JPWO2010010599A1

JPWO2010010599A1 - 鉄心の製造方法及び鉄心の製造装置

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Publication number: JPWO2010010599A1
Application number: JP2010521543A
Authority: JP
Inventors: 秋田　裕之; 裕之秋田; 公康古澤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2012-01-05
Also published as: EP2309621A4; US8677608B2; WO2010010599A1; CN102057556A; CN102057556B; US20110047780A1; EP2309621A1; EP2309621B1

Abstract

開放部（１０）の位置が基準位置から９０度回転した位置にあり開放部（１０）の向きが反時計回り方向である環状鉄心部材（Ｍ１）と、開放部（１０）の位置が基準位置であり開放部（１０）の向きが時計回り方向である環状鉄心部材（Ｍ８）とを用意し、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から９０度回転した位置にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ８の基準位置にある第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ８を回転積層装置（１２０）により所定角度（９０度）回転させて交互に積層して鉄心（Ｃ３）を構成する。

Description

この発明は、隣接する分割鉄心同士を回転用凹凸部を介して回動可能に連結すると共にこれらの分割鉄心を円環状に配設して構成する鉄心の製造方法及び鉄心の製造装置に関する。

例えば、特許文献１に開示されるように、分割された鉄心（分割鉄心）は、プレス金型により鋼板を打ち抜いて分割鉄心片を製作し、複数の分割鉄心片を積層してかしめにより固定して製作する。ステータ鉄心は、分割鉄心の磁極ティース（磁極歯部）に絶縁シートを介してコイルを巻き付け、コイルを巻き付けた分割鉄心を環状に組み立て、環状に組み立てた分割鉄心をフレーム内に固定することにより製作される。

分割鉄心はばらばらの状態で巻線することができるので、分割されていない一体型鉄心への巻線と比較すると、コイルを巻きつけるノズルが通過するスペースを十分に確保でき、高密度にコイルを装着することができる。したがって、コイルの巻数増加によるトルクの向上や、より断面積の大きなコイルの装着による電気抵抗の低減などの設計が可能となり、モータのトルクや効率などの性能を向上できるという効果がある。

特許第３４６１５５２号公報（第３頁、図１）

例えば、工作機、乗用車の電動パワーステアリング、エレベータなどの駆動モータにおいて、その駆動精度向上、快適性向上のためにトルク脈動を小さく抑制したいという要求がある。トルク脈動の原因としては、ステータ鉄心の内周形状の誤差、ステータ鉄心の磁気抵抗のばらつき、ロータの起磁力のばらつき、ステータとロータの軸ずれなどさまざまな要素がある。

分割鉄心を組み立てて環状のステータ鉄心を得た場合に、分割鉄心同士の境界が当接して各分割鉄心相互の位置が決まる。しかし、分割鉄心の加工精度や、組み立て誤差により分割鉄心同士の内周形状にわずかな段差が発生する。分割鉄心の内周形状にわずかな段差が存在すると、ステータとロータの間で構成される磁路のパーミアンスが局部的に大きくなりトルク脈動を増加させるという問題が生じる。

分割鉄心の組み立て精度を向上させるために、分割鉄心を回転可能の連結型分割鉄心にして、組み立て精度の向上を図る方法がある。しかし、この場合も連結部の回転中心位置の誤差や分割鉄心自体の形状の不ぞろい等によって内周形状に段差が生じる。トルク脈動低減への要求が厳しい場合は、製作時の加工精度の一層の向上、又は組み立て後の内周研削仕上げ等の必要が生じ、製造コストが大きくなるという問題がある。

また、鋼板は圧延方向とそれに垂直な方向で磁気抵抗が異なる磁気異方性を有する。そのため、１枚の鋼板から同じ向きに揃った歯部を有する分割鉄心を複数個並べて打ち抜いた場合に、それらの分割鉄心を円環状に並べてステータ鉄心を組み立てたとき、歯部の向きによって分割鉄心の磁気抵抗が相違し、トルク脈動を増加させてしまうという問題がある。

本願に係る発明は、隣接する分割鉄心同士を回転用凹凸部を介して回動可能に連結すると共にこれらの分割鉄心を円環状に配設して構成する鉄心に関するものであり、分割鉄心の内周形状の段差等の形状非対称性や分割鉄心の磁気抵抗の相違から発生するトルク脈動を低減することができる鉄心の製造方法及び鉄心の製造装置を提供する。

この発明に係る鉄心の製造方法は、第１の周方向に第１の形状を有する第１の端部及び第２の周方向に上記第１の形状とは異なる第２の形状を有する第２の端部を備えて上記第１の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、上記ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第１の分割鉄心片を、一方の上記第１の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第１の端部と、周方向に隣り合う他方の上記第１の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第２の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第１の環状鉄心部材を形成し、
上記第１の周方向に上記第２の形状を有する第３の端部及び上記第２の周方向に上記第１の形状を有する第４の端部を備えて上記第４の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、上記ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第２の分割鉄心片を、一方の上記第２の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第３の端部と、周方向に隣り合う他方の上記第２の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第４の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第２の環状鉄心部材を形成し、
上記第１の環状鉄心部材と上記第２の環状鉄心部材とを、上記第１の形状を有する上記第１の端部と上記第１の形状を有する上記第４の端部が重なり合うように同心状に積層し、上記重なり合った部分を上記回転用凹凸部により連結することにより、周方向に隣接する上記第１及び第２の分割鉄心片の相互間で回動可能な構造の鉄心を製造する方法であって、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部のうち、基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１又は第２の形状の切れ目を加工し、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工する第１の工程と、
上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１又は第２の形状の切れ目を加工し、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工する第２の工程と、
上記基準位置又は上記基準位置から所定角度回転した位置のいずれか一方を除いた周方向位置において、上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部側のヨーク表面上及び上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する第３の工程と、
上記回転用凹凸部を加工していない上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記回転用凹凸部を加工していない上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記第１の環状鉄心部材又は上記第２の環状鉄心部材を上記所定角度回転させて積層する第４の工程を備えたものである。

この発明に係る鉄心の製造装置は、第１の周方向に第１の形状を有する第１の端部及び第２の周方向に上記第１の形状とは異なる第２の形状を有する第２の端部を備えて上記第１の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、上記ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第１の分割鉄心片を、一方の上記第１の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第１の端部と、周方向に隣り合う他方の上記第１の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第２の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第１の環状鉄心部材を形成し、
上記第１の周方向に上記第２の形状を有する第３の端部及び上記第２の周方向に上記第１の形状を有する第４の端部を備えて上記第４の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、上記ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第２の分割鉄心片を、一方の上記第２の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第３の端部と、周方向に隣り合う他方の上記第２の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第４の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第２の環状鉄心部材を形成し、
上記第１の環状鉄心部材と上記第２の環状鉄心部材とを、上記第１の形状を有する上記第１の端部と上記第１の形状を有する上記第４の端部が重なり合うように同心状に積層し、上記重なり合った部分を上記回転用凹凸部により連結することにより、周方向に隣接する上記第１及び第２の分割鉄心片の相互間で回動可能な構造の鉄心を製造する装置であって、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部のうち、基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１又は第２の形状の切れ目を加工し、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工する上記第１の切れ目加工用パンチと、
上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１又は第２の形状の切れ目を加工し、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工する上記第２の切れ目加工用パンチと、
上記基準位置において、上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部側の表面上及び上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部側表面上に上記回転用凹凸部を加工する第１の回転用凹凸部加工用パンチと、
上記基準位置から所定角度回転した位置において、上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部側の表面上及び上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部側表面上に上記回転用凹凸部を加工する第２の回転用凹凸部加工用パンチと、
上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置において、上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部側の表面上及び上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部側表面上に上記回転用凹凸部を加工する第３の回転用凹凸部加工用パンチとを備えた金型ステージと、
上記回転用凹凸部を加工していない上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記回転用凹凸部を加工していない上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記第１の環状鉄心部材又は上記第２の環状鉄心部材を上記所定角度回転させて積層する回転積層装置を備えたものである。

本発明に係る鉄心の製造方法及び鉄心の製造装置によれば、隣接する分割鉄心同士を回転用凹凸部を介して回動可能に連結すると共にこれらの分割鉄心を円環状に配設して構成する鉄心において、環状鉄心部材を回転積層することにより構成したので、分割鉄心の内周形状の段差等の形状非対称性や分割鉄心の磁気抵抗の相違から発生するトルク脈動を低減することができる。

この発明の実施の形態による回転電機のステータを示す平面図である。この発明の実施の形態による回転電機の磁石付ロータの断面図である。この発明の実施の形態によるステータを構成する鉄心の平面図である。この発明の実施の形態によるステータを構成する鉄心の側面図である。この発明の実施の形態による鉄心を製造する工程を簡略に示す平面図である。この発明の実施の形態による鉄心を示す断面図である。この発明の実施の形態による鉄心に巻線を示す平面図である。ロータの分布起磁力モデルを示す図である。ロータの集中起磁力モデルを示す図である。ステータ内周径分布を示す図である。Ａ_ｎ(θ)の計算結果を示す図である。曲線Ａ_０(θ)とベクトルＹを示す図である。回転積層による鉄心構造のモデルを示す図である。鉄心のスロット角度による回転角設定の条件を示す図である。自動ピッチ送り式の金型加工による鉄心の製造工程を示す図である。サンプルの鉄心の内周形状の計測結果を示す図である。サンプルの鉄心のベクトルＹの大きさとコギングトルク２ｆ成分を計測した結果を表す図である。サンプルの鉄心のベクトルＹの大きさとコギングトルク２ｆ成分の大きさの関係を示す図である。サンプル（３）の鉄心の各層のベクトルＹと合成ベクトルを示す図である。サンプル（４）の鉄心の各層のベクトルＹと合成ベクトルを示す図である。この発明の実施の形態による鉄心製造装置の概略を示す平面図である。この発明の実施の形態の金型ステージで使用されるパンチを示す底面図である。この発明の実施の形態の金型ステージのステージＳ１〜Ｓ２を説明するための図である。この発明の実施の形態の金型ステージのステージＳ３〜Ｓ６を説明するための図である。この発明の実施の形態の金型ステージのステージＳ７〜Ｓ８を説明するための図である。この発明の実施の形態の金型ステージのステージＳ９を説明するための図である。この発明の実施の形態の金型ステージのステージＳ１０〜Ｓ１２を説明するための図である。この発明の実施の形態の金型ステージのステージＳ１３〜Ｓ１４を説明するための図である。この発明の実施の形態による回転積層装置を示す断面図である。この発明の実施の形態の回転積層装置による環状鉄心部材の積層の様子を示す拡大断面図である。この発明の実施の形態による回転積層装置の動作を示す断面図である。この発明の実施の形態による回転積層装置の動作を示す断面図である。この発明の実施の形態の鉄心製造装置により製造される環状鉄心部材の種類を示す平面図である。この発明の実施の形態の鉄心製造装置により環状鉄心部材を加工する工程を示した図である。この発明の実施の形態による鉄心Ｃ１を示す斜視図である。この発明の実施の形態による鉄心Ｃ２を示す斜視図である。この発明の実施の形態による鉄心Ｃ３を示す斜視図である。この発明の実施の形態による鉄心Ｃ４を示す斜視図である。この発明の実施の形態による鉄心Ｃ５を示す斜視図である。この発明の実施の形態による鉄心Ｃ６を示す斜視図である。この発明の実施の形態による鉄心Ｃ７を示す斜視図である。鉄心Ｃ１を製造するためのパンチを示す図である。鉄心Ｃ３、Ｃ６を製造するためのパンチを示す図である。鉄心Ｃ４を製造するためのパンチを示す図である。鉄心Ｃ５を製造するためのパンチを示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態による回転電機のステータを示す平面図である。図１において、回転電機のステータは、ヨーク部とこのヨーク部からステータの径方向内側に向かって突き出た歯部を有する分割鉄心２を複数個円環状に並べて形成したステータ鉄心１と、分割鉄心２の歯部に設けた絶縁樹脂製の巻き枠３と、この巻き枠３を介して分割鉄心２の歯部に巻装されたコイル４と、ステータ鉄心１の外側に取り付けられたフレーム５を備えている。分割鉄心２は、後述するように鋼板等の磁性板材をステータの軸方向に積層して構成されている。なお、図１のステータ鉄心１は一例として１２個の分割鉄心２を有する場合を示しているが、分割鉄心２の個数はこれに限るものではない。

