JP2007068387A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】出力特性を正確に制御可能な回転電機のステータを提供する。
【解決手段】アキシャルギャップ型回転電機のステータ２５は、クランクシャフト５１の軸線を囲み環状に配置される複数の第１のティース３４を有する環状の第１のステータ３０と、複数の第１のティース３４に対して軸線の方向に対向配置される複数の第２のティース４１を有し、磁力により当該第１のステータ３０側に引き寄せられ、軸線周りに回転可能な環状の第２のステータ４０とを備える。複数の第１のティース４１のそれぞれにはコイル３１が巻回され、第１のステータ３０は、第２のステータ４０が当接する被当接面３６ｈを有し、第２のステータ４０に対向する第１のステータ３０の対向面と、第１のステータ３０に対向する第２のステータ４０の対向面との軸線方向の離間距離ｋを規制する。
【選択図】図４

Description

本発明は回転電機のステータ、及び回転電機、回転電機に連結されるエンジン、回転電機を搭載する車両に関し、特に回転電機の出力特性を変化させる技術に関する。

従来、自動二輪車をはじめとする鞍乗型車両で用いる回転電機（発電機としても機能する電動モータ）として、エンジンの駆動力を補助して車両を走行させたり、あるいは、単独の駆動力で車両を走行させるものが開発されている。

一般に、回転電機の回転速度及びトルクなどの出力特性は、回転電機の機構によって狭い範囲に限定されている。例えば、強力な磁束を発する界磁用磁石を備え高トルクで駆動する回転電機は、低トルク高速回転で駆動することができず、逆に、低トルク高速回転で駆動する回転電機は、高トルク低速回転で駆動できないなど、回転電機の出力特性はその機構によって制限されている。

これは、界磁用磁石が発生させる磁束がコイルを横切る際に、コイルに誘導起電力が生じ、誘導起電力によって発生する磁束により、界磁用磁石にロータの回転方向とは逆向きの力が加わることに起因する。

この点、弱め界磁制御を行って、出力特性を変化させる方法が知られている。この方法は、界磁用磁石が発生させる磁束がコイルを横切る際に、誘導起電力が発生させる磁束とは反対方向に流れる磁束が発生するように、コイルに電力を供給する方法である。しかし、この方法は、回転電機の駆動に寄与しない電力を供給するものであり、効率的ではない。

そこで、回転電機に生じる磁束を機械的に変化させることにより、出力特性を変化させるものが提案されている。例えば、特許文献１には、ラジアルギャップ型回転電機、すなわち回転軸を囲むように配置される界磁用磁石を備えるロータと、当該ロータの径方向に配置され、ロータを囲むように配設されるステータとを備える回転電機において、出力特性を変化させるものが開示されている。この回転電機は、ロータが回転軸の軸線方向へステータに対して相対移動することにより、磁束を変化させて、出力特性を変化させている。

しかしながら、この回転電機では、高速で回転しているロータを回転軸の軸線方向に移動させるため、ロータの位置を正確に制御することが困難で、回転電機の出力特性の制御を正確に行うことが困難である。
特開２００４−１０４９４３号公報

この点、静止しているステータ全体を回転軸の軸線方向へ、ロータに対して相対的に移動させて、ステータの位置を正確に制御する方法も考えられる。しかしながら、一般にステータはコイル等を備え、重量が大きいため、低出力のアクチュエータでステータ全体を移動させることは困難である。このため、重量の大きいステータの位置を正確に変化させて、回転電機の出力特性の制御を正確に行うことも困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、磁束量を変化させることができ、出力特性を正確に制御可能な回転電機のステータ、及び当該ステータを備える回転電機、エンジン、車両を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る回転電機のステータは、ロータに対して回転軸の軸線の方向に対向配置されるアキシャルギャップ型回転電機のステータであって、前記軸線を囲み環状に配置される複数の第１のティースを有する環状の第１のステータと、前記軸線を囲み環状に配置され前記複数の第１のティースに対して前記軸線の方向に対向配置される複数の第２のティースを有し、磁力により当該第１のステータ側に引き寄せられ、前記軸線周りに回転可能な環状の第２のステータと、を備え、前記複数の第１のティースのそれぞれにはコイルが巻回され、前記第１のステータは、前記第２のステータが直接的又は間接的に当接する被当接面を有し、前記第２のステータに対向し前記複数の第１のティースが埋設される当該第１のステータの対向面と、前記第１のステータに対向し前記複数の第２のティースが埋設される前記第２のステータの対向面との前記軸線方向の離間距離を規制することを特徴とする。

本発明によれば、ステータが第２のステータとコイルを備える第１のステータとを備え、第２のステータが軸線周りに回転することにより、第１のステータが備える第１のティースを流れる磁束量が変化し、回転電機の出力特性を変化させることが出来る。また、第２のステータと第１のステータとの離間距離が第１のステータにより規制されている。そのため、離間距離はステータを取り付ける部材等の形状変化又は形状の誤差等の影響を受けることなく、正確に設定されている。これにより回転電機の出力特性を正確に制御できるようになる。なお、第２のステータは、第１のステータが有するコイルに通電されることで生ずる磁力によって、第１のステータ側へ引き寄せられる。

ここで、第１のステータは、対向面間の離間距離が零となるように、すなわち第２のステータの対向面に対して第１のステータの対向面が接するように、離間距離を規制してもよい。また、第１のステータは、離間距離を一定とするように規制するだけでなく、例えば、第２のステータの回転に伴って所定の範囲内で離間距離を変化させるように規制してもよい。

また、本発明の一態様では、前記第２のステータは、前記軸線を中心とする円筒状の内周面又は外周面を有し、前記第１のステータは、前記第２のステータの前記内周面又は前記外周面に対して直接的又は間接的に接する前記軸線を中心とする筒状の回転支持面を有し、前記第２のステータを前記軸線周りに回転可能に支持することを特徴とする。この態様では、第１のステータが備える第１のティースを流れる磁束量を変化させることで、回転電機の出力特性を変化させることができる。また、ステータを取り付ける部材等の形状変化又は形状の誤差等の影響を受けることなく、正確な離間距離を確保することができる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る回転電機のステータは、回転軸を囲むロータに対して、前記回転軸の径方向外方又は内方に対向配置されるラジアルギャップ型回転電機のステータであって、前記回転軸の軸線周りに環状に配置される複数の第１のティースを有し、前記軸線を中心とする筒状の外周面及び内周面を有する第１のステータと、前記第１のティースに対して径方向に対向配置される複数の第２のティースを前記軸線周りに環状に配置し、前記軸線を中心とする筒状の外周面及び内周面を有する第２のステータと、を備え、前記複数の第１のティースのそれぞれにはコイルが巻回され、前記第１のステータ又は前記第２のステータのいずれか一方の内周面は、他方の外周面より大径に形成され、前記他方は前記一方に挿入され、前記第１のステータは、前記第２のステータを前記軸線の周りに回転可能に支持することを特徴とする。

本発明によれば、ステータが第２のステータとコイルを備える第１のステータとを備え、第２のステータが軸線周りに回転することにより、第１のステータが備える第１のティースを流れる磁束量が変化し、回転電機の出力特性が変化する。また、第２のティースが第１のティースと同じ軸線周りに環状に配置されているので、第２のティースと第１のティースとの相対的な位置を正確に変化させることができ、正確な出力特性の制御が可能となる。ここで、第１のステータ又は第２のステータのいずれか一方の内周面の径が僅かに他方の外周面より大径に形成され、一方の内周面と他方の外周面とが接するようにしてもよい。

