JP2017093074A - 積層体、回転機、積層方法および積層体製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザーによる切断を可能としながら複数の板状部材を適切にカシメ積層することができる技術を提供する。【解決手段】レーザーにより、第１の板状部材Ｅ１、Ｅ２および第２の板状部材Ｆ１、Ｆ２のカシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成し、その後、カシメ突部形成領域を、厚さ方向に沿って一方側から他方側に押圧することによってカシメ突部４０を形成する。その後、カシメ凹部形成領域を切断してカシメ凹部５０を形成する。第１の板状部材Ｅ１、Ｅ２と第２の板状部材Ｆ１、Ｆ２では、カシメ突部４０の配設位置とカシメ凹部５０の配設位置が互い違いとなっている。第１の板状部材Ｅ１のカシメ凹部５０に第２の板状部材Ｆ１のカシメ突部４０を圧入し、第２の板状部材Ｆ１のカシメ凹部５０に第１の板状部材Ｅ２のカシメ突部を圧入し、第１の板状部材Ｅ２のカシメ凹部５０に第２の板状部材Ｆ２のカシメ突部４０を圧入する。【選択図】図９

Description

本発明は、複数の板状部材を積層する積層技術に関し、特に、レーザーによる切断を可能としながら複数の板状部材を適切にカシメ積層することができる技術に関する。

回転機の固定子や回転子等は、板状部材を積層した積層体により構成されている。このような積層体では、板状部材を積層しただけでは積層された板状部材がずれるため、積層された板状部材を固定する必要がある。
従来、積層された板状部材を固定する方法としては、一般的には、カシメ突部を用いてカシメ積層する方法が用いられている。例えば、電磁鋼板等を金型により所定形状に打ち抜いて板状部材を形成する際に、板状部材にカシメ突部を形成する。カシメ突部は、板状部材のカシメ突部形成領域の中央部分を、厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧し、厚さ方向に沿った他方側の面から突出させることによって形成される。この時、カシメ突部形成領域の、厚さ方向に沿った一方側の面によってカシメ凹部が形成される。すなわち、カシメ突部を形成する際にカシメ凹部も形成される。そして、圧入等により、一方の板状部材に形成されたカシメ突部を他方の板状部材に形成されたカシメ凹部に嵌合させることによって、複数の板状部材を固定しながら積層する。
ここで、電磁鋼板等を打ち抜いて板状部材を形成するには、高価な金型が必要である。
そこで、高価な金型を不要とするために、電磁鋼板等をレーザーによって切断して板状部材を形成する方法が考えられる。例えば、レーザーによって、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成し、その後、カシメ突部形成領域の中央部分を、厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧し、厚さ方向に沿った他方側の面から突出させることによって厚さ方向に沿った他方側にカシメ突部を形成するとともに、厚さ方向に沿った一方側にカシメ凹部を形成する。
しかしながら、レーザーによって、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成すると、幅が約０．１ｍｍの切断線が形成される。このため、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿ってレーザーにより切断線を形成した後に、カシメ突部の中央部分を押圧してカシメ突部を形成した場合、カシメ突部の幅が、カシメ凹部の開口の幅より狭くなる。この場合、一方の板状部材に形成されたカシメ突部を他方の板状部材に形成されたカシメ凹部に噛み合わせることができないため、積層された板状部材を強固に固定することができない。
したがって、電磁鋼板等をレーザーによって切断して形成した板状部材を積層して積層体を構成する場合には、積層した複数の板状部材を固定する方法として、例えば、特許文献１に開示されているような、複数の板状部材を溶接する方法が用いられている。

特開２０１３−２１９９４７号公報

積層した複数の板状部材を固定する方法として、複数の板状部材を溶接する方法を用いた場合には、溶接による熱歪み等が発生するため、積層体の寸法精度を高めるには限界がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、レーザーによる切断を可能としながら複数の板状部材を適切にカシメ積層することができる技術を提供することを目的とする。

