JP4543709B2 - Axial gap rotating electric machine - Google Patents
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Description
本発明は、モータ、ジェネレータ等の回転電機に関し、特に円盤状の回転子と固定子を軸線方向に対向させたアキシャルギャップ回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine such as a motor and a generator, and more particularly to an axial gap rotating electrical machine in which a disk-shaped rotor and a stator are opposed in the axial direction.
円盤型の回転子に対して、回転子の軸線方向の端面に空隙を挟んで固定子を対向させて配置したいわゆるアキシャルギャップモータは従来から知られている。このモータは、軸線方向で対向した回転子と固定子の表面間で作用する磁力により回転駆動力を得るものである。アキシャルギャップモータは、在来の円筒状の回転子とその周面を取巻く環状の固定子とで構成されるいわゆるラジアルタイプのモータに対して、軸線方向の厚みを小さくできるという長所がある。 A so-called axial gap motor in which a stator is disposed opposite to a disk-type rotor with a gap interposed between end faces in the axial direction of the rotor is conventionally known. This motor obtains a rotational driving force by a magnetic force acting between the surfaces of a rotor and a stator opposed in the axial direction. The axial gap motor has an advantage that the axial thickness can be reduced as compared with a so-called radial type motor composed of a conventional cylindrical rotor and an annular stator surrounding the peripheral surface thereof.
従来知られているアキシャルギャップモータの形式には、回転子の固定子と対向する端面に磁性体部材により突極を形成したリラクタンス型や、固定子の回転駆動磁極に対応した回転子に軸線方向に磁極を向けて永久磁石を配置した永久磁石型がある。こうした永久磁石型を基本として、1つの固定子とそれを挟む一対の回転子で軸線方向に対称な薄型のダブルロータタイプのモータを構成した例として、特許文献1に記載のがある。
ところで、出願人は、前記従来知られている形式とは異なるリラクタンス型と永久磁石型の組み合わせからなる回転電機を創案した。この創案に係る回転電機は、回転子の1つの面に鉄心と永久磁石を周方向に交互に配置し、永久磁石は、その着磁面(磁極)を回転子周方向に向けて配置する構成を採るものである。これによると、モータとしては、回転子の1つの面でリラクタンストルクと永久磁石トルクを発生可能とすることができる。したがって、この構成によると、前記特許文献1に記載の構成(以下、従来例という)に比べ、1つの回転子面で発生できるトルクを大きくすることができ、従来例のアキシャルギャップモータより高トルク化が可能となる。 By the way, the applicant has created a rotating electrical machine composed of a combination of a reluctance type and a permanent magnet type different from the previously known type. The rotating electrical machine according to this idea has a configuration in which iron cores and permanent magnets are alternately arranged on one surface of a rotor in the circumferential direction, and the permanent magnets are arranged with their magnetized surfaces (magnetic poles) facing the rotor circumferential direction. Is taken. According to this, as a motor, reluctance torque and permanent magnet torque can be generated on one surface of the rotor. Therefore, according to this configuration, compared to the configuration described in Patent Document 1 (hereinafter referred to as the conventional example), it is possible to increase the torque that can be generated on one rotor surface, which is higher than the axial gap motor of the conventional example. Can be realized.
更にこの創案を発展させて、高トルク化を図るべく、前記従来技術のようにダブルロータタイプの回転電機を構成する場合、モータとしては固定子と回転子の間に働く磁力により回転子が回転駆動されるわけであるが、固定子と回転子の間の空隙長がばらつくと、モータ性能がばらついてしまう。また、固定子と回転子の間の空隙を規定する部品が多いと、各構成部品ごとの製造時の寸法誤差と、そられの組立て時の組付け誤差により、空隙長の寸法公差が大きくなる。特にアキシャルギャップモータは、回転子を支持する軸の長さが短く、軸支持の精度が回転子の面ブレに比較的大きく影響するため、部品公差はできるだけ小さくすることが望ましい。 In order to further develop this idea and increase the torque, when a double rotor type rotating electrical machine is configured as in the prior art, the rotor is rotated by the magnetic force acting between the stator and the rotor as a motor. Although driven, if the gap length between the stator and the rotor varies, the motor performance varies. Also, if there are many parts that define the gap between the stator and the rotor, the dimensional tolerance of the gap length will increase due to the dimensional error during manufacture of each component and the assembly error during assembly. . In particular, in the axial gap motor, the length of the shaft that supports the rotor is short, and the accuracy of the shaft support has a relatively large effect on the surface shake of the rotor. Therefore, it is desirable to make the component tolerance as small as possible.
