WO2003047069A1 - Axial gap type dynamo-electric machine - Google Patents

Description

アキシャルギヤップ型回転電機 技術分野

本発明は、 電動モ一夕や発電機等を構成し、 また車両駆動源として用 いた場合には回生ブレーキとし明てモー夕と発電機の両方の作用'を利用す る口一夕及びステ一夕からなる回転細電機に関する。 背景技術

電動二輪車等の駆動源やその他一般の電動モータとしてラジアルギヤ ヅプ型電動モ一夕が用いられている。 このラジアルギヤップ型電動モー 夕は、 例えば口一夕側に、 マグネッ トを軸廻りに円筒状に設け、 このマ グネッ トの円筒面に対向して複数のティースをステ一夕側に設け、 この ティースにコイルを卷回したものである。 したがって、 マグネヅ トと各 ティースの対向面のギヤップは軸に沿って円筒状に形成される。

一方、 オーディオ機器等の比較的小出力の回転駆動源としてアキシャ ルギヤヅプ型電動モー夕が用いられている。 このアキシャルギヤヅプ型 電動モータは、 回転軸に固定された円板状の口一夕側のヨークと、 該ロ —夕側のヨークに対向する円板状のステ一夕側のヨークと、 該ロ一夕側 又はステ一夕側のいずれか一方のヨークの対向面側に固定されたマグネ ッ 卜と、 前記ロータ側又はステ一夕側の他方のヨークの対向面側に、 前 記マグネッ トに対向して放射状に配設された複数のティースと、 該複数 のティースの各々に卷回されたコイルとにより構成される。 したがって 、 マグネッ トとティースの対向面のギャップは、 軸に垂直な平面状に形 成される。 図 1 7は、 従来のアキシャルギャップ型電動モー夕の磁束説明図であ る。 図は 1つのティース 3についてのみ磁束を示し、 その左右隣のティ —ス 3については図示省略してある。

ステ一夕 1は、 鋼板の積層体からなる円板状ステ一夕ヨーク 2を備え 、 このステ一夕ヨーク 2上に複数の同じく鋼板の積層体からなるティー ス 3を放射状に配設したものである。 各ティース 3にコイル （不図示） が卷回される。 このステ一夕のティース 3に対向して円板状のロー夕 （ 不図示） が配設される。 この口一夕にマグネッ トがティース 3の上面に 対し所定のギヤップを隔てて固定される。 なお円板状とは円形及び平板 リング状 （ドーナツ形状） を含む。

不図示の口一夕とステ一夕との間で磁気回路が形成され、 マグネッ ト の N極から出た磁束は、 ティース 3からステ一夕ョ一ク 2へ流れ （矢印

A )、 他のティース 3を通してマグネッ トの S極へ流れる （不図示）。 コ ィルへの通電により、 そのコイルのティースが励磁され、 ティース上面 に対向する口一夕のマグネッ トを吸引及び反発させる。 コイルへの通電 を順次切換えることにより、 励磁するティースを順次移動させてマグネ ッ トとともに口一夕を回転させる。

このようなアキシャルギヤップ型モ一夕は、 マグネッ トとティ一スと の対向面が軸方向に垂直であるため、 ラジアルギヤップ型に比べ軸方向 が短くなる。 出力を大きくする場合にも、 軸方向を長くすることなくギ ャップ対向面を大きくできるため、 モー夕の薄型化に寄与できる。

しかしながら、 上記アキシャルギャップ型電動モ一夕において、 コィ ルへの通鼋によりティース 3からステ一夕ヨーク 2へ流れる磁束は、 口 一夕側のマグネッ トが回転するため、 その向きや大きさが変化し、 その 変化量に応じた電磁誘導によって、 ステ一夕ヨーク 2の中をティース 3 を中心にその周囲に渦状の誘導電流 Bが流れる （図 1 7 )。 この誘導電 流 Bはジュール熱となってエネルギーの損失となりモー夕効率を低下さ せる。

このような熱によるエネルギーの損失は、 低出力の場合にはそれほど 大きな問題とならないが、 例えば電動二輪車のように大きなトルクを得 るために強いマグネッ トを用いる場合には、 損失が著しく大きくなると ともに温度上昇率も高くなり高温になる。

