(57)【要約】  この回転電機用螺旋コアの製造方法では、一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の工程と； この第一の工程の後、前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の工程と；この第二の工程の後、前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する第三の工程と；を備え、前記第三の工程で、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離を、所定寸法内に制限する。
2012101812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の工程と； 
この第一の工程の後、前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の工程と；
この第二の工程の後、前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する第三の工程と；
を備え、
前記第三の工程で、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離を、所定寸法内に制限する
ことを特徴とする回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項２】
前記第三の工程の前でかつ前記第二の工程の後に、前記帯状金属板を加熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項３】
前記第三の工程の間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項４】
前記切欠きの深さ寸法が、前記ヨーク部の幅寸法の１／２倍以上であり、且つ、前記ヨーク部の幅寸法未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項５】
前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項６】
前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形の頂角に対して円又は楕円を加えた形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項７】
前記ヨーク部の前記幅方向における他の側縁の少なくとも一部が直線状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項８】
前記所定寸法が１０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項９】
一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の加工ユニットと；
前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の加工ユニットと；
前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する螺旋加工ユニットと；
を備え、
前記螺旋加工ユニットで前記曲げの付与を開始する位置と、前記第二の加工ユニットで前記切欠きを形成する位置との間の距離が、所定寸法内である
ことを特徴とする回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１０】
前記第二の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に前記帯状金属板を加熱する加熱ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１１】
前記螺旋加工ユニットにより前記帯状金属板が螺旋状に加工される間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う歪取り加熱ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１２】
前記第一の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に、少なくとも鉛直方向下側から前記帯状金属板を支持するガイドをさらに備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１３】
前記所定寸法が１０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項９または１０に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用螺旋コアの製造方法に関する。特に、本発明は、回転電機に使用される螺旋巻状のコア（螺旋コア）の製造に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
発電機や電動機等の回転電機のステータのコア（以下の説明では必要に応じてステータコアと称する）は、電磁鋼板等の金属板を積層することにより形成され、ステータコアの周方向に延在するヨークと、ヨークの内周面から回転軸の方向に延在する複数のティースとを有する。このようなステータコアを製造するために、ヨーク及びティースの厚み方向から見た形状（板面上の形状）と同一の形状を有するコア片を金属板から打ち抜き、それらコア片をその厚み方向に積層することが行われている。【０００３】
このようにして製造されたステータコアでは、その製造に際し、面方向における弾性変形が生じないため、その磁気特性が優れている。ところが、ヨークの外周形が円形であることに加え、ティースが形成される部分を除いてヨークの内周よりも内側の部分が開口する。したがって、このようにしてステータコアを製造すると、打ち抜きに使用される金属板に、使用されない部分が多く発生する。よって、金属板の歩留まりが低下し、材料コストが増大してしまう。【０００４】
そこで、自動車用の発電機等の回転電機においては、螺旋コアがステータコアとして用いられている。螺旋コアは、ヨーク及びティースに対応する形に形成された帯状金属板を、板面内の曲げにより螺旋状に加工しながら積層することによって形成される。例えば、このような螺旋コアは、直径５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下の回転電機用のコアに好適に使用される。この場合、螺旋コア用の金属板として、例えば、板厚０．１５ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下の帯状金属板が好適に使用される。しかしながら、帯状金属板に対して板面内の曲げ加工を行うと、帯状金属板のヨークに対応する部分の外周側が内周側よりも大きく伸び、帯状金属板（ヨーク）の外周側の厚みが内周側の厚みよりも薄くなる虞がある。【０００５】
このため、特許文献１では、帯状金属板のヨークに対応する部分の外周側が内周側よりも大きく伸びることによりコアの外周側に生じた隙間に磁性体粉を充填している。このようにして、コアの磁気特性と剛性とを回復させることができる。【０００６】
また、特許文献２では、ヨーク及びティースに対応する形に形成された帯状金属板を、複数のコア片に分割している。各コア片の外周（ヨークに相当する部分の外周）は、ヨークの形に合わせて円弧状になっている。また、相互に隣接するコア片は、これらのコア片の側端部の外周側に形成された連結部により相互に連結されており、この連結部により相互に連結された各コア片は直線状に延在している。このような複数のコア片を板面内の曲げ加工により螺旋状に加工すると、相互に隣接するコア片のヨークに相当する部分の側面のうち連結部よりも内周側の領域が合わさると共に連結部が曲げ変形する。このようにすることにより、帯状金属板のヨークに相当する部分の外周側が内周側よりも薄くなることを防止することができる。
さらに、特許文献３では、長尺帯状の珪素鋼板を打ち抜いて、橋絡部を残すようにティースと切欠きとを一度に形成し、単位鉄心素板を作製している。さらに、この単位鉄心素板から積層鉄心を形成した後、積層鉄心に絶縁層を形成している。このような切欠きを単位鉄心素板に形成することにより、単位鉄心素板の材料ロスを少なくし、絶縁層を積層鉄心に形成することにより、切欠き形成に伴う積層鉄心の強度を改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８５０１４号公報
【特許文献２】特開２００９−１５３２６６号公報
【特許文献３】特開２０００−１１６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、磁性体粉を充填する工程が必要になるため、回転電機用螺旋コアのコストを十分に低減することが困難であった。
