JP2014204531A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁性板を採用することで磁気取り込み量を向上させつつも、巻線の巻回を容易とすることができるモータを提供する。
【解決手段】ステータコア２１は、メインコア部３１と、メインコア部３１の軸方向端部に設けられる磁性板４０とを備える。磁性板４０は、メインコア部３１における軸方向端部に積層される積層部４１と、積層部４１のロータ側の端部から軸方向外側に延出されるとともにロータと径方向に対向するロータ対向部４４とを有する。ステータコア２１は、電機子巻線２２が巻回されるティース構成部３３，４３を有する分割コアを、周方向に並設して構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータに関する。

従来、例えば特許文献１に示すように、コアの軸方向端面において、コアに積層される積層部と、この積層部から軸方向外側に延びて磁石と径方向において対向する対向部を有する磁性板（特許文献１では補助ロータコア）を備えたモータが知られている。このように磁石と径方向において対向する対向部を設けることで、磁気取り込み量を増やすことが可能となる。

特開平５−２８４６７９号公報

ところで、磁石をロータ側に有し、ステータ側に巻線を有する構成においても、ステータ側にロータ側の磁石と径方向において対向する対向部を有する磁性板を設けて同様の効果を得ることが可能である。そして、ステータのステータコアに対して集中巻にて巻線を設けることが考えられるが、このような構成においてステータコアに対向部を有する磁性板を設けると、前記対向部が邪魔となって巻線の巻回が難しくなる虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、上記磁性板を採用することで磁気取り込み量を向上させつつも、巻線の巻回を容易とすることができるモータを提供することにある。

上記課題を解決するモータは、ステータコアに電機子巻線が設けられるステータと、前記ステータコアと径方向に対向するロータと、を備えたモータであって、前記ステータコアは、メインコア部と、該メインコア部の軸方向端部に設けられる磁性板とを備え、前記磁性板は、前記メインコア部における軸方向端部に積層される積層部と、該積層部の前記ロータ側の端部から軸方向外側に延出されるとともに前記ロータと径方向に対向する軸方向延出部とを有し、前記ステータコアは、前記電機子巻線が巻回されるティース構成部を有する分割コアを、周方向に並設して構成される。

この構成によれば、電機子巻線が巻回されるティース構成部を有する分割コアを、周方向に並設してステータコアが構成されるため、独立した各分割コアに設けられるティース構成部に電機子巻線を巻回することができる。ここで、分割コアの状態で電機子巻線を巻回できるため、分割コア周囲を自由に利用できるため、巻線の巻回を容易とすることができる。

上記モータにおいて、軸方向延出部の軸方向先端側の角部は、面取りされて形成される先端面取り部を有することが好ましい。
この構成によれば、軸方向延出部の軸方向先端側の角部には、先端面取り部が形成されるため、巻線巻回時に角部と接触しても面取りされているため、巻線が損傷することを抑えることができる。

上記モータにおいて、前記先端面取り部は、前記電機子巻線の線径の２倍以上の曲率半径を有するＲ面取りが施されてなることが好ましい。
この構成によれば、電機子巻線の線径の２倍以上の曲率半径を有するようにＲ面取りされて先端面取り部が構成されるため、より確実に巻線が損傷することを抑えることができる。

上記モータにおいて、前記先端面取り部は、面取りする少なくとも一方の辺の長さが前記電機子巻線の線径の２倍以上の長さとなるようにＣ面取りが施されてなることが好ましい。

この構成によれば、面取りする少なくとも一方の辺の長さが前記電機子巻線の線径の２倍以上の長さとなるようにＣ面取りされて先端面取り部が構成されるため、電機子巻線が角部（先端面取り部）と接触しても巻線の損傷を抑えることができる。

上記モータにおいて、前記軸方向延出部は、前記ティース構成部及び前記積層部に対して周方向に磁気的にスキューされることが好ましい。
この構成によれば、ロータ側の端部から軸方向外側に延出される軸方向延出部が、ティース構成部及び積層部に対して周方向に磁気的にスキューされるため、磁気の変化を滑らかとしてコギングトルクを低減することが可能となる。

上記モータにおいて、前記軸方向延出部は、前記軸方向外側ほど周方向幅が狭くなるように形成されることが好ましい。
この構成によれば、軸方向延出部は、前記軸方向外側ほど周方向幅が狭くなるように形成されるため、漏れ磁束を抑えることができ、これにより漏れ磁束の増加に伴うトルクリップルの増加を抑えることができる。ここで、例えばロータがステータの内側に設けられるインナロータ型のモータにおいては、前記軸方向延出部が径方向内側に位置するため、例えばプレス成形による打ち抜きしたのちに略９０度折り曲げて軸方向延出部を形成する場合、軸方向延出部の先端（軸方向外側部分）となる部位が径方向内側に位置することになる。このため、前述のように軸方向外側ほど軸方向延出部の周方向幅が狭い構成とすることで、プレス成形により周方向に複数設けられる積層部及び軸方向延出部を一体とした状態で打ち抜くことが可能となる。

