JPWO2020194787A1 - 電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械 - Google Patents

Abstract

電機子鉄心の製造方法は、鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、切出した前記鉄心片セットを、各連結部で折り曲げて、各鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程とを有している。鉄心片セットでは、複数の鉄心片を連結する複数の連結部が鉄心片間に設けられている。鉄心片セットにおける各連結部は、隣接する２つの鉄心片のバックヨーク部間に部分的に設けられている。鉄心片セットにおける各バックヨーク部は、連結部以外の部分では、隣のバックヨーク部から離れている。

Description

この発明は、複数の鉄心片を積層して形成される電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械に関する。

従来、電動機の固定子鉄心は、外周の一部が連結された複数の円環状の鉄心片を鋼板シートから打ち抜いて、各鉄心片を各連結部で交互に反対方向に折り返して積層することによって形成されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６２−１４５４５０号公報

上記のような従来の固定子鉄心は、複数の円環状の鉄心片を１枚の鋼板シートから打ち抜いている。このため、各鉄心片の中央部分の材料が廃棄され、材料ロスが多いという課題がある。

本発明は、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、鋼板シートの材料ロスを削減することのできる電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械を得る。

本発明に係る電機子鉄心の製造方法は、バックヨーク部と、バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ複数の鉄心片を連結する複数の連結部が鉄心片間に設けられている鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、切出した鉄心片セットを、各連結部で折り曲げて、各鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程とを有し、鉄心片セットにおける各連結部は、隣接する２つの鉄心片のバックヨーク部間に部分的に設けられており、鉄心片セットにおける各バックヨーク部は、連結部以外の部分では、隣のバックヨーク部から離れている。
また、本発明に係る電機子鉄心の製造方法は、バックヨーク部と、バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ複数の鉄心片を連結する複数の連結部が鉄心片間に設けられている鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、切出した鉄心片セットを、各連結部で折り曲げて、各鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程とを有し、各バックヨーク部は、ティース部とは反対側の端部であるヨーク端部を有しており、各ティース部は、バックヨーク部とは反対側の端部であるティース先端部を有しており、鉄心片セットにおける複数の鉄心片は、ヨーク端部同士及びティース先端部同士を交互に突き合わせるように配置されており、複数の連結部は、複数のヨーク連結部と、複数のティース連結部とを有しており、鉄心片セットにおける各ヨーク連結部は、隣り合う２つのヨーク端部間に設けられており、鉄心片セットにおける各ティース連結部は、隣り合う２つのティース先端部間に部分的に設けられており、鉄心片セットにおける各ティース部は、ティース連結部以外の部分では、隣のティース部から離れている。
また、本発明に係る電機子鉄心の製造方法は、バックヨーク部と、バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ複数の鉄心片を連結する複数の連結部が鉄心片間に設けられている鉄心片セットがさらに複数個連結された一連の鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、切出した一連の鉄心片セットを、複数の連結部のうち、各鉄心片セットの間に設けられた連結部で折り曲げて、各鉄心片セットを積層して直線状の積層鉄心を形成する工程とを有し、各鉄心片セットにおける各連結部は、隣接する２つの鉄心片のバックヨーク部間に部分的に設けられており、各鉄心片セットにおける各バックヨーク部は、連結部以外の部分では、隣のバックヨーク部から離れている。
また、本発明に係る電気機械は、電機子鉄心を有している電機子、及び電機子に空隙を介して対向しており、電機子に対して相対的に移動する界磁を備え、電機子鉄心は、界磁の移動方向に沿って並べられている複数の分割積層鉄心を有しており、各分割積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して構成されており、各鉄心片は、バックヨーク部と、バックヨーク部から界磁側に突出しているティース部とを有しており、各分割積層鉄心には、積層方向に隣接する鉄心片間を連結し折り曲げられている複数の折り曲げ部が設けられており、各折り曲げ部は、界磁の移動方向におけるバックヨーク部の端部に部分的に設けられている。
また、本発明に係る電気機械は、電機子鉄心を有している電機子、及び電機子に空隙を介して対向しており、電機子に対して相対的に移動する界磁を備え、電機子鉄心は、界磁の移動方向に沿って並べられている複数の分割積層鉄心を有しており、各分割積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して構成されており、各鉄心片は、バックヨーク部と、バックヨーク部から界磁側に突出しているティース部とを有しており、各バックヨーク部は、ティース部とは反対側の端部であるヨーク端部を有しており、各ティース部は、バックヨーク部とは反対側の端部であるティース先端部を有しており、各分割積層鉄心には、積層方向に隣接する鉄心片間を連結し折り曲げられている複数のヨーク間折り曲げ部及び複数のティース間折り曲げ部が設けられており、各ヨーク間折り曲げ部は、ヨーク端部に設けられており、各ティース間折り曲げ部は、ティース先端部に部分的に設けられている。

本発明の電機子鉄心の製造方法、電気機械の製造方法、及び電気機械によれば、電機子鉄心を製造する際の材料ロスを削減することができる。

本発明の実施の形態１における固定子鉄心の製造方法によって製造される固定子鉄心を示す平面図である。 図１の固定子鉄心を構成する１つの分割積層鉄心が形成される鉄心片セットを示す平面図である。 図２の鉄心片セットによって分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。 図３で形成された分割積層鉄心を周方向に３つ結合した状態を示す平面図である。 図２の鉄心片セットが２つ配置された鋼板シートを示す平面図である。 本発明の実施の形態２における鉄心片セットが配置された鋼板シートを示す平面図である。 図６の鉄心片セットによって分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。 図６の鉄心片セットを４つ、周方向に並べて鋼板シートに配置した状態を示す平面図である。 図８の鋼板シートから切り出された、４つの鉄心片セットを折り曲げた状態を示す斜視図である。 鋼板シートに配置される鉄心片セットの数と、鋼板シートの材料歩留まりとの関係を示す図である。 本発明の実施の形態３における鉄心片セットを２つ配置した鋼板シートを示す平面図である。 図１１の鋼板シートから切出された１つの鉄心片セットによって形成された分割積層鉄心を示す斜視図である。 図１２の分割積層鉄心を２つ結合した状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態４における鉄心片セットを２つ配置した鋼板シートを示す平面図である。 図１４の鋼板シートから切り出された１つの鉄心片セットによって分割積層鉄心が形成される過程を示す斜視図である。 図１５の分割積層鉄心を２つ結合した状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態５における鉄心片セットが配置された鋼板シートを示す平面図である。 図１７の鉄心片セットの各連結部を互い違いに折り曲げて形成された分割積層鉄心を示す平面図である。 図１８の分割積層鉄心を構成する各鉄心片の側端形成部を、バックヨーク部側に回転移動させている状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態５における分割積層鉄心を示す平面図である。 本発明の実施の形態５における鉄心片セットの変形例を示す平面図である。 本発明の実施の形態６の鉄心片セットを２つ、逆向きで互い違いに配置した鋼板シートを示す平面図である。 図２２の鋼板シートから切出された鉄心片セットを示す平面図である。 図２３の鉄心片セットによって形成された積層鉄心を示す斜視図である。 図２４の積層鉄心を用いて円環状の固定子鉄心を形成する過程を示す平面図である。 本発明の実施の形態７による回転電機を示す斜視図である。 図２６の回転電機を示す平面図である。 図２７の分割積層鉄心を構成する鉄心片セットを示す平面図である。 図２８の要部を拡大して示す平面図である。 図２８の鉄心片セットによって分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。 図２７の分割積層鉄心を示す斜視図である。 実施の形態７の分割積層鉄心を形成する工程を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態８による固定子鉄心を示す平面図である。 図３３の要部を拡大して示す平面図である。 本発明の実施の形態９による鉄心片セットを示す平面図である。 図３５のＡ部を拡大して示す平面図である。 図３５のＢ部を拡大して示す平面図である。 本発明の実施の形態１０による鉄心片セットを示す平面図である。 図３８のＣ部を拡大して示す平面図である。 図３８のＤ部を拡大して示す平面図である。 図３８の鉄心片セットによって分割積層鉄心を形成する過程を示す斜視図である。 実施の形態１０の固定子鉄心を示す平面図である。 図４２の要部を拡大して示す平面図である。 実施の形態１０の固定子鉄心の変形例を示す平面図である。 図４４の鉄心片を示す平面図である。 実施の形態３の固定子鉄心の変形例を示す平面図である。 図４６の鉄心片を示す平面図である。 本発明の実施の形態１１による２つの鉄心片セットを示す平面図である。 実施の形態１１の第１の変形例を示す平面図である。 実施の形態１１の第２の変形例を示す平面図である。 実施の形態１１の第３の変形例を示す平面図である。 実施の形態１１の第４の変形例を示す平面図である。 本発明が適用されるリニアモータの一例を示す斜視図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における固定子鉄心の製造方法によって製造される固定子鉄心１を示す平面図である。電機子鉄心としての固定子鉄心１は、周方向に等分された複数の分割積層鉄心２を固定子鉄心１の回転軸を中心とする周方向に結合することによって円環状に形成されている。なお、以下の説明では、固定子鉄心１の回転軸に沿う方向を「軸方向」という。固定子鉄心１の回転軸を中心とする周方向を「周方向」という。固定子鉄心１の回転軸を中心とする半径方向を「径方向」という。

図２は、図１の分割積層鉄心２を構成する鉄心片セット２０を示す平面図である。この例では、鉄心片セット２０は、７枚の鉄心片２１によって構成されている。各鉄心片２１は、それぞれバックヨーク部２１Ｂとティース部２１Ｔとを有している。各ティース部２１Ｔは、バックヨーク部２１Ｂから突出している。鉄心片セット２０における鉄心片２１間には、複数の鉄心片２１を連結する複数の連結部２０１が設けられている。即ち、７枚の鉄心片２１は、それぞれ隣り合う鉄心片２１と連結部２０１によって連結されている。各連結部２０１は、各鉄心片２１の周方向の端部において、隣り合うバックヨーク部２１Ｂの間に設けられている。各鉄心片２１は、同一方向にバックヨーク部２１Ｂを向けて、各バックヨーク部２１Ｂの径方向外側の端部が直線状に並ぶように配置されている。

鉄心片セット２０における各連結部２０１は、隣接する２つの鉄心片２１のバックヨーク部２１Ｂ間に部分的に設けられている。鉄心片セット２０における各バックヨーク部２１Ｂは、連結部２０１以外の部分では、隣のバックヨーク部２１Ｂから離れている。

図３は、図２の鉄心片セット２０から分割積層鉄心２を形成する過程を示す斜視図である。鉄心片セット２０を構成する各鉄心片２１は、各連結部２０１で互いに異なる方向に折り曲げられる。このとき、鉄心片２１の一方の面同士を対向させるように、鉄心片セット２０を折り曲げる。各連結部２０１で折り曲げられた各鉄心片２１は、軸方向に積層されて、分割積層鉄心２が形成される。ここで、鉄心片セット２０を折り曲げて積層することによって分割積層鉄心２を形成することは、「鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程」に相当する。

折り曲げられた各連結部２０１には、折り曲げ部２１ａが形成される。この例では、分割積層鉄心２の周方向の両側の側面２Ｃに折り曲げ部２１ａが形成される。分割積層鉄心２のバックヨーク部２１Ｂ及びティース部２１Ｔの径方向の端面には連結部が設けられていない。よって、バックヨーク部２１Ｂ及びティース部２１Ｔには折り曲げ部が形成されない。このため、実施の形態１の分割積層鉄心２は、バックヨーク部２１Ｂ及びティース部２１Ｔの端面の平面性を高めることができる。

