JP2021083229A - 回転電機の分割コア、回転電機、回転電機の分割コアの製造方法、および、回転電機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤を用いずに、渦電流損を抑制し、高効率な回転電機の分割コアおよび回転電機を提供する。【解決手段】第１コアシート６は、ヨーク部２の径方向Ｘの外側Ｘ１に形成された第１溝部１０と、突起部９とを有し、突起部９は、ヨーク部２の第１溝部１０内に形成された第１箇所１３の周方向Ｚの長さＷ２が、第１溝部１０の周方向Ｚの長さＷ１よりも小さく形成され、かつ、ヨーク部２より径方向Ｘの外側Ｘ１に形成された第２箇所１２の周方向Ｚの長さＷ３が、第１溝部１０の周方向Ｚの長さＷ１と同一または嵌め合い可能な長さにて形成され、第２コアシート７は、ヨーク部２の径方向Ｘの外側Ｘ１に形成された第２溝部８を有し、各第１コアシート６の突起部９がそれぞれ第２コアシート７側に折り曲げられて第２コアシート７の第２溝部８内に嵌め合わされる。【選択図】図１

Description

本願は、回転電機の分割コア、回転電機、回転電機の分割コアの製造方法、および、回転電機の製造方法に関するものである。

従来の回転電機は、回転電機の出力密度（＝出力／回転電機の体積）を向上させるため、磁極ティース単位枚に薄板状の磁性材料をプレス抜きした後のコアシートを積層した分割コアを用いて回転電機を組み立てる。一般的に、後工程への搬送または巻線などのために、コアシート同士をプレス成形した突起を隣り合うコアシートに嵌め込む「抜きかしめ」と呼ばれる工法で一体的に連結された分割コアを用いる。しかし、突起により積層間が導通して渦電流損が増大し、出力密度が低下して、高効率な回転電機が得られない。そこで、「抜きかしめ」に替わるコアシート同士の連結方法として、接着剤でコアシート間を接着して分割コアを得るものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３３３７７１号公報

従来の回転電機は、「抜きかしめ」による渦電流損を抑制できるため、出力密度が高く、高効率な回転電機を得ることができる。しかし、一般的に接着剤は高価でありコスト高となるという問題点があった。また、接着剤の硬化時間を確保する必要があるため、生産リードタイムが長くなるという問題点があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、低コストで、かつ、生産性に優れ、渦電流損を抑制し、高効率な回転電機の分割コア、回転電機、回転電機の分割コアの製造方法、および、回転電機の製造方法を提供することを目的とする。

本願に開示される回転電機の分割コアは、ティース部毎に分割された回転電機の分割コアにおいて、ヨーク部と、前記ヨーク部から径方向の内側に突出する前記ティース部を有するコアシートが３枚以上軸方向に積層され、
前記コアシートの内、軸方向の両端を構成するそれぞれを第１コアシートとし、前記第１コアシート以外の前記コアシートを第２コアシートとすると、
前記第１コアシートは、前記ヨーク部の径方向の外側に形成された第１溝部と、前記第１溝部の底部から前記ヨーク部より径方向の外側に延在して形成される突起部とを有し、
前記突起部は、前記ヨーク部の前記第１溝部内に形成された第１箇所の周方向の長さが、前記第１溝部の周方向の長さよりも小さく形成され、かつ、前記ヨーク部より径方向の外側に形成された第２箇所の周方向の長さが、前記第１溝部の周方向の長さと同一または嵌め合い可能な長さにて形成され、
前記第２コアシートは、前記ヨーク部の径方向の外側に形成された第２溝部を有し、
各前記第１コアシートの前記突起部がそれぞれ前記第２コアシート側に折り曲げられて前記第２コアシートの前記第２溝部内に嵌め合わされて形成されるものである。
また、本願に開示される回転電機は、
上記回転電機の分割コアに、絶縁部を介して電線を巻回して形成された巻線コアを複数個、円環状に配置したステータと、
前記ステータの径方向の内側に間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータとを備えたものである。
また、本願に開示される回転電機の分割コアの製造方法は、
前記第１コアシートを１枚プレス抜きした後に、所定枚数の前記第２コアシートをプレス抜きし、その後に前記第１コアシートを１枚プレス抜きする工程と、
プレス抜きした前記コアシートをプレス抜きした順に排出して軸方向に積層する工程と、
積層した前記コアシートの軸方向の両端の前記第１コアシートの前記突起部を前記第２コアシートの前記第２溝部内に折り曲げる工程とを備えたものである。
また、本願に開示される回転電機の製造方法は、
上記に記載の回転電機の分割コアの製造方法にて形成された前記分割コアを用いて形成されたステータと、ロータとを用いて回転電機を製造する。

