WO2017033794A1 - 電機子および電機子の製造方法 - Google Patents

Abstract

製造効率の高められた電機子および電機子の製造方法を提供する。　環状コア２の中心軸線Ｃに直交する断面において、連結凸部２２および連結凹部３２は、結合面２１，３１から離れるにしたがって幅狭となる、互いに相補的な形状であり、連結凸部２２および連結凹部３２はそれぞれ、結合面２１，３１から離れる方向へ延びる一対の摩擦面２３，２４および摩擦面３３，３４を有し、連結凸部２２の摩擦面２３は、連結凸部２２の一対の摩擦面２３，２４の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線ＰＬに対して傾斜しており、連結凹部３２の摩擦面３３は、連結凹部３２の一対の摩擦面３３，３４の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線ＰＬに対して傾斜している。

Description

電機子および電機子の製造方法

　本発明は、電機子および電機子の製造方法に関する。

　特許文献１には、電機子に用いられる環状コアの製造方法が記載されている。このような環状コアは、以下のような工程を経て製造される。

（１）複数の分割鉄心片を用意する。
（２）金型装置内で、複数の分割鉄心片を環状に並べた状態で形成し、環状に並べられた分割鉄心片にさらに分割鉄心片を積層させ、分割コアが環状に連結された環状の中間体を作製し、この中間体を金型装置から排出する。（３）金型装置から排出された中間体の寸法精度などを検査し、必要な場合には熱処理を施す。（４）各々の分割コアを分離して中間体を分解する。得られた分割コアのそれぞれに巻線を巻き付ける。（５）巻線が巻き付けられた分割コアを再び環状に組み立てて、環状コアを得る。

日本国特開２０１０－０９３９９７号公報 日本国特許第３３０６６４９号 日本国特許第４８６１９８５号

　ところで、分割コアの周方向の両端面は、結合面とされている。分割コアが環状に連結された状態で、隣り合う分割コアの結合面同士が接している。特許文献２や特許文献３には、分割コアの結合面に膨出部やくびれ部、突出部を設け、これらを弾性的に嵌め合わせることで分割コア同士の連結強度を高めることが記載されている。

　本発明者らは、上記工程（１）～（５）を経て製造される電機子において、求められる分割コア同士の連結強度について検討した。
　工程（２）や（３）においては、金型装置から排出されるときに作用する外力や、中間体を搬送する場合や検査するときに作用する外力によっても、分割コアが互いに分離しない程度の連結強度が求められる。このため、連結強度が高いことが好ましい。

　しかし、工程（４）においては、分割コアを互いに分離する必要があるため、連結強度が高すぎると作業性が低下してしまう。このように、本発明者は、必ずしも連結強度を高めるだけでは、電機子の製造効率を高めることができないことに気が付いた。

　そこで本発明は、製造効率の高められた電機子および電機子の製造方法を提供することを目的とする。

　本発明にかかる電機子は、
　電動機または発電機の電機子であって、
　互いに連結されて環状コアを構成する複数の分割コアと、
　各々の前記分割コアに巻回された巻線と、を備え、
　各々の前記分割コアの周方向のそれぞれの端部に位置する結合面に、隣り合う前記分割コアを連結する連結凸部および連結凹部が設けられ、
　前記環状コアの中心軸線に直交する断面において、
　　前記連結凸部および前記連結凹部は、前記結合面から離れるにしたがって幅狭となる、互いに相補的な形状であり、
　　前記連結凸部および前記連結凹部はそれぞれ、前記結合面から離れる方向へ延びる一対の摩擦面を有し、
　　前記連結凸部の一対の前記摩擦面の少なくとも一方は、前記連結凸部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜しており、
　　前記連結凹部の一対の前記摩擦面の少なくとも一方は、前記連結凹部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜している。

　本発明にかかる電機子によれば、連結凸部および連結凹部は、結合面から離れるにしたがって幅狭の相補的な形状であり、摩擦面の少なくとも一方が仮想垂線に対して傾斜している。このため、特定の方向に分割コアを移動させなければ、分割コア同士が分離しない。また、摩擦面同士の摩擦力により十分な連結強度が得られている。このため、金型装置からの排出時、搬送中、検査中などに意図しない外力が加わっても、分割コア同士が分離しにくい。
　また、本発明にかかる電機子によれば、連結凸部および連結凹部は、結合面から離れるにしたがって幅狭の相補的な形状であり、摩擦面の少なくとも一方が仮想垂線に対して傾斜している。このため、特定の方向に分割コアを移動させれば、互いに干渉することなく、分割コア同士を分離させやすい。分割コア同士を分離させる場合と逆方向に分割コアを移動させれば、分割コア同士を連結して環状コアを組み立てやすい。しかも、本発明は、連結凸部および連結凹部の仮想垂線に対して傾斜した摩擦面同士が噛み合うことによって分割コアの連結状態を維持するのではない。本発明は、摩擦面で生じる摩擦力によって分割コアの連結状態を維持するので、分割コアを分離しやすく、かつ、環状コアを組み立てやすい。
　このように、本発明にかかる電機子によれば、分割コア同士の連結状態を維持しやすく、かつ、分割コアの分離および環状コアの組み立てが容易である。

