JP2011125084A - アキシャルギャップ型モータのステータ及びステータコアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】巻線渡り部分の小型化、軽量化を図ると共に、モータのトルクや効率を向上させることができるアキシャルギャップ型モータのステータ及びステータコアの製造方法を提供する。
【解決手段】ステータコア１１は、ティース部１５の円周方向側面１６と内周面１７との内径側隅部１８、及びティース部１５の円周方向側面１６と外周面１９との外径側隅部２０に、それぞれ曲面状の面取りが施される。固定子巻線１２の内径側渡り部分２１は、ティース部１５の内周面１７より外径側の部分から湾曲する内径側湾曲部を有し、外径側渡り部分２２は、ティース部１５の外周面１９より内径側の部分から湾曲する外径側湾局部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アキシャルギャップ型モータのステータ及びステータコアの製造方法に関する。

従来、例えば、回転軸周りに回転可能なロータと、回転軸方向の少なくとも一方側からロータに対向配置されたステータとを備え、ロータの永久磁石による界磁磁束に対して、ステータを介した磁束ループを形成するアキシャルギャップ型モータが知られている。

アキシャルギャップ型モータのステータでは、ステータコアの複数のティース部間に形成された複数のスロット部に、固定子巻線（コイル）が巻回されて構成されている。このようなアキシャルギャップ型モータのトルクや効率の向上、或いは小型化を図るには、コイルの占積率（導体体積率）を大きくすることが有効である。特許文献１に記載のアキシャルギャップ型回転電機のステータ構造では、ティース部のいずれかの面に凹部を設け、コイルをインシュレータを介して巻装した後、凹部に位置するコイルをステータコアの外周側から内周側に向けて押圧することにより、ステータコアの隣接する角部以外におけるコイルの湾曲による膨らみを抑制し、コイルの占積率を大きくするようにしている。

特開２００６‐３１１７０４号公報

ところで、アキシャルギャップ型モータのステータコアは、例えば、テープ状の電磁鋼板を捲回巻きして積層することにより構成される。捲回巻きにより形成されるステータコアでは、スロット部の幅は径方向に亘って一様となり、ティース部の円周方向側面と内周面との内径側隅部、及びティース部の円周方向側面と外周面との外径側隅部が尖った形状となっている。このため、固定子巻線は、これら内径側隅部及び外径側隅部によって傷付けられることのないように、内径側渡り部分、及び外径側渡り部分の湾曲部は、スロット部の内周面より内側及び外周面より外側から大きな曲率半径を持って巻回する必要があり、これら渡り部分が大きくなると共に、巻線長さが長くなる。これにより、電気抵抗が増大し、モータが大型となるばかりでなく、トルクや効率の向上に影響を及ぼす可能性がある。また、スロット部に隅部を覆う樹脂製のインシュレータを装着してコイルを巻装することも考えられるが、部品点数が増大してコスト増となってしまう。