第一の発明は、複数の板状部材を積層した積層体に関する。
本発明の積層体は、積層される２つの板状部材のうちの第１の板状部材に形成されたカシメ凹部に、第２の板状部材に形成されたカシメ突部が、圧入等により嵌合されてカシメ積層されることによって形成される。
第１の板状部材は、厚さ方向に沿った両側の面を連通し、カシメ突部が嵌合されるカシメ凹部として用いられる貫通孔を有している。第１の板状部材は、好適には、レーザーにより電磁鋼板等を切断することによって形成される。また、貫通孔は、好適には、レーザーにより、第１の板状部材の貫通孔形成領域を切断することによって形成される。
第２の板状部材は、厚さ方向に沿った一方側の面に開口を有している。そして、カシメ突部は、第２の板状部材に形成された開口の一部に連設されているとともに、第２の板状部材の、厚さ方向に沿った他方側の面から突出している。本発明では、カシメ突部の幅は、開口の幅より小さい。第２の板状部材は、好適には、レーザーにより電磁鋼板等を切断することによって形成される。また、カシメ突部は、好適には、レーザーにより、第２の板状部材のカシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成し、切断線が形成されたカシメ突部形成領域を、厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧して厚さ方向に沿った他方側の面から突出させることによって形成される。第２の板状部材の、厚さ方向に沿った他方側の面からのカシメ突部の突出長さは、第１の板状部材の厚さより長く、好適には、第２の板状部材の厚さの約２倍〜３倍の長さに設定される。なお、好適には、第１の板状部材の厚さと第２の板状部材の厚さは等しい。
カシメ突部の幅およびカシメ凹部の幅は、圧入等によってカシメ突部をカシメ凹部に嵌合させた場合にカシメ突部の外周面とカシメ凹部の内周面が当接する箇所の間隔を表す。カシメ突部およびカシメ凹部の形状は、カシメ突部をカシメ凹部に嵌合させることによって、カシメ突部とカシメ凹部が噛み付く適宜の形状に設定される。
本発明では、積層される２つの板状部材のうちの第１の板状部材にカシメ突部を形成し、第２の板状部材に、カシメ突部が嵌合されるカシメ凹部として、厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔を形成しているため、レーザーによる切断を可能としながら第１の板状部材と第２の板状部材を適切にカシメ積層することができる。これにより、金型等を用いることなく、容易に積層体を構成することがきる。
第一の発明の異なる形態では、カシメ突部は、Ｖ字形状を有し、また、カシメ凹部は、四角形状の断面を有している。Ｖ字形状のカシメ突部は、好適には、長方形形状のカシメ突部形成領域を、対向する長辺の中央部を結ぶ線を折り線として折り曲げることによって形成される。また、カシメ凹部の断面は、好適には、長方形形状に形成される。
本形態では、カシメ突部とカシメ凹部を、簡単な構成で、確実に噛み付けることができる。
第一の発明の他の異なる形態では、カシメ凹部の幅が、カシメ突部の幅より狭く設定されている。
本形態では、カシメ突部をカシメ凹部に圧入することによって、カシメ突部とカシメ凹部を噛み付けることができる。
第一の発明の他の異なる形態では、第１の板状部材には、カシメ凹部とともにカシメ突部が形成され、第２の板状部材には、カシメ突部とともにカシメ凹部が形成されている。第２の板状部材のカシメ突部およびカシメ凹部は、第１の板状部材の、カシメ凹部およびカシメ突部が形成された箇所と対向する箇所に形成されている。すなわち、第１の板状部材と第２の板状部材には、カシメ突部およびカシメ凹部が互い違いに形成されている。
本形態では、複数の板状部材を、簡単に、且つ確実に積層することができる。また、積層される第１の板状部材と第２の板状部材にカシメ突部とカシメ凹部が互い違いに形成されているため、荷重バランスがよい積層体を構成することができる。
第二の発明は、回転機に関する。
本発明の回転機は、固定子と、固定子に空隙を介して回転可能に配置された回転子を備えている。固定子および回転子は、複数の板状部材を積層した積層体により構成されている。そして、固定子および回転子のうちの少なくとも一方の積層体として、前述した積層体のいずれかが用いられている。本発明の回転機は、電動機や発電機として構成することができる。
固定子を構成する積層体に関しては、カシメ突部およびカシメ凹部は、好適には、ヨークの、ティース部に対応する箇所あるいは周方向に隣接するティース部の間の周方向中央の箇所に形成される。また、回転子を構成する積層体に関しては、カシメ突部およびカシメ凹部は、好適には、主磁極のｄ軸近傍あるいは補助磁極のｑ軸近傍の箇所であって、回転子の外周側の箇所に形成される。
本発明の回転機は、前述した積層体と同様の効果を有している。
第三の発明は、第１の板状部材と第２の板状部材を積層する積層方法に関する。
本発明は、カシメ凹部形成工程、切断線形成工程、カシメ突部形成工程および積層工程を備えている。
カシメ凹部形成工程では、第１の板状部材に対して、厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔を形成する。貫通孔は、カシメ突部が嵌合されるカシメ凹部として用いられる。好適には、貫通孔は、レーザーにより、第１の板状部材のカシメ凹部形成領域を切断することによって形成される。
切断線形成工程では、第２の板状部材に対して、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って、レーザーにより切断線を形成する。好適には、長方形形状を有するカシメ突部形成領域の長辺に沿って切断線を形成する。
カシメ突部形成工程では、切断線が形成された第２の板状部材のカシメ突部形成領域に対して、厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧力を印加して、第２の板状部材の、厚さ方向に沿った他方側の面から突出するカシメ突部を形成する。好適には、長方形形状を有するカシメ突部形成領域の、対向する長辺の中央部を結ぶ線に沿った箇所を、厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧し、厚さ方向に沿った他方側の面から突出させる。ここで、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿った切断線をレーザーによって形成した場合には、カシメ突部の幅は、カシメ突部形成領域の幅より狭くなる。
積層工程では、第２の板状部材に形成されたカシメ突部を第１の板状部材に形成されたカシメ凹部に圧入等により嵌合させることによって、第１の板状部材と第２の板状部材を積層する。
本発明では、レーザーによる切断を可能としながら第１の板状部材と第２の板状部材を適切にカシメ積層することができる。
第四の発明は、積層された複数の板状部材により構成される積層体を製造する積層体製造方法に関する。
本発明は、カシメ凹部形成工程、切断線形成工程、カシメ突部形成工程および積層工程を備えている。
カシメ凹部形成工程では、板状部材に対して、当該板状部材の厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔を形成する。貫通孔は、カシメ突部が嵌合されるカシメ凹部として用いられる。好適には、貫通孔は、レーザーにより、板状部材のカシメ凹部形成領域を切断することによって形成される。
切断線形成工程では、板状部材に対して、レーザーにより、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成する。好適には、長方形形状を有するカシメ突部形成領域の長辺に沿って切断線を形成する。
カシメ突部形成工程では、切断線が形成された板状部材のカシメ突部形成領域に対して、板状部材の厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧力を印加して、板状部材の厚さ方向に沿った他方側の面から突出するカシメ突部を形成する。好適には、長方形形状を有するカシメ突部形成領域の、対向する長辺の中央部を結ぶ線に沿った箇所を、厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧し、厚さ方向に沿った他方側の面から突出させる。
積層工程では、複数の板状部材を積層する。
本発明では、積層される第１〜第３の板状部材に対してカシメ凹部形成工程、切断線形成工程およびカシメ突部形成工程を実行することによって、第１〜第３の板状部材にカシメ凹部およびカシメ突部を形成する。好適には、カシメ突部およびカシメ凹部は、積層される一方の板状部材と他方の板状部材におけるカシメ突部およびカシメ凹部の配設位置が互い違いになるように形成される。そして、積層工程では、第１の板状部材に形成されたカシメ凹部に第２の板状部材に形成されたカシメ突部を嵌合させ、また、第２の板状部材に形成されたカシメ凹部に第３の板状部材に形成されたカシメ突部を嵌合させることによって、第１〜第３の板状部材を積層する。
本発明では、レーザーによる切断を可能としながら、複数の板状部材を適切にカシメ積層した積層体を製造することができる。