図４は、図３の分割積層鉄心２を周方向に３つ結合した状態を示す平面図である。図４に示すように、分割積層鉄心２を周方向に複数個結合することによって、円環状の固定子鉄心１が形成される。ここで、分割積層鉄心２を周方向に複数個結合することによって、円環状の固定子鉄心１を形成することは、「分割積層鉄心を円環状に複数個結合する工程」に相当する。

図５は、図２の鉄心片セット２０が２つ配置された鋼板シート２００を示す平面図である。この例では、２つの鉄心片セット２０は、それぞれバックヨーク部２１Ｂを外側に向けて、互い違いに鋼板シート２００に配置されている。鋼板シート２００の長手方向に沿う両端部には、各鉄心片セット２０を構成する各鉄心片２１のバックヨーク部２１Ｂの径方向外側の端部がそれぞれ直線状に並ぶ。このため、鋼板シート２００の長手方向に沿う両端部には、不要部分８が発生しない。

２つの鉄心片セット２０は、それぞれのティース部２１Ｔが、他方の鉄心片セット２０の隣接する２つのティース部２１Ｔの間のスペースに挿入されて配置される。このため、鋼板シート２００の長手方向に垂直な方向の幅は、２つの鉄心片セット２０の径方向の長さを加算したものよりも小さくなる。

２つの鉄心片セット２０は、プレス装置などによって鋼板シート２００から打ち抜かれる。ここで、２つの鉄心片セット２０を鋼板シート２００から打ち抜くことは、「鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程」に相当する。鋼板シート２００は、鉄心片セット２０が打ち抜かれる部分と、それ以外の不要部分８とに分けられる。不要部分８は、鉄心片セット２０が打ち抜かれた後に廃棄される部分であり、材料ロスとなる部分である。この例では、各鉄心片セット２０の隣り合うティース部２１Ｔ間が不要部分８となる。

なお、以下の説明では、各鉄心片の連結部で発生する微小な不要部分、及び各鉄心片のバックヨーク部２１Ｂの径方向外側などに形成された凹凸形状によって発生する微小な不要部分については、不要部分としての説明を省略する。

このように、実施の形態１における固定子鉄心の製造方法は、鉄心片セット２０から分割積層鉄心２を形成する工程と、分割積層鉄心２を円環状に複数個結合する工程と、を有する。固定子鉄心１は、複数の分割積層鉄心２によって構成されている。分割積層鉄心２は、複数の鉄心片２１を直線状に配置した鉄心片セット２０によって構成されている。鋼板シート２００には、２つの鉄心片セット２０が逆向きで互い違いに配置されている。このため、鋼板シート２００の不要部分８は、２つの鉄心片セット２０の各ティース部２１Ｔの間の領域のみに形成される。よって、鋼板シートから環状の鉄心片を打ち抜く場合よりも材料ロスを削減することができる。

なお、実施の形態１の固定子鉄心の製造方法は、打ち抜き加工によって鋼板シート２００から各鉄心片セット２０を切り出している。しかし、鋼板シート２００から各鉄心片セット２０を切り出す方法は、打ち抜き加工に限るものではない。例えば、各鉄心片セット２０は、レーザ加工によって鋼板シート２００から切り出してもよい。

また、実施の形態１では、鉄心片セット２０は、７枚の鉄心片２１によって構成されている。しかし、鉄心片セット２０を構成する鉄心片２１は、６枚以下であってもよいし、８枚以上であってもよい。

実施の形態２．
次に、実施の形態２における固定子鉄心の製造方法について説明する。

実施の形態２では、鉄心片セット２０を構成する複数の鉄心片２１を連結する連結部が設けられている位置が、実施の形態１の固定子鉄心の製造方法とは異なる。他の構成は、実施の形態１と同様である。

図６は、実施の形態２の鉄心片セット２０が配置された鋼板シート２００を示す平面図である。この例では、鋼板シート２００に、１６個の鉄心片２１を径方向に直線状に連結した鉄心片セット２０が配置されている。なお、鉄心片セット２０を構成する鉄心片２１の数は、１６個に限定されるものではない。つまり鉄心片２１は１５枚以下であっても１７枚以上であってもよい。鉄心片セット２０を構成する各鉄心片２１は、バックヨーク部２１Ｂ同士、及びティース部２１Ｔ同士を突き合わせて互い違いに配置されている。

この例では、鋼板シート２００の長手方向の両端部の鉄心片２１以外の各鉄心片２１は、バックヨーク部２１Ｂに設けられた連結部２０２、及びティース部２１Ｔに設けられた連結部２０３によって他の鉄心片２１と連結されている。鋼板シート２００の長手方向の両端部の鉄心片２１は、ティース部２１Ｔに設けられた連結部２０３によって他の鉄心片２１と連結されている。この例では、ティース部２１Ｔの周方向の両側に、不要部分８が形成される。

図７は、図６の鋼板シート２００から鉄心片セット２０を切出した後に、鉄心片セット２０から分割積層鉄心２を形成する過程を示す斜視図である。鉄心片セット２０を構成する各鉄心片２１は、各連結部２０２，２０３で互いに異なる方向に折り曲げられる。このとき、鉄心片２１の一方の面同士を対向させるように、鉄心片セット２０を折り曲げる。各連結部２０２，２０３で折り曲げられた各鉄心片２１を積層することによって、分割積層鉄心２が形成される。

折り曲げられた各連結部２０２，２０３には、折り曲げ部２１ａが形成される。この例では、分割積層鉄心２のバックヨーク部２１Ｂ及びティース部２１Ｔの径方向の端面に折り曲げ部２１ａが形成される。

図８は、図６の鉄心片セット２０を４つ、長手方向に垂直な方向に並べて鋼板シート２００に配置した状態を示す平面図である。図９は、図８の鋼板シート２００から切り出された４つの鉄心片セット２０を切り離さずに折り曲げた状態を示す斜視図である。

このように、実施の形態２における固定子鉄心の製造方法によれば、鋼板シート２００に配置する鉄心片セット２０の各鉄心片２１は、バックヨーク部２１Ｂ同士、及びティース部２１Ｔ同士を突き合わせて、直線状に互い違いに配置されている。このため、鋼板シート２００の不要部分８は、鋼板シート２００の長手方向に垂直な方向の端部のみに形成される。よって、鋼板シート２００から鉄心片セット２０を切出したときに発生する材料ロスの量をさらに削減することができる。

また、分割積層鉄心２の周方向両側の側面２Ｃには連結部が設けられていない。よって、周方向両側の側面２Ｃには折り曲げ部が形成されない。このため、分割積層鉄心２は、周方向両側の側面２Ｃの寸法精度を高くすることができる。従って、複数の分割積層鉄心２を周方向の側面２Ｃによって互いに結合して円環状の固定子鉄心１を形成する場合に、複数の分割積層鉄心２を精度良く結合することができる。

なお、鋼板シート２００に配置する鉄心片セット２０は、４つに限るものではない。例えば、鋼板シート２００に配置する鉄心片セット２０は、２つ、３つ、または５つ以上であってもよい。

図１０は、鋼板シート２００に配置される鉄心片セット２０の数と、鋼板シート２００の材料歩留まりとの関係を示す図である。図１０の横軸は、鋼板シート２００に配置される鉄心片セット２０の数を示している。図１０の縦軸は、鋼板シート２００の材料歩留まりを示している。図１０に示すように、鋼板シート２００に配置される鉄心片セット２０の数が多いほど、材料歩留まりが高くなっている。すなわち、鋼板シート２００に配置される鉄心片セット２０の数が多いほど材料ロスは削減される。

実施の形態３．
次に、実施の形態３における固定子鉄心の製造方法について説明する。

実施の形態３では、鉄心片２１の形状が実施の形態１，２とは異なる。他の構成は、実施の形態１と同様である。

図１１は、本発明の実施の形態３における鉄心片セット２０を２つ配置した鋼板シート２００を示す平面図である。２つの鉄心片セット２０は、それぞれバックヨーク部２１Ｂを外側に向けて、互い違いに鋼板シート２００に配置されている。鋼板シート２００の長手方向に沿う両端部には、各バックヨーク部２１Ｂの径方向外側の端部が直線状に並ぶ。

２つの鉄心片セット２０は、それぞれのティース部２１Ｔが、他方の鉄心片セット２０の隣接する２つのティース部２１Ｔの間のスペースに挿入されて配置される。このため、鋼板シート２００の長手方向に垂直な方向の幅は、２つの鉄心片セット２０の径方向の長さを加算したものよりも小さくなる。

この例では、実施の形態１の鋼板シート２００と同様に、各鉄心片セット２０の隣り合うティース部２１Ｔ間が不要部分８となる。

鉄心片セット２０を構成する各鉄心片２１のバックヨーク部２１Ｂの周方向の一方の端部には、半円状の凸部２５が形成されている。また、各鉄心片２１のバックヨーク部２１Ｂの周方向の他方の端部には、半円状の嵌合凹部２６が形成されている。各鉄心片２１の凸部２５と嵌合凹部２６とは、互いに嵌合可能な形状に形成されている。

各鉄心片２１は、凸部２５に設けられた連結部２０５と、嵌合凹部２６に設けられた連結部２０６とによって互いに連結されている。各バックヨーク部２１Ｂの幅方向の一側の連結部２０５と他側の連結部２０６とは、バックヨーク部２１Ｂからのティース部２１Ｔの突出方向について異なる位置に設けられている。

図１２は、図１１の鋼板シート２００から切出された１つの鉄心片セット２０によって形成された分割積層鉄心２を示す斜視図である。

鉄心片セット２０を構成する各鉄心片２１は、各連結部２０５，２０６で互いに異なる方向に折り曲げられる。各連結部２０５，２０６で折り曲げられた各鉄心片２１は、積層されて分割積層鉄心２を形成する。

図１３は、図１２の分割積層鉄心２を、周方向に２つ結合した状態を示す平面図である。各分割積層鉄心２は、凸部２５を他の分割積層鉄心２の嵌合凹部２６に嵌合させることによって互いに位置決めされる。このため、複数の分割積層鉄心２を周方向に結合する作業において、各分割積層鉄心２の径方向の位置決めが容易になる。

このように、実施の形態３における固定子鉄心の製造方法によれば、分割積層鉄心２が、複数の鉄心片２１を直線状に配置した鉄心片セット２０によって構成されている。鋼板シート２００には、２つの鉄心片セット２０が逆向きで互い違いに配置されている。このため、鋼板シート２００の不要部分８は、２つの鉄心片セット２０の各ティース部２１Ｔの間の領域のみに形成される。よって、鋼板シートから環状の鉄心片を打ち抜く場合よりも材料ロスを削減することができる。

さらに、各鉄心片２１のバックヨーク部２１Ｂの周方向の一方の端部に凸部２５が形成され、他方の端部に嵌合凹部２６が形成されている。そして、各鉄心片２１を周方向に並べる際に、凸部２５と嵌合凹部２６とを互いに嵌合させて、各鉄心片２１の径方向の位置決めがされている。このため、各鉄心片２１を周方向に容易に並べることができる。

実施の形態３では、各鉄心片２１の凸部２５及び嵌合凹部２６の形状は、それぞれ半円状である。しかし、凸部２５及び嵌合凹部２６の形状はこれに限るものではない。例えば、凸部２５及び嵌合凹部２６の形状は、台形状であってもよい。凸部２５の頂部を直線状にすることによって、連結部２０５の長さを長くすることができる。これにより、連結部２０５の剛性を高くすることができる。

