(57)【要約】【課題】磁芯の、電磁鋼板の積層方向における寸法を調整しても、大きな曲率を発生させず、巻線の巻回し易さを損ないにくい技術を提供する。【解決手段】ステップＳ１１において電機子磁芯の厚さＬが適正であると予想されるか否かを判断する。厚さＬが厚すぎると判断される場合は、例えば電機子磁芯を形成する電磁鋼板の厚さが想定値よりも大きく、その枚数を減らさなければならない場合である。このときには幅寸法が大きい順で電磁鋼板を削減する。厚さＬが薄すぎると判断される場合は、例えば電機子磁芯を形成する電磁鋼板の厚さが想定値よりも小さく、その枚数を増やさなければならない場合である。このときには幅寸法が最大の電磁鋼板の枚数を増加させる。【選択図】図９
2011055646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向（Ｚ）において界磁子と対向する電機子において環状方向に配置され、電磁鋼板（１００）の複数が前記第１方向に垂直な第２方向（Ｒ）に積層されて成り、前記第１方向を中心とする電機子巻線が巻回される巻回部（１１）を有する磁芯（１）を製造する方法であって、
前記磁芯の前記第２方向における寸法たる厚さ（Ｌ）を大きくする場合には、前記第１方向及び前記第２方向のいずれにも垂直な第３方向（θ）における前記巻回部の寸法たる幅寸法（Ｗ１，Ｗ００，Ｗ０１，Ｗ０２）が最も大きな前記電磁鋼板たる最大幅電磁鋼板（１０００）の枚数を増加させ、
前記磁芯の前記厚さを小さくする場合には、前記幅寸法が大きい順で前記電磁鋼板を削減することを特徴とする、電機子磁芯の製造方法。
【請求項２】
前記最大幅電磁鋼板（１０００）の前記磁芯（１）一つ当たりの枚数は２以上である、請求項１記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項３】
前記電磁鋼板（１００）の厚さをいずれも想定値（ｔ）に想定し、前記磁芯（１）の一つ当たりにおける前記最大幅電磁鋼板（１０００）の積層枚数の初期値として所定枚数（Ｍ）が選定され、
（ａ）前記電磁鋼板をｍ枚（ｍ≧２）積層して積層試験体（５ｂ）を形成するステップと、
（ｂ）前記積層試験体の前記厚さ（Ｌｂ）を測定するステップと、
（ｃ）前記積層試験体の前記厚さが前記想定値と前記ステップ（ａ）における積層枚数との積（ｍ・ｔ）に対して第１公差（δ１）を越えて大きい場合には前記所定枚数よりも少ない積層枚数で、前記積層試験体の前記厚さが前記想定値と前記積に対して第２公差（δ２）を下回って小さい場合には前記所定枚数よりも多い積層枚数で、それぞれ前記最大幅電磁鋼板を積層して積層体（５）を形成するステップと、
（ｄ）前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板を前記積層体と共に積層して前記磁芯を形成するステップと
を備える、請求項２記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項４】
（ｅ）前記ステップ（ｃ）に先立って前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板を積層して第２の積層体（４）を形成するステップ
を更に備え、
前記ステップ（ｄ）において前記磁芯は前記第２の積層体及び前記積層体と共に前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板を積層して前記磁芯を形成する、請求項３記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項５】
前記ステップ（ａ）において積層試験体（５ｂ）は、前記所定枚数以下で前記最大幅電磁鋼板（１０００）のみが積層して形成される、請求項３記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項６】
前記電磁鋼板（１００）の厚さをいずれも想定値（ｔ）に想定し、前記磁芯（１）の一つ当たりにおける前記電磁鋼板（１０００）の積層枚数の総数として所定枚数（Ｋ）が選定され、
（ａ）前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板を前記所定枚数よりも少ないｍ枚で積層して積層試験体（６ｂ）を形成するステップと、
（ｂ）前記積層試験体の前記厚さ（Ｌｂ）を測定するステップと、
（ｃ）前記積層試験体の前記厚さが前記想定値と前記ステップ（ａ）における積層枚数との積（ｍ・ｔ）に対して所定の公差範囲に収まっているか否かを判断するステップと、
（ｄ）前記ステップ（ｃ）における判断が肯定的である場合に実行され、前記積層試験体に前記電磁鋼板を積層して前記磁芯を形成するステップと
を備える、請求項２記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項７】
前記幅寸法が異なる電磁鋼板は、互いに異なる固定パンチ（９１１，９１２）で原材たる鋼板からの打ち抜きによって形成される、請求項１記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項８】
前記磁芯（１）の各々において、前記第２方向（Ｒ）は前記環状方向の中心（Ｊ）側から離れる方向に採用され、
前記巻回部（１１）は、
前記幅寸法（Ｗ）が最も大きな前記電磁鋼板（１００）たる最大幅電磁鋼板（１０００）のみの積層体で構成される直方体部（５）と、
前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板の積層体で構成され、前記直方体部よりも前記中心側に位置する角柱部（６）と
を備え、
前記角柱部は、互いに積層枚数が等しい第１乃至第３部分（６１，６２，６３）を有し、
前記第１部分の前記幅寸法と前記第２部分の前記幅寸法との差（２ｃ２）が前記第２部分の前記幅寸法と前記第３部分の前記幅寸法との差（２ｃ３）に等しい、請求項７記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項９】
前記角柱部（６）は前記第１方向（Ｚ）から見た形状が、当該角柱部の前記第２方向（Ｒ）を中心とする線対称であり、
前記第１乃至第３部分（６１，６２，６３）の前記積層枚数として、前記電機子において設けられる前記磁芯（１）の個数で３６０度を除した角度（２φ）の半分の余接（cotφ）に対して前記差の半分（ｃ＝ｃ２＝ｃ３）を乗じて前記電磁鋼板の厚さ（Ｔ）で除して得られる値（ｃ・cotφ／Ｔ）を近似する整数が採用される、請求項８記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項１０】
前記磁芯（１）の各々において、前記第２方向（Ｒ）は前記環状方向の中心（Ｊ）側から離れる方向に採用され、
前記巻回部（１１）は、
前記幅寸法（Ｗ）が最も大きな前記電磁鋼板（１００）たる最大幅電磁鋼板（１０００）のみの積層体で構成される直方体部（５）と、
前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板の積層体で構成され、前記直方体部よりも前記中心側に位置する第１角柱部（６）と、
前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板の積層体で構成され、前記直方体部よりも前記第２方向（Ｒ）側に位置する第２角柱部（４）と