本発明では、レーザーによる切断を可能としながら複数の板状部材を適切にカシメ積層することができる。

レーザーにより、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成する動作を説明する図である。 切断線が形成されたカシメ突部形成領域を押圧してカシメ突部を形成する動作を説明する図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 カシメ凹部を示す図である。 カシメ突部をカシメ凹部に嵌合させる動作を説明する図である。 本発明の回転機の一実施形態の概略構成を示す図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 回転機の一実施形態で用いられている、板状部材のカシメ積層方法の概要を説明する図である。 回転機の一実施形態を構成する固定子の一実施形態を説明する図である。 回転機の一実施形態を構成する固定子の他の実施形態を説明する図である。 回転機の一実施形態を構成する回転子の一実施形態を説明する図である。 回転機の一実施形態を構成する回転子の他の実施形態を説明する図である。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本明細書では、「軸方向」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、回転子（回転軸）の回転中心を通る回転中心線の方向を示す。「周方向」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸方向に直角な断面でみて、回転中心を中心とする円周方向を示す。「径方向」という記載は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸方向に直角な断面でみて、回転中心を通る方向を示す。

先ず、本発明の概要を、図１〜図６を参照して説明する。
なお、図１は、レーザーにより、第１の板状部材のカシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成する切断線形成工程を説明する図であり、図２は、カシメ突部形成領域を押圧してカシメ突部を形成するカシメ突部形成工程を説明する図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図５は、第２の板状部材にカシメ凹部を形成するカシメ凹部形成工程を説明する図である。図６は、第１の板状部材と第２の板状部材を積層する積層工程を説明する図である。
また、以下で説明する実施形態では、回転機の固定子や回転子を構成する積層体について説明するため、電磁鋼板等の軟磁性材料により形成される、厚さＤを有する板状部材が用いられている。