本発明は、高トルクを出力可能なダブルロータタイプのアキシャルギャップ回転電機において、回転子と固定子との間の空隙を高精度に設定することを主たる目的とする。更に本発明は、前記のように永久磁石の磁極の方向を回転子周方向に向けることで、一層の高トルク化を図った回転電機において、空隙を高精度に設定することを更なる目的とする。 An object of the present invention is to set a gap between a rotor and a stator with high accuracy in a double rotor type axial gap rotating electrical machine capable of outputting a high torque. Furthermore, the present invention has a further object to set the air gap with high accuracy in the rotating electrical machine that further increases the torque by directing the direction of the magnetic pole of the permanent magnet in the circumferential direction of the rotor. To do.
前記の目的を達成するため、本発明は、少なくとも2つの部分(3A,3B)で構成されるケース(3)と、該ケースに回転自在に軸受支持した回転軸(10)と、該回転軸に回り止め支持し、永久磁石(11)と鉄心(12)を配置した一対の回転子(1A,1B)と、該回転子の間にケースに固定して配置した固定子(2)とを備え、回転子と固定子の間に空隙を保持させたアキシャルギャップ回転電機において、前記永久磁石は、磁極の方向を回転子周方向に向けて、前記鉄心と交互に回転子周方向に配置され、前記回転子は、相互の軸線方向間隔を維持すべく、前記鉄心を支持し、かつ、互いに当接する間隔保持手段(13a)を有し、回転子と前記固定子の間の空隙を保持すべく、固定子と回転子のいずれか一方が、軸線方向位置調整手段(4)を介して前記ケースに当接することを主要な特徴とする。
前記の構成において、前記回転子は、永久磁石と鉄心を支持する支持部材(13)を介して前記回転軸に支持され、間隔保持手段は、支持部材に一体に形成されたことを更なる特徴とする。
前記いずれかの構成において、前記間隔保持手段は、前記回転子を前記回転軸の外周に回り止め支持するハブ部に形成され、軸線方向に延びるスリーブ状(筒状)とされることが望ましい。
また、前記位置調整手段は、前記回転子と前記ケースの一方の部分(3A)との間に介挿したシムで構成され、回転子とケースの他方の部分(3B)との間に、回転子をシムに押付ける弾性付勢手段(5)が配置された構成とすることが望ましい。
前記いずれかの構成において、前記位置調整手段は、前記固定子と前記ケースの一方の部分との間に介挿したシムで構成され、前記回転子とケースの他方の部分との間に、回転子をケースの一方の部分に押付ける弾性付勢手段が配置された構成とすることもできる。
あるいは、前記位置調整手段は、前記固定子又は前記回転子と前記ケースの一方の部分との間に介挿したシムで構成され、前記回転軸は、前記回転子の一方(1A)と当接する位置決め手段(10a)を有し、回転子は、回転軸上の締結手段(7B)により位置決め手段に押付けられ、回転軸は、ケースの一方の部分に軸線方向不動に固定された構成とすることもできる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a case (3) composed of at least two parts (3A, 3B), a rotary shaft (10) rotatably supported by the case, and the rotary shaft. And a pair of rotors (1A, 1B) in which a permanent magnet (11) and an iron core (12) are arranged, and a stator (2) arranged in a fixed manner between the rotors. In the axial gap rotating electrical machine in which a gap is maintained between the rotor and the stator, the permanent magnets are arranged in the rotor circumferential direction alternately with the iron core with the magnetic poles directed in the rotor circumferential direction. The rotor has spacing holding means (13a) for supporting the iron core and abutting against each other in order to maintain the mutual spacing in the axial direction, and holds a gap between the rotor and the stator. Therefore, either the stator or the rotor is in the axial direction position. Sei via means (4) is mainly characterized in that abuts against the casing.
In the above-mentioned configuration, the rotor is supported by the rotating shaft via a support member (13) that supports a permanent magnet and an iron core, and the interval holding means is formed integrally with the support member. And
In any one of the above-described configurations, it is preferable that the interval holding unit is formed in a hub portion that supports the rotor around the outer periphery of the rotary shaft and extends in an axial direction.
Further, the position adjusting means is configured by a shim interposed between the rotor and one part (3A) of the case, and rotates between the rotor and the other part (3B) of the case. It is desirable that the elastic biasing means (5) for pressing the child against the shim is arranged.
