JP2022102368A - 人力駆動車の発電機、発電機の固定子、および固定子の製造方法 - Google Patents

人力駆動車の発電機、発電機の固定子、および固定子の製造方法 Download PDF

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Takeshi Fujiwara
剛史 上田
Takashi Ueda
あずさ 山崎
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Abstract

【課題】発電機の固定子において複数のヨーク片の組付性を高める。【解決手段】人力駆動車の発電機の固定子は、コイルと、複数のヨーク片と、連結部材と、を備える。コイルは、軸心回りに巻かれる。複数のヨーク片は、軸心の周方向に並んで配置される。連結部材は、複数のヨーク片とは別部材として構成される。複数のヨーク片はそれぞれ、連結部材に固定される。【選択図】図3

Description

本開示は、人力駆動車の発電機、発電機の固定子、および固定子の製造方法に関する。
特許文献1に記載される発電機は、磁石と、コイルと、ヨークと、支持体と、を含む。ヨークは、複数のヨーク片を含む。複数のヨーク片は、それぞれ別部材で構成され、周方向に並んで配置される。コイルおよび複数のヨーク片は、支持体に取り付けられる。
特開2016-158421号公報
複数のヨーク片がそれぞれ別部材であるので、複数のヨーク片を支持体に組み付ける際に、複数のヨーク片の位置を調整しにくい。複数のヨーク片の位置調整が難しいと、複数のヨーク片同士の配置の精度が低下し得る。
本開示の課題の1つは、発電機の固定子において複数のヨーク片の組付性を高めることにある。
第1の側面に係る人力駆動車の発電機の固定子は、コイルと、複数のヨーク片と、連結部材と、を備える。コイルは、軸心回りに巻かれる。複数のヨーク片は、軸心の周方向に並んで配置される。連結部材は、複数のヨーク片とは別部材として構成される。複数のヨーク片はそれぞれ、連結部材に固定される。
第1の側面に係る固定子では、複数のヨーク片がそれぞれ連結部材に固定されるので、複数のヨーク片および連結部材を一体のユニットとして取り扱うことができる。これにより、複数のヨーク片が連結部材よって連結されていない場合に比べて、複数のヨーク片をハブ軸などの支持体に組み付ける際の組付性を高めることができる。
第2の側面に係る固定子は、第1の側面に係る固定子において、複数のヨーク片はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって連結部材に固定される。
第2の側面に係る固定子では、比較的簡素な方法によって複数のヨーク片をそれぞれ連結部材に固定できる。
第3の側面に係る固定子は、第1または第2の側面に係る固定子において、連結部材は、周方向に延びる。
第3の側面に係る固定子では、周方向に並んで配置される複数のヨーク片をそれぞれ連結部材に固定しやすくなる。
第4の側面に係る固定子は、第1から第3の側面のいずれか1つに係る固定子において、連結部材は、環状である。
第4の側面に係る固定子では、連結部材が環状であるので、連結部材の強度が高まり、複数のヨーク片の連結強度を高めることができる。
第5の側面に係る固定子は、第1から第4の側面のいずれか1つに係る固定子において、連結部材は、軸心の径方向において複数のヨーク片および軸心の間に少なくとも部分的に配置される。
第5の側面に係る固定子では、連結部材を用いて複数のヨーク片を径方向に支持しやすくなる。
第6の側面に係る固定子は、第1から第5の側面のいずれか1つに係る固定子において、連結部材は、軸心に沿って延びる筒状部を含む。
第6の側面に係る固定子では、連結部材が筒状部を含むので、連結部材の強度が高まり、複数のヨーク片の連結強度を高めることができる。
第7の側面に係る固定子は、第6の側面に係る固定子において、複数のヨーク片はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって筒状部に固定される。
第7の側面に係る固定子では、複数のヨーク片の連結強度をより高めることができる。
第8の側面に係る固定子は、第6または第7の側面に係る固定子において、連結部材は、軸心の径方向において筒状部から外側に延びるフランジを含む。
第8の側面に係る固定子では、連結部材の強度をより確実に高めることができる。
第9の側面に係る固定子は、第8の側面に係る固定子において、複数のヨーク片はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによってフランジに固定される。
第9の側面に係る固定子では、複数のヨーク片の連結強度をより確実に高めることができる。
第10の側面に係る固定子は、第1から第9の側面のいずれか1つに係る固定子において、複数のヨーク片はそれぞれ、ヨーク本体と、固定部と、を含む。ヨーク本体は、軸心の径方向においてコイルと対向するように配置される。固定部は、径方向においてヨーク本体から軸心に向けて延び連結部材に固定される。
第10の側面に係る固定子では、複数のヨーク片の連結強度をより確実に高めることができる。
第11の側面に係る固定子は、第10の側面に係る固定子において、複数のヨーク片および連結部材とは別部材として構成されるボビンをさらに備える。コイルは、ボビンに巻かれる。ボビンは、軸心に沿って延びる支持孔を含む。固定部は、少なくとも部分的に支持孔内に配置される。
第11の側面に係る固定子では、複数のヨーク片の複数のヨーク片とコイルとの連結強度を高めることができる。
第12の側面に係る固定子は、第1から第12の側面のいずれか1つに係る固定子において、コイルおよび複数のヨーク片を支持するハブ軸をさらに備える。連結部材は、軸心の径方向において複数のヨーク片およびハブ軸の間に少なくとも部分的に配置される。
第12の側面に係る固定子では、複数のヨーク片の連結強度をより確実に高めることができる。
第13の側面に係る人力駆動車の発電機は、第1から第12の側面のいずれか1つに係る固定子と、固定子に対して軸心回りに回転可能に設けられる回転体と、回転体に設けられ磁石を含む回転子と、を備える。
第13の側面に係る固定子では、固定子によって発電機の組付性を高めることができる。
第14の側面に係る固定子の製造方法は、互いに別部材である複数のヨーク片が基準軸心回りに並ぶように複数のヨーク片を治具に取り付けるヨーク配置工程と、連結部材を治具に取り付ける連結部材配置工程と、複数のヨーク片をそれぞれ、連結部材に固定する固定工程と、を備える。
第14の側面に係る固定子の製造方法では、複数のヨーク片がそれぞれ連結部材に固定されるので、複数のヨーク片および連結部材を一体のユニットとして取り扱うことができる。これにより、複数のヨーク片が連結部材よって連結されていない場合に比べて、複数のヨーク片をハブ軸などの支持体に組み付ける際の組付性を高めることができる。
第15の側面に係る製造方法は、第14の側面に係る製造方法において、連結部材により連結された複数のヨーク片をハブ軸に取り付ける取付工程をさらに備える。
第15の側面に係る固定子の製造方法では、複数のヨーク片をハブ軸に組み付ける際の組付性を高めることができる。
第16の側面に係る人力駆動車の発電機の固定子は、第14または第15の側面に係る製造方法によって製造される。
第16の側面に係る固定子では、第14または第15の側面に係る製造方法によって製造されるので、複数のヨーク片をハブ軸などの支持体に組み付ける際の組付性を高めることができる。
本開示によれば、発電機の固定子において複数のヨーク片の組付性を高めることができる。
第1実施形態に係る発電機を含む人力駆動車の断面図 図1に示す発電機の固定子の斜視図 図1に示す発電機の固定子の分解斜視図 図3に示す固定子のヨーク組立体の側面図 図4に示すヨーク組立体の別の側面図 図3に示す固定子の別のヨーク組立体の側面図 図6に示すヨーク組立体の別の側面図 図4に示すヨーク組立体の連結部材の斜視図 図8に示す連結部材の平面図 図6に示すヨーク組立体の連結部材の斜視図 図10に示す連結部材の平面図 図1に示す発電機の断面図 図1に示す発電機の別の断面図 図12のラインXIV-XIVにおける発電機の断面図 図12のラインXV-XVにおける発電機の断面図 図2に示す固定子の製造方法を示すフローチャート 図2に示す固定子の製造方法を説明するための平面図 図17および図22のラインXVIII-XVIIIにおける治具の断面図 図20のラインXIX-XIXにおける治具の断面図 図2に示す固定子の製造方法を説明するための平面図 図2に示す固定子の製造方法を説明するための平面図 図2に示す固定子の製造方法を説明するための平面図 図2に示す固定子の製造方法を説明するための平面図 図2に示す固定子の製造方法を説明するための平面図 第2実施形態に係る発電機を含む人力駆動車の断面図 図25に示す発電機の固定子の斜視図 図25に示す発電機の固定子の分解斜視図 図27に示す固定子のヨーク組立体の側面図 図28に示すヨーク組立体の別の側面図 図27に示す固定子の別のヨーク組立体の側面図 図30に示すヨーク組立体の別の側面図 図27に示すヨーク組立体の連結部材の斜視図 図27に示す固定子の断面図 図27に示す固定子の別の断面図 図33のラインXXXV-XXXVにおける固定子の断面図 図33のラインXXXVI-XXXVIにおける発電機の断面図 第3実施形態に係る発電機を含む人力駆動車の断面図 図37に示す発電機の固定子の斜視図 図37に示す発電機の固定子の分解斜視図 図39に示す固定子のヨーク組立体の側面図 図40に示すヨーク組立体の別の側面図 図39に示す固定子の別のヨーク組立体の側面図 図42に示すヨーク組立体の別の側面図 図39に示すヨーク組立体の連結部材の斜視図 図39に示す固定子の断面図 図39に示す固定子の別の断面図 図39に示す固定子の製造方法を示すフローチャート 図39に示す固定子の製造方法を説明するための平面図 図48のラインXLIX-XLIXにおける治具の断面図 変形例に係る発電機の断面図 変形例に係る発電機の断面図 変形例に係る発電機の断面図 変形例に係る発電機の断面図 変形例に係る発電機の断面図
