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JP2006020442A - Rotor structure of axial-gap rotating electric machine - Google Patents

Rotor structure of axial-gap rotating electric machine Download PDF

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JP2006020442A
JP2006020442A JP2004196680A JP2004196680A JP2006020442A JP 2006020442 A JP2006020442 A JP 2006020442A JP 2004196680 A JP2004196680 A JP 2004196680A JP 2004196680 A JP2004196680 A JP 2004196680A JP 2006020442 A JP2006020442 A JP 2006020442A
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JP
Japan
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permanent magnet
rotor
gap type
axial gap
magnet
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004196680A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaro Kaneko
雄太郎 金子
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
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor structure of an axial-gap rotating electric machine wherein eddy currents generated in permanent magnets can be reduced to reduce heat generation and a rotating electric machine can be rotated at high speed. <P>SOLUTION: An axial-gap rotating electric machine 1 includes a rotor 3 having a rotor core 7 and permanent magnets 8; and a stator 4 having stator teeths 11 and stator coils 10 wound around the stator teeths 11. The rotating electric machine 1 is so constructed that the rotor 3 and the stator 4 are disposed in the axial direction. With respect to its rotor structure, a magnet 8 corresponding to one pole of the permanent magnets is so constructed that it is divided in the circumferential direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転子コアと永久磁石とを有する回転子と、固定子ティース部と前記固定子ティース部に巻きつけた固定子コイルとを有する固定子と、を有し、前記回転子と前記固定子がアキシャル方向に配設されたアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造に関するものである。   The present invention includes a rotor having a rotor core and a permanent magnet, a stator having a stator teeth portion and a stator coil wound around the stator teeth portion, and the rotor and the The present invention relates to a rotor structure of an axial gap type rotating electrical machine in which a stator is disposed in an axial direction.

回転子に永久磁石を埋め込んだ回転電機は、損失が少なく効率が良い、出力が大きい等の理由により数多く使用されている。そのうち、回転子と固定子をアキシャル方向に配置したアキシャルギャップ型回転電機は、薄型化が可能であり、レイアウトに制限がある用途に使用されている。しかしながら、アキシャルギャップ型回転電機にて高回転化を行おうとすると、磁石が回転子表面に配設されているため、磁石内部にうず電流が発生することで発熱し、永久減磁を起こす可能性が高い。そこで、以下の特許文献1に記載の技術では、一極当りの永久磁石を、複数個の円筒形状の永久磁石により構成している。
特許第3207251号公報
Many rotating electrical machines in which a permanent magnet is embedded in a rotor are used for reasons such as low loss, high efficiency, and high output. Among them, the axial gap type rotating electrical machine in which the rotor and the stator are arranged in the axial direction can be reduced in thickness and is used for applications where the layout is limited. However, if an attempt is made to increase the rotation speed with an axial gap type rotating electrical machine, the magnet is disposed on the surface of the rotor, so that an eddy current is generated inside the magnet, which may generate heat and cause permanent demagnetization. Is expensive. Therefore, in the technique described in Patent Document 1 below, a permanent magnet per pole is composed of a plurality of cylindrical permanent magnets.
Japanese Patent No. 3207251

