JP2018029420A - 回転電機とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化を避けながら高トルク化を図ることができる回転電機とその製造方法を提供する。
【解決手段】モータは、ステータユニットと、ロータユニットと、を備える。ステータユニットは、互いに間隙をあけた状態で周方向に配置された複数のステータコア１０００と、支持部材１００１と、ボビン１００２と、コイル１００３と、を有する。ステータコア１０００は、Ｙ方向からの側面視において、Ｕ字状又はＣ字状をしており、Ｘ方向の中央部分である胴部にコイル１００３が巻回されている。また、ステータコア１０００は、アモルファス軟磁性材料からなる薄板材が複数積層されてなる積層体である。薄板材の積層方向は、胴部において、Ｚ方向である。また、薄板材の板厚は、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）である。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転電機とその製造方法に関し、特に、ステータコアの構成とその形成方法に関する。

電動モータなどの回転電機は、互いにギャップをあけて配置されたロータとステータを有する。ここで、ロータとステータとの対向方向が回転軸に直交する方向のものがラジアルギャップ型回転電機であり、回転軸に沿った方向のものがアキシャルギャップ型回転電機である。

従来技術に係るステータコアの構成として、特許文献１には、ラジアルギャップ型回転電機に用いるステータコアが開示されている。特許文献１に開示のステータコアは、略Ｔ字形状をした鋼板を複数枚重ね合わせて構成されている。各鋼板は、電磁鋼板を打ち抜き加工することで形成されている。そして、特許文献１に開示のステータコアでは、回転軸に沿った方向に鋼板が重ね合わされている。

また、特許文献２には、アキシャルギャップ型回転電機に用いるステータコアが開示されている。特許文献２に開示のステータコアは、短冊状をした鋼板を複数枚重ね合わせて構成されている。この構成においても、各鋼板は、ケイ素鋼板などの電磁鋼板から形成されている。そして、特許文献２に開示のステータコアでは、径方向に鋼板が重ね合わされている。

特開２００１−９５１８１号公報 特開２０１５−１８０１４７号公報

しかしながら、モータなどでは、大型化を避けながら更なる高トルク化が求められているが、特許文献１，２に開示のステータコアの構成では、この要望を実現することが難しいと考えられる。具体的に、特許文献１に開示のステータコアを用いステータを構成する場合には、各々が回転軸側に向いたティース部分にコイルが巻回される。よって、周方向で互いに干渉しないサイズにコイルを設定しなければならず、大型化を避けながら更なる高トルク化を図ることが難しい。

また、特許文献２に開示のステータコアを用いステータを構成する場合には、平面視で扇形状をした複数のステータコアに、それぞれコイルを巻回し、これを周方向に並設する必要がある。このため、特許文献２に開示の技術においてもコイルの大きさなどに制限がかかり、大型化を避けながら更なる高トルク化を図ることが難しい。

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、大型化を避けながら高トルク化を図ることができる回転電機とその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る回転電機は、ステータと、ロータと、を備える。

前記ステータは、互いに間隙をあけた状態で周方向に配置された複数のステータコアと、各ステータコアに巻回されてなるコイルと、を有する。

前記ロータは、回転軸と、前記複数のステータコアの端面に間隙をあけた状態で対向配置されてなる複数の永久磁石と、を有する。

本態様において、前記複数のステータコアのそれぞれは、アモルファス軟磁性材料からなる薄板材が複数積層されてなる積層体である。

本態様に係る回転電機では、ステータにおけるステータコアとして、アモルファス軟磁性材料からなる薄板材の積層体を用いている。このような積層体からなるステータコアでは、方向性電磁鋼板やケイ素鋼板を用いたステータコアに対して、鉄損（渦損）を大幅に小さくすることができる。

従って、本態様に係る回転電機では、従来技術に係る回転電機に対して、大型化を避けながら高トルク化を図ることができる。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記アモルファス軟磁性材料からなる前記薄板材の板厚は、０．０５ｍｍ以下である。

本態様に係る回転電機では、ステータコアを構成する薄板材の板厚を、０．０５ｍｍ以下と極薄にすることにより、０．２ｍｍが板厚の下限であったケイ素鋼板を用いる従来技術に比べて、渦損の低減を図ることができる。よって、本態様では、さらに、大型化を避けながら高トルク化を図ることが可能となる。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記ステータコアは、前記積層体の積層方向が少なくとも一部領域で径方向であるとともに、前記端面における積層界面が軸方向及び径方向の双方向に直交する向きに延伸する。

本態様では、ステータコアを上記の形態とすることにより、ステータとロータとの間での磁束の流れを円滑なものとすることができる。特に、周方向への磁束の流れを良好なものとすることができる。よって、本態様では、高トルク化を図るのに優れる。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記ステータコアは、これを周方向から側面視するとき、軸方向に沿った胴部と、当該胴部の両側から軸方向外側に延伸し、それぞれが径方向内側に曲折されてなる２つの腕部と、からなり、前記端面は、径方向内側を向いている。

本態様では、ステータコアの形状を上記のように曲折されたものとすることで、延伸方向の長さを長くとりながら、全体としてのサイズの大型化を避けることができる。よって、コイルの巻回領域を広くとることができるとともに、全体としてのサイズの大型化を避けることが可能となる。

本発明の別態様に係る回転電機では、上記構成において、前記ステータコアは、これを周方向から側面視するとき、軸方向に沿った胴部と、当該胴部の両側から軸方向外側に延伸し、それぞれが軸方向内側にＵ字状又はＣ字状に曲折されてなる２つの腕部と、からなり、前記２つの腕部におけるそれぞれの端面は、軸方向に互いに対向している。

本態様では、２つの腕部をＵ字状又はＣ字状に曲折した形状とすることにより、さらにステータコアの延伸方向の長さを長くとることができる。よって、本態様では、大型化を避けながら、高トルク化を図るのにさらに優位である。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記ロータは、前記２つの腕部の一方における端面に前記永久磁石が対向する第１ロータと、前記２つの腕部の他方における端面に前記永久磁石が対向する第２ロータと、を有する。

本態様では、ステータとロータとの対向面、即ち、ステータコアの端面と、ロータの永久磁石との対向面を増やすことができる。よって、高トルク化を図ることができる。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記ステータコアは、これを周方向から側面視するとき、軸方向に沿った胴部と、当該胴部の一方から軸方向に延伸し、径方向内側に曲折されてなる腕部と、前記胴部の他方から軸方向に延伸し、端面でバックヨークに接続されてなる接続部と、からなり、前記バックヨークは、前記回転軸を中心としたリング形状をなし、前記複数のステータコアの各一方の端面に接続されている。

本態様では、ステータコアの形状を側面視でＪ字状又はＬ字状とするものである。そして、他方の端面をバックヨークに接続している。このような形態を採用する場合においても、上述のように渦損の低減を図ることで高トルク化を実現することができる。

なお、バックヨークについては、所謂、巻きコア（アモルファス軟磁性材料からなる薄板材を巻回したコア）を採用することで、優れた磁束の流れを実現することができ、好適である。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、さらに前記回転軸を中心としたリング形状をなすバックヨークを備える。そして、本態様に係る回転電機では、前記複数のステータコアのそれぞれは、これを周方向から側面視するとき、軸方向に沿った胴部と、当該胴部の一方から軸方向に延伸し、軸方向内側にＵ字状又はＣ字状に曲折されてなる腕部と、前記胴部の他方から延伸し、端面でバックヨークに接続されてなる接続部と、からなる。

本態様では、２つの腕部をＵ字状又はＣ字状に曲折した形状とすることにより、さらにステータコアの延伸方向の長さを長くとることができる。よって、本態様では、大型化を避けながら、高トルク化を図るのにさらに優位である。

なお、バックヨークについて、所謂、巻きコアを採用することにより、上述同様に、優れた磁束の流れを実現できる点で好適である。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記コイルは、前記ステータコアにおける前記胴部に巻回されてなる。

