JP6094146B2 - 回転電機の固定子鉄心の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機の固定子鉄心、とりわけ自動車用交流発電機の固定子に好適な固定子鉄心の製造方法に関する。

〔従来の技術〕
近年、この種の固定子鉄心としては、磁性板（例えば鋼板）から内周側にティース部およびスロット部を有するリング状板を打抜き、このリング状板を多数枚円筒状に積層して形成する積層コアに代わって、廃材が少なく材料歩留りが良いとの理由で、片側にティース部およびスロット部を打抜き形成した帯状のコアシートを、螺旋状（ヘリカル）に巻取りながら円筒状に複数層にわたって巻回積層してなる積層コアが、専ら採用されるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された従来の固定子鉄心を、図２１に基づいて概説する。
この固定子鉄心は、鉄心素材として、帯状の磁性板（例えば鋼板）で形成されたコアシート１００を用いるのが最大の特徴である。
当該コアシート１００は、図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、長さ方向の一方側に固定子コイルを巻装するためのティース（歯）部１０１およびスロット（溝）部１０２を有すると共に、長さ方向の他方側にこれらのティース部１０１およびスロット部１０２を所定のピッチで連結するヨーク（継鉄）部１０３を有するものであって、例えば、帯状の磁性板からティース部１０１およびスロット部１０２を互い違いに配置して打抜くことにより、一対（２枚）の帯状コアシート１００を作製できることから、コアシート１００の製造時における廃材部分を最小限にすることが可能となり、材料歩留りが良く、材料コストの低減を図ることができる。

そして、このコアシート１００を、図２１（ｃ）のごとくヨーク部１０３が外周側となるように螺旋状に巻取りながら複数層にわたって巻回積層することにより、図２１（ｅ）のごとく円筒状の積層コア１１０とするものである。
なお、この積層コア１１０を巻回形成する過程においては、コアシート１００のヨーク部１０３に圧延加工を施し、図２１（ｄ）に示すように、ヨーク部１０３の外周縁を圧延ロールによって薄く延ばして両面テーパ状部分１０４とすることにより、コアシート１００のヨーク部１０３側の実質的な巻取り周長を長くし、螺旋状に巻取りし易くしているのが通例である。

〔従来技術の問題点〕
しかし、上述したように、両面テーパ状部分１０４を設けて螺旋巻きした円筒状の積層コア１１０は、ヨーク部１０３の各巻回層の外周縁の肉厚（板厚）がティース部１０１に比して薄くなるため、図２１（ｆ）に示すように、径方向に沿って切断する仮想断面（図１０（ｅ）におけるＣ−Ｃ断面）で見た場合、ヨーク部１０３の各巻回層間に隙間Ｇが生じることになり、この隙間Ｇが存在することによって次に列挙するごとき諸問題を抱えている。

（１) 積層コア１１０には、最終工程として、巻回層間を固定する外周溶接や外周形状を整えるためのしごき加工等を実施することになるが、隙間Ｇの存在により、薄くなって外力に対して脆弱な部位となった外周縁が最終工程への搬送過程でいびつに変形したり、損傷するなどの問題を招くほか、最終工程でも溶接不良が生じたり、脆弱な部位となった外周縁がしごき加工時にいびつに変形したり、破損する事態を招き、強度面、品質面で問題となる。
（２）また、自動車用交流発電機のように、固定子鉄心を回転電機の筺体の一部として利用する場合には、積層コア１１０の外周部の隙間Ｇの存在が大きな問題となる。
即ち、積層コア１１０の両端を積層方向（軸方向）からカップ（椀型）状のハウジング（以下、フレームとも呼ぶ。）で挟持固定しようとすると、ハウジングには隙間Ｇを縮小する方向に曲げモーメントが作用し、組立てボルトやハウジングに過大なストレスを与えることになる。もっとも、かかる対策としては、例えば特許文献２に記載されているように、積層コアの両端に板厚の厚い特別な環状シートを配設する方法が提案されているが、かえって回転電機の大型化、コスト高を招き、実用し難い。
（３)さらに、隙間Ｇは、積層コア１１０の外周部の積層方向における肉厚を減じているため、回転電機に小型・高出力が要求される場合には、ヨーク部１０３において磁束密度が高くなる部位の有効磁路面積が減り、磁気性能の低下、回転電機の出力低下を招く恐れがある。

本発明者は、かかる問題を究明すべく、種々の実験・研究を重ねた結果、鉄心素材として帯状のコアシートを用いながら、そのヨーク部に施す板厚変更領域の構造を工夫することにより、簡単な構成を充分に満足しつつ、高強度、高品質・高磁気性能の固定子鉄心を実現することのできる効果的な手段を見出した。
つまり、帯状のコアシートのヨーク部に、板厚と同等の厚みを有する厚肉部と、塑性変形加工により板厚より薄く形成された薄肉部とを、積層コアの各巻回層の外周側において円周方向に交互に位置するように配列させることにより、薄肉部が、積層コアを円筒状に巻回形成する過程で塑性変形するため、良好に円筒状の積層コアを形成することができ、しかも、厚肉部が、積層コアの積層方向に整列し、かつ積層コアの各巻回層の外周縁において互いに密接して積層されているため、積層コアの外周縁に隙間を生じることがなく、高品質・高強度を確保することができる。
しかしながら、このような固定子鉄心を、特に薄肉部の形成に要する加工荷重が小さくて済むようにして、如何に経済的に製造するかが課題となっている。

特許第４４９７１８７号公報 特開２００１−１１２１９７号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な構成でありながら、高強度、高品質・高磁気特性を確保することができる回転電機の固定子鉄心を経済的に製造できる方法を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明は、鉄心素材として磁性板からなる帯状のコアシートを用い、内周側に固定子コイルを巻装するためのティース部およびスロット部を有する円筒状の積層コアからなる基本構成を備え、積層コアの各巻回層の外周側には、コアシートの板厚と同等の厚みを有する厚肉部と、塑性変形加工によりコアシートの板厚より薄く形成された薄肉部とが、円周方向に交互に位置するように配列されている、回転電機の固定子鉄心の製造方法であって、次のごとき４つの工程を備えていることを特徴としている。
第１工程として、長さ方向の一方側にティース部およびスロット部を有すると共に、長さ方向の他方側にティース部およびスロット部を所定のピッチで連結するヨーク部を有するように、コアシートを作製するコアシート工程を有している。
第２工程として、コアシートのヨーク部で、かつ積層コアの各巻回層の外周側に位置する領域において、板厚の一方向に向かって板厚以上に変位させて突出形成した突出部を有するオフセット部を、コアシートの長手方向に所定間隔で複数成形するオフセット工程を有している。
第３工程として、オフセット部を板厚の他方向に変位させ、その突出部が板厚内に収容され平坦化するまで押圧変形させることによって、薄肉部を厚肉部の間に形成する平坦化工程を有している。
第４工程として、この第３工程を経て得られたコアシートを、ヨーク部が外周側となるように螺旋状に巻取ることにより、積層コアを円筒状に巻回形成する巻取り工程を有している。
そして、第２工程でオフセット部を成形する領域は、ティース部の配列位置のみに対応しており、第３工程で形成される薄肉部は、径方向の幅（Ｐ）がヨーク部の径方向幅（Ｑ）に比して同等以下（Ｐ≦Ｑ）に形成されている。

