WO2022270397A1 - モータ、およびモータの製造方法 - Google Patents

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WO2022270397A1
WO2022270397A1 PCT/JP2022/024094 JP2022024094W WO2022270397A1 WO 2022270397 A1 WO2022270397 A1 WO 2022270397A1 JP 2022024094 W JP2022024094 W JP 2022024094W WO 2022270397 A1 WO2022270397 A1 WO 2022270397A1
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stator
shaft
rotor
motor
bearing
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PCT/JP2022/024094
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English (en)
French (fr)
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勇太 榎園
大地 東
達哉 齋藤
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住友電気工業株式会社
住友電工焼結合金株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos

Definitions

  • the present disclosure relates to motors and methods of manufacturing motors.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-102188 filed in Japan on June 21, 2021, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • the axial gap type rotary electric machine of Patent Document 1 includes a case, a stator, a rotor, a shaft, and a bearing.
  • the case includes a cylindrical peripheral wall portion and a pair of disk-shaped plates. A pair of plates are attached to both ends of the peripheral wall. A through hole is formed in the center of the pair of plates. A shaft is provided in the through hole.
  • the stator and rotor are arranged to face each other in the axial direction of the shaft within the case.
  • the stator is arranged on the plate.
  • the rotor is provided with a gap from the stator.
  • the shaft is the axis of rotation of the rotor.
  • the bearing rotatably supports the shaft.
  • the motor of the present disclosure includes a shaft, a bearing rotatably supporting the shaft, a rotor fixed integrally with the shaft, and a gap of a design length in the axial direction of the shaft with respect to the rotor. and a stator arranged with a gap, the stator having a stator core made of a compacted body, the stator core having a first surface facing the gap and the first surface in the axial direction. and a second surface provided on the opposite side of the second surface, and at least one of the first surface and the second surface has grinding marks.
  • a method of manufacturing a motor according to the present disclosure includes a step of adjusting the height of a stator in an axial gap type motor, and a step of assembling parts of the motor. and a bearing that rotatably supports the shaft, the stator has a stator core made of a compacted body, and the step of adjusting the height of the stator includes: obtaining a design height of the stator core in consideration of the actual dimensions of the shaft and the bearing; wherein the design height is a height where the length of the gap between the rotor and the stator is the design length, and the first surface faces the gap and the second surface is a surface provided on the opposite side of the first surface in the axial direction of the shaft.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an outline of a motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged area A of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional schematic diagram showing another example of the region A in FIG. 1 in an enlarged manner.
  • 4 is a schematic perspective view of a stator core provided in the motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4.
  • FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged region B of FIG.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the load on the inner race of the first bearing and the amount of displacement of the inner race with respect to the outer race of the first bearing.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of grinding in the motor manufacturing method according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of grinding in the motor manufacturing method according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the outline of the motor according to the second embodiment.
  • One of the purposes of the present disclosure is to provide a motor with excellent assembly accuracy.
  • Another object of the present disclosure is to provide a method of manufacturing a motor that is excellent in manufacturability of the motor.
  • the motor of the present disclosure has excellent assembly accuracy.
  • the manufacturing method of the motor of the present disclosure is excellent in manufacturability of the motor of the present disclosure.
  • Axial gap type motors are manufactured, for example, through two assembling steps of temporary assembly and final assembly of motor parts.
  • the reason for temporarily assembling the parts is that it is difficult to make the length of the gap between the stator and the rotor the design length if the parts are assembled only once.
  • the design gap length is a target value of the design gap length determined based on the motor specifications. Therefore, the length of the gap of the motor that is temporarily assembled is measured. A difference between the measured length of the gap obtained by measurement and the design length of the gap is obtained. After obtaining the measured length of the gap, disassemble the motor.
  • the parts are assembled.
  • a shim is placed between the bearing and the plate.
  • the placement of the shim moves the bearing away from the plate by the thickness of the shim.
  • the shaft supported by the bearings is displaced in the axial direction of the shaft.
  • Misalignment of the shaft separates the rotor from the stator.
  • the separation of the rotor causes the length of the gap to be longer than the measured length. That is, the length of the gap is longer than the measured length by the thickness of the shim. Since the thickness of the shim is the same as the above difference, the length of the gap can be the designed length.
  • the parts are assembled twice, so the manufacturing work becomes complicated. Moreover, in the manufacturing method described above, the number of parts increases by the number of shims. Also, the use of shims may increase mechanical losses due to increased bearing preload.
  • the inventors diligently studied a method of manufacturing a motor that does not use shims. As a result, the inventors have developed a manufacturing method that enables the length of the gap between the stator and rotor to be substantially the same as the design length in a single assembly of the parts.
  • the embodiments of the present disclosure are listed and described.
  • a motor includes a shaft, a bearing rotatably supporting the shaft, a rotor fixed integrally with the shaft, and an axial direction of the shaft with respect to the rotor. and a stator arranged with a gap of a design length, the stator has a stator core made of a powder compact, the stator core has a first surface facing the gap, and the and a second surface provided on the opposite side of the first surface in the axial direction, and at least one of the first surface and the second surface has grinding marks.
  • the above motor has excellent assembly accuracy. Grinding marks are formed by grinding during the manufacturing process.
  • the stator core is made of a powder compact with lower dimensional accuracy than the electromagnetic steel sheet, the stator core can be made to have a height that allows the gap length to be the designed length by grinding.
  • the above motor does not have shims, it is possible to suppress an increase in the number of parts. Moreover, since the motor can suppress an increase in preload of the bearings, an increase in mechanical loss can be suppressed.
  • the stator core has an annular plate-shaped yoke and a plurality of columnar teeth arranged at intervals in the circumferential direction of the yoke
  • the yoke has an outer peripheral surface, an inner peripheral surface, a planar upper surface and a planar lower surface connecting the outer peripheral surface and the inner peripheral surface
  • each of the plurality of teeth is connected to the upper surface of the yoke and an end surface connected to an end of the side surface opposite to the side connected to the upper surface, the lower surface being the second surface, and the end surface being the first surface.
  • a difference between a maximum value and a minimum value of the height between the lower surface of the yoke and the end surface of each of the plurality of teeth may be 0.02 mm or less.
  • the above motor is easy to reduce noise and vibration. This is because torque ripple is easily reduced when the difference is 0.02 mm or less.
  • the relative density of the compact may be 90% or more.
  • a powder compact with a relative density of 90% or more can easily improve magnetic properties such as saturation magnetic flux density.
  • a compacted body having a relative density of 90% or more tends to improve mechanical properties such as strength.
  • the powder compact includes a plurality of coated particles, and each of the plurality of coated particles is made of a soft magnetic material. It has metal particles and an insulating coating covering the metal particles, the metal particles being composed of pure iron or an iron-based alloy, and the iron-based alloy being an Fe—Si alloy or an Fe—Al alloy. , or an Fe—Si—Al alloy.
  • the saturation magnetic flux density of pure iron is higher than that of iron-based alloys. Therefore, if the metal particles of the powder compact are made of pure iron, the saturation magnetic flux density of the compact is likely to increase. Also, the formability of pure iron is superior to iron-based alloys. Therefore, if the metal particles of the powder compact are made of pure iron, the relative density of the powder compact tends to increase.
  • Iron loss such as eddy current loss in iron-based alloys is easier to reduce than in pure iron. Therefore, if the metal particles of the powder compact are composed of an iron-based alloy, the loss of the powder compact can be easily reduced.
  • the above motor is excellent in assembly accuracy because the fastening member can suppress the deviation between the stator and the first plane.
  • the number of stators and the number of rotors may be one each.
  • the above motor is of the single-stator/single-rotor type.
  • the above motor has excellent assembly accuracy.
  • the number of stators may be two and the number of rotors may be one.
  • the above motor is a double stator/single rotor type.
  • the above motor has excellent assembly accuracy.
  • a method for manufacturing a motor includes the steps of adjusting the height of a stator in an axial gap type motor, and assembling parts of the motor, wherein the parts include a rotor and , the stator, a shaft that is a rotation axis of the rotor, and a bearing that rotatably supports the shaft, the stator having a stator core made of a compacted body, and the height of the stator
  • the step of adjusting the height includes: obtaining a design height of the stator core in consideration of the actual dimensions of each of the shaft and the bearing; and grinding at least one of the second surface, wherein the design height is a height at which the length of the gap between the rotor and the stator is the design length, and the first The surface is a surface facing the gap, and the second surface is a surface provided on the opposite side of the first surface in the axial direction of the shaft.
  • the above motor manufacturing method includes a step of determining the design height and a step of grinding a predetermined surface of the stator core so as to achieve the determined design height, thereby making it possible to manufacture a stator core with the design height.
  • the design height is the height of the stator core where the length of the gap is the design length.
  • the rotor has an annular plate-shaped rotor body and at least one magnet fixed to the rotor body, and the rotor body has , the magnet has a first surface facing the magnet, the magnet has a first end surface facing the stator, and the step of determining the design height is performed on the rotor to which the rotor body and the magnet are fixed.
  • the design height may be obtained by considering the actual length between the first surface of the rotor body and the first end surface of the magnet.
  • the above motor manufacturing method can obtain an accurate design height, so it is possible to manufacture a motor with excellent assembly accuracy.
  • the step of assembling the parts is repeated, and the step of determining the design height includes a number of the shafts that is less than the number of the motors to be manufactured; and the average value of the actual dimensions of each of the bearings to determine the design height.
  • the above motor manufacturing method can obtain an accurate design height, so it is possible to manufacture a motor with excellent assembly accuracy.
  • the grinding process may be surface grinding.
  • the above motor manufacturing method makes it easy to manufacture a stator core with a designed height.
  • the part includes a case having a first plane on which the stator is mounted, and the step of grinding includes: The second surface may be ground while the stator and the case are combined.
  • the above motor manufacturing method can manufacture a motor with excellent assembly accuracy.
  • the part includes a case having a first plane on which the stator is mounted, and the step of grinding includes: At least one of the first surface and the second surface of the stator core may be ground while the stator and the case are not combined.
  • the stator core can be easily ground, so the above motor manufacturing method can manufacture a motor with excellent assembly accuracy. In addition, it is easy to remove the grinding dust of the stator core.
  • FIG. 1 is a sectional view of the motor 1 taken along a plane parallel to the axial direction of the shaft 4.
  • FIG. 1 exemplifies a single-stator/single-rotor axial gap motor as the motor 1 .
  • a single-stator/single-rotor motor is a motor in which the number of stators 2 and the number of rotors 3 are one each.
  • An axial gap motor is a motor in which a stator 2 and a rotor 3 face each other with a gap in the axial direction of a shaft 4 .
  • FIG. 4 is a perspective view showing only the stator core 21 of the motor 1 for convenience of explanation.
  • the motor 1 of this embodiment includes a stator 2 , a rotor 3 , a shaft 4 and a first bearing 51 .
  • the motor 1 has a stator 2, a rotor 3 and a shaft 4 housed in a case 7 which will be described later.
  • the stator 2 and the rotor 3 in the case 7 face each other with a gap in the axial direction of the shaft 4 .
  • the length of this gap along the axial direction satisfies the design length G1.
  • the design length G1 is a target value of the designed gap length determined based on the specifications of the motor 1 .
  • the design length G1 has a certain allowable width.
  • One of the features of the motor 1 of this embodiment is that the stator 2 has a specific stator core 21 .
  • the stator 2 is arranged on the first plane 71f of the case 7, as shown in FIG.
  • the stator 2 includes a stator core 21 and a plurality of coils 25, as shown in FIG.
  • the stator core 21 includes an annular plate-shaped yoke 22 and a plurality of columnar teeth 23 .
  • the yoke 22 magnetically couples adjacent teeth 23 among the teeth 23 arranged in the circumferential direction of the yoke 22 .
  • the yoke 22 has a planar upper surface 22a, a planar lower surface 22b, an outer peripheral surface, and an inner peripheral surface.
  • the upper surface 22a and the lower surface 22b are surfaces connecting the outer peripheral surface and the inner peripheral surface.
  • the upper surface 22a is a surface connected to the side surfaces 23b of the teeth 23.
  • the lower surface 22b is a surface in contact with the first plane 71f.
  • the lower surface 22 b is the second surface 21 s of the stator core 21 .
  • the second surface 21s is a surface arranged on the opposite side of the shaft 4 in the axial direction from the first surface 21f in the stator core 21 .
  • a first surface 21f of the stator core 21 faces the gap.
  • the up and down referred to here does not necessarily coincide with the up and down of the motor 1 .
  • the teeth 23 are provided with coils 25 as shown in FIG.
  • the number of teeth 23 is plural.
  • Each tooth 23 is arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the yoke 22 .
  • Each tooth 23 protrudes perpendicularly to the upper surface 22a of the yoke 22 shown in FIG.
  • Each of the teeth 23 and the yoke 22 of the present embodiment are configured as an integrated compacted body. The powder compact will be described later.
  • Each tooth 23 has the same shape and size.
  • the shape of each tooth 23 is prismatic or cylindrical.
  • Each tooth 23 has a side surface 23b and an end surface 23a.
  • the side surface 23 b is a surface connected to the upper surface 22 a of the yoke 22 .
  • the end surface 23a is a surface connected to the side surface 23b.
  • the end surface 23a is the first surface 21f.
  • the end surface 23a faces magnets 35 of the rotor 3, which will be described later.
  • ⁇ Grinding marks> At least one of the lower surface 22b, which is the second surface 21s, and the end surface 23a, which is the first surface 21f, has grinding marks. Grinding marks are formed by grinding during the manufacturing process. In FIG. 4, for convenience of explanation, the grinding mark 231 is exaggeratedly shown on one end surface 23a. FIG. 4 omits the grinding marks provided on the other end face 23a. Grinding traces 231 are streak-like irregularities generated during grinding. The lines of the grinding marks 231 are formed along the direction of relative movement between the end surface 23a and a grinder 1000, which will be described later with reference to FIGS. 8 and 9, during grinding.
  • Grinding marks refer to streak-like unevenness that satisfies, for example, an arithmetic mean roughness Ra of 0.1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • Arithmetic mean roughness Ra is a value measured according to JIS B 0601 (2013).
  • the arithmetic mean roughness Ra may further satisfy 0.1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, particularly 0.1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • Each side surface 23b is not ground, unlike each end surface 23a. If the second surface 21s is ground during the manufacturing process, grinding marks similar to the grinding marks 231 shown in FIG. 4 are also provided on the second surface 21s, although not shown.
  • the stator core 21 has a hole as shown in FIG. A fastening member 91 is provided in this hole.
  • the fastening member 91 fixes the stator core 21 to the first plane 71f.
  • the fastening member 91 suppresses misalignment between the stator 2 and the first plane 71f.
  • An example of the fastening member 91 is a screw or bolt.
  • the hole is formed halfway through the tooth 23 from the second surface 21s.
  • the number of holes may be less than the number of teeth 23 or may be the same as the number of teeth 23 .
  • the height of the stator core 21 satisfies the design height H1 as shown in FIGS.
  • the design height H1 is the height of the stator core 21 at which the length of the gap is the design length G1.
  • the design height H1 has a certain allowable width.