また、本発明の一態様では、前記第１のステータの前記外周面又は前記内周面のいずれか一方の面は、前記第２のステータに対して径方向に対向し、前記第１のステータの前記一方の面には前記軸線を中心とする筒状の回転支持面が形成され、前記回転支持面は、前記第２のステータに直接的又は間接的に接することを特徴とする。この態様では、回転電機の出力特性を変化させることができる。また、正確な出力特性の制御が可能となる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る回転電機のステータは、回転軸を囲むロータに対して、前記回転軸の径方向外方又は内方に対向配置されるラジアルギャップ型回転電機のステータであって、前記回転軸の軸線周りに環状に配置される複数の第１のティースを有し、前記軸線を中心とする筒状の外周面及び内周面を有する第１のステータと、前記第１のティースに対して径方向に対向配置される複数の第２のティースを前記軸線周りに環状に配置し、前記軸線を中心とする筒状の外周面及び内周面を有する第２のステータと、を備え、前記複数の第１のティースのそれぞれにはコイルが巻回され、前記第１のステータ又は前記第２のステータのいずれか一方の内周面は、他方の外周面より大径に形成され、前記他方は前記一方に挿入され、前記第１のステータは、固定部材に固定され、前記第２のステータは、前記固定部材に形成される前記軸線を中心とする円筒状の筒状部によって当該軸線周りに回転可能に支持されることを特徴とする。

本発明によれば、ステータが第２のステータと、コイルを備える第１のステータとを備えている。そして、第２のステータが軸線周りに回転することにより、第１のステータが備える第１のティースを流れる磁束量が変化し、回転電機の出力特性が変化する。また、第２のティースが固定部材の筒状部に回転可能に支持されているので、第２のステータを同じ軌道上で回転させることができ、正確な出力特性の制御が可能となる。

ここで、固定部材は、例えば、回転電機を覆うケースや、クランクケース、エンジンから後車輪に至る駆動力伝達機構（例えば、チェーンやベルト、シャフトを覆うケース）などである。

また、本発明の一態様では、前記第２のステータは、その内周面又は外周面において前記固定部材の前記筒状部に形成される筒状の回転支持面に、直接的に又は間接的に接する、ことを特徴とする。この態様では、回転電機の出力特性を正確に変化させることができる。

また、本発明に係る回転電機は、上記いずれかに記載のステータを備える。本発明によれば、出力特性を変化させることができ、その制御も正確に行うことが可能な回転電機が実現される。

また、本発明に係るエンジンは、上記いずれかに記載のステータを備える回転電機に連結する。本発明によれば、回転電機の出力特性を正確に変化させることができるので、エンジンの駆動力のアシスト制御を広い範囲で実行することができる。また、アシスト制御を正確に行うことが出来るようになる。なお、回転電機がエンジンに連結されるとは、例えば、クランクシャフトが回転電機の出力軸となることや、エンジンから後車輪に至る駆動力伝達経路に配置される回転軸が回転電機の出力軸となることなどである。

また、本発明に係る車両は、上記いずれかに記載のステータを備える回転電機を搭載する。本発明によれば、回転電機の出力特性を正確に変化させることができるので、車両の走行制御を正確に行うことが出来る。なお、車両には、例えば、自動二輪車（電動機付き自転車（モータバイク）・スクータを含む）、四輪バギー（全地形型車両）、スノーモービル、２人乃至４人乗り用の四輪バギー（全地形型車両）等が含まれる。

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係るステータ２５を備える回転電機２０を搭載した自動二輪車１の側面図であり、図２は、当該自動二輪車１後部の側面図であり、図３は、図２のIII−III線断面図であり、図４は、図３に示すステータ２５を備える回転電機２０の拡大図である。図５は当該回転電機２０の分解斜視図である。

図１に示すように、自動二輪車１は、車体前方下部に前車輪３を備え、前車輪３はフロントフォーク５の下端部によって回転可能に支持されている。フロントフォーク５の上端部には上方に延伸するステアリング軸７が連結されている。ステアリング軸７の上端部には車幅方向に延伸するハンドル９が取り付けられている。ステアリング軸７の中央部には、車体フレーム１０が取り付けられている。

車体フレーム１０は、車体後部に向けて斜め下方に延伸した後、屈曲し水平に延伸している。その後、さらに屈曲して、真っ直ぐに延伸している。車体フレーム１０の後部上方にはシート１３が配置されている。車体フレーム１０の後端部にはリヤサスペンション１５の上端部が接続されている。リヤサスペンション１５の下端部は、リヤアーム１６の後端部１６ａに接続されている（図２参照）。リヤアーム１６は、後車輪１７を回転可能に支持している。後車輪１７は、ベルト式無断変速機などの駆動力伝達機構を介してエンジン５０の駆動力が伝達されて回転駆動する。エンジン５０は、車体フレーム１０の中央部下方に配置されている。

エンジン５０の中心部にはシリンダ５０ａが備えられ、シリンダ５０ａにはピストン５０ｂが収容されている。ピストン５０ｂにはコンロッド５０ｃの上端部が取り付けられ、コンロッド５０ｃの下端部はクランクシャフト５１が取り付けられている。エンジン５０はクランクシャフト５１を出力軸としており、エンジン５０の駆動力は、クランクシャフト５１から駆動力伝達機構を介して後車輪１７に伝達される。

エンジン５０の車幅方向外側（図３に示すαの方向）には回転電機２０が配置されている。回転電機２０はクランクシャフト５１を出力軸とし、回転電機２０はエンジン５０の駆動力をアシストして車両を走行させたり、単体で駆動して車両を走行させたりすることが可能となっている（図３参照）。また、回転電機２０は、バッテリ（不図示）の蓄電量が所定の値より低い場合などにおいては、発電機としても機能する。

図３又は図４に示すように、クランクケース５０ｄを側方から覆うケースカバー１９には軸受け５２が保持されている。クランクシャフト５１は、軸受け５２によって回転可能に支持される。また、クランクシャフト５１の中心側は、クランクケース５０ｄに保持される含油軸受け５３によって回転可能に支持される。なお、ケースカバー１９には、クランクシャフト５１の端部５１ｃの周縁から車幅方向内側（クランクシャフト５１の端部５１ｃから中心側に向かう方向）に向かって立設する円筒状の筒状部１９ａが形成されている。この筒状部１９ａは後述する回転電機２０のステータ２５を支持している。この筒状部１９ａによるステータ２５の支持構造については後において詳説する。

クランクシャフト５１には、クランクシャフト５１の中心側（コンロッド５０ｃが連結される側）から端部５１ｃに向けて、順に始動用減速ギア６３と、ワンウェイクラッチ５５と、回転電機２０とが取り付けられている。

始動用減速ギア６１は、ギア６２を介してセルモータ６０に連結している。エンジン始動時には、セルモータ６０の駆動力は、ギア６２、始動用減速ギア６１、ワンウェイクラッチ５５及び回転電機２０のヨーク７１を介して、クランクシャフト５１に伝達される。一方、エンジン５０の始動が終了した後にはセルモータ６０の駆動が停止するとともに、ワンウェイクラッチ５５が始動用減速ギア６１に対して独立して回転することで、エンジン５０の駆動力はセルモータ６０へは伝達されないようになっている。なお、始動用減速ギア６１は、クランクシャフト５１に対して空転するようになっている。

回転電機２０は、アキシャルギャップ型回転電機、すなわちステータがロータに対して回転軸（ここでは、クランクシャフト５１）の軸線の方向（以下、軸線方向とする）に対向配置される回転電機である。回転電機２０は、ワンウェイクラッチ５５の車幅方向外側において（クランクシャフト５１の中心側から端部５１ｃに向かう方向において）、クランクシャフト５１に取り付けられている。

回転電機２０は、クランクシャフト５１の中心側から順にロータ７０とステータ２５とを有している。ロータ７０は、ヨーク７１と界磁用磁石２３とを備えている。ヨーク７１は略椀状であり、円盤状の円盤部７１ａと、筒状の外筒部７１ｂと、筒状の内筒部７１ｃとを有している。円盤部７１ａの中心部にはクランクシャフト５１が挿通される挿通孔が設けられ、内筒部７１ｃは当該挿通孔の縁部から軸線方向に立設している。外筒部７１ｂは軸線方向であってステータ２５側に立設している。