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。図中において同じ符号は、対応するまたは同一の構成を示す。
〔第1実施形態〕
図1に示すように、人力駆動車2は、第1実施形態に係る発電機10を含む。人力駆動車2は、フレーム4と、ホイール6と、を含む。発電機10は、フレーム4に装着される。ホイール6は、発電機10と、複数のスポーク6Aと、リム(図示せず)と、を含む。発電機10は、複数のスポーク6Aを介してリムに連結される。本実施形態では、発電機10はハブダイナモ10とも称し得る。しかし、発電機10はハブダイナモに限定されない。
ここで、人力駆動車は、例えば、マウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、ハンドサイクル、およびリカンベントなど様々な種類の自転車を含む。また、人力駆動車は、電動自転車(E-bike)を含む。電動自転車は、電動モータによって車両の推進を補助する電動アシスト自転車を含む。しかし、人力駆動車のホイールの数は、2つに限定されない。人力駆動車は、例えば、1つおよび3つ以上のホイールを有する車両も含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。通常、人力駆動車には、小型軽車両が想定され、公道での運転に免許を要しない車両が想定される。
本願において、以下の方向を示す用語「前(フロント)」、「後ろ(リア)」、「前方」、「後方」、「左」、「右」、「横」、「上方」、および「下方」並びに任意の他の類似の方向を示す用語は、人力駆動車2におけるユーザ基準位置(例えば、サドルまたはシート上)でハンドルなどのステアリング装置を向いたユーザ(すなわち、ライダ)を基準に定義される方向を指す。したがって、発電機10を説明するために利用されるようなこれらの用語は、水平面における直立乗車位置において使用されるように、発電機10を備える人力駆動車2に対して解釈される。
図1に示すように、人力駆動車2の発電機10は、固定子12と、回転体14と、を備える。回転体14は、固定子12に対して軸心A1回りに回転可能に設けられる。発電機10は、固定子12および回転体14の相対回転を利用して発電するように構成される。固定子12は、フレーム4に取り付けられるように構成される。回転体14は、複数のスポーク6Aを介してリムに連結されるように構成される。
人力駆動車2の発電機10は、回転子16を備える。回転子16は、回転体14に設けられ、磁石18を含む。回転子16は、固定子12に対して軸心A1回りに回転可能に設けられる。軸心A1は、回転軸心A1とも称し得る。回転子16は、回転体14の内周面14Aに固定される。回転体14および回転子16は、固定子12に対して軸心A1回りに回転可能に設けられる。回転子16は、例えば筒状である。固定子12は、少なくとも部分的に回転子16の内周側に配置される。
発電機10は、スプロケット支持体19と、第1ベアリング20と、第2ベアリング22と、第3ベアリング24と、第4ベアリング26と、ワンウェイクラッチ機構28と、をさらに備える。スプロケット支持体19は、固定子12および回転体14に対して軸心A1回りに回転可能である。スプロケット支持体19は、スプロケット組立体8と係合する複数の外側スプライン歯19Aを含む。第1ベアリング20および第2ベアリング22は、回転体14および固定子12の間に配置され、固定子12に対して軸心A1回りに回転体14を回転可能に支持するように構成される。第3ベアリング24および第4ベアリング26は、スプロケット支持体19および固定子12の間に配置され、固定子12に対して軸心A1回りにスプロケット支持体19を回転可能に支持するように構成される。
ワンウェイクラッチ機構28は、回転体14に対するスプロケット支持体19の回転を一方向に制限するように構成される。具体的には、ワンウェイクラッチ機構28は、ペダリング中にスプロケット支持体19から回転体14へ回転力を伝達するように構成される。ワンウェイクラッチ機構28は、惰性走行(Coasting)中に回転体14からスプロケット支持体19への回転力の伝達を制限するように構成される。
人力駆動車2の発電機10の固定子12は、コイル30を備える。コイル30は、軸心A1回りに巻かれる。コイル30は、例えば、銅線などの電気伝導体から構成される。固定子12は、ボビン32をさらに備える。コイル30は、ボビン32に巻かれる。ボビン32は、例えば、プラスチックなどの電気絶縁性を有する材料から構成される。コイル30は、磁石18の内周側に配置される。磁石18は、磁界を生成するように構成される。コイル30に対して回転子16が回転すると、コイル30に誘導電流が流れる。したがって、コイル30および回転子16によって、固定子12に対する回転体14の回転を電気に変換できる。
固定子12は、ハブ軸34をさらに備える。ハブ軸34は、軸心A1の軸方向D1に沿って延びる。ボビン32は、軸心A1に沿って延びる支持孔32Aを含む。ハブ軸34は、支持孔32Aを通る。第1ベアリング20および第2ベアリング22は、回転体14およびハブ軸34の間に配置され、ハブ軸34に対して軸心A1回りに回転体14を回転可能に支持するように構成される。第3ベアリング24および第4ベアリング26は、スプロケット支持体19およびハブ軸34の間に配置され、ハブ軸34に対して軸心A1回りにスプロケット支持体19を回転可能に支持するように構成される。ハブ軸34は、軸心A1に沿って延びる貫通孔34Hを含む。例えば、ホイール6をフレーム4に取り外し可能に固定するように構成されるホイール固定機構のロッドが貫通孔34Hに挿入される。
発電機10は、第1固定部材36および第2固定部材38を含む。ハブ軸34は、第1軸端34Aおよび第2軸端34Bを含む。ハブ軸34は、第1軸端34Aおよび第2軸端34Bの間を軸心A1に沿って延びる。第1固定部材36は、ハブ軸34の第1軸端34Aに取り付けられる。第2固定部材38は、ハブ軸34の第2軸端34Bに取り付けられる。
発電機10は、支持部材40と、カバー42と、コントローラ44と、ケーブル45と、を含む。支持部材40およびカバー42は、固定子12に取り付けられる。コントローラ44は、固定子12およびカバー42により形成される収容空間42A内に配置される。コントローラ44は、カバー42に取り付けられる。コントローラ44は、コイル30に電気的に接続される。コントローラ44は、ライトなどの他の電気装置9にケーブル45を介して接続される。ハブ軸34は、軸心A1に沿って延びる案内溝34Gを含む。ケーブル45は、案内溝34G内に配置される。
コントローラ44は、例えば、制御回路および基板を含む。制御回路は、磁石18およびコイル30によって生成される電気を制御するように構成される。制御回路は、基板に搭載される。コントローラ44は、予め定められる制御プログラムを実行するように構成される演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えば、中央演算処理装置(CPU)およびメモリを含む。しかし、コントローラ44の構成は、上記の構成に限定されない。コントローラ44は、少なくとも部分的に固定子12ではなく回転子16に取り付けられてもよく、少なくとも部分的に電動機以外の装置に搭載されてもよい。
図2に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12は、複数のヨーク片46を備える。複数のヨーク片46は、軸心A1の周方向D2に並んで配置される。複数のヨーク片46は、ハブ軸34に取り付けられる。ハブ軸34は、コイル30および複数のヨーク片46を支持する。人力駆動車2の発電機10の固定子12は、複数のヨーク片48を備える。複数のヨーク片48は、軸心A1の周方向D2に並んで配置される。複数のヨーク片48は、ハブ軸34に取り付けられる。ハブ軸34は、コイル30および複数のヨーク片48を支持する。ヨーク片46および48は、例えば磁性材料から構成される。
固定子12は、ロックナット50を備える。ロックナット50は、コイル30、ボビン32、複数のヨーク片46、複数のヨーク片48、カバー42、および支持部材40をハブ軸34上に保持するようにハブ軸34に取り付けられる。ヨーク片46は、第1ヨーク片46とも称し得る。ヨーク片48は、第2ヨーク片48とも称し得る。
図3に示すように、複数のヨーク片46はそれぞれ、別部材として構成される。複数のヨーク片46は、周方向D2に等ピッチで配置される。複数のヨーク片46は、互いに同じ形状を有する。しかし、複数のヨーク片46の少なくとも1つは、他のヨーク片46と異なる形状を有していてもよい。
