JP6633212B2 - 積層鉄心、積層鉄心の製造方法、および積層鉄心を用いた電機子 - Google Patents

Description

この発明は、コア片を積層して構成される積層鉄心、積層鉄心の製造方法。および積層鉄心を用いた電機子に関するものである。

近年，電動機、発電機などの回転電機には、小型高出力化が求められている。回転電機に用いられる電機子鉄心を電磁鋼板の積層体である積層鉄心により構成することで、電機子鉄心に生じる渦電流を抑制して高効率化を図ることが、広く知られている。積層された電磁鋼板を固定する手段として、電磁鋼板同士をかしめる方法又は溶接する方法があるが、固定部分で電磁鋼板間が積層方向に電気的に短絡するため、渦電流が発生して効率が悪化する問題があった。また、かしめた部分又は溶接部には残留応力が生じるため、ヒステリシス損が増加して、回転電機の効率が悪化する問題があった。

これらの問題を解決する方法として、電磁鋼板同士を接着により固着する方法が知られている。

特許文献１に記載の積層鉄心の製造方法では、電磁鋼板の積層体を締め付けて固定した状態で、積層体の側面に接着剤を塗布、硬化して仮止めし、その後に熱硬化型接着剤を電磁鋼板間に含浸、硬化させていた。電磁鋼板間に接着剤を含浸させる前に、積層体を接着剤で仮固定することで、電磁鋼板の整列性を向上させていた。また、仮固定された積層体を保持する治具にフッ素樹脂コーティングを施すことで、治具に付着する接着剤の離型性を向上させていた。

特開２００３−３２４８６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の積層鉄心の製造方法では、仮止め工程と含浸工程の２工程で接着剤を塗布する必要があり、生産性が悪化する問題があった。仮止め工程では、電磁鋼板の積層体の側面に接着剤を均一な厚みに塗布することが難しく、接着強度が安定しない問題があった。また、含浸工程では、仮止めされた積層体を保持する治具に接着剤が付着するため、接着剤を除去する工程が必要となり、製造コストが増加する問題があった。ここで、治具にフッ素樹脂をコーティングして、治具の離型性を高めることで、治具に付着した接着剤を数回程度は、容易に除去することができる。しかし、実際には、積層鉄心を繰り返し生産すると、治具の離型性が悪化するため、フッ素樹脂を頻繁にコーティングしなおす必要があり、生産性が悪化する問題があった。

また、含浸工程では、含浸した接着剤が積層体の側面からはみだしてしまう。そこで、積層体の側面同士を当接させて、積層体を環状に配列して電機子鉄心を組み立てる際に、積層体の当接面にはみだした接着剤により組立精度が安定せず、組立精度が低下し、生産性が悪化する問題があった。

さらに、積層体を構成する電磁鋼板間のすべてに接着剤を充填する必要がある。回転電機などに用いられる一般的な積層体の電磁鋼板の積層枚数が数百枚にも及ぶことを考慮すると、数百か所の電磁鋼板間のすべてに接着剤を含浸する必要があり、生産性が悪化する問題があった。また、電磁鋼板間の隙間にバラツキが生じやすく、数百カ所のうち１か所でも接着強度の弱い箇所があると強度不足となる。そこで、必要な接着強度を確保するために、管理コストが増加する問題があった。接着強度が不足する場合には、接着剤の量を増やさざるをえず、積層体の側面から接着剤がはみだすことで設備に付着し、メンテナンスコストが増加する問題があった。

この発明は、生産性に優れ、安価な積層鉄心、その積層鉄心の製造方法、その積層鉄心を用いた電機子を提供することを目的とする。

この発明による積層鉄心の製造方法は、磁性材からなるコア片を積層して構成され、コアバック部および該コアバック部の内周面から径方向内方に突出するティース部を有する積層体と、前記ティース部の両側部に配設された絶縁部材と、を備える積層鉄心の製造方法であって、前記コア片を磁性材の帯状体から打ち抜く工程と、打ち抜かれた前記コア片を整列しつつ積層して前記積層体とする整列工程と、前記整列工程の後に、前記積層体の前記ティース部の周方向の両側面に接着剤および粘着剤の少なくとも一方を取り付ける接合剤取付工程と、前記絶縁部材を前記ティース部の前記両側面に貼り付ける絶縁部材貼付工程と、前記絶縁部材を前記積層体の前記ティース部の前記両側面に押し付けて、前記ティース部の前記両側面と前記絶縁部材との間に配設された前記接着剤および前記粘着剤の少なくとも一方により、前記積層体を一体化するとともに、前記絶縁部材を前記積層体に固定する接合工程と、を有する。

この発明によれば、絶縁部材を積層体のティース部の各側面に押し付けて、ティース部の各側面と絶縁部材との間に配設された接着剤および粘着剤の少なくとも一方により、積層体を一体化している。そこで、積層体を構成するコア片間の全てを接合する従来の製造方法に比べて、接合カ所が、ティース部の各側面と絶縁部材との間の２カ所となり、生産性が向上される。
また、絶縁部材によりティース部の側面に押し付けられることで、ティース部の側面と絶縁部材との間に配設された接着剤および粘着剤の少なくとも一方の膜厚が均一化されるので、接合強度のばらつきが抑制される。これにより、必要な接合強度を確保するための管理コストが低減される。
絶縁部材を介して接着剤および粘着剤の少なくとも一方をティース部の側面に押し付けているので、接着剤および粘着剤の少なくとも一方が治具に付着せず、メンテナンスコストが低減される。

この発明の実施の形態１に係る回転電機を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子を示す一部破断端面図である。 図３のＡ部拡大図である。 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巻線を構成するコイルの装着状態を説明する模式図である。 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巻線を構成するコイルを軸方向外方から見た端面図である。 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巻線を構成するコイルを径方向内方から見た正面図である。 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巻線を構成するコイルを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線アッセンブリを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線アッセンブリに積層鉄心を装着する工程を説明する斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線アッセンブリに積層鉄心を装着した状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線アッセンブリが装着された積層鉄心を外周コアに装着した状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における積層鉄心を軸方向外方から見た端面図である。 図１３のＡ−Ａ矢視断面図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における積層鉄心を示す斜視図である。 図１４のＢ部拡大図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における積層鉄心の剛性が高い場合に内側コアに発生する不具合を説明する模式図である。 この発明の実施の形態１に係る回転電機における積層鉄心の剛性が小さい場合の内側コアを示す模式図である。 絶縁部材を貼り付ける前の分割コアを積層方向外方から見た端面図である。 絶縁部材を貼り付ける前の分割コアを示す側面図である。 絶縁部材を貼り付ける前の分割コアの移動を規制部材で規制した状態を示す端面図である。 絶縁部材を貼り付ける前の分割コアの移動を規制部材で規制した状態を示す側面図である。 分割コアに接着剤を塗布する工程を説明する端面図である。 分割コアに絶縁部材を装着する工程を説明する端面図である。 図２４のＡ−Ａ矢視断面図である。 積層鉄心の製造装置を打ち抜き方向から見た模式図である。 積層鉄心の製造装置を打ち抜き方向と直交する方向から見た模式図である。 積層鉄心の製造方法を説明するフローである。 絶縁部材に接着剤を塗布した状態を示す平面図である。 図２９のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２９のＢ−Ｂ矢視断面図である。 接着剤がティース部の側面に不均一に塗布された状態を示す要部断面図である。 接着剤がティース部の側面に均一な膜厚に塗布された比較例の積層鉄心を示す要部断面図である。 接着剤がティース部の側面に均一な膜厚に塗布された比較例の積層鉄心の積層方向の端部における破壊モードを示す要部断面図である。 この発明の実施の形態１に係る積層鉄心を示す要部断面図である。 この発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の端部における第１の破壊モードを示す要部断面図である。 この発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の端部における第２の破壊モードを示す要部断面図である。 この発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の端部における第３の破壊モードを示す要部断面図である。 接着剤がティース部の側面に均一な膜厚に塗布された比較例の積層鉄心の積層方向の中央部における破壊モードを示す要部断面図である。 この発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の中央部における第４の破壊モードを示す要部断面図である。 この発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の中央部における第５の破壊モードを示す要部断面図である。 鉤部が形成されていない比較例の積層鉄心における放電経路を説明する要部断面図である。 鉤部が形成されている積層鉄心における放電経路を説明する要部断面図である。 鉤部が形成されている積層鉄心における放電経路を説明する要部断面図である。 この発明の実施の形態２に係る積層鉄心を示す端面図である。 図４５のＣ−Ｃ矢視断面図である。 この発明の実施の形態２に係る分割コアを構成する第１コア片を示す平面図である。 この発明の実施の形態２に係る分割コアを構成する第２コア片を示す平面図である。 図４６のＢ部拡大図である。 図４５のＤ−Ｄ矢斜断面図である。 この発明の実施の形態３に係る分割コアを示す要部断面図である。 この発明の実施の形態４に係る積層鉄心を示す端面図である。 図５２のＡ−Ａ矢視断面図である。 この発明の実施の形態４に係る積層鉄心を示す斜視図である。 この発明の実施の形態４に係る積層鉄心にコイルを巻装した状態を示す端面図である。 この発明の実施の形態４に係る積層鉄心にコイルを巻装した状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態４に係る積層鉄心にコイルを巻装した状態を示す端面図である。 この発明の実施の形態５に係る積層鉄心を用いた電機子を示す端面図である。 この発明の実施の形態５に係る積層鉄心を用いた電機子を示す斜視図である。 この発明の実施の形態５に係る積層鉄心にコイルを装着した状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態５に係る積層鉄心にコイルを装着した状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態６に係る回転電機における積層鉄心を軸方向外方から見た端面図である。 図６２のＸ−Ｘ矢視断面図である。 この発明の実施の形態７に係る回転電機における積層鉄心の姿勢保持部を除去する前の状態を軸方向外方から見た端面図である。 この発明の実施の形態７に係る回転電機における積層鉄心を軸方向外方から見た端面図である。 この発明の実施の形態８に係る回転電機における積層鉄心の姿勢保持部を除去する前の状態を軸方向外方から見た端面図である。 この発明の実施の形態７に係る回転電機における積層鉄心を軸方向外方から見た端面図である。 この発明の実施の形態９に係る積層鉄心の製造方法を説明するフロー図である。 この発明の実施の形態９に係る積層鉄心の製造装置を打ち抜き方向から見た模式図である。 この発明の実施の形態９に係る積層鉄心の製造装置を打ち抜き方向と直交する方向から見た模式図である。 この発明の実施の形態１０に係る積層鉄心の製造方法における分割コアをリング部材に一円状に配設した状態を示す端面図である。 この発明の実施の形態１０に係る積層鉄心の製造方法における絶縁部材加圧部材を装着する工程を説明する斜視図である。 この発明の実施の形態１０に係る積層鉄心の製造方法における絶縁部材加圧部材を装着した状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１０に係る積層鉄心の製造方法における絶縁部材加圧部材を装着した状態を示す要部断面図である。

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断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機を示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機の電機子を示す一部破断端面図、図４は図３のＡ部拡大図、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巻線を構成するコイルの装着状態を説明する模式図、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巻線を構成するコイルを軸方向外方から見た端面図、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巻線を構成するコイルを径方向内方から見た正面図、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巻線を構成するコイルを示す斜視図である。なお、図２では、便宜上ハウジングを省略している。また、回転軸の軸心と平行な方向を軸方向（図１中上下方向に相当）、回転軸の軸心と直交する方向を径方向（図１中左右方向に相当）、回転軸を中心として回転する方向を周方向とする。

