JP2009296700A - アキシャルギャップ型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ステータによる磁気吸引力に対抗して磁性部材を確実に保持することが可能なアキシャルギャップ型モータを提供する。
【解決手段】アキシャルギャップ型モータ１０は、ロータ１１と、ステータ１２とを備え、ロータ１１は、ロータフレーム３３内に磁化方向が回転軸Ｏ方向であって周方向に配置された複数の主永久磁石片４１と、主永久磁石片４１の回転軸Ｏ方向の少なくとも一方側の表面上に配置された磁性部材４２と、を備える。磁性部材４２は、ロータ１１の径方向における一方側の端面においてロータフレーム３３と嵌合する嵌合部を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、アキシャルギャップ型モータに関する。

従来、例えば、回転軸方向の少なくとも一方側においてロータに対向配置されたステータを備え、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回転電機が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

上記特許文献１に係るアキシャルギャップ型回転電機のロータは、電磁鋼板を積層してなるロータコア（磁性部材）上に、複数の永久磁石を円周方向に等間隔に配置して構成されている。また、特許文献２に記載の回転電機のロータは、テープ状の電磁鋼板を巻回して重畳し、外周面に開口する穴に永久磁石を埋設した後、更にテープ状の電磁鋼板を巻回し、その端部を溶接や接着などによって外周面に接合している。
特開２００５−３４１６９６号公報 特開２００６−１６６６３５号公報

特許文献１及び特許文献２に記載の回転電機において、磁性部材をロータフレーム内に装着した場合、磁性部材とロータフレームの接着力が温度上昇や経年劣化で低下すると、ステータによる磁気吸引力により磁性部材自体がロータフレームから脱落するおそれがあった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータによる磁気吸引力に対抗して磁性部材を確実に保持することが可能なアキシャルギャップ型モータを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、回転軸周りに回転可能なロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）と、 回転軸方向の少なくとも一方側において前記ロータに対向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）と、を備える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）であって、前記ロータは、ロータフレーム（例えば、後述の実施形態におけるロータフレーム３３）内に磁化方向が前記回転軸方向であって周方向に配置された複数の主永久磁石（例えば、後述の実施形態における主永久磁石片４１）と、前記各主永久磁石の前記回転軸方向の前記少なくとも一方側の表面上にそれぞれ配置された磁性部材（例えば、後述の実施形態における磁性部材４２）と、を備え、前記磁性部材は、前記ロータの径方向における一方側の端面において前記ロータフレームと嵌合する嵌合部（例えば、後述の実施形態におけるかしめ部４２ｂ又は貫通ピン６５）を有することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、前記磁性部材は、それぞれかしめ部が設けられた磁性板（例えば、後述の実施形態における電磁鋼板４２ａ）を前記径方向に積層してなり、前記ロータの径方向における一方側の端面を構成する前記磁性板の前記かしめ部が前記嵌合部を構成することを特徴とする

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、前記磁性部材の前記ロータの径方向における他方側の端面と前記ロータフレームとの間に、前記他方側の端面の前記かしめ部と係合する引掛け板（例えば、後述の実施形態における引掛け板４４）を備えることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、前記磁性部材は、その内部を前記径方向に貫通するピン（例えば、後述の実施形態における貫通ピン６５）が挿通され、前記磁性部材から突出したピンが前記嵌合部を構成することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、前記磁性部材の前記ロータの径方向における他方側の端面と前記ロータフレームとの間に介在され、前記ピンと係合して固定する係合リング（例えば、後述の実施形態における圧入リング５０）をさらに有することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、前記磁性部材の一方側の端面に前記嵌合部が複数設けられていることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１から６のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータにおいて、前記ロータは、さらに磁化方向が周方向であって前記主永久磁石の両端部に配置された複数の副永久磁石（例えば、後述の実施形態における副永久磁石片４３）を備え、前記副永久磁石の前記ロータの径方向における一方側の端面において、前記ロータフレームと嵌合する嵌合部（例えば、後述の実施形態における突起部４３ａ、４３ｂ）を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、磁性部材のロータの径方向における一方側の端面に設けられた嵌合部がロータフレームと嵌合することにより、ステータによる磁気吸引力が作用した場合でも磁性部材の嵌合部がロータフレームと嵌合し、磁性部材がロータフレームから脱落することがない。