先ず、切断線形成工程を、図１を参照して説明する。
積層される２つの板状部材のうちの一方の第１の板状部材Ａのカシメ突部形成領域１０の外周縁の一部に沿って切断線２１および２２を形成する。カシメ突部形成領域１０の形状としては、適宜の形状に設定することができる。図１では、長辺の長さＬ、短辺の長さＷ１の長方形形状を有するカシメ突部形成領域１０が設定されている。そして、長方形形状のカシメ突部形成領域１０の、対向する長辺に沿って切断線２１および２２が形成される。
本発明では、切断線２１および２２は、レーザーによって形成される。
ここで、切断線２１および２２をレーザーによって形成すると、切断線２１および２２の幅ｓが約０．１ｍｍとなる。すなわち、レーザーにより、対向する長辺に沿って切断線２１および２２を形成した後のカシメ突部形成領域１０の幅Ｗ２は、切断線２１および２２が形成される前の幅Ｗ１より、切断線２１および２２の幅ｓ分だけ狭く（短く）なり、［Ｗ２＝Ｗ１−２×ｓ］となる。

次に、カシメ突部形成工程を、図２〜図４を参照して説明する。
切断線２１および２２が形成された状態で、ベンドパンチ３０を用いて、カシメ突部形成領域１０を、第１の板状部材Ａの厚さ方向に沿った一方側から他方側（図２の上方側から下方側）に押圧する。ベンドパンチ３０は、当接面３１および３２を有する三角形状の突部を有しているため、カシメ突部形成領域１０は、ベンドパンチ３０の当接面３１および３２によって押圧される。
これにより、カシメ突部形成領域１０が折り線４０Ａ、４０Ｂおよび４０Ｃの箇所で折り曲げられ、折り線４０Ｃの両側の突部形成片４１および４２からなるＶ字形状のカシメ突部４０が形成される。突部形成片４１および４２は、突部形成面４１ａおよび４２ａ、凹部形成面４１ｂおよび４２ｂ、側面４１ｃと４１ｄおよび４２ｃと４２ｄを有している。突部形成面４１ａおよび４２ａによりカシメ突部４０の突面が形成され、凹部形成面４１ｂおよび４２ｂにより凹部４０ａが形成される。
なお、カシメ突部形成領域１０が第１の板状部材Ａの厚さ方向に沿って一方側から他方側に押圧されることによって、第１の板状部材Ａの、厚さ方向に沿った一方側に開口１０ａが形成される。開口１０ａは、切断線２１および２２により形成された壁部２１ａおよび２２ａと、折り線４０Ａおよび４０Ｂにより形成される。開口１０ａは、凹部４０ａと連通している。すなわち、カシメ突部４０は、折り線４０Ａおよび４０Ｂの箇所で開口１０ａに連設されている。
図２に示されているように、カシメ突部４０を形成する突部形成片４１および４２の突部形成面４１ａおよび４２ａは、第１の板状部材Ａの、厚さ方向に沿った他方側の面に連設され、また、凹部形成面４１ｂおよび４２ｂは、第１の板状部材Ａの、厚さ方向に沿った一方側の面に連設されている。すなわち、開口１０ａおよび凹部４０ａは、本発明の「板状部材の、厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔」に対応しない。
ここで、前述したように、切断線２１および２２がレーザーによって形成されているため、図３に示されているように、カシメ突部４０の幅Ｗ２は、開口１０ａの幅（壁部２１ａと２２ａの間の間隔）Ｗ１より、切断線２１および２２の幅ｓの分だけ狭くなる（短くなる）。
カシメ突部４０は、後述する他方の第２の板状部材Ｂのカシメ凹部５０に、圧入等によって嵌合される。このため、カシメ突部４０の突出長さ（第１の板状部材Ａの、厚さ方向に沿った他方側の面から突出している長さ）Ｔは、カシメ凹部５０が形成されている第２の板状部材Ｂの厚さＤより長く設定される。好適には、厚さＤの約２倍〜３倍に設定される。なお、好適には、積層される第１の板状部材Ａと第２の板状部材Ｂは同じ厚さの電磁鋼板等により形成される。すなわち、第１の板状部材Ａの厚さと第２の板状部材Ｂの厚さは等しく設定される。

次に、カシメ凹部形成工程を、図５を参照して説明する。
積層される２つの板状部材のうちの他方の第２の板状部材Ｂのカシメ凹部形成領域を切断してカシメ凹部５０を形成する。これにより、カシメ凹部５０は、第２の板状部材Ｂの、厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔として形成される。カシメ凹部形成領域の形状は、カシメ突部４０と噛み付け可能な適宜の形状に形成される。図２に示すカシメ突部４０は、長方形形状のカシメ突部形成領域１０を押圧してＶ字形状に形成されているため、図５に示すカシメ凹部形成領域は、長辺の長さがＬ、短辺の長さ（幅）がＷ３の長方形形状に設定されている。なお、カシメ凹部形成領域の短辺の長さＷ３は、カシメ突部４０の幅Ｗ２より少し狭く設定される。これにより、カシメ突部４０は、圧入等によりカシメ凹部５０に嵌合される。
カシメ凹部５０が、本発明の「板状部材の、厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔」に対応する。
本発明では、レーザーにより、第２の板状部材Ｂのカシメ凹部形成領域を切断することによってカシメ凹部５０を形成する。レーザーによりカシメ凹部形成領域を切断する場合には、レーザーによる切断線が幅を有することを考慮して切断する。

