JP2022159878A - アキシャルギャップモータ用ステータコア及びアキシャルギャップモータ用ステータコアの製造方法 - Google Patents

アキシャルギャップモータ用ステータコア及びアキシャルギャップモータ用ステータコアの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】生産設備を小型化することができるアキシャルギャップモータ用ステータコア及びその製造方法を提供する。【解決手段】アキシャルギャップモータ用ステータコア１は、板金部材等からなり係止部１２を備えるヨーク部１０と、係止部１２に係止する被係止部である下面２０ｂを備えた圧粉磁心であるティース部２０と、を有する。アキシャルギャップモータ用ステータコア１の製造方法は、例えば板金部材に対してプレス加工を施して複数の突起部である係止部１２を備えるヨーク部１０を形成する工程と、ティース部２０に係止部１２を差し込んで固定する工程と、を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、アキシャルギャップモータ用ステータコア及びアキシャルギャップモータ用ステータコアの製造方法に関する。
近年、薄型化と高トルク化を両立できるアキシャルギャップモータが提案されている。アキシャルギャップモータは、回転軸の軸方向に円板状の固定子（ステータ）と回転子（ロータ）を重ねて配置した構造とされている。このアキシャルギャップモータのステータを構成するステータコア（アキシャルギャップモータ用ステータコア）は、円環状のヨーク部と、上面及び下面を略扇形状とするティース部を備える。特許文献１に開示されるアキシャルギャップモータ用ステータコアは、軟磁性粉末を圧縮成形してヨーク部とティース部を一体とした圧粉磁心で形成される。
特許第６２２８６３３号公報
円板状のヨーク部と、ヨーク部から突出するように形成されるティース部とを圧粉磁心として一体で成形する場合には、圧縮成形時に大きな荷重が必要となり、金型や加圧装置であるプレス機械等の生産設備が大型化してしまう。
本発明の目的は、生産設備を小型化することができるアキシャルギャップモータ用ステータコア及びアキシャルギャップモータ用ステータコアの製造方法を提供する。
本発明に係るアキシャルギャップモータ用ステータコアは、少なくとも一方側の面に係止部を備えるヨーク部と、前記係止部と係止する圧粉磁心であるティース部と、を有することを特徴とする。
本発明に係るアキシャルギャップモータ用ステータコアの製造方法は、複数の突起部を備えるヨーク部を形成する工程と、平坦面状の下面を備える圧粉磁心であるティース部の前記下面に前記突起部を差し込んで前記ティース部を前記ヨーク部に固定する工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、生産設備を小型化することができるアキシャルギャップモータ用ステータコア及びアキシャルギャップモータ用ステータコアの製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態に係るアキシャルギャップモータ用ステータコアの平面図である。 本発明の実施形態に係るアキシャルギャップモータ用ステータコアの図１のＩＩ－ＩＩ拡大断面図である。
本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１及び図２に示すアキシャルギャップモータ用ステータコア１は、円環状のヨーク部１０と、平面視略扇形状のティース部２０とを有する。ヨーク部１０の中心孔１１は、図示しないアキシャルギャップモータの回転軸が挿通される孔である。ティース部２０は、ヨーク部１０の中心周りに放射状等間隔に複数（本実施形態においては９個）配置される。
ヨーク部１０は、板金部材により形成される。ヨーク部１０においてティース部２０が配置される個所には、ティース部２０の中心線上に位置するように、略円筒状の突起部としての係止部１２が設けられる。本実施形態においては、２つの係止部１２として、ヨーク部１０の径方向内側の係止部１２ａと、径方向外側の係止部１２ｂが、径方向に所定間隔を開けて配置される。
ティース部２０は、上面２０ａ及び下面２０ｂを略扇形状として形成され、より具体的には、先端部２１及び後端部２２を略円弧状に形成されて、各角部を角Ｒ状に形成されるものである。上面２０ａ及び下面２０ｂは、略平坦面状に形成されて、下面２０ｂは、ヨーク部１０の上面１０ａと当接する当接面とされる。ティース部２０の外周には、図示しないコイル線が巻回されることで、アキシャルギャップモータ用のステータが形成される。
ティース部２０は、公知の製法を用いて圧粉磁心として形成される。ここで、圧粉磁心とは、表面に極めて薄い絶縁被膜を被覆した軟磁性粉末をキャビティ内に充填してパンチで加圧し成形したものである。軟磁性粉末は、軟磁性材料からなる粉末であり、複数の粒子から構成される。軟磁性粉末は、飽和磁性密度が高く加圧時の塑性変形性に優れる純鉄やセンダスト、ケイ素鋼、パーマロイなどの鉄系合金が用いられる。