請求項２の発明によれば、積層された磁性板からなる磁性部材が、温度上昇や経年劣化などによって磁性板同士の接着力が低下した場合であっても、それぞれの磁性板のかしめ部が上下の磁性板とかみあうことにより、磁性部材がずれたり、折れたり、ばらけたりといった不具合を防止することができる。

請求項３の発明によれば、磁性部材のロータの径方向における他方側の端面とロータフレームとの間に、他方側の端面のかしめ部と係合する引掛け板を装着することで、嵌合部と反対側においても磁性部材を位置決めすることができる。なお、引掛け板は圧入リングによりロータフレームに固定してもよく、環状板とねじによりロータフレームに固定してもよい。

請求項４の発明によれば、磁性部材の内部を挿通するピンにより嵌合部が構成されることで、ステータによる磁気吸引力が作用した場合でも磁性部材を挿通するピンによりロータフレームと嵌合し、磁性部材がロータフレームから脱落することがない。また、磁性部材が積層された磁性板からなる場合、温度上昇や経年劣化などによって磁性板同士の接着力が低下しても、内部を挿通するピンが上下の磁性板との相対移動を規制することにより、磁性部材がずれたり、折れたり、ばらけたりといった不具合を防止することができる。

請求項５の発明によれば、磁性部材のロータの径方向における他方側の端面とロータフレームとの間に前記ピンと係合して固定する係合リングが介在するので、嵌合部と反対側においても磁性部材を位置決めすることができる。

請求項６の発明によれば、複数の嵌合部により、より確実に磁性部材がロータフレームに保持される。

請求項７の発明によれば、ハルバッハタイプのモータの副磁石部を確実にロータフレームで保持することができる。

以下、本発明の各実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
（第１実施形態）

まず、図１〜図１０を参照して、本発明に係るアキシャルギャップ型モータの第１実施形態について説明する。

本実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０は、図１及び図２に示すように、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る略円環状のロータ１１と、回転軸Ｏの軸方向（以後、単に軸方向と言う）の両側からロータ１１を挟み込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一対のステータ１２，１２と、を備える。

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。

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のロータ１１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に伝達されて、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。

各ステータ１２は、略円環板状のヨーク部２１と、ロータ１１に対向するヨーク部２１の対向面上で周方向に所定間隔をおいた位置から軸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、を備える。

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⁻極が軸方向で対向するように設定されている。例えば、軸方向で対向する一対のステータ１２，１２に対し、Ｕ^＋，Ｖ^＋，Ｗ^＋極及び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^＋極及び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、が軸方向で対向するように設定され、軸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。

ロータ１１は、図３及び図４に示すように、ロータフレーム３３内に、主永久磁石片４１，…，４１を中心として軸方向両側に、磁性部材４２，…，４２と、副永久磁石片４３，…，４３と、引掛け板４４，…，４４と、圧入リング５０とを収容して構成されている。なお、図３において、ロータフレーム３３の図中右側には主永久磁石片４１，…，４１と、磁性部材４２，…，４２、副永久磁石片４３，…，４３と、引掛け板４４，…，４４と、圧入リング５０とを組み合わせた組立体が描かれており、ロータフレーム３３の図中左側には磁性部材４２，…，４２、副永久磁石片４３，…，４３と、引掛け板４４，…，４４と、圧入リング５０とがそれぞれ分解して描かれている。

ロータフレーム３３は、非磁性材からなり、周方向に所定間隔をおいて配置された複数の径方向リブ３４，…，３４によって接続された内周側筒状部３５と外周側筒状部３６と、内周側筒状部３５の内周面上から内方に向かい突出する円環板状に形成され、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）に接続される接続部３７とを備えて構成されている。この実施の形態では、ロータフレーム３３の内周側筒状部３５が外部の駆動軸に接続されることから、径方向リブ３４の径方向の内方側がシャフト部側となり、径方向リブ３４の径方向の外方側がリム部側となる。