したがって、 このようなアキシャルギャップ型電動モ一夕は、 薄型で 電動二輪車の車軸等に装着するのに好適であると考えられるにもかかわ らず、 高トルクで強い磁石を用いる電動二輪車ではモ一夕効率が著しく 低下するため、 駆動源としては適用されていなかった。

本発明は、 上記従来技術を考慮したものであって、 誘導電流によるェ ネルギー損失を低減して、 強い磁石を使用した高トルクの駆動源として 小型で高いモ一夕効率が得られるアキシャルギヤップ型電動モー夕の提 供を目的とする。 発明の開示

前記目的を達成するため、 本発明では、 回転軸に固定された円板状の ロータ側のョ一クと、 該ロ一夕側のヨークに対向する円板状のステ一夕 側のヨークと、 該ロ一夕側又はステ一夕側のいずれか一方のヨークの対 向面側に固定されたマグネッ トと、 前記ロータ側又はステ一夕側の他方 のヨークの対向面側に、 前記マグネッ 卜に対向して放射状に配設された 複数のティ一スと、 該複数のティースの各々に卷回されたコイルとから なり、 前記ヨークは、 前記ティースの一部を挿入して固定するための孔 又は凹みからなる固定部を有するアキシャルギヤップ型回転電機におい て、 前記固定部の周囲に誘導電流に対する抵抗部を設けたことを特徴と するアキシャルギヤップ型回転電機を提供する。 この構成によれば、 ティースを通る磁束変化に基づいてステ一夕ョー クの中をティースの周囲に渦状に発生する誘導電流は、 例えばティース 周囲のヨークを切断したスリット等の誘導電流に対する抵抗部を形成す ることにより、 誘導電流が遮断又は低減される。 したがって、 エネルギ 一損失が低減し高いモ一夕効率が得られる。

なお、 ヨークに形成するティース固定用の孔又は凹みは、 例えば圧入 用のものであってもよいし、 または単に揷入あるいは嵌合させてネジゃ 半田等の他の手段で固定するためのものでもよい。 また、 樹脂等で封止 して接合固定してもよい。 この孔はヨークを板厚方向に貫通し、 凹みは 貫通しない。 貫通孔の場合は、 全て孔の明いた鋼板を積層してヨークを 形成する。 凹みの場合は、 孔の明いた鋼板を積層しその下に孔の明いて いない鋼板を積層してヨークを形成する。 すなわち、 凹みは上記貫通孔 をヨークの板厚の途中まで形成したものである。

好ましい構成例では、 前記抵抗部は、 前記ヨークに設けた空間部又は 切込みにより形成したことを特徴としている。

この構成によれば、 誘導電流が流れる部分のヨークに、 切込みや空間 部を形成して空気層を介在させることにより、 誘導電流を低減する。 切 込みは、 ほとんど隙間のない状態で分離した形状である。 空間部の形状 は薄い幅のスリッ ト状であってもよいし、 長円形その他適当な形状とす ることができる。

別の好ましい構成例では、 前記抵抗部は、 前記ヨークと異なる材質の 部材で形成したことを特徴としている。

この構成によれば、 誘導電流が流れる部分のヨークに、 例えば切込み やスリッ トを形成し、 ここに絶縁フィルムを装着し、 あるいは樹脂を充 填して誘導電流を低減する。 あるいは、 ヨークを切り欠くことなく、 化 学処理やレーザー処理その他の処理で、 誘導電流が流れる部分を変質さ せることにより、 絶縁性をもたせて誘導電流を低減してもよい。

別の好ましい構成例では、 前記抵抗部は、 前記固定部の内周側又は外 周側に形成されたことを特徴としている。

この構成によれば、 円板状ヨークに円環状に設けた複数の孔又は凹み からなる固定部の内周側又は外周側に、 上記切込みゃスリッ ト等の抵抗 部を形成して誘導電流を低減する。 この場合、 複数の固定部の全てに対 し統一して内周側又は外周側に形成してもよいし、 内周側と外周側を交 互にあるいは複数個ごとに形成してもよい。

別の好ましい構成例では、 前記抵抗部は、 隣接する固定部の間に形成 されたことを特徴としている。

この構成によれば、 円板状ヨークに円環状に設けた複数の孔又は凹み からなる固定部に対し、 隣接する固定部の間に上記切込みゃスリッ ト等 の抵抗部を形成して誘導電流を低減する。

