(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアバック、および前記コアバックの内周側に突出されるティースを有する分割ステータ鋼板が複数積層された分割ステータ鉄心を複数具備し前記複数の分割ステータ鉄心の前記コアバックが円環状に並べられたステータと、
前記ステータに対し回転自在に支持されたロータとを備え、
前記分割ステータ鋼板の外縁部は、第１外縁部と第２外縁部とで構成され、
前記第１外縁部の端部の前記分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順と、前記第２外縁部の端部の前記分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順とが逆であり、
前記第１外縁部の長さの総和は、前記第２外縁部の長さの総和よりも大きく、
前記コアバックの周方向両側の外縁部は、それぞれ前記第１外縁部を有し、
前記コアバックの周方向両側の外縁部における前記第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合う前記コアバックの外縁部における前記第１外縁部と接している回転電機。
【請求項２】
前記ティースの内径部および前記コアバックの外径部は、それぞれ前記第１外縁部および前記第２外縁部を有する請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記ティースの内径部および前記コアバックの外径部のいずれか一方は、複数の前記第１外縁部および複数の前記第２外縁部からなる請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ティースの内径部は、前記第１外縁部および前記第２外縁部からなる請求項１に記載の回転電機。
【請求項５】
前記ティースの内径部は、前記第１外縁部からなり、
前記コアバックの外径部は、前記第１外縁部および前記第２外縁部からなる請求項１に記載の回転電機。
【請求項６】
前記コアバックの周方向両側の外縁部は、前記第１外縁部および前記第２外縁部からなる請求項１に記載の回転電機。
【請求項７】
前記ティースの内径部は、前記第１外縁部および前記第２外縁部からなる請求項６に記載の回転電機。
【請求項８】
前記ティースの内径部は、前記第１外縁部からなる請求項６に記載の回転電機。
【請求項９】
コアバックの内周側に突出されるティース基部、および前記ティース基部の先端から周方向に突出されるティース鍔部を有するティースを具備する分割ステータ鋼板を平板鋼板から打ち抜く分割ステータ鋼板の製造方法であって、
前記コアバックの周方向両側の外縁部の一部、前記コアバックの内径側の外縁部、前記ティース基部の周方向両側の外縁部、および前記ティース鍔部の外径側の外縁部を含む前記分割ステータ鋼板の外縁部のうちの第１外縁部を打ち抜いて前記平板鋼板における前記分割ステータ鋼板を除く領域を抜き落とす第１工程と、
前記分割ステータ鋼板の外縁部のうち前記第１外縁部の残部となる第２外縁部を打ち抜いて前記分割ステータ鋼板を抜き落とす第２工程とを備え、
前記第１外縁部の長さの総和は、前記第２外縁部の長さの総和よりも大きく、
前記第１工程において、前記コアバックの周方向両側の外縁部における前記第１外縁部を、それぞれ周方向に隣り合う前記コアバックの外縁部における前記第１外縁部と接する位置に打ち抜く分割ステータ鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機、および回転電機のステータ鉄心に用いられる分割ステータ鋼板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータ鉄心は、磁束の変化で発生する渦電流による損失を低減するために、成形されたステータ鋼板が積層されて構成されている。ステータ鋼板の成形は、順送金型プレスで行われるのが一般的である。順送金型プレスとは、複数の工程を単一型内に等ピッチで順番に配置し、鋼板を順送りすることで上下に分かれた金型でプレス成形するものである。ステータ鉄心に用いられるステータ鋼板は、ステータ鉄心の内径およびスロット部が打ち抜かれた後に、最終工程においてステータ外径部が打ち落とされて成形される。ステータ鉄心としては、ステータ鋼板が外径部で打ち落とされた後に積層され、さらにカシメ締結されてステータ鉄心が形成されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／１２０９７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最終工程においてステータ鋼板の外径を抜き落とす従来の方法では、抜き落としの際に鋼板に曲がりが生じることで、ステータ鉄心のコアバックの領域において広範囲に応力が残留する。その結果、残留応力の多いステータ鋼板でステータ鉄心を構成した場合、鉄損が増加するためモータ効率が低下する問題があった。抜き落としの際に鋼板の曲がりをなくすために、逆押え金型を用いる方法もあるが、逆押えの力が小さいと残留応力低減の効果はなく、また逆押え金型はパンチと連動する必要があるため、金型が複雑かつ大型化するという問題があった。
【０００５】
また、従来のステータ鉄心は、ティース毎に分割された分割ステータ鉄心（特許文献１の積層鉄心片）で構成され、分割ステータ鉄心は、分割ステータ鋼板が積層されて構成されている。回転電機の１周分のすべてのティースを構成する分割ステータ鋼板が、全て同時に打ち抜かれるため、内径側の鋼鈑が回転電機の材料として用いられず、鋼板の材料歩留まりが悪化するという問題がある。
【０００６】
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、円形鋼板を打ち抜く場合よりも鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制し、分割ステータ鋼板の抜き落とし時に逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機、および分割ステータ鋼板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】
【０００７】
この発明による回転電機は、
コアバック、およびコアバックの内周側に突出されるティースを有する分割ステータ鋼板が複数積層された分割ステータ鉄心を複数具備し複数の分割ステータ鉄心のコアバックが円環状に並べられたステータと、
ステータに対し回転自在に支持されたロータとを備え、
分割ステータ鋼板の外縁部は、第１外縁部と第２外縁部とで構成され、
第１外縁部の端部の分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順と、第２外縁部の端部の分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順とが逆であり、
第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きく、
コアバックの周方向両側の外縁部は、それぞれ第１外縁部を有し、
コアバックの周方向両側の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバックの外縁部における第１外縁部と接しているものである。
【０００８】
また、この発明による分割ステータ鋼板の製造方法は、
コアバックの内周側に突出されるティース基部、およびティース基部の先端から周方向に突出されるティース鍔部を有するティースを具備する分割ステータ鋼板を平板鋼板から打ち抜く分割ステータ鋼板の製造方法であって、
コアバックの周方向両側の外縁部の一部、コアバックの内径側の外縁部、ティース基部の周方向両側の外縁部、およびティース鍔部の外径側の外縁部を含む分割ステータ鋼板の外縁部のうちの第１外縁部を打ち抜いて平板鋼板における分割ステータ鋼板を除く領域を抜き落とす第１工程と、
分割ステータ鋼板の外縁部のうち第１外縁部の残部となる第２外縁部を打ち抜いて分割ステータ鋼板を抜き落とす第２工程とを備え、
第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きく、