次に、積層工程を、図６を参照して説明する。
第１の板状部材Ａと第２の板状部材Ｂを積層する場合には、第２の板状部材Ｂに形成されたカシメ凹部５０に、第１の板状部材Ａに形成されたカシメ突部４０を、圧入等により嵌合させる。これにより、カシメ突部４０を形成する突部形成片４１および４２の側壁４１ｃ、４１ｄおよび４２ｃ，４２ｄがカシメ凹部５０を形成する側壁５０ａおよび５０ｂと噛み付けられ、第１の板状部材Ａと第２の板状部材Ｂが固定された状態で積層される。

本発明の回転機の一実施形態を、図７、図８を参照して説明する。図７は、永久磁石電動機１００の概略構成を示す図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
永久磁石電動機１００は、固定子１１０と、固定子１１０に対して回転可能に配置されている回転子１５０により構成されている。

固定子１１０は、複数の板状部材を積層した積層体からなる固定子コア１２０により構成されている。好適には、板状部材は、レーザーにより電磁鋼板等を切断することによって形成される。固定子コア１２０を構成する板状部材には、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０が形成されている。そして、複数の板状部材は、一方の板状部材のカシメ突部１３０を他方の板状部材のカシメ凹部１４０に圧入等により嵌合させることによってカシメ積層されている。板状部材をカシメ積層する方法は、後述する。
固定子コア１２０は、図８に示されているように、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延在するヨーク１２１と、ヨーク１２１から径方向に沿って回転中心Ｏ側に延在するティース１２２を有している。ティース１２２は、径方向に沿って延在するティース基部１２３と、ティース基部１２３の回転中心Ｏ側に連設され、周方向に沿って延在するティース先端部１２４により形成されている。ティース先端部１２４の回転中心Ｏ側には、ティース先端面１２４ａが形成されている。ティース先端面１２４ａは、固定子１１０（固定子コア１２０）の内周面に対応する。
周方向に隣接するティース１２２によりスロット１２５が形成されている。スロット１２５内には、固定子巻線１２６が挿入されている。

回転子１５０は、複数の板状部材を積層した積層体からなる回転子コア１６０により構成されている。好適には、板状部材は、レーザーにより電磁鋼板等を切断することによって形成される。回転子コア１６０を構成する板状部材には、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０が形成されている。そして、複数の板状部材は、一方の板状部材のカシメ突部１７０を他方の板状部材のカシメ凹部１８０に圧入等により嵌合させることによってカシメ積層されている。板状部材をカシメ積層する方法は、後述する。
回転子コア１６０の内周面１６２により形成される回転軸挿入孔には、回転軸１６５が圧入等により挿入されている。
回転子コア１６０は、図８に示されているように、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って主磁極と補助磁極が交互に配置されている。
各主磁極には磁石挿入孔１６３が形成され、磁石挿入孔１６３には永久磁石１６４が挿入されている。磁石挿入孔１６３は、主磁極のｄ軸（回転中心Ｏと主磁極の周方向中心を結ぶ線）と交差する方向に延在している。磁石挿入孔１６３および永久磁石１６４の形状、数や配設位置等は、適宜変更可能である。

次に、本実施形態の永久磁石電動機１００で用いている板状部材の積層方法について説明する。先ず、本実施形態で用いている板状部材の積層方法の概要を、図９を参照して説明する。なお、図９は、第１の板状部材Ｅ１、Ｅ２と第２の板状部材Ｆ１、Ｆ２を積層する動作が示している。
第１の板状部材Ｅ１、Ｅ２および第２の板状部材Ｆ１、Ｆ２それぞれに、カシメ突部４０およびカシメ凹部５０が形成されている。カシメ突部４０およびカシメ凹部５０を形成する方法としては、前述した方法（図１〜図４）を用いることができる。
本実施形態では、第１の板状部材Ｅ１、Ｅ２と第２の板状部材Ｆ１、Ｆ２に、カシメ突部４０およびカシメ凹部５０が互い違いに形成されている。すなわち、第２の板状部材Ｆ１、Ｆ２は、第１の板状部材Ｅ１、Ｅ２の、カシメ突部４０およびカシメ凹部５０が形成されている箇所に対応する箇所に、カシメ凹部５０およびカシメ突部４０が形成されている。