例えば、 円環状に並べて配設された複数のティースに対し、 隣り合う ティース間のョ一クを円周方向に沿って切断してスリットを形成するこ とにより、 ヨーク内を円周方向に流れる磁束への影響を最小限に抑える ことができる。 この場合、 電気角で 3 6 0 ° に相当するティースを 1組 としてこれらのティ一スの孔を連結して円周方向にスリッ トを形成する ことにより、 効率よく誘導電流を遮断してモー夕効率を高めることがで ぎる。

別の好ましい構成例では、 前記抵抗部は、 前記固定部に達することな く形成され、 該固定部の周縁のヨークが連続した状態であることを特徴 としている。

この構成によれば、 切込みゃスリッ ト等による抵抗部が固定部の孔ゃ 凹みの周縁に開口しないため、 固定部にティ一スを圧入するときに、 ョ ―クの変形が抑えられ強固にティースを固定保持できるとともに、 マグ ネットとティース間の高精度のギヤップ間隔が維持される。

別の好ましい構成例によれば、 前記抵抗部は、 ヨークの板厚方向に関 し、 一方の面から他方の面まで全体に形成されることなく、 いずれか一 方の面側又は中間部が未形成であることを特徴としている。

この構成によれば、 切込みやスリッ ト等による抵抗部がヨークの板厚 全体にわたって形成されないため、 固定部にティースを圧入するときに 、 ヨークの変形が抑えられ強固にティースを固定保持できるとともに、 マグネッ トとティース間の高精度のギヤップ間隔が維持される。

別の好ましい構成例では、 前記ティースが固定されたヨークを樹脂モ ールドにより封止したことを特徴としている。

この構成によれば、 ティースが装着されたヨークを樹脂で固めること によりティースを確実に固定保持できる。 また、 ティースの圧入により ヨークが変形した場合に、 モールド成形時に変形を矯正した状態でョ一 クを金型にセッ トして樹脂を流し込むことにより、 高精度の寸法形状の ヨークが得られる。

好ましい適用例では、 本発明のアキシャルギヤップ型電動モー夕を電 動二輪車の駆動源として用いている。

この適用例によれば、 強いマグネッ トを用いた高トルクの電動二輪車 の駆動源として本発明の電動モータを用いることにより、 誘導電流の抑 制によりエネルギー損失を抑えてモー夕効率を高め、 バッテリ走行距離 を延ばすとともに過熱化を抑えることができる。 また、 軸方向の薄型化 が図られるため、 車軸に取付けた場合に、 車幅方向にコンパクトに装着 でき、 且つコンパクトな形状で大きな出力が得られる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明が適用される電動二輪車の側面図である。 図 2は、 図 1の電動二輪車の後輪部分の構成図である。

図 3は、 本発明の実施形態に係るステ一夕の要部構成斜視図である。 図 4は、 本発明の実施形態の作用説明図である。

図 5は、 本発明の実施形態のステ一夕ヨークの平面図である。

図 6は、 本発明の別の実施形態のステ一夕ヨークの平面図である。

図 7は、 本発明のさらに別の実施形態のステ一夕ヨークの平面図である 図 8は、 本発明のさらに別の実施形態の形状説明図である。

図 9は、 ステ一夕ヨークの断面図である。

図 1 0は、 スリッ トの形状例の説明図である。

図 1 1は、 本発明の実施形態のステ一夕の分解図である。

図 1 2は、 図 1 1のステ一夕の全体斜視図である。

図 1 3は、 図 1 2のステ一夕を組込んだ電動モ一夕全体の断面構成図で める。

図 1 4は、 樹脂モールドで封止した本発明の実施形態の説明図である。 図 1 5は、 本発明の別の実施形態の斜視図である。

図 1 6は、 本発明のさらに別の実施形態の斜視図である。

図 1 7は、 従来のステ一夕における誘導電流の説明図である。 発明を実施するための最良の形態

以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図 1は、 本発明のアキシャルギヤ.ップ型電動モー夕が適用される電動 二輪車の側面図である。