また、各鉄心片２１に形成される凸部２５及び嵌合凹部２６の大きさは適宜変更可能である。例えば、各鉄心片２１間の間隔が大きい固定子鉄心１の場合には、凸部２５及び嵌合凹部２６の大きさを大きくしてもよい。これにより、各鉄心片２１の径方向の位置決めをさらに容易にすることができる。

なお、実施の形態３の鉄心片２１における凸部２５及び嵌合凹部２６は、実施の形態１の鉄心片２１にも適用可能である。

実施の形態４．
次に、実施の形態４における固定子鉄心の製造方法について説明する。

実施の形態４では、鉄心片がさらに分割されている点が実施の形態１〜３とは異なる。他の構成は、実施の形態２と同様である。

図１４は、本発明の実施の形態４における分割鉄心片セット３０が２つ配置された鋼板シート３００を示す平面図である。分割鉄心片セット３０は、実施の形態２の鉄心片セット２０を、固定子鉄心１の回転軸を中心とする径方向に延びる直線によって二等分した形状を有している。すなわち、実施の形態４の分割鉄心片セット３０は、実施の形態２の鉄心片２１を径方向に沿って二つに分割した二分割鉄心片３１によって構成されている。

分割鉄心片セット３０は、５個の二分割鉄心片３１が径方向に直線状に連結されて構成されている。各二分割鉄心片３１は、バックヨーク部３１Ｂ同士、及びティース部３１Ｔ同士を突き合わせて互い違いに配置されている。なお、分割鉄心片セット３０を構成する二分割鉄心片３１の数は、５個に限定されるものではない。

鋼板シート３００には、一対の分割鉄心片セット３０が、各二分割鉄心片３１の分割された直線状の端部３０ａを外側に向けて、互いに噛み合わせられた状態で配置されている。

この例では、鋼板シート３００の長手方向の両端部の二分割鉄心片３１以外の各二分割鉄心片３１は、バックヨーク部３１Ｂに設けられた連結部３０１、及びティース部３１Ｔに設けられた連結部３０２によって他の二分割鉄心片３１と連結されている。鋼板シート３００の長手方向の両端部の二分割鉄心片３１は、バックヨーク部３１Ｂに設けられた連結部３０１、またはティース部３１Ｔに設けられた連結部３０２によって他の二分割鉄心片３１と連結されている。

分割鉄心片セット３０を構成する各二分割鉄心片３１は、それぞれ連結部３０１，３０２で互いに異なる方向に折り曲げられる。各連結部３０１，３０２で折り曲げられた各二分割鉄心片３１を積層することによって、図１５に示すような二分割積層鉄心３Ａが形成される。二分割積層鉄心３Ａは、積層された各二分割鉄心片３１の分割された各端部３０ａによって構成される側面３Ｃを有する。

１枚の鋼板シート３００からは、一対の二分割積層鉄心３Ａが形成される。なお、鋼板シート３００に配置される分割鉄心片セット３０は、一対に限るものではない。例えば、図１４に示す一対の分割鉄心片セット３０を、分割鉄心片セット３０の長手方向に垂直な方向に複数並べて鋼板シート３００に配置してもよい。

図１６に示すように、一対の二分割積層鉄心３Ａの各側面３Ｃを突き合わせて結合することによって、１つの分割積層鉄心３が形成される。分割積層鉄心３を周方向に複数、円環状に連結することによって、固定子鉄心１が形成される。

ここで、二分割鉄心片３１を折り曲げて二分割積層鉄心３Ａを形成し、一対の二分割積層鉄心３Ａの各側面３Ｃを突き合わせて結合することによって、１つの分割積層鉄心３を形成することは、「各二分割鉄心片を積層して一対の二分割積層鉄心を形成し、一対の二分割積層鉄心の各側面を結合することによって分割積層鉄心を形成する工程」に相当する。

なお、分割積層鉄心３を構成する各二分割積層鉄心３Ａの各連結部３０１，３０２には、折り曲げ部３１ａが形成される。この例では、各二分割積層鉄心３Ａのバックヨーク部３１Ｂ及びティース部３１Ｔに折り曲げ部３１ａが形成される。各二分割積層鉄心３Ａの周方向両側の側面には、折り曲げ部が設けられていない。このため、各二分割積層鉄心３Ａの周方向両側の側面は、寸法精度を高くすることができる。よって、一対の二分割積層鉄心３Ａの各側面３Ｃを突き合わせて結合する場合に、精度良く結合することができる。

このように、実施の形態４おける固定子鉄心の製造方法によれば、分割鉄心片セット３０が、実施の形態２の鉄心片２１を径方向に沿って二つに分割した複数の二分割鉄心片３１によって構成されている。分割鉄心片セット３０を構成する各二分割鉄心片３１は、バックヨーク部３１Ｂ同士、及びティース部３１Ｔ同士を突き合わせて互い違いに連結されている。

鋼板シート３００には、一対の分割鉄心片セット３０が、各二分割鉄心片３１の分割された直線状の端部３０ａを外側に向けて、互いに噛み合わせられた状態で配置されている。このため、鋼板シート３００の長手方向に垂直な方向の両端部は、直線状になっている。

また、鋼板シート３００に配置された一対の分割鉄心片セット３０の間には隙間が形成されない。よって、鋼板シート３００には、不要部分８が形成されない。この結果、鋼板シート３００から分割鉄心片セット３０を切出したときに発生する材料ロスを大幅に削減することができる。なお、図１４では分割鉄心片セット３０が２つ配置されているが、２つ以上であってもよい。

実施の形態５．
次に、実施の形態５における固定子鉄心の製造方法について説明する。

実施の形態５では、各鉄心片４１の形状が実施の形態１〜４とは異なる。他の構成は、実施の形態２と同様である。

図１７は、本発明の実施の形態５の鉄心片セット４０が配置された鋼板シート４００を示す平面図である。

この例では、鋼板シート４００に、８個の鉄心片４１が径方向に直線状に連結された鉄心片セット４０を１つ配置している。各鉄心片４１は、バックヨーク部４１Ｂ同士、及びティース部４１Ｔ同士を突き合わせて互い違いに配置されている。

鉄心片セット４０の長手方向の両端部以外に配置された各鉄心片４１は、バックヨーク部４１Ｂに設けられた連結部４０１、及びティース部４１Ｔに設けられた連結部４０２によって他の鉄心片４１と連結されている。鉄心片セット４０の長手方向の両端部に配置された鉄心片４１は、バックヨーク部４１Ｂに設けられた連結部４０１によって他の鉄心片４１と連結されている。

図１７に示すように、鉄心片セット４０を構成する各鉄心片４１の外形形状は長方形である。各鉄心片４１は、径方向に沿って直線状に連結されている。このため、鉄心片セット４０の外形形状は長方形になっている。

鉄心片セット４０の長手方向に垂直な方向の幅は、鋼板シート４００の幅と同等である。鉄心片セット４０の長手方向の長さは、鋼板シート４００の長手方向の長さと同等である。このため、鉄心片セット４０は、鋼板シート４００とほぼ重なっている。

図１８は、図１７の鉄心片セット４０の各連結部４０１，４０２を互い違いに折り曲げて、各鉄心片４１を積層して形成された分割積層鉄心４を示す平面図である。

分割積層鉄心４を構成する各鉄心片４１のティース部４１Ｔの周方向の両側部には、それぞれバックヨーク部４１Ｂの側端部を構成する側端形成部４２，４３が設けられている。側端形成部４２，４３の一端側は、鉄心片４１のティース部４１Ｔの根元付近に形成された接続部４２ａ，４３ａで鉄心片４１と繋がっている。側端形成部４２，４３の他端側は、それぞれ自由端となっている。

側端形成部４２，４３は、鉄心片セット４０の各連結部４０１，４０２を互い違いに折り曲げて積層した後に、移動させられる。

図１９は、図１８の分割積層鉄心４を構成する各鉄心片４１の側端形成部４２，４３を、バックヨーク部４１Ｂ側に回転移動させている状態を示す平面図である。

側端形成部４２，４３のそれぞれの他端側は、接続部４２ａ，４３ａを中心としてティース部４１Ｔ側からバックヨーク部４１Ｂ側に１８０°あるいはほぼ１８０°回転移動される。そして、側端形成部４２，４３をバックヨーク部４１Ｂ側の周方向両側部に移動させる。この結果、図２０に示すように、分割積層鉄心４の形状は、実施の形態１で形成された分割積層鉄心２の形状と同様になる。

ここで、各鉄心片４１を積層して分割積層鉄心４を形成した後に、側端形成部４２，４３のそれぞれの他端側を接続部４２ａ，４３ａを中心としてバックヨーク部４１Ｂ側に回転移動させて、側端形成部４２，４３をバックヨーク部４１Ｂ側の周方向両側部に移動させることは、「各鉄心片を積層した後に、各側端形成部の他端側を、接続部を中心としてバックヨーク部側に回転させて、バックヨーク部の周方向の両側部に移動させる工程」に相当する。

このように、実施の形態５における固定子鉄心の製造方法によれば、各鉄心片４１は、ティース部４１Ｔの周方向の両側部に、それぞれバックヨーク部４１Ｂの側端部を構成する側端形成部４２，４３が設けられて、長方形に形成されている。鉄心片セット４０は、各鉄心片４１が、長手方向に沿って直線状に連結されて構成され、長方形に形成されている。鉄心片セット４０の外形は、鋼板シート４００の外径とほぼ重なっている。

このため、鉄心片セット４０が配置された鋼板シート４００には不要部分８が形成されない。よって、鋼板シート４００から鉄心片セット４０を切出したときに発生する材料ロスを大幅に削減することができる。

なお、実施の形態５では、鉄心片セット４０は、各鉄心片４１を径方向に沿って直線状に連結している。しかし、鉄心片セット４０を構成する各鉄心片４１の配置は、これに限るものではない。例えば、鉄心片セット４０を構成する各鉄心片４１は、図２１に示す変形例のように周方向に沿って直線状に配置してもよい。

各鉄心片４１は、隣接する鉄心片４１の周方向の側部に設けられた連結部４０３によって連結される。この変形例の場合にも、鉄心片セット４０は長方形に形成される。また、鉄心片セット４０の外形は、鋼板シート４００の外形とほぼ重なる。このため、鉄心片セット４０が配置された鋼板シート４００には不要部分８が形成されない。よって、実施の形態５の鉄心片セット４０と同様の効果が得られる。

この変形例の場合には、鋼板シート４００から鉄心片セット４０を切出して、連結部４０３で互い違いに折り曲げて分割積層鉄心４を形成する。その後、各鉄心片４１の側端形成部４２，４３をバックヨーク部４１Ｂ側の周方向両側部に移動させる。この結果、変形例の分割積層鉄心４は、実施の形態１で形成された分割積層鉄心２の形状と同様の形状になる。

実施の形態６．
次に、実施の形態６における固定子鉄心の製造方法について説明する。

実施の形態６では、複数の鉄心片セット５０ａが連結されて一連の鉄心片５０を構成している点が実施の形態１〜５とは異なる。

図２２は、実施の形態６の一連の鉄心片５０が２つ配置された鋼板シート５００を示す平面図である。この例では、２つの一連の鉄心片５０は、それぞれバックヨーク部５１Ｂを外側に向けて、互い違いに鋼板シート５００に配置されている。鋼板シート５００の長手方向に沿う両端部には、それぞれ一連の鉄心片５０を構成する各バックヨーク部５１Ｂの径方向外側の端部が並ぶ。このため、鋼板シート２００の長手方向に沿う両端部側に発生する不要部分８ａを小さくすることができる。

