(57)【要約】【課題】ロータコアの加工精度を維持しつつ金型を共用できるアキシャルギャップ型モータの製造方法を提供する。【解決手段】磁性板１４を搬送させる搬送工程と、磁性板１４に搬送方向前方側の打ち抜き孔ＡＭと搬送方向後方側の打ち抜き孔ＢＭを同時に打ち抜く打ち抜き工程とを繰り返し、該打ち抜き工程において、先に打ち抜かれた搬送方向後方側の打ち抜き孔を所定のピッチだけ搬送させて搬送方向後方側の打ち抜き孔とラップして搬送方向前方側の打ち抜き孔を形成することにより主磁石片用開口１５ａを形成し、磁性板１４を捲回して、径方向に並んだ複数の主磁石片用開口１５ａにより主磁石片用収容部１５を構成する。【選択図】図６
2010136525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向に着磁され周方向に所定の間隔で配置された複数の主磁石片と、テープ状の磁性板を捲回して構成され、複数のヨーク部とそれぞれ前記主磁石片を保持する複数の主磁石片用収容部とを有するロータコアと、を備え、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から前記ロータに対向配置されるステータと、を備えるアキシャルギャップ型モータの製造方法であって、
前記磁性板を搬送させる搬送工程と、前記磁性板に搬送方向前方側の打ち抜き孔と搬送方向後方側の打ち抜き孔を同時に打ち抜く打ち抜き工程とを繰り返し、前記打ち抜き工程において、先に打ち抜かれた前記搬送方向後方側の打ち抜き孔を所定のピッチだけ搬送させて前記搬送方向後方側の打ち抜き孔とラップして前記搬送方向前方側の打ち抜き孔を形成することにより主磁石片用開口を形成し、
前記磁性板を捲回して、径方向に並んだ複数の前記主磁石片用開口により前記主磁石片用収容部を構成する、
ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータの製造方法。
【請求項２】
前記搬送方向後方側の打ち抜き可能長さよりも前記搬送方向前方側の打ち抜き可能長さが長い、
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製造方法。
【請求項３】
前記主磁石片用開口の打ち抜きとともに前記周方向で隣り合う前記主磁石片用開口間に位置決め用開口を打ち抜いて形成し、
前記磁性板を捲回することにより径方向に並んだ複数の前記位置決め用開口が位置決め用孔部を構成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
【請求項４】
前記アキシャルギャップ型モータは、さらに回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された複数の副磁石片を備え、
前記主磁石片用開口の打ち抜きとともに前記位置決め用開口の前記回転軸方向の少なくとも一方に副磁石片用開口を打ち抜いて形成し、
前記磁性板を捲回することにより径方向に並んだ複数の前記副磁石片用開口が前記副磁石片を収容する副磁石片用収容部を構成する、
ことを特徴とする請求項３に記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
【請求項５】
前記搬送方向前方側の打ち抜き圧と前記搬送方向後方側の打ち抜き圧が前記磁性板を捲回したときに前記ロータコアの略中間径に対応する部分で略同一となる、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
【請求項６】
前記搬送方向前方側と前記搬送方向後方側の打ち抜き可能長さはそれぞれ最内径側の前記主磁石片用開口の長さより短く、前記搬送方向前方側と前記搬送方向後方側の打ち抜き可能長さを足し合わせた長さが最外径側の前記主磁石片用開口より長い、
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のアキシャルギャップ型モータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルギャップ型モータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図１４に示すように、上記特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータ１００では、ロータコア１０１がテープ状の電磁鋼板１０２を捲回して構成され、さらに捲回したロータコア１０１に磁石片１０３を格納する開口１０４を周方向に等間隔に設けて構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６６６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電磁鋼板１０２を捲回した後に開口１０４を形成するのは、捲回した電磁鋼板１０２の位置ずれ等が生じるおそれがあり加工精度が低下するおそれがあった。また、捲回前に電磁鋼板１０２を打ち抜いて開口１０４を設ける場合には、内径側と外径側とでは周方向で隣り合う開口１０４、１０４のピッチが異なり、打ち抜くピッチ毎に金型を変える必要があり、装置が大型化し加工コストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ロータコアの加工精度を維持しつつ金型を共用できるアキシャルギャップ型モータの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