図２は、この発明の実施の形態による回転電機の磁石付ロータの断面図である。図２において、回転電機のロータは、ロータ鉄心７と、ロータ鉄心７の外側に設けられたリング状の磁石６と、ロータ鉄心７の中心部に設けられロータの回転軸となるシャフト８を備えている。リング状の磁石６は、周方向に所定の間隔でＮ極、Ｓ極（図示せず）が交互に形成されている。ロータ鉄心７は、ステータ鉄心１と同様に鋼板等の磁性板材を積層して構成されている。図１に示したステータの内側に図２のロータが組み合わされて回転電機が構成される。

図３及び図４はステータを構成する鉄心の平面図及び側面図である。図３及び図４に示すように、分割鉄心２は、磁性板材からなる分割鉄心片２ａを複数枚積層して構成される。分割鉄心片２ａは、ヨーク部２ｂと、このヨーク部２ｂから径方向内側に突き出た歯部２ｃを有する。また、分割鉄心片２ａは、そのヨーク部２ｂの第１の周方向（図３の反時計回り方向）の第１の端部２ｈの形状が、そのヨーク部２ｂの第２の周方向（図３の時計回り方向）の第２の端部２ｉの形状とは異なったものになっている。例えば、分割鉄心片２ａのヨーク部２ｂの第１の端部２ｈに第１の形状部である凸形状部を、第２の端部２ｉに第２の形状部である凹形状部を形成している。そして、周方向に隣接する分割鉄心片２ａの第１の端部２ｈの第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の端部２ｉの第２の形状部（例えば凹形状部）とは当接されるようになっている。

分割鉄心片２ａの中央部表面には例えば２個のかしめ用に形成された凹凸部２ｄ(一方の表面には凹部、その裏面には凸部ということで凹凸部と呼ぶ)が形成されており、複数枚の分割鉄心片２ａを積層し、このかしめ用の凹凸部２ｄにより、積層された分割鉄心片２ａを相互に固定することにより分割鉄心２が構成される。また、環状に配列された複数の分割鉄心２のうち所定の分割鉄心２ａ１の第１の端部２ｈ１を除いて、分割鉄心片２ａの第１の端部２ｈの第１の形状部（例えば凸形状部）には、その表面に前記凹凸部２ｄと同様な構成の回転用凹凸部２ｅが形成されている。所定の分割鉄心２ａ１の第１の端部２ｈ１の第１の形状部（例えば凸形状部）には、その表面に上記回転用凹凸部２ｅが形成されていない。

本実施の形態では、周方向に隣接する分割鉄心２の当接部において、分割鉄心片２ａの第１端部２ｈの第１の形状部（例えば凸形状部）が積層方向において重なり合うように配設されている。この重なり部において積層方向に回転用凹凸部２ｅを形成し、この回転用凹凸部２ｅでかしめることにより、上記重なり合う部分で積層方向に隣接する分割鉄心片２ａ同士が互いに連結される。そして、周方向に隣接する分割鉄心２同士は、回転用凹凸部２ｅを軸にして相互に回動することができるように構成される。なお、所定の分割鉄心片２ａ１の第１の端部２ｈ１には凹凸部２ｅが形成されておらず、後述するように当該所定の分割鉄心片２ａ１と積層方向に重なり合う分割鉄心片２ａの第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）にも凹凸部２ｅが形成されていない。そのため、第１の端部２ｈ１を有する分割鉄心２と、それに周方向に隣接する分割鉄心２とは、図３の開放部１０の位置で相互に分離することができる。

図５は分割鉄心から構成される鉄心を製造する工程を簡略に示す平面図であり、第１の環状鉄心部材Ａ及び第２の環状鉄心部材Ｂと、これら第１及び第２の環状鉄心部材Ａ、Ｂを積層して構成した鉄心Ｃを示す平面図である。第１及び第２の環状鉄心部材Ａ、Ｂは、それぞれ１枚の電磁鋼板やＳＰＣＥなどの薄型鋼板（以下、磁性板材と称する）から円環状にプレス打ち抜き加工することにより製作される。第１及び第２の環状鉄心部材Ａ、Ｂは、それぞれ分割鉄心片２ａ毎にカットライン２ｆと呼ばれる切れ目で分割されている。ステータ鉄心Ｃは、第１の環状鉄心部材Ａと第２の環状鉄心部材Ｂを積層して構成している。

第１の環状鉄心部材Ａにおいて、各分割鉄心片２ａのヨーク２ｂは、第１の周方向（反時計回り方向）の第１の端部が第１の形状部（例えば凸形状部）を成し、第２の周方向（時計回り方向）の第２の端部が第２の形状部（例えば凹形状部）を成している。一方、第２の環状鉄心部材Ｂにおいて、各分割鉄心片２ａのヨーク２ｂは、第１の周方向（反時計回り方向）の第３の端部が第２の形状部（例えば凹形状部）を成し、第２の周方向（時計回り方向）の第４の端部が第１の形状部（例えば凸形状部）を成している。第１及び第２の環状鉄心部材Ａ、Ｂを積層すると、積層方向に対して各分割鉄心片２ａの第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分（以下、「重なり部」と呼ぶ）２ｇができる。

第１及び第２の環状鉄心部材Ａ，Ｂの各分割鉄心片２ａの中央部表面には例えば２個のかしめ用に形成された凹凸部２ｄが形成されている。積層方向に隣接する分割鉄心片２ａ同士は、このかしめ用の凹凸部２ｄにより固定される。また、第１の環状鉄心部材Ａの分割鉄心片２ａのヨーク２ｂの第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）には、その表面に回転用凹凸部２ｅが形成されている。さらに、第２の環状鉄心部材Ｂの分割鉄心片２ａのヨーク２ｂの第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）には、その表面に回転用凹凸部２ｅが形成されている。ここで、第１の環状鉄心部材Ａのうち所定の分割鉄心片２ａの第１の端部２ｈ１には回転用凹凸部２ｅが形成されていない。また、第２の環状鉄心部材Ｂのうち所定の分割鉄心片２ａの第４の端部２ｈ２には凹凸部２ｅが形成されていない。そして、第１の環状鉄心部材Ａの所定の分割鉄心片２ａの第１の端部２ｈ１と、第２の環状鉄心部材Ｂの所定の分割鉄心片２ａの第４の端部２ｈ２とは、積層方向に対して相互に重なり部を有する様に配設されている。そして、当該重なり部において周方向に隣接する分割鉄心２同士を分離することができ、当該分離できる部分を開放部１０と呼ぶ。

図６は第１及び第２の環状鉄心部材Ａ、Ｂを積層したときの凹凸部２ｄ、凹凸部２ｅを通る円周線で切ったときの断面図を示したものである。図６に示すように、また、図３から図５でも述べたように、第１の環状鉄心部材Ａと第２の環状鉄心部材Ｂが積層された場合に、積層方向に隣接する分割鉄心片２ａの第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり部２ｇで重なり合う。この重なり部２ｇの周方向中央には、円柱状の凹凸部２ｅがプレス加工による塑性加工で形成されている。この凹凸部２ｅ同士は、積層方向に隣接する分割鉄心片２ａ間にわずかな隙間（約５μｍ）を有して嵌り合っているので、周方向に隣接する分割鉄心２は、それぞれ凹凸部２ｅを軸として相互に回転することができる。さらに、各分割鉄心２は、それぞれ積層固定用に使用するかしめ用の凹凸部２ｄを備え、かしめ用の凹凸部２ｄにより積層方向にかしめることにより、分割鉄心２を１積層体として固定することができる。

図７は、鉄心への巻線方法を示す平面図である。図７において、第１及び第２の環状鉄心部材Ａ，Ｂを積層して円環状に構成された鉄心１（図５のＣ）を開放部１０で分離して巻線機９にセットする。そして、巻線機９のヘッド９ｂを回転させることにより、コイルとなるワイヤ９ａを各分割鉄心２の歯部２ｃに巻き付ける。図７に示すように、隣接する分割鉄心２は回転用凹凸部２ｅを軸にして互いに回動自在に連結されているので、コイルを巻線する際には隣接する歯部２ｃの間の角度を拡大することができる。つまり、分割鉄心２の歯部２ｃを外向きにすることでワイヤ９ａを供給するための十分なスペースを確保することができる。その結果、上記十分なスペースを利用して、巻線機９から供給されるワイヤ９ａの真直性を保持したまま、隣接する分割鉄心２と干渉することなく歯部２ｃに巻線することができる。そのため歯部２ｃにワイヤを整列した状態で巻回でき、コイル占積率の高いステータが得られる。また、巻線のための十分なスペースが確保されているため、巻線の動作を高速運動の可能な円軌道とすることができ、高い生産性が得られる。

以上のように、分割鉄心から構成される鉄心は、分割鉄心の歯部に高密度コイルを装着することができるので、高密度コイルを装着した分割鉄心を使用したモータの単位体積当たりの出力を高めることができる。しかし、分割鉄心から構成される鉄心は一体型の鉄心に比べ工作誤差が発生しやすく、わずかな工作誤差により磁気エネルギーが変化し、トルク脈動として知られるコギングトルクが大きくなる問題がある。コギングトルクは、設計段階でごく小さな値に抑制可能であるが、現実的には工作誤差を含んで製造されるので無視できない値となって現れる。工作誤差をゼロに近づけるには高度な製造工程が必要でコストがかかり現実的ではない。したがって、分割鉄心から構成される鉄心において、簡素な方法で有効的にコギングトルクを低減する製造方法及び製造装置を提供することは産業上有用である。

