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JP2006074989A - Axial gap type rotating electrical machine - Google Patents

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JP2006074989A
JP2006074989A JP2005224251A JP2005224251A JP2006074989A JP 2006074989 A JP2006074989 A JP 2006074989A JP 2005224251 A JP2005224251 A JP 2005224251A JP 2005224251 A JP2005224251 A JP 2005224251A JP 2006074989 A JP2006074989 A JP 2006074989A
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JP
Japan
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stator
rotor
permanent magnet
respect
magnetized
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2005224251A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Nakayama
裕介 中山
Yusuke Minagawa
裕介 皆川
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2005224251A priority Critical patent/JP2006074989A/en
Publication of JP2006074989A publication Critical patent/JP2006074989A/en
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  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial-gap rotary electric machine upgrading availability of rotor cores, increasing the reluctance torque, as well as increasing total torque with magnet torque even if the reluctance torque is increased. <P>SOLUTION: An axial-gap rotary-electric machine includes a rotor having a permanent magnet, and a stator having stator coils, and has a construction in which at least one rotor and at least one stator are disposed in axial direction. The rotor 23 is provided with a permanent magnet 32-1, magnetized in the circumferential direction relative to a rotating shaft, and a permanent magnet 32-2 magnetized in the radial direction relative to the rotating shaft and a rotor 23, as well as a stator 24-3 separate from stators 24-1, 24-2 in the axial direction at outer circumference portion in radial direction and/or inner circumferential portion in radial direction of the rotor 23. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、永久磁石を有するロータと、ステータコイルを有するステータと、からなり、少なくとも1つのロータと少なくとも1つのステータとがアキシャル方向に配設された構造を有するアキシャルギャップ型回転電機に関するものである。   The present invention relates to an axial gap type rotating electrical machine including a rotor having a permanent magnet and a stator having a stator coil, and having a structure in which at least one rotor and at least one stator are arranged in an axial direction. is there.

従来、永久磁石を有するロータと、ステータコイルを有するステータと、からなり、少なくとも1つのロータと少なくとも1つのステータとがアキシャル方向に配設された構造を有するアキシャルギャップ型回転電機は、種々の構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−88032号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, an axial gap type rotating electrical machine including a rotor having a permanent magnet and a stator having a stator coil and having a structure in which at least one rotor and at least one stator are arranged in the axial direction has various configurations. Are known (for example, see Patent Document 1).
JP 2003-88032 A

図7は(a)、(b)はそれぞれ従来のアキシャルギャップ型回転電機におけるロータの一例を説明するための図である。ここで、図7(a)は従来のアキシャルギャップ型回転電機の平面図を示し、図7(b)は図7(a)のA−A線に沿った断面図を示す。図7(a)、(b)に示す例において、従来のロータ51は、ロータコア52の周方向に複数の扇状の永久磁石53を配置して構成されている。そして、永久磁石53は、各永久磁石53において回転軸方向に平行に着磁されるとともに、隣り合う永久磁石53の着磁方向が交互に逆向きになるよう構成されている。   FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining an example of a rotor in a conventional axial gap type rotating electrical machine. Here, FIG. 7A shows a plan view of a conventional axial gap type rotating electric machine, and FIG. 7B shows a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 7A. In the example shown in FIGS. 7A and 7B, the conventional rotor 51 is configured by arranging a plurality of fan-shaped permanent magnets 53 in the circumferential direction of the rotor core 52. The permanent magnets 53 are magnetized parallel to the rotation axis direction in each permanent magnet 53, and the magnetization directions of the adjacent permanent magnets 53 are alternately reversed.

上述した図7(a)、(b)に示すような従来のアキシャルギャップ型回転電機では、ロータ51は回転軸方向に着磁されているため、リラクタンストルクを上げようとするとマグネットトルクが下がってしまい、トータルでトルクが下がってしまう問題点があった。   In the conventional axial gap type rotating electrical machine as shown in FIGS. 7A and 7B described above, the rotor 51 is magnetized in the direction of the rotation axis, so that if the reluctance torque is increased, the magnet torque decreases. As a result, there is a problem that the torque decreases in total.