を備え、
前記第１角柱部を形成する前記電磁鋼板と、前記第２角柱部を形成する前記電磁鋼板とで、相互に前記幅方向（Ｗ４，Ｗ６１）が等しいものが存在する、請求項７記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項１１】
前記磁芯（１）は前記電機子においてバックヨーク（２）によって環状に磁気的に結合され、
前記磁芯は、前記巻回部（１１）に対して前記第１方向（Ｚ）において設けられて当該磁芯の前記第３方向（θ）において前記バックヨークと接触する磁束案内部（１２）を更に有し、
前記最大幅電磁鋼板（１０００）において、前記巻回部に対応する位置での幅寸法（Ｗ１）が、前記磁束案内部に対応する位置での幅寸法（Ｗ２）よりも大きい、請求項１記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項１２】
前記磁芯（１）は前記電機子においてバックヨーク（２）によって環状に磁気的に結合され、
前記磁芯は、前記巻回部（１１）に対して前記第１方向（Ｚ）において設けられて当該磁芯の前記第３方向（θ）において前記バックヨークと接触する磁束案内部（１２）を更に有し、
前記最大幅電磁鋼板（１０００）において、前記巻回部に対応する位置での幅寸法（Ｗ１）が、前記磁束案内部に対応する位置での幅寸法（Ｗ２）以下である、請求項１記載の電機子磁芯の製造方法。
【請求項１３】
前記磁芯（１）は前記電機子においてバックヨーク（２）によって環状に磁気的に結合され、
前記磁芯は、前記巻回部（１１）に対して前記第１方向（Ｚ）において設けられて当該磁芯の前記第３方向（θ）において前記バックヨークと接触する磁束案内部（１２）を更に有し、
前記磁芯を構成する全ての前記電磁鋼板（１００）において、前記巻回部に相当する部分（１０１）の前記幅寸法（Ｗ１）と、前記磁束案内部に相当する部分（１０２）の前記幅寸法（Ｗ２）とは等しい、請求項１記載の電機子磁芯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電機子磁芯の製造方法に関し、特にアキシャルギャップ型の回転電機に採用される電機子において、電磁鋼板を用いて磁芯を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電磁鋼板を積層して、電機子磁芯（以下、単に「磁芯」ともいう）を構成する技術が知られている。また、界磁子と電機子との対向方向から見た磁芯の形状（以下、「対向方向平面視における磁芯の形状」等と表現する）は、その径方向についての位置が大きくなるほど（つまり外周ほど）周方向に幅広とすることが望まれる。かかる形状は対向方向平面視における磁芯の面積を大きくしつつ、電機子巻線の占積率を大きくし易いという利点を招来する。このような形状の磁芯の製造には、例えば特許文献１に開示された技術が好適である。
【０００３】
また、磁芯の積層枚数を補正する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５２０６４号公報
【特許文献２】特開平１１−５５９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電磁鋼板を積層して磁芯を構成する場合、電磁鋼板の厚さのばらつきが磁芯の寸法に影響する。通常、板厚の許容差はプラスマイナス１０％程度であるので、板厚が０．３５ｍｍであれば、板厚の最大値と最小値とは０．０４ｍｍの差があり得る。その場合、仮に５０枚の電磁鋼板を積層して磁芯を得た場合、電磁鋼板の積層方向の磁芯の厚さは、２ｍｍ程度の相違があり得る。
【０００６】
また、対向方向平面視におおける磁芯の形状が矩形でない場合、例えば電磁鋼板を電機子の径方向に積層して形成された磁芯であって、電機子の周方向における電磁鋼板の寸法が均一でない場合、電磁鋼板の厚さのばらつきは対向方向平面視における磁芯の形状にも大きく影響する。
【０００７】
しかも、積層される電磁鋼板の形状は通常、全て異なる。よって電磁鋼板の積層枚数を修正する場合、当該修正によって対向方向平面視における磁芯の形状が設計時のものと変形する可能性がある。当該形状が曲率の大きな輪郭を形成してしまうと（つまり小さな曲率半径の形状を形成してしまうと）、巻線と磁芯との隙間が広くなって電機子の特性を劣化させてしまう。
【０００８】
そこで、本願発明は、磁芯の、電磁鋼板の積層方向における寸法を調整しても、対向方向平面視における形状の変形が小さく、また大きな曲率を発生させず、巻線の巻回し易さを損ないにくい技術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】
【０００９】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法は、第１方向（Ｚ）において界磁子と対向する電機子において環状方向に配置され、電磁鋼板（１００）の複数が前記第１方向に垂直な第２方向（Ｒ）に積層されて成り、前記第１方向を中心とする電機子巻線が巻回される巻回部（１１）を有する磁芯（１）を製造する方法である。
【００１０】
そして、その第１の態様は、前記磁芯の前記第２方向における寸法たる厚さ（Ｌ）を大きくする場合には、前記第１方向及び前記第２方向のいずれにも垂直な第３方向（θ）における前記巻回部の寸法たる幅寸法（Ｗ１，Ｗ００，Ｗ０１，Ｗ０２）が最も大きな前記電磁鋼板たる最大幅電磁鋼板（１０００）の枚数を増加させ、前記磁芯の前記厚さを小さくする場合には、前記幅寸法が大きい順で前記電磁鋼板を削減することを特徴とする。
【００１１】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第２の態様は、その第１の態様であって、前記最大幅電磁鋼板（１０００）の前記磁芯（１）一つ当たりの枚数は２以上である。
【００１２】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第３の態様は、その第２の態様であって、前記電磁鋼板（１００）の厚さをいずれも想定値（ｔ）に想定し、前記磁芯（１）の一つ当たりにおける前記最大幅電磁鋼板（１０００）の積層枚数の初期値として所定枚数（Ｍ）が選定される。そして、（ａ）前記電磁鋼板をｍ枚（ｍ≧２）積層して積層試験体（５ｂ）を形成するステップと、（ｂ）前記積層試験体の前記厚さ（Ｌｂ）を測定するステップと、（ｃ）前記積層試験体の前記厚さが前記想定値と前記ステップ（ａ）における積層枚数との積（ｍ・ｔ）に対して第１公差（δ１）を越えて大きい場合には前記所定枚数よりも少ない積層枚数で、前記積層試験体の前記厚さが前記想定値と前記積に対して第２公差（δ２）を下回って小さい場合には前記所定枚数よりも多い積層枚数で、それぞれ前記最大幅電磁鋼板を積層して積層体（５）を形成するステップと、（ｄ）前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板を前記積層体と共に積層して前記磁芯を形成するステップとを備える。
【００１３】
例えば、（ｅ）前記ステップ（ｃ）に先立って前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板を積層して第２の積層体（４）を形成するステップを更に備え、前記ステップ（ｄ）において前記磁芯は前記第２の積層体及び前記積層体と共に前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板を積層して前記磁芯を形成する。
