JP2022044485A - ステータコア及びステータコアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】打ち抜き加工で溝を形成する場合の諸問題を解消できると共に、渦電流損失の発生及びコストアップを防止できるステータコア及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ステータコア１０は、環状部２１と、環状部２１から環状部２１の径方向に延伸する複数のティース部２２とを有する複数のコアシート２０が積層されて構成されている。複数のコアシート２０は、複数のティース部２２のそれぞれの先端側の部分に溝２５を有する溝付きコアシートを含み、溝付きコアシートは、溝付きコアシートの厚みＴ方向に潰された潰し部２６が形成されることにより溝２５が形成された構成である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステータコア及びステータコアの製造方法に関する。

一般に、ブラシレスモータでは、ステータの無通電状態でロータを回転させたときにロータに作用するトルクが変動するというコギングトルクを低減することが求められる。このコギングトルクを低減させる技術としては、例えば、ロータと対向してステータコアに形成されたティース部の先端部に溝を形成し、この溝を疑似的なスロットとして機能させる技術が公知である（例えば、特許文献１～５参照）。

ここで、ティース部の先端部に溝を形成する技術としては、次の技術が公知である。すなわち、第一の公知技術は、ステータコアを構成するコアシートを打ち抜き加工で形成する際に、コアシートの一部を打ち抜いて溝を形成する技術である（例えば、特許文献１参照）。

また、第二の公知技術は、複数のコアシートを積層した状態でかしめ加工により複数のコアシートに凹凸嵌合部を形成して複数のコアシートを接合する際に、かしめ加工による凹凸嵌合部によって溝を形成する技術である（例えば、特許文献３、４参照）。

また、第三の公知技術は、コアシートに形成されたティース部の先端部にエッチング加工によって溝を形成する技術である（例えば、特許文献５参照）。

特許５０７３８０５号公報 特許４７１３３４８号公報 特開２０１９－０４７６３０号公報 特許３７７７４３５号公報 特許５０８４７７０号公報

しかしながら、コアシートの一部を打ち抜いて溝（スリット）を形成する第一の公知技術では、打ち抜き加工の加工限界により溝のサイズの自由度が制限される。また、溝の大きさが小さいため、高い加工精度が要求されたり、打ち抜き型の寿命が低下したり、打ち抜き型のメンテナンスが頻繁に必要になったりするなど、打ち抜き加工で溝を形成する場合の諸問題がある。

また、かしめ加工による凹凸嵌合部によって溝を形成する第二の公知技術では、かしめ加工時に、凹凸嵌合部の凸部に引張方向の塑性変形が生じ、これにより、コアシートを形成する電磁鋼板の表面の絶縁被膜が損傷する。したがって、凹凸嵌合部の凸部と凹部とを嵌合させると、絶縁被膜が損傷した部位において凸部と凹部とが電気的に接合された状態となり、この電気的な接合部位に渦電流が発生し、渦電流損失に繋がる。

また、コアシートに形成されたティース部の先端部にエッチング加工によって溝を形成する第三の公知技術では、コアシートを形成する打ち抜き加工とは別に複雑なエッチング加工が必要であるため、コストアップになる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、打ち抜き加工で溝を形成する場合の諸問題を解消できると共に、渦電流損失の発生及びコストアップを防止できるステータコア及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第一態様に係るステータコアは、環状部と、前記環状部から前記環状部の径方向に延伸する複数のティース部とを有する複数のコアシートが積層されて構成されたステータコアであって、前記複数のコアシートは、前記複数のティース部のそれぞれの先端側の部分に溝を有する溝付きコアシートを含み、前記溝付きコアシートは、前記溝付きコアシートの厚み方向に潰された潰し部が形成されることにより前記溝が形成された構成である。

このステータコアによれば、複数のコアシートは、複数のティース部のそれぞれの先端側の部分に溝を有する溝付きコアシートを含む。この溝付きコアシートでは、溝付きコアシートの厚み方向に潰された潰し部が形成されることにより溝が形成される。

したがって、打ち抜き加工ではなく潰し加工により溝を形成するので、打ち抜き加工で溝を形成する場合の諸問題、すなわち、溝のサイズの自由度が制限されることや、高い加工精度が要求されること、打ち抜き型の寿命が低下すること、打ち抜き型のメンテナンスが頻繁に必要になることなどの問題を解消できる。

また、潰し加工では、潰し部に引張方向の塑性変形が生じることが抑制されるので、溝付きコアシートを形成する電磁鋼板の表面の絶縁被膜が損傷することを抑制できる。また、潰し加工により溝付きコアシートの一部を潰して潰し部を形成するので、潰し部が溝付きコアシートの厚み方向に突出することを回避できる。これにより、積層されたコアシート間に電気的な接合部位が生じることを防止できるので、渦電流損失の発生を防止できる。

