JP2014193000A - 回転電機の固定子鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単、かつ安価な構成でありながら高品質・高強度を確保できる積層コアからなる固定子鉄心を経済的に提供する。
【解決手段】帯状のコアシート１０のヨーク部１３に、局部的な薄肉部１５を設けるにあたり、板厚の一方向に向かって板厚以上に変位させて山形状の突出部１６を成形する成形工程（第２工程）と、この突出部１６を山形状の頂点側（山折り部分）とその裾野の円周方向の両側に位置する基点側（谷折り部分）との３箇所で挟持しつつ板厚方向から押圧していくことで、突出部１６を徐々に平坦化する平坦化工程（第３工程）とを有している。とりわけ、平坦化工程は、突出部１６を徐々に変形させるため、加工荷重が小さくて済み、コアシート１０の連続移送も可能で、小型な設備で連続運転による一環加工を実現して、積層コア、したがって固定子鉄心を経済的に製造できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、回転電機の固定子鉄心、とりわけ自動車用交流発電機の固定子に好適な固定子鉄心の製造方法に関する。

〔従来の技術〕
近年、この種の固定子鉄心としては、磁性板（例えば鋼板）から内周側にティース部およびスロット部を有するリング状板を打抜き、このリング状板を多数枚円筒状に積層して形成する積層コアに代わって、廃材が少なく材料歩留りが良いとの理由で、片側にティース部およびスロット部を打抜き形成した帯状のコアシートを、螺旋状（ヘリカル）に巻取りながら円筒状に複数層にわたって巻回積層してなる積層コアが、専ら採用されるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された従来の固定子鉄心を、図１１に基づいて概説する。
この固定子鉄心は、鉄心素材として、帯状の磁性板（例えば鋼板）で形成されたコアシート１００を用いるのが最大の特徴である。
当該コアシート１００は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、長さ方向の一方側に固定子コイルを巻装するためのティース（歯）部１０１およびスロット（溝）部１０２を有するとともに、長さ方向の他方側にこれらのティース部１０１およびスロット部１０２を所定のピッチで連結するヨーク（継鉄）部１０３を有するものであって、例えば、帯状の磁性板からティース部１０１およびスロット部１０２を互い違いに配置して打抜くことにより、一対（２枚）の帯状コアシート１００を作製できることから、コアシート１００の製造時における廃材部分を最小限にすることが可能となり、材料歩留りが良く、材料コストの低減を図ることができる。

そして、このコアシート１００を、図１１（ｃ）のごとくヨーク部１０３が外周側（ティース部１０１およびスロット部１０２が内周側）となるように螺旋状に巻取りながら複数層にわたって巻回積層することにより、図１１（ｅ）のごとく円筒状の積層コア１１０とするものである。
なお、この積層コア１１０を巻回形成する過程においては、コアシート１００のヨーク部１０３に圧延加工を施し、図１１（ｄ）に示すように、ヨーク部１０３の外周縁を圧延ロールによって薄く延ばして両面テーパ状部分１０４とすることにより、コアシート１００のヨーク部１０３側の実質的な巻取り周長を長くし、螺旋状に巻取りし易くしているのが通例である。

〔従来技術の問題点〕
しかし、上述したように、両面テーパ状部分１０４を設けて螺旋巻きした円筒状の積層コア１１０は、ヨーク部１０３の各巻回層の外周縁の肉厚（板厚）がティース部１０１に比して薄くなるため、図１１（ｆ）に示すように、径方向に沿って切断する仮想断面（図１１（ｅ）におけるＣ−Ｃ断面）で見た場合、ヨーク部１０３の各巻回層間に隙間Ｇが生じることになり、この隙間Ｇが存在することによって次に列挙するごとき諸問題を抱えている。

（１) 積層コア１１０には、最終工程として、巻回層間を固定する外周溶接や外周形状を整えるためのしごき加工等を実施することになるが、隙間Ｇの存在により、薄くなって外力に対して脆弱な部位となった外周縁が最終工程への搬送過程でいびつに変形したり、損傷するなどの問題を招くほか、最終工程でも溶接不良が生じたり、脆弱な部位となった外周縁がしごき加工時にいびつに変形したり、破損する事態を招き、強度面、品質面で問題となる。
（２）また、自動車用交流発電機のように、固定子鉄心を回転電機の筺体の一部として利用する場合には、積層コア１１０の外周部の隙間Ｇの存在が大きな問題となる。
即ち、積層コア１１０の両端を積層方向（軸方向）からカップ（椀型）状のハウジング（フレーム）で挟持固定しようとすると、ハウジングには隙間Ｇを縮小する方向に曲げモーメントが作用し、組立てボルトやハウジングに過大なストレスを与えることになる。もっとも、かかる対策としては、例えば特許文献２に記載されているように、積層コアの両端に板厚の厚い特別な環状シートを配設する方法が提案されているが、かえって回転電機の大型化、コスト高を招き、実用し難い。
（３)さらに、隙間Ｇは、積層コア１１０の外周部の積層方向における肉厚を減じているため、回転電機に小型・高出力が要求される場合には、ヨーク部１０３において磁束密度が高くなる部位の有効磁路面積が減り、磁気性能の低下、回転電機の出力低下を招く恐れがある。

本発明者は、かかる問題を究明すべく、種々の実験・研究を重ねた結果、鉄心素材として帯状のコアシートを用いながら、そのヨーク部に施す板厚変更領域の構造を工夫することにより、簡単な構成を充分に満足しつつ、高強度、高品質・高磁気性能の固定子鉄心を実現することのできる効果的な手法を見出した。
つまり、帯状のコアシートのヨーク部に、板厚と同等の厚みを有する厚肉部と、塑性変形加工により板厚より薄く形成された薄肉部とを、積層コアの各巻回層の外周側において円周方向に交互に位置するように配列させることにより、薄肉部が、積層コアを円筒状に巻回形成する過程で塑性変形するため、良好に円筒状の積層コアを形成することができ、しかも、厚肉部が、積層コアの積層方向に整列し、かつ積層コアの各巻回層の外周縁において互いに密接して積層されているため、積層コアの外周縁に隙間を生じることがなく、高品質・高強度を確保することができる。
しかしながら、このような固定子鉄心をどのようにして経済的に製造するかの具体的手法、とりわけ、厚肉部と薄肉部とを円周方向に交互に形成するための工程を、いかにして加工荷重が小さく、小型な設備で連続加工できるように実現するかが、最大の課題となっている。

特許第４４９７１８７号公報 特開２００１−１１２１９７号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な構成でありながら、高強度、高品質・高磁気特性を確保することができる回転電機の固定子鉄心を経済的に製造できる方法を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明は、鉄心素材として磁性板からなる帯状のコアシートを用い、内周側に固定子コイルを巻装するためのティース部およびスロット部を有する円筒状の積層コアからなる基本構成を備え、積層コアの各巻回層の外周側には、コアシートの板厚と同等の厚みを有する厚肉部と、塑性変形加工によりコアシートの板厚より薄く形成された薄肉部とが、円周方向に交互に位置するように配列されている、回転電機の固定子鉄心の製造方法であって、次のごとき４つの工程を基本工程として有している。

第１工程として、長さ方向の一方側にティース部およびスロット部を有するとともに、長さ方向の他方側にティース部およびスロット部を所定のピッチで連結するヨーク部を有するように、コアシートを作製するコアシート工程を有している。
第２工程として、コアシートのヨーク部で、かつ積層コアの各巻回層の外周側に位置する領域において、板厚方向の一方側に向かって径方向に突出し、内径側部分より外径側部分の方が大なる突出高さを有する山形状の突出部を、コアシートの長手方向に所定間隔で複数成形する成形工程を有している。
第３工程として、突出部を板厚方向の他方側に向かって変形させて突出部を平坦化することで、ヨーク部の外周側を円周方向に伸長するとともに板厚方向の肉厚を薄くして、薄肉部を厚肉部の間に形成する平坦化工程を有している。
第４工程として、この第３工程を経て得られたコアシートを、ヨーク部が外周側（ティース部およびスロット部が内周側）となるように螺旋状に巻取ることにより、積層コアを円筒状に巻回形成する巻取り工程を有している。