ヨーク７１の内筒部７１ｃの内周面は、クランクシャフト５１の端部５１ｃに向かうにつれて、その径が小さくなるように形成されている。一方、クランクシャフト５１には、その端部５１ｃに向かうにつれて、その径が小さくなるテーパ部５１ｂが形成されている。クランクシャフト５１には、ヨーク７１の車幅方向外側からナット５７が嵌められており、ナット５７はヨーク７１をクランクシャフト５１の中心側へ押圧している。これにより、クランクシャフト５１のテーパ部５１ｂの外周面に対して、ヨーク７１の内筒部７１ｃの内周面が圧接している。その結果、ヨーク７１はクランクシャフト５１に摩擦締結し、回転電機２０の駆動力は、ヨーク７１からクランクシャフト５１に伝達される。

円盤部７１ａには、円環状に複数のボルト締め用の貫通孔が形成されている。一方、ワンウェイクラッチ５５には、この貫通孔に対応する位置に、ボルト孔が形成されている。そして、互いに対向する貫通孔及びボルト孔にボルトが嵌められ、ヨーク７１はワンウェイクラッチ５５にボルトで固定されている。

円盤部７１ａのステータ２５に対向する対向面には、複数の界磁用磁石２３が軸線方向に対して垂直に接合されている。複数の界磁用磁石２３は、その磁極（Ｎ極、Ｓ極）が交互になるように、クランクシャフト５１の軸線の周り（以下、軸線周りとする）に円環状に配置されている。

ヨーク７１の外筒部７１ｂは、ヨーク７１が慣性マスを有するように、肉厚に形成されており、ヨーク７１はフライホイールとしても機能する。また、外筒部７１ｂの外周面には、複数の突起部７１ｇと複数の突起部７１ｇとが形成されている。突起部７１ｇはロータ７０の回転角度を検知するためのものであり、周方向に等間隔で並んでいる（図５参照）。また、突起部７１ｈは、界磁用磁石２３の位置を検知するためのものであり、同じ磁極（Ｎ極又はＳ極）を有する界磁用磁石２３に対応して設けられている。

上述したように、回転電機２０はステータ２５を備えている。本実施形態に係るステータ２５は、第１のステータ３０と、当該第１のステータ３０に対して軸線方向に対向配置される第２のステータ４０とを備えている。回転電機２０では、第２のステータ４０が軸線周りに回転することで、当該回転電機２０の出力特性が変化している。

以下、ステータ２５について詳細に説明する。

まず、図３乃至図１０に基づいて、第１のステータについて詳細に説明する。図６（ａ）は第１のステータ３０の正面図（ロータ２１に対向する面を示す図）であり、図６（ｂ）は第１のステータ３０の背面図（第２のステータ４０に対向する面を示す図）であり、図７は図６のVII−VII線断面図、図８は図６のVIII−VIII線断面図、図９及び図１０は第１のステータ３０の斜視図であり、図９は第１のステータ３０のロータ７０に対向する面を斜めから臨む図であり、図１０は第１のステータ３０の第２のステータ４０に対向する面を斜めから臨む図である。

第１のステータ３０は、鉄心で構成される複数の第１のティース３４と、第１のティース３４に巻回されるコイル３１とを備えている。この第１のティース３４とコイル３１は、潤滑剤を包含する樹脂からなる樹脂部３６によりモールドされている。複数の第１のティース３４は、クランクシャフト５１の軸線周りに円環状に配置されており、第１のステータ３０は概略円環状を呈している（図６参照）。

図８に示すように、第１のティース３４は、側周面にコイル３１が巻回されるコイル巻回部３４ｃと、ロータ７０の界磁用磁石２３に対向する磁石対向部３４ｄとを有している。磁石対向部３４ｄの幅（横方向（第１のステータの周方向）の長さ）は、コイル巻回部３４ｃの幅より大きい。そのため、磁石対向部３４ｄの端面３４ａ（界磁用磁石２３に対向する面）は、コイル巻回部３４ｃの端面３４ｂ（第２のステータ４０に対向する面）より大きくなっている。なお、コイル巻回部３４ｃの第２のステータ４０側の端部は角部が面取りされており、端面３４ｂの幅はコイル巻回部３４ｃの幅より小さくなっている。

なお、隣接する磁石対向部３４ｄ間の離間距離ｊ（磁石対向部３４ｄの横方向の端面と、それに隣接する第１のティース３４の磁石対向部３４ｄの横方向の端面との間の距離）は、コイル巻回部３４ｃの端面３４ｂと第２のステータ４０が有する第２のティース４１の端面４１ａとの離間距離ｋより大きくなっている（図４参照）。

樹脂部３６は、第１のティース３４及びコイル３１より径方向の内方（クランクシャフト５１の軸線側）にクランクシャフト５１の軸線を囲む円筒状の内周部３６ａを有している。また、樹脂部３６は、第１のティース３４及びコイル３１より径方向外方に同じくクランクシャフト５１の軸線を囲む円筒状の外周部３６ｂを有している（図４又は図６参照）。

外周部３６ｂは、車幅方向外側（軸線方向であって、クランクシャフト５１の中心側（シリンダ５０ａ側）から端部５１ｃに向かう方向）に向かって延伸している。その縁部には、当該縁部から径方向外方に立設する複数の係止部３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）が形成されている（図６参照）。各係止部３７には、車幅方向外側に向かって開口する凹部が形成されている。ケースカバー１９には、係止部３７に対応する位置に、凹部１９ｃが形成されている。各係止部３７の凹部にはピン３８の一端部が嵌め込まれている。ピン３８の他端部は、ケースカバー１９の凹部１９ｃに嵌脱可能に、すなわち抜き取り自在に嵌められている。これにより、第１のステータ３０は、軸線周りの回転が不能となるものの、軸線方向への移動は可能となるようにケースカバー１９に取り付けられている。

係止部３７ａとそれに隣接する係止部３７ｂとの間では、外周部３６ｂの縁部は切り取られた形状であり、径方向外方に向かって開口する切り欠き３９が設けられている。この切り欠き３９から第２のステータ４０のギア係合部４５が径方向外方に突出している。このギア係合部４５に第２のステータ４０を回転させるギア６８が噛み合っている。ギア６８から回転力が伝達されると、第２のステータ４０は軸線周りに回転する（図５参照）。なお、この第２のステータ４０のギア係合部４５及び第２のステータ４０の回転については後において詳説する。

樹脂部３６の内周部３６ａには、その内周面に軸受け支持面３６ｃが形成されている。軸受け支持面３６ｃは、クランクシャフト５１の軸線に対して垂直に円環状に形成されている。一方、ヨーク７１の内筒部７１ｃの外周面には軸受け支持面７１ｄが設けられ、この軸受け支持面７１ｄは、クランクシャフト５１の軸線に対して垂直に円環状に形成されている。軸受け支持面７１ｄと第１のステータ３０の軸受け支持面３６ｃとの間に円環状の軸受け６３が配置されている。これにより、第１のステータ３０がヨーク７１へ接近することが規制されている。すなわち、上述したように、第１のステータ３０は、軸線方向への移動が可能なようにケースカバー１９に取り付けられている。第１のティース３４は、界磁用磁石２３の磁力により、当該界磁用磁石２３側に引き寄せされている。そして、軸受け６３は、ヨーク７１の軸受け支持面７１ｄに支持されて、第１のステータ３０を車幅方向外側に押圧し、界磁用磁石２３の磁力に抗して第１のステータ３０を支持して、第１のステータ３０のヨーク７１への接近を規制している。