さらに、潰し部を形成するための潰し加工は、一般にエッチング加工に比して簡易であるので、コストアップを防止できる。

本発明の第二態様に係るステータコアの製造方法は、環状部と、前記環状部から前記環状部の径方向に延伸する複数のティース部とを有する複数のコアシートが積層されて構成されたステータコアの製造方法であって、前記複数のティース部のそれぞれの先端側の部分に溝を有する溝付きコアシートを含む前記複数のコアシートを形成するコアシート形成工程と、前記複数のコアシートを積層する積層工程と、を備え、前記コアシート形成工程において前記溝付きコアシートを形成する際に、前記溝付きコアシートの厚み方向に潰された潰し部を形成することにより前記溝を形成する。

このステータコアの製造方法によれば、コアシート形成工程では、複数のティース部のそれぞれの先端側の部分に溝を有する溝付きコアシートを含む複数のコアシートを形成する。このコアシート形成工程において、溝付きコアシートを形成する際には、溝付きコアシートの厚み方向に潰された潰し部を形成することにより溝を形成する。

したがって、打ち抜き加工ではなく潰し加工により溝を形成するので、打ち抜き加工で溝を形成する場合の諸問題、すなわち、溝のサイズの自由度が制限されることや、高い加工精度が要求されること、打ち抜き型の寿命が低下すること、打ち抜き型のメンテナンスが頻繁に必要になることなどの問題を解消できる。

また、潰し加工では、潰し部に引張方向の塑性変形が生じることが抑制されるので、溝付きコアシートを形成する電磁鋼板の表面の絶縁被膜が損傷することを抑制できる。また、潰し加工により溝付きコアシートの一部を潰して潰し部を形成するので、潰し部が溝付きコアシートの厚み方向に突出することを回避できる。これにより、積層されたコアシート間に電気的な接合部位が生じることを防止できるので、渦電流損失の発生を防止できる。

さらに、潰し部を形成するための潰し加工は、一般にエッチング加工に比して簡易であるので、コストアップを防止できる。

本発明の一実施形態に係るステータコアを備える回転電機の平面図である。 図１の回転電機の要部を拡大した平面図である。 図１のステータコアの要部を拡大した斜視図である。 図３の要部をさらに拡大した斜視図である。 図２～図４に示されるコアシートの要部を拡大した平面図である。 図５の潰し部及びその周辺部の断面図である。 本発明の一実施形態に係るステータコアの製造方法を説明する図である。 潰し加工の範囲と打ち抜き加工の切断部との位置関係の一例を示す平面図である。 本発明の一実施形態の第一変形例を示す図である。 本発明の一実施形態の第二変形例を示す図である。 本発明の一実施形態の第三変形例を示す図である。 本発明の一実施形態の第四変形例を示す図である。 本発明の一実施形態の第五変形例を示す図である。 本発明の一実施形態の第六変形例を示す図である。 本発明の一実施形態の第七変形例を示す図である。 本発明の一実施形態の第八変形例を示す図である。 実施例と比較例について溝の幅を変えて溝の長さとコギングトルクとの関係を計算した結果を比較する図である。 実施例と比較例について磁束分布を解析した結果を比較する図である。

はじめに、本発明の一実施形態に係るステータコア１０の構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るステータコア１０を備える回転電機Ｍの平面図である。図１に示される回転電機Ｍは、インナーロータタイプのブラシレスモータであり、ロータ１と、ステータ２とを備える。

ロータ１は、ロータ本体３と、複数の磁石４とを有する。ロータ本体３は、多角柱状に形成されており、複数の磁石４は、ロータ本体３の外周面に固着されている。ロータ本体３の軸心部には、貫通孔５が形成されている。この貫通孔５には、図示しないシャフトが挿入され、このシャフトを中心にロータ１は回転する。

ステータ２は、ステータコア１０を有する。ステータコア１０は、環状部１１と、複数のティース部１２とを有する。環状部１１は、ステータコア１０の周方向に沿って環状を成しており、複数のティース部１２は、環状部１１から環状部１１の径方向内側に延伸している。複数のティース部１２の内側には、ロータ１が回転可能に収容されており、複数のティース部１２の先端部は、ロータ１に設けられた複数の磁石４と対向している。

環状部１１には、隣り合うティース部１２の間に位置する複数の分割部１３が形成されており、ステータコア１０は、複数の分割部１３によって複数の分割コア１４に分割されている。つまり、ステータコア１０は、ステータコア１０の周方向に分割された複数の分割コア１４によって構成されている。なお、ステータ２は、図示しないインシュレータ及び巻線を備える。インシュレータは、ステータコア１０に装着されており、巻線は、インシュレータを介して複数のティース部１２に巻回されている。

図２は、図１の回転電機Ｍの要部を拡大した平面図であり、図３は、図１のステータコア１０の要部を拡大した斜視図であり、図４は、図３の要部をさらに拡大した斜視図である。図２～図４に示されるように、ステータコア１０は、このステータコア１０の軸方向に複数のコアシート２０が積層された構成とされている。複数のコアシート２０は、一例として、同一の形状であり、この複数のコアシート２０は、互いに整合するように積層される。

