JP2008067541A - 電機子鉄心及びこの電機子鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧入して固定する分割型の鉄心で、組立圧入力を低くすることができるアウターロータ型モータの鉄心を提供する。
【解決手段】１つの部分鉄心９０を、第１凸部１ａと第１凹部１ｂを有する第１鉄心素板１と、第２凸部２ａと第２凹部２ｂを有する第２鉄心素板２とを交互に積み重ねて構成する。第１鉄心素板１の第１凸部１ａは、隣接する部分鉄心９０の第１鉄心素板１の第１凹部１ｂに積層水平方向から挿入することができないが、第２鉄心素板２の第２凹部２ｂには同方向から挿入することができる。第２鉄心素板２の第２凸部１ａは、第１鉄心素板１の第１凹部１ｂ及び第２鉄心素板２の第２凹部２ｂに前記方向から挿入することができる。第１鉄心素板１の第１凸部１ａは第２鉄心素板２の第２凹部２ｂに積層水平方向から挿入された後、積層方向にスライドして第１鉄心素板１の第１凹部１ｂに圧入される。
【選択図】図９

Description

本発明は、複数の分割部を組み合わせて構成するアウターロータ型電動機の電機子鉄心及びその製造方法に関するものである。

中心に固定された円柱状の軸があり、この軸に固着された電機子があり、この電機子の外側に回転するロータを有する形式の電動機は、アウターロータ型モータと呼ばれている。従来のアウターロータ型モータでは、軸に固定された電機子（固定子）の鉄心として、プレスで打ちぬかれた薄板状の珪素鋼板（磁性板）を積層し、かしめや溶接により一体化した構造の鉄心が用いられている。また、巻線の占積率増加と巻線作業性の向上のため、および鉄心材料の歩留まりを向上させるために、鉄心を周方向に分割化した分割型鉄心構造が採用されている。
例えば、特許文献１や特許文献２、特許文献３では、磁極毎に分割した鉄心に、巻線を行った後で円状に並べて一体に組み付けて電機子（固定子）を形成する方法が示されている。

特許文献１では、所定の厚みに積層し、巻線した部分鉄心を円周上に配置し、それぞれのバックヨーク部に設けた凹部と凸部を、それぞれ隣接するヨークの凸部と凹部に嵌め込むことで、一体に組みあげるものが開示されているが、はめ込む際には圧入となるため、積層枚数が多い場合や、大口径でスロット数（磁極数）が大きい場合に圧入力が大きくなり、組立てる治具が大型化するという問題がある。また、全ての分割コアを円周方向に同時に均等に力がかかるように押さえて圧入しなければならず、このような力を加えることのできる治具は複雑な構造となってしまうという問題がある。

また、特許文献２では、バックヨークの分割部分を上向きのフック爪と下向きのフック爪の構成として、ピンを用いて一体に組立てる方式が示されているが、この場合は分割数だけピンが必要になるという問題がある。即ち、鉄心の組み立てのために、鉄心とは別の部品を余分に準備しなければならない。

また、特許文献３では、上記特許文献１および２の問題を解決するためにバックヨークの分割部を上側突起と下側突起で構成し、上記特許文献１よりも小さな力で一体に組み付けることができるように構成している。しかしながら、この方式においても全ての分割コアを円周上に配置した後、同時に均等に力をかけるように治具を構成する必要があり、大口径でスロット数が多い場合には治具が大型化・複雑化するという問題がある。
特開２００１−２５１７９２号公報 特開２０００−５０５８３号公報 特開２００３−１９９２７０号公報

