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JP6285019B2 - Axial gap type rotating electrical machine - Google Patents

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JP6285019B2
JP6285019B2 JP2016517835A JP2016517835A JP6285019B2 JP 6285019 B2 JP6285019 B2 JP 6285019B2 JP 2016517835 A JP2016517835 A JP 2016517835A JP 2016517835 A JP2016517835 A JP 2016517835A JP 6285019 B2 JP6285019 B2 JP 6285019B2
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孝 石上
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Description

本発明は、アキシャルギャップ型の回転電機(モータ、発電機)に関する。   The present invention relates to an axial gap type rotating electrical machine (motor, generator).

図15に、アキシャルギャップ型の回転電機の概念図を示す。円盤状のロータ1の表面に永久磁石2が取り付けられ、軸方向のギャップ3を介してステータ4(コイルと鉄心)が配置される。ロータ1は、ロータ・シャフト6に取り付けられており、ベアリング5で支持されて、回転する。アキシャルギャップ型の回転電機は、ロータ1の外径を大きくすることで取り付ける磁石2の作用面積を増やすことができ、回転電機の軸方向の長さを増やさずに高い出力を得ることができる。このため、天井に配置されるファン用のモータや、タイヤの中に配置される自動車駆動用のディスクモータなど、薄さを要求される回転電機に活用されている。また、同一体積の回転電機において、磁石の作用面積をラジアルギャップ型の回転電機よりも大きく取れることから、磁力の低いフェライト磁石によって希土類磁石を用いたラジアルギャップ型の回転電機と同等以上の出力を得ることができる。このため、レアアースを用いない低コスト、高出力の回転電機として注目を集めている。なお、ロータ1に永久磁石を用いないSRモータ(発電機)や誘導モータ(発電機)でも同じことが言える。   FIG. 15 shows a conceptual diagram of an axial gap type rotating electrical machine. A permanent magnet 2 is attached to the surface of the disk-shaped rotor 1, and a stator 4 (coil and iron core) is disposed via an axial gap 3. The rotor 1 is attached to a rotor shaft 6 and supported by a bearing 5 to rotate. The axial gap type rotating electrical machine can increase the working area of the magnet 2 to be attached by increasing the outer diameter of the rotor 1, and can obtain a high output without increasing the axial length of the rotating electrical machine. For this reason, it is used for a rotating electrical machine that requires thinness, such as a fan motor arranged on the ceiling and a disk motor for driving an automobile arranged in a tire. In addition, in a rotating electrical machine of the same volume, since the working area of the magnet can be made larger than that of a radial gap type rotating electrical machine, an output equivalent to or higher than that of a radial gap type rotating electrical machine using a rare earth magnet by a ferrite magnet having a low magnetic force is provided. Can be obtained. For this reason, it attracts attention as a low-cost, high-output rotating electrical machine that does not use rare earths. The same applies to SR motors (generators) and induction motors (generators) that do not use permanent magnets for the rotor 1.

ここで、従来のアキシャルギャップ型回転電機のステータ構造を説明する。図16はステータの磁極となるティース9である。電磁鋼板をステータの径方向に積層し、断面形状が長方形、台形または扇形のブロックを構成する(図16は断面形状が台形の例である)。図16においては電磁鋼板の固定にはかしめ10を用いているが、レーザ溶接や接着剤を用いて固定する場合もある。或いは、これらのティース9は、アモルファスの箔体を切断・積層したものでもよいし、表面に絶縁を施した磁性粉体を固めて構成してもよい。また、図17はティース9の回りに装着されるボビン11を示しており、このボビン11の周囲にコイル7(図示せず)を配置することでティースとコイル間の絶縁を確保する。或いは、ボビンの代わりに絶縁紙や絶縁テープをティースの周囲に巻いたり、近年では電線の表面の絶縁皮膜(PPSなど)のみでティースとの絶縁を確保する場合がある。   Here, a stator structure of a conventional axial gap type rotating electrical machine will be described. FIG. 16 shows a tooth 9 serving as a magnetic pole of the stator. Magnetic steel sheets are laminated in the radial direction of the stator to form a block having a rectangular, trapezoidal, or sectoral cross-sectional shape (FIG. 16 is an example of a trapezoidal cross-sectional shape). In FIG. 16, the caulking 10 is used for fixing the electromagnetic steel sheet, but there are cases where the fixing is performed using laser welding or an adhesive. Alternatively, these teeth 9 may be obtained by cutting and laminating amorphous foil bodies, or may be constituted by solidifying magnetic powder having an insulating surface. FIG. 17 shows a bobbin 11 mounted around the tooth 9, and by arranging a coil 7 (not shown) around the bobbin 11, insulation between the tooth and the coil is ensured. Alternatively, an insulating paper or insulating tape may be wound around the teeth instead of the bobbin, or in recent years, insulation from the teeth may be ensured only by an insulating film (PPS or the like) on the surface of the electric wire.