第１工程において、コアバックの周方向両側の外縁部における第１外縁部を、それぞれ周方向に隣り合うコアバックの外縁部における第１外縁部と接する位置に打ち抜くものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、円形鋼板を打ち抜く場合よりも鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制でき、分割ステータ鋼板の抜き落とし時に逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機、および分割ステータ鋼板の製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１における回転電機を模式的に示す横断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における回転電機を模式的に示す縦断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。
【図４】従来の加工における回転電機の分割ステータ鋼板の加工工程を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるプレス打ち抜き工程における鋼板の変形を説明する説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１における鋼板の切断面の模式図である。
【図７】この発明の実施の形態１における回転電機の分割ステータ鋼板のプレス打ち抜き工程の説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１における分割ステータ鉄心の模式図である。
【図９】この発明の実施の形態２における分割ステータ鉄心の加工工程を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における分割ステータ鉄心の模式図である。
【図１１】この発明の実施の形態３における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態３における分割ステータ鉄心の模式図である。
【図１３】この発明の実施の形態４における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。
【図１４】この発明の実施の形態４における分割ステータ鉄心の模式図である。
【図１５】この発明の実施の形態５における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。
【図１６】この発明の実施の形態５における捨てカシメ部材が組み付けられた分割ステータ鉄心の模式図である。
【図１７】この発明の実施の形態５における分割ステータ鉄心の模式図である。
【図１８】この発明の実施の形態６における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。
【図１９】この発明の実施の形態６における分割ステータ鉄心の模式図である。
【図２０】この発明の実施の形態１における分割ステータ鉄心の変形例の模式図である。
【図２１】この発明の実施の形態７における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。
【図２２】この発明の実施の形態７における分割ステータ鉄心の模式図である。
【図２３】この発明の実施の形態７における分割ステータ鉄心の横断面図である。
【図２４】この発明の実施の形態７における分割ステータ鉄心の図２３におけるＥ部拡大図である。
【図２５】この発明の実施の形態８における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。
【図２６】この発明の実施の形態８における分割ステータ鉄心の模式図である。
【図２７】この発明の実施の形態９における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。
【図２８】この発明の実施の形態９における分割ステータ鉄心の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１に係る回転電機を模式的に示す横断面図である。なお、横断面図とは、回転電機の回転軸に垂直な平面における断面図である。図１において、回転電機１は、円環状のステータ２と、ステータ２の内側に微小なギャップを介して配置されステータ２に対して図示しない軸受で支持され回転可能なロータ３と、ロータ３と一体となった回転軸（シャフト）４とを有している。
【００１２】
ステータ２は、コアバック５と、このコアバック５から径方向の内側である内周側に延び周方向に１２個のスロット６で等間隔に区分けされたティース７とを有する分割ステータ鉄心８が１２個、およびスロット６内に装着されたステータ巻線９とフレーム１２とで構成されている。１２個の分割ステータ鉄心８のコアバック５は、円環状に並べられて、フレーム１２の内周に固定されている。
ティース７は、コアバックの内周側に突出されるティース基部７ａ、およびティース基部７ａの先端から周方向に突出されるティース鍔部７ｂを有する。
ロータ３は、ロータ鉄心１０およびこのロータ鉄心１０に埋め込まれた８個の永久磁石１１で構成されている。
【００１３】
図２は、本実施の形態１における回転電機の縦断面図である。なお、縦断面図とは、回転電機の回転軸を含む平面における断面図である。分割ステータ鉄心８とロータ鉄心１０とは同じ高さであり、シャフト４はロータ鉄心１０より突出している。ステータ巻線９は、１２個の分割ステータ鉄心８のティース７にそれぞれ巻き回されている。また、それぞれの分割ステータ鉄心８は、図２に示すように、分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１の形状は、図１に示す分割ステータ鉄心８の横断面形状と同じである。また、同様にロータ鉄心１０も円形鋼板が積層された構造である。
【００１４】
なお、ステータ２のスロット６の数は１２、ロータ３の極数は８としているが、特に限定するものではない。また、ロータ３については、永久磁石埋込型ロータを用いているが、ロータ鉄心の表面に永久磁石１１を貼り付けた表面磁石型ロータでもよい。また、ロータ鉄心１０は、円形鋼板が積層された構成としたが、必ずしも積層されていなくてもよい。さらには、ロータ３は、誘導機等の磁石を用いないロータでもよい。
【００１５】
初めに分割ステータ鉄心８に用いられる分割ステータ鋼板２１の加工方法について説明する。
【００１６】
図３は、本実施の形態における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図３に示すように、ロールされた平板状の鋼板３１に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板２１が形成される。図３において、斜線部はパンチによって抜き落とされる領域を示し、太線部がせん断加工を施している部分を示している。パンチは、図３の紙面の表面側から紙面の裏面側に打ち抜くものとする。
【００１７】
第一工程では、位置決め基準であるパイロット穴３２と、分割ステータ鋼板２１における、コアバック周方向両側部３３と、スロット部３４と、隣り合うティース鍔部７ｂの先端の周方向両側部であるスロット開口部３５とが打ち抜かれる。スロット部３４は、コアバック内径部３４ａと、ティース基部７ａの周方向両側部３４ｂと、ティース鍔部７ｂの外径部３４ｃとからなる。
第二工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７が打ち抜かれる。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち、第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわち第１外径部３６の残りとなる第２外径部３８、および第１外縁部の残部となる第２外縁部であり、かつ第１内径部３７の残りとなる第２内径部３９が打ち抜かれる。
第二工程で打ち抜かれる第１外径部３６の径と、第三工程で打ち抜かれる第２外径部３８の径とは等しく設定されている。また、第二工程で打ち抜かれる第１内径部３７の径と、第三工程で打ち抜かれる第２内径部３９の径とは等しく設定されている。後述するように、このような工程で作製された分割ステータ鋼板２１においては、第１内径部３７の切断面におけるせん断面から破断面への向きが同じとなる切断面をもつのが第１外径部３６となり、その向きが逆となる断面をもつのが第２外径部３８および第２内径部３９となる。
【００１８】
