(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心周りの周方向における一方側端部及び他方側端部に、前記回転軸心に対する径方向に沿った接触面を備え、固定子鉄心を構成する複数の鉄心片と、
前記一方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に第１傾斜面を備えた先細り形状の突出部と、
前記他方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に前記第１傾斜面と接触する第２傾斜面を備え、隣接する前記鉄心片の前記突出部を収容する凹部と、を有し、
前記突出部の前記回転軸心に垂直な断面形状は、
前記接触面の前記径方向における一方側の第１端部を中心とし、前記突出部の前記第１端部とは反対側に位置する前記第１傾斜面の先端側の第２端部と前記第１端部との距離を半径とする円の内側において、前記第１端部とは反対側に位置する前記第１傾斜面の少なくとも一部が前記第２傾斜面と接触する形状であり、
かつ、
前記突出部の前記断面形状は、
前記突出部の前記第１端部とは反対側に位置する前記第１傾斜面の基端側の第３端部が、前記円の円周上に位置する形状である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記突出部及び前記凹部は、
前記接触面における前記径方向の外側寄りに配置されており、
前記突出部の前記断面形状は、
前記突出部の前記径方向の外側に位置する前記第１傾斜面の基端側の前記第３端部が、前記接触面の前記径方向における内側の前記第１端部を中心とし、前記突出部の前記径方向の外側に位置する前記第１傾斜面の先端側の前記第２端部と前記第１端部との距離を半径とする前記円の円周上に位置する形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記突出部及び前記凹部は、
前記接触面における前記径方向の外側寄りに配置されており、
前記突出部の前記断面形状は、
前記突出部の前記径方向の外側に位置する前記第１傾斜面の前記接触面の法線方向に対する傾斜角度が、前記突出部の前記径方向の内側に位置する前記第１傾斜面の前記法線方向に対する傾斜角度よりも小さい形状である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記鉄心片は、
複数の鋼板が積層されて構成されており、
前記突出部の前記断面形状は、
前記接触面の法線方向に対する前記第１傾斜面の傾斜角度が、前記鋼板の摩擦係数に基づいて設定された形状である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
回転軸心周りの周方向における一方側端部及び他方側端部に、前記回転軸心に対する径方向に沿った接触面を備え、固定子鉄心を構成する複数の鉄心片と、
前記一方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に第１傾斜面を備えた先細り形状の突出部と、
前記他方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に前記第１傾斜面と接触する第２傾斜面を備え、隣接する前記鉄心片の前記突出部を収容する凹部と、を有し、
前記突出部の前記回転軸心に垂直な断面形状は、
前記突出部の基端部の前記径方向の寸法をＬ１、前記接触面の前記径方向における一方側の第１端部と前記突出部との前記径方向の間隔をＬ２、前記接触面の法線方向における前記突出部の前記接触面からの突出寸法をＬ３、前記突出部の前記第１端部とは反対側に位置する前記第１傾斜面の前記法線方向に対する傾斜角度をθとした場合に、
Ｌ３＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎ２θ
を満たす形状である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
前記一方側端部の前記接触面に、２以上の前記突出部が設けられ、
前記他方側端部の前記接触面に、隣接する前記鉄心片の前記２以上の突出部をそれぞれ収容する２以上の前記凹部が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法であって、
複数の鉄心片を環状に連結して固定子鉄心を形成することと、
前記固定子鉄心の外側にフレームを焼きばめにより固定することと、
を有することを特徴とする回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、回転電機及び回転電機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、隣接する積層鉄心の当接部に相係合する凹凸を形成した回転電機の固定子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４３０５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の鉄心片が円環状に連結されて構成された固定子鉄心がフレームの内側に焼きばめ等により固定された回転電機では、フレームの内径や肉厚のばらつき、鉄心片の外径のばらつき等に起因して、鉄心片の外周面や接触面に不均等な圧縮力が作用する場合がある。この圧縮力の強弱により、固定子鉄心の円環形状に折れ曲がりが生じて鉄心片の接触面間に隙間が生じた場合には、固定子鉄心を通る磁束の妨げとなる。【０００５】
上記従来技術の凹凸形状は、このような隙間の発生を防止することについて何ら考慮されていなかった。【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、鉄心片の接触面間に隙間を生じにくくすることが可能な回転電機及び回転電機の製造方法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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、回転軸心周りの周方向における一方側端部及び他方側端部に、前記回転軸心に対する径方向に沿った接触面を備え、固定子鉄心を構成する複数の鉄心片と、前記一方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に第１傾斜面を備えた先細り形状の突出部と、前記他方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に前記第１傾斜面と接触する第２傾斜面を備え、隣接する前記鉄心片の前記突出部を収容する凹部と、を有し、前記突出部の前記回転軸心に垂直な断面形状は、前記接触面の前記径方向における一方側の第１端部を中心とし、前記突出部の前記第１端部とは反対側に位置する前記第１傾斜面の先端側の第２端部と前記第１端部との距離を半径とする円の内側において、前記第１端部とは反対側に位置する前記第１傾斜面の少なくとも一部が前記第２傾斜面と接触する形状である回転電機が適用される。【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、回転軸心周りの周方向における一方側端部及び他方側端部に、前記回転軸心に対する径方向に沿った接触面を備え、固定子鉄心を構成する複数の鉄心片と、前記一方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に第１傾斜面を備えた先細り形状の突出部と、前記他方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に前記第１傾斜面と接触する第２傾斜面を備え、隣接する前記鉄心片の前記突出部を収容する凹部と、を有し、前記突出部の前記回転軸心に垂直な断面形状は、前記突出部の基端部の前記径方向の寸法をＬ１、前記接触面の前記径方向における一方側の第１端部と前記突出部との前記径方向の間隔をＬ２、前記接触面の法線方向における前記突出部の前記接触面からの突出寸法をＬ３、前記突出部の前記第１端部とは反対側に位置する前記第１傾斜面の前記法線方向に対する傾斜角度をθとした場合に、Ｌ３＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎ２θを満たす形状である回転電機が適用される。【０００９】
また、本発明のさらに別の観点によれば、上記回転電機の製造方法であって、複数の鉄心片を環状に連結して固定子鉄心を形成することと、前記固定子鉄心の外側にフレームを焼きばめにより固定することと、を有する回転電機の製造方法が適用される。【００１０】