また、ロータフレーム３３の外周側筒状部３６の内周面には、円環状溝３８が形成され、後述する磁性部材４２のかしめ部４２ｂ（嵌合部）及び副永久磁石片４３の突起部４３ａ（嵌合部）が嵌合するように構成されている。

主永久磁石片４１，…，４１は、略扇形板状を有し、厚さ方向（つまり、回転軸Ｏ方向）に磁化され、、周方向で隣り合う各主永久磁石片４１，４１は、例えば図５に示すように、磁化方向が互いに異方向となるように設定されている。

そして、ロータフレーム３３内に収容された複数の主永久磁石片４１，…，４１は、径方向の両側から内周側筒状部３５と外周側筒状部３６とにより挟み込まれると共に、径方向リブ３４を介して周方向で隣り合うように配置されている。つまり、ロータフレーム３３内において、主永久磁石片４１は２つの径方向リブ３４によって周方向の両側から挟み込まれている。

副永久磁石片４３，…，４３は、略直方体形状を有し、外周面と内周面にはそれぞれ径方向に突出する突起部４３ａ、４３ｂが形成されている。また、回転軸Ｏ方向で対向する１対の副永久磁石片４３，４３がロータフレーム３３内において回転軸Ｏ方向の両側から径方向リブ３４を挟み込むように構成され、その１対の副永久磁石片４３，４３は、例えば図５に示すように、それぞれ回転軸Ｏ方向および径方向に直行する方向（略周方向）に磁化され、互いに磁化方向が異方向とされている。

そして、ロータフレーム３３内において、周方向で隣り合う副永久磁石片４３，４３同士は、磁性部材４２を周方向の両側から挟み込んでいる。

磁性部材４２を介して周方向で対向する１対の副永久磁石片４３，４３同士は、例えば図５に示すように、互いに磁化方向が異方向とされている。そして、回転軸Ｏ方向の一方側に配置された１対の副永久磁石片４３，４３同士は、回転軸Ｏ方向に磁化された主永久磁石片４１の一方側の磁極と同極の磁極を対向させ、回転軸Ｏ方向の他方側に配置された１対の副永久磁石片４３，４３同士は、回転軸Ｏ方向に磁化された主永久磁石片４１の他方側の磁極と同極の磁極を対向させるように配置されている。

つまり、例えば回転軸Ｏ方向の一方側がＮ極かつ他方側がＳ極とされた主永久磁石片４１に対して、回転軸Ｏ方向の一方側において磁性部材４２を周方向の両側から挟み込む１対の副永久磁石片４３，４３は、互いのＮ極が周方向で対向するように配置され、回転軸Ｏ方向の他方側において磁性部材４２を周方向の両側から挟み込む１対の副永久磁石片４３，４３は、互いのＳ極が周方向で対向するように配置されている。これにより、所謂永久磁石の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片４１および各副永久磁石片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。

磁性部材４２は、略扇形板状を有し、図４、図６に示すように、複数の電磁鋼板４２ａが径方向に積層された構成を有し、それぞれの電磁鋼板４２ａの略中央部には、内周面側から外周面側に向かって湾曲するかしめ部４２ｂが形成されている。このかしめ部４２ｂによって、各電磁鋼板４２ａの内周面には凹部が、また外周面には凸部形成され、複数の電磁鋼板４２ａを積層したとき、外周面の凸部が隣接する電磁鋼板４２ａの内周面の凹部に嵌合して互いに軸方向の位置決めがなされる。

かしめ部４２ｂの形状は、例えば、図７（ａ）に示す径方向断面視で略円弧形状でもよく、図７（ｂ）に示す径方向断面視で略台形形状でもよく、図７（ｃ）に示す径方向断面視で略三角形形状でもよく、任意の形状を採用することができる。

