JPWO2015173932A1 - 回転電機の電機子鉄心および電機子の製造方法 - Google Patents

Abstract

この発明は、一の磁極ティースを周方向に移動させるだけで対象のスロット開口幅を拡大できるようにして、コイルの装着作業性を向上させることができるとともに、バックヨークを円環状のバックヨーク片を積層、一体化して構成して、鉄心の真円度の精度を高め、かつ鉄心の剛性を高めることができる回転電機の電機子鉄心および電機子の製造方法を得る。この発明に係る電機子鉄心（１１）は、円環状のバックヨーク（１２）、および、それぞれ、上記バックヨークの径方向一側に突出して周方向に配列された複数の磁極ティース（１３）を有し、上記バックヨークが、円環状のバックヨーク片（２０，２１）を積層、一体化して構成され、上記複数の磁極ティースが、それぞれ、磁極ティース片（２５，２６）を積層、一体化して構成され、周方向に離間する第１位置と第２位置との間を周方向に往復移動可能に上記バックヨークに連結されている。

Description

この発明は、電動機や発電機などの回転電機の電機子鉄心および電機子の製造方法に関し、特に、電機子鉄心の生産性および回転電機の動作特性を向上できる鉄心構造に関する。

従来の回転電機では、電機子鉄心が分割ヨーク部と磁極ティース部からなる略Ｔ字状の複数の分割積層鉄心を円環状に連結して構成されていた。各分割積層鉄心は、分割ヨーク部と磁極ティース部を有し、互いに積層して結合される第１および第２分割鉄心片を備え、第１分割鉄心片の分割ヨーク部と第２分割鉄心片の分割ヨーク部は、互いに積層された状態においてティース部を挟んで反対方向に延びる接続端部を有し、第１分割鉄心片の接続端部には突起を備え、第２分割鉄心片の接続端部には分割ヨーク部の周方向に沿って延びる長孔を備え、隣接する一方の分割積層鉄心の第１分割鉄心片の突起を他方の分割積層鉄心の第２分割鉄心片の長孔に遊嵌させて、複数個の分割積層鉄心を無端状に連結し、環状形のヨーク部を拡径可能に構成している（例えば、特許文献１参照）。

また、他の従来の回転電機では、環状ヨークが、相互に回転自在な複数個の積層されたヨーク片から構成され、磁極ティースがそれぞれのヨーク片に形成され、積層されたヨーク片は、それぞれ長孔が形成された第１片と突起が形成された第２片を備え、長孔と突起を介して回転可能に接続されるとともに、突起が長孔内をスライドすることで、隣接する磁極ティース同士の間にそれぞれ形成される間隙の一部を他に比して拡大可能に構成している（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−２８１６９７号公報 特開２０１０−９８９３８号公報

特許文献１，２に示された従来の回転電機では、突起を長孔内をスライドさせて、あるいは突起を長孔内で回動させて、所望の磁極ティース間の隙間を拡大させ、拡大された磁極ティース間の隙間からコイルをスロット内に挿入して、コイルの挿入作業性を高めていた。

しかしながら、特許文献１，２に示された従来の回転電機では、ある１カ所の磁極ティース間の隙間を拡大するためには、該当する磁極ティースを中心に電機子鉄心を左右に広げる、もしくは狭める作業が必要となり、作業工数が増大し、作業性が低下する。特に、大型あるいは多積層数の電機子鉄心の場合には、電機子鉄心が重くなるので、作業工数の増大に加えて、磁極ティース間の隙間を拡大するために必要な電機子鉄心の変形、移動作業に多大なエネルギーが必要となり、作業性が低下する。

また、電機子鉄心の真円度の精度が悪いと、回転電機の動作特性に影響を及ぼすことになる。特許文献１，２に示された従来の回転電機では、電機子鉄心が複数個の分割積層鉄心（ヨーク片）を連結部で連結して無端状に構成されているので、分割積層鉄心（ヨーク片）の連結部における剛性が小さくなり、これを起点として電機子鉄心の形状が崩れやすくなっている。そこで、コイルの電機子鉄心への装着が完了した後、電機子鉄心を円環状に戻す際に、電機子鉄心の真円度を高精度に確保することが困難となり、回転電機の動作特性の低下をもたらす。

この問題に対して、分割積層鉄心（ヨーク片）の連結部を溶接などにより固定して剛性を高め、あるいは円環状に戻した電機子鉄心をハウジングなどの円筒状部材に圧入や焼き嵌めなどにより固定して剛性を高めることができるが、作業工数が著しく増大してしまう。また、圧入や焼き嵌めによる方法では、ハウジングの剛性を大きく、かつハウジングの圧入面の加工精度を高くする必要があり、高コスト化をもたらすことになる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、一の磁極ティースを周方向に移動させるだけで対象のスロット開口幅を拡大できるようにして、コイルの装着作業性を向上させることができるとともに、バックヨークを円環状のバックヨーク片を積層、一体化して構成して、鉄心の真円度の精度を高め、かつ鉄心の剛性を高めることができる回転電機の電機子鉄心および電機子の製造方法を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機の電機子鉄心は、円環状のバックヨーク、および、それぞれ、上記バックヨークの径方向一側に突出して周方向に配列された複数の磁極ティースを有し、上記バックヨークが、円環状のバックヨーク片を積層、一体化して構成され、上記複数の磁極ティースが、それぞれ、磁極ティース片を積層、一体化して構成され、周方向に離間する第１位置と第２位置との間を周方向に往復移動可能に上記バックヨークに連結されている。

この発明では、複数の磁極ティースが、それぞれ、周方向に離間する第１位置と第２位置との間を周方向に往復移動可能に円環状のバックヨークに連結されているので、一の磁極ティースを例えば第１位置に移動させることで、スロット開口幅を拡大できる。したがって、従来技術のように、ある１カ所のスロット開口幅を拡大するためには、該当する磁極ティースを中心に電機子鉄心を左右に広げる必要がなく、コイルを装着する工数を削減でき、コイルの装着作業性が高められる。そこで、大型あるいは多積層数の電機子鉄心であっても、少ないエネルギーでスロット開口幅を拡大でき、コイルの装着作業性を向上できる。

また、バックヨークが円環状のバックヨーク片を積層、一体化して構成されているので、電機子鉄心の真円度の精度が高められ、回転電機の動作特性を向上させることができる。さらに、バックヨークが円環状に構成されているので、電機子鉄心の剛性を高めるための、溶接、圧入、焼き嵌めなどの工程が不要となり、作業工数を削減できるとともに、低コスト化が図られる。

この発明の実施の形態１に係る回転電機を示す平面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す平面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第１バックヨーク片および第１磁極ティース片の配列状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第１バックヨーク片および第１磁極ティースの配列状態を示す要部平面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す要部平面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティースの移動動作を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心に電機子コイルを装着する方法を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における実施態様の電機子鉄心を構成する第３バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態２に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部拡大図である。 この発明の実施の形態２に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部拡大図である。 この発明の実施の形態３に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部拡大図である。 この発明の実施の形態４に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部拡大図である。 この発明の実施の形態５に係る回転電機を示す平面図である。 この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第１バックヨーク片および第１磁極ティース片の配列状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子鉄心に電機子コイルを装着する方法を説明する図である。 この発明の実施の形態６に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティースの移動動作を説明する図である。 この発明の実施の形態７に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部平面図である。 この発明の実施の形態８に係る回転電機における電機子鉄心を示す平面図である。 この発明の実施の形態８に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第１バックヨーク片および第１磁極ティース片の配列状態を示す要部平面図である。 この発明の実施の形態８に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す要部平面図である。

以下、本発明による回転電機の電機子鉄心および電機子の製造方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機を示す平面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す平面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第１バックヨーク片および第１磁極ティース片の配列状態を示す平面図、図４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第１バックヨーク片および第１磁極ティース片の配列状態を示す要部平面図、図５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す平面図、図６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す要部平面図である。図７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティースの移動動作を説明する図であり、図７の（ａ）は磁極ティースが第２位置に位置している状態を示し、図７の（ｂ）は一の磁極ティースが第１位置に位置している状態を示している。図８はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における電機子鉄心に電機子コイルを装着する方法を説明する図である。

図１および図２において、回転電機１００は、ハウジング（図示せず）内に配設された回転子１と、回転子１との間に一定の空隙を介して回転子１を囲繞するようにハウジングに同軸に保持された電機子１０と、を備えている。

回転子１は、軸心位置に挿入された回転軸２に固着された回転子鉄心３と、回転子鉄心３の外周面に配設された磁石４と、を備えている。ここでは、１０個の磁石４が回転子鉄心３の外周面に周方向に等角ピッチで配設されている。