特許文献１に記載のアキシャルギャップ型回転電機のステータ構造は、コイルの湾曲による膨らみの抑制を図ったものであり、コイルの内径側渡り部分、及び外径側渡り部分についての記載はなく、コイルの小型化、モータトルク及び効率の向上を図る上で改善の余地があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、巻線渡り部分の小型化、軽量化を図ると共に、モータのトルクや効率を向上させることができるアキシャルギャップ型モータのステータ及びステータコアの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
略円環板状のヨーク部（例えば、後述の実施形態におけるヨーク部１４）、及び該ヨーク部の軸方向一側面から軸方向に突出して、円周方向に所定の間隔で形成される複数のティース部（例えば、後述の実施形態におけるティース部１５）を有するステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１１）と、
該ステータコアの複数のティース部間に形成された複数のスロット（例えば、後述の実施形態におけるスロット部１３）に巻回される固定子巻線（例えば、後述の実施形態における固定子巻線１２）と、を備えるアキシャルギャップ型モータのステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１０）であって、
前記ステータコアには、前記ティース部の円周方向側面（例えば、後述の実施形態における円周方向側面１６）と内周面（例えば、後述の実施形態における内周面１７）との内径側隅部（例えば、後述の実施形態における内径側隅部１８）、及び前記ティース部の円周方向側面と外周面（例えば、後述の実施形態における外周面１９）との外径側隅部（例えば、後述の実施形態における外径側隅部２０）に曲面状の面取りが施されており、
前記固定子巻線の内径側渡り部分（例えば、後述の実施形態における内径側渡り部分２１）は、前記ティース部の内周面より外径側の部分から湾曲する内径側湾曲部（例えば、後述の実施形態における内径側湾曲部２１ａ）を有し、前記固定子巻線の外径側渡り部分（例えば、後述の実施形態における外径側渡り部分２２）は、前記ティース部の外周面より内径側の部分から湾曲する外径側湾曲部（例えば、後述の実施形態における外径側湾曲部２２ａ）を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、
前記ティース部の内径側隅部は断面円弧状に面取りされ、該面取りの曲率半径（例えば、後述の実施形態における曲率半径ｒａ）は、円弧状に湾曲する前記固定子巻線の内径側湾曲部の最小曲率半径以上（例えば、後述の実施形態における最小曲率半径ｒｂ）であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の発明の構成に加えて、
前記固定子巻線は、複数の線材からなる直径０．５ｍｍ以上の束線によって構成され、
前記ティース部の外径側隅部は断面円弧状に面取りされ、該面取りの曲率半径（例えば、後述の実施形態における曲率半径Ｒａ）は、円弧状に湾曲する前記束線の外径側湾曲部の最小曲率半径以上（例えば、後述の実施形態における最小曲率半径Ｒｂ）であることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の発明の構成に加えて、
前記固定子巻線は、直径１．５ｍｍ以上の単線によって構成され、
前記ティース部の外径側隅部は断面円弧状に面取りされ、該面取りの曲率半径は、円弧状に湾曲する前記単線の外径側湾曲部の最小曲率半径以上であることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
前記固定子巻線は、前記ステータコアを巻枠として突極集中巻きによって巻回されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、
略円環板状のヨーク部、及び該ヨーク部の軸方向一側面から軸方向に突出して、円周方向に所定の間隔で形成される複数のティース部を有し、該複数のティース部間に形成された複数のスロットに固定子巻線を巻回するためのアキシャルギャップ型モータのステータコアの製造方法であって、
テープ状の電磁鋼板（例えば、後述の実施形態における３０）を搬送する工程と、
前記搬送される電磁鋼板に対して、複数のスロット用開口（例えば、後述の実施形態におけるスロット用開口３１）を打ち抜く工程と、
前記電磁鋼板からステータコア用電磁鋼板（例えば、後述の実施形態におけるステータコア用電磁鋼板３２）を切り離す工程と、
前記ステータコア用電磁鋼板を所定回数捲回して、径方向に並んだ複数のスロット用開口により構成される前記複数のスロット部、及び前記複数のティース部をそれぞれ有する前記ステータコアを形成する工程と、
を備え、
前記打ち抜き工程では、
前記ステータコアの径方向中間部（例えば、後述の実施形態における径方向中間部２５）を構成する前記電磁鋼板に、該径方向中間部のスロット部が一様幅となるように、前記スロット用開口を打ち抜き、
前記ステータコアの径方向中間部より内径側を構成する前記電磁鋼板に、前記ティース部の円周方向側面と内周面との内径側隅部が曲面状に面取りされるように、前記スロット用開口を打ち抜き、
前記ステータコアの径方向中間部より外径側を構成する前記電磁鋼板に、前記ティース部の円周方向側面と外周面との外径側隅部が曲面状に面取りされるように、前記スロット用開口を打ち抜くことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の発明の構成に加えて、
前記打ち抜き工程では、前記スロット用開口は、前記ステータコアの径方向中間部の前記スロット用開口を打ち抜く所定幅（例えば、後述の実施形態における所定幅Ｐｗ）の打ち抜き型（例えば、後述の実施形態における打ち抜き型４１）を用いて、前記電磁鋼板を相対的にステップ送りしながら打ち抜かれ、
前記ステータコアの径方向中間部より内径側及び外径側の前記スロット用開口は、前記電磁鋼板を該打ち抜き型の所定幅以下の距離で相対的にステップ送りしながら前記打ち抜き型を複数回打ち抜くことで形成されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、巻線渡り部分の小型化、軽量化が可能となり、固定子巻線の全長が短くなることによる巻線抵抗の低減及びモータ効率の向上を図ることができる。また、樹脂製のインシュレータを使用することなく、巻線渡り部分の小型化、軽量化が可能となり、コストを低減することができる。