本願に開示される回転電機の分割コア、回転電機、回転電機の分割コアの製造方法、および、回転電機の製造方法によれば、接着剤を用いずに、渦電流損を抑制し、高効率な回転電機の分割コアおよび回転電機を得られる。

実施の形態１による回転電機の分割コアの構成を示す斜視図である。 図１に示した分割コアの構成を示す平面図である。 図１に示した分割コアの構成を示す断面図である。 図１に示した分割コアの第１コアシートの構成を示す平面図である。 図３Ａの点線にて囲んだ部分を拡大して示した平面図である。 図１に示した分割コアの第２コアシートの構成を示す平面図である。 図３Ｃの点線にて囲んだ部分を拡大して示した平面図である。 図１に示した分割コアを用いた回転電機のステータの構成を示す斜視図である。 図４に示したステータを用いた回転電機の構成を示す斜視図である。 図４に示したステータを用いた回転電機の構成を示す平面図である。 図５に示した回転電機の構成を示す断面図である。 図１に示した分割コアの製造方法を示す図である。 図１に示した分割コアの製造方法を示す図である。 図１に示した分割コアの製造方法を示す図である。 図１に示した分割コアの製造方法を示す図である。 図１に示した分割コアの製造方法を示す図である。 図１に示した分割コアの製造方法を示す図である。 図１に示した分割コアの製造方法を示す図である。 図１に示した分割コアの製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態１による回転電機の分割コアの他の構成を示す斜視図である。 実施の形態１による回転電機の分割コアの他の第１コアシートの構成を示す平面図である。 図１３に示した回転電機の分割コアの他の第１コアシートを用いた分割コアの製造方法を示す斜視図である。 図１３に示した回転電機の分割コアの他の第１コアシートを用いた分割コアの構成を示す斜視図である。 図１に示した回転電機の分割コアを複数個用いる場合を説明するための斜視図である。 図１５に示した回転電機の分割コアを複数個用いた場合の分割コアの構成を示す斜視図である。

以下の説明において、回転電機における各方向を、それぞれ周方向Ｚ、軸方向Ｙ、径方向Ｘ、径方向Ｘの外側Ｘ１、径方向Ｘの内側Ｘ２として示す。よって、回転電機のステータの分割コア等、他の部分においても、これらの方向を基準として各方向を示して説明する。

実施の形態１．
図１は実施の形態１による回転電機の分割コアの構成を示す斜視図である。図２は図１に示した分割コアの構成を示す図である。図２Ａは図１に示した分割コアの構成を示す平面図である。図２Ｂは図２ＡのＴ−Ｔ線における分割コアの断面の構成を示す断面図である。図３は図１に示した分割コアを組み立てる前の状態における第１コアシートおよび第２コアシートの構成を示す図である。

図３Ａは図１に示した分割コアの第１コアシートの構成を示す平面図である。図３Ｂは図３Ａに示した第１コアシートの点線にて囲んだ部分を拡大して示した平面図である。図３Ｃは図１に示した分割コアの第２コアシートの構成を示す平面図である。図３Ｄは図３Ｃに示した第２コアシートの点線にて囲んだ部分を拡大して示した平面図である。

図４は図１に示した分割コアを用いた回転電機のステータの構成を示す斜視図である。図５は図４に示したステータを用いた回転電機の構成を示す図である。図５Ａは図４に示したステータを用いた回転電機の構成を示す斜視図である。図５Ｂは図４に示したステータを用いた回転電機の構成を示す平面図である。

図６は図５Ｂに示した回転電機におけるＭ−Ｍ線の断面の構成を示す断面図である。図７、図８、図９および図１０は図１に示した分割コアの製造方法を示す図である。図９Ａは図１に示した分割コアの第１コアシートの製造方法を示す図である。図９Ｂおよび図１０は図１に示した分割コアの第２コアシートの製造方法を示す図である。図１１は図１に示した分割コアの製造方法を示すフローチャートである。

図１２は実施の形態１による回転電機の分割コアの他の構成を示す斜視図である。図１３は実施の形態１による回転電機の分割コアの他の第１コアシートの構成を示す平面図である。図１４Ａは図１３に示した回転電機の分割コアの他の第１コアシートを用いた分割コアの製造方法を示す斜視図である。図１４Ｂは図１３に示した回転電機の分割コアの他の第１コアシートを用いた分割コアの構成を示す斜視図である。図１５は図１に示した回転電機の分割コアを複数個用いる場合を説明するための斜視図である。図１６は図１５に示した回転電機の分割コアを複数個用いた場合の分割コアの構成を示す斜視図である。

