(57)【要約】【課題】  ステータコアの層間短絡による渦電流損を簡単な構成で低減し、回転電機の出力効率が低下することを抑制する。【解決手段】  カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間の領域と、カシメ部１１５ａ、１１５ｃの間の領域に、ステータコア１１１の、軸方向における一方および他方の端面５４１、５４２を貫通する孔１１４ａ、１１４ｂを形成する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に延在する環状のヨーク部と、前記ヨーク部の内周面から軸芯に向かう方向に延在し、前記周方向において相互に間隔を有して配置された複数のティース部と、を有するステータコアであって、
前記ヨーク部と前記複数のティース部は、板面が相互に平行になるように積層された複数の磁性体板を有し、
前記複数の磁性体板は、当該複数の磁性体板を相互に連結する複数の連結部を有し、
前記磁性体板の領域であって、２つの前記連結部の間の領域に高抵抗領域を有し、
前記高抵抗領域の電気抵抗率は、前記磁性体板の電気抵抗率よりも高く、
前記高抵抗領域は、前記ステータコアの軸に沿う方向の一方の端面から他方の端面まで存在する領域であることを特徴とするステータコア。
【請求項２】
前記高抵抗領域は、前記磁性体板の電気抵抗率の１０倍以上の電気抵抗率を有することを特徴とする請求項１に記載のステータコア。
【請求項３】
前記２つの連結部の径方向の位置が異なることを特徴とする請求項１または２に記載のステータコア。
【請求項４】
前記複数の磁性体板の形状および大きさは同じであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のステータコア。
【請求項５】
前記高抵抗領域は、前記ステータコアの軸に沿う方向の一方の端面から他方の端面まで貫通する孔であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のステータコア。
【請求項６】
前記孔に、前記磁性体板の電気抵抗率の１０倍以上の電気抵抗率を有する材料があることを特徴とする請求項５に記載のステータコア。
【請求項７】
前記連結部は、カシメ部および溶接部の少なくとも何れか一方であることを特徴する請求項１〜６の何れか１項に記載のステータコア。
【請求項８】
前記ステータコアは、複数のステータコア片を有し、
前記ステータコア片は、周方向に延在するヨーク片と、当該ヨーク片から軸芯に向かう方向に延在するティース片とを有し、
前記ヨーク部は、前記複数のステータコア片が有する複数の前記ヨーク片により構成され、
前記ティース部は、前記ステータコア片が有する前記ティース片により構成されることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のステータコア。
【請求項９】
前記ティース部と前記高抵抗領域は、軸に沿う方向に対して傾斜する領域を有することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のステータコア。
【請求項１０】
前記高抵抗領域の内部には、前記２つの連結部の重心の位置を相互に結ぶ仮想線の一部が含まれ、
前記連結部の重心の位置は、前記磁性体板の板面に対して垂直な方向に沿って前記連結部を見たときの前記連結部の領域の輪郭を縁とする平面の重心の位置であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のステータコア。
【請求項１１】
前記高抵抗領域の内部または縁には、第１の仮想線の一部と第２の仮想線の一部とが含まれ、
前記第１の仮想線は、前記２つの連結部のうち、一方の前記連結部の第１の端点と他方の前記連結部の第１の端点とを相互に結ぶ仮想線であり、
前記第２の仮想線は、前記２つの連結部のうち、一方の前記連結部の第２の端点と他方の前記連結部の第２の端点とを相互に結ぶ仮想線であり、
前記第１の仮想線および前記第２の仮想線は、前記一方の連結部の何れかの端点と、前記他方の連結部の何れかの端点とを相互に結ぶ仮想線と、前記一方の連結部のその他の端点と、前記他方の前記連結部のその他の端点とを相互に結ぶ仮想線と、前記２つの連結部とで囲まれる領域の面積が最大になるように選ばれた仮想線であり、
前記連結部の端点は、前記磁性体板の板面に対して垂直な方向に沿って前記連結部を見たときの前記連結部の領域の輪郭上の点であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のステータコア。
【請求項１２】
前記第１の仮想線は、前記第２の仮想線よりも、軸芯に近い位置の仮想線であり、
前記第１の仮想線の一部が、前記ステータコアの曲部よりも前記ステータコアの外側を通り、前記ステータコアの領域を通らない場合には、前記高抵抗領域の内部または縁に、前記第１の仮想線の一部と前記第２の仮想線の一部とが含まれることに代えて、前記高抵抗領域の内部または縁に、前記第２の仮想線の一部と第３の仮想線の一部とが含まれることとし、
前記曲部は、前記ティース部の前記周方向における端面と前記ヨーク部の内周面との連結部分にできる曲部であり、
前記第３の仮想線は、前記一方の連結部の前記第１の端点および前記他方の連結部の前記第１の端点と、前記曲部上の点とをそれぞれ相互に結ぶ仮想線であり、
前記曲部上の点は、前記磁性体板の板面に対して垂直な方向に沿って当該曲部を見たときの当該曲部上の点であることを特徴とする請求項１１に記載のステータコア。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか１項に記載のステータコアを有するステータと、ロータとを有することを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアおよび回転電機に関し、特に、複数の磁性体板を積層してステータコアを構成するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、ロータ（回転子）とステータ（固定子）とを有する。ステータは、ステータコアと巻線を有する。ステータコアは、周方向に延在する環状のヨーク部（コアバック部）と、ヨーク部の内周面から軸芯に向かう方向に延在し、周方向に間隔を有して配置される複数のティース部とを有する。このようなステータコアは、電磁鋼板等の磁性体板が積層されて構成される。また、磁性体板の板面は、絶縁物（絶縁被膜）でコーティングされている。
【０００３】
ステータコアを形成する際には、ステータコアの形状に合わせて打ち抜き加工された複数の磁性体板を積層する。積層された複数の磁性体板は、かしめや溶接によって固定（連結）される。このようなかしめや溶接の加工が施されると、かしめや溶接が行われた箇所において、磁性体の板面に形成されている絶縁物のコーティングが剥がれる場合がある。この場合、磁性体間が電気的に導通し、いわゆる層間短絡が生じる。ステータコアの２箇所以上で層間短絡が生じると、ステータコアに渦電流が流れ、この渦電流に基づくジュール損（渦電流損）によりステータコアの損失が増大する。その結果、回転電機の出力効率が低下する虞がある。
【０００４】
