JP2021044891A - 電気機械の積層鉄心、電気機械、電気機械の積層鉄心の製造方法、及び電気機械の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】材料ロスを削減できる電気機械の積層鉄心を提供する。【解決手段】電気機械の積層鉄心は、複数の分割積層鉄心を備え、複数の分割積層鉄心のそれぞれは、積層された複数の鉄心片と、折り曲げ部と、バックヨーク部積層体と、ティース部積層体と、を有しており、バックヨーク部積層体は、並列方向における端部である第１端部と、ティース部積層体とは反対側の端部である第２端部と、を有しており、第１端部は、折り曲げ部が形成されている第１部分と、折り曲げ部が形成されていない第２部分と、を有しており、第１分割積層鉄心の第２部分は、第２分割積層鉄心と接触しており、第１分割積層鉄心の第１端部は、溶接部を介して第２分割積層鉄心と接続されており、溶接部は、第１分割積層鉄心の第２部分の位置よりも第２端部側に配置されている。【選択図】図１０

Description

本発明は、複数の鉄心片を積層して形成される電気機械の積層鉄心、電気機械、電気機械の積層鉄心の製造方法、及び電気機械の製造方法に関する。

従来、電動機の固定子鉄心は、外周の一部が連結された複数の円環状の鉄心片を鋼板シートから打ち抜いて、各鉄心片を各連結部で交互に反対方向に折り返して積層することによって形成されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６２−１４５４５０号公報

上記のような従来の固定子鉄心の製造方法では、鋼板シートから複数の円環状の鉄心片が打ち抜かれるため、鋼板シートのうち各鉄心片の中央部分は廃棄される。したがって、固定子鉄心を製造する際の材料ロスが多いという課題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、材料ロスを削減できる電気機械の積層鉄心、電気機械、電気機械の積層鉄心の製造方法、及び電気機械の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電気機械の積層鉄心は、並列して配置された複数の分割積層鉄心を備え、前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、積層された複数の鉄心片と、前記複数の鉄心片のうち積層方向に隣り合う２つの鉄心片同士を連結するとともに折り曲げられた折り曲げ部と、を有しており、前記複数の鉄心片のそれぞれは、バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出したティース部と、を有しており、前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記バックヨーク部が積層されたバックヨーク部積層体と、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記ティース部が積層されたティース部積層体と、を有しており、前記バックヨーク部積層体は、前記複数の分割積層鉄心の並列方向における端部である第１端部と、前記ティース部積層体とは反対側の端部である第２端部と、を有しており、前記折り曲げ部は、前記第１端部に形成されており、前記第１端部は、前記折り曲げ部が形成されている第１部分と、前記折り曲げ部が形成されていない第２部分と、を有しており、前記複数の分割積層鉄心は、第１分割積層鉄心と、前記第１分割積層鉄心と前記並列方向に隣り合う第２分割積層鉄心と、を有しており、前記第１分割積層鉄心の前記第２部分は、前記第２分割積層鉄心と接触しており、前記第１分割積層鉄心の前記第１端部は、溶接部を介して前記第２分割積層鉄心と接続されており、前記溶接部は、前記第１分割積層鉄心の前記第２部分の位置よりも前記第２端部側に配置されている。
本発明に係る電気機械は、本発明に係る電気機械の積層鉄心と、前記積層鉄心の外周側に設けられ、前記積層鉄心が嵌入される円筒状のハウジングと、を備える。
本発明に係る電気機械の積層鉄心の製造方法は、バックヨーク部及び前記バックヨーク部から突出したティース部をそれぞれ有する複数の鉄心片が連結された鉄心片セットを鋼板シートから切り出す切り出し工程と、切り出された前記鉄心片セットを、前記複数の鉄心片のうち互いに隣り合う２つの鉄心片の間に設けられた折り曲げ部において折り曲げる折り工程と、折り曲げられた前記鉄心片セットの前記複数の鉄心片を積層し、複数の分割積層鉄心のそれぞれを形成する積層工程と、前記複数の分割積層鉄心を並列するように配置し、前記複数の分割積層鉄心のうち互いに隣り合う２つの分割積層鉄心を溶接して溶接部を形成する溶接工程と、を備え、前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記バックヨーク部が積層されたバックヨーク部積層体と、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記ティース部が積層されたティース部積層体と、を有しており、前記バックヨーク部積層体は、前記複数の分割積層鉄心の並列方向における端部である第１端部と、前記ティース部積層体とは反対側の端部である第２端部と、を有しており、前記折り曲げ部は、前記第１端部に形成されており、前記第１端部は、前記折り曲げ部が形成されている第１部分と、前記折り曲げ部が形成されていない第２部分と、を有しており、前記溶接部は、当該溶接部が前記第２部分の位置よりも前記第２端部側に配置されるように、前記２つの分割積層鉄心のそれぞれの前記第１端部の間に形成される。
本発明に係る電気機械の製造方法は、本発明に係る電気機械の積層鉄心の製造方法を含む。

本発明によれば、電気機械の積層鉄心を製造する際の材料ロスを削減することができる。

本発明の実施の形態１に係る回転電機の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る回転電機の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る回転電機の概略の内部構成を示す上面図である。 本発明の実施の形態１に係る分割積層鉄心を構成する鉄心片セットの構成を示す平面図である。 図４のＶ部を拡大して示す図である。 図４のＶＩ部を拡大して示す図である。 本発明の実施の形態１に係る分割積層鉄心の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る鉄心片セットから分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る複数の分割積層鉄心を円環状に並列させた構成を示す平面図である。 図９のＸ部を拡大して示す図である。 本発明の実施の形態１に係る鉄心片セットが配置された鋼板シートの構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態１の比較例に係る鉄心片が配置された鋼板シートの構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る分割積層鉄心の製造工程の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る固定子鉄心の製造工程の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る分割積層鉄心の製造装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る分割積層鉄心の製造装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の実施の形態１の変形例に係る分割積層鉄心の製造装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子鉄心の製造工程における積層工程を示す概念図である。 本発明の実施の形態１に係るリニアモーターの概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る分割積層鉄心の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る鉄心片セットから分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る鉄心片セットが配置された鋼板シートの構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る鉄心片セットの一部を拡大して示す図である。 本発明の実施の形態２に係る分割積層鉄心の製造装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の実施の形態２に係る分割積層鉄心の構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る複数の分割積層鉄心を円環状に並列させた構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る分割積層鉄心の構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る複数の分割積層鉄心を円環状に並列させた構成を示す平面図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る電気機械の積層鉄心、電気機械、電気機械の積層鉄心の製造方法、及び電気機械の製造方法について説明する。まず、本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心及び電気機械について説明する。本実施の形態では、電気機械として、固定子及び回転子を備える回転電機を例示している。この明細書では、固定子の軸方向、固定子の径方向、固定子の周方向、固定子の内周側、固定子の外周側、固定子の内側及び固定子の外側のことを、それぞれ単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」、「内周側」、「外周側」、「内側」及び「外側」という場合がある。

図１は、本実施の形態に係る回転電機の概略構成を示す断面図である。図２は、本実施の形態に係る回転電機の概略構成を示す斜視図である。図２では、回転電機の内部構成を示すためにハウジング１０の図示を省略している。図３は、本実施の形態に係る回転電機の概略の内部構成を示す上面図である。

図１〜図３に示すように、回転電機は、ハウジング１０、固定子２０、回転子３０及びシャフト４０を有している。ハウジング１０、固定子２０、回転子３０及びシャフト４０は、外周側から内周側に向かってこの順に配置されている。固定子２０の内周面と回転子３０の外周面との間には、空隙５０が形成されている。

固定子２０は、回転磁界を発生させるように構成された回転電機の電機子である。回転子３０は、回転電機の界磁である。回転子３０は、空隙５０を介して固定子２０の内周側に回転自在に設けられている。固定子２０及び回転子３０は、ハウジング１０によって保持されている。

固定子２０は、磁束を通す固定子鉄心２１と、導体を巻き回して形成され、通電により磁界を発生させる固定子巻線２２と、を有している。固定子鉄心２１と固定子巻線２２との間は、不図示の絶縁紙によって絶縁されている。固定子巻線２２の巻き方は、分布巻きであってもよいし、集中巻きであってもよい。固定子鉄心２１は、全体として円環状の形状を有している。固定子鉄心２１は、円環状に並列した複数の分割積層鉄心６０が結合されることによって形成されている。本実施の形態の固定子鉄心２１は、４８個の磁極片を有している。分割積層鉄心６０のそれぞれは、固定子鉄心２１が有する複数の磁極片のうちの一部の磁極片を構成している。後述するように、分割積層鉄心６０のそれぞれは、複数の鉄心片が軸方向に積層された構成を有している。すなわち、固定子鉄心２１は、複数の鉄心片が積層された積層鉄心である。

なお、図１〜図３は概略図であるため、図１〜図３に示す構成と、後述する図面に示す構成とは、固定子鉄心２１の細部の構成において異なる場合がある。例えば、図１〜図３に示す固定子鉄心２１と、後述する図面に示す固定子鉄心２１とは、固定子鉄心２１を構成する分割積層鉄心６０の数、隣接する分割積層鉄心６０同士の接触面の形状等において異なる場合がある。

回転子３０は、磁束を通す回転子鉄心３１と、永久磁石３２と、を備えた永久磁石型回転子である。本実施の形態の回転子３０は、永久磁石３２が回転子鉄心３１の内部に埋め込まれたＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型回転子である。永久磁石３２は、回転子鉄心３１を軸方向に貫通した複数の貫通孔のそれぞれに挿入されている。回転子３０は、永久磁石３２が回転子鉄心３１の外周面に配置されたＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型回転子であってもよい。

シャフト４０は、回転子３０の中心軸に沿って回転子鉄心３１を貫通しており、焼嵌め又は圧入によって回転子鉄心３１に固定されている。シャフト４０は、軸受４１及び軸受４２を介してハウジング１０に回転自在に支持されている。回転電機のトルクは、シャフト４０を介して外部に伝達される。

ハウジング１０は、鉄、アルミニウム等の金属を用いて円筒状に形成されている。複数の分割積層鉄心６０は、円環状に並列した状態でハウジング１０に嵌入されている。これにより、複数の分割積層鉄心６０が結合され、円環状の固定子鉄心２１が形成されている。

図４は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０を構成する鉄心片セット８０の構成を示す平面図である。図４の左右方向は、鉄心片セット８０が備える複数の鉄心片７０の並列方向を表している。図４に示すように、鉄心片セット８０は、一方向に直線状に並列した複数の鉄心片７０を有している。図４に示す例では、鉄心片セット８０は８つの鉄心片７０を有している。鉄心片セット８０は、電磁鋼板を用いて平板状に形成されている。鉄心片セット８０は、電磁鋼板以外の材料を用いて形成されていてもよい。鉄心片セット８０は、鉄心片７０毎に交互に折り返されて積層されることにより、分割積層鉄心６０を構成する。

鉄心片７０のそれぞれは、バックヨーク部７１とティース部７２とを有している。鉄心片７０のそれぞれのバックヨーク部７１は、複数の鉄心片７０の並列方向と平行な延伸方向に沿って延伸している。すなわち、複数の鉄心片７０は、それぞれのバックヨーク部７１が直線状に配置されるように並列している。鉄心片７０のそれぞれのティース部７２は、複数の鉄心片７０の並列方向に垂直な方向に沿ってバックヨーク部７１から突出している。複数の鉄心片７０のティース部７２は、バックヨーク部７１から同一方向に突出している。図１〜図３に示した回転電機において、鉄心片７０のそれぞれのティース部７２は、回転子３０に向かって突出している。

ここで、ティース部７２の突出方向である図４の下方向は、鉄心片セット８０を用いて作製された分割積層鉄心６０及び固定子鉄心２１における径方向内側に相当する。また、図４の上方向は、分割積層鉄心６０及び固定子鉄心２１における径方向外側に相当する。

互いに隣り合う２つの鉄心片７０は、それぞれのバックヨーク部７１の端部の間に設けられた第１折り曲げ部８１又は第２折り曲げ部８２を介して連結されている。第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２は、複数の鉄心片７０の並列方向に沿って交互に設けられている。第１折り曲げ部８１は、鉄心片７０毎に交互に折り返される折り返し部のうち、一端側に位置する折り返し部となる。第２折り曲げ部８２は、鉄心片７０毎に交互に折り返される折り返し部のうち、他端側に位置する折り返し部となる。第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２のそれぞれは、複数の鉄心片７０の並列方向と垂直な方向に延びている。互いに隣り合う第１折り曲げ部８１と第２折り曲げ部８２との間隔、すなわち鉄心片セット８０の折り曲げピッチはＰ１である。

第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２はいずれも、バックヨーク部７１の端部のうち径方向の一部のみに形成されている。第１折り曲げ部８１を挟んで隣り合う２つの鉄心片７０は、第１折り曲げ部８１に対して線対称となる形状を有している。第２折り曲げ部８２を挟んで隣り合う２つの鉄心片７０は、第２折り曲げ部８２に対して線対称となる形状を有している。

図５は、図４のＶ部を拡大して示す図である。図５では、第１折り曲げ部８１及びその周囲の構成を示している。図５に示すように、互いに隣り合う２つのバックヨーク部７１のうち、第１折り曲げ部８１を挟んで互いに対向する２つの端部７１ａのそれぞれには、互いに近づく方向に突出した凸部７３が形成されている。凸部７３は、台形状の形状を有している。隣り合う２つのバックヨーク部７１の凸部７３同士は、第１折り曲げ部８１を介して連結されている。

また、互いに対向する２つの端部７１ａのそれぞれには、凸部７３の径方向外側に隣接して、互いに離れる方向に凹んだ凹部７４が形成されている。さらに、第１折り曲げ部８１における折り曲げ位置がより正確に定まるように、Ｖ字状の切欠き７５が第１折り曲げ部８１に沿って形成されている。切欠きは、第１折り曲げ部８１の径方向内側及び第１折り曲げ部８１の径方向外側の少なくとも一方に形成されている。

図６は、図４のＶＩ部を拡大して示す図である。図６では、第２折り曲げ部８２及びその周囲の構成を示している。図６に示すように、互いに隣り合う２つのバックヨーク部７１のうち、第２折り曲げ部８２を挟んで互いに対向する２つの端部７１ｂのそれぞれには、互いに近づく方向に突出した凸部７６が形成されている。凸部７６は、台形状の形状を有している。凸部７６は、図５に示した凹部７４と同一の径方向位置に形成されており、凹部７４に対して相補的な形状を有している。隣り合う２つのバックヨーク部７１の凸部７６同士は、第２折り曲げ部８２を介して連結されている。

また、互いに対向する２つの端部７１ｂのそれぞれには、凸部７６の径方向内側に隣接して、互いに離れる方向に凹んだ凹部７７が形成されている。凹部７７は、図５に示した凸部７３と同一の径方向位置に形成されており、凸部７３に対して相補的な形状を有している。さらに、第２折り曲げ部８２において折り曲げ位置がより正確に定まるように、それぞれＶ字状の切欠き７８ａ及び切欠き７８ｂが第２折り曲げ部８２に沿って形成されている。切欠き７８ａ、７８ｂは、第２折り曲げ部８２の径方向内側及び第２折り曲げ部８２の径方向外側の少なくとも一方に形成されている。