２つの一連の鉄心片５０は、それぞれのティース部５１Ｔが、他方の一連の鉄心片５０の隣接する２つのティース部５１Ｔの間のスペースに挿入されて配置される。このため、鋼板シート５００の長手方向に垂直な方向の幅を、２つの鉄心片５１の径方向の長さを加算したものよりも小さくすることができる。

図２３は、図２２の鋼板シート５００から切出された一連の鉄心片５０を示す平面図である。一連の鉄心片５０は、９個の鉄心片５１を１組とした複数の鉄心片セット５０ａによって構成されている。各鉄心片セット５０ａは、９個の鉄心片５１ごとに設けられた連結部５０１によって連結されている。一連の鉄心片５０を構成する各鉄心片５１は、周方向に直線状に連結されている。各鉄心片５１の間には、鉄心片切欠部５０２が形成されている。

図２４は、図２３の一連の鉄心片５０を用いて形成された直線状の積層鉄心５を示す斜視図である。鋼板シート５００から切出された一連の鉄心片５０は、各連結部５０１で互い違いに折り曲げて積層される。これにより、直線状の積層鉄心５が形成される。

図２５は、図２４の直線状の積層鉄心５から環状の固定子鉄心を形成する過程を示す平面図である。直線状の積層鉄心５は、各鉄心片切欠部５０２を径方向内側に折り曲げることによって環状に成形される。この結果、円環状の固定子鉄心が形成される。

このように、実施の形態６における固定子鉄心の製造方法によれば、複数の鉄心片５１を周方向に直線状に連結した一連の鉄心片５０を鋼板シート５００に配置している。鋼板シート５００から切出された一連の鉄心片５０は、各連結部５０１で互い違いに折り曲げて積層されて直線状の積層鉄心５を形成している。そして、直線状の積層鉄心５を環状に成形して固定子鉄心を形成している。このため、従来の固定子鉄心のように、円環状の鉄心片を鋼板シートから打ち抜く場合と比較して、材料ロスを大幅に削減することができる。

また、一連の鉄心片５０を構成する各鉄心片５１の間に鉄心片切欠部５０２を形成している。このため、直線状の積層鉄心５を環状に成形し易くすることができる。

なお、実施の形態６では、一連の鉄心片５０を各連結部５０１で互い違いに折り曲げて積層することによって直線状の積層鉄心５を形成している。しかし、直線状の積層鉄心５の形成方法は、これに限るものではない。例えば、直線状の積層鉄心５は、一連の鉄心片５０を各連結部５０１で切断して、切断された各鉄心片セットを積層することによって形成してもよい。また、直線状の積層鉄心５は、鋼板シート５００から各鉄心片セットを個別に切出して積層することによって形成してもよい。

実施の形態７．
次に、図２６は、本発明の実施の形態７による回転電機を示す斜視図である。また、図２７は、図２６の回転電機を示す平面図である。図２６及び図２７では、８極４８スロットの永久磁石型の回転電機を示している。しかし、極数及びスロット数は、適宜増減可能である。

電気機械としての回転電機は、電機子としての円筒状の固定子１０１、界磁としての円筒状の回転子１０２、及びシャフト１０３を有している。

固定子１０１は、円筒状の固定子鉄心１、及び電機子巻線１１を有している。固定子１０１は、実施の形態１〜５と同様に、複数の分割積層鉄心２により構成されている。電機子巻線１１の巻き付け方式は、分布巻き方式、集中巻き方式のどちらでもよい。また、固定子鉄心１は、実施の形態６と同様に構成することもできる。

回転子１０２は、固定子１０１の内側に配置されている。固定子１０１と回転子１０２との間には、円環状の空隙１０４が介在している。回転子１０２は、空隙１０４を介して固定子１０１に対向している。

また、回転子１０２は、円筒状の回転子鉄心１２、及び複数の永久磁石１３を有している。シャフト１０３は、回転子鉄心１２の軸心に挿入されている。回転子１０２は、固定子１０１に対して相対的に移動する。この例では、回転子１０２は、シャフト１０３の軸心を中心として、シャフト１０３とともに固定子１０１に対して回転する。

シャフト１０３は、接着、焼き嵌め、圧入等の方法によって、回転子鉄心１２に固定されている。

本実施の形態の回転子１０２は、Interior Permanent Magnet式の回転子である。Interior Permanent Magnet式の回転子では、各永久磁石１３が回転子鉄心１２に埋め込まれている。しかし、Surface Permanent Magnet式の回転子であってもよい。Surface Permanent Magnet式の回転子では、各永久磁石１３が回転子鉄心１２の外周に固定されている。

図２８は、図２７の分割積層鉄心２を構成する鉄心片セット２０を示す平面図である。各鉄心片２１において、バックヨーク部２１Ｂは、ヨーク端部２１Ｂａを有している。ヨーク端部２１Ｂａは、バックヨーク部２１Ｂの端部であって、ティース部２１Ｔとは反対側の端部である。

各鉄心片２１において、ティース部２１Ｔは、ティース先端部２１Ｔａを有している。ティース先端部２１Ｔａは、ティース部２１Ｔの端部であって、バックヨーク部２１Ｂとは反対側の端部である。

鉄心片セット２０における複数の鉄心片２１は、ヨーク端部２１Ｂａ同士及びティース先端部２１Ｔａ同士を交互に突き合わせるように配置されている。これにより、鉄心片セット２０において、複数の鉄心片２１は、図２８のＸ軸に平行な方向に沿って並べられている。

また、鉄心片セット２０における隣り合う鉄心片２１は、ヨーク端部２１Ｂａ又はティース先端部２１Ｔａにおいて連結されている。

図２９は、図２８の要部を拡大して示す平面図である。鉄心片セット２０における鉄心片２１間には、複数の連結部が設けられている。各連結部は、隣接する２つの鉄心片２１を連結している。また、複数の連結部は、複数のヨーク連結部２０７と、複数のティース連結部２０８とを有している。

鉄心片セット２０における各ヨーク連結部２０７は、隣り合う２つのヨーク端部２１Ｂａ間に部分的に設けられている。鉄心片セット２０における各ティース連結部２０８は、隣り合う２つのティース先端部２１Ｔａ間に部分的に設けられている。

鉄心片セット２０における各ヨーク端部２１Ｂａと隣のヨーク端部２１Ｂａとの間には、ヨーク間スリット２０ａと、２つのヨーク連結部２０７とが設けられている。各ヨーク間スリット２０ａは、対応する２つのヨーク連結部２０７の間に設けられている。

この例では、ヨーク間スリット２０ａは、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の中央に配置されている。また、ヨーク間スリット２０ａは、バックヨーク部２１Ｂの幅方向に平行な直線状に形成されている。

バックヨーク部２１Ｂの幅方向は、バックヨーク部２１Ｂからのティース部２１Ｔの突出方向に直角な方向であり、図２９のＹ軸に平行な方向である。また、バックヨーク部２１Ｂの幅方向は、鉄心片２１の連結方向に直角な方向である。鉄心片２１の連結方向は、鉄心片セット２０において複数の鉄心片２１が並んでいる方向である。

また、２つのヨーク連結部２０７は、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の両端に配置されている。ヨーク間スリット２０ａが設けられていることにより、鉄心片セット２０における各バックヨーク部２１Ｂは、ヨーク連結部２０７以外の部分で、隣のバックヨーク部２１Ｂから離れている。

鉄心片セット２０における各ティース先端部２１Ｔａと隣のティース先端部２１Ｔａとの間には、ティース間スリット２０ｂと、２つのティース連結部２０８とが設けられている。各ティース間スリット２０ｂは、対応する２つのティース連結部２０８の間に設けられている。

この例では、ティース間スリット２０ｂは、ティース部２１Ｔの幅方向の中央に配置されている。また、ティース間スリット２０ｂは、ティース部２１Ｔの幅方向に平行な直線状に形成されている。ティース部２１Ｔの幅方向は、バックヨーク部２１Ｂの幅方向に平行な方向、即ち図２９のＹ軸に平行な方向である。

また、２つのティース連結部２０８は、ティース部２１Ｔの幅方向の両端に配置されている。ティース間スリット２０ｂが設けられていることにより、鉄心片セット２０における各ティース部２１Ｔは、ティース連結部２０８以外の部分では、隣のティース部２１Ｔから離れている。

次に、実施の形態７の分割積層鉄心２の製造方法について説明する。図３０は、図２８の鉄心片セット２０によって分割積層鉄心２を形成する過程を示す斜視図である。また、図３１は、図２７の分割積層鉄心２を示す斜視図である。

分割積層鉄心２を形成する工程では、複数のティース連結部２０８を折り曲げることにより複数のティース間折り曲げ部２２が、鉄心片２１の積層方向に沿って２列に整列された状態で形成される。そして、複数のティース間折り曲げ部２２による２つの列の間、即ち複数のティース間スリット２０ｂに対応する部分には、ティース凹部２ａが形成される。

また、分割積層鉄心２を形成する工程では、複数のヨーク連結部２０７を折り曲げることにより複数のヨーク間折り曲げ部２３が、鉄心片２１の積層方向に沿って２列に整列された状態で形成される。そして、複数のヨーク間折り曲げ部２３による２つの列の間、即ち複数のヨーク間スリット２０ａに対応する部分には、ヨーク凹部２ｂが形成される。

図３２は、実施の形態７の分割積層鉄心２を形成する工程を示すフローチャートである。分割積層鉄心２を形成する工程では、ステップＳ１〜Ｓ４の工程が繰り返し実施される。

鉄心片セット２０において隣接する２つの鉄心片２１の一方を第１の鉄心片とし、他方を第２の鉄心片とする。ステップＳ１０１は、第１の鉄心片を固定して位置決めする工程である。このとき、第１の鉄心片は、固定治具又は固定装置により固定される。

ステップＳ１０２は、第１の鉄心片と第２の鉄心片との間の連結部、即ちヨーク連結部２０７又はティース連結部２０８を折り曲げの基準とする工程である。

ステップＳ１０３は、第１の鉄心片と第２の鉄心片との間の連結部を折り曲げて第１の鉄心片に第２の鉄心片を重ねる工程である。このとき、連結部は、折り曲げ治具又は折り曲げ装置により折り曲げられる。

ステップＳ１０４は、第１の鉄心片を解放し、第２の鉄心片が第１の鉄心片に重ねられた状態で、第２の鉄心片を第１の鉄心片に再度押し付ける工程である。このとき、折り曲げ部、即ちヨーク間折り曲げ部２３又はティース間折り曲げ部２２が膨らまず折り曲がった状態になるまで、第２の鉄心片が加圧される。

他の構成及び製造方法は、実施の形態２と同様である。このような分割積層鉄心２の製造方法を、縦折り方式と称する。

次に、回転電機の組み立て方法、即ち製造方法を説明する。まず、接着、焼き嵌め、圧入等の方法によって、シャフト１０３に回転子鉄心１２を固定する。続いて、接着、隙間嵌め、圧入等の方法によって、回転子鉄心１２に複数の永久磁石１３を固定する。

また、接着、隙間嵌め等の方法によって、固定子鉄心１に図示しない複数のインシュレータを嵌め込む。この後、固定子鉄心１に電機子巻線１１を巻き付ける。最後に、回転子１０２を固定子１０１に挿入することによって、回転電機が組み立てられる。