複数のヨーク片48はそれぞれ、別部材として構成される。複数のヨーク片48は、周方向D2に等ピッチで配置される。複数のヨーク片48は、互いに同じ形状を有する。しかし、複数のヨーク片48の少なくとも1つは、他のヨーク片48と異なる形状を有していてもよい。
ロックナット50は、ネジ穴50Aを含む。ハブ軸34は、ネジ部34Cを含む。ロックナット50のネジ穴50Aは、ハブ軸34のネジ部34Cに係合する。ハブ軸34は、大径部34Dを含む。支持部材40は、軸方向D1において大径部34Dと接触する。コイル30、ボビン32、支持部材40、カバー42、複数のヨーク片46、および複数のヨーク片48は、軸方向D1において支持部材40とハブ軸34の大径部34Dとの間に挟み込まれる。
図3に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12は、連結部材56を備える。連結部材56は、複数のヨーク片46とは別部材として構成される。ボビン32は、複数のヨーク片46および連結部材56とは別部材として構成される。連結部材56は、第1連結部材56とも称し得る。
連結部材56は、周方向D2に延びる。連結部材56は、環状である。連結部材56は、軸心A1に沿って延びる筒状部56Aを含む。連結部材56は、軸心A1の径方向において筒状部56Aから外側に延びるフランジ56Bを含む。筒状部56Aは、ハブ軸34が通る貫通孔56Cを有する。
人力駆動車2の発電機10の固定子12は、連結部材58を備える。連結部材58は、複数のヨーク片48とは別部材として構成される。ボビン32は、複数のヨーク片48および連結部材58とは別部材として構成される。連結部材58は、第2連結部材58とも称し得る。
連結部材58は、周方向D2に延びる。連結部材58は、環状である。連結部材58は、軸心A1に沿って延びる筒状部58Aを含む。連結部材58は、軸心A1の径方向において筒状部58Aから外側に延びるフランジ58Bを含む。筒状部58Aは、ハブ軸34が通る貫通孔58Cを有する。
図4に示すように、複数のヨーク片46は、周方向D2において等ピッチで配置される。複数のヨーク片46はそれぞれ、連結部材56に固定される。複数のヨーク片46および連結部材56は、一体のユニットとしてハブ軸34に取付可能および取り外し可能に構成される。複数のヨーク片46および連結部材56は、ヨーク組立体60を構成する。ヨーク組立体60は、第1ヨーク組立体60とも称し得る。
図4および図5に示すように、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって連結部材56に固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって筒状部56Aに固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによってフランジ56Bに固定される。本実施形態では、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によって連結部材56に固定される。図5に示すように、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によって筒状部56Aに固定される。図4に示すように、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によってフランジ56Bに固定される。しかし、複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材56に固定されてもよい。しかし、複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって筒状部56Aに固定されてもよい。複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によってフランジ56Bに固定されてもよい。溶接としては、例えばレーザー溶着が挙げられる。接着としては、例えば接着剤による接合が挙げられる。嵌合としては、例えば連結部材56に設けられる複数の溝に複数のヨーク片46がはめ込まれる構造が挙げられる。
図4に示すように、ヨーク組立体60は、少なくとも1つの溶接部62を含む。少なくとも1つの溶接部62は、溶接によって形成される部分であり、ヨーク片46を連結部材56に固定する。本実施形態では、ヨーク組立体60は、複数の溶接部62を含む。溶接部62は、連結部材56のフランジ56Bにヨーク片46を固定する。複数の溶接部62は、周方向D2に等ピッチで配置される。
図5に示すように、ヨーク組立体60は、少なくとも1つの溶接部64を含む。少なくとも1つの溶接部64は、溶接によって形成される部分であり、ヨーク片46を連結部材56に固定する。本実施形態では、ヨーク組立体60は、複数の溶接部64を含む。溶接部64は、連結部材56の筒状部56Aにヨーク片46を固定する。複数の溶接部64は、周方向D2に等ピッチで配置される。
図6に示すように、複数のヨーク片48は、周方向D2において等ピッチで配置される。複数のヨーク片48はそれぞれ、連結部材58に固定される。複数のヨーク片48および連結部材58は、一体のユニットとしてハブ軸34に取付可能および取り外し可能に構成される。複数のヨーク片48および連結部材58は、ヨーク組立体66を構成する。ヨーク組立体66は、第2ヨーク組立体66とも称し得る。
図6および図7に示すように、複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって連結部材58に固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって筒状部58Aに固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによってフランジ58Bに固定される。本実施形態では、複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によって連結部材58に固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によって筒状部58Aに固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によってフランジ58Bに固定される。しかし、複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材58に固定されてもよい。複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって筒状部58Aに固定されてもよい。複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によってフランジ58Bに固定されてもよい。溶接としては、例えばレーザー溶着が挙げられる。接着としては、例えば接着剤による接合が挙げられる。嵌合としては、例えば連結部材58に設けられる複数の溝に複数のヨーク片48がはめ込まれる構造が挙げられる。
図6に示すように、ヨーク組立体66は、少なくとも1つの溶接部68を含む。少なくとも1つの溶接部68は、溶接によって形成される部分であり、ヨーク片48を連結部材58に固定する。本実施形態では、ヨーク組立体66は、複数の溶接部68を含む。溶接部68は、連結部材58のフランジ58Bにヨーク片48を固定する。複数の溶接部68は、周方向D2に等ピッチで配置される。
図7に示すように、ヨーク組立体66は、少なくとも1つの溶接部70を含む。少なくとも1つの溶接部70は、溶接によって形成される部分であり、ヨーク片48を連結部材58に固定する。本実施形態では、ヨーク組立体66は、複数の溶接部70を含む。溶接部70は、連結部材58の筒状部58Aにヨーク片48を固定する。複数の溶接部70は、周方向D2に等ピッチで配置される。
図8に示すように、連結部材56は、筒状部56Aから径方向内側に突出する少なくとも1つの突出部56Dを含む。本実施形態では、連結部材56は、筒状部56Aから径方向内側に突出する複数の突出部56Dを含む。複数の突出部56Dは、周方向D2においてハブ軸34に対して複数のヨーク片46を位置決めするように構成される。
連結部材56は、フランジ56Bから軸心A1の軸方向D1に突出する少なくとも1つの突起56Eを含む。本実施形態では、連結部材56は、フランジ56Bから軸方向D1に突出する複数の突起56Eを含む。複数の突起56Eは、周方向D2において隣り合う2つのヨーク片46の間に配置される。複数の突起56Eの少なくとも1つは連結部材56から省略されてもよい。
図9に示すように、フランジ56Bは、少なくとも1つの孔56Fを含む。本実施形態では、フランジ56Bは、複数の孔56Fを含む。複数の孔56Fは、周方向D2において等ピッチで配置される。複数の孔56Fはそれぞれ、周方向D2に延びる長孔を含む。しかし、孔56Fの形状は、長孔に限定されない。複数の孔56Fの少なくとも1つは連結部材56から省略されてもよい。
図10に示すように、連結部材58は、連結部材56と実質的に同じ形状を有する。連結部材58は、筒状部58Aから径方向内側に突出する少なくとも1つの突出部58Dを含む。本実施形態では、連結部材58は、筒状部58Aから径方向内側に突出する複数の突出部58Dを含む。複数の突出部58Dは、周方向D2においてハブ軸34に対して複数のヨーク片46を位置決めするように構成される。