特許文献１には、積層した複数の磁性体板に形成されるかしめの、コアバック部の周方向の位置を、積層方向において、交互に複数回切り替えることが開示されている。また、特許文献１には、切り替え位置に配置された磁性体板に、かしめにより出来る突起が挿入される孔部を形成することが開示されている。さらに、特許文献１には、コアバック部の周方向において、かしめと孔部との間に、コアバック部の外周からティース部に向かって延在するスリットを形成することが開示されている。特許文献１の記載によれば、以上のようにして、層間短絡によりステータコアに流れる渦電流の経路を長くすることにより、ステータコアの渦電流損を低減することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４２４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、渦電流の経路が極端に長くなる。このため、ステータコアの内部の磁束の分布に極端な偏りが生じる虞がある。従って、ステータコアのトータルの損失を低減することができない虞がある。また、かしめの位置が異なる磁性体板や、孔部およびスリットを形成した磁性体板を作製しなければならない。即ち、複数種類の磁性体板を作製する必要がある。従って、ステータコアの製造工程が増大する虞がある。さらに、かしめにより出来る突起部を孔部に挿入する。このため、突起部を孔部に挿入する部分では、通常のかしめよりも固定力が弱くなる虞がある。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、ステータコアの層間短絡による渦電流損を簡単な構成で低減し、回転電機の出力効率が低下することを抑制することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のステータコアは、周方向に延在する環状のヨーク部と、前記ヨーク部の内周面から軸芯に向かう方向に延在し、前記周方向において相互に間隔を有して配置された複数のティース部と、を有するステータコアであって、前記ヨーク部と前記複数のティース部は、板面が相互に平行になるように積層された複数の磁性体板を有し、前記複数の磁性体板は、当該複数の磁性体板を相互に連結する複数の連結部を有し、前記磁性体板の領域であって、２つの前記連結部の間の領域に高抵抗領域を有し、前記高抵抗領域の電気抵抗率は、前記磁性体板の電気抵抗率よりも高く、前記高抵抗領域は、前記ステータコアの軸に沿う方向の一方の端面から他方の端面まで存在する領域であることを特徴とする。
本発明の回転電機は、前記ステータコアを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ステータコアの層間短絡による渦電流損を簡単な構成で低減し、回転電機の出力効率が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、回転電機の構成の第１の例を示す図である。
【図２】図２は、通常のステータコアの周方向の一部分を示す図である。
【図３】図３は、断面鎖交磁束密度と時間との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、誘導起電力、層間短絡損失、ステータ損失、およびステータ鉄損に対する比率の一例を表形式で示す図である。
【図５】図５は、孔の配置の第１の例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、孔の第１の変形例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、孔の第２の変形例を示す図である。
【図７】図７は、孔がない場合、孔が横長形状である場合、および孔が縦長形状である場合の層間短絡損失の一例を表形式で示す図である。
【図８】図８は、回転電機の構成の第２の例を示す図である。
【図９】図９は、孔の配置の第２の例を示す図である。
【図１０】図１０は、回転電機の構成の第３の例を示す図である。
【図１１】図１１は、孔の配置の第３の例を示す図である。
【図１２】図１２は、回転電機の構成の第４の例を示す図である。
【図１３】図１３は、回転電機の構成の第５の例を示す図である。
【図１４】図１４は、孔の配置の第４の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。尚、各図では、説明の都合上、説明に必要でない部分の図示を省略すると共に、図示した部分の構成を簡略化している。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の回転電機の構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、回転電機１００を回転軸１３０の延設方向に沿って見た図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。尚、回転電機１００は、電動機であっても発電機であってもよい。
【００１１】
回転電機１００は、ステータ１１０と、ロータ１２０とを有する。
図１に示す例では、ロータ１２０は、４個のマグネット１２１ａ〜１２１ｄと、回転電機１００の軸方向において積層された複数の電磁鋼板１２２とを有しており、マグネット１２１ａ〜１２１ｄは、回転電機１００の周方向において９０度間隔で配置されている。尚、ロータは、図１に示す構成のものに限定されず、公知の種々の構造のものを採用することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００１２】
ステータ１１０は、ステータコア１１１と図示しない巻線およびケースを有する。ステータコア１１１は、その軸芯が回転軸１３０の軸芯と略一致するように配置される。ステータコア１１１は、ヨーク部（コアバック部）１１２と、複数のティース部１１３ａ〜１１３ｌとを有する。ヨーク部１１２は、回転電機１００の周方向に延在する環状の部分である。複数のティース部１１３ａ〜１１３ｌは、それぞれヨーク部１１２の内周面から軸芯に向かう方向（回転軸１３０がある方向）に延在する部分である。複数のティース部１１３ａ〜１１３ｌは、回転電機１００の周方向において相互に間隔を有して配置される。尚、図１では図示を省略しているが、複数のティース部１１３ａ〜１１３ｌには、集中巻きによる巻線が施されている。尚、複数のティース部１１３ａ〜１１３ｌに施される巻線は、集中巻きによるものに限定されず、分布巻きによるものであってもよい。また、図１では図示を省略しているが、回転電機１００は、ケースを有する。ケースの内周面とステータコア１１１の外周面とが相互に対向するようにケースを配置し、ステータコア１１１とケースとの嵌め合い加工（例えば焼嵌め）が施される。尚、以下の説明では、回転電機１００の周方向を必要に応じて周方向と略称し、回転電機１００の径方向を必要に応じて径方向と略称し、回転軸１３０の延設方向（軸に沿う方向）を必要に応じて軸方向と称する。
【００１３】
図１（ｂ）に示すように、ステータコア１１１は、複数の磁性体板を用いて構成される。複数の磁性体板は、軸方向に沿って、板面が相互に平行になるように積層される。磁性体板の板面には、絶縁物のコーティング（絶縁被膜）が施されている。本実施形態では、磁性体板が、電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。図１（ａ）に示すように、ステータコア１１１には、孔１１４ａ〜１１４ｌが形成されている。ヨーク部１１２、複数のティース部１１３ａ〜１１３ｌ、および孔１１４ａ〜１１４ｌの形状に合うように、母材（電磁鋼板）に対して打ち抜き加工を施すことにより、ステータコア１１１を構成する電磁鋼板が形成される。本実施形態では、ステータコア１１１を構成する電磁鋼板は、いずれも同じ形状および大きさを有する場合を例に挙げて説明する。
【００１４】
このようにして得られた複数の電磁鋼板を、ヨーク部１１２、ティース部１１３ａ〜１１３ｌ、および孔１１４ａ〜１１４ｌに対応する位置がそれぞれ合うように積層した状態で、かしめる。このようにして複数の電磁鋼板をかしめることにより、孔１１４ａ〜１１４ｌは、複数の電磁鋼板の積層方向（軸方向）においてステータコア１１１を貫通する。
【００１５】
また、複数の電磁鋼板をかしめることにより、複数の電磁鋼板は相互に連結される。電磁鋼板をかしめることにより、電磁鋼板の一方の面には突起部が他方の面には窪み部が表裏一体となって形成される。電磁鋼板の突起部と当該電磁鋼板に隣接する電磁鋼板の窪み部とが嵌合することにより、複数の電磁鋼板は相互に連結される。以下の説明では、かしめにより板面にできる突起部および窪み部を、必要に応じて、カシメ部と称する。カシメ部は、複数の電磁鋼板を機械的に連結する連結部の一例である。尚、カシメ部の数、位置、および形状は、複数の電磁鋼板を連結することができれば、特に限定されない。本実施形態では、図１（ａ）に示すように、カシメ部１１５ａ〜１１５ｒが形成される場合を例に挙げて示す。
【００１６】
ここで、孔１１４ａ〜１１４ｌを形成するに至った経緯について説明する。
