JP2012100514A - 回転電機の電機子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層コアの角部のバリが突出することを抑制して絶縁膜を形成する絶縁材料の量を低減することができる回転電機の電機子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】回転電機のロータコア１０は、ティースに巻線が巻き付けられている。ロータコア１０は、プレス加工されたコアシート２２ａ，２２ｂが積層された積層コア２０と、積層コア２０を被覆する絶縁膜２１とを備えている。各コアシート２２ａ，２２ｂでは、プレス加工により発生したバリ２６ａ，２６ｂが、積層コア２０の積層方向における一端側に位置しており、積層コア２０において積層方向の一端に位置する第１コアシート２２ａでは、ティースに対応するティース部２４のバリ２６ａが、積層方向の他端側に向かって折り返されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転電機の電機子及びその製造方法に関するものである。

従来、回転電機の電機子では、複数のコアシートが積層されてなる積層コアの表面が絶縁膜に被覆されており、これにより、積層コアと電機子のティースに巻き付けられる巻線とが絶縁されている。

図１４に、電機子８０のティースに対応する部位を、積層コア８１のコアシート８２の積層方向に沿って切断した断面構造を示す。図１４に示すように、各コアシート８２は、プレスによって打ち抜き加工がなされているため、周縁部が反り返ることによりその板厚方向に突出するバリ８３が発生している。積層コア８１では、各コアシート８２が、バリ８３の位置が積層方向における同じ側（図１４では紙面上側）に位置するように積層されており、隣接するコアシート８２同士が結合されることにより一体となっている。これにより、積層コア８１では、積層方向の一端（図１４では上端）に位置するコアシート８２のバリ８３が、積層コア８１の角部において積層方向の他端から一端に向かう方向（上方に向かって）に突出した状態となっている。

絶縁膜８４は、例えば積層コア８１の表面に粉体の絶縁材料を塗布し、この絶縁材料を加熱して融解した後に硬化することにより形成される。絶縁材料を加熱融解すると、積層コア８１の角部（図１４において破線Ｃに示す部位）では、平坦な部位よりも絶縁材料が留まりにくく周囲に流れやすくなるため、角部では絶縁膜が薄くなる傾向にある。積層コア８１では、絶縁膜が薄くなりやすい角部においても絶縁性が確保される程度に絶縁膜の厚みを設定する必要があるが、図１４に示すように、積層コア８１の角部においてバリ８３が上方に突出していると、このバリ８３の突出分だけより多くの絶縁材料を塗布して絶縁膜を厚く形成する必要があり、絶縁材料のコストが高くなる。

そこで、従来から、例えば図１５に示すように、電機子９０において、積層コア９１の各コアシート９２を積層した後に、積層コア９１に対してその積層方向に高荷重をかけることで、積層方向の一端に位置するコアシート９２ａのバリを潰して面取りするようにしている。これにより、積層コア９１の角部において、コアシート９２ａのバリが突出することを抑制して、絶縁膜９３を形成するために塗布される絶縁材料の量を低減することができる。

また、特許文献１には、積層コアにおける積層方向の一端に位置するコアシートのみを裏返にし、このコアシートのバリが隣接するコアシートのバリと向かい合うように積層することで、積層方向の一端に位置するコアシートのバリが積層方向に向かって突出することを抑制するようにしている。

実開平７‐４４５９８号公報

積層コアの一端に位置するコアシートを加圧して面取りする場合、積層コアに面取りが行われる程度の高荷重を加える必要があるとともに、面取りが行われるまで加圧を行う必要があることから、加圧工程に時間を要する。また、特許文献１に記載の電機子の製造方法では、コアシートを裏返す工程が必要となる。

本発明の目的は、従来とは異なる方法で、積層コアの角部において、コアシートのバリが突出することを抑制することで、絶縁膜を形成する絶縁材料の量を低減することができる回転電機の電機子及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ティースに巻線が装着される回転電機の電機子であって、プレス加工されたコアシートが複数枚積層された積層コアと、前記積層コアの少なくとも前記ティースに対応する部位を被覆する絶縁膜とを備え、前記各コアシートでは、前記プレス加工により発生したバリが前記積層コアの積層方向における一端側に位置しており、前記積層コアにおいて前記積層方向の前記一端に位置するコアシートでは、前記ティースに対応するティース部におけるバリが前記積層方向の他端側に向かって折り返されている。

上記構成では、積層コアにおいて、積層方向の一端に位置するコアシートのバリが、積層コアの内側に向かって折り返されているため、積層コアの角部において、バリが外側に向かって突出することを抑制することができる。また、一端に位置するコアシートのバリが折り返されているため、このバリが積層コアの積層方向に対して直交する方向に若干突出する状態とはなりうるものの、このバリの先端は、折り返しによって他のコアシート側に向かって延びており、積層方向と直交する方向には延びてはいないため、このバリが積層方向と直交する方向へ大きく突出することを抑制することができる。

このようにして、積層方向の一端に位置するコアシートのティース部のバリを折り曲げることにより、このバリが積層コアの角部から外側に向かって突出することを抑制することができる。したがって、バリの面取りを行うために積層コアに高い荷重を与えたり、一端に位置するコアシートを裏返したりすることなく、従来とは異なる方法で、絶縁膜を形成するための絶縁材料の塗布量を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、前記巻線は、前記ティースに巻き付けられるものである。
上記構成では、巻線がティースに巻き付けられるものにおいて、請求項１に記載の発明の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、前記巻線は、前記ティース間のスロットに軸方向から嵌入された複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線である。
上記構成では、巻線が、ティース間のスロットに軸方向から嵌入された複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線であるものにおいて、請求項１に記載の発明の効果を得ることができる。

