JP2004222384A - Ｓｒモータ及びｓｒモータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アキシャルギャップのＳＲモータ及びそのＳＲモータの製造方法を提供すること。
【解決手段】ロータ用の帯状電磁鋼板がコア３１の外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ロータ５１の各突極部５２が形成され、また、ステータ用の帯状電磁鋼板がコアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ステータ６１の各突極部６２が形成され、さらに、ロータ５１と、各突極部６２にコイル６３をそれぞれ取り付けたステータ５１とが向かい合わせて配設されることにより、ロータ５１の各突極部５２とステータ６１の各突極部６２とのギャップがロータ５１の軸方向（シャフト穴３３の軸方向）に形成される。
【選択図】 図１
【解決手段】ロータ用の帯状電磁鋼板がコア３１の外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ロータ５１の各突極部５２が形成され、また、ステータ用の帯状電磁鋼板がコアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ステータ６１の各突極部６２が形成され、さらに、ロータ５１と、各突極部６２にコイル６３をそれぞれ取り付けたステータ５１とが向かい合わせて配設されることにより、ロータ５１の各突極部５２とステータ６１の各突極部６２とのギャップがロータ５１の軸方向（シャフト穴３３の軸方向）に形成される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータ及びステータがともに突極構造を有するスイッチトリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」という）及びＳＲモータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＳＲモータは、ロータ及びステータがともに突極構造を有し、ステータの各突極に集中巻されたコイルに対して、ロータの位置情報に基づいて電流を供給することにより、連続的な磁気吸引力を生じさせて回転運動を作り出している。
【０００３】
この点、ハイブリッド車や電気自動車に使用するために、ＳＲモータをアキシャルギャップで製造することを検討してみると、偏平モートルなどの製造方法に関する文献は多数あった（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１６６４４９号公報
【特許文献２】
特開昭５７−４９３４９号公報
【特許文献３】
特開昭５９−２１２４４号公報
【特許文献４】
特開平１０−３０９０４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アキシャルギャップのＳＲモータに関する文献は見あたらなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、アキシャルギャップのＳＲモータ及びそのＳＲモータの製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、ＳＲモータであって、ロータ用の帯状電磁鋼板がロータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより複数の突極部を形成させたロータと、ステータ用の帯状電磁鋼板がステータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより複数の突極部を形成させ、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けたステータと、を備え、前記ロータ及び前記ステータが向かい合わせて配設され、前記ロータの各突極部と前記ステータの各突極部とのギャップが前記ロータの軸方向に形成されたこと、を特徴としている。
【０００８】
すなわち、本発明のＳＲモータでは、ロータ用の帯状電磁鋼板がロータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ロータの各突極部が形成され、また、ステータ用の帯状電磁鋼板がステータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ステータの各突極部が形成され、さらに、ロータと、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けたステータとが向かい合わせて配設されることにより、ロータの各突極部とステータの各突極部とのギャップがロータの軸方向に形成されていることから、本発明のＳＲモータによって、アキシャルギャップのＳＲモータを提供することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載するＳＲモータであって、前記ロータの各突極部の側縁が前記ロータの半径方向に対して斜めに形成され又は、前記ステータの各突極部の側縁が前記ステータの半径方向に対して斜めに形成されたこと、を特徴としている。
【００１０】
すなわち、本発明のＳＲモータにおいて、ロータの各突極部の側縁がロータの半径方向に対して斜めに形成され又は、ステータの各突極部の側縁がステータの半径方向に対して斜めに形成されていると、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始めたときに、インダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、ＳＲモータの製造方法であって、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をロータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合わせることにより複数の突極部を形成してロータを製造する一方、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をステータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合せることにより複数の突極部を形成し、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けてステータを製造し、前記ロータ及び前記ステータを向かい合わせて配設することにより、前記ロータの各突極部と前記ステータの各突極部とのギャップを前記ロータの軸方向に形成させること、を特徴としている。
【００１２】
すなわち、本発明のＳＲモータの製造法では、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をロータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合わせることにより複数の突極部を形成してロータを製造する一方、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をステータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合せることにより複数の突極部を形成し、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けてステータを製造し、さらに、ロータ及びステータを向かい合わせて配設することにより、ロータの各突極部とステータの各突極部とのギャップをロータの軸方向に形成させることから、アキシャルギャップのＳＲモータを生産することができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載するＳＲモータの製造方法であって、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、前記ロータの各突極部の側縁を前記ロータの半径方向に対して斜めに形成させ又は、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、前記ステータの各突極部の側縁を前記ステータの半径方向に対して斜めに形成させること、を特徴としている。
【００１４】