図２は、ステータコアの周方向の一部分（約３０［°］分）を示す図である。図２は、図１（ａ）のうち、ティース部１１３ａ付近の領域に対応する図である。ただし、図２に示すステータコアは、図１（ａ）に示したステータコア１１１に形成されている孔１１４ａ〜１１４ｌが形成されていない。図２に示すステータコアのその他の構成は、図１（ａ）に示したステータコア１１１の構成と同じである。以下の説明は、このようなステータコア（孔１１４ａ〜１１４ｌが形成されていないステータコア）を、必要に応じて通常のステータコアと称する。
【００１７】
本発明者らは、カシメ部１１５ａ〜１１５ｃで層間短絡が生じた際の損失を算出することとした。そこでまず、通常のステータコアの内部の磁束密度と、カシメ部１１５ａ〜１１５ｃとの関係について調査した。具体的に、図２において、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの重心の位置を相互に結ぶ仮想線２１０ａを、軸方向に沿うように切ることにより得られる断面を鎖交する磁束密度のうち、当該断面に直交する磁束（図２の白抜き矢印線を参照）の磁束密度（以下、「第１の断面鎖交磁束密度」と称する）と時間との関係を数値解析で求めた。同様に、カシメ部１１５ａ、１１５ｃの重心の位置を相互に結ぶ仮想線２１０ｂを、軸方向に沿うように切った断面を鎖交する磁束密度のうち、当該断面に直交する磁束（図２の白抜き矢印線を参照）の磁束密度（以下、「第２の断面鎖交磁束密度」と称する）と時間との関係を数値解析で求めた。図３に、その結果を示す。尚、カシメ部の重心の位置は、電磁鋼板の板面に対して垂直な方向に沿ってカシメ部を見たとき（即ち、カシメ部を平面視したとき）のカシメ部の領域の輪郭を縁とする平面の重心の位置を指す（このことは、他の説明においても同じである）。ここで、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃは、カシメ部１１５ａの重心の位置と回転電機１００の軸芯の位置とを通る直線を軸とする軸対称の位置にある。従って、理論上、第１の断面鎖交磁束密度と時間との関係と、第２の断面鎖交磁束密度と時間との関係は、同じになる。そこで、以下の説明では、第１の断面鎖交磁束密度と第２の断面鎖交磁束密度を断面鎖交磁束密度と総称する。
【００１８】
図３に示すように、断面鎖交磁束密度は時間変化する。この断面鎖交磁束密度の時間変化により、通常のステータコアの内部に誘導起電力が発生して渦電流が流れる。この渦電流により通常のスタータコアには渦電流損が発生する。背景技術の欄で説明したように、この渦電流は、かしめにより、ステータコア１１１の２箇所以上で層間短絡が生じ、渦電流が流れる経路が形成されることにより発生するものである。以下の説明では、この渦電流損を必要に応じて層間短絡損失と称する。
【００１９】
次に、本発明者らは、各励磁周波数で励磁した場合に通常のステータコアの内部に発生する誘導起電力を算出し、算出した誘導起電力と電磁鋼板の電気抵抗率とを用いて、層間短絡損失を算出した。図４に、その結果を表形式で示す。図４において、ステータ鉄損は、各励磁周波数で励磁した場合の通常のステータコアの全鉄損である。また、ステータ鉄損に対する比率は、ステータ鉄損に対する層間短絡損失の割合を百分率で表したものである。図４に示すように、層間短絡損失は、ステータ損失に対して９〜３９［％］であり、ステータ損失に影響を与える損失であることが分かる。従って、層間短絡損失は、回転電機の損失を増大させ、回転電機の出力効率を低下させる要因となる。
【００２０】
以上の知見から本発明者らは、層間短絡損失を抑制するためには、渦電流が流れる経路の一部を電気的に遮断する必要があるという着想を得た。渦電流が流れる経路の一部を電気的に遮断するためには、その部分を電気的に絶縁するのが好ましい。そこで、図１に示すように、例えば、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間の領域と、カシメ部１１５ａ、１１５ｃの間の領域とに、それぞれ孔１１４ａ、１１４ｂを形成する。このようにすれば、孔１１４ａ、１１４ｂ（の内部の空気）により、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間およびカシメ部１１５ａ、１１５ｃの間を流れる渦電流をそれぞれ遮断することができる。ここで、孔１１４ａ、１１４ｂは、ステータコア１１１を貫通するように形成する。孔１１４ａ、１１４ｂが、ステータコア１１１を貫通していないと、孔１１４ａ、１１４ｂが形成されていない部分が渦電流の経路になり得るからである。
【００２１】
また、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃの間の領域にも孔１１４ａ、１１４ｂと同様に孔を形成し、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃの間を流れる渦電流を遮断してもよい。ただし、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃの径方向の位置は同じである。従って、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃの重心の位置を相互に結ぶ仮想線２１０ｃを、軸方向に沿って切ることにより得られる断面を鎖交する磁束密度のうち、当該断面に直交する磁束は小さい。よって、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃにおいて層間短絡が発生したとしても、この磁束により生じる渦電流は小さい。また、ヨーク部１１２の周方向における磁束密度は大きい。このため、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃの間の領域に孔を形成すると、ヨーク部１１２の周方向に流れる磁束がこの孔により妨げられる虞がある。以上のことから、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃの間の領域には、孔を形成しないのが好ましく、図１（ａ）に示すように、本実施形態でも、カシメ部１１５ｂ、１１５ｃの間の領域には、孔を形成しない。
【００２２】
一方、径方向における位置が異なる２つのカシメ部の間の領域には、孔を形成するのが好ましい。ただし、径方向における位置が異なる２つのカシメ部の距離が長い場合には、これら２つのカシメ部の間を流れる渦電流の経路も長くなる。従って、径方向における位置が異なる２つのカシメ部の間の領域であっても、これら２つのカシメ部の距離が長い場合には、これら２つのカシメ部の間の領域には、孔を形成しないのが好ましい。例えば、これら２つのカシメ部の周方向の距離が、ヨーク部１１１の径方向の中心の位置におけるステータコア１１１の周方向の長さをステータコア１１１のスロット数で除算した長さを上回る場合、これら２つのカシメ部の間の領域には、孔を形成しないのが好ましい（言い換えると、２つのカシメ部の周方向の距離が、ヨーク部１１１の径方向の中心の位置におけるステータコア１１１の周方向の長さをステータコア１１１のスロット数で除算した長さ以下の場合、これら２つのカシメ部の間の領域には、孔を形成するのが好ましい）。
尚、以上のことは、その他のカシメ部１１５ｄ〜１１５ｒについても同じである。従って、図１に示すように、本実施形態のステータコア１１１には、孔１１４ｃ〜１１４ｌを形成する。
【００２３】
次に、孔１１４ａ〜１１４ｌの配置の一例を説明する。図５は、孔１１４ａ、１１４ｂの配置の一例を示す図である。具体的に図５（ａ）は、ステータコアの周方向の一部分（約３０［°］分）を示す図であり、図１（ａ）のうち、ティース部１１３ａ付近の領域を抜き出して示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００２４】
