JP2015162909A - 回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】コア片の間隔を拡大して、巻線の作業性を改善することでき、かつ、コア片同士の連結を低コストにて実現することができる回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機を提供する。【解決手段】第一コア部材の隣接するコア片１３のバックヨーク部１４同士を凸部１６および凹部１７より回転電機１００の外周側Ｄにて結合する結合部２５が形成され、軸方向Ｃの第一コア部材２１のコア片１３の凸部１６および第二コア部材２３のコア片１３の凸部１６には、これらを軸方向Ｃに連結するとともに回動する回動部１１が形成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、コア片の間隔を拡大して、巻線の作業性を改善することでき、かつ、コア片同士の連結を低コストにて実現することができる回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機に関するものである。

従来の回転電機の積層鉄心では、コア部材の長手方向に長尺の穴部を形成する。このことにより、嵌合される突起部はそれぞれ穴部に沿って長尺分だけ移動することができる。このため、各コア片の間隔を拡大させることが可能となる。さらに、巻線の作業性を向上させることができるものである。また、コア片同士をピン部材で連結する。このことにより、鉄心の回動が容易となり、鉄心の組立精度の向上を図ることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開平２０００−２０１４５８号公報

従来の回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機は、コア片の突起部を嵌合させるコア片の穴部の長さはコア片の重なりあう部分の形状によって制約を受ける。巻線の作業性を改善するために、コア片の間隔をさらに広げるためには、コア片の重なりあう部分の形状を変更する必要があった。この場合、コア片の磁気特性が変わるため、回転電機特性の再評価などが必要となり開発のコストが増大するという問題点があった。また、コア片同士をピン部材で連結する場合、ピン部材の材料コストや連結工程の加工コストなどコストが増えるという問題点があった。

この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、コア片の間隔を拡大して、巻線の作業性を改善することでき、かつ、コア片同士の連結を低コストにて実現することができる回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機を提供することを目的とする。

この発明の回転電機の積層鉄心は、
回転電機の周方向の一端部が前記周方向に対して凸部に、他端部が前記周方向に対して凹部にそれぞれ形成されたバックヨーク部と、
前記バックヨーク部から前記回転電機の内周側に突出して形成された磁極ティース部とを有する板状の複数のコア片が、
前記バックヨーク部の前記凸部と前記バックヨーク部の前記凹部とが当接されるとともに環状に配列され、
前記回転電機の軸方向に複数積層され形成された回転電機の積層鉄心であって、
前記軸方向の積層において、
環状に配列された複数の前記コア片の前記凸部が前記回転電機の回転方向と同一方向に配列された第一コア部材と、
環状に配列された複数の前記コア片の前記凸部が前記回転電機の回転方向と逆方向に配列された第二コア部材とが交互に複数積層され、
前記第一コア部材の少なくとも１つまたは前記第二コア部材の少なくとも１つには、隣接する前記コア片の前記バックヨーク部同士を前記凸部および前記凹部より前記回転電機の外周側にて結合する結合部が形成され、
前記軸方向の少なくとも１組の前記第一コア部材の前記コア片および前記第二コア部材の前記コア片には、一方の前記コア片の前記凸部と、他方の前記コア片の前記凸部とを前記軸方向に連結するとともに回動する回動部が形成されているものである。

また、この発明のステータは、
上記に記載の回転電機の積層鉄心において、
前記磁極ティース部に装着されたインシュレータと、
前記インシュレータを介して巻装された駆動コイルとが形成されたものである。

また、この発明の回転電機は、
円筒のハウジングと、
前記ハウジング内に固定された上記に記載のステータと、
前記ステータの環状内に配設され前記ハウジングに回転可能に保持されたロータとを備えたものである。

この発明の回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機は、上記のように構成されているため、
コア片の間隔を拡大して、巻線の作業性を改善することでき、かつ、コア片同士の連結を低コストにて実現することができる。

