(57)【要約】【課題】取り付け用の別部材をステータコアに固定することなく、ステータを車両に組付けることの可能なステータを提供する。【解決手段】ステータ２は、筒状のヨーク１２から径方向外側に複数のティース１３が放射状に突出したステータコア５を備える。ステータコア５は、径方向に突出する２つの脚部１８と、脚部１８同士を周方向に連結する連結部１９とを有するＵ字状のコア片１７を複数個環状に並べることにより筒状に形成されている。ステータ２は、ベース９に形成された筒部９ａとヨーク１２とがインロー嵌合されることで、ベース９に組み付けられる。これによれば、取り付け用の別部材をステータコア５に固定することなく、ステータ２を車両に組付けることができる。このため、部品点数及び工数の削減ができ、製造コストを低減することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のヨーク（１２）と、前記ヨーク（１２）の周方向に複数設けられるとともに、前記ヨーク（１２）から径方向に突出して先端がロータ（３）に対向するティース（１３）とを有するステータコア（５）と、
前記ティース（１３）に巻回されるステータコイル（６）とを備え、
所定のベース（９）に組み付けられるステータであって、
前記ステータコア（５）は、
径方向に突出する２つの脚部（１８）と、前記脚部同士を周方向に連結する連結部（１９）とを有するＵ字状のコア片（１７）を複数個環状に並べることにより筒状に形成されており、
隣接する２つの前記コア片（１７）において、一方の前記コア片（１７）の周方向一端側の前記脚部（１８）と、他方の前記コア片（１７）の周方向他端側の前記脚部（１８）とによって１つの前記ティース（１３）が構成され、
前記連結部（１９）によって前記ヨーク（１２）が構成され、
前記ベース（９）に形成された筒部（９ａ）と前記ヨーク（１２）とがインロー嵌合されることで、前記ベース（９）に組み付けられることを特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１に記載のステータにおいて、
前記コア片（１７）は、薄板を板厚方向に折り曲げることでＵ字状に形成された複数のコアエレメント（２０）を、板厚方向に積層することで形成されていることを特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のステータにおいて、
前記ヨーク（１２）の前記筒部（９ａ）に対向する周面（１２ａ）及び前記筒部（９ａ）の前記ヨーク（１２）に対向する周面（９ｆ）には、径方向の凹凸によって互いに嵌合する凹凸嵌合部（２７）が設けられ、前記凹凸嵌合部（２７）によって周方向への相対移動が規制されていることを特徴とするステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機に用いられるコア構造として、複数のコア片を環状に接続して形成されたものがある。例えば、特許文献１には、４つのコア片により構成されたロータコアが記載されている。
【０００３】
ところで、本出願人らは、Ｕ字状のコア片を周方向に並べて形成されるステータコアを発明している（特願２０１３−１６２３３７参照）。すなわち、環状のヨークと、ヨークから径方向外側に突出してステータコイルが巻かれる複数のティースとでなるステータコアを、Ｕ字状のコア片を環状に接続することで形成している。
このようなステータコアを有するステータを車両に固定する方法として、ステータコアの内壁に車両に取り付けるための環状の取り付けプレートを固定して、この取り付けプレートと車両に設けられたベースとを止め金具等によって固定する方法が考えられる。
【０００４】
しかし、上記の方法では、取り付けプレートという別部品を介しての組付けとなるため、部品点数が増加し、且つ取り付けプレートをステータコアに固定するという工数が必要であり、製造コストが嵩むという問題点がある。
なお、特許文献１では、Ｌ字状の４つのコア片を回転軸周りに配置した状態で、コア片の軸方向の両端に配されるホルダに保持させ、ホルダを介してロータコアを回転軸に固定している。この技術は、ロータを回転軸に固定するものであるが、この場合も、ホルダという別部品を用いてロータを回転軸に組付ける構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−２９３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、取り付け用の別部材をステータコアに固定することなく、ステータを車両等に組付けることの可能なステータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のステータは、筒状のヨークと、ヨークの周方向に複数設けられるとともに、ヨークから径方向に突出して先端がロータに対向するティースとを有するステータコアと、ティースに巻回されるステータコイルとを備え、所定のベースに組み付けられるものである。
【０００８】
ステータコアは、径方向に突出する２つの脚部と、脚部同士を周方向に連結する連結部とを有するＵ字状のコア片を複数個環状に並べることにより筒状に形成されている。
そして、隣接する２つのコア片において、一方のコア片の周方向一端側の脚部と、他方のコア片の周方向他端側の脚部とによって１つのティースが構成されている。
また、連結部によってヨークが構成されている。
【０００９】
そして、ステータは、ベースに形成された筒部とヨークとがインロー嵌合されることで、ベースに組み付けられる。