そこで、本発明では、まずコギングトルクの中で大きな割合を占めるステータの内周形状の誤差に起因する成分を分析し、内周形状の誤差の影響を重ね合わせて相殺する製造方法を提案する。コギングトルクは、ステータやロータの磁気特性の非対称性やスロット数と極数の組み合わせ（スロットコンビネーション）など、さまざまな要因によって発生する。その中で、ステータの非対称性の要素は、内周形状の誤差の他、例えば、ステータ内外周形状の非対称性、溶接又はフレームへの固定による応力の不均一分布、磁気異方性により生じるステータの磁気的非対称性などが挙げられる。これらの要素が、ステータの周方向に変化した場合、磁気抵抗の逆数であるパーミアンスのアンバランスを招きステータの歯部とロータの間のエアギャップに生じる磁気エネルギーが周方向に変化し、コギングトルクが発生する。ステータの非対称性によるトルクの変化はロータの回転に伴い、ロータの磁石の極数ｐと同じ周期で脈動する。ロータの磁石が作るＮ極、Ｓ極の周波数ｆとすると極数ｐは２ｆとなり、本発明では極数ｐ（＝２ｆ）と同じ周期の成分をコギングトルク２ｆ成分と呼ぶ。コギングトルク２ｆ成分は、ロータの極周期を一周期とした極座標上でベクトル表記でき、ここではトルクベクトルと呼ぶ。

ステータの内周形状の誤差に起因するコギングトルク２ｆ成分のベクトル表記を導出する。ここでは、内周形状誤差の影響だけを抽出するため、ステータの非対称性の要素のうち内周形状以外の要素およびロータの外周形状、起磁力には誤差がないものとする。ロータが回転角θにあるときのトルクＴ(θ)は、ロータ上の円周方向角度位置φにある微小区間ｄφに働くトルクｄＴ(θ、φ)を積分することにより、次式(１)で得られる。すなわち、

ここで、μ_０は真空透磁率、ｋは微小角度ｄφのエアギャップ体積をｄφで除した値である。Ｆ(φ)はロータの起磁力を表し、その二乗は図８に例示するようにロータ上でφ方向にｐ回周期の分布を持つ。Ａ(φ、θ)は、パーミアンスの二乗を構成する成分であり、ロータが回転角θにあるときの角度φの位置のエアギャップｇ(φ、θ)を用いて次式(２)で定義した。

鉄心の磁気抵抗はエアギャップの磁気抵抗に比べて十分に小さいので無視した。エアギャップｇ(φ、θ)は、ステータ内周形状の誤差を有す変数であるので、Ａ(φ、θ)はステータ内周形状の誤差の周方向変化を表す変数となる。
ロータの起磁力の二乗｛Ｆ(φ)｝^２は、正弦波状や矩形波状に分布するが、ここでは簡単のため、図９に示すようにφ＝０から等ピッチで集中させた集中起磁力モデルを考える。ピッチ角度は２π／ｐとなり、起磁力は次式(３)、(４)として表現される。

ｎは１からｐまでの整数である。集中起磁力モデルでは、起磁力のステータへの影響は、対向する点のみに磁束が発生しその近傍への影響は無いものとする。この場合、式(１)に示すトルクＴ(θ)は、ｐ個の集中起磁力の位置で発生する部分的なトルクの和となる。ロータが回転すると、ｐ個の集中起磁力に対向するステータの位置が移動し、内周形状の変化に従ってトルクが変化する。ここで、上記した様にＡ(φ、θ)はステータ内周形状の誤差の周方向変化を表す関数となるので、ステータの内周形状を周方向に均等にｐ個の区間に分け、第ｎ番目の区間の内周形状の関数Ａ(φ、θ)をＡ_ｎ(θ)とすると、第ｎ番目の起磁力の位置に発生する部分的なトルクＴ_ｎ(θ)は次式(５)となる。

ｐ個の部分的なトルクの和をとって、Ｔ(θ)は次式(６)となる。

ロータが０から２π／ｐの角度を回転するとき、ｎ＝１からｐまでの各区間で集中起磁力が始点から終点まで回転する。ｐ個の起磁力の値は等しいので、ロータが次の２π／ｐ分回転するとそれぞれのステータ区間では同じトルク波形が繰り返し発生する。したがって、Ｔ(θ)はピッチ角度毎に同じ波形を繰り返し、ロータ１回転につきｐ回周期の波形となる。Ｔ(θ)をフーリエ級数展開することで、ｐ回周期成分はベクトルＴ(Ｔ_ｘ、Ｔ_ｙ)として次式(７)、(８)のように求まる。

ここで、トルク曲線Ｔ(θ)をｋμ_０Ｆ^２／２πで除した曲線をＡ_０(θ)、ベクトルＴ(Ｔ_ｘ、Ｔ_ｙ)をｋμ_０Ｆ^２／２πで除したベクトルをＹ(Ｙ_ｘ、Ｙ_ｙ)として次式(９)、(１０)、(１１)で新たに定義する。

曲線Ａ_０(θ)およびベクトルＹ(Ｙ_ｘ、Ｙ_ｙ)は、材料の特性によらず算出が可能であるので、工場での生産のように同じ材料、同じ寸法の製品を扱い、製造ばらつきによるコギングトルクの相対的な評価に適用することができる。

ベクトル表記の例として、内周形状に段差を持つステータについて、ｐ＝８のロータに対するコギングトルクについて図を用いて表す。図１０に示す内周形状について０＜θ＜２π／ｐの範囲で式(２)からＡ_ｎ(θ)(ｎ＝１〜８)を求め図１１に示す。式(９)からθの位置毎にＡ_ｎ(θ)のスカラー和をとりＡ_０(θ)を求め、ピッチ角度２π／ｐを一周期として図１２に極座標表示した。さらに式(１０)、(１１)から求めたベクトルＹを曲線Ａ_０(θ)と重ねて表示した。このように極座標表示した場合、座標中心からＡ_０(θ)曲線上の各点へのベクトルの和がベクトルＹを示すことが式(１０)、(１１)からわかる。また、Ａ_０(θ)は式(９)からＡ_ｎ(θ)(ｎ＝１〜８)の重ね合わせである。つまり、図１１、図１２を用いるとベクトルＹと内周形状の各部の誤差の因果関係がわかる。また、集中起磁力モデルにより、Ａ_ｎ(θ)はθの位置での内周形状の値だけを用いて算出されるので、コギングトルク２ｆ成分の発生原因となる部位が特定され、形状誤差の影響、特に分割鉄心の場合は内周の段差の影響が明確になる。
ただし、ベクトルＹの大きさは、起磁力の分布、対向するステータの点の近傍への影響を無視した値であるので、内周形状に起因するコギングトルク２ｆ成分の絶対値を表す値ではなく、モータの生産や開発の場面などで、同じ形状のステータの相対的評価や、内周形状の原因箇所の特定に適用できる指標である。
ベクトルＹを小さくする方法として、内周形状の形状精度を向上させることにより誤差を小さくする方法と、誤差同士を重ね合わせてベクトルを相殺させる方法が考えられる。

本発明では、後者の方法によるものとし、複数のベクトルＹを組み合わせることでコギングトルク２ｆ成分を低減する方法について述べる。特に、同じ内周形状の誤差を持つ鉄心を、位相を変えて組み合わせる方法を考える。鉄心を構成する鋼板を例えば第一層及び第二層のように積層方向に分割して、例えば第二層を回転させることで内周形状が同じで向きの異なるベクトルＹを含む鉄心が形成される。ここで、鉄心の一部を回転させて積層する工法を回転積層と呼ぶ。図１３に回転積層による鉄心構造の概念モデルを示す。鉄心は積層方向にｈ_１、ｈ_２の高さの２つの部分１３Ａ、１３Ｂに分割され、周方向に位相をずらして積層されている。第１層１３Ａ、第２層１３Ｂともに同じ金型で打ち抜かれて製造されているので内周形状の誤差は同等である。例えば一箇所に段差をもつ内周形状であるとして第１層１３Ａと第２層１３Ｂの内周形状を図１３の右側に模式的に示した。それぞれの段差の形状は同じであるので、ベクトルＹの大きさは同等である。第一層１３Ａと第二層１３Ｂの積層高さｈ_１、ｈ_２を等しくし、回転角をそれぞれのベクトルＹの向きが逆になるよう設定することで、ベクトルＹの和を小さくすることができる。ここでは２つの層に分割した場合のモデルを示したが、積層方向の分割数（ベクトルＹの数に対応）、積層高さ比率（各ベクトルＹの大きさに対応）、回転角（各ベクトルＹの位相に対応）は任意に設定可能である。

ここで、鉄心はスロットの角度が一致する必要があり、回転角設定の制約条件となる。スロット数をｓとするとスロットの位置を合わせる条件から、設定が可能な鉄心の回転角α_ｔの条件は整数ｔを用いて次式(１２)で得られる。

回転角α_ｔを、磁極角を１周期とする極座標に変換しαｔ’として、次式(１３)となる。

式(１３)の条件の中から、ベクトルＹを小さくする組み合わせを選択すればよい。例えば、８極１２スロットのモータと１０極１２スロットのモータの場合、設定可能な鉄心の回転角（磁極角表示）は次の式(１４)、(１５)で表される。

８極１２スロットのモータと１０極１２スロットのモータの場合のベクトルの向きを図１４に示す。そして、式(１４)、(１５)あるいは図１４に示した位相の中からトルクベクトルをキャンセルさせる角度を選択することにより、回転積層の回転角度を求めることができる。

一例として、１０極１２スロットのスロットコンビネーションの場合を例に回転積層の効果を検証する。ここでは積層方向を４分割し、図１４から回転積層の回転角として、ｔ＝０、３、６、９を選択した。回転角は式(１２)から０、π／２、π、３π／２となる。比較のため、次に示す４つのサンプルを検証した。
(１)段差なし、回転積層なし
(２)段差なし、回転積層あり
(３)段差あり、回転積層なし
(４)段差あり、回転積層あり
実験サンプルは、図１５に示すように自動ピッチ送り式の金型加工により製造した。図１５において、鋼板等の磁性板材２００は、パイロット穴２０１を位置決め基準として矢印方向に自動送りされ、プレス加工により切れ目２ｆを入れて磁極歯毎に分割される。そして、磁性板材２００は、円形形状で外形が打ち抜かれ、それぞれ積層されて鉄心Ｃが形成される。積層された鉄心Ｃは切れ目で分離されコイルの装着が可能である。巻線後は円形に並べなおして外周にフレームを圧入して固定される。サンプル(３)、(４)は内径をワイヤカットで追加工し、段差形状を形成した。サンプル(２)、(４)は、積層方向に４層に等分割し所定の角度に回転して固定した。加工後の内周形状の誤差を計測し、結果を基準円からの位置として図１６に示す。それぞれ４層のデータを計測し重ねて表示した。サンプル(３)、(４)の最大段差は２９．４ｍｍ、３１．４ｍｍであり、段差量としては同等といえる。また、サンプル(１)、(２)の最大段差は６．９ｍｍ、５．４ｍｍであり、サンプル(３)、(４)の最大段差に比べて十分に小さく、比較のための適切な形状が得られたといえる。
それぞれのサンプルについて、ベクトルＹの大きさとコギングトルク２ｆ成分を計測した結果を図１７に示す。コギングトルク２ｆ成分は定格トルクとの比で表した。また、サンプル(１)から(４)のベクトルＹの大きさとコギングトルク２ｆ成分の大きさの関係を図１８に示す。サンプル(３)のコギングトルク２ｆ成分は、その他３つのサンプルに比べて大きな値を示した。回転積層を実施したサンプル(２)、(４)は段差量に大きな差があるにも関わらず、コギングトルク２ｆ成分は同等の小さな値となった。

