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1. WO2020194787 - 電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械

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明 細 書

発明の名称 電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006  

発明の効果

0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223   0224   0225   0226   0227   0228   0229   0230   0231   0232   0233   0234   0235  

符号の説明

0236  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53  

明 細 書

発明の名称 : 電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械

技術分野

[0001]
 この発明は、複数の鉄心片を積層して形成される電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械に関する。

背景技術

[0002]
 従来、電動機の固定子鉄心は、外周の一部が連結された複数の円環状の鉄心片を鋼板シートから打ち抜いて、各鉄心片を各連結部で交互に反対方向に折り返して積層することによって形成されている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 実開昭62-145450号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 上記のような従来の固定子鉄心は、複数の円環状の鉄心片を1枚の鋼板シートから打ち抜いている。このため、各鉄心片の中央部分の材料が廃棄され、材料ロスが多いという課題がある。
[0005]
 本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、鋼板シートの材料ロスを削減することのできる電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械を得る。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明に係る電機子鉄心の製造方法は、バックヨーク部と、バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ複数の鉄心片を連結する複数の連結部が鉄心片間に設けられている鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、切出した鉄心片セットを、各連結部で折り曲げて、各鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程とを有し、鉄心片セットにおける各連結部は、隣接する2つの鉄心片のバックヨーク部間に部分的に設けられており、鉄心片セットにおける各バックヨーク部は、連結部以外の部分では、隣のバックヨーク部から離れている。
 また、本発明に係る電機子鉄心の製造方法は、バックヨーク部と、バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ複数の鉄心片を連結する複数の連結部が鉄心片間に設けられている鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、切出した鉄心片セットを、各連結部で折り曲げて、各鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程とを有し、各バックヨーク部は、ティース部とは反対側の端部であるヨーク端部を有しており、各ティース部は、バックヨーク部とは反対側の端部であるティース先端部を有しており、鉄心片セットにおける複数の鉄心片は、ヨーク端部同士及びティース先端部同士を交互に突き合わせるように配置されており、複数の連結部は、複数のヨーク連結部と、複数のティース連結部とを有しており、鉄心片セットにおける各ヨーク連結部は、隣り合う2つのヨーク端部間に設けられており、鉄心片セットにおける各ティース連結部は、隣り合う2つのティース先端部間に部分的に設けられており、鉄心片セットにおける各ティース部は、ティース連結部以外の部分では、隣のティース部から離れている。
 また、本発明に係る電機子鉄心の製造方法は、バックヨーク部と、バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ複数の鉄心片を連結する複数の連結部が鉄心片間に設けられている鉄心片セットがさらに複数個連結された一連の鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、切出した一連の鉄心片セットを、複数の連結部のうち、各鉄心片セットの間に設けられた連結部で折り曲げて、各鉄心片セットを積層して直線状の積層鉄心を形成する工程とを有し、各鉄心片セットにおける各連結部は、隣接する2つの鉄心片のバックヨーク部間に部分的に設けられており、各鉄心片セットにおける各バックヨーク部は、連結部以外の部分では、隣のバックヨーク部から離れている。
 また、本発明に係る電気機械は、電機子鉄心を有している電機子、及び電機子に空隙を介して対向しており、電機子に対して相対的に移動する界磁を備え、電機子鉄心は、界磁の移動方向に沿って並べられている複数の分割積層鉄心を有しており、各分割積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して構成されており、各鉄心片は、バックヨーク部と、バックヨーク部から界磁側に突出しているティース部とを有しており、各分割積層鉄心には、積層方向に隣接する鉄心片間を連結し折り曲げられている複数の折り曲げ部が設けられており、各折り曲げ部は、界磁の移動方向におけるバックヨーク部の端部に部分的に設けられている。
 また、本発明に係る電気機械は、電機子鉄心を有している電機子、及び電機子に空隙を介して対向しており、電機子に対して相対的に移動する界磁を備え、電機子鉄心は、界磁の移動方向に沿って並べられている複数の分割積層鉄心を有しており、各分割積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して構成されており、各鉄心片は、バックヨーク部と、バックヨーク部から界磁側に突出しているティース部とを有しており、各バックヨーク部は、ティース部とは反対側の端部であるヨーク端部を有しており、各ティース部は、バックヨーク部とは反対側の端部であるティース先端部を有しており、各分割積層鉄心には、積層方向に隣接する鉄心片間を連結し折り曲げられている複数のヨーク間折り曲げ部及び複数のティース間折り曲げ部が設けられており、各ヨーク間折り曲げ部は、ヨーク端部に設けられており、各ティース間折り曲げ部は、ティース先端部に部分的に設けられている。

発明の効果

[0007]
 本発明の電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械によれば、電機子鉄心を製造する際の材料ロスを削減することができる。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1] 本発明の実施の形態1における固定子鉄心の製造方法によって製造される固定子鉄心を示す平面図である。
[図2] 図1の固定子鉄心を構成する1つの分割積層鉄心が形成される鉄心片セットを示す平面図である。
[図3] 図2の鉄心片セットによって分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。
[図4] 図3で形成された分割積層鉄心を周方向に3つ結合した状態を示す平面図である。
[図5] 図2の鉄心片セットが2つ配置された鋼板シートを示す平面図である。
[図6] 本発明の実施の形態2における鉄心片セットが配置された鋼板シートを示す平面図である。
[図7] 図6の鉄心片セットによって分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。
[図8] 図6の鉄心片セットを4つ、周方向に並べて鋼板シートに配置した状態を示す平面図である。
[図9] 図8の鋼板シートから切り出された、4つの鉄心片セットを折り曲げた状態を示す斜視図である。
[図10] 鋼板シートに配置される鉄心片セットの数と、鋼板シートの材料歩留まりとの関係を示す図である。
[図11] 本発明の実施の形態3における鉄心片セットを2つ配置した鋼板シートを示す平面図である。
[図12] 図11の鋼板シートから切出された1つの鉄心片セットによって形成された分割積層鉄心を示す斜視図である。
[図13] 図12の分割積層鉄心を2つ結合した状態を示す平面図である。
[図14] 本発明の実施の形態4における鉄心片セットを2つ配置した鋼板シートを示す平面図である。
[図15] 図14の鋼板シートから切り出された1つの鉄心片セットによって分割積層鉄心が形成される過程を示す斜視図である。
[図16] 図15の分割積層鉄心を2つ結合した状態を示す平面図である。
[図17] 本発明の実施の形態5における鉄心片セットが配置された鋼板シートを示す平面図である。
[図18] 図17の鉄心片セットの各連結部を互い違いに折り曲げて形成された分割積層鉄心を示す平面図である。
[図19] 図18の分割積層鉄心を構成する各鉄心片の側端形成部を、バックヨーク部側に回転移動させている状態を示す平面図である。
[図20] 本発明の実施の形態5における分割積層鉄心を示す平面図である。
[図21] 本発明の実施の形態5における鉄心片セットの変形例を示す平面図である。
[図22] 本発明の実施の形態6の鉄心片セットを2つ、逆向きで互い違いに配置した鋼板シートを示す平面図である。
[図23] 図22の鋼板シートから切出された鉄心片セットを示す平面図である。
[図24] 図23の鉄心片セットによって形成された積層鉄心を示す斜視図である。
[図25] 図24の積層鉄心を用いて円環状の固定子鉄心を形成する過程を示す平面図である。
[図26] 本発明の実施の形態7による回転電機を示す斜視図である。
[図27] 図26の回転電機を示す平面図である。
[図28] 図27の分割積層鉄心を構成する鉄心片セットを示す平面図である。
[図29] 図28の要部を拡大して示す平面図である。
[図30] 図28の鉄心片セットによって分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。
[図31] 図27の分割積層鉄心を示す斜視図である。
[図32] 実施の形態7の分割積層鉄心を形成する工程を示すフローチャートである。
[図33] 本発明の実施の形態8による固定子鉄心を示す平面図である。
[図34] 図33の要部を拡大して示す平面図である。
[図35] 本発明の実施の形態9による鉄心片セットを示す平面図である。
[図36] 図35のA部を拡大して示す平面図である。
[図37] 図35のB部を拡大して示す平面図である。
[図38] 本発明の実施の形態10による鉄心片セットを示す平面図である。
[図39] 図38のC部を拡大して示す平面図である。
[図40] 図38のD部を拡大して示す平面図である。
[図41] 図38の鉄心片セットによって分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。
[図42] 実施の形態10の固定子鉄心を示す平面図である。
[図43] 図42の要部を拡大して示す平面図である。
[図44] 実施の形態10の固定子鉄心の変形例を示す平面図である。
[図45] 図44の鉄心片を示す平面図である。
[図46] 実施の形態3の固定子鉄心の変形例を示す平面図である。
[図47] 図46の鉄心片を示す平面図である。
[図48] 本発明の実施の形態11による2つの鉄心片セットを示す平面図である。
[図49] 実施の形態11の第1の変形例を示す平面図である。
[図50] 実施の形態11の第2の変形例を示す平面図である。
[図51] 実施の形態11の第3の変形例を示す平面図である。
[図52] 実施の形態11の第4の変形例を示す平面図である。
[図53] 本発明が適用されるリニアモータの一例を示す斜視図である。