また、本発明のさらに別の観点によれば、回転軸心周りの周方向における一方側端部及び他方側端部に、前記回転軸心に対する径方向に沿った接触面を備え、固定子鉄心を構成する複数の鉄心片と、前記一方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に第１傾斜面を備えた先細り形状の突出部と、前記他方側端部の前記接触面に設けられ、前記径方向の外側及び内側に前記第１傾斜面と接触する第２傾斜面を備え、隣接する前記鉄心片の前記突出部を収容する凹部と、前記接触面の前記径方向の外側又は内側の第１端部を回動中心とする前記突出部の前記凹部に対する回動を阻止する手段と、を有する回転電機が適用される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転電機における固定子鉄心の鉄心片の接触面間に隙間を生じにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る回転電機の全体構成の一例を表す軸方向断面図である。
【図２】第１実施形態に係る回転電機の全体構成の一例を表す図１のＩＩ−ＩＩ断面による横断面図である。
【図３】固定子鉄心の一部分を抽出して表す説明図である。
【図４】鉄心片の突出部及び凹部の軸方向に垂直な断面形状の一例を表す説明図である。
【図５】曲げ応力が作用したときに第１端部を中心とする円の内側において突出部の第１傾斜面が凹部の第２傾斜面に当たることを表す説明図である。
【図６】接触角度θの設定条件の一例を表す説明図である。
【図７】第２実施形態における鉄心片の突出部及び凹部の軸方向に垂直な断面形状の一例を表す説明図である。
【図８】曲げ応力が作用したときに第１端部を中心とする円の内側において突出部の第１傾斜面が凹部の第２傾斜面に当たることを表す説明図である。
【図９】接触角度θの設定条件の一例を表す説明図である。
【図１０】第３実施形態における鉄心片の突出部及び凹部の軸方向に垂直な断面形状の一例を表す説明図である。
【図１１】曲げ応力が作用したときに第１端部を中心とする円の内側において突出部の第１傾斜面が凹部の第２傾斜面に当たることを表す説明図である。
【図１２】突出部が三角形状である変形例における鉄心片の突出部及び凹部の軸方向に垂直な断面形状の一例を表す説明図である。
【図１３】曲げ応力が作用したときに第１端部を中心とする円の内側において突出部の第１傾斜面が凹部の第２傾斜面に当たることを表す説明図である。
【図１４】接触面間に隙間を設ける変形例における鉄心片の突出部及び凹部の軸方向に垂直な断面形状の一例を表す説明図である。
【図１５】第４実施形態における固定子鉄心の一部分を抽出して表す説明図である。
【図１６】鉄心片の突出部及び凹部の軸方向に垂直な断面形状の一例を表す説明図である。
【図１７】曲げ応力が作用したときに第１端部を中心とする円の内側において突出部の第１傾斜面が凹部の第２傾斜面に当たることを表す説明図である。
【図１８】接触面間に隙間を設ける変形例における鉄心片の突出部及び凹部の軸方向に垂直な断面形状の一例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、回転電機等の構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を適宜使用する場合があるが、回転電機等の各構成の位置関係を限定するものではない。
【００１４】
＜１．第１実施形態＞
第１実施形態の回転電機について説明する。
【００１５】
（１−１．回転電機の全体構成）
図１及び図２を用いて、本実施形態に係る回転電機１の全体構成の一例について説明する。図１は回転電機１の全体構成の一例を表す軸方向断面図、図２は回転電機１の全体構成の一例を表す図１のＩＩ−ＩＩ断面における横断面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、回転電機１は、固定子２と、回転子３と、フレーム４と、負荷側ブラケット１１と、反負荷側ブラケット１３とを備えている。回転電機１は、モータ又は発電機として使用される。
【００１７】
回転子３は、シャフト１０と、シャフト１０の外周に設けられた回転子鉄心１５と、回転子鉄心１５に配置された複数の永久磁石（図示省略）とを有する。回転子鉄心１５は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されており、固定子２と径方向に対向するように配置されている。
【００１８】
負荷側ブラケット１１は、フレーム４の負荷側（図１中右側）に固定され、反負荷側ブラケット１３は、フレーム４の反負荷側（図１中左側）に固定されている。シャフト１０は、負荷側ブラケット１１に設けられた負荷側軸受１２と、反負荷側ブラケット１３に設けられた反負荷側軸受１４とにより、回転軸心ＡＸ周りに回転自在に支持されている。
【００１９】
なお、本明細書において「負荷側」とは回転電機１に対して負荷が取り付けられる方向、すなわちこの例ではシャフト１０が突出する方向（図１中右側）を指し、「反負荷側」とは負荷側の反対方向（図１中左側）を指す。
【００２０】
また、本明細書において「軸方向」とはシャフト１０（回転子３）の回転軸心ＡＸに沿った方向を指し、「周方向」とは回転軸心ＡＸ周りの周方向を指し、「径方向」とは回転軸心ＡＸを中心とする径方向を指す。
【００２１】
固定子２は、回転子３と径方向に対向するようにフレーム４の内周側に配置されている。固定子２は、フレーム４の内周面に設けられた固定子鉄心５と、固定子鉄心５に装着されたボビン６と、ボビン６に巻回された巻線７と、樹脂部８とを有している。ボビン６は、固定子鉄心５と巻線７とを電気的に絶縁するために、絶縁性材料で構成されている。なお、ボビン６はシート状のインシュレータでもよい。
【００２２】
図２に示すように、固定子鉄心５は、複数（図示する例では１２個）の鉄心片２０（分割鉄心ともいう）を周方向に組み合わされて構成されている。各鉄心片２０は、例えばプレス抜き加工により所定の形状に形成された複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。鉄心片２０は、略円弧状のヨーク部２１と、ヨーク部２１に一体に設けられたティース部２２とを有する。ティース部２２は、ヨーク部２１より径方向内側に向けて突出するように設けられた本体部２２ａと、本体部２２ａの内周側先端に設けられ、周方向の幅が拡大された拡幅部２２ｂとを有する。図２に示す例では、隣り合う拡幅部２２ｂどうしの先端は周方向で離間しているが、接触してもよい。
【００２３】
各鉄心片２０は、ティース部２２にボビン６及び巻線７が装着された後、周方向に連結されて固定子鉄心５が形成される。そして、当該固定子鉄心５がフレーム４の内周面に圧入又は焼きばめ等により固定された後、樹脂でモールドされる。その結果、図１に示すように、固定子鉄心５（鉄心片２０）やボビン６、巻線７は、樹脂で構成された樹脂部８により一体に固定されている。
【００２４】
図２に示すように、それぞれのティース部２２に装着された巻線７は、周方向に隣り合うティース部２２の間のスロット部１９に収容され、巻線７の巻回層の相対する側部同士が間隙１９ａを空けて配置される。間隙１９ａ内にはモールド時に樹脂が圧入され、樹脂部８が充填されている。
【００２５】
図１に示すように、樹脂部８の負荷側端部及び反負荷側端部には、略円環状の突出部８ａ，８ｂがそれぞれ形成されている。これら突出部８ａ，８ｂは、負荷側ブラケット１１及び反負荷側ブラケット１３にそれぞれインロー嵌合されている。
【００２６】
（１−２．鉄心片の概略構成）
次に、図３を用いて、鉄心片２０の概略構成の一例について説明する。図３は固定子鉄心５の一部分を抽出して表す説明図である。なお、図３ではボビン６や樹脂部８の図示を省略している。
【００２７】
図３に示すように、鉄心片２０は、円弧状のヨーク部２１と、ティース部２２とを有する。ティース部２２は、本体部２２ａと、拡幅部２２ｂとを有する。各鉄心片２０は、周方向における両側の端部に、隣接する鉄心片２０と接触する径方向に沿った接触面２４，２６をそれぞれ有している。周方向における一方側（図３中左側）の端部の接触面２４には、突出部２３が設けられ、周方向における他方側（図３中右側）の端部の接触面２６には、凹部２５が設けられている。周方向に隣接する鉄心片２０は、凹部２５に隣接する鉄心片２０の突出部２３が収容され、接触面２４，２６を互いに接触させた状態で連結されている。
【００２８】
（１−３．鉄心片の突出部及び凹部の形状）
次に、図４及び図５を用いて、鉄心片２０の突出部２３及び凹部２５の形状の一例について説明する。図４は鉄心片２０の突出部２３及び凹部２５の軸方向に垂直な断面形状の一例を表す説明図である。図５は曲げ応力が作用したときに突出部の第１傾斜面が凹部の第２傾斜面に当たることを表す説明図である。
【００２９】
図４に示すように、突出部２３及び凹部２５は、ヨーク部２１の径方向における中心位置に設けられている。すなわち、突出部２３及び凹部２５の組み合わせ中心線ＣＬ１は、ヨーク部２１の径方向における中心線であるヨーク中心線ＣＬ０と略一致している。なお、組み合わせ中心線ＣＬ１は、後述する第１傾斜面２３ａ，２３ｂ（第２傾斜面２５ａ，２５ｂ）の延長線が公差する基準位置Ｐ０を通り、接触面２４，２６の法線方向に平行な線である。
