TWI699074B - 徑向間隙式旋轉電機及其製造方法、旋轉電機用齒片的製造裝置、旋轉電機用齒構件的製造方法 - Google Patents

Abstract

提供一種能夠實現高效率並且生產性為優良之使用有非晶質金屬的徑向間隙式旋轉電機及其製造方法、旋轉電機用齒片的製造裝置、旋轉電機用齒構件的製造方法。

本發明之徑向間隙式旋轉電機，其特徵為，係具備有：旋轉軸；和旋轉子(102)，係具備有可在旋轉軸之周圍旋轉之內周側旋轉子鐵心(31a)、以及配置在內周側旋轉子鐵心之外周側處並可在旋轉軸之周圍旋轉之外周側旋轉子鐵心(31b)；和固定子(101)，係設置在內周側旋轉子鐵心(31a)和外周側旋轉子鐵心(31b)之間，在內周側旋轉子鐵心(31a)之外周側之表面以及外周側旋轉子鐵心(31b)之內周側之表面的至少其中一方處，設置有永久磁石(22、23)，固定子(101)，係具備有固定子鐵心，該固定子鐵心，係包含由層積體所成之齒，該層積體是使非晶質金屬箔帶片藉由相互之摩擦而保持所構成。

Description

徑向間隙式旋轉電機及其製造方法、旋轉電機用齒片的製造裝置、旋轉電機用齒構件的製造方法

本發明，係有關於徑向間隙式旋轉電機及其製造方法、旋轉電機用齒片之製造裝置、旋轉電機用齒構件之製造方法，特別是有關於在鐵心處使用有非晶質金屬的徑向間隙式旋轉電機及其製造方法、旋轉電機用齒片之製造裝置、旋轉電機用齒構件之製造方法。

作為產業機械之動力源或汽車驅動用而被使用的旋轉電機(馬達)，係被要求有高效率化。馬達之高效率化，在設計上，一般而言係在所使用的材料中利用低損失之材料、或者是使用高能量積之永久磁石。

馬達之損失，主要係由銅損和鐵損以及機械損所成，由於若是決定了所要求之規格的輸出特性(旋轉數和轉矩)則可無歧義地確定會有機械損的產生，因此，將鐵損和銅損降低之設計係變得重要。銅損，主要係基於線圈之阻抗值與電流之關係而被決定，並進行有像是藉由冷卻來降低線圈阻抗值或對於磁石之殘留磁通量密度之降低作抑制一般的設計。鐵損，係可藉由所使用之軟磁性材 料來作降低。在一般的馬達中，於鐵心部分處係採用有電磁鋼板，並利用有依存於其之厚度和矽之含有量等而使損失程度有所相異者。

在軟磁性材料中，係存在有磁導率為較電磁鋼板而更高且鐵損為低之鐵基非晶質金屬或鐵基奈米結晶合金等的高機能材料，但是，在此些之材料系中，係存在有像是其之板厚為0.025mm而為非常薄並且維氏硬度為900程度而為電磁鋼板之5倍以上之硬度等的對於以高效率來低價地製造馬達一事而言會成為問題之多數的課題。

作為將非晶質金屬適用於徑向間隙型之旋轉電機中的例子，係存在有專利文獻1。在專利文獻1中，係揭示有一種用以在高效率之電動馬達中作使用的塊狀非晶質金屬磁性構成要素，其係具備有多面體形狀並且包含有複數之非晶質金屬條帶層。在專利文獻1中，係提案有一種方法，其係將非晶質金屬條帶材料切斷為具有特定之長度的複數之條帶，並將此些作重疊而形成非晶質金屬條帶材料之條，並在施加了退火處理之後，將作了重疊的條含浸於環氧樹脂中並使其硬化，再將作了重疊的條切斷為特定之長度，而提供具有特定之立體性形狀的多面形形狀之複數之磁性構成要素。

又，在專利文獻2中，係揭示有一種非晶質層積鐵心之製造方法，其特徵為，係在從非晶質薄板材而衝孔出鐵心片並進行層積而製造出非晶質層積鐵心的方法中，從非晶質薄板材而衝孔形成鐵心之必要場所，並且形 成連結用孔，而將鐵心片從模孔作外形打穿，並且在從下方而面臨模孔之可自由進退之承台上一直層積至所期望之厚度，之後，使承台從模孔之下方而後退，並且將被層積於該承台上之層積鐵心作把持拘束，而將接著連結劑注入填充至該層積鐵心之連結用孔中來進行連結。在專利文獻2中，係揭示有與藉由電磁鋼板來衝壓衝孔出馬達之芯的情況相同地而藉由級進模具來衝孔為特定之馬達芯形狀的例子。在此例中，雖然能夠藉由衝孔來進行形狀加工，但是，由於非晶質箔帶係為過薄，而無法進行在電磁鋼板中所能夠實現的板間之鉚接締結，因此，係提案有在被層積於治具處的狀態下來將接著劑注入至芯之特定之孔中並作層積固定接著之方法。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-21919號公報