本態様では、コイルをステータコアの胴部に巻回することにより、間に介挿される腕部の分だけコイルとロータの磁石との間の距離を離すことができ、良好な磁束の流れを形成する上で好適である。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記コイルは、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイルである。このように平角線をエッジワイズ巻きして構成されたコイルを採用することにより、高いコイル占積率を実現することができ、大型化を避けながら、高トルク化を図るのに好適である。

本発明の別態様に係る回転電機は、前記ステータコアにおいて、前記ロータの前記永久磁石と対向する前記端面は、前記回転軸を中心とする曲面で構成されている。このように、ステータコアの端面を、ロータに沿うように曲面とすることによって、ステータコアの端面とロータの永久磁石との間のギャップを小さく抑えることができる。よって、大型化を避けながら高トルク化を図るのに好適である。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記ステータコアと前記コイルとの間には、前記ステータコアの表面に固定されてなる支持部材と、電気絶縁性の樹脂材料からなるボビンと、が挿設されており、前記ステータコアにおけるコイルが形成されてなる領域を除く領域の表面が、前記ボビンを構成する前記樹脂材料と同じ樹脂材料からなる皮膜により被覆されている。

この態様では、ステータコアの露出表面が、ボビンを構成する樹脂材料と同じ樹脂材料からなる皮膜により被覆されているので、ステータコアにおける薄板材同士の間の接着力を補強することができる。また、ボビンを構成する樹脂材料は電気絶縁性を有する材料であるので、ステータコアと外部部材との間の電気絶縁性を確保することもできる。

本発明の別態様に係る回転電機は、上記構成において、前記支持部材は、前記ステータコアと前記コイルとの間の全領域に挿設されている。このように、ステータコアとコイルとの間の全領域に支持部材を挿設することにより、ステータコアに対してコイルを巻回する際にステータコアにかかる応力を緩和することができる。即ち、間に挿設された支持部材により、負荷応力の受け止めがなされる。

本発明の一態様に係る回転電機の製造方法は、ステータとロータとを備える回転電機を製造するための方法である。

前記ステータは、互いに間隙をあけた状態で周方向に配置された複数のステータコアと、各ステータコアに巻回されてなるコイルと、を有する。

前記ロータは、回転軸と、前記複数のステータコアの端面に間隙をあけた状態で対向配置されてなる複数の永久磁石と、を有する。

本態様では、前記ステータコアを次の工程を経て形成する。

（巻回する工程）巻回型周りに、アモルファス軟磁性材料からなり、帯状をした薄板材を巻回する。

（切り出す工程）前記巻回する工程により得られた巻回体に対し、前記薄板材の積層方向に対して交差する方向に切断して、一部を切り出す。

（接着する工程）前記巻回により積層された薄板材同士を接着する。

（曲面にする工程）前記切り出した前記巻回体の一部に対し、その端面を研削加工により曲面にする。

本態様に係る製造方法では、アモルファス軟磁性材料からなる薄板材を巻回し（巻回する工程）、これから一部を切り出して（切り出す工程）、ステータコアとしている。上述のように、アモルファス軟磁性材料からなる薄板材を用いてステータコアを形成しているので、方向性電磁鋼板やケイ素鋼板を用いたステータコアに対して、鉄損（渦損）を大幅に小さくすることができる。

また、本態様に係る製造方法では、帯状の薄板材を巻回してから、一部を切り出してステータコアを形成しているので、先に短冊状に切り出した薄板材を積層する場合に比べて、板厚の薄い薄板材を用いることができる。例えば、従来では製造上の制約などから０．２ｍｍが下限であったケイ素鋼板の板厚に対し、本態様に係る製造方法では、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）の非常に薄い板厚の薄板材を用いることも可能である。

このように、非常に板厚の薄い薄板材を用いてステータコアを形成した場合、大幅な鉄損（渦損）の低減を図ることが可能となる。よって、本態様に係る製造方法を採用すれば、大型化を避けながら高トルクな回転電機を高効率に製造することができる。

本発明の別態様に係る回転電機の製造方法は、上記方法において、前記接着する工程では、真空含浸接着法を用いる。

本態様に係る製造方法では、薄板材同士の接着に真空含浸接着法を用いるので、高トルクで回転するロータに対しても十分に耐えることができるステータコアを実現することができる。

上記の各態様では、大型化を避けながら高トルク化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係るモータ１の構成を示す模式展開図である。 モータ１におけるステータユニット１０の構成を示す模式展開図である。 ステータユニット１０におけるコアコイルセット１００の周辺構成を示す模式断面図である。 （ａ）は、コアコイルセット１００の構成を示す模式斜視図であり、（ｂ）は、コアコイルセット１００におけるステータコア１０００の構成を示す模式側面図である。 ステータコア１０００の形成過程を順に示す図であって、（ａ）は、巻回体１０００１の形成過程を示す模式図であり、（ｂ）は、コア素体１０００２の形成過程を示す模式図である。 （ａ）は、端面１０００ａ，１０００ｂの形成に係る過程を示す模式図であり、（ｂ）は、支持部材１００１の固定に係る過程を示す模式図である。 （ａ）は、ボビン１００２の形成に係る過程を示す模式図であり、（ｂ）は、コイル１００３の形成に係る過程を示す模式図である。 ロータユニット１１の構成を示す模式展開図である。 モータ１の構成中、コアコイルセット１００と第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１とを抜き出して示す模式斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、モータ１の駆動時における磁束の流れを示す模式図である。 （ａ）は、本発明の第２実施形態に係るモータが備えるコアコイルセット２００の構成を示す模式図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、第２実施形態に係るモータの駆動時における磁束の流れを示す模式図である。 （ａ）は、本発明の第３実施形態に係るモータが備えるコアコイルセット３００の構成を示す模式図であり、（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係るモータが備えるコアコイルセット４００の構成を示す模式図である。 （ａ）は、本発明の第５実施形態に係るモータが備えるコアコイルセット５００の構成を示す模式図であり、（ｂ）は、コアコイルセット５００におけるステータコア５０００の構成を示す模式図であり、（ｃ）は、本発明の第６実施形態に係るモータが備えるコアコイルセット６００の構成を示す模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７実施形態に係るコアコイルセットの一部構成を示す模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第８実施形態に係るコアコイルセットとその周辺構成の一部を示す模式図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

［第１実施形態］
１．構成
本発明の第１実施形態に係るモータ１の構成について、図１を用い説明する。図１は、モータ１の構成を示す模式展開図である。

図１に示すように、モータ１は、ステータユニット１０と、ロータユニット１１と、モータケース１２，１３と、を備える。

ステータユニット１０は、リング状をしており、外周面から上方に向けて突出する冷却液供給口１０ａと、外周面から下方に向けて突出する冷却液排出口１０ｂと、が設けられている。また、ステータユニット１０には、スロット単位で独立した１２個のコアコイルセット１００が周方向に配列されている。コアコイルセット１００の詳しい構成については、後述する。

ロータユニット１１は、Ｘ方向に間隔をあけて配置された２つのロータ（第１ロータ１１０、第２ロータ１１１）を有する。ロータユニット１１には、Ｘ方向の両側に向けて突出する回転軸１１ａが設けられている。ロータユニット１１では、回転軸１１ａを含む全体が一体として、回転軸１１ａの軸心回りに回転する。

モータケース１２，１３のそれぞれは、リング状をした周壁１２ｃ、１３ｃと、円板状をした端壁１２ｄ，１３ｄと、が一体形成され、全体として円形浅皿状をしている。モータケース１２，１３における端壁１２ｄ，１３ｄの中央部分には、挿通孔１２ａ，１３ａが開けられている。この挿通孔１２ａ，１３ａは、ロータユニット１１における回転軸１１ａを外部に挿通させるための孔である。モータケース１２，１３は、例えば、アルミニウム合金などの金属材料から形成されている。

また、モータケース１２，１３の内面側には、外縁部分に複数の凹部溝１３ｂが設けられている。なお、モータケース１２の凹部溝については、図示を省略している。モータケース１２，１３の凹部溝１３ｂは、ステータユニット１０においてＸ方向両側に突出しているコアコイルセット１００の各一部の嵌入を受け入れるための溝である。即ち、モータケース１２，１３の組み付けにより、ステータユニット１０における複数のコアコイルセット１００の正確な位置決めと確実な固定がなされる。