発明を実施するための形態

[0009]
 以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
[0010]
 実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1における固定子鉄心の製造方法によって製造される固定子鉄心1を示す平面図である。電機子鉄心としての固定子鉄心1は、周方向に等分された複数の分割積層鉄心2を固定子鉄心1の回転軸を中心とする周方向に結合することによって円環状に形成されている。なお、以下の説明では、固定子鉄心1の回転軸に沿う方向を「軸方向」という。固定子鉄心1の回転軸を中心とする周方向を「周方向」という。固定子鉄心1の回転軸を中心とする半径方向を「径方向」という。
[0011]
 図2は、図1の分割積層鉄心2を構成する鉄心片セット20を示す平面図である。この例では、鉄心片セット20は、7枚の鉄心片21によって構成されている。各鉄心片21は、それぞれバックヨーク部21Bとティース部21Tとを有している。各ティース部21Tは、バックヨーク部21Bから突出している。鉄心片セット20における鉄心片21間には、複数の鉄心片21を連結する複数の連結部201が設けられている。即ち、7枚の鉄心片21は、それぞれ隣り合う鉄心片21と連結部201によって連結されている。各連結部201は、各鉄心片21の周方向の端部において、隣り合うバックヨーク部21Bの間に設けられている。各鉄心片21は、同一方向にバックヨーク部21Bを向けて、各バックヨーク部21Bの径方向外側の端部が直線状に並ぶように配置されている。
[0012]
 鉄心片セット20における各連結部201は、隣接する2つの鉄心片21のバックヨーク部21B間に部分的に設けられている。鉄心片セット20における各バックヨーク部21Bは、連結部201以外の部分では、隣のバックヨーク部21Bから離れている。
[0013]
 図3は、図2の鉄心片セット20から分割積層鉄心2を形成する過程を示す斜視図である。鉄心片セット20を構成する各鉄心片21は、各連結部201で互いに異なる方向に折り曲げられる。このとき、鉄心片21の一方の面同士を対向させるように、鉄心片セット20を折り曲げる。各連結部201で折り曲げられた各鉄心片21は、軸方向に積層されて、分割積層鉄心2が形成される。ここで、鉄心片セット20を折り曲げて積層することによって分割積層鉄心2を形成することは、「鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程」に相当する。
[0014]
 折り曲げられた各連結部201には、折り曲げ部21aが形成される。この例では、分割積層鉄心2の周方向の両側の側面2Cに折り曲げ部21aが形成される。分割積層鉄心2のバックヨーク部21B及びティース部21Tの径方向の端面には連結部が設けられていない。よって、バックヨーク部21B及びティース部21Tには折り曲げ部が形成されない。このため、実施の形態1の分割積層鉄心2は、バックヨーク部21B及びティース部21Tの端面の平面性を高めることができる。
[0015]
 図4は、図3の分割積層鉄心2を周方向に3つ結合した状態を示す平面図である。図4に示すように、分割積層鉄心2を周方向に複数個結合することによって、円環状の固定子鉄心1が形成される。ここで、分割積層鉄心2を周方向に複数個結合することによって、円環状の固定子鉄心1を形成することは、「分割積層鉄心を円環状に複数個結合する工程」に相当する。
[0016]
 図5は、図2の鉄心片セット20が2つ配置された鋼板シート200を示す平面図である。この例では、2つの鉄心片セット20は、それぞれバックヨーク部21Bを外側に向けて、互い違いに鋼板シート200に配置されている。鋼板シート200の長手方向に沿う両端部には、各鉄心片セット20を構成する各鉄心片21のバックヨーク部21Bの径方向外側の端部がそれぞれ直線状に並ぶ。このため、鋼板シート200の長手方向に沿う両端部には、不要部分8が発生しない。
[0017]
 2つの鉄心片セット20は、それぞれのティース部21Tが、他方の鉄心片セット20の隣接する2つのティース部21Tの間のスペースに挿入されて配置される。このため、鋼板シート200の長手方向に垂直な方向の幅は、2つの鉄心片セット20の径方向の長さを加算したものよりも小さくなる。
[0018]
 2つの鉄心片セット20は、プレス装置などによって鋼板シート200から打ち抜かれる。ここで、2つの鉄心片セット20を鋼板シート200から打ち抜くことは、「鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程」に相当する。鋼板シート200は、鉄心片セット20が打ち抜かれる部分と、それ以外の不要部分8とに分けられる。不要部分8は、鉄心片セット20が打ち抜かれた後に廃棄される部分であり、材料ロスとなる部分である。この例では、各鉄心片セット20の隣り合うティース部21T間が不要部分8となる。
[0019]
 なお、以下の説明では、各鉄心片の連結部で発生する微小な不要部分、及び各鉄心片のバックヨーク部21Bの径方向外側などに形成された凹凸形状によって発生する微小な不要部分については、不要部分としての説明を省略する。
[0020]
 このように、実施の形態1における固定子鉄心の製造方法は、鉄心片セット20から分割積層鉄心2を形成する工程と、分割積層鉄心2を円環状に複数個結合する工程と、を有する。固定子鉄心1は、複数の分割積層鉄心2によって構成されている。分割積層鉄心2は、複数の鉄心片21を直線状に配置した鉄心片セット20によって構成されている。鋼板シート200には、2つの鉄心片セット20が逆向きで互い違いに配置されている。このため、鋼板シート200の不要部分8は、2つの鉄心片セット20の各ティース部21Tの間の領域のみに形成される。よって、鋼板シートから環状の鉄心片を打ち抜く場合よりも材料ロスを削減することができる。
[0021]
 なお、実施の形態1の固定子鉄心の製造方法は、打ち抜き加工によって鋼板シート200から各鉄心片セット20を切り出している。しかし、鋼板シート200から各鉄心片セット20を切り出す方法は、打ち抜き加工に限るものではない。例えば、各鉄心片セット20は、レーザ加工によって鋼板シート200から切り出してもよい。
[0022]
 また、実施の形態1では、鉄心片セット20は、7枚の鉄心片21によって構成されている。しかし、鉄心片セット20を構成する鉄心片21は、6枚以下であってもよいし、8枚以上であってもよい。
[0023]
 実施の形態2.
 次に、実施の形態2における固定子鉄心の製造方法について説明する。
[0024]
 実施の形態2では、鉄心片セット20を構成する複数の鉄心片21を連結する連結部が設けられている位置が、実施の形態1の固定子鉄心の製造方法とは異なる。他の構成は、実施の形態1と同様である。
[0025]
 図6は、実施の形態2の鉄心片セット20が配置された鋼板シート200を示す平面図である。この例では、鋼板シート200に、16個の鉄心片21を径方向に直線状に連結した鉄心片セット20が配置されている。なお、鉄心片セット20を構成する鉄心片21の数は、16個に限定されるものではない。つまり鉄心片21は15枚以下であっても17枚以上であってもよい。鉄心片セット20を構成する各鉄心片21は、バックヨーク部21B同士、及びティース部21T同士を突き合わせて互い違いに配置されている。
[0026]
 この例では、鋼板シート200の長手方向の両端部の鉄心片21以外の各鉄心片21は、バックヨーク部21Bに設けられた連結部202、及びティース部21Tに設けられた連結部203によって他の鉄心片21と連結されている。鋼板シート200の長手方向の両端部の鉄心片21は、ティース部21Tに設けられた連結部203によって他の鉄心片21と連結されている。この例では、ティース部21Tの周方向の両側に、不要部分8が形成される。
[0027]
 図7は、図6の鋼板シート200から鉄心片セット20を切出した後に、鉄心片セット20から分割積層鉄心2を形成する過程を示す斜視図である。鉄心片セット20を構成する各鉄心片21は、各連結部202,203で互いに異なる方向に折り曲げられる。このとき、鉄心片21の一方の面同士を対向させるように、鉄心片セット20を折り曲げる。各連結部202,203で折り曲げられた各鉄心片21を積層することによって、分割積層鉄心2が形成される。
[0028]
 折り曲げられた各連結部202,203には、折り曲げ部21aが形成される。この例では、分割積層鉄心2のバックヨーク部21B及びティース部21Tの径方向の端面に折り曲げ部21aが形成される。
[0029]
 図8は、図6の鉄心片セット20を4つ、長手方向に垂直な方向に並べて鋼板シート200に配置した状態を示す平面図である。図9は、図8の鋼板シート200から切り出された4つの鉄心片セット20を切り離さずに折り曲げた状態を示す斜視図である。
[0030]
 このように、実施の形態2における固定子鉄心の製造方法によれば、鋼板シート200に配置する鉄心片セット20の各鉄心片21は、バックヨーク部21B同士、及びティース部21T同士を突き合わせて、直線状に互い違いに配置されている。このため、鋼板シート200の不要部分8は、鋼板シート200の長手方向に垂直な方向の端部のみに形成される。よって、鋼板シート200から鉄心片セット20を切出したときに発生する材料ロスの量をさらに削減することができる。
[0031]
 また、分割積層鉄心2の周方向両側の側面2Cには連結部が設けられていない。よって、周方向両側の側面2Cには折り曲げ部が形成されない。このため、分割積層鉄心2は、周方向両側の側面2Cの寸法精度を高くすることができる。従って、複数の分割積層鉄心2を周方向の側面2Cによって互いに結合して円環状の固定子鉄心1を形成する場合に、複数の分割積層鉄心2を精度良く結合することができる。
[0032]
 なお、鋼板シート200に配置する鉄心片セット20は、4つに限るものではない。例えば、鋼板シート200に配置する鉄心片セット20は、2つ、3つ、または5つ以上であってもよい。
[0033]
 図10は、鋼板シート200に配置される鉄心片セット20の数と、鋼板シート200の材料歩留まりとの関係を示す図である。図10の横軸は、鋼板シート200に配置される鉄心片セット20の数を示している。図10の縦軸は、鋼板シート200の材料歩留まりを示している。図10に示すように、鋼板シート200に配置される鉄心片セット20の数が多いほど、材料歩留まりが高くなっている。すなわち、鋼板シート200に配置される鉄心片セット20の数が多いほど材料ロスは削減される。
[0034]
 実施の形態3.
 次に、実施の形態3における固定子鉄心の製造方法について説明する。
[0035]
 実施の形態3では、鉄心片21の形状が実施の形態1,2とは異なる。他の構成は、実施の形態1と同様である。
[0036]
 図11は、本発明の実施の形態3における鉄心片セット20を2つ配置した鋼板シート200を示す平面図である。2つの鉄心片セット20は、それぞれバックヨーク部21Bを外側に向けて、互い違いに鋼板シート200に配置されている。鋼板シート200の長手方向に沿う両端部には、各バックヨーク部21Bの径方向外側の端部が直線状に並ぶ。
[0037]
 2つの鉄心片セット20は、それぞれのティース部21Tが、他方の鉄心片セット20の隣接する2つのティース部21Tの間のスペースに挿入されて配置される。このため、鋼板シート200の長手方向に垂直な方向の幅は、2つの鉄心片セット20の径方向の長さを加算したものよりも小さくなる。
[0038]
 この例では、実施の形態1の鋼板シート200と同様に、各鉄心片セット20の隣り合うティース部21T間が不要部分8となる。
[0039]
 鉄心片セット20を構成する各鉄心片21のバックヨーク部21Bの周方向の一方の端部には、半円状の凸部25が形成されている。また、各鉄心片21のバックヨーク部21Bの周方向の他方の端部には、半円状の嵌合凹部26が形成されている。各鉄心片21の凸部25と嵌合凹部26とは、互いに嵌合可能な形状に形成されている。
[0040]
 各鉄心片21は、凸部25に設けられた連結部205と、嵌合凹部26に設けられた連結部206とによって互いに連結されている。各バックヨーク部21Bの幅方向の一側の連結部205と他側の連結部206とは、バックヨーク部21Bからのティース部21Tの突出方向について異なる位置に設けられている。
[0041]
 図12は、図11の鋼板シート200から切出された1つの鉄心片セット20によって形成された分割積層鉄心2を示す斜視図である。
[0042]
 鉄心片セット20を構成する各鉄心片21は、各連結部205,206で互いに異なる方向に折り曲げられる。各連結部205,206で折り曲げられた各鉄心片21は、積層されて分割積層鉄心2を形成する。
[0043]
 図13は、図12の分割積層鉄心2を、周方向に2つ結合した状態を示す平面図である。各分割積層鉄心2は、凸部25を他の分割積層鉄心2の嵌合凹部26に嵌合させることによって互いに位置決めされる。このため、複数の分割積層鉄心2を周方向に結合する作業において、各分割積層鉄心2の径方向の位置決めが容易になる。
[0044]
 このように、実施の形態3における固定子鉄心の製造方法によれば、分割積層鉄心2が、複数の鉄心片21を直線状に配置した鉄心片セット20によって構成されている。鋼板シート200には、2つの鉄心片セット20が逆向きで互い違いに配置されている。このため、鋼板シート200の不要部分8は、2つの鉄心片セット20の各ティース部21Tの間の領域のみに形成される。よって、鋼板シートから環状の鉄心片を打ち抜く場合よりも材料ロスを削減することができる。