請求項４に記載の発明は、前記一端に位置するコアシートでは、前記ティース部の幅が他のコアシートのティース部の幅よりも短く形成されて、前記ティース部のバリが前記積層コアの積層方向に沿った断面視で前記他のコアシートのティース部の縁部よりも内側に位置している。

上記構成によれば、積層方向の一端に位置するコアシートのティース部のバリが折り返されることにより、そのバリが積層コアの積層方向と直交する方向に若干突出した状態とはなりうるものの、このバリが他のコアシートのティース部の縁部よりも内側に位置しているため、折り返されるバリが、積層コアの積層方向と直交する方向に向かって他の部位よりも突出することをより好適に抑制することができる。

また、上記構成によれば、積層コアの一端に位置するコアシートのバリと、隣接するコアシートのバリとが、絶縁膜における積層コアの角部に対応する部位を挟持した状態となる。したがって、積層コアが絶縁膜をより強固に保持して、積層コアから絶縁膜が剥離することを好適に抑制することができる。

さらに、上記構成によれば、一端に位置するコアシートのティース部のバリが、他のコアシートのティース部よりも内側に位置しているため、積層コアに絶縁膜を形成した状態では、電機子のティースの角部がＲ形状となる。したがって、例えば、ティースに巻線を巻き付ける際に、その角部に巻線がひっかかることを低減することができ、このひっかかりに起因して角部の絶縁膜が剥離するといった事態が発生することを抑制することができる。また、電機子のティースの角部がＲ形状となることから、例えば、ティースに巻線を巻き付けるにあたり、角部が角張っている場合に比べてティースの角部に巻線が密着しやすくなり、この角部における巻線の膨らみも低減することができる。

請求項５に記載の発明は、ティースに巻線が装着される回転電機の電機子であって、プレス加工されたコアシートが複数枚積層された積層コアと、前記積層コアの少なくとも前記ティースに対応する部位を被覆する絶縁膜とを備え、前記各コアシートでは、前記プレス加工により発生したバリが前記積層コアの積層方向における一端側に位置しており、前記積層コアにおいて前記積層方向の前記一端に位置するコアシートでは、前記ティースに対応するティース部のバリが前記積層方向とほぼ直交する方向に向かって延びているとともに、前記ティース部の幅が他のコアシートのティース部の幅よりも短く形成されて、前記ティース部のバリの先端が前記積層コアの積層方向に沿った断面視で前記他のコアシートのティース部の縁部よりも内側に位置している。

上記構成では、積層コアにおいて、積層方向の一端に位置するコアシートのバリが、積層コアの積層方向の他端から一端に向かう方向に延びることを抑制することができるため、積層コアの角部において、バリが積層方向の外側に向かって突出することを抑制することができる。また、一端に位置するコアシートのティース部では、バリが積層方向と直交する方向に向かって延びてはいるものの、このバリの先端が他のコアシートのティース部の縁部よりも内側に位置している。そのため、積層コアでは、一端に位置するコアシートのバリが、積層方向と直交する方向に向かって積層コアの他の部位よりも外側に向かって突出することを抑制することができる。

このようにして、従来とは異なる方法で、積層方向の角部に位置するバリが他の部位よりも突出することを抑制することができるため、絶縁膜を形成するための絶縁材料の塗布量を低減することができる。

また、上記構成によれば、積層コアの一端に位置するコアシートのバリと、隣接するコアシートのバリとが、絶縁膜における積層コアの角部に対応する部位を挟持した状態となる。したがって、積層コアが絶縁膜をより強固に保持して、積層コアから絶縁膜が剥離することを好適に抑制することができる。

さらに、上記構成によれば、一端に位置するコアシートのティース部のバリが、他のコアシートのティース部よりも内側に位置しているため、積層コアに絶縁膜を形成した状態では、電機子のティースの角部がＲ形状となる。したがって、例えば、ティースに巻線を巻き付ける際に、その角部に巻線がひっかかることを低減することができ、このひっかかりに起因して角部の絶縁膜が剥離するといった事態が発生することを抑制することができる。また、電機子のティースの角部がＲ形状となることから、例えば、ティースに巻線を巻き付けるにあたり、角部が角張っている場合に比べてティースの角部に巻線が密着しやすくなり、この角部における巻線の膨らみも低減することができる。

請求項６に記載の発明は、プレス加工された複数のコアシートを積層する積層工程と、前記複数のコアシートを積層方向に加圧する加圧工程と、前記積層されたコアシートに絶縁膜を形成する膜形成工程とを備える回転電機の電機子の製造方法であって、前記積層工程では、複数のコアシートを、前記プレス加工により生じたバリが積層方向の一端側の面に位置するように積層し、前記加圧工程では、前記積層方向における前記一端に位置するコアシートにおいて前記電機子のティースに対応するティース部のバリが前記積層方向の他端側に向かって折り返されるように加圧する。