ベクトルＹは、４層それぞれのベクトルＹのベクトル和として算出した。サンプル(３)、(４)の各層のベクトルＹと合成ベクトルを図１９、図２０に示す。サンプル(３)は、各層で段差が同じ位置にあるため、図１９に示すように、各層のベクトルＹがほぼ同じ大きさかつ同じ方向となり、合成ベクトルは各層のベクトルが強め合って大きなベクトルとなった。ベクトルＹの大きさに比例してコギングトルク２ｆ成分は大きな値を示した。
一方、サンプル(４)は、図２０に示すように、各層のベクトルＹの大きさはほぼ同じであるが、逆方向であるために合成ベクトルは各層のベクトルが弱め合って小さなベクトルとなった。ベクトルＹの大きさに比例してコギングトルク２ｆ成分は小さな値を示した。サンプル(３)と(４)の比較から、段差形状が同等であっても回転積層によりベクトルＹを相殺し、コギングトルク２ｆ成分を低減できることがわかった。

これらのサンプルを構成する鉄心は、１枚の磁性板材から円形に並んだ姿勢で打ち抜かれて製造された。したがって磁性板材の圧延方向と磁極歯の方向（ステータの径方向）のなす角は、磁極歯によって異なる。磁性板材の圧延方向は磁束の通りやすい方向と一致するので磁極歯によって磁気抵抗が異なり、これを磁気異方性と呼ぶ。磁気異方性は、上述したように、ステータの磁気特性の非対称性の一種であり、コギングトルク２ｆ成分の原因となる。サンプル(１)とサンプル(２)は段差が小さいのでベクトルＹの大きさは小さい結果となったが、サンプル(１)の方がサンプル(２)よりコギングトルク２ｆ成分が定格トルク比で約０．０４ポイント大きい値となった。これは、サンプル(１)が磁気異方性の影響があるのに対して、サンプル(２)は回転積層により磁気異方性の影響が相殺されたためと考えられる。ベクトルＹの大きさはサンプル(１)、(２)では同等の大きさとなり、これはベクトルＹが形状誤差の影響のみから決まる値であり、磁気異方性の影響を反映しない値であることと矛盾しない。
つまり、回転積層によれば内周形状の誤差の影響だけでなく、磁気異方性の影響も相殺可能といえる。サンプル(３)に対するサンプル(４)のコギングトルク２ｆ成分の低減効果には両者が含まれ、サンプル(１)及び(２)の低減効果を考慮して整理すると、内周形状誤差の相殺による改善効果は８６．６％減、磁気異方性の相殺による改善効果は１２．５％減となった。

以上のように、回転積層工法は、高密度巻線が可能な分割鉄心構造においてコギングトルク２ｆ成分を小さく抑制できる製造方法といえる。回転積層工法によれば、同じ形状誤差をもつ鉄心を組み合わせるので、トルクベクトルの大きさと位相が未知であってもトルクベクトル同士を相殺することができる。このことは、分割鉄心から構成される鉄心の製造上において次の利点がある。
(１)鉄心の生産において、内周形状のばらつきを計測し、計測結果に応じて調整する必要がない。
(２)複数の金型で生産する場合に金型間の誤差に応じて調整する必要がない。
(３)金型磨耗や材料のロット違いなどによる内周形状誤差の経時的変化に応じて調整する必要がない。
また、回転積層する回転角と積層高さの割合を変えることで合成ベクトルの大きさと位相を調整することが可能であり、ステータの非対称性のうち内周形状誤差以外の他の要素に起因するトルクベクトルとのベクトル和を取ることで、内周形状誤差以外の要因も含めてコギングトルク２ｆ成分を低減することができる。

次に、この発明の実施の形態による回転積層工法を利用した鉄心の製造方法及び製造装置について、具体的に説明する。ここで、高トルク性を有しかつ小型化に適している実用性の高い回転電機として、ロータ極数８及びステータスロット数１２の回転電機、ロータ極数１０及びステータスロット数１２の回転電機があり、いずれもトルク脈動低減への要求が強い。例えば、ロータ極数８及びステータスロット数１２の回転電機について、積層厚の等しい３つの積層体でステータ鉄心を構成した場合、これまで説明して来た方法によって積層体の回転角を求めると、１つの積層体に対する他の積層体の回転角はそれぞれπ／６、π／３となる。また、ロータ極数１０及びステータスロット数１２の回転電機について、積層厚の等しい２つの積層体でステータ鉄心を構成した場合、これまで説明して来た方法によって積層体間の回転角を求めると、１つの積層体に対する他の積層体の回転角はπ／２となる。以下の実施の形態の説明では、ロータ極数１０及びステータスロット数１２のスロットコンビネーションの回転電機の場合を例に、１つの積層体に対する他の積層体の回転角がπ／２となるように回転積層を行う例について説明する。なお、ロータ極数、ステータスロット数、各積層体の高さ、積層体の個数、回転積層に当たっての回転角は、本例に限らずこれまで説明した来た方法及び条件に該当する範囲で適用可能である。

図２１はこの発明の実施の形態による鉄心製造装置の概略を示す平面図である。本実施の形態の鉄心製造装置１００は、鋼板等の磁性板材２００に対してプレス加工を行う金型ステージ１１０と、磁性板材２００から打ち抜かれた環状鉄心部材を回転積層する回転積層装置１２０を備えている。金型ステージ１１０は、複数のステージ、本例ではステージＳ１からステージＳ１４を備えている。図２１において、各ステージＳ１〜Ｓ１４で使用されるパンチは省略しており、図２２に各パンチの詳細を示している。また、回転積層装置１２０については、図２１の矢印Ｚ方向から視た断面図を図２９〜図３２に示しており、その構造及び動作の詳細は後述する。

図２２は、金型ステージ１１０のステージに使用されるパンチを示す底面図である。パンチＰ１は、ステージＳ３で使用されるもので、環状鉄心部材の外周部分の基準位置（以下、基準位置（０度位置）と呼ぶ）において環状鉄心部材のヨーク部間を分離する切れ目を入れるための刃部ｐ１が設けられている。パンチＰ２は、ステージＳ４で使用されるもので、基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）において環状鉄心部材のヨーク部間を分離する切れ目を入れるための刃部ｐ２が設けられている。パンチＰ３は、ステージＳ５で使用されるもので、基準位置において環状鉄心部材のヨーク部間を分離する切れ目を入れるための刃部ｐ３が設けられている。パンチＰ４は、ステージＳ６で使用されるもので、基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）において環状鉄心部材のヨーク部間を分離する切れ目を入れるための刃部ｐ４が設けられている。

パンチＰ５は、ステージＳ７で使用されるもので、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）を除く外周位置（本例では１０箇所）における環状鉄心部材のヨーク部間を分離する切れ目を入れるための刃部ｐ５が設けられている。また、パンチＰ６は、ステージＳ８で使用されるもので、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）を除く外周位置（本例では１０箇所）において、環状鉄心部材のヨーク部間を分離する切れ目を入れるための刃部ｐ６が設けられている。

パンチＰ７は、ステージＳ９で使用されるもので、環状鉄心部材を積層固定するときに使用される、分割鉄心片のヨーク部及び歯部の中央部に位置するかしめ用凹凸部２１３を形成するための突起部ｐ７が設けられている。パンチＰ８は、ステージＳ１０で使用されるもので、基準位置における環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部２１５を形成するための突起部ｐ８が設けられている。パンチＰ９は、ステージＳ１１で使用されるもので、基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）における環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部２１６を形成するための突起部ｐ９が設けられている。パンチＰ１０は、ステージ１２で使用されるもので、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）を除く残りの外周近傍位置であって、環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部２１７を形成するための突起部ｐ１０（本例では１０箇所）が設けられている。

パンチＰ１１は、ステージＳ１３で使用される。パンチＰ１１は、複数の環状鉄心部材を積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して、上記かしめ用凹凸部２１３の位置と同じ位置に貫通穴２１８ａを、上記回転用凹凸部２１５、２１６、２１７の位置と同じ位置に貫通穴２１８ｂを形成するための突起部ｐ１１が設けられている。なお、最下部の環状鉄心部材の貫通穴２１８ａは、その上部の環状鉄心部材のかしめ用凹凸部２１３と嵌合し、最下部の環状鉄心部材の貫通穴２１８ｂは、その上部の回転用凹凸部２１５、２１６、２１７と嵌合するためのものである。

図２３から図２８は金型ステージ１１０の各ステージＳ１〜Ｓ１３を説明するための図である。図２３はステージＳ１及びＳ２を示すものである。ステージＳ１では、図示しないパンチにより、磁性板材２００の幅方向の両端付近にプレス加工の１ピッチ分の送りの基準となるパイロット穴２０１を打ち抜くとともに、磁性板材２００の幅方向の略中央部に環状鉄心部材の内周部と成る空間２０２を打ち抜く。ステージＳ２では、図示しないパンチにより、環状鉄心部材の歯部間の空間であるスロット部２０５と、環状鉄心部材の外周に位置する次工程のための逃がし穴であるマッチング穴２０６を打ち抜く。なお、図２３の各ステージＳ１、Ｓ２において打ち抜かれる部分にハッチングを付している。

図２４はステージＳ３からＳ６を示すものである。ステージＳ３では、刃部ｐ１を有するパンチＰ１により、基準位置における環状鉄心部材のヨーク部間を分離するための、第２の周方向（時計回り方向）に凸形状の切れ目２０７を入れる加工を行う。ステージＳ４では、刃部ｐ２を有するパンチＰ２により、基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）における環状鉄心部材のヨーク部間を分離するための、第２の周方向（時計回り方向）に凸形状の切れ目２０８を入れる加工を行う。なお、ステージＳ３及びＳ４において、刃部ｐ１を有するパンチＰ１又は刃部ｐ２を有するパンチＰ２のいずれか一方のパンチを、少なくとも基準位置（０度位置）と基準位置から所定角度回転した位置（基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）との間で周方向に回動可能な構成にすることにより、パンチＰ１及びパンチＰ２のいずれか一方のみ設置するだけで足りる。ステージＳ５では、刃部ｐ３を有するパンチＰ３により、基準位置における環状鉄心部材のヨーク部間を分離するための、第１の周方向（反時計回り方向）に凸形状の切れ目２０９を入れる加工を行う。ステージＳ６では、刃部ｐ４を有するパンチＰ４により、基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）における環状鉄心部材のヨーク部間を分離するための、第１の周方向（反時計回り方向）に凸形状の切れ目２１０を入れる加工を行う。なお、ステージＳ５及びＳ６において、刃部ｐ３を有するパンチＰ３又は刃部ｐ４を有するパンチＰ４のいずれか一方のパンチを、少なくとも基準位置（０度位置）と基準位置から所定角度回転した位置（基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）との間で周方向に回動可能な構成にすれば、パンチＰ３又はパンチＰ４のいずれか一方のみ設置するだけで足りる。。
ここで、ステージＳ３のパンチＰ１による切れ目加工と、ステージＳ５のパンチＰ３による切れ目加工は、そのうちのいずれか一方の加工が選択されて実施される。同様に、ステージＳ４のパンチＰ２による切れ目加工と、ステージＳ６のパンチＰ４による切れ目加工は、そのうちのいずれか一方の加工が選択されて実施される。