樹脂部３６の内周部３６ａにはクランクシャフト５１の軸線を中心とする円筒状の被当接部３６ｋが設けられている。被当接部３６ｋは、第１のティース３４の第２のステータ４０側の端面３４ｂを含む平面から車幅方向外側に向かって延伸している。被当接部３６ｋの全内周面は、ケースカバー１９に設けられる筒状部１９ａの外周面に接している。これにより、第１のステータ３０の径方向の位置が確定されるとともに、回転電機２０の駆動時における第１のステータ３０の振動が抑制されている。

被当接部３６ｋの車幅方向外側（第２のステータ４０側）の端面（当接面）３６ｈは、クランクシャフト５１の軸線に対して垂直に形成され、この端面３６ｈに第２のステータ４０が当接して支持されている。第１のステータ３０による第２のステータ４０の支持構造については後において詳説する。

次に、図３乃至図５及び図１１乃至図１５に基づいて、第２のステータ４０について詳細に説明する。図１１は第２のステータ４０の正面図（第１のステータ３０に対向する面を示す図）であり、図１２は図１１のXII−XII線断面図であり、図１３は図１１のXIII−XIII線断面図であり、図１４及び図１５は第２のステータ４０の斜視図であり、図１４は第２のステータ４０の第１のステータ３０に対向する面を斜めから臨む図であり、図１５は第２のステータ４０の第１のステータ３０に対向する面とは反対側の面を斜めから望む図である。

第２のステータ４０は複数の第２のティース４１と基台４２とを備えている。第２のティース４１は、第１のティース３４と対向するように、クランクシャフト５１の軸線を中心として円環状に配置されている。基台４２は、円盤状に形成され、円環状に複数の装着孔が設けられている。当該装着孔に第２のティース４１が圧入され、基台４２はそれらを円環状に保持している。また、第２のステータ４０は基台４２の裏面（第１のステータ３０に対向する面とは反対側の面）に着けられる概略円環状の樹脂部４３を有している。樹脂部４３は、潤滑剤を包含する樹脂により形成されている。

図１３又は図１４に示すように、第２のティース４１は平面視矩形の鉄心から構成され、第２のティース４１の横断面は、矩形の角が面取りされて６角形を呈している。第２のティース４１の第１のティース３４側の端面４１ａの幅（横方向（第２のステータ４０の周方向）の長さ）は、反対側の端面４１ｂの幅より小さくなるように形成されている。

樹脂部４３は径方向内方に向かって出っ張る円環状の当接部４３ｅを有している。当接部４３ｅの内周面（被回転支持面）４３ｄの径は、ケースカバー１９の筒状部１９ａの外周面（回転支持面）の径に相応している。そして、内周面４３ｄの全内周面は筒状部１９ａの外周面に接している。これにより、第２のステータ４０は、ケースカバー１９によって軸線周りの回転が可能となるように支持されている。

また、第２のステータ４０の当接部４３ｅが第１のステータ３０に当接することで、第１のティース３４の端面３４ｂと第２のティース４１の端面４１ａとの離間距離ｋが規制されている。

すなわち、第２のティース４１は、第１のステータ３０が発生する磁力により第１のステータ３０側に引き寄せられている。当接部４３ｅの車幅方向内側の端面４３ｃ（当接面）の内径及び外径は、被当接部３６ｋの端面３６ｈ（被当接面）の内径及び外径と概略同径となっている。この端面４３ｃが被当接部３６ｋの端面３６ｈに当接することで、被当接部３６ｋは、磁力に抗して第２のステータ４０を車幅方向外側に押圧し、第２のステータ４０が第１のステータ３０側に接近するのを規制している。そして、被当接部３６ｋの軸線方向の長さ（第１のティース３４の端面３４ｂを含む平面から端面３６ｈまでの距離）と、第２のティース４１の端面４１ａを含む平面から当接部４３ｅの端面４３ｃまでの距離との差が、離間距離ｋとなっている。このように、第１のステータ３０の当接部３６ｋが第２のステータ４０に当接することで、離間距離ｋが確保されている。

なお、第１のステータ３０の被当接部３６ｋの外周面と、当該第１のステータ３０に設けられた外周部３６ｂの内周面との間には、円環状のスペースが設けられており、このスペースに複数の第２のティース４１が円環状に配置されている。

また、第２のステータ４０の樹脂部４３には、周方向に所定の長さを有しつつ、径方向外方に突出するギア係合部４５が形成されている。上述したように、このギア係合部４５は、外周部３６ｂに設けられた切り欠き３９から径方向外方に突出し、切り欠き３９の範囲内で周方向に往復移動できるようになっている。このギア係合部４５には、回転電機２０の径方向外方に配置されるギア６８が噛み合っている（図２又は図５参照）。ギア６８には、モータ６６に連結するワイヤー６６ａが巻かれている。モータ６６の正方向又は逆方向への回転は、ワイヤー６６ａ及びギア６８を介して第２のステータ４０に伝達され、第２のステータ４０は軸線周りに正方向又は逆方向へ回転する。

ここで、第２のステータ４０の回転と、それによる磁束量の変化について説明する。図１６は、第２のステータ４０がクランクシャフト５１の軸線周りを回転する様子を示す図であり、図１７は磁束量の変化を示すための図である。なお、説明のため、これらの図において、図３又は図４に示す第１のステータ３０の樹脂部３６と、第２のステータ４０の樹脂部４３等の記載を省略し、図１６においては、ヨーク７１の外筒部７１ｂの記載を省略している。

図１６（ａ）は、第１のティース３４に対して第２のティース４１が正対している状態を示している。この状態では、第１のティース３４の第２のティース４１側の端面３４ｂと、第２のティース４１の第１のティース３４側の端面４１ａとの離間距離が最も小さい値ｋとなっている。上述したように、隣接する第１のティース３４の磁石対向部３４ｄ間の距離ｊ（磁石対向部３４ｄの端面３４ｅと、それに隣接する磁石対向部３４ｄの端面３４ｅとの隙間）が、離間距離ｋよりも大きくなるように、第１のティース３４は配置されている。そのため、隙間ｊでの磁気抵抗は、隙間ｋでの磁気抵抗より大きくなっている。この場合、図１７（ａ）に示すように、界磁用磁石２３と、それに隣接する界磁用磁石２３との間に形成される磁束の大部分は、第１のティース３４のコイル巻回部３４ｃを透過する。この磁束はコイル３１の内側を流れるため強力な磁束流となっている。

一方、モータ６６が正方向に回転すると、第２のティース４１は、図１６（ｂ）
に示す中途の位置を経て、図１６（ｃ） に示す第１のティース３４とそれに隣接する第１のティース３４との中間の位置まで移動する。このとき、第１のティース３４と、第２のティース４１との隙間は拡大し、第１のティース３４と第２のティース４１間での磁気抵抗は増大する。そのため、図１７（ｂ）に示すように、界磁用磁石２３と、それに隣接する界磁用磁石２３との間に形成される磁束の大部分は、第１のティース３４の磁石対向部３４ｄから、それに隣接する磁石対向部３４ｄへ透過する。この磁束はコイル３１の内側を透過していないため弱い磁束流となっている。

これによって、界磁用磁石２３からの磁束が第１のティース３４の図示を省略したコイル３１を横切ることがなく、この磁束がコイル３１を横切ることによるロータ７０の回転方向の磁気抵抗が解除されるので低トルク高速回転が可能となる。

なお、図１６（ａ）に示す第１のティース３４と第２のティース４１とが正対する状態では、ギア係合部４５の一端面が切り欠き３９の一端面３９ａに当接している。また、図１６（ｃ）に示す、第２のティース４１が隣接する第１のティース３４の間の中間位置にある状態では、ギア係合部４５の他端面が切り欠き３９の他端面３９ｂに当接している。すなわち、切り欠き３９の端面３９ａ、３９ｂは、第２のステータ４０の回動範囲を規制している。