図8は上述した従来のアキシャルギャップ型回転電機の径方向の断面を示す図である。図8に示す従来例では、一極当りの永久磁石51を複数個の円筒形状の永久磁石52により構成している。ここで、回転子53には強磁性体を用いず、樹脂54により永久磁石を保持している。一極当りの永久磁石51を複数個の永久磁石52により構成することで、永久磁石内に発生するうず電流を低減することで発熱も低減でき、回転電機の高回転化が可能となる。しかし、回転子53を永久磁石と樹脂により構成することで、回転子53内の磁気抵抗が大きいこと、磁性体が無いためリラクタンストルクが得られないことより発生トルクが小さくなる。一方、樹脂54の替わりに強磁性体、例えば圧粉コアを使用すると磁石間に漏れ磁束が発生し、やはり発生トルクが小さくなる。また、永久磁石52を樹脂54により固定することで、製造に難があるという問題があった。   FIG. 8 is a diagram showing a cross section in the radial direction of the above-described conventional axial gap type rotating electric machine. In the conventional example shown in FIG. 8, the permanent magnet 51 per pole is composed of a plurality of cylindrical permanent magnets 52. Here, the rotor 53 does not use a ferromagnetic material, and a permanent magnet is held by the resin 54. By forming the permanent magnet 51 per pole by the plurality of permanent magnets 52, heat generation can be reduced by reducing the eddy current generated in the permanent magnet, and the rotating electrical machine can be rotated at a high speed. However, by forming the rotor 53 with a permanent magnet and resin, the generated torque is reduced because the magnetic resistance in the rotor 53 is large and the reluctance torque cannot be obtained because there is no magnetic material. On the other hand, when a ferromagnetic material such as a dust core is used instead of the resin 54, a leakage magnetic flux is generated between the magnets, and the generated torque is also reduced. Further, there is a problem in that the permanent magnet 52 is fixed by the resin 54, which makes it difficult to manufacture.

本発明の目的は上述した問題点を解消して、永久磁石内に発生するうず電流を低減することで発熱も低減でき、回転電機の高回転化を可能とするアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造を提供しようとするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, reduce the eddy current generated in the permanent magnet, reduce heat generation, and increase the rotational speed of the rotating electrical machine. It is intended to provide a structure.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造は、回転子コアと永久磁石とを有する回転子と、固定子ティース部と固定子ティース部に巻きつけた固定子コイルとを有する固定子と、を有し、回転子と固定子とがアキシャル方向に配設されたアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造において、永久磁石のうち一極当りの永久磁石が周方向に分割されたことを特徴とするものである。   The rotor structure of the axial gap type rotating electric machine of the present invention includes a rotor having a rotor core and a permanent magnet, a stator having a stator teeth portion and a stator coil wound around the stator teeth portion, In the rotor structure of an axial gap type rotating electrical machine in which the rotor and the stator are arranged in the axial direction, the permanent magnet per pole among the permanent magnets is divided in the circumferential direction. To do.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造によれば、回転子と固定子をアキシャル方向に配置したアキシャルギャップ型回転電機において、一極当りの永久磁石を周方向に分割することで、磁石内部のうず電流を低減することができ、発熱量を低減し、高速回転を可能にする。また、回転子を強磁性体と永久磁石により構成することで、回転子内の磁気抵抗が小さく、リラクタンストルクが得られることより、発生トルクを増加することが可能である。   According to the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, in the axial gap type rotating electrical machine in which the rotor and the stator are arranged in the axial direction, the permanent magnet per pole is divided in the circumferential direction, thereby The internal eddy current can be reduced, the amount of heat generation is reduced, and high-speed rotation is enabled. In addition, since the rotor is composed of a ferromagnetic material and a permanent magnet, the magnetic resistance in the rotor is small and the reluctance torque can be obtained, so that the generated torque can be increased.

なお、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の好適例としては、一極当りの永久磁石が、端部が細かく、中央部が粗く分割されていることがある。このように構成すれば、一極当りの永久磁石の分割方法を、端部を細かく、中央部を粗くすることで、より少ない分割にて発熱量を低減でき、コストを低減することが可能である。   In addition, as a suitable example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, there is a case where the permanent magnet per pole is finely divided at the end and roughly at the center. If configured in this way, the method of dividing the permanent magnet per pole can reduce the heat generation amount with fewer divisions by making the end portion finer and the center portion rougher, thereby reducing the cost. is there.