図１に示すように、モータ１では、ステータユニット１０の径方向中央部の空間に対してロータユニット１１が回転自在の状態で挿入され、Ｘ方向両側からモータケース１２，１３によりカバーされる。なお、ステータユニット１０における外周面は、モータケース１２とモータケース１３との端辺同士の間で挟まれた状態で外部に露出する。

ここで、本実施形態に係るモータ１では、一例として、ラジアルギャップ型の１２スロット・８極モータを採用している。しかし、スロット数及び磁極数については、適宜の変更が可能である。

２．ステータユニット１０の構成
次に、モータ１におけるステータユニット１０の構成について、図２及び図３を用い説明する。図２は、ステータユニット１０の構成を示す模式展開図であり、図３は、コアコイルセット１００の周辺構成を示す模式断面図である。

図２に示すように、ステータユニット１０は、１２個のコアコイルセット１００と、外周リング１０１と、内周リング１０２と、一対の内径側固定プレート１０３，１０４と、一対の外径側固定プレート１０５，１０６と、を備えている。

コアコイルセット１００は、外周リング１０１と内周リング１０２との間において、周方向に互いに間隔をあけた状態で配置されている。コアコイルセット１００は、径方向において外周リング１０１及び内周リング１０２の双方に対して間隔をあけた状態で配置されている。

外周リング１０１には、Ｚ方向上向きに突出する冷却液供給口１０ａと、Ｚ方向下向きに突出する冷却液排出口１０ｂと、が設けられている。冷却液供給口１０ａ及び冷却液排出口１０ｂは、ともに筒状をしており、内孔（図示を省略。）が外周リング１０１の内外を挿通している。

内径側固定プレート１０３，１０４のそれぞれは、リング状の円環部１０３ａ，１０４ａと、当該円環部１０３ａ，１０４ａから径方向外向きに突出した複数の歯部１０３ｂ，１０４ｂとが一体形成されてなるものである。内径側固定プレート１０３，１０４における歯部１０３ｂ，１０４ｂの数は、１２本である。これは、各歯部１０３ｂ，１０４ｂが周方向に隣接するコアコイルセット１００間に挿入されるためである。そして、円環部１０３ａ，１０４ａの外周辺及び歯部１０３ｂ，１０４ｂの側辺は、コアコイルセット１００におけるステータコアに対して液密状態で密着する。

外径側固定プレート１０５，１０６のそれぞれは、リング状の円環部１０５ａ，１０６ａと、当該円環部１０５ａ，１０６ａから径方向内向きに突出した複数の歯部１０５ｂ，１０６ｂとが一体形成されてなるものである。外径側固定プレート１０５，１０６における歯部１０５ｂ，１０６ｂの数についても、１２本である。上記同様に、外径側固定プレート１０５，１０６においても、各歯部１０５ｂ，１０６ｂが周方向に隣接するコアコイルセット１００間に挿入される。そして、円環部１０５ａ，１０６ａの内周辺及び歯部１０５ｂ，１０６ｂの側辺は、コアコイルセット１００におけるステータコアに対して液密状態で密着する。

ここで、内径側固定プレート１０３，１０４の各歯部１０３ｂ，１０４ｂの先端部分には、片胴付状に板厚が一部薄い部分（片胴付部１０４ｃ）が設けられている。なお、図示を省略しているが、内径側固定プレート１０３においても、歯部１０３ｂの先端部分に片胴付部が設けられている。

同様に、外径側固定プレート１０５，１０６の各歯部１０５ｂ，１０６ｂの先端部分には、片胴付状に板厚が一部薄い部分（片胴付部１０６ｂ）が設けられている。なお、図示を省略しているが、外径側固定プレート１０５においても、歯部１０５ｂの先端部分に片胴付部が設けられている。

図３に示すように、内径側固定プレート１０３の各片胴付部と外径側固定プレート１０５の各片胴付部とは、相欠き状態で係合し，同様に、内径側固定プレート１０４の各片胴付部１０４ｃ（図２を参照。）と外径側固定プレート１０６の各片胴付部１０６ｃ（図２を参照。）とは、相欠き状態で係合している。これより、環状固定部の管内の液密状態が実現される。

続いて、図３に示すように、コアコイルセット１００は、ステータコア１０００と、支持部材１００１と、ボビン１００２と、コイル１００３と、から構成されている。コアコイルセット１００の詳細構成については、後述する。

コアコイルセット１００に対して、外周リング１０１及び内周リング１０２と、内径側固定プレート１０３，１０４及び外径側固定プレート１０５，１０６と、を組み付けたときには、外周リング１０１とコイル１００３との間に間隙１０ｃが構成され、内周リング１０２とコイル１００３との間に間隙１０ｄが構成される。また、図示を省略しているが、周方向に隣接するコイル１００３同士の間にも間隙が構成されている。

上記間隙１０ｃ，１０ｄ及びコイル１００３同士間の間隙には、冷却液が流通される。冷却液は、冷却液供給口１０ａから導入され、冷却液排出口１０ｂから排出される。

このようにコアコイルセット１００の冷却を実行することにより、銅損、鉄損、及び機械損などによる熱からコイル１００３などを保護することができる。

なお、内径側固定プレート１０３，１０４と外径側固定プレート１０５，１０６との接合、及びこれらと外周リング１０１、内周リング１０２との接合に、接着剤を用いた接合法や溶着（熱、超音波による溶着）を用いた接合法などを採用することもできる。

３．コアコイルセット１００の構成
コアコイルセット１００の構成について、図４を用い説明する。

図４（ａ）に示すように、コアコイルセット１００は、ステータコア１０００と、支持部材１００１と、ボビン１００２と、コイル１００３と、から構成されている。本実施形態に係るステータコア１０００は、Ｙ方向からの側面視において、Ｕ字状又はＣ字状をしている。ステータコア１０００の両側の端面１０００ａ，１０００ｂは、それぞれＺ方向に中心を有するＹ−Ｚ面での曲面加工が施されている。これは、第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１の外周面に沿うようにしたものであって、ステータコア１０００の端面１０００ａ，１０００ｂと第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１の各永久磁石との間隔を狭くするためである。

支持部材１００１は、電気的絶縁性を有する材料（例えば、セラミックス材料）から構成されており、ステータコア１０００におけるＸ方向の中央部分（胴部）の上下主面に接合されている。

ボビン１００２は、ステータコア１０００の胴部に対して、四方の主面を被覆するように形成されている。ボビン１００２は、電気的絶縁性材料（例えば、電気絶縁性の樹脂材料）から構成されており、Ｘ方向において、支持部材１００１の端面と略面一の状態で設けられている。

なお、ボビン１００２の形成材料としては、放熱性及び機械的強度などを考慮して、ガラス繊維やフィラーを分散させた材料を使用することもできる。

コイル１００３は、ボビン１００２の周囲を巻回されている。本実施形態においては、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイル１００３を採用している。ただし、円断面や長円断面のコイル線を用いたコイルを採用することも適宜可能である。

図４（ｂ）に示すように、ステータコア１０００は、アモルファス軟磁性材料からなる複数の薄板材が積層された積層体である。各薄板材の板厚は、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）である。薄板材の積層方向は、胴部（Ｘ方向の中央部分）でＺ方向となっている。換言すると、薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

そして、ステータコア１０００において、胴部の両側の腕部は、Ｚ方向下向きに曲折され、端面１０００ａ，１０００ｂは、Ｚ方向下側を向くように形成されている。

４．コアコイルセット１００の形成方法
（１）ステータコア１０００の形成方法
ステータコア１０００の形成方法について、図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）を用い説明する。

先ず、図５（ａ）に示すように、平面視で角丸四角形の巻回型９００の外周に対して、帯状の薄板材１００００を巻回し、巻回体１０００１を形成する。ここで、帯状の薄板材１００００は、アモルファス軟磁性材料からなり、板厚が０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）である。

