JP2004357391A - アキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性の向上を図ることができるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】帯状の電磁鋼板２をロール状に巻き込んで積層体５を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体５の積層方向に重なるように複数のカシメ突起６を前記電磁鋼板２に形成して、前記積層体５の互いに隣り合う層７同士を前記複数のカシメ突起６により係合させる。
【選択図】 図１
【解決手段】帯状の電磁鋼板２をロール状に巻き込んで積層体５を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体５の積層方向に重なるように複数のカシメ突起６を前記電磁鋼板２に形成して、前記積層体５の互いに隣り合う層７同士を前記複数のカシメ突起６により係合させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アキシャル型モータのステータを、薄板状の鋼板を渦巻状に巻回することで製造する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、アキシャル型モータのステータのステータのバックヨークを、薄板状の鋼板を渦巻状に巻回して、中心部に穴が設けられた略円柱状に形成する技術が提案されている。このとき、巻回された鋼板の内周側および外周側の端部を接着あるいは溶接などにより固定している。
また、特許文献２にも、帯状の電磁鋼板が巻回されて積層され、その両端部を溶接されている技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３０９０４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−１０５３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、ステータを構成する電磁鋼板の内周側端部と外周側端部の中間部分が、ステータとロータ間で生じる電磁力により吸引または反発して軸方向に位置ずれする虞があり信頼性の面で好ましくないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、信頼性の向上を図ることができるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、帯状の電磁鋼板（例えば、実施の形態における電磁鋼板２）をロール状に巻き込んで積層体（例えば、実施の形態における積層体５）を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体の積層方向に重なるように複数のカシメ突起（例えば、実施の形態におけるカシメ突起６）を前記電磁鋼板に形成して、前記積層体の互いに隣り合う層（例えば、実施の形態における層７）同士を前記複数のカシメ突起により係合させることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、前記積層体を構成する各層を前記複数のカシメ突起により位置決めすることができ、積層体を構成する各層の軸方向への移動を規制して形状を維持できるため、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体の積層方向に重なるように複数の孔部（例えば、実施の形態における孔部８）を前記電磁鋼板に形成して、前記複数の孔部により形成される前記積層体の貫通孔（例えば、実施の形態における貫通孔１０）にリベット（例えば、実施の形態におけるリベット９）を挿入可能としたことを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体を構成する各層を前記リベットにより位置決めして各層の形状を適正に維持することができるため、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体のロータ対向面と反対側の端面を溶接して固着することを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体の端面を溶接して固着することにより、前記積層体を構成する各層を適正に位置決めされた状態で形状を維持するため、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記電磁鋼板に接着剤を塗布しつつ巻き込んで前記積層体の互いに隣り合う層同士に接着剤（例えば、実施の形態における接着剤１２）を介装させて、該接着剤を硬化させることを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体を構成する各層間に介装させた接着剤を硬化させることで、各層を適正に位置決めした状態でその形状を保持することができるため、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００１１】
また、請求項５に記載した発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体を接着剤に浸漬させて、前記積層体の互いに隣り合う層同士に接着剤を介装させて、該接着剤を硬化させることを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体を構成する各層間に浸漬させた接着剤を硬化させることで、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００１２】