すなわち、本発明のＳＲモータの製造方法では、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、ロータの各突極部の側縁をロータの半径方向に対して斜めに形成させ又は、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、ステータの各突極部の側縁をステータの半径方向に対して斜めに形成させており、本発明のＳＲモータの製造方法で生産されたＳＲモータでは、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始めたときに、インダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００１５】
尚、本発明のＳＲモータ及びＳＲモータの製造方法では、ロータ用コアとステータ用コアについて、それぞれに専用のものを用意してもよいし、それぞれに共用できるものを用意してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。本実施の形態は、図１に示すようなモータ構造を有するＳＲモータの製造方法に関する。
先ず、本実施の形態のＳＲモータの製造方法では、図２（ａ）に示すように、長手方向の一辺に複数のティース部１２が連続的に形成されたロータ用の帯状電磁鋼板１１を用意する。また、図２（ｂ）に示すように、長手方向の一辺に複数のティース部２２が連続的に形成されたステータ用の帯状電磁鋼板２１を用意する。
ここで、ロータ用の帯状電磁鋼板１１及びステータ用の帯状電磁鋼板２１は、厚さが約０．２５〜０．３５ｍｍのものを使用している。
尚、ロータ用の帯状電磁鋼板１１やステータ用の帯状電磁鋼板２１において、複数のティース部１２，２２を長手方向の一辺に連続的に形成させる方法については後述する。
【００１７】
次に、図３に示すように、スリット３２が設けられたコア３１を用意する。コア３１は、アルミニウムなどの非磁性体材料が好ましく、軽量化のために、放射状の肉抜きを行うと良い。
尚、符号３３は、シャフト穴である。
【００１８】
そして、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の先端をコア３１のスリット３２に引っ掛け、その後は、図４（ａ）（ｂ）に示すようにして、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に所定の厚さ（例えば、５０〜６０ｍｍ）で巻き付ける。このとき、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の複数のティース部１２を互いに重ね合わせることにより、各突極部５２が形成される。これにより、図９に示すようなロータ５１が製造される。
尚、図４（ａ）は、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付ける際の概要を示した平面図であり、図４（ｂ）は、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付ける際の概要を示した正面図である。
【００１９】
また、上述したロータ５１の製造と同様にして、図１０に示すようなステータ６１を製造する。ただし、ステータ６１においては、各突極部６２に対してカセットコイル６３をそれぞれ取り付けておく。
尚、ここでは、ロータ５１及びステータ６１の製造において、共通したコア３１を使用しているが、それぞれ専用のコアを用意してもよい。
【００２０】
そして、ロータ５１及びステータ６１を製造した後は、ロータ５１のコア３１のシャフト穴３３及びステータ６１のコア３１のシャフト穴３３に対して、シャフトをそれぞれ嵌め込むことにより、図１に示すようにして、ロータ５１とステータ６１を向かい合わせて配置する。このとき、ロータ５１のコア３１のシャフト穴３３を見ればわかるように、ロータ５１の各突極部５２とステータ６１の各突極部６２とのギャップをロータ５１の軸方向に形成させているので、本実施の形態のＳＲモータの製造方法で生産されるＳＲモータは、アキシャルギャップの構造を有したものである。
尚、ロータ５１及びステータ６１は、その直径が約２５０〜３００ｍｍである。
また、アキシャルギャップの構造では、ロータ５１の各突極部５２やステータ６１の各突極部６２が、ロータ５１のコア３１やステータ６１のコア３１の外周部に位置することから、トルクの向上を図ることができ、ハイブリッド車や電気自動車に使用する際に有効となる。
【００２１】
次に、ロータ用の帯状電磁鋼板１１やステータ用の帯状電磁鋼板２１に対し、複数のティース部１２，２２を長手方向の一辺に連続的に形成させる方法について説明する。
ここでは、図６に示すように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺に連続的に形成される各ティース部１２の幅をαとし、各ティース部１２の間隔をβとする。
そして、各ティース部１２の幅αがそれぞれ等しく、且つ、各間隔βがそれぞれ等しいとした場合には、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の板厚をｄとすると、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付ける際には、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１に１周巻き付けるに従って、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の複数のティース部１２が「ｄ×６／π」だけずれながら重なり合うことになる。
【００２２】
従って、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付ける際に、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の複数のティース部１２を互いに重ね合わせるためには、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１に１周巻き付けられるに従って、各ティース部１２の間隔βを「ｄ×６／π」だけ広げる必要がある。
さらに、本実施の形態のＳＲモータの製造方法では、図７に示すように、ロータ５１の各突極部５２の側縁をロータ５１の半径方向５３に対してθだけ斜めに形成するので、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１に１周巻き付けられるに従って、各ティース部１２が「ｄ×ｔａｎθ」だけずれるように、さらに、各ティース部１２の間隔βを調整する必要がある。
【００２３】
そのため、本実施の形態のＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に所定の厚さで巻き付ける際には（図４参照）、図５に示すように、打ち抜き機４１の電磁石付移動ステージ４２の上にロータ用の帯状電磁鋼板１１をコイル４４から引き出すとともに、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１に１周巻き付けられるに従って、各ティース部１２の間隔βを「ｄ×６／π」だけ広げ、且つ、各ティース部１２が「ｄ×ｔａｎθ」だけずれるように、打抜き型４３をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜いている。
【００２４】
この点を具体的に言えば、図８（ａ）に示すように、打抜き型４３の１回の打ち抜きＰ１をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を打ち抜き、その後に、図８（ｂ）に示すように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１を所定量で移動させて、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付けつつ、打抜き型４３の１回の打ち抜きＰ２をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を打ち抜く。さらに、図８（ｃ）に示すように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をティース部１２の幅αで移動させ、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付けつつ、打抜き型４３の１回の打ち抜きＰ３をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を打ち抜く。これにより、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺において、幅αのティース部１２が形成される（図８（ｄ）参照）。さらに、図８（ｄ）に示しように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１を所定量で移動させ、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付けつつ、打抜き型４３の１回の打ち抜きＰ４をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を打ち抜く。