本発明の目的は上述した問題点を解消して、ロータコア利用率を向上させることができ、リラクタンストルクを増加できるとともに、リラクタンストルクを上げてもマグネットトルクとのトータルのトルクを増加できるアキシャルギャップ型回転電機を提供しようとするものである。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, improve the utilization rate of the rotor core, increase the reluctance torque, and increase the total torque with the magnet torque even if the reluctance torque is increased. It is intended to provide a rotating electrical machine.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、永久磁石を有するロータと、ステータコイルを有するステータと、からなり、少なくとも1つのロータと少なくとも1つのステータとがアキシャル方向に配設された構造を有するアキシャルギャップ型回転電機において、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石とをロータに設けるとともに、ロータのラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に、アキシャル方向のステータとは別のステータを設けたことを特徴とするものである。   An axial gap type rotating electrical machine according to the present invention is composed of a rotor having a permanent magnet and a stator having a stator coil, and an axial gap having a structure in which at least one rotor and at least one stator are arranged in the axial direction. In the rotary electric machine, a permanent magnet that is magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft and a permanent magnet that is magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft are provided on the rotor, and the radial outer periphery of the rotor and / or A stator different from the stator in the axial direction is provided on the radially inner periphery.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機によれば、ロータを回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石とから構成することで、ロータコア利用率を向上させることができ、リラクタンストルクを増加させることができる。また、ロータの内周部および/または外周部に、アキシャル方向のステータとは別のステータを設けたことで、トルクを増加させることができる。   According to the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, the rotor is composed of a permanent magnet that is magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft and a permanent magnet that is magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft. The utilization rate of the rotor core can be improved, and the reluctance torque can be increased. Further, the torque can be increased by providing a stator different from the stator in the axial direction on the inner peripheral portion and / or the outer peripheral portion of the rotor.

なお、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の好適例として、径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、で三角形のスペースを構成し、三角形の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した構成のロータを、第1のステータ及び第2のステータでアキシャル方向に挟むよう配置するとともに、ラジアル方向外周部に第3のステータを配置することができる。このように構成することで、リラクタンストルク及びトータルトルクをより効果的に増加させることができる。   In addition, as a suitable example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, a permanent magnet magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft and a diameter with respect to the rotating shaft arranged in the outer peripheral portion are arranged in the radial direction. A rotor having a configuration in which a triangular space is formed with permanent magnets magnetized in the direction and the triangular permanent magnets are arranged so that the same magnetic poles face each other in the axial direction by the first stator and the second stator. While arrange | positioning so that it may pinch | interpose, a 3rd stator can be arrange | positioned to a radial direction outer peripheral part. By comprising in this way, a reluctance torque and a total torque can be increased more effectively.

また、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の好適例として、径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と、内周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、で外周側に開口部を有するコの字型のスペースを構成し、コの字型の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した構成のロータを、第1のステータ及び第2のステータでアキシャル方向に挟むよう配置するとともに、ラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に第3のステータを配置することができる。このように構成することで、リラクタンストルク及びトータルトルクをより効果的に増加させることができる。   As a preferred example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, a permanent magnet arranged in the radial direction and magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft, and a rotating shaft arranged in the inner peripheral portion. A rotor having a configuration in which a U-shaped space having an opening on the outer peripheral side is configured with a permanent magnet magnetized in the radial direction, and the U-shaped permanent magnet is disposed so that the same magnetic poles face each other. The first stator and the second stator can be disposed so as to be sandwiched in the axial direction, and the third stator can be disposed on the radial outer periphery and / or the radial inner periphery. By comprising in this way, a reluctance torque and a total torque can be increased more effectively.

さらに、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の好適例として、径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、で内周側に開口部を有するコの字型のスペースを構成し、コの字型の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した構成のロータを、第1のステータ及び第2のステータでアキシャル方向に挟むよう配置するとともに、ラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に第3のステータを配置することができる。このように構成することで、リラクタンストルク及びトータルトルクをより効果的に増加させることができる。   Furthermore, as a suitable example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, a permanent magnet that is arranged in the radial direction and is magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft, and a diameter that is arranged on the outer peripheral portion with respect to the rotating shaft. A rotor having a U-shaped space having an opening on the inner peripheral side, and a U-shaped permanent magnet arranged so that the same magnetic poles face each other. The first stator and the second stator can be disposed so as to be sandwiched in the axial direction, and the third stator can be disposed on the radial outer periphery and / or the radial inner periphery. By comprising in this way, a reluctance torque and a total torque can be increased more effectively.