また、請求項６に記載した発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のものであって、前記電磁鋼板の一端側に櫛状の突起（例えば、実施の形態における突起１８）を複数形成してなり、前記複数の櫛状の突起が積層するように前記電磁鋼板を巻き込んで前記積層体にステータのティース（例えば、実施の形態におけるティース１９）を形成することを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板を巻き込んで形成した前記積層体の一端側に前記突起が積層されたティースが形成されるとともに、前記積層体の他端側にヨークが形成されるため、前記電磁鋼板を巻き込むだけでヨークとティースとを一体で構成することができるとともに、ティースとヨークとを別体で構成する場合に比べて剛性を高めることができ、さらに、ヨークとティースとを電磁鋼板で構成するため渦電流損失を抑制でき、信頼性が向上する。
【００１３】
また、請求項７に記載した発明は、請求項６に記載のものであって、前記突起の幅が漸次大きくなるように形成されることを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板を前記突起の幅の小さい方から巻き込むことで、前記ティースの幅が径方向外周側から内周側に縮小するように形成できるため、前記ティースの内周側にも充分な巻線領域を確保することができ、占積率を向上させることができる。
【００１４】
また、請求項８に記載した発明は、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、複数のカシメ突起を前記電磁鋼板の長手方向に所定間隔で形成する工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部と前記カシメ突起の位置がそれぞれ重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記複数のカシメ突起と前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込むことで、各層を適正に位置決めをしつつ積層体を形成できるので成形性が向上し、前記積層体の前記凹部の形成された一端側がティースになるとともに他端側がヨークになるため、ティースとヨークとを別体で構成する場合に比べて剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【００１５】
また、請求項９に記載した発明は、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、複数の孔部を前記電磁鋼板の長手方向に所定間隔で形成する工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部と前記孔部の位置がそれぞれ重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、前記複数の孔部により形成される前記積層体の貫通孔にリベットを挿入する工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板を前記凹部の位置が重なるようにロール状に巻き込むことで、各層を適正に位置決めをしつつ積層体を形成できるので成形性が向上し、前記リベットを前記貫通孔に形成することで剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【００１６】
また、請求項１０に記載した発明は、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、前記積層体のロータ対向面と反対側の端面を溶接して固着する工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体のロータ対向面と反対側の端面を溶接して固着することにより、各層を適正に位置決めをしつつ積層体を形成できるので成形性が向上し、剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【００１７】
また、請求項１１に記載した発明は、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記電磁鋼板に接着剤を塗布する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板に接着剤を塗布しつつ巻き込むことで前記積層体を構成する各層間に接着剤が介装され、この接着剤を硬化させることで、各層を適正に位置決めした状態でその形状を保持することができるため、各層を適正に位置決めをしつつ積層体を形成できるので成形性が向上し、剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【００１８】
請求項１２に記載した発明によれば、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、該積層体を接着剤に浸漬させる工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板を巻き込んで適正に位置決めした後に、前記積層体を構成する各層間に接着剤を浸漬させて硬化させることで、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法を図面と共に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図には、帯状の電磁鋼板２が搬送ベルト３により長手方向に搬送され、該電磁鋼板２を巻き取りロール４にてロール状に巻き込んで積層体５を形成する工程を示している。
【００２０】
電磁鋼板２には、その長手方向に沿って複数のカシメ突起６を所定間隔で形成している。各カシメ突起６は、電磁鋼板２の幅方向に亘って同一方向に突出形成されている。また、隣り合うカシメ突起６，６の間隔が、電磁鋼板２の長手方向の一端部（図１右側）から他端部（図１左側）に向かうにつれて、長くなるように設定されている。これにより、巻き取りロール４によってロール状に巻き込みされる電磁鋼板２のカシメ突起６を、各層７，７ごとにその径方向に沿って同一位置に配列されるように電磁鋼板２を巻き込みすることができる。このように、帯状の電磁鋼板２をロール状に巻き込みして積層体５を形成する。
【００２１】