図18と図19にティースの固定に樹脂モールドを用いた従来のアキシャルギャップ型回転電機の構造例を示す。先ず、図18の構造では、図17のボビン11の周りにコイル7を巻き付けた後、図16のティース9に組付ける。そして、コイル7を組付けたティース9を環状に並べて、回転電機のケース12に挿入する。この後、ティース9とコイル7の軸方向、周方向の固定をするために、樹脂をケース12内に注入して硬化させる。次に、図19はティースの取り付け強度を考慮してバックヨーク14を用いた構造である。先ず、ティース9をボビン11の端面よりも突出した長さとする。また、ティース9の外周形状をした穴13を周方向に並べて配置した一体型環状のバックヨーク14を準備する。ここで、一般的にはバックヨーク14は鋼板(非磁性体が好ましいが、磁性体でもよい)の打ち抜き積層によって構成するが、磁性粉体の成形品や金属材料を削り出して構成したものでもよい。そして、ボビン11の端面から突出したティース9の一部をバックヨークの穴13に挿入することで、ティース9を周方向に位置決めする。(特許文献1〜3参照)   18 and 19 show structural examples of a conventional axial gap type rotating electrical machine using a resin mold for fixing the teeth. First, in the structure of FIG. 18, the coil 7 is wound around the bobbin 11 of FIG. 17 and then assembled to the tooth 9 of FIG. 16. Then, the teeth 9 assembled with the coil 7 are arranged in a ring shape and inserted into the case 12 of the rotating electrical machine. Thereafter, in order to fix the teeth 9 and the coil 7 in the axial direction and the circumferential direction, resin is injected into the case 12 and cured. Next, FIG. 19 shows a structure using the back yoke 14 in consideration of the attachment strength of the teeth. First, the teeth 9 have a length protruding from the end surface of the bobbin 11. Also, an integrated annular back yoke 14 is prepared in which holes 13 having the outer peripheral shape of the teeth 9 are arranged in the circumferential direction. Here, the back yoke 14 is generally formed by punching and laminating a steel plate (a nonmagnetic material is preferable, but a magnetic material may be used). Good. And the teeth 9 are positioned in the circumferential direction by inserting a part of the teeth 9 protruding from the end surface of the bobbin 11 into the hole 13 of the back yoke. (See Patent Documents 1 to 3)

特開2011−182576号公報JP 2011-182576 A 特開2011−91933号公報JP 2011-91933 A 特許第4518903号公報Japanese Patent No. 4518903

図18の構造は周方向と回転軸方向に、図19の構造は回転軸方向にティース9を固定する手段がないため、ケース12内に樹脂を注入する必要がある。このため、出力が大きく反力を受ける強度が必要な回転電機や、厳しい使用環境(高温、温度変化大、高湿度など)で使用する回転電機には使用できないという欠点があった。   18 has no means for fixing the teeth 9 in the circumferential direction and the rotation axis direction, and the structure in FIG. 19 has no means for fixing the teeth 9 in the rotation axis direction. Therefore, it is necessary to inject resin into the case 12. For this reason, there has been a drawback that it cannot be used for a rotating electrical machine that requires a strength that receives a large reaction force and a rotating electrical machine that is used in a harsh usage environment (high temperature, large temperature change, high humidity, etc.).

本発明は、樹脂モールドを用いずにティースの位置を固定できる構造により、強度が強く、磁気的性能が高いアキシャルギャップ型の回転電機を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an axial gap type rotating electrical machine having high strength and high magnetic performance by a structure that can fix the position of a tooth without using a resin mold.

上記目的を達成するために、本発明は請求の範囲に記載の構成を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention adopts the configurations described in the claims.