上記４工程を基本工程として備える本発明によれば、帯状のコアシートを、ヨーク部に部分的に塑性変形加工により形成した薄肉部によって良好に螺旋状に巻取ることで積層コアを巻回形成することができ、しかも、積層コアにおいて、各巻回層の外周縁は局部的に凹部が生じるだけで、厚肉部が互いに密接して積層されているため、高強度、高品質の固定子鉄心を提供できる。

とりわけ、請求項１の発明においては、平坦化工程である 第３工程が次のごとき特徴を有している。
つまり、第３工程では、コアシートを長さ方向に送りながら、突出部に対し、山形状の頂点側（山折り部分）とその裾野の円周方向の両側に位置する基点側（谷折り部分）との３箇所で挟持しつつ板厚方向から押圧していくことによって、突出部を徐々に平坦化する手法を採用している。
これにより、コアシートが板厚方向にバタつくことなく、かつコアシートを連続的に送りながら成形速度を低減することで、小さな加工荷重により突出部を押圧変形して平坦にすることができるため、小型な設備で連続運転による一環加工を実現して、積層コア、したがって固定子鉄心を経済的に製造することができる。

本発明方法により製造された固定子鉄心を具備する自動車用交流発電機を模式的に示すもので、（ａ）は交流発電機の全体構成を示す半断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面に沿って固定子鉄心単体の形態を示す上半部分の正面図である（実施例１）。 図１に示す固定子鉄心の基本的な構成をその製造過程とともに説明するためのものであり、（ａ）は第１工程（コアシート工程）で作製されるコアシートの正面図、（ｂ）および（ｃ）は第３工程（平坦化工程）および第４工程（巻取り工程）の過程説明に供するコアシートの正面図および側面図、（ｄ）および（ｅ）は（ｂ）のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｆ）は積層コアの側面図、（ｇ）は（ｆ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である（実施例１）。 本発明方法の全体説明に供する模式的工程図である（実施例１）。 本発明方法の第２工程（成形工程）で得られるコアシートの要部を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で採用する第３工程と比較する平坦化手段を説明するための模式図である（比較例）。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明方法の第３工程で採用する平坦化手段の機能説明に供する模式図である（実施例１）。 本発明方法の第３工程で採用する平坦化手段の別の実施形態を示すもので、その機能説明に供する模式図である（実施例２）。 本発明方法の第３工程で採用する平坦化手段の別の実施形態を示すもので、その機能説明に供する模式図である（実施例３）。 本発明方法の第３工程で採用する平坦化手段の別の実施形態を示すもので、その機能説明に供する模式図である（実施例４）。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明方法の第３工程で採用する平坦化手段の機能説明に供する模式図である（実施例３、４）。 従来の回転電機の固定子鉄心の説明に供するもので、（ａ）は巻取り前のコアシートの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は巻取り後のコアシートの正面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｅ）は積層コアの側面図、（ｆ）は（ｅ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である（従来例）。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例にしたがって詳細に説明する。

本実施例は、本発明の製造方法を適用する固定子鉄心を代表して、自動車用交流発電機（オルタネータ）の固定子鉄心を例示しており、以下の説明では、まず、自動車用交流発電機の基本構成を概説したのち、本発明の各実施例における特徴点およびその基本的機能について順次説明し、最後に本発明の特徴点毎の作用効果を要約列挙する。
なお、各実施例において、同一または均等部分には、同一符号を付し、重複説明を省略することとする。

［実施例１］
本発明の製造方法の一例で製造した固定子鉄心およびこの固定子鉄心を具備する交流発電機ＡＣＧの基本構成について、図１および図２に基づいて説明する。

〔交流発電機ＡＣＧの基本構成〕
図１（ａ）に示すように、交流発電機ＡＣＧは、エンジンにより駆動される回転軸Ｊに取付けられた回転子ＧＲと、一対のカップ（椀型）状のハウジング（フレーム）Ｈに組立てボルトＦによって挟持固定された固定子ＧＳとを備えており、この固定子ＧＳには、固定子コイル（多相巻線）Ｄを装着する鉄心として、図１（ｂ）に示すごとき円筒状の積層コア１からなる固定子鉄心Ｅが用いられている。
この固定子鉄心Ｅは、一対のカップ（椀型）状のハウジングＨで挟持固定されることにより、交流発電機ＡＣＧの筺体の一部として利用されるものであって、内周側に固定子コイルＤが巻かれる多数のティース（歯）部Ｅ１とスロット（溝）部Ｅ２とを交互に備え、外周側に各ティース部Ｅ１およびスロット部Ｅ２を所定のピッチで環状に連結するヨーク（継鉄）部Ｅ３を備える円筒状の積層コア１で構成されている。環状のヨーク部Ｅ３は、固定子コイルＤが巻かれない非巻線部分であり、ここに後で詳しく説明する板厚変更領域Ｅ４が、円周方向に複数配列されている。

〔積層コア１の基本構成〕
積層コア１は、鉄心素材として図２（ａ）に示すごとき帯状のコアシート１０が用いられている。このコアシート１０は、例えば、幅広の帯状の磁性板からティース部およびスロット部が互い違いに配置されるように打抜くことにより、一対（２枚）の帯状コアシートとして作製されるもの、もしくは、幅狭の帯状の磁性板からその片側にティース部およびスロット部が交互に配置されるように打抜くことにより、１枚の帯状コアシートとして作製されるものであって、長さ方向の一方側に固定子コイルＤを巻装するためのティース（歯）部１１およびスロット（溝）部１２を有すると共に、長さ方向の他方側にこれらのティース部１１およびスロット部１２を所定のピッチで連結するヨーク（継鉄）部１３を有している。
そして、このコアシート１０を、図２（ｂ）に示すように、ヨーク部１３が外周側（ティース部１１およびスロット部１２が内周側）となるように螺旋状に巻取りながら複数層にわたって巻回積層することにより、図２（ｆ）、（ｇ）に示すごとき円筒状の積層コア１とするものである。

〔積層コア１の特徴〕
本発明方法により製造される積層コア１は、コアシート１０のヨーク部１３に、図２（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、板厚変更領域Ｅ４を形成するための塑性変形加工を施し、この板厚変更領域Ｅ４を巧みに活用して、コアシート１０を円形状に丸める点を基本的な特徴としている。
板厚変更領域Ｅ４は、図２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、コアシート１０の板厚と同等の厚みを有する厚肉部（非板厚減少部）１４と、塑性変形加工によりコアシート１０の板厚より薄く形成された薄肉部（板厚減少部）１５とで構成され、図２（ｆ）のごとく、積層コア１の各巻回層の外周縁において、厚肉部１４と薄肉部１５とが円周方向に交互に位置するように配列されている。
ここで、厚肉部１４と薄肉部１５とは、ヨーク部１３において、薄肉部１５を形成したのちの残部の板厚部分がすべて厚肉部１４をなす相対関係になっている。よって、ヨーク部１３には、全周にわたって板厚変更領域Ｅ４が複数配列されていることになる。

特に、本実施例では、図２（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、厚肉部１４と薄肉部１５とで構成される板厚変更領域４Ｅは、コアシート１０のヨーク部１３において、薄肉部１５がティース部１１の配列位置に、厚肉部１４がスロット部１２の配列位置に、それぞれ対応するようにして、ティース部１１およびスロット部１２と同じ数だけ形成されている。

