JP5860760B2 - ブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法に関するものである。

従来、ブラシレスモータとしては、例えば、ステータコアを軸方向に分割したものを周方向にずらして配置し、所謂スキュー構造としてコギングトルクを小さくするものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−２５４９５４号公報

しかしながら、上記のようなブラシレスモータでは、ステータのティース（スロット）とロータの極数に関するコギングトルクを小さくできるものの、ステータコア、特にそのティース毎の精度（製造時のティース毎の形状ばらつき）によるコギングトルク特性の悪化を抑えることはできなかった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ステータコアの精度によるコギングトルク特性の悪化を緩和することができるブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、複数のコアシートが軸方向に積層されてなり径方向に延びるティース間のスロットがｍ個形成されたステータコア、及び前記スロットに配置されると共に前記ティースに巻装される巻線を有するステータと、磁極がｎ個のロータとを備えたブラシレスモータであって、前記ステータコアは、同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート、又は同一の打ち抜き型で打ち抜かれたままの周方向の角度で予め設定された数だけ積層されたコアシート群が、（ｉ（但しｉは自然数）×ｎ）＜（ｎとｍの最小公倍数）を満たし、且つ、（ｉ×ｎ×ｊ（但しｊは自然数）×（３６０／ｍ））＝（３６０×Ｎ（但しＮは自然数））を満たさないｊの解における１つの解と、スロット間隔角度であるｋとの積の角度だけ周方向に回転されつつ積層されてなるとともに、前記ステータコアは、前記コアシート、又は前記コアシート群が、（ｎ×ｋ）と３６０との最小公倍数を（ｎ×ｋ）で割り算した値の倍数の数だけ積層されてなることを要旨とする。

同構成によれば、同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート、又はコアシート群を、上記した角度だけ周方向に回転させつつ積層することで、ステータコアのコアシートの精度（特にティースの先端毎の精度）によるコギングトルク特性の悪化を相殺させて良好に緩和することができる。

同構成によれば、ステータコアのコアシートの精度（特にティースの先端毎の精度）によるコギングトルク特性の悪化をバランス良く相殺させて良好に緩和することができる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記コアシートにおける前記ティースの径方向端部同士を繋ぐ環状部には、積層されるコアシート同士を固定するための固定部が、前記コアシートが回転される角度と３６０°との公約数の角度間隔で、ｍ個よりも少ない数だけ形成されたことを要旨とする。

同構成によれば、コアシートの環状部には、積層されるコアシート同士を固定するための固定部が、コアシートが回転される角度と３６０°との公約数の角度間隔で、ｍ個よりも少ない数だけ形成されるため、ｍ個の固定部が形成されるものに比べて固定部の数を少なくすることができる。尚、固定部を、コアシートが回転される角度と３６０°との最大公約数の角度間隔で形成すれば、固定部の数を最も少なくすることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記コアシートにおける前記ティースの径方向端部同士を繋ぐ環状部には、積層されるコアシート同士を固定するためのｍ個の固定部が周方向に等角度間隔で形成されたことを要旨とする。

同構成によれば、コアシートの環状部には、スロット（ティース）と同数であるｍ個の固定部が周方向に等角度間隔で形成されるため、各ティースに対する固定部の位置が全て同じとなり、固定部によるコギングトルク特性の悪化を防ぐことができる。

請求項４に記載の発明では、請求項２又は３に記載のブラシレスモータにおいて、前記固定部は、前記ティースの周方向中央位置と対応した位置に形成されたことを要旨とする。

同構成によれば、固定部は、環状部において最も剛性の強くなる位置であるティースの周方向中央位置と対応した位置に形成されるため、例えば、その成形時等にコアシートが撓んでしまうことを抑えることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記ステータコアは、前記ティースの径方向外側端部同士を繋ぐ環状部がケースの内周面に圧接されて保持されたことを要旨とする。

同構成によれば、ステータコアは、ティースの径方向外側端部同士を繋ぐ環状部がケースの内周面に圧接されて保持されるため、圧接しない構成に比べて、ステータコアのコアシートの（環状部の）外周の精度によるコギングトルク特性の悪化を緩和することができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記巻線は、複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線であり、前記スロットには前記セグメント導体が径方向に沿って並ぶように配置されることを要旨とする。

同構成によれば、巻線はセグメント巻線であり、スロットにはセグメント導体が径方向に沿って並ぶように配置されるため、ティースは、その周方向の幅に対して径方向の長さが大幅に長いものとなる。このような構成では、ステータコアのコアシートの精度（特にティースの精度）によるコギングトルク特性の悪化がより顕著となり易いが、それを良好に緩和することができる。

請求項７に記載の発明では、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記ティースの前記巻線が巻装される部分は、前記ロータと対向する側ほど周方向の幅が狭くなる縮幅部とされたことを要旨とする。

同構成によれば、ティースの巻線が巻装される部分が、ロータと対向する側ほど周方向の幅が狭くなる縮幅部とされた構成では、ステータコアのコアシートの精度（特にティースの精度）によるコギングトルク特性の悪化がより顕著となり易いが、それを良好に緩和することができる。