【００２５】
このようにして、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に所定の厚さで巻き付ける際に、図８（ａ）〜図８（ｄ）の打ち抜きＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を繰り返して行う。そして、このとき、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１に１周巻き付けられるに従って、各ティース部１２の間隔βを「ｄ×６／π」だけ広げ、且つ、各ティース部１２が「ｄ×ｔａｎθ」だけずれるように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１を移動させる所定量を調整する。
尚、コア３１の外周に巻き付けらたロータ用の帯状電磁鋼板１１の各ティース部１２の位置ずれは、図５に示すように、位置ずれ検知用センサ４５で監視される。
【００２６】
また、ステータ用の帯状電磁鋼板２１に対し、複数のティース部２２を長手方向の一辺に連続的に形成させる方法についても、同様に行われる。但し、ステータ６１の各突極部６２の個数は、ロータ５１の各突極部５２の個数よりも多いので、各ティース部２２の間隔βが比較的小さくなることに注意する。
【００２７】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のＳＲモータの製造法では、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより（図５，図８参照）、複数のティース部１２を連続的に形成し（図２（ａ）参照）、当該帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻回しつつ各ティース部１２を重ね合わせることにより（図４，図５参照）、複数の突極部５２を形成してロータ５１を製造する（図９参照）。その一方で、ステータ用の帯状電磁鋼板２１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより（図５，図８参照）、複数のティース部２２を連続的に形成し（図２（ｂ）参照）、当該帯状電磁鋼板２１をコア３１の外周に巻回しつつ各ティース部２２を重ね合せることにより（図４，図５参照）、複数の突極部６２を形成し、各突極部６２にコイル６３をそれぞれ取り付けてステータ６１を製造する（図１０参照）。さらに、図１に示すように、ロータ５１及びステータ６１を向かい合わせて配設することにより、ロータ５１の各突極部５２とステータ６１の各突極部６２とのギャップをロータ５１の軸方向（シャフト穴３３の軸方向）に形成させることから、アキシャルギャップのＳＲモータを生産することができる。
【００２８】
言い換えれば、本実施の形態のＳＲモータの製造法で生産されたＳＲモータは、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１の外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部１２が重なり合うことにより、ロータ５１の各突極部５２が形成され（図４，図９参照）、また、ステータ用の帯状電磁鋼板２１がコア３１の外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板２１の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部２２が重なり合うことにより、ステータ６１の各突極部６２が形成され（図４，図１０参照）、さらに、図１に示すように、ロータ５１と、各突極部６２にコイル６３をそれぞれ取り付けたステータ５１とが向かい合わせて配設されることにより、ロータ５１の各突極部５２とステータ６１の各突極部６２とのギャップがロータ５１の軸方向（シャフト穴３３の軸方向）に形成されていることから、アキシャルギャップのＳＲモータである。
【００２９】
また、本実施の形態のＳＲモータの製造方法では、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部１２の各間隔βを調整することにより（図６，図８参照）、ロータ５１の各突極部５２の側縁をロータの半径方向に対してθだけ斜めに形成させており（図７参照）、同様にして、ステータ用の帯状電磁鋼板２１の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部２２の各間隔βを調整することにより、ステータ５１の各突極部５２の側縁をステータ５１の半径方向に対してθだけ斜めに形成させている（図７参照）。
【００３０】
従って、本実施の形態のＳＲモータの製造方法で生産されたＳＲモータでは、図１１（ａ）に示すように、ステータ５１の突極部５２及びロータ６１の突極部６２を軸方向に垂直に切断した断面形状は、ほぼ平行四辺形となる。従って、ロータ６１が回転すると、図１１（ｂ）に示すように、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なる始めた部分Ｓが、一点から略三角形へと徐々に大きくなっていく。
【００３１】
それに対し、本実施の形態とは異なって、ロータ５１の各突極部５２の側縁をロータ５１の半径方向に対して平行に形成し、且つ、ステータ５１の各突極部５２の側縁をステータ５１の半径方向に対して平行に形成すれば、ロータ６１が回転すると、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なる始める部分が、直線から略長方形へと突然に大きくなる。
【００３２】
従って、本実施の形態のＳＲモータの製造方法で生産されたＳＲモータでは、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なり始めたときに、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なる始めた部分Ｓに起因するインダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００３３】
尚、従来のＳＲモータ（アキシャルギャップの構造ではないもの）の製造方法では、ロータの断面形状やステータの断面形状を有する電磁鋼板を積層することにより、ロータやステータを製造していた。従って、図１４に示すように、ステータの断面形状１０１を打ち抜いた後の電磁鋼板１００Ａは廃棄されることになり、歩留まりが悪かった。そこで、図１５に示すように、電磁鋼板１００Ａに対して、ロータの断面形状１０２も打ち抜くことがあったが、それでも、電磁鋼板１００Ａの半分近くは廃棄されることになり、依然として、歩留まりが悪かった。
【００３４】
しかしながら、本実施の形態のＳＲモータの製造方法では、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより、複数のティース部１２を連続的に形成し、また、ステータ用の帯状電磁鋼板２１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより、複数のティース部２２を連続的に形成し、当該ロータ用の帯状電磁鋼板１１や当該ステータ用の帯状電磁鋼板２１をそれぞれ異なるコア３１，３１の外周に巻回せることにより、ロータ５１やステータ６１を製造しているため、ロータ用の帯状電磁鋼板１１やステータ用の帯状電磁鋼板２１から生じる廃棄対象の打抜片の量が少なくて済み、歩留まりの向上となる。また、ロータ用の帯状電磁鋼板１１やステータ用の帯状電磁鋼板２１の使用量も少なくて済む利点もある。