分割ステータ鋼板２１では、内径部および外径部の精度を保つために、第１内径部３７および第１外径部３６を同じ第二工程で打ち抜き、第２内径部３９および第２外径部３８を同じ第三工程で打ち抜いている。これらの工程によって、内径部および外径部を別工程で抜いた場合に生じる内径部および外径部の加工寸法の誤差を抑制している。
【００１９】
図４は、従来の加工における回転電機の分割ステータ鋼板の加工工程を示す図である。図４に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第二工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図４における斜線部や太線部は、図３と同様である。第一工程において、分割ステータ鋼板におけるスロット部４１のみが打ち抜かれる。スロット部４１は、コアバック内径部４１ａと、ティース基部の周方向両側部４１ｂと、ティース鍔部の外径部４１ｃとからなる。図４の第一工程は、コアバック周方向両側部４０と、スロット開口部４２とが打ち抜かれない点で図３の第一工程と異なる。第二工程において、分割ステータ鋼板２１における、コアバック周方向両側部４０、スロット開口部４２、外径部４３および内径部４４は、一回の工程で打ち抜かれる。
【００２０】
次に、打ち抜き加工における鋼板の変形について説明する。
【００２１】
図５は、プレス打ち抜き工程における鋼板の変形を説明する説明図である。図５（ａ）に示すように、鋼板５１は、ダイ５２に支えられ、鋼板５１を介してダイ５２と対向して設置される押さえ板５３で押さえつけられており、パンチ５４によって打ち抜かれる。ここで、ダイ５２の上部にあり押さえ板５３で押えられている鋼板５１の部分を鋼板部材Ａとし、パンチ５４の下方にある鋼板５１の部分を鋼板部材Ｂとする。
【００２２】
図５（ｂ）に示すように、パンチ５４が鋼板５１に接触したあとに、パンチ５４の刃先が鋼板５１に押し込まれ鋼板５１がパンチ５４の刃先の下方に引き込まれることにより、鋼板５１の切断面の上部に「だれ」と呼ばれる部分が形成される。次に図５（ｃ）に示すように、鋼板５１へパンチ５４の侵入が進むと切断面にせん断すべりが生じ、パンチ下方の鋼板部材Ｂはダイ５２側に押し込まれ、ダイ上部の鋼板部材Ａはパンチ５４の周囲に押し出されることにより、切断面にはせん断面が形成される。その後、図５（ｄ）に示すように、パンチ５４にかかる荷重がせん断荷重を超えるとパンチ５４の刃先近傍から亀裂が発生し、切断面には破断面が形成される。
【００２３】
図６は、本実施の形態における鋼板の切断面の模式図である。図６（ａ）は鋼板部材Ａの切断面を表し、図６（ｂ）は鋼板部材Ｂの切断面を表している。ここで、プレス打ち抜き工程における鋼板５１において、パンチ５４に対向する側を表、ダイ５２に対向する側を裏と定義する。図３および図４においては、紙面の表面側が表であり、図５および図６においては、上方側が表である。
【００２４】
鋼板部材Ａの切断面では、せん断面６１から破断面６２への方向が鋼板表面から裏面方向となるのに対し、鋼板部材Ｂの切断面では、せん断面６１から破断面６２への方向が鋼板裏面から表面方向となり、鋼板部材Ａと鋼板部材Ｂとでは切断面におけるせん断面と破断面との順番が逆になる。また、だれ６３が形成される位置も逆になる。
【００２５】
なお、切断面の面粗さの大きさについては、一般的に破断面６２、せん断面６１、だれ６３の順に小さくなる。
【００２６】
また、鋼板部材Ａはダイ５２に支えられており、かつ押さえ板がある状態で打ち抜かれるため、打ち抜き時に曲げ応力は発生せず残留応力も比較的小さい。これに対して、鋼板部材Ｂはダイ５２による支えがない状態で打ち抜かれるため、曲げ応力が発生し鋼板部材Ａよりも広い範囲に残留応力が分布する。鋼板部材Ａの残留応力は打ち抜き端面から板厚の半分程度の距離にまで分布するのに対し、鋼板部材Ｂの残留応力は打ち抜き端面から板厚の倍程度の距離にまで分布する。
【００２７】
図７は、本実施の形態に係る回転電機の分割ステータ鋼板２１のプレス打ち抜き工程の説明図である。図７（ａ）は、図３のＡ−Ａ’断面図、図７（ｂ）は、図３のＢ−Ｂ’断面図である。図７において、分割ステータ鋼板２１となる鋼板部材の部分は斜線で示している。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、分割ステータ鋼板２１の第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４（すなわち、コアバック内径部３４ａ、ティース基部７ａの周方向両側部３４ｂ、およびティース鍔部７ｂの外径部３４ｃ）、およびスロット開口部３５となる端部の切断面では、せん断面から破断面への方向は鋼板表面から裏面となる（図６（ａ）参照）。図７（ｂ）に示すように、分割ステータ鋼板２１の第２外径部３８および第２内径部３９となる端部の切断面では、せん断面から破断面への方向は鋼板裏面から表面となる（図６（ｂ）参照）。
【００２９】
この結果、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、およびスロット開口部３５である第１外縁部の端部の分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順と、第２外径部３８および第２内径部３９である第２外縁部の端部の分割ステータ鋼板の厚み方向におけるせん断面と破断面との並び順とが逆となる。
【００３０】
つまり、第１外縁部の端部は、図６（ａ）で示した鋼板部材Ａの切断面と同じである。図６で説明したとおり、鋼板部材Ａはダイに支えられており、かつ押さえ板がある状態で打ち抜かれるため、第１外縁部の端部は、打ち抜き時に曲げ応力は発生せず残留応力も比較的に小さい。一方、第２外縁部の端部は、図６（ｂ）で示した鋼板部材Ｂの切断面と同じである。鋼板部材Ｂはダイによる支えがない状態で打ち抜かれるため、第２外縁部の端部に曲げ応力が発生し、第１外縁部の端部よりも広い範囲に残留応力が分布する。
【００３１】
一方、図４で示した従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程では、第二工程において、分割ステータ鋼板における、コアバック周方向両側部４０、スロット開口部４２、外径部４３および内径部４４は一回の工程で打ち抜かれているので、分割ステータ鋼板における、コアバック周方向両側部４０、スロット開口部４２、外径部４０および内径部４１の端部は、すべて図６（ｂ）で示した鋼板部材Ｂの切断面と同じとなる。その結果、分割ステータ鋼板における、コアバック周方向両側部４０、スロット開口部４２、外径部４０および内径部４１の端部は、すべてスロット部４１の端部よりも広い範囲に残留応力が分布する。
【００３２】
このように、本実施の形態における分割ステータ鋼板は、第１外縁部の端部の残留応力が、第２外縁部の端部の残留応力より小さく、第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくしている。
【００３３】
図８は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の模式図である。分割ステータ鉄心８は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、スロット開口部３５、第２外径部３８および第２内径部３９がそれぞれ重なるように積層されている。図８において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、およびスロット開口部３５である第１外縁部を太線で、第２外径部３８および第２内径部３９である第２外縁部を細線で示している。第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【００３４】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部は、それぞれ第１外縁部を有している。そして、図１および図８において、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、隣り合う分割ステータ鉄心８のコアバック５において対向するコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。
【００３５】
このように構成された分割ステータ鉄心は、従来の特許文献１に示される回転電機の１周分のすべてのティースを構成する分割ステータ鋼板を全て同時に打ち抜くものに比べて、ティース毎に打ち抜くため、回転電機の材料として用いられない内径側の鋼鈑がなく、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【００３６】