電機子１０は、磁極ティース１３が、それぞれ、円環状のバックヨーク１２の内周壁面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで複数本、ここでは２４本配設された電機子鉄心１１と、それぞれ、導体線を周方向に連続する２本の磁極ティース１３の両側に位置するスロット１４に複数回巻き回して作製されたコイル１５ａから構成される電機子コイル１５と、電機子鉄心１１と電機子コイル１５との間に介在する絶縁体（図示せず）と、を備える。

バックヨーク１２は、図３から図６に示されるように、電磁鋼板から打ち抜かれた円環状の第１および第２バックヨーク片２０，２１を備える。そして、矩形の切り欠き部２０ａが、それぞれ、径方向内方に開口するように、第１バックヨーク片２０の内周側に周方向に等角ピッチで２４個形成されている。さらに、抜きカシメ部２０ｂが、それぞれ、切り欠き部２０ａ間に位置するように、第１バックヨーク片２０の外周側に等角ピッチで形成されている。また、長穴部２１ａが、それぞれ、穴方向を周方向として、第２バックヨーク片２１の内周側に周方向に等角ピッチで２４個形成されている。さらに、抜きカシメ部２１ｂが、それぞれ、長穴部２１ａ間に位置するように、第２バックヨーク片２１の外周側に等角ピッチで形成されている。そして、第１バックヨーク片２０と第２バックヨーク片２１とを重ねた際に、抜きカシメ部２０ｂ，２１ｂが重なり、長穴部２１ａが切り欠き部２０ａ内に位置する。ここで、長穴部２１ａの穴形状は、周方向に延びる内周側および外周側の両縁部が、それぞれ、第２バックヨーク片２１の軸心を中心とする円筒面の一部で構成され、周方向の両端面が、それぞれ、両縁部間の間隔（穴幅）を直径とする円筒面の一部で構成された、円弧形状となっている。

磁極ティース１３は、図３から図６に示されるように、電磁鋼板から打ち抜かれた第１および第２磁極ティース片２５，２６を備える。第１磁極ティース片２５は、基部２５ａと、基部２５ａの先端から周方向両側に突出する鍔部２５ｂと、基部２５ａの中央位置に形成された抜きカシメ部２５ｃと、基部２５ａの根元部の周方向中央から径方向外方に突出する突起部２５ｄと、突起部２５ｄの一面の突出端側にダボ状に形成された、長穴部２１ａの穴幅よりわずかに小さい直径の軸部２５ｅと、を備える。第２磁極ティース片２６は、基部２６ａと、基部２６ａの先端から周方向両側に突出する鍔部２６ｂと、基部２６ａの中央位置に形成された抜きカシメ部２６ｃと、を備える。第１磁極ティース片２５は、突起部２５ｄおよび軸部２５ｅを除いて、第２磁極ティース片２６と同一の外形形状に形成されている。そして、第１磁極ティース片２５と第２磁極ティース片２６とを重ねた際に、抜きカシメ部２５ｃ，２６ｃが重なる。

電機子鉄心１１を作製するには、まず、第１バックヨーク片２０を配置し、ついで、図３および図４に示されるように、それぞれ、突起部２５ｄを切り欠き部２０ａ内に挿入して、基部２５ａを径方向内方に突出させて、第１磁極ティース片２５を第１バックヨーク片２０の内周側に、かつ第１バックヨーク片２０と面一として、周方向に等角ピッチで配置する。ついで、軸部２５ｅを長穴部２１ａ内に入れるように、第２バックヨーク片２１を第１バックヨーク片２０上に配置する。さらに、第２磁極ティース片２６を第１磁極ティース片２５のそれぞれの上に重ねて、第２バックヨーク片２１と面一に配置する。この操作を必要回数繰り返し行い、第１および第２バックヨーク片２０，２１の積層体が抜きカシメ部２０ｂ，２１ｂの嵌合により固定、一体化され、円環状のバックヨーク１２が形成される。また、第１および第２磁極ティース片２５，２６の積層体が抜きカシメ部２５ｃ，２６ｃの嵌合により固定、一体化され、磁極ティース１３が形成される。

このように作製された電機子鉄心１１は、軸部２５ｅが長穴部２１ａ内を長穴部２１ａの穴方向、すなわち周方向にスライド移動可能となっている。そこで、磁極ティース１３は、軸部２５ｅが長穴部２１ａの周方向一端に接する第１位置と、軸部２５ｅが長穴部２１ａの周方向他端に接する第２位置との間を往復移動可能に、バックヨーク１２に取り付けられている。そして、図７の（ａ）に示されるように、磁極ティース１３のそれぞれの軸部２５ｅが長穴部２１ａの周方向他端に接すると、隣り合う磁極ティース１３間の隙間、すなわちスロット開口幅が縮小された状態となる。また、図７の（ｂ）に示されるように、一の磁極ティース１３の軸部２５ｅが長穴部２１ａの周方向一端に接すると、隣り合う磁極ティース１３間の隙間、すなわちスロット開口幅が拡大された状態となる。

ついで、コイル１５ａの挿入作業について図８を参照しつつ説明する。なお、図８中、説明の便宜上、周方向に連続する２本の磁極ティース１３の一側に位置するスロット１４をスロット１４₁とし、他側に位置するスロット１４をスロット１４₂とし、スロット１４ ₁の周方向一側の磁極ティース１３を磁極ティース１３₁とし、スロット１４₁の周方向他側の磁極ティース１３を磁極ティース１３₂、スロット１４₂の周方向一側の磁極ティース１３を磁極ティース１３₃とし、スロット１４₂の周方向他側の磁極ティース１３を磁極ティース１３₄とする。

まず、軸部２５ｅが長穴部２１ａの周方向他端に接するように磁極ティース１３をスライド移動させ、磁極ティース１３のそれぞれを第２位置に位置させる。これにより、隣り合う磁極ティース１３間のスロット開口部幅が縮小された状態となる。コイル１５ａは、それぞれ、導体線を環状に複数回巻いて作製される。

ついで、周方向に連続する２本の磁極ティース１３の両側に位置するスロット１４₁，１４₂のそれぞれにおいて、軸部２５ｅが長穴部２１ａの周方向一端に接するように、スロット１４₁，１４₂の周方向一側に位置する磁極ティース１３₁，１３₃を第１位置にスライド移動させ、スロット開口幅を拡大する。そして、コイル１５ａの導体線束を拡大されたスロット開口からスロット１４₁，１４₂に挿入する。ついで、スロット１４₁，１４₂の周方向一側に位置する磁極ティース１３₁，１３₃をスライド移動させて第２位置に戻し、１つのコイル１５ａが電機子鉄心１１に装着される。この操作を繰り返し行い、コイル１５ａは、図８中、反時計回りに、１スロットピッチずつすらしながら、１つずつ電機子鉄心１１に装着される。

ここで、３本目以降のコイル１５ａを電機子鉄心１１に装着するときには、周方向に連続する２本の磁極ティース１３₂，１３₃の一側に位置するスロット１４₁には他のコイル１５ａの導体線束が挿入されていないが、周方向に連続する２本の磁極ティース１３₂，１３₃の他側に位置するスロット１４₂には他のコイル１５ａの導体線束が挿入されている。他のコイル１５ａの導体線束が挿入されていないスロット１４₁には、コイル１５ａの導体線束の挿入が容易である。しかし、他のコイル１５ａの導体線束が挿入されているスロット１４₂には、コイル１５ａの導体線束の挿入が困難となる。

この実施の形態１では、スロット１４₁，１４₂の周方向一側に位置する磁極ティース１３₁，１３₃を第１位置にスライド移動させ、スロット開口幅を拡大した後、コイル１５ａの導体線束をスロット１４₁，１４₂に挿入するので、他のコイル１５ａの導体線束が挿入されているスロット１４₂にも、コイル１５ａの導体線束を容易に挿入できる。また、コイル１５ａの導体線束をスロット１４₂に挿入した後、磁極ティース１３₃を第２位置に戻すので、磁極ティース１３₄が第２位置側に押圧され、磁極ティース１３₄の軸部２５ｅが長穴部２１ａの周方向他端に当接し、磁極ティース１３₄が第２位置に位置決め固定される。

このように、実施の形態１によれば、バックヨーク１２が円環状の打ち抜かれた第１および第２バックヨーク片２０，２１を積層して作製され、磁極ティース１３がバックヨーク１２の内周側に位置して第１位置と第２位置との間を周方向に往復移動可能にバックヨーク１２に連結されている。そこで、導体線束が挿入されているスロット１４の一側に位置する磁極ティース１３を第１位置に移動させて、スロット開口幅を拡大し、コイル１５ａの導体電束を拡大されたスロット開口からスロット１４に挿入できる。これにより、コイル１５ａの電機子鉄心１１への装着が容易となり、コイル１５ａの装着作業性が向上される。さらに、コイル１５ａをスロット１４内に整列して挿入しやすくなり、占積率が向上され、回転電機１００の動作特性を向上させることができる。