前述したように本実施形態では、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間の領域と、カシメ部１１５ａ、１１５ｃの間の領域に、それぞれ孔１１４ａ、１１４ｂを形成する。具体的には、カシメ部１１５ａの重心の位置５０１と、カシメ部１１５ｂの重心の位置５０２とを相互に結ぶ仮想線５１１の一部が孔１１４ａの内部に含まれるように孔１１４ａを配置するのが好ましい。同様に、カシメ部１１５ａの重心の位置５０１と、カシメ部１１５ｃの重心の位置５０３とを相互に結ぶ仮想線５１２の一部が孔１１４ｂの内部に含まれるように孔１１４ｂを配置するのが好ましい。即ち、（孔１１４ａ、１１４ｂが形成されていない場合に）カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間・カシメ部１１５ａ、１１５ｃの間を流れる渦電流の経路の中心が、孔１１４ａ・１１４ｂにより遮断されるようにするのが好ましい。以下の説明では、２つのカシメ部の重心の位置を相互に結ぶ仮想線の一部が孔の内部に含まれるように孔を配置することを、必要に応じて、孔の第１の配置条件と称する。
【００２５】
そして、（孔１１４ａ、１１４ｂが形成されていない場合に）カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間およびカシメ部１１５ａ、１１５ｃの間を流れる渦電流の経路の全体を遮断する観点から、以下のようにするのが好ましい。
即ち、カシメ部１１５ａの第１の端点５２１と、カシメ部１１５ｂの第１の端点５２２とを相互に結ぶ第１の仮想線５３１の一部と、カシメ部１１５ａの第２の端点５２３と、カシメ部１１５ｂの第２の端点５２４とを相互に結ぶ第２の仮想線５３２の一部とが、孔１１４ａの内部または縁に含まれるように孔１１４ａを配置する。
同様に、カシメ部１１５ａの第１の端点５２５と、カシメ部１１５ｃの第１の端点５２６とを相互に結ぶ第１の仮想線５３３の一部と、カシメ部１１５ａの第２の端点５２７と、カシメ部１１５ｃの第２の端点５２７とを相互に結ぶ第２の仮想線５３４の一部とが、孔１１４ｂの内部または縁に含まれるように孔１１４ｂを配置する。
以下の説明では、或るカシメ部の第１の端点と、他のカシメ部の第１の端点とを相互に結ぶ第１の仮想線の一部と、当該或るカシメ部の第２の端点と、当該他のカシメ部の第２の端点とを相互に結ぶ第２の仮想線の一部とが、孔の内部または縁に含まれるように孔を配置することを、必要に応じて、孔の第２の配置条件と称する。
【００２６】
ここで、カシメ部の端点は、電磁鋼板の板面に対して垂直な方向に沿ってカシメ部を見たとき（即ち、カシメ部を平面視したとき）のカシメ部の領域の輪郭上の点を指す（このことは、他の説明においても同じである）。また、第１の仮想線５３１（５３３）および第２の仮想線５３２（５３４）は、カシメ部１１５ａの何れかの端点と、カシメ部１１５ｂ（１１５ｃ）の何れかの端点とを相互に結ぶ仮想線と、カシメ部１１５ａのその他の端点と、カシメ部１１５ｂ（１１５ｃ）のその他の端点とを相互に結ぶ仮想線と、カシメ部１１５ａ、１１５ｂ（１１５ａ、１１５ｃ）とで囲まれる領域の面積が最大になるときの当該仮想線である。ここで、第１の仮想線５３１（５３３）が、ティース部１１３ａの周方向における端面５５１、５５２とヨーク部１１２の内周面５７１、５７２との連結部分にできる２つの曲部５６１、５６２よりもステータコア１１１の外側を通り、第１の仮想線５３１（５３３）にステータコア１１１の領域を通らない部分がある場合には、第１の仮想線５３１（５３３）に代えて、第３の仮想線を採用する。
【００２７】
第３の仮想線は、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの領域を通らないように、カシメ部１１５ａの第１の端点５２１およびカシメ部１１５ｂの第１の端点５２２と、曲部５６１の点とをそれぞれ相互に結ぶ仮想線と、カシメ部１１５ａの第１の端点５２５およびカシメ部１１５ｃの第１の端点５２６と、曲部５６２の点とをそれぞれ相互に結ぶ仮想線になる。このように第３の仮想線は、直線ではなく、屈曲線になる（後述する図６Ａおよび図６Ｂの第３の仮想線６１１〜６２２を参照）。ここで、第３の仮想線の屈曲点に位置する曲部の候補として、２つの曲部５６１、５６２があるが、第３の仮想線の屈曲点に位置する曲部は、これら２つの曲部５６１、５６２のうち、当該第３の仮想線で代替する第１の仮想線５３１、５３２との距離が近い方の曲部になる。例えば、後述する図６Ａにおいて、第３の仮想線６１１で代替する第１の仮想線は、カシメ部１１５ａの左下の頂点とカシメ部１１５ｂの左下の頂点とを相互に結ぶ第１の仮想線である。従って、曲部５６１、５６２のうち、この第１の仮想線との距離が近い曲部５６１が、第３の仮想線６１１の屈曲点に位置する曲部となる。同様に、第３の仮想線６１２で代替する第１の仮想線は、カシメ部１１５ａの右下の頂点とカシメ部１１５ｃの右下の頂点とを相互に結ぶ第１の仮想線である。従って、曲部５６１、５６２のうち、この第１の仮想線との距離が近い曲部５６２が、第３の仮想線６１２の屈曲点に位置する曲部となる。また、曲部５６１、５６２の点は、電磁鋼板の板面に対して垂直な方向に沿って曲部５６１、５６２を見たときの曲部５６１、５６２の領域の所定の位置の点である。所定の位置は、例えば、曲部５６１、５６２が曲率を有している場合には、曲率半径が最大になる曲部５６１、５６２上の位置であり、曲部５６１、５６２が屈曲している場合には、当該屈曲している位置である。
【００２８】
尚、図５（ｂ）において、孔１１４ａ、１１４ｂは、ステータコア１１１の、軸方向における一方の端面５４１から他方の端面５４２まで貫通する貫通孔である。具体的に図５（ｂ）に示す例では、孔１１４ａ、１１４ｂは、軸方向においてステータコア１１１を貫通する貫通孔である。尚、孔１１４ａ、１１４ｂは、空隙であり、何も配置されていない。
【００２９】
また、以上のような配置でステータコア１１１を貫通していれば、孔の形状、位置、および大きさは、図５に示したものに限定されない。図６Ａおよび図６Ｂに、孔の変形例を示す。図６Ａの（ａ）〜（ｃ）、図６Ｂの（ａ）〜（ｂ）は、孔の第１〜第５の変形例であり、図５（ａ）に対応する図である。
図５に示した例では、孔１１４ａ、１１４ｂを、ヨーク部１１２とティース部１１３ａとの境界部分に形成した。しかしながら、図６Ａの（ａ）に示すように、孔６０１、６０２をティース部１１３ａに形成してもよい。また、図６Ａの（ｂ）に示すように、孔６０３、６０４を、ヨーク部１１２に形成してもよい。
【００３０】
また、図５に示した例では、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間と、カシメ部１１５ａ、１１５ｃの間に対し、それぞれ個別に孔１１４ａ、１１４ｂを形成した。しかしながら、図６Ａの（ｃ）に示すように、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間と、カシメ部１１５ａ、１１５ｃの間とに対し、１つの孔６０５を形成してもよい。
【００３１】
また、図５に示した例では、矩形状の孔１１４ａ、１１４ｂの長辺の方向が径方向に沿うようにした。しかしながら、図６Ｂの（ａ）に示すように、矩形状の孔６０６、６０７の長辺の方向を周方向にし、且つ、孔６０６、６０７をヨーク部１１２に形成してもよい。また、図６（Ｂ）の（ｂ）に示すように、矩形状の孔６０８、６０９の長辺の方向を周方向にし、且つ、孔６０８、６０９をティース部１１３ａに形成してもよい。また、図示は省略するが、矩形状の孔の長辺の方向を周方向にし、且つ、孔をヨーク部１１２とティース部１１３ａとの境界部分に形成してもよい。
【００３２】
この他、孔の形状は、図５（ａ）や図６Ａおよび図６Ｂに示すように矩形である必要はない。例えば、孔の形状は、第１の仮想線５３１（５３３）および第２の仮想線５３２（５３４）に平行な辺を有する平行四辺形でもよい。その他、孔の形状は、円であっても、楕円であってもよい。また、曲部５６１、５６２の位置に孔を配置してもよい。曲部５６１、５６２の近くに孔を配置すると、曲部５６１、５６２と孔と間の隙間が小さくなり、磁束密度の分布に大きな偏りが生じる虞がある。従って、曲部５６１、５６２の近くに孔を配置するのであれば、曲部５６１、５６２に孔を配置する方が好ましい。尚、このようにする場合、曲部は、孔の縁になるため、第３の仮想線の一部は、当該孔の縁を通ることになる。
【００３３】