上記構成では、複数のコアシートの積層方向の一端に位置するコアシートのティース部は、バリが他のコアシート側に向かって折り返され、請求項１に係る電機子を製造することができる。したがって、従来とは異なる方法で、積層コアの角部からバリが外側に向かって突出することを抑制して、絶縁材料の塗布量が多くなることを抑制することができる。

請求項７に記載の発明は、プレス加工された複数のコアシートを積層する積層工程と、前記複数のコアシートを積層方向に加圧する加圧工程と、前記積層されたコアシートに絶縁膜を形成する膜形成工程とを備える回転電機の電機子の製造方法であって、前記積層工程では、前記複数のコアシートを、前記プレス加工により生じたバリが積層方向の一端側の面に位置するように積層し、前記加圧工程では、前記積層方向における前記一端に位置する第１コアシートにおいて前記電機子のティースに対応するティース部のバリが積層方向と直交する方向に向かって延びるように加圧し、前記第１コアシートは前記電機子のティースに対応するティース部の幅が隣接する第２コアシートのティース部の幅よりも短く、前記バリの先端が前記第２コアシートのティース部の縁部よりも内側に位置するように加圧される。

上記構成では、第１コアシートのティース部のバリが積層コアの積層方向と直交する方向に延びるように加圧され、請求項３に係る電機子を製造することができる。したがって、従来とは異なる方法で、積層コアの角部からバリが外側に向かって突出することを抑制して、絶縁材料の塗布量が多くなることを抑制することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、前記電機子は、ロータコアを有するものであり、前記各コアシートは、軸孔を有するシート中央部と、前記シート中央部から放射線状に延びる複数のティース部とを備え、前記加圧工程では、前記積層されたコアシートの軸孔に回転軸を圧入する。

上記構成では、積層されたコアシートに回転軸を圧入する工程と、積層方向の一端側に位置するコアシートのバリを加圧により変形させる工程とが同時に行われる。したがって、回転軸の圧入工程と、バリを変形させるための工程とを個別に行う必要がなく、製造工程の簡略化を図ることができる。

本発明によれば、従来とは異なる方法で、積層コアの角部において、コアシートのバリが突出することを抑制して、絶縁膜を形成するための絶縁材料の塗布量を低減することができる。

第１実施形態に係るロータコアに巻線を巻き付けた状態を示す平面図。 第１実施形態に係るロータコアを示す平面図。 第１実施形態に係る積層コアを示す斜視図。 図２のIV−IV線における端面図。 第１実施形態に係るロータコアの製造方法において、積層工程における積層コアを示す端面図。 第１実施形態に係るロータコアの製造方法において、加圧工程における積層コアを示す斜視図。 第１実施形態に係るロータコアの製造方法において、加圧工程における加圧機構のティース加圧部と積層コアのティース部を示す端面図。 第２実施形態に係るロータコアを示す平面図。 （ａ）及び（ｂ）は、図８のIX−IX線における端面図。 （ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態及び従来のロータコアにおける絶縁膜の各部位の厚みを示すグラフ。 第３実施形態に係るロータコアにおいて、ティースに対応する部位の端面図。 第３実施形態に係るロータコアにおいて、加圧機構と積層コアのティース部を示す端面図。 他の実施形態に係るロータコアのティースに対応する部位の端面図。 従来の電機子におけるティースに対応する部位の端面図。 従来の電機子におけるティースに対応する部位の端面図。 （ａ）別例におけるステータコアに巻線を装着した状態を示す一部断面平面図。（ｂ）別例におけるステータコア及びセグメント巻線を説明するための模式図。

（第１実施形態）
以下、本発明の回転電機の電機子を、ロータコアを有するものに具体化した第１実施形態を図１〜図７に従って説明する。

図１に、本実施形態に係るロータコアを示す。図１に示すように、ロータコア１０は、平面視が略円形状のロータ中央部１１と、同ロータ中央部１１から放射線状に延びる８個のティース１２と、ティース１２の先端に位置する平面視が略楕円形状の先端部１３とを備えている。ロータ中央部１１には、中央に軸挿入孔１１ａが形成されており、この軸挿入孔１１ａには回転軸１４が圧入されている。また、ティース１２では、巻線１５が、ティース１２が延びる方向と直交する方向に巻き付けられている。

図２は、ロータコア１０から巻線１５を取り除いた状態を示す平面視である。ロータコア１０は、詳細には、積層コア２０と、積層コア２０の表面を被覆する絶縁膜２１とを備えている。

図３は、積層コア２０を示す斜視図である。図３に示すように、積層コア２０は、略同一形状のコアシート２２が複数枚積層されてなる。なお、図３では、積層コア２０を構成するコアシート２２が、紙面上下方向に積層されている。したがって、以下では、便宜上、積層方向の一端側を上側とし、積層方向の他端側を下側として説明するが、これらの記載は本発明に係る電機子の積層コアの積層方向を限定するものではない。

各コアシート２２は、プレス加工により成形されている。各コアシート２２は、ロータコア１０の形状に対応しており、ロータ中央部１１に対応するシート中央部２３と、シート中央部２３の中央から放射線状に延びるティース部２４と、ティース部２４の先端に形成されたシート先端部２５とを備えている。シート中央部２３の中央には、コアシート２２を貫通する軸孔２３ａが形成されている。各シート先端部２５には、上面に嵌合凹部２５ａが形成されており、その裏側の面（下面）に図示しない嵌合凸部が形成されている。積層コア２０において上下に隣接し合うコアシート２２は、上側のコアシート２２の嵌合凸部が下側のコアシート２２の嵌合凹部２５ａに嵌ることで結合されている。これにより、複数枚のコアシート２２が結合されている。

