JP2018121469A - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】単一のプレス工程で製造できる環状鉄心片列を積層して、分割積層鉄心の円周方向の両端部に凹凸部を形成する積層鉄心の製造方法を提供する。【解決手段】ヨーク２とティース３を備える複数個の分割鉄心片４を、ヨーク２の端部が互いに当接するように、円環状に配列して構成される環状鉄心片列１を積層して構成される積層鉄心の製造方法において、分割鉄心片４のヨーク２の形状は、環状鉄心片列１内で当該分割鉄心片４に隣接する分割鉄心片４のヨーク２の形状と異なるように構成されるとともに、分割鉄心片４の上に当該分割鉄心片４と同形の分割鉄心片４が積層されるように、一定枚数の環状鉄心片列１を積層する積層工程を、新たに積層される環状鉄心片列１の回転角度を直前の積層工程で積層された環状鉄心片列１に対して相対的に変更して、繰り返し実施することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の分割鉄心片を円環状に配列してなる環状鉄心片列を積層して製造される積層鉄心の製造方法に関するものである。
回転電機を構成する電機子を製造する場合に、複数の分割鉄心片を円環状に配列してなる環状鉄心片列を積層して、複数の分割積層鉄心を円環状に配列してなる積層鉄心を製造することが行われている。製造された積層鉄心は、分割積層鉄心毎に分解されて、分割積層鉄心のそれぞれに巻線が巻回される。そして、巻線が巻回された分割積層鉄心を、再度、結合すると、電機子が完成する。
特許文献１には、２種類の環状鉄心片列を、２枚ずつ交互に積層して、積層鉄心を製造する方法が記載されている。特許文献１に記載の製造方法によれば、一方の環状鉄心片列と他方の環状鉄心片列の間で、当該環状鉄心片列を構成する分割鉄心片の円周方向の端部の形状が異なるように構成される。その結果、分割積層鉄心の円周方向の両端には凹凸部が形成される（特許文献１，図４）。そして、積層鉄心を構成する複数の分割積層鉄心は、凹凸部を互いに噛み合せることによって互いに結合される。そのため、積層鉄心を積層装置から取り出す時に、積層鉄心の形が崩れ難い。また、分割積層鉄心に巻線を巻回して、分割積層鉄心を再結合した後においても、積層鉄心の形が崩れ難い。そのため、特許文献１に記載の方法で製造された積層鉄心を備える電機子は、従来品に比べて、機械的強度及び機械的信頼性が高くなるという長所を有している。
特開２００８−９２７７０号公報
特許文献１に記載の方法に使用されるプレス装置が備える金型は、２種類の環状鉄心片列にそれぞれ対応するステーションを他のステーションと共に直列に配列して構成されている。そして、環状鉄心片の素材である電磁鋼板の帯板が、ステーションの間で搬送されて、逐次、加工される（特許文献１，図３）。特許文献１の図３に記載の金型は、一方の環状鉄心片列の加工に使用されるステーションＤと、他方の環状鉄心片列の加工に使用されるステーションＥを備えている。また、特許文献１に記載の方法では、一方の環状鉄心片列と他方の環状鉄心片列が交互に製造されて、交互に積層される。そのため、帯板は、一方の環状鉄心片列を製造する場合にはステーションＥをスキップして搬送され、他方の環状鉄心片列を製造する場合にはステーションＤをスキップして搬送される。
このように、特許文献１に記載の方法に使用されるプレス装置が備える金型は、２種類の環状鉄心片列を、それぞれ加工する専用のステーションを備えるので、全長が長くなる。そのため、特許文献１に記載の方法は、大型のプレス装置を必要とする。また、連続するプレス工程（ステーション）の内、不要な工程（ステーション）をスキップする必要があるので、金型の機械的な構成が複雑になる。また、プレス装置の制御が複雑になる。このような事情があるので、特許文献１に記載の方法には、高価な製造設備を必要とすると言う問題が存在する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、単一のプレス工程で製造できる環状鉄心片列を積層して、分割積層鉄心の円周方向の両端部に凹凸部を形成する積層鉄心の製造方法を提供するものである。
上記課題を解決するために、本発明に係る積層鉄心の製造方法は、ヨークとティースを備える複数個の分割鉄心片を、前記ヨークの端部が互いに当接するように、円環状に配列して構成される環状鉄心片列を積層して構成される積層鉄心の製造方法において、前記分割鉄心片の前記ヨークの形状は、前記環状鉄心片列内で当該前記分割鉄心片に隣接する前記分割鉄心片の前記ヨークの形状と異なるように構成されるとともに、前記分割鉄心片の上に当該前記分割鉄心片と同形の前記分割鉄心片が積層されるように、一定枚数の前記環状鉄心片列を積層する積層工程を、直前の前記積層工程で積層された前記分割鉄心片の上に当該前記分割鉄心片と形状が異なる前記分割鉄心片が積層されるように、新たに積層される前記環状鉄心片列の回転角度を直前の前記積層工程で積層された前記環状鉄心片列に対して相対的に変更して、繰り返し実施することを特徴とするものである。