さらにまた、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の好適例として、径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と、内周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、で四角形のスペースを構成し、四角形の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した構成のロータを、第1のステータ及び第2のステータでアキシャル方向に挟むよう配置するとともに、ラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に第3のステータを配置することができる。このように構成することで、リラクタンストルク及びトータルトルクをより効果的に増加させることができる。   Furthermore, as a preferred example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, a permanent magnet arranged in the radial direction with respect to the rotating shaft and a rotating shaft arranged in the inner peripheral portion are arranged in the radial direction. On the other hand, a permanent magnet magnetized in the radial direction and a permanent magnet magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft are arranged on the outer periphery to form a rectangular space, and the rectangular permanent magnet is the same. A rotor having a configuration in which the magnetic poles are arranged to face each other is arranged so as to be sandwiched between the first stator and the second stator in the axial direction, and a third stator is arranged at the radial outer periphery and / or the radial inner periphery. can do. By comprising in this way, a reluctance torque and a total torque can be increased more effectively.

以下に、この発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図1は本発明のアキシャルギャップ型回転電機の一例を説明するための図である。図1に示す例において、回転軸となるロータ軸2と、ロータ軸2に固定された円盤状のロータ3と、ロータ3に対向して設けられた2つのステータ4−1、4−2とを、ハウジング5内に収納して、アキシャルギャップ型回転電機1を構成している。本例において、ロータ軸2は、ベアリング6−1、6−2を介してハウジング5に回転自在に装着されている。また、ロータ3は、ロータコア7と、ロータコア7の両側に設けられた永久磁石8−1、8−2とから構成されている。さらに、ステータ4−1、4−2のそれぞれは、円筒形状のステータコア9−1、9−2内に、コイル10−1、10−2を巻回したステータティース11−1、11−2を複数個、等間隔で円周状に配置して構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view for explaining an example of an axial gap type rotating electrical machine of the present invention. In the example shown in FIG. 1, a rotor shaft 2 serving as a rotation shaft, a disk-shaped rotor 3 fixed to the rotor shaft 2, and two stators 4-1 and 4-2 provided to face the rotor 3. Is housed in the housing 5 to constitute the axial gap type rotating electrical machine 1. In this example, the rotor shaft 2 is rotatably mounted on the housing 5 via bearings 6-1, 6-2. The rotor 3 includes a rotor core 7 and permanent magnets 8-1 and 8-2 provided on both sides of the rotor core 7. Further, each of the stators 4-1 and 4-2 has stator teeth 11-1 and 11-2 in which coils 10-1 and 10-2 are wound in cylindrical stator cores 9-1 and 9-2. A plurality of parts are arranged circumferentially at equal intervals.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機の特徴は、上述した構成のアキシャルギャップ型回転電機において、ロータを構成する永久磁石の構成及びステータの構成を変更し、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石とをロータに設けるとともに、ロータのラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に、アキシャル方向のステータとは別のステータを設けるよう構成した点である。以下、それらの変更点について詳細に説明する。   The axial gap type rotating electrical machine according to the present invention is characterized in that, in the axial gap type rotating electrical machine having the above-described configuration, the configuration of the permanent magnet and the configuration of the stator are changed and magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft. A permanent magnet that is magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft and a stator that is separate from the axial stator on the radial outer periphery and / or radial inner periphery of the rotor. It is the point which comprised so that it might provide. Hereinafter, those changes will be described in detail.

図2(a)、(b)はそれぞれ本発明のアキシャルギャップ型回転電機の一例を説明するための図である。ここで、図2(a)はロータ及びステータにおける変更点の説明を簡単にするためロータ及び追加したステータの一部を縦断面で示す図であり、図2(b)は図2(a)におけるX−X線に沿った断面を示す図である。図2(a)、(b)に示す例において、本発明のアキシャルギャップ型回転電機21は、図示しないロータ軸に固定された円盤状のロータ23と、ロータ23を挟んでアキシャル方向に対向して設けられた第1のステータ24−1及び第2のステータ24−2と、ロータ23に対してラジアル方向外周部に配置された第3のステータ24−3とを、ハウジング25内に収納して構成されている。   2 (a) and 2 (b) are diagrams for explaining an example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention. Here, FIG. 2 (a) is a view showing a part of the rotor and the added stator in a longitudinal section in order to simplify the explanation of the changes in the rotor and the stator, and FIG. 2 (b) is a view in FIG. 2 (a). It is a figure which shows the cross section along XX in. In the example shown in FIGS. 2A and 2B, the axial gap type rotating electric machine 21 of the present invention is opposed to a disc-shaped rotor 23 fixed to a rotor shaft (not shown) and the rotor 23 in the axial direction. The first stator 24-1 and the second stator 24-2 provided in this manner, and the third stator 24-3 disposed on the outer peripheral portion in the radial direction with respect to the rotor 23 are accommodated in the housing 25. Configured.