このように構成された分割ステータ鉄心は、従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて外縁部に残る分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。そのため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００３７】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。従来の分割ステータ鋼板におけるコアバック周方向両側部４０の端部は、図６（ｂ）で示した鋼板部材Ｂの切断面と同じであるため、本実施の形態に係るコアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部のように、残留応力の分布範囲を抑制できない。したがって、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００３８】
なお、本実施の形態において、分割ステータ鋼板を積層して分割ステータ鉄心を構成する際に、分割ステータ鋼板の第１外径部３６、第１内径部３７、第２外径部３８および第２内径部３９がそれぞれ重なるように積層しているが、必ずしもそれぞれの外縁部が重なる必要はない。分割ステータ鉄心の軸方向にスロットとティースとが形成できるのであれば、分割ステータ鋼板の第１外径部３６、第１内径部３７、第２外径部３８および第２内径部３９は積層方向に分布させてもよい。
【００３９】
実施の形態２．
図９は、実施の形態２における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図９に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図９における斜線部や太線部は、実施の形態１の図３と同様である。また、パンチも、図３と同様の方向に打ち抜く。
【００４０】
本実施の形態においては、図３で示した分割ステータ鋼板２１の打ち抜き工程の第二工程および第三工程を変更したものである。
図９において、第一工程は、図３と同様である。
第二工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板２１の第１外径部３６は、パンチが３箇所に分かれて打ち抜かれることで３箇所の第１外径部３６からなる点で実施の形態１の図３と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち、第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわち第１外径部３６の残りとなる２箇所の第２外径部３８、および第１内径部３７の残りとなる１箇所の第２内径部３９が打ち抜かれる。
【００４１】
第二工程で打ち抜かれる第１外径部３６の径と、第三工程で打ち抜かれる第２外径部３８の径とは等しく設定されている。また、第二工程で打ち抜かれる第１内径部３７の径と、第三工程で打ち抜かれる第２内径部３９の径とは等しく設定されている。
なお、第二工程では、第１外径部３６の数は、３箇所に限らず４箇所以上でも良い。
【００４２】
図１０は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の模式図である。分割ステータ鉄心８は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、スロット開口部３５、第２外径部３８および第２内径部３９がそれぞれ重なるように積層されている。図１０において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、およびスロット開口部３５である第１外縁部を太線で、第２外径部３８および第２内径部３９である第２外縁部を細線で示している。第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【００４３】
このように、第二工程において第１外径部３６を打ち抜いた際に、分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所を３箇所（図９では、２箇所の第２外径部３８および１箇所の第２内径部３９の合計で３箇所）以上設けることで、実施の形態１のように分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所が２箇所のものよりも、第三工程において安定して分割ステータ鋼板２１を打ち抜くことができ、打ち抜き不良を低減できる。
【００４４】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【００４５】
また、従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて、コアバック全周に残る分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。
【００４６】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。したがって、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００４７】
実施の形態３．
図１１は、実施の形態３における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図１１に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図１１における斜線部や太線部は、実施の形態１の図３と同様である。また、パンチも、図３と同様の方向に打ち抜く。
【００４８】
本実施の形態においては、図３で示した分割ステータ鋼板２１の打ち抜き工程の第二工程および第三工程を変更したものである。
図１１において、第一工程は、図３と同様である。第二工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板２１の第１内径部３７は、パンチが３箇所に分かれて打ち抜かれることで３箇所の第１内径部３７からなる点で実施の形態１の図３と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち、第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわち第１外径部３６の残りとなる１箇所の第２外径部３８、および第１内径部３７の残りとなる２箇所の第２内径部３９が打ち抜かれる。
【００４９】
第二工程で打ち抜かれる第１外径部３６の径と、第三工程で打ち抜かれる第２外径部３８の径とは等しく設定されている。また、第二工程で打ち抜かれる第１内径部３７の径と、第三工程で打ち抜かれる第２内径部３９の径とは等しく設定されている。
なお、第二工程では、第１内径部３７の数は、３箇所に限らず４箇所以上でも良い。
【００５０】
図１２は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の模式図である。分割ステータ鉄心８は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、スロット開口部３５、第２外径部３８および第２内径部３９がそれぞれ重なるように積層されている。図１２において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、およびスロット開口部３５である第１外縁部を太線で、第２外径部３８および第２内径部３９である第２外縁部を細線で示している。第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【００５１】
このように、第二工程において第１外径部３６を打ち抜いた際に、分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所を３箇所（図１１では、１箇所の第２外径部３８および２箇所の第２内径部３９の合計で３箇所）以上設けることで、実施の形態１のように分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所が２箇所のものよりも、第三工程において安定して分割ステータ鋼板２１を打ち抜くことができ、打ち抜き不良を低減できる。