【００３０】
突出部２３は、径方向の幅が先端に向けて小さくなる先細り形状、この例では等脚台形状に形成されており、径方向の外側及び内側に第１傾斜面２３ａ，２３ｂを備えている。第１傾斜面２３ａ，２３ｂは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対してそれぞれ接触角度θだけ傾斜している。
【００３１】
凹部２５は、突出部２３と略同形の等脚台形状の凹部であり、径方向の外側及び内側に第２傾斜面２５ａ，２５ｂを備えている。第２傾斜面２５ａ，２５ｂは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対してそれぞれ接触角度θだけ傾斜している。鉄心片２０の凹部２５は、第２傾斜面２５ａ，２５ｂをそれぞれ突出部２３の第１傾斜面２３ａ，２３ｂと接触させた状態で、隣接する鉄心片２０の突出部２３を収容する。
【００３２】
突出部２３の軸方向に垂直な断面形状は、次のように設定されている。すなわち、図４及び図５に示すように、突出部２３は、接触面２４の径方向における外側の第１端部Ａ１を中心とし、突出部２３の第１端部Ａ１とは反対側に位置する第１傾斜面２３ｂの先端側の第２端部Ａ３との距離ＲＡを半径とする円ＣＡの内側において、第１傾斜面２３ｂが第２傾斜面２５ｂと接触する形状を有する。また、突出部２３は、接触面２４の径方向における内側の第１端部Ｂ１を中心とし、突出部２３の第１端部Ｂ１とは反対側に位置する第１傾斜面２３ａの先端側の第２端部Ｂ３と第１端部Ｂ１との距離ＲＢを半径とする円ＣＢの内側において、第１傾斜面２３ａが第２傾斜面２５ａと接触する形状を有する。
【００３３】
特に、この例では、突出部２３の第１傾斜面２３ｂの基端側の第３端部Ａ２が、上記円ＣＡの円周上に位置する。また、突出部２３の第１傾斜面２３ａの基端側の第３端部Ｂ２が、上記円ＣＢの円周上に位置する。
【００３４】
突出部２３は、上記の断面形状を有することにより、突出部２３と凹部２５が連結された状態で、第１端部Ａ１又は第１端部Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合でも、隣接する鉄心片２０の接触面２４，２６間に隙間が生じにくい構造となっている。以下、上記断面形状についてより具体的に説明する。
【００３５】
突出部２３と凹部２５とが組み合わされた構成では、隣接する鉄心片２０の接触面２４，２６が開こうとするときの支点は、第１端部Ａ１か第１端部Ｂ１である。仮に、第１端部Ａ１を支点に開こうとする場合を考えると、開きを防ぐには以下の条件を満たせばよい。
【００３６】
図４において、突出部２３の基端部の径方向の寸法（第３端部Ｂ２，Ａ２間の寸法）をＬ１、第１端部Ａ１，Ｂ１と突出部２３との径方向の間隔（第１端部Ａ１と第３端部Ｂ２の間隔、第１端部Ｂ１と第３端部Ａ２の間隔）をＬ２とする。つまり、Ｌ１＋２Ｌ２がヨーク部２１の径方向の厚さとなる。なお、Ｌ１とＬ２は任意の長さである。
【００３７】
まず、第１端部Ａ１を頂点として１辺がＬ１＋Ｌ２の二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３を考える。この二等辺三角形の底辺（線分Ａ２Ａ３）の長さＬ４は、前述の接触角度θを用いて、
Ｌ４＝２（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎθ
となる。
【００３８】
二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３の底辺（線分Ａ２Ａ３）の組み合わせ中心線ＣＬ１に平行な寸法、すなわち接触面２４，２６の法線方向における突出部２３の接触面２４，２６からの突出寸法Ｌ３を求めると、
Ｌ３＝Ｌ４ｃｏｓθ＝２（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎθｃｏｓθ
＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎ２θ
となる。
【００３９】
この突出寸法Ｌ３が突出部２３の高さの基本となる。なお、実際には突出部２３の先端にはプレス金型による丸みを帯びた角部が設けられるので、突出部２３の実際の高さは上記Ｌ３に当該角部の半径Ｒが追加された寸法となる。この場合の突出寸法Ｌ５は、
Ｌ５＝Ｌ３＋αＲ＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎ２θ＋αＲ
となる。
【００４０】
ここで、係数αは鉄心片２０の鋼板の積層による寸法のばらつきを考慮したもので、半径Ｒの数％〜３０％程度の加算があった方が好ましい（例えばα≧１．３）。
【００４１】
したがって、本明細書において「突出部の接触面からの突出寸法」という場合、上記突出寸法Ｌ３だけでなく、上記突出寸法Ｌ５を実質的に含むものとする。
【００４２】
一方、突出部２３の先端部と凹部２５の底部との間には、第１傾斜面２３ａ，２３ｂと第２傾斜面２５ａ，２５ｂ、及び、接触面２４と接触面２６とが確実に接触するように、微小な隙間（例えば１０μｍ程度）が設けられている。したがって、凹部２５の接触面２４，２６からの深さＬ６は上記隙間をΔＬとして、
Ｌ６＝Ｌ５＋ΔＬ
となる。
【００４３】
なお、組み合わせ中心線ＣＬ１上における上記基準位置Ｐ０の接触面２４，２６からの距離Ｌ７は、
Ｌ７＝（Ｌ１／２）／ｔａｎθ
である。
【００４４】
ここで、第１傾斜面２３ｂの第２端部Ａ３と第１端部Ａ１との間の距離ＲＡを半径として、第１端部Ａ１を中心に円ＣＡを描くと、その円ＣＡは第１傾斜面２３ｂ（線分Ａ２Ａ３）の外側を通っているので、第１傾斜面２３ｂは凹部２５の第２傾斜面２５ｂに当たることになる。したがって、突出部２３が凹部２５に組み合わされた際に、第１端部Ａ１を支点とした曲げ応力に対し、接触面２４と接触面２６とが開きにくい構成となる。
【００４５】
また、本実施形態では、突出部２３と凹部２５の組み合わせ中心線ＣＬ１がヨーク中心線ＣＬ０上に位置するので、第１端部Ｂ１を支点とする曲げ応力に対しても、上記と同様のことが言える。すなわち、第１傾斜面２３ａの第２端部Ｂ３と第１端部Ｂ１との間の距離ＲＢを半径として第１端部Ｂ１を中心に円ＣＢを描くと、その円ＣＢは第１傾斜面２３ａの外側を通っているので、第１傾斜面２３ａは凹部２５の第２傾斜面２５ａに当たることになる。したがって、第１端部Ｂ１を支点とする曲げ応力に対しても、接触面２４と接触面２６とが開きにくい構成となる。
【００４６】
（１−４．接触角度θの設定条件）
次に、図６を用いて、接触角度θの設定条件の一例について説明する。前述のように、突出部２３と凹部２５の組み合わせが曲げ応力によって外れないためには、二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３と二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３が構成されるように、接触角度θが設定されるのが好ましい。
【００４７】
図６に示す例では、接触角度θが図の右側から順に４５°，４０°，３０°，２７°，２０°，１７°，１５°、１０°，７°となる線が、第３端部Ｂ２，Ａ２のそれぞれから引かれている。これらの接触角度の線に対し、第１端部Ａ１を支点とした半径ＲＡの円ＣＡと、第１端部Ｂ１を支点とした半径ＲＢの円ＣＢが交わるならば、ＲＡ＝ＲＢ＝Ｌ１＋Ｌ２となり、１辺がＬ１＋Ｌ２の二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３及び二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３を構成することができる。
【００４８】
図６では、第１端部Ｂ１を支点とした半径ＲＢの円ＣＢが図示されている。図６に示すように、円ＣＢと交差している接触角度θは、７°，１０°，１５°，１７°，２０°であり、第１傾斜面２３ａの接触角度θをこの角度範囲７°〜２０°に設定した場合には二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３を構成することができる。図６は、例えば接触角度θを１５°に設定した場合の円ＣＢとの交点が第２端部Ｂ３に設定された場合を示している。同様に、第１傾斜面２３ｂの接触角度θをこの角度範囲７°〜２０°に設定することで二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３を構成することができる。
【００４９】
（１−５．鋼板の摩擦係数に基づいた接触角度θの設定条件）
前述のように、鉄心片２０は、例えばプレス抜き加工により所定の形状に形成された鋼板を積層して構成されている。接触角度θは、上記鋼板の摩擦係数に基づいて設定されるのがより好ましい。
【００５０】
