JP2009225558A - 鉄心及び鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】形状精度が良好で磁気特性の劣化が少ない鉄心を提供する。
【解決手段】磁極ティース単位毎に分割されたコアシート１２を複数枚積層して成る分割積層コア１１を複数個連結して構成される鉄心１０であり、分割積層コア１１はヨーク部１１ａとティース部１１ｂを備え、糸状の熱可塑性樹脂１５が、少なくとも隣り合う分割積層コア１１の接合されるヨーク部端面を通るように巻線され、糸状の熱可塑性樹脂１５が溶融固化されることにより隣り合う分割積層コア１１が連結されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、分割積層コアを複数個連結して構成される鉄心及び鉄心の製造方法に係り、例えば回転電機の固定子、リニアモータの電機子に使用される鉄心に関するものである。

従来、回転電機の固定子として、極歯単位毎に分割された積層鉄心と、積層鉄心の極歯部に直交する巻線部を備え、積層鉄心を所定数量組み合わせて円筒形状とした後、積層鉄心の分割面の外周端部を積層方向に溶着することにより一体構造とするものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、外周に環状のヨーク部を、環状のヨーク部から内側に突出する複数の磁極部をそれぞれ備え、環状ヨーク部を磁極部単位で分割してかしめ積層された分割積層体を形成し、分割積層体の上下方向に隣り合う第１、第２の分割ヨーク片に左右交互に第１、第２の連結部を設け、噛合接続した隣の分割積層体と第１、第２の分割ヨーク片の第１、第２の連結部を部分的に挿通するピンにより回動可能に連結した積層ヨーク鉄心が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、固定子鉄心が分割されたティース鉄心部とコアバック鉄心部とからなる複数の分割鉄心体で構成され、分割鉄心体のティース鉄心部を取り囲むように固定子巻線を巻装した回転電機の固定子において、分割鉄心体のコアバック鉄心部の外周側近傍の側面の一方に周方向に伸びた延長部、もう一方に段差部を設け、延長部の内周側に係止用凸部、延長部の先端に傾斜部を設け、段差部の外周側に係止用凹部を設けるとともに、コアバック鉄心部の外周側に折曲部を設け、分割鉄心体に巻線を施した後、係止用凸部と係止用凹部を嵌合するとともに、コアバック鉄心部の折曲部を傾斜部の方向に折り曲げることによって構成する固定子が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平６−１０５４８７号公報（課題を解決する手段、図１、図２） 特開２００３−５２１３８号公報（請求項１、図１〜図６） 特開２０００−２０９７９３号公報（課題を解決するための手段、図１、図２）

しかしながら、特許文献１の回転電機の固定子は、その製造において専用の溶接機を必要とし、作業工程数が増加し、コスト高になるという問題があった。また、溶接を積層鉄心の連結部ごとに行った場合、溶接の歪みによる応力が発生しやすく、固定子の形状精度悪化の原因となったり、積層鉄心同士の導通による磁気特性の劣化という問題があった。

また、特許文献２のように、隣り合う分割積層体の連結部をピンで結合させた固定子では、ピンを貫通孔の上から下までの距離を挿入しなければならない。この場合、ピンを挿入している途中でピンにかじり（摺動部表面に傷が付くこと）等が発生する可能性があるため、ピンの表面仕上げや外径寸法は高精度に保持しなければならないという問題があった。また、隣接する分割積層体間の位置精度など、固定子の形状精度が必要な場合では、ピンと貫通孔とのクリアランスを高精度にする必要があり、その結果コスト高になるという問題があった。

さらに、特許文献３の固定子では、分割鉄心体を製造する場合、嵌合用の継ぎ手を設けなければならず、複雑な形状の打ち抜き工程等が必要となり、コスト高になることや、分割鉄心体の嵌合部分では、鉄心材を塑性変形させる必要があることや、隣り合う分割鉄心体同士の導通により磁気特性の劣化が発生するという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたものであり、溶接やピンあるいは嵌合等によらないで積層方向に隣り合う分割積層コアを導通させることなく連結させることができ、形状精度が良好で磁気特性の劣化が少ない鉄心を提供することを目的とする。