図１において、回転電機１００は、円筒部２ａの一側開口を底部２ｂで塞口した有底円筒状のフレーム２およびフレーム２の開口を塞口するブラケット３を有するハウジング１と、ブラケット３にボルト９により締結されてフレーム２の円筒部２ａ内に収納された電機子１０と、フレーム２の底部２ｂおよびブラケット３の軸心位置にベアリング４を介して回転可能に支持された回転軸６と、回転軸６に固着されて電機子１０の内周側に回転可能に配設された回転子５と、を備えている。

回転子５は、軸心位置に挿通された回転軸６に固着された回転子鉄心７と、それぞれ、回転子鉄心７の外周面側に埋設されて周方向に設定されたピッチで配列され、磁極を構成する複数の永久磁石８と、を備えた永久磁石型回転子である。なお、回転子５は、永久磁石式回転子に限定されず、絶縁しない回転子導体を、回転子鉄心のスロットに収納して、両側を短絡環で短絡したかご形回転子、又は絶縁した導体線を回転子鉄心のスロットに装着した巻線形回転子を用いてもよい。

つぎに、電機子１０の構成について具体的に図２から図８を参照しつつ説明する。

電機子１０は、図２に示されるように、電機子鉄心１１と、電機子鉄心１１に装着された電機子巻線２０と、電機子巻線２０と電機子鉄心１１とを電気的に隔離する絶縁部材１４と、を備えている。電機子巻線２０は、複数のコイル２１により構成されている。ここで、説明の便宜上、極数を８極、電機子鉄心１１のスロット数を４８個、電機子巻線２０を三相巻線とする。すなわち、スロットは、毎極毎相当たり２個の割合で電機子鉄心１１に形成されている。

電機子鉄心１１は、図３および図４に示されるように、円環状の外側コア２９と、外側コア２９の内周側に収納された内側コア３０と、を備える。ボルト９が貫通される取付穴１２が穴方向を軸方向として外側コア２９に形成されている。内側コア３０は、４８個の分割コア３１を備える。分割コア３１は、円弧状のコアバック部３１ａと、コアバック部３１ａの内周壁面の周方向の中央部から径方向内方に突出するティース部３１ｂと、からなるＴ字状に構成されている。４８個の分割コア３１が、コアバック部３１ａの側面同士を突き合わせて円環状に配列されて、圧入、焼き嵌めなどにより外側コア２９内に収納、保持されている。４８個の分割コア３１が円環状に配列されて、内側コア３０を構成している。コアバック部３１ａと周方向に隣り合うティース部３１ｂとに囲まれた領域が、スロット１３となる。絶縁部材１４が、スロット１３内に収納され、コイル２１と内側コア３０とを，すなわちコイル２１と電機子鉄心１１とを電気的に絶縁している。

分割コア３１は、設定された枚数の電磁鋼板を積層して作製される。また、外側コア２９は、設定された枚数の電磁鋼板を積層して作製されるが、外側コア２９は、塊状体でリング状に作製してもよい。外側コア２９は、少なくとも内側コア３０を固定保持できればよく、磁性材料に限定されず、アルミニウムなどの非磁性材料を用いて作製してもよい。

電機子巻線２０は、後述するように、４８個のコイル２１により構成される。
コイル２１は、図７に示されるように、例えば、エナメル樹脂で絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した銅線、アルミニウム線などからなる導体線を、径方向からみて８の字状に巻回した形状に構成された分布巻コイルである。コイル２１は、図６〜図８に示されるように、スロット１３に収納されるスロット部Ｓ１〜Ｓ６と、異なるスロット１３に収納されるスロット部Ｓ１〜Ｓ６同士をスロット１３の外側で連結するターン部Ｔ１−１〜６−１、Ｔ１−２〜Ｔ６−２と、から構成される。

ここで、図５を用いて、コイル２１の構成を具体的に説明する。図５中、１，２，６，７，８，１２，１３は、周方向の並び順にスロット１３に付した番号であり、スロット１３に収納された６本のスロット部Ｓ１〜Ｓ６の径方向位置を内径側から第１層、第２層・・・第６層とする。

コイル２１のスロット部Ｓ１〜Ｓ６は、スロット部Ｓ１が７番のスロット１３の第１層に収納され、スロット部Ｓ２が１番のスロット１３の第２層に収納され、スロット部Ｓ３が７番のスロット１３の第３層に収納され、スロット部Ｓ３が１３番のスロット１３の第４層に収納され、スロット部Ｓ５が７番のスロット１３の第５層に収納され、スロット部Ｓ６が１番のスロット１３の第６層に収納される。スロット部Ｓ１，Ｓ２が、電機子鉄心１１の軸方向の他端側で、ターン部Ｔ１−１，Ｔ２−１により連結されている。スロット部Ｓ２，Ｓ３が、電機子鉄心１１の軸方向の一端側で、ターン部Ｔ２−２，Ｔ３−２により連結されている。スロット部Ｓ３，Ｓ４が、電機子鉄心１１の軸方向の他端側で、ターン部Ｔ３−１，Ｔ４−１により連結されている。スロット部Ｓ４，Ｓ５が、電機子鉄心１１の軸方向の一端側で、ターン部Ｔ４−２，Ｔ５−２により連結されている。スロット部Ｓ５，Ｓ６が、電機子鉄心１１の軸方向の他端側で、ターン部Ｔ５−１，Ｔ６−１により連結されている。そして、ターン部Ｔ１−２がスロット部Ｓ１から電機子鉄心１１の軸方向の一端側に突出している。さらに、ターン部Ｔ６−２がスロット部Ｓ６から電機子鉄心１１の軸方向の一端側に突出している。

このように、コイル２１のスロット部Ｓ１〜Ｓ６の対は、１磁極ピッチ（本実施例においては６スロット分）周方向に離れたスロット１３の対に収納される。コイル２１は、１スロットピッチで周方向に配列される。これにより、各スロット１３には、３つの異なるコイル２１のスロット部Ｓ１〜Ｓ６が径方向に整然と１列に並んで６本収納されている。具体的には、異なる３つのコイル２１を便宜的に第１コイル、第２コイル、第３コイルとすれば、第１コイルのスロット部Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、第２コイルのスロット部Ｓ４、第３コイルのスロット部Ｓ２，Ｓ６が同じスロット１３内に、内径側からＳ１，Ｓ２・・・Ｓ６の順に１列に並んで収納される。コイル２１のターン部Ｔ１−２，Ｔ６−２が、溶接などの接合手段により、他のコイル２１のターン部ターン部Ｔ１−２，Ｔ６−２、中性点、又は給電部に接続される。

つぎに、電機子１０の組立方法を図９から図１２を用いて説明する。図９はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線アッセンブリを示す斜視図、図１０はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線アッセンブリに積層鉄心を装着する工程を説明する斜視図、図１１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線アッセンブリに積層鉄心を装着した状態を示す斜視図、図１２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における巻線アッセンブリが装着された積層鉄心を外周コアに装着した状態を示す斜視図である。

電機子１０を組み立てるには、まず、４８本のコイル２１を１スロットピッチで環状に配列して、図９に示される籠状の巻線アッセンブリ２２を組み立てる。このように組み立てられた巻線アッセンブリ２２は、６本のスロット部Ｓ１〜Ｓ６が径方向に１列に並んで構成されたスロット部列が、１スロットピッチで周方向に４８列配列されている。

ついで、後述するように、絶縁部材１４を分割コア３１のティース部３１ｂの周方向の両側面に、接合剤としての接着剤１７を用いて装着し、積層鉄心２００を作製する。ついで、図１０に示されるように、４８個の積層鉄心２００を巻線アッセンブリ２２の外周側に環状に配列する。積層鉄心２００のそれぞれは、ティース部３１ｂを径方向内方に向けて、ティース部３１ｂがスロット部列間の径方向外方に位置している。このとき、巻線アッセンブリ２２の径が拡大され、隣り合うスロット部列の間が広げられる。

ついで、４８個の積層鉄心２００を同時に径方向内方に移動させ、ティース部３１ｂを隣り合うスロット部列の間に挿入する。積層鉄心２００の径方向内方への移動と共に、巻線アッセンブリ２２の径が縮小される。そして、積層鉄心２００のコアバック部３１ａの周方向の側面同士が突き合わされ、積層鉄心２００が、図１１に示されるように、巻線アッセンブリ２２に装着される。４８個の積層鉄心２００がコアバック部３１ａの周方向の側面同士を突き合わせて円環状の内側コア３０が構成される。これにより、巻線アッセンブリ２２が内側コア３０に装着される。ついで、巻線アッセンブリ２２が装着された内側コア３０を外側コア２９内に圧入、焼き嵌めなどにより挿入する。

ついで、コイル２１のターン部Ｔ１−２，Ｔ６−２が、溶接などの接合手段により、他のコイル２１のターン部Ｔ１−２，Ｔ６−２、中性点、又は給電部に接続され、電機子巻線２０が構成される。これにより、図１２に示されるように、内側コア３０が外側コア２９内に固定状態に保持された電機子１０が組み立てられる。

つぎに、分割コア３１の構成を図１３から図１６を用いて具体的に説明する。
図１３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機における積層鉄心を軸方向外方から見た端面図、図１４は図１３のＡ−Ａ矢視断面図、図１５この発明の実施の形態１に係る回転電機における積層鉄心を示す斜視図、図１６は図１４のＢ部拡大図である。

分割コア３１は、例えば、電磁鋼板の帯状体であるフープ材から打ち抜かれたＴ字状のコア片３２の積層体である。分割コア３１は、円弧状のコアバック部３１ａと、コアバック部３１ａの内周面の周方向の中央部から内径側に突出するティース部３１ｂと、からなるＴ字状に構成されている。絶縁部材１４は、長さがティース部３１ｂの軸方向長さより長く、幅がティース部３１ｂの周方向を向く側面の径方向幅より広い矩形のシート材の幅方向の両縁を同じ方向に折り曲げてＵ字状に作製されている。そして、絶縁部材１４は、図１３から図１５に示されるように、ティース部３１ｂの周方向の両側に配置される。このとき、絶縁部材１４の矩形の基部１４ａがティース部３１ｂの両側面に沿って配置されている。また、絶縁部材１４の折り曲げ部１４ｂ、１４ｃがティース部３１ｂの先端の鍔部の径方向外側を向く面とコアバック部３１ａの径方向内側を向く面に沿って配置されている。さらに、絶縁部材１４の長さ方向の両端部がティース部３１ｂの軸方向両側に突出している。そして、絶縁部材１４が、ティース部３１ｂの両側面に接着剤１７により固着され、積層鉄心２００が作製される。

接着剤１７は、図１６に示されるように、ティース部３１ｂと絶縁部材１４との間に充填されているとともに、ティース部３１ｂの軸方向の両端面の周方向の両縁部にはみ出している。ここで、ティース部３１ｂと絶縁部材１４との間に充填、硬化した接着剤１７の部分を接合剤基部としての接着剤基部１７ａとし、ティース部３１ｂの軸方向の両端面の周方向の両縁部にはみ出して硬化した接着剤１７の部分を鉤部１７ｂとする。そして、積層されたコア片３２が接着剤基部１７ａにより固定され、一体化される。また、コア片３２の積層方向の外れが鉤部１７ｂにより阻止される。

ここで、絶縁部材１４の材質としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの電気絶縁性に優れ、かつ熱伝導性に優れる材料が望ましい。電気絶縁性に優れた材料を用いることで、絶縁部材１４の厚みを薄くすることができるので、スロット１３内のコイル装着のためのスペースを拡大できる。これにより、コイル断面積を増加でき、高効率化の効果がある。また、熱伝導性に優れた材料を用いることで、コイル２１から分割コア３１への放熱性が向上するため、高出力化の効果がある。絶縁部材１４の厚みは、一般的に０．１〜０．３ｍｍ程度のものが用いられるが、電機子１０に求められる絶縁仕様により任意の厚みとすることができる。

