JP5430223B2 - Motor core and method for manufacturing the same - Google Patents

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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

本発明は、モータ用鉄心およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a motor core and a method for manufacturing the same.

従来、例えば、回転軸周りに回転可能なロータと、回転軸方向の少なくとも一方側からロータに対向配置されたステータとを備え、ロータの永久磁石による界磁磁束に対して、ステータを介した磁束ループを形成するアキシャルギャップ型モータが知られている。   Conventionally, for example, a rotor that can rotate around a rotation axis and a stator that is disposed to face the rotor from at least one side in the direction of the rotation axis are provided. An axial gap type motor that forms a loop is known.

アキシャルギャップ型モータのステータやロータの製造方法としては、テープ状の電磁鋼板を捲回巻きした積層体によりステータコアやロータコアを構成したものが種々考案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。例えば、特許文献１及び２に記載の製造方法では、電磁鋼板に形成したカシメ突起を係合させながら捲回し、内周側と外周側の端部を溶接等により固定し、場合によっては、積層体を接着剤に浸漬させて互いに隣り合う層同士を接着剤によって固定して、ステータとロータ間に生じる電磁力により積層体の層間に生じる軸方向位置ずれを防止している。 As a method for manufacturing a stator or rotor of an axial gap type motor, various types of stator cores and rotor cores constituted by a laminated body obtained by winding a tape-shaped electromagnetic steel sheet have been devised (see, for example, Patent Documents 1 and 2). . For example, in the manufacturing methods described in Patent Documents 1 and 2, the caulking protrusions formed on the electromagnetic steel sheet are wound while being engaged, and the inner and outer peripheral ends are fixed by welding or the like. The body is immersed in an adhesive and the layers adjacent to each other are fixed by the adhesive to prevent axial displacement between the layers of the laminate due to electromagnetic force generated between the stator and the rotor.

特開２００４−３５７３９１号公報（第１図）Japanese Patent Laying-Open No. 2004-357391 (FIG. 1) 特開２００５−１６８１２４号公報（第１図）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-168124 (FIG. 1)

ところで、特許文献１及び２に記載のように捲回巻きによって積層体を製造する際、テープ状の電磁鋼板を所望の形状に型抜きするため、切断面では電磁鋼板の絶縁皮膜が剥がれた状態となり、また、部分的に型抜きによるバリやダレが生じる可能性がある。このため、ステータコア及びロータコアの少なくとも一方をなす積層体の、互いに対向するギャップ面では、隣り合う積層間で接触が発生し、絶縁性が確保されず、渦電流損失が増大して、モータ性能の低下を招く可能性がある。   By the way, when manufacturing a laminated body by winding as described in Patent Documents 1 and 2, in order to die-cut the tape-shaped electrical steel sheet into a desired shape, the insulating film of the electrical steel sheet is peeled off at the cut surface In addition, there is a possibility that burrs and sagging may occur due to partial die cutting. For this reason, in the gap surfaces facing each other of the laminate constituting at least one of the stator core and the rotor core, contact occurs between adjacent laminates, insulation is not ensured, eddy current loss increases, and motor performance is increased. There is a possibility of degrading.

また、図１２に示すように、積層体を構成する電磁鋼板１０１の端面１０４を研磨することが考えられるが、この場合にも、研磨する際に発生するダレ１０２やバリ１０３によって、絶縁皮膜が剥がれた隣り合う端面１０４同士が接触し、同様の問題が発生する。   In addition, as shown in FIG. 12, it is conceivable to polish the end face 104 of the electromagnetic steel plate 101 constituting the laminated body. The adjacent end faces 104 that have peeled off come into contact with each other, and the same problem occurs.

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、径方向において隣り合う電磁鋼板の層間接触を防止し、これによって渦電流損失の発生を抑制して、モータ性能の向上を図ったモータ用鉄心及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to prevent interlayer contact between adjacent electromagnetic steel sheets in the radial direction, thereby suppressing the generation of eddy current loss and improving motor performance. An object of the present invention is to provide a motor core and a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
電磁鋼板（例えば、後述する実施形態の電磁鋼板ｒ１，ｒ２）を積層することで積層体（例えば、後述する実施形態の積層体６７，６８）を構成し、ステータ（例えば、後述する実施形態のステータ１２）とロータ（例えば、後述する実施形態のロータ１１）の少なくとも一方をなすモータ用鉄心（例えば、後述する実施形態のステータコア２４、ロータコア４４）であって、
前記ステータと前記ロータが所定のエアギャップ（例えば、後述する実施形態のエアギャップｇ）を介して互いに対向する、積層方向において隣り合う前記電磁鋼板の各端面（例えば、後述する実施形態の端面６７ａ，６８ａ）間には、段差（例えば、後述する実施形態の段差ｓ１，ｓ２）が設けられており、
前記積層体は、打ち抜きがなされたテープ状の電磁鋼板を捲回巻きすることによって積層され、
前記電磁鋼板は、捲回巻きされたとき奇数層目または偶数層目となる部分の幅（例えば、後述する実施形態の幅Ｗ１，Ｗ３）と、偶数層目または奇数層目となる部分の幅（例えば、後述する実施形態の幅Ｗ２，Ｗ４）とが、前記段差分だけ異なった寸法に打ち抜かれていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
A laminated body (for example, laminated bodies 67 and 68 of the embodiments described later) is formed by laminating electromagnetic steel sheets (for example, electromagnetic steel sheets r1, r2 of the embodiments described later), and a stator (for example, an embodiment of the embodiments described later). A stator core for a motor (e.g., a stator core 24 and a rotor core 44 in an embodiment described later) that forms at least one of a stator 12) and a rotor (e.g., a rotor 11 in an embodiment described later);
Each end face (for example, end face 67a of the embodiment described later) of the electromagnetic steel sheets adjacent to each other in the stacking direction, in which the stator and the rotor face each other via a predetermined air gap (for example, an air gap g of the embodiment described later). , 68a) are provided with steps (for example, steps s1, s2 in the embodiments described later) ,
The laminate is laminated by winding the punched tape-like electrical steel sheet,
The electromagnetic steel sheet has a width of an odd-numbered layer or an even-numbered layer (for example, widths W1 and W3 in embodiments described later) and a width of a portion to be an even-numbered layer or odd-numbered layer when wound. (For example, the widths W2 and W4 of the embodiments described later) are punched into dimensions different from each other by the level difference .

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記積層体の電磁鋼板の各端面は、積層方向に沿って位置が交互に異なるように配置されていることを特徴とする。 In addition to the configuration of claim 1, the invention according to claim 2
The end surfaces of the electromagnetic steel sheets of the laminate are arranged so that the positions thereof are alternately different along the lamination direction.

請求項３に係る発明は、請求項１または２の構成に加えて、
前記積層体の電磁鋼板の各端面（例えば、後述する実施形態の傾斜面６７ｂ，６８ｂ）は、該任意の端面の位置が隣り合う両側の端面間に位置することで、傾斜面を形成することを特徴とする。 In addition to the configuration of claim 1 or 2, the invention according to claim 3
Each end surface (for example, the inclined surfaces 67b and 68b in the embodiments described later) of the laminated steel sheet forms an inclined surface by positioning the arbitrary end surface between the adjacent end surfaces. It is characterized by.