バックヨーク１２を変形・移動させることなく、磁極ティース１３を周方向移動させるのみでスロット開口幅を拡大でき、コイル１５ａのスロット１４への挿入作業性を向上させることができる。そこで、大径あるいは積層数の多い電機子鉄心１１に対しても、少ないエネルギーを要するのみで、同様の効果が得られる。
バックヨーク１２が円環状の第１および第２バックヨーク片２０，２１を積層、一体化して作製されているので、鉄心の真円度が高められ、回転電機１００の動作特性を向上させることができる。また、コイル１５ａの電機子鉄心１１への装着が完了した後、電機子鉄心１１を円環状に戻す必要がないので、電機子鉄心１１の真円度を高精度に確保することができる。

さらに、特許文献１，２では、電機子鉄心が複数の分割積層鉄心を無端状に連結して構成されているので、電機子鉄心の剛性を高めるために、分割積層鉄心を構成する連結部を溶接などにより固定する工程、あるいは円環状に戻した電機子鉄心をハウジングなどの円筒状部材に圧入や焼き嵌めなどにより固定する工程が必要であった。実施の形態１では、特許文献１，２で必要であったこれらの工程が不要となり、作業工数の削減が図られるとともに、低コスト化が図られる。

なお、上記実施の形態１では、電機子鉄心１１は、第１バックヨーク片２０と第１磁極ティース片２５の組と、第２バックヨーク片２１と第２磁極ティース片２６の組とを交互に積層して構成されているが、電機子鉄心は、第１および第２バックヨーク片２０，２１と第１および第２磁極ティース片２５，２６のみで構成する必要はなく、第１バックヨーク片２０と第１磁極ティース片２５の組と、第２バックヨーク片２１と第２磁極ティース片２６の組との積層体を少なくとも１つ有していればよい。

例えば、図９に示されるように、電磁鋼板から打ち抜かれた円環状の第３バックヨーク片２２および第２磁極ティース片２６を用意する。第３バックヨーク片２２は長穴部２１ａが省略されている点を除いて、第２バックヨーク片２１と同様に作製されている。なお、抜きカシメ部２２ｂが抜きカシメ部２１ｂに相当する。そして、電機子鉄心を構成する一部の積層部分を、第１および第２バックヨーク片２０，２１と第１および第２磁極ティース片２５，２６を積層して構成し、電機子鉄心を構成する残る積層部分を、第３バックヨーク片２２と第２磁極ティース片２６を積層して構成してもよい。この場合、バックヨーク１２における切り欠き部２０ａの占める割合が低減され、電機子鉄心を構成する鉄量を増加できるので、回転電機の動作特性を向上、例えばモータの効率を向上させることができる。

実施の形態２．
図１０および図１１はそれぞれこの発明の実施の形態２に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部拡大図であり、図１０は磁極ティースが第２位置に位置している状態を示し、図１１は１つの磁極ティースが第１位置に位置している状態を示している。

図１０および図１１において、第２バックヨーク片２３は、電磁鋼板から円環状に打ち抜かれ、円弧形状の長穴部２３ａが、それぞれ、穴方向を周方向として、第２バックヨーク片２３の内周側に周方向に等角ピッチで形成されている。また、抜きカシメ部２３ｂが、それぞれ、長穴部２３ａ間に位置するように、第２バックヨーク片２３の外周側に等角ピッチで形成されている。さらに、凸部２３ｃが、長穴部２３ａの周方向に延びる外周側の縁部の周方向両端側を内周側に突出するように形成されている。

この第２バックヨーク片２３は、凸部２３ｃが形成されている点を除いて、上記実施の形態１における第２バックヨーク片２１と同様に構成されている。
なお、実施の形態２では、第２バックヨーク片２１に替えて第２バックヨーク片２３を用いている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。

実施の形態２による電機子鉄心１１Ａでは、第１バックヨーク片２０と第１磁極ティース片２５の組と、第２バックヨーク片２３と第２磁極ティース片２６の組とを交互に積層して構成されている。そして、第１バックヨーク片２０と第２バックヨーク片２３とを重ねた際に、抜きカシメ部２０ｂ，２３ｂが重なり、第１および第２バックヨーク片２０，２３の積層体が一体化され、バックヨーク１２Ａが作製される。また、第１および第２磁極ティース片２５，２６の積層体が抜きカシメ部２５ｃ、２６ｃの嵌合により一体化され、磁極ティース１３が作製される。そして、第１磁極ティース片２５の突起部２５ｄが切り欠き部２０ａ内に挿入され、軸部２５ｅが長穴部２３ａ内に遊嵌状態に挿入される。

実施の形態２では、バックヨーク１２Ａが円環状の打ち抜かれた第１および第２バックヨーク片２０，２３を積層して作製され、磁極ティース１３がバックヨーク１２Ａの内周側に位置して第１位値と第２位置との間を周方向に往復移動可能にバックヨーク１２Ａに連結されている。したがって、実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態２では、凸部２３ｃが長穴部２３ａの周方向に延びる外周側の縁部の周方向両端側を内周側に突出するように形成され、長穴部２３ａの穴幅（径方向幅）が凸部２３ｃの位置で狭くなっている。そこで、軸部２５ｅが、長穴部２３ａの穴方向に沿って周方向の一側にスライド移動し、凸部２３ｃを径方向外方に弾性変形させて凸部２３ｃを乗り越え、図１１に示されるように、長穴部２３ａの一端に接する第１位置に位置する。また、軸部２５ｅが、長穴部２３ａの穴方向に沿って周方向の他側にスライド移動し、凸部２３ｃを径方向外方に弾性変形させて凸部２３ｃを乗り越え、図１０に示されるように、長穴部２３ａの他端に接する第２位置に位置する。軸部２５ｅが凸部２３ｃを乗り越えるには、凸部２３ｃを弾性変形させる力が必要となるので、軸部２５ｅ、すなわち磁極ティース１３が第１位置および第２位置に位置決め保持される。なお、凸部２３ｃの突出量を調整することにより、凸部２３ｃを乗り越える力を設定できる。

実施の形態２によれば、磁極ティース１３を容易に、かつ正確に第１位置および第２位置に位置決め保持できるので、電機子製造の作業工数を削減できるとともに、磁極ティース１３の位置のばらつきが抑制され、回転電機の動作特性を向上させることができる。

なお、上記実施の形態２では、凸部２３ｃが、長穴部２３ａの周方向に延びる外周側の縁部の周方向両端側を内周側に突出するように形成されているが、凸部は、長穴部２３ａの周方向に延びる内周側の縁部の周方向両端側を外周側に突出するように形成されてもよい。

実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部拡大図である。

図１２において、第２バックヨーク片２４は、電磁鋼板から円環状に打ち抜かれ、円弧形状の長穴部２４ａが、それぞれ、穴方向を周方向として、第２バックヨーク片２４の内周側に周方向に等角ピッチで形成されている。また、抜きカシメ部２４ｂが、それぞれ、長穴部２４ａ間に位置するように、第２バックヨーク片２４の外周側に等角ピッチで形成されている。また、凸部２４ｃが、長穴部２４ａの周方向に延びる外周側の縁部の周方向両端側を内周側に突出するように形成されている。さらに、補助孔２４ｄが、凸部２４ｃを挟んで長穴部２４ａと相対して、凸部２４ｃの外周側に凸部２４ｃに近接して第２バックヨーク片２４に形成されている。

この第２バックヨーク片２４は、凸部２４ｃおよび補助孔２４ｄが形成されている点を除いて、上記実施の形態１における第２バックヨーク片２１と同様に構成されている。
なお、実施の形態３では、第２バックヨーク片２１に替えて第２バックヨーク片２４を用いている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。

実施の形態３による電機子鉄心１１Ｂでは、第１バックヨーク片２０と第１磁極ティース片２５の組と、第２バックヨーク片２４と第２磁極ティース片２６の組とを交互に積層して構成されている。そして、第１バックヨーク片２０と第２バックヨーク片２４とを重ねた際に、抜きカシメ部２０ｂ，２４ｂが重なり、第１および第２バックヨーク片２０，２４の積層体が一体化され、バックヨーク１２Ｂが作製される。また、第１および第２磁極ティース片２５，２６の積層体が抜きカシメ部２５ｃ、２６ｃの嵌合により一体化され、磁極ティース１３が作製される。第１磁極ティース片２５の突起部２５ｄが切り欠き部２０ａ内に挿入され、軸部２５ｅが長穴部２４ａ内に遊嵌状態に挿入される。

実施の形態３では、バックヨーク１２Ｂが円環状の打ち抜かれた第１および第２バックヨーク片２０，２４を積層して作製され、磁極ティース１３がバックヨーク１２Ｂの内周側に位置して第１位値と第２位置との間を周方向に往復移動可能にバックヨーク１２Ｂに連結されている。したがって、実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３では、凸部２４ｃが長穴部２４ａの周方向に延びる外周側の縁部の周方向両端側を内周側に突出するように形成され、長穴部２４ａの穴幅（径方向幅）が凸部２４ｃの位置で狭くなっている。また、補助孔２４ｄが、凸部２４ｃの外周側に近接して形成され、凸部２４ｃが薄肉に形成され、弾性変形しやすくなっている。

