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JP2006197706A - Axial gap type motor - Google Patents

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JP2006197706A
JP2006197706A JP2005005956A JP2005005956A JP2006197706A JP 2006197706 A JP2006197706 A JP 2006197706A JP 2005005956 A JP2005005956 A JP 2005005956A JP 2005005956 A JP2005005956 A JP 2005005956A JP 2006197706 A JP2006197706 A JP 2006197706A
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JP
Japan
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stator
rotor
bearing
gap type
axial gap
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005005956A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomonori Kojima
智則 小嶋
Toshiaki Tanno
俊昭 丹野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fujitsu General Ltd filed Critical Fujitsu General Ltd
Priority to JP2005005956A priority Critical patent/JP2006197706A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial gap type motor in which a rotor and a stator are not brought into contact with each other even in the worst case, capable of reducing misalignment of a bearing portion without increasing the thickness in a rotational axial direction when the two bearings are disposed in an inner periphery area of a pole member, and maintaining spring capability of a ring-shaped plate spring. <P>SOLUTION: This motor is constituted of the annular stator 2 and the disc rotors 8, 9 disposed so as to face each other at a prescribed gap to the common rotating shaft 4, the stator 2 is constituted of the plurality of pole members around which a coil 27 is wound around an outer periphery of teeth 51 and which are jointed in an annular condition, and the bearings 26 which are respectively disposed at right and left bearing holes 2d, 2e which are annular inner-periphery areas. Projections 2f, 2g which protrude the bearings 26 in a rotor direction are provided at the stator 2, and recesses 2d, 2e mated with the projections 2f, 2g are provided at the rotors 8, 9. Besides, a stopper is provided at the bearing hole. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アキシャルギャップ型電動機の固定子に関し、より詳細には、巻線を巻回した複数のポールメンバーを円周状に配置し、その内周空間に備えられた軸受の配置構造に関する。   The present invention relates to a stator for an axial gap type electric motor, and more particularly to a bearing arrangement structure in which a plurality of pole members wound with windings are arranged circumferentially and provided in an inner circumferential space thereof.

従来、3相9スロットのアキシャルギャップ型電動機は図5及び図6に示すように、ほぼ円盤状をなすステータ20と、ステータ20の両側に所定の空隙をもって対向的に配置される一対のプラスチックマグネットからなるロータ31、32とを含み、ロータ31、32は同一のロータ出力軸(回転軸)24を共有しており、ステータ20は、その内周側にロータ出力軸24を支持する軸受部26を備えている。   Conventionally, as shown in FIGS. 5 and 6, a three-phase, nine-slot axial gap type electric motor has a substantially disk-shaped stator 20 and a pair of plastic magnets arranged opposite to each other with a predetermined gap on both sides of the stator 20. The rotors 31 and 32 share the same rotor output shaft (rotary shaft) 24, and the stator 20 has a bearing portion 26 that supports the rotor output shaft 24 on the inner peripheral side thereof. It has.

なお実際には、ステータ20およびロータ31、32は、図示しないブラケット(筐体)内に収納され、ステータ20は、その外周側がブラケットに固定されている。   In practice, the stator 20 and the rotors 31 and 32 are housed in a bracket (housing) (not shown), and the outer periphery of the stator 20 is fixed to the bracket.

ステータ20は、環状(いわゆるドーナツ状)に形成されたステータコア25と、ステータコア25の内周側に同軸的に挿入された軸受部26とを備え、ステータコア25は、合成樹脂21によって一体的にモールドされている。この例において、それぞれの軸受部26は、1つのラジアルボールベアリングを備えている。   The stator 20 includes a stator core 25 formed in an annular shape (a so-called donut shape) and a bearing portion 26 that is coaxially inserted on the inner peripheral side of the stator core 25. The stator core 25 is molded integrally with the synthetic resin 21. Has been. In this example, each bearing portion 26 includes one radial ball bearing.

図6に示すように、ステータコア25は、9個のポールメンバー25a〜25iを環状につなぎ合わせることにより構成されている。各ポールメンバー25a〜25iはすべて同一形状である。   As shown in FIG. 6, the stator core 25 is configured by connecting nine pole members 25 a to 25 i in an annular shape. Each of the pole members 25a to 25i has the same shape.

また、1つのポールメンバー25dは、図5に示すように、複数枚の金属板を台形状に積層してなるティース(鉄心)51を備え、ティース51の周りには、その両側面を除いて合成樹脂からなるインシュレータ50が一体に形成されている。   Further, as shown in FIG. 5, one pole member 25 d includes a tooth (iron core) 51 formed by laminating a plurality of metal plates in a trapezoidal shape. An insulator 50 made of synthetic resin is integrally formed.

インシュレータ50は、ティース51の両側面に沿って左右一対として配置されるほぼ扇型のフランジ52、53を含む全体が断面H字形のボビン状に形成されている。このフランジ52、53との間にコイル27が巻回される構造になっている。   The insulator 50 is generally formed in a bobbin shape having an H-shaped cross section including substantially fan-shaped flanges 52 and 53 arranged as a pair of left and right along both side surfaces of the tooth 51. The coil 27 is wound between the flanges 52 and 53.