１つの鉄心片７０に注目すると、バックヨーク部７１の延伸方向における一方の端部７１ａには、凸部７３及び凹部７４が形成されている。凸部７３及び凹部７４は、径方向内側から外側に向かってこの順に配置されている。バックヨーク部７１の延伸方向における他方の端部７１ｂには、凹部７７及び凸部７６が形成されている。凹部７７及び凸部７６は、径方向内側から外側に向かってこの順に配置されている。すなわち、鉄心片７０のそれぞれは、バックヨーク部７１の延伸方向において非対称に形成されている。

図７は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０の構成を示す斜視図である。図８は、本実施の形態に係る鉄心片セット８０から分割積層鉄心６０を形成する過程を示す斜視図である。図８では、最上層の鉄心片７０以外の複数の鉄心片７０が積層されている状態を示している。図７及び図８に示すように、分割積層鉄心６０は、鉄心片セット８０の複数の鉄心片７０が積層された構成を有している。鉄心片セット８０は、複数の第１折り曲げ部８１のそれぞれにおいて、隣り合う２つの鉄心片７０の一方の面同士が対向するように折り曲げられている。また、鉄心片セット８０は、複数の第２折り曲げ部８２のそれぞれにおいて、隣り合う２つの鉄心片７０の他方の面同士が対向するように折り曲げられている。

分割積層鉄心６０は、鉄心片７０のそれぞれのバックヨーク部７１が積層されたバックヨーク部積層体６１と、鉄心片７０のそれぞれのティース部７２が積層されたティース部積層体６２と、を有している。バックヨーク部積層体６１は、周方向に沿って延伸している。ティース部積層体６２は、径方向内側に向かってバックヨーク部積層体６１から突出している。

バックヨーク部積層体６１は、周方向における端部として、一方の端部６１ａと他方の端部６１ｂとを有している。端部６１ａは、鉄心片７０のそれぞれの端部７１ａによって構成されている。端部６１ｂは、鉄心片７０のそれぞれの端部７１ｂによって構成されている。端部６１ａ及び端部６１ｂはいずれも、径方向及び軸方向の双方に沿って形成されている。また、バックヨーク部積層体６１は、ティース部積層体６２とは反対側に位置する径方向外側の端部として、端部６１ｃを有している。ティース部積層体６２は、バックヨーク部積層体６１とは反対側に位置する径方向内側の端部として、端部６２ａを有している。

複数の分割積層鉄心６０が円環状に結合されると、バックヨーク部積層体６１の端部６１ａは、当該バックヨーク部積層体６１と一方向に隣接する別のバックヨーク部積層体６１の端部６１ｂと対向する。また、バックヨーク部積層体６１の端部６１ｂは、当該バックヨーク部積層体６１と上記一方向の逆方向に隣接する別のバックヨーク部積層体６１の端部６１ａと対向する。

バックヨーク部積層体６１の端部６１ａには、隣接するバックヨーク部積層体６１と接触する平面状の接触部６３が形成されている。端部６１ａのうち接触部６３よりも径方向外側には、周方向に突出した第１凸部６４が形成されている。第１凸部６４は、鉄心片７０のそれぞれの凸部７３によって構成されている。第１凸部６４は、台形状の断面形状を有している。第１凸部６４の先端部には、複数の第１折り曲げ部８１が形成されている。複数の第１折り曲げ部８１は、鉄心片７０の積層方向に沿って配列している。第１折り曲げ部８１は、２つの鉄心片７０毎に１つ設けられている。

第１凸部６４は、第１折り曲げ部８１の両側に位置する一対の側面部として、側面部６４ａ、６４ｂを有している。側面部６４ａ及び側面部６４ｂは、いずれも平面状に形成されている。側面部６４ｂは、側面部６４ａよりも径方向外側、すなわち側面部６４ａよりも端部６１ｃ側に位置している。

端部６１ａのうち第１凸部６４よりもさらに径方向外側には、周方向に凹んだ第１凹部６５が形成されている。第１凹部６５は、鉄心片７０のそれぞれの凹部７４によって構成されている。第１凹部６５は、後述する第２凸部６８に対して概ね相補的な断面形状を有している。

端部６１ａは、第１折り曲げ部８１が形成されている第１部分１５１と、第１折り曲げ部８１が形成されていない第２部分１５２と、を互いに異なる径方向位置に有している。端部６１ａにおいて、第１部分１５１と第２部分１５２とは互いに隣接している。第１折り曲げ部８１は、第１部分１５１に含まれる。接触部６３は、第２部分１５２に含まれる。

バックヨーク部積層体６１の端部６１ｂには、隣接するバックヨーク部積層体６１と接触する平面状の接触部６６が形成されている。端部６１ｂのうち接触部６６よりも径方向外側には、周方向に凹んだ第２凹部６７が形成されている。第２凹部６７は、鉄心片７０のそれぞれの凹部７７によって構成されている。第２凹部６７は、第１凸部６４に対して概ね相補的な断面形状を有している。

第２凹部６７は、第１凸部６４の側面部６４ａと対面する側面部６７ａと、第１凸部６４の側面部６４ｂと対面する側面部６７ｂと、第１凸部６４の先端部すなわち第１折り曲げ部８１と対面する底面部６７ｃと、を有している。側面部６７ｂは、側面部６７ａよりも径方向外側、すなわち側面部６７ａよりも端部６１ｃ側に位置している。

端部６１ｂのうち第２凹部６７よりもさらに径方向外側には、周方向に突出した第２凸部６８が形成されている。第２凸部６８は、鉄心片７０のそれぞれの凸部７６によって構成されている。第２凸部６８は、台形状の断面形状を有している。第２凸部６８の先端部には、複数の第２折り曲げ部８２が形成されている。複数の第２折り曲げ部８２は、鉄心片７０の積層方向に沿って配列している。第２折り曲げ部８２は、２つの鉄心片７０毎に１つ設けられている。

端部６１ｂは、第２折り曲げ部８２が形成されている第１部分１５３と、第２折り曲げ部８２が形成されていない第２部分１５４と、を互いに異なる径方向位置に有している。端部６１ｂにおいて、第１部分１５３と第２部分１５４とは互いに隣接している。第２折り曲げ部８２は、第１部分１５３に含まれる。接触部６６は、第２部分１５４に含まれる。

図９は、本実施の形態に係る複数の分割積層鉄心６０を円環状に並列させた構成を示す平面図である。つまり、図９に示す複数の分割積層鉄心６０の配置は、固定子鉄心２１における複数の分割積層鉄心６０の配置と同様である。図９に示すように、複数の分割積層鉄心６０は、周方向に並列するように結合されている。複数の分割積層鉄心６０のそれぞれは、同一の形状を有している。本実施の形態では、４８個の分割積層鉄心６０が結合されている。分割積層鉄心６０のそれぞれは、固定子鉄心２１の１つの磁極片を構成する。

図１０は、図９のＸ部を拡大して示す図である。図１０では、周方向に並列する複数の分割積層鉄心６０のうち、３つの分割積層鉄心６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの構成を示している。図１０に示すように、分割積層鉄心６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、この順に並列している。

分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ａは、分割積層鉄心６０Ａの端部６１ｂと対向している。分割積層鉄心６０Ｂの第１凸部６４は、分割積層鉄心６０Ａの第２凹部６７に嵌め込まれている。第１凸部６４の側面部６４ａは、第２凹部６７の側面部６７ａと接触している。側面部６４ａと側面部６７ａとの接触は、例えば面接触である。これにより、分割積層鉄心６０Ａ及び分割積層鉄心６０Ｂは、相対的な位置決めがなされている。分割積層鉄心６０Ｂの第１凸部６４先端に形成された第１折り曲げ部８１は、分割積層鉄心６０Ａの第２凹部６７の底面部６７ｃには接触しておらず、周方向において分割積層鉄心６０Ａから離れている。第１折り曲げ部８１と第２凹部６７の底面部６７ｃとの間には、隙間９１が形成されている。また、分割積層鉄心６０Ｂの第１凸部６４の側面部６４ｂは、分割積層鉄心６０Ａの第２凹部６７の側面部６７ｂとは接触しておらず、分割積層鉄心６０Ａから離れている。第１凸部６４の側面部６４ｂと第２凹部６７の側面部６７ｂとの間には、例えば隙間９１よりも狭い隙間が形成されている。

第１凸部６４の側面部６４ａと第２凹部６７の側面部６７ａとが接触し、第１凸部６４の側面部６４ｂと第２凹部６７の側面部６７ｂとが接触しないようにすることによって、寸法誤差が生じても第１凸部６４を第２凹部６７に嵌め込むことができる。したがって、分割積層鉄心６０Ａ及び分割積層鉄心６０Ｂの相対的な位置決めを確実に行うことができる。また、ティース部積層体６２に近い側面部６４ａと側面部６７ａとが接触しているため、より多くの磁束を通すことができる。

分割積層鉄心６０Ａの第２凸部６８は、分割積層鉄心６０Ｂの第１凹部６５に嵌め込まれている。分割積層鉄心６０Ａの第２凸部６８先端に形成された第２折り曲げ部８２は、分割積層鉄心６０Ｂには接触しておらず、周方向において分割積層鉄心６０Ｂから離れている。分割積層鉄心６０Ａの第２折り曲げ部８２と分割積層鉄心６０Ｂの第１凹部６５との間には、隙間９２が形成されている。

隙間９２は、円環状に並列した複数の分割積層鉄心６０すなわち固定子鉄心２１の外周端に位置している。このため、固定子鉄心２１の外周面には、径方向内側に凹んだ外周凹部９３が形成されている。外周凹部９３は、固定子鉄心２１の中心軸を中心として固定子鉄心２１に外接する円筒面よりも、径方向内側に凹んでいる。外周凹部９３は、分割積層鉄心６０Ａと分割積層鉄心６０Ｂとの境界部に形成されている。外周凹部９３は、径方向に沿って延びた切欠き状に形成されている。

分割積層鉄心６０Ｂの接触部６３は、分割積層鉄心６０Ａの接触部６６と接触している。接触部６３と接触部６６との間の接触は、例えば面接触である。

第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２はいずれも、接触部６３及び接触部６６とは異なる径方向位置に設けられている。つまり、分割積層鉄心６０Ｂの第１折り曲げ部８１と、分割積層鉄心６０Ｂと周方向に隣接する分割積層鉄心６０Ａと、の接触は回避されている。同様に、分割積層鉄心６０Ａの第２折り曲げ部８２と、分割積層鉄心６０Ａと周方向に隣接する分割積層鉄心６０Ｂと、の接触は回避されている。

分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ｂは、分割積層鉄心６０Ｃの端部６１ａと対向している。分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ｂと分割積層鉄心６０Ｃの端部６１ａとの間の構成は、分割積層鉄心６０Ａの端部６１ｂと分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ａとの間の構成と同様である。

分割積層鉄心６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃのそれぞれにおいて、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２は、互いに異なる径方向位置に設けられている。すなわち、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２は、周方向における分割積層鉄心６０の中心を通る中心線Ｃ１に対し、非対称に配置されている。

分割積層鉄心６０Ａの端部６１ｂと、分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ａとは、溶接部１６０を介して接続されている。溶接部１６０は、平面視で点状の形状を有している。例えば、溶接部１６０は、分割積層鉄心６０Ａの端部６１ｂのうち最も径方向外側すなわち最も端部６１ｃ側に位置する部分と、分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ａのうち最も径方向外側すなわち最も端部６１ｃ側に位置する部分と、の間に形成されている。溶接部１６０は、後述する溶接工程において、ＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ）溶接機を用いたＴＩＧ溶接により形成されている。図１０中の太矢印は、溶接方向、すなわち溶接の際のエネルギー供給方向を表している。

溶接部１６０は、第２折り曲げ部８２と第１凹部６５との間であって径方向内側寄りに形成されている。溶接部１６０は、隙間９２を介して固定子鉄心２１の外周側に露出している。見方を変えると、溶接部１６０は、固定子鉄心２１の外周面のうちの外周凹部９３内に位置している。溶接部１６０は、固定子鉄心２１の中心軸を中心として固定子鉄心２１に外接する円筒面よりも径方向内側に形成されており、当該円筒面よりも径方向外側には突出していない。

同様に、分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ｂと、分割積層鉄心６０Ｃの端部６１ａとは、溶接部１６０を介して接続されている。分割積層鉄心６０Ｂと分割積層鉄心６０Ｃとの間の溶接部１６０については、分割積層鉄心６０Ａと分割積層鉄心６０Ｂとの間の溶接部１６０と同様であるため、説明を省略する。

以上のように本実施の形態では、分割積層鉄心６０を構成する複数の鉄心片７０は、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２を介して連結されている。このため、鉄心片セット８０を第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２で折り曲げることにより、複数の鉄心片７０を積層することができる。したがって、連結されていない複数の鉄心片を積層するのと比較すると、分割積層鉄心６０の製造工程を簡略化することができる。

ただし、折り曲げられた第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２には、折り膨らみが生じる。このため、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２が分割積層鉄心６０の周方向端部に設けられていると、周方向における分割積層鉄心６０の寸法精度が低下してしまう場合がある。

しかしながら、本実施の形態では、互いに隣り合う分割積層鉄心６０同士は、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２とは異なる径方向位置に形成された接触部６３及び接触部６６を介して接触する。分割積層鉄心６０に形成された第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２はいずれも、隣り合う分割積層鉄心６０とは接触しないようになっている。接触部６３及び接触部６６のそれぞれには第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２が形成されていないため、接触部６３及び接触部６６のそれぞれは比較的精度良く形成される。このため、複数の分割積層鉄心６０を円環状に結合する場合であっても、固定子鉄心２１の形状精度の低下を防ぐことができる。

また、本実施の形態の分割積層鉄心６０では、バックヨーク部積層体６１の径方向外側に位置する端部６１ｃ、及びティース部積層体６２の径方向内側に位置する端部６２ａには、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２が形成されていない。このため、分割積層鉄心６０の端部６１ｃ及び端部６２ａにおける面精度の低下を防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、第１凸部６４及び第２凸部６８がいずれも台形状の断面形状を有しているが、第１凸部６４及び第２凸部６８のそれぞれの断面形状は、半円状、長方形状等の他の形状であってもよい。

図１１は、本実施の形態に係る鉄心片セット８０Ａ、８０Ｂが配置された鋼板シート１００の構成を示す平面図である。図１１に示すように、鋼板シート１００は、帯状の形状を有している。鋼板シート１００は、長手方向に沿って延びた一対の縁部１０１ａ、１０１ｂを有している。鋼板シート１００は、例えば、無方向性電磁鋼板を用いて形成されている。

鋼板シート１００には、２つの鉄心片セット８０Ａ、８０Ｂが配置されている。鉄心片セット８０Ａ及び鉄心片セット８０Ｂのそれぞれは、図４に示した鉄心片セット８０と同様の形状を有している。鉄心片セット８０Ａ及び鉄心片セット８０Ｂのそれぞれにおいて、複数の鉄心片７０は、鋼板シート１００の長手方向に沿って並列している。