【００５２】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【００５３】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて、コアバック全周に残る分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。
【００５４】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。したがって、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００５５】
実施の形態４．
図１３は、実施の形態４における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図１３に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図１３における斜線部や太線部は、実施の形態１の図３と同様である。また、パンチも、図３と同様の方向に打ち抜く。
【００５６】
本実施の形態においては、図３で示した分割ステータ鋼板２１の打ち抜き工程の第二工程および第三工程を変更したものである。
図１３において、第一工程は、図３と同様である。第二工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板２１の第１外径部３６および第１内径部３７は、それぞれパンチが３箇所に分かれて打ち抜かれることで３箇所の第１外径部３６および第１内径部３７からなる点で実施の形態１の図３と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち、第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわち第１外径部３６の残りとなる２箇所の第２外径部３８、および第１内径部３７の残りとなる２箇所の第２内径部３９が打ち抜かれる。
【００５７】
第二工程で打ち抜かれる第１外径部３６の径と、第三工程で打ち抜かれる第２外径部３８の径とは等しく設定されている。また、第二工程で打ち抜かれる第１内径部３７の径と、第三工程で打ち抜かれる第２内径部３９の径とは等しく設定されている。
なお、第二工程では、第１外径部３６および第１内径部３７の数は、それぞれ３箇所に限らず４箇所以上でも良い。
【００５８】
図１４は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の模式図である。分割ステータ鉄心８は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、スロット開口部３５、第２外径部３８および第２内径部３９がそれぞれ重なるように積層されている。図１４において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、およびスロット開口部３５である第１外縁部を太線で、第２外径部３８および第２内径部３９である第２外縁部を細線で示している。第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【００５９】
このように、第二工程において第１外径部３６を打ち抜いた際に、分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所を３箇所（図１３では、１箇所の第２外径部３８および２箇所の第２内径部３９の合計で３箇所）以上設けることで、実施の形態１のように分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所が２箇所のものよりも、第三工程において安定して分割ステータ鋼板２１を打ち抜くことができ、打ち抜き不良を低減できる。
【００６０】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【００６１】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて、コアバック全周に残る分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。
【００６２】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。したがって、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００６３】
実施の形態５．
図１５は、実施の形態５における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図１５に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第四工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図１５における斜線部や太線部は、実施の形態１の図３と同様である。また、パンチも、図３と同様の方向に打ち抜く。
【００６４】
本実施の形態においては、実施の形態１の図３で示した分割ステータ鋼板２１の打ち抜き工程の第一工程と第二工程との間に捨てカシメ部材７０のカシメ穴７１を加工する工程を追加し、図３の第二工程および第三工程を変更したものである。
図１５において、第一工程は、図３と同様である。
第二工程では、分割ステータ鋼板２１のコアバックの外径部に捨てカシメ部材７０のカシメ穴７１が加工される点で実施の形態１の図３と異なる。なお、カシメ穴７１は貫通孔ではなく、矩形状の凹部形状である。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７に加えて、蟻溝における内径部７２および周方向側面部７３ａと、捨てカシメ部材７０における内径部７４および第１側面部７５とが打ち抜かれる点で実施の形態１の図３と異なる。
第四工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわち第２内径部３９に加えて、第２外径部３８の代わりに捨てカシメ部材７０の外径部７６が打ち抜かれる点で実施の形態１の図３と異なる。
【００６５】
第三工程で打ち抜かれる第１外径部３６の径は、第四工程で打ち抜かれる蟻溝の内径部７２の径よりも大きく設定されている。また、第三工程で打ち抜かれる第１内径部３７の径と、第四工程で打ち抜かれる第２内径部３９の径とは等しく設定されている。
【００６６】
図１６は、本実施の形態における捨てカシメ部材が組み付けられた分割ステータ鉄心の模式図である。捨てカシメ部材が組み付けられた分割ステータ鉄心は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、スロット開口部３５、第２外径部３８、第２内径部３９に加えて、蟻溝における内径部７２および周方向側面部７３ａと、捨てカシメ部材７０における内径部７４、第１側面部７５および外径部７６と、がそれぞれ重なるように積層されている。図１６において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、スロット開口部３５、蟻溝における内径部７２および周方向側面部７３ａ、並びに捨てカシメ部材７０における内径部７４および第１側面部７５である第１外縁部を太線で、第２内径部３９および捨てカシメ部材７０の外径部７６である第２外縁部を細線で示している。
【００６７】
図１７は、本実施の形態に係る分割ステータ鉄心の模式図である。図１７において、分割ステータ鉄心８は、図１６における捨てカシメ部材７０が組み付けられた分割ステータ鉄心にステータ巻線９が施された後、別工程によって、捨てカシメ部材７０において蟻溝の周方向側面部７３ａに沿う第２側面部７７を切り離して捨てカシメ部材７０が取り外される。そして、捨てカシメ部材７０の第２側面部７７が切り離された蟻溝における周方向側面部７３ｂの端部は、図６（ｂ）で示した鋼板部材Ｂの切断面と同じとなる。図１６に加えて、図１７では、蟻溝の周方向側面部７３ｂである第２外縁部が細線で示されている。この結果、第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【００６８】
図１６の捨てカシメ部材が組み付けられた分割ステータ鉄心８に巻線が施されることで、捨てカシメ部材７０がなくとも、分割ステータ鉄心８は積層方向に固定される。このため、捨てカシメ部材７０を後工程で取り除き、図１７の状態とすることで、カシメがない状態とできる。通常、カシメの周辺では、カシメによる残留応力の影響により、カシメが無い状態よりも鉄損が増加する。したがって、図１７のカシメが無い分割ステータ鉄心８の鉄損を低減でき、回転電機の効率が向上する。
