WO2014192076A1 - 回転電機の鉄心 - Google Patents

Abstract

　回転電機の鉄心において、バックヨーク部の第１の端部は、隣接する分割鉄心のバックヨーク部の前記第２の端部に、軸部を中心として回転可能に連結されている。各分割鉄心は、第１のコア片と第２のコア片とを交互に積層して構成されている。軸部は、第１のコア片に形成された嵌合凸部により構成されている。分割鉄心連結体を直線状に展開した状態で、分割鉄心は、隣接する分割鉄心に対して、磁極ティース部の間隔が縮小された縮小位置と、磁極ティース部の間隔が拡大された拡大位置との間で変位可能になっている。

Description

回転電機の鉄心

　この発明は、回転電機に用いられる電機子鉄心の構造に係り、特に、電機子鉄心の生産性、材料歩留り、特性などの向上を目的としている。

　従来の回転電機の鉄心では、バックヨーク部と、バックヨーク部から突出した磁極ティース部とを有する略Ｔ字状の複数の分割鉄心が円周方向に連結されている。各分割鉄心は、複数のコア片を積層して構成されている。鉄心の製造時には、磁極ティース部が他の分割鉄心の磁極ティース部間に位置するように、分割鉄心を千鳥状に配列して直線２列取りすることによって、材料歩留りを向上させる（例えば、特許文献１、２参照）。

国際公開第２０１１／１２５１９９号 国際公開第２０１２／０９５９８７号

　特許文献１に示された従来の鉄心では、千鳥状直線２列抜きを実現するために、一方の分割鉄心の磁極ティース部先端が配置される他方の分割鉄心の磁極ティース部根本に切欠が設けられている。このため、切欠が大きくなると、駆動トルクの低下や、トルク脈動（トルクリップル）の悪化に繋がる。

　また、特許文献２に示された従来の鉄心では、千鳥状直線２列抜きを実現するために、磁極ティース部を分割して離間する構造を採用しているので、鉄心の製造（プレス）工数が多くなる。また、プレスの金型が大型化し、コストの増加を招く。さらに、分割した磁極ティース部を組み立てて固定する必要があるので、生産性が低下する。

　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、磁極ティース部の幅を大きくした場合でも、回転電機の特性を低下させることなく、材料歩留りを向上させることができ、生産性を向上させることができる回転電機の鉄心を得ることを目的とする。

　この発明に係る回転電機の鉄心は、バックヨーク部と、バックヨーク部の中央部から突出した磁極ティース部とをそれぞれ有している複数の分割鉄心が連結されてなる分割鉄心連結体を備え、各バックヨーク部は、軸部が設けられている第１の端部と、第２の端部とを有しており、バックヨーク部の第１の端部は、隣接する分割鉄心のバックヨーク部の第２の端部に、軸部を中心として回転可能に連結されており、各分割鉄心は、第１のコア片と第２のコア片とを交互に積層して構成されており、軸部は、第１のコア片に形成された複数の嵌合凸部により構成されており、分割鉄心連結体を直線状に展開した状態で、分割鉄心は、隣接する分割鉄心に対して、磁極ティース部の間隔が縮小された縮小位置と、磁極ティース部の間隔が拡大された拡大位置との間で変位可能になっており、嵌合凸部は、分割鉄心が拡大位置にあるとき、第２のコア片に設けられた第１の嵌合孔に嵌合し、分割鉄心が縮小位置にあるとき、第２のコア片に設けられた第２の嵌合孔に嵌合するとともに、前記第２の嵌合孔に位置決めされる。

　この発明の回転電機の鉄心は、分割鉄心が、隣接する分割鉄心に対して拡大位置と縮小位置との間で変位可能になっているので、分割鉄心を拡大位置に位置させた状態で分割鉄心連結体を製造することにより、分割鉄心連結体の千鳥状直線２列抜きを容易に実現することができ、磁極ティース部の幅を大きくした場合でも、回転電機の特性を低下させることなく、材料歩留りを向上させることができ、生産性を向上させることができる。