[專利文獻2]日本特開2003-309952號公報

在上述之專利文獻1以及2中所揭示的對於徑向間隙式旋轉電機之非晶質金屬的適用方法，係存在有在製造中需要用以進行特殊之機械加工的裝置以及在加工中會耗費時間等的課題。

進而，在專利文獻2中，雖係將非晶質金屬作衝壓並作層積，但是，非晶質金屬由於其之厚度係為電磁鋼板之1/10以下，因此係需要10倍的衝壓次數。又，非晶質金屬，由於硬度係為電磁鋼板之5倍，因此對於模具所造成之影響係成為5倍。故而，相較於電磁鋼板，對於模具的影響係成為50倍以上，通常雖係在每約200萬次時會一面進行模具之再研磨一面進行製造，但是，由於直到進行再研磨為止的次數係會成為1/50以下，因此係會導致大幅度的製造成本之上升。當在1分鐘之期間中以180SPM(shot per minutes)之速度來進行了衝壓的情況時，會在約1個月而到達200萬次，但是，在以同一速度來進行了衝壓的情況時，生產節拍時間會起因於枚數的關係而成為10倍，模具之再研磨會成為不到1天便需要進行研磨。進而，在大型之模具的模、衝壓器的研磨中，由於係亦包含有對於衝壓裝置之模具的積載、卸載等之程序地而會耗費多數之工程，因此，可以得知，在此種條件下之生產係並不現實。

如同以上所述一般，在實態上，針對使用有非晶質金屬之徑向間隙型之馬達的製造，係仍未發現到能夠以實用之水準來進行製造之構造及其製造裝置以及製造方法。

本發明，係有鑑於上述事態，而以提供一種能夠實現高效率並且生產性為優良之使用有非晶質金屬的徑向間隙式旋轉電機及其製造方法、旋轉電機用齒片的製 造裝置、旋轉電機用齒構件的製造方法一事作為目的。

本發明，係為了解決上述課題，而提供一種徑向間隙式旋轉電機，其特徵為，係具備有：旋轉軸；和旋轉子，係具備有可在旋轉軸之周圍旋轉之內周側旋轉子鐵心、以及配置在內周側旋轉子鐵心之外周側處並可在旋轉軸之周圍旋轉之外周側旋轉子鐵心；和固定子，係被設置在內周側旋轉子鐵心和外周側旋轉子鐵心之間，在內周側旋轉子鐵心之外周側之表面以及外周側旋轉子鐵心之內周側之表面的至少其中一方處，係被設置有永久磁石，上述固定子，係具備有固定子鐵心，該固定子鐵心，係包含由層積體所成之齒，該層積體是由將非晶質金屬箔帶片藉由相互之摩擦而保持來構成，前述非晶質金屬箔帶片係層積於前述旋轉軸之軸方向上。

又，本發明，係為了解決上述課題，而提供一種具備有將非晶質金屬箔帶之素材薄片剪斷為梯形的切斷站之旋轉電機用齒片的製造裝置。上述切斷站，係具備有能夠針對相對於非晶質金屬箔帶之素材薄片而相垂直之方向以及非晶質金屬箔帶之素材薄片之寬幅方向而以互為相異之角度來進行往返之剪斷刃，藉由此剪斷刃來將相異角度之腳部切斷，而製作出梯形形狀之非晶質金屬箔帶片。

又，本發明，係為了解決上述課題，而提供 一種旋轉電機用齒構件的製造方法，其特徵為，係具備有：藉由能夠針對相對於非晶質金屬箔帶之素材薄片而相垂直之方向以及非晶質金屬箔帶之素材薄片之寬幅方向而以互為相異之角度來進行往返之剪斷刃，來將相異角度之腳部切斷，並製作出梯形形狀之非晶質金屬箔帶片之切斷工程；和層積梯形形狀之非晶質金屬箔帶片而製作出齒之層積工程；和將齒插入至捲線軸中，並將線圈導體捲繞，而製作出齒構件之插入保持工程。