連結部材58は、フランジ58Bから軸方向D1に突出する少なくとも1つの突起58Eを含む。本実施形態では、連結部材58は、フランジ58Bから軸方向D1に突出する複数の突起58Eを含む。複数の突起58Eは、周方向D2において隣り合う2つのヨーク片48の間に配置される。図9および図11に示すように、複数の突起58Eの周方向位置は、複数の突起56Eの周方向位置と異なる。
図11に示すように、フランジ58Bは、少なくとも1つの孔58Fを含む。本実施形態では、フランジ58Bは、複数の孔58Fを含む。複数の孔58Fは、周方向D2に等ピッチで配置される。複数の孔58Fはそれぞれ、周方向D2に延びる長孔を含む。しかし、孔58Fの形状は、長孔に限定されない。
図12に示すように、連結部材56は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に少なくとも部分的に配置される。連結部材56は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸34の間に少なくとも部分的に配置される。本実施形態では、連結部材56は、径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に部分的に配置される。連結部材56は、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸34の間に部分的に配置される。筒状部56Aは、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸34の間に全体的に配置される。しかし、連結部材56は、径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に全体的に配置されてもよい。連結部材56は、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸34の間に全体的に配置されてもよい。筒状部56Aは、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸34の間に部分的に配置されてもよい。
複数のヨーク片46はそれぞれ、ヨーク本体46Aと、固定部46Bと、を含む。ヨーク本体46Aは、軸心A1の径方向D3においてコイル30と対向するように配置される。固定部46Bは、径方向D3においてヨーク本体46Aから軸心A1に向けて延びる。ヨーク片46は、第1ヨーク端46Cおよび第2ヨーク端46Dを含む。ヨーク片46は、第1ヨーク端46Cから第2ヨーク端46Dまで軸心A1に沿って延びる。固定部46Bは、第1ヨーク端46Cに設けられ、径方向D3において第1ヨーク端46Cから軸心A1に向けて内側に延びる。固定部46Bは、第1固定部46Eおよび第2固定部46Fを含む。第1固定部46Eは、径方向D3においてヨーク本体46Aから径方向内側に突出する。第2固定部46Fは、第1固定部46Eから軸方向D1に突出する。
固定部46Bは、少なくとも部分的に支持孔32A内に配置される。連結部材56は、少なくとも部分的に支持孔32A内に配置される。本実施形態では、固定部46Bは、部分的に支持孔32A内に配置される。第2固定部46Fは、部分的に支持孔32A内に配置される。連結部材56は、部分的に支持孔32A内に配置される。しかし、固定部46Bは全体的に支持孔32A内に配置されてもよい。連結部材56は、全体的に支持孔32A内に配置されてもよい。
固定部46Bは、連結部材56に固定される。本実施形態では、ヨーク片46の固定部46Bは、溶接によって連結部材56に固定される。ヨーク片46の固定部46Bは、溶接によって筒状部56Aおよびフランジ56Bに固定される。第1固定部46Eは、溶接によってフランジ56Bに固定される。第2固定部46Fは、溶接によって筒状部56Aに固定される。しかし、ヨーク片46の固定部46Bは、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材56(筒状部56Aおよび/またはフランジ56B)に固定されてもよい。
連結部材56の筒状部56Aは、ハブ軸34の外周面と接触する。複数のヨーク片46はそれぞれ連結部材56に固定される。したがって、連結部材56によってハブ軸34に対する複数のヨーク片46の径方向位置が決まる。
図13に示すように、連結部材58は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に少なくとも部分的に配置される。連結部材58は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸34の間に少なくとも部分的に配置される。本実施形態では、連結部材58は、径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に部分的に配置される。連結部材58は、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸34の間に部分的に配置される。筒状部58Aは、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸34の間に全体的に配置される。しかし、連結部材58は、径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に全体的に配置されてもよい。連結部材58は、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸34の間に全体的に配置されてもよい。筒状部58Aは、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸34の間に部分的に配置されてもよい。
複数のヨーク片48はそれぞれ、ヨーク本体48Aと、固定部48Bと、を含む。ヨーク本体48Aは、軸心A1の径方向D3においてコイル30と対向するように配置される。固定部48Bは、径方向D3においてヨーク本体48Aから軸心A1に向けて延びる。ヨーク片48は、第1ヨーク端48Cおよび第2ヨーク端48Dを含む。ヨーク片48は、第1ヨーク端48Cから第2ヨーク端48Dまで軸心A1に沿って延びる。固定部48Bは、第1ヨーク端48Cに設けられ、径方向D3において第1ヨーク端48Cから軸心A1に向けて内側に延びる。固定部48Bは、第1固定部48Eおよび第2固定部48Fを含む。第1固定部48Eは、径方向D3においてヨーク本体48Aから径方向内側に突出する。第2固定部48Fは、第1固定部48Eから軸方向D1に突出する。
固定部48Bは、少なくとも部分的に支持孔32A内に配置される。連結部材58は、少なくとも部分的に支持孔32A内に配置される。本実施形態では、固定部48Bは、部分的に支持孔32A内に配置される。第2固定部48Fは、部分的に支持孔32A内に配置される。連結部材58は、部分的に支持孔32A内に配置される。しかし、固定部48Bは全体的に支持孔32A内に配置されてもよい。連結部材58は、全体的に支持孔32A内に配置されてもよい。
固定部48Bは、連結部材58に固定される。本実施形態では、ヨーク片48の固定部48Bは、溶接によって連結部材58に固定される。ヨーク片48の固定部48Bは、溶接によって筒状部58Aおよびフランジ58Bに固定される。第1固定部48Eは、溶接によってフランジ58Bに固定される。第2固定部48Fは、溶接によって筒状部58Aに固定される。しかし、ヨーク片48の固定部48Bは、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材58(筒状部58Aおよび/またはフランジ58B)に固定されてもよい。
連結部材58の筒状部58Aは、ハブ軸34の外周面と接触する。複数のヨーク片48はそれぞれ連結部材58に固定される。したがって、連結部材58によってハブ軸34に対する複数のヨーク片48の径方向位置が決まる。
図12および図13に示すように、ボビン32は、ボビン本体32Bと、第1支持部32Cと、第2支持部32Dと、を含む。ボビン本体32Bは、筒状である。第1支持部32Cは、ボビン本体32Bから径方向外側に突出する。第2支持部32Dは、ボビン本体32Bから径方向外側に突出する。第1支持部32Cは、軸心A1の軸方向D1において第2支持部32Dと間隔を空けて配置される。コイル30は、ボビン本体32Bに巻かれ、第1支持部32Cおよび第2支持部32Dの間に配置される。
コイル30およびボビン32は、軸方向D1において複数のヨーク片46の複数の固定部46Bと複数のヨーク片48の複数の固定部48Bとの間に配置される。ヨーク片46の固定部46Bは、ヨーク片48の固定部48Bと軸方向D1に接触する。連結部材56の筒状部56Aは、連結部材58の筒状部58Aと軸方向D1に離れて配置される。したがって、複数のヨーク片46の複数の固定部46Bと複数のヨーク片48の複数の固定部48Bとによって、軸方向D1における複数のヨーク片46と複数のヨーク片48との相対位置が決まる。
図14に示すように、複数のヨーク片46のピッチは、複数のヨーク片48のピッチと同じである。複数のヨーク片46の位相は、周方向D2において複数のヨーク片48の位相と半ピッチ分ずれている。複数のヨーク片46はそれぞれ、周方向D2において複数のヨーク片48の隣り合う2つのヨーク片48の間に配置される。複数のヨーク片46の複数のヨーク本体46Aは、周方向D2において複数のヨーク片48の隣り合う2つのヨーク本体48Aの間に配置される。