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の一例を挙げるならば、ロータとステータのギャップ面が回転軸と直行するアキシャルギャップ型の回転電機であって、前記回転電機のステータは、磁性体からなる複数のティース、ティースの外周に組み付けられる複数のコイルおよびバックヨークで構成され、前記バックヨークの周方向に設けられた溝内に軸方向に前記ティースが挿入され、前記バックヨークは、薄肉部を備え、前記それぞれのティースの径方向に伸びた穴、もしくは凹みと前記バックヨークの薄肉部の変形部とを嵌合させて、前記ティースを軸方向に固定したことを特徴とするものである。
The present invention includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems. If an example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention is given, an axial gap type rotating electrical machine in which the gap surface of the rotor and the stator is orthogonal to the rotating shaft. The stator of the rotating electrical machine includes a plurality of teeth made of a magnetic material, a plurality of coils assembled on an outer periphery of the teeth, and a back yoke, and is axially disposed in a groove provided in a circumferential direction of the back yoke. the teeth are inserted, the back yoke is provided with a thin portion, said bore extending in the radial direction of each of the teeth, or depressions and the fitted and deformed portion of the thin portion of the back yoke, the teeth Is fixed in the axial direction.

また、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の他の一例を挙げるならば、ロータとステータのギャップ面が回転軸と直行するアキシャルギャップ型の回転電機であって、前記回転電機のステータは、磁性体からなる複数のティース、ティースの外周に組み付けられる複数のコイルおよびバックヨークで構成され、前記バックヨークの周方向に前記複数のティースが配置され、前記それぞれのティースの径方向に伸びた穴にバックヨークの一部を通過させ、前記ティースを軸方向に固定したことを特徴とするものである。   Another example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention is an axial gap type rotating electrical machine in which the gap surface of the rotor and the stator is perpendicular to the rotating shaft, and the stator of the rotating electrical machine is a magnetic material. A plurality of teeth composed of a plurality of teeth, a plurality of coils assembled on an outer periphery of the teeth, and a back yoke. The plurality of teeth are arranged in a circumferential direction of the back yoke, and a back is formed in a hole extending in a radial direction of each of the teeth. A part of the yoke is passed, and the teeth are fixed in the axial direction.

また、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の他の一例を挙げるならば、ロータとステータのギャップ面が回転軸と直行するアキシャルギャップ型の回転電機であって、前記回転電機のステータは、磁性体からなる複数のティース、ティースの外周に組み付けられる複数のコイルおよびバックヨークで構成され、前記バックヨーク、径方向に伸びる溝、周方向に複数備え、前記ティースの側面に溝部を設け、前記バックヨークに設けられた溝内に径方向に前記それぞれのティースが挿入され、前記ティースの側面の溝部と前記バックヨークの突出部を嵌合させて、前記ティースを軸方向に固定し、前記ティースを挟み込むバックヨークの突出部の先端を前記ティースの径方向端部上に広げて、前記ティースを径方向に固定したことを特徴とするものである。

Another example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention is an axial gap type rotating electrical machine in which the gap surface of the rotor and the stator is perpendicular to the rotating shaft, and the stator of the rotating electrical machine is a magnetic material. a plurality of teeth made of, composed of a plurality of coils and the back yoke is assembled to the outer periphery of the teeth, the back yoke, the groove Ru extending radially, a plurality in the circumferential direction, a groove provided on the side surface of the teeth, wherein each of the teeth in the radial direction within the groove provided in Bakkuyo click is inserted, the groove and by the protruding portion is fitted in the back yoke side of the teeth, to fix the teeth in the axial direction, the the tips of the projecting portions of the back yoke sandwiching the teeth spread on radial end portions of the teeth, especially that it has fixed the teeth radially It is an.

本発明によれば、ティースとバックヨークの嵌合によってティースの位置を固定するため、樹脂を用いずに強固にティースを固定することができ、トルク反力が大きく、厳しい環境(高温、温度変化大、高湿度など)で活用できるアキシャルギャップ型回転電機を得ることができる。   According to the present invention, since the position of the teeth is fixed by fitting the teeth and the back yoke, the teeth can be firmly fixed without using resin, the torque reaction force is large, and the harsh environment (high temperature, temperature change) It is possible to obtain an axial gap type rotating electrical machine that can be used in large, high humidity, etc.

また、ティースに圧力がかからず、歪による鉄損の増加をおこさないため、出力や効率の大きなアキシャルギャップ型の回転電機を得ることができる。   In addition, since no pressure is applied to the teeth and iron loss due to strain does not increase, an axial gap type rotating electrical machine with high output and efficiency can be obtained.