各コアシート２０は、環状部２１と、環状部２１から環状部２１の径方向内側に延伸する複数のティース部２２とを有する。複数のコアシート２０の環状部２１が積層されることにより、ステータコア１０の環状部１１が形成されており、複数のコアシート２０のティース部２２が積層されることにより、ステータコア１０のティース部１２が形成されている。

環状部２１には、隣り合うティース部２２の間に位置する複数の分割部２３が形成されており、コアシート２０は、複数の分割部２３によって複数のシート材２４に分割されている。つまり、複数のコアシート２０のそれぞれは、ステータコア１０の周方向に分割された複数のシート材２４によって構成されている。複数のコアシート２０のシート材２４が積層されることにより、ステータコア１０の分割コア１４が形成されている。

複数のコアシート２０の全ては、複数のティース部２２のそれぞれの先端側の部分に溝２５を有する溝付きコアシートとされている。この溝２５は、コギングトルクを低減させるために、疑似的なスロットとして機能するものである。複数のティース部２２のそれぞれの先端側の部分には、コアシート２０の厚みＴ方向に潰された潰し部２６が形成されており、この潰し部２６が形成されることで凹んだ部分が溝２５として形成されている。このように、コアシート２０は、複数のティース部２２のそれぞれの先端側の部分に、コアシート２０の厚みＴ方向に潰された潰し部２６が形成されることにより溝２５が形成された構成とされている。

図５は、図２～図４に示されるコアシート２０の要部を拡大した平面図である。図５に示されるように、各ティース部２２には、複数の潰し部２６が形成されている。一例として、複数の潰し部２６の数は２である。各ティース部２２に形成された複数の潰し部２６は、このティース部２２の横幅方向に並んでいる。各ティース部２２の横幅方向は、平面視でティース部２２が延びる方向と直交する方向に相当する。ティース部２２の中心線Ｌｃは、ティース部２２の横幅方向の中心に位置し、コアシート２０の径方向に延びる線である。各ティース部２２に形成された複数の潰し部２６は、ティース部２２の中心線Ｌｃを中心にして対称に形成されている。

潰し部２６は、ティース部２２の先端２２Ａに接しており、溝２５は、ティース部２２の先端２２Ａに開口している。溝２５は、コアシート２０の径方向に延びており、溝２５の幅は、溝２５の長さ方向に亘って一定である。隣り合うティース部２２の間の隙間は、スロット２７である。平面視でスロット２７の幅方向の中心に位置し、コアシート２０の径方向に延びる線をスロット２７の中心線Ｌｃ１とし、平面視で溝２５の幅方向の中心に位置し、コアシート２０の径方向に延びる線を溝２５の中心線Ｌｃ２とした場合に、一例として、スロット２７の中心線Ｌｃ１と溝２５の中心線Ｌｃ２とのなす角度は、一方の溝２５の中心線Ｌｃ２と他方の溝２５の中心線Ｌｃ２とのなす角度と同じとされている。

図６は、図５の潰し部２６及びその周辺部の断面図である。図６に示されるように、潰し部２６は、コアシート２０の厚みＴ方向に潰された構成であるため、潰し部２６の厚さ寸法ｔ１は、コアシート２０の厚さ寸法ｔ２よりも小さい。

潰し部２６は、一例として、コアシート２０の厚みＴ方向の両側から潰された構成とされており、各ティース部２２には、潰し部２６に対する厚みＴ方向の両側に溝２５がそれぞれ形成されている。

以降、潰し部２６に対する厚みＴ方向の一方側に位置する溝２５と、潰し部２６に対する厚みＴ方向の他方側に位置する溝２５とを区別する場合には、潰し部２６に対する厚みＴ方向の一方側に位置する溝２５を第一溝２５Ａと称し、潰し部２６に対する厚みＴ方向の他方側に位置する溝２５を第二溝２５Ｂと称する。一例として、第一溝２５Ａの幅寸法ｗ１は、第二溝２５Ｂの幅寸法ｗ２と同じである。

図３、図４に示されるように、互いに同一の形状である複数のコアシート２０が整合するように積層された状態において、複数のコアシート２０の同じ位置に形成された潰し部２６は、ステータコア１０の周方向における同じ位置に位置しており、ステータコア１０の軸方向に並んでいる。

この複数のコアシート２０の同じ位置に形成された潰し部２６は、ステータコア１０の軸方向に溝２５を介して互いに離間している。すなわち、複数のコアシート２０の同じ位置に形成された潰し部２６と潰し部２６との間には、溝２５が介在している。重なり合うコアシート２０では、図６に示される第一溝２５Ａと第二溝２５Ｂとが向かい合っている。

次に、本発明の一実施形態に係るステータコア１０の製造方法について説明する。

図７は、本発明の一実施形態に係るステータコア１０の製造方法を説明する図である。本発明の一実施形態に係るステータコア１０の製造方法は、コアシート形成工程と、積層工程とを備える。

コアシート形成工程では、シート素材４０から複数のコアシート２０を形成する。このコアシート形成工程では、先ず、複数のティース部２２のそれぞれの先端側の部分に対応する位置に、潰し加工により厚みＴ方向（シート素材４０の厚み方向）に潰された潰し部２６を形成し、これにより、溝２５を形成する。そして、打ち抜き加工によりコアシート２０の外形を打ち抜いてシート素材４０からコアシート２０を形成する。

