(57)【要約】【課題】磁気ロスを低減することができる回転電機の積層鉄心を得る。【解決手段】電機子コア１０は、軸方向に積層された複数の第２コア構成板２２を含んで構成されている。この第２コア構成板２２は、係合凸部４２と、他の第２コア構成板２２に設けられた係合凸部４２と軸方向に隣り合って配置される一般部４８と、軸方向視で係合凸部４２と同心円上に配置されていると共に係合凸部４２に対して周方向一方側にオフセットして配置された被係合孔４６と、を備えている。一の第２コア構成板２２の係合凸部４２が他の第２コア構成板２２の被係合孔４６に係合することによって、一の第２コア構成板２２と他の第２コア構成板２２とが連結される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に積層される複数のコア構成板と、
前記コア構成板の軸方向一方側に設けられた係合部と、
前記コア構成板の軸方向一方側に設けられ、他の前記コア構成板に設けられた前記係合部と軸方向に隣り合って配置される一般部と、
前記コア構成板の軸方向他方側に設けられ、軸方向視で前記係合部と同心円上に配置されていると共に前記係合部に対して周方向一方側にオフセットして配置され、一の前記コア構成板の前記係合部が係合することによって一の前記コア構成板と他の前記コア構成板とを連結させる被係合部と、
を備えた回転電機の積層鉄心。
【請求項２】
前記係合部は、軸方向一方側に向けて突出する係合凸部とされており、
前記被係合部は、軸方向他方側が開放された被係合凹部又は前記コア構成板を貫通する被係合孔とされており、
前記コア構成板には、前記係合凸部と前記被係合凹部又は前記被係合孔が形成されている請求項１記載の回転電機の積層鉄心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の積層鉄心に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、回転電機の積層鉄心（積層コア）及びその製造方法が開示されている。この文献に記載された回転電機の積層鉄心は、複数のコア構成板（コア単板）が軸方向に積層されて一体化されることによって構成されている。また、複数のコア構成板は、一のコア構成板の軸方向一方側の面に形成された凸部を他のコア構成板の軸方向他方側の面に形成された凹部に係合させる（かしめる）ことによって一体化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７７７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数のコア構成板をかしめにより一体化させる構成においては、当該かしめによる磁気ロスを可及的に小さくすることが肝要である。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、磁気ロスを低減することができる回転電機の積層鉄心を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の回転電機の積層鉄心は、軸方向に積層される複数のコア構成板と、前記コア構成板の軸方向一方側に設けられた係合部と、前記コア構成板の軸方向一方側に設けられ、他の前記コア構成板に設けられた前記係合部と軸方向に隣り合って配置される一般部と、前記コア構成板の軸方向他方側に設けられ、軸方向視で前記係合部と同心円上に配置されていると共に前記係合部に対して周方向一方側にオフセットして配置され、一の前記コア構成板の前記係合部が係合することによって一の前記コア構成板と他の前記コア構成板とを連結させる被係合部と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の回転電機の積層鉄心によれば、一のコア構成板の係合部を他のコア構成板の被係合部に係合させることによって複数のコア構成板を積層すると共に一体化させる。ここで、本発明では、被係合部が軸方向視で係合部と同心円上に配置されていると共に被係合部が係合部に対して周方向一方側にオフセットして配置されていることに加えて、係合部の軸方向他方側には一般部が配置される構成とされていることにより、係合部と被係合部とが係合した部位が軸方向に沿って螺旋状に配置される。当該構成とすることにより、回転電機の積層鉄心の内部において高応力となる部位（係合部と被係合部とが係合された部位）を少なくすることでき、ひいては、回転電機の積層鉄心の内部における磁気ロスを低減することができる。