図２は図１に示した製造工程で製造されるアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。同図に示したように、前記積層体５を構成する各層７，７を前記複数のカシメ突起６により位置決めすることができるので、積層体５を構成する各層７の軸方向（同図のＰ方向）への移動を規制することができ、積層体５の形状を適正に維持できる。従って、積層体５を備えるステータが、モータとして作動させた場合に生じる電磁力を受けた場合でも、軸方向への移動が規制されるため、各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
なお、図１には、巻き取りロール４の外周面に凹部２２を形成して、電磁鋼板２のカシメ突起６を収容可能としたものを示したが、巻き取りロール４はこの形状に限定されない（図９参照）。
【００２２】
以下、他の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法について説明するが、第１の実施の形態と同一の部材については、同一の番号を付してその詳細な説明を省略する。
図３は本発明の第２の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図には、帯状の電磁鋼板２が長手方向に搬送され、該電磁鋼板２をロール状に巻き込んで積層体５を形成する工程を示している。なお、同図において、搬送ベルトや巻き取りロールは、図１の場合と同様であるので省略している。
【００２３】
電磁鋼板２には、その長手方向に沿って複数の孔部８を所定間隔で形成している。各孔部８は、電磁鋼板２の幅方向略中間部に同一形状（例えば円状）にプレス打ち抜き処理等により形成される。また、上述のカシメ突起と同様に、隣り合う孔部８の間隔が、電磁鋼板２の長手方向の一端部（図３右側）から他端部（図３左側）に向かうにつれて長くなるように設定され、ロール状に巻き込まれる電磁鋼板２の各層７ごとの各孔部８の位置がその径方向に沿って略同一位置になるように調整している。
【００２４】
図４は図３に示した製造工程で製造されるアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。同図に示すように、複数の孔部８により形成される前記積層体５の貫通孔１０のそれぞれにリベット９を挿入することで、前記積層体５を構成する各層７を前記リベット９により位置決めする。これにより、積層体５を構成する各層７の形状を適正に維持することができるため、各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００２５】
図５は本発明の第３の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図に示したように、積層体５の端面の一方を、半径方向（矢印Ｒ方向）に溶接処理して積層体５を構成する各層７を固定する。この溶接を行う端面は、ロータに対向する面と反対側の端面である。このように、前記積層体５を構成する各層７を適正に位置決めされた状態で形状を維持することができるため、各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。この半径方向への溶接処理を行うにあたっては、ＹＡＧ溶接やＴＩＧ溶接が好適である。
【００２６】
また、図６に示したように溶接処理を行ってもよい。図６は本発明の第４の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図に示したように、渦巻状（矢印Ｓ）に溶接処理を行った場合にも、上述の実施の形態と同等の優れた作用効果を奏することができる。この渦巻方向への溶接処理を行うにあたっては、ＦＳＷ（摩擦撹拌）溶接が好適である。
【００２７】
図７本発明の第５の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図には、帯状の電磁鋼板２にノズル１１から接着剤１２を塗布しつつロール状に巻き込んで積層体５を形成する工程を示している。このように接着剤１２を塗布することにより前記積層体５の互いに隣り合う層７同士に接着剤１２が介装される。そして、前記積層体５を構成する各層７間に介装させた接着剤１２を硬化させる。
図８は図７に示したアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。同図に示すように、積層体５を構成する各層７間に介装された硬化した接着剤１２により、各層７を適正に位置決めした状態でその形状を保持することができる。従って、各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００２８】
また、図７に示した電磁鋼板２に接着剤１２を塗布せずに積層体５を形成し、この積層体５を接着剤１２に浸漬させ、前記積層体５の互いに隣り合う層７同士に接着剤１２を介装させて、該接着剤１２を硬化させるようにしてもよい。この場合にも、硬化した接着剤１２により各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００２９】
図９〜１１は本発明の第６の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。図１１は図１０
これらの図には、上下方向にスライド可能な打ち抜き部材１３を備えた打ち抜き機１４と、上下方向に移動可能な巻き取りロール１５、搬送ベルト（図示せず）を巻回した搬送ロール１６を示している。
前記打ち抜き部材１３は、電磁鋼板２の搬送経路を一部横断するように設けられている。打ち抜き部材１３を矢印Ｂに示した下方向に押し下げることで、電磁鋼板２の一端側を打ち抜いて凹部１７を形成される。このように凹部１７を打ち抜き形成することで、凹部１７、１７間に櫛状の突起１８が形成される。
【００３０】
本実施の形態においては、巻き取りロール１５の巻き取り開始位置が、搬送される電磁鋼板２の水平方向の位置と同一になるように調整される。巻き取り開始時には、巻き取りロール１５の下端部が電磁鋼板２に接するように設定されている（図９参照）。