上記モータにおいて、前記積層部は、前記メインコア部の前記ティース構成部と同形状に形成され、前記軸方向延出部は、前記積層部と一体であり、積層部の先端側で折り曲げて形成されることが好ましい。

この構成によれば、積層部がメインコア部のティース構成部と同形状であるため、積層部をティース構成部に対して組み付けやすい。また、積層部と軸方向延出部とが一体であるため、軸方向延出部で取りこんだ磁気を積層部並びにこの積層部と同形状のティース構成部側（メインコア部）に取りこむことができる。

上記モータにおいて、前記軸方向延出部は、前記周方向側部の傾斜面が直線状であり、その傾斜角は前記ティース構成部の放射角よりも小さく構成されることが好ましい。
この構成によれば、軸方向延出部はその周方向側部の傾斜面が直線状であるため、磁気の変化をより滑らかとすることができ、コギングトルクを低減することができる。ここで、例えばロータがステータの内側に設けられるインナロータ型のモータにおいては、前記軸方向延出部が径方向内側に位置するため、例えばプレス成形による打ち抜きしたのちに略９０度折り曲げて軸方向延出部を形成する場合、軸方向延出部の先端（軸方向外側部分）となる部位が径方向内側に位置することになる。このため、ティース構成部の放射角よりも軸方向延出部（周方向側部）の傾斜角（周方向幅）が小さい構成とすることで、プレス成形により周方向に複数設けられる積層部及び軸方向延出部を一体とした状態で打ち抜くことが可能となる。

上記モータにおいて、前記軸方向延出部には、軸方向に延びるスリットが形成されることが好ましい。
この構成によれば、軸方向延出部にスリットが形成されることで、コギングトルクを抑えることができる。

上記モータにおいて、前記磁性板は、前記メインコア部の軸方向両側に設けられることが好ましい。
この構成によれば、軸方向延出部を有する磁性板が軸方向両側に形成されるため、メインコア部の軸方向長さを抑えつつ磁気の取り込み量をより拡大させることができる。また、軸方向延出部の反ロータ側に電機子巻線を配することができるため、軸方向長さを抑えることができる。

上記モータにおいて、前記軸方向延出部のロータ対向面は、軸方向視で円弧形状を成し、前記ロータの外周における曲率より小さな曲率を有する円弧形状をなすことが好ましい。

この構成によれば、ロータ対向面の周方向外側ほどロータから離間する形状となるため、より確実にコギングトルクを低減することが可能となる。
上記モータにおいて、前記ロータの界磁磁石は、フェライト磁石よりなることが好ましい。

この構成によれば、ロータの界磁磁石は、比較的安価なフェライト磁石よりなるため、モータの低コスト化に寄与できる。
上記モータにおいて、前記ステータコアの軸方向両側にそれぞれ設けられて該ステータコアを軸方向に挟持する第１フレーム及び第２フレームを備え、前記第１フレームと前記第２フレームとの間から前記ステータコアの外周面が外部に露出されるように構成されたことが好ましい。

この構成によれば、各フレームでステータコアを軸方向に挟持する際に、ステータコアの外周面が露出されるため、ステータコア（ステータ）の熱を外部に放出しやすくできる。

上記モータにおいて、前記第１及び第２フレームは、前記磁性板の前記積層部を介して前記メインコア部を軸方向に挟むように構成されることが好ましい。
この構成によれば、磁性板の積層部を各フレームに対して軸方向に干渉しないように小型にする必要がないため、出力の低下を抑えることができる。

上記モータにおいて、前記メインコア部は、複数のコアシートを積層して構成されるものであり、前記磁性板の板厚は、前記コアシートの板厚よりも厚く設定されていることが好ましい。

この構成によれば、磁性板の板厚をコアシートの板厚よりも厚くして磁性板を介して磁気を取り込みやすくすることができるため、より一層の高出力化に寄与できる。
上記モータにおいて、前記軸方向延出部は、周方向両側面における反ロータ側の角部に第１側面面取り部が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、軸方向延出部の周方向両端面における反ロータ側の角部に第１側面面取り部が形成されることで、その第１側面面取り部に巻線が接触しても巻線の損傷を抑えることができる。

上記モータにおいて、前記軸方向延出部は、周方向両側面におけるロータ側の角部に第２側面面取り部が形成されていることが好ましい。
この構成によれば、軸方向延出部の周方向両端面におけるロータ側の角部に第２側面面取り部が形成されることで、その第２側面面取り部に巻線が接触しても巻線の損傷を抑えることができる。

本発明のモータによれば、磁気取り込み量を向上させつつも、巻線の巻回を容易とすることができる。

実施形態のモータの模式断面図である。 同形態のステータの平面図である。 （ａ）は同形態の磁性板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は同形態の磁性板の一部を示す正面図であり、（ｃ）は（ａ）の要部拡大図である。 同形態のモータの一部を拡大して示す模式断面図である。 （ａ）は別例における磁性板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は別例における磁性板の一部を示す正面図である。 （ａ）は別例における磁性板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は別例における磁性板の一部を示す正面図である。 （ａ）は別例における磁性板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は別例における磁性板の一部を示す正面図である。 （ａ）は別例における磁性板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は別例における磁性板の一部を示す正面図である。 （ａ）は別例における磁性板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は別例における磁性板の一部を示す正面図である。 別例のモータを部分的に拡大して示す模式平面図である。 （ａ）は別例における磁性板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は別例における磁性板の一部を示す正面図である。 （ａ）は別例における磁性板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は別例における磁性板の一部を示す正面図である。

