JP5603046B2 - 固定子鉄心及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁性鋼板素材から打抜いた鉄心片を多数枚積層して構成される固定子鉄心及びその製造方法に関する。

例えば交流モータやタービン発電機等の回転電機の固定子鉄心としては、内周部に複数個（例えば３６個）のスロットを有したリング状をなす磁性鋼板製の鉄心片を、多数枚積層し、積層方向にかしめ固着して組立てられるものがある。図１４に概略的に示すように、従来では、鉄心片１（内周部のスロットについての図示は省略）は、帯状磁性鋼板の素材２をロールフィーダにて例えば矢印Ｆ方向に送り出し、プレス装置を用いて打抜くことにより製造されていた。

これに対し、近年では、鉄心片のプレス加工時の材料歩留まりを向上させるために、図１５、図１６に示されるように、鉄心片３の外周の一部にミニカットと称される直線切欠き４を設けることも考えられている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、図１５に示すように、素材２の送り方向（矢印Ｆ方向）及び幅方向（矢印Ｗ方向）に対して縦横に整列して並ぶように鉄心片３が打抜かれ、鉄心片３の外周部のうち、素材２の送り方向（矢印Ｆ方向）の両側、及び、素材２の幅方向（矢印Ｗ方向）の両側の、合計４箇所に（角度９０度間隔で）直線切欠き４が形成されることになる。さらに、図１６にのみ示すように、その直線切欠き４と併せて、鉄心片３の外周部には、かしめ固着用の切欠き５が８箇所に位置して形成されている（図１５では図示省略）。

このとき、図１６（ａ）に示すように、４個の直線切欠き４及び８個の固着用切欠き５は、鉄心片３の外周部に角度３０度間隔で位置するように配置される。また、図１６（ｂ）に示すように、これら直線切欠き４の形成深さ寸法Ｌ３に対し、固着用切欠き５の形成深さ寸法Ｌ２が、同等或いは小さくなる（Ｌ２≦Ｌ３）ように形成されている。詳しく図示はしないが、固定子鉄心を組立てる際には、１枚の鉄心片３毎に回転方向に角度６０°ずつずらせながら積層され、これにて、固着用切欠き５（直線切欠き４を含む）が軸方向に連続した固着用金具挿入用の溝が、固定子鉄心の外周に角度３０°間隔で現れるようになっている。

特開平５−１６８１７８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、素材２に対し、打抜くべき鉄心片３を、縦横に整列して並ぶように配置しているため、いわゆる板取りの効率が悪く、磁性鋼板の素材２のうち、鉄心片３の打抜き後の残材が比較的大きくなって、材料歩留まりの向上に関しては、さほど効果的ではなかった。

また、特許文献１に開示された技術では、鉄心片３に形成された固着用切欠き５と直線切欠き４との双方によって、積層後の固定子鉄心に、固着用金具挿入用の溝を設けるようにしている。このため、直線切欠き４を、固着用切欠き５と同等以上の深さ寸法Ｌ３で形成する必要があり、図１４のような外周が円形の鉄心片１と比較すると、直線切欠き４の大きさが十分に大きくなり、鉄心片３の外周形状が、理想である円形からかけ離れた形状となってしまう。

その結果、固定子鉄心内の磁路がアンバランスとなったり、固定子鉄心を回転電機のフレーム内に組付けた際に、固定子鉄心の外面とフレームとの接触面積が小さくなって放熱特性が悪化したり、さらにはフレームと固定子鉄心との同心度が悪くなる等、回転電機の特性の悪化を招くことになる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、磁性鋼板素材から打抜いた鉄心片を多数枚積層して構成されるものにあって、鉄心片を打抜く際の材料歩留まりの向上を図ることができながら、固定子鉄心としての特性の悪化を抑制することができる固定子鉄心及びその製造方法を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の固定子鉄心は、磁性鋼板素材から打抜かれ、外周が所定径寸法の仮想円にほぼ沿うようなリング状をなすと共に、その内周部に複数個Ｎ個のスロットを円周方向に等角度ピッチで有してなる鉄心片を、多数枚積層して構成されるものにおいて、前記各鉄心片は、前記磁性鋼板素材に相互に近接又は接するジグザグ状に配置されて打抜かれると共に、該磁性鋼板素材の端縁部に位置する部分及び相互に隣合う全ての部分に位置して、前記仮想円の外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠きが形成されており、更に、前記各鉄心片の外周部には、前記直線切欠き部分か前記仮想円に沿う円弧状部分かに関係なく、前記スロットの個数Ｎ個の約数である複数個Ｍ個の固着用凹溝が、それら各固着用凹溝の底部から前記スロットまでの間隔が、一定になるような深さ寸法で、円周方向に等角度ピッチで形成されており、それら多数枚の鉄心片が、前記直線切欠きの形成位置を基準として、前記スロットの位置を一定に維持しつつ、円周方向に、角度（３６０°／Ｍ）×ｎ（但し、ｎは自然数）だけずれながら積層されていると共に、前記固着用凹溝を利用して固着されるところに特徴を有する。