[0045]
 さらに、各鉄心片21のバックヨーク部21Bの周方向の一方の端部に凸部25が形成され、他方の端部に嵌合凹部26が形成されている。そして、各鉄心片21を周方向に並べる際に、凸部25と嵌合凹部26とを互いに嵌合させて、各鉄心片21の径方向の位置決めがされている。このため、各鉄心片21を周方向に容易に並べることができる。
[0046]
 実施の形態3では、各鉄心片21の凸部25及び嵌合凹部26の形状は、それぞれ半円状である。しかし、凸部25及び嵌合凹部26の形状はこれに限るものではない。例えば、凸部25及び嵌合凹部26の形状は、台形状であってもよい。凸部25の頂部を直線状にすることによって、連結部205の長さを長くすることができる。これにより、連結部205の剛性を高くすることができる。
[0047]
 また、各鉄心片21に形成される凸部25及び嵌合凹部26の大きさは適宜変更可能である。例えば、各鉄心片21間の間隔が大きい固定子鉄心1の場合には、凸部25及び嵌合凹部26の大きさを大きくしてもよい。これにより、各鉄心片21の径方向の位置決めをさらに容易にすることができる。
[0048]
 なお、実施の形態3の鉄心片21における凸部25及び嵌合凹部26は、実施の形態1の鉄心片21にも適用可能である。
[0049]
 実施の形態4.
 次に、実施の形態4における固定子鉄心の製造方法について説明する。
[0050]
 実施の形態4では、鉄心片がさらに分割されている点が実施の形態1~3とは異なる。他の構成は、実施の形態2と同様である。
[0051]
 図14は、本発明の実施の形態4における分割鉄心片セット30が2つ配置された鋼板シート300を示す平面図である。分割鉄心片セット30は、実施の形態2の鉄心片セット20を、固定子鉄心1の回転軸を中心とする径方向に延びる直線によって二等分した形状を有している。すなわち、実施の形態4の分割鉄心片セット30は、実施の形態2の鉄心片21を径方向に沿って二つに分割した二分割鉄心片31によって構成されている。
[0052]
 分割鉄心片セット30は、5個の二分割鉄心片31が径方向に直線状に連結されて構成されている。各二分割鉄心片31は、バックヨーク部31B同士、及びティース部31T同士を突き合わせて互い違いに配置されている。なお、分割鉄心片セット30を構成する二分割鉄心片31の数は、5個に限定されるものではない。
[0053]
 鋼板シート300には、一対の分割鉄心片セット30が、各二分割鉄心片31の分割された直線状の端部30aを外側に向けて、互いに噛み合わせられた状態で配置されている。
[0054]
 この例では、鋼板シート300の長手方向の両端部の二分割鉄心片31以外の各二分割鉄心片31は、バックヨーク部31Bに設けられた連結部301、及びティース部31Tに設けられた連結部302によって他の二分割鉄心片31と連結されている。鋼板シート300の長手方向の両端部の二分割鉄心片31は、バックヨーク部31Bに設けられた連結部301、またはティース部31Tに設けられた連結部302によって他の二分割鉄心片31と連結されている。
[0055]
 分割鉄心片セット30を構成する各二分割鉄心片31は、それぞれ連結部301,302で互いに異なる方向に折り曲げられる。各連結部301,302で折り曲げられた各二分割鉄心片31を積層することによって、図15に示すような二分割積層鉄心3Aが形成される。二分割積層鉄心3Aは、積層された各二分割鉄心片31の分割された各端部30aによって構成される側面3Cを有する。
[0056]
 1枚の鋼板シート300からは、一対の二分割積層鉄心3Aが形成される。なお、鋼板シート300に配置される分割鉄心片セット30は、一対に限るものではない。例えば、図14に示す一対の分割鉄心片セット30を、分割鉄心片セット30の長手方向に垂直な方向に複数並べて鋼板シート300に配置してもよい。
[0057]
 図16に示すように、一対の二分割積層鉄心3Aの各側面3Cを突き合わせて結合することによって、1つの分割積層鉄心3が形成される。分割積層鉄心3を周方向に複数、円環状に連結することによって、固定子鉄心1が形成される。
[0058]
 ここで、二分割鉄心片31を折り曲げて二分割積層鉄心3Aを形成し、一対の二分割積層鉄心3Aの各側面3Cを突き合わせて結合することによって、1つの分割積層鉄心3を形成することは、「各二分割鉄心片を積層して一対の二分割積層鉄心を形成し、一対の二分割積層鉄心の各側面を結合することによって分割積層鉄心を形成する工程」に相当する。
[0059]
 なお、分割積層鉄心3を構成する各二分割積層鉄心3Aの各連結部301,302には、折り曲げ部31aが形成される。この例では、各二分割積層鉄心3Aのバックヨーク部31B及びティース部31Tに折り曲げ部31aが形成される。各二分割積層鉄心3Aの周方向両側の側面には、折り曲げ部が設けられていない。このため、各二分割積層鉄心3Aの周方向両側の側面は、寸法精度を高くすることができる。よって、一対の二分割積層鉄心3Aの各側面3Cを突き合わせて結合する場合に、精度良く結合することができる。
[0060]
 このように、実施の形態4おける固定子鉄心の製造方法によれば、分割鉄心片セット30が、実施の形態2の鉄心片21を径方向に沿って二つに分割した複数の二分割鉄心片31によって構成されている。分割鉄心片セット30を構成する各二分割鉄心片31は、バックヨーク部31B同士、及びティース部31T同士を突き合わせて互い違いに連結されている。
[0061]
 鋼板シート300には、一対の分割鉄心片セット30が、各二分割鉄心片31の分割された直線状の端部30aを外側に向けて、互いに噛み合わせられた状態で配置されている。このため、鋼板シート300の長手方向に垂直な方向の両端部は、直線状になっている。
[0062]
 また、鋼板シート300に配置された一対の分割鉄心片セット30の間には隙間が形成されない。よって、鋼板シート300には、不要部分8が形成されない。この結果、鋼板シート300から分割鉄心片セット30を切出したときに発生する材料ロスを大幅に削減することができる。なお、図14では分割鉄心片セット30が2つ配置されているが、2つ以上であってもよい。
[0063]
 実施の形態5.
 次に、実施の形態5における固定子鉄心の製造方法について説明する。
[0064]
 実施の形態5では、各鉄心片41の形状が実施の形態1~4とは異なる。他の構成は、実施の形態2と同様である。
[0065]
 図17は、本発明の実施の形態5の鉄心片セット40が配置された鋼板シート400を示す平面図である。
[0066]
 この例では、鋼板シート400に、8個の鉄心片41が径方向に直線状に連結された鉄心片セット40を1つ配置している。各鉄心片41は、バックヨーク部41B同士、及びティース部41T同士を突き合わせて互い違いに配置されている。
[0067]
 鉄心片セット40の長手方向の両端部以外に配置された各鉄心片41は、バックヨーク部41Bに設けられた連結部401、及びティース部41Tに設けられた連結部402によって他の鉄心片41と連結されている。鉄心片セット40の長手方向の両端部に配置された鉄心片41は、バックヨーク部41Bに設けられた連結部401によって他の鉄心片41と連結されている。
[0068]
 図17に示すように、鉄心片セット40を構成する各鉄心片41の外形形状は長方形である。各鉄心片41は、径方向に沿って直線状に連結されている。このため、鉄心片セット40の外形形状は長方形になっている。
[0069]
 鉄心片セット40の長手方向に垂直な方向の幅は、鋼板シート400の幅と同等である。鉄心片セット40の長手方向の長さは、鋼板シート400の長手方向の長さと同等である。このため、鉄心片セット40は、鋼板シート400とほぼ重なっている。
[0070]
 図18は、図17の鉄心片セット40の各連結部401,402を互い違いに折り曲げて、各鉄心片41を積層して形成された分割積層鉄心4を示す平面図である。
[0071]
 分割積層鉄心4を構成する各鉄心片41のティース部41Tの周方向の両側部には、それぞれバックヨーク部41Bの側端部を構成する側端形成部42,43が設けられている。側端形成部42,43の一端側は、鉄心片41のティース部41Tの根元付近に形成された接続部42a,43aで鉄心片41と繋がっている。側端形成部42,43の他端側は、それぞれ自由端となっている。
[0072]
 側端形成部42,43は、鉄心片セット40の各連結部401,402を互い違いに折り曲げて積層した後に、移動させられる。
[0073]
 図19は、図18の分割積層鉄心4を構成する各鉄心片41の側端形成部42,43を、バックヨーク部41B側に回転移動させている状態を示す平面図である。
[0074]
 側端形成部42,43のそれぞれの他端側は、接続部42a,43aを中心としてティース部41T側からバックヨーク部41B側に180°あるいはほぼ180°回転移動される。そして、側端形成部42,43をバックヨーク部41B側の周方向両側部に移動させる。この結果、図20に示すように、分割積層鉄心4の形状は、実施の形態1で形成された分割積層鉄心2の形状と同様になる。
[0075]
 ここで、各鉄心片41を積層して分割積層鉄心4を形成した後に、側端形成部42,43のそれぞれの他端側を接続部42a,43aを中心としてバックヨーク部41B側に回転移動させて、側端形成部42,43をバックヨーク部41B側の周方向両側部に移動させることは、「各鉄心片を積層した後に、各側端形成部の他端側を、接続部を中心としてバックヨーク部側に回転させて、バックヨーク部の周方向の両側部に移動させる工程」に相当する。
[0076]
 このように、実施の形態5における固定子鉄心の製造方法によれば、各鉄心片41は、ティース部41Tの周方向の両側部に、それぞれバックヨーク部41Bの側端部を構成する側端形成部42,43が設けられて、長方形に形成されている。鉄心片セット40は、各鉄心片41が、長手方向に沿って直線状に連結されて構成され、長方形に形成されている。鉄心片セット40の外形は、鋼板シート400の外径とほぼ重なっている。
[0077]
 このため、鉄心片セット40が配置された鋼板シート400には不要部分8が形成されない。よって、鋼板シート400から鉄心片セット40を切出したときに発生する材料ロスを大幅に削減することができる。
[0078]
 なお、実施の形態5では、鉄心片セット40は、各鉄心片41を径方向に沿って直線状に連結している。しかし、鉄心片セット40を構成する各鉄心片41の配置は、これに限るものではない。例えば、鉄心片セット40を構成する各鉄心片41は、図21に示す変形例のように周方向に沿って直線状に配置してもよい。
[0079]
 各鉄心片41は、隣接する鉄心片41の周方向の側部に設けられた連結部403によって連結される。この変形例の場合にも、鉄心片セット40は長方形に形成される。また、鉄心片セット40の外形は、鋼板シート400の外形とほぼ重なる。このため、鉄心片セット40が配置された鋼板シート400には不要部分8が形成されない。よって、実施の形態5の鉄心片セット40と同様の効果が得られる。
[0080]
 この変形例の場合には、鋼板シート400から鉄心片セット40を切出して、連結部403で互い違いに折り曲げて分割積層鉄心4を形成する。その後、各鉄心片41の側端形成部42,43をバックヨーク部41B側の周方向両側部に移動させる。この結果、変形例の分割積層鉄心4は、実施の形態1で形成された分割積層鉄心2の形状と同様の形状になる。
[0081]
 実施の形態6.
 次に、実施の形態6における固定子鉄心の製造方法について説明する。
[0082]
 実施の形態6では、複数の鉄心片セット50aが連結されて一連の鉄心片50を構成している点が実施の形態1~5とは異なる。
[0083]
 図22は、実施の形態6の一連の鉄心片50が2つ配置された鋼板シート500を示す平面図である。この例では、2つの一連の鉄心片50は、それぞれバックヨーク部51Bを外側に向けて、互い違いに鋼板シート500に配置されている。鋼板シート500の長手方向に沿う両端部には、それぞれ一連の鉄心片50を構成する各バックヨーク部51Bの径方向外側の端部が並ぶ。このため、鋼板シート200の長手方向に沿う両端部側に発生する不要部分8aを小さくすることができる。
[0084]
 2つの一連の鉄心片50は、それぞれのティース部51Tが、他方の一連の鉄心片50の隣接する2つのティース部51Tの間のスペースに挿入されて配置される。このため、鋼板シート500の長手方向に垂直な方向の幅を、2つの鉄心片51の径方向の長さを加算したものよりも小さくすることができる。
[0085]
 図23は、図22の鋼板シート500から切出された一連の鉄心片50を示す平面図である。一連の鉄心片50は、9個の鉄心片51を1組とした複数の鉄心片セット50aによって構成されている。各鉄心片セット50aは、9個の鉄心片51ごとに設けられた連結部501によって連結されている。一連の鉄心片50を構成する各鉄心片51は、周方向に直線状に連結されている。各鉄心片51の間には、鉄心片切欠部502が形成されている。
[0086]
 図24は、図23の一連の鉄心片50を用いて形成された直線状の積層鉄心5を示す斜視図である。鋼板シート500から切出された一連の鉄心片50は、各連結部501で互い違いに折り曲げて積層される。これにより、直線状の積層鉄心5が形成される。
[0087]
 図25は、図24の直線状の積層鉄心5から環状の固定子鉄心を形成する過程を示す平面図である。直線状の積層鉄心5は、各鉄心片切欠部502を径方向内側に折り曲げることによって環状に成形される。この結果、円環状の固定子鉄心が形成される。