以上説明した回転電機２０のステータ２５によれば、ステータ２５が第２のステータ４０と、コイル３１を備える第１のステータ３０と備える。そして、第２のステータ４０が回転することにより、回転電機２０の出力特性が変化する。また、第１のステータ３０がステータ間の吸引力に抗して第２のステータ４０を回転可能に支持している。これにより、ケースカバー１９等の形状によらず、第１のティース３４の端面３４ｂと第２のティース４１の端面４１ａとの離間距離ｋが正確に設定され、正確な出力特性の制御が可能となる。

なお、以上説明したステータ２５では、第１のステータ３０の被当接部３６ｋと、第２のステータ４０の当接部４３ｅとが直接的に当接することで、第１のステータ３０は離間距離ｋを規制している。しかしながら、被当接部３６ｋと当接部４３ｅとが間接的に当接することで、第１のステータ３０は離間距離ｋを規制してもよい。

図１８及び図１９はこの形態に係るステータ２５ａを備える回転電機２０ａの断面図であり、図１９は図１８の拡大図である。なお、これらの図において、以上説明した回転電機２０ａと同一箇所には同一符号を付しその説明を省略する。

第１のステータ３０の内周部３６ａは、車幅方向外側に被当接部３６ｋを有している。一方、第２のステータ４０の樹脂部４３には径方向内方に出っ張る当接部４３ｅが形成されている。被当接部３６ｋと当接部４３ｅとの間に軸受け６４が配置されている。そして、第１のステータ３０は、離間距離ｋを規制しつつ、軸受け６４を介して第２のステータ４０を回転可能に支持している。

具体的には、被当接部３６ｋは、円環状に形成され軸線方向に対して垂直な被当接面３６ｆを有している。また、被当接部３６ｋは、被当接面３６ｆの内周縁から車幅方向外側に立設するように円筒状に形成される回転支持面３６ｇを有している。なお、被当接面３６ｆは、第１のティース３４の第２のティース４１側の端面３４ｂを含む平面より僅かに車幅方向外側に位置している。

第２のステータ４０の当接部４３ｅは、円環状に形成され軸線方向に対して垂直な軸受け被支持面４３ａと、当該軸受け被支持面４３ａの外周縁から車幅方向内側に向けて立設し円筒状に形成される被回転支持面４３ｂとを有している。

被当接部３６ｋの被当接面３６ｆと、当接部４３ｅの軸受け被支持面４３ａとの間に、軸受け６４が配置されている。そして、被当接面３６ｆは、軸受け６４を介して軸受け被支持面４３ａを車幅方向外側に押圧し、第１のステータ３０は、第２のスタータ４０と第１のステータ３０との間の磁力に抗して、第２のステータ４０が第１のステータ３０へ接近するのを規制している。

また、第１のステータ３０は、第２のステータ４０を車幅方向外側に支持することで、第２のティース４１の端面４１ａと第１のティース３４の端面３４ｂとの間の離間距離ｋを確保している。なお、この離間距離ｋは、第１のティース３４の端面３４ｂから軸受け６４の第２のステータ４０側の端面６４ａまでの距離と、第２のティース４１の端面４１ａから軸受け被支持面４３ａまでの距離との差となっている。

さらに、被当接部３６ｋの回転支持面３６ｇの径は、軸受け６４の内径に相応しており、回転支持面３６ｇの全面が軸受け６４の内周面に接している。また、第２のステータ４０に設けられた被回転支持面４３ｂの径は、軸受け６４の外周面の径に相応しており、被回転支持面４３ｂの全面が軸受け６４の外周面に接している。これにより、第１のステータ３０は、第２のステータ４０の径方向の揺動を抑制しつつ、当該第２のステータ４０を回転可能に支持している。

なお、図１８及び図１９に示すステータ２５ａの第１のステータ３０は、上述した回転電機２０とは異なり、軸線方向への移動及び軸線回りの回転が不能となるように、ケースカバー１９に固定されている。具体的には、第１のステータ３０の外周部３６ｂは、車幅方向外側に延伸し、その縁部には径方向外方に立設する複数の係止部３７が形成されている。各係止部３７はケースカバー１９にボルトで固定されている。

第１のステータ３０に対して軸線方向で対向配置されるロータ２１は、当該軸線方向にスライド可能となっている。具体的には、ワンウェイクラッチ５５の車幅方向外側には、当該ワンウェイクラッチ５５に固定される略椀状のフライホイール５６が配置されている。フライホイール５６は、円盤部５６ａと外筒部５６ｂと内筒部５６ｃとを有している。円盤部５６ａには、クランクシャフト５１が挿通される挿通孔が設けられ、内筒部５６ｃは、当該挿通孔の縁部から車幅方向外側に立設している。外筒部５６ｂは、円盤部５６ａの周縁部から車幅方向外側に立設している。外筒部５６ｂの内周面には、軸線方向で直線的に延伸する複数の凹状部５６ｅが形成されている。一方、ロータ２１のヨーク２２は概略円盤状であり、円盤部２２ａと内筒部２２ｂとを有している。円盤部２２ａには、クランクシャフト５１が挿通される挿通孔が設けられ、内筒部２２ｂは、当該挿通孔の周縁部から車幅方向外側に向かって立設している。円盤部２２ａの周縁部には、凹状部５６ｅと同数の径方向外方に突出する突起部２２ｃが形成されている。そして、このヨーク２２の突起部２２ｃが、フライホイール５６の凹状部５６ｅに係合することで、ヨーク２２は、フライホール５６と回転するとともに、軸線方向にスライド可能となっている。

ロータ２１は、第１のステータ３０に間接的に当接することで、当該第１のステータ３０へ接近することが規制されている。すなわち、第１のステータ３０の内周部３６ａには、軸線方向に対して垂直な円環状の軸受け支持面３６ｃが形成されている。一方、ヨーク２２に設けられた内筒部２２ｂの外周面には、軸線方向に対して垂直な円環状の軸受け被支持面２２ｄが形成されている。第１のステータ３０の軸受け支持面３６ｃとヨーク２２との間に軸受け６３が配置されている。そして、ヨーク２２は界磁用磁石２３の磁力によって第１のステータ３０側に引き寄せさられているが、軸受け支持面３６ｃは、軸受け６３を介して磁力に抗してヨーク２２を支持し、ヨーク２２が当該第１のステータ３０へ接近することを規制している。

なお、以上説明した回転電機では、第２のステータ４０の基台４２には、樹脂からなる樹脂部４３が着けられていた。しかしながら、樹脂部４３に替えて、例えば、基台４２に円環状の金属が着けられ、当該金属によって基台４２及び第２のティース４１が固定されるとともに、第１のステータ３０に当接する当接部４３ｅが形成されてもよい。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図面に基づいて説明する。

図２０は本発明の第２の実施形態に係るステータ２５０を備える回転電機２００の断面図であり、図２１は当該回転電機２００の分解斜視図である。図２２は、図２０の拡大図である。なお、図２１においては、クランクシャフト５１の記載を省略している。また、図２０において、クランクシャフト５１の中心側に配置されているシリンダ５０ａ等の記載を省略している。図２０及び図２１において、以上説明したステータ２５及びそれを備えた回転電機２０と同一箇所については同一符号を付し、その説明を省略する。

回転電機２００は、ラジアルギャップ型回転電機、すなわち回転軸（ここでは、クランクシャフト５１）を囲むロータに対して径方向内方又は外方にステータを対向配置する回転電機である。

回転電機２００は、概略筒状のロータ２１０と、ロータ２１０の径方向外方に配置される円筒状のステータ２５０とを備えている。ロータ２１０は、概略椀状のヨーク２４０と界磁用磁石２３とを備えている。ヨーク２４０は、円盤状の円盤部２４０ａと筒状の外筒部２４０ｂと内筒部２４０ｃとを有している。円盤部２４０ａの中心部には、クランクシャフト５１が挿通される挿通孔が設けられ、内筒部２４０ｃは当該挿通孔の縁部から車幅方向外側に立設している。外筒部２４０ｂは、円盤部２４０ａの外周縁から車幅方向外側に立設している。