本発明の固定子鉄心の製造方法は、磁性鋼板素材から、外周が所定径寸法の仮想円にほぼ沿うようなリング状をなすと共に、その内周部に複数個Ｎ個のスロットを円周方向に等角度ピッチで有してなる鉄心片を打抜く打抜工程と、多数枚の鉄心片を積層する積層工程とを含み、前記打抜工程においては、打抜かれるべき各鉄心片が、前記磁性鋼板素材に相互に近接又は接するジグザグ配置状態とされると共に、該磁性鋼板素材の端縁部に位置する部分及び相互に隣合う全ての部分に位置して直線状に切断されることにより、前記仮想円の外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠きが外周部の５箇所又は６箇所に位置して形成されるようになっており、更に、前記各鉄心片の外周部には、前記直線切欠き部分か前記仮想円に沿う円弧状部分かに関係なく、前記スロットの個数Ｎ個の約数である複数個Ｍ個の固着用凹溝が、それら各固着用凹溝の底部から前記スロットまでの間隔が、一定になるような深さ寸法で、円周方向に等角度ピッチで形成されており、前記積層工程において、それら多数枚の鉄心片が、前記直線切欠きの形成位置を基準として、前記スロットの位置を一定に維持しつつ、円周方向に、角度（３６０°／Ｍ）×ｎ（但し、ｎは自然数）だけずれながら積層されると共に、前記固着用凹溝を利用して固着されるところに特徴を有する。

本発明によれば、磁性鋼板素材に対して打抜かれるべき鉄心片がジグザグ状に配置されると共に、該磁性鋼板素材の端縁部に位置する部分及び相互に隣合う部分に位置して、仮想円の外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠きが形成されるので、鉄心片を十分に密に配置した状態で磁性鋼板素材から打抜くことができる。従って、磁性鋼板素材の残材を小さくすることができ、材料歩留まりを向上させることができる。

そして、打抜かれた鉄心片には外周部の複数箇所つまり５箇所又は６箇所に直線切欠きを有するものとなるが、それら鉄心片が、直線切欠きの位置を基準として円周方向に所定角度だけずれながら積層されるので、固定子鉄心を積層方向に見れば、直線切欠きの位置が円周方向に関していわばばらばらに現れるようになる。このため、磁路のアンバランスを解消できると共に、固定子鉄心を回転電機のフレーム内に組付ける際の、接触面積を大きくして放熱性を良好とすることができ、同心度も良好とすることができる。鉄心片（磁性鋼板素材）の板厚の偏差を解消することができることは勿論である。

また、本発明においては、前記鉄心片の外周部に、前記直線切欠き部分か前記仮想円に沿う円弧状部分かに関係なく、前記スロットの個数Ｎ個の約数である複数個Ｍ個の固着用凹溝を、それら各固着用凹溝の底部から前記スロットまでの間隔が、一定になるような深さ寸法で、円周方向に等角度ピッチで形成し、それら多数枚の鉄心片を、円周方向に、角度（３６０°／Ｍ）×ｎ（但し、ｎは自然数）だけずらせながら積層すると共に、前記固着用凹溝を利用して固着するように構成した。

これによれば、積層した多数枚の鉄心片を、直線切欠きを用いずに固着用凹溝のみを利用して固着することができる。従って、固着用凹溝を必要な深さ寸法で形成する場合でも、直線切欠きの形成深さ寸法をそれより十分に小さくでき、直線切欠きの大きさを小さく抑えることができる。尚、このとき、例えば誘導電動機では、スロットの数Ｎとして、２４，３６，４８が一般的であるのに対し、固着用凹溝を設ける個数Ｍとしては、例えば４個或いは６個或いは８個とすることができる。

本発明の固定子鉄心及びその製造方法によれば、磁性鋼板素材から打抜いた鉄心片を多数枚積層して構成されるものにあって、鉄心片を打抜く際の材料歩留まりの向上を図ることができながら、固定子鉄心としての特性の悪化を抑制することができるという優れた効果を奏する。

固定子鉄心の基本構成を示すもので、磁性鋼板素材から鉄心片を打抜く際の配置（板取りの様子）を示す平面図（ａ）及び素材の板厚偏差を示す断面図（ｂ） 一方の鉄心片の平面図 他方の鉄心片の平面図 鉄心片を積層する様子を部分的に示す斜視図 ３列配置の例を示す図１（ａ）相当図 中央列にて打抜かれる鉄心片の平面図 本発明の第１の実施例を示すもので、図２相当図 図３相当図 図６相当図 第２の実施例を示す図６相当図 第１の参考例を示す図６相当図 第２の参考例を示す図１（ａ）相当図 第３の実施例を示す図１（ａ）相当図 従来例を示す図１（ａ）相当図 別の従来例を示す図１（ａ）相当図 鉄心片の平面図（ａ）及びその一部の拡大図（ｂ）