本発明の実施例1のステータを、ティースの穴を通り回転軸と直行する面で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the stator of Example 1 of this invention by the surface which passes along the hole of teeth and is orthogonal to a rotating shaft. 本発明の実施例1で用いる穴(もしくは凹部)を有するティースを示す図である。It is a figure which shows the teeth which have the hole (or recessed part) used in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1のステータの構造図である。It is a structure figure of the stator of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1において、バックヨークの外周部(薄肉部)に隙間を設けて渦電流損を防いだ構造例を示す図である。In Example 1 of this invention, it is a figure which shows the structural example which provided the clearance gap in the outer peripheral part (thin part) of the back yoke, and prevented the eddy current loss. 本発明の実施例1において、バックヨークの内周部に隙間を設けて渦電流損を防いだ構造例を示す図である。In Example 1 of this invention, it is a figure which shows the structural example which provided the clearance gap in the inner peripheral part of the back yoke, and prevented the eddy current loss. 本発明の実施例2で用いる補助突出部を有するバックヨークを示す図である。It is a figure which shows the back yoke which has the auxiliary | assistant protrusion part used in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2で用いる補助突出部を有するバックヨークの全体図である。It is a whole view of the back yoke which has an auxiliary | assistant protrusion part used in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2のステータの構造図である。It is a structural diagram of the stator of Example 2 of the present invention. 本発明の実施例2において、バックヨークにティース挿入用の溝を設けない構造例を示す図である。In Example 2 of this invention, it is a figure which shows the structural example which does not provide the groove | channel for teeth insertion in a back yoke. 本発明の実施例2で用いるティース挿入用の溝を設けないバックヨークの全体図である。It is a whole view of the back yoke which does not provide the groove | channel for teeth insertion used in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3で用いる突出部の先端に変形部を有するバックヨークを示す図である。It is a figure which shows the back yoke which has a deformation | transformation part in the front-end | tip of the protrusion part used in Example 3 of this invention. 本発明の実施例3で用いるバックヨークの全体図である。It is a whole view of the back yoke used in Example 3 of the present invention. 本発明の実施例3で用いる径方向の側面に溝を有するティースを示す図である。It is a figure which shows the teeth which have a groove | channel on the side surface of the radial direction used in Example 3 of this invention. 本発明の実施例3のステータの構造図である。It is a structural diagram of the stator of Example 3 of the present invention. アキシャルギャップ型の回転電機の構造図である。FIG. 3 is a structural diagram of an axial gap type rotating electrical machine. アキシャルギャップ型回転電機のティースを示す図である。It is a figure which shows the teeth of an axial gap type rotary electric machine. アキシャルギャップ型回転電機のボビンを示す図である。It is a figure which shows the bobbin of an axial gap type rotary electric machine. ティースの固定に樹脂モールドを用いた従来型のアキシャルギャップ型回転電機のステータを示す図である。It is a figure which shows the stator of the conventional axial gap type rotary electric machine which used the resin mold for fixation of teeth. ティースの固定に樹脂モールドとバックヨークを用いたアキシャルギャップ型回転電機のステータを示す図である。It is a figure which shows the stator of the axial gap type rotary electric machine which uses the resin mold and the back yoke for fixation of teeth.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、実施の形態を説明するための各図において、同一の機能を有する要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same names and reference numerals in the drawings for describing the embodiments, and repetitive description thereof is omitted.

本発明の実施例1のアキシャルギャップ型回転電機を図1〜図5を用いて説明する。実施例1のアキシャルギャップ型回転電機のステータでは、図2に示すように、ティース9の積層方向に伸びた穴(もしくは凹部)17を設ける。そして、図3に示すようにティース9の周囲にボビン11、コイル7を取り付けた状態で、ティース9の突出部をバックヨーク14の溝に差し込む。ここで、前述のティースに設けた穴(もしくは凹部)17はティース9の突出部側に設けておく。また、バックヨーク14には外周側に薄肉部18を設け、ティースの穴(もしくは凹部)17と径方向、軸方向の位置を合わせて外周側から半球状のパンチを押し付ける。その結果、バックヨーク14の変形部18とティースの穴(もしくは凹部)17が嵌合し、ティース9が軸方向に固定される。そして最後に、ケース12にバックヨーク14を圧入する。図1は、ティース9とバックヨーク14を穴(もしくは凹部)17とバックヨークの変形部19で嵌合した状態を、穴(もしくは凹部)17を通り、回転軸と垂直な平面で切った断面図である。   An axial gap type rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the stator of the axial gap type rotating electrical machine of the first embodiment, as shown in FIG. 2, a hole (or recess) 17 extending in the stacking direction of the teeth 9 is provided. Then, with the bobbin 11 and the coil 7 attached to the periphery of the tooth 9 as shown in FIG. 3, the protruding portion of the tooth 9 is inserted into the groove of the back yoke 14. Here, the hole (or recess) 17 provided in the above-described tooth is provided on the protruding portion side of the tooth 9. Further, the back yoke 14 is provided with a thin portion 18 on the outer peripheral side, and a hemispherical punch is pressed from the outer peripheral side with the teeth hole (or recess) 17 aligned with the radial and axial positions. As a result, the deformed portion 18 of the back yoke 14 and the tooth hole (or recess) 17 are fitted, and the tooth 9 is fixed in the axial direction. Finally, the back yoke 14 is press-fitted into the case 12. FIG. 1 is a cross-sectional view of a state in which a tooth 9 and a back yoke 14 are fitted by a hole (or recess) 17 and a deformed portion 19 of the back yoke, cut by a plane perpendicular to the rotation axis through the hole (or recess) 17. FIG.