具体的には、積層鋼板として例えば厚さ０．３ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．５ｍｍのケイ素鋼板を使用した場合、本願発明者等がケイ素鋼板の積層方向に垂直な方向（面方向）の摩擦係数を測定すると、例えば０．１６７〜０．３０８の範囲の摩擦係数が得られた。
【００５１】
ここで、斜面上の物体が滑り出す直前の物体の面が水平となす角度、すなわち最大摩擦角度θｏは、
摩擦係数μ＝ｔａｎθｏ
と表わされる。この式に、摩擦係数μの実測値０．１６７〜０．３０８を代入すると、
μ＝０．１６７〜０．３０８＝ｔａｎ９．５°〜ｔａｎ１７．２°
となることから、最大摩擦角度θｏ＝９．５°〜１７．２°となる。すなわち、第１傾斜面２３ａ，２３ｂ及び第２傾斜面２５ａ，２５ｂの接触角度θが９．５°〜１７．２°の範囲の場合に、第１傾斜面２３ａ，２３ｂと第２傾斜面２５ａ，２５ｂとの間で最大摩擦力が得られることとなる。
【００５２】
前述の図６に示す例では、半径ＲＡの円ＣＡ及び距離ＲＢの円ＣＢと交差する接触角度θは７°〜２０°の範囲であったが、接触角度７°ではｔａｎ７°＝０．１２２８の摩擦係数となり、摩擦係数μの実測値０．１６７（ｔａｎ９．５°）以下となる。また、接触角度２０°ではｔａｎ２０°＝０．３６４となり、摩擦係数μの実測値０．３０８（ｔａｎ１７．２°）以上となる。したがって、図６に示す例では、接触角度θを１０°〜１７°の範囲（１０°，１５°，１７°）に設定するのが好ましい。
【００５３】
以上から、接触角度θを、積層ケイ素鋼板の摩擦係数相当の９．５°〜１７．２°の範囲に設定することで、円環状に連結した鉄心片２０にフレーム４を焼きばめした後に、例えば磁気振動や衝撃などにより突出部２３と凹部２５の嵌合部を動き難くすることができる。
【００５４】
（１−６．回転電機の製造方法）
本実施形態の回転電機１は、概略次のようにして組み立てられる。各鉄心片２０は、ティース部２２にボビン６及び巻線７が装着された後、環状に連結されて固定子鉄心５が形成される。そして、当該固定子鉄心５の外側にフレーム４が圧入又は焼きばめ等により固定される。その後、固定子鉄心５と固定子鉄心５に装着された複数の巻線７等とが樹脂部８で一体化される。このようにして、固定子２が組み立てられる。
【００５５】
次に、シャフト１０が設置された負荷側ブラケット１１が、シャフト１０及び回転子３を固定子２の内側に挿入させつつ、フレーム４の負荷側に固定される。そして、反負荷側ブラケット１３が、反負荷側軸受１４にシャフト１０を圧入させつつ、フレーム４の反負荷側に固定される。以上により、回転電機１が組み上がる。なお、負荷側ブラケット１１と反負荷側ブラケット１３を組み付ける順番は、上記と反対としてもよい。
【００５６】
なお、以上説明した形状である突出部２３と凹部２５が、接触面の径方向の外側又は内側の第１端部を回動中心とする突出部の凹部に対する回動を阻止する手段の一例に相当する。
【００５７】
（１−７．第１実施形態の効果）
以上説明した本実施形態の回転電機１によれば、次の効果を奏する。すなわち、複数の鉄心片２０が円環状に連結されて構成された固定子鉄心５がフレーム４の内側に焼きばめ等により固定された回転電機１では、フレーム４の内径や肉厚のばらつき、鉄心片２０の外径のばらつき等に起因して、鉄心片２０の外周面や接触面に不均等な圧縮力が作用する場合がある。この圧縮力の強弱により、固定子鉄心５の円環形状に折れ曲がりが生じて鉄心片２０の接触面２４，２６間に隙間が生じた場合には、固定子鉄心５を通る磁束の妨げとなる。
【００５８】
本実施形態では、各鉄心片２０が有する突出部２３及び凹部２５が上記断面形状となっていることにより、突出部２３と凹部２５が連結された状態で第１端部Ａ１，Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合でも、突出部２３の第１端部Ａ１，Ｂ１とは反対側の第１傾斜面２３ｂ，２３ａの少なくとも一部が凹部２５の第２傾斜面２５ｂ，２５ａに当たることとなる。したがって、隣接する鉄心片２０の接触面２４，２６間に隙間が生じにくい構造とすることができる。その結果、接触面２４，２６の接触を維持し、固定子鉄心５の磁路を確保することができる。
【００５９】
また、固定子鉄心５の剛性が向上するので、フレーム４と固定子鉄心５との締め代を必要以上に大きくせずに適切な大きさに設定することが可能となる。これにより、鉄心片２０の接触面２４，２６が大きくたわむことがなく、また固定子２と回転子３のギャップを精度良く保つことが可能となり、コギングや磁気音を低減することができる。また、固定子２を補強するためのモールド工程を無くすことも可能となる。さらに、隣接する鉄心片２０間のヨーク部２１の接続面積を増大できるので、鉄損を低減できる。その結果、回転電機の発熱を低減できる。
【００６０】
また、本実施形態では特に、突出部２３の軸方向に垂直な断面形状は、突出部２３の第１端部Ａ１，Ｂ１とは反対側に位置する第１傾斜面２３ｂ，２３ａの基端側の第３端部Ａ２，Ｂ２が、上記円ＣＡ，ＣＢの円周上に位置する形状である。
【００６１】
これにより、突出部２３と凹部２５が連結された状態で第１端部Ａ１，Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合に、突出部２３の第１端部Ａ１，Ｂ１とは反対側の第１傾斜面２３ｂ，２３ａの全部が凹部２５の第２傾斜面２５ｂ，２５ａに当たることとなる。したがって、隣接する鉄心片２０の接触面２４，２６間の隙間をさらに生じにくい構造とすることができる。
【００６２】
また、本実施形態では特に、鉄心片２０は、複数の鋼板が積層されて構成されており、突出部２３の軸方向に垂直な断面形状は、接触面２４，２６の法線方向に対する第１傾斜面２３ａ，２３ｂの接触角度θが、鋼板の摩擦係数μに基づいて設定された形状である。
【００６３】
これにより、突出部２３の第１傾斜面２３ａ，２３ｂと凹部２５の第２傾斜面２５ａ，２５ｂとの間の摩擦力を増大できるので、突出部２３と凹部２５が連結された状態からさらに動きにくい構造とすることができる。したがって、隣接する鉄心片２０の接触面２４，２６間の隙間をさらに生じにくい構造とすることができる。
【００６４】
＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、突出部及び凹部をヨーク中心線ＣＬ０よりも径方向外側寄りに配置した実施形態である。
【００６５】
（２−１．鉄心片の突出部及び凹部の形状）
図７及び図８を用いて、本実施形態の鉄心片２０Ａの突出部３３及び凹部３５の形状の一例について説明する。図７及び図８に示すように、本実施形態における鉄心片２０Ａは、周方向における一方側端部の径方向に沿った接触面３４に突出部３３を備え、周方向における他方側端部の径方向に沿った接触面３６に、隣接した鉄心片２０Ａの突出部３３を収容する凹部３５を備える。
【００６６】
突出部３３は、前述の第１実施形態と同様に等脚台形状に形成されており、径方向の外側及び内側に第１傾斜面３３ａ，３３ｂを有している。第１傾斜面３３ａ，３３ｂは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対してそれぞれ接触角度θだけ傾斜している。なお、本実施形態における組み合わせ中心線ＣＬ１は、第１傾斜面３３ａ，３３ｂ（第２傾斜面３５ａ，３５ｂ）の延長線が公差する基準位置Ｐ０を通り、接触面３４，３６の法線方向に平行な線である。
【００６７】
凹部３５は、突出部３３と略同形の等脚台形状の凹部であり、径方向の外側及び内側に第２傾斜面３５ａ，３５ｂを備えている。第２傾斜面３５ａ，３５ｂは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対してそれぞれ接触角度θだけ傾斜している。鉄心片２０Ａの凹部３５は、第２傾斜面３５ａ，３５ｂをそれぞれ突出部３３の第１傾斜面３３ａ，３３ｂと接触させた状態で、隣接する鉄心片２０Ａの突出部３３を収容する。
【００６８】
本実施形態における突出部３３及び凹部３５は、接触面３４，３６における径方向外側寄りに配置されており、突出部３３と凹部３５との組み合わせ中心線ＣＬ１は、ヨーク中心線ＣＬ０よりも径方向外側に位置している。
【００６９】
本実施形態では、図７及び図８に示すように、突出部３３の上記軸方向に垂直な断面形状は、突出部３３の径方向の外側に位置する第１傾斜面３３ａの基端側の第３端部Ｂ２が、接触面３４，３６の径方向における内側の第１端部Ｂ１を中心とし、第１傾斜面３３ａの先端側の第２端部Ｂ３と第１端部Ｂ１との距離ＲＢを半径とする円ＣＢの円周上に位置する形状である。
【００７０】
このような構成の鉄心片２０Ａにおいても、隣接する鉄心片２０Ａの接触面３４，３６が開こうとするときの支点は、一方の第１端部Ａ１か他方の第１端部Ｂ１となる。仮に、第１端部Ａ１を支点に開こうとする場合を考えると、開きを防ぐには以下の条件を満たせばよい。
【００７１】