上記４工程を有する請求項１の発明によれば、帯状のコアシートを、ヨーク部に部分的に塑性変形加工により形成した薄肉部によって良好に螺旋状に巻取ることで積層コアを巻回形成することができ、しかも、積層コアにおいて、各巻回層の外周縁は局部的に凹部が生じるだけで、厚肉部が互いに密接して積層されているため、高強度、高品質の固定子鉄心を提供できる。

特に、 薄肉部を形成する工程として、板厚の一方向に向かって板厚以上に変位させて突出形成した突出部を有するオフセット部を成形するオフセット工程（第２工程）と、オフセット部を板厚の他方向に変位させ、その突出部が板厚内に収容され平坦化するまで押圧変形させる平坦化工程（第３工程）とを備えており、これらの工程は加工荷重が小さくて済むため、薄肉部をプレス押圧成形により形成する方法に比して、はるかに経済的に製造することができる。

本発明方法により製造された固定子鉄心を適用する自動車用交流発電機を模式的に示すもので、（ａ）は交流発電機の全体構成を示す半断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面に沿って固定子鉄心単体の形態を示す上半部分の正面図である（実施例１）。 本発明方法により製造される固定子鉄心の要部を示すもので、（ａ）は第１工程で作製されるコアシートの正面図、（ｂ）および（ｃ）は巻取り過程の説明に供するコアシートの正面図および側面図、（ｄ）および（ｅ）は（ｂ）のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｆ）は積層コアの側面図、（ｇ）は（ｆ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である（実施例１）。 本発明方法の全体説明に供する模式的工程図である（実施例１）。 本発明方法の第２工程で得られるコアシートの要部を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる打出し成形手段における「材料投入」ステップの断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる打出し成形手段における「面押さえ」ステップの断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる打出し成形手段における「打出し」ステップの断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる打出し成形手段における「取出し」ステップの断面図である（実施例１）。 本発明方法の数値的性能例の説明に供するもので、コアシートの要部をモデルケースとして示すものであり、（ａ）は薄肉部成形前の斜視図、（ｂ）は薄肉部を本発明以外の方法で成形する場合の斜視図、（ｃ）は薄肉部を本発明方法により成形する場合の斜視図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は、図９（ｃ）における打出し領域の上面図および断面図である（実施例１）。 本発明方法の第２工程で得られるコアシートの要部を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う加工前および加工後の断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる打出し成形手段における「材料投入」ステップの断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる打出し成形手段における「面押さえ」ステップの断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる打出し成形手段における「打出し」ステップの断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる打出し成形手段における「取出し」ステップの断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる平坦化手段における「材料投入」ステップの断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる平坦化手段における「ガイド矢挿入」ステップの断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる平坦化手段における「面押さえ」ステップの断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる平坦化手段における「整形」ステップの断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は、本発明方法で用いる平坦化手段における「送出し」ステップの断面図である（実施例２）。 従来の回転電機の固定子鉄心の説明に供するもので、（ａ）は巻取り前のコアシートの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は巻取り後のコアシートの正面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｅ）は積層コアの側面図、（ｆ）は（ｅ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である（従来例）。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す２つの実施例にしたがって詳細に説明する。

各実施例は、本発明の製造方法を適用する固定子鉄心の代表例として、自動車用交流発電機（オルタネータ）の固定子鉄心を示しており、以下の説明では、まず、自動車用交流発電機の基本構成を概説したのち、本発明の各実施例における特徴点および本発明の基本的機能について順次説明し、最後に本発明の特徴点毎の作用効果を要約列挙する。
なお、各実施例において、同一または均等部分には、同一符号を付し、重複説明を省略することとする。

［実施例１］
本発明の製造方法を適用する交流発電機ＡＣＧの基本構成について、図１および図２に基づいて説明する。

〔交流発電機ＡＣＧの基本構成〕
図１（ａ）に示すように、交流発電機ＡＣＧは、エンジンにより駆動される回転軸Ｊに取付けられた回転子ＧＲと、一対のカップ（椀型）状のハウジング（以下、フレームとも呼ぶ。）Ｈに組立てボルトＦによって挟持固定された固定子ＧＳとを備えており、この固定子ＧＳには、固定子コイル（多相巻線）Ｄを装着する鉄心として、図１（ｂ）に示すごとき円筒状の積層コア１からなる固定子鉄心Ｅが用いられている。
この固定子鉄心Ｅは、一対のカップ（椀型）状のハウジングＨで挟持固定されることにより、交流発電機ＡＣＧの筺体の一部として利用されるものであって、内周側に固定子コイルＤが巻かれる多数のティース（歯）部Ｅ１とスロット（溝）部Ｅ２とを交互に備え、外周側に各ティース部Ｅ１およびスロット部Ｅ２を所定のピッチで環状に連結するヨーク（継鉄）部Ｅ３を備える円筒状の積層コア１で構成されている。環状のヨーク部Ｅ３は、固定子コイルＤが巻かれない非巻線部分であり、ここに後で詳しく説明する板厚変更領域Ｅ４が、円周方向に複数配列されている。

〔積層コア１の基本構成〕
積層コア１は、鉄心素材として図２（ａ）に示すごとき帯状のコアシート１０が用いられている。このコアシート１０は、例えば、幅広の帯状の磁性板からティース部およびスロット部が互い違いに配置されるように打抜くことにより、一対（２枚）の帯状コアシートとして作製されるもの、もしくは、幅狭の帯状の磁性板からその片側にティース部およびスロット部が交互に配置されるように打抜くことにより、１枚の帯状コアシートとして作製されるものであって、長さ方向の一方側に固定子コイルＤを巻装するためのティース（歯）部１１およびスロット（溝）部１２を有すると共に、長さ方向の他方側にこれらのティース部１１およびスロット部１２を所定のピッチで連結するヨーク（継鉄）部１３を有している。
そして、このコアシート１０を、図２（ｂ）に示すように、ヨーク部１３が外周側となるように螺旋状に巻取りながら複数層にわたって巻回積層することにより、図２（ｆ）、（ｇ）に示すごとき円筒状の積層コア１とするものである。

〔積層コア１の特徴〕
本発明方法を適用する積層コア１は、コアシート１０のヨーク部１３に、図２（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、板厚変更領域Ｅ４を形成するための塑性変形加工を施し、この板厚変更領域Ｅ４を利用して、コアシート１０を円形状に丸める点に特徴を有している。
板厚変更領域Ｅ４は、図２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、コアシート１０の板厚と同等の厚みを有する厚肉部（非板厚減少部）１４と、塑性変形加工によりコアシート１０の板厚より薄く形成された薄肉部（板厚減少部）１５とで構成され、図２（ｆ）のごとく、積層コア１の各巻回層の外周縁において、厚肉部１４と薄肉部１５とが円周方向に交互に位置するように配列されている。
ここで、厚肉部１４と薄肉部１５とは、ヨーク部１３において、薄肉部１５を形成したのちの残部の板厚部分がすべて厚肉部１４をなす相対関係になっている。よって、ヨーク部１３には、全周にわたって板厚変更領域Ｅ４が複数配列されていることになる。