尚、その他の孔１１４ｃ〜１１４ｌの配置も、以上の孔１１４ａ、１１４ｂの配置と同様にして定めることができる。従って、ここでは、その他の孔１１４ｃ〜１１４ｌの配置の詳細な説明を省略する。
【００３４】
また、本発明者らは、孔の有無により層間短絡損失がどのように変わるのかを検証した。その結果を図７に示す。図４に示した結果と同様に、各励磁周波数で励磁した場合にステータコアの内部に発生する誘導起電力を算出し、算出した誘導起電力と電磁鋼板の電気抵抗率を用いて、層間短絡損失を算出した。図７において、「なし」は、孔を形成していない通常のステータコアに対する結果（即ち、図４に示した結果）を示す。「縦長形状」は、図５、図６Ａに示したように、孔の形状を、長辺の方向が周方向に沿う方向である矩形にしたステータコアに対する結果であることを示す。また、「横長形状」は、図６Ｂに示したように、孔の形状を、長辺の方向が径方向に沿う方向である矩形にしたステータコアに対する結果であることを示す。これ以外については、「横長形状」の孔と「縦長形状」の孔は同じ条件であるものとする。また、孔の以外の条件は、「なし」、「横長形状」、および「縦長形状」で同じであるものとする。また、ここでは、孔の電気抵抗率が１０6［Ω・ｍ］であるとして計算を行った。
【００３５】
図７に示すように、ステータコアに孔を形成することにより、層間短絡損失を低減することができることが分かる。また、図７に示す結果では、「縦長形状」にする方が「横長形状」にするよりも、渦電流の経路を横切る孔の長さが長くなる。このため、「縦長形状」にする方が「横長形状」にするよりも、層間短絡損失を低減することができる。このように、孔の内部において、渦電流の経路の長さが長くなるように、孔の形状を定めるのが好ましい。また、孔の大きさを大きくした方が、層間短絡損失を大きくすることができるが、孔の大きさを大きくし過ぎると、ステータコアの内部の磁束の流れを孔が妨げる。孔の大きさは、このような観点から、ステータコアのトータルの鉄損が低減するように定めるのが好ましい。
【００３６】
以上のように本実施形態では、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間の領域と、カシメ部１１５ａ、１１５ｃの間の領域に、ステータコア１１１の、軸方向における一方の端面５４１から他方の端面５４２まで貫通する孔１１４ａ、１１４ｂを形成する。従って、孔１１４ａ、１１４ｂが形成されていない場合にカシメ部１１５ａ、１１５ｂの間とカシメ部１１５ａ、１１５ｃの間とを流れる渦電流の経路の少なくとも一部を遮断することができる。これにより、層間短絡損失を低減することができる。また、カシメ部１１５ａ、１１５ｂの間の領域と、カシメ部１１５ａ、１１５ｃの間の領域に、孔１１４ａ、１１４ｂを作製すればよいので、ステータコア１１１の形状に合わせて、ステータコア１１１の内部の磁束密度に大きな偏りが生じないように孔１１４ａ、１１４ｂの位置および大きさを決めることができる。よって、孔１１４ａ、１１４ｂを形成することによる損失が大きくならないようにすることができる。さらに、製作する電磁鋼板を一種類にすることができ、複数種類の鋼板を組み合わせたり、複数種類の金型を用いたりする必要がなくなる。これにより、ステータコア１１１の製造工程を簡略することができる。また、ステータコア１１１を構成する複数の電磁鋼板を一括してかしめるので、かしめによるステータコア１１１の連結を確実に行うことができる。
【００３７】
ここで、本実施形態では、２つのカシメ部１１５ａ、１１５ｂ（１１５ａ、１１５ｃ）の間の領域に、ステータコア１１１の、軸方向における一方の端面５４１から他方の端面５４２まで貫通する孔１１４ａ（１１４ｂ）、即ち空隙を形成する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、このような孔１１４ａ、１１４ｂは、２つのカシメ部の間の領域において、ステータコアの、軸方向における一方の端面から他方の端面まで繋がるように形成される高抵抗領域の一例に過ぎず、このような高抵抗領域を形成するようにしていれば、必ずしもこのようにする必要はない。ここで、高抵抗領域とは、ステータコア１１１を構成する電磁鋼板の電気抵抗率よりも電気抵抗率が高い領域をいい、好ましくは、ステータコア１１１を構成する電磁鋼板の電気抵抗率の１０倍以上、より好ましくは、ステータコア１１１を構成する電磁鋼板の電気抵抗率の１００倍以上の電気抵抗率を有する領域である。ステータコア１１１を構成する電磁鋼板の電気抵抗率の１０倍以上、好ましくは１００倍以上の電気抵抗率を有する材料を、孔に配置してもよい。このような材料としては、例えば、ベークライト（フェノール樹脂）等のプラスチックや、高分子加工物や、耐熱ゴムがある。このようにすれば、空隙にする場合に比べ、電気抵抗率が低くなることがあるが、ステータコアの剛性を高めることができる。
【００３８】
また、かしめの方法は、公知の方法で実現でき、カシメ部１１５ａ〜１１５ｒの形状は、かしめの方法に応じて定まる。本実施形態では、かしめが角かしめである場合を例に挙げて示した。しかしながら、丸平かしめ、丸Ｖかしめ、角平かしめ、角Ｖかしめ等公知のかしめを採用することができる。また、１つのステータコアにおいて使用するかしめは一種類に限定されず、複数種類のかしめを混在させてもよい。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態では、複数の電磁鋼板の全てを周方向においてずらさずに積層し、ティース部１１３ａの周方向における一方および他方の端面５５１、５５２が、軸方向に沿うようにする場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、複数の電磁鋼板の少なくとも一部を周方向においてずらして積層し、ティース部の周方向における一方および他方の端面が、軸方向に対し傾斜する領域を有する場合（即ち、ステータコアがスキューを有する場合）を例に挙げて説明する。このように本実施形態と第１の実施形態とは、複数の電磁鋼板の積層の仕方が異なることによる構成が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図７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。スキューを設ける方法としては種々の方法があるが、本実施形態では、スキューを有するステータコアの例として以下の第１および第２の例について説明する。
【００４０】
＜第１の例＞
図８は、本実施形態の回転電機の構成の第１の例を示す図である。図８は、回転電機８００を軸方向に沿って見た図である。図８は、図１（ａ）に対応する図である。
回転電機８００は、ステータ８１０と、ロータ１２０とを有する。ステータ８１０は、ステータコア８１１を有する。ステータコア８１１は、ヨーク部（コアバック部）８１２と、複数のティース部８１３ａ〜８１３ｌとを有する。図８に示すように、ステータコア８１１には、孔８１４ａ〜８１４ｌが形成されている。ヨーク部８１２、複数のティース部８１３ａ〜８１３ｌ、および孔８１４ａ〜８１４ｌの形状に合うように、母材（磁性体板）に対して打ち抜き加工を施すことにより、ステータコア８１１を構成する磁性体板が形成される。ステータコア８１１を構成する磁性体板は、いずれも同じ形状および大きさを有する。本実施形態でも第１の実施形態と同様に磁性体板として電磁鋼板を用いる場合を例に挙げて説明する。
【００４１】
図９は、孔８１４ａ、８１４ｂの配置の一例を示す図である。具体的に図９（ａ）は、ステータコアの周方向の一部分（約３０［°］分）を示す図であり、図８のうち、ティース部８１３ａ付近の領域を抜き出して示す図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００４２】