In any one of the configurations described above, the position adjusting means is configured by a shim interposed between the stator and one part of the case, and rotates between the rotor and the other part of the case. An elastic biasing means for pressing the child against one part of the case may be arranged.
Alternatively, the position adjusting means is configured by a shim interposed between the stator or the rotor and one part of the case, and the rotation shaft is in contact with one (1A) of the rotor. It has positioning means (10a), the rotor is pressed against the positioning means by fastening means (7B) on the rotating shaft, and the rotating shaft is fixed to one part of the case in an axially stationary manner. You can also.
本発明のアキシャルギャップ回転電機によれば、一対の回転子は、間隔保持手段で相互に当接して回転軸に嵌合しているので、回転子間の距離が格別の調整なしで自ずと設定される。そして、このように直接当接させることで、他の部材が介在しないため、構成部品の寸法公差の累積や組立て公差を最小とすることができる。また、回転子と固定子の位置関係は、軸線方向位置調整手段を介してケースの一方の部分に回転子と固定子のいずれかが位置決めされることでなされるため、軸線方向位置調整手段の選定により、相互に間隔を設定された一対の回転子に対する固定子の位置が調整される。これにより、高精度に空隙長を調整することができる。 According to the axial gap rotating electrical machine of the present invention, the pair of rotors are in contact with each other by the distance holding means and are fitted to the rotating shaft, so that the distance between the rotors is set without any special adjustment. The And since other members do not interpose by making it contact directly in this way, accumulation of the dimensional tolerance of a component and assembly tolerance can be minimized. Further, the positional relationship between the rotor and the stator is determined by positioning either the rotor or the stator in one part of the case via the axial position adjusting means. By the selection, the position of the stator with respect to the pair of rotors that are set apart from each other is adjusted. Thereby, the gap length can be adjusted with high accuracy.
本発明における回転子支持部材において、永久磁石と鉄心を取付ける部分と、回転軸に嵌合する部分は、一体部品とすることが望ましい。この構成によると、回転軸と回転子に固定された永久磁石及び鉄心との間の部品を単一の部材とすることができるので、寸法公差を最小限に抑えて、固定子の面と、それに対面する回転子の面との間の空隙の精度を向上することができる。 In the rotor support member according to the present invention, it is desirable that the part for attaching the permanent magnet and the iron core and the part fitted to the rotating shaft be an integral part. According to this configuration, since the parts between the rotating shaft and the permanent magnet and the iron core fixed to the rotor can be a single member, dimensional tolerance is minimized, the surface of the stator, The precision of the space | gap between the surfaces of the rotor which faces it can be improved.
また、両回転子支持部材の回転軸との嵌合部を、両回転子の回転軸線方向間隔の全域に渡る長さにすることが望ましい。この構成によると、回転電機の全長を抑えつつ、回転子の回転軸嵌合部長さを最大限に確保することで、回転子の回転軸に対する傾き(ブレ)公差を最小とすることができる。 Moreover, it is desirable to make the fitting part with the rotating shaft of both rotor support members the length over the whole area of the rotation axis direction space | interval of both rotors. According to this configuration, the inclination (blur) tolerance of the rotor with respect to the rotating shaft can be minimized by ensuring the maximum length of the rotating shaft fitting portion of the rotor while suppressing the overall length of the rotating electrical machine.
また、回転軸の固定に関しては、押さえ金具、締込みナット等の軸受抜け防止部材を用いて、片側の軸受のみでケースに固定することが望ましい。このようにすると、皿ばねやウェーブワッシャ等の弾性付勢手段を用いることなく回転子の位置決めが可能となる。 Further, regarding the fixing of the rotating shaft, it is desirable to fix the rotating shaft to the case using only one side bearing using a bearing fitting prevention member such as a presser fitting and a tightening nut. If it does in this way, positioning of a rotor will be attained, without using elastic urging means, such as a disc spring and a wave washer.