また、それぞれの電磁鋼板４２ａに形成されるかしめ部の数は１個に限定されず、それぞれの電磁鋼板４２ａに２つ以上のかしめ部４２ｂ（図８においては電磁鋼板４２ａの両端側に２つ）を形成してもよい。

引掛け板４４は、例えば、ステンレス鋼板などの非磁性材から形成されており、図９に示すように磁性部材４２の内周面に当接する内周押え部４４ａと、内周押え部４４ａの軸方向一端に設けられて周方向両側に延設され副永久磁石片４３の内周面の一部に当接する副磁石支持面４４ｂと、内周押え部４４ａの軸方向他端に設けられて内径側に屈曲する屈曲部４４ｃと、を備える。内周押え部４４ａには、磁性部材４２の内周面に形成されたかしめ部４２ｂの凹部に対応する位置に、この凹部に嵌合する一対の嵌合凸部４４ｄが形成されている。

圧入リング５０は、例えば、ステンレス鋼板などの非磁性材から形成され、引掛け板４４と内周側筒状部３５との隙間を埋めて磁性部材４２を外周側筒状部３６に向けて付勢するとともに、引掛け板４４の屈曲部４４ｃと係合し引掛け板４４の軸方向の位置決めをするように構成されている。

続いて、図９を参照してロータ１１の組み立て方法について説明する。なお、図９は、ロータ１１が軸方向に左右対称であるため軸方向一方（図中左側）のみを図示し、他方（図中右側）を省略している。

径方向の両側から内周側筒状部３５の円弧状凸部３９と外周側筒状部３６とにより囲まれ、かつ、隣接する径方向リブ３４に周方向を囲まれる空間に主永久磁石片４１を装着したロータフレーム３３に、図９（ａ）に示すように、各主永久磁石片４１に軸方向に対向するように各磁性部材４２を装着する。このとき、最外径側に位置する電磁鋼板４２ａのかしめ部４２ｂを、外周側筒状部３６の内周面に形成された円環状溝３８に嵌合させ、軸方向の位置決めをする。

次に、図９（ｂ）に示すように、周方向に隣接する磁性部材４２、４２によって形成された空間であって、軸方向一方を径方向リブ３４に閉塞された空間に副永久磁石片４３を装着する。このとき、副永久磁石片４３の突起部４３ａを、外周側筒状部３６の内周面に形成された円環状溝３８に嵌合させ、軸方向の位置決めをする。

続いて、図９（ｃ）に示すように、磁性部材４２の内周面と内周側筒状部３５によって形成された空間に引掛け板４４を挿入し、引掛け板４４の嵌合凸部４４ｄが磁性部材４２の内周面に形成されたかしめ部４２ｂの凹部に嵌合させる。このとき隣接する引掛け板４４の副磁石支持面４４ｂ、４４ｂが副永久磁石片４３の内周面を支持するとともに、隣接する引掛け板４４の副磁石支持面４４ｂ、４４ｂの軸方向他方に形成される空間４４ｅに副永久磁石片４３の突起部４３ｂが挿入される。

最後に、図９（ｄ）に示すように、圧入リング５０を引掛け板４４と内周側筒状部３５との隙間に圧入し、圧入リング５０の軸方向先端部を引掛け板４４の屈曲部４４ｃに係合させ固定する（図４参照）。これにより、図９（ｅ）に示すようにロータ１１が組み立てられる。

以上説明したように、本実施形態に係るアキシャルギャップ型モータ１０によれば、最外径側に位置する電磁鋼板４２ａのかしめ部４２ｂがロータフレーム３３の外周側筒状部３６の内周面に形成された円環状溝３８に嵌合するので軸方向の位置決めがなされ、ステータ１２による磁気吸引力が作用した場合でも、磁性部材４２自体がロータフレーム３３から脱落することがない。また、圧入リング５０の弾性力により引掛け板４４を介して磁性部材４２が外周側筒状部３６に向けて付勢することにより、より確実に磁性部材４２をロータフレーム３３内に保持することができる。また、引掛け板４４の嵌合凸部４４ｄが磁性部材４２の内周面に形成されたかしめ部４２ｂの凹部に嵌合し、圧入リング５０の軸方向先端部が引掛け板４４の屈曲部４４ｃに係合するので、磁性部材４２は内径側においても軸方向の位置決めがなされ、ステータ１２による磁気吸引力が作用した場合でも、磁性部材４２自体がロータフレーム３３から脱落することがない。