そして、3相分のポールメンバーユニットを形成した後、図6に示すように、U相用ポールメンバーを順次円弧状に配置する。そしてその隣にV相、その隣にW相の各ポールメンバーをそれぞれ円弧状に配置して、これらの各ポールメンバー両隣をそれぞれ連結する。これにより、9個のポールメンバーが環状に組み立てられる。   And after forming the pole member unit for 3 phases, as shown in FIG. 6, the pole member for U phases is arrange | positioned sequentially at circular arc shape. Then, the pole members of the V phase and the W phase are arranged next to each other in an arc shape, and both the pole members are connected to each other. As a result, nine pole members are assembled in an annular shape.

なお、Ua、UbはU相用の引出線、Va、VbはV相用の引出線、Wa、WbはW相用の引出線であり、各引出線をステータコア25に保持するための樹脂性の保持体30を介して図示しない電動機用の駆動回路基板に接続される。   Ua and Ub are U-phase lead wires, Va and Vb are V-phase lead wires, and Wa and Wb are W-phase lead wires, and are resinous for holding each lead wire in the stator core 25. This is connected to a drive circuit board for an electric motor (not shown) through the holder 30.

そして、インサート成形により各ポールメンバーの外周部分および内周部分、引出線用の保持体30を合成樹脂21によって固める。その後、ステータコア25の左右の内周側に軸受部26をそれぞれ圧入してステータ20を作成する(例えば、特許文献1参照。)。
なお、ステータコア25の一方の内周側と軸受部26との間には、断面波形のリング状の板バネ33が配置されており、ロータ出力軸24の軸方向への摺動を抑制する構造になっている。
Then, the outer peripheral portion and inner peripheral portion of each pole member and the lead wire holding body 30 are hardened with the synthetic resin 21 by insert molding. Thereafter, the bearing portions 26 are press-fitted into the left and right inner peripheral sides of the stator core 25 to create the stator 20 (see, for example, Patent Document 1).
Note that a ring-shaped leaf spring 33 having a corrugated cross section is disposed between one inner peripheral side of the stator core 25 and the bearing portion 26, and prevents the rotor output shaft 24 from sliding in the axial direction. It has become.

また、以上説明した従来例のように、ポールメンバーにティースを備えたステータは、ティース自体に、ある程度の回転軸方向の厚みが必要であり、結果的に円形に配置されたポールメンバーの内周空間に軸受部を配置することができる。このようにアキシャルギャップ型電動機は、回転軸方向の厚みを小さくできることが特徴であり、ラジアルギャップ型電動機のようにブラケットの両端で軸受を保持する構造でなく、ステータ内周に軸受部を配置する構造が一般的である。   In addition, as in the conventional example described above, a stator having teeth on a pole member requires a certain amount of thickness in the rotational axis direction on the teeth itself, and as a result, the inner circumference of the pole member arranged in a circular shape. A bearing part can be arrange | positioned in space. As described above, the axial gap type electric motor is characterized in that the thickness in the rotation axis direction can be reduced, and the bearing portion is arranged on the inner periphery of the stator, not the structure in which the bearing is held at both ends of the bracket like the radial gap type electric motor. The structure is common.

しかしながら、ステータ内周に軸受部を配置すると、2つの軸受部が近接することになり、軸受部が近接すればするほど2つの軸受部の軸芯の僅かなズレにより、ロータが回転しているときに振動が発生するという問題があった。
また、リング状の板バネにより、ロータ出力軸の軸方向への摺動を抑制する構造になっているが、リング状の板バネが長期間の過度の押圧により板状となってバネ性を失ってしまったり、最悪の場合にロータとステータとが接触してしまう場合があった。
However, when the bearing portion is disposed on the inner periphery of the stator, the two bearing portions are close to each other, and the closer the bearing portions are, the more the rotor rotates due to the slight misalignment of the shaft centers of the two bearing portions. There was a problem that vibration sometimes occurred.
In addition, the ring-shaped leaf spring has a structure that suppresses the sliding of the rotor output shaft in the axial direction. In some cases, the rotor and the stator may come into contact with each other.

特開2004−282989号公報(第9−12頁、図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2004-282899 (page 9-12, FIG. 1)

本発明は以上述べた問題点を解決し、ポールメンバーの内周空間に2つの軸受部を配置する場合に、回転軸方向の厚みを増加させずに、軸受部の軸芯ズレを低減させたアキシャルギャップ型電動機、及び、リング状の板バネがバネ性を失わず、また、最悪の場合でもロータとステータとが接触しないアキシャルギャップ型電動機を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems and reduces the axial misalignment of the bearing portion without increasing the thickness in the rotation axis direction when two bearing portions are arranged in the inner circumferential space of the pole member. It is an object of the present invention to provide an axial gap type electric motor and an axial gap type electric motor in which a ring-shaped leaf spring does not lose its spring property and the rotor and the stator do not contact at worst.

本発明は上述の課題を解決するため、同一の回転軸に所定の空隙をもって対向的に配置されるリング状のステータ及び円盤状のロータとを含み、
前記ステータが、ティースの外周にコイルが巻回され、環状に連結される複数個のポールメンバーと、リング状の内周空間である左右の軸受穴にそれぞれ配置される軸受部とで構成されてなるアキシャルギャップ型電動機において、
前記ステータが対向する前記ロータ側面の内周付近に凹部を設け、前記軸受部を前記凹部内に突出して配置してなる構造にする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a ring-shaped stator and a disk-shaped rotor that are arranged opposite to each other with a predetermined gap on the same rotation shaft,
The stator is composed of a plurality of pole members in which a coil is wound around the outer periphery of a tooth and connected in an annular shape, and bearing portions respectively disposed in left and right bearing holes which are ring-shaped inner peripheral spaces. In the axial gap type motor
A recess is provided in the vicinity of the inner periphery of the side surface of the rotor facing the stator, and the bearing portion protrudes into the recess.