第１の板状部材（Ｅ１、Ｅ２）と第２の板状部材（Ｆ１、Ｆ２）は、以下のようにして積層される。
先ず、第１の板状部材（Ｅ１）に形成されているカシメ凹部５０に、第２の板状部材（Ｆ）に形成されているカシメ突部４０を圧入等により嵌合させることによって、第１の板状部材（Ｅ１）に第２の板状部材（Ｆ１）を積層する。
次に、第２の板状部材（Ｆ１）に形成されているカシメ凹部５０に、第１の板状部材（Ｅ２）に形成されているカシメ突部４０を圧入等により嵌合させることによって、第２の板状部材（Ｆ１）に第１の板状部材（Ｅ２）を積層する。
次に、第１の板状部材（Ｅ２）に形成されているカシメ凹部５０に、第２の板状部材（Ｆ２）に形成されているカシメ突部４０を圧入等により嵌合させることによって、第２の板状部材（Ｆ２）を第１の板状部材（Ｅ２）に積層する。
これにより、第１の板状部材（Ｅ１、Ｅ２）と第２の板状部材（Ｆ１、Ｆ２）は、固定された状態で積層される。また、積層される２つの板状部材のうちの一方の板状部材（例えば、第１の板状部材（Ｅ１、Ｅ２））におけるカシメ突部４０およびカシメ凹部５０の配設位置と、他方の板状部材（例えば、第２の板状部材（Ｆ１、Ｆ２））におけるカシメ突部４０およびカシメ凹部５０の配設位置が互い違いとなっているため、荷重バランスが良い積層体を構成することができる。

次に、複数の板状部材を積層した積層体からなる固定子コア１２０の第１の実施形態を、図１０を参照して説明する。図１０には、第１の板状部材（１２０Ｋ１、１２０Ｋ２）と第２の板状部材（１２０Ｌ１）が積層された状態が示されている。
第１の板状部材（１２０Ｋ１、１２０Ｋ２）および第２の板状部材（１２０Ｌ１）には、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０が形成されている。
本実施形態では、カシメ突部１３０として、図２に示されているＶ字形状を有するカシメ突部４０が用いられ、カシメ凹部１４０として、図５に示されている断面が長方形形状を有するカシメ凹部５０が用いられている。
また、本実施形態では、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０は、各板状部材（１２０Ｋ１、１２０Ｋ２、１２０Ｌ１）の、ヨーク１２１に対応する箇所であって、ティース１２２に対応する箇所に形成されている。さらに、カシメ突部１３０とカシメ凹部１４０は、周方向に沿って並んだ位置に、周方向に沿って延在するように形成されている。
なお、第１の板状部材（１２０Ｋ１、１２０Ｋ２）と第２の板状部材（１２０Ｌ１）では、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０の配設位置が互い違いとなっている。
カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０を、ヨーク１２１に対応する箇所であって、ティース１２２に対応する箇所に、周方向に沿って延在するように形成することによって、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０の存在による、ティース１２２を流れる磁束の減少を抑制することができる。

固定子コア１２０の第２の実施形態を、図１１を参照して説明する。図１１には、第１の板状部材（１２０Ｍ１、１２０Ｍ２）と第２の板状部材（１２０Ｎ１）が積層された状態が示されている。
第１の板状部材（１２０Ｍ１、１２０Ｍ２）および第２の板状部材（１２０Ｎ１）には、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０が形成されている。
本実施形態は、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０の配設位置が、図１０に示した実施形態と異なっている。すなわち、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０は、各板状部材（１２０Ｍ１、１２０Ｍ２、１２０Ｎ１）の、ヨーク１２１に対応する箇所であって、周方向に隣接するティース１２２の間の周方向中央の箇所に形成されている。さらに、カシメ突部１３０とカシメ凹部１４０は、周方向に沿って並んだ位置に、周方向に沿って延在するように形成されている。
なお、第１の板状部材（１２０Ｍ１、１２０Ｍ２）と第２の板状部材（１２０Ｎ１）では、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０の配設位置が互い違いとなっている。
カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０を、ヨーク１２１に対応する箇所であって、周方向に隣接するティース１２２の間の周方向中央の箇所に、周方向に沿って延在するように形成することによって、カシメ突部１３０およびカシメ凹部１４０の存在による、ヨーク１２１を流れる磁束の減少を抑制しながら、複数の板状部材を確実に固定することができる。