また、特許文献２に開示された技術では、各コア片の外周が円弧状であると共に、連結部に相当する部分を除いて各コア片の間の金属板が無駄になる。したがって、打ち抜きに使用される金属板のうち、ステータコアとして使用されない部分が必ずしも十分に低減されているとは言えない。すなわち、特許文献２に開示された技術では、ステータコアとして螺旋コアを使用しても、金属板の歩留まりが十分に低減されているとは言えない。また、特許文献２に開示された帯状金属板は、複雑な形状を有する。以上のことから、特許文献２に開示された技術でも、回転電機用螺旋コアのコストを十分に低減することが困難である。
さらに、特許文献３に開示された技術では、ティースと切欠きとを同時に打ち抜くため、珪素鋼板を打ち抜く工程から積層鉄心を形成する工程までの単位鉄心素板の強度が低下し、単位鉄心素板を通板中に単位鉄心素板が変形して（撓んで）しまう虞がある。この場合、積層鉄心の形状が悪化し、積層鉄心の磁気特性が低下してしまう。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、回転電機用螺旋コアのコストを従来よりも低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の一態様に係る回転電機用螺旋コアの製造方法は、一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の工程と； この第一の工程の後、前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の工程と；この第二の工程の後、前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する第三の工程と；を備え、前記第三の工程で、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離を、所定寸法内に制限する。
（２）上記（１）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法は、前記第三の工程の前でかつ前記第二の工程の後に、前記帯状金属板を加熱する工程をさらに含んでもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法は、前記第三の工程の間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う工程をさらに含んでもよい。
（４）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの深さ寸法が、前記ヨーク部の幅寸法の１／２倍以上であり、且つ、前記ヨーク部の幅寸法未満であってもよい。
（５）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形であってもよい。
（６）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの板面上における形状は、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形の頂角に対して円又は楕円を加えた形状であってもよい。
（７）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記ヨーク部の前記幅方向における他の側縁の少なくとも一部が直線状であってもよい。
（８）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記所定寸法は、１０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であってもよい。【００１０】
（９）本発明の一態様に係る回転電機用螺旋コアの製造装置は、一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の加工ユニットと；前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の加工ユニットと；前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する螺旋加工ユニットと；を備え、前記螺旋加工ユニットで前記曲げの付与を開始する位置と、前記第二の加工ユニットで前記切欠きを形成する位置との間の距離が、所定寸法内である。
（１０）上記（９）に記載の回転電機用コアの製造装置は、前記第二の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に前記帯状金属板を加熱する加熱ユニットをさらに備えてもよい。
（１１）上記（９）または（１０）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置は、前記螺旋加工ユニットにより前記帯状金属板が螺旋状に加工される間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う歪取り加熱ユニットをさらに備えてもよい。
（１２）上記（９）または（１０）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置は、前記第一の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に、少なくとも鉛直方向下側から前記帯状金属板を支持するガイドをさらに備えてもよい。
（１３）上記（９）または（１０）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置では、前記所定寸法が、１０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転電機用螺旋コアを形成する帯状鋼板（帯状金属板）に、ヨーク部とティース部とに加え、切欠部を形成している。この切欠部は、ヨーク部の、各ティース部間の位置に形成されている。このような切欠部を帯状鋼板に形成することで、回転電機用螺旋コアが形成された際に、回転電機用螺旋コアのヨークの外周側の厚みが内周側の厚みよりも薄くなることを防止できる。また、帯状鋼板が螺旋状に加工された際に、切欠部よりもヨーク部の外周側の領域に応力を集中させることができる。したがって、従来のように、帯状鋼板を螺旋状に加工した後に特別な処理を行ったり、螺旋状に加工される帯状鋼板の形状を複雑な形状に加工したりする必要が必ずしもない。さらに、良好な特性を有する回転電機用螺旋コアを得ることができ、回転電機用螺旋コアのコストを低減することができる。
このような回転電機用螺旋コアを製造する際に、帯状鋼板にヨーク部及びティース部と切欠部とが別々に形成され、帯状鋼板に切欠部を形成してから所定寸法以内の位置で、帯状鋼板が螺旋状に加工されるので、切欠きを形成した後の帯状鋼板の撓みを可及的に抑制することができ、１枚の帯状鋼帯から各種枚数（１枚から複数枚まで）の帯状鋼帯を柔軟に作製することができる。したがって、回転電機用螺旋コアの磁気特性、歩留まり及び生産弾力性を高め、回転電機用螺旋コアのコストをさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転電機の構成の一例を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る回転電機用螺旋コアの製造方法における、螺旋状に加工される前の帯状鋼板の一例を示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す破線部近傍の拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る回転電機用螺旋コアの製造装置の構成の一例を示す概略図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る回転電機用螺旋コアの製造方法において、矩形状の帯状鋼板にヨーク部とティース部とを形成する様子（切断位置）の一例を示す概略図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係る回転電機用螺旋コアの製造方法において、矩形状の帯状鋼板にヨーク部とティース部とを形成する様子（切断位置）の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る回転電機の構成の一例を示す概略図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係る回転電機用螺旋コアの製造方法における、螺旋状に加工される前の帯状鋼板の一例を示す概略図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す破線部近傍の拡大図である。
【図７Ａ】鉛直方向の上方から見た、複数の螺旋加工ユニットを備える回転電機用螺旋コアの製造装置の一例（第一の配置例）の概略図である。
【図７Ｂ】水平方向から見た、複数の螺旋加工ユニットを備える回転電機用螺旋コアの製造装置の一例（第二の配置例）の概略図である。
【図７Ｃ】水平方向から見た、複数の螺旋加工ユニットを備える回転電機用螺旋コアの製造装置の一例（第三の配置例）の概略図である。