　本発明にかかる電機子において、
　前記連結凸部の一対の前記摩擦面の一方は、前記連結凸部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜しており、
　前記連結凸部の一対の前記摩擦面の他方は、前記仮想垂線に平行であり、
　前記連結凹部の一対の前記摩擦面の一方は、前記仮想垂線に対して傾斜しており、
　前記連結凹部の一対の前記摩擦面の他方は、前記仮想垂線に平行である。

　本発明にかかる電機子によれば、連結凸部または連結凹部の一対の摩擦面のうち、一方の摩擦面に沿って分割コアを移動させることで連結凹部と連結凸部との連結を解除することができるが、他方の摩擦面に沿っては摩擦面同士の干渉や摩擦面同士の摩擦力の作用によって移動が抑制される。したがって、分割コアが解除される方向が特定されるので、分割コア同士の連結状態を維持しやすい。

　本発明にかかる電機子において、前記仮想垂線に対して傾斜している前記摩擦面は、前記連結凸部または前記連結凹部の前記結合面から離れるにつれて、前記環状コアの外径側または内径側に向かうように、傾斜している。

　本発明にかかる電機子によれば、仮想垂線に対して傾斜している摩擦面が環状コアの外径側に向かって傾斜している場合には、環状コアの外周面より外方に位置する回転中心回りに分割コアを回転させることにより、分割コア同士を分離しやすい。
　また、仮想垂線に対して傾斜している摩擦面が環状コアの内径側に向かって傾斜している場合には、環状コアの内周面より内方に位置する回転中心回りに分割コアを回転させることにより、分割コア同士を分離しやすい。

　本発明にかかる電機子において、前記仮想垂線に対して傾斜している前記摩擦面が平面で構成されている。

　本発明にかかる電機子によれば、摩擦面の加工がしやすく、低コストかつ高精度で摩擦面を形成できる。

　本発明にかかる電機子において、前記仮想垂線に対して傾斜している前記摩擦面が曲面で構成されている。

　本発明にかかる電機子によれば、分割コアを回転させて分割コア同士を分離するときに、分割コア同士が干渉しにくい。

　本発明にかかる電機子において、前記仮想垂線に対して傾斜している前記摩擦面が円弧であり、その中心は、前記環状コアの中心軸線に直交する断面において、前記環状コアの径方向について前記結合面の径方向の端部にまたは前記結合面の径方向の端部よりも前記連結凸部および前記連結凹部から離れた場所に、かつ、前記環状コアの周方向について前記結合面にまたは前記結合面よりも前記連結凸部および前記連結凹部から離れた場所に位置している。

　環状コアに重なる位置に円弧の中心が位置してしまうと、分割コアを回転させて分離させるときに互いに干渉する恐れがある。しかし、本発明にかかる電機子によれば、環状コアから外れた場所に円弧の中心が位置する。このため、分割コアを回転させたときに互いが干渉せず、分割コア同士を分離させやすい。

　本発明にかかる電機子において、円弧形状の前記摩擦面は、一対の前記摩擦面のうちの内径側に位置しており、その中心は、前記環状コアの中心軸線に直交する断面において、前記環状コアの径方向について前記結合面の外径方向の端部よりも外方、かつ、前記環状コアの周方向について前記結合面よりも連結凸部および前記連結凹部から離れた場所、に位置している。

　本発明にかかる電機子によれば、環状コアの外径側には大きな作業スペースがあるので、分割コアを分離するときの作業性がよい。

　本発明にかかる電機子の製造方法は、
　互いに連結されて環状コアを構成する複数の分割コアを有する、電動機または発電機の電機子の製造方法であって、
　金型装置内で、前記分割コアの周方向の各々の端部に位置する結合面に設けられた連結凸部および連結凹部が、隣り合う前記分割コアの前記連結凹部および前記連結凸部に連結されて、前記分割コアが環状に連結された環状の第一中間体を得る工程と、
　前記第一中間体を前記金型装置から取り出す工程と、
　前記第一中間体から、隣り合う前記分割コアの前記連結凸部を前記連結凹部から離脱させて、前記分割コアを互いに分離する工程と、
　互いに分離された前記分割コアのそれぞれに巻線を巻き付ける工程と、
　前記分割コアの前記連結凸部を隣り合う前記分割コアの前記連結凹部に挿入して前記分割コアを連結し、前記環状コアを得る工程と、を有し、
　前記環状コアの中心軸線に直交する断面において、
　　前記連結凸部および前記連結凹部は、前記結合面から離れるにしたがって幅狭となる、互いに相補的な形状であり、
　　前記連結凸部および前記連結凹部はそれぞれ、前記結合面から離れる方向へ延びる一対の摩擦面を有し、
　　前記連結凸部の一対の前記摩擦面の少なくとも一方は、前記連結凸部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜しており、
　　前記連結凹部の一対の前記摩擦面の少なくとも一方は、前記連結凹部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜している。