  • the above difference is the difference between the maximum value and the minimum value of the length between each end surface 23a and the lower surface 22b.
  • a micrometer is used to measure the length between each end surface 23a and the lower surface 22b.
  • a plurality of measurement points are selected on each end surface 23a.
  • the measurement point is set on a straight line drawn so as to pass through the center of gravity of the end surface 23 a and the center of the yoke 22 in a plan view of the stator core 21 , for example. Three or more measurement points are selected on the straight line.
  • the measurement points include the center of gravity of the end face 23a, the edge of the end face 23a near the center of the yoke 22, and the edge of the end face 23a far from the center of the yoke 22 on the straight line.
  • the length between each end surface 23a and the lower surface 22b is the average value of the lengths of the straight lines that connect the lower surface 22b and each measurement point among the straight lines perpendicular to the lower surface 22b.
  • the difference may be 0.02 mm or less. If the difference is 0.02 mm or less, the torque ripple of the motor 1 is small. Therefore, noise and vibration of the motor 1 are small. The smaller the difference, the easier it is to reduce the torque ripple. Said difference may be 0.01 mm or less, even 0.008 mm or less, in particular 0.005 mm or less.
  • the parallelism between the lower surface 22b and each end surface 23a may be 0.02 mm or less. If the parallelism is 0.02 mm or less, the torque ripple of the motor 1 is small. Therefore, noise and vibration of the motor 1 are small. The smaller the degree of parallelism, the easier it is to reduce the torque ripple.
  • the parallelism may be 0.01 mm or less, further 0.008 mm or less, especially 0.005 mm or less.
  • the above parallelism is obtained as follows.
  • a height gauge with a grade 0 platen is used.
  • the stator core 21 is placed on the surface plate so that the end surface 23a faces upward.
  • a plurality of measurement points are selected on each end surface 23a.
  • a measurement point is set on a straight line drawn so as to pass through the center of gravity of the end surface 23 a and the center of the yoke 22 in a plan view of the stator core 21 .
  • Three or more measurement points are selected on the straight line.
  • the measurement points on the straight line include the center of gravity of the end face 23a, the edge of the end face 23a near the center of the yoke 22, and the edge far from the center of the yoke 22 of the end face 23a.
  • the parallelism between the lower surface 22b and each end surface 23a is the average value of the lengths of the straight lines that connect the surface plate and each measurement point among the straight lines perpendicular to the surface plate.
  • a compacted body that constitutes the stator core 21 is composed of an aggregate of a plurality of coated particles 24 shown in FIG. Coated particles 24 have metal particles 241 and insulating coatings 242 .
  • the metal particles 241 are made of a soft magnetic material.
  • Soft magnetic materials are pure iron or iron-based alloys.
  • Pure iron is iron with a purity of 99% or more. That is, pure iron has an iron (Fe) content of 99% by mass or more.
  • the saturation magnetic flux density of pure iron is higher than that of iron-based alloys. Therefore, if the metal particles 241 of the powder compact are made of pure iron, the saturation magnetic flux density of the compact is likely to be improved. Also, the formability of pure iron is superior to iron-based alloys. Therefore, if the metal particles 241 of the compacted body are made of pure iron, the relative density of the compacted body tends to increase.
  • An iron-based alloy is one that contains additional elements, with the balance being Fe and unavoidable impurities. Iron-based alloys contain the most Fe.
  • the iron-based alloy is, for example, at least selected from the group consisting of Fe—Si (silicon) alloys, Fe—Al (aluminum) alloys, Fe—Si—Al alloys, and Fe—Ni (nickel) alloys. It is one kind.
  • Fe—Si based alloys is silicon steel.
  • An example of the Fe--Si--Al alloy is sendust.
  • An example of the Fe—Ni alloy is permalloy.
  • the electrical resistance of iron-based alloys is greater than that of pure iron.
  • the iron-based alloy easily reduces iron loss such as eddy current loss. Therefore, if the metal particles 241 of the powder compact are made of an iron-based alloy, the loss of the powder compact can be easily reduced.
  • the powder compact may contain both metal particles composed of pure iron and metal particles composed of an iron-based alloy.
  • the insulating coating 242 covers the metal particles 241 .
  • the insulating coating 242 can reduce iron loss such as eddy current loss.
  • a powder compact provided with the insulating coating 242 tends to reduce loss.
  • the material of the insulating coating 242 is, for example, oxide. Examples of oxides are phosphates, silica, magnesium oxide or aluminum oxide. Phosphate has excellent adhesion to the metal particles 241 and also has excellent deformability. Therefore, if the insulating coating 242 is made of phosphate, the insulating coating 242 is likely to deform following the deformation of the metal particles 241 in the process of producing the compact. Therefore, the insulating coating 242 is less likely to be damaged. Since the insulating coating 242 is less likely to be damaged, the loss of the powder compact can be easily reduced.
  • the relative density of the compact may be 90% or more.
  • a green compact having a relative density of 90% or more can easily improve the saturation magnetic flux density.
  • a green compact having a relative density of 90% or more is likely to improve mechanical properties such as strength.
  • the relative density may be 93% or higher, or even 95% or higher.
  • the relative density may be 99% or less.
  • “Relative density of the compact” refers to the ratio (%) of the actual density of the compact to the true density of the compact. That is, the relative density of the compact is obtained by [(actual density of compact/true density of compact) ⁇ 100].
  • the actual density of the green compact is obtained by immersing the green compact in oil and impregnating the green compact with oil, [oil-impregnated density x (mass of green compact before oil impregnation / pressure after oil impregnation (Mass of powder compact)].
  • the oil-impregnated density is (mass of compacted product after impregnated with oil/volume of compacted product after impregnated with oil).
  • the actual density of the green compact can be determined by (mass of green compact before oil impregnation/volume of green compact after oil impregnation).
  • the volume of the compacted body after impregnation with oil can typically be measured by a liquid displacement method.
  • the true density of the powder compact is the theoretical density when voids are not included inside.
  • Each coil 25 has a tubular portion.
  • the cylindrical portion is configured by spirally winding a wire.
  • the coil 25 of this embodiment is an edgewise wound coil.
  • a covered rectangular wire is used for the winding of the coil 25 .
  • Each coil 25 is arranged on the outer circumference of the side surface 23 b of the tooth 23 .
  • the cross-sectional shape of the cylindrical portion of each coil 25 is, for example, a shape corresponding to the cross-sectional shape of the teeth 23 .
  • the axial length of the cylindrical portion is slightly shorter than the length of the teeth 23 .
  • FIG. 1 only the cylindrical portion is shown, and the illustration of both end portions of the winding is omitted.
  • the rotor 3 is provided with a gap from the stator 2 .
  • the rotor 3 is integrally fixed to the shaft 4 . This fixation allows the rotor 3 to rotate integrally with the shaft 4 around the rotation axis of the shaft 4 .
  • the rotor 3 comprises a rotor body 31 and at least one magnet 35 .
  • the rotor body 31 is rotatably supported by the shaft 4 with respect to the case 7 .
  • the rotor body 31 is an annular member.
  • the rotor body 31 is provided with a through hole in the center.
  • a third shaft portion 43 of the shaft 4, which will be described later, is provided in this through hole.
  • the rotor main body 31 and the shaft 4 are combined by press-fitting the shaft 4 into the through hole. The press-fitting tends to reduce the deflection of the rotor 3 .
  • the position of the rotor body 31 along the axial direction of the shaft 4 is determined by the rotor body 31 coming into contact with a second end surface 42s of the second shaft portion 42, which will be described later.
  • the rotor body 31 has a first surface 31f, a second surface 31s, an inner peripheral surface and an outer peripheral surface.
  • the first surface 31f and the second surface 31s connect the inner peripheral surface and the outer peripheral surface.
  • the first surface 31f is a surface facing the stator 2 .
  • the second surface 31s is a surface facing the second bearing 55 shown in FIG. The second bearing 55 will be described later.
  • a concave portion 32 is provided on the first surface 31f of the present embodiment.
  • the recess 32 opens toward the stator 2 .
  • a magnet 35 is fixed to the bottom surface 32 a of the recess 32 .
  • the inner peripheral surface of the rotor body 31 is in contact with the third shaft portion 43 of the shaft 4 .
  • the outer peripheral surface of the rotor body 31 is not in contact with the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 73 of the case 7, as shown in FIG. A space is provided between the outer peripheral surface of the rotor body 31 and the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 73 of the case 7 .
  • the number of magnets 35 may be one or plural. If the number of magnets 35 is one, compared with the case where the number of magnets 35 is plural, the number of parts is small and the rotor 3 is easy to manufacture. Therefore, it is easy to improve the manufacturability of the motor 1 . Moreover, it is easy to manufacture the motor 1 with excellent assembly accuracy.
  • the shape of the magnets 35 is annular.
  • One sheet of magnet 35 has S poles and N poles alternately arranged in the circumferential direction.
  • the specific number of magnets 35 is the same as the number of teeth 23 .
  • the plurality of magnets 35 are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the rotor body 31 .
  • the shape of each magnet 35 is, for example, a flat plate shape.
  • the planar shape of each magnet 35 is the same as the planar shape of the end face 23a of the tooth 23, for example.
  • Each magnet 35 is magnetized in the axial direction of the rotating shaft of the rotor 3 .
  • the magnetization directions of the magnets 35 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor body 31 are opposite to each other.
  • the magnet 35 repeats attraction and repulsion with respect to each tooth 23 by the rotating magnetic field generated by the stator 2 , thereby rotating the rotor 3 .
  • the magnet 35 is a permanent magnet.
  • permanent magnets are ferrite magnets, neodymium magnets, samarium-cobalt magnets, or bonded magnets.
  • neodymium magnets and samarium-cobalt magnets have strong magnetic forces.
  • a shaft 4 is a rotating shaft of the rotor 3 .
  • the shaft 4 is composed of a solid round bar-shaped body.
  • the shaft 4 has a plurality of shaft portions with different outer diameters, as shown in FIG.
  • the plurality of shaft portions are configured integrally.
  • the shaft 4 of the present embodiment has a first shaft portion 41, a second shaft portion 42, a third shaft portion 43, and a fourth shaft portion in order from the first plate portion 71 of the case 7 toward the second plate portion 72. 44 and a fifth shaft portion 45 .
  • the first shaft portion 41 is provided inside the first bearing 51 as shown in FIG.
  • the outer peripheral surface of the first shaft portion 41 is in contact with the inner peripheral surface of the inner race 52 of the first bearing 51, as shown in FIG.
  • the second shaft portion 42 has a diameter larger than that of the first shaft portion 41, as shown in FIG.
  • the second shaft portion 42 as shown in FIG. 2, has a first end surface 42f and a second end surface 42s.
  • the first end surface 42 f contacts the first end surface 52 f of the inner race 52 .
  • the first end face 42f is not in contact with the outer race 53 of the first bearing 51.
  • the second end surface 42 s is in contact with the first surface 31 f of the rotor body 31 .
  • the third shaft portion 43 is provided in the through hole of the rotor body 31, as shown in FIG.
  • the outer peripheral surface of the third shaft portion 43 is in contact with the inner peripheral surface of the rotor body 31 as shown in FIG.
  • the third shaft portion 43 has a diameter smaller than that of the second shaft portion 42, as shown in FIG.
  • the third shaft portion 43 has an end face 43a, as shown in FIG.
  • the end face 43 a contacts the first end face of the inner race 56 of the second bearing 55 .
  • the fourth shaft portion 44 is provided inside the second bearing 55 as shown in FIG.
  • the outer peripheral surface of the fourth shaft portion 44 is in contact with the inner peripheral surface of the inner race 56 of the second bearing 55 .
  • the fourth shaft portion 44 has a smaller diameter than the diameter of the third shaft portion 43 .
  • the fifth shaft portion 45 is provided in the through hole 72h of the second plate portion 72 of the case 7.
  • the outer peripheral surface of the fifth shaft portion 45 is not in contact with the inner peripheral surface of the second plate portion 72 .
  • the fifth shaft portion 45 has a smaller diameter than the diameter of the fourth shaft portion 44 .
  • the first bearing 51 and the second bearing 55 support the shaft 4 rotatably around the rotation axis.
  • the first bearing 51 is attached to the first shaft portion 41 of the shaft 4 .
  • the second bearing 55 is attached to the fourth shaft portion 44 of the shaft 4 .
  • the configurations of the first bearing 51 and the second bearing 55 may be the same configuration as each other, or may be different configurations.
  • the first bearing 51 is a radial bearing or an angular bearing.
  • the first bearing 51 has an inner race 52 and an outer race 53, as shown in FIGS.
  • the first bearing 51 of this embodiment is a ball bearing in which balls 54 are arranged between an inner race 52 and an outer race 53 .
  • the inner peripheral surface of the inner race 52 is in contact with the outer peripheral surface of the first shaft portion 41 of the shaft 4 .
  • the outer peripheral surface of the outer race 53 is in contact with a projecting portion 71a, which will be described later.
  • the inner race 52 has a first end face 52f and a second end face 52s.
  • the outer race 53 has a first end face 53f and a second end face 53s.
  • the first end surface 52f is in contact with the first end surface 42f.
  • the first end surface 53f is not in contact with the shaft 4.
  • the second end face 52s is not in contact with the case 7.
  • the second end face 52s is in contact with a fixing member (not shown).
  • This fixing member mechanically fixes the first bearing 51 and the first shaft portion 41 .
  • An example of this fixing member is a retaining ring or a shaft nut. When a shaft nut is used as the fixing member, it is preferable to form a threaded portion on the outer peripheral surface of the first shaft portion 41 .
  • This fixing member may not be used.
  • the inner race 52 and the first shaft portion 41 are fixed by being fitted together.
  • the second end face 53s is in contact with the first plane 71f.
  • FIG. 2 shows an example in which the first end face 52f and the first end face 53f are not shifted along the axial direction of the first bearing 51.
  • FIG. 3 shows an example in which the first end face 52f and the first end face 53f are shifted along the axial direction of the first bearing 51.
  • the first end surface 52f and the first end surface 53f may be displaced along the axial direction of the first bearing 51 .
  • the second bearing 55 is a radial bearing or an angular bearing.
  • the configuration of the second bearing 55 is the same as that of the first bearing 51 . That is, the second bearing 55 has an inner race 56 and an outer race 57, as shown in FIGS.
  • the second bearing 55 is a ball bearing in which balls 58 are arranged between an inner race 56 and an outer race 57, as shown in FIG.
  • the inner peripheral surface of the inner race 56 is in contact with the outer peripheral surface of the third shaft portion 43 .
  • the outer peripheral surface of the outer race 57 is in contact with the inner peripheral surface of the recess 72a.
  • the recess 72 a is provided in the second plate portion 72 of the case 7 .
  • Each of inner race 56 and outer race 57 has a first end surface and a second end surface.
  • a first end surface of the inner race 56 is in contact with the end surface 43a.
  • a second end face of the inner race 56 is not in contact with the elastic member 8 and the case 7, which will be described later.
  • the second end face of the inner race 56 may be in contact with a fixed member similar to the first bearing 51, or may not be in contact with the fixed member. This is because the outer race 57 is pressed in the direction toward the rotor 3 by the elastic member 8 .