この発明の実施の形態１における回転電機の積層鉄心の一部を示す平面図である。 図１に示した回転電機の積層鉄心を用いた回転電機の構成を示す平面図および部分拡大図である。 図１に示した回転電機の積層鉄心の構成を示す平面図である。 図１に示した回転電機の積層鉄心の構成を示す斜視図である。 図３に示した回転電機の積層鉄心の分割状態を示す平面図である。 図１に示した回転電機の積層鉄心の第一コア部材の構成を示す平面図である。 図６に示した第一コア部材を示す拡大平面図である。 図１に示した回転電機の積層鉄心の第三コア部材の構成を示す平面図である。 図８に示した第三コア部材を示す拡大平面図である。 図１に示した回転電機の積層鉄心の第二コア部材の構成を示す平面図である。 図１０に示した第二コア部材を示す拡大平面図である。 図５に示した回転電機の製造方法を示す斜視図である。 図５に示した回転電機の製造方法を示す斜視図である。 図５に示した回転電機の製造方法を示す斜視図である。 図５に示した回転電機の製造方法を示す平面図である。 図５に示した回転電機の製造方法を示す平面図である。 図１４に示した回転電機の積層鉄心の構成を示す平面図である。 図１７に示した回転電機のＸ−Ｘ断面位置の構成を示す断面図である。 図１７に示した回転電機のＸ−Ｘ断面位置の構成を示す断面図である。 図１７に示した回転電機のＸ−Ｘ断面位置の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態２による回転電機の積層鉄心の回動部の詳細を示す平面図である。 図２１に示した回転電機の積層鉄心の第一コア部材の構成を示す平面図である。 図２１に示した回転電機の積層鉄心の第三コア部材の構成を示す平面図である。 図２１に示した回転電機の積層鉄心の第二コア部材の構成を示す平面図である。 図２１に示した回転電機の積層鉄心のＹ−Ｙ断面位置の構成を示す断面図である。 図２１に示した回転電機の積層鉄心のＹ−Ｙ断面位置の構成を示す断面図である。 図２１に示した回転電機の積層鉄心のＹ−Ｙ断面位置の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態２により他の回転電機の積層鉄心の図２１に示した回転電機の積層鉄心のＹ−Ｙ断面の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態３による回転電機の積層鉄心の回動部の詳細を示す平面図である。 図２９に示した回転電機の積層鉄心の第一コア部材の構成を示す平面図である。 図２９に示した回転電機の積層鉄心の第三コア部材の構成を示す平面図である。 図２９に示した回転電機の積層鉄心の第二コア部材の構成を示す平面図である。 図２９に示した回転電機の積層鉄心のＺ−Ｚ断面位置の構成を示す断面図である。 図２９に示した回転電機の積層鉄心のＺ−Ｚ断面位置の構成を示す断面図である。 図２９に示した回転電機の積層鉄心のＺ−Ｚ断面位置の構成を示す断面図である。 図２９に示した回転電機の積層鉄心の他の例の示す第三コア部材の構成を示す平面図である。 図２９に示した回転電機の積層鉄心の他の例を示す第二コア部材の構成を示す平面図である。

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における回転電機の積層鉄心の一部を示す平面図である。図２は図１に示した回転電機の積層鉄心にて構成された回転電機の平面図および部分拡大図である。図３は図１に示した回転電機の積層鉄心の構成を示す平面図である。図４は図１に示した回転電機の積層鉄心の構成を示す斜視図である。図５は図３に示した回転電機の積層鉄心の分割状態を示す平面図である。図６は図１に示した回転電機の積層鉄心の第一コア部材のプレス加工状態の構成を示す平面図である。図７は図６に示した第一コア部材のコア片の一部を示す拡大平面図である。

図８は図１に示した回転電機の積層鉄心の第三コア部材のプレス加工状態の構成を示す平面図である。図９は図８に示した第三コア部材のコア片の一部を示す拡大平面図である。図１０は図１に示した回転電機の積層鉄心の第二コア部材のプレス加工状態の構成を示す平面図である。図１１は図１０に示した第二コア部材のコア片の一部を示す拡大平面図である。図１２から図１４は図５に示した回転電機の製造方法を示す斜視図である。図１５および図１６は図５に示した回転電機の製造方法を示す平面図である。図１７は図１４に示した回転電機の積層鉄心の一部を示す拡大平面図である。この図は、図１４に示すように、回動爪部が軸方向に屈折される前であり、積層鉄心が回動する前の直線状態を示すものである。図１８から図２０は図５に示した回転電機の製造方法における図１７のＸ−Ｘ断面位置の構成を示す断面図である。

