(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨーク部とポール部を有する複数の板状部材が帯状に配列され、隣り合う上記板状部材の上記ヨーク部の端部が重なるように積層されて連結され、上記ポール部が中心側となるように連結部を屈曲させて環状となり、展開時、少なくとも概略直線状となることが可能な積層鉄心を、固定子に用いた始動用電動機において、
上記ポール部と該ポール部に巻装される巻線との間に、樹脂モールド製法によって前記ポール部と一体化された樹脂製の巻枠が設けられている
ことを特徴とする始動用電動機の固定子。
【請求項２】
上記巻枠の軸方向端部には、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の始動用電動機の固定子。
【請求項３】
上記積層鉄心の外周部に円筒形状の第２のヨークが設けられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の始動用電動機の固定子。
【請求項４】
上記第２のヨークの軸方向長さが、上記積層鉄心の軸方向長さよりも短くされて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の始動用電動機の固定子。
【請求項５】
上記第２のヨークの軸方向長さが、上記積層鉄心の軸方向長さよりも長くされて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の始動用電動機の固定子。
【請求項６】
上記第２のヨークは、クリンチ製法によって作製されている
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の始動用電動機の固定子。
【請求項７】
上記積層鉄心の軸方向端部の外周部に段差が設けられて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の始動用電動機の固定子。
【請求項８】
上記段差は、外径の異なる２種の上記積層鉄心が重ねられて形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の始動用電動機の固定子。
【請求項９】
上記段差は、上記積層鉄心の外周部が機械加工されて形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の始動用電動機の固定子。
【請求項１０】
上記積層鉄心の軸方向端部に段差のあるリング状部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の始動用電動機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両等に用いられる始動用電動機の固定子に関し、特に折り曲げ可能な積層鉄心を有する始動用電動機の固定子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来の始動用電動機の固定子の構造を示す斜視図である。図１５は固定子の平面図である。図１６は固定子の組み立て工程を示す斜視図である。
図において、円筒形状のヨーク１０３の内側には、４個のポール１０４が配設されている。各々のポール１０４には、界磁用コイル１０７が装着されている。
【０００３】
このような構成の従来の固定子において、ヨーク１０３は、板材を丸め加工して接合部を溶接することによって円筒形状のヨーク（「曲げヨーク部」）とされ、ヨーク１０３の軸方向端部に形成された、図示しないブラケットに勘合するインロー部１０６は、機械加工によって加工されていた。
【０００４】
また、ポール１０４は、別工程にて、例えば鍛造等によって作製され、後でヨーク１０３に取り付けられていた。また、界磁用コイル１０７は、さらに別工程にて予め巻回され、さらにパウダーコーティング等により線間が予め絶縁処理されていた。
【０００５】
このような構成の従来の固定子の組み立て方法は、まず、予め巻回され絶縁処理された界磁用コイル１０７がポール１０４に装着され、このようにされたポール１０４が、ヨーク１０３の取付穴１０３ａに、かしめ又はネジ止め等によって取り付けられて行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の始動用電動機の固定子においては、ヨーク１０３は、薄い板では機能的に不可であり所定の厚みが必要であった。そのため、厚い板材を大型のプレス機で切断し、徐々に丸め、円筒形となった後に、溶接機で溶接し、その後、精度を出すためにしごき加工をし、歪んでいる円筒を完全な円筒として作製されていた。その後、軸方向端部のインロー部１０６の機械加工、及び取付穴１０３ａ穴加工がされていた。
【０００７】
このように作製する従来のいわゆる「曲げヨーク部」の製造には、大型プレス機、溶接機、表面処理装置、外径しごき機、旋盤、穴あけ機、塗装機等多くの専用設備が必要であった。そして、作製には多くの工程が有り、また各機械は、大型であるので、製造コストが高くなり、問題であった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、製造コストを低くすることができる始動用電動機の固定子を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る始動用電動機の固定子は、ヨーク部とポール部を有する複数の板状部材が帯状に配列され、隣り合う板状部材のヨーク部の端部が重なるように積層されて連結され、ポール部が中心側となるように連結部を屈曲させて環状となり、展開時、少なくとも概略直線状となることが可能な積層鉄心を、固定子に用いた始動用電動機において、ポール部とポール部に巻装される巻線との間に、樹脂モールド製法によってポール部と一体化された樹脂製の巻枠が設けられている。