【００３５】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態のＳＲモータの製造方法においては、ロータ５１の各突極部５２の側縁をロータの半径方向に対してθだけ斜めに形成させるとともに、ステータ５１の各突極部５２の側縁をステータ５１の半径方向に対してθだけ斜めに形成させていた。この点、ロータ５１の各突極部５２の側縁のみをロータの半径方向に対してθだけ斜めに形成させても、あるいは、ステータ５１の各突極部５２の側縁のみをステータ５１の半径方向に対してθだけ斜めに形成させても、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なり始めたときに、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なる始めた部分Ｓに起因するインダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００３６】
また、本実施の形態のＳＲモータの製造方法により生産されるアキシャルギャップ型のＳＲモータの構造として、図１２に示すように、表裏面の両方に形成された各突極部６２Ａに対してコイル６３Ａをそれぞれ取り付けたステータ６１Ａを製造し、このステータ６１Ａに対して２個のロータ５１を上下で挟んだ「上下ロータの構造」であってもよい。
また、本実施の形態のＳＲモータの製造方法により生産されるアキシャルギャップ型のＳＲモータの構造として、図１３に示すように、表裏面の両方に形成された各突極部５２Ａを有するロータ５１Ａを製造し、このロータ５１Ａに対して２個のステータ６１を上下で挟んだ「上下のステータ構造」であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のＳＲモータでは、ロータ用の帯状電磁鋼板がロータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ロータの各突極部が形成され、また、ステータ用の帯状電磁鋼板がステータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ステータの各突極部が形成され、さらに、ロータと、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けたステータとが向かい合わせて配設されることにより、ロータの各突極部とステータの各突極部とのギャップがロータの軸方向に形成されていることから、本発明のＳＲモータによって、アキシャルギャップのＳＲモータを提供することができる。
【００３８】
また、本発明のＳＲモータにおいて、ロータの各突極部の側縁がロータの半径方向に対して斜めに形成され又は、ステータの各突極部の側縁がステータの半径方向に対して斜めに形成されていると、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始めたときに、インダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００３９】
また、本発明のＳＲモータの製造法では、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をロータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合わせることにより複数の突極部を形成してロータを製造する一方、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をステータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合せることにより複数の突極部を形成し、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けてステータを製造し、さらに、ロータ及びステータを向かい合わせて配設することにより、ロータの各突極部とステータの各突極部とのギャップをロータの軸方向に形成させることから、アキシャルギャップのＳＲモータを生産することができる。
【００４０】
また、本発明のＳＲモータの製造方法では、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、ロータの各突極部の側縁をロータの半径方向に対して斜めに形成させ又は、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、ステータの各突極部の側縁をステータの半径方向に対して斜めに形成させており、本発明のＳＲモータの製造方法で生産されたＳＲモータでは、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始めたときに、インダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されたＳＲモータの構造を示した概要図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板の一部を示す図である。
（ｂ）は、本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ステータ用の帯状電磁鋼板の一部を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ及びステータで使用されるコアを示した平面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板をコアの外周に巻き付ける際の概要を示した平面図である。
（ｂ）は、本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板をコアの外周に巻き付ける際の概要を示した正面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板をコアの外周に巻き付ける場合に、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成させる際の概要を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板の一部を拡大した図である。
【図７】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されたＳＲモータに関し、ロータの突極部の付近を示した平面図である。
【図８】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、複数のティース部を連続的に形成させるために、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜く際の概要を（ａ）〜（ｄ）の４段階で示した図である。
【図９】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において製造されたロータを示した平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において製造されたステータを示した平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されたＳＲモータにおいて、ロータが回転した場合に、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始める際の概要を（ａ）と（ｂ）の２段階で示した図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されるＳＲモータに関し、その変形例の一つを示した概要図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されるＳＲモータに関し、その変形例の一つを示した概要図である。
【図１４】従来のＳＲモータの製造方法において、廃棄される電磁鋼板の一例を示した図である。
【図１５】従来のＳＲモータの製造方法において、廃棄される電磁鋼板の一例を示した図である。
【符号の説明】
１１ ロータ用の帯状電磁鋼板
１２ ロータ用の帯状電磁鋼板のティース部
３１ コア
３３ シャフト穴
２１ ステータ用の帯状電磁鋼板
２２ ステータ用の帯状電磁鋼板のティース部
５１ ロータ
５２ ロータの突極部
６１ ステータ
６２ ステータの突極部
６３ コイル
α ティース部の幅
β 各ティース部の間隔
θ ロータ（ステータ）の半径方向に対するロータ（ステータ）の各突極部の側縁がなす角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータ及びステータがともに突極構造を有するスイッチトリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」という）及びＳＲモータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＳＲモータは、ロータ及びステータがともに突極構造を有し、ステータの各突極に集中巻されたコイルに対して、ロータの位置情報に基づいて電流を供給することにより、連続的な磁気吸引力を生じさせて回転運動を作り出している。