以下、本発明を具体化したいくつかの実施例及び参考例等について、図１ないし図１３を参照しながら説明する。
（１）固定子鉄心の基本構成
まず、図１ないし図４を参照して、固定子鉄心の基本構成について述べる。

詳しく図示はしないが、固定子鉄心は、内部に回転子が配置される中空部を有したほぼ円筒状をなすと共に、その内周部に巻線が収容される複数個（Ｎ個）のスロットを有して構成される。この固定子鉄心は、後述するように、ほぼリング板状をなす磁性鋼板製の鉄心片１１を多数枚（例えば３００枚程度）積層し、積層方向に固着して組立てられる。固定子鉄心は、回転電機の円筒状のフレーム内にその外周面が嵌合するように組付けられる。

図２及び図３は、鉄心片１１の構成を夫々示しており、ここでは、図２に示す鉄心片１１（Ａ）と、図３に示す鉄心片１１（Ｂ）との２種類が存在している。この場合、後述するように、磁性鋼板素材２１（図１参照）の幅方向（矢印Ｗ方向）に関して２列で打抜かれるようになっており、図１に示すように、磁性鋼板素材２１の一方（図で手前側）の縁部に近接しているものを鉄心片１１（Ａ）、他方（図で奥側）の縁部に近接しているものを鉄心片１１（Ｂ）とする。尚、２種類の鉄心片１１を区別する必要がある場合にのみ、符号「１１」の後に（Ａ）、（Ｂ）を付すこととする。

図２、図３に示すように、前記鉄心片１１は、外周が、中心Ｏから所定の径寸法である半径Ｒ（Ｒは例えば５０〜１５０ｍｍ）の円（これを仮想円ｃと称する）を基本としてそれにほぼ沿う円形をなし、内周が中心Ｏから半径ｒの円形に打抜かれたリング板状をなしている。これと共に、鉄心片１１の内周部には、内周で開口する複数個Ｎ個（例えば３６個）のスロット１２が、円周方向に等角度ピッチで（円周方向に同等パターンが繰返されるように）形成されている。図１、図４ではスロット１２の図示を省略している。

そして、この鉄心片１１の外周部には、複数箇所この場合５箇所に位置して、前記仮想円ｃの外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠き１３が形成されている。この場合、図２に示すように、鉄心片１１（Ａ）に関しては、図で手前側の位置に、１個の直線切欠き１３（必要に応じて「基準となる直線切欠き１３（Ａ）」と称する）が形成されていると共に、その基準となる直線切欠き１３（Ａ）の位置を０°の位置とすると、時計回り（右回り）方向に、９０°、１５０°、２１０°、２７０°の位置に夫々直線切欠き１３が形成されている。

また、図３に示すように、鉄心片１１（Ｂ）は、前記鉄心片１１（Ａ）に対して、平面形状としては同等（１８０度回転対象）となっている。従って、鉄心片１１（Ｂ）に関しては、図３で奥側側の位置に、１個の直線切欠き１３（必要に応じて「基準となる直線切欠き１３（Ｂ）」と称する）が形成されていると共に、その基準となる直線切欠き１３（Ｂ）の位置を０°の位置とすると、やはり、時計回り（右回り）方向に、９０°、１５０°、２１０°、２７０°の位置に夫々直線切欠き１３が形成されている。

尚、前記各直線切欠き１３は、実際には、仮想円ｃに対する深さ寸法（図２に一部示す中心Ｏからの距離の差ｄ）が、例えば１〜２ｍｍ程度となるように形成されている。図２に示すように、鉄心片１１のうち、スロット１２底部と外周との距離、いわばヨーク部分の幅寸法は、直線切欠き１３が存在しない部分では、Ｄ１となり、直線切欠き１３が存在する部分では、Ｄ２（Ｄ１＞Ｄ２）となる。寸法Ｄ１と寸法Ｄ２との差が、上記寸法ｄ（例えば１〜２ｍｍ）である。

上記した鉄心片１１は、多数枚が積層されて固着されることにより、固定子鉄心となる。その積層の際には、各鉄心片１１が、直線切欠き１１の形成位置を基準として、スロット１２の位置を一定に維持しつつ、円周方向に所定の角度（例えば角度３０°）だけずれながら積層される。スロット１２の位置を一定に維持するとは、スロット１２が一致した状態で軸方向に重なる（揃う）ことを意味する。これにて、固定子鉄心においては、各鉄心片１１のスロット１２が軸方向（積層方向）に連続したスロットが構成される。この場合、積層時に鉄心片１１をずらせる回転角度としては、スロット１２の数Ｎ個に対し、（３６０°／Ｎ）×ｎ（但しｎは自然数）とすることができる。

さて、上記固定子鉄心の製造方法について、図１、図４も参照して述べる。固定子鉄心を製造するにあたっては、磁性鋼板素材２１から鉄心片１１を打抜く打抜工程と、この打抜工程により得られた多数枚の鉄心片１１を積層する積層工程とが実行される。そのうち、まず、打抜工程について説明する。