図において、回転電機１００は、ハウジング１と、ステータ２と、ロータ６とにて構成されている。ハウジング１は円筒にて形成されている。ステータ２は環状にて形成され、ハウジング１内に固定されている。ロータ６は、ステータ２の環状内に配置され、ステータ２内にて回転可能となるようにハウジング１に保持されている。さらに、ロータ６は、その外周部に固定された複数の永久磁石７を備えている。ステータ２は、積層鉄心３と、インシュレータ５と、駆動コイル４とにて構成されている。インシュレータ５は、積層鉄心３に装着されている。駆動コイル４は、インシュレータ５に巻回され形成されている。

回転電機１００は、図５に示すように、２つの（複数）の円弧状の積層鉄心３にて形成されている。１つの積層鉄心３は、複数（この例では９個）のコアブロック１２にて形成されている。積層鉄心３は、複数のコアブロック１２が互いに回動可能に連結して構成されている（以下に、詳細を示す）。コアブロック１２は、複数のコア片１３を回転電機１００の軸方向Ｃに積層して構成されている。コア片１３は、バックヨーク部１４と磁極ティース部１５とが板状の磁性材料にて形成されている。バックヨーク部１４は、回転電機１００の周方向Ａの一端部が周方向Ａに対して凸部１６が、他端部が周方向Ａに対して凹部１７がそれぞれ形成されている。磁極ティース部１５は、バックヨーク部１４から回転電機１００の内周側Ｂに突出して形成されている。

また、コア片１３には、軸方向Ｃにおいて積層連結するための抜きかしめ部１９が、凸部１６および凹部１７が形成されている以外の箇所、ここでは、磁極ティース部１５に１箇所、バックヨーク部１４に２箇所に形成されている。そして、複数の積層鉄心３にて、複数のコア片１３が、バックヨーク部１４の凸部１６とバックヨーク部１４の凹部１７とが当接される環状に形成されている。環状に配列された複数のコア片１３の凸部１６が回転電機１００の回転方向Ａ１と同一方向に配列された第一コア部材としての第一コア部材２１および第三コア部材２２と、環状に配列された複数のコア片１３の凸部１６が回転電機１００の回転方向Ａ１と逆方向Ａ２に配列された第二コア部材２３とが交互に複数積層されている。

ここでは、軸方向Ｃの下端側から順に第一コア部材２１、第二コア部材２３、第三コア部材２２、第二コア部材２３の組み合わせが４回積層され、その上に、第三コア部材２２、第二コア部材２３の組み合わせが２回積層されている（図１８参照）。第一コア部材２１は、隣接するコア片１３のバックヨーク部１４同士を凸部１６および凹部１７より回転電機１００の外周側Ｄにて結合する結合部２５が形成されている。

この結合部２５は、図２（ｂ）に示すように、剛性が他の箇所と比較して弱くなる弱剛性箇所３１、３２を、他の箇所の幅寸法より幅寸法が細く、バックヨーク部１４に接する箇所に弱剛性箇所３１を、結合部２５の中央箇所に弱剛性箇所３２をそれぞれ形成している。尚、弱剛性箇所３１、３２は、幅寸法を細くして形成する例を示したが、これに限られることはなく、例えば、厚み方向を薄くして形成することも考えられる。但し、プレスにて製造する場合には、幅寸法を変更する方が容易に対応することが可能である。

さらに、軸方向Ｃの第一コア部材２１のコア片１３の凸部１６と、第二コア部材２３のコア片１３の凸部１６とを軸方向Ｃに連結するとともに回動する回動部１１がそれぞれ形成されている。これら回動部１１は、第二コア部材２３のコア片１３の凸部１６に形成された回動穴部２８と、第一コア部材２１のコア片１３の凸部１６に形成され軸方向Ｃに屈折され回動穴部２８に挿入された回動爪部１８とにて形成されている。また、第三コア部材２２のコア片１３の凸部１６には、回動爪部１８が挿入可能な回動穴部２０が形成されている。よって、この第三コア部材２２に形成された回動穴部２０は回動部１１の一部として形成される。

上記のように構成された実施の形態１の回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機の製造方法について説明する。まず、第一コア部材２１、第二コア部材２３、第三コア部材２２がそれぞれプレス加工にて形成される。第一コア部材２１は、図６および図７に示すように、隣接するコア片１３同士を接続する結合部２５がバックヨーク部１４に形成されている。この結合部２５は、隣接するコア片１３の凸部１６と凹部１７とが当接しない距離を保つように形成されている。そして、各コア片１３の凸部１６には、軸方向Ｃに屈折する前の状態の、回動爪部１８がそれぞれ形成されている。また、第三コア部材２２は、図８および図９に示すように、結合部２５が形成されておらず、各コア片１３は分離して形成されている。そして、各コア片１３の凸部１６には、回動爪部１８が挿入可能な回動穴部２８がそれぞれ形成されている。

