而形成，因此能够通过由冲压成形实现的加工硬化来提高强度。 

此外，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，在轮辐35a(35b)的旋转轴线O方向外侧设有固定磁铁极部31的一体化磁铁44的爪部351，并在一体化磁铁44设置与爪部351、351卡合的退避槽422、432，从而能够可靠地将一体化磁铁44保持在转子框架33内。此外，通过将与爪部351卡合的卡合部作为退避槽451、452，能够将转子11与定子12之间的空隙设定为最小限度。进而，由于轮辐35a(35b)与爪部351一起通过冲压成形而形成，因此能够通过由冲压成形实现的加工硬化来提高强度。 

此外，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，由于将轮辐35a(35b)的板厚设定得比形成于转子11和定子12之间的空隙厚，因此能够抑制周向相邻的磁铁极部31的一体化磁铁44与磁性材料极部32的磁性部件45的磁通流动。此外，通过在轮辐35a(35b)的表面设置绝缘层，能够抑制涡电流的产生。 

此外，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，轮辐35a(35b)与沿轴部36a(36b)延伸设置的径向内侧延伸设置部382和沿轮缘部37a(37b)的径向外侧延伸设置部383、383一体地构成，径向内侧延伸设置部382和径向外侧延伸设置部383、383分别通过焊接而与轴部36a(36b)和轮缘部37a(37b)接合，因此能够通过冲压加工制造轮辐35a(35b)、轴部36a(36a)和轮缘部37a(37b)，与从一个部件(构成为圆柱或圆筒形状的实心材料)切削加工转子框架33的情况相比，能够缩短制造时间。 

进而，利用径向内侧延伸设置部382和/或径向外侧延伸设置部383、383使周向相邻的轮辐35a、35a(35b、35b)一体化，能够通过以一枚平板形成轮辐形成部件38a(38b)来削减部件数量，能够使组装工序简易化。 

此外，根据本实施方式的轴向间隙型电机10，通过将外周环50嵌合于转子框架33的轮缘部37，能够提高转子框架33的刚性，并且能够使轮缘部37变薄，能够容易地利用冲压成形来制造。 

另外，本发明并不限于上述实施方式中举例示出的内容，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更。 

例如，在副永磁片42、42(43、43)形成有楔形面421(431)，然而并不一定要形成楔形面421(431)。 

此外，周向相邻的轮辐35a、35a(35b、35b)借助轮辐形成部件38a(38b)的径向内侧延伸设置部382而相互连接，然而也可以是借助径向外侧延伸设置部383来连接，或者借助径向内侧延伸设置部382和径向外侧延伸设置部383双方来连接，此外，也可以将各轮辐35a、35b分别独立地设置。 

标号说明 

10：轴向间隙型电机；11：转子；12：定子；31：磁铁极部；32：磁性材料极部；33：转子框架；33A：第一框架；33B：第二框架；35、35a、35b：轮辐；351：爪部；36、36a、36b：轴部；361：保持部；37、37a、37b：轮缘部；371：保持部；38a、38b：轮辐形成部件；382：径向内侧延伸设置部；383：径向外侧延伸设置部；41：主永磁片(主磁铁片)；410：中央部；42：副永磁片(副磁铁片)；421：楔形面(楔形部)；422：退避槽；43：副永磁片(副磁铁片)；431：楔形面(楔形部)；432：退避槽；44：一体化磁铁；45：磁性部件；450：槽(贯通孔)；451：退避槽；452：退避槽；50：外周环；O：旋转轴线。 

Claims (17)

1.一种轴向间隙型电机，其具备能够绕旋转轴线旋转的转子和从旋转轴线方向的两侧夹着所述转子而对置配置的一对定子，该轴向间隙型电机的特征在于，

所述转子具备：

磁铁极部，该磁铁极部沿周向以预定的间隔配置；以及

磁性材料极部，该磁性材料极部配置于在周向相邻的所述磁铁极部之间，

所述磁铁极部由以下部分一体化而成的一体化磁铁构成：主磁铁片，该主磁铁片沿旋转轴线方向被磁化；一对副磁铁片，该一对副磁铁片在旋转轴线方向一侧配置于所述主磁铁片的周向两侧，并分别在与旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，并且该一对副磁铁片的与所述主磁铁片的旋转轴线方向一侧的磁极同极的磁极对置；以及一对副磁铁片，该一对副磁铁片在旋转轴线方向另一侧配置于所述主磁铁片的周向两侧，并分别在与旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，并且该一对副磁铁片的与所述主磁铁片的旋转轴线方向另一侧的磁极同极的磁极对置，

所述主磁铁片的一部分向所述一对定子露出，

所述副磁铁片分别具有厚度朝向所述主磁铁片的大致中央部逐渐减小的楔形部，

所述主磁铁片的大致中央部向所述一对定子露出。

2.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述主磁铁片、配置于旋转轴线方向一侧的所述一对副磁铁片、以及配置于旋转轴线方向另一侧的所述一对副磁铁片通过粘接材料或者通过烧结而一体化。

3.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述磁性材料极部由硅钢板层叠而成、或者由软磁性体的磁性部件构成，在旋转轴线方向具有磁凸极性。

4.根据权利要求3所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述磁性部件具有沿旋转轴线方向贯通的贯通孔。

5.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述转子具备非磁性的转子框架，该转子框架具有：多个轮辐，该多个轮辐配置于所述磁铁极部和所述磁性材料极部之间并沿径向延伸；以及轴部和轮缘部，该轴部和轮缘部分别设于所述多个轮辐的径向内侧和径向外侧。

6.根据权利要求5所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述转子框架由第一框架和第二框架构成，并且是由所述第一框架和所述第二框架沿轴向组装构成的，所述第一框架和所述第二框架分别具有：多个轮辐，该多个轮辐配置于所述磁铁极部和所述磁性材料极部之间并沿径向延伸；以及轴部和轮缘部，该轴部和轮缘部分别设于所述多个轮辐的径向内侧和径向外侧。

7.根据权利要求6所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

在所述第一框架和所述第二框架的所述轴部和所述轮缘部的旋转轴线方向外侧，具有保持所述磁性材料极部的保持部。

8.根据权利要求7所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

在所述磁性材料极部，设有与所述保持部卡合的沿周向延伸的退避槽。

9.根据权利要求6所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

在所述第一框架和所述第二框架的所述轮辐的旋转轴线方向外侧，设有固定所述磁铁极部的爪部。

10.根据权利要求9所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

在所述磁铁极部，设有与所述轮辐的爪部卡合的沿径向延伸的退避槽。

11.根据权利要求5所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述轮辐的板厚比形成于所述转子与所述定子之间的空隙厚。

12.根据权利要求5所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

在所述轮辐的表面设有绝缘层。

13.根据权利要求5所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述轮辐与沿所述轴部延伸设置的径向内侧延伸设置部和沿所述轮缘部延伸设置的径向外侧延伸设置部一体地构成，

所述径向内侧延伸设置部和所述径向外侧延伸设置部通过焊接分别与所述轴部和所述轮缘部接合。

14.根据权利要求6所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

在所述第一框架和所述第二框架的轮缘部嵌合有外周环。

15.根据权利要求9所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述轮辐与所述爪部一起通过冲压成形而形成。

16.根据权利要求7所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述轴部和所述轮缘部分别与所述保持部一起通过冲压成形而形成。

17.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述轴向间隙型电机用于车辆。

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