図４に、図２のIV‐IV線における断面構造を示す。図４に示すように、複数のコアシート２２は、詳細には、積層コア２０の積層方向における上端に位置する第１コアシート２２ａと、第１コアシート２２ａ以外の第２コアシート２２ｂとに分類することができる。図４に示すように、本実施形態では、全てのコアシート２２ａ，２２ｂは、プレス加工により発生したバリ２６ａ，２６ｂが、各コアシート２２ａ，２２ｂの上側に位置するように積層されている。そして、第１コアシート２２ａでは、バリ２６ａが、下方に向かって折り返されており、第２コアシート２２ｂのバリ２６ｂは、上側に向かって延びている。これにより、各コアシート２２ａ，２２ｂでは、バリ２６ａ，２６ｂが、積層方向における同じ上側に位置しているものの、第１コアシート２２ａのバリ２６ａは、上側に向かう方向には突出してはいない。したがって、ロータコア１０では、積層コア２０の絶縁性を確保するために、絶縁膜２１の膜厚をバリの突出高さ分だけ厚くする必要がなく、絶縁膜２１の厚みが、図１４に示した絶縁膜８４の厚みよりも薄くなっている。

次に、ロータコア１０の製造方法を、図５〜図７を参照して説明する。
ロータコア１０を製造するにあたっては、先ず、図５に示すように、複数枚のコアシート２２ａ，２２ｂを積層する積層工程が行われる。図５に示すように、第１コアシート２２ａと複数枚の第２コアシート２２ｂとは同じ形状であり、各コアシート２２ａ，２２ｂは、バリ２６ａ，２６ｂが上側に位置するように積層される。この積層工程では、各コアシート２２ａ，２２ｂのバリ２６ａ，２６ｂは上側に向かって突出している。

次に、積層したコアシート２２をその積層方向に加圧することで、上下に隣接し合うコアシート２２の嵌合凹部２５ａに嵌合凸部を嵌めこみ、各コアシート２２を結合して積層コア２０を形成する。

次に、図６に示すように、加圧工程を行う。加圧工程では、積層コア２０における各コアシート２２の軸孔２３ａに回転軸１４を圧入する。また、第１コアシート２２ａのバリ２６ａを、図５に示すように先端が上方に向かって延びる状態から、図４に示すように先端が下方に向かって延びる状態となるように折り返す。

加圧工程では、図６に示す加圧装置３０が用いられる。加圧装置３０は、積層コア２０を載置して支持する載置台３１と、積層コア２０を加圧する加圧機構３３とを備えている。載置台３１は、平面視が積層コア２０の平面視よりも一回り大きい円形状であり、中央部に回転軸１４が挿入されて同回転軸１４を支持するための軸支持穴３２が形成されている。

また、加圧機構３３は、平面視が各コアシート２２ａ，２２ｂよりも一回り大きく同じ形状である。すなわち、加圧機構３３は、コアシート２２ａ，２２ｂのシート中央部２３に対応する略円柱状の中央加圧部３４と、中央加圧部３４の下寄りの部位から放射線状に延びる８個のティース加圧部３６と、ティース加圧部３６の先端に設けられる先端加圧部３７とを備えている。中央加圧部３４の下面には、回転軸１４を保持するための軸保持穴３５が形成されている。また、中央加圧部３４、ティース加圧部３６及び先端加圧部３７の下端には、その周縁部から下方に延びるバリ折曲部３４ａ，３６ａ，３７ａが形成されている。

図６に示すように、加圧機構３３は、矢印Ａの方向に下方に向かって加圧されることにより、中央加圧部３４に保持されている回転軸１４が、積層コア４１のコアシート２２ａ，２２ｂの軸孔２３ａに圧入される。図６に示す状態から、加圧機構３３をさらに矢印Ａに示す方向に加圧すると、加圧機構３３が積層コア２０の第１コアシート２２ａの上面に接する状態となる。図７に示すように、第１コアシート２２ａの上面に、加圧機構３３が接した状態では、第１コアシート２２ａの側面が加圧機構３３の各バリ折曲部３４ａ，３６ａ，３７ａに覆われた状態となる。そして、この状態で、加圧機構３３が矢印Ａに示す方向にさらに加圧されることにより、回転軸１４が積層コア２０における各コアシート２２の軸孔２３ａに圧入されて、積層コア２０に固定される。また、第１コアシート２２ａの周縁部のバリ２６ａが、上方に向かって延びていた状態から下方に向かって延びるように折り曲げられ、図４に示す状態となる。

その後、積層コア２０を加圧装置３０から取り外し、積層コア２０の表面に絶縁膜２１を形成する膜形成工程を行う。膜形成工程では、積層コア２０の表面に粉末の絶縁材料を塗布した後に加熱融解して硬化させる。本実施形態では、第１コアシート２２ａのバリ２６ａが下方に向かって折り曲げられており、上方に向かって突出していないため、バリが上方に向かって突出している場合と比べて、積層コア２０の絶縁性を確保するための絶縁材料の塗布量を低減することができる。以上のようにして、積層コア２０の表面に絶縁膜２１が形成されたロータコア１０が製造される。

