JP2018166354A - Axial gap type motor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、電動ブレーキ装置等の各種の機器に用いられるアキシャルギャップ型モータおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an axial gap type motor used for various devices such as an electric brake device and a method for manufacturing the same.
電動モータとして、以下の提案がなされている。
1.モータおよび直動機構を用いた電動ブレーキ装置(特許文献1)。
2.電動モータを直動機構の回転軸と異なる平行軸に配置したアキシャルギャップ型のモータを備えた電動ブレーキ装置(特許文献2)。
The following proposals have been made for electric motors.
1. An electric brake device using a motor and a linear motion mechanism (Patent Document 1).
2. An electric brake device provided with an axial gap type motor in which an electric motor is arranged on a parallel axis different from the rotation axis of the linear motion mechanism (Patent Document 2).
特許文献1に記載のような電動ブレーキ装置では、コンパクト且つ高応答なアクチュエータが望まれる。
省スペースで高トルクを可能とする電動モータ構造として、例えば文献2に示すようなアキシャルギャップ型モータが知られている。しかし、磁気回路が平面上で成立するラジアルギャップ型モータと比較して、アキシャルギャップ型モータは、磁気回路が3次元となるため、励磁回路に用いる鉄心の製造が難しく、製造コストが高くなる懸念がある。特に、コア部とバックヨーク部を別々に製造し、溶接等により連結する場合、積層コアが剥れる等の懸念がある。一方、コア部とバックヨーク部を一体で成形するのは、その形状から加工が非常に困難である。
In the electric brake device described in
As an electric motor structure that enables high torque while saving space, for example, an axial gap type motor as shown in
また、アキシャルギャップ型モータの場合、巻線を巻くためのスロット(コア部の切欠き)は径方向に平行に設ける必要がある。つまり、コア部の幅は内径側で小さく外径側で大きくなる。一方で、コア部は磁束が通過する方向に平行に鋼板を積層する必要がある。仮に、コア部をモータ径方向に鋼板を積層し製作すると、単一形状ではコア部と巻線間の隙間が大きくなりモータ性能が低下する。また、コア部を径方向に徐々に幅広となる鋼板を積層し成形した場合には、複数種類の部品を管理する必要があるうえ、複数種類の部品をそれぞれ所望の寸法精度に確保する必要がある等の問題で製造コストの増加を招く可能性が高い。 In addition, in the case of an axial gap type motor, it is necessary to provide a slot (a notch in the core portion) for winding the winding in parallel with the radial direction. That is, the width of the core portion is smaller on the inner diameter side and larger on the outer diameter side. On the other hand, the core portion needs to be laminated with steel plates parallel to the direction in which the magnetic flux passes. If the core portion is manufactured by laminating steel plates in the motor radial direction, the gap between the core portion and the winding becomes large in a single shape, and the motor performance decreases. In addition, when the core part is formed by laminating and forming steel plates that gradually become wider in the radial direction, it is necessary to manage multiple types of parts and to ensure multiple types of parts with desired dimensional accuracy. There is a high possibility that the manufacturing cost will increase due to some problems.
この発明の目的は、アキシャルギャップ型モータにおいて、コアとバックヨークを一体に且つ容易に製造することができ、製造コストの低減を図ることができるアキシャルギャップ型モータおよびその製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an axial gap type motor and a method for manufacturing the same, in which a core and a back yoke can be easily and integrally manufactured in an axial gap type motor, and the manufacturing cost can be reduced. is there.
この発明のアキシャルギャップ型モータは、ステータと、このステータに対して回転可能なロータとが前記ロータの軸方向に対面するアキシャルギャップ型であり、前記ステータが、前記ロータの回転軸と同心で環状のバックヨーク、およびこのバックヨークの側面の周方向複数箇所から前記軸方向に突出する複数の磁極コアを有するヨーク付きコアと、前記各磁極コアにそれぞれ巻回されたコイルとを備えたアキシャルギャップ型モータにおいて、
前記ヨーク付きコアは、それぞれ隣合う二つの前記磁極コアにおける各磁極コアのロータ周方向の幅の中間で分割された二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有する複数のヨーク部分付きコア片が円周方向に並んで成り、これらヨーク部分付きコア片は、前記回転軸の径方向に複数枚の平板状の鋼板が積層された積層鋼板から成る。
The axial gap type motor of the present invention is an axial gap type in which a stator and a rotor rotatable with respect to the stator face each other in the axial direction of the rotor, and the stator is concentric with the rotating shaft of the rotor. A back yoke, a core with a yoke having a plurality of magnetic pole cores projecting in the axial direction from a plurality of circumferential locations on the side surface of the back yoke, and an axial gap each including a coil wound around each of the magnetic pole cores Type motor,
The core with yoke includes two magnetic pole core halves that are divided in the middle of the width in the rotor circumferential direction of each magnetic pole core in two adjacent magnetic pole cores, and a back yoke portion that integrally connects the magnetic pole core halves. A plurality of core pieces with yoke portions are arranged in the circumferential direction, and the core pieces with yoke portions are made of laminated steel plates in which a plurality of flat steel plates are laminated in the radial direction of the rotating shaft.