本発明に係る積層鉄心の製造方法は、ヨークとティースを備える複数個の分割鉄心片を、前記ヨークの端部が互いに当接するように、円環状に配列して構成される環状鉄心片列を積層して構成される積層鉄心の製造方法において、前記分割鉄心片の前記ヨークの形状は、前記環状鉄心片列内で当該前記分割鉄心片に隣接する前記分割鉄心片の前記ヨークの形状と異なるように構成されるとともに、直前に積層された前記分割鉄心片の上に当該前記分割鉄心片と形状が異なる前記分割鉄心片が積層されるように、新たに積層される前記環状鉄心片列の回転角度を直前に積層された前記環状鉄心片列に対して相対的に変更して、環状鉄心片列の積層を繰り返し実施することを特徴とするものである。
上記の積層鉄心の製造方法は、先行して積層された前記環状鉄心片列の回転角度を変更することによって、新たに積層される前記環状鉄心片列の回転角度を、直前に積層された前記環状鉄心片列に対して相対的に変更することを特徴とするものであっても良い。
前記分割鉄心片の前記ヨークの少なくとも一方の端部の平面形の輪郭は、当該前記分割鉄心片に隣接する前記分割鉄心片の前記ヨークの端部の平面形の輪郭と異なるものであっても良い。
前記分割鉄心片の前記ヨークの外径の弧長は、当該前記分割鉄心片に隣接する前記分割鉄心片の前記ヨークの外径の弧長と異なるものであっても良い。
前記分割鉄心片の前記ヨークの端部の平面形の輪郭は、前記環状鉄心片列の半径方向に延びる直線であっても良い。
本発明に係る環状鉄心片列を構成する、全ての分割鉄心片は、当該分割鉄心片を、当該分割鉄心片に隣接する分割鉄心片の上に、両者のティースの平面形が重なるように積層した場合に、両者のヨークの少なくとも一方の端部の平面形の輪郭が重ならない形状を有している。そのため、円周方向の両端部に凹凸部を備える分割積層鉄心を構成する、形状が異なる複数種の分割鉄心片を単一のプレス工程で製造することができる。本発明に係る積層鉄心の製造方法によれば、円周方向の両端部に凹凸部を備える複数の分割鉄心を互いに結合して構成される積層鉄心を容易に製造することができる。
本発明の第１の実施形態に係る環状鉄心片列の平面図であり、（ａ）は環状鉄心片列が回転角度０°で置かれた状態、（ｂ）は環状鉄心片列が回転角度９０°で置かれた状態、をそれぞれ示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図１に記載の環状鉄心片列を、積層して構成される分割積層鉄心の形状を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る環状鉄心片列の平面図であり、（ａ）は環状鉄心片列が回転角度０°で置かれた状態、（ｂ）は環状鉄心片列が回転角度９０°で置かれた状態、をそれぞれ示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図３に記載の環状鉄心片列を、積層して構成される分割積層鉄心の形状を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る環状鉄心片列の平面図であり、（ａ）は環状鉄心片列が回転角度０°で置かれた状態、（ｂ）は環状鉄心片列が回転角度９０°で置かれた状態、をそれぞれ示す平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る環状鉄心片列の平面図であり、（ａ）は環状鉄心片列が回転角度０°で置かれた状態、（ｂ）は環状鉄心片列が回転角度４０°で置かれた状態、（ｃ）は環状鉄心片列が回転角度８０°で置かれた状態、をそれぞれ示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図６に記載の環状鉄心片列を、積層して構成される分割積層鉄心の形状を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る環状鉄心片列の平面図であり、（ａ）は環状鉄心片列が回転角度０°で置かれた状態、（ｂ）は環状鉄心片列が回転角度４０°で置かれた状態、（ｃ）は環状鉄心片列が回転角度８０°で置かれた状態、をそれぞれ示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図８に記載の環状鉄心片列を、積層して構成される分割積層鉄心の形状を示す斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係る積層装置の構成を示す説明図である。 本発明の第６の実施形態に係る積層鉄心の製造方法を説明する図であって、（ａ）〜（ｆ）は、積層鉄心の製造過程を、時系列に沿って示す図である。 図１１に示した製造過程を経て製造された積層鉄心の平面図である。
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度０°で置かれた状態を示す平面図である。図１（ａ）に示すように、環状鉄心片列１は、ヨーク２とティース３を備える１２個の分割鉄心片４を円環状に配列して構成されている。ヨーク２は環状鉄心片列１の外縁を構成する円弧状の部位であり、ティース３はヨーク２から環状鉄心片列１の中心ＣＰに向かって延びる部位である。ティース３は円周の中心ＣＰに対して、３０°ピッチで配列されている。なお、符号Ｒを付した線は、中心ＣＰから前記円の半径方向に延びる、環状鉄心片列１に固定された仮想の線であって、環状鉄心片列１の回転角度を示す基準線である。