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。図1及び図2は実施例1を示す。図1は回転電機の断面を示し、図2は回転子と固定子を模式化し、それらの支持部材を省略して一部を分解して斜視状態で示す。この実施例は、位置調整手段4を、回転子1Aとケース3の一方の部分3Aとの間に介挿したシム、すなわち厚さを適宜選定して部材間に介在させるスペーサで構成し、回転子1Bとケース3の他方の部分3Bとの間に、回転子3A,3Bをシム4に押付ける弾性付勢手段5を配置した例である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment. FIG. 1 shows a cross section of a rotating electrical machine, and FIG. 2 schematically shows a rotor and a stator, with their support members omitted, and a part thereof disassembled and shown in a perspective state. In this embodiment, the position adjusting means 4 is constituted by a shim interposed between the rotor 1A and one
図1に示すように、この例におけるダブルロータタイプのアキシャルギャップ回転電機は、2つの部分3A,3Bで構成される合わせ構造のケース3と、該ケースに回転自在に軸受支持した回転軸10と、該回転軸に回り止め支持し、永久磁石11と鉄心12を取付け配置した一対の回転子1A,1Bと、これら回転子の間にケース3に固定して配置され、周方向に複数の鉄心21入りコイル22を配置した固定子2とを備え、回転子1A,1Bの対向する端面と固定子2の背反する端面との間に空隙を保持させたものとされている。
As shown in FIG. 1, a double rotor type axial gap rotating electrical machine in this example includes a case 3 having a combined structure composed of two
図2を併せ参照して、永久磁石11は、この例では矩形断面の棒状とされ、磁極の方向を回転子周方向(図1において紙面に対して垂直方向)に向けて、鉄心12と交互に回転子周方向に配置されている。回転子1A,1Bは、相互の軸線方向間隔を維持すべく、互いに当接する間隔保持手段13aを有する。回転子1A,1Bと固定子2の間の空隙を保持すべく、この例では、回転子1A,1Bが軸線方向位置調整手段4を介してケース3に当接している。
Referring also to FIG. 2, the
更に、各部分ごとに細部構成を説明する。一方のケース部分3Aは、その周壁から内径方向に張出し、固定子2を固定する取付け基準面を持つ取付け部31を有し、また、端壁の径方向内側でケース内に張出す筒状の軸受収容部32を有する。他方のケース部分3Bは、ケース部分3Aの開放端側を覆うものとされ、端壁の径方向内側でケース内に張出す筒状の軸受収容部33を有する。
Further, the detailed configuration will be described for each part. One
固定子2は、軸線方向にみて概ね扇形(図2参照)の鉄心21の周りにコイル22を巻付けたものを周方向に多数並べて、板状の支持部材23に取付け支持した構成とされている。支持部材23は、その外周側に複数のボルト通し孔を有するものとされ、ボルト締めにより一方のケース3Aの取付け部31に取付け固定されている。
The
一対の回転子1A,1Bは、それぞれ円盤部分の内径側に、軸線方向に延びるハブ部13aを有する非磁性材からなる支持部材13と、支持部材13の円盤部分に形成された軸方向視で放射方向に延びる多数の凹部に埋め込まれた永久磁石11と、円盤部分に凹部と周方向に交互に形成された同じく軸方向視で扇形の多数の貫通孔に埋め込まれた鉄心12とで構成されている。2つのハブ部13aを合わせた軸線方向長さは、埋め込み状態の回転子鉄心12の対向する端面と固定子鉄心21の背反する端面との間に所定の空隙が生じる長さとされている。したがって、ハブ部13aが両回転子1A,1Bの間隔保持手段を構成する。
The pair of
一対の回転子1A,1Bを支持する回転軸10は、スリーブ状になっている支持部材13のハブ部13aが嵌る周面部分をケース3への軸受支持部分より若干大径とした軸とされ、この大径軸部分の軸線方向長さは、2つのハブ部13aの軸線方向長さを合わせた長さより若干短く設定されている。なお、図示を省略しているが、大径軸部の外周面には、スプライン等からなる回り止め手段が設けられ、ハブ部13aの内周面に形成されたスプライン等の回り止め手段との係合により、回転子1A,1Bと回転軸10は、相対回転することなくトルクを伝達可能とされている。
The rotating
回転軸10は、一対のアンギュラボールベアリング6A,6Bを介してケース3に支持されている。一方のケース部分3Aの軸受収容部32に配置されたベアリング6Aのアウタレースとケース部分3Aの端壁との間には、回転子1の軸線方向位置を調整設定するための手段としてのシム4が介挿されている。また、他方のケース部分3Bの軸受収容部33に配置されたベアリング6Bのアウタレースと端壁との間には、回転子1をベアリング6Bを介してシム4方向に弾性付勢する手段としてスプリング5が介挿されている。このスプリング5は、皿バネ形のものが示されているが、周方向に均一な荷重負荷を生じるように、周方向に一定の波形を持つウェーブワッシャ形のものとすることもできる。