  • a first end face of the outer race 57 is not in contact with the rotor 3 and the shaft 4 .
  • a second end face of the outer race 57 is in contact with the elastic member 8 shown in FIG.
  • the elastic member 8 presses the second bearing 55 toward the rotor 3 .
  • the elastic member 8 is arranged between the outer race 57 and the bottom of the recess 72a.
  • An example of the elastic member 8 is a spring washer, a disc spring washer, a corrugated washer, or a rubber O-ring.
  • the case 7 accommodates the stator 2, the rotor 3, a portion of the shaft 4, the first bearing 51, the second bearing 55, and the like.
  • the case 7 includes a first plate portion 71 , a second plate portion 72 and a peripheral wall portion 73 .
  • the peripheral wall portion 73 and the second plate portion 72 of this embodiment are integrally formed.
  • the peripheral wall portion 73 and the first plate portion 71 of the present embodiment are configured separately.
  • the peripheral wall portion 73 and the first plate portion 71 may be configured integrally, and the peripheral wall portion 73 and the second plate portion 72 may be configured separately.
  • the peripheral wall portion 73, the first plate portion 71, and the second plate portion 72 may be configured separately.
  • the peripheral wall portion 73 and the first plate portion 71 of this embodiment are fixed to each other by a fastening member 92 .
  • An example of the fastening member 92 is, like the fastening member 91, a screw or bolt.
  • the peripheral wall portion 73 surrounds the outer peripheries of the stator 2 and the rotor 3 .
  • a hole is provided in the end surface of the peripheral wall portion 73 .
  • a fastening member 92 is provided in this hole.
  • the first plate portion 71 has a first flat surface 71f, a projecting portion 71a, a first through hole, a second through hole, and a third through hole.
  • the stator 2 is arranged on the first plane 71f.
  • the projecting portion 71 a is provided between the stator 2 and the first bearing 51 .
  • the projecting portion 71a is connected to the first plane 71f.
  • the shape of the projecting portion 71a is, for example, cylindrical.
  • the inner peripheral surface of the projecting portion 71 a is in contact with the outer peripheral surface of the outer race 53 .
  • the projecting portion 71 a can be used for positioning the first bearing 51 .
  • the outer peripheral surface of the projecting portion 71a may or may not be in contact with the inner peripheral surface of the yoke 22 .
  • a portion of the first shaft portion 41 is provided in the first through hole.
  • a fastening member 91 is provided in the second through hole.
  • the second through hole is provided at a portion of the stator core 21 corresponding to the hole portion.
  • a fastening member 92 is provided in the third through hole.
  • the third through hole is provided at a portion of the peripheral wall portion 73 corresponding to the hole portion.
  • the second plate portion 72 has a recess 72a in the center.
  • a through hole 72h is provided at the bottom of the recess 72a.
  • a fifth shaft portion 45 is provided in the through hole 72h.
  • the inner diameter of the through hole 72 h is larger than the outer diameter of the fifth shaft portion 45 . Therefore, the shaft 4 rotates without contacting the inner peripheral surface of the through hole 72h and the fourth shaft portion 44 .
  • the motor 1 of this embodiment has excellent assembly accuracy.
  • the stator core 21 is made of a powder compact with lower dimensional accuracy than the electromagnetic steel sheet, the stator core 21 can be made to have a height where the gap length is the design length H1 by grinding in the manufacturing process. is. Since the motor 1 does not have shims, it is possible to suppress an increase in the number of parts. Moreover, since the motor 1 can suppress an increase in preload of the bearings, an increase in mechanical loss can be suppressed.
  • FIG. 1 A method of manufacturing the motor of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 7 to 9.
  • FIG. The manufacturing method of the motor according to the present embodiment includes a process A and a process B. As shown in FIG. Process A adjusts the height of the stator. Process B assembles the parts of the motor.
  • Process A includes process A1 and process A2.
  • Step A1 obtains the design height H1 of the stator core 21 .
  • step A2 at least one of the lower surface 22b, which is the second surface 21s, and the end surface 23a, which is the first end surface 21f, of the stator core 21 is ground. By this grinding process, the height of the stator core 21 is set to the design height H1.
  • the parts assembled in step B are the parts of the motor 1 described above with reference to FIGS. In this embodiment, the parts include stator 2 , rotor 3 , shaft 4 , first bearing 51 , second bearing 55 , case 7 , elastic member 8 , fastening member 91 and fastening member 92 .
  • the stator core 21 is produced by pressure-molding raw material powder.
  • the raw material powder contains a plurality of coated particles.
  • the coated particles have metal particles and an insulating coating.
  • the material of the metal particles and the material of the insulating coating are as described above.
  • the raw material powder may contain a binder and a lubricant in addition to the coated particles. A lubricant may be applied to the inner peripheral surface of the die, which will be described later.
  • a press molding machine or the like can be used for pressure molding of the raw material powder.
  • a press molding machine includes a die, a core rod, an upper punch and a lower punch.
  • the die and core rod form a cavity that is filled with raw powder.
  • the upper punch and the lower punch pressure-mold the raw material powder filled in the cavity.
  • the pressure during pressure molding is, for example, 500 MPa or more and 2000 MPa or less. If the pressure during pressure molding is 500 MPa or more, a powder compact with a high relative density can be produced. If the pressure during pressure molding is 2000 MPa or less, the insulating coating on the coated particles is less likely to be damaged.
  • the pressure during pressure molding may be 700 MPa or more and 1800 MPa or less, and particularly 800 MPa or more and 1500 MPa or less.
  • step A1 the design height H1 of the stator core 21 manufactured as described above is obtained.
  • the design height H1 is obtained by considering the actual dimensions of each of the shaft 4 and the first bearing 51 .
  • the actual dimensions of the shaft 4 are dimensions of the shaft 4 actually measured before assembly.
  • the concept of actual dimensions is the same for the actual dimensions of the first bearing 51 .
  • Consideration of the actual dimensions includes consideration of the actual dimensions themselves and consideration of calculated values obtained from the actual dimensions.
  • the calculated value obtained from the actual dimensions of the shafts 4 is the average value of the actual dimensions of the shafts 4 obtained from the plurality of shafts 4 .
  • the concept of the calculated value is the same for the calculated value of the first bearing 51 as well.
  • the design height H1 takes into account the actual dimensions of each of the shaft 4 and the first bearing 51, as described above. It is required by doing.
  • the number of measurements for obtaining the average value may be less than the number of motors 1 manufactured. For example, assume that 1000 motors 1 are manufactured. If one part in one motor 1 is used, the number of measurements for finding the average value of the actual dimensions of the part should be less than 1000. Even if two parts are used, the number of measurements for obtaining the average value of the actual dimensions of the part should be less than 1000. More specifically, the average value is obtained from the actual dimensions of 50 or less parts. An average value may be obtained for each lot of a certain part.
  • the design height H1 is obtained by "length L1+length L2+length L3-(length L4+design length G1)".
  • the design height H1 is obtained by “length L1+length L2 ⁇ design length G1”.
  • Length L1 is the height of first bearing 51 .
  • the length L2 is the length of the second shaft portion 42 . That is, the length L2 is the length between the first end surface 42f and the second end surface 42s.
  • Length L3 is the depth of recess 32 . That is, the length L3 is the length between the first surface 31f and the bottom surface 32a.
  • Length L4 is the thickness Tm of magnet 35 . When the magnet 35 and the rotor body 31 are fixed with the adhesive 38, the length L4 is the sum of the thickness Tm of the magnet 35 and the thickness Ta of the adhesive 38. All of these lengths are lengths along the axial direction of the shaft 4 .
  • the actual size of the length L1 may be either the actual height of the inner race 52 or the actual height of the outer race 53.
  • the actual height of the outer race 53 is easier to measure than the actual height of the inner race 52 .
  • the actual height of the inner race 52 or the actual height of the outer race 53 is the average value of heights at a plurality of measurement points. Measurement points are taken at equal intervals in the circumferential direction of the inner race 52 or the outer race 53 .
  • the number of measurement points shall be 3 or more.
  • the actual dimension of length L2 is the average value of lengths at multiple measurement points.
  • the measurement points are taken at regular intervals in the circumferential direction of the second shaft portion 42 .
  • the number of measurement points shall be 3 or more.
  • the actual dimension of length L3 is the average value of depths at multiple measurement points. Measurement points are taken at equal intervals on the circumference of three concentric circles.
  • the three circumferences refer to the circumference of the inner peripheral edge of the recess 32, the circumference of the outer peripheral edge of the recess 32, and the middle point between the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the recess 32 when viewed from above. Circumferential.
  • the number of measurement points on each circumference shall be 3 or more.
  • a measurement point on the circumference of the inner peripheral edge, a measurement point on the circumference of the outer circumference, and a measurement point on the circumference of the intermediate point are located on a straight line along the radial direction of the rotor 3. .
  • the actual dimension of the length L4 is the average value of the thicknesses Tm of the plurality of magnets 35 when the number of magnets 35 is plural.
  • Each thickness Tm may be the thickness at one measurement point, or may be the average value of the thicknesses Tm at a plurality of measurement points.
  • One measurement point is the center of gravity of the first end face 35f when the magnet 35 is viewed from above.
  • a plurality of measurement points are set on a straight line drawn so as to pass through the center of gravity of the first end surface 35 f and the center of the rotor 3 in plan view of the magnet 35 . Three or more measurement points are taken on the straight line.
  • the plurality of measurement points on the straight line are the center of gravity of the first end face 35f, the edge of the first end face 35f near the center of the rotor 3, and the edge far from the center of the rotor 3 of the first end face 35f. including the part and
  • the actual dimension of the length L4 is the average value of the thicknesses Tm at a plurality of measurement points.
  • Measurement points are taken at equal intervals on the circumference of three concentric circles.
  • the three circumferences are the circumference of the inner circumference of the first end face 35f, the circumference of the outer circumference of the first end face 35f, and the inner circumference and the outer circumference of the first end face 35f. It shall be on the circumference of the midpoint to the rim.
  • the number of measurement points on each circumference shall be 3 or more.
  • a measurement point on the circumference of the inner peripheral edge, a measurement point on the circumference of the outer circumference, and a measurement point on the circumference of the intermediate point are located on a straight line along the radial direction of the rotor 3. .
  • the thickness at each measurement point is the length along the axial direction of the rotor 3 at each measurement point.
  • the actual dimension of the length L4 is the actual dimension when the rotor body 31 and the magnet 35 are fixed when the adhesive 38 is provided. That is, the actual dimension of the length L4 is the average length along the axial direction of the rotor 3 between the measurement point of the thickness Tm of the magnet 35 and the bottom surface 32a of the recess 32 described above.
  • the shift amount g is the length along the axial direction of the first bearing 51 between the first end surface 53f and the first end surface 52f.
  • the amount of deviation g is determined by considering the load acting on the inner race 52 due to the weight of the shaft 4 and the rotor 3 and the load acting on the inner race 52 due to the attraction of the magnet 35 to the stator 2 . Further, the amount of deviation g acts on the inner race 52 due to the load acting on the inner race 52 due to the weight of the second bearing 55 and the pressing force of the elastic member 8 pressing the second bearing 55 toward the first bearing 51 . It is obtained by considering at least one of the load.
  • a load due to the weight of the shaft 4 and the rotor 3 and a load due to the attraction of the magnet 35 to the stator 2 are mainly applied to the inner race 52 .
  • At least one of a load due to the weight of the second bearing 55 and a load due to the pressing force of the elastic member 8 pressing the second bearing 55 toward the first bearing 51 acts on the inner race 52 .
  • the first end surface 52f may be displaced from the first end surface 53f.
  • the displacement of the first end surface 52f is greatly affected by the attractive force of the magnet 35. As shown in FIG. That is, the stronger the magnetic force of the magnet 35, the more the first end surface 52f is displaced.
  • the length of the gap is shorter than the design length G1 by the amount of deviation g. Therefore, the shift amount g is taken into consideration.
  • the amount of deviation g can be obtained from a graph such as that shown in FIG.
  • the load (N) on the vertical axis in FIG. 7 indicates the load on the inner race 52 of the first bearing 51 .
  • the shift amount (mm) on the horizontal axis in FIG. 7 indicates the shift amount g of the first end surface 52f of the inner race 52 from the first end surface 53f of the outer race 53 of the first bearing 51.
  • the graph in FIG. 7 should be prepared in advance. Specifically, the graph of FIG. 7 can be obtained by applying the load in the axial direction of the first bearing 51 to the inner race 52 while displacing it.
  • the design height H1 is obtained by "(length L1-shift amount g)+length L2+length L3-(length L4+design length G1)".
  • the first surface 31f and the first end surface 35f are flush with each other, and the first end surface 52f and the first end surface 53f are displaced along the axial direction of the first bearing 51.
  • the design height H1 is obtained by "(length L1-shift amount g)+length L2-design length G1".
  • Step A2 grinding is performed by the difference between the design height H1 obtained in step A1 and the actual height of the stator core 21.
  • FIG. When both the lower surface 22b, which is the second surface 21s, and the end surface 23a, which is the first surface 21f, are ground, the total grinding length is the actual dimension of the design height H1 obtained in step A1 and the height of the stator core 21. be the difference between
  • the actual height of the stator core 21 is determined by the actual length between the lower surface 22b and the end surface 23a.
  • the actual length between the lower surface 22b and the end surface 23a is obtained by the same measuring method as the method for measuring the length between each end surface 23a and the lower surface 22b described above.
  • the timing for performing step A2 is before step B, which will be described later, or between steps B2 and B3.
  • FIG. 8 shows an example of performing grinding before step B.
  • FIG. 9 shows an example of performing grinding between steps B2 and B3.
  • the stator core 21 is ground while the stator core 21 and the first plate portion 71 are not combined. In this case, at least one of the lower surface 22b and the end surface 23a of the stator core 21 can be ground.
  • the stator core 21 is ground while the stator core 21 and the first plate portion 71 are combined. In this case, only the end surface 23a can be ground.
  • a grinder 1000 can be used for grinding in both FIGS.
  • the grinding process may be surface grinding. Surface grinding easily aligns the positions of the end faces 23a in the height direction of the stator core 21 .
  • the end surface 23a When grinding the end surface 23a, the end surface 23a may be ground while fixing the end of the side surface 23b of each tooth 23 as shown in FIG. 8 or FIG.
  • a plate member 1100 as shown in FIG. 8 may be used to fix the ends.
  • the plate member 1100 has a plurality of through holes 1110 .
  • the through holes 1110 are holes into which the ends of the teeth 23 can be inserted.
  • the number of through holes 1110 corresponds to the number of teeth 23 .
  • the inner peripheral shape of through hole 1110 is similar to the outer peripheral shape of teeth 23 .
  • the size of the through hole 1110 is such that the end can be inserted, and the gap between the side surface 23b and the inner peripheral surface of the through hole 1110 is minute when the end is inserted.
  • the inner peripheral shape and size of each through hole 1110 are the same.
  • Each tooth 23 is inserted into each through hole 1110 as shown in FIG. 8 or FIG.
  • the inner peripheral surface of the through hole 1110 holds the side surface 23b.