【図８】本実施形態の変形例に係る回転電機用螺旋コアの製造装置の構成の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
まず、本実施形態に係る回転電機用螺旋コアの製造方法によって製造される螺旋コアの一例について説明する。
図１は、回転電機用螺旋コアの適用例としての回転電機の構成の一例を示す概略図である。具体的に、図１は、回転電機を、その回転軸に垂直な方向から切った断面図を示している。
図１において、回転電機１０は、固定子（ステータ）１１と、回転子（ロータ）１２と、ケース１３と、回転軸１４とを備えている。尚、図１では、図示の都合上、コイル等の部材を省略している。
【００１４】
固定子１１は、回転電機の周方向に延在するヨークと、このヨークの内周側の端部（端面）から回転軸１４の方向に延在するティースとを備えたステータコアを有する。また、回転電機の周方向において相互に隣接するティースの間の領域であるスロットには、ティースに巻き回されるようにコイル（不図示）が挿入される。ステータコアは、螺旋コアである。尚、図１では、ティースの数が１２である場合を例に挙げて示しているが、ティースの数は、図１に示した例に限定されない。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態では、各スロットの周方向における中間の位置において、固定子１１の内周面から外周面に向かう切れ目１５ａ〜１５ｌ（１５）が形成されている。各切れ目１５ａ〜１５ｌの相互に対向する面は合わさっており、各切れ目１５ａ〜１５ｌには隙間がほとんど存在しない。本実施形態では、切れ目１５ａ〜１５ｌよりも固定子１１の外周側の領域に応力を集中させている。そのため、各切れ目１５ａ〜１５ｌに生じる応力は、上記固定子１１の外周側の領域に生じる応力よりも小さい範囲で可及的に小さいのが好ましく、０であるのが最も好ましい。
【００１６】
また、切れ目１５（１５ａ〜１５ｌ）の（径方向の）長さは、後述するような方法により固定子１１を形成する際に、固定子１１の形状が損なわれない範囲で可及的に長くするのが好ましい。切れ目１５よりも固定子１１の外周側の領域を可及的に小さくする（すなわち切れ目１５を可及的に長くする）ことにより、この領域が磁路に含まれることを防止できる。
具体的に、切れ目１５の長さは、少なくともヨークの径方向の長さの１／２倍以上である。この切れ目１５の長さは、ヨークの径方向の長さの３／４倍以上であることが好ましく、ヨークの径方向の長さの４／５倍以上であることがより好ましい。ただし、切れ目１５の長さは、ヨークの径方向の長さ未満である。
【００１７】
回転子１２は、その外周面が、固定子１１のティースの先端面（すなわち固定子１１の内周面）と所定の間隔を有して相互に対向する位置に配置される。また、回転子１２の軸心（回転軸１４）は、固定子１１の軸心（重心）と略一致している。尚、本実施形態では、固定子１１を螺旋コアの特徴部分の一例として説明するため、図１では、回転子１２の構成を簡略化して示している。
【００１８】
ケース１３については、焼き嵌め等の組立加工が行われることにより、ケース１３が固定子１１の周囲（外周）から固定子１１に密接し、固定子１１を固定する場合もあるし、溶接やボルト締めでケース１３に固定子１１を固定する場合もある。ケース１３は、例えば、軟鉄やステンレス鋼により構成される。
【００１９】
図２Ａ及び２Ｂは、螺旋状に加工される前の帯状鋼板の一例を示す概略図である。具体的に、図２Ａは、帯状鋼板を、その板面に垂直な方向から見た図である。また、図２Ｂは、図２Ａにおいて破線で囲っている領域の拡大図である。尚、鋼板（帯状鋼板）は、金属板（帯状金属板）の一例であり、具体例として、金属板には、電磁鋼板、冷延鋼板、熱延鋼板が含まれる。
【００２０】
図２Ａに示すように、一方向に沿って延在する帯状鋼板２１には、固定子１１のヨークに対応するヨーク部２２と、固定子１１のティースに対応するティース部２３ａ〜２３ｅ（２３）と、切欠部２４ａ〜２４ｄ（２４）とが形成されている。尚、図２Ａでは、ティース部２３を５つしか示していないが、固定子１１のティースの数と同数のティース部２３が帯状鋼板２１に形成される。また、図２Ａでは、切欠部２４を４つしか示していないが、切れ目１５ａ〜１５ｌと同数の切欠部２４が帯状鋼板２１に形成される。
なお、ヨーク部２２の幅方向と、ティース部２３の長手方向（延在方向）が一致し、ヨーク部２３の長手方向と、ティース部２３の幅方向（ティース部２３の長手方向に垂直な方向）が一致している。
【００２１】
図２Ａに示すように、ティース部２３は、ヨーク部２２の幅方向の一側縁（端部）よりこの幅方向に向かって突出するように帯状鋼板２１の長手方向（延在方向）に沿って等間隔で形成されている。
切欠部２４（切欠き）は、ヨーク部２２の、各ティース部２３間の位置に形成される。本実施例では、螺旋コアがステータコアとして使用されるため、切欠部２４は、ヨーク部２２の内側の端部（ヨーク部２２の幅方向における一端であり、かつヨーク部２２にティース部２３が形成されている側の端部）であって、かつ各スロットの底に対応するヨーク部２２の端部の長手方向における中間（相互に隣接するティース部２３の中間）である位置に形成される。尚、切欠部２４は、スロットに対応する領域（スロットの底に対応するヨーク部２２の端部）の全てに１つずつ形成されている。
なお、帯状鋼板２１のヨーク部２２の外側の端部（ヨーク部２２の幅方向における他端であり、かつヨーク部２２にティース部２３が形成されていない側の端部）は、直線状である。帯状鋼板２１のヨーク部２２の外側の端部を直線状にすることにより、帯状鋼板２１を螺旋状に加工する際に不均圧な変形及び予期せぬずれを防止し、帯状鋼板２１の形状精度を高めることができる。そのため、帯状鋼板２１のヨーク部２２の外側の端部の少なくとも一部が直線状であることが好ましい。なお、帯状鋼板２１のヨーク部２２の外側の端部には、例えば、ケース１３への取付け溝を施しても良い。
【００２２】
切欠部２４の板面上における形状は、ヨーク部２２の内側（ティース部２３側）の端部（幅方向における一端）に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形である。ヨーク部２２の内側の端部における切欠部２４の幅Ｗ（幅寸法）は、固定子１１の外周の長さと内周の長さとの差に応じた（比例した）値である。また、切欠部２４の長さ（深さ寸法）Ｄは、後述するような方法により固定子１１を形成する際に、固定子１１の形状が損なわれない範囲で可及的に長くするのが好ましい。前述したように、この場合には、帯状鋼板２１を螺旋状に加工することにより発生する応力が集中する領域２５（図２Ｂを参照）を可及的に小さくすることができる。具体的には、切欠部２４の長さＤが切れ目１５の長さに対応するため、切欠部２４の長さＤ（深さ寸法）は、少なくともヨーク部２２の幅方向の長さ（幅寸法、ヨーク部２２の内側（ティース部２３側）の端部と外側の端部との間の長さ）の１／２倍以上である。この切欠部２４の長さＤは、ヨーク部２２の幅方向の長さの３／４倍以上であることが好ましく、ヨーク部２２の幅方向の長さの４／５倍以上であることがより好ましい。ただし、切欠部２４の長さＤは、ヨーク部２２の幅方向の長さ未満である。
【００２３】
以上のように帯状鋼板２１を構成することにより、固定子１１の外周の長さと内周の長さとの差を切欠部２４により補正することができ、後述するような方法により帯状鋼板２１を螺旋状に加工した際に、切欠部２４の相互に対向する斜辺２６、２７（図２Ｂを参照）を相互に合わせることができる。
【００２４】
また、帯状鋼板を螺旋状に加工した際に、切欠部の相互に対向する斜辺を相互に合わせることが可能であれば、切欠部の形状は、上記切欠部２４の形状と異なっていてもよい。以下では、切欠部２４と異なる形状を有する切欠部の一例について説明する。なお、この切欠部以外の構成は、上述の説明中の構成と同一であると仮定し、上述の説明中の構成と同一の部分については、図１に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
【００２５】
図５は、回転電機用螺旋コアの適用例としての回転電機の構成の一例を示す概略図である。この図５は、図１に対応している。
図５において、回転電機５０は、固定子５１と、回転子１２と、ケース１３と、回転軸１４とを備えている。
図５に示すように、本実施形態では、各スロットの周方向における中間の位置において、固定子５１の内周面から外周に向かう切れ目５２ａ〜５２ｌ（５２）が形成されており、且つ、切れ目５２ａ〜５２ｌの先端（固定子５１の外周側の端部に近い側）に円柱状又は楕円柱状の孔５３ａ〜５３ｌ（５３）が形成されている。各切れ目５２ａ〜５２ｌの相互に対向する面は相互に合わさっており、この対向面（各切れ目５２ａ〜５２ｌ）に生じる応力は、上記固定子５１の外周側の領域に生じる応力よりも小さい範囲で可及的に小さいのが好ましく、０であるのが最も好ましい。また、切れ目５２と孔５３との（径方向の）長さの合計値は、後述するような方法により固定子５１を形成する際に、固定子５１の形状が損なわれない範囲で可及的に長くするのが好ましい。
【００２６】