図4および図5に、実施例1のアキシャルギャップ型回転電機の変形例を示す。バックヨーク14が導電性の材料で、ティース9の外周に連続していると、大きな渦電流が流れて回転電機の効率が悪化することもある。そのため、図4に示すように、外周の薄肉部18で軸方向にバックヨークに隙間20を設けておいてもよい。また、図5に示すように、バックヨーク内周側の薄肉部18の間に隙間20を設けた構造をとってもよい。   4 and 5 show modifications of the axial gap type rotating electric machine according to the first embodiment. If the back yoke 14 is made of a conductive material and is continuous with the outer periphery of the tooth 9, a large eddy current may flow and the efficiency of the rotating electrical machine may deteriorate. Therefore, as shown in FIG. 4, a gap 20 may be provided in the back yoke in the axial direction at the outer thin portion 18. Further, as shown in FIG. 5, a structure in which a gap 20 is provided between the thin portions 18 on the inner peripheral side of the back yoke may be adopted.

本実施例によれば、ティース9の穴(もしくは凹部)17とバックヨーク14の変形部19とを嵌合させることにより、樹脂モールドを用いず、かつティース9に応力をかけずに、ティースを軸方向に固定することができる(径方向はバックヨーク14の溝により固定される。)。なお、バックヨーク14は変形によって歪が生じるが、磁束の通る磁気回路として用いてはおらず、電磁気的な特性には影響しない。   According to the present embodiment, the teeth (or recesses) 17 of the teeth 9 and the deformed portions 19 of the back yoke 14 are fitted to each other so that the teeth can be removed without using a resin mold and applying stress to the teeth 9. It can be fixed in the axial direction (the radial direction is fixed by the groove of the back yoke 14). Although the back yoke 14 is distorted by deformation, it is not used as a magnetic circuit through which magnetic flux passes and does not affect the electromagnetic characteristics.

本発明の実施例2のアキシャルギャップ型回転電機を図6〜図9を用いて説明する。実施例2のアキシャルギャップ型回転電機のステータでは、先ず図6に示すように、バックヨーク14に内外周のどちらかに開放された溝16を設ける。そして、溝16の中央部分に突出部21を設ける。そして、突出部21の先端に変形部22を設け、左右に開いて成形ができるような形状にしておく。図7は、図6に示されるバークヨーク14の全体構造を示す平面図である。次に、図8に示すように、ティース9に穴17を設け、穴17にバックヨーク14の突出部21を通して、ティース9をバックヨーク14に径方向に組み付ける。そして、ティース9の先端の変形部22を開くように変形させることでティース9の径方向への脱落を防止する。最後に、ティース9の周囲にコイルを配置することでステータが構成される。なお、コイルの周囲はボビン、絶縁紙、絶縁テープなどで保護してもよいし、電線の絶縁皮膜のみで絶縁性能を確保してもよい。図6ではバックヨーク14の溝16内の突出部21の先端に変形部22を設けたが、バックヨーク14の溝16の脇の突出部23の先端に変形部22を設けてもよい。   An axial gap type rotating electrical machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the stator of the axial gap type rotating electrical machine according to the second embodiment, first, as shown in FIG. 6, the back yoke 14 is provided with a groove 16 that is opened on either the inner or outer periphery. And the protrusion part 21 is provided in the center part of the groove | channel 16. FIG. And the deformation | transformation part 22 is provided in the front-end | tip of the protrusion part 21, and it is made the shape which can be shape | molded by opening it right and left. FIG. 7 is a plan view showing the overall structure of the bark yoke 14 shown in FIG. Next, as shown in FIG. 8, a hole 17 is provided in the tooth 9, and the tooth 9 is assembled to the back yoke 14 in the radial direction through the protruding portion 21 of the back yoke 14 in the hole 17. Then, the teeth 9 are prevented from falling off in the radial direction by being deformed so as to open the deformed portion 22 at the tip of the teeth 9. Finally, a stator is formed by arranging coils around the teeth 9. The periphery of the coil may be protected with a bobbin, insulating paper, insulating tape, or the like, or the insulating performance may be ensured only with the insulating film of the electric wire. In FIG. 6, the deformed portion 22 is provided at the tip of the protrusion 21 in the groove 16 of the back yoke 14, but the deformable portion 22 may be provided at the tip of the protrusion 23 on the side of the groove 16 of the back yoke 14.