これら第一コア部材２１および第三コア部材２２は、回転電機１００の回転方向Ａ１に凸部１６が向くように形成されている第一コア部材としてのものである。また、第二コア部材２３は、図１０および図１１に示すように、結合部２５が形成されておらず、各コア片１３は分離して形成されている。そして、各コア片１３の凸部１６には、回動爪部１８が挿入可能な回動穴部２０がそれぞれ形成されている。このように各コア部材２１、２２、２３（各コア片１３）は、材料を軽減するために、直線状にプレス成形にて形成されている。

次に、図１２に示すように、これら各コア部材２１、２２、２３を回転電機１００の軸方向Ｃに積層させていく。積層の順番は、軸方向Ｃの下端側から順に、第一コア部材２１、第二コア部材２３、第三コア部材２２、第二コア部材２３の組み合わせが４回積層され、その上に、第三コア部材２２、第二コア部材２３の組み合わせが２回積層されている。この積層においては、第二コア部材２３と第三コア部材２２とは隣り合うコア片１３の位置が定まらない。このため、第二コア部材２３と第三コア部材２２とは抜きかしめ部１９でコア片１３を積層し、第一コア部材２１と固定することにより位置を定めている。そして、上記に示したように各コア部材２１、２２、２３は、直線状に形成されているため、積層後も直線状に形成されるものである。

また、各磁極ティース部１５が平行になるように直線状に展開しているため、各コア片１３の磁気的特性を均一化できて、効率やトルク脈動などの特性向上を図ることができる。この後、図示は省略するが、積層鉄心３の各コア片１３の磁極ティース部１５にインシュレータ５を装着し、当該インシュレータ５を介して駆動コイル４を巻装してもよい。この場合、隣接する各コア片１３の磁極ティース部１５同士の間隔が大きく離反しているため、駆動コイル４が巻装しやすくなる。

次に、図１３および図１５に示すように、これら積層された各コア部材２１、２２、２３の隣接するコア片１３の凸部１６と凹部１７とを当接させるために、第一コア部材２１に形成された結合部２５を回転電機１００の軸方向Ｃの上方側に対して変形させ、各コア部材２１、２２、２３の隣接するコア片１３を回転電機１００の周方向Ａに対して近づける。そして、最終的に、図１４および図１６に示すように、各コア部材２１、２２、２３の隣接するコア片１３の凸部１６と凹部１７とを当接させる。この際、図１７および図１８に示すように、回動爪部１８と、回動穴部２０と、回動穴部２８とは、軸方向Ｃにおいて、同一位置に配置されることとなる。

次に、図１９に示すように、回動爪部１８を治具３５を用いて、軸方向Ｃに押し上げて屈折させ、回動穴部２０、２８内に回動爪部１８を挿入する。そして、最終的に、図２０に示すように、全ての回動爪部１８を軸方向Ｃに押し上げられて屈折し、回動穴部２０、２８に挿入され、回動部１１がそれぞれ形成される。次に、各回動部１１を回動の中心として、積層鉄心３を回動させ、図３および図４に示すように、２個の積層鉄心３にて環状に形成する。次に、インシュレータ５および駆動コイル４が形成された環状の積層鉄心３はステータ２として、ハウジング１内に設置され、ステータ２内にはロータ６が配置され、回転電機１００が構成される。

上記のように構成された実施の形態１の回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機によれば、プレス加工したコア片を後工程で正規の位置に組立てて回転可能な状態で連結することにより、コア片の重なりあう部分の形状を変更しなくとも、コア片間の間隔が大きくできる。よって、駆動コイルの巻線作業性がよくなり製造コストを低減できる。また、駆動コイルの巻線密度が向上するため、回転電機の性能が向上する。

また、プレス加工後、コア片の凸部の回動爪部は軸方向にまだ変形されておらず、位置決めする際においては抵抗がない。そのため、コア片間の間隔を縮める工程が簡便となり、回転電機の製造コストを低減できる。さらに、位置決め精度を良好に保つことができるため回転電機の性能が向上する。