以上詳述した第１実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）本実施形態のロータコア１０では、積層コア２０の表面に絶縁膜２１が形成されている。積層コア２０は、プレス加工されたコアシート２２ａ，２２ｂのバリ２６ａ，２６ｂが上側に位置するように上下方向に積層され、上端に位置する第１コアシート２２ａでは、バリ２６ａが下方（第２コアシート２２ｂ側）に向かって折り返されている。これにより、上端に位置する第１コアシート２２ａのバリ２６ａが上方に向かって突出することを抑制することができる。また、第１コアシート２２ａのバリ２６ａは折り返されているために、積層コア２０の横方向（積層方向と直交する方向）に若干突出した形状とはなるものの、バリ２６ａの先端は下方に向かって延びているため、横方向への突出はさほど大きくない。このようにして、積層コア２０の上端に位置する第１コアシート２２ａのバリ２６ａを折り曲げるだけで、このバリ２６ａが積層コア２０の角部から外側に向かって突出することを抑制することができる。したがって、従来とは異なる方法で、絶縁膜２１を形成するための絶縁材料の塗布量を低減することができる。

（２）本実施形態のロータコア１０では、加圧工程で、コアシート２２ａ，２２ｂが積層された積層コア２０の軸孔２３ａに回転軸１４を圧入する工程と、第１コアシート２２ａのバリ２６ａを加圧により変形させる工程とが同時に行われる。したがって、回転軸１４の圧入と、バリ２６ａを変形させる工程とを個別に行う必要がなく、製造工程の簡略化を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のロータコアについて、図８〜図１０を参照して説明する。
図８に示すように、本実施形態のロータコア４０では、積層コア４１の表面に絶縁膜４２が形成されている。そして、図８及び図９に示すように、積層コア４１では、１枚の第１コアシート４３ａと、複数枚の第２コアシート４３ｂと、１枚の第３コアシート４３ｃが積層されている。

図８及び図９に示すように、第１コアシート４３ａは、ティース部４４ａの幅（ティース部４４ａの延設方向と直交する方向であって、図９の紙面横方向）が、第２コアシート４３ｂのティース部４４ｂの幅よりも短くなっている。そして、第１コアシート４３ａのティース部４４ａの縁部が、第２コアシート４３ｂのティース部４４ｂの縁部よりも内側に位置している。また、図９（ａ）に示すように、第３コアシート４３ｃは、ティース部４４ｃの幅が第１コアシート４３ａのティース部４４ａの幅と同じ長さであり、その縁部が第２コアシート４３ｂのティース部４４ｂの縁部よりも内側に位置している。

すなわち、積層コア４１では、積層方向の両端に位置する第１コアシート４３ａと第３コアシート４３ｃのティース部４４ａ，４４ｃの幅が、第２コアシート４３ｂのティース部４４ｂの幅よりも短く、積層方向と直交する方向において内側に位置している。本実施形態では、こうした形状の積層コア４１の表面に絶縁膜４２が形成されるため、ロータコア４０のティースの角部がＲ形状となっている。

図９（ｂ）は、図９（ａ）の一点鎖線で示す領域を拡大して示している。図９（ｂ）に示すように、第１コアシート４３ａのティース部４４ａでは、第１実施形態と同様に、バリ４６ａの先端が下方に延びるように折り返されている。第１コアシート４３ａのティース部４４ａでは、バリ４６ａが折り返されているため、このバリ４６ａが横方向に若干突出した状態とはなるものの、このバリ４６ａは、第２コアシート４３ｂのティース部４４ｂの縁部よりも内側に位置している。また、これらの構成により、絶縁膜４２では、積層コア４１の角部に対応する部位４２ａが第１コアシート４３ａのバリ４６ａと、第１コアシート４３ａと隣接する第２コアシート４３ｂとのバリ４６ｂとに挟持された状態となっている。

この積層コア４１は、第１実施形態と同様の方法で製造される。
具体的には、まず積層工程を行い、第３コアシート４３ｃと第１コアシート４３ａとが積層コア４１の両端に位置するように、第１コアシート４３ａと複数枚の第２コアシート４３ｂと第３コアシート４３ｃとを積層する。そして、加圧工程を行い、積層コア４１に回転軸１４を圧入するとともに、図９（ｂ）に示すように、第１コアシート４３ａのバリ４６ａを、その先端が下方に向かって延びるように折り返す。なお、加圧工程で用いられる加圧機構の形状は、第１コアシート４３ａの形状に対応する形状となっている。その後、積層コア４１の表面に粉末の絶縁材料を塗布して加熱硬化することで、絶縁膜４２を形成する膜形成工程を行う。

図１０（ａ）は、本実施形態のロータコア４０の絶縁膜４２の各部位における厚みを示すグラフである。なお、図１０（ａ）のＡ，Ｂ，Ｃ及びＤは、図９（ａ）のＡ，Ｂ，Ｃ及びＤに示す積層コア４１の表面が平坦な部位に形成される絶縁膜４２の厚みを示しており、図１０（ａ）のａ，ｂ，ｃ及びｄは、図９（ａ）のａ，ｂ，ｃ及びｄに示す積層コア４１の角部に形成される絶縁膜４２の厚みを示している。また、図１０（ｂ）は、図１４に示ような積層コア８１に絶縁膜を形成した場合の絶縁膜の厚みを示しており、Ａ’〜Ｄ’は積層コア８１の平坦部に形成される絶縁膜の厚みを示し、ａ’〜ｄ’は積層コア８１の角部に形成される絶縁膜８４の厚みを示している。