回転軸方向に着磁され周方向に所定の間隔で配置された複数の主磁石片（例えば、後述の実施形態における主永久磁石片４１）と、テープ状の磁性板（例えば、後述の実施形態における磁性板１４）を捲回して構成され、複数のヨーク部（例えば、後述の実施形態におけるヨーク部４２）とそれぞれ前記主磁石片を保持する複数の主磁石片用収容部（例えば、後述の実施形態における主永久磁石片用孔部１５）とを有するロータコア（例えば、後述の実施形態におけるロータコア１３）と、を備え、回転軸周りに回転可能なロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ１１）と、
回転軸方向の少なくとも一方から前記ロータに対向配置されるステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１２）と、を備えるアキシャルギャップ型モータ（例えば、後述の実施形態におけるアキシャルギャップ型モータ１０）の製造方法であって、
前記磁性板を搬送させる搬送工程と、前記磁性板に搬送方向前方側の打ち抜き孔（例えば、後述の実施形態における前方打抜き孔ＡＭ）と搬送方向後方側の打ち抜き孔（例えば、後述の実施形態における後方打抜き孔ＢＭ）を同時に打ち抜く打ち抜き工程とを繰り返し、前記打ち抜き工程において、先に打ち抜かれた前記搬送方向後方側の打ち抜き孔を所定のピッチだけ搬送させて前記搬送方向後方側の打ち抜き孔とラップして前記搬送方向前方側の打ち抜き孔を形成することにより主磁石片用開口（例えば、後述の実施形態における主磁石片用開口１６ａ）を形成し、
前記磁性板を捲回して、径方向に並んだ複数の前記主磁石片用開口により前記主磁石片用収容部を構成する、
ことを特徴とするアキシャルギャップ型モータの製造方法。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
前記搬送方向後方側の打ち抜き可能長さよりも前記搬送方向前方側の打ち抜き可能長さが長い、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、
前記主磁石片用開口の打ち抜きとともに前記周方向で隣り合う前記主磁石片用開口間に位置決め用開口（例えば、後述の実施形態における位置決め用開口１６ａ）を打ち抜いて形成し、
前記磁性板を捲回することにより径方向に並んだ複数の前記位置決め用開口が位置決め用孔部（例えば、後述の実施形態における位置決め用孔部１６）を構成する、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加えて、
前記アキシャルギャップ型モータは、さらに回転軸方向および径方向に直交する方向に磁化された複数の副磁石片（例えば、後述の実施形態における副永久磁石片４３）を備え、    
前記主磁石片用開口の打ち抜きとともに前記位置決め用開口の前記回転軸方向の少なくとも一方に副磁石片用開口（例えば、後述の実施形態における副永久磁石片用開口１７ａ）を打ち抜いて形成し、
前記磁性板を捲回することにより径方向に並んだ複数の前記副磁石片用開口が前記副磁石片を収容する副磁石片用収容部（例えば、後述の実施形態における副永久磁石片用切り欠き部１７）を構成する、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加えて、
前記搬送方向前方側の打ち抜き圧と前記搬送方向後方側の打ち抜き圧が前記磁性板を捲回したときに前記ロータコアの略中間径に対応する部分で略同一となる、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれかに記載の構成に加えて、
前記搬送方向前方側と前記搬送方向後方側の打ち抜き可能長さはそれぞれ最内径側の前記主磁石片用開口の長さより短く、前記搬送方向前方側と前記搬送方向後方側の打ち抜き可能長さを足し合わせた長さが最外径側の前記主磁石片用開口より長い、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、先に打ち抜かれた搬送方向後方側の打ち抜き孔と該磁性板を所定のピッチだけ搬送後に打ち抜かれる搬送方向前方側の打ち抜き孔とをラップして２度打ち抜き加工を施して各主磁石片用開口を形成するので、ロータコアの内径側から外径側にわたって磁性板の送り量を調整する、すなわち搬送方向前方側と搬送方向後方側の打ち抜き孔のラップ量を調整することで同じ金型を用いてピッチの異なる複数の主磁石片用開口を形成することができる。これを捲回することで径方向に並んだ複数の主磁石片用開口によって主磁石片用収容部が複数形成されたロータコアを製造することができる。これにより、磁性板の捲回後にロータコアに開口を設ける場合に比べてロータコアの加工精度を向上させることができるとともに、ピッチ毎に金型を変える必要がなく金型を共用することができ、装置の小型化、製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、無垢の磁性板を打ち抜く搬送方向後方側の打ち抜き可能長さよりも一部が打ち抜かれた磁性板を再度打ち抜く搬送方向前方側の打ち抜き可能長さを長くすることで、搬送方向前方側と搬送方向後方側における打ち抜き圧の不均衡を抑制することができ、製造装置の長寿命化を図ることができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、１回の打ち抜き工程で同時に位置決め用開口も形成することができ製造効率を向上させることができる。