又，本發明，係為了解決上述課題，而提供一種徑向間隙式旋轉電機的製造方法，其特徵為：該徑向間隙式旋轉電機，係具備有：旋轉軸；和旋轉子，係具備有可在旋轉軸之周圍旋轉之內周側旋轉子鐵心、以及配置在內周側旋轉子鐵心之外周側處並可在旋轉軸之周圍旋轉之外周側旋轉子鐵心；和固定子，係被設置在內周側旋轉子鐵心和外周側旋轉子鐵心之間，在內周側旋轉子鐵心之外周側之表面以及外周側旋轉子鐵心之內周側之表面的至少其中一方處，係被設置有永久磁石，固定子，係具備有固定子鐵心，該固定子鐵心，係包含由層積體所成之齒，該層積體是使非晶質金屬箔帶片藉由相互之摩擦保持所構成的，該徑向間隙式旋轉電機之製造方法，係將固定子，使用上述齒構件來製造之。

本發明之更為具體性之構成，係記載於申請專利範圍中。

若依據本發明，則係可提供一種能夠實現高效率並且生產性為優良之使用有非晶質金屬的徑向間隙式旋轉電機及其製造方法、旋轉電機用齒片的製造裝置、旋轉電機用齒構件的製造方法。

上述記載以外的課題、構成以及效果，係基於以下之實施形態的說明而成為更加明瞭。

10:殼體

11:固定子鐵心

12:固定子線圈

13:永久磁石

14:旋轉子鐵心

15:框體

17、37:軸

18:軸承

19:末端托架

100:徑向間隙式旋轉電機

101:固定子

102:旋轉子

1:齒(非晶質金屬箔帶片之層積體)

3:樹脂製捲線軸

4:線圈導體

20:固定子基體

21、24:軟磁性體

22、23:永久磁石

25:固定子鐵心

26:軸承保持部

27:軸承保持板

31:旋轉子鐵心

31a:內周側旋轉子鐵心

31b:外周側旋轉子鐵心

32:環狀保持構件

37:旋轉軸(軸)

38:軸承

50:齒構件

60:埋入磁石

61:埋入磁石保持構件

120:切斷裝置

121:非晶質金屬箔帶之素材薄片

122:饋送滾輪

123:切斷平台

124a:上刃

124b:下刃

125:上板

126:基底板

130:非晶質金屬箔帶

301:突起

[圖1A]係為對於先前技術之徑向間隙型馬達(內轉子型)之構造作展示之示意圖。

[圖1B]係為圖1A之橫剖面圖。

[圖2A]係為對於先前技術之徑向間隙型馬達(外轉子型)之構造作展示之示意圖。

[圖2B]係為圖2A之橫剖面圖。

[圖3A]係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第1例作展示之立體圖。

[圖3B]係為圖3A之縱剖面圖。

[圖4A]係為對於圖3A之固定子作展示之立體圖。

[圖4B]係為圖4A之橫剖面圖。

[圖5A]係為對於圖4A之固定子鐵心作更詳細之展示之立體圖。

[圖5B]係為將圖5A之齒構件作擴大之示意圖。

[圖6A]係為對齒1之上面作示意性展示之圖。

[圖6B]係為對齒1以及樹脂製捲線軸作示意性展示之立體圖。

[圖6C]係為對齒1以及樹脂製捲線軸作示意性展示之立體圖。

[圖7A]係為對於本發明之構成徑向間隙式旋轉電機的旋轉子之其中一例作展示之立體圖。

[圖7B]係為對於本發明之構成徑向間隙式旋轉電機的旋轉子之其中一例作展示之立體圖。

[圖7C]係為圖7A之縱剖面圖。

[圖8]係為本發明之徑向間隙式旋轉電機的第1例之一部分之上面圖。

[圖9]係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第2例作展示之上面圖。

[圖10]係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第3例作展示之上面圖。

[圖11]係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第4例作展示之上面圖。

[圖12A]係為對於將非晶質金屬之素材薄片切斷的裝置之其中一例作示意性展示之立體圖。

[圖12B]係為圖12A之上面圖。

[圖13]係為對於非晶質金屬箔帶之素材薄片作示意性展示之上面圖。

以下，針對本發明之實施形態，使用圖面等而作說明。

在對於本發明之徑向間隙式旋轉電機進行說明之前，先對於先前技術之徑向間隙式旋轉電機之構成作說明。圖1A係為對於先前技術之徑向間隙型馬達(內轉子型)之構造作展示之示意圖，圖1B係為圖1A之橫剖面圖。如同圖1A以及圖1B中所示一般，徑向間隙型馬達200，係具備有一般性之圓筒形狀。於在外側部分處設置有散熱鰭之殼體10之軸方向中心部處，係配置有固定子鐵心(固定子芯)11。