The rotating
次に、以上の構成からなる回転電機の組立て手順を説明する。先ず、端面が開放状態の一方のケース部分3Aのベアリング収容部32に、厚さを選定したシム4を嵌め込み配置する。次に、軸周に一方の回転子1Aとベアリング6Aを嵌め込んだ回転軸10をケース3Aに組込む。なお、ベアリング6Aは回転軸10の組み込みに先行して組込む手順を採ることもできる。これによりベアリング6Aのアウタレースがシム4を介してケース部分3Aの端壁に当接し、一方の回転子1Aは、支持部材13のハブ部13aの外端面がベアリング6Aのインナレースに当接することでケース部分3Aに対してシム4とベアリング6Aを介して位置決めされる。
Next, a procedure for assembling the rotating electrical machine having the above configuration will be described. First, the
次に、予め支持部材23に鉄心21入りコイル22を組付けた固定子2をケース部分3Aに組込み、支持部材23をボルト締めでケース部分3Aの取付け部31に固定する。これにより固定子2は、ケース部分3Aに対して取付け部31の基準面で直接位置決めされる。
Next, the
次に、他方の回転子1Bを回転軸10に挿入する。これにより2つの回転子1A,1Bの支持部材13のハブ部13aが互いに当接し、回転子相互の位置と、ケース部分3Aに対する両回転子1A,1Bの位置決めがなされる。
Next, the
更に、他方のベアリング6Bを回転軸10に嵌め込み、ベアリング6Bの端面にスプリング5を添えた状態で他方のケース3Bを被せる。最後に、他方のケース3Bをボルト止め等で一方のケース3Aに締結固定することで組立てを完了する。これにより、ベアリング6Bとケース部分3Bとの間で圧縮されたスプリング5の荷重が、ベアリング6Bのアウタレース、ベアリングボール、インナレース、他方の回転子1Bの支持部材13、一方の回転子の支持部材13、ベアリング6Aのインナレース、ベアリングボール、アウタレース及びシム4を経て一方のケース3Aに伝達され、回転子1A,1Bの軸線方向浮動が防止される。なお、この実施例において、回転軸10の大径軸部の軸長を両支持部材13のハブ部13aの軸長より短くしているのは、スプリング5の負荷によるベアリング6Bの軸線方向移動を許容するためである。
Further, the
この実施例では、固定子2は、ケース3の基準面に対して位置決めされ、回転子1A,1Bは、相互にハブ部13aの当接により相対位置決めされた状態で、シム4の厚さの調整によりスプリング荷重負荷状態でケース3を介して固定子2に対して位置決めされる。
In this embodiment, the
以上詳述したように、この実施例1によれば、一対の回転子1A,1Bは、支持部材13のハブ部13aで相互に当接して回転軸10に嵌合しているので、回転子間の距離が格別の調整なしで自ずと設定される。また、両回転子1A,1Bの間隔を設定するハブ部13aは、回転軸10の外周面に嵌合して両ベアリング6A,6B間の全長に及ぶ長さであるため、回転子の面ブレも最小限に抑えられる。
As described in detail above, according to the first embodiment, the pair of
そして、このように支持部材13を直接当接させることで、他の部材が介在しないため、構成部品の寸法公差の累積と組立て公差を最小とすることができる。また、前記のように相対位置を設定された両回転子1A,1Bは、シム4を介してケース3の一方の部分3Aに位置決めされるので、ケース部分3Aに直接固定された固定子2に対してシム4の選定により位置調整することで、高精度に回転子1A,1Bと固定子2との間の空隙長を調整することができる。
なお、本実施例では、シム4は、ベアリング6Aのアウタレースとケース部分3Aとの間に配置した例を示したが、ベアリング6Aのインナレースと回転子1Aの支持部材13aとの間に配置しても同様の効果を得ることができる。
Further, by directly abutting the
In the present embodiment, the
次に図3を参照して示す実施例2は、前記実施例1とは逆に、回転子1A,1Bをケース3に対して直接位置決めし、固定子2をケース3に対して位置調整する例である。この例においても、回転電機を構成する各構成要素は、全て実施例1と同様であるので、構成要素個々の説明は、対応する要素に同じ参照符号を付して説明に代え、以下、配置関係の相違点と組立て手順のみ説明する。
In the second embodiment shown in FIG. 3, the
この例では、シム4は、固定子2の支持部材23と一方のケース部分3Aの取付け部31との間に介挿されている。また、スプリング4は、他方の回転子1Bと他方のベアリング6Bのインナレースとの間に介挿されている。
In this example, the