また、副永久磁石片４３の外周面に突起部４３ａを設け、突起部４３ａがロータフレーム３３の外周側筒状部３６の内周面に形成された円環状溝３８に嵌合するので、磁性部材４２とともに副永久磁石片４３もロータフレーム３３に確実に保持することができる。また、副永久磁石片４３の内周面に突起部４３ｂを設け、突起部４３ｂが隣接する引掛け板４４の副磁石支持面４４ｂ、４４ｂの軸方向他方に形成される空間４４ｅに係合し、圧入リング５０の軸方向先端部が引掛け板４４の屈曲部４４ｃと係合するので、副永久磁石片４３は内径側においても軸方向の位置決めがなされ、ステータ１２による磁気吸引力が作用した場合でも、副永久磁石片４３自体がロータフレーム３３から脱落することがない。

なお、第１実施形態の変形例として、図１０に示すように、ロータ１１は、ロータフレーム３３の内周側筒状部（シャフト部）を別部材とし、この別部材をボルト締結することで引掛け板４４を固定するようにしてもよい。即ち、ロータ１１は、接続部３７と別体に設けられた、断面略Ｌ字型の一対のリング部材５５を備える。このリング部材５５の外周側角部には、屈曲部４４ｃを収容するための押え凹部５６がリング状に形成されている。

このロータ１１では、押え凹部５６の軸方向先端部が引掛け板４４の屈曲部４４ｃと係合するので、軸方向が位置決めされ、第１実施形態と同様にステータ１２による磁気吸引力が作用した場合でも、磁性部材４２自体がロータフレーム３３から脱落することがない。

また、かしめ部４２ｂによって、各電磁鋼板４２ａの内周面には凹部が、また外周面には凸部形成され、複数の電磁鋼板４２ａを積層したとき、外周面の凸部が隣接する電磁鋼板４２ａの内周面の凹部に嵌合して互いに軸方向の位置決めがなされるので、温度上昇や経年劣化などによって磁性板同士の接着力が低下した場合であっても、それぞれの磁性板のかしめ部が上下の磁性板とかみあうことにより、磁性部材がずれたり、折れたり、ばらけたりといった不具合を防止することができる。なお、かしめ部４２ｂを形成するとともに、接着剤等により磁性部材４２とロータフレーム３３、電磁鋼板４２ａ同士を接着してもよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るアキシャルギャップ型モータについて、図１１〜図１４を参照して説明する。なお、第２実施形態のアキシャルギャップ型モータは、電磁鋼板の構造が、第１実施形態のアキシャルギャップ型モータと異なる。このため、第１実施形態と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図１１〜図１４に示すように、第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの磁性部材４２は、略扇形板状を有し、複数の電磁鋼板４２ａが径方向に積層された構成を有し、それぞれの電磁鋼板４２ａの略中央部には、内周面側と外周面側を貫通する貫通孔４２ｃが形成され、貫通孔４２ｃを通る貫通ピン６５により隣接する電磁鋼板６２ａが互いに位置決めされる。

貫通ピン６５は、磁性材からなり、磁性部材４２の径方向長さよりも少し長く形成され、磁性部材４２に挿入された場合、磁性部材の内周側及び外周側から突出するように構成されている。