図１において、回転電機１００のステータ１８の分割コア１は、ティース部３毎に分割されている。分割コア１は、コアシート４が軸方向Ｙに３枚以上積層して形成される。各コアシート４は、周方向Ｚに延在するヨーク部２と、ヨーク部２から径方向Ｘの内側Ｘ２に突出するティース部３とを有する。ヨーク部２は、複数の分割コア１を円環状に配置した場合（図４参照）、径方向Ｘの外側Ｘ１で円環の外周面を構成する。そして、周方向Ｚに隣接する分割コア１のヨーク部２の端面同士が当接することとなる。

ティース部３は、周方向Ｚの長さがヨーク部２の周方向Ｚの長さよりも小さいため、周方向Ｚに隣り合うティース部３の間に空隙、すなわちヨーク部２とティース部３とにて囲まれた領域であって後述する電線が巻線される巻線領域５が形成される。これらコアシート４の内、軸方向Ｙの両端を構成するそれぞれを第１コアシート６とし、第１コアシート６以外のコアシート４を第２コアシート７とする。尚、以下の説明において、コアシート４と示す場合は、第１コアシート６および第２コアシート７の両方を示してるものである。

図１では、軸方向Ｙの両端の２枚の第１コアシート６と、８枚の第２コアシート７とのコアシート４にて分割コア１を構成している例を示しているが、これに限られることはなく、軸方向Ｙの厚さの違い、すなわち回転電機１００の出力などの仕様の違いにより、第２コアシート７の枚数は１枚以上で適宜調整すればよい。

次に、第１コアシート６と第２コアシート７とを分割コア１として組み立てる前の構成について図３を用いて説明する。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第１コアシート６は、ヨーク部２の径方向Ｘの外側Ｘ１に形成された第１溝部１０と、第１溝部１０の底部からヨーク部２より径方向Ｘの外側Ｘ１に延在して形成される突起部９とを有する。突起部９は、ヨーク部２の第１溝部１０内に形成された第１箇所１３と、第１箇所１３から径方向Ｘの外側Ｘ１に延在する第２箇所１２とを備える。

第１箇所１３は、ヨーク部２の径方向Ｘの外側Ｘ１を形成する外周面より、例えば、径方向Ｘで長さＨ１が０．５ｍｍ程度の位置まで形成されている。尚、この長さＨ１は一例であり、後述する第１コアシート６をプレス抜きする際、突起部９部分をブランク抜きするパンチの強度を十分に保つことが可能な長さにて設定されており、分割コア１のサイズ、用いるパンチの材質などにより異なるため、適宜設定されるものである。第１箇所１３の周方向Ｚの長さＷ２は、第１溝部１０の周方向Ｚの長さＷ１よりも、例えば１ｍｍ程度小さく形成される。尚、当該１ｍｍは一例であり、これに限られることはなく、適宜設定される。

そして、第２箇所１２の周方向Ｚの長さＷ３は、第１溝部１０の周方向Ｚの長さＷ１より若干大きく形成される。尚、この例に限られることはなく、第２箇所１２の周方向Ｚの長さは、第１溝部１０の周方向Ｚの長さＷ１と同一または嵌め合い可能な長さにて形成されればよい。図３Ｃおよび図３Ｄに示すように、第２コアシート７は、ヨーク部２の径方向Ｘの外側Ｘ１に、第１コアシート６の突起部９が嵌まり込む位置、すなわち、第１コアシート６の第１溝部１０と軸方向Ｙにおいて同一位置に形成された第２溝部８を有する。

第２コアシート７の第２溝部８の周方向Ｚの長さＷ４は、第１コアシート６の突起部９の第２箇所１２の周方向Ｚの長さＷ３と同一または嵌め合い可能な長さにて形成される。第２溝部８の他の部分については、径方向Ｘにおいて２段構造となっており、ヨーク部２の径方向Ｘの外側の第１段部８１とヨーク部２の径方向Ｘの内側Ｘ２の第２段部８２とにて構成される。第２段部８２の周方向Ｚの長さＷ５は、第１段部８１の周方向Ｚの長さＷ４より小さく形成されている。

第２溝部８の周方向Ｚの長さＷ４、すなわち、第１段部８１の周方向Ｚの長さＷ４は、第１コアシート６の第１溝部１０の周方向Ｚの長さＷ１と同一である。第２溝部８の第２段部８２の周方向Ｚの長さＷ５は、第１コアシート６の突起部９の第１箇所１３の周方向Ｚの長さＷ２よりも大きい。第２溝部８の第１段部８１の径方向Ｘの長さＨ４は、第１コアシート６の第１溝部１０の径方向Ｘの長さＨ３と同じである。尚、これら各長さは、後述する第２コアシート７を形成する際に、第１コアシート６と同一の第１パンチ２０１を用いるためであり、第１コアシート６を形成するパンチと、第２コアシート７を形成するパンチとが異なる場合には、他の長さの関係になることも考えられる。