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかの構成に加えて、
前記積層体の隣り合う前記電磁鋼板の端面間の距離（例えば、後述する実施形態の距離ｌ１，ｌ２）は、前記電磁鋼板の板厚（例えば、後述する実施形態の板厚ｔ）より短いことを特徴とする。 In addition to the structure of any one of Claims 1-3, the invention which concerns on Claim 4
The distance between the end faces of the electromagnetic steel plates adjacent to each other of the laminate (for example, distances 11 and 12 in the embodiments described later) is shorter than the plate thickness of the electromagnetic steel plates (for example, the plate thickness t in the embodiments described later). It is characterized by.

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかの構成に加えて、アキシャルギャップ型モータ（例えば、後述する実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０）に用いられることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that, in addition to the structure according to any one of claims 1 to 4 , it is used for an axial gap type motor (for example, an axial gap type motor 10 of an embodiment described later).

請求項６に係る発明は、ステータとロータの少なくとも一方をなすモータ用鉄心の製造方法であって、
テープ状の電磁鋼板の長手方向に対して直交する方向の端面の位置を該長手方向において異なるように、前記電磁鋼板を、捲回巻きされたとき奇数層目または偶数層目となる部分の幅と、偶数層目または奇数層目となる部分の幅とが、所定幅だけ異なった寸法に切断する工程と、
前記電磁鋼板を捲回により積層して積層体を構成し、前記ステータと前記ロータが所定のエアギャップを介して互いに対向する、積層方向において隣り合う前記電磁鋼板の前記端面間に段差を設ける工程と、
を備え、
前記所定幅は、前記段差分と等しいことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a method of manufacturing a motor iron core that forms at least one of a stator and a rotor,
The width of the portion that becomes the odd-numbered layer or even-numbered layer when the electromagnetic steel sheet is wound so that the position of the end surface in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the tape-shaped electromagnetic steel sheet is different in the longitudinal direction. And a step of cutting the width of the portion that becomes the even-numbered layer or the odd-numbered layer into a dimension that is different by a predetermined width ;
The step of providing a step between the end faces of the electromagnetic steel sheets adjacent in the stacking direction, wherein the electromagnetic steel sheets are laminated by winding to form a laminate, and the stator and the rotor face each other through a predetermined air gap. When,
Equipped with a,
The predetermined width is equal to the step .

請求項１の発明によれば、隣り合う電磁鋼板の端面間での層間接触を防止することができ、これにより、ステータとロータの各端面での過電流損失を抑制してモータ性能を向上することができる。   According to the first aspect of the present invention, interlayer contact between the end faces of the adjacent electromagnetic steel sheets can be prevented, thereby suppressing overcurrent loss at each end face of the stator and the rotor and improving the motor performance. be able to.

請求項２の発明によれば、ステータとロータ間の平均エアギャップの拡大を抑制しつつ段差を設けることができる。   According to invention of Claim 2, a level | step difference can be provided, suppressing the expansion of the average air gap between a stator and a rotor.

請求項３の発明によれば、ギャップ面の面積を増大させて、ステータとロータ間の平均エアギャップが大きくなることによる出力低下をカバーすることができる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to cover an output reduction due to an increase in the average air gap between the stator and the rotor by increasing the area of the gap surface.

請求項４の発明によれば、ステータとロータ間の平均エアギャップの拡大を抑制しつつ段差を設けることができ、また、延出した層の端面同士が接触するのを抑制することができる。   According to invention of Claim 4, a level | step difference can be provided, suppressing the expansion of the average air gap between a stator and a rotor, and it can suppress that the end surfaces of the extended layer contact.

請求項５の発明によれば、ステータとロータ間のギャップ面での過電流損失が抑制された、高い性能を有するアキシャルギャップ型モータが得られる。 According to the invention of claim 5 , an axial gap type motor having high performance in which overcurrent loss in the gap surface between the stator and the rotor is suppressed can be obtained.

請求項６の発明によれば、単一の電磁鋼板によって、ロータコアやステータコアを製造することができ、また、捲回巻きにより積層した際の電磁鋼板の層間接触を段差によって防止することができ、これにより、ステータとロータの各端面での過電流損失を抑制してモータ性能を向上することができる。 According to the invention of claim 6 , the rotor core and the stator core can be manufactured with a single electromagnetic steel sheet, and the interlayer contact of the electromagnetic steel sheets when stacked by winding can be prevented by the step, Thereby, the overcurrent loss in each end face of the stator and the rotor can be suppressed and the motor performance can be improved.

本発明のモータ用鉄心に係るステータ及びロータを備えたアキシャルギャップ型モータの全体斜視図である。It is a whole perspective view of the axial gap type motor provided with the stator and rotor which concern on the iron core for motors of this invention. 図１のアキシャルギャップ型モータ分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the axial gap type motor of FIG. 1. 図２のロータの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the rotor of FIG. 2. 図２のロータのロータコア、主磁石部、及び副磁石部を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the rotor core of the rotor of FIG. 2, a main magnet part, and a submagnet part. （ａ）は、アキシャルギャップ型モータの部分断面斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶ部拡大図である。(A) is a fragmentary sectional perspective view of an axial gap type motor, (b) is the V section enlarged view of (a). （ａ）は、図４のロータコアに使用されるテープ状の電磁鋼板を示す平面図であり、（ｂ）は、図２のステータコアに使用されるテープ状の電磁鋼板を示す平面図である。(A) is a top view which shows the tape-shaped electromagnetic steel plate used for the rotor core of FIG. 4, (b) is a top view which shows the tape-shaped electromagnetic steel plate used for the stator core of FIG. （ａ）は、ロータコア用の電磁鋼板を捲回巻きにより積層体を構成する状態を示す図であり、（ｂ）は、ステータコア用の電磁鋼板を捲回巻きにより積層体を構成する状態を示す図である。(A) is a figure which shows the state which comprises a laminated body by winding the electromagnetic steel plate for rotor cores, and (b) shows the state which comprises a laminated body by winding the electromagnetic steel plates for stator cores. FIG. 図２のロータの鋳込み状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the casting state of the rotor of FIG. 回転数と引き摺り損失の関係を、電磁鋼板の層間接触があるヨークと、層間接触がないヨークとを比較して示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a rotation speed and dragging loss comparing the yoke with an interlayer contact of an electromagnetic steel sheet, and the yoke without an interlayer contact. （ａ）は、本発明の変形例に係るモータ用鉄心を備えたアキシャルギャップ型モータの部分断面斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ部拡大図である。(A) is a partial cross-sectional perspective view of the axial gap type motor provided with the iron core for motors concerning the modification of this invention, (b) is the X section enlarged view of (a). 分割ヨークを示す側面図である。It is a side view which shows a division | segmentation yoke. 端面を研磨した際のダレやバリによって隣り合う電磁鋼板が層間接触した状態を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the state which the adjacent electromagnetic steel plates contacted between layers by the sagging and the burr | flash when the end surface was grind | polished.

以下、本発明に係るモータ用鉄心およびその製造方法についてアキシャルギャップ型モータを一例として、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。   Hereinafter, an iron core for a motor and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, taking an axial gap motor as an example. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.