この電動二輪車 1 0は、 メインフレーム 4の前端に固着されたへヅ ド パイプ 5を挿通してハンドル 6のステアリング軸 （不図示） が装着され 、 これに連結されたフロントフォーク 7を介して前輪 8を支持する。 車 体中央部にサドル 9が設けられ、 その下側のメインフレーム 4にバヅテ リ 1 1が固定される。 メインフレーム 4の中央部から後方に向けて、 ピ ボヅ ト 1 2を介してスィングァ一ム 1 3がダンパ 1 4を介して揺動可能 に支持される。 スィングアーム 1 3の後端部にモ一夕ケース 1 6がー体 に形成される。 このモ一夕ケース 1 6内に後輪 1 5の車軸 （不図示） と ともにその車軸と同軸上に後述の本発明に係るアキシャルギャップ型電 動モータが装着される。

図 2は、 上記電動二輪車の後輪部分の要部構成図である。

後輪 1 5のタイヤ 1 5 aは、 車軸 1 7に固定されたホイル 1 8に装着 される。 スイングアーム 1 3と一体のモ一夕ケース 1 6内に、 アキシャ ルギヤップ型の電動モー夕 1 9が装着される。 この電動モータ 1 9は、 口一夕軸 2 0と、 このロータ軸 2 0に固定された口一夕ヨーク 2 1 と、 口—夕ヨーク 2 1に固定されたマグネヅ ト 2 2と、 モ一夕ケース 1 6に 固定されたステ一夕ヨーク 2 3と、 ステ一夕ヨーク 2 3にマグネッ ト 2 2と対向して放射状に並べて固定された複数のティ一ス 2 4と、 各ティ ース 2 4に卷回されたコイル 2 5とにより構成される。

口一夕軸 2 0の一方の端部は、 ベアリング 2 6を介してモ一夕ケース 1 6に対し回転可能に支持され、 他方の端部は、 軸受 2 7を介して車軸 1 7に対し回転可能に支持される。 ロータ軸 2 0は、 遊星機構 2 8を介 して車軸 1 7に連結される。 この遊星機構 2 8自体は公知のものであり 、 モー夕ケース側に固定された筒状ハウジング 2 9と、 このハウジング 2 9の内面に設けたリングギヤ 3 0と、 ロー夕軸 2 0に設けたサンギヤ 3 1と、 このサンギヤ 3 1及びリングギヤ 3 0に嚙合って自転及び公転 する遊星ギヤ 3 2と、 この遊星ギヤ 3 2を支持するキャリア 3 3と、 キ ャリア 3 3を支持する車軸 1 Ίと一体のキヤリァ支持板 3 4とにより構 成される。 車軸 1 7はべァリング 3 5を介してハウジング 2 9に対し回 転可能に取付けられている。

図 3は、 本発明に係るアキシャルギヤップ型電動モ一夕のステ一夕部 分の要部構成図である。

鋼板の積層体からなる円板状 （ドーナヅ状） ステ一夕ヨーク 2 3上に 鋼板の積層体からなる複数のティース 2 4が放射状に配設され、 例えば 圧入固定される。 ステ一夕ヨーク 2 3は、 後述の図 1 1に示すように、 鋼板を打ち抜き加工した （この例では図 3のようにドーナヅ状の） ョ一 ク用板材 1 2 3を積層して形成したものである。 また、 ティース 2 4は 、 図 1 1に示すように、 鋼板を打ち抜き加工したティース用板材 1 2. 4 を積層して形成したものである。

ティース用板材 1 2 4は、 表裏の板面 1 2 4 aを積層する面として重 ね合わせて積層される。 鋼板の板厚に相当する側面 1 2 4 bが積層体で あるティース 2 4の側面に露出する。 この例では、 積層方向が半径方向 (放射方向） であり、 重ね合わせ面となる板面 1 2 4 aの方向が円周方 向になるように、 ティース 2 4がヨーク 2 3に圧入され固定される。 各ティ一ス 2 4にコイル 2 5 (図 2 ) が卷回される。 これらのティ一 ス 2 4に対向して、 前述の図 2に示したように、 円板状の口一夕ヨーク 2 1に固定したマグネヅ ト 2 2が所定のギヤヅプを隔てて配設される。 本実施形態では、 各ティース 2 4の外周側のステ一夕ヨーク 2 3を切断 してスリッ ト 3 6を形成している。