従来のアウターロータ型モータの電機子鉄心は、以上に説明したように構成されているので、分割した鉄心のバックヨーク部に設けた凹部と凸部を嵌め込む際に、円周上に配置した後、全ての鉄心に均一に圧入力をかけなければならず、製造方法が複雑であり、組立てる治具も複雑で、大型化するという課題があった。
また、組み立てに際して、鉄心とは別に組み立てのための部品が必要になるという課題があった。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、磁性板の積層枚数が多い場合や大口径でスロット数が多い場合でも、製造方法が簡単で、小さい圧入力で容易に組立ができ、したがって特別な専用組み立て冶具を用いる必要がなく、鉄心以外に組みたて用の特別な部品を必要としない電機子鉄心およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の電機子鉄心は、長辺と短辺及び２側辺を有する台形状のバックヨーク部と、前記長辺にＴ字型に接続されたティース部とを有する磁性板、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に設けられ、基部幅よりも大きい先端幅を有する第１凸部と、他の側辺に設けられ開口部よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が前記第１凸部と同型である第１凹部とを有する第１鉄心素板、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に設けられ、幅が前記第１凹部の開口部の幅と同じ幅の矩形の第２凸部と、他の側辺に設けられその幅が前記第１凸部の前記先端の幅と同じ幅の矩形である第２凹部とを有する第２鉄心素板、
前記第１鉄心素板と前記第２鉄心素板とを所定の順序で積層し、互いに固着して構成した部分鉄心、
前記第１凸部を隣接する前記部分鉄心の前記第１凹部に、前記第２凸部を隣接する前記部分鉄心の前記第２凹部に嵌合させて環状に配列した複数個の部分鉄心を備えたものである。

本発明の電機子鉄心の製造方法は、長辺と短辺及び２側辺を有する台形状のバックヨーク部と、前記長辺にＴ字型に接続されたティース部とを有する磁性板を製作する工程、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に、基部幅よりも大きい先端幅を有する第１凸部を設け、他の側辺に開口部よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が前記第１凸部と同型である第１凹部を設けて第１鉄心素板とする工程、
前記バックヨーク部の一方の前記側辺に、幅が前記第１凹部の開口部の幅と同じ幅の矩形の第２凸部を設け、他の側辺に、その幅が前記第１凸部の前記先端の幅と同じ幅の矩形である第２凹部を設けて第２鉄心素板とする工程、
前記第１鉄心素板と前記第２鉄心素板とを所定の順序で積層し、互いに固着して部分鉄心とする工程、
複数の前記部分鉄心を環状に、かつ互いの積層方向の位置をずらして配列し、１つの部分鉄心の前記第１凸部を隣接する部分鉄心の前記第２凹部に、１つの部分鉄心の前記第２凸部を隣接する部分鉄心の前記第１凹部に挿入して、部分鉄心の前記側辺が互いに接するように配置する工程、
前記配列した部分鉄心を前記積層方向にスライドして、前記第１凸部を隣接する部分鉄心の前記第１凹部に嵌合させ、前記第２凸部を隣接する部分鉄心の前記前記第２凹部に勘合させる工程を含むものである。

本発明の電機子鉄心およびその製造方法によれば、部分鉄心を組立てる際に全積層厚さのうちの一部分の厚みだけを圧入することで連結することができるので、圧入の嵌合力を小さくすることができる。そのため、大口径のモータや積層枚数が多いモータにおいても高精度かつ容易に組立作業を行うことができ、組み立てのための治具の構造を単純化することが出来る。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による電機子鉄心１００（部分鉄心９０を組みあわせた全体）を示す平面図、図２は電機子鉄心１００の１つの部分鉄心９０の構造を示す詳細図である。図１に示すように本発明の電機子鉄心１００は円周上に配列した複数の部分鉄心９０を組み合わせて構成されている。部分鉄心９０は台形（長辺Ｑと短辺Ｘおよび２つの側辺ＹとＺを持つ）状のバックヨーク部５１と、台形の長辺ＱにＴ字型に接続されたティース部５０とを有する。また、部分鉄心９０は、バックヨーク部５１の側辺Ｙに図３に示す第１凸部１ａを有し、側辺Ｚに第１凹部１ｂを有する第１鉄心素板１と、バックヨーク部５１の側辺Ｙに第２凸部２ａを有し、側辺Ｚに第２凹部２ｂを有する第２鉄心素板とが、所定の順序で複数層配置されている（図２では、例として第１鉄心素板１が３層、第２鉄心素板２が２層、交互に配置してある）。各鉄心素板は薄い磁性板（単独では図示していない）を１枚以上積層し、図示しないかしめや溶接・接着などによって一体化してある。