特に、本実施例では、図２（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、厚肉部１４と薄肉部１５とで構成される板厚変更領域４Ｅは、コアシート１０のヨーク部１３において、薄肉部１５がティース部１１の配列位置に、厚肉部１４がスロット部１２の配列位置に、それぞれ対応するようにして、ティース部１１およびスロット部１２と同じ数だけ形成されている。
なお、薄肉部１５自体の構造は、径方向の幅Ｐがヨーク部１３の径方向幅Ｑより短く（Ｐ＜Ｑ）、径方向に沿って切断する仮想断面（図２（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面）において、図２（ｅ）のごとく、板厚が積層コア１の外周縁に向かって一方の端面側から漸減していく片面テーパ形状のテーパ部１５ａをなしている。
また、この片面テーパ形状のテーパ部１５ａは、円周方向の幅が外周縁ほど広くなる台形状をなしている。

しかして、薄肉部１５は、塑性変形加工により形成されるものであって、積層コア１の外周部（コアシート１０のヨーク部１３側の辺）の実質的な巻取り周長を長くし、コアシート１０を螺旋状に巻取りし易くする機能を有している。

一方、厚肉部１４は、ティース部１１と同様に、図２（ｆ）、（ｇ）のごとく、積層コア１の積層方向（軸方向）に整列しており、各巻回層においてその外周縁を含めた全面が互いに密接して積層されている。
したがって、積層コア１の外周面には薄肉部１５のところで局部的に凹部Ｍが形成されるものの、積層コア１の全体では積層コア１の外周縁を含めた全面が積層方向に実質的に密な積層状態にある。

次に、上記構成になる積層コア１の製造方法を図３に基づいて説明する。
図３は、本発明方法の全工程を模式的に示す工程図であって、本発明の製造方法は、大別すると、コアシート１０を作製する第１工程（コアシート工程）から第２工程（オフセット工程）、第３工程（平坦化工程）を経て、積層コア１を完成する第４工程（巻取り工程）までの４つの工程で構成される。

まず、上記第１工程から第４工程までの各工程を、図３に示す模式的工程図にしたがって順次概説する。
○第１工程（コアシート工程）
この第１工程は、一般的に採用されている周知の工程であって、例えば帯鋼（ＳＰＣＣ）のごとき帯状磁性板Ｔをプレス機のような適宜の打抜き手段Ｕにより打抜き加工し、図２（ａ）に示すごときコアシート１０、つまり、長さ方向の一方側にティース部１１およびスロット部１２を有すると共に、長さ方向の他方側にティース部１１およびスロット部１２を所定のピッチで連結するヨーク部１３を有する帯状のコアシート１０を作製する。

○第２工程（オフセット工程）
この第２工程は、本発明方法の主要工程の一つで、帯状のコアシート１０の所定位置（薄肉部１５を形成する位置）に、薄肉部１５の基礎となるオフセット部１６（構造の詳細は後述する。）を形成する打出し成形工程である。
前工程（コアシート工程）から移送されてくるコアシート１０に対し、コアシート１０のヨーク部１３において、積層コア１の各巻回層の外周側に位置する領域（薄肉部１５を形成する位置）に、打出し成形手段２０によってオフセット部１６が打出し成形される。このオフセット部１６は、コアシート１０の長手方向に所定間隔で複数個所に設けられるもので、本実施例では、ヨーク部１３において、ティース部１１の配列位置に対応させて設けられている。

打出し成形手段２０の中枢機能の具体的な構造例は後述するが、上記第２工程においては、基本的に次の（１）〜（５）のステップからなるプロセスが実行される。
（１）前工程（コアシート工程）から移送されてくる帯状のコアシート１０を、ダイ２１上に載置する。
（２）このコアシート１０に対し、スロット部１２にガイド矢２２を挿入して、あらかじめヨーク部１３に施すオフセット部１６の成形位置を合わせておく。
（３）シート面押さえ２３で、コアシート１０をダイ２１上に押圧固定する。
（４）打出し成形用パンチ２４をコアシート１０のヨーク部１３の所定箇所に押し込み、オフセット部１６を打出し成形する。
（５）打出し成形後の帯状コアシート１０を次工程（平坦化工程）へ移送する。

かくして、コアシート１０に打出し成形された各オフセット部１６は、図４に示すごとき形態を有している。
このオフセット部１６は、両端を変位させることなく、中央部分のみを大きく変位させるようにしたもので、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、中央部分を板厚の一方向に向かって板厚以上に変位させることにより突出形成された断面Ｖ字状のドーム型突出部１６ａを有している。この突出部１６ａは、図４（ｃ）に示すように、根元（ティース部１１側＝内径側）から先端（反ティース部１１側＝外径側）に向かって傾斜すると共に、突出高さが次第に大きくなっている。同時に、板厚が漸減してテーパ状になっており、先端が最も突出し、かつ、最も薄くなっている。

○第３工程（平坦化工程）
この第３工程は、上記第２工程（オフセット工程）と連携した本発明方法の主要工程をなすものであって、第２工程で打出し成形したオフセット部１６を、その突出部１６ａが平坦になるように塑性変形させることで、図２（ｂ）に示すように、厚肉部１４の間に薄肉部１５を形成するものである。
コアシート１０のオフセット部１６を平坦化するために平坦化手段３０が用いられる。この平坦化手段３０は、オフセット部１６を板厚の他方向に変位させながら、突出部１６ａが板厚内に収容され平坦化するまで押圧変形させる機能を有している。かくして、平坦化された部分で薄肉部１５が形成される。

この平坦化プロセスを、図３の第３工程に示す平坦化手段３０の一例にしたがって概説する。
（１）前工程（オフセット工程）から移送されてくるオフセット部１６を有するコアシート１０は、平坦化手段３０に投入され、当該手段３０で平坦化された後に、コアシート１０の先頭のスロット部１２が巻取り手段４０のティース配列ガイド４１ａに係合される（引っ掛けておく）という段取りがなされる。
（２）平坦化手段３０は、多段（図示例では２段）の上下１対の第１段整形ローラ３１および第２段整形ローラ３２と、上下１対の送りローラ３３と、これらの各ローラ３１、３２、３３の挟持圧・回転速度を製造条件に応じてコントロールする制御装置３４とを備えている。
（３）したがって、上記平坦化手段３０では、各ローラ３１、３２、３３を制御装置３４によって協働（協調）させることにより、ここを通過するコアシート１０に対し、オフセット部１６（突出部１６ａ）を段階的に平坦化していき、この平坦部分により所望の薄肉部１５を形成することができる。
（４）かくして薄肉部１５を有するコアシート１０は、上記（１）の段取りにしたがい、巻取り手段４０のティース配列ガイド４１ａによって次工程（巻取り工程）へ移送される。

しかして、上記（３）の平坦化過程において、オフセット部１６は、突出部１６ａが平坦になるに伴って突出部１６ａ自体の沿面が、径方向および周方向に広がることになる。
特に、突出部１６ａは、外径側が内径側に比して突出高さがあり、周方向の沿面長さが長いため、平坦となった場合には、外径側が周方向により大きく広がるため、コアシート１０が、自動的にスロット部１２側を内径側として湾曲状に変形していく。
このようにコアシート１０が湾曲状に変形していくことは、次工程で実施されるコアシート１０の螺旋状巻取り作業を至便にする。