そして、図１に示した分割コア１は、図３に示した第１コアシート６を軸方向Ｙの両端に設置し、両第１コアシート６の軸方向Ｙの間に所定枚数の第２コアシート７を設置する。そして、軸方向Ｙの両端に設置される２枚の第１コアシート６の突起部９が、軸方向Ｙに隣接する第２コアシート７側に折り曲げられて、第２コアシート７の第２溝部８に嵌まり込んで形成される。よって、第１コアシート６の突起部９は、第１箇所１３が折り曲げ部として機能し、第２箇所１２が嵌め合い部として機能する。そして、突起部９が第２溝部８に嵌まり込んでいるため、軸方向Ｙで隣接するコアシート４同士が当該部分で連結されており、一体的な分割コア１として取り扱いが可能となる。

このように構成するために、図３に示すように、突起部９の径方向Ｘの長さＨ２、すなわち、第１箇所１３および第２箇所１２の両方を含んだ長さＨ２は、第１箇所１３を曲げた際に第２箇所１２が軸方向Ｙにおいて、全ての第２コアシート７の第２溝部８に嵌まり込むことが可能な長さを有する（図２Ｂ参照）。従って、図１の分割コア１では、軸方向Ｙの両端の第１コアシート６の突起部９を第２コアシート７側に折り曲げると軸方向Ｙにおいて突起部９同士が重なり合って形成される（図２Ｂにおいて点線にて囲んだ箇所を指す）。尚、これに限られることはなく、突起部９同士が軸方向Ｙにおいて当接して形成されてもよい。

そして、図４に示すように、図１に示すように構成された分割コア１に、例えば、ＰＰＳ樹脂（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｒｅｓｉｎ）などの樹脂で成形された絶縁部１４が、ティース部３とヨーク部２との内周側を覆うように、軸方向Ｙの両端側から２個取り付けられる。そして、絶縁部１４で覆われたティース部３に電線１５を巻回して巻線領域５を電線１５で満たして巻線コア１６を形成する。そして当該巻線コア１６を１２個、円環状に配置してステータ１８が形成される。

そして、各巻線コア１６の電線１５同士を接続し、例えば、アルミフレーム１７を当該外周部に焼き嵌め、または、圧入する（図６参照）。尚、アルミフレーム１７の限られることはなく、代わりに鉄フレーム、または、樹脂で円環状の巻線コア１６を一体的に封止するように成形した樹脂フレームでもよい。そして、図５および図６に示すように、ステータ１８と、ステータ１８の径方向Ｘの内側Ｘ２に間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータ１９とを設置し、ベアリングを内包したブラケット１７０でステータ１８とロータ１９を連結することで回転電機１００が形成される。図４では、巻線コア１６を１２個用いる例を示しているが、これに限られることはなく、３個、９個など、回転電機１００を構成できる数量であればいずれでもよい。

このように形成された、分割コア１、および、回転電機１００によれば、軸方向Ｙに積層されたコアシート４同士が、例えば、抜きかしめによる、ティース部３またはティース部３の内周部分で固定されておらず、ヨーク部２の径方向Ｘの外側Ｘ１の外周側のみで連結されるため、ロータ１９の磁石による磁束変化による渦電流損が抑制され、出力密度がより大きい、高効率な回転電機１００を得ることができる。

また、抜きかしめの場合、抜きかしめ用の突起がコアシートに形成されるため、突起同士を嵌合することによって、軸方向Ｙに隣接するコアシートの間に隙間ができ、分割コアの占積率、すなわち分割コアの体積に対する電磁鋼板の割合が低下し、回転電機の出力密度が低下していた問題点が防止できる。

また、第１コアシート６の突起部９の第２箇所１２により、分割コア１を構成する全てのコアシート４同士を精度よく、一体的に連結できるため、巻線時に電線１５に印加する張力によるコアシート４の位置ズレおよび浮き上がり、すなわち、軸方向Ｙに隣接するコアシート４同士が離れる現象が抑制でき、巻線時の電線１５の軌跡の変化に伴う巻き乱れが抑制され、より高密度に電線１５を巻回できる。

このように、有限である巻線領域５に対し、より多くの電線１５を巻回すことで、回転電機１００の出力密度を向上できるとともに、電線１５同士が密着した状態で巻回されることで放熱性が向上し、熱劣化に対する信頼性を向上できる。また、複数個の分割コア１を用いた巻線コア１６を円環状に組み立てた際の外周および内周の真円度が良好で、コギングトルクを抑制できるため、モーター特性の良好な回転電機１００を得ることができる。