図８は、潰し加工の範囲２８と打ち抜き加工の切断部２９との位置関係の一例を示す平面図である。図８に示されるように、コアシート形成工程において、潰し加工により潰し部２６を形成してから、打ち抜き加工によりコアシート２０を打ち抜いて形成する際には、潰し加工の範囲２８に打ち抜き加工の切断部２９が交差するように、潰し加工の範囲２８と打ち抜き加工の切断部２９の位置を設定する。切断部２９は、ティース部２２の先端２２Ａに位置する。

なお、このコアシート形成工程では、廃材になる側へ潰し加工時の余肉を移動させることで、溝２５の周囲の盛り上がりを抑制してもよい。このようにすると、複数のコアシート２０を積層した際にコアシート２０間に余分な隙間が生じることが抑制される。

また、このコアシート形成工程では、打ち抜き加工の際に、コアシート２０として打ち抜かれる部分と同様に潰し部２６をダイにより保持してもよいし、また、潰し部２６を位置決めに利用してもよい。さらに、打ち抜き加工は、コアシート２０を打ち抜く上下抜きでもよいし、コアシート２０を半抜きにしておいてから平押ししてもよい。また、打ち抜き加工後に、切断部２９をシェービング加工してもよい。

次いで、積層工程では、図７に示されるように、複数のコアシート２０を積層する。このとき、互いに同一の形状である複数のコアシート２０が整合するように、複数のコアシート２０を積層する。積層工程では、複数のシート材２４（図２参照）を組み合わせてコアシート２０を形成してから、複数のコアシート２０を積層してステータコア１０を形成してもよく、また、複数のシート材２４を積層して分割コア１４（図１、図２参照）を形成してから、複数の分割コア１４を組み合わせてステータコア１０を形成してもよい。以上の要領で、ステータコア１０が製造される。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

（１）コアシート形成工程において、コアシート２０を形成する際には、コアシート２０の厚みＴ方向に潰された潰し部２６を形成することにより溝２５を形成する。したがって、打ち抜き加工ではなく潰し加工により溝２５を形成するので、打ち抜き加工で溝２５を形成する場合の諸問題、すなわち、溝２５のサイズの自由度が制限されることや、高い加工精度が要求されること、打ち抜き型の寿命が低下すること、打ち抜き型のメンテナンスが頻繁に必要になることなどの問題を解消できる。

（２）潰し加工では、潰し部２６に引張方向の塑性変形が生じることが抑制されるので、コアシート２０を形成する電磁鋼板の表面の絶縁被膜が損傷することを抑制できる。また、潰し加工によりコアシート２０の一部を潰して潰し部２６を形成するので、潰し部２６がコアシート２０の厚みＴ方向に突出することを回避できる。これにより、積層されたコアシート２０間に電気的な接合部位が生じることを防止できるので、渦電流損失の発生を防止できる。

（３）潰し部２６を形成するための潰し加工は、一般にエッチング加工に比して簡易であるので、コストアップを防止できる。

（４）潰し部２６が形成されることで凹んだ部分が溝２５として形成され、この溝２５が形成された部分では、局所的にコアシート２０の厚みが減少することにより磁気抵抗が増加する。したがって、この溝２５が形成された部分では、磁束が流れにくくなるので、コアシート２０の一部を打ち抜いて溝２５をスリット状に形成することなく、疑似的なスロットを設けたことと同様の効果を得ることができる。

（５）打ち抜き加工ではなく潰し加工により溝２５を形成することにより、溝２５の寸法の自由度だけでなく、溝２５の形状の自由度も高めることができる。これにより、磁気特性に合わせた形状に溝２５を形成することができる。

（６）コアシート形成工程では、潰し加工により潰し部２６を形成してから、打ち抜き加工によりコアシート２０を打ち抜いて形成する。したがって、例えば、打ち抜き加工と同時に潰し部２６を形成する場合に比して、潰し部２６が形成される際の余肉の移動が打ち抜き加工の切断面に影響することを抑制できるので、コアシート２０の内径寸法及び真円度の精度を確保できる。

（７）複数のコアシート２０の同じ位置に形成された潰し部２６は、ステータコア１０の軸方向に並んでおり、この同じ位置に形成された潰し部２６は、ステータコア１０の軸方向に溝２５を介して互いに離間している。したがって、万が一、潰し加工によってコアシート２０を形成する電磁鋼板の表面の絶縁被膜が損傷した場合でも、絶縁被膜が損傷した部位において潰し部２６同士が電気的に接合された状態となることを防止できるので、電気的な接合部位に渦電流が発生して渦電流損失に繋がることを防止できる。これにより、コギングトルク、トルクリップル及び出力トルク等に不利な影響が生じることを防止できる。

（８）コアシート２０の各ティース部２２には、潰し部２６に対する厚みＴ方向の両側に溝２５がそれぞれ形成されている。したがって、コアシート２０に表裏の区別が無くなるので、複数のコアシート２０を積層する際に、コアシート２０を表裏反転させるための工程を設けなくて済む。これにより、コストアップを防止できる。