このような実施の形態７の構成及び製造方法では、鉄心片セット２０における各ティース連結部２０８は、隣り合う２つのティース先端部２１Ｔａ間に部分的に設けられている。このため、各ティース間折り曲げ部２２を小さくすることができる。

また、分割積層鉄心２には、複数のティース間折り曲げ部２２に隣接するティース凹部２ａが形成される。これにより、固定子鉄心１の径方向内側に位置する部材の一部をティース凹部２ａに逃がすことができる。

この例では、固定子鉄心１の径方向内側における分割積層鉄心２の端部と、回転子１０２の外周面との干渉を、抑制することができる。これにより、空隙１０４の寸法をより小さくすることができる。

また、鉄心片セット２０における各ヨーク連結部２０７は、隣り合う２つのヨーク端部２１Ｂａ間に部分的に設けられている。このため、ヨーク間折り曲げ部２３を小さくすることができる。

また、分割積層鉄心２には、複数のヨーク間折り曲げ部２３に隣接するヨーク凹部２ｂが形成される。これにより、固定子鉄心１の径方向外側に位置する部材の一部をヨーク凹部２ｂに逃がすことができる。

また、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

また、分割積層鉄心２を形成する工程は、上記のステップＳ１０１〜Ｓ１０４の工程を有している。このため、鉄心片２１間の隙間を抑制し、分割積層鉄心２の形状を安定させることができる。

なお、実施の形態２の説明では省略したが、図７の分割積層鉄心２においても、複数の折り曲げ部２１ａが、鉄心片２１の積層方向に沿って２列に整列された状態で形成されている。また、複数の折り曲げ部２１ａは、各ティース先端部の幅方向の両端部に設けられている。そして、複数の折り曲げ部２１ａによる２つの列の間に、ティース凹部が形成されている。

実施の形態８．
次に、図３３は、本発明の実施の形態８による固定子鉄心１を示す平面図である。また、図３４は、図３３の要部を拡大して示す平面図である。実施の形態８の固定子鉄心１の外周には、円環状のフレーム１０５が固定されている。各鉄心片２１のヨーク端部２１Ｂａは、フレーム１０５の内周面に接している。フレーム１０５は、例えば焼き嵌めにより、固定子鉄心１に固定されている。

フレーム１０５の内周面には、複数のフレーム溝１０５ａが設けられている。フレーム溝１０５ａは、フレーム１０５の周方向に等間隔をおいて設けられている。また、各フレーム溝１０５ａは、フレーム１０５の軸方向に沿って連続して設けられている。フレーム１０５の軸方向は、鉄心片２１の積層方向に平行な方向である。

複数のヨーク間折り曲げ部２３は、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の中央において、鉄心片２１の積層方向に沿って２列に整列されている。各フレーム溝１０５ａは、対応する分割積層鉄心２における全てのヨーク間折り曲げ部２３をそれぞれ逃がしている。即ち、各分割積層鉄心２における全てのヨーク間折り曲げ部２３は、対応するフレーム溝１０５ａ内に位置している。

実施の形態８における固定子鉄心１の製造方法は、円環状に結合された複数の分割積層鉄心２にフレーム１０５を固定する工程を有している。このとき、各鉄心片２１のヨーク端部２１Ｂａをフレームに接触させる。他の構成及び製造方法は、実施の形態７と同様である。

このような構成及び製造方法によれば、複数のヨーク間折り曲げ部２３とフレーム１０５との干渉を避けることができ、組立精度を向上させることができる。

実施の形態９．
次に、図３５は、本発明の実施の形態９による鉄心片セット２０を示す平面図である。図３６は、図３５のＡ部を拡大して示す平面図である。図３７は、図３５のＢ部を拡大して示す平面図である。

実施の形態９では、隣り合う２つのバックヨーク部２１Ｂの間に、ヨーク連結部２０７が１つのみ設けられている。また、隣り合う２つのティース部２１Ｔの間に、ティース連結部２０８が１つのみ設けられている。

そして、鉄心片セット２０において鉄心片２１の連結方向に隣り合う少なくとも２つのティース連結部２０８は、ティース部２１Ｔの幅方向の異なる位置にずらして設けられている。また、鉄心片セット２０において鉄心片２１の連結方向に隣り合うる少なくとも２つのヨーク連結部２０７は、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の異なる位置にずらして設けられている。

ティース部２１Ｔの幅方向及びバックヨーク部２１Ｂの幅方向は、鉄心片２１の連結方向に直角の方向、即ち図３５の上下方向である。

例えば、図３５に示されている７つの鉄心片２１を、左から順に、第１〜第７の鉄心片とする。第１の鉄心片と第２の鉄心片との間のヨーク連結部２０７は、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の中心に対して一側、即ち図３５の上側に設けられている。これに対して、第３の鉄心片と第４の鉄心片との間のヨーク連結部２０７は、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の中心に対して他側、即ち図３５の下側に設けられている。

また、第２の鉄心片と第３の鉄心片との間のティース連結部２０８は、ティース部２１Ｔの幅方向の中心に対して一側に設けられている。これに対して、第４の鉄心片と第５の鉄心片との間のティース連結部２０８は、ティース部２１Ｔの幅方向の中心に対して他側に設けられている。また、第６の鉄心片と第７の鉄心片との間のティース連結部２０８は、ティース部２１Ｔの幅方向の中心に対して一側に設けられている。

このような鉄心片セット２０により形成された分割積層鉄心２では、積層方向に隣り合う少なくとも１組の２つのティース間折り曲げ部２２は、回転子１０２の移動方向の異なる位置にずらして設けられている。

また、積層方向に隣り合う少なくとも１組の２つのヨーク間折り曲げ部２３は、回転子１０２の移動方向の異なる位置にずらして設けられている。他の構成及び製造方法は、実施の形態７又は８と同様である。

このような構成及び製造方法によれば、ティース間折り曲げ部２２同士が積層方向に重なることが抑制される。このため、ティース間折り曲げ部２２に、鉄心片２１の積層方向への膨らみが生じた場合でも、鉄心片２１間の隙間を抑制し、分割積層鉄心２の形状を安定させることができる。

同様に、ヨーク間折り曲げ部２３同士が積層方向に重なることも抑制される。このため、ヨーク間折り曲げ部２３に、鉄心片２１の積層方向への膨らみが生じた場合でも、鉄心片２１間の隙間を抑制し、分割積層鉄心２の形状を安定させることができる。

なお、全ての隣り合う２つのティース連結部２０８が、ティース部２１Ｔの幅方向の異なる位置にずらして設けられていることが望ましい。例えば、鉄心片セット２０の一端から他端へ向けて、ティース部２１Ｔの幅方向の中心の一側と他側とにティース連結部２０８を交互に配置することが望ましい。

また、全ての隣り合う２つのヨーク連結部２０７が、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の異なる位置にずらして設けられていることが望ましい。例えば、鉄心片セット２０の一端から他端へ向けて、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の中心の一側と他側とにヨーク連結部２０７を交互に配置することが望ましい。

また、上記の例では、ヨーク連結部２０７を、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の２箇所に分散して配置したが、３箇所以上に分散して配置してもよい。同様に、ティース連結部２０８を、ティース部２１Ｔの幅方向の３箇所以上に分散して配置してもよい。

また、隣り合う２つのバックヨーク部２１Ｂの間に、２つ以上のヨーク連結部２０７を設けてもよい。この場合も、鉄心片２１の連結方向に隣り合う少なくとも２つのヨーク連結部２０７を、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の異なる位置にずらして配置することができる。

同様に、隣り合う２つのティース部２１Ｔの間に、２つ以上のティース連結部２０８を設けてもよい。この場合も、鉄心片２１の連結方向に隣り合う少なくとも２つのティース連結部２０８を、ティース部２１Ｔの幅方向の異なる位置にずらして配置することができる。

また、実施の形態８において、鉄心片２１の連結方向に隣り合う少なくとも２つのヨーク連結部２０７を、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の異なる位置にずらして配置してもよい。

実施の形態１０．
次に、図３８は、本発明の実施の形態１０による鉄心片セット２０を示す平面図である。鉄心片セット２０における鉄心片２１間には、複数の連結部２０９が設けられている。各連結部２０９は、隣接する２つの鉄心片２１を連結している。

また、鉄心片セット２０における各連結部２０９は、隣接する２つの鉄心片２１のバックヨーク部２１Ｂ間に部分的に設けられている。鉄心片セット２０における各バックヨーク部２１Ｂは、連結部２０９以外の部分では、隣のバックヨーク部２１Ｂから離れている。

各鉄心片２１のバックヨーク部２１Ｂは、バックヨーク本体２１Ｂｇ、台形状の第１の突出部２１Ｂｃ、台形状の第２の突出部２１Ｂｄ、第１のヨーク切欠部２１Ｂｅ、及び第２のヨーク切欠部２１Ｂｆを有している。

第１の突出部２１Ｂｃは、バックヨーク本体２１Ｂｇから、バックヨーク部２１Ｂの幅方向一側へ突出している。第２の突出部２１Ｂｄは、バックヨーク本体２１Ｂｇから、バックヨーク部２１Ｂの幅方向他側へ突出している。

バックヨーク部２１Ｂの幅方向は、鉄心片２１の連結方向であり、図３８のＸ軸に平行な方向である。鉄心片２１の連結方向は、鉄心片セット２０において複数の鉄心片２１が並んでいる方向である。

第１の突出部２１Ｂｃと第２の突出部２１Ｂｄとは、ティース部２１Ｔの突出方向について異なる位置にずらして配置されている。ティース部２１Ｔの突出方向は、バックヨーク部２１Ｂからティース部２１Ｔが突出している方向であり、図３８のＹ軸に平行な方向である。

第１のヨーク切欠部２１Ｂｅは、バックヨーク部２１Ｂの幅方向について、第１の突出部２１Ｂｃと同じ側に配置されている。また、第１のヨーク切欠部２１Ｂｅは、第１の突出部２１Ｂｃに隣接している。

また、第１のヨーク切欠部２１Ｂｅは、ティース部２１Ｔの突出方向について、第２の突出部２１Ｂｄと同じ位置に位置している。また、第１のヨーク切欠部２１Ｂｅは、第２の突出部２１Ｂｄを嵌合可能な形状を有している。

第２のヨーク切欠部２１Ｂｆは、バックヨーク部２１Ｂの幅方向について、第２の突出部２１Ｂｄと同じ側に配置されている。また、第２のヨーク切欠部２１Ｂｆは、第２の突出部２１Ｂｄに隣接している。

また、第２のヨーク切欠部２１Ｂｆは、ティース部２１Ｔの突出方向について、第１の突出部２１Ｂｃと同じ位置に位置している。また、第２のヨーク切欠部２１Ｂｆは、第１の突出部２１Ｂｃを嵌合可能な形状を有している。

鉄心片セット２０において、隣接する２つの鉄心片２１は、連結部２０９を中心として左右対称の形状を有している。鉄心片セット２０では、左右対称の形状を有する２種類の鉄心片２１が、鉄心片２１の連結方向に交互に配置されている。即ち、隣接する２つの鉄心片２１では、バックヨーク部２１Ｂの幅方向の一側と他側とが反対になっている。

鉄心片セット２０における複数の連結部２０９は、第１の突出部２１Ｂｃ間と、第２の突出部２１Ｂｄ間とにそれぞれ設けられている。各バックヨーク部２１Ｂにおける幅方向一側の連結部２０９と幅方向他側の連結部２０９とは、バックヨーク部２１Ｂからのティース部２１Ｔの突出方向について異なる位置に設けられている。