以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、リヤフレーム１１とフロントフレーム１２によってモータ１０の軸方向に挟持された環状のステータ１３の内側に、ロータ１４が配置されて構成されている。なお、モータ１０の軸方向出力側（後述するジョイント６３側）を保持するフレームとフロントフレーム１２とし、軸方向反出力側を保持するフレームをリヤフレーム１１としている。各フレーム１１，１２は、互いに離間しないようにステータ１３の外周側の位置でスルーボルト１５にて締結固定されている。

［フレーム］
リヤフレーム１１及びフロントフレーム１２は、アルミニウムや鋼鉄等の金属材料あるいは樹脂材料にて形成されている。リヤフレーム１１は、略円盤状の本体部１１ａと、本体部１１ａの外周縁からモータ１０の軸方向に延出された円筒状のステータ保持部１１ｂとを備えている。フロントフレーム１２も略同様の構成であり、略円盤状の本体部１２ａと、本体部１２ａの外周縁からモータ１０の軸方向に延出された円環状のステータ保持部１２ｂとを備えている。各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａの径方向中央には、同軸上に配置された軸受１６，１７が保持され、その軸受１６，１７には、ロータ１４の回転軸１８が軸支されている。

各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａには、その外周縁の複数箇所（例えば２箇所）から径方向外側に延びる締結固定部１１ｃ，１２ｃが形成されている。なお、図１では、周方向に複数設けられた締結固定部１１ｃ，１２ｃをそれぞれ１つのみ図示している。リヤフレーム１１側の締結固定部１１ｃとフロントフレーム１２側の締結固定部１２ｃは互いに同数設けられるとともに、回転軸１８の軸方向に互いに対向している。そして、それぞれ対をなす締結固定部１１ｃ，１２ｃがスルーボルト１５によって締結固定されることで、各フレーム１１，１２がステータ１３を挟持する状態で互いに固定されるようになっている。

［ステータ］
ステータ１３は、各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂに挟持された円環状のステータコア２１と、そのステータコア２１に装着された電機子巻線２２とを備える。

ステータコア２１は、前記ステータ保持部１１ｂ、１２ｂに挟持されるステータ固定部２３と、該ステータ固定部２３から径方向内側に延びて前記電機子巻線２２が巻回された複数のティース２４とを有する。そして、このステータコア２１は、周方向に配置されティース２４をそれぞれ有する複数（本実施形態では１２個）の分割コア２１ａから構成されている。

図２に示すように、各分割コア２１ａは、軸方向から見た形状が円弧状をなす分割固定部２１ｂと、この分割固定部２１ｂの内周面から径方向内側に延びる前記ティース２４とを備える。各分割コア２１ａにおいて、ティース２４は、分割固定部２１ｂの周方向の中央部から径方向内側に延びるとともに、各分割コア２１ａは、軸方向から見た形状が略Ｔ字状をなしている。

そして、複数の分割コア２１ａは、ティース２４の先端が径方向内側を向くように、且つ、分割固定部２１ｂにて円筒状のステータ固定部２３が形成されるように連結されることによりステータコア２１を形成している。

各ティース２４は、径方向延出部２４ａが形成され、その各径方向延出部２４ａの先端部（径方向内側端部）には、該径方向延出部２４ａよりも周方向幅が広い幅広部２４ｂが形成されている。

各ティース２４の間の空間は、電機子巻線２２を収容する部位であるスロットＳとして構成される。また、各スロットＳは、ステータコア２１を軸方向に沿って貫通するとともに、径方向内側に開口する形状をなしている。なお、ステータコア２１に形成されたスロットＳの個数は、ティース２４と同数（本実施形態では１２個）である。

［ステータコア］
上記のような形状を有するステータコア２１は、複数の鋼板を積層して一体化することによって成形されている。

詳述すると、ステータコア２１は、鋼板をプレス加工により打ち抜いて形成した複数枚のコアシート３０を軸方向に積層して一体化することにより形成されたメインコア部３１と、メインコア部３１の軸方向両端部にそれぞれ固定された磁性板４０（補助コア部）とから構成されている。なお、本実施形態では、磁性板４０は、同形状のものがメインコア部３１の軸方向両側に１枚ずつ設けられている。

メインコア部３１の各コアシート３０は同一形状をなし、板面が軸方向と直交するように配置されている。この各コアシート３０は、前記第１分割用固定部３２と、第１分割用固定部３２から径方向内側（ロータ１４側）に延出する複数のティース構成部３３を有している。また、各コアシート３０は、ティース構成部３３が軸方向沿って重なるように積層されている。なお、メインコア部３１は、後述する磁性板４０の積層部４１と略同形状に形成される。

