JP2014165978A - ステータコア - Google Patents
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Abstract
【解決手段】帯状コアシートのコア片は、ティース部53の先端91から当該ティース部53の延伸方向と同方向へ突き出す第1爪部54および第2爪部55を有する。そのため帯状コアシートのティース部53間の隙間を爪部54、55が狭めることなく、板取りに際して帯状コアシートのティース部間に別の帯状コアシートのティース部を配置可能である。また、爪部54、55は、少なくとも根元95に接触するパンチ87が回動軸心89まわりに回動するとき、当該パンチ87により根元95から倒れるように曲げられる。そのため、パンチが爪部の先端のみに接触する場合と比べて、爪部54、55の先端に過大な応力が作用するのを抑制することができる。
【選択図】図24
Description
また、本発明では、パンチは少なくとも爪部の根元に接触するので、パンチが爪部の先端のみに接触する場合と比べて、爪部の先端に過大な応力が作用するのを抑制することができる。そのため、本発明によれば、コア片の爪部を曲げるとき当該爪部の先端部の変形を抑制することができる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について、図1〜図35を参照して説明する。第1実施形態によるステータコアが適用される「回転電機」としての交流発電機は、二輪車に搭載され、バッテリの充電、および、点火プラグやランプへの電力供給などのために利用される。
コイル18への配線は、ケーブル19を経由してコネクタ21に電気的に接続されている。コネクタ21には、位置センサ13からの信号線も接続されている。
ロータボディ22は、筒部23及び底部24からなるカップ状であり、筒部23はステータ11の径方向外側に位置している。筒部23の内壁には、径方向内側の極性がN極の第1磁石25と、径方向内側の極性がS極の第2磁石26とが周方向に交互に取り付けられている。また、筒部23の外壁には位置検出部27が設けられており、位置センサ13が位置検出部27を検出することで、ロータ12の回転状態を検出可能である。
ロータ12が回転すると、コイル18の周囲の磁界が連続的に変化し、この磁界の変化によってコイル18に誘導電流が発生する。この誘導電流は、コイル18の配線によって単相、三相等の交流電流として出力される。
図3および図4に示すように、ステータコアAssy16は、ステータコア40と、ステータコア40の厚み方向の両側に設けられた一対のアッパーコア41とを有している。ステータコア40およびアッパーコア41は、リベット42により一体に固定されている。アッパーコア41は、平面形状や対応する孔位置がステータコア40とほぼ一致している。また、アッパーコア41の外縁部43は、軸方向においてステータコア40とは反対側に折り曲げられており、インシュレータ17の径方向位置を規制している。
環状コアシート50は、後述する帯状コアシートを環状に曲げて形成されたものであり、複数のヨーク部51、複数の接続部52、複数のティース部53および複数の爪部54、55を有している。各ヨーク部51は、接続部52を介して周方向につながっている。接続部52は、ヨーク部51と比べて径方向の幅が小さく、曲げ可能であり、周方向で隣り合うヨーク部51のうち径方向外側同士を接続している。接続部52に対し径方向内側であって、周方向で隣り合うヨーク部51間には、スリット56が形成されている。スリット56の先端には、接続部52を曲げるとき応力集中を回避するための応力逃がし孔57が形成されている。
[打ち抜き工程]
先ず、打ち抜き工程では、図6に示す帯状コアシート60が電磁鋼板から打ち抜かれる。帯状コアシート60は、曲げ可能な接続部52を介して直線状につながった複数のコア片61から構成されている。コア片61は、接続部52に接続されたヨーク部51と、ヨーク部51から帯状コアシート60の幅方向へ延びるティース部53と、ティース部53の先端から当該ティース部53の延伸方向と同方向へ突き出す第1爪部54および第2爪部55と、を有している。
連結凸部73は、厚み方向に貫通する通孔77を有している。本実施形態では、通孔77は円形である。この通孔77は、後述の連結工程において連結凸部73を幅方向へ変形させるために用いられる。また、連結凸部73に対し幅方向の両方には、第2端部72の端面81から凹む案内凹部82が形成されている。
曲げ工程では、図6の帯状コアシート60が3つの段階を経て環状に曲げられ、図13の環状コアシート50が形成される。以下詳しく説明する。本実施形態では、帯状コアシート60を複数枚積層した後、環状に曲げる製造方法を採用する。
連結工程では、図14に示すように曲げ工程を終えた段階で連結凹部71に挿入されている連結凸部73が連結凹部71から抜け止められることにより、環状コアシート50の第1端部69と第2端部72とが連結される。以下詳しく説明する。
爪倒し工程では、環状コアシート50の第1爪部54および第2爪部55が周方向の一方および他方に延びるように根元から倒される。以下詳しく説明する。