【００１４】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第４の態様は、その第３の態様であって、前記ステップ（ａ）において積層試験体（５ｂ）は、前記所定枚数以下で前記最大幅電磁鋼板（１０００）のみが積層して形成される。
【００１５】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第５の態様は、その第２の態様であって、前記電磁鋼板（１００）の厚さをいずれも想定値（ｔ）に想定し、前記磁芯（１）の一つ当たりにおける前記電磁鋼板（１０００）の積層枚数の総数として所定枚数（Ｋ）が選定される。そして、（ａ）前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板を前記所定枚数よりも少ないｍ枚で積層して積層試験体（６ｂ）を形成するステップと、（ｂ）前記積層試験体の前記厚さ（Ｌｂ）を測定するステップと、（ｃ）前記積層試験体の前記厚さが前記想定値と前記ステップ（ａ）における積層枚数との積（ｍ・ｔ）に対して所定の公差範囲に収まっているか否かを判断するステップと、（ｄ）前記ステップ（ｃ）における判断が肯定的である場合に実行され、前記積層試験体に前記電磁鋼板を積層して前記磁芯を形成するステップとを備える。
【００１６】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第６の態様は、その第１の態様であって、前記幅寸法が異なる電磁鋼板は、互いに異なる固定パンチ（９１１，９１２）で原材たる鋼板からの打ち抜きによって形成される。
【００１７】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第７の態様は、その第６の態様であって、前記磁芯（１）の各々において、前記第２方向（Ｒ）は前記環状方向の中心（Ｊ）側から離れる方向に採用される。そして前記巻回部（１１）は、前記幅寸法（Ｗ）が最も大きな前記電磁鋼板（１００）たる最大幅電磁鋼板（１０００）のみの積層体で構成される直方体部（５）と、前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板の積層体で構成され、前記直方体部よりも前記中心側に位置する角柱部（６）とを備える。前記角柱部は、互いに積層枚数が等しい第１乃至第３部分（６１，６２，６３）を有し、前記第１部分の前記幅寸法と前記第２部分の前記幅寸法との差（２ｃ２）が前記第２部分の前記幅寸法と前記第３部分の前記幅寸法との差（２ｃ３）に等しい。
【００１８】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第８の態様は、その第７の態様であって、前記角柱部（６）は前記第１方向（Ｚ）から見た形状が、当該角柱部の前記第２方向（Ｒ）を中心とする線対称である。そして、前記第１乃至第３部分（６１，６２，６３）の前記積層枚数として、前記電機子において設けられる前記磁芯（１）の個数で３６０度を除した角度（２φ）の半分の余接（cotφ）に対して前記差の半分（ｃ＝ｃ２＝ｃ３）を乗じて前記電磁鋼板の厚さ（Ｔ）で除して得られる値（ｃ・cotφ／Ｔ）を近似する整数が採用される。
【００１９】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第９の態様は、その第６の態様であって、前記磁芯（１）の各々において、前記第２方向（Ｒ）は前記環状方向の中心（Ｊ）側から離れる方向に採用される。そして前記巻回部（１１）は、前記幅寸法（Ｗ）が最も大きな前記電磁鋼板（１００）たる最大幅電磁鋼板（１０００）のみの積層体で構成される直方体部（５）と、前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板の積層体で構成され、前記直方体部よりも前記中心側に位置する第１角柱部（６）と、前記最大幅電磁鋼板以外の前記電磁鋼板の積層体で構成され、前記直方体部よりも前記第２方向（Ｒ）側に位置する第２角柱部（４）とを備え、前記第１角柱部を形成する前記電磁鋼板と、前記第２角柱部を形成する前記電磁鋼板とで、相互に前記幅方向（Ｗ４，Ｗ６１）が等しいものが存在する。
【００２０】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第１０の態様は、その第１の態様であって、前記磁芯（１）は前記電機子においてバックヨーク（２）によって環状に磁気的に結合され、前記磁芯は、前記巻回部（１１）に対して前記第１方向（Ｚ）において設けられて当該磁芯の前記第３方向（θ）において前記バックヨークと接触する磁束案内部（１２）を更に有する。前記最大幅電磁鋼板（１０００）において、前記巻回部に対応する位置での幅寸法（Ｗ１）が、前記磁束案内部に対応する位置での幅寸法（Ｗ２）よりも大きい。
【００２１】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第１１の態様は、その第１の態様であって、前記磁芯（１）は前記電機子においてバックヨーク（２）によって環状に磁気的に結合され、前記磁芯は、前記巻回部（１１）に対して前記第１方向（Ｚ）において設けられて当該磁芯の前記第３方向（θ）において前記バックヨークと接触する磁束案内部（１２）を更に有する。前記最大幅電磁鋼板（１０００）において、前記巻回部に対応する位置での幅寸法（Ｗ１）が、前記磁束案内部に対応する位置での幅寸法（Ｗ２）以下である。
【００２２】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第１２の態様は、その第１の態様であって、前記磁芯（１）は前記電機子においてバックヨーク（２）によって環状に磁気的に結合される。前記磁芯は、前記巻回部（１１）に対して前記第１方向（Ｚ）において設けられて当該磁芯の前記第３方向（θ）において前記バックヨークと接触する磁束案内部（１２）を更に有し、前記磁芯を構成する全ての前記電磁鋼板（１００）において、前記巻回部に相当する部分（１０１）の前記幅寸法（Ｗ１）と、前記磁束案内部に相当する部分（１０２）の前記幅寸法（Ｗ２）とは等しい。
【発明の効果】
【００２３】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第１の態様では、第２方向における磁芯の寸法を調整するときに、巻回部の幅寸法が大きい順で電磁鋼板の枚数を調整し、以て磁芯を構成する電磁鋼板の枚数を調整する。よって第１方向に平行な方向から見た磁芯の形状において大きな曲率を発生させず、従って磁芯の第２方向における寸法を調整しても、巻線と磁芯との間に隙間が生じにくい。
【００２４】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第２の態様では、第１方向に垂直な方向から見た磁芯の形状は、最大幅電磁鋼板の複数によって形成される平坦部（１１ａ）を呈する。よって磁芯の第２方向における寸法を調整しても、当該平坦部の距離が変動することとなり、巻線の巻回し易さが損なわれにくい。