前記磁性板について、図３、図４にて詳細に説明する。この磁性板の材質は例えば珪素鋼板である。この磁性板は台形状で、その短辺Ｘは内側に凹なる円弧状となっている。そしてこの短辺Ｘの一端にある側辺Ｙと、他端にある側辺Ｚとを有し、更に２つの側辺Ｙ，Ｚ間に設けた任意の第４の辺（台形の長辺）Ｑを持つものである。短辺Ｘと、側辺Ｙと、側辺Ｚと、長辺Ｑで囲まれた範囲をバックヨーク部５１という。バックヨーク部５１は短辺Ｘに接する円周上に複数個を配列し、側辺ＹとＺとが互いに接するようにすることにより環状コアを形成することができる。このバックヨーク部５１の長辺Ｑに外方に向かってＴ字型に設けられたティース部５０がある。

図２の構造を更に詳細に示すため、図３に第１鉄心素板１を示し、図４に第２鉄心素板２を示す。第１鉄心素板１、第２鉄心素板２は、ともにティース部５０とバックヨーク部５１の形が同じ（前記凸部／凹部の形の差を除く）である磁性板を１枚以上、同枚数、積層して構成される。第１鉄心素板１の側辺Ｙには第１凸部１ａが、また側辺Ｚには第１凹部１ｂが、第２鉄心素板２の側辺Ｙには第２凸部２ａが、また側辺Ｚには第２凹部２ｂが設けられている。第１凸部１ａの形は根元よりも先端が大きい形（図３では例として台形）で、台形の上辺（短辺）がバックヨーク部５１の側辺Ｙに接するように設けてある。即ち、付け根部分（基部）の幅が細く、先端の幅が広がった突起状の形である。また、第１凹部１ｂの形も同じ形の台形で、台形の上辺（短辺）がバックヨーク部５１の側辺Ｚに接するように設けてある。即ち、開口部の幅が狭く、奥の幅が広い形の切り込みとなっている。そして第１凸部１ａは第１凹部１ｂと同じ形（凸、凹の違いのみ）である。もっとも第１凸部の高さが第１凹部の高さより若干（図ではマイナスαとしてある、αはμ単位の寸法である）小さくてもよい。第１凸部、第１凹部、の各辺の寸法を図５に示す。図５のやや太い実線で示したものは、それぞれの凸部／凹部の位置を説明する位置基準線であり、バックヨーク部５１の短辺Ｘからの距離が全て同じ（Ａ）に統一されている。図２の凸部８０と凹部８１の見かけの形は図１８に示している。

第１鉄心素板１は、磁性板の側辺Ｙに、外方に向かって基部幅よりも大きい先端幅を有する第１凸部１ａを設け、側辺Ｚに内方に向かって、開口部幅よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が第１凸部１ａと同型とした第１凹部１ｂを設けたものを１枚以上、積層したものである。
第２鉄心素板２は、磁性板の側辺Ｙに、外方に向かってその巾が前記第１凹部１ｂの開口部の巾と同じ矩形状の第２凸部２ａを設け、前記側辺Ｚに、内方に向かってその巾が前記第１凸部１ａの前記先端の巾と同等の矩形状である第２凹部２ｂを設けたものを１枚以上積層したものである。