先ず、図22に示すように、連結工程を終えた環状コアシート50が爪倒し装置85にセットされる。爪倒し装置85は、保持台86とパンチ87とを備えている。保持台86は、ティース部53を幅方向の両側から支持可能な受け部材88を有している。
この後、第2爪部55も第1爪部54と同様に、図25に示すように根元95から倒れるよう曲げられ、図26に示す環状コアシート50の積層体が完成する。
コアシート曲げ装置110は、複数のスライダ111、ベース112、回転軸113から構成されている。スライダ111は、図28〜図30に示すように、コア片61を把持可能な把持部材であり、コア片61が嵌め込まれる溝114を有している。溝114のうち内壁115はヨーク部51を支持可能であり、また溝104のうち内壁116、117はティース部53を挟むように支持可能である。
スライダ111は、ベース112に取り付けられている。各ベース112は回転軸113を介してつながっており、隣り合うベース112の一方は、他方に対し回転軸113の軸心まわりに相対回動可能である。
本発明の第2実施形態によるステータコアを構成する環状コアシートを図36および図37に基づき説明する。図36に示すように、爪倒し工程直前の第1爪部54および第2爪部55の根元95は、3つの窪み94を有している。したがって、爪倒し工程にて図37に示すように第1爪部54および第2爪部55が根元95から曲げられるとき、根元95の縁の一箇所に応力が集中することを一層防止することができる。
本発明の第3実施形態によるステータコアを構成する環状コアシートを図38および図39に基づき説明する。図38に示すように、爪倒し工程直前の第1爪部54および第2爪部55の根元95は、4つの窪み94を有している。したがって、爪倒し工程にて図39に示すように第1爪部54および第2爪部55が根元95から曲げられるとき、根元95の縁の一箇所に応力が集中することをより一層防止することができる。
本発明の他の実施形態では、1枚の帯状コアシートが環状に曲げられた後、積層されてもよい。
本発明の他の実施形態では、電磁鋼板以外の板材から帯状コアシートを打ち抜いてもよい。
本発明の他の実施形態では、第1爪部および第2爪部は、少なくとも根元に接触するパンチにより曲げられればよい。例えば、第1爪部および第2爪部は、末端部に非接触となるパンチにより曲げられてもよい。この場合、比較的長い爪部を曲げるとき当該爪部の末端部に応力が作用するのを確実に回避することができる。
本発明の他の実施形態では、ステータコアは、二輪車用の交流発電機に限らず、各種用途の発電機、あるいはブラシレスモータ等の電動機に適用することができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
50・・・環状コアシート 51・・・ヨーク部
52・・・接続部 53・・・ティース部
54・・・第1爪部 55・・・第2爪部
60・・・帯状コアシート 61・・・コア片
87・・・パンチ 89・・・回動軸心
91・・・先端 95・・・根元
Claims (6)
- 曲げ可能な接続部(52)を介して直線状につながった複数のコア片(61)からなる帯状コアシート(60)を環状に曲げて形成された環状コアシート(50)の積層体から構成され、回転電機(10)に用いられるステータコア(40)であって、
前記帯状コアシートの前記コア片は、前記接続部に接続されたヨーク部(51)と、前記ヨーク部から延びるティース部(53)と、前記ティース部の先端(91)から当該ティース部の延伸方向と同方向へ突き出す爪部(54、55)と、を有し、
前記爪部は、前記ティース部の前記先端と前記爪部との間に配置され少なくとも前記爪部の根元(95)に接触するパンチ(87)が、当該パンチを通る回動軸心(89)まわりに回動するとき、当該パンチにより前記根元から倒れるように曲げられることを特徴とするステータコア。 - 前記爪部は、当該爪部の前記根元から末端部(96)まで連続的に接触する前記パンチにより曲げられることを特徴とする請求項1に記載のステータコア。
- 前記爪部と前記ティース部の前記先端との角は丸みを帯びており、当該角の曲率中心は前記パンチの前記回動中心と一致することを特徴とする請求項1または2に記載のステータコア。
- 前記爪部のうち、当該爪部の曲げ直前に前記パンチと対向する対向面(99)は、前記爪部が曲げられた後、前記環状コアシートの中央孔(98)と同心の仮想円(C)と一致する円弧状の面であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のステータコア。
- 前記爪部のうち、当該爪部の曲げ直前に前記パンチと対向する対向面(99)は、前記爪部が曲げられるとき、前記ティース部に対し幅方向の両側に配置された受け部材(88)と前記パンチとの間に挟み込まれ、前記環状コアシートの中央孔(98)と同心の仮想円(C)と一致する円弧状の面に成形されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のステータコア。
- 前記爪部が曲げられる前、前記爪部と前記ティース部の側面(93)との間には、複数の窪み(94)が形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のステータコア。
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