この発明の実施の形態１による回転電機を示す平面図である。 図１の電機子を分解した状態を示す平面図である。 図２の分割鉄心連結体を直線状に展開した状態を示す平面図である。 図３の磁極ティース部の間隔を拡大した状態を示す平面図である。 図３の軸部付近を拡大して示す平面図である。 図４の軸部付近を拡大して示す平面図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。 図２の分割鉄心連結体の組立直後の状態を示す平面図である。 図８の分割鉄心連結体を構成する第１及び第２のコア片の一部を示す平面図である。 図９の第１及び第２のコア片の製造工程を示す平面図である。 図４の分割鉄心連結体に電機子コイルを形成する途中の状態を示す平面図である。 図１１の全ての磁極ティース部に電機子コイルを形成した後、分割鉄心連結体を変形させる途中の状態を示す平面図である。 図６の嵌合凸部の外径及び第２の嵌合孔の内径の関係を示す平面図である。 図５の嵌合凸部の外径及び第１の嵌合孔の内径の関係を示す平面図である。 図１３の嵌合凸部の外径、第１の嵌合孔の内径及び第２の嵌合孔の内径の関係を変化させた変形例を示す部分拡大図である。 この発明の実施の形態２による分割鉄心連結体を示す平面図である。 図１６の軸部付近を拡大して示す平面図である。 図１７の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図である。 図１８の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して回転させた状態を示す平面図である。 図１７の嵌合凸部の長軸径と第２の嵌合孔の内径との関係を示す平面図である。 図１８の嵌合凸部の幅寸法と第１の嵌合孔の幅寸法との関係を示す平面図である。 図２１の部分拡大図である。 この発明の実施の形態３による分割鉄心連結体の軸部付近を拡大して示す平面図である。 図２３の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図である。 図２４の部分拡大図である。 この発明の実施の形態４による分割鉄心連結体の軸部付近を拡大して示す平面図である。 図２６の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図である。 図２７の部分拡大図である。 この発明の実施の形態５による分割鉄心連結体の軸部付近を拡大して示す平面図である。 図２９の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図である。 図２９の部分拡大図である。 図３０の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して回転させた状態を示す平面図である。 この発明の実施の形態６による分割鉄心連結体を示す平面図である。 図３３の軸部付近を拡大して示す平面図である。 図３４の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図である。 図３５の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して回転させた状態を示す平面図である。

　以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１による回転電機を示す平面図である。図において、円筒状のハウジング１内には、円筒状の電機子（固定子）２が保持されている。電機子２は、鉄心（積層鉄心）３と、鉄心３に巻回された複数の電機子コイル４と、鉄心３と電機子コイル４との間に介在された複数のインシュレータ５とを有している。

　電機子２内には、回転子６が配置されている。回転子６は、電機子２に対して回転可能にハウジング１に保持されている。回転子６は、その外周部に固定され電機子２に対向する複数の永久磁石７を有している。

　図２は図１の電機子２を分解した状態を示す平面図である。電機子２は、複数（この例では３つ）の円弧状の分割電機子１１を円環状に組み合わせて構成されている。これに伴い、鉄心３は、複数（この例では３つ）の円弧状の分割鉄心連結体１２を円環状に組み合わせて構成されている。各分割鉄心連結体１２は、複数（この例では６つ）の分割鉄心１３を電機子２の周方向に連結して構成されている。

　各分割鉄心１３は、鉄心３の円環状の継鉄部を形成するバックヨーク部１３ａと、バックヨーク部１３ａの中央部から鉄心３の径方向内側へ突出し電機子コイル４が巻回された磁極ティース部１３ｂとを有している。

　バックヨーク部１３ａは、電機子２の周方向の一端部である第１の端部と、他端部である第２の端部とを有している。バックヨーク部１３ａの第１の端部には、軸部１３ｃが設けられている。

　バックヨーク部１３ａの第１の端部は、隣接する分割鉄心１３のバックヨーク部１３ａの第２の端部に、軸部１３ｃを中心として回転可能に連結されている。即ち、分割鉄心１３は、隣接する分割鉄心１３に、軸部１３ｃを中心として回転可能に連結されている。軸部１３ｃは、電機子２の径方向のバックヨーク部１３ａの中間部よりも外周側に設けられている。

　各分割鉄心連結体１２は、図３に示すように、磁極ティース部１３ｂが互いに平行（又はほぼ平行）になるように直線状に展開可能である。

　また、分割鉄心連結体１２を直線状に展開した状態で、隣接する分割鉄心１３に対する軸部１３ｃの連結位置は、分割鉄心１３の配列方向（図３の左右方向）に変位可能である。これにより、互いに隣接する磁極ティース部１３ｂの間隔は、図３に示すＬｓと、図４に示すＬｓ＋δとの間で拡大及び縮小可能となっている。