本実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０は、図１及び図２に示すように、このアキシャルギャップ型モータ１０の回転軸Ｏ周りに回転可能に設けられる略円環状のロータ１１、及び、回転軸Ｏの軸方向両側からロータ１１を挟み込むようにして対向配置され、ロータ１１を回転させる回転磁界を発生する複数相の各固定子巻線を有する一対のステータ１２，１２を備えて構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the axial gap type motor 10 of the present embodiment includes a substantially annular rotor 11 that is rotatably provided around the rotation axis O of the axial gap type motor 10, and the rotation axis O. A pair of stators 12 and 12 having a plurality of phase stator windings that generate a rotating magnetic field that rotates the rotor 11 are arranged so as to sandwich the rotor 11 from both sides in the axial direction.

このアキシャルギャップ型モータ１０は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載され、出力軸がトランスミッション（図示略）の入力軸に接続されることで、アキシャルギャップ型モータ１０の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪（図示略）に伝達されるようになっている。   The axial gap type motor 10 is mounted as a drive source in a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, for example, and an output shaft is connected to an input shaft of a transmission (not shown), whereby the driving force of the axial gap type motor 10 is obtained. Is transmitted to drive wheels (not shown) of the vehicle via a transmission.

また、車両の減速時に駆動輪側からアキシャルギャップ型モータ１０に駆動力が伝達されると、アキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、アキシャルギャップ型モータ１０の回転軸が内燃機関（図示略）のクランクシャフトに連結されると、内燃機関の出力がアキシャルギャップ型モータ１０に伝達された場合にも、アキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。   Further, when the driving force is transmitted from the driving wheel side to the axial gap type motor 10 during deceleration of the vehicle, the axial gap type motor 10 functions as a generator to generate a so-called regenerative braking force, and the kinetic energy of the vehicle body is electrically converted. Recover as energy (regenerative energy). Further, for example, in a hybrid vehicle, when the rotating shaft of the axial gap motor 10 is connected to a crankshaft of an internal combustion engine (not shown), the output of the internal combustion engine is transmitted to the axial gap motor 10. The axial gap type motor 10 functions as a generator and generates power generation energy.

各ステータ１２は、略円環板状のステータヨーク部２１と、ロータ１１に対向するステータヨーク部２１の対向面上で周方向に所定間隔をおいた位置から軸方向に沿ってロータ１１に向かい突出すると共に径方向に伸びる複数のティース２２，…，２２とを有するステータコア２４と、適宜のティース２２，２２間に装着される固定子巻線（図示略）と、を備えて構成されている。   Each stator 12 faces the rotor 11 along the axial direction from a substantially annular plate-shaped stator yoke portion 21 and a position spaced in the circumferential direction on the facing surface of the stator yoke portion 21 facing the rotor 11. A stator core 24 having a plurality of teeth 22,..., 22 that protrude and extend in the radial direction, and a stator winding (not shown) mounted between the appropriate teeth 22, 22 are configured. .

各ステータ１２は、例えば、主極が６個（例えば、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−）とされた６Ｎ型であって、一方のステータ１２の各Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極に対して、他方のステータ１２の各Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−極が軸方向で対向するように設定されている。例えば、軸方向で対向する一対のステータ１２，１２に対し、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極及びＵ−，Ｖ−，Ｗ−極の一方に対応する一方のステータ１２の３個のティース２２，２２，２２と、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極及びＵ−，Ｖ−，Ｗ−極の他方に対応する他方のステータ１２の３個のティース２２，２２，２２と、が軸方向で対向するように設定され、軸方向で対向する一方のステータ１２のティース２２と、他方のステータ１２のティース２２とに対する通電状態が電気角で反転状態となるように設定されている。 Each stator 12 is, for example, a 6N type having six main poles (for example, U + , V + , W + , U − , V − , W − ), and each stator 12 has one U +. , V + and W + poles are set such that the U − , V − and W − poles of the other stator 12 face each other in the axial direction. For example, three teeth 22 of one stator 12 corresponding to one of U + , V + , W + poles and one of U − , V − , W − poles with respect to a pair of stators 12, 12 opposed in the axial direction. , 22, 22 and three teeth 22, 22, 22 of the other stator 12 corresponding to the other of the U + , V + , W + pole and the other of the U − , V − , W − poles, The energized state of the teeth 22 of one stator 12 and the teeth 22 of the other stator 12 that are set so as to face each other and are opposed in the axial direction is set so as to be reversed by an electrical angle.

ロータ１１は、図３及び図４に示すように、略扇形形状の複数の主磁石部４１，…，４１と、略直方体形状の複数の副磁石部４３，…，４３と、ロータコア４４によって構成される略扇形形状の複数のヨーク部４２，…，４２と、非磁性部材からなるロータフレーム３０と、を備えて構成される。なお、ロータフレーム３０の周囲には、高速回転する際の遠心力によってヨーク部４２が径方向外方に広がるのを抑えるように、図示しないアウターリングが設けられてもよい。   As shown in FIGS. 3 and 4, the rotor 11 includes a plurality of substantially sector-shaped main magnet portions 41,..., 41, a plurality of sub-magnet portions 43,. , 42 and a rotor frame 30 made of a non-magnetic member. An outer ring (not shown) may be provided around the rotor frame 30 so as to prevent the yoke portion 42 from spreading outward in the radial direction due to centrifugal force when rotating at high speed.

ロータコア４４には、略扇形形状の複数のヨーク部４２，…，４２の他、複数の主磁石部４１，…，４１をそれぞれ保持する略扇形形状の複数の主磁石部収容部７２，…，７２と、複数の副磁石部４３，…，４３をそれぞれ配置する軸方向外側に開口した略直方体形状の複数の副磁石部収容部７４，…，７４と、ロータフレーム３０の後述する複数のリブ３１がそれぞれ収容される略直方体形状の複数のリブ収容穴７３，…，７３と、が形成されている。   The rotor core 44 includes a plurality of substantially magnet-shaped yoke portions 42,..., 42, and a plurality of substantially sector-shaped main magnet portion accommodating portions 72,. 72, a plurality of sub-magnet housing parts 74,..., 74 that are open to the outside in the axial direction in which a plurality of sub-magnet parts 43,. A plurality of substantially rectangular parallelepiped-shaped rib housing holes 73,..., 73 in which 31 is housed are formed.

複数の主磁石部収容部７２，…，７２と複数のリブ収容穴７３，…，７３とは、回転軸方向中間部で、それぞれ周方向に所定の間隔で交互に設けられ、複数のヨーク部４２，…，４２と複数の副磁石部収容部７４，…，７４とは、回転軸方向両側で、それぞれ周方向に所定の間隔で交互に設けられる。   The plurality of main magnet portion accommodating portions 72, ..., 72 and the plurality of rib accommodating holes 73, ..., 73 are intermediate portions in the rotation axis direction, and are alternately provided at predetermined intervals in the circumferential direction. , 42 and the plurality of sub-magnet portion accommodating portions 74,..., 74 are alternately provided at predetermined intervals in the circumferential direction on both sides in the rotation axis direction.

また、複数のヨーク部４２，…，４２は、複数の主磁石部収容部７２，…，７２の回転軸方向両側にそれぞれ配置され、複数の副磁石部収容部７４，…，７４は、複数のリブ収容穴７３，…，７３の回転軸方向両側にそれぞれ配置される。主磁石部収容部７２とリブ収容穴７３とは、軸方向両側のヨーク部４２同士を連結する軸方向連結部７５によって仕切られており、また、副磁石部収容部７４とリブ収容穴７３とは、周方向両側のヨーク部４２同士を連結する周方向連結部７６によって仕切られている。   Further, the plurality of yoke portions 42,..., 42 are respectively disposed on both sides in the rotation axis direction of the plurality of main magnet portion accommodating portions 72,... 72, and the plurality of sub magnet portion accommodating portions 74,. Are arranged on both sides of the rotational axis direction of the rib receiving holes 73,. The main magnet portion accommodating portion 72 and the rib accommodating hole 73 are partitioned by an axial connecting portion 75 that connects the yoke portions 42 on both axial sides, and the sub magnet portion accommodating portion 74 and the rib accommodating hole 73 are separated from each other. Is partitioned by a circumferential connecting portion 76 that connects the yoke portions 42 on both sides in the circumferential direction.