次に、複数の板状部材を積層した積層体からなる回転子コア１６０の第１の実施形態を、図１２を参照して説明する。図１２には、第１の板状部材（１６０Ｐ１、１６０Ｐ２）と第２の板状部材（１６０Ｑ１）が積層された状態が示されている。
第１の板状部材（１６０Ｐ１、１６０Ｐ２）および第２の板状部材（１６０Ｑ１）には、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０が形成されている。
本実施形態では、カシメ突部１７０として、図２に示されているＶ字形状を有するカシメ突部４０が用いられ、カシメ凹部１８０として、図５に示されている断面が長方形形状を有するカシメ凹部５０が用いられている。
また、本実施形態では、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０は、各板状部材（１６０Ｐ１、１６０Ｐ２、１６０Ｑ１）の、ｄ軸近傍の（好適には、ｄ軸と交差する）箇所であって、外周側（好適には、磁石挿入孔１６３より外周側）の箇所に形成されている。さらに、カシメ突部１７０とカシメ凹部１８０は、径方向に沿って並んだ位置に、径方向に沿って延在するように形成されている。
なお、第１の板状部材（１６０Ｐ１、１６０Ｐ２）と第２の板状部材（１６０Ｑ１）では、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０の配設位置が互い違いとなっている。
カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０を、ｄ軸近傍の箇所であって、外周側の箇所に、径方向に沿って延在するように形成した場合、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０の存在により、リラクタンストルクに寄与する磁束が流れ難くなるため、リラクタンストルクは減少する。一方、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０の存在により、マグネットトルクに寄与する磁束が逃げ難くなるため、マグネットトルクは増大する。その結果、通電進み角が小さくなって力率が高くなり、効率が向上する。

回転子コア１６０の第２の実施形態を、図１３を参照して説明する。図１３には、第１の板状部材（１６０Ｒ１、１６０Ｒ２）と第２の板状部材（１６０Ｓ１）が積層された状態が示されている。
第１の板状部材（１６０Ｒ１、１６０Ｒ２）および第２の板状部材（１６０Ｓ１）には、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０が形成されている。
本実施形態は、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０の配設位置が、図１２に示した実施形態と異なっている。すなわち、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０は、回転中心Ｏと補助磁極の周方向中心を結ぶｑ軸近傍の（好適には、ｑ軸と交差する）箇所であって、外周側の箇所に形成されている。さらに、カシメ突部１７０とカシメ凹部１８０は、径方向に沿って並んだ位置に、径方向に沿って延在するように形成されている。
なお、第１の板状部材（１６０Ｒ１、１６０Ｒ２）と第２の板状部材（１６０Ｓ１）では、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０の配設位置が互い違いとなっている。
カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０を、ｑ軸近傍の箇所であって、外周側の箇所に、径方向に沿って延在するように形成した場合、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０の存在により、ｑ軸を介して短絡される磁石の磁束が流れ難くなる。これにより、ｑ軸を介して短絡される磁石の磁束が減少し、マグネットトルクが増加する。

なお、カシメ突部１７０およびカシメ凹部１８０は、ｄ軸近傍の箇所およびｑ軸近傍の箇所の双方に形成することもできる。
この場合、回転子コア１６０の強度を高めることができ、振動や騒音の発生を抑制することができる。

本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、本発明の要旨を変化しない範囲内で、種々の変更、追加、削除が可能である。
実施形態では、長方形形状を有するカシメ突部形成領域の対向する長辺の中央部を結ぶ箇所を押圧することによって形成されたＶ字形状を有するカシメ突部と、長方形形状の断面を有するカシメ凹部を用いたが、カシメ突部やカシメ凹部の形状はこれに限定されない。
積層される第１の板状部材と第２の板状部材に、カシメ突部およびカシメ凹部を、カシメ突部およびカシメ凹部の配設位置が第１の板状部材と第２の板状部材で互い違いになるように形成したが、カシメ凹部およびカシメ突部の配設位置は適宜設定可能である。また、少なくとも、積層される一方の第１の板状部材にカシメ突部が形成され、他方の第２の板状部材にカシメ凹部が形成されていればよい。
固定子コアや回転子コアを構成する板状部材におけるカシメ突部やカシメ凹部の数、配設位置、配設方向等は、適宜変更可能である。
本発明は、第１の板状部材と第２の板状部材を積層する積層方法として構成することもできる。
本発明は、複数の板状部材を積層した積層体を製造する積層体製造方法として構成することもできる。
実施形態では、永久磁石電動機について説明したが、本発明は、永久磁石電動機以外の種々の電動機として構成することができ、さらに、電動機以外の回転機、例えば、発電機として構成することもできる。
実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせ用いることもできる。