そして、巻き取りロール１５が所定の回転角度θまで回転すると、この回転角度θで一端巻き取りロール１５を停止させ、打ち抜き部材１３にて打ち抜き処理を行い、電磁鋼板２に凹部１７を形成する。このように、巻き取りロール１５が所定の回転角度θまで回転移動するごとに電磁鋼板２に凹部１７を形成する。そして、電磁鋼板２を巻き取るに従って、巻き取りロール１５は上方に移動して、巻き取りロール１５の巻き取り開始位置を開始時と同じ位置に保持している（図１０参照）。また、凹部１７のピッチ間隔は順次長くなるように設定されることにより、これにより、凹部１７、１７間の突起１８の幅が漸次大きくなるように形成される。
【００３１】
このようにして電磁鋼板２をロール状に巻き込んでいくと、積層体５の一端側に前記突起１８が積層されたティース１９が形成されるとともに、前記積層体５の他端側にヨーク２１が形成される。また、ティース１９、１９間にはスロット２０が形成される。
従って、前記電磁鋼板２を巻き込むだけでヨーク２１とティース１９とを一体で構成することができるとともに、ティース１９とヨーク２１とを別体で構成する場合に比べて剛性を高めることができる。さらに、ヨーク２１とティース１９とを電磁鋼板２で構成するため渦電流損失を抑制でき、信頼性が向上する。
【００３２】
また、上述のように凹部１７の打ち抜きピッチを調整することで、所定間隔θで各層７，７ごとにその径方向に沿って同一位置に配列されるように電磁鋼板２を巻き込みすることができる。さらに、前記ティース１９の幅が径方向外周側から内周側に縮小するように形成できるため、前記ティース１９の内周側にも充分な巻線領域を確保することができ、占積率を向上させることができる。
また、回転角度θを変えることで形成するティース１９の数を変えることができ、ティース１９の数Ｎに応じて、θ＝３６０／Ｎの関係式によりθを設定すればよい。
【００３３】
なお、本発明の内容は上述した実施の形態のみに限られるものではないことはもちろんであり、上述した実施の形態を適宜組み合わせて構成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１から請求項５のいずれかに記載した発明によれば、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００３５】
請求項６に記載した発明によれば、剛性を高めることができ、さらに、渦電流損失を抑制でき、信頼性が向上する。
請求項７に記載した発明によれば、前記ティースの内周側にも充分な巻線領域を確保することができ、占積率を向上させることができる。
請求項８から請求項１２に記載した発明によれば、剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図２】図１に示した製造工程で製造されるアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図４】図３に示した製造工程で製造されるアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図８】図７に示したアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図１１】図１０の矢印Ａ方向から視た矢視図である。
【符号の説明】
２ 電磁鋼板
５ 積層体
６ カシメ突起
７ 層
８ 孔部
９ リベット
１０ 貫通孔
１２ 接着剤
１８ 突起
１９ ティース
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アキシャル型モータのステータを、薄板状の鋼板を渦巻状に巻回することで製造する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、アキシャル型モータのステータのステータのバックヨークを、薄板状の鋼板を渦巻状に巻回して、中心部に穴が設けられた略円柱状に形成する技術が提案されている。このとき、巻回された鋼板の内周側および外周側の端部を接着あるいは溶接などにより固定している。
また、特許文献２にも、帯状の電磁鋼板が巻回されて積層され、その両端部を溶接されている技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３０９０４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−１０５３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、ステータを構成する電磁鋼板の内周側端部と外周側端部の中間部分が、ステータとロータ間で生じる電磁力により吸引または反発して軸方向に位置ずれする虞があり信頼性の面で好ましくないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、信頼性の向上を図ることができるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、帯状の電磁鋼板（例えば、実施の形態における電磁鋼板２）をロール状に巻き込んで積層体（例えば、実施の形態における積層体５）を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体の積層方向に重なるように複数のカシメ突起（例えば、実施の形態におけるカシメ突起６）を前記電磁鋼板に形成して、前記積層体の互いに隣り合う層（例えば、実施の形態における層７）同士を前記複数のカシメ突起により係合させることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、前記積層体を構成する各層を前記複数のカシメ突起により位置決めすることができ、積層体を構成する各層の軸方向への移動を規制して形状を維持できるため、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体の積層方向に重なるように複数の孔部（例えば、実施の形態における孔部８）を前記電磁鋼板に形成して、前記複数の孔部により形成される前記積層体の貫通孔（例えば、実施の形態における貫通孔１０）にリベット（例えば、実施の形態におけるリベット９）を挿入可能としたことを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体を構成する各層を前記リベットにより位置決めして各層の形状を適正に維持することができるため、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体のロータ対向面と反対側の端面を溶接して固着することを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体の端面を溶接して固着することにより、前記積層体を構成する各層を適正に位置決めされた状態で形状を維持するため、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記電磁鋼板に接着剤を塗布しつつ巻き込んで前記積層体の互いに隣り合う層同士に接着剤（例えば、実施の形態における接着剤１２）を介装させて、該接着剤を硬化させることを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体を構成する各層間に介装させた接着剤を硬化させることで、各層を適正に位置決めした状態でその形状を保持することができるため、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００１１】
また、請求項５に記載した発明は、帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、前記積層体を接着剤に浸漬させて、前記積層体の互いに隣り合う層同士に接着剤を介装させて、該接着剤を硬化させることを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体を構成する各層間に浸漬させた接着剤を硬化させることで、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００１２】
また、請求項６に記載した発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のものであって、前記電磁鋼板の一端側に櫛状の突起（例えば、実施の形態における突起１８）を複数形成してなり、前記複数の櫛状の突起が積層するように前記電磁鋼板を巻き込んで前記積層体にステータのティース（例えば、実施の形態におけるティース１９）を形成することを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板を巻き込んで形成した前記積層体の一端側に前記突起が積層されたティースが形成されるとともに、前記積層体の他端側にヨークが形成されるため、前記電磁鋼板を巻き込むだけでヨークとティースとを一体で構成することができるとともに、ティースとヨークとを別体で構成する場合に比べて剛性を高めることができ、さらに、ヨークとティースとを電磁鋼板で構成するため渦電流損失を抑制でき、信頼性が向上する。
【００１３】
また、請求項７に記載した発明は、請求項６に記載のものであって、前記突起の幅が漸次大きくなるように形成されることを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板を前記突起の幅の小さい方から巻き込むことで、前記ティースの幅が径方向外周側から内周側に縮小するように形成できるため、前記ティースの内周側にも充分な巻線領域を確保することができ、占積率を向上させることができる。
【００１４】
また、請求項８に記載した発明は、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、複数のカシメ突起を前記電磁鋼板の長手方向に所定間隔で形成する工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部と前記カシメ突起の位置がそれぞれ重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記複数のカシメ突起と前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込むことで、各層を適正に位置決めをしつつ積層体を形成できるので成形性が向上し、前記積層体の前記凹部の形成された一端側がティースになるとともに他端側がヨークになるため、ティースとヨークとを別体で構成する場合に比べて剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【００１５】
また、請求項９に記載した発明は、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、複数の孔部を前記電磁鋼板の長手方向に所定間隔で形成する工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部と前記孔部の位置がそれぞれ重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、前記複数の孔部により形成される前記積層体の貫通孔にリベットを挿入する工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板を前記凹部の位置が重なるようにロール状に巻き込むことで、各層を適正に位置決めをしつつ積層体を形成できるので成形性が向上し、前記リベットを前記貫通孔に形成することで剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【００１６】
また、請求項１０に記載した発明は、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、前記積層体のロータ対向面と反対側の端面を溶接して固着する工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記積層体のロータ対向面と反対側の端面を溶接して固着することにより、各層を適正に位置決めをしつつ積層体を形成できるので成形性が向上し、剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【００１７】