【００１０】
また、巻枠の軸方向端部には、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている。
【００１２】
また、積層鉄心の外周部に円筒形状の第２のヨークが設けられている。
【００１３】
また、第２のヨークの軸方向長さが、積層鉄心の軸方向長さよりも短くされて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている。
【００１４】
また、第２のヨークの軸方向長さが、積層鉄心の軸方向長さよりも長くされて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている。
【００１５】
また、第２のヨークは、クリンチ製法によって作製されている。
【００１６】
また、積層鉄心の軸方向端部の外周部に段差が設けられて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている。
【００１７】
また、段差は、外径の異なる２種の積層鉄心が重ねられて形成されている。
【００１８】
また、段差は、積層鉄心の外周部が機械加工されて形成されている。
【００１９】
さらに、積層鉄心の軸方向端部に段差のあるリング状部材が設けられている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。また、図２から図６は各々固定子の製造工程を示す平面図であり、図２は薄板が円形に積層されて固定子鉄心が作製される様子を示す平面図である。図３は薄板が直線状に積層されて固定子鉄心が作製される様子を示す平面図である。図４はポール部の周囲に樹脂製の巻枠が形成される様子を示す平面図である。図５は巻枠に界磁用巻線が巻装される様子を示す平面図である。図６は固定子鉄心が円筒形に丸められ接合部が溶接される様子を示す平面図である。
【００２１】
本実施の形態の固定子鉄心１は、一般に「折り曲げコア」と呼ばれるもので、例えば特開２０００−１１６０７５号公報に開示されている様に、珪素鋼板等の薄板がプレスによる抜きかしめで積層することによって形成され、ヨーク部３とポール部４が一体で構成される。
【００２２】
すなわち、ヨーク部３とポール部４を有する複数の板状部材が帯状に配列され、隣り合う板状部材のヨーク部３の端部が重なるように積層されて連結されている。連結部においては、片面が凸、他面が凹のものが順次重ねられて積層されてゆく、そのため、連結部において屈曲可能であり、ポール部４が中心側となるように連結部を屈曲させて環状となる。一方、展開時には、ポール部４が外側に放射状となるように屈曲可能で、巻線を容易にすることができる。
【００２３】
図２から図６に沿って製造方法を説明する。
図２において、ヨーク部３とポール部４は一体に形成され、上述のように抜きかしめにより積層される。この時、各々のヨーク部３は、図３に示される様に、少なくとも直線状に展開可能とされる為に、いくつかの連結部２を介して連結される。ヨーク部３は、各々、この連結部２を中心に回動可能である。
なお、積層される際には、図２に示される様に円形に配列されても、図３に示される様に直線状に配列されてもどちらでも良い。
【００２４】
このようにして積層された後に、図４に示すように、ポール部４の周囲に樹脂製の巻枠５が樹脂モールド製法によって形成される。このとき、巻枠５の軸方向端部には、図示しないブラケットと勘合するインロー部６が合わせて形成される。インロー部６は、すなわち、全周にわたって形成される段差である。
【００２５】
その後、図５に示す工程で、ポール部４に形成された巻枠５に界磁用巻線７が巻装される。界磁用巻線７の巻装完了後、図６に示す工程で、固定子鉄心１が円筒形に丸められ、接合部となる両端の当接箇所が、レーザ溶接等によって溶接される。
【００２６】
このような構成の本実施の形態の始動用電動機の固定子においては、固定子鉄心１は、展開時、少なくとも概略直線状となることが可能であり、ポール部４には、樹脂製の巻枠５が設けられているので、ポール部４に界磁用巻線７を直接巻線可能である。巻枠５によって、界磁用巻線７が直接ポール部４に接触することが無いので、巻線の絶縁皮膜が傷つくことなく絶縁性が向上する。また、絶縁皮膜のない巻線を線間部材（例えば絶縁紙）等を挟みながら巻装することも可能である。
【００２７】
また、固定子鉄心１は、積層鉄心であるので、作製時に大型機械が不要となり、汎用プレス、成形機、巻線機等、簡単な設備で作製することが可能になり、製造コストを下げることができる。
【００２８】
また、本実施の形態においては、巻枠５の軸方向端部には、図示しないブラケットに勘合するインロー部６が形成されている。インロー部６をモールド製法で作製する巻枠５に同時に形成したので、従来の機械加工が不用になり、製造コストを下げることができる。
【００２９】
尚、本実施の形態においては、界磁用巻線７は、固定子鉄心１を概略直線状に展開した状態で巻装される。巻線が細いものであれば、このように直線状に展開した状態でよいが、太い巻線であれば、ポール部４が外側に概略放射状となるよう直線以上に広げた状態とされても良い。
【００３０】