本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、絶縁膜４２の厚みが、積層コア４１の表面が平坦な部位では、Ａ〜Ｄに示すように０．１５ｍｍ程度となり、角部対応する部位では、ａ〜ｄに示すように０．１５〜０．２ｍｍ程度となっており、積層コア４１の角部における絶縁膜４２の厚みを平坦な部位の厚みの同等以上とすることができた。これに対し、従来の積層コア８１では、Ａ’〜Ｄ’に示すように、積層コア８１の表面が平坦な部位で絶縁膜８４の厚みが０．１５ｍｍ程度となるように形成すると、角部対応する部位では、ａ〜ｄに示すように０．７５〜０．１ｍｍ程度となり、絶縁膜８４の平坦な部位における厚みの半分程度となった。そのため、図１４に示す積層コア８１では、角部における絶縁膜の膜厚を確保するために、上記したように、絶縁材料を厚塗りする必要があった。これに対して、第２実施形態では、絶縁膜４２の厚みを積層コア４１の角部における部位においても、積層コア４１の平坦な部位に形成される絶縁膜４２の膜厚以上の厚みを確保することができた。

また、本実施形態では、このように、絶縁膜４２において積層コア４１の角部に対応する部位の膜厚が、平坦な部位の厚みより厚くはなっているものの、絶縁膜４２を形成するための絶縁材料を従来の６０％まで低減することができ、絶縁材料の塗布に要する時間は従来の５０％にまで短縮化することができた。

以上詳述した第２実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）及び（２）の作用効果に加えて、以下の（３）〜（５）の作用効果を奏することができる。
（３）本実施形態では、第１コアシート４３ａのティース部４４ａが、第２コアシート４３ｂのティース部４４ｂの幅よりも短く形成され、その縁部が図９に示す積層コア４１の端面図において第２コアシート４３ｂのティース部４４ｂの縁部よりも内側に位置している。これにより、第１コアシート４３ａのティース部４４ａでは、バリ４６ａが折り返されることにより、そのバリ４６ａが積層コア４１の横方向（積層方向と直交する方向）に若干突出した状態とはなるものの、折り返されるバリ４６ａが、積層コア４１の横方向に向かって他の部位よりも突出することをより好適に抑制することができる。したがって、絶縁膜４２を形成するための絶縁材料の塗布量を低減しつつ、角部における絶縁膜４２の膜厚を確保することができる。

（４）本実施形態では、第１コアシート４３ａのバリ４６ａと、隣接する第２コアシート４３ｂのバリ４６ｂとによって、絶縁膜４２における積層コア４１の角部に対応する部位を挟持することができる。したがって、積層コア４１が絶縁膜４２をより強固に保持することができ、積層コア４１の表面から絶縁膜４２が剥離することを抑制することができる。

（５）本実施形態では第１コアシート４３ａのティース部４４ａが第２コアシート４３ｂのティース部４４ｂよりも内側に位置しているため、積層コア４１に絶縁膜４２を形成した状態では、ロータコア４０のティースの角部がＲ形状となる。したがって、ロータコア４０のティースに巻線を巻き付ける際に、角部に巻線がひっかかることを抑制することができ、このひっかかりに起因してティースの角部において絶縁膜４２が剥離するといった事態が発生することを抑制することができる。また、ロータコア４０の角部がＲ形状となることから、ティースの角部における巻線のふくらみも低減することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態のロータコアについて、図１１及び図１２を参照して説明する。
図１１に示すように、本実施形態のロータコア５０では、積層コア５１の表面に絶縁膜５２が形成されている。そして、積層コア５１では、第１コアシート５３ａと、複数枚の第２コアシート５３ｂと、図示しない第３コアシートが積層されている。本実施形態では、第１コアシート５３ａのバリ５６ａの形状が第２実施形態と異なっているが、その他の構成は第２実施形態と同じである。

具体的には、図１１に示すように、本実施形態では、第１コアシート５３ａのティース部５４ａのバリ５６ａが、コアシート５３ａ，５３ｂの積層方向と直交する方向（図１１の紙面横方向）に延びている。第１コアシート５３ａでは、バリ５６ａが横方向に向かって延びているため、このバリ５６ａが横方向に突出した状態とはなっているものの、バリ５６ａの先端は、第２コアシート５３ｂのティース部５４ｂの縁部よりも内側に位置している。また、このようなバリ５６ａの形状により、絶縁膜５２は、積層コア５１の角部に対応する部位５２ａが、第１コアシート５３ａのバリ５６ａと、第１コアシート５３ａと隣接する第２コアシート５３ｂとのバリ５６ｂとで挟持されている。