○第４工程（巻取り工程）
この第４工程では、ヨーク部１３に薄肉部１５が形成されたコアシート１０を、巻取り手段４０によってヨーク部１３が外周側となるように螺旋状に巻取ることにより、円筒状に巻回形成された積層コア１を完成する。

この巻取り工程でのプロセスを、図３の第４工程に示す巻取り手段４０の一例にしたがって概説する。
（１）巻取り手段４０は、芯金４１が、コアシート１０の送り速度に同期して回転される。この芯金４１には、上述したティース配列ガイド４１ａと共に、内径規制ガイド４１ｂが備えられているため、コアシート１０を巻取りながら積層コア１の内径側寸法のバラツキが矯正される。
（２）一方、この芯金４１に対向して固定側に外径ガイド４２が配置されており、この外径ガイド４２によって積層コア１の外径側寸法が規制される。
（３）また、外径ガイド４２の上端面側には、側面ガイド４３が配置されている。この側面ガイド４３は、受け取り治具４４上に螺旋状コアシート１０が順次層状的に重ねられていくように、コアシート１０に対してコア軸方向への送り方向を規定している。
（４）かくして、平坦化手段３０から芯金４１のティース配列ガイド４１ａによって移送され、上記の各ガイド４１ｂ、４２、４３を順次経由したコアシート１０は、その先頭（前端）のスロット部１２が、受け取り治具４４上に円周方向に所定間隔で植立されたティース配列ガイド４５に挿入され、段取りがなされる。
（５）巻取り手段４０は、芯金４１と受け取り治具４４とを同期して回転させる駆動装置４６を備えており、芯金４１および受け取り治具４５を回転させることで、受け取り治具４４上に、螺旋状のコアシート１０をティース部１１およびスロット部１２がそれぞれコア軸方向に整列した状態で順次積層（収容）していくことができる。
（６）必要巻回数を経た螺旋状に巻回されたコアシート１０の後端を切断し、受け取り治具４４から一個の積層コア１として取り出す。

次に、上述したオフセット工程（第２工程）について、この工程で用いる打出し成形手段２０の具体的な構造例および当該手段２０による具体的な加工ステップを、図５〜図８に基づいて補足説明する。ただし、図５〜図８に示す打出し成形手段２０には、コアシート１０の位置決めをするガイド矢が省略されている。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、打出し成形手段２０は、下側にダイ２１を配置すると共に、上側にシート面押さえ２３および打出し成形用パンチ２４を配置している。
そして、ダイ２１には、コアシート１０を案内するガイド溝２１ａと、オフセット部１６を形成するための凹所２１ｂが設けられている。この凹所２１ｂは、オフセット部１６の突出部１６ａの外側面を規制するもので、一端から他端に向かって中央が次第に深くなるテーパ形状を呈している。

したがって、まず最初の「材料投入」ステップでは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、前工程から移送されてくるコアシート１０が、ガイド溝２１ａに案内されながらダイ２１上の所定位置に載置される。これにより、打出し成形手段２０への材料投入が完了する。

続いての「面押さえ」ステップでは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、打出し成形手段２０の上側が活用される。この上側に配置されているシート面押さえ２３および打出し成形用パンチ２４は、相対的に上下動できるように、ホルダ２５に対して連結具２６および復元ばね２７によって支持されており、両者一緒に下降し、その後パンチ２４のみが下降できるようになっている。
なお、連結具２６はボルト２６ａとナット２６ｂとからなり、シート面押さえ２３とホルダ２５との間に復元ばね２７が装填されている。

したがって、「面押さえ」ステップにおいては、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、シート面押さえ２３および打出し成形用パンチ２４を矢印Ａのごとく同時に下降させ、シート面押さえ２３でコアシート１０をダイ２１に押し付けることによって、コアシート１０をダイ２１に押圧固定する。これにより、コアシート１０にオフセット部１６を成形する工程を、コアシート１０のかかる領域の周辺（ティース部１１およびヨーク部１３）を押圧固定した状態で実施することができる。

この状態で、打出し成形用パンチ２４のみを、さらに下降させる、次の「打出し」ステップ（図７）へ移行する。
打出し成形用パンチ２４の下端面には、ダイ２１の凹所２１ｂに合致するテーパ状凸部２４ａが形成されている。

したがって、次の「打出し」ステップでは、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、打出し成形用パンチ２４のみを矢印Ｂのごとくさらに下降させる（破線位置→実線位置）ことで、パンチ２４の下端面の凸部２４ａでコアシート１０の所要箇所をダイ２１の凹所２１ｂに押し込むことにより、コアシート１０に突出部１６ａを有するオフセット部１６を成形する。

なお、ダイ２１には、オフセット部１６成形後のコアシート１０をダイ２１から外すための取り出し機構２８が装着されている。取り出し機構２８は、例えば油圧によって上下動する１対の取り出しピン２８ａ、２８ｂを有する。

したがって、「取り出し」ステップでは、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、シート面押さえ２３および打出し成形用パンチ２４を矢印Ｃのごとく破線位置から実線位置まで同時に上昇させると共に、取り出し機構２８の取り出しピン２８ａ、２８ｂを矢印Ｄのごとく上昇させることによって、このオフセット部１６が成形されたコアシート１０をダイ２１から外し（取り出し）、次工程の平坦化工程へ移送する。

上述のようにして、第１〜第４工程を経て製造された積層コア１（固定子鉄心Ｅ）は、次のごとき基本的機能を有している。
（１） コアシート１０にはヨーク部１３に板厚変更領域Ｅ４が設けられており、厚肉部１４と薄肉部１５とが交互に配列されているため、コアシート１０を螺旋状に巻取る際に、薄肉部１５の塑性変形により各巻回層を良好に円形状に丸めることができ、高品質の円筒状積層コア１を得ることができる。
特に、薄肉部１５は、オフセット部１６の突出部１６ａの平坦化により形成されるもので、先細りの片面テーパ形状のテーパ部１５ａになっており、しかもこのテーパ部１５ａが外周縁に向かって円周方向の幅が広くなる台形状をなし、かつ平坦化される過程でコアシート１０を湾曲状に変形させる作用を発揮するため、コアシート１０を丸めにあたり、外周長を稼ぎながらより真円に近い円形状に曲げることができる。

（２）また、この積層コア１は、外周面に薄肉部１５による凹部Ｍが局部的に存在しているものの、各巻回層には厚肉部１４が存在しており、この厚肉部１４が積層コア１の積層方向に整列し、かつ積層コア１の外周縁を含めた全面において互いに密接して積層されているため、外周縁の巻回層間には、図２１（ｆ）に示すような全周にわたる隙間Ｇを実質的に生じることがない。
したがって、固定子鉄心Ｅの製造最終工程へ積層コア１を搬送する過程で、たとえ外力が加わったとしても、積層コア１の外周縁に変形や損傷を招くことがない。
同様に、上記の製造最終工程において、積層コア１の外周部に、巻回層間を固定するための溶接加工や外周形状を整えるためのしごき加工を実施する際にも、溶接不良や外周縁が変形・破損等することがなく、固定子鉄心Ｅとして高強度、高品質を確保できる。