巻回された巻回体１０００１に対しては、真空含浸接着法を用い薄板材１００００同士の間の接着を行う。このように真空含浸接着法を用いることにより、ステータコア１０００の機械的強度を高め、高トルクでのモータ回転に十分に耐えるステータコア１０００を形成するのに有効である。

次に、図５（ｂ）に示すように、真空含浸接着法を用い固められた巻回体１０００１に対し、一の切断線に沿って切断して、２つのコア素体１０００２を形成する。

なお、本実施形態では、巻回体１０００１から２つのコア素体１０００２を切り出すこととしたが、１つのコア素体を切り出すこととしてもよいし、３つ以上のコア素体を切り出すこととすることもできる。

次に、図６（ａ）に示すように、コア素体１０００２の両端面に対して研削加工を施す。端面に対する研削加工は、Ｚ方向に中心を有する曲率半径Ｒを有した曲面とするためのものである。曲率半径Ｒは、対応する第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１の外径に対応する曲率である。具体的には、曲率半径Ｒは、第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１の各半径に対して、互いのギャップを加えた値となる。

以上の研削加工により、端面１０００ａ，１０００ｂが曲面のステータコア１０００が完成する。ここで、ステータコア１０００については、Ｙ方向からの側面視において、Ｕ字状又はＣ字状の外観形状を有している。

なお、ステータコア１０００について、Ｘ方向の中央部分のＸ方向に沿った部分を胴部１０００ｃ、胴部１０００ｃのＸ方向両側であって、側面視弧状の部分を腕部１０００ｄ，１０００ｅと呼ぶ。

（２）支持部材１００１及びボビン１００２の形成方法
完成したステータコア１０００への、支持部材１００１及びボビン１００２の形成方法について、図６（ｂ）及び図７（ａ）を用い説明する。

図６（ｂ）に示すように、ステータコア１０００における胴部１０００ｃに対して、そのＺ方向上下面に支持部材１００１を貼り付ける。支持部材１００１は、電気絶縁性の材料（例えば、セラミックス材料）から構成されている。支持部材１００１の貼り付けには、接着剤を用いることができる。なお、支持部材１００１については、ステータコア１０００における胴部１０００ｃのＹ方向両側にも貼り付けてもよい。これについては、後述する。

次に、図７（ａ）に示すように、ステータコア１０００における胴部１０００ｃに対して、四方を取り囲むようにボビン１００２を形成する。ボビン１００２の形成材料としては、電気絶縁性の樹脂材料を用いることができ、その形成方法としてインサート成形法を用いることができる。

ここで、インサート成形法によりボビン１００２を形成するのに際して、ステータコア１０００の他の露出表面に対しても、ボビン１００２の形成材料と同じ材料からなる皮膜が被覆されることになる。これにより、モータケース１２，１３などとの電気的な絶縁を図ることができる。

本実施形態では、ボビン１００２の形成にインサート成形法を用いることにより、ステータコア１０００に対するボビン１００２の接合強度を高めることができる。

（３）コイル１００３の形成方法
ステータコア１０００に対するコイル１００３の形成方法について、図７（ｂ）を用い説明する。

図７（ｂ）に示すように、予め巻回用の金型などを用いコイル状に巻回したコイル線１００３０を準備する。

次に、コイル線１００３０の巻回を緩ませながら、ステータコア１０００の端面１０００ａからコイル線１００３０をボビン１００２の外周部分に移してゆき、コイル１００３の形成が完了する。

なお、上述のように、本実施形態に係るコイル１００３は、平角線をエッジワイズ巻きしてなるコイルである。

ここで、本実施形態では、予め巻回加工を施したコイル線１００３０を緩ませてステータコア１０００に移していったが、これ以外にも、ボビン１００２の周りに直に平角線をエッジワイズ巻きしていってもよい。ただし、図７（ｂ）に示すような方法を採用することにより、巻回の際の応力歪を低減することが可能となる。

本実施形態では、平角線をエッジワイズ巻きしてなるコイル１００３を用いることにより、コイル占積率を高めることができ、大型化を避けながら、モータ１の高トルク化を図るのに有効である。

以上のようにして、コアコイルセット１００が完成する。

５．ロータユニット１１の構成
次に、ロータユニット１１の構成について、図８を用い説明する。図８は、ロータユニット１１の構成を示す模式展開図である。

図８に示すように、ロータユニット１１は、第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１と、スペーサーリング１１２と、カバープレート１１３，１１４と、を有し構成されている。

第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１のそれぞれは、リング状をしたベースリング１１００と、ベースリング１１００の外周面に接合されたバックヨーク１１０１と、バックヨーク１１０１の外周面に周方向に並んだ状態で接合された８極の永久磁石１１０２と、を有する。永久磁石１１０２は、両端部分がクリップ１１０３により掛止されており、クリップ１１０３の足先には、Ｘ方向外側に向けて突起が形成されている。

なお、図８では、第２ロータ１１１についての詳細な図示を省略しているが、第１ロータ１１０と同じ構成を有している。

第１ロータ１１０と第２ロータ１１１との間に介挿されるスペーサーリング１１２は、二点鎖線で囲んだ部分に示すように、リング状の周壁１１２ａと、幅方向の両側から径方向に幅を有する内向きフランジ壁１１２ｂ，１１２ｃとが一体形成されてなる。図示を省略しているが、内向きフランジ壁１１２ｂ，１１２ｃには、第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１のクリップ１１０３の突起の挿入を受け入れる孔が開設されている。

カバープレート１１３，１１４は、それぞれ円板状をしており、中央部分に回転軸１１ａの挿通を許す挿通孔１１３ａが開けられている。なお、回転軸１１ａは、カバープレート１１３，１１４、第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１、スペーサーリング１１２などと一体に回転する。

図示を省略しているが、カバープレート１１３，１１４にも、第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１のクリップ１１０３の突起の挿入を受け入れる孔が開設されている。

ここで、ロータユニット１１における第１ロータ１１０と第２ロータ１１１との回転方向の位相は、永久磁石１１０２がＳ極とＮ極でずれるように設定されている。即ち、第１ロータ１１０のＳ極の永久磁石１１０２が配された箇所に対して、Ｘ方向に対応する第２ロータ１１１の永久磁石１１０２がＮ極となるようになっている。

６．磁束の流れ
上記のような構成を有するモータ１での磁束の流れについて、図９及び図１０（ａ）、（ｂ）を用い説明する。図９は、モータ１の構成の内、コアコイルセット１００と第１ロータ１１０及び第２ロータ１１１とを抜き出して示す模式斜視図であり、図１０（ａ）、（ｂ）は、磁束の流れを示す模式図である。

図９に示すように、モータ１においては、スロット単位で独立した状態で、周方向に１２個のコアコイルセット１００が配置されている。隣り合う３つのコイル１００３には、位相が互いにずれた電力が供給される。

第１ロータ１１０と第２ロータ１１１とは、Ｘ方向に間隔をあけて（スペーサーリング１１２の幅に相当する間隔をあけて）並行して配置されている。各ロータ１１０，１１１の永久磁石とステータコア１０００の端面１０００ａ，１０００ｂとの間にはギャップが存在する。本実施形態では、ラジアル方向にギャップが存在するので、モータ１は、ラジアルギャップ型モータということになる。

次に、図１０（ａ）に示すように、任意のコアコイルセット１００をコアコイルセットＡ１００ａとし、その２つ隣のコアコイルセット１００をコアコイルセットＢ１００ｂとし、反対側に隣接するコアコイルセット１００をコアコイルセットＣ１００ｃとする。

また、コアコイルセットＡ１００ａにおけるステータコア１０００の端面１０００ａに対向する永久磁石１１０２を永久磁石Ａ１１０２ａとし、コアコイルセットＢ１００ｂにおけるステータコア１０００の端面１０００ａに対向する永久磁石１１０２を永久磁石Ｂ１１０２ｂとし、コアコイルセットＣ１００ｃにおけるステータコア１０００の端面１０００ａに対向する永久磁石１１０２を永久磁石Ｃ１１０２ｃとする。