[0088]
 このように、実施の形態6における固定子鉄心の製造方法によれば、複数の鉄心片51を周方向に直線状に連結した一連の鉄心片50を鋼板シート500に配置している。鋼板シート500から切出された一連の鉄心片50は、各連結部501で互い違いに折り曲げて積層されて直線状の積層鉄心5を形成している。そして、直線状の積層鉄心5を環状に成形して固定子鉄心を形成している。このため、従来の固定子鉄心のように、円環状の鉄心片を鋼板シートから打ち抜く場合と比較して、材料ロスを大幅に削減することができる。
[0089]
 また、一連の鉄心片50を構成する各鉄心片51の間に鉄心片切欠部502を形成している。このため、直線状の積層鉄心5を環状に成形し易くすることができる。
[0090]
 なお、実施の形態6では、一連の鉄心片50を各連結部501で互い違いに折り曲げて積層することによって直線状の積層鉄心5を形成している。しかし、直線状の積層鉄心5の形成方法は、これに限るものではない。例えば、直線状の積層鉄心5は、一連の鉄心片50を各連結部501で切断して、切断された各鉄心片セットを積層することによって形成してもよい。また、直線状の積層鉄心5は、鋼板シート500から各鉄心片セットを個別に切出して積層することによって形成してもよい。
[0091]
 実施の形態7.
 次に、図26は、本発明の実施の形態7による回転電機を示す斜視図である。また、図27は、図26の回転電機を示す平面図である。図26及び図27では、8極48スロットの永久磁石型の回転電機を示している。しかし、極数及びスロット数は、適宜増減可能である。
[0092]
 電気機械としての回転電機は、電機子としての円筒状の固定子101、界磁としての円筒状の回転子102、及びシャフト103を有している。
[0093]
 固定子101は、円筒状の固定子鉄心1、及び電機子巻線11を有している。固定子101は、実施の形態1~5と同様に、複数の分割積層鉄心2により構成されている。電機子巻線11の巻き付け方式は、分布巻き方式、集中巻き方式のどちらでもよい。また、固定子鉄心1は、実施の形態6と同様に構成することもできる。
[0094]
 回転子102は、固定子101の内側に配置されている。固定子101と回転子102との間には、円環状の空隙104が介在している。回転子102は、空隙104を介して固定子101に対向している。
[0095]
 また、回転子102は、円筒状の回転子鉄心12、及び複数の永久磁石13を有している。シャフト103は、回転子鉄心12の軸心に挿入されている。回転子102は、固定子101に対して相対的に移動する。この例では、回転子102は、シャフト103の軸心を中心として、シャフト103とともに固定子101に対して回転する。
[0096]
 シャフト103は、接着、焼き嵌め、圧入等の方法によって、回転子鉄心12に固定されている。
[0097]
 本実施の形態の回転子102は、Interior Permanent Magnet式の回転子である。Interior Permanent Magnet式の回転子では、各永久磁石13が回転子鉄心12に埋め込まれている。しかし、Surface Permanent Magnet式の回転子であってもよい。Surface Permanent Magnet式の回転子では、各永久磁石13が回転子鉄心12の外周に固定されている。
[0098]
 図28は、図27の分割積層鉄心2を構成する鉄心片セット20を示す平面図である。各鉄心片21において、バックヨーク部21Bは、ヨーク端部21Baを有している。ヨーク端部21Baは、バックヨーク部21Bの端部であって、ティース部21Tとは反対側の端部である。
[0099]
 各鉄心片21において、ティース部21Tは、ティース先端部21Taを有している。ティース先端部21Taは、ティース部21Tの端部であって、バックヨーク部21Bとは反対側の端部である。
[0100]
 鉄心片セット20における複数の鉄心片21は、ヨーク端部21Ba同士及びティース先端部21Ta同士を交互に突き合わせるように配置されている。これにより、鉄心片セット20において、複数の鉄心片21は、図28のX軸に平行な方向に沿って並べられている。
[0101]
 また、鉄心片セット20における隣り合う鉄心片21は、ヨーク端部21Ba又はティース先端部21Taにおいて連結されている。
[0102]
 図29は、図28の要部を拡大して示す平面図である。鉄心片セット20における鉄心片21間には、複数の連結部が設けられている。各連結部は、隣接する2つの鉄心片21を連結している。また、複数の連結部は、複数のヨーク連結部207と、複数のティース連結部208とを有している。
[0103]
 鉄心片セット20における各ヨーク連結部207は、隣り合う2つのヨーク端部21Ba間に部分的に設けられている。鉄心片セット20における各ティース連結部208は、隣り合う2つのティース先端部21Ta間に部分的に設けられている。
[0104]
 鉄心片セット20における各ヨーク端部21Baと隣のヨーク端部21Baとの間には、ヨーク間スリット20aと、2つのヨーク連結部207とが設けられている。各ヨーク間スリット20aは、対応する2つのヨーク連結部207の間に設けられている。
[0105]
 この例では、ヨーク間スリット20aは、バックヨーク部21Bの幅方向の中央に配置されている。また、ヨーク間スリット20aは、バックヨーク部21Bの幅方向に平行な直線状に形成されている。
[0106]
 バックヨーク部21Bの幅方向は、バックヨーク部21Bからのティース部21Tの突出方向に直角な方向であり、図29のY軸に平行な方向である。また、バックヨーク部21Bの幅方向は、鉄心片21の連結方向に直角な方向である。鉄心片21の連結方向は、鉄心片セット20において複数の鉄心片21が並んでいる方向である。
[0107]
 また、2つのヨーク連結部207は、バックヨーク部21Bの幅方向の両端に配置されている。ヨーク間スリット20aが設けられていることにより、鉄心片セット20における各バックヨーク部21Bは、ヨーク連結部207以外の部分で、隣のバックヨーク部21Bから離れている。
[0108]
 鉄心片セット20における各ティース先端部21Taと隣のティース先端部21Taとの間には、ティース間スリット20bと、2つのティース連結部208とが設けられている。各ティース間スリット20bは、対応する2つのティース連結部208の間に設けられている。
[0109]
 この例では、ティース間スリット20bは、ティース部21Tの幅方向の中央に配置されている。また、ティース間スリット20bは、ティース部21Tの幅方向に平行な直線状に形成されている。ティース部21Tの幅方向は、バックヨーク部21Bの幅方向に平行な方向、即ち図29のY軸に平行な方向である。
[0110]
 また、2つのティース連結部208は、ティース部21Tの幅方向の両端に配置されている。ティース間スリット20bが設けられていることにより、鉄心片セット20における各ティース部21Tは、ティース連結部208以外の部分では、隣のティース部21Tから離れている。
[0111]
 次に、実施の形態7の分割積層鉄心2の製造方法について説明する。図30は、図28の鉄心片セット20によって分割積層鉄心2を形成する過程を示す斜視図である。また、図31は、図27の分割積層鉄心2を示す斜視図である。
[0112]
 分割積層鉄心2を形成する工程では、複数のティース連結部208を折り曲げることにより複数のティース間折り曲げ部22が、鉄心片21の積層方向に沿って2列に整列された状態で形成される。そして、複数のティース間折り曲げ部22による2つの列の間、即ち複数のティース間スリット20bに対応する部分には、ティース凹部2aが形成される。
[0113]
 また、分割積層鉄心2を形成する工程では、複数のヨーク連結部207を折り曲げることにより複数のヨーク間折り曲げ部23が、鉄心片21の積層方向に沿って2列に整列された状態で形成される。そして、複数のヨーク間折り曲げ部23による2つの列の間、即ち複数のヨーク間スリット20aに対応する部分には、ヨーク凹部2bが形成される。
[0114]
 図32は、実施の形態7の分割積層鉄心2を形成する工程を示すフローチャートである。分割積層鉄心2を形成する工程では、ステップS1~S4の工程が繰り返し実施される。
[0115]
 鉄心片セット20において隣接する2つの鉄心片21の一方を第1の鉄心片とし、他方を第2の鉄心片とする。ステップS101は、第1の鉄心片を固定して位置決めする工程である。このとき、第1の鉄心片は、固定治具又は固定装置により固定される。
[0116]
 ステップS102は、第1の鉄心片と第2の鉄心片との間の連結部、即ちヨーク連結部207又はティース連結部208を折り曲げの基準とする工程である。
[0117]
 ステップS103は、第1の鉄心片と第2の鉄心片との間の連結部を折り曲げて第1の鉄心片に第2の鉄心片を重ねる工程である。このとき、連結部は、折り曲げ治具又は折り曲げ装置により折り曲げられる。
[0118]
 ステップS104は、第1の鉄心片を解放し、第2の鉄心片が第1の鉄心片に重ねられた状態で、第2の鉄心片を第1の鉄心片に再度押し付ける工程である。このとき、折り曲げ部、即ちヨーク間折り曲げ部23又はティース間折り曲げ部22が膨らまず折り曲がった状態になるまで、第2の鉄心片が加圧される。
[0119]
 他の構成及び製造方法は、実施の形態2と同様である。このような分割積層鉄心2の製造方法を、縦折り方式と称する。
[0120]
 次に、回転電機の組み立て方法、即ち製造方法を説明する。まず、接着、焼き嵌め、圧入等の方法によって、シャフト103に回転子鉄心12を固定する。続いて、接着、隙間嵌め、圧入等の方法によって、回転子鉄心12に複数の永久磁石13を固定する。
[0121]
 また、接着、隙間嵌め等の方法によって、固定子鉄心1に図示しない複数のインシュレータを嵌め込む。この後、固定子鉄心1に電機子巻線11を巻き付ける。最後に、回転子102を固定子101に挿入することによって、回転電機が組み立てられる。
[0122]
 このような実施の形態7の構成及び製造方法では、鉄心片セット20における各ティース連結部208は、隣り合う2つのティース先端部21Ta間に部分的に設けられている。このため、各ティース間折り曲げ部22を小さくすることができる。
[0123]
 また、分割積層鉄心2には、複数のティース間折り曲げ部22に隣接するティース凹部2aが形成される。これにより、固定子鉄心1の径方向内側に位置する部材の一部をティース凹部2aに逃がすことができる。
[0124]
 この例では、固定子鉄心1の径方向内側における分割積層鉄心2の端部と、回転子102の外周面との干渉を、抑制することができる。これにより、空隙104の寸法をより小さくすることができる。
[0125]
 また、鉄心片セット20における各ヨーク連結部207は、隣り合う2つのヨーク端部21Ba間に部分的に設けられている。このため、ヨーク間折り曲げ部23を小さくすることができる。
[0126]
 また、分割積層鉄心2には、複数のヨーク間折り曲げ部23に隣接するヨーク凹部2bが形成される。これにより、固定子鉄心1の径方向外側に位置する部材の一部をヨーク凹部2bに逃がすことができる。
[0127]
 また、実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
[0128]
 また、分割積層鉄心2を形成する工程は、上記のステップS101~S104の工程を有している。このため、鉄心片21間の隙間を抑制し、分割積層鉄心2の形状を安定させることができる。
[0129]
 なお、実施の形態2の説明では省略したが、図7の分割積層鉄心2においても、複数の折り曲げ部21aが、鉄心片21の積層方向に沿って2列に整列された状態で形成されている。また、複数の折り曲げ部21aは、各ティース先端部の幅方向の両端部に設けられている。そして、複数の折り曲げ部21aによる2つの列の間に、ティース凹部が形成されている。
[0130]
 実施の形態8.
 次に、図33は、本発明の実施の形態8による固定子鉄心1を示す平面図である。また、図34は、図33の要部を拡大して示す平面図である。実施の形態8の固定子鉄心1の外周には、円環状のフレーム105が固定されている。各鉄心片21のヨーク端部21Baは、フレーム105の内周面に接している。フレーム105は、例えば焼き嵌めにより、固定子鉄心1に固定されている。
[0131]
 フレーム105の内周面には、複数のフレーム溝105aが設けられている。フレーム溝105aは、フレーム105の周方向に等間隔をおいて設けられている。また、各フレーム溝105aは、フレーム105の軸方向に沿って連続して設けられている。フレーム105の軸方向は、鉄心片21の積層方向に平行な方向である。
[0132]
 複数のヨーク間折り曲げ部23は、バックヨーク部21Bの幅方向の中央において、鉄心片21の積層方向に沿って2列に整列されている。各フレーム溝105aは、対応する分割積層鉄心2における全てのヨーク間折り曲げ部23をそれぞれ逃がしている。即ち、各分割積層鉄心2における全てのヨーク間折り曲げ部23は、対応するフレーム溝105a内に位置している。
[0133]
 実施の形態8における固定子鉄心1の製造方法は、円環状に結合された複数の分割積層鉄心2にフレーム105を固定する工程を有している。このとき、各鉄心片21のヨーク端部21Baをフレームに接触させる。他の構成及び製造方法は、実施の形態7と同様である。
[0134]