　本発明にかかる電機子の製造方法によれば、分割コアは、連結凸部および連結凹部が、結合面から離れるにしたがって幅狭の相補的な形状であり、摩擦面の少なくとも一方が仮想垂線に対して傾斜している。このため、特定の方向に分割コアを移動させなければ、分割コア同士が分離しづらい。また、分割コアは、連結凸部および連結凹部が、結合面から離れるにしたがって幅狭の相補的な形状であり、摩擦面の少なくとも一方が仮想垂線に対して傾斜している。このため、特定の方向に沿って移動させれば、互いに干渉することなく、容易に分離させることができる。また、分離させる場合と逆方向に移動させれば、容易に組み立てることができる。
　したがって、金型装置からの取り出し時に意図しない外力が加わっても分割コアが互いに分離しにくく、しかも、所定の方向へ移動させることで容易に分割コアを分離および結合させることができる。このため、電機子の製造効率を高めることができる。

　本発明によれば、製造効率の高められた電機子および電機子の製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態にかかる電機子を示す平面図である。 分割コアの斜視図である。 分割コアの連結箇所の拡大平面図である。 中間体の平面図である。 分割コアを分離する工程を説明する図である。 分割コアへ巻線を巻き付ける工程を説明する図である。 分割コアを連結する工程を説明する図である。 本発明の変形例１に係る分割コアの連結箇所の拡大平面図である。 本発明の変形例２に係る分割コアの連結箇所の拡大平面図である。 本発明の変形例３に係る分割コアの連結箇所の拡大平面図である。 本発明の変形例４に係る分割コアの連結箇所の拡大平面図である。 治具を用いた変形例４の分割コアの連結作業を説明する図である。

　以下、本発明にかかる電機子および電機子の製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　図１は、本発明の実施形態にかかる電機子１を示す平面図である。
　図１に示すように、本実施形態にかかる電機子１は、環状コア２を有している。電機子１は、ロータ（図示略）とともに電動機または発電機を構成する。電機子１は、環状コア２の他に、環状コア２を収容するハウジング等を含んでいてもよい。環状コア２は、複数の分割コア１１を有している。複数の分割コア１１は、互いに連結されて環状コア２を構成している。各々の分割コア１１には、巻線５が巻回されている。

　図２は、分割コア１１の斜視図である。
　図２に示すように、分割コア１１は、複数枚の分割鉄心片１６を積層し、互いをかしめることで形成されている。分割鉄心片１６は、例えば、電磁鋼板を打ち抜いて形成することができる。図示した分割鉄心片１６は、平面視で略Ｔ字状の板状部材である。

　分割鉄心片１６は、裏面に突出し表面が凹んだかしめ部１７を有している。図２の左下部に断面模式図で示したように、分割鉄心片１６の厚み方向（図２において上下方向）に別の分割鉄心片１６を積層させてかしめる。すると、下側に位置する分割鉄心片１６のかしめ部１７が、上側に位置する分割鉄心片１６のかしめ部１７に嵌合し、互いが固定される。なお、最下層の分割鉄心片１６は、上側に位置する分割鉄心片１６のかしめ部１７に対応する位置に貫通孔１７’を有している。該貫通孔１７’に上側に位置する分割鉄心片１６のかしめ部１７が嵌合している。

　分割鉄心片１６は、平面視略円弧状の頭部１６ａと、頭部１６ａから円弧の中心に向かって延びる軸部１６ｂと、軸部１６の端部に設けられた脚部１６ｃとを一体的に有している。

　分割コア１１は、平面視略円弧状のヨーク部１２と、円弧の中心に向かって延びるティース部１３と、ティース部１３の先端に設けられた極歯１５とを一体的に有している。巻線５は、ティース部１３に巻回されている。
　積層された複数枚の分割鉄心片１６の頭部１６ａがヨーク部１２を形成している。積層された複数枚の分割鉄心片１６の軸部１６ｂがティース部１３を形成している。積層された複数枚の分割鉄心片１６の脚部１６ｃが極歯１５を形成している。各々の分割コア１１のヨーク部１２同士が互いに結合して環状コア２を形成している。