また、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の好適例としては、一極当りの永久磁石の端部の分割が、略長方形の同形状の組合せであることがある。このように構成すれば、一極当りの永久磁石の端部の分割を、略長方形の同形状の永久磁石を複数個組合わせて構成することで、磁石形状の種類を増やすことなく磁石を構成することができ、コストを低減することが可能である。   Further, as a preferred example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, the division of the end portion of the permanent magnet per pole may be a combination of substantially rectangular shapes. If comprised in this way, the division | segmentation of the edge part of the permanent magnet per pole is comprised by combining several permanent magnets of the substantially same shape of a rectangle, and a magnet is comprised, without increasing the kind of magnet shape. And the cost can be reduced.

さらに、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の好適例としては、一極当りの永久磁石が、端部が略長方形の同形状の組合せ、中央部が一形状の二種類の形状により構成されることがある。このように構成すれば、一極当りの永久磁石の端部の分割を、略長方形の同形状の永久磁石を複数個組合わせて構成し、中央部の永久磁石を一形状とすることで、磁石形状が二種類で一極当りの永久磁石を構成することができ、コストを低減することが可能である。   Furthermore, as a suitable example of the rotor structure of the axial gap type rotating electric machine of the present invention, the permanent magnet per pole is composed of two types of shapes having a substantially rectangular end portion and a central portion having one shape. May be configured. If constituted in this way, the division of the end portion of the permanent magnet per pole is configured by combining a plurality of substantially rectangular permanent magnets, and the central permanent magnet is made into one shape, Permanent magnets per pole can be configured with two types of magnet shapes, and costs can be reduced.

さらにまた、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の好適例としては、一極当りの永久磁石の中央部の磁石形状が、略扇形であることがある。このように構成すれば、一極当りの永久磁石の端部の分割を、略長方形の同形状の永久磁石を複数個組合わせて構成し、中央部の永久磁石を略扇形形状とすることで、磁石形状が二種類で略扇形形状の磁石を構成することができ、一極当りの磁石を容易に形成することができるため、コストを低減することが可能である。   Furthermore, as a suitable example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, the magnet shape of the central portion of the permanent magnet per pole may be substantially a sector shape. If comprised in this way, the division | segmentation of the edge part of the permanent magnet per pole is comprised combining several permanent magnets of the substantially rectangular same shape, and making the permanent magnet of a center part into a substantially sector shape. In addition, two types of magnet shapes can be used to form a substantially sector-shaped magnet, and magnets per pole can be easily formed, so that the cost can be reduced.

また、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の好適例としては、一極当りの永久磁石が、中央部の磁石形状を変化させることで、一極当りの磁石形状を決定することがある。このように構成すれば、一極当りの永久磁石の端部の分割を、略長方形の同形状の永久磁石を複数個組合わせて構成し、中央部の永久磁石を、例えば平行四辺形、とすれば、一極当りの永久磁石の形状を略平行四辺形に、また、中央部の永久磁石を、周方向の辺の角度を変えたものとすることで、一極当りの磁石形状を傾けたものとすることができる等、中央部の磁石形状により、任意の一極当りの磁石形状を容易に形成することができるため、コストを低減することが可能である。   In addition, as a preferred example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, the permanent magnet per pole can determine the magnet shape per pole by changing the magnet shape at the center. is there. If comprised in this way, the division | segmentation of the edge part of the permanent magnet per pole will comprise a plurality of substantially rectangular same-shaped permanent magnets, and the central permanent magnet may be, for example, a parallelogram. In this case, the shape of the permanent magnet per pole is changed to a substantially parallelogram, and the permanent magnet at the center is changed by changing the angle of the side in the circumferential direction. It is possible to easily form a magnet shape per one pole depending on the shape of the magnet at the center, such as being able to reduce the cost, so that the cost can be reduced.

さらに、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の好適例としては、一極当りの永久磁石の中央部の磁石が、端部の分割磁石を覆う形状であることがある。このように構成すれば、中央部の永久磁石により端部の分割磁石を覆う形状とすることで、任意の一極当りの磁石形状を容易に形成することができるため、コストを低減することが可能である。   Furthermore, as a preferred example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, there is a shape in which the magnet at the center of the permanent magnet per pole covers the divided magnet at the end. If comprised in this way, since it is the shape which covers the division | segmentation magnet of an edge part with the permanent magnet of a center part, since the magnet shape per arbitrary pole can be formed easily, cost can be reduced. Is possible.

