JP2021175240A - 鉄心の製造方法、鉄心、および固定子 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄心片の積層精度の向上および優れた磁気特性を実現することができる鉄心の製造方法、鉄心、および固定子を提供すること。【解決手段】ティース部およびヨーク部を有する複数の鉄心片が帯状に連結された帯体を鋼板から形成し、前記帯体を所定数の前記鉄心片毎に折り曲げ、前記ティース部および前記ヨーク部を重ね合わせることにより、所定の厚さの帯状積層体を形成し、前記帯状積層体を円環状に折り曲げて円環状積層体を形成する。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、鉄心の製造方法、鉄心、および固定子に関する。

従来、モータ等の固定子に用いられる鉄心（固定子鉄心ともいう）は、プレス金型装置を用いて金属板を打ち抜くことにより複数の鉄心片を形成し、それら鉄心片を積層して互いにカシメ結合することによって製造される。

上述した製造方法によれば、形状の精度が良好な鉄心を製造することができる。その一方で、鉄心を構成する各鉄心片は、中央に回転子を収容するための開口部を有する環状であるため、鉄心片を打抜きにより形成する際に、廃材となる部分が多く発生する。よって、材料歩留りが低下するという問題がある。

このような材料歩留りの低下を解消する方法として、例えば特許文献１には、打抜きにより帯状の鉄心片を形成し、その鉄心片を螺旋状に巻回して積層することによって鉄心を製造する方法が開示されている。

具体的には、まず、長尺鉄板に対して連続的な打抜き加工を行うことにより、扇形状の鉄心片が連結部を介して相互に連結された鉄心片連結体を形成する。次に、積層用治具を用いて、各連結部に曲げ変形を生じさせながら、鉄心片連結体を螺旋状に巻回しつつ円環状に積層する。そして、積層された鉄心片連結体をカシメ結合する。

上述した製造方法では、積層精度の向上が課題である。この課題を解決する製造方法として、特許文献２には、連続する帯体をつづら折りに折り返して積層体を形成し、この積層体をティース部が内側になるように円筒形に形成して固定子とする方法が開示されている。

特開平１−２６４５４８号公報 特開２０００−３４１９１４号公報

特許文献１や特許文献２の方法では、連結部に曲げ加工を施して塑性変形させたときに、鉄心片連結体に板厚の変化（例えば、膨れなど）が生じる。

一般的に、鉄心片の材料としては、例えば、鉄心の磁気特性を向上させるために薄型化された電磁鋼板、または、軟磁気特性に優れ、電磁鋼板よりも薄い非晶質薄帯が用いられる。

しかし、鉄心片の板厚が薄くなると剛性が小さくなるため、板厚の変化を利用した塑性変形が困難になる。よって、特許文献１や特許文献２の方法では、連結部の曲げ加工および鉄心片連結体の積層を、精度良く実施できないという課題がある。

本開示の一態様の目的は、鉄心片の積層精度の向上および優れた磁気特性を実現することができる鉄心の製造方法、鉄心、および固定子を提供することである。

本開示の一態様に係る鉄心の製造方法は、ティース部およびヨーク部を有する複数の鉄心片が帯状に連結された帯体を鋼板から形成し、前記帯体を所定数の前記鉄心片毎に折り曲げ、前記ティース部および前記ヨーク部を重ね合わせることにより、所定の厚さの帯状積層体を形成し、前記帯状積層体を円環状に折り曲げて円環状積層体を形成する。

本開示の一態様に係る鉄心は、ティース部およびヨーク部を備えた円環状積層体と、前記ティース部に設けられた巻線と、を含む鉄心であって、前記円環状積層体は、帯状積層体を円環状に曲げることにより形成され、前記帯状積層体は、前記ティース部および前記ヨーク部を備えた複数の鉄心片が帯状に連結された帯体を所定数の前記鉄心片毎に折り曲げ、前記ティース部および前記ヨーク部を重ね合わせることにより形成されている。