図１、図３及び図４に示すように、磁性板４０は、プレス加工により成形されるものであり、メインコア部３１の軸方向両端のコアシート３０に積層された板状の積層部４１を有している。積層部４１は、メインコア部３１のコアシート３０に対して平行且つ同軸となるように積層されている。また、磁性板４０は、その板厚Ｔ１がメインコア部３１のコアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚く設定されている（図１参照）。

積層部４１には、コアシート３０の第１分割用固定部３２と軸方向に重なる円弧状の第２分割用固定部４２と、その第２分割用固定部４２から径方向内側に延びる複数のティース構成部４３とが形成されている。積層部４１のティース構成部４３は、軸方向視においてコアシート３０のティース構成部３３と同形状をなしている。磁性板４０は、積層部４１の第２分割用固定部４２及びティース構成部４３が、コアシート３０の第１分割用固定部３２及びティース構成部３３とそれぞれ軸方向に重なるように設けられている。このコアシート３０と磁性板４０の各分割用固定部３２，４２が連結されて略円筒状をなし、各ティース構成部３３，４３がステータコア２１のティース２４を構成している。

磁性板４０のティース構成部４３の径方向内側端部（ロータ１４側端部）には、軸方向外側（反メインコア部側）に延出された軸方向延出部としてのロータ対向部４４が形成されている。ロータ対向部４４は、ティース構成部４３の径方向内側端部を軸方向外側に直角（９０度）に折り曲げて形成されている。つまり、磁性板４０は、軸方向外側に屈曲形成されたロータ対向部４４で板面が径方向を向くように形成されている。なお、ロータ対向部４４の内径面は、メインコア部３１（コアシート３０）の内径と同径となるように曲面形成されている。また、積層部４１の軸方向厚みとロータ対向部４４の径方向厚みは、磁性板４０の板厚Ｔ１によって決まり、それらは互いに等しい厚みとなっている。また、ロータ対向部４４とティース構成部４３との間の折曲部位（ティース構成部４３とロータ対向部４４のなす角部）の肉厚は、ロータ対向部４４の板厚（つまり、磁性板４０の板厚Ｔ１）よりも厚くなるように形成されている。

また、ロータ対向部４４は、軸方向先端側（軸方向外側）の角部に、Ｒ面取りが施された先端面取り部４５が形成される。この先端面取り部４５は、電機子巻線２２の線径の２倍以上の曲率半径Ｒを有するようにＲ面取りされている。

また、ロータ対向部４４は、図３（ａ）（ｃ）に示すように、その周方向両端面における反ロータ１４側（径方向外側）の角部に第１側面面取り部４６ａが形成される。この第１側面面取り部４６ａは、磁性板４０をプレス成形打ち抜きする際に形成するものであってもよい（第１側面面取り部４６ａはプレス成形打ち抜きに時に形成されるプレス成形打ち抜き側の角部としてもよいし、プレス受け台側に面取り部を設け、プレス成形打ち抜き時に形成されるものであってもよい）。さらに、その周方向両端面におけるロータ１４側（径方向内側）の角部に第２側面面取り部４６ｂを形成してもよい。

［ステータコアの保持構成］
図１に示すように、上記構成のステータ１３を保持する各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂは、各フレーム１１，１２の本体部１１ａ，１２ａから軸方向に延出する円筒状をなしている。ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの外径は、磁性板４０及びメインコア部３１の外径よりも大きく形成されている。また、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの内径は、磁性板４０及びメインコア部３１の外径よりも小さく形成されている。

図４に示すように、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの先端部（軸方向内側端部）には、外嵌部１１ｄ，１２ｄがそれぞれ形成されている。各外嵌部１１ｄ，１２ｄは、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの内径を大きくすることにより径方向の厚さが薄く形成された部分であり、円環状をなしている。外嵌部１１ｄ，１２ｄの内径は、磁性板４０及びメインコア部３１の外径と略等しく形成されており、外嵌部１１ｄ，１２ｄの径方向内側には、軸方向と直交する平面状をなす当接面１１ｅ，１２ｅがそれぞれ形成されている。

ステータコア２１において、磁性板４０の積層部４１の外周側が各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂに挟持されている。詳しくは、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂは、外嵌部１１ｄ，１２ｄが磁性板４０の積層部４１及びメインコア部３１の軸方向両端の外周縁にそれぞれ外嵌されるとともに、当接面１１ｅ，１２ｅが磁性板４０の積層部４１の軸方向両側の外周側端面にそれぞれ軸方向に当接している。この状態で、各フレーム１１，１２が前記スルーボルト１５によって互いに連結固定されることで、磁性板４０の積層部４１がステータ保持部１１ｂ，１２ｂによって軸方向に挟持される。また、ステータ保持部１１ｂ，１２ｂの先端部の間からは、ステータコア２１のメインコア部３１の外周面が外部に露出されている。