ロータ23は、軟磁性体等により構成されるロータコア31内に、径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着時されている永久磁石32−1と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着時されている永久磁石32−2と、で三角形のスペースを構成し、三角形の2つの永久磁石32−1と1つの永久磁石32−2とが同磁極(例えばNまたはS)で向かい合うよう構成されている。第1のステータ24−1、第2のステータ24−2及び第3のステータ24−3の各々の構成は、従来のアキシャルギャップ型回転電機のステータ構造と基本的には同じ構造である。すなわち、第1のステータ24−1及び第2のステータ24−2では、ロータ23と対向する面の周方向に、また、第3のステータ24−3では、ロータ23の外周面に対向する位置に、それぞれ、所定の間隔でステータコイル33を巻回したステータティース34を配置することで、ステータを構成している。   The rotor 23 is disposed in the rotor core 31 composed of a soft magnetic material or the like, and is disposed in the outer circumferential portion and the permanent magnet 32-1 that is disposed in the circumferential direction with respect to the rotating shaft. A triangular space is formed by the permanent magnet 32-2 that is attached in the radial direction with respect to the rotation axis, and the two permanent magnets 32-1 and 32-1 of the triangle have the same magnetic pole (for example, N or S). The configuration of each of the first stator 24-1, the second stator 24-2, and the third stator 24-3 is basically the same as the stator structure of a conventional axial gap rotating electrical machine. That is, the position of the first stator 24-1 and the second stator 24-2 facing the outer surface of the rotor 23 in the circumferential direction of the surface facing the rotor 23 and the third stator 24-3. In addition, a stator is configured by disposing stator teeth 34 each having a stator coil 33 wound at a predetermined interval.

本例におけるロータコア31内の永久磁石32−1、32−2による三角形スペースの状態を、図3に斜視図として立体的に示す。当該実施例においては、永久磁石32−2、ステータ24−3、隣りの相の永久磁石32−2へ磁束流れを形成するラジアルギャップ型モータとしての磁束ループと、永久磁石32−2と永久磁石32−1と囲まれた極の異なる磁束をステータ24−1を介した磁束流れを形成するアキシャルギャップ型モータとしての磁束ループによって、マグネットトルクを生み出すと共に、本例特有の磁束の流れを図2(b)に示す。図2(b)に示すように、永久磁石32−2のロータ内側は同極の径方向に配置された永久磁石32−1で囲まれている。ロータ内側はS極であり、永久磁石32−2をロータ内側からロータ径方向に向う磁束は、コイル33によってステータティース34内に同方向の磁束を発生させることによってステータ24−3に吸引され、更にバックヨーク25を介して、永久磁石32−2と永久磁石32−1で囲まれるS極となっている隣りの相へ磁束の流れをステータ24−1によってコントロールされる。ロータ内側がN極の相は、ステータ24−1、バックヨーク25、ステータ24−3を介してロータ内側がN極の隣りの相へ磁束が流れるようコントロールされる。即ち、磁石量が増えた分だけマグネットトルクを増加することができる。   The state of the triangular space by the permanent magnets 32-1 and 32-2 in the rotor core 31 in this example is three-dimensionally shown as a perspective view in FIG. In this embodiment, a permanent magnet 32-2, a stator 24-3, a magnetic flux loop as a radial gap motor that forms a magnetic flux flow to the adjacent permanent magnet 32-2, a permanent magnet 32-2, and a permanent magnet. Magnetic flux is generated by a magnetic flux loop as an axial gap type motor that forms a magnetic flux flow through the stator 24-1 with different magnetic poles surrounded by 32-1, and the magnetic flux flow peculiar to this example is shown in FIG. Shown in (b). As shown in FIG. 2B, the inner side of the rotor of the permanent magnet 32-2 is surrounded by the permanent magnet 32-1 arranged in the radial direction of the same pole. The inner side of the rotor is an S pole, and the magnetic flux that moves the permanent magnet 32-2 in the rotor radial direction from the inner side of the rotor is attracted to the stator 24-3 by generating a magnetic flux in the same direction in the stator teeth 34 by the coil 33. Further, the flow of magnetic flux is controlled by the stator 24-1 via the back yoke 25 to the adjacent phase that is the S pole surrounded by the permanent magnet 32-2 and the permanent magnet 32-1. The phase with the N pole on the rotor inner side is controlled so that the magnetic flux flows to the phase adjacent to the N pole on the rotor inner side via the stator 24-1, the back yoke 25, and the stator 24-3. That is, the magnet torque can be increased by the amount of increase in the magnet amount.