さらにまた、本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の好適例としては、一極当りの永久磁石が、複数個の永久磁石により構成されていることがある。このように構成すれば、一極当りの永久磁石を複数個により構成することで、より磁束を増加し、リラクタンストルクが得られることより、発生トルクを増加することが可能である。   Furthermore, as a preferred example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, a permanent magnet per pole may be composed of a plurality of permanent magnets. If comprised in this way, it will be possible to increase the generated torque by increasing the magnetic flux by forming a plurality of permanent magnets per pole and obtaining the reluctance torque.

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は本発明の対象となる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2と、回転軸2に固定された円盤状の回転子3と、回転子3に対向して設けられた円盤状の固定子4とを、外周ケース5−1及びサイドケース5−2からなるケース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。
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 which is an object of the present invention. In the example shown in FIG. 1, a rotating shaft 2, a disk-shaped rotor 3 fixed to the rotating shaft 2, and a disk-shaped stator 4 provided to face the rotor 3 are connected to an outer case 5- The axial gap type rotating electrical machine 1 is configured by being housed in a case 5 including a first case 1 and a side case 5-2.

本例において、回転軸2は、ベアリング6−1、6−2を介してサイドケース5−2に回転自在に装着されている。また、回転子3は、円盤状の回転子コア7と、回転子コア7の周方向に複数個設けられた、各別に一極当たりの永久磁石を構成する永久磁石8と、から構成されている。回転子コア7は、電磁鋼板の積層体、鉄粉等の粉体を成型した圧粉コア等から構成されている。さらに、固定子4は、サイドケース5−2に設けられた円筒形状の固定子バックコア部9に、固定子コイル10を巻回した固定子ティース部11を複数個、等間隔で円周状に配置して構成されている。なお、固定子コイル10は絶縁体12を介して固定子ティース部11に巻かれている。さらにまた、回転軸2には回転センサ13が設けられている。   In this example, the rotating shaft 2 is rotatably mounted on the side case 5-2 via bearings 6-1, 6-2. The rotor 3 is composed of a disk-shaped rotor core 7 and a plurality of permanent magnets 8 that are provided in the circumferential direction of the rotor core 7 and constitute a permanent magnet per pole. Yes. The rotor core 7 is composed of a laminated body of electromagnetic steel sheets, a dust core obtained by molding a powder such as iron powder, and the like. Further, the stator 4 has a plurality of stator teeth portions 11 each having a stator coil 10 wound around a cylindrical stator back core portion 9 provided in the side case 5-2. It is arranged and arranged. Note that the stator coil 10 is wound around the stator teeth portion 11 via an insulator 12. Furthermore, the rotation shaft 2 is provided with a rotation sensor 13.

図1に示すアキシャルギャップ型回転電機1において、回転子3は、固定子4から与えられる回転磁束に対して、永久磁石8に反力を発生させ、回転軸2を中心に回転するように構成されている。この永久磁石8は、隣接する永久磁石の磁極は互いに相違するよう配置されている。ここで、回転子3と固定子4の間にはエアギャップと呼ばれる隙間14が存在し、互いに接触することはない。   In the axial gap type rotating electrical machine 1 shown in FIG. 1, the rotor 3 is configured to generate a reaction force in the permanent magnet 8 with respect to the rotating magnetic flux applied from the stator 4 and rotate around the rotating shaft 2. Has been. The permanent magnets 8 are arranged so that the magnetic poles of adjacent permanent magnets are different from each other. Here, a gap 14 called an air gap exists between the rotor 3 and the stator 4 and does not contact each other.