また、前記ステータは、環状に連結される複数個の前記ポールメンバーと、突出した前記軸受部の外周を保持する突出部とが合成樹脂により一体に形成されてなる構造にする。   Further, the stator has a structure in which a plurality of the pole members connected in an annular shape and a protruding portion that holds the outer periphery of the protruding bearing portion are integrally formed of a synthetic resin.

また、前記ロータは、円形鋼板の前記ティースと対応する面に永久磁石が配置され、同永久磁石の内周付近に前記凹部が設けられてなる構造にする。   The rotor has a structure in which a permanent magnet is disposed on a surface corresponding to the teeth of a circular steel plate, and the concave portion is provided near the inner periphery of the permanent magnet.

また、同一の回転軸に所定の空隙をもって対向的に配置される、リング状のステータと円盤状のロータとを含み、
前記ステータが、ティースの外周にコイルが巻回され、環状に連結される複数個のポールメンバーと、リング状の内周空間である左右の軸受穴にそれぞれ配置される軸受部とで構成されてなるアキシャルギャップ型電動機において、
前記軸受穴を形成する前記ステータの前記回転軸方向の面に、前記ロータの前記回転軸方向の摺動を規制するストッパを設け、前記軸受穴と前記軸受部との間に、前記ロータを前記ストッパの反対方向に押圧する押圧手段を設けてなる構造にする。
In addition, a ring-shaped stator and a disk-shaped rotor, which are opposed to each other with a predetermined gap on the same rotation shaft,
The stator is composed of a plurality of pole members in which a coil is wound around the outer periphery of a tooth and connected in an annular shape, and bearing portions respectively disposed in left and right bearing holes which are ring-shaped inner peripheral spaces. In the axial gap type motor
A stopper for restricting sliding of the rotor in the rotation axis direction is provided on the surface of the stator in the rotation axis direction forming the bearing hole, and the rotor is disposed between the bearing hole and the bearing portion. A structure is provided in which pressing means for pressing in the direction opposite to the stopper is provided.

以上の手段を用いることにより、本発明によるアキシャルギャップ型電動機によれば、
請求項1に係わる発明は、ステータが対向するロータ側面の内周付近に凹部を設け、軸受部を凹部内に突出して配置してなる構造にすることにより、
2つの軸受部の回転軸方向の間隔を広げることができ、軸受部の軸芯の位置ズレを小さくすることができ、かつ、2つの軸受部の回転軸方向の間隔を広げるために、電動機全体の回転軸方向の厚みを大きくしなくてもよく、電動機の小型化が可能である。
By using the above means, according to the axial gap type electric motor according to the present invention,
The invention according to claim 1 has a structure in which a recess is provided in the vicinity of the inner periphery of the side surface of the rotor facing the stator, and the bearing portion protrudes into the recess.
The distance between the two bearing parts in the direction of the rotation axis can be increased, the positional deviation of the axis of the bearing part can be reduced, and the distance between the two bearing parts in the direction of the rotation axis can be increased. It is not necessary to increase the thickness in the direction of the rotation axis, and the motor can be miniaturized.

請求項2に係わる発明は、ステータは、環状に連結される複数個のポールメンバーと、突出した軸受部の外周を保持する突出部とが合成樹脂により一体に形成されてなる構造にすることにより、
2つの軸受部の回転軸方向の間隔を広げることが容易で、かつ、軸芯を正確にできるため、軸受部の軸芯の位置ズレを小さくすることができ、ロータの回転ブレを小さくすることができる。
According to a second aspect of the present invention, the stator has a structure in which a plurality of pole members connected in an annular shape and a protruding portion that holds the outer periphery of the protruding bearing portion are integrally formed of a synthetic resin. ,
It is easy to widen the distance between the two bearing parts in the direction of the rotation axis, and the shaft core can be accurately adjusted, so that the positional deviation of the shaft core of the bearing part can be reduced, and the rotation blur of the rotor can be reduced. Can do.

請求項3に係わる発明は、ロータは、円形鋼板のティースと対応する面に永久磁石が配置され、同永久磁石の内周付近に凹部が設けられてなる構造にすることにより、
電動機の性能への影響が比較的少ないロータの永久磁石内周付近に空間を設け、ステータの一部をこの空間に配置し電動機全体の回転軸方向の厚みを小さくできるため、小型化が可能になる。
In the invention according to claim 3, the rotor has a structure in which a permanent magnet is disposed on a surface corresponding to the teeth of the circular steel plate, and a recess is provided in the vicinity of the inner periphery of the permanent magnet.
A space is provided near the inner circumference of the permanent magnet of the rotor that has a relatively small effect on the performance of the motor, and a portion of the stator can be placed in this space to reduce the thickness of the entire motor in the direction of the rotation axis, enabling downsizing. Become.