そこで、軸部２５ｅが、長穴部２４ａの穴方向に沿って周方向の一側にスライド移動し、凸部２４ｃを乗り越える際に、凸部２４ｃを押し上げる。これにより、補助孔２４ｄと長穴部２４ａとの間に形成された薄肉の凸部２４ｃが弾性変形し、軸部２５ｅが凸部２４ｃを乗り越える。軸部２５ｅが凸部２４ｃを乗り越えると、凸部２４ｃが復元する。そして、凸部２４ｃの復元力により、軸部２５ｅが周方向の一側に移動し、長穴部２４ａの周方向の一端に接する第１位置に位置する。同様に、軸部２５ｅが、長穴部２３ａの穴方向に沿って周方向の他側にスライド移動し、凸部２４ｃを弾性変形させて凸部２４ｃを乗り越え、長穴部２４ａの他端に接する第２位置に位置する。軸部２５ｅが凸部２４ｃを乗り越えるには、凸部２４ｃを弾性変形させる力が必要となるので、磁極ティース１３が第１位置および第２位置に位置決め保持される。なお、補助孔２４ｄと長穴部２４ａとの間の凸部２４ｃの厚さを調整することにより、凸部２４ｃを乗り越える力を設定できる。

実施の形態３によれば、磁極ティース１３を容易に、かつ正確に第１位置および第２位置に位置決め保持できるので、電機子の製造工程を削減できるとともに、磁極ティース１３の位置のばらつきが抑制され、回転電機の動作特性を向上させることができる。

実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部拡大図である。

図１３において、磁極ティース１３Ａは、断面楕円形の軸部２５ｅ’が突起部２５ｄに形成されている第１磁極ティース片を用いている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

実施の形態４による電機子鉄心１１Ｃでは、軸部２５ｅ’が長穴部２１ａ内に遊嵌状態に挿入され、磁極ティース１３Ａがバックヨーク１２の内周側に位置して第１位値と第２位置との間を周方向に往復移動可能にバックヨーク１２に連結されている。したがって、実施の形態４においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

ここで、第２磁極ティース片２６の第２基部２６ａの外周端面は、第２バックヨーク片２１の内周端面の曲率半径と同等の曲率半径に形成されるが、第２バックヨーク片２１と第２磁極ティース片２６との間には不可避な微小の隙間が形成される。
そして、例えば、実施の形態１において、磁極ティース１３の移動力を小さくしてコイル１５ａの装着作業性を高める、あるいは長穴部２１ａや軸部２５ｅの加工精度を高めないで低コスト化を図るなどの理由から、長穴部２１ａと軸部２５ｅの嵌め合い隙間を大きくした場合、第２バックヨーク片２１と第２磁極ティース片２６との間に形成される隙間により、軸部２５ｅの軸心を中心とする磁極ティース１３の回動が誘発される。この磁極ティース１３の回動は、第２位値に位置する磁極ティース１３の位置（姿勢）のばらつきを誘発し、回転電機の動作特性を低下させることになる。

実施の形態４では、軸部２５ｅ’が断面楕円形に作製されているので、図１３中矢印Ａで示される、軸部２５ｅ’の軸心を中心とする磁極ティース１３Ａの回動を抑制できる。そこで、第２位値に位置する磁極ティース１３Ａの位置（姿勢）のばらつきが抑制され、回転電機の動作特性を向上させることができる。さらに、長穴部２１ａと軸部２５ｅの嵌め合い隙間を大きくできるので、磁極ティース１３の移動力が小さくなり、コイル１５ａの装着作業性が高められる。また、長穴部２１ａや軸部２５ｅ’の加工精度を過度に高める必要がなく、低コスト化が図られる。

なお、上記実施の形態４では、実施の形態１における断面円形の軸部を断面楕円形の軸部に替えているが、実施の形態２，３における断面円形の軸部を断面楕円形の軸部に替えても、同様の効果が得られる。

実施の形態５．
図１４はこの発明の実施の形態５に係る回転電機を示す平面図、図１５はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第１バックヨーク片および第１磁極ティース片の配列状態を示す平面図、図１６はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す平面図、図１７はこの発明の実施の形態５に係る回転電機における電機子鉄心に電機子コイルを装着する方法を説明する図である。

図１４において、回転電機１０１は、ハウジング（図示せず）内に配設された回転子１と、回転子１との間に一定の空隙を介して回転子１を囲繞するようにハウジングに同軸に保持された電機子４０と、を備えている。

電機子４０は、磁極ティース４３が、それぞれ、円環状のバックヨーク４２の内周壁面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで複数本、ここでは２４本配設された電機子鉄心４１と、それぞれ、導体線を周方向に連続する２本の磁極ティース４３の両側に位置するスロット４４に複数回巻き回して作製されたコイル１５ａから構成される電機子コイル１５と、電機子鉄心４１と電機子コイル１５との間に介在する絶縁体（図示せず）と、を備える。

バックヨーク４２は、図１５および図１６に示されるように、電磁鋼板から打ち抜かれた円環状の第１および第２バックヨーク片５０，５１を備える。そして、長穴部５０ａが、それぞれ、穴方向を周方向として、第１バックヨーク片５０の内周側に周方向に等角ピッチで２４個形成されている。連通部５０ｂが長穴部５０ａのそれぞれを第１バックヨーク片５０の内周側と連通するように第１バックヨーク片５０に形成されている。さらに、抜きカシメ部５０ｃが、それぞれ、長穴部５０ａ間に位置するように、第１バックヨーク片５０の外周側に等角ピッチで形成されている。抜きカシメ部５１ａが、それぞれ、第２バックヨーク片５１の外周側に等角ピッチで形成されている。そして、第１バックヨーク片５０と第２バックヨーク片５１とを重ねた際に、抜きカシメ部５０ｃ，５１ａが重なる。ここで、長穴部５０ａの穴形状は、周方向に延びる内周側および外周側の両縁部が、それぞれ、第１バックヨーク片５０の軸心を中心とする円筒面の一部で構成され、周方向の両端面が、それぞれ、両縁部間の間隔（穴幅）を直径とする円筒面の一部で構成された、円弧形状となっている。

磁極ティース４３は、図１５および図１６に示されるように、電磁鋼板から打ち抜かれた第１および第２磁極ティース片５５，５６を備える。第１磁極ティース片５５は、基部５５ａと、基部５５ａの先端から周方向両側に突出する鍔部５５ｂと、基部５５ａの中央位置に形成された抜きカシメ部５５ｃと、基部５５ａの根元部の周方向中央から径方向外方に突出する突起部５５ｄと、突起部５５ｄの突出端から周方向両側に突出する嵌合部５５ｅと、を備える。第２磁極ティース片５６は、基部５６ａと、基部５６ａの先端から周方向両側に突出する鍔部５６ｂと、基部５６ａの中央位置に形成された抜きカシメ部５６ｃと、を備える。第１磁極ティース片５５は、突起部５５ｄおよび嵌合部５５ｅを除いて、第２磁極ティース片５６と同一の外形形状に形成されている。そして、第１磁極ティース片５５と第２磁極ティース片５６とを重ねた際に、抜きカシメ部５５ｃ，５６ｃが重なる。

ここで、嵌合部５５ｅは、周方向に延びる内周側および外周側の両縁部が、長穴部５０ａの内周側および外周側の両縁部の曲率半径と略等しい曲率半径の円筒面の一部で構成された、周方向長さが長穴部５０ａより短い円弧形状に形成されている。

電機子鉄心４１を作製するには、まず、第１バックヨーク片５０を配置し、ついで、図１５に示されるように、それぞれ、嵌合部５５ｅを長穴部５０ａ内に挿入して、基部５５ａを径方向内方に突出させて、第１磁極ティース片５５を第１バックヨーク片５０の内周側に、かつ第１バックヨーク片５０と面一として、周方向に等角ピッチで配置する。ついで、第２バックヨーク片５１を第１バックヨーク片５０上に配置する。さらに、第２磁極ティース片５６を第１磁極ティース片５５のそれぞれの上に重ねて、第２バックヨーク片５１と面一に配置する。この操作を必要回数繰り返し行い、第１および第２バックヨーク片５０，５１の積層体が抜きカシメ部５０ｃ，５１ａの嵌合により固定、一体化され、円環状のバックヨーク４２が形成される。また、第１および第２磁極ティース片５５，５６の積層体が抜きカシメ部５５ｃ，５６ｃの嵌合により固定、一体化され、磁極ティース４３が形成される。