分割鉄心片４には、分割鉄心片４の円周方向の両端、つまりヨーク２の両端の輪郭の形状が異なる分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂの２種類があって、分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂは、円周方向において交互に配列されている。分割鉄心片４ａのヨーク２の両端の輪郭は、中心ＣＰから遠ざかるにしたがって、互いに近づくような傾斜を備えている。一方、分割鉄心片４ｂのヨーク２の両端の輪郭は、中心ＣＰから遠ざかるにしたがって、互いに遠ざかるような傾斜を備えている。分割鉄心片４ａのティース３の形状と分割鉄心片４ｂのティース３の形状は全く同一である。
分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂは上記のような形状を有しているので、分割鉄心片４ａを分割鉄心片４ｂの上に、ティース３の平面形が重なるように積層した場合に、分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂのヨーク２の両端の平面形の輪郭は重ならない。分割鉄心片４ｂを分割鉄心片４ａの上に、ティース３の平面形が重なるように積層した場合に、分割鉄心片４ｂと分割鉄心片４ａのヨーク２の両端の平面形の輪郭は重ならない。また、環状鉄心片列１は、分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂを交互に配列して構成されている。そのため、環状鉄心片列１を構成する全ての分割鉄心片４は、当該分割鉄心片４を隣接する分割鉄心片４の上に、ティース３の平面形が重なるように積層した場合に、両者のヨーク２の両端の平面形の輪郭は重ならない。
図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度９０°で置かれた状態を示す平面図である。つまり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に記載の環状鉄心片列１の基準線Ｒが中心ＣＰを回転中心にして、時計回り方向に９０°回転するように、回転させた状態を示す図である。図１（ａ）と図１（ｂ）を比較すると分かるように、図１（ｂ）に示す状態においては、図１（ａ）に示す状態において分割鉄心片４ａが配置されていた円周上の位置に分割鉄心片４ｂが配置され、図１（ａ）に示す状態において分割鉄心片４ｂが配置されていた円周上の位置に分割鉄心片４ａが配置される。したがって、図１（ａ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１の上に、図１（ｂ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１を重ねて載置すると、分割鉄心片４ａの上に分割鉄心片４ｂが載置され、分割鉄心片４ｂの上に分割鉄心片４ａが載置される。
図１（ａ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１を２枚積層して、その上に、図１（ｂ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１を２枚積層して、その後、図１（ａ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１と図１（ｂ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１を２枚ずつ交互に積層すると、図２（ａ）に示す分割積層鉄心５ａと、図２（ｂ）に示す分割積層鉄心５ｂとが、それぞれ６個ずつ形成される。前述したように、分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂは、ヨーク２の両端部の輪郭の形状が異なるので、図２（ａ），（ｂ）に示すように、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂの両端部には、凹凸部６が形成される。分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂの互いに対面する端部に形成された凹凸部６は、積層方向において凹凸が逆に配置される。そのため、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂは、互いに凹凸部６を噛み合わせることによって結合される。環状鉄心片列１を積層することによって形成される合計１２個の分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂは円環状に交互に配列されて、図示しない積層鉄心が構成される。分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂが、凹凸部６を互いに噛み合せることによって互いに結合されているので、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂを円環状に配列して構成される積層鉄心は、積層装置から取り出す時に、形が崩れ難い。また、分割積層鉄心５ａ，５ｂに巻線を巻回して、分割積層鉄心５ａ，５ｂを再結合する後においても、積層鉄心の形が崩れ難い。
（第２の実施形態）