この構成によると、ヨーク付きコアが、それぞれ隣合う二つの前記磁極コアにおける各磁極コアのロータ周方向の幅の中間で分割された二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有する複数のヨーク部分付きコア片を備える。バックヨーク部分が二つの磁極コア半部を一体に繋ぐため、例えば、コア部とバックヨーク部を別々に製造し溶接等により連結する従来例よりも、製造を簡単化しコスト低減を図れる。 According to this configuration, the core with yoke is divided into two magnetic pole core halves divided in the middle of the width of each magnetic pole core in the adjacent two magnetic pole cores, and these magnetic pole core halves are integrated with each other. A plurality of core pieces with yoke portions having back yoke portions to be connected are provided. Since the back yoke portion integrally connects the two magnetic pole core halves, for example, the manufacturing can be simplified and the cost can be reduced as compared with the conventional example in which the core portion and the back yoke portion are separately manufactured and connected by welding or the like.
ヨーク付きコアは、前記複数のヨーク部分付きコア片が円周方向に並んで成り、これらヨーク部分付きコア片は、前記回転軸の径方向に複数枚の平板状の鋼板が積層された積層鋼板から成る。このため、例えば、積層鋼板を切断して成る複数のヨーク部分付きコア片を円周方向に並べて接合等するだけで、容易にアキシャルギャップ型モータを製造し得る。この場合、例えば、コア部を径方向に徐々に幅広となる鋼板を積層し成形する従来例のような、複数種類の部品を管理する手間等を省略でき、また複数種類の部品をそれぞれ所望の寸法精度に確保する必要もなくなる。したがって、従来例よりも製造コストを格段に低減し得る。 The core with yoke is composed of a plurality of core pieces with yoke portions arranged in the circumferential direction, and the core pieces with yoke portions are laminated steel plates in which a plurality of flat steel plates are laminated in the radial direction of the rotating shaft. Consists of. For this reason, for example, an axial gap motor can be easily manufactured only by arranging and joining a plurality of core pieces with yoke portions formed by cutting laminated steel plates in the circumferential direction. In this case, for example, it is possible to omit the trouble of managing a plurality of types of parts, such as the conventional example of laminating and forming steel plates that gradually widen in the radial direction in the core portion, and each of the plurality of types of parts can be obtained as desired. There is no need to ensure dimensional accuracy. Therefore, the manufacturing cost can be significantly reduced as compared with the conventional example.
前記各ヨーク部分付きコア片が、同じ形状の鋼板の積層体であってもよい。この場合、同じ形状の鋼板を積層して各ヨーク部分付きコア片を容易に製造することができる。したがって、従来例よりも部品の種類を低減して、製造コストの低減を図れる。 Each of the core pieces with yoke portions may be a laminated body of steel plates having the same shape. In this case, the core pieces with yoke portions can be easily manufactured by stacking steel plates having the same shape. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost by reducing the types of parts compared to the conventional example.
この発明のアキシャルギャップ型モータの製造方法は、ステータと、このステータに対して回転可能なロータとが前記ロータの軸方向に対面するアキシャルギャップ型であり、前記ステータが、前記ロータの回転軸と同心で環状のバックヨーク、およびこのバックヨークの側面の周方向複数箇所から前記軸方向に突出する複数の磁極コアを有するヨーク付きコアと、前記各磁極コアにそれぞれ巻回されたコイルとを備えたアキシャルギャップ型モータを製造する製造方法において、
櫛歯状に突出した複数の突片を有する帯状の鋼板を複数枚準備する鋼板準備過程と、
前記各突片が重なるように前記帯状の鋼板を複数枚積層して細長形状の積層鋼板とする積層過程と、
前記積層鋼板を前記各突片の箇所で、この突片の突出方向に対して傾斜する切断面として鋼板厚み方向に切断して、前記積層鋼板の長手方向に対して交互に傾斜する切断面を有する二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有するヨーク部分付きコア片を複数形成する切断過程と、
これら複数のヨーク部分付きコア片につき、磁極コア半部同士が円周方向に隣接するように円環状に接合して前記ヨーク付きコアを形成する接合過程と、を有する。
An axial gap type motor manufacturing method according to the present invention is an axial gap type in which a stator and a rotor rotatable with respect to the stator face each other in the axial direction of the rotor, and the stator includes a rotation shaft of the rotor. A concentric and annular back yoke, a core with a yoke having a plurality of magnetic pole cores projecting in the axial direction from a plurality of circumferential positions on the side surface of the back yoke, and a coil wound around each of the magnetic pole cores. In a manufacturing method for manufacturing an axial gap type motor,
Steel plate preparation process of preparing a plurality of strip-shaped steel plates having a plurality of protruding pieces protruding in a comb-teeth shape,
A laminating process in which a plurality of the strip-shaped steel plates are laminated so that the protruding pieces overlap to form an elongated laminated steel plate;
Cutting the laminated steel sheet in the steel sheet thickness direction as a cutting surface inclined with respect to the protruding direction of the protruding piece at the location of each protruding piece, and cutting surfaces alternately inclined with respect to the longitudinal direction of the laminated steel sheet A cutting process of forming a plurality of core pieces with a yoke part having two magnetic pole core halves and a back yoke part integrally connecting the magnetic pole core halves;
The plurality of core pieces with yoke portions have a joining process in which the cores with yokes are formed by joining in an annular shape so that the magnetic pole core halves are adjacent to each other in the circumferential direction.