図５から明らかなように、１つの第１鉄心素板１の第１凸部１ａを他の第１鉄心素板１の第１凹部１ｂに圧入すると、ぴったり合わさって固定される。ただし、第１凸部１ａの先端の幅は、前述のように第１凹部１ｂの開口の幅より大きいから、同一面内で直接挿入することはできず、圧入は詳細を後述するように、図１の紙面に直交する方向から行う。
また、第２鉄心素板２の第２凸部２ａと第２凹部２ｂはともに単純な矩形である。その各辺の寸法を図６に示す。そして、第２凸部２ａの側辺Ｙに接する部分の幅は第１凹部１ｂの付け根（基部）の幅Ｌ３と同じである。第２凹部２ｂの第２鉄心素板の側辺Ｚに接する部分の幅Ｌ２は第１凸部１ａの最大部分の幅Ｌ２と同じである。即ち、第２凸部２ａは第１凹部１ｂ及び第２凹部２ｂの両者に対して、いずれにも図の紙面に平行な方向から容易に挿入できる形状となっている。また、第１凸部１ａは、第２凹部２ｂに対して図の紙面に平行な方向から容易に挿入できる形状となっている。
理解を助けるため、図７に、第１凸部、第１凹部、第２凸部、第２凹部の間の、面に平行な方向からの挿入の可否の関係を示す。即ち、第２凹部２ｂには第１凸部１ａ、第２凸部２ａのいずれもが水平方向から挿入可能であるが、第１凹部１ｂには第２凸部２ａのみが挿入可能で、第１凸部１ａは水平方向からは挿入できず、紙面の上または下の方向からでなければ挿入できない。

部分鉄心の組み立て方法は後述するが、本発明の電機子鉄心の組みたて完了後の構造は、複数の部分鉄心９０を、１つの部分鉄心の側辺Ｙが隣接する部分鉄心の側辺Ｚに接するとともに、１つの部分鉄心の第１凸部１ａが隣接する部分鉄心の第１凹部１ｂに嵌合し、１つの部分鉄心の第２凸部２ａが隣接する部分鉄心の第２凹部２ｂに嵌合するように配列される。

図７の関係を理解した上で、図８を用いて本発明の電機子の基本的な組み立て原理、即ち、部分鉄心９０の組み合わせ方について説明する。
図８には、理解を助けるため、２つの互いに同じ構造の部分鉄心９０ａ、９０ｂを示している。この２つは同じ構造のものであるが、説明の都合上、異なる符号を付している。理解を助けるため、それぞれの部分鉄心は上側に１つの第１鉄心素板１、下側に１つの第２鉄心素板２の２つの素版しか持たない、最も単純な場合を示している。第１鉄心素板１と第２鉄心素板２とは、図示しない溶接又は接着などによって互いに固着されている。部分鉄心９０ａと部分鉄心９０ｂとを組み合わせるには、まず、部分鉄心９０ｂの第１鉄心素板１の第１凸部１ａを、部分鉄心９０ａの下側の第２鉄心素板２の第２凹部２ｂに水平方向から挿入する。この場合、図７に示した関係にもとづいて、部分鉄心９０ｂの第１鉄心素板１の第１凸部１ａは部分鉄心９０ａの下側の第２鉄心素板２の第２凹部２ｂに水平方向から容易に挿入され、また、部分鉄心９０ｂの下側の第２鉄心素板２は部分鉄心９０ａの第２鉄心素板２の更に下側の何もないところに入り込むことになるので、全体として容易に挿入できる。その結果は図９に示すように部分鉄心９０ａと部分鉄心９０ｂとが１段ずれた状態で互いに接する形になる。

次に、部分鉄心９０ｂを図９の下方から上方に、即ち積層方向に、スライドさせる。このとき部分鉄心９０ｂの第１鉄心素板１の第１凸部１ａは部分鉄心９０ａの第１鉄心素板１の第１凹部１ｂ内に入り込むが、凹部と凸部の寸法が互いにほぼ同じであるため、圧入されることになり、固く固定されて、図１０に示す状態になる。