アキシャルギャップモータ用ステータコア１は、以下のように形成される。
ヨーク部１０を形成する工程；板金部材に対してプレス加工を施して、突起部とされる係止部１２ａ，１２ｂを複数形成する。係止部１２ａ，１２ｂは、板金部材に対して事前に小孔を開けておいた箇所に、ヨーク部１０の下面１０ｂとなる側からパンチによるハーフ抜き加工を施して形成することができる。ヨーク部１０は、プレス機械による順送加工により、係止部１２を形成してから円環状に打ち抜き加工する等して形成することができる。
ティース部２０を形成する工程；前述の「ヨーク部１０を形成する工程」とは別に、予めティース部２０を形成しておく。ティース部２０は、前述の通り、圧粉磁心によって形成される。
ティース部２０をヨーク部１０に固定する工程；ティース部２０の下面２０ｂに係止部１２ａ，１２ｂ（突起部）を差し込んでティース部２０をヨーク部１０に固定する。ここで、ティース部２０とヨーク部１０の当接面（換言すれば、ティース部２０の下面２０ｂに対応するヨーク部１０の上面１０ａ）に接着剤を塗布して設けてもよい。
このように、ヨーク部１０とティース部２０を別体で形成し、ティース部２０をヨーク部１０に組み付けて固定することで、両者を一体の圧粉磁心で形成する場合に比べて、圧粉磁心を形成する金型や加工装置（プレス装置）等の生産設備を小型に形成することができる。ティース部２０は、フランジ等の個所が無く、圧縮成形し易い形状である。従って、金型や圧縮成形するためのプレス装置等を小型なものとすることができ、設備の設置や製造コストを低減することができる。
以上、本発明は本実施形態によって限定されることはなく、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、突起状の係止部１２は、事前に小穴（貫通孔）を形成せずに、下面１０ｂ側から押圧して孔のない凹部（上面１０ａ側では凸部）を形成してもよい。また、ティース部２０における係止部１２が差し込まれる箇所には、係止部１２が嵌合する凹部や孔部を形成したり、係止部１２との位置合わせ用の凹部を形成しておいてもよい。すなわち、ティース部２０がヨーク部１０の係止部１２と係止する態様であれば、種々の形式を採用することができる。また、ヨーク部１０の上面には、ティース部２０を配置するため、ティース部２０の下面２０ｂの外径を縁取った凹部やケガキ線等を形成しておくこともできる。
また、ヨーク部１０は、分割して形成し、それらを組み合わせて円環状に形成してもよい。例えば、ヨーク部１０は、中心周りに１２０度毎に径方向に分割すれば、１片に３個のティース部２０が配置されたヨーク部１０を構成する部材を形成することができる。
また、本実施形態においては、ヨーク部１０を板金部材のプレス加工で形成したが、樹脂材料による射出成形により形成してもよい。その他、ヨーク部１０は、セラミック、カーボン等の非磁性材を用いることができる。
また、ヨーク部１０の係止部１２は、上面１０ａ又は下面１０ｂの少なくとも一方側の面（本実施形態においては上面１０ａ）に形成されていればよく、例えば上面１０ａと下面１０ｂの両方に係止部１２を形成することもできる。この場合、２連タイプのアキシャルギャップモータ用ステータコアとすることができる。
また、ティース部２０は、本実施形態の形状の他、重量軽減用の孔部を設けたり、外周に巻回されるコイル線を収納するフランジ部が形成される等したアンダーカット形状とすることもできる。
１ アキシャルギャップモータ用ステータコア
１０ ヨーク部
１０ａ 上面
１０ｂ 下面
１１ 中心孔
１２ 係止部
１２ａ 係止部
１２ｂ 係止部
２０ ティース部
２０ａ 上面
２０ｂ 下面
２１ 先端部
２２ 後端部

Claims (5)

  1. 少なくとも一方側の面に係止部を備えるヨーク部と、
    前記係止部と係止する圧粉磁心であるティース部と、
    を有することを特徴とするアキシャルギャップモータ用ステータコア。
  2. 前記ヨーク部は、円環状に形成されて前記係止部が複数設けられることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップモータ用ステータコア。
  3. 前記係止部は、前記ティース部の平坦面状の下面に差し込み可能な突起状に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアキシャルギャップモータ用ステータコア。
  4. 複数の突起部を備えるヨーク部を形成する工程と、
    平坦面状の下面を備える圧粉磁心であるティース部の前記下面に前記突起部を差し込んで前記ティース部を前記ヨーク部に固定する工程と、
    を有することを特徴とするアキシャルギャップモータ用ステータコアの製造方法。
  5. 前記ティース部を前記ヨーク部に固定する工程において、前記ティース部と前記ヨーク部の当接面には、接着剤が設けられることを特徴とする請求項４に記載のアキシャルギャップモータ用ステータコアの製造方法。

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