(57)【要約】【課題】ポールコア２のボス部２ａにコイル３を密着して巻き付けることができる回転電機を提供する。【解決手段】ポールコア２のボス部２ａは、周方向の幅が、軸方向の中央部で最も大きく、軸方向の端部に向かって次第に小さく形成されている。また、軸方向の両端部は、それぞれ所定の半径で形成されるＲ形状に設けられ、そのＲ形状の両端部と周方向の側面とが滑らかに連続している。これにより、ボス部２ａにコイル３を巻き付けた時に、ボス部２ａの側面とコイル３との間に隙間が生じることはなく、ボス部２ａの側面にコイル３を密着した状態で巻き付けることができる。その結果、コイル３の固定を安定して行うことができ、コイル３の断線に対する耐久性が向上する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークの内周に固定されるポールコアと、
このポールコアに巻線される界磁コイルとを有する回転電機において、
前記ポールコアは、前記界磁コイルが巻き付けられるボス部を有し、このボス部の周方向の幅が、軸方向の中央部で最も大きく、軸方向の端部に向かって次第に小さく形成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載した回転電機において、
前記ボス部は、軸方向の両端部が、それぞれ所定の半径で形成されるＲ形状に設けられ、そのＲ形状を有する軸方向の両端部と周方向の側面とが滑らかに連続していることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１または２に記載した回転電機において、
前記ボス部に巻き付けられた前記コイルが絶縁材である樹脂によって固められていることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかの回転電機の製造方法であって、
前記ヨークの内周に前記ポールコアを固定した後、巻線機を用いて前記界磁コイルを前記ボス部の周囲に巻き付けることを特徴とする回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界磁コイルを有する回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポールコアに界磁コイルを巻線する方法が知られている。
例えば、特許文献１には、ヨークの内周に固定されたポールコアのボス部に巻線機を用いて複数本のコイルを同時に巻き付ける方法が記載されている。
巻線機は、図６に示す様に、コイル１００を繰り出すノズル１１０を備えたノズルボディ１２０を有し、このノズルボディ１２０がボス部１３０の周囲を図示時計方向に周回しながら、ノズル１１０より繰り出される複数本のコイル１００が同時にボス部１３０に巻き付けられる。
【特許文献１】特開平２−２６２８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ポールコアのボス部１３０は、その断面形状が長円形状を有している。つまり、軸方向（図示上下方向）の両端部がＲ形状に設けられ、そのＲ形状を繋ぐ周方向（図示左右方向）の側面が直線状に形成されている。この場合、両端部の間でボス部１３０の周方向の幅が一定となるため、ボス部１３０に巻き付けられたコイル１００が、ボス部１３０の軸方向中央部付近で周方向外側に脹らむことにより、ボス部１３０の側面とコイル１００との間に隙間が生じてしまう。これは、巻線時のコイル１００に掛かるテンションが不足する程、前記隙間が大きくなってしまう。逆にコイル１００に掛かるテンションを上げ過ぎると、コイル１００が伸びて線径が細くなるため、出力性能が低下する問題を生じる。
【０００４】
また、ボス部１３０の側面との間に隙間を有した状態でコイル１００が巻き付けられると、コイル１００の固定が不十分となり、通電時にコイル１００同士が反発する、あるいは振動時にコイル１００間の擦れ等が発生することにより、断線に至る恐れがある。これを補うために、コイル１００をボス部１３０に巻き付けた後、コイル１００を絶縁及び固定するために使用される絶縁材（液状エポキシ樹脂、エポキシ粉体等）の量を増やす必要があり、コストアップの要因となっている。
更に、絶縁材によってコイル１００が固定されているか否かを目視によって検査するため、コイル１００の内部まで確実に絶縁材が浸透していることを確認することは極めて困難であり、品質的に不安定である。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ポールコアのボス部にコイルを密着して巻き付けることができる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１の発明）
本発明は、ヨークの内周に固定されるポールコアと、このポールコアに巻線される界磁コイルとを有する回転電機において、ポールコアは、界磁コイルが巻き付けられるボス部を有し、このボス部の周方向の幅が、軸方向の中央部で最も大きく、軸方向の端部に向かって次第に小さく形成されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、ボス部の周方向側面が外側に脹らんでいるため、ボス部にコイルを巻き付けた時に、ボス部の側面からコイルが離れることはなく、ボス部の側面にコイルを密着した状態で巻き付けることができる。その結果、コイルの固定を安定して行うことができ、コイルの断線に対する耐久性が向上する。
また、ボス部の側面が直線状に形成されている従来技術（特許文献１）と比較すると、ボス部の断面積が増加するので、トルクアップに寄与する。
【０００６】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した回転電機において、ボス部は、軸方向の両端部が、それぞれ所定の半径で形成されるＲ形状に設けられ、そのＲ形状を有する軸方向の両端部と周方向の側面とが滑らかに連続していることを特徴とする。
これにより、ボス部の外周面を角部の無い滑らかな面で形成できるため、ボス部の外周面にコイルを密着して巻き付けることができる。
【０００７】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した回転電機において、ボス部に巻き付けられたコイルが、絶縁材である樹脂によって固められていることを特徴とする。