【０００８】
請求項２記載の回転電機の積層鉄心は、請求項１記載の回転電機の積層鉄心において、前記係合部は、軸方向一方側に向けて突出する係合凸部とされており、前記被係合部は、軸方向他方側が開放された被係合凹部又は前記コア構成板を貫通する被係合孔とされており、前記コア構成板には、前記係合凸部と前記被係合凹部又は前記被係合孔が形成されている。
【０００９】
請求項２記載の回転電機の積層鉄心によれば、係合部及び被係合部を上記構成の係合凸部及び被係合凹部又は被係合孔とすることにより、係合部及び被係合部をコア構成板に容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の電機子コアを示す斜視図である。
【図２】第１コア構成板を示す平面図である。
【図３】図２に示された３−３線に沿って切断した第１コア構成板の断面を拡大して示す拡大側断面図である。
【図４】第２コア構成板を示す平面図である。
【図５】図４に示された４−４線に沿って切断した第２コア構成板の断面を拡大して示す拡大側断面図である。
【図６】図１に示された６−６線に沿って切断した電機子コアの断面を拡大して示す拡大側断面図である。
【図７】コア構成板積層工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図７を用いて、本発明の実施形態に係る回転電機の積層鉄心について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向、矢印Ｃ方向は、回転電機の軸方向、径方向、周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、回転電機の軸方向、径方向、周方向を示すものとする。
【００１２】
図１に示されるように、本実施形態の回転電機の積層鉄心としての電機子コア１０は、インナロータタイプの回転電機の回転子又はアウタロータタイプの回転電機の固定子の一部を構成するものである。以下先ず、電機子コア１０の概略の構成について説明し、次いで当該電機子コア１０の詳細な構成及び電機子コア１０の製造方法について説明する。
【００１３】
（電機子コア１０の概略の構成）
電機子コア１０は、径方向に延びると共に周方向に沿って等間隔に配列された複数の（本実施形態では１８個の）ティース部１２と、ティース部１２の径方向内側において複数のティース部１２を周方向に連結するヨーク部１４と、それぞれのティース部１２の径方向外側の端部に設けられ周方向に延びる磁極部１６と、を備えている。
【００１４】
ティース部１２は、径方向を長手方向とする矩形ブロック状に形成されており、このティース部１２の回りに導電性の巻線が巻回されることによって当該ティース部１２の回りに図示しないコイルが形成されるようになっている。なお、コイルを形成する巻線の端末部は、図示しないコンミテータや回路装置に接続されている。
【００１５】
ヨーク部１４は、厚肉円筒状に形成されており、このヨーク部１４の軸心部には、貫通孔１８が形成されている。また、貫通孔１８には、図示しないシャフトやモータケースに設けられたボス部が圧入されるようになっている。
【００１６】
磁極部１６は、径方向を厚み方向とする板状に形成されており、この磁極部１６は、ティース部１２の径方向外側の端部から周方向一方側及び他方側にそれぞれ延出している。また、磁極部１６の径方向外側の面は、軸方向から見て縁部が円弧状に形成されている。さらに、一の磁極部１６と当該一の磁極部１６の周方向に隣り合って配置された他の磁極部１６とは離間している。
【００１７】
（電機子コア１０の詳細な構成）
以上説明した電機子コア１０は、第１コア構成板２０と複数のコア構成板としての第２コア構成板２２とが軸方向に積層されて一体化されることによって構成されている。
【００１８】
図２に示されるように、第１コア構成板２０は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されており、この第１コア構成板２０は、ティース部１２（図１参照）の一部を構成する複数のティース部構成部２４を備えている。ティース部構成部２４は、軸方向視で径方向を長手方向とする矩形状に形成されており、複数のティース部構成部２４は周方向に沿って等間隔に配列されている。また、第１コア構成板２０は、ヨーク部１４（図１参照）の一部を構成すると共に複数のティース部構成部２４の径方向内側の端部を連結するヨーク部構成部２６を備えており、このヨーク部構成部２６は、軸方向視で軸心部に円形の開口２８を有する円板状に形成されている。さらに、第１コア構成板２０は、磁極部１６（図１参照）の一部を構成する磁極部構成部３０を備えており、この磁極部構成部３０は、ティース部構成部２４の径方向外側の端部から周方向一方側及び他方側にそれぞれ延在している。