鉄心片セット８０Ａは、バックヨーク部７１のそれぞれにおけるティース部７２とは反対側の端部７１ｃが鋼板シート１００の一方の縁部１０１ａに沿って直線状に並ぶように配置されている。鉄心片セット８０Ａのティース部７２のそれぞれは、バックヨーク部７１から他方の縁部１０１ｂに向かって突出している。

鉄心片セット８０Ｂは、バックヨーク部７１のそれぞれにおける端部７１ｃが鋼板シート１００の他方の縁部１０１ｂに沿って直線状に並ぶように配置されている。鉄心片セット８０Ｂのティース部７２のそれぞれは、鉄心片セット８０Ａのティース部７２とは逆に、バックヨーク部７１から一方の縁部１０１ａに向かって突出している。

鉄心片セット８０Ａと鉄心片セット８０Ｂとは、鋼板シート１００の長手方向において、折り曲げピッチＰ１の半分、すなわち半ピッチ分だけ互いにずれるように配置されている。鉄心片セット８０Ａ及び鉄心片セット８０Ｂの一方のティース部７２は、鉄心片セット８０Ａ及び鉄心片セット８０Ｂの他方の互いに隣り合う２つのティース部７２の間に挿入されている。このため、鋼板シート１００の長手方向と垂直な方向の幅寸法は、鉄心片セット８０Ａの径方向の長さ寸法と鉄心片セット８０Ｂの径方向の長さ寸法との和よりも小さくなる。

鉄心片セット８０Ａ及び鉄心片セット８０Ｂは、例えば、プレス装置を用いた打ち抜き加工によって、鋼板シート１００から切り出される。鋼板シート１００は、鉄心片セット８０Ａ及び鉄心片セット８０Ｂとして切り出される部分と、それ以外の不要部分と、に分けられる。不要部分は、鉄心片セット８０Ａ及び鉄心片セット８０Ｂが鋼板シート１００から切り出された後に廃棄される部分であり、材料ロスとなる部分である。図１１に示す鋼板シート１００には、主な不要部分として、不要部分１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃがある。不要部分１０２ａは、鉄心片セット８０Ａの２つのバックヨーク部７１の間の部分である。不要部分１０２ｂは、鉄心片セット８０Ｂの２つのバックヨーク部７１の間の部分である。不要部分１０２ｃは、鉄心片セット８０Ａのティース部７２と鉄心片セット８０Ｂのティース部７２との間の部分である。

なお、鉄心片７０同士の連結部分すなわち第１折り曲げ部８１又は第２折り曲げ部８２の周囲に発生する微小な不要部分、及び、バックヨーク部７１の端部７１ｃに形成された凹凸によって発生する微小な不要部分については、不要部分としての説明を省略する。

このように、本実施の形態では、複数の分割積層鉄心６０を円環状に結合することによって固定子鉄心２１が形成される。複数の分割積層鉄心６０のそれぞれを構成する鉄心片セット８０Ａ、８０Ｂは、鋼板シート１００の長手方向に沿って直線状に配置される。このため、本実施の形態では、鋼板シートから複数の円環状の鉄心片が打ち抜かれる場合と比較して、鋼板シート１００の不要部分を削減することができる。したがって、本実施の形態によれば、固定子鉄心２１を製造する際の材料ロスを削減することができる。

図１２は、本実施の形態の比較例に係る鉄心片５０１が配置された鋼板シート５００の構成を示す平面図である。図１２に示すように、本比較例の鋼板シート５００には、連結されていない複数の鉄心片５０１が配置されている。複数の鉄心片５０１は、バックヨーク部７１とティース部７２とが鋼板シート５００の長手方向に沿って交互に並列するように、互い違いに配置されている。隣り合う鉄心片５０１の間には、距離Ａ１の切り出し幅が確保されている。

例えば、鉄心片５０１ａが既に切り出された鋼板シート５００から鉄心片５０１ｂを切り出すときには、鋼板シート５００のうち鉄心片５０１ａと鉄心片５０１ｂとの間の部分の剛性が低くなるため、鋼板シート５００にたわみ変形が生じる場合がある。鋼板シート５００にたわみ変形が生じると、分割積層鉄心として必要な形状を有する複数の鉄心片を得ることができない。このため、本比較例のように、連結されていない複数の鉄心片５０１が鋼板シート５００に配置されている場合、互いに隣り合う鉄心片５０１の間には、距離Ａ１の比較的広い切り出し幅が確保される必要がある。しかしながら、切り出し幅が広くなると、その分だけ鋼板シート５００の不要部分５０２が増加してしまう。したがって、本比較例では、鋼板シートから複数の円環状の鉄心片が打ち抜かれる場合よりも材料ロスを削減できるものの、不要部分５０２をさらに削減するのは困難である。

これに対し、本実施の形態では、隣り合う鉄心片７０同士は、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２を介して連結された鉄心片セットとして、互いに切り離されずに一体に切り出される。これにより、互いに隣り合う鉄心片７０の間の切り出し幅を距離Ａ１よりも狭くすることができるため、鋼板シート１００の不要部分をさらに削減することができる。したがって、本実施の形態では、上記比較例よりも材料使用量を減らすことができる。例えば、鉄心片５０１が図１２のように配置された上記比較例の材料歩留まりが４０％であるのに対し、鉄心片セット８０Ａ及び鉄心片セット８０Ｂが図１１のように配置された本実施の形態の材料歩留まりは６５％である。このように、本実施の形態では、材料歩留まりが比較例の１．６倍に向上するため、同一構成の分割積層鉄心を製造するために必要な鋼板シートの使用量が上記比較例の１／１．６倍にまで減少する。したがって、本実施の形態によれば、より安価な固定子鉄心２１を得ることができる。

次に、本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心の製造工程の流れについて説明する。図１３は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０の製造工程の流れを示すフローチャートである。図１３に示すように、分割積層鉄心６０の製造工程のステップＳ１では、鋼板シート１００から鉄心片セット８０を切り出す切り出し工程が行われる。ステップＳ２では、ステップＳ１で切り出された鉄心片セット８０を第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２において折り曲げる折り工程が行われる。ステップＳ３では、ステップＳ２で折り曲げられた鉄心片セット８０の複数の鉄心片７０を積層する積層工程が行われる。ステップＳ１〜ステップＳ３の各工程を経て、分割積層鉄心６０が作製される。

図１４は、本実施の形態に係る固定子鉄心２１の製造工程の流れを示すフローチャートである。固定子鉄心２１は、ステップＳ１〜ステップＳ３の各工程を経て形成された複数の分割積層鉄心６０を用いて作製される。

図１４に示すように、固定子鉄心２１の製造工程のステップＳ１１では、複数の分割積層鉄心６０が周方向に並列するように複数の分割積層鉄心６０を円環状に配置する並列配置工程が行われる。次に、ステップＳ１２では、複数の分割積層鉄心６０のうち互いに隣り合う２つの分割積層鉄心６０を溶接して溶接部１６０を形成する溶接工程が行われる。並列配置工程及び溶接工程により、複数の分割積層鉄心６０が円環状に固定され、固定子鉄心２１の組立体が形成される。これにより、固定子鉄心２１の組立体がハウジング１０によって強固に固定されるまでの間において、固定子鉄心２１の組立体の形状が円環状に維持される。以下、並列配置工程と溶接工程とを併せて、単に溶接工程という場合がある。

次に、ステップＳ１３では、固定子鉄心２１の組立体をハウジング１０に嵌入し、固定子鉄心２１とハウジング１０とを固定するハウジング固定工程が行われる。固定子鉄心２１の組立体をハウジング１０に嵌入する際には、例えば焼嵌め法が用いられる。ステップＳ１１〜ステップＳ１３の各工程を経て、電気機械の積層鉄心である固定子鉄心２１が作製される。

図１５は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０の製造装置２００の構成を示す斜視図である。図１６は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０の製造装置２００の構成を模式的に示す側面図である。図１６では、鋼板シート１００の送り方向に沿ってＸ軸をとり、後工程側を＋Ｘ方向としている。また、鉛直上下方向に沿ってＹ軸をとり、上方を＋Ｙ方向としている。

図１５及び図１６に示すように、製造装置２００は、切り出し機２２０、回転折り曲げ機２３０及び加圧折り曲げ機２５０を有している。切り出し機２２０は、鋼板シート１００から鉄心片セット８０を切り出すように構成されている。回転折り曲げ機２３０及び加圧折り曲げ機２５０は、切り出し機２２０で切り出された鉄心片セット８０を第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２において折り曲げるように構成されている。切り出し機２２０、回転折り曲げ機２３０及び加圧折り曲げ機２５０は、この順に連続した一連の製造ラインを構成しており、製造装置２００として一体化されている。鋼板シート１００の送り方向において、回転折り曲げ機２３０は切り出し機２２０の直後に配置されており、加圧折り曲げ機２５０は回転折り曲げ機２３０の直後に配置されている。

製造装置２００の詳細について、製造工程の流れと共に説明する。切り出し機２２０の上流側には、切り出し機２２０に鋼板シート１００を供給する供給装置２１０が設けられている。供給装置２１０は、フープ状に巻かれた鋼板シート１００を保持し、帯状の鋼板シート１００を切り出し機２２０に送るように構成されている。

切り出し工程では、切り出し機２２０を用いて、鋼板シート１００から鉄心片セット８０が切り出される。切り出し機２２０としては、例えば、直動機構を有するプレス機が用いられる。プレス機が用いられた切り出し機２２０は、固定された下テーブル２２１と、下テーブル２２１に対して上下方向すなわち鋼板シート１００の板厚方向に動作する上テーブル２２２と、を有している。下テーブル２２１の上面には、鋼板シート１００の下面に接触するツール２２３が設けられている。上テーブル２２２の下面には、鋼板シート１００の上面に接触するツール２２４が設けられている。上テーブル２２２を下テーブル２２１に対して動作させることにより、鋼板シート１００の不要部分がツール２２３及びツール２２４によって打ち抜かれる。これにより、鋼板シート１００から鉄心片セット８０が切り出されるとともに、鋼板シート１００の不要部分が切り出し機２２０の下方に廃材として排出される。切り出された鉄心片セット８０は、切り出し工程の次工程である折り工程に送られる。

折り工程では、回転折り曲げ機２３０及び加圧折り曲げ機２５０を用いて、鉄心片セット８０が複数の鉄心片７０毎に折り曲げられる。折り工程は、回転折り曲げ機２３０を用いる第１折り工程と、加圧折り曲げ機２５０を用いる第２折り工程と、を有する。

回転折り曲げ機２３０は、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２を有している。第１ローラー２３１は、切り出し機２２０から供給される鉄心片セット８０の上方に配置されており、鉄心片セット８０の上面に接触する。第２ローラー２３２は、鉄心片セット８０の下方に配置されており、鉄心片セット８０の下面に接触する。第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２は、鉄心片セット８０を挟んで互いに噛み合うように構成されている。少なくとも第１ローラー２３１は、モーターからの駆動力が伝達されるように構成されている。

第１ローラー２３１は、回転軸Ｏ１を中心として、図１６中の反時計回り方向に回転する。Ｙ軸方向における回転軸Ｏ１の位置はＹ１であり、Ｘ軸方向における回転軸Ｏ１の位置はＸ１である。第２ローラー２３２は、回転軸Ｏ１と平行な回転軸Ｏ２を中心として、図１６中の時計回り方向に回転する。Ｙ軸方向における回転軸Ｏ２の位置はＹ２であり、Ｘ軸方向における回転軸Ｏ２の位置はＸ２である。Ｙ１及びＹ２は、Ｙ１＞Ｙ２の関係を満たしている。Ｘ１及びＸ２は、Ｘ１＜Ｘ２の関係を満たしている。

第１ローラー２３１は、当該第１ローラー２３１の周方向外側に放射状に突出した複数の第１歯２３３を有している。第１歯２３３のそれぞれは、鉄心片セット８０の上面と接触する平面状の一対の第１当たり面２３４ａ、２３４ｂを有している。第１当たり面２３４ａは、第１ローラー２３１の回転方向前方を向いた当たり面であり、第１当たり面２３４ｂは、第１ローラー２３１の回転方向後方を向いた当たり面である。第１当たり面２３４ａと第１当たり面２３４ｂとは、第１歯２３３の歯先を挟んで隣接している。図１６に示す第１ローラー２３１には、６個の第１歯２３３と、計１２個の第１当たり面２３４ａ、２３４ｂとが形成されている。

第１歯２３３のそれぞれにおいて第１当たり面２３４ａと第１当たり面２３４ｂとがなす角度、すなわち第１歯２３３の頂角はθＧである。第１当たり面２３４ａ及び第１当たり面２３４ｂのそれぞれの長さＰ２は、図４に示した鉄心片セット８０の折り曲げピッチＰ１と対応した寸法であり、例えば折り曲げピッチＰ１と同一である。ここで、第１当たり面２３４ａ及び第１当たり面２３４ｂのそれぞれの長さＰ２は、第１歯２３３の根元から歯先までの寸法に相当する。

第２ローラー２３２は、第１ローラー２３１と同形状である。第２ローラー２３２は、当該第２ローラー２３２の周方向外側に放射状に突出した複数の第２歯２３５を有している。第２歯２３５のそれぞれは、鉄心片セット８０の下面と接触する平面状の一対の第２当たり面２３６ａ、２３６ｂを有している。第２当たり面２３６ａは、第２ローラー２３２の回転方向前方を向いた当たり面であり、第２当たり面２３６ｂは、第２ローラー２３２の回転方向後方を向いた当たり面である。第２当たり面２３６ａと第２当たり面２３６ｂとは、第２歯２３５の歯先を挟んで隣接している。図１６に示す第２ローラー２３２には、６個の第２歯２３５と、計１２個の第２当たり面２３６ａ、２３６ｂとが形成されている。

第２歯２３５のそれぞれにおいて第２当たり面２３６ａと第２当たり面２３６ｂとがなす角度、すなわち第２歯２３５の頂角は、第１歯２３３の頂角θＧと同一である。第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂのそれぞれの長さは、第１当たり面２３４ａ及び第１当たり面２３４ｂのそれぞれの長さＰ２と同一である。ここで、第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂのそれぞれの長さは、第２歯２３５の根元から歯先までの寸法に相当する。

第２ローラー２３２は、切り出し機２２０から送られてくる鉄心片セット８０の下面が、鉄心片セット８０との接触位置にある第２当たり面２３６ａと平行に接触するように配置されている。これにより、切り出し機２２０から第２ローラー２３２まで鉄心片セット８０が直線状に送られるため、切り出し機２２０と回転折り曲げ機２３０との間で鉄心片セット８０が折れ曲がってしまうのを防ぐことができる。