ロータフレーム３３の外周側筒状部３６の内周面には、ピン孔３８ａが形成され、磁性部材４２から外周側に突出する貫通ピン６５の先端がピン孔３８ａに嵌合するように構成されている。また、外周側筒状部３６の内周面には副永久磁石片４３の突起部４３ａが嵌合する突起用孔３８ｂが、隣接するピン孔３８ａの略中間部に形成されている。なお、第１実施形態と同様に貫通ピン６５及び突起部４３aを収容する円環状溝３８を形成してもよいが、ピン孔３８ａ及び突起用孔３８ｂとすることで、軸方向に加え周方向にも位置決めすることができる。

なお、それぞれの電磁鋼板４２ａに形成される貫通孔４２ｃの数は１個に限定されず、それぞれの電磁鋼板４２ａに２つ以上の貫通孔４２ｃを形成し、それぞれ貫通ピン６５を挿入してもよい。

図１４を参照してロータ１１の組み立て方法について説明する。なお、図１４は、ロータ１１が軸方向に左右対称であるため軸方向一方（図中左側）のみを図示し、他方（図中右側）を省略している。

先ず、図１４（ａ）に示すように磁性部材４２の貫通孔４２ｃに貫通ピン６５を挿入する。続いて、貫通ピン６５を挿入した磁性部材４２を、径方向の両側から内周側筒状部３５の円弧状凸部３９と外周側筒状部３６とにより囲まれ、かつ、隣接する径方向リブ３４に周方向を囲まれる空間に主永久磁石片４１を装着したロータフレーム３３に、図１４（ｂ）に示すように、各主永久磁石片４１に軸方向に対向するように各磁性部材４２を装着する。このとき、磁性部材４２から外径側に突出する貫通ピン６５の先端部を、外周側筒状部３６の内周面に形成されたピン孔３８ａに嵌合させ、軸方向及び周方向の位置決めをする。

次に、図１４（ｃ）に示すように、周方向に隣接する磁性部材４２、４２によって形成された空間であって、軸方向一方を径方向リブ３４に閉塞された空間に副永久磁石片４３を装着する。このとき、副永久磁石片４３の突起部４３ａを、外周側筒状部３６の内周面に形成された突起用孔３８ｂに嵌合させ、軸方向の位置決めをする。

続いて、図１４（ｄ）に示すように、磁性部材４２の内周面と内周側筒状部３５によって形成された空間に、磁性部材４２の内周側から突出する貫通ピン６５及び副永久磁石片４３の突起部４３ｂを引掛ける引掛け部５１が形成された圧入リング５０を挿入し、圧入リングの引掛け部５１に磁性部材４２の内周側から突出する貫通ピン６５及び副永久磁石片４３の突起部４３ｂを引掛け固定する。これにより、図１４（ｅ）に示すようにロータ１１が組み立てられる。

以上説明したように、本実施形態に係るアキシャルギャップ型モータ１０によれば、外径側から突出する貫通ピン６５の先端部がロータフレーム３３の外周側筒状部３６の内周面に形成されたピン孔３８ａに嵌合しているので軸方向及び周方向の位置決めがなされ、ステータ１２による磁気吸引力が作用した場合でも、磁性部材４２自体がロータフレーム３３から脱落することがない。また、圧入リング５０の引掛け部５１が磁性部材４２の内周面から突出した貫通ピン６５に係合するので、磁性部材４２は内径側においても軸方向の位置決めがなされ、ステータ１２による磁気吸引力が作用した場合でも、磁性部材４２自体がロータフレーム３３から脱落することがない。

また、副永久磁石片４３の外周面に突起部４３ａを設け、突起部４３ａがロータフレーム３３の外周側筒状部３６の内周面に形成された突起用孔３８ｂに嵌合するので、磁性部材４２とともに副永久磁石片４３もロータフレーム３３に確実に保持することができる。また、副永久磁石片４３の内周面に突起部４３ｂを設け、突起部４３ｂが圧入リング５０の引掛け部５１に係合するので、副永久磁石片４３は内径側においても、軸方向が位置決めされ、ステータ１２による磁気吸引力が作用した場合でも、副永久磁石片４３自体がロータフレーム３３から脱落することがない。