請求項８に記載の発明では、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータは、ロータコアに複数の永久磁石が周方向に予め定められた間隔で配置され、前記永久磁石と前記永久磁石との間に形成される前記ロータコアの疑似磁極と前記永久磁石にて形成される磁石磁極とが周方向に交互に配置されるものであり、前記ロータコアには、前記永久磁石を配置するための同永久磁石よりも大きい設置部が形成され、前記複数の永久磁石が２つの組に区分され、一方の組の複数の永久磁石は前記設置部に対して正回転方向から前記疑似磁極側に片寄せ固定され、他方の組の複数の永久磁石は前記設置部に対して逆回転方向から前記疑似磁極側に片寄せ固定されたことを要旨とする。

同構成によれば、回転時の永久磁石によるコギングトルクの位相の変化を低減させることができる。
請求項９に記載の発明では、請求項８に記載のモータにおいて、前記設置部には、周方向に前記永久磁石を係止する係止部が設けられ、前記一方の組の複数の永久磁石は前記係止部に対して正回転方向から当接して片寄せ固定され、前記他方の組の複数の永久磁石は前記係止部に対して逆回転方向から当接して片寄せ固定されたことを要旨とする。

同構成によれば、回転時の永久磁石によるコギングトルクの位相の変化を低減させることができる。
請求項１０に記載の発明では、複数のコアシートが軸方向に積層されてなり径方向に延びるティース間のスロットがｍ個形成されたステータコア、及び前記スロットに配置されると共に前記ティースに巻装される巻線を有するステータと、磁極がｎ個のロータとを備えたブラシレスモータの製造方法であって、同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート、又は同一の打ち抜き型で打ち抜かれたままの周方向の角度で予め設定された数だけ積層されたコアシート群を、（ｉ（但しｉは自然数）×ｎ）＜（ｎとｍの最小公倍数）を満たし、且つ、（ｉ×ｎ×ｊ（但しｊは自然数）×（３６０／ｍ））＝（３６０×Ｎ（但しＮは自然数））を満たさないｊの解における１つの解と、スロット間隔角度であるｋとの積の角度だけ周方向に回転させつつ積層して前記ステータコアを形成する回転積層工程を備え、前記ステータコアは、前記コアシート、又は前記コアシート群が、（ｎ×ｋ）と３６０との最小公倍数を（ｎ×ｋ）で割り算した値の倍数の数だけ積層されてなることを要旨とする。

同発明によれば、同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート、又はコアシート群を、上記した角度だけ周方向に回転させつつ積層することで、ステータコアのコアシートの精度（特にティースの先端毎の精度）によるコギングトルク特性の悪化を相殺させて良好に緩和することができる。
また、ステータコアのコアシートの精度（特にティースの先端毎の精度）によるコギングトルク特性の悪化をバランス良く相殺させて良好に緩和することができる。

本発明によれば、ステータコアの精度によるコギングトルク特性の悪化を緩和することができるブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法を提供することができる。

一実施形態におけるモータの断面図。 （ａ）一実施形態におけるステータとロータの一部断面図。（ｂ）図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。 （ａ）（ｂ）一実施形態におけるブラシレスモータ（ステータコア）の製造方法を説明するための平面図。 一実施形態におけるロータの平面図。 一実施形態におけるロータの斜視図。 一実施形態におけるロータコアの斜視図。 一実施形態におけるロータコアの平面図。 （ａ）（ｂ）一実施形態における第１〜第５永久磁石の固定位置を説明するための展開図。 角度−コギングトルク特性図。 （ａ）（ｂ）別例におけるブラシレスモータ（ステータコア）の製造方法を説明するための平面図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、ブラシレスモータ１のケース２は、有底筒状に形成された筒状ハウジング３と、該筒状ハウジング３のフロント側（図１中、左側）の開口部を閉塞するフロントエンドプレート４とを有している。また、筒状ハウジング３のリア側（図１中、右側）の端部には、回路基板等の電源回路を収容した回路収容ボックス５が取着されている。

筒状ハウジング３の内周面にはステータ６が固定されている。このステータ６は、ステータコア７を備えている。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、ステータコア７は、複数のコアシート１１〜１６が軸方向に積層されてなり、環状部２１と該環状部２１から径方向内側に延びる周方向にｍ個のティース２２とを有する。本実施形態では、ｍは６０（ｍ＝６０）であって、即ちティース２２は、６０個形成されている。従って、ティース２２間に形成されるスロットＳの数ｍも６０個とされている。又、本実施形態のティース２２において、後述するセグメント巻線３１が巻装される部分は、径方向内側ほど周方向の幅が狭くなる縮幅部２２ａとされている。尚、ティース２２における縮幅部２２ａよりも径方向内側には、周方向両側に僅かに突出した形状のロータ対向部２２ｂが形成されている。そして、ステータコア７は、図１に示すように、ティース２２の径方向外側端部同士を繋ぐ前記環状部２１がケース２（詳しくは筒状ハウジング３）の内周面に圧接されて保持されている。

図１及び図２（ａ）に示すように、ステータコア７のティース２２には、巻線としてのセグメント巻線３１が巻装されている。詳しくは、セグメント巻線３１は、複数のセグメント導体３２同士が電気的に接続されて構成される３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）Ｙ結線の巻線である。尚、前記セグメント導体３２は、同一断面形状の線材から成形してなるものであって、周方向位置の異なるスロットＳを貫通するとともにスロットＳ内において異なる径方向位置（内側と外側）に配置される２本の直線部と、それら直線部を繋ぐ連結部とを有する略Ｕ字状に形成されたものである。又、本実施形態では、スロットＳ内には前記セグメント導体３２（その直線部）が径方向に沿って４つ並ぶように配置されている。又、セグメント巻線３１は、主に上記した略Ｕ字状の前記セグメント導体３２にて構成されるが、その一部であって例えば巻線端部（電源接続端子や中性点接続端子等）となるものは、特殊な種類の（例えば、直線部が１つだけの）セグメント導体が用いられる。