第１当たり面２３４ａ、２３４ｂ及び第２当たり面２３６ａ、２３６ｂのそれぞれの長さＰ２は、鉄心片セット８０の折り曲げピッチＰ１と同一である。このため、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２がそれぞれ回転するのに伴い、第１歯２３３の歯先及び第２歯２３５の歯先は、鉄心片セット８０の第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２に順次突き当てられる。これにより、鉄心片セット８０は、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２で折り曲げられる。鉄心片セット８０のうち、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２以外の部分は、第１当たり面２３４ａと第２当たり面２３６ｂとの間、又は第１当たり面２３４ｂと第２当たり面２３６ａとの間に挟まれる。このため、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２以外の部分で鉄心片セット８０が折り曲げられるのを防ぐことができる。第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２のそれぞれにおける鉄心片セット８０の折り曲げ角度θ１は、第１歯２３３及び第２歯２３５のそれぞれの頂角θＧとほぼ等しくなる。折り曲げ角度は、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２のそれぞれを挟んで隣り合う２つの鉄心片７０がなす角度である。

第２ローラー２３２は、Ｘ軸方向において、第１ローラー２３１よりも後工程側にずれて配置されている。また、第２ローラー２３２は、鉄心片セット８０を挟んで第１ローラー２３１よりも下方に配置されている。つまり、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２は、第１ローラー２３１が回転することによって第２ローラー２３２が回転するように配置されている。この場合、第１ローラー２３１を駆動することにより鉄心片セット８０を折り曲げることができるため、第２ローラー２３２を回転させるためのモーター、エアーアクチュエーター等の駆動源が不要となる。したがって、分割積層鉄心６０の製造に必要な設備投資を抑制することができる。また、第２ローラー２３２は第１ローラー２３１との噛み合いにより回転するため、特別な装置を用いずに、第１ローラー２３１と第２ローラー２３２とを互いに同期して動作させることができる。第１ローラー２３１の回転速度は、不図示の制御装置によって制御される。

ただし、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２のそれぞれが別々の駆動源により回転するようにしてもよい。この場合、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２は、同一の回転速度で同期して回転するように制御される。また、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２の一方に設けられた駆動源の駆動力が、ベルト等を介して第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２の他方に伝達されるようにしてもよい。

第２ローラー２３２が回転することにより、第２ローラー２３２の第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂを鉄心片セット８０の下面に接触させることができる。このため、鉄心片セット８０の折り曲げ角度θ１を第１歯２３３及び第２歯２３５のそれぞれの頂角θＧに精度良く近づけることができる。

図１７は、本実施の形態の変形例に係る分割積層鉄心の製造装置の構成を模式的に示す側面図である。図１７に示すように、本変形例の回転折り曲げ機２３０は、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２に加えて、支持ローラー２３７を有している。支持ローラー２３７は、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２よりも切り出し機２２０側に設けられている。支持ローラー２３７は、鉄心片セット８０の下方に配置されており、鉄心片セット８０の下面に接触する。支持ローラー２３７は、円筒状の形状を有している。

支持ローラー２３７が設けられることにより、鉄心片セット８０は、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２よりも切り出し機２２０側において下方から支持される。このため、第１ローラー２３１の第１歯２３３の歯先が鉄心片セット８０の上面に接触して鉄心片セット８０が折り曲げられる際、鉄心片セット８０が安定して支持される。したがって、鉄心片セット８０が傾いて折り曲げられてしまうのを防ぐことができる。

支持ローラー２３７は、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２よりも切り出し機２２０側において、鉄心片セット８０の上方に配置されていてもよい。

また、図１６に示した回転折り曲げ機２３０は、鉄心片セット８０の下面が第２ローラー２３２の第２当たり面２３６ａと平行に接触するように配置されている。しかしながら、回転折り曲げ機２３０は、鉄心片セット８０の上面が第１ローラー２３１の第１当たり面２３４ａと平行に接触するように配置されていてもよい。

回転折り曲げ機２３０によって折り曲げられた鉄心片セット８０は、加圧折り曲げ機２５０に送られる。加圧折り曲げ機２５０では、回転折り曲げ機２３０によって折り曲げられた鉄心片セット８０がさらに小さい折り曲げ角度に折り曲げられる。加圧折り曲げ機２５０は、円筒折り曲げ機２６０及びストッカー２７０を有している。

円筒折り曲げ機２６０は、折り曲げられた鉄心片セット８０を上下から加圧し、摩擦によって鉄心片セット８０の折り曲げ角度をさらに小さくする機能を有している。円筒折り曲げ機２６０は、２組の回転ローラーを有している。各組の回転ローラーは、鉄心片セット８０を挟んで上下に配置された２つの円筒状の回転ローラーを有している。円筒折り曲げ機２６０における回転ローラーの組数は、１組又は３組以上であってもよい。

円筒折り曲げ機２６０は、１組目の回転ローラーとして、鉄心片セット８０の上方に配置された第１回転ローラー２６１と、鉄心片セット８０の下方に配置された第２回転ローラー２６２と、を有している。第１回転ローラー２６１は、回転軸Ｏｒ１を中心として、図１６中の反時計回り方向に回転する。第１回転ローラー２６１は、鉄心片セット８０のうち第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２の一方に接触する。第２回転ローラー２６２は、回転軸Ｏｒ２を中心として、図１６中の時計回り方向に回転する。第２回転ローラー２６２は、鉄心片セット８０のうち第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２の他方に接触する。第１回転ローラー２６１及び第２回転ローラー２６２による鉄心片セット８０の送り速度は、回転折り曲げ機２３０の第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２による鉄心片セット８０の送り速度よりも遅くなっている。

また、円筒折り曲げ機２６０は、２組目の回転ローラーとして、鉄心片セット８０の上方に配置された第３回転ローラー２６３と、鉄心片セット８０の下方に配置された第４回転ローラー２６４と、を有している。第３回転ローラー２６３は、回転軸Ｏｒ３を中心として回転する。第３回転ローラー２６３の回転方向は、第１回転ローラー２６１の回転方向と同方向である。第３回転ローラー２６３は、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２の上記一方に接触する。第４回転ローラー２６４は、回転軸Ｏｒ４を中心として回転する。第４回転ローラー２６４の回転方向は、第２回転ローラー２６２の回転方向と同方向である。第４回転ローラー２６４は、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２の上記他方に接触する。第３回転ローラー２６３及び第４回転ローラー２６４による鉄心片セット８０の送り速度は、第１回転ローラー２６１及び第２回転ローラー２６２による鉄心片セット８０の送り速度よりも遅くなっている。

第１回転ローラー２６１及び第２回転ローラー２６２は、鉄心片セット８０を上下から挟み込んで鉄心片セット８０に摩擦をかけ、鉄心片セット８０の送り速度を低下させる。これにより、鉄心片セット８０の折り曲げが深くなり、鉄心片セット８０の折り曲げ角度が小さくなる。同様に、第３回転ローラー２６３及び第４回転ローラー２６４は、鉄心片セット８０を上下から挟み込んで鉄心片セット８０に摩擦をかけ、鉄心片セット８０の送り速度をさらに低下させる。これにより、鉄心片セット８０の折り曲げがさらに深くなり、鉄心片セット８０の折り曲げ角度がさらに小さくなる。円筒折り曲げ機２６０を通過した鉄心片セット８０の折り曲げ角度θ２は、回転折り曲げ機２３０によって折り曲げられた鉄心片セット８０の折り曲げ角度θ１よりも小さくなる（θ２＜θ１）。

本実施の形態では、鉄心片セット８０は、折り曲げ角度θ１に一旦折り曲げられ、その後、折り曲げ角度θ２までさらに折り曲げられている。これにより、一度に折り曲げ角度θ２に折り曲げられるのと比較して、鉄心片セット８０の折り曲げ位置の精度を高めることができる。結果として、分割積層鉄心６０の積層ずれを抑制することができるため、固定子鉄心２１の内周側及び外周側のそれぞれにおける真円度を高めることができる。

また、本実施の形態では円筒折り曲げ機２６０が用いられるため、鉄心片セット８０のたわみを円筒折り曲げ機２６０によって吸収することができる。

円筒折り曲げ機２６０によって折り曲げられた鉄心片セット８０は、ストッカー２７０に収納される。ストッカー２７０は、鉄心片セット８０のうち第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２の一方を案内するガイド２７１と、鉄心片セット８０のうち第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２の他方を案内するガイド２７２と、を有している。ストッカー２７０は、ガイド２７１及びガイド２７２に沿って鉄心片セット８０を収納することにより、分割積層鉄心６０の積層ずれを抑制するように構成されている。最終的に得られる分割積層鉄心６０の積層方向の長さをＬ２とすると、ガイド２７１及びガイド２７２のそれぞれのＸ方向の長さＬ１は、例えば、長さＬ２よりも長くなっている（Ｌ１＞Ｌ２）。

ストッカー２７０に収納された鉄心片セット８０は、ストッカー２７０と共に、折り工程の次工程である積層工程に搬送される。

図１８は、本実施の形態に係る固定子鉄心２１の製造工程における積層工程を示す概念図である。図１８に示すように、積層工程では、積層装置２８０を用いて鉄心片セット８０の複数の鉄心片７０が積層される。積層装置２８０は、下板２８１及び上板２８２を有している。ストッカー２７０に収納された鉄心片セット８０は、複数の鉄心片７０の積層方向が上下方向となるように下板２８１上に設置される。鉄心片セット８０は、下板２８１と上板２８２とによって、折り曲げ角度が０°に近づくように上下から加圧される。これにより、複数の鉄心片７０が積層固定され、分割積層鉄心６０が形成される。分割積層鉄心６０は、積層工程の次工程である並列配置工程に搬送される。

なお、ガイド２７１及びガイド２７２の長さＬ１がＬ１＞Ｌ２の関係を満たす場合、上板２８２とガイド２７１及びガイド２７２との干渉を避けるため、ガイド２７１とガイド２７２との間隔よりも狭い幅を有する上板２８２が用いられてもよい。

また、積層工程では、複数の鉄心片７０が接着剤を用いて積層固定されるようにしてもよいし、複数の鉄心片７０が溶接、かしめ等によって積層固定されるようにしてもよい。ただし、本実施の形態では、分割積層鉄心６０における複数の鉄心片７０が折り曲げ部を介して連結されているため、積層工程では、接着、溶接、かしめ等によって複数の鉄心片７０を固定する工程を省略することが可能である。

並列配置工程では、図９及び図１０に示したように複数の分割積層鉄心６０を円環状に並列させる。溶接工程では、互いに隣り合う２つの分割積層鉄心６０を溶接して溶接部１６０を形成する。溶接工程では、ＴＩＧ溶接機を用いて、図１０に太矢印で示した溶接方向に沿って外周側から熱エネルギーが加えられる。これにより、溶接部１６０が外周凹部９３に形成される。並列配置工程及び溶接工程は、並行して実行されるようにしてもよい。並列配置工程及び溶接工程により、複数の分割積層鉄心６０が円環状に固定され、固定子鉄心２１の組立体が作製される。

ハウジング固定工程では、固定子鉄心２１の組立体をハウジング１０に嵌入する。これにより、固定子鉄心２１の組立体がハウジング１０によって強固に固定され、固定子鉄心２１が作製される。固定子鉄心２１の組立体をハウジング１０に嵌入する際には、例えば焼嵌め法が用いられる。この場合、固定子鉄心２１の組立体は、ハウジング１０が加熱された後にハウジング１０内に嵌入される。

既に述べたように、互いに隣り合う２つの分割積層鉄心６０同士は、第１折り曲げ部８１及び第２折り曲げ部８２とは異なる径方向位置に形成された接触部６３及び接触部６６を介して接触する。このため、複数の分割積層鉄心６０が円環状に結合される場合であっても、固定子鉄心２１の形状精度の低下を防ぐことができる。

以上の工程を経て作製された固定子鉄心２１には、固定子巻線２２が装着される。これにより、固定子２０が作製される。なお、固定子鉄心２１の組立体を作製する前に分割積層鉄心６０のそれぞれに固定子巻線２２を装着するようにしてもよい。この場合、上記のハウジング固定工程が終了すると、固定子鉄心２１及び固定子巻線２２を有する固定子２０が作製される。その後、ハウジング１０に回転子３０が取り付けられ、回転電機が作製される。

本実施の形態では、互いに隣り合う２つの分割積層鉄心６０の間の溶接部１６０は、固定子鉄心２１の外周面において径方向内側に凹んだ外周凹部９３に形成されている。このため、円環状に並列した複数の分割積層鉄心６０が円筒状のハウジング１０に嵌入される際に、溶接部１６０とハウジング１０とが干渉するのを防ぐことができる。したがって、複数の分割積層鉄心６０とハウジング１０との間において、狙いの締め代を安定して確保することができる。

また、溶接部１６０は、分割積層鉄心６０Ａの折り曲げ部と、分割積層鉄心６０Ｂの折り曲げ部以外の部分と、の間に形成されている。折り曲げ部には寸法ばらつきが生じやすいため、折り曲げ部同士の間に溶接部１６０が形成される場合、溶接位置のずれが生じやすく、溶接品質が不安定になりやすい。これに対し、本実施の形態では、折り曲げ部と折り曲げ部以外の部分との間に溶接部１６０が形成されるため、溶接位置を正確に決めやすくなり、溶接品質を安定させることができる。

後述する図２７に示す構成と比較すると、本実施の形態では、図１０に示すように、平面視において第１凸部６４の側面部６４ｂを外周側に直線状に延長した延長線Ｅ１上にも、鉄心部分が存在する。これにより、複数の分割積層鉄心６０とハウジング１０との接触面積が増加するため、複数の分割積層鉄心６０とハウジング１０とをより強固に固定できるとともに、回転電機に生じる振動及び音を抑制できる。また、磁路を構成する鉄心部分が増大するため、磁気損失の増加を抑えることができる。

また、本実施の形態では、隣接するバックヨーク部積層体６１同士が接触する接触部６３及び接触部６６よりも径方向外側に溶接部１６０が形成されている。接触部６３及び接触部６６に溶接部１６０が形成されると、渦電流が発生しやすくなるため、鉄損の増加により回転電機の効率が低下してしまう場合がある。これに対し、本実施の形態では、バックヨーク部積層体６１のうち磁束量の少ない径方向外側部分に溶接部１６０が形成されるため、渦電流の発生を抑制できる。

一方、溶接部１６０よりも径方向内側に接触部６３及び接触部６６が設けられているため、接触部６３及び接触部６６を介して、図１０中の破線両矢印で示すような磁束をより多く通すことができる。したがって、回転電機の効率を向上させることができる。

また、本実施の形態では、ＴＩＧ溶接機を用いて溶接部１６０が形成されている。ＴＩＧ溶接機はレーザー溶接機と比較して一般的に安価であるため、本実施の形態によれば設備投資を抑制することができる。

また、本実施の形態では、複数の分割積層鉄心６０の外周面に形成された外周凹部９３の表面に溶接部１６０が形成されている。ＴＩＧ溶接が用いられる場合、複数の分割積層鉄心６０の外周面から近い位置において広い面積の溶接が可能であるため、強固な固定力が得られる。