【０００３】
この点、ハイブリッド車や電気自動車に使用するために、ＳＲモータをアキシャルギャップで製造することを検討してみると、偏平モートルなどの製造方法に関する文献は多数あった（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１６６４４９号公報
【特許文献２】
特開昭５７−４９３４９号公報
【特許文献３】
特開昭５９−２１２４４号公報
【特許文献４】
特開平１０−３０９０４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アキシャルギャップのＳＲモータに関する文献は見あたらなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、アキシャルギャップのＳＲモータ及びそのＳＲモータの製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、ＳＲモータであって、ロータ用の帯状電磁鋼板がロータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより複数の突極部を形成させたロータと、ステータ用の帯状電磁鋼板がステータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより複数の突極部を形成させ、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けたステータと、を備え、前記ロータ及び前記ステータが向かい合わせて配設され、前記ロータの各突極部と前記ステータの各突極部とのギャップが前記ロータの軸方向に形成されたこと、を特徴としている。
【０００８】
すなわち、本発明のＳＲモータでは、ロータ用の帯状電磁鋼板がロータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ロータの各突極部が形成され、また、ステータ用の帯状電磁鋼板がステータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ステータの各突極部が形成され、さらに、ロータと、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けたステータとが向かい合わせて配設されることにより、ロータの各突極部とステータの各突極部とのギャップがロータの軸方向に形成されていることから、本発明のＳＲモータによって、アキシャルギャップのＳＲモータを提供することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載するＳＲモータであって、前記ロータの各突極部の側縁が前記ロータの半径方向に対して斜めに形成され又は、前記ステータの各突極部の側縁が前記ステータの半径方向に対して斜めに形成されたこと、を特徴としている。
【００１０】
すなわち、本発明のＳＲモータにおいて、ロータの各突極部の側縁がロータの半径方向に対して斜めに形成され又は、ステータの各突極部の側縁がステータの半径方向に対して斜めに形成されていると、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始めたときに、インダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、ＳＲモータの製造方法であって、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をロータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合わせることにより複数の突極部を形成してロータを製造する一方、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をステータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合せることにより複数の突極部を形成し、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けてステータを製造し、前記ロータ及び前記ステータを向かい合わせて配設することにより、前記ロータの各突極部と前記ステータの各突極部とのギャップを前記ロータの軸方向に形成させること、を特徴としている。
【００１２】
すなわち、本発明のＳＲモータの製造法では、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をロータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合わせることにより複数の突極部を形成してロータを製造する一方、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をステータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合せることにより複数の突極部を形成し、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けてステータを製造し、さらに、ロータ及びステータを向かい合わせて配設することにより、ロータの各突極部とステータの各突極部とのギャップをロータの軸方向に形成させることから、アキシャルギャップのＳＲモータを生産することができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載するＳＲモータの製造方法であって、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、前記ロータの各突極部の側縁を前記ロータの半径方向に対して斜めに形成させ又は、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、前記ステータの各突極部の側縁を前記ステータの半径方向に対して斜めに形成させること、を特徴としている。
【００１４】
すなわち、本発明のＳＲモータの製造方法では、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、ロータの各突極部の側縁をロータの半径方向に対して斜めに形成させ又は、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、ステータの各突極部の側縁をステータの半径方向に対して斜めに形成させており、本発明のＳＲモータの製造方法で生産されたＳＲモータでは、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始めたときに、インダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００１５】
尚、本発明のＳＲモータ及びＳＲモータの製造方法では、ロータ用コアとステータ用コアについて、それぞれに専用のものを用意してもよいし、それぞれに共用できるものを用意してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。本実施の形態は、図１に示すようなモータ構造を有するＳＲモータの製造方法に関する。
先ず、本実施の形態のＳＲモータの製造方法では、図２（ａ）に示すように、長手方向の一辺に複数のティース部１２が連続的に形成されたロータ用の帯状電磁鋼板１１を用意する。また、図２（ｂ）に示すように、長手方向の一辺に複数のティース部２２が連続的に形成されたステータ用の帯状電磁鋼板２１を用意する。
ここで、ロータ用の帯状電磁鋼板１１及びステータ用の帯状電磁鋼板２１は、厚さが約０．２５〜０．３５ｍｍのものを使用している。
尚、ロータ用の帯状電磁鋼板１１やステータ用の帯状電磁鋼板２１において、複数のティース部１２，２２を長手方向の一辺に連続的に形成させる方法については後述する。
【００１７】
次に、図３に示すように、スリット３２が設けられたコア３１を用意する。コア３１は、アルミニウムなどの非磁性体材料が好ましく、軽量化のために、放射状の肉抜きを行うと良い。
尚、符号３３は、シャフト穴である。
【００１８】