本開示の一態様に係る鉄心の固定子は、本開示の一態様に係る鉄心を有する。

本開示によれば、鉄心片の積層精度の向上および優れた磁気特性を実現することができる。

実施の形態１に係る帯体の上面図 図１Ａの部分拡大図 実施の形態１に係る帯体を折り曲げる工程のイメージ図 実施の形態１に係る円環状積層体（突出部除去前）の斜視図 実施の形態１に係る円環状積層体（突出部除去後）の斜視図 実施の形態２に係る積層体（ボルト締め前）の上面図 図５Ａの矢印Ａから見た平面図 実施の形態２に係る積層体（ボルト締め後）の上面図 図６Ａの矢印Ａから見た平面図 実施の形態２に係る積層体（巻線後）の上面図 実施の形態２に係る円環状積層体（突出部除去後）の上面図 実施の形態３に係る帯体の上面図 図９Ａの部分拡大図 実施の形態３に係る帯体を折り曲げる工程のイメージ図 実施の形態３に係る円環状積層体（突出部除去後）の斜視図 実施の形態４に係る帯体の上面図 実施の形態５に係る帯体の上面図

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

（実施の形態１）
図１Ａ、図１Ｂを用いて、本実施の形態の帯体１について説明する。図１Ａは、帯体１の上面図である。図１Ｂは、図１Ａの部分拡大図である。

図１Ａに示すように、帯体（連続鉄心片と言ってもよい）１は、複数の鉄心片２が帯状に連なった部材である。なお、図１Ａでは、鉄心片２の数が１８個である場合を例示しているが、帯体１は、それ以上の鉄心片２を有してもよい。

帯体１は、例えば、帯状の鋼板（例えば、軟磁性鋼板）に対してプレス打抜き等の加工を施すことにより形成される。なお、帯体１の形成方法は、プレス打抜きに限定されず、例えば、放電式ワイヤカット、湿式エッチング、またはレーザ加工等の方法であってもよい。

図１Ｂに示すように、鉄心片２は、ヨーク部３と、ティース部４とを有する。複数の鉄心片２は、互いに同サイズおよび同形状である。隣り合う鉄心片２同士は、連結部６を介して接続されている。また、隣り合う鉄心片２（ヨーク部３）の境界には、連結部６の位置に対応して切り込み５が形成されている。

連結部６は、後述する積層体７（図２参照）を形成する際に折り曲げられ、折り目として機能する。隣り合う鉄心２は、その折り目を基準として線対称に設けられている。すなわち、連結部６は、対称軸とも言える。

図２は、帯体１を折り曲げる工程のイメージ図である。図２に示すように、帯体１は、９個の鉄心片２から成る連続体１１毎に折り曲げられる。このとき、隣り合う連続体１１（具体的には、連続体１１に含まれる各鉄心片２）同士が重なり合うように連結部６が折り曲げられる。これにより、連続体１１が積層した積層体７（帯状積層体の一例）が形成される。複数の連続体１１が積層されて積層体７が所望の厚さになった後、積層体７は帯体１（図１参照）から切り離される。

連続体１１に含まれる鉄心片２の数（図２の例では９個）は、固定子一周分の鉄心片２の数（または、１つの固定子に含まれるティース部の数と言ってもよい）に相当する。

一般的に、帯体１の材料である鋼板は、板厚偏差を有していたり、表面と裏面とで表面粗さが異なったりすることがある。これに対して、本実施の形態では、上述したように帯体１を連続体１１毎に折り曲げることにより、連続体１１（帯体１）の表面同士が対向する部分と、裏面同士が対向する部分とが繰り返し積層される。その結果、連続体１１の表面と裏面の方向が同数となるので、積層体７において、板厚偏差や表面粗さが平均化される。

鋼板としては、例えば、熱処理が施されていない軟磁性の非晶質合金薄帯が用いられる。非晶質合金薄帯の板厚は、例えば０．０１〜０．１ｍｍである。また、非晶質合金薄帯は、ホウ素およびケイ素の少なくとも一方を含む鉄系合金である。非晶質合金薄帯は、溶融した上記鉄系合金を、回転する冷却ドラムの表面に注湯して、リボン状に引き伸ばすことで、急冷して製作される。

鋼板の板厚が薄い方が、連結部６の折り曲げ時に生じるひずみ量が小さくなるが、非晶質合金薄帯は、結晶構造より滑り系が多いため、折り曲げが容易であり、１８０度曲げ加工が可能である。よって、非晶質合金薄帯を用いて帯体１を形成することにより、図２に示した１８０度曲げ加工による積層状態を容易に実現できる。