図３（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度０°で置かれた状態を示す平面図である。図３（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度９０°で置かれた状態を示す平面図である。第２の実施形態に係る環状鉄心片列１の基本的な構成は、第１の実施形態に係る環状鉄心片列１と共通するが、分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂのヨーク２の端部の輪郭が、第１の実施形態に係る環状鉄心片列１とは異なる。図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、第２の実施形態に係る分割鉄心片４ａのヨーク２の端部には三角形の突起が形成され、分割鉄心片４ｂのヨーク２の端部には三角形の凹みが形成されている。
第１の実施形態の場合と同様に、つまり、図３（ａ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１と図３（ｂ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１を２枚ずつ交互に積層すると、図４（ａ）に示すような分割積層鉄心５ａと、図４（ｂ）に示すような分割積層鉄心５ｂとが、それぞれ６個ずつ形成される。分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂの両端部には、凹凸部６が形成される。また、図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂの互いに対面する端部に形成された凹凸部６は、積層方向において凹凸が逆に配置される。そのため、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂは、互いに凹凸部６を噛み合わせることによって結合されるので、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂを円環状に配列して構成される積層鉄心は、積層装置から取り出す時に形が崩れ難い。また、分割積層鉄心５ａ，５ｂに巻線を巻回して、分割積層鉄心５ａ，５ｂを再結合した後においても、積層鉄心の形が崩れ難い。
（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態においては、分割鉄心片４ａのヨーク２の端部の輪郭の形状と、分割鉄心片４ｂのヨーク２の端部の輪郭の形状を相違させることによって、分割鉄心片４ａのヨーク２の形状と分割鉄心片４ｂのヨーク２の形状を異なるものにする例を示した。しかしながら、分割鉄心片４ａのヨーク２の形状と分割鉄心片４ｂのヨーク２の形状を異なるものにして、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂの両端部に凹凸部６を形成させる手段は、これには限定されない。第３の実施形態においては、分割鉄心片４ａのヨーク２の弧長と、分割鉄心片４ｂのヨーク２の弧長を相違させることによって、分割鉄心片４ａのヨーク２の形状と分割鉄心片４ｂのヨーク２の形状を異なるものにして、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂの両端部に凹凸部６を形成させる例を示す。この場合、分割鉄心片４ａのヨーク２の端部の輪郭の形状と、分割鉄心片４ｂのヨーク２の端部の輪郭の形状は、同一であっても良い。
図５（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度０°で置かれた状態を示す平面図である。図５（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度９０°で置かれた状態を示す平面図である。第３の実施形態に係る環状鉄心片列１の基本的な構成は、第１及び第２の実施形態に係る環状鉄心片列１と共通するが、分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂの形状、特にヨーク２の端部の輪郭の形状が、第１及び第２の実施形態に係る環状鉄心片列１とは異なる。図５（ａ）と図５（ｂ）に示すように、第３の実施形態に係る分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂの端部の輪郭は、いずれも、環状鉄心片列１の半径方向に延びる直線である。そのため、分割鉄心片４ａのヨーク２の端部の輪郭の形状と、分割鉄心片４ｂの端部の輪郭の形状は、全く同一である。その代わりに、分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂは、ヨーク２の弧長が相違する。分割鉄心片４ａのヨーク２の弧長Ｌａは、分割鉄心片４ｂのヨーク２の弧長Ｌｂより長くされている。
第３の実施形態に係る分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ｂは上記のような形状を備えているので、環状鉄心片列１を構成する全ての分割鉄心片４は、当該分割鉄心片４を隣接する分割鉄心片４の上に、両者のティース３の平面形が重なるように積層した場合に、両者のヨーク２の両端の平面形の輪郭は重ならない。したがって、図５（ａ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１と図５（ｂ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１を交互に積層すると、図示しない分割積層鉄心の円周方向の端部に、凹凸部が形成される。そのため、これらの分割積層鉄心は凹凸部を噛み合わせることによって互い結合されるので、これらの分割積層鉄心を円環状に配列して構成される積層鉄心は、積層装置から取り出す時に形が崩れ難い。また、分割積層鉄心に巻線を巻回して、分割積層鉄心を再結合した後においても、積層鉄心の形が崩れ難い。