図2(a)、(b)及び図3に示す例では、ロータ23における永久磁石32−1、32−2の配置を上述したように変更することで、永久磁石32−2と永久磁石32−1と囲まれた路ターコア31の軟磁性体のステータ24−1に面する面積を確保することによって、リラクタンストルクを増加させることができる。よって、上述したように、マグネットトルクの増加を図ると共にリラクタンストルクも増加することができ、回転電機全体としてのトルクを増加することができる。   In the example shown in FIGS. 2A, 2 </ b> B, and 3, the permanent magnet 32-2 and the permanent magnet 32 are changed by changing the arrangement of the permanent magnets 32-1 and 32-2 in the rotor 23 as described above. The reluctance torque can be increased by ensuring the area of the soft magnetic body of the road tercore 31 surrounded by -1 facing the stator 24-1. Therefore, as described above, the magnet torque can be increased, the reluctance torque can be increased, and the torque of the entire rotating electrical machine can be increased.

図4(a)、(b)はそれぞれ本発明のアキシャルギャップ型回転電機の他の例を説明するための図である。ここで、図4(a)はロータ及びステータにおける変更点の説明を簡単にするためロータ及び追加したステータの一部を縦断面で示す図であり、図4(b)は図4(a)におけるO−X線に沿った断面を示す図である。図4(a)、(b)に示す例において、図2(a)、(b)に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。   4 (a) and 4 (b) are diagrams for explaining other examples of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention. Here, FIG. 4 (a) is a view showing a part of the rotor and the added stator in a longitudinal section for simplifying the description of the changes in the rotor and the stator, and FIG. 4 (b) is a view of FIG. 4 (a). It is a figure which shows the cross section along OX in. In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the same members as those in the example shown in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図4(a)、(b)に示す例において、図2(a)、(b)に示す例と異なる点は、ロータ23を構成するロータコア31内の永久磁石の配置を、径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石32−1と、内周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石32−2と、で外周側に開口部を有するコの字型のスペースを構成し、コの字型の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した点である。なお、41はロータ23と接続してなり回転軸となるシャフトである。   4 (a) and 4 (b) is different from the example shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) in that the arrangement of the permanent magnets in the rotor core 31 constituting the rotor 23 is arranged in the radial direction. The permanent magnet 32-1 magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft, and the permanent magnet 32-2 magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft disposed in the inner peripheral portion. A U-shaped space having an opening on the outer peripheral side is formed, and U-shaped permanent magnets are arranged so that the magnetic poles face each other. Reference numeral 41 denotes a shaft that is connected to the rotor 23 and serves as a rotating shaft.

図4(a)、(b)に示す例でも、ロータ23における永久磁石32−1、32−2の配置を上述したように変更することで、ロータコア利用率を向上させることができ、リラクタンストルクを増加させることができる。また、ロータ23をアキシャル方向に挟んで設けた第1のステータ24−1及び第2のステータ24−2に加えて、ロータ23の外周部に第3のステータ24−3を設けることで、回転電機全体としてのトルクを増加することができる。   In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the rotor core utilization can be improved by changing the arrangement of the permanent magnets 32-1 and 32-2 in the rotor 23 as described above, and the reluctance torque can be improved. Can be increased. Further, in addition to the first stator 24-1 and the second stator 24-2 provided with the rotor 23 sandwiched in the axial direction, a third stator 24-3 is provided on the outer peripheral portion of the rotor 23, thereby rotating the rotor 23. The torque of the entire electric machine can be increased.

なお、本例では、ロータ23のラジアル方向外周部に第3のステータ24−3を設けているが、本発明はその構成に限定されるものではない。例えば、ロータ23のラジアル方向内周部に第3のステータ24−3を設けても、あるいは、ロータ23のラジアル方向外周部およびラジアル方向内周部のそれぞれに第3のステータ24−3を設けても、同様の効果を得ることができる。   In the present example, the third stator 24-3 is provided on the radially outer peripheral portion of the rotor 23, but the present invention is not limited to this configuration. For example, even if the third stator 24-3 is provided on the radially inner periphery of the rotor 23, or the third stator 24-3 is provided on each of the radially outer periphery and the radially inner periphery of the rotor 23. However, the same effect can be obtained.