以上の動作を、電機子全体を構成する、より具体的な例を用いて、再度説明する。図１１は電機子を組み立て始めるに際し、部分鉄心９０を円周上に配置した図であり、図には明確には表れないが、部分鉄心９０は１個づつ上下にずれて配置されている。図中の矢印は部分鉄心９０を全て円の中心方向に移動させて互いの凸部と凹部を組み合わせることを示している。この組み合わせ手順について、水平方向から見た断面図、図１２〜図１４を用いて、説明する。図１２は、ｎ枚の磁性板を積層して構成した第１鉄心素板１を４段、同じくｎ枚の磁性板を積層して構成した第２鉄心素板２を３段積み重ねた７段構成の部分鉄心９０を組立てる状態を示した図である。図１２（ａ）は、磁性板の面に平行な方向から見た断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１２（ｃ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図１２（ａ）のように隣り合う部分鉄心９０同士を近づける時に、図１２(ｂ)に示すように、部分鉄心９０ｂを第１鉄心素板の厚み（磁性板の積層枚数ｎ枚分）だけ積層方向（ここでは下方）にずらして配置し、図１２(ａ)に示すように円周方向に部分鉄心９０ａ又は９０ｂを移動させて、凸部を凹部に挿入する。この時、部分鉄心９０ｂの３カ所の第１鉄心素板１の第１凸部１ａの内の上の２カ所は、部分鉄心９０ａの２カ所の第２鉄心素板２の第２凹部２ｂに容易に挿入される。そして最下層の１箇所は相手が何もないところに移動することになる。また部分鉄心９０ｂの第２鉄心素板２の第２凸部２ａは、部分鉄心９０ａの第１鉄心素板１の第１凹部１ｂに容易に挿入される。挿入した結果は図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようになる。図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応した挿入後の図である。

上記挿入によって、部分鉄心９０ａと部分鉄心９０ｂとがぴったり接した後、図１４(ａ),(ｂ)（ｃ）に示すように積層方向に部分鉄心を互いに移動させてレベルを合わせる（このとき圧入となる）ことにより、互いが固定される。この時、第１鉄心素板１の第１凸部１ａが隣の部分鉄心９０の第１鉄心素板１の第１凹部１ｂに圧入される。圧入する力は、鉄心の全積層枚数のうちの第１鉄心素板１の枚数分だけとなり、全積層枚数分を圧入する場合に比べて、少ない力で圧入できる。また、積層方向に圧入する作業は、全ての部分鉄心を同時に移動させて圧入することも、１〜数箇所づつ順次圧入する（実施の形態２で説明する）ことも可能であり、１箇所づつ行う場合はさらに少ない力で圧入することができる。なお、第２凸部２ａはスライドするときに位置を保持して第１凸部１ａに余分な力がかからないようにガイドする役目を担う。

以上の説明において、第１鉄心素板１同士が圧入によって互いに固着されるのであるから、部分鉄心９０を構成する場合、最上部と最下部には第１鉄心素板１を配置し、第２鉄心素板２は最上部、最下部には配置しないほうが好ましい。即ち、第１鉄心素板１の数は偶数、第２鉄心素板２の数は奇数となるが、そうでなければならないというほどのものでもない。即ち、第１鉄心素板１と第２鉄心素板２とを交互に積層しさえすればよい。また、磁性板の積層枚数ｎは例えば数枚〜数十枚である。

実施の形態２．
実施の形態１の図１２〜図１４では、全ての部分鉄心を同時に挿入するとして説明したが、図１５に示すように、複数の部分鉄心９０（例えば４つ）を上記の手順で挿入して圧入、固定することにより、まず部分鉄心群１０１を複数個、製作する。次に部分鉄心群１０１を円周上に必要数を配列し、互いに挿入して、圧入組立するものである。図１５では１つの部分鉄心群１０１は４つの部分鉄心９０を連結すると説明したが、２以上ならいくつでもよいし、それぞれの群が異なる数の部分鉄心数を有するようにしてもよい。実施の形態１の図１１のように全体を一度に組み立てる場合、何らかの保持具を必要とするが、本実施の形態のように部分的な組み立てを積み重ねていくならば、特別な保持具を必要とせず、手作業で組み立てることもできる。