（第４の実施形態）
第１ないし第３の実施形態においては、環状鉄心片列１に１２個、つまり偶数個の極があって、環状鉄心片列１が１２個の分割鉄心片４を円環状に配列して構成される場合に、環状鉄心片列１が、形状の異なる２種類の分割鉄心片４ａ，４ｂで構成される例を示した。しかしながら、環状鉄心片列１に奇数個の極がある場合、つまり、環状鉄心片列１が奇数個の分割鉄心片４を円環状に配列して構成される場合に、分割鉄心片４ａ，４ｂを交互に円環状に配列すると、分割鉄心片４ａ又は４ｂが連続して配列される部位が生じる。この問題を避けるために、環状鉄心片列１が奇数個の分割鉄心片４を円環状に配列して構成される場合には、環状鉄心片列１が、形状の異なる３種類以上の分割鉄心片４で構成されるようにすれば良い。
図６（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度０°で置かれた状態を示す平面図である。図６（ａ）に示すように、第４の実施形態に係る環状鉄心片列１は９個の極を備えていて、９個の分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）を円環状に配列して構成されている。分割鉄心片４ａ，４ｂ，４ｃは、ヨーク２の円周方向の端部の少なくとも一方の輪郭の形状が、互いに他の分割鉄心片４の対応するヨーク２の円周方向の端部と異なるように構成されている。また、図６（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度４０°で置かれた状態を示す平面図である。図６（ｃ）は、本発明の第４の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度８０°で置かれた状態を示す平面図である。
第４の実施形態に係る環状鉄心片列１は、上記のように構成されているので、図６（ａ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１と、図６（ｂ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１と、図６（ｃ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１とを、２枚ずつ順に積層して、これを繰り返すと、図７（ａ）に示すような分割積層鉄心５ａと、図７（ｂ）に示すような分割積層鉄心５ｂと、図７（ｃ）に示すような分割積層鉄心５ｃとが、それぞれ３個ずつ形成される。分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃのヨーク２の両端部には、凹凸部６が形成される。また、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃの互いに対面する端部に形成された凹凸部６は、積層方向において凹凸が逆に配置される。そのため、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃは、互いに凹凸部６を噛み合わせることによって結合される。そのため、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃを円環状に配列して構成される積層鉄心は、積層装置から取り出す時に形が崩れ難い。また、分割積層鉄心５ａ〜５ｃに巻線を巻回して、その後で、分割積層鉄心５ａ〜５ｃを再結合した後においても、積層鉄心の形が崩れ難い。
なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、分割鉄心片４ｂと分割鉄心片４ｃは、図において左側の端部の形状は異なるが、右側の端部の形状は同じである。分割鉄心片４ｃと分割鉄心片４ｂは、図において右側の端部の形状は異なるが、左側の端部の形状は同じである。このような場合であっても、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃの円周方向の両端には、凹凸部６が形成される。このように、環状鉄心片列１を構成する全ての分割鉄心片４は、当該分割鉄心片４を、環状鉄心片列１において当該分割鉄心片４に隣接する別の分割鉄心片４の上に、ティース３の平面形が重なるように積層した場合に、ヨーク２の少なくとも一方の端部の平面形の輪郭が重ならない形状を有していれば足りる。
（第５の実施形態）
９個の極を備えていて、９個の分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）を円環状に配列して構成される環状鉄心片列１は、第４の実施形態に示したものには限定されない。第５の実施形態においては、９個の分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）を円環状に配列して構成される環状鉄心片列１の別例を示す。