この発明による鉄心は、磁極ティース単位毎に分割されたコアシートを複数枚積層して成る分割積層コアを複数個連結して構成される鉄心である。分割積層コアはヨーク部とこのヨーク部から突出するティース部を備え、糸状の熱可塑性樹脂が、少なくとも隣り合う分割積層コアの接合されるヨーク部端面を通るように巻線され、糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより隣り合う分割積層コアが連結されている。

また、この発明による鉄心は、ヨーク部及びティース部を有するコアシートを複数枚積層して成る積層コアを薄肉部を介して連結したものを円環状に丸めて両端の積層コアを突き合わせて固定される鉄心である。両端の積層コアの突き合わせ部であるヨーク部端面に複数本の溝が設けられ、糸状の熱可塑性樹脂がこれらの溝に巻線され、糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより両端の積層コアが連結されている。

また、この発明による鉄心は、ヨーク部及びティース部を有するコアシートを複数枚積層して成る積層コアを関節部を介して連結したものを円環状に丸めて両端の積層コアを突き合わせて固定される鉄心である。両端の積層コアの突き合わせ部であるヨーク部端面に複数本の溝が設けられ、糸状の熱可塑性樹脂がこれらの溝に巻線され、糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより両端の積層コアが連結されている。

また、この発明による鉄心の製造方法は、磁極ティース単位毎に分割されたコアシートを複数枚積層して成る分割積層コアを複数個連結して構成する鉄心の製造方法である。分割積層コアはヨーク部とこのヨーク部から突出するティース部を備え、糸状の熱可塑性樹脂を、少なくとも隣り合う分割積層コアの当接するヨーク部端面を通るように巻線する工程と、糸状の熱可塑性樹脂を溶融固化することにより隣り合う分割積層コアを連結する工程を備えた。

また、この発明による鉄心の製造方法は、ヨーク部及びティース部を有するコアシートを複数枚積層して成る積層コアを薄肉部を介して連結したものを円環状に丸めて両端の積層コアを突き合わせて固定する鉄心の製造方法である。そして、両端の積層コアの突き合わせ部であるヨーク部端面に設けた複数本の溝に糸状の熱可塑性樹脂を巻線する工程と、薄肉部を介して連結した複数個の積層コアを円環状に丸めて両端の積層コアを突き合わせる工程と、糸状の熱可塑性樹脂を溶融固化することにより両端の積層コアを連結する工程を備えた。

また、この発明による鉄心の製造方法は、ヨーク部及びティース部を有するコアシートを複数枚積層して成る積層コアを関節部を介して連結したものを円環状に丸めて両端の積層コアを突き合わせて固定する鉄心の製造方法である。そして、両端の積層コアの突き合わせ部であるヨーク部端面に設けた複数本の溝に糸状の熱可塑性樹脂を巻線する工程と、関節部を介して連結した複数個の積層コアを円環状に丸めて両端の積層コアを突き合わせる工程と、糸状の熱可塑性樹脂を溶融固化することにより両端の積層コアを連結する工程を備えた。

この発明の鉄心によれば、溶接やピン挿入又は嵌合等によらないで、隣り合う分割積層コア同士を連結させることができ、溶接や嵌合により分割積層コアに発生する歪みによる応力やピンの挿入によるかじりを解消することができるため、形状精度が良好な鉄心を得ることができる。
また、隣り合う分割積層コア同士は熱可塑性樹脂で連結されているため、分割積層コアの形状偏差により連結時に発生する応力の緩和や、分割積層コア間の導通を防止することができ、磁気特性の劣化が少ない鉄心を得ることができる。
さらに、固化された熱可塑性樹脂を再び溶融することにより、連結された分割積層コアを容易に解体することができる。
また、隣り合う分割積層コアの間で熱可塑性樹脂が溶融固化され、積層するコアシート間に熱可塑性樹脂が浸透することにより、積層方向に隣り合うコアシート同士を固定することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による鉄心の構造を示す斜視図である。図１に示す鉄心１０は、回転電機の固定子に使用される円環状の鉄心１０の実施例を示している。図１（ａ）に示すように、鉄心１０は、磁極ティース単位毎に分割された、例えば厚さが約１ｍｍ以下の鉄板や電磁鋼板等の磁性板材であるコアシート１２を複数枚積層固定してなる分割積層コア１１からなり、当該分割積層コア１１を複数個用意して、円環状に連結させることで構成されている。分割積層コア１１は、図１（ｂ）に示すように、ヨーク部１１ａと、このヨーク部１１ａの延在方向から略直交方向に突出するティース部１１ｂとを備え、ヨーク部１１ａの延在方向の両端面１１ｃには、その積層方向全長にわたり凹状の溝１４が１列または２列以上設けられている。そして、図１（ｃ）に示すように、糸状の熱可塑性樹脂１５は、ヨーク部１１ａの延在方向を通り、かつヨーク部１１ａの両端面の溝１４を通って、分割積層コア１１を取り囲むように巻線されている。