請求項4に係わる発明は、軸受穴を形成するステータの回転軸方向の面に、ロータの回転軸方向の摺動を規制するストッパを設け、軸受穴と軸受部との間に、ロータをストッパの反対方向に押圧する押圧手段を設けてなる構造にすることにより、
押圧手段のバネ性を保持しつつ、摺動による大きな回転軸方向の移動が発生した場合、永久磁石がティースと接触することを防止することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, a stopper for restricting the sliding of the rotor in the rotation axis direction is provided on the surface of the stator in the rotation axis direction forming the bearing hole, and the rotor is stopped between the bearing hole and the bearing portion. By having a structure provided with pressing means to press in the opposite direction,
When a large movement in the rotation axis direction due to sliding occurs while maintaining the spring property of the pressing means, the permanent magnet can be prevented from coming into contact with the teeth.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお背景技術で説明した図4〜図5と同じ部品については同じ番号を付与し、詳細な説明を省略する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings. The same parts as those in FIGS. 4 to 5 described in the background art are assigned the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本発明の特徴は、回転軸方向の厚みが小さいアキシャルギャップ型電動機において、軸受部の軸芯ズレを低減させるために、複数の軸受の回転軸方向の間隔を最大限広げるためのロータとステータの構造にある。このための構造を以下に説明する。   A feature of the present invention is that, in an axial gap type electric motor having a small thickness in the rotation axis direction, in order to reduce axial misalignment of the bearing portion, a rotor and a stator for increasing the interval in the rotation axis direction of a plurality of bearings to the maximum. In the structure. A structure for this will be described below.

本発明による3相9スロットのアキシャルギャップ型電動機1は図1に示すように、ほぼ円盤状をなすステータ2と、ステータ2の両側に所定の空隙をもって対向的に配置される一対のロータ8、9とを含み、ロータ8、9は同一のロータ出力軸(回転軸)4を共有しており、ステータ2は、その内周側に同軸的に挿入され、ロータ出力軸4を支持する軸受部26を備えている。この例において、それぞれの軸受部26は、1つのラジアルボールベアリングを備えている。   As shown in FIG. 1, a three-phase, nine-slot axial gap type motor 1 according to the present invention includes a substantially disc-shaped stator 2 and a pair of rotors 8 that are opposed to each other with a predetermined gap on both sides of the stator 2. 9, the rotors 8 and 9 share the same rotor output shaft (rotary shaft) 4, and the stator 2 is coaxially inserted on the inner peripheral side thereof and supports the rotor output shaft 4. 26. In this example, each bearing portion 26 includes one radial ball bearing.

そして、この電動機は、ロータ出力軸4を中心にしてそれぞれが円形の、ブラケット蓋15、モータの駆動回路が実装されたプリント基板14、ロータ8、ステータ2、ロータ9、ブラケット蓋16が順次配設されている。   The electric motor includes a bracket lid 15, a printed circuit board 14 mounted with a motor drive circuit, a rotor 8, a stator 2, a rotor 9, and a bracket lid 16, which are each circular around the rotor output shaft 4. It is installed.

そして、ロータ8の位置検出用の永久磁石8cと対向するプリント基板14にはホール素子14cが配置されており、ロータ8の回転位置を検出するようになっている。また、プリント基板14の外周近辺では、結線体11の巻線接続端子11aがハンダ付けされており、ステータ2のコイル27の引出し線を結線体11を介してプリント基板14に接続する構造になっている。   A hall element 14c is arranged on the printed circuit board 14 facing the permanent magnet 8c for detecting the position of the rotor 8, and the rotational position of the rotor 8 is detected. In addition, the winding connection terminal 11 a of the connection body 11 is soldered near the outer periphery of the printed circuit board 14, and the lead wire of the coil 27 of the stator 2 is connected to the printed circuit board 14 through the connection body 11. ing.

また、ブラケット蓋15、16は鋼板をプレスして形成されており、ステータ2の両側にそれぞれ嵌着される構造になっている。当然のことながら、ブラケット蓋15、16を装着するか、しないかは電動機の仕様により決定されるべきものである。   The bracket lids 15 and 16 are formed by pressing a steel plate and are structured to be fitted to both sides of the stator 2. As a matter of course, whether or not to attach the bracket lids 15 and 16 should be determined by the specifications of the electric motor.

一方、ステータ2は、ティース51に施されたインシュレータ10の周囲にコイル27を巻回した9個のポールメンバーを環状(いわゆるドーナツ状)に配置したステータコア5を、合成樹脂7によって一体的にモールドして形成されている。その際、ステータ2は、軸受部26を保持するための軸受穴2dと軸受穴2eとをロータ出力軸4と同心になるように、合成樹脂7によって一体的にモールドして形成されている。   On the other hand, the stator 2 is formed by integrally molding a stator core 5 in which nine pole members each having a coil 27 wound around an insulator 10 applied to a tooth 51 are arranged in a ring shape (so-called donut shape) with a synthetic resin 7. Is formed. At that time, the stator 2 is formed by integrally molding the synthetic resin 7 so that the bearing hole 2 d for holding the bearing portion 26 and the bearing hole 2 e are concentric with the rotor output shaft 4.

