(57)【要約】分割積層鉄心(１０）は、第１コア部材（１１）と第２コア部材（１２）とを交互に積み重ねた構造を成し、第１コア部材（１１）の片端は溝部（１０ｂ）と顎型突起（１０ｇ）とを有し、第２コア部材（１２）の片端は略円形の凸部（１０ａ）を有し、第１コア部材（１１）の顎型突起（１０ｇ）は溝部（１０ｂ）の開口部を縮小させ、溝部（１０ｂ）を囲み、溝部（１０ｂ）と顎型突起（１０ｇ）の内周で穴部（１０ｈ）を形成するように変形可能な構造であり、分割積層鉄心（１０）の連結は、第１コア部材（１１）の穴部（１０ｈ）と第２コア部材（１２）の凸部（１０ａ）で行う。
2017082138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割積層鉄心を連結して環状または多角形状と成す鉄心装置であって、
前記分割積層鉄心は、第１コア部材と第２コア部材とを積み重ねた構造を成し、
前記第１コア部材の片端は溝部と顎型突起とを有し、
前記第２コア部材の片端は円形の凸部を有し、
前記第１コア部材の前記顎型突起は前記溝部の開口部を縮小させ、前記溝部を囲み、前記溝部と前記顎型突起の内周で穴部を形成するように変形可能な構造であり、
前記分割積層鉄心の連結は、前記第１コア部材の前記穴部と前記第２コア部材の前記凸部で行う構造の鉄心装置。
【請求項２】
前記顎型突起は、薄肉部を介して前記第１コア部材と繋がっている請求項１に記載の鉄心装置。
【請求項３】
前記顎型突起は、変形逃し溝を介して前記第１コア部材と繋がっている請求項１または請求項２に記載の鉄心装置。
【請求項４】
前記第１コア部材の前記溝部はさらに鉤状突起を有し、前記鉤状突起は前記分割積層鉄心の連結状態において前記顎型突起を押さえる形状を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の鉄心装置。
【請求項５】
前記第１コア部材の前記溝部にさらに位置決め溝を有し、前記位置決め溝は前記分割積層鉄心の連結状態において前記顎型突起の先端部と噛み合う形状を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鉄心装置。
【請求項６】
前記第１コア部材の前記穴部と前記第２コア部材の前記凸部は同軸である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の鉄心装置。
【請求項７】
前記顎型突起は、薄肉部および変形逃がし溝を介して前記第１コア部材と繋がり、前記顎型突起、前記薄肉部、および前記変形逃がし溝は前記分割積層鉄心の内周側に配置した請求項１に記載の鉄心装置。
【請求項８】
前記顎型突起は、薄肉部および変形逃がし溝を介して前記第１コア部材と繋がり、前記顎型突起、前記薄肉部、および前記変形逃し溝は前記分割積層鉄心の内周と外周の両側に配置した請求項１に記載の鉄心装置。
【請求項９】
前記第１コア部材の前記溝部を有する端部に対向する端部の凹円弧状端面の一部に突出部を設け、前記突出部は前記第１コア部材の前記溝部を前記第２コア部材の前記凸部に挿入して回転させた時、前記第１コア部材の前記顎型突起と干渉し、前記顎型突起を変形させることができる形状を有する請求項６に記載の鉄心装置。
【請求項１０】
前記第１コア部材の枚数を前記第２コア部材の枚数より減らし、その減らした枚数分の前記第２コア部材の代わりに両側が凹円弧状端面を有する第３コア部材を積層した請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の鉄心装置。
【請求項１１】
複数の分割積層鉄心を連結して環状または多角形状と成す鉄心装置であって、
前記分割積層鉄心は、第１分割積層鉄心および第２分割積層鉄心から成り、
前記第１分割積層鉄心は第１コア部材と第２コア部材とを積み重ねた構造を成し、
前記第１コア部材の片端は溝部と顎型突起とを有し、
前記第２コア部材の片端は円形の第１凸部を有し、
前記第１コア部材の前記顎型突起は前記溝部の開口部を縮小させ、前記溝部を囲み、前記溝部と前記顎型突起の内周で穴部を形成するように変形可能な構造であり、
前記第２分割積層鉄心は、第４コア部材と第５コア部材とを積み重ねた構造を成し、
前記第４コア部材の片端は円形の第２凸部を有し、
前記第５コア部材の片端は凹部を有し、
前記分割積層鉄心の連結は、前記第１コア部材の前記穴部と前記第２コア部材の前記第１凸部または前記第４コア部材の前記第２凸部で行うか、
あるいは前記第５コア部材の前記凹部と前記第２コア部材の前記第１凸部または前記第４コア部材の前記第２凸部で行う構造の鉄心装置。
【請求項１２】
複数の分割積層鉄心を連結して環状または多角形状と成す鉄心装置の製造方法であって、
片端に溝部と顎型突起を有する第１コア部材と、片端に凸部を有する第２コア部材とから構成された前記分割積層鉄心を用い、
前記第１コア部材の前記溝部に前記第２コア部材の前記凸部を挿入して第１の前記分割積層鉄心と第２の前記分割積層鉄心との位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記第１コア部材の前記顎型突起を変形させ、前記溝部の開口部を縮小させ、前記溝部を囲み、前記溝部と前記顎型突起の内周で穴部を形成して、前記穴部と前記第２コア部材の前記凸部とを嵌合する連結工程と、
複数の前記分割積層鉄心に巻線を巻き回す巻線工程と、
前記連結され、巻線が巻き回された複数の前記分割積層鉄心を環状に配列し、両端部の第１コア部材の前記顎型突起を変形させ、前記第２コア部材の前記凸部と嵌合させ連結固定するコア閉じ工程と、
からなる鉄心装置の製造方法。
【請求項１３】
前記位置合わせ工程の前に、前記分割積層鉄心に巻線を巻き回しを実施し、
前記連結工程の次に前記コア閉じ工程を実施する請求項１２に記載の鉄心装置の製造方法。
【請求項１４】
前記連結工程において、複数箇所の前記第１コア部材の前記顎型突起を同時に押し込む治具を用い、複数の前記分割積層鉄心を同時に連結する請求項１２に記載の鉄心装置の製造方法。
【請求項１５】
前記連結工程と前記コア閉じ工程において、
前記第１コア部材の前記顎型突起を切断し、連結した端部を溶接または接着で連結する
請求項１２に記載の鉄心装置の製造方法。
【請求項１６】
複数の分割積層鉄心を連結して環状または多角形状と成す鉄心装置の製造方法であって、
前記分割積層鉄心は、第１分割積層鉄心および第２分割積層鉄心から成り、
前記第１分割積層鉄心は、第１コア部材と第２コア部材とを積み重ねた構造を成し、
前記第１コア部材の片端は溝部と顎型突起を有し、
前記第２コア部材の片端は円形の第１凸部を有し、
前記第２分割積層鉄心は、第４コア部材と第５コア部材とを積み重ねた構造を成し、
前記第４コア部材の片端は円形の第２凸部を有し、
前記第５コア部材の片端は凹部を有し、