これにより、複数の主磁石部収容部７２，…，７２に保持された複数の主磁石部４１，…，４１は、周方向に所定の間隔で配置され、且つ、その磁化方向は、周方向で隣り合う主磁石部４１，４１毎に異なるように回転軸方向に向けられている。また、複数の副磁石部収容部７４，…，７４に保持された複数の副磁石部４３，…，４３は、周方向に隣り合うヨーク部４２間に配置され、その磁化方向が回転軸方向および径方向に直交する方向に向けられている。周方向で隣り合う副磁石部４３，４３は、磁化方向が互いに異なっており、また、回転軸方向に隣り合う副磁石部４３，４３も、磁化方向が互いに異なっている。   Thereby, the plurality of main magnet parts 41, ..., 41 held in the plurality of main magnet part housing parts 72, ..., 72 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, and the magnetization direction thereof is the circumferential direction. The main magnet portions 41 adjacent to each other are directed in the direction of the rotation axis so as to be different. Further, the plurality of sub-magnet portions 43,..., 43 held by the plurality of sub-magnet portion housing portions 74,..., 74 are disposed between the yoke portions 42 adjacent in the circumferential direction, and the magnetization direction thereof is the rotational axis direction. And directed in a direction perpendicular to the radial direction. The secondary magnet portions 43 and 43 adjacent in the circumferential direction have different magnetization directions, and the secondary magnet portions 43 and 43 adjacent in the rotation axis direction also have different magnetization directions.

さらに、各主磁石部４１に対して、回転軸方向の一方側に位置するヨーク部４２を周方向両側から挟み込む副磁石部４３，４３同士は、該主磁石部４１の一方側の磁極と同極の磁極を対向させて配置され、回転軸方向の他方側に位置するヨーク部４２を周方向両側から挟み込む副磁石部４３，４３同士は、該主磁石部４１の他方側の磁極と同極の磁極を対向させて配置される。これにより、所謂永久磁石の略ハルバッハ配置による磁束レンズ効果により、主磁石部４１および各副磁石部４３，４３の各磁束が収束し、各ステータ１２，１２に鎖交する有効磁束が相対的に増大するようになっている。   Further, the sub magnet portions 43 and 43 that sandwich the yoke portion 42 located on one side in the rotation axis direction from both sides in the circumferential direction with respect to each main magnet portion 41 are the same as the magnetic poles on one side of the main magnet portion 41. The secondary magnet parts 43, 43, which are arranged so that the poles of the poles face each other and sandwich the yoke part 42 located on the other side in the rotation axis direction from both sides in the circumferential direction, have the same polarity as the magnetic poles on the other side of the main magnet part 41 The magnetic poles are arranged to face each other. Thereby, due to the magnetic flux lens effect due to the so-called Halbach arrangement of so-called permanent magnets, the magnetic fluxes of the main magnet portion 41 and the sub-magnet portions 43 and 43 converge, and the effective magnetic flux linked to the stators 12 and 12 is relatively It is going to increase.

ロータフレーム３０は、ロータコア４４のリブ収容穴７３，…，７３内を径方向に延び、周方向に隣り合う主磁石部４１間にそれぞれ配置される複数のリブ３１，…，３１と、複数のリブ３１，…，３１の内径側及び外径側にそれぞれ設けられ、これらリブ３１，…，３１によって接続される内筒部３２及び外筒部３３と、を有する。   The rotor frame 30 includes a plurality of ribs 31,..., 31 that extend radially in the rib receiving holes 73,... 73 of the rotor core 44 and are respectively disposed between the main magnet portions 41 adjacent in the circumferential direction. The ribs 31,..., 31 are provided on the inner diameter side and the outer diameter side, respectively, and have an inner cylinder part 32 and an outer cylinder part 33 connected by the ribs 31,.

内筒部３２の内周部には、外部の駆動軸（例えば、車両のトランスミッションの入力軸等）に接続される図示しないシャフト部と締結固定される内向きフランジ３８が形成されている。   An inward flange 38 that is fastened and fixed to a shaft portion (not shown) connected to an external drive shaft (for example, an input shaft of a vehicle transmission) is formed on the inner peripheral portion of the inner cylinder portion 32.

ここで、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、一対のステータコア２４，２４とロータコア４４は、それぞれ後述のテープ状の電磁鋼板ｒ１，ｒ２を捲回巻きにより積層した積層体６７，６８によって形成されている。そして、エアギャップｇを介して互いに対向する、ステータコア２４，２４の複数のティース２２，…，２２及びロータコア４４の複数のヨーク部４２，…，４２を構成する、積層体６７，６８の電磁鋼板ｒ１，ｒ２の各端面６７ａ，６８ａは、これらの積層方向、即ち、径方向において隣り合う各端面６７ａ，６８ａ間に段差ｓ１，ｓ２をそれぞれ形成している。これら段差ｓ１，ｓ２は、積層された電磁鋼板ｒ１，ｒ２間の層間接触を防止し、渦電流損失を抑制することができる。   Here, as shown in FIGS. 5A and 5B, a pair of stator cores 24 and 24 and a rotor core 44 are laminated bodies 67 in which tape-like electromagnetic steel plates r1 and r2 described later are laminated by winding. 68. And the electrical steel sheet of the laminated bodies 67 and 68 which comprise the some teeth 22, ..., 22 of the stator cores 24,24 and the some yoke part 42, ..., 42 of the rotor core 44 which mutually oppose through an air gap g. The end faces 67a and 68a of r1 and r2 form steps s1 and s2 between the end faces 67a and 68a adjacent in the stacking direction, that is, the radial direction, respectively. These steps s1 and s2 can prevent interlayer contact between the laminated electromagnetic steel sheets r1 and r2, and can suppress eddy current loss.

また、積層体６７，６８の各端面６７ａ，６８ａは、ステータ１２とロータ１１間の平均エアギャップの拡大を抑えるために、それぞれ距離ｌ１，ｌ２内で、積層方向に沿って位置（本実施形態では、軸方向位置）が交互に異なるように配置されている。さらに、これら段差ｓ１，ｓ２は、積層体６７，６８の隣り合う電磁鋼板ｒ１，ｒ２の端面６７ａ，６８ａ間の各距離ｌ１，ｌ２が、電磁鋼板ｒ１，ｒ２の板厚ｔより短くなるように設定される。これにより、ステータ１２とロータ１１間の平均エアギャップの拡大を抑え、また、延出した層の端面６７ａ，６８ａ同士がバリやダレによって接触するのを抑制する。   Further, the end faces 67a and 68a of the stacked bodies 67 and 68 are positioned along the stacking direction within the distances l1 and l2, respectively, in order to suppress the expansion of the average air gap between the stator 12 and the rotor 11 (this embodiment). Then, the positions in the axial direction are alternately different. Further, these steps s1, s2 are such that the distances l1, l2 between the end faces 67a, 68a of the adjacent electromagnetic steel plates r1, r2 of the laminates 67, 68 are shorter than the plate thickness t of the electromagnetic steel plates r1, r2. Is set. Thereby, expansion of the average air gap between the stator 12 and the rotor 11 is suppressed, and the end surfaces 67a and 68a of the extended layers are prevented from contacting with each other by burrs or sagging.