なお、本実施形態においても、第１実施形態の変形例と同様に、ロータフレーム３３の内周側筒状部（シャフト部）を別部材とし、この別部材をボルト締結することで貫通ピン６５及び副永久磁石片４３の突起部４３ｂを固定するようにしてもよい。

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。なお、本発明では、ロータフレームのシャフト部又はリム部と嵌合する嵌合部を磁性部材の外径側又は内径側のいずれかに設ければよいが、ロータが回転すると、磁性部材には半径方向外方に遠心力が作用するので、磁性部材を安定して支持するには、外径側をロータフレームのリム部と嵌合させることが好ましい。また、本発明のアキシャルギャップ型モータは、ハルバッハ型に限らず、副永久磁石片の代わりに非磁性体を配設することができる。さらに、ステータはロータの両側に配置される必要はなく、ロータの少なくとも一方側に配置されていればよい。

本発明に係るアキシャルギャップ型モータを説明するための全体斜視図である。 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２に示すロータの分解斜視図である。 図２に示すロータの縦断面図である。 図２に示すロータの要部分解斜視図ある。 磁性部材の正面図及び斜視図である。 電磁鋼板のかしめ部を説明する部分斜視図である。 磁性部材の変形例を示す正面図及び斜視図である。 図２に示すロータの組立て方法を説明する説明図である。 図２に示すロータの変形例を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの磁性部材を説明する説明図である。 図１１の磁性部材を組み込んだロータの分解斜視図である。 図１１の磁性部材を組み込んだロータの縦断面図である。 図１１の磁性部材を組み込んだロータの組立て方法を説明する説明図である。

符号の説明

１０ アキシャルギャップ型モータ
１１ ロータ
１２ ステータ
３３ ロータフレーム
３４ 径方向リブ
３５ 内周側筒状部
３６ 外周側筒状部
３９ 円弧状凸部
４１ 主永久磁石片（主永久磁石）
４２ 磁性部材
４２ａ 電磁鋼板（磁性板）
４２ｂ かしめ部（嵌合部）
４２ｃ 貫通孔
４３ 副永久磁石片（副永久磁石）
４３ａ、４３ｂ 突起部（嵌合部）
４４ 引掛け板
５０ 圧入リング（係合リング）
６５ 貫通ピン（嵌合部）
Ｏ 回転軸

Claims (7)

1. 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において前記ロータに対向配置されるステータと、
   を備えるアキシャルギャップ型モータであって、
   前記ロータは、ロータフレーム内に磁化方向が前記回転軸方向であって周方向に配置された複数の主永久磁石と、前記各主永久磁石の前記回転軸方向の前記少なくとも一方側の表面上にそれぞれ配置された磁性部材と、を備え、
   前記磁性部材は、前記ロータの径方向における一方側の端面において前記ロータフレームと嵌合する嵌合部を有することを特徴とするアキシャルギャップ型モータ。
2. 前記磁性部材は、それぞれかしめ部が設けられた磁性板を前記径方向に積層してなり、
   前記ロータの径方向における一方側の端面を構成する前記磁性板の前記かしめ部が前記嵌合部を構成す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。
3. 前記磁性部材の前記ロータの径方向における他方側の端面と前記ロータフレームとの間に、前記他方側の端面の前記かしめ部と係合する引掛け板を備えることを特徴とする請求項２に記載のアキシャルギャップ型モータ。
4. 前記磁性部材は、その内部を前記径方向に貫通するピンが挿通され、
   前記磁性部材から突出したピンが前記嵌合部を構成す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。
5. 前記磁性部材の前記ロータの径方向における他方側の端面と前記ロータフレームとの間に介在され、前記ピンと係合して固定する係合リングをさらに有する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。
6. 前記磁性部材の前記一方側の端面に前記嵌合部が複数設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータ。
7. 前記ロータは、さらに磁化方向が周方向であって前記主永久磁石の両端部に配置された複数の副永久磁石を備え、前記副永久磁石の前記ロータの径方向における一方側の端面において、前記ロータフレームと嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータ。

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