  • the end surface 23a is ground in the held state. 8 and 9 show exaggerated areas of the teeth 23 exposed from the plate member 1100 for convenience of explanation.
  • the plate-like member 1100 may also be ground together.
  • the grinding marks 231 described with reference to FIG. 4 are formed on the ground end surface 23a.
  • grinding marks similar to the grinding marks 231 are also formed on the lower surface 22b, though not shown.
  • step B of assembling the parts each member is fixed at a predetermined position. Through the process B, the motor 1 as shown in FIG. 1 is manufactured. As an example of the order of assembling the parts, the following steps B1 to B6 are performed in order.
  • step B1 the stator 2 and the first bearing 51 are arranged on the first flat surface 71f of the first plate portion 71.
  • step B2 the fastening member 91 fixes the first plate portion 71 and the stator 2 .
  • the fastening member 91 is provided in the second through hole of the first plate portion 71 and the hole portion of the stator 2 .
  • step B3 the first shaft portion 41 of the shaft 4 is placed inside the first bearing 51.
  • a rotor assembly in which the rotor 3 and the shaft 4 are combined is prepared in advance.
  • step B3 the first shaft portion 41 of the rotor assembly is placed inside the first bearing 51 .
  • step B4 is performed without step B31.
  • the step B31 is performed before the step B4.
  • step B31 the rotor 3 is fitted to the shaft 4 with the first shaft portion 41 arranged in the first bearing 51 .
  • step B4 the second bearing 55 is fitted to the fourth shaft portion 44 of the shaft 4.
  • step B5 the elastic member 8 is placed on the second bearing 55.
  • step B6 the fifth shaft portion 45 of the shaft 4 is fitted into the through hole 72h of the second plate portion 72, and the end surface of the peripheral wall portion 73 and the first plate portion 71 are butted against each other. Then, the first plate portion 71 and the peripheral wall portion 73 are fixed by the fastening member 92 .
  • the fastening member 92 is provided in the third through hole of the first plate portion 71 and the hole portion of the peripheral wall portion 73 .
  • the motor manufacturing method of the present embodiment may further include a step C of heat-treating the stator core 21 .
  • Process C is performed before Process A or between Process A and Process B.
  • the heat treatment temperature is, for example, 350°C or higher and 800°C or lower.
  • the heat treatment temperature may further be 400° C. or higher and 750° C. or lower, and particularly 450° C. or higher and 700° C. or lower.
  • the holding time of the heat treatment is, for example, 5 minutes or more and 60 minutes or less.
  • the holding time of the heat treatment may be 10 minutes or more and 45 minutes or less, and particularly 15 minutes or more and 30 minutes or less.
  • the atmosphere in the heat treatment is, for example, an oxidizing atmosphere.
  • the oxygen concentration in the oxidizing atmosphere is, for example, 500 ppm or more and 20000 ppm or less.
  • the oxygen concentration here is a volume ratio.
  • the oxygen concentration in the oxygen atmosphere may be 700 ppm or more and 10000 ppm or less, 1000 ppm or more and 7500 ppm or less, or particularly 2000 ppm or more and 5000 ppm or less.
  • step C is performed before step A, oxides are formed between the coated particles near the surface of the stator core 21 .
  • the formed oxide suppresses the plastic flow of the metal particles 241 that accompanies the grinding process. Therefore, even if the insulating coating 242 is damaged by grinding, it is possible to prevent the adjacent metal particles 241 from connecting to each other.
  • step C is performed between steps A and B, the ground surface is oxidized. That is, even if the insulating coating 242 is damaged by grinding and the adjacent metal particles 241 are connected to each other, the connecting portions are oxidized. Therefore, the metal particles 241 adjacent to each other are insulated by the oxide film. Therefore, by performing the process C, the eddy current loss is reduced, which in turn reduces the loss.
  • the design height H1 of the stator core 21 corresponding to the design length G1 can be obtained before assembling the parts.
  • the height of the stator core 21 can be brought to the design height H1 by grinding before or during the assembly of the parts. Therefore, in the motor manufacturing method of the present embodiment, the length of the gap can be set to the design length G1 by assembling the parts only once. Therefore, the motor manufacturing method of the present embodiment is excellent in productivity of the motor 1 with excellent assembly accuracy without using shims.
  • the inner race 52 may be displaced with respect to the outer race 53 of the first bearing 51. Even in this case, the motor manufacturing method of the present embodiment can determine the design height H1 in consideration of the deviation amount g described above. Therefore, even if the inner race 52 is misaligned, the motor manufacturing method of the present embodiment is excellent in the productivity of the motor 1 with excellent assembly accuracy.
  • the motor manufacturing method of the present embodiment is excellent in manufacturability of a plurality of motors 1 with excellent assembly accuracy even when the process of assembling parts is repeated. Therefore, the motor manufacturing method of the present embodiment can manufacture a plurality of motors 1 with small variations in performance.
  • the design height H1 is obtained by considering the average value of the actual dimensions of a part that is less than the number of manufactured parts
  • the design height H1 is obtained by considering the actual dimensions of the same number of parts as the number of manufactured parts. As compared with , it is easy to improve the manufacturability of the motor 1 .
  • the motor 1 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
  • the motor 1 of the second embodiment differs from the motor 1 of the first embodiment mainly in that it is a double-stator/single-rotor axial gap motor.
  • the double-stator/single-rotor type motor 1 has two stators 2 and one rotor 3 .
  • two stators 2 are assembled so that one rotor 3 is sandwiched between the shafts 4 in the axial direction.
  • At least one of the two stators 2 is the stator 2 described in the first embodiment.
  • Both of the two stators 2 may be the stator 2 described in the first embodiment.
  • the following description will focus on the differences from the first embodiment. Descriptions of configurations similar to those of the first embodiment may be omitted.
  • the rotor body 31 is an annular flat plate member.
  • the rotor body 31 has a first through hole and at least one second through hole.
  • a first through hole is provided in the center.
  • a third shaft portion 43 of the shaft 4 is provided in the first through hole.
  • the second through hole is provided on the outer periphery of the first through hole.
  • a magnet 35 is provided in the second through hole.
  • the number of second through holes is the same as the number of magnets 35 .
  • the thickness of the rotor body 31 and the thickness of the magnets 35 in this embodiment are the same. That is, the first surface of the rotor body 31 and the first end surface of the magnet 35 are flush with each other. Also, the second surface of the rotor body 31 and the second end surface of the magnet 35 are flush with each other. The first surface of the rotor body 31 and the first end surface of the magnet 35 are surfaces closer to the first stator 2 . The second surface of the rotor body 31 and the second end surface of the magnet 35 are surfaces closer to the second stator 2 .
  • the stator 2 shown on the lower side of FIG. 10 is the first stator 2 .