請求項２の発明によれば、モータが小型化した場合であっても、内径側隅部によって固定子巻線を傷付けることなく、内径側渡り部分を面取りした内径側隅部に沿って湾曲させることができ、巻線渡り部分を小型化、軽量化してモータ効率を向上させることができる。

請求項３及び４の発明によれば、外径側隅部によって傷付けることなく、外径側渡り部分を面取りした外径側隅部に沿って湾曲させることができ、巻線渡り部分を小型化、軽量化してモータ効率を向上させることができる。

請求項５の発明によれば、巻枠を用いることなく固定子巻線をステータコアに巻くことができ、巻線作業を簡素化すると共に、コスト低減が可能となる。

請求項６の発明によれば、複数のスロット用開口が打ち抜かれたステータコア用電磁鋼板を所定回数捲回することにより、ステータコアの内径側隅部、及び外径側隅部に曲面状の面取りを形成することができる。これにより、固定子巻線を傷付けることなく、巻線渡り部分の湾曲部をこれら隅部から湾曲させることができ、巻線渡り部分を小型化、軽量化してモータ効率を向上させることができる。

請求項７の発明によれば、単一幅の抜き型によって、任意幅のスロット用開口を打ち抜くことができ、ステータコアの内径側隅部、及び外径側隅部に曲面状の面取りが施されたティース部を形成することができる。

本発明に係る第１実施形態のアキシャルギャップ型モータのステータの正面図である。 図１に示すステータコアの部分斜視図である。 図１に示すステータの要部拡大図である。 （ａ）は、電磁鋼板にスロット用開口を形成する工程を概念的に示す上面図であり、（ｂ）は、その正面図である。 （ａ）は、径方向中間部のスロット部を構成するスロット用開口の打ち抜き工程を示す図であり、（ｂ）は、内径側及び外径側のスロット部を構成するスロット用開口の打ち抜き工程を示す図である。 （ａ）は図２に示すステータコアの要部正面図、（ｂ）は内径側のスロット部を構成するスロット用開口が形成されたステータコア用電磁鋼板の正面図、（ｃ）は中間部のスロット部を構成するスロット用開口が形成されたステータコア用電磁鋼板の正面図、（ｄ）は外径側のスロット部を構成するスロット用開口が形成されたステータコア用電磁鋼板の正面図、（ｅ）はステータコアの半径とスロット用開口幅との関係を示すグラフである。 本発明に係る第２実施形態のアキシャルギャップ型モータのステータの正面図である。 （ａ）は図７に示すステータコアの部分斜視図、（ｂ）はステータの部分正面図である。

以下、本発明の各実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態のアキシャルギャップ型モータのステータ１０は、ステータコア１１と、ステータコア１１に形成された所定のスロット部１３内に巻回される三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各固定子巻線１２と、を備える。なお、図１では、理解を容易にするため、一相分の固定子巻線１２のみを示しており、複数のスロット部１３のうち３つおきのスロット部１３に巻回されている。

ステータコア１１は、後述する図４〜図６に示すように、スロット用開口３１が打ち抜き形成されたステータコア用電磁鋼板３２を捲回することによって形成される。ステータコア１１は、図２も参照して、略円環板状のヨーク部１４と、ヨーク部１４の軸方向一側面から、円周方向に所定の間隔をおいて内周面から外周面に亘って軸方向に突出して形成される複数のティース部１５を有し、隣接するティース部１５間にスロット部１３が形成される。