この例の組立て手順については、先ず、端面が開放状態の一方のケース部分3Aのベアリング収容部32に、軸周に一方の回転子1Aとベアリング6Aを嵌め込んだ回転軸10を組込む。この場合もベアリング6Aを別組みとしてもよい。これにより一方の回転子1Aは、ケース部分3Aに対してアリング6Aを介して位置決めされる。
As for the assembling procedure of this example, first, the rotating
次に、厚さを選定したシム4をケース部分3Aの取付け部31の取付け面に添えて配置し、予め支持部材23に鉄心21入りコイル22を組付けた固定子2をケース部分3Aに組込み、支持部材23をボルト締めでケース部分3Aの取付け部31に固定する。これにより固定子2は、ケース部分3Aに対してシム4を介して位置決めされる。
Next, the
次に、他方の回転子1Bを回転軸10に挿入する。これにより2つの回転子1A,1Bの支持部材13のハブ部13aが互いに当接し、回転子相互の位置と、ケース部分3Aに対する両回転子1A,1Bの位置決めがなされる。
Next, the
更に、スプリング5とベアリング6Bをその順序で回転軸10に嵌め込み、他方のケース部分3Bを被せる。最後に、他方のケース部分3Bをボルト止め等で一方のケース部分3Aに締結固定することで組立てを完了する。これにより、ベアリング6Bと回転子1Bとの間で圧縮されたスプリング5の荷重が、一方でベアリング6Bのインナレース、ベアリングボール、アウタレース、他方のケース部分3B及び締結ボルトを経て一方のケース部分3Aに支持され、他方で、他方の回転子1Bの支持部材13、一方の回転子1Aの支持部材13、ベアリング6Aのインナレース、ベアリングボール及びアウタレースを経て一方のケース部分3Aに伝達され、回転子1A,1Bの軸線方向浮動が防止される。
Further, the
この実施例では、回転子1A,1Bは、相互にハブ部13aの当接により相対位置決めされた状態で、スプリング荷重負荷状態でケース3に対して位置決めされ、固定子2は、シム4の厚さの調整により回転子1A,1Bに対して位置決めされる。
In this embodiment, the
この実施例2の構造においても、両回転子1A,1B間の距離が格別の調整なしで自ずと設定される点、回転子の面ブレも最小限に抑えられる点、また、直接当接により他の部材が介在しないため、構成部品の寸法公差の累積と組立て公差を最小とすることができる点は同様である。ただ、この実施例2では、相対位置を設定された両回転子1A,1Bは、ケース部分3Aに直接位置決めされ、これに対してシム4の選定により固定子2の位置調整がなされる点が異なるが、高精度に回転子1A,1Bと固定子2との間の空隙長を調整することができる点は同様である。
Also in the structure of the second embodiment, the distance between the
なお、前記実施例1と実施例2との対比で分かるように、スプリング5は、両回転子1A,1Bをケース部分3Aに押付ける役割のものである。したがって、実施例1におけるスプリングの配置位置と、実施例2におけるスプリングの配置位置は、相互に入れ替えた関係に配置することもできる。すなわち、実施例1において、スプリング5を支持部材13とベアリング6Bの間に配置し、また、実施例2において、スプリング5をベアリング6Bとケース部分3Bの間に配置してもよい。
As can be seen from the comparison between the first embodiment and the second embodiment, the
次に図4を参照して示す実施例3は、固定子2をケース3に対して位置調整する構成は先の実施例2と同様であるが、回転子1A,1Bの位置決め構成が先の2つの例とは異なり、回転子1A,1Bを回転軸10に対して位置決めし、回転軸10を介してケース3に軸線不動に固定位置決めする構成が採られている。なお、この例においても、この位置決め手段を除き、回転電機を構成する各構成要素は、全て実施例1及び実施例2と同様であるので、構成要素個々の説明は、対応する要素に同じ参照符号を付して説明に代え、以下、位置決め手段及びそれらの配置関係の相違点と組立て手順のみ説明する。
Next, in the third embodiment shown in FIG. 4, the configuration for adjusting the position of the
この例では、先の実施例に対して回転軸10の構成が変更されている。回転軸10は、大径軸部の一端にカラー10aを備えている。このカラー10aは、その一方の端面にベアリング6Aのインナレースを当接させ、他方の端面に回転子1Aの支持部材13を当接させて位置決めするためのものである。回転軸10は、更にベアリング嵌合部の外側にナット締め用のねじ部10bを備えている。更に、一方のケース部分3Aの端壁には、ボルト締結用のねじ孔が形成され、このねじ孔に、一方のベアリング6Aのアウタレースをケース3Aに固定する押え金具8がボルト止め固定される構成とされている。
In this example, the configuration of the
なお、図4を参照して分かるように、この例では、ケース部分3Bにおいて、軸受収容部33の外側に被さる端壁がなくされているが、これはケース部分3Bに特に押圧力を支持する必要がないことから除かれたもので、前記実施例1や実施例2に対して格別の技術的意味を持つものではない。