ここで、図６〜図８を参照して、ロータコア４４及び一対のステータコア２４，２４の製造方法について説明する。図６（ａ）に示すように、ロータコア４４は、テープ状の単一の電磁鋼板（ロータコア用磁性板）ｒ１を搬送しながら、主磁石部収容部７２を構成する主磁石用開口６１、副磁石部収容部７４を構成する副磁石用開口６２、及び、リブ収容穴７３を構成するリブ用開口６３を図示しない打ち抜き型を用いて打ち抜く（ノッチング）。そして、打ち抜き後、図７（ａ）に示すように、ロータコア用磁性板ｒ１を巻芯７０ａを用いて捲回し、所定の径方向寸法にてカットし、巻き始め部６４ａと巻き終わり部６５ａとが溶接されることで、積層体６７が形成される。   Here, with reference to FIGS. 6-8, the manufacturing method of the rotor core 44 and a pair of stator cores 24 and 24 is demonstrated. As shown in FIG. 6A, the rotor core 44 has a main magnet opening 61, a sub-magnet that constitutes the main magnet portion accommodating portion 72, while transporting a tape-shaped single electromagnetic steel plate (magnetic plate for rotor core) r1. The secondary magnet opening 62 constituting the magnet part accommodating part 74 and the rib opening 63 constituting the rib accommodating hole 73 are punched using a punching die (not shown). After punching, as shown in FIG. 7 (a), the rotor core magnetic plate r1 is wound using the winding core 70a, cut to a predetermined radial dimension, and the winding start portion 64a and winding end portion 65a As a result of welding, a laminated body 67 is formed.

また、図６（ｂ）に示すように、ステータコア２４は、テープ状の単一の電磁鋼板（ステータコア用磁性板）ｒ２を搬送しながら、スロット部２３を構成するスロット用開口６６を図示しない打ち抜き型を用いて打ち抜く（ノッチング）。そして、打ち抜き後、図７（ｂ）に示すように、ステータコア用磁性板ｒ２を巻芯７０ｂを用いて捲回し、所定の径方向寸法にてカットし、巻き始め部６４ｂと巻き終わり部６５ｂとが溶接されることで、積層体６８が形成される。その後、積層体６７，６８は、必要に応じて接着剤に浸漬されて、互いに隣り合う層同士が接着剤により固定される。   Further, as shown in FIG. 6B, the stator core 24 is punched (not shown) in the slot opening 66 constituting the slot portion 23 while conveying the tape-like single electromagnetic steel plate (magnetic plate for stator core) r2. Punching with a mold (notching). Then, after punching, as shown in FIG. 7B, the stator core magnetic plate r2 is wound using the winding core 70b, cut to a predetermined radial dimension, and the winding start portion 64b and winding end portion 65b As a result of welding, a laminate 68 is formed. Thereafter, the laminates 67 and 68 are immersed in an adhesive as necessary, and adjacent layers are fixed by the adhesive.

なお、各電磁鋼板ｒ１，ｒ２は、それぞれ巻芯７０ａ，７０ｂ上で捲回されるので、最内径側から一層目、二層目、三層目、・・・と長手方向長さが長くなる。このため、図６（ａ）に示すように、リブ用開口６３の中心間距離をピッチＰ１とすると、各層のピッチＰ１は径方向外方に向かって次第に大きくなるように設定され、図６（ｂ）に示すように、スロット用開口６６の中心間距離をピッチＰ２とすると、各層のピッチＰ２も径方向外方に向かって次第に大きくなるように設定される。   In addition, since each electromagnetic steel plate r1, r2 is wound on the cores 70a, 70b, respectively, the length in the longitudinal direction becomes longer from the innermost side to the first layer, the second layer, the third layer,. . For this reason, as shown in FIG. 6A, when the distance between the centers of the rib openings 63 is defined as the pitch P1, the pitch P1 of each layer is set so as to gradually increase radially outward. As shown in b), if the distance between the centers of the slot openings 66 is the pitch P2, the pitch P2 of each layer is also set so as to gradually increase radially outward.

また、図６（ａ）に示すように、電磁鋼板ｒ１は、ロータコア４４の端面６７ａに段差ｓ１を形成するため（図５参照）、巻回されたとき奇数層目または偶数層目（本実施形態では、奇数層目）となる部分の幅Ｗ１と、偶数層目または奇数層目（本実施形態では、偶数層目）となる部分の幅Ｗ２とが、段差ｓ１×２分だけ異なった寸法に打ち抜かれている。同様に、図６（ｂ）に示すように、電磁鋼板ｒ２は、ステータコア２４の端面６８ａに段差ｓ２を形成するため、巻回されたとき奇数層目または偶数層目（本実施形態では、奇数層目）となる部分の幅Ｗ３と、偶数層目または奇数層目（本実施形態では、偶数層目）となる部分の幅Ｗ４とが、段差ｓ２分だけ異なった寸法に打ち抜かれている。即ち、テープ状の電磁鋼板ｒ１，ｒ２は、ギャップ面となる、その長手方向に対して直交する方向の端面６７ａ，６８ａの位置が捲回した際の層毎に長手方向において異なるように切断されればよい。なお、切断方法としては、搬送される電磁鋼板ｒ１，ｒ２に対して、該電磁鋼板ｒ１，ｒ２を切断する図示しないスリッターを直交方向に相対移動させながら、各層の周方向長さに応じて端面６７ａ，６８ａの位置を変えて波状に切断してもよい。   Further, as shown in FIG. 6A, the electromagnetic steel sheet r1 forms the step s1 on the end surface 67a of the rotor core 44 (see FIG. 5), and therefore when it is wound, it is an odd layer or an even layer (this embodiment). In the embodiment, the width W1 of the portion that becomes the odd-numbered layer) and the width W2 of the portion that becomes the even-numbered layer or the odd-numbered layer (in this embodiment, the even-numbered layer) differ from each other by a step s1 × 2. Has been punched. Similarly, as shown in FIG. 6 (b), the electromagnetic steel sheet r2 forms the step s2 on the end face 68a of the stator core 24, so that when it is wound, it is an odd layer or an even layer (in this embodiment, an odd number). The width W3 of the portion to be the (layer) and the width W4 of the portion to be the even-numbered layer or the odd-numbered layer (in this embodiment, the even-numbered layer) are punched into different dimensions by the step s2. That is, the tape-shaped electromagnetic steel plates r1 and r2 are cut so that the positions of the end faces 67a and 68a in the direction orthogonal to the longitudinal direction, which becomes the gap surface, are different in the longitudinal direction for each layer. Just do it. In addition, as a cutting method, relative to the electromagnetic steel plates r1 and r2 to be transported, a slitter (not shown) that cuts the electromagnetic steel plates r1 and r2 is moved relative to each other in the orthogonal direction, and the end faces according to the circumferential length of each layer. The positions of 67a and 68a may be changed and cut in a wave shape.