１０ カシメ突部形成領域
１０ａ 開口
２１、２２ 切断線
２１ａ、２２ａ 壁部
３０ ベンドパンチ
３１、３２ 当接面
４０ カシメ突部
４０ａ 凹部
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 曲げ線
４１、４２ 突部形成片
４１ａ、４２ａ 突部形成面
４１ｂ、４２ｂ 凹部形成面
４１ｃ、４１ｄ、４２ｃ、４２ｄ 側面
５０ 貫通孔（カシメ凹部）
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ 壁部
１００ 永久磁石電動機
１１０ 固定子
１２０ 固定子コア
１２０Ｋ１、１２０Ｌ１、１２０Ｋ２、１２０Ｍ１、１２０Ｎ１、１２０Ｍ２ 板状部材
１２１ ヨーク
１２２ ティース部
１２３ ティース基部
１２４ ティース先端部
１２４ａ ティース先端面
１２５ スロット
１３０ カシメ突部
１４０ 貫通孔（カシメ凹部）
１２６ 固定子巻線
１５０ 回転子
１６０ 回転子コア
１６０Ｐ１、１６０Ｑ１、１６０Ｐ２、１６０Ｒ１、１６０Ｓ１、１６０Ｒ２ 板状部材
１６１ 外周面
１６２ 内周面
１６３ 磁石挿入孔
１６４ 永久磁石
１６５ 回転軸
１７０ カシメ突部
１８０ 貫通孔（カシメ凹部）

Claims (7)

1. 積層された複数の板状部材により構成され、積層された２つの板状部材のうちの第１の板状部材に形成されたカシメ凹部に、積層された２つの板状部材のうちの第２の板状部材に形成されたカシメ凸部が嵌合されている積層体であって、
   前記カシメ凹部は、前記第１の板状部材の、厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔であり、
   前記第２の板状部材は、厚さ方向に沿った一方側の面に開口を有し、
   前記カシメ突部は、前記第２の板状部材に形成された前記開口に連設されているとともに、前記第２の板状部材の、厚さ方向に沿った他方側の面から突出しており、
   前記カシメ突部の幅は、前記開口の幅より狭いことを特徴とする積層体。
2. 請求項１に記載の積層体であって、
   前記カシメ突部は、Ｖ字形状を有し、
   前記カシメ凹部は、四角形状の断面を有していることを特徴とする積層体。
3. 請求項１または２に記載の積層体であって、
   前記カシメ凹部の幅は、前記カシメ突部の幅より狭いことを特徴とする積層体。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の積層体であって、
   前記第１の板状部材には、前記カシメ凹部および前記カシメ突部が形成されており、
   前記第２の板状部材には、前記第１の板状部材の、前記カシメ凹部および前記カシメ突部が形成された箇所と対向する箇所にそれぞれ前記カシメ突部および前記カシメ凹部が形成されていることを特徴とする積層体。
5. 固定子と、固定子に空隙を介して配置された回転子を備え、前記固定子および前記回転子は、複数の板状部材を積層した積層体により構成されている回転機であって、
   前記固定子および前記回転子の少なくとも一方は、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の積層体により構成されていることを特徴とする回転機。
6. 第１の板状部材と第２の板状部材を積層する積層方法であって、
   第１の板状部材に対して、前記第１の板状部材の厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔をカシメ凹部として形成するカシメ凹部形成工程と、
   第２の板状部材に対して、レーザーにより、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成する切断線形成工程と、
   前記切断線が形成された前記第２の板状部材の前記カシメ突部形成領域に対して、前記第２の板状部材の厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧力を印加して、前記第２の板状部材の厚さ方向に沿った他方側の面から突出するカシメ突部を形成するカシメ突部形成工程と、
   前記第１の板状部材に形成された前記カシメ凹部に前記第２の板状部材に形成された前記カシメ突部を嵌合させることによって、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材を積層する積層工程を備えることを特徴とする積層方法。
7. 積層された複数の板状部材により構成される積層体を製造する積層体製造方法であって、
   板状部材に対して、当該板状部材の厚さ方向に沿った両側の面を連通する貫通孔をカシメ凹部として形成するカシメ凹部形成工程と、
   板状部材に対して、レーザーにより、カシメ突部形成領域の外周縁の一部に沿って切断線を形成する切断線形成工程と、
   前記切断線が形成された前記板状部材の前記カシメ突部形成領域に対して、前記板状部材の厚さ方向に沿った一方側から他方側に押圧力を印加して、前記板状部材の厚さ方向に沿った他方側の面から突出するカシメ突部を形成するカシメ突部形成工程と、
   板状部材を積層する積層工程を備え、
   積層される第１の板状部材、第２の板状部材および第３の板状部材に対して前記カシメ凹部形成工程、前記切断線形成工程および前記カシメ突部形成工程を実行することによって、前記第１の板状部材、前記第２の板状部材および前記第３の板状部材に前記カシメ凹部および前記カシメ突部を形成し、
   前記積層工程では、前記第１の板状部材に形成された前記カシメ凹部に前記第２の板状部材に形成された前記カシメ突部を嵌合させ、また、前記第２の板状部材に形成された前記カシメ凹部に前記第３の板状部材に形成された前記カシメ突部を嵌合させることによって、前記第１の板状部材、前記第２の板状部材および前記第３の板状部材を積層することを特徴とする積層体製造方法。

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