　図３は、分割コア１１の連結箇所の拡大平面図である。図３に示すように、円弧状のヨーク部１２の周方向の端面が、結合面２１，３１とされている。分割コア１１ａの結合面２１に連結凸部２２が設けられ、分割コア１１ａに隣り合う分割コア１１ｂの結合面３１に連結凹部３２が設けられている。
　図３は、環状コア２の中心軸線Ｃ（図１参照）に直交する断面における分割コア１１の連結箇所を示している。この図３の断面において、連結凸部２２および連結凹部３２は、結合面２１，３１から離れるにしたがって幅狭となる、互いに相補的な形状とされている。
　ここで、図３の断面において連結凸部２２が結合面２１，３１から離れるにしたがって幅狭となる形状とは、図３の断面において結合面２１から外方に向かって突出する部位が先細りとなっている形状を言う。図３の断面において連結凹部３２が結合面３１から離れるにしたがって幅狭となる形状とは、図３の断面において結合面３１から内方に向かって凹んだ部位が先細りとなっている形状を言う。

　連結凸部２２は、結合面２１から離れる方向へ延びる一対の摩擦面２３，２４を有している。以降の説明において、環状コア２の中心軸線Ｃに近い摩擦面を第一内方摩擦面２３、環状コア２の中心軸線Ｃから遠い摩擦面を第一外方摩擦面２４と呼ぶ。突面２５により、これら第一内方摩擦面２３の先端と第一外方摩擦面２４の先端とが接続されている。

　連結凹部３２は、結合面３１から離れる方向へ延びる一対の摩擦面３３，３４を有している。以降の説明において、環状コア２の中心軸線Ｃに近い摩擦面を第二内方摩擦面３３、環状コア２の中心軸線Ｃから遠い摩擦面を第二外方摩擦面３４と呼ぶ。底面３５により、これら第二内方摩擦面３３の基端と第二外方摩擦面３４の基端とが接続されている。

　本実施形態において、第一内方摩擦面２３、第一外方摩擦面２４、第二内方摩擦面３３、第二外方摩擦面３４のいずれもが平面で構成されている。
　結合面２１と第一内方摩擦面２３とは滑らかな円弧で接続され、結合面２１と第一外方摩擦面２４とは滑らかな円弧で接続されている。突面２５と第一内方摩擦面２３とは滑らかな円弧で接続され、突面２５と第一外方摩擦面２４とは滑らかな円弧で接続されている。
　同様に、結合面３１と第二内方摩擦面３３とは滑らかな円弧で接続され、結合面３１と第二外方摩擦面３４とは滑らかな円弧で接続されている。底面３５と第二内方摩擦面３３とは滑らかな円弧で接続され、底面３５と第二外方摩擦面３４とは滑らかな円弧で接続されている。
　本実施形態でいう摩擦面２３，２４，３３，３４とは、いずれも円弧状の部位を除いた平面状の部位である。

　図３において、第一内方摩擦面２３の基部を通り、かつ、第一内方摩擦面２３の基部と第一外方摩擦面２４の基部からなる一対の摩擦面２３，２４の基部を結んだ線分に直交する直線を、第一仮想垂線ＰＬ１と定義する。
　また、第一外方摩擦面２４の基部を通り、かつ、第一内方摩擦面２３の基部と第一外方摩擦面２４の基部からなる一対の摩擦面２３，２４の基部を結んだ線分に直交する直線を、第二仮想垂線ＰＬ２と定義する。第二仮想垂線ＰＬ２は第一仮想垂線ＰＬ１と平行である。

　第一内方摩擦面２３は、第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜している。第一外方摩擦面２４は、第二仮想垂線ＰＬ２と平行である。なお、図３中の直線Ｌは、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３に沿った直線である。

　第二内方摩擦面３３は、第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜している。第二内方摩擦面３３が第一仮想垂線ＰＬ１に対してなす傾斜角θは、第一内方摩擦面２３が第一仮想垂線ＰＬ１に対してなす傾斜角と略等しく設定されている。
　また、第二外方摩擦面３４は、第二仮想垂線ＰＬ２と平行である。

　第一内方摩擦面２３は、連結凸部２２の結合面２１から離れるにつれて、環状コア２の外径側に向かうように傾斜している。また、第二内方摩擦面３３は、連結凹部３２の結合面３１から離れるにつれて、環状コア２の外径側に向かうように傾斜している。