在固定子鐵心11之槽部分處，安裝有捲繞在齒部分處的固定子線圈12，在該固定子之內側處，係經由軸承18而可旋轉地保持有旋轉子，該旋轉子，係具備有永久磁石13以及旋轉子鐵心(磁性體芯)14。軸承18，係藉由設置在殼體之軸方向兩端處的末端托架19而保持，並進行旋轉子之軸方向以及重力方向之保持。在旋轉子之中心處，係安裝有旋轉軸(軸)17，並貫通前方側之末端托架19之孔，而構成輸出軸。

如同圖1B中所示一般，在軸17之周圍，係配置有旋轉子鐵心14，在其之表面處，係配置有永久磁石13。圖1B，係展示有8極構造，並成為將N極磁石13(N)和S極磁石13(S)交互地配置的構造。

固定子鐵心，係由軟磁性材料所成，一般而 言，係利用有電磁鋼板，並藉由衝壓模具而作衝孔並且進行層積而構成之。非晶質金屬，係身為相較於電磁鋼板而將損失大幅度地縮小並對於馬達之高效率化有所助益之材料，但是，如同上述一般，由於硬度係為非常高，因此，難以將如同圖示一般之槽型的馬達芯藉由衝壓來衝孔並進行層積。因此，難以將非晶質金屬適用於具備有圖1A以及圖1B之構造的旋轉電機。

圖2A係為對於先前技術之徑向間隙型馬達(外轉子型)之構造展示之示意圖，圖2B係為圖2A之橫剖面圖。如同圖2A以及圖2B中所示一般，旋轉電機300，係在殼體兼軸承支持器10之外側處，將固定子鐵心11藉由壓入或燒嵌等來設置。在殼體處，係保持有2個的軸承18，與旋轉子鐵心結合的軸，係可旋轉地保持。在固定子鐵心11處，施加有捲線12，並以使固定子成為電磁石的方式而構成之。旋轉子，係在杯狀之芯的內側處配置有永久磁石13。在圖2A以及圖2B中，係展示有8極構造，並成為將N極磁石13(N)和S極磁石13(S)交互地作了配置的構造。

固定子鐵心，係由軟磁性材料所成，一般而言，係利用有電磁鋼板，並藉由衝壓模具而作衝孔並且進行層積而構成之。非晶質金屬，係身為相較於電磁鋼板而將損失大幅度地縮小並對於馬達之高效率化有所助益之材料，但是，如同上述一般，由於硬度係為非常高，因此，係難以將如同圖示一般之槽型的馬達芯藉由衝壓來衝孔並進行層積。因此，難以將非晶質金屬適用於具備有圖2A以 及圖2B之構造的旋轉電機。

[徑向間隙式旋轉電機]

接著，針對本發明之徑向間隙式旋轉電機作說明。本發明之徑向間隙型之旋轉電機，係具備有能夠適用非晶質金屬的構成。圖3A，係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第1例展示之立體圖，圖3B，係為圖3A之縱剖面圖。如同圖3A以及圖3B中所示一般，徑向間隙式旋轉電機100，係具備有於其中一端處具有開口部之杯形狀之固定子101、和覆蓋此固定子101之開口部的杯形狀之旋轉子102。

旋轉軸(軸)37，係藉由軸承38而可旋轉地保持。旋轉子102，係相對於固定子101而具備有間隙(gap)，並且具備有能夠在旋轉軸37之周圍作旋轉之構成。以下，針對固定子101以及旋轉子102之構成作詳細敘述。

圖4A，係為對於圖3A之固定子101展示之立體圖，圖4B，係為圖4A之縱剖面圖。如同圖4A以及圖4B中所示一般，固定子101，係具備有將圖3B中所示之軸承38保持之軸承保持部26、和圓環形狀之固定子鐵心25、以及將固定子鐵心25保持之固定子基體20。如同圖4B中所示一般，軸承保持部26，係藉由軸承保持板27而被固定在身為固定子之框體的固定子基體20處。固定子鐵心25，係具備有齒1，該齒1，係由非晶質金屬箔帶片之層積體所成，該非晶質金屬箔帶片，係由非晶質金屬箔帶所形成，並成 為梯形形狀。另外，固定子鐵心25之下端部，係設為與固定子之框體(固定子基體20)藉由樹脂而一體化之構成。