そしてステータ2の一方の側面には、軸受穴2dとその内部に配置された軸受部26とをロータ8に向かって突出させた突出部2fが、また他方の側面には、軸受穴2eとその内部に配置された軸受部26とをロータ9に向かって突出させた突出部2gが、それぞれ合成樹脂7によって一体的にモールドして形成されている。これらの突出部は軸受穴の外周を保持しており、軸受部を確実にステータに保持すると共に、2つの軸受部の軸芯を精度よく合わせることができる
これにより、2つの軸受部26の回転軸方向の間隔を、突出部2f、2gが備えられていない図5に示す従来の電動機よりも広げることができるため、軸受部26の軸芯の位置ズレを小さくすることができ、ロータの回転ブレを小さくすることができる。
On one side surface of the stator 2, there is a projecting portion 2f in which a bearing hole 2d and a bearing portion 26 disposed therein are projected toward the rotor 8, and on the other side surface, a bearing hole 2e and its bearing hole 2e. Protrusions 2g obtained by projecting the bearings 26 disposed inside toward the rotor 9 are molded integrally with the synthetic resin 7, respectively. These protrusions hold the outer periphery of the bearing hole, and can securely hold the bearing portion on the stator and can accurately align the shaft centers of the two bearing portions. Since the axial interval can be increased as compared with the conventional electric motor shown in FIG. 5 that does not include the projecting portions 2f and 2g, the axial misalignment of the bearing portion 26 can be reduced, and the rotation of the rotor can be reduced. Blur can be reduced.

ロータ8は円形の鋼板からなるバックヨーク8aのステータコア5と対向する一方の面に、扇型の永久磁石8bをリング状に、また他方の面に位置検出用の永久磁石8cをそれぞれ備えている。また、ロータ9は鋼板からなるバックヨーク9aのステータコア5と対向する一方の面に扇型の永久磁石9bをリング状に備えている。この結果、永久磁石8bと永久磁石9bとの内周付近に、これらの永久磁石と同じ厚さの円柱状の空間である凹部8d、凹部9dとがそれぞれ形成される。また、これらの凹部の空間には、突出部2f、2gが配置される構造になっている。
なお、凹部は本実施例に限定するものでなく、バックヨークと永久磁石が一体となったプラスチックマグネットに設けてもよいし、本実施例でのバックヨーク自体にさらに凹部を延長して設けてもよい。
The rotor 8 includes a fan-shaped permanent magnet 8b in a ring shape on one surface of the back yoke 8a made of a circular steel plate facing the stator core 5, and a position detecting permanent magnet 8c on the other surface. . The rotor 9 is provided with a fan-shaped permanent magnet 9b in a ring shape on one surface facing the stator core 5 of a back yoke 9a made of a steel plate. As a result, a concave portion 8d and a concave portion 9d, which are cylindrical spaces having the same thickness as those permanent magnets, are formed near the inner circumferences of the permanent magnet 8b and the permanent magnet 9b. Further, the projecting portions 2f and 2g are arranged in the spaces of these concave portions.
The concave portion is not limited to this embodiment, and may be provided on a plastic magnet in which the back yoke and the permanent magnet are integrated, or the concave portion is further extended on the back yoke itself in this embodiment. Also good.

このように、電動機の性能への影響が比較的少ないロータの永久磁石内周付近に空間を設け、軸受部を含むステータの一部をこの空間に配置することにより、電動機全体の回転軸方向の厚みを小さくできるため、小型化が可能になる。   Thus, by providing a space in the vicinity of the inner periphery of the permanent magnet of the rotor that has a relatively small influence on the performance of the motor and arranging a part of the stator including the bearing portion in this space, the rotation axis direction of the entire motor can be reduced. Since the thickness can be reduced, the size can be reduced.

さらに、ステータ2が対向するロータ8、9側面のそれぞれの内周付近に、凹部8d、9dとを設け、軸受部26をこの凹部8d、9dとの内部に突出して配置する構造にすることにより、
2つの軸受部の回転軸方向の間隔を広げて軸受部の軸芯の位置ズレを小さくすることができ、かつ、2つの軸受部の回転軸方向の間隔を広げるために、電動機全体の回転軸方向の厚みを大きくしなくてもよいため電動機の小型化が可能である。
Furthermore, by providing recesses 8d and 9d in the vicinity of the inner circumferences of the side surfaces of the rotors 8 and 9 facing the stator 2, the bearing portion 26 is disposed so as to protrude into the recesses 8d and 9d. ,
In order to reduce the positional misalignment of the shaft core of the bearing portion by increasing the interval in the rotation axis direction of the two bearing portions, and to increase the interval in the rotation axis direction of the two bearing portions, Since it is not necessary to increase the thickness in the direction, the electric motor can be downsized.

図2に示すように、ステータコア5は、9個のポールメンバー5a〜5iを環状につなぎ合わせることにより構成されている。各ポールメンバー5a〜5iは、5aと5dと5gとに固定されている巻線を電気的に中継して接続する結線体11を除けばすべて同一形状である。   As illustrated in FIG. 2, the stator core 5 is configured by connecting nine pole members 5 a to 5 i in an annular shape. Each of the pole members 5a to 5i has the same shape except for the connection body 11 that electrically connects and connects the windings fixed to 5a, 5d, and 5g.

ポールメンバー5eは、図1に示すように、複数枚の金属板を台形状に積層してなるティース(鉄心)51を備え、ティース51の周りには、その両側面を除いて合成樹脂からなるインシュレータ10が一体に形成されている。   As shown in FIG. 1, the pole member 5e includes a tooth (iron core) 51 formed by laminating a plurality of metal plates in a trapezoidal shape, and the teeth 51 are made of a synthetic resin except for both side surfaces thereof. The insulator 10 is integrally formed.