なお、薄肉部１５自体の構造は、径方向の幅Ｐがヨーク部１３の径方向幅Ｑより短く（Ｐ＜Ｑ）、径方向に沿って切断する仮想断面（図２（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面）において、図２（ｅ）のごとく、板厚が積層コア１の外周縁に向かって一方の端面側から漸減していく片面テーパ形状の凹部１５ａをなしている。
また、この凹部１５ａは、円周方向の幅が内径側部分より外径側部分の方が大きくなる「ハ」の字形状（三角形または扇形ともいう。）をなしている。
また、この凹部１５ａは、図２（ｅ）に示すごとき片面テーパ形状をなしているため、全体として、内径方向から外径方向に向かって傾斜する底面を有し、かつ外周縁で広角的に開口するポケット溝を形成している。

しかして、薄肉部１５は、塑性変形加工により形成されるものであって、コアシート１０のヨーク部１３の外周側を円周方向に伸長することにより、積層コア１の外周部の実質的な巻取り周長を長くするとともに、コアシート１０自体をティース部１１およびスロット部１２が内周側となるように湾曲状に変形させるため、コアシート１０を螺旋状に巻取りし易くする機能を有している。

一方、厚肉部１４は、ティース部１１と同様に、図２（ｆ）、（ｇ）のごとく、積層コア１の積層方向（軸方向）に整列しており、各巻回層においてその外周縁を含めた全面が互いに密接して積層されている。
したがって、積層コア１の外周面には薄肉部１５のところで局部的に凹部１５ａによる凹所Ｍが形成されるものの、積層コア１の全体では積層コア１の外周縁を含めた全面が積層方向に実質的に密な積層状態にある。
なお、凹所Ｍは、凹部１５ａで形成されており、内径方向から外径方向に向かって傾斜する底面を有し、かつ外周縁で広角的に開口するポケット溝をなしているため、たとえこの凹所Ｍに雨水が浸入したとしても、かかる雨水を良好に排水することができる。

次に、上記構成になる積層コア１の製造方法を図３に基づいて説明する。
図３は、本発明方法の全工程を模式的に示す工程図であって、本発明の製造方法は、大別すると、コアシート１０を作製する第１工程（コアシート工程）から第２工程（成形工程）、第３工程（平坦化工程）を経て、積層コア１を完成する第４工程（巻取り工程）までの４つの基本工程で構成される。

まず、上記第１工程から第４工程までの各工程を、図３の模式的工程図にしたがって順次概説する。
○第１工程（コアシート工程）
この第１工程は、一般的に採用されている周知の工程である。例えば帯鋼（ＳＰＣＣ）のごとき帯状磁性板Ｔをプレス機のような適宜の打抜き手段Ｕにより打抜き加工し、図２（ａ）に示すごときコアシート１０、つまり、長さ方向の一方側にティース部１１およびスロット部１２を有するとともに、長さ方向の他方側にティース部１１およびスロット部１２を所定のピッチで連結するヨーク部１３を有する帯状のコアシート１０を作製する。
本例では、幅狭の帯状の磁性板Ｔからその片側にティース部１１およびスロット部１２が交互に配置されるように打抜くことにより、１枚の帯状コアシート１０とする製法を採用しているが、幅広の帯状の磁性板Ｔからティース部１１およびスロット部１２が互い違いに配置されるように打抜くことにより、一対（２枚）の帯状コアシート１０とする製法を採用することもできる。

○第２工程（成形工程）
この第２工程は、本発明方法の主要工程の一つで、帯状のコアシート１０の所定位置に、薄肉部１５の基礎となる山形状の突出部１６（構造の詳細は後述する。）を打出し成形するための成形工程である。
本工程では、前工程（第１工程；コアシート工程）から移送されてくるコアシート１０に対し、そのヨーク部１３において、積層コア１の各巻回層の外周側に位置する領域（薄肉部１５を形成する位置）に、打出し成形手段２０によって山形状の突出部１６を突出形成する。この突出部１６は、コアシート１０の長手方向に所定間隔で複数個所に設けられるものであって、本実施例では、ヨーク部１３において、ティース部１１の配列位置に対応して設けられている。

打出し成形手段２０は、本工程の中枢機能を担うもので具体的構造を簡略化しているが、当該手段２０を用いて、基本的には、次の（１）〜（５）のステップからなるプロセスが実行される。
（１）前工程（コアシート工程）から移送されてくる帯状のコアシート１０を、ダイ２１上に載置する。
（２）このコアシート１０に対し、スロット部１２にガイド矢２２を挿入して、あらかじめヨーク部１３に施す突出部１６の成形位置を合わせておく。
（３）シート面押さえ２３で、コアシート１０をダイ２１上に押圧固定する。
（４）打出し成形用パンチ２４をコアシート１０のヨーク部１３の所定箇所に押し込み、突出部１６を打出し成形する。シート面押さえ２３により突出部１６以外のコアシート１０を拘束することができ、打出し成形による引き込まれ変形を防止すると同時に、打出し成形による突出部１６の変位につれて材料が伸び、突出部１６自体の板厚が漸減（薄肉化）する。
（５）打出し成形後の帯状コアシート１０を次工程（平坦化工程）へ移送する。
なお、図示例では、後工程の説明の都合上、突出部１６を上向きに突出させているが、下向きに突出させてもよいことは勿論である。

かくして、コアシート１０に打出し成形された各突出部１６は、図４に示すごとき形態を有している。
この突出部１６は、両端を変位させることなく、中央部分のみを大きく変位させるように山形状に突出形成したもので、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、中央部分を板厚方向の一方側に向かって板厚以上に変位させることにより形成された断面Ｖ字状をなしており、頂点側の山折り部分１６ａと、その裾野の円周方向の両側に位置する基点側の谷折り部分１６ｂ、１６ｃを有している。この突出部１６は、図４（ｃ）に示すように、根元（ティース部１１側＝内径側）から先端（反ティース部１１側＝外径側）に向かって傾斜すると共に、突出高さが次第に大きくなっている。同時に、板厚が漸減してテーパ状になっており、先端が最も突出し、かつ、最も薄くなっている。

○第３工程（平坦化工程）
この第３工程は、上記第２工程（成形工程）と連携した本発明方法の主要工程をなすものであって、第２工程で打出し成形した突出部１６を、その山折り部分１６ａが平坦になるように塑性変形させることで、図２（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に示すように、厚肉部１４の間に薄肉部１５を形成するものである。
コアシート１０の突出部１６を平坦化するために平坦化手段３０が用いられる。この平坦化手段３０は、突出部１６を板厚方向の他方側に変位させながら、突出部１６の山折り部分１６ａが板厚内に収容されて平坦になるまで押圧変形させる機能を有するものであればよく、圧延型ローラ装置などの簡単な設備で実現することができる。かくして、薄肉化された突出部１６を平坦化することで、薄肉部１５が形成される。

この平坦化プロセスを、図３に第３工程として簡略的に示す平坦化手段３０の一例にしたがって概説する。
（１）前工程（成形工程）から移送されてくる突出部１６を有するコアシート１０は、平坦化手段３０に投入され、当該手段３０で平坦化された後に、コアシート１０の先頭のスロット部１２が巻取り手段４０のティース配列ガイド４１ａに係合される（引っ掛けておく）という段取りがなされる。
（２）平坦化手段３０は、圧延型ローラ装置で構成され、上下一対のローラ３１、３２と、これらのローラ３１、３２の挟持圧・回転速度を製造条件に応じてコントロールする制御装置３３とを備えている。
（３）したがって、上記平坦化手段３０では、各ローラ３１、３２を制御装置３３によって協働（協調）させることにより、ここを通過するコアシート１０に対し、突出部１６を徐々に平坦化していき、この平坦部分により所望の薄肉部１５を形成することができる。
（４）かくして作製された薄肉部１５を有するコアシート１０は、上記（１）の段取りにしたがい、巻取り手段４０のティース配列ガイド４１ａによって次工程（巻取り工程）へ移送される。

