(57)【要約】【課題】外側面を円周面の上に配置できる回転電機のステータを提供する。【解決手段】ステータ３１は、コイル組立体３１ａを有する。ステータ３１は、ステータコア３２と、ステータコイル３３と、磁極部３４と、取付部３５と、インシュレータ３６とを有する。磁極部３４と取付部３５との間には、径方向の隙間が設けられている。隙間は応力を抑制する。コイル組立体３１ａは、複数の単位ステータ３８の連結体である。単位ステータ３８は、単位コア３７と、単位コイル３３ａとを有する。複数の単位ステータ３８は、連結部３９において連結されている。連結部３９は、周方向の隙間を有する。周方向の隙間は、外側面３４ｄを円周面の上に配置することを可能とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向外側に向けて突出する複数のティース（３４ａ）、および複数の前記ティースを径方向内側において連結するヨーク（３４ｂ）を有する磁極部（３４）と、
複数の前記ティースに装着されたステータコイル（３３）と、
前記磁極部とは別体の部品であって、取付対象物への取付のために前記ヨークの径方向内側に設けられる取付部（３５）とを備える回転電機のステータにおいて、
周方向に沿って配置されて連結され、前記磁極部と前記ステータコイルとを提供する複数の単位ステータ（３８）を有し、
前記単位ステータは、
ひとつの前記ティース（３４ａ）と、
前記ステータコイルの一部であって、ひとつの前記ティースに装着された単位コイル（３３ａ）と、
前記ヨークの一部であって、周方向に配置され連結されることにより前記ヨークを形成する部分ヨーク（３４ｃ）とを有しており、
複数の前記部分ヨークは、周方向に隣接する前記部分ヨークを互いに噛み合わせる噛合部（３９ａ）を有しており、
複数の前記部分ヨークは、前記噛合部において隣接する前記部分ヨークの間を周方向に離す周方向隙間（Ｇ３９ａ）を形成しており、
前記取付部は、前記ヨークの内径（Ｄ３４ｅ）より小さい外径（Ｄ３５ｂ）を有している回転電機のステータ。
【請求項２】
さらに、周方向に隣接する前記部分ヨークを固定する固定部（３９ｄ）を有する請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記ヨークの内径と前記取付部の外径とは、前記取付部の前記ヨークへの圧入を回避し、緩い嵌め合いを提供するように設定されている請求項１または請求項２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記噛合部は、前記部分ヨークの周方向の端部に設けられ、周方向へ突出する複数の凸部と前記凸部に隣接して配置された複数の凹部とを有しており、
前記凸部と前記凹部とは、ひとつの前記部分ヨークと他の前記部分ヨークとが、軸方向に関して重複するように、かつ、周方向に関して前記隙間を介して対向するように形成されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
前記取付部は、
前記ヨークの内側に挿入され前記外径を規定する本体（３５ａ）、および
前記本体から径方向外側に突出しており、軸方向に関して前記ヨークと重複する外フランジ（３５ｃ）を有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項６】
前記ティースの周方向の幅（ＷＴＨ）は、前記部分ヨークの径方向の幅（ＷＹＫ）より大きく（ＷＴＨ＞ＷＹＫ）形成されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項７】
前記ヨークと前記取付部とは周方向に関して全周において前記ヨークと前記取付部との間に径方向隙間（Ｇ３２）を形成している請求項１から請求項６のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項８】
前記ヨークと前記取付部とは周方向に関してひとつの接触部（ＣＰ）において接触しており、残部で前記ヨークと前記取付部との間に径方向隙間（Ｇ２３２）を形成している請求項１から請求項７のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項９】
複数の前記単位ステータは、周方向に隣接する前記単位ステータを連接する複数の連接部（４４５）を有する請求項１から請求項８のいずれかに記載の回転電機のステータ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の回転電機のステータ（３１）と、
前記ステータと対向するように配置される複数の永久磁石（２３）を有するロータ（２１）とを備える回転電機。
【請求項１１】
径方向外側に向けて突出する複数のティース（３４ａ）、および複数の前記ティースを径方向内側において連結するヨーク（３４ｂ）を有する磁極部（３４）と、
複数の前記ティースに装着されたステータコイル（３３）と、
前記磁極部とは別体の部品であって、取付対象物への取り付けのために前記ヨークの径方向内側に設けられる取付部（３５）とを備える回転電機のステータの製造方法において、
ひとつの前記ティース（３４ａ）と、前記ステータコイルの一部であって、ひとつの前記ティースに装着された単位コイル（３３ａ）と、前記ヨークの一部であって、周方向に配列され連結されることにより前記ヨークを形成する部分ヨーク（３４ｃ）とを有する複数の単位ステータを組み立てる段階（１５２）、
複数の前記単位ステータを周方向に沿って配置し、周方向に隣接する前記部分ヨークを噛合部において互いに噛み合わせる段階（１５３）、
前記噛合部において隣接する前記部分ヨークの間を周方向に離す周方向隙間（Ｇ３９ａ）を形成しながら、複数の前記ティースの外側面（３４ｄ）を、円周面（４１ａ）の上に配置して位置決めする段階、（１５４）、
位置決めされた状態において、複数の前記部分ヨークを互いに固定する段階（１５５）、および
固定された前記ヨークの径方向内側に、前記ヨークの内径（Ｄ３４ｅ）より小さい外径（Ｄ３５ｂ）を有している前記取付部を装着する段階（１５６）を備える回転電機のステータの製造方法。
【請求項１２】
さらに、複数の前記単位ステータを、前記円周面を規定する治具（４１）に装着する段階を備え、
前記治具に装着された状態で前記外側面を前記円周面の上に位置決めし、
前記治具に装着された状態で複数の前記部分ヨークを固定する請求項１１に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項１３】
さらに、複数の前記単位ステータを複数の連接部（４４５、５４５）によって連接する段階を備え、
複数の前記単位ステータを巻きながら、前記噛合部を噛み合わせる請求項１１または請求項１２に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項１４】
さらに、周方向に隣接する２つの前記外側面の間に前記連接部を配置することにより２つの前記外側面の間に磁気的な極間隙間（Ｇ４４５）を形成する段階を備える請求項１３に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項１５】