突出部３３の基端部の径方向の寸法（第３端部Ｂ２，Ａ２間の寸法）をＬ１、第１端部Ａ１と突出部３３との径方向の間隔をＬ２、第１端部Ｂ１と突出部３３との径方向の間隔をＬ８（Ｌ８＞Ｌ２）とする。つまり、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ８がヨーク部２１の径方向の厚さとなる。なお、Ｌ１とＬ２とＬ８は任意の長さである。
【００７２】
第１端部Ａ１を頂点として１辺がＬ１＋Ｌ２の二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３を考える。この場合の仮想的な突出部（図７中破線で図示）の突出寸法Ｌ３ａ，Ｌ５ａを求めると、第１実施形態と同様にして、
Ｌ４ａ＝２（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎθ
Ｌ３ａ＝Ｌ４ａ×ｃｏｓθ＝２（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎθｃｏｓθ
＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎ２θ
Ｌ５ａ＝Ｌ３ａ＋αＲ＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎ２θ＋αＲ
となる。
【００７３】
次に、第１端部Ｂ１を支点として接触面３４，３６が開こうとする場合を考えると、同様に二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３を考えて、
Ｌ４ｂ＝２（Ｌ１＋Ｌ８）ｓｉｎθ
Ｌ３ｂ＝（Ｌ１＋Ｌ８）ｓｉｎ２θ
Ｌ５ｂ＝（Ｌ１＋Ｌ８）ｓｉｎ２θ＋αＲ
となる。
【００７４】
この場合、上記基準位置Ｐ０の接触面３４，３６からの距離Ｌ７は第１実施形態と同様であり、Ｌ７＝（Ｌ１／２）／ｔａｎθ
である。
【００７５】
この例では、Ｌ２＜Ｌ８であるので、Ｌ３ａ＜Ｌ３ｂ（Ｌ５ａ＜Ｌ５ｂ）である。したがって、図８に示すように、第１端部Ａ１を支点とする距離ＲＡを半径とする円ＣＡよりも、第１端部Ｂ１を支点とする距離ＲＢを半径とする円ＣＢの方が半径が長い。本実施形態では、この距離ＲＢの寸法を維持可能な突出部３３の突出高さＬ３ｂ（又はＬ５ｂ）が突出部３３の突出寸法とされる。仮に、突出高さＬ３ａ（又はＬ５ａ）が突出寸法とされた場合には、第１端部Ａ１を中心とする距離ＲＡを半径とする円ＣＡの内側には第１傾斜面３３ｂの全部が入るものの、第１端部Ｂ１を中心とする線分Ｂ１Ｂ３’を半径とする円（図示省略）の内側には第１傾斜面３３ａの一部しか入らない。これに対し、突出高さＬ３ｂ（又はＬ５ｂ）が突出寸法とされた場合には、第１端部Ａ１を中心とする線分Ａ１Ａ３’を半径とする円（図示省略）の内側に第１傾斜面３３ｂの全部が入ると共に、第１端部Ｂ１を中心とする距離ＲＢを半径とする円ＣＢの内側に第１傾斜面３３ａの全部が入ることとなる。したがって、第１端部Ａ１及び第１端部Ｂ１のいずれを支点とする曲げ応力に対しても、第１傾斜面３３ａ，３３ｂと第２傾斜面３５ａ，３５ｂ、及び、接触面３４と接触面３６とが開きにくい構成となる。
【００７６】
（２−２．接触角度θの設定条件）
次に、図９を用いて、接触角度θの設定条件の一例について説明する。図９に示す例では、前述の図６と同様に、接触角度θが図の右側から順に４５°，４０°，３０°，２７°，２０°，１７°，１５°、１０°，７°となる線が、第３端部Ｂ２，Ａ２のそれぞれから引かれている。これらの接触角度の線に対し、第１端部Ａ１を支点とした半径ＲＡ（＝Ｌ１＋Ｌ２）の円ＣＡと、第１端部Ｂ１を支点とした半径ＲＢ（＝Ｌ１＋Ｌ８）の円ＣＢが交わるならば、１辺がＬ１＋Ｌ２の二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３、１辺がＬ１＋Ｌ８の二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３を構成することができる。図９に示す例では、円ＣＡ及び円ＣＢともに、７°，１０°，１５°，１７°，２０°で交差している。つまり、第１傾斜面３３ａ，３３ｂの接触角度θをこの角度範囲７°〜２０°に設定することで、二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３及び二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３を構成することができる。なお、図９では、例えば接触角度θを１５°に設定した場合の、円ＣＡとの交点が第２端部Ａ３、円ＣＢとの交点が第２端部Ｂ３として示されている。本実施形態では、上述のように、第２端部Ｂ３位置が突出部３３の突出寸法の基準となる。
【００７７】
なお、鉄心片２０Ａの上記以外の構成は、前述の鉄心片２０と同様である。また、以上では突出部３３及び凹部３５をヨーク中心線ＣＬ０よりも径方向外側寄りに配置した場合を説明したが、径方向内側寄りに配置してもよい。
【００７８】
（２−３．第２実施形態の効果）
以上説明した第２実施形態によれば、次の効果を奏する。すなわち、一般に、鉄心片２０Ａのヨーク部２１を通る磁束の密度は、径方向内側の方が径方向外側よりも高い。したがって、突出部３３及び凹部３５を接触面３４，３６における径方向の外側寄りに配置することで、磁路を拡大でき、鉄損の低減効果を高めることができる。
【００７９】
この場合、接触面３４の径方向外側の第１端部Ａ１を中心とする円ＣＡよりも、径方向内側の第１端部Ｂ１を中心とする円ＣＢの方が、半径が大きい。本実施形態では、突出部３３が上記断面形状となっていることにより、半径が大きい方の円ＣＢに対応した形状となる。これにより、径方向外側の第１端部Ａ１を支点とする曲げ力が作用した場合と、径方向内側の第１端部Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合の両方において、第１傾斜面３３ｂ，３３ａの全部が円（第１端部Ａ１を中心とする線分Ａ１Ａ３’を半径とする円、第１端部Ｂ１を中心とする距離ＲＢを半径とする円ＣＢ）の内側において凹部３５の第２傾斜面３５ｂ，３５ａに当たる構造とすることができる。したがって、隣接する鉄心片２０Ａの接触面３４，３６間の隙間を生じにくい構造とすることができる。その結果、接触面３４，３６の接触を維持し、固定子鉄心５の磁路を確保することができる。
【００８０】
＜３．第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、突出部及び凹部をヨーク中心線ＣＬ０よりも径方向外側寄りに配置しつつ、上述の第２実施形態よりも突出部の突出寸法を低減させた実施形態である。
【００８１】
（３−１．鉄心片の突出部及び凹部の形状）
図１０及び図１１を用いて、本実施形態の鉄心片２０Ｂの突出部４３及び凹部４５の形状の一例について説明する。図１０及び図１１に示すように、本実施形態における鉄心片２０Ｂは、周方向における一方側端部の径方向に沿った接触面４４に突出部４３を備え、周方向における他方側端部の径方向に沿った接触面４６に、隣接した鉄心片２０Ｂの突出部４３を収容する凹部４５を備える。
【００８２】
突出部４３は、台形状に形成されており、径方向の外側及び内側に第１傾斜面４３ａ，４３ｂを有している。第１傾斜面４３ａは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対して接触角度θｃだけ傾斜しており、第１傾斜面４３ｂは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対して接触角度θだけ傾斜している。なお、本実施形態における組み合わせ中心線ＣＬ１は、第１傾斜面４３ａ，４３ｂ（第２傾斜面４５ａ，４５ｂ）の延長線が公差する基準位置Ｐ０を通り、接触面４４，４６の法線方向に平行な線である。
【００８３】
凹部４５は、突出部４３と略同形の台形状の凹部であり、径方向の外側及び内側に第２傾斜面４５ａ，４５ｂを有している。第２傾斜面４５ａは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対して接触角度θｃだけ傾斜しており、第２傾斜面４５ｂは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対して接触角度θだけ傾斜している。鉄心片２０Ｂの凹部４５は、第２傾斜面４５ａ，４５ｂをそれぞれ突出部４３の第１傾斜面４３ａ，４３ｂと接触させた状態で、隣接する鉄心片２０Ｂの突出部４３を収容する。
【００８４】
本実施形態における突出部４３及び凹部４５は、接触面４４，４６における径方向外側寄りに配置されており、突出部４３と凹部４５との組み合わせ中心線ＣＬ１は、ヨーク中心線ＣＬ０よりも径方向外側に位置している。
【００８５】
本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、突出部４３の上記軸方向に垂直な断面形状は、突出部４３の径方向の外側に位置する第１傾斜面４３ａの接触角度θｃが、突出部４３の径方向の内側に位置する第１傾斜面４３ｂの接触角度θよりも小さい形状である。