圖5A，係為對於圖4A之固定子鐵心25作更詳細的展示之立體圖，圖5B，係為將圖5A之齒構件50擴大之示意圖。如同圖5A中所示一般，固定子鐵心25，係將齒構件50以圓環狀而作複數個(在圖5A中係為48個)的配列，並藉由樹脂模封來固定。固定子鐵心25，係藉由樹脂模封而固定在圖4A以及圖4B所示之固定子基體20處。另外，係亦能夠使固定子基體20與樹脂模封一體化。

如同圖5B中所示一般，齒構件50，係具備有由將複數枚梯形形狀之非晶質金屬箔帶片層積重疊的層積體所成之齒1、和保持齒1之樹脂製之捲線軸3、以及被捲繞在樹脂製之捲線軸(樹脂捲線軸)3上之線圈導體4。亦即是，如同圖5A以及圖5B中所示一般，係成為在複數配置的樹脂製之捲線軸3之間保持有線圈導體4之構造。在圖5B中，線圈導體4，係以集中捲繞而作了8次捲繞，但是，係亦可為分布捲繞或細線之多數捲繞。係亦可藉由在樹脂捲線軸3之表面上設置突起301等，來構成為能夠進行相鄰接之齒構件50之彼此的定位。藉由設為此種構成，係能夠將各齒構件50之周方向上的位置精確度提高。

圖6A，係為對齒1之上面示意性展示之圖。又，圖6B以及圖6C，係為對齒1以及樹脂製之捲線軸3示意性展示之立體圖。如同圖6A~圖6C中所示一般，齒1，係具備有使將複數枚非晶質金屬箔帶片層積的層積體插入 至樹脂捲線軸3中，並藉由層積體之層積厚度方向之摩擦來保持的構成。亦即是，係在金屬箔帶中使用非晶質金屬，藉由起因於將該些1枚1枚地層積一事所產生的金屬箔帶片之層積表面之間之摩擦，各金屬箔帶片之間成為難以相互偏移，就算是並不特別使用接著劑等，也能夠作保持。故而，係以不會使複數枚之非晶質金屬箔帶片相互散開的方式來構成之。例如，可將把厚度為0.025mm之1200枚之非晶質金屬箔帶片層積在旋轉軸方向上而設為高度h≒30mm之層積體，作為齒1來使用。

如同圖6A中所示一般，構成齒1之非晶質金屬箔帶片，其之一對之底邊(長邊1a和短邊1b)係為平行，長邊與短邊之間之一對之邊(腳部1c)所成之角度θ，係具備有將固定子鐵心之一周360°除以固定子鐵心之槽數後的角度。例如，若是將槽數設為48，則係成為θ=360°÷48=7.5°。

如同圖6C中所示一般，係亦可具備非晶質金屬箔帶片之前端從樹脂捲線軸超出的構成。藉由如此這般地來構成，超出的部份被樹脂模封所覆蓋，而能夠將構成層積體之非晶質金屬箔帶片確實地固定。

對於非晶質金屬之材料，係並未特別限定，但是，較理想，例如係使用日立金屬股份有限公司製之Metglas 2605HB1M(組成：Fe-Si-B)、Metglas 2605SA1(組成：Fe-Si-B)、Metglas 2605S3A(組成：Fe-Si-B-Cr)以及Metglas 2705M(組成：Co-Fe-Ni-Si-B-Mo)。上述之 「Metglas」，係為日立金屬股份有限公司之事業群公司的Metglas Incorporated之註冊商標。

圖7A以及圖7B，係為對於本發明之構成徑向間隙式旋轉電機的旋轉子102展示之立體圖，圖7C係為圖7A之縱剖面圖。圖7A，係為對於具備有杯形狀之旋轉子鐵心31的內側作了觀察之圖面，圖7B，係為對於具備有杯形狀之旋轉子鐵心31的外側作了觀察之圖面。

如同圖7A中所示一般，旋轉子鐵心31，係具備有內周側之旋轉子鐵心31a、和外周側之旋轉子鐵心31b。內周側之旋轉子體心31a和外周側之旋轉子鐵心31b，係於兩者之間具備有間隙，並且分別具備有能夠在旋轉軸37之周圍旋轉之構成。具備有此種構成之旋轉電機，係亦被稱作「雙間隙型」。