本実施形態では、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、以上のような複数の電磁鋼板を、ヨーク部８１２に対応する位置が合うようにすると共に、ティース部８１３ａ〜８１３ｌおよび孔８１４ａ〜８１４ｌに対応する位置がそれぞれ周方向において一方向（図９に示す例では、紙面の手前から奥に向かって左側の方向）にずれるように積層した状態で、かしめる。このようにして複数の電磁鋼板をかしめることにより、ティース部８１３ａの周方向における一方および他方の端面９５１、９５２が、軸方向に対し傾斜する領域を有する。また、孔８１４ａ、８１４ｂは、ステータコア８１１の、軸方向における一方の端面９４１から他方の端面９４２まで貫通する貫通孔である。第１の実施形態では、孔１１４ａ、１１４ｂは、軸設方向においてステータコア１１１を貫通する貫通孔である（図５（ｂ）を参照）。これに対し、本例では、図９（ｂ）に示すように、孔８１４ａ、８１４ｂは、軸方向に対し一方向に傾斜した状態でステータコア８１１を貫通する貫通孔である。一方、図９（ｂ）にカシメ部８１５ａを例に挙げて示すように、カシメ部８１５ａ〜８１５ｃの周方向の位置は、軸方向の位置に関わらず同じである。
【００４３】
本例でも、第１の実施形態と同様に、前述した孔の第１の配置条件を満たすようにするのが好ましい。
即ち、カシメ部８１５ａの重心の位置９０１と、カシメ部８１５ｂの重心の位置９０２とを相互に結ぶ仮想線９１１の一部が孔８１４ａの内部に含まれるように孔８１４ａを配置する。同様に、カシメ部８１５ａの重心の位置９０１と、カシメ部８１５ｃの重心の位置９０３とを相互に結ぶ仮想線９１２の一部が孔８１４ｂの内部に含まれるように孔８１４ｂを配置する。
【００４４】
また、前述した第２の配置条件を満たすようにするのが好ましい。
即ち、カシメ部８１５ａの第１の端点９２１と、カシメ部８１５ｂの第１の端点９２２とを相互に結ぶ第１の仮想線９３１の一部と、カシメ部８１５ａの第２の端点９２３と、カシメ部８１５ｂの第２の端点９２４とを相互に結ぶ第２の仮想線９３２の一部とが、孔８１４ａの内部または縁に含まれるように孔８１４ａを配置する。
同様に、カシメ部８１５ａの第１の端点９２５と、カシメ部８１５ｃの第１の端点９２６とを相互に結ぶ第１の仮想線９３３の一部と、カシメ部８１５ａの第２の端点９２７と、カシメ部８１５ｃの第２の端点９２７とを相互に結ぶ第２の仮想線９３４の一部とが、孔８１４ｂの内部または縁に含まれるように孔８１４ｂを配置する。
【００４５】
尚、第１の仮想線９３１、９３３にステータコア８１１の領域を通らない部分がある場合には、第１の仮想線９３１、９３３に代えて、第３の仮想線を採用することは第１の実施形態で説明した通りである。
また、図９（ｂ）に示すように、軸方向の位置により、孔８１４ａ〜８１４ｌとカシメ部８１５ａ〜８１５ｒとの距離が変わる。従って、このことを考慮して、軸方向の位置に関わらず、前述した第１の配置条件または第２の配置条件ように孔８１４ａ〜８１４ｌの位置、大きさ、および形状を定めるのが好ましい。
【００４６】
＜第２の例＞
第１の例では、ティース部８１３ａの周方向における一方および他方の端面９５１、９５２が、軸方向に対し、一方向（図９の紙面の手前から奥に向かって左方向）に傾斜する場合を示した。前述したように、ティース部の周方向における一方および他方の端面が、軸方向に対し傾斜する領域を有していれば、このようにする必要はない。本例では、ティース部の周方向における一方および他方の端面が、軸方向に対し、一方向に傾斜する領域と他方向に傾斜する領域とを有する場合について説明する。
【００４７】
図１０は、本実施形態の回転電機の構成の第２の例を示す図である。図１０は、回転電機１０００を軸方向に沿って見た図である。図１０は、図１（ａ）に対応する図である。
回転電機１０００は、ステータ１０１０と、ロータ１２０とを有する。ステータ１０１０は、ステータコア１０１１を有する。ステータコア１０１１は、ヨーク部（コアバック部）１０１２と、複数のティース部１０１３ａ〜１０１３ｌとを有する。図１０に示すように、ステータコア１０１１には、孔１０１４ａ〜１０１４ｌが形成されている。ヨーク部１０１２、複数のティース部１０１３ａ〜１０１３ｌ、および孔１０１４ａ〜１０１４ｌの形状に合うように、母材（電磁鋼板）に対して打ち抜き加工を施すことにより、ステータコア１０１１を構成する電磁鋼板が形成される。ステータコア１０１１を構成する電磁鋼板は、いずれも同じ形状および大きさを有する。
【００４８】
図１１は、孔１０１４ａ、１０１４ｂの配置の一例を示す図である。具体的に図１１（ａ）は、ステータコアの周方向の一部分（約３０［°］分）を示す図であり、図１０のうち、ティース部１０１３ａ付近の領域を抜き出して示す図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００４９】
本実施形態では、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、以上のような複数の電磁鋼板を、ヨーク部８１２に対応する位置が合うようにすると共に、ティース部８１３ａ〜８１３ｌおよび孔８１４ａ〜８１４ｌに対応する位置が、それぞれ、軸方向の一方の端面１１４１から軸方向の中央までは、周方向において一方向（図９に示す例では、紙面の手前から奥に向かって左側の方向）にずれ、軸方向の中央から軸方向の他方の端面１１４２までは、周方向において他方向（図９に示す例では、紙面の手前から奥に向かって右側の方向）にずれるように積層した状態で、かしめる。このようにして複数の電磁鋼板をかしめることにより、ティース部１０１３ａの周方向における一方および他方の端面１１５１、１１５２が、軸方向に対し傾斜する領域を有する。また、孔１０１４ａ、１０１４ｂは、ステータコア１０１１の、軸方向における一方の端面１１４１から他方の端面１１４２まで貫通する貫通孔である。第１の例では、孔８１４ａ、８１４ｂは、軸方向に対し一方向に傾斜した状態でステータコア１１１を貫通する貫通孔である（図９（ｂ）を参照）。これに対し、本例では、図１１（ｂ）に示すように、孔１０１４ａ、１０１４ｂは、軸方向に対し、軸方向の一方の端面１１４１から軸方向の中央までは一方向に傾斜し、軸方向の中央から軸方向の他方の端面１１４２までは他方向に傾斜した状態でステータコア１０１１を貫通する貫通孔である。第１の例と同様に、カシメ部１０１５ａ〜１０１５ｃの周方向の位置は、軸方向の位置に関わらず同じである（図１１（ｂ）のカシメ部１０１５ａの位置を参照）。
【００５０】
本例でも、第１の実施形態および本実施形態の第１の例と同様に、前述した孔の第１の配置条件を満たすようにするのが好ましい。
即ち、カシメ部１０１５ａの重心の位置１１０１と、カシメ部１０１５ｂの重心の位置１１０２とを相互に結ぶ仮想線１１１１の一部が孔１０１４ａの内部に含まれるように孔１０１４ａを配置する。同様に、カシメ部１０１５ａの重心の位置１１０１と、カシメ部１０１５ｃの重心の位置１１０３とを相互に結ぶ仮想線１１１２の一部が孔１０１４ｂの内部に含まれるように孔１０１４ｂを配置する。
【００５１】
また、前述した第２の配置条件を満たすようにするのが好ましい。
即ち、カシメ部１０１５ａの第１の端点１１２１と、カシメ部１０１５ｂの第１の端点１１２２とを相互に結ぶ第１の仮想線１１３１の一部と、カシメ部１０１５ａの第２の端点１１２３と、カシメ部１０１５ｂの第２の端点１０２４とを相互に結ぶ第２の仮想線１１３２の一部とが、孔１０１４ａの内部または縁に含まれるように孔１０１４ａを配置する。
同様に、カシメ部１０１５ａの第１の端点１１２５と、カシメ部１０１５ｃの第１の端点１１２６とを相互に結ぶ第１の仮想線１１３３の一部と、カシメ部１０１５ａの第２の端点１１２７と、カシメ部１０１５ｃの第２の端点１１２８とを相互に結ぶ第２の仮想線１１３４の一部とが、孔１０１４ｂの内部または縁に含まれるように孔１０１４ｂを配置する。
【００５２】
尚、第１の仮想線１１３１、１１３３にステータコア１０１１の領域を通らない部分がある場合には、第１の仮想線１１３１、１１３３に代えて、第３の仮想線を採用することは第１の実施形態で説明した通りである。
また、第１の例と同様に、本例でも、図１１（ｂ）に示すように、軸方向の位置により、孔１０１４ａ〜１０１４ｌとカシメ部１０１５ａ〜１０１５ｒとの距離が変わる。従って、このことを考慮して、軸方向の位置に関わらず、前述した第１の配置条件または第２の配置条件ように孔１０１４ａ〜１０１４ｌの位置、大きさ、および形状を定めるのが好ましい。
【００５３】