このとき、糸状の熱可塑性樹脂１５の太さ及び巻線回数を調整することにより、ヨーク部１１ａの両端面の溝１４のヨーク部延在方向の断面積よりも熱可塑性樹脂１５の断面積（等価径）を大きくすることが好ましい。また、ヨーク部１１ａの両端面１１ｃに溝１４を設け、この溝１４に糸状の熱可塑性樹脂１５を巻線することにより、分割積層コア１１の所望の位置に局部的に熱可塑性樹脂１５を巻線させることができる。そのため、隣り合う分割積層コア１１を連結させるときの力学的バランスが良好になるように調整することができ、耐モーメント力が増す。また、溝を設けることにより、巻線中における熱可塑性樹脂１５の位置ズレや、巻線後の解れを防止できる。なお、ヨーク部１１ａの両端面に溝１４が無い場合においても、例えば、糸状の熱可塑性樹脂１５の巻線位置に、位置ズレ防止用のブロック（図示せず）を用意して熱可塑性樹脂１５を誘導することで、所定の位置への巻線が可能となる。巻線の方法としては、例えば、ノズルの先端から糸状の熱可塑性樹脂１５が出てくる巻線機を使用し、当該ノズルを分割積層コア１１の周りを周回することで熱可塑性樹脂１５の巻線ができる。

次に、熱可塑性樹脂１５が巻線された分割積層コア１１を複数個用意して、ティース部１１ｂが同じ円中心方向に向くように揃えて円環状に配置し、隣り合う分割積層コア１１のヨーク部１１ａの端面同士を当接する。ヨーク部１１ａの端面同士を当接した状態で、例えば、これらを加熱炉に入れて、熱可塑性樹脂１５が融点以上になるまで加熱し溶融させて、その後、冷却させる。冷却させることで、溶融した熱可塑性樹脂１５は固化して、ヨーク部１１ａの端面同士が固着され、隣り合う分割積層コア１１を連結させることができ、図１（ａ）に示すような、回転電機の固定子に使用される円環状の鉄心１０を得ることができる。また、加熱した状態で、隣り合う分割積層コア１１のヨーク部１１ａの端面同士を加圧することにより、溶融された熱可塑性樹脂１５が広がるため、より強く固着させることができる。このとき、ヨーク部１１ａの両端面の溝１４の断面積よりも熱可塑性樹脂１５の断面積を大きくすることにより、隣り合う分割積層コア１１のヨーク部端面同士の間に溶融した熱可塑性樹脂１５が広く浸透するため、確実に固着できる。

熱可塑性樹脂１５として、ナイロン、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン等の材料を用いることができる。熱可塑性樹脂１５の融点は、鉄心へのフレームの焼き嵌めや運転時の温度上昇に耐えることができ、且つ、熱可塑性樹脂１５の加熱および冷却時間短縮のため、概ね７０℃〜２００℃であることが望ましい。本例では、糸状の熱可塑性樹脂１５として、融点が１２５℃から１４５℃の低融点ナイロン６の樹脂糸を使用し、当該樹脂糸を１２本束ねて１本とした等価直径が０．１１ｍｍのものを使用した。因みにその重量は１００００ｍで約１１０ｇとなる。