次に、本実施の形態１における回転電機１００の分割コア１の製造方法について図７かから図１１を用いて説明する。まず、図７に示すように、プレス機２０は、第１コアシート６の外形をプレスするための第１パンチ２０１および第１ダイ２０２と、第１コアシート６の外形から第２コアシート７の外形を形成するための第２パンチ２０３および第２ダイ２０４と、プレス成形されたコアシート４を排出するシュータ２０５とを備える。

そして、図７Ａに示すように、例えば、電磁鋼板等、シート状の磁性体材２００がプレス機２０に設置される。そして、第１コアシート６を形成するために、磁性体材２００を第１パンチ２０１にてプレス抜き６０して第１コアシート６をプレス成形する（図１１のステップＳＴ１および図７Ａ、図９Ａ）。図９Ａに示すように、第１パンチ２０１にてプレス抜き６０された箇所と、第１コアシート６とは同一となる。

次に、第２コアシート７を形成するために、磁性体材２００を第２パンチ２０３にてプレス抜きして第２コアシート７の第２溝部８の第２段部８２に相当する部分に抜き部１１を形成する（図９Ｂの紙面上左側参照）。次に、抜き部１１が形成された磁性体材２００に対して、第１パンチ２０１にてプレス抜き６０して第２コアシート７をプレス成形する（図７Ｂ、図９Ｂ）。図９Ｂ（紙面状右側参照）に示すように、第１パンチ２０１にてプレス抜き６０された箇所は、先に第２パンチ２０３にて形成された抜き部１１により、残材９０部分が切り離され、第２コアシート７となる。

このように形成すれば、第１コアシート６に対して第１箇所１３より径方向Ｘの内側Ｘ２に相当する部分、すなわち、第２コアシート７では第２溝部８の第２段部８２に相当する部分が抜き部１１が先に打ち抜かれているため、図１０に示すように、第１コアシート６の突起部９に相当する残材９０が切り離され、第２コアシート７がプレス成形されることとなる。そして、これを繰り返し、第２コアシート７を所定枚数プレス成形する（図１１のステップＳＴ２）。次に、先と同様の工程にて、第１コアシート６を形成する（図１１のステップＳＴ３、図８Ａ）。尚、連続して分割コア１を形成する場合には、この後、ステップＳＴ１からステップＳＴ３が繰り返し行われる。

次に、上記各工程にてプレス成形されたコアシート４、すなわち、１枚の第１コアシート６、所定枚数の第２コアシート７、および、１枚の第１コアシート６がプレス抜きした順にシュータ２０５に排出される。そして、これらをプレス機２０から排出して、軸方向Ｙに積層する（図１１のステップＳＴ４、図８Ａ）。尚、図８Ａにおいては、記載の便宜上、分割コア１は第２コアシート７が４枚で構成された例を示している。尚、第２コアシート７をブランク抜きすることで発生した残材９０は、シュータ２０５内に格納後に取り除く、あるいは、第２コアシート７の１枚毎に同時に切り出して、取り除いてもよい。

次に、軸方向Ｙの両端の第１コアシート６の突起部９の第１箇所１３を第２コアシート７側の矢印Ｆの方向にそれぞれ折り曲げて（図８Ｂ）、第２コアシート７の第２溝部８に嵌め込みコアシート４を軸方向Ｙに連結する（図１および図１１のステップＳＴ５）。この折り曲げ工程は、例えば、Ｌ字状のブロックを第１溝部１０に押圧することで曲げて、その後、直方体のブロックで第２溝部８に嵌め込む方法が考えられる。

このように分割コア１、および、回転電機１００を製造すれば、シュータ２０５を介してプレス機２０外へ排出した第１コアシート６および第２コアシート７の束から、１個分の分割コア１を切り出す際、２枚連続する第１コアシート６の突起部９が前述の束から突起しているため、２枚の突起部９同士の間で簡便に切り出すことができ、工数を削減できる。

また、第１コアシート６のプレス成形のタイミングをプレス機２０側で制御、例えば、ＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）などで第１パンチ２０１の出し入れを制御することで、切り出す分割コア１の積層厚さを簡便に調整でき、機種段取りが簡素化し、生産性が向上する。さらに、コアシート４の板厚偏差による、分割コア１の軸方向Ｙの高さのバラツキも第２コアシート７の枚数によって簡便に調整できるため、巻き乱れの抑制につながる。

切り出した分割コア１の第１コアシート６の突起部９および第２コアシート７の第２溝部８により、コアシート４同士を軸方向Ｙにおいて簡便に連結し、分割コア１を一体的に取り扱うことができるため、プレス抜き工程の後工程、例えば、絶縁処理または巻線などへの工程への搬送時にコアシート４同士が分解することがなく、簡便に搬送できる。さらに、絶縁部１４の取り付けまたは巻線時、当該分割コア１のコアシート４同士の位置ズレを防止するための強固な把持機構が不要であるため、設備および治工具の投資を抑制できる。