この構成によると、鋼板準備過程において、櫛歯状に突出した複数の突片を有する帯状の鋼板を複数枚準備する。次に、積層過程にて、各突片が重なるように帯状の鋼板を複数枚積層して細長形状の積層鋼板とする。切断過程では、積層鋼板を前記各突片の箇所で、この突片の突出方向に対して傾斜する切断面として鋼板厚み方向に切断する。これにより、積層鋼板の長手方向に対して交互に傾斜する切断面を有する二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有するヨーク部分付きコア片を複数形成する。その後、接合過程において、複数のヨーク部分付きコア片につき、磁極コア半部同士が円周方向に隣接するように円環状に接合してヨーク付きコアを形成する。 According to this configuration, in the steel plate preparation process, a plurality of strip-shaped steel plates having a plurality of protruding pieces protruding in a comb shape are prepared. Next, in the laminating process, a plurality of belt-shaped steel plates are laminated so that the protruding pieces overlap each other to form an elongated laminated steel plate. In the cutting process, the laminated steel plate is cut in the thickness direction of the steel plate as a cut surface inclined with respect to the protruding direction of the protruding piece at each protruding piece. As a result, a plurality of core pieces with yoke portions having two magnetic pole core halves having cut surfaces alternately inclined with respect to the longitudinal direction of the laminated steel plates and a back yoke portion integrally connecting these magnetic pole core halves are formed. To do. Thereafter, in the joining process, the core pieces with yoke portions are joined in an annular shape so that the magnetic pole core halves are adjacent to each other in the circumferential direction.
このように、前述の積層鋼板を切断して成る複数のヨーク部分付きコア片につき、磁極コア半部同士が円周方向に隣接するように円環状に接合してヨーク付きコアを形成するだけで、容易にアキシャルギャップ型モータを製造し得る。
特に、切断過程において、積層鋼板の長手方向に対して交互に傾斜する切断面を有する二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有するヨーク部分付きコア片を複数形成することで、磁極コア半部同士が円周方向に隣接するように円環状に接合してヨーク付きコアを形成することができる。これにより、材料である鋼板を無駄なく且つ他の部品等を追加することなくヨーク付きコアを形成することができる。したがって歩留まりが向上し、製造コストの低減を図ることができる。
この場合、例えば、コア部を径方向に徐々に幅広となる鋼板を積層し成形する従来例のような、複数種類の部品を管理する手間等を省略でき、また複数種類の部品をそれぞれ所望の寸法精度に確保する必要もなくなる。したがって、従来例よりも製造コストを格段に低減し得る。
Thus, with respect to the plurality of core pieces with yoke portions formed by cutting the above-mentioned laminated steel plates, it is only necessary to form a yoke-attached core by joining the magnetic pole core halves in an annular shape so that they are adjacent to each other in the circumferential direction. An axial gap motor can be easily manufactured.
In particular, in the cutting process, a core piece with a yoke portion having two magnetic pole core halves having cutting surfaces alternately inclined with respect to the longitudinal direction of the laminated steel plates and a back yoke portion integrally connecting the magnetic pole core halves. By forming a plurality of cores, the cores with yokes can be formed by joining in an annular shape so that the magnetic pole core halves are adjacent in the circumferential direction. Thereby, the core with a yoke can be formed without wasting a steel plate as a material and without adding other components. Therefore, the yield can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
In this case, for example, it is possible to omit the trouble of managing a plurality of types of parts, such as the conventional example of laminating and forming steel plates that gradually widen in the radial direction in the core portion, and each of the plurality of types of parts can be obtained as desired. There is no need to ensure dimensional accuracy. Therefore, the manufacturing cost can be significantly reduced as compared with the conventional example.