図１に示すように、鉄心片１１の打抜きの材料となる磁性鋼板素材２１は、例えば厚み寸法が０．５ｍｍ程度の電磁鋼板からなり、所定の（鉄心片１１の直径の２倍よりもやや小さい）幅寸法を有した長尺（帯状）のものが、コイル状に巻回された状態で供される。尚このとき、磁性鋼板素材２１は、圧延により薄板にされるため、幅方向（矢印Ｗ方向）に沿って切断した断面を見ると、例えば図１（ｂ）に示すように、幅方向に数μｍ程度の板厚偏差（Ｔ２−Ｔ１）が生じている。

図示はしないが、打抜工程を実行する設備は、磁性鋼板素材２１から鉄心片１１を打抜くプレス装置、前記磁性鋼板素材２１のコイルがセットされて繰出されるアンコイラー、アンコイラーから繰出された磁性鋼板素材２１の巻き癖を矯正しながら前記プレス装置に向けて矢印Ｆ方向に順送りに供給（タクト送り）するフィーダなどを備えている。前記プレス装置は、鉄心片１１の打抜き形状に対応した切刃を有する金型（ダイス及びポンチを備える外形抜き型）を備えており、この場合、１回の打抜き動作で、幅方向に複数個（例えば２個、或いは４個など）の鉄心片１１を同時に打抜くように構成されている。

このとき、図１（ａ）は、打抜かれるべき複数の鉄心片１１が磁性鋼板素材２１に対してどのように配置されるか（いわゆる板取り）の様子を示している。但し、図１（ａ）では、直線切欠き１３をやや誇張して（実際のバランスよりも大きく）示している。即ち、磁性鋼板素材２１に対し、鉄心片１１が、幅方向（矢印Ｗ方向）に２列で並び、且つ、それら両列で送り方向に半ピッチずつずれるジグザグ配置がなされる。

そして、鉄心片１１のうち、磁性鋼板素材２１の端縁部に位置する部分（１箇所）、及び、鉄心片１１同士が相互に隣合う部分（送り方向（矢印Ｆ方向）前後両側及び斜め２箇所の合計４箇所）で、仮想円ｃの外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠き１３が形成されるようになっている。ここでは、各鉄心片１１の打抜き部分直線切欠き１３の外側には、直線切欠き１３に隣接するようにして桟幅Ｓと呼ばれる所定の（必要な）幅寸法の捨てしろが設けられる。これにて、磁性鋼板素材２１の幅方向の寸法の誤差やフィーダによる送り量の誤差を吸収して良好な打抜きが行われる。残材がつながり、ばらばらになることを防止する効果も得られる。

上記設備によって、磁性鋼板素材２１から鉄心片１１を打抜く打抜工程が実行される。これにより、鉄心片１１は、磁性鋼板素材２１の端縁部に位置する部分及び鉄心片１１相互に隣合う部分で直線状に切断され、外周部の５箇所に位置して直線切欠き１３を有した状態で打抜かれる。このとき、図１（ａ）における磁性鋼板素材２１の手前側に位置する列では、図２に示す鉄心片１１（Ａ）が得られ、奥側に位置する列では、図３に示す鉄心片１１（Ｂ）が得られるようになるのである。

次に、多数枚の鉄心片１１を積層する積層工程が行われるのであるが、図４に一部を示すように、積層するにあたっては、鉄心片１１（Ａ）の上に鉄心片１１（Ｂ）を重ね、その上に鉄心片１１（Ａ）を重ねるというふうに、鉄心片１１（Ａ）と鉄心片１１（Ｂ）とが交互に積層される。これと共に、鉄心片１１（Ａ）の基準となる直線切欠き１３（Ａ）の位置、及び、鉄心片１１（Ｂ）の基準となる直線切欠き１３（Ｂ）の位置が、上に行くほど、円周方向に所定の角度この場合角度３０°ずつ、例えば時計回り方向にずれていくように積層される。反時計回り方向にずらせていっても良いことは勿論である。

これにより、磁性鋼板素材２１に生じていた板厚偏差を解消しながら、多数枚の鉄心片１１を全体的に均等厚みとなるように積層することができる。また、固定子鉄心を積層方向に見れば、各鉄心片１１の直線切欠き１３の位置が円周方向に関していわばばらばらに現れるようになり、固定子鉄心の外周部の全体としての円筒形状を確保することができる。この場合、鉄心片１１（Ａ）、（Ｂ）を、円周方向に角度３０°ずつずらせながら積層しても、スロット１２の位置は一定に維持されることは上述の通りである。

尚、３６個のスロット１２は、（３６０°／３６）で、角度１０°ピッチで形成されているので、ずらせる角度が１０°の倍数であれば、スロット１２の位置は一定に維持されることになる。上記積層工程の後、積層された多数枚の鉄心片１１は、かしめ、溶接等の適宜の方法により固着され、固定子鉄心の製造が完了する。また、固定子鉄心は、スロット内に巻線が収容され、回転電機（例えば誘導電動機）の円筒状のフレーム内にその外周面が嵌合（密着）するように組付けられる。