図８（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度０°で置かれた状態を示す平面図である。図８（ａ）に示すように、分割鉄心片４ａ，４ｂ，４ｃは、ヨーク２の円周方向の端部の少なくとも一方の輪郭の形状が、互いに他の分割鉄心片４の対応するヨーク２の円周方向の端部と異なるように構成されている。また、図８（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度４０°で置かれた状態を示す平面図である。図８（ｃ）は、本発明の第５の実施形態に係る環状鉄心片列１が回転角度８０°で置かれた状態を示す平面図である。
第５の実施形態に係る環状鉄心片列１は、上記のように構成されているので、図８（ａ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１と、図８（ｂ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１と、図８（ｃ）に示す状態に置かれた環状鉄心片列１とを、２枚ずつ順に積層して、これを繰り返すと、図９（ａ）に示すような分割積層鉄心５ａと、図９（ｂ）に示すような分割積層鉄心５ｂと、図９（ｃ）に示すような分割積層鉄心５ｃとが、それぞれ３個ずつ形成される。分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃのヨーク２の両端部には、凹凸部６が形成される。また、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃの互いに対面する端部に形成された凹凸部６は、積層方向において凹凸が逆に配置される。そのため、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃは、互いに凹凸部６を噛み合わせることによって結合される。そのため、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃを円環状に配列して構成される積層鉄心は、積層装置から取り出す時に形が崩れ難い。また、分割積層鉄心５ａ〜５ｃに巻線を巻回して、その後で、分割積層鉄心５ａ〜５ｃを再結合した後においても、積層鉄心の形が崩れ難い。
なお、第５の実施形態においても、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、分割鉄心片４ｂと分割鉄心片４ｃは、図において左側の端部の形状は異なるが、右側の端部の形状は同じである。分割鉄心片４ｃと分割鉄心片４ｂは、図において右側の端部の形状は異なるが、左側の端部の形状は同じである。このような場合であっても、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂと分割積層鉄心５ｃの円周方向の両端には、凹凸部６が形成される。
（第６の実施形態）
最後に、第１の実施形態に係る環状鉄心片列１を使用して、つまり、図１（ａ）に示す状態にある環状鉄心片列１と、図１（ｂ）に示す状態にある環状鉄心片列１を使用して、積層鉄心７を製造する方法を説明する。なお、以下に説明する積層鉄心の製造方法は、図示しないプレス金型装置の内部、又はプレス金型装置の下流側に配置された装置によって、実施される。帯板から環状鉄心片列１を切り出すまでの工程は、プレス金型装置によって実施される。帯板から環状鉄心片列１を切り出すまでの工程の詳細については、必要ならば、特許文献１を参照されたい。また、図１（ａ）に示す環状鉄心片列１は、帯板から環状鉄心片列１を切り出す工程から、次工程に、つまり、以下に説明する積層鉄心の製造方法を実施する工程に搬送された環状鉄心片列１の状態を示している。また、以下においては、図１（ａ）に示す状態にある環状鉄心片列１を環状鉄心片列１ａと呼び、図１（ｂ）に示す状態にある環状鉄心片列１を環状鉄心片列１ｂと呼ぶことにする。帯板から環状鉄心片列１を切り出す工程を前工程と呼ぶことにする。
図１０は、前工程を終えた帯板８から環状鉄心片列１を打ち抜いて、環状鉄心片列１を積層する積層装置９の構成を示す説明図である。つまり、図１０は、本発明の第６の実施形態に係る積層鉄心７の製造方法を実施する装置の構成を示す説明図である。図１０に示すように、積層装置９はプレス型１０と積層型１１を備えている。プレス型１０は、図１０において帯板８の上方に配置されていて、図示しない駆動装置によって駆動されて帯板８から、環状鉄心片列１を打ち抜くように構成されている。積層型１１は、帯板８を挟んでプレス型１０と対面するように配置された円筒状の金型である。帯板８から打ち抜かれた環状鉄心片列１は、積層型１１の中に押し入れられて、積層型１１に保持されて積層される。積層型１１は、図示しない回転駆動装置で回転駆動されて、回転軸Ａ回りに回転する。積層型１１の中で積層された環状鉄心片列１は、積層型１１に保持されているので、積層型１１と共に回転軸Ａ回りに回転する。このように構成されているので、積層装置９によれば、新たに積層される環状鉄心片列１の回転角度を、直前に積層された環状鉄心片列１に対して相対的に変更することができる。
なお、積層型１１の内部には受け台１２が配置されている。受け台１２は図示しない昇降駆動装置によって昇降駆動されて、積層型１１内で積層された環状鉄心片列１の高さに合わせて昇降する。つまり、環状鉄心片列１が積層される度に、受け台１２は１枚の環状鉄心片列１の厚さ分だけ降下するように構成されている。また、積層装置９の具体的な構成の詳細については、必要ならば、特開２０１３−１１５９４２号公報を参照されたい。
図１１は、積層装置９を使用して実施する積層鉄心７の製造方法、つまり本発明の第６の実施形態に係る積層鉄心７の製造方法を、時系列に沿って説明する説明図である。以下、図１１を参照しながら、積層鉄心７の製造方法を説明する。