複数の前記分割積層鉄心の配列の片端部に第１分割積層鉄心を用い、その他の前記分割積層鉄心には、前記第２分割積層鉄心を使用し、
前記第１コア部材、前記第２コア部材、前記第４コア部材、および前記第５コア部材を鉄心材料から打ち抜き、この打ち抜きと共に前記第１コア部材と前記第２コア部材は積層されて、第１分割積層鉄心が形成され、第４コア部材および第５コア部材は積層されて第２分割積層鉄心が形成されると共に、前記分割積層鉄心同士は、前記第１凸部および前記第２凸部と前記凹部とが金型内で嵌合された状態で積層される打ち抜き工程と、
前記第１分割積層鉄心の前記第１コア部材の前記溝部に前記第２分割積層鉄心の前記第４コア部材の前記凸部を挿入して第１の前記分割積層鉄心と第２の前記分割積層鉄心との位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記第１分割積層鉄心の前記第１コア部材の前記顎型突起を変形させ、前記溝部の開口部を縮小させ、前記溝部を囲み、前記溝部と前記顎型突起の内周で穴部を形成して、前記穴部と前記第４コア部材の前記第２凸部とを嵌合する連結工程と、
複数の前記分割積層鉄心に巻線を巻き回す巻線工程と、
前記連結され、巻線が巻き回された複数の前記分割積層鉄心を環状に配列し、両端部の第１コア部材の前記顎型突起を変形させ、前記第４コア部材の前記第２凸部と嵌合させ連結固定するコア閉じ工程と、
から成る鉄心装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機や変成器等の鉄心構造に関し、板状のコア片が積層された複数の分割積層鉄心を環状に連結する鉄心装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機の固定子として、板状のコア片を積層してなる分割積層鉄心を円環状に連結して構成する鉄心装置において、隣接する板状コア片のそれぞれに重なり合い部分を設け、一方の略円形を成す凸部を他方の凸部外周に沿う形状の溝部に挿入することにより、回転自在に連結する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、金型上に複数配列された分割積層鉄心において、鉄心同士は板状コア片の凸部と凹部を嵌合させることで回転可動を可能とし、両端のみを丸ピンを挿入して真円に形成した構成が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２８６４３号公報（段落［００１３］〜［００１５］および図１、３）
【特許文献２】特開２００２−３２０３５１号公報（段落［０００４］、［００１０］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１開示発明では、凸部が挿入された溝部には、挿入時に用いた開口部があるため、巻線や搬送時に分割積層鉄心を回転させると連結部が脱落する懸念がある。又、特許文献２開示発明では、連結に丸ピンを用いるが、別部材を使用するため材料費がかかり、丸ピンを分割積層鉄心に挿入する際、カジリが発生し端部まで挿入できない懸念がある。また、積巾の異なる鉄心装置を製造するには、複数種類の丸ピンを用意する必要があり管理が煩雑となる問題がある。【０００５】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、分割積層鉄心の連結部の脱落を防止した上で、連結に別部材が必要ない鉄心装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る第１の鉄心装置は、複数の分割積層鉄心を連結して環状または多角形状と成す鉄心装置であって、分割積層鉄心は、第１コア部材と第２コア部材とを積み重ねた構造を成し、第１コア部材の片端は溝部と顎型突起とを有し、第２コア部材の片端は円形の凸部を有し、第１コア部材の顎型突起は溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成するように変形可能な構造であり、分割積層鉄心の連結は、第１コア部材の穴部と第２コア部材の凸部で行う構造のものである。【０００７】
この発明に係る第２の鉄心装置は、複数の分割積層鉄心を連結して環状または多角形状と成す鉄心装置であって、分割積層鉄心は、第１分割積層鉄心および第２分割積層鉄心から成り、第１分割積層鉄心は第１コア部材と第２コア部材とを積み重ねた構造を成し、第１コア部材の片端は溝部と顎型突起とを有し、第２コア部材の片端は円形の第１凸部を有し、第１コア部材の顎型突起は溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成するように変形可能な構造であり、第２分割積層鉄心は、第４コア部材と第５コア部材とを積み重ねた構造を成し、第４コア部材の片端は円形の第２凸部を有し、第５コア部材の片端は凹部を有し、分割積層鉄心の連結は、第１コア部材の穴部と第２コア部材の第１凸部または第４コア部材の第２凸部で行うか、あるいは第５コア部材の凹部と第２コア部材の第１凸部または第４コア部材の第２凸部で行う構造のものである。【０００８】
この発明に係る第１の鉄心装置の製造方法は、複数の分割積層鉄心を連結して環状または多角形状と成す鉄心装置の製造方法であって、片端に溝部と顎型突起を有する第１コア部材と、片端に凸部を有する第２コア部材とから構成された分割積層鉄心を用い、第１コア部材の溝部に第２コア部材の凸部を挿入して第１の分割積層鉄心と第２の分割積層鉄心との位置合わせを行う位置合わせ工程と、第１コア部材の顎型突起を変形させ、溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成して、穴部と第２コア部材の凸部とを嵌合する連結工程と、複数の分割積層鉄心に巻線を巻き回す巻線工程と、連結され、巻線が巻き回された複数の分割積層鉄心を環状に配列し、両端部の第１コア部材の顎型突起を変形させ、第２コア部材の凸部と嵌合させ連結固定するコア閉じ工程と、から成るものである。【０００９】