　即ち、分割鉄心１３は、隣接する分割鉄心１３に対して、磁極ティース部１３ｂの間隔が縮小された縮小位置（図３）と、磁極ティース部１３ｂの間隔が拡大された拡大位置（図４）との間で変位可能になっている。

　図５は図３の軸部１３ｃ付近を拡大して示す平面図、図６は図４の軸部１３ｃ付近を拡大して示す平面図、図７は図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。各分割鉄心１３は、それぞれ薄板からなる複数の第１のコア片１４と複数の第２のコア片１５とを交互に積層して構成されている。

　各コア片１４，１５には、複数の抜きかしめ部１３ｄが設けられている。この例では、抜きかしめ部１３ｄは、バックヨーク部１３ａに２箇所、磁極ティース部１３ｂの先端部近傍に１箇所設けられている。積層されたコア片１４，１５は、抜きかしめ部１３ｄで互いに固定されている。

　第１のコア片１４には、半抜き加工によりダボ状の嵌合凸部１４ａが形成されている。軸部１３ｃは、電機子２の軸方向に整列された嵌合凸部１４ａにより構成されている。

　第２のコア片１５には、嵌合凸部１４ａが選択的に嵌合される第１及び第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂが設けられている。第１の嵌合孔１５ａと第２の嵌合孔１５ｂとの間には、第１及び第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂ間を連結する連結孔１５ｃが設けられている。嵌合凸部１４ａは、分割鉄心１３が拡大位置にあるときに第１の嵌合孔１５ａに嵌合され、分割鉄心１３が縮小位置にあるときに第２の嵌合孔１５ｂに嵌合される。また、連結孔１５ｃは、第１及び第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂ間での嵌合凸部１４ａの移動を許容する。

　第１及び第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂと連結孔１５ｃとは、嵌合凸部１４ａに対応する位置、即ち電機子２の径方向のバックヨーク部１３ａの中間部よりも外周側に設けられている。

　また、第２のコア片１５の連結孔１５ｃに隣接する部分には、ばね部１５ｄが設けられている。ばね部１５ｄには、連結孔１５ｃ側へ突出し嵌合凸部１４ａを位置決めするばね凸部１５ｅが設けられている。

　ばね部１５ｄは、嵌合凸部１４ａが連結孔１５ｃを通る際に、嵌合凸部１４ａにより連結孔１５ｃの外側へ押圧されて弾性変形する。また、ばね部１５ｄは、嵌合凸部１４ａが第１又は第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂに嵌合しているときには、図５及び図６に示すように復元されている。

　このため、分割鉄心１３を縮小位置と拡大位置との間で変位させる際には、ばね部１５ｄを弾性変形させるだけの力が必要となる。これにより、嵌合凸部１４ａは、ばね部１５ｄにより第１又は第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂに位置決めされる。

　なお、第１の嵌合孔１５ａ及び第２の嵌合孔１５ｂの配列方向は、回転電機の回転中心を通る磁極ティース部１３ｂの中心線と直交（又はほぼ直交）する方向（分割鉄心連結体１２を図３のように直線状に展開した際の分割鉄心１３の配列方向）である。

　次に、分割鉄心連結体１２の製造方法について説明する。分割鉄心連結体１２は、図８に示すような材料取りで製造される。即ち、図８の状態では、２個の分割鉄心連結体１２が組み合わされて製造されている。このとき、一方の分割鉄心連結体１２である第１の分割鉄心連結体１２－１の磁極ティース部１３ｂ間に、他方の分割鉄心連結体１２である第２の分割鉄心連結体１２－２の磁極ティース部１３ｂが配置されている。

　また、各分割鉄心連結体１２は、磁極ティース部１３ｂが互いに平行（又はほぼ平行）になるように直線状に展開されている。さらに、各分割鉄心１３は拡大位置に位置しており、これにより各嵌合凸部１４ａは第１の嵌合孔１５ａに嵌合している。

　図８のような分割鉄心連結体１２は、図９に示すように配列された第１及び第２のコア片１４，１５を積層し、抜きかしめ部１３ｄで固定することによって得られる。図９の状態では、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第１のコア片１４が、磁極ティース部１３ｂが互いに平行（又はほぼ平行）になるように、所定間隔で配列されている。

