(57)【要約】  回転電機の電機子鉄心において、１以上の鉄心部は、第１端部及び第２端部が互いに連結された状態で円環状に配置されている。第１端部及び第２端部は、位置決め部が周方向について第１の掛かり部に掛かり、かしめ部が周方向について第２の掛かり部に掛かった状態で互いに連結されている。かしめ部は、位置決め部に近づく方向へ塑性変形されている。かしめ部の端面と第１端部との間には、径方向外側に向けて開放された切欠き部が形成されている。切欠き部には、切欠き部を埋める溶接部が設けられている。
2019087358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端部及び第２端部を有する１以上の鉄心部
を備え、
前記１以上の鉄心部は、前記第１端部及び前記第２端部が互いに連結された状態で円環状に配置されており、
前記第１端部には、第１の掛かり部と、前記第１の掛かり部よりも径方向外側に位置する第２の掛かり部とが設けられており、
前記第２端部には、位置決め部と、前記位置決め部よりも径方向外側に位置するかしめ部とが設けられており、
前記第１の掛かり部及び前記第２の掛かり部は、前記位置決め部と前記かしめ部との間に挿入されており、
前記かしめ部は、前記位置決め部に近づく方向へ塑性変形されており、
前記第１端部及び前記第２端部は、前記位置決め部が周方向について前記第１の掛かり部に掛かり、前記かしめ部が周方向について前記第２の掛かり部に掛かった状態で互いに連結されており、
前記かしめ部の端面と前記第１端部との間には、径方向外側に向けて開放された切欠き部が形成されており、
前記切欠き部には、前記切欠き部を埋める溶接部が設けられている回転電機の電機子鉄心。
【請求項２】
前記かしめ部は、拡幅部と、前記拡幅部を前記第２端部に繋ぐ繋ぎ部とを有し、
前記繋ぎ部の幅は、前記拡幅部の幅よりも狭くなっている請求項１に記載の回転電機の電機子鉄心。
【請求項３】
第１端部及び第２端部を有する１以上の鉄心部を作製する鉄心部作製工程、
前記鉄心部作製工程の後、前記第１端部及び前記第２端部を互いに連結して前記１以上の鉄心部を円環状に配置する連結工程、及び
前記連結工程の後、前記第１端部及び前記第２端部を溶接によって互いに固定する溶接工程
を備え、
前記第１端部には、第１の掛かり部と、前記第１の掛かり部よりも径方向外側に位置する第２の掛かり部とが設けられており、
前記第２端部には、位置決め部と、前記位置決め部よりも径方向外側に位置するかしめ部とが設けられており、
前記連結工程では、前記位置決め部と前記かしめ部との間に前記第１の掛かり部及び前記第２の掛かり部を挿入しながら前記第１の掛かり部に前記位置決め部を掛けた後、前記かしめ部を塑性変形させて前記第２の掛かり部に前記かしめ部を掛けることにより、前記第１端部と前記第２端部とを互いに連結し、
前記連結工程では、前記第１端部と前記第２端部とを互いに連結することにより、径方向外側に向けて開放された切欠き部が前記かしめ部の端面と前記第１端部との間に形成され、
前記溶接工程では、前記切欠き部を埋める溶接部を前記切欠き部に設ける回転電機の電機子鉄心の製造方法。
【請求項４】
前記かしめ部には、溶融用突出部が設けられており、
前記溶接工程では、前記溶融用突出部を溶融することにより前記溶接部を設ける請求項３に記載の回転電機の電機子鉄心の製造方法。
【請求項５】
第１端部及び第２端部を有する１以上の鉄心部を作製する鉄心部作製工程、
前記鉄心部作製工程の後、前記第１端部及び前記第２端部を互いに連結して前記１以上の鉄心部を円環状に配置する連結工程、及び
前記連結工程の後、前記第１端部及び前記第２端部を溶接によって互いに固定する溶接工程
を備え、
前記第１端部には、第１の掛かり部と、前記第１の掛かり部よりも径方向外側に位置する第２の掛かり部とが設けられており、
前記第２端部には、位置決め部と、前記位置決め部よりも径方向外側に位置するかしめ部とが設けられており、
前記連結工程では、前記位置決め部と前記かしめ部との間に前記第１の掛かり部及び前記第２の掛かり部を挿入しながら前記第１の掛かり部に位置決め部を掛けた後、前記かしめ部を塑性変形させて前記第２の掛かり部に前記かしめ部を掛けることにより、前記第１端部と前記第２端部とを互いに連結し、
前記連結工程では、前記第１端部と前記第２端部とを互いに連結することにより、前記第２の掛かり部と前記第２端部との間に切欠き部が形成され、
前記溶接工程では、前記かしめ部を溶融することにより、前記切欠き部を埋める溶接部を前記切欠き部に設ける回転電機の電機子鉄心の製造方法。
【請求項６】
前記かしめ部には、突起が設けられており、
前記溶接工程では、前記突起及び前記かしめ部を溶融することにより前記溶接部を設ける請求項５に記載の回転電機の電機子鉄心の製造方法。
【請求項７】
前記かしめ部は、拡幅部と、前記拡幅部を前記第２端部に繋ぐ繋ぎ部とを有し、
前記繋ぎ部の幅は、前記拡幅部の幅よりも狭くなっている請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の回転電機の電機子鉄心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ、発電機等として用いられる回転電機に含まれる回転電機の電機子鉄心、及び回転電機の電機子鉄心の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のコアブロック連結体を環状に配置し、各コアブロック連結体の端部同士を連結した回転電機の電機子鉄心が知られている。互いに隣り合う２つのコアブロック連結体のうち、一方のコアブロック連結体の端部には当接面係合部が設けられ、他方のコアブロック連結体の端部にはかしめ係合部が設けられている。互いに隣り合う２つのコアブロック連結体の端部同士は、かしめ係合部を塑性変形させて当接面係合部にかしめ係合部を掛けることにより連結されている。従来の回転電機の電機子鉄心では、２つのコアブロック連結体の端部同士の連結強度が低くなりやすい。従って、従来の回転電機では、２つのコアブロック連結体の端部同士が外れないようにするために、円筒状のハウジングの内面に電機子鉄心が焼嵌め又は圧入によって嵌められている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５８５９１１２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、特許文献１に示されている従来の回転電機では、焼嵌め又は圧入の力に耐える肉厚を持つ大型のハウジングが必要になる。このため、コストの低減化を図ることができなくなってしまう。また、特許文献１に示されている従来の回転電機では、ハウジングの内面に電機子鉄心を焼嵌め又は圧入によって嵌める作業が必要になる。このため、回転電機の製造にも手間がかかってしまう。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、生産性の向上を図ることができ、コストの低減化を図ることができる回転電機の電機子鉄心、及び回転電機の電機子鉄心の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による回転電機の電機子鉄心は、第１端部及び第２端部を有する１以上の鉄心部を備え、１以上の鉄心部は、第１端部及び第２端部が互いに連結された状態で円環状に配置されており、第１端部には、第１の掛かり部と、第１の掛かり部よりも径方向外側に位置する第２の掛かり部とが設けられており、第２端部には、位置決め部と、位置決め部よりも径方向外側に位置するかしめ部とが設けられており、第１の掛かり部及び第２の掛かり部は、位置決め部とかしめ部との間に挿入されており、かしめ部は、位置決め部に近づく方向へ塑性変形されており、第１端部及び第２端部は、位置決め部が周方向について第１の掛かり部に掛かり、かしめ部が周方向について第２の掛かり部に掛かった状態で互いに連結されており、かしめ部の端面と第１端部との間には、径方向外側に向けて開放された切欠き部が形成されており、切欠き部には、切欠き部を埋める溶接部が設けられている。【０００７】