また、径方向に並んだ複数の位置決め用開口から構成される位置決め用孔部にロータフレームのリブを装着することでロータフレームに対するロータコアの位置決めをすることができ、さらに周方向で隣り合う主磁石片間の磁石磁束の短絡を抑制することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、１回の打ち抜き工程で同時に副磁石片用収容部を構成する副磁石片用開口も形成することができ製造効率を向上させることができる。また、径方向に並んだ複数の副磁石片用開口から構成される副磁石片用収容部に副磁石片を装着することで略ハルバッハ構造となり、主磁石片の磁束の方向を規制する磁束レンズ効果により有効磁束発生量を相対的に増やすことができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、搬送方向前方側の打ち抜き圧と搬送方向後方側の打ち抜き圧が磁性板を捲回したときにロータコアの略中間径に対応する部分で略同一となるように設定することで、１つのロータコアを製造する際の搬送方向前方側と搬送方向後方側における打ち抜き圧の圧力差を小さくすることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、最内径側の主磁石片用開口から最外径側の主磁石片用開口まで１つの金型で打ち抜くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るアキシャルギャップ型モータの一実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００２０】
本実施の形態によるアキシャルギャップ型モータ１０は、例えば図１および図２に示すように、このアキシャルギャップ型モータ１０の回転軸Ｏ周りに回転可能に設けられた略円環状のロータ１１と、回転軸Ｏ方向の両側からロータ１１を挟みこむようにして対向配置され、ロータ１１を回転させる回転磁界を発生する複数相の各固定子巻線を有する１対のステータ１２，１２とを備えて構成されている。 
【００２１】
このアキシャルギャップ型モータ１０は、例えばハイブリッド車両や電動車両等の車両に駆動源として搭載され、出力軸がトランスミッション（図示略）の入力軸に接続されることで、アキシャルギャップ型モータ１０の駆動力がトランスミッションを介して車両の駆動輪（図示略）に伝達されるようになっている。 
【００２２】
また、車両の減速時に駆動輪側からアキシャルギャップ型モータ１０に駆動力が伝達されると、アキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）として回収する。さらに、例えばハイブリッド車両においては、アキシャルギャップ型モータ１０の回転軸が内燃機関（図示略）のクランクシャフトに連結されると、内燃機関の出力がアキシャルギャップ型モータ１０に伝達された場合にもアキシャルギャップ型モータ１０は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。 
【００２３】
各ステータ１２は、略円環板状のヨーク部２１と、ロータ１１に対向するヨーク部２１の対向面上で周方向に所定間隔をおいた位置から回転軸Ｏ方向に沿ってロータ１１に向かい突出すると共に径方向に伸びる複数のティース２２，…，２２と、適宜のティース２２，２２間に装着される固定子巻線（図示略）とを備えて構成されている。 
【００２４】
各ステータ１２は、例えば主極が６個（例えば、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ）とされた６Ｎ型であって、一方のステータ１２の各Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極に対して、他方のステータ１２の各Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−極が回転軸Ｏ方向で対向するように設定されている。例えば回転軸Ｏ方向で対向する１対のステータ１２，１２に対し、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極およびＵ−，Ｖ−，Ｗ−極の一方に対応する一方のステータ１２の３個のティース２２，２２，２２と、Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋極およびＵ−，Ｖ−，Ｗ−極の他方に対応する他方のステータ１２の３個のティース２２，２２，２２とが、回転軸Ｏ方向で対向するように設定され、回転軸Ｏ方向で対向する一方のステータ１２のティース２２と、他方のステータ１２のティース２２とに対する通電状態が電気角で反転状態となるように設定されている。 
【００２５】
ロータ１１は、例えば図２に示すように、ロータコア１３と、複数の主磁石部３１，…，３１と、複数の副磁石部３２，…，３２と、非磁性材からなるロータフレーム３３とを備えて構成され、ロータコア１３内で主磁石部３１と副磁石部３２が周方向において交互に配置された状態で、ロータコア１３がロータフレーム３３内に収容されている。 
【００２６】