しかして、上記（３）の平坦化過程において、突出部１６は、山折り部分１６ａが平坦になるに伴って突出部１６自体の沿面が、径方向および周方向に広がることになる。
特に、突出部１６は、外径側が内径側に比して突出高さがあり、周方向の沿面長さが長いため、平坦となった場合には、外径側が周方向により大きく広がる。これにより、コアシート１０のヨーク部１３の外周側が円周方向に伸長するため、コアシート１０が、自動的にティース部１１およびスロット部１２を内周側として湾曲状に変形していく。
このようにコアシート１０が湾曲状に変形していくことは、次工程（巻取り工程）で実施されるコアシート１０の螺旋状巻取り作業を至便にする。

○第４工程（巻取り工程）
この第４工程では、ヨーク部１３に薄肉部１５が形成されたコアシート１０を、巻取り手段４０によってヨーク部１３が外周側（ティース部１１およびスロット部１２が内周側）となるように螺旋状に巻取ることにより、円筒状に巻回形成された積層コア１を完成する。

この巻取り工程でのプロセスを、図３に第４工程として簡略的に示す巻取り手段４０の一例にしたがって概説する。
（１）巻取り手段４０は、芯金４１が、コアシート１０の送り速度に同期して回転される。この芯金４１には、上述したティース配列ガイド４１ａと共に、内径規制ガイド４１ｂが備えられているため、コアシート１０を巻取りながら積層コア１の内径側寸法のバラツキが矯正される。
（２）一方、この芯金４１に対向して固定側に外径ガイド４２が配置されており、この外径ガイド４２によって積層コア１の外径側寸法が規制される。
（３）また、外径ガイド４２の上端面側には、側面ガイド４３が配置されている。この側面ガイド４３は、受け取り治具４４上に螺旋状コアシート１０が順次層状的に重ねられていくように、コアシート１０に対してコア軸方向への送り方向を規定している。
（４）かくして、平坦化手段３０から芯金４１のティース配列ガイド４１ａによって移送され、上記の各ガイド４１ｂ、４２、４３を順次経由したコアシート１０は、その先頭（前端）のスロット部１２が、受け取り治具４４上に円周方向に所定間隔で植立されたティース配列ガイド４５に挿入され、段取りがなされる。
（５）巻取り手段４０は、芯金４１と受け取り治具４４とを同期して回転させる駆動装置４６を備えており、芯金４１および受け取り治具４５を回転させることで、受け取り治具４４上に、螺旋状のコアシート１０をティース部１１およびスロット部１２がそれぞれコア軸方向に整列した状態で順次積層（収容）していくことができる。
（６）必要巻回数を経た螺旋状に巻回されたコアシート１０の後端を切断し、受け取り治具４４から一個の積層コア１として取り出す。

上述のようにして、第１〜第４工程を経て製造された積層コア１（固定子鉄心Ｅ）は、次のごとき基本的機能を有している。
（１）コアシート１０にはヨーク部１３に板厚変更領域Ｅ４が設けられており、厚肉部１４と薄肉部１５とが交互に配列されているため、コアシート１０を螺旋状に巻取る際に、薄肉部１５の塑性変形により各巻回層を良好に円形状に丸めることができ、高品質の円筒状積層コア１を得ることができる。
特に、薄肉部１５は、山形状の突出部１６ａの平坦化により形成されるもので、先細りの片面テーパ形状のテーパ部１５ａになっており、しかもこのテーパ部１５ａが外周縁に向かって円周方向の幅が広くなる扇形状をなし、かつ平坦化される過程でコアシート１０を湾曲状に変形させる作用を発揮するため、コアシート１０を丸めにあたり、外周長を稼ぎながらより真円に近い円形状に曲げることができる。

（２）また、この積層コア１は、外周面に薄肉部１５による凹所Ｍが局部的に存在しているものの、各巻回層には厚肉部１４が存在しており、この厚肉部１４が積層コア１の積層方向に整列し、かつ積層コア１の外周縁を含めた全面において互いに密接して積層されているため、外周縁の巻回層間には、図１１（ｆ）に示すような全周にわたる隙間Ｇを実質的に生じることがない。
したがって、固定子鉄心Ｅの製造最終工程へ積層コア１を搬送する過程で、たとえ外力が加わったとしても、積層コア１の外周縁に変形や損傷を招くことがない。
同様に、上記の製造最終工程において、積層コア１の外周部に、巻回層間を固定するための溶接加工や外周形状を整えるためのしごき加工を実施する際にも、溶接不良や外周縁が変形・破損等することがなく、固定子鉄心Ｅとして高強度、高品質を確保できる。

（３）さらに、固定子鉄心Ｅを交流発電機ＡＣＧの筺体の一部として利用するために、図１（ａ）のごとく、一対のハウジングＨで挟持し組立てボルトＦで締付固定する場合にも、積層コア１を巻回層間が密着した状態でその積層方向の両端面側から締め付けていくことができるため、ハウジングＨや組立てボルトＦに過大なストレスを与えることがない。

（４）また、固定子鉄心Ｅは、上述のごとく交流発電機ＡＣＧの筺体の一部として利用するために雨水に晒されることになる。凹所Ｍは、内径方向から外径方向に向かって傾斜する底面を有し、かつ外周縁で広角的に開口するポケット溝をなしているため、この凹所Ｍに雨水が浸入した場合にも、かかる雨水を都度速やかに排水することができる。
雨水には腐食性成分が含まれているが、この排水効果により、雨水の滞留による積層コア１の発錆を防ぎ、固定子鉄心Ｅの耐久性を向上できる。

次に、上述した本発明の製造方法において、とりわけ、第３工程（平坦化工程）が、小さい加工荷重で実行でき、かつ連続加工できて経済的であることを、図５および図６に示す模式的モデルに基づいて説明する。

本発明方法における本工程での主眼は、内径側から外径側へ突出高さが大きくなる山形状の突出部１６を、山形状の頂点側（山折り部分１６ａ）とその裾野の円周方向の両側に位置する基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）との３箇所で挟持しつつ、その両側から、つまり板厚方向から押圧していくことで、突出部１６を円滑にかつ徐々に平坦化することにある。

まず、比較のために、平坦化手段として、例えば図５に示すごときローラ装置３００を用いた場合について説明する。
このローラ装置３００は、一対のローラとして、突出部１６の頂点側に位置させる径の大きいローラ３１０と、突出部１６の基点側に位置させる径の小さいローラ３２０とを用いている。
かかるローラ装置３００によれば、コアシート１０が矢印Ｘのごとく投入されると、一対のローラ３１０、３２０は、図５（ａ）のごとく、コアシート１０の突出部１６に対し、頂点側（山折り部分１６ａ）と一方の基点側（例えば谷折り部分１６ｃ）との２箇所で挟持しながら頂点側から基点側に向けて押圧していくことになる。このため、突出部１６の押圧初期は手前のシート部分１０Ａが下方に振れ、突出部１６の押圧後期にはそのシート部分１０Ａが図５（ｂ）のごとく上方に振れることになり、押圧過程の進行にしたがってシート部分１０Ａが上下に揺れる踊り現象が生じる。その結果、突出部１６に座屈やしわが生じ、突出部１６を円滑に平坦化することができないのみならず、コアシート１０が周辺機器に衝突し、傷や曲がりが生じ、ときにはコアシート１０の折損事故を招く危惧がある。