在具備有杯形狀的旋轉子102之內側處，係設置有用以將內周側之旋轉子鐵心31a保持的環狀保持構件32。在此環狀保持構件32處，係安裝有設置在內周側之旋轉子鐵心31a處之軟磁性體21以及永久磁石(旋轉子磁石)22。又，於其之外側處，係安裝有設置在外周側之旋轉子鐵心31b處之軟磁性體24以及永久磁石(旋轉子磁石)23。進而，係成為在杯形狀之旋轉子102之中央部處配置旋轉軸37之構造。各別之構件，係能夠藉由使用有螺絲等之締結、接著、熔接等之方法來固定，或者是，依存於部分，係亦可使用壓入或燒嵌等之方法來固定。又，配置在旋轉子102處之軟磁性體21、24，係亦可為電磁鋼板等 之層積體，但是，由於係身為直流勵磁源之軛，因此係亦可為軸等之鐵塊。

圖8，係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第1例展示之上面圖。將上述之固定子101以及旋轉子102組合，而形成圖8之構成。旋轉子102之永久磁石22之外側，係具備有在與固定子101之間具備有間隙G1並且能夠進行旋轉之構成。又，旋轉子102之永久磁石23之內側，係具備有在與固定子101之間具備有間隙G2並且能夠進行旋轉之構成。

於先前技術中，雖然存在有對於2轉子型之徑向間隙馬達而適用非晶質金屬之技術，但是，此2轉子型徑向間隙馬達，由於身為在軸方向上使間隙相對向之構造，因此在將單側轉子組裝的情況時，係會產生非常大的軸方向吸附力。在將第2枚的轉子組裝之後，吸附力會相互平衡，但是，起因於間隙尺寸之誤差等，會有發生在單側處殘留有吸附力的情況。又，成為亦難以一面對於間隙同等地作管理一面進行組裝之構造。又，旋轉子之直徑係變大，而亦成為難以進行被安裝在該旋轉子處的磁石之相對於離心力之保持的構造。

在圖8所示之本發明之徑向間隙式旋轉電機中，永久磁石22、23，由於係預先作為旋轉子而構成，因此，在組裝時，由於固定子之內側和外側間隙G1、G2係同時被組裝，故而係能夠並不考慮在上述之徑向間隙型馬達的情況時會成為課題之吸附力地來進行組裝。

圖9，係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第2例展示之上面圖。圖9，係對於內轉子型之構造作展示。亦即是，藉由並不在圖8之外周側之旋轉子處設置永久磁石，成為內轉子型之構造。藉由使外周側旋轉子鐵心(外周側轉子)與內周側旋轉子鐵心(內周側轉子)相互獨立，而消除外周側轉子與齒之間隙並將外周側旋轉子鐵心和固定子鐵心設為一體，係能夠構成相對於外周側旋轉子鐵心和固定子鐵心之一體化構件來使內周側旋轉子鐵心(內周側轉子)旋轉的內轉子馬達。

圖10，係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第3例展示之上面圖。圖10，係與圖9相反地，藉由並不在圖8之內周側之旋轉子處設置永久磁石，成為外轉子型之構造。藉由使內周側旋轉子鐵心(內周側轉子)與外周側旋轉子鐵心(外周側轉子)相互獨立，而消除內周側轉子與齒之間隙並將內周側旋轉子鐵心和固定子鐵心設為一體，能夠構成相對於內周側旋轉子鐵心和固定子鐵心之一體化構件來使外周側旋轉子鐵心(外周側轉子)旋轉的外轉子馬達。

圖11，係為對於本發明之徑向間隙式旋轉電機的第4例展示之上面圖。圖11，係為IPM(Interior Permanent Magnet Motor)構造。在至今為止所作了說明之例中，永久磁石雖被設置在旋轉子之表面，但是，亦可設為在電磁鋼板之內部埋入直方體之永久磁石(埋入磁石60)並插入配置於磁石保持構件61中的埋入磁石型馬達。埋入 磁石60，係可為單體，亦可分割成複數個來設置。又，於此雖以內轉子型作為對象來圖示，但是，亦可構成外轉子型之埋入磁石型馬達，亦可實施將2個的旋轉子均設為埋入磁石型之構造。

[旋轉電機用齒的製造裝置及製造方法]

接著，針對能夠有效率地製造出上述之梯形形狀之非晶質金屬箔帶片的層積體之裝置以及方法作說明。圖12A，係為對於將帶狀之非晶質金屬之素材薄片(非晶質素材片)切斷的裝置之其中一例示意性展示之立體圖，圖12B，係為圖12A之上面圖。如同圖12A中所示一般，切斷裝置120，係具備有將非晶質金屬箔帶之素材薄片121送出的饋送滾輪122、和將非晶質金屬箔帶之素材薄片121切斷的切斷平台123、和將非晶質金屬箔帶之素材薄片121切斷為梯形形狀之切斷刃(上刃124a以及下刃124b)、和支持上刃124a之上板125、以及支持切斷平台123之基底板126。