【００２５】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第３の態様によれば、磁芯一つを形成するための積層枚数の初期値よりも少ない枚数で、磁芯一つを形成するための積層枚数を、初期値よりも多くすべきか少なくすべきかを見積もることができる。
【００２６】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第４の態様によれば、積層試験体の厚さが、その積層枚数と想定値との積に対して所定の公差範囲に収まっている場合、これを利用して積層体を形成できる。
【００２７】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第５の態様によれば、積層試験体の厚さが、その積層枚数と想定値との積に対して所定の公差範囲に収まっている場合、これを利用して積層体を形成できる。
【００２８】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第６の態様によれば、可動パンチを用いる必要がない。
【００２９】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第７の態様によれば、角柱部は環状方向の中心から第２方向に向かって拡がり、角柱部の第３方向側の一対の側面をいずれもほぼ平坦な斜面となるので、巻線がし易くかつ電機子における占積率も高い。
【００３０】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第８の態様によれば、電機子における占積率が高い。
【００３１】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第９の態様によれば、第１角柱部を形成する電磁鋼板には、第２角柱部を形成する電磁鋼板と同じ固定パンチを用いた打ち抜きにより形成できるものがあるので、固定パンチの種類数を少なくできる。
【００３２】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第１０の態様によれば、巻回部がその第３方向において磁束案内部からはみ出てバックヨークを押さえ付ける。
【００３３】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第１１の態様によれば、巻回部がその第３方向において磁束案内部からはみ出ないので、バックヨークに対して第１方向に沿った磁束が流れにくい。これは特にバックヨークが第１方向に積層された電磁鋼板で形成された場合に好適である。
【００３４】
この発明にかかる電機子磁芯の製造方法の第１２の態様によれば、電磁鋼板の形状が単純であるので製造しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】アキシャルギャップ型の回転電機に採用される電機子のコアの構造を例示する斜視図である。
【図２】磁芯の外観を示す斜視図である。
【図３】磁芯の外観を示す斜視図である。
【図４】対向方向平面視における磁芯の外観を示す平面図である。
【図５】電磁鋼板の形状を示す平面図である。
【図６】積層方向において相互に隣接する複数の電磁鋼板を示す平面図である。
【図７】積層方向において相互に隣接する複数の電磁鋼板を示す平面図である。
【図８】積層方向において相互に隣接する複数の電磁鋼板を示す平面図である。
【図９】第１の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１０】積層試験体を示す断面図である。
【図１１】積層体を示す断面図である。
【図１２】磁芯を示す断面図である。
【図１３】第２の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１４】積層試験体を示す断面図である。
【図１５】磁芯を示す断面図である。
【図１６】磁芯を示す断面図である。
【図１７】磁芯を示す断面図である。
【図１８】磁芯を示す断面図である。
【図１９】磁芯を示す断面図である。
【図２０】磁芯を示す断面図である。
【図２１】固定パンチを示す図である。
【図２２】固定パンチを示す図である。
【図２３】磁芯を示す斜視図である。
【図２４】電磁鋼板の形状を示す平面図である。
【図２５】可動パンチと固定パンチを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１を参照して、電機子のコアは、大別して磁芯１、バックヨーク２、支持部材３で構成される。但し磁芯１とバックヨーク２と固定板３との嵌合関係を示すべく、一つの磁芯１についてバックヨーク２と固定板３とから分離して示す。当然、電機子を構成する場合には、当該分離は為されない。
【００３７】
当該電機子は、軸Ｊを回転軸として回転する界磁子（図示省略）と共に、アキシャルギャップ型の回転電機に採用される。以降、軸Ｊに平行な方向を第１方向Ｚと称する。電機子は上記界磁子と第１方向Ｚにおいて対向する。
【００３８】
当該電機子コアは、磁芯１の周囲に第１方向Ｚを中心として巻回される電機子巻線（図示省略）と共に、電機子に採用される。例えば、いわゆる集中巻と称される電機子巻線が磁芯１の周囲に巻回される。なお「巻回」とは、磁芯１に対して導線を巻き付けて行く作業を伴う態様のみならず、予めコイルとして形成された形状の電機子巻線が磁芯１に嵌められる態様をも含む。
【００３９】
磁芯１は軸Ｊを中心軸とする環状方向に配置される。そして磁芯１の各々は電磁鋼板（不図示：後に詳述する）が積層されて成る。その積層方向（以降「第２方向Ｒ」と称する）は磁芯１の配置される方向と関連づけられる。磁芯１は上述のように環状方向に配置されるが、第２方向Ｒは第１方向Ｚに垂直となる。
【００４０】
換言すれば、第２方向Ｒに積層された磁芯１は電機子のコアとして採用されるとき、いずれの磁芯１についての第２方向Ｒも、第１方向Ｚに対して垂直となるように環状に配置される。図１の例で言えば、いずれの磁芯１も、その第２方向Ｒを、当該磁芯１の環状方向についての中心における径方向となる向きに平行にして、環状に配置される。よって図１に示されるように、異なる磁芯１についての第２方向Ｒ１，Ｒ２はコア全体として見れば互いに異なる。
【００４１】
図１の例では、各々の磁芯１の第２方向Ｒを径方向に採っているので、複数の磁芯１が配置される環状方向は、各々の磁芯１において、第１方向Ｚ及び第２方向Ｒのいずれにも垂直な方向となる。例えば第２方向Ｒ１に沿って積層される磁芯１における第３方向θ１と、第２方向Ｒ２１に沿って積層される磁芯１における第３方向θ２とは、相互に異なるものの、環状方向としては共通した方向として捉えることができる。
【００４２】
バックヨーク２には第１方向Ｚ側に開口する開口部２１が磁芯１に応じて設けられており、各々の開口部２１はその径方向内側にも開口している。磁芯１は電機子巻線が巻回される巻回部１１と、巻回部１１よりもバックヨーク２側に位置する磁束案内部１２とを有している。磁束案内部１２は開口部２１と嵌合することによって磁芯１とバックヨーク２とを磁気的に結合する。具体的には、磁束案内部１２は、磁芯１に流れる磁束をバックヨーク２へと案内し、あるいはバックヨーク２に流れる磁束を磁芯１へと案内する。
【００４３】
開口部２１が径方向内側にも開口することにより、当該開口部２１に嵌合する磁束案内部１２を有する磁芯１に流れる磁束に起因する渦電流が、バックヨーク２に発生することを抑制する。
【００４４】