 このような構成及び製造方法によれば、複数のヨーク間折り曲げ部23とフレーム105との干渉を避けることができ、組立精度を向上させることができる。
[0135]
 実施の形態9.
 次に、図35は、本発明の実施の形態9による鉄心片セット20を示す平面図である。図36は、図35のA部を拡大して示す平面図である。図37は、図35のB部を拡大して示す平面図である。
[0136]
 実施の形態9では、隣り合う2つのバックヨーク部21Bの間に、ヨーク連結部207が1つのみ設けられている。また、隣り合う2つのティース部21Tの間に、ティース連結部208が1つのみ設けられている。
[0137]
 そして、鉄心片セット20において鉄心片21の連結方向に隣り合う少なくとも2つのティース連結部208は、ティース部21Tの幅方向の異なる位置にずらして設けられている。また、鉄心片セット20において鉄心片21の連結方向に隣り合うる少なくとも2つのヨーク連結部207は、バックヨーク部21Bの幅方向の異なる位置にずらして設けられている。
[0138]
 ティース部21Tの幅方向及びバックヨーク部21Bの幅方向は、鉄心片21の連結方向に直角の方向、即ち図35の上下方向である。
[0139]
 例えば、図35に示されている7つの鉄心片21を、左から順に、第1~第7の鉄心片とする。第1の鉄心片と第2の鉄心片との間のヨーク連結部207は、バックヨーク部21Bの幅方向の中心に対して一側、即ち図35の上側に設けられている。これに対して、第3の鉄心片と第4の鉄心片との間のヨーク連結部207は、バックヨーク部21Bの幅方向の中心に対して他側、即ち図35の下側に設けられている。
[0140]
 また、第2の鉄心片と第3の鉄心片との間のティース連結部208は、ティース部21Tの幅方向の中心に対して一側に設けられている。これに対して、第4の鉄心片と第5の鉄心片との間のティース連結部208は、ティース部21Tの幅方向の中心に対して他側に設けられている。また、第6の鉄心片と第7の鉄心片との間のティース連結部208は、ティース部21Tの幅方向の中心に対して一側に設けられている。
[0141]
 このような鉄心片セット20により形成された分割積層鉄心2では、積層方向に隣り合う少なくとも1組の2つのティース間折り曲げ部22は、回転子102の移動方向の異なる位置にずらして設けられている。
[0142]
 また、積層方向に隣り合う少なくとも1組の2つのヨーク間折り曲げ部23は、回転子102の移動方向の異なる位置にずらして設けられている。他の構成及び製造方法は、実施の形態7又は8と同様である。
[0143]
 このような構成及び製造方法によれば、ティース間折り曲げ部22同士が積層方向に重なることが抑制される。このため、ティース間折り曲げ部22に、鉄心片21の積層方向への膨らみが生じた場合でも、鉄心片21間の隙間を抑制し、分割積層鉄心2の形状を安定させることができる。
[0144]
 同様に、ヨーク間折り曲げ部23同士が積層方向に重なることも抑制される。このため、ヨーク間折り曲げ部23に、鉄心片21の積層方向への膨らみが生じた場合でも、鉄心片21間の隙間を抑制し、分割積層鉄心2の形状を安定させることができる。
[0145]
 なお、全ての隣り合う2つのティース連結部208が、ティース部21Tの幅方向の異なる位置にずらして設けられていることが望ましい。例えば、鉄心片セット20の一端から他端へ向けて、ティース部21Tの幅方向の中心の一側と他側とにティース連結部208を交互に配置することが望ましい。
[0146]
 また、全ての隣り合う2つのヨーク連結部207が、バックヨーク部21Bの幅方向の異なる位置にずらして設けられていることが望ましい。例えば、鉄心片セット20の一端から他端へ向けて、バックヨーク部21Bの幅方向の中心の一側と他側とにヨーク連結部207を交互に配置することが望ましい。
[0147]
 また、上記の例では、ヨーク連結部207を、バックヨーク部21Bの幅方向の2箇所に分散して配置したが、3箇所以上に分散して配置してもよい。同様に、ティース連結部208を、ティース部21Tの幅方向の3箇所以上に分散して配置してもよい。
[0148]
 また、隣り合う2つのバックヨーク部21Bの間に、2つ以上のヨーク連結部207を設けてもよい。この場合も、鉄心片21の連結方向に隣り合う少なくとも2つのヨーク連結部207を、バックヨーク部21Bの幅方向の異なる位置にずらして配置することができる。
[0149]
 同様に、隣り合う2つのティース部21Tの間に、2つ以上のティース連結部208を設けてもよい。この場合も、鉄心片21の連結方向に隣り合う少なくとも2つのティース連結部208を、ティース部21Tの幅方向の異なる位置にずらして配置することができる。
[0150]
 また、実施の形態8において、鉄心片21の連結方向に隣り合う少なくとも2つのヨーク連結部207を、バックヨーク部21Bの幅方向の異なる位置にずらして配置してもよい。
[0151]
 実施の形態10.
 次に、図38は、本発明の実施の形態10による鉄心片セット20を示す平面図である。鉄心片セット20における鉄心片21間には、複数の連結部209が設けられている。各連結部209は、隣接する2つの鉄心片21を連結している。
[0152]
 また、鉄心片セット20における各連結部209は、隣接する2つの鉄心片21のバックヨーク部21B間に部分的に設けられている。鉄心片セット20における各バックヨーク部21Bは、連結部209以外の部分では、隣のバックヨーク部21Bから離れている。
[0153]
 各鉄心片21のバックヨーク部21Bは、バックヨーク本体21Bg、台形状の第1の突出部21Bc、台形状の第2の突出部21Bd、第1のヨーク切欠部21Be、及び第2のヨーク切欠部21Bfを有している。
[0154]
 第1の突出部21Bcは、バックヨーク本体21Bgから、バックヨーク部21Bの幅方向一側へ突出している。第2の突出部21Bdは、バックヨーク本体21Bgから、バックヨーク部21Bの幅方向他側へ突出している。
[0155]
 バックヨーク部21Bの幅方向は、鉄心片21の連結方向であり、図38のX軸に平行な方向である。鉄心片21の連結方向は、鉄心片セット20において複数の鉄心片21が並んでいる方向である。
[0156]
 第1の突出部21Bcと第2の突出部21Bdとは、ティース部21Tの突出方向について異なる位置にずらして配置されている。ティース部21Tの突出方向は、バックヨーク部21Bからティース部21Tが突出している方向であり、図38のY軸に平行な方向である。
[0157]
 第1のヨーク切欠部21Beは、バックヨーク部21Bの幅方向について、第1の突出部21Bcと同じ側に配置されている。また、第1のヨーク切欠部21Beは、第1の突出部21Bcに隣接している。
[0158]
 また、第1のヨーク切欠部21Beは、ティース部21Tの突出方向について、第2の突出部21Bdと同じ位置に位置している。また、第1のヨーク切欠部21Beは、第2の突出部21Bdを嵌合可能な形状を有している。
[0159]
 第2のヨーク切欠部21Bfは、バックヨーク部21Bの幅方向について、第2の突出部21Bdと同じ側に配置されている。また、第2のヨーク切欠部21Bfは、第2の突出部21Bdに隣接している。
[0160]
 また、第2のヨーク切欠部21Bfは、ティース部21Tの突出方向について、第1の突出部21Bcと同じ位置に位置している。また、第2のヨーク切欠部21Bfは、第1の突出部21Bcを嵌合可能な形状を有している。
[0161]
 鉄心片セット20において、隣接する2つの鉄心片21は、連結部209を中心として左右対称の形状を有している。鉄心片セット20では、左右対称の形状を有する2種類の鉄心片21が、鉄心片21の連結方向に交互に配置されている。即ち、隣接する2つの鉄心片21では、バックヨーク部21Bの幅方向の一側と他側とが反対になっている。
[0162]
 鉄心片セット20における複数の連結部209は、第1の突出部21Bc間と、第2の突出部21Bd間とにそれぞれ設けられている。各バックヨーク部21Bにおける幅方向一側の連結部209と幅方向他側の連結部209とは、バックヨーク部21Bからのティース部21Tの突出方向について異なる位置に設けられている。
[0163]
 なお、図39は、図38のC部を拡大して示す平面図である。また、図40は、図38のD部を拡大して示す平面図である。
[0164]
 図41は、図38の鉄心片セット20によって分割積層鉄心2を形成する過程を示す斜視図である。各鉄心片21は、実施の形態1と同様に、各連結部209で互いに異なる方向に折り曲げられる。これにより、複数の鉄心片21が積層されて、分割積層鉄心2が形成される。また、分割積層鉄心2を形成する具体的な工程は、図32と同様である。
[0165]
 他の構成及び製造方法は、実施の形態1と同様である。このような分割積層鉄心2の製造方法を、横折り方式と称する。
[0166]
 図42は、実施の形態10の固定子鉄心1を示す平面図である。また、図43は、図42の要部を拡大して示す平面図である。複数の分割積層鉄心2を円環状に組み合わせることにより、固定子鉄心1が形成されている。
[0167]
 各鉄心片セット20を複数の連結部209で折り曲げることにより、各分割積層鉄心2には、複数の折り曲げ部24が形成されている。各折り曲げ部24は、固定子101に対する回転子102の移動方向、即ち回転方向におけるバックヨーク部21Bの両端部に部分的に設けられている。
[0168]
 固定子鉄心1においては、各鉄心片21の第1のヨーク切欠部21Beに、固定子鉄心1の周方向に隣接する鉄心片21の第2の突出部21Bdが嵌め合わされている。また、各鉄心片21の第2のヨーク切欠部21Bfに、固定子鉄心1の周方向に隣接する鉄心片21の第1の突出部21Bcが嵌め合わされている。
[0169]
 第1の突出部21Bc及び第2の突出部21Bdは、凸部を兼ねている。第1のヨーク切欠部21Be及び第2のヨーク切欠部21Bfは、嵌合凹部を兼ねている。
[0170]
 各鉄心片21において、第1の突出部21Bc及び第2の突出部21Bdは、固定子鉄心1の径方向に異なる位置に設けられている。
[0171]
 各折り曲げ部24と隣接する分割積層鉄心2のバックヨーク部21Bとの間には、隙間110が設けられている。
[0172]
 このような実施の形態10の構成及び製造方法では、鉄心片セット20における各連結部209は、隣り合う2つのバックヨーク部21B間に部分的に設けられている。このため、各折り曲げ部24を小さくすることができる。
[0173]
 また、各鉄心片21に、第1の突出部21Bc、第2の突出部21Bd、第1のヨーク切欠部21Be、及び第2のヨーク切欠部21Bfが設けられている。このため、分割積層鉄心2間の位置決めを容易に行うことができる。
[0174]
 また、鉄心片セット20において隣接する2つの鉄心片21の中心間距離を大きくすることができる。これにより、鋼板シート200に、2つの鉄心片セット20を容易に配置することができる。
[0175]
 また、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
[0176]
 また、各折り曲げ部24が第1のヨーク切欠部21Be又は第2のヨーク切欠部21Bf内に位置している。このため、各折り曲げ部24と隣接する分割積層鉄心2との間には、隙間110を設けることができる。即ち、複数の折り曲げ部24が、隣接する分割積層鉄心2に当たることがない。これにより、固定子鉄心1の形状の崩れが防止され、固定子鉄心1の形状精度を向上させることができる。
[0177]
 なお、実施の形態1、3、6においても、各鉄心片セットにおける各連結部は、隣接する2つの鉄心片のバックヨーク部間に部分的に設けられている。そして、各鉄心片セットにおける各バックヨーク部は、連結部以外の部分では、隣のバックヨーク部から離れている。
[0178]
 また、図11に示すように、実施の形態3の鉄心片21にも、第1の突出部、第2の突出部、第1のヨーク切欠部、及び第2のヨーク切欠部を設けることができる。
[0179]
 図44は、実施の形態10の固定子鉄心1の変形例を示す平面図である。また、図45は、図44の鉄心片21を示す平面図である。この変形例では、第2の突出部21Bdの形状と第1のヨーク切欠部21Beの形状とがそれぞれ半円状となっている。
[0180]
 第1の突出部21Bcの形状及び第2の突出部21Bdの形状は、図38及び図45に示す形状に限定されない。同様に、第1のヨーク切欠部21Beの形状及び第2のヨーク切欠部21Bfの形状も、図38及び図45に示す形状に限定されない。
[0181]
 図46は、実施の形態3の固定子鉄心1の変形例を示す平面図である。また、図47は、図46の鉄心片21を示す平面図である。この変形例では、凸部25の形状と嵌合凹部26の形状とがそれぞれ矩形となっている。
[0182]
 凸部25の形状及び嵌合凹部26の形状は、半円状及び矩形に限定されるものではない。
[0183]
 実施の形態11.
 次に、図48は、本発明の実施の形態11による2つの鉄心片セット20を示す平面図であり、鋼板シート600に対する2つの鉄心片セット20のレイアウトを示している。鋼板シート600には、2つの鉄心片セット20が、互いのティース部21Tを噛み合わせるように配置されている。即ち、鋼板シート600からは、図48に示すように、2つの鉄心片セット20が打ち抜かれる。
[0184]