図１０（ａ）に示すように、コアコイルセットＡ１００ａにおけるステータコア１０００を起点とする磁束ＭＦは、端面１０００ａに対向する永久磁石Ａ１１０２ａを通り、バックヨーク１１０１へと流れる。磁束ＭＦは、バックヨーク１１０１において、周方向の前後へと分岐する。

分岐した磁束の一方は、永久磁石Ｂ１１０２ｂからコアコイルセットＢ１００ｂにおけるステータコア１０００に流れ、他方は、永久磁石Ｃ１１０２ｃからコアコイルセットＣ１００ｃにおけるステータコア１０００に流れる。

磁束の流れをＸ方向に見ると、図１０（ｂ）に示すように、第２ロータ１１１のバックヨーク１１１１からの磁束ＭＦは、永久磁石Ｄ１１１２ａからコアコイルセットＡにおけるステータコア１０００を通り、第１ロータ１１０の永久磁石Ａ１１０２ａを通って、バックヨーク１１０１へと流れる。

以上のような磁束ＭＦの流れがコイル１００３に供給される電流の方向及び位相に基づき、順次変化することにより、モータ１の回転駆動がなされる。

７．効果
本実施形態に係るモータ１では、ステータコア１０００として、アモルファス軟磁性材料からなる薄板材１００００の積層体を用いている。このような構成のステータコア１０００では、方向性電磁鋼板やケイ素鋼板を用いたステータコアに対して、鉄損（渦損）を大幅に小さくすることができる。

従って、モータ１では、従来技術に係る回転電機に対して、大型化を避けながら高トルク化を図ることができる。

また、本実施形態に係るモータ１では、ステータコア１０００を構成する薄板材１００００の板厚を、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）と極薄にしている。これにより、０．２ｍｍが板厚の下限であったケイ素鋼板を用いる従来技術に比べて、渦損の低減を図ることができ、大型化を避けながら高トルク化を図ることができるモータ１を実現可能となる。

また、本実施形態に係るモータ１では、ステータコア１０００の形状を図４（ｂ）などに示す形状とすることで、延伸方向の長さを長くとりながら、モータ全体としてのサイズの大型化を避けることができる。よって、コイル１００３の巻回領域を広くとることができるとともに、モータ全体としてのサイズの大型化を避けることが可能となる。

また、本実施形態に係るモータ１では、１つのステータユニット１０に対して、２つのロータ１１０，１１１を備える構成としている。これにより、磁気飽和の発生を抑制し、ステータコア１０００の端面１０００ａ，１０００ｂと、ロータ１１０，１１１の永久磁石１１０２との対向面積を増やすことができる。よって、モータ１において、大型化を避けながら、更なる高トルク化を図ることができる。

また、本実施形態に係るモータ１では、コアコイルセット１００におけるコイル１００３は、図７（ｂ）に示すように、ステータコア１０００における胴部１０００ｃに巻回形成されている。このような構成を採用することにより、コイル１００３とロータ１１０，１１１の永久磁石１１０２との間に腕部１０００ｄ，１０００ｅの分だけコイル１００３と永久磁石１１０２との間の距離を離すことができ、良好な磁束ＭＦの流れを形成する上で好適である。

また、本実施形態に係るモータ１では、ステータユニット１０におけるコイル１００３として、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイルを採用した。このように平角線をエッジワイズ巻きして構成されたコイル１００３を採用することにより、高いコイル占積率を実現することができ、高トルク化を図るのに好適である。

また、本実施形態に係るモータ１では、ステータコア１０００の端面１０００ａ，１０００ｂを、曲面で構成することとした。このように、ステータコア１０００の端面１０００ａ，１０００ｂを、ロータ１１０，１１１に沿うように曲面とすることによって、ステータコア１０００の端面１０００ａ，１０００ｂとロータ１１０，１１１の永久磁石１１０２との間のギャップを小さく抑えることができ、モータ１のサイズの大型化を避けながら高トルク化を図るのに好適である。

また、本実施形態に係るモータ１では、ステータコア１０００の露出表面が、ボビン１００２を構成する材料と同じ材料からなる皮膜により被覆されているので、ステータコア１０００における薄板材同士の間の接着力を補強することができるとともに、ボビン１００２を構成する材料は絶縁材料であるので、ステータコア１０００とモータケース１２，１３などの外部部材との間の電気的な絶縁性を確保することもできる。

また、本実施形態に係るモータ１では、ステータコア１０００とコイル１００３との間の一部領域に、支持部材１００１を挿設することとしたので、ステータコア１０００に対してコイル１００３を巻回する際にステータコア１０００にかかる応力を緩和することができる。

また、本実施形態に係るステータコア１０００の形成方法では、帯状の薄板材１００００を巻回してから、一部を切り出してステータコア１０００を形成しているので、先に短冊状に切り出した薄板材を積層する場合に比べて、板厚の薄い薄板材１００００を用いることができる。即ち、従来では製造上の制約などから０．２ｍｍが下限であったケイ素鋼板の板厚に対し、本実施形態に係る形成方法では、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）の非常に薄い板厚の薄板材１００００を用いることも可能である。

このように、非常に板厚の薄い薄板材１００００を用いてステータコア１０００を形成できるので、大幅な鉄損（渦損）の低減を図ることが可能となり、大型化を避けながら高トルクなモータ１を製造することができる。

［第２実施形態］
１．コアコイルセット２００の構成
本発明の第２実施形態に係るモータの構成の内、コアコイルセット２００の構成について、図１１（ａ）、（ｂ）を用い説明する。

図１１（ａ）に示すように、コアコイルセット２００は、ステータコア２０００と、支持部材（図示を省略。）と、ボビン２００２と、コイル２００３と、から構成されている。本実施形態に係るステータコア２０００は、腕部２０００ｄが弧状をしたＪ字状又はＬ字状をしている。ステータコア２０００の一方の端面２０００ａは、Ｚ方向に中心を有する曲面加工が施されている。これは、ロータ１１０の外周面に沿うようにしたものであって、ステータコア２０００の端面２０００ａとロータ１１０の各永久磁石１１０２との間隔を狭くするためである。

図示を省略しているが、支持部材は、上記第１実施形態に係る支持部材１００１と同様の構成を有する。ボビン２００２についても、上記第１実施形態に係るボビン１００２と同様に、ステータコア２０００の胴部２０００ｃに対して、四方の主面を被覆するように形成されている。本実施形態に係るコアコイルセット２００においても、ボビン２００２は、電気的絶縁性材料（例えば、電気的絶縁性を有する樹脂材料）から構成されており、Ｘ方向において、支持部材の端面と略面一の状態で設けられている。

コイル２００３は、ボビン２００２の周囲を巻回されており、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイルを採用している。

一方、ステータコア２０００のＸ方向右側端部（接続部）は、バックヨーク２００４に接続されている。図１１（ｂ）に示すように、バックヨーク２００４は、リング状をしており、全てのステータコア２０００の一方の端部に接続されている。

バックヨーク２００４は、ステータコア１０００，２０００と同様に、アモルファス軟磁性材料からなる薄板材を巻回して形成されたものであって、用いる薄板材の板厚などに関しては、ステータコア１０００，２０００などと同様である。

なお、コアコイルセット２００の構成と、対応するロータの数が上記第１実施形態とは異なるが、その他の構成については、上記第１実施形態と略同様である。

２．磁束の流れ
本実施形態に係るモータでの磁束の流れについて、図１１（ｂ）、（ｃ）を用い説明する。

図１１（ｂ）に示すように、本実施形態に係るモータにおいては、スロット単位で独立した状態で、周方向に１２個のコアコイルセット２００が配置されている。隣り合う３つのコイル２００３には、位相が互いにずれた電力が供給される。

ロータ１１０は、コアコイルセット２００におけるステータコア２０００の端面２０００ａに対して、永久磁石１１０２がギャップをあけて対向する状態で配置されている。

次に、本実施形態においても、任意のコアコイルセット２００をコアコイルセットＡ２００ａとし、その隣のコアコイルセット２００をコアコイルセットＢ２００ｂとし、反対側の２つ隣のコアコイルセット２００をコアコイルセットＣ２００ｃとする。