上記構成においては、磁性鋼板素材２１に対して打抜かれるべき鉄心片１１が２列にジグザグ状に配置されると共に、それら鉄心片１１の該磁性鋼板素材２１の端縁部に位置する部分及び鉄心片１１相互に隣合う部分に位置して、仮想円ｃの外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠き１３が形成されるので、鉄心片１１を十分に密に配置した状態で磁性鋼板素材２１から打抜くことができる。従って、図１６に示された従来の板取りのパターンと異なり、磁性鋼板素材２１の残材を小さくすることができ、材料歩留まりを向上させることができる。

そして、打抜かれた鉄心片１１は外周部の複数箇所（５箇所）に直線切欠き１３を有するものとなるが、それら鉄心片１１が、直線切欠き１３の位置を基準として円周方向に所定角度だけずれながら積層されるので、固定子鉄心を積層方向に見れば、直線切欠き１３の位置が円周方向に関していわばばらばらに現れるようになる。このため、磁路のアンバランスを解消できると共に、固定子鉄心を回転電機のフレーム内に組付ける際の、接触面積を大きくして放熱性を良好とすることができ、同心度も良好とすることができる。鉄心片１１（磁性鋼板素材２１）の板厚の偏差を解消することができることは勿論である。

（２）３列配置の例
次に、図５及び図６を参照して、打抜工程における鉄心片の３列配置の例について述べる。尚、以降の説明において、上記基本構成と同一部分には、同一符号を付して、新たな図示や詳しい説明を省略し、異なる点を中心に説明することとする。

この例では、図５に示すように、磁性鋼板素材から鉄心片１１を打抜く打抜工程において、より幅寸法の広い磁性鋼板素材２２が用いられ、打抜かれるべき鉄心片１１が、幅方向（矢印Ｗ方向）に３列でジグザグ配置されるところにある。この場合も、鉄心片１１は、必要な桟幅Ｓを確保した状態で、磁性鋼板素材２２の端縁部に位置する部分及び鉄心片１１同士が相互に隣合う部分で直線状に切断された直線切欠き１３を有した状態で打抜かれる。

打抜工程が実行されることにより、磁性鋼板素材２２の手前側に位置する列では、図２に示した鉄心片１１（Ａ）が得られ、奥側に位置する列では、図３に示す鉄心片１１（Ｂ）が得られると共に、磁性鋼板素材２２の幅方向中央の列では、図６に示す鉄心片１１（Ｃ）が得られるようになる。図６に示すように、この鉄心片１１（Ｃ）は、送り方向（矢印Ｆ方向）の前後両側の２箇所、及び、幅方向（矢印Ｗ方向）両側に関して斜め２箇所に関して、隣合う鉄心片１１と接するため、外周部の角度６０°間隔の合計６箇所にて直線切欠き１３が形成されるようになる。そのうちいずれか（例えば図で右側に位置するもの）を基準となる直線切欠き１３（Ｃ）とすることができる。

図示はしないが、多数枚の鉄心片１１（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）を積層する積層工程においては、例えば鉄心片１１（Ａ）の上に鉄心片１１（Ｂ）を重ね、鉄心片１１（Ｂ）の上に鉄心片１１（Ｃ）を重ね、鉄心片１１（Ｃ）の上に鉄心片１１（Ａ）を重ねることが繰返される。これと共に、鉄心片１１（Ａ）の基準となる直線切欠き１３（Ａ）の位置、及び、鉄心片１１（Ｂ）の基準となる直線切欠き１３（Ｂ）の位置、並びに、鉄心片１１（Ｃ）の基準となる直線切欠き１３（Ｃ）の位置が、上に行くほど、円周方向に所定の角度、例えば角度３０°ずつ、例えば時計回り方向にずれていくように積層される。

このような構成においても、上記基本構成と同様に、磁性鋼板素材２２に対して打抜かれるべき鉄心片１１が３列にジグザグ状に配置されると共に、仮想円ｃの外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠き１３が形成されるので、鉄心片１１を十分に密に配置した状態で磁性鋼板素材２２から打抜くことができ、ひいては材料歩留まりを向上させることができる。

そして、打抜かれた鉄心片１１は、直線切欠き１３の位置を基準として円周方向に所定角度だけずれながら積層されるので、固定子鉄心における磁路のアンバランスを解消できると共に、固定子鉄心を回転電機のフレーム内に組付ける際の、接触面積を大きくして放熱性を良好とすることができ、同心度も良好とすることができ、更に、鉄心片１１（磁性鋼板素材２２）の板厚の偏差を解消することができる。