これに対し、本発明では、平坦化手段３０として、例えば図６に示すごとき圧延型ローラ装置を用いている。このローラ装置は、一対のローラとして、外周面（当接面、挟持面）が突出部１６の頂点側（山折り部分１６ａ）に当接する径の小さいローラ３１と、外周面（当接面、挟持面）が突出部１６の両基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）に当接する径の大きいローラ３２とで構成されている。
かかる平坦化手段３０によれば、コアシート１０が矢印Ｘのごとく投入されると、一対のローラ３１、３２は、図６（ａ）〜図６（ｃ）の進行過程で示すように、板厚方向の挟持間隔を順次狭めながら（コアシート１０がＸ方向への進行に伴い徐々に狭くなるローラ間隙を通過していく）コアシート１０の突出部１６を常に押圧していく。つまり、突出部１６に対し、径の小さいローラ３１で頂点側（山折り部分１６ａ）、径の大なるローラ３２でその両側の２箇所の基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）の都合３箇所を確実に挟持しながら頂点側から基点側に向けて徐々に押し潰していくことになる。このため、手前のシート部分１０Ａが、上述のごとく押圧過程の進行にしたがって上下に振れることがなく、突出部１６の平坦部分に座屈やしわを生じたり、コアシート１０の折損事故などを一切招くことなく、突出部１６を円滑にかつ徐々に平坦化することができる。

そして、上述のごとく、突出部１６を円滑にかつ徐々に平坦化し得ることは、加工荷重が小さくて済み、しかも、コアシート１０を移送しながら連続的に平坦化加工を実施していくことができる。
即ち、例えば、突出部１６をプレスで押し潰す方式にした場合には、突出部１６を一気に（早い速度で）平坦化するために大きな加工荷重を必要とし、大型の設備を要するのみならず、コアシート１０の送りを一旦停止させながらプレス加工を行うことになるので、コアシート１０の平均送り速度をそれだけ低く設定せねばならず、生産性が悪い。
これに対し、本実施例のごとく、コアシート１０の送り方向に沿ってその板厚方向の挟持間隔を順次狭めること（つまりゆっくりした成形速度）で、突出部１６を徐々に平坦化していく方式によれば、小さな加工荷重で平坦化することができるため、設備の小型化に資するのみならず、コアシート１０を停止させることなく連続移送しながら平坦化加工を実施することができる。

［実施例２］
次に、本発明方法の第３工程で採用する平坦化手段３０の別の実施形態を、実施例２として図７に基づいて説明する。
本実施例の平坦化手段３０は、回転するローラ３４と固定の倣いガイド３５とを併用する併用型圧延装置で構成されており、ローラ３４の外周面３４Ａと倣いガイド３５の傾斜面（テーパ面）３５Ａとでコアシート１０を挟持しつつ板厚方向から突出部１６を押圧することで、突出部１６を平坦化するものである。
具体的には、回転側のローラ３４を突出部１６の頂点側（山折り部分１６ａ）に位置させ、その外周面３４Ａが山折り部分１６ａに当接するようにするとともに、固定側の倣いガイド３５を突出部１６の基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）に位置させ、その傾斜面３５Ａが谷折り部分１６ｂ、１６ｃに当接するようにすることを特徴とし、コアシート１０の移送（矢印Ｘ方向へ送り）に伴なってその板厚方向の挟持間隔、つまりローラ３４の外周面３４Ａとガイド３５の傾斜面３５Ａとの間隔を順次狭めていくことで、突出部１６を徐々に平坦化していくようにしている。

上記平坦化手段３０によれば、コアシート１０が矢印Ｘのごとく投入されると、ローラ３４と倣いガイド３５は、コアシート１０の突出部１６に対し、図７の実線の変移で示すように、常に頂点側（山折り部分１６ａ）とその両側の基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）との３箇所で挟持しながら板厚方向から押圧していくことになる。このため、突出部１６の押圧過程において手前のシート部分１０Ａが上下に振れることがなく、突出部１６を円滑にかつ徐々に平坦化することができる。かくして、本実施例においても、上記実施例１の平坦化手段と同様の作用効果を得ることができる。

［実施例３］
次に、本発明方法の第３工程で採用する平坦化手段３０の別の実施形態を、実施例３として図８に基づいて説明する。
本実施例は、実施例１で採用した平坦化手段３０（図６に示す圧延型ローラ装置）の改良タイプに相当するものである。
本実施例の圧延型ローラ装置（平坦化手段３０）は、平行な軸線Ｙ、Ｚを中心にして回転駆動される一対のローラ（小径のローラ３１と大径のローラ３２）を備えているものの、各ローラにおいてコアシート１０との当接面（挟持面）をなす外周面が、それぞれの軸線Ｙ、Ｚに対して傾斜する円錐面３１Ａ、３２Ａを呈している。そして、一対のローラ３１、３２は、両者の円錐面３１Ａ、３２Ａが板厚方向に所定の挟持間隔を介して対面するようになっている。
ちなみに、ローラ３１、３２の当接面（挟持面）が、例えば仮想線のごとく単なる円周面３１Ｂ、３２Ｂである場合（図６に示す形態の場合）には、突出部１６の延展によりコアシート１０が湾曲状に変形する際、コアシート１０自体も仮想線のごとく同一円を描くように丸まる。つまり、平坦化後のコアシート１０Ｂが同一円を周回するため、当該コアシート１０Ｂの先端がローラ３１、３２や平坦化前のコアシート１０Ａ等と衝当する危惧がある。
これに対し、本実施例では、突出部１６を平坦化する過程でコアシート１０に対して長手方向を軸線とした捻りを与えることで、実線で示すごとく、コアシート１０自体が巻取り中心軸に対し積層方向（軸方向）に傾きながら（ズレながら）湾曲状に変形していく。つまり、コアシート１０がローラ３１、３２等と衝当することなく螺旋状に丸まっていくわけで、平坦化後のコアシート１０を良好に積層コア１として巻き取ることができる。

［実施例４］
次に、本発明方法の第３工程で採用する平坦化手段３０の別の実施形態を、実施例４として図９に基づいて説明する。
本実施例の平坦化手段３０は、実施例１の圧延型ローラ装置と実施例２の併用型圧延装置との両装置を組み合わせるとともに付加機能を追加したもので、具体的には次のごとき構成を有している。
この平坦化手段３０は、第１の手段（前段）として、回転する第１ローラ３４および固定の倣いガイド３５からなる併用型圧延装置３０Ａを備えるとともに、第２の手段（後段）として、上記第１ローラ３４および第２ローラ３６からなる圧延型ローラ装置３０Ｂを備え、第１ローラ３４を両装置に兼務させている。そして、付加機能の構成要素として、シートピッチローラ３７および投入位置合わせガイド３８を具備している。

前段の併用型圧延装置３０Ａにおいて、第１ローラ３４と倣いガイド３５との関係は、第１ローラ３４の外周を取り囲むように倣いガイド３５が配設されているが、実施例２と同様に、コアシート１０の突出部１６に対し、第１ローラ３４を突出部１６の頂点側（山折り部分１６ａ）に位置させるとともに、倣いガイド３５を突出部１６の基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）に位置させて、３箇所で突出部１６を挟持する基本構成になっている。
そして、第１ローラ３４および倣いガイド３５の挟持面（当接面）は、それぞれ円錐面３４Ａおよび円錐面３５Ａを呈しており、この両円錐面３４Ａ、３５Ａによる挟持間隔が、コアシート１０の移送方向に沿って順次狭くされていて、突出部１６を板厚方向から押圧して徐々に平坦化していくようになっている。
ここで、両円錐面３４Ａ、３５Ａの形状は、コアシート１０が円錐面の中心軸の周りに沿って良好に走行するように設定されている。
つまり、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、ヨーク部１３の反スロット部側の境界およびヨーク部１３のスロット部側の境界が位置する当該円錐面の軸方向位置における半径をそれぞれＲ１、Ｒ０とし、平坦化後の円環状になったヨーク部１３の外径（コア外径）および内径（スロット部１２底部との境界線によるピッチ円の径）をそれぞれＤ１、Ｄ０とすると、
Ｒ１：Ｒ０＝Ｄ１：Ｄ０
の関係になるように、当該円錐面の形状を設定することで、コアシート１０が円錐面の中心軸の周りに沿って良好に走行することができる。