ＴＩＧ溶接のエネルギー密度はレーザー溶接と比べると低いため、ＴＩＧ溶接が用いられる場合、母材である鉄心を瞬間的に溶融させることができない。このため、母材の溶け込みは、縦方向ではなく横方向に広がりやすい。ここで、縦方向とは、エネルギー供給方向に沿った方向のことであり、例えば母材の深さ方向のことである。横方向とは、エネルギー供給方向と交差する方向のことであり、例えば母材の面内方向のことである。母材の溶け込みを縦方向に深くするためには、母材に熱を長時間加える必要がある。この場合、必要以上の熱が横方向に伝わるため、熱影響による母材の歪み及び硬度変化が大きくなりやすい。しかしながら、本実施の形態では、複数の分割積層鉄心６０の外周面に形成された外周凹部９３の表面に溶接部１６０が形成されるため、母材の溶け込みを縦方向に深くする必要がない。これにより、固定子鉄心２１に歪みが生じるのを防ぐことができる。

本実施の形態の切り出し工程では、打ち抜き加工によって鉄心片セット８０が鋼板シート１００から切り出されている。しかしながら、鋼板シート１００から鉄心片セット８０を切り出す方法は、打ち抜き加工には限られない。例えば、鉄心片セット８０は、ワイヤーカット放電加工、レーザー加工、ウォータージェット加工などによって鋼板シート１００から切り出されるようにしてもよい。

また、本実施の形態の鉄心片セット８０は、８枚の鉄心片７０を有している。しかしながら、鉄心片セット８０は、２枚以上７枚以下又は９枚以上の鉄心片７０を有していてもよい。

また、本実施の形態の鋼板シート１００は、無方向性電磁鋼板を用いて形成されている。しかしながら、鋼板シート１００は、方向性電磁鋼板、ＳＰＣＣ、ＳＳ４００等の鉄系の磁性材料を用いて形成されていてもよい。

また、本実施の形態の第１当たり面２３４ａ、第１当たり面２３４ｂ、第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂのそれぞれは、平面状に形成されている。これにより、複数の鉄心片７０のそれぞれをより確実に平面状に形成することができる。

しかしながら、第１当たり面２３４ａ、第１当たり面２３４ｂ、第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂのそれぞれは、曲面状に形成されていてもよい。例えば、第１当たり面２３４ａ及び第１当たり面２３４ｂを含む第１歯２３３と、第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂを含む第２歯２３５と、のそれぞれは、歯車の歯と同形状に形成されていてもよい。すなわち、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２のそれぞれは、歯車状の形状を有していてもよい。これにより、第１ローラー２３１と第２ローラー２３２との間で動力を効率良く伝達させることができる。

第１当たり面２３４ａ、第１当たり面２３４ｂ、第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂのそれぞれは、インボリュート曲線状の断面を有していてもよい。これにより、第１歯２３３及び第２歯２３５の強度を高めることができる。また、回転軸Ｏ１と回転軸Ｏ２との間の軸間距離が長くなったとしても、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２の正常な噛み合いを得ることができる。

第１当たり面２３４ａ、第１当たり面２３４ｂ、第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂのそれぞれは、サイクロイド曲線状の断面を有していてもよい。これにより、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２の噛み合いを滑らかにすることができる。また、第１当たり面２３４ａ、第１当たり面２３４ｂ、第２当たり面２３６ａ及び第２当たり面２３６ｂのそれぞれの摩耗を面内で一様に進行させることができる。このため、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２のそれぞれが局部的に破損してしまうのを防ぐことができる。

本実施の形態では、図１５及び図１６に示したような回転折り曲げ機２３０を用いて分割積層鉄心６０が形成されているが、これに限られない。例えば、図４に示した鉄心片セット８０において長手方向の一端に位置する１つの鉄心片７０を固定し、当該鉄心片７０に隣接する鉄心片７０を折り曲げ部において上記１つの鉄心片７０に対して折り曲げる。次に、上記１つの鉄心片７０の固定を解除し、折り曲げられた２つの鉄心片７０を互いに重ねられた状態で加圧する。このとき、折り曲げ部が膨らまずに折り曲がるように２つの鉄心片７０を加圧する。これにより、２つの鉄心片７０が折り畳まれる。次に、折り畳まれた２つの鉄心片７０を固定し、上記２つの鉄心片７０に隣接する鉄心片７０を折り曲げ部において上記２つの鉄心片７０に対して折り曲げる。これを複数回繰り返し、複数の鉄心片７０を積層する。このような手順によって分割積層鉄心６０が形成されるようにしてもよい。

また、本実施の形態では電気機械として回転電機を例に挙げたが、本実施の形態の電気機械には、リニアモーター、変圧器などの他の電気機械も含まれる。

図１９は、本実施の形態に係るリニアモーター６００の概略構成を示す斜視図である。図１９に示すように、リニアモーター６００は、固定子６１０と、固定子６１０を挟んで配置された一対の可動子６２０と、を有している。固定子６１０は、磁性体６１１と永久磁石６１２とが交互に並んだ構成を有している。一対の可動子６２０は、固定子６１０に対して進行方向Ａに沿って相対的に移動可能となっている。固定子６１０はリニアモーター６００の界磁を構成し、一対の可動子６２０はリニアモーター６００の電機子を構成する。

可動子６２０のそれぞれは、空隙を介して固定子６１０と対向して配置されている。可動子６２０のそれぞれは、直線状に並列した複数の分割積層鉄心６２１を有している。分割積層鉄心６２１のそれぞれは、電磁鋼板等を用いて形成された複数の鉄心片が積層方向Ｂに積層された構成を有している。また、分割積層鉄心６２１のそれぞれは、鉄心片のバックヨーク部が積層されたバックヨーク部積層体６２２と、鉄心片のティース部が積層されたティース部積層体６２３と、を有している。ティース部積層体６２３は、進行方向Ａ及び鉄心片の積層方向Ｂの双方と直交する方向に沿って、バックヨーク部積層体６２２から突出している。ティース部積層体６２３には、絶縁部材を介して巻線６２４が巻かれている。

一方の可動子６２０と他方の可動子６２０とは、固定子６１０を挟んで面対称となるように配置されている。すなわち、一方の可動子６２０と他方の可動子６２０とは、固定子６１０を対称面として互いに鏡像となる位置に配置されている。一対の可動子６２０において、固定子６１０を挟んで対称となる位置のティース部積層体６２３には、同相の巻線６２４が巻かれている。

リニアモーター６００の可動子６２０は、複数の分割積層鉄心６２１を有している。複数の分割積層鉄心６２１のそれぞれは、図７に示した分割積層鉄心６０と同様の構成を有している。ただし、複数の分割積層鉄心６２１は、図９に示したように円環状に結合されるのではなく、直線状に並列して結合されている。このようなリニアモーター６００であっても、既に説明した回転電機と同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心は、並列して配置された複数の分割積層鉄心６０を備える。複数の分割積層鉄心６０のそれぞれは、積層された複数の鉄心片７０と、複数の鉄心片７０のうち積層方向に隣り合う２つの鉄心片７０同士を連結するとともに折り曲げられた第１折り曲げ部８１と、を有している。複数の鉄心片７０のそれぞれは、バックヨーク部７１と、バックヨーク部７１から突出したティース部７２と、を有している。複数の分割積層鉄心６０のそれぞれは、複数の鉄心片７０のそれぞれのバックヨーク部７１が積層されたバックヨーク部積層体６１と、複数の鉄心片７０のそれぞれのティース部７２が積層されたティース部積層体６２と、を有している。バックヨーク部積層体６１は、複数の分割積層鉄心６０の並列方向における端部である第１端部６１ａと、ティース部積層体６２とは反対側の端部である第２端部６１ｃと、を有している。第１折り曲げ部８１は、第１端部６１ａに形成されている。第１端部６１ａは、第１折り曲げ部８１が形成されている第１部分１５１と、第１折り曲げ部８１が形成されていない第２部分１５２と、を有している。複数の分割積層鉄心６０は、第１分割積層鉄心６０Ｂと、第１分割積層鉄心６０Ｂと上記並列方向に隣り合う第２分割積層鉄心６０Ａと、を有している。第１分割積層鉄心６０Ｂの第２部分１５２は、第２分割積層鉄心６０Ａと接触している。第１分割積層鉄心６０Ｂの第１端部６１ａは、溶接部１６０を介して第２分割積層鉄心６０Ａと接続されている。溶接部１６０は、第１分割積層鉄心６０Ｂの第２部分１５２の位置よりも第２端部６１ｃ側に配置されている。ここで、第１折り曲げ部８１は、折り曲げ部の一例である。上記電気機械が回転電機である場合、複数の分割積層鉄心６０の並列方向は周方向である。上記電気機械がリニアモーターである場合、複数の分割積層鉄心６０の並列方向は直線方向である。

この構成によれば、複数の鉄心片７０が直線状に連結された鉄心片セット８０を用いて複数の分割積層鉄心６０のそれぞれを形成することができるため、鋼板シート１００の不要部分を削減することができる。したがって、電気機械の積層鉄心を製造する際の材料ロスを削減することができる。

また、この構成によれば、相対的に磁束量の少ない部分に溶接部１６０が配置され、相対的に磁束量の多い部分に第２部分１５２が配置されるため、鉄損の増加を抑制でき、回転電機の効率を向上させることができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心において、第１部分１５１は、第２部分１５２の位置よりも第２端部６１ｃ側に配置されている。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心において、第１分割積層鉄心６０Ｂの第１部分１５１は、第２分割積層鉄心６０Ａから離れている。この構成によれば、寸法精度の低い第１折り曲げ部８１を第２分割積層鉄心６０Ａから離すことができるため、積層鉄心の寸法精度を高めることができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心において、第１分割積層鉄心６０Ｂの第１端部６１ａには、上記並列方向に沿って突出した第１凸部６４が形成されている。第１凸部６４は、第１部分１５１である先端部と、先端部の両側に位置する第１側面部６４ａ及び第２側面部６４ｂと、を有している。第２側面部６４ｂは、第１側面部６４ａの位置よりも第２端部６１ｃ側に配置されている。第２分割積層鉄心６０Ａには、第１凸部６４が嵌め込まれる第２凹部６７が形成されている。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心において、第１側面部６４ａは、第２凹部６７と接触しており、第２側面部６４ｂは、第２凹部６７と接触していない。この構成によれば、第１分割積層鉄心６０Ｂと第２分割積層鉄心６０Ａとの相対的な位置決めを確実に行うことができるとともに、より多くの磁束を通すことができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心において、上記並列方向は周方向である。複数の分割積層鉄心６０の外周面には、径方向内側に凹んだ外周凹部９３が形成されている。溶接部１６０は、外周凹部９３に形成されている。この構成によれば、複数の分割積層鉄心６０がハウジング１０に嵌入される際、溶接部１６０とハウジング１０とが干渉するのを防ぐことができる。したがって、複数の分割積層鉄心６０とハウジング１０との間において、狙いの締め代を安定して確保することができる。

本実施の形態に係る電気機械は、本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心と、積層鉄心の外周側に設けられ、積層鉄心が嵌入される円筒状のハウジング１０と、をさらに有している。この構成によれば、溶接部１６０とハウジング１０とが干渉するのを防ぐことができるため、狙いの締め代を安定して確保することができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心の製造方法は、バックヨーク部７１及びバックヨーク部７１から突出したティース部７２をそれぞれ有する複数の鉄心片７０が連結された鉄心片セット８０を鋼板シート１００から切り出す切り出し工程と、切り出された鉄心片セット８０を、複数の鉄心片７０のうち互いに隣り合う２つの鉄心片７０の間に設けられた第１折り曲げ部８１において折り曲げる折り工程と、折り曲げられた鉄心片セット８０の複数の鉄心片７０を積層し、複数の分割積層鉄心６０のそれぞれを形成する積層工程と、複数の分割積層鉄心６０を並列するように配置し、複数の分割積層鉄心６０のうち互いに隣り合う２つの分割積層鉄心６０を溶接して溶接部１６０を形成する溶接工程と、を備える。複数の分割積層鉄心６０のそれぞれは、複数の鉄心片７０のそれぞれのバックヨーク部７１が積層されたバックヨーク部積層体６１と、複数の鉄心片７０のそれぞれのティース部７２が積層されたティース部積層体６２と、を有している。バックヨーク部積層体６１は、複数の分割積層鉄心６０の並列方向における端部である第１端部６１ａと、ティース部積層体６２とは反対側の端部である第２端部６１ｃと、を有している。第１折り曲げ部８１は、第１端部６１ａに形成されている。第１端部６１ａは、第１折り曲げ部８１が形成されている第１部分１５１と、第１折り曲げ部８１が形成されていない第２部分１５２と、を有している。溶接部１６０は、当該溶接部１６０が第２部分１５２の位置よりも第２端部６１ｃ側に配置されるように、２つの分割積層鉄心６０の第１端部６１ａの間に形成される。ここで、第１折り曲げ部８１は、折り曲げ部の一例である。

この構成によれば、複数の鉄心片７０が直線状に連結された鉄心片セット８０を用いて複数の分割積層鉄心６０のそれぞれを形成することができるため、鋼板シート１００の不要部分を削減することができる。したがって、電気機械の積層鉄心を製造する際の材料ロスを削減することができる。

また、この構成によれば、磁束量の少ない部分に溶接部１６０が配置され、磁束量の多い部分に第２部分１５２が配置されるため、鉄損の増加を抑制でき、回転電機の効率を向上させることができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心の製造方法において、溶接部１６０は、レーザー溶接により形成される。この構成によれば、固定子鉄心２１に熱歪みが生じるのを防ぐことができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心の製造方法において、溶接部１６０は、ＴＩＧ溶接により形成される。ＴＩＧ溶接機はレーザー溶接機と比較して一般的に安価であるため、設備投資を抑制することができる。

本実施の形態に係る電気機械の製造方法は、本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心の製造方法を含む。この構成によれば、上記と同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る電気機械の積層鉄心及び電気機械の積層鉄心の製造方法について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については説明を省略する。

図２０は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０の構成を示す斜視図である。図２１は、本実施の形態に係る鉄心片セット８０から分割積層鉄心６０を形成する過程を示す斜視図である。図２１では、最上層の鉄心片７０以外の複数の鉄心片７０が積層されている状態を示している。図２０及び図２１に示すように、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０は、少なくとも、折り曲げ部が設けられている位置において、実施の形態１の分割積層鉄心６０と異なっている。

ティース部積層体６２においてバックヨーク部積層体６１とは反対側に位置する端部６２ａには、複数の第１折り曲げ部８１ａ及び複数の第１折り曲げ部８１ｂが形成されている。第１折り曲げ部８１ａは、端部６２ａのうちの周方向一端部に形成されている。第１折り曲げ部８１ａは、鉄心片７０の積層方向に沿って配列している。第１折り曲げ部８１ｂは、端部６２ａのうちの周方向他端部に形成されている。第１折り曲げ部８１ｂは、鉄心片７０の積層方向に沿って配列している。第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂは、２つの鉄心片７０毎にそれぞれ１つずつ設けられている。鉄心片セット８０は、１組の第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂにおいて、隣り合う２つの鉄心片７０の一方の面同士が対向するように折り曲げられている。

ティース部積層体６２の端部６２ａのうち、第１折り曲げ部８１ａと第１折り曲げ部８１ｂとの間には、平坦部１１０が形成されている。平坦部１１０は、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂに対して凹状に形成されており、鉄心片７０の積層方向に沿って溝状に延伸している。端部６２ａにおける周方向中心部は、平坦部１１０に含まれている。