接着剤１７は、例えば、２液硬化型の接着剤を用いてもよい。２液硬化型の接着剤は、主剤と硬化促進剤とからなり、主剤としては、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、アクリル系接着剤などが用いられる。２液硬化型の接着剤を用いる場合は、主剤と硬化促進剤の一方を分割コア３１に塗布し、他方を絶縁部材１４に塗布することが望ましい。このような構成とすることで、製造装置が停止した場合でも、分割コア３１と絶縁部材１４を貼り合せるまで主剤が硬化しない。そのため、このような構成とした場合、主剤と硬化促進剤とを事前に混ぜてから塗布する場合と比較して、両者を貼り合せ前に主剤が硬化してしまうリスクがなく、接着剤の捨てうちなどの必要がなく、材料歩留りを向上できる効果がある。また、このような構成とした場合、熱プロセスがないため、省エネの効果がある。

接着剤１７は、例えば、アクリル系接着剤に代表される嫌気性接着剤を用いてもよい。このような構成とすることで、製造装置が停止した場合でも、分割コア３１と絶縁部材１４とを貼り合せるまで接着剤が硬化しない。そのため、このような構成とした場合、主剤と硬化促進剤とを事前に混ぜてから塗布する場合と比較して、両者を貼り合せ前に接着剤が硬化してしまうリスクがなく、接着剤の捨てうちなどの必要がなく、材料歩留りを向上する効果がある。また、このような構成とした場合、熱プロセスがないため、省エネの効果がある。

接着剤１７は、例えば、エポキシ系接着剤に代表される加熱硬化型の接着剤を用いてもよい。このような構成とすることで、万が一、製造設備に接着剤が付着しても熱を加えるまで固まらない。そのため、このような構成とした場合、ふき取るだけで製造装置に付着した接着剤を除去することができ、メンテナンス性を向上する効果がある。また、加熱硬化型の接着剤は、常温硬化型の接着剤と比較して、耐熱温度を高くすることができるため、耐熱性を向上する効果がある。また、熱硬化型の接着剤は絶縁部材１４に含浸またはコーティングしておいてもよい。この場合、接着剤の塗布工程が必要ないため、生産性を向上する効果がある。

接着剤１７は、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂などに代表される熱可塑性樹脂を用いてもよい。熱可塑性樹脂を用いる場合は、接着剤を軟化温度以上に熱した状態で分割コア３１又は絶縁部材１４に塗布し、分割コア３１と絶縁部材１４を貼り合せた状態で接着剤を硬化させる。熱硬化性樹脂を用いた場合、接着剤が冷えると即座に硬化するため、硬化時間が早く、生産性を向上する効果がある。

なお、粘度の高い接着剤１７を用いた場合、コア片３２間には接着剤１７が含浸されにくいため、接着剤１７の塗布量を削減でき、省材料化の効果がある。また、接着剤１７が充填されていない部分を設けることで、すなわち接着剤基部１７ａに空隙部を形成することで、分割コア３１の剛性を下げることができる。

また、接着剤１７より粘度の低い第２の接着剤を接着剤１７と併用してもよい。第２の接着剤の粘度を、コア片３２の積層方向に相対する面間に含浸できる粘度に調整することで、第２の接着剤がコア片３２の積層方向に相対する面間に含浸される。これにより、コア片３２の積層方向に相対する面間が接着され、分割コア３１の剛性が向上し、振動および騒音をさらに抑制する効果がある。

ここで、電機子鉄心１１は、コアバック部３１ａの周方向の側面同士を突き合わせて積層鉄心２００を円環状に配列して構成された内側コア３０を、外側コア２９内に圧入、焼き嵌めなどにより装着して作製される。このとき、分割コア３１の作製時に、コア片３２の積層方向における整列性が悪いと、コアバック部３１ａの周方向の側面が凹凸となる。このように作製された積層鉄心２００を円環状に配列して内側コア３０を作製した場合、図１７に示されるように、コアバック部３１ａの周方向の側面同士の突き合わせ部に隙間Ｇが生じる。

積層鉄心２００の剛性が高い場合、内側コア３０を外側コア２９に装着しても、当該隙間Ｇが残ってしまう。一方、積層鉄心２００の剛性を下げた場合、内側コア３０を外側コア２９に装着することで周方向の応力が発生する。この応力により、コア片３２が周方向に変位し、コア片３２が積層方向に整列する。これにより、図１８に示されるように、コアバック部３１ａの周方向の側面同士が確実に接し、隙間Ｇがなくなる。そこで、当該突き合わせ部での磁気抵抗が低減し、高出力化が図られる。さらに、コアバック部３１ａの周方向の側面同士が確実に接するので、内側コア３０を外側コア２９に装着することで発生する周方向の応力が、コアバック部３１ａの周方向の側面の前面に均等に作用する。これにより、電機子鉄心１１の内側コア３０に作用する応力が低減し、ヒステリシス損を低減でき、高効率化が図られる。また、分割コア３１の剛性を下げることで、接着剤１７に加わる応力を低減でき、接着剤１７の割れを防止することができる。このような構成は、回転電機の高出力化および高効率化を達成したい場合に有効である。

このように、接着剤１７の粘度を調整することで、所望の特性を得ることができる。

積層鉄心２００の製造方法および製造装置について図１９から図２８を用いて説明する。図１９は絶縁部材を貼り付ける前の分割コアを積層方向外方から見た端面図、図２０は絶縁部材を貼り付け前の分割コアを示す側面図、図２１は絶縁部材を貼り付ける前の分割コアの移動を規制部材で規制した状態を示す端面図、図２２は絶縁部材を貼り付ける前の分割コアの移動を規制部材で規制した状態を示す側面図、図２３は分割コアに接着剤を塗布する工程を説明する端面図、図２４は分割コアに絶縁部材を装着する工程を説明する端面図、図２５は図２４のＡ−Ａ矢視断面図、図２６は積層鉄心の製造装置を打ち抜き方向から見た模式図、図２７は積層鉄心の製造装置を打ち抜き方向と直交する方向から見た模式図、図２８は積層鉄心の製造方法を説明するフローである。

製造装置は、図２６および図２７に示されるように、電磁鋼板のフープ材９０を供給する材料供給部９１、フープ材９０を設定されたピッチで送る材料送り部９２、フープ材９０からコア片３２を打ち抜く打ち抜き部９３、打ち抜かれたコア片３２を整列する整列部９４、整列された、設定された枚数のコア片３２の積層体からなる分割コア３１を切り出す切り出し部９５、切り出された分割コア３１を把持する把持部９６、分割コア３１に接着剤１７を塗布する接着剤塗布部９７、絶縁部材１４を分割コア３１のティース部３１ｂに押し付ける押付部９８、積層鉄心２００を次工程に搬送するインデックステーブル５５などを有する。

ここで、把持部９６は、分割コア３１を構成するコア片３２の径方向、周方向、および軸方向の移動を規制する。把持部９６は、具体的には、図２１に示される径方向規制部材５０、周方向規制部材５１および軸方向規制部材５３により構成される。なお、径方向規制部材５０、周方向規制部材５１および軸方向規制部材５３が分離した構造となっているが、それらの機能が果たせられれば、一体部材で構成してもよい。
接着剤塗布部９７は、例えば、接着剤ディスペンサー５９により構成される。押付部９８は、図２３に示される押付部材３４を備える。

まず、材料供給部９１から供給されたフープ材９０が、材料送り部９２により設定されたピッチで打ち抜き部９３に送られる。打ち抜き部９３において、打ち抜き部材５６により、Ｔ字状のコア片３２が、フープ材９０から打ち抜かれる（ステップ１００：打ち抜き工程）。打ち抜かれたコア片３２は、積層された状態で下方に押し出されて、打ち抜き部９３の下部に配置された整列部９４内に挿入される。コア片３２は、整列部９４内に挿入されることで、整列された状態で積層される（ステップ１０１：整列工程）。設定された枚数のコア片３２が整列部９４内に挿入されると、切り出し部９５の切り出し部材５７が整列部９４上に差し入れられ、コア片３２の整列部９４内への挿入が阻止される（ステップ１０２：切り出し工程）。そこで、インデックステーブル５５が回転し、積層された設定された枚数のコア片３２からなる分割コア３１が次工程に搬送される。

分割コア３１においては、コア片３２は、図１９および図２０に示されるように、整然と重ねられて積層されている。そこで、径方向規制部材５０が径方向の両側から分割コア３１のコアバック部３１ａの外周面とティース部３１ｂの内周面とに押し当てられる。また、周方向規制部材５１が周方向の両側から分割コア３１のコアバック部３１ａの周方向両側面の外径側端部とティース部３１ｂの周方向の両側面の内径側端部とに押し当てられる。さらに、軸方向規制部材５３が軸方向の両側から分割コア３１の軸方向の両端面に押し当てられる。このように、分割コア３１が、図２１および図２２に示されるように、径方向、周方向、および軸方向の移動を規制されて、径方向規制部材５０、周方向規制部材５１および軸方向規制部材５３に把持される（ステップ１０３：積層体把持工程）。

ついで、接着剤１７が、図２３に示されるように、分割コア３１のティース部３１ｂの周方向の両側面に塗布される（ステップ１０４：接合剤取付工程）。ついで、絶縁部材１４が、図２３に示されるように、接着剤１７が塗布された分割コア３１のティース部３１ｂの両側面に相対するように配置され、押付部材３４によりティース部３１ｂの両側面に押し付けられる（ステップ１０５：絶縁部材貼付工程）。これにより、接着剤１７が、図２４および図２５に示されるように、押付部材３４の押し圧力により押し広げられ、分割コア３１のティース部３１ｂの側面と絶縁部材１４との間に充填される。

ついで、インデックステーブル５５が回転し、押付部材３４により絶縁部材１４が押し付けられた状態の分割コア３１が次工程に搬送される。ここで、接着剤１７が２液硬化型接着剤又は嫌気性接着剤の場合には、分割コア３１は組み立て工程への取り出し部９９まで搬送される。そして、この搬送工程中に、接着剤１７が硬化されて、分割コア３１と絶縁部材１４が接合され（ステップ１０６：接合工程）、積層鉄心２００が作製される。また、接着剤１７が熱硬化型接着剤の場合には、加熱槽を押付部９８と取り出し部９９との間に設置し、分割コア３１がインデックステーブル５５により加熱槽に搬送され、接着剤１７が硬化されて、分割コア３１と絶縁部材１４が接合され（ステップ１０６：接合工程）、積層鉄心２００が作製される。このように、絶縁部材１４が接着剤１７を介して分割コア３１に装着された積層鉄心２００が、取り出し部９９から組み立て工程に搬送される。

なお、実施の形態１では、インデックステーブル５５の回転角度が９０度の場合について説明しているが、インデックステーブル５５の回転角度は９０度に限定されない。また、分割コア３１の搬送手段は、インデックステーブル５５に限定されない。

ここで、絶縁部材１４に接着剤１７を塗布する場合の塗布パターンについて説明する。図２９は絶縁部材に接着剤を塗布した状態を示す平面図、図３０は図２９のＡ−Ａ矢視断面図、図３１は図２９のＢ−Ｂ矢視断面図である。

接着剤１７は、図３０に示されるように、接着剤ディスペンサー５９のノズル５９ａから絶縁部材１４の分割コア３１のティース部３１ｂの側面に対応する部位に塗布される。このとき、図２９から図３０における接着剤１７の塗布パターン１７ａ’，１７ｂ’は、それぞれ、接着剤基部１７ａおよび鉤部１７ｂを形成するためのものである。接着剤１７は、塗布パターン１７ｂ’で絶縁部材１４の分割コア３１のティース部３１ｂの側面の軸方向両縁部に相対する領域に塗布され、塗布パターン１７ａ’で絶縁部材１４の他の領域に塗布される。そして、塗布パターン１７ａ’は厚みが薄く、かつ幅が狭くなっている。一方、塗布パターン１７ｂ’は、厚みが厚く、かつ幅が広くなっている。