そして、ロータフレーム３３は、周方向に所定間隔をおいて配置された複数の径方向リブ３５，…，３５によって接続された内周側円環状のシャフト部３６と外周側円環状のリム部３７とを備えて構成され、シャフト部３６の内周部には、外部の駆動軸（例えば、車両のトランスミッションの入力軸等）に接続される出力軸が接続可能とされている。 
【００２７】
ロータコア１３は、後述するテープ状の電磁鋼板からなる磁性板１４を捲回してなり、図３に示すように、その回転軸Ｏ方向中央部に後述する主永久磁石片４１を収容する略扇形形状の主永久磁石片用孔部１５と柱状の位置決め用孔部１６が周方向において所定の間隔で交互に形成され、また位置決め用孔部１６の回転軸Ｏ方向両側には、後述する副永久磁石片４３を収容する柱状の副永久磁石片用切り欠き部１７が形成される。言い換えると、ロータコア１３は、周方向に所定の間隔で主永久磁石片４１を回転軸Ｏ方向両側から挟むように配置された複数のヨーク部４２，…，４２と、回転軸Ｏ方向に隣り合うヨーク部４２、４２間を連結する一対の軸方向連結部１４ａ、１４ａと、一対の軸方向連結部１４ａ、１４ａにより連結されたヨーク部４２、４２を周方向で隣り合うヨーク部４２、４２に連結する一対の周方向連結部１４ｂ、１４ｂと、を備え一体に形成されている。
【００２８】
ここで、ロータコア１３は、図４に示すように、位置決め用孔部１６の幅をＴａ、長手方向長さをＴｐ、副永久磁石片用切り欠き部１７の長手方向長さをＬｓｐ，位置決め用孔部１６の幅方向両側に配置された副永久磁石片用切り欠き部１７、１７間距離をＬｓａ、主永久磁石片用孔部１５の幅をＬｍａ、隣り合う主永久磁石片用孔部１５、１５間距離をＬｍｐとすると、本実施形態ではＴａ＝Ｌｍａ＜Ｌｓａ、Ｔｐ＜Ｌｓｐ＜Ｌｍｐの関係を満たすように設定されている。
【００２９】
主磁石部３１は、厚さ方向（つまり、回転軸Ｏ方向）に磁化された略扇形板状の主永久磁石片４１がロータコア１３の主永久磁石片用孔部１５に配置され、周方向で隣り合う主磁石部３１，３１の各主永久磁石片４１，４１は、磁化方向が互いに異方向となるように設定されている。
【００３０】
副磁石部３２は、それぞれ回転軸Ｏ方向および径方向に直行する方向（略周方向）に磁化された１対の副永久磁石片４３，４３がロータコア１３の位置決め用孔部１６の回転軸Ｏ方向両側に形成された副永久磁石片用切り欠き部１７、１７に配置されて構成され、回転軸Ｏ方向で対向する１対の副永久磁石片４３，４３は互いに磁化方向が異方向とされている。
【００３１】
また、主磁石部３１を介して周方向で対向する１対の副永久磁石片４３，４３同士は、互いに磁化方向が異方向とされている。そして、回転軸Ｏ方向の一方側に配置された１対の副永久磁石片４３，４３同士は、回転軸Ｏ方向に磁化された主永久磁石片４１の一方側の磁極と同極の磁極を対向させ、回転軸Ｏ方向の他方側に配置された１対の副永久磁石片４３，４３同士は、回転軸Ｏ方向に磁化された主永久磁石片４１の他方側の磁極と同極の磁極を対向させるように配置されている。 
【００３２】
つまり、例えば回転軸Ｏ方向の一方側がＮ極かつ他方側がＳ極とされた主永久磁石片４１に対して、回転軸Ｏ方向の一方側においてヨーク部４２を周方向の両側から挟み込む１対の副永久磁石片４３，４３は、互いのＮ極が周方向で対向するように配置され、回転軸Ｏ方向の他方側においてヨーク部４２を周方向の両側から挟み込む１対の副永久磁石片４３，４３は、互いのＳ極が周方向で対向するように配置されている。これにより、所謂永久磁石の略ハルバッハ配置となり、主永久磁石片４１の磁束の方向を規制する磁束レンズ効果により主永久磁石片４１および各副永久磁石片４３，４３の各磁束が収束し、各ステータ１２，１２に鎖交する有効磁束が相対的に増大するようになっている。 
【００３３】
ロータフレーム３３は、図５に示すように、シャフト部３６に径方向リブ３５が装着される円形状の貫通孔であるシャフト部側リブ装着穴３６ａが周方向に等間隔で複数形成され、リム部３７に径方向リブ３５が装着される矩形状の貫通孔であるリム部側リブ装着穴３７ａが周方向に等間隔で複数形成されている。
【００３４】
また、径方向リブ３５は、略Ｔ字形状を有し、この径方向内方側端部３５ａは略円形断面を有し雄ねじ部が形成され、径方向外方側端部３５ｂ及び径方向中途部３５ｃは矩形断面を有し、径方向外方側端部３５ｂは径方向中途部３５ｃから径方向外側に向かうにつれて周方向長さが次第に長くなるとともに、一様な軸方向長さを有するように構成されている。
【００３５】
そして、内径側と外径側からシャフト部３６とリム部３７に主永久磁石片４１と副永久磁石片４３を備えたロータコア１３を挟んで、リム部３７のリム部側リブ装着穴３７ａから挿入された径方向リブ３５が、径方向中途部３５ｃを位置決め用孔部１６に内嵌され、径方向内方側端部３５ａがシャフト部側リブ装着穴３６ａに装着され、シャフト部３６の内径側からナット３８を螺合され、径方向リブ３５がシャフト部３６に固定されている。
【００３６】
次に、本発明のアキシャルギャップ型モータ１０の製造方法について説明する。なお、以下、磁性板１４の幅方向がロータ１１の回転軸Ｏ方向に対応し、磁性板１４の長手方向がロータ１１の周方向に対応する。
【００３７】
先ず、テープ状の磁性板１４にプレス成形機を用いて主永久磁石片用孔部１５を構成する主永久磁石片用開口１５ａと、位置決め用孔部１６を構成する位置決め用開口１６ａと、位置決め用開口１６ａの幅方向両側に副永久磁石片用切り欠き部１７、１７を構成する副永久磁石片用開口１７ａ、１７ａを打ち抜く工程について２つの実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