（９）仮に、打ち抜き加工により、コアシート２０の一部を打ち抜いて溝２５をスリット状（つまり、コアシート２０の厚みＴ方向に貫通する形状）に形成する場合には、溝２５の寸法がばらつくことにより、コギングトルクの低減効果にばらつきが生じる虞がある。

これに対し、本実施形態では、潰し加工によって溝２５を安定した寸法で形成できるので、コギングトルクの低減効果にばらつきが生じることを抑制でき、高いロバスト性を得ることができる。

（１０）仮に、打ち抜き加工により、コアシート２０の一部を打ち抜いて溝２５をスリット状に形成した場合には、溝２５の周辺部に磁束が集中して磁気飽和が発生する虞がある。

これに対し、本実施形態では、溝２５に対応して潰し部２６が形成され、この潰し部２６に磁束が通るので、溝２５の周辺部に磁束が集中して磁気飽和が発生することを抑制できる。つまり、コアシート２０の一部を打ち抜いて溝２５をスリット状に形成した場合と潰し部２６を形成することにより溝２５を形成する場合とで溝２５を同じ大きさとして比較した場合に、潰し部２６を形成することにより溝２５を形成する場合には、コアシート２０の一部を打ち抜いて溝２５をスリット状に形成した場合に比して、磁気飽和が発生することを抑制できる。

（１１）仮に、打ち抜き加工により、コアシート２０の一部を打ち抜いて溝２５をスリット状に形成した場合には、ティース部２２の剛性が低下する。したがって、複数のシート材２４を組み合わせてコアシート２０を形成する際、又は、複数のシート材２４を積層した分割コア１４を組み合わせてステータコア１０を形成する際に、ティース部２２が変形し、ステータコア１０の真円度の精度が低下する虞がある。

これに対し、本実施形態では、溝２５に対応して潰し部２６が形成されているので、ティース部２２の剛性を確保できる。これにより、複数のシート材２４を組み合わせてコアシート２０を形成する際、又は、複数のシート材２４を積層した分割コア１４を組み合わせてステータコア１０を形成する際に、ティース部２２が変形することを抑制できるので、ステータコア１０の真円度の精度を確保できる。

（１２）仮に、潰し部２６が、ティース部２２の先端２２Ａから離間しており、ティース部２２の先端２２Ａと潰し部２６との間に非潰し部による狭小部(磁気抵抗が低下していない部分)が形成されていると、この狭小部へ磁束が流入して磁気飽和が発生し、コギングトルクやトルクリップル等が悪化する虞がある。

これに対し、本実施形態では、潰し部２６が、ティース部２２の先端２２Ａに接しており、溝２５が、ティース部２２の先端２２Ａに開口している。したがって、ティース部２２の先端側の部分に磁束が集中して磁気飽和が発生することを抑制できるので、コギングトルクやトルクリップル等を低減できる。

（１３）仮に、打ち抜き加工によって溝２５が形成された複数のコアシート２０を積層した場合、ステータコア１０の軸方向に溝２５が連なる部分は磁石４とのエアギャップを単純に広げた状態と同義になり、発生トルクが低下する。ここで、発生トルクが低下することを抑制するために、溝２５が形成されたコアシート２０と溝２５が形成されていないコアシート２０とを交互に積層したり、溝２５が形成されたコアシート２０と溝２５が形成されていないコアシート２０をそれぞれ複数枚ずつ積層したりするなどの対策が考えられるが、これらの対策をした場合には、二種類のコアシート２０が必要であるため、コストアップになる。

これに対し、本実施形態では、潰し加工によって潰し部２６を形成することにより溝２５を形成することで、溝２５と対応する位置に潰し部２６が残存するので、磁束が潰し部２６を通る。したがって、発生トルクが低下することを抑制できるので、溝２５が形成されたコアシート２０と溝２５が形成されていないコアシート２０とを交互に積層したり、溝２５が形成されたコアシート２０と溝２５が形成されていないコアシート２０をそれぞれ複数枚ずつ積層したりするなどの対策をしなくて済む。これにより、コストアップを防止できる。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

（第一変形例）
上記実施形態では、第一溝２５Ａの幅寸法ｗ１が第二溝２５Ｂの幅寸法ｗ２と同じとされているが、図９に示されるように、第一溝２５Ａの幅寸法は、第二溝２５Ｂの幅寸法と異なっていてもよい。図９に示される第一変形例では、一例として、第一溝２５Ａの幅寸法が、第二溝２５Ｂの幅寸法よりも小さいが、第一溝２５Ａの幅寸法は、第二溝２５Ｂの幅寸法よりも大きくてもよい。

また、図９に示されるように、潰し部２６には、余肉逃し部３１が形成されてもよい。この余肉逃し部３１は、潰し部２６を形成する際に潰し部２６の一部を潰し切らないことにより島状に形成されるものである。余肉逃し部３１の外形部は、平面視でＵ字状やＯ字状など、どのような形状でもよい。