請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の回転電機のステータの製造方法により製造された前記ステータ（３１）の前記ヨークを、前記取付部に設けられた外フランジにより軸方向に関して前記取付対象物に向けて押える段階を備える回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、回転電機およびそのステータに関する。さらに、開示は、回転電機の製造方法およびそのステータの製造方法に及ぶ。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、複数のティースを提供するコアを有するステータを開示する。コアは、複数のティース部に分割されている。ひとつのティース部は、ひとつのティースと、ひとつのコイルとを有する。製造段階において、複数のティース部は、チェーンのように連結されている。複数のティース部は、チェーンを巻くようにして環状に配置される。円筒状に固定されたコアは、ハウジング内に収容されている。
【０００３】
従来技術として列挙された先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６５５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ひとつの観点において、ティース部には、高い寸法精度が求められる。ティース部の寸法の誤差は、コアの外側面の真円度を低下させる。別の観点において、ティース部の誤差は、内側面と外側面との両方において高い真円度を実現することを困難とする。例えば、ティース部の寸法の誤差は、複数のティース部の間に干渉を生じさせ、外側面および／または内側面の調節を困難にする。さらに別の観点において、従来技術では、コアがハウジングに圧入される場合があり、コアに望ましくない応力が作用するおそれがある。
【０００６】
上述の観点において、または言及されていない他の観点において、回転電機、そのステータ、およびそれらの製造方法にはさらなる改良が求められている。
【０００７】
開示されるひとつの目的は、外側面を円周面の上に配置することができる回転電機、そのステータ、およびそれらの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示された回転電機のステータは、径方向外側に向けて突出する複数のティース（３４ａ）、および複数のティースを径方向内側において連結するヨーク（３４ｂ）を有する磁極部（３４）と、複数のティースに装着されたステータコイル（３３）と、磁極部とは別体の部品であって、取付対象物への取付のためにヨークの径方向内側に設けられる取付部（３５）とを備える。回転電機のステータは、周方向に沿って配置されて連結され、磁極部とステータコイルとを提供する複数の単位ステータ（３８）を有し、単位ステータは、ひとつのティース（３４ａ）と、ステータコイルの一部であって、ひとつのティースに装着された単位コイル（３３ａ）と、ヨークの一部であって、周方向に配置され連結されることによりヨークを形成する部分ヨーク（３４ｃ）とを有している。複数の部分ヨークは、周方向に隣接する部分ヨークを互いに噛み合わせる噛合部（３９ａ）を有しており、複数の部分ヨークは、噛合部において隣接する部分ヨークの間を周方向に離す周方向隙間（Ｇ３９ｂ）を形成しており、取付部は、ヨークの内径（Ｄ３４ｅ）より小さい外径（Ｄ３５ｂ）を有している。
【０００９】
開示によると、複数の部分ヨークは、それらの間に周方向隙間を介して配置されている。よって、複数の単位コアの加工精度に起因する部分ヨーク間の干渉を回避して、複数のティースの外側面を、円周面の上に配置することができる。よって、外側面の真円度が高い。しかも、ヨークの内径より、取付部の外径のほうが小さい。また、複数のティースの外側面と、取付部とを同軸に調節することができる。よって、取付部がヨークの径方向内側に装着されても、取付部から径方向へヨークが受ける応力が抑制される。これにより、複数の部分コアを連結して形成される外突極型のステータコアの損傷、破損が抑制される。
【００１０】
ここに開示された回転電機は、上記ステータ（３１）と、ステータと対向するように配置される複数の永久磁石（２３）を有するロータ（２１）とを備える。
【００１１】
ここに開示された回転電機のステータの製造方法において、回転電機は、径方向外側に向けて突出する複数のティース（３４ａ）、および複数のティースを径方向内側において連結するヨーク（３４ｂ）を有する磁極部（３４）と、複数のティースに装着されたステータコイル（３３）と、磁極部とは別体の部品であって、取付対象物への取付のためにヨークの径方向内側に設けられる取付部（３５）とを備える。回転電機のステータの製造方法は、ひとつのティース（３４ａ）と、ステータコイルの一部であって、ひとつのティースに装着された単位コイル（３３ａ）と、ヨークの一部であって、周方向に配置され連結されることによりヨークを形成する部分ヨーク（３４ｃ）とを有する複数の単位ステータを組み立てる段階（１５２）、複数の単位ステータを周方向に沿って配置し、周方向に隣接する部分ヨークを噛合部において互いに噛み合わせる段階（１５３）、噛合部において隣接する部分ヨークの間を周方向に離す周方向隙間（Ｇ３９ｂ）を形成しながら、複数のティースの外側面（３４ｄ）を、円周面（４１ａ）の上に配置して位置決めする段階、（１５４）、位置決めされた状態において、複数の部分ヨークを互いに固定する段階（１５５）、および固定されたヨークの径方向内側に、ヨークの内径（Ｄ３４ｅ）より小さい外径（Ｄ３５ｂ）を有している取付部を装着する段階（１５６）を備える。
【００１２】
開示によると、複数のティースの外側面は、複数の部分ヨークの間に周方向隙間を形成しながら、円周面の上に配置される。よって、部分ヨークの寸法誤差に制約されることなく外側面を真円に近付けることができる。すなわち、複数の単位コアの加工精度に起因する部分ヨーク間の干渉を回避しながら、複数のティースの外側面を、円周面の上に配置することができる。よって、外側面の真円度が高い。しかも、ヨークの内径より、取付部の外径のほうが小さい。よって、取付部がヨークの径方向内側に装着されても、ヨークが受ける応力が抑制される。これにより、複数の部分コアを連結して形成される外突極型のステータコアの損傷、破損が抑制される。
【００１３】
ここに開示された回転電機の製造方法は、上記製造方法により製造されたステータ（３１）のヨークを、取付部に設けられた外フランジにより軸方向に関して取付対象物に向けて押える段階を備える。
【００１４】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る内燃機関用回転電機の断面図である。
【図２】ステータの分解斜視図である。
【図３】ひとつの単位コアを示す平面図である。
【図４】ステータの部分断面図である。
【図５】隙間を示す平面図である。
【図６】複数の単位コアの内周面を示す展開図である。
【図７】第１実施形態の製造方法を示す工程図である。
【図８】外側面の位置決め工程を示す斜視図である。
【図９】第２実施形態に係るコアの隙間を示す平面図である。
【図１０】第３実施形態に係る複数の単位コアの内周面を示す展開図である。
【図１１】第４実施形態に係る環状配置工程を示す斜視図である。
【図１２】第５実施形態に係るステータの外周面を示す展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１７】
第１実施形態