上記実施の形態１では、図１に示すように、第１コアシート６の突起部９、第２コアシート７の第２溝部８ともに各コアシート４に１個ずつ設けているが、これに限られることはなく、第１コアシート６の突起部９および第２コアシート７の第２溝部８は、コアシート４のヨーク部２において、２箇所以上に形成する場合も考えられる。

例えば図１２に示すように、各コアシート４に２個ずつ突起部９および第２溝部８を設けてもよい。この場合、第１コアシート６については、ヨーク部２の周方向Ｚの中央に対して、左右に設けられた第１溝部１０の底部の中央部から突起部９が延びて形成される。

図１２に示した場合、第１溝部１０および突起部９、さらに、第２溝部８においても、これらのヨーク部２に対する形成方向は、当該第１コアシート６および第２コアシート７のヨーク部２を構成する外周円に対して放射状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１溝部１０および突起部９、さらに、第２溝部８においても、これらの形成方向は、ティース部３に対して平行方向にて形成されてもよい。以上に示したように形成すれば、コアシート４のヨーク部２において、２箇所以上に軸方向Ｙに連結可能となり、分割コア１はより一層一体的に連結できる。

上記実施の形態１では、図１および図３に示すように、第１コアシート６の突起部９の第２箇所１２の周方向Ｚの長さＷ３を、第１溝部１０の周方向Ｚの長さＷ１および第２溝部８の周方向Ｚの長さＷ４よりも僅かに大きく、嵌まり込むことで分割コア１を一体的に取り扱い可能となる構成の例を示したが、これに限られることはなく、第１コアシート６の突起部９の第２箇所１２０の周方向Ｚの長さＷ６を、第２コアシート７の第２溝部８の周方向Ｚの長さＷ４よりも長く形成され、各第１コアシート６の突起部９の第２箇所１２０は、第２コアシート７の第２溝部８内に変形されて嵌め合わされる場合も考えられる。

例えば、図１３に示すように第１コアシート６の第２箇所１２０の周方向Ｚの長さＷ６を、第１溝部１０の周方向Ｚの長さＷ１および第２溝部８の周方向Ｚの長さＷ４（図３参照）よりも、例えば、１ｍｍ以上大きく形成する。尚、第１コアシート６の他の箇所および第２コアシート７は、上記実施の形態１と同様である。

そして、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、第１コアシート６の突起部９の第１箇所１３を第２コアシート７側の矢印Ｆの方向に折り曲げて、第２箇所１２０を周方向Ｚ側に変形させて、第２コアシート７の第２溝部８内に嵌め込む。変形時のスプリングバックで第２溝部８が第２箇所１２０により加圧されるため、より強固に軸方向Ｙに隣接するコアシート４間を固定できる。第２箇所１２０の周方向Ｚの長さＷ６は、第２溝部８との嵌め合い精度および固定の強度によって適宜決定される。

また、上記実施の形態１では、図１に示す１個の分割コア１を、図４に示すように絶縁部１４を取り付け後に電線１５を巻回して巻線コア１６を形成する例を示したが、これに限られることはなく、回転電機１００を、分割コア１を軸方向Ｙに複数個積層し、積層された複数個の分割コア１に絶縁部１４を介して電線１５を巻回して形成された巻線コア１６を複数個、円環状に配置したステータ１８と、ステータ１８の径方向Ｘの内側Ｘ２に間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータ１９とを備える場合も考えられる。

例えば、図１５および図１６に示すように、図１に示す当該分割コア１を軸方向Ｙに２個積層した後、積層してできた軸方向Ｙの両端にそれぞれ絶縁部１４を取り付ける。図４に示した同じ絶縁部１４の場合、軸方向Ｙの中央部が絶縁部１４で覆われないため、絶縁性のあるスロットセル等で当該部分を覆って形成することも考えられる。

または、図４に示した同じ絶縁部１４を使用せず、軸方向Ｙの長さが長い絶縁部を用いることで、スロットセルを使用しなくても形成することも考えられる。尚、図１５および図１６の場合、分割コア１を軸方向Ｙに２個積層する例を示しているが、これに限られることはなく、回転電機１００の出力などの仕様の違いによって、３個、４個など、２個以上の分割コア１を軸方向Ｙに積層する場合も同様に形成できる。

図１６に示すように、分割コア１を複数個、軸方向Ｙに段積みすることでも、簡便に軸方向Ｙの積厚を調整できるため、機種違い、例えば、出力１ｋＷで積厚２０ｍｍの分割コア１を１個とする場合であれば、出力２ｋＷでは前述の分割コア１を２個を軸方向Ｙに段積みすれば形成可能となり、容易に生産できるため、仕掛かりまたは機種段取りの工程数を削減でき、コスト削減につながる。