また、ステータコア１１は、ティース部１５の円周方向側面１６と内周面１７との内径側隅部１８に、曲率半径ｒａの円弧断面によって形成される曲面状の面取りが施されている。また、ティース部１５の円周方向側面１６と外周面１９との外径側隅部２０にも、曲率半径Ｒａの円弧断面によって形成される曲面状の面取りが施されている。

このため、図３に示すように、ティース部１５の円周方向側面１６に沿って巻回される固定子巻線１２では、内径側渡り部分２１は、ティース部１５の内周面１７より外径側の部分、即ち、ティース部１５の円周方向側面１６と内径側隅部１８との境界ｔ１より内側部分から曲率半径ｒｂで円弧状に湾曲する内径側湾曲部２１ａを有する。また、外径側渡り部分２２は、ティース部１４の外周面１９より内径側の部分、即ち、ティース部１５の円周方向側面１６と外径側隅部２０との境界ｔ２より外側部分から曲率半径Ｒｂで円弧状に湾曲する外径側湾曲部２２ａを有する。

なお、スロット部１３内には、図示しない絶縁紙が介装されてもよく、その場合、固定子巻線１２は、絶縁紙を介してティース部１５の円周方向側面１６に沿って巻回される。また、固定子巻線１２としては、複数の線材からなる直径０．５ｍｍ以上の束線によって構成されてもよく、或いは、直径１．５ｍｍ以上の単線によって構成されてもよい。なお、束線を用いる場合には、内径側湾曲部２１ａと外径側湾曲部２２ａを捩じりながら巻回することで、固定子巻線１２は、ティース部１５の内周面１７及び外周面１９により近接して配置される。

これにより、該内径側隅部及び外径側隅部が尖って形成される従来のステータコアと比較して、内径側渡り部分２１及び外径側渡り部分２２をティース部１５の内周面１７及び外周面１９に接近させた状態で固定子巻線１２に損傷を与えることなく巻回することができる。これにより、巻線渡り部分２１、２２の小型化、軽量化が可能となり、固定子巻線１２の全長を短くして、巻線抵抗を低減させてモータ効率を向上させることができる。

また、内径側渡り部分２１及び外径側渡り部分２２が、ティース部１５に近接して位置しているので、ティース部１５を冷却することにより、銅損によって発熱した固定子巻線１２を効率的に冷却することができる。ティース部１５の冷却方法は、空冷、液冷（水または油等）、いずれであってもよい。

また、内径側隅部１８に施された円弧状の面取りの曲率半径ｒａは、固定子巻線１２がスロット部１３から内径側渡り部分２１へ湾曲可能な最小曲率半径ｒｂ以上の大きさに形成されれば、固定子巻線１２を内径側隅部１８に沿わせて配置することができる。同様に、外径側隅部２０に施された円弧状の面取りの曲率半径Ｒａは、直径０．５ｍｍ以上の束線、または直径１．５ｍｍ以上の単線によって構成される固定子巻線１２が、スロット部１３から外径側渡り部分２２へ湾曲可能な最小曲率半径Ｒｂ以上の大きさに形成されれば、固定子巻線１２を外径側隅部２０に沿わせて配置することができる。

次に、ステータコア１１を製造する工程について、図４及び図５を参照して説明する。ステータコア１１は、電磁鋼板のロール４０から電磁鋼板３０を繰り出しながら、ステータコア１１の径方向中間部２５のスロット部１３の幅Ｓｗと同じ所定幅Ｐｗの打ち抜き型４１を備えるプレス装置４２によって、スロット用開口３１を打ち抜いて形成される。