そして、ステータ６は、セグメント巻線３１が通電制御されることで回転磁界を発生し、ステータ６の内側に配置した回転軸４１に固着されたロータ４２を、正回転（図２（ａ）中、時計回り方向に回転）及び逆回転（図２（ａ）中、反時計回り方向に回転）させるようになっている。

図２（ａ）及び図４に示すようにロータ４２は、コンシクエントポール型構造のロータである。ロータ４２は、回転軸４１に外嵌固着されている。図１に示すように、回転軸４１は、ケース２に設けられた一対の軸受４３，４４により回転可能に支持されている。

図５及び図６に示すように、ロータ４２は、複数のロータコアシート４５が積層されてなるロータコア４６を有する。ロータコア４６は、略円柱状をなし、その中心部には回転軸４１を圧入するための貫挿孔４７が軸線方向に貫通形成されている。ロータコア４６は、周方向に設置部としての５個の凹部（以下、図２及び図４において時計回り方向（正回転方向）の順に第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５）が等角度の間隔に軸線方向全体に凹設されている。

図７に示すように、前記第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の周方向の幅、即ち、底面の幅Ｄ１は、全て同じ幅となるように形成されている。第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の底面は平面であって、その底面の幅方向の中心が前記回転軸４１の中心軸から径方向に延びる線に対して直交する平面である。

ロータコア４６の第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の各周方向の間には、５個の疑似磁極（以下、第１〜第５疑似磁極ＦＰ１〜ＦＰ５）が形成される。
ここでは、第１凹部ＣＨ１と第２凹部ＣＨ２の間には、第１疑似磁極ＦＰ１が形成され、第２凹部ＣＨ２と第３凹部ＣＨ３の間には、第２疑似磁極ＦＰ２が形成されている。また、第３凹部ＣＨ３と第４凹部ＣＨ４の間には、第３疑似磁極ＦＰ３が形成され、第４凹部ＣＨ４と第５凹部ＣＨ５の間に第４疑似磁極ＦＰ４が形成されている。さらに、第５凹部ＣＨ５と第１凹部ＣＨ１の間には、第５疑似磁極ＦＰ５が形成されている。

図７に示すように、前記第１〜第５疑似磁極ＦＰ１〜ＦＰ５の周方向の幅Ｄ２は全て同じであって、前記第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の周方向の幅Ｄ１より小さくなるように形成されている。

第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の底面の幅方向の両端部には、それぞれ係止部としての位置決め部材４８が軸線方向に沿って固着されている。各位置決め部材４８は、それぞれ断面四角形状の角材であってその側面と底面とでなす一角が、第１〜第５疑似磁極ＦＰ１〜ＦＰ５の側面と第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の底面とが交差する稜線に当接し、軸線方向に沿って第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の底面に固着されている。

各位置決め部材４８の周方向の幅Ｄ３は全て同じである。また、各位置決め部材４８の幅Ｄ３は、固着された位置決め部材４８間の間隔Ｄ４が第１〜第５疑似磁極ＦＰ１〜ＦＰ５の周方向の幅Ｄ２よりも大きくなる大きさ設定されている。

図４に示すように位置決め部材４８が固着された第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の底面には、第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５が貼付け固着される。
詳しくは、第１凹部ＣＨ１には、第１永久磁石ＭＧ１が固着され、第２凹部ＣＨ２には、第２永久磁石ＭＧ２が固着される。また、第３凹部ＣＨ３には、第３永久磁石ＭＧ３が固着され、第４凹部ＣＨ４には、第４永久磁石ＭＧ４が固着される。さらに、第５凹部ＣＨ５には、第５永久磁石ＭＧ５が固着される。

第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５は、その底面が第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５の底面に合わせて平面に形成されている。その第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５の幅方向（周方向に沿った方向）の両側面は、第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５の底面に対して直交するように形成されている。第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５のそれぞれの両側面間の間隔は、第１〜第５疑似磁極ＦＰ１〜ＦＰ５の周方向の幅Ｄ２と同じとなっている。

第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５は、磁極が径方向において外側（磁石磁極）がＳ極、内側がＮ極となるように対応する第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５にそれぞれ貼付け固着される。従って、第１〜第５疑似磁極ＦＰ１〜ＦＰ５は、磁極がＮ極として機能する。その結果、ロータ４２は、Ｎ極とＳ極が周方向に交互に配置され、磁極の数ｎが１０個（ｎ＝１０）とされている。

ここで、第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５に対応する第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５の貼付け固着方法及び固着位置を、図４及び図８に従って説明する。
第１凹部ＣＨ１に固着される第１永久磁石ＭＧ１は、図８において第１凹部ＣＨ１の右側端部に固着した位置決め部材４８に当接されながら第１凹部ＣＨ１の底面に貼付け固着される。これによって、第１永久磁石ＭＧ１は、第１凹部ＣＨ１の右側の位置決め部材４８を基準、即ち、図４において第１凹部ＣＨ１の時計回り方向（正回転方向）側の位置決め部材４８を基準に固着される。