実施の形態３．
図１６は本発明の実施の形態３による電機子鉄心（組み合わせ前の状態）を示す平面図である。本実施の形態の部分鉄心９１は、円弧状に曲った１つのバックヨーク部５１に円弧状に配列された複数個（図１６では４個の例を示す）のティース部２０を一体的に有し、片端に第１凸部１ａを他端に第１凹部１ｂを有する第１鉄心素板２１と、これと同数のティース部２０を一体的に有し、片端に第２凸部２ａを他端に第２凹部２ｂを有するものとを所定の順序で（例えば交互に）積み重ねて構成している。第１凸部１ａ、第１凹部１ｂおよび第２凸部２ａ，第２凹部２ｂの形状は実施の形態１と同様である。また、厚み方向の構造は実施の形態１の場合と同じなので説明を省略する。
組立方法は、図１６に記載の矢印に示すように隣り合う部分鉄心９１同士を近づけて、その時に第１鉄心素板２１の厚み分だけ積層方向（上又は下）にずらして配置する。以後の手順は実施の形態１と同様である。図１７は、以上のようにして組立てられた電機子鉄心２００である。

実施の形態４．
実施の形態１では、第１鉄心素板１の磁性板の積層枚数と、第２鉄心素板２の磁性板の積層枚数とは、互いに同数であるとして説明した。つまり、第１鉄心素板１の厚みと、第２鉄心素板２の厚みとはおなじである。しかし、磁性板の厚みには誤差があるため積層した厚みが全く同じになるとは言い切れない。
ここで説明のため、図１８に実施の形態１の図２の部分鉄心９０の凸部８０と凹部８１とをそれぞれに向かって正面から見た図を示す。凸部８０の図は凸部８０の先端の形状を、凹部８１の図は凹部８１の入り口（開口部）の形状を示している。一般に積層寸法の誤差（高さ方向の誤差）は機械加工精度に比してきわめて大きいので、図１８の第１凸部１ａの高さ寸法が第２凹部２ｂの高さより小さくなってしまうということが生じる場合がある。この場合、当然、磁性板の面に平行な方向には容易には挿入できなくなってしまうという問題が生じる。

図１９は、上記の問題を解決するための本実施の形態４による異枚数形部分鉄心９２の積層部の構成を示す図である。本実施の形態では、実施の形態１で示した部分鉄心９０の第１鉄心素板１を構成する磁性板の積層枚数をＮ枚とし、第２鉄心素板２の磁性板の積層枚数をＭ枚としており、Ｎ＜Ｍとなるように設定している。
図２０は図１９の異枚数形部分鉄心９２の凸部８０と凹部８１とをそれぞれ正面から見た図である。凸部８０の図は凸部の先端の形状を、凹部８１の図は凹部の入り口の形状を示している。
Ｎ＜Ｍとすることにより、図２０のように、第１凸部１ａを第２凹部２ｂに磁性板の面に平行な方向から挿入する際に、第１鉄心素板１の枚数Ｎよりも第２鉄心素板２の枚数Ｍのほうが多いため、隣り合う部分鉄心の位置が積層方向に多少の誤差があっても、あるいは積層鋼板の板厚偏差があっても、容易に挿入することができる。Ｎに対してＭをどの程度大きくしておくかは、予想される厚み誤差を十分吸収できる程度とすべきであるから、一例として、ＭをＮの１０５〜１２０％程度にしておくことが好ましい。ＭとＮの差を極端に大きくすること、即ちＮを極端に少なくすることは、部分鉄心同志の固着力を弱くすることになるので、好ましくない。

実施の形態５．
実施の形態１の第１凸部１ａと第１凹部１ｂのその他の形状について説明する。第１凹部１ｂの形は入り口が狭く、奥で広がっていて、垂直方向から内部へと圧入された第１凸部１ａが面と平行な方向には抜けでることがない形であれば、実施の形態１に示した形以外の形でもよい。即ち図２１（ａ）のように、先端（奥の方）が矩形のものでもよい。また、図２１（ｂ）図に示すように、先端（奥の方）が丸い形状でも良い。これらの場合、図示説明は省略するが、第２凸部２ａは第１凹部１ｂの入り口の巾を容易に通過できる巾とし、第２凹部２ｂは第１凸部１ａの先端の丸い部分が容易に通過できる巾としなければならない。