以上のように本実施形態では、ステータコアにスキューを設けるので、第１の実施形態で説明した効果に加え、回転電機８００、１０００のトルクの時間変動を抑制することができるという効果が得られる。
尚、前述した第１の例および第２の例では、ティース部の周方向における一方および他方の端面の全ての領域が、軸方向に対し傾斜する場合を示した。しかしながら、ティース部の周方向における一方および他方の端面の一部の領域が、軸方向に対し傾斜し、残りの一部の領域が、軸方向に沿うようにしてもよい（即ち、ティース部の周方向における一方および他方の端面の一部の領域が、傾斜していなくてもよい）。また、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。前述した第１、第２の実施形態では、ステータコア１１１、８１１、１０１１が周方向において一体である一体型ステータコアである場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、ステータコアが、周方向において分割された分割型ステータコアである場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態は、第１、第２の実施形態に対し、ステータコアを分割型ステータコアとしたことによる構成が主として異なる。従って、従って、本実施形態の説明において、第１、第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図１１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。
【００５５】
図１２は、本実施形態の回転電機の構成の一例を示す図である。図１２は、回転電機１２００を軸方向に沿って見た図である。図１２は、図１（ａ）に対応する図である。
回転電機１２００は、ステータ１２１０と、ロータ１２０とを有する。ステータ１２１０は、ステータコア１２１１を有し、ステータコア１２１１は、複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌを有する。
複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌは、それぞれ、周方向に延在するヨーク片１２１２ａ〜１２１２ｌと、当該ヨーク片１２１２ａ〜１２１２ｌの内周面から軸芯に向かう方向に延在するティース片１２１３ａ〜１２１３ｌとを有する。複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌは、軸方向に沿って積層された複数の磁性体板を用いて構成される。本実施形態でも、第１の実施形態と同様に磁性体板が、電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。
【００５６】
図１２に示すように、複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌには、それぞれ、孔１２１４ａ〜１２１４ｘが形成されている。ヨーク片１２１２ａ〜１２１２ｌ、ティース片１２１３ａ〜１２１３ｌ、および孔１２１４ａ〜１２１４ｘの形状に合うように、母材（電磁鋼板）に対して打ち抜き加工を施すことにより、ステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌを構成する電磁鋼板が形成される。ステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌを構成する電磁鋼板は、いずれも同じ形状および大きさを有する。
【００５７】
このようにして得られた複数の電磁鋼板を、ヨーク片１２１２ａ〜１２１２ｌ、ティース片１２１３ａ〜１２１３ｌ、および孔１２１４ａ〜１２１４ｘに対応する位置がそれぞれ合うように積層した状態で、かしめる。このようにして複数の電磁鋼板をかしめることにより、カシメ部１２１５ａ１〜１２１５ｌ３が形成される。また、孔１２１４ａ〜１２１４ｌは、複数の電磁鋼板の積層方向（軸方向）においてステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌを貫通する。このように、複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌは、同じ形状および大きさを有し、同じもので実現できる。
【００５８】
以上のようにして得られた複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌを、周方向において組み合わせることにより、ステータコア１２１１が構成される。即ち、複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌのヨーク片１２１２ａ〜１２１２ｌが組み合わさることにより、ステータコア１２１１のヨーク部が構成される。また、ティース片１２１３ａ〜１２１３ｌのそれぞれが、ステータコア１２１１のティース部となる。
【００５９】
尚、複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌを、周方向において組み合わせる際には、相互に隣接する位置のステータコア片（例えば、ステータコア片１２１１ａに隣接するのはステータコア片１２１１ｂ、１２１１ｌ）の周方向の端面同士が対向するようにする。
【００６０】
本実施形態でも、第１、第２の実施形態と同様に、前述した孔の第１の配置条件または第２の配置条件を満たすようにするのが好ましい。第１の実施形態で説明したように、ヨーク部の径方向の中心の位置におけるステータコア１２１１の周方向の長さをステータコア１２１１のスロット数で除算した長さ以下の場合、これら２つのカシメ部の間の領域には、孔を形成するのが好ましい。このような観点から、カシメ部１２１５ａ１と、カシメ部１２１５ａ２、１２１５ａ３、１２１５ｂ２、１２１５ｌ３との間の領域に、孔１２１４ａ、１２１４ｂを形成する。ここで、本実施形態では、孔１２１４ａは、カシメ部１２１５ａ１と、カシメ部１２１５ａ２、１２１５ｌ３の双方とについて、前述した孔の第１の配置条件および第２の配置条件を満たすように形成している。同様に、孔１２１４ｂは、カシメ部１２１５ａ１と、カシメ部１２１５ａ３、１２１５ｂ２の双方とについて、前述した孔の第１の配置条件および第２の配置条件を満たすように形成している。以上のことはその他の孔についても同様である。
【００６１】
ただし、異なるステータコア片に存在する２つのかしめ部の間の領域には、孔を形成しなくてもよい。また、図１２では、複数のステータコア片１２１１ａ〜１２１１ｌを、同じもので実現する場合を例に挙げて示した。しかしながら、カシメ部の位置などに応じて、前述した孔の第１の配置条件または第２の配置条件を満たすために、少なくとも２つのステータコア片の孔の数、位置、大きさ、および形状の少なくとも１つを異ならせてもよい。その他、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。また、第２の実施形態で説明したようなスキューを分割型ステータコアに設けてもよい。
【００６２】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第１〜第３の実施形態では、複数の磁性体板をかしめにより機械的に連結する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、複数の磁性体板をかしめに加えて溶接を用いて連結する。このように本実施形態と第１〜第３の実施形態とは、複数の磁性体板を連結する方法が異なることによる構成が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第１〜第３の実施形態と同一の部分については、図１〜図１２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。
【００６３】
図１３は、本実施形態の回転電機の構成の一例を示す図である。図１３は、回転電機１３００を軸方向に沿って見た図である。図１３は、図１（ａ）に対応する図である。