この積層コア５１は、上記各実施形態と同様の方法で製造される。
まず、積層工程を行い、第１コアシート５３ａ、複数枚の第２コアシート５３ｂ、及び第３コアシートを積層する。そして、加圧工程において、積層コア５１に回転軸を圧入する。ここで、本実施形態では、上記各実施形態と異なり、加圧工程に用いられる加圧装置の加圧機構５７の形状が上記各実施形態と異なり、加圧機構５７の下端は、周縁部が下方に延びておらず平坦な形状となっている。したがって、図１２の矢印Ａの方向に加圧機構５７が加圧されることで、第１コアシート５３ａのバリ５６ａは、図１１に示すように、積層コア５１におけるコアシート５３ａ，５３ｂの積層方向と直交する方向に向かって延びるように折り曲げられる。その後、積層コア５１の表面に粉末の絶縁材料を塗布して加熱硬化させ絶縁膜５２を形成する膜形成工程を行う。

以上詳述した第３実施形態によれば、上記第１実施形態の（２）と同様の作用効果と、第２実施形態の（４）及び（５）と同様の作用効果と、以下の（６）の効果を奏することができる。

（６）本実施形態のロータコア５０では、積層コア５１において、バリ５６ａ，５６ｂが上側に位置するように、各コアシート５３ａ，５３ｂが上下に積層されており、上端に位置する第１コアシート５３ａでは、バリ５６ａが横方向（積層方向と直交する方向）に向かって延びている。これにより、積層コア５１において、上端に位置する第１コアシート５３ａのバリ５６ａが、積層コア５１の上側に向かって突出することを抑制することができる。

また、第１コアシート５３ａのティース部５４ａでは、バリ５６ａが、積層方向と直交する方向に向かって延びてはいるものの、その先端が第２コアシート５３ｂのティース部５４ｂの縁部よりも内側に位置している。そのため、積層コア５１では、第１コアシート５３ａのバリ５６ａの先端が第２コアシート５３ｂのティース部５４ｂの縁部よりも横方向に突出することを抑制することができる。

このようにして、積層コア５１の上端に位置する第１コアシート５３ａのバリ５６ａを折り曲げるだけで、このバリ５６ａが積層コア２０の角部から外側に向かって突出することを抑制することができる。したがって、従来とは異なる方法で、絶縁膜５２を形成するための絶縁材料の塗布量を低減することができる。
（その他の実施形態）
・上記各実施形態では、絶縁膜を積層コアの全表面に形成するようにしたが、絶縁膜は、ティース部にのみ、又はティース部及びその周辺のみに形成するようにしてもよい。このような場合でも、ロータコアの積層コアと、ロータコアのティースに巻き付けられる巻線とを絶縁することができる。

・上記第２及び第３の実施形態では、第１コアシート及び第３コアシートのティース部における幅を、第２コアシートのティース部における幅よりも短くするようにしている。しかしながら、第１コアシート及び第３コアシートは、ティース部のみならず全体的に第２コアシートよりも小さい形状としてもよい。すなわち、第１コアシート及び第３コアシートでは、シート中央部及びシート先端部の大きさも、第２コアシートのシート中央部及びシート先端部よりも小さくするようにしてもよい。

・上記第２及び第３の実施形態では、積層コアの両端部に位置するコアシートのみをティース部の幅を中央部のティース部の幅よりも短くするようにしている。しかしながら、図１３に示すように、ロータコア６０を積層コア６１の表面に絶縁膜６２を形成することで構成し、積層コア６１の両端側に位置するコアシート６３ほどティース部の幅が徐々に短くなり、その縁部が内側に位置するようにしてもよい。そして、このような積層コア６１において、積層方向の一端に位置するコアシート６３ａのバリを、その先端が積層方向の一端から他端に向かう方向に折り曲げたり、積層方向と直交する方向に延びるように変形させたりするようにしてもよい。

・上記第２及び第３実施形態では、積層コアの両端のコアシートのティース部の幅を積層方向の内側に位置するコアシートのティース部の幅よりも狭くしているが、各コアシートにおいてバリが位置する側である一端側のコアシートのみにおいて、ティース部の幅を狭くするようにしてもよい。

・上記各実施形態では、ロータコアの積層コアに回転軸を圧入する工程と、積層コアの一端に位置するコアシートのバリを加圧による変形させる工程とを同時に行うようにしている。しかしながら、回転軸を圧入する工程とコアシートのバリを変形させる工程とを別々に行うようにしてもよい。また、ロータコアの積層コアにおいて、隣接し合うコアシートの嵌合凹部に嵌合凸部を嵌める加圧を行う際に、一端に位置するコアシートのバリを変形させるようにしてもよい。

・上記各実施形態では、回転電機の電機子として、ロータコアを有するものに本発明を適用するようにしているが、ステータコアを有するものに本発明を適用するようにしてもよい。

例えば、回転電機の電機子として、図１６に示すようなインナーロータ型ブラシレスモータにおけるステータコア７１を有したもの（ステータ）に適用してもよい。
詳しくは、図１６（ａ）に示すように、ステータコア７１は、円筒部７２ａと円筒部７２ａから径方向内側に延びて周方向に複数（この例では６０個）設けられるティース７２ｂとを有する積層コア７２を備える。そして、ティース７２ｂ間のスロットＳには、図１６（ｂ）に模式的に示すように、導体板が折り曲げ加工されてなり、略Ｕ字状に形成された複数（図中、１つのみ図示する）のセグメント導体７３が軸方向から嵌入されている。そして、例えば異なるスロットＳに嵌入されたセグメント導体７３の端部（スロットＳを貫通した先端部）同士が当接するように折曲げられて（図中、２点鎖線及び矢印参照）それらが電気的に接続されることなどにより巻線としてのセグメント巻線７４が構成されている。このように、ティース７２ｂにセグメント巻線７４（巻線）が装着されるものに対して上記した各実施形態の構成を適用してもよいし、上記した製造方法を適用して製造するようにしてもよい。尚、図１６（ａ），（ｂ）は、電機子のタイプを説明するためのものであり、絶縁膜等の図示が省略されている。このようなものにおいても、上記構成や製造方法を適用することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