なお、図３９は、図３８のＣ部を拡大して示す平面図である。また、図４０は、図３８のＤ部を拡大して示す平面図である。

図４１は、図３８の鉄心片セット２０によって分割積層鉄心２を形成する過程を示す斜視図である。各鉄心片２１は、実施の形態１と同様に、各連結部２０９で互いに異なる方向に折り曲げられる。これにより、複数の鉄心片２１が積層されて、分割積層鉄心２が形成される。また、分割積層鉄心２を形成する具体的な工程は、図３２と同様である。

他の構成及び製造方法は、実施の形態１と同様である。このような分割積層鉄心２の製造方法を、横折り方式と称する。

図４２は、実施の形態１０の固定子鉄心１を示す平面図である。また、図４３は、図４２の要部を拡大して示す平面図である。複数の分割積層鉄心２を円環状に組み合わせることにより、固定子鉄心１が形成されている。

各鉄心片セット２０を複数の連結部２０９で折り曲げることにより、各分割積層鉄心２には、複数の折り曲げ部２４が形成されている。各折り曲げ部２４は、固定子１０１に対する回転子１０２の移動方向、即ち回転方向におけるバックヨーク部２１Ｂの両端部に部分的に設けられている。

固定子鉄心１においては、各鉄心片２１の第１のヨーク切欠部２１Ｂｅに、固定子鉄心１の周方向に隣接する鉄心片２１の第２の突出部２１Ｂｄが嵌め合わされている。また、各鉄心片２１の第２のヨーク切欠部２１Ｂｆに、固定子鉄心１の周方向に隣接する鉄心片２１の第１の突出部２１Ｂｃが嵌め合わされている。

第１の突出部２１Ｂｃ及び第２の突出部２１Ｂｄは、凸部を兼ねている。第１のヨーク切欠部２１Ｂｅ及び第２のヨーク切欠部２１Ｂｆは、嵌合凹部を兼ねている。

各鉄心片２１において、第１の突出部２１Ｂｃ及び第２の突出部２１Ｂｄは、固定子鉄心１の径方向に異なる位置に設けられている。

各折り曲げ部２４と隣接する分割積層鉄心２のバックヨーク部２１Ｂとの間には、隙間１１０が設けられている。

このような実施の形態１０の構成及び製造方法では、鉄心片セット２０における各連結部２０９は、隣り合う２つのバックヨーク部２１Ｂ間に部分的に設けられている。このため、各折り曲げ部２４を小さくすることができる。

また、各鉄心片２１に、第１の突出部２１Ｂｃ、第２の突出部２１Ｂｄ、第１のヨーク切欠部２１Ｂｅ、及び第２のヨーク切欠部２１Ｂｆが設けられている。このため、分割積層鉄心２間の位置決めを容易に行うことができる。

また、鉄心片セット２０において隣接する２つの鉄心片２１の中心間距離を大きくすることができる。これにより、鋼板シート２００に、２つの鉄心片セット２０を容易に配置することができる。

また、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

また、各折り曲げ部２４が第１のヨーク切欠部２１Ｂｅ又は第２のヨーク切欠部２１Ｂｆ内に位置している。このため、各折り曲げ部２４と隣接する分割積層鉄心２との間には、隙間１１０を設けることができる。即ち、複数の折り曲げ部２４が、隣接する分割積層鉄心２に当たることがない。これにより、固定子鉄心１の形状の崩れが防止され、固定子鉄心１の形状精度を向上させることができる。

なお、実施の形態１、３、６においても、各鉄心片セットにおける各連結部は、隣接する２つの鉄心片のバックヨーク部間に部分的に設けられている。そして、各鉄心片セットにおける各バックヨーク部は、連結部以外の部分では、隣のバックヨーク部から離れている。

また、図１１に示すように、実施の形態３の鉄心片２１にも、第１の突出部、第２の突出部、第１のヨーク切欠部、及び第２のヨーク切欠部を設けることができる。

図４４は、実施の形態１０の固定子鉄心１の変形例を示す平面図である。また、図４５は、図４４の鉄心片２１を示す平面図である。この変形例では、第２の突出部２１Ｂｄの形状と第１のヨーク切欠部２１Ｂｅの形状とがそれぞれ半円状となっている。

第１の突出部２１Ｂｃの形状及び第２の突出部２１Ｂｄの形状は、図３８及び図４５に示す形状に限定されない。同様に、第１のヨーク切欠部２１Ｂｅの形状及び第２のヨーク切欠部２１Ｂｆの形状も、図３８及び図４５に示す形状に限定されない。

図４６は、実施の形態３の固定子鉄心１の変形例を示す平面図である。また、図４７は、図４６の鉄心片２１を示す平面図である。この変形例では、凸部２５の形状と嵌合凹部２６の形状とがそれぞれ矩形となっている。

凸部２５の形状及び嵌合凹部２６の形状は、半円状及び矩形に限定されるものではない。

実施の形態１１．
次に、図４８は、本発明の実施の形態１１による２つの鉄心片セット２０を示す平面図であり、鋼板シート６００に対する２つの鉄心片セット２０のレイアウトを示している。鋼板シート６００には、２つの鉄心片セット２０が、互いのティース部２１Ｔを噛み合わせるように配置されている。即ち、鋼板シート６００からは、図４８に示すように、２つの鉄心片セット２０が打ち抜かれる。

各鉄心片セット２０における各鉄心片２１の形状は、実施の形態１０と同様である。鋼板シート６００に配置されている２つの鉄心片セット２０の一方を第１の鉄心片セットとし、他方を第２の鉄心片セットとする。第１の鉄心片セットにおける各ティース部２１Ｔは、第２の鉄心片セットにおけるバックヨーク部２１Ｂの隣に配置されている。また、第２の鉄心片セットにおける各ティース部２１Ｔは、第１の鉄心片セットにおけるバックヨーク部２１Ｂの隣に配置されている。

また、第１の鉄心片セットにおける各ティース部２１Ｔは、第２の鉄心片セットにおける隣り合う２つのバックヨーク部２１Ｂの間に配置されている。また、第２の鉄心片セットにおける各ティース部２１Ｔは、第１の鉄心片セットにおける隣り合う２つのバックヨーク部２１Ｂの間に配置されている。

第１の鉄心片セットにおける隣り合う２つの連結部２０９の間隔は、第２の鉄心片セットのティース部２１Ｔに隣り合う部分におけるバックヨーク部２１Ｂの最大幅寸法よりも大きい。第２の鉄心片セットにおける隣り合う２つの連結部２０９の間隔は、第１の鉄心片セットのティース部２１Ｔに隣り合う部分におけるバックヨーク部２１Ｂの最大幅寸法よりも大きい。

図４８において、隣り合う２つの連結部２０９の間隔は、Ｌ１＋Ｌ２である。Ｌ１は、鉄心片２１の幅方向の中心線から一方の連結部２０９までの距離である。Ｌ２は、鉄心片２１の幅方向の中心線から他方の連結部２０９までの距離である。Ｌ２は、Ｌ１と同寸法又はほぼ同寸法である。

また、ティース部２１Ｔに隣り合う部分におけるバックヨーク部２１Ｂの最大幅寸法は、Ｗ１である。従って、Ｌ１＋Ｌ２＞Ｗ１が成り立つ。

また、第１の鉄心片セットにおける隣り合う２つの連結部２０９の間隔は、第２の鉄心片セットのティース部２１Ｔに隣り合う部分におけるバックヨーク部２１Ｂの最大幅寸法と、ティース部２１Ｔの最大幅寸法との和よりも大きい。

また、第２の鉄心片セットにおける隣り合う２つの連結部２０９の間隔は、第１の鉄心片セットのティース部２１Ｔに隣り合う部分におけるバックヨーク部２１Ｂの最大幅寸法と、ティース部２１Ｔの最大幅寸法との和よりも大きい。

この例では、ティース部２１Ｔの最大幅寸法は、ティース先端部２１Ｔａの幅寸法である。図４８において、ティース先端部２１Ｔａの幅寸法は、Ｗ２である。従って、Ｌ１＋Ｌ２＞Ｗ１＋Ｗ２が成り立つ。

また、図４８において、θ１は、バックヨーク本体２１Ｂｇの幅方向両端面のなす角度である。複数の分割積層鉄心２が円環状に並べられたとき、バックヨーク本体２１Ｂｇは、隣接する鉄心片２１のバックヨーク本体２１Ｂｇに接する。

このため、θ１は、３６０度／Ｎである。Ｎは、固定子鉄心１におけるティース積層部の総数である。ティース積層部は、各分割積層鉄心２において、全てのティース部２１Ｔを積層した部分である。図２７と同様にＮ＝４８とすると、θ１は、７．５度である。

また、図４８において、バックヨーク本体２１Ｂｇの幅方向両端面に沿う２本の直線をティース部２１Ｔ側へ延長し、２本の直線が交わる点を中心点とする。但し、中心点は、図４８には示されていない。固定子鉄心１において、中心点は、固定子鉄心１の軸心と一致する。また、回転電機において、中心点は、回転子１０２の回転中心と一致する。

図４８において、θ２は、上記の中心点と第１の突出部２１Ｂｃの先端とを結ぶ直線と、上記の中心点と第２の突出部２１Ｂｄの先端とを結ぶ直線とがなす角度である。また、θ２はＬ１＋Ｌ２の長さに対応している。θ１は、θ２よりも小さい。

各鉄心片セット２０において、全ての連結部２０９は、互いに平行であり、鉄心片２１の幅方向の中心線に平行である。即ち、全ての連結部２０９は、鉄心片２１の幅方向の中心線に平行な直線に沿って折り曲げられる。

鋼板シート６００には、鋼板シート６００を送るための複数のパイロット穴６０１が設けられている。各パイロット穴６０１の形状は、円形である。また、各パイロット穴６０１は、鋼板シート６００における鉄心片セット２０の領域以外の領域に設けられている。実施の形態１１の固定子鉄心１の製造方法は、鋼板シート６００に複数のパイロット穴６０１を設ける工程を有している。

鋼板シート６００の送り方向は、図４８のＸ軸に平行な方向である。鋼板シート６００の送り方向に直角な方向を鋼板シート６００の幅方向とする。複数のパイロット穴６０１は、鋼板シート６００の幅方向における連結部２０９の外側の領域、及びティース部２１Ｔと連結部２０９との間の領域に設けられている。

また、複数のパイロット穴６０１は、鋼板シート６００の幅方向の中心に対して両側にそれぞれ設けられている。また、複数のパイロット穴６０１は、鋼板シート６００の幅方向の中心に対して両側にそれぞれ均等に振り分けて設けられている。

鋼板シート６００から任意の形状を抜き出す場合、図示しない送り装置を用いて、送り長さ、即ち送りピッチずつ鋼板シート６００を移動させて、加工を行う。このとき、送りピッチのバラツキは製品の精度に影響する。

パイロット穴６０１は、送り誤差を加工の直前に修正する目的で使用される。具体的には、図示しないパイロットパンチをパイロット穴６０１に挿入することにより、送り誤差が修正される。パイロットパンチは、先の尖った軸である。これにより、鋼板シート６００と、図示しないプレス金型との位置ずれを抑制することができる。