磁芯１は磁束案内部１２に対して巻回部１１と反対側に位置する埋設部１３をも有している。これに対応して固定板３には溝３１が設けられている。溝３１は第１方向Ｚにおいて貫通していてもよい。
【００４５】
埋設部１３は溝３１と嵌合し、固定板３は磁芯１を機械的に保持している。これに対してバックヨーク２と磁芯１とは磁気的に結合しており、必ずしもバックヨーク２が磁芯１を機械的に保持する必要はない。よってバックヨーク２と固定板３は、両者が相互に固定されていれば、磁気的結合と機械的結合というそれぞれが担保すべき機能に鑑みた材料を以て形成することができる。例えばバックヨーク２は第１方向に沿って積層された電磁鋼板で主として形成され、あるいは圧粉磁芯で形成される。固定板３の材料としては金属塊を挙げることができる。
【００４６】
固定板３と磁芯１との固定は溝３１と埋設部１３との嵌合を必須とするものではない。例えば両者を接着にて固定することができる。
【００４７】
上述のように溝３１を設ける場合には、開口部２１は第１方向Ｚにおいて貫通する。しかし固定板３を設けない場合も考えられ、この場合には開口部２１は第１方向Ｚにおいて貫通する必要はなく、第１方向Ｚにおいては、単に磁束案内部１２と嵌合するための開口があれば足りる。また固定板３を設けない場合には、当然に溝３１はなく、よって磁芯１において埋設部１３を設ける必要もない。
【００４８】
あるいは磁芯１は、第１方向Ｚにおいて一対の回転子に挟まれる電機子に採用されてもよい。この場合に採用される磁芯１では、巻回部１１が一対設けられ、それらが第１方向Ｚにおいて磁束案内部１２を挟む構成を有する。勿論、いずれの巻回部１１に対しても鍔部１４を設けることができる。
【００４９】
図２は図１に示された磁芯１を示しており、巻回部１１のバックヨーク２と反対側に鍔部１４を頂く。鍔部１４は磁芯１において最も界磁子と近接する部位であるので、電機子と界磁子の磁気的相互作用の効率を高めるべく、巻回部１１よりも広く設定される。本実施の形態では、第２方向Ｒに沿って電磁鋼板が積層されるので、積層を簡単にするため、鍔部１４は第２方向Ｒにおいては巻回部１１よりも拡がらず、第１方向Ｚ及び第２方向Ｒのいずれにも垂直な第３方向θに沿ってのみ拡がる構造が例示されている。勿論、鍔部１４を設けない構造の磁芯１であっても、後述の実施の形態を適用できる。
【００５０】
図２では巻回部１１が第３方向θにおいて最も拡がる位置で面１１ａが現れている。そして面１１ａが磁束案内部１２よりも第３方向において幅ｓではみ出ている。つまり、巻回部１１がその第３方向θにおいて磁束案内部１２からはみ出ている。これはバックヨーク２を押さえ付ける機能を果たし、バックヨーク２に対する磁芯１のがたつきを防止する。
【００５１】
他方、図３では、図２に示された磁芯１の構成とは、面１１ａの位置のみが異なっている。具体的には、第３方向θにおいて最も拡がる位置で現れる面１１ａが、その第３方向θにおいて磁束案内部１２からはみ出ない。つまり巻回部１１がその第３方向θにおいて磁束案内部１２からはみ出ないので、バックヨーク２に対して第１方向Ｚに沿った磁束が流れにくい。これは特にバックヨーク２が、第１方向Ｚに沿って積層された電磁鋼板で形成された場合に好適である。巻回部１１が磁束案内部１２からはみ出たならば、そのはみ出た部分とバックヨーク２との間に磁気抵抗が高い磁路が形成されるからである。
【００５２】
図４は、図３に示されるような巻回部１１がその第３方向θにおいて磁束案内部１２からはみ出ない形状の、磁芯１の構成を示す。第２方向Ｒに沿って複数の電磁鋼板１００が積層されている。各電磁鋼板１００の第３方向θにおける寸法たる幅寸法は、同一ではない。磁芯１の、特に巻回部１１の対向方向平面視の形状は、上述のように、径方向についての位置が大きくなるほど（つまり外周ほど）周方向に幅広とすることが望まれるからである。
【００５３】
図５は電磁鋼板１００の形状を示し、積層されるときに第１方向Ｚとなる方向を紙面上下方向に、第３方向θとなる方向を紙面左右方向に、それぞれ採用して描いている。よって図５で示された平面視は、磁芯１の第２方向Ｒに垂直な断面図と把握することもできる。
【００５４】
電磁鋼板１００のそれぞれは巻回部位１０１、磁束案内部位１０２、埋設部位１０３、鍔部位１０４を有し、電磁鋼板１００の複数が積層されることによってそれぞれ磁芯１の巻回部１１、磁束案内部１２、埋設部１３、鍔部１４を形成する。
【００５５】
ここで例示される磁芯１では、磁束案内部１２や埋設部１３の形状は第２方向Ｒに依存せず、よって直方体を呈する。従って磁芯１を形成する電磁鋼板１００としては、磁束案内部位１０２、埋設部位１０３のそれぞれの幅寸法Ｗ２，Ｗ３は全ての電磁鋼板１００において等しい。しかし、電機子巻線の占積率を高める等の理由で巻回部１１は外周側（第２方向Ｒ側）で幅広となるので、巻回部位１０１の幅寸法Ｗ１は全ての電磁鋼板１００において等しいとは限らない。図５では異なる３種類の幅寸法を有する巻回部位１０１を図示している。幅寸法が最も大きな電磁鋼板１００を最大幅電磁鋼板１０００として描いており、幅寸法が最も小さな電磁鋼板１００を最小幅電磁鋼板１００９として描いている。
【００５６】
ここでは最小幅電磁鋼板１００９の幅が幅寸法Ｗ３と等しい場合を例示している。また最大幅電磁鋼板１０００ではその幅寸法が幅寸法Ｗ２よりも大きく、図２に示されるように面１１ａが第３方向θにおいて磁束案内部１２からはみ出る磁芯１に用いられる場合が描かれている。
【００５７】
このように、磁束案内部位１０２の幅寸法が相互に等しく、埋設部位１０３の幅寸法も相互に等しく、巻回部位１０１の幅寸法が相互に異なる複数の電磁鋼板１００は、例えば図２５に示される固定パンチ９０１，９０２と、可動パンチ９０３，９０４を用いて、原材たる鋼板（図示省略）から打ち抜くことができる。図２５は打ち抜き方向に沿って見た固定パンチ９０１，９０２と可動パンチ９０３，９０４との平面図を示し、当該打ち抜き方向が電磁鋼板１００の積層方向（第２方向Ｒ）と一致する。それぞれの可動パンチ及び固定パンチは一例を示しており、これらは更に複数のパンチに分割されていてもよい。また可動パンチと固定パンチの打ち抜き動作の順序は任意に設定できる。
【００５８】
図２５において実線９０３ａ，９０４ａは、それぞれある幅寸法を有する電磁鋼板１００を打ち抜くときの可動パンチ９０３，９０４のそれぞれの位置を示す。また鎖線９０３ｂ，９０４ｂは、より狭い幅寸法を有する電磁鋼板１００を打ち抜くときの可動パンチ９０３，９０４のそれぞれの位置を示す。固定パンチ９０１は固定パンチ９０２と共に電磁鋼板１００の第１方向Ｚとなる方向の寸法を決定し、固定パンチ９０２は磁束案内部位１０２及び埋設部位１０３の形状を決定する。
【００５９】
磁芯１の対向方向平面視の形状は、電磁鋼板１００の積層枚数と、各電磁鋼板１００の第３方向θにおける寸法たる幅寸法と、電磁鋼板１００同士の第３方向θにおけるズレ量とによって決定される。図１乃至図４に示される磁芯１の形状は、いずれも第２方向Ｒに平行な対称軸を有しており、当該対称軸に関して第３方向θにおいて対称となっている。かかる磁芯１を形成するため、電磁鋼板１００も左右対称な形状を呈しており、図５でもかかる形状が例示されている。なお、電磁鋼板１００が左右対称な形状であることは下記実施の形態において必須の事項ではない。
【００６０】