これにより、絶縁部材１４の分割コア３１のティース部３１ｂの側面の軸方向両縁部に相対する領域の単位面積当たりの塗布量が、絶縁部材１４の他の領域の単位面積当たりの塗布量より多くなっている。これにより、接着剤１７が、分割コア３１のティース部３１ｂの軸方向の両端面の周方向の両縁部にはみ出して硬化されるので、鉤部１７ｂが確実に形成される。また、分割コア３１のティース部３１ｂの側面と絶縁部材１４との間の接着剤１７の層が薄くなるので、接着剤１７の省材料化が図られる。さらに、接着剤１７の層を薄くすることで、接着剤１７の層が厚い場合に比べて、接着強度を大きくすることができる。

なお、接着剤１７を絶縁部材１４に均一に塗布してもよいが、このような観点から、絶縁部材１４の分割コア３１のティース部３１ｂの側面の軸方向両縁部に相対する領域の単位面積当たりの塗布量を絶縁部材１４の他の領域の単位面積当たりの塗布量より多くすることが望ましい。
ここでは、説明の便宜上、接着剤１７を絶縁部材１４に塗布する場合について説明しているが、接着剤１７を分割コア３１のティース部３１ｂの側面に塗布する場合も、同様の塗布パターンとすることができる。

また、液体状の接着剤を塗布する代わりに、シート状の接着剤を貼り付けてもよい。シート状の接着剤を用いた場合、液体状の接着を用いた場合と比較して、接着剤の粘度変化および空気のかみこみなどによる塗布量のバラツキを抑制できる。これにより、シート状の接着剤を用いた場合、接着剤の供給量を最小限とすることができるので、接着剤の使用量を低減する効果が得られる。

実施の形態１では、分割コア３１のティース部３１ｂの側面に接合剤としての接着剤１７を塗布して、絶縁部材１４のティース部３１ｂと相対する面に接着剤１７を塗布して、あるいはティース部３１ｂの側面と絶縁部材１４の面との両面に接着剤１７を塗布して、押付部材３４により周方向外方から絶縁部材１４をティース部３１ｂに押圧した状態で接着剤１７を硬化させることで、分割コア３１と絶縁部材１４とを接合して、積層鉄心２００を製造している。この製造方法を採用することによる効果を、以下に説明する。

まず、積層されたコア片３２間のすべてに接着剤１７を塗布する製造方法では、接着カ所がコア片３２の積層枚数分、すなわち数百カ所となるが、本製造方法では、接着箇所が分割コア３１のティース部３１ｂの両側面と絶縁部材１４との間の２か所となり、生産性を向上させることができる。
また、本製造方法では、接着剤１７の塗布が接合剤取付工程の一工程となるので、生産性が向上される。

また、分割コア３１のティース部３１ｂの側面に接着剤１７を単に塗布した場合には、図３２に示されるように、接着剤１７の膜厚のムラを抑制することが困難であった。そのため、接着剤１７の層が薄い部分で破断してしまう問題があった。また、接着剤１７の塗布量を増やすと、膜厚の増加により、スロット内のコイルを装着するためのスペースが小さくなる。これにより、コイルの断面積を小さくせざるをえず、銅損が増加して、回転電機の効率が悪化してしまう。
本製造方法では、絶縁部材１４をティース部３１ｂに押し付けているので、塗布された接着剤１７の膜厚が均一化され、接着強度のバラツキが抑制される。そこで、本製造方法によれば、必要な接着強度を確保するための管理コストを低減できる。
また、本製造方法では、絶縁部材１４を介して接着剤１７を加圧しているので、接着剤１７が押付部材３４に付着せず、メンテナンス性が向上される。そこで、本製造方法によれば、押付部材３４の離型性を高める処理が不要となり、生産性を向上される。

また、本製造方法では、内側コア３０は、分割コア３１のコアバック部３１ａの側面同士を突き合わせて円環状に作製されるので、当接する分割コア３１のコアバック部３１ａの側面には、接着剤１７を付着させないことが望ましい。

積層されたコア片３２間のすべてに接着剤１７を塗布する製造方法では、コア片３２間に接着剤１７を含浸させるために、接着剤１７の粘度を低くする必要があった。そこで、選択的に接着剤１７を塗布しない部分を設けることが困難であった。そして、接着剤１７が分割コア３１のコアバック部３１ａの周方向の両側面に付着しやすかった。

本製造方法では、接着剤１７を積層されたコア片３２間に含浸させる必要がないので、接着剤１７の粘度の制約がなく、接着剤１７の粘度を高くすることができる。また、本製造方法では、接着剤１７は分割コア３１のティース部３１ｂの側面にのみ塗布される。これにより、本製造方法では、分割コア３１のコアバック部３１ａの周方向の両側面への接着剤１７の付着を容易に阻止することができる。そこで、本製造方法では、接着剤１７が分割コア３１のティース部３１ｂの側面に付着していないので、内側コア３０の組立精度が高められる。

また、この製造方法では、打抜き工程と接合剤取付工程とを別工程としているので、打抜き工程における金型に接着剤が付着することを防止することができ、メンテナンス性を向上する効果がある。また、本製造方法では、金型内で接着剤を塗布する製造方法と比較して、金型を簡素な構造にでき、製造コストを低減することができる。

実施の形態１の積層鉄心２００は、絶縁部材１４が分割コア３１のティース部３１ｂの周方向の両側面に接着剤１７により固着され、軸方向に積層されたコア片３２が接着剤１７により固定されて一体化されている。このコア構造を採用することによる効果を、以下に説明する。

積層鉄心２００は、軸方向に積層されたコア片３２をカシメ又は溶接により固定する場合と異なり、コア片３２間が電気的に短絡してないので、回転電機の効率を向上することができる。さらに、積層鉄心２００は、残留応力が存在するカシメ又は溶接の固定部がないので、ヒステリシス損を低減して、回転電機の効率を向上することができる。
内側コア３０が複数の積層鉄心２００に分割されているので、内側コア３０を円環状の一体物で構成する場合に比べて、絶縁部材１４の貼り付けが容易となり、生産性を向上させることができる。

積層鉄心２００は、コア片３２間のすべてに接着剤１７を充填する必要がなく、接着箇所が少ないので、接着強度のバラツキの影響を受けにくく、品質が向上されるとともに、管理コストが低減される。さらに、接着箇所の低減に伴い、接着面積を小さくすることができるため、省材料化が図られる。積層されたコア片３２間が接着剤１７だけでなく絶縁部材１４で固定されるため、積層鉄心２００の強度が高められる。

絶縁部材１４は、図１５に示すように、ティース部３１ｂの側面に相対する矩形の基部１４ａと、基部１４ａの幅方向の両側部を同じ方向に折り曲げて形成された折り曲げ部１４ｂ、１４ｃと、からなるＵ字状に構成されている。これにより、図１４に示す曲げモーメントの方向の積層鉄心２００の剛性が向上され、積層鉄心２００の剛性を向上させることができる。

このとき、さらに、折り曲げ部１４ｂ、１４ｃと積層されたコア片３２とを接着剤１７で固定してもよい。これにより、基部１４ａに加えて、折り曲げ部１４ｂ、１４ｃが積層されたコア片３２と一体化されるので、積層鉄心２００の剛性をさらに向上する効果が得られる。

つぎに、このコア構造による強度向上の効果について、積層鉄心２００の積層方向の端部における破壊モードを用いて説明する。図３３は接着剤がティース部の側面に均一な膜厚に塗布された比較例の積層鉄心を示す要部断面図、図３４は接着剤がティース部の側面に均一な膜厚に塗布された比較例の積層鉄心の積層方向の端部における破壊モードを示す要部断面図、図３５はこの発明の実施の形態１に係る積層鉄心を示す要部断面図、図３６はこの発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の端部における第１の破壊モードを示す要部断面図、図３７はこの発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の端部における第２の破壊モードを示す要部断面図、図３８はこの発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の端部における第３の破壊モードを示す要部断面図である。

一般的に、分割コア３１には、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の板厚のコア片３２が用いられる場合が多い。一方、接着剤１７の膜厚が０．１ｍｍ以上となると、材料歩留りが悪化するとともに、接着剤１７内にボイドなどの欠陥が生じる可能性が高くなり、接着強度が低下することが知られている。

比較例の積層鉄心３００では、図３３に示されるように、ティース部の側面に塗布された接着剤１７の膜厚が均一化されている。この比較例の積層鉄心３００において、コア片３２の積層方向の力が生じたときに、図３４に示されるように、接着剤１７の積層方向の端部が積層方向に破断すれば、積層鉄心３００が積層方向に分離してしまう。

本積層鉄心２００では、図３５に示されるように、絶縁部材１４が接着剤１７により分割コア３１のティース部３１ｂの側面に固着されており、鉤部１７ｂがティース部３１ｂの端面上に突出している。

そこで、第１の破壊モードでは、図３６に示されるように、積層方向の端部に位置するコア片３２に接着されている接着剤１７の部位が破断し、積層方向の端部に位置するコア片３２と接着剤１７との界面が剪断破壊し、かつ接着剤１７の鉤部１７ｂと絶縁部材１４との界面が剪断破壊している。この第１の破壊モードでは、積層鉄心２００が積層方向に分離する。言い換えれば、このような３つの条件が重ならない限り、積層鉄心２００の積層方向への分離は阻止される。

また、第２の破壊モードでは、図３７に示されるように、接着剤１７が積層方向の端部に位置する２つのコア片３２間で破断し、かつ接着剤１７の破断している位置から積層方向の端部側の全領域で、接着剤１７と絶縁部材１４との界面が剪断破壊している。この第２の破壊モードでは、積層鉄心２００が積層方向に分離する。言い換えれば、このような２つの条件が重ならない限り、積層鉄心２００の積層方向への分離は阻止される。

このように、本コア構造によれば、積層鉄心２００の強度を比較例の積層鉄心３００に比べて大幅に高めることができる。そこで、接着剤１７の厚みｔ２をコア片３２の厚みｔ１よりも薄くすることが望ましい。接着剤１７の厚みｔ２を薄くすることで、省材料化が図られる。

また、第３の破壊モードでは、図３８に示されるように、接着剤１７が積層方向の端部に位置する２つのコア片３２間で剪断破壊し、かつ絶縁部材１４が接着剤１７の剪断破壊の発生部の位置で剪断破壊している。この第３の破壊モードでは、積層鉄心２００は積層方向に分離してしまう。そこで、絶縁部材１４の厚みｔ３を接着剤１７の厚みｔ２より厚くすることで、絶縁部材１４の剪断強度を高めることが望ましい。これにより、破壊モードが第１の破壊モード又は第２の破壊モードとなり、積層鉄心２００の強度が高められる。

つぎに、このコア構造による強度向上効果について積層鉄心２００の積層方向の中央部における破壊モードを用いて説明する。図３９は接着剤がティース部の側面に均一な膜厚に塗布された比較例の積層鉄心の積層方向の中央部における破壊モードを示す要部断面図、図４０はこの発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の中央部における第４の破壊モードを示す要部断面図、図４１はこの発明の実施の形態１に係る積層鉄心の積層方向の中央部における第５の破壊モードを示す要部断面図である。

比較例の積層鉄心３００では、図３９に示されるように、接着剤１７の積層方向の中央部が積層方向に破断すれば、積層鉄心３００が積層方向に分離してしまう。そこで、比較例の積層鉄心２００においては、接着剤１７が積層方向の端部で破断する場合と、接着剤１７が積層方向の中央部で破断する場合とでは、同等の強度となる。