従来の溶接やピンの挿入あるいは嵌合で分割積層コアを連結させた構成した鉄心では、例えば、専用の溶接機を導入する必要があることや、分割積層コアに嵌合用の継ぎ手を設けなければならず、複雑な形状の打ち抜き工程が必要となることで、コスト高になるという問題がある。

また、溶接や嵌合で発生する歪みやピン等の挿入によるかじりが発生する可能性があるため、分割積層コアの形状精度が劣化することがあったが、本実施の形態のように、糸状の熱可塑性樹脂１５により分割積層コア１１同士が連結されているため、分割積層コア１１に歪みを発生させることなく、かつ、傷を付けることなく連結させることができ、形状精度が良好な鉄心１０を得ることができる。

さらに、分割積層コア１１自身に形状偏差がある場合、分割積層コア１１を複数個連結した場合、連結部分に大きな応力が生じ、形状精度および磁気特性の劣化が増大する。これに対して、本実施の形態では、連結の際に薄く均一に広がった熱可塑性樹脂１５の樹脂膜がクッションとなり、分割積層コア１１の形状偏差を吸収し、連結部分の応力集中を緩和できるため、形状精度が良好で、且つ、磁気特性の劣化が少ない鉄心１０を得ることができる。

また、溶接やピン挿入あるいは嵌合による連結では、積層方向に隣り合うコアシート同士が導通する可能性があり、磁気特性を劣化させる要因となるのに対して、本実施の形態では、熱可塑性樹脂１５で連結されるので、コアシート間の磁気的導通を防止することができ、磁気特性の劣化の少ないステータを得ることができる。

さらに、分割積層コア１１に形成した溝１４への熱可塑性樹脂１５の巻線回数を変えることで、固着力の調整や溶融後の樹脂膜の厚み調整を容易に行うことができ、必要とされる形状精度の確保や搬送時に外力を受けても分裂しないための固着力の確保などが容易に行える。

図２は、本実施の形態による糸状の熱可塑性樹脂の巻線状態及び加熱溶融状態の詳細を示す図である。図２（ａ）に示すように、ヨーク部１１ａの両端面１１ｃに溝１４が形成された分割積層コア１１を用意する。次に、図２（ｂ）に示すように、糸状の熱可塑性樹脂１５が、溝１４に入るようにかつ分割積層コア１１を取り囲むように巻線を行う。そして、糸状の熱可塑性樹脂１５が巻線された複数の分割積層コア１１を、そのティース部が同じ円中心方向に向くように円環状に配置する。この状態で、例えば、ヨーク部１１ａの内周側及び外周側の両方から、ヒータを内蔵したブロック（図示せず）を接触させて、隣り合う分割積層コア１１同士の連結位置を合わせながら、熱可塑性樹脂１５を融点以上の温度に加熱し、溶融させる。それにより、図２（ｃ）に示すように、巻線された糸状の熱可塑性樹脂１５は、隣り合う分割積層コア１１間のヨーク部端面間に薄く広がる。その後、熱可塑性樹脂５を融点以下に冷却させることで固化し、隣り合う分割積層コア１１同士を連結させることができる。

隣り合う分割積層コア１１同士の位置合わせについては、上述のようなブロックを用いて合わせるだけではなく、例えば、図３に示すような方法により容易に行うことができる。すなわち、図３（ａ）に示すように、隣り合う一方の分割積層コア１１のヨーク部両端面にＶ字形状の溝１６を設け、隣り合う他方の分割積層コア１１のヨーク部両端面に溝１６の断面積よりも小さなＶ字形状の突起１７を設ける。次に、前者の分割積層コア１１のヨーク部両端面の溝１６に糸状の熱可塑性樹脂１５を巻線する。そして、隣り合う分割積層コア１１の溝１６と突起１７を合わせた状態で加熱することで、突起１７の先端が溝１６に当接し、隣り合う分割積層コア１１同士を精度良く連結することができる。