 各鉄心片セット20における各鉄心片21の形状は、実施の形態10と同様である。鋼板シート600に配置されている2つの鉄心片セット20の一方を第1の鉄心片セットとし、他方を第2の鉄心片セットとする。第1の鉄心片セットにおける各ティース部21Tは、第2の鉄心片セットにおけるバックヨーク部21Bの隣に配置されている。また、第2の鉄心片セットにおける各ティース部21Tは、第1の鉄心片セットにおけるバックヨーク部21Bの隣に配置されている。
[0185]
 また、第1の鉄心片セットにおける各ティース部21Tは、第2の鉄心片セットにおける隣り合う2つのバックヨーク部21Bの間に配置されている。また、第2の鉄心片セットにおける各ティース部21Tは、第1の鉄心片セットにおける隣り合う2つのバックヨーク部21Bの間に配置されている。
[0186]
 第1の鉄心片セットにおける隣り合う2つの連結部209の間隔は、第2の鉄心片セットのティース部21Tに隣り合う部分におけるバックヨーク部21Bの最大幅寸法よりも大きい。第2の鉄心片セットにおける隣り合う2つの連結部209の間隔は、第1の鉄心片セットのティース部21Tに隣り合う部分におけるバックヨーク部21Bの最大幅寸法よりも大きい。
[0187]
 図48において、隣り合う2つの連結部209の間隔は、L1+L2である。L1は、鉄心片21の幅方向の中心線から一方の連結部209までの距離である。L2は、鉄心片21の幅方向の中心線から他方の連結部209までの距離である。L2は、L1と同寸法又はほぼ同寸法である。
[0188]
 また、ティース部21Tに隣り合う部分におけるバックヨーク部21Bの最大幅寸法は、W1である。従って、L1+L2>W1が成り立つ。
[0189]
 また、第1の鉄心片セットにおける隣り合う2つの連結部209の間隔は、第2の鉄心片セットのティース部21Tに隣り合う部分におけるバックヨーク部21Bの最大幅寸法と、ティース部21Tの最大幅寸法との和よりも大きい。
[0190]
 また、第2の鉄心片セットにおける隣り合う2つの連結部209の間隔は、第1の鉄心片セットのティース部21Tに隣り合う部分におけるバックヨーク部21Bの最大幅寸法と、ティース部21Tの最大幅寸法との和よりも大きい。
[0191]
 この例では、ティース部21Tの最大幅寸法は、ティース先端部21Taの幅寸法である。図48において、ティース先端部21Taの幅寸法は、W2である。従って、L1+L2>W1+W2が成り立つ。
[0192]
 また、図48において、θ1は、バックヨーク本体21Bgの幅方向両端面のなす角度である。複数の分割積層鉄心2が円環状に並べられたとき、バックヨーク本体21Bgは、隣接する鉄心片21のバックヨーク本体21Bgに接する。
[0193]
 このため、θ1は、360度/Nである。Nは、固定子鉄心1におけるティース積層部の総数である。ティース積層部は、各分割積層鉄心2において、全てのティース部21Tを積層した部分である。図27と同様にN=48とすると、θ1は、7.5度である。
[0194]
 また、図48において、バックヨーク本体21Bgの幅方向両端面に沿う2本の直線をティース部21T側へ延長し、2本の直線が交わる点を中心点とする。但し、中心点は、図48には示されていない。固定子鉄心1において、中心点は、固定子鉄心1の軸心と一致する。また、回転電機において、中心点は、回転子102の回転中心と一致する。
[0195]
 図48において、θ2は、上記の中心点と第1の突出部21Bcの先端とを結ぶ直線と、上記の中心点と第2の突出部21Bdの先端とを結ぶ直線とがなす角度である。また、θ2はL1+L2の長さに対応している。θ1は、θ2よりも小さい。
[0196]
 各鉄心片セット20において、全ての連結部209は、互いに平行であり、鉄心片21の幅方向の中心線に平行である。即ち、全ての連結部209は、鉄心片21の幅方向の中心線に平行な直線に沿って折り曲げられる。
[0197]
 鋼板シート600には、鋼板シート600を送るための複数のパイロット穴601が設けられている。各パイロット穴601の形状は、円形である。また、各パイロット穴601は、鋼板シート600における鉄心片セット20の領域以外の領域に設けられている。実施の形態11の固定子鉄心1の製造方法は、鋼板シート600に複数のパイロット穴601を設ける工程を有している。
[0198]
 鋼板シート600の送り方向は、図48のX軸に平行な方向である。鋼板シート600の送り方向に直角な方向を鋼板シート600の幅方向とする。複数のパイロット穴601は、鋼板シート600の幅方向における連結部209の外側の領域、及びティース部21Tと連結部209との間の領域に設けられている。
[0199]
 また、複数のパイロット穴601は、鋼板シート600の幅方向の中心に対して両側にそれぞれ設けられている。また、複数のパイロット穴601は、鋼板シート600の幅方向の中心に対して両側にそれぞれ均等に振り分けて設けられている。
[0200]
 鋼板シート600から任意の形状を抜き出す場合、図示しない送り装置を用いて、送り長さ、即ち送りピッチずつ鋼板シート600を移動させて、加工を行う。このとき、送りピッチのバラツキは製品の精度に影響する。
[0201]
 パイロット穴601は、送り誤差を加工の直前に修正する目的で使用される。具体的には、図示しないパイロットパンチをパイロット穴601に挿入することにより、送り誤差が修正される。パイロットパンチは、先の尖った軸である。これにより、鋼板シート600と、図示しないプレス金型との位置ずれを抑制することができる。
[0202]
 このため、鉄心片セット20の打ち抜きを行う前に、複数のパイロット穴601が鋼板シート600から予め打ち抜かれる。この後、上記のようにパイロット穴601を利用して位置決めを行いつつ、2つの鉄心片セット20が同時に、又は片方ずつ打ち抜かれる。他の構成及び製造方法は、実施の形態10と同様である。
[0203]
 このような構成及び製造方法では、L1+L2>W1となっているため、図5に示すレイアウトに比べて、鋼板シート600の幅寸法を小さくすることができる。また、L1+L2>W1+W2となっているため、各鉄心片セット20における各ティース部21Tは、噛み合わせて配置されている鉄心片セット20におけるバックヨーク部21Bの隣に配置することができる。
[0204]
 このため、鋼板シート600の幅寸法をさらに小さくすることができるとともに、不要部分8bの面積を小さくすることができる。これにより、材料歩留りを向上させ、材料コストを低減することができる。
[0205]
 また、各鉄心片21に、第1の突出部21Bc、第2の突出部21Bd、第1のヨーク切欠部21Be、及び第2のヨーク切欠部21Bfが設けられている。このため、θ1<θ2とすることができる。これにより、θ1=θ2の場合に比べて、各鉄心片セット20における複数の鉄心片21の配置ピッチを大きくすることができる。従って、鋼板シート600の幅寸法をさらに小さくすることができるとともに、不要部分8bの面積を小さくすることができる。
[0206]
 また、L1≠L2であれば、折り曲げに使用するツールが2種類になる場合がある。これに対して、本実施の形態ではL1=L2、又はL1≒L2であるため、折り曲げに使用する装置のツール形状を統一することができる。
[0207]
 また、全ての連結部209は、互いに平行な直線に沿って折り曲げられる。これにより、積層方向に隣接する鉄心片21間の位置ずれを抑制することができる。
[0208]
 また、全てのティース部21Tを平行に並べて打ち抜くことができるため、鋼板シート600の圧延方向に対して、全てのティース部21Tを、0度を含む一定の角度を保って、打ち抜くことができる。これにより、鋼板シート600の圧延方向に対する各鉄心片21の磁気特性のばらつきを抑えることができ、回転電機のトルク脈動を低減することができる。
[0209]
 また、複数のパイロット穴601が鋼板シート600の不要部分8bに設けられるため、材料使用量の増加を防止することができる。
[0210]
 また、鉄心片21は、左右対称の形状を有する2種類のみであるため、鉄心片21を打ち抜くためのプレス金型は2種類のみでよい。
[0211]
 また、各鉄心片21は、隣接する鉄心片21に連結された状態で切り出される。このため、鋼板シート600の隣接する鉄心片21間に距離を確保する必要がなく、この点からも不要部分8bの面積を縮小することができ、材料歩留りを向上させることができる。
[0212]
 また、2種類の鉄心片21が交互に連結されているため、折り曲げピッチを容易に設定することができる。折り曲げピッチは、L1+L2に相当する。
[0213]
 また、複数の分割積層鉄心2を結合するときに、第1の突出部21Bcが第2のヨーク切欠部21Bfに嵌め合わされ、第2の突出部21Bdが第1のヨーク切欠部21Beに嵌め合わされる。このため、複数の分割積層鉄心2を並べたときに、分割積層鉄心2の向きの間違えを容易に検出することができる。
[0214]
 ここで、図48の矢印φ1及び矢印φ2は、回転電機に組み込まれたときに、各鉄心片21に流れる主な磁束の流れを示している。図48に示すように、磁束は、バックヨーク部21Bにおけるティース部21Tに近い部分を流れる。
[0215]
 これに対して、本実施の形態では、各連結部209がバックヨーク部21Bにおけるティース部21Tから遠い部分に設けられている。また、図43に示したように、各折り曲げ部24と隣接する分割積層鉄心2のバックヨーク部21Bとの間には、隙間110が設けられている。
[0216]
 このように、隣接するバックヨーク部21B同士は、より磁束が通り易い部分で接触しており、磁束の通り難い部分に隙間110が設けられている。これにより、磁気損失が抑制され、回転電機の効率を向上させることができる。
[0217]
 なお、パイロット穴601の形状は、円形に限定されず、例えば矩形、又は不要部分8bの形状に沿う形状であってもよい。
[0218]
 また、パイロット穴601の位置及び数は、図48の例に限定されない。
[0219]
 図49は、実施の形態11の第1の変形例を示す平面図である。この例では、第1の突出部21Bcの形状及び第2の突出部21Bdの形状がそれぞれ矩形となっている。
[0220]
 図50は、実施の形態11の第2の変形例を示す平面図である。この例では、第1の突出部21Bcの形状が細長い矩形となっている。また、第2の突出部21Bdの形状が半円形となっている。
[0221]
 このように、第1の突出部21Bcの形状及び第2の突出部21Bdの形状は、それぞれ変更可能である。これに伴い、第1のヨーク切欠部21Beの形状及び第2のヨーク切欠部21Bfの形状も、それぞれ変更可能である。なお、図49及び図50では、パイロット穴601が省略されている。
[0222]
 図51は、実施の形態11の第3の変形例を示す平面図である。この例では、ティース部21Tの最大幅寸法は、ティース先端部21Taの幅寸法W2ではなく、ティース部21Tにおけるバックヨーク部21Bに隣接する部分の幅寸法W3である。
[0223]
 また、各鉄心片セット20における各ティース部21Tは、噛み合わせて配置されている鉄心片セット20におけるティース部21Tの隣に配置されている。
[0224]
 図52は、実施の形態11の第4の変形例を示す平面図である。この例では、各鉄心片セット20における各ティース部21Tは、噛み合わせて配置されている鉄心片セット20におけるティース部21Tの隣に配置されている。
[0225]
 また、一部の鉄心片21のバックヨーク部21Bに、円形の抜き穴602が設けられている。抜き穴602は、バックヨーク部21Bのティース部21Tとは反対側の端部に設けられている。なお、図52では、パイロット穴601が省略されている。
[0226]
 このような構成では、一部の鉄心片21に抜き穴602が設けられているため、分割積層鉄心2を軽量化することができる。
[0227]
 なお、上記の実施の形態1~11は、適宜組み合わせて実施することも可能である。
[0228]
 また、本発明は、回転子が固定子の外側に配置されているアウタロータタイプの回転電機にも適用できる。
[0229]
 また、実施の形態1~11の鉄心片21は、電磁鋼板により構成されている。しかし、鉄心片21の材料は、電磁鋼板に限らない。
[0230]
 また、実施の形態1~11では、電気機械として回転電機を示したが、本発明は、回転電機以外の電気機械、例えばリニアモータにも適用できる。
[0231]
 図53は、本発明が適用されるリニアモータの一例を示す斜視図である。電気機械としてのリニアモータは、界磁である直線状の固定子111と、電機子である一対の可動子112とを有している。なお、図53では、構成の理解を容易にするために、固定子111及び可動子112の一部の構成のみを示している。
[0232]
 一対の可動子112は、固定子111を挟んで互いに対向している。一対の可動子112と固定子111との間には、それぞれ空隙が設けられている。可動子112は、固定子111に対して、図53のY軸方向へ移動可能になっている。
[0233]
 各可動子112は、複数の分割積層鉄心113と、複数の電機子巻線114とを有している。実施の形態1~5、7~11の分割積層鉄心2は、円環状に組み合わせられたが、リニアモータでは、複数の分割積層鉄心113が直線状に組み合わせられている。なお、複数の分割積層鉄心113を直線状に組み合わせる代わりに、実施の形態6と同様の直線状の積層鉄心を用いることもできる。
[0234]
 各分割積層鉄心113の構成及び製造方法は、実施の形態1~5、7~11のいずれかと同様である。各電機子巻線114は、対応する分割積層鉄心113のティース積層部に巻き付けられている。
[0235]
 このようなリニアモータであっても、上述したような分割積層鉄心の効果を得ることができる。