上記のように構成された実施の形態１の回転電機に分割コアによれば、
ティース部毎に分割された回転電機の分割コアにおいて、ヨーク部と、前記ヨーク部から径方向の内側に突出する前記ティース部を有するコアシートが３枚以上軸方向に積層され、
前記コアシートの内、軸方向の両端を構成するそれぞれを第１コアシートとし、前記第１コアシート以外の前記コアシートを第２コアシートとすると、
前記第１コアシートは、前記ヨーク部の径方向の外側に形成された第１溝部と、前記第１溝部の底部から前記ヨーク部より径方向の外側に延在して形成される突起部とを有し、
前記突起部は、前記ヨーク部の前記第１溝部内に形成された第１箇所の周方向の長さが、前記第１溝部の周方向の長さよりも小さく形成され、かつ、前記ヨーク部より径方向の外側に形成された第２箇所の周方向の長さが、前記第１溝部の周方向の長さと同一または嵌め合い可能な長さにて形成され、
前記第２コアシートは、前記ヨーク部の径方向の外側に形成された第２溝部を有し、
各前記第１コアシートの前記突起部がそれぞれ前記第２コアシート側に折り曲げられて前記第２コアシートの前記第２溝部内に嵌め合わされて形成されるので、
さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機によれば、
上記回転電機の分割コアに、絶縁部を介して電線を巻回して形成された巻線コアを複数個、円環状に配置したステータと、
前記ステータの径方向の内側に間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータとを備えたので、
軸方向に積層されたコアシート同士が、例えば、抜きかしめにより、ティース部またはティース部の内周部分で固定されておらず、ヨーク部の径方向の外側の外周側のみで連結されるため、コアシートの占積率が向上し、渦電流損が抑制され高効率な回転電機が得られる。
また、コアシート同士が軸方向において一体的に連結されるため、巻線による位置ズレを抑制でき、高密度な巻線を実現できる。そして、出力密度と作業性とを両立できる。
また、精度よくコアシートを軸方向に積層できるため、円環状に組み立てた際の内周の真円度が良好であり、コギングトルクを抑制できる。

また、上記のように構成された実施の形態１の回転電機に分割コアによれば、
前記第１コアシートの前記突起部の前記第２箇所の周方向の長さは、前記第２コアシートの前記第２溝部の周方向の長さと同一または嵌め合い可能な長さを有するので、
突起部の第２箇所の第２溝部への挿入が簡便となる。

また、上記のように構成された実施の形態１の回転電機に分割コアによれば、
前記第１コアシートの前記突起部の前記第２箇所の周方向の長さは、前記第２コアシートの前記第２溝部の周方向の長さよりも長く形成され、
各前記第１コアシートの前記突起部の前記第２箇所は、前記第２コアシートの前記第２溝部内に変形されて嵌め合わされるので、
突起部の第２箇所の第２溝部への挿入により、分割コアの軸方向の連結がさらに強固となる。

また、上記のように構成された実施の形態１の回転電機に分割コアによれば、
両前記第１コアシートの折り曲げられた前記突起部同士は、前記第２コアシートの前記第２溝部内にて軸方向において重なり合う箇所を有するので、
突起部と第２溝部との重なり合う箇所により、分割コアの軸方向の連結が確実となる。

また、上記のように構成された実施の形態１の回転電機に分割コアによれば、
前記第１コアシートの前記突起部および前記第２コアシートの第２溝部は、前記コアシートの前記ヨーク部において、２箇所以上に形成されるので、分割コアの軸方向の連結がさらに強固となる。

また、上記のように構成された実施の形態１の回転電機によれば、
上記に示した回転電機の分割コアを軸方向に複数個積層し、積層された複数個の前記分割コアに絶縁部を介して電線を巻回して形成された巻線コアを複数個、円環状に配置したステータと、前記ステータの径方向の内側に間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータとを備えたので、回転電機の大きさに応じて適宜形成できる。

また、上記のように構成された実施の形態１の回転電機に分割コアの製造方法によれば、
前記第１コアシートを１枚プレス抜きした後に、所定枚数の前記第２コアシートをプレス抜きし、その後に前記第１コアシートを１枚プレス抜きする工程と、
プレス抜きした前記コアシートをプレス抜きした順に排出して軸方向に積層する工程と、
積層した前記コアシートの軸方向の両端の前記第１コアシートの前記突起部を前記第２コアシートの前記第２溝部内に折り曲げる工程とを備えたので、
さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機の製造方法によれば、
上記に示した回転電機の分割コアの製造方法にて形成された前記分割コアを用いて形成されたステータと、ロータとを用いて回転電機を製造するので、
プレス抜き工程の後工程への取り扱いが容易で、絶縁部の取り付け時および巻線時に強固な把持機構が不要となり、工程数の削減および装置への投資が抑制できる。
また、所定枚数分のコアシートを簡便に切り出し可能であるため、工程数を削減できる。