本コア構造において、第４の破壊モードでは、図４０に示されるように、接着剤１７が積層方向の端部側で破断し、接着剤１７の破断している位置から積層方向の中央部側の全領域で、接着剤１７とコア片３２との界面が剪断破壊し、かつ接着剤１７の破断している位置から積層方向の端部側の全領域で、接着剤１７と絶縁部材１４との界面が剪断破壊している。この第４の破壊モードでは、積層鉄心２００が積層方向に分離してしまう。言い換えれば、このような３つの条件が重ならない限り、積層鉄心２００の積層方向への分離は阻止される。

また、第５の破壊モードでは、図４１に示されるように、接着剤１７が積層方向の中央部で破断し、接着剤１７の破断している位置から積層方向の端部側の全領域で、接着剤１７と絶縁部材１４との界面が剪断破壊している。この第５の破壊モードでは、積層鉄心２００が積層方向に分離してしまう。言い換えれば、このような２つの条件が重ならない限り、積層鉄心２００の積層方向への分離は阻止される。

このように、本構造によれば、積層鉄心２００の強度を比較例の積層鉄心３００に比べて大幅に高めることができる。

つぎに、接着剤１７の鉤部１７ｂを有することの効果について説明する。図４２は鉤部が形成されていない比較例の積層鉄心における放電経路を説明する要部断面図、図４３および図４４はそれぞれ鉤部が形成されている積層鉄心における放電経路を説明する要部断面図である。

鉤部１７ｂが、図１５に示されるように、分割コア３１の積層方向の端面の周方向の両縁部に突出するように形成されているので、分割コア３１が積層方向の両側から鉤部１７ｂにより挟持、保持される。そこで、仮に、接着剤１７と分割コア３１のティース部３１ｂの面側面との界面で剥離が生じでも、分割コア３１を構成するコア片３２の脱落が防止されるので、積層鉄心２００がばらばらになることが阻止される。

コア片３２の表面に被覆されている絶縁被膜３３は、打ち抜き加工により生じるダレ側に損傷を生じる。鉤部１７ｂが形成されていない比較例の積層鉄心３０１では、図４２に示されるように、コア片３２のダレ側の絶縁被膜３３の損傷部に発生したピンホール又は傷が露出している。これにより、当該ピンホール又は傷を介して形成される、コイル２１と分割コア３１との間の放電経路３５が短くなり、沿面放電が生じて積層鉄心３０１が損傷してしまう可能性がある。

積層鉄心２００においては、鉤部１７ｂは、図４３に示されるように、打ち抜き加工により生じる絶縁被膜３３のダレ側の損傷部を覆っている。そこで、仮に、ピンホール又は傷が、コア片３２に被覆された絶縁被膜３３の鉤部１７ｂに覆われていない領域に形成されたとしても、当該ピンホールや傷を介して形成される、コイル２１と分割コア３１との間の放電経路３５が長くなる。これにより、沿面放電の発生が抑制され、絶縁性を向上させることができる。

積層鉄心２０１においては、鉤部１７ｂは、図４４に示されるように、打ち抜き加工により生じる絶縁被膜３３のカエリ側の損傷部を覆っている。そこで、仮に、ピンホール又は傷が、コア片３２に被覆された絶縁被膜３３の鉤部１７ｂに覆われていない領域に形成されたとしても、当該ピンホール又は傷を介して形成される、コイル２１と分割コア３１との間の放電経路３５が長くなる。これにより、沿面放電の発生が抑制され、絶縁性を向上させることができる。

実施の形態２．
図４５はこの発明の実施の形態２に係る積層鉄心を示す端面図、図４６は図４５のＣ−Ｃ矢視断面図、図４７はこの発明の実施の形態２に係る分割コアを構成する第１コア片を示す平面図、図４８はこの発明の実施の形態２に係る分割コアを構成する第２コア片を示す平面図、図４９は図４６のＢ部拡大図、図５０は図４５のＤ−Ｄ矢斜断面図である。

図４５および図４６において、分割コア４０は、電磁鋼板のフープ材から打ち抜かれた第１コア片４１と第２コア片４２とを交互に積層した積層体である。分割コア４０は、円弧状のコアバック部４０ａと、コアバック部４０ａの内周面の周方向の中央部から内径側に突出するティース部４０ｂと、からなるＴ字状に構成されている。そして、絶縁部材１４が、ティース部４０ｂの周方向の両側に配置される。このとき、絶縁部材１４の基部１４ａがティース部４０ｂの両側面に沿って配置されている。また、絶縁部材１４の折り曲げ部１４ｂ、１４ｃがティース部４０ｂの先端の鍔部の径方向外側を向く面とコアバック部４０ａの径方向内側を向く面に沿って配置されている。さらに、絶縁部材１４の長さ方向の両端部がティース部４０ｂの軸方向両側に突出している。そして、絶縁部材１４が、ティース部４０ｂの両側面に接着剤１７により固着されて、積層鉄心２０２が作製される。

第１コア片４１は、図４７に示されるように、第１コアバック部４１ａと第１ティース部４１ｂとからなるＴ字状に作製されている。そして、第１凹部４１ｃが、第１ティース部４１ｂの周方向の一側の側面の径方向の中央部を窪ませて形成されている。第２コア片４２は、図４８に示されるように、第２コアバック部４２ａと第２ティース部４２ｂとからなるＴ字状に作製されている。そして、第２凹部４２ｃが、第２ティース部４２ｂの周方向の他側の側面の径方向の中央部を窪ませて形成されている。なお、第１コア片４１と第２コア片４２は、第１凹部４１ｃと第２凹部４２ｃとの周方向の形成位置が異なる点を除いて、同形状となっている。

分割コア４０のコアバック部４０ａは、第１コアバック部４１ａと第２コアバック部４２ａとを交互に積層して構成され、ティース部４０ｂは、第１ティース部４１ｂと第２ティース部４２ｂとを交互に積層して構成される。そして、ティース部４０ｂの径方向の中央部では、第１凹部４１ｃと第２凹部４２ｃが、図４９に示されるように、軸方向に関して、周方向の一側と他側とに交互に配設されている。すなわち、第１凹部４１ｃと第２凹部４２ｃが千鳥状に配列されている。ティース部４０ｂの径方向の他の領域では、第１ティース部４１ｂと第２ティース部４２ｂは、図５０に示されるように、面一に重ねられている。

接着剤基部１７ａが、ティース部４０ｂと絶縁部材１４との間に充填、硬化されている。これにより、接着剤基部１７ａが、図４９に示されるように、第１凹部４１ｃと第２凹部４２ｃとに充填されている。また、鉤部１７ｂが、ティース部４０ｂの軸方向の両端面の周方向の両縁部にはみ出して硬化されている。
なお、実施の形態２では、分割コア３１に替えて分割コア４０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においても、電磁鋼板から第１コア片４１と第２コア片４２とを打ち抜く際に、第１凹部４１ｃと第２凹部４２ｃを同時に形成している点を除いて、実施の形態１と同様に製造される。したがって、実施の形態２においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態２によれば、接着剤１７がティース部４０ｂに千鳥状に配設されている第１凹部４１ｃと第２凹部４２ｃに充填、硬化されているので、第１コア片４１と第２コア片４２が接着剤１７により強固に保持され、積層鉄心２０２の剛性および強度が高められる。

実施の形態３．
図５１はこの発明の実施の形態３に係る分割コアを示す要部断面図である。

図５１において、絶縁部材１４の分割コア３１の軸方向外方への突出部１４ｄが、第１ティース部４１ｂの幅方向中央部に傾斜するように、根元部１４ｅで折り曲げられている。
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。

したがって、実施の形態３においても、実施の形態１と同様に効果が得られる。
実施の形態３によれば、絶縁部材１４の突出部１４ｄが、根元部１４ｅで折り曲げられて、ティース部３１ｂの端面側に傾斜しているので、鉤部１７ｂがティース部３１ｂの端面と突出部１４ｄとの間に充填される。そこで、積層鉄心２０３の軸方向の分離が突出部１４ｄで確実に阻止され、信頼性を向上する効果がある。

なお、上記実施の形態３では、実施の形態１による分割コア３１に用いているが、実施の形態２による分割コア４０を用いても、同様の効果が得られる。

実施の形態４．
図５２はこの発明の実施の形態４に係る積層鉄心を示す端面図、図５３は図５２のＡ−Ａ矢視断面図、図５４はこの発明の実施の形態４に係る積層鉄心を示す斜視図、図５５はこの発明の実施の形態４に係る積層鉄心にコイルを巻装した状態を示す端面図、図５６はこの発明の実施の形態４に係る積層鉄心にコイルを巻装した状態を示す断面図、図５７はこの発明の実施の形態４に係る積層鉄心にコイルを巻装した状態を示す端面図である。

図５２から図５４において、巻き枠６０は、絶縁樹脂製であり、巻胴部６１と、巻胴部６１の長さ方向の一端部に設けられた第１フランジ部６２と、巻胴部６１の長さ方向の他端部に設けられた第２フランジ部６３と、巻胴部６１の底面の幅方向両縁部を窪ませて長さ方向に延びる接着剤たまり部６４と、を備える。

巻き枠６０が、巻胴部６１を分割コア３１のティース部３１ｂの端面上に配置し、第１フランジ部６２をティース部３１ｂの先端の鍔部上に配置し、第２フランジ部６３をコアバック部３１ａの端面上に配置して、分割コア３１の軸方向の両端に設置される。絶縁部材１４が、ティース部３１ｂの周方向の両側に配置される。このとき、絶縁部材１４の基部１４ａがティース部３１ｂの側面に沿って配置されている。また、絶縁部材１４の折り曲げ部１４ｂ、１４ｃがティース部３１ｂの先端の鍔部の径方向外側を向く面とコアバック部３１ａの径方向内側を向く面に沿って配置されている。さらに、絶縁部材１４の長さ方向の両端部がティース部３１ｂの軸方向両側に突出している。そして、接着剤１７が、ティース部３１ｂと絶縁部材１４との間に充填、硬化されている。このとき、鉤部１７ｂが接着剤たまり部６４内に配設されている。さらに、巻き枠６０が接着剤１７により分割コア３１に固着され、積層鉄心２０４が作製される。

コイル２４は、図５５から図５７に示されるように、エナメル樹脂で絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した銅線、アルミニウム線などからなる導体線を、ティース部３１ｂ、一対の巻き枠６０の巻胴部６１、および一対の絶縁部材１４の周りを設定された回数巻きまわして作製された集中巻コイルである。
なお、他の構成は、実施の形態１と同様に構成されている。

したがって、この実施の形態４においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。
実施の形態４によれば、巻き枠６０が接着剤１７により分割コア３１に固着されているので、積層鉄心２０４の強度が高められる。
接着剤たまり部６４が巻き枠６０の巻胴部６１の底面の周方向両縁部に形成されている。これにより、巻き枠６０を分割コア３１の端面に固着する接着剤１７が接着剤たまり部６４に溜まり、絶縁部材１４のティース部３１ｂと反対側の面への接着剤１７のはみ出しが防止される。そこで、接着剤１７が押付部材３４に付着することがなく、メンテナンス性が向上される。
コイル２４が集中巻コイルであるので、積層鉄心２０４の剛性が高められる。

なお、上記実施の形態４では、実施の形態１の分割コアを用いているが、他の実施の形態の分割コアを用いても、同様の効果が得られる。
また、上記実施の形態４では、接着剤を用いて巻き枠を分割コアの両端面に固定しているが、粘着剤を用いて、あるいは粘着剤と接着剤とを併用して、巻き枠を分割コアの両端面に固定してもよい。