端部６２ａは、第１折り曲げ部８１ａ又は第１折り曲げ部８１ｂが形成されている第１部分１５５と、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂが形成されていない第２部分１５６と、を互いに異なる周方向位置に有している。第２部分１５６は、端部６２ａの周方向中心部に設けられている。第１部分１５５は、端部６２ａの周方向中心部からずれた位置に設けられている。第１部分１５５と第２部分１５６とは互いに隣接している。第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂは、第１部分１５５に含まれる。平坦部１１０は、第２部分１５６に含まれる。

一般に、ティース部積層体６２の端部６２ａと回転子３０との距離は、端部６２ａの周方向中心部において最も短くなる。本実施の形態では、第２部分１５６が端部６２ａの周方向中心部に設けられ、第１部分１５５が端部６２ａの周方向中心部からずれた位置に設けられているため、端部６２ａの周方向中心部と回転子３０との距離がさらに短くなってしまうのを防ぐことができる。したがって、ティース部積層体６２と回転子３０との干渉を避けることができる。

バックヨーク部積層体６１においてティース部積層体６２とは反対側に位置する端部６１ｃには、複数の第２折り曲げ部８２ａ及び複数の第２折り曲げ部８２ｂが形成されている。第２折り曲げ部８２ａは、端部６１ｃのうち周方向中心部よりも周方向一端部寄りに形成されている。第２折り曲げ部８２ａは、鉄心片７０の積層方向に沿って配列している。第２折り曲げ部８２ｂは、端部６１ｃのうち周方向中心部よりも周方向他端部寄りに形成されている。第２折り曲げ部８２ｂは、鉄心片７０の積層方向に沿って配列している。第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂは、２つの鉄心片７０毎にそれぞれ１つずつ設けられている。鉄心片セット８０は、１組の第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂにおいて、隣り合う２つの鉄心片７０の他方の面同士が対向するように折り曲げられている。

バックヨーク部積層体６１の端部６１ｃのうち、第２折り曲げ部８２ａと第２折り曲げ部８２ｂとの間には、凹部１１１が形成されている。凹部１１１は、鉄心片７０の積層方向に沿って溝状に延伸している。端部６１ｃにおける周方向中心部は、凹部１１１に含まれている。

端部６１ｃは、第２折り曲げ部８２ａ又は第２折り曲げ部８２ｂが形成されている第３部分１５７と、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂが形成されていない第４部分１５８と、を互いに異なる周方向位置に有している。第４部分１５８は、端部６１ｃの周方向中心部に設けられている。第３部分１５７は、端部６１ｃの周方向中心部からずれた位置に設けられている。第３部分１５７と第４部分１５８とは互いに隣接している。第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂは、第３部分１５７に含まれる。凹部１１１は、第４部分１５８に含まれる。

本実施の形態では、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂが形成されていない第４部分１５８が端部６１ｃの一部に設けられているため、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂのそれぞれの周方向における幅を狭くすることができる。これにより、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂにおける鉄心片セット８０の曲げ強度が局所的に低くなるため、鉄心片セット８０を正確に折り曲げることができる。

バックヨーク部積層体６１の周方向両端部である端部６１ａ及び端部６１ｂには、折り曲げ部が設けられていない。端部６１ａのほぼ全体には、隣接するバックヨーク部積層体６１と接触する平面状の接触部６３が形成されている。端部６１ｂのほぼ全体には、隣接するバックヨーク部積層体６１と接触する平面状の接触部６６が形成されている。

図２２は、本実施の形態に係る鉄心片セット８０が配置された鋼板シート１００の構成を示す平面図である。図２２に示すように、鋼板シート１００には、例えば４つの鉄心片７０を有する鉄心片セット８０が配置されている。なお、鉄心片セット８０が有する鉄心片７０の数は４つに限られず、２つ、３つ又は５つ以上であってもよい。

鉄心片セット８０の鉄心片７０は、それぞれのティース部７２が鋼板シート１００の長手方向に沿った一直線上に配置されるように、直線状に配置されている。互いに隣り合う２つの鉄心片７０は、それぞれのティース部７２の間に設けられた１組の第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂ、又は、それぞれのバックヨーク部７１の間に設けられた１組の第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂを介して連結されている。第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂを挟んで隣り合う２つの鉄心片７０は、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂに対して互いに線対称となる形状を有している。第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂを挟んで隣り合う２つの鉄心片７０は、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂに対して互いに線対称となる形状を有している。

鉄心片セット８０の長手方向両端に位置する鉄心片７０は、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂを介して、隣り合う他の鉄心片７０と連結されている。ただし、図２１に示したように、鉄心片セット８０の長手方向両端に位置する鉄心片７０は、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂを介して、隣り合う他の鉄心片７０と連結されていてもよい。

図２２に示す鋼板シート１００には、主な不要部分として、縁部１０１ａと各ティース部７２との間の不要部分１０２ｄと、縁部１０１ｂと各ティース部７２との間の不要部分１０２ｅと、がある。これらの不要部分１０２ｄ、１０２ｅは、鋼板シート１００の縁部１０１ａ及び縁部１０１ｂのそれぞれに沿った部分のみに形成される。したがって、本実施の形態においても、鋼板シート１００の不要部分を削減することができるため、固定子鉄心２１を製造する際の材料ロスを削減することができる。

図２３は、本実施の形態に係る鉄心片セット８０の一部を拡大して示す図である。図２３に示すように、ティース部７２同士を連結する第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂは、鉄心片７０の中心線１２０に対して互いに対称となる位置に形成されている。第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂのそれぞれは、隣り合う２つの鉄心片７０の中心に設けられている。

第１折り曲げ部８１ａと第１折り曲げ部８１ｂとの間には、鉄心片セット８０がスリット状に開口された抜き部１２１が形成されている。抜き部１２１は、中心線１２０と垂直な方向に沿って、第１折り曲げ部８１ａから第１折り曲げ部８１ｂまで延びている。鉄心片セット８０が第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂにおいて折り曲げられると、抜き部１２１の開口端により、図２０及び図２１に示した平坦部１１０が形成される。

第１折り曲げ部８１ａの外側には、Ｖ字状の切欠き１２２ａが第１折り曲げ部８１ａに向かって形成されている。第１折り曲げ部８１ａは、切欠き１２２ａと抜き部１２１の一端との間に位置している。第１折り曲げ部８１ｂの外側には、Ｖ字状の切欠き１２２ｂが第１折り曲げ部８１ｂに向かって形成されている。第１折り曲げ部８１ｂは、切欠き１２２ｂと抜き部１２１の他端との間に位置している。本実施の形態では、切欠き１２２ａ及び切欠き１２２ｂが二等辺三角形状の形状を有しているが、切欠き１２２ａ及び切欠き１２２ｂは二等辺三角形状以外の形状を有していてもよい。切欠き１２２ａ及び切欠き１２２ｂの先端は、鋭く尖っていてもよいし、円弧状に丸められていてもよい。

このように、ティース部７２同士の間には、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂに隣接して、抜き部１２１、切欠き１２２ａ及び切欠き１２２ｂが形成されている。これにより、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂにおける鉄心片セット８０の曲げ強度を局所的に低くすることができる。このため、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂにおいて鉄心片セット８０を正確に折り曲げることができる。また、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂにおいて鉄心片セット８０を折り曲げるのに要する力を小さくすることができる。

バックヨーク部７１同士を連結する第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂは、鉄心片７０の中心線１２０に対して互いに対称となる位置に形成されている。第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂのそれぞれは、隣り合う２つの鉄心片７０の中心に設けられている。

第２折り曲げ部８２ａと第２折り曲げ部８２ｂとの間には、鉄心片セット８０が正方形状に開口された抜き部１２３が形成されている。抜き部１２３の形状は、長方形状又はスリット状であってもよい。鉄心片セット８０が第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂにおいて折り曲げられると、抜き部１２３の開口端により、図２０及び図２１に示した凹部１１１が形成される。

第２折り曲げ部８２ａの外側には、Ｖ字状の切欠き１２４ａが第２折り曲げ部８２ａに向かって形成されている。第２折り曲げ部８２ａは、切欠き１２４ａと抜き部１２３との間に位置している。第２折り曲げ部８２ｂの外側には、Ｖ字状の切欠き１２４ｂが第２折り曲げ部８２ｂに向かって形成されている。第２折り曲げ部８２ｂは、切欠き１２４ｂと抜き部１２３との間に位置している。本実施の形態では、切欠き１２４ａ及び切欠き１２４ｂが二等辺三角形状の形状を有しているが、切欠き１２４ａ及び切欠き１２４ｂは二等辺三角形状以外の形状を有していてもよい。切欠き１２４ａ及び切欠き１２４ｂの先端は、鋭く尖っていてもよいし、円弧状に丸められていてもよい。

このように、バックヨーク部７１同士の間には、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂに隣接して、抜き部１２３、切欠き１２４ａ及び切欠き１２４ｂが形成されている。これにより、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂにおける鉄心片セット８０の曲げ強度を局所的に低くすることができる。このため、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂにおいて鉄心片セット８０を正確に折り曲げることができる。また、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂにおいて鉄心片セット８０を折り曲げるのに要する力を小さくすることができる。

図２４は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０の製造装置２００の構成を模式的に示す側面図である。図２４では、鋼板シート１００から鉄心片セット８０を切り出す切り出し工程以前の工程の図示を省略している。本実施の形態に係る製造装置２００は、少なくとも、回転折り曲げ機２３０に加えて別の回転折り曲げ機２４０を備えている点、及びストッカー２７０に可動壁２７３が設けられている点において、実施の形態１の製造装置２００と異なっている。

本実施の形態の折り工程は、回転折り曲げ機２３０を用いる第１折り工程と、回転折り曲げ機２４０を用いる第２折り工程と、加圧折り曲げ機２５０を用いる第３折り工程と、を有している。回転折り曲げ機２３０の構成は、実施の形態１と同様である。

回転折り曲げ機２４０は、回転折り曲げ機２３０よりも後工程側であって加圧折り曲げ機２５０よりも前工程側に配置されている。回転折り曲げ機２４０は、回転折り曲げ機２３０と同期して動作する。回転折り曲げ機２４０は、第３ローラー２４１及び第４ローラー２４２を有している。第３ローラー２４１は、鉄心片セット８０の上方に配置されており、鉄心片セット８０の上面に接触する。第４ローラー２４２は、鉄心片セット８０の下方に配置されており、鉄心片セット８０の下面に接触する。少なくとも第３ローラー２４１は、モーターからの駆動力が伝達されるように構成されている。

第３ローラー２４１は、回転軸Ｏ３を中心として、図２４中の反時計回り方向に回転する。Ｙ軸方向における回転軸Ｏ３の位置はＹ３であり、Ｘ軸方向における回転軸Ｏ３の位置はＸ３である。第４ローラー２４２は、回転軸Ｏ３と平行な回転軸Ｏ４を中心として、図２４中の時計回り方向に回転する。Ｙ軸方向における回転軸Ｏ４の位置はＹ４であり、Ｘ軸方向における回転軸Ｏ４の位置はＸ４である。Ｙ３及びＹ４は、Ｙ３＞Ｙ４の関係を満たしている。Ｘ３及びＸ４は、Ｘ３＜Ｘ４の関係を満たしている。

第３ローラー２４１は、当該第３ローラー２４１の周方向外側に放射状に突出した複数の第３歯２４３を有している。第３ローラー２４１の歯数は、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２のそれぞれの歯数とは異なっていてもよい。第３歯２４３のそれぞれは、一対の面２４４ａ、２４４ｂを有している。面２４４ａは、第３ローラー２４１の回転方向前方を向いた面であり、面２４４ｂは、第３ローラー２４１の回転方向後方を向いた面である。

第４ローラー２４２は、第３ローラー２４１と同形状である。第４ローラー２４２は、当該第４ローラー２４２の周方向外側に放射状に突出した複数の第４歯２４５を有している。第４ローラー２４２の歯数は、第１ローラー２３１及び第２ローラー２３２のそれぞれの歯数とは異なっていてもよい。第４歯２４５のそれぞれは、一対の面２４６ａ、２４６ｂを有している。面２４６ａは、第４ローラー２４２の回転方向前方を向いた面であり、面２４６ｂは、第４ローラー２４２の回転方向後方を向いた面である。

ここで、回転折り曲げ機２４０には、回転折り曲げ機２３０で折り曲げられたことにより折り曲げ位置が既に定まった鉄心片セット８０が供給される。このため、第３歯２４３及び第４歯２４５のそれぞれの歯先は、必ずしも鉄心片セット８０の折り曲げ位置に突き当てられる必要がない。また、第３歯２４３の一対の面２４４ａ、２４４ｂ及び第４歯２４５の一対の面２４６ａ、２４６ｂは、必ずしも鉄心片セット８０に面接触する必要がない。

第１歯２３３の第１当たり面２３４ａ及び第１当たり面２３４ｂのそれぞれの長さＰ２は、例えば、鉄心片セット８０の折り曲げピッチＰ１と同一である（Ｐ２＝Ｐ１）。これに対し、第３歯２４３の面２４４ａ及び面２４４ｂのそれぞれの長さＰ３は、鉄心片セット８０の折り曲げピッチＰ１よりも短くなっている（Ｐ３＜Ｐ１）。同様に、第４歯２４５の面２４６ａ及び面２４６ｂのそれぞれの長さは、鉄心片セット８０の折り曲げピッチＰ１よりも短くなっている。これにより、第３ローラー２４１及び第４ローラー２４２を小型化できる。

ただし、第３歯２４３の面２４４ａ及び面２４４ｂのそれぞれの長さＰ３は、鉄心片セット８０の折り曲げピッチＰ１と同一であってもよい。同様に、第４歯２４５の面２４６ａ及び面２４６ｂのそれぞれの長さは、鉄心片セット８０の折り曲げピッチＰ１と同一であってもよい。

回転折り曲げ機２３０の第１ローラー２３１を駆動するモーターと、回転折り曲げ機２４０の第３ローラー２４１を駆動するモーターとは、互いにタイミングを合わせて制御される。これにより、回転折り曲げ機２３０及び回転折り曲げ機２４０のそれぞれは、鉄心片セット８０を任意の折り曲げ角度に折り曲げることができるとともに、任意の速度で鉄心片セット８０を送り出すことができる。

第１折り工程では、鉄心片セット８０が回転折り曲げ機２３０によって折り曲げ角度θ３に折り曲げられる。第２折り工程では、回転折り曲げ機２３０で折り曲げられた鉄心片セット８０が、回転折り曲げ機２４０によって、折り曲げ角度θ３よりも小さい折り曲げ角度θ４に折り曲げられる。

第３折り工程では、回転折り曲げ機２４０で折り曲げられた鉄心片セット８０が、実施の形態１と同様の円筒折り曲げ機２６０によって、折り曲げ角度θ４よりもさらに小さい折り曲げ角度θ５に折り曲げられる（θ３＞θ４＞θ５）。このように、本実施の形態では、鉄心片セット８０の折り曲げ角度がθ３、θ４及びθ５の順に段階的に小さくなる。これにより、鉄心片セット８０の折り曲げ位置の精度を高めることができる。