　次に、上記構成の電機子１の製造方法を説明する。
（中間体作製工程）
　図４は、環状の中間体２Ａの上面図である。
　まず、図４に示したような環状の中間体２Ａを作製する。
　分割鉄心片１６を環状に並べた状態で板材から打抜き、まず１層の分割鉄心片１６からなる環状の薄い中間体を形成する。隣接する分割鉄心片１６は、予め金型内にて、頭部１６ａの円周方向端部を打抜き等で切断して分離され、その後に再度押し戻すことで、互いに結合した状態となっている。次に、この環状に並べられた分割鉄心片１６の上に更に分割鉄心片１６を重ねて配置し、下に配置された分割鉄心片１６と上に配置された分割鉄心片１６とをかしめる。この作業を必要な厚みが得られるまで繰り返し、図４に示す環状の中間体２Ａを得る。これらの作業は、金型装置の内部で行われる。
　このようにして得られた中間体２Ａにおいて、連結凸部２２と連結凹部３２とにより、分割コア１１同士が互いに連結されている。なお、図２は、製造途中の単一の分割コア１１を取り出してその様子を示したものであり、金型装置の内部では図２に示した複数の分割コア１１が環状に連結されている。

（中間体取り出し工程）
　次に、第一中間体２Ａを金型装置から取り出す。金型装置に第一中間体２Ａを排出させることにより、第一中間体２Ａを取り出す。第一中間体２Ａを取り出したら、必要に応じて、寸法検査などの各種検査や熱処理などの各種処理を施す。

（分割コア分離工程）
　図５は、分割コア１１の分離工程を示す図である。
　図５に示すように、中間体２Ａを構成する分割コア１１同士を互いに分離させる。具体的には、環状の中間体２Ａから、分割コア１１ａの連結凸部２２を隣り合う分割コア１１ｂの連結凹部３２から離脱させて、それぞれの分割コア１１を分離する。

　図３で示したように、連結凸部２２および連結凹部３２は、結合面２１，３１から離れるにしたがって幅狭の相補的な形状である。このため、分割コア１１ａ，１１ｂ同士が連結された状態において、分割コア１１ａ，１１ｂ同士は、連結凸部２２および連結凹部３２の噛み合いによってその連結状態が維持されているのではない。すなわち、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３の噛み合い、および、第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４の噛み合いによってその連結状態が維持されているのではない。分割コア１１ａ，１１ｂ同士は、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との間に作用する摩擦力、および、第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との間に作用する摩擦力によって、その連結状態が維持されている。

　図３の連結状態から、図５のように分割コア１１ａ，１１ｂ同士を分離するためには、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３、および、第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４とを離間させて摩擦力が生じないようにすればよい。本実施形態において、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３は第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜している。
　したがって、図５に示すように、一方の分割コア１１ａを矢印Ａ方向に回転させると、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３とが干渉せず、かつ、第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４とが干渉しない。このような操作により、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との干渉および第二内方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との干渉を生じさせることなく、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３とを分離させ、かつ、第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４とを分離させ、容易に分割コア１１ａ，１１ｂ同士を分離できる。

　また、本実施形態において、連結凸部２２の第一内方摩擦面２３は、第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜しており、連結凸部２２の第一外方摩擦面２４は、第二仮想垂線ＰＬ２に平行である。連結凹部３２の第二内方摩擦面３３は、第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜しており、連結凹部３２の第二外方摩擦面３４は、第一仮想垂線ＰＬ１および第二仮想垂線ＰＬ２に平行である。

　このため、本実施形態においては、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面２４に沿って分割コア１１ａを移動させることで連結凸部２２と連結凹部３２との連結を解除することができる。しかし、第一外方摩擦面２４および第二外方摩擦面３４に沿って分割コア１１ａを移動させようとしても、該移動は分割コア１１ａ，１１ｂ同士の干渉や摩擦面２３，３３同士あるいは摩擦面２４，３４同士の摩擦力の作用によって移動が抑制される。つまり、分割コア１１ａ，１１ｂの連結状態が解除される方向が特定されているので、分割コア同士の連結状態を維持しやすい。

　また、本実施形態においては、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３が環状コア２の外径側に向かって傾斜している。このため、回転中心を環状コア２の外周面より外方に位置に設定し、この回転中心回りに分割コア１１を回転させることにより、分割コア１１同士を分離しやすい。

（巻線巻回工程）
　図６は、分割コア１１に巻線５を巻回する工程を示す図である。
　図６に示すように、互いに分離させた分割コア１１のそれぞれのティース部１３に、巻線５を巻回する。分割コア１１同士がそれぞれ分離されているため、巻線５をそれぞれのティース部１３に巻き付けやすい。

（環状コア組立工程）
　図７は、分割コア１１を互いに連結させて環状コア２を組み立てる工程を示す図である。図７に示すように、ティース部１３に巻線５が巻回された分割コア１１同士を環状に連結し、環状コア２（図１参照）を得る。