（３）さらに、固定子鉄心Ｅを交流発電機ＡＣＧの筺体の一部として利用するために、図１（ａ）のごとく、一対のハウジングＨで挟持し組立てボルトＦで締付固定する場合にも、積層コア１をその積層方向の両端面側から平行して締め付けていくことができるため、ハウジングＨや組立てボルトＦに過大なストレスを与えることがない。

次に、上述した本発明の製造方法、とりわけ、第２工程および第３工程が、小さい加工荷重で済み経済的であることを、以下のモデル（図９および図１０参照）に基づく数値的性能例にしたがって説明する。
〔モデルの諸元〕
○積層コア１の要求寸法；
外径（Ｄφ）＝１３０ｍｍ、内径（ｄφ）＝１００ｍｍ、ヨーク部１３の径方向幅＝４ｍｍ、ティース部１１およびスロット部１２の数＝各９６個、各ティース部１１およびスロット部１２の寸法＝周方向幅２ｍｍ×径方向幅１１ｍｍ。
○コアシート１０の加工プロセス；
帯鋼（ＳＰＣＣ）＜板厚（ｔ）＝０．５ｍｍ、幅（Ｗ）１５ｍｍ＞から図９（ａ）に示すごときコアシート１０をプレス打抜き加工し（このときのティース部１１の中心線間隔＝ティース部１１の仮想外径Ｄ´φ（＝１２２ｍｍφ）×π／９６に相当）、各ティース部１１の背後（ヨーク部１３）に薄肉部１５を形成してヘリカル巻き取りし、積層コア１を完成する。
○対比すべき加工方法；
各薄肉部１５を、プレス押圧成形（比較例）により形成する場合（図９（ｂ）参照）と、本実施例の方法（オフセット工程および平坦化工程）により形成する場合との加工荷重を対比する。
ただし、帯鋼（ＳＰＣＣ）の特性は、標準規格にしたがい、せん断強さ２８０Ｎ／ｍｍ^２、圧縮強さ４４１Ｎ／ｍｍ^２とする。
〔各加工工程に要する荷重（加工荷重）〕
（１）プレス打抜き荷重Ａ（比較例、実施例１の第１工程で実施）― 図９（ａ）参照
＜スロット部１２の打抜き荷重＞
Ａ＝板厚（ｔ）×打抜領域の断面積（ティース部１１の断面＋スロット部１２底部
の断面）×帯鋼のせん断強さ
＝０．５×（２×１１＋２）×２８０＝３．３６×１０ ^３ Ｎ
（２）プレス押圧成形荷重Ｂ（比較例）― 図９（ｂ）参照
Ｂ＝プレス面積（押圧前プレス圧延領域の面積）×帯鋼の圧縮強さ
＜ただし、
プレス面積＝Ｄ´φにおける周方向幅×径方向幅（ヨーク部１３径方向幅）
＝（１２２π／９６−２＝１．９９）×４＝７．９６（ｍｍ^２）＞
Ｂ＝プレス面積×帯鋼の圧縮強さ
＝７．９６×４４１＝３．５１×１０ ^３ Ｎ
したがって、スロット部１２を打抜くために要する荷重Ａに比して、薄肉部１５をプレスで押圧成形するために要する荷重Ｂの方がむしろ大きくなり、大型のプレス押圧成形装置を必要とする。
なお、ちなみに、薄肉部１５（押圧後プレス圧延領域）の最外径部における寸法（周方向長Ｌ、板厚ｔ）は、次の通り。
Ｌ＝（１３０−１２２）π／９６＋１．９９＝２．２５（ｍｍ）
ｔ＝０．４７（ｍｍ）
（３）本実施例の場合
（３Ａ）第２工程（オフセット工程）での打出し成形荷重（Ｃ）― 図９（ｃ）および図１０（ａ）、（ｂ）参照
この打出し成形は、図９（ｃ）に示す打出し領域を板厚方向の一方向に板厚以上に変位させることによって、図１０（ａ）、（ｂ）に示すごとき突出部１６ａを有するオフセット部１６を形成するものであって、換言すれば、材料の引張りによる変形を活用する引張り成形（引張り領域）と引張り曲げ成形（引張り曲げ領域）との組合せに相当するものであり、次の式（Ｙ）が成立する。
Ｃ＝任意の半径位置（Δｒ＝ｘ）における引張り応力（σ）×引張りが作用する断面積 ……… 式（Ｙ）
上記式（Ｙ）において、引っ張り応力（σ）は任意の半径位置（Δｒ＝ｘ）が大きくなると大きくなる値を示し、計算上Δｒ＝４ｍｍでは２６４Ｎ／ｍｍ^２となる。
したがって、打出し成形荷重（Ｃ）は、次の通りである。
Ｃ＝２６４×（４×０．５＝２）＝５２８Ｎ
（３Ｂ）第３工程（平坦化工程）での曲げ戻し荷重（Ｄ）
この平坦化加工は、打出し形状を元の平面に戻すもので、突出部１６ａの頂部および根元の平面との境界部分における所謂折り曲げ形状を曲げ戻す加工に相当するものである。ただし、曲げ方式は、上記境界部分を固定する単純曲げによるものとし、突出部１６ａの各曲げ部に要する荷重を（頂部における荷重＝境界部分における荷重）と考え、各曲げ部の断面積＝板厚（ｔ）×径方向長＝０．５×４＝２ｍｍ^２ とする。
ここで、次式（Ｚ１）、（Ｚ２）の関係から、曲げ戻し荷重（Ｄ）を求める式（Ｚ）が成立する。
・曲げモーメント（Ｍ）＝曲げ戻し荷重（Ｄ）×最終外径におけるティース部１１間距 離（Ｌ）／８ ………式（Ｚ１）
・曲げ変形応力＝曲げモーメント（Ｍ）／断面係数（Ｏ）………式（Ｚ２）
ただし、断面係数（Ｏ）＝曲げ部材の幅（回転軸方向）×（曲げ部高さ）^２／６
曲げ変形応力＝Ｍ／Ｏ
＝Ｍ（＝Ｄ×Ｌ）／Ｏ（４×０．５^２／６）
＝降伏点における曲げ変形応力（帯鋼の場合、１８５Ｎ／ｍｍ^２）
・したがって、曲げ戻し荷重（Ｄ）は、次の通りとなる。
Ｄ＝１８５×（４×０．５^２／６）／（（１３０π／９６）／８）………式（Ｚ）
＝５７．９８Ｎ
上述のごとく、本実施例の第２、第３工程で要する荷重Ｃ、Ｄは、プレス打抜き荷重Ａおよびプレス押圧成形荷重Ｂに比して、それぞれ極端に小さい荷重で済み、小型の装置で経済的に実施することができる。

［実施例２］
次に、本発明方法の実施例２について、上述の実施例１との相違点を中心に図１１〜図２０に基づいて説明する。
この実施例２は、第２工程（オフセット工程）で実行される、コアシート１０にオフセット部１６を打出し成形する方法を、他の方法で行う例である。つまり、実施例１との相違点は、実施例１ではオフセット部１６を、その両端を変位させることなく、中央部分を変位させるようにして形成した断面Ｖ字状のドーム型形状（図４参照）であるのに対し、本実施例２においては、図１１に示すように、オフセット部１６を、その片端側を変位させながら形成していく全く別異の方法である。