実施の形態５．
図５８はこの発明の実施の形態５に係る積層鉄心を用いた電機子を示す端面図、図５９はこの発明の実施の形態５に係る積層鉄心を用いた電機子を示す斜視図、図６０はこの発明の実施の形態５に係る積層鉄心にコイルを装着した状態を示す平面図、図６１はこの発明の実施の形態５に係る積層鉄心にコイルを装着した状態を示す断面図である。

図６０および図６１において、分割コア７０は、円弧状のコアバック部７１ａとコアバック部７１ａの内周面の周方向中央部から内径側に突出するティース部７１ｂとからなる、３つのＴ字状のコアブロック７１を、コアバック部７１ａの周方向の側面の外周端同士を薄肉連結部７２で屈曲可能に連結して構成されている。分割コア７０は、電磁鋼板から打ち抜かれたコア片を設定された枚数積層して構成された積層体である。

巻き枠６０が、実施の形態４と同様に、各コアブロック７１の軸方向の両端に設置される。絶縁部材１４が、各コアブロック７１のティース部７１ｂの周方向の両側に配置される。このとき、絶縁部材１４の基部１４ａがティース部７１ｂの側面に沿って配置されている。また、絶縁部材１４の折り曲げ部１４ｂ、１４ｃがティース部７１ｂの先端の鍔部の径方向外側を向く面とコアバック部７１ａの径方向内側を向く面に沿って配置されている。さらに、絶縁部材１４の長さ方向の両端部がティース部７１ｂの軸方向両側に突出している。接着剤１７が、ティース部７１ｂと絶縁部材１４との間に充填、硬化され、積層鉄心２０５が作製される。コイル２４が、導体線を、ティース部７１ｂ、一対の巻き枠６０の巻胴部６１、および一対の絶縁部材１４の周りを設定された回数巻きまわして、各コアブロック７１に装着されている。

ここで、電機子８０を組み立てるには、まず、薄肉連結部７２で曲げて分割コア７０の３つのコアブロック７１を直線状に展開し、巻き枠６０および絶縁部材１４を各コアブロック７１に装着し、積層鉄心２０５を作製する。ついで、コイル２４を各コアブロック７１に装着する。ついで、薄肉連結部７２で曲げて、コアバック部７１ａの周方向の側面同士を押し当てて、積層鉄心２０５の３つのコアブロック７１を円弧状とする。ついで、１６個の円弧状となった積層鉄心２０５を、コアバック部７１ａの周方向の側面同士を突き合わせて、円環状に配列し、内側コア７３を作製する。ついで、圧入、焼き嵌めなどにより内側コア７３を外側コア（図示せず）内に収納、保持させ、図５８および図５９に示される電機子８０が組み立てられる。

電機子鉄心は、内側コア７３を外側コア内に収納、保持して構成される。このように組み立てられた電機子鉄心は、実施の形態１による電機子鉄心１１と同等に構成される。

この分割コア７０は、３つの分割コア３１を薄肉連結部７２で連結した構造体であり、電機子鉄心を構成する部品点数が削減されるので、生産性が高められる。

なお、上記実施の形態５では、分割コア７０が薄肉連結部７２で３つのコアブロック７１を連結して構成されているが、コアブロック７１の連結数は３個に限定されない。
また、上記実施の形態５では、コアブロック７１が分割コア３１と同等に構成されているが、コアブロック７１は分割コア４０と同等に構成されてもよい。

実施の形態６．
図６２はこの発明の実施の形態６に係る回転電機における積層鉄心を軸方向外方から見た端面図、図６３は図６２のＸ−Ｘ矢視断面図である。

図６２および図６３において、分割コア１２０は、電磁鋼板のフープ材から打ち抜かれたコア片１２１を積層した積層体である。分割コア１２０は、円弧状のコアバック部１２０ａと、コアバック部１２０ａの内周面の周方向の中央部から内径側に突出したティース部１２０ｂと、からなるＴ字状に構成されている。そして、絶縁部材１４が、ティース部１２０ｂの周方向の両側に配置される。このとき、絶縁部材１４の基部１４ａがティース部１２０ｂの両側面に沿って配置されている。また、絶縁部材１４の折り曲げ部１４ｂ、１４ｃがティース部１２０ｂの先端の鍔部の径方向外側を向く面とコアバック部１２０ａの径方向内側を向く面に沿って配置されている。さらに、絶縁部材１４の長さ方向の両端部がティース部１２０ｂの軸方向両側に突出している。そして、絶縁部材１４が、ティース部１２０ｂの両側面に接着剤１７により固着されて、積層鉄心２０６が作製される。

コア片１２１は、コアバック部１２１ａとティース部１２１ｂとからなるＴ字状に形成されている。カシメ部１２２が、コアバック部１２１ａの中央部に形成されている。分割コア１２０のコアバック部１２０ａは、コア片１２１のコアバック部１２１ａを積層して構成される。分割コア１２０のティース部１２０ｂは、コア片１２１のティース部１２１ｂを積層して構成される。積層されたコア片１２１は、積層方向に隣り合う一方のコアバック部１２１ａに形成されたカシメ部１２２の凸部を他方のコアバック部１２１ａのカシメ部１２２の凹部に押し入れて、互いに連結される。すなわち、コア片１２１は、カシメ部１２２同士を嵌合させて、積層状態に保持される。

実施の形態６では、カシメ部１２２がコア片１２１のコアバック部１２１ａに形成されている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。したがって、実施の形態６においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態６によれば、分割コア１２０を構成するコア片１２１が、接着剤１７に加えて、カシメ部１２２同士の嵌合により連結されているので、積層鉄心２０６の機械的強度が高められる。これにより、積層鉄心２０６を円環状に配列した内側コアを、圧入又は焼き嵌めにより、外側コア内に挿入、保持する際における、内側コアの変形が抑制される。

ここで、カシメ部１２２は、分割コア１２０のコアバック部１２０ａの外径側に形成することが望ましい。これにより、カシメ部１２２が、磁束変化に小さいコアバック部１２０ａの外径側に形成されるので、回転電機の効率が向上される。また、カシメ部１２２がコアバック部１２０ａの外径側に位置していることで、ティース部１２０ｂの先端側が軸方向に変形しやすくなる。しかし、ティース部１２０ｂは接着剤１７を介して絶縁部材１４に保持されているので、ティース部１２０ｂの先端側の軸方向の変形が抑制され、振動、騒音が抑制される。

実施の形態６では、カシメ部１２２はコア片１２１をフープ材から打ち抜く工程でコア片１２１に形成される。打ち抜かれたコア片１２１は、カシメ部１２２が積層方向に重ねられて、整列された状態で、整列部内で積層される。そして、打ち抜かれたコア片１２１を整列部内に押し入れることで、カシメ部１２２同士が嵌合される。これにより、コア片１２１が一体化、すなわち積層された状態に保持される。そこで、図２３における積層体把持工程を省略することができ、回転電機の生産性を向上させることができる。

なお、実施の形態６では、実施の形態１におけるコア片のコアバック部にカシメ部を形成し、積層されたコア片をカシメ固定するものとしているが、他の実施の形態におけるコア片のコアバック部にカシメ部を形成し、積層されたコア片をカシメ固定してもよい。

実施の形態７．
図６４はこの発明の実施の形態７に係る回転電機における積層鉄心の姿勢保持部を除去する前の状態を軸方向外方から見た端面図、図６５はこの発明の実施の形態７に係る回転電機における積層鉄心を軸方向外方から見た端面図である。

図６４において、分割コア１２３Ａは、電磁鋼板のフープ材から打ち抜かれたコア片１２４を積層した積層体である。分割コア１２３Ａは、円弧状のコアバック部１２３ａと、コアバック部１２３ａの内周面の周方向の中央部から内径側に突出したティース部１２３ｂと、コアバック部１２３ａの外径側に位置する姿勢保持部１２３ｃと、ｌコアバック部１２３ａと姿勢保持部１２３ｃとを連結する薄肉部１２３ｄと、から構成されている。そして、絶縁部材１４が、ティース部１２３ｂの周方向の両側に配置される。このとき、絶縁部材１４の基部１４ａがティース部１２３ｂの両側面に沿って配置されている。また、絶縁部材１４の折り曲げ部１４ｂ、１４ｃがティース部１２３ｂの先端の鍔部の径方向外側を向く面とコアバック部１２３ａの径方向内側を向く面に沿って配置されている。さらに、絶縁部材１４の長さ方向の両端部がティース部１２３ｂの軸方向両側に突出している。絶縁部材１４が、ティース部１２３ｂの両側面に接着剤１７により固着されている、そして、図６５に示されるように、姿勢保持部１２３ｃが薄肉部１２３ｄで切断、除去されて、積層鉄心２０７が作製される。

コア片１２４は、コアバック部１２４ａ、ティース部１２４ｂ、および姿勢保持部１２４ｃを有する。姿勢保持部１２４ｃは、薄肉部１２４ｄを介してコアバック部１２４ａに連結されている。カシメ部１２２が、姿勢保持部１２４ｃの中央部に形成されている。分割コア１２３Ａのコアバック部１２３ａは、コア片１２４のコアバック部１２４ａを積層して構成される。分割コア１２３Ａのティース部１２３ｂは、コア片１２４のティース部１２４ｂを積層して構成される。分割コア１２３Ａの姿勢保持部１２３ｃは、コア片１２４の姿勢保持部１２４ｃを積層して構成される。分割コア１２３Ａの薄肉部１２３ｄは、コア片１２４の薄肉部１２４ｄを積層して構成される。

分割コア１２３Ａは、積層方向に隣り合う姿勢保持部１２３ｃに形成されたカシメ部１２２同士を嵌合して、積層状態に保持される。そして、絶縁部材１４が分割コア１２３Ａのティース部１２３ｂの両側面に接着剤１７により固着され、分割コア１２３Ａが一体化される。その後、姿勢保持部１２３ｃが薄肉部１２３ｄで切断、除去され、積層鉄心２０７が作製される。分割コア１２３は、分割コア１２３Ａから姿勢保持部１２３ｃを除去したものである。

実施の形態７では、コア片１２４がコアバック部１２３ａから外径側に突出している姿勢保持部１２３ｃを有し、カシメ部１２２が姿勢保持部１２３ｃに形成されている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。したがって、実施の形態７においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態７では、分割コア１２３Ａが、姿勢保持部１２３ｃに形成されたカシメ部１２２の嵌合により、積層状態に保持される。そこで、実施の形態７においても、実施の形態６と同様に、図２３における積層体把持工程を省略することができ、回転電機の生産性を向上させることができる。また、カシメ部１２２が姿勢保持部１２３ｃとともに除去されているので、カシメ部１２２が分割コア１２３の磁路中に存在せず、回転電機の高効率化が図られる。

なお、実施の形態７では、実施の形態１におけるコア片のコアバック部にカシメ部を有する姿勢保持部を形成し、積層されたコア片をカシメ固定するものとしているが、他の実施の形態におけるコア片のコアバック部にカシメ部を有する姿勢保持部を形成し、積層されたコア片をカシメ固定してもよい。

実施の形態８．
図６６はこの発明の実施の形態８に係る回転電機における積層鉄心の姿勢保持部を除去する前の状態を軸方向外方から見た端面図、図６７はこの発明の実施の形態７に係る回転電機における積層鉄心を軸方向外方から見た端面図である。

図６６において、分割コア１２５は、電磁鋼板のフープ材から打ち抜かれたコア片１２６を積層した積層体である。分割コア１２５は、円弧状のコアバック部１２５ａと、コアバック部１２５ａの内周面の周方向の中央部から内径側に突出したティース部１２５ｂと、コアバック部１２５ａの外径側を窪ませた嵌合凹部１２５ｃと、から構成されている。姿勢保持部材１２７は、電磁鋼板のフープ材から打ち抜かれた保持片１２８を積層した積層体であり、姿勢保持部１２７ａと、嵌合凸部１２７ｂと、を備える。姿勢保持部材１２７は、嵌合凸部１２７ｂを嵌合凹部１２６ｃに嵌合させて、分割コア１２５に連結されている。