ハブ軸34は、少なくとも1つの位置決め溝34Eを含む。本実施形態では、ハブ軸34は、複数の位置決め溝34Eを含む。複数の位置決め溝34Eは、ハブ軸34の外周面に設けられる。連結部材56の突出部56Dは、ハブ軸34に対する複数のヨーク片46および連結部材56の回転を制限するように位置決め溝34E内に配置される。
図15に示すように、連結部材58の突出部58Dは、ハブ軸34に対する連結部材58の回転を制限するように位置決め溝34E内に配置される。すなわち、ハブ軸34に対する複数のヨーク片48および連結部材58の回転は複数の突出部58Dによって制限される。
図14および図15に示すように、本実施形態では、ボビン32の支持孔32Aは、多角形を有する。支持孔32Aを形成する内周面は、周方向D2に並んで配置される複数の平面を含む。図14に示すように、支持孔32Aを形成する複数の平面は、複数のヨーク片46の複数の固定部46Bと接触する。図15に示すように、支持孔32Aを形成する複数の平面は、複数のヨーク片48の複数の固定部48Bと接触する。しかし、支持孔32Aの形状は、多角形に限定されない。
人力駆動車2の発電機10の固定子12は、図16に示す製造方法によって製造される。図17に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12の製造方法には、治具80が用いられる。治具80は、ヨーク組立体60を組み立てる際に用いられる。治具80は、第1治具80とも称し得る。治具80は、治具本体82および複数の位置決め磁石84を含む。治具本体82は、外周位置決め部86および内周位置決め部88を含む。治具本体82は、固定子12の軸心A1に対応する基準軸心A8を有する。内周位置決め部88は、基準軸心A8の径方向において外周位置決め部86の内側に配置される。外周位置決め部86は、内周面86Aと、内周面86A上に設けられる複数の位置決め溝86Bと、を含む。複数の位置決め溝86Bは、基準軸心A8を中心に、基準軸心A8の周方向D82に等ピッチで配置される。複数の位置決め溝86Bのピッチは、複数のヨーク片46のピッチと同じである。また、基準軸心A8に対する複数の位置決め溝86Bの径方向の最外周位置は、軸心A1に対する複数のヨーク片46の径方向の最外周位置と同じである。複数の位置決め磁石84は、複数の位置決め溝86Bに対応する位置に配置される。
図18に示すように、位置決め磁石84は、位置決め溝86Bから露出するように外周位置決め部86に設けられる。内周位置決め部88は、位置決め面88Aおよび軸部88Bを含む。位置決め面88Aは、基準軸心A8に垂直であり、基準軸心A8の軸方向D81を向く。軸部88Bは、位置決め面88Aから軸方向D8に突出する。位置決め面88Aは、複数のヨーク片46が複数の位置決め溝86B内に配置される状態で、軸方向D81における複数のヨーク片46の位置を決めるように構成される。複数のヨーク片46が複数の位置決め溝86B内に配置される状態で、位置決め面88Aは、複数のヨーク片46の複数の固定部46Bと接触するように構成される。
図16および図17に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12の製造方法は、互いに別部材である複数のヨーク片46が基準軸心A8回りに並ぶように複数のヨーク片46を治具80に取り付けるヨーク配置工程S1を備える。図17に示すように、ヨーク配置工程S1では、複数のヨーク片46が複数の位置決め溝86Bに挿入される。より詳細には、ヨーク配置工程S1では、ヨーク片46のヨーク本体46Aが位置決め溝86Bに挿入される。ヨーク片46は磁性体から構成されているので、ヨーク片46が位置決め溝86Bに挿入されると、ヨーク片46は位置決め磁石84に吸着される。したがって、基準軸心A8に対する複数のヨーク片46の周方向および径方向の位置が決まる。
また、図18に示すように、ヨーク配置工程S1では、複数のヨーク片46が位置決め面88Aに接触するように治具80に配置される。より詳細には、ヨーク配置工程S1では、複数の位置決め溝86Bに複数のヨーク片46が挿入される状態で複数のヨーク片46の複数の固定部46Bが位置決め面88Aに接触するように治具80に配置される。したがって、基準軸心A8に対する複数のヨーク片46の軸方向の位置が決まる。このとき、径方向D3における複数のヨーク片46と軸部88Bとの間には、連結部材56の筒状部56Aを挿入するための隙間89が形成される。
図16および図19に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12の製造方法は、連結部材56を治具80に取り付ける連結部材配置工程S2を備える。図19に示すように、連結部材配置工程S2では、連結部材56の軸心A1が基準軸心A8に概ね一致するように連結部材56が治具80に取り付けられる。より詳細には、連結部材56の筒状部56Aが複数のヨーク片46と軸部88Bとの間に形成される隙間89に挿入される。
図20に示すように、軸部88Bは、複数の追加位置決め溝88Cを含む。連結部材56の筒状部56Aを隙間89(例えば、図19参照)に挿入する際、複数の追加位置決め溝88Cに連結部材56の複数の突出部56Dがそれぞれ挿入される。これにより、複数のヨーク片46に対して連結部材56を所定の角度で配置できる。
図16および図21に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12の製造方法は、複数のヨーク片46をそれぞれ、連結部材56に固定する固定工程S3を備える。固定工程S3では、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって、複数のヨーク片46はそれぞれ連結部材56に固定される(S3A)。固定工程S3では、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって、複数のヨーク片46はそれぞれ連結部材56のフランジ56Bに固定される。本実施形態では、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によって連結部材56のフランジ56Bに固定される。しかし、複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材56に固定されてもよい。複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によってフランジ56Bに固定されてもよい。本実施形態では、複数のヨーク片46がフランジ56Bの外周縁に溶接によって固定される。したがって、固定工程S3において、複数の溶接部62がフランジ56Bの外周側に形成される。
図16および図5に示すように、固定工程S3では、連結部材56に固定された複数のヨーク片46が治具80から取り外される(S3B)。固定工程S3では、治具80から取り外された複数のヨーク片46がそれぞれ、溶接によって連結部材56にさらに固定される(S3C)。より詳細には、複数のヨーク片46の複数の固定部46Bが連結部材56の筒状部56Aに溶接によって固定される。したがって、固定工程S3では、複数の溶接部64が複数の固定部46Bの内周側に形成される。しかし、治具80から取り外された複数のヨーク片46がそれぞれ溶接によって連結部材56に固定される工程S3Cは固定工程S3から省略されてもよい。
図16に示すように、連結部材56および複数のヨーク片46と同様に、複数のヨーク片48はそれぞれ連結部材58に固定される。図22に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12の製造方法には、治具90が用いられる。治具90の構造は、治具80の構造と実質的に同じである。治具90は、ヨーク組立体66を組み立てる際に用いられる。治具90は、第2治具90とも称し得る。治具90は、治具本体92および複数の位置決め磁石94を含む。治具本体92は、外周位置決め部96および内周位置決め部98を含む。治具本体92は、固定子12の軸心A1に対応する基準軸心A9を有する。内周位置決め部98は、基準軸心A9の径方向において外周位置決め部96の内側に配置される。外周位置決め部96は、内周面96Aと、内周面96A上に設けられる複数の位置決め溝96Bと、を含む。複数の位置決め溝96Bは、基準軸心A9を中心に、基準軸心A9の周方向D92に等ピッチで配置される。複数の位置決め溝96Bのピッチは、複数のヨーク片48のピッチと同じである。また、基準軸心A9に対する複数の位置決め溝96Bの径方向の最外周位置は、軸心A1に対する複数のヨーク片48の径方向の最外周位置と同じである。複数の位置決め磁石94は、複数の位置決め溝96Bに対応する位置に配置される。
軸部98Bは、複数の追加位置決め溝98Cを含む。図17および図22に示すように、周方向D92における複数の位置決め溝96Bと複数の追加位置決め溝98Cとの位置関係は、周方向D82における複数の位置決め溝86Bと複数の追加位置決め溝88Cとの位置関係と異なる。