符号の説明

[0236]
 1 固定子鉄心(電機子鉄心)、2~4 分割積層鉄心、2a ティース凹部、2b ヨーク凹部、3A 二分割積層鉄心、5 直線状の積層鉄心、8 不要部分、20 鉄心片セット、20a ヨーク間スリット、20b ティース間スリット、21 鉄心片、21T ティース部、21Ta ティース先端部、21B バックヨーク部、21Ba ヨーク端部、21Bc 第1の突出部、21Bd 第2の突出部、21Be 第1のヨーク切欠部、21Bf 第2のヨーク切欠部、21Bg バックヨーク本体、22 ティース間折り曲げ部、23 ヨーク間折り曲げ部、25 凸部、26 嵌合凹部、30 分割鉄心片セット、31 二分割鉄心片、40 鉄心片セット、41 鉄心片、42,43 側端形成部、50 一連の鉄心片、50a 鉄心片セット、101 固定子(電機子)、102 回転子(界磁)、104 空隙、105 フレーム、105a フレーム溝、110 隙間、111 固定子(界磁)、112 可動子(電機子)、113 分割積層鉄心、200,300,400,500 鋼板シート、201~203,205,206,301,302,401~403,501 連結部、207 ヨーク連結部、208 ティース連結部、502 鉄心片切欠部。