［ロータ］
図１、図２に示すように、ロータ１４は、軸受１６，１７に軸支された回転軸１８と、回転軸１８に一体回転可能に固定された円筒状のロータコア６１と、ロータコア６１の外周面に固設された複数（本実施形態では１０個）の界磁磁石６２とから構成されている。各界磁磁石６２は、フェライト磁石よりなり、磁極（Ｎ極とＳ極）が周方向で交互に異なるように配置されている。各界磁磁石６２は、周方向において間隙を有して前記ロータコアの外周面に固着された所謂セグメント磁石である。

ロータコア６１及びロータ１４の界磁磁石６２の軸方向長さをステータコア２１の内周端部の軸方向長さ（即ち、一方の磁性板４０のロータ対向部４４の先端から他方の磁性板４０のロータ対向部４４の先端までの長さ）に対して長くなるように設定されている。即ち、界磁磁石６２は、ステータコア２１のメインコア部３１の内周面と各磁性板４０のロータ対向部４４に対して径方向に対向している。

図１に示すように、回転軸１８の先端部（図１において左側の端部）は、フロントフレーム１２を貫通してモータ１０の外部に突出している。そして、この回転軸１８の先端部には、該回転軸１８と一体回転するジョイント６３が設けられている。このジョイント６３は図示しない外部装置に連結され、その外部装置に回転軸１８の回転を伝達する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
ステータ１３の電機子巻線２２への通電により発生した磁界とロータ１４の界磁磁石６２の磁界とが、メインコア部３１の内周面と各磁性板４０のロータ対向部４４を介して作用し合い、ロータ１４が回転する。なお、本実施形態では、磁性板４０の板厚Ｔ１がコアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚く設定されているため、磁性板４０での磁気飽和が生じにくく、磁性板４０を介して磁気を取り込みやすくなっている。

また、本実施形態のステータコア２１は、分割コア２１ａから構成されるため、各ティース２４に電機子巻線２２を巻回することが容易となっている。
また、各磁性板４０のロータ対向部４４は、ステータコア２１のティース２４のロータ１４側端部（径方向内側端部）から軸方向に延びるように形成されている。これにより、ステータコア２１のロータ１４との対向面（ステータコア２１の内周面）の軸方向長さを確保して高出力化を図りつつも、メインコア部３１の積厚が抑えられるようになっている。そして、メインコア部３１の積厚が抑えられることで、メインコア部３１の積厚の変動（公差）が少なく抑えられるため、そのメインコア部３１を挟む各フレーム１１，１２の軸方向の間隔の変動が抑えられ、ひいては、モータ１０全体の軸方向寸法の変動が抑えられるようになっている。

また、磁性板４０は、その板厚Ｔ１が厚いほどその変動（公差）が大きくなるが、本実施形態のように、各フレーム１１，１２がメインコア部３１のみを挟持して磁性板４０とは軸方向に当接しないように構成することで、モータ１０全体の軸方向寸法の変動がより抑えられるようになっている。

また、本実施形態のように、ロータ対向部４４によってティース２４の径方向内側端面を軸方向に延ばすことで、ティース２４におけるロータ１４との対向面（径方向内側端面）の面積を広くして出力を向上に寄与できる。また、本実施形態のティース２４は、内周側ほど周方向幅が狭くなる径方向延出部２４ａと幅広部２４ｂの境界部分で磁気集中しやすい構成であるが、その境界部位に磁性板４０の積層部４１が重なっているため、磁気集中が緩和されるようになっている。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）電機子巻線２２が巻回されるティース構成部３３，４３（ティース２４）を有する分割コア２１ａを、周方向に並設してステータコア２１が構成されるため、独立した各分割コア２１ａに設けられるティース構成部３３，４３（ティース２４）に電機子巻線２２を巻回することができる。ここで、分割コア２１ａの状態で電機子巻線２２を巻回できるため、分割コア２１ａ周囲を自由に利用できるため、電機子巻線２２の巻回を容易とすることができる。

（２）軸方向延出部としてのロータ対向部４４の軸方向先端側の角部には、先端面取り部４５が形成されるため、巻線２２巻回時に角部と接触しても面取りされているため、巻線２２が損傷することを抑えることができる。

（３）電機子巻線２２の線径の２倍以上の曲率半径を有するようにＲ面取りされて先端面取り部４５が構成されるため、より確実に電機子巻線２２が損傷することを抑えることができる。

（４）磁性板４０のティース構成部４３がメインコア部３１のティース構成部３３と同形状であるため、積層部４１をティース構成部３３に対して組み付けやすい。また、積層部４１とロータ対向部４４とが一体であるため、ロータ対向部４４で取りこんだ磁気を積層部４１並びにこの積層部４１と同形状のティース構成部３３側（メインコア部３１）側に取りこむことができる。

（６）ロータ対向部４４を有する磁性板４０が軸方向両側に設けられるため、メインコア部３１の軸方向長さを抑えつつ磁気の取り込み量をより拡大させることができる。また、ロータ対向部４４の反ロータ側に電機子巻線２２を配することができるため、軸方向長さを抑えることができる。

（７）ロータ１４の界磁磁石６２は、比較的安価なフェライト磁石よりなるため、モータ１０の低コスト化に寄与できる。
（８）各フレーム１１，１２でステータコア２１を軸方向に挟持する際に、ステータコア２１の外周面が露出されるため、ステータコア２１（ステータ１３）の熱を外部に放出しやすくできる。