　また、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第１のコア片１４が、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第１のコア片１４に対して千鳥状に配置されている。即ち、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第１のコア片１４は、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第１のコア片１４とは逆向きに配置されている。さらに、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第１のコア片１４の磁極ティース部１３ｂは、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第１のコア片１４の磁極ティース部１３ｂ間に配置されている。

　なお、第１のコア片１４の列の一端部に位置する第１のコア片１４は、嵌合凸部１４ａの部分が省略されている。また、第１のコア片１４の列の他端部に位置する第１のコア片１４は、他の第１のコア片１４よりも、バックヨーク部１３ａの第２の端部に対応する部分が延長されている。

　また、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第２のコア片１５が、磁極ティース部１３ｂが互いに平行（又はほぼ平行）になるように、所定間隔で配列されている。

　さらに、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第２のコア片１５が、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第２のコア片１５に対して千鳥状に配置されている。即ち、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第２のコア片１５は、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第２のコア片１５とは逆向きに配置されている。さらに、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第２のコア片１５は、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第２のコア片１５の磁極ティース部１３ｂ間に配置されている。

　なお、第２のコア片１５の列の一端部に位置する第２のコア片１５は、第１及び第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂ及び連結孔１５ｃが設けられていない。

　図１０は図９の第１及び第２のコア片１４，１５の製造工程を示す平面図であり、斜線部は各工程における加工箇所である。第１及び第２のコア片１４，１５は、電磁鋼板などの磁性板１６にプレス加工を施すことにより製造される。

　具体的には、工程（１）は、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第１のコア片１４の列と、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第１のコア片１４の列とから、互いに隣接するバックヨーク部１３ａ間を分離するためのスリットを抜く工程である。

　工程（２）は、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第２のコア片１５の列と、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第２のコア片１５の列とから、互いに隣接するバックヨーク部１３ａ間を分離するためのスリットを抜く工程である。

　工程（３）及び工程（５）は、磁性板１６を安定させるために設けられた何も加工を施さない空き工程である。

　工程（４）は、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第１のコア片１４と第２のコア片１５とを打ち抜く総抜き工程である。また、工程（４）では、第１の分割鉄心連結体１２－１に対応する第１のコア片１４と第２のコア片１５とを積層し、抜きかしめ部１３ｄで結合固定し、かつ、第１のコア片１４の嵌合凸部１４ａを第２のコア片１５の第１の嵌合孔１５ａに嵌合させる。

　工程（６）は、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第１のコア片１４と第２のコア片１５とを打ち抜く総抜き工程である。また、工程（６）では、第２の分割鉄心連結体１２－２に対応する第１のコア片１４と第２のコア片１５とを積層し、抜きかしめ部１３ｄで結合固定し、かつ、第１のコア片１４の嵌合凸部１４ａを第２のコア片１５の第１の嵌合孔１５ａに嵌合させる。

　このような工程で製造することによって、分割鉄心連結体１２の千鳥状直線２列抜きが実現できる。

　次に、電機子２の製造方法について説明する。上記のように分割鉄心連結体１２を製造した後、図１１に示すように、磁極ティース部１３ｂにインシュレータ５を装着し、巻線機の巻線ノズル１７を回転させて電機子コイル４を形成する。

　分割鉄心連結体１２の全ての磁極ティース部１３ｂに電機子コイル４を形成した後、図１２に示すように、分割鉄心１３を縮小位置に移動させるとともに、軸部１３ｃを中心として各分割鉄心１３を回転させる。これにより、分割電機子１１は、図２に示したような円弧状に変形される。

　この後、３つの分割電機子１１を円環状に組み合わせて、分割電機子１１の端部同士を溶接等により固定する。これにより、図１に示したような電機子２を得ることができる。

　このような回転電機の鉄心３では、分割鉄心１３が隣接する分割鉄心１３に対して拡大位置と縮小位置との間で変位可能になっているので、分割鉄心１３が拡大位置に位置する状態で分割鉄心連結体１２を製造することにより、分割鉄心連結体１２の千鳥状直線２列抜きを容易に実現することができる。