この発明に係る第２の鉄心装置の製造方法は、複数の分割積層鉄心を連結して環状または多角形状と成す鉄心装置の製造方法であって、分割積層鉄心は、第１分割積層鉄心および第２分割積層鉄心から成り、第１分割積層鉄心は、第１コア部材と第２コア部材とを積み重ねた構造を成し、第１コア部材の片端は溝部と顎型突起を有し、第２コア部材の片端は円形の第１凸部を有し、第２分割積層鉄心は、第４コア部材と第５コア部材とを積み重ねた構造を成し、第４コア部材の片端は円形の第２凸部を有し、第５コア部材の片端は凹部を有し、複数の分割積層鉄心の配列の片端部に第１分割積層鉄心を用い、その他の分割積層鉄心には、第２分割積層鉄心を使用し、第１コア部材、第２コア部材、第４コア部材、および第５コア部材を鉄心材料から打ち抜き、この打ち抜きと共に第１コア部材と第２コア部材は積層されて、第１分割積層鉄心が形成され、第４コア部材および第５コア部材は積層されて第２分割積層鉄心が形成されると共に、分割積層鉄心同士は、第１凸部および第２凸部と凹部とが金型内で嵌合された状態で積層される打ち抜き工程と、第１分割積層鉄心の第１コア部材の溝部に第２分割積層鉄心の第４コア部材の凸部を挿入して第１の分割積層鉄心と第２の分割積層鉄心との位置合わせを行う位置合わせ工程と、第１分割積層鉄心の第１コア部材の顎型突起を変形させ、溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成して、穴部と第４コア部材の第２凸部とを嵌合する連結工程と、複数の分割積層鉄心に巻線を巻き回す巻線工程と、連結され、巻線が巻き回された複数の分割積層鉄心を環状に配列し、両端部の第１コア部材の顎型突起を変形させ、第４コア部材の第２凸部と嵌合させ連結固定するコア閉じ工程と、から成るものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る第１の鉄心装置によれば、第１コア部材の顎型突起は溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成するように変形可能な構造であり、分割積層鉄心の連結は、第１コア部材の穴部と第２コア部材の凸部で行う構造であるため、分割積層鉄心同士を回転可能としながら連結部の脱落を防ぐことができ、丸ピン等の別部品を必要としない鉄心装置とすることができる。【００１１】
この発明に係る第２の鉄心装置によれば、第１コア部材の顎型突起は溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成するように変形可能な構造であり、第１コア部材の穴部と第２コア部材の第１凸部または第４コア部材の第２凸部で行う構造であるため、分割積層鉄心同士を回転可能としながら連結部の脱落を防ぐことができ、丸ピン等の別部品を必要としない鉄心装置とすることができる。【００１２】
この発明に係る第１の鉄心装置の製造方法によれば、第１コア部材の顎型突起を変形させ、溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成して、穴部と第２コア部材の凸部とを嵌合する連結工程を備えるため、分割積層鉄心同士を回転可能としながら連結部の脱落を防ぐことができ、丸ピン等の別部品を必要としない鉄心装置とすることができる。【００１３】
この発明に係る第２の鉄心装置の製造方法によれば、第１分割積層鉄心の第１コア部材の顎型突起を変形させ、溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成して、穴部と第４コア部材の第２凸部とを嵌合する連結工程を備えるため、分割積層鉄心同士を回転可能としながら連結部の脱落を防ぐことができ、丸ピン等の別部品を必要としない鉄心装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動機の鉄心装置の構成を示す平面図である。
【図２】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る連結工程を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の連結工程を示す平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の連結構成を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の連結構成を示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の巻線工程を示す平面図である。
【図７】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の他の連結構成を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の他の連結構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の他の連結構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の他の連結構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の他の連結構成を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の製造工程の説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の製造工程の説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る従来の分割積層鉄心の製造工程の説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の他の固定方法の説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の製造工程の説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の製造工程の説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態１の鉄心装置に係る分割積層鉄心の製造工程の説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態１の鉄心装置の製造方法に係るフローチャートである。
【図２０】この発明の実施の形態１に係る零相変流器の鉄心装置の構成を示す平面図である。
【図２１】この発明の実施の形態２の鉄心装置に係る分割積層鉄心の連結構成を示す図である。
【図２２】この発明の実施の形態２の鉄心装置に係る分割積層鉄心の連結構成を示す図である。
【図２３】この発明の実施の形態３の鉄心装置に係る電動機の鉄心装置の構成を示す平面図である。
【図２４】この発明の実施の形態３の鉄心装置に係る分割積層鉄心の金型レイアウトを示す平面図である。
【図２５】この発明の実施の形態３の鉄心装置に係る分割積層鉄心の斜視図である。
【図２６】この発明の実施の形態３の鉄心装置に係る分割積層鉄心の製造工程の説明図（平面図）である。
【図２７】この発明の実施の形態３の鉄心装置に係る分割積層鉄心の製造工程の説明図（平面図）である。
【図２８】この発明の実施の形態３の鉄心装置の製造方法に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