上述した回転電機２０が備えるヨーク７１と同様に、ヨーク２４０の円盤部２４０ａは、ワンウェイクラッチ５５にボルトで固定され、ヨーク２４０とワンウェイクラッチ５５とは連動する。外筒部２４０ｂの外周面には界磁用磁石２３が接合され、当該界磁用磁石２３の端面２３ａは径方向に対して垂直となっている。

ヨーク２４０の外筒部２４０ｂの径方向外方には、円筒状のステータ２５０が、当該外筒部２４０ｂを囲むように配置されている。ステータ２５０は、円筒状の第２のステータ４００と、当該第２のステータ４００に軸線方向に挿入される円筒状の第１のステータ３００とを備えている。

以下、ステータ２５０について詳細に説明する。まず、第１のステータ３００について説明する。第１のステータ３００は、複数の第１のティース３４と、各第１のティース３４に巻回されるコイル３１とを有している。複数の第１のティース３４は、クランクシャフト５１の軸線を囲むように円環状に配置され、界磁用磁石２３に対して径方向に対向している。第１のティース３４とコイル３１とは、潤滑剤を包含する樹脂からなる樹脂部３６０によりモールドされて、第１のステータ３００は全体として円筒状を呈している。なお、ステータ２５０において第１のティース３４は、上述したステータ２５と同様に、磁石対向部３４ｄを備え、界磁用磁石２３に対向する側の端面３４ａは、その反対側の端面３４ｂより大きく形成されている。また、第１のティース３４の端面３４ａ、３４ｂは、円筒状に形成される第１のステータ３００の内周面及び外周面に合わせて曲面状に形成されている。

樹脂部３６０は、第１のティース３４及びコイル３１より車幅方向内側に円盤状の内側円盤部３６０ａと、車幅方向外側に円筒状の外側円筒部３６０ｂとを有している。外側円筒部３６０ｂの車幅方向外側の端面３６０ｃはケースカバー１９の内壁に接し、この端面３６０ｃには複数のボルト孔が設けられている。ケースカバー１９には、外側円筒部３６０ｂのボルト孔に対応する位置に、貫通孔が設けられている。そして、互いに対応する貫通孔とボルト孔とにボルトが嵌め込まれ、第１のステータ３００は、軸線方向及び軸線周りの回転が不能となるようにケースカバー１９にボルトで固定されている。

外側円筒部３６０ｂの車幅方向外側の端部の外周面（外側回転支持面）３６０ｄは、第１のティース３４の端面３４ｂを含む外周面の径より大径となっている。外側回転支持面３６０ｄには、周方向に延伸する溝状の凹部３６０ｇが形成されている。この凹部３６０ｇにＣ字状のサークリップ８７が嵌められて、第２のステータ４００の軸線方向の移動が規制されている。なお、第２のステータ４００の軸線方向の移動の規制については後において詳説する。

内側円盤部３６０ａの車幅方向内側の端部には、径方向外方に張り出す円環状のストッパ部３６０ｅが形成されている。また、ストッパ部３６０ｅより車幅方向内側（第１のティース３４が埋設される側）には、第１のティース３４の端面３４ｂを含む外周面の径より大径の外周面（内側回転支持面）３６０ｆが形成されている。この内側回転支持面３６０ｆの径は、外側円筒部３６０ｂの外側回転支持面３６０ｄの径と同径に形成されている。この内側回転支持面３６０ｆと外側回転支持面３６０ｄが、第２のステータ４０を回転可能に支持している。これについては、後において詳説する。

次に、第２のステータ４００について説明する。第２のステータ４００は、複数の第２のティース４１と、円筒状の基台４２とを有している。複数の第２のティース４１は、クランクシャフト５１を囲むように円環状に配置され、第１のティース３４の端面３４ｂに対向している。基台４２は、複数の第２のティース４１を保持している。第２のティース４１と基台４２は、潤滑剤を包含する樹脂からなる樹脂部４３０によりモールドされている。

第２のステータ４００は、樹脂部４３０が第１のステータ３００に接することで、当該第１のステータ３００によってクランクシャフト５１の軸線周りに回転可能に支持されている。すなわち、樹脂部４３０は、第２のティース４１より車幅方向外側に位置する円環状の外側被支持部４３０ａと、第２のティース４１より車幅方向内側に位置する円環状の内側被支持部４３０ｂとを有している。この外側被支持部４３０ａの内径は、内側被支持部４３０ｂの内径と等しく、第１のステータ３００の外側回転支持面３６０ｄの径に相応している。また、内側被支持部４３０ｂの内径は、第１のステータ３００の内側回転支持面３６０ｆの径に相応している。そして、外側被支持部４３０ａの端部の全内周面は、第１のステータ３００の外側回転支持面３６０ｄに接し、内側被支持部４３０ｂの端部の全内周面は、第１のステータ３００の内側回転支持面３６０ｆに接している。こうして、第２のステータ４００は第１のステータ３００によってクランクシャフト５１の軸線周りに回転可能に支持される。

第１のティース３４の端面３４ｂと第２のティースの端面４１ａとの離間距離は、外側回転支持面３６０ｄ及び内側回転支持面３６０ｆの径と、第１のティース３４の端面３４ｂを含む外周面の径との差として規定される。

第２のステータ４００は、第１のステータ３００に軸線方向に当接することで、軸線方向の移動が規制されている。すなわち、第２のステータ４００の車幅方向内側の端面４３０ｄは、第１のステータ３００のストッパ部３６０ｅに当接し、これにより第２のステータ４００の車幅方向内側への移動が規制されている。また、第１のステータ３００の外側回転支持面３６０ｄには、第２のステータ４００の車幅方向外側の端面４３０ｅが位置する部分に、上述した凹部３６０ｇが形成されている。この凹部３６０ｇにはサークリップ８７が嵌められている。そして、外側回転支持面３６０ｄの外周面から径方向に突出するサークリップ８７の周縁部が、第２のステータ４００の端面４３０ｅに当接することにより、第２のステータ４００の車幅方向外側への移動も規制される。

なお、樹脂部４３０の外側被支持部４３０ａの端部には、径方向外方に突出するギア係合部４５０が形成されている。上述したステータ２５と同様に、このギア係合部４５０にギア６８が噛み合っている。そして、モータ６６の正方向又は逆方向へ回転にともなって、第２のステータ４００も正方向又は逆方向へ回転する。

以上説明した、ステータ２５０によれば、第２のステータ４００と、コイル３１を備える第１のステータ３００とが備えられ、第２のステータ４００が回転することにより、回転電機２００の出力特性が変化する。また、第１のステータ３００が筒状の回転支持面３６０ｄ及び３６０ｆを備え、これらが第２のステータ４００に接している。そして、第１のステータ３００は、径方向への揺動を規制しつつ回転可能に第２のティース４１を支持するので、第１のティース３４０と第２のティース４１との間に正確な離間距離が確保され、正確な出力特性の制御が可能となる。

なお、以上説明したステータ２５０では、ロータ２１０の径方向外方に円筒状のステータ２５０が配置されていた。しかしながら、ステータが配置される位置はこれに限られず、例えば、ロータの径方向内方にステータが配置されるようにしてもよい。

図２３は、この形態に係るステータ２５０ａを備える回転電機２００ａの断面図である。なお、同図においては回転電機２００ａの一方側のみが示されている。回転電機２００ａでは、ヨーク２４０の外筒部２４０ｂの径方向内方にステータ２５０ａが配置されている。そして、第２のステータ４００は、界磁用磁石２３に対して径方向に対向して配置されている。第１のステータ３００の外周面は第２のステータ４００の内径より小さくなるよう形成され、第１のステータ３００は第２のステータ４００の内側（径方向内方）に配置されている。なお、回転電機２００ａでは、第１のステータ３００の内周面が、ケースカバー１９に形成される筒状部１９ａの外周面に接している。これにより、第１のステータ３００の支持強度が増している。