電磁鋼板１００を積層して磁芯１を構成する場合、電磁鋼板１００の厚さのばらつきが磁芯１の寸法に影響する。よって磁芯１の寸法が同じでも、電磁鋼板１００の積層枚数は必ずしも等しくない。換言すれば、対向方向平面視の形状が同じ磁芯１を製造するときには、電磁鋼板１００の厚さのばらつきに応じて、電磁鋼板１００を積層する枚数を調整しなければならない。
【００６１】
しかし、積層状態において隣接する電磁鋼板１００同士の第３方向θにおけるずれが大きいほど、対向方向平面視における磁芯１の形状は、曲率が大きな輪郭を形成してしまう。よって積層枚数の調整では、積層状態において隣接する電磁鋼板１００同士の第３方向θにおけるずれを小さくすることが望ましい。
【００６２】
下記の各実施の形態は図２若しくは図３に例示された磁芯１を製造する方法について説明する。但し、必ずしも磁芯１における積層方向たる第２方向Ｒを径方向とする必要はなく、第３方向θを径方向としてもよい。この場合、第２方向Ｒはほぼ環状方向と一致する。
【００６３】
第１の実施の形態．
図６乃至図９は本実施の形態の奏功する理由を説明する。まず図６のように相互に積層された電磁鋼板１０００，１００１，１００２の相互間における第３方向θに沿ったずれを考察する。但し電磁鋼板１０００は、電磁鋼板１０００，１００１，１００２及びこれらと共に同一の磁芯１を構成する他の電磁鋼板の中で、もっとも大きな幅寸法Ｗ００を呈し、これを以下「最大幅電磁鋼板」と称する。なお、電磁鋼板１００１，１００２はそれぞれ幅寸法Ｗ０１，Ｗ０２（＜Ｗ００）を呈する。また電磁鋼板１００１，１００２は最大幅電磁鋼板１０００を挟んで積層されている。
【００６４】
図６において、電磁鋼板１００１は最大幅電磁鋼板１０００と隣接し、第３方向θの負側の端（図６において左端）において、ずれ量ｄ１１で最大幅電磁鋼板１０００とずれる。また電磁鋼板１００１は第３方向θの正側の端（図６において右端）において、ずれ量ｄ１２で最大幅電磁鋼板１０００とずれる。同様にして、電磁鋼板１００２は第３方向θの負側の端においてずれ量ｄ２１で、正側の端においてずれ量ｄ２２で、それぞれ最大幅電磁鋼板１０００とずれる。但し、ずれ量ｄ１１，ｄ１２，ｄ２１，ｄ２２は正である。
【００６５】
このような構成を有する磁芯１の、第２方向Ｒの厚さを小さくする必要がある場合を考察する。図９に即して言えば、ステップＳ１１において磁芯１の厚さＬが適正であると予想されるか否かを判断したところ、厚すぎると判断され、処理がステップＳ１２に進む場合である。かかる必要性は、例えば電磁鋼板１００の厚さが想定値よりも大きく、その枚数を減らさなければならない場合に生じ得る。
【００６６】
この場合、本実施の形態では、幅寸法が大きい順で電磁鋼板１００を削減する。図６に即して言えば、最大幅電磁鋼板１０００を削減する。この結果、図６に示された構成は図７に示された構成へと変わり、電磁鋼板１００１，１００２が直接に相互に隣接する。そして第３方向θの負側の端におけるズレ量はｄ１１−ｄ２１となり、これは図６において第３方向θの負側の端におけるズレ量の最大値（図６の例示ではズレ量ｄ１１）よりも小さい。また第３方向θの正側の端におけるズレ量はｄ２２−ｄ１２となり、これは図６において第３方向θの正側の端におけるズレ量の最大値（図６の例示ではズレ量ｄ２２）よりも小さい。
【００６７】
よって最大幅電磁鋼板１０００を優先して削減することにより、積層状態において隣接する電磁鋼板１００同士の第３方向θにおけるずれを小さくすることができる。
【００６８】
磁芯１の第２方向Ｒの厚さを更に小さくする必要がある場合も同様に処理を続けることができる。図６から最大幅電磁鋼板１０００を削減した構成において、新たに最大幅電磁鋼板１０００となるものとして電磁鋼板１００１あるいは電磁鋼板１００２を見いだすことができるからである。
【００６９】
よって図９のステップＳ１２に示されるように、最大幅電磁鋼板の枚数を減少し、更にステップＳ１１へ処理が戻ることにより、幅寸法が大きい順で電磁鋼板１００を削減することが実現される。
【００７０】
次に、図７のような構成を有する磁芯１の、第２方向Ｒの厚さを大きくする必要がある場合を考察する。図９に即して言えば、ステップＳ１１において磁芯１の厚さＬが適正であると予想されるか否かを判断したところ、薄すぎると判断され、処理がステップＳ１３に進む場合である。かかる必要性は、例えば電磁鋼板１００の厚さが想定値よりも小さく、その枚数を増やさなければならない場合に生じ得る。
【００７１】
この場合、本実施の形態では、ステップＳ１３において最大幅電磁鋼板の枚数を増加させる。電磁鋼板１００１の幅寸法Ｗ０１が他の電磁鋼板よりも大きく、最大幅電磁鋼板として把握できるとする。このとき、電磁鋼板１００１と幅寸法が等しい電磁鋼板１００１ｂを電磁鋼板１００１と第３方向θについての両端を揃えて追加する。この結果、図７に示された構成は図８に示された構成へと変わる。
【００７２】
図７に示された構成と、図８に示された構成とは、第３方向θの両端におけるズレ量に相違はない。しかしながら、図８に示された構成では、積層方向たる第２方向Ｒに平行で、図２や図３で示した面１１ａに相当する平面が拡がる。これは対向方向平面視における磁芯１の、とりわけ巻回部１１の形状において平坦部を追加、若しくは延ばすこととなる。そして曲率が大きな輪郭を追加することはない。逆に、当該平坦部の存在により、巻回部１１と電機子巻線との間に隙間ができにくくなり、電機子の特性を劣化させにくくなる。
【００７３】
このように、第２方向Ｒにおける磁芯１の寸法を調整するときに、巻回部１１の幅寸法が大きい順で電磁鋼板１００の枚数を調整し、以て磁芯１を構成する電磁鋼板１００の枚数を調整する。よって第１方向Ｚに平行な方向から見た磁芯１の形状において大きな曲率を発生させず、従って磁芯１の第２方向Ｒにおける寸法を調整しても、電機子巻線の巻回し易さが損なわれにくく、電機子の特性を劣化させにくい。言い換えれば、第１方向Ｚに平行な方向から見た磁芯１の形状において、（隣接する電磁鋼板同士の段差による微小な凹部を除いて）凹部は発生しにくくなり、磁芯１に対して電機子巻線が沿い易い。
【００７４】
上記ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の処理により、電機子磁芯１の厚さＬが適正になると予想される最大幅電磁鋼板１０００の枚数が得られる。かかる枚数を得ることは、最大幅電磁鋼板１０００の枚数が是正された、と把握することもできる。そして、是正された最大幅電磁鋼板１０００の枚数を用いて、電機子磁芯１を形成する。具体的には、電機子磁芯１を形成するために可動パンチの位置を変動させつつ、固定パンチ共に原材から電磁鋼板１００を打ち抜く。この打ち抜きにはいわゆる順送プレスと称される工程が採用され、打ち抜かれた順に電磁鋼板１００が積層される。
【００７５】
更にステップＳ１２，Ｓ１３からステップＳ１１へと戻ることなく、計算で最大幅電磁鋼板１０００の枚数を是正してもよい。これは例えばステップＳ１１においてサンプル的に電磁鋼板１００を積層し、その枚数と積層厚さとに基づいて当該枚数を得ることができる。
【００７６】
また、図９のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３を実施するタイミングとして種々考えられる。例えば原材のフープの最初に上記ステップを行い、一定個数の電磁鋼板１００を打ち抜く工程の途中で、完成した磁芯１の厚みを測定し、これが公差を外れた時点で再度上記ステップを実施してもよい。あるいは原材のフープのロット毎に上記ステップを実施してもよい。