前記切断過程では、前記積層鋼板を長手方向に対して交互に傾斜する切断面のうち、複数の平行な切断面を同時に切断してもよい。このように複数の平行な切断面を、同時に(一工程で)切断することにより、サイクルタイムを削減することができる。
前記切断過程では、前記積層鋼板をワイヤカットまたはレーザによって切断して複数のヨーク部分付きコア片を形成してもよい。
In the cutting process, a plurality of parallel cut surfaces may be simultaneously cut among the cut surfaces alternately inclined with respect to the longitudinal direction of the laminated steel plate. Thus, the cycle time can be reduced by simultaneously cutting (in one step) a plurality of parallel cut surfaces.
In the cutting process, the laminated steel sheets may be cut by wire cutting or laser to form a plurality of core pieces with yoke portions.
この発明のアキシャルギャップ型モータは、ステータと、このステータに対して回転可能なロータとが前記ロータの軸方向に対面するアキシャルギャップ型であり、前記ステータが、前記ロータの回転軸と同心で環状のバックヨーク、およびこのバックヨークの側面の周方向複数箇所から前記軸方向に突出する複数の磁極コアを有するヨーク付きコアと、前記各磁極コアにそれぞれ巻回されたコイルとを備えたアキシャルギャップ型モータにおいて、前記ヨーク付きコアは、それぞれ隣合う二つの前記磁極コアにおける各磁極コアのロータ周方向の幅の中間で分割された二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有する複数のヨーク部分付きコア片が円周方向に並んで成り、これらヨーク部分付きコア片は、前記回転軸の径方向に複数枚の平板状の鋼板が積層された積層鋼板から成る。このため、コアとバックヨークを一体に且つ容易に製造することができ、製造コストの低減を図ることができる。 The axial gap type motor of the present invention is an axial gap type in which a stator and a rotor rotatable with respect to the stator face each other in the axial direction of the rotor, and the stator is concentric with the rotating shaft of the rotor. A back yoke, a core with a yoke having a plurality of magnetic pole cores projecting in the axial direction from a plurality of circumferential locations on the side surface of the back yoke, and an axial gap each including a coil wound around each of the magnetic pole cores In the type motor, the core with yoke is integrated with two magnetic pole core halves divided in the middle of the width of each magnetic pole core in the adjacent two magnetic pole cores, and these magnetic pole core halves. A plurality of core pieces with yoke portions having back yoke portions to be connected are arranged in the circumferential direction, and the core pieces with yoke portions are arranged. , A laminated steel plate flat steel plates of a plurality in the radial direction of the rotary shaft are stacked. For this reason, a core and a back yoke can be manufactured integrally and easily, and reduction of manufacturing cost can be aimed at.
この発明のアキシャルギャップ型モータの製造方法は、ステータと、このステータに対して回転可能なロータとが前記ロータの軸方向に対面するアキシャルギャップ型であり、前記ステータが、前記ロータの回転軸と同心で環状のバックヨーク、およびこのバックヨークの側面の周方向複数箇所から前記軸方向に突出する複数の磁極コアを有するヨーク付きコアと、前記各磁極コアにそれぞれ巻回されたコイルとを備えたアキシャルギャップ型モータを製造する製造方法において、櫛歯状に突出した複数の突片を有する帯状の鋼板を複数枚準備する鋼板準備過程と、前記各突片が重なるように前記帯状の鋼板を複数枚積層して細長形状の積層鋼板とする積層過程と、前記積層鋼板を前記各突片の箇所で、この突片の突出方向に対して傾斜する切断面として鋼板厚み方向に切断して、前記積層鋼板の長手方向に対して交互に傾斜する切断面を有する二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有するヨーク部分付きコア片を複数形成する切断過程と、これら複数のヨーク部分付きコア片につき、磁極コア半部同士が円周方向に隣接するように円環状に接合して前記ヨーク付きコアを形成する接合過程と、を有する。このため、コアとバックヨークを一体に且つ容易に製造することができ、製造コストの低減を図ることができる。 An axial gap type motor manufacturing method according to the present invention is an axial gap type in which a stator and a rotor rotatable with respect to the stator face each other in the axial direction of the rotor, and the stator includes a rotation shaft of the rotor. A concentric and annular back yoke, a core with a yoke having a plurality of magnetic pole cores projecting in the axial direction from a plurality of circumferential positions on the side surface of the back yoke, and a coil wound around each of the magnetic pole cores. In the manufacturing method of manufacturing an axial gap type motor, a steel plate preparation process for preparing a plurality of strip-shaped steel plates having a plurality of projecting pieces protruding in a comb shape, and the strip-shaped steel plates so that the projecting pieces overlap each other. A laminating process in which a plurality of sheets are laminated to form an elongated laminated steel sheet, and the laminated steel sheet is inclined with respect to the projecting direction of the projecting piece at each projecting piece. Two magnetic pole core halves having cut surfaces alternately cut with respect to the longitudinal direction of the laminated steel sheet, and a back yoke portion integrally connecting the magnetic pole core halves, cut in the steel sheet thickness direction as a cross section A cutting process for forming a plurality of core pieces with a yoke portion, and a plurality of the core pieces with a yoke portion are joined in an annular shape so that the magnetic pole core halves are adjacent to each other in the circumferential direction, thereby forming the core with a yoke. Joining process. For this reason, a core and a back yoke can be manufactured integrally and easily, and reduction of manufacturing cost can be aimed at.