また、隣り合うコア片を間隔を隔てて一体化する結合部を設けることにより、コア片の回動穴部にコア片の回動爪部を挿入していない場合でも、コア片がバラバラにならないためコア片をハンドリングしやすくできる。
また、軸方向および周方向のコア片間を回動可能な回動部にて連結するため、従来のようにピン部材を用いることなく隣り合う軸方向および周方向のコア片間を連結できるため、製造コストを低減できる。

さらに、この回動部は、コア片の一部を変形して形成されているため、連結部材が不要になって、製造コストを低減できる。
コア片同士を一体化する結合部はステータの外径よりも内側に配置されている。そのため、ステータをハウジングに固定するときに、結合部の除去工程が不要となって、回転電機のコストを低減できる。
コア片同士を一体化する結合部には弱剛性箇所が設けられている。
そのため、連結位置決め工程において結合部を曲げるための荷重を小さくでき、製造コストを低減できる。
また、結合部の曲がる位置を制御でき、製造設備の簡素化による製造コスト低減ができる。

尚、上記実施の形態１においては、第一コア部材のコア片の凸部に回動爪部を形成する例を示したが、これに限られることはなく、第三コア部材のコア片の凸部に回動爪部を形成することも可能である。さらに、回動爪部の軸方向への屈折する長さを変更すれば、第一コア部材および第三コア部材の両方に回動爪部を形成することも可能である。
また、上記実施の形態１においては、回動部は、第二コア部材のコア片の凸部に形成された回動穴部と、第一コア部材のコア片の凸部に形成され軸方向に屈折され回動穴部に挿入された回動爪部とにて形成する例を示したが、これに限られることはなく、第一コア部材に回動穴部、第二コア部材に回動爪部を形成してもよい。

また、上記実施の形態１においては、結合部を第一コア部材に形成する例を示したが、これに限られることはなく、第二コア部材において、隣接するコア片のバックヨーク部同士を凸部および凹部より回転電機の外周側にて結合する結合部を形成してもよい。
また、上記実施の形態１においては、積層鉄心の軸方向の上層側に、回動部を備えない構成を示しているが、これに限られることはなく、第三コア部材と同様の構成において、回動爪部を追加する構成の他コア部材を形成して、上層側の第三コア部材を他コア部材に変更して、回動爪部を軸方向に屈折させ、第二コア部材の回動穴部に挿入して回動部を備えるようにしてもよい。

また、上記実施の形態１においては、回動爪部または回動穴部をすべてのコア片に設けている例を示しているが、これに限られることはなく、コア片を環状に形成するための回動が可能であればよく、必ずしもすべてのコア片に設ける必要は無い。
また、上記実施の形態１においては、回動爪部を、軸方向の上方に屈折させる例を示したが、これに限られることはなく、回動爪部と回動穴部との積層箇所を適宜設定すれば、回動爪部を軸方向の下方に屈折させて回動穴部に挿入して回動部を形成してもよい。

また、上記実施の形態１においては、結合部を除去する工程を設けない場合について示したが、これに限られることはなく、積層鉄心を環状に形成した後に結合部を除去してもよい。
また、上記実施の形態１においては、２個の積層鉄心を組み合わせて１つの積層鉄心を構成する例を示したが、これに限られることはなく、１つの積層鉄心は分割せず一体で構成したり、または、３個以上の積層鉄心を組み合わせて１つの積層鉄心を構成してもよい。
尚、これらのことは以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。

実施の形態２．
図２１はこの発明の実施の形態２による回転電機の積層鉄心の詳細を示す平面図である。この図は、上記実施の形態１の図１７と同様に、図１４に示すように、回動爪部１８が軸方向Ｃに屈折される前であり、積層鉄心３が回動する前の直線状態を示すものである。図２２は、図２１に示した回転電機の積層鉄心の第一コア部材の構成を示す平面図である。図２３は、図２１に示した回転電機の積層鉄心の第三コア部材の構成を示す平面図である。図２４は、図２１に示した回転電機の積層鉄心の第二コア部材の構成を示す平面図である。図２５から図２７は、図２１に示した回転電機の積層鉄心のＹ−Ｙ断面位置の構成を示す断面図である。