図9および図10に、実施例2のアキシャルギャップ型回転電機の変形例を示す。この変形例では、図9に示すように、ティース9の両脇に位置するバックヨーク14の突出部23をなくし、ティース9の穴17を通す突出部21のみを残す。図10は、図9に示されるバークヨーク14の全体構造を示す平面図である。そして、ティース9の穴17にバックヨーク14の突出部21を通して、ティース9をバックヨーク14に径方向に組み付ける。そして、ティース9の先端の変形部22を開くように変形させる。   9 and 10 show a modification of the axial gap type rotating electrical machine of the second embodiment. In this modification, as shown in FIG. 9, the protruding portions 23 of the back yoke 14 located on both sides of the teeth 9 are eliminated, and only the protruding portions 21 through which the holes 17 of the teeth 9 are passed are left. FIG. 10 is a plan view showing the overall structure of the bark yoke 14 shown in FIG. Then, the teeth 9 are assembled to the back yoke 14 in the radial direction through the protrusions 21 of the back yoke 14 through the holes 17 of the teeth 9. And it deform | transforms so that the deformation | transformation part 22 of the front-end | tip of the teeth 9 may be opened.

本実施例によれば、ティース9の穴17にバックヨーク14の突出部21を通して、ティース9をバックヨーク14に組み付けることにより、樹脂モールドを用いず、かつティース9に応力をかけずに、ティースを軸方向、径方向に固定することができる。   According to the present embodiment, the teeth 9 are assembled to the back yoke 14 through the protrusions 21 of the back yoke 14 through the holes 17 of the teeth 9, so that the teeth can be used without using a resin mold and applying stress to the teeth 9. Can be fixed in the axial direction and the radial direction.

本発明の実施例3のアキシャルギャップ型回転電機を図11〜図14を用いて説明する。実施例3のアキシャルギャップ型回転電機のステータでは、図11に示すように、バックヨーク14に内外周のどちらかに開放された溝16を設ける。そして、溝16の脇の突出部23の先端に変形部22を設け、左右に開いて成形ができるような形状にしておく。図12は、図11に示されるバークヨーク14の全体構造を示す平面図である。更に、図13に示すように、ティース9の径方向の側面に溝24を設ける。そして、図14に示すように、ティース9を径方向からバックヨーク14の溝16内に組み付ける。ここで、ティース側面の溝24の軸方向高さh2をバックヨークの突出部23の軸方向高さh1より僅かに大きくしておく。また、ティース9の突出部の幅W3はバックヨーク14の溝の幅W1よりも大きく、ティース9の溝24部の幅W2はバックヨーク14の溝の幅W1よりも小さくする。これにより、ティース9の側面溝24とバックヨーク14の突出部23を嵌合させることで、ティース9を軸方向に固定することができる。そして、ティース9を溝16に挿入後、バックヨーク14の突出部23の先端の変形部22を左右に広げて成形することで、ティース9が径方向に固定される。最後に、ティース9の周囲にコイルを配置することでステータが構成される。なお、コイルの周囲はボビン、絶縁紙、絶縁テープなどで保護してもよいし、電線の絶縁皮膜のみで絶縁性能を確保してもよい。   An axial gap type rotating electric machine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the stator of the axial gap type rotating electrical machine according to the third embodiment, as shown in FIG. 11, the back yoke 14 is provided with a groove 16 that is open on either the inner or outer periphery. And the deformation | transformation part 22 is provided in the front-end | tip of the protrusion part 23 beside the groove | channel 16, and it is set as the shape which can be shape | molded by opening it right and left. FIG. 12 is a plan view showing the overall structure of the bark yoke 14 shown in FIG. Further, as shown in FIG. 13, grooves 24 are provided on the side surfaces of the teeth 9 in the radial direction. And as shown in FIG. 14, the teeth 9 are assembled | attached in the groove | channel 16 of the back yoke 14 from radial direction. Here, the axial height h2 of the groove 24 on the side surface of the tooth is made slightly larger than the axial height h1 of the protruding portion 23 of the back yoke. Further, the width W3 of the protruding portion of the tooth 9 is larger than the width W1 of the groove of the back yoke 14, and the width W2 of the groove 24 portion of the tooth 9 is made smaller than the width W1 of the groove of the back yoke 14. Thereby, the teeth 9 can be fixed in the axial direction by fitting the side grooves 24 of the teeth 9 and the protrusions 23 of the back yoke 14. Then, after inserting the tooth 9 into the groove 16, the deformed portion 22 at the tip of the projecting portion 23 of the back yoke 14 is widened to the left and right, thereby forming the tooth 9 in the radial direction. Finally, a stator is formed by arranging coils around the teeth 9. The periphery of the coil may be protected with a bobbin, insulating paper, insulating tape, or the like, or the insulating performance may be ensured only with the insulating film of the electric wire.