また、この発明による回転電機の電機子鉄心の製造方法は、第１端部及び第２端部を有する１以上の鉄心部を作製する鉄心部作製工程、鉄心部作製工程の後、第１端部及び第２端部を互いに連結して１以上の鉄心部を円環状に配置する連結工程、及び連結工程の後、第１端部及び第２端部を溶接によって互いに固定する溶接工程を備え、第１端部には、第１の掛かり部と、第１の掛かり部よりも径方向外側に位置する第２の掛かり部とが設けられており、第２端部には、位置決め部と、位置決め部よりも径方向外側に位置するかしめ部とが設けられており、連結工程では、位置決め部とかしめ部との間に第１の掛かり部及び第２の掛かり部を挿入しながら第１の掛かり部に位置決め部を掛けた後、かしめ部を塑性変形させて第２の掛かり部にかしめ部を掛けることにより、第１端部と第２端部とを互いに連結し、連結工程では、第１端部と第２端部とを互いに連結することにより、径方向外側に向けて開放された切欠き部がかしめ部の端面と第１端部との間に形成され、溶接工程では、切欠き部を埋める溶接部を切欠き部に設ける。【０００８】
また、この発明による回転電機の電機子鉄心の製造方法は、第１端部及び第２端部を有する１以上の鉄心部を作製する鉄心部作製工程、鉄心部作製工程の後、第１端部及び第２端部を互いに連結して１以上の鉄心部を円環状に配置する連結工程、及び連結工程の後、第１端部及び第２端部を溶接によって互いに固定する溶接工程を備え、第１端部には、第１の掛かり部と、第１の掛かり部よりも径方向外側に位置する第２の掛かり部とが設けられており、第２端部には、位置決め部と、位置決め部よりも径方向外側に位置するかしめ部とが設けられており、連結工程では、位置決め部とかしめ部との間に第１の掛かり部及び第２の掛かり部を挿入しながら第１の掛かり部に位置決め部を掛けた後、かしめ部を塑性変形させて第２の掛かり部にかしめ部を掛けることにより、第１端部と第２端部とを互いに連結し、連結工程では、第１端部と第２端部とを互いに連結することにより、第２の掛かり部と第２端部との間に切欠き部が形成され、溶接工程では、かしめ部を溶融することにより、切欠き部を埋める溶接部を切欠き部に設ける。
【発明の効果】
【０００９】
この発明による回転電機の電機子鉄心、及び回転電機の電機子鉄心の製造方法によれば、溶接部の深さを大きくすることができ、第１端部及び第２端部を高強度及び高剛性で互いに固定することができる。これにより、第１端部を第２端部から外れにくくすることができ、例えばハウジングの内面に電機子鉄心を焼嵌め又は圧入によって嵌める作業をなくすことができる。従って、電機子鉄心の生産性の向上を図ることができる。また、大型のハウジングが不要になることから、コストの低減化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機を示す平面図である。
【図２】図１の鉄心部を示す平面図である。
【図３】図２の鉄心部において積層されている第１のコア片配列層を示す平面図である。
【図４】図２の鉄心部において積層されている第２のコア片配列層を示す平面図である。
【図５】図２の鉄心部の第１端部を示す拡大平面図である。
【図６】図２の鉄心部の第２端部を示す拡大平面図である。
【図７】図１の鉄心部間連結部を示す拡大平面図である。
【図８】図１の円環状に配置された４つの鉄心部の第１端部及び第２端部が互いに連結される前の状態を示す平面図である。
【図９】図８の第１端部及び第２端部を示す拡大平面図である。
【図１０】図８の４つの鉄心部の第１端部及び第２端部が互いに連結されている状態を示す平面図である。
【図１１】図１０の第１端部及び第２端部を示す拡大平面図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による回転電機の電機子鉄心において溶接部を設ける前の鉄心部間連結部の状態を示す拡大平面図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による回転電機を示す平面図である。
【図１４】図１３の鉄心部を示す平面図である。
【図１５】図１３の鉄心部間連結部を示す拡大平面図である。
【図１６】図１の第１端部及び第２端部が互いに連結される前の状態を示す拡大平面図である。
【図１７】図１６の第１端部及び第２端部が互いに連結されている状態を示す拡大平面図である。
【図１８】この発明の実施の形態４による回転電機を示す平面図である。
【図１９】図１８の鉄心部間連結部を示す拡大平面図である。
【図２０】図１８の鉄心部において積層されている第１のコア片配列層を示す平面図である。
【図２１】図１８の鉄心部において積層されている第２のコア片配列層を示す平面図である。
【図２２】図１８の回転電機において溶接部が設けられる前の状態を示す平面図である。
【図２３】図２２の第１端部及び第２端部が互いに連結される前の状態を示す拡大平面図である。
【図２４】図２３の第１端部及び第２端部が互いに連結されている状態を示す拡大平面図である。
【図２５】この発明の実施の形態５による回転電機の電機子鉄心において溶接部を設ける前の鉄心部間連結部の状態を示す拡大平面図である。
【図２６】図２５の鉄心部の第２端部を示す拡大平面図である。
【図２７】この発明の実施の形態６による回転電機を示す平面図である。
【図２８】図２７の鉄心部間連結部を示す拡大平面図である。
【図２９】図２７の溶接部が設けられる前の鉄心部を示す平面図である。
【図３０】図２７の回転電機において溶接部が設けられる前の状態を示す平面図である。
【図３１】図３０の鉄心部間連結部を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回転電機を示す平面図である。図において、回転電機１は、回転軸２と、回転軸２に固定された回転子３と、回転子３の外周を囲む円環状の電機子４とを有している。
【００１２】
回転軸２は、図示しない支持台であるハウジングに回転自在に水平に支持されている。回転子３は、回転軸２と同軸に配置されている。回転子３は、回転軸２の軸線を中心として回転軸２と一体に電機子４に対して回転可能になっている。また、回転子３は、円柱状の回転子鉄心５と、回転子鉄心５の外周面に固定された複数の永久磁石６とを有している。複数の永久磁石６は、回転子鉄心５の周方向へ等間隔に並べられている。
【００１３】
電機子４は、回転軸２及び回転子３と同軸に配置されている。これにより、電機子４の軸線は、水平になっている。また、電機子４の下部は、回転軸２を支持するハウジングに固定されている。電機子４の上部は、ハウジングに固定されずにハウジングから露出している。電機子４は、回転子３の外周を囲む円環状の電機子鉄心７と、電機子鉄心７に設けられた複数の電機子コイル８と、複数の電機子コイル８のそれぞれと電機子鉄心７との間に介在している図示しないインシュレータとを有している。
【００１４】
電機子鉄心７は、１以上の円弧状の鉄心部１１を有している。この例では、４つの鉄心部１１が円環状に配置されることによって電機子鉄心７が構成されている。
【００１５】
各鉄心部１１は、複数のコアブロック１２を有するコアブロック連結体である。各鉄心部１１における複数のコアブロック１２は、円弧状に順次連結されている。この例では、９個のコアブロック１２が４つの鉄心部１１のそれぞれに含まれている。従って、この例では、３６個のコアブロック１２が電機子鉄心７に含まれている。
【００１６】
各コアブロック１２は、バックヨーク部１３と、バックヨーク部１３の中間部から突出するティース１４とを有している。この例では、１つのバックヨーク部１３から突出するティース１４の数が１つのみになっている。電機子鉄心７を構成する４つの鉄心部１１は、バックヨーク部１３同士が順次連結された状態でティース１４を径方向内側に向けて円環状に配置されている。