次に、第２凹部ＣＨ２に固着される第２永久磁石ＭＧ２は、図８において第２凹部ＣＨ２の左側端部に固着した位置決め部材４８に当接されながら第２凹部ＣＨ２の底面に貼付け固着される。これによって、第２永久磁石ＭＧ２は、第２凹部ＣＨ２の左側の位置決め部材４８を基準、即ち、図４において第２凹部ＣＨ２の反時計回り方向（逆回転方向）側の位置決め部材４８を基準に固着される。

次に、第３凹部ＣＨ３に固着される第３永久磁石ＭＧ３は、図８において第３凹部ＣＨ３の右側端部に固着した位置決め部材４８に当接されながら第３凹部ＣＨ３の底面に貼付け固着される。これによって、第３永久磁石ＭＧ３は、第３凹部ＣＨ３の右側の位置決め部材４８を基準に、即ち、図４において第３凹部ＣＨ３の時計回り方向（正回転方向）側の位置決め部材４８を基準に固着される。

次に、第４凹部ＣＨ４に固着される第４永久磁石ＭＧ４は、図８において第４凹部ＣＨ４の左側端部に固着した位置決め部材４８に当接されながら第４凹部ＣＨ４の底面に貼付け固着される。これによって、第４永久磁石ＭＧ４は、第４凹部ＣＨ４の左側の位置決め部材４８を基準に、即ち、図４において第４凹部ＣＨ４の反時計回り方向（逆回転方向）側の位置決め部材４８を基準に固着される。

次に、第５凹部ＣＨ５に固着される第５永久磁石ＭＧ５は、図８において第５凹部ＣＨ５の右側端部に固着した位置決め部材４８に当接されながら第５凹部ＣＨ５の底面に貼付け固着される。これによって、第５永久磁石ＭＧ５は、第５凹部ＣＨ５の右側の位置決め部材４８を基準に、即ち、図４において第５凹部ＣＨ５の時計回り方向（正回転方向）側の位置決め部材４８を基準に固着される。

つまり、第１、第３及び第５永久磁石ＭＧ１，ＭＧ３，ＭＧ５の組は、それぞれ第１、第３及び第５凹部ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５の正回転方向側（図８中、右側）の位置決め部材４８を基準に片寄せして底面に貼付け固着される。これに対して、第２及び第４永久磁石ＭＧ２，ＭＧ４の組は、それぞれ第２及び第４凹部ＣＨ２，ＣＨ４の逆回転方向側（図８中、左側）の位置決め部材４８を基準に片寄せして底面に貼付け固着される。

言い換えれば、第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５について、第１永久磁石ＭＧ１、第３永久磁石ＭＧ３及び第５永久磁石ＭＧ５の組と、第２永久磁石ＭＧ２及び第４永久磁石ＭＧ４の組とで片寄せ方向を異なる方向に振り分けている。

ここで、本実施形態のブラシレスモータ１におけるステータコア７の構造及びその製造方法について説明する。
本実施形態の製造方法は、図示しない同一の打ち抜き型で（板材から）打ち抜かれたコアシート１１〜１６を、
（ｉ（但しｉは自然数）×ｎ）＜（ｎとｍの最小公倍数）を満たし、且つ、
（ｉ×ｎ×ｊ（但しｊは自然数）×（３６０／ｍ））＝（３６０×Ｎ（但しＮは自然数））を満たさないｊの解における１つの解と、スロットＳの間隔角度であるｋ（即ち３６０°／ｍ）との積の角度だけ周方向に回転させつつ積層してステータコア７を形成する「回転積層工程」を備えている。

詳しくは、本実施形態では、スロットＳの数ｍが６０（ｍ＝６０）で、磁極の数ｎが１０（ｎ＝１０）であるため、
（ｉ（但しｉは自然数）×ｎ）＜（ｎとｍの最小公倍数）を満たすという条件より、
（ｉ（但しｉは自然数）×１０）＜６０を満たすことになり、
更にｉ（但しｉは自然数）＜６を満たすことになり、
ｉの解は、１、２、３、４、５（即ち１〜５の整数）となる。

そして、
（ｉ×ｎ×ｊ（但しｊは自然数）×（３６０／ｍ））＝（３６０×Ｎ（但しＮは自然数））を満たさないという条件より、
（ｉ（但しｉは１〜５の整数）×１０×ｊ（但しｊは自然数）×（３６０／６０））＝（３６０×Ｎ（但しＮは自然数））を満たさないことになり、
更に、ｊ（但しｊは自然数）＝（６×Ｎ（但しＮは自然数））／ｉ（但しｉは１〜５の整数）を満たさないことになり、
ｊ（但しｊは自然数）＝６Ｎ（但しＮは自然数）を満たさず、且つｊ（但しｊは自然数）＝３Ｎ（但しＮは自然数）を満たさず、且つｊ（但しｊは自然数）＝２Ｎ（但しＮは自然数）を満たさず、且つｊ（但しｊは自然数）＝１．５Ｎ（但しＮは自然数）を満たさず、且つｊ（但しｊは自然数）＝１．２Ｎ（但しＮは自然数）を満たさないことになる。

よって、ｊの解は、１、５、７、１１、１３、…となる。
そして、本実施形態では、図示しない同一の打ち抜き型で（板材から）打ち抜かれたコアシート１１〜１６を、ｊの解における１つの解である「５」を採用して「５」と、スロットＳの間隔角度であるｋ（本実施形態では３６０°／ｍ＝「６°」）との積の角度である「３０°」だけ周方向に回転させつつ積層してステータコア７を形成している。

具体的には、まず図示しない打ち抜き型で（板材から）打ち抜かれたコアシート１１を、図３（ａ）に示すように、「回転積層工程」を行うための積層装置５１に配置する。このとき、６０個のティース２２の内の打ち抜き型の特定の部分で打ち抜かれたティース２２ｚが積層装置５１の特定の位置（図３（ａ）中、真上の位置）に配置されるようにする。

次に、前記コアシート１１を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート１２を、図３（ｂ）に示すように、前記積層装置５１に配置する。このとき、コアシート１２は、前回配置されたコアシート１１上に配置される。そして、このとき、６０個のティース２２の内の打ち抜き型の特定の部分で打ち抜かれたティース２２ｚが積層装置５１の特定の位置（図３（ｂ）中、真上の位置）から周方向（図中、時計回り方向）に３０°回転した位置に配置されるようにする。

次に、前記コアシート１１，１２を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート１３を、前記積層装置５１に配置する（図示略）。このとき、コアシート１３は、前回配置されたコアシート１２上に配置される。そして、このとき、６０個のティース２２の内の打ち抜き型の特定の部分で打ち抜かれたティース２２ｚが前記配置したコアシート１２から３０°、即ち積層装置５１の特定の位置（図３（ａ）中、真上の位置）から周方向（図中、時計回り方向）に６０°回転した位置に配置されるようにする。

次に、前記コアシート１１，１２，１３を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート１４を、前記積層装置５１に配置する（図示略）。このとき、コアシート１４は、前回配置されたコアシート１３上に配置される。そして、このとき、６０個のティース２２の内の打ち抜き型の特定の部分で打ち抜かれたティース２２ｚが前記配置したコアシート１３から３０°、即ち積層装置５１の特定の位置（図３（ａ）中、真上の位置）から周方向（図中、時計回り方向）に９０°回転した位置に配置されるようにする。

これを同様に繰り返すことで、コアシート１１〜１６が軸方向に積層されたステータコア７が形成される。
又、本実施形態のステータコア７は、コアシート１１〜１６が、（ｎ×ｋ）と３６０との最小公倍数を（ｎ×ｋ）で割り算した値の倍数の数だけ積層されている。

詳しくは、本実施形態では、磁極の数ｎが１０（ｎ＝１０）で、スロットＳの間隔角度であるｋ（即ち３６０°／ｍ）が６°（ｋ＝６）であるため、
（１０×６）と３６０との最小公倍数（即ち３６０）を（１０×６）で割り算した値（即ち６）の倍数である２４枚だけコアシート１１〜１６が積層されてステータコア７が形成されている。

又、図２（ｂ）に示すように、本実施形態のコアシート１１〜１６における環状部２１には、積層されるコアシート１１〜１６同士を固定するための固定部としての圧入凹部６１及び圧入凸部６２が周方向に等角度間隔で形成されている。本実施形態の固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、環状部２１において、前記ティース２２の周方向中央位置と対応した位置に形成されている。尚、圧入凹部６１は、コアシート１１〜１６の上面（図２（ｂ）中、上面）に形成され、圧入凸部６２は、圧入凹部６１と周方向に同じ位置でコアシート１１〜１６の下面（図２（ｂ）中、下面）に形成されている。そして、前記積層装置５１上に積層されたコアシート１１〜１６は、上方のコアシートの圧入凸部６２が下方のコアシートの圧入凹部６１に圧入（かしめ）されることで、上下で互いに固定される。この固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、前記「回転積層工程」でコアシート１１〜１６が（下方のコアシート１１〜１６に対して）回転される角度である３０°と３６０°との公約数の角度間隔で、ティース２２及びスロットＳの数であるｍ個（＝６０個）よりも少ない数だけ形成されている。具体的には、本実施形態では、固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、コアシート１１〜１６が（下方のコアシート１１〜１６に対して）回転される角度である３０°と３６０°との最大公約数の角度間隔である３０°間隔で、１２箇所に形成されている。

次に、上記のように構成されたブラシレスモータ１の作用について説明する。
上記ブラシレスモータ１では、回路収容ボックス５内の電源回路からセグメント巻線３１に駆動電流が供給されると、ステータ６でロータ４２を正回転又は逆回転させるための回転磁界が発生され、ティース２２とロータ４２間で磁束が授受されつつロータ４２が回転駆動される。そして、各磁極（磁石磁極である第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５、及び第１〜第５疑似磁極ＦＰ１〜ＦＰ５）がティース２２の先端（ロータ対向部２２ｂ）の近傍を横切る際の磁束の流れの変化により、図９に示す特性Ｘのコギングトルクが発生する。

次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート１１〜１６を、上記した角度（本実施形態では３０°）だけ周方向に回転させつつ積層することで、ステータコア７のコアシート１１〜１６の精度（特にティース２２の先端のロータ対向部２２毎の精度）によるコギングトルク特性の悪化を相殺させて良好に緩和することができる。即ち、コアシート１１〜１６を回転させずに積層すると、特にコアシート１１〜１６におけるティース２２毎のばらつきにより、コギングトルク特性が悪化する虞があるが、図９に示すように１枚でのコギングトルク特性Ｚを周方向にずらすことでコギングトルクの振幅の大きな部分を相殺させて全体のコギングトルクの特性Ｘを良好とすることができる。