また、請求項１１に記載した発明は、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記電磁鋼板に接着剤を塗布する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板に接着剤を塗布しつつ巻き込むことで前記積層体を構成する各層間に接着剤が介装され、この接着剤を硬化させることで、各層を適正に位置決めした状態でその形状を保持することができるため、各層を適正に位置決めをしつつ積層体を形成できるので成形性が向上し、剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【００１８】
請求項１２に記載した発明によれば、帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、該積層体を接着剤に浸漬させる工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、前記電磁鋼板を巻き込んで適正に位置決めした後に、前記積層体を構成する各層間に接着剤を浸漬させて硬化させることで、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法を図面と共に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図には、帯状の電磁鋼板２が搬送ベルト３により長手方向に搬送され、該電磁鋼板２を巻き取りロール４にてロール状に巻き込んで積層体５を形成する工程を示している。
【００２０】
電磁鋼板２には、その長手方向に沿って複数のカシメ突起６を所定間隔で形成している。各カシメ突起６は、電磁鋼板２の幅方向に亘って同一方向に突出形成されている。また、隣り合うカシメ突起６，６の間隔が、電磁鋼板２の長手方向の一端部（図１右側）から他端部（図１左側）に向かうにつれて、長くなるように設定されている。これにより、巻き取りロール４によってロール状に巻き込みされる電磁鋼板２のカシメ突起６を、各層７，７ごとにその径方向に沿って同一位置に配列されるように電磁鋼板２を巻き込みすることができる。このように、帯状の電磁鋼板２をロール状に巻き込みして積層体５を形成する。
【００２１】
図２は図１に示した製造工程で製造されるアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。同図に示したように、前記積層体５を構成する各層７，７を前記複数のカシメ突起６により位置決めすることができるので、積層体５を構成する各層７の軸方向（同図のＰ方向）への移動を規制することができ、積層体５の形状を適正に維持できる。従って、積層体５を備えるステータが、モータとして作動させた場合に生じる電磁力を受けた場合でも、軸方向への移動が規制されるため、各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
なお、図１には、巻き取りロール４の外周面に凹部２２を形成して、電磁鋼板２のカシメ突起６を収容可能としたものを示したが、巻き取りロール４はこの形状に限定されない（図９参照）。
【００２２】
以下、他の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法について説明するが、第１の実施の形態と同一の部材については、同一の番号を付してその詳細な説明を省略する。
図３は本発明の第２の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図には、帯状の電磁鋼板２が長手方向に搬送され、該電磁鋼板２をロール状に巻き込んで積層体５を形成する工程を示している。なお、同図において、搬送ベルトや巻き取りロールは、図１の場合と同様であるので省略している。
【００２３】
電磁鋼板２には、その長手方向に沿って複数の孔部８を所定間隔で形成している。各孔部８は、電磁鋼板２の幅方向略中間部に同一形状（例えば円状）にプレス打ち抜き処理等により形成される。また、上述のカシメ突起と同様に、隣り合う孔部８の間隔が、電磁鋼板２の長手方向の一端部（図３右側）から他端部（図３左側）に向かうにつれて長くなるように設定され、ロール状に巻き込まれる電磁鋼板２の各層７ごとの各孔部８の位置がその径方向に沿って略同一位置になるように調整している。
【００２４】
図４は図３に示した製造工程で製造されるアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。同図に示すように、複数の孔部８により形成される前記積層体５の貫通孔１０のそれぞれにリベット９を挿入することで、前記積層体５を構成する各層７を前記リベット９により位置決めする。これにより、積層体５を構成する各層７の形状を適正に維持することができるため、各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００２５】
図５は本発明の第３の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図に示したように、積層体５の端面の一方を、半径方向（矢印Ｒ方向）に溶接処理して積層体５を構成する各層７を固定する。この溶接を行う端面は、ロータに対向する面と反対側の端面である。このように、前記積層体５を構成する各層７を適正に位置決めされた状態で形状を維持することができるため、各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。この半径方向への溶接処理を行うにあたっては、ＹＡＧ溶接やＴＩＧ溶接が好適である。
【００２６】
また、図６に示したように溶接処理を行ってもよい。図６は本発明の第４の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図に示したように、渦巻状（矢印Ｓ）に溶接処理を行った場合にも、上述の実施の形態と同等の優れた作用効果を奏することができる。この渦巻方向への溶接処理を行うにあたっては、ＦＳＷ（摩擦撹拌）溶接が好適である。
【００２７】
図７本発明の第５の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。同図には、帯状の電磁鋼板２にノズル１１から接着剤１２を塗布しつつロール状に巻き込んで積層体５を形成する工程を示している。このように接着剤１２を塗布することにより前記積層体５の互いに隣り合う層７同士に接着剤１２が介装される。そして、前記積層体５を構成する各層７間に介装させた接着剤１２を硬化させる。