図 4は、 上記ステ一夕ヨークに設けたスリッ トの作用説明図である。 各ティース 2 4に卷回したコイル （不図示） への通電により、 そのコ ィルのティース 2 4が励磁され、 ティース上面に対向する口一夕 （不図 示） のマグネッ トを吸引及び反発させる。 励磁するコイルを順番に切り 換えることにより、 マグネッ トを順番に吸引、 反発させて口一夕を回転 させる。 このときマグネヅ ト側からティース 2 4に向けて磁束が流れ、 マグネヅ トと所定のティース 2 4とステ一夕ヨーク 2 3を通して磁路が 形成される。 この磁路を形成する磁束は、 所定のティース 2 4から、 矢 印 Aのようにステ一夕ヨーク 2 3を通して流れる。 このとき口一夕の回 転に伴う磁束変化によって、 図 1 7で説明したように、 ティース 2 4の 周囲のステ一夕ヨーク 2 3内に誘導電流が発生する （図の点線位置）。 しかしながら、 本実施形態では、 各ティース 2 4の根元部分の圧入部外 周側のステ一夕ヨーク 2 3に、 絶縁層となるスリ ヅ ト 3 6が形成される ため誘導電流が遮断され、 実質上この誘導電流は流れない。

すなわち、 スリッ ト 3 6が誘導電流に対する抵抗部となり、 誘導電流 を遮断又は低減させる。 このような抵抗部は、 細長い間隔を有するスリ ットに限らず、 ほとんど間隔のない切込み或いは他の形状の孔等の空間 部により形成してもよい。 また、 絶縁フィルムを挟んだり、 樹脂等の絶 縁剤を充填してもよい。 あるいは、 ヨークを切り欠くことなく、 化学処 理ゃレーザー処理その他の処理で、 誘導電流が流れる部分を変質させる ことにより、 絶縁性をもたせて誘導電流を低減してもよい。

図 5は、 上記本発明実施形態のステ一夕ヨークの平面図である。

円環状のステ一夕ヨーク 2 3に複数のティース圧入孔 3 7が貫通して 形成される。 各圧入孔 3 7の外周側に開口するスリッ ト 3 6がステ一夕 ヨーク 2 3を切断して形成される。

この圧入孔 3 7は、 ティースの一部 （図 1 1の圧入部 2 4 a ) をョ一 クに対し挿入し固定するための固定部である。 この固定部 （圧入孔 3 7 ) は、 後述の図 9 ( A ) のように、 ョ一ク 2 3をその板厚方向に貫通す る孔であってもよいし、 あるいは図 9 ( C ) のように、 貫通しないで途 中まで孔を形成した凹みであってもよい。

図 6は、 本発明の別の実施形態のステ一夕ヨーク平面図である。

この実施形態は、 ステ一夕ョ一ク 2 3に形成された各ティース圧入孔 3 7の内周側を切断してスリッ ト 3 6を形成したものである。 このよう に各ティース圧入孔 3 7の内周側を切断しても、 図 5の例と同様に誘導 電流を遮断することができる。

図 7は、 本発明のさらに別の実施形態のステ一夕ョ一ク平面図である この実施形態は、 隣り合うティース圧入孔 3 7の放射方向の中央部同 士を連通して円弧状又は直線状のスリッ ト 3 6を形成したものである。 このようにステ一夕ヨーク 2 3の円周方向 （放射方向に対し直角方向） に沿ってスリッ ト 3 6を形成する。 このスリッ ト 3 6により、 ティ一ス が固定される圧入孔周囲に形成される誘導電流を遮断または低減できる この場合、 電気角で 3 6 0 ° となる 1組みのティ一ス 2 4同士を連結 してスリッ ト 3 6を形成することにより、 有効に誘導電流の発生を抑え ることができる。 図 7の例では、 1 8スロッ ト 1 2極のモー夕において 、 隣接する 3個のティース 2 4 ( U相、 V相、 W相） で 3 6 0 ° の電気 角を形成した例であり、 隣接する 3個のティース圧入孔 3 7ごとに、 各 ティース圧入孔 3 7の放射方向の中央部同士を連結してスリッ ト 3 6が 形成されている。 なお、 スリヅト 3 6の位置は中央部以外でもよい。 図 8は、 本発明のさらに別の実施形態の形状説明図である。

