(57)【要約】【課題】真円度の低下を抑制することができる回転電機の積層鉄心を得る。【解決手段】ステータコア１０は、回転電機の周方向に沿って複数の分割コア１２が配列され、さらに円柱状のシャフト１４が環状に配列された複数の分割コアの軸心部（圧入孔３０）に圧入されることによって構成されている。また、分割コア１２は、分割コア構成片１６が回転電機の軸方向に積層されることによって構成されている。さらに、分割コア構成片１６の連結部２２には、嵌合凸部２４及び嵌合凹部２６が設けられており、この嵌合凸部２４及び嵌合凹部２６は、回転電機の周方向に沿って配列された一の分割コア１２と、該一の分割コア１２と隣り合う他の一の分割コア１２との回転電機の周方向の中央部に配置されている。【選択図】図３
2014204476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の径方向に延在されかつ該回転電機の径方向内側の端部に連結部が形成された分割コア構成片が、前記回転電機の軸方向に積層されることによって構成された複数の分割コアと、
前記複数の分割コアが前記回転電機の周方向に沿って環状に配列されることによって前記回転電機の軸心部に形成され、シャフトが圧入される圧入孔と、
前記連結部に設けられていると共に、一の分割コアと、該一の分割コアと前記回転電機の周方向一方側に隣り合う他の一の分割コアとの前記回転電機の周方向の中央部に配置され、前記回転電機の周方向一方側に向けて突出する嵌合凸部と、
前記連結部に設けられていると共に、一の分割コアと、該一の分割コアと前記回転電機の周方向他方側に隣り合う他の一の分割コアとの前記回転電機の周方向の中央部に配置され、かつ前記回転電機の周方向他方側に向けて開放し、隣り合う連結部の前記嵌合凸部と嵌合することによって前記複数の分割コアを前記回転電機の周方向に沿って連結させる嵌合凹部と、
を備えた回転電機の積層鉄心。
【請求項２】
一の分割コアの中心線と、該一の分割コアと前記回転電機の周方向一方側に隣り合う他の一の分割コアの中心線とのなす角度を二等分する二等分線上に、前記嵌合凸部の突出方向の中心が配置されていると共に、一の分割コアの中心線と、該一の分割コアと前記回転電機の周方向他方側に隣り合う他の一の分割コアの中心線とのなす角度を二等分する二等分線上に、前記嵌合凹部の開放方向の中心が配置されている請求項１記載の回転電機の積層鉄心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の積層鉄心に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、導電性の巻線が巻回されるティース部を有する分割コアを環状に配列させると共に、隣接する分割コア同士を係合させ、更にシャフトを軸心部に圧入させることによって構成された回転電機の積層鉄心（ステータコア）が開示されている。また、この分割コア同士は、各々の係合凹部と係合凸部とが係合されることによってステータコアの周方向に沿って連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２８６８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の係合凹部と係合凸部とを係合させると共にシャフトを軸心部に圧入することによって構成された回転電機の積層鉄心を構成する場合、シャフトを圧入させる際に各々の分割コアが動き、その結果、完成後の回転電機の積層鉄心の真円度が低下することが考えられる。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、真円度の低下を抑制することができる回転電機の積層鉄心を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明に係る回転電機の積層鉄心は、回転電機の径方向に延在されかつ該回転電機の径方向内側の端部に連結部が形成された分割コア構成片が、前記回転電機の軸方向に積層されることによって構成された複数の分割コアと、前記複数の分割コアが前記回転電機の周方向に沿って環状に配列されることによって前記回転電機の軸心部に形成され、シャフトが圧入される