図5(a)、(b)はそれぞれ本発明のアキシャルギャップ型回転電機のさらに他の例を説明するための図である。ここで、図5(a)はロータ及びステータにおける変更点の説明を簡単にするためロータ及び追加したステータの一部を縦断面で示す図であり、図5(b)は図5(a)におけるO−X線に沿った断面を示す図である。図5(a)、(b)に示す例において、図2(a)、(b)に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。   FIGS. 5A and 5B are views for explaining still another example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention. Here, FIG. 5 (a) is a view showing a part of the rotor and the added stator in a longitudinal section in order to simplify the description of the changes in the rotor and the stator, and FIG. 5 (b) is a diagram of FIG. 5 (a). It is a figure which shows the cross section along OX in. In the examples shown in FIGS. 5A and 5B, the same members as those in the examples shown in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図5(a)、(b)に示す例において、図2(a)、(b)に示す例と異なる点は、ロータ23を構成するロータコア31内の永久磁石の配置を、径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石32−1と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石32−2と、で外周側に開口部を有するコの字型のスペースを構成し、コの字型の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置するとともに、ロータ23のラジアル方向内周部に第3のステータ24−3を設けた点である。なお、41はロータ23と接続してなり回転軸となるシャフトである。   5A and 5B is different from the example shown in FIGS. 2A and 2B in that the arrangement of the permanent magnets in the rotor core 31 constituting the rotor 23 is arranged in the radial direction. Permanent magnet 32-1 magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft, and permanent magnet 32-2 disposed in the outer peripheral portion and magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft. A U-shaped space having an opening on the side is formed, and U-shaped permanent magnets are arranged so that the same magnetic poles face each other, and the third stator 24-3 is disposed on the radially inner periphery of the rotor 23. This is the point. Reference numeral 41 denotes a shaft that is connected to the rotor 23 and serves as a rotating shaft.

図5(a)、(b)に示す例でも、ロータ23における永久磁石32−1、32−2の配置を上述したように変更することで、ロータコア利用率を向上させることができ、リラクタンストルクを増加させることができる。また、ロータ23をアキシャル方向に挟んで設けた第1のステータ24−1及び第2のステータ24−2に加えて、ロータ23の内周部に第3のステータ24−3を設けることで、回転電機全体としてのトルクを増加することができる。   Also in the example shown in FIGS. 5A and 5B, the rotor core utilization can be improved by changing the arrangement of the permanent magnets 32-1 and 32-2 in the rotor 23 as described above, and the reluctance torque can be improved. Can be increased. Further, in addition to the first stator 24-1 and the second stator 24-2 provided with the rotor 23 sandwiched in the axial direction, a third stator 24-3 is provided on the inner peripheral portion of the rotor 23. The torque of the entire rotating electrical machine can be increased.

なお、本例では、ロータ23のラジアル方向内周部に第3のステータ24−3を設けているが、本発明はその構成に限定されるものではない。例えば、ロータ23のラジアル方向外周部に第3のステータ24−3を設けても、あるいは、ロータ23のラジアル方向外周部およびラジアル方向内周部のそれぞれに第3のステータ24−3を設けても、同様の効果を得ることができる。   In the present example, the third stator 24-3 is provided on the radially inner periphery of the rotor 23, but the present invention is not limited to this configuration. For example, even if the third stator 24-3 is provided on the radial outer peripheral portion of the rotor 23, or the third stator 24-3 is provided on each of the radial outer peripheral portion and the radial inner peripheral portion of the rotor 23. The same effect can be obtained.

図6(a)、(b)はそれぞれ本発明のアキシャルギャップ型回転電機のさらに他の例を説明するための図である。ここで、図6(a)はロータ及びステータにおける変更点の説明を簡単にするためロータ及び追加したステータの一部を縦断面で示す図であり、図6(b)は図6(a)におけるO−X線に沿った断面を示す図である。図6(a)、(b)に示す例において、図2(a)、(b)に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。   FIGS. 6A and 6B are views for explaining still another example of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention. Here, FIG. 6A is a view showing a part of the rotor and the added stator in a longitudinal section for simplifying the description of the changes in the rotor and the stator, and FIG. It is a figure which shows the cross section along OX in. In the example shown in FIGS. 6A and 6B, the same members as those in the example shown in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図6(a)、(b)に示す例において、図2(a)、(b)に示す例と異なる点は、ロータ23を構成するロータコア31内の永久磁石の配置を、径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石32−1と、内周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石32−2と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石32−2と、で四角形のスペースを構成し、四角形の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置するとともに、ロータ23のラジアル方向内周部及びラジアル方向外周部のそれぞれに第3のステータ24−3を設けた点である。なお、本例では第1のステータ24−1を設けず、その部分に、ロータ23と接続してなり回転軸となるシャフト41を設けている。   6 (a) and 6 (b) is different from the example shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) in that the arrangement of the permanent magnets in the rotor core 31 constituting the rotor 23 is arranged in the radial direction. The permanent magnet 32-1 magnetized in the circumferential direction with respect to the rotating shaft, the permanent magnet 32-2 magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft, arranged on the inner peripheral portion, and the outer periphery And a permanent magnet 32-2 magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft, a rectangular space is formed, and the rectangular permanent magnet is disposed so that the magnetic poles face each other, and the rotor 23 The third stator 24-3 is provided on each of the radial inner periphery and the radial outer periphery. In this example, the first stator 24-1 is not provided, and a shaft 41 that is connected to the rotor 23 and serves as a rotating shaft is provided in that portion.