このように作製された電機子鉄心４１は、嵌合部５５ｅが長穴部５０ａ内を長穴部５０ａの穴方向、すなわち周方向にスライド移動可能となっている。そこで、磁極ティース４３は、嵌合部５５ｅが長穴部５０ａの周方向一端に接する第１位置と、嵌合部５５ｅが長穴部５０ａの周方向他端に接する第２位置との間を往復移動可能に、バックヨーク４２に取り付けられている。そして、磁極ティース４３のそれぞれの嵌合部５５ｅが長穴部５０ａの周方向他端に接すると、隣り合う磁極ティース４３間の隙間、すなわちスロット開口幅が縮小された状態となる。また、一の磁極ティース４３の嵌合部５５ｅが長穴部５０ａの周方向一端に接すると、隣り合う磁極ティース４３間の隙間、すなわちスロット開口幅が拡大された状態となる。

ついで、コイル１５ａの挿入作業について図１７を参照しつつ説明する。なお、図１７中、説明の便宜上、周方向に連続する２本の磁極ティース４３の一側に位置するスロット４４をスロット４４₁とし、他側に位置するスロット４４をスロット４４₂とし、スロット４４₁の周方向一側の磁極ティース４３を磁極ティース４３₁とし、スロット４４₁の周方向他側の磁極ティース１３を磁極ティース４３₂、スロット４４₂の周方向一側の磁極ティース４３を磁極ティース４３₃とし、スロット４４₂の周方向他側の磁極ティース４３を磁極ティース４３₄とする。

まず、嵌合部５５ｅが長穴部５０ａの周方向他端に接するように磁極ティース４３をスライド移動させ、磁極ティース４３のそれぞれを第２位置に位置させる。これにより、隣り合う磁極ティース４３間のスロット開口部幅が縮小された状態となる。コイル１５ａは、それぞれ、導体線を環状に複数回巻いて作製される。

ついで、周方向に連続する２本の磁極ティース４３の両側に位置するスロット４４₁，４４₂のそれぞれにおいて、軸部５５ｅが長穴部５０ａの周方向一端に接するように、スロット４４₁，４４₂の周方向一側に位置する磁極ティース４３₁，４３₃を第１位置にスライド移動させ、スロット開口幅を拡大する。そして、コイル１５ａの導体線束を拡大されたスロット開口からスロット４４₁，４４₂に挿入する。ついで、スロット４４₁，４４₂の周方向一側に位置する磁極ティース４３₁，４３₃をスライド移動させて第２位置に戻し、１つのコイル１５ａが電機子鉄心４１に装着される。この操作を繰り返し行い、コイル１５ａは、図１７中、反時計回りに、１スロットピッチずつすらしながら、１つずつ電機子鉄心４１に装着される。

ここで、３本目以降のコイル１５ａを電機子鉄心４１に装着するときには、周方向に連続する２本の磁極ティース４３₂，４３₃の一側に位置するスロット４４₁には他のコイル１５ａの導体線束が挿入されていないが、周方向に連続する２本の磁極ティース４３₂，４３₃の他側に位置するスロット４４₂には他のコイル１５ａの導体線束が挿入されている。他のコイル１５ａの導体線束が挿入されていないスロット４４₁には、コイル１５ａの導体線束の挿入が容易である。しかし、他のコイル１５ａの導体線束が挿入されているスロット４４₂には、コイル１５ａの導体線束の挿入が困難となる。

この実施の形態５では、スロット４４₁，４４₂の周方向一側に位置する磁極ティース４３₁，４３₃を第１位置にスライド移動させ、スロット開口幅を拡大した後、コイル１５ａの導体線束をスロット４４₁，４４₂に挿入するので、他のコイル１５ａの導体線束が挿入されているスロット４４₂にも、コイル１５ａの導体線束を容易に挿入できる。また、コイル１５ａの導体線束をスロット４４₂に挿入した後、磁極ティース４３₃を第２位置に戻すので、磁極ティース４３₄が第２位置側に押圧され、磁極ティース４３₄の軸部５５ｅが長穴部５０ａの周方向他端に当接し、磁極ティース４３₄が第２位置に位置決め固定される。

このように、実施の形態５によれば、バックヨーク４２が円環状の打ち抜かれた第１および第２バックヨーク片５０，５１を積層して作製され、磁極ティース４３がバックヨーク４２の内周側に位置して第１位置と第２位置との間を周方向に往復移動可能にバックヨーク４２に連結されている。そこで、導体線束が挿入されているスロット４４の一側に位置する磁極ティース４３を第１位置に移動させて、スロット開口幅を拡大し、コイル１５ａの導体電束を拡大されたスロット開口からスロット４４に挿入できるので、コイル１５ａの電機子鉄心４１への装着が容易となり、コイル１５ａの装着作業性が向上される。これにより、コイル１５ａをスロット４４内に整列して挿入しやすくなり、占積率が向上され、回転電機１０１の動作特性を向上させることができる。

バックヨーク４２を変形・移動させることなく、磁極ティース４３を周方向移動させるのみでスロット開口幅を拡大でき、コイル１５ａのスロット４４への挿入作業性を向上させることができる。そこで、大径あるいは積層数の多い電機子鉄心４１に対しても、少ないエネルギーを要するのみで、同様の効果が得られる。
バックヨーク４２が円環状の第１および第２バックヨーク片５０，５１を積層、一体化して作製されているので、真円度が高められ、回転電機１０１の動作特性を向上させることができる。また、コイル１５ａの電機子鉄心４１への装着が完了した後、電機子鉄心４１を円環状に戻す必要がないので、電機子鉄心４１の真円度を高精度に確保することができる。

さらに、実施の形態５では、複数の分割積層鉄心を無端状に連結して構成されている従来の電機子鉄心構造で必要であった剛性を高める工程が不要となるので、作業工数の削減が図られるとともに、低コスト化が図られる。

なお、上記実施の形態５では、電機子鉄心４１は、第１バックヨーク片５０と第１磁極ティース片５５の組と、第２バックヨーク片５１と第２磁極ティース片５６の組とを交互に積層して構成されているが、電機子鉄心は、この構成に限定されず、例えば、第１バックヨーク片５０と第１磁極ティース片５５の組の積層体を少なくとも１つ有し、残る積層部分を、第２バックヨーク片５１と第２磁極ティース片５６の組の積層体で構成してもよい。

実施の形態６．
図１８はこの発明の実施の形態６に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティースの移動動作を説明する図であり、図１８の（ａ）は磁極ティースが第２位置に位置している状態を示し、図１８の（ｂ）は一の磁極ティースが第１位置に位置している状態を示している。なお、図１８では、便宜上、電機子鉄心の一端に位置する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片を省略している。

図１８において、第１バックヨーク片５２は、電磁鋼板から円環状に打ち抜かれ、円弧形状の長穴部５２ａが、それぞれ、穴方向を周方向として、第１バックヨーク片５２の内周側に周方向に等角ピッチで２４個形成されている。連通部５２ｂが長穴部５２ａのそれぞれを第１バックヨーク片５２の内周側と連通するように第１バックヨーク片５２に形成されている。また、抜きカシメ部５２ｃが、それぞれ、長穴部５２ａ間に位置するように、第２バックヨーク片５２の外周側に等角ピッチで形成されている。さらに、凸部５２ｄが、長穴部５２ａの周方向に延びる外周側の縁部の周方向両端側を内周側に突出するように形成されている。

第１磁極ティース片５７は、基部５７ａと、基部５７ａの先端から周方向両側に突出する鍔部５７ｂと、基部５７ａの中央位置に形成された抜きカシメ部５７ｃと、基部５７ａの根元部の周方向中央から径方向外方に突出する突起部５７ｄと、突起部５７ｄの突出端から周方向両側に突出する円弧形状の嵌合部５７ｅと、嵌合部５７ｅの外周側の縁部に形成された凹部５７ｆと、を備える。凹部５７ｆは、嵌合部５７ｅが長穴部５２ａの周方向一端に接するときに凸部５２ｄを収容して圧入を解放し、かつ嵌合部５７ｅが長穴部５２ａの周方向他端に接するときに凸部５２ｄを収容して圧入を解放するように嵌合部５７ｅの外周側の縁部に形成されている。

第１バックヨーク片５２は、凸部５２ｄが形成されている点を除いて、上記実施の形態５における第１バックヨーク片５０と同様に構成されている。また、第１磁極ティース片５７は、凹部５７ｆが形成されている点を除いて、上記実施の形態５における第１磁極ティース片５５と同様に構成されている。
なお、実施の形態６では、第１バックヨーク片５０および第１磁極ティース片５５に替えて第１バックヨーク片５２および第１磁極ティース片５７を用いている点を除いて、上記実施の形態５と同様に構成されている。