As can be seen with reference to FIG. 4, in this example, the case portion 3 </ b> B has no end wall covering the outside of the
この例の組立て手順については、先ず、端面が開放状態の一方のケース部分3Aのベアリング収容部32に、ベアリング6Aを嵌めて、押さえ金具8のボルト締めによりアウタレースをケース部分3Aの端壁に押付けることでベアリング6Aをケース3Aに抜け止め固定する。次に、軸周に一方の回転子1Aを嵌め込んだ回転軸10を、ベアリング6Aのインナレースに挿通させて組込む。これにより一方の回転子1Aは、ケース部分3Aに対して回転軸10のカラー10aとベアリング6Aを介して位置決めされる。
The assembly procedure of this example is as follows. First, the bearing 6A is fitted into the bearing
次に、厚さを選定したシム4をケース部分3Aの取付け部31の取付け面に添えて配置し、予め支持部材23に鉄心21入りコイル22を組付けた固定子2をケース部分3Aに組込み、支持部材23をボルト締めでケース3Aに固定する。これにより固定子2は、ケース部分3Aに対してシム4を介して位置決めされる。
Next, the
次に、他方の回転子1Bを回転軸10に挿入する。これにより2つの回転子1A,1Bの支持部材13のハブ部13aが互いに当接し、回転子相互の位置と、ケース部分3Aに対する両回転子1A,1Bの位置決めがなされる。
Next, the
更に、ベアリング6Bを回転軸10に嵌め込み、他方のケース部分3Bを被せる。そして、他方のケース部分3Bをボルト止め等で一方のケース部分3Aに締結固定する。この後、回転軸10の両ねじ部にナット7A,7Bを締め込むことで組立てを完了する。これにより、回転軸10がベアリング6Aを介して一方のケース部分3Aに対して軸線方向に固定される。また、他方のナット7Bの締込みにより他方の回転子1Bの支持部材13を一方の回転子1Bの支持部材13を介してカラー10aに圧接されることで、両回転子1A,1Bと他方のベアリング6Bは,回転軸10に対して軸線方向不動に固定される。
Further, the
この実施例では、回転子1A,1Bは、一端側をカラー10aで拘束され、他端側をベアリング6Bのインナレースで拘束されて回転軸10に対して不動に相対位置決めされた状態で、回転軸10に対してアウタレースを不動に固定されたベアリング6Aを一方のケース部分3Aに不動に固定した固定関係となり、ケース3に対して位置決めされる。一方、固定子2は、シム4の厚さの調整により回転子1A,1Bに対して位置決めされる。
In this embodiment, the
この実施例3の構造においても、両回転子1A,1B間の距離が格別の調整なしで自ずと設定される点、回転子の面ブレも最小限に抑えられる点、また、直接当接により他の部材が介在しないため、構成部品の寸法公差の累積と組立て公差を最小とすることができる点は同様である。ただ、この実施例3では、前記のように相対位置を設定された両回転子1A,1Bは、ケース部分3Aに対して位置決めされた回転軸10のカラー10aへの当接により回転軸に対して位置決めされることになり、結果としてケース部分3Aに対して位置決めされることになり、これに対してシム4の選定により固定子2の位置調整がなされる点が異なる。しかしながら、高精度に回転子1A,1Bと固定子2との間の空隙長を調整することができる点は同様である。
なお、本実施例では、シム4をケース部分3Aと固定子支持部材23との間に配置したが、シム4をベアリング6Aのアウタレースとケース部分3Aとの間に配置し、又はベアリング6Aのインナレースと回転軸のカラー10aとの間に配置しても同様の効果を得ることができる。
Even in the structure of the third embodiment, the distance between the
In this embodiment, the
本発明は、あらゆる用途のモータ、ジェネレータあるいはモータジェネレータに適用可能であるが、特に回転電機の軸線方向寸法が厳しく制約させる用途、例えば電機自動車においてホイールに内蔵されるホイルモータや、エンジン横置式のハイブリッド車用駆動装置におけるエンジンと同軸上又は平行軸上に配置されるモータ又はジェネレータに用いて特に有効なものである。 The present invention can be applied to a motor, a generator, or a motor generator for any application. However, in particular, an application in which the axial direction dimension of a rotating electrical machine is severely restricted, for example, a wheel motor built in a wheel in an electric vehicle, The present invention is particularly effective when used for a motor or a generator disposed on the same axis or parallel axis as the engine in the hybrid vehicle drive device.