実施の形態１は、片端に溝部と顎型突起とを有する第１コア部材と片端に凸部を有する第２コア部材とを交互に積み重ねた構造の分割積層鉄心を使用し、第１コア部材の顎型突起は溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成するように変形可能な構造であり、分割積層鉄心の連結は、第１コア部材の穴部と第２コア部材の凸部で行う構造の鉄心装置および位置合わせ工程と、連結工程と、巻線工程と、コア閉じ工程とを備える鉄心装置の製造方法に関するものである。
【００１６】
以下、本願発明の実施の形態１に係る鉄心装置の構成、および鉄心装置の製造方法について、電動機の鉄心装置の構成を示す平面図である図１、連結工程を示す斜視図である図２、分割積層鉄心の連結工程を示す平面図である図３、分割積層鉄心の連結構成を示す断面図である図４、分割積層鉄心の連結構成を示す平面図である図５、分割積層鉄心の巻線工程を示す平面図である図６、分割積層鉄心の他の連結構成を示す図である図７〜図１１、分割積層鉄心の製造工程の説明図である図１２、図１３、従来の分割積層鉄心の製造工程の説明図である図１４、分割積層鉄心の他の固定方法の説明図である図１５、分割積層鉄心の製造工程の説明図である図１６〜図１８、鉄心装置の製造方法に係るフローチャートである図１９、および零相変流器の鉄心装置の構成を示す平面図である図２０に基づいて説明する。
【００１７】
まず、本願発明の対象である鉄心装置を適用する装置例として、電動機の鉄心装置の構成を図１に基づいて説明する。
図１は、電動機の鉄心装置の構成を示す平面図である。鉄心装置１は複数の分割積層鉄心１０を環状連結した構成であり、分割積層鉄心１０には巻線２が巻き回されている。分割積層鉄心１０同士は、後で詳細を説明する凸部１０ａと穴部１０ｈとを嵌合することで連結されている。また、分割積層鉄心１０は、第１コア部材１１と第２コア部材１２とを鉄心装置１の軸方向に積層固定した構成である。
【００１８】
次に分割積層鉄心１０を構成するコア部材、コア片、および分割積層鉄心１０を連結して、鉄心装置１を組み立てる過程について、図１〜図５に基づいて説明する。
図２は図１を構成する分割積層鉄心１０を連結する工程を説明するための斜視図である。図２（ａ）は隣接する分割積層鉄心１０を連結する前、図２（ｂ）は隣接する分割積層鉄心１０の位置合わせをした状態、および図２（ｃ）は分割積層鉄心１０を連結した状態の斜視図である。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）〜図２（ｃ）に対応する平面図である。
図４（ａ）は、図２（ｂ）に対応し隣接する分割積層鉄心１０の位置合わせをした状態を示す。図４（ｂ）は、矢視ＸＸの断面図、図４（ｃ）はＡ部詳細図である。
図５は分割積層鉄心１０の連結部が形成される過程の詳細を示す平面図である。図５（ａ）は、図２（ｂ）に対応し、隣接する分割積層鉄心１０の位置合わせをした状態を示し、図５（ｂ）は図２（ｃ）に対応し、分割積層鉄心１０を連結した状態を示す。
【００１９】
まず、分割積層鉄心１０を構成する第１コア部材１１と第２コア部材１２、およびこれらのコア部材を構成する磁性材料から作られる２種類の板状の第１コア片１６、第２コア片１７について説明する。
分割積層鉄心１０は、第１コア部材１１と第２コア部材１２を鉄心装置の軸方向に積層固定した構成である。第１コア部材１１は板状第１コア片１６をカシメ１３により積層固定したものであり、第２コア部材１２は板状第２コア片１７をカシメ１３により積層固定したものである。
【００２０】
図２〜図４を参照して、分割積層鉄心１０を構成する第１コア部材１１と第２コア部材１２の端部の構造を説明する。
第１コア部材１１は、左端に凸円弧状端面１０ｃ、溝部１０ｂ、および顎型突起１０ｇを有し、右端に凹円弧状端面１０ｄを有する。
第２コア部材１２は、左端に凹円弧状端面１０ｆを有し、右端に凸円弧状端面１０ｅおよび凸部１０ａを有する。
第１コア部材１１と第２コア部材１２とから構成された分割積層鉄心１０は、連結手段として、左端に凸円弧状端面１０ｃ、溝部１０ｂ、および顎型突起１０ｇを有し、右端に凸部１０ａを有する。なお、凸部１０ａと溝部１０ｂを突合せて、顎型突起１０ｇを変形させることで穴部１０ｈを形成する。
【００２１】
次に、分割積層鉄心１０同士を連結する手順について説明する。
図２（ａ）、図３（ａ）に示す隣接する分割積層鉄心１０同士を、凸部１０ａと溝部１０ｂを近づけて挿入し、図２（ｂ）、図３（ｂ）の位置決め状態とする。この時、溝部１０ｂの開口幅は凸部１０ａ直径より大きく形成されているため、凸部１０ａを溝部１０ｂにスムーズに挿入することができる。
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、２台の分割積層鉄心１０を連結するために位置合わせしたとき、溝部１０ｂ側の凸円弧状端面１０ｃは、溝部１０ｂ内側の凸部１０ａと連結する円の中心を中心とした凸円弧状に形成されている。そして、分割積層鉄心１０の他端側には隣接する分割積層鉄心１０の凸円弧状端面１０ｃと嵌合可能な凹円弧状端面１０ｄが形成されている。
【００２３】
次に、図５（ａ）、図５（ｂ）で示すように、溝部１０ｂを囲む顎型突起１０ｇに力を加えて変形させ、溝部１０ｂの開口部を縮小させるとともに、溝部１０ｂ内周の一部と顎型突起１０ｇの内周の一部で穴部１０ｈを形成することで、図２（ｃ）、図３（ｃ）で示した連結された分割積層鉄心１０が形成される。
この構造により、後で説明する積層鉄心１０を逆反りさせた巻線工程（図６）および積層鉄心１０を直線配置した搬送工程（図１２（ｃ））において、顎型突起１０ｇを変形させて溝部１０ｂの開口部が閉じられているため、積層鉄心１０の連結部は脱落しにくい構造となっている。
【００２４】
次に、溝部１０ｂを囲む顎型突起１０ｇの変形を容易にするための分割積層鉄心１０の端部の構造と機能について、図５、図６に基づいて説明する。
図６は、分割積層鉄心１０に巻線を巻き回す工程を示している。巻線機（図示なし）のノズル３１から繰出されたコイル３０が、分割積層鉄心１０に巻き回されて、巻線２が形成される。
図５（ａ）に示されているように、顎型突起１０ｇは薄肉部１０ｉを介して、第１コア部材１１とつながっており、顎型突起１０ｇの変形に必要な力を小さくする。さらに、変形逃がし溝１０ｊが面外変形を抑制することで、穴部１０ｈ内径のＲ形状精度が向上する。また、略円形の外周形状を有する凸部１０ａと穴部１０ｈのそれぞれの中心が同軸となり、この軸を回転軸として隣接する分割積層鉄心１０をスムーズに相対回転することが可能となる。
その結果、図６に示すように、複数の分割積層鉄心１０を連結した後に、隣接する分割積層鉄心１０と巻線機のノズル３１から繰出されたコイル３０が干渉することなく、巻線作業をすることができる。
また、図６における積層鉄心１０を逆反りさせた巻線工程において、顎型突起１０ｇを変形させて溝部１０ｂの開口部が閉じられているため、積層鉄心１０の連結部は脱落しにくい。
【００２５】