請求の範囲

[請求項1]
 バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ前記複数の鉄心片を連結する複数の連結部が前記鉄心片間に設けられている鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、
 切出した前記鉄心片セットを、各前記連結部で折り曲げて、前記鉄心片セットにおける各前記鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程と
を有し、
 前記鉄心片セットにおける各前記連結部は、隣接する2つの前記鉄心片の前記バックヨーク部間に部分的に設けられており、
 前記鉄心片セットにおける各前記バックヨーク部は、前記連結部以外の部分では、隣の前記バックヨーク部から離れている電機子鉄心の製造方法。
[請求項2]
 各前記鉄心片の前記バックヨーク部には、凸部と、前記凸部と嵌合する嵌合凹部とが形成されている請求項1記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項3]
 前記鋼板シートには、複数の前記鉄心片セットが、互いの前記ティース部を対向させて互い違いに噛み合わせて配置されている請求項1又は請求項2に記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項4]
 前記鋼板シートに配置されている2つの前記鉄心片セットの一方を第1の鉄心片セットとし、他方を第2の鉄心片セットとしたとき、
 前記第1の鉄心片セットにおける各前記ティース部は、前記第2の鉄心片セットにおける前記バックヨーク部の隣に配置されており、
 前記第2の鉄心片セットにおける各前記ティース部は、前記第1の鉄心片セットにおける前記バックヨーク部の隣に配置されている請求項3記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項5]
 前記第1の鉄心片セットにおける隣り合う2つの前記連結部の間隔は、前記第2の鉄心片セットの前記ティース部に隣り合う部分における前記バックヨーク部の最大幅寸法よりも大きい請求項4記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項6]
 前記第1の鉄心片セットにおける隣り合う2つの前記連結部の間隔は、前記第2の鉄心片セットの前記ティース部に隣り合う部分における前記バックヨーク部の最大幅寸法と、前記ティース部の最大幅寸法との和よりも大きい請求項5記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項7]
 前記鋼板シートにおける前記鉄心片セットの領域以外の領域に、前記鋼板シートを送るための複数のパイロット穴を設ける工程
 をさらに有し、
 前記鋼板シートの送り方向に直角な方向を前記鋼板シートの幅方向としたとき、
 前記複数のパイロット穴は、前記鋼板シートの幅方向における前記連結部の外側の領域、及び前記ティース部と前記連結部との間の領域の少なくともいずれか一方の領域に設けられており、かつ、前記鋼板シートの幅方向の中心に対して両側にそれぞれ設けられている請求項3から請求項6までのいずれか1項に記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項8]
 バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ前記複数の鉄心片を連結する複数の連結部が前記鉄心片間に設けられている鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、
 切出した前記鉄心片セットを、各前記連結部で折り曲げて、前記鉄心片セットにおける各前記鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程と
を有し、
 各前記バックヨーク部は、前記ティース部とは反対側の端部であるヨーク端部を有しており、
 各前記ティース部は、前記バックヨーク部とは反対側の端部であるティース先端部を有しており、
 前記鉄心片セットにおける前記複数の鉄心片は、前記ヨーク端部同士及び前記ティース先端部同士を交互に突き合わせるように配置されており、
 前記複数の連結部は、複数のヨーク連結部と、複数のティース連結部とを有しており、
 前記鉄心片セットにおける各前記ヨーク連結部は、隣り合う2つの前記ヨーク端部間に設けられており、
 前記鉄心片セットにおける各前記ティース連結部は、隣り合う2つの前記ティース先端部間に部分的に設けられており、
 前記鉄心片セットにおける各前記ティース部は、前記ティース連結部以外の部分では、隣の前記ティース部から離れている電機子鉄心の製造方法。
[請求項9]
 前記鉄心片セットにおける各前記ティース先端部と隣の前記ティース先端部との間には、ティース間スリットと、2つの前記ティース連結部とが設けられており、
 各前記ティース間スリットは、対応する2つの前記ティース連結部の間に設けられており、
 前記分割積層鉄心を形成する工程では、
 前記複数のティース連結部を折り曲げることにより複数のティース間折り曲げ部が、前記鉄心片の積層方向に沿って2列に整列された状態で形成され、
 前記複数のティース間折り曲げ部による2つの列の間には、ティース凹部が形成される請求項8記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項10]
 前記鉄心片セットにおける各前記ヨーク連結部は、隣り合う2つの前記ヨーク端部間に部分的に設けられており、
 前記鉄心片セットにおける各前記バックヨーク部は、前記ヨーク連結部以外の部分で、隣の前記バックヨーク部から離れている請求項8又は請求項9に記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項11]
 前記鉄心片セットにおける各前記ヨーク端部と隣の前記ヨーク端部との間には、ヨーク間スリットと、2つの前記ヨーク連結部とが設けられており、
 各前記ヨーク間スリットは、対応する2つのヨーク連結部の間に設けられており、
 前記分割積層鉄心を形成する工程では、
 前記複数のヨーク連結部を折り曲げることにより複数のヨーク間折り曲げ部が、前記鉄心片の積層方向に沿って2列に整列された状態で形成され、
 前記複数のヨーク間折り曲げ部による2つの列の間には、ヨーク凹部が形成される請求項10記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項12]
 前記鉄心片セットにおいて前記鉄心片の連結方向に隣り合う少なくとも2つの前記ティース連結部は、前記ティース部の幅方向の異なる位置にずらして設けられており、
 前記鉄心片セットにおいて前記鉄心片の連結方向に隣り合う少なくとも2つの前記ヨーク連結部は、前記バックヨーク部の幅方向の異なる位置にずらして設けられている請求項8記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項13]
 各前記鉄心片の前記ティース部の両側部には、それぞれ前記バックヨーク部の側端部を構成する側端形成部が設けられており、
 各前記側端形成部の一端側は、前記ティース部の根元に設けられた接続部で前記鉄心片と繋がっており、
 各前記側端形成部の他端側は、自由端となっており、
 前記分割積層鉄心を形成する工程は、
 各前記鉄心片を積層した後に、各前記側端形成部の他端側を、前記接続部を中心として前記バックヨーク部側に回転させて、前記バックヨーク部の両側部に移動させる工程を含む請求項8から請求項12までのいずれか1項に記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項14]
 前記鉄心片セットは、
 径方向に延びる直線によって各前記鉄心片が二等分された複数の二分割鉄心片を連結した一対の分割鉄心片セットによって構成されており、
 前記一対の分割鉄心片セットは、各前記二分割鉄心片の分割された直線状の端部を外側に向けて、互いに噛み合わせられて前記鋼板シートに配置されており、
 前記分割積層鉄心を形成する工程は、
 各前記二分割鉄心片を積層して一対の二分割積層鉄心を形成し、前記一対の二分割積層鉄心の各側面を結合することによって前記分割積層鉄心を形成する工程を含む請求項8から請求項13までのいずれか1項に記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項15]
 前記鉄心片セットにおいて隣接する2つの前記鉄心片の一方を第1の鉄心片とし、他方を第2の鉄心片としたとき、
 前記分割積層鉄心を形成する工程は、
 前記第1の鉄心片を固定して位置決めする工程と、
 前記連結部を折り曲げの基準とする工程と、
 前記連結部を折り曲げて前記第1の鉄心片に前記第2の鉄心片を重ねる工程と、
 前記第1の鉄心片を解放し、前記第2の鉄心片を前記第1の鉄心片に再度押し付ける工程と
 を有している請求項1から請求項14までのいずれか1項に記載の電機子鉄心の製造方法。
[請求項16]
 バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ前記複数の鉄心片を連結する複数の連結部が前記鉄心片間に設けられている鉄心片セットがさらに複数個連結された一連の鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、
 切出した前記一連の鉄心片セットを、前記複数の連結部のうち、各前記鉄心片セットの間に設けられた連結部で折り曲げて、前記一連の鉄心片セットにおける各前記鉄心片セットを積層して直線状の積層鉄心を形成する工程と
を有し、
 各前記鉄心片セットにおける各前記連結部は、隣接する2つの前記鉄心片の前記バックヨーク部間に部分的に設けられており、
 各前記鉄心片セットにおける各前記バックヨーク部は、前記連結部以外の部分では、隣の前記バックヨーク部から離れている電機子鉄心の製造方法。
[請求項17]
 請求項1から請求項16までのいずれか1項に記載の電機子鉄心の製造方法
 を含む電気機械の製造方法。
[請求項18]
 電機子鉄心を有している電機子、及び
 前記電機子に空隙を介して対向しており、前記電機子に対して相対的に移動する界磁
 を備え、
 前記電機子鉄心は、前記界磁の移動方向に沿って並べられている複数の分割積層鉄心を有しており、
 各前記分割積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して構成されており、
 各前記鉄心片は、バックヨーク部と、前記バックヨーク部から前記界磁側に突出しているティース部とを有しており、
 各前記分割積層鉄心には、積層方向に隣接する前記鉄心片間を連結し折り曲げられている複数の折り曲げ部が設けられており、
 各前記折り曲げ部は、前記界磁の移動方向における前記バックヨーク部の端部に部分的に設けられている電気機械。
[請求項19]
 各前記折り曲げ部と、隣接する前記分割積層鉄心の前記バックヨーク部との間に隙間が設けられている請求項18記載の電気機械。
[請求項20]
 各前記鉄心片の前記バックヨーク部は、バックヨーク本体と、前記バックヨーク本体から前記バックヨーク部の幅方向一側へ突出した第1の突出部と、前記バックヨーク本体から前記バックヨーク部の幅方向他側へ突出した第2の突出部とを有しており、
 前記複数の折り曲げ部は、積層方向に隣接する前記鉄心片の前記第1の突出部間と前記第2の突出部間とにそれぞれ設けられている請求項18又は請求項19に記載の電気機械。
[請求項21]
 各前記鉄心片における前記第1の突出部と前記第2の突出部とは、前記バックヨーク部からの前記ティース部の突出方向について異なる位置に設けられている請求項20記載の電気機械。
[請求項22]
 各前記鉄心片の前記バックヨーク本体には、前記第2の突出部を嵌合可能な第1のヨーク切欠部と、前記第1の突出部を嵌合可能な第2のヨーク切欠部とが設けられている請求項21記載の電気機械。
[請求項23]
 各前記鉄心片における前記第1の突出部と前記第2の突出部との間隔は、前記バックヨーク本体の幅寸法と、前記ティース部の最大幅寸法との和よりも大きい請求項20又は請求項21に記載の電気機械。
[請求項24]
 電機子鉄心を有している電機子、及び
 前記電機子に空隙を介して対向しており、前記電機子に対して相対的に移動する界磁
 を備え、
 前記電機子鉄心は、前記界磁の移動方向に沿って並べられている複数の分割積層鉄心を有しており、
 各前記分割積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して構成されており、
 各前記鉄心片は、バックヨーク部と、前記バックヨーク部から前記界磁側に突出しているティース部とを有しており、
 各前記バックヨーク部は、前記ティース部とは反対側の端部であるヨーク端部を有しており、
 各前記ティース部は、前記バックヨーク部とは反対側の端部であるティース先端部を有しており、
 各前記分割積層鉄心には、積層方向に隣接する前記鉄心片間を連結し折り曲げられている複数のヨーク間折り曲げ部及び複数のティース間折り曲げ部が設けられており、
 各前記ヨーク間折り曲げ部は、前記ヨーク端部に設けられており、
 各前記ティース間折り曲げ部は、前記ティース先端部に部分的に設けられている電気機械。
[請求項25]
 各前記ヨーク間折り曲げ部は、前記ヨーク端部に部分的に設けられている請求項24記載の電気機械。
[請求項26]
 前記複数のティース間折り曲げ部は、前記鉄心片の積層方向に沿って2列に整列された状態で形成されており、
 前記複数のティース間折り曲げ部による2つの列の間には、ティース凹部が形成されている請求項24又は請求項25に記載の電気機械。
[請求項27]
 前記複数のヨーク間折り曲げ部は、前記鉄心片の積層方向に沿って2列に整列された状態で形成されており、
 前記複数のヨーク間折り曲げ部による2つの列の間には、ヨーク凹部が形成されている請求項25記載の電気機械。
[請求項28]
 積層方向に隣り合う少なくとも1組の2つの前記ティース間折り曲げ部は、前記界磁の移動方向の異なる位置にずらして設けられており、
 積層方向に隣り合う少なくとも1組の2つの前記ヨーク間折り曲げ部は、前記界磁の移動方向の異なる位置にずらして設けられている請求項25記載の電気機械。
[請求項29]
 前記電機子鉄心に固定されており、かつ各前記鉄心片の前記ヨーク端部が接しているフレーム
 をさらに備え、
 前記フレームには、前記複数のヨーク間折り曲げ部をそれぞれ逃がす複数のフレーム溝が設けられている請求項24から請求項28までのいずれか1項に記載の電気機械。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]

[ 図 22]

[ 図 23]

[ 図 24]

[ 図 25]

[ 図 26]

[ 図 27]

[ 図 28]

[ 図 29]

[ 図 30]

[ 図 31]

[ 図 32]

[ 図 33]

[ 図 34]

[ 図 35]

[ 図 36]

[ 図 37]

[ 図 38]

[ 図 39]

[ 図 40]

[ 図 41]

[ 図 42]

[ 図 43]

[ 図 44]

[ 図 45]

[ 図 46]

[ 図 47]

[ 図 48]

[ 図 49]

[ 図 50]

[ 図 51]

[ 図 52]

[ 図 53]