【００１７】
各ティース１４は、電機子鉄心７の周方向へ互いに間隔を置いて配置されている。これにより、互いに隣り合う２つのティース１４の間には、空間であるスロット１５が形成されている。
【００１８】
鉄心部１１の一端部に位置するコアブロック１２のバックヨーク部１３の端部は、第１端部１１ａになっている。鉄心部１１の他端部に位置するコアブロック１２のバックヨーク部１３の端部は、第２端部１１ｂになっている。即ち、各鉄心部１１は、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを有している。互いに隣り合う２つの鉄心部１１のうち、一方の鉄心部１１の第１端部１１ａは、他方の鉄心部１１の第２端部１１ｂに連結されている。
【００１９】
電機子コイル８は、各ティース１４にそれぞれ設けられている。この例では、インシュレータを介してティース１４に導線を集中巻きで巻くことにより、電機子コイル８がコアブロック１２ごとに設けられている。これにより、この例では、３６個の電機子コイル８が電機子鉄心７の周方向へ等間隔に配置されている。各スロット１５には、電機子コイル８が収まっている。
【００２０】
図２は、図１の鉄心部１１を示す平面図である。また、図３は、図２の鉄心部１１において積層されている第１のコア片配列層を示す平面図である。さらに、図４は、図２の鉄心部１１において積層されている第２のコア片配列層を示す平面図である。
【００２１】
各鉄心部１１は、複数のコア片が第１のコア片２１として並ぶ１以上の第１のコア片配列層２２と、複数のコア片が第２のコア片２３として並ぶ１以上の第２のコア片配列層２４とが電機子鉄心７の軸線方向へ積層されることによって構成されている。この例では、第１のコア片配列層２２と第２のコア片配列層２４とが電機子鉄心７の軸線方向へ交互に積層されている。第１のコア片２１及び第２のコア片２３のそれぞれは、鋼板を打ち抜いて形成された板部材である。
【００２２】
各コアブロック１２は、１以上の第１のコア片２１と、１以上の第２のコア片２３とが電機子鉄心７の軸線方向へ積層されることによって構成されている。この例では、第１のコア片２１と第２のコア片２３とが交互に重なっている。第１のコア片２１及び第２のコア片２３のそれぞれの形状は、Ｔ字状になっている。各コアブロック１２における第１及び第２のコア片２１，２３は、抜きかしめ部１６によって一体化されている。抜きかしめ部１６は、互いに重なる２つのコア片２１，２３の一方に形成された凹部と、他方に形成された凸部とが嵌め合わされることにより構成されている。
【００２３】
各鉄心部１１では、互いに隣り合う２つのコアブロック１２同士が回転連結部１７によって連結されている。回転連結部１７は、互いに隣り合う２つのバックヨーク部１３同士を回転可能に連結する連結部である。
【００２４】
また、各鉄心部１１では、互いに隣り合う２つのコアブロック１２のうち、一方のコアブロック１２の第１のコア片２１の端部と、他方のコアブロック１２の第２のコア片２３の端部とが共通の回転連結部１７にそれぞれ連結側端部として張り出している。従って、第１のコア片配列層２２に並ぶ複数の第１のコア片２１の連結側端部の向きと、第２のコア片配列層２４に並ぶ複数の第２のコア片２３の連結側端部の向きとは、互いに逆向きになっている。この例では、一方のコアブロック１２の第１のコア片２１の連結側端部と、他方のコアブロック１２の第２のコア片２３の連結側端部とが回転連結部１７で交互に重なっている。
【００２５】
回転連結部１７に位置する各連結側端部の表面には、凸部である連結軸１８が設けられている。また、回転連結部１７に位置する各連結側端部の裏面には、連結軸１８が嵌る凹部が設けられている。回転連結部１７では、互いに重なる２つの連結側端部のうち、一方の連結側端部の表面に設けられた連結軸１８が他方の連結側端部の裏面に設けられた凹部に嵌っている。これにより、回転連結部１７では、第１のコア片２１及び第２のコア片２３のそれぞれの連結側端部同士が連結軸１８を中心に回転可能に連結されている。
【００２６】
ティース１４同士が近づく方向へ２つのコアブロック１２同士が連結軸１８を中心に回転すると、２つのコアブロック１２のそれぞれのバックヨーク部１３に形成された第１のコア片２１の端面同士が接触し、２つのコアブロック１２のそれぞれのバックヨーク部１３に形成された第２のコア片２３の端面同士が接触する。
【００２７】
各鉄心部１１の形状は、互いに隣り合う２つのコアブロック１２のそれぞれの第１のコア片２１の端面同士が接触し、互いに隣り合う２つのコアブロック１２のそれぞれの第２のコア片２３の端面同士が接触することにより円弧状になる。鉄心部１１の形状が円弧状に保たれている状態では、各ティース１４同士が近づく方向へのコアブロック１２同士の回転が阻止されている。即ち、鉄心部１１の形状は、各ティース１４同士が最も近づいた状態で円弧状に保たれている。
【００２８】
図５は、図２の鉄心部１１の第１端部１１ａを示す拡大平面図である。鉄心部１１の第１端部１１ａには、第１の掛かり部３１と、第１の掛かり部３１よりも鉄心部１１の径方向外側に位置する第２の掛かり部３２とが設けられている。第１の掛かり部３１は、第１端部１１ａから鉄心部１１の周方向外側へ突出しながら鉄心部１１の径方向内側へ張り出している。第２の掛かり部３２は、第１端部１１ａから鉄心部１１の周方向外側へ突出しながら鉄心部１１の径方向外側へ張り出している。この例では、第１の掛かり部３１及び第２の掛かり部３２が鉄心部１１の径方向について互いに繋がっている。
【００２９】
第１の掛かり部３１には、第１の端面３１１と、第１の端面３１１に対して鋭角に傾斜する第１の接触面３１２とが設けられている。第１の接触面３１２は、第１の端面３１１から第１端部１１ａに繋がる面である。第２の掛かり部３２には、第２の端面３２１と、第２の端面３２１に対して鋭角に傾斜する第２の接触面３２２とが設けられている。第２の接触面３２２は、第２の端面３２１から第１端部１１ａに繋がる面である。この例では、第１の端面３１１及び第２の端面３２１が互いに繋がって１つの平面になっている。第１の接触面３１２と第２の接触面３２２との間の距離は、第１の端面３１１及び第２の端面３２１から鉄心部１１の周方向内側に向かって連続的に狭くなっている。
【００３０】
第１端部１１ａには、第１の掛かり部３１よりも径方向内側に隣接する挿入用凹部３３が設けられている。挿入用凹部３３の内面の一部は、第１の接触面３１２になっている。これにより、挿入用凹部３３の深さ方向は、第１の接触面３１２に沿った方向になっている。
【００３１】
また、第１端部１１ａには、第２の掛かり部３２よりも径方向外側に位置する傾斜面１１１が設けられている。傾斜面１１１は、鉄心部１１の円弧の径方向に沿った直線に対して傾斜している。傾斜面１１１と第２の接触面３２２との間の距離は、鉄心部１１の径方向外側に向かって連続的に広がっている。この例では、傾斜面１１１と第２の接触面３２２とがなす角度が鈍角になっている。この例では、第１端部１１ａを持つコアブロック１２において積層されているすべてのコア片に、第１の掛かり部３１、第２の掛かり部３２、挿入用凹部３３及び傾斜面１１１が設けられている。
【００３２】
図６は、図２の鉄心部１１の第２端部１１ｂを示す拡大平面図である。鉄心部１１の第２端部１１ｂには、位置決め部３４と、位置決め部３４よりも鉄心部１１の径方向外側に位置するかしめ部３５とが設けられている。位置決め部３４とかしめ部３５とは、鉄心部１１の径方向について互いに離れて配置されている。また、鉄心部１１の第２端部１１ｂには、第３の端面１１２及び第４の端面１１３が形成されている。第３の端面１１２及び第４の端面１１３は、位置決め部３４とかしめ部３５との間に位置している。第３の端面１１２は、第４の端面１１３よりも位置決め部３４に近い位置に形成されている。この例では、第３の端面１１２及び第４の端面１１３が互いに繋がって１つの平面になっている。