後段の圧延型ローラ装置３０Ｂは、前段の併用型圧延装置３０Ａで実行される平坦化をアシストし、最終的な平坦化形状を確立するためのもので、平坦化後における薄肉部１５の最終形状が、常に安定して所望の形状として得られるように機能する。第２ローラ３６は、前段でほぼ平坦化された突出部１６の基点側（谷折り部分）を受けるもので、第１ローラより小径を有している。そして、第２ローラ３６の挟持面（当接面）は、第１ローラの円錐面３４Ａと所定間隔で対面する円錐面３６Ａを呈している。

シートピッチローラ３７は、コアシート１０を所定のピッチで平坦化手段の前段をなす併用型圧延装置３０Ａへ導くものであり、外周面にコアシート１０のスロット部１２に嵌入する突起３７Ａを備えている。この突起３７Ａが、コアシート１０のスロット部１２と確実に嵌まり合い、コアシート１０が幅方向に位置ズレするのを防いで、コアシート１０を正しい姿勢で平坦化手段へと移送することができる。
このシートピッチローラ３７は、第１ローラ３４より大なる外径を有し、第１ローラ３４と重畳的に配置されるもので、両者は相対的に偏心回転できるようになっている。そのために、第１ローラ３４の円筒状駆動軸３４Ｂに対し、シートピッチローラ３７の駆動軸３７Ｂが偏心して嵌挿されている。そして、第１ローラ３４、第２ローラ３６およびシートピッチローラ３７は、コアシート１０の移送速度（製造条件）に同調して図示しない制御装置によって駆動されるようになっている。
なお、倣いガイド３５は、シートピッチローラ３７の外周にも沿うようにして配設されていて、コアシート１０の導入を補助している。

上記構成の平坦化手段３０によれば、次のごときプロセスが実行される。
（１）前工程（成形工程）から送られてくる突出部１６を有するコアシート１０は、投入位置合わせガイド３８によって投入位置が調整されて平坦化手段３０に投入される。
（２）まずコアシート１０は、シートピッチローラ３７の突起３７Ａに案内されて、所定ピッチで前段の圧延型ローラ装置３０Ａへ導入される。
（３）この圧延型ローラ装置３０Ａでは、コアシート１０の移送にしたがって、第１ローラ３４と倣いガイド３５との協働により、突出部１６を板厚方向から順次押圧して徐々に平坦化していく。
（４）この前段で平坦化されたコアシート１０は、続いて、後段の圧延型ローラ装置３０Ｂへ送られ、第１ローラ３４と第２ローラ３６との協働により、最終形状として安定した所望の形状の薄肉部１５が得られるように、平坦化がなされる。
かくして、本実施例の平坦化手段３０によれば、上記実施例１、２の平坦化手段に比し、コアシート１０の突出部１６に対してより一層螺旋状巻取りに資する平坦化を実現することができる。

以上各実施例について詳述したが、ここで、本発明方法の主要工程である成形工程（第２工程）および平坦化工程（第３工程）について補足説明する。

（１）第１に、平坦化工程の要である平坦化手段３０の機能について、図１０に基づいて補説する。
（１−１）「平坦化」とは、基本的には図１０（ａ）に示すように、突出部１６に対しその板厚方向から矢印Ｆのごとく所定の押圧荷重を加え押し潰すことである。したがって、上記の各実施例において、突出部１６を挟持する３箇所とは、山折り線、谷折り線を厳密に指すのではなく、山折り線や谷折り線を形成する傾斜面等の周辺領域を当然含むものであり、それらを総称して、「山形状の頂点側（山折り部分１６ａ）とその裾野の円周方向の両側に位置する基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）との３箇所」と定義している。
（１−２）また、「平坦化」とは、上述したように、突出部１６を押し潰して図１０（ｂ）のごとく薄肉部１５を形成することである。換言すれば、突出部１６を板厚方向から挟持する面（倣い面）にしたがって当該倣い面が転写されるように薄肉部１５が成形される。したがって、各実施例の平坦化手段において、コアシート１０の突出部１６を板厚方向から押圧する挟持面（当接面）に、図１０（ｃ）のごとく適宜の倣い模様Ｎを形成することによって薄肉部１５の薄肉形状を種々変えることができる。
（１−３）また、挟持面（当接面）、例えば実施例４（図９参照）のごとくローラ３４の挟持面（当接面）を円錐面３４Ａとして形成することにより、先の捻り効果とは別に、図１０（ｃ）に示すように、コアシート１０全体が円錐面３４Ａに沿ってこれを抱きかかえるように丸く変形していくため、平坦化後のコアシート１０を円錐面３４Ａで保持するようにしながら次工程へ送り込むことができる。よって、コアシート１０が垂れ下がるのを抑止することができる。

（２）第２には、上記両工程による突出部１６の形成および当該突出部１６の平坦化は、いずれも塑性変形を利用するものであるため、形状効果や加工硬化現象を巧みに活用して、コアシート１０自体の強度、積層コア１の真円度、固定子鉄心Ｅとしての磁気特性の改質等を図ることができ、固定子鉄心Ｅの設計自由度を高めることができる。
即ち、薄肉部１５の形状によってコアシート１０の強度や積層コア１の真円度を向上することができ、また、変形加工を繰り返すことによる加工硬化によって、強度が高まる反面、磁気抵抗の増加を招くため、加工度合を加減することによりそれらの特性を調整することができる。

その代表的な手法を例示すると、
（２−１）第３工程において、突出部１６を、山折り部分１６ａおよび谷折り部分１６ｂ、１６ｃが残留するように平坦化する手段を採用する。
上記手段によれば、突出部１６を形成していた折曲げ部分を積極的に残すことにより、この折曲げ部分の形状効果によってコアシート１０自体の平坦化後の剛性や形状を安定化することができ、積層コア１の真円度を高めることができる。また、突出部１６の一部を残留させることは加工硬化度合を低減して、磁気特性としての磁気抵抗の増加を抑制することができる。
（２−２）上記のごとき残留手法により、谷折り部分１６ｂ、１６ｃが厚肉部１４と薄肉部１５との境界線を形成し、山折り部分１６ａが薄肉部１５内で径方向に伸びる筋金を形成するようにすることができる。
このような平坦化構造にすれば、コアシート１０には厚肉部１４と薄肉部１５とが交互に位置し板厚の薄い薄肉部１５で脆弱になりがちな基本構造を、谷折り部分１６ｂ、１６ｃと山折り部分１６ａとの形状効果によって強化し、コアシート１０自体の軸方向（積層方向）への曲がり強度を向上することができ、磁気音低減効果に寄与する。

〔変形例〕
以上本発明方法を４つの実施例について詳述してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変形することが可能であり、その変形例を例示する。