実施の形態６による電機子鉄心４１Ａでは、第１バックヨーク片５２と第１磁極ティース片５７の組と、第２バックヨーク片５１と第２磁極ティース片５６の組とを交互に積層して構成されている。そして、第１バックヨーク片５２と第２バックヨーク片５１とを重ねた際に、抜きカシメ部５２ｃ，５１ａが重なり、第１および第２バックヨーク片５２，５１の積層体が一体化され、バックヨーク４２Ａが作製される。また、第１および第２磁極ティース片５７，５６の積層体が抜きカシメ部５７ｃ、５６ｃの嵌合により一体化され、磁極ティース４３Ａが作製される。そして、第１磁極ティース片５７の突起部５７ｄが連通部５２ｂ内に挿入され、嵌合部５７ｅが長穴部５２ａ内に遊嵌状態に挿入される。

実施の形態６では、バックヨーク４２Ａが円環状の打ち抜かれた第１および第２バックヨーク片５２，５１を積層して作製され、磁極ティース４３Ａがバックヨーク４２Ａの内周側に位置して第１位値と第２位置との間を周方向に往復移動可能にバックヨーク４２Ａに連結されている。したがって、実施の形態６においても、上記実施の形態５と同様の効果が得られる。

実施の形態６では、凸部５２ｄが長穴部５２ａの周方向に延びる外周側の縁部の周方向両端側を内周側に突出するように形成され、長穴部５２ａの穴幅（径方向幅）が凸部５２ｄの位置で狭くなっている。そこで、嵌合部５７ｅが、長穴部５２ａの穴方向に沿って周方向の一側にスライド移動し、凸部５２ｄを径方向外方に弾性変形させて凸部５２ｄを乗り越え、図１８の（ｂ）に示されるように、長穴部５２ａの一端に接する第１位置に位置する。このとき、凸部５２ｄが凹部５７ｆ内に収納され、圧入が解放される。
また、嵌合部５７ｅが、長穴部５２ａの穴方向に沿って周方向の他側にスライド移動し、凸部５２ｃを径方向外方に弾性変形させて凸部５２ｃを乗り越え、図１８の（ａ）に示されるように、長穴部５２ａの他端に接する第２位置に位置する。このとき、凸部５２ｃが凹部５７ｆ内に収納され、圧入が解放される。

ここで、嵌合部５７ｅが凸部５２ｄを乗り越えるには、凸部５２ｄを弾性変形させる力が必要となるので、嵌合部５２ｅ、すなわち磁極ティース４３Ａが第１位置および第２位置に位置決め保持される。なお、凸部５２ｄの突出量を調整することにより、凸部５２ｄを乗り越える力を設定できる。

実施の形態６によれば、磁極ティース４３Ａを容易に、かつ正確に第１位置および第２位置に位置決め保持できるので、電機子の製造工程を削減できるとともに、磁極ティース４３Ａの位置のばらつきが抑制され、回転電機の動作特性を向上させることができる。

ここで、上記実施の形態６において、補助孔を凸部５２ｄを挟んで長穴部５２ａと相対するように第１バックヨーク片５２に形成して凸部５２ｄを薄肉に構成し、嵌合部５７ｅの圧入時に、凸部５２ｄを弾性変形しやすくするようにしてもよい。

なお、上記実施の形態６では、電機子鉄心４１Ａは、第１バックヨーク片５２と第１磁極ティース片５７の組と、第２バックヨーク片５１と第２磁極ティース片５６の組とを交互に積層して構成されているが、電機子鉄心は、この構成に限定されず、例えば、第１バックヨーク片５２と第１磁極ティース片５７の組の積層体を少なくとも１つ有し、残る積層部分を、第２バックヨーク片５１と第２磁極ティース片５６の組の積層体で構成してもよい。

実施の形態７．
図１９はこの発明の実施の形態７に係る回転電機における電機子鉄心の磁極ティース周りを示す要部平面図である。なお、図１９では、便宜上、電機子鉄心の一端に位置する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片を省略している。

図１９において、第１バックヨーク片５３は、電磁鋼板から円環状に打ち抜かれ、突起部５３ａが、それぞれ、第１バックヨーク片５３の内周端から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで２４個形成されている。円弧形状の嵌合部５３ｂが突起部５３ａのそれぞれの突出端から周方向両側に突出するように形成されている。抜きカシメ部５３ｃが、それぞれ、嵌合部５３ｂ間に位置するように、第１バックヨーク片５３の外周側に等角ピッチで形成されている。第１磁極ティース片５８は、電磁鋼板から打ち抜かれ、基部５８ａと、基部５８ａの先端から周方向両側に突出する鍔部５８ｂと、基部５８ａの中央位置に形成された抜きカシメ部５８ｃと、基部５８ａの根元部側の周方向中央位置に形成された円弧形状の長穴部５８ｄと、長穴部５８ｄを根元部外方に連通する連通部５８ｅと、を備える。

なお、実施の形態７では、第１バックヨーク片５０および第１磁極ティース片５５に替えて第１バックヨーク片５３および第１磁極ティース片５８を用いている点を除いて、上記実施の形態５と同様に構成されている。

実施の形態７による電機子鉄心４１Ｂでは、第１バックヨーク片５３と第１磁極ティース片５８の組と、第２バックヨーク片５１と第２磁極ティース片５６の組とを交互に積層して構成されている。そして、第１バックヨーク片５３と第２バックヨーク片５１とを重ねた際に、抜きカシメ部５３ｃ，５１ａが重なり、第１および第２バックヨーク片５３，５１の積層体が一体化され、バックヨーク４２Ｂが作製される。また、第１および第２磁極ティース片５８，５６の積層体が抜きカシメ部５８ｃ、５６ｃの嵌合により一体化され、磁極ティース４３Ｂが作製される。そして、第１バックヨーク片５３の突起部５３ａが連通部５８ｅ内に挿入され、嵌合部５３ｂが長穴部５８ｄ内に遊嵌状態に挿入される。そして、嵌合部５３ｂが長穴部５８ｄの周方向一端に接して、磁極ティース４３Ｂが第１位置に位置し、嵌合部５３ｂが長穴部５８ｄの周方向他端に接して、磁極ティース４３Ｂが第２位置に位置する。

実施の形態７では、バックヨーク４２Ｂが円環状の打ち抜かれた第１および第２バックヨーク片５３，５１を積層して作製され、磁極ティース４３Ｂがバックヨーク４２Ｂの内周側に位置して第１位値と第２位置との間を周方向に往復移動可能にバックヨーク４２Ｂに連結されている。したがって、実施の形態７においても、上記実施の形態５と同様の効果が得られる。

ここで、実施の形態７において、凸部を長穴部５８ｄの周方向に延びる内周側の縁部の周方向両端側を外周側に突出するように形成し、嵌合部５３ｂが長穴部５８ｄの周方向一端に接するときに凸部を収容して圧入を解放し、かつ嵌合部５３ｂが長穴部５８ｄの周方向他端に接するときに凸部を収容して圧入を解放するように嵌合部５３ｂの内周側の縁部に凹部を形成してもよい。この場合、上記実施の形態６と同様に、磁極ティース４３Ｂを容易に、かつ正確に第１位置および第２位置に位置決め保持できる効果が得られる。さらに、補助孔を凸部を挟んで長穴部５８ｄと相対するように第１磁極ティース片５８に形成して凸部を薄肉に構成し、嵌合部５３ｄの圧入時に、凸部を弾性変形しやすくするようにしてもよい。

なお、上記実施の形態７では、電機子鉄心４１Ｂは、第１バックヨーク片５３と第１磁極ティース片５８の組と、第２バックヨーク片５１と第２磁極ティース片５６の組とを交互に積層して構成されているが、電機子鉄心は、この構成に限定されず、例えば、第１バックヨーク片５３と第１磁極ティース片５８の組の積層体を少なくとも１つ有し、残る積層部分を、第２バックヨーク片５１と第２磁極ティース片５６の組の積層体で構成してもよい。

実施の形態８．
図２０はこの発明の実施の形態８に係る回転電機における電機子鉄心を示す平面図、図２１はこの発明の実施の形態８に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第１バックヨーク片および第１磁極ティース片の配列状態を示す要部平面図、図２２はこの発明の実施の形態８に係る回転電機における電機子鉄心を構成する第２バックヨーク片および第２磁極ティース片の配列状態を示す要部平面図である。

図２０において、電機子鉄心６１は、円環状のバックヨーク６２と、それぞれ、バックヨーク６２の内周壁面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで配列された
２４本の磁極ティース６３と、を備える。

バックヨーク６２は、図２１および図２２に示されるように、電磁鋼板から打ち抜かれた円環状の第１および第２バックヨーク片７０，７１を備える。そして、断面円形の軸部７０ａが、それぞれ、第１バックヨーク片７０の一面から突出して、第１バックヨーク片７０の内周側に等角ピッチで周方向に２４個形成されている。抜きカシメ部７０ｂが、それぞれ、軸部７０ａ間に位置して、第１バックヨーク片７０の外周側に等角ピッチで形成されている。切り欠き部７１ａが、それぞれ、内周側に開口して、第２バックヨーク片７１に周方向に等角ピッチで、軸部７０ａと同数形成されている。抜きカシメ部７１ｂが、それぞれ、切り欠き部７１ａ間に位置して、第２バックヨーク片７１の外周側に等角ピッチで形成されている。そして、第１バックヨーク片７０と第２バックヨーク片７１とを重ねた際に、抜きカシメ部７０ｂ，７１ｂが重なる。