　即ち、分割鉄心１３が縮小位置にあるときの磁極ティース部１３ｂの間隔は、磁極ティース部１３ｂの最大幅よりも狭い。これに対して、分割鉄心１３が拡大位置にあるときの磁極ティース部１３ｂの間隔は、磁極ティース部１３ｂの最大幅よりも広い。このため、分割鉄心１３が拡大位置に位置する状態で分割鉄心連結体１２を製造することにより、分割鉄心連結体１２の千鳥状直線２列抜きを容易に実現することができる。

　これにより、磁性板１６の材料歩留りが向上し、製造コストを抑制できる。また、磁極ティース部１３ｂの間隔を広げた状態でインシュレータ５の装着及び電機子コイル４の装着（巻線）を行うことにより、各装着作業のためのスペースを十分に確保することができ、作業性を向上させることができる。

　さらに、互いに連結された分割鉄心１３は、嵌合凸部１４ａが第１又は第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂに嵌合しており、抜けない（分離しない）ので、ハンドリングが容易である。

　さらに、ばね部１５ｄにより、嵌合凸部１４ａの第２の嵌合孔１５ｂから第１の嵌合孔１５ａへの移動に抵抗を与えるので、縮小位置に移動された分割鉄心１３が容易に拡大位置に戻るのを防止することができ、生産性を向上させることができる。

　なお、上記の例では、図１３及び図１４に示すように、嵌合凸部１４ａの外径Ｄ０、第１の嵌合孔１５ａの内径Ｄ１、及び第２の嵌合孔１５ｂの内径Ｄ２の関係が、概ねＤ０＝Ｄ１＝Ｄ２となっている。これに対して、例えば図１５に示すように、Ｄ０＜Ｄ２＜Ｄ１としてもよい。

　図１５に示す構成によれば、第１のコア片１４と第２のコア片１５とを積層する際に、嵌合凸部１４ａを第１の嵌合孔１５ａに容易に嵌合させることができる。

　また、嵌合凸部１４ａの外径Ｄ０に対して第１の嵌合孔１５ａの内径Ｄ１に余裕があるため、嵌合凸部１４ａと第１の嵌合孔１５ａとの位置誤差の影響が軽減され、位置誤差による嵌合凸部１４ａ及び第１の嵌合孔１５ａの変形を抑制することができる。さらに、嵌合凸部１４ａを第２の嵌合孔１５ｂに嵌合させた際の軸部１３ｃの位置誤差を少なくできる。従って、分割鉄心連結体１２を精度良く製造できる。

　実施の形態２．
　次に、図１６はこの発明の実施の形態２による分割鉄心連結体を示す平面図、図１７は図１６の軸部１３ｃ付近を拡大して示す平面図、図１８は図１７の分割鉄心１３を隣接する分割鉄心１３に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図であり、それぞれ実施の形態１の図４、図６及び図５に相当する図である。

　実施の形態１では、嵌合凸部１４ａの正面形状（回転電機の軸方向に沿って見た形状）を円形としたが、実施の形態２では、嵌合凸部１４ａの正面形状が、互いに対向する一対の直線部を有するトラック状（トラック競技のトラック状：同一円周上の互いに対向する同一長さの円弧を２本の平行な直線で結んだ形状、又は長方形の互いに対向する２辺を外側へ凸となるように湾曲させた形状）となっている。

　第１の嵌合孔１５ａは、トラック状（又は矩形）であり、嵌合凸部１４ａの直線部に対応する一対の直線部を有している。これにより、嵌合凸部１４ａが第１の嵌合孔１５ａに嵌合している状態では、隣接する分割鉄心１３に対する分割鉄心１３の回転が阻止されている。

　また、第２の嵌合孔１５ｂは、実施の形態１と同様の円形である。これにより、嵌合凸部１４ａが第２の嵌合孔１５ｂに嵌合している状態では、図１９に示すように、隣接する分割鉄心１３に対する分割鉄心１３の回転が許容されている。実施の形態１のばね部１５ｄ及びばね凸部１５ｅは、実施の形態２では設けられていない。

　図２０は図１７の嵌合凸部１４ａの長軸径と第２の嵌合孔１５ｂの内径との関係を示す平面図、図２１は図１８の嵌合凸部１４ａの幅寸法と第１の嵌合孔１５ａの幅寸法との関係を示す平面図、図２２は図２１の部分拡大図である。