（１）上記実施例では、固定子鉄心Ｅとして、ティース部１１に対応させて薄肉部１５を配設する構造例を示したが、この薄肉部１５を厚肉部１４と円周方向に交互に位置するように配列するすべての鉄心構造例に適用できるものであって、例えば、スロット部１２に対応させて薄肉部１５を配設するタイプや、ティース部１１およびスロット部１２の両者に対応させて薄肉部１５を配設するタイプにも勿論適用することができ、かかる場合には、第２工程（成形工程）において薄肉部１５の配列に対応させて突出部１６を形成すればよい。また、ティース部１１に対応させて配設する薄肉部１５については、その径方向幅Ｐを、ヨーク部１３の径方向幅Ｑより大きくする（Ｐ＞Ｑ）ことも可能である。
（２）上記実施例では、薄肉部１５を片面テーパ状にしたが、山形状の突出部１６の突出形状や、この突出部１６を平坦化するための平坦化手段３０（とりわけ挟持面（倣い面）の形状）を適宜選定することにより、薄肉部１５を両面テーパ状にすることもできる。

（３）また、第２工程（成形工程）で形成する突出部１６は、板厚方向の一方側に向かって径方向に突出し、内径側部分より外径側部分の方が大なる突出高さを有する山形状をなしていることが肝要であり、具体的な山形形状としては上記実施例の断面Ｖ字状のみならず、断面Ｕ字状や断面矩形状にしてもよく、軸方向からの投影形状も三角形（扇形）に限らず、台形にしてもよい。
（４）第２工程（成形工程）および第３工程（平坦化工程）で実施する打出し成形加工および平坦化加工は、素材の特質（例えばスプリングバック）を考慮して加工ストロークが適宜決定されることは勿論である。

（５）第３工程（平坦化工程）で実施する平坦化加工で、上記実施例のごとく突出部１６を板厚内に収まるように平坦化して薄肉部１５を形成した場合には、コアシート１０は板厚方向の両面が全面にわたって平面状態になるため、コアシート１０の螺旋状巻取り作業の際に突出部１６が巻取り障害となるのを防ぐことができる点で有用であるが、突出部１６の一部を積極的に突出させて有効活用するようにしてもよい。例えば、第３工程では、突出部１６に対し、山折り部分１６ａの一部が板厚より突出したままの状態で平坦化を完了することによって、薄肉部１５を形成するとともに、続く第４工程において、コアシート１０を螺旋状に巻取るにあたり、山折り部分１６ａの突出部分が上下に重なるコアシート１０で凹凸嵌合することで、積層コア１の巻回層相互間の位置決めを行えるようにする。かくすることにより、突出部１６の一部を、積層コア１における各巻回層の積層位置のズレを抑制する位置決め要素として積極的にかつ有効活用して、積層コア１を高品質に作製することができる。
（６）実施例２、４において、コアシート１０の向きを反転させて、突出部１６の頂点側に倣いガイド３５が位置するように、突出部１６に対するローラ３４と倣いガイド３５との配置を逆転させてもよい。

（７）以上の実施形態では、本発明を自動車用交流発電機（オルタネータ）の固定子鉄心に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、鉄心素材として磁性板からなる帯状のコアシートが用いられる固定子鉄心を持つ回転電機、例えば高電圧駆動モータに適用し、同様の作用効果を奏することができる。

以上詳述してきた本発明方法の特徴点および特記すべき作用効果を、特許請求の範囲に記載の各請求項（特に請求項２〜請求項１３）の手段にしたがって要約列挙すれば、次の通りである。

〔特徴点１＝請求項２の手段〕
請求項１に記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程（平坦化工程）では、突出部１６を山形状の頂点側（山折り部分１６ａ）とその裾野の円周方向の両側に位置する基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）との３箇所で挟持しつつコアシート１０の板厚方向から押圧するにあたり、コアシート１０の送り方向に沿って前記３箇所のコアシート１０の板厚方向における挟持間隔を順次狭めることで、突出部１６を徐々に平坦化していくことを特徴としている（各実施例）。
上記手段によれば、突出部１６を小さい加工荷重でしかも連続して円滑に平坦化することができる。

〔特徴点２＝請求項３の手段〕
請求項１または２に記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程では、突出部１６の平坦化によりヨーク部１３の外周側を円周方向に伸長させることで、コアシート１０を前記ティース部１１側が内周側となるように湾曲状に変形させることを特徴としている（各実施例）。
上記手段によれば、この湾曲状変形をコアシート１０の螺旋状巻取りに有効活用して、積層コア１を効率的に作製することができる。

〔特徴点３＝請求項４の手段〕
請求項３に記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程では、コアシート１０を積層コア１の積層方向に傾けさせながら湾曲状に変形させることを特徴としている（例えば、実施例３）。
上記手段によれば、湾曲状に変形したコアシート１０の周回を軸方向にずらすことができるため、コアシート１０の衝突や折損などを防ぎ、高品質の積層コア１を良好に作製することができる。

〔特徴点４＝請求項５の手段〕
請求項１〜４のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程では、突出部１６を山折り部分１６ａが板厚内に収容されるまで押圧変形させることによって、薄肉部１５を形成することを特徴としている（例えば、実施例１、２）。
上記手段によれば、突出部１６がコアシート１０の螺旋状巻取り時に巻取り障害になることがなく、積層コア１を円滑にかつ高品質に作製することができる。
〔特徴点５＝請求項６の手段〕
請求項１〜４のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程では、突出部１６に対し、山折り部分１６ａの一部が板厚より突出したままの状態で平坦化を完了することによって、薄肉部１５を形成するとともに、第４工程では、コアシート１０を螺旋状に巻取る際に、上下に重なるコアシート１０が、山折り部分１６ａの突出部分で凹凸嵌合することによって、積層コア１の巻回層相互間の位置決めを行うことを特徴としている（変形例５）。
上記手段によれば、突出部１６の一部を、積層コア１における各巻回層の積層位置のズレを抑制するための位置決め要素として積極的に有効活用して、積層コア１を高品質に作製することができる。

〔特徴点６＝請求項７の手段〕
請求項１〜６のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程では、突出部１６を、山折り部分１６ａおよび谷折り部分１６ｂ、１６ｃが残留するように平坦化することを特徴としている（実施例１、２）。
上記手段によれば、突出部１６を形成する折曲げ部分を残すことにより、この折曲げ部分の形状効果によってコアシート１０自体の平坦化後の剛性や形状を安定化することができ、積層コア１の真円度を高めることができる。また、突出部１６の一部を残留させることは加工硬化度合を低減して、磁気特性としての磁気抵抗の増加を抑制することができる。
〔特徴点７＝請求項８の手段〕
請求項７に記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、谷折り部分１６ｂ、１６ｃが厚肉部１４と薄肉部１５との境界線を形成し、山折り部分１６ａが薄肉部１５内で径方向に伸びる筋金を形成していることを特徴としている（各実施例）。
上記手段によれば、コアシート１０には厚肉部１４と薄肉部１５とが交互に位置し板厚の薄い薄肉部１５で脆弱になりがちな基本構造を、谷折り部分１６ｂ、１６ｃと山折り部分１６ａとの形状効果によって強化し、コアシート１０自体の軸方向（積層方向）への曲がり強度を向上することができる。

〔特徴点８＝請求項９の手段〕
請求項１〜８のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第２工程（成形工程）で突出部１６を成形する領域は、ティース部（１１）の配列位置に対応していることを特徴としている（各実施例）。
上記手段によれば、ヨーク部１３において、磁束密度はティース部１１近傍よりスロット部１２近傍の方が相対的に高くなるために、ティース部１１の背後に薄肉部１５を存在させることにより、スロット部１２背後のヨーク部分を厚肉部１４とし、磁束密度が高くなるスロット部１２背後の部位の有効磁路断面積を最大限に活用することができる。
なお、ティース部１１の背後の有効磁路面積に余裕がある場合には、薄肉部１５の径方向の幅Ｐをヨーク部１３の径方向幅Ｑと同等以上にしてもよい。