本発明の特徴は、上述した構成のアキシャルギャップ型回転電機1において、回転子3を構成する複数の永久磁石のうち一極当たりの永久磁石8のそれぞれが周方向に分割されている点である。以下、その具体例を説明する。   A feature of the present invention is that, in the axial gap type rotating electrical machine 1 having the above-described configuration, each of the permanent magnets 8 per pole among the plurality of permanent magnets constituting the rotor 3 is divided in the circumferential direction. . Specific examples will be described below.

図2は本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の一例を説明するための図であり、図3は図2に示す例における一極当たりの永久磁石8の構成を説明するための図である。図2及び図3に示す例においては、一極当りの永久磁石8を、左右の端部を同形状の略長方形状磁石8−1を組合せて構成し、中央部を略扇形状磁石8−2の一個にて構成している。永久磁石8(8−1及び8−2)は、例えば圧粉コアなどの強磁性体による回転子コア7にて保持される。なお、各一極当たりの永久磁石8間の磁束の短絡を防止するため、永久磁石8の横にはエアギャップ21が配設されている。   FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention, and FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the permanent magnets 8 per pole in the example shown in FIG. It is. In the example shown in FIGS. 2 and 3, the permanent magnet 8 per pole is configured by combining left and right end portions with a substantially rectangular magnet 8-1 having the same shape, and the central portion is a substantially fan-shaped magnet 8- It consists of two pieces. The permanent magnets 8 (8-1 and 8-2) are held by a rotor core 7 made of a ferromagnetic material such as a dust core, for example. Note that an air gap 21 is disposed beside the permanent magnet 8 in order to prevent a short circuit of magnetic flux between the permanent magnets 8 per one pole.

図2及び図3に示すように一極当たりの永久磁石8を周方向に分割することにより、以下の効果を得ることができる。すなわち、永久磁石8の発熱の原因であるうず電流は、うず電流の回路の抵抗値、磁束密度の変化量とその変化速度に応じて発生する。磁束密度の変化は形状とトルクに、変化速度は回転速度に応じて決まってしまうため、うず電流を削減するには、回路の抵抗値を増やすことが有効である。そのため、うず電流の回路を切断し、抵抗値を増やすために永久磁石8を分割することが有効である。ここで、永久磁石8内に発生するうず電流は、磁束密度変化の大きい端部、特に回転方向先端に発生し易いため、図2及び図3に示すように、端部を細かく、中央部を粗く分割することで、分割数を少なくしても、永久磁石8の発熱量を抑える事ができる。高速でも永久磁石8の発熱量が抑えられる為、回転電機の高速化が可能である。また、永久磁石8の形状が端部と中央部の二種類で済むため、コストを削減することが可能である。   As shown in FIGS. 2 and 3, the following effects can be obtained by dividing the permanent magnet 8 per pole in the circumferential direction. That is, the eddy current that is the cause of heat generation of the permanent magnet 8 is generated according to the resistance value of the eddy current circuit, the amount of change in the magnetic flux density, and the rate of change. Since the change in magnetic flux density depends on the shape and torque, and the speed of change depends on the rotational speed, it is effective to increase the resistance value of the circuit in order to reduce the eddy current. Therefore, it is effective to divide the permanent magnet 8 in order to cut the eddy current circuit and increase the resistance value. Here, since the eddy current generated in the permanent magnet 8 is likely to be generated at the end portion where the magnetic flux density change is large, particularly at the front end in the rotation direction, the end portion is finely divided and the center portion is formed as shown in FIGS. By roughly dividing, the amount of heat generated by the permanent magnet 8 can be suppressed even if the number of divisions is reduced. Since the amount of heat generated by the permanent magnet 8 can be suppressed even at a high speed, the speed of the rotating electrical machine can be increased. Further, since the permanent magnet 8 has only two types of shapes, that is, an end portion and a central portion, the cost can be reduced.