【００６９】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【００７０】
また、このように構成された分割ステータ鉄心において、実施の形態１の第２外径部を蟻溝の周方向側面部７３ｂに置き換えることによって、従来の分割ステータ鋼板だけでなく実施の形態１の分割ステータ鋼板に比べても、コアバック全周に残る分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。
【００７１】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。したがって、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００７２】
なお、図１５から図１７において、カシメの数や位置を指定するものでなく、ティース７の中央部にカシメがあっても同様の効果を得ることができる。また分割ステータ鋼板２１が鋼板３１とつながる箇所を第２内径部３９の１箇所としているが、このつながる箇所の個数を限定するものではない。
【００７３】
実施の形態６．
図１８は、実施の形態６における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図１８に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図１８における斜線部や太線部は、実施の形態１の図３と同様である。また、パンチも、図３と同様の方向に打ち抜く。
【００７４】
本実施の形態においては、図３で示した分割ステータ鋼板２１の打ち抜き工程の第一工程から第三工程までを変更したものである。
図１８において、第一工程では、位置決め基準であるパイロット穴３２と、分割ステータ鋼板２１における、コアバック周方向両側部３３と、スロット部３４とが打ち抜かれる。スロット部３４は、コアバック内径部３４ａと、ティース基部７ａの周方向両側部３４ｂと、ティース鍔部７ｂの外径部３４ｃとからなる。第一工程では、スロット開口部３５が打ち抜かれていない点で実施の形態１の図３と異なる。
第二工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板２１の第１内径部３７は、パンチが分かれずに打ち抜かれることで１箇所の第１内径部３７からなり、かつ分割ステータ鋼板２１のスロット開口部３５が打ち抜かれていない点で実施の形態１の図３と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち、第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわち第１外径部３６の残りとなる１箇所の第２外径部３８、および２箇所のスロット開口部３５が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板２１の第２内径部３９の代わりにスロット開口部３５が打ち抜かれる点で実施の形態１の図３と異なる。
【００７５】
図１９は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の模式図である。分割ステータ鉄心８は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、スロット部３４、スロット開口部３５および第２外径部３８がそれぞれ重なるように積層されている。図１９において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部３３、およびスロット部３４である第１外縁部を太線で、第２外径部３８およびスロット開口部３５である第２外縁部を細線で示している。第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【００７６】
このように、第二工程において第１外径部３６を打ち抜いた際に、分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所を第２内径部３９の代わりにスロット開口部３５としている。
【００７７】
ここで、本実施の形態の効果について、図２０の例を用いて説明する。
図２０は、実施の形態１における分割ステータ鉄心の変形例の模式図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）における分割ステータ鉄心８のＣ部拡大図であり、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）における分割ステータ鉄心８のＤ部拡大図である。図２０において、実施の形態１の分割ステータ鉄心８の外径部が、第１外径部３６および第１内径部３７に分けて打ち抜かれ、その内径部が、第２外径部３８および第２内径部３９に分けて打ち抜かれる。
【００７８】
この際、第１外径部３６および第１内径部３７を打ち抜く１回目の工程と、第２外径部３８および第２内径部３９を打ち抜く２回目の工程とにおいて、第１外径部３６および第２外径部３８の半径を、図２０における半径Ｒｏ１とし、第１内径部３７および第２内径部３９の半径を、図２０における半径Ｒｉ１とすることが理想的である。しかしながら、第１外径部３６および第２外径部３８の半径、または第１内径部３７および第２内径部３９の半径が同じ半径の金型で打ち抜いたとしても、後工程で打ち抜く際の金型または鋼板３１の位置のわずかなずれにより、前工程で打ち抜いた第１外径部３６または第１内径部３７に金型が干渉して金型にチッピングが発生するおそれがある。
【００７９】
実際の加工においては、金型のチッピングの発生を抑制して金型の寿命を確保するため、打ち抜くパンチとダイとのクリアランスを適正に保ちながら鋼板３１を打ち抜くことが可能な分割ステータ鋼板の形状で打ち抜く。具体的には、図２０に示すように、第１外径部３６を半径Ｒｏ１の金型で打ち抜き、第２外径部３８を半径Ｒｏ２の金型で打ち抜く。この時、Ｒｏ１＞Ｒｏ２となる。また、同様に、第１内径部３７を半径Ｒｉ１で打ち抜き、第２内径部３９を半径Ｒｉ２で打ち抜く。この時、Ｒｉ２＞Ｒｉ１となる。この結果、ステータ内径の半径Ｒｉ２の第２内径部３９は、第１内径部３７の半径Ｒｉ１に比べて、ロータ３の表面からの距離が遠くなり、回転電機１の出力が低下してしまう。
【００８０】
そこで、本実施の形態の図１８のように分割ステータ鋼板２１の第２内径部３９の代わりにスロット開口部３５を加工することで、第２内径部３９をなくすことができる。このため、図１９に示すように、鋼板部材Ｂの断面は、スロット開口部３５の端部となる。よって、ロータ３とステータ２とのギャップ面において、図２０の第２内径部３９のように距離が遠くなる部分が無くなるため、回転電機１の出力の向上につながる。
【００８１】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【００８２】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて、コアバック全周に残る分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。
【００８３】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。したがって、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００８４】
実施の形態７．
図２１は、実施の形態７における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図２１に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図２１における斜線部や太線部は、実施の形態１の図３と同様である。また、パンチも、図３と同様の方向に打ち抜く。
【００８５】
本実施の形態においては、図３で示した分割ステータ鋼板２１の打ち抜き工程の第一工程から第三工程までを変更したものである。
図２１において、第一工程では、位置決め基準であるパイロット穴３２と、分割ステータ鋼板２１における、コアバック周方向両側部の一部である内径側３３ａと、スロット部３４と、スロット開口部３５とが打ち抜かれる。スロット部３４は、コアバック内径部３４ａと、ティース基部７ａの周方向両側部３４ｂと、ティース鍔部７ｂの外径部３４ｃとからなる。第一工程では、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂが打ち抜かれていない点で実施の形態１の図３と異なる。