図１において、内燃機関用回転電機１０（以下、回転電機１０という）は、発電電動機、または交流発電機スタータ（AC Generator Starter）とも呼ばれる。回転電機１０は、インバータ回路（ＩＮＶ）と制御装置（ＥＣＵ）とを含む電気回路１１と電気的に接続されている。電気回路１１は、単相または多相の電力変換回路を提供する。回転電機１０の用途の一例は、車両用の内燃機関１２と連結される発電電動機である。回転電機１０は、例えば、二輪車に利用することができる。
【００１８】
電気回路１１は、車両に搭載されたバッテリを含む電気負荷を有する。電気回路１１は、回転電機１０が発電機として機能するとき、出力される交流電力を整流し、電気負荷に電力を供給する整流回路を提供する。電気回路１１は、回転電機１０から供給される基準位置信号を受信する信号処理回路を提供する。基準位置信号は、点火時期制御および／または燃料噴射時期制御のために利用される。電気回路１１は、点火時期制御および／または燃料噴射時期制御を含む機関制御を実行する制御器を提供してもよい。電気回路１１は、回転電機１０を電動機として機能させる駆動回路を提供する。電気回路１１は、回転電機１０を電動機として機能させるための回転位置信号を回転電機１０から受信する。電気回路１１は、検出された回転位置に応じて回転電機１０への通電を制御することにより回転電機１０を電動機として機能させる。
【００１９】
回転電機１０は、取付対象物である内燃機関１２に取り付けられている。内燃機関１２は、ボディ１３と、ボディ１３に回転可能に支持され、内燃機関１２と連動して回転する回転軸１４とを有する。回転電機１０は、ボディ１３と回転軸１４とに組み付けられている。ボディ１３は、内燃機関１２のクランクケース、ミッションケースなどの構造体である。回転軸１４は、内燃機関１２のクランク軸、またはクランク軸と連動する回転軸である。
【００２０】
回転電機１０は、アウタロータ型の回転電機である。回転電機１０は、ロータ２１と、ステータ３１とを有する。以下の説明において、軸方向の語は、ロータ２１、ステータ３１、またはステータコア３２を円筒と見なした場合の中心軸に沿う方向を指す。径方向の語は、ロータ２１、ステータ３１、またはステータコア３２を円筒と見なした場合の径方向を指す。周方向の語は、ロータ２１、ステータ３１、またはステータコア３２を円筒と見なした場合の周方向を指す。
【００２１】
ロータ２１は、界磁子である。ロータ２１は、全体がカップ状である。ロータ２１は、回転軸１４の端部に接続されている。ロータ２１は、回転軸１４に連結されている。ロータ２１は、回転軸１４とともに回転する。ロータ２１は、カップ状のロータコア２２を有する。ロータコア２２は、後述する永久磁石のための外ヨークを提供する。ロータコア２２は、磁性金属製である。ロータ２１は、ロータコア２２の内面に配置された永久磁石２３を有する。ロータ２１は、永久磁石２３によって界磁を提供する。さらに、永久磁石２３は、点火制御のための基準位置信号を提供するための部分的な特殊磁極を提供する。
【００２２】
ステータ３１は、電機子である。ステータ３１は、外突極型のステータである。ステータ３１は、ボルト１６によってボディ１３、すなわち内燃機関１２に固定されている。ステータ３１は、環状の部材である。ステータ３１は、ロータ２１と対向するように配置されている。
【００２３】
ステータ３１は、ステータコア３２を有する。ステータコア３２は、内燃機関１２のボディ１３に固定されている。ステータ３１は、ステータコア３２に巻回されたステータコイル３３を有する。ステータコイル３３は、電機子巻線を提供する。ステータコイル３３は、単相巻線、または多相巻線である。ステータコイル３３は、ロータ２１およびステータ３１を発電機または電動機として選択的に機能させることができる。ステータコイル３３を形成するコイル線は、絶縁被覆によって被覆された単線導体である。コイル線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のようなアルミ系金属製である。
【００２４】
ステータコア３２は、磁極部３４と、取付部３５とを有する。磁極部３４は、ステータコア３２の径方向外側の部分を占める。磁極部３４は、回転電機１０が機能するための磁束を通すための磁路を提供する磁路部材である。磁極部３４は、ステータコア３２の径方向外側部分を占めるアウタコアとも呼ばれる。磁極部３４は、ステータコイル３３が巻かれた複数のティース部分と、複数のティース部分を磁気的に連結する内ヨーク部分とを含む。磁極部３４は、電磁鋼板などの磁性金属の積層体によって提供されている。
【００２５】
取付部３５は、磁極部３４をボディ１３に固定するための部材である。取付部３５は、円筒状である。取付部３５は、磁極部３４とは別体の部品である。取付部３５は、磁極部３４、すなわちヨーク３４ｂの径方向内側に配置されている。取付部３５は、磁極部３４と連結されるためのコア連結機構と、ボディ１３に固定されるための固定機構とを有する。この固定機構は取付部３５の中央に設けた貫通穴を含む。固定機構はボディ１３に設けた突部を有する。取付部３５のボディ１３への固定は、貫通穴を突部に勘合させて提供される。固定機構はインロー接続とも呼ばれる。取付部３５は、磁極部３４をボディ１３に固定するための部材である。取付部３５は、ステータコア３２の径方向内側部分を占めるインナコアとも呼ばれる。
【００２６】
固定機構は、ボディ１３に設けた突部により、径方向に関して取付部３５を位置決めする。固定機構は、ボディ１３に設けた座部により、軸方向に関して取付部３５を位置決めする。このようにボディ１３に設けられた取付座は、固定機構の半部である取付部３５を径方向と軸方向とに位置決めしている。ボディ１３は回転軸１４に対して同軸に固定されている。回転軸１４を基準として、回転軸１４とロータ２１が同軸に配置されている。回転軸１４を基準として、回転軸１４、ボディ１３、取付部３５、および磁極部３４の外径が同軸に配置される。ボディ１３は、本体と、本体にインロー接続されるカバーとを有する。よって、ボディ１３全体は、回転軸１４に対して位置決めされている。この結果、ロータ２１とステータ３１とが、回転軸１４の周りに同軸に配置される。
【００２７】
回転電機１０は、回転電機１０と電気回路１１との間における電気的な接続を提供するワイヤハーネス１５を有する。ワイヤハーネス１５は、ステータコイル３３と電気回路１１とを接続する複数の電力線を含む。電気回路１１は電力線が接続される外部回路である。電力線は、回転電機１０が発電機として機能するとき、ステータコイル３３に誘導される電力を電気回路１１に供給する。電力線は、回転電機１０が電動機として機能するとき、ステータコイル３３を励磁するための電力を電気回路１１からステータコイル３３へ供給する。
【００２８】
図２に図示されるように、ステータ３１は、ステータコイル３３、磁極部３４、およびインシュレータ３６を含むコイル組立体３１ａを有する。コイル組立体３１ａと、取付部３５とは、コイル組立体３１ａを組み立てる組み立て工程の後に、コイル組立体３１ａに取付部３５を装着可能に形成されている。
【００２９】
磁極部３４は、複数のティース３４ａを有する。ティース３４ａは、突極または磁極とも呼ばれる。複数のティース３４ａは、放射状に延びている。ひとつのティース３４ａは、ロータ２１と対向するひとつの外側磁極面を有する。
【００３０】