また、余肉逃し部３１は、好ましくは、第一溝２５Ａ及び第二溝２５Ｂのうち幅寸法の大きい溝２５の側に形成されるが、第一溝２５Ａ及び第二溝２５Ｂのうち幅寸法の小さい溝２５の側に形成されてもよい。さらに、潰し部２６における第一溝２５Ａの側及び第二溝２５Ｂの側の両方に余肉逃し部３１が形成されてもよい。

このように潰し部２６に余肉逃し部３１が形成されていると、溝２５の周囲に盛り上がりが生じることを抑制できるので、複数のコアシート２０を積層した際にコアシート２０間に余分な隙間が生じることを抑制できる。また、潰し部２６を形成する際に余肉逃し部３１を形成することで潰し部２６の一部を潰し切らないことにより、潰し加工時のパンチを押す荷重も低減でき、加工設備への負荷を軽減できる。

なお、この余肉逃し部３１は、溝２５の幅方向中央部に位置していてもよい。このように余肉逃し部３１が溝２５の幅方向中央部に位置していると、溝２５の周囲に盛り上がりが生じることをより一層効果的に抑制できる。

（第二変形例）
図１０に示されるように、第一溝２５Ａの幅方向両側の縁部には、盛り上がり部３２がそれぞれ形成されていてもよい。この盛り上がり部３２は、微小であるため、図１０では図示されていない。また、このように、第一溝２５Ａの幅方向両側の縁部に盛り上がり部３２がそれぞれ形成される場合、第二溝２５Ｂの幅寸法ｗ２は、第一溝２５Ａの幅寸法ｗ１よりも大きく設定され、盛り上がり部３２が、第二溝２５Ｂの幅寸法ｗ２の範囲内に位置するようにしてもよい。

このように盛り上がり部３２が第二溝２５Ｂの幅寸法の範囲内に位置するようにすると、複数のコアシート２０を積層した際にコアシート２０間に余分な隙間が生じることを抑制できる。

（第三変形例）
図１１に示されるように、潰し部２６は、ティース部２２の先端２２Ａに近づくに従って厚みが増加するように形成されてもよい。このような潰し部２６の形状は、例えば、廃材になる側へ潰し加工時の余肉を移動させることで形成される。このようにすると、複数のコアシート２０を積層した際にコアシート２０間に余分な隙間が生じることを抑制できる。

（第四変形例）
図１２に示されるように、コアシート２０の各ティース部２２には、潰し部２６に対する厚みＴ方向の片側のみに溝２５が形成されていてもよい。また、この場合に、複数のコアシート２０の同じ位置に形成された潰し部２６は、ステータコア１０の軸方向に並ぶことにより、ステータコア１０の軸方向に溝２５を介して互いに離間していてもよい。このように構成されていても、万が一、潰し加工によってコアシート２０を形成する電磁鋼板の表面の絶縁被膜が損傷した場合でも、絶縁被膜が損傷した部位において潰し部２６同士が電気的に接合された状態となることを防止できる。

（その他の変形例）
図１３に示されるように、溝２５は、ティース部２２の先端２２Ａから遠ざかるに従って幅が減少するように平面視で概略台形状に形成されていてもよい。

また、図１４に示されるように、溝２５は、ティース部２２の先端２２Ａから遠ざかるに従って幅が減少するように平面視で概略三角形状に形成されていてもよい。

また、図１５に示されるように、各ティース部２２の先端側の部分には、溝２５が一つのみ形成されてもよく、また、図１６に示されるように、各ティース部２２の先端側の部分には、このティース部２２の横幅方向に並んで３つ以上の潰し部２６が形成されていてもよい。また、図１６に示されるように、複数の潰し部２６は、概略放射状に形成されていてもよい。さらに、各ティース部２２に形成された複数の潰し部２６は、ティース部２２の中心線を中心にして対称に形成されていてもよい。

また、上記実施形態において、回転電機Ｍは、インナーロータタイプのブラシレスモータとされ、コアシート２０に形成された複数のティース部２２は、環状部２１から環状部２１の径方向内側に延伸しているが、回転電機Ｍは、アウターロータタイプのブラシレスモータとされ、コアシート２０に形成された複数のティース部２２は、環状部２１から環状部２１の径方向外側に延伸していてもよい。

また、上記実施形態では、複数のコアシート２０の全てが溝２５を有する溝付きコアシートとされているが、ステータコア１０は、溝２５が形成されたコアシート２０と溝２５が形成されていないコアシート２０とが交互に積層された構成とされていてもよく、また、溝２５が形成されたコアシート２０と溝２５が形成されていないコアシート２０とがそれぞれ複数枚ずつ積層された構成とされていてもよい。

なお、上記複数の変形例のうち組み合わせ可能な変形例は、適宜組み合わされて実施されてもよい。

次に、本発明の一実施形態の実施例について説明する。

図１７は、実施例と比較例について溝２５の幅を変えて溝２５の長さとコギングトルクとの関係を計算した結果を比較する図である。図１７（Ａ）に示されるグラフは、潰し加工により溝２５（潰し部２６により形成された溝）を形成した実施例の計算結果を示しており、図１７（Ｂ）に示されるグラフは打ち抜き加工により溝２５（コアシート２０の軸方向に貫通するスリット状の溝）を形成した比較例の計算結果を示している。