磁極ティース６３は、図２１および図２２に示されるように、電磁鋼板から打ち抜かれた第１および第２磁極ティース片７５，７６を備える。第１磁極ティース片７５は、基部７５ａと、基部７５ａの先端から周方向両側に突出する鍔部７５ｂと、基部７５ａの中央位置に形成された抜きカシメ部７５ｃと、を備える。第２磁極ティース片７６は、基部７６ａと、基部７６ａの先端から周方向両側に突出する鍔部７６ｂと、基部７６ａの中央位置に形成された抜きカシメ部７６ｃと、基部７６ａの根元部側の周方向中央位置に形成された円弧形状の長穴部７６ｄと、を備える。そして、第１磁極ティース片７５と第２磁極ティース片７６とを重ねた際に、抜きカシメ部７５ｃ，７６ｃが重なる。

ここで、切り欠き７１ａの周方向に延びる底部が、第２バックヨーク片７１の軸心を中心とする円弧形状に形成され、基部７６ａの根元側端部が、切り欠き７１ａの底部と略等しい曲率半径の円弧形状に形成されている。さらに、基部７６ａの根元側端部の周方向幅が、切り欠き７１ａの周方向幅より短くなっている。

電機子鉄心６１を作製するには、まず、図２１に示されるように、第１バックヨーク片７０を配置し、第１磁極ティース片７５を第１バックヨーク片７０の内周側に、かつ第１バックヨーク片７０と面一として、周方向に等角ピッチで配置する。ついで、第２バックヨーク片７１を第１バックヨーク片７０上に配置する。さらに、図２２に示されるように、軸部７０ａを長穴部７６ｄ内に挿入するように、第２磁極ティース片７６を第１磁極ティース片７５のそれぞれの上に重ねて、第２バックヨーク片７１と面一に配置する。この操作を必要回数繰り返し行い、第１および第２バックヨーク片７０，７１の積層体が抜きカシメ部７０ｂ，７１ｂの嵌合により固定、一体化され、円環状のバックヨーク６２が形成される。また、第１および第２磁極ティース片７５，７６の積層体が抜きカシメ部７５ｃ，７６ｃの嵌合により固定、一体化され、磁極ティース６３が形成される。

このように作製された電機子鉄心６１は、軸部７０ａが長穴部７６ｄ内に挿入され、磁極ティース６３が周方向にスライド移動可能となっている。そこで、磁極ティース６３は、軸部７０ａが長穴部７６ｄの周方向他端に接する第１位置と、軸部７０ａが長穴部７６ｄの周方向一端に接する第１位置との間を往復移動可能に、バックヨーク６２に取り付けられている。そして、磁極ティース６３のそれぞれの長穴部７６ｄの周方向一端が軸部７０ａに接すると、隣り合う磁極ティース６３間の隙間、すなわちスロット開口幅が縮小された状態となる。また、一の磁極ティース６３の長穴部７６ｄの周方向他端が軸部７０ａに接すると、隣り合う磁極ティース６３間の隙間、すなわちスロット開口幅が拡大された状態となる。

実施の形態８においても、上記実施の形態１と同様に、コイル１５ａが、導体線束を周方向に連続する２本の磁極ティース６３の両側に位置するスロット６４のそれぞれに挿入して、電機子鉄心６１に装着される。そして、コイル１５ａは、例えば、反時計回りに、１スロットピッチずつすらしながら、電機子鉄心６１に装着される。

実施の形態８によれば、バックヨーク６２が円環状の打ち抜かれた第１および第２バックヨーク片７０，７１を積層して作製され、磁極ティース６３がバックヨーク６２の内周側に位置して第１位置と第２位置との間を周方向に往復移動可能にバックヨーク６２に連結されている。そこで、導体線束が挿入されているスロット６４の一側に位置する磁極ティース６３を第１位置に移動させて、スロット開口幅を拡大し、コイル１５ａの導体電束を拡大されたスロット開口からスロット６４に挿入できるので、コイル１５ａの電機子鉄心６１への装着が容易となり、コイル１５ａの装着作業性が向上される。これにより、コイル１５ａをスロット６４内に整列して挿入しやすくなり、占積率が向上され、回転電機の動作特性を向上させることができる。

バックヨーク６２を変形・移動させることなく、磁極ティース６３を周方向移動させるのみでスロット開口幅を拡大でき、コイル１５ａのスロット６４への挿入作業性を向上させることができる。そこで、大径あるいは積層数の多い電機子鉄心６１に対しても、少ないエネルギーを要するのみで、同様の効果が得られる。
バックヨーク６２が円環状の第１および第２バックヨーク片７０，７１を積層、一体化して作製されているので、真円度が高められ、回転電機の動作特性を向上させることができる。また、コイル１５ａの電機子鉄心６１への装着が完了した後、電機子鉄心６１を円環状に戻す必要がないので、電機子鉄心６１の真円度を高精度に確保することができる。

さらに、実施の形態８では、複数の分割積層鉄心を無端状に連結して構成されている従来の電機子鉄心構造で必要であった剛性を高める工程が不要となるので、作業工数の削減が図られるとともに、低コスト化が図られる。

なお、上記実施の形態８では、電機子鉄心６１は、第１バックヨーク片７０と第１磁極ティース片７５の組と、第２バックヨーク片７１と第２磁極ティース片７６の組とを交互に積層して構成されているが、電機子鉄心は、第１および第２バックヨーク片７０，７１と第１および第２磁極ティース片７５，７６のみで構成する必要はなく、第１バックヨーク片７０と第１磁極ティース片７５の組と、第２バックヨーク片７１と第２磁極ティース片７６の組との積層体を少なくとも１つ有していればよい。

例えば、電磁鋼板から打ち抜かれた円環状の第３バックヨーク片および第１磁極ティース片７５を用意する。第３バックヨーク片は軸部７０ａが省略されている点を除いて、第１バックヨーク片７０と同様に作製されている。そして、電機子鉄心を構成する一部の積層部分を、第１および第２バックヨーク片７０，７１と第１および第２磁極ティース片７５，７６を積層して構成し、電機子鉄心を構成する残る積層部分を、第３バックヨーク片と第１磁極ティース片７５を積層して構成してもよい。この場合、バックヨークにおける切り欠き部７１ａの占める割合が低減され、電機子鉄心を構成する鉄量を増加できるので、回転電機の動作特性を向上、例えばモータの効率を向上させることができる。

また、上記実施の形態８においても、上記実施の形態２と同様に、凸部を長穴部７６ｄの周方向に延びる内周側又は外周側の縁部の周方向両端側を外周側に突出するように形成し、長穴部７６ｄの穴幅（径方向幅）を凸部の位置で狭くしてもよい。さらに、上記実施の形態３と同様に、第２磁極ティース片７６の凸部の内周側又は外周側に補助孔を形成して、凸部を薄肉に構成してもよい。
また、実施の形態８では、軸部７０ａが断面円形に形成されているが、上記実施の形態４と同様に、軸部を断面楕円形の軸部としてもよい。

なお、上記各実施の形では、１０極２４スロットに回転電機について説明しているが、極数スロット数はこれに限定されない。
また、上記各実施の形態では、磁極ティースが円環状のバックヨークの内周面から径方向内方に突出している電機子鉄心について説明しているが、本発明は、磁極ティースが円環状のバックヨークの外周面から径方向外方に突出している電機子鉄心に適用しても同様の効果が得られる。

また、上記各実施の形態では、コイルを周方向に１スロットピッチで配列して電機子鉄心に装着しているが、コイルの配列ピッチは１スロットピッチに限定されず、周知の通り、コイルを、２スロットピッチ以上の配列ピッチで配列したり、複数の配列ピッチで配列してもよい。

Claims (15)