コアシート１０には、図１１（ａ）のごとくヨーク部１３の所要箇所においてオフセット部１６を成形するが、図１１（ｂ）に示すように、オフセット部１６の片端を板厚の一方向に向かって板厚以上に斜めに変位させる、換言すれば両端を持って捻るような感じで変形させることで、図１１（ｃ）に示すごとき突出部１６ａを有するオフセット部１６を形成する。つまり、この突出部１６ａは、根元（ティース部１１側）から先端（反ティース部１１側）に向かって、傾斜しながら板厚が漸減するテーパ状を呈する。したがって、オフセット部１６は、先端の周方向長が加工前に対し加工後の方が長くなるため、実質的に台形状を呈し、かつ先端側の板厚が最も薄くなっている。

かくして得られたコアシート１０は、オフセット部１６を、次工程（第３工程）の平坦化工程にて平坦化する。例えば、図３に示す平坦化手段３０の各整形ローラ３１，３１を通過させることにより、オフセット部１６を板厚の他方向に変位させ、その突出部１６ａが板厚内に収容され平坦化するまで押圧変形させる。これによって、実施例１と同様、図２に示すごとき薄肉部１５を形成することができる。

上述の実施例２において、オフセット工程（第２工程）を効果的に実施するために、図１２〜図１５に基づいて、上記オフセット工程で用いる打出し成形手段２００の具体的な構造例および当該手段２００による具体的な加工ステップについて説明する。ただし、図１２〜図１５に示す打出し成形手段２００には、コアシート１０の位置決めをするガイド矢が省略されている。

図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、打出し成形手段２００は、下型５０と上型６０とを備えている。下型５０には、コアシート１０（特にヨーク部１３）を受ける揺動式受け５１、この受け５１の揺動許容角度を調整するコマ５２、このコマ５２を押さえると共にコアシート１０（特にティース部１１）を受ける固定式受け５３、さらには成形後のコアシート１０を取り出す取り出し機構５４が組み込まれている。なお、受け５１、５３には、コアシート１０を案内するガイド溝５５が設けられている。

したがって、まず最初の「材料投入」ステップでは、前工程から移送されてくるコアシート１０が、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、下型５０の受け５１、５３上に載置される。

続いての「面押さえ」ステップは、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、上型６０で実行される。上型６０には、シート面押さえ６１および回動式成形用パンチ６２が、相対的に上下動できるように、ホルダ６３に対して連結具６４および復元ばね６５によって支持されており、両者一緒に下降し、その後パンチ６２のみが下降し、かつ回動できるようになっている。
なお、連結具６４はボルト６４ａとナット６４ｂとからなり、シート面押さえ６１とホルダ６３との間に復元ばね６５が装填されている。

したがって、「面押さえ」ステップにおいては、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、シート面押さえ６１および成形用パンチ６２を矢印Ａのごとく同時に下降させると共に、シート面押さえ６１でコアシート１０を下型５０（受け５１、５３）に押し付けることによって、コアシート１０を下型５０に押圧固定する。これにより、コアシート１０にオフセット部１６を成形する工程を、コアシート１０のかかる領域の周辺（ティース部１１およびヨーク部１３）を押圧固定した状態で実施することができる。

この状態で、成形用パンチ６２を、コアシート１０と干渉するまで下降させながら、回動させて実行するのが、図１４（ａ）、（ｂ）に示す次のステップ（「打出し」ステップ）である。
回動式の成形用パンチ６２は、長孔６２ａを有しており、この長孔６２ａに嵌入された拘束ピン６２ｂの作用で、矢印Ｂのごとく下降しながら、復元用の制御ばね機構６６に抗して矢印Ｃのごとく回動することができる。そして、このパンチ６２の回動は、下型５０の揺動式受け５１と協働（協調）してなされる。
揺動式受け５１は、取り出し機構５４に抗してコマ５２で調整される許容角度で矢印Ｄのごとく揺動することができる。つまり、パンチ６２の回動を受け、受け５１が同じ方向に揺動する。

したがって、図１４（ａ）、（ｂ）に示す「打出し」ステップでは、成形用パンチ６２を、コアシート１０と干渉するまで下降させ、かつ回動させることにより、受け５１を揺動させながら、コアシート１０の所要箇所を受け５１に押し込んで、突出部１６ａを有するオフセット部１６を成形する。

そして、最後の「取り出し」ステップでは、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、上型６０（シート面押さえ６１および成形用パンチ６２）を矢印Ｅのごとく上昇させることにより、パンチ６２を矢印Ｆのごとく回動復帰させ（戻し）、取り出し機構５４によって、揺動式の受け５１を原位置に矢印Ｊのごとく回動復帰させ（戻し）、オフセット部１６が成形されたコアシート１０を下型５０から外し（取り出し）、次工程（第３工程）の平坦化工程へ移送する。

この実施例２における平坦化工程（第３工程）も、前述のごとく、図３の第３工程に示す平坦化手段３０で実施することができるが、ここでは、図１６〜図２０に基づいて、とりわけ、本実施例２で採用するに好適な平坦化手段３００の具体的構造例および当該手段３００による具体的な加工ステップについて概説する。

図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、平坦化手段３００は、打出しパンチ式で、受けダイ７０、ガイド矢７１、シート面押さえ７２、およびパンチ７３を中枢機構として備えている点で、オフセット工程（第２工程）を実施するために用いる打出し成形手段２０、２００と、基本的に類似している。なお、上記中枢機構における各部品の機能は次の通りである。
・受けダイ７０は、コアシート１０を載置する加工台である。
・ガイド矢７１は、コアシート１０に対し、スロット部１２に嵌挿することにより、平坦化するオフセット部１６の位置を合わせておくものである。
・シート面押さえ７２は、コアシート１０を受けダイ７０上に押圧固定するものである。
・整形用のパンチ７３は、オフセット部１６を押圧し平坦化するためのものである。
そして、上記中枢機構は、例えば図３に示す巻取り手段４０の芯金４１と同期して回転する胴軸７４の周りに配置されている。

まず、最初の「材料投入」ステップでは、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、前工程（オフセット工程）から矢印のごとく移送されてくるコアシート１０が、受けダイ７０に載置される。この段階においては、ガイド矢７１は、第１ホルダ７５、第２ホルダ７６、復元ばね７７および連結具７８によって上昇位置に保持されている。

続いての「ガイド矢挿入」ステップでは、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ホルダ７５を復元ばね７７に抗して矢印Ａのごとく下降させ、ガイド矢７１をコアシート１０のスロット部１２に嵌挿する。このガイド矢７１は、板状を呈しており、胴軸７４の位置決め部７４ａにも案内されていることから、受けダイ７０に対してコアシート１０、とりわけそのオフセット部１６を確実に位置決めすることができる。