プレス成形機８０は、図８に示すように十字状に配置された５つの打ち抜き刃を有する１つの金型８１を備え、磁性板１４を搬送させる搬送経路上に配置され、磁性板１４を搬送する搬送工程と磁性板１４に打ち抜き加工を施す打ち抜き工程を繰り返し行なうように構成されている。
【００３８】
金型８１は、十字状の交点付近に配置され位置決め用開口１６ａを形成する基準打ち抜き刃８２と、基準打ち抜き刃８２の幅方向両側に配置され副永久磁石片用開口１７ａ、１７ａを形成する一対の側方打ち抜き刃８３、８３と、基準打ち抜き刃８２に対し磁性板１４の搬送方向前方に配置され主永久磁石片用開口１５ａの一部を形成する前方打ち抜き刃８４と、基準打ち抜き刃８２に対し磁性板１４の搬送方向後方に配置され主永久磁石片用開口１５ａの一部を形成する後方打ち抜き刃８５と、を備えて構成されている。そして、基準打ち抜き刃８２は位置決め用孔部１６を周方向からみた断面形状と略同一形状を有し、一対の側方打ち抜き刃８３、８３はそれぞれ副永久磁石片用切り欠き部１７を周方向からみた断面形状と略同一形状を有する。また、前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５は略矩形状を有し、前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５の幅は主永久磁石片用孔部１５の幅と略等しく、前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５の長手方向長さは、捲回したときに最内径側の主永久磁石片用開口１５ａより短く、前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５の長手方向長さを足し合わせた長さが捲回したときに最外径側の主永久磁石片用開口１５ａの長手方向長さより長く設定されている。また、本実施形態においては前方打ち抜き刃８４の長手方向長さが後方打ち抜き刃８５の長手方向長さよりも長く設定されている。
【００３９】
このような金型８１を用いてプレス成形を行なうことで、主永久磁石片用開口１５ａと、位置決め用開口１６ａと、位置決め用開口１６ａの幅方向両側に副永久磁石片用開口１７ａ、１７ａが形成される。
ここで、磁性板１４は後述するように巻芯７０上で渦巻状に捲回されるので、図４に示すように隣り合う位置決め用開口１６ａ、１６ａの中心間距離をピッチＰとすると、ピッチＰは最内径側から1つ目、２つ目、３つ目、・・・と最外径側に行くにつれて次第に長くなり、また、主永久磁石片４１は径方向外側に行くに連れて広がる略扇形板状を有するため、主永久磁石片用孔部１５の長手方向長さも最内径側から径方向に沿って１つ目、２つ目、３つ目、・・・と次第に長くなる。従って、これらの関係を考慮して磁性板１４の送り量（打ち抜き間隔毎に磁性板１４が搬送される量）が設定されている。
【００４０】
以下、長さの異なる主永久磁石片用開口１５ａの打ち抜き工程について図６を参照して説明する。なお、図中、Ｌｆは前方打ち抜き刃８４の長手方向長さである前方側の打ち抜き可能長さを表し、Ｌｒは後方打ち抜き刃８５の長手方向長さである後方側の打ち抜き可能長さを表し、本実施形態においては前述したようにＬｆ＞Ｌｒの関係を有する。また、点線で囲まれた領域が第Ｍ回目（Ｍ＝１〜Ｎ：Ｎは６の倍数）の打ち抜きで打ち抜かれた部分であり、そのうちＡＭ、ＢＭが第Ｍ回目に打ち抜かれた前方打抜き孔と後方打ち抜き孔を表し、ＬＡＭ、ＬＢＭがそれぞれ第Ｍ回目における実際に打ち抜かれた前方側の磁性板１４の長手方向長さ（前方側の打ち抜き可能長さＬｆから後述するラップする長さを差し引いた長さ、以下、前方打ち抜き長さと呼ぶ。）と後方側の磁性板１４の長手方向長さ（後方側の打ち抜き可能長さＬｒに等しい長さ、以下、後方打ち抜き長さと呼ぶ。）を表す。
【００４１】
第１回目の打ち抜きにおいて、前方打ち抜き刃８４により打ち抜いた前方打ち抜き孔Ａ１と後方打ち抜き刃８５により打ち抜いた後方打ち抜き孔Ｂ１とが形成される。このとき、前方打ち抜き長さＬＡ１が後方打ち抜き長さＬＢ１よりも長くなる。そして、後方打ち抜き孔Ｂ１の先端部が最内径側の主永久磁石片用開口１５ａの先端部となるように所定の送り量だけ磁性板１４を搬送させて、第２回目の打ち抜きを行なう。このとき第１回目の打ち抜きにより後方打ち抜き刃８５により打ち抜かれた後方打ち抜き孔Ｂ１と第２回目により前方打ち抜き刃８４により打ち抜かれる前方打ち抜き孔Ａ２は一部がラップして再度打ち抜かれ、最内径側の主永久磁石片用開口１５ａが形成される。この第２回目の打ち抜きにおいては、前方打ち抜き長さＬＡ２が後方打ち抜き長さＬＢ２よりも短くなる。
【００４２】
これを順次繰り返すと、第Ｎ/２回目の打ち抜きにより磁性板１４を捲回したときにロータコア１３の略中間径に位置するＮ/２番目の主永久磁石片用開口１５ａが形成される。このとき、前方打ち抜き長さＬＡＮ/２と後方打ち抜き長さＬＢＮ/２が等しくなる。そして、第Ｎ回目の打ち抜きにより最外径の主永久磁石片用開口１５ａが形成され、総数としてＮ個の主永久磁石片用開口１５ａが形成される。第Ｎ回目の打ち抜きでは、前方打ち抜き長さＬＡＮが後方打ち抜き長さＬＢＮよりも長くなる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態で使用する金型８１は、第１実施形態と同様に十字状に配置された５つの打ち抜き刃を有し、前方打ち抜き刃８４の長手方向が後方打ち抜き刃８５の長手方向長さと等しく設定されている点で第１実施形態で使用する金型８１と相違する。