上述した積層体７は、円環状に折り曲げられ、積層体７の両端同士が接合される。この接合は、機械的構造により実現されてもよいし、所定の接着材料を用いて実現されてもよい。このようにして、図３に示す円環状積層体８が形成される。図３は、円環状積層体８の斜視図である。

円環状の折り曲げにより、円環状積層体８の外周部分には、図３に示すように、連結部６（図１Ｂ、図２参照）が外側に突き出た突出部９が形成される。

図３に示す各突出部９を除去することにより、円環状積層体８は、図４に示す状態となる。図４は、突出部９を除去した状態の円環状積層体８の斜視図である。

図４に示した円環状積層体８の各ティース部４に巻線（図示略）を設けることにより、鉄心として用いることができる。また、円環状積層体８を鉄心として用いる場合、円環状積層体８の上下を２枚の金属板（図示略）で挟持し、ワッシャ（図示略）を介してボルト（図示略）を積層方向に挿通させ、ナット（図示略）によって締結してもよい。

そして、上記鉄心を、ボルト（図示略）によって基台（図示略）に固定することにより、固定子として用いることができる。この固定子は、モータに用いることができる。すなわち、固定子の中空部に回転子（図示略）を配置し、その回転子に電気配線等を介して電力を供給することにより、モータとして機能させることができる。

なお、実施の形態１では、１枚の鋼板から１枚の帯体１を打抜き、その帯体１を連続体１１毎に折り曲げて連続体１１を重ね合わせていくことで、積層体７を形成する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、重ねられた複数枚の鋼板を一括で打抜くことにより、複数枚の帯体１が積層した積層体７を形成してもよい。その場合、積層体７は、各帯体１の表面（または、裏面）がすべて同方向（例えば、上方向）を向いて積層された構成となる。例えば、２層一括で打抜いた場合の積層体７は、表面、裏面、表面、裏面の順に積層された構成となるが、板厚偏差や表面粗さが平均化される効果を得ることができる。

（実施の形態２）
図５Ａ、図５Ｂを用いて、本実施の形態の積層体２１について説明する。図５Ａは、積層体２１の上面図である。図５Ｂは、図５Ａの矢印Ａから見た図（積層体２１の側面図）である。

図５Ｂに示すように、積層体２１は、複数の帯体１（図１Ａ、図１Ｂ参照）が積層した積層体２４（帯状積層体の一例）と、積層体２４の上下を挟持した２枚の金属板２５とを有する。

積層体２４は、実施の形態１で説明した積層体７（図２参照）と同様の方法によって形成される。

図５Ａに示すように、金属板２５は、図１Ａ等に示した帯体１と同サイズおよび同形状である。すなわち、金属板２５は、複数の鉄心片２が帯状に連なった部材である。隣り合う鉄心片２同士は、連結部６を介して接続されている。ただし、本実施の形態では、連結部６は、折り目として機能しない。

図５Ａに示す金属板２５に含まれる鉄心片２の数（図５Ａの例では９個）は、固定子一周分の鉄心片２の数（または、１つの固定子に含まれるティース部の数と言ってもよい）に相当する。

図５Ａに示すように、積層体２１には、ボルトが挿通される貫通穴２３が３か所形成されている。より具体的には、金属板２５のヨーク部３および積層体２４に含まれる帯体１のヨーク部３のそれぞれにおいて、３つの貫通穴２３が設けられている。

貫通穴２３は、金属板２５や帯体１の打抜き時に形成されてもよいし、積層体２１の形成後（具体的には、複数の帯体１を積層して積層体２４を形成し、その積層体２４を２枚の金属板２５で挟持した後）に形成されてもよい。ただし、後者の場合では、貫通穴２３の形成後に、加工粉の除去を行うことが望ましい。

帯体１の材料として非晶質合金薄帯を用いる場合、非晶質合金薄帯の強度が低いため、積層体２４は、損傷を受けやすい。よって、積層体２４を保護するために、非晶質合金薄帯よりも板厚が厚く強度の高い金属板２５を用いることが好ましい。金属板２５の材料としては、良好な磁気特性を保つために、例えば、電磁鋼板または非磁性鋼板を用いることが好ましい。

図５Ａ、図５Ｂに示した積層体２１をボルト締めした状態を図６Ａ、図６Ｂに示す。図６Ａは、ボルト締めされた積層体２１の上面図である。図６Ｂは、図６Ａの矢印Ａから見た図（積層体２１の側面図）である。