本実施例によれば、ティース9の側面溝24とバックヨーク14の突出部23を嵌合させることで、樹脂モールドを用いず、かつティースに応力を加えることなくティースをステータの径方向、軸方向に固定することができる。従って、トルク反力が大きく、厳しい環境(高温、温度変化大、高湿度など)で活用できるアキシャルギャップ型回転電機を得ることができる。   According to the present embodiment, the side surface groove 24 of the tooth 9 and the protruding portion 23 of the back yoke 14 are fitted to each other so that the teeth can be moved in the radial direction of the stator without using a resin mold and applying stress to the teeth. Can be fixed in the direction. Therefore, it is possible to obtain an axial gap type rotating electrical machine that has a large torque reaction force and can be used in a severe environment (high temperature, large temperature change, high humidity, etc.).

1 ロータ
2 永久磁石
3 ギャップ
4 ステータ
5 ベアリング
6 ロータ・シャフト
7 コイル
9 ティース
10 かしめ
11 ボビン
12 ケース
13 一体型バックヨークの穴
14 一体型バックヨーク
16 一体型バックヨークの溝
17 ティースに設けた穴(もしくは凹部)
18 バックヨークの薄肉部
19 バックヨークの変形部
20 バックヨークの隙間
21 バックヨークの溝内の突出部
22 バックヨークの突出先端の変形部
23 バックヨークの溝の脇の突出部
24 ティース側面の溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 2 Permanent magnet 3 Gap 4 Stator 5 Bearing 6 Rotor shaft 7 Coil 9 Teeth 10 Caulking 11 Bobbin 12 Case 13 Integrated back yoke hole 14 Integrated back yoke 16 Integrated back yoke groove 17 Hole provided in teeth (Or recess)
18 Thin portion of back yoke 19 Deformed portion of back yoke 20 Clearance of back yoke 21 Protruding portion in groove of back yoke 22 Deformed portion of protruding end of back yoke 23 Protruding portion beside groove of back yoke 24 Groove on side of teeth

Claims (11)