また、図３（ｂ）に示すように、隣り合う一方の分割積層コア１１のヨーク部両端面に半円状の溝１８を設け、隣り合う他方の分割積層コア１１のヨーク部両端面に溝１８の断面積よりも小さな半円状の突起１９を設ける。次に、前者の分割積層コア１１のヨーク部両端面の溝１８に糸状の熱可塑性樹脂１５を巻線する。そして、隣り合う分割積層コア１１の溝１８と突起１９を合わせた状態で加熱することで、突起１９の先端が溝１８に当接し、隣り合う分割積層コア１１同士を精度良く連結することができる。

図３（ａ）、（ｂ）に示すような方法で隣り合う分割積層コア１１同士を連結させることで、鉄心１０を構成する分割積層コア１１の全数に熱可塑性樹脂１５を巻線する必要がないため、熱可塑性樹脂１５の使用量を低減できるといった効果がある。

また、図４（ａ）に示すように、分割積層コア１１のヨーク部両端面１１ｃに溝１４を設けるだけでなく、ヨーク部１１ａのティース部側端面に溝２０を設けるとともに、ティース部１１ｂの突出側でない両端面に溝２１を設ける。そして、糸状の熱可塑性樹脂１５を、ヨーク部の両端面１１ｃの溝１４とヨーク部のティース部側端面の溝２０の間、及び、ティース部両端面の溝２１の間で巻線させる。そして、糸状の熱可塑性樹脂１５を巻線した状態で、図４（ｂ）に示すように、スロットセル３０をティース部両端面に重ね合わせ、熱可塑性樹脂１５を溶融させる。それにより、ヨーク部両端面の熱可塑性樹脂１５により隣り合う分割積層コア１１同士を連結させるとともに、ヨーク部のティース部側端面およびティース部両端面の熱可塑性樹脂１５によりスロットセル３０と分割積層コア１１を接着させることができる。ただし、この場合、熱可塑性樹脂５の融点より高い融点のスロットセル３０を用いる必要がある。本例では、スロットセル３０としてポリエステル（ＰＥＴ）を使用しその融点は約２６０度である。スロットセル３０は、分割積層コア１１に強固に接着することができるので、分割積層コア１１のティース部１１ｂにコイル線を巻線する際のズレや剥がれを防止することができ、コイル線と分割積層コア１１の間に発生する絶縁不良を低減させる効果を得ることができる。

さらに、図５（ａ）に示すように、分割積層コア１１のヨーク部両端面に溝１４を、ティース部１１ｂの両端面に溝２１を設け、ヨーク部両端面の溝１４の間、及び、ティース部両端面の溝２１の間で糸状熱可塑性樹脂１５を巻線させる。そして、図５（ｂ）に示すように、分割積層コア１１の上面側及び下面側から、巻線された糸状の熱可塑性樹脂１５をはさみ込むようにインシュレータ３１を装着して加熱する。それにより、分割積層コア１１に巻線された熱可塑性樹脂１５が溶融し、インシュレータ３１と分割積層コア１１を接着させることができる。ただし、この場合、スロットセル３０と同様、熱可塑性樹脂１１の融点よりも高い融点のインシュレータ３１を用いる必要がある。本例では、インシュレータ３１として液晶ポリエステル樹脂を使用し０．４６ＭＰａの低荷重下での荷重たわみ温度が約２３０度である。インシュレータ３１は、分割積層コア１１に強固に接着することができるので、分割積層コア１１のティース部１１ｂにコイル線を巻線する際に発生するズレや、結線作業中や搬送中の外れといった不良を低減させることができる。なお、図５に示すインシュレータ３１は、一般に、図４に示すスロットセル３０と共に用いられることが多く、その場合はインシュレータ３１の側面内側にスロットセル３０が配置される。