（３）第１、第２の実施例
図７ないし図９は、本発明の第１の実施例を示している。この第１の実施例においても、上記３列配置の例と同様に、打抜工程において、幅寸法の広い磁性鋼板素材２２が用いられ、打抜かれるべき鉄心片１５が、幅方向（矢印Ｗ方向）に３列でジグザグ配置され、鉄心片１５は、磁性鋼板素材２２の端縁部に位置する部分及び鉄心片１５同士が互いに隣合う部分で直線状に切断された直線切欠き１７を有した状態で打抜かれる。

そして、それに加えて、鉄心片１５の外周部には、複数個Ｍ個の固着用凹溝１８が、円周方向の等角度ピッチで形成されている。これら固着用凹溝１８の個数Ｍは、鉄心片１５の内周部に形成されるスロット１６の個数Ｎ個（例えば３６個）の約数とされ、ここでは、４個の固着用凹溝１８が、角度９０°ピッチで形成されている。但し、固着用凹溝１８の個数としては、実用上は、４個〜８個程度とすることが好ましい。これら固着用凹溝１８は、打抜工程において同時に形成される。

打抜工程が実行されることにより、磁性鋼板素材２２の手前側に位置する列では、図７に示した鉄心片１５（Ａ）が得られ、奥側に位置する列では、図８に示す鉄心片１５（Ｂ）が得られ、中央の列では、図９に示す鉄心片１５（Ｃ）が得られる。そのうち図７に示す鉄心片１５（Ａ）は、図で手前側の位置に、基準となる直線切欠き１７（Ａ）が形成されていると共に、その基準となる直線切欠き１７（Ａ）の位置を０°の位置とすると、時計回り（右回り）方向に、９０°、１５０°、２１０°、２７０°の位置に夫々直線切欠き１７が形成されている。

また、鉄心片１５（Ａ）においては、固着用凹溝１８は、０°、９０°、１８０°、２７０°の位置に夫々形成されている。このとき、各固着用凹溝１８は、直線切欠き１７の形成深さ寸法よりも深く、且つ、それら各固着用凹溝１８の底部から前記スロット１６までの間隔Ｄ３が、一定になるような深さ寸法で形成されている。つまり、直線切欠き１７部分に位置する固着用凹溝１８は、円弧状部分の固着用凹溝１８よりも、深さ寸法が、上記した寸法ｄ（例えば１〜２ｍｍ）だけ小さく形成されている。

同様に、図８に示す鉄心片１５（Ｂ）は、図で奥側の位置に、基準となる直線切欠き１７（Ｂ）が形成されていると共に、その基準となる直線切欠き１７（Ｂ）の位置を０°の位置とすると、時計回り（右回り）方向に、９０°、１５０°、２１０°、２７０°の位置に夫々直線切欠き１７が形成され、０°、９０°、１８０°、２７０°の位置に夫々固着用凹溝１８が、やはりスロット１６までの間隔Ｄ３が、一定になるような深さ寸法で形成されている。

図９に示す鉄心片１５（Ｃ）は、例えば図で右側の位置に、基準となる直線切欠き１７（Ｃ）が形成されていると共に、その基準となる直線切欠き１７（Ｃ）の位置を０°の位置とすると、時計回り（右回り）方向に、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°の位置に夫々直線切欠き１７が形成されている。そして、やはり、０°、９０°、１８０°、２７０°の位置に、夫々固着用凹溝１８が、スロット１６までの間隔Ｄ３が、一定になるような深さ寸法で形成されている。

本実施例では、多数枚の鉄心片１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を積層する積層工程においては、例えば鉄心片１５（Ａ）の上に、鉄心片１５（Ｂ）を重ね、その上に鉄心片１５（Ｃ）を重ねることが繰返される。これと共に、鉄心片１５（Ａ）の基準となる直線切欠き１７（Ａ）の位置、及び、鉄心片１５（Ｂ）の基準となる直線切欠き１７（Ｂ）の位置、並びに、鉄心片１５（Ｃ）の基準となる直線切欠き１７（Ｃ）の位置が、上に行くほど、円周方向に所定の角度、例えば角度９０°ずつ、例えば時計回り方向にずれていくように積層される。この場合、ずらせる角度を、角度（３６０°／Ｍ）×ｎ（但し、ｎは自然数）とすることができる。

図示はしないが、上記積層工程により、固着用凹溝１８が、積層方向（軸方向）にラップし、固定子鉄心の外周面において、軸方向全体に延びる凹溝部が、９０度間隔で４箇所形成されるようになる。固定子鉄心は、それら各凹溝部内に、固着用の金具を、治具を用いて挿入することにより、積層された鉄心片１５全体が一体的に固着（結束）されるようになるのである。積層した多数枚の鉄心片１５を、直線切欠き１７を用いずに固着用凹溝１８のみを利用して固着することができる。