次に、溝部１０ｂを囲む顎型突起１０ｇの変形を容易にするための他の連結構成、すなわち分割積層鉄心１０の端部の構造を図７〜図１１に基づいて説明する。
なお、図７（ａ）〜図１１（ａ）は図２（ｂ）に対応し、隣接する分割積層鉄心１０の位置合わせをした状態を示す。図７（ｂ）〜図１１（ｂ）は図２（ｃ）に対応し、分割積層鉄心１０を連結した状態を示す。図１１（ｃ）も分割積層鉄心１０を連結した状態を示す。
【００２６】
鉤状突起１０ｋを形成した例を図７で説明する。
図７（ａ）に示しているように、溝部１０ｂを囲む形状の一部に鉤状突起１０ｋを形成している。この鉤状突起１０ｋは、図７（ｂ）に示すように変形後の顎型突起１０ｇを押さえ、スプリングバックによって顎型突起１０ｇが元に戻ることを防止する。さらに、鉄心搬送中に受ける引張力を、薄肉部１０ｉに加えて鉤状突起１０ｋでも受けることで、鉄心搬送中に受ける引張力に対する耐力を向上することができる。
【００２７】
位置決め溝１０ｍを形成した例を図８で説明する。
図８（ａ）に示しているように、溝部１０ｂを囲む形状の一部に、位置決め溝１０ｍを形成している。図７（ｂ）に示すように顎型突起１０ｇの変形時に突起先端部とこの位置決め溝１０ｍを噛み合わせることで、穴部１０ｈの内径精度を向上させ、鉄心装置１の形状精度を向上することができる。
【００２８】
顎型突起１０ｇ等をコア内周に配置した例を図９で説明する。
分割積層鉄心１０の形状によっては、鉄心の外周部であるコアバックが厚く、顎型突起１０ｇ、薄肉部１０ｉ、変形逃し溝１０ｊをコア外周に配置できない場合がある。この場合は、図９（ａ）に示すように第１コア部材１１の顎型突起１０ｇ、薄肉部１０ｉ、および変形逃がし溝１０ｊをコア内周に配置することも可能である。この場合、図９（ｂ）で示すように、顎型突起１０ｇを外部から治具で押す際に、第２コア部材１２との干渉を防止するため、分割積層鉄心１０の位置合わせ姿勢を変更している。
【００２９】
顎型突起１０ｇ等をコア内周と外周に配置した例を図１０で説明する。
図１０（ａ）に示すように第１コア部材１１の顎型突起１０ｇ、薄肉部１０ｉ、および変形逃がし溝１０ｊをコア内周と外周の両側に配置することも可能である。この場合、図１０（ａ）でわかるように、第１コア部材１１の溝部１０ｂが大きく広がるために、連結をさらに容易に行うことができる。この場合は、図１０（ｂ）で示すように、まずコアバック側の顎型突起１０ｇを変形させた後、コア姿勢を変更して、コア内周側の顎型突起１０ｇを変形させる。
【００３０】
治工具なしで連結を行える例を図１１で説明する。
図７〜図１０の分割積層鉄心１０は、連結時に治工具や装置を必要とするのに対し、図１１の連結構成では、治工具や装置なしで連結を行える。
分割積層鉄心１０同士を近づけ、図１１（ａ）の状態とすると、左側分割積層鉄心１０の第１コア部材１１の凹円弧状端面１０ｄの一部である、凹円弧状端面突出部１０ｓが右側分割積層鉄心１０の第１コア部材１１の顎型突起１０ｇと接する。ここから右側分割積層鉄心１０を図面上で時計方向に回転させると、回転させる力により、顎型突起１０ｇが変形し、図１１（ｂ）の状態になる。
顎型突起１０ｇ変形後は、凹円弧状端面１０ｄ、凹円弧状端面突出部１０ｓとは干渉することなく、図１１（ｃ）に示すように自由に回転できる。
【００３１】
次に、分割積層鉄心１０の製作から鉄心装置１の組み立てまでの製造工程について、図１２〜図１８に基づいて説明する。
【００３２】
図１２、図１３はこの発明の実施の形態１における金型によるコア打抜きから、巻線および環状配列までの製造工程の説明図である。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）、および図１３（ａ）〜図１３（ｄ）で一連の製造の流れを説明している。
一方、図１４は従来の鉄心装置の製造工程の説明図であり、本願発明との対比および本願発明の優位な特徴を説明するために参照する。
【００３３】
図１２（ａ）のように分割して打抜きされた分割積層鉄心１０を、図１２（ｂ）のように連結していき、図１２（ｃ）に示す巻線前の鉄心装置１ａを形成する。この分割積層鉄心１０に巻線２を巻き回すことで図１３（ａ）に示す環状配列前の鉄心装置１ｂとなる。
なお、図１２（ｃ）における積層鉄心１０を直線配置した搬送工程において、顎型突起１０ｇを変形させて溝部１０ｂの開口部が閉じられているため、積層鉄心１０の連結部は脱落しにくい。
図１３（ｂ）、（ｃ）に示すように、図２〜図４で説明した分割積層鉄心１０の連結工程と同様に凸部１０ａと溝部１０ｂを突合せて位置を合わせ、顎型突起１０ｇを変形させることで穴部１０ｈを形成して、図１３（ｄ）の鉄心装置１の製造が完了する。
【００３４】
次に従来の鉄心装置の製造工程を図１４に基づいて説明する。
図１４（ａ）に示すように、従来の鉄心装置３を構成する従来の分割積層鉄心２０同士を、分割積層鉄心２０の凸部２０ａと凹部２０ｂとで連結し、巻線前の鉄心装置３ａを構成している。なお、分割積層鉄心２０は、第４コア部材２１と第５コア部材２２から構成され、第４コア部材２１は凸部２０ａを有し、第５コア部材２２は凹部２０ｂを有する。
次に、分割積層鉄心２０の凸部２０ａと凹部２０ｂとで構成される軸を中心に回転させ、逆反りさせることでコイルと分割積層鉄心２０の干渉がない状態で巻線２を巻き回される。その後、１台の分割積層鉄心２０を搬送し、隣の分割積層鉄心２０に対して巻線を巻き回す工程を連続して実施していくことで、図１４（ｂ）の巻線２が巻き回された環状配列前の鉄心装置３ｂを構成する。
次に、図１４（ｃ）に示すように、環状を形成し、コア端部の凹円弧状端面２０ｃとコア端部の凸円弧状端面２０ｄを突合せる。さらに、図１４（ｄ）に示すように、溶接等の手段によりコア端部接合２０ｅを形成し、従来の鉄心装置３の製造が完了する。
なお、コア端部に凹円弧状端面２０ｃおよび凸円弧状端面２０ｄを有する分割積層鉄心は、分割積層鉄心２０とは形状が異なる別の分割積層鉄心であるが、実施の形態３で使用するのは分割積層鉄心２０のみであるため説明は省略する。
【００３５】
以上説明したように、従来の鉄心装置３では、溶接等の手段によりコア端部接合２０ｅを形成していた。これに対し、本実施の形態１の発明では図１３（ｂ）、（ｃ）に示したように、凸部１０ａと溝部１０ｂを突合せ、顎型突起１０ｇを変形させることで穴部１０ｈを形成し、溶接等の接合手段なしに鉄心装置１を得ることができる。
【００３６】
次に環状配列後の他の固定方法について、図１５で説明する。
図１５（ａ）は、環状を形成し、分割積層鉄心１０の凸部１０ａと溝部１０ｂを突合せた図１３（ｃ）と同じ状態を示している。次に図１５（ｂ）で顎型突起１０ｇをパンチ等で切断した後、図１５（ｃ）では溶接等の手段によりコア端部接合２０ｅを形成することで、鉄心装置１を得ることが可能である。
【００３７】
次に別の巻線方法について、図１６で説明する。