また、以上説明したステータ２５０，２５０ａでは、第１のステータ３００が回転電機２００より車幅方向外側に設けられるケースカバー１９に固定されていた。しかしながら、第１のステータの固定位置はこれに限られず、例えば、第１のステータは回転電機より車幅方向内側に設けられるクランクケースに固定されてもよい。

図２４はこの形態に係るステータ２５０ｂを備える回転電機２００ｂの断面図であり、図２５はステータ２５０ｂの拡大図である。図２４に示すように、回転電機２００ｂの車幅方向内側にクランクケース１９０が設けられている。そして、そのクランクケース１９０に第１のステータ３００ｂが取り付けられている。具体的には、第１のステータ３００ｂの樹脂部３６０は、第１のティース３４及びコイル３１より車幅方向内側に、径方向内方に出っ張る複数の係止部３６０ｉを有している。この係止部３６０ｉには貫通孔が形成されている。クランクケース１９０には、この係止部３６０ｉに対応する位置に、位置決め用のボルト孔が形成されている。そして、互いに対応するボルト孔及び貫通孔にボルトが嵌め込まれて、第１のステータ３００はボルトでクランクケース１９０に固定される。

なお、回転電機２００ｂにおいて、ヨーク２４４は円柱状に形成され、その中心部にクランクシャフト５１が挿通されている。そして、ヨーク２４４の外周面に界磁用磁石２３が埋設されている。これにより、ヨーク２４４は、その重量が増し、フライホイールとしても機能するようになっている。また、このヨーク２４４の車幅方向外側には、空冷フィン１００が取り付けられている。空冷フィン１００の車幅方向外側には樹脂で構成されるケース１０１が配置されている。このケース１０１には、空冷フィン１００の車幅方向外側に位置する箇所に、複数の空気流通孔１０１ａが設けられている。ロータ２１０ｂの回転とともに空冷フィン１００が回転し、回転電機２００ｂの外側の空気を回転電機２００ｂ側に導入して、回転電機２００ｂを冷却している。また、クランクシャフト５１は、クランクケース１９０の内側に設けられる軸受け（不図示）により回転可能に支持されている。

なお、これまで説明したステータでは、第１のステータ３００と第２のステータ４００とが直接的に接していた。しかしながら、例えば、第２のステータ４００の内周面と第１のステータ３００の外周面との間に軸受けが配置され、第１のステータ３００は軸受けを介して第２のステータ４００を回転可能に支持してもよい。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図面に基づいて説明する。

図２６は本発明の第３の実施形態に係るステータ２２５を備える回転電機２２０の断面図であり、図２７は当該回転電機２２０の分解斜視図である。図２８は、図２６のステータ２２５の拡大図である。なお、図２７においては、クランクシャフト５１の記載を省略し、図２６においては、クランクシャフト５１の中心側に配置されているシリンダ５０ａ等の記載を省略している。図２６乃至図２８において、以上説明した回転電機２００と同一箇所については同一符号を付し、その説明を省略する。

回転電機２２０は、上述したラジアルギャップ型回転電機と概ね同様であるが、その特徴的なことは、ステータ２２５が、第１のステータ３３０と第２のステータ４４０とを備え、第２のステータ４４０が第１のステータ３３０より小径の概略円筒状であり、ケースカバー１９によって回転可能に支持されていることにある。

以下、ステータ２２５について詳細に説明する。まず、第１のステータ３３０について説明する。第１のステータ３３０は、界磁用磁石２３に対して径方向に対向して配置される複数の第１のティース３４と、各第１のティース３４に巻回されるコイル３１とを備えている。複数の第１のティース３４は、クランクシャフト５１の軸線を囲むよう、円環状に配置されている。これら第１のティース３４とコイル３１は、潤滑剤を有する樹脂で構成される樹脂部３３６によりモールドされている。

樹脂部３３６は、第１のティース３４とコイル３１より車幅方向内側に円盤状の内側樹脂部３３６ａを有し、第１のティース３４とコイル３１より車幅方向外側に概略円盤状の外側樹脂部３３６ｂを有している。

外側樹脂部３３６ｂは、車幅方向外側に延伸しており、その縁部には径方向外方に立設する複数の係止部３３７が形成されている。各係止部３３７には、ボルト孔が設けられている。また、この係止部３３７の端面はケースカバー１９に接しており、ケースカバー１９には、係止部３３７に対応する位置に、貫通孔が設けられている。そして、互いに対応する貫通孔とボルト孔にボルトが嵌められ、第１のステータ３３０は、軸線方向への移動及び径方向への移動が不能となるように、ケースカバー１９に固定されている。なお、外側樹脂部３３６ｂは、係止部３３７とそれに隣接する３３７との間が切り取られた形状であり、第１のステータ３３０には切り欠き３３９が設けられている。この切り欠き３３９から第２のステータ４４０のギア係合部４４５が径方向外方に突出する。なお、ギア係合部４４５については後において詳説する。

内側樹脂部３３６ａは径方向内方に出っ張る円環状のストッパ部３３６ｃを有し、その径は第１のティース３４の径方向内側の端面３４ｂの内周面より小さくなっている。このストッパ部３３６ｃに第２のステータ４４０の端部が当接して、第２のステータ４４０の軸線方向の移動が規制されている。なお、このストッパ部３３６ｃによる、第２のステータ４４０の軸方向の移動の規制については後において詳説する。

次に、第２のステータ４４０について説明する。第２のステータ４４０は、第１のティース３４に対して径方向に対向して配置される複数の第２のティース４１と、複数の第２のティース４１を円環状に配置して保持する円筒状の基台４２とを有している。この第２のティース４１と基台４２は、潤滑剤を包含する樹脂で構成される樹脂部４４３によりモールドされている。樹脂部４４３は、軸線方向に延伸する筒状の筒状樹脂部４４３ａと、筒状樹脂部４４３ａの車幅方向外側の縁部から径方向外方に立設する円盤状の円盤状樹脂部４４３ｂとを有している。

第２のステータ４４０は、筒状樹脂部４４３ａがケースカバー１９の筒状部１９ａに接することで、当該ケースカバー１９によって回転可能に支持されている。すなわち、筒状部１９ａは、上述したようにクランクシャフト５１の軸線方向に立設し、円筒状に形成されている。この筒状部１９ａの外周面（回転支持面）の径と、筒状樹脂部４４３ａの内周面の径とは相応しており、筒状樹脂部４４３ａの全内周面は、筒状部１９ａの外周面に接している。このため、第２のステータ４４０は、径方向の揺動が規制されつつ、クランクシャフト５１の軸線周りの回転が可能となるように支持されている。

また、回転電機２２０では、第１のステータ３３０がケースカバー１９に固定されており、第１のティース３４の第２のティース側の端面３４ｂと、第２のティース４１の第１のティース３４側の端面４１ａとの離間距離は、筒状樹脂部４４３ａの肉厚に応じて決められる。

筒状樹脂部４４３ａの車幅方向内側の端部４４３ｃは、第１のステータ３３０のストッパ部３３６ｃに当接しており、これにより第２のステータ４４０の軸線方向の移動が規制されている。

円盤状樹脂部４４３ｂには、径方向外方に突出するギア係合部４４５が形成されている。このギア係合部４４５は、第１のステータ３３０に設けられた切り欠き３３９から径方向外方に突出し、ギア６８に噛み合っている。そして、モータ６６の正方向又は逆方向への回転に伴って、第２のステータ４４０は正方向又は逆方向へ回転する。