図２５はステージＳ７からＳ８を示すものである。ステージＳ７では、刃部ｐ５を有するパンチＰ５により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）を除く残りの外周位置（本例では１０箇所）における環状鉄心部材のヨーク部間を分離するための、第１の周方向（反時計回り方向）に凸形状の切れ目２１１を入れる加工を行う。ステージＳ８では、刃部ｐ６を有するパンチＰ６により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）を除く残りの外周位置（本例では１０箇所）における環状鉄心部材のヨーク部間を分離するための、第２の周方向（時計回り方向）に凸形状の切れ目２１２を入れる加工を行う。なお、図２５において、図２４のいずれかのステージＳ３〜Ｓ６で加工される切れ目は、説明の便宜上図示を省略している。

図２６はステージＳ９を示すものである。ステージＳ９では、突起部ｐ７を有するパンチＰ７により、環状鉄心部材を積層固定するときに使用される、分割鉄心片のヨーク部及び歯部の中央部に位置するかしめ用凹凸部２１３を形成する。

図２７はステージＳ１０からステージＳ１２を示すものである。ステージＳ１０では、突起部ｐ８を有するパンチＰ８により、基準位置における環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部２１５を形成する。ステージＳ１１では、突起部ｐ９を有するパンチＰ９により、基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）における環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部２１６を形成する。なお、ステージＳ１０及びＳ１１において、刃部ｐ８を有するパンチＰ８又は刃部ｐ９を有するパンチＰ９のいずれか一方のパンチを、少なくとも基準位置（０度位置）と基準位置から所定角度回転した位置（基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）との間で周方向に回動可能な構成にすれば、パンチＰ８又はパンチＰ９のいずれか一方のみ設置するだけで足りる。ステージＳ１２では、突起部ｐ１０を有するパンチＰ１０により、基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置（本例では、基準位置から時計回り方向に９０度回転した位置）を除く残りの外周位置であって、環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部２１７を形成する。なお、図２７のステージＳ１２において、ステージＳ１０又はステージＳ１１で加工される回転用凹凸部は、説明の便宜上図示を省略している。

図２８はステージＳ１３及びステージＳ１４を示すものである。ステージＳ１３では、突起部ｐ１１を有するパンチＰ１１により、環状鉄心部材を積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して、上記ステージＳ９で形成したかしめ用凹凸部２１３の位置と同じ位置に貫通穴２１８ａを、上記ステージＳ１０〜Ｓ１２で形成した回転用凹凸部２１５、２１６、２１７の位置と同じ位置に貫通穴２１８ｂを形成する。なお、最下部の環状鉄心部材の貫通穴２１８ａは、その上部の環状鉄心部材のかしめ用凹凸部２１３と嵌合し、最下部の環状鉄心部材の貫通穴２１８ｂは、その上部の回転用凹凸部２１５、２１６、２１７と嵌合するためのものである。ステージＳ１４では、図２９及び図３０で示すパンチＰ１５により、磁性板材２００から環状鉄心部材の外周部を上記マッチング穴２０６に沿って打ち抜き、環状鉄心部材Ａ、Ｂを作成する。

図２９は環状鉄心部材を回転積層する回転積層装置１２０を示す断面図であり、図３０は図２９の環状鉄心部材の積層の様子を示す拡大図である。図において、ストリッパ１１５に設置されたパンチＰ１５は、前述のステージＳ１４において磁性板材２００から環状鉄心部材を打ち抜くためのものである。回転積層装置１２０は、パンチＰ１５により打ち抜かれた環状鉄心部材をその内周部の側圧で保持するダイス１２１を備えている。すなわち、パンチＰ１５により打ち抜かれた最初の環状鉄心部材はダイス１２１の内周部の側圧により保持され、さらに、その後に打ち抜かれた環状鉄心部材はパンチＰ１５で押し込まれて最初の環状鉄心部材上に積層固定されて行く。このようにして環状鉄心部材が順次積層されて鉄心１Ａが形成されて行く。

ダイス１２１は、回転積層装置１２０の下型１２２に回転自在に支持されており、ダイス１２１にはプーリ１２３が設けられている。回転積層装置１２０の下型１２２に設置されたモータ取付部１２６にはモータ１２５が設置され、モータ軸１２７にはプーリ１２８が設置されている。ダイス１２１のプーリ１２３とモータ１２５のプーリ１２８にはベルト１２４が掛かっており、モータ１２５を駆動することにより、プーリ１２８、ベルト１２４、プーリ１２３を介してダイス１２１が回転する。図２９は、環状鉄心部材を所定枚数積層した状態の鉄心１Ａをダイス１２１の内周部で保持した状態を示したもので、この状態でモータ１２５を駆動することによりダイス１２１が所定角度回転する。図３１は、図２９においてダイス１２１を所定角度回転した後、さらに環状鉄心部材を打ち抜いて積層固定することにより鉄心１Ａを形成していく過程を示したものである。図３２は、所定枚数の環状鉄心部材を打ち抜いて積層固定することにより鉄心１Ａを完成した状態を示したものである。図２９から図３１において、積層固定されて行く過程の鉄心１Ａの下部には、所定枚数の環状鉄心部材が積層固定され完成された鉄心１Ｂ、１Ｃがダイス１２１の内周部に保持され、それぞれ最終的にはベルトコンベア１２９上に落下して運ばれて行く。

図３３は、本実施の形態の鉄心製造装置１００により製造される環状鉄心部材の種類を示す平面図である。図３３に示す環状鉄心部材Ｍ１〜Ｍ８は、図５に示す第１及び第２の環状鉄心部材Ａ、Ｂを基本として、その分割鉄心片のヨークの周方向端部近傍に回転用凹凸部が形成されていない開放部１０の位置、開放部１０の第１の形状部（例えば凸形状部）の向き（以下、開放部の向きと呼ぶ）及びジョイントの向きの組み合わせが異なっている。ここで、環状鉄心部材Ｍ１〜Ｍ８の開放部１０とは、環状鉄心部材の分割鉄心片のヨーク部の周方向端部近傍に回転用凹凸部が形成されていない側の切れ目を示し、ジョイントの向きとは、その近傍に回転用凹凸部が形成されている環状鉄心部材の分割鉄心片のヨーク部の周方向端部の第１形状部（例えば凸形状部）の向きを示している。因みに、環状鉄心部材Ｍ１〜Ｍ８の基本となる第１の環状鉄心部材Ａは、分割鉄心片のヨークの第１の周方向（反時計回り方向）の第１の端部が第１の形状部（例えば凸形状部）を成し、第２の周方向（時計回り方向）の第２の端部が第２の形状部（例えば凹形状部）を成している。また、第２の環状鉄心部材Ｂは、分割鉄心片のヨークの第１の周方向（反時計回り方向）の第３の端部が第２の形状部（例えば凹形状部）を成し、第２の周方向（時計回り方向）の第４の端部が第１の形状部（例えば凸形状部）を成している。

図３３において、環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ２は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ３は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ４は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。

また、環状鉄心部材Ｍ５は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ６は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ７は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ８は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。

図３４は、本実施の形態の鉄心製造装置１００の金型ステージ１１０において、上述の環状鉄心部材Ｍ１からＭ８を加工する工程を示した図である。図３４の加工種類において、切れ目加工は、環状鉄心部材のヨーク部間を分離するために切れ目を入れる加工を意味する。また、ジョイントベンド加工は、環状鉄心部材のヨークの積層方向に重なり合う部分に回転用凹凸部を形成する加工を意味する。さらに、カット加工は、環状鉄心部材を積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して、上記ステージＳ９で形成したかしめ用凹凸部の位置と同じ位置に貫通穴を形成し、上記ステージＳ１０〜Ｓ１２で形成した回転用凹凸部の位置と同じ位置に貫通穴を形成する加工を意味する。図３４の加工位置における、０度は本例における環状鉄心部材の外周部分の基準位置を、９０度は本例における基準位置から所定の角度回転した位置を、１０箇所は基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く残りの外周位置を表す。パンチは上記で説明したパンチの種類を表す。

図３４において、環状鉄心部材Ｍ１は次の工程を経て製造される。すなわち、パンチＰ３及びパンチＰ４により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部間を分離するための切れ目を加工する。そして、パンチＰ５により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部間を分離するための切れ目が加工される。そして、パンチＰ８により、基準位置（０度位置）のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。さらに、パンチＰ１０により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。また、パンチＰ１１による貫通穴を加工するカット加工は、積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して行う。なお、後述する環状鉄心部材Ｍ２〜Ｍ８の工程でも同様であるが、ステージＳ１及びＳ２のプレス加工、並びにパンチＰ７を使用したステージＳ９のプレス加工についてはその説明を省略している。

環状鉄心部材Ｍ２は次の工程を経て製造される。すなわち、パンチＰ１及びパンチＰ４により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部間を分離するための切れ目を加工する。そして、パンチＰ６により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部間を分離するための切れ目が加工される。そして、パンチＰ８により、基準位置（０度位置）のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。さらに、パンチＰ１０により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。また、パンチＰ１１による貫通穴を加工するカット加工は、積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して行う。

環状鉄心部材Ｍ３は次の工程を経て製造される。すなわち、パンチＰ３及びパンチＰ２により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部間を分離するための切れ目を加工する。そして、パンチＰ５により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部間を分離するための切れ目が加工される。そして、パンチＰ８により、基準位置（０度位置）のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。さらに、パンチＰ１０により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。また、パンチＰ１１による貫通穴を加工するカット加工は、積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して行う。

環状鉄心部材Ｍ４は次の工程を経て製造される。すなわち、パンチＰ１及びパンチＰ２により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部間を分離するための切れ目を加工する。そして、パンチＰ６により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部間を分離するための切れ目が加工される。そして、パンチＰ８により、基準位置（０度位置）のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。さらに、パンチＰ１０により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。また、パンチＰ１１による貫通穴を加工するカット加工は、積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して行う。

環状鉄心部材Ｍ５は次の工程を経て製造される。すなわち、パンチＰ３及びパンチＰ４により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部間を分離するための切れ目を加工する。そして、パンチＰ５により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部間を分離するための切れ目が加工される。そして、パンチＰ９により、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。さらに、パンチＰ１０により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。また、パンチＰ１１による貫通穴を加工するカット加工は、積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して行う。

環状鉄心部材Ｍ６は次の工程を経て製造される。すなわち、パンチＰ３及びパンチＰ２により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部間を分離するための切れ目を加工する。そして、パンチＰ６により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部間を分離するための切れ目が加工される。そして、パンチＰ９により、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。さらに、パンチＰ１０により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。また、パンチＰ１１による貫通穴を加工するカット加工は、積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して行う。

環状鉄心部材Ｍ７は次の工程を経て製造される。すなわち、パンチＰ１及びパンチＰ４により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部間を分離するための切れ目を加工する。そして、パンチＰ５により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部間を分離するための切れ目が加工される。そして、パンチＰ９により、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。さらに、パンチＰ１０により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。また、パンチＰ１１による貫通穴を加工するカット加工は、積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して行う。