【００４４】
このような金型８１を用いて長さの異なる主永久磁石片用開口１５ａの打ち抜き工程について図７を参照して説明する。なお、図中の符号は第１実施形態の図６と同様であるが、本実施形態においては前述したようにＬｆ＝Ｌｒの関係を有する。
【００４５】
第１回目の打ち抜きにおいて、前方打ち抜き刃８４により打ち抜いた前方打ち抜き孔Ａ１と後方打ち抜き刃８５により打ち抜いた後方打ち抜き孔Ｂ１とが形成される。このとき、前方打ち抜き長さＬＡ１と後方打ち抜き長さＬＢ１が等しくなる。そして、後方打ち抜き孔Ｂ１の先端部が最内径側の主永久磁石片用開口１５ａの先端部となるように所定の送り量だけ磁性板１４を搬送させて、第２回目の打ち抜きを行なう。このとき第１回目の打ち抜きにより後方打ち抜き刃８５により打ち抜かれた後方側の打ち抜き孔Ｂ１と第２回目により前方打ち抜き刃８４により打ち抜かれる前方打ち抜き孔Ａ２は一部がラップして再度打ち抜かれ、最内径側の主永久磁石片用開口１５ａが形成される。この第２回目の打ち抜きにおいては、前方打ち抜き長さＬＡ２が後方打ち抜き長さＬＢ２よりも短くなる。
【００４６】
これを順次繰り返すと、第Ｎ/２回目の打ち抜きにより磁性板１４を捲回したときにロータコア１３の略中間径に位置するＮ/２番目の主永久磁石片用開口１５ａが形成され、第Ｎ回目の打ち抜きにより最外径側の主永久磁石片用開口１５ａが形成され、総数としてＮ個の主永久磁石片用開口１５ａが形成される。本実施形態においては、第Ｎ/２回目の打ち抜きでも、前方打ち抜き長さＬＡＮ/２は後方打ち抜き長さＬＢＮ/２より短く、第Ｎ回目の打ち抜きでも、依然として前方打ち抜き長さＬＡＮは後方打ち抜き長さＬＢＮよりも短くなっている。
【００４７】
このように第１又は第２実施形態に示した方法で主永久磁石片用開口１５ａと、位置決め用開口１６ａと、副永久磁石片用開口１７ａ、１７ａが形成された磁性板１４は、第１回目の打ち抜きにおける前方打ち抜き孔Ａ１の一部を切断しそこを捲き始め１４ｄとして渦巻き型の巻芯７０上に固定して捲回される。この捲回により構成されたロータコア１３は、その中心から同位相で径方向に並んだ複数の主永久磁石片用開口１５ａ，…，１５ａにより主永久磁石片用孔部１５が構成され、複数の位置決め用開口１６ａ，…，１６ａにより位置決め用孔部１６が構成され、複数の副永久磁石片用開口１７ａ，…，１７ａにより副永久磁石片用切り欠き部１７が構成される。また、ロータコア１３の回転軸Ｏ方向中央部に主永久磁石片４１を収容する略扇形形状の主永久磁石片用孔部１５と柱状の位置決め用孔部１６が周方向において交互に形成され、また位置決め用孔部１６の回転軸Ｏ方向両側には、副永久磁石片４３を収容する柱状の副永久磁石片用切り欠き部１７、１７が形成される。そして、図９に示すように、所定の大きさに捲回された磁性板１４の捲き始め１４ｄと捲き終わり１４ｅが巻芯７０の中心から径方向において同じ位置で捲回を終了し、捲回された磁性板１４の捲き始め１４ｄと捲き終わり１４ｅを溶接することでロータコア１３が形成される。なお、磁性板１４は捲回しながら、又は捲回後に接着材により接着してもよい。
【００４８】
そして、ロータコア１３の主永久磁石片用孔部１５に主永久磁石片４１を装着し、副永久磁石片用切り欠き部１７に副永久磁石片４３を装着する。
【００４９】
続いて、主永久磁石片４１と副永久磁石片４３を備えたロータコア１３の内径側にシャフト部３６を設け、外径側にリム部３７を設け、リム部３７のリム部側リブ装着穴３７ａから径方向リブ３５を挿入する。このとき、径方向リブ３５の径方向中途部３５ｃは位置決め用孔部１６に内嵌され、径方向内方側端部３５ａがシャフト部側リブ装着穴３６ａに装着され、シャフト部３６の内径側からナット３８を螺合することにより径方向リブ３５がシャフト部３６に固定される。このようにして、ロータコア１３がロータフレーム３３内に収容され、ロータ１１が製造される。
【００５０】
以上説明したように、第１及び第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの製造方法によれば、先に打ち抜かれた搬送方向後方側の打ち抜き孔と該磁性板１４を所定のピッチだけ搬送後に打ち抜かれる搬送方向前方側の打ち抜き孔とをラップして２度打ち抜き加工を施して各主永久磁石片用開口１５ａを形成するので、ロータコア１３の内径側から外径側にわたって磁性板１４の送り量を調整する、すなわち搬送方向前方側と搬送方向後方側の打ち抜き孔のラップ量を調整することで同じ金型８１を用いてピッチの異なる複数の主永久磁石片用開口１５ａを形成することができる。これを捲回することで径方向に並んだ複数の主永久磁石片用開口１５ａ，…，１５ａによって主永久磁石片用孔部１５が複数形成されたロータコア１３を製造することができる。これにより、磁性板１４の捲回後にロータコア１３に開口を設ける場合に比べてロータコア１３の加工精度を向上させることができるとともに、ピッチ毎に金型を変える必要がなく金型８１を共用することができ、装置の小型化、製造コストの低減を図ることができる。
【００５１】