【００８６】
このような構成の鉄心片２０Ｂにおいても、隣接する鉄心片２０Ｂの接触面４４，４６が開こうとするときの支点は、一方の第１端部Ａ１か他方の第１端部Ｂ１となる。第１端部Ａ１を頂点とする二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３（頂角２θ）と、第１端部Ｂ１を頂点とする二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３ｃ（頂角２θｃ）について考える。
【００８７】
二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３より割り出される寸法Ｌ３ａ，Ｌ５ａは、図７の場合と同じである。一方、第１端部Ｂ１を頂点とする二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３ｃについては、寸法Ｌ１，Ｌ８は図７の場合と同じであり、接触角度はθｃ＜θであるので、突出部４３の突出寸法Ｌ３ｃ，Ｌ５ｃは図７の場合と同じ計算式で、
Ｌ４ｃ＝２（Ｌ１＋Ｌ８）ｓｉｎθｃ
Ｌ３ｃ＝Ｌ４ｃ×ｃｏｓθ＝２（Ｌ１＋Ｌ８）ｓｉｎθｃ×ｃｏｓθｃ
＝（Ｌ１＋Ｌ８）ｓｉｎ２θｃ
Ｌ５ｃ＝（Ｌ１＋Ｌ８）ｓｉｎ２θｃ＋αＲ
となる。
【００８８】
θ＞θｃなので、ｓｉｎ２θ＞ｓｉｎ２θｃとなる。したがって、図１１に示すように、突出部４３の突出寸法Ｌ３ｃ（Ｌ５ｃ）は、図７の突出部３３の突出寸法Ｌ３ｂ（Ｌ５ｂ）と比べてＬ３ｃ＜Ｌ３ｂ（Ｌ５ｃ＜Ｌ５ｂ）である。すなわち、突出部４３の突出寸法を図７の突出部３３の場合よりも小さくすることができる。このようにして、第１傾斜面４３ａの接触角度θｃを変えることにより、突出部４３の先端の位置を調整できる。したがって、例えば突出寸法Ｌ３ｃ（Ｌ５ｃ）が突出寸法Ｌ３ａ（Ｌ５ａ）と等しくなるようにθｃを設定してもよい。
【００８９】
このとき、上記基準位置Ｐ０の接触面４４，４６からの距離をＬ７ｃとすると、
Ｌ７ｃ＝Ｌ１／（ｔａｎθ＋ｔａｎθｃ）
となる。この場合の距離Ｌ７ｃは、図７の場合のＬ７＝（Ｌ１／２）／ｔａｎθより大きくなる。
【００９０】
（３−２．接触角度θの設定条件）
次に、前述の図９を用いて、接触角度θの設定条件の一例について説明する。先の図９に示すように、第２端部Ｂ３は、接触面４４，４６から第２端部Ａ３よりも先端側に位置している。これは、図７の状態を示している。図７の突出部３３よりも突出寸法を小さくしたい場合、図１０の鉄心片２０Ｂのような構成とすればよい。上記図９に示す例では、接触角度１５°の線と円ＣＡとの交点である第２端部Ａ３とほぼ同じ突出位置で円ＣＢと交わるのは接触角度１０°の線である。したがって、接触角度θｃを約１０°前後に設定することにより、突出寸法Ｌ３ｃ（Ｌ５ｃ）を突出寸法Ｌ３ａ（Ｌ５ａ）と略等しくすることができる。
【００９１】
なお、鉄心片２０Ｂの上記以外の構成は、前述の鉄心片２０Ａと同様である。
【００９２】
（３−３．第３実施形態の効果）
以上説明した第３実施形態によれば、次の効果を奏する。すなわち、突出部４３の接触面４４，４６からの突出寸法は、鉄心片２０Ｂの構造上の都合（例えば鉄心片２０Ｂのヨーク部２１の径方向の寸法との割合等）により、所定の寸法以内に制限したい場合がある。
【００９３】
本実施形態では、突出部４３が上記断面形状となっていることにより、径方向外側の第１端部Ａ１を支点とする曲げ力が作用した場合と、径方向内側の第１端部Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合の両方において、第１傾斜面４３ｂ，４３ａの全部が円（第１端部Ａ１を中心とする距離ＲＡを半径とする円ＣＡ、第１端部Ｂ１を中心とする距離ＲＢを半径とする円ＣＢ）の内側において凹部４５の第２傾斜面４５ｂ，４５ａに当たる構造とすることができる。したがって、隣接する鉄心片２０Ｂの接触面４４，４６間に隙間が生じにくい構造とすることができる。その結果、接触面４４，４６の接触を維持し、固定子鉄心５の磁路を確保することができる。その上で、接触角度θｃを調整することにより突出部４３の先端の位置（突出寸法）を調整することができるので、突出部４３の接触面４４，４６からの突出寸法を低減することができる。したがって、上記ニーズに対応することができる。
【００９４】
＜４．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
【００９５】
（４−１．突出部及び凹部が三角形状である場合）
以上では、突出部及び凹部が略台形状である場合を一例として説明したが、突出部及び凹部の形状を略三角形状としてもよい。図１２及び図１３を用いて、本変形例における鉄心片の突出部及び凹部の形状の一例について説明する。
【００９６】
図１２に示すように、本変形例における鉄心片１２０は、周方向における一方側端部の径方向に沿った接触面１２４に突出部１２３を備え、周方向における他方側端部の径方向に沿った接触面１２６に、隣接した鉄心片１２０の突出部１２３を収容する凹部１２５を備える。突出部１２３及び凹部１２５は、ヨーク部１２１の径方向における中心位置に設けられている。すなわち、組み合わせ中心線ＣＬ１とヨーク中心線ＣＬ０とは略一致している。
【００９７】
突出部１２３は、略二等辺三角形状に形成されており、径方向の外側及び内側に第１傾斜面１２３ａ，１２３ｂを有している。第１傾斜面１２３ａ，１２３ｂは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対してそれぞれ接触角度θだけ傾斜している。
【００９８】
凹部１２５は、突出部１２３と略同形の二等辺三角形状の凹部であり、径方向の外側及び内側に第２傾斜面１２５ａ，１２５ｂを備えている。第２傾斜面１２５ａ，１２５ｂは、組み合わせ中心線ＣＬ１に対してそれぞれ接触角度θだけ傾斜している。鉄心片１２０の凹部１２５は、第２傾斜面１２５ａ，１２５ｂをそれぞれ突出部１２３の第１傾斜面１２３ａ，１２３ｂと接触させた状態で、隣接する鉄心片１２０の突出部１２３を収容する。
【００９９】
突出部１２３の軸方向に垂直な断面形状は、次のように設定されている。すなわち、図１２及び図１３に示すように、突出部１２３は、接触面１２４の径方向における外側の第１端部Ａ１を中心とし、突出部１２３の第１端部Ａ１とは反対側に位置する第１傾斜面１２３ｂの先端側の第２端部Ａ３との距離ＲＡを半径とする円ＣＡの内側において、第１傾斜面１２３ｂが第２傾斜面１２５ｂと接触する形状を有する。また、突出部１２３は、接触面１２４の径方向における内側の第１端部Ｂ１を中心とし、突出部１２３の第１端部Ｂ１とは反対側に位置する第１傾斜面１２３ａの先端側の第２端部Ｂ３と第１端部Ｂ１との距離ＲＢを半径とする円ＣＢの内側において、第１傾斜面１２３ａが第２傾斜面１２５ａと接触する形状を有する。
【０１００】
特に、この例では、突出部１２３の第１傾斜面１２３ｂの基端側の第３端部Ａ２が、上記円ＣＡの円周上に位置する。また、突出部１２３の第１傾斜面１２３ａの基端側の第３端部Ｂ２が、上記円ＣＢの円周上に位置する。
【０１０１】
突出部１２３は、上記断面形状を有することにより、突出部１２３と凹部１２５が連結された状態で、第１端部Ａ１又は第１端部Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合でも、隣接する鉄心片１２０の接触面１２４，１２６間に隙間が生じにくい構造とすることができる。
【０１０２】
なお、本変形例における、接触面１２４，１２６の開きを防ぐための各寸法Ｌ１〜Ｌ７の関係は、前述の第１実施形態と同様であるので説明を省略する。また、本変形例において、前述の第２及び第３実施形態と同様に、突出部１２３及び凹部１２５をヨーク中心線ＣＬ０よりも径方向外側寄り又は内側寄りに配置してもよい。
【０１０３】
（４−２．接触面間に隙間を設ける場合）
以上では、隣接する鉄心片２０の接触面２４と接触面２６とが接触する場合を一例として説明したが、接触面に作用する圧縮力を緩和するために、接触面２４と接触面２６との間に微小な隙間を設ける構成としてもよい。図１４を用いて、本変形例における鉄心片の突出部及び凹部の形状の一例について説明する。
【０１０４】
図１４に示すように、本変形例では、隣接する鉄心片２０Ｃの接触面２４と接触面２６との間に、微小な隙間（例えば数１０μｍ程度）が設けられている。すなわち、本明細書における「接触面」とは必ずしも接触する面に限るものではなく、このように微小な隙間を介して配置された面も含むものであり、接触しうる面という意味合いである。一方、突出部２３の先端部と凹部２５の底部は接触している。凹部２５の接触面２６からの深さＬ６は上記隙間をΔＬとして、
Ｌ６＝Ｌ５−ΔＬ
となる。
【０１０５】