また、コアコイルセットＡ２００ａにおけるステータコア２０００の端面２０００ａに対向する永久磁石１１０２を永久磁石Ａ１１０２ａとし、コアコイルセットＢ２００ｂにおけるステータコア２０００の端面２０００ａに対向する永久磁石１１０２を永久磁石Ｂ１１０２ｂとし、コアコイルセットＣ２００ｃにおけるステータコア２０００の端面２０００ａに対向する永久磁石１１０２を永久磁石Ｃ１１０２ｃとする。

図１１（ｂ）に示すように、コアコイルセットＡ２００ａにおけるステータコア２０００を起点とする磁束ＭＦは、端面２０００ａに対向する永久磁石Ａ１１０２ａを通り、ロータ１１０のバックヨーク１１０１へと流れる。磁束ＭＦは、バックヨーク１１０１において、周方向の前後へと分岐する。

分岐した磁束の一方は、永久磁石Ｂ１１０２ｂからコアコイルセットＢ２００ｂにおけるステータコア２０００に流れ、他方は、永久磁石Ｃ１１０２ｃからコアコイルセットＣ２００ｃにおけるステータコア２０００に流れる。そして、それぞれの磁束ＭＦは、コアコイルセットＡ２００ａ、コアコイルセットＢ２００ｂ、及びコアコイルセットＣ２００ｃの各ステータコア２０００の一方の端部に接続されたバックヨーク２００４を介してループ状に流れる。

磁束の流れをＸ方向に見ると、図１１（ｃ）に示すように、バックヨーク２００４からステータコア２０００を通った磁束ＭＦは、永久磁石Ａ１１０２ａからロータ１１０のバックヨーク１１０１へと流れる。

以上のような磁束ＭＦの流れがコイル２００３に供給される電流の方向及び位相に基づき、順次変化することにより、モータの回転駆動がなされる。

３．効果
本実施形態に係るモータでは、ステータコア２０００の形状を側面視でＪ字状又はＬ字状とする点において、上記第１実施形態と差異を有する。このような差異により、本実施形態に係るモータでは、更なる小型化を図りながら、上述と同様に、渦損の低減を図ることで高トルク化を実現することができる。

なお、他の構成については、上記第１実施形態と差異はないので、上記第１実施形態に係るモータ１の効果をそのまま得ることができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係るモータの構成の内、コアコイルセット３００の構成について、図１２（ａ）を用い説明する。

図１２（ａ）に示すように、コアコイルセット３００は、ステータコア３０００と、支持部材と（図示を省略。）、ボビン３００２と、コイル３００３と、から構成されている。本実施形態に係るステータコア３０００は、側面視において、Ｘ方向中央に設けられた胴部３０００ｃと、その両側から延伸形成された腕部３０００ｄ，３０００ｅとが一体形成されてなる。

ステータコア３０００における腕部３０００ｄ，３０００ｅのそれぞれは、Ｕ字状又はＣ字状に曲折された形状を有する。ステータコア３０００の両側の端面３０００ａ，３０００ｂは、互いにＸ方向に対向するように設けられている。

図示を省略しているが、支持部材は、上記第１実施形態に係る支持部材１００１と同様の構成を有する。ボビン３００２についても、上記第１実施形態に係るボビン１００２と同様に、ステータコア３０００の胴部３０００ｃに対して、四方の主面を被覆するように形成されている。本実施形態に係るコアコイルセット３００においても、ボビン３００２は、電気的絶縁性材料（例えば、電気的絶縁性を有する樹脂材料）から構成されており、Ｘ方向において、支持部材の端面と略面一の状態で設けられている。コイル３００３は、ボビン３００２の周囲を巻回されており、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイルを採用している。

なお、本実施形態に係るステータコア３０００も、アモルファス軟磁性材料からなる複数の薄板材が積層された積層体である。各薄板材の板厚は、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）である。薄板材の積層方向は、胴部（Ｘ方向の中央部分）でＺ方向となっている。換言すると、薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

次に、本実施形態に係るモータでは、第１ロータのバックヨーク３１０１がＸ方向に延伸する中心軸を有するリング状を有し、第２ロータのバックヨーク３１１１もＸ方向に延伸する中心軸を有するリング状である。第１ロータの永久磁石３１０２は、バックヨーク３１０１のＸ方向左側主面に接続され、ステータコア３０００の端面３０００ａに対向する。他方、第２ロータの永久磁石３１１２は、バックヨーク３１１１のＸ方向右側主面に接続され、ステータコア３０００の端面３０００ｂに対向する。

本実施形態に係るモータは、ステータコア３０００の端面３０００ａ，３０００ｂと永久磁石３１０２，３１１２とがＸ方向（軸方向）に対向する、所謂、アキシャルギャップ型のモータである。

なお、本実施形態に係るステータコア３０００においても、端面３０００ａ，３０００ｂにおける薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

本実施形態では、アキシャルギャップ型のモータに対して、上記第１実施形態及び上記第２実施形態に係るステータコア１０００，２０００と同様の構成を採用することにより、モータの大型化を避けながら、高トルク化を図るのに有効である。理由については、上述と同様である。

なお、本実施形態に係るモータでは、第１ロータ及び第２ロータの各永久磁石３１０２，３１１２がＸ方向に直交する平面上に配列されるため、ステータコア３０００の各端面３０００ａ，３０００ｂを曲面とする加工は不要である。これより、製造コストの低減を図ることもできる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係るモータの構成の内、コアコイルセット４００の構成について、図１２（ｂ）を用い説明する。

図１２（ｂ）に示すように、コアコイルセット４００は、ステータコア４０００と、支持部材と（図示を省略。）、ボビン４００２と、コイル４００３と、から構成されている。本実施形態に係るステータコア４０００は、側面視において、Ｘ方向中央に設けられた胴部４０００ｃと、その一方から延伸形成された腕部４０００ｄと、が一体形成されてなる。

一方、ステータコア４０００のＸ方向右側端部（接続部）は、バックヨーク４００４に接続されている。本実施形態に係るバックヨーク４００４についても、上記第２実施形態に係るバックヨーク２００４と同様に、リング状をしており、全てのステータコア４０００の一方の端部に接続されている。

ステータコア４０００における腕部４０００ｄは、Ｕ字状又はＣ字状に曲折された形状を有する。ステータコア４０００の端面４０００ａは、Ｘ方向右側を向くように配されている。

図１２（ｂ）においても図示を省略しているが、支持部材は、上記第１実施形態に係る支持部材１００１と同様の構成を有する。ボビン４００２についても、上記第１実施形態に係るボビン１００２と同様に、ステータコア４０００の胴部４０００ｃに対して、四方の主面を被覆するように形成されている。本実施形態に係るコアコイルセット４００においても、ボビン４００２は、電気的絶縁性材料（例えば、樹脂材料）から構成されており、Ｘ方向において、支持部材の端面と略面一の状態で設けられている。コイル４００３は、ボビン４００２の周囲を巻回されており、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイルを採用している。

なお、本実施形態に係るステータコア４０００も、アモルファス軟磁性材料からなる複数の薄板材が積層された積層体である。各薄板材の板厚は、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）である。薄板材の積層方向は、胴部（Ｘ方向の中央部分）でＺ方向となっている。換言すると、薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

次に、本実施形態に係るモータでは、ロータのバックヨーク３１０１がＸ方向に中心軸を有するリング状を有する。ロータの永久磁石３１０２は、バックヨーク３１０１のＸ方向左側主面に接続され、ステータコア４０００の端面４０００ａに対向する。

本実施形態に係るモータについても、ステータコア４０００の端面４０００ａとロータの永久磁石３１０２とがＸ方向（軸方向）に対向する、所謂、アキシャルギャップ型のモータである。

なお、本実施形態に係るステータコア４０００においても、端面３０００ａにおける薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

本実施形態では、アキシャルギャップ型のモータに対して、上記第１実施形態及び上記第２実施形態及び第３実施形態に係るステータコア１０００，２０００，３０００と同様の構成を採用することにより、モータの大型化を避けながら、高トルク化を図るのに有効である。理由については、上述と同様である。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係るモータの構成の内、コアコイルセット５００の構成について、図１３（ａ）、（ｂ）を用い説明する。