非晶質金屬箔帶之素材薄片121，係藉由饋送滾輪122而以等節距來供給至切斷平台123處。被送出至切斷平台123處之非晶質金屬箔帶之素材薄片，係藉由上刃124a以及下刃124b而使腳部被剪斷切斷，並成為非晶質金屬箔帶片，而在基底板126之上依序被連續性層積，並製造出層積體1。若依據此種方式，則由於切斷刃係成為單純的形狀，因此，對於模具之安裝以及裝卸係為容易，並且係亦容易以低價來進行再研磨等之維修。因此，係能 夠針對非晶質金屬之起因於硬度和薄度所導致的製造上之缺點，而充分地抑制製造成本並有效率地進行生產。

但是，若是藉由一組的切斷刃來均一地進行切斷，則會作出平行四邊形之非晶質金屬箔帶片。因此，在本發明之製造裝置和方法中，係如同於圖12B之實線和點線所標示一般，準備2組的角度互為相異之上刃124a以及下刃124b之一對的切斷刃(將其中一方之腳部切斷之刃和將另外一方之腳部切斷之刃)，並使上下之切斷刃相互同步而一組一組地交互使用。藉由在圖12A之箭頭A方向(相對於非晶質金屬箔帶之素材薄片而相垂直之方向)以及圖12B之箭頭B方向(非晶質金屬箔帶之素材薄片之寬幅方向)上移動，成為能夠進行附加有角度之連續性的切斷。故而，能夠僅藉由以使一對之腳部所成的角度成為θ的方式來切斷，進而連續性地形成梯形形狀之非晶質金屬箔片。

圖13，係為對於非晶質金屬箔帶之素材薄片121作示意性展示之上面圖。其係揭示有：若依據上述之製造裝置，則僅需要將圖13之以點線所標示的腳部1c切斷，便能夠將非晶質金屬箔帶之素材薄片121形成為梯形形狀並作成1枚1枚的非晶質金屬箔帶片。

又，亦能夠使用機械式之凸輪等來使切斷平台123移動並附加角度而將非晶質箔帶切斷。進而，就算是藉由「將非晶質金屬箔帶藉由饋送滾輪122來進行間歇饋送，並與間歇饋送相互同步地而藉由電動滑動構件來使 上刃124a以及下刃124b動作」之方法，也能夠期待有充分的生產速度。切斷的速度，係能夠期待有200SPM程度，進而，藉由供給重疊複數枚之非晶質箔帶之素材薄片121，能夠以可期待有商業性之效果的製造速度來進行生產。

被層積於基底板126上之層積體1，係藉由構成層積體1之非晶質金屬箔帶片的枚數管理或者是重量管理等之方法來以會成為特定之軸方向長度(高度)的方式來進行管理並進行整列，之後，藉由插入至樹脂製之捲線軸中，能夠完成齒塊。

如同以上所作了說明一般，實際證明了，若依據本發明，則可提供一種能夠實現高效率並且生產性優良之使用有非晶質金屬的徑向間隙式旋轉電機及其製造方法、旋轉電機用齒片的製造裝置、旋轉電機用齒構件的製造方法。

另外，本發明係並不被限定於上述之實施例，亦包含有各種的變形例。例如，上述之實施例，係為為了易於理解本發明之說明而作了詳細說明者，本發明係並不被限定於絕對包含有所作了說明的全部之構成者。又，可將某一實施例之構成的一部分置換為其他之實施例的構成，亦可在某一實施例的構成中追加其他實施例之構成。又，可針對各實施例之構成的一部分，而進行其他之構成的追加、削除或置換。

1:齒(非晶質金屬箔帶片之層積體)

3:樹脂製捲線軸

4:線圈導體

21、24:軟磁性體

22、23:永久磁石

31a:內周側旋轉子鐵心

31b:外周側旋轉子鐵心

101:固定子

102:旋轉子

G1、G2:間隙

Claims (11)