また、第１及び第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの製造方法によれば、前方打ち抜き刃８４の長手方向長さである搬送方向前方側の打ち抜き可能長さと後方打ち抜き刃８５の長手方向長さである搬送方向後方側の打ち抜き可能長さは最内径側の主永久磁石片用開口１５ａの長さより短く、搬送方向前方側と搬送方向後方側の打ち抜き可能長さを足し合わせた長さが最外径側の主永久磁石片用開口１５ａより長いので、１つの金型８１で最内径側から最外径側にわたって全ての主永久磁石片用開口１５ａ，…，１５ａを打ち抜くことができる。
【００５２】
また、第１及び第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの製造方法によれば、主永久磁石片用開口１５ａを形成する打ち抜き工程で周方向で隣り合う主永久磁石片用開口１５ａ、１５ａ間に位置決め用開口１６ａをあわせて形成するので、１回の打ち抜き工程で同時に位置決め用開口１６ａも形成することができ製造効率を向上させることができる。また、これらの製造方法で製造されたアキシャルギャップ型モータ１０によれば、磁性板１４を捲回することにより径方向に並んだ複数の前記位置決め用開口１６ａ，…，１６ａから構成される位置決め用孔部１６にロータフレーム３３の径方向リブ３５を装着することでロータフレーム３３に対するロータコア１３の位置決めをすることができ、さらに周方向で隣り合う主永久磁石片４１、４１間の磁石磁束の短絡を抑制することができる。
【００５３】
また、第１及び第２実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０の製造方法によれば、主永久磁石片用開口１５ａを形成する打ち抜き工程で位置決め用開口１６ａの回転軸Ｏ方向の両側に副永久磁石片用開口１７ａ、１７ａをあわせて形成するので、１回の打ち抜き工程で同時に副永久磁石片用開口１７ａ、１７ａも形成することができ製造効率を向上させることができる。また、これらの製造方法で製造されたアキシャルギャップ型モータ１０によれば、磁性板１４を捲回することにより径方向に並んだ複数の副永久磁石片用開口１７ａ，…，１７ａから構成される副永久磁石片用切り欠き部１７に副永久磁石片４３を装着することで略ハルバッハ構造となり、主永久磁石片４１の磁束の方向を規制する磁束レンズ効果により有効磁束発生量を相対的に増やすことができる。
【００５４】
ここで、第１実施形態と第２実施形態において金型８１の前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５に作用する相対的な打ち抜き圧の圧力差について検討する。前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５に作用する打ち抜き圧は、各回の打ち抜きにおいて実際に打ち抜かれた前方打ち抜き長さＬＡＭと後方打ち抜き長さＬＢＭに比例する。
【００５５】
ここで、第１実施形態では、図６に示すように、第１回目の打ち抜きにおいてＬＡ１＞ＬＢ１の関係を満たし、第２回目から第Ｎ/２−１回目においてＬＡ２〜Ｎ/２−１＜ＬＢ２〜Ｎ/２−１、第Ｎ/２回目においてＬＡＮ/２＝ＬＢＮ/２、第Ｎ/２＋１回目から第Ｎ回目においてＬＡＮ/２＋１〜Ｎ＞ＬＢＮ/２＋１〜Ｎの関係を満たす。
一方、第２実施形態では、図７に示すように、第１回目の打ち抜きにおいてＬＡ１＝ＬＢ１の関係を満たし、第２回目から第Ｎ回目においてＬＡ２〜Ｎ＜ＬＢ２〜Ｎの関係を満たす。
【００５６】
図１０はこれを打ち抜き圧の関係に置き換えたものである。縦軸は前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５に作用する打ち抜き圧の圧力差を示し、横軸は打ち抜き回数を示したものである。縦軸において、０は前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５に作用する打ち抜き圧が等しいことを示し、上方に行くに従い前方打ち抜き刃８４に作用する打ち抜き圧が大きく、下方に行くに従い後方打ち抜き刃８５に作用する打ち抜き圧が大きいことを意味する。
【００５７】
図１０に示すように、第１実施形態においては、第２実施形態と比べて第１回目の打ち抜きにおける前方打ち抜き刃８４に作用する打ち抜き圧と後方打ち抜き刃８５に作用する打ち抜き圧に偏りはあるものの、全体としての圧力差（０からの振れ）が小さいことがわかる。
【００５８】
これにより、第１実施形態のアキシャルギャップ型モータの製造方法によれば、搬送方向後方側の打ち抜き可能長さよりも搬送方向前方側の打ち抜き可能長さの方を長くすることにより、前方打ち抜き刃８４に作用する打ち抜き圧と後方打ち抜き圧に作用する打ち抜き圧の不均衡を抑制することができ、製造装置、特に金型８１の長寿命化を図ることができる。
なお、第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの製造方法においては、後方打ち抜き刃８５の負荷が前方打ち抜き刃８４の負荷より大きいため、前方打ち抜き刃８４と後方打ち抜き刃８５を所定の時期に入れ替えることで同様に金型８１の長寿命化を図ることができる。
【００５９】
また、第１実施形態のアキシャルギャップ型モータ１０の製造方法によれば、前方打ち抜き刃８４に作用する打ち抜き圧と後方打ち抜き圧がロータコア１３を捲回したとき略中間径に対応する部分で略同一となるので、前方打ち抜き刃８４に作用する打ち抜き圧と後方打ち抜き圧に作用する打ち抜き圧の圧力差を小さくすることができる。
【００６０】
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。