比較例のように、打ち抜き加工により、コアシート２０の一部を打ち抜いて溝２５をスリット状に形成する場合には、溝２５の寸法がばらつくので、図１７（Ｂ）に示されるように、コギングトルクの低減効果にばらつきが生じるという結果が得られた。

これに対し、実施例のように、潰し加工により溝２５を形成した場合には、潰し加工によって溝２５を安定した寸法で形成できるので、図１７（Ａ）に示されるように、コギングトルクの低減効果にばらつきが生じることを抑制でき、高いロバスト性を得ることができるという結果が得られた。

図１８は、実施例と比較例について磁束分布を解析した結果を比較する図である。図１８（Ａ）に示されるコンター図は、潰し加工により溝２５（潰し部２６により形成された溝）を形成した実施例の解析結果を示しており、図１８（Ｂ）に示されるコンター図は打ち抜き加工により溝２５（コアシート２０の軸方向に貫通するスリット状の溝）を形成した比較例の解析結果を示している。

図１８（Ｂ）に示される比較例のように、打ち抜き加工により、コアシート２０の一部を打ち抜いて溝２５をスリット状に形成する場合には、溝２５の周辺部に磁束が集中して磁気飽和が発生するという結果が得られた

これに対し、図１８（Ａ）に示される実施例のように、潰し加工により溝２５を形成した場合には、潰し部２６に磁束が通るので、溝２５の周辺部に磁束が集中して磁気飽和が発生することを抑制できるという結果が得られた。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

なお、上述の本発明の一実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
環状部と、前記環状部から前記環状部の径方向に延伸する複数のティース部とを有する複数のコアシートが積層されて構成されたステータコアであって、
前記複数のコアシートは、前記複数のティース部のそれぞれの先端側の部分に溝を有する溝付きコアシートを含み、
前記溝付きコアシートは、前記溝付きコアシートの厚み方向に潰された潰し部が形成されることにより前記溝が形成された構成である、
ステータコア。
（付記２）
前記潰し部は、前記ティース部の先端に接しており、
前記溝は、前記ティース部の先端に開口している、
付記１に記載のステータコア。
（付記３）
前記溝は、前記ステータコアの径方向に延びている、
付記１又は付記２に記載のステータコア。
（付記４）
前記潰し部の厚さ寸法は、前記溝付きコアシートの厚さ寸法よりも小さい、
付記１～付記３のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記５）
各前記ティース部には、該ティース部の横幅方向に並ぶ複数の前記潰し部が形成されている、
付記１～付記４のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記６）
各前記ティース部には、該ティース部の横幅方向の中心に位置する中心線を中心にして複数の前記潰し部が対称に形成されている、
付記１～付記５のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記７）
各前記ティース部には、前記潰し部に対する前記厚み方向の両側に前記溝がそれぞれ形成されている、
付記１～付記６のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記８）
各前記ティース部には、前記潰し部に対する前記厚み方向の片側のみに前記溝が形成されている、
付記１～付記６のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記９）
前記複数のコアシートは、複数の前記溝付きコアシートを含み、
複数の前記溝付きコアシートの同じ位置に形成された前記潰し部は、前記ステータコアの軸方向に並んでいる、
付記１～付記８のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記１０）
複数の前記溝付きコアシートは、互いに積層されており、
複数の前記溝付きコアシートの同じ位置に形成された前記潰し部は、前記ステータコアの軸方向に前記溝を介して互いに離間している、
付記９に記載のステータコア。
（付記１１）
前記潰し部には、余肉逃し部が形成されている、
付記１～付記１０のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記１２）
前記余肉逃し部は、前記溝の幅方向の中央部に位置する、
付記１１に記載のステータコア。
（付記１３）
各前記ティース部には、前記潰し部に対する前記厚み方向の一方側に位置する前記溝としての第一溝と、前記潰し部に対する前記厚み方向の他方側に位置する前記溝としての第二溝が形成されており、
前記第一溝の幅寸法は、前記第二溝の幅寸法と異なる、
付記１～付記１２のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記１４）
前記複数のコアシートは、重なり合う複数の前記溝付きコアシートを含み、
重なり合う複数の前記溝付きコアシートでは、前記第一溝と前記第二溝とが向かい合っている、
付記１３に記載のステータコア。
（付記１５）
前記第一溝の幅方向両側の縁部には、盛り上がり部がそれぞれ形成されており、
前記第二溝の幅寸法は、前記第一溝の幅寸法よりも大きく、
前記盛り上がり部は、前記第二溝の幅寸法の範囲内に位置する、
付記１４に記載のステータコア。
（付記１６）
前記潰し部は、前記ティース部の先端に近づくに従って厚みが増加する、
付記１～付記１５のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記１７）
前記溝の幅は、前記溝の長さ方向に亘って一定である、
付記１～付記１６のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記１８）
前記溝は、前記ティース部の先端から遠ざかるに従って幅が減少する、
付記１～付記１６のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記１９）
前記複数のコアシートの全てが前記溝付きコアシートである、
付記１～付記１８のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記２０）
前記複数のコアシートのそれぞれは、隣り合う前記ティース部の間に位置する複数の分割部によって複数のシート材に分割されている、
付記１～付記１９のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記２１）
前記複数のティース部は、前記環状部から前記環状部の径方向内側に延伸する、
付記１～付記２０のいずれか一項に記載のステータコア。
（付記２２）
環状部と、前記環状部から前記環状部の径方向に延伸する複数のティース部とを有する複数のコアシートが積層されて構成されたステータコアの製造方法であって、
前記複数のティース部のそれぞれの先端側の部分に溝を有する溝付きコアシートを含む前記複数のコアシートを形成するコアシート形成工程と、
前記複数のコアシートを積層する積層工程と、
を備え、
前記コアシート形成工程において前記溝付きコアシートを形成する際に、前記溝付きコアシートの厚み方向に潰された潰し部を形成することにより前記溝を形成する、
ステータコアの製造方法。
（付記２３）
前記コアシート形成工程では、潰し加工により前記潰し部を形成してから、打ち抜き加工により前記コアシートを打ち抜いて形成する、
付記２２に記載のステータコアの製造方法。