図８は図７に示したアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。同図に示すように、積層体５を構成する各層７間に介装された硬化した接着剤１２により、各層７を適正に位置決めした状態でその形状を保持することができる。従って、各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００２８】
また、図７に示した電磁鋼板２に接着剤１２を塗布せずに積層体５を形成し、この積層体５を接着剤１２に浸漬させ、前記積層体５の互いに隣り合う層７同士に接着剤１２を介装させて、該接着剤１２を硬化させるようにしてもよい。この場合にも、硬化した接着剤１２により各層７の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００２９】
図９〜１１は本発明の第６の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。図１１は図１０
これらの図には、上下方向にスライド可能な打ち抜き部材１３を備えた打ち抜き機１４と、上下方向に移動可能な巻き取りロール１５、搬送ベルト（図示せず）を巻回した搬送ロール１６を示している。
前記打ち抜き部材１３は、電磁鋼板２の搬送経路を一部横断するように設けられている。打ち抜き部材１３を矢印Ｂに示した下方向に押し下げることで、電磁鋼板２の一端側を打ち抜いて凹部１７を形成される。このように凹部１７を打ち抜き形成することで、凹部１７、１７間に櫛状の突起１８が形成される。
【００３０】
本実施の形態においては、巻き取りロール１５の巻き取り開始位置が、搬送される電磁鋼板２の水平方向の位置と同一になるように調整される。巻き取り開始時には、巻き取りロール１５の下端部が電磁鋼板２に接するように設定されている（図９参照）。
そして、巻き取りロール１５が所定の回転角度θまで回転すると、この回転角度θで一端巻き取りロール１５を停止させ、打ち抜き部材１３にて打ち抜き処理を行い、電磁鋼板２に凹部１７を形成する。このように、巻き取りロール１５が所定の回転角度θまで回転移動するごとに電磁鋼板２に凹部１７を形成する。そして、電磁鋼板２を巻き取るに従って、巻き取りロール１５は上方に移動して、巻き取りロール１５の巻き取り開始位置を開始時と同じ位置に保持している（図１０参照）。また、凹部１７のピッチ間隔は順次長くなるように設定されることにより、これにより、凹部１７、１７間の突起１８の幅が漸次大きくなるように形成される。
【００３１】
このようにして電磁鋼板２をロール状に巻き込んでいくと、積層体５の一端側に前記突起１８が積層されたティース１９が形成されるとともに、前記積層体５の他端側にヨーク２１が形成される。また、ティース１９、１９間にはスロット２０が形成される。
従って、前記電磁鋼板２を巻き込むだけでヨーク２１とティース１９とを一体で構成することができるとともに、ティース１９とヨーク２１とを別体で構成する場合に比べて剛性を高めることができる。さらに、ヨーク２１とティース１９とを電磁鋼板２で構成するため渦電流損失を抑制でき、信頼性が向上する。
【００３２】
また、上述のように凹部１７の打ち抜きピッチを調整することで、所定間隔θで各層７，７ごとにその径方向に沿って同一位置に配列されるように電磁鋼板２を巻き込みすることができる。さらに、前記ティース１９の幅が径方向外周側から内周側に縮小するように形成できるため、前記ティース１９の内周側にも充分な巻線領域を確保することができ、占積率を向上させることができる。
また、回転角度θを変えることで形成するティース１９の数を変えることができ、ティース１９の数Ｎに応じて、θ＝３６０／Ｎの関係式によりθを設定すればよい。
【００３３】
なお、本発明の内容は上述した実施の形態のみに限られるものではないことはもちろんであり、上述した実施の形態を適宜組み合わせて構成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１から請求項５のいずれかに記載した発明によれば、各層の位置ずれを防止することができるとともに成形性を良好に確保することができ、信頼性が向上する。
【００３５】
請求項６に記載した発明によれば、剛性を高めることができ、さらに、渦電流損失を抑制でき、信頼性が向上する。
請求項７に記載した発明によれば、前記ティースの内周側にも充分な巻線領域を確保することができ、占積率を向上させることができる。
請求項８から請求項１２に記載した発明によれば、剛性を高めることができるとともに製造工程を簡易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図２】図１に示した製造工程で製造されるアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図４】図３に示した製造工程で製造されるアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図８】図７に示したアキシャルギャップ型モータのステータを示す斜視図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態におけるアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法を示す工程説明図である。
【図１１】図１０の矢印Ａ方向から視た矢視図である。
【符号の説明】
２ 電磁鋼板
５ 積層体
６ カシメ突起
７ 層
８ 孔部
９ リベット
１０ 貫通孔
１２ 接着剤
１８ 突起
１９ ティース
Claims (12)
- 帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、
前記積層体の積層方向に重なるように複数のカシメ突起を前記電磁鋼板に形成して、
前記積層体の互いに隣り合う層同士を前記複数のカシメ突起により係合させることを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータ。 - 帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、