図18に示すように、位置決め磁石94は、位置決め溝96Bから露出するように外周位置決め部96に設けられる。内周位置決め部98は、位置決め面98Aおよび軸部98Bを含む。位置決め面98Aは、基準軸心A9に垂直であり、基準軸心A9の軸方向D91を向く。軸部98Bは、位置決め面98Aから軸方向D8に突出する。位置決め面98Aは、複数のヨーク片48が複数の位置決め溝96B内に配置される状態で、軸方向D91における複数のヨーク片48の位置を決めるように構成される。複数のヨーク片48が複数の位置決め溝96B内に配置される状態で、位置決め面98Aは、複数のヨーク片48の複数の固定部48Bと接触するように構成される。
図16および図22に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12の製造方法は、互いに別部材である複数のヨーク片48が基準軸心A9回りに並ぶように複数のヨーク片48を治具90に取り付けるヨーク配置工程S4を備える。図22に示すように、ヨーク配置工程S4では、複数のヨーク片48が複数の位置決め溝96Bに挿入される。より詳細には、ヨーク配置工程S4では、ヨーク片48のヨーク本体48Aが位置決め溝96Bに挿入される。ヨーク片48は磁性体から構成されているので、ヨーク片48が位置決め溝96Bに挿入されると、ヨーク片48は位置決め磁石94に吸着される。したがって、基準軸心A9に対する複数のヨーク片48の周方向および径方向の位置が決まる。
また、図18に示すように、ヨーク配置工程S4では、複数のヨーク片48が位置決め面98Aに接触するように治具90に配置される。より詳細には、ヨーク配置工程S4では、複数の位置決め溝96Bに複数のヨーク片48が挿入される状態で複数のヨーク片48の複数の固定部48Bが位置決め面98Aに接触するように治具90に配置される。したがって、基準軸心A9に対する複数のヨーク片48の軸方向の位置が決まる。このとき、径方向D3における複数のヨーク片48と軸部98Bとの間には、連結部材58の筒状部58Aを挿入するための隙間99が形成される。
図16および図19に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12の製造方法は、連結部材56を治具80に取り付ける連結部材配置工程S5を備える。図19に示すように、連結部材配置工程S5では、連結部材58の軸心A1が基準軸心A9に概ね一致するように連結部材58が治具90に取り付けられる。より詳細には、連結部材58の筒状部58Aが複数のヨーク片48と軸部98Bとの間に形成される隙間99に挿入される。
図23に示すように、連結部材58の筒状部58Aを隙間99(例えば、図22参照)に挿入する際、複数の追加位置決め溝98Cに連結部材58の複数の突出部58Dがそれぞれ挿入される。これにより、複数のヨーク片48に対して連結部材58を所定の角度で配置できる。
図16および図24に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子12の製造方法は、複数のヨーク片48をそれぞれ、連結部材58に固定する固定工程S6を備える。固定工程S6では、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって、複数のヨーク片48はそれぞれ連結部材58に固定される(S6A)。固定工程S6では、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって、複数のヨーク片48はそれぞれ連結部材58のフランジ58Bに固定される。本実施形態では、複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によって連結部材58のフランジ58Bに固定される。しかし、複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材58に固定されてもよい。複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によってフランジ58Bに固定されてもよい。本実施形態では、複数のヨーク片48がフランジ58Bの外周縁に溶接によって固定される。したがって、固定工程S6において、複数の溶接部62がフランジ58Bの外周側に形成される。
図16および図7に示すように、固定工程S6では、連結部材58に固定された複数のヨーク片48が治具90から取り外される(S6B)。固定工程S6では、治具90から取り外された複数のヨーク片48がそれぞれ、溶接によって連結部材58にさらに固定される(S6C)。より詳細には、複数のヨーク片48の複数の固定部48Bが連結部材58の筒状部58Aに溶接によって固定される。したがって、固定工程S6では、複数の溶接部64が複数の固定部48Bの内周側に形成される。しかし、治具90から取り外された複数のヨーク片48がそれぞれ溶接によって連結部材58に固定される工程は固定工程S6から省略されてもよい。
図16および図3に示すように、固定子12の製造方法は、連結部材56により連結された複数のヨーク片46(すなわち、ヨーク組立体60)をハブ軸34に取り付ける取付工程S7をさらに備える。より詳細には、取付工程S7では、連結部材56および複数のヨーク片46がハブ軸34に取り付けられる前に、支持部材40、カバー42、およびコントローラ44がハブ軸34に取り付けられる(S7A)。取付工程S7では、連結部材56および複数のヨーク片46(すなわち、ヨーク組立体60)がコイル30およびボビン32に取り付けられる(S7B)。また、取付工程S7では、連結部材58を介して連結された複数のヨーク片48(すなわち、ヨーク組立体66)がコイル30およびボビン32に取り付けられる(S7C)。取付工程S7では、支持部材40、カバー42、およびコントローラ44がハブ軸34に取り付けられた後、ヨーク組立体60、ヨーク組立体66、コイル30、およびボビン32から構成されるコイルユニットがハブ軸34に取り付けられる(S7D)。取付工程S7では、ロックナット50がハブ軸34に取り付けられる(S7E)。ロックナット50をネジ部34Cにねじ込むことで、支持部材40、カバー42、連結部材56、複数のヨーク片46、ボビン32、複数のヨーク片48、および連結部材58がロックナット50と大径部34Dとの間に挟み込まれる。なお、支持部材40、カバー42、コントローラ44、コイル30、ボビン32、ヨーク組立体60、およびヨーク組立体66の組付順序は、上記の順序に限定されない。例えば、ヨーク組立体60、ヨーク組立体66、およびボビン32の少なくとも2つが別々にハブ軸34に取り付けられてもよい。
〔第2実施形態〕
図25から図36を参照しながら、第2実施形態に係る発電機210について以下に説明する。固定子12を除いて、発電機210は第1実施形態に係る発電機10と実質的に同じ構造を有する。したがって、第1実施形態の構成要素と実質的に同じ構造を有する構成要素には、ここでは同じ番号を付し、簡略化のために、これらについて再度詳細に記載および/または図示しない。
図25に示すように、人力駆動車2の発電機210は、固定子212と、回転体14と、を備える。回転体14は、固定子212に対して軸心A1回りに回転可能に設けられる。発電機210は、固定子212および回転体14の相対回転を利用して発電するように構成される。固定子212は、フレーム4に取り付けられるように構成される。
第2実施形態では、スプロケット支持体19、第3ベアリング24、第4ベアリング26、ワンウェイクラッチ機構28、支持部材40、カバー42、およびコントローラ44が発電機210から省略されている。しかし、発電機210がこれらの構成を備えていてもよい。
固定子212は、ハブ軸234をさらに備える。ハブ軸234は、軸心A1の軸方向D1に沿って延びる。ハブ軸234は、第1実施形態のハブ軸34と実質的に同じ構造を含む。貫通孔34Hは、ハブ軸234からは省略される。
図26に示すように、人力駆動車2の発電機210の固定子212は、複数のヨーク片46を備える。複数のヨーク片46は、軸心A1の周方向D2に並んで配置される。複数のヨーク片46は、ハブ軸234に取り付けられる。ハブ軸234は、コイル30および複数のヨーク片46を支持する。人力駆動車2の発電機210の固定子212は、複数のヨーク片48を備える。複数のヨーク片48は、軸心A1の周方向D2に並んで配置される。複数のヨーク片48は、ハブ軸234に取り付けられる。ハブ軸234は、コイル30および複数のヨーク片48を支持する。
図27に示すように、人力駆動車2の発電機210の固定子212は、連結部材256を備える。連結部材256は、複数のヨーク片46とは別部材として構成される。ボビン32は、複数のヨーク片46および連結部材256とは別部材として構成される。連結部材256は、第1連結部材256とも称し得る。
連結部材256は、周方向D2に延びる。連結部材256は、環状である。連結部材256は、軸心A1に沿って延びる筒状部256Aを含む。連結部材256は、軸心A1の径方向において筒状部256Aから外側に延びるフランジ256Bを含む。
人力駆動車2の発電機210の固定子212は、連結部材258を備える。連結部材258は、複数のヨーク片48とは別部材として構成される。ボビン32は、複数のヨーク片48および連結部材258とは別部材として構成される。連結部材258は、第2連結部材258とも称し得る。