環状鉄心部材Ｍ８は次の工程を経て製造される。すなわち、パンチＰ１及びパンチＰ２により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部間を分離するための切れ目を加工する。そして、パンチＰ６により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部間を分離するための切れ目が加工される。そして、パンチＰ９により、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。さらに、パンチＰ１０により、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く１０箇所のヨーク部の重なり合う部分に回転用凹凸部を加工する。また、パンチＰ１１による貫通穴を加工するカット加工は、積層固定して形成する鉄心のうち最下部の環状鉄心部材に対して行う。

図３５〜図４１は、本実施の形態の鉄心製造装置１００により製造された鉄心Ｃ１〜Ｃ７を示す斜視図であり、鉄心Ｃ１〜Ｃ７はそれぞれ上述の環状鉄心部材Ｍ１〜Ｍ８のいずれかを組み合わせると共に、回転積層して構成されるものである。

図３５に示す鉄心Ｃ１は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ６を交互に回転積層して構成される。図３３に示すように、環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ６は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。そして、鉄心Ｃ１は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ６の基準位置（０度位置）にある第３の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ６を回転積層装置１２０により所定角度（９０度）回転させて交互に積層して構成する。

図３５に示す鉄心Ｃ１によれば、開放部１０において当接する分割鉄心の端部同士が平面形状になるので、開放部１０における鉄心Ｃ１の開閉が容易となる。なお、図３５において、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ６は１枚ずつ交互に回転積層しても良いし、所定枚数（例えば２〜３枚）毎に交互に回転積層させても良い。また、図３５において、符号１５は環状鉄心部材が回転用凹凸部が形成された重なり部で交互に積層されている様子を示すものである。これらは、図３６から図４１においても同様である。

図３６に示す鉄心Ｃ２は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ６を交互に回転積層して鉄心部分Ｃ１６を形成し、環状鉄心部材Ｍ３と環状鉄心部材Ｍ８を交互に回転積層して鉄心部分Ｃ３８を形成し、さらに鉄心部分Ｃ１６と鉄心部分Ｃ３８を積層して構成される。環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ６は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ１６は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ６の基準位置（０度位置）にある第３の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ６を回転積層装置１２０により所定角度（９０度）回転させて交互に積層して構成する。

一方、環状鉄心部材Ｍ３は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ８は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ３８は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ３の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第２の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ８の基準位置（０度位置）にある第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ３及びＭ８を回転積層装置１２０により所定角度（９０度）回転させて交互に積層して構成する。

そして、回転用凹凸部を加工していない、環状鉄心部材Ｍ１の第１の端部、環状鉄心部材Ｍ６の第３の端部、環状鉄心部材Ｍ３の第４の端部、及び環状鉄心部材Ｍ８の第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、鉄心部分Ｃ１６とＣ３８を交互に積層することにより鉄心Ｃ２が形成される。

図３６に示す鉄心Ｃ２によれば、開放部１０において当接する分割鉄心の端部同士が段差を有する形状になるので、開放部１０における鉄心Ｃ２の積層方向の位置決めが容易となる。

図３７に示す鉄心Ｃ３は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ８を交互に回転積層して構成される。環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ８は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。そして、鉄心Ｃ３は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ８の基準位置（０度位置）にある第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ８を回転積層装置１２０により所定角度（９０度）回転させて交互に積層して構成する。

図３７に示す鉄心Ｃ３によれば、鉄心Ｃ３を構成する各環状鉄心部材Ｍ１及びＭ８の切れ目加工の方向が同一方向になるので、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ８つまり鉄心Ｃ３の形状精度が安定する。

図３８に示す鉄心Ｃ４は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を形成し、環状鉄心部材Ｍ５と環状鉄心部材Ｍ６を交互に積層して鉄心部分Ｃ５６を形成し、鉄心部分Ｃ１２と鉄心部分Ｃ５６を交互に回転積層して構成される。環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ２は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ１２は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ２の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第３の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ２を交互に積層して構成する。

一方、環状鉄心部材Ｍ５は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ６は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ５６は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ５の基準位置（０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ６の基準位置（０度位置）にある第３の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ５及びＭ６を交互に積層して構成する。

そして、回転用凹凸部を加工していない、環状鉄心部材Ｍ１の第１の端部、環状鉄心部材Ｍ２の第３の端部、環状鉄心部材Ｍ５の第１の端部、及び環状鉄心部材Ｍ６の第３の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、鉄心部分Ｃ１２とＣ５６を回転積層装置１２０により所定角度（９０度）回転させて交互に積層することにより鉄心Ｃ４が形成される。

図３８に示す鉄心Ｃ４によれば、開放部１０において当接する分割鉄心の端部同士が平面形状になるので、開放部１０における鉄心Ｃ４の開閉が容易となる。また、鉄心Ｃ１〜Ｃ３の製作に比較して、回転積層装置１２０による回転積層の回数が減るので生産性が向上する。

図３９に示す鉄心Ｃ５は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を形成し、環状鉄心部材Ｍ７と環状鉄心部材Ｍ８を交互に積層して鉄心部分Ｃ７８を形成し、鉄心部分Ｃ１２と鉄心部分Ｃ７８を交互に回転積層して構成される。環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ２は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ１２は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ２の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第３の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ２を交互に積層して構成する。

一方、環状鉄心部材Ｍ７は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）にあり、開放部１０の向きが時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ８は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ７８は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ７の基準位置（０度位置）にある第２の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ８の基準位置（０度位置）にある第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ７及びＭ８を交互に積層して構成する。

そして、回転用凹凸部を加工していない、環状鉄心部材Ｍ１の第１の端部、環状鉄心部材Ｍ２の第３の端部、環状鉄心部材Ｍ７の第２の端部、及び環状鉄心部材Ｍ８の第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、鉄心部分Ｃ１２とＣ７８を回転積層装置１２０により所定角度（９０度）回転させて交互に積層することにより鉄心Ｃ５が形成される。

図３９に示す鉄心Ｃ５によれば、開放部１０において当接する分割鉄心の端部同士が段差を有する形状になるので、開放部１０における鉄心Ｃ５の積層方向の位置決めが容易となる。また、鉄心Ｃ１〜Ｃ３の製作に比較して、回転積層装置１２０による回転積層の回数が減るので生産性が向上する。

図４０に示す鉄心Ｃ６は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ４を交互に積層して鉄心部分Ｃ１４を形成し、環状鉄心部材Ｍ５と環状鉄心部材Ｍ８を交互に積層して鉄心部分Ｃ５８を形成し、鉄心部分Ｃ１４と鉄心部分Ｃ５８を交互に回転積層して構成される。環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ４は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ１４は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ４の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ４を交互に積層して構成する。

一方、環状鉄心部材Ｍ５は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ８は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ５８は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ５の基準位置（０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ８の基準位置（０度位置）にある第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ５及びＭ８を交互に積層して構成する。

そして、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の第１の端部、環状鉄心部材Ｍ４の第４の端部、環状鉄心部材Ｍ５の第１の端部、及び環状鉄心部材Ｍ８の第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、鉄心部分Ｃ１４とＣ５８を回転積層装置１２０により所定角度（９０度）回転させて交互に積層することにより鉄心Ｃ６が形成される。

図４０に示す鉄心Ｃ６によれば、鉄心Ｃ６を構成する環状鉄心部材Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５及びＭ６の切れ目加工の方向が同一方向になるので、環状鉄心部材Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５及びＭ８つまり鉄心Ｃ６の形状精度が安定する。また、鉄心Ｃ１〜Ｃ３の製作に比較して、回転積層装置１２０による回転積層の回数が減るので生産性が向上する。

図４１に示す鉄心Ｃ７は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を形成し、環状鉄心部材Ｍ５と環状鉄心部材Ｍ６を交互に積層して鉄心部分Ｃ５６を形成し、環状鉄心部材Ｍ３と環状鉄心部材Ｍ４を交互に積層して鉄心部分Ｃ３４を形成し、環状鉄心部材Ｍ７と環状鉄心部材Ｍ８を交互に積層して鉄心部分Ｃ７８を形成すると共に、鉄心部分Ｃ１２、Ｃ５６、Ｃ３４、及びＣ７８を回転積層して構成する。

環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ２は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ１２は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ２の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第３の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ２を交互に積層して構成する。

環状鉄心部材Ｍ５は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ６は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ５６は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ５の基準位置（０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ６の基準位置（０度位置）にある第３の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ５及びＭ６を交互に積層して構成する。

環状鉄心部材Ｍ３は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ４は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ３４は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ３の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第２の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ２の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ３及びＭ４を交互に積層して構成する。

環状鉄心部材Ｍ７は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）にあり、開放部１０の向きが時計回り方向である。環状鉄心部材Ｍ８は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置（０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ７８は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ７の基準位置（０度位置）にある第２の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ８の基準位置（０度位置）にある第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ７及びＭ８を交互に積層して構成する。

そして、回転用凹凸部を加工していない、環状鉄心部材Ｍ１の第１の端部、環状鉄心部材Ｍ２の第３の端部、環状鉄心部材Ｍ５の第１の端部、環状鉄心部材Ｍ６の第３の端部、環状鉄心部材Ｍ３の第２の端部、環状鉄心部材Ｍ４の第４の端部、環状鉄心部材Ｍ７の第２の端部、及び環状鉄心部材Ｍ８の第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、鉄心部分Ｃ１２、Ｃ５６、Ｃ３４及びＣ７８を回転積層装置１２０により所定角度（９０度）回転させて積層することにより鉄心Ｃ７が形成される。

図４１に示す鉄心Ｃ７によれば、開放部１０において当接する分割鉄心の端部同士が段差を有する形状になるので、開放部１０における鉄心Ｃ７の積層方向の位置決めが容易となる。また、鉄心Ｃ１〜Ｃ３の製作に比較して、回転積層装置１２０による回転積層の回数が減るので生産性が向上する。

以上のように、本実施の形態の図２１に示す鉄心製造装置において、図２２のパンチを備え、図２９〜図３２の回転積層装置を使用すれば、１台の鉄心製造装置１００によって図３５〜図４１に示す複数種類の鉄心Ｃ１〜Ｃ７を製造することができる。ただし、鉄心Ｃ１〜Ｃ７は、それぞれ下記に示すパンチを有する鉄心製造装置を使用することによっても製造することができる。

図４２は、図３５の鉄心Ｃ１を製造するためのパンチを示す図である。鉄心Ｃ１は環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ６を交互に回転積層して構成される。図４２において、パンチＰ２０は、環状鉄心部材Ｍ１のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）、並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において、第１の周方向（反時計回り方向）に凸形状の切れ目を入れる刃部ｐ２０を有している。パンチＰ２１は、環状鉄心部材Ｍ６のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）に第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れ、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）に第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ２１を有している。

パンチＰ２２は、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）における環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部を形成するための突起部ｐ２２が設けられている。パンチＰ２３は、基準位置（０度位置）における環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部を形成するための突起部ｐ２３が設けられている。パンチＰ２４は、基準位置（０度位置）及び基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）を除く残りの外周位置であって、環状鉄心部材のヨークの第１の周方向の第１の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）と第２の周方向の第４の端部の第１の形状部（例えば凸形状部）が重なり合う部分に回転用凹凸部を形成するための突起部ｐ２４（本例では１０箇所）が設けられている。