図6(a)、(b)に示す例でも、ロータ23における永久磁石32−1、32−2の配置を上述したように変更することで、ロータコア利用率を向上させることができ、リラクタンストルクを増加させることができる。また、ロータ23をアキシャル方向に挟んで設けた第1のステータ24−1及び第2のステータ24−2に加えて、ロータ23の内周部に第3のステータ24−3を設けることで、回転電機全体としてのトルクを増加することができる。   In the example shown in FIGS. 6A and 6B, the rotor core utilization can be improved by changing the arrangement of the permanent magnets 32-1 and 32-2 in the rotor 23 as described above, and the reluctance torque can be improved. Can be increased. Further, in addition to the first stator 24-1 and the second stator 24-2 provided with the rotor 23 sandwiched in the axial direction, a third stator 24-3 is provided on the inner peripheral portion of the rotor 23. The torque of the entire rotating electrical machine can be increased.

なお、本例では、ロータ23のラジアル方向内周部及びラジアル方向外主部のそれぞれに第3のステータ24−3を設けているが、本発明はその構成に限定されるものではない。例えば、ロータ23のラジアル方向外周部のみに第3のステータ24−3を設けても、あるいは、ロータ23のラジアル方向内周部のみに第3のステータ24−3を設けても、同様の効果を得ることができる。   In this example, the third stator 24-3 is provided in each of the radially inner peripheral portion and the radially outer main portion of the rotor 23. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, even if the third stator 24-3 is provided only in the radial outer peripheral portion of the rotor 23, or the third stator 24-3 is provided only in the radial inner peripheral portion of the rotor 23, the same effect is obtained. Can be obtained.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機は、回転軸に沿って少なくとも一対のステータとロータとが対向して配置されるアキシャルギャップ型回転電機において、ロータコア利用率を向上させ、リラクタンストルクを増加できるとともに、リラクタンストルクを上げてもマグネットトルクとのトータルのトルクを増加できる用途に好適に使用することができる。   The axial gap type rotating electrical machine of the present invention is an axial gap type rotating electrical machine in which at least a pair of stators and a rotor are disposed so as to face each other along the rotation axis, and can improve the rotor core utilization rate and increase the reluctance torque. Even if the reluctance torque is increased, it can be suitably used for an application that can increase the total torque with the magnet torque.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the axial gap type rotary electric machine of this invention. (a)、(b)はそれぞれ本発明のアキシャルギャップ型回転電機の一例を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating an example of the axial gap type rotary electric machine of this invention, respectively. 図2に示す例におけるロータコア内の永久磁石による三角形スペースの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the triangular space by the permanent magnet in the rotor core in the example shown in FIG. (a)、(b)はそれぞれ本発明のアキシャルギャップ型回転電機の他の例を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the other example of the axial gap type rotary electric machine of this invention, respectively. (a)、(b)はそれぞれ本発明のアキシャルギャップ型回転電機のさらに他の例を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the further another example of the axial gap type rotary electric machine of this invention, respectively. (a)、(b)はそれぞれ本発明のアキシャルギャップ型回転電機のさらに他の例を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the further another example of the axial gap type rotary electric machine of this invention, respectively. (a)、(b)はそれぞれ従来のアキシャルギャップ型回転電機におけるロータの一例を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating an example of the rotor in the conventional axial gap type rotary electric machine, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

1、21 アキシャルギャップ型回転電機
2 ロータ軸
3、23 ロータ
4−1、4−2、24−1、24−2、24−3 ステータ
5、25 ハウジング
5a 周壁
6−1、6−2 ベアリング
7、31 ロータコア
8−1、8−2、32−1、32−2 磁石
9−1、9−2 ステータコア
10−1、10−2、33 コイル
11−1、11−2、34 ステータティース
41 シャフト
1, 21 Axial gap type rotating electrical machine 2 Rotor shaft 3, 23 Rotor 4-1, 4-2, 24-1, 24-2, 24-3 Stator 5, 25 Housing 5a Peripheral wall 6-1, 6-2 Bearing 7 , 31 Rotor core 8-1, 8-2, 32-1, 32-2 Magnet 9-1, 9-2 Stator core 10-1, 10-2, 33 Coil 11-1, 11-2, 34 Stator teeth 41 Shaft