  • the stator 2 shown on the upper side of FIG. 10 is the second stator 2 .
  • the rotor body 31 and the magnets 35 do not have to have the same thickness.
  • the case 7 of this embodiment includes a pair of first plate portions 71 and a peripheral wall portion 73 .
  • the pair of first plate portion 71 and peripheral wall portion 73 are configured separately.
  • the first first plate portion 71 and the peripheral wall portion 73 are fixed by a fastening member 92 .
  • the second first plate portion 71 and the peripheral wall portion 73 are fixed by a fastening member 92 .
  • the design height of the first stator core 21 is obtained by considering the actual dimensions of each of the shaft 4 and the first bearing 51 shown on the bottom side of FIG.
  • the design height of the first stator core 21 is obtained by "the actual height of the first bearing 51 + the actual length of the second shaft portion 42 - the design length G1".
  • the design height of the second stator core 21 is obtained by considering the actual dimensions of each of the rotor 3, shaft 4, and first bearing 51 shown on the upper side of FIG.
  • the design height of the second stator core 21 is obtained by "the actual height of the first bearing 51 + the actual length of the third shaft portion 43 - (the thickness of the magnet 35 + the design length G1)". be done.
  • the actual length of the third shaft portion 43 is the actual length between the end surface 43a and the second end surface 42s.
  • the actual length of the third shaft portion 43 is the average value of lengths at a plurality of measurement points.
  • the measurement points are taken at regular intervals in the circumferential direction of the third shaft portion 43 .
  • the number of measurement points shall be 3 or more.
  • the length of each measurement point is the length along the axial direction of the third shaft portion 43 at each measurement point.
  • the motor 1 of this embodiment has excellent assembly accuracy, as in the first embodiment.
  • the motor manufacturing method of the present embodiment is excellent in manufacturability of the motor 1 with excellent assembly accuracy without using shims.
  • the yoke may be composed of a plurality of fan plate-shaped yoke pieces.
  • the number of teeth connected to each yoke piece may be one or plural.

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Abstract

シャフトと、前記シャフトを回転自在に支持しているベアリングと、前記シャフトと一体に固定されたロータと、前記ロータに対して前記シャフトの軸方向に設計長さのギャップをあけて配置されているステータと、を備え、前記ステータは、圧粉成形体で構成されたステータコアを有し、前記ステータコアは、前記ギャップに臨む第一面と、前記軸方向における前記第一面の反対側に設けられた第二面と、を有し、前記第一面および前記第二面の少なくとも一方に研削痕を有する、モータ。

Description

モータ、およびモータの製造方法
　本開示は、モータ、およびモータの製造方法に関する。
　本出願は、２０２１年０６月２１日付の日本国出願の特願２０２１－１０２１８８に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　特許文献１のアキシャルギャップ型の回転電機は、特許文献１の図１０に示すように、ケースとステータとロータとシャフトと軸受とを備える。ケースは、円筒状の周壁部と、一対の円板状のプレートとを備える。一対のプレートは、周壁部の両端に取り付けられている。一対のプレートの中央には、貫通孔が形成されている。貫通孔には、シャフトが設けられている。ステータとロータとは、ケース内でシャフトの軸方向に向かい合って配置されている。ステータは、プレートに配置されている。ロータは、ステータとギャップをあけて設けられている。シャフトは、ロータの回転軸である。軸受は、シャフトを回転自在に支持している。
特開２０２０－１０８３２３号公報
　本開示のモータは、シャフトと、前記シャフトを回転自在に支持しているベアリングと、前記シャフトと一体に固定されたロータと、前記ロータに対して前記シャフトの軸方向に設計長さのギャップをあけて配置されているステータと、を備え、前記ステータは、圧粉成形体で構成されたステータコアを有し、前記ステータコアは、前記ギャップに臨む第一面と、前記軸方向における前記第一面の反対側に設けられた第二面と、を有し、前記第一面および前記第二面の少なくとも一方に研削痕を有する。
　本開示のモータの製造方法は、アキシャルギャップ型のモータにおけるステータの高さを調整する工程と、前記モータのパーツを組み立てる工程と、を備え、前記パーツは、ロータと、前記ステータと、前記ロータの回転軸であるシャフトと、前記シャフトを回転自在に支持するベアリングと、を含み、前記ステータは、圧粉成形体で構成されたステータコアを有し、前記ステータの高さを調整する工程は、前記シャフト、および前記ベアリングの各々の実寸法を考慮して前記ステータコアの設計高さを求める工程と、求められた前記設計高さとなるように、前記ステータコアの第一面および第二面の少なくとも一方を研削加工する工程と、を有し、前記設計高さは、前記ロータと前記ステータとの間のギャップの長さが設計長さとなる高さであり、前記第一面は、前記ギャップに臨む面であり、前記第二面は、前記シャフトの軸方向における前記第一面の反対側に設けられた面である。
図１は、実施形態１に係るモータの概略を示す断面模式図である。 図２は、図１の領域Ａを拡大して示す断面模式図である。 図３は、図１の領域Ａの別例を拡大して示す断面模式図である。 図４は、実施形態１に係るモータに備わるステータコアの概略斜視図である。 図５は、図４のＶ－Ｖ断面図である。 図６は、図５の領域Ｂを拡大して示す断面模式図である。 図７は、第一ベアリングのインナーレースへの荷重と第一ベアリングのアウターレースに対するインナーレースのずれ量との関係を示すグラフを示す図である。 図８は、実施形態１に係るモータの製造方法における研削加工の一例を説明する図である。 図９は、実施形態１に係るモータの製造方法における研削加工の別例を説明する図である。 図１０は、実施形態２に係るモータの概略を示す断面模式図である。
　［本開示が解決しようとする課題］
　組み立て精度に優れるアキシャルギャップ型のモータの製造性を向上することが望まれている。
　本開示は、組み立て精度に優れるモータを提供することを目的の一つとする。本開示は、上記モータの製造性に優れるモータの製造方法を提供することを他の目的の一つとする。
　［本開示の効果］
　本開示のモータは、組み立て精度に優れる。
　本開示のモータの製造方法は、本開示のモータの製造性に優れる。
　《本開示の実施形態の説明》
　アキシャルギャップ型のモータは、例えば、モータのパーツの仮組みと本組みの２回の組み立て工程を経て製造される。パーツを仮組みする理由は、パーツの組み立て回数が１回では、ステータとロータとの間のギャップの長さを設計長さとすることが困難だからである。ギャップの設計長さとは、モータの仕様に基づいて決定された設計上のギャップの長さの目標値である。そこで、仮組みして作製されたモータのギャップの長さを測定する。測定により求められたギャップの測定長さとギャップの設計長さとの差を求める。ギャップの測定長さを求めた後、モータを分解する。
　上記差と同じ厚さを有するシムを用いて、パーツを本組みする。シムは、ベアリングとプレートとの間に配置される。シムが配置されることによって、ベアリングの位置がシムの厚さの分だけプレートから離れる。ベアリングの位置が離れることによって、ベアリングに支持されているシャフトがシャフトの軸方向にずれる。シャフトがずれることによって、ロータがステータから離れる。ロータが離れることによって、ギャップの長さが測定長さよりも長くなる。即ち、シムの厚さの分だけ、ギャップの長さが測定長さよりも長くなる。シムの厚さが上記差と同じであることで、ギャップの長さを設計長さとすることができる。
　上述した製造方法では、パーツの組み立て回数が２回であるため、製造作業が煩雑になる。その上、上述した製造方法では、シムの分だけ、パーツの数が増える。また、シムを用いれば、ベアリングの予圧が増えることで機械的損失が増えるおそれがある。
　本発明者らは、シムを用いないモータの製造方法を鋭意検討した。その結果、本発明者らは、パーツを１回組み立てるだけで、ステータとロータとの間のギャップの長さを設計長さと実質的に同じにすることができる製造方法を開発するに至った。最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
　（１）本開示の一態様に係るモータは、シャフトと、前記シャフトを回転自在に支持しているベアリングと、前記シャフトと一体に固定されたロータと、前記ロータに対して前記シャフトの軸方向に設計長さのギャップをあけて配置されているステータと、を備え、前記ステータは、圧粉成形体で構成されたステータコアを有し、前記ステータコアは、前記ギャップに臨む第一面と、前記軸方向における前記第一面の反対側に設けられた第二面と、を有し、前記第一面および前記第二面の少なくとも一方に研削痕を有する。
　上記モータは、組み立て精度に優れる。研削痕は、製造過程の研削加工によって形成される。ステータコアが電磁鋼板よりも寸法精度の低い圧粉成形体で構成されているものの、研削加工によって、ギャップ長さが設計長さとなる高さのステータコアとすることができる。
　上記モータは、シムを備えていないため、部品点数の増加を抑制できる。その上、上記モータは、ベアリングの予圧の増加を抑制できるため、機械的損失の増加を抑制できる。
　（２）上記（１）のモータにおいて、前記ステータコアは、円環板状のヨークと、前記ヨークの周方向に間隔をあけて配置されている柱状の複数のティースと、を有し、前記ヨークは、外周面と、内周面と、前記外周面と前記内周面とをつなぐ平面状の上面および平面状の下面と、を有し、前記複数のティースの各々は、前記ヨークの前記上面につながる側面と、前記側面の前記上面につながる側とは反対側の端部につながる端面と、を有し、前記下面は、前記第二面であり、前記端面は、前記第一面であり、前記ヨークの前記下面と前記複数のティースの各々の前記端面との間の高さの最大値と最小値との差が０．０２ｍｍ以下であってもよい。
　上記モータは、騒音および振動を低減し易い。上記差が０．０２ｍｍ以下であることで、トルクリップルが低減され易いからである。
　（３）上記（１）または上記（２）のモータにおいて、前記圧粉成形体の相対密度が９０％以上であってもよい。
　相対密度が９０％以上の圧粉成形体は、飽和磁束密度等の磁気特性を向上し易い。また、相対密度が９０％以上の圧粉成形体は、強度等の機械的特性を向上し易い。
　（４）上記（１）から上記（３）のいずれかのモータにおいて、前記圧粉成形体は、複数の被覆粒子を備え、前記複数の被覆粒子の各々は、軟磁性材料で構成されている金属粒子と、前記金属粒子を覆う絶縁被覆と、を有し、前記金属粒子は、純鉄、または鉄基合金で構成され、前記鉄基合金は、Ｆｅ－Ｓｉ系合金、Ｆｅ－Ａｌ系合金、またはＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金であってもよい。
　純鉄の飽和磁束密度は、鉄基合金よりも高い。そのため、圧粉成形体の金属粒子が純鉄で構成されていれば、圧粉成形体の飽和磁束密度が高くなり易い。また、純鉄の成形性は、鉄基合金よりも優れる。そのため、圧粉成形体の金属粒子が純鉄で構成されていれば、圧粉成形体の相対密度が高くなり易い。
　鉄基合金の渦電流損等の鉄損は、純鉄よりも低減し易い。そのため、圧粉成形体の金属粒子が鉄基合金で構成されていれば、圧粉成形体の損失を低減し易い。
　（５）上記（１）から上記（４）のいずれかのモータにおいて、前記ステータが載置される第一平面を有するケースと、前記第一平面と前記ステータとを固定する締結部材と、を備えていてもよい。
　上記モータは、締結部材によってステータと第一平面とのずれを抑制できるため、組み立て精度に優れる。
　（６）上記（１）から上記（５）のいずれかのモータにおいて、前記ステータの数と前記ロータの数とが１つずつであってもよい。
　上記モータは、シングルステータ・シングルロータ型である。上記モータは、組み立て精度に優れる。
　（７）上記（１）から上記（５）のいずれかのモータにおいて、前記ステータの数が２つであり、前記ロータの数が１つであってもよい。
　上記モータは、ダブルステータ・シングルロータ型である。上記モータは、組み立て精度に優れる。
　（８）本開示の一態様に係るモータの製造方法は、アキシャルギャップ型のモータにおけるステータの高さを調整する工程と、前記モータのパーツを組み立てる工程と、を備え、前記パーツは、ロータと、前記ステータと、前記ロータの回転軸であるシャフトと、前記シャフトを回転自在に支持するベアリングと、を含み、前記ステータは、圧粉成形体で構成されたステータコアを有し、前記ステータの高さを調整する工程は、前記シャフト、および前記ベアリングの各々の実寸法を考慮して前記ステータコアの設計高さを求める工程と、求められた前記設計高さとなるように、前記ステータコアの第一面および第二面の少なくとも一方を研削加工する工程と、を有し、前記設計高さは、前記ロータと前記ステータとの間のギャップの長さが設計長さとなる高さであり、前記第一面は、前記ギャップに臨む面であり、前記第二面は、前記シャフトの軸方向における前記第一面の反対側に設けられた面である。
　上記モータの製造方法は、設計高さを求める工程と、求めた設計高さとなるようにステータコアの所定の面を研削加工する工程とを有することで、設計高さのステータコアを作製できる。設計高さは、ギャップの長さが設計長さとなるステータコアの高さである。そして、上記モータの製造方法は、設計高さのステータコアを含むパーツを用いてモータを組み立てることができる。そのため、上記モータの製造方法は、パーツを１回組み立てるだけで、ギャップの長さを設計長さとすることができる。よって、上記モータの製造方法は、シムを用いなくても、組み立て精度に優れるモータの製造性に優れる。
　（９）上記（８）のモータの製造方法において、前記ロータは、円環板状のロータ本体と、前記ロータ本体に固定されている少なくとも１枚の磁石と、を有し、前記ロータ本体は、前記磁石に向かい合う第一面を有し、前記磁石は、前記ステータに向かい合う第一端面を有し、前記設計高さを求める工程は、前記ロータ本体と前記磁石とが固定された前記ロータにおいて、前記ロータ本体の前記第一面と前記磁石の前記第一端面との間の長さの実寸法を考慮して前記設計高さを求めてもよい。
　上記モータの製造方法は、正確な設計高さを求めることができるため、組み立て精度に優れるモータを製造できる。
　（１０）上記（８）または上記（９）のモータの製造方法において、前記パーツを組み立てる工程を繰り返し行い、前記設計高さを求める工程は、前記モータの製造数よりも少ない数の前記シャフト、および前記ベアリングの各々の実寸法の平均値を考慮して前記設計高さを求めるとよい。