本開示は、例示的な実施の形態が記載されるが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

１ 分割コア、２ ヨーク部、３ ティース部、４ コアシート、５ 巻線領域、
６ 第１コアシート、６０ プレス抜き、７ 第２コアシート、８ 第２溝部、
８１ 第１段部、８２ 第２段部、９ 突起部、９０ 残材、１０ 第１溝部、
１１ 抜き部、１２ 第２箇所、１３ 第１箇所、１４ 絶縁部、１５ 電線、
１６ 巻線コア、１７ アルミフレーム、１７０ ブラケット、１８ ステータ、
１９ ロータ、１００ 回転電機、２０ プレス機、２００ 磁性体材、
２０１ 第１パンチ、２０２ 第１ダイ、２０３ 第２パンチ、２０４ 第２ダイ、
２０５ シュータ、Ｘ 径方向、Ｘ１ 外側、Ｘ２ 内側、Ｙ 軸方向、Ｚ 周方向、
Ｈ１ 長さ、Ｈ２ 長さ、Ｈ３ 長さ、Ｈ４ 長さ、Ｗ１ 長さ、Ｗ２ 長さ、
Ｗ３ 長さ、Ｗ４ 長さ、Ｗ５ 長さ、Ｗ６ 長さ。

Claims (9)

1. ティース部毎に分割された回転電機の分割コアにおいて、ヨーク部と、前記ヨーク部から径方向の内側に突出する前記ティース部を有するコアシートが３枚以上軸方向に積層され、
   前記コアシートの内、軸方向の両端を構成するそれぞれを第１コアシートとし、前記第１コアシート以外の前記コアシートを第２コアシートとすると、
   前記第１コアシートは、前記ヨーク部の径方向の外側に形成された第１溝部と、前記第１溝部の底部から前記ヨーク部より径方向の外側に延在して形成される突起部とを有し、
   前記突起部は、前記ヨーク部の前記第１溝部内に形成された第１箇所の周方向の長さが、前記第１溝部の周方向の長さよりも小さく形成され、かつ、前記ヨーク部より径方向の外側に形成された第２箇所の周方向の長さが、前記第１溝部の周方向の長さと同一または嵌め合い可能な長さにて形成され、
   前記第２コアシートは、前記ヨーク部の径方向の外側に形成された第２溝部を有し、
   各前記第１コアシートの前記突起部がそれぞれ前記第２コアシート側に折り曲げられて前記第２コアシートの前記第２溝部内に嵌め合わされて形成される回転電機の分割コア。
2. 前記第１コアシートの前記突起部の前記第２箇所の周方向の長さは、前記第２コアシートの前記第２溝部の周方向の長さと同一または嵌め合い可能な長さを有する請求項１に記載の回転電機の分割コア。
3. 前記第１コアシートの前記突起部の前記第２箇所の周方向の長さは、前記第２コアシートの前記第２溝部の周方向の長さよりも長く形成され、
   各前記第１コアシートの前記突起部の前記第２箇所は、前記第２コアシートの前記第２溝部内に変形されて嵌め合わされる請求項１に記載の回転電機の分割コア。
4. 両前記第１コアシートの折り曲げられた前記突起部同士は、前記第２コアシートの前記第２溝部内にて軸方向において重なり合う箇所を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の分割コア。
5. 前記第１コアシートの前記突起部および前記第２コアシートの第２溝部は、前記コアシートの前記ヨーク部において、２箇所以上に形成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機の分割コア。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機の分割コアに、絶縁部を介して電線を巻回して形成された巻線コアを複数個、円環状に配置したステータと、
   前記ステータの径方向の内側に間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータとを備えた回転電機。
7. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機の分割コアを軸方向に複数個積層し、積層された複数個の前記分割コアに絶縁部を介して電線を巻回して形成された巻線コアを複数個、円環状に配置したステータと、前記ステータの径方向の内側に間隔を設けてかつ同心円状に配設されたロータとを備えた回転電機。
8. 前記第１コアシートを１枚プレス抜きした後に、所定枚数の前記第２コアシートをプレス抜きし、その後に前記第１コアシートを１枚プレス抜きする工程と、
   プレス抜きした各前記コアシートをプレス抜きした順に排出して軸方向に積層する工程と、
   積層した前記コアシートの軸方向の両端の前記第１コアシートの前記突起部を前記第２コアシートの前記第２溝部内に折り曲げる工程とを備えた請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機の分割コアの製造方法。
9. 請求項８に記載の回転電機の分割コアの製造方法にて形成された前記分割コアを用いて形成されたステータと、ロータとを用いて回転電機を製造する回転電機の製造方法。

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