そして、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の先端をコア３１のスリット３２に引っ掛け、その後は、図４（ａ）（ｂ）に示すようにして、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に所定の厚さ（例えば、５０〜６０ｍｍ）で巻き付ける。このとき、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の複数のティース部１２を互いに重ね合わせることにより、各突極部５２が形成される。これにより、図９に示すようなロータ５１が製造される。
尚、図４（ａ）は、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付ける際の概要を示した平面図であり、図４（ｂ）は、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付ける際の概要を示した正面図である。
【００１９】
また、上述したロータ５１の製造と同様にして、図１０に示すようなステータ６１を製造する。ただし、ステータ６１においては、各突極部６２に対してカセットコイル６３をそれぞれ取り付けておく。
尚、ここでは、ロータ５１及びステータ６１の製造において、共通したコア３１を使用しているが、それぞれ専用のコアを用意してもよい。
【００２０】
そして、ロータ５１及びステータ６１を製造した後は、ロータ５１のコア３１のシャフト穴３３及びステータ６１のコア３１のシャフト穴３３に対して、シャフトをそれぞれ嵌め込むことにより、図１に示すようにして、ロータ５１とステータ６１を向かい合わせて配置する。このとき、ロータ５１のコア３１のシャフト穴３３を見ればわかるように、ロータ５１の各突極部５２とステータ６１の各突極部６２とのギャップをロータ５１の軸方向に形成させているので、本実施の形態のＳＲモータの製造方法で生産されるＳＲモータは、アキシャルギャップの構造を有したものである。
尚、ロータ５１及びステータ６１は、その直径が約２５０〜３００ｍｍである。
また、アキシャルギャップの構造では、ロータ５１の各突極部５２やステータ６１の各突極部６２が、ロータ５１のコア３１やステータ６１のコア３１の外周部に位置することから、トルクの向上を図ることができ、ハイブリッド車や電気自動車に使用する際に有効となる。
【００２１】
次に、ロータ用の帯状電磁鋼板１１やステータ用の帯状電磁鋼板２１に対し、複数のティース部１２，２２を長手方向の一辺に連続的に形成させる方法について説明する。
ここでは、図６に示すように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺に連続的に形成される各ティース部１２の幅をαとし、各ティース部１２の間隔をβとする。
そして、各ティース部１２の幅αがそれぞれ等しく、且つ、各間隔βがそれぞれ等しいとした場合には、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の板厚をｄとすると、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付ける際には、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１に１周巻き付けるに従って、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の複数のティース部１２が「ｄ×６／π」だけずれながら重なり合うことになる。
【００２２】
従って、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付ける際に、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の複数のティース部１２を互いに重ね合わせるためには、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１に１周巻き付けられるに従って、各ティース部１２の間隔βを「ｄ×６／π」だけ広げる必要がある。
さらに、本実施の形態のＳＲモータの製造方法では、図７に示すように、ロータ５１の各突極部５２の側縁をロータ５１の半径方向５３に対してθだけ斜めに形成するので、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１に１周巻き付けられるに従って、各ティース部１２が「ｄ×ｔａｎθ」だけずれるように、さらに、各ティース部１２の間隔βを調整する必要がある。
【００２３】
そのため、本実施の形態のＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に所定の厚さで巻き付ける際には（図４参照）、図５に示すように、打ち抜き機４１の電磁石付移動ステージ４２の上にロータ用の帯状電磁鋼板１１をコイル４４から引き出すとともに、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１に１周巻き付けられるに従って、各ティース部１２の間隔βを「ｄ×６／π」だけ広げ、且つ、各ティース部１２が「ｄ×ｔａｎθ」だけずれるように、打抜き型４３をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜いている。
【００２４】
この点を具体的に言えば、図８（ａ）に示すように、打抜き型４３の１回の打ち抜きＰ１をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を打ち抜き、その後に、図８（ｂ）に示すように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１を所定量で移動させて、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付けつつ、打抜き型４３の１回の打ち抜きＰ２をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を打ち抜く。さらに、図８（ｃ）に示すように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をティース部１２の幅αで移動させ、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付けつつ、打抜き型４３の１回の打ち抜きＰ３をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を打ち抜く。これにより、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺において、幅αのティース部１２が形成される（図８（ｄ）参照）。さらに、図８（ｄ）に示しように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１を所定量で移動させ、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻き付けつつ、打抜き型４３の１回の打ち抜きＰ４をもって、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を打ち抜く。
【００２５】
このようにして、ロータ用の帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に所定の厚さで巻き付ける際に、図８（ａ）〜図８（ｄ）の打ち抜きＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を繰り返して行う。そして、このとき、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１に１周巻き付けられるに従って、各ティース部１２の間隔βを「ｄ×６／π」だけ広げ、且つ、各ティース部１２が「ｄ×ｔａｎθ」だけずれるように、ロータ用の帯状電磁鋼板１１を移動させる所定量を調整する。
尚、コア３１の外周に巻き付けらたロータ用の帯状電磁鋼板１１の各ティース部１２の位置ずれは、図５に示すように、位置ずれ検知用センサ４５で監視される。
【００２６】
また、ステータ用の帯状電磁鋼板２１に対し、複数のティース部２２を長手方向の一辺に連続的に形成させる方法についても、同様に行われる。但し、ステータ６１の各突極部６２の個数は、ロータ５１の各突極部５２の個数よりも多いので、各ティース部２２の間隔βが比較的小さくなることに注意する。