図６Ａ及び６Ｂは、螺旋状に加工される前の帯状鋼板の一例を示す概略図である。図６Ａ及び６Ｂは、それぞれ図２Ａ及び２Ｂに対応している。
図６Ａに示すように、帯状鋼板６１には、ヨーク部２２と、ティース部２３ａ〜２３ｅ（２３）と、切欠部６２ａ〜６２ｄ（６２）とが形成されている。
螺旋コアがステータコアとして使用されるため、切欠部６２（切欠き）は、ヨーク部２２の内側の端部（ヨーク部２２の幅方向における一端であり、かつヨーク部２２のティース部２３が形成されている側の端部）であって、かつ各スロットの底に対応するヨーク部２２の端部の長手方向における中間（相互に隣接するティース部２３の中間）である位置に形成される。尚、切欠部６２は、スロットに対応する領域（スロットの底に対応するヨーク部２２の端部）の全てに１つずつ形成されている。
【００２７】
切欠部６２の板面上における形状は、ヨーク部２２の内側（ティース部２３側）の端部（幅方向における一端）に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形の頂角に対して円又は楕円を加えた形状である。すなわち、切欠部６２において、円又は楕円が二等辺三角形又は正三角形の頂角を含むように配置されている。また、ヨーク部２２の内側の端部における切欠部６２の幅Ｗは、固定子５１の外周の長さと内周の長さとの差に応じた（比例した）値である。また、切欠部６２の長さ（深さ寸法）Ｄは、後述するような方法により固定子５１を形成する際に、固定子５１の形状が損なわれない範囲で可及的に長くするのが好ましい。
以上のような切欠部６２をヨーク部２２に形成しても、ヨーク部２２に切欠部２４を形成した効果と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
上述したような図２Ａに示す帯状鋼板２１及び図６Ａに示す帯状鋼板６１の板面の形状は、ロール刃によるスリッター切断加工、打ち抜き、又はレーザによる加工等の加工方法（切断加工）によって得られる。以下では、説明を簡単にするために、図２Ａに示す帯状鋼板２１から回転電機用螺旋コアを製造する場合について説明を行う。
まず、回転電機用螺旋コアの製造方法及び製造装置の基本構成について説明する。
図３は、回転電機用螺旋コア（固定子１１）の製造装置の構成の一例を示す概略図である。尚、図３に示す白抜きの矢印は、帯状鋼板が移動する方向を示す。
図３において、回転電機用螺旋コアの製造装置は、形状加工ユニット３１（第一の加工ユニット）と、切欠加工ユニット３２（第二の加工ユニット）と、螺旋加工ユニット３３とを備える。
【００２９】
形状加工ユニット３１は、矩形状の帯状鋼板３４に対して、ロール刃によるスリッター切断加工等の加工を行い、図２Ａに示したヨーク部２２とティース部２３とを形成する。この段階では、切欠部２４が形成されない。
【００３０】
切欠加工ユニット３２は、ヨーク部２２とティース部２３とが形成された帯状鋼板３５に対して打ち抜き等の加工を行い、図２Ａに示した切欠部２４を所定個数（１又は２以上）ずつ順次形成する。この切欠加工ユニット３２（切欠部２４を形成する位置）は、螺旋加工ユニット３３と干渉しない位置かつ帯状鋼板３６が螺旋状に加工される位置から所定距離（所定寸法）以内の位置に配置される。帯状鋼板３５に切欠部２４が形成されてから帯状鋼板３６が螺旋状に加工されるまでの間の距離が長くなると、切欠部２４の存在によって、螺旋状に加工される前に帯状鋼板３６が撓んでしまう虞がある。特に、切欠部２４の長さＤが長ければ長いほど帯状鋼板３６が撓む可能性が高まる。このように、帯状鋼板３６が撓んでしまうと、帯状鋼板３６が変形したり、螺旋状に加工する際に、切欠部の相互に対向する斜辺を相互に合わせることができず、螺旋コアの切れ目１５に隙間が生じたりする。
この場合には、帯状鋼板３６自体の磁気特性が低下したり、螺旋コアの磁気特性が低下したりする。さらには、帯状鋼板３６がその積層方向に撓んだ状態で螺旋状に加工されるため、帯状鋼板３６の積層方向に隙間が生じ、螺旋コアの形状が悪化する。また、このような螺旋コアの形状を強制的に矯正した場合、大きな加工歪が螺旋コアに導入されるため、螺旋コアの磁気特性が大きく低下する。したがって、撓みに伴う磁気特性の低下を抑制するために、螺旋加工の巻付位置（曲げ加工が開始される位置）と、切欠部２４を形成する切欠加工ユニット３２の上記巻付位置に近い側の端面との距離（上記所定寸法）ｘが、１０００ｍｍ以下であることが好ましい。より螺旋コアの磁気特性を改善するために、この距離ｘは、５００ｍｍ以下であることがより好ましく、３００ｍｍ以下であることが最も好ましい。なお、この距離ｘは、帯状鋼板の強度及び厚み、切欠部の深さ寸法に応じて適宜設定することができる。例えば、切欠部２４の長さＤがヨーク部２２の幅方向の長さの３／４倍以上である場合に、距離ｘを５００ｍｍ以下に設定してもよい。また、切欠加工ユニット３２と、螺旋加工ユニット３３（もしくは、螺旋加工された帯状鋼板３６）とが干渉しないように、距離ｘを１０ｍｍ以上に設定してもよい。
【００３１】
螺旋加工ユニット３３は、切欠加工ユニット３２により切欠部２４が形成された部分から順に、帯状鋼板３６を、その板幅方向（通板方向と板厚方向とに垂直な方向）に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工しながら積層させる。具体的に、螺旋加工ユニット３３は、ヨーク部２２の長手方向（周方向）の長さが、ティース部２３の幅方向（周方向）の長さよりも長くなるように、不均圧ロールで帯状鋼板３６を螺旋状に加工したり、帯状鋼板３６をガイドに沿わせて強制的に螺旋状に加工したりすることができる。このようにして、固定子１１の外周側にヨーク部２２が配置され、固定子１１の内周側にティース部２３が配置される。なお、螺旋加工ユニットにより加工及び積層された帯状鋼板３６は、螺旋加工ユニットの芯金（不図示）に巻き回されながら、鉛直方向下向きに移動する。このようにして、帯状鋼板３４の通板高さを変更することなく、帯状鋼板３４を通板させることができる。
螺旋状に加工された帯状鋼板３６は、例えば、カシメ、接着、溶接等の結合方法によって所定の部分（例えば、積層方向）で結合される。以上のようにして螺旋状に加工された帯状鋼板３６の結合が終了し、必要に応じて所定の処理が行われることにより、固定子１１が形成される。
【００３２】
尚、以上のように、本実施形態では、帯状鋼板３４にヨーク部２２とティース部２３とを形成した後、帯状鋼板３６が螺旋状に加工される直前の位置で帯状鋼板３５に切欠部２４を形成している。例えば、帯状鋼板にヨーク部２２及びティース部２３と共に切欠部２４を一度に形成すると、帯状鋼板の剛性が小さくなるため、帯状鋼板が螺旋加工ユニット３３に到達するまでに帯状鋼板が変形してしまい、螺旋コアの磁気特性及び形状が悪化する。さらに、ヨーク部２２及びティース部２３と共に切欠部２４を同時に形成させるため、切欠部２４の長さＤ等の寸法の変更により加工ユニット（例えば、金型やＣＡＤデータ）を再利用することが困難になり、コストが増加する虞がある。また、ヨーク部２２、ティース部２３、及び切欠部２４を一度に形成する位置が、帯状鋼板が螺旋状に加工される位置の直前であるとしても、図４Ａに示すような１枚の矩形状の帯状鋼板３４ａから複数の帯状鋼板４１、４２を製造することが困難になるため、螺旋コアの生産弾力性が低下する。
【００３３】
また、本実施形態の回転電機用螺旋コアの製造方法及び製造装置では、上記基本構成に加え、本実施形態の変形例として、以下の構成を備えてもよい。
回転電機用螺旋コアの製造装置は、帯状鋼板３５、３６の変形を抑制するガイドを備えてもよい。例えば、このガイドは、少なくとも鉛直方向下側から帯状鋼板３５、３６を支持するように、形状加工ユニット３１と螺旋加工ユニット３３との間に配置される（例えば、図８に示すガイド３７）。また、このガイドが鉛直方向の上側及び下側から帯状鋼板３５、３６を支持してもよい。
【００３４】
また、電磁鋼板のような硬質の鋼板（特に、３％Ｓｉ系電磁鋼板）を螺旋状に加工する場合には、図８に示すように、切欠加工ユニット３２と螺旋加工ユニット３３との間に帯状鋼板３６を加熱する加熱ユニット３８を配置し、切欠加工後に帯状鋼板３６を加熱してもよい。このように、帯状鋼板３６を螺旋状に加工する直前の位置で帯状鋼板３６を加熱することにより、帯状鋼板３６の加工性が一時的に改善され、帯状鋼板３６を効率良くかつ確実に螺旋状に加工することができる。この加熱ユニット３８による加熱温度は、鋼板に応じて決定できる。例えば、この加熱温度は、３％Ｓｉ系電磁鋼板では、約３００℃である。
【００３５】
なお、上述の加工によって、螺旋コアには、歪（例えば、打抜き歪や曲げ歪）が生じる。この歪が螺旋コアの磁気特性を低下させるため、加熱を行い、歪を除去することが好ましい。例えば、図８に示すように、帯状鋼板３６を螺旋加工ユニット３３により加工した直後に、帯状鋼板３６を螺旋加工ユニット３３の芯金（不図示）に巻付けながら、誘導加熱炉のような歪取り加熱ユニット３９を用いてオンラインで歪取り熱処理（ＳＲＡ）を行なってもよい。また、例えば、螺旋加工が終了したコアを誘導加熱炉や箱型炉のような外部加熱ユニットを用いて別のラインで歪取り熱処理を行ってもよい。この場合には、カシメ、接着、溶接等の結合方法によって生じた歪も除去することができる。上述のような歪取り焼鈍は、螺旋コアに要求される特性及び帯状鋼板３６の鋼種に応じて、適宜行われることが好ましい。例えば、歪取り焼鈍の焼鈍温度は、約７５０℃である。