1. 円環状のバックヨーク、および、それぞれ、上記バックヨークの径方向一側に突出して周方向に配列された複数の磁極ティースを有する回転電機の電機子鉄心であって、
   上記バックヨークが、円環状のバックヨーク片を積層、一体化して構成され、
   上記複数の磁極ティースが、それぞれ、磁極ティース片を積層、一体化して構成され、周方向に離間する第１位置と第２位置との間を周方向に往復移動可能に上記バックヨークに連結されていることを特徴とする回転電機の電機子鉄心。
2. 上記バックヨーク片は、少なくとも、径方向一側に開口する切り欠き部が周方向に等角ピッチで上記磁極ティースと同数形成された第１バックヨーク片と、穴方向を周方向とする円弧形状の長穴部が周方向に等角ピッチで上記切り欠き部と同数形成され、上記長穴部を上記切り欠き部内に位置させて上記第１バックヨーク片に重ねて配置される第２バックヨーク片とを有し、
   上記磁極ティース片は、少なくとも、それぞれ、第１基部、上記第１基部の長さ方向の一端に形成された突起部および上記突起部の一面に形成された軸部を有し、上記軸部を上記長穴部内に嵌め込み、上記突起部を上記切り欠き部内に位置させて上記第１基部を上記第１バックヨーク片から径方向一側に突出させて、上記第１バックヨーク片と面一に配置される第１磁極ティース片と、それぞれ、上記第１基部と同じ外形形状に形成され、上記第１基部に重ねて上記第２バックヨーク片と面一に配置される上記第２磁極ティース片とを有し、
   上記磁極ティースは、上記軸部を上記長穴部内をスライド移動させて、上記軸部が上記長穴部の周方向一端に接して上記第１位置に位置し、上記軸部が上記長穴部の周方向他端に接して上記第２位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子鉄心。
3. 上記第２バックヨーク片は、上記長穴部の径方向一側又は他側の周方向両側に上記長穴部の穴幅を狭くする凸部を有し、
   上記磁極ティースが、周方向に移動する途中で、上記軸部が上記凸部に圧入され、その後、上記軸部の圧入が解放されて、上記第１位値又は上記第２位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の回転電機の電機子鉄心。
4. 補助孔が、上記凸部を挟んで上記長穴部に相対するように上記第２バックヨーク片に形成され、上記軸部の圧入時に上記凸部を弾性変形させるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の回転電機の電機子鉄心。
5. 上記バックヨーク片は、少なくとも、軸部が周方向に等角ピッチで上記磁極ティースと同数形成された第１バックヨーク片と、径方向一側に開口する切り欠き部が周方向に等角ピッチで上記軸部と同数形成され、上記軸部を上記切り欠き部内に位置させて上記第１バックヨーク片に重ねて配置される第２バックヨーク片とを有し、
   上記磁極ティース片は、少なくとも、それぞれ、第１基部を有し、上記第１基部を上記軸部のそれぞれに径方向一側に位置させて、上記第１バックヨーク片の径方向一側に、かつ上記第１バックヨーク片と面一に配置される第１磁極ティース片と、それぞれ、第２基部、および上記第２基部の径方向他側に形成された円弧形状の長穴部を有し、上記第２基部の径方向他側を上記切り欠き部内に位置させて上記軸部を上記長穴部内に嵌め込み、上記第２基部を上記第１基部に重ねて上記第２バックヨーク片と面一に配置される上記第２磁極ティース片とを有し、
   上記磁極ティースは、上記軸部を案内にしてスライド移動させて、上記軸部が上記長穴部の周方向他端に接して上記第１位置に位置し、上記軸部が上記長穴部の周方向一端に接して上記第２位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子鉄心。
6. 上記第２磁極ティース片は、上記長穴部の径方向一側又は他側の周方向両側に上記長穴部の穴幅を狭くする凸部を有し、
   上記磁極ティースが、周方向に移動する途中で、上記軸部が上記凸部に圧入され、その後、上記軸部の圧入が解放されて、上記第１位値又は上記第２位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項５記載の回転電機の電機子鉄心。
7. 補助孔が、上記凸部を挟んで上記長穴部と相対するように上記第２磁極ティース片に形成され、上記軸の圧入時に上記凸部を弾性変形させるように構成されていることを特徴とする請求項６記載の回転電機の電機子鉄心。
8. 上記軸部が断面楕円形であることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機の電機子鉄心。
9. 上記バックヨーク片は、少なくとも、穴方向を周方向とする円弧形状の長穴部が周方向に等角ピッチで上記磁極ティースと同数形成され、かつ連通部が上記長穴部を径方向一側に開口させるように形成された第１バックヨーク片と、上記第１バックヨーク片に重ねて配置され、上記長穴部および上記連通部を覆う第２バックヨーク片とを有し、
   上記磁極ティースは、少なくとも、それぞれ、第１基部、上記第１基部の長さ方向の一端に形成された突起部および上記突起部の一端から周方向両側に突出する円弧形状の嵌合部を有し、上記嵌合部を上記長穴部内に嵌め込み、かつ上記突起部を上記連通部内に位置させ、上記第１基部を上記第１バックヨーク片から径方向一側に突出させて、上記第１バックヨーク片と面一に配置される第１磁極ティース片と、それぞれ、上記第１基部と同じ外形形状に形成され、上記第１基部に重ねて上記第２バックヨーク片と面一に配置される上記第２磁極ティース片とを有し、
   上記磁極ティースは、上記嵌合部を上記長穴部内をスライド移動させて、上記嵌合部が上記長穴部の周方向一端に接して上記第１位置に位置し、上記嵌合部が上記長穴部の周方向他端に接して上記第２位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子鉄心。
10. 上記第１バックヨーク片は、上記長穴部の径方向他側の周方向両側に上記長穴部の穴幅を狭くする凸部を有し、
    上記第１磁極ティース片は、上記磁極ティースが上記第１位置に位置しているときに上記凸部を収納し、かつ上記磁極ティースが上記第２位置に位置しているときに上記凸部を収納するように、上記嵌合部の径方向他側の周方向両側のそれぞれに形成された凹部を有し、
    上記磁極ティースが、周方向に移動する途中で、上記嵌合部が上記凸部に圧入され、その後、上記凸部が上記凹部に収納されて、上記嵌合部の圧入が解放され、上記第１位値又は上記第２位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項９記載の回転電機の電機子鉄心。
11. 補助孔が、上記凸部を挟んで上記長穴部と相対するように上記第１バックヨーク片に形成され、上記嵌合部の圧入時に上記凸部を弾性変形させるように構成されていることを特徴とする請求項１０記載の回転電機の電機子鉄心。
12. 上記バックヨーク片は、少なくとも、径方向一側に突出する突起部が周方向に等角ピッチで上記磁極ティースと同数形成され、円弧形状の嵌合部が上記突起部の一端から周方向両側に突出するように形成された第１バックヨーク片と、上記第１バックヨーク片に重ねて配置される上記第２バックヨーク片とを有し、
    上記磁極ティース片は、少なくとも、それぞれ、第１基部、上記第１基部の長さ方向の一端側に形成された円弧形状の長穴部、および上記長穴部を上記第１基部の一端側とを連通する連通部を有し、上記嵌合部を上記長穴部内に嵌め込み、上記突起部を上記連通部内に位置させ、上記第１基部を上記第１バックヨーク片から径方向一側に突出させて、上記第１バックヨーク片と面一に配置される第１磁極ティース片と、それぞれ、上記第１基部と同じ外形形状に形成され、上記第１基部に重ねて上記第２バックヨーク片と面一に配置される上記第２磁極ティース片とを有し、
    上記磁極ティースは、上記嵌合部を案内にしてスライド移動させて、上記嵌合部が上記長穴部の周方向他端に接して上記第１位置に位置し、上記嵌合部が上記長穴部の周方向一端に接して上記第２位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子鉄心。
13. 上記第１磁極ティース片は、上記長穴部の径方向一側の周方向両側に上記長穴部の穴幅を狭くする凸部を有し、
    上記第１バックヨーク片は、上記磁極ティースが上記第１位置に位置しているときに上記凸部を収納し、かつ上記磁極ティースが上記第２位置に位置しているときに上記凸部を収納するように、上記嵌合部の径方向一側の周方向両側のそれぞれに形成された凹部を有し、
    上記磁極ティースが、周方向に移動する途中で、上記嵌合部が上記凸部に圧入され、その後、上記凸部が上記凹部に収納されて、上記嵌合部の圧入が解放され、上記第１位値又は上記第２位置に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の回転電機の電機子鉄心。
14. 補助孔が、上記凸部を挟んで上記長穴部と相対するように上記第１磁極ティース片に形成され、上記嵌合部の圧入時に上記凸部を弾性変形させるように構成されていることを特徴とする請求項１３記載の回転電機の電機子鉄心。
15. 円環状のバックヨーク、および、それぞれ、上記バックヨークの径方向一側に突出して、かつ周方向に往復移動可能に上記バックヨークに連結されて、周方向に配列された複数の磁極ティースを有する電機子鉄心と、
    それぞれ、周方向に連続する複数の上記磁極ティースの両側に位置する２つのスロットに挿入されて、上記電機子鉄心に周方向に配列された複数のコイルからなる電機子コイルと、を有する回転電機の電機子の製造方法であって、
    上記コイルが挿入される上記スロットの両側に位置する上記磁極ティースを離間する方向に移動させてスロット開口幅を拡大させ、上記コイルを拡大されたスロット開口から上記スロット内に挿入させ、その後上記磁極ティースを近接する方向に移動させてスロット開口幅を縮小させて上記コイルを装着するコイル装着工程を繰り返して、上記コイルを上記コイルの周方向の配列順に上記電機子鉄心に順次装着する電機子コイル装着工程を有する回転電機の電機子の製造方法。

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