また、本実施の形態においては、インロー部６は、全周にわたって形成されているが、もちろん巻枠部５の部分だけであっても良い。全周にわたって形成されておれば、勘合が確実とされ、一方、巻枠部５の部分だけであれば、製造が容易となる。
【００３１】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。また、図８は実施の形態２の固定子の製造工程を示す斜視図である。本実施の形態においては、ポール部４に樹脂モールド製法によって形成される巻枠５に、インロー部は形成されていない。
【００３２】
そして、本実施の形態においては、図８に良く示される様に、積層鉄心１の外周部に積層鉄心１より軸方向の長さが短い円筒形の第２のヨーク８が組み合わされている。そして、積層鉄心１と第２のヨーク８の段差が、図示しないブラケットと組み合わせるためのインロー部６となっている。
【００３３】
このような構成の本実施の形態の始動用電動機の固定子においては、積層鉄心１の外周部に円筒形状の第２のヨーク８が設けられている。そのため、第２のヨーク８の径方向の厚さを変えれば、積層鉄心１の金型を変更することなく、ヨーク全体の厚さを変えられるので、多数の機種に適合する最適な厚さを得ることができ、材料の無駄がなくなる。
【００３４】
また、第２のヨーク８の軸方向長さが、積層鉄心１の軸方向長さよりも短くされて、ブラケットに勘合するインロー部６が形成されており、従来のインロー部作製の為の機械加工が不用になり、製造コストを下げることができる。
【００３５】
尚、円筒形の第２のヨーク８は、クリンチ部９を有するクリンチ製法によって作製されている。円筒形の第２ヨーク８の内径を、積層鉄心の外径よりも小さくなるようにクリンチしておき、スプリングバックを利用して、積層鉄心１に固定しても良い。
【００３６】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。本実施の形態においては、実施の形態２と同様に、ポール部４に樹脂モールド製法によって形成される巻枠５に、インロー部は形成されていない。
【００３７】
そして、本実施の形態においては、図９に示される様に、積層鉄心１の外周部に積層鉄心１より軸方向の長さが長い円筒形の第２のヨーク１８が組み合わされている。そして、積層鉄心１と第２のヨーク１８の段差が、図示しないブラケットと組み合わせるためのインロー部６となっている。
【００３８】
このような構成の本実施の形態の始動用電動機の固定子においては、また、第２のヨーク１８の軸方向長さが、積層鉄心１の軸方向長さよりも長くされて、ブラケットに勘合するインロー部６が形成されており、従来のインロー部作製の為の機械加工が不用になり、製造コストを下げることができる。
【００３９】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。本実施の形態においては、実施の形態２と同様に、ポール部４に樹脂モールド製法によって形成される巻枠５に、インロー部は形成されていない。
【００４０】
そして、本実施の形態においては、図１０に示される様に、積層鉄心１の軸方向端部の外周部に段差が設けられて、ブラケットに勘合するインロー部６が形成されている。段差の高さは、端部に配置する薄板を、必要に応じて外径の小さい所定枚数の薄板とすることにより調整することができる。すなわち、外径の異なる２種の積層鉄心を用いて、外周部に段差を形成する。
【００４１】
尚、外径が端部に至るまで一定の積層鉄心１を、たとえば、旋盤などによって機械加工し、インロー部となる段差を形成しても良い。
【００４２】
実施の形態５．
図１１はこの発明の実施の形態５の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。また、図１２は実施の形態５の固定子の製造工程を示す斜視図である。図１３は実施の形態５の始動用電動機の断面図である。本実施の形態においては、実施の形態２と同様に、ポール部４に樹脂モールド製法によって形成される巻枠５に、インロー部は形成されていない。
【００４３】
そして、本実施の形態においては、積層鉄心１の軸方向の両端部に、断面クランク状の段差を有するリング状部材１０をはめ込み、このリング状部材１０の有する段差を、両端部に連結される２個のブラケット１１と組み合わせるためのインロー部６としている。
【００４４】
リング状部材１０は、板金プレス等により作製される。このリング状部材１０は、通しボルト１２によってブラケット１１と積層鉄心１を挟み込み、所定の位置に固定される。そのため、リング状部材１０は、あらかじめ積層鉄心１と接合しておく必要はない。
【００４５】
【発明の効果】
この発明に係る始動用電動機の固定子は、ヨーク部とポール部を有する複数の板状部材が帯状に配列され、隣り合う板状部材のヨーク部の端部が重なるように積層されて連結され、ポール部が中心側となるように連結部を屈曲させて環状となり、展開時、少なくとも概略直線状となることが可能な積層鉄心を、固定子に用いた始動用電動機において、ポール部とポール部に巻装される巻線との間に、樹脂製の巻枠が設けられている。このようなことから、樹脂製の巻枠が設けられているので、ポール部に界磁用巻線を直接巻線可能である。そして、巻枠によって、界磁用巻線が直接ポール部に接触することが無いので、巻線の絶縁皮膜が傷つくことなく絶縁性が向上する。さらには、積層鉄心を用いたことにより、大型機械が不要となり、汎用プレス、成形機、巻線機等、簡単な設備で作製することが可能になり、製造コストを下げることができる。
【００４６】