Claims (5)

永久磁石を有するロータと、ステータコイルを有するステータと、からなり、少なくとも1つのロータと少なくとも1つのステータとがアキシャル方向に配設された構造を有するアキシャルギャップ型回転電機において、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石とをロータに設けるとともに、ロータのラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に、アキシャル方向のステータとは別のステータを設けたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機。   An axial gap type rotating electrical machine comprising a rotor having a permanent magnet and a stator having a stator coil and having a structure in which at least one rotor and at least one stator are arranged in an axial direction. A permanent magnet magnetized in the direction and a permanent magnet magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft are provided on the rotor, and the radial outer periphery and / or the radial inner periphery of the rotor are arranged in the axial direction. An axial gap type rotating electrical machine characterized in that a stator different from the stator is provided. 径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、で三角形のスペースを構成し、三角形の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した構成のロータを、第1のステータ及び第2のステータでアキシャル方向に挟むよう配置するとともに、ラジアル方向外周部に第3のステータを配置した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回転電機。   A triangular space with a permanent magnet arranged in the circumferential direction with respect to the rotating shaft and a permanent magnet arranged in the outer periphery with a magnet magnetized in the radial direction with respect to the rotating shaft The rotor having a configuration in which triangular permanent magnets are arranged so that the same magnetic poles face each other is disposed so as to be sandwiched between the first stator and the second stator in the axial direction, and the third stator is disposed on the outer peripheral portion in the radial direction. The axial gap type rotating electrical machine according to claim 1, wherein: 径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と、内周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、で外周側に開口部を有するコの字型のスペースを構成し、コの字型の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した構成のロータを、第1のステータ及び第2のステータでアキシャル方向に挟むよう配置するとともに、ラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に第3のステータを配置した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回転電機。   A permanent magnet that is arranged in the radial direction and is magnetized in the circumferential direction with respect to the rotation axis, and a permanent magnet that is arranged in the inner circumference and is magnetized in the radial direction with respect to the rotation axis. A U-shaped space having an opening is formed, and a rotor having a U-shaped permanent magnet arranged so that the magnetic poles face each other is sandwiched between the first stator and the second stator in the axial direction. 2. The axial gap type rotating electric machine according to claim 1, wherein the third stator is disposed on the radially outer peripheral portion and / or the radial inner peripheral portion. 径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、で内周側に開口部を有するコの字型のスペースを構成し、コの字型の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した構成のロータを、第1のステータ及び第2のステータでアキシャル方向に挟むよう配置するとともに、ラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に第3のステータを配置した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回転電機。   A permanent magnet that is arranged in the radial direction and is magnetized in the circumferential direction with respect to the rotation axis, and a permanent magnet that is arranged in the outer circumference and is magnetized in the radial direction with respect to the rotation axis. A U-shaped space having an opening is formed, and a rotor having a U-shaped permanent magnet arranged so that the magnetic poles face each other is sandwiched between the first stator and the second stator in the axial direction. 2. The axial gap type rotating electric machine according to claim 1, wherein the third stator is disposed on the radially outer peripheral portion and / or the radial inner peripheral portion. 径方向に配置された、回転軸に対し周方向に着磁されている永久磁石と、内周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、外周部に配置された、回転軸に対し径方向に着磁されている永久磁石と、で四角形のスペースを構成し、四角形の永久磁石を同磁極が向かい合うように配置した構成のロータを、第1のステータ及び第2のステータでアキシャル方向に挟むよう配置するとともに、ラジアル方向外周部および/またはラジアル方向内周部に第3のステータを配置した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回転電機。   Permanent magnets that are radially arranged with respect to the rotational axis, permanent magnets that are radially arranged with respect to the rotational axis, and permanent magnets that are radially arranged with respect to the rotational axis. A rotor having a configuration in which a rectangular space is formed by the arranged permanent magnets that are magnetized in a radial direction with respect to the rotation shaft, and the rectangular permanent magnets are arranged so that the same magnetic poles face each other, is used as the first stator. 2. The axial gap type rotation according to claim 1, wherein the third stator is disposed in the radial direction outer peripheral portion and / or the radial direction inner peripheral portion while being disposed so as to be sandwiched between the second stator and the second stator in the axial direction. Electric.
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