　図７に示すように、一方の分割コア１１ａを矢印Ｂ方向へ回転させて、分割コア１１ａ，１１ｂ同士を連結する。この矢印Ｂ方向は、図５で示した矢印Ａ方向の逆の方向である。

　このとき、連結凸部２２および連結凹部３２は、結合面２１，３１から離れるにしたがって幅狭とされている。連結凸部２２と連結凹部３２の摩擦面２３，２４，３３，３４は互いに噛み合う部分がなく互いに干渉しないので、連結凸部２２を連結凹部３２に挿入しやすく、分割コア１１同士を連結させやすい。

　以上、説明したように、本実施形態にかかる電機子１およびその製造方法によれば、連結凸部２２および連結凹部３２は、結合面２１，３１から離れるにしたがって幅狭の相補的な形状であり、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３が第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜している。このため、上述した矢印Ａ方向など、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との干渉および第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との干渉が生じない特定の方向に分割コア１１を移動させなければ、分割コア１１同士が分離しにくい。
　また、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との間に作用する摩擦力、および、第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との間に作用する摩擦力により十分な連結強度が得られている。
　このため、第一中間体２Ａを金型装置から取り出す際、取り出し後における搬送中、各種検査中あるいは各種処理中などに意図しない外力が加わっても、分割コア１１同士が分離しにくい。

　また、本実施形態においては、分割コア１１ａを矢印Ａ方向に回転させると分割コア１１ａ，１１ｂを容易に分離できる。しかし、他の方向へ分割コア１１を動かそうとしても、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との干渉や第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との干渉によって分割コア１１の移動が抑制されている。つまり、連結凹部３２と連結凸部２２との連結状態が解除される方向が特定されているので、意図しない外力が作用しても、分割コア１１同士の連結状態を維持しやすい。

　また、本実施形態にかかる電機子１およびその製造方法によれば、連結凸部２２および連結凹部３２は、結合面２１，３１から離れるにしたがって幅狭の相補的な形状であり、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３が第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜している。
　このため、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３の噛み合いによって分割コア１１の連結状態が維持されているのではなく、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との間に作用する摩擦力と第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３３との間に作用する摩擦力によって分割コア１１の連結状態が維持されている。
　したがって、例えば、上述した矢印Ａや矢印Ｂ方向など、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との干渉および第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との干渉が生じない特定の方向に分割コア１１を移動させれば、分割コア１１同士を容易に分離したり連結したりすることができる。

　このように、本実施形態にかかる電機子１およびその製造方法によれば、意図しない外力が作用しても分割コア１１同士の連結状態を維持しやすく、かつ、分割コア１１の分離および連結が容易である。

　また、本実施形態においては、第一内方摩擦面２３、第一外方摩擦面２４、第二内方摩擦面３３および第二外方摩擦面３４が平面で構成されている。これらの摩擦面２３，２４，３３，３４の加工がしやすく、低コストかつ高精度で摩擦面２３，２４，３３，３４を形成できる。

　なお、上記実施形態では、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との間に作用する摩擦力、および、第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との間に作用する摩擦力は、それぞれの摩擦面の大きさ、連結凸部２２の高さおよび連結凹部３２の深さで容易に調整できる。例えば、連結凸部２２の高さおよび連結凹部３２の深さを大きくすることで、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との接触面積を大きくできる。第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との接触面積を増やすと摩擦力を大きく設定でき、分割コア１１同士の連結強度を大きくすることができる。

　本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例が適用可能である。

　次に、各種の変形例にかかる電機子について説明する。
　なお、上記実施形態と同一構成部分は、同一符号を付して説明を省略する。

（変形例１）
　図８は、本発明の変形例１に係る分割コア１１Ａの連結箇所の拡大平面図である。
　上記実施形態では、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３を平面で構成したが、本発明はこれに限らない。図８に示すように、変形例１では、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３が、曲面で構成されている。第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３は、分割コア１１Ａの結合面２１，３１の外周端部に位置する点Ｃ１を中心とする円弧状である。

　この変形例１によれば、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３が曲面で構成されているので、分割コア１１Ａを回転させて分割コア１１Ａ同士を分離するときに、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３の干渉をさらに避けやすい。図示の例においては、点Ｃ１を中心として矢印Ｇ方向に分割コア１１Ａを回転させると、分割コア１１Ａ同士が干渉せず、容易に両者を分離できる。
　なお、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３は、平面のみで構成したり、曲面のみで構成したり、平面と曲面とで構成してもよい。

（変形例２）
　図９は、本発明の変形例２に係る分割コア１１Ｂの連結箇所の拡大平面図である。
　上記実施形態では、環状コア２の内径側に位置する第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３が第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜した例を説明したが、本発明はこれに限られない。図９の変形例２に示すように、環状コア２の外径側に位置する第一外方摩擦面２４および第二外方摩擦面３４が第二仮想垂線ＰＬ２に対して傾斜されており、環状コア２の内径側に位置する第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３が第一仮想垂線ＰＬ１に対して平行とされていてもよい。なお、図９において、第一外方摩擦面２４および第二外方摩擦面３４が延びる方向を、仮想線ＶＬで示している。