　上記モータの製造方法は、正確な設計高さを求めることができるため、組み立て精度に優れるモータを製造できる。
　（１１）上記（８）から上記（１０）のいずれかのモータの製造方法において、前記研削加工は、平面研削であってもよい。
　上記モータの製造方法は、設計高さのステータコアを作製し易い。
　（１２）上記（８）から上記（１１）のいずれかのモータの製造方法において、前記パーツは、前記ステータが載置される第一平面を有するケースを含み、前記研削加工する工程は、前記ステータと前記ケースとを組み合わせた状態において、前記第二面を研削加工してもよい。
　上記モータの製造方法は、組み立て精度に優れるモータを製造できる。
　（１３）上記（８）から上記（１１）のいずれかのモータの製造方法において、前記パーツは、前記ステータが載置される第一平面を有するケースを含み、前記研削加工する工程は、前記ステータと前記ケースとを組み合せていない状態において、前記ステータコアの前記第一面および前記第二面の少なくとも一方を研削加工してもよい。
　上記モータの製造方法は、ステータコアを研削加工し易いため、上記モータの製造方法は、組み立て精度に優れるモータを製造できる。また、ステータコアの研削屑を除去し易い。
　《本開示の実施形態の詳細》
　本開示の実施形態の詳細を、以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
　《実施形態１》
　〔モータ〕
　図１から図６を参照して、実施形態１のモータ１を説明する。図１は、モータ１をシャフト４の軸方向に平行な平面で切断した断面図である。図１は、モータ１として、シングルステータ・シングルロータ型のアキシャルギャップモータを例示している。シングルステータ・シングルロータ型とは、ステータ２の数とロータ３の数とが１つずつのモータである。アキシャルギャップモータとは、ステータ２とロータ３とがシャフト４の軸方向にギャップをあけて向かい合っているモータである。図４は、説明の便宜上、モータ１のうちステータコア２１のみを示す斜視図である。
　本実施形態のモータ１は、ステータ２とロータ３とシャフト４と第一ベアリング５１とを備える。モータ１は、ステータ２とロータ３とシャフト４とが後述するケース７内に収納されている。ケース７内のステータ２とロータ３とは、シャフト４の軸方向にギャップをあけて向かい合っている。このギャップの上記軸方向に沿った長さは、設計長さＧ１を満たす。設計長さＧ１とは、モータ１の仕様に基づいて決定された設計上のギャップの長さの目標値である。設計長さＧ１は、一定の許容幅を有する。本実施形態のモータ１の特徴の一つは、ステータ２が特定のステータコア２１を有する点にある。
　　［ステータ］
　ステータ２は、図１に示すように、ケース７の第一平面７１ｆに配置されている。ステータ２は、図１に示すように、ステータコア２１と複数のコイル２５とを備えている。
　　　（ステータコア）
　ステータコア２１は、円環板状のヨーク２２と柱状の複数のティース２３とを備えている。
　　　　〈ヨーク〉
　ヨーク２２は、ヨーク２２の周方向に並ぶティース２３のうち、隣り合っているティース２３同士を磁気的に結合する。ヨーク２２は、図２に示すように、平面状の上面２２ａと平面状の下面２２ｂと外周面と内周面とを有している。上面２２ａと下面２２ｂは、外周面と内周面とをつないでいる面である。上面２２ａは、ティース２３の側面２３ｂにつながっている面である。下面２２ｂは、第一平面７１ｆに接している面である。下面２２ｂは、ステータコア２１の第二面２１ｓである。第二面２１ｓは、ステータコア２１において第一面２１ｆとはシャフト４の軸方向の反対側に配置された面である。ステータコア２１の第一面２１ｆはギャップに臨む面である。ここでいう上下は、モータ１の上下と必ずしも一致しない。
　　　　〈ティース〉
　ティース２３は、図１に示すように、コイル２５が設けられている。ティース２３の数は複数である。各ティース２３は、ヨーク２２の周方向に所定の間隔をあけて配置されている。各ティース２３は、図２に示すヨーク２２の上面２２ａに直交するように突出している。本実施形態の各ティース２３とヨーク２２とは一体の圧粉成形体で構成されている。圧粉成形体は後述する。各ティース２３の形状および大きさは同一である。各ティース２３の形状は、角柱状または円柱状である。各ティース２３は、側面２３ｂと端面２３ａとを有する。側面２３ｂは、ヨーク２２の上面２２ａにつながっている面である。端面２３ａは、側面２３ｂにつながっている面である。端面２３ａは第一面２１ｆである。端面２３ａは、後述するロータ３の磁石３５に向かい合っている。
　　　　〈研削痕〉
　第二面２１ｓである下面２２ｂおよび第一面２１ｆである端面２３ａの少なくとも一方は、研削痕を有する。研削痕は、製造過程において研削加工されることで形成される。図４では、説明の便宜上、一つの端面２３ａに研削痕２３１を誇張して示している。図４は、他の端面２３ａに設けられた研削痕を省略して示している。研削痕２３１は、研削加工時に生じる筋状の凹凸である。研削痕２３１の筋は、研削加工時における端面２３ａと図８、図９を参照して後述する研削盤１０００との相対的な移動方向に沿って形成される。研削痕とは、例えば算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上５０μｍ以下を満たすような筋状の凹凸をいう。算術平均粗さＲａはＪＩＳ　Ｂ　０６０１（２０１３）に準拠して測定された値である。算術平均粗さＲａは、更に０．１μｍ以上１０μｍ以下、特に０．１μｍ以上５μｍ以下を満たしていてもよい。各側面２３ｂは、各端面２３ａとは異なり、研削加工されていない。製造過程において第二面２１ｓが研削加工されれば、図示は省略しているものの、図４に示す研削痕２３１と同様の研削痕が第二面２１ｓにも設けられる。
　　　　〈穴部〉
　ステータコア２１は、図１に示すように、穴部を有している。この穴部には、締結部材９１が設けられている。締結部材９１は、ステータコア２１を第一平面７１ｆに固定する。締結部材９１によって、ステータ２と第一平面７１ｆとの位置ずれが抑制される。締結部材９１の一例は、ネジまたはボルトである。穴部は、第二面２１ｓからティース２３の途中にわたって形成されている。穴部の数は、ティース２３の数よりも少なくてもよいし、ティース２３の数と同数であってもよい。
　　　　〈高さ〉
　ステータコア２１の高さは、図２、図３、図５に示すように、設計高さＨ１を満たす。設計高さＨ１は、ギャップの長さが設計長さＧ１となるステータコア２１の高さである。設計高さＨ１は、一定の許容幅を有する。
　第二面２１ｓである下面２２ｂおよび第一面２１ｆである端面２３ａの少なくとも一方が研削加工されていることにより、図５に示すように、ステータコア２１の高さの最大値と最小値との差が小さい。上記差は、各端面２３ａと下面２２ｂとの間の長さのうち、最大値と最小値の差とする。
　各端面２３ａと下面２２ｂとの間の長さの測定には、マイクロメータを用いる。各端面２３ａ上に、複数の測定点を選択する。測定点は、例えば、ステータコア２１を平面視し、端面２３ａの重心とヨーク２２の中心とを通るように引いた直線上に設定する。測定点は、上記直線上に３点以上選択する。特に、測定点は、上記直線上において、端面２３ａの重心と、端面２３ａのうちヨーク２２の中心に近い縁部と、端面２３ａのうちヨーク２２の中心から遠い縁部と、を含む。各端面２３ａと下面２２ｂとの間の長さは、下面２２ｂに直交する直線のうち下面２２ｂと各測定点とを結ぶ直線の長さの平均値とする。
　上記差は、０．０２ｍｍ以下であってもよい。上記差が０．０２ｍｍ以下であれば、モータ１のトルクリップルが小さい。よって、モータ１の騒音および振動が小さい。上記差は、小さい方がトルクリップルを小さくし易い。上記差は、０．０１ｍｍ以下、更に０．００８ｍｍ以下、特に０．００５ｍｍ以下であってもよい。
　　［平行度］
　下面２２ｂと各端面２３ａとの平行度は、０．０２ｍｍ以下であってもよい。上記平行度が０．０２ｍｍ以下であれば、モータ１のトルクリップルが小さい。よって、モータ１の騒音および振動が小さい。上記平行度は、小さい方がトルクリップルを小さくし易い。上記平行度は、０．０１ｍｍ以下、更に０．００８ｍｍ以下、特に０．００５ｍｍ以下であってもよい。
　上記平行度は、次のようにして求められる。０級の定盤を備えたハイトゲージを用いる。端面２３ａが上方を向くようにステータコア２１を定盤上に載置する。各端面２３ａ上に、複数の測定点を選択する。測定点は、ステータコア２１を平面視し、端面２３ａの重心とヨーク２２の中心とを通るように引いた直線上に設定する。測定点は、上記直線上に３点以上選択する。測定点は、上記直線上において、端面２３ａの重心と、端面２３ａのうちヨーク２２の中心に近い縁部と、端面２３ａのうちヨーク２２の中心から遠い縁部と、を含む。下面２２ｂと各端面２３ａとの平行度は、定盤に直交する直線のうち定盤と各測定点とを結ぶ直線の長さの平均値とする。
　　　　〈構成材料〉
　ステータコア２１を構成する圧粉成形体は、図６に示す複数の被覆粒子２４の集合体で構成されている。被覆粒子２４は、金属粒子２４１と絶縁被覆２４２とを有する。
　　　　　・金属粒子
　金属粒子２４１は、軟磁性材料で構成されている。軟磁性材料は、純鉄または鉄基合金である。
　純鉄とは、純度が９９％以上の鉄である。即ち、純鉄とは、鉄（Ｆｅ）の含有量が９９質量％以上のものである。純鉄の飽和磁束密度は鉄基合金よりも高い。そのため、圧粉成形体の金属粒子２４１が純鉄で構成されていれば、圧粉成形体の飽和磁束密度が向上し易い。また、純鉄の成形性は鉄基合金よりも優れる。そのため、圧粉成形体の金属粒子２４１が純鉄で構成されていれば、圧粉成形体の相対密度が高くなり易い。
　鉄基合金とは、添加元素を含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるものである。鉄基合金は、Ｆｅを最も多く含む。鉄基合金は、例えば、Ｆｅ－Ｓｉ（ケイ素）系合金、Ｆｅ－Ａｌ（アルミニウム）系合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金、およびＦｅ－Ｎｉ（ニッケル）系合金からなる群より選択される少なくとも一種である。Ｆｅ－Ｓｉ系合金の一例は、ケイ素鋼である。Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金の一例は、センダストである。Ｆｅ－Ｎｉ系合金の一例は、パーマロイである。鉄基合金の電気抵抗は、純鉄よりも大きい。そのため、鉄基合金は、渦電流損等の鉄損を低減し易い。よって、圧粉成形体の金属粒子２４１が鉄基合金で構成されていれば、圧粉成形体の損失が低減し易い。圧粉成形体は、純鉄で構成される金属粒子と鉄基合金で構成される金属粒子との双方を含んでいてもよい。
　　　　　・絶縁被覆
　絶縁被覆２４２は、金属粒子２４１を覆う。絶縁被覆２４２は、渦電流損等の鉄損を低減できる。絶縁被覆２４２を備える圧粉成形体は、損失を低減し易い。絶縁被覆２４２の材質は、例えば、酸化物である。酸化物の一例は、リン酸塩、シリカ、酸化マグネシウム、または酸化アルミニウムである。リン酸塩は、金属粒子２４１との密着性に優れる上に、変形性にも優れる。そのため、絶縁被覆２４２がリン酸塩で構成されていれば、圧粉成形体の作製過程において、絶縁被覆２４２は上述の金属粒子２４１の変形に追従して変形し易い。よって、絶縁被覆２４２は損傷し難い。絶縁被覆２４２が損傷し難いため、圧粉成形体の損失が低減し易い。
　　　　〈相対密度〉
　圧粉成形体の相対密度は、９０％以上であってもよい。相対密度が９０％以上の圧粉成形体は、飽和磁束密度を向上し易い。相対密度が９０％以上の圧粉成形体は、強度等の機械的特性を向上し易い。相対密度は、９３％以上、更に９５％以上であってもよい。相対密度は、９９％以下であってもよい。
　「圧粉成形体の相対密度」は、圧粉成形体の真密度に対する実際の圧粉成形体の密度の比率（％）をいう。即ち、圧粉成形体の相対密度は、［（実際の圧粉成形体の密度／圧粉成形体の真密度）×１００］によって求められる。実際の圧粉成形体の密度は、圧粉成形体を油中に浸漬して圧粉成形体に油を含浸させ、［含油密度×（含油前の圧粉成形体の質量／含油後の圧粉成形体の質量）］によって求めることができる。含油密度は、（含油後の圧粉成形体の質量／含油後の圧粉成形体の体積）である。即ち、実際の圧粉成形体の密度は、（含油前の圧粉成形体の質量／含油後の圧粉成形体の体積）で求めることができる。含油後の圧粉成形体の体積は、代表的には液体置換法によって測定することができる。圧粉成形体の真密度とは、内部に空隙が含まれていないとしたときの理論密度のことである。
　　　（コイル）
　各コイル２５は、筒状部を備えている。筒状部は、巻線を螺旋状に巻回して構成されている。本実施形態のコイル２５は、エッジワイズ巻きコイルである。コイル２５の巻線には、被覆平角線が用いられている。各コイル２５は、ティース２３の側面２３ｂの外周に配置されている。各コイル２５における筒状部の横断面形状は、例えば、ティース２３の横断面形状に対応した形状である。筒状部の軸方向の長さは、ティース２３の長さよりも若干短い。なお、図１では、筒状部のみを示し、巻線の両端部は図示を省略している。
　　［ロータ］
　ロータ３は、ステータ２とギャップをあけて設けられている。ロータ３はシャフト４に一体に固定されている。この固定によって、ロータ３はシャフト４の回転軸周りにシャフト４と一体的に回転可能である。ロータ３は、ロータ本体３１と、少なくとも１つの磁石３５とを備えている。
　　　（ロータ本体）
　ロータ本体３１は、シャフト４によってケース７に対して回転可能に支持されている。ロータ本体３１は、円環状の部材である。ロータ本体３１は、中央に貫通孔が設けられている。この貫通孔には、後述するシャフト４の第三軸部４３が設けられている。本実施形態では、貫通孔にシャフト４が圧入されることで、ロータ本体３１とシャフト４とが組み合わされている。圧入されていることで、ロータ３の振れが小さくなり易い。シャフト４の軸方向に沿ったロータ本体３１の位置は、後述する第二軸部４２の第二端面４２ｓにロータ本体３１が当止されることで位置決めされている。
　ロータ本体３１は、図２に示すように、第一面３１ｆと第二面３１ｓと内周面と外周面とを有している。第一面３１ｆと第二面３１ｓは、内周面と外周面とをつないでいる。第一面３１ｆは、ステータ２に向かい合う面である。第二面３１ｓは、図１に示す第二ベアリング５５に向かい合う面である。第二ベアリング５５は後述する。本実施形態の第一面３１ｆには、凹部３２が設けられている。凹部３２は、ステータ２に向かって開口している。凹部３２の底面３２ａには、磁石３５が固定されている。ロータ本体３１の内周面は、シャフト４の第三軸部４３に接している。ロータ本体３１の外周面は、図１に示すように、ケース７の周壁部７３の内周面と接していない。ロータ本体３１の外周面とケース７の周壁部７３の内周面との間には間隔が設けられている。
　　　（磁石）
　磁石３５は、ロータ本体３１に固定されている。磁石３５の固定には、図２に示すように、接着剤３８を用いる。磁石３５の数は、１枚でもよいし、複数でもよい。磁石３５の数が１枚であれば、磁石３５の数が複数である場合に比較して、部品点数が少なく、ロータ３を作製し易い。そのため、モータ１の製造性を向上し易い。その上、組み立て精度に優れるモータ１を製造し易い。
　磁石３５の数が１枚である場合、磁石３５の形状は円環状である。１枚の磁石３５は、Ｓ極とＮ極とが周方向に交互に配置されている。磁石３５の数が複数である場合、具体的な磁石３５の数はティース２３の数と同数とする。複数の磁石３５は、ロータ本体３１の周方向に等間隔に配置されている。各磁石３５の形状は、例えば、平板状である。各磁石３５の平面形状は、例えば、ティース２３の端面２３ａの平面形状と同じである。各磁石３５は、ロータ３の回転軸の軸方向に着磁される。ロータ本体３１の周方向に隣り合っている磁石３５の磁化方向は互いに逆である。ステータ２で発生される回転磁界によって磁石３５が各ティース２３に対して吸引と反発とを繰り返すことでロータ３が回転する。
　磁石３５は、永久磁石である。永久磁石の具体例は、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石、またはボンド磁石である。特に、ネオジム磁石とサマリウムコバルト磁石は、磁力が強い。
　　［シャフト］
　シャフト４は、ロータ３の回転軸である。シャフト４は、中実の丸棒状体で構成されている。シャフト４は、図１に示すように、外径の異なる複数の軸部を有している。複数の軸部は、一体に構成されている。本実施形態のシャフト４は、ケース７の第一プレート部７１から第二プレート部７２に向かう方向に順に、第一軸部４１、第二軸部４２、第三軸部４３、第四軸部４４、および第五軸部４５を有している。
　第一軸部４１は、図１に示すように、第一ベアリング５１内に設けられている。第一軸部４１の外周面は、図２に示すように、第一ベアリング５１のインナーレース５２の内周面に接している。
　第二軸部４２は、図１に示すように、第一軸部４１の直径よりも大きな直径を有している。第二軸部４２は、図２に示すように、第一端面４２ｆと第二端面４２ｓとを有している。第一端面４２ｆは、インナーレース５２の第一端面５２ｆに接している。第一端面４２ｆは、第一ベアリング５１のアウターレース５３に接していない。第二端面４２ｓは、ロータ本体３１の第一面３１ｆに接している。
　第三軸部４３は、図１に示すように、ロータ本体３１の貫通孔に設けられている。第三軸部４３の外周面は、図２に示すように、ロータ本体３１の内周面に接している。第三軸部４３は、図１に示すように、第二軸部４２の直径よりも小さな直径を有している。第三軸部４３は、図２に示すように、端面４３ａを有する。端面４３ａは、第二ベアリング５５のインナーレース５６の第一端面に接している。