圧入孔と、前記連結部に設けられていると共に、一の分割コアと、該一の分割コアと前記回転電機の周方向一方側に隣り合う他の一の分割コアとの前記回転電機の周方向の中央部に配置され、前記回転電機の周方向一方側に向けて突出する嵌合凸部と、前記連結部に設けられていると共に、一の分割コアと、該一の分割コアと前記回転電機の周方向他方側に隣り合う他の一の分割コアとの前記回転電機の周方向の中央部に配置され、かつ前記回転電機の周方向他方側に向けて開放し、隣り合う連結部の前記嵌合凸部と嵌合することによって前記複数の分割コアを前記回転電機の周方向に沿って連結させる嵌合凹部と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の本発明では、分割コア構成片が積層されることによって分割コアが構成されている。また、複数の分割コアは、分割コア構成片の連結部に設けられた嵌合凸部と嵌合凹部とが嵌合されることによって環状に配列される。また、複数の分割コアが環状に配列されると、該環状に配列された複数の分割コアの軸心部には、シャフトが圧入される圧入孔が形成される。また、シャフトが圧入孔に圧入されると、複数の分割コアが環状に配列された状態でシャフトと一体化する。
【０００８】
ところで、シャフトが圧入孔に圧入されると、環状に配列された分割コアはそれぞれ回転電機の径方向外側に放射状に移動して、一の分割コアを構成する分割コア構成片の連結部と、該一の分割コアと隣り合う他の一の分割コアを構成する分割コア構成片の連結部とは、互いに回転電機の周方向に離間する。すると、一の分割コアは、嵌合凸部、嵌合凹部及びシャフトの３点で支えられてその位置が定まる。ここで、嵌合凸部に作用している力のベクトルと嵌合凹部に作用している力のベクトルとの交点が、シャフトの軸中心とずれていると、分割コアには、該分割コアを傾かせようとする回転力が生じる。しかしながら、本発明では、嵌合凸部及び嵌合凹部が、一の分割コアと、該一の分割コアと隣り合う他の一の分割コアとの回転電機の周方向の中央部に配置されている。これにより、嵌合凸部に作用している力のベクトルと嵌合凹部に作用している力のベクトルとの交点が、シャフトの軸中心に近くなる。その結果、本発明では、各々の分割コアを傾かせようとする回転力が生じることが抑制され、ひいては、回転電機の積層鉄心の真円度の低下を抑制することができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明に係る回転電機の積層鉄心は、請求項１記載の回転電機の積層鉄心において、一の分割コアの中心線と、該一の分割コアと前記回転電機の周方向一方側に隣り合う他の一の分割コアの中心線とのなす角度を二等分する二等分線上に、前記嵌合凸部の突出方向の中心が配置されていると共に、一の分割コアの中心線と、該一の分割コアと前記回転電機の周方向他方側に隣り合う他の一の分割コアの中心線とのなす角度を二等分する二等分線上に、前記嵌合凹部の開放方向の中心が配置されている。
【００１０】
請求項２記載の本発明では、嵌合凸部の突出方向の中心及び嵌合凹部の開放方向の中心が前述の二等分線上に配置されている。そのため、嵌合凸部に作用している力のベクトルと嵌合凹部に作用している力のベクトルとの交点が、シャフトの軸中心により一層近接する。その結果、本発明では、各々の分割コアを傾かせようとする回転力が限りなく零となり、ひいては、回転電機の積層鉄心の真円度の低下をより一層抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ステータを示す斜視図である。
【図２】分割コアを構成する分割コア構成片を拡大して示す拡大平面図である。
【図３】環状に配列された分割コアを示す拡大平面図である。
【図４Ａ】シャフトが環状に配列された分割コアの軸心部に圧入される行程を示す斜視図である。
【図４Ｂ】シャフトが環状に配列された分割コアの軸心部に圧入された状態を示す平面図である。
【図５】シャフトが環状に配列された分割コアの軸心部に圧入される際に分割コアに作用する力を模式的に示した図３に対応する拡大平面図である。