（２）ステータコア７は、コアシート１１〜１６が、（ｎ×ｋ）と３６０との最小公倍数を（ｎ×ｋ）で割り算した値（本実施形態では６）の倍数の数（本実施形態では２４枚）だけ積層されてなるため、ステータコア７のコアシート１１〜１６の精度によるコギングトルク特性の悪化をバランス良く相殺させて良好に緩和することができる。言い換えると、局部的にコギングトルク特性が悪化することを回避することができる。

（３）コアシート１１〜１６の環状部２１には、固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）が形成され、該固定部は、コアシート１１〜１６が（下方のコアシート１１〜１６に対して）回転される角度である３０°と３６０°との公約数の角度間隔で、ティース２２及びスロットＳの数であるｍ個（＝６０個）よりも少ない数だけ形成される。よって、ｍ個の固定部が形成されるものに比べて固定部の数を少なくすることができる。よって、例えば、積層されるコアシート１１〜１６同士を固定するための固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）を必要以上に多く形成することなく、前記「回転積層工程」を可能としながら適度な保持力を得ることができる。尚、本実施形態では、固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、コアシート１１〜１６が（下方のコアシート１１〜１６に対して）回転される角度である３０°と３６０°との最大公約数の角度間隔である３０°間隔で１２箇所に形成され、固定部の数を最少としている。又、前記コギングトルクの特性Ｘは、前記「回転積層工程」でのコアシート１１〜１６の回転角度を６°、４２°、６６°、７８°等としても得ることができるが、これらの場合、固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）を６°毎に形成する必要が生じるのに対して、本実施形態のように３０°とした場合、固定部の数を少なくすることができる。

（４）固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、環状部２１において最も剛性の強くなる位置であるティース２２の周方向中央位置と対応した位置に形成されるため、例えば、その成形時等にコアシート１１〜１６が撓んでしまうことを抑えることができる。

（５）ステータコア７は、ティース２２の径方向外側端部同士を繋ぐ環状部２１がケース２（詳しくは筒状ハウジング３）の内周面に圧接されて保持されるため、圧接しない構成に比べて、ステータコア７のコアシート１１〜１６の（環状部２１の）外周の精度によるコギングトルク特性の悪化を緩和することができる。

（６）巻線はセグメント巻線３１であり、スロットＳにはセグメント導体３２（その直線部）が径方向に沿って（本実施形態では４つ）並ぶように配置されるため、ティース２２は、その周方向の幅に対して径方向の長さが大幅に長いものとなる。このような構成では、ステータコア７のコアシート１１〜１６の精度（特にティース２２の精度）によるコギングトルク特性の悪化がより顕著となり易いが、それを良好に緩和することができる。

（７）本実施形態のようにティース２２のセグメント巻線３１が巻装される部分が、ロータ４２と対向する側ほど周方向の幅が狭くなる縮幅部２２ａとされた構成では、ステータコア７のコアシート１１〜１６の精度（特にティース２２の精度）によるコギングトルク特性の悪化がより顕著となり易いが、それを良好に緩和することができる。

（８）複数の永久磁石が２つの組（第１、第３及び第５永久磁石ＭＧ１，ＭＧ３，ＭＧ５の組と第２及び第４永久磁石ＭＧ２，ＭＧ４の組）に区分される。そして、一方の組の第１、第３及び第５永久磁石ＭＧ１，ＭＧ３，ＭＧ５は第１、第３及び第５凹部ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５に対して正回転方向側に片寄せ固定され、他方の組の第２及び第４永久磁石ＭＧ２，ＭＧ４は第２及び第４凹部ＣＨ２，ＣＨ４に対して逆回転方向側に片寄せ固定される。よって、回転時の永久磁石によるコギングトルクの位相の変化を低減させることができる。

即ち、全ての永久磁石の片寄せ固定が、正回転方向又は逆回転方向のいずれか一方だけの場合、疑似磁極での磁気バランスが悪くなり、コギングトルクが悪化する。特に、例えば、ブラシレスモータが正回転している場合と、逆回転している場合とで、各永久磁石におけるコギングトルクの位相が大きく変動する。

これに対して、本実施形態では、片寄せ固定する方向を正回転方向側と逆回転方向側の両方向に振り分け、正回転方向側に片寄せした永久磁石の数と逆回転方向側に片寄せした永久磁石の数との差が１つである。そのため、疑似磁極での磁気バランスのアンバランスが低減され、コギングトルクの悪化を低減することができる。特に、ブラシレスモータ１の正回転時と逆回転時とで、永久磁石によるコギングトルクの位相の変化を低減させることができる。

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、図示しない同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート１１〜１６を、ｊの解における１つの解である「５」を採用して「５」と、スロットＳの間隔角度であるｋ（実施形態では「６°」）との積の角度である「３０°」だけ周方向に回転させつつ積層してステータコア７を形成するとしたが、他のｊの解を採用してもよい。即ち、上記実施形態におけるｊの解は、１、５、７、１１、１３、…であるため、図１０に示すように、例えば、「１」を採用して「１」と、スロットＳの間隔角度であるｋ（実施形態では「６°」）との積の角度である「６°」だけ周方向に回転させつつ積層してステータコア７を形成してもよい。

具体的には、まず図示しない打ち抜き型で（板材から）打ち抜かれたコアシート１１を、図１０（ａ）に示すように、「回転積層工程」を行うための積層装置５１に配置する。このとき、６０個のティース２２の内の打ち抜き型の特定の部分で打ち抜かれたティース２２ｚが積層装置５１の特定の位置（図１０（ａ）中、真上の位置）に配置されるようにする。