【００３３】
位置決め部３４は、第３の端面１１２に対して鋭角に傾斜する方向へ第２端部１１ｂから鉄心部１１の周方向外側へ突出している。また、第２端部１１ｂから位置決め部３４が突出する長さは、挿入用凹部３３の深さよりも短くなっている。位置決め部３４の大きさは、挿入用凹部３３に挿入可能な大きさになっている。
【００３４】
かしめ部３５は、第２端部１１ｂから鉄心部１１の周方向外側へ突出している。また、かしめ部３５は、拡幅部３５１と、拡幅部３５１を第２端部１１ｂに繋ぐ繋ぎ部３５２とを有している。繋ぎ部３５２の幅は、拡幅部３５１の幅よりも狭くなっている。これにより、かしめ部３５は、繋ぎ部３５２の位置でくびれている。従って、かしめ部３５は、繋ぎ部３５２の位置で塑性変形されやすくなっている。かしめ部３５が繋ぎ部３５２の位置で塑性変形すると、拡幅部３５１と位置決め部３４との距離が変化する。この例では、第２端部１１ｂを持つコアブロック１２において積層されているすべてのコア片に、位置決め部３４、かしめ部３５、第１の端面１１２及び第２の端面１１３が設けられている。
【００３５】
互いに隣り合う２つの鉄心部１１のうち、一方の鉄心部１１の第１端部１１ａと、他方の鉄心部１１の第２端部１１ｂとは、図１に示すように、回転連結部１７とは異なる鉄心部間連結部１９により互いに連結されている。従って、この例では、電機子鉄心７に含まれるコアブロック１２同士の連結部のうち、４つの連結部が鉄心部間連結部１９とされ、その他の連結部が回転連結部１７とされている。
【００３６】
図７は、図１の鉄心部間連結部１９を示す拡大平面図である。鉄心部間連結部１９では、第１の掛かり部３１及び第２の掛かり部３２が位置決め部３４とかしめ部３５との間に挿入されている。
【００３７】
位置決め部３４は、挿入用凹部３３に挿入された状態で第１の掛かり部３１の第１の接触面３１２に接触している。これにより、位置決め部３４は、電機子鉄心７の周方向について第１の掛かり部３１に掛かっている。
【００３８】
かしめ部３５は、位置決め部３４に近づく方向へ塑性変形されている。かしめ部３５の塑性変形は、繋ぎ部３５２の位置で生じている。かしめ部３５の拡幅部３５１は、第２の接触面３２２に接触している。これにより、かしめ部３５は、電機子鉄心７の周方向について第２の掛かり部３２に掛かっている。かしめ部３５が第２の掛かり部３２に掛かっている状態では、繋ぎ部３５２と第２の掛かり部３２との間に隙間が生じている。
【００３９】
鉄心部間連結部１９では、位置決め部３４が第１の掛かり部３１に周方向について掛かり、かしめ部３５が第２の掛かり部３２に周方向について掛かることにより、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結されている。即ち、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂは、第１の掛かり部３１及び第２の掛かり部３２が位置決め部３４とかしめ部３５との間に挟み込まれた状態で互いに連結されている。
【００４０】
第１の端面３１１は、第３の端面１１２に接触している。第２の端面３２１は、第４の端面１１３に接触している。これにより、鉄心部間連結部１９では、電機子鉄心７が円環状になる角度で第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結されている。
【００４１】
かしめ部３５の端面と第１端部１１ａの傾斜面１１１との間には、ティース１４側とは反対側、即ち電機子鉄心７の径方向外側に向けて開放されたＶ字状の切欠き部２６が形成されている。切欠き部２６は、溶接用開先になっている。
【００４２】
切欠き部２６には、切欠き部２６を埋める溶接部２７が設けられている。この例では、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂにおけるコア片の積層方向の全範囲に溶接部２７が連続して設けられている。溶接部２７は、かしめ部３５の拡幅部３５１と第１端部１１ａとを互いに固定している。これにより、位置決め部３４から離れる方向への拡幅部３５１の変位が防止され、第１の掛かり部３１及び第２の掛かり部３２が位置決め部３４とかしめ部３５との間から外れることが防止される。即ち、鉄心部間連結部１９では、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに固定された状態が溶接部２７によって保たれている。
【００４３】
次に、電機子４の製造方法について説明する。
（鉄心部作製工程）
まず鋼板を金型で打ち抜くことにより、複数の第１のコア片２１が一定の角度ピッチで並ぶ第１のコア片配列層２２と、複数の第２のコア片２３が一定の角度ピッチで並ぶ第２のコア片配列層２４とを作製する。第１のコア片配列層２２及び第２のコア片配列層２４では、第１のコア片２１の連結側端部の向きと、第２のコア片２３の連結側端部の向きとが互いに反対になるように並んでいる。この後、第１のコア片配列層２２と第２のコア片配列層２４とを交互に積層してプレスすることにより、複数のコアブロック１２が回転連結部１７によって順次連結された１以上の鉄心部１１を作製する。この例では、４つの鉄心部１１を作製する。
【００４４】
（電機子コイル設置工程）
鉄心部作製工程の後、各ティース１４の間の距離が広がる方向へ連結軸１８を中心にコアブロック１２同士を回転させることにより鉄心部１１を展開する。この後、鉄心部１１を展開した状態で、ティース１４にインシュレータを介して導線を巻くことにより、各ティース１４に電機子コイル８を設ける。
【００４５】
（連結工程）
電機子コイル設置工程の後、連結軸１８を中心にコアブロック１２同士を回転させて鉄心部１１の展開状態を戻す。これにより、鉄心部１１の形状が円弧状になる。この後、電機子コイル８をそれぞれ設けた１以上の円弧状の鉄心部１１を円環状に配置する。この例では、図８に示すように、４つの円弧状の鉄心部１１を円環状に配置する。このとき、互いに隣り合う２つの鉄心部１１のうち、一方の鉄心部１１の第１端部１１ａと、他方の鉄心部１１の第２端部１１ｂとを互いに対向させ、互いに対向する第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂ同士を連結する。
【００４６】
第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを互いに連結するときには、図９に示すように、位置決め部３４を挿入用凹部３３に挿入しながら、第１の掛かり部３１及び第２の掛かり部３２を位置決め部３４とかしめ部３５との間に挿入する。この後、第１の端面３１１を第３の端面１１２に接触させ、第２の端面３２１を第４の端面１１３に接触させる。このとき、位置決め部３４を第１の接触面３１２に接触させる。これにより、位置決め部３４が第１の掛かり部３１に掛かる。位置決め部３４が第１の接触面３１２に接触すると、かしめ部３５と第２の掛かり部３２との間に隙間が生じる。
【００４７】
この後、電機子鉄心７の径方向外側からかしめ部３５に力を加えて、かしめ部３５を塑性変形させながらかしめ部３５の拡幅部３５１を位置決め部３４に向けて変位させる。拡幅部３５１が位置決め部３４に向かって変位すると、図１０及び図１１に示すように、拡幅部３５１が第２の接触面３２２に接触し、かしめ部３５が第２の掛かり部３２に掛かる。これにより、鉄心部間連結部１９が形成され、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結される。鉄心部間連結部１９では、第１の端面３１１が第３の端面１１２に接触し、第２の端面３２１が第４の端面１１３に接触した状態が保たれている。従って、電機子鉄心７の形状が円環状に保たれる。また、鉄心部間連結部１９では、電機子鉄心７の径方向外側に向けて開放されたＶ字状の切欠き部２６が第１端部１１ａの傾斜面１１１とかしめ部３５の端面との間に形成されている。