【図６】対比例に係る分割コアに作用する力を模式的に示した図５に対応する拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図１〜図４Ｂを用いて本発明の実施形態に係る回転電機の積層鉄心について説明する。
【００１３】
図１に示されるように、本実施形態の回転電機の積層鉄心としてのステータコア１０は、回転電機の周方向（矢印Ｃ１及び矢印Ｃ２方向）に沿って複数（本実施形態では１２個）の分割コア１２が配列され、さらに円柱状のシャフト１４が環状に配列された１２個の分割コアの軸心部に圧入されることによって構成された分割構造とされている。また、分割コア１２は、回転電機の径方向（矢印Ｒ１及び矢印Ｒ２方向）に延在された分割コア構成片１６が、回転電機の軸方向（矢印Ｌ方向）に積層されることによって構成されている。
【００１４】
図２に示されるように、分割コア構成片１６は、板状素材に打ち抜き加工（プレス加工）が施されることによって成形されており、また分割コア構成片１６は、回転電機の径方向（矢印Ｒ１及び矢印Ｒ２方向）に延在された矩形状のティース部１８を備えている。さらに、分割コア構成片１６は、ティース部１８の先端側（回転電機の径方向外側）に連結されていると共に、回転電機の周方向（矢印Ｃ１及び矢印Ｃ２方向）に延在されたティース先端部２０を備えている。また、分割コア構成片１６は、ティース部１８の基端側（回転電機の径方向内側）に連結された扇状の連結部２２を備えている。
【００１５】
また、連結部２２における回転電機の周方向一方側（矢印Ｃ１方向）の端部には、該方向に向けて突出する嵌合凸部２４が該連結部２２と一体に設けられている。また、この嵌合凸部２４は回転電機の周方向一方側（矢印Ｃ１方向）に向けて末広がりとなるように形成されている。その結果、嵌合凸部２４には、一対の嵌合凸部側テーパ面２４Ａが形成されている。
【００１６】
また、図２及び図３に示されるように、一の分割コア１２を構成する分割コア構成片１６の嵌合凸部２４は、一の分割コア１２と、該一の分割コア１２と回転電機の周方向一方側（矢印Ｃ１方向）に隣り合う他の一の分割コア１２との中央部（回転電機の周方向の中央部）に配置されている。詳述すると、一の分割コア１２の中心線Ｌ１（分割コア構成片１６のティース部１８を回転電機の周方向に二等分する線）と、該一の分割コア１２と回転電機の周方向一方側（矢印Ｃ１方向）に隣り合う他の一の分割コア１２の中心線Ｌ２（分割コア構成片１６のティース部１８を回転電機の周方向に二等分する線）とのなす角度θを二等分する二等分線Ｌ３が、嵌合凸部２４の突出方向の中心を通過する構成である。
【００１７】
また、連結部２２における回転電機の周方向他方側（矢印Ｃ２方向）の端部には、該方向に向けて開放する嵌合凹部２６が連結部２２と一体に設けられている。さらに、この嵌合凹部２６は回転電機の周方向他方側（矢印Ｃ２方向）に向けて窄まるように形成されている。その結果、嵌合凹部２６には、一対の嵌合凹部側テーパ面２６Ａが形成されている。
【００１８】
また、一の分割コア１２を構成する分割コア構成片１６の嵌合凹部２６は、一の分割コア１２と、該一の分割コア１２と回転電機の周方向他方側（矢印Ｃ２方向）に隣り合う他の一の分割コア１２との中央部（回転電機の周方向の中央部）に配置されている。詳述すると、一の分割コア１２の中心線Ｌ１と、該一の分割コア１２と回転電機の周方向他方側（矢印Ｃ２方向）に隣り合う他の一の分割コア１２の中心線Ｌ２とのなす角度θを二等分する二等分線Ｌ３が、嵌合凹部２６の開放方向の中心を通過する構成である。
【００１９】
また、連結部２２における回転電機の径方向内側（矢印Ｒ２方向）の端部は、該回転電機の周方向（矢印Ｃ１及び矢印Ｃ２方向）に沿って円弧状に形成されたシャフト圧入孔形成端部２８とされている。図３及び図４Ａに示されるように、複数の分割コア１２が回転電機の周方向（矢印Ｃ１及び矢印Ｃ２方向）に沿って環状に配列されることによって、各々の分割コア構成片１６のシャフト圧入孔形成端部２８が円筒状に配列される。これにより、シャフト１４が圧入される圧入孔３０が、環状に配列された複数の分割コア１２の軸心部に形成されている。
【００２０】
図４Ａに示されるように、以上説明した分割コア構成片１６が回転電機の軸方向（矢印Ｌ方向）に積層されることによって分割コア１２が構成されている。また、積層された分割コア構成片１６は、かしめ部３２（図２参照）を介して積層方向に一体化されている。