磁極部３４は、筒状のヨーク３４ｂを有する。ヨーク３４ｂは、複数のティース３４ａの間の磁束通路を提供する。ヨーク３４ｂの径方向外側に、複数のティース３４ａが設けられている。複数のティース３４ａは、ヨーク３４ｂから径方向外側に延び出している。ヨーク３４ｂは、取付部３５を受け入れることができる内径を有する。ヨーク３４ｂは、複数の部分ヨーク３４ｃの集合体である。ひとつの部分ヨーク３４ｃは、部分円筒状の部材である。部分ヨーク３４ｃは、周方向に配列され、互いに連結されることによってひとつのヨーク３４ｂを提供する。図示されるように、部分ヨーク３４ｃは、２種類の形状を有している。
【００３１】
磁極部３４は、複数の単位コア３７を有する。複数の単位コア３７は、わずかに形状が異なる数種類の単位コアを含んでいてもよい。図示の例では、部分ヨーク３４ｃの２種類の形状が、単位コア３７の種類を特徴付けている。複数の単位コア３７は、互いに連結されることによって、ひとつの磁極部３４を形成するように形成されている。複数の単位コア３７の形状は、ひとつの磁極部３４を形成するように計画され、設定されている。ひとつの単位コア３７は、ひとつのティース３４ａと、部分ヨーク３４ｃとを有する。
【００３２】
図３に図示されるように、ひとつの単位コア３７は、ティース３４ａと、部分ヨーク３４ｃとを有する。単位コア３７は、電磁鋼板などの磁性金属の積層体である。ティース３４ａは、ステータコア３２の外側面３４ｄを提供する。複数のティース３４ａにより、複数の外側面３４ｄが提供されている。部分ヨーク３４ｃは、ステータコア３２の内側面３４ｅを提供する。複数の部分ヨーク３４ｃの集合体によりヨーク３４ｂが提供されるから、内側面３４ｅは、円筒内面である。
【００３３】
ティース３４ａは、周方向における幅ＷＴＨを有する。ヨーク３４ｂは、径方向における幅ＷＹＫを有する。幅ＷＴＨは、幅ＷＹＫより大きく（ＷＴＨ＞ＷＹＫ）形成されている。比較的小さい幅ＷＹＫは、高価な電磁鋼板の使用量の抑制に貢献する。取付部３５は、磁束通路としても機能する場合がある。
【００３４】
図２に戻り、ステータコイル３３は、複数のティース３４ａに装着されている。ステータコイル３３は、複数の単位コイル３３ａを有する。ひとつの単位コイル３３ａは、ひとつのティース３４ａに装着されている。ひとつの単位コイル３３ａは、ひとつのティース３４ａの上において巻かれている。複数の単位コイル３３ａのそれぞれは、単位コイル３３ａから延び出すコイル素線の延び出し部分を有する。
【００３５】
ステータコイル３３は、接続部材３３ｂを有する。接続部材３３ｂは、複数の単位コイル３３ａを電気的に接続している。例えば、接続部材３３ｂは、複数の単位コイル３３ａを３相スター回路、または３相デルタ回路を形成するように接続する。
【００３６】
接続部材３３ｂの一部または全部は、ステータコイル３３を形成するコイル素線によって提供することができる。接続部材３３ｂは、コイル素線とは別体の導電部材、例えばバスバーによって提供されてもよい。接続部材３３ｂは、はんだ付け、または溶接などの複数の接合部を有していてもよい。接続部材３３ｂがコイル素線によって提供される場合、複数の単位コイル３３ａの一部または全部は、接続部材３３ｂを通過するコイル素線によって接続されていてもよい。接続部材３３ｂは、ステータコイル３３のための外部接続用リード線を備えている。
【００３７】
取付部３５は、専ら、磁極部３４を固定するための部材として計画され、設計されている。取付部３５は、例えばアルミニウムまたは鉄などの金属製、または樹脂製である。取付部３５の材質は、ステータ３１の軽量化に貢献できる材料から選定されてもよい。取付部３５は、筒状の本体３５ａを有する。本体３５ａは、ヨーク３４ｂの内側に挿入され、配置される。本体３５ａは、外側面３５ｂを有する。
【００３８】
取付部３５は、本体３５ａの軸方向の一端から径方向外側に突出する外フランジ３５ｃを有する。外フランジ３５ｃは、軸方向に関してヨーク３４ｂと重複するように形成され、位置付けられる。外フランジ３５ｃは、磁極部３４を保持する。外フランジ３５ｃは、磁極部３４を軸方向に押さえつけるために利用することができる。
【００３９】
取付部３５は、中央に貫通穴３５ｄを有する。取付部３５は、ボルト１６の頭部を受け入れ、ボルト１６の頭部を受ける座部を提供するための複数の凹部３５ｅを有する。凹部３５ｅは、外フランジ３５ｃが設けられた一端から、軸方向に凹んでいる。さらに、取付部３５は、ボルト１６を配置するための貫通穴３５ｆを有する。ボルト１６が締め付けられることにより、取付部３５はボディ１３に向けて締め付けられる。この締付け力は、外フランジ３５ｃを経由して、磁極部３４をボディ１３に向けて押し付けるように作用する。
【００４０】
ステータコア３２とステータコイル３３との間にはインシュレータ３６が配置されている。インシュレータ３６は、電気絶縁性の樹脂製である。インシュレータ３６は、ステータコイル３３を巻くためのボビンでもある。インシュレータ３６の一部は、ティース３４ａの径方向外側端部と径方向内側端部とに位置づけられることによって、ボビンのフランジ部を提供する。
【００４１】
コイル組立体３１ａは、複数の単位ステータ３８を有する。複数の単位ステータ３８は、環状に配置され、隣接する他の単位ステータ３８と連結されることによってコイル組立体３１ａを提供する。ひとつの単位ステータ３８は、少なくとも部分ヨーク３４ｃにおいて他の単位ステータ３８と連結されている。ひとつの単位ステータ３８は、ステータコイル３３において、および／またはインシュレータ３６において他の単位ステータ３８と連結されていてもよい。複数の単位ステータ３８は、複数の部分ヨーク３４ｃの間において、回転電機として必要な磁束が通過するように磁気的に連結されている。複数の単位ステータ３８は、複数の部分ヨーク３４ｃの間において、互いに分離しないように機械的に連結されている。複数の単位ステータ３８は、複数の単位コイル３３ａの間において、電気的に連結されている。
【００４２】
ひとつの単位ステータ３８は、ひとつの単位コイル３３ａ、ひとつの単位コア３７、およびその単位コア３７に属するインシュレータ３６の一部を有する。ひとつの単位ステータ３８は、ひとつのティース３４ａとひとつの部分ヨーク３４ｃとを有する。ひとつの単位ステータ３８において、ひとつの単位コア３７には、インシュレータ３６の一部が分離不能に装着されている。ひとつの単位ステータ３８において、ひとつの単位コア３７には、ひとつの単位コイル３３ａが分離不能に装着されている。
【００４３】
図４において、磁極部３４を形成する複数の金属板３４ｆが図示されている。複数の金属板３４ｆは、ティース３４ａを提供している。よって、複数の金属板３４ｆは、外側面３４ｄと内側面３４ｅとを提供している。磁極部３４は、エンドプレート３４ｇを有する。エンドプレート３４ｇは、ヨーク３４ｂの端部に設けられている。エンドプレート３４ｇは、金属板３４ｆと接合されている。エンドプレート３４ｇは、取付部３５に連結されていてもよい。
【００４４】
図４および図５に図示されるように、取付部３５の本体３５ａと、磁極部３４のヨーク３４ｂとの間には、隙間Ｇ３２が設けられている。隙間Ｇ３２は、内側面３４ｅと、外側面３５ｂとの間に形成されている。ヨーク３４ｂと取付部３５とは周方向に関して全周においてヨーク３４ｂと取付部３５との間に隙間Ｇ３２を形成している。本体３５ａは、外側面３５ｂによって外径Ｄ３５ｂを規定している。内側面３４ｅの内径Ｄ３４ｅは、外側面３５ｂの外径Ｄ３５ｂより大きい。内径Ｄ３４ｅと外径Ｄ３５ｂとの間の差は、磁極部３４および取付部３５の想定されうる熱膨張および熱収縮が発生したとしても、隙間Ｇ３２が形成されるように設定されている。