【００４８】
（溶接工程）
連結工程の後、鉄心部間連結部１９によって連結されている第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを溶接によって互いに固定する。このとき、鉄心部１１とは別の溶加材であるソリッドワイヤを溶融しながら、鉄心部１１に対して肉盛溶接を行う。
【００４９】
溶接は、鉄心部１１の外周側からソリッドワイヤを溶融しながら、Ｖ字状の切欠き部２６に対して行う。また、鉄心部１１におけるすべてのコア片配列層にわたって溶接を連続して行う。これにより、Ｖ字状の切欠き部２６には、切欠き部２６を埋める溶接部２７が設けられる。各鉄心部間連結部１９において第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが溶接部２７によって互いに固定されると、電機子鉄心７の形状が円環状に固定される。このようにして、電機子鉄心７が製造され、電機子４が製造される。
【００５０】
このような回転電機の電機子鉄心７では、かしめ部３５の端面と第１端部１１ａとの間に切欠き部２６が形成され、切欠き部２６を埋める溶接部２７が切欠き部２６に設けられている。このため、溶接部２７の深さ、即ち第１端部１１ａとかしめ部３５との間の突き合わせ溶接におけるのど厚を大きくすることができ、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを高強度及び高剛性で互いに固定することができる。これにより、第１端部１１ａを第２端部１１ｂから外れにくくすることができ、例えば円筒状のハウジングの内面に電機子鉄心７を嵌める作業をなくすことができる。従って、電機子鉄心７の生産性の向上を図ることができる。また、円筒状の大型のハウジングが不要になることから、コストの低減化も図ることができる。さらに、溶接を行う前の段階で、かしめ部３５を塑性変形させて第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを互いに連結することができる。これにより、溶接歪みの応力が溶接によって電機子鉄心７に生じても、溶接歪みの応力に対するかしめ部３５の抗力によって電機子鉄心７の変形を抑制することができる。従って、回転電機１の動作特性の低下を抑制することができる。
【００５１】
また、回転電機の電機子鉄心の製造方法では、かしめ部３５を塑性変形させて第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを互いに連結した後、かしめ部３５の端面と第１端部１１ａとの間に形成された切欠き部２６に溶接部２７を設ける。このため、溶接部２７の深さを大きくすることができ、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを高強度及び高剛性で互いに固定することができる。これにより、第１端部１１ａを第２端部１１ｂから外れにくくすることができ、電機子鉄心７の生産性の向上を図ることができる。また、円筒状の大型のハウジングが不要になることから、コストの低減化も図ることができる。さらに、溶接を行う前の段階で、かしめ部３５を塑性変形させて第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを互いに連結することができる。これにより、溶接歪みの応力が溶接によって電機子鉄心７に生じても、溶接歪みの応力に対するかしめ部３５の抗力によって電機子鉄心７の変形を抑制することができる。従って、回転電機１の動作特性の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、溶接工程では、溶加材であるソリッドワイヤを溶融しながら、切欠き部２６を埋める溶接部２７を設ける。このため、溶接熱の多くをソリッドワイヤの溶融に消費させることができ、電機子鉄心７に溶接熱が伝わることを抑制することができる。これにより、電機子鉄心７における溶接歪みをさらに抑制することができる。
【００５３】
また、かしめ部３５は、拡幅部３５１と、拡幅部３５１を第２端部１１ｂに繋ぐ繋ぎ部３５２とを有している。また、繋ぎ部３５２の幅は、拡幅部３５１の幅よりも狭くなっている。このため、繋ぎ部３５２の位置でかしめ部３５を塑性変形させやすくすることができ、第１端部１１ａと第２端部１１ｂとを互いに連結する作業を容易にすることができる。
【００５４】
実施の形態２．
実施の形態２では、回転電機の電機子を製造するときの鉄心部１１の構成が実施の形態１と異なっている。従って、実施の形態２では、回転電機の電機子の製造方法について説明する。実施の形態２による回転電機の構成は、実施の形態１と同様である。
【００５５】
回転電機の電機子を製造するときには、鉄心部作製工程、電機子コイル設置工程及び連結工程を実施の形態１と同様にして行う。これにより、４つの鉄心部１１が円環状に配置され、各鉄心部１１の間に位置する鉄心部間連結部１９によって第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結される。連結工程の後、切欠き部２６を埋める溶接部２７を設ける溶接工程を行う。
【００５６】
図１２は、この発明の実施の形態２による回転電機の電機子鉄心において溶接部２７を設ける前の鉄心部間連結部１９の状態を示す拡大平面図である。連結工程の後で溶接工程の前の鉄心部間連結部１９では、位置決め部３４が周方向について第１の掛かり部３１に掛かり、かしめ部３５が周方向について第２の掛かり部３２に掛かることによって、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結されている。
【００５７】
かしめ部３５の拡幅部３５１には、溶接材としての溶融用突出部３６が設けられている。溶融用突出部３６は、溶融用突出部３６と第２の掛かり部３２との干渉が回避される位置に形成されている。この例では、かしめ部３５の端面から鉄心部１１の外周側に向けて溶融用突出部３６が突出している。これにより、かしめ部３５が塑性変形してかしめ部３５が第２の掛かり部３２に掛かると、切欠き部２６の開放部の位置に溶融用突出部３６が配置される。
【００５８】
溶融用突出部３６は、突出部本体と、突出部本体をかしめ部３５に繋ぐ根元部とを有している。溶融用突出部３６の根元部の幅は、溶融用突出部３６の突出部本体の幅よりも狭くなっている。即ち、溶融用突出部３６は、根元部の位置でくびれている。溶融用突出部３６の体積は、切欠き部２６内の空間を埋める体積になっている。
【００５９】
溶接工程では、鉄心部１１の外周側から溶融用突出部３６を溶融しながら、Ｖ字状の切欠き部２６に対して溶接を行う。また、鉄心部１１におけるすべてのコア片配列層にわたって溶接を連続して行う。切欠き部２６には、溶融用突出部３６を溶融することにより、切欠き部２６を埋める溶接部２７が設けられる。他の構成及び製造手順は実施の形態１と同様である。
【００６０】
このような電機子鉄心の製造方法では、かしめ部３５に設けられた溶融用突出部３６を溶融することにより溶接部２７を切欠き部２６に設ける。このため、ソリッドワイヤ等の溶加材を溶接時に別途準備する必要がなくなり、切欠き部２６を埋める溶接部２７をさらに容易にかつ低コストで設けることができる。また、溶融用突出部３６がかしめ部３５から突出していることによって、溶融用突出部３６を積極的に溶融させることができる。これにより、かしめ部３５への伝熱を抑制することができ、溶接歪みによる電機子鉄心７の変形を抑制することができる。
【００６１】
また、溶融用突出部３６の根元部がくびれているので、かしめ部３５への伝熱をさらに抑制することができ、溶接歪みによる電機子鉄心７の変形をさらに抑制することができる。また、溶接熱を溶融用突出部３６にさらに集めることができ、溶融用突出部３６を少ない熱量で短時間に溶融させることができる。