図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。第一コア部材２１のコア片１３および第二コア部材２３のコア片１３には、一方のコア片１３の凸部１６と、他方のコア片１３の凸部１６とを軸方向Ｃに連結するとともに回動しない回動止部３６が形成されている。これら回動止部３６は、第二コア部材２３のコア片１３の凸部１６に形成された回動止穴部４４と、第一コア部材２１のコア片１３の凸部１６に形成され軸方向Ｃに屈折され回動止穴部４４に挿入された回動止爪部４２とにて形成されている。また、第三コア部材２２のコア片１３の凸部１６には、回動止爪部４２が挿入可能な回動止穴部４６が形成されている。よって、この第三コア部材２２に形成された回動止穴部４６は回動止部３６の一部として形成される。

上記のように構成された実施の形態２の回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機の製造方法について説明する。まず、上記実施の形態１と同様に、第一コア部材２１、第二コア部材２３、第三コア部材２２がそれぞれプレス加工にて形成される。本実施の形態においては新たに、第一コア部材２１には、図２２に示すように、コア片１３の凸部１６に、回動止爪部４２がそれぞれ形成されている。また、第三コア部材２２は、図２３に示すように、コア片１３の凸部１６に、回動止穴部４６がそれぞれ形成される。また、第二コア部材２３は、図２４に示すように、各コア片１３の凸部１６には、回動止爪部４２が挿入可能な回動止穴部４４がそれぞれ形成される。

そして、上記実施の形態１と同様に、各コア部材２１、２２、２３は図２５に示すように積層される。そして、図２６に示すように、回動爪部１８を治具を用いて、軸方向Ｃに押し上げて屈折させ、回動穴部２０、２８内に回動爪部１８を挿入し回動部１１がそれぞれ形成される。次に、各回動部１１を回動の中心として、積層鉄心３を回動させ、上記実施の形態１と同様に、図３および図４に示すように、２個の積層鉄心３にて環状に形成する。すると、図２１の状態では、回動止爪部４２と、回動止穴部４４とは軸方向Ｃにおいて異なる位置に形成されているものの、積層鉄心３が環状に形成されることにより、回動止爪部４２と回動止穴部４４とは軸方向Ｃにおいて同一位置となる。尚、回動止穴部４６は当然のことながら、これらと軸方向Ｃにおいて同一位置となる。

次に、図２７に示すように、回動止爪部４２を治具（図示せず）を用いて、軸方向Ｃに押し上げて屈折させ、回動止穴部４４、４６内に回動止爪部４２を挿入し回動止部３６がそれぞれ形成される。このように、回動する前には軸方向Ｃに対して異なる位置で、かつ、回動した後に、軸方向Ｃに対して同一位置となる回動止爪部４２および回動止穴部４４にて回動止部３６が形成されているため、回動された積層鉄心３の隣接するコア片１３同士は、この回動止部３６により回動止めされ、この位置にて固定される。そして、以下上記実施の形態１と同様の工程を経て回転電機１００を構成する。

上記のように構成された実施の形態２の回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、積層鉄心を回動部にて回動させ環状に形成した後に、回動止部にて回動を止めるため、隣り合うコア片同士の回動を固定できるため、重量の重い大型の回転電機を製造する場合にでも、溶接など他の固定工程を必要とすることなく、コア片を保持できる。よって、回転電機の製造コストを低減できる。また、コア片の位置決め精度が向上するため、回転電機の性能が向上する。

上記実施の形態２においては、回動爪部１８と回動止爪部４２とを軸方向Ｃに対して同一方向に屈折させる例を示したが、これに限られることはなく、例えば図２８に示すように、回動爪部１８と回動止爪部４２とを軸方向Ｃに対して異なる方向に屈折させることも可能である。このように構成すれば、軸方向Ｃに対して異なる方向に支持がされる箇所が形成されるため、コア片の保持がより一層安定的となる。また、このことは以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。

実施の形態３．
図２９はこの発明の実施の形態３による回転電機の積層鉄心の回動部の詳細を示す平面図である。この図は、上記実施の形態１の図１７と同様に、図１４に示すように、回動爪部１８が軸方向Ｃに屈折される前であり、積層鉄心３が回動する前の直線状態を示すものである。図３０は、図２９に示した回転電機の積層鉄心の第一コア部材の構成を示す平面図である。図３１は、図２９に示した回転電機の積層鉄心の第三コア部材の構成を示す平面図である。図３２は、図２９に示した回転電機の積層鉄心の第二コア部材の構成を示す平面図である。図３３から図３５は、図２９に示した回転電機の積層鉄心のＺ−Ｚ断面位置の構成を示す断面図である。