【００４５】
隙間Ｇ３２は、複数の単位ステータ３８の径方向位置の調節を許容する。隙間Ｇ３２は、複数の外側面３４ｄが円筒面上に整列するための、複数の単位ステータ３８の径方向における位置調節を許容する。言い換えると、隙間Ｇ３２は、複数の単位ステータ３８、特に複数の単位コア３７の寸法誤差を吸収しうる大きさに設定されている。隙間Ｇ３２は、コイル組立体３１ａと取付部３５との間に緩い嵌め合いを形成する。緩い嵌め合いは、コイル組立体３１ａと取付部３５との圧入を回避する。緩い嵌め合いは、ヨーク３４ｂの変形、すなわち磁極部３４の変形を抑制するために貢献する。また、緩い嵌め合いは、複数の単位ステータ３８の間を連結する構造の破損を抑制するために貢献する。例えば、複数の単位ステータ３８の間を互いに固定する固定部の破損が抑制される。隙間Ｇ３２は、径方向隙間とも呼ばれる。
【００４６】
磁極部３４と取付部３５との間、すなわち本体３５ａとヨーク３４ｂとの間には、コイル組立体３１ａと取付部３５とを連結し、固定するコア連結部が設けられる。コア連結部は、隙間Ｇ３２に付与される接着剤により形成することができる。コア連結部は、磁極部３４と取付部３５との間に部分的に設けられたかしめ連結部、またはボルト連結部によって提供されてもよい。コア連結部は、軸方向および周方向に関して磁極部３４と取付部３５とを連結する。図中にコア連結部は図示されていない。
【００４７】
図２に戻り、周方向に関して隣接する２つの部分ヨーク３４ｃの間には、連結部３９が設けられている。連結部３９は、周方向に隣接する２つの部分ヨーク３４ｃを互いに連結している。連結部３９は、複数の部分ヨーク３４ｃを一連のヨーク３４ｂとして互いに連結する機械的な連結部である。連結部３９は、回転電機として必要な低い磁気抵抗を提供する磁気的な連結部でもある。
【００４８】
図６は、磁極部３４の内側面を示す。複数の部分ヨーク３４ｃの間を連結するために、複数の連結部３９が設けられている。ひとつの部分ヨーク３４ｃは、その周方向の両側に連結部３９を有している。ひとつの連結部３９は、周方向に隣接する２つの部分ヨーク３４ｃを連結している。すべての部分ヨーク３４ｃが両側に連結部３９を有している。これにより、周方向に沿って配置された複数の部分ヨーク３４ｃは、複数の連結部３９において機械的に環状と呼びうる環の形状に連結されている。周方向に沿って配置された複数の部分ヨーク３４ｃは、複数の連結部３９において磁気的に密な結合を提供する。
【００４９】
連結部３９は、噛合部３９ａを有する。噛合部３９ａは、周方向に隣接する２つの部分ヨーク３４ｃを、互いに噛み合わせる。噛合部３９ａは、凹凸状の端部によって提供されている。噛合部３９ａは、凹凸部とも、歯部とも、矩形波状の端部とも呼ぶことができる。噛合部３９ａは、部分ヨーク３４ｃの周方向の端部に設けられ、周方向へ突出する複数の凸部と、凸部に隣接して配置された複数の凹部とを有する。
【００５０】
ひとつの部分ヨーク３４ｃは、その周方向の両方の端部に、噛合部３９ａのための凹凸部を有する。これらの端部は、数枚の金属板３４ｆにより提供される凸部と、他の数枚の金属板３４ｆにより提供される凹部とによって提供されている。
【００５１】
端部は、軸方向に沿って広がり、周方向または接線方向に面する第１端面３９ｂを有する。第１端面３９ｂには、複数の金属板３４ｆの端面が露出している。第１端面３９ｂは、凹凸部における頂面および底面に対応している。端部は、周方向に沿って広がり、軸方向に面する第２端面３９ｃを有する。第２端面３９ｃは、凹凸部における側面に対応している。第２端面３９ｃは、金属板３４ｆの広い主面によって提供されている。
【００５２】
複数の第１端面３９ｂと複数の第２端面３９ｃとが交互に配列されることによって、凹凸部が形成されている。ひとつの部分ヨーク３４ｃに設けられた凹凸部は、隣接する他の部分ヨーク３４ｃに設けられた他の凹凸部と噛み合うように形成されている。凹凸部と、他の凹凸部とは、周方向に沿って噛み合わせられている。２つの凹凸部の噛み合いは、周方向に沿って２つの部分ヨーク３４ｃが、噛合状態を維持しながら、近づいたり、離れたりすることを許容する。２つの凹凸部の噛み合いは、２つの部分ヨーク３４ｃ、すなわち２つの単位コア３７が径方向へ相対的に移動することを許容する。
【００５３】
隣接する２つの部分ヨーク３４ｃに属する２つの第１端面３９ｂは、周方向に関して対向している。これら２つの第１端面３９ｂは、隙間Ｇ３９ａを形成している。隙間Ｇ３９ａは、少なくとも径方向に関して、複数の単位ステータ３８の位置を調節することを可能とする。隙間Ｇ３９ａは、周方向に関して、複数の単位ステータ３８の位置を調節することを可能とする。隙間Ｇ３９ａは、複数の外側面３４ｄが円筒面上に整列するための、複数の単位ステータ３８の径方向における位置調節を許容する。言い換えると、隙間Ｇ３９ａは、複数の単位ステータ３８、特に複数の単位コア３７の寸法誤差を吸収しうる大きさに設定されている。隙間Ｇ３９ａは、周方向隙間とも呼ばれる。
【００５４】
隣接する２つの部分ヨーク３４ｃに属する２つの第２端面３９ｃは、軸方向に関して対向している。これら２つの第２端面３９ｃは、軸方向に関して互いに接触しているか、または、微小な隙間を介して対向している。これら２つの第２端面３９ｃを経由して多くの磁束が通過する。
【００５５】
凹凸の軸方向配置は、ひとつの単位ステータ３８の片側の端面に完全な凸部、または完全な凹部が少なくともひとつづつ配置される必要がある。言い換えると隣接する単位ステータ３８間で完全な凹凸部の勘合が必要である。Ｌ字型の組合せは望ましくない。つまり凸部または凹部の軸方向厚みは、単位ステータ３８の軸方向の厚みの１／３以下となる。
【００５６】
一方、製品の出力特性、例えば電動機の発生するトルクや、発電機の起電力を考慮すると金属板３４ｆを１枚ずつ交互に組み合わせることが良い。しかし通常、金属板３４ｆの軸方向厚みは１ｍｍ以下であり、加工上、非常に多くの点で圧入になるから困難である。少なくとも２枚以上の金属板３４ｆで凹部または凸部を形成し、噛み合わせるのがよい。
【００５７】
ヨーク３４ｂは、２種類の部分ヨーク３４ｃの集合体である。第１の種類の部分ヨーク３４ｃは、一連の円周上において角度ＲＤ１を占める凸部と、角度ＲＤ２を占める凹部とを有する。第１の種類の部分ヨーク３４ｃは、軸方向の両端に凸部を有している。第２の種類の部分ヨーク３４ｃは、周方向に関して、角度ＲＤ１の凸部と、角度ＲＤ２の凹部とを有する。第２の種類の部分ヨーク３４ｃは、軸方向の両端に凹部を有している。
【００５８】
図３には、第１の種類の部分ヨーク３４ｃにおける角度ＲＤ１と角度ＲＤ２とが図示されている。角度ＲＤ１、角度ＲＤ２は、周方向における長さに置き換えて理解することができる。
【００５９】