さらに、ステータコア２４及びロータコア４４を切断した後、捲回巻きが行われる前に、図示しないプレスローラを用いて、端面６７ａ，６８ａのダレやバリを矯正することが好ましい。   Furthermore, it is preferable to correct the sagging and burrs of the end faces 67a and 68a using a press roller (not shown) after the stator core 24 and the rotor core 44 are cut and before the winding is performed.

従って、積層体６７，６８の各端面６７ａ，６８ａは、研磨処理が施されていない、ノッチング時、又はスリッター等によって切断される切断面である。   Therefore, the end surfaces 67a and 68a of the laminates 67 and 68 are cut surfaces that are not subjected to polishing treatment, are notched, or are cut by a slitter or the like.

このようにして、積層体６７から構成されるロータコア４４には、径方向に並んだ複数の主磁石用開口６１により構成される主磁石部収容部７２と、径方向に並んだ複数の副磁石用開口６２により構成される副磁石部収容部７４と、径方向に並んだ複数のリブ用開口６３により構成されるリブ収容穴７３と、が形成される。また、積層体６８から構成されるステータコア２４には、径方向に並んだ複数のスロット用開口６６により構成される複数のスロット部２３、及び複数のティース２２が形成される。   Thus, the rotor core 44 composed of the laminate 67 has a main magnet portion accommodating portion 72 composed of a plurality of main magnet openings 61 aligned in the radial direction and a plurality of submagnets aligned in the radial direction. The secondary magnet part accommodating part 74 comprised by the opening 62 for ribs, and the rib accommodation hole 73 comprised by the some opening 63 for ribs located in a line with radial direction are formed. In addition, a plurality of slot portions 23 each including a plurality of slot openings 66 arranged in the radial direction and a plurality of teeth 22 are formed in the stator core 24 including the stacked body 68.

ロータコア４４の各主磁石部収容部７２，…，７２には、該収容部７２，…，７２と略同一寸法を有する略扇形形状の複数の主磁石部４１，…，４１が挿入され、各副磁石部収容部７４，…，７４には、該収容部７４，…，７４と略同一寸法を有する略直方体状の複数の副磁石部４３，…，４３が挿入される。   A plurality of substantially sector-shaped main magnet portions 41,..., 41 having substantially the same dimensions as the housing portions 72,... 72 are inserted into the main magnet portion housing portions 72,. .., 74 are inserted into the sub magnet portion accommodating portions 74,..., 74 having a plurality of substantially rectangular parallelepiped sub magnet portions 43,.

ロータフレーム３０は、図８に示すように、主磁石部４１，…，４１と副磁石部４３，…，４３とが挿入されたロータコア４４を第１及び第２の金型８０，８１内に収容し、アルミニウム合金等の非磁性のダイカスト合金を用いて鋳込みによって形成される。   As shown in FIG. 8, the rotor frame 30 has a rotor core 44 in which main magnet portions 41,..., 41 and sub magnet portions 43,. It is accommodated and formed by casting using a non-magnetic die-cast alloy such as an aluminum alloy.

第１及び第２の金型８０，８１は回転軸方向に二分割可能で、主磁石部４１，…，４１、副磁石部４３，…，４３、ロータコア４４が収容された状態で、第１及び第２の金型８０，８１を閉じ、これら金型８０，８１間に形成された空間内に第２の金型８１に設けられた環状の湯口８４からダイカスト合金を流し込む。そして、湯口８４から流し込まれたダイカスト合金は、内筒部３２を構成する空間に入り込んだ後、積層体６７に形成されたリブ収容穴７３を通過して、外筒部３３を構成する空間に流れ込む。これにより、リブ３１、内筒部３２、外筒部３３を有するロータフレーム３０が鋳込みにより形成され、複数の主磁石部４１，…，４１、複数の副磁石部４３，…，４３、ロータコア４４、及びロータフレーム３０が一体となったロータ１１が設けられる。   The first and second molds 80, 81 can be divided into two in the direction of the rotation axis, and the first magnets 41,..., 41, the sub magnet parts 43,. The second molds 80 and 81 are closed, and a die-cast alloy is poured into the space formed between the molds 80 and 81 from an annular gate 84 provided in the second mold 81. Then, the die-cast alloy poured from the gate 84 enters the space constituting the inner cylinder portion 32, then passes through the rib accommodating hole 73 formed in the laminated body 67, and enters the space constituting the outer cylinder portion 33. Flows in. Thereby, the rotor frame 30 having the rib 31, the inner cylinder portion 32, and the outer cylinder portion 33 is formed by casting, and a plurality of main magnet portions 41,..., 41, a plurality of sub magnet portions 43,. And the rotor 11 in which the rotor frame 30 is integrated.

なお、ロータフレーム３０は、鋳込みによって形成する他、組み立て式によって形成してもよい。即ち、主磁石部４１，…，４１、副磁石部４３，…，４３を収容したロータコア４４に、互いに別体に設けられた内筒部３２及び外筒部３３を嵌合させる。そして、内筒部３２及び外筒部３３の一方に複数のリブ３１を挿入し、雄ねじ部とした複数のリブ３１の先端部をナットにより他方からボルト締結する。   The rotor frame 30 may be formed by an assembling method in addition to being formed by casting. That is, the inner cylinder part 32 and the outer cylinder part 33 provided separately from each other are fitted into the rotor core 44 that accommodates the main magnet parts 41,..., 41 and the sub magnet parts 43,. And the some rib 31 is inserted in one of the inner cylinder part 32 and the outer cylinder part 33, and the front-end | tip part of the some rib 31 used as the external thread part is bolted from the other with a nut.

従って、本実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０のロータコア４４及び一対のステータコア２４，２４によれば、電磁鋼板ｒ１，ｒ２を積層することで積層体６７，６８を構成し、ステータ１２，１２とロータ１１が所定のエアギャップｇを介して互いに対向する、積層方向において隣り合う電磁鋼板ｒ１，ｒ２の各端面６７ａ，６８ａには、それぞれ段差ｓ１、ｓ２が設けられている。これにより、隣り合う電磁鋼板ｒ１，ｒ２の端面６７ａ，６８ａ間での層間接触を防止することができ、ステータ１２，１２とロータ１１の各端面６７ａ，６８ａでの過電流損失を抑制してモータ性能を向上することができる。   Therefore, according to the rotor core 44 and the pair of stator cores 24 and 24 of the axial gap motor 10 of the present embodiment, the laminated bodies 67 and 68 are configured by laminating the electromagnetic steel plates r1 and r2, and the stators 12 and 12 and the rotor are formed. Steps s1 and s2 are provided on the respective end faces 67a and 68a of the electromagnetic steel plates r1 and r2 adjacent to each other in the stacking direction, which are opposed to each other through a predetermined air gap g. Thereby, interlayer contact between the end faces 67a and 68a of the adjacent electromagnetic steel plates r1 and r2 can be prevented, and overcurrent loss at the end faces 67a and 68a of the stators 12 and 12 and the rotor 11 can be suppressed to reduce the motor. The performance can be improved.

また、積層体６７，６８の電磁鋼板ｒ１，ｒ２の各端面６７ａ，６８ａは、積層方向に沿って軸方向位置が交互に異なるように配置されているので、ステータ１２，１２とロータ１１間の平均エアギャップの拡大を抑制しつつ段差ｓ１，ｓ２を設けることができる。   Further, the end faces 67a and 68a of the electromagnetic steel plates r1 and r2 of the laminates 67 and 68 are arranged so that the axial positions thereof are alternately different along the lamination direction. The steps s1 and s2 can be provided while suppressing the expansion of the average air gap.