図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。第三コア部材２２のコア片１３および第二コア部材２３のコア片１３には、一方のコア片１３の凸部１６と、他方のコア片１３の凸部１６とを軸方向Ｃに連結するとともに回動しない回動止部３７が形成されている。回動止部３７は、第二コア部材２３のコア片１３の凸部１６に形成され回動止穴部５４と、第三コア部材２２のコア片１３の凸部１６に形成され軸方向Ｃに屈折され回動止穴部５４に挿入された回動止爪部５３とにて形成されている。また、第一コア部材２１のコア片１３の凸部１６には、回動止爪部５３が挿入可能な回動止穴部４８が形成されている。よって、この第一コア部材２１に形成された回動止穴部４８は回動止部３７の一部として形成される。

上記のように構成された実施の形態３の回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機の製造方法について説明する。まず、上記各実施の形態と同様に、第一コア部材２１、第二コア部材２３、第三コア部材２２がそれぞれプレス加工にて形成される。本実施の形態においては新たに、第三コア部材２２は、図３１に示すように、各コア片１３の凸部１６には、回動止爪部５３がそれぞれ形成される。また、第一コア部材２１には、図３０に示すように、コア片１３の凸部１６に、回動止爪部５３が挿入可能な回動止穴部４８がそれぞれ形成されている。また、第二コア部材２３は、図３２に示すように、コア片１３の凸部１６に、回動止爪部５３が挿入可能な回動止穴部５４がそれぞれ形成される。

そして、上記各実施の形態と同様に、各コア部材２１、２２、２３は図３３に示すように積層される。そして、図３４に示すように、回動爪部１８を治具を用いて、軸方向Ｃに押し上げて屈折させ、回動穴部２０、２８内に回動爪部１８を挿入し回動部１１がそれぞれ形成される。次に、各回動部１１を回動の中心として、積層鉄心３を回動させ、上記各実施の形態と同様に、図３および図４に示すように、２個の積層鉄心３にて環状に形成する。すると、図２９の状態では、回動止爪部５３と、回動止穴部５４とは軸方向Ｃにおいて異なる位置に形成されているものの、積層鉄心３が環状に形成されることにより、回動止爪部５３と回動止穴部５４とは軸方向Ｃにおいて同一位置となる。尚、回動止穴部４８は当然のことながら、これらと軸方向Ｃにおいて同一位置となる。

次に、図３５に示すように、回動止爪部５３を治具（図示せず）を用いて、軸方向Ｃに押し上げて屈折させ、回動止穴部４８、５４内に回動止爪部５３を挿入し回動止部３７がそれぞれ形成される。このように、回動する前には軸方向Ｃに対して異なる位置で、かつ、回動した後に、軸方向Ｃに対して同一位置となる回動止爪部５３および回動止穴部５４にて回動止部３７が形成されているため、回動された積層鉄心３の隣接するコア片１３同士は、この回動止部３７により回動止めされ、この位置にて固定される。そして、以下上記各実施の形態と同様の工程を経て回転電機１００を構成する。

上記のように構成された実施の形態３の回転電機の積層鉄心、ステータ、回転電機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、回動穴部および回動止穴部と、回動爪部および回動止爪部との形成されるコア片が異なるため、回動爪部および回動止爪部の強度が高くなり、隣接するコア片同士の固定強度を高めることができる。

尚、本実施の形態３においては、回動爪部および回動止爪部とをいずれも第一コア部材としての第一コア部材および第三コア部材にそれぞれ備える例を示したが、これに限られることはなく、図３６および図３７に示すように、第二コア部材２３のコア片１３の凸部１６に形成され軸方向Ｃに屈折され回動止穴部４８に挿入された回動止爪部５０と、第三コア部材２２のコア片１３の凸部１６には、回動止爪部５０が挿入可能な回動止穴部５２とを形成する。

よって、この第三コア部材２２に形成された回動止穴部５２は回動止部３７の一部として形成される。また、第一コア部材２１は図３０に示した場合と同様に形成され、回動止穴部４８に回動止爪部５０が挿入されることとなる。このように形成しても、回動爪部と回動止爪部とが異なるコア部材に形成されることとなるため、上記実施の形態３と同様の効果を奏することができる。