【００３６】
また、切欠加工ユニットは、通板される帯状鋼板の幅方向に移動または回転可能なように設置されてもよい。この場合には、加工ユニットを変更することなく柔軟に切欠部の深さ寸法及び切欠部の位置を調節することができる。
【００３７】
図４Ａ及び４Ｂは、矩形状の帯状鋼板３４にヨーク部２２とティース部２３とを形成する様子（切断位置）の一例を示す概略図である。
【００３８】
図４Ａでは、一方の帯状鋼板４１（４２）のティース部２３の先端側が他方の帯状鋼板４２（４１）のスロットに対応する領域に配置されるように（すなわち、一方の帯状鋼板４１（４２）のティース部２３と他方の帯状鋼板４２（４１）のティース部２３とが互い違いに配置されるように）矩形状の帯状鋼板３４ａを加工している。この場合には、帯状鋼板３４の不要な部分を可及的に少なくすることができ、帯状鋼板３４ａの歩留まりの低下を可及的に防止することができる。この場合、例えば、一方の帯状鋼板４１（４２）の形状と、他方の帯状鋼板４２（４１）の形状とが互いに異なってもよい。例えば、ティース部２３の長手方向の長さやヨーク部２２の幅のような寸法を適宜変更できる。
【００３９】
また、必ずしも図４Ａに示すように１枚の矩形状の帯状鋼板３４ａから複数の帯状鋼板４１、４２を形成する必要はなく、図４Ｂに示すように１枚の矩形状の帯状鋼板３４ｂから１枚の帯状鋼板４３を形成してもよい。この場合、ヨーク部２２の外側の端部（一端）が直線状であるので、図４Ｂに示すように帯状鋼板４３を形成しても、ヨーク部２２よりも外側（上記一端側）の領域について、矩形状の帯状鋼板３４ｂの不要な部分を従来技術よりも少なくすることが可能になる。
【００４０】
さらに、本実施形態において、図４Ａに示すように１枚の矩形状の帯状鋼板３４ａから複数の帯状鋼板４１、４２を形成する場合には、例えば、図７Ａ〜７Ｃに示すように、回転電機用螺旋コアの製造装置が、複数の螺旋加工ユニット３３（３３ａ、３３ｂ）と、複数の切欠加工ユニット３２（３２ａ、３２ｂ）とを備えてもよい。図７Ａは、鉛直方向の上方から見た、複数の螺旋加工ユニットを備える回転電機用螺旋コアの製造装置の一例（第一の配置例）の概略図である。図７Ａでは、２つの螺旋加工ユニット３３ａ、３３ｂが水平方向に並べて配置され、各螺旋加工ユニット３３ａ（３３ｂ）の直前にそれぞれ切欠加工ユニット３２ａ（３２ｂ）が配置されている。また、形状加工ユニット３１により形成された各帯状鋼板４１及び４２は、分離されて、それぞれ異なる方向に搬送される。この帯状鋼板４１（４２）は、それぞれ、切欠加工ユニット３２ａ（３２ｂ）及び螺旋加工ユニット３３ａ（３３ｂ）により加工され、螺旋コアが製造される。図７Ｂは、水平方向から見た、複数の螺旋加工ユニットを備える回転電機用螺旋コアの製造装置の一例（第二の配置例）の概略図である。図７Ｂでは、２つの螺旋加工ユニット３３ａ、３３ｂが鉛直方向に並べて配置され、各螺旋加工ユニット３３ａ（３３ｂ）の直前にそれぞれ切欠加工ユニット３２ａ（３２ｂ）が配置されている。この場合には、例えば、螺旋コアの中心を合わせることができるため、螺旋加工ユニット３３ａ、３３ｂに同じ動力を使用することができる。なお、図７Ｃに示すように、図７Ｂ中の一つの螺旋加工ユニットを水平方向にずらしてもよい。帯状鋼板が螺旋加工ユニット３３に到達するまでに帯状鋼板が変形しない条件（例えば、切欠加工ユニット３２ａ（３２ｂ）から螺旋加工ユニット３３ａ（３３ｂ）までの距離が所定寸法以内）を満足すれば、２つの螺旋加工ユニットの配置方法は、特に制限されない。
【００４１】
なお、上述の配置例では、各帯状鋼板４１及び４２が分離されて、それぞれ異なる方向に搬送されるため、形状加工ユニットから螺旋加工ユニットまでの搬送距離を短くすると、各帯状鋼板４１及び４２が変形してしまい、螺旋コアの磁気特性及び形状が悪化することがある。そのため、各帯状鋼板４１及び４２が分離される際の各搬送方向がなす角度を十分低減できるように、形状加工ユニット３１から螺旋加工ユニット３３までの搬送距離が所定値以上であることが好ましい。上述したように、帯状鋼板にヨーク部２２、ティース部２３、及び切欠部２４を一度に形成した場合には、帯状鋼板の剛性が小さくなるため、帯状鋼板が螺旋加工ユニットに到達するまでに帯状鋼板が変形してしまい、螺旋コアの磁気特性及び形状が悪化する。この場合には、１枚の矩形状の帯状鋼板３４ａから複数の帯状鋼板４１、４２を形成すると、形状加工ユニット３１から螺旋加工ユニット３３までの搬送距離が長くなる。したがって、本配置例では、図７Ａ〜７Ｃに示すように、形状加工ユニット３１とは別に、複数の切欠加工ユニット３２（３２ａ、３２ｂ）が必要であり、それぞれの切欠加工ユニット３２を各螺旋加工ユニット３３（３３ａ、３３ｂ）から所定距離（所定寸法）以内の位置に配置している。この場合には、ラインを切り替えることにより、１枚の矩形状の帯状鋼板３４ａから１枚の帯状鋼板を形成することも可能であり、生産量を柔軟に調節することができる。なお、螺旋加工ユニット３３とこの螺旋加工ユニットに対応する切欠加工ユニット３２とを適宜追加することにより、１枚の矩形状の帯状鋼板３４ａから複数の異なる形状の帯状鋼板を形成することも可能である。この場合には、例えば、異なる種類の螺旋加工ユニット３３（３３ｂ）を追加して、それぞれ異なる径を有する螺旋コアを製造することができる。このように、本実施形態の回転電機用螺旋コアの製造方法及び製造装置は、様々な形状の螺旋コア（帯状鋼板）に対応することができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、形状加工ユニット３１によりヨーク部２２とティース部２３とを形成した後、螺旋状に加工される直前の位置で切欠加工ユニット３２により切欠部２４を形成し、この切欠部２４が形成される位置から所定距離（所定寸法）以内の位置において、切欠部２４が形成された部分から順に帯状鋼板に曲率を付与しながら帯状鋼板を螺旋状に加工している。したがって、帯状鋼板が螺旋状に加工される前に、切欠部２４の存在によって、この帯状鋼板が撓んでしまうことを可及的に防止することができる。
【００４３】
また、本実施形態の回転電機用螺旋コアの製造方法により製造される螺旋コアでは、回転電機用螺旋コアを形成する際の帯状鋼板２１が、矩形状のヨーク部２２と、ヨーク部２２の幅方向における一端から等間隔で突出するティース部２３と、切欠部２４とを備えている。この切欠部２４は、ヨーク部２２のティース部２３が形成されている側の端部（上記一端）であって、相互に隣接するティース部２３の間の中間である位置に形成される。そして、帯状鋼板２１が螺旋状に加工された際に、切欠部２４の相互に対向する斜辺２６、２７を相互に合わせている。このような固定子１１（回転電機用螺旋コア）では、ヨークの外周側の厚みが内周側の厚みよりも薄くなることを防止することができる。また、帯状鋼板２１が螺旋状に加工された際に、切欠部２４（切れ目１５）よりもヨーク部２２（ヨーク）の外周側の領域２５に応力を集中させることができる。
【００４４】
したがって、上述の螺旋コアでは、従来のように、帯状鋼板を螺旋状に加工した後に特別な処理を行ったり、螺旋状に加工される帯状鋼板の形状を複雑な形状に加工したりする必要が必ずしもない。さらに、本実施形態の回転電機用螺旋コアの製造方法では、良好な特性を有する回転電機用螺旋コア（例えば、真円度や厚み等の寸法精度や磁気特性に優れた回転電機用螺旋コア）を得ることができると共に、回転電機用螺旋コアのコストを低減することができる。また、図４Ａに示される帯状鋼板４１を形成することができるので、矩形状の帯状鋼板３４ａの不要な部分をより一層少なくすることができ、回転電機用螺旋コアのコストをより一層低減することができる。
【００４５】
また、本実施形態で説明した回転電機用螺旋コアの製造方法及び製造装置では、回転電機の固定子だけではなく、回転子に使用する螺旋コアを製造することができる。
【００４６】
尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらのみによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。すなわち、本発明は、その主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【実施例１】
【００４７】