以上のように、図４２に示すパンチを使用すれば、図２２に示すパンチよりも数少ないパンチで鉄心Ｃ１を製作することができる。

図４３は、図３７の鉄心Ｃ３を製造するためのパンチを示す図である。鉄心Ｃ３は環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ８を交互に回転積層して構成される。図４３において、パンチＰ３０は、環状鉄心部材Ｍ１のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）、並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において、第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ３０を有している。パンチＰ３１は、環状鉄心部材Ｍ８のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）、並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において、第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ３１を有している。

なお、パンチＰ３２、パンチＰ３３及びパンチＰ３４は、図４２に示すパンチＰ２２、パンチＰ２３及びパンチＰ２４と同様であるので説明を省略する。

以上のように、図４３に示すパンチを使用すれば、図２２に示すパンチより数少ないパンチで鉄心Ｃ３を製作することができる。

また、図４３に示すパンチを使用すれば、図２２に示すパンチより数少ないパンチで鉄心Ｃ６を製作することもできる。鉄心Ｃ６は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ４を交互に積層して鉄心部分Ｃ１４を形成し、環状鉄心部材Ｍ５と環状鉄心部材Ｍ８を交互に積層して鉄心部分Ｃ５８を形成し、鉄心部分Ｃ１４と鉄心部分Ｃ５８を交互に回転積層して構成される。この場合、パンチＰ３０は環状鉄心部材Ｍ１及びＭ５のヨーク部間の切れ目を加工するために使用され、パンチＰ３１は、環状鉄心部材Ｍ４及びＭ８のヨーク部間の切れ目を加工するために使用される。

図４４は、図３８の鉄心Ｃ４を製造するためのパンチを示す図である。鉄心Ｃ４は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を形成し、環状鉄心部材Ｍ５と環状鉄心部材Ｍ６を交互に積層して鉄心部分Ｃ５６を形成し、鉄心部分Ｃ１２と鉄心部分Ｃ５６を交互に回転積層して構成される。図４４において、パンチＰ４０は、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ５のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）、並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において、第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ３０を有している。パンチＰ４１は、環状鉄心部材Ｍ２のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）において第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れると共に、基準位置（０度位置）並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ４１を有している。パンチＰ４２は、環状鉄心部材Ｍ６のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）において第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れると共に、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ４２を有している。

なお、パンチＰ４３、パンチＰ４４及びパンチＰ４５は、図４２に示すパンチＰ２２、パンチＰ２３及びパンチＰ２４と同様であるので説明を省略する。

以上のように、図４４に示すパンチを使用すれば、図２２に示すパンチより数少ないパンチで鉄心Ｃ４を製作することができる。

図４５は、図３９の鉄心Ｃ５を製造するためのパンチを示す図である。鉄心Ｃ５は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を形成し、環状鉄心部材Ｍ７と環状鉄心部材Ｍ８を交互に積層して鉄心部分Ｃ７８を形成し、鉄心部分Ｃ１２と鉄心部分Ｃ７８を交互に回転積層して構成される。

図４５において、パンチＰ５０は、環状鉄心部材Ｍ１のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）、並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において、第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ５０を有している。パンチＰ５１は、環状鉄心部材Ｍ２のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）において第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れると共に、基準位置（０度位置）並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ５１を有している。パンチＰ５２は、環状鉄心部材Ｍ７のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）において第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れると共に、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ５２を有している。パンチＰ５３は、環状鉄心部材Ｍ８のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）、並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において、第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ５３を有している。

なお、パンチＰ５４、パンチＰ５５及びパンチＰ５６は、図４２に示すパンチＰ２２、パンチＰ２３及びパンチＰ２４と同様であるので説明を省略する。

以上のように、図４５に示すパンチを使用すれば、図２２に示すパンチより数少ないパンチで鉄心Ｃ５を製作することができる。

以上のように本実施の形態によれば、複数の分割鉄心を回転用凹凸部を介して回動可能に連結すると共に当該複数の分割鉄心を円環状に配設して構成する鉄心において、複数の積層体を回転積層することにより構成したので、分割鉄心の内周形状の段差等の形状非対称性や分割鉄心の磁気抵抗の相違から発生するトルク脈動の位相を回転積層の回転角に依存して積層体毎に異なるものとすることができる。そのため、回転積層により積層体毎の位相の相互関係を所定の関係にすることにより積層体毎のトルク脈動成分を鉄心全体として相殺し、トルク脈動成分を低減することができる。

また、前述したように、上記実施の形態の説明では、ロータ極数１０及びステータスロット数１２のスロットコンビネーションの回転電機の場合を例に、１つの積層体に対する他の積層体の回転角がπ／２となるように回転積層を行う例について説明したが、ロータ極数、ステータスロット数、各積層体の高さ、積層体の個数、回転積層に当たっての回転角は、これに限らずこれまで説明した来た方法及び条件に該当する範囲で適用可能である。

例えば、ロータ極数８及びステータスロット数１２の回転電機について、積層厚の等しい３つの積層体でステータ鉄心を構成した場合、これまで説明して来た方法によって積層体の回転角を求めると、１つの積層体に対する他の積層体の回転角はそれぞれπ／６、π／３となる。

この場合、本発明の鉄心の製造方法を適用すると、第１の周方向に第１の形状を有する第１の端部及び第２の周方向に第２の形状を有する第２の端部を備えて第１の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第１の分割鉄心片を、一方の第１の分割鉄心片のヨーク部の第１の端部と、周方向に隣り合う他方の第１の分割鉄心片のヨーク部の第２の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第１の環状鉄心部材Ａを形成し、
第１の周方向に第２の形状を有する第３の端部及び第２の周方向に第１の形状を有する第４の端部を備えて第４の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第２の分割鉄心片を、一方の第２の分割鉄心片のヨーク部の第３の端部と、周方向に隣り合う他方の第２の分割鉄心片のヨーク部の第４の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第２の環状鉄心部材Ｂを形成し、
第１の環状鉄心部材Ａと第２の環状鉄心部材Ｂとを、第１の形状を有する第１の端部と第１の形状を有する第４の端部が重なり合うように同心状に積層し、重なり合った部分を回転用凹凸部により連結することにより、周方向に隣接する第１及び第２の分割鉄心片の相互間で回動可能な構造の鉄心を製造する方法において以下の工程を含む。
すなわち、第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部のうち、基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置に第１又は第２の形状の切れ目を加工し、基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置を除いた周方向位置に第１の形状の切れ目を加工する第１の工程と、
第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部のうち、基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置に第１又は第２の形状の切れ目を加工し、基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置を除いた周方向位置に第１の形状の切れ目を加工する第２の工程と、
基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、又は基準位置からπ／３回転した位置のいずれか一箇所を除いた周方向位置において、第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部側の表面上及び第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部側表面上に回転用凹凸部を加工する第３の工程と、
回転用凹凸部を加工していない第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部又は回転用凹凸部を加工していない第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、第１の環状鉄心部材Ａ又は第２の環状鉄心部材Ｂをπ／６又はπ／３回転させて積層する第４の工程を備える。

また、本発明の鉄心の製造装置を適用すると、第１の周方向に第１の形状を有する第１の端部及び第２の周方向に第２の形状を有する第２の端部を備えて第１の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第１の分割鉄心片を、一方の第１の分割鉄心片のヨーク部の第１の端部と、周方向に隣り合う他方の第１の分割鉄心片のヨーク部の第２の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第１の環状鉄心部材Ａを形成し、
第１の周方向に第２の形状を有する第３の端部及び第２の周方向に第１の形状を有する第４の端部を備えて第４の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第２の分割鉄心片を、一方の第２の分割鉄心片のヨーク部の第３の端部と、周方向に隣り合う他方の第２の分割鉄心片のヨーク部の第４の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第２の環状鉄心部材Ｂを形成し、
第１の環状鉄心部材Ａと第２の環状鉄心部材Ｂとを、第１の形状を有する第１の端部と第１の形状を有する第４の端部が重なり合うように同心状に積層し、重なり合った部分を回転用凹凸部により連結することにより、周方向に隣接する第１及び第２の分割鉄心片の相互間で回動可能な構造の鉄心を製造する装置において以下の構成を含む。
すなわち、第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部のうち、基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置に第１又は第２の形状の切れ目を加工し、基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置を除いた周方向位置に第１の形状の切れ目を加工する第１の切れ目加工用パンチと、
第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部のうち、基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置に第１又は第２の形状の切れ目を加工し、基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置を除いた周方向位置に第１の形状の切れ目を加工する第２の切れ目加工用パンチと、
基準位置において、第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部側の表面上及び第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部側表面上に回転用凹凸部を加工する第１の回転用凹凸部加工用パンチと、
基準位置からπ／６回転した位置において、第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部側の表面上及び第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部側表面上に回転用凹凸部を加工する第２ａの回転用凹凸部加工用パンチと、
基準位置からπ／３回転した位置において、第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部側の表面上及び第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部側表面上に回転用凹凸部を加工する第２ｂの回転用凹凸部加工用パンチと、
基準位置、基準位置からπ／６回転した位置、及び基準位置からπ／３回転した位置を除いた周方向位置において、第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部側の表面上及び第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部側表面上に回転用凹凸部を加工する第３の回転用凹凸部加工用パンチとを備えた金型ステージと、
回転用凹凸部を加工していない第１の環状鉄心部材Ａの第１の端部又は回転用凹凸部を加工していない第２の環状鉄心部材Ｂの第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、第１の環状鉄心部材Ａ又は第２の環状鉄心部材Ｂをπ／６又はπ／３回転させて積層する回転積層装置を備える。

この発明は、分割鉄心から構成される鉄心の製造方法及び製造装置に係り、特に、トルクの脈動を抑制した回転電機のステータに使用される鉄心を製造する方法及び製造する装置として利用される。

そして、回転用凹凸部を加工していない、環状鉄心部材Ｍ１の第１の端部、環状鉄心部材Ｍ６の第３の端部、環状鉄心部材Ｍ３の第２の端部、及び環状鉄心部材Ｍ８の第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、鉄心部分Ｃ１６とＣ３８を交互に積層することにより鉄心Ｃ２が形成される。

図３８に示す鉄心Ｃ４は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を形成し、環状鉄心部材Ｍ５と環状鉄心部材Ｍ６を交互に積層して鉄心部分Ｃ５６を形成し、鉄心部分Ｃ１２と鉄心部分Ｃ５６を交互に回転積層して構成される。環状鉄心部材Ｍ１は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ２は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが反時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ１２は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ１の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第１の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ２の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第３の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ２を交互に積層して構成する。

環状鉄心部材Ｍ３は、第１の環状鉄心部材Ａを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にあり、開放部１０の向きが時計回り方向である。また、環状鉄心部材Ｍ４は、第２の環状鉄心部材Ｂを基本として、開放部１０の位置が基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）であり、開放部１０の向きが時計回り方向である。そして、鉄心部分Ｃ３４は、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ３の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第２の端部と、回転用凹凸部を加工していない環状鉄心部材Ｍ４の基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）にある第４の端部の、各周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、環状鉄心部材Ｍ３及びＭ４を交互に積層して構成する。