１０，４０，５０，６０…ロータコア、１１…ロータ中央部、１１ａ…軸挿入孔、１２，７２ｂ…ティース、１３…先端部、１４…回転軸、１５…巻線、２０，４１，５１，６１，８１，９１…積層コア、２１，４２，５２，６２，８４…絶縁膜、２２，６３，８２，９２，９２ａ…コアシート、２２ａ，４３ａ，５３ａ，６２ａ…第１コアシート、２２ｂ，４３ｂ，５３ｂ…第２コアシート、２３…シート中央部、２３ａ…軸孔、２４，４４，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，５４ａ，５４ｂ…ティース部、２５…シート先端部、２５ａ…嵌合凹部、２６ａ，２６ｂ，４６ａ，４６ｂ，５６ａ，５６ｂ，８６…バリ、３０…加圧装置、３１…載置台、３２…軸支持穴、３３，５７…加圧機構、３４…中央加圧部、３４ａ，３６ａ，３７ａ…バリ折曲部、３５…軸保持穴、３７…先端加圧部、４２…絶縁膜、４３ｃ…第３コアシート、７４…セグメント巻線（巻線）、８０，９０…電機子、Ｓ…スロット。

Claims (8)

1. ティースに巻線が装着される回転電機の電機子であって、
   プレス加工されたコアシートが複数枚積層された積層コアと、
   前記積層コアの少なくとも前記ティースに対応する部位を被覆する絶縁膜とを備え、
   前記各コアシートでは、前記プレス加工により発生したバリが前記積層コアの積層方向における一端側に位置しており、
   前記積層コアにおいて前記積層方向の前記一端に位置するコアシートでは、前記ティースに対応するティース部におけるバリが前記積層方向の他端側に向かって折り返されている
   ことを特徴とする回転電機の電機子。
2. 前記巻線は、前記ティースに巻き付けられるものであることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の電機子。
3. 前記巻線は、前記ティース間のスロットに軸方向から嵌入された複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の電機子。
4. 前記一端に位置するコアシートでは、前記ティース部の幅が他のコアシートのティース部の幅よりも短く形成されて、前記ティース部のバリが前記積層コアの積層方向に沿った断面視で前記他のコアシートのティース部の縁部よりも内側に位置している
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機の電機子。
5. ティースに巻線が装着される回転電機の電機子であって、
   プレス加工されたコアシートが複数枚積層された積層コアと、
   前記積層コアの少なくとも前記ティースに対応する部位を被覆する絶縁膜とを備え、
   前記各コアシートでは、前記プレス加工により発生したバリが前記積層コアの積層方向における一端側に位置しており、
   前記積層コアにおいて前記積層方向の前記一端に位置するコアシートでは、前記ティースに対応するティース部のバリが前記積層方向とほぼ直交する方向に向かって延びているとともに、前記ティース部の幅が他のコアシートのティース部の幅よりも短く形成されて、前記ティース部のバリの先端が前記積層コアの積層方向に沿った断面視で前記他のコアシートのティース部の縁部よりも内側に位置している
   ことを特徴とする回転電機の電機子。
6. プレス加工された複数のコアシートを積層する積層工程と、前記複数のコアシートを積層方向に加圧する加圧工程と、前記積層されたコアシートに絶縁膜を形成する膜形成工程とを備える回転電機の電機子の製造方法であって、
   前記積層工程では、前記複数のコアシートを、前記プレス加工により生じたバリが積層方向の一端側の面に位置するように積層し、
   前記加圧工程では、前記積層方向における前記一端に位置するコアシートにおいて前記電機子のティースに対応するティース部のバリが前記積層方向の他端側に向かって折り返されるように加圧する
   ことを特徴とする回転電機の電機子の製造方法。
7. プレス加工された複数のコアシートを積層する積層工程と、前記複数のコアシートを積層方向に加圧する加圧工程と、前記積層されたコアシートに絶縁膜を形成する膜形成工程とを備える回転電機の電機子の製造方法であって、
   前記積層工程では、前記複数のコアシートを、前記プレス加工により生じたバリが積層方向の一端側の面に位置するように積層し、
   前記加圧工程では、前記積層方向における前記一端に位置する第１コアシートにおいて前記電機子のティースに対応するティース部のバリが積層方向と直交する方向に向かって延びるように加圧し、前記第１コアシートは前記電機子のティースに対応するティース部の幅が隣接する第２コアシートのティース部の幅よりも短く、前記バリの先端が前記第２コアシートのティース部の縁部よりも内側に位置するように加圧される
   ことを特徴とする回転電機の電機子の製造方法。
8. 前記電機子は、ロータコアを有するものであり、
   前記各コアシートは、軸孔を有するシート中央部と、前記シート中央部から放射線状に延びる複数のティース部とを備え、
   前記加圧工程では、前記積層されたコアシートの軸孔に回転軸を圧入する
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の回転電機の電機子の製造方法。

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