図６に戻り、角度ＲＤ１と、角度ＲＤ２とは、隙間Ｇ３９ａを提供するように設定されている。すなわち、角度ＲＤ１、角度ＲＤ２、および隙間Ｇ３９ａの合計が円周範囲（３６０°）になるように、角度ＲＤ１および角度ＲＤ２が設定されている。２ｎ極（ｎ：自然数）のステータ３１の場合、ｎ×ＲＤ１＋ｎ×ＲＤ２＋２ｎ×Ｇ３９ｃ＝３６０である。言い換えると、複数の部分ヨーク３４ｃは、周方向において複数の部分ヨーク３４ｃが占める合計の角度範囲（ｎ×ＲＤ１＋ｎ×ＲＤ２）が、円周範囲（３６０°）より小さくなるように形成されている。隙間Ｇ３９ｃの大きさは、部分ヨーク３４ｃの加工のために経済的に採用可能な加工精度の下で、ヨーク３４ｂの内面に隙間Ｇ３９ｃが形成されるように設定されている。隙間Ｇ３９ａは、通常１ｍｍ以下、望ましくは０．５ｍｍ以下であることが製品の特性上よい。ただし隙間Ｇ３９ａは０より大きい（Ｇ３９ａ＞０）。
【００６０】
このように、噛合部３９ａは、ひとつの部分ヨーク３４ｃと他の部分ヨーク３４ｃとが、軸方向に関して重複するように、かつ、周方向に関して隙間Ｇ３９ａを介して対向するように形成されている。言い換えると、複数の単位コア３７は、複数の部分ヨーク３４ｃの周方向端部において、ひとつの部分ヨーク３４ｃと他の部分ヨーク３４ｃとが、軸方向に関して重複するように、かつ、周方向に関して隙間Ｇ３９ａを形成するように形成され、配置されている。しかも、ひとつの部分ヨーク３４ｃと他の部分ヨーク３４ｃとは、軸方向に関する重複部分において、磁束を通過させるための接近した位置関係に置かれている。
【００６１】
連結部３９は、固定部３９ｄを有する。固定部３９ｄは、複数の単位コア３７を互いに固定している。固定部３９ｄは、複数の単位コア３７を互いに接合している。固定部３９ｄは、複数の単位コア３７を溶接する溶接部によって提供することができる。固定部３９ｄは、噛合部３９ａにおいて２つの部分ヨーク３４ｃの上を通過するように形成された溶接痕である。固定部３９ｄは、２つの部分ヨーク３４ｃの上を通過するレーザ溶接部である。レーザ溶接部は、噛合部３９ａの上を真っ直ぐに延びている。レーザ溶接部は、複数の金属板３４ｆの積層方向に沿って延びている。レーザ溶接部は、複数の金属板３４ｆを接合している。
【００６２】
固定部３９ｄは、複数の単位コア３７を固定する接着材によって提供されてもよい。例えば、ステータコア３２に付与された接着剤によって複数の単位コア３７を固定することができる。接着剤は、複数の単位コア３７の表面に付与されたコーティング層、または複数の金属板３４ｆの間に含浸された接着層によって提供されてもよい。
【００６３】
図７は、回転電機１０の製造方法１５０を示す。回転電機１０の製造方法のうち、ステータ３１の製造方法が主として示されている。ステップ１５１は、複数の単位コア３７を組み立てるための単位コア組み立て段階である。ステップ１５１では、複数の金属板３４ｆがプレス加工によって製造され、複数の金属板３４ｆが積層されることによって、複数の単位コア３７が組み立てられる。複数の単位コア３７は互いに分離しており、独立している。
【００６４】
ステップ１５２では、単位コア３７に、インシュレータ３６と単位コイル３３ａとが装着される。この結果、単位ステータ３８が組み立てられる。ステップ１５２は、複数の単位ステータ３８を組み立てる単位ステータ組み立て段階である。複数の単位ステータ３８は、互いに独立している。複数の単位ステータ３８は、ひとつまたは複数の群を形成するように、チェーンのように連結される場合がある。
【００６５】
ステップ１５２では、独立した単位コア３７に単位コイル３３ａが装着される。よって、外突極型のステータコアに巻線する場合に比べて、巻線作業が容易である。このため、比較的巻きにくい素線を巻くことができる。または、多くのターン数の素線を巻くことができる。例えば、太いアルミニウム製の素線を高い占面率で巻くことができる。ステップ１５２は、複数の単位ステータ３８を組み立てる段階を提供する。
【００６６】
ステップ１５３−１５７は、コイル組立体３１ａを組み立てるための段階である。この段階では、複数の単位ステータ３８が環状に組み合わせられる。複数の単位ステータ３８は、環状に組み合わせられた後に、外側面３４ｄが円周面に沿って位置するように、径方向および周方向に関して位置調節される。複数の単位ステータ３８は、位置調節の後に、互いに固定される。
【００６７】
ステップ１５３では、複数の単位ステータ３８が、環状に配置される。ステップ１５３では、複数の単位ステータ３８が、噛合部３９ａによって連結される。複数の単位ステータ３８は、複数の部分ヨーク３４ｃが噛合部３９ａにおいて連結されるように組み立てられる。ステップ１５３により、複数の噛合部３９ａが噛合状態におかれる。複数の単位ステータ３８は、径方向および周方向に関して位置調節可能な状態に置かれている。
【００６８】
複数の単位ステータ３８は、径方向内側に複数の部分ヨーク３４ｃを位置付け、径方向外側に複数の磁極面すなわち複数の外側面３４ｄを位置づけるように配置される。複数の部分ヨーク３４ｃは、径方向内側において互いに隣接して配置され、噛合部３９ａにおいて互いに噛み合わせられる。径方向外側では、複数の外側面３４ｄがそれらの間に磁気的な極間隙間を形成するように、互いに離れて配置される。ステップ１５３は、複数の単位ステータ３８を周方向に沿って配置し、さらに、周方向に隣接する２つの部分ヨーク３４ｃを噛合部３９ａにおいて互いに噛み合わせる段階を提供する。
【００６９】
ステップ１５４では、複数の外側面３４ｄが円周面の上に位置するように、複数の単位ステータ３８の位置が調節される。ここでは、噛合部３９ａにおける噛合状態がずらされる。例えば、ひとつの単位ステータ３８は、径方向外側に向けてずらされる。このとき、両側の噛合部３９ａが移動を許容する。ステップ１５４は、複数の単位ステータ３８を既定の位置に位置づける段階である。ステップ１５４は、噛合部３９ａをずらす段階でもある。ステップ１５４は、隙間Ｇ３９ａを変化させる段階でもある。隙間Ｇ３９ａを変化させることによって複数の単位ステータ３８が既定の位置に位置付けられる。複数の単位ステータ３８は、ステップ１５４においても依然として互いに独立している。ステップ１５４では、複数の外側面３４ｄを既定の位置に位置づけるための治具を利用することができる。
【００７０】
図８に図示されるように、治具４１は、コイル組立体３１ａを収容しうる円筒状の部材である。治具４１は、複数の外側面３４ｄの位置を既定するための円周面を既定する内周面４１ａを有する。ステップ１５４では、コイル組立体３１ａを治具４１の中に配置する工程１５４ａと、複数の外側面３４ｄを内周面４１ａに接触させる工程１５４ｂとが含まれている。ステップ１５４により、複数の外側面３４ｄが、円周面の上に整列的に配置される。
【００７１】
ステップ１５４は、複数のティース３４ａの外側面３４ｄを、円周面の上に配置して位置決めする段階である。ステップ１５４は、噛合部３９ａにおいて隣接する２つの部分ヨーク３４ｃの間を周方向に離す隙間Ｇ３９ａを形成する段階でもある。ステップ１５４は、隙間Ｇ３９ａを形成しながら、外側面３４ｄを位置決めする段階でもある。ステップ１５４は、複数の単位ステータ３８を、円周面を規定する治具４１に装着する段階と、治具４１に装着された状態で複数の外側面３４ｄを円周面の上に位置決めする段階とを提供する。
【００７２】
図７に戻り、ステップ１５５では、複数の単位ステータ３８が互いに固定される。この実施形態では、複数の単位ステータ３８は、固定部３９ｄによって固定される。ステップ１５５は、固定部３９ｄを形成する段階である。ステップ１５５は、複数の単位ステータ３８を最終的に固定する段階である。複数の単位ステータ３８は、ステップ１５５において、一連の一体的な部品となる。ステップ１５５は、噛合部３９ａにおけるずれを阻止する段階でもある。ステップ１５５は、複数の外側面３４ｄが位置決めされた状態において、複数の部分ヨーク３４ｃを互いに固定する段階を提供する。ステップ１５５は、治具４１に装着された状態で複数の部分ヨーク３４ｃを固定する段階を提供する。