【００２１】
また、分割コア１２を構成する各々の分割コア構成片１６の嵌合凸部２４が、隣り合う分割コア１２を構成する各々の分割コア構成片１６の嵌合凹部２６に嵌合（遊嵌）されることによって、１２個の分割コア１２が環状に配列する。そして、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、シャフト１４が環状に配列された複数の分割コア１２の軸心部（圧入孔３０）に圧入されることによって、ステータコア１０が構成される。
【００２２】
また、図１に示されるように、以上説明したステータコア１０には導電性の巻線３４が巻回される。これにより、ステータ３６が構成される。
【００２３】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２４】
図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、本実施形態では、シャフト１４が環状に配列された複数の分割コア１２の軸心部（圧入孔３０）に圧入されることによって、複数の分割コア１２が環状に配列された状態でシャフト１４と一体化し、その結果、ステータコア１０が構成される。
【００２５】
ところで、シャフト１４が圧入孔３０に圧入されると、環状に配列された分割コア１２はそれぞれ回転電機の径方向外側に放射状に移動して、一の分割コア１２を構成する分割コア構成片１６の連結部２２と、該一の分割コア１２と隣り合う他の一の分割コア１２を構成する分割コア構成片１６の連結部２２とは、互いに回転電機の周方向に離間する。すると、図１及び図３に示されるように、一の分割コア１２は、嵌合凸部２４、嵌合凹部２６及びシャフト１４の３点で支えられてその位置が定まる。ここで、図６に示されるように、嵌合凸部２４に作用している力のベクトルと嵌合凹部２６に作用している力のベクトルとの交点Ｘ１が、シャフト１４の軸中心Ｘ２とずれていると、即ち、嵌合凸部２４及び嵌合凹部２６が、一の分割コア１２と、該一の分割コア１２と隣り合う他の一の分割コア１２との回転電機の周方向の中央部に配置されていない場合、分割コア１２には、該分割コア１２を傾かせようとする回転力Ｍが生じる。しかしながら、本実施形態では、嵌合凸部２４及び嵌合凹部２６が、一の分割コア１２と、該一の分割コア１２と隣り合う他の一の分割コア１２との回転電機の周方向の中央部に配置されていることに加えて、前述の二等分線Ｌ３が、嵌合凸部２４及び嵌合凹部２６の中心を通過している。そのため、図５に示されるように、嵌合凸部２４に作用している力のベクトルと嵌合凹部２６に作用している力のベクトルとの交点Ｘ１が、シャフト１４の軸中心Ｘ２に近接する。これにより、本実施形態では、各々の分割コア１２を傾かせようとする回転力が限りなく零となり、その結果、ステータコア１０の真円度の低下を抑制することができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、前述の二等分線Ｌ３が、嵌合凸部２４及び嵌合凹部２６の中心を通過している例について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、前述の二等分線Ｌ３が、嵌合凸部２４及び嵌合凹部２６を通過していれば、ステータコア１０の真円度を向上させることができる。
【００２７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…ステータコア（回転電機の積層鉄心），１２…分割コア，１４…シャフト，１６…分割コア構成片，２２…連結部，２４…嵌合凸部，２６…嵌合凹部，３０…圧入孔，Ｃ１…回転電機の周方向一方側，Ｃ２…回転電機の周方向他方側，Ｌ…回転電機の軸方向，Ｌ１…中心線，Ｌ２…中心線，Ｌ３…二等分線，Ｒ１…回転電機の径方向外側（回転電機の径方向），Ｒ２…回転電機の径方向内側（回転電機の径方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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