（第１積層工程）
まず、最初に打ち抜かれた環状鉄心片列１ａを積層型１１の中に押し入れて、受け台１２の上に載置する。次に環状鉄心片列１ａが打ち抜かれると、その環状鉄心片列１ａを最初に前記基台の上に載置された環状鉄心片列１ａの上に載置して積層する。つまり、第１積層工程においては、図１１（ａ）に示すように、積層型１１の中に２組の環状鉄心片列１ａが積層される。
（第２積層工程）
第１積層工程が完了したら、積層型１１を回転軸Ａ回りに、積層型１１を上方から見た場合に、つまり、積層型１１を図１１（ｂ）において矢印Ｂで示す方向から見た場合に、反時計回り方向に９０°回転させる。このように、積層型１１を回転させるので、第２積層工程において積層される帯板８から打ち抜かれる環状鉄心片列１は、第１積層工程で積層された環状鉄心片列１ａに対して、相対的に時計回り方向に９０°回転された状態にある。そのため、第２積層工程において、積層される環状鉄心片列１は、図１（ｂ）に示す状態にある。つまり、第２積層工程においては、まず、環状鉄心片列１ｂが第１積層工程で積層された環状鉄心片列１ａの上に積層される。そして、先に積層された環状鉄心片列１ｂの上に別の環状鉄心片列１ｂが積層される。その結果、図１１（ｂ）に示すように、第１積層工程において積層された２組の環状鉄心片列１ａの上に２組の環状鉄心片列１ｂが積層される。
（第３〜６積層工程）
以後、同様にして、２組の環状鉄心片列１ａと２組の環状鉄心片列１ｂが交互に積層される。つまり、第３積層工程においては、図１１（ｃ）に示すように、第２積層工程において積層された２組の環状鉄心片列１ｂの上に２組の環状鉄心片列１ａが積層される。第４積層工程においては、図１１（ｄ）に示すように、第３積層工程において積層された２組の環状鉄心片列１ａの上に２組の環状鉄心片列１ｂが積層される。第５積層工程においては、図１１（ｅ）に示すように、第４積層工程において積層された２組の環状鉄心片列１ｂの上に２組の環状鉄心片列１ａが積層される。第６積層工程においては、図１１（ｆ）に示すように、第３積層工程において積層された２組の環状鉄心片列１ａの上に２組の環状鉄心片列１ｂが積層される。以上のように、第１〜６積層工程を経て、積層鉄心７が完成する。
図１２は、本実施形態に係る製造方法によって製造された積層鉄心７の平面図である。図１２に示す様に、積層鉄心７は図２に示す分割積層鉄心５ａと、図２（ｂ）に示す分割積層鉄心５ｂとを、それぞれ６個ずつ備える。また、分割積層鉄心５ａと分割積層鉄心５ｂとが交互に円環状に配列される。
以上、説明したように、上記実施形態に示した環状鉄心片列１は、単一の工程で、つまり、形状の異なる分割鉄心片４ａ，４ｂ，４ｃを製造する工程を、それぞれ別個に設けることなしに、製造することができる。上記実施形態に示した積層鉄心の製造方法によれば、環状鉄心片列１の回転角度を変更して積層することによって、分割積層鉄心５ａ，５ｂ，５ｃの円周方向の両端部に凹凸部６を形成することができ、分割積層鉄心５ａ，５ｂ，５ｃを互いに結合されてなる積層鉄心７を製造することができる。
その結果、上記実施形態によれば、分割鉄心片４ａ，４ｂ，４ｃと積層鉄心７の製造工程を合理化できるので、比較的に安価な設備で積層鉄心を製造することができる。
しかしながら、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の記載によっては限定されない。本発明は、特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、自由に応用、変形又は改良して実施することができる。
上記実施形態において、環状鉄心片列１に形状の異なる２種類の分割鉄心片４（４ａ，４ｂ）と３種類の分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）を備える例を示したが、環状鉄心片列１が備える分割鉄心片４は、形状によって２種類及び３種類に区別されるものには限定されない。環状鉄心片列１は形状の異なる４種類以上の分割鉄心片４を備えるものであっても良い。
上記実施形態においては、積層鉄心７が１２個のティース３を備える例と９個のティース３備える例、つまり環状鉄心片列１が１２個の分割鉄心片４で構成される例と９個の分割鉄心片４で構成される例を示したが、本発明が適用される積層鉄心７と環状鉄心片列１はこのようなものには限定されない。積層鉄心７が備えるティース３の個数、及び環状鉄心片列１を構成する分割鉄心片４の個数は任意である。
上記各実施形態に示した分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）の形状、特にヨーク２の端部の輪郭の形状は例示である。本発明の技術的範囲は、上記各実施形態に示した分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）の形状によっては、限定されない。
第６の実施形態の説明において、第１〜６積層工程において環状鉄心片列１を２枚ずつ積層することを示したが、各積層工程で積層される環状鉄心片列１の枚数は２枚には限定されない。環状鉄心片列１は、各積層工程において３枚以上積層されても良い。また、各積層工程で積層される環状鉄心片列１の枚数は、積層工程毎に異なっていても良い。例えば、第１積層工程と第６積層工程では環状鉄心片列１を２枚ずつ積層して、第２〜３積層工程においては、環状鉄心片列１を３枚ずつ積層するようにしても良い。