この実施形態は、 スリッ ト 3 6をティ一ス圧入孔 3 7に開口させずに その手前まで切断し、 ティース圧入孔 3 7の周縁が連続した状態となる ようにスリツ ト端部に連結部 1 3 6を形成したものである。 これにより 、 誘導電流を低減するとともに、 スリッ ト 3 6を形成したことによるテ ィ一ス圧入時のステ一夕ヨークの変形やティースの圧入保持力の低下を 防止することができる。 なお、 図の例はティースの外周側にスリッ ト 3 6を形成した囪 5の実施形態への適用例を示しているが、 図 6及び図 7 の例についても同様にティ一ス圧入孔 3 7に開口させずにティース圧入 孔 3 7の周縁が連続した状態でスリット 3 6を形成してもよい。

図 9は図 8のヨーク 2 3の X— X部の断面図である。

( A ) に示すように、 ステ一夕ヨーク 2 3は、 ヨーク用板材 1 2 3の 積層体であり、 圧入孔 3 7とスリッ ト 3 6との間に連結部 1 3 6が形成 c れ ο

( B ) は （A ) の変形例であり、 スリッ ト 3 6がヨーク 2 3の板厚方 向に貫通しないで途中まで形成した例である。 この例では、 一番下のョ —ク用板材 1 2 3にスリヅ ト用の開口が形成されていない。 このように 、 連結部 1 3 6とともにヨークの板厚方向にもスリッ トの非形成部を設 けることにより、 ヨークの変形防止効果が大きくなる。

( C ) は圧入孔 3 7がヨーク 2 3の板厚方向に貫通しないで途中まで 形成した凹み形状の圧入孔 3 7を示す。 この例では、 一番下のヨーク用 板材 1 2 3に圧入孔 3 7が形成されていない。

図 1 0 ( A；) 〜 （G ) は、 本発明に係る誘導電流に対する抵抗部のさ らに別の形状例を示す図である。

( A ) は、 圧入孔 3 7の内周側及び外周側に対し交互にスリッ ト 3 6 を形成したものである。 1つおきでなくても、 複数個ごとに交互に設け てもよい。

( B ) は、 外周側 （又は内周側） に、 2つのスリッ ト 3 6を逆方向か ら形成したものである。 このようにスリ ヅ トの一方の端部を開放しない で閉じて連続させた状態で 2つ （又はそれ以上） のスリッ トをラビリン ス状に並べることにより、 図 8の例と同様に、 ヨークの強度が維持され るとともに、 誘導電流に対する抵抗が大きくなり誘導電流低減の効果が 大きくなる。

( C ) は、 放射方向のスリッ ト 3 6の両方の端部を開放しないで閉じ て連結させたものである。 すなわち、 図 8の例で、 ヨーク 2 3の外周縁 側についてもスリッ ト 3 6の端部を内周側と同様に連続させたものであ

( D ) は、 放射方向のスリッ ト 3 6を斜め方向に傾斜させたものであ る。 スリッ ト 3 6は、 曲がっていてもよい。

( E ) は、 隣接する圧入孔 3 7の間に、 円周方向に複数 （この例では 3つ） のスリッ ト 3 6を （B ) と同様にラビリンス状に設けたものであ

( F ) は、 隣接する圧入孔 3 7の間に、 円周方向に （C ) と同様に両 端が閉じて連続したスリット 3 6を設けたものである。

( G ) は、 スリッ ト 3 6に代えて円形の孔 3 6， を圧入孔 3 7の内周 側と外周側に形成して誘導電流に対する抵抗部としたものである。 抵抗 部 （孔 3 6，） の形状や位置及び数は図の例に限定されない。

図 1 1は、 本発明に係るステ一夕の分解構成図である。

この例は、 図 5の実施形態に係るステ一夕を示す。 ティース圧入孔 3 7の外周側にスリッ ト 3 6が形成されたステ一夕ヨーク 2 3は、 鋼板か らなるョ一ク用板材 1 2 3の積層体である。 このステ一夕ヨーク 2 3の 各ティース圧入孔 3 7の位置に載置した絶縁材からなるボビン （ィンシ ユレ一夕） 3 8及びボビンフランジ 3 9を通して、 鋼板からなるティ一 ス用板材 1 2 4の積層体であるティース 2 4が揷入される。 ティース 2 4はその下端の圧入部 2 4 aをティース圧入孔 3 7内に圧入されて固定 保持される。 ボビン 3 8を介してティ一ス 2 4にコイル 2 5が卷回され 図 1 2は、 本発明に係るステ一夕の全体斜視図である。