上記の隙間ΔＬ（前述の図４等に示すΔＬも同様）は、円環状に連結した鉄心片２０Ｃにフレーム４を焼きばめ等した場合の締め代の大きさ、フレーム４の内径の真円度、ティース部２２の先端形状等に応じて、適宜の値に設定されるのが好ましい。
【０１０６】
なお、本変形例における各寸法Ｌ１〜Ｌ７（Ｌ６を除く）の関係は、前述の第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０７】
本変形例によれば、突出部２３と凹部２５が連結された状態で、第１端部Ａ１又は第１端部Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合でも、隣接する鉄心片２０Ｃの接触面２４，２６間の隙間ΔＬが変動しにくい構造とすることができる。また、予め隙間ΔＬを設けているので、接触面２４，２６に作用する圧縮力を緩和することができる。
【０１０８】
（４−３．その他）
以上では、二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３や二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３が構成されるように接触角度θが設定される場合について説明したが、突出部及び凹部の形状はこれに限定されるものではない。そのような二等辺三角形が構成されない場合でも、突出部２３の断面形状が、第１端部Ａ１を中心とし距離ＲＡを半径とする円ＣＡの内側において、第１傾斜面２３ｂの少なくとも一部が第２傾斜面２５ｂと接触する形状であれば、第１端部Ａ１を支点とする曲げ力に対して隣接する鉄心片２０の接触面２４，２６間に隙間が生じにくい構造とすることができる。また、突出部２３の断面形状が、第１端部Ｂ１を中心とし距離ＲＢを半径とする円ＣＢの内側において、第１傾斜面２３ａの少なくとも一部が第２傾斜面２５ａと接触する形状であれば、第１端部Ｂ１を支点とする曲げ力に対して隣接する鉄心片２０の接触面２４，２６間に隙間が生じにくい構造とすることができる。
【０１０９】
＜５．第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態は、各鉄心片に突出部及び凹部を複数設けることにより、各鉄心片間の接触面積を増大させた実施形態である。
（５−１．鉄心片の概略構成）
図１５を用いて、本実施形態の鉄心片２２０の概略構成の一例について説明する。図１５は固定子鉄心５の一部分を抽出して表す説明図である。なお、図１５ではボビン６や樹脂部８の図示を省略している。
【０１１０】
図１５に示すように、鉄心片２２０は、円弧状のヨーク部２２１と、ティース部２２２とを有する。ティース部２２２は、本体部２２２ａと、拡幅部２２２ｂとを有する。各鉄心片２２０は、周方向における両側の端部に、隣接する鉄心片２２０と接触する径方向に沿った接触面２２４，２２６をそれぞれ有している。周方向における一方側（図１５中左側）の端部の接触面２２４には、２つの突出部２２３が設けられ、周方向における他方側（図１５中右側）の端部の接触面２２６には、２つの凹部２２５が設けられている。周方向に隣接する鉄心片２２０は、２つの凹部２２５に隣接する鉄心片２２０の２つの突出部２２３がそれぞれ収容され、接触面２２４，２２６を互いに接触させた状態で連結されている。
【０１１１】
（５−２．鉄心片の突出部及び凹部の形状）
次に、図１６及び図１７を用いて、鉄心片２２０の突出部２２３及び凹部２２５の形状の一例について説明する。
【０１１２】
図１６に示すように、２つの突出部２２３は、それぞれ同じ形状及び同じ大きさを有しており、ヨーク中心線ＣＬ０を中心に径方向に対称に配置されている。同様に、２つの凹部２２５も、それぞれ同じ形状及び同じ大きさを有しており、ヨーク中心線ＣＬ０を中心に径方向に対称に配置されている。以下では、説明の便宜上、径方向外側に位置する突出部２２３及び凹部２２５を「外側突出部２２３」及び「外側凹部２２５」と、径方向内側に位置する突出部２２３及び凹部２２５を「内側突出部２２３」及び「内側凹部２２５」ともいう。
【０１１３】
図１６において、外側突出部２２３及び内側突出部２２３の基端部の径方向の寸法（第３端部Ｂ２，Ａ２間の寸法）をそれぞれＬ１、第１端部Ａ１，Ｂ１と各突出部２２３との径方向の間隔（第１端部Ａ１と外側突出部２２３の第３端部Ｂ２との間隔、第１端部Ｂ１と内側突出部２２３の第３端部Ａ２との間隔）をそれぞれＬ２、外側突出部２２３と内側突出部２２３の径方向の間隔をＬ８とする。つまり、２（Ｌ１＋Ｌ２）＋Ｌ８がヨーク部２２１の径方向の厚さとなる。なお、Ｌ１とＬ２は任意の長さである。
【０１１４】
なお、この例では外側突出部２２３と内側突出部２２３を、同じ形状及び同じ大きさとし、ヨーク中心線ＣＬ０を中心に径方向に対称に配置したが、異なる形状及び異なる大きさとし、ヨーク中心線ＣＬ０を中心に径方向に非対称に配置してもよい。
【０１１５】
まず、外側突出部２２３の断面形状について説明する。第１端部Ａ１を頂点として１辺がＬ１＋Ｌ２の二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３を考える。この二等辺三角形の底辺（線分Ａ２Ａ３）の長さＬ４は、前述の接触角度θを用いて、
Ｌ４＝２（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎθ
となる。
【０１１６】
二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３の底辺（線分Ａ２Ａ３）の組み合わせ中心線ＣＬ１に平行な寸法、すなわち接触面２２４，２２６の法線方向における外側突出部２２３の接触面２２４，２２６からの突出寸法Ｌ３を求めると、
Ｌ３＝Ｌ４ｃｏｓθ＝２（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎθｃｏｓθ
＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎ２θ
となる。
【０１１７】
この突出寸法Ｌ３が外側突出部２２３の高さの基本となる。なお、実際には外側突出部２２３の先端にはプレス金型による丸みを帯びた角部が設けられるので、外側突出部２２３の実際の高さは上記Ｌ３に当該角部の半径Ｒが追加された寸法となる。この場合の突出寸法Ｌ５は、
Ｌ５＝Ｌ３＋αＲ＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｓｉｎ２θ＋αＲ
となる。
【０１１８】
ここで、係数αは鉄心片２２０の鋼板の積層による寸法のばらつきを考慮したもので、半径Ｒの数％〜３０％程度の加算があった方が好ましい（例えばα≧１．３）。
【０１１９】
一方、外側突出部２２３の先端部と凹部２２５の底部との間には、第１傾斜面２２３ａ，２２３ｂと第２傾斜面２２５ａ，２２５ｂ、及び、接触面２２４と接触面２２６とが確実に接触するように、微小な隙間（例えば１０μｍ程度）が設けられている。したがって、凹部２２５の接触面２２４，２２６からの深さＬ６は上記隙間をΔＬとして、
Ｌ６＝Ｌ５＋ΔＬ
となる。
【０１２０】
なお、組み合わせ中心線ＣＬ１上における上記基準位置Ｐ０の接触面２２４，２２６からの距離Ｌ７は、
Ｌ７＝（Ｌ１／２）／ｔａｎθ
である。
【０１２１】
図１７に示すように、第１傾斜面２２３ｂの第２端部Ａ３と第１端部Ａ１との間の距離ＲＡを半径として、第１端部Ａ１を中心に円ＣＡを描くと、その円ＣＡは第１傾斜面２２３ｂ（線分Ａ２Ａ３）の外側を通っているので、第１傾斜面２２３ｂは凹部２２５の第２傾斜面２２５ｂに当たることになる。したがって、外側突出部２２３が外側凹部２２５に組み合わされた際に、第１端部Ａ１を支点とした曲げ応力に対し、接触面２２４と接触面２２６とが開きにくい構成となる。
【０１２２】
次に、内側突出部２２３の断面形状について説明する。前述のように、内側突出部２２３と外側突出部２２３とは、同じ形状及び同じ大きさを有する。このため、第１端部Ｂ１を頂点として１辺がＬ１＋Ｌ２の二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３を考えると、内側突出部２２３の寸法関係は上側突出部２２３と同様となる。すなわち、図１７に示すように、第１傾斜面２２３ａの第２端部Ｂ３と第１端部Ｂ１との間の距離ＲＢを半径として第１端部Ｂ１を中心に円ＣＢを描くと、その円ＣＢは第１傾斜面２２３ａの外側を通っているので、第１傾斜面２２３ａは凹部２２５の第２傾斜面２２５ａに当たることになる。したがって、第１端部Ｂ１を支点とする曲げ応力に対しても、接触面２４と接触面２６とが開きにくい構成となる。
【０１２３】
（５−３．接触角度θの設定条件）
次に、前述の図６を用いて、接触角度θの設定条件の一例について説明する。前述のように、外側突出部２２３と外側凹部２２５及び内側突出部２２３と内側凹部２２５の組み合わせが曲げ応力によって外れないためには、二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３と二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３が構成されるように、接触角度θが設定されるのが好ましい。