図６Ａ、図６Ｂに示すように、積層体２１は、ワッシャ２７を介して貫通穴２３（図５Ａ参照）に挿通されたボルト２６と、ナット２８とによって締結されている。これにより、積層体２１は、固定される。

積層体２４を構成する帯体１として非晶質合金薄帯を用いた場合、帯体１に熱処理を施すことにより、ナノ結晶粒を発現させることができ、軟磁気特性を向上させることができる。その一方で、帯体１が脆化し、破損しやすくなる。これに対し、上述したように、ボルト締めにより積層体２１を固定することにより、熱処理により積層体２４の各帯体１が脆化した場合でも、それらの破損を防ぐことができ、積層体２１の取り扱いが容易になる。

図６Ａ、図６Ｂに示した積層体２１に巻線２９を設けた状態を図７に示す。図７は、巻線２９が設けられた積層体２１の上面図である。

図７に示すように、各ティース部４には、巻線２９が設けられる。巻線２９は、通電のために必要であるとともに、積層体２１の積層方向における固定状態を強固にする。なお、ティース部４に巻線２９を設けた状態で熱処理を行った場合、焼きなましにより巻線２９の張力が低下し、巻線２９が緩んだり、熱処理の温度によっては巻線２９外周の絶縁フィルムが溶けて絶縁性が低下したりする。よって、熱処理後に巻線２９を設けることが好ましい。

図７に示した積層体２１は、円環状に曲げられ、積層体２１の両端同士が接合される。この接合は、機械的構造により実現されてもよいし、所定の接着材料を用いて実現されてもよい。このようにして、図８に示す円環状積層体３０が形成される。図８は、円環状積層体３０の上面図である。

円環状の折り曲げにより、円環状積層体３０には、図３に示した突出部９が形成される。図８は、各突出部９を除去した後を示している。

図８に示した円環状積層体３０は、鉄心として用いることができる。また、その鉄心を、ボルト２６によって基台（図示略）に固定することにより、固定子として用いることができる。この固定子は、モータに用いることができる。すなわち、固定子の中空部に回転子（図示略）を配置し、その回転子に電気配線等を介して電力を供給することにより、モータとして機能させることができる。

（実施の形態３）
図９Ａ、図９Ｂを用いて、本実施の形態の帯体４１について説明する。図９Ａは、帯体４１の上面図である。図９Ｂは、図９Ａの部分拡大図である。図９Ｂは、図９Ａの点線の囲み部分を拡大して示している。

図９Ａに示すように、帯体４１は、連続体４２と、連続体４３とを有する。連続体４２と連続体４３とは、連結部４８を介して接続されている。帯体４１は、実施の形態１の帯体１と同様の形成方法により形成される。

連続体４２は、複数の鉄心片２２が帯状に連なった部材である。連続体４３は、複数の鉄心片３２が帯状に連なった部材である。なお、図９Ａでは、帯体４１が連続体４２、４３を１つずつ含む場合を例示しているが、実際には、連続体４２と連続体４３とは交互に接続されており、帯体４１は、複数の連続体４２と複数の連続体４３とを含む。

連続体４２に含まれる鉄心片２２の数（図９Ａの例では９個）および連続体４３に含まれる鉄心片３２の数（図９Ａの例では９個）は、それぞれ、固定子一周分の鉄心片２の数（または、１つの固定子に含まれるティース部の数と言ってもよい）に相当する。

図９Ｂに示すように、鉄心片２２は、ティース部４およびヨーク部４４を有する。鉄心片３２は、ティース部４およびヨーク部４５を有する。鉄心片２２と鉄心片３２とは、連結部４８を介して接続されている。また、図９Ｂに示すように、隣り合う鉄心片２２同士および隣り合う鉄心片３２は、連結部６を介して接続されている。ただし、本実施の形態では、連結部６は、折り目として機能しない。

また、図９Ｂに示すように、ヨーク部４４の形状とヨーク部４５の形状とは、互いに異なっている。具体的には、ヨーク部４４とヨーク部４５とは、図中の上下方向において、逆向きになっている。

また、図９Ｂに示すように、隣り合う鉄心片２２（ヨーク部４４）の境界には、切り込み４６が形成されている。隣り合う鉄心片３２（ヨーク部４５）の境界には、切り込み４７が形成されている。