　第四軸部４４は、図１に示すように、第二ベアリング５５内に設けられている。第四軸部４４の外周面は、第二ベアリング５５のインナーレース５６の内周面に接している。第四軸部４４は、第三軸部４３の直径よりも小さな直径を有している。
　第五軸部４５は、ケース７の第二プレート部７２の貫通孔７２ｈに設けられている。第五軸部４５の外周面は、第二プレート部７２の内周面と接していない。第五軸部４５は、第四軸部４４の直径よりも小さな直径を有している。
　　［第一ベアリング・第二ベアリング］
　第一ベアリング５１および第二ベアリング５５は、シャフト４を回転軸周りに回転自在に支持している。第一ベアリング５１は、シャフト４の第一軸部４１に装着されている。第二ベアリング５５は、シャフト４の第四軸部４４に装着されている。第一ベアリング５１および第二ベアリング５５の構成は、互いに同じ構成でもよいし、互いに異なる構成であってもよい。
　第一ベアリング５１は、ラジアルベアリングまたはアンギュラベアリングである。第一ベアリング５１は、図２、図３に示すように、インナーレース５２とアウターレース５３とを有する。本実施形態の第一ベアリング５１は、インナーレース５２とアウターレース５３との間にボール５４が配置されるボールベアリングである。インナーレース５２の内周面は、シャフト４の第一軸部４１の外周面に接している。アウターレース５３の外周面は、後述する突出部７１ａに接している。
　インナーレース５２は、第一端面５２ｆと第二端面５２ｓとを有している。アウターレース５３は、第一端面５３ｆと第二端面５３ｓとを有している。第一端面５２ｆは、第一端面４２ｆに接している。第一端面５３ｆは、シャフト４に接していない。第二端面５２ｓは、ケース７に接していない。本実施形態では、第二端面５２ｓは、図示を省略する固定部材に接している。この固定部材は、第一ベアリング５１と第一軸部４１とを機械的に固定する。この固定部材の一例は、止め輪または軸用ナットである。固定部材に軸用ナットを用いる場合、第一軸部４１の外周面にねじ部を形成しておくとよい。この固定部材は用いられなくてもよい。その場合、インナーレース５２と第一軸部４１とは嵌め合わせることで固定される。第二端面５３ｓは、第一平面７１ｆに接している。図２には、第一端面５２ｆと第一端面５３ｆとが第一ベアリング５１の軸方向に沿ってずれていない例を示している。図３には、第一端面５２ｆと第一端面５３ｆとが第一ベアリング５１の軸方向に沿ってずれている例を示している。詳しくは後述するように、第一端面５２ｆと第一端面５３ｆとが第一ベアリング５１の軸方向に沿ってずれることもある。
　第二ベアリング５５は、ラジアルベアリングまたはアンギュラベアリングである。第二ベアリング５５の構成は、第一ベアリング５１と同じ構成である。即ち、第二ベアリング５５は、図２、図３に示すように、インナーレース５６とアウターレース５７とを有する。第二ベアリング５５は、図１に示すように、インナーレース５６とアウターレース５７との間にボール５８が配置されるボールベアリングである。インナーレース５６の内周面は、第三軸部４３の外周面に接している。アウターレース５７の外周面は、凹部７２ａの内周面に接している。凹部７２ａは、ケース７の第二プレート部７２に設けられている。インナーレース５６およびアウターレース５７の各々は、第一端面と第二端面とを有している。インナーレース５６の第一端面は、端面４３ａに接している。インナーレース５６の第二端面は、後述する弾性部材８およびケース７に接していない。インナーレース５６の第二端面は、第一ベアリング５１と同様の固定部材に接していてもよいし、固定部材に接していなくてもよい。弾性部材８によってアウターレース５７がロータ３に向かう方向に押圧されているからである。アウターレース５７の第一端面は、ロータ３およびシャフト４に接していない。アウターレース５７の第二端面は、図１に示す弾性部材８に接している。
　　［弾性部材］
　弾性部材８は、第二ベアリング５５をロータ３に向かう方向へ押圧する。弾性部材８は、アウターレース５７と凹部７２ａの底部との間に配置されている。弾性部材８の一例は、ばね座金、皿ばね座金、波形座金、またはゴム製のＯリングである。
　　［ケース］
　ケース７は、ステータ２、ロータ３、シャフト４の一部、第一ベアリング５１、および第二ベアリング５５などを内部に収納している。ケース７は、第一プレート部７１と第二プレート部７２と周壁部７３とを備えている。
　本実施形態の周壁部７３と第二プレート部７２とは、一体に構成されている。本実施形態の周壁部７３と第一プレート部７１とは、別体に構成されている。本実施形態とは異なり、周壁部７３と第一プレート部７１とは、一体に構成されていて、周壁部７３と第二プレート部７２とは、別体に構成されていてもよい。また、本実施形態とは異なり、周壁部７３と第一プレート部７１と第二プレート部７２とは、別体に構成されていてもよい。本実施形態の周壁部７３と第一プレート部７１とは、締結部材９２によって互いに固定されている。締結部材９２の一例は、締結部材９１と同様、ネジまたはボルトである。
　周壁部７３は、ステータ２およびロータ３の外周を囲む。周壁部７３の端面には、穴部が設けられている。この穴部には、締結部材９２が設けられている。
　第一プレート部７１は、第一平面７１ｆと突出部７１ａと第一貫通孔と第二貫通孔と第三貫通孔を有している。第一平面７１ｆは、ステータ２が配置されている。突出部７１ａは、ステータ２と第一ベアリング５１との間に設けられている。突出部７１ａは、第一平面７１ｆにつながっている。突出部７１ａの形状は、例えば円筒状である。突出部７１ａの内周面は、アウターレース５３の外周面に接している。突出部７１ａは、第一ベアリング５１の位置決めに利用できる。突出部７１ａの外周面は、ヨーク２２の内周面に接していてもよいし、接していなくてもよい。第一貫通孔には、第一軸部４１の一部が設けられている。第二貫通孔には、締結部材９１が設けられている。第二貫通孔は、ステータコア２１の上記穴部に対応する箇所に設けられている。第三貫通孔には、締結部材９２が設けられている。第三貫通孔は、周壁部７３の上記穴部に対応する箇所に設けられている。
　第二プレート部７２は、中央に凹部７２ａを有している。凹部７２ａの底部には、貫通孔７２ｈが設けられている。貫通孔７２ｈ内には、第五軸部４５が設けられている。貫通孔７２ｈの内径は、第五軸部４５の外径よりも大きい。そのため、貫通孔７２ｈの内周面と第四軸部４４と接触することなく、シャフト４が回転する。
　本実施形態のモータ１は、組み立て精度に優れる。ステータコア２１が電磁鋼板よりも寸法精度の低い圧粉成形体で構成されているものの、製造過程の研削加工によって、ギャップ長さが設計長さＨ１となる高さのステータコア２１とすることができるからである。モータ１は、シムを備えていないため、部品点数の増加を抑制できる。その上、モータ１は、ベアリングの予圧の増加を抑制できるため、機械的損失の増加を抑制できる。
　〔モータの製造方法〕
　図２、図３、および図７から図９を参照して、実施形態１のモータの製造方法を説明する。本実施形態のモータの製造方法は、工程Ａと工程Ｂとを備える。
　工程Ａは、ステータの高さを調整する。
　工程Ｂは、モータのパーツを組み立てる。
　工程Ａは、工程Ａ１と工程Ａ２とを有する。
　工程Ａ１は、ステータコア２１の設計高さＨ１を求める。
　工程Ａ２は、ステータコア２１の第二面２１ｓである下面２２ｂおよび第一端面２１ｆである端面２３ａの少なくとも一方を研削加工する。この研削加工によって、ステータコア２１の高さを設計高さＨ１とする。
　工程Ｂで組み立てるパーツは、図１から図３を参照して上述したモータ１のパーツである。本実施形態では、パーツは、ステータ２、ロータ３、シャフト４、第一ベアリング５１、第二ベアリング５５、ケース７、弾性部材８、締結部材９１、および締結部材９２を含む。
　ステータコア２１は、原料粉末を加圧成形することで作製される。原料粉末は、複数の被覆粒子を含む。被覆粒子は、金属粒子と絶縁被覆とを有する。金属粒子の材質および絶縁被覆の材質は、上述の通りである。原料粉末は、被覆粒子に加えて、バインダや潤滑剤を含んでもよい。後述するダイの内周面には潤滑剤を塗布してもよい。
　原料粉末の加圧成形には、プレス成形機等が利用できる。プレス成形機は、ダイとコアロッドと上パンチと下パンチとを備える。ダイとコアロッドとが、原料粉末が充填されるキャビティを形成する。上パンチと下パンチとが、キャビティ内に充填された原料粉末を加圧成形する。
　加圧成形時の圧力は、例えば、５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である。加圧成形時の圧力が５００ＭＰａ以上であれば、相対密度が高い圧粉成形体を製造できる。加圧成形時の圧力が２０００ＭＰａ以下であれば、被覆粒子における絶縁被覆が損傷し難い。加圧成形時の圧力は、更に７００ＭＰａ以上１８００ＭＰａ以下であってもよいし、特に８００ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下であってもよい。
　　［工程Ａ］
　　　（工程Ａ１）
　工程Ａ１では、上述のようにして作製されたステータコア２１の設計高さＨ１を求める。設計高さＨ１は、シャフト４および第一ベアリング５１の各々の実寸法を考慮することで求められる。例えば、シャフト４の実寸法は、組立前のシャフト４を実測した寸法である。実寸法の考え方は、第一ベアリング５１の実寸法でも同様である。実寸法を考慮とは、実寸法自体を考慮する場合と、実寸法から得られた演算値を考慮する場合とが含まれる。例えば、シャフト４の実寸法から得られた演算値とは、複数のシャフト４から求めた各シャフト４の実寸法の平均値とする。演算値の考え方は、第一ベアリング５１の演算値でも同様である。
　図１から図３を参照して上述したモータ１のように、第一端面３５ｆが第一面３１ｆよりもステータ２に近い場合、設計高さはＨ１は、更に、ロータ３の実寸法を考慮する。上述したモータ１とは異なり、第一面３１ｆと第一端面３５ｆとが面一である場合、設計高さＨ１は、上述したように、シャフト４および第一ベアリング５１の各々の実寸法を考慮することで求められる。
　平均値を求めるための測定数は、モータ１の製造数よりも少なくてもよい。例えば、１０００個のモータ１を製造する場合を想定する。１つのモータ１にあるパーツが１つ用いられるなら、あるパーツの実寸法の平均値を求めるための測定数は、１０００個未満とすればよい。あるパーツが２つ用いられる場合であっても、あるパーツの実寸法の平均値を求めるための測定数は、１０００個未満とすればよい。より具体的には、５０個以下のあるパーツの実寸法から平均値を求める。平均値は、あるパーツのロットごとに求めてもよい。
　図２に示すように、第一端面３５ｆが第一面３１ｆよりもステータ２に近く、かつ第一端面５２ｆと第一端面５３ｆとが第一ベアリング５１の軸方向に沿ってずれていない場合、設計高さＨ１は、「長さＬ１＋長さＬ２＋長さＬ３－（長さＬ４＋設計長さＧ１）」によって求められる。なお、図示は省略するものの、第一面３１ｆと第一端面３５ｆとが面一であり、かつ第一端面５２ｆと第一端面５３ｆとが第一ベアリング５１の軸方向に沿ってずれていない場合、設計高さＨ１は、「長さＬ１＋長さＬ２－設計長さＧ１」によって求められる。
　長さＬ１は、第一ベアリング５１の高さである。
　長さＬ２は、第二軸部４２の長さである。即ち、長さＬ２は、第一端面４２ｆと第二端面４２ｓとの間の長さである。
　長さＬ３は、凹部３２の深さである。即ち、長さＬ３は、第一面３１ｆと底面３２ａとの間の長さである。
　長さＬ４は、磁石３５の厚さＴｍである。磁石３５とロータ本体３１とが接着剤３８で固定されている場合、長さＬ４は、磁石３５の厚さＴｍと接着剤３８の厚さＴａとの合計である。
　これらの長さはいずれも、シャフト４の軸方向に沿った長さである。
　長さＬ１の実寸法は、インナーレース５２の高さの実寸法またはアウターレース５３の高さの実寸法のいずれでもよい。アウターレース５３の高さの実寸法の方が、インナーレース５２の高さの実寸法よりも測定し易い。インナーレース５２の高さの実寸法またはアウターレース５３の高さの実寸法は、複数の測定点における高さの平均値とする。測定点は、インナーレース５２またはアウターレース５３の周方向に等間隔にとる。測定点の数は、３点以上とする。
　長さＬ２の実寸法は、複数の測定点における長さの平均値とする。測定点は、第二軸部４２の周方向に等間隔にとる。測定点の数は、３点以上とする。
　長さＬ３の実寸法は、複数の測定点における深さの平均値とする。測定点は、３つの同心円の円周上に等間隔にとる。３つの円周上とは、凹部３２を平面視し、凹部３２の内周縁の円周上と、凹部３２の外周縁の円周上と、凹部３２の内周縁と外周縁との中間地点の円周上とする。各円周上における測定点の数は、３点以上とする。内周縁の円周上のある測定点と、外周縁の円周上のある測定点と、中間地点の円周上のある測定点とは、ロータ３の径方向に沿った直線上に位置する。
　長さＬ４の実寸法は、磁石３５の数が複数である場合、複数の磁石３５の厚さＴｍの平均値とする。各厚さＴｍは、１つの測定点の厚さとしてもよいし、複数の測定点の厚さＴｍの平均値としてもよい。１つの測定点は、磁石３５を平面視し、第一端面３５ｆの重心とする。複数の測定点は、磁石３５を平面視し、第一端面３５ｆの重心とロータ３の中心とを通るように引いた直線上に設定する。複数の測定点は、上記直線上に３点以上とる。特に、複数の測定点は、上記直線上において、第一端面３５ｆの重心と、第一端面３５ｆのうちロータ３の中心に近い縁部と、第一端面３５ｆのうちロータ３の中心から遠い縁部と、を含む。
　長さＬ４の実寸法は、磁石３５の数が１つであり、磁石３５の形状が円環状である場合、複数の測定点の厚さＴｍの平均値とする。測定点は、３つの同心円の円周上に等間隔にとる。３つの円周上とは、磁石３５を平面視し、第一端面３５ｆにおける内周縁の円周上と、第一端面３５ｆにおける外周縁の円周上と、第一端面３５ｆにおける内周縁と外周縁との中間地点の円周上とする。各円周上における測定点の数は、３点以上とする。内周縁の円周上のある測定点と、外周縁の円周上のある測定点と、中間地点の円周上のある測定点とは、ロータ３の径方向に沿った直線上に位置する。各測定点の厚さは、各測定点におけるロータ３の軸方向に沿った長さである。
　長さＬ４の実寸法は、接着剤３８が設けられている場合、ロータ本体３１と磁石３５とが固定された状態の実寸法である。即ち、長さＬ４の実寸法は、上述した磁石３５の厚さＴｍの測定点と凹部３２の底面３２ａとの間において、ロータ３の軸方向に沿った長さの平均とする。
　設計高さＨ１は、図３に示すように第一端面５２ｆと第一端面５３ｆとが第一ベアリング５１の軸方向に沿ってずれている場合、第一ベアリング５１のずれ量ｇを考慮して求める。ずれ量ｇとは、第一端面５３ｆと第一端面５２ｆとの間において、第一ベアリング５１の軸方向に沿った長さである。
　ずれ量ｇは、シャフト４およびロータ３の自重によってインナーレース５２に作用する荷重、および磁石３５のステータ２への吸引力によってインナーレース５２に作用する荷重を考慮して求められる。ずれ量ｇは、更に、第二ベアリング５５の自重によってインナーレース５２に作用する荷重、および弾性部材８による第二ベアリング５５を第一ベアリング５１に向かって押圧する押圧力によってインナーレース５２に作用する荷重、の少なくとも一方を考慮して求められる。
　インナーレース５２には、主として、シャフト４およびロータ３の自重による荷重と、磁石３５のステータ２への吸引力による荷重とが作用する。インナーレース５２には、更に、第二ベアリング５５の自重による荷重、および弾性部材８が第二ベアリング５５を第一ベアリング５１に向かって押圧する押圧力による荷重、の少なくとも一方が作用する。上記荷重の大きさによっては、第一端面５３ｆに対して第一端面５２ｆがずれる。特に、第一端面５２ｆのずれは、磁石３５の吸引力による影響が大きい。即ち、磁石３５の磁力が強いほど、第一端面５２ｆがずれる。ずれ量ｇの分だけ、ギャップの長さが設計長さＧ１よりも短くなる。そのため、ずれ量ｇを考慮する。
　ずれ量ｇは、図７に示すようなグラフから求めるとよい。図７の縦軸の荷重（Ｎ）とは、第一ベアリング５１のインナーレース５２への荷重を示す。図７の横軸のずれ量（ｍｍ）とは、第一ベアリング５１のアウターレース５３の第一端面５３ｆに対するインナーレース５２の第一端面５２ｆのずれ量ｇを示す。図７のグラフは、予め用意しておくと良い。具体的には、図７のグラフは、インナーレース５２に第一ベアリング５１の軸方向の荷重を変位させながら作用させることで求めることができる。
　図３に示すように、第一端面３５ｆが第一面３１ｆよりもステータ２に近く、かつ第一端面５２ｆと第一端面５３ｆとが第一ベアリング５１の軸方向に沿ってずれている場合、設計高さＨ１は、「（長さＬ１－ずれ量ｇ）＋長さＬ２＋長さＬ３－（長さＬ４＋設計長さＧ１）」によって求められる。なお、図示は省略するものの、第一面３１ｆと第一端面３５ｆとが面一であり、かつ第一端面５２ｆと第一端面５３ｆとが第一ベアリング５１の軸方向に沿ってずれている場合、設計高さＨ１は、「（長さＬ１－ずれ量ｇ）＋長さＬ２－設計長さＧ１」によって求められる。
　　　（工程Ａ２）
　工程Ａ２では、工程Ａ１で求めた設計高さＨ１とステータコア２１の高さの実寸法との差の分だけ研削加工する。第二面２１ｓである下面２２ｂと第一面２１ｆである端面２３ａの両方を研削する場合、研削長さの合計が、工程Ａ１で求めた設計高さＨ１とステータコア２１の高さの実寸法との差となるようにする。
　ステータコア２１の高さの実寸法は、下面２２ｂと端面２３ａとの間の長さの実寸法によって求められる。下面２２ｂと端面２３ａとの間の長さの実寸法は、上述した各端面２３ａと下面２２ｂとの間の長さの測定方法と同様の測定方法により求められる。
　工程Ａ２を行うタイミングは、後述する工程Ｂの前、または工程Ｂ２と工程Ｂ３との間、とする。図８は、工程Ｂの前に研削加工を行う例を示す。図９は、工程Ｂ２と工程Ｂ３との間に研削加工を行う例を示す。図８に示すように、ステータコア２１と第一プレート部７１とが組み合わされていない状態で、ステータコア２１が研削加工される。この場合、ステータコア２１の下面２２ｂおよび端面２３ａの少なくとも一方を研削することができる。または、図９に示すように、ステータコア２１と第一プレート部７１とが組み合わされた状態で、ステータコア２１が研削加工される。この場合、端面２３ａのみを研削することができる。