このため、鉄心片セット２０の打ち抜きを行う前に、複数のパイロット穴６０１が鋼板シート６００から予め打ち抜かれる。この後、上記のようにパイロット穴６０１を利用して位置決めを行いつつ、２つの鉄心片セット２０が同時に、又は片方ずつ打ち抜かれる。他の構成及び製造方法は、実施の形態１０と同様である。

このような構成及び製造方法では、Ｌ１＋Ｌ２＞Ｗ１となっているため、図５に示すレイアウトに比べて、鋼板シート６００の幅寸法を小さくすることができる。また、Ｌ１＋Ｌ２＞Ｗ１＋Ｗ２となっているため、各鉄心片セット２０における各ティース部２１Ｔは、噛み合わせて配置されている鉄心片セット２０におけるバックヨーク部２１Ｂの隣に配置することができる。

このため、鋼板シート６００の幅寸法をさらに小さくすることができるとともに、不要部分８ｂの面積を小さくすることができる。これにより、材料歩留りを向上させ、材料コストを低減することができる。

また、各鉄心片２１に、第１の突出部２１Ｂｃ、第２の突出部２１Ｂｄ、第１のヨーク切欠部２１Ｂｅ、及び第２のヨーク切欠部２１Ｂｆが設けられている。このため、θ１＜θ２とすることができる。これにより、θ１＝θ２の場合に比べて、各鉄心片セット２０における複数の鉄心片２１の配置ピッチを大きくすることができる。従って、鋼板シート６００の幅寸法をさらに小さくすることができるとともに、不要部分８ｂの面積を小さくすることができる。

また、Ｌ１≠Ｌ２であれば、折り曲げに使用するツールが２種類になる場合がある。これに対して、本実施の形態ではＬ１＝Ｌ２、又はＬ１≒Ｌ２であるため、折り曲げに使用する装置のツール形状を統一することができる。

また、全ての連結部２０９は、互いに平行な直線に沿って折り曲げられる。これにより、積層方向に隣接する鉄心片２１間の位置ずれを抑制することができる。

また、全てのティース部２１Ｔを平行に並べて打ち抜くことができるため、鋼板シート６００の圧延方向に対して、全てのティース部２１Ｔを、０度を含む一定の角度を保って、打ち抜くことができる。これにより、鋼板シート６００の圧延方向に対する各鉄心片２１の磁気特性のばらつきを抑えることができ、回転電機のトルク脈動を低減することができる。

また、複数のパイロット穴６０１が鋼板シート６００の不要部分８ｂに設けられるため、材料使用量の増加を防止することができる。

また、鉄心片２１は、左右対称の形状を有する２種類のみであるため、鉄心片２１を打ち抜くためのプレス金型は２種類のみでよい。

また、各鉄心片２１は、隣接する鉄心片２１に連結された状態で切り出される。このため、鋼板シート６００の隣接する鉄心片２１間に距離を確保する必要がなく、この点からも不要部分８ｂの面積を縮小することができ、材料歩留りを向上させることができる。

また、２種類の鉄心片２１が交互に連結されているため、折り曲げピッチを容易に設定することができる。折り曲げピッチは、Ｌ１＋Ｌ２に相当する。

また、複数の分割積層鉄心２を結合するときに、第１の突出部２１Ｂｃが第２のヨーク切欠部２１Ｂｆに嵌め合わされ、第２の突出部２１Ｂｄが第１のヨーク切欠部２１Ｂｅに嵌め合わされる。このため、複数の分割積層鉄心２を並べたときに、分割積層鉄心２の向きの間違えを容易に検出することができる。

ここで、図４８の矢印φ１及び矢印φ２は、回転電機に組み込まれたときに、各鉄心片２１に流れる主な磁束の流れを示している。図４８に示すように、磁束は、バックヨーク部２１Ｂにおけるティース部２１Ｔに近い部分を流れる。

これに対して、本実施の形態では、各連結部２０９がバックヨーク部２１Ｂにおけるティース部２１Ｔから遠い部分に設けられている。また、図４３に示したように、各折り曲げ部２４と隣接する分割積層鉄心２のバックヨーク部２１Ｂとの間には、隙間１１０が設けられている。

このように、隣接するバックヨーク部２１Ｂ同士は、より磁束が通り易い部分で接触しており、磁束の通り難い部分に隙間１１０が設けられている。これにより、磁気損失が抑制され、回転電機の効率を向上させることができる。

なお、パイロット穴６０１の形状は、円形に限定されず、例えば矩形、又は不要部分８ｂの形状に沿う形状であってもよい。

また、パイロット穴６０１の位置及び数は、図４８の例に限定されない。

図４９は、実施の形態１１の第１の変形例を示す平面図である。この例では、第１の突出部２１Ｂｃの形状及び第２の突出部２１Ｂｄの形状がそれぞれ矩形となっている。

図５０は、実施の形態１１の第２の変形例を示す平面図である。この例では、第１の突出部２１Ｂｃの形状が細長い矩形となっている。また、第２の突出部２１Ｂｄの形状が半円形となっている。

このように、第１の突出部２１Ｂｃの形状及び第２の突出部２１Ｂｄの形状は、それぞれ変更可能である。これに伴い、第１のヨーク切欠部２１Ｂｅの形状及び第２のヨーク切欠部２１Ｂｆの形状も、それぞれ変更可能である。なお、図４９及び図５０では、パイロット穴６０１が省略されている。

図５１は、実施の形態１１の第３の変形例を示す平面図である。この例では、ティース部２１Ｔの最大幅寸法は、ティース先端部２１Ｔａの幅寸法Ｗ２ではなく、ティース部２１Ｔにおけるバックヨーク部２１Ｂに隣接する部分の幅寸法Ｗ３である。

また、各鉄心片セット２０における各ティース部２１Ｔは、噛み合わせて配置されている鉄心片セット２０におけるティース部２１Ｔの隣に配置されている。

図５２は、実施の形態１１の第４の変形例を示す平面図である。この例では、各鉄心片セット２０における各ティース部２１Ｔは、噛み合わせて配置されている鉄心片セット２０におけるティース部２１Ｔの隣に配置されている。

また、一部の鉄心片２１のバックヨーク部２１Ｂに、円形の抜き穴６０２が設けられている。抜き穴６０２は、バックヨーク部２１Ｂのティース部２１Ｔとは反対側の端部に設けられている。なお、図５２では、パイロット穴６０１が省略されている。

このような構成では、一部の鉄心片２１に抜き穴６０２が設けられているため、分割積層鉄心２を軽量化することができる。

なお、上記の実施の形態１〜１１は、適宜組み合わせて実施することも可能である。

また、本発明は、回転子が固定子の外側に配置されているアウタロータタイプの回転電機にも適用できる。

また、実施の形態１〜１１の鉄心片２１は、電磁鋼板により構成されている。しかし、鉄心片２１の材料は、電磁鋼板に限らない。

また、実施の形態１〜１１では、電気機械として回転電機を示したが、本発明は、回転電機以外の電気機械、例えばリニアモータにも適用できる。

図５３は、本発明が適用されるリニアモータの一例を示す斜視図である。電気機械としてのリニアモータは、界磁である直線状の固定子１１１と、電機子である一対の可動子１１２とを有している。なお、図５３では、構成の理解を容易にするために、固定子１１１及び可動子１１２の一部の構成のみを示している。

一対の可動子１１２は、固定子１１１を挟んで互いに対向している。一対の可動子１１２と固定子１１１との間には、それぞれ空隙が設けられている。可動子１１２は、固定子１１１に対して、図５３のＹ軸方向へ移動可能になっている。

各可動子１１２は、複数の分割積層鉄心１１３と、複数の電機子巻線１１４とを有している。実施の形態１〜５、７〜１１の分割積層鉄心２は、円環状に組み合わせられたが、リニアモータでは、複数の分割積層鉄心１１３が直線状に組み合わせられている。なお、複数の分割積層鉄心１１３を直線状に組み合わせる代わりに、実施の形態６と同様の直線状の積層鉄心を用いることもできる。

各分割積層鉄心１１３の構成及び製造方法は、実施の形態１〜５、７〜１１のいずれかと同様である。各電機子巻線１１４は、対応する分割積層鉄心１１３のティース積層部に巻き付けられている。

このようなリニアモータであっても、上述したような分割積層鉄心の効果を得ることができる。

１ 固定子鉄心（電機子鉄心）、２〜４ 分割積層鉄心、２ａ ティース凹部、２ｂ ヨーク凹部、３Ａ 二分割積層鉄心、５ 直線状の積層鉄心、８ 不要部分、２０ 鉄心片セット、２０ａ ヨーク間スリット、２０ｂ ティース間スリット、２１ 鉄心片、２１Ｔ ティース部、２１Ｔａ ティース先端部、２１Ｂ バックヨーク部、２１Ｂａ ヨーク端部、２１Ｂｃ 第１の突出部、２１Ｂｄ 第２の突出部、２１Ｂｅ 第１のヨーク切欠部、２１Ｂｆ 第２のヨーク切欠部、２１Ｂｇ バックヨーク本体、２２ ティース間折り曲げ部、２３ ヨーク間折り曲げ部、２５ 凸部、２６ 嵌合凹部、３０ 分割鉄心片セット、３１ 二分割鉄心片、４０ 鉄心片セット、４１ 鉄心片、４２，４３ 側端形成部、５０ 一連の鉄心片、５０ａ 鉄心片セット、１０１ 固定子（電機子）、１０２ 回転子（界磁）、１０４ 空隙、１０５ フレーム、１０５ａ フレーム溝、１１０ 隙間、１１１ 固定子（界磁）、１１２ 可動子（電機子）、１１３ 分割積層鉄心、２００，３００，４００，５００ 鋼板シート、２０１〜２０３，２０５，２０６，３０１，３０２，４０１〜４０３，５０１ 連結部、２０７ ヨーク連結部、２０８ ティース連結部、５０２ 鉄心片切欠部。

Claims (29)

1. バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ前記複数の鉄心片を連結する複数の連結部が前記鉄心片間に設けられている鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、
   切出した前記鉄心片セットを、各前記連結部で折り曲げて、前記鉄心片セットにおける各前記鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程と
   を有し、
   前記鉄心片セットにおける各前記連結部は、隣接する２つの前記鉄心片の前記バックヨーク部間に部分的に設けられており、
   前記鉄心片セットにおける各前記バックヨーク部は、前記連結部以外の部分では、隣の前記バックヨーク部から離れている電機子鉄心の製造方法。
2. 各前記鉄心片の前記バックヨーク部には、凸部と、前記凸部と嵌合する嵌合凹部とが形成されている請求項１記載の電機子鉄心の製造方法。
3. 前記鋼板シートには、複数の前記鉄心片セットが、互いの前記ティース部を対向させて互い違いに噛み合わせて配置されている請求項１又は請求項２に記載の電機子鉄心の製造方法。
4. 前記鋼板シートに配置されている２つの前記鉄心片セットの一方を第１の鉄心片セットとし、他方を第２の鉄心片セットとしたとき、
   前記第１の鉄心片セットにおける各前記ティース部は、前記第２の鉄心片セットにおける前記バックヨーク部の隣に配置されており、
   前記第２の鉄心片セットにおける各前記ティース部は、前記第１の鉄心片セットにおける前記バックヨーク部の隣に配置されている請求項３記載の電機子鉄心の製造方法。
5. 前記第１の鉄心片セットにおける隣り合う２つの前記連結部の間隔は、前記第２の鉄心片セットの前記ティース部に隣り合う部分における前記バックヨーク部の最大幅寸法よりも大きい請求項４記載の電機子鉄心の製造方法。
6. 前記第１の鉄心片セットにおける隣り合う２つの前記連結部の間隔は、前記第２の鉄心片セットの前記ティース部に隣り合う部分における前記バックヨーク部の最大幅寸法と、前記ティース部の最大幅寸法との和よりも大きい請求項５記載の電機子鉄心の製造方法。
7. 前記鋼板シートにおける前記鉄心片セットの領域以外の領域に、前記鋼板シートを送るための複数のパイロット穴を設ける工程
   をさらに有し、
   前記鋼板シートの送り方向に直角な方向を前記鋼板シートの幅方向としたとき、
   前記複数のパイロット穴は、前記鋼板シートの幅方向における前記連結部の外側の領域、及び前記ティース部と前記連結部との間の領域の少なくともいずれか一方の領域に設けられており、かつ、前記鋼板シートの幅方向の中心に対して両側にそれぞれ設けられている請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の電機子鉄心の製造方法。
8. バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ前記複数の鉄心片を連結する複数の連結部が前記鉄心片間に設けられている鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、
   切出した前記鉄心片セットを、各前記連結部で折り曲げて、前記鉄心片セットにおける各前記鉄心片を積層して分割積層鉄心を形成する工程と
   を有し、
   各前記バックヨーク部は、前記ティース部とは反対側の端部であるヨーク端部を有しており、
   各前記ティース部は、前記バックヨーク部とは反対側の端部であるティース先端部を有しており、
   前記鉄心片セットにおける前記複数の鉄心片は、前記ヨーク端部同士及び前記ティース先端部同士を交互に突き合わせるように配置されており、
   前記複数の連結部は、複数のヨーク連結部と、複数のティース連結部とを有しており、
   前記鉄心片セットにおける各前記ヨーク連結部は、隣り合う２つの前記ヨーク端部間に設けられており、
   前記鉄心片セットにおける各前記ティース連結部は、隣り合う２つの前記ティース先端部間に部分的に設けられており、
   前記鉄心片セットにおける各前記ティース部は、前記ティース連結部以外の部分では、隣の前記ティース部から離れている電機子鉄心の製造方法。
9. 前記鉄心片セットにおける各前記ティース先端部と隣の前記ティース先端部との間には、ティース間スリットと、２つの前記ティース連結部とが設けられており、
   各前記ティース間スリットは、対応する２つの前記ティース連結部の間に設けられており、
   前記分割積層鉄心を形成する工程では、
   前記複数のティース連結部を折り曲げることにより複数のティース間折り曲げ部が、前記鉄心片の積層方向に沿って２列に整列された状態で形成され、
   前記複数のティース間折り曲げ部による２つの列の間には、ティース凹部が形成される請求項８記載の電機子鉄心の製造方法。
10. 前記鉄心片セットにおける各前記ヨーク連結部は、隣り合う２つの前記ヨーク端部間に部分的に設けられており、
    前記鉄心片セットにおける各前記バックヨーク部は、前記ヨーク連結部以外の部分で、隣の前記バックヨーク部から離れている請求項８又は請求項９に記載の電機子鉄心の製造方法。
11. 前記鉄心片セットにおける各前記ヨーク端部と隣の前記ヨーク端部との間には、ヨーク間スリットと、２つの前記ヨーク連結部とが設けられており、
    各前記ヨーク間スリットは、対応する２つのヨーク連結部の間に設けられており、
    前記分割積層鉄心を形成する工程では、
    前記複数のヨーク連結部を折り曲げることにより複数のヨーク間折り曲げ部が、前記鉄心片の積層方向に沿って２列に整列された状態で形成され、
    前記複数のヨーク間折り曲げ部による２つの列の間には、ヨーク凹部が形成される請求項１０記載の電機子鉄心の製造方法。
12. 前記鉄心片セットにおいて前記鉄心片の連結方向に隣り合う少なくとも２つの前記ティース連結部は、前記ティース部の幅方向の異なる位置にずらして設けられており、
    前記鉄心片セットにおいて前記鉄心片の連結方向に隣り合う少なくとも２つの前記ヨーク連結部は、前記バックヨーク部の幅方向の異なる位置にずらして設けられている請求項８記載の電機子鉄心の製造方法。
13. 各前記鉄心片の前記ティース部の両側部には、それぞれ前記バックヨーク部の側端部を構成する側端形成部が設けられており、
    各前記側端形成部の一端側は、前記ティース部の根元に設けられた接続部で前記鉄心片と繋がっており、
    各前記側端形成部の他端側は、自由端となっており、
    前記分割積層鉄心を形成する工程は、
    各前記鉄心片を積層した後に、各前記側端形成部の他端側を、前記接続部を中心として前記バックヨーク部側に回転させて、前記バックヨーク部の両側部に移動させる工程を含む請求項８から請求項１２までのいずれか１項に記載の電機子鉄心の製造方法。
14. 前記鉄心片セットは、
    径方向に延びる直線によって各前記鉄心片が二等分された複数の二分割鉄心片を連結した一対の分割鉄心片セットによって構成されており、
    前記一対の分割鉄心片セットは、各前記二分割鉄心片の分割された直線状の端部を外側に向けて、互いに噛み合わせられて前記鋼板シートに配置されており、
    前記分割積層鉄心を形成する工程は、
    各前記二分割鉄心片を積層して一対の二分割積層鉄心を形成し、前記一対の二分割積層鉄心の各側面を結合することによって前記分割積層鉄心を形成する工程を含む請求項８から請求項１３までのいずれか１項に記載の電機子鉄心の製造方法。
15. 前記鉄心片セットにおいて隣接する２つの前記鉄心片の一方を第１の鉄心片とし、他方を第２の鉄心片としたとき、
    前記分割積層鉄心を形成する工程は、
    前記第１の鉄心片を固定して位置決めする工程と、
    前記連結部を折り曲げの基準とする工程と、
    前記連結部を折り曲げて前記第１の鉄心片に前記第２の鉄心片を重ねる工程と、
    前記第１の鉄心片を解放し、前記第２の鉄心片を前記第１の鉄心片に再度押し付ける工程と
    を有している請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の電機子鉄心の製造方法。
16. バックヨーク部と、前記バックヨーク部から突出しているティース部とをそれぞれ有する複数の鉄心片が直線状に配置されており、かつ前記複数の鉄心片を連結する複数の連結部が前記鉄心片間に設けられている鉄心片セットがさらに複数個連結された一連の鉄心片セットを鋼板シートから切出す工程と、
    切出した前記一連の鉄心片セットを、前記複数の連結部のうち、各前記鉄心片セットの間に設けられた連結部で折り曲げて、前記一連の鉄心片セットにおける各前記鉄心片セットを積層して直線状の積層鉄心を形成する工程と
    を有し、
    各前記鉄心片セットにおける各前記連結部は、隣接する２つの前記鉄心片の前記バックヨーク部間に部分的に設けられており、
    各前記鉄心片セットにおける各前記バックヨーク部は、前記連結部以外の部分では、隣の前記バックヨーク部から離れている電機子鉄心の製造方法。
17. 請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の電機子鉄心の製造方法
    を含む電気機械の製造方法。
18. 電機子鉄心を有している電機子、及び
    前記電機子に空隙を介して対向しており、前記電機子に対して相対的に移動する界磁
    を備え、
    前記電機子鉄心は、前記界磁の移動方向に沿って並べられている複数の分割積層鉄心を有しており、
    各前記分割積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して構成されており、
    各前記鉄心片は、バックヨーク部と、前記バックヨーク部から前記界磁側に突出しているティース部とを有しており、
    各前記分割積層鉄心には、積層方向に隣接する前記鉄心片間を連結し折り曲げられている複数の折り曲げ部が設けられており、
    各前記折り曲げ部は、前記界磁の移動方向における前記バックヨーク部の端部に部分的に設けられている電気機械。
19. 各前記折り曲げ部と、隣接する前記分割積層鉄心の前記バックヨーク部との間に隙間が設けられている請求項１８記載の電気機械。
20. 各前記鉄心片の前記バックヨーク部は、バックヨーク本体と、前記バックヨーク本体から前記バックヨーク部の幅方向一側へ突出した第１の突出部と、前記バックヨーク本体から前記バックヨーク部の幅方向他側へ突出した第２の突出部とを有しており、
    前記複数の折り曲げ部は、積層方向に隣接する前記鉄心片の前記第１の突出部間と前記第２の突出部間とにそれぞれ設けられている請求項１８又は請求項１９に記載の電気機械。
21. 各前記鉄心片における前記第１の突出部と前記第２の突出部とは、前記バックヨーク部からの前記ティース部の突出方向について異なる位置に設けられている請求項２０記載の電気機械。
22. 各前記鉄心片の前記バックヨーク本体には、前記第２の突出部を嵌合可能な第１のヨーク切欠部と、前記第１の突出部を嵌合可能な第２のヨーク切欠部とが設けられている請求項２１記載の電気機械。
23. 各前記鉄心片における前記第１の突出部と前記第２の突出部との間隔は、前記バックヨーク本体の幅寸法と、前記ティース部の最大幅寸法との和よりも大きい請求項２０又は請求項２１に記載の電気機械。
24. 電機子鉄心を有している電機子、及び
    前記電機子に空隙を介して対向しており、前記電機子に対して相対的に移動する界磁
    を備え、
    前記電機子鉄心は、前記界磁の移動方向に沿って並べられている複数の分割積層鉄心を有しており、
    各前記分割積層鉄心は、複数の鉄心片を積層して構成されており、
    各前記鉄心片は、バックヨーク部と、前記バックヨーク部から前記界磁側に突出しているティース部とを有しており、
    各前記バックヨーク部は、前記ティース部とは反対側の端部であるヨーク端部を有しており、
    各前記ティース部は、前記バックヨーク部とは反対側の端部であるティース先端部を有しており、
    各前記分割積層鉄心には、積層方向に隣接する前記鉄心片間を連結し折り曲げられている複数のヨーク間折り曲げ部及び複数のティース間折り曲げ部が設けられており、
    各前記ヨーク間折り曲げ部は、前記ヨーク端部に設けられており、
    各前記ティース間折り曲げ部は、前記ティース先端部に部分的に設けられている電気機械。
25. 各前記ヨーク間折り曲げ部は、前記ヨーク端部に部分的に設けられている請求項２４記載の電気機械。
26. 前記複数のティース間折り曲げ部は、前記鉄心片の積層方向に沿って２列に整列された状態で形成されており、
    前記複数のティース間折り曲げ部による２つの列の間には、ティース凹部が形成されている請求項２４又は請求項２５に記載の電気機械。
27. 前記複数のヨーク間折り曲げ部は、前記鉄心片の積層方向に沿って２列に整列された状態で形成されており、
    前記複数のヨーク間折り曲げ部による２つの列の間には、ヨーク凹部が形成されている請求項２５記載の電気機械。
28. 積層方向に隣り合う少なくとも１組の２つの前記ティース間折り曲げ部は、前記界磁の移動方向の異なる位置にずらして設けられており、
    積層方向に隣り合う少なくとも１組の２つの前記ヨーク間折り曲げ部は、前記界磁の移動方向の異なる位置にずらして設けられている請求項２５記載の電気機械。
29. 前記電機子鉄心に固定されており、かつ各前記鉄心片の前記ヨーク端部が接しているフレーム
    をさらに備え、
    前記フレームには、前記複数のヨーク間折り曲げ部をそれぞれ逃がす複数のフレーム溝が設けられている請求項２４から請求項２８までのいずれか１項に記載の電気機械。

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