1. 一種徑向間隙式旋轉電機，其特徵為，係具備有：旋轉軸；和旋轉子，係具備有可在前述旋轉軸之周圍旋轉之內周側旋轉子鐵心、以及被配置在前述內周側旋轉子鐵心之外周側處並可在前述旋轉軸之周圍旋轉之外周側旋轉子鐵心；和固定子，係設置在前述內周側旋轉子鐵心和前述外周側旋轉子鐵心之間，在前述內周側旋轉子鐵心之外周側之表面以及前述外周側旋轉子鐵心之內周側之表面的至少其中一方處，係設置有永久磁石，前述固定子，係具備有固定子鐵心，該固定子鐵心，係包含由層積體所成之齒，前述層積體是由將在平面觀察時具有梯形形狀之非晶質金屬箔帶片藉由相互之摩擦而保持來構成，前述非晶質金屬箔帶片係層積於前述旋轉軸之軸方向上。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之徑向間隙式旋轉電機，其中，前述固定子鐵心，係具備有齒構件，該齒構件，係具備有前述齒、樹脂製之捲線軸及線圈導體，前述捲線軸，係保持前述層積體，前述線圈導體，係在前述捲線軸之外 側處，沿著前述層積體之層積方向而被捲繞，複數之前述齒構件，係被配置為圓環狀，並藉由樹脂而被模封。
3. 如申請專利範圍第2項所記載之徑向間隙式旋轉電機，其中，在相鄰接之前述樹脂製之捲線軸之間，係被保持有前述線圈導體。
4. 如申請專利範圍第2項所記載之徑向間隙式旋轉電機，其中，前述齒之靠近前述旋轉軸側之端部，係從前述樹脂製之捲線軸而突出。
5. 如申請專利範圍第2至4項中之任一項所記載之徑向間隙式旋轉電機，其中，前述固定子鐵心之下端部，係藉由前述樹脂而與前述固定子所具有的框體一體化。
6. 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之徑向間隙式旋轉電機，其中，在前述外周側旋轉子鐵心之內周側的表面處，係設置有永久磁石，前述內周側旋轉子鐵心和前述固定子鐵心係一體化。
7. 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之徑向間隙式旋轉電機，其中，在前述內周側旋轉子鐵心之外周側的表面處，係設置有永久磁石，前述外周側旋轉子鐵心和前述固定子鐵心係一體化。
8. 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之徑向間隙式旋轉電機，其中，前述永久磁石，係被埋入至前述內周側旋轉子鐵心或是前述外周側旋轉子鐵心之內部。
9. 一種旋轉電機用齒片的製造裝置，其特徵為：係具備有將非晶質金屬箔帶之素材薄片剪斷為梯形形狀之切斷站，前述切斷站，係具備有能夠針對相對於前述非晶質金屬箔帶之素材薄片而相垂直之方向以及前述非晶質金屬箔帶之素材薄片之寬幅方向而以互為相異之角度來進行往返之剪斷刃；及進行非晶質金屬箔帶片的層積之基底板，在前述切斷站，藉由前述剪斷刃來將相異角度之腳部切斷，而製作出梯形形狀之非晶質金屬箔帶片，藉由將前述非晶質金屬箔帶片依次連續地層積於前述基底板所形成的層積體來形成前述齒片。
10. 一種旋轉電機用齒構件的製造方法，其特徵為，係具備有：藉由能夠針對相對於非晶質金屬箔帶之素材薄片而相垂直之方向以及前述非晶質金屬箔帶之素材薄片之寬幅方向而以互為相異之角度來進行往返之剪斷刃，來將相異角度之腳部切斷，並製作出梯形形狀之非晶質金屬箔帶片之切斷工程；和層積前述梯形形狀之非晶質金屬箔帶片而製作出齒之層積工程；和將前述齒插入至捲線軸中，並將線圈導體作捲繞，而製作出齒構件之插入保持工程。
11. 一種徑向間隙式旋轉電機的製造方法，其特徵為：該徑向間隙式旋轉電機，係具備有：旋轉軸；和旋轉子，係具備有可在前述旋轉軸之周圍旋轉之內周側旋轉子鐵心、以及被配置在前述內周側旋轉子鐵心之外周側處並可在前述旋轉軸之周圍旋轉之外周側旋轉子鐵心；和固定子，係被設置在前述內周側旋轉子鐵心和前述外周側旋轉子鐵心之間，在前述內周側旋轉子鐵心之外周側之表面以及前述外周側旋轉子鐵心之內周側之表面的至少其中一方處，係被設置有永久磁石， 前述固定子，係具備有固定子鐵心，該固定子鐵心，係包含由使非晶質金屬箔帶片藉由相互之摩擦而被作了保持的層積體所成之齒，該徑向間隙式旋轉電機之製造方法，係將前述固定子，使用如申請專利範圍第10項所記載的旋轉電機齒構件的製造方法製作之前述齒構件來製造之。

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