インシュレータ10は、ティース51の両側面に沿って左右一対として配置されるほぼ扇型のフランジ12、13を含む全体が断面H字形のボビン状に形成されている。   The insulator 10 is generally formed in a bobbin shape having an H-shaped cross section including substantially fan-shaped flanges 12 and 13 arranged as a pair of left and right along both side surfaces of the tooth 51.

そして、任意のポールメンバー、例えばU相ならばポールメンバー5dの後方(ステータを形成した場合の外周側)のフランジ12表面にL字型の巻線接続端子11aを左右両端に固定した結線体11を装着する。そして、水平方向に突出した一方の巻線接続端子11aにポールメンバー5eのコイル巻終わり、つまり、U相の巻線終端Ubを絡げてハンダ付けし、他方の巻線接続端子11aにU相の巻線始端Uaを絡げてハンダ付けする。   An arbitrary pole member, for example, in the case of the U phase, a connection body 11 in which L-shaped winding connection terminals 11a are fixed to the left and right ends on the surface of the flange 12 behind the pole member 5d (the outer peripheral side when the stator is formed). Wear. Then, the coil winding end of the pole member 5e, that is, the U-phase winding terminal end Ub is connected to the one winding connection terminal 11a protruding in the horizontal direction and soldered, and the U-phase is connected to the other winding connection terminal 11a. The winding start end Ua of is wound and soldered.

このようにして、3相分のポールメンバーユニットを形成した後、図2に示すように、U相用のポールメンバーを円弧状に配置し、この隣にV相、そしてその隣にW相用の各ポールメンバーをそれぞれ円弧状に配置して、これらの各ポールメンバー両隣をそれぞれ連結する。これにより、9個のポールメンバーが環状に組み立てられる。   After forming the pole member unit for three phases in this way, as shown in FIG. 2, the pole member for the U phase is arranged in an arc shape, next to the V phase, and next to the W phase. These pole members are arranged in a circular arc shape, and both adjacent pole members are connected to each other. As a result, nine pole members are assembled in an annular shape.

そして図3の斜視図に示すように、インサート成形により各ポールメンバーの外周部分および、軸受穴2dと軸受穴2eを含む内周部分と、引出線用の結線体11とを合成樹脂によって固めてステータ2を作成する。その後、ステータコア2の左右の内周側に備えられた軸受穴2dと軸受穴2eとに、軸受部26をそれぞれ圧入してステータ2を作成する。   As shown in the perspective view of FIG. 3, the outer peripheral portion of each pole member, the inner peripheral portion including the bearing hole 2d and the bearing hole 2e, and the lead wire connection body 11 are solidified with synthetic resin by insert molding. The stator 2 is created. After that, the bearing portions 26 are respectively press-fitted into the bearing holes 2d and the bearing holes 2e provided on the left and right inner peripheral sides of the stator core 2 to create the stator 2.

図4は本発明によるステータの軸受部周辺を表す要部断面図であり、(A)は矩形のストッパを、(B)は他の実施例である凸状のストッパをそれぞれ示した例である。
図4(A)において、インサート成形された樹脂7からなるステータコア2の軸受穴2dの底面と軸受部26との間には、断面が波型であるリング状の板バネ33が配置されており、ロータ8、9、及びロータ出力軸4を図1における左の軸方向へ押圧する構造になっている。
4A and 4B are cross-sectional views of the main part showing the periphery of the bearing portion of the stator according to the present invention. FIG. 4A shows an example of a rectangular stopper, and FIG. 4B shows an example of a convex stopper according to another embodiment. .
In FIG. 4A, a ring-shaped leaf spring 33 having a corrugated cross section is arranged between the bottom surface of the bearing hole 2d of the stator core 2 made of insert-molded resin 7 and the bearing portion 26. The rotors 8 and 9 and the rotor output shaft 4 are pressed in the left axial direction in FIG.

また、インサート成形により、ロータ8、9、及びロータ出力軸4を図1おける右の回転軸方向の摺動を規制するストッパ2cを設けた構造になっている。このストッパ2cは、ステータ2の軸受穴2dの底面外周に矩形の突起として形成されている。
本実施例において、ロータ直径76ミリ、ロータ間隔27ミリ、ベアリング直径22ミリ、ベアリング厚み8ミリの場合、ストッパ2cのロータ出力軸4方向の厚みは2ミリとなっている。
Further, a stopper 2c for restricting sliding of the rotors 8 and 9 and the rotor output shaft 4 in the right rotation axis direction in FIG. 1 is provided by insert molding. This stopper 2 c is formed as a rectangular protrusion on the outer periphery of the bottom surface of the bearing hole 2 d of the stator 2.
In this embodiment, when the rotor diameter is 76 mm, the rotor interval is 27 mm, the bearing diameter is 22 mm, and the bearing thickness is 8 mm, the thickness of the stopper 2c in the direction of the rotor output shaft 4 is 2 mm.