1A,1B 回転子
2 固定子
3 ケース
3A,3B ケース部分
4 シム(位置調整手段)
5 スプリング(弾性付勢手段)
7A,7B ナット(締結手段)
10 回転軸
10a カラー(位置決め手段)
11 永久磁石
12 鉄心
13 支持部材
1A,
5 Spring (elastic biasing means)
7A, 7B Nut (fastening means)
10 Rotating shaft 10a Color (Positioning means)
11
Claims (6)
前記永久磁石は、磁極の方向を回転子周方向に向けて、前記鉄心と交互に回転子周方向に配置され、
前記回転子は、相互の軸線方向間隔を維持すべく、前記鉄心を支持し、かつ、互いに当接する間隔保持手段(13a)を有し、
回転子と前記固定子の間の空隙を保持すべく、固定子と回転子のいずれか一方が、軸線方向位置調整手段(4)を介して前記ケースに当接することを特徴とするアキシャルギャップ回転電機。 A case (3) composed of at least two parts (3A, 3B), a rotating shaft (10) rotatably supported by the case, a detent supported by the rotating shaft, and a permanent magnet (11); A pair of rotors (1A, 1B) in which an iron core (12) is disposed, and a stator (2) that is disposed between the rotors and fixed to a case are provided, and a gap is formed between the rotors and the stators. In the held axial gap rotating electrical machine,
The permanent magnet is arranged in the rotor circumferential direction alternately with the iron core with the direction of the magnetic pole in the rotor circumferential direction,
The rotor has interval holding means (13a) that supports the iron core and abuts against each other in order to maintain a mutual axial interval.
Axial gap rotation, wherein either one of the stator and the rotor contacts the case via the axial position adjusting means (4) so as to maintain a gap between the rotor and the stator. Electric .
前記間隔保持手段は、支持部材に一体に形成されたことを特徴とする、請求項1記載のアキシャルギャップ回転電機。 Before SL rotor is supported by the rotary shaft via a support member (13) for supporting the permanent magnet and the iron core,
The interval holding means is characterized in that it is formed integrally with the support member, the axial gap rotary electric machine of claim 1 Symbol placement.
回転子とケースの他方の部分(3B)との間に、回転子をシムに押付ける弾性付勢手段(5)が配置されたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載のアキシャルギャップ回転電機。 The position adjusting means is constituted by a shim interposed between the rotor and one part (3A) of the case,
Between the other part of the rotor and the casing (3B), and an elastic biasing means which presses the rotor shim (5) is disposed, any one of claims 1 to 3 The described axial gap rotating electrical machine.
前記回転子とケースの他方の部分との間に、回転子をケースの一方の部分に押付ける弾性付勢手段が配置されたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載のアキシャルギャップ回転電機。 The position adjusting means is constituted by a shim interposed between the stator and one part of the case,
Between the other portions of the rotor and casing, the resilient biasing means which presses the rotor in one part of the case, characterized in that are arranged, according to any one of claims 1 to 3 Axial gap rotating electric machine.
前記回転軸は、前記回転子の一方(1A)と当接する位置決め手段(10a)を有し、
回転子は、回転軸上の締結手段(7B)により位置決め手段に押付けられ、
回転軸は、ケースの一方の部分に軸線方向不動に固定されたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載のアキシャルギャップ回転電機。 The position adjusting means comprises a shim interposed between the stator or the rotor and one part of the case,
The rotating shaft has positioning means (10a) that contacts one of the rotors (1A),
The rotor is pressed against the positioning means by the fastening means (7B) on the rotating shaft,
The axial gap rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the rotating shaft is fixed to one part of the case so as not to move in the axial direction.
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