連結部４８は、後述する積層体４９（図１０参照）を形成する際に折り曲げられ、折り目として機能する。

図１０は、帯体４１を折り曲げる工程のイメージ図である。図１０に示すように、帯体４１において各連結部４８が折り曲げられる。このとき、隣り合う連続体４２、４３（具体的には、鉄心片２２のティース部４と鉄心片３２のティース部４）同士が重なり合うように連結部４８が折り曲げられる。これにより、連続体４２、４３が積層した積層体４９（帯状積層体の一例）が形成される。複数の連続体４２、４３が積層されて積層体４９が所望の厚さになった後、積層体４９は帯体４１（図Ａ参照）から切り離される。

図１０に示した積層体４９は、円環状に折り曲げられ、積層体４９の両端同士が接合される。この接合は、機械的構造により実現されてもよいし、所定の接着材料を用いて実現されてもよい。このようにして、図１１に示す円環状積層体５０が形成される。図１１は、円環状積層体５０の上面図である。

円環状の折り曲げにより、円環状積層体５０には、図３に示した突出部９が形成される場合がある。図１１は、各突出部９を除去した後を示している。なお、切り込み４６と切り込み４７とが積層方向で互い違いになるので、突出部９が切り込み４６や切り込み４７に収まり、除去が必要ではない場合もある。

図１１に示した円環状積層体５０は、鉄心として用いることができる。また、その鉄心を、ボルト（図示略）によって基台（図示略）に固定することにより、固定子として用いることができる。この固定子は、モータに用いることができる。すなわち、固定子の中空部に回転子（図示略）を配置し、その回転子に電気配線等を介して電力を供給することにより、モータとして機能させることができる。

（実施の形態４）
図１２を用いて、本実施の形態の帯体６１について説明する。図１２は、帯体６１の上面図である。

図１２に示すように、帯体６１は、複数の鉄心片６２が帯状に連なった部材である。帯体６１は、実施の形態１の帯体１と同様の形成方法により形成される。

なお、図１２では、鉄心片６２の数が９個である場合を例示しているが、帯体６１は、それ以上の鉄心片６２を有してもよい。図１２に示した鉄心片６２の数（図１２の例では９個）は、固定子一周分の鉄心片６２の数（または、１つの固定子に含まれるティース部の数と言ってもよい）に相当する。

隣り合う鉄心片６２同士は、２箇所の連結部６を介して接続されている。連結部６は、積層体７（図２参照）を形成する際に折り曲げられ、折り目として機能する。

隣り合う鉄心片６２の境界には、２箇所の連結部６の間に切り込み６７が形成されている。なお、切り込み６７の形状は、図１２の図示に限定されない。

図１２に示すように、鉄心片６２は、ティース部６５、６６およびヨーク部６３、６４を有する。ヨーク部６３およびティース部６５と、ヨーク部６４およびティース部６６とは、軸Ｂを基準として線対称に設けられている。なお、軸Ｂは、鉄心片６２の連結方向に沿って延伸した軸と言える。

なお、ヨーク部６３とヨーク部６４とは、軸Ｂ全体に沿ってつながっている必要はない。後述する円環状積層体８の形成後、それを真上から見たときの鉄心片６２の外周形状が直線である場合では、ヨーク部６３とヨーク部６４とは、軸Ｂの全体を介してつながることになる。一方、後述する円環状積層体８の形成後、それを真上から見たときの鉄心片６２の外周形状が曲線である場合では、ヨーク部６３とヨーク部６４とは、軸Ｂの一部を介してつながることになる。

軸Ｂを折り目として各鉄心片６２を折り曲げることにより、帯体６１は、実施の形態３の帯体４１に含まれる連続体４３（図９Ａ参照）と同じ形状となる。また、各鉄心片６２は、図９Ａ、図９Ｂに示した鉄心片３２と同じ形状となる。また、各切り込み６７は、図９Ａ、図９Ｂに示した切り込み４７と同じ形状となる。

上述したように各鉄心片６２を折り曲げた後の帯体６１を用いて、実施の形態１で説明した積層体７（図２参照）を形成する。この積層体７では、鋼板の表裏が２面ずつ交互に（表面、表面、裏面、裏面、・・・というように）積層される。その後、その積層体７を用いて、実施の形態１で説明した円環状積層体８（図３、図４参照）を形成する。これらの形成方法は、実施の形態１で説明したとおりである。なお、積層体７をらせん状に積層して円環状積層体８を形成してもよい。