本例では、上述した効果に加えて、以下のような効果も得ることができる。すなわち、回転子3を強磁性体と永久磁石8により構成することで、回転子3内の磁気抵抗が小さく、リラクタンストルクが得られることより、発生トルクを増加することが可能である。また、容易に回転子形状を精度良く作製することが可能である。   In this example, the following effects can be obtained in addition to the effects described above. That is, by configuring the rotor 3 with the ferromagnetic material and the permanent magnet 8, the generated magnetic force can be increased because the magnetic resistance in the rotor 3 is small and the reluctance torque is obtained. In addition, the rotor shape can be easily produced with high accuracy.

図4は本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の他の例を説明するための図である。図4に示す例においては、一極当りの永久磁石8を構成する中央部の磁石8−2を、周方向の辺の角度を変えたものとすることで、一極当りの永久磁石8の形状を傾けたものとすることができ、これに両端部の略長方形状磁石8−1を組み合わせることで、一極当りの永久磁石8の全体形状を略平行四辺形にすることが容易である。一極当りの永久磁石8の形状を略平行四辺形とすることで、コギングトルクの低減、ある条件でのトルクの増大が可能である。このように、中央部の磁石8−2の形状を変更することで、任意の形状を有する一極当りの永久磁石8を容易に作製することが可能となり、コストを削減することが可能である。   FIG. 4 is a view for explaining another example of the rotor structure of the axial gap type rotating electric machine of the present invention. In the example shown in FIG. 4, by changing the angle of the side in the circumferential direction of the central magnet 8-2 constituting the permanent magnet 8 per pole, the permanent magnet 8 per pole The shape of the permanent magnet 8 can be inclined, and it is easy to make the entire shape of the permanent magnet 8 per pole into a substantially parallelogram by combining it with the substantially rectangular magnets 8-1 at both ends. . By making the shape of the permanent magnet 8 per pole into a substantially parallelogram, the cogging torque can be reduced and the torque can be increased under certain conditions. Thus, by changing the shape of the magnet 8-2 in the central portion, it becomes possible to easily produce the permanent magnet 8 per pole having an arbitrary shape, and it is possible to reduce the cost. .

図5は本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造のさらに他の例を説明するための図である。図5に示す例においては、一極当りの永久磁石8を構成する中央部の磁石8−2を、周方向の辺の角度を辺毎に異なる角度に変えたものとすることで、これに両端部の略長方形状磁石8−1を組み合わせることで、一極当りの永久磁石8の全体形状を傾けたものとすることが容易である。一極当りの永久磁石8の形状を傾けた形状とすることで、コギングトルクの低減、ある条件でのトルクの増大が可能である。このように、中央部の磁石8−2の形状を変更することで、任意の形状を有する一極当りの永久磁石8を容易に作製することが可能となり、コストを削減することが可能である。   FIG. 5 is a view for explaining still another example of the rotor structure of the axial gap type rotating electric machine of the present invention. In the example shown in FIG. 5, the central magnet 8-2 constituting the permanent magnet 8 per pole is changed by changing the angle of the side in the circumferential direction to a different angle for each side. By combining the substantially rectangular magnets 8-1 at both ends, it is easy to incline the entire shape of the permanent magnet 8 per pole. By making the shape of the permanent magnet 8 per pole into an inclined shape, the cogging torque can be reduced and the torque can be increased under certain conditions. Thus, by changing the shape of the magnet 8-2 in the central portion, it becomes possible to easily produce the permanent magnet 8 per pole having an arbitrary shape, and it is possible to reduce the cost. .