　第１の嵌合孔１５ａの幅寸法Ｗ１は、嵌合凸部１４ａの幅寸法Ｗ０以上に設定されている（Ｗ０≦Ｗ１）。第２の嵌合孔１５ｂの内径Ｄ２は、嵌合凸部１４ａの長軸径Ｄ０Ｌ以上に設定されている（Ｄ０Ｌ≦Ｄ２）。

　第１の嵌合孔１５ａ及び第２の嵌合孔１５ｂの配列方向は、実施の形態１と同様であり、分割鉄心連結体１２を直線状に展開した際の嵌合凸部１４ａの長軸方向も同方向となっている。他の構成は、実施の形態１と同様である。

　このような回転電機の鉄心３では、図１９に示すように嵌合凸部１４ａが第２の嵌合孔１５ｂに嵌合した状態で、分割鉄心連結体１２が円弧状になるように、軸部１３ｃを中心として分割鉄心１３を回転させると、嵌合凸部１４ａが第２の嵌合孔１５ｂの位置に位置決めされる。

　従って、トラック状の嵌合凸部１４ａを用いることによって、嵌合凸部１４ａを第２の嵌合孔１５ｂに簡単な構成で容易に位置決めすることができ、第２の嵌合孔１５ｂから第１の嵌合孔１５ａへの嵌合凸部１４ａの移動を阻止できる。

　実施の形態３．
　次に、図２３はこの発明の実施の形態３による分割鉄心連結体の軸部付近を拡大して示す平面図、図２４は図２３の分割鉄心１３を隣接する分割鉄心１３に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図、図２５は図２４の部分拡大図である。

　連結孔１５ｃの縁部には、連結孔１５ｃの内側へ突出した係止用凸部１５ｆが設けられている。係止用凸部１５ｆは、嵌合凸部１４ａを第２の嵌合孔１５ｂに位置決めするための突起である。また、第２のコア片１５の係止用凸部１５ｆの近傍には、ばね形成孔１５ｇが設けられている。これにより、係止用凸部１５ｆとばね形成孔１５ｇとの間の部分が弾性変形可能となっている。他の構成は、実施の形態２と同様である。

　このような構成によれば、分割鉄心１３を回転させることなく、嵌合凸部１４ａを第２の嵌合孔１５ｂに容易に位置決めすることができ、第２の嵌合孔１５ｂから第１の嵌合孔１５ａへの嵌合凸部１４ａの移動を阻止できる。

　また、係止用凸部１５ｆの近傍にばね形成孔１５ｇを設けたので、嵌合凸部１４ａを第１の嵌合孔１５ａから第２の嵌合孔１５ｂへ移動させる際に、係止用凸部１５ｆを変位させ、嵌合凸部１４ａに係止用凸部１５ｆを容易に乗り越えさせることができる。

　実施の形態４．
　次に、図２６はこの発明の実施の形態４による分割鉄心連結体の軸部付近を拡大して示す平面図、図２７は図２６の分割鉄心１３を隣接する分割鉄心１３に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図、図２８は図２７の部分拡大図である。

　実施の形態３では、嵌合凸部１４ａの正面形状における一対の直線部が互いに平行（又はほぼ平行）であるが、実施の形態４では、直線部の間隔が第２の嵌合孔１５ｂ側へ向けて徐々に狭くなるように、少なくともいずれか一方の直線部がテーパ状に傾斜されている。

　具体的には、嵌合凸部１４ａの係止用凸部１５ｆ側の面が、第２の嵌合孔１５ｂ側の端部へ向けて連結孔１５ｃの縁部から離れる方向へ角度θ分だけ傾斜されている。即ち、嵌合凸部１４ａの係止用凸部１５ｆ側の一辺に傾斜面（テーパ部）１４ｂが設けられている。他の構成は、実施の形態３と同様である。

　このような構成によれば、傾斜面１４ｂの楔効果によって、小さな力で嵌合凸部１４ａに係止用凸部１５ｆを乗り越えさせることができる。

　なお、嵌合凸部１４ａの係止用凸部１５ｆとは反対側の辺に傾斜面を設けてもよく、また、両辺に傾斜面を設けてもよい。

　実施の形態５．
　次に、図２９はこの発明の実施の形態５による分割鉄心連結体の軸部付近を拡大して示す平面図、図３０は図２９の分割鉄心１３を隣接する分割鉄心１３に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図、図３１は図２９の部分拡大図、図３２は図３０の分割鉄心を隣接する分割鉄心に対して回転させた状態を示す平面図である。