円筒折り曲げ機２６０によって折り曲げられた鉄心片セット８０は、ストッカー２７０に送られる。ストッカー２７０は、可動壁２７３を有している。可動壁２７３は、ストッカー２７０の本体に対し、鉄心片セット８０の送り方向に沿って移動できるように構成されている。可動壁２７３は、ストッカー２７０に送られた鉄心片セット８０の底面、すなわち、送り方向における鉄心片セット８０の前端部と接触する。ストッカー２７０は、鉄心片セット８０の送り方向とは逆方向に可動壁２７３を移動させることにより、鉄心片セット８０を鉄心片７０の積層方向に加圧できるように構成されている。ストッカー２７０は、積層工程を実行する積層装置を兼ねている。

ストッカー２７０に送られた鉄心片セット８０は、鉄心片７０同士の隙間が減少するように加圧される。これにより、鉄心片セット８０の折り曲げ角度は、折り曲げ角度θ５よりもさらに小さくなる。このようにして鉄心片セット８０の複数の鉄心片７０が積層され、分割積層鉄心６０が作製される。

本実施の形態では、切り出し工程及び折り工程に加えて、積層工程も一連の製造ラインによって実行される。これにより、折り工程から積層工程への鉄心片セット８０の搬送が不要となる。また、ストッカー２７０が積層装置を兼ねているため、図１８に示したような積層装置２８０が不要になる。

図２５は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０の構成を示す平面図である。図２６は、本実施の形態に係る複数の分割積層鉄心６０を円環状に並列させた構成を示す平面図である。図２６では、周方向に並列する３つの分割積層鉄心６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの構成を示している。図２６に示す複数の分割積層鉄心６０の配置は、固定子鉄心２１における複数の分割積層鉄心６０の配置と同様である。また、図２６では、溶接方向すなわち溶接の際のエネルギー供給方向を太矢印で示している。

図２５及び図２６に示すように、分割積層鉄心６０Ａの端部６１ｂと、分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ａとは、溶接部１６０を介して接続されている。溶接部１６０は、平面視で点状の形状を有している。例えば、溶接部１６０は、分割積層鉄心６０Ａの端部６１ｂのうち最も径方向外側すなわち端部６１ｃ側に位置する部分と、分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ａのうち最も径方向外側すなわち端部６１ｃ側に位置する部分と、の間に形成されている。溶接部１６０は、ＴＩＧ溶接機を用いたＴＩＧ溶接により、溶接方向に沿って外周側から熱エネルギーが加えられることによって形成されている。

溶接部１６０は、固定子鉄心２１の外周面のうち、径方向内側に凹んだ外周凹部９４に形成されている。溶接部１６０は、固定子鉄心２１の外周側に露出している。溶接部１６０は、固定子鉄心２１の中心軸を中心として固定子鉄心２１に外接する円筒面よりも径方向内側に形成されており、当該円筒面よりも径方向外側には突出していない。

同様に、分割積層鉄心６０Ｂの端部６１ｂと、分割積層鉄心６０Ｃの端部６１ａとは、溶接部１６０を介して接続されている。分割積層鉄心６０Ｂと分割積層鉄心６０Ｃとの間の溶接部１６０については、分割積層鉄心６０Ａと分割積層鉄心６０Ｂとの間の溶接部１６０と同様であるため、説明を省略する。

本実施の形態では、実施の形態１と同様に、円環状に並列した複数の分割積層鉄心６０が円筒状のハウジング１０に嵌入される際、溶接部１６０とハウジング１０とが干渉するのを防ぐことができる。したがって、複数の分割積層鉄心６０とハウジング１０との間において、狙いの締め代を安定して確保することができる。

また、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、隣接するバックヨーク部積層体６１同士が接触する接触部６３及び接触部６６よりも径方向外側に溶接部１６０が形成されている。接触部６３及び接触部６６に溶接部１６０が形成されると、渦電流が発生しやすくなるため、鉄損の増加により回転電機の効率が低下してしまう場合がある。これに対し、本実施の形態では、バックヨーク部積層体６１のうち磁束量の少ない径方向外側部分に溶接部１６０が形成されるため、渦電流の発生を抑制できる。

一方、溶接部１６０よりも径方向内側に接触部６３及び接触部６６が設けられているため、接触部６３及び接触部６６を介して、図２６中の破線両矢印で示すような磁束をより多く通すことができる。したがって、回転電機の効率を向上させることができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心は、並列して配置された複数の分割積層鉄心６０を備える。複数の分割積層鉄心６０のそれぞれは、積層された複数の鉄心片７０と、複数の鉄心片７０のうち積層方向に隣り合う２つの鉄心片７０同士を連結するとともに折り曲げられた第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂと、を有している。複数の鉄心片７０のそれぞれは、バックヨーク部７１と、バックヨーク部７１から突出したティース部７２と、を有している。複数の分割積層鉄心６０のそれぞれは、複数の鉄心片７０のそれぞれのバックヨーク部７１が積層されたバックヨーク部積層体６１と、複数の鉄心片７０のそれぞれのティース部７２が積層されたティース部積層体６２と、を有している。バックヨーク部積層体６１は、複数の分割積層鉄心６０の並列方向における端部である第１端部６１ａと、ティース部積層体６２とは反対側の端部である第２端部６１ｃと、を有している。ティース部積層体６２は、バックヨーク部積層体６１とは反対側の端部である第３端部６２ａを有している。第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂは、第３端部６２ａに形成されている。複数の分割積層鉄心６０は、第１分割積層鉄心６０Ｂと、第１分割積層鉄心６０Ｂと上記並列方向に隣り合う第２分割積層鉄心６０Ａと、を有している。第１分割積層鉄心６０Ｂの第１端部６１ａは、溶接部１６０を介して第２分割積層鉄心６０Ａと接続されている。第１分割積層鉄心６０Ｂの第１端部６１ａは、第２分割積層鉄心６０Ａと接触する接触部６３を有している。溶接部１６０は、接触部６３の位置よりも第２端部６１ｃ側に配置されている。ここで、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂのそれぞれは、折り曲げ部の一例である。上記電気機械が回転電機である場合、複数の分割積層鉄心６０の並列方向は周方向である。上記電気機械がリニアモーターである場合、複数の分割積層鉄心６０の並列方向は直線方向である。

この構成によれば、複数の鉄心片７０が直線状に連結された鉄心片セット８０を用いて複数の分割積層鉄心６０のそれぞれを形成することができるため、鋼板シート１００の不要部分を削減することができる。したがって、電気機械の積層鉄心を製造する際の材料ロスを削減することができる。

また、この構成によれば、相対的に磁束量の少ない部分に溶接部１６０が配置され、相対的に磁束量の多い部分に接触部６３が配置されるため、鉄損の増加を抑制でき、回転電機の効率を向上させることができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心において、第３端部６２ａは、第１折り曲げ部８１ａ又は第１折り曲げ部８１ｂが形成されている第１部分１５５と、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂが形成されていない第２部分１５６と、を有している。第２部分１５６は、上記並列方向における第３端部６２ａの中心部に配置されている。第１部分１５５は、上記並列方向において第３端部６２ａの中心部からずれた位置に配置されている。この構成によれば、ティース部積層体６２と回転子３０との距離が短くなってしまうのを防ぐことができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心において、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂは、さらに第２端部６１ｃに形成されている。第２端部６１ｃは、第２折り曲げ部８２ａ又は第２折り曲げ部８２ｂが形成されている第３部分１５７と、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂが形成されていない第４部分１５８と、を有している。上記並列方向における第２端部６１ｃの中心部には凹部１１１が形成されている。第４部分１５８は、凹部１１１に配置されている。第３部分１５７は、上記並列方向において凹部１１１からずれた位置に配置されている。ここで、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂのそれぞれは、折り曲げ部の一例である。

この構成によれば、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂが第２端部６１ｃの一部に形成されるため、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂにおける鉄心片セット８０の曲げ強度を局所的に低くすることができる。したがって、第２折り曲げ部８２ａ及び第２折り曲げ部８２ｂにおいて鉄心片セット８０を正確に折り曲げることができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心の製造方法は、バックヨーク部７１及びバックヨーク部７１から突出したティース部７２をそれぞれ有する複数の鉄心片７０が連結された鉄心片セット８０を鋼板シート１００から切り出す切り出し工程と、切り出された鉄心片セット８０を、複数の鉄心片７０のうち互いに隣り合う２つの鉄心片７０の間に設けられた第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂにおいて折り曲げる折り工程と、折り曲げられた鉄心片セット８０の複数の鉄心片７０を積層し、複数の分割積層鉄心６０のそれぞれを形成する積層工程と、複数の分割積層鉄心６０を並列するように配置し、複数の分割積層鉄心６０のうち互いに隣り合う２つの分割積層鉄心６０を溶接して溶接部１６０を形成する溶接工程と、を備える。複数の分割積層鉄心６０のそれぞれは、複数の鉄心片７０のそれぞれのバックヨーク部７１が積層されたバックヨーク部積層体６１と、複数の鉄心片７０のそれぞれのティース部７２が積層されたティース部積層体６２と、を有している。バックヨーク部積層体６１は、複数の分割積層鉄心６０の並列方向における端部である第１端部６１ａと、ティース部積層体６２とは反対側の端部である第２端部６１ｃと、を有している。ティース部積層体６２は、バックヨーク部積層体６１とは反対側の端部である第３端部６２ａを有している。第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂは、第３端部６２ａに形成されている。第１端部６１ａは、隣り合う分割積層鉄心６０と接触する接触部６３を有している。溶接部１６０は、当該溶接部１６０が接触部６３の位置よりも第２端部６１ｃ側に配置されるように、２つの分割積層鉄心６０のそれぞれの第１端部６１ａの間に形成される。ここで、第１折り曲げ部８１ａ及び第１折り曲げ部８１ｂのそれぞれは、折り曲げ部の一例である。

この構成によれば、複数の鉄心片７０が直線状に連結された鉄心片セット８０を用いて複数の分割積層鉄心６０のそれぞれを形成することができるため、鋼板シート１００の不要部分を削減することができる。したがって、電気機械の積層鉄心を製造する際の材料ロスを削減することができる。

また、この構成によれば、相対的に磁束量の少ない部分に溶接部１６０が配置され、相対的に磁束量の多い部分に接触部６３が配置されるため、鉄損の増加を抑制でき、回転電機の効率を向上させることができる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る電気機械の積層鉄心及び電気機械の積層鉄心の製造方法について説明する。なお、実施の形態１又は２と同様の構成については説明を省略する。

図２７は、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０の構成を示す平面図である。図２８は、本実施の形態に係る複数の分割積層鉄心６０を円環状に並列させた構成を示す平面図である。図２８では、周方向に並列する３つの分割積層鉄心６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの構成を示している。図２８に示す複数の分割積層鉄心６０の配置は、固定子鉄心２１における複数の分割積層鉄心６０の配置と同様である。また、図２８では、溶接方向すなわち溶接の際のエネルギー供給方向を太矢印で示している。本実施の形態は、少なくとも、溶接部１６０近傍における分割積層鉄心６０の形状、及び溶接方法において実施の形態１と異なっている。

図２７及び図２８に示すように、本実施の形態に係る分割積層鉄心６０は、図１０に示した構成と異なり、第１凸部６４の側面部６４ｂを当該側面部６４ｂに沿って外周側に延長した延長線Ｅ１上に、鉄心部分が存在しないように構成されている。

分割積層鉄心６０Ａと分割積層鉄心６０Ｂとの間の溶接部１６０は、平面視で直線状に形成されている。溶接部１６０は、分割積層鉄心６０Ｂの第１凸部６４の側面部６４ｂと、分割積層鉄心６０Ａの第２凹部６７の側面部６７ｂと、に沿って延びている。溶接の際には、ＹＡＧレーザー溶接機、ファイバーレーザー溶接機などのレーザー溶接機が用いられる。レーザー光のエネルギーは、外周側から延長線Ｅ１に沿って供給される。溶接部１６０のうち、少なくとも径方向で最も外側に位置する部分は、固定子鉄心２１の外周面に形成された外周凹部９５の表面に位置している。溶接部１６０は、固定子鉄心２１の中心軸を中心として固定子鉄心２１に外接する円筒面よりも径方向内側に形成されており、当該円筒面よりも径方向外側には突出していない。

溶接部１６０は、接触部６３及び接触部６６よりも径方向外側に形成されている。これにより、バックヨーク部積層体６１のうち磁束量の少ない径方向外側部分に溶接部１６０が形成されるため、渦電流の発生を抑制できる。

一方、溶接部１６０よりも径方向内側に接触部６３及び接触部６６が設けられているため、接触部６３及び接触部６６を介して、図２８中の破線両矢印で示すような磁束をより多く通すことができる。

実施の形態１と同様に、溶接部１６０が形成される前の状態では、分割積層鉄心６０Ｂの第１凸部６４の側面部６４ｂと、分割積層鉄心６０Ａの第２凹部６７の側面部６７ｂとは、互いに接触していない。例えばファイバーレーザー溶接機を用いたファイバーレーザー溶接を行う場合には、ファイバーレーザー溶接機のファイバー径は、側面部６４ｂと側面部６７ｂとの間の間隔よりも大きく設定されるのが望ましい。これにより、分割積層鉄心６０Ａと分割積層鉄心６０Ｂとを確実に溶接することができる。

本実施の形態では、直進性に優れるレーザー光を用いて溶接を行うため、固定子鉄心２１の外周面から径方向内側に入り込んだ位置まで溶接部１６０を形成することができる。これにより、実施の形態１と比較すると、溶接部１６０の体積を大きくすることができる。したがって、本実施の形態では、分割積層鉄心６０Ａと分割積層鉄心６０Ｂとの溶接強度をより高くすることができる。

また、レーザー光は直進性に優れるため、延長線Ｅ１に沿ってレーザー光のエネルギーが供給される場合、延長線Ｅ１上には、溶接部１６０以外の鉄心部分が存在しないことが望ましい。本実施の形態では、延長線Ｅ１上に分割積層鉄心６０の鉄心部分及び他の部品が存在しないため、溶接工程が容易になり、溶接部１６０を狙いの位置に形成することができる。

レーザー溶接のエネルギー密度は、ＴＩＧ溶接と比べると高いため、レーザー溶接が用いられる場合、母材である鉄心を瞬間的に溶融させることができる。これにより、母材の横方向への熱の拡散を抑えることができるため、母材の溶け込みを縦方向に深くすることができる。その結果、熱影響による母材の歪みを小さくしつつ、強固な溶接が可能となる。

本実施の形態では、平面視において、溶接部１６０の延伸方向が接触部６３及び接触部６６の延伸方向に対して傾いている。例えば、平面視において、接触部６３及び接触部６６はいずれも径方向と平行であるのに対し、溶接部１６０の延伸方向は径方向から傾いている。本実施の形態は、少なくともこの点において実施の形態２と異なっている。これにより、直進性の高いレーザー光を利用したレーザー溶接が行われる場合であっても、接触部６３及び接触部６６にまで溶接部１６０が形成されてしまうのを防ぐことができる。より多くの磁束が通る接触部６３及び接触部６６に溶接部１６０が形成されると、鉄損が大きくなり、回転電機の効率が低下してしまう場合がある。しかしながら、本実施の形態では、接触部６３及び接触部６６に溶接部１６０が形成されてしまうのを防止できるため、鉄損の増加及び回転電機の効率低下を抑制することができる。