第二工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板２１の第１内径部３７がパンチが分かれずに打ち抜かれることで１箇所の第１内径部３７からなり、分割ステータ鋼板２１の第１外径部３６がパンチが分かれずに打ち抜かれることで１箇所の第１外径部３６からなり、かつ、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂが打ち抜かれていない点で実施の形態１の図３と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち、第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわちコアバック周方向両側部の外径側３３ｂの２箇所が打ち抜かれる。コアバック周方向両側部の外径側３３ｂの周方向側面は、コアバック周方向両側部の内径側３３ａの周方向側面に対して周方向にずれている。すなわち、コアバック５の周方向側面から突出する凸部７８と、コアバック５の周方向側面でへこむ凹部７９とが、分割ステータ鋼板２１に形成されている。分割ステータ鋼板２１の第２外径部３８および第２内径部３９の代わりにコアバック周方向両側部の外径側３３ｂが打ち抜かれる点で実施の形態１の図３と異なる。
【００８６】
図２２は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の模式図である。分割ステータ鉄心８は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部の内径側３３ａ、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂ、スロット部３４、およびスロット開口部３５がそれぞれ重なるように積層されている。図２２において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部の内径側３３ａ、およびスロット部３４である第１外縁部を太線で、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂである第２外縁部を細線で示している。第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【００８７】
このように、第二工程において第１外径部３６を打ち抜いた際に、分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所を第２外径部３８および第２内径部３９の代わりに、２箇所のコアバック周方向両側部の外径側３３ｂとしている。
【００８８】
図２３は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の横断面図である。図２３において、ステータ２において、ステータ巻線９がない状態で、１２個の分割ステータ鉄心８が、周方向に並べられている。１２個の分割ステータ鉄心８のコアバック５は、円環状に並べられている。また、隣り合う一方の分割ステータ鉄心８の凸部７８と、隣り合う他方の分割ステータ鉄心８の凹部７９とが、嵌め合わされている。この構成によって、１２個の分割ステータ鉄心８が、周方向および径方向に位置決めされ、精度よく安定して組み立てられる。
【００８９】
図２４は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の図２３におけるＥ部拡大図である。図２４において、隣り合う一方の分割ステータ鉄心８の凸部７８と、隣り合う他方の分割ステータ鉄心８の凹部７９とは、互いに接触しないように周方向の隙間８０が生じる寸法で加工される。仮に、隣り合う分割ステータ鉄心８のコアバック周方向両側部の内径側３３ａ同士を接触させるのに加えて凸部７８と凹部７９とが接触した場合、１２個の分割ステータ鉄心８を並べて形成されるステータ２の外径が大きくなってしまう。このため、図２４のように、隣り合う分割ステータ鉄心８のコアバック周方向両側部の内径側３３ａ同士を接触させつつ、凸部７８と凹部７９とを周方向に接触させない寸法とする必要がある。
また、凹部７９の隅部には、所定のＲが付けられる。隙間８０がこのＲより大きく設定されれば、凸部７８と凹部７９とを径方向に安定して接触させることができる。
【００９０】
そして、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂの加工を最後の工程（図２１の第三工程）で行うことで、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂの端部は、図６の鋼板部材Ｂの断面となる。よって、凸部７８および凹部７９には、大きな残留応力が加わることになる。凸部７８および凹部７９が、図６の鋼板部材Ａの断面で構成されたとしても、凸部７８と凹部７９との周方向に隙間８０をあける必要があるため、磁束が凸部７８および凹部７９以外の部分より流れにくい。
【００９１】
このように構成された分割ステータ鉄心は、凸部７８および凹部７９におけるコアバック周方向両側部の外径側３３ｂの端部を鋼板部材Ｂの断面とすることで、図４に示す従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて、外縁部に残る分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。そのため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００９２】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【００９３】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて、コアバック全周に分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。
【００９４】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。したがって、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００９５】
実施の形態８．
図２５は、実施の形態８における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図２５に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図２５における斜線部や太線部は、実施の形態１の図３と同様である。また、パンチも、図３と同様の方向に打ち抜く。
【００９６】
本実施の形態においては、実施の形態７の図２１で示した分割ステータ鋼板２１の打ち抜き工程の第二工程および第三工程を変更したものである。
図２５において、第一工程は、図２１と同様である。
第二工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板２１の第１内径部３７は、パンチが２箇所に分かれて打ち抜かれることで２箇所の第１内径部３７からなる点で実施の形態７の図２１と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち、第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわちコアバック周方向両側部の外径側３３ｂの２箇所、および第１内径部３７の残りとなる１箇所の第２内径部３９が打ち抜かれる。
【００９７】
図２６は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の模式図である。分割ステータ鉄心８は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、第２内径部３９、コアバック周方向両側部の内径側３３ａ、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂ、スロット部３４、およびスロット開口部３５がそれぞれ重なるように積層されている。図２６において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部の内径側３３ａ、およびスロット部３４である第１外縁部を太線で、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂ、および第２内径部３９である第２外縁部を細線で示している。第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【００９８】
