JP2014036508A - ステータおよびそれを用いたアウターロータ型回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 交流発電機1のステータ10は、スリットを有する板状部材を曲げることにより環状に形成して成るヨーク22と、ヨーク22から放射状に延びている複数のティース23と、ティース23に巻回されているコイル11とを有する。ヨーク22は、エンジンカバー3に取り付けるとき用いる取付孔27を有する。したがって、例えば円筒部材などの固定用部材を用いることなくステータ10をエンジンカバー3に直接取り付けることができる。これにより、固定用部材が不要であり、部品点数を削減することができる。また、ステータ10が固定された固定用部材をエンジンカバー3などに取り付ける工程が不要であり、組付工数を削減することができる。
【選択図】図2
Description
したがって、例えば円筒部材などの固定用部材を用いることなくステータを例えばハウジング等に直接取り付けることができる。そのため、固定用部材が不要であり、部品点数を削減することができる。また、ステータが固定された固定用部材をハウジングなどに取り付ける工程が不要であり、組付工数を削減することができる。
(一実施形態)
本発明の一実施形態によるステータが適用された「回転電機」としての交流発電機を図1および図2に示す。図1は、図2の交流発電機1を矢印I方向から見た図である。交流発電機1は、二輪車に搭載され、バッテリの充電、および、点火プラグおよびランプへの電力供給などのために利用される。
図1および図2に示すように、交流発電機1は、アウターロータ型回転電機であり、ステータ10、アウターロータ50および位置センサ16を備えている。
本実施形態では、アウターロータ50はフライホイールとしても機能する。
以上のように構成された交流発電機1は、アウターロータ50が回転すると、アウターロータ50の磁石531、532が作る磁界が変化することによってコイル11に誘導電流を発生させる。この誘導電流は、単相または3相等の交流電流として出力される。
ステータコア200は、板状部材を曲げることにより環状に形成された積層コア20と、打ち抜き工法などで製作され軸方向で積層コア20を挟む一対のアッパーコア40と、を有している。積層コア20および一対のアッパーコア40は、軸方向に見た形状と孔位置とがほぼ一致しており、リベット孔282に挿通されたリベット41によって一体に固定されている。アッパーコア40は、積層コア20を挟み込むことで機械的強度を補強する補強手段として機能している。
スリット26の先端部すなわち深部には、積層コア20を曲げるときの応力を接続部252内で分散させる為のノッチ261が設けられている。図5に示すように、ノッチ261は、ヨーク部251の基端の幅を小さくするように周方向に延びる長孔状である。これにより、ヨーク部251は、周方向に隣接するヨーク部251に対して基端部を支点に先端部が軸方向に撓むことができる。また、ノッチ261の応力分散効果により、極所的な薄肉部が生じ無い為、機械的強度と、良好な磁路が確保される。
積層コア20は、積層された複数枚のコアシート201を環状に曲げることによって作られる。具体的には、先ず、図6に示すように接続部252を介して複数のコアエレメント21が直線状に連なっているコアシート201を複数枚積層させ、所定の治具にセットする。このとき、コアシート201の一端部202にある取付孔27に位置決めピンを挿して当該一端部202を固定する。取付孔27は、位置決め手段として機能する。この段階では、スリット26は、開口側が大きく開いており、開口部の双璧がなす角度である開口角度θは、θ<360/α(αはティースの数)となるよう設定されている。
次に、ツバ部24が周方向に延びるように曲げられ、積層コア20が完成する。
したがって、例えば円筒部材などの固定用部材を用いることなくステータ10をエンジンカバー3に直接取り付けることができる。そのため、固定用部材が不要であり、部品点数を削減することができる。また、ステータ10が固定された固定用部材をエンジンカバー3などに取り付ける工程が不要であり、組付工数を削減することができる。
本発明の他の実施形態では、ステータコアは、複数枚のコアシートが積層される構成に限らず、一枚の板で形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、ステータは、3本のボルトに限らず、2本以下のボルトまたは4本以上のボルトにより固定されてもよい。
本発明の他の実施形態では、スリットの周方向位置は、ティースの周方向位置と同じであってもよい。
本発明の他の実施形態では、取付孔は、スリットに重なるように形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、取付孔の周方向中心位置は、ティースの周方向中心位置と一致していなくてもよい。
本発明の他の実施形態では、周方向に隣り合う一対の取付孔の間には、一つのスリットが位置していてもよい。すなわち、周方向に隣り合う一対の取付孔は、周方向に隣り合う一対のヨーク部に形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、ステータは、交流発電機に限らず、他の型式の発電機、あるいは各種電動機に適用可能である。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
10・・・ステータ
11・・・コイル
201・・コアシート(板状部材)
202・・一端部
203・・他端部
22・・・ヨーク
23・・・ティース
26・・・スリット
27・・・取付孔
Claims (7)
- アウターロータ型回転電機(1)に用いられ、スリット(26)を有する板状部材(201)を曲げることにより環状に形成されたステータ(10)であって、
短手方向に延び且つ長手方向に並ぶ複数の前記スリットを有する前記板状部材が前記スリットの開口幅を狭めるように曲げられ、一端部(202)と他端部(203)とが接続されることにより環状に形成されているヨーク(22)と、
前記ヨークから放射状に延びている複数のティース(23)と、
前記ティースに巻回されているコイル(11)と、
を備え、
前記ヨークは、ボルト(4)が挿通可能な取付孔(27)を有することを特徴とするステータ。 - 前記スリットは、周方向に隣り合う一対の前記ティースの間に位置していることを特徴とする請求項1に記載のステータ(10)。
- 前記取付孔は、周方向に隣り合う一対の前記スリットの間に位置していることを特徴とする請求項2に記載のステータ(10)。
- 前記取付孔の周方向中心位置は、前記ティースの周方向中心位置と一致していることを特徴とする請求項3に記載のステータ(10)。
- 周方向に隣り合う一対の前記取付孔の間には、二つ以上の前記スリットが位置していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のステータ(10)。
- 前記スリットの開口角度をθとし、前記ティースの数をαとすると、前記スリットは、
θ<360/α
の関係が成り立つように設定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のステータ(10)。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のステータ(10)と、
周方向に交互に異なる磁極(531、532)を有し、前記ステータに対して回転するとき生じる磁界の変化によって前記コイルに誘導電流を発生させるアウターロータ(50)と、
を備えることを特徴とするアウターロータ型回転電機(1)。
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