ＪＩＳ  Ｇ３１４１で規定されるＳＰＣＣ−ＳＤ（０．０２％Ｃ）、０．５０ｍｍ厚の製品フープ及び０．００２％Ｃ、０．１％Ｓｉ、０．３５ｍｍ厚の電磁鋼板製品フープを用いて、図２Ａに示す形状の帯状鋼板を作製し、３０ｍｍ厚の螺旋コアステータを製造した。この螺旋コアステータでは、ステータの外径が１２０ｍｍφ、ティース根元部分の内径（スロットの底を含む内径）が９０ｍｍφであった。また、図１に示す切れ目１５の深さ寸法をヨークの幅方向における長さ（幅寸法）に対して種々変化させた（以下では、ヨークの幅方向における長さに対する切れ目１５の深さ寸法を、切欠部の比率と称する）。さらに、これらの比較例として一体丸抜きコアも作製した。切欠部の比率と、図２Ｂに示す領域２５（応力集中部）の鋼板の形状の評価結果とを、それぞれの製品フープから製造された螺旋コアステータについて表１（ＳＰＣＣ−ＳＤ）及び表２（電磁鋼板）に示す。表１及び表２の応力集中部について、切欠部を形成しない場合を“０”に設定し、切欠部の比率が０．９の切欠部を形成した場合を“１０”に設定して、切欠部の形成によって改善された割合（形状）に応じて１０段階で評価した。数字が大きくなるほど、応力集中部の形状が良好であることを示す。これらの表１及び表２より、ヨーク部に切欠部を形成した場合には、領域２５（応力集中部）の鋼板の形状が良好であることが分かる。特に、この切欠部の比率を０．５、０．７５、０．８０のそれぞれに変化させた場合に、応力集中部の形状が大きく改善された。また、表１及び表２には、切欠部の比率とステータの歩留まり（「優」または「不可」）との関係も示している。また、各製品フープから丸抜きコアを打ち抜いた場合と比べ、螺旋コアを作製した場合の方が、ステータの歩留まりが良好であった。加えて、螺旋加工ユニットの直前に切欠加工ユニットを配置しているため、ヨーク部に切欠部を形成し、切欠部の比率を高めた場合であっても、ステータの歩留まりが良好であった。【００４８】
【表１】
2012101812.tif 000003
【００４９】
【表２】
2012101812.tif 000004
【実施例２】
【００５０】
ＪＩＳ  Ｃ２５５２で規定される３５Ａ２１０（３．１％Ｓｉ）、０．３５ｍｍ厚の製品フープを用いて、図２Ａに示す形状の帯状鋼板を作製し、３０ｍｍ厚の螺旋コアステータを製造した。この螺旋コアステータでは、ステータの外径が２００ｍｍφ、ティース根元部分の内径が１８０ｍｍφであった。また、図１に示す切れ目１５の深さ寸法をヨークの幅方向における長さに対して種々変化させた（以下では、ヨークの幅方向における長さに対する切れ目１５の深さ寸法を、切欠部の比率と称する）。さらに、これらの比較例として一体丸抜きコアも作製した。切欠部の比率と、図２Ｂに示す領域２５（応力集中部）の鋼板の形状の評価結果とを表３に示す。評価方法については、上記実施例１の基準と同じ基準を用いて評価した。この表３より、ヨーク部に切欠部を形成した場合には、領域２５（応力集中部）の鋼板の形状が良好であることが分かる。特に、この切欠部の比率を０．５、０．７５、０．８０のそれぞれに変化させた場合に、応力集中部の形状が大きく改善された。また、製品フープから丸抜きコアを打ち抜いた場合と比べ、螺旋コアを作製した場合の方が、ステータの歩留まりが良好であった。加えて、螺旋加工ユニットの直前に切欠加工ユニットを配置しているため、ヨーク部に切欠部を形成し、切欠部の比率を高めた場合であっても、ステータの歩留まりが良好であった。【００５１】
【表３】
2012101812.tif 000005
【実施例３】
【００５２】
ＪＩＳ  Ｃ２５５２で規定される５０Ａ４７０（２．０％Ｓｉ）、０．５０ｍｍ厚の製品フープ及びＪＩＳ  Ｃ２５５２で規定される５０Ａ８００（０．８％Ｓｉ）、０．５０ｍｍ厚の製品フープを用いて、図６Ａに示す形状の帯状鋼板を作製し、３０ｍｍ厚の螺旋コアステータを製造した。この螺旋コアステータでは、ステータの外径が１２０ｍｍφ、ティース根元部分の内径が９０ｍｍφであった。また、図５に示す切れ目５２の深さ寸法をヨークの幅方向における長さに対して種々変化させた（以下では、ヨークの幅方向における長さに対する切れ目１５の深さ寸法を、切欠部の比率と称する）。さらに、これらの比較例として一体丸抜きコアも作製した。切欠部の比率と、図６Ｂに示す切欠部６２の円形部付近の応力集中部の鋼板の形状の評価結果とを、それぞれの製品フープから製造された螺旋コアステータについて表４（５０Ａ４７０）及び表５（５０Ａ８００）に示す。評価方法については、上記実施例１の基準と同じ基準を用いて評価した。この表４及び表５より、ヨーク部に切欠部６２を形成した場合には、切欠部６２の円形部付近の応力集中部の鋼板の形状が良好であることが分かる。特に、この切欠部の比率を０．５、０．７５、０．８０のそれぞれに変化させた場合に、上記応力集中部の形状が大きく改善された。また、製品フープから丸抜きコアを打ち抜いた場合と比べ、螺旋コアを作製した場合の方が、ステータの歩留まりが良好であった。加えて、螺旋加工ユニットの直前に切欠加工ユニットを配置しているため、ヨーク部に切欠部を形成し、切欠部の比率を高めた場合であっても、ステータの歩留まりが良好であった。【００５３】
【表４】
2012101812.tif 000006
【００５４】
【表５】
2012101812.tif 000007
【実施例４】
【００５５】
上記実施例１と同じ製品フープ（ＳＰＣＣ−ＳＤ及び電磁鋼板）を用いて、１段目の金型（打ち抜き）により帯状鋼板にヨーク部とティース部とを形成し、図４Ａに示すような２枚の帯状鋼板を作製した。さらに、各帯状鋼板に対し２段目の２つの金型により図２Ａに示す切欠部を形成した後、２つの不均圧ロールにより２つの３０ｍｍ厚の螺旋コアステータを製造した。これらの螺旋コアステータでは、ステータの外径が１２０ｍｍφ、ティース根元部分の内径（スロットの底を含む内径）が９０ｍｍφであった。また、上記切欠部の比率を０．５に設定した。また、切欠部を形成する金型から螺旋加工を行う不均圧ロールまでの距離を種々変化させて、螺旋コアを作製した。なお、この螺旋コアの製造装置では、２つのラインについて、１段目の金型から不均圧ロールまでの距離を同じ距離に設定している。また、上記と同じ螺旋コアの製造装置のラインを１つ選択して、図４Ｂに示すような１枚の形状加工された帯状鋼板も作製した。さらに、比較例として、金型を用いてヨーク部とティース部と切欠部とを同時に形成する条件（切欠加工ユニットとしての金型を配置しない条件）で螺旋コアを作製した。この場合、１枚の帯状鋼板から２枚の形状加工された帯状鋼板を作製して、それぞれをスムーズに２台の不均圧ロールに導入するためには、金型から不均圧ロールまでの距離が少なくとも２５００ｍｍ必要であった。そのため、この場合の金型から不均圧ロールまでの距離を、２５００ｍｍに設定した。【００５６】
切欠部を形成する金型から不均圧ロールまでの距離と、螺旋コアの形状及び磁気特性の評価結果とを、それぞれの製品フープから製造された螺旋コアステータについて表６（ＳＰＣＣ−ＳＤ）及び表７（電磁鋼板）に示す。なお、螺旋コアの形状及び磁気特性の評価方法については、金型を用いて、ヨーク部とティース部と切欠部とを同時に形成した場合（切欠加工ユニットとしての金型がない場合）を“０”に設定し、切欠部を形成する金型（切欠加工ユニット）から不均圧ロール（螺旋加工ユニット）までの距離が２０ｍｍである場合を“１０”に設定して、切欠部を形成する金型と不均圧ロールとの間の距離を小さくすることによって改善された割合（形状及び磁気特性）に応じて１０段階で評価した。これらの数字が大きくなるほど、螺旋コアの形状及び磁気特性が良好であることを示す。表６及び７より、ヨーク部とティース部と切欠部とを同時に形成する金型を用いる場合に比べ、ヨーク部とティース部とを形成する金型と、切欠部を形成する金型とを用いた場合には、螺旋コアの形状及び磁気特性が大きく改善した。特に、切欠部を形成する金型と不均圧ロールとの間の距離を１０００、５００、３００ｍｍにそれぞれ変化させた場合に、螺旋コアの形状及び磁気特性が大きく改善した。また、表６及び表７には、切欠部を形成する金型から不均圧ロールまでの距離とステータの歩留まり（「優」、「良」または「不可」）との関係も示している。全ての条件でステータの歩留りは、良好であり、１枚の帯状鋼板から２枚の帯状鋼板を作製することにより、歩留りがさらに改善した。【００５７】
【表６】
2012101812.tif 000008
【００５８】
【表７】
2012101812.tif 000009
【産業上の利用可能性】
【００５９】
回転電機用螺旋コアの磁気特性、歩留まり及び生産弾力性を高め、回転電機用螺旋コアのコストを従来よりも低減することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０、５０    回転電機
１１、５１    固定子
１２    回転子
１３    ケース
１４    回転軸
１５    切れ目
２１、６１    帯状鋼板
２２    ヨーク部
２３    ティース部
２４、６２    切欠部（切欠き）
３１    形状加工ユニット（第一の加工ユニット）
３２    切欠加工ユニット（第二の加工ユニット）
３３    螺旋加工ユニット
３７    ガイド
３８    加熱ユニット
３９    歪取り加熱ユニット
５２    切れ目
５３    孔
【図１】
2012101812.tif 000010
【図２Ａ】
2012101812.tif 000011
【図２Ｂ】
2012101812.tif 000012
【図３】
2012101812.tif 000013
【図４Ａ】
2012101812.tif 000014
【図４Ｂ】