　実施の形態５では、嵌合凸部１４ａが第１及び第２の分割凸部２１，２２に分割されている。第１及び第２の分割凸部２１，２２は、分割鉄心連結体１２を直線状に展開した状態で分割鉄心１３の配列方向に互いに間隔をおいて配置されている。第１及び第２の分割凸部２１，２２の組み合わせにより、実施の形態１～４の嵌合凸部１４ａと同様の働きをする。

　第２の嵌合孔１５ｂの内周の一部には、第２の嵌合孔１５ｂの内側に突出した嵌合当接部１５ｈが設けられている。図３２に示すように、分割鉄心１３を隣接する分割鉄心１３に対して回転させたとき、第１の分割凸部２１が嵌合当接部１５ｈに当接する。

　第１及び第２の分割凸部２１，２２の外径Ｄ０Ｓは、第２の嵌合孔１５ｂの内径Ｄ２よりも小さい（Ｄ０Ｓ＜Ｄ２）。第１及び第２の分割凸部２１，２２の互いに遠い側の端部間の距離（外接距離）Ｌ０は、第２の嵌合孔１５ｂの内径Ｄ２以下となっている。

　第１の嵌合孔１５ａは、第１及び第２の分割凸部２１，２２の配列方向に細長い長円形又は矩形である。第１及び第２の分割凸部２１，２２が第１の嵌合孔１５ａに嵌合している状態では、隣接する分割鉄心１３に対する分割鉄心１３の回転は阻止されている。他の構成は、実施の形態２と同様である。

　このような構成によれば、分割鉄心連結体１２が円弧状となるように、隣接する分割鉄心１３に対して分割鉄心１３を回転させると、図３２に示すように第１の分割凸部２１が嵌合当接部１５ｈに当接するので、第２の嵌合孔１５ｂに分割凸部２１，２２を簡単な構成で容易に位置決めすることができ、第２の嵌合孔１５ｂから第１の嵌合孔１５ａへの分割凸部２１，２２の移動を阻止することができる。

　実施の形態６．
　次に、図３３はこの発明の実施の形態６による分割鉄心連結体を示す平面図、図３４は図３３の軸部１３ｃ付近を拡大して示す平面図、図３５は図３４の分割鉄心１３を隣接する分割鉄心１３に対して縮小位置に変位させた状態を示す平面図、図３６は図３５の分割鉄心１３を隣接する分割鉄心１３に対して回転させた状態を示す平面図である。

　連結孔１５ｃの一方の縁部には、連結孔１５ｃの内側へ突出した逆Ｖ字形の位置決め部１５ｉが設けられている。実施の形態６の第２のコア片１５には、ばね部１５ｄが設けられておらず、連結孔１５ｃは、嵌合凸部１４ａが第１及び第２の嵌合孔１５ａ，１５ｂ間を移動する際、位置決め部１５ｉを乗り越える形状となっている。他の構成は、実施の形態１と同様である。

　このような回転電機の鉄心３では、より簡単な構成によって嵌合凸部１４ａを第２の嵌合孔１５ｂに位置決めすることができ、第２の嵌合孔１５ｂから第１の嵌合孔１５ａへの嵌合凸部１４ａの移動を阻止することができる。

　なお、上記実施の形態１～６では、鉄心３を３分割した分割鉄心連結体１２を示したが、２分割又４分割以上としてもよい。また、製造上の制限が無ければ、鉄心３を分割せずに一体で構成してもよい。

Claims (11)