ロータとステータのギャップ面が回転軸と直行するアキシャルギャップ型の回転電機であって、
前記回転電機のステータは、磁性体からなる複数のティース、ティースの外周に組み付けられる複数のコイルおよびバックヨークで構成され、
前記バックヨークの周方向に設けられた溝内に軸方向に前記ティースが挿入され、
前記バックヨークは、薄肉部を備え、
前記それぞれのティースの径方向に伸びた穴、もしくは凹みと前記バックヨークの薄肉部の変形部とを嵌合させて、前記ティースを軸方向に固定したことを特徴とする回転電機。
An axial gap type rotating electrical machine in which the gap surface between the rotor and the stator is perpendicular to the rotating shaft,
The stator of the rotating electrical machine is composed of a plurality of teeth made of a magnetic material, a plurality of coils and a back yoke assembled to the outer periphery of the teeth,
The teeth are inserted in the axial direction into a groove provided in the circumferential direction of the back yoke,
The back yoke includes a thin portion,
Rotating electric machine, characterized in that said holes extending in a radial direction of each of the teeth, or in the fitted and deformed portion of the thin portion of the back yoke and depressions, to fix the teeth in the axial direction.
請求項に記載の回転電機において、
前記バックヨークの薄肉部の変形部は、半球状のパンチを押し付けて形成したことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1 ,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the deformed portion of the thin portion of the back yoke is formed by pressing a hemispherical punch.
請求項に記載の回転電機において、
前記バックヨークの変形部は、前記バックヨークの外周側に形成したことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1 ,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the deformed portion of the back yoke is formed on an outer peripheral side of the back yoke.
請求項1乃至請求項の何れか1つに記載の回転電機において、
前記バックヨークの外周側または内周側の薄肉部に、軸方向に隙間を設けたことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3 ,
A rotating electrical machine characterized in that a gap is provided in the axial direction in a thin portion on an outer peripheral side or an inner peripheral side of the back yoke.
ロータとステータのギャップ面が回転軸と直行するアキシャルギャップ型の回転電機であって、
前記回転電機のステータは、磁性体からなる複数のティース、ティースの外周に組み付けられる複数のコイルおよびバックヨークで構成され、
前記バックヨークの周方向に前記複数のティースが配置され、
前記それぞれのティースの径方向に伸びた穴にバックヨークの一部を通過させ、前記ティースを軸方向に固定したことを特徴とする回転電機。
An axial gap type rotating electrical machine in which the gap surface between the rotor and the stator is perpendicular to the rotating shaft,
The stator of the rotating electrical machine is composed of a plurality of teeth made of a magnetic material, a plurality of coils and a back yoke assembled to the outer periphery of the teeth,
The plurality of teeth are arranged in a circumferential direction of the back yoke,
A rotating electric machine characterized in that a part of a back yoke is passed through a hole extending in a radial direction of each of the teeth, and the teeth are fixed in an axial direction.
請求項に記載の回転電機において、
前記バックヨークの周方向に設けられた複数の溝内に径方向に前記それぞれのティースが挿入され、
前記バックヨークの溝内に、突出部を設け、
前記ティースの径方向に伸びた穴に前記突出部を通過させて、前記ティースを軸方向に固定したことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 5 ,
The respective teeth are inserted in the radial direction into a plurality of grooves provided in the circumferential direction of the back yoke,
Protruding portions are provided in the grooves of the back yoke,
A rotating electric machine characterized in that the protrusion is passed through a hole extending in a radial direction of the tooth, and the tooth is fixed in an axial direction.
請求項に記載の回転電機において、
前記ティースの穴から突出した前記突出部の先端を広げて、前記ティースを径方向に固定したことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 6 ,
A rotating electric machine characterized in that a tip of the protruding portion protruding from a hole of the tooth is widened to fix the tooth in a radial direction.
請求項に記載の回転電機において、
前記ティースを挟み込む突出部の先端を前記ティースの径方向端部上に広げて、ティースを径方向に固定したことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 6 ,
A rotating electric machine characterized in that a tip of a projecting portion sandwiching the teeth is spread on a radial end portion of the teeth and the teeth are fixed in a radial direction.
請求項に記載の回転電機において、
前記バックヨークに、径方向に伸びる突出部を設け、
前記ティースの径方向に伸びた穴に前記突出部を通過させて、前記ティースを軸方向に固定したことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 5 ,
Providing the back yoke with a protruding portion extending in the radial direction,
A rotating electric machine characterized in that the protrusion is passed through a hole extending in a radial direction of the tooth, and the tooth is fixed in an axial direction.
請求項に記載の回転電機において、
前記ティースの穴から突出した前記突出部の先端を広げて、前記ティースを径方向に固定したことを特徴とする回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 9 ,
A rotating electric machine characterized in that a tip of the protruding portion protruding from a hole of the tooth is widened to fix the tooth in a radial direction.
ロータとステータのギャップ面が回転軸と直行するアキシャルギャップ型の回転電機であって、
前記回転電機のステータは、磁性体からなる複数のティース、ティースの外周に組み付けられる複数のコイルおよびバックヨークで構成され、
前記バックヨーク、径方向に伸びる溝、周方向に複数備え
前記ティースの側面に溝部を設け、
前記バックヨークに設けられた溝内に径方向に前記それぞれのティースが挿入され、前記ティースの側面の溝部と前記バックヨークの突出部を嵌合させて、前記ティースを軸方向に固定し
前記ティースを挟み込むバックヨークの突出部の先端を前記ティースの径方向端部上に広げて、前記ティースを径方向に固定し
ことを特徴とする回転電機。
An axial gap type rotating electrical machine in which the gap surface between the rotor and the stator is perpendicular to the rotating shaft,
The stator of the rotating electrical machine is composed of a plurality of teeth made of a magnetic material, a plurality of coils and a back yoke assembled to the outer periphery of the teeth,
The back yoke, the groove Ru extending radially, a plurality in the circumferential direction,
A groove is provided on the side surface of the tooth,
Wherein each of the teeth in the radial direction within the groove provided in Bakkuyo click is inserted, the groove and by the protruding portion is fitted in the back yoke side of the teeth, to fix the teeth in the axial direction,
A rotating electric machine characterized in that a tip of a protruding portion of a back yoke sandwiching the teeth is spread on a radial end portion of the teeth and the teeth are fixed in a radial direction .
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