先に説明した図１２、図１３の鉄心装置１の製造工程では、分割積層鉄心１０を連結後、環状配列前の段階で巻線を巻き回していた。
図１６（ａ）、（ｂ）では、分割積層鉄心１０毎に巻線２を巻き回している。図１６（ｃ）、（ｄ）に示すように、２台の巻線後の分割積層鉄心１０の凸部１０ａと溝部１０ｂを突合せた後に連結治具４０で顎型突起１０ｇを押しこんで連結している。さらに図１６（ｅ）に示すように、図１６（ｃ）、（ｄ）で連結した２台の分割積層鉄心１０をさらに連結して、環状配列前の鉄心装置１ｂを構成している。
図１６で説明した巻線方法は、図１２、図１３で説明した連結後に巻線を巻き回す場合に比較して生産速度は遅いが、安価な巻線機を使用できる利点がある。
図１６は分割積層鉄心１０を１台毎に巻線、連結した例であるが、分割積層鉄心１０を２台や４台等、複数分割積層鉄心１０を同時に巻線することも可能であり、生産ラインに応じて最適な工程とすることができる。
【００３８】
次に分割積層鉄心の連結方法の改善について、図１７、図１８に基づいて説明する。
図１６では分割積層鉄心１０を１台ずつ連結治具４０で連結作業を行っていた。しかし、図１７（ａ）、（ｂ）のように巻線前の複数の分割積層鉄心１０を同時に連結することが可能である。ここで、図１７（ａ）は、分割積層鉄心１０の略円形の凸部１０ａと溝部１０ｂを突合せた後に同時連結治具４１で顎型突起１０ｇを押し込む前の状態を示している。図１７（ｂ）は、同時連結治具４１で顎型突起１０ｇを押し込んで連結した状態を示している。
図１８（ａ）、（ｂ）のように巻線後の複数の分割積層鉄心１０を同時に連結することも可能である。ここで、図１８（ａ）は、分割積層鉄心１０の凸部１０ａと溝部１０ｂを突合せた後に同時連結治具４１で顎型突起１０ｇを押し込む前の状態を示している。図１８（ｂ）は、同時連結治具４１で顎型突起１０ｇを押し込んで連結した状態を示している。
【００３９】
次に上記で説明した本実施の形態１の鉄心装置の製造方法について、図１９のフローチャートに基づいて説明する。
なお、本実施の形態１の鉄心装置の製造方法は、複数の分割積層鉄心１０を連結して環状と成す鉄心装置１の製造方法であって、片端に溝部１０ｂと顎型突起１０ｇを有する第１コア部材１１と、片端に凸部１０ａを有する第２コア部材１２とから構成された分割積層鉄心１０を用い、以下のステップ１（Ｓ０１）からステップ４（Ｓ０４）の工程から成るものである。
【００４０】
ステップ１（Ｓ０１）の位置合わせ工程では、第１コア部材１１の溝部１０ｂに第２コア部材１２の凸部１０ａを挿入して第１の分割積層鉄心１０との第２の分割積層鉄心１０との位置合わせを行う。
【００４１】
ステップ２（Ｓ０２）の連結工程では、第１コア部材１１の顎型突起１０ｇを変形させ、溝部１０ｂの開口部を縮小させ、溝部１０ｂを囲み、溝部１０ｂと顎型突起１０ｇ内周の一部で穴部１０ｈを形成して、穴部１０ｈと第２コア部材１２の凸部１０ａとを嵌合する。
【００４２】
ステップ３（Ｓ０３）の巻線工程では、複数の分割積層鉄心１０に巻線２を巻き回す。
【００４３】
ステップ４（Ｓ０４）のコア閉じ工程では、連結され、巻線２が巻き回された複数の分割積層鉄心１０を環状に配列し、両端部の第１コア部材１１の顎型突起１０ｇを変形させ、第２コア片の凸部１０ａと嵌合させ連結固定する。
【００４４】
なお、図１９では、分割積層鉄心１０の巻線を連結工程（Ｓ０２）後に行っていたが、図１６で説明したように、位置合わせ工程（Ｓ０１）前に行うこともできる。
【００４５】
本実施の形態１では、本願発明の分割積層鉄心１０を環状の鉄心装置の代表として電動機に適用した場合を説明した。本願発明の分割積層鉄心１０を環状の鉄心装置だけでなく、多角形状の鉄心装置にも適用できる。次に多角形状の鉄心装置の例として、矩形形状の鉄心装置を有する零相変流器に適用する場合について説明する。
【００４６】
図２０は、零相変流器の鉄心装置の構成を示す平面図である。図２０（ａ）は、４台の分割積層鉄心１０の３箇所の連結が完了した状態を示す。図２０（ｂ）は、最後の連結のために分割積層鉄心１０の位置合わせをした状態を示す。図２０（ｃ）は、顎型突起１０ｇを変形させて４台の分割積層鉄心１０の連結を完了して状態を示す。なお、図２０では、連結構造を中心に説明するため、ティース部、巻線部を省略している。
鉄心装置５は、４台の分割積層鉄心１０を矩形状に連結した構成である。分割積層鉄心１０は、第１コア部材１１と第２コア部材１２とを鉄心装置５の軸方向に積層固定した構成であり、分割積層鉄心１０には巻線２が巻き回されている（図示なし）。
【００４７】
矩形状の鉄心装置の例として、零相変流器の鉄心装置を説明したが、三角形あるいは五角形以上の多角形状の鉄心装置であっても、同様に本願発明を適用できる。
【００４８】
以上説明したように、片端に溝部と顎型突起とを有する第１コア部材と片端に凸部を有する第２コア部材とを交互に積み重ねた構造の分割積層鉄心を使用し、第１コア部材の顎型突起は溝部の開口部を縮小させ、溝部を囲み、溝部と顎型突起の内周で穴部を形成するように変形可能な構造であり、分割積層鉄心の連結は、第１コア部材の穴部と第２コア部材の凸部で行う構造の鉄心装置、および位置合わせ工程と、連結工程と、巻線工程と、コア閉じ工程とを備える鉄心装置の製造方法に関するものである。
このため、実施の形態１の鉄心装置およびその製造方法は、分割積層鉄心同士を回転可能としながら連結部の脱落を防ぐことができ、丸ピン等の別部品を必要としない鉄心装置とすることができる。このため、鉄心装置の取り扱いや管理が容易となり、生産工程の改善を図ることができる。
【００４９】
実施の形態２．
実施の形態２の鉄心装置は、実施の形態１の分割積層鉄心に比較して、第１コア部材の積層枚数を第２コア部材の積層枚数より減らすことで、分割積層鉄心の連結を容易にしたものである。
【００５０】
以下、実施の形態２の鉄心装置について、分割積層鉄心の連結構成の側面図である図２１、図２２に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。図２１、図２２において、実施の形態１の図４と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、図２１、図２２では、図４の分割積層鉄心を上下逆にした構成となっている。
【００５１】
図２１は、実施の形態１の図４に対応する図であり、分割積層鉄心１０の連結過程において分割積層鉄心１０同士を挿入する状態を示した図である。図２１では問題点を明確にするために、連結部を詳細にしている。図２１（ａ）は平面図、図２１（ｂ）は矢視ＸＸの断面図、図２１（ｃ）はＡ部詳細図である。
図２１において、左端に凸円弧状端面１０ｃ、溝部１０ｂ、および顎型突起１０ｇを有する第１コア部材１１を、右端に凸部１０ａと凸円弧状端面１０ｅを有する第２コア部材１２の間に挿入する。なお、図２１では、図を分かりやすくするために、凸円弧状端面１０ｃと凸円弧状端面１０ｅとのみを記載している。