回転電機１３００は、ステータ１３１０と、ロータ１２０とを有する。ステータ１３１０は、ステータコア１３１１を有する。ステータコア１３１１は、ヨーク部（コアバック部）１３１２と、複数のティース部１３１３ａ〜１３１３ｌとを有する。図１３に示すように、ステータコア１３１１には、孔１３１４ａ〜１３１４ｘが形成されている。ヨーク部１３１２、複数のティース部１３１３ａ〜１３１３ｌ、および孔１３１４ａ〜１３１４ｘの形状に合うように、母材（磁性体板）に対して打ち抜き加工を施すことにより、ステータコア１３１１を構成する磁性体板が形成される。ステータコア１３１１を構成する磁性体板は、いずれも同じ形状および大きさを有する。本実施形態でも第１の実施形態と同様に磁性体板として電磁鋼板を用いる場合を例に挙げて説明する。
【００６４】
このようにして得られた複数の電磁鋼板を、ヨーク部１３１２、ティース部１３１３ａ〜１３１３ｌ、および孔１３１４ａ〜１３１４ｘに対応する位置がそれぞれ合うように積層した状態で、かしめる。このようにして複数の電磁鋼板をかしめることにより、カシメ部１３１５ａ〜１３１５ｘが形成される。その後、周方向の複数の位置において、ヨーク部１３１２の外周面に対し、軸方向の全体に亘って、溶接を行う。このようにして溶接を行うことにより、溶接部１３１６ａ〜１３１６ｌが形成される。溶接部１３１６ａ〜１３１６ｌは、もとの電磁鋼板が溶融した後に凝固した部分である。溶接部１３１６ａ〜１３１６ｌは、複数の電磁鋼板を熱的に連結する連結部の一例である。尚、溶接部の数、位置、および範囲は、複数の電磁鋼板を連結することができれば、特に限定されない。以上のようにして複数の電磁鋼板を連結することにより、孔１３１４ａ〜１３１４ｘは、複数の電磁鋼板の積層方向（軸方向）においてステータコア１３１１を貫通する。
【００６５】
本実施形態でも、第１、第２の実施形態と同様に、前述した孔の第１の配置条件または第２の配置条件を満たすようにするのが好ましい。ただし、第１の実施形態で説明した孔の第１の配置条件および第２の配置条件において、カシメ部１１５ａ、１１５ｄ、１１５ｇ、１１５ｊ、１１５ｍ、１１５ｐが、溶接部１３１６ａ〜１３１６ｌに置き換わる。ここで、溶接部の重心の位置は、電磁鋼板の板面に対して垂直な方向に沿って溶接部を見たとき（即ち、溶接部を平面視したとき）の溶接部の領域の輪郭を縁とする平面の重心の位置を指す。また、溶接部の端点は、電磁鋼板の板面に対して垂直な方向に沿って溶接部を見たとき（即ち、溶接部を平面視したとき）の溶接部の領域の端点を指す。
【００６６】
第１の実施形態で説明したように、ヨーク部１３１２の径方向の中心の位置におけるステータコア１３１１の周方向の長さをステータコア１３１１のスロット数で除算した長さ以下の場合、これら２つのカシメ部の間の領域には、孔を形成するのが好ましい。このことは、カシメ部が溶接部に置き換わっても同じである。このような観点から、溶接部１３１６ａと、カシメ部１３１５ａ、１３１５ｘ、１３１５ｂ、１３１５ｃとの間の領域に、孔１３１４ａ、１３１４ｂを形成する。ここで、本実施形態では、孔１３１４ａは、溶接部１３１６ａと、カシメ部１３１５ａ、１３１５ｘの双方とについて、前述した孔の第１の配置条件および第２の配置条件を満たすように形成している。同様に、孔１３１４ｂは、溶接部１３１６ａと、カシメ部１３１５ｂ、１３１５ｃの双方とについて、前述した孔の第１の配置条件および第２の配置条件を満たすように形成している。以上のことはその他の孔についても同様である。
【００６７】
図１３は、孔１３１４ａ、１３１４ｂの配置の一例を示す図である。具体的に図１３は、ステータコアの周方向の一部分（約６０［°］分）を示す図であり、図１３のうち、ティース部１３１３ａ付近の領域を抜き出して示す図である。
【００６８】
本例でも、第１の実施形態と同様に、前述した孔の第１の配置条件を満たすようにするのが好ましい。
即ち、溶接部１３１６ａの重心の位置１４０１と、カシメ部１３１５ａの重心の位置１４０２ａとを相互に結ぶ仮想線１４１１ａの一部が孔１３１４ａの内部に含まれるように孔１３１４ａを配置する。更に、溶接部１３１６ａの重心の位置１４０１と、カシメ部１３１５ｘの重心の位置１４０３ａとを相互に結ぶ仮想線１４１２ａの一部が孔１３１４ａの内部に含まれるように孔１３１４ａを配置する。
【００６９】
同様に、溶接部１３１６ａの重心の位置１４０１と、カシメ部１３１５ｂの重心の位置１４０２ｂとを相互に結ぶ仮想線１４１１ｂの一部が孔１３１４ｂの内部に含まれるように孔１３１４ｂを配置する。更に、溶接部１３１６ａの重心の位置１４０１と、カシメ部１３１５ｃの重心の位置１４０３ｂとを相互に結ぶ仮想線１４１２ｂの一部が孔１３１４ｂの内部に含まれるように孔１３１４ｂを配置する。
【００７０】
また、前述した第２の配置条件を満たすようにするのが好ましい。
即ち、溶接部１３１６ａの第２の端点１４２３ａと、カシメ部１３１５ａの第２の端点１４２４ａとを相互に結ぶ第１の仮想線１４３２ａの一部と、溶接部１３１６ａの第１の端点１４２１ａと、カシメ部１３１５ａの第１の端点１４２２ａとを相互に結ぶ第２の仮想線１４３１ａの一部とが、孔１３１４ａの内部または縁に含まれるように孔１３１４ａを配置する。更に、溶接部１３１６ａの第２の端点１４２３ａと、カシメ部１３１５ｘの第２の端点１４２６ａとを相互に結ぶ第１の仮想線１４３４ａの一部と、溶接部１３１６ａの第１の端点１４２１ａと、カシメ部１３１５ｘの第１の端点１４２５ａとを相互に結ぶ第２の仮想線１４３３ａの一部とが、孔１３１４ａの内部または縁に含まれるように孔１３１４ａを配置する。
【００７１】
同様に、溶接部１３１６ａの第２の端点１４２３ｂと、カシメ部１３１５ｂの第２の端点１４２４ｂとを相互に結ぶ第１の仮想線１４３２ｂの一部と、溶接部１３１６ａの第１の端点１４２１ｂと、カシメ部１３１５ｂの第１の端点１４２２ｂとを相互に結ぶ第２の仮想線１４３１ｂの一部とが、孔１３１４ｂの内部または縁に含まれるように孔１３１４ｂを配置する。更に、溶接部１３１６ａの第２の端点１４２３ｂと、カシメ部１３１５ｃの第２の端点１４２６ｂとを相互に結ぶ第１の仮想線１４３４ｂの一部と、溶接部１３１６ａの第１の端点１４２１ｂと、カシメ部１３１５ｃの第１の端点１４２５ｂとを相互に結ぶ第２の仮想線１４３３ｂの一部とが、孔１３１４ｂの内部または縁に含まれるように孔１３１４ｂを配置する。
【００７２】
本実施形態では、溶接部とカシメ部とを併用する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、溶接のみで複数の電磁鋼板を連結してもよい。その他、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。また、第２の実施形態で説明したようなスキューを設けてもよい。また、第３の実施形態で説明した分割型ステータコアのそれぞれのステータコア片において複数の電磁鋼板の連結のために溶接を行ってもよい。
【００７３】
前述した各実施形態で示したステータコアの形状は、これに限定されるものではない。具体的には、ステータコアの外径および内径の寸法、積層する厚み、スロット数、ティース部の周方向と径方向の寸法比率、ティース部とヨーク部との径方向の寸法比率、などは所望の回転電機（例えばモータ）の特性に応じて任意に設計可能である。
【００７４】
また、本発明におけるロータは、表面磁石型や埋め込み磁石型などの永久磁石界磁型、および電磁石界磁型、さらには磁性体のみで構成されたリラクタンス型など、種々の公知の構造で構成できるため、詳細な説明は省略する。
【００７５】
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ものである。すなわち、本発明はその技術思想、また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。
【符号の説明】
【００７６】
１００：回転電機、１１０：ステータ、１１１：ステータコア、１１２：ヨーク部、１１３ａ〜１１３ｌ：ティース部、１１４ａ〜１１４ｌ：孔、１１５ａ〜１１５ｒ：カシメ部
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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