絶縁部材１４が、ティース部１２５ｂの周方向の両側に配置される。このとき、絶縁部材１４の基部１４ａがティース部１２５ｂの両側面に沿って配置されている。また、絶縁部材１４の折り曲げ部１４ｂ、１４ｃがティース部１２５ｂの先端の鍔部の径方向外側を向く面とコアバック部１２５ａの径方向内側を向く面に沿って配置されている。さらに、絶縁部材１４の長さ方向の両端部がティース部１２５ｂの軸方向両側に突出している。絶縁部材１４が、ティース部１２５ｂの両側面に接着剤１７により固着されている、そして、図６７に示されるように、姿勢保持部材１２７が除去されて、積層鉄心２０８が作製される。

コア片１２６は、コアバック部１２６ａ、ティース部１２６ｂ、および嵌合凹部１２６ｃを有する。保持片１２８は、姿勢保持部１２８ａおよび嵌合凸部１２８ｂを有する。カシメ部１２２が姿勢保持部１２８ａの中央部に形成されている。コア片１２６および保持片１２８は、電磁鋼板のフープ材から嵌合凸部１２８ｂと嵌合凹部１２６ｃとが嵌合させた状態で打ち抜かれ、積層される。積層された保持片１２８がカシメ部１２２同士を嵌合させて互いに連結される。そして、保持片１２８が積層状態に保持され、姿勢保持部材１２７となる。これにより、姿勢保持部材１２７に嵌合された分割コア１２５のコア片１２６が、積層状態に保持される。

ここで、分割コア１２５のコアバック部１２５ａは、コア片１２６のコアバック部１２６ａを積層して構成される。分割コア１２５のティース部１２５ｂは、コア片１２６のティース部１２６ｂを積層して構成される。分割コア１２５の嵌合凹部１２５ｃは、コア片１２６の嵌合凹部１２６ｃを積層して構成される。姿勢保持部材１２７の姿勢保持部１２７ａは、保持片１２８の姿勢保持部１２８ａを積層して構成される。姿勢保持部材１２７の嵌合凸部１２７ｂは、保持片１２８の嵌合凸部１２８ｂを積層して構成される。

絶縁部材１４が分割コア１２５のティース部１２５ｂの両側面に接着剤１７により固着され、分割コア１２５が一体化される。その後、姿勢保持部材１２７が分割コア１２５から除去され、積層鉄心２０８が作製される。分割コア１２５を構成するコア片１２６は、絶縁部材１４および接着剤１７により互いに連結されている。

実施の形態８では、コア片１２６が、カシメ部１２２を有する保持片４８に嵌合保持されている状態で、保持片１２８とともに積層されている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。したがって、実施の形態８においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態８では、積層された保持片１２８がカシメ部１２２同士の嵌合により互いに連結されて、姿勢保持部材１２７となる。コア片１２６の積層体である分割コア１２５が、姿勢保持部材１２７により、積層状態に保持される。そこで、実施の形態８においても、実施の形態６と同様に、図２３における積層体把持工程を省略することができ、回転電機の生産性を向上させることができる。また、カシメ部１２２が姿勢保持部材１２７とともに除去されるので、カシメ部１２２が分割コア１２５の磁路中に存在せず、回転電機の高効率化が図られる。
分割コア１２５と姿勢保持部材１２７が、嵌合凸部１２７ｂと嵌合凹部１２５ｃとの嵌合により、連結されている。これにより、絶縁部材１４が分割コア１２５に接着剤１７により固着された後、姿勢保持部材１２７を切断することなく除去できるので、生産性が向上される。

なお、実施の形態８では、実施の形態１における分割コアを構成するコア片のコアバック部に嵌合凹部を設け、カシメ部を有する保持片に嵌合凸部を設けているが、他の実施の形態におけるコア片のコアバック部に嵌合凹部を設け、カシメ部を有する保持片に嵌合凸部を設けてもよい。

実施の形態９．
図６８はこの発明の実施の形態９に係る積層鉄心の製造方法を説明するフロー図、６９はこの発明の実施の形態９に係る積層鉄心の製造装置を打ち抜き方向から見た模式図、図７０はこの発明の実施の形態９に係る積層鉄心の製造装置を打ち抜き方向と直交する方向から見た模式図である。なお、図７０では製造装置の金型内を図６９のＡ−Ａ矢視断面で示している。

実施の形態１では、金型内で整列された設定された枚数のコア片３２の積層体を切り出し、切り出された積層体に絶縁部材１４を貼り付けていた。実施の形態９では、打ち抜かれたコア片３２を整列し、整列されたコア片３２の積層体に絶縁部材１４を貼り付け、接着剤１７を硬化させる一連の工程を金型内で行っている。

実施の形態９では、材料供給部９１から供給されたフープ材９０が、材料送り部９２により設定されたピッチで打ち抜き部９３に送られる。打ち抜き部９３において、打ち抜き部材５６により、Ｔ字状のコア片３２が、フープ材９０から打ち抜かれる（ステップ１１０：打ち抜き工程）。打ち抜かれたコア片３２は、積層された状態で下方に押し出されて、打ち抜き部９３の下部に配置された整列部９４内に挿入される。コア片３２は、整列部９４内に挿入されることで、整列された状態で積層される（ステップ１１１：整列工程）。ついで、絶縁部材１４が絶縁部材供給部１３０から整列部９４に連続的に供給される。液体状の接着剤１７が、接着剤塗布部１３１で、整列部９４に到達する前の絶縁部材１４に塗布される（ステップ１１２：接合剤取付工程）。

絶縁部材加圧部１３２は、加圧ローラ１３３をコア片３２のティース部の両側面のそれぞれに相対して、コア片３２の積層方向、すなわち上下方向に複数配列して構成されている。絶縁部材１４は、コア片３２の側面と最上位位置の加圧ローラ１３３との間に挟み込まれ、コア片３２の側面に貼り付けられる（ステップ１１３：絶縁部材貼付工程）。コア片３２の側面に貼り付けられた絶縁部材１４は、コア片３２とともに下降し、加圧ローラ１３３を通過する際に、コア片３２の側面に押し付けられる。コア片３２の側面に貼り付けられた絶縁部材１４がコア片３２とともに絶縁部材加圧部１３２を下降する過程で、接着剤１７が硬化され、積層されたコア片３２と絶縁部材１４が接合される（ステップ１１４：接合工程）。

コア片３２が設定された枚数分下降すると、切り出し部９５において、接着剤１７で固定されたコア片３２の積層体を切り出し部材５７で分離する（ステップ１１５：切り出し工程）。切り出し工程では、絶縁部材１４が分割コア３１のティース部３１ｂの両側面に接着剤１７により固定された積層鉄心２００が切り出される。切り出された積層鉄心２００が、次工程に搬送される。

このように、実施の形態９によれば、コア片３２の整列工程、絶縁部材１４の貼付工程、接着剤１７の硬化工程が金型内で行われるので、設備台数を削減できるとともに、生産性を向上させることができる。接着剤１７が絶縁部材１４を介してコア片３２に押圧されるので、接着剤１７が金型などの設備に付着せず、メンテナンス性が向上される。

なお、上記実施の形態９では、実施の形態１における積層鉄心２００を製造する場合について説明しているが、他の実施の形態による積層鉄心を製造する場合にも適用できる、
また、上記実施の形態９では、液体状の接着剤１７を用いる場合について説明しているが、フィルム状の接着剤を用いてもよい。
また、上記実施の形態９では、絶縁部材供給部と整列部との間の搬送経路で、絶縁部材１４に接着剤１７を塗布しているが、予め接着剤１７が塗布された絶縁部材１４を絶縁部材供給部１３０から供給するようにしてもよい。

実施の形態１０．
図７１はこの発明の実施の形態１０に係る積層鉄心の製造方法における分割コアをリング部材に一円状に配設した状態を示す端面図、図７２はこの発明の実施の形態１０に係る積層鉄心の製造方法における絶縁部材加圧部材を装着する工程を説明する斜視図、図７３はこの発明の実施の形態１０に係る積層鉄心の製造方法における絶縁部材加圧部材を装着した状態を示す斜視図、図７４はこの発明の実施の形態１０に係る積層鉄心の製造方法における絶縁部材加圧部材を装着した状態を示す要部断面図である。

実施の形態１０では、上記実施の形態１における分割コア３１のコアバック部３１ａの外径部に嵌合凹部３１ｃを形成した分割コア３１Ａを用いる。分割コア３１Ａは、図７１に示されるように、コアバック部３１ａの周方向の側面同士を突き合わせて、同軸に配設された内周リング１３５と外周リング１３７との間に一円状に整列される（積層体整列工程）。

内周リング１３５は、一円状に整列された分割コア３１Ａの内径と同等の外径に形成されている。内周リング１３５の外周面には、図７４に示されるように、第１位置決め突起１３６が等角ピッチで形成されている。そして、第１位置決め突起１３６が、周方向に隣り合う分割コア３１Ａのティース部３１ｂの先端部間のそれぞれに嵌入されている。外周リング１３７は、一円状に整列された分割コア３１Ａの外径と同等の内径に形成されている。外周リング１３７の内周面には、図７４に示されるように、第２位置決め突起１３８が等角ピッチで形成されている。第２位置決め突起１３８が、分割コア３１Ａのコアバック部３１ａの外径部に形成された嵌合凹部３１ｃのそれぞれに嵌入されている。これにより、一円状に整列された分割コア３１Ａの周方向の移動が規制される。また、一円状に整列された分割コア３１Ａの径方向の移動が、内周リング１３５と外周リング１３７とにより規制される。

ついで、接着剤１７が塗布された絶縁部材１４が、周方向に隣り合う分割コア３１Ａのティース部３１ｂ間に、軸方向から挿入される。そして、絶縁部材１４が、接着剤１７の塗布面を分割コア３１Ａのティース部３１ｂの側面に沿うように配置し、貼り付ける（絶縁部材貼付工程）。ついで、絶縁部材加圧部材１３９が、図７２に示されるように、周方向に隣り合う絶縁部材１４間に軸方向から挿入される。これにより、絶縁部材１４がティース部３１ｂの側面に押圧される（絶縁部材加圧工程）。そして、図７０および図７３に示されるように、絶縁部材加圧部材１３９が各絶縁部材１４間に挿入された状態で、接着剤１７を硬化させる（接合工程）。接着剤１７の硬化後に、絶縁部材１４が固着された分割コア３１Ａを取り出して、積層鉄心が得られる。

実施の形態１０によれば、一円状に配列された分割コア３１Ａに絶縁部材１４を接着固定しているので、このように製造された積層鉄心を円環状に配列して作製される固定子鉄心の寸法精度が安定化する。また、固定子鉄心の径方向寸法のバラツキが小さくなるとともに、固定子鉄心の真円度が高められる。
固定子鉄心の周方向の分割数に拘わらず、分割コアを内周リングと外周リングからなる１種類の治具で製造できるので、治具数を低減しつつ、生産性を向上させることできる。

なお、上記実施の形態１０では、実施の形態１における積層鉄心を製造する場合について説明しているが、他の実施の形態による積層鉄心を製造する場合にも適用できる。

ここで、上記各実施の形態では、接着剤を用いて絶縁部材とティース部とを接合しているが、絶縁部材とティース部とを接合する接合剤は、接着剤に限定されず、粘着剤（感圧性接着剤）でもよく、接着剤と粘着剤とを併用してもよい。本発明の接合剤取付工程は、接着剤を絶縁部材およびティース部の少なくとも一方に塗布する工程、および粘着剤を絶縁部材およびティース部の少なくとも一方に貼り付ける工程の少なくとも一方の工程を有する。