以上説明した、回転電機２２０のステータ２２５によれば、ステータ２２５が第２のステータ４４０と、コイル３１を備える第１のステータ３３０と備え、第２のステータ４４０が回転することにより、回転電機２２０の出力特性が変化する。また、第１のステータ３３０がケースカバー１９に固定され、第２のステータ４４０の全内周面がケースカバー１９に形成される筒状部１９ａの外周面に接している。これにより、第２のティース４１が径方向に揺動することがないので、正確な出力特性の制御が可能となる。

なお、以上説明したステータ２２５では、第２のステータ４４０が直接的に筒状部１９ａの外周面に接していた。しかしながら、例えば、第２のステータ４４０の内周面と筒状部１９ａとの間に軸受けが配置され、第２のステータ４４０は当該軸受けを介して筒状部１９ａによって回転可能に支持されてもよい。

本発明の第１の実施形態に係るステータを備える回転電機を搭載した自動二輪車の側面図である。 上記自動二輪車後部の側面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図３の拡大図である。 上記回転電機の分解斜視図である。 上記ステータを構成する第１のステータの正面図（ロータに対向する面を示す図）及び背面図（第２のステータに対向する面を示す図）である。 図６のVII−VII線断面図である。 図６のVIII−VIII線断面図である。 第１のステータのロータに対向する面を斜めから臨む図である。 第１のステータの第２のステータに対向する面を斜めから臨む図である。 上記ステータを構成する第２のステータの正面図（第１のステータに対向する面を示す図）である。 図１１のXII−XII線断面図である。 図１１のXIII−XIII線断面図である。 第２のステータの第１のステータに対向する面を斜めから臨む図である。 第２のステータの第１のステータに対向する面とは反対側の面を斜めから臨む図である。 第２のステータが回転する様子を示す図である。 上記回転電機の磁束量の変化を示す図である。 本発明の他の形態に係るステータを備える回転電機の断面図である。 図１８に示すステータの拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係るステータを備える回転電機の断面図である。 図２０に示す回転電機の分解斜視図である。 図２０の拡大図である。 本発明の他の形態に係るステータを備える回転電機の断面図である。 本発明の他の形態に係るステータを備える回転電機の断面図である。 図２４の拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係るステータを備える回転電機の断面図である。 図２６に示す回転電機の分解斜視図である。 図２６の拡大図である。

符号の説明

１ 自動二輪車、３ 前車輪、５ フロントフォーク、７ ステアリング軸、９ ハンドル、１０ 車体フレーム、１３ シート、１５ リヤサスペンション、１６ リヤアーム、１７ 後車輪、１９ ケースカバー、２０ 回転電機、２１ ロータ、２２ ヨーク、２３ 界磁用磁石、２５ ステータ、３０ 第１のステータ、３１ コイル、３４ 第１のティース、３６ 第１のステータの樹脂部、３７ 係止部、３８ ピン、３９ 切り欠き、４０ 第２のステータ、４１ 第２のティース、４２ 基台、４３ 第２のステータの樹脂部、４５ ギア係合部、５０ エンジン、５１ クランクシャフト、５２ 軸受け、５３ 含油軸受け、５５ ワンウェイクラッチ、５６ フライホイール、５７ ナット、６０ セルモータ、６１ 始動用減速ギア、６２ ギア、６３ 軸受け、６４ 軸受け、６６ モータ、６８ ギア、７０ ロータ、７１ ヨーク、８７ サークリップ、１００ 空冷フィン、１０１ ケース、１９０ クランクケース、２００ 回転電機、２２５ ステータ、２４０ ヨーク、２５０ ステータ、３００ 第１のステータ、３３０ 第１のステータ、３３６ 樹脂部、３３７ 係止部、３３９ 切り欠き、３６０ 第１のステータの樹脂部、４００ 第２のステータ、４３０ 第２のステータの樹脂部、４４０ 第２のステータ、４４３ 樹脂部、４５０ ギア係合部、４４５ ギア係合部。

Claims (9)

1. ロータに対して回転軸の軸線の方向に対向配置されるアキシャルギャップ型回転電機のステータであって、
   前記軸線を囲み環状に配置される複数の第１のティースを有する環状の第１のステータと、
   前記軸線を囲み環状に配置され前記複数の第１のティースに対して前記軸線の方向に対向配置される複数の第２のティースを有し、磁力により当該第１のステータ側に引き寄せられ、前記軸線周りに回転可能な環状の第２のステータと、を備え、
   前記複数の第１のティースのそれぞれにはコイルが巻回され、
   前記第１のステータは、前記第２のステータが直接的又は間接的に当接する被当接面を有し、前記第２のステータに対向し前記複数の第１のティースが埋設される当該第１のステータの対向面と、前記第１のステータに対向し前記複数の第２のティースが埋設される前記第２のステータの対向面との前記軸線方向の離間距離を規制する、
   ことを特徴とするステータ。
2. 請求項１に記載のステータであって、
   前記第２のステータは、前記軸線を中心とする円筒状の内周面又は外周面を有し、
   前記第１のステータは、前記第２のステータの前記内周面又は前記外周面に対して直接的又は間接的に接する前記軸線を中心とする筒状の回転支持面を有し、前記第２のステータを前記軸線周りに回転可能に支持する、
   ことを特徴とするステータ。
3. 回転軸を囲むロータに対して、前記回転軸の径方向外方又は内方に対向配置されるラジアルギャップ型回転電機のステータであって、
   前記回転軸の軸線周りに環状に配置される複数の第１のティースを有し、前記軸線を中心とする筒状の外周面及び内周面を有する第１のステータと、
   前記第１のティースに対して径方向に対向配置される複数の第２のティースを前記軸線周りに環状に配置し、前記軸線を中心とする筒状の外周面及び内周面を有する第２のステータと、を備え、
   前記複数の第１のティースのそれぞれにはコイルが巻回され、
   前記第１のステータ又は前記第２のステータのいずれか一方の内周面は、他方の外周面より大径に形成され、
   前記他方は前記一方に挿入され、
   前記第１のステータは、前記第２のステータを前記軸線の周りに回転可能に支持する、
   ことを特徴とするステータ。
4. 請求項３に記載のステータであって、
   前記第１のステータの前記外周面又は前記内周面のいずれか一方の面は、前記第２のステータに対して径方向に対向し、
   前記第１のステータの前記一方の面には前記軸線を中心とする筒状の回転支持面が形成され、
   前記回転支持面は、前記第２のステータに直接的又は間接的に接する、
   ことを特徴とするステータ。
5. 回転軸を囲むロータに対して、前記回転軸の径方向外方又は内方に対向配置されるラジアルギャップ型回転電機のステータであって、
   前記回転軸の軸線周りに環状に配置される複数の第１のティースを有し、前記軸線を中心とする筒状の外周面及び内周面を有する第１のステータと、
   前記第１のティースに対して径方向に対向配置される複数の第２のティースを前記軸線周りに環状に配置し、前記軸線を中心とする筒状の外周面及び内周面を有する第２のステータと、を備え、
   前記複数の第１のティースのそれぞれにはコイルが巻回され、
   前記第１のステータ又は前記第２のステータのいずれか一方の内周面は、他方の外周面より大径に形成され、
   前記他方は前記一方に挿入され、
   前記第１のステータは、固定部材に固定され、前記第２のステータは、前記固定部材に形成される前記軸線を中心とする円筒状の筒状部によって当該軸線周りに回転可能に支持される、
   ことを特徴とするステータ。
6. 請求項５に記載のステータにおいて、
   前記第２のステータは、その内周面又は外周面において前記固定部材の前記筒状部に形成される筒状の回転支持面に、直接的に又は間接的に接する、
   ことを特徴とするステータ。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のステータを備える回転電機。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載のステータを備える回転電機に連結するエンジン。
9. 請求項１乃至６のいずれかに記載のステータを備える回転電機を搭載する車両。
   

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