また、巻枠の軸方向端部には、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている。このようなことから、 インロー部を巻枠に形成したので、形成が容易となり、製造コストを下げることができる。
【００４７】
また、巻枠は、樹脂モールド製法によって作製されている。このようなことから、インロー部をモールド製法で作製する巻枠に同時に形成したので、従来の機械加工が不用になり、製造コストを下げることができる。
【００４８】
また、積層鉄心の外周部に円筒形状の第２のヨークが設けられている。そのため、第２のヨークの径方向の厚さを変えれば、積層鉄心の金型を変更することなく、ヨーク全体の厚さを変えられるので、多数の機種に適合する最適な厚さを得ることができ、材料の無駄がなくなる。
【００４９】
また、第２のヨークの軸方向長さが、積層鉄心の軸方向長さよりも短くされて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている。そのため、従来のインロー部作製の為の機械加工が不用になり、製造コストを下げることができる。
【００５０】
また、第２のヨークの軸方向長さが、積層鉄心の軸方向長さよりも長くされて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている。そのため、従来のインロー部作製の為の機械加工が不用になり、製造コストを下げることができる。
【００５１】
また、第２のヨークは、クリンチ製法によって作製されている。そのため、円筒形の第２ヨークの内径を、積層鉄心の外径よりも小さくなるようにクリンチしておき、スプリングバックを利用して、積層鉄心に固定すれば、両者を容易に固定することができる。
【００５２】
また、積層鉄心の軸方向端部の外周部に段差が設けられて、ブラケットに勘合するインロー部が形成されている。そのため、従来のインロー部作製の為の機械加工が不用になり、製造コストを下げることができる。
【００５３】
また、段差は、外径の異なる２種の積層鉄心が重ねられて形成されている。そのため、従来のインロー部作製の為の機械加工が不用になり、製造コストを下げることができる。また、段差の高さは適宜枚数を変更して調整することができる。
【００５４】
また、段差は、積層鉄心の外周部が機械加工されて形成されている。そのため、従来のインロー部作製の為の機械加工より加工が容易となり、製造コストを下げることができる。
【００５５】
さらに、積層鉄心の軸方向端部に段差のあるリング状部材が設けられている。そのため、リング状部材は薄板で構成できるので、インロー部を機械加工して設けた場合と比較して、ブラケットの外径を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。
【図２】  薄板が円形に積層されて固定子鉄心が作製される様子を示す平面図である。
【図３】  薄板が直線状に積層されて固定子鉄心が作製される様子を示す平面図である。
【図４】  ポール部の周囲に樹脂製の巻枠が形成される様子を示す平面図である。
【図５】  巻枠に界磁用巻線が巻装される様子を示す平面図である。
【図６】  固定子鉄心が円筒形に丸められ接合部が溶接される様子を示す平面図である。
【図７】  この発明の実施の形態２の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。
【図８】  この発明の実施の形態２の固定子の製造工程を示す斜視図である。
【図９】  この発明の実施の形態３の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。
【図１０】  この発明の実施の形態４の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。
【図１１】  この発明の実施の形態５の始動用電動機の固定子を示す全体斜視図である。
【図１２】  この発明の実施の形態５の固定子の製造工程を示す斜視図である。
【図１３】  この発明の実施の形態５の始動用電動機の断面図である。
【図１４】  従来の始動用電動機の固定子の構造を示す斜視図である。
【図１５】  従来の固定子の平面図である。
【図１６】  従来の固定子の組み立て工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  積層鉄心（固定子鉄心）、２  連結部、３  ヨーク部、４  ポール部、５巻枠、６  インロー部、７  界磁巻線（巻線）、８，１８  第２のヨーク、９クリンチ部、１０  リング状部材、１１  ブラケット、１２  通しボルト。
【図１】
0003704029.tif 000002
【図２】
0003704029.tif 000003
【図３】
0003704029.tif 000004
【図４】
0003704029.tif 000005
【図５】
0003704029.tif 000006
【図６】
0003704029.tif 000007
【図７】
0003704029.tif 000008
【図８】
0003704029.tif 000009
【図９】
0003704029.tif 000010
【図１０】
0003704029.tif 000011
【図１１】
0003704029.tif 000012
【図１２】
0003704029.tif 000013
【図１３】
0003704029.tif 000014
【図１４】
0003704029.tif 000015
【図１５】
0003704029.tif 000016
【図１６】
0003704029.tif 000017