2012101812.tif 000015
【図５】
2012101812.tif 000016
【図６Ａ】
2012101812.tif 000017
【図６Ｂ】
2012101812.tif 000018
【図７Ａ】
2012101812.tif 000019
【図７Ｂ】
2012101812.tif 000020
【図７Ｃ】
2012101812.tif 000021
【図８】
2012101812.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月2日(2011.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の工程と； 
この第一の工程の後、前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の工程と；
この第二の工程の後、前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する第三の工程と；
を備え、
前記第三の工程で、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離を、１０００ｍｍ以下とする
ことを特徴とする回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項２】
前記第三の工程の前でかつ前記第二の工程の後に、前記帯状金属板を加熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項３】
前記第三の工程の間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項４】
前記切欠きの深さ寸法が、前記ヨーク部の幅寸法の１／２倍以上であり、且つ、前記ヨーク部の幅寸法未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項５】
前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項６】
前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形の頂角に対して円又は楕円を加えた形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項７】
前記ヨーク部の前記幅方向における他の側縁の少なくとも一部が直線状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項８】
前記所定寸法が１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項９】
一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の加工ユニットと；
前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の加工ユニットと；
前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する螺旋加工ユニットと；
を備え、
前記螺旋加工ユニットで前記曲げの付与を開始する位置と、前記第二の加工ユニットで前記切欠きを形成する位置との間の距離が、１０００ｍｍ以下である
ことを特徴とする回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１０】
前記第二の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に前記帯状金属板を加熱する加熱ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１１】
前記螺旋加工ユニットにより前記帯状金属板が螺旋状に加工される間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う歪取り加熱ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１２】
前記第一の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に、少なくとも鉛直方向下側から前記帯状金属板を支持するガイドをさらに備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１３】
前記所定寸法が１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項９または１０に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
（１）本発明の一態様に係る回転電機用螺旋コアの製造方法は、一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の工程と； この第一の工程の後、前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の工程と；この第二の工程の後、前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する第三の工程と；を備え、前記第三の工程で、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離を、１０００ｍｍ以下とする。
（２）上記（１）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法は、前記第三の工程の前でかつ前記第二の工程の後に、前記帯状金属板を加熱する工程をさらに含んでもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法は、前記第三の工程の間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う工程をさらに含んでもよい。
（４）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの深さ寸法が、前記ヨーク部の幅寸法の１／２倍以上であり、且つ、前記ヨーク部の幅寸法未満であってもよい。
（５）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形であってもよい。
（６）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの板面上における形状は、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形の頂角に対して円又は楕円を加えた形状であってもよい。
（７）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記ヨーク部の前記幅方向における他の側縁の少なくとも一部が直線状であってもよい。
（８）上記（１）または（２）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記所定寸法は、１０ｍｍ以上であってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（９）本発明の一態様に係る回転電機用螺旋コアの製造装置は、一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の加工ユニットと；前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の加工ユニットと；前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する螺旋加工ユニットと；を備え、前記螺旋加工ユニットで前記曲げの付与を開始する位置と、前記第二の加工ユニットで前記切欠きを形成する位置との間の距離が、１０００ｍｍ以下である。
（１０）上記（９）に記載の回転電機用コアの製造装置は、前記第二の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に前記帯状金属板を加熱する加熱ユニットをさらに備えてもよい。
（１１）上記（９）または（１０）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置は、前記螺旋加工ユニットにより前記帯状金属板が螺旋状に加工される間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う歪取り加熱ユニットをさらに備えてもよい。
（１２）上記（９）または（１０）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置は、前記第一の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に、少なくとも鉛直方向下側から前記帯状金属板を支持するガイドをさらに備えてもよい。