〔特徴点９＝請求項１０の手段〕
請求項１〜９のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、薄肉部１５は、内径側部分より外径側部分の方が円周方向長が大なる「ハ」の字形状の凹部１５ａをなしていることを特徴としている（各実施例）。
上記手段によれば、凹部１５ａによって積層コア１の外周に凹所Ｍが形成されるが、たとえこの凹所Ｍに雨水が浸入したとしても、凹所Ｍ自体外周縁で広角的に開口するため、排水性がよく、積層コア１の発錆を抑制することができる。

〔特徴点１０＝請求項１１の手段〕
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程は、一対の径の異なるローラ３１、３２でコアシート１０を挟持しつつ板厚方向から前記突出部１６を押圧することで、突出部１６を平坦化するものであり、一対のローラ３１、３２のうち、径の小さいローラ３１を突出部１６の頂点側に位置させるとともに、径の大きいローラ３２を突出部１６の基点側に位置させることを特徴としている（例えば、実施例１）。
上記手段によれば、平坦化工程を、大小一対のローラ３１、３２という簡単な設備を用いて実施することができる。
〔特徴点１１＝請求項１２の手段〕
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程は、回転するローラ３４と固定の倣いガイド３５とでコアシート１０を挟持しつつ板厚方向から前記突出部１６を押圧することで、突出部１６を平坦化するものであり、ローラ３４を突出部１６の頂点側に位置させるとともに、倣いガイド３５を突出部１６の基点側に位置させることを特徴としている（例えば、実施例３、４）。
上記手段によれば、平坦化工程を、ローラ３４と倣いガイド３５とからなる簡単な設備で実施することができる。
〔特徴点１２＝請求項１３の手段〕
請求項１１または１２に記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、コアシート１０を挟持するローラ３１、３２、３４および倣いガイド３５の挟持面は円錐形状をなしていることを特徴としている（例えば、実施例３、４）。
上記手段によれば、簡単な構成で、上記特徴点３のごとくコアシート１０を軸方向に傾けることができる。

１…積層コア、１０…コアシート、１１…ティース部、１２…スロット部、１３…ヨーク部、１４…厚肉部、１５…薄肉部、１６…突出部、１６ａ…山折り部分（頂点側）、１６ｂ、１６ｃ…谷折り部分（基点側）、ＡＣＧ…自動車用交流発電機（回転電機）、Ｄ…固定子コイル、Ｅ…固定子鉄心。

Claims (13)

1. 鉄心素材として磁性板からなる帯状のコアシート（１０）が用いられ、内周側に固定子コイル（Ｄ）を巻装するためのティース部（１１）およびスロット部（１２）を有する円筒状の積層コア（１）で構成され、前記積層コア（１）の各巻回層の外周側には、前記コアシート（１０）の板厚と同等の厚みを有する厚肉部（１４）と、塑性変形加工により前記コアシート（１０）の板厚より薄く形成された薄肉部（１５）とが、円周方向に交互に位置するように配列されている、回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法であって、
   長さ方向の一方側に前記ティース部（１１）および前記スロット部（１２）を有するとともに、長さ方向の他方側に前記ティース部（１１）および前記スロット部（１２）を所定のピッチで連結するヨーク部（１３）を有するように、前記コアシート（１０）を作製する第１工程と、
   前記ヨーク部（１３）で、かつ前記積層コア（１）の各巻回層の外周側に位置する領域において、板厚方向の一方側に向かって径方向に突出し、内径側部分より外径側部分の方が大なる突出高さを有する山形状の突出部（１６）を、前記コアシート（１０）の長手方向に所定間隔で複数成形する第２工程と、
   前記突出部（１６）を板厚方向の他方側に向かって変形させて前記突出部（１６）を平坦化することで、前記ヨーク部（１３）の外周側を円周方向に伸長するとともに板厚方向の肉厚を薄くして、前記薄肉部（１５）を形成する第３工程と、
   かくして得られた前記コアシート（１０）を、前記ヨーク部（１３）が外周側となるように螺旋状に巻取ることにより、前記積層コア（１）を円筒状に巻回形成する第４工程とを備え、
   前記第３工程では、前記コアシート（１０）を長さ方向に送りながら、前記突出部（１６）に対し、山形状の頂点側（山折り部分１６ａ）とその裾野の円周方向の両側に位置する基点側（谷折り部分１６ｂ、１６ｃ）との３箇所で挟持しつつ板厚方向から押圧していくことで、前記突出部（１６）を徐々に平坦化することを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
2. 請求項１に記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、前記突出部（１６）を前記３箇所で挟持しつつ板厚方向から押圧するにあたり、前記コアシート（１０）の送り方向に沿って前記３箇所の前記コアシート（１０）の板厚方向における挟持間隔を順次狭めることで、前記突出部（１６）を徐々に平坦化していくことを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、前記突出部(１６)の平坦化により前記ヨーク部（１３）の外周側を円周方向に伸長させることで、前記コアシート（１０）を前記ティース部（１１）側が内周側となるように湾曲状に変形させることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
4. 請求項３に記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、前記コアシート（１０）を前記積層コア（１）の積層方向に傾けさせながら湾曲状に変形させることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、前記突出部（１６）を前記山折り部分１６ａが板厚内に収容されるまで押圧変形させることによって、前記薄肉部（１５）を形成することを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
6. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、前記突出部(１６)に対し、前記山折り部分（１６ａ）の一部が板厚より突出したままの状態で平坦化を完了することによって、前記薄肉部（１５）を形成するとともに、
   前記第４工程では、前記コアシート（１０）を、前記ヨーク部（１３）が外周側となるように螺旋状に巻取る際に、前記山折り部分（１６ａ）の突出部分が上下に重なる前記コアシート（１０）で凹凸嵌合して前記積層コア（１）の巻回層相互間の位置決めを行うことを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、前記突出部（１６）を、前記山折り部分（１６ａ）および前記谷折り部分（１６ｂ、１６ｃ）が残留するように平坦化することを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
8. 請求項７に記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記谷折り部分（１６ｂ、１６ｃ）が前記厚肉部（１４）と前記薄肉部（１５）との境界線を形成し、前記山折り部分（１６ａ）が前記薄肉部（１５）内で径方向に伸びる筋金を形成していることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第２工程で前記突出部（１６）を成形する前記領域は、前記ティース部（１１）の配列位置に対応していることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
    前記薄肉部（１５）は、内径側部分より外径側部分の方が円周方向長が大なる「ハ」の字形状の凹部（１５ａ）をなしていることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
    前記第３工程は、一対の径の異なるローラ（３１、３２）で前記コアシート（１０）を挟持しつつ板厚方向から前記突出部（１６）を押圧することで、前記突出部（１６）を平坦化するものであり、
    前記一対のローラ（３１、３２）のうち、径の小さいローラ（３１）を前記突出部（１６）の頂点側に位置させるとともに、径の大きいローラ（３２）を前記突出部（１６）の基点側に位置させることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
12. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
    前記第３工程は、回転するローラ（３４）と固定の倣いガイド（３５）とで前記コアシート（１０）を挟持しつつ板厚方向から前記突出部（１６）を押圧することで、前記突出部（１６）を平坦化するものであり、
    前記ローラ（３４）を前記突出部（１６）の頂点側に位置させるとともに、前記倣いガイド（３５）を前記突出部（１６）の基点側に位置させることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
13. 請求項１１または１２に記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
    前記コアシート（１０）を挟持する前記ローラ（３１、３２、３４）および前記倣いガイド（３５）の挟持面は円錐形状をなしていることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
    
    

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