この発明の実施形態に係るアキシャルギャップ型モータを図1ないし図10と共に説明する。以下の説明は、アキシャルギャップ型モータの製造方法についての説明も含む。
<アキシャルギャップ型モータの全体構造>
図1に示すように、このアキシャルギャップ型モータMは、ハウジング1と、ステータ2と、ロータ3とを備える。このアキシャルギャップ型モータMは、ステータ2とロータ3とがロータ3の軸方向に対面するアキシャルギャップ型である。ステータ2は、ハウジング1に静的に保持される。ロータ3は、ステータ2に対して回転可能に支持されている。ハウジング1に軸受4を介して回転軸5が回転自在に支持され、この回転軸5の外周にロータ3が固定されている。
An axial gap type motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The following description also includes a description of a method for manufacturing an axial gap type motor.
<Overall structure of axial gap type motor>
As shown in FIG. 1, the axial gap type motor M includes a
ハウジング1は、複数の分割ハウジング1A,1Bで構成され、一方の分割ハウジング1Aにステータ2が設置されている。他方の分割ハウジング1Bは、モータ使用機器6のハウジングを兼用し、その一部がモータハウジングとなる。モータ使用機器6は、例えば、後述する直動アクチュエータ等を備える。
The
このアキシャルギャップ型モータMは、永久磁石型の同期モータであり、ステータ2は、ヨーク付きコア7とコイル10とを有するアセンブリ部品の励磁機構とされている。ロータ3は、円周方向に並ぶ複数の永久磁石3aを円板状の磁性体3bに埋め込んで成る。ロータ3は、全体が磁性体から成るものであってもよく、その場合、リラクタンス型の同期モータとなる。
The axial gap type motor M is a permanent magnet type synchronous motor, and the
<ステータ2の構造について>
図2に示すように、ステータ2におけるヨーク付きコア7は、環状のバックヨーク8と、複数の磁極コア9とを有する。
図1および図2に示すように、バックヨーク8は、ロータ3の回転軸心Oと同心で環状に設けられ、回転軸心Oに垂直な平板状である。バックヨーク8は、回転軸5の回転平面と平行な磁気回路を形成する。このバックヨーク8の正面形状は、後述するように、分割ハウジング1Aへの位置決めが行い易いように、多角形状の円環状とされている。磁極コア9は、バックヨーク8の側面の周方向複数箇所から軸方向に突出し、磁極を形成する。
<About the structure of the
As shown in FIG. 2, the yoked
As shown in FIGS. 1 and 2, the
コイル10は、各磁極コア9に導線が巻回されたものであり、磁極コア9とこの磁極コア9に巻回されたコイル10とで、前記導線の電流を鎖交磁束に変換する一つの個別励磁機構が構成される。コイル10の導線は、断面が平角形の被覆導線(図9参照)が用いられ、図示外のコイルボビンを介して磁極コア9の外周にその突出方向に並ぶ一重に巻回されている。
The
前記導線の巻回は、一重であってもよく、また、導線を断面円形の被覆導線とし、各磁極コア9の外周に嵌まる前記コイルボビンに多重に巻き重ねられていてもよい。導線は、各磁極コア9の外周に嵌められた前記コイルボビンに巻回されていてもよく、絶縁紙等を介して直接巻回され、ワニスまたはモールド等により固定されていてもよい。
The winding of the conducting wire may be single, or the conducting wire may be a covered conducting wire having a circular cross section, and may be wound in multiple turns on the coil bobbin that fits on the outer periphery of each
図2に示すように、磁極コア9は、円周方向に等間隔で複数個並び、各磁極コア9を軸方向から見た正面形状が扇型とされている。磁極コア9の個数は、印加する交流電流の相数の整数倍である。この例のアキシャルギャップ型モータMは三相モータであるため、前記相数は「3」である。
As shown in FIG. 2, a plurality of
以上の基本構成のアキシャルギャップ型モータMにおいて、この実施形態では、ヨーク付きコア7は、複数のヨーク部分付きコア片7A(図7,図9参照)が円周方向に並んで成り、これらヨーク部分付きコア片7A(単に「コア片7A」という場合がある)は、回転軸5の径方向に複数枚の平板状の鋼板11aが積層された積層鋼板11から成る。各コア片7Aは、同じ形状の鋼板11aの積層体である。
In the axial gap type motor M having the above basic configuration, in this embodiment, the
各コア片7Aは、二つの磁極コア半部9a,9aと、これら磁極コア半部9a,9aを一体に繋ぐバックヨーク部分7Abとを有する。二つの磁極コア半部9a,9aは、円周方向にそれぞれ隣合う二つの磁極コア9,9における各磁極コア9のロータ周方向の幅の中間で分割された部分である。各コア片7Aは、二つの磁極コア半部9a,9aとバックヨーク部分7Abとで溝形を成す。この溝形はコイル巻線を通す切欠きとなる。隣合う二つのコア片7Aの隣接する二つの磁極コア半部9a,9aにより、前記正面形状が扇型の磁極コア9が構成される。
Each
各コア片7Aにおける各磁極コア半部9aは、回転軸5(図1)の径方向内側に到るに従って幅狭になっている。このため、積層された各鋼板11aの幅寸法が異なっている。例えば、同じ形状の鋼板を積層した後に斜めにカット加工を施すことで、前述の形状の磁極コア半部9aを製作し得る(後述する)。