積層鋼板の板厚バラつき等により第１コア部材１１の凸円弧状端面１０ｃ、溝部１０ｂ、および顎型突起１０ｇの厚みが、凸部１０ａと凸円弧状端面１０ｅを有する第２コア部材１２の間隔より大きい場合、第２コア部材１２の凸円弧状端面１０ｅ部を押し広げながら挿入することになり、挿入に大きな力が必要となる。さらに、分割積層鉄心１０を破壊する懸念がある。
【００５２】
この問題を解決する方法を図２２で説明する。図２２（ａ）は平面図、図２２（ｂ）は矢視ＸＸの断面図、図２１（ｃ）はＢ部詳細図であり、各コア部材とコア片を合わせて記載している。
図２１では第１コア部材１１と、第２コア部材１２を交互に同じ枚数を積層している。これに対し、図２２では、第１コア部材１１を第２コア部材１２より１枚減らし、その代わりに両側が凹円弧状端面である第３コア部材１４を１枚積層している。こうすることで、左側端部のコア部材の積層枚数と右側端部のコア部材に積層枚数が異なる非対称分割積層鉄心１５を形成する。なお、第３コア部材１４は第３コア片１８を積層固定したものである。
非対称分割積層鉄心１５は、図２２（ｃ）に示すようにコア部材２枚分の隙間があるため、スムーズに挿入することができる。図２２では第１コア部材を１枚減らしているが、複数枚減らすことも可能である。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５３】
以上説明したように、実施の形態２の鉄心装置は、実施の形態１の分割積層鉄心に比較して、第１コア部材の積層枚数を第２コア部材の積層枚数より減らすことで、分割積層鉄心の連結を容易にしたものである。このため、実施の形態２の鉄心装置は、分割積層鉄心同士を回転可能としながら連結部の脱落を防ぐことができ、丸ピン等の別部品を必要としない鉄心装置とすることができる。また、分割積層鉄心の連結が容易となるため、鉄心装置の生産工程の改善をさらに図ることができる。
【００５４】
実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１の鉄心装置の分割積層鉄心を第１分割積層鉄心とし、さらに片端に凸部を有する第４コア部材と片端に凹部を有する第５コア部材とを交互に積み重ねた構造の分割積層鉄心を第２分割積層鉄心とし、これら第１分割積層鉄心および第２分割積層鉄心を組み合わせて、鉄心装置を構成し、分割積層鉄心の連結は、第１コア部材の穴部または第５コア部材の凹部と、第２コア部材の凸部または第４コア部材の凸部で行う構造の鉄心装置、および打ち抜き工程と、位置合わせ工程と、連結工程と、巻線工程と、コア閉じ工程と、を備える鉄心装置の製造方法に関するものである。
【００５５】
以下、実施の形態３の鉄心装置の構成、および鉄心装置の製造方法について、電動機の鉄心装置の構成を示す平面図である図２３、分割積層鉄心の金型レイアウトを示す平面図である図２４、分割積層鉄心の斜視図である図２５、分割積層鉄心の製造工程の説明図である図２６、図２７、および鉄心装置の製造方法に係るフローチャートである図２８に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
図２３〜図２７において、実施の形態１の図１〜図１４と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
また、実施の形態１の鉄心装置１と区別するために、鉄心装置４としている。
【００５６】
実施の形態３の鉄心装置４と実施の形態１の鉄心装置１との差異は、鉄心装置４を構成する分割積層鉄心として、実施の形態１で説明した分割積層鉄心１０と従来の分割積層鉄心２０（図１４参照）の両方を組み合わせていることである。さらに、分割積層鉄心１０と分割積層鉄心２０の凹部、凸部の連結は金型でコアを打ち抜き、積層固定する工程内で完了させる。
分割積層鉄心１０と従来の分割積層鉄心２０の連結、および分割積層鉄心２０間の連結は分割積層鉄心１０、２０の凹部２０ｂ、凸部１０ａ、２０ａを用い、コア部材の打ち抜きの際に行う。打ち抜き工程後の環状配列時の連結は、後工程において実施の形態１で説明した分割積層鉄心１０の溝部１０ｂ、顎型突起１０ｇを用いて、顎型突起１０ｇを変形させて行う。
【００５７】
図２３は、電動機の鉄心装置の構成を示す平面図である。鉄心装置４は複数の分割積層鉄心１０と分割積層鉄心２０を環状連結した構成であり、分割積層鉄心１０、２０には巻線２が巻き回されている。
分割積層鉄心２０同士は、実施の形態１の図１４で説明した凸部２０ａと凹部２０ｂとが嵌合することにより回転可能ができる状態で連結されている。
配列の片端部には分割積層鉄心１０が配置され、分割積層鉄心１０と分割積層鉄心２０との連結は、分割積層鉄心１０の凸部１０ａと分割積層鉄心２０の凹部２０ｂとが嵌合することにより回転可動ができる状態で連結されている。
【００５８】
図２３では、１台の分割積層鉄心１０と５台の分割積層鉄心２０を連結した分割鉄心装置４ａを２セット製作し、この２セットの分割鉄心装置４ａを実施の形態１の顎型突起１０ｇを変形させる連結方法で連結して、巻線前の鉄心装置４ｂを形成している。
さらに、巻線前の鉄心装置４ｂに巻線２を巻き回して、環状を形成し、最後に実施の形態１の顎型突起１０ｇを変形させる連結方法で連結固定を行い、鉄心装置４の製造が完了する。
【００５９】
次に、鉄心装置４の製造方法について、図２４〜図２７に基づいて説明する。
図２４は図２３を構成する分割積層鉄心１０、２０を製造する金型の打ち抜きレイアウトの平面図であり、図２５は製造された分割鉄心装置４ａの斜視図である。図２６（ａ）、（ｂ）および図２７（ａ）、（ｂ）は分割積層鉄心１０、２０を連結、巻線、環状配列を行い、鉄心装置４を製造する工程を説明する平面図である。
【００６０】
図２４は鉄心装置４の分割積層鉄心１０、２０を製造する金型のレイアウトであり、分割積層鉄心１０と従来の分割積層鉄心２０が直線状に配列されている。
分割積層鉄心１０と従来の分割積層鉄心２０の配列は、鉄心材料５０から図示しないパンチにより打ち抜かれ、カシメ１３により積層固定される。鉄心材料５０はパイロット穴５１により送られることで、プレス等で打ち抜き、積層固定を連続して行うことが可能となる。
【００６１】
図２４では直線状に配列されているが、これを円弧状に配列することも可能である。
図２４では、２列対の配列とすることで、材料歩留まりを向上させているが、１列のみとすることで、金型を小型化することも可能である。また、図２４は鉄心装置４をコア片６個ずつの２分割で製造することを想定した例であるが、コアの分割数や分割されたコア片の数は設計者が自由に決めることができる。例えば、コア片３個ずつの４分割にしても良いし、コア片５個とコア片７個に２分割することも可能である。
【００６２】