　この変形例２によっても、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３との間に作用する摩擦力と第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４との間に作用する摩擦力によって、分割コア１１Ｂの連結状態を維持しやすい。また、分割コア１１Ｂを矢印Ｄ方向へ回転させればその連結状態を解除できるが、それ以外の方向への分割コア１１Ｂの移動が規制されている。このため、意図しない分割コア１１Ｂの分離を阻止しつつ、分割コア１１Ｂ同士の分離および連結が容易とされている。

（変形例３）
　図１０は、本発明の変形例３に係る分割コア１１Ｃの連結箇所の拡大平面図である。
　上記実施形態では、環状コア２の内径側に位置する第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３のみを、第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜させたが、本発明はこれに限らない。図１０の変形例３に示すように、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３を第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜させ、かつ、第一外方摩擦面２４と第二外方摩擦面３４を第二仮想垂線ＰＬ２に対して傾斜させてもよい。これらの第一内方摩擦面２３、第二内方摩擦面３３、第一外方摩擦面２４、第二外方摩擦３４は、結合面２１，３２から離れるにつれて、環状コア２の外径側に向かうように傾斜している。

　この変形例３によれば、矢印Ｅ方向に分割コア１１Ｃを平行移動させることにより、第一内方摩擦面２３を第二内方摩擦面３３から離間させ、第一外方摩擦面２４を第二外方摩擦面３４から離間させて、分割コア１１Ｃ，１１Ｃ同士を分離できる。また、矢印Ｅと逆の方向に分割コア１１を移動させることにより、分割コア１１Ｃ，１１Ｃ同士を容易に連結できる。

（変形例４）
　図１１は、本発明の変形例４に係る分割コア１１Ｄの連結箇所の拡大平面図である。
　図１１に示すように、変形例４では、第一仮想垂線ＰＬ１に対して傾斜している第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３が、点Ｃ２を中心とする円弧状の曲面で構成されている。円弧の中心Ｃ２は、環状コア２の中心軸線Ｃに直交する断面において、環状コア２の径方向について、結合面２１，３１の外径方向の端部Ｃ３に位置しているか、または、結合面２１，３１の外径方向の端部Ｃ３よりも連結凸部２２および連結凹部３２から離れる方向へ寸法ａ離れた場所に位置している（ａ≧０）。かつ、円弧の中心Ｃ２は、環状コア２の中心軸線Ｃに直交する断面において、環状コア２の周方向について、結合面２１，３１に位置しているか、または、結合面２１，３１よりも連結凸部２２および連結凹部３２から離れる方向へ寸法ｂ離れた場所に位置している（ｂ≧０）。

　ここで、図示の例とは異なり、円弧の中心Ｃ２が環状コア２の外周面よりも内側に設定されている場合には、分割コア１１Ｄを分離させるときに、分割コア１１Ｄ同士が互いに干渉して円滑に離間できない恐れがある。
　これに対して、変形例４によれば、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３の円弧の中心Ｃ２が環状コア２の外周面またはこの外周面から外れた場所に位置する。このため、分割コア１１Ｄ同士を分離させる際に、環状コア２の外周面に位置する円弧の中心Ｃ２、またはこの外周面から外れた場所に位置する円弧の中心Ｃ２回りに分割コア１１Ｄを回転させると、第一内方摩擦面２３と第二内方摩擦面３３とが干渉しない。しかも、環状コア２の外径側には大きな作業スペースがあるので、分割コア１１Ｄを分離するときの作業性がよい。

　図１２は、治具４１を用いて変形例４の分割コア１１Ｄを連結する作業を説明する図である。図１２の（ａ）は分割コア１１Ｄの連結前の状態を示し、図１２の（ｂ）は分割コア１１Ｄの連結後の状態を示している。
　図１２の（ａ）および（ｂ）に示すように、隣り合う２つの分割コア１１Ｄにわたって治具４１を取り付けることにより、分割コア１１Ｄの連結作業を容易に行うことができる。この治具４１は、それぞれの分割コア１１Ｄの外周面に固定される固定片４２を備えている。これらの固定片４２は、その端部がピン４３によって回転可能に連結されている。この治具４１は、そのピン４３における回転中心Ｃ４が、第一内方摩擦面２３および第二内方摩擦面３３の円弧の中心Ｃ２に一致されている。

　このように、変形例４において、治具４１を隣り合う分割コア１１Ｄに取り付ければ、治具４１の固定片４２をピン４３回りに矢印Ｆ方向へ回転させると、図１２（ａ）に示すように、分割コア１１Ｄを容易に連結できる。

本出願は、2015年8月27日出願の日本特許出願（特願2015-168117）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明によれば、製造効率の高められた電機子および電機子の製造方法が提供される。