このように、実施の形態７の第二工程において第１外径部３６および第１内径部３７を打ち抜いた際に、分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所を、２箇所のコアバック周方向両側部の外径側３３ｂに加えて、第２内径部３９としている。このため、最終の第三工程において、安定して打ち抜きを行うことが可能となり、打ち抜きの歩留まりが改善する。また、実施の形態１に対して、分割ステータ鉄心８の外径部の残留応力を低減することが可能となるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【００９９】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【０１００】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて、コアバック全周に分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。
【０１０１】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。したがって、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【０１０２】
実施の形態９．
図２７は、実施の形態９における分割ステータ鋼板の打ち抜き工程の模式図である。図２７に示すように、鋼板３１に対して第一工程から順次第三工程までの工程によって分割ステータ鋼板が形成される。図２７における斜線部や太線部は、実施の形態１の図３と同様である。また、パンチも、図３と同様の方向に打ち抜く。
【０１０３】
本実施の形態においては、実施の形態７の図２１で示した分割ステータ鋼板２１の打ち抜き工程の第一工程から第三工程までを変更したものである。
図２７において、第一工程では、位置決め基準であるパイロット穴３２と、分割ステータ鋼板２１における、コアバック周方向両側部３３と、スロット部３４とが打ち抜かれる。スロット部３４は、コアバック内径部３４ａと、ティース基部７ａの周方向両側部３４ｂと、ティース鍔部７ｂの外径部３４ｃとからなる。第一工程では、スロット開口部３５が打ち抜かれていない点で実施の形態７の図２１と異なる。
第二工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち第１外縁部となる第１外径部３６および第１内径部３７が打ち抜かれる。分割ステータ鋼板２１のスロット開口部３５が打ち抜かれていない点で実施の形態７の図２１と異なる。
第三工程では、分割ステータ鋼板２１の外縁部のうち、第１外縁部の残部となる第２外縁部、すなわちコアバック周方向両側部の外径側３３ｂの２箇所、および２箇所のスロット開口部３５が打ち抜かれる。スロット開口部３５が打ち抜かれる点で実施の形態７の図２１と異なる。
【０１０４】
図２８は、本実施の形態における分割ステータ鉄心の模式図である。分割ステータ鉄心８は、これまで説明した分割ステータ鋼板２１が積層されて構成されている。分割ステータ鋼板２１は、その第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部の内径側３３ａ、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂ、スロット部３４、およびスロット開口部３５がそれぞれ重なるように積層されている。図２６において、第１外径部３６、第１内径部３７、コアバック周方向両側部の内径側３３ａ、およびスロット部３４である第１外縁部を太線で、コアバック周方向両側部の外径側３３ｂである第２外縁部を細線で示している。第１外縁部の長さの総和は、第２外縁部の長さの総和よりも大きくなっている。
【０１０５】
このように、実施の形態７の第二工程において第１外径部３６および第１内径部３７を打ち抜いた際に、分割ステータ鋼板２１が鋼板３１につながる箇所を、２箇所のコアバック周方向両側部の外径側３３ｂに加えて、スロット開口部３５としている。このため、最終の第三工程において、安定して打ち抜きを行うことが可能となり、打ち抜きの歩留まりが改善する。また、実施の形態１に対して、分割ステータ鉄心８の外径部および内径部の残留応力を低減することが可能となるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【０１０６】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、鋼板の材料歩留まりの悪化を抑制できる。
【０１０７】
また、このように構成された分割ステータ鉄心は、実施の形態１と同様に、従来の分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で作製された分割ステータ鋼板を用いた従来の分割ステータ鉄心に比べて、コアバック全周に分割ステータ鋼板の打ち抜き工程で生じる残留応力を少なくすることができる。その結果、逆押えを用いることなく、分割ステータ鋼板の抜き落としによる残留応力の少ない回転電機の分割ステータ鉄心を得ることができる。
【０１０８】
また、コアバック周方向両側部３３の外縁部における第１外縁部は、それぞれ周方向に隣り合うコアバック５の外縁部における第１外縁部と接している。したがって、実施の形態１と同様に、本実施の形態に係る回転電機は、コアバック５を通過する磁束における残留応力の影響を従来例よりも抑制できるため、鉄損の増加を抑えることができ回転電機の効率が向上する。
【０１０９】
なお、分割ステータ鋼板２１のティース７の軸線方向は、実施の形態１から実施の形態９の図に示したように、鋼板３１の圧延方向（鋼板３１の幅方向と垂直な方向）に沿っている方が望ましい。この配置で分割ステータ鋼板２１を鋼板３１から打ち抜くことによって、ティース７方向の磁気抵抗を低減し、同方向の磁束を増加させることができる。また、コアバック５の方向の磁気特性を改善したい場合は、鋼板３１の圧延方向に対して９０度であってもよい。また、分割ステータ鋼板２１にかかる主な磁界が回転磁界である場合は、その間の０度から９０度までの範囲の角度であってもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１  回転電機、  ２  ステータ、  ３  ロータ、  ４  回転軸（シャフト）、５  コアバック、  ６  スロット、  ７  ティース、  ７ａ  ティース基部、  ７ｂ  ティース鍔部、  ８  分割ステータ鉄心、  ９  ステータ巻線、  １０  ロータ鉄心、  １１  永久磁石、  １２  フレーム、  ２１  分割ステータ鋼板、  ３１  鋼板、  ３２  パイロット穴、  ３３  コアバック周方向両側部、  ３３ａ  コアバック周方向両側部の内径側、  ３３ｂ  コアバック周方向両側部の外径側、  ３４  スロット部、  ３４ａ  コアバック内径部、  ３４ｂ  ティース基部の周方向両側部、  ３４ｃ  ティース鍔部の外径部、  ３５  スロット開口部、  ３６  第１外径部、  ３７  第１内径部、  ３８  第２外径部、  ３９  第２内径部、  ４０  コアバック周方向両側部、  ４１  スロット部、  ４１ａ  コアバック内径部、  ４１ｂ  ティース基部の周方向両側部、  ４１ｃ  ティース鍔部の外径部、  ４２  スロット開口部、  ４３  外径部、  ４４  内径部、  ５１  鋼板、  ５２  ダイ、  ５３  押さえ板、  ５４  パンチ、  ６１  せん断面、  ６２  破断面、  ６３  だれ、  ７０  捨てカシメ部材、  ７１  カシメ穴、  ７２  蟻溝の内径部、  ７３ａ  蟻溝の周方向側面部、  ７３ｂ  蟻溝の周方向側面部、  ７４  捨てカシメ部材の内径部、  ７５  捨てカシメ部材の第１側面部、  ７６  捨てカシメ部材の外径部、  ７７  捨てカシメ部材の第２側面部、  ７８  凸部、  ７９  凹部  
【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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