Each magnetic pole half half 9a in each
<ヨーク付きコア7の製造工程>
ヨーク付きコア7の製造方法を図2〜図7と共に説明する。同製造方法は、順次、図3に示す鋼板準備過程と、図4に示す積層過程と、図5〜図7に示す切断過程と、図2に示す接合過程とを有する。
図3に示す鋼板準備過程では、帯状の鋼板Waを複数枚準備する。この帯状の鋼板Waは、櫛歯状に突出した複数の突片13を有する。これら突片13は、鋼板Waの一側縁部に長手方向一定間隔おきにプレス加工等により設けられている。
<Manufacturing process of
The manufacturing method of the
In the steel plate preparation process shown in FIG. 3, a plurality of strip-shaped steel plates Wa are prepared. This strip-shaped steel plate Wa has a plurality of protruding
次に、図4に示す積層過程では、各突片13が重なるように帯状の鋼板Waを複数枚積層して細長形状の積層鋼板Wとする。図5および図6に示す切断過程では、積層鋼板Wを斜めにカット加工する。つまり積層鋼板Wを各突片13の箇所で、この突片13の突出方向に対して傾斜する切断面14として鋼板厚み方向に切断して、積層鋼板Wの長手方向に対して交互に傾斜する切断面14を有する二つの磁極コア半部9a,9aと、これら磁極コア半部9a,9aを一体に繋ぐバックヨーク部分7Abとを有するヨーク部分付きコア片7Aを複数形成する。
Next, in the laminating process shown in FIG. 4, a plurality of belt-shaped steel plates Wa are laminated so that the protruding
各切断面14の傾斜角度θは、突片13の突出方向および鋼板Waの積層方向を含む平面(基準平面)Sに対する傾斜角度θである。傾斜角度θは、以下のように180°をスロット(コア部切欠き)数nで除した角度である(但し、正負の符号を無視する)。θ=180/n。この切断過程では、積層鋼板Wを長手方向に対して交互に傾斜する切断面14のうち、複数の平行な切断面14を同時に切断する。
The inclination angle θ of each
図5の例では、10箇所の平行な切断面14があり、これらの平行な切断面14を同時に切断する。切断方法としては、ワイヤカットまたはレーザ等を採用することができる。図5の切断面14の傾斜角度θは、基準平面Sに対し、例えば約+20°とされる。図6の例では、10箇所の平行な切断面14があり、これらの平行な切断面14を同時に切断する。図6の切断面14の傾斜角度θは、基準平面Sに対し、例えば約−20°とされる。したがって、図7に示すヨーク部分付きコア片7Aを複数形成し得る。
図2に示す接合過程では、複数のヨーク部分付きコア片7Aにつき、磁極コア半部9a同士が円周方向に隣接するように円環状に接合してヨーク付きコア7を形成する。
In the example of FIG. 5, there are ten parallel cut surfaces 14, and these parallel cut surfaces 14 are cut simultaneously. As a cutting method, wire cutting, laser, or the like can be employed. The inclination angle θ of the
In the joining process shown in FIG. 2, the yoked
<励磁機構の組立例について>
図8(A),(B)に示すように、分割ハウジング1Aの底面に、バックヨーク8(図1)の外周面が嵌合する多角形状の嵌合溝12が設けられている。この嵌合溝12により、励磁機構の組立時に、図9および図10に示すように、分割ハウジング1Aに対する前記励磁機構の相対的に位置決めが容易に行えるようにされている。
<Example of assembly of excitation mechanism>
As shown in FIGS. 8A and 8B, a polygonal
分割ハウジング1Aは、PBT等の樹脂成型されたものであってもよく、金属部材によるものであってもよい。分割ハウジング1Aが樹脂部材から成る場合、例えば配線用のバスバー等がインサート成形されたものであってもよい。分割ハウジング1Aが金属材から成る場合、鉄等の磁性体であってもよく、アルミニウムまたはステンレス鋼等の非磁性材であってもよい。また、樹脂部材で分割ハウジング1Aを形成し、アルミニウム等の金属ケースを別途設けて組み合わせる構造としても良い。
The divided
<作用効果>
以上説明したアキシャルギャップ型モータMによれば、バックヨーク部分7Abが二つの磁極コア半部9a,9aを一体に繋ぐため、例えば、コア部とバックヨーク部を別々に製造し溶接等により連結する従来例よりも、製造を簡単化しコスト低減を図れる。ヨーク付きコア7は、複数のヨーク部分付きコア片7Aが円周方向に並んで成り、これらヨーク部分付きコア片7Aは、回転軸5の径方向に複数枚の平板状の鋼板11aが積層された積層鋼板11から成る。このため、例えば、積層鋼板を切断して成る複数のヨーク部分付きコア片7Aを円周方向に並べて接合等するだけで、容易にアキシャルギャップ型モータMを製造し得る。この場合、例えば、コア部を径方向に徐々に幅広となる鋼板を積層し成形する従来例のような、複数種類の部品を管理する手間等を省略でき、また複数種類の部品をそれぞれ所望の寸法精度に確保する必要もなくなる。したがって、従来例よりも製造コストを格段に低減し得る。
<Effect>