１：電機子
２：環状コア
２Ａ：中間体
５：巻線
１１：分割コア
２１，３１：結合面
２２：連結凸部
２３：第一内方摩擦面
２４：第一外方摩擦面
３３：第二内方摩擦面
３４：第二外方摩擦面
３２：連結凹部
ＰＬ１：第一仮想垂線
ＰＬ２：第二仮想垂線

Claims (8)

1. 　電動機または発電機の電機子であって、
   　互いに連結されて環状コアを構成する複数の分割コアと、
   　各々の前記分割コアに巻回された巻線と、を備え、
   　各々の前記分割コアの周方向のそれぞれの端部に位置する結合面に、隣り合う前記分割コアを連結する連結凸部および連結凹部が設けられ、
   　前記環状コアの中心軸線に直交する断面において、
   　　前記連結凸部および前記連結凹部は、前記結合面から離れるにしたがって幅狭となる、互いに相補的な形状であり、
   　　前記連結凸部および前記連結凹部はそれぞれ、前記結合面から離れる方向へ延びる一対の摩擦面を有し、
   　　前記連結凸部の一対の前記摩擦面の少なくとも一方は、前記連結凸部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜しており、
   　　前記連結凹部の一対の前記摩擦面の少なくとも一方は、前記連結凹部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜している、電機子。
2. 　前記連結凸部の一対の前記摩擦面の一方は、前記連結凸部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜しており、
   　前記連結凸部の一対の前記摩擦面の他方は、前記仮想垂線に平行であり、
   　前記連結凹部の一対の前記摩擦面の一方は、前記仮想垂線に対して傾斜しており、
   　前記連結凹部の一対の前記摩擦面の他方は、前記仮想垂線に平行である、請求項１に記載の電機子。
3. 　前記仮想垂線に対して傾斜している前記摩擦面は、前記連結凸部または前記連結凹部の前記結合面から離れるにつれて、前記環状コアの外径側または内径側に向かうように、傾斜している、請求項１に記載の電機子。
4. 　前記仮想垂線に対して傾斜している前記摩擦面が平面で構成されている、請求項１に記載の電機子。
5. 　前記仮想垂線に対して傾斜している前記摩擦面が曲面で構成されている、請求項１に記載の電機子。
6. 　前記仮想垂線に対して傾斜している前記摩擦面が円弧であり、その中心は、前記環状コアの中心軸線に直交する断面において、前記環状コアの径方向について前記結合面の径方向の端部にまたは前記結合面の径方向の端部よりも前記連結凸部および前記連結凹部から離れた場所に、かつ、前記環状コアの周方向について前記結合面にまたは前記結合面よりも前記連結凸部および前記連結凹部から離れた場所に位置している、請求項１に記載の電機子。
7. 　円弧形状の前記摩擦面は、一対の前記摩擦面のうちの内径側に位置しており、その中心は、前記環状コアの中心軸線に直交する断面において、前記環状コアの径方向について前記結合面の外径方向の端部よりも外方、かつ、前記環状コアの周方向について前記結合面よりも連結凸部および前記連結凹部から離れた場所、に位置している、請求項６に記載の電機子。
8. 　互いに連結されて環状コアを構成する複数の分割コアを有する、電動機または発電機の電機子の製造方法であって、
   　金型装置内で、前記分割コアの周方向の各々の端部に位置する結合面に設けられた連結凸部および連結凹部が、隣り合う前記分割コアの前記連結凹部および前記連結凸部に連結されて、前記分割コアが環状に連結された環状の第一中間体を得る工程と、
   　前記第一中間体を前記金型装置から取り出す工程と、
   　前記第一中間体から、隣り合う前記分割コアの前記連結凸部を前記連結凹部から離脱させて、前記分割コアを互いに分離する工程と、
   　互いに分離された前記分割コアのそれぞれに巻線を巻き付ける工程と、
   　前記分割コアの前記連結凸部を隣り合う前記分割コアの前記連結凹部に挿入して前記分割コアを再び連結し、前記環状コアを得る工程と、を有し、
   　前記環状コアの中心軸線に直交する断面において、
   　　前記連結凸部および前記連結凹部は、前記結合面から離れるにしたがって幅狭となる、互いに相補的な形状であり、
   　　前記連結凸部および前記連結凹部はそれぞれ、前記結合面から離れる方向へ延びる一対の摩擦面を有し、
   　　前記連結凸部の一対の前記摩擦面の少なくとも一方は、前記連結凸部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜しており、
   　　前記連結凹部の一対の前記摩擦面の少なくとも一方は、前記連結凹部の一対の前記摩擦面の基部を結んだ線分に直交する仮想垂線に対して傾斜している、電機子の製造方法。

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