図１３（ａ）に示すように、コアコイルセット５００は、ステータコア５０００と、支持部材と（図示を省略。）、ボビン５００２と、コイル５００３と、から構成されている。本実施形態に係るステータコア５０００は、側面視において、Ｘ方向に直線状に延伸形成されている。このため、ステータコア５０００の一方の端面５０００ａは、Ｘ方向左側を向き、他方の端面５０００ｂは、Ｘ方向右側を向いた状態にある。

図示を省略しているが、支持部材は、上記第１実施形態に係る支持部材１００１と同様の構成を有する。ボビン５００２についても、上記第１実施形態に係るボビン１００２と同様に、ステータコア５０００の胴部に対して、四方の主面を被覆するように形成されている。本実施形態に係るコアコイルセット５００においても、ボビン５００２は、電気的絶縁性材料（例えば、電気的絶縁性を有する樹脂材料）から構成されており、Ｘ方向において、支持部材の端面と略面一の状態で設けられている。コイル５００３は、ボビン５００２の周囲を巻回されており、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイルを採用している。

なお、図１３（ｂ）に示すように、本実施形態に係るステータコア５０００も、アモルファス軟磁性材料からなる複数の薄板材が積層された積層体である。各薄板材の板厚は、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）である。薄板材の積層方向は、Ｚ方向となっている。換言すると、薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

次に、本実施形態に係るモータでは、第１ロータのバックヨーク５１０１がＸ方向に中心軸を有するリング状を有し、第２ロータのバックヨーク５１１１もＸ方向に中心軸を有するリング状である。第１ロータの永久磁石５１０２は、バックヨーク５１０１のＸ方向右側主面に接続され、ステータコア５０００の端面５０００ａに対向する。他方、第２ロータの永久磁石５１１２は、バックヨーク５１１１のＸ方向左側主面に接続され、ステータコア５０００の端面５０００ｂに対向する。

本実施形態に係るモータも、ステータコア５０００の端面５０００ａ，５０００ｂと永久磁石５１０２，５１１２とがＸ方向（軸方向）に対向する、所謂、アキシャルギャップ型のモータである。

なお、本実施形態に係るステータコア５０００においても、端面５０００ａ，５０００ｂにおける薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

本実施形態では、アキシャルギャップ型のモータに対して、上記第１実施形態から上記第４実施形態に係るステータコア１０００，２０００，３０００，４０００と同様の構成を採用することにより、モータの大型化を避けながら、高トルク化を図るのに有効である。理由については、上述と同様である。

また、本実施形態では、ステータコア５０００を直線形状としているので、余計なスペースを必要とせず、また、ステータコア５０００の加工の簡略化を図ることができ、小型化及び低コスト化を図ることができる。

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態に係るモータの構成の内、コアコイルセット６００の構成について、図１３（ｃ）を用い説明する。

図１３（ｃ）に示すように、コアコイルセット６００は、ステータコア６０００と、支持部材と（図示を省略。）、ボビン６００２と、コイル６００３と、バックヨーク６００４と、から構成されている。本実施形態に係るステータコア６０００は、上記第５実施形態に係るステータコア５０００と同様に、側面視において、Ｘ方向に直線状に延伸形成されている。このため、ステータコア６０００の一方の端面６０００ａは、Ｘ方向左側を向いた状態にある。ステータコア６０００のＸ方向右側端部（接続部）には、リング状をしたバックヨーク６００４が接続されている。バックヨーク６００４については、上記第２実施形態に係るバックヨーク２００４、上記第４実施形態に係るバックヨーク４００４などと同様の構成を有する。

図示を省略しているが、支持部材は、上記第１実施形態に係る支持部材１００１と同様の構成を有する。ボビン６００２についても、上記第１実施形態に係るボビン１００２と同様に、ステータコア６０００の胴部に対して、四方の主面を被覆するように形成されている。本実施形態に係るコアコイルセット６００においても、ボビン６００２は、電気的絶縁性材料（例えば、電気的絶縁性を有する樹脂材料）から構成されており、Ｘ方向において、支持部材の端面と略面一の状態で設けられている。コイル６００３は、ボビン６００２の周囲を巻回されており、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイルを採用している。

なお、本実施形態に係るステータコア６０００も、上記第５実施形態に係るステータコア５０００などと同様に、アモルファス軟磁性材料からなる複数の薄板材が積層された積層体である。各薄板材の板厚は、０．０５ｍｍ以下（例えば、０．０２５ｍｍ）である。薄板材の積層方向は、Ｚ方向となっている。換言すると、薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

次に、本実施形態に係るモータでは、ロータのバックヨーク５１０１がＸ方向に中心軸を有するリング状を有している。ロータの永久磁石５１０２は、バックヨーク５１０１のＸ方向右側主面に接続され、ステータコア６０００の端面６０００ａに対向する。

本実施形態に係るモータも、ステータコア６０００の端面６０００ａと永久磁石５１０２とがＸ方向（軸方向）に対向する、所謂、アキシャルギャップ型のモータである。

なお、本実施形態に係るステータコア６０００においても、端面６０００ａにおける薄板材同士の界面は、紙面に垂直な方向に延伸している。

本実施形態では、アキシャルギャップ型のモータに対して、上記第１実施形態から上記第５実施形態に係るステータコア１０００，２０００，３０００，４０００，５０００と同様の構成を採用することにより、モータの大型化を避けながら、高トルク化を図るのに有効である。理由については、上述と同様である。

また、本実施形態でも、ステータコア６０００を直線形状とし、一方の端部をバックヨーク６００４に接続しているので、余計なスペースを必要とせず、また、ステータコア６０００の加工の簡略化を図ることができ、小型化及び低コスト化を図ることができる。

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態に係るモータの構成の内、コアコイルセットの構成の一部について、図１４（ａ）、（ｂ）を用い説明する。図１４（ａ）、（ｂ）では、ステータコア１０００と支持部材７００１，７００５とを抜き出して図示している。

図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態に係るステータコア１０００に対しては、胴部１０００ｃの四方の主面の全てに支持部材７００１，７００５が貼り付けられている。支持部材７００１，７００５は、支持部材１００１などと同様に、セラミックス材料などから構成されている。

このように四方の全てに支持部材７００１，７００５を貼り付けた形態を採用する場合には、上記第１実施形態から上記第６実施形態に比べて、コイルを巻回する際のステータコア１０００にかかる応力をさらに緩和することが可能となる。従って、コイル巻回に際しての、ステータコア１０００への応力歪をさらに軽減することができる。

［第８実施形態］
本発明の第８実施形態に係るモータの構成の内、ステータユニットの構成について、図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用い説明する。図１５（ａ）、（ｂ）では、ステータユニットの一部構成を抜き出して図示している。

図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、コアコイルセット８００は、ステータコア８０００と、支持部材８００１と、ボビン８００２と、コイル８００３と、を備える。本実施形態では、各コアコイルセット８００におけるボビン８００２の鍔部がＹ−Ｚ面方向に大きく形成されている。これにより、隣り合うコアコイルセット８００のボビン８００２の鍔部同士が液密状態に接合されている。

図１５（ａ）に示すように、本実施形態に係るステータユニットでは、ボビン８００２の鍔部と外周リング８０１及び内周リング８０２との組み合わせを以って、冷却液の流通経路が形成されている。

図１５（ｃ）に示すように、本実施形態に係るボビン８００２の鍔部の端辺は、一方が二方胴付状になっており、他方がこれの嵌入を受け入れる臍溝状となっている。このような形態の採用により、液密性が確保された冷却液の流通経路が少ない部品点数で構成できる。よって、製造コストの低減を図りながら、ステータコア８０００やコイル８００３の温度上昇を抑え、高い品質の維持を図ることができる。また、コアコイルセット８００の位置決めに関しても、ボビン８００２により確実に行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、上記第１実施形態で採用したような内径側固定プレート１０３，１０４や外径側固定プレート１０５，１０６の採用は必ずしも必要はないが、更に確実のために採用することも可能である。