具体的に、ロール４０から繰り出された電磁鋼板３０は、洗浄油槽４４で油洗浄された後、フェルト４６によって挟み込まれて付着した油を除去する。そして、プレス装置４２に送られた電磁鋼板３０は、ステップ送りしながら打ち抜き型４１でスロット用開口３１を打ち抜き、バリ取りロール４３を押圧することでバリを除去し、巻き取りロール４５で巻き取られてステータコア１１となる。

このとき、ステータコア１１の巻径が大きくなるに従って周長が長くなるので、隣接するスロット用開口３１の間隔を次第に大きくして形成する必要がある。このため、ステータコア１１の巻径が大きくなるにつれて、電磁鋼板３０のステップ送り量を増加し、打ち抜き型４１をサーボモータ（図示せず）によって破線で示す位置から実線で示す位置に移動させながらプレス抜きすることによって達成される。また、巻き取りロール４５の中心位置も、ステータコア１１の巻径が大きくなるにつれて、サーボモータによって破線で示す位置から実線で示す位置に移動させる。

ここで、ティース部１５の内径側隅部１８には、曲面状の面取りが施されることから、図６（ａ）に示すように、最小幅となるステータコア１１の径方向中間部２５におけるスロット部１３の幅をＳｗとすると、図６（ｂ）に示すように、ステータコア１１の内径側部分２６を形成する電磁鋼板３０には、内周面から径方向中間部２５に向かうに従って、幅Ｓｗ１から幅Ｓｗまで次第に幅が狭くなるスロット用開口３１ａが形成される。

また、図６（ｃ）に示すように、ステータコア１１の径方向中間部２５を形成する電磁鋼板３０には、一様幅Ｓｗのスロット用開口３１ｂが形成される。更に、ティース部１５の外径側隅部２０にも、曲面状の面取りが施されることから、図６（ｄ）に示すように、ステータコア１１の外径側部分２７を形成する電磁鋼板３０には、径方向中間部２５から外径側に向かうに従って、幅Ｓｗから幅Ｓｗ２まで次第に幅が広くなるスロット用開口３１ｃが形成される。

即ち、図６（ｅ）に示すように、スロット用開口３１の幅は、ステータコア１１の内径側部分２６を形成する半径ｒ０から半径ｒ１の間は、幅が幅Ｓｗ１から幅Ｓｗまで次第に狭くなるように形成され、径方向中間部２５を形成する半径ｒ１から半径ｒ２の間は、一様幅Ｓｗで形成され、外径側部分２７を形成する半径ｒ２から半径ｒ３の間は、幅が幅Ｓｗから幅Ｓｗ２まで次第に広くなるように形成される。

このため、図５（ａ）に示すように、ステータコア１１の径方向中間部２５を形成する電磁鋼板３０は、スロット部１３の幅Ｓｗと同じ幅Ｐｗの打ち抜き型４１により、電磁鋼板３０を打ち抜き型４１に対して相対的にステップ送りしながら打ち抜かれて、径方向中間部２５のスロット用開口３１ｂが形成される。

一方、図５（ｂ）に示すように、ステータコア１１の内径側部分２６及び外径側部分２７を形成する電磁鋼板３０は、一度、打ち抜き型４１によって幅Ｐｗで打ち抜いた後、電磁鋼板３０を所定幅Ｐｗ以下の距離、即ち、所望の幅Ｓｗ１（Ｓｗ２）から打ち抜き型４１の幅Ｐｗを減算した距離だけ打ち抜き型４１に対してステップ送りして、再度打ち抜くことで幅広のスロット用開口３１ａ、３１ｃが形成される。

そして、スロット用開口３１ａ、３１ｂ、３１ｃが形成されたステータコア用電磁鋼板３２を捲回することにより、径方向に並んだ複数のスロット用開口３１ａ、３１ｂ、３１ｃにより構成される複数のスロット部１３、及び複数のティース部１５を有するステータコア１１が形成される。

なお、電磁鋼板３０の板厚は０．２〜０．５ｍｍ程度であるので、各隅部１８、２０に形成される曲面状の面取りは、厳密には階段状となっている。この場合にも、固定子巻線１２が振動などによって電磁鋼板３０と接触する位置がその都度変わるため、巻線の損傷の可能性を低減することができる。