連結部材258は、周方向D2に延びる。連結部材258は、環状である。連結部材258は、軸心A1に沿って延びる筒状部258Aを含む。連結部材258は、軸心A1の径方向において筒状部258Aから外側に延びるフランジ258Bを含む。
固定子212は、ロックナット255を含む。ロックナット255は、ロックナット50と同じ構造を有する。ロックナット50は、第1ロックナット50とも称し得る。ロックナット255は、第2ロックナット255とも称し得る。ロックナット255は、ネジ穴255Aを含む。ハブ軸234は、ネジ部234Fを含む。ロックナット255のネジ穴255Aは、ハブ軸234のネジ部234Fに係合する。ロックナット50および255は、コイル30、ボビン32、複数のヨーク片46、および複数のヨーク片48をハブ軸234上に保持するようにハブ軸34に取り付けられる。
図28に示すように、複数のヨーク片46はそれぞれ、連結部材256に固定される。したがって、複数のヨーク片46および連結部材256は、一体のユニットとしてハブ軸234に取付可能および取り外し可能に構成される。すなわち、複数のヨーク片46および連結部材256は、ヨーク組立体60を構成する。
図28および図29に示すように、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって連結部材256に固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって筒状部256Aに固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによってフランジ256Bに固定される。本実施形態では、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によって連結部材256に固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によって筒状部256Aに固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によってフランジ256Bに固定される。しかし、複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材256に固定されてもよい。しかし、複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって筒状部256Aに固定されてもよい。複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によってフランジ256Bに固定されてもよい。
固定部46Bは、連結部材256に固定される。本実施形態では、ヨーク片46の固定部46Bは、溶接によって連結部材256に固定される。ヨーク片46の固定部46Bは、溶接によって筒状部256Aおよびフランジ256Bに固定される。第1固定部46Eは、溶接によってフランジ256Bに固定される。第2固定部46Fは、溶接によって筒状部256Aに固定される。すなわち、ヨーク組立体60は、複数の溶接部62と、複数の溶接部64と、を含む。しかし、ヨーク片46の固定部46Bは、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材256(筒状部256Aおよび/またはフランジ256B)に固定されてもよい。
図30に示すように、複数のヨーク片48はそれぞれ、連結部材258に固定される。したがって、複数のヨーク片48および連結部材258は、一体のユニットとしてハブ軸234に取付可能および取り外し可能に構成される。すなわち、複数のヨーク片48および連結部材258は、ヨーク組立体66を構成する。
図30および図31に示すように、複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって連結部材258に固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって筒状部258Aに固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによってフランジ258Bに固定される。本実施形態では、複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によって連結部材258に固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によって筒状部258Aに固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によってフランジ258Bに固定される。しかし、複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材258に固定されてもよい。複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって筒状部258Aに固定されてもよい。複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によってフランジ258Bに固定されてもよい。
固定部48Bは、連結部材258に固定される。本実施形態では、ヨーク片48の固定部48Bは、溶接によって連結部材258に固定される。ヨーク片48の固定部48Bは、溶接によって筒状部258Aおよびフランジ258Bに固定される。第1固定部48Eは、溶接によってフランジ258Bに固定される。第2固定部48Fは、溶接によって筒状部258Aに固定される。すなわち、ヨーク組立体66は、複数の溶接部68と、複数の溶接部70と、を含む。しかし、ヨーク片48の固定部48Bは、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材258(筒状部258Aおよび/またはフランジ258B)に固定されてもよい。
図32に示すように、連結部材256は、筒状部256Aから径方向内側に突出する少なくとも1つの突出部256Dを含む。本実施形態では、連結部材256は、筒状部256Aから径方向内側に突出する複数の突出部256Dを含む。複数の突出部256Dは、周方向D2においてハブ軸234に対して複数のヨーク片46を位置決めするように構成される。フランジ256Bは、少なくとも1つの孔256Fを含む。本実施形態では、フランジ256Bは、複数の孔256Fを含む。複数の孔56Fは、周方向D2において等ピッチで配置される。孔256Fは、円形である。しかし、孔256Fの形状は、円形に限定されない。第1実施形態の突起56Eは連結部材256から省略されるが、突起56Eを含んでいてもよい。複数の孔256Fの少なくとも1つは、連結部材256から省略されてもよい。
第2実施形態では、連結部材258は連結部材256と同じ形状を有するので、連結部材258の説明は省略する。連結部材258は、連結部材256と異なる形状を有していてもよい。
図33に示すように、連結部材256は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に少なくとも部分的に配置される。連結部材256は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に少なくとも部分的に配置される。本実施形態では、連結部材256は、径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に部分的に配置される。連結部材256は、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に部分的に配置される。連結部材256の筒状部256Aは、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に全体的に配置される。しかし、連結部材256は、径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に全体的に配置されてもよい。連結部材256は、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に全体的に配置されてもよい。連結部材256の筒状部256Aは、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に部分的に配置されてもよい。
図34に示すように、連結部材258は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に少なくとも部分的に配置される。連結部材258は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に少なくとも部分的に配置される。本実施形態では、連結部材258は、径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に部分的に配置される。連結部材258は、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に部分的に配置される。筒状部258Aは、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に全体的に配置される。しかし、連結部材258は、径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に全体的に配置されてもよい。連結部材258は、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に全体的に配置されてもよい。筒状部258Aは、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に部分的に配置されてもよい。