前記積層体の積層方向に重なるように複数の孔部を前記電磁鋼板に形成して、前記複数の孔部により形成される前記積層体の貫通孔にリベットを挿入可能としたことを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータ。 - 帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、
前記積層体のロータ対向面と反対側の端面を溶接して固着することを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータ。 - 帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、
前記電磁鋼板に接着剤を塗布しつつ巻き込んで前記積層体の互いに隣り合う層同士に接着剤を介装させて、該接着剤を硬化させることを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータ。 - 帯状の電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成してなるアキシャルギャップ型モータのステータにおいて、
前記積層体を接着剤に浸漬させて、前記積層体の互いに隣り合う層同士に接着剤を介装させて、該接着剤を硬化させることを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータ。 - 前記電磁鋼板の一端側に櫛状の突起を複数形成してなり、前記複数の櫛状の突起が積層するように前記電磁鋼板を巻き込んで前記積層体にステータのティースを形成することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータのステータ。
- 前記突起の幅が漸次大きくなるように形成されることを特徴とする請求項６に記載のアキシャルギャップ型モータのステータ。
- 帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、複数のカシメ突起を前記電磁鋼板の長手方向に所定間隔で形成する工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部と前記カシメ突起の位置がそれぞれ重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程とを有することを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法。
- 帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、複数の孔部を前記電磁鋼板の長手方向に所定間隔で形成する工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部と前記孔部の位置がそれぞれ重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、前記複数の孔部により形成される前記積層体の貫通孔にリベットを挿入する工程とを有することを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法。
- 帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、前記積層体のロータ対向面と反対側の端面をを溶接して固着する工程とを有することを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法。
- 帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記電磁鋼板に接着剤を塗布する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程とを有することを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法。
- 帯状の電磁鋼板を直線状に保持しつつ長手方向に送る工程と、前記電磁鋼板の一端側に連続的に凹部を形成する工程と、前記凹部の位置が重なるように前記電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体を形成する工程と、該積層体を接着剤に浸漬させる工程とを有することを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータの製造方法。
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| JP2003151264A JP2004357391A (ja) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | アキシャルギャップ型モータのステータ及びその製造方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010233324A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型モータの製造方法 |
| WO2014087831A1 (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | 株式会社日立製作所 | アキシャルギャップ型多相モータ、それに用いる固定子及び固定子の製造方法 |
| CN104253518A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 株式会社日立制作所 | 轴向间隙型旋转电机 |
-
2003
- 2003-05-28 JP JP2003151264A patent/JP2004357391A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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