以上説明したように、本実施形態のアキシャルギャップ型モータのステータ１０によれば、ステータコア１１には、ティース部１５の円周方向側面１６と、内周面１７及び外周面１９との各隅部１８、２０に曲面状の面取りが施され、固定子巻線１２の内径側渡り部分２１は、ティース部１５の内周面１７より外径側の部分から湾曲する内径側湾曲部２１ａを有し、外径側渡り部分２２は、ティース部１５の外周面１９より内径側の部分から湾曲する外径側湾曲部２２ａを有する。これにより、巻線渡り部分２１、２２の小型化、軽量化が可能となり、固定子巻線１２の全長が短くなって巻線抵抗が低減し、モータ効率の向上を図ることができる。また、内径側及び外径側渡り部分２１，２２は、冷却されるティース部１５により近接して配置されるので、銅損によって発熱した固定子巻線１２を効率的に冷却することができる。
また、樹脂製のインシュレータを使用することなく、巻線渡り部分２１、２２の小型化、軽量化が可能となり、コストを低減することができる。

また、ティース部１５の内径側隅部１８の断面円弧状の面取りの曲率半径ｒａは、円弧状に湾曲する固定子巻線１２の内径側湾曲部２１ａの最小曲率半径ｒｂ以上であるので、モータが小型化した場合であっても、内径側隅部１８によって固定子巻線１２を傷付けることなく、内径側渡り部分２１を面取りした内径側隅部１８から湾曲させることができ、内径側渡り部分２１を小型化、軽量化してモータ効率を向上させることができる。

また、ティース部１５の外径側隅部２０は断面円弧状に面取りされ、該面取りの曲率半径Ｒａは、固定子巻線１２が複数の線材からなる直径０．５ｍｍ以上の束線によって構成される場合には、円弧状に湾曲する束線の外径側湾曲部２２ａの最小曲率半径Ｒｂ以上に形成される。これにより、外径側隅部２０によって傷付けることなく、束線の外径側渡り部分２２を面取りした外径側隅部２０に沿って湾曲させることができ、外径側渡り部分２２を小型化、軽量化してモータ効率を向上させることができる。また、固定子巻線１２が直径１．５ｍｍ以上の単線によって構成される場合には、外径側隅部２０の断面円弧状の面取りの曲率半径Ｒａは、円弧状に湾曲する単線の外径側湾曲部２２ａの最小曲率半径Ｒｂ以上に形成されることで、同様の効果を奏する。この場合、ステータコア１１を巻枠として利用することで、固定子巻線１２をステータコア１１により密着して巻回することができる。

また、本実施形態のステータコア１１の製造方法によれば、テープ状の電磁鋼板３０を搬送する工程と、搬送される電磁鋼板３０に対して、複数のスロット用開口３１を打ち抜く工程と、電磁鋼板３０からステータコア用電磁鋼板３２を切り離す工程と、ステータコア用電磁鋼板３２を所定回数捲回して、径方向に並んだ複数のスロット用開口３１により構成される複数のスロット部１３、及び複数のティース部１５をそれぞれ有するステータコア１１を形成する工程と、を備える。
そして、打ち抜き工程では、ステータコア１１の径方向中間部２５を構成する電磁鋼板３０に、径方向中間部２５のスロット部１３が一様幅ＳＷとなるように、スロット用開口３１ｂが打ち抜かれる。また、ステータコア１１の内径部２６を構成する電磁鋼板３０に、ティース部１５の内径側隅部１８が曲面状に面取りされるように、内径側から径方向中間部２５に向けて次第に幅ＳＷ１が狭くなるようにスロット用開口３１ａが打ち抜かれる。さらに、ステータコア１１の外径部２７を構成する電磁鋼板３０には、ティース部１５の外径側隅部２０が曲面状に面取りされるように、径方向中間部２５から外径側に向けて次第に幅ＳＷ２が広くなるようにスロット用開口３１ｃが打ち抜かれる。
これにより、曲面状の面取りされた内径側隅部１８及び外径側隅部２０を有するステータコア１１を製造することができ、固定子巻線１２を傷付けることなく、内径側及び外形側渡り部分２１、２２を小型化、軽量化してモータ効率を向上させることができる。