（９）磁性板４０の積層部４１を各フレーム１１，１２に対して軸方向に干渉しないように小型にする必要がないため、出力の低下を抑えることができる。
（１０）磁性板４０の板厚Ｔ１をコアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚くして磁性板を介して磁気を取り込みやすくすることができるため、より一層の高出力化に寄与できる。

（１１）磁性板４０の積層部４１をステータ保持部１１ｂ，１２ｂに対して軸方向に干渉しないように径方向に小さくする必要がないため、出力の低下を抑えることができる。また、磁性板４０の板厚Ｔ１をコアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚くして出力向上を図る場合には、磁性板４０よりも板厚が薄いコアシート３０の枚数を調整することで、モータ１０全体の軸方向寸法の変動を抑えることが可能である。

（１２）ロータ対向部４４の周方向両端面における反ロータ１４側の角部に第１側面面取り部４６ａが形成されることで、その第１側面面取り部４６ａに巻線２２が接触しても巻線の損傷を抑えることができる。これにより、ロータ対向部４４は周方向両端面がロータ１４に対して径方向に離間する構成とされるため、周方向にスキューの効果を得ることができる。

（１３）ロータ対向部４４の周方向両端面におけるロータ１４側の角部に第２側面面取り部４６ｂが形成されることで、その第２側面面取り部４６ｂに巻線２２が接触しても巻線の損傷を抑えることができる。これにより、ロータ対向部４４は周方向両端面がロータ１４に対して径方向に離間する構成とされるため、周方向にスキューの効果を得ることができる。

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば、ロータ対向部４４を周方向に磁気的にスキューする構成を採用してもよい。このように、ロータ側の端部から軸方向外側に延出される軸方向延出部が、ティース構成部及び積層部に対して周方向に磁気的にスキューされるため、磁気の変化を滑らかとしてコギングトルクを低減することが可能となる。

その一例について構成Ｓ１〜構成Ｓ６として以下に説明する。但し、以下に説明する構成Ｓ１〜Ｓ６について、実施形態や他の変形例と組合せ可能である場合には適宜組み合わせてもよい。

（構成Ｓ１）
図５（ａ）（ｂ）に示すように、ロータ対向部４４は、周方向両側に周方向側部としての側縁部４４ａ，４４ｂを有する。この側縁部４４ａ，４４ｂは、回転軸１８の軸線Ｌ１方向（軸方向）に対して傾斜する形状とされる。この側縁部４４ａ，４４ｂは、その一方の側縁部４４ａが周方向中央側に近づくように傾斜され、その他方の側縁部４４ｂが周方向中央側から離間するように傾斜される。側縁部４４ａ，４４ｂの軸線Ｌ１に対する傾斜角度はいずれも略同角度とされる。このため、ロータ対向部４４は、その軸方向基端側（軸方向内側）の周方向幅がティース２４の幅広部２４ｂを構成するティース構成部３３，４３の先端部の周方向幅と等しく形成される。

（構成Ｓ２）
図６（ａ）（ｂ）に示すように、側縁部４４ａ，４４ｂは、回転軸１８の軸線Ｌ１方向（軸方向）に対して傾斜する形状とされる。側縁部４４ａ，４４ｂは、前記軸方向外側（反積層部４１側）ほど前記ロータ対向部４４の周方向中央側に近づくように傾斜されている。また、周方向一方側の側縁部４４ａと周方向他方側の側縁部４４ｂとは、前記ロータ対向部４４の周方向中心を通る仮想線Ｌ２（軸線Ｌ１に沿った直線）を中心として対称形状をなすように形成される。このため、ロータ対向部４４は、その軸方向基端側（軸方向内側）の周方向幅がティース２４の幅広部２４ｂを構成するティース構成部３３，４３の先端部の周方向幅と等しく形成され、軸方向先端側（軸方向外側）ほど周方向幅が狭く、径方向視で台形形状をなすように形成される。なお、本実施形態の各ロータ対向部４４は全て同形状をなすように形成される。

ロータ対向部４４は、前記軸方向外側ほど周方向幅が狭くなるように形成されるため、漏れ磁束を抑えることができ、これにより漏れ磁束の増加に伴うトルクリップルの増加を抑えることができる。ここで、例えばロータがステータの内側に設けられるインナロータ型のモータにおいては、前記軸方向延出部が径方向内側に位置するため、例えばプレス成形による打ち抜きしたのちに略９０度折り曲げて軸方向延出部を形成する場合、軸方向延出部の先端（軸方向外側部分）となる部位が径方向内側に位置することになる。このため、前述のように軸方向外側ほど軸方向延出部の周方向幅が狭い構成とすることで、プレス成形により周方向に複数設けられる積層部及び軸方向延出部を一体とした状態で打ち抜くことが可能となる。

（構成Ｓ３）
図１１（ａ）（ｂ）に示すように、ロータ対向部４４は、側縁部４４ａ，４４ｂの傾斜面が直線状であり、その傾斜角θ２は前記ティース構成部４３の放射角θ１よりも小さく構成してもよい。