次の「面押さえ」ステップでは、シート面押さえ７２が活用される。このシート面押さえ７２は、整形用のパンチ７３と相対的に上下動できるように、第２ホルダ７６に対して連結具７９および復元ばね８０によって支持されており、両者一緒に下降し、その後パンチ７３のみが下降できるようになっている。

したがって、「面押さえ」ステップにおいては、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、第２ホルダ７６を復元ばね８０に抗して矢印Ｂのごとく下降させることによってシート面押さえ７２および整形用パンチ７３を同時に下降させ、シート面押さえ２３でコアシート１０を受けダイ７０に押し付ける。これによって、コアシート１０を受けダイ７０に押圧固定する。

続いての「整形」ステップでは、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、整形用のパンチ７３のみを矢印Ｃのごとくさらに下降させ、オフセット部１６を平坦化し、薄肉部１５を形成する。

最後の「送出し」ステップにおいて、コアシート１０は、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、オフセット部１６の平坦化により矢印Ｄのごとく湾曲状に変形しながら次工程（巻取り工程）へ移送される。なお、上側の中枢機構をなすガイド矢７１、シート面押さえ７２、パンチ７３等は、矢印Ｅのごとく上昇し、初期位置に復帰する。

以上実施例２について詳述したが、この実施例２における第２工程、第３工程も材料の引張りによる変形を活用するものであるため、実施例１と同様の加工荷重で済み、同様の効果を得ることができる。

〔変形例〕
以上本発明方法を２つの実施例について詳述してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変形することが可能であり、その変形例を例示する。

（１）図１６〜図２０に示すパンチ式の平坦化手段３００は、第１実施例においても、ローラ式の平坦化手段３０に代えて採用することができる。
（２）実施例１におけるオフセット手段を、実施例２と同じように、上下から挟んでオフセット部１６を打出し成形する強制協調の手段に変更にすることができる。
（３）実施例１、２では、ティース部１１に対応させてオフセット部１６を成形したが、スロット部１２に対応させてオフセット部１６を成形してもよく、ティース部１１およびスロット部１２の両者に対応させてオフセット部１６を成形してもよい。
もっとも、実施例１、２のごとく、ティース部１１のみに対応させてオフセット部１６を成形した場合には、ヨーク部１３において、磁束密度はティース部１１近傍よりスロット部１２近傍の方が相対的に高くなるために、ティース部１１の背後に薄肉部１５を存在させることにより、スロット部１２背後のヨーク部分を厚肉部１４とし、磁束密度が高くなるスロット部１２背後の部位の有効磁路断面積を最大限に活用することができる。
なお、ティース部１１の背後の有効磁路面積に余裕がある場合には、薄肉部１５の径方向の幅Ｐをヨーク部１３の径方向幅Ｑとほぼ同等（Ｐ＝Ｑ）にしてもよい。
（４）実施例１、２では、薄肉部１５を片面テーパ状にしたが、オフセット部１６の打出し成形、それを平坦化するための平坦化手段を適宜選定することにより、薄肉部１５を両面テーパ状にすることもできる。
（５）第２工程および第３工程で実施する打出し成形加工および平坦化加工は、素材の特質（例えばスプリングバック）を考慮して加工ストロークが適宜決定されることは勿論である。
（６）以上の実施形態では、本発明を自動車用交流発電機（オルタネータ）の固定子鉄心に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、鉄心素材として磁性板からなる帯状のコアシートが用いられる固定子鉄心を持つ回転電機、例えば高電圧駆動モータに適用し、同様の作用効果を奏することができる。

以上詳述してきた本発明方法の特徴点および特記すべき作用効果を、特許請求の範囲に記載の各請求項（特に請求項２〜請求項１０）の手段にしたがって要約列挙すれば、次の通りである。

（特徴点１＝請求項２の手段）
基本構成として請求項１に記載の製造方法と同様の第１工程〜第４工程を備えている固定子鉄心Ｅの製造方法において、第２工程で成形するオフセット部１６は、内周側の片側端から外周側の他側端に向かって一方向に斜めに変位させることで、突出部１６ａが、全体として一つの傾斜面を形成し、かつ、内周側に対して外周側の周方向長が長くなる台形状を呈していることを特徴としている（実施例２）。
（特徴点２＝請求項３の手段）
請求項１または２に記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第２工程で成形するオフセット部１６は、内径側部分より外径側部分の方が板厚方向に大きく変位していることを特徴としている（実施例１、２）。
上記手段によれば、オフセット部１６を平坦化した場合に、外径側の沿面長さを長くする、つまり、コアシート１０のヨーク部１３側の実質的な巻取り周長を長くすることができるため、螺旋状に巻取りし易くなる。

（特徴点３＝請求項４の手段）
請求項１に記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第２工程で成形するオフセット部１６は、内径側部分より外径側部分の方が板厚方向に大きく変位しているとともに、オフセット部１６は、中央部分がＶ字状に凹んだ突出部１６ａを有していることを特徴としている（実施例１）。
上記手段によれば、特に、突出部１６ａは、外径側が内径側に比して突出高さがあり、周方向の沿面長さが長いため、平坦となった場合には、外径側が周方向により大きく広がるため、コアシート１０のヨーク部１３側の実質的な巻取り周長を一段と長くすることができ、より一層螺旋状に巻取りし易くなる。
（特徴点４＝請求項５の手段）
請求項１〜４のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第２工程では、コアシート１０にオフセット部１６を成形するにあたり、コアシート１０のかかる領域の周辺を押圧固定した状態で実施することを特徴としている（実施例１、２）。
上記手段によれば、コアシート１０を確実に係止した状態でオフセット部１６の成形を行うことができるため、オフセット部１６を精度良く成形加工することができる。

（特徴点５＝請求項６の手段）
請求項１〜５のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第２工程では、コアシート１０にオフセット部１６を成形するにあたり、コアシート１０のかかる領域を、上下から挟持した状態で板厚の一方向に向かって板厚以上に変位させることによってオフセット部１６を形成することを特徴としている（例えば、実施例２）。
上記手段によれば、パンチ６２の押し込みに協調して下型５０の受け５１が後退するため、オフセット部１６の形状を正確に成形することができる。
（特徴点６＝請求項７の手段）
請求項１〜６のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、
第３工程では、オフセット部１６が平坦化されることでヨーク部１３が円周方向に広がり、これにより、コアシート１０は、長さ方向の他方側が長さ方向の一方側に対して長くなり、ヨーク部１３側が外径側になるように湾曲状に変形することを特徴としている（実施例１、２）。
上記手段によれば、上記特徴点２と同様な効果を得ることができる。

（特徴点７＝請求項８の手段）
請求項１〜７のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、 第３工程では、一対の整形ローラ３１間にコアシート１０を通過させながら、オフセット部１６を平坦化することを特徴としている（実施例１、２）。
上記手段によれば、コアシート１０を移送しながら連続的に平坦化加工を行うことができるため、生産性が向上する。なお、パンチによる押圧整形の場合には、送りを一旦止めてプレス加工を行うので、平均の送り速度がそれだけ低く設定されることになる。