　図８および図９のいずれにおいても、研削加工には研削盤１０００が利用できる。研削加工は、平面研削であってもよい。平面研削は、ステータコア２１の高さ方向における端面２３ａ同士の位置を合わせ易い。
　端面２３ａを研削する場合には、図８または図９に示すように各ティース２３の側面２３ｂの端部を固定しながら端面２３ａを研削してもよい。上記端部の固定は、例えば、図８に示すような板状部材１１００を用いてもよい。
　板状部材１１００は、複数の貫通孔１１１０を備える。貫通孔１１１０は、各ティース２３の上記端部が挿入可能な孔である。貫通孔１１１０の数は、ティース２３の数に対応した数である。貫通孔１１１０の内周形状は、ティース２３の外周形状と相似である。貫通孔１１１０の大きさは、上記端部が挿入可能であり、かつ上記端部が挿入された状態において、側面２３ｂと貫通孔１１１０の内周面との間の隙間が微小である。各貫通孔１１１０の内周形状および大きさは同一である。
　図８または図９に示すように、各貫通孔１１１０に各ティース２３を挿入する。貫通孔１１１０の内周面で側面２３ｂを保持する。保持した状態で端面２３ａを研削加工する。図８および図９は、説明の便宜上、各ティース２３における板状部材１１００からの露出領域を誇張して示す。各ティース２３の端面２３ａの近傍を板状部材１１００で固定することで、研削加工によって端面２３ａと側面２３ｂとの稜線近傍が欠けたりすることを防止できる。研削加工では、板状部材１１００も一緒に研削してもよい。
　研削加工された端面２３ａには、図４を参照して説明した研削痕２３１が形成される。下面２２ｂを研削加工すると、図示は省略するものの、下面２２ｂにも、研削痕２３１と同様の研削痕が形成される。
　　［工程Ｂ］
　パーツを組み立てる工程Ｂでは、各部材を所定の位置に固定する。工程Ｂを経ることによって、図１に示すようなモータ１が製造される。パーツを組み立てる順番の一例として、以下の工程Ｂ１から工程Ｂ６を順に経る。
　工程Ｂ１では、第一プレート部７１の第一平面７１ｆにステータ２および第一ベアリング５１を配置する。
　工程Ｂ２では、締結部材９１によって第一プレート部７１とステータ２とを固定する。締結部材９１は、第一プレート部７１の第二貫通孔とステータ２の穴部とに設けられる。
　工程Ｂ３では、シャフト４の第一軸部４１を第一ベアリング５１内に配置する。予め、ロータ３とシャフト４とを組み合わせたロータアッシーを準備しておく。工程Ｂ３では、ロータアッシーの第一軸部４１を第一ベアリング５１内に配置する。その場合、工程Ｂ３１を経ずに工程Ｂ４を経る。ロータアッシーを準備せず、組み合わされていないロータ３とシャフト４とを準備する場合、工程Ｂ４前に工程Ｂ３１を経る。工程Ｂ３１は、第一軸部４１が第一ベアリング５１内に配置された状態のシャフト４にロータ３を嵌める。
　工程Ｂ４では、シャフト４の第四軸部４４に第二ベアリング５５を嵌める。
　工程Ｂ５では、弾性部材８を第二ベアリング５５の上に配置する。
　工程Ｂ６では、シャフト４の第五軸部４５に第二プレート部７２の貫通孔７２ｈを嵌めて、周壁部７３の端面と第一プレート部７１とを突き合わせる。そして、締結部材９２によって第一プレート部７１と周壁部７３とを固定する。締結部材９２は、第一プレート部７１の第三貫通孔と周壁部７３の上記穴部とに設けられる。
　　［工程Ｃ］
　本実施形態のモータの製造方法は、更に、ステータコア２１を熱処理する工程Ｃを備えていてもよい。工程Ｃは、工程Ａの前、または工程Ａと工程Ｂとの間、に行う。
　熱処理の温度は、例えば、３５０℃以上８００℃以下である。熱処理の温度は、更に４００℃以上７５０℃以下であってもよいし、特に４５０℃以上７００℃以下であってもよい。熱処理の保持時間は、例えば、５分以上６０分以下である。熱処理の保持時間は、更に１０分以上４５分以下であってもよいし、特に１５分以上３０分以下であってもよい。熱処理における雰囲気は、例えば、酸化性雰囲気である。酸化雰囲気における酸素濃度は、例えば、５００ｐｐｍ以上２００００ｐｐｍ以下である。ここでいう酸素濃度は、体積割合である。酸素雰囲気における酸素濃度は、更に７００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下、１０００ｐｐｍ以上７５００ｐｐｍ以下であってもよいし、特に２０００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下であってもよい。
　工程Ａの前に工程Ｃを行うと、ステータコア２１の表面近傍の被覆粒子同士の間には、酸化物が形成される。形成された酸化物によって、研削加工に伴う金属粒子２４１の塑性流動が抑制される。そのため、研削加工によって絶縁被覆２４２が損傷しても、隣り合う金属粒子２４１同士がつながることを抑制できる。一方、工程Ａと工程Ｂとの間に工程Ｃを行うと、研削加工した面が酸化される。即ち、研削加工によって絶縁被覆２４２が損傷し、隣り合う金属粒子２４１同士がつながっても、つながっている箇所が酸化される。そのため、隣り合う金属粒子２４１同士が酸化膜によって絶縁される。よって、工程Ｃを行うことで、渦電流損が低減され、延いては損失が低減される。
　本実施形態のモータの製造方法は、パーツを組み立てる前に設計長さＧ１となるステータコア２１の設計高さＨ１を求めることができる。そして、本実施形態のモータの製造方法は、パーツを組み立てる前またはパーツを組み立てる途中において、研削加工によってステータコア２１の高さを設計高さＨ１にすることができる。そのため、本実施形態のモータの製造方法は、パーツを１回組み立てるだけで、ギャップの長さを設計長さＧ１とすることができる。よって、本実施形態のモータの製造方法は、シムを用いなくても、組み立て精度に優れるモータ１の製造性に優れる。
　上述したように、第一ベアリング５１のアウターレース５３に対してインナーレース５２がずれる場合がある。この場合であっても、本実施形態のモータの製造方法は、上述したずれ量ｇをも考慮して設計高さＨ１を求めることができる。よって、本実施形態のモータの製造方法は、インナーレース５２がずれても、組み立て精度に優れるモータ１の製造性に優れる。
　本実施形態のモータの製造方法は、パーツを組み立てる工程を繰り返し行う場合であっても、組み立て精度に優れる複数のモータ１の製造性に優れる。そのため、本実施形態のモータの製造方法は、性能のばらつきが小さい複数のモータ１を製造できる。特に、製造数よりも少ないあるパーツの実寸法の平均値を考慮して設計高さＨ１が求められることで、製造数と同数のあるパーツの実寸法を考慮して設計高さＨ１を求める場合に比較して、モータ１の製造性を向上し易い。
　《実施形態２》
　〔モータ〕
　図１０を参照して、実施形態２のモータ１を説明する。実施形態２のモータ１は、主として、ダブルステータ・シングルロータ型のアキシャルギャップモータである点が、実施形態１のモータ１と相違する。ダブルステータ・シングルロータ型とは、ステータ２の数が２つであり、ロータ３の数が１つのモータ１である。ダブルステータ・シングルロータ型では、二つのステータ２で一つのロータ３がシャフト４の軸方向から挟まれるように組み付けられている。二つのステータ２の少なくとも一方は、実施形態１で説明したステータ２である。二つのステータ２はいずれも、実施形態１で説明したステータ２であってもよい。以下の説明は、実施形態１との相違点を中心に行う。実施形態１と同様の構成の説明は省略することもある。
　　［ロータ］
　ロータ本体３１は、円環状の平板部材である。ロータ本体３１には、第一貫通孔と、少なくとも一つの第二貫通孔とを有する。第一貫通孔は、中央に設けられている。第一貫通孔には、シャフト４の第三軸部４３が設けられている。第二貫通孔は、第一貫通孔の外周に設けられている。第二貫通孔には、磁石３５が設けられている。第二貫通孔の数は、磁石３５の数と同数である。
　図１０に示すように、本実施形態におけるロータ本体３１の厚さと磁石３５の厚さとは同一である。即ち、ロータ本体３１の第一面と磁石３５の第一端面とは面一である。また、ロータ本体３１の第二面と磁石３５の第二端面とは面一である。ロータ本体３１の第一面と磁石３５の第一端面とは、第一のステータ２に近い方の面である。ロータ本体３１の第二面と磁石３５の第二端面とは、第二のステータ２に近い方の面である。ここでは、図１０の下側に示されているステータ２を第一のステータ２としている。また、図１０の上側に示されているステータ２を第二のステータ２としている。図示は省略しているものの、ロータ本体３１と磁石３５の厚さは同一でなくてもよい。
　　［ケース］
　本実施形態のケース７は、一対の第一プレート部７１と周壁部７３とを備える。一対の第一プレート部７１と周壁部７３とは、別体に構成されている。第一の第一プレート部７１と周壁部７３とは、締結部材９２によって固定されている。第二の第一プレート部７１と周壁部７３とは、締結部材９２によって固定されている。
　〔モータの製造方法〕
　モータの製造方法において、第一のステータコア２１の設計高さは、シャフト４および図１０の下側に示されている第一ベアリング５１の各々の実寸法を考慮することで求められる。第一のステータコア２１の設計高さは、「第一ベアリング５１の高さの実寸法＋第二軸部４２の長さの実寸法－設計長さＧ１」によって求められる。
　第二のステータコア２１の設計高さは、ロータ３、シャフト４、および図１０の上側に示されている第一ベアリング５１の各々の実寸法を考慮することで求められる。第二のステータコア２１の設計高さは、「第一ベアリング５１の高さの実寸法＋第三軸部４３の長さの実寸法－（磁石３５の厚さ＋設計長さＧ１）」によって求められる。
　第三軸部４３の長さの実寸法は、端面４３ａと第二端面４２ｓとの間の長さの実寸法である。第三軸部４３の長さの実寸法は、複数の測定点における長さの平均値とする。測定点は、第三軸部４３の周方向に等間隔にとる。測定点の数は、３点以上とする。各測定点の長さは、各測定点における第三軸部４３の軸方向に沿った長さである。
　本実施形態のモータ１は、実施形態１と同様、組み立て精度に優れる。本実施形態のモータの製造方法は、シムを用いなくても、組み立て精度に優れるモータ１の製造性に優れる。
　本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　例えば、ヨークは、扇板状の複数のヨーク片で構成されていてもよい。各ヨーク片につながっているティースの数は、一つでもよいし複数でもよい。
　１　モータ
　２　ステータ
　２１　ステータコア、２１ｆ　第一面、２１ｓ　第二面
　２２　ヨーク、２２ａ　上面、２２ｂ　下面
　２３　ティース、２３ａ　端面、２３ｂ　側面、２３１　研削痕
　２４　被覆粒子、２４１　金属粒子、２４２　絶縁被覆
　２５　コイル
　３　ロータ
　３１　ロータ本体、３１ｆ　第一面、３１ｓ　第二面
　３２　凹部、３２ａ　底面
　３５　磁石、３５ｆ　第一端面
　３８　接着剤
　４　シャフト
　４１　第一軸部
　４２　第二軸部、４２ｆ　第一端面、４２ｓ　第二端面
　４３　第三軸部、４３ａ　端面
　４４　第四軸部、４５　第五軸部
　５１　第一ベアリング
　５２　インナーレース、５２ｆ　第一端面、５２ｓ　第二端面
　５３　アウターレース、５３ｆ　第一端面、５３ｓ　第二端面
　５４　ボール
　５５　第二ベアリング
　５６　インナーレース、５７　アウターレース
　５８　ボール
　７　ケース
　７１　第一プレート部、７１ｆ　第一平面、７１ａ　突出部
　７２　第二プレート部、７２ａ　凹部、７２ｈ　貫通孔
　７３　周壁部
　８　弾性部材
　９１、９２　締結部材
　１０００　研削盤
　１１００　板状部材、１１１０　貫通孔
　Ａ、Ｂ　領域
　Ｇ１　設計長さ、ｇ　ずれ量
　Ｈ１　設計高さ
　Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４　長さ
　Ｔｍ、Ｔａ　厚さ

Claims (13)

  1. 　シャフトと、
    　前記シャフトを回転自在に支持しているベアリングと、
    　前記シャフトと一体に固定されたロータと、
    　前記ロータに対して前記シャフトの軸方向に設計長さのギャップをあけて配置されているステータと、を備え、
    　前記ステータは、圧粉成形体で構成されたステータコアを有し、
    　前記ステータコアは、前記ギャップに臨む第一面と、前記軸方向における前記第一面の反対側に設けられた第二面と、を有し、
    　前記第一面および前記第二面の少なくとも一方に研削痕を有する、
    モータ。
  2. 　前記ステータコアは、
    　　円環板状のヨークと、
    　　前記ヨークの周方向に間隔をあけて配置されている柱状の複数のティースと、を有し、
    　前記ヨークは、
    　　外周面と、
    　　内周面と、
    　　前記外周面と前記内周面とをつなぐ平面状の上面および平面状の下面と、を有し、
    　前記複数のティースの各々は、
    　　前記ヨークの前記上面につながる側面と、
    　　前記側面の前記上面につながる側とは反対側の端部につながる端面と、を有し、
    　前記下面は、前記第二面であり、
    　前記端面は、前記第一面であり、
    　前記ヨークの前記下面と前記複数のティースの各々の前記端面との間の高さの最大値と最小値との差が０．０２ｍｍ以下である請求項１に記載のモータ。
  3. 　前記圧粉成形体の相対密度が９０％以上である請求項１または請求項２に記載のモータ。
  4. 　前記圧粉成形体は、複数の被覆粒子を備え、
    　前記複数の被覆粒子の各々は、
    　　軟磁性材料で構成されている金属粒子と、
    　　前記金属粒子を覆う絶縁被覆と、を有し、
    　前記金属粒子は、純鉄、または鉄基合金で構成され、
    　前記鉄基合金は、Ｆｅ－Ｓｉ系合金、Ｆｅ－Ａｌ系合金、またはＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のモータ。
  5. 　前記ステータが載置される第一平面を有するケースと、
    　前記第一平面と前記ステータとを固定する締結部材と、を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータ。
  6. 　前記ステータの数と前記ロータの数とが１つずつである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ。
  7. 　前記ステータの数が２つであり、
    　前記ロータの数が１つである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ。
  8. 　アキシャルギャップ型のモータにおけるステータの高さを調整する工程と、
    　前記モータのパーツを組み立てる工程と、を備え、
    　前記パーツは、
    　　ロータと、
    　　前記ステータと、
    　　前記ロータの回転軸であるシャフトと、
    　　前記シャフトを回転自在に支持するベアリングと、を含み、
    　前記ステータは、圧粉成形体で構成されたステータコアを有し、
    　前記ステータの高さを調整する工程は、
    　　前記シャフト、および前記ベアリングの各々の実寸法を考慮して前記ステータコアの設計高さを求める工程と、
    　　求められた前記設計高さとなるように、前記ステータコアの第一面および第二面の少なくとも一方を研削加工する工程と、を有し、
    　前記設計高さは、前記ロータと前記ステータとの間のギャップの長さが設計長さとなる高さであり、
    　前記第一面は、前記ギャップに臨む面であり、
    　前記第二面は、前記シャフトの軸方向における前記第一面の反対側に設けられた面である、
    モータの製造方法。
  9. 　前記ロータは、
    　　円環板状のロータ本体と、
    　　前記ロータ本体に固定されている少なくとも１枚の磁石と、を有し、
    　前記ロータ本体は、前記磁石に向かい合う第一面を有し、
    　前記磁石は、前記ステータに向かい合う第一端面を有し、
    　前記設計高さを求める工程は、前記ロータ本体と前記磁石とが固定された前記ロータにおいて、前記ロータ本体の前記第一面と前記磁石の前記第一端面との間の長さの実寸法を考慮して前記設計高さを求める請求項８に記載のモータの製造方法。
  10. 　前記パーツを組み立てる工程を繰り返し行い、
    　前記設計高さを求める工程は、前記モータの製造数よりも少ない数の前記シャフト、および前記ベアリングの各々の実寸法の平均値を考慮して前記設計高さを求める請求項８または請求項９に記載のモータの製造方法。
  11. 　前記研削加工は、平面研削である請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のモータの製造方法。
  12. 　前記パーツは、前記ステータが載置される第一平面を有するケースを含み、
    　前記研削加工する工程は、前記ステータと前記ケースとを組み合わせた状態において、前記第二面を研削加工する請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載のモータの製造方法。
  13. 　前記パーツは、前記ステータが載置される第一平面を有するケースを含み、
    　前記研削加工する工程は、前記ステータと前記ケースとを組み合せていない状態において、前記ステータコアの前記第一面および前記第二面の少なくとも一方を研削加工する請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載のモータの製造方法。
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