【００２７】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のＳＲモータの製造法では、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより（図５，図８参照）、複数のティース部１２を連続的に形成し（図２（ａ）参照）、当該帯状電磁鋼板１１をコア３１の外周に巻回しつつ各ティース部１２を重ね合わせることにより（図４，図５参照）、複数の突極部５２を形成してロータ５１を製造する（図９参照）。その一方で、ステータ用の帯状電磁鋼板２１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより（図５，図８参照）、複数のティース部２２を連続的に形成し（図２（ｂ）参照）、当該帯状電磁鋼板２１をコア３１の外周に巻回しつつ各ティース部２２を重ね合せることにより（図４，図５参照）、複数の突極部６２を形成し、各突極部６２にコイル６３をそれぞれ取り付けてステータ６１を製造する（図１０参照）。さらに、図１に示すように、ロータ５１及びステータ６１を向かい合わせて配設することにより、ロータ５１の各突極部５２とステータ６１の各突極部６２とのギャップをロータ５１の軸方向（シャフト穴３３の軸方向）に形成させることから、アキシャルギャップのＳＲモータを生産することができる。
【００２８】
言い換えれば、本実施の形態のＳＲモータの製造法で生産されたＳＲモータは、ロータ用の帯状電磁鋼板１１がコア３１の外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部１２が重なり合うことにより、ロータ５１の各突極部５２が形成され（図４，図９参照）、また、ステータ用の帯状電磁鋼板２１がコア３１の外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板２１の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部２２が重なり合うことにより、ステータ６１の各突極部６２が形成され（図４，図１０参照）、さらに、図１に示すように、ロータ５１と、各突極部６２にコイル６３をそれぞれ取り付けたステータ５１とが向かい合わせて配設されることにより、ロータ５１の各突極部５２とステータ６１の各突極部６２とのギャップがロータ５１の軸方向（シャフト穴３３の軸方向）に形成されていることから、アキシャルギャップのＳＲモータである。
【００２９】
また、本実施の形態のＳＲモータの製造方法では、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部１２の各間隔βを調整することにより（図６，図８参照）、ロータ５１の各突極部５２の側縁をロータの半径方向に対してθだけ斜めに形成させており（図７参照）、同様にして、ステータ用の帯状電磁鋼板２１の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部２２の各間隔βを調整することにより、ステータ５１の各突極部５２の側縁をステータ５１の半径方向に対してθだけ斜めに形成させている（図７参照）。
【００３０】
従って、本実施の形態のＳＲモータの製造方法で生産されたＳＲモータでは、図１１（ａ）に示すように、ステータ５１の突極部５２及びロータ６１の突極部６２を軸方向に垂直に切断した断面形状は、ほぼ平行四辺形となる。従って、ロータ６１が回転すると、図１１（ｂ）に示すように、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なる始めた部分Ｓが、一点から略三角形へと徐々に大きくなっていく。
【００３１】
それに対し、本実施の形態とは異なって、ロータ５１の各突極部５２の側縁をロータ５１の半径方向に対して平行に形成し、且つ、ステータ５１の各突極部５２の側縁をステータ５１の半径方向に対して平行に形成すれば、ロータ６１が回転すると、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なる始める部分が、直線から略長方形へと突然に大きくなる。
【００３２】
従って、本実施の形態のＳＲモータの製造方法で生産されたＳＲモータでは、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なり始めたときに、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なる始めた部分Ｓに起因するインダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００３３】
尚、従来のＳＲモータ（アキシャルギャップの構造ではないもの）の製造方法では、ロータの断面形状やステータの断面形状を有する電磁鋼板を積層することにより、ロータやステータを製造していた。従って、図１４に示すように、ステータの断面形状１０１を打ち抜いた後の電磁鋼板１００Ａは廃棄されることになり、歩留まりが悪かった。そこで、図１５に示すように、電磁鋼板１００Ａに対して、ロータの断面形状１０２も打ち抜くことがあったが、それでも、電磁鋼板１００Ａの半分近くは廃棄されることになり、依然として、歩留まりが悪かった。
【００３４】
しかしながら、本実施の形態のＳＲモータの製造方法では、ロータ用の帯状電磁鋼板１１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより、複数のティース部１２を連続的に形成し、また、ステータ用の帯状電磁鋼板２１の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより、複数のティース部２２を連続的に形成し、当該ロータ用の帯状電磁鋼板１１や当該ステータ用の帯状電磁鋼板２１をそれぞれ異なるコア３１，３１の外周に巻回せることにより、ロータ５１やステータ６１を製造しているため、ロータ用の帯状電磁鋼板１１やステータ用の帯状電磁鋼板２１から生じる廃棄対象の打抜片の量が少なくて済み、歩留まりの向上となる。また、ロータ用の帯状電磁鋼板１１やステータ用の帯状電磁鋼板２１の使用量も少なくて済む利点もある。
【００３５】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態のＳＲモータの製造方法においては、ロータ５１の各突極部５２の側縁をロータの半径方向に対してθだけ斜めに形成させるとともに、ステータ５１の各突極部５２の側縁をステータ５１の半径方向に対してθだけ斜めに形成させていた。この点、ロータ５１の各突極部５２の側縁のみをロータの半径方向に対してθだけ斜めに形成させても、あるいは、ステータ５１の各突極部５２の側縁のみをステータ５１の半径方向に対してθだけ斜めに形成させても、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なり始めたときに、ステータ５１の突極部５２に対してロータ６１の突極部６２が重なる始めた部分Ｓに起因するインダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００３６】
また、本実施の形態のＳＲモータの製造方法により生産されるアキシャルギャップ型のＳＲモータの構造として、図１２に示すように、表裏面の両方に形成された各突極部６２Ａに対してコイル６３Ａをそれぞれ取り付けたステータ６１Ａを製造し、このステータ６１Ａに対して２個のロータ５１を上下で挟んだ「上下ロータの構造」であってもよい。
また、本実施の形態のＳＲモータの製造方法により生産されるアキシャルギャップ型のＳＲモータの構造として、図１３に示すように、表裏面の両方に形成された各突極部５２Ａを有するロータ５１Ａを製造し、このロータ５１Ａに対して２個のステータ６１を上下で挟んだ「上下のステータ構造」であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のＳＲモータでは、ロータ用の帯状電磁鋼板がロータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ロータの各突極部が形成され、また、ステータ用の帯状電磁鋼板がステータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより、ステータの各突極部が形成され、さらに、ロータと、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けたステータとが向かい合わせて配設されることにより、ロータの各突極部とステータの各突極部とのギャップがロータの軸方向に形成されていることから、本発明のＳＲモータによって、アキシャルギャップのＳＲモータを提供することができる。
【００３８】