また、積層体６７，６８の隣り合う電磁鋼板ｒ１，ｒ２の端面６７ａ，６８ａ間の距離ｌ１，ｌ２は、電磁鋼板ｒ１，ｒ２の板厚ｔより短いので、ステータ１２，１２とロータ１１間の平均エアギャップの拡大を抑制しつつ段差ｓ１、ｓ２を設けることができ、また、延出した層の端面６７ａ，６８ａ同士が接触するのを抑制することができる。   Further, since the distances l1 and l2 between the end faces 67a and 68a of the adjacent electromagnetic steel plates r1 and r2 of the laminates 67 and 68 are shorter than the plate thickness t of the electromagnetic steel plates r1 and r2, the distance between the stators 12 and 12 and the rotor 11 is reduced. The steps s1 and s2 can be provided while suppressing the expansion of the average air gap, and the contact between the end surfaces 67a and 68a of the extended layers can be suppressed.

また、積層体６７，６８は、捲回巻きによって積層されるので、単一の電磁鋼板ｒ１，ｒ２によって、ロータコア４４や一対のステータコア２４，２４を製造することができ、また、捲回巻きにより積層した際の電磁鋼板ｒ１，ｒ２の層間接触を段差ｓ１，ｓ２によって抑制することができる。   Moreover, since the laminated bodies 67 and 68 are laminated | stacked by winding, the rotor core 44 and a pair of stator cores 24 and 24 can be manufactured with the single electromagnetic steel plates r1 and r2, and also by winding. Interlayer contact between the electromagnetic steel plates r1 and r2 at the time of lamination can be suppressed by the steps s1 and s2.

また、このようなロータコア４４や一対のステータコア２４，２４を有するアキシャルギャップ型モータ１０は、ステータ１２とロータ１１間のギャップ面での過電流損失が抑制された、高い性能を有する。   Further, the axial gap motor 10 having such a rotor core 44 and a pair of stator cores 24, 24 has high performance in which overcurrent loss in the gap surface between the stator 12 and the rotor 11 is suppressed.

また、本実施形態のモータ用鉄心の製造方法によれば、テープ状の電磁鋼板ｒ１、ｒ２の長手方向に対して直交する方向の端面６７ａ，６８ａの位置を該長手方向において異なるように切断する工程と、積層方向において隣り合う電磁鋼板ｒ１、ｒ２の端面６７ａ，６８ａ間に段差ｓ１、ｓ２を設け、電磁鋼板ｒ１、ｒ２を捲回により積層して積層体６７、６８を形成する工程と、を備え、アキシャルギャップ型モータ１０のロータコア４４及び一対のステータコア２４，２４を製造するようにしたので、単一の電磁鋼板ｒ１，ｒ２によって、ロータコア４４やステータコア２４，２４を製造することができ、また、捲回巻きにより積層した際の電磁鋼板ｒ１，ｒ２の層間接触を段差ｓ１，ｓ２によって防止することができ、これにより、ステータ１２とロータ１１の各端面６７ａ，６８ａでの過電流損失を抑制してモータ性能を向上することができる。   Further, according to the method of manufacturing the motor core of the present embodiment, the positions of the end faces 67a and 68a in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the tape-shaped electromagnetic steel plates r1 and r2 are cut differently in the longitudinal direction. Steps, providing steps s1 and s2 between the end faces 67a and 68a of the electromagnetic steel plates r1 and r2 adjacent in the stacking direction, and laminating the electromagnetic steel plates r1 and r2 by winding to form the laminates 67 and 68; And the rotor core 44 and the pair of stator cores 24, 24 of the axial gap type motor 10 are manufactured. Thus, the rotor core 44 and the stator cores 24, 24 can be manufactured using a single electromagnetic steel sheet r1, r2. Further, the interlayer contact between the electromagnetic steel sheets r1 and r2 when they are laminated by winding can be prevented by the steps s1 and s2. It is possible to improve the motor performance respective end faces 67a of the over data 12 and the rotor 11, the overcurrent loss in 68a is suppressed.

ここで、図９は、層間接触がない本実施形態のモータ用鉄心（ステータコア２４，２４およびロータコア４４）を用いた場合の引き摺り損失（曲線Ｃ）と、層間接触がある研磨が施された従来のモータ用鉄心（ステータコア２４，２４およびロータコア４４）を用いた場合の引き摺り損失（曲線Ｄ）とを示すグラフである。このグラフからわかるように、層間接触を防止することによって、引き摺り損失が略５０％程度低減されており、渦電流損失の発生が抑制されて、モータ性能が大幅に向上していることが分かる。   Here, FIG. 9 shows a drag loss (curve C) when using the motor core (stator cores 24 and 24 and the rotor core 44) of the present embodiment without interlayer contact, and a conventional polishing with interlayer contact. 6 is a graph showing drag loss (curve D) when the motor cores (stator cores 24, 24 and rotor core 44) are used. As can be seen from this graph, by preventing interlayer contact, drag loss is reduced by about 50%, generation of eddy current loss is suppressed, and motor performance is greatly improved.

また、図１０（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の変形例に係るアキシャルギャップ型モータを示す。このアキシャルギャップ型モータ１０ａでは、ステータコア２４の任意の層の端面６８ｂは、その軸方向位置において、隣り合う両側の層の端面６８ｂ間に位置しており、これによって、径方向に所定の角度θで傾斜する傾斜面が形成されている。また、ロータコア４４の任意の層の端面６７ｂは、その軸方向位置において、隣り合う両側の層の端面６７ｂ間に位置しており、これにより、ステータコア２４の傾斜面の傾斜に対応した角度θで傾斜する傾斜面が形成されている。   FIGS. 10A and 10B show an axial gap type motor according to a modification of the present embodiment. In this axial gap type motor 10a, the end face 68b of an arbitrary layer of the stator core 24 is positioned between the end faces 68b of the adjacent layers on the axial position, thereby a predetermined angle θ in the radial direction. An inclined surface inclined at is formed. Further, the end face 67b of an arbitrary layer of the rotor core 44 is located between the end faces 67b of the adjacent layers on the axial position thereof, and thereby, at an angle θ corresponding to the inclination of the inclined surface of the stator core 24. An inclined surface that is inclined is formed.

ステータコア２４は、各層の端面６８ｂが内径側から外径側に向かって距離ｌ２ずつ軸方向にオフセットするように切断された電磁鋼板ｒ２を捲回することにより形成される。また、ロータコア４４は、各層の端面６７ｂが内径側から外径側に向かって距離ｌ１ずつ軸方向にオフセットするように切断された電磁鋼板ｒ１を捲回することにより形成される。
また、変形例では、主磁石部４１，…，４１は、台形形状に形成され、副磁石部４３，…，４３は、平行四辺形形状に形成されるので、主磁石用開口６１やリブ用開口６３も内径側から外径側に向かって幅を狭めながら切断される。 The stator core 24 is formed by winding a magnetic steel sheet r2 cut so that the end face 68b of each layer is offset in the axial direction by a distance l2 from the inner diameter side toward the outer diameter side. The rotor core 44 is formed by winding a magnetic steel sheet r1 cut so that the end face 67b of each layer is offset in the axial direction by a distance l1 from the inner diameter side toward the outer diameter side.
In the modification, the main magnet portions 41,..., 41 are formed in a trapezoidal shape, and the sub magnet portions 43,..., 43 are formed in a parallelogram shape. The opening 63 is also cut while narrowing from the inner diameter side toward the outer diameter side.