従って、本実施例によれば、固着用凹溝１８を必要な深さ寸法で形成する場合でも、直線切欠き１７の形成深さ寸法をそれより十分に小さくでき、直線切欠き１７の大きさを小さく抑えることができる。また、上記基本構成等と同様に、鉄心片１５を打抜く際の材料歩留まりの向上を図ることができ、しかも、固定子鉄心には、直線切欠き１７の位置が円周方向に関していわばばらばらに現れるようになるので、固定子鉄心としての特性の悪化を抑制することができる。固着用凹溝１８からスロット１６までの間隔Ｄ３を一定にしたことにより、磁路のアンバランスを解消することができる。

図１０は、本発明の第２の実施例を示すものである。この実施例が上記第１の実施例と異なる点は、鉄心片１５（図１０では鉄心片１５（Ｃ）を代表させて例示）の外周部に、スロット１６の個数３６個の約数である、Ｍ個として６個の固着用凹溝１９を、円周方向に等角度ピッチ角度６０°ピッチで形成するようにしている。そして、それに加え、６個の固着用凹溝１９を、直線切欠き１７の形成位置を避けた位置に形成するようにしている。

即ち、鉄心片１５（Ｃ）には、右側の基準となる直線切欠き１７（Ｃ）の位置を０°とすると、時計回り（右回り）方向に、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°の位置に夫々直線切欠き１７が形成されている。そして、固着用凹溝１９は、直線切欠き１７（Ｃ）の位置から、時計回り（右回り）方向に角度θ（例えば２０°）だけずれた位置に夫々形成されている。各固着用凹溝１９は、全て同等の深さ寸法で形成され、各固着用凹溝１９からスロット１６までの間隔Ｄ３が、一定とされている。

図示はしないが、鉄心片１５（Ａ）及び鉄心片１５（Ｂ）にも同様の位置、つまり直線切欠き１７の形成位置を避けた位置に固着用凹溝１９が形成されている。これら鉄心片１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、角度（３６０°／Ｍ）×ｎである例えば角度６０°ずつずらせながら積層される。この場合、固定子鉄心の外周面には、軸方向全体に延びる凹溝部が、６０度間隔で６箇所形成されるようになり、それら凹溝部に夫々固着用の金具が挿入されて固着される。これによっても、上記第１の実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

（４）第１、第２の参考例、第３の実施例、その他の実施例
図１１は、第１の参考例を示すものである。この第１の参考例が上記第１の実施例と異なる点は、鉄心片１５（図１１では鉄心片１５（Ｃ）を代表させて例示）の外周部に、固着用凹溝１８を設けることに代えて、スロット１６の個数（３６個）の約数である、Ｍ個として例えば４個の溶接用凸部２０を、円周方向に等角度ピッチ（角度９０°ピッチ）で形成するようにしたところにある。

この場合、溶接用凸部２０は、その両側にほぼ半円形状の切欠部を形成することにより設けられ、打抜工程において同時に形成される。鉄心片１５（Ｃ）には、右側の基準となる直線切欠き１７（Ｃ）の位置を０°とすると、時計回り（右回り）方向に、９０°、１８０°、２７０°の位置に夫々溶接用凸部２０が形成されている。図示はしないが、鉄心片１５（Ａ）及び鉄心片１５（Ｂ）についても、同様に、基準となる直線切欠き１７の形成位置（０°）から角度９０°ピッチで溶接用凸部２０が形成されている。

これら鉄心片１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、やはり、角度９０°ずつずらせながら積層される。この場合、固定子鉄心の外周面には、軸方向（積層方向）全体に延びる溶接用の凸条部が、９０度間隔で４箇所形成されるようになり、それら溶接用の凸条部において溶接が行われることにより、全体が固着（結束）される。

このような第１の参考例によっても、積層した多数枚の鉄心片１５を、溶接用凸部２０を利用して固着することができる。また、上記第１、第２の実施例等と同様に、鉄心片１５を打抜く際の材料歩留まりの向上を図ることができ、しかも、固定子鉄心には、直線切欠き１７の位置が円周方向に関していわばばらばらに現れるようになるので、固定子鉄心としての特性の悪化を抑制することができるものである。

図１２は、第２の参考例を示している。この第２の参考例が上記基本構成と異なるところは、磁性鋼板素材２３に対して打抜かれるべき鉄心片２４（鉄心片２４（Ａ）、２４（Ｂ））をジグザグ状に配置した際の、相互に隣合う部分では、上記した直線切欠き１３に代えて、仮想円ｃのラップ部分のどちらか一方の円弧に沿って切断が行われることにより、各２個の円弧状切欠き２５が形成される点にある。鉄心片２４のうち、磁性鋼板素材２３の端縁部に接する部分では、１個の直線切欠き２６が形成される。尚、スロットの図示を省略している。

図示はしないが、この場合も、鉄心片２４（Ａ）、２４（Ｂ）が、例えば直線切欠き２６の位置を基準として、円周方向に所定の角度（スロットの数Ｎ個に対し、角度（３６０°／Ｎ）×ｎ）ずつずれながら交互に積層され、固定子鉄心が組立てられる。この第２の参考例によれば、やはり、材料歩留まりを向上させることができると共に、個々の鉄心片２４の外周の仮想円ｃに沿う円弧状部分を大きく確保できて固定子鉄心としての特性を確保でき、しかも、打抜き用の金型の製作も容易となる。尚、打抜かれる鉄心片２４同士間に桟幅Ｓを設けても良いことは勿論である。