図6は本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造のさらに他の例を説明するための図である。図6に示す例においては、一極当りの永久磁石8を構成する中央部の磁石8−2にて、端部の分割磁石8−1を覆う形状とすることで、一極当りの永久磁石8の全体形状を任意の形状とすることが容易である。一極当りの永久磁石8の形状を任意の形状とすることで、コギングトルクの低減、トルクの増大が可能である。このように、中央部の磁石8−2により端部の磁石8−1を覆う形状とすることで、任意の形状を有する一極当りの永久磁石8を容易に作製することが可能となり、コストを削減することが可能である。   FIG. 6 is a view for explaining still another example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention. In the example shown in FIG. 6, a permanent magnet per pole is formed by covering the divided magnet 8-1 at the end with a magnet 8-2 at the center that constitutes the permanent magnet 8 per pole. It is easy to make the entire shape of 8 an arbitrary shape. By making the shape of the permanent magnet 8 per pole an arbitrary shape, the cogging torque can be reduced and the torque can be increased. Thus, it becomes possible to easily produce the permanent magnet 8 per pole having an arbitrary shape by covering the end magnet 8-1 with the magnet 8-2 at the center, and the cost. Can be reduced.

図7は本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造のさらに他の例を説明するための図である。図7に示す例においては、一極当りの永久磁石8を複数個、ここでは2個で構成することで、回転子を異なる形状の部材を組合わせて作製する。そのように構成することで、材料の歩留まりが良くなり、容易に作製できるため、コストを下げることが可能である。また、横面のうず電流の回路を遮断することができるため、効率を上げることが可能となる。   FIG. 7 is a view for explaining still another example of the rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine of the present invention. In the example shown in FIG. 7, the rotor is manufactured by combining members having different shapes by forming a plurality of permanent magnets 8 per pole, here two. With such a structure, the yield of the material is improved and the material can be easily manufactured, so that the cost can be reduced. Further, since the circuit of the eddy current on the lateral surface can be cut off, the efficiency can be increased.

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した実施例では回転電機と述べているが、それは電動機でも発電機でもかまわない。また、上述した実施例では、8極であるが、他の極数でもかまわない。さらに、上述した実施例では、回転子コア7を圧粉コアとしているが、電磁鋼板、アモルファス等、他の強磁性体でもかまわない。さらにまた、上述した実施例では、一極当りの永久磁石8を複数で構成するものに関して、周方向に2分割したものを紹介したが、径方向に複数個、または軸方向に複数個でもかまわない。また、上述した実施例では、回転子3が1つ、固定子4が1つの場合を述べているが、例えば回転子3が1つ、固定子4が2つの場合、回転子3が2つ、固定子4が1つの場合、回転子3が2つ、固定子4が3つの場合、回転子3が3つ、固定子4が2つの場合等、それら以外の組合せでもかまわない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and many variations and modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the rotating electric machine is described, but it may be an electric motor or a generator. In the embodiment described above, there are 8 poles, but other pole numbers may be used. Further, in the above-described embodiment, the rotor core 7 is a dust core, but other ferromagnetic materials such as an electromagnetic steel plate and amorphous may be used. Furthermore, in the above-described embodiment, a configuration in which a plurality of permanent magnets 8 per one pole are divided into two in the circumferential direction has been introduced. However, a plurality of permanent magnets 8 in the radial direction or a plurality in the axial direction may be used. Absent. In the above-described embodiment, the case where there is one rotor 3 and one stator 4 is described. For example, when there is one rotor 3 and two stators 4, there are two rotors 3. In the case of one stator 4, two rotors 3, three stators 4, three rotors 3, two stators 4, etc., other combinations may be used.

本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造は、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、永久磁石内に発生するうず電流を低減することで発熱も低減でき、回転電機の高回転化を可能とする用途に好適に利用することができる。   The rotor structure of the axial gap type rotating electric machine according to the present invention reduces the eddy current generated in the permanent magnet in the axial gap type rotating electric machine in which at least a pair of stators and the rotor are arranged to face each other along the rotation axis. By doing so, heat generation can also be reduced, and it can be suitably used for applications that enable high speed rotation of the rotating electrical machine.