（１３）上記（９）または（１０）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置では、前記所定寸法が、１０ｍｍ以上であってもよい。
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月9日(2011.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の工程と； 
この第一の工程の後、前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の工程と；
この第二の工程の後、前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する第三の工程と；
前記第三の工程の前でかつ前記第二の工程の後に、前記帯状金属板を加熱して前記帯状金属板の加工性を一時的に改善する工程と
を備え、
前記第三の工程で、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離を、１０００ｍｍ以下とすることを特徴とする回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項２】
前記第三の工程の間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項３】
前記切欠きの深さ寸法が、前記ヨーク部の幅寸法の１／２倍以上であり、且つ、前記ヨーク部の幅寸法未満であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項４】
前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項５】
前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形の頂角に対して円又は楕円を加えた形状であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項６】
前記ヨーク部の前記幅方向における他の側縁の少なくとも一部が直線状であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項７】
前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離が１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法。
【請求項８】
一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の加工ユニットと；
前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の加工ユニットと；
前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する螺旋加工ユニットと；
前記第二の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に備えられ、前記帯状金属板の加工性を一時的に改善するために前記帯状金属板を加熱する加熱ユニットとを備え、
前記螺旋加工ユニットで前記曲げの付与を開始する位置と、前記第二の加工ユニットで前記切欠きを形成する位置との間の距離が、１０００ｍｍ以下である
ことを特徴とする回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項９】
前記螺旋加工ユニットにより前記帯状金属板が螺旋状に加工される間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う歪取り加熱ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１０】
前記第一の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に、少なくとも鉛直方向下側から前記帯状金属板を支持するガイドをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【請求項１１】
前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離が１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項８に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
（１）本発明の一態様に係る回転電機用螺旋コアの製造方法は、一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の工程と； この第一の工程の後、前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の工程と；この第二の工程の後、前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する第三の工程と；前記第三の工程の前でかつ前記第二の工程の後に、前記帯状金属板を加熱して前記帯状金属板の加工性を一時的に改善する工程とを備え、前記第三の工程で、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離を、１０００ｍｍ以下とする。
（２）上記（１）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法は、前記第三の工程の間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う工程をさらに含んでもよい。
（３）上記（１）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの深さ寸法が、前記ヨーク部の幅寸法の１／２倍以上であり、且つ、前記ヨーク部の幅寸法未満であってもよい。
（４）上記（１）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの板面上における形状が、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形であってもよい。
（５）上記（１）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記切欠きの板面上における形状は、前記ヨーク部の前記幅方向における前記一側縁上に底辺を有する二等辺三角形又は正三角形の頂角に対して円又は楕円を加えた形状であってもよい。
（６）上記（１）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記ヨーク部の前記幅方向における他の側縁の少なくとも一部が直線状であってもよい。
（７）上記（１）に記載の回転電機用螺旋コアの製造方法では、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離は、１０ｍｍ以上であってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（８）本発明の一態様に係る回転電機用螺旋コアの製造装置は、一方向に沿って延在する帯状金属板に対して、前記一方向に沿って延在するヨーク部と、このヨーク部の幅方向の一側縁より前記幅方向に向かって突出する複数のティース部と、を形成する第一の加工ユニットと；前記ヨーク部の、前記各ティース部間の位置に切欠きを形成する第二の加工ユニットと；前記帯状金属板を、前記切欠きが形成された部分から順に、前記幅方向に向かって湾曲するように曲げを付与して螺旋状に加工する螺旋加工ユニットと；前記第二の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に備えられ、前記帯状金属板の加工性を一時的に改善するために前記帯状金属板を加熱する加熱ユニットとを備え、前記螺旋加工ユニットで前記曲げの付与を開始する位置と、前記第二の加工ユニットで前記切欠きを形成する位置との間の距離が、１０００ｍｍ以下である。
（９）上記（８）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置は、前記螺旋加工ユニットにより前記帯状金属板が螺旋状に加工される間又は後に、前記帯状金属板を加熱して、歪取り焼鈍を行う歪取り加熱ユニットをさらに備えてもよい。
（１０）上記（８）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置は、前記第一の加工ユニットと前記螺旋加工ユニットとの間に、少なくとも鉛直方向下側から前記帯状金属板を支持するガイドをさらに備えてもよい。
（１１）上記（８）に記載の回転電機用螺旋コアの製造装置では、前記曲げの付与を開始する位置と、前記切欠きを形成する位置との間の距離が、１０ｍｍ以上であってもよい。
【国際調査報告】
2012101812.tif 000023
2012101812.tif 000024
2012101812.tif 000025
2012101812.tif 000026