図２５は図２４の金型で生産した分割鉄心装置４ａである。分割鉄心装置４ａは分割積層鉄心２０を５台と分割積層鉄心１０を１台のコア片、コア部材の配列を積層固定したものである。
【００６３】
図２６（ａ）、（ｂ）において、２セットの分割鉄心装置４ａを連結する。１セット目の分割鉄心装置４ａ端部にある分割積層鉄心１０の溝部１０ｂに対して、２セット目の分割鉄心装置４ａ端部にある分割積層鉄心２０の凸部２０ａを挿入した後、顎型突起１０ｇを変形させ穴部１０ｈを形成することで、１０ｈと２０ａは回転可動ができる状態で連結され、巻線前の鉄心装置４ｂが形成される。
【００６４】
巻線前の鉄心装置４ｂは、全ての分割積層鉄心１０、２０が回転できる状態で連結されているため、図１４の従来の鉄心装置３と同様に扱うことが可能であり、組立に従来の設備をそのまま用いることができる。
【００６５】
図２７（ａ）は巻線前の鉄心装置４ｂに巻線２を巻き回した図であり、環状配列前の鉄心装置４ｃを示す。これを円環状に変形して、位置合わせを行い図２７（ｂ）の状態となる。この時、分割積層鉄心１０の溝部１０ｂに対して、分割積層鉄心２０の凸部２０ａを挿入した後、顎型突起１０ｇを変形させ穴部１０ｈを形成することで両端部を連結し、鉄心装置４の製造が完了する。
【００６６】
ここで、両端部の連結については、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示した従来の鉄心装置３と同様に、両端部の形状を、凹円弧状端面２０ｃと凸円弧状端面２０ｄとし、溶接等でコア端部接合２０ｅを形成してもよい。
また、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示したように、顎型突起１０ｇを切断後に、溶接等でコア端部接合２０ｅを形成してもよい。
【００６７】
次に上記で説明した本実施の形態３の鉄心装置の製造方法について、図２８のフローチャートに基づいて説明する。
なお、本実施の形態３の鉄心装置の製造方法は、複数の分割積層鉄心１０と分割積層鉄心２０とを連結して環状と成す鉄心装置４の製造方法であって、分割積層鉄心は、第１分割積層鉄心１０と第２分割積層鉄心２０から成り、第１分割積層鉄心１０は、第１コア部材１１と第２コア部材１２とを交互に積み重ねた構造を成し、第１コア部材１１の片端は溝部と顎型突起１０ｇを有し、第２コア部材１２の片端は略円形の凸部１０ａを有し、第２分割積層鉄心２０は、第４コア部材２１と第５コア部材２２とを交互に積み重ねた構造を成し、第４コア部材２１の片端は略円形の凸部２０ａを有し、第５コア部材２２の片端は凹部２０ｂを有し、この凹部２０ｂは第２コア部材１２の凸部１０ａおよび第４コア部材２１の凸部２０ａと嵌合して回転し、複数の分割積層鉄心１０、２０の配列の片端部の分割積層鉄心に第１分割積層鉄心１０を用い、その他の分割積層鉄心には、第２分割積層鉄心２０を使用し、以下のステップ３１（Ｓ３１）からステップ３５（Ｓ３５）の工程から成るものである。
【００６８】
ステップ３１（Ｓ３１）の打ち抜き工程では、第１コア部材１１、第２コア部材１２、第４コア部材２１、および第５コア部材２２を鉄心材料５０から打ち抜き、この打ち抜きと共に第１コア部材１１と第２コア部材１２は積層されて、第１分割積層鉄心１０が形成され、第４コア部材２１および第５コア部材２２が積層されて第２分割積層鉄心２０が形成されると共に、分割積層鉄心１０、２０同士は、凸部１０ａ、２０ａと凹部２０ｂが金型内で嵌合された状態で積層される。
【００６９】
ステップ３２（Ｓ３２）の位置合わせ工程では、第１分割積層鉄心１０の第１コア部材１１の溝部１０ｂに第２分割積層鉄心２０の第４コア部材２１の凸部２０ａを挿入して第１分割積層鉄心１０と第２分割積層鉄心２０との位置合わせを行う。
【００７０】
ステップ３３（Ｓ３３）の連結工程では、第１分割積層鉄心１０の第１コア部材１１の顎型突起１０ｇを変形させ、溝部１０ｂの開口部を縮小させ、溝部１０ｂを囲み、溝部１０ｂと顎型突起１０ｇ内周の一部で穴部１０ｈを形成して、穴部１０ｈと第４コア部材２１の凸部とを嵌合する。
【００７１】
ステップ３４（Ｓ３４）の巻線工程では、複数の分割積層鉄心１０、２０に巻線２を巻き回す。
【００７２】
ステップ３５（Ｓ３５）のコア閉じ工程では、連結され、巻線２が巻き回された複数の分割積層鉄心１０、２０を環状に配列し、両端部の第１コア部材１１の顎型突起１０ｇを変形させ、第２コア部材１２の凸部１０ａと嵌合させ連結固定する。
【００７３】
なお、図２８では、分割積層鉄心１０、２０の巻線を連結工程（Ｓ３３）後に行っていたが、位置合わせ工程（Ｓ３２）の前に行うこともできる。
【００７４】
なお、本願発明の第１分割積層鉄心は分割積層鉄心１０、第２分割積層鉄心は分割積層鉄心２０、第１凸部は凸部１０ａ、第２凸部は凸部２０ａである。
【００７５】
実施の形態３では、分割鉄心装置４ａを５台の分割積層鉄心２０と１台の分割積層鉄心１０とで構成した例を説明したが、分割積層鉄心１０と分割積層鉄心２０との台数の組み合わせは任意である。
また、分割積層鉄心１０と分割積層鉄心２０との嵌合、分割積層鉄心２０間の嵌合を金型内で行う例を説明したが、各コア部材の積層のみを金型内で行い、分割積層鉄心１０と分割積層鉄心２０との嵌合、分割積層鉄心２０間の嵌合を別工程で行うこともできる。
また、実施の形態３の発明を零相変流器の鉄心装置などの矩形あるいは多角形状の鉄心装置に適用できる。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態３は、実施の形態１の鉄心装置の分割積層鉄心を第１分割積層鉄心とし、さらに片端に凸部を有する第４コア部材と片端に凹部を有する第５コア部材とを交互に積み重ねた構造の分割積層鉄心を第２分割積層鉄心とし、これら第１分割積層鉄心および第２分割積層鉄心を組み合わせて、鉄心装置を構成し、分割積層鉄心の連結は、第１コア部材の穴部または第５コア部材の凹部と、第２コア部材の凸部または第４コア部材の凸部で行う構造の鉄心装置、および打ち抜き工程と、位置合わせ工程と、連結工程と、巻線工程と、コア閉じ工程とを備える鉄心装置の製造方法に関するものである。
このため、実施の形態３の鉄心装置およびその製造方法は、分割積層鉄心同士を回転可能としながら連結部の脱落を防ぐことができ、丸ピン等の別部品を必要としない鉄心装置とすることができる。
【００７７】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
この発明は、連結部の脱落を防止した上で、連結に別部材が必要ない構造の分割積層鉄心に関するものであるため、複数の分割積層鉄心を環状に連結する鉄心装置およびその製造方法に広く適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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