本発明の対象となる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 used as the object of this invention. 本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造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 rotor structure of the axial gap type rotary electric machine of this invention. 図2に示す例における一極当たりの永久磁石の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the permanent magnet per pole in the example shown in FIG. 本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the rotor structure of the axial gap type rotary electric machine of this invention. 本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造のさらに他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the further another example of the rotor structure of the axial gap type rotary electric machine of this invention. 本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造のさらに他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the further another example of the rotor structure of the axial gap type rotary electric machine of this invention. 本発明のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造のさらに他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the further another example of the rotor structure of the axial gap type rotary electric machine of this invention. 従来のアキシャルギャップ型回転電機の径方向の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the radial direction of the conventional axial gap type rotary electric machine.

符号の説明Explanation of symbols

1 アキシャルギャップ型回転電機
2 回転軸
3 回転子
4 固定子
5 ケース
5−1 外周ケース
5−2 サイドケース
6−1、6−2 ベアリング
7 回転子コア
8 一極当たりの永久磁石
8−1 端部の磁石
8−2 中央部の磁石
9 固定子バックコア部
10 固定子コイル
11 固定子ティース部
12 絶縁体
13 回転センサ
14 隙間
21 エアギャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Axial gap type rotary electric machine 2 Rotating shaft 3 Rotor 4 Stator 5 Case 5-1 Outer case 5-2 Side case 6-1, 6-2 Bearing 7 Rotor core 8 Permanent magnet per pole 8-1 End Magnet of part 8-2 Magnet of center part 9 Stator back core part 10 Stator coil 11 Stator tooth part 12 Insulator 13 Rotation sensor 14 Gap 21 Air gap

Claims (8)

回転子コアと永久磁石とを有する回転子と、固定子ティース部と固定子ティース部に巻きつけた固定子コイルとを有する固定子と、を有し、回転子と固定子とがアキシャル方向に配設されたアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造において、永久磁石のうち一極当りの永久磁石が周方向に分割されたことを特徴とするアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造。   A rotor having a rotor core and a permanent magnet, and a stator having a stator teeth portion and a stator coil wound around the stator teeth portion, and the rotor and the stator are in an axial direction. A rotor structure for an axial gap type rotating electrical machine, wherein the permanent magnet per pole among the permanent magnets is divided in the circumferential direction. 前記一極当りの永久磁石が、端部が細かく、中央部が粗く分割されていることを特徴とする請求項1記載のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造。   2. The rotor structure of an axial gap type rotating electrical machine according to claim 1, wherein the permanent magnet per pole is divided into a fine end and a central portion. 前記一極当りの永久磁石の端部の分割が、略長方形の同形状の組合せであることを特徴とする請求項2記載のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造。   The rotor structure of an axial gap type rotating electrical machine according to claim 2, wherein the division of the end portion of the permanent magnet per pole is a combination of substantially rectangular shapes. 前記一極当りの永久磁石が、端部が略長方形の同形状の組合せ、中央部が一形状の二種類の形状により構成されたことを特徴とする請求項3記載のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造。   4. The axial gap type rotating electric machine according to claim 3, wherein the permanent magnet per pole is configured by two types of shapes having a substantially rectangular end portion and a single central portion. 5. Rotor structure. 前記一極当りの永久磁石の中央部の磁石形状が、略扇形であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造。   The rotor structure of the axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, wherein a magnet shape of a central portion of the permanent magnet per one pole is substantially a sector shape. 前記一極当りの永久磁石が、中央部の磁石形状を変化させることで、一極当りの磁石形状を決定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造。   The axial gap type according to any one of claims 1 to 5, wherein the permanent magnet per pole determines a magnet shape per pole by changing a magnet shape in a central portion. Rotor structure of rotating electric machine. 前記一極当りの永久磁石の中央部の磁石が、端部の分割磁石を覆う形状であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造。   The rotor of the axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6, wherein a magnet at a central portion of the permanent magnet per one pole has a shape covering a split magnet at an end portion. Construction. 前記一極当りの永久磁石が、複数個の永久磁石により構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のアキシャルギャップ型回転電機の回転子構造。   The rotor structure of an axial gap type rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the permanent magnet per one pole is composed of a plurality of permanent magnets.
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