本発明では、ボス部の側面にコイルを密着した状態で巻き付けることができるため、ボス部に巻き付けられたコイルを絶縁材（樹脂）で固めることで、コイルを確実に且つ安定して固定できる。その結果、絶縁材（樹脂）の使用量を少なくでき、且つ、コイル内部の目視検査も不要となるため、コストダウンが可能である。更に、品質的にも安定するため、信頼性の高い回転電機を提供できる。
【０００８】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの回転電機の製造方法であって、ヨークの内周にポールコアを固定した後、巻線機を用いて界磁コイルをボス部の周囲に巻き付けることを特徴とする。
ヨークの内周にポールコアが固定されている状態で、そのポールコアのボス部に巻線機を用いて複数本のコイルを同時に巻き付ける、いわゆる直巻きコイル方式では、コイルを整列した状態でボス部に巻き付けることが困難であり、乱巻になりやすいため、コイルの固定が不安定になる。これに対し、本発明では、ボス部にコイルを密着して巻き付けることができるので、直巻きコイル方式であってもコイルを安定して固定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１はポールコアを外径側（ヨーク側）から見た平面図である。
実施例１に係る回転電機は、例えば、エンジンを始動するためのスタータモータであり、電磁石によって形成される界磁を備える。
界磁は、図３に示す様に、磁気回路を形成する円筒形状のヨーク１と、このヨーク１の内周に固定されるポールコア２（図４参照）と、このポールコア２に巻線される界磁コイル３とで構成される。なお、スタータモータに用いられる界磁コイル３の一端は、コネクションバー４を介してモータリード線５に接続され、このモータリード線５がグロメット６を挿通してヨーク１の外側に取り出され、図示しない電磁スイッチのモータ端子に接続される。また、界磁コイル３の他端は、正極側のブラシ７に接続されている。
【００１１】
ポールコア２は、界磁コイル３が巻き付けられるボス部２ａと、このボス部２ａの径方向反ヨーク側に設けられる鍔部２ｂとを有し、ボス部２ａの端面が溶接等によりヨーク１の内周面に固定されて、図４に示すヨークアセンブリを形成している。
本発明に係るボス部２ａは、図１に示す様に、周方向（図示左右方向）の幅が、軸方向（図示上下方向）の中央部で最も大きく、軸方向の端部に向かって次第に小さく形成されている。また、軸方向の両端部は、それぞれ所定の半径で形成されるＲ形状に設けられ、そのＲ形状の両端部と周方向の側面とが滑らかに連続している。
【００１２】
界磁コイル３は、ヨーク１に固定されたポールコア２に対し、巻線機を用いてボス部２ａの周囲に巻き付けられる。
巻線機は、図２に示す様に、ボス部２ａの周囲を周回できるノズルボディ８を有し、このノズルボディ８には、複数本のコイル３を同時に繰り出すことができるノズル８ａが設けられている。
ノズル８ａから繰り出されるコイル３は、上記のノズルボディ８がボス部２ａの周囲を図示時計方向に周回することにより、所定のテンションが掛けられた状態でボス部２ａの周囲に巻き付けられる。このボス部２ａに巻き付けられたコイル３は、図示しない絶縁材（液状エポキシ樹脂、エポキシ粉体等）によって固められる。
【００１３】
（実施例１の効果）
上記のポールコア２は、ボス部２ａの周方向の幅が、軸方向の中央部で最も大きく、軸方向の端部に向かって次第に小さく形成されている。つまり、ボス部２ａの周方向側面が外側に脹らんでいる。また、Ｒ形状を有するボス部２ａの両端部と周方向の側面とが滑らかに連続しているので、ボス部２ａの外周面を角部の無い滑らかな面で形成できる。これにより、ボス部２ａにコイル３を巻き付けた時に、ボス部２ａの側面とコイル３との間に隙間が生じることはなく、ボス部２ａの側面にコイル３を密着した状態で巻き付けることができる。その結果、コイル３の固定を安定して行うことができ、コイル３の断線に対する耐久性が向上する。
また、ボス部２ａの側面が直線状に形成されている従来技術（特許文献１）と比較すると、ボス部２ａの断面積が増加するので、トルクアップに寄与する。
【００１４】
更に、ボス部２ａの側面にコイル３を密着した状態で巻き付けることができるため、ボス部２ａに巻き付けられたコイル３を絶縁材（樹脂）で固めた時に、コイル３を確実に且つ安定して固定できる。これにより、コイル３の固定が安定しない従来技術と比較すると、絶縁材（樹脂）の使用量を少なくでき、且つ、コイル３の内部まで確実に絶縁材が浸透していることを確認する必要もないため、コストダウンが可能である。また、品質的にも安定するため、信頼性の高い回転電機を提供できる。
【実施例２】
【００１５】
図５はポールコア２を外径側（ヨーク側）から見た平面図である。
この実施例２に示すポールコア２は、ボス部２ａの断面形状が実施例１とは異なり、図５に示す様に、ボス部２ａの周方向両側に平坦な側面（平坦面２ｃと呼ぶ）が形成され、この平坦面２ｃから軸方向の両端部に向かって周方向の幅が次第に小さく形成されている。また、平坦面２ｃから軸方向の両端部にかけて角部の無い滑らかな面で形成されている。本実施例の場合でも、実施例１と同じく、ボス部２ａの周方向側面が外側に脹らんでいるので、ボス部２ａにコイル３を巻き付けた時に、ボス部２ａとコイル３との間に隙間が生じることはなく、ボス部２ａの側面にコイル３を密着した状態で巻き付けることができる。その結果、コイル３の固定を安定して行うことができ、コイル３の断線に対する耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ポールコアを外径側から見た平面図である（実施例１）。
【図２】巻線機による界磁コイルの巻線方法を示す図面である。
【図３】界磁の斜視図である。
【図４】ヨークアセンブリの軸方向平面図である。
【図５】ポールコアを外径側から見た平面図である（実施例２）。
【図６】巻線機による界磁コイルの巻線方法を示す図面である（従来技術）。
【符号の説明】
【００１７】
１  ヨーク
２  ポールコア
２ａ  ボス部
３  界磁コイル
８  ノズルボディ（巻線機）
【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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