１…ロータ、２…ステータ、３…ロータ本体、４…磁石、５…貫通孔、１０…ステータコア、１１…環状部、１２…ティース部、１３…分割部、１４…分割コア、２０…コアシート、２１…環状部、２２…ティース部、２２Ａ…ティース部の先端、２３…分割部、２４…シート材、２５…溝、２５Ａ…第一溝、２５Ｂ…第二溝、２６…潰し部、２７…スロット、２８…潰し加工の範囲、２９…切断部、３１…余肉逃し部、３２…盛り上がり部、４０…シート素材

Claims (11)

1. 環状部と、前記環状部から前記環状部の径方向に延伸する複数のティース部とを有する複数のコアシートが積層されて構成されたステータコアであって、
   前記複数のコアシートは、前記複数のティース部のそれぞれの先端側の部分に溝を有する溝付きコアシートを含み、
   前記溝付きコアシートは、前記溝付きコアシートの厚み方向に潰された潰し部が形成されることにより前記溝が形成された構成である、
   ステータコア。
2. 前記潰し部は、前記ティース部の先端に接しており、
   前記溝は、前記ティース部の先端に開口している、
   請求項１に記載のステータコア。
3. 各前記ティース部には、前記潰し部に対する前記厚み方向の両側に前記溝がそれぞれ形成されている、
   請求項１又は請求項２に記載のステータコア。
4. 各前記ティース部には、前記潰し部に対する前記厚み方向の片側のみに前記溝が形成されている、
   請求項１又は請求項２に記載のステータコア。
5. 複数の前記溝付きコアシートは、互いに積層されており、
   複数の前記溝付きコアシートの同じ位置に形成された前記潰し部は、前記ステータコアの軸方向に前記溝を介して互いに離間している、
   請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のステータコア。
6. 前記潰し部には、余肉逃し部が形成されている、
   請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のステータコア。
7. 各前記ティース部には、前記潰し部に対する前記厚み方向の一方側に位置する前記溝としての第一溝と、前記潰し部に対する前記厚み方向の他方側に位置する前記溝としての第二溝が形成されており、
   前記第一溝の幅寸法は、前記第二溝の幅寸法と異なり、
   前記複数のコアシートは、重なり合う複数の前記溝付きコアシートを含み、
   重なり合う複数の前記溝付きコアシートでは、前記第一溝と前記第二溝とが向かい合っている、
   請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のステータコア。
8. 前記第一溝の幅方向両側の縁部には、盛り上がり部がそれぞれ形成されており、
   前記第二溝の幅寸法は、前記第一溝の幅寸法よりも大きく、
   前記盛り上がり部は、前記第二溝の幅寸法の範囲内に位置する、
   請求項７に記載のステータコア。
9. 前記潰し部は、前記ティース部の先端に近づくに従って厚みが増加する、
   請求項１～請求項８のいずれか一項に記載のステータコア。
10. 環状部と、前記環状部から前記環状部の径方向に延伸する複数のティース部とを有する複数のコアシートが積層されて構成されたステータコアの製造方法であって、
    前記複数のティース部のそれぞれの先端側の部分に溝を有する溝付きコアシートを含む前記複数のコアシートを形成するコアシート形成工程と、
    前記複数のコアシートを積層する積層工程と、
    を備え、
    前記コアシート形成工程において前記溝付きコアシートを形成する際に、前記溝付きコアシートの厚み方向に潰された潰し部を形成することにより前記溝を形成する、
    ステータコアの製造方法。
11. 前記コアシート形成工程では、潰し加工により前記潰し部を形成してから、打ち抜き加工により前記コアシートを打ち抜いて形成する、
    請求項１０に記載のステータコアの製造方法。

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