また、スロット用開口３１は、ステータコア１１の径方向中間部２５のスロット用開口３１ｂを打ち抜く所定幅Ｐｗの打ち抜き型４１を用いて形成され、電磁鋼板３０を相対的にステップ送りしながら打ち抜き、ステータコア１１の内径側部分２６及び外径側部分２７のスロット用開口３１ａ、３１ｃは、電磁鋼板３０を打ち抜き型４１の所定幅以下の距離で相対的にステップ送りしながら打ち抜き型４１で複数回打ち抜くことで形成するようにしたので、単一幅Ｐｗの打ち抜き型４１によって、任意幅のスロット用開口３１を打ち抜くことができ、内径側隅部１８及び外径側隅部２０に曲面状の面取りが施されたティース部１５を形成することができる。

（第２実施形態）
次に、図７及び図８を参照して第２実施形態のステータについて説明する。図７及び図８に示すように、本実施形態のステータ１０は、固定子巻線１２が、突極集中巻きによってステータコア１１に巻回されている点で第１実施形態のステータと異なる。このため、第１実施形態と同一又は同等部分には同一符号または相当符号を付して説明を省略または簡略化する。

本実施形態のステータコア１１は、第１実施形態のステータコア１１と同様に、スロット用開口３１が打ち抜き形成されたステータコア用電磁鋼板３２を、内径側から捲回することによって形成されており、ティース部１５の内径側隅部１８に、曲率半径ｒａの曲面状の面取りが施されている。また、ティース部１５の外径側隅部２０にも、同様に曲率半径Ｒａの曲面状の面取りが施されている。

また、固定子巻線１２は、隣接するスロット部１３内で、ティース部１５の円周方向両側面に沿って突極集中巻きされている。この場合も、固定子巻線１２の内径側渡り部分２１は、ティース部１５の内周面１７より外径側の部分から湾曲する内径側湾曲部２１ａを有し、外径側渡り部分２２は、ティース部１５の外周面１９より内径側の部分から湾曲する外径側湾曲部２２ａを有する。
従って、本実施形態においても、巻線渡り部分２１、２２の小型化、軽量化が可能となり、固定子巻線１２の全長が短くなって巻線抵抗が低減し、モータ効率の向上を図ることができる。また、内径側及び外径側渡り部分２１，２２は、冷却されるティース部１５により近接して配置されるので、銅損によって発熱した固定子巻線１２を効率的に冷却することができる。

また、本実施形態においても、ティース部１５の内径側隅部１８及び外径側隅部２０の曲率半径ｒａ，ｒｂは、第１実施形態で述べた、固定子巻線１２の内径側渡り部分２１の内径側湾曲部２１ａ及び外径側渡り部分２２の外径側湾曲部２２ａの各曲率半径Ｒａ，Ｒｂとの関係を満たすようにすればよい。これにより、ステータコア１１を巻枠として使用して固定子巻線１２を突極集中巻きすることで、固定子巻線１２を略密着して巻回することができ、巻線渡り部分２１、２２の小型化、軽量化をより効果的に行うことができる。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。

１０ ステータ
１１ ステータコア
１２ 固定子巻線
１３ スロット部
１４ ヨーク部
１５ ティース部
１６ ティース部の円周方向側面
１７ ティース部の内周面
１８ 内径側隅部
１９ ティース部の外周面
２０ 外径側隅部
２１ 内径側渡り部分
２２ 外径側渡り部分
２５ 径方向中間部
３０ 電磁鋼板
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ スロット用開口
４１ 打ち抜き型
Ｒａ，ｒａ，Ｒｂ，ｒｂ 曲率半径
Ｐｗ 所定幅