【００６２】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、複数のコアブロック１２が回転連結部１７によって順次連結されて構成されたコアブロック連結体が鉄心部１１として用いられている。しかし、円弧状に形状が固定された部材を鉄心部１１として用いてもよい。
【００６３】
即ち、図１３は、この発明の実施の形態３による回転電機を示す平面図である。また、図１４は、図１３の鉄心部１１を示す平面図である。電機子鉄心７に含まれている１以上の鉄心部１１は、円弧状の部材である。各鉄心部１１は、円弧状のバックヨーク部４１と、バックヨーク部４１から径方向内側へ突出する複数のティース１４とを有している。従って、各鉄心部１１では、共通のバックヨーク部４１から複数のティース１４が突出している。この例では、共通のバックヨーク部４１から９個のティース１４が突出している。電機子鉄心７を構成する４つの鉄心部１１は、各ティース１４を径方向内側に向けて円環状に配置されている。
【００６４】
鉄心部１１は、軸線に直交する平面での鉄心部１１の断面形状と同じ形状とされた複数の円弧状の板部材が軸線方向へ積層されることによって構成されている。従って、この例では、円弧状の積層体が鉄心部１１として用いられている。各鉄心部１１における複数の円弧状の板部材は、抜きかしめ部１６によって一体化されている。各鉄心部１１では、バックヨーク部４１の一端部が第１端部１１ａになっており、バックヨーク部４１の他端部が第２端部１１ｂになっている。鉄心部１１の他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６５】
図１５は、図１３の鉄心部間連結部１９を示す拡大平面図である。互いに隣り合う２つの鉄心部１１のうち、一方の鉄心部１１の第１端部１１ａと、他方の鉄心部１１の第２端部１１ｂとは、鉄心部間連結部１９によって互いに連結されている。鉄心部間連結部１９の構成は実施の形態１と同様である。
【００６６】
次に、電機子４の製造方法について説明する。
（鉄心部作製工程）
まず鋼板を金型で打ち抜くことにより、鉄心部１１の断面形状と同じ形状とされた複数の円弧状の板部材を作製する。この後、複数の円弧状の板部材を積層してプレスすることにより１以上の積層体を作製し、各積層体を１以上の鉄心部１１とする。この例では、４つの鉄心部１１を作製する。
【００６７】
（電機子コイル設置工程）
鉄心部作製工程の後、鉄心部１１ごとに複数の電機子コイル８を設ける。電機子コイル８は、ティース１４にインシュレータを介して導線を巻くことにより、各ティース１４に設ける。
【００６８】
（連結工程）
電機子コイル設置工程の後、電機子コイル８をそれぞれ設けた１以上の円弧状の鉄心部１１を円環状に配置する。この例では、４つの円弧状の鉄心部１１を円環状に配置する。このとき、互いに隣り合う２つの鉄心部１１のうち、一方の鉄心部１１の第１端部１１ａと、他方の鉄心部１１の第２端部１１ｂとを互いに対向させ、互いに対向する第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂ同士を実施の形態１と同様にして連結する。
【００６９】
即ち、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを互いに連結するときには、図１６に示すように、位置決め部３４を挿入用凹部３３に挿入しながら、第１の掛かり部３１及び第２の掛かり部３２を位置決め部３４とかしめ部３５との間に挿入する。この後、第１の端面３１１を第３の端面１１２に接触させ、第２の端面３２１を第４の端面１１３に接触させる。このとき、位置決め部３４を第１の接触面３１２に接触させる。これにより、位置決め部３４が第１の掛かり部３１に掛かる。位置決め部３４が第１の接触面３１２に接触すると、かしめ部３５と第２の掛かり部３２との間に隙間が生じる。
【００７０】
この後、電機子鉄心７の径方向外側からかしめ部３５に力を加えて、かしめ部３５を塑性変形させながらかしめ部３５の拡幅部３５１を位置決め部３４に向けて変位させる。拡幅部３５１が位置決め部３４に向かって変位すると、図１７に示すように、拡幅部３５１が第２の接触面３２２に接触し、かしめ部３５が第２の掛かり部３２に掛かる。これにより、鉄心部間連結部１９が形成され、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結される。鉄心部間連結部１９では、第１の端面３１１が第３の端面１１２に接触し、第２の端面３２１が第４の端面１１３に接触した状態が保たれている。これにより、電機子鉄心７の形状が円環状に保たれる。また、鉄心部間連結部１９では、電機子鉄心７の径方向外側に向けて開放されたＶ字状の切欠き部２６が第１端部１１ａの傾斜面１１１とかしめ部３５の端面との間に溶接用開先として形成されている。
【００７１】
（溶接工程）
連結工程の後、実施の形態１と同様にして、切欠き部２６を埋める溶接部２７をＶ字状の切欠き部２６に設ける。各鉄心部間連結部１９において第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが溶接部２７によって互いに固定されると、電機子鉄心７の形状が円環状に固定される。このようにして、電機子鉄心７が製造され、電機子４が製造される。
【００７２】
このように、円弧状に形状が固定された積層体を鉄心部１１として用いても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、鉄心部１１の構成の簡素化を図ることができ、鉄心部１１の作製を容易にすることができる。さらに、電機子鉄心７の形状をさらに確実に円環状に固定することができる。
【００７３】
なお、上記の例では、板部材を積層した積層体が鉄心部１１として用いられている。しかし、複数の部材を組み合わせずに１つの塊として形成されている単一部材を鉄心部１１として用いてもよい。
【００７４】
また、上記の例では、円弧状に形状が固定された部材が実施の形態１の鉄心部１１に適用されている。しかし、円弧状に形状が固定された部材を実施の形態２の鉄心部１１に適用してもよい。
【００７５】
また、実施の形態１〜３では、コアブロック１２の積層方向の全範囲にかしめ部３５が設けられ、コアブロック１２の積層方向の全範囲に切欠き部２６が形成されている。しかし、コアブロック１２の積層方向の一部の範囲にのみかしめ部３５を設け、コアブロック１２の積層方向の一部の範囲にのみ切欠き部２６を形成してもよい。この場合、切欠き部２６を埋める溶接部２７も、コアブロック１２の積層方向の一部の範囲にのみ設けられる。
【００７６】
また、実施の形態１〜３では、かしめ部３５の端面と第１端部１１ａとの間に形成される切欠き部２６の形状がＶ字状になっている。しかし、切欠き部２６の形状は、溶接部２７の深さ、即ち突き合わせ溶接におけるのど厚を確保する形状であれば、これに限定されない。例えば、切欠き部２６の形状をＵ字状にしてもよい。
実施の形態４．
図１８は、この発明の実施の形態４による回転電機を示す平面図である。実施の形態４では、互いに隣り合う２つの鉄心部１１の間に位置する鉄心部間連結部１９の構成が実施の形態１と異なっている。
【００７７】
図１９は、図１８の鉄心部間連結部１９を示す拡大平面図である。第２の掛かり部３２に形成されている第２の端面３２１は、第１の掛かり部３１に形成されている第１の端面３１１に対して傾斜している。また、第２の端面３２１は、第１の端面３１１から電機子鉄心７の径方向外側に向かって鉄心部１１の周方向内側に近づく方向へ傾斜している。
【００７８】
第１の端面３１１は、第２端部１１ｂに形成された第３の端面１１２に接触している。これにより、鉄心部間連結部１９では、電機子鉄心７が円環状になる角度で第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結されている。