According to the axial gap type motor M described above, the back yoke portion 7Ab integrally connects the two magnetic pole core halves 9a and 9a. For example, the core portion and the back yoke portion are separately manufactured and connected by welding or the like. Compared to the conventional example, the manufacturing can be simplified and the cost can be reduced. The core with
各ヨーク部分付きコア片7Aが、同じ形状の鋼板11aの積層体であるため、同じ形状の鋼板を積層して各ヨーク部分付きコア片7Aを容易に製造することができる。したがって、従来例よりも部品の種類を低減して、製造コストの低減を図れる。
Since each
前述の製造方法のうち、特に、切断過程において、積層鋼板Wの長手方向に対して交互に傾斜する切断面14を有する二つの磁極コア半部9a,9aと、これら磁極コア半部9a,9aを一体に繋ぐバックヨーク部分7Abとを有するヨーク部分付きコア片7Aを複数形成することで、磁極コア半部同士が円周方向に隣接するように円環状に接合してヨーク付きコア7を形成することができる。これにより、材料である鋼板Waを無駄なく且つ他の部品等を追加することなくヨーク付きコア7を形成することができる。したがって歩留まりが向上し、製造コストの低減を図ることができる。
Among the above-described manufacturing methods, in particular, in the cutting process, two magnetic pole core halves 9a and 9a having cut
切断過程では、積層鋼板Wを長手方向に対して交互に傾斜する切断面14のうち、複数の平行な切断面14を同時に切断する。このように複数の平行な切断面14を、同時に(一工程で)切断することにより、サイクルタイムを削減することができる。 In the cutting process, a plurality of parallel cut surfaces 14 are simultaneously cut out of the cut surfaces 14 that alternately incline the laminated steel sheet W with respect to the longitudinal direction. Thus, by cutting a plurality of parallel cut surfaces 14 simultaneously (in one step), cycle time can be reduced.
<アキシャルギャップ型モータの適用例について>
図11は、実施形態に係るアキシャルギャップ型モータMを用いた使用機器6が、電動式直動アクチュエータである場合の一例を簡略化して示す。図1に示したアキシャルギャップ型モータMと同軸心に直動機構101が設置されている。直動機構101は、アキシャルギャップ型モータMの回転軸5により回転駆動されるボールねじ機構等を備え、アキシャルギャップ型モータMの回転を直動部102の直線運動に変換する。前記電動式直動アクチュエータであるモータ使用機器6は、例えば、自動車の車輪制動用の電動ブレーキ装置に用いられ、直動部102は、ブレーキロータ103に接触および離間させる摩擦パッド104の進退駆動に用いられる。
<Application example of axial gap type motor>
FIG. 11 shows a simplified example of a case where the
この電動式直動アクチュエータによれば、アキシャルギャップ型モータMを備えているため、省スペースで高トルクを可能とする電動ブレーキ装置を実現できる。このため、電動ブレーキ装置を車両へ搭載する汎用性を高めることができる。また、積層鋼板W(図4)を切断して成る複数のヨーク部分付きコア片7A(図7)を円周方向に並べて接合等するだけで、容易にアキシャルギャップ型モータMを製造し得るため、電動ブレーキ装置の製造コストを低減することができる。
According to this electric linear actuator, since the axial gap type motor M is provided, it is possible to realize an electric brake device that enables high torque in a small space. For this reason, the versatility which mounts an electric brake device in a vehicle can be improved. In addition, the axial gap motor M can be easily manufactured simply by arranging and joining a plurality of
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。 As mentioned above, although the form for implementing this invention based on embodiment was demonstrated, embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2…ステータ
3…ロータ
5…回転軸
7…ヨーク付きコア
7A…ヨーク部分付きコア片
7Ab…バックヨーク部分
8…バックヨーク
9…磁極コア
9a…磁極コア半部
10…コイル
13…突片
2 ...