また、本実施の形態では、固定子鉄心２１の組立体における外周面に近い部分に溶接部１６０が形成されるため、ハウジング固定工程において各分割積層鉄心６０に位置ずれが生じるのを抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心では、複数の鉄心片７０のそれぞれに沿った平面において、第２側面部６４ｂを第２端部６１ｃ側に延長した延長線Ｅ１上には、鉄心部分が存在していない。溶接部１６０は、第２側面部６４ｂの少なくとも一部と第２凹部６７との間に形成されている。この構成によれば、溶接工程が容易になり、溶接部１６０を狙いの位置に形成することができる。

本実施の形態に係る電気機械の積層鉄心では、複数の鉄心片７０のそれぞれに沿った平面において、第１分割積層鉄心６０Ｂの第１端部６１ａは、接触部６３に対して傾斜した側面部６４ｂを有している。溶接部１６０は、側面部６４ｂと第２分割積層鉄心６０Ａとの間に形成されている。接触部６３は、第２部分の一例である。側面部６４ｂは、傾斜面の一例である。この構成によれば、接触部６３に溶接部１６０が形成されてしまうのを防止できるため、鉄損の増加及び回転電機の効率低下を抑制することができる。

この構成は、実施の形態２にも適用できる。すなわち、ティース部積層体６２の端部６２ａ及びバックヨーク部積層体６１の端部６１ｃに折り曲げ部が形成された分割積層鉄心６０において、端部６１ａは、接触部６３の位置よりも端部６１ｃ側に、接触部６３に対して傾斜した傾斜面を有していてもよい。溶接部１６０は、当該傾斜面と、隣接する分割積層鉄心６０と、の間に形成される。この構成によっても、接触部６３に溶接部１６０が形成されてしまうのを防止できるため、鉄損の増加及び回転電機の効率低下を抑制することができる。

上記の各実施の形態及び変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。例えば、上記実施の形態１又は３に係る分割積層鉄心６０は、上記実施の形態２に係る積層鉄心の製造方法及び製造装置を用いて製造することが可能である。また、上記実施の形態２又は３に係る分割積層鉄心６０は、上記実施の形態１に係る積層鉄心の製造方法及び製造装置を用いて製造することが可能である。また、上記実施の形態２又は３に係る分割積層鉄心６０をリニアモーターに適用することも可能である。また、上記実施の形態１の回転折り曲げ機２３０に代えて、上記実施の形態２の回転折り曲げ機２３０及び回転折り曲げ機２４０を用いることも可能である。また、上記実施の形態１のストッカー２７０に代えて、上記実施の形態２のストッカー２７０を用いることも可能である。

１０ ハウジング、２０ 固定子、２１ 固定子鉄心、２２ 固定子巻線、３０ 回転子、３１ 回転子鉄心、３２ 永久磁石、４０ シャフト、４１、４２ 軸受、５０ 空隙、６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 分割積層鉄心、６１ バックヨーク部積層体、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ 端部、６２ ティース部積層体、６２ａ 端部、６３ 接触部、６４ 第１凸部、６４ａ、６４ｂ 側面部、６５ 第１凹部、６６ 接触部、６７ 第２凹部、６７ａ、６７ｂ 側面部、６７ｃ 底面部、６８ 第２凸部、７０ 鉄心片、７１ バックヨーク部、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ 端部、７２ ティース部、７３ 凸部、７４ 凹部、７５ 切欠き、７６ 凸部、７７ 凹部、７８ａ、７８ｂ 切欠き、８０、８０Ａ、８０Ｂ 鉄心片セット、８１、８１ａ、８１ｂ 第１折り曲げ部、８２、８２ａ、８２ｂ 第２折り曲げ部、９１、９２ 隙間、９３、９４、９５ 外周凹部、１００ 鋼板シート、１０１ａ、１０１ｂ 縁部、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ 不要部分、１１０ 平坦部、１１１ 凹部、１２０ 中心線、１２１ 抜き部、１２２ａ、１２２ｂ 切欠き、１２３ 抜き部、１２４ａ、１２４ｂ 切欠き、１５１、１５３、１５５ 第１部分、１５２、１５４、１５６ 第２部分、１５７ 第３部分、１５８ 第４部分、１６０ 溶接部、２００ 製造装置、２１０ 供給装置、２２０ 切り出し機、２２１ 下テーブル、２２２ 上テーブル、２２３、２２４ ツール、２３０ 回転折り曲げ機、２３１ 第１ローラー、２３２ 第２ローラー、２３３ 第１歯、２３４ａ、２３４ｂ 第１当たり面、２３５ 第２歯、２３６ａ、２３６ｂ 第２当たり面、２３７ 支持ローラー、２４０ 回転折り曲げ機、２４１ 第３ローラー、２４２ 第４ローラー、２４３ 第３歯、２４４ａ、２４４ｂ 面、２４５ 第４歯、２４６ａ、２４６ｂ 面、２５０ 加圧折り曲げ機、２６０ 円筒折り曲げ機、２６１ 第１回転ローラー、２６２ 第２回転ローラー、２６３ 第３回転ローラー、２６４ 第４回転ローラー、２７０ ストッカー、２７１、２７２ ガイド、２７３ 可動壁、２８０ 積層装置、２８１ 下板、２８２ 上板、５００ 鋼板シート、５０１、５０１ａ、５０１ｂ 鉄心片、５０２ 不要部分、６００ リニアモーター、６１０ 固定子、６１１ 磁性体、６１２ 永久磁石、６２０ 可動子、６２１ 分割積層鉄心、６２２ バックヨーク部積層体、６２３ ティース部積層体、６２４ 巻線。

Claims (18)

1. 並列して配置された複数の分割積層鉄心を備え、
   前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、積層された複数の鉄心片と、前記複数の鉄心片のうち積層方向に隣り合う２つの鉄心片同士を連結するとともに折り曲げられた折り曲げ部と、を有しており、
   前記複数の鉄心片のそれぞれは、バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出したティース部と、を有しており、
   前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記バックヨーク部が積層されたバックヨーク部積層体と、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記ティース部が積層されたティース部積層体と、を有しており、
   前記バックヨーク部積層体は、前記複数の分割積層鉄心の並列方向における端部である第１端部と、前記ティース部積層体とは反対側の端部である第２端部と、を有しており、
   前記折り曲げ部は、前記第１端部に形成されており、
   前記第１端部は、前記折り曲げ部が形成されている第１部分と、前記折り曲げ部が形成されていない第２部分と、を有しており、
   前記複数の分割積層鉄心は、第１分割積層鉄心と、前記第１分割積層鉄心と前記並列方向に隣り合う第２分割積層鉄心と、を有しており、
   前記第１分割積層鉄心の前記第２部分は、前記第２分割積層鉄心と接触しており、
   前記第１分割積層鉄心の前記第１端部は、溶接部を介して前記第２分割積層鉄心と接続されており、
   前記溶接部は、前記第１分割積層鉄心の前記第２部分の位置よりも前記第２端部側に配置されている電気機械の積層鉄心。
2. 前記第１部分は、前記第２部分の位置よりも前記第２端部側に配置されている請求項１に記載の電気機械の積層鉄心。
3. 前記第１分割積層鉄心の前記第１部分は、前記第２分割積層鉄心から離れている請求項１又は請求項２に記載の電気機械の積層鉄心。
4. 前記第１分割積層鉄心の前記第１端部には、前記並列方向に沿って突出した凸部が形成されており、
   前記凸部は、前記第１部分である先端部と、前記先端部の両側に位置する第１側面部及び第２側面部と、を有しており、
   前記第２側面部は、前記第１側面部の位置よりも前記第２端部側に配置されており、
   前記第２分割積層鉄心には、前記凸部が嵌め込まれる凹部が形成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電気機械の積層鉄心。
5. 前記第１側面部は、前記凹部と接触しており、
   前記第２側面部は、前記凹部と接触していない請求項４に記載の電気機械の積層鉄心。
6. 前記複数の鉄心片のそれぞれに沿った平面において、前記第２側面部を前記第２端部側に延長した延長線上には、鉄心部分が存在しておらず、
   前記溶接部は、前記第２側面部の少なくとも一部と前記凹部との間に形成されている請求項４又は請求項５に記載の電気機械の積層鉄心。
7. 前記複数の鉄心片のそれぞれに沿った平面において、前記第１分割積層鉄心の前記第１端部は、前記第２部分に対して傾斜した傾斜面を有しており、
   前記溶接部は、前記傾斜面と前記第２分割積層鉄心との間に形成されている請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電気機械の積層鉄心。
8. 並列して配置された複数の分割積層鉄心を備え、
   前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、積層された複数の鉄心片と、前記複数の鉄心片のうち積層方向に隣り合う２つの鉄心片同士を連結するとともに折り曲げられた折り曲げ部と、を有しており、
   前記複数の鉄心片のそれぞれは、バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出したティース部と、を有しており、
   前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記バックヨーク部が積層されたバックヨーク部積層体と、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記ティース部が積層されたティース部積層体と、を有しており、
   前記バックヨーク部積層体は、前記複数の分割積層鉄心の並列方向における端部である第１端部と、前記ティース部積層体とは反対側の端部である第２端部と、を有しており、
   前記ティース部積層体は、前記バックヨーク部積層体とは反対側の端部である第３端部を有しており、
   前記折り曲げ部は、前記第３端部に形成されており、
   前記複数の分割積層鉄心は、第１分割積層鉄心と、前記第１分割積層鉄心と前記並列方向に隣り合う第２分割積層鉄心と、を有しており、
   前記第１分割積層鉄心の前記第１端部は、溶接部を介して前記第２分割積層鉄心と接続されており、
   前記第１分割積層鉄心の前記第１端部は、前記第２分割積層鉄心と接触する接触部を有しており、
   前記溶接部は、前記接触部の位置よりも前記第２端部側に配置されている電気機械の積層鉄心。
9. 前記第３端部は、前記折り曲げ部が形成されている第１部分と、前記折り曲げ部が形成されていない第２部分と、を有しており、
   前記第２部分は、前記並列方向における前記第３端部の中心部に配置されており、
   前記第１部分は、前記並列方向において前記中心部からずれた位置に配置されている請求項８に記載の電気機械の積層鉄心。
10. 前記折り曲げ部は、さらに前記第２端部に形成されており、
    前記第２端部は、前記折り曲げ部が形成されている第３部分と、前記折り曲げ部が形成されていない第４部分と、を有しており、
    前記並列方向における前記第２端部の中心部には凹部が形成されており、
    前記第４部分は、前記凹部に配置されており、
    前記第３部分は、前記並列方向において前記凹部からずれた位置に配置されている請求項８又は請求項９に記載の電気機械の積層鉄心。
11. 前記第１分割積層鉄心の前記第１端部は、前記複数の鉄心片のそれぞれに沿った平面において前記接触部に対して傾斜した傾斜面を有しており、
    前記溶接部は、前記傾斜面と前記第２分割積層鉄心との間に形成されている請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の電気機械の積層鉄心。
12. 前記並列方向は周方向であり、
    前記複数の分割積層鉄心の外周面には、径方向内側に凹んだ外周凹部が形成されており、
    前記溶接部は、前記外周凹部に形成されている請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の電気機械の積層鉄心。
13. 請求項１２に記載の電気機械の積層鉄心と、
    前記積層鉄心の外周側に設けられ、前記積層鉄心が嵌入される円筒状のハウジングと、
    を備える電気機械。
14. バックヨーク部及び前記バックヨーク部から突出したティース部をそれぞれ有する複数の鉄心片が連結された鉄心片セットを鋼板シートから切り出す切り出し工程と、
    切り出された前記鉄心片セットを、前記複数の鉄心片のうち互いに隣り合う２つの鉄心片の間に設けられた折り曲げ部において折り曲げる折り工程と、
    折り曲げられた前記鉄心片セットの前記複数の鉄心片を積層し、複数の分割積層鉄心のそれぞれを形成する積層工程と、
    前記複数の分割積層鉄心を並列するように配置し、前記複数の分割積層鉄心のうち互いに隣り合う２つの分割積層鉄心を溶接して溶接部を形成する溶接工程と、
    を備え、
    前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記バックヨーク部が積層されたバックヨーク部積層体と、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記ティース部が積層されたティース部積層体と、を有しており、
    前記バックヨーク部積層体は、前記複数の分割積層鉄心の並列方向における端部である第１端部と、前記ティース部積層体とは反対側の端部である第２端部と、を有しており、
    前記折り曲げ部は、前記第１端部に形成されており、
    前記第１端部は、前記折り曲げ部が形成されている第１部分と、前記折り曲げ部が形成されていない第２部分と、を有しており、
    前記溶接部は、当該溶接部が前記第２部分の位置よりも前記第２端部側に配置されるように、前記２つの分割積層鉄心のそれぞれの前記第１端部の間に形成される電気機械の積層鉄心の製造方法。
15. バックヨーク部及び前記バックヨーク部から突出したティース部をそれぞれ有する複数の鉄心片が連結された鉄心片セットを鋼板シートから切り出す切り出し工程と、
    切り出された前記鉄心片セットを、前記複数の鉄心片のうち互いに隣り合う２つの鉄心片の間に設けられた折り曲げ部において折り曲げる折り工程と、
    折り曲げられた前記鉄心片セットの前記複数の鉄心片を積層し、複数の分割積層鉄心のそれぞれを形成する積層工程と、
    前記複数の分割積層鉄心を並列するように配置し、前記複数の分割積層鉄心のうち互いに隣り合う２つの分割積層鉄心を溶接して溶接部を形成する溶接工程と、
    を備え、
    前記複数の分割積層鉄心のそれぞれは、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記バックヨーク部が積層されたバックヨーク部積層体と、前記複数の鉄心片のそれぞれの前記ティース部が積層されたティース部積層体と、を有しており、
    前記バックヨーク部積層体は、前記複数の分割積層鉄心の並列方向における端部である第１端部と、前記ティース部積層体とは反対側の端部である第２端部と、を有しており、
    前記ティース部積層体は、前記バックヨーク部積層体とは反対側の端部である第３端部を有しており、
    前記折り曲げ部は、前記第３端部に形成されており、
    前記第１端部は、隣り合う分割積層鉄心と接触する接触部を有しており、
    前記溶接部は、当該溶接部が前記接触部の位置よりも前記第２端部側に配置されるように、前記２つの分割積層鉄心のそれぞれの前記第１端部の間に形成される電気機械の積層鉄心の製造方法。
16. 前記溶接部は、レーザー溶接により形成される請求項１４又は請求項１５に記載の電気機械の積層鉄心の製造方法。
17. 前記溶接部は、ＴＩＧ溶接により形成される請求項１４又は請求項１５に記載の電気機械の積層鉄心の製造方法。
18. 請求項１４〜請求項１７のいずれか一項に記載の電気機械の積層鉄心の製造方法を含む電気機械の製造方法。

Images