【００１０】
これによれば、車両等に設けられた所定のベースに対して、ヨークを直接嵌合させることで、ステータをベースに組付けることができる。
つまり、取り付け用の別部材をステータコアに固定することなく、ステータを車両に組付けることができる。このため、部品点数及び工数の削減ができ、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】回転電機及びベースの断面図である（実施例１）。
【図２】ステータの平面図である（実施例１）。
【図３】ステータコアの平面図である（実施例１）。
【図４】コア片の平面図である（実施例１）。
【図５】ステータをベースに組み付けた状態の平面図である（実施例１）。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面図である（実施例１）。
【図７】（ａ）は比較例のステータとベースとの組付け構造を示す平面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は実施例１のステータとベースとの組付け構造を示す平面図である。
【図８】ステータをベースに組み付けた状態の平面図の部分拡大図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
〔実施例１〕
実施例１を図１〜図７を用いて説明する。
【００１４】
まず、図１及び図２を用いて、回転電機１の基本構成について説明する。
実施例１の回転電機１は、例えば二輪車等に搭載される交流発電機であって、ステータ２及びロータ３等により構成される。本実施例の回転電機は、ステータ２の外周にロータ３が配されるアウターロータ型である。
【００１５】
ステータ２は、筒状を呈するステータコア５と、ステータコア５に巻装されるステータコイル６とを有する。そして、ステータ２は、車両のエンジンカバー８に形成されたベース９に固定されている。
【００１６】
ロータ３は、カップ状を呈しており、ステータコア５の外周を囲う筒部３ａと、筒部３ａの内側でエンジンのクランクシャフト１０の軸方向一端部が固定される筒状のシャフト固定部３ｂと、筒部３ａとシャフト固定部３ｂとを軸方向他端側で連結する底部３ｃとを有する。筒部３ａの内側には磁極を形成する永久磁石３ｄが保持されている。
【００１７】
ステータコア５は、シャフト固定部３ｂの外側で筒部３ａの内側に配される。
ステータコア５は、筒状のヨーク１２と、ヨーク１２の周方向に複数設けられるとともに、ヨーク１２から径方向外側に突出して先端がロータ３に対向するティース１３とを有している。すなわち、筒状のヨーク１２から径方向外側に複数のティース１３が放射状に突出している。ヨーク１２は、ティース１３同士を磁気的に接続する。ステータコア５の具体的構成は後に詳述する。
【００１８】
各ティース１３にはコイルボビン１４が装着されて、その外周にステータコイル６が集中巻き方式により巻回されている。
なお、ティース１３は、周方向からみてＴ字を呈しており、コイルボビン１４が装着されるコイル装着部１３ａと、コイル装着部の先端で軸方向両端に突出した鍔部１３ｂを有している（図１参照）。
【００１９】
以上の構成により、クランクシャフト１０の回転とともにロータ３が回転することによって、ステータコイル６に交流電流が誘起される。
【００２０】
〔ステータコア５の構成〕
ステータコア５の構成を図３及び図４を用いて説明する。ステータコア５は、Ｕ字状のコア片１７を複数個（本実施例では１２個）環状に並べることにより筒状に形成されている。
コア片１７は、径方向に突出する２つの脚部１８と、脚部１８同士を周方向に連結する連結部１９とを有する。すなわち、連結部１９の周方向両端から径方向外側に向けて２つの脚部１８が突出した形状を呈している。
【００２１】
そして、隣接する２つのコア片１７において、一方のコア片１７の周方向一端側の脚部１８ａと、他方のコア片１７の周方向他端側の脚部１８ｂとによって１つのティース１３が構成されている。
また、ヨーク１２は、連結部１９によって構成されている。
【００２２】
各コア片１７は、図４に示すように、鉄または電磁鋼の薄板を板厚方向に折り曲げることでＵ字状のコアエレメント２０を形成し、複数枚（本実施例では５枚）のコアエレメント２０を板厚方向に積層することで形成されている。
これにより、ティース１３は、ステータコア５の周方向に薄板が積層された積層体で構成される。
【００２３】
なお、コア片１７同士の固定は、例えば、上述のコイルボビン１４の装着及びステータコイル６の巻回によってなされる。また、クリップによる周方向の挟持や樹脂モールド等によって固定されていてもよい。
【００２４】
〔ステータ２のベース９への固定構造〕
次に、図５及び図６を用いて、ステータ２のベース９への固定構造を説明する。
なお、図５ではコイルボビン１４及びステータコイル６の描写を省略している。
ベース９は、エンジンカバー８の内壁からクランクシャフト側へ突出する筒状を呈している。ベース９は、軸方向他端側に形成される筒部９ａと、筒部９ａの軸方向一端側に筒部９ａよりも外径が大きく形成される径大筒部９ｂとを有している。そして、筒部９ａと径大筒部９ｂとの間には筒軸方向に垂直な平面を有する段部９ｃが形成されている。
【００２５】
ステータ２は、筒部９ａの外側にヨーク１２がインロー嵌合するように組み付けられる。
すなわち、筒部９ａはヨーク１２の内側にインロー嵌合されインロー部をなし、連結部１９でなるヨーク１２の内周面１２ａと筒部９ａの外周面９ｆとが当接するように嵌合される。