帯体６１を基に形成された円環状積層体８は、鉄心として用いることができる。また、その鉄心を、ボルト（図示略）によって基台（図示略）に固定することにより、固定子として用いることができる。この固定子は、モータに用いることができる。すなわち、固定子の中空部に回転子（図示略）を配置し、その回転子に電気配線等を介して電力を供給することにより、モータとして機能させることができる。

本実施の形態の帯体６１では、実施の形態１の帯体１に比べて、鋼板の利用率を高くすることができる。

（実施の形態５）
図１３を用いて、本実施の形態の帯体７１について説明する。図１３は、帯体７１の上面図である。

図１３に示すように、帯体７１は、複数の鉄心片７２が帯状に連なった部材である。帯体７１は、実施の形態１の帯体１と同様の形成方法により形成される。

なお、図１３では、鉄心片７２の数が９個である場合を例示しているが、帯体７１は、それ以上の鉄心片７２を有してもよい。図１３に示した鉄心片７２の数（図１３の例では９個）は、固定子一周分の鉄心片７２の数（または、１つの固定子に含まれるティース部の数と言ってもよい）に相当する。

隣り合う鉄心片７２同士は、２箇所の連結部６を介して接続されている。連結部６は、積層体４９（図１０参照）を形成する際に折り曲げられ、折り目として機能する。

図１３に示すように、鉄心片７２は、ティース部７５、７６およびヨーク部７３、７４を有する。ティース部７５とティース部７６とは、軸Ｂを基準として線対称に設けられている。一方、ヨーク部７３とヨーク部７４とは向きが同じであり、軸Ｂを基準とした線対称の関係ではない。ヨーク部７３とヨーク部７４とは、軸Ｂの一部を介してつながっている。

ヨーク部７３には、切り込み７７が形成されている。ヨーク部７４には、切り込み７８が形成されている。切り込み７７と切り込み７８とは、向きが同じである。なお、切り込み７７、７８の形状は、図１３の図示に限定されない。

軸Ｂを折り目として各鉄心片７２を折り曲げることにより、帯体７１は、ヨーク部７３とヨーク部７４とが部分的に重ね合わされ、ティース部７５とティース部７６とが完全一致して重ね合わされた形状となる。

上述したように各鉄心片７２を折り曲げた後の帯体７１を用いて、実施の形態３で説明した積層体４９（図１０参照）を形成する。その後、その積層体４９を用いて、実施の形態１で説明した円環状積層体５０（図１１参照）を形成する。これらの形成方法は、実施の形態３で説明したとおりである。円環状積層体５０における切り込み７７と切り込み７８との位置関係は、実施の形態３と同様に積層方向で互い違いになる。なお、積層体４９をらせん状に積層して円環状積層体５０を形成してもよい。

帯体７１を基に形成された円環状積層体５０は、鉄心として用いることができる。また、その鉄心を、ボルト（図示略）によって基台（図示略）に固定することにより、固定子として用いることができる。この固定子は、モータに用いることができる。すなわち、固定子の中空部に回転子（図示略）を配置し、その回転子に電気配線等を介して電力を供給することにより、モータとして機能させることができる。

以上説明したように、本開示の各実施の形態の鉄心に係る鉄心の製造方法は、ティース部（４、６５、６６、７５、７６）およびヨーク部（３、４４、４５、６３、６４、７３、７４）を有する複数の鉄心片（２、２２、３２、６２、７２）が帯状に連結された帯体（１、２１、４１、６１、７１）を鋼板から形成し、帯体を所定数の鉄心片毎に折り曲げて、ティース部およびヨーク部を重ね合わせることにより、所定の厚さの帯状積層体（７、２４、４９）を形成し、帯状積層体を円環状に曲げて円環状積層体（８、３０、５０）を形成することを特徴とする。

この特徴により、鉄心片の積層精度の向上および優れた磁気特性を実現した鉄心の製造方法、鉄心、および固定子を提供することができる。

なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。また、上記実施の形態１〜５は、適宜組み合わせて実施されてもよい。

本開示の鉄心、固定子およびそれらの製造方法は、鉄心片の積層精度を向上させ、磁気特性に優れた鉄心やそれを用いたモータの固定子を提供することができ、インナーロータ方式のモータおよびアウターロータ方式のモータなど様々な構造のモータに適用することが可能である。