次に、前記コアシート１１を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート１２を、図１０（ｂ）に示すように、前記積層装置５１に配置する。このとき、コアシート１２は、前回配置されたコアシート１１上に配置される。そして、このとき、６０個のティース２２の内の打ち抜き型の特定の部分で打ち抜かれたティース２２ｚが積層装置５１の特定の位置（図１０（ｂ）中、真上の位置）から周方向（図中、時計回り方向）に６°回転した位置に配置されるようにする。

次に、前記コアシート１１，１２を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート１３を、前記積層装置５１に配置する（図示略）。このとき、コアシート１３は、前回配置されたコアシート１２上に配置される。そして、このとき、６０個のティース２２の内の打ち抜き型の特定の部分で打ち抜かれたティース２２ｚが前記配置したコアシート１２から６°、即ち積層装置５１の特定の位置（図１０（ａ）中、真上の位置）から周方向（図中、時計回り方向）に１２°回転した位置に配置されるようにする。

次に、前記コアシート１１，１２，１３を打ち抜いたものと同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート１４を、前記積層装置５１に配置する（図示略）。このとき、コアシート１４は、前回配置されたコアシート１３上に配置される。そして、このとき、６０個のティース２２の内の打ち抜き型の特定の部分で打ち抜かれたティース２２ｚが前記配置したコアシート１３から６°、即ち積層装置５１の特定の位置（図１０（ａ）中、真上の位置）から周方向（図中、時計回り方向）に１８°回転した位置に配置されるようにする。

これを同様に繰り返すことで、ステータコア７を形成してもよい。
又、この場合、固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、ｍ個、即ち６°毎に形成する。

このようにすると、コアシート１１〜１６の環状部２１には、スロットＳ（ティース２２）と同数であるｍ個の固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）が周方向に等角度間隔で形成されるため、各ティース２２に対する固定部の位置が全て同じとなり、固定部によるコギングトルク特性の悪化を防ぐことができる。

又、ｊの解である「７」、「１１」、「１３」等を採用して、「４２°」又は「６６°」又は「７８°」だけコアシート１１〜１６を周方向に回転させつつ積層してステータコア７を形成してもよい。

・上記実施形態では、ステータコア７は、コアシート１１〜１６が、（ｎ×ｋ）と３６０との最小公倍数を（ｎ×ｋ）で割り算した値である６の倍数の数であって、２４枚だけ積層されてなるとしたが、積層する枚数は変更してもよい。この場合、積層する枚数を、１８枚や、３０枚等、６の倍数とすることが好ましく、６の倍数とすれば上記実施形態の効果（２）と同様の効果を得ることができる。又、積層する枚数は、２０枚や４０枚等、６の倍数以外としてもよい。

・上記実施形態では、固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、「回転積層工程」でコアシート１１〜１６が回転される角度である３０°と３６０°との最大公約数の角度間隔である３０°間隔で形成されるとしたが、コアシート１１〜１６が回転される角度である３０°と３６０°との公約数の角度間隔であれば、形成する間隔を変更してもよい。例えば、固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、１５°間隔で形成してもよいし、１０°間隔で形成してもよい。

・上記実施形態では、固定部（圧入凹部６１及び圧入凸部６２）は、ティース２２の周方向中央位置と対応した位置に形成されるとしたが、これに限定されず、ティース２２の周方向中央位置と対応した位置から周方向にずれた位置に形成してもよい。

・上記実施形態では、ステータコア７は、環状部２１がケース２（詳しくは筒状ハウジング３）の内周面に圧接されて保持されるものとしたが、これに限定されず、環状部２１が圧接しない構成としてもよい。又、本実施形態では、本発明をインナーローター型のブラシレスモータ１に具体化したが、これに限定されず、ティースが環状部から径方向外側に延びるアウターローター型のブラシレスモータに具体化してもよい。

・上記実施形態のステータ６は、巻線がセグメント巻線３１のものであるとしたが、これに限定されず、例えば、単純に導線がティースに巻装されてなるものとしてもよい。
・上記実施形態では、ティース２２の巻線（セグメント巻線３１）が巻装される部分が、ロータ４２と対向する側ほど周方向の幅が狭くなる縮幅部２２ａとされるとしたが、これに限定されず、巻線が巻装される部分の幅が一定とされたものに変更してもよい。

・上記実施形態では、第１永久磁石ＭＧ１、第３永久磁石ＭＧ３及び第５永久磁石ＭＧ５の組と、第２永久磁石ＭＧ２及び第４永久磁石ＭＧ４の組とで片寄せ方向を異なる方向に振り分けた構成としたが、これに限定されず、特に片寄せ方向を異なる方向に振り分けていないロータ４２としてもよい。又、上記実施形態では、ロータコア４６に位置決め部材４８を固着した構成としたが、これに限定されず、例えば、製造時のみロータコア４６に位置決め部材４８と対応する治具を配置して第１〜第５永久磁石ＭＧ１〜ＭＧ５を固着してもよい。

・上記実施形態では、コアシート１１〜１６を１枚ずつ周方向に回転させつつ積層してステータコア７を形成するとしたが、同一の打ち抜き型で打ち抜かれたままの周方向の角度で予め設定された数（例えば４枚）だけ積層されたコアシート群を、同様に周方向に回転させつつ積層してステータコアを形成してもよい。

・上記実施の形態では、ロータ４２は、コンシクエントポール型構造のロータであるとしたが、これに限定されず、例えば、磁極毎に永久磁石が設けられたロータ等に変更してもよい。