次に、分割積層コア１１を構成するコアシート１２の固定について説明する。図６（ａ）に示すように、コアシート１２を複数枚積層して分割積層コア１１を構成し、この分割積層コア１１を取り囲むように糸状の熱可塑性樹脂１５を巻線させ、溶融固化させることにより、積層方向に隣り合うコアシート１２同士を固定することができる。これは、分割積層コア１１のヨーク部１１ａ両端面に巻線された熱可塑性樹脂１５が、加熱溶融時に、積層方向に隣り合うコアシート１２の間に浸透して、冷却の際に熱可塑性樹脂１５が固化してコアシート１２同士を固定することができるからである。積層方向に隣り合うコアシート１２をバランス良く確実に固定するためには、図６（ａ）に示すように、ヨーク部及びティース部を取り囲むように糸状の熱可塑性樹脂１５を巻線して溶融固化させると良い。図６（ｂ）に示すように、従来の抜きカシメによるコアシート１２の積層固定方法では、コアシート１２に抜きカシメ用の凹部４０と凹部４０に嵌合する凸部４１を設ける必要があるため、打ち抜き工程数が増大し、コスト高になる。また、凹凸部の嵌合によってコアシート１２間の導通が発生し、磁気特性の劣化の可能性がある。本実施の形態では、抜きカシメの代わりに熱可塑性樹脂１５により積層するコアシート１２同士を固着させることができるので、コアシートの打ち抜き工程が不必要となりコストを低減させることができ、また、コアシート１２間の導通がない分割積層コア１１を製作することができ、磁気特性の劣化の少ない鉄心１０を提供することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、溶接やピン挿入又は嵌合等によらないで、隣り合う分割積層コア同士を連結させることができ、溶接や嵌合により分割積層コアに発生する歪みによる応力やピンの挿入によるかじりを解消することができるため、形状精度が良好な鉄心を得ることができる。

また、隣り合う分割積層コア同士は熱可塑性樹脂で連結されているため、分割積層コアの形状偏差により連結時に発生する応力の緩和や、分割積層コア間の導通を防止することができ、磁気特性の劣化が少ない鉄心を得ることができる。

さらに、固化された熱可塑性樹脂を再び溶融することにより、連結された分割積層コアを容易に解体することができる。

また、隣り合う分割積層コアの間で熱可塑性樹脂が溶融固化され、積層するコアシート間に熱可塑性樹脂が浸透することにより、積層方向に隣り合うコアシート同士を固定することができる。

さらに、鉄心を分解するときには、連結部分を加熱することにより、熱可塑性樹脂は再度溶融され、溶融した状態で分割積層コアへと容易に分解することができ、リサイクル性にも優れている。

なお、上記実施の形態では、回転電機の固定子に使用される円環状の鉄心の例について説明したが、リニアモータの電機子の鉄心に適用しても同様の効果が得られる。

実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２による鉄心の構造及び連結方法を示す図である。図７の鉄心１０は、ヨーク部およびティース部を有するコアシートを複数枚積層した積層コア１１を複数個備え、これら複数個の積層コア１１のうち隣り合う積層コア１１同士が薄肉部５０により連結されており、これら複数個の積層コア１１を円環状に丸めて両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂ同士を突き合わせて固定するものである。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂの突き合わせ部であるヨーク部端面１１Ａ−ａ及び１１Ｂ−ａには複数本（偶数本が好ましい）の溝１４が設けられ、糸状の熱可塑性樹脂１５をヨーク部端面１１Ａ−ａ及び１１Ｂ−ａの溝１４を通すように巻線する。そして、糸状の熱可塑性樹脂１５を巻線した状態で、鉄心１０を円環状に丸めて、両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂのヨーク部端面１１Ａ−ａ及び１１Ｂ−ａを突き合わせる。そして、突き合わせた状態で加熱・冷却することにより、熱可塑性樹脂１５が溶融固化し、両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂ（ヨーク部端面１１Ａ−ａ及び１１Ｂ−ａ）を固着・連結することができ、円環状の固定子の鉄心１０を得ることができる。

従来の溶接やピンの挿入あるいは嵌合等による積層コアの連結では、鉄心に歪みが発生し、鉄心の形状精度の劣化や磁気特性の劣化が発生する可能性があるが、本実施の形態のように、糸状の熱可塑性樹脂１５による固着を行うことで、鉄心の形状精度の劣化や磁気特性の劣化を低減することができる。