ロータ対向部４４はその側縁部４４ａ，４４ｂの傾斜面が直線状であるため、磁気の変化をより滑らかとすることができ、コギングトルクを低減することができる。ここで、例えばロータ１４がステータ１３の内側に設けられるインナロータ型のモータにおいては、ロータ対向部４４が径方向内側に位置するため、例えばプレス成形による打ち抜きしたのちに略９０度折り曲げてロータ対向部４４を形成する場合、ロータ対向部４４の先端（軸方向外側部分）となる部位が径方向内側に位置することになる。このため、ティース構成部４３の放射角θ１よりもロータ対向部４４（側縁部４４ａ，４４ｂ）の傾斜角θ２（周方向幅）が小さい構成とすることで、プレス成形により周方向に複数設けられる積層部４１及びロータ対向部４４を一体とした状態で打ち抜くことが可能となる。

（構成Ｓ４）
また、周方向一方側の側縁部４４ａのみを軸方向に傾斜させて磁気的にスキューされる構成としてもよい。

（構成Ｓ５）
また、ロータ対向部４４の径方向長さ（厚さ）を周方向において変化させて磁気的にスキューされる構成としてもよい。

（構成Ｓ６）
またロータ対向部４４を、軸方向外側ほど周方向幅が広がるように台形形状に形成して磁気的にスキューされる構成としてもよい。

上記各構成Ｓ１〜Ｓ６とすることで、ロータ対向部４４を周方向に磁気的にスキューされた形状とできるため、コギングトルクを低減されるようになっている。ちなみに、各構成Ｓ１〜Ｓ６のロータ対向部４４は、周方向に隣接する他のロータ対向部４４及び隣接する他のティース構成部３３と軸方向視で重ならないようになっている。なお、上記各構成Ｓ１〜Ｓ６では特に言及していないが、上記実施形態同様に軸方向先端側の角部にＲ面取りが施された先端面取り部４５を形成してもよい。その一例として、図１２（ａ）（ｂ）に示すように上記構成Ｓ２のように、ロータ対向部４４を径方向視で台形形状となるように構成し、ロータ対向部４４の軸方向先端側の角部にＲ面取りが施された先端面取り部４５を形成している。

・上記実施形態では、特に言及していないが、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ロータ対向部４４にスリット４７を形成してもよい。このような構成とすることで、コギングトルクを抑えることができる。

・上記実施形態では、先端面取り部４５をＲ面取りとしたが、これに限らない。
図８（ａ）（ｂ）に示すように、先端面取り部を設けない構成を採用してもよい。
また、図９（ａ）（ｂ）に示すように、先端面取り部４５をＣ面取り形状としてもよい。のとき、先端面取り部４５は、面取りする少なくとも一方の辺の長さが前記電機子巻線２２の線径の２倍以上の長さＤとなるように構成する。このような構成とすることで、電機子巻線２２が角部（先端面取り部４５）と接触しても巻線２２の損傷を抑えて電機子巻線２２の断線をより確実に抑えることができる。

・上記実施形態並びに変形例では、特に言及していないが、図１０に示すように、ロータ対向部４４のロータ対向面４４ｃは、軸方向視で円弧形状を成し、前記ロータ１４の外周における曲率Ａ１より小さな曲率Ａ２を有する円弧形状をなす構成としてもよい。このような構成とすることで、ロータ対向面４４ｃの周方向外側ほどロータ１４から離間する形状となるため、より確実にコギングトルクを低減することが可能となる。

・上記実施形態では、各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂは、磁性板４０を軸方向に直接的に挟み、メインコア部３１に対しては軸方向に当接しないように構成したが、これに特に限定されるものではない。

・上記実施形態では、磁性板４０の積層部４１の外径をコアシート３０の外径よりも小さくすることで、メインコア部３１の軸方向端面の外周縁全体に亘って露出面３１ａを形成し、その露出面３１ａを各フレーム１１，１２のステータ保持部１１ｂ，１２ｂで挟むように構成したが、これに特に限定されるものではない。例えば、メインコア部３１（コアシート３０）の外周面から径方向外側に突出する突出部を形成し、その突出部をステータ保持部１１ｂ，１２ｂで挟むように構成してもよい。

・上記実施形態では、ステータ１３をフレーム１１，１２で軸方向に挟んで固定する構成としたが、ケースの筒状の内周面にステータ１３の外周面を圧入あるいは焼嵌めにより固定するものであってもよい。

・上記実施形態では、磁性板４０はメインコア部３１（コアシート３０）にかしめ固定されたが、これ以外に例えば、接着や溶接によって固定してもよい。
・上記実施形態では、磁性板４０の板厚Ｔ１をコアシート３０の板厚Ｔ２よりも厚く設定したが、これに特に限定されるものではなく、磁性板４０の板厚Ｔ１をコアシート３０の板厚Ｔ２に対して等しく、又は薄く設定してもよい。