実施の形態６．
実施の形態１の電機子鉄心の製造方法については、実施の形態１で説明したが、理解を助けるため、その要点をまとめて改めて説明する。
まず、磁性板を製造する。この磁性板はＴ字型に接続されたバックヨーク部とティース部とを持つ。バックヨーク部はほぼ台形状である。この台形の短辺Ｘの一端につながる台形の側辺Ｙを設ける。また、この短辺Ｘの他端につながる台形の側辺Ｚを設ける。そしてこの磁性板を、短辺Ｘに接する円周上に前記側辺Ｙと隣の磁性板の前記側辺Ｚとが互いに接するように複数個を配列すると環状コアが形成される。前記側辺Ｙと側辺Ｚの間に設けた台形の長辺Ｑには、外方に向かってティース部５０を設ける。

次に、側辺Ｙに、外方に向かって基部幅よりも大きい先端幅を有する第１凸部１ａを設け、側辺Ｚに、内方に向かって開口部幅よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が第１凸部１ａと同型である第１凹部１ｂを設けた磁性板を１枚以上積層して第１鉄心素板１を製作する。
次に、側辺Ｙに、外方に向かってその巾が前記第１凹部１ｂの開口部の巾と同じ矩形状の第２凸部２ａを設け、側辺Ｚに、内方に向かってその巾が前記第１凸部１ａの前記先端の巾と同等の矩形状である第２凹部２ｂを設けた磁性板を１枚以上積層し、第２鉄心素板２を製作する。
次に、第１鉄心素板１と第２鉄心素板２とを所定の順序で（例えば交互に）積層して互いに固着し部分鉄心９０を製作する。

次に、短辺Ｘに接する円周上に於いて、１つの部分鉄心９０の第１凸部１ａを隣接する部分鉄心９０の第２凹部２ｂに、１つの部分鉄心９０の第２凸部２ａを隣接する部分鉄心９０の第１凹部１ｂに挿入して、１つの部分鉄心９０の側辺Ｙが隣接する部分鉄心の側辺Ｚに接するように配置する。
そして、配置した部分鉄心９０を磁性板の積層方向にスライドして、１つの部分鉄心の第１凸部１ａを隣接する部分鉄心の第１凹部１ｂに嵌合させ、１つの部分鉄心の第２凸部２ａを隣接する部分鉄心の第２凹部２ｂに嵌合させる。このときは、圧入作業となる。

この発明の電機子鉄心とその製造方法は、アウターロータ型回転電機の固定された電機子のみならず、アウターロータ型でない回転電機の回転する電機子にも適用することができる。

実施の形態１の電機子鉄心の平面図である。 図１の電機子鉄心の部分鉄心の詳細を示す斜視図である。 図２の分割部を構成する第１鉄心素板の斜視図である。 図２の分割部を構成する第２鉄心素板の斜視図である。 図３の第１鉄心素板の凸／凹部の寸法説明図である。 図４の第２鉄心素板の凸／凹部の寸法説明図である。 各凸凹部の挿入の可否の関係を説明する図である。 実施の形態１の部分鉄心の組立方法を説明する図である。 実施の形態１の部分鉄心の組立方法を説明する図である。 実施の形態１の部分鉄心の組立方法を説明する図である。 実施の形態１の部分鉄心の組立方法を説明する図である。 実施の形態１の部分鉄心の組立方法を説明する図である。 実施の形態１の部分鉄心の組立方法を説明する図である。 実施の形態１の部分鉄心の組立方法を説明する図である。 実施の形態２の電機子鉄心の平面図である。 実施の形態３の部分鉄心の組立て途中の平面図である。 図１６の部分鉄心の平面図である。 実施の形態１の図２の部分鉄心の凸部と凹部の形を示す図である。 実施の形態４の電機子鉄心の断面図である。 図１９の部分鉄心の凸部と凹部の形を示す図である。 実施の形態５の第１凸部と第１凹部の形状を示す図である。