さらに、図4(A)のストッパ2cの変形例として図4(B)に示すストッパ2c’の構造がある。ストッパ2c’は、ステータ2の軸受穴2dの底面外周に三角状に形成されている。このようにストッパ2c’を三角状に形成することにより、リング状の板バネ33を軸受穴2d内に装着する場合に、リング状の板バネ33の回転方向の位置を気にする必要がなくなり、作業性が向上する。   Further, as a modification of the stopper 2c of FIG. 4A, there is a structure of a stopper 2c 'shown in FIG. The stopper 2 c ′ is formed in a triangular shape on the outer periphery of the bottom surface of the bearing hole 2 d of the stator 2. By forming the stopper 2c ′ in a triangular shape in this way, when the ring-shaped leaf spring 33 is mounted in the bearing hole 2d, there is no need to worry about the rotational position of the ring-shaped leaf spring 33. , Workability is improved.

つまり、図4(A)に示す矩形のストッパ2cでは装着の際、ストッパ2cを跨ぐようにリング状の板バネ33の波型の断面部分を配置しなければならないが、図4(B)に示すストッパ2c’では装着の際、波型の断面部分を意識しなくても任意の回転方向で配置すれば、波型の断面部分がストッパ2c’の三角形の傾斜で滑り落ちるため、結果的にリング状の板バネ33の波型の断面部分がストッパ2c’を跨ぐように配置されるからである。   That is, in the rectangular stopper 2c shown in FIG. 4 (A), the wave-shaped cross section of the ring-shaped leaf spring 33 must be disposed so as to straddle the stopper 2c at the time of mounting, but FIG. When the stopper 2c ′ shown in FIG. 2 is mounted, if the corrugated cross section is arranged in an arbitrary rotation direction without being aware of the corrugated cross section, the corrugated cross section slides down with the triangular inclination of the stopper 2c ′, resulting in a ring. This is because the corrugated cross-sectional portion of the plate spring 33 is disposed so as to straddle the stopper 2c ′.

以上のように、軸受穴2dを形成するステータ2のロータ出力軸4(回転軸)方向の面に、ロータの回転軸方向の摺動を規制するストッパ2cを設け、軸受穴2dと軸受部26との間に、ステータ2をストッパ2cの反対方向に押圧する押圧手段であるリング状の板バネ33とを設ける構造にすると、このストッパ2cにより、板バネ33のバネ性を保持しつつ、摺動による大きなロータ出力軸4方向の移動が発生した場合、永久磁石8b、9bがティース51と接触することを防止することができる。なお、押圧手段はリング状の板バネでなくても、スプリングなどで代替してもよい。   As described above, the stopper 2c that restricts the sliding of the rotor in the rotation axis direction is provided on the surface of the stator 2 that forms the bearing hole 2d in the direction of the rotor output shaft 4 (rotation axis), and the bearing hole 2d and the bearing portion 26 are provided. If the structure is provided with a ring-shaped leaf spring 33 as a pressing means for pressing the stator 2 in the direction opposite to the stopper 2c, the stopper 2c keeps the spring property of the leaf spring 33 while sliding. When a large movement in the direction of the rotor output shaft 4 due to the movement occurs, the permanent magnets 8 b and 9 b can be prevented from coming into contact with the teeth 51. The pressing means may not be a ring-shaped leaf spring but may be replaced by a spring or the like.

このステータ2にはブラケット蓋15が嵌着する段部2aと、プリント基板の外周付近が嵌着する段部2bとが備えられている。また、インサート成形後には、結線体11の巻線接続端子11aと基板位置決めボス11cとが露出する構造になっている。   The stator 2 includes a step portion 2a to which the bracket lid 15 is fitted and a step portion 2b to which the vicinity of the outer periphery of the printed board is fitted. In addition, after the insert molding, the winding connection terminal 11a and the board positioning boss 11c of the connection body 11 are exposed.

そして、結線体11の垂直方向に突出した巻線接続端子11aが、電動機用の駆動回路が実装されたプリント基板14の孔14aを挿通し、このプリント基板14のランドパターンにハンダ付けされる。また、同時に結線体11の基板位置決めボス11cとプリント基板14の切欠14bとが嵌合する。   Then, the winding connection terminal 11 a protruding in the vertical direction of the connection body 11 is inserted into the hole 14 a of the printed board 14 on which the drive circuit for the electric motor is mounted, and is soldered to the land pattern of the printed board 14. At the same time, the board positioning boss 11c of the connection body 11 and the notch 14b of the printed board 14 are fitted.

なお、本発明は以上説明した3相9スロットの電動機に限るものでなく、3相12スロットや、ステータに2つ以上の軸受部を有するアキシャルギャップ型電動機などに広く適用することができる。   The present invention is not limited to the three-phase nine-slot motor described above, and can be widely applied to a three-phase 12-slot motor, an axial gap type motor having two or more bearing portions on the stator, and the like.

さらに、本実施例では各ロータ8、9は同一のロータ出力軸4を共有しているが、各ロータ8、9毎にロータ出力軸を有する2出力軸タイプであってもよい。また、ロータを1つのみ備えた電動機であってもよい。   Further, in the present embodiment, the rotors 8 and 9 share the same rotor output shaft 4, but may be a two-output shaft type in which each rotor 8 and 9 has a rotor output shaft. Moreover, the electric motor provided with only one rotor may be sufficient.

本発明によるアキシャルギャップ型電動機の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the Example of the axial gap type motor by this invention. 本発明によるステータコア示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator core by this invention. 本発明によるステータと駆動用プリント基板を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator and drive printed circuit board by this invention. 本発明によるステータの軸受部周辺を表す要部断面図であり、(A)は矩形のストッパを、(B)は三角状のストッパをそれぞれ示した例である。It is principal part sectional drawing showing the bearing part periphery of the stator by this invention, (A) is a rectangular stopper, (B) is an example which showed the triangular stopper, respectively. 従来のアキシャルギャップ型電動機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional axial gap type motor. 従来のアキシャルギャップ型電動機のステータを示す平面図である。It is a top view which shows the stator of the conventional axial gap type motor.