【００１９】
図２及び図３に示されるように、第１コア構成板２０のヨーク部構成部２６には、軸方向視で縁部が円形とされた２つの被係合孔３２，３４が形成されている。被係合孔３２と被係合孔３４とは、軸方向視で同心円上に配置されており、また被係合孔３４は被係合孔３２に対して周方向一方側にオフセットして配置されている。さらに、被係合孔３２は、一のティース部構成部２４の中心線Ｌ１上に配置されており、また被係合孔３４は、他のティース部構成部２４の中心線Ｌ２上に配置されている。なお、本実施形態では、中心線Ｌ１と中心線Ｌ２とのなす角度が６０ｄｅｇとされている。また、本実施形態では、被係合孔３２，３４の内径はＤ１とされている。
【００２０】
図４に示されるように、第２コア構成板２２は、第１コア構成板２０と同様に、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されており、この第２コア構成板２２は、第１コア構成板２０のティース部構成部２４、ヨーク部構成部２６及び磁極部構成部３０にそれぞれ相当するティース部構成部３６、ヨーク部構成部３８及び磁極部構成部４０を備えている。
【００２１】
図４及び図５に示されるように、第２コア構成板２２のヨーク部構成部３８の軸方向一方側には、軸方向一方側に向けて突出すると共に軸方向視で縁部が円形状とされた係合部としての係合凸部４２が形成されている。この係合凸部４２は、ヨーク部構成部３８の一部が軸方向他方側から一方側に向けて押圧されることによって形成されており、これにより、ヨーク部構成部３８において係合凸部４２と軸方向に対向する部位には、円形の窪み部４４が形成されている。また、本実施形態では、係合凸部４２の外径Ｄ２が、第１コア構成板２０に形成された被係合孔３２，３４の内径Ｄ１よりも若干大きな外径とされている。さらに、係合凸部４２は、ティース部構成部３６の中心線Ｌ１上に配置されている。
【００２２】
また、第２コア構成板２２のヨーク部構成部３８には、軸方向視で係合凸部４２と同心円上に配置されていると共に係合凸部４２に対して周方向一方側にオフセットして配置された被係合部としての被係合孔４６が形成されている。この被係合孔４６は、軸方向視で縁部が円形状とされており、また被係合孔４６はヨーク部構成部３８を軸方向一方側から他方側に貫通する貫通孔とされている。さらに、本実施形態では、被係合孔４６の内径Ｄ３は、第１コア構成板２０に形成された被係合孔３２，３４の内径Ｄ１と同一の内径とされている。また、被係合孔４６は、ティース部構成部３６の中心線Ｌ２上に配置されており、この中心線Ｌ２と係合凸部４２が配置された中心線Ｌ１とのなす角度は６０ｄｅｇとされている。
【００２３】
第２コア構成板２２のヨーク部構成部３８において、係合凸部４２が形成された部位に対して径方向他方側に６０ｄｅｇオフセットされた部位は、軸方向一方側及び他方側の面が平面とされた一般部４８とされている。
【００２４】
次に、電機子コア１０の製造方法について説明する。
【００２５】
本実施形態では、先ず鋼板材にプレス加工等を施すことによって、図２及び図４に示された第１コア構成板２０及び第２コア構成板２２を形成する（コア構成板形成工程）。
【００２６】
次いで、図６に示されるように、第２コア構成板２２を第１コア構成板２０の軸方向他方側に積層して、第２コア構成板２２の係合凸部４２を第１コア構成板２０の被係合孔３２に係合させる（かしめる）。なお、第１コア構成板２０を第１層目とし、第１コア構成板２０に積層された第２コア構成板２２を第２層目というものとする。
【００２７】
次いで、第３層目を構成する第２コア構成板２２を第２層目の第２コア構成板２２の軸方向他方側に積層して、第３層目の第２コア構成板２２の係合凸部４２を第２層目の第２コア構成板２２の被係合孔４６に係合させる（かしめる）。また、第２層目の第２コア構成板２２と第３層目の第２コア構成板２２とが軸方向に積層された状態では、第２層目の第２コア構成板２２の係合凸部４２と第３層目の第２コア構成板２２の一般部４８とが軸方向に隣り合って配置されている。