【００７９】
第２の掛かり部３２と第２端部１１ｂとの間には、電機子鉄心７の径方向外側へ開放されたＶ字状の切欠き部５１が溶接用開先として形成されている。切欠き部５１の内面は、第２端部１１ｂに形成された第４の端面１１３と、第２の端面３２１とによって形成されている。
【００８０】
位置決め部３４は、第３の端面１１２に対して鋭角に傾斜して第２端部１１ｂから突出している。これにより、位置決め部３４は、第１の接触面３１２に接触した状態で電機子鉄心７の周方向について第１の掛かり部３１に掛かっている。
【００８１】
切欠き部５１には、切欠き部５１を埋める溶接部５２が設けられている。この例では、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂにおけるコア片の積層方向の全範囲に溶接部５２が連続して設けられている。溶接部５２は、第２の掛かり部３２と第２端部１１ｂとを互いに固定している。これにより、鉄心部間連結部１９では、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに固定された状態が溶接部５２によって保たれている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００８２】
次に、電機子４の製造方法について説明する。
（鉄心部作製工程）
まず、図２０及び図２１に示すように、鋼板を金型で打ち抜くことにより、複数の第１のコア片２１が一定の角度ピッチで並ぶ第１のコア片配列層２２と、複数の第２のコア片２３が一定の角度ピッチで並ぶ第２のコア片配列層２４とを作製する。第１のコア片配列層２２及び第２のコア片配列層２４では、第１のコア片２１の連結側端部の向きと、第２のコア片２３の連結側端部の向きとが互いに反対になるように並んでいる。この後、第１のコア片配列層２２と第２のコア片配列層２４とを交互に積層してプレスすることにより、複数のコアブロック１２が回転連結部１７によって順次連結された１以上の鉄心部１１を作製する。この例では、４つの鉄心部１１を作製する。
【００８３】
鉄心部作製工程において作製した各鉄心部１１の第１端部１１ａには、第１の掛かり部３１、第２の掛かり部３２及び挿入用凹部３３が設けられている。第１の掛かり部３１及び挿入用凹部３３のそれぞれの構成は、実施の形態１と同様である。第２の掛かり部３２の構成は、第２の掛かり部３２に形成された第２の端面３２１が第１の端面３１１に対して傾斜していることを除いて、実施の形態１と同様である。
【００８４】
鉄心部作製工程において作製した各鉄心部１１の第２端部１１ｂには、位置決め部３４及びかしめ部３５が設けられている。位置決め部３４及びかしめ部３５のそれぞれの構成は、実施の形態１と同様である。
【００８５】
（電機子コイル設置工程）
鉄心部作製工程の後、実施の形態１と同様にして、鉄心部１１の各ティース１４に電機子コイル８を設ける。
【００８６】
（連結工程）
電機子コイル設置工程の後、電機子コイル８をそれぞれ設けた１以上の円弧状の鉄心部１１を実施の形態１と同様にして円環状に配置する。この例では、図２２に示すように、４つの円弧状の鉄心部１１を円環状に配置する。このとき、互いに隣り合う２つの鉄心部１１のうち、一方の鉄心部１１の第１端部１１ａと、他方の鉄心部１１の第２端部１１ｂとを互いに対向させ、互いに対向する第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂ同士を連結する。
【００８７】
第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを互いに連結するときには、図２３に示すように、位置決め部３４を挿入用凹部３３に挿入しながら、第１の掛かり部３１及び第２の掛かり部３２を位置決め部３４とかしめ部３５との間に挿入する。この後、第１の端面３１１を第３の端面１１２に接触させる。これにより、第２の端面３２１及び第４の端面１１３によってＶ字状に形成された切欠き部５１が第２の掛かり部３２と第２端部１１ｂとの間に生じる。また、このとき、位置決め部３４を第１の接触面３１２に接触させる。これにより、位置決め部３４が電機子鉄心７の周方向について第１の掛かり部３１に掛かる。
【００８８】
この後、電機子鉄心７の径方向外側からかしめ部３５に力を加えて、かしめ部３５を塑性変形させながらかしめ部３５の拡幅部３５１を位置決め部３４に向けて変位させる。拡幅部３５１が位置決め部３４に向かって変位すると、図２４に示すように、拡幅部３５１が第２の接触面３２２に接触し、かしめ部３５が電機子鉄心７の周方向について第２の掛かり部３２に掛かる。これにより、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結される。また、かしめ部３５が第２の掛かり部３２に掛かることにより、Ｖ字状の切欠き部５１の開放部がかしめ部３５で塞がって、第２の端面３２１、第４の端面１１３及びかしめ部３５で囲まれた空間部が形成される。位置決め部３４が第１の掛かり部３１に掛かり、かしめ部３５が第２の掛かり部３２に掛かった状態では、第１の端面３１１が第３の端面１１２に接触した状態が保たれている。これにより、電機子鉄心７の形状が円環状に保たれる。
【００８９】
（溶接工程）
連結工程の後、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを溶接によって互いに固定する。溶接は、鉄心部１１の外周側からかしめ部３５を溶融しながら、かしめ部３５の溶融した材料でＶ字状の切欠き部５１を埋めるように切欠き部５１に対して行う。これにより、Ｖ字状の切欠き部５１には、図１９に示すように、切欠き部５１を埋める溶接部５２が設けられる。これにより、鉄心部間連結部１９では、第１端部１１ａと第２端部１１ｂとが溶接部５２によって互いに固定される。
【００９０】
各鉄心部間連結部１９において第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが溶接部５２によって互いに固定されると、電機子鉄心７の形状が円環状に固定される。このようにして、電機子鉄心７が製造され、電機子４が製造される。
【００９１】
このような電機子鉄心７の製造方法では、かしめ部３５を塑性変形させて第２の掛かり部３２にかしめ部３５を掛けることにより、第１端部１１ａと第２端部１１ｂとを互いに連結する。この後、かしめ部３５を溶融することにより、第２の掛かり部３２と第２端部１１ｂとの間に形成された切欠き部５１に溶接部５２を設ける。このため、溶接部５２の深さを大きくすることができ、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを高強度及び高剛性で互いに固定することができる。これにより、第１端部１１ａを第２端部１１ｂから外れにくくすることができ、例えば円筒状のハウジングの内面に電機子鉄心７を嵌める作業をなくすことができる。従って、電機子鉄心７の生産性の向上を図ることができる。また、円筒状の大型のハウジングが不要になることから、コストの低減化も図ることができる。また、かしめ部３５自体を溶接材として溶融するので、ソリッドワイヤ等の溶加材を溶接時に別途準備する必要がなくなり、切欠き部５１を埋める溶接部５２を容易にかつ低コストで設けることができる。さらに、かしめ部３５を溶融して溶接を行うときには、かしめ部３５の塑性変形によって第１端部１１ａと第２端部１１ｂとが連結され、電機子鉄心７の形状がすでに円環状に保たれている。これにより、溶接歪みの応力が溶接によって電機子鉄心７に生じても、溶接歪みの応力に対するかしめ部３５の抗力によって電機子鉄心７の変形を抑制することができる。従って、回転電機１の動作特性の低下を抑制することができる。
【００９２】