1. 　バックヨーク部と、前記バックヨーク部の中央部から突出した磁極ティース部とをそれぞれ有している複数の分割鉄心が連結されてなる分割鉄心連結体を備えている回転電機の鉄心であって、
   　各前記バックヨーク部は、軸部が設けられている第１の端部と、第２の端部とを有しており、
   　前記バックヨーク部の第１の端部は、隣接する分割鉄心の前記バックヨーク部の前記第２の端部に、前記軸部を中心として回転可能に連結されており、
   　各前記分割鉄心は、第１のコア片と第２のコア片とを交互に積層して構成されており、
   　前記軸部は、前記第１のコア片に形成された複数の嵌合凸部により構成されており、
   　前記分割鉄心連結体を直線状に展開した状態で、前記分割鉄心は、前記隣接する分割鉄心に対して、前記磁極ティース部の間隔が縮小された縮小位置と、前記磁極ティース部の間隔が拡大された拡大位置との間で変位可能になっており、
   　前記嵌合凸部は、前記分割鉄心が拡大位置にあるとき、前記第２のコア片に設けられた第１の嵌合孔に嵌合し、前記分割鉄心が縮小位置にあるとき、前記第２のコア片に設けられた第２の嵌合孔に嵌合するとともに、前記第２の嵌合孔に位置決めされる回転電機の鉄心。
2. 　前記分割鉄心が縮小位置にあるときの前記磁極ティース部の間隔は、前記磁極ティース部の最大幅よりも狭く、前記分割鉄心が拡大位置にあるときの前記磁極ティース部の間隔は、前記磁極ティース部の最大幅よりも広い請求項１記載の回転電機の鉄心。
3. 　前記第１の嵌合孔と前記第２の嵌合孔との間には、前記第１及び第２の嵌合孔を連結する連結孔がそれぞれ設けられており、
   　各前記連結孔に隣接する部分には、ばね部が設けられており、
   　各前記ばね部には、前記連結孔側へ突出し前記嵌合凸部を位置決めするばね凸部が設けられている請求項１記載の回転電機の鉄心。
4. 　前記嵌合凸部の外径Ｄ０、前記第１の嵌合孔の内径Ｄ１、前記第２の嵌合孔の内径Ｄ２の関係がＤ０＜Ｄ２＜Ｄ１である請求項１記載の回転電機の鉄心。
5. 　前記嵌合凸部の正面形状は、互いに対向する一対の直線部を有するトラック状であり、
   　前記嵌合凸部の正面形状の長軸径Ｄ０Ｌ、幅寸法Ｗ０、前記第１の嵌合孔の幅寸法Ｗ１、前記第２の嵌合孔の内径Ｄ２の関係は、Ｗ０≦Ｗ１、Ｄ０Ｌ≦Ｄ２となっている請求項１記載の回転電機の鉄心。
6. 　前記第１の嵌合孔と前記第２の嵌合孔との間には、前記第１及び第２の嵌合孔を連結する連結孔がそれぞれ設けられており、
   　各前記連結孔の縁部には、前記連結孔の内側へ突出し前記嵌合凸部を位置決めする係止用凸部が設けられている請求項５記載の回転電機の鉄心。
7. 　前記嵌合凸部の正面形状において、前記直線部の間隔が前記第２の嵌合孔側へ向けて徐々に狭くなるように、少なくともいずれか一方の前記直線部がテーパ状に傾斜されている請求項５記載の回転電機の鉄心。
8. 　前記嵌合凸部は、前記分割鉄心連結体を直線状に展開した状態で前記分割鉄心の配列方向に互いに間隔をおいて配置された第１及び第２の分割凸部に分割されており、
   　前記第１及び第２の分割凸部の外接距離Ｌ０と前記第２の嵌合孔の内径Ｄ２との関係は、Ｌ０≦Ｄ２となっている請求項１記載の回転電機の鉄心。
9. 　前記第２の嵌合孔の内周の一部には、前記第２の嵌合孔の内側に突出した嵌合当接部が設けられており、
   　前記分割鉄心を前記隣接する分割鉄心に対して回転させたとき、前記第１の分割凸部が前記嵌合当接部に当接する請求項８記載の回転電機の鉄心。
10. 　前記第１の嵌合孔と前記第２の嵌合孔との間には、前記第１及び第２の嵌合孔を連結する連結孔がそれぞれ設けられており、
    　各前記連結孔の一方の縁部には、前記連結孔の内側へ突出した逆Ｖ字形の位置決め部が設けられており、
    　前記連結孔は、前記嵌合凸部が前記第１及び第２の嵌合孔間を移動する際、前記位置決め部を乗り越える形状となっている請求項１記載の回転電機の鉄心。
11. 　前記第１の嵌合孔及び前記第２の嵌合孔が配列されている方向は、回転電機の回転中心を通る前記磁極ティース部の中心線と直交する方向である請求項１記載の回転電機の鉄心。

Images