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ ハウジング、２ ステータ、３ 積層鉄心、４ 駆動コイル、
５ インシュレータ、６ ロータ、７ 永久磁石、１１ 回動部、１２ コアブロック、１３ コア片、１４ バックヨーク部、１５ 磁極ティース部、１６ 凸部、
１７ 凹部、１８ 回動爪部、１９ 抜きかしめ部、２０ 回動穴部、
２１ 第一コア部材、２２ 第三コア部材、２３ 第二コア部材、２５ 結合部、
２８ 回動穴部、３１ 弱剛性箇所、３２ 弱剛性箇所、３５ 治具、３６ 回動止部、３７ 回動止部、４２ 回動止爪部、４６ 回動止穴部、４４ 回動止穴部、
４８ 回動止穴部、５２ 回動止穴部、５０ 回動止爪部、５３ 回動止爪部、
５４ 回動止穴部、１００ 回転電機、Ａ 周方向、Ａ１ 回転方向、Ａ２ 逆方向、
Ｂ 内周側、Ｃ 軸方向、Ｄ 外周側。

Claims (11)

1. 回転電機の周方向の一端部が前記周方向に対して凸部に、他端部が前記周方向に対して凹部にそれぞれ形成されたバックヨーク部と、
   前記バックヨーク部から前記回転電機の内周側に突出して形成された磁極ティース部とを有する板状の複数のコア片が、
   前記バックヨーク部の前記凸部と前記バックヨーク部の前記凹部とが当接されるとともに環状に配列され、
   前記回転電機の軸方向に複数積層され形成された回転電機の積層鉄心であって、
   前記軸方向の積層において、
   環状に配列された複数の前記コア片の前記凸部が前記回転電機の回転方向と同一方向に配列された第一コア部材と、
   環状に配列された複数の前記コア片の前記凸部が前記回転電機の回転方向と逆方向に配列された第二コア部材とが交互に複数積層され、
   前記第一コア部材の少なくとも１つまたは前記第二コア部材の少なくとも１つには、隣接する前記コア片の前記バックヨーク部同士を前記凸部および前記凹部より前記回転電機の外周側にて結合する結合部が形成され、
   前記軸方向の少なくとも１組の前記第一コア部材の前記コア片および前記第二コア部材の前記コア片には、一方の前記コア片の前記凸部と、他方の前記コア片の前記凸部とを前記軸方向に連結するとともに回動する回動部が形成されている回転電機の積層鉄心。
2. 前記軸方向の複数組の前記第一コア部材および前記第二コア部材には、前記回動部がそれぞれ形成されている請求項１に記載の回転電機の積層鉄心。
3. 前記回動部は、
   一方の前記コア片の前記凸部に形成された回動穴部と、
   他方の前記コア片の前記凸部に形成され前記軸方向に屈折され前記回動穴部に挿入された回動爪部とにて形成されている請求項１または請求項２に記載の回転電機の積層鉄心。
4. 前記軸方向の少なくとも１組の前記第一コア部材の前記コア片および前記第二コア部材の前記コア片には、一方の前記コア片の前記凸部と、他方の前記コア片の前記凸部とを前記軸方向に連結するとともに回動しない回動止部が形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の積層鉄心。
5. 前記軸方向の複数組の前記第一コア部材および前記第二コア部材には、前記回動止部がそれぞれ形成されている請求項４に記載の回転電機の積層鉄心。
6. 前記回動止部は、
   一方の前記コア片の前記凸部に形成された回動止穴部と、
   他方の前記コア片の前記凸部には前記軸方向に屈折され前記回動止穴部に挿入された回動止爪部とにて形成されている請求項４または請求項５に記載の回転電機の積層鉄心。
7. 前記回動止部は、
   他方の前記コア片の前記凸部に形成された回動止穴部と、
   一方の前記コア片の前記凸部には前記軸方向に屈折され前記回動止穴部に挿入された回動止爪部とにて形成されている請求項４または請求項５に記載の回転電機の積層鉄心。
8. 前記回動部の前記軸方向の連結方向と、前記回動止穴部の前記軸方向の連結方向とが異なる方向にて形成されている請求項６または請求項７に記載の回転電機の積層鉄心。
9. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機の積層鉄心において、
   前記磁極ティース部に装着されたインシュレータと、
   前記インシュレータを介して巻装された駆動コイルとが形成されたステータ。
10. 請求項９に記載のステータは、
    前記結合部が除去され形成されているステータ。
11. 円筒のハウジングと、
    前記ハウジング内に固定された請求項９または請求項１０に記載のステータと、
    前記ステータの環状内に配設され前記ハウジングに回転可能に保持されたロータとを備えた回転電機。

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