環状鉄心片列１は、各積層工程において１枚ずつ積層されても良い。つまり。環状鉄心片列１を１枚積層する度に、積層型１１を回転軸Ａ回りに回転させて、積層型１１に保持された環状鉄心片列１の回転角度を変更するようにしても良い。
上記各実施形態では、先行して積層されて、積層型１１に保持された環状鉄心片列１の回転角度を変更する例を示したが、新たに積層される環状鉄心片列１の回転角度を、直前に積層された環状鉄心片列１に対して相対的に変更する手段はこのようなものには限定されない。先行して積層された環状鉄心片列１の回転角度を固定して、新たに積層される環状鉄心片列１の回転角度を変更するようにしても良い。
上記各実施形態では、積層された分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）を相互に結合する手段について言及しななかったが、かかる結合手段は特に限定されない。分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）はカシメ加工によって結合されても良いし、溶接によって結合されても良い。あるいは、接着剤を使用して分割鉄心片４（４ａ，４ｂ，４ｃ）を相互に結合しても良い。
第１〜第３の実施形態では、環状鉄心片列１を９０°回転させる例（図１（ｂ）、図３（ｂ）、図５（ｂ））を、第４，５の実施形態では、環状鉄心片列１を４０°回転させる例（図６（ｂ）、図８（ｂ））と、８０°回転させる例（図６（ｃ）、図８（ｃ））を示した。しかしながら、環状鉄心片列１を回転させる角度は、これらには限定されない。ティース３の平面形がぴったり重なる角度であって、同形の分割鉄心片４が上下に積層されない角度、つまり、分割鉄心片４ａと分割鉄心片４ａ、分割鉄心片４ｂと分割鉄心片４ｂ、分割鉄心片４ｃと分割鉄心片４ｃが上下に積層されない角度であれば、どのような角度であっても良い。例えば、第１の実施形態において、図１（ｂ）に示す状態は、環状鉄心片列１を中心ＣＰを回転中心にして３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°及び３３０°回転させた場合に生じる。
１（１ａ，１ｂ）環状鉄心片列
２ ヨーク
３ ティース
４（４ａ，４ｂ，４ｃ）分割鉄心片
５（５ａ，５ｂ，５ｃ）分割積層鉄心
６ 凹凸部
７ 積層鉄心
８ 帯板
９ 積層装置
１０ プレス型
１１ 積層型
１２ 受け台

Claims (6)

  1. ヨークとティースを備える複数個の分割鉄心片を、前記ヨークの端部が互いに当接するように、円環状に配列して構成される環状鉄心片列を積層して構成される積層鉄心の製造方法において、
    前記分割鉄心片の前記ヨークの形状は、前記環状鉄心片列内で当該前記分割鉄心片に隣接する前記分割鉄心片の前記ヨークの形状と異なるように構成されるとともに、
    前記分割鉄心片の上に当該前記分割鉄心片と同形の前記分割鉄心片が積層されるように、一定枚数の前記環状鉄心片列を積層する積層工程を、
    直前の前記積層工程で積層された前記分割鉄心片の上に当該前記分割鉄心片と形状が異なる前記分割鉄心片が積層されるように、新たに積層される前記環状鉄心片列の回転角度を直前の前記積層工程で積層された前記環状鉄心片列に対して相対的に変更して、繰り返し実施することを特徴とする、
    積層鉄心の製造方法。
  2. ヨークとティースを備える複数個の分割鉄心片を、前記ヨークの端部が互いに当接するように、円環状に配列して構成される環状鉄心片列を積層して構成される積層鉄心の製造方法において、
    前記分割鉄心片の前記ヨークの形状は、前記環状鉄心片列内で当該前記分割鉄心片に隣接する前記分割鉄心片の前記ヨークの形状と異なるように構成されるとともに、
    直前に積層された前記分割鉄心片の上に当該前記分割鉄心片と形状が異なる前記分割鉄心片が積層されるように、新たに積層される前記環状鉄心片列の回転角度を直前に積層された前記環状鉄心片列に対して相対的に変更して、環状鉄心片列の積層を繰り返し実施することを特徴とする、
    積層鉄心の製造方法。
  3. 先行して積層された前記環状鉄心片列の回転角度を変更することによって、新たに積層される前記環状鉄心片列の回転角度を、直前に積層された前記環状鉄心片列に対して相対的に変更することを特徴とする、
    請求項１又は請求項２に記載の積層鉄心の製造方法。
  4. 前記分割鉄心片の前記ヨークの少なくとも一方の端部の平面形の輪郭は、当該前記分割鉄心片に隣接する前記分割鉄心片の前記ヨークの端部の平面形の輪郭と異なることを特徴とする、
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の積層鉄心の製造方法。
  5. 前記分割鉄心片の前記ヨークの外径の弧長は、当該前記分割鉄心片に隣接する前記分割鉄心片の前記ヨークの外径の弧長と異なることを特徴とする、
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の積層鉄心の製造方法。
  6. 前記分割鉄心片の前記ヨークの端部の平面形の輪郭は、前記環状鉄心片列の半径方向に延びる直線であることを特徴とする、
    請求項５に記載の積層鉄心の製造方法。
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