１、４１、６１、７１ 帯体
２、２２、３２、６２、７２ 鉄心片
３、４４、４５、６３、６４、７３、７４ ヨーク部
４、６５、６６、７５、７６ ティース部
５、４６、４７、６７、７７、７８ 切り込み
６、４８ 連結部
７、２１、２４、４９ 積層体
８、１０、３０、５０ 円環状積層体
９ 突出部
１１、４２、４３ 連続体
２３ 貫通穴
２５ 金属板
２６ ボルト
２７ ワッシャ
２８ ナット
２９ 巻線

Claims (15)

1. ティース部およびヨーク部を有する複数の鉄心片が帯状に連結された帯体を鋼板から形成し、
   前記帯体を所定数の前記鉄心片毎に折り曲げ、前記ティース部および前記ヨーク部を重ね合わせることにより、所定の厚さの帯状積層体を形成し、
   前記帯状積層体を円環状に折り曲げて円環状積層体を形成する、
   鉄心の製造方法。
2. 前記円環状積層体の形成前に、前記帯状積層体を前記帯体から切り離す、
   請求項１に記載の鉄心片の製造方法。
3. 前記複数の鉄心片は、
   前記ヨーク部の向きが互いに異なる第１鉄心片および第２鉄心片を含み、
   前記帯体は、
   前記所定数の前記第１鉄心片が帯状に連結された第１連続体と、
   前記所定数の前記第２鉄心片が帯状に連結された第２連続体と、を有し、
   前記第１連続体と前記第２連続体とは、交互に連結されている、
   請求項１または２に記載の鉄心の製造方法。
4. 前記帯体は、
   前記鉄心片毎に、前記複数の鉄心片の連結方向の軸を基準として線対称に設けられた２つの前記ティース部を有し、
   前記帯状積層体の形成前に、前記軸を折り目として前記帯体を折り曲げ、前記２つのティース部を重ね合わせる、
   請求項１または２に記載の鉄心の製造方法。
5. 前記帯体は、
   前記鉄心片毎に、前記複数の鉄心片の連結方向の軸を基準として線対称に設けられた２つの前記ヨーク部を有し、
   前記帯状積層体の形成前に、前記軸を折り目として前記帯体を折り曲げ、前記２つのティース部を重ね合わせるとともに、前記２つのヨーク部を重ね合わせる、
   請求項４に記載の鉄心の製造方法。
6. 前記円環状積層体の形成前に、前記帯状積層体を、前記帯状積層体と同形状である２枚の金属板で挟持する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の鉄心の製造方法。
7. 前記金属板は、電磁鋼板である、
   請求項６に記載の鉄心の製造方法。
8. 前記円環状積層体の形成前に、前記ティース部に巻線を設ける、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の鉄心の製造方法。
9. 前記帯状積層体を円環状に曲げたことにより前記円環状積層体の外周部分に生じた突出部を除去する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の鉄心の製造方法。
10. ティース部およびヨーク部を備えた円環状積層体と、前記ティース部に設けられた巻線と、を含む鉄心であって、
    前記円環状積層体は、
    帯状積層体を円環状に曲げることにより形成され、
    前記帯状積層体は、
    前記ティース部および前記ヨーク部を備えた複数の鉄心片が帯状に連結された帯体を所定数の前記鉄心片毎に折り曲げ、前記ティース部および前記ヨーク部を重ね合わせることにより形成されている、
    鉄心。
11. 前記帯体は、
    板厚偏差を有する鋼板、または、表面と裏面とで表面粗さが異なる鋼板から形成され、
    前記円環状積層体は、
    前記帯体の表面または裏面がすべて同方向を向いて積層されている、
    請求項１０に記載の鉄心。
12. 前記鉄心片は、板厚が０．０１〜０．１ｍｍであり、非晶質合金薄帯から形成される、
    請求項１０または１１に記載の鉄心。
13. 前記非晶質合金薄帯には、熱処理が施されている、
    請求項１２に記載の鉄心。
14. 前記熱処理が施された非晶質合金薄帯は、ナノ結晶粒を有する、
    請求項１３に記載の鉄心。
15. 請求項１０から１４のいずれか１項に記載の鉄心を有する固定子。

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