図４４は、図３８の鉄心Ｃ４を製造するためのパンチを示す図である。鉄心Ｃ４は、環状鉄心部材Ｍ１と環状鉄心部材Ｍ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を形成し、環状鉄心部材Ｍ５と環状鉄心部材Ｍ６を交互に積層して鉄心部分Ｃ５６を形成し、鉄心部分Ｃ１２と鉄心部分Ｃ５６を交互に回転積層して構成される。図４４において、パンチＰ４０は、環状鉄心部材Ｍ１及びＭ５のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）、並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において、第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ４０を有している。パンチＰ４１は、環状鉄心部材Ｍ２のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）において第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れると共に、基準位置（０度位置）並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ４１を有している。パンチＰ４２は、環状鉄心部材Ｍ６のヨーク部間の切れ目を加工するパンチであり、基準位置（０度位置）において第１の周方向（反時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れると共に、基準位置から所定角度回転した位置（９０度位置）並びに基準位置及び基準位置から所定角度回転した位置を除く外周位置（本例では１０箇所）において第２の周方向（時計回り方向）に第１の形状（例えば凸形状）の切れ目を入れる刃部ｐ４２を有している。

Claims

第１の周方向に第１の形状を有する第１の端部及び第２の周方向に上記第１の形状とは異なる第２の形状を有する第２の端部を備えて上記第１の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、上記ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第１の分割鉄心片を、一方の上記第１の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第１の端部と、周方向に隣り合う他方の上記第１の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第２の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第１の環状鉄心部材を形成し、
上記第１の周方向に上記第２の形状を有する第３の端部及び上記第２の周方向に上記第１の形状を有する第４の端部を備えて上記第４の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、上記ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第２の分割鉄心片を、一方の上記第２の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第３の端部と、周方向に隣り合う他方の上記第２の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第４の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第２の環状鉄心部材を形成し、
上記第１の環状鉄心部材と上記第２の環状鉄心部材とを、上記第１の形状を有する上記第１の端部と上記第１の形状を有する上記第４の端部が重なり合うように同心状に積層し、上記重なり合った部分を上記回転用凹凸部により連結することにより、周方向に隣接する上記第１及び第２の分割鉄心片の相互間で回動可能な構造の鉄心を製造する方法であって、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部のうち、基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１又は第２の形状の切れ目を加工し、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工する第１の工程と、
上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１又は第２の形状の切れ目を加工し、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工する第２の工程と、
上記基準位置又は上記基準位置から所定角度回転した位置のいずれか一方を除いた周方向位置において、上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部側のヨーク表面上及び上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する第３の工程と、
上記回転用凹凸部を加工していない上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記回転用凹凸部を加工していない上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記第１の環状鉄心部材又は上記第２の環状鉄心部材を上記所定角度回転させて積層する第４の工程を備えた鉄心の製造方法。
上記第１の工程は、上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ１を製作する工程であり、
上記第２の工程は、上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ６を製作する工程であり、
上記第３の工程は、上記環状鉄心部材Ｍ１の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工すると共に、上記環状鉄心部材Ｍ６の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する工程であり、
上記第４の工程は、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ６の上記第４の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ１及びＭ６を上記所定角度回転させて交互に積層する工程である請求項１記載の鉄心の製造方法。
上記第１の工程は、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ１を製作し、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ３を製作する工程であり、
上記第２の工程は、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ６を製作し、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ８を製作する工程であり、
上記第３の工程は、
上記環状鉄心部材Ｍ１の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ３の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ６の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ８の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する工程であり、
上記第４の工程は、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部と上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ６の上記第３の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ１及びＭ６を上記所定角度回転させて交互に積層して鉄心部分Ｃ１６を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ３の上記第２の端部と上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ３及びＭ８を上記所定角度回転させて交互に積層して鉄心部分Ｃ３８を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない、上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部、上記環状鉄心部材Ｍ６の上記第３の端部、上記環状鉄心部材Ｍ３の上記第２の端部、及び上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記鉄心部分Ｃ１６とＣ３８を交互に積層する工程である請求項１に記載の鉄心の製造方法。
上記第１の工程は、上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ１を製作する工程であり、
上記第２の工程は、上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ８を製作する工程であり、
上記第３の工程は、上記環状鉄心部材Ｍ１の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工すると共に、上記環状鉄心部材Ｍ８の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する工程であり、
上記第４の工程は、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ１及びＭ８を上記所定角度回転させて交互に積層する工程である請求項１記載の鉄心の製造方法。
上記第１の工程は、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ１を製作し、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ５を製作する工程であり、
上記第２の工程は、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ２を製作し、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ６を製作する工程であり、
上記第３の工程は、
上記環状鉄心部材Ｍ１の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ５の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ２の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ６の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する工程であり、
上記第４の工程は、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ２の上記第３の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ１及びＭ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ５の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ６の上記第３の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ５及びＭ６を交互に積層して鉄心部分Ｃ５６を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない、上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部、上記環状鉄心部材Ｍ２の上記第３の端部、上記環状鉄心部材Ｍ５の上記第１の端部、及び上記環状鉄心部材Ｍ６の上記第３の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記鉄心部分Ｃ１２とＣ５６を上記所定角度回転させて交互に積層する工程である請求項１に記載の鉄心の製造方法。
上記第１の工程は、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ１を製作し、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ７を製作する工程であり、
上記第２の工程は、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ２を製作し、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ８を製作する工程であり、
上記第３の工程は、
上記環状鉄心部材Ｍ１の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ７の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ２の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ８の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する工程であり、
上記第４の工程は、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ２の上記第３の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ１及びＭ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ７の上記第２の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ７及びＭ８を交互に積層して鉄心部分Ｃ７８を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない、上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部、上記環状鉄心部材Ｍ２の上記第３の端部、上記環状鉄心部材Ｍ７の上記第２の端部、及び上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記鉄心部分Ｃ１２とＣ７８を上記所定角度回転させて交互に積層する工程である請求項１に記載の鉄心の製造方法。
上記第１の工程は、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ１を製作し、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ５を製作する工程であり、
上記第２の工程は、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ４を製作し、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ８を製作する工程であり、
上記第３の工程は、
上記環状鉄心部材Ｍ１の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ５の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ４の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ８の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する工程であり、
上記第４の工程は、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ４の上記第４の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ１及びＭ４を交互に積層して鉄心部分Ｃ１４を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ５の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ５及びＭ８を交互に積層して鉄心部分Ｃ５８を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない、上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部、上記環状鉄心部材Ｍ４の上記第４の端部、上記環状鉄心部材Ｍ５の上記第１の端部、及び上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記鉄心部分Ｃ１４とＣ５８を上記所定角度回転させて交互に積層する工程である請求項１に記載の鉄心の製造方法。
上記第１の工程は、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ１を製作し、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ５を製作し、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ３を製作し、
上記第１の環状鉄心部材について、上記第１の端部のうち上記基準位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第１の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ５を製作する工程であり、
上記第２の工程は、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ２を製作し、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第２の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ６を製作し、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ４を製作し、
上記第２の環状鉄心部材について、上記第４の端部のうち上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工し、上記第４の端部のうち上記基準位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工することにより環状鉄心部材Ｍ８を製作する工程であり、
上記第３の工程は、
上記環状鉄心部材Ｍ１の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ５の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ３の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ７の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第１の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ２の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ６の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ４の上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工し、
上記環状鉄心部材Ｍ８の上記基準位置を除いた周方向位置における上記第４の端部側のヨーク表面上に上記回転用凹凸部を加工する工程であり、
上記第４の工程は、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ２の上記第３の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ１及びＭ２を交互に積層して鉄心部分Ｃ１２を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ５の上記第１の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ６の上記第３の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ５及びＭ６を交互に積層して鉄心部分Ｃ５６を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ３の上記第２の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ４の上記第４の端部との周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ３及びＭ４を交互に積層して鉄心部分Ｃ３４を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ７の上記第２の端部と、上記回転用凹凸部を加工していない上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記環状鉄心部材Ｍ７及びＭ８を交互に積層して鉄心部分Ｃ７８を構成し、
上記回転用凹凸部を加工していない、上記環状鉄心部材Ｍ１の上記第１の端部、上記環状鉄心部材Ｍ２の上記第３の端部、上記環状鉄心部材Ｍ５の上記第１の端部、上記環状鉄心部材Ｍ６の上記第３の端部、上記環状鉄心部材Ｍ３の上記第２の端部、上記環状鉄心部材Ｍ４の上記第４の端部、上記環状鉄心部材Ｍ７の上記第２の端部、及び上記環状鉄心部材Ｍ８の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記鉄心部分Ｃ１２、Ｃ５６、Ｃ３４及びＣ７８を上記所定角度回転させて交互に積層する工程である請求項１に記載の鉄心の製造方法。
第１の周方向に第１の形状を有する第１の端部及び第２の周方向に上記第１の形状とは異なる第２の形状を有する第２の端部を備えて上記第１の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、上記ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第１の分割鉄心片を、一方の上記第１の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第１の端部と、周方向に隣り合う他方の上記第１の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第２の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第１の環状鉄心部材を形成し、
上記第１の周方向に上記第２の形状を有する第３の端部及び上記第２の周方向に上記第１の形状を有する第４の端部を備えて上記第４の端部側の表面上に回転用凹凸部を設けたヨーク部と、上記ヨーク部から径方向内側に突出する歯部とを有する複数個の第２の分割鉄心片を、一方の上記第２の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第３の端部と、周方向に隣り合う他方の上記第２の分割鉄心片の上記ヨーク部の上記第４の端部とが当接するように、１枚の磁性板材から円環状に配列した状態に打ち抜いて第２の環状鉄心部材を形成し、
上記第１の環状鉄心部材と上記第２の環状鉄心部材とを、上記第１の形状を有する上記第１の端部と上記第１の形状を有する上記第４の端部が重なり合うように同心状に積層し、上記重なり合った部分を上記回転用凹凸部により連結することにより、周方向に隣接する上記第１及び第２の分割鉄心片の相互間で回動可能な構造の鉄心を製造する装置であって、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部のうち、基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１又は第２の形状の切れ目を加工し、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工する上記第１の切れ目加工用パンチと、
上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１又は第２の形状の切れ目を加工し、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工する上記第２の切れ目加工用パンチと、
上記基準位置において、上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部側の表面上及び上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部側表面上に上記回転用凹凸部を加工する第１の回転用凹凸部加工用パンチと、
上記基準位置から所定角度回転した位置において、上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部側の表面上及び上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部側表面上に上記回転用凹凸部を加工する第２の回転用凹凸部加工用パンチと、
上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置において、上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部側の表面上及び上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部側表面上に上記回転用凹凸部を加工する第３の回転用凹凸部加工用パンチとを備えた金型ステージと、
上記回転用凹凸部を加工しなかった上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記回転用凹凸部を加工しなかった上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部の周方向位置が積層方向で同じ位置になるように、上記第１の環状鉄心部材又は上記第２の環状鉄心部材を上記所定角度回転させて積層する回転積層装置を備えた鉄心の製造装置。
上記第１及び第２の切れ目加工用パンチは、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置に上記第１の形状の切れ目を加工するパンチと、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置に上記第２の形状の切れ目を加工するパンチと、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第１の形状の切れ目を加工するパンチと、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置から所定角度回転した位置に上記第２の形状の切れ目を加工するパンチと、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第１の形状の切れ目を加工するパンチと、
上記第１の環状鉄心部材の上記第１の端部又は上記第２の環状鉄心部材の上記第４の端部のうち、上記基準位置及び上記基準位置から所定角度回転した位置を除いた周方向位置に上記第２の形状の切れ目を加工するパンチとを備えた請求項９に記載の鉄心の製造装置。