【００２６】
ヨーク１２の軸方向一端面は段部９ｃに当接し、ヨーク１２の軸方向他端面には止め金具２２が配される。止め金具２２は板状を呈しており、ヨーク１２の軸方向他端面に当接する押さえ部２２ａと、押さえ部２２ａがヨーク１２の軸方向他端面上に配された状態で、筒部９ａにボルト２４によって止め金具２２を固定するための固定部２２ｂとを有する。
【００２７】
本実施例では、固定部２２ｂは押さえ部２２ａよりも径方向内側に設けられている。固定部２２ｂに形成された貫通穴２２ｃにボルト２４を挿通し、筒部９ａの軸方向他端面に形成される雌ねじ部９ｄにボルト２４が螺合されることによって、押さえ部２２ａと段部９ｃとの間にステータコア５が挟持される。
【００２８】
本実施例では、止め金具２２の固定箇所が、例えば、図５に示すように、周方向に１２０度間隔で３箇所に設けられている。いずれも、ヨーク１２の周方向において、ティース１３同士の間の位置に止め金具２２が配されている。
なお、本実施例では、固定部２２ｂが押さえ部２２ａよりも径方向内側に設けられていたが、固定部２２ｂを押さえ部２２ａよりも径方向外側に設け、ヨーク１２の径方向外側で止め金具２２をベース９と締結してもよい。
【００２９】
〔本実施例の作用効果〕
本実施例では、複数のコア片１７からなるステータコア５を有するステータ２の車両への組付け構造として、ヨーク１２をベース９に直接インロー嵌合させるという構造を採用している。
【００３０】
これによれば、取り付け用の別部材をステータコア５に固定することなく、ステータ２を車両に組付けることができる。このため、部品点数及び工数の削減ができ、製造コストを低減することができる。
【００３１】
また、本実施例によれば、ステータ２の小型化、もしくは、ステータコイル６の巻回スペースの拡大という付加的な作用効果も奏する。
【００３２】
図７（ａ）に比較例として、ヨーク１２の内側に環状の取り付けプレートＰを固定したステータ２Ｈを示す。このステータ２Ｈは、取り付けプレートＰを筒部９ａの外側にインロー嵌合させることで、ベース９に組み付けられる。そして、筒部９ａと取り付けプレートＰとがインロー嵌合した状態で、止め金具２２によって固定される。
【００３３】
図７（ａ）の比較例と筒部９ａの外径を同じにした場合の実施例１を図７（ｂ）に示す。筒部９ａの外径が同じである場合、実施例１では、取り付けプレートＰを省略できる分、ステータコア５の内径を小さくすることができ、結果として、ステータ２を小型化できる。
【００３４】
また、図７（ａ）の比較例とステータコア５の外径を同じにした場合の実施例１を図７（ｃ）に示す。この場合、実施例１では、取り付けプレートＰを省略できる分、ティース１３の径方向長さを長くでき、ステータコイル６の巻回スペースを拡大することができる。このため、線径の大きい素線をステータコイル６に用いることができ、出力が向上し、且つ銅損を低減することが可能となる。
【００３５】
〔実施例２〕
実施例２のステータ２を実施例１とは異なる点を中心に図８を用いて説明する。なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００３６】
本実施例では、ヨーク１２の内周面１２ａ及び筒部９ａの外周面９ｆに、径方向の凹凸によって互いに嵌合する凹凸嵌合部２７が設けられている。
すなわち、図８に示すように、ヨーク１２の内周面１２ａに径方向外側に陥没する凹部２７ａが形成されており、筒部９ａの外周面９ｆには凹部２７ａに嵌合可能な径方向外側に突出する凸部２７ｂが形成されている。
凹部２７ａが凸部２７ｂに嵌合することによって、ヨーク１２と筒部９ａとの間の周方向への相対移動が規制される。
【００３７】
なお、凹部２７ａは、連結部１９の周方向のほぼ中央に形成されている。凹部２７ａはコア片１７それぞれの連結部１９に形成してもいいし、ヨーク１２の周方向に所定間隔で形成してもよい。
【００３８】
〔変形例〕
実施例１及び２では、アウターロータ型の回転電機１のステータ２に本発明を適用したが、インナーロータ型の回転電機１のステータ２に本発明を適用してもよい。
また、実施例１及び２では、回転電機１は交流発電機であったが、電動機であってもよい。
【００３９】
また、実施例１及び２では、電磁鋼の薄板を板厚方向に折り曲げることでＵ字状のコアエレメント２０の積層によって、Ｕ字状のコア片１７が形成されていたが、コア片１７の態様はこれに限られない。例えば、Ｕ字状に打ち抜かれた薄板を積層することによってコア片１７を形成してもよい。この場合、ティース１３は、ステータコア５の軸方向に薄板が積層された積層体で構成される。
【００４０】
なお、実施例のようなコアエレメント２０の積層によってコア片１７を形成する場合には短冊状に薄板を打ち抜けばよく、Ｕ字状に打ち抜く場合と比較して、歩留まりがよく、製造コストを削減することができる。
【００４１】
本実施例は、ベース９がエンジンカバー８に形成されていたが、エンジンブロックに形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  回転電機、２  ステータ、３  ロータ、６  ステータコイル、９  ベース、９ａ  筒部、１２  ヨーク、１３  ティース、１７  コア片、１８  脚部、１９  連結部
【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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