【０１２４】
図６に示す例では、接触角度θが図の右側から順に４５°，４０°，３０°，２７°，２０°，１７°，１５°、１０°，７°となる線が、第３端部Ｂ２，Ａ２のそれぞれから引かれている。これらの接触角度の線に対し、第１端部Ａ１を支点とした半径ＲＡの円ＣＡと、第１端部Ｂ１を支点とした半径ＲＢの円ＣＢが交わるならば、ＲＡ＝ＲＢ＝Ｌ１＋Ｌ２となり、１辺がＬ１＋Ｌ２の二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３及び二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３を構成することができる。
【０１２５】
図６では、第１端部Ｂ１を支点とした半径ＲＢの円ＣＢが図示されている。図６に示すように、円ＣＢと交差している接触角度θは、７°，１０°，１５°，１７°，２０°であり、第１傾斜面２２３ａの接触角度θをこの角度範囲７°〜２０°に設定した場合には二等辺三角形Ｂ１Ｂ２Ｂ３を構成することができる。図６は、例えば接触角度θを１５°に設定した場合の円ＣＢとの交点が第２端部Ｂ３に設定された場合を示している。同様に、第１傾斜面２２３ｂの接触角度θをこの角度範囲７°〜２０°に設定することで二等辺三角形Ａ１Ａ２Ａ３を構成することができる。
【０１２６】
なお、本実施形態においても、前述の第１実施形態と同様に、接触角度θを、積層ケイ素鋼板の摩擦係数相当の９．５°〜１７．２°の範囲に設定することで、円環状に連結した鉄心片２２０にフレーム４を焼きばめした後に、例えば磁気振動や衝撃などにより突出部２２３と凹部２２５の嵌合部を動き難くすることができる。
【０１２７】
（５−４．第４実施形態の効果）
以上説明した第４実施形態によれば、次の効果を奏する。すなわち、回転電機の小型化が進み、固定子鉄心５のヨーク部２２１が薄くなると、隣接する鉄心片２２０同士の接触面積が減少するので、磁路の減少を招く可能性がある。本実施形態によれば、各鉄心片２２０に２つの突出部２２３及び２つの凹部２２５をそれぞれ設けて接触面積を増大することができるので、固定子鉄心５の磁路を拡大できる。その上で、第１端部Ａ１，Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合でも、隣接する鉄心片２２０の接触面２２４，２２６間の隙間を生じにくい構造とすることができる。以上のように、本実施形態の構成は、小型（小容量）の回転電機に有効であるが、径方向に２つの突出部２２３及び２つの凹部２２５を設ける構造上、固定子鉄心５のヨーク部２２１にある程度の厚みがある場合が好ましく、中型から大型（中容量から大容量）の回転電機に対して特に好適である。
【０１２８】
なお、以上では各鉄心片２２０に突出部２２３及び凹部２２５をそれぞれ２つ設ける構成としたが、３つ以上設ける構成としてもよい。その場合には磁路の拡大効果をさらに高めることができる。
【０１２９】
＜６．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
【０１３０】
（６−１．接触面間に隙間を設ける場合）
以上では、隣接する鉄心片２２０の接触面２２４と接触面２２６とが接触する場合を一例として説明したが、接触面に作用する圧縮力を緩和するために、接触面２２４と接触面２２６との間に微小な隙間を設ける構成としてもよい。図１８を用いて、本変形例における鉄心片の突出部及び凹部の形状の一例について説明する。
【０１３１】
図１８に示すように、本変形例では、隣接する鉄心片２２０の接触面２２４と接触面２２６との間に、微小な隙間（例えば数１０μｍ程度）が設けられている。一方、２つの突出部２２３の先端部と２つの凹部２２５の底部はそれぞれ接触している。凹部２２５の接触面２２６からの深さＬ６は上記隙間をΔＬとして、
Ｌ６＝Ｌ５−ΔＬ
となる。
【０１３２】
上記の隙間ΔＬは、円環状に連結した鉄心片２２０にフレーム４を焼きばめ等した場合の締め代の大きさ、フレーム４の内径の真円度、ティース部２２２の先端形状等に応じて、適宜の値に設定されるのが好ましい。
【０１３３】
なお、本変形例における各寸法Ｌ１〜Ｌ８（Ｌ６を除く）の関係は、前述の第４実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１３４】
本変形例によれば、突出部２２３と凹部２２５が連結された状態で、第１端部Ａ１又は第１端部Ｂ１を支点とする曲げ力が作用した場合でも、隣接する鉄心片２２０の接触面２２４，２２６間の隙間ΔＬが変動しにくい構造とすることができる。また、予め隙間ΔＬを設けているので、接触面２２４，２２６に作用する圧縮力を緩和することができる。
【０１３５】
（６−２．その他）
以上では、各鉄心片２２０が１つのティース部２２２を有する場合を一例として説明したが、例えば巻線を分布巻きする場合等、各鉄心片２２０が２つ以上のティース部２２２を有する構成としてもよい。このような鉄心片に対しても以上説明した接続形状を適用することで、各実施形態等と同様の効果を得ることができる。
【０１３６】
なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。
【０１３７】
また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。
【０１３８】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【０１３９】
１                  回転電機
４                  フレーム
５                  固定子鉄心
２０                鉄心片
２０Ａ              鉄心片
２０Ｂ              鉄心片
２０Ｃ              鉄心片
２３                突出部
２３ａ，２３ｂ      第１傾斜面
２４                接触面
２５                凹部
２５ａ，２５ｂ      第２傾斜面
２６                接触面
３３                突出部
３３ａ，３３ｂ      第１傾斜面
３４                接触面
３５                凹部
３５ａ，３５ｂ      第２傾斜面
３６                接触面
４３                突出部
４３ａ，４３ｂ      第１傾斜面
４４                接触面
４５                凹部
４５ａ，４５ｂ      第２傾斜面
４６                接触面
１２０              鉄心片
１２３              突出部
１２３ａ，１２３ｂ  第１傾斜面
１２４              接触面
１２５              凹部
１２５ａ，１２５ｂ  第２傾斜面
１２６              接触面
２２０              鉄心片
２２３              突出部
２２３ａ，２２３ｂ  第１傾斜面
２２４              接触面
２２５              凹部
２２５ａ，２２５ｂ  第２傾斜面
２２６              接触面
Ａ１，Ｂ１          第１端部
ＡＸ                回転軸心
Ａ２，Ｂ２          第３端部
Ａ３，Ｂ３          第２端部
ＣＡ，ＣＢ          円
ＲＡ，ＲＢ          距離
μ                  摩擦係数
θ                  接触角度（傾斜角度）
θｃ                接触角度（傾斜角度）
【図１】
0006771745.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006771745.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006771745.tif 000006
【図６】
0006771745.tif 000007
【図７】
0006771745.tif 000008
【図８】
0006771745.tif 000009
【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】
0006771745.tif 000016
【図１６】
0006771745.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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