また、かしめ部３５は、拡幅部３５１と、拡幅部３５１を第２端部１１ｂに繋ぐ繋ぎ部３５２とを有し、繋ぎ部３５２の幅は、拡幅部３５１の幅よりも狭くなっている。このため、かしめ部３５を塑性変形によって曲げやすくすることができる。また、かしめ部３５から第２端部１１ｂへの伝熱を抑制することができ、溶接歪みによる電機子鉄心７の変形をさらに抑制することができる。
【００９３】
実施の形態５．
実施の形態５による回転電機の構成は、実施の形態４と同様である。また、実施の形態５では、回転電機の電機子を製造するときの鉄心部１１の構成が実施の形態４と異なっている。
【００９４】
図２５は、この発明の実施の形態５による回転電機の電機子鉄心において溶接部を設ける前の鉄心部間連結部１９の状態を示す拡大平面図である。また、図２６は、図２５の鉄心部１１の第２端部１１ｂを示す拡大平面図である。かしめ部３５には、突起５３が設けられている。この例では、かしめ部３５の位置決め部３４側とは反対側の面から突起５３が径方向外側に向けて突出している。また、この例では、拡幅部３５１と繋ぎ部３５２との境界に突起５３が設けられている。さらに、この例では、突起５３の先端部が尖っている。溶接工程では、かしめ部３５及び突起５３をまとめて溶融することにより、溶接部５２を切欠き部５１に設ける。他の構成及び回転電機の電機子４の製造方法は、実施の形態４と同様である。
【００９５】
このような電機子鉄心７の製造方法では、突起５３がかしめ部３５に設けられている。このため、かしめ部３５を溶融するときに、突起５３に溶接アークを効率良く集めることができる。これにより、かしめ部３５を短時間かつ少ない熱量で溶融することができ、溶接部５２を切欠き部５１に設ける溶接作業を容易に行うことができる。従って、回転電機の生産性の向上をさらに図ることができる。
【００９６】
実施の形態６．
実施の形態４及び５では、複数のコアブロック１２が回転連結部１７によって順次連結されて構成されたコアブロック連結体が鉄心部１１として用いられている。しかし、円弧状に形状が固定された部材を鉄心部１１として用いてもよい。
【００９７】
即ち、図２７は、この発明の実施の形態６による回転電機を示す平面図である。また、図２８は、図２７の鉄心部間連結部１９を示す拡大平面図である。電機子鉄心７に含まれている１以上の鉄心部１１は、円弧状の積層体である。鉄心部１１の構成は、実施の形態３と同様である。電機子鉄心７を構成する４つの鉄心部１１は、各ティース１４を径方向内側に向けて円環状に配置されている。
【００９８】
互いに隣り合う２つの鉄心部１１のうち、一方の鉄心部１１の第１端部１１ａと、他方の鉄心部１１の第２端部１１ｂとは、鉄心部間連結部１９によって互いに連結されている。鉄心部間連結部１９の構成は実施の形態４と同様である。
【００９９】
次に、電機子４の製造方法について説明する。
（鉄心部作製工程）
まず鋼板を金型で打ち抜くことにより、鉄心部１１の断面形状と同じ形状とされた複数の円弧状の板部材を作製する。この後、図２９に示すように、複数の円弧状の板部材を積層してプレスすることにより１以上の積層体を作製し、積層体を鉄心部１１とする。この例では、４つの鉄心部１１を作製する。
【０１００】
（電機子コイル設置工程）
鉄心部作製工程の後、鉄心部１１ごとに複数の電機子コイル８を設ける。電機子コイル８は、ティース１４にインシュレータを介して導線を巻くことにより、各ティース１４に設ける。
【０１０１】
（連結工程）
電機子コイル設置工程の後、図３０に示すように、電機子コイル８をそれぞれ設けた１以上の円弧状の鉄心部１１を円環状に配置する。この例では、４つの円弧状の鉄心部１１を円環状に配置する。このとき、互いに隣り合う２つの鉄心部１１のうち、一方の鉄心部１１の第１端部１１ａと、他方の鉄心部１１の第２端部１１ｂとを互いに対向させ、互いに対向する第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを実施の形態４と同様にして互いに連結する。
【０１０２】
第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂが互いに連結されると、図３１に示すように、第１の端面３１１が第３の端面１１２に接触し、第２の端面３２１と第４の端面１１３との間に溶接用開先としての切欠き部５１が形成された状態が保たれる。これにより、電機子鉄心７の形状が円環状に保たれる。
【０１０３】
（溶接工程）
連結工程の後、実施の形態４と同様にして、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂを溶接によって互いに固定する。これにより、Ｖ字状の切欠き部５１には、図２８に示すように、切欠き部５１を埋める溶接部５２が設けられる。このようにして、電機子鉄心７が製造され、電機子４が製造される。
【０１０４】
このように、円弧状に形状が固定された積層体を鉄心部１１として用いても、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。また、鉄心部１１の構成の簡素化を図ることができ、鉄心部１１の作製を容易にすることができる。
【０１０５】
なお、上記の例では、板部材を積層した積層体が鉄心部１１として用いられている。しかし、複数の部材を組み合わせずに１つの塊として形成されている単一部材を鉄心部１１として用いてもよい。
【０１０６】
また、上記の例では、円弧状に形状が固定された部材が実施の形態４の鉄心部１１に適用されている。しかし、円弧状に形状が固定された部材を実施の形態５の鉄心部１１に適用してもよい。
【０１０７】
また、実施の形態４〜６では、コアブロック１２の積層方向の全範囲にかしめ部３５が設けられている。しかし、コアブロック１２の積層方向の一部の範囲にのみかしめ部３５を設け、切欠き部５１を埋める溶接部５２をコアブロック１２の積層方向の全範囲にのみ設けてもよい。
【０１０８】
また、実施の形態４〜６では、第２の端面３２１と第４の端面１１３との間に形成された切欠き部５１の形状がＶ字状になっている。しかし、切欠き部５１の形状は、溶接部５２の深さ、即ち突き合わせ溶接におけるのど厚を確保する形状であれば、これに限定されない。例えば、切欠き部５１の形状をＵ字状にしてもよい。
【０１０９】
また、各上記実施の形態では、第１のコア片配列層２２及び第２のコア片配列層２４が交互に積層されているが、これに限定されない。例えば、第１のコア片配列層２２及び第２のコア片配列層２４を複数層ずつ交互に積層してもよい。
【０１１０】
また、各上記実施の形態では、円環状に配置された４つの鉄心部１１が電機子鉄心７に含まれているが、電機子鉄心７に含まれる鉄心部１１の数はこれに限定されない。例えば、１つ、２つ、３つ又は５つ以上の鉄心部１１を円環状に配置してもよい。
【０１１１】
また、各上記実施の形態では、電機子４が回転子３の外周を囲むインナロータ型の回転電機にこの発明が適用されている。しかし、円環状の回転子が電機子を囲むアウタロータ型の回転電機にこの発明を適用してもよい。また、回転子が軸線方向について電機子と対向するアキシャルロータ型の回転電機にこの発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１  回転電機、７  電機子鉄心、１１  鉄心部、１１ａ  第１端部、１１ｂ  第２端部、２６  切欠き部、２７  溶接部、３１  第１の掛かり部、３２  第２の掛かり部、３４  位置決め部、３５  かしめ部、５１  切欠き部、５２  溶接部、３５１  拡幅部、３５２  繋ぎ部。
【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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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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