Claims (7)

1. 略円環板状のヨーク部、及び該ヨーク部の軸方向一側面から軸方向に突出して、円周方向に所定の間隔で形成される複数のティース部を有するステータコアと、
   該ステータコアの複数のティース部間に形成された複数のスロットに巻回される固定子巻線と、を備えるアキシャルギャップ型モータのステータであって、
   前記ステータコアには、前記ティース部の円周方向側面と内周面との内径側隅部、及び前記ティース部の円周方向側面とが外周面との外径側隅部に曲面状の面取りが施されており、
   前記固定子巻線の内径側渡り部分は、前記ティース部の内周面より外径側の部分から湾曲する内径側湾曲部を有し、前記固定子巻線の外径側渡り部分は、前記ティース部の外周面より内径側の部分から湾曲する外径側湾曲部を有することを特徴とするアキシャルギャップ型モータのステータ。
2. 前記ティース部の内径側隅部は断面円弧状に面取りされ、該面取りの曲率半径は、円弧状に湾曲する前記固定子巻線の内径側湾曲部の最小曲率半径以上であることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型モータのステータ。
3. 前記固定子巻線は、複数の線材からなる直径０．５ｍｍ以上の束線によって構成され、
   前記ティース部の外径側隅部は断面円弧状に面取りされ、該面取りの曲率半径は、円弧状に湾曲する前記束線の外径側湾曲部の最小曲率半径以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のアキシャルギャップ型モータのステータ。
4. 前記固定子巻線は、直径１．５ｍｍ以上の単線によって構成され、
   前記ティース部の外径側隅部は断面円弧状に面取りされ、該面取りの曲率半径は、円弧状に湾曲する前記単線の外径側湾曲部の最小曲率半径以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のアキシャルギャップ型モータのステータ。
5. 前記固定子巻線は、前記ステータコアを巻枠として突極集中巻きによって巻回されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータのステータ。
6. 略円環板状のヨーク部、及び該ヨーク部の軸方向一側面から軸方向に突出して、円周方向に所定の間隔で形成される複数のティース部を有し、該複数のティース部間に形成された複数のスロットに固定子巻線を巻回するためのアキシャルギャップ型モータのステータコアの製造方法であって、
   テープ状の電磁鋼板を搬送する工程と、
   前記搬送される電磁鋼板に対して、複数のスロット用開口を打ち抜く工程と、
   前記電磁鋼板からステータコア用電磁鋼板を切り離す工程と、
   前記ステータコア用電磁鋼板を所定回数捲回して、径方向に並んだ複数のスロット用開口により構成される前記複数のスロット部、及び前記複数のティース部をそれぞれ有する前記ステータコアを形成する工程と、
   を備え、
   前記打ち抜き工程では、
   前記ステータコアの径方向中間部を構成する前記電磁鋼板に、該径方向中間部のスロット部が一様幅となるように、前記スロット用開口を打ち抜き、
   前記ステータコアの径方向中間部より内径側を構成する前記電磁鋼板に、前記ティース部の円周方向側面と内周面との内径側隅部が曲面状に面取りされるように、前記スロット用開口を打ち抜き、
   前記ステータコアの径方向中間部より外径側を構成する前記電磁鋼板に、前記ティース部の円周方向側面と外周面との外径側隅部が曲面状に面取りされるように、前記スロット用開口を打ち抜くことを特徴とするステータコアの製造方法。
7. 前記打ち抜き工程では、前記スロット用開口は、前記ステータコアの径方向中間部の前記スロット用開口を打ち抜く所定幅の打ち抜き型を用いて、前記電磁鋼板を相対的にステップ送りしながら打ち抜かれ、
   前記ステータコアの径方向中間部より内径側及び外径側の前記スロット用開口は、前記電磁鋼板を該打ち抜き型の所定幅以下の距離で相対的にステップ送りしながら前記打ち抜き型を複数回打ち抜くことで形成されることを特徴とする請求項６に記載のステータコアの製造方法。

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