符号の説明Explanation of symbols

1 アキシャルギャップ型電動機
2 ステータ
2a、2b 段部
2c、2c’ ストッパ
2d、2e 軸受穴
2f、2g 突出部
4 ロータ出力軸(回転軸)
5 ステータコア
5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i ポールメンバー
7 合成樹脂
8 ロータ
8a バックヨーク
8b 永久磁石
8c 永久磁石
8d 凹部
9 ロータ
9a バックヨーク
9b 永久磁石
9d 凹部
10 インシュレータ
11 結線体
11a 巻線接続端子
11c 基板位置決めボス
12 フランジ
12a 孔
14 プリント基板
14a 孔
14b 切欠
14c ホール素子
15 ブラケット蓋
16 ブラケット蓋
26 軸受部(ラジアルボールベアリング)
33 リング状の板バネ(押圧手段)
27 コイル
51 ティース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Axial gap type electric motor 2 Stator 2a, 2b Step part 2c, 2c 'Stopper 2d, 2e Bearing hole 2f, 2g Protrusion part 4 Rotor output shaft (rotary shaft)
5 Stator core 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i Pole member 7 Synthetic resin 8 Rotor 8a Back yoke 8b Permanent magnet 8c Permanent magnet 8d Recess 9 Rotor 9a Back yoke 9b Permanent magnet 9d Recess 10 Insulator 11 Wiring member 11a Winding connection terminal 11c Board positioning boss 12 Flange 12a Hole 14 Printed circuit board 14a Hole 14b Notch 14c Hall element 15 Bracket lid 16 Bracket lid 26 Bearing (radial ball bearing)
33 Ring-shaped leaf spring (pressing means)
27 Coil 51 Teeth

Claims (4)

同一の回転軸に所定の空隙をもって対向的に配置されるリング状のステータ及び円盤状のロータとを含み、
前記ステータが、ティースの外周にコイルが巻回され、環状に連結される複数個のポールメンバーと、リング状の内周空間である左右の軸受穴にそれぞれ配置される軸受部とで構成されてなるアキシャルギャップ型電動機において、
前記ステータが対向する前記ロータ側面の内周付近に凹部を設け、前記軸受部を前記凹部内に突出して配置してなることを特徴とするアキシャルギャップ型電動機。
Including a ring-shaped stator and a disk-shaped rotor that are arranged opposite to each other with a predetermined gap on the same rotating shaft,
The stator is composed of a plurality of pole members in which a coil is wound around the outer periphery of a tooth and connected in an annular shape, and bearing portions respectively disposed in left and right bearing holes which are ring-shaped inner peripheral spaces. In the axial gap type motor
An axial gap type electric motor, wherein a recess is provided in the vicinity of the inner periphery of the side surface of the rotor facing the stator, and the bearing portion protrudes into the recess.
前記ステータは、環状に連結される複数個の前記ポールメンバーと、突出した前記軸受部の外周を保持する突出部とが合成樹脂により一体に形成されてなることを特徴とする請求項1記載のアキシャルギャップ型電動機。   2. The stator according to claim 1, wherein the stator includes a plurality of the pole members that are connected in an annular shape and a protruding portion that holds the outer periphery of the protruding bearing portion, and is integrally formed of a synthetic resin. Axial gap type electric motor. 前記ロータは、円形鋼板の前記ティースと対応する面に永久磁石が配置され、同永久磁石の内周付近に前記凹部が設けられてなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアキシャルギャップ型電動機。   3. The rotor according to claim 1, wherein a permanent magnet is disposed on a surface of the rotor corresponding to the teeth of the circular steel plate, and the concave portion is provided near an inner periphery of the permanent magnet. Axial gap type electric motor. 同一の回転軸に所定の空隙をもって対向的に配置される、リング状のステータと円盤状のロータとを含み、
前記ステータが、ティースの外周にコイルが巻回され、環状に連結される複数個のポールメンバーと、リング状の内周空間である左右の軸受穴にそれぞれ配置される軸受部とで構成されてなるアキシャルギャップ型電動機において、
前記軸受穴を形成する前記ステータの前記回転軸方向の面に、前記ロータの前記回転軸方向の摺動を規制するストッパを設け、前記軸受穴と前記軸受部との間に、前記ロータを前記ストッパの反対方向に押圧する押圧手段を設けてなることを特徴とするアキシャルギャップ型電動機。
Including a ring-shaped stator and a disk-shaped rotor disposed opposite to each other with a predetermined gap on the same rotation axis;
The stator is composed of a plurality of pole members in which a coil is wound around the outer periphery of a tooth and connected in an annular shape, and bearing portions respectively disposed in left and right bearing holes which are ring-shaped inner peripheral spaces. In the axial gap type motor
A stopper for restricting sliding of the rotor in the rotation axis direction is provided on the surface of the stator in the rotation axis direction forming the bearing hole, and the rotor is disposed between the bearing hole and the bearing portion. An axial gap type electric motor comprising pressing means for pressing in a direction opposite to the stopper.
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