また、本発明のＳＲモータにおいて、ロータの各突極部の側縁がロータの半径方向に対して斜めに形成され又は、ステータの各突極部の側縁がステータの半径方向に対して斜めに形成されていると、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始めたときに、インダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【００３９】
また、本発明のＳＲモータの製造法では、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をロータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合わせることにより複数の突極部を形成してロータを製造する一方、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をステータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合せることにより複数の突極部を形成し、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けてステータを製造し、さらに、ロータ及びステータを向かい合わせて配設することにより、ロータの各突極部とステータの各突極部とのギャップをロータの軸方向に形成させることから、アキシャルギャップのＳＲモータを生産することができる。
【００４０】
また、本発明のＳＲモータの製造方法では、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、ロータの各突極部の側縁をロータの半径方向に対して斜めに形成させ又は、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、ステータの各突極部の側縁をステータの半径方向に対して斜めに形成させており、本発明のＳＲモータの製造方法で生産されたＳＲモータでは、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始めたときに、インダクタンスの増加が突然ではなく徐々に行われるので、ＳＲモータの突極構造を起因とするトルクリップルの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されたＳＲモータの構造を示した概要図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板の一部を示す図である。
（ｂ）は、本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ステータ用の帯状電磁鋼板の一部を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ及びステータで使用されるコアを示した平面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板をコアの外周に巻き付ける際の概要を示した平面図である。
（ｂ）は、本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板をコアの外周に巻き付ける際の概要を示した正面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板をコアの外周に巻き付ける場合に、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成させる際の概要を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、ロータ用の帯状電磁鋼板の一部を拡大した図である。
【図７】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されたＳＲモータに関し、ロータの突極部の付近を示した平面図である。
【図８】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において、複数のティース部を連続的に形成させるために、ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜く際の概要を（ａ）〜（ｄ）の４段階で示した図である。
【図９】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において製造されたロータを示した平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法において製造されたステータを示した平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されたＳＲモータにおいて、ロータが回転した場合に、ステータの突極部に対してロータの突極部が重なり始める際の概要を（ａ）と（ｂ）の２段階で示した図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されるＳＲモータに関し、その変形例の一つを示した概要図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるＳＲモータの製造方法により生産されるＳＲモータに関し、その変形例の一つを示した概要図である。
【図１４】従来のＳＲモータの製造方法において、廃棄される電磁鋼板の一例を示した図である。
【図１５】従来のＳＲモータの製造方法において、廃棄される電磁鋼板の一例を示した図である。
【符号の説明】
１１ ロータ用の帯状電磁鋼板
１２ ロータ用の帯状電磁鋼板のティース部
３１ コア
３３ シャフト穴
２１ ステータ用の帯状電磁鋼板
２２ ステータ用の帯状電磁鋼板のティース部
５１ ロータ
５２ ロータの突極部
６１ ステータ
６２ ステータの突極部
６３ コイル
α ティース部の幅
β 各ティース部の間隔
θ ロータ（ステータ）の半径方向に対するロータ（ステータ）の各突極部の側縁がなす角度
Claims (4)
- ロータ用の帯状電磁鋼板がロータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより複数の突極部を形成させたロータと、
ステータ用の帯状電磁鋼板がステータ用コアの外周に巻回され、当該帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に設けられた複数のティース部が重なり合うことにより複数の突極部を形成させ、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けたステータと、を備え、
前記ロータ及び前記ステータが向かい合わせて配設され、前記ロータの各突極部と前記ステータの各突極部とのギャップが前記ロータの軸方向に形成されたこと、を特徴とするＳＲモータ。 - 請求項１に記載するＳＲモータであって、
前記ロータの各突極部の側縁が前記ロータの半径方向に対して斜めに形成され又は、前記ステータの各突極部の側縁が前記ステータの半径方向に対して斜めに形成されたこと、を特徴とするＳＲモータ。 - ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をロータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合わせることにより複数の突極部を形成してロータを製造する一方、
ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺を間欠的に打ち抜くことにより複数のティース部を連続的に形成し、当該帯状電磁鋼板をステータ用コアの外周に巻回しつつ各ティース部を重ね合せることにより複数の突極部を形成し、各突極部にコイルをそれぞれ取り付けてステータを製造し、
前記ロータ及び前記ステータを向かい合わせて配設することにより、前記ロータの各突極部と前記ステータの各突極部とのギャップを前記ロータの軸方向に形成させること、を特徴とするＳＲモータの製造方法。 - 請求項３に記載するＳＲモータの製造方法であって、
ロータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、前記ロータの各突極部の側縁を前記ロータの半径方向に対して斜めに形成させ又は、ステータ用の帯状電磁鋼板の長手方向の一辺に連続的に形成される複数のティース部の各間隔を調整することにより、前記ステータの各突極部の側縁を前記ステータの半径方向に対して斜めに形成させること、を特徴とするＳＲモータの製造方法。
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