Ｓ…スロット、２…ケース、６…ステータ、７…ステータコア、１１〜１６…コアシート、２１…環状部、２２，２２ｚ…ティース、２２ａ…縮幅部、３１…セグメント巻線（巻線）、３２…セグメント導体、４２…ロータ、４６…ロータコア、４８…（係止部）６１…、固定部の一部を構成する圧入凹部、６２…固定部の一部を構成する圧入凸部、ＣＨ１〜ＣＨ５…第１〜第５凹部ＣＨ１〜ＣＨ５（設置部）、ＦＰ１〜ＦＰ５…第１〜第５疑似磁極（擬似磁極）、ＭＧ１〜ＭＧ５…第１〜第５永久磁石（永久磁石）。

Claims (10)

1. 複数のコアシートが軸方向に積層されてなり径方向に延びるティース間のスロットがｍ個形成されたステータコア、及び前記スロットに配置されると共に前記ティースに巻装される巻線を有するステータと、
   磁極がｎ個のロータと
   を備えたブラシレスモータであって、
   前記ステータコアは、
   同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート、又は同一の打ち抜き型で打ち抜かれたままの周方向の角度で予め設定された数だけ積層されたコアシート群が、
   （ｉ（但しｉは自然数）×ｎ）＜（ｎとｍの最小公倍数）を満たし、且つ、
   （ｉ×ｎ×ｊ（但しｊは自然数）×（３６０／ｍ））＝（３６０×Ｎ（但しＮは自然数））を満たさないｊの解における１つの解と、スロット間隔角度であるｋとの積の角度だけ周方向に回転されつつ積層されてなるとともに、
   前記ステータコアは、
   前記コアシート、又は前記コアシート群が、
   （ｎ×ｋ）と３６０との最小公倍数を（ｎ×ｋ）で割り算した値の倍数の数だけ積層されてなることを特徴とするブラシレスモータ。
2. 請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記コアシートにおける前記ティースの径方向端部同士を繋ぐ環状部には、積層されるコアシート同士を固定するための固定部が、前記コアシートが回転される角度と３６０°との公約数の角度間隔で、ｍ個よりも少ない数だけ形成されたことを特徴とするブラシレスモータ。
3. 請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記コアシートにおける前記ティースの径方向端部同士を繋ぐ環状部には、積層されるコアシート同士を固定するためのｍ個の固定部が周方向に等角度間隔で形成されたことを特徴とするブラシレスモータ。
4. 請求項２又は３に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記固定部は、前記ティースの周方向中央位置と対応した位置に形成されたことを特徴とするブラシレスモータ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記ステータコアは、前記ティースの径方向外側端部同士を繋ぐ環状部がケースの内周面に圧接されて保持されたことを特徴とするブラシレスモータ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記巻線は、複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線であり、前記スロットには前記セグメント導体が径方向に沿って並ぶように配置されることを特徴とするブラシレスモータ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記ティースの前記巻線が巻装される部分は、前記ロータと対向する側ほど周方向の幅が狭くなる縮幅部とされたことを特徴とするブラシレスモータ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記ロータは、ロータコアに複数の永久磁石が周方向に予め定められた間隔で配置され、前記永久磁石と前記永久磁石との間に形成される前記ロータコアの疑似磁極と前記永久磁石にて形成される磁石磁極とが周方向に交互に配置されるものであり、
   前記ロータコアには、前記永久磁石を配置するための同永久磁石よりも大きい設置部が形成され、
   前記複数の永久磁石が２つの組に区分され、一方の組の複数の永久磁石は前記設置部に対して正回転方向から前記疑似磁極側に片寄せ固定され、他方の組の複数の永久磁石は前記設置部に対して逆回転方向から前記疑似磁極側に片寄せ固定されたことを特徴とするブラシレスモータ。
9. 請求項８に記載のモータにおいて、
   前記設置部には、周方向に前記永久磁石を係止する係止部が設けられ、
   前記一方の組の複数の永久磁石は前記係止部に対して正回転方向から当接して片寄せ固定され、前記他方の組の複数の永久磁石は前記係止部に対して逆回転方向から当接して片寄せ固定されたことを特徴とするブラシレスモータ。
10. 複数のコアシートが軸方向に積層されてなり径方向に延びるティース間のスロットがｍ個形成されたステータコア、及び前記スロットに配置されると共に前記ティースに巻装される巻線を有するステータと、
    磁極がｎ個のロータと
    を備えたブラシレスモータの製造方法であって、
    同一の打ち抜き型で打ち抜かれたコアシート、又は同一の打ち抜き型で打ち抜かれたままの周方向の角度で予め設定された数だけ積層されたコアシート群を、
    （ｉ（但しｉは自然数）×ｎ）＜（ｎとｍの最小公倍数）を満たし、且つ、
    （ｉ×ｎ×ｊ（但しｊは自然数）×（３６０／ｍ））＝（３６０×Ｎ（但しＮは自然数））を満たさないｊの解における１つの解と、スロット間隔角度であるｋとの積の角度だけ周方向に回転させつつ積層して前記ステータコアを形成する回転積層工程を備え、
    前記ステータコアは、
    前記コアシート、又は前記コアシート群が、
    （ｎ×ｋ）と３６０との最小公倍数を（ｎ×ｋ）で割り算した値の倍数の数だけ積層されてなることを特徴とするブラシレスモータの製造方法。