【００２８】
次いで、第４層目を構成する第２コア構成板２２を第３層目の第２コア構成板２２の軸方向他方側に積層して、第４層目の第２コア構成板２２の係合凸部４２を第３層目の第２コア構成板２２の被係合孔４６に係合させる（かしめる）。そして、図７に示されるように、所定の枚数の第２コア構成板２２を第４層目の第２コア構成板２２の軸方向他方側に積層すると共にそれぞれの係合凸部４２と被係合孔４６とを係合させる。これにより、第１コア構成板２０と複数の第２コア構成板２２とが軸方向に連結されて一体化される（積層及びかしめ工程）。
【００２９】
以上のコア構成板形成工程を経た後に、積層及びかしめ工程を経ることによって、図１に示される電機子コア１０が製造される。
【００３０】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３１】
図２、図４及び図６に示されるように、本実施形態では、上記構成の係合凸部４２、被係合孔４６及び一般部４８を有する複数の第２コア構成板２２を含んで電機子コア１０が構成されている。そのため、電機子コア１０の内部においては、係合凸部４２と被係合孔４６とが係合した部位が軸方向に沿って螺旋状に配置される。当該構成とすることにより、電機子コア１０の内部において高応力となる部位（係合凸部４２と被係合孔４６とが係合された部位）を少なくすることでき、ひいては、電機子コア１０の内部における磁気ロスを低減することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、単一の係合凸部４２及び単一の被係合孔４６を有する複数の第２コア構成板２２を含んで電機子コア１０が構成されている。このように、単一の係合凸部４２と単一の被係合孔４６とを係合させる構成とすることにより、電機子コア１０の内部において高応力となる部位をより一層少なくすることでき、ひいては、電機子コア１０の内部における磁気ロスをより一層低減することができる。また、係合箇所（かしめ箇所）の数を低減することができることにより、電機子コア１０の製造コストを低減することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、単一の係合凸部４２と単一の被係合孔４６とを係合させた例について説明してきたが、本発明はこれに限定されない。例えば、２つの係合凸部４２と２つの被係合孔４６とを係合させた構成とすることもできる。この場合、磁気ロスを低減するという観点ではやや劣るが、複数の第２コア構成板２２の軸方向への連結力を向上させることができる。このように、係合凸部４２及び被係合孔４６の数は、磁気ロスと複数の第２コア構成板２２の軸方向への連結力とのバランス等を考慮して適宜設定すればよい。
【００３４】
また、本実施形態では、第１コア構成板２０を含んで電機子コア１０を構成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば、第１コア構成板２０を用いないで電機子コアを構成することができる。第１コア構成板２０を含んで電機子コア１０を構成するか否かについては、製造時の金型の構成等を考慮して適宜設定すればよい。
【００３５】
さらに、本実施形態では、一の第２コア構成板２２の係合凸部４２を他の第２コア構成板２２の被係合孔４６に係合することによって、一の第２コア構成板２２と他の第２コア構成板２２とを連結した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、被係合孔４６に代えて、軸方向他方側に向けて開放された被係合部としての被係合凹部をヨーク部構成部３８に形成し、一の第２コア構成板２２の係合凸部４２を他の第２コア構成板２２の被係合凹部に係合することによって、一の第２コア構成板２２と他の第２コア構成板２２とを連結してもよい。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…電機子コア（回転電機の積層鉄心），２２…第２コア構成板（コア構成板），４２…係合凸部（係合部），４６…被係合孔（被係合部），４８…一般部，
【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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