・上記実施形態では、磁性板４０をメインコア部３１の軸方向両側にそれぞれ設けたが、これに特に限定されるものではなく、磁性板４０をメインコア部３１の軸方向一方側のみに設けてもよい。

・上記実施形態では、ステータコア２１のメインコア部３１を複数のコアシート３０よりなる積層構造としたが、これ以外に例えば、メインコア部３１を鋳造等により成形される一体成形品としてもよい。

・上記実施形態では、ロータ１４の界磁磁石６２にフェライト磁石を用いたが、これ以外に例えば、ネオジム磁石等、その他の磁石を用いてもよい。
・上記実施形態では、ロータ１４をステータ１３の内周側に配置したインナロータ型のモータ１０に具体化したが、これに特に限定されるものではなく、ロータをステータの外周側に配置したアウタロータ型のモータに具体化してもよい。

・上記各変形例同士を適宜組み合わせてもよい。

１０…モータ、１３…ステータ、１４…ロータ、２１…ステータコア、２１ａ…分割コア、２２…電機子巻線、３０…コアシート、３１…メインコア部、３３，４３…ティース構成部、４０…磁性板、４１…積層部、４４…軸方向延出部としてのロータ対向部、４４ｃ…ロータ対向面、４５…先端面取り部、４６ａ…第１側面面取り部、４６ｂ…第２側面面取り部、４７…スリット、６２…界磁磁石、θ１…放射角、θ２…傾斜角、Ａ１，Ａ２…曲率、Ｔ１，Ｔ２…板厚、Ｄ…長さ、Ｒ…曲率半径。

Claims (17)

1. ステータコアに電機子巻線が設けられるステータと、
   前記ステータコアと径方向に対向するロータと、
   を備えたモータであって、
   前記ステータコアは、メインコア部と、該メインコア部の軸方向端部に設けられる磁性板とを備え、
   前記磁性板は、前記メインコア部における軸方向端部に積層される積層部と、該積層部の前記ロータ側の端部から軸方向外側に延出されるとともに前記ロータと径方向に対向する軸方向延出部とを有し、
   前記ステータコアは、前記電機子巻線が巻回されるティース構成部を有する分割コアを、周方向に並設して構成されることを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記軸方向延出部の軸方向先端側の角部は、面取りされて形成される先端面取り部を有することを特徴とするモータ。
3. 請求項２に記載のモータにおいて、
   前記先端面取り部は、前記電機子巻線の曲率半径の２倍以上の曲率半径を有するＲ面取りが施されてなることを特徴とするモータ。
4. 請求項２に記載のモータにおいて、
   前記先端面取り部は、面取りする少なくとも一方の辺の長さが前記電機子巻線の線径の２倍以上の長さとなるようにＣ面取りが施されてなることを特徴とするモータ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータにおいて、
   前記軸方向延出部は、前記ティース構成部及び前記積層部に対して周方向に磁気的にスキューされることを特徴とするモータ。
6. 請求項５に記載のモータにおいて、
   前記軸方向延出部は、前記軸方向外側ほど周方向幅が狭くなるように形成されることを特徴とするモータ。
7. 請求項５又は６に記載のモータにおいて、
   前記積層部は、前記メインコア部の前記ティース構成部と同形状に形成され、
   前記軸方向延出部は、前記積層部と一体であり、積層部の先端側で折り曲げて形成されることを特徴とするモータ。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載のモータにおいて、
   前記軸方向延出部は、前記周方向側部の傾斜面が直線状であり、その傾斜角は前記ティース構成部の放射角よりも小さく構成されることを特徴とするモータ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のモータにおいて、
   前記軸方向延出部には、軸方向に延びるスリットが形成されることを特徴とするモータ。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のモータにおいて、
    前記磁性板は、前記メインコア部の軸方向両側に設けられることを特徴とするモータ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のモータにおいて
    前記軸方向延出部のロータ対向面は、軸方向視で円弧形状を成し、前記ロータの外周における曲率より小さな曲率を有する円弧形状をなすことを特徴とするモータ。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のモータにおいて、
    前記ロータの界磁磁石は、フェライト磁石よりなることを特徴とするモータ。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のモータにおいて、
    前記ステータコアの軸方向両側にそれぞれ設けられて該ステータコアを軸方向に挟持する第１フレーム及び第２フレームを備え、
    前記第１フレームと前記第２フレームとの間から前記ステータコアの外周面が外部に露出されるように構成されたことを特徴とするモータ。
14. 請求項１３に記載のモータにおいて、
    前記第１及び第２フレームは、前記磁性板の前記積層部を介して前記メインコア部を軸方向に挟むように構成されることを特徴とするモータ。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載のモータにおいて、
    前記メインコア部は、複数のコアシートを積層して構成されるものであり、
    前記磁性板の板厚は、前記コアシートの板厚よりも厚く設定されていることを特徴とするモータ。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のモータにおいて、
    前記軸方向延出部は、周方向両側面における反ロータ側の角部に第１側面面取り部が形成されていることを特徴とするモータ。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載のモータにおいて、
    前記軸方向延出部は、周方向端面における前記ロータ側の角部に第２側面面取り部が形成されていることを特徴とするモータ。