従って、変形例のアキシャルギャップ型モータ１０ａによれば、ステータコア２４、およびロータコア４４の傾斜した端面６７ｂ，６８ｂによって表面積（ギャップ面積）が増大することから出力トルクが増大する。これにより、段差ｓ１、ｓ２によってロータコア４４とステータコア２４間の平均エアギャップｇが大きくなったことによる、アキシャルギャップ型モータ１０の出力低下分を、ステータコア２４及びロータコア４４の端面６７ｂ，６８ｂの表面積を増大することによってカバーすることができる。   Therefore, according to the axial gap type motor 10a of the modified example, the output torque is increased because the surface area (gap area) is increased by the inclined end surfaces 67b and 68b of the stator core 24 and the rotor core 44. As a result, the output decrease of the axial gap motor 10 due to the increase in the average air gap g between the rotor core 44 and the stator core 24 due to the steps s1 and s2, and the surface areas of the end faces 67b and 68b of the stator core 24 and the rotor core 44 are reduced. It can be covered by increasing.

なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。   In addition, this invention is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.

例えば、上記実施形態では、電磁鋼板を捲回巻きすることで積層される積層体に本発明が適用されたが、図１１に示すように、所定の長さの扇形形状の電磁鋼板ｒ３を径方向に積層することで得られる分割ヨーク部４２ａを積層体としたロータ１１の場合にも、本発明は適用可能である。   For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a laminated body that is laminated by winding a magnetic steel sheet. As shown in FIG. 11, a sector-shaped magnetic steel sheet r3 having a predetermined length is used as a diameter. The present invention can also be applied to the rotor 11 in which the divided yoke portions 42a obtained by stacking in the direction are stacked.

また、本発明は、アキシャルギャップ型モータに限定されるものでなく、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層した、ラジアルギャップ型モータのステータやロータにも適用することができる。この場合、積層方向、即ち、軸方向において隣り合う電磁鋼板の各端面間に段差が設けられる。   Further, the present invention is not limited to the axial gap type motor, but can be applied to a stator or rotor of a radial gap type motor in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction. In this case, a step is provided between each end face of the electromagnetic steel sheets adjacent in the stacking direction, that is, the axial direction.

例えば、上記実施形態では、回転軸Ｏ方向の何れか一方側にのみステータ１２を備え、ステータ１２と対向しない他方側においてはバックヨークを配置してもよい。   For example, in the above embodiment, the stator 12 may be provided only on one side in the direction of the rotation axis O, and the back yoke may be arranged on the other side that does not face the stator 12.

１０ アキシャルギャップ型モータ
１１ ロータ
１２ ステータ
２４ モータ用鉄心（ステータコア）
４４ モータ用鉄心（ロータコア）
６７ 積層体
６８ 積層体
６７ａ，６８ａ 端面
ｇ エアギャップ
ｒ１ 電磁鋼板（ロータコア用磁性板）
ｓ１，ｓ２ 段差
ｒ２ 電磁鋼板（ステータコア用磁性板）
ｔ 電磁鋼板の板厚 10 Axial gap type motor 11 Rotor 12 Stator 24 Motor core (stator core)
44 Iron core for motor (rotor core)
67 Laminated body 68 Laminated bodies 67a, 68a End face g Air gap r1 Magnetic steel sheet (magnetic plate for rotor core)
s1, s2 Step r2 Electromagnetic steel sheet (magnetic plate for stator core)
t Thickness of electrical steel sheet

Claims (6)

電磁鋼板を積層することで積層体を構成し、ステータとロータの少なくとも一方をなすモータ用鉄心であって、
前記ステータと前記ロータが所定のエアギャップを介して互いに対向する、積層方向において隣り合う前記電磁鋼板の各端面間には、段差が設けられており、
前記積層体は、打ち抜きがなされたテープ状の電磁鋼板を捲回巻きすることによって積層され、
前記電磁鋼板は、捲回巻きされたとき奇数層目または偶数層目となる部分の幅と、偶数層目または奇数層目となる部分の幅とが、前記段差分だけ異なった寸法に打ち抜かれていることを特徴とするモータ用鉄心。 A laminated body is formed by laminating electromagnetic steel sheets, and is a motor iron core that forms at least one of a stator and a rotor,
The stator and the rotor face each other with a predetermined air gap, a step is provided between each end face of the electromagnetic steel sheets adjacent in the stacking direction ,
The laminate is laminated by winding the punched tape-like electrical steel sheet,
The electrical steel sheet is punched into dimensions in which the width of the odd-numbered layer or even-numbered layer when wound is different from the width of the even-numbered or odd-numbered layer by the step. motor core, characterized by that. 前記積層体の電磁鋼板の各端面は、前記積層方向に沿って位置が交互に異なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ用鉄心。   2. The motor core according to claim 1, wherein the end faces of the electromagnetic steel plates of the laminate are arranged so that positions thereof are alternately different along the lamination direction. 前記積層体の電磁鋼板の各端面は、該任意の端面の位置が隣り合う両側の端面間に位置することで、傾斜面を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のモータ用鉄心。   3. The motor according to claim 1, wherein each end surface of the electromagnetic steel sheets of the laminated body forms an inclined surface by positioning the arbitrary end surface between adjacent end surfaces. Iron core. 前記積層体の隣り合う前記電磁鋼板の端面間の距離は、前記電磁鋼板の板厚より短いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータ用鉄心。   4. The motor core according to claim 1, wherein a distance between end surfaces of the electromagnetic steel plates adjacent to each other in the laminated body is shorter than a plate thickness of the electromagnetic steel plates. アキシャルギャップ型モータに用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のモータ用鉄心。 It is used for an axial gap type motor, The iron core for motors in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. ステータとロータの少なくとも一方をなすモータ用鉄心の製造方法であって、
テープ状の電磁鋼板の長手方向に対して直交する方向の端面の位置を該長手方向において異なるように、前記電磁鋼板を、捲回巻きされたとき奇数層目または偶数層目となる部分の幅と、偶数層目または奇数層目となる部分の幅とが、所定幅だけ異なった寸法に切断する工程と、
前記電磁鋼板を捲回により積層して積層体を構成し、前記ステータと前記ロータが所定のエアギャップを介して互いに対向する、積層方向において隣り合う前記電磁鋼板の前記端面間に段差を設ける工程と、
を備え、
前記所定幅は、前記段差分と等しいことを特徴とするモータ用鉄心の製造方法。 A method of manufacturing a motor core that forms at least one of a stator and a rotor,
The width of the portion that becomes the odd-numbered layer or even-numbered layer when the electromagnetic steel sheet is wound so that the position of the end surface in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the tape-shaped electromagnetic steel sheet is different in the longitudinal direction. And a step of cutting the width of the portion that becomes the even-numbered layer or the odd-numbered layer into a dimension that is different by a predetermined width ;
The step of providing a step between the end faces of the electromagnetic steel sheets adjacent in the stacking direction, wherein the electromagnetic steel sheets are laminated by winding to form a laminate, and the stator and the rotor face each other through a predetermined air gap. When,
Equipped with a,
The method for manufacturing an iron core for a motor , wherein the predetermined width is equal to the step .
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