Claims (5)
前記ヨーク付きコアは、それぞれ隣合う二つの前記磁極コアにおける各磁極コアのロータ周方向の幅の中間で分割された二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有する複数のヨーク部分付きコア片が円周方向に並んで成り、これらヨーク部分付きコア片は、前記回転軸の径方向に複数枚の平板状の鋼板が積層された積層鋼板から成るアキシャルギャップ型モータ。 A stator and a rotor rotatable with respect to the stator are of an axial gap type facing the axial direction of the rotor, and the stator is concentric with the rotating shaft of the rotor and has an annular back yoke, and the back yoke In an axial gap type motor including a core with a yoke having a plurality of magnetic pole cores protruding in the axial direction from a plurality of positions in the circumferential direction of a side surface, and a coil wound around each of the magnetic pole cores,
The core with yoke includes two magnetic pole core halves that are divided in the middle of the width in the rotor circumferential direction of each magnetic pole core in two adjacent magnetic pole cores, and a back yoke portion that integrally connects the magnetic pole core halves. A plurality of core pieces with yoke portions are arranged in the circumferential direction, and the core pieces with yoke portions are axially made of a laminated steel plate in which a plurality of flat steel plates are laminated in the radial direction of the rotating shaft. Gap type motor.
櫛歯状に突出した複数の突片を有する帯状の鋼板を複数枚準備する鋼板準備過程と、
前記各突片が重なるように前記帯状の鋼板を複数枚積層して細長形状の積層鋼板とする積層過程と、
前記積層鋼板を前記各突片の箇所で、この突片の突出方向に対して傾斜する切断面として鋼板厚み方向に切断して、前記積層鋼板の長手方向に対して交互に傾斜する切断面を有する二つの磁極コア半部と、これら磁極コア半部を一体に繋ぐバックヨーク部分とを有するヨーク部分付きコア片を複数形成する切断過程と、
これら複数のヨーク部分付きコア片につき、磁極コア半部同士が円周方向に隣接するように円環状に接合して前記ヨーク付きコアを形成する接合過程と、を有するアキシャルギャップ型モータの製造方法。 A stator and a rotor rotatable with respect to the stator are of an axial gap type facing the axial direction of the rotor, and the stator is concentric with the rotating shaft of the rotor and has an annular back yoke, and the back yoke In a manufacturing method of manufacturing an axial gap type motor including a core with a yoke having a plurality of magnetic pole cores protruding in the axial direction from a plurality of positions in a circumferential direction of a side surface, and a coil wound around each of the magnetic pole cores,
Steel plate preparation process of preparing a plurality of strip-shaped steel plates having a plurality of protruding pieces protruding in a comb-teeth shape,
A laminating process in which a plurality of the strip-shaped steel plates are laminated so that the protruding pieces overlap to form an elongated laminated steel plate;
Cutting the laminated steel sheet in the steel sheet thickness direction as a cutting surface inclined with respect to the protruding direction of the protruding piece at the location of each protruding piece, and cutting surfaces alternately inclined with respect to the longitudinal direction of the laminated steel sheet A cutting process of forming a plurality of core pieces with a yoke part having two magnetic pole core halves and a back yoke part integrally connecting the magnetic pole core halves;
A method of manufacturing an axial gap motor having a plurality of yoke pieces with a yoke portion and a joining process of forming the yoke-attached core by joining the magnetic pole core halves in an annular shape so as to be adjacent to each other in the circumferential direction. .
5. The axial gap motor manufacturing method according to claim 3, wherein in the cutting process, the laminated steel sheet is cut by wire cutting or laser to form a plurality of core pieces with yoke portions. 6. Manufacturing method.
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|---|---|---|---|---|
| WO2023138051A1 (en) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | Rotor disc, axial magnetic field motor rotor, and manufacturing method |
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