なお、ボビン８００２の構成を除き、他の構成は、上記第１実施形態から上記第７実施形態などと同様であるので、上記同様に、モータの大型化を避けながら、高トルク化を図ることができる。

ここで、本実施形態において、隣り合うボビン８００２の鍔部同士の接合については、接着剤を用いた接合や溶着（熱や超音波による溶着）を用いた接合などを採用することもできる。

［変形例］
上記第１実施形態から上記第８実施形態では、回転電機の一例として、モータを採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、本発明は、発電機や発電機兼モータに対して適用することも可能である。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態などでは、アウターステータ・インナーロータ型のモータを一例として採用することとしたが、インナーステータ・アウターロータ型のモータを採用することも可能である。この場合にも、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第１実施形態などでは、ステータコア１０００の形成方法の一例として、薄板材１００００を巻回して、一部を切り出す方法を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、本発明は、予め短冊状に形成された薄板材を厚み方向に積層してなるステータコアを採用することも可能である。

また、上記第１実施形態から上記第８実施形態では、ステータコア１０００，２０００，３０００，４０００，５０００，６０００，８０００の横断面形状として正方形又は長方形としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、横断面形状が台形や平行四辺形などのステータコアを採用することもできる。

なお、上記第１実施形態から上記第８実施形態では、ステータコア１０００，２０００，３０００，４０００，５０００，６０００，８０００をアモルファス軟磁性材料からなる薄板材を複数積層して形成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、アモルファス状態ではないナノ結晶化させた軟磁性材料からなる薄板材を複数積層してステータコアを構成することとしてもよい。

また、ステータコア１０００，２０００，３０００，４０００，５０００，６０００，８０００とボビン１００２，２００２，３００２，４００２，５００２，６００２，８００２との間に介挿される支持部材１００１，７００１，７００５，８００１の材料としてセラミックスを採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、樹脂材料などを採用することもできる。

また、上記第１実施形態から上記第８実施形態では、ロータ１１０，１１１の径方向内側は空洞である構成としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ロータの径方向内側にクラッチを内蔵する構成を採用することもできる。このようなクラッチを内蔵する回転電機では、クラッチの断接により、外部からの回転駆動力と、モータからら回転駆動力と、の接続と解除を選択的に行うことが可能となる。このような構成は、例えば、エンジンと駆動用モータとを備えるハイブリッド自動車に用いることができる。

１ モータ（回転電機）
１０ ステータユニット
１１ ロータユニット
１００，２００，３００，４００，５００，６００，８００ コアコイルセット
１１０ 第１ロータ
１１１ 第２ロータ
１０００，２０００，３０００，４０００，５０００，６０００，８０００ ステータコア
１０００ａ，１０００ｂ，２０００ａ，４０００ａ，５０００ａ，５０００ｂ，６０００ａ 端面
１０００ｃ，２０００ｃ，３０００ｃ，４０００ｃ 胴部
１００１，７００１，７００５，８００１ 支持部材
１００２，２００２，３００２，４００２，５００２，６００２，８００２ ボビン
１００３，２００３，３００３，４００３，５００３，６００３，８００３ コイル
１１０１，１１１１，２００４，３１０１，３１１１，４００４，５１０１，５１１１，６００４ バックコア
１１０２，３１０２，３１１２，５１０２，５１１２ 永久磁石

Claims (15)

1. 互いに間隙をあけた状態で周方向に配置された複数のステータコアと、各ステータコアに巻回されてなるコイルと、を有するステータと、
   回転軸と、前記複数のステータコアの端面に間隙をあけた状態で対向配置されてなる複数の永久磁石と、を有するロータと、
   を備え、
   前記複数のステータコアのそれぞれは、アモルファス軟磁性材料からなる薄板材が複数積層されてなる積層体である
   ことを特徴とする回転電機。
2. 前記アモルファス軟磁性材料からなる前記薄板材の板厚は、０．０５ｍｍ以下である
   請求項１記載の回転電機。
3. 前記ステータコアは、前記積層体の積層方向が少なくとも一部領域で径方向であるとともに、前記端面における積層界面が軸方向及び径方向の双方向に直交する向きに延伸する
   請求項１又は請求項２記載の回転電機。
4. 前記ステータコアは、これを周方向から側面視するとき、軸方向に沿った胴部と、当該胴部の両側から軸方向外側に延伸し、それぞれが径方向内側に曲折されてなる２つの腕部と、からなり、
   前記端面は、径方向内側を向いている
   請求項１から請求項３の何れか記載の回転電機。
5. 前記ステータコアは、これを周方向から側面視するとき、軸方向に沿った胴部と、当該胴部の両側から軸方向外側に延伸し、それぞれが軸方向内側にＵ字状又はＣ字状に曲折されてなる２つの腕部と、からなり、
   前記２つの腕部におけるそれぞれの端面は、軸方向に互いに対向している
   請求項１から請求項３の何れか記載の回転電機。
6. 前記ロータは、前記２つの腕部の一方における端面に前記永久磁石が対向する第１ロータと、前記２つの腕部の他方における端面に前記永久磁石が対向する第２ロータと、を有する
   請求項４又は請求項５記載の回転電機。
7. さらに、前記回転軸を中心としたリング形状をなすバックヨークを備え、
   前記複数のステータコアのぞれぞれは、これを周方向から側面視するとき、軸方向に沿った胴部と、当該胴部の一方から軸方向に延伸し、径方向内側に曲折されてなる腕部と、前記胴部の他方から軸方向に延伸し、端面でバックヨークに接続されてなる接続部と、からなる
   請求項１から請求項３の何れか記載の回転電機。
8. 前記ステータコアは、これを周方向から側面視するとき、軸方向に沿った胴部と、当該胴部の一方から軸方向に延伸し、軸方向内側にＵ字状又はＣ字状に曲折されてなる腕部と、前記胴部の他方から延伸し、端面でバックヨークに接続されてなる接続部と、からなり、
   前記バックヨークは、前記回転軸を中心としたリング形状をなし、前記複数のステータコアの各一方の端面に接続されている
   請求項１から請求項３の何れか記載の回転電機。
9. 前記コイルは、前記ステータコアにおける前記胴部に巻回されてなる
   請求項４から請求項８の何れか記載の回転電機。
10. 前記コイルは、平角線のエッジワイズ巻きで構成されてなるコイルである
    請求項１から請求項９の何れか記載の回転電機。
11. 前記ステータコアにおいて、前記ロータの前記永久磁石と対向する前記端面は、前記回転軸を中心とする曲面で構成されている
    請求項１から請求項１０の何れか記載の回転電機。
12. 前記ステータコアと前記コイルとの間には、前記ステータコアの表面に固定されてなる支持部材と、電気絶縁性の樹脂材料からなるボビンと、が挿設されており、
    前記ステータコアにおけるコイルが形成されてなる領域を除く領域の表面が、前記ボビンを構成する前記樹脂材料と同じ樹脂材料からなる皮膜により被覆されている
    請求項１から請求項１１の何れか記載の回転電機。
13. 前記支持部材は、前記ステータコアと前記コイルとの間の全領域に挿設されている
    請求項１２記載の回転電機。
14. 互いに間隙をあけた状態で周方向に配置された複数のステータコアと、各ステータコアに巻回されてなるコイルと、を有するステータと、
    回転軸と、前記複数のステータコアの端面に間隙をあけた状態で対向配置されてなる複数の永久磁石と、を有するロータと、
    を備える回転電機の製造方法であって、
    前記ステータコアを、
    巻回型周りに、アモルファス軟磁性材料からなり、帯状をした薄板材を巻回する工程と、
    前記巻回する工程により得られた巻回体に対し、前記薄板材の積層方向に対して交差する方向に切断して、一部を切り出す工程と、
    前記巻回により積層された薄板材同士を接着する工程と、
    前記切り出した前記巻回体の一部に対し、その端面を研削加工により曲面にする工程と、
    を経て形成する
    ことを特徴とする回転電機の製造方法。
15. 前記接着する工程では、真空含浸接着法を用いる
    請求項１４記載の回転電機の製造方法。

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