【００７７】
なお、最大幅電磁鋼板１０００の枚数を増加する場合は自ずと生じることであるが、当該枚数を減らす場合であっても、磁芯１一つ当たりの最大幅電磁鋼板１０００の枚数は２以上であることが望ましい。最大幅電磁鋼板１０００の複数によって形成される面１１ａが第２方向Ｒに沿って存在することにより、磁芯１の厚さＬを調整しても、その平坦部の距離が変動することとなり、電機子巻線の巻回し易さが損なわれにくいからである。
【００７８】
第２の実施の形態．
図１０乃至図１５は本実施の形態の奏功する理由を説明する。図１０乃至図１２、図１４及び図１５は巻回部１１に相当する位置の断面を示す。
【００７９】
まず図１０のように積層試験体５ｂを形成する。当該積層試験体５ｂは、形成しようとする磁芯１に採用される最大幅電磁鋼板１０００のみが積層されることによって構成されている。磁芯１を構成する最大幅電磁鋼板１０００の枚数は所定枚数Ｍがあらかじめ選定される。また電磁鋼板１００の厚さはそれが最大幅電磁鋼板１０００であるか否かに拘わらず、すべて厚さｔに想定される。つまり、磁芯１において最大幅電磁鋼板１０００が積層される部分の厚さはＭ・ｔと想定される。いずれの図面においても電磁鋼板１００を識別しやすいように、その厚さを誇張して描いている。
【００８０】
積層試験体５ｂは所定枚数Ｍ以下の枚数ｍだけ最大幅電磁鋼板１０００が積層されることにより形成される。そしてステップＳ２１（図１３）の処理として、積層試験体５ｂの厚さＬｂが測定される。
【００８１】
厚さＬｂが適正であれば、具体的には例えば、厚さＬｂが想定値ｔと積層枚数ｍとの積ｍ・ｔに対して第１公差δ１を越えて大きくなく、積ｍ・ｔに対して第２公差δ２を下回って小さくもない場合（ｍ・ｔ−δ２≦Ｌｂ≦ｍ・ｔ＋δ１：δ１，δ２＞０）には、ステップＳ２５の処理として積層試験体５ｂを用いて磁芯１を形成する。具体的には、枚数ｍが所定枚数Ｍよりも小さい場合、積層試験体５ｂに対して更に最大幅電磁鋼板１０００を積層して、磁芯１中で最大幅電磁鋼板１０００が積層される部分である積層体５を形成する。積層体５の積層枚数には所定枚数Ｍが採用される。積層体５は巻回部１１を構成する部分において直方体となり、その側面に上述の面１１ａが現れる。また図１０に示される断面において矩形となる。
【００８２】
更に、最大幅電磁鋼板１０００以外の電磁鋼板１００が積層されて形成される積層体６を、積層体５に積層し、これによって磁芯１を形成する（図１２参照）。
【００８３】
積層試験体５ｂの積層枚数はＭ枚であってもよい。この場合、積層試験体５ｂが積層体５として用いられ、磁芯１が形成される。
【００８４】
積層試験体は最大幅電磁鋼板１０００のみで形成される必要はない。まず図１４のように積層試験体６ｂを形成する。当該積層試験体６ｂは、形成しようとする磁芯１に採用される最大幅電磁鋼板１０００以外の電磁鋼板１００のみが積層されることによって構成されている。積層試験体６ｂを構成する電磁鋼板１００は、磁芯１を構成する電磁鋼板１００の積層枚数の総数Ｋよりも少ない、枚数ｍで積層される。また第２の実施の形態と同様に、電磁鋼板１００の厚さはそれが最大幅電磁鋼板１０００であるか否かに拘わらず、すべて厚さｔに想定される。
【００８５】
そしてステップＳ２１（図１３）の処理として、積層試験体６ｂの厚さＬｂが測定される。
【００８６】
厚さＬｂが適正であれば、第２の実施の形態と同様にして、ステップＳ２５の処理として積層試験体６ｂを用いて磁芯１を形成する（図１５）。図１５に示されるように、積層体６は積層試験体６ｂに対して更に電磁鋼板１００が積層されて形成される。また積層体６は最大幅電磁鋼板１０００のみが積層されて得られる積層体５と積層されて磁芯１が形成される。積層体６のうち巻回部１１を構成する部分は角柱となる。
【００８７】
図１３を参照し、ステップＳ２１における判断の結果が否定的である場合、すなわち積層試験体５ｂ，６ｂの厚さＬｂが適正でない場合の処理について説明する。例えば厚さＬｂが想定値ｔと積層枚数ｍとの積ｍ・ｔに対して第１公差δ１を越えて大きい場合（Ｌｂ＞ｍ・ｔ＋δ１：δ１＞０）や、積ｍ・ｔに対して第２公差δ２を下回って小さい場合（ｍ・ｔ−δ２＞Ｌｂ：δ２＞０）である。
【００８８】
ステップＳ２２において、積層試験体が最大幅電磁鋼板１０００を含むか否かが判断される。判断対象となるものが積層試験体６ｂであれば、処理は終了する。第１の実施の形態と同様に、本実施の形態において最大幅電磁鋼板１０００以外の電磁鋼板１００の積層枚数は調整しないので、積層試験体６ｂの枚数の調整は行なわない。よってステップＳ２１，Ｓ２２の両方で否定的判断がされた積層試験体６ｂは磁芯１の形成には利用しない。
【００８９】
ステップＳ２２における判断結果が肯定的な場合、すなわち積層試験体が最大幅電磁鋼板１０００を含む場合、ステップＳ２３の処理が行われる。かかる積層試験体の例としては上述の積層試験体５ｂが挙げられるが、最大幅電磁鋼板１０００と共に最大幅電磁鋼板１０００以外の電磁鋼板１００が積層されて形成されたものも当該積層試験体に該当する。
【００９０】
ステップＳ２３では最大幅電磁鋼板１０００の積層枚数が是正され、是正された積層枚数で積層体が形成される。厚さＬｂが厚さの想定値ｔと積層枚数との積ｍ・ｔに対して第１公差δ１を越えて大きい場合には所定枚数Ｍよりも少ない枚数に是正して、厚さＬｂが積ｍ・ｔに対して第２公差δ２を下回って小さい場合には所定枚数Ｍよりも多い枚数に是正して、それぞれ当該枚数で最大幅電磁鋼板１０００を積層する。これにより積層体５（図１１参照）が、あるいは積層体５に対して最大幅電磁鋼板１０００以外の電磁鋼板１００が積層された構成が形成される。そしてステップＳ２４において最大幅電磁鋼板１０００以外の電磁鋼板１００を積層体５と共に積層して、磁芯１を形成する（図１２参照）。
【００９１】
このような処理により、磁芯１の一つを形成するための電磁鋼板１００を積層する枚数の初期値よりも少ない枚数で、当該積層の枚数を初期値よりも多くすべきか少なくすべきかが見積もられる。これにより公差幅を電磁鋼板１００の板厚程度に収めることができる。
【００９２】
しかも積層枚数の是正は最大幅電磁鋼板１０００のみに対して行うので、第１の実施の形態と同様に、巻回部１１の幅寸法が大きい順で電磁鋼板１００の枚数を調整することになる。よって磁芯１の第２方向Ｒにおける寸法を調整しても、電機子巻線と磁芯１との間に隙間が生じにくい。
【００９３】
第３の実施の形態．
本実施の形態においては、第１の実施の形態、第２の実施の形態で説明された製造方法に適した、磁芯１の構成を説明する。図１６乃至図２０のいずれも巻回部１１に相当する位置の断面を示す。
【００９４】
図１６で巻回部１１が示される磁芯１は、当該磁芯１における最大幅電磁鋼板１０００のみが積層された積層体５と、最大幅電磁鋼板１０００以外の電磁鋼板１００のみが積層された積層体６とを備えている。積層体６は積層体５の内周側（複数の磁芯１が配列される環状方向の中心側）に配置される。但し積層体５の外周側）には電磁鋼板１００は積層されていない。つまり磁芯１において積層体５が最外周側に設けられている。
【００９５】
図１７や図１８で巻回部１１が示される磁芯１は、積層体５と、積層体５の内周側に配置された積層体６と、積層体５の外周側に配置されて電磁鋼板１００が積層された積層体４とが設けられている。図１３のステップＳ２４，Ｓ２５において磁芯１を形成する場合、積層体４，６の形成も含まれる。