【００７３】
ステップ１５６では、治具４１が取り去られる。ステップ１５６では、コイル組立体３１ａの内側に取付部３５が装着される。取付部３５は、複数の単位ステータ３８が互いに連結され、かつ固定された後に装着される。取付部３５は、内側面３４ｅが区画する空洞の中に挿入される。外径Ｄ３５ｂは、内径Ｄ３４ｅより小さいから、取付部３５は、内側面３４ｅに強く押し付けられることなく、緩く装着される。ステップ１５６は、前の工程により固定されたヨーク３４ｂの径方向内側に、ヨーク３４ｂの内径Ｄ３４ｅより小さい外径Ｄ３５ｂを有している取付部３５を装着する段階を提供する。取付部３５は、コイル組立体３１ａに対して、複数の外側面３４ｄがなす仮想の円の軸と、取付部３５の軸とが同軸となるように装着される。ヨーク３４ｂの内径Ｄ３４ｅより、取付部３５の外径Ｄ３５ｂのほうが小さいから、複数の外側面３４ｄと、取付部３５とを同軸に調節することができる。ステップ１５６は、コイル組立体３１ａ、すなわち磁極部３４に与えられる応力を抑制する。この結果、固定部３９ｄの破損が抑制される。また、外側面３４ｄのずれが抑制される。
【００７４】
ステップ１５６は、コイル組立体３１ａと取付部３５とを固定する段階を提供する。同時に、ステップ１５６は、コイル組立体３１ａの円周、すなわち複数の外側面３４ｄが規定する円周と、取付部３５が提供する固定機構、すなわちインロー接続との同軸を図るための調整の段階でもある。外径Ｄ３５ｂおよび内径Ｄ３４ｅは、この調整を図れるように設定されている。外径Ｄ３５ｂおよび内径Ｄ３４ｅは、製造上の不可避の誤差を隙間Ｇ３２により吸収できるように設定されている。
【００７５】
ステップ１５７では、接続部材３３ｂが形成される。これにより、ステータ３１が完成する。ステップ１５８では、ロータ２１およびステータ３１が内燃機関１２に装着される。ステップ１５８は、取付部３５に設けられた外フランジ３５ｃにより軸方向に関してヨーク３４ｂを内燃機関１２に向けて押える段階を提供する。これにより、回転電機１０が完成する。
【００７６】
以上に述べた実施形態によると、複数の単位ステータ３８の組立体としてのステータ３１が提供される。よって、巻線作業の容易化が可能となる。別の観点では、磁極部３４と取付部３５との間に隙間Ｇ３２が設けられている。これにより、磁極部３４の変形、破損が抑制される。例えば、複数の単位コア３７を固定する固定部３９ｄに与えられる応力が抑制される。この結果、磁極部３４によって提供される複数の外側面３４ｄが既定する外周面において高い真円度が得られる。別の観点では、複数の単位コア３７の間には、隙間Ｇ３９ａが設けられている。複数の単位コア３７は、部分ヨーク３４ｃにおける噛合部３９ａの寸法精度に依存することなく、既定の位置に位置付けられる。よって、外周面の高い真円度が得られる。このような構造は、径方向内側にヨーク３４ｂが配置されるアウタロータ型の回転電機１０に好適である。
【００７７】
第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、図５に図示されるように、内側面３４ｅと外側面３５ｂとが同心状に配置されている。これに代えて、内側面３４ｅと外側面３５ｂとは、偏心状に配置されていてもよい。
【００７８】
図９に図示されるように、内側面３４ｅと外側面３５ｂとは接触部ＣＰにおいて接触していてもよい。言い換えると、ヨーク３４ｂと取付部３５とは周方向に関してひとつの接触部ＣＰにおいて接触している。内側面３４ｅと外側面３５ｂとの間には、隙間Ｇ２３２が形成される。ヨーク３４ｂと取付部３５とは、接触部ＣＰ以外の残部でヨーク３４ｂと取付部３５との間に隙間Ｇ２３２を形成している。この構成でも、外径Ｄ３５ｂは、内径Ｄ３４ｅより小さいから、磁極部３４に与えられる応力が抑制される。
【００７９】
第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、図６に図示される左右対称型の噛合部３９ａが採用されている。この結果、複数の部分ヨーク３４ｃは、二種類の形状を有している。これに代えて、複数の部分ヨーク３４ｃが同じ形状をもつように噛合部の形状を設定してもよい。
【００８０】
図１０に図示されるように、ひとつの部分ヨーク３４ｃは、一方端で凸となり、他方端で凹となる噛合部３３９を有する。この実施形態によると、一種類の単位コア３７により磁極部３４を形成することができる。２ｎ＋１極（ｎ：自然数）のステータはこの実施例により適用可能である。
【００８１】
第４実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、複数の単位ステータ３８が互いに独立している。これに代えて、複数の単位ステータ３８は、少なくとも製造工程において、チェーンのように連結されていてもよい。
【００８２】
図１１は、ステップ１５３における複数の単位ステータ３８を示す。複数の単位ステータ３８の間には、インシュレータ３６によって提供されるヒンジ状の連接部４４５が設けられている。連接部４４５は、隣接する２つの単位ステータ３８を連結している。ひとつのコイル組立体３１ａを形成するための複数の単位ステータ３８のすべてが複数の連接部４４５によって一連の部材として連結されている。
【００８３】
連接部４４５は、複数の単位コイル３３ａを接続する接続部材を含むことができる。接続部材は、渡り線とも呼ばれる。接続部材は、ステータコイル３３を形成するコイル素線によって提供される。接続部材は、自らの塑性変形によって複数の単位ステータ３８を連結した連結体にチェーンのような柔軟性を与えている。接続部材は、ステータ３１の径方向外側に位置している。径方向外側の接続部材は、ステータ３１の径方向内側からの巻線作業を可能とする。また、径方向外側の接続部材は、噛合部３９ａへの電線の噛み込みを抑制する。
【００８４】
連接部４４５は、変形可能な樹脂片、または軸と軸受けとによって提供される軸受け機構によって提供することができる。連接部４４５は、コイル組立体３１ａの径方向外側に設けられている。連接部４４５は、コイル組立体３１ａの軸方向の両端部に設けられている。連接部４４５は、外側の磁極面としての２つの外側面３４ｄの間に配置されている。連接部４４５は、２つの外側面３４ｄの間に形成されるべき極間隙間Ｇ４４５に配置されている。連接部４４５は、所定の寸法の極間隙間Ｇ４４５を形成するためにも貢献する。よって、連接部４４５は、極間隙間Ｇ４４５を既定するためのスペーサでもある。
【００８５】
連接部４４５は、隙間Ｇ３４ｃを形成するように複数の単位ステータ３８を連結している。隙間Ｇ３４ｃは、ステップ１５２の間中、隣接する２つの部分ヨーク３４ｃの間に形成されている。隙間Ｇ３４ｃは、隣接する２つの部分ヨーク３４ｃが全く接触することなく完全に離れることを可能とする。隙間Ｇ３４ｃは、単位コイル３３ａを装着するために利用される。連接部４４５により連接される外側面３４ｄ、すなわち外側端は、単位ステータ３８または単位コア３７の連接端と呼ばれる。一方で、複数の単位コア３７または複数の単位ステータ３８は、連接部４４５を回動軸として回動できる。よって、複数の部分ヨーク３４ｃは、単位コア３７または単位ステータ３８の自由端と呼ばれる。隙間Ｇ３４ｃは、自由端隙間とも呼ばれる。