接合剤として粘着剤を用いた場合、状態変化を伴うことなく、絶縁部材とティース部とを粘着剤で接合できるので、接合に必要な時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。

接合剤として接着剤と粘着剤とを併用する場合、粘着剤を用いることによる生産性の向上と、接着剤を用いることによる強度向上と、を両立する効果が得られる。この場合、粘着性と熱硬化性との両方の性質を有する接着剤を接合剤として用い、粘着性により絶縁部材と分割コアとを仮固定し、熱を加えて硬化させればよい。また、粘着剤と接着剤とを用い、粘着剤により絶縁部材と分割コアとを仮固定した後、接着剤を絶縁部材と分割コアとの間に含浸、硬化させてもよい。

１４ 絶縁部材、１４ｄ 突出部、１４ｅ 根元部、１７ 接着剤（接合剤）、１７ａ 接着剤基部（接合剤基部）、１７ｂ 鉤部、３１，３１Ａ，４０，７０、１２０，１２３，１２５ 分割コア(積層体）、３１ａ，４０ａ，１２０ａ，１２３ａ，１２５ａ コアバック部、３１ｂ，４０ｂ，１２０ｂ，１２３ｂ，１２５ｂ ティース部、３２，１２１，１２４，１２６ コア片、４１ 第１コア片、４１ｃ 第１凹部、４２ 第２コア片、４２ｃ 第２凹部、７１ コアブロック、７１ａ コアバック部、７１ｂ ティース部、１２８ 保持片、１３２ 絶縁部材加圧部、１３５ 内周リング、１３７ 外周リング、１３９ 絶縁部材加圧部材。

Claims (28)

1. 磁性材からなるコア片を積層して構成され、コアバック部および該コアバック部の内周面から径方向内方に突出するティース部を有する積層体と、前記ティース部の両側部に配設された絶縁部材と、を備える積層鉄心の製造方法であって、
   前記コア片を磁性材の帯状体から打ち抜く工程と、
   打ち抜かれた前記コア片を整列しつつ積層して前記積層体とする整列工程と、
   前記整列工程の後に、前記積層体の前記ティース部の周方向の両側面に接着剤および粘着剤の少なくとも一方を取り付ける接合剤取付工程と、
   前記絶縁部材を前記ティース部の前記両側面に貼り付ける絶縁部材貼付工程と、
   前記絶縁部材を前記積層体の前記ティース部の前記両側面に押し付けて、前記ティース部の前記両側面と前記絶縁部材との間に配設された前記接着剤および前記粘着剤の少なくとも一方により、前記積層体を一体化するとともに、前記絶縁部材を前記積層体に固定する接合工程と、を有する積層鉄心の製造方法。
2. 磁性材からなるコア片を積層して構成され、コアバック部および該コアバック部の内周面から径方向内方に突出するティース部を有する積層体と、前記ティース部の両側部に配設された絶縁部材と、を備える積層鉄心の製造方法であって、
   前記コア片を磁性材の帯状体から打ち抜く工程と、
   打ち抜かれた前記コア片を整列しつつ積層して前記積層体とする整列工程と、
   前記絶縁部材に接着剤および粘着剤の少なくとも一方を取り付ける接合剤取付工程と、
   前記絶縁部材を前記ティース部の前記両側面に貼り付ける絶縁部材貼付工程と、
   前記絶縁部材を前記積層体の前記ティース部の前記両側面に押し付けて、前記ティース部の前記両側面と前記絶縁部材との間に配設された前記接着剤および前記粘着剤の少なくとも一方により、前記積層体を一体化するとともに、前記絶縁部材を前記積層体に固定する接合工程と、を有する積層鉄心の製造方法。
3. 磁性材からなるコア片を積層して構成され、コアバック部および該コアバック部の内周面から径方向内方に突出するティース部を有する積層体と、前記ティース部の両側部に配設された絶縁部材と、を備える積層鉄心の製造方法であって、
   前記コア片を磁性材の帯状体から打ち抜く工程と、
   打ち抜かれた前記コア片を整列しつつ積層して前記積層体とする整列工程と、
   主剤と硬化促進剤とからなる接着剤を用い、前記主剤を前記ティース部の前記両側面と前記絶縁部材の一方に塗布し、前記硬化促進剤を前記ティース部の前記両側面と前記絶縁部材の他方に塗布する接合剤取付工程と、
   前記絶縁部材を前記ティース部の前記両側面に貼り付ける絶縁部材貼付工程と、
   前記絶縁部材を前記積層体の前記ティース部の前記両側面に押し付けて、前記ティース部の前記両側面と前記絶縁部材との間に配設された前記接着剤により、前記積層体を一体化するとともに、前記絶縁部材を前記積層体に固定する接合工程と、を有する積層鉄心の製造方法。
4. 前記接合工程に先立って、前記コア片を磁性材の帯状体から打ち抜く工程と、打ち抜かれた前記コア片を整列しつつ積層して前記積層体とする整列工程と、を有し、
   前記打ち抜き工程において、前記コア片にカシメ部が形成され、
   前記整列工程において、前記カシメ部同士が嵌合して、前記コア片が積層された状態に保持される請求項１または請求項２記載の積層鉄心の製造方法。
5. 前記カシメ部は、積層されて前記コアバック部を構成する前記コア片の部分に形成されている請求項４記載の積層鉄心の製造方法。
6. 前記コア片は、積層されて前記コアバック部を構成する部分から外径側に突出する姿勢保持部を有し、前記カシメ部が、前記姿勢保持部に形成されており、
   前記接合工程の後に、前記カシメ部同士が嵌合して、積層された状態に保持されている前記姿勢保持部を除去する工程をさらに有する請求項４記載の積層鉄心の製造方法。
7. 前記接合工程に先立って、前記コア片を磁性材の帯状体から打ち抜く工程と、打ち抜かれた前記コア片を整列しつつ積層して前記積層体とする整列工程と、を有し、
   前記打ち抜き工程において、積層されて前記コアバック部を構成する前記コア片の部分に嵌合可能な、かつカシメ部が形成された保持片が打ち抜かれ、
   前記整列工程において、前記コア片と前記保持片とが嵌合された状態で積層されるとともに、前記カシメ部同士が嵌合して、前記保持片が積層された状態に保持され、
   前記接合工程の後に、前記カシメ部同士が嵌合して、積層された状態に保持されている前記保持片を除去する工程をさらに有する請求項１または請求項２記載の積層鉄心の製造方法。
8. 前記接合工程に先立って、前記コア片を磁性材の帯状体から打ち抜く工程と、打ち抜かれた前記コア片を整列しつつ積層して前記積層体とする整列工程と、前記積層体を積層方向に移動させつつ、前記接着剤および前記粘着剤の少なくとも一方が塗布された前記絶縁部材を前記積層体に連続的に供給して、前記絶縁部材を前記ティース部の前記両側面に貼り付ける絶縁部材貼付工程と、を備え、
   上記接合工程において、前記積層体とともに積層方向に移動する前記絶縁部材を、絶縁部材加圧部により前記積層体の前記ティース部の前記両側面に押し付けている請求項１または請求項２記載の積層鉄心の製造方法。
9. 前記接合工程に先だって、同軸に配設された内周リングと外周リングとの間に、前記積層体を一円状に整列させる積層体整列工程と、前記絶縁部材を前記積層体の前記ティース部の前記両側面に貼り付ける絶縁部材貼付工程と、一円状に整列された前記積層体のなかの隣り合う積層体の前記ティース部間に絶縁部材加圧部材を挿入し、前記絶縁部材を前記ティース部の前記両側面に押し付ける絶縁部材加圧工程と、を備える請求項１または請求項２記載の積層鉄心の製造方法。
10. 前記接着剤が、嫌気性接着剤である請求項１、請求項２、請求項４から請求項９の何れか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
11. 前記接着剤が、熱硬化性接着剤である請求項１、請求項２、請求項４から請求項９の何れか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
12. 前記接着剤が、熱可塑性接着剤である請求項１、請求項２、請求項４から請求項９の何れか１項に記載の積層鉄心の製造方法。
13. 前記接着剤は、シート状の接着剤である請求項１、請求項２、請求項４から請求項９の何れか１項に積層鉄心の製造方法。
14. 前記接着剤は、第１の接着剤と、前記第１の接着剤より粘度の低い第２の接着剤と、からなり、前記第２の接着剤は、前記積層体の前記コア片間に含浸できる粘度に調整されている請求項１、請求項２、請求項４から請求項９の何れか１項に積層鉄心の製造方法。
15. 磁性材からなるコア片を積層して構成されており、コアバック部および該コアバック部の内周面から径方向内方に突出するティース部を有する積層体と、
    前記ティース部の周方向の両側面を覆って、前記ティース部の軸方向の両側に突出するように、前記ティース部の両側部に配設された絶縁部材と、
    前記ティース部の前記両側面と前記絶縁部材との間に配設されて、前記積層体を一体化するとともに、前記絶縁部材を前記積層体に固定する接合剤基部、および前記ティース部の両端面の周方向の両縁部に突出して前記コア片の軸方向の移動を規制する鉤部を有する、接着剤および粘着剤の少なくとも一方からなる接合層と、を有する積層鉄心。
16. 前記鉤部が、前記積層体の前記ティース部の両端面の周方向の両縁部を覆っている請求項１５記載の積層鉄心。
17. 前記積層体は、１つの前記コアバック部と１つの前記コアバック部とからなるＴ字状に構成されている請求項１５または請求項１６記載の積層鉄心。
18. 前記積層鉄心は、１つの前記コアバック部と１つの前記コアバック部とからなるＴ字状に構成された複数のコアブロックを、前記コアバック部の側面の外周端部同士を連結部で屈曲可能に連結して構成されている請求項１５または請求項１６記載の積層鉄心。
19. 凹部が前記ティース部の前記両側面に形成され、
    前記接合剤基部が前記凹部に充填されている請求項１５から請求項１８の何れか１項に記載の積層鉄心。
20. 前記凹部の軸方向長さが前記積層体の軸方向長さより短い請求項１９記載の積層鉄心。
21. 前記絶縁部材は、径方向の両側部を前記ティース部から離間する方向に折り曲げた断面Ｕ字状に形成されている請求項１５から請求項２０の何れか１項に記載の積層鉄心。
22. 前記絶縁部材の前記ティース部の軸方向の両側に突出している突出部が、前記ティース部の端面側に傾斜するように、前記突出部の根元部で曲げられている請求項１５から請求項２１の何れか１項に記載の積層鉄心。
23. 前記ティース部の前記両側面と前記絶縁部材との間に空隙部が形成されている請求項１５から請求項２２の何れか１項に記載の積層鉄心。
24. 巻き枠が前記積層体の両端面に接着剤および粘着剤の少なくとも一方により固定されている請求項１５から請求項２３の何れか１項に記載の積層鉄心。
25. 前記絶縁部材の厚みが前記接合剤基部の厚みより厚い請求項１５から請求項２４の何れか１項に記載の積層鉄心。
26. 前記接合剤基部の厚みが前記コア片の厚みより薄い請求項１５から請求項２５の何れか１項に記載の積層鉄心。
27. カシメ部が、積層されて前記コアバック部を構成する前記コア片の部分に形成されており、
    積層された前記コア片が、前記カシメ部同士を嵌合させて、互いに連結されている請求項１５から請求項２６の何れか１項に記載の積層鉄心。
28. 請求項１５から請求項２７の何れか１項に記載の積層鉄心を用いた電機子。

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