また、図８はこの発明の実施の形態２の他の例による鉄心の構造及び連結方法を示す図である。図８の鉄心１０は、ヨーク部およびティース部を有するコアシートを複数枚積層した積層コア１１を複数個備え、これら複数個の積層コア１１のうち隣り合う積層コア１１同士がピン又は抜きカシメによる関節部６０により連結されており、これら複数個の積層コア１１を円環状に丸めて両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂ同士を突き合わせて固定するものである。そして、両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂの突き合わせ部であるヨーク部端面には複数本（偶数本が好ましい）の溝１４が設けられ、この溝１４に糸状の熱可塑性樹脂１５を通すように巻線する。そして、糸状の熱可塑性樹脂１５を巻線した状態で、鉄心１０を円環状に丸めて、両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂのヨーク部端面を突き合わせる。そして、突き合わせた状態で加熱・冷却することにより、熱可塑性樹脂１５が溶融固化し、両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂを固着・連結することができ、円環状の鉄心１０を得ることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、両端の積層コア１１Ａ及び１１Ｂの突き合わせ部の溶接や嵌合などが不要となり、突き合わせ部に発生する歪みや塑性変形による磁気特性の劣化や形状精度の劣化を低減することができ、良好な鉄心１０を容易に得ることができる。

また、固着させた鉄心１０の突き合わせ部を再度加熱することで、突き合わせ部を容易に引き剥がすことができ、再度連結することができるため、連結ミスによる不良を無くすことができ、歩留まり向上が計れる。また、加熱による分解が容易であるため、リサイクル性にも優れている。

この発明の実施の形態１による鉄心の構造を示す図である。 この発明の実施の形態１による鉄心の製造過程を示す図である。 この発明の実施の形態１による鉄心の溝および突起の形状を示す図である。 この発明の実施の形態１によるスロットセルの装着を示す図である。 この発明の実施の形態１によるインシュレータの装着を示す図である。 この発明の実施の形態１によるコアシートの積層固定を示す図である。 この発明の実施の形態２による鉄心の連結を示す図である。 この発明の実施の形態２による鉄心の連結を示す図である。

符号の説明

１０ 鉄心、１１ 分割積層コア、１２ コアシート、１４ 溝、
１５ 糸状の熱可塑性樹脂、１６ Ｖ字形状の溝、１７ Ｖ字形状の突起、
１８ 半円状の溝、１９ 半円状の突起、３０ スロットセル、３１ インシュレータ、
５０ 薄肉部、６０ 関節部。

Claims (15)