符号の説明

１、２１ 第１鉄心素板、 ２ 第２鉄心素板、
１ａ 第１鉄心素板の第１凸部、 １ｂ 第１鉄心素板の第１凹部、
２ａ 第２鉄心素板の第１凸部、 ２ｂ 第２鉄心素板の第２凹部、
５０ ティース部、 ５１ バックヨーク部、
８０ 凸部形状、 ８１ 凹部形状、
９０，９０ａ，９０ｂ 部分鉄心、
９１ 複数ティース型部分鉄心、 ９２ 異枚数型部分鉄心、
１００ 電機子鉄心、 １０１ 部分鉄心群、 ２００ 固定子鉄心、
Ｘ 円弧状辺、 Ｙ 第１の接触辺、 Ｚ 第２の接触辺、 Ｑ 第４の辺。

Claims (5)

1. 長辺と短辺及び２側辺を有する台形状のバックヨーク部と、前記長辺にＴ字型に接続されたティース部とを有する磁性板、
   前記バックヨーク部の一方の前記側辺に設けられ、基部幅よりも大きい先端幅を有する第１凸部と、他の側辺に設けられ開口幅よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が前記第１凸部と同型である第１凹部とを有する第１鉄心素板、
   前記バックヨーク部の一方の前記側辺に設けられ、幅が前記第１凹部の開口部の幅と同じ幅の矩形の第２凸部と、他の側辺に設けられその幅が前記第１凸部の前記先端の幅と同じ幅の矩形である第２凹部とを有する第２鉄心素板、
   前記第１鉄心素板と前記第２鉄心素板とを所定の順序で積層し、互いに固着して構成した部分鉄心、
   前記第１凸部を隣接する前記部分鉄心の前記第１凹部に、前記第２凸部を隣接する前記部分鉄心の前記第２凹部に勘合させて環状に配列した複数個の部分鉄心を備えたことを特徴とする電機子鉄心。
2. 前記バックヨーク部は、複数のティース部を有することを特徴とする請求項１に記載の電機子鉄心。
3. 前記第１鉄心素板と前記第２鉄心素板とは、互いに同枚数の前記磁性板を積層して構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の電機子鉄心。
4. 前記第１鉄心素板の前記磁性板の積層枚数は、前記第２鉄心素板の前記磁性板の積層枚数より少ないことを特徴とする請求項１または２に記載の電機子鉄心。
5. 長辺と短辺及び２側辺を有する台形状のバックヨーク部と、前記長辺にＴ字型に接続されたティース部とを有する磁性板を製作する工程、
   前記バックヨーク部の一方の前記側辺に、基部幅よりも大きい先端幅を有する第１凸部を設け、他の側辺に開口幅よりも大きい内部幅を有するとともに、その形状が前記第１凸部と同型である第１凹部を設けて第１鉄心素板とする工程、
   前記バックヨーク部の一方の前記側辺に、幅が前記第１凹部の開口部の幅と同じ幅の矩形の第２凸部を設け、他の側辺に、その幅が前記第１凸部の前記先端の幅と同じ幅の矩形である第２凹部を設けて第２鉄心素板とする工程、
   前記第１鉄心素板と前記第２鉄心素板とを所定の順序で積層し、互いに固着して部分鉄心とする工程、
   複数の前記部分鉄心を環状に、かつ互いの積層方向の位置をずらして配列し、１つの部分鉄心の前記第１凸部を隣接する部分鉄心の前記第２凹部に、１つの部分鉄心の前記第２凸部を隣接する部分鉄心の前記第１凹部に挿入して、部分鉄心の前記側辺が互いに接するように配置する工程、
   前記配列した部分鉄心を前記積層方向にスライドして、前記第１凸部を隣接する部分鉄心の前記第１凹部に勘合させ、前記第２凸部を隣接する部分鉄心の前記前記第２凹部に勘合させる工程を含むことを特徴とする電機子鉄心の製造方法。

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