【００９６】
図１７では積層体４は最大幅電磁鋼板１０００以外の電磁鋼板１００のみが積層される場合が、図１８では積層体４は最大幅電磁鋼板１０００を含んだ電磁鋼板１００が積層される場合が、それぞれ例示されている。図１６乃至図１８に示されたいずれの場合も巻回部１１は積層体５よりも内周側では幅寸法が減少し、図１７乃至図１８に示されたいずれの場合も巻回部１１は積層体５よりも外周側では幅寸法が非増加となっている。
【００９７】
このように磁芯１に積層体６を設けて巻回部１１が内周側に向かうほど細ることにより、磁芯の対向方向から見た面積を大きくしつつ、電機子巻線の占積率を大きくし易い。また積層体４を設けることにより、積層体４を設けない場合と比較して、電機子巻線の曲率を小さくし（曲率半径を大きくし）、巻回部１１と電機子巻線との間の隙間を小さくできる。
【００９８】
図１６に示される形状の磁芯１、つまり最外周側に積層体５が位置する場合、巻回部１１１に巻回される電機子巻線には、その剛性によって外周側に凸となって湾曲する、いわゆる巻き太りが生じ、巻回部１１と電機子巻線との間に隙間が生じやすい。かかる隙間を低減するために、積層体５よりも外周側に積層体４を設けて図１７や図１８に示される形状の磁芯１が望ましい。
【００９９】
例えば図１６乃至図１８に示された構成は、積層体５，６の順、あるいは積層体４，５，６の順、あるいは積層体６，５の順、あるいは積層体６，５，４の順に電磁鋼板１００の積層によって形成される。もちろん、これらの構成は第２の実施の形態で示された手法を用いて形成されてもよい。
【０１００】
図１９は角柱を呈する積層体６の望ましい構成を示す。積層体６は、互いに積層枚数が等しい第１乃至第３部分６１，６２，６３を有する。電磁鋼板の厚さは当該巻回部１１において一定であると考えられ、第１乃至第３部分６１，６２，６３のそれぞれの厚さＬ１，Ｌ２，Ｌ３は相互に等しいと考えられる。図中の「…」は積層体５が第２方向Ｒに更に延在し得ることや、更に積層体４が設けられ得ることを示す。
【０１０１】
図１９に示される構成では、第１部分６１の幅寸法と第２部分６２の幅寸法との差２ｃ２が、第２部分６２の幅寸法と第３部分６３幅寸法との差２ｃ３に等しい。ここでは積層体６は第２方向Ｒを中心として線対称となっており、第３方向θについての端部では幅寸法に起因したズレ量ｃ２，ｃ３が示されている。
【０１０２】
積層体６は、複数の磁芯１が配置される環状方向の中心から、第２方向Ｒに向かって拡がる。そして積層体６の第３方向θ側の一対の側面がいずれもほぼ平坦な斜面となる。よって巻回部１１に対して巻線がし易くかつ電機子における占積率も高い。
【０１０３】
このような積層体６を得るための積層枚数は、例えば下記のようにして求められる。電機子において設けられる磁芯１の個数で３６０度を除した角度を求め、これを２φとする。当該角度２φは巻回部１１の、上述の環状方向の中心に対する中心角となる。よって厚さＬ１，Ｌ２，Ｌ３はいずれも等しくＬ＝ｃ・cotφ（但しｃ＝ｃ２＝ｃ３）に設定されることになる。他方、電磁鋼板の厚さをＴとすると積層枚数と厚さＴの積が厚さＬとなる。よって第１乃至第３部分６１，６２，６３における電磁鋼板の積層枚数はｃ・cotφ／Ｔを近似する整数が採用される。
【０１０４】
図２０は積層体５の外周側に積層体４が設けられた場合の磁芯１についてその巻回部１１における断面が示されている。ここでは積層体４としては一定の幅寸法Ｗ４を有して巻回部１１を構成する部分が直方体となっており、図２０において矩形を呈している。但し、積層体４は外周に向かって幅寸法が狭くなるような角柱であってもよい。
【０１０５】
そして、積層体４を形成する電磁鋼板と、積層体６を形成する電磁鋼板とで、相互に幅方向が等しいものが存在することが望ましい。具体的には、例えば、幅寸法Ｗ４が第１部分６１の幅寸法Ｗ６１と等しい。
【０１０６】
このような場合、積層体６を形成する電磁鋼板には、積層体４を形成する電磁鋼板と同じ固定パンチを用いた打ち抜きにより形成できるものがあることとなる。
【０１０７】
原材を打ち抜いて電磁鋼板を形成する固定パンチの構成例を図２１、図２２に示した。図２１は幅寸法Ｗ６１を有する電磁鋼板を形成するための固定パンチ９１１を示しており、かかる電磁鋼板は第１部分６１を構成する。図２２は幅寸法Ｗ６２を有する電磁鋼板を形成するための固定パンチ９１２を示しており、かかる電磁鋼板は第２部分６２を構成する。そして幅寸法Ｗ４が幅寸法Ｗ６１と等しいことにより、固定パンチ９１１は積層体４を形成する電磁鋼板を形成するための固定パンチと兼用できる。よって固定パンチの種類数を少なくできる。
【０１０８】
もちろん、可動パンチを採用することもできるが、固定パンチを用いることにより、可動パンチを用いる必要なく、同じ固定パンチを用いて複数枚を原材から打ち抜くことができる。つまり、打ち抜くべき電磁鋼板の幅寸法の種類に応じた固定パンチを用意するだけで足りる。
【０１０９】
第４の実施の形態．
磁束案内部１２や埋設部１３の、対向方向平面視における形状は、巻回部１１と同一でも構わない。図２３はこのような場合の磁芯１の形状を示す。但し磁束案内部１２と埋設部１３とが巻回部１１とは異なる位置であることを、便宜的に示すべく、それら同士の境界を鎖線で示している。
【０１１０】
図２４は図２３に示された磁芯１を得るために用いられる電磁鋼板１００の形状を示す。全ての電磁鋼板１００について、巻回部位１０１の幅寸法Ｗ１は磁束案内部位１０２の幅寸法Ｗ２や埋設部位１０３の幅寸法Ｗ３と同一である。但し、磁芯１を構成する電磁鋼板１００の形状は種々の形状が採用されるので、幅寸法Ｗ１が異なる電磁鋼板１００も形成される必要がある。図２４における鎖線と実線とは、相互に幅寸法Ｗ１が異なる電磁鋼板１００の形状を示している。
【０１１１】
磁束案内部１２や埋設部１３の形状をこのように採用することにより、磁芯１の形成に必要な電磁鋼板１００の形状も単純となり、よって電磁鋼板１００を原材から打ち抜くためのパンチの形状も簡単となる。
【０１１２】
第１実施の形態に先立って説明されたように鍔部１４は省略でき、その場合には鍔部位１０４も省略でき、電磁鋼板１００の形状はより単純となる。
【０１１３】
種々の変形．
上述の実施の形態においては、巻回部の形状１１及びこれに着目した積層方法について説明したが、それ以外の部分、例えば鍔部１４、磁束案内部１２、埋設部１３については上記の実施の形態に示された手法以外を用いてもよい。また電機子の両側に界磁子が設けられる場合、磁芯１が第１方向Ｚについて対称（第１方向Ｚを上下方向にとれば上下対称）な形状を採用することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  磁芯
１１  巻回部
１２  磁束案内部
１３  埋設部
１４  鍔部
１００  電磁鋼板
１０１  巻回部位
１０２  磁束案内部位
１０３  埋設部位
１０４  鍔部位
２  バックヨーク
２１  開口部
３  固定板
３１  溝
Ｚ  第１方向
Ｒ  第２方向
θ  第３方向
【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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