1. 磁極ティース単位毎に分割されたコアシートを複数枚積層して成る分割積層コアを複数個連結して構成される鉄心であって、上記分割積層コアはヨーク部とこのヨーク部から突出するティース部を備えており、糸状の熱可塑性樹脂が、少なくとも隣り合う上記分割積層コアの当接するヨーク部端面を通るように巻線され、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより上記隣り合う分割積層コアが連結されている鉄心。
2. 上記糸状の熱可塑性樹脂は、上記分割積層コアのヨーク部の両端面を通って上記分割積層コアを取り囲むように巻線され、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより、上記隣り合う分割積層コアが連結されている請求項１に記載の鉄心。
3. 上記糸状の熱可塑性樹脂は、上記分割積層コアのティース部を取り囲むように巻線され、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されていることを特徴とする請求項２に記載の鉄心。
4. 上記分割積層コアのヨーク部端面の積層方向の全長にわたり溝が設けられ、上記糸状の熱可塑性樹脂が溝の中に巻線され、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより、上記分割積層コアが連結されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の鉄心。
5. 上記隣り合う一方の分割積層コアのヨーク部両端面にＶ字形状の溝が設けられ、上記隣り合う他方の分割積層コアのヨーク部両端面に上記溝の断面積よりも小さなＶ字形状の突起が設けられ、上記隣り合う一方の分割積層コアの上記溝を通して分割積層コアを取り囲むようにして上記糸状の熱可塑性樹脂が巻線され、上記隣り合う分割積層コアの上記溝と上記突起部が合わされて連結されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄心。
6. 上記隣り合う一方の分割積層コアのヨーク部両端面に半円状の溝が設けられ、上記隣り合う他方の分割積層コアのヨーク部両端面に上記溝の断面積よりも小さな半円状の突起が設けられ、上記隣り合う一方の分割積層コアの上記溝を通して分割積層コアを取り囲むようにして上記糸状の熱可塑性樹脂が巻線され、上記隣り合う分割積層コアの上記溝と上記突起部が合わされて連結されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄心。
7. 上記糸状の熱可塑性樹脂は、上記分割積層コアのヨーク部の両端面とヨーク部のティース側端面の間、及びティース部の両端面の間で巻線され、スロットセルを上記ティース部両端面に重ね合わせた状態で、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより、上記隣り合う分割積層コアが連結されると共に、上記スロットセルが上記分割積層コアに固着されている請求項１に記載の鉄心。
8. 上記分割積層コアのヨーク部の両端面、ヨーク部のティース側端面、及びティース部の両端面の積層方向の全長にわたり溝が設けられ、上記糸状の熱可塑性樹脂が上記溝の中に巻線され、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されている請求項７に記載の鉄心。
9. 上記糸状の熱可塑性樹脂は、上記分割積層コアのヨーク部の両端面の間、及びティース部の両端面の間で巻線され、インシュレータを上記分割積層コアの積層方向両面に重ね合わせた状態で、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより、上記隣り合う分割積層コアが連結されると共に、上記インシュレータが上記分割積層コアに固着されている請求項１に記載の鉄心。
10. 上記分割積層コアのヨーク部の両端面、及びティース部の両端面の積層方向の全長にわたり溝が設けられ、上記糸状の熱可塑性樹脂が上記溝の中に巻線され、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されている請求項９に記載の鉄心。
11. ヨーク部及びティース部を有するコアシートを複数枚積層して成る積層コアを薄肉部を介して連結したものを円環状に丸めて上記両端の積層コアを突き合わせて固定される鉄心であって、上記両端の積層コアの突き合わせ部であるヨーク部端面に複数本の溝が設けられ、糸状の熱可塑性樹脂が上記溝に巻線され、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより上記両端の積層コアが連結されている鉄心。
12. ヨーク部及びティース部を有するコアシートを複数枚積層して成る積層コアを関節部を介して連結したものを円環状に丸めて上記両端の積層コアを突き合わせて固定される鉄心であって、上記両端の積層コアの突き合わせ部であるヨーク部端面に複数本の溝が設けられ、糸状の熱可塑性樹脂が上記溝に巻線され、上記糸状の熱可塑性樹脂が溶融固化されることにより上記両端の積層コアが連結されている鉄心。
13. 磁極ティース単位毎に分割されたコアシートを複数枚積層して成る分割積層コアを複数個連結して構成する鉄心の製造方法であって、上記分割積層コアはヨーク部とこのヨーク部から突出するティース部を備え、糸状の熱可塑性樹脂を、少なくとも隣り合う上記分割積層コアの当接するヨーク部端面を通るように巻線する工程と、上記糸状の熱可塑性樹脂を溶融固化することにより上記隣り合う分割積層コアを連結する工程を備えた鉄心の製造方法。
14. ヨーク部及びティース部を有するコアシートを複数枚積層して成る積層コアを薄肉部を介して連結したものを円環状に丸めて上記両端の積層コアを突き合わせて固定する鉄心の製造方法であって、上記両端の積層コアの突き合わせ部であるヨーク部端面に設けた複数本の溝に糸状の熱可塑性樹脂を巻線する工程と、上記薄肉部を介して連結した複数個の積層コアを円環状に丸めて上記両端の積層コアを突き合わせる工程と、上記糸状の熱可塑性樹脂を溶融固化することにより上記両端の積層コアを連結する工程を備えた鉄心の製造方法。
15. ヨーク部及びティース部を有するコアシートを複数枚積層して成る積層コアを関節部を介して連結したものを円環状に丸めて上記両端の積層コアを突き合わせて固定する鉄心の製造方法であって、上記両端の積層コアの突き合わせ部であるヨーク部端面に設けた複数本の溝に糸状の熱可塑性樹脂を巻線する工程と、上記関節部を介して連結した複数個の積層コアを円環状に丸めて上記両端の積層コアを突き合わせる工程と、上記糸状の熱可塑性樹脂を溶融固化することにより上記両端の積層コアを連結する工程を備えた鉄心の製造方法。

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