図１３は、第３の実施例を示しており、上記基本構成と異なる点は、磁性鋼板素材２７から、鉄心片２８（鉄心片２８（Ａ）、２８（Ｂ））を打抜く際に、磁性鋼板素材２７の端縁部に接する部分（１箇所）、及び、相互に隣合う（接する）部分（合計４箇所）で、桟幅Ｓを設けずに、直線切欠き２９を形成するようにしたところにある。これによれば、材料歩留まりをより一層向上させることができる。

尚、上記第１の実施例などでは、２種類の鉄心片１１（Ａ）、１１（Ｂ）を交互に積層していくように構成したが、同種類の鉄心片が数枚程度連続して積層したブロックを、順次と積層していくこともできる。この場合、ブロック内で、各鉄心片を円周方向にずらせても良いことは勿論、ブロック間で直線切欠きの位置を円周方向にずらせていくこともできる。３種類の鉄心片を積層する場合も同様である。また、積層時に鉄心片を円周方向にずらせていく角度を１種類に固定せずに、複数のずれ角度を混在させながら積層するようにしても良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した各実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

図面中、１１，１５，２４，２８は鉄心片、１２，１６はスロット、１３，１７，２６，２９は直線切欠き、１８，１９は固着用凹溝、２０は溶接用凸部、２１，２２，２３，２７は磁性鋼板素材、２５は円弧状切欠き、Ｓは桟幅を示す。

Claims (4)

1. 磁性鋼板素材から打抜かれ、外周が所定径寸法の仮想円にほぼ沿うようなリング状をなすと共に、その内周部に複数個Ｎ個のスロットを円周方向に等角度ピッチで有してなる鉄心片を、多数枚積層して構成される固定子鉄心において、
   前記各鉄心片は、前記磁性鋼板素材に相互に近接又は接するジグザグ状に配置されて打抜かれると共に、該磁性鋼板素材の端縁部に位置する部分及び相互に隣合う全ての部分に位置して、前記仮想円の外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠きが形成されており、
   更に、前記各鉄心片の外周部には、前記直線切欠き部分か前記仮想円に沿う円弧状部分かに関係なく、前記スロットの個数Ｎ個の約数である複数個Ｍ個の固着用凹溝が、それら各固着用凹溝の底部から前記スロットまでの間隔が、一定になるような深さ寸法で、円周方向に等角度ピッチで形成されており、
   それら多数枚の鉄心片が、前記直線切欠きの形成位置を基準として、前記スロットの位置を一定に維持しつつ、円周方向に、角度（３６０°／Ｍ）×ｎ（但し、ｎは自然数）だけずれながら積層されていると共に、前記固着用凹溝を利用して固着されることを特徴とする固定子鉄心。
2. 磁性鋼板素材から、外周が所定径寸法の仮想円にほぼ沿うようなリング状をなすと共に、その内周部に複数個Ｎ個のスロットを円周方向に等角度ピッチで有してなる鉄心片を打抜く打抜工程と、
   多数枚の鉄心片を積層する積層工程とを含む固定子鉄心の製造方法において、
   前記打抜工程においては、打抜かれるべき各鉄心片が、前記磁性鋼板素材に相互に近接又は接するジグザグ配置状態とされると共に、該磁性鋼板素材の端縁部に位置する部分及び相互に隣合う全ての部分で直線状に切断されることにより、前記仮想円の外周部の一部を弦で切欠いた如き直線切欠きが外周部の５箇所又は６箇所に位置して形成されるようになっており、更に、前記各鉄心片の外周部には、前記直線切欠き部分か前記仮想円に沿う円弧状部分かに関係なく、前記スロットの個数Ｎ個の約数である複数個Ｍ個の固着用凹溝が、それら各固着用凹溝の底部から前記スロットまでの間隔が、一定になるような深さ寸法で、円周方向に等角度ピッチで形成されており、
   前記積層工程において、それら多数枚の鉄心片が、前記直線切欠きの形成位置を基準として、前記スロットの位置を一定に維持しつつ、円周方向に、角度（３６０°／Ｍ）×ｎ（但し、ｎは自然数）だけずれながら積層されていると共に、前記固着用凹溝を利用して固着されることを特徴とする固定子鉄心の製造方法。
3. 前記打抜工程においては、打抜かれるべき鉄心片が、前記磁性鋼板素材の幅方向に関して、２列となるようにジグザグ配置されることを特徴とする請求項２記載の固定子鉄心の製造方法。
4. 前記打抜工程においては、打抜かれるべき鉄心片が、前記磁性鋼板素材の幅方向に関して、３列となるようにジグザグ配置されることを特徴とする請求項２記載の固定子鉄心の製造方法。

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