例えば、図１１に示すように、副永久磁石片用開口１７ａの幅方向外側に長手方向両側のヨーク部４２、４２から延設される突起部１９、１９が形成されるように金型８１の側方打ち抜き刃８３、８３の形状を変更してもよい。これにより、副永久磁石片４３が回転軸Ｏ方向に脱落することを防止することができる。
【００６１】
また、図１２に示すようにロータコア１３を構成するヨーク部４２の長手方向両端部にテーパ状の面取り部１４ｃ、１４ｃを設け、さらにＴａ＜Ｌｓａ＝Ｌｍａ、Ｔｐ＝Ｌｓｐ＜Ｌｍｐの関係式を満たすように金型８１を変更してもよい。なお、これらの寸法関係は適宜変更することができる。また、側方打ち抜き刃８３、８３の形状を変更して面取り部１４ｃの傾きを選択することにより極弧角を調整し、これによりステータ１２、１２間での磁気抵抗の急激な変化を抑制し、トルクリップルの発生を抑制することができる。
【００６２】
さらに、図１３に示すように、図１２に示す面取り部１４ｃ、１４ｃから副永久磁石片用開口１７ａに突起部１９、１９が形成されるように金型８１の側方打ち抜き刃８３、８３の形状を変更してもよい。これにより、ステータ１２、１２間での磁気抵抗の急激な変化を抑制し、トルクリップルの発生を抑制しつつ副永久磁石片４３が回転軸Ｏ方向に脱落することを防止することができる。
【００６３】
また、第１及び第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの製造方法は、回転軸方向一方からのみステータがロータに対向配置するアキシャルギャップ型モータにも適用できる。この場合、副永久磁石片用切り欠き部１７は回転軸方向一方にのみ設け、回転軸方向他方側は円環上のバックヨークとすることができる。
【００６４】
また、第１及び第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの製造方法は、略ハルバッハ型に限らず、副永久磁石片用切り欠き部１７に副永久磁石片４３の代わりに非磁性部材を配設してもよく、空間とするアキシャルギャップ型モータにも適用できる。
【００６５】
さらに、第１及び第２実施形態のアキシャルギャップ型モータの製造方法は、磁性板１４を打ち抜きながら捲回してもよく、磁性板１４を打ち抜いた後捲回してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係るアキシャルギャップ型モータの製造方法により製造されたアキシャルギャップ型モータ一実施形態の全体斜視図である。
【図２】図１に示すアキシャルギャップ型モータの分解斜視図である。
【図３】図１に示すアキシャルギャップ型モータのロータの分解斜視図である。
【図４】ロータコアを構成するテープ状の磁性板を周方向から見た図である。
【図５】図１に示すアキシャルギャップ型モータのロータフレームの分解斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る打ち抜き工程を説明する説明図である。
【図７】第２実施形態に係る打ち抜き工程を説明する説明図である。
【図８】捲回工程を説明する説明図である。
【図９】捲回されたロータコアの部分斜視図である。
【図１０】打ち抜き工程における前方打ち抜き刃と後方打ち抜き刃に作用する打ち抜き圧の関係を示すグラフである。
【図１１】他の金型を用いて打ち抜かれた磁性板を周方向から見た図である。
【図１２】さらに他の金型を用いて打ち抜かれた磁性板を周方向から見た図である。
【図１３】さらに他の金型を用いて打ち抜かれた磁性板を周方向から見た図である。
【図１４】特許文献１に記載のアキシャルギャップ型モータのロータコアの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０    アキシャルギャップ型モータ
１１    ロータ
１２    ステータ
１３    ロータコア
１４    テープ状の磁性板
１５    主永久磁石片用孔部（主磁石片用収容部）
１５ａ  主永久磁石片用開口（主磁石片用開口）
１６    位置決め用孔部
１６ａ  位置決め用開口
１７    副永久磁石片用切り欠き部（副磁石片用収容部）
１７ａ  副永久磁石片用開口（副磁石片用開口）
４１    主永久磁石片（主磁石片）
４２    ヨーク部
４３    副永久磁石片（副磁石片）
ＡＭ    第Ｍ回目に打ち抜かれた前方打抜き孔（搬送方向前方側の打ち抜き孔）
ＢＭ    第Ｍ回目に打ち抜かれた後方打抜き孔（搬送方向後方側の打ち抜き孔）
Ｏ    回転軸
【図１】
2010136525.tif 000003
【図２】
2010136525.tif 000004
【図３】
2010136525.tif 000005
【図４】
2010136525.tif 000006
【図５】
2010136525.tif 000007
【図６】
2010136525.tif 000008
【図７】
2010136525.tif 000009
【図８】
2010136525.tif 000010
【図９】
2010136525.tif 000011
【図１０】
2010136525.tif 000012
【図１１】
2010136525.tif 000013
【図１２】
2010136525.tif 000014
【図１３】
2010136525.tif 000015
【図１４】
2010136525.tif 000016