（特徴点８＝請求項９の手段）
請求項１〜８のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、第３工程では、オフセット部１６一箇所につき、複数回に分けて平坦化加工を施すことを特徴としている（実施例１、２）。
上記手段によれば、ローラによる整形の場合には、オフセット部１６をローラが乗り越えず、座屈やしわが生じる不具合を回避することができ、また、パンチによる押圧整形の場合には、一回当たりの整形負荷を減らすことで、プレスストロークを減らし、加工速度を高くすることができる。
（特徴点９＝請求項１０の手段）
請求項１〜９のいずれか１つに記載の固定子鉄心Ｅの製造方法において、
第４工程では、厚肉部１４が積層コア１の積層方向に整列するように、コアシート１０を螺旋状に巻取ることで、積層コア１が、各巻回層においてその外周縁を含めた全面で互いに密接して積層されるようにしたことを特徴としている（実施例１、２）。
上記手段によれば、固定子鉄心Ｅの製造最終工程へ積層コア１を搬送する過程で、たとえ外力が加わったとしても、積層コア１の外周縁に変形や損傷を招くことがなく、しかも、当該製造最終工程において、積層コア１の外周部に、巻回層間を固定するための溶接加工や外周形状を整えるためのしごき加工を実施する際にも、溶接不良や外周縁が変形・破損等することがなく、固定子鉄心Ｅとして高強度、高品質を確保できる。

１…積層コア、１０…コアシート、１１…ティース部、１２…スロット部、１３…ヨーク部、１４…厚肉部（非板厚減少部）、１５…薄肉部（板厚減少部）、１６…オフセット部、１６ａ…突出部、ＡＣＧ…自動車用交流発電機（回転電機）、Ｄ…固定子コイル、Ｅ…固定子鉄心、Ｅ４…板厚変更領域（厚肉部および薄肉部）。

Claims (10)

1. 鉄心素材として磁性板からなる帯状のコアシート（１０）が用いられ、内周側に固定子コイル（Ｄ）を巻装するためのティース部（１１）およびスロット部（１２）を有する円筒状の積層コア（１）で構成され、前記積層コア（１）の各巻回層の外周側には、前記コアシート（１０）の板厚と同等の厚みを有する厚肉部（１４）と、塑性変形加工により前記コアシート（１０）の板厚より薄く形成された薄肉部（１５）とが、円周方向に交互に位置するように配列されている、回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法であって、
   長さ方向の一方側に前記ティース部（１１）および前記スロット部（１２）を有すると共に、長さ方向の他方側に前記ティース部（１１）および前記スロット部（１２）を所定のピッチで連結するヨーク部（１３）を有するように、前記コアシート（１０）を作製する第１工程と、
   前記ヨーク部（１３）で、かつ前記積層コア（１）の各巻回層の外周側に位置する領域において、板厚の一方向に向かって板厚以上に変位させて突出形成した突出部（１６ａ）を有するオフセット部（１６）を、前記コアシート（１０）の長手方向に所定間隔で複数成形する第２工程と、
   前記オフセット部（１６）を板厚の他方向に変位させ、前記突出部（１６ａ）が板厚内に収容され平坦化するまで押圧変形させることによって、前記薄肉部（１５）を前記厚肉部（１４）の間に形成する第３工程と、
   かくして得られた前記コアシート（１０）を、前記ヨーク部（１３）が外周側となるように螺旋状に巻取ることにより、前記積層コア（１）を円筒状に巻回形成する第４工程とを備えており、
   前記第２工程で前記オフセット部（１６）を成形する前記領域は、前記ティース部（１１）の配列位置のみに対応していて、
   前記第３工程で形成される前記薄肉部（１５）は、径方向の幅（Ｐ）が前記ヨーク部（１３）の径方向幅（Ｑ）に比して同等以下（Ｐ≦Ｑ）に形成されていることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
2. 鉄心素材として磁性板からなる帯状のコアシート（１０）が用いられ、内周側に固定子コイル（Ｄ）を巻装するためのティース部（１１）およびスロット部（１２）を有する円筒状の積層コア（１）で構成され、前記積層コア（１）の各巻回層の外周側には、前記コアシート（１０）の板厚と同等の厚みを有する厚肉部（１４）と、塑性変形加工により前記コアシート（１０）の板厚より薄く形成された薄肉部（１５）とが、円周方向に交互に位置するように配列されている、回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法であって、
   長さ方向の一方側に前記ティース部（１１）および前記スロット部（１２）を有すると共に、長さ方向の他方側に前記ティース部（１１）および前記スロット部（１２）を所定のピッチで連結するヨーク部（１３）を有するように、前記コアシート（１０）を作製する第１工程と、
   前記ヨーク部（１３）で、かつ前記積層コア（１）の各巻回層の外周側に位置する領域において、板厚の一方向に向かって板厚以上に変位させて突出形成した突出部（１６ａ）を有するオフセット部（１６）を、前記コアシート（１０）の長手方向に所定間隔で複数成形する第２工程と、
   前記オフセット部（１６）を板厚の他方向に変位させ、前記突出部（１６ａ）が板厚内に収容され平坦化するまで押圧変形させることによって、前記薄肉部（１５）を前記厚肉部（１４）の間に形成する第３工程と、
   かくして得られた前記コアシート（１０）を、前記ヨーク部（１３）が外周側となるように螺旋状に巻取ることにより、前記積層コア（１）を円筒状に巻回形成する第４工程とを備えており、
   前記第２工程で成形する前記オフセット部（１６）は、内周側の片側端から外周側の他側端に向かって一方向に斜めに変位させることで、前記突出部（１６ａ）が、全体として一つの傾斜面を形成し、かつ、内周側に対して外周側の周方向長が長くなる台形状を呈していることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第２工程で成形する前記オフセット部（１６）は、内径側部分より外径側部分の方が板厚方向に大きく変位していることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
4. 請求項１に記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第２工程で成形する前記オフセット部（１６）は、内径側部分より外径側部分の方が板厚方向に大きく変位しており、
   前記オフセット部（１６）は、中央部分がＶ字状に凹んだ突出部（１６ａ）を有していることを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第２工程では、前記コアシート（１０）に前記オフセット部（１６）を成形するにあたり、前記コアシート（１０）の前記領域の周辺を押圧固定した状態で実施することを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第２工程では、前記コアシート（１０）に前記オフセット部（１６）を成形するにあたり、前記コアシート（１０）の前記領域を、上下から挟持した状態で板厚の一方向に向かって板厚以上に変位させることによって前記オフセット部（１６）を形成することを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、前記オフセット部(１６)が平坦化されることで前記ヨーク部（１３）が円周方向に広がり、これにより、前記コアシート（１０）は、長さ方向の他方側が長さ方向の一方側に対して長くなり、ヨーク部（１３）側が外径側になるように湾曲状に変形することを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、一対の整形ローラ（３１）間に前記コアシート（１０）を通過させながら、前記オフセット部（１６）を平坦化することを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
   前記第３工程では、前記オフセット部（１６）一箇所につき、複数回に分けて平坦化加工を施すことを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法において、
    前記第４工程では、前記厚肉部（１４）が前記積層コア（１）の積層方向に整列するように、前記コアシート（１０）を螺旋状に巻取ることで、前記積層コア（１）が、各巻回層においてその外周縁を含めた全面で互いに密接して積層されるようにしたことを特徴とする回転電機（ＡＣＧ）の固定子鉄心（Ｅ）の製造方法。