前述の図 1 1で示したように、 ボビン 3 8を介してコイル 2 5が卷回 されたティース 2 4が、 円環状ステ一夕ヨーク 2 3上に放射状に並べて 圧入されて固定保持される。 これによりステ一夕 1が形成される。 この 例では、 各ティース 2 4の外周側のステ一夕ヨーク 2 3にスリッ ト 3 6 が形成されている。

図 1 3は、 図 1 2のステ一夕を組込んだ電動モータ全体の構成図であ る。

モ一夕全体を囲うモ一夕ケース 4 0が、 円板状のフロントカバ一 4 1 、 リャカバ一 4 2及び筒状のサイ ドカバ一 4 3により構成される。 フロ ントカバ一 4 1に前述の本発明のスリッ ト 3 6が形成されたステ一夕ョ —ク 2 3が固定される。 ロータ軸 2 0の端部がベアリング 2 6を介して フロントカバー 4 1に回転可能に装着される。 ロータ軸 2 0の他端部近 傍がベアリング 4 4を介してリャカバ》 4 2に回転可能に支持される。 この口一夕軸 2 0に口一夕ヨーク 2 1が固定される。 口一夕ヨーク 2 1 にマグネヅ ト 2 2が固定される。 ステ一夕ヨーク 2 3に圧入されたティ —ス 2 4は所定のギャップ Gを介してマグネッ ト 2 2と対向して配置さ れる。

図 1 4は、 樹脂モ一ルドで封止したステ一夕を示す。 （A ) は平面図、 ( B ) は断面図である。

ヨーク 2 3に複数のティース 2 4がリング状に装着され、 各ティース 2 4にはボビン 3 8を介してコイル 2 5が卷回される。 このようなョ一 ク 2 3とティース 2 4からなるステ一夕 1はほぼ全体が樹脂材 1 3 1で モールド成形され封止される。 この樹脂モールド体の下面側及び基板取 付部 1 3 2には、 位置決め用のボス 1 3 0 , 1 3 4が形成される。 1 3 5は、 基板取付用のネジ孔である。 1 3 3は 3相の各コイルの端部であ る。 樹脂モールド体の周縁部には、 取付孔 1 3 6が形成されカラー 1 3 7が装着される。

このように、 ステ一夕 1を樹脂モ一ルドで封止することにより、 コィ ル等を装着したティース 2 4がヨーク 2 3に対し確実に固定保持される 。 また、 誘導電流を低減するための前述の各種スリット 3 6等を形成し た場合、 ティース圧入時にヨークが変形しやすくなるが、 ヨークが変形 した場合であっても、 モールド成形するときに、 ヨークを金型により矯 正した状態でセッ トすることができ、 変形のない高い寸法精度の形状で ステ一夕をモールド封止することができる。

このように変形を矯正する場合、 金型に設けたヨーク矯正用の押えピ ンの跡 1 3 8が樹脂モールド 1 3 1の成形体に形成される。 この例では 、 押えピンの跡 1 3 8は各ティース 2 3間のョ一ク上に形成され、 この 部分には樹脂がなくヨーク表面が露出する。 これらの押えピンの跡 1 3 8はステ一夕 1の裏面側にも形成される。

図 1 5は、 本発明の別の実施形態に係るティースの斜視図である。 この実施形態は、 ティ一ス 2 4の積層方向を変えたものである。 すな わち、 この図 1 5の例は、 積層体であるティース 2 4を構成する各ティ —ス用板材 1 2 4の重ね合せ面となる板面 1 2 4 a ( 1枚ごとの板材 1 2 4について表裏両面をいう） をステ一夕ヨーク 2 3の放射方向とした ものである。 ティース用板材 1 2 4の側面 1 2 4 b (鋼板の板厚を示す 面） は、 ステ一夕ヨーク 2 3の円周方向に配設される。

このように、 各ティース用板材 1 2 4の重ね合せ面となる板面 1 2 4 aを放射方向としても、 前述の板面 1 2 4 aを円周方向とした例 （図 1 1 ) と同様に、 スリ ッ ト 3 6による誘導電流低減の効果が充分得られる ο