【００８６】
ステップ１５２において、複数の単位ステータ３８は、複数の連接部４４５を備えるように製造される。言い換えると、ステップ１５２は、複数の単位ステータ３８を連接部４４５によって連接する段階を提供する。
【００８７】
ステップ１５３において、複数の単位ステータ３８は、連接部４４５による連結状態のまま、チェーンのように巻かれて、環状に組み立てられる。巻工程において、複数の部分ヨーク３４ｃは、隙間Ｇ３４ｃを詰めるように接近させられる。この過程で噛合部３９ａが噛み合わせられる。よって、複数の単位ステータ３８を巻きながら、噛合部３９ａを噛み合わせる段階が提供される。隙間Ｇ３４ｃは、ステップ１５３において、閉じられる。複数の単位ステータ３８は、外側で連接されたまま、内側で噛み合わせられる。よって、連接部４４５が噛合部３９ａにおける噛合わせの障害となることがない。このため、連接部４４５には連接に適した形状が与えられる。噛合部３９ａには、噛み合いに適した形状が与えられる。さらに、連接部４４５は、極間隙間Ｇ４４５を形成する。よって、周方向に隣接する２つの外側面３４ｄの間に連接部４４５を配置することにより２つの外側面３４ｄの間に磁気的な極間隙間Ｇ４４５を形成する段階が提供される。
【００８８】
ステップ１５４において、連接部４４５は、複数の外側面３４ｄを円周面の上に配置することを可能とする。連接部４４５が樹脂片によって提供される場合、連接部４４５は、周方向に関してやや変形可能に形成することができる。例えば、樹脂片は弾性変形また塑性変形可能に形成されている。連接部４４５が軸と軸受け穴とによって提供される場合、大きい遊びが設けられる。例えば、周方向に沿って軸の遊びを許容する大きい軸受け穴が設けられる。
【００８９】
この実施形態でも、外側面３４ｄを高い真円度をもって配置しながら、ステータコアに与えられる応力を抑制可能な回転電機が提供される。しかも、生産性に優れた回転電機が提供される。また、チェーン状に連接された複数の単位ステータ３８からステータ３１を製造する製造方法が提供される。
【００９０】
第５実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、連接部４４５が設けられている。この連接部４４５は、複数の単位コイル３３ａを接続する電線を含んでもよい。
【００９１】
図１２において、この実施形態のステータ３１の外周面が展開して示されている。複数のティース３４ａと、複数の外周面３４ｄとが並んでいる。それぞれのティース３４ａの上と、下とに、インシュレータ３６の一部が見えている。複数のティース３４ａの間には、複数の磁気センサを含むセンサユニット５４７が配置されている。センサユニット５４７は、基準位置を検出するための磁気センサと、回転位置を検出するための複数の磁気センサとを有する。それぞれの磁気センサは、隣接するティース３４ａの間に設けられている。それぞれの磁気センサは、ロータ２１の磁束を検出する。
【００９２】
インシュレータ３６には、連接部５４５が設けられている。連接部５４５は、コイル組立体３１ａの軸方向の一部に設けられている。連接部５４５は、センサユニット５４７との緩衝を避けて配置されている。連接部５４５は、センサユニット５４７が配置されないコイル組立体３１ａの軸方向の一方に片寄って、その一方にのみ配置されている。連接部５４５は、図中では、コイル組立体３１ａの下側にのみ配置されている。
【００９３】
インシュレータ３６の背後には単位コイル３３ａが位置している。さらに、連接部５４５の背後には接続部材５３３ｂが配置されている。接続部材５３３ｂは、コイル素線およびその接続材料を含む。接続部材５３３ｂは、ステータ３１の径方向外側に位置している。接続部材５３３ｂは、ステータ３１の径方向内側からの巻線作業を可能とする。また、接続部材５３３ｂは、噛合部３９ａへの電線の噛み込みを抑制する。接続部材５３３ｂは、コイル組立体３１ａの軸方向の下側にのみ配置されている。よって、反対側に配置されているセンサユニット５４７との緩衝が回避される。
【００９４】
この実施形態によると、センサユニット５４７を有する回転電機に採用可能な回転電機、そのステータ、およびそれらの製造方法が提供される。特開２０１６−１１１９１７号または特開２０１６−７７０８１号の記載は、センサユニットの説明として参照することができ、これらの記載はセンサユニットに関するこの明細書の開示として参照により援用される。
【００９５】
他の実施形態
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００９６】
上記実施形態では、回転電機として内燃機関用回転電機が例示されている。しかし、この開示は、内燃機関用回転電機に限定されない。この開示は、送風機用電動機など多様な電動機に適用可能である。この開示は、水力、風力など多様な発電機に適用可能である。さらに、上記実施形態では、電動発電機が例示されている。これに代えて、開示は、電動機に、または発電機に適用可能である。
【００９７】
開示は、単相または多相のステータコイル３３を有する回転電機に及ぶ。例えば、この開示は、スター結線、デルタ結線など、多様な結線形状にも適用可能である。加えて、この開示は、ひとつの相の中に、電気角が異なる複数のコイルを含む回転電機に適用可能である。また、ステータコア３２は、複数のティース３４ａが等ピッチに配置された構造に限られない。複数のティース３４ａは、角度ＲＤ１、ＲＤ２を調整することによって、例えば、異なる数種類の角度ＲＤ１、ＲＤ２をもつ数種類の単位コア３７を備えることによって、不等ピッチに配置されてもよい。
【００９８】
上記実施形態では、ステータコイル３３を形成するコイル線は、アルミニウム系金属である。これに代えて、コイル線は、多様な導体材料によって形成することができる。例えば、コイル線は、銅製または銅合金製でもよい。また、ステータコイル３３を形成する一部のコイル線をアルミニウム系金属製とし、他の一部を銅系金属製としてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０  回転電機、  １１  電気回路、  １２  内燃機関、  １３  ボディ、
１４  回転軸、  １５  ワイヤハーネス、  １６  ボルト、  ２１  ロータ、
２２  ロータコア、  ２３  永久磁石、  ３１  ステータ、
３２  ステータコア、  ３３  ステータコイル、  ３３ａ  単位コイル、
３４  磁極部、  ３４ａ  ティース、  ３４ｂ  ヨーク、
３４ｃ  部分ヨーク、  ３４ｄ  外側面、  ３４ｅ  内側面、
３５  取付部、  ３６  インシュレータ、  ３７  単位コア、
３８  単位ステータ、  ３９、３３９  連結部、
３９ａ  噛合部、  ３９ｂ  第１端面、  ３９ｃ  第２端面、  ３９ｄ  固定部、
４１  治具、  ４１ａ  内周面、  ４４５、５４５  連接部、
Ｄ３４ｅ  外径、  Ｄ３５ｂ  内径、  Ｇ３２、Ｇ２３２  隙間（径方向隙間）、
Ｇ３４ｃ  隙間（自由端隙間）、  Ｇ３９ａ  隙間（周方向隙間）。
【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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