図 1 6は、 本発明のさらに別の実施形態の斜視図である。

この実施形態では、 ステ一夕ヨーク 2 3に圧入されたティース 2 4の 内周側と外周側 （内周側のみ図示） の圧入部に隙間 4 5を設けたもので ある。 また、 この例では、 ティ一ス 2 4の圧入部の長方形断面が、 長辺 を放射方向、 短辺を.円周方向としている。 この場合、 短辺側にティース 用板材 1 2 4の重ね合せ面となる板面 1 2 4 aを配設し、 長辺側に各テ ィース用板材 1 2 4の側面 1 2 4 b (板厚を示す面） を配設している。 したがって、 隙間 4 5は、 ティース 2 4の重ね合せ面となる板面 1 2 4 a側で且つ長方形の短辺側に形成される。 この隙間 4 5は、 ステ一夕ョ —ク 2 3に設けたティース圧入孔 3 7を切欠くことにより形成する。 この隙間 4 5により、 円周方向に配置した短辺側の板面 1 2 4 aを通 る磁束が低減され、 この磁束に基づく誘導電流が少なくなってエネルギ 一損失がさらに軽減する。 また、 各板材 1 2 4の側面 1 2 4 bを長辺側 に配置することにより、 その積層境界面の抵抗によって、 長辺側に発生 する大きな誘導電流を有効に低減できる。 産業上の利用可能性

以上説明したように、 本発明では、 ティースを通る磁束変化に基づい てステ一夕ヨーク内をティースの周囲に渦状に発生する誘導電流は、 例 えばティース周囲のヨークを切断してスリッ トを形成する等により、 誘 導電流に対する抵抗部を形成して、 誘導電流を遮断又は低減することが できる。 したがって、 エネルギー損失が低減し高いモ一夕効率が得られ る。

したがって、 本発明の適用例として、 強いマグネッ トを用いた高トル クの電動二輪車の駆動源として用いることにより、 誘導電流の抑制によ りエネルギー損失を抑えてモータ効率を高め、 バッテリ走行距離を延ば すとともに過熱化を抑えることができる。 また、 軸方向の薄型化が図ら れるため、 車軸に取付けた場合に、 車幅方向にコンパク トに装着でき、 且つコンパクトな形状で大きな出力が得られる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 回転軸に固定された円板状のロー夕側のヨークと、 該ロ一夕側のョ ークに対向する円板状のステ一夕側のヨークと、 該ロ一夕側又はステ一 夕側のいずれか一方のヨークの対向面側に固定されたマグネットと、 前 記口一夕側又はステ一夕側の他方のヨークの対向面側に、 前記マグネッ トに対向して放射状に配設された複数のティースと,、 該複数のティース の各々に卷回されたコイルとからなり、 前記ヨークは、 前記ティースの 一部を挿入して固定するための孔又は凹みからなる固定部を有するアキ シャルギャップ型回転電機において、 前記固定部の周囲に誘導電流に対 する抵抗部を設けたことを特徴とするアキシャルギヤップ型回転電機。

2 . 前記抵抗部は、 前記ヨークに設けた空間部又は切込みにより形成し たことを特徴とする請求項 1に記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

3 . 前記抵抗部は、 前記ヨークと異なる材質の部材で形成したことを特 徴とする請求項 1に記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

4 . 前記抵抗部は、 前記固定部の内周側又は外周側に形成されたことを 特徴とする請求項 1に記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

5 . 前記抵抗部は、 隣接する固定部の間に形成されたことを特徴とする 請求項 1に記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

6 . 前記抵抗部は、 前記固定部に達することなく形成され、 該固定部の 周縁のヨークが連続した状態であることを特徴とする請求項 1に記載の アキシャルギヤップ型回転電機。

7 . 前記抵抗部は、 ヨークの板厚方向に関し、 一方の面から他方の面ま で全体に形成されることなく、 いずれか一方の面側又は中間部が未形成 であることを特徴とする請求項 1に記載のアキシャルギヤップ型回転電 機。

8 . 前記ティースが固定されたヨークを樹脂モールドにより封止したこ とを特徴とする請求項 1に記載のアキシャルギヤップ型回転電機。

9 . 請求項 1から 8のいずれかに記載のアキシャルギヤップ型電動モー 夕を駆動源として用いたことを特徴とする電動二輪車。