図35に示すように、ハブ軸234は、少なくとも1つの位置決め溝234Eを含む。本実施形態では、ハブ軸234は、複数の位置決め溝234Eを含む。複数の位置決め溝234Eは、ハブ軸234の外周面に設けられる。連結部材256の突出部256Dは、ハブ軸234に対する複数のヨーク片46および連結部材256の回転は複数の突出部256Dによって制限される。
図36に示すように、連結部材258の突出部258Dは、ハブ軸234に対する複数のヨーク片48および連結部材258の回転は複数の突出部258Dによって制限される。
固定子212の製造方法は、支持部材40、カバー42、およびコントローラ44をハブ軸34に取り付ける工程が取付工程S7から省略される点を除いて、第1実施形態の固定子12の製造方法と実質的に同じである。固定子212の製造方法で用いられる治具は、第1実施形態の治具80および90と実質的に同じ構造を有する。したがって、固定子212の製造方法の説明は省略する。
〔第3実施形態〕
図37から図45を参照しながら、第3実施形態に係る発電機310について以下に説明する。固定子212を除いて、発電機310は第2実施形態に係る発電機210と実質的に同じ構造を有する。したがって、第1および第2実施形態の構成要素と実質的に同じ構造を有する構成要素には、ここでは同じ番号を付し、簡略化のために、これらについて再度詳細に記載および/または図示しない。
図37に示すように、人力駆動車2の発電機310は、固定子312と、回転体14と、を備える。回転体14は、固定子312に対して軸心A1回りに回転可能に設けられる。発電機310は、固定子312および回転体14の相対回転を利用して発電するように構成される。固定子312は、フレーム4に取り付けられるように構成される。
図38および図39に示すように、人力駆動車2の発電機310の固定子312は、複数のヨーク片46と、複数のヨーク片48と、を備える。固定子312は、ハブ軸234をさらに備える。固定子312は、ロックナット50および255を備える。
図39に示すように、人力駆動車2の発電機310の固定子312は、連結部材356を備える。連結部材356は、複数のヨーク片46とは別部材として構成される。ボビン32は、複数のヨーク片46および連結部材356とは別部材として構成される。連結部材356は、第1連結部材356とも称し得る。
連結部材356は、周方向D2に延びる。連結部材356は、環状である。連結部材356は、軸心A1に沿って延びる筒状部256Aを含む。連結部材356は、軸心A1の径方向において筒状部256Aから外側に延びるフランジ356Bを含む。
人力駆動車2の発電機310の固定子312は、連結部材358を備える。連結部材358は、複数のヨーク片48とは別部材として構成される。ボビン32は、複数のヨーク片48および連結部材358とは別部材として構成される。連結部材358は、第2連結部材358とも称し得る。
連結部材358は、周方向D2に延びる。連結部材358は、環状である。連結部材358は、軸心A1に沿って延びる筒状部258Aを含む。連結部材358は、軸心A1の径方向において筒状部258Aから外側に延びるフランジ358Bを含む。
図40に示すように、複数のヨーク片46はそれぞれ、連結部材356に固定される。したがって、複数のヨーク片46および連結部材356は、一体のユニットとしてハブ軸234に取付可能および取り外し可能に構成される。すなわち、複数のヨーク片46および連結部材356は、ヨーク組立体60を構成する。
図40および図41に示すように、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって連結部材356に固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって筒状部256Aに固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによってフランジ356Bに固定される。本実施形態では、複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によって連結部材356に固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によって筒状部256Aに固定される。複数のヨーク片46はそれぞれ、溶接によってフランジ356Bに固定される。しかし、複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材356に固定されてもよい。しかし、複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって筒状部256Aに固定されてもよい。複数のヨーク片46はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によってフランジ356Bに固定されてもよい。
固定部46Bは、連結部材356に固定される。本実施形態では、ヨーク片46の固定部46Bは、溶接によって連結部材356に固定される。ヨーク片46の固定部46Bは、溶接によって筒状部256Aおよびフランジ356Bに固定される。第1固定部46Eは、溶接によって筒状部256Aに固定される。第2固定部46Fは、溶接によってフランジ356Bに固定される。すなわち、ヨーク組立体66は、複数の溶接部68と、複数の溶接部70と、を含む。しかし、ヨーク片46の固定部46Bは、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材356(筒状部256Aおよび/またはフランジ356B)に固定されてもよい。
図42に示すように、複数のヨーク片48はそれぞれ、連結部材358に固定される。したがって、複数のヨーク片48および連結部材358は、一体のユニットとしてハブ軸234に取付可能および取り外し可能に構成される。すなわち、複数のヨーク片48および連結部材358は、ヨーク組立体66を構成する。
図42および図43に示すように、複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって連結部材358に固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって筒状部258Aに固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによってフランジ358Bに固定される。本実施形態では、複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によって連結部材358に固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によって筒状部258Aに固定される。複数のヨーク片48はそれぞれ、溶接によってフランジ358Bに固定される。しかし、複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材358に固定されてもよい。複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって筒状部258Aに固定されてもよい。複数のヨーク片48はそれぞれ、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によってフランジ358Bに固定されてもよい。
固定部48Bは、連結部材358に固定される。本実施形態では、ヨーク片48の固定部48Bは、溶接によって連結部材358に固定される。ヨーク片48の固定部48Bは、溶接によって筒状部258Aおよびフランジ358Bに固定される。第1固定部48Eは、溶接によって筒状部258Aに固定される。第2固定部48Fは、溶接によってフランジ358Bに固定される。すなわち、ヨーク組立体66は、複数の溶接部68と、複数の溶接部70と、を含む。しかし、ヨーク片48の固定部48Bは、(1)接着、(2)嵌合、(3)溶接および接着、(4)接着および嵌合、(5)溶接および嵌合、および(6)溶接、接着、および嵌合のいずれか1つの方法によって連結部材358(筒状部258Aおよび/またはフランジ358B)に固定されてもよい。
図44に示すように、連結部材356は、筒状部256Aから径方向内側に突出する少なくとも1つの突出部356Dを含む。本実施形態では、連結部材356は、筒状部256Aから径方向内側に突出する複数の突出部356Dを含む。複数の突出部356Dは、周方向D2においてハブ軸234に対して複数のヨーク片46を位置決めするように構成される。フランジ356Bは、複数の孔256Fを含む。第1実施形態の突起56Eは、連結部材356から省略される。複数の孔256Fの少なくとも1つは、連結部材356から省略されてもよい。
連結部材358は連結部材356と同じ形状を有するので、連結部材358の説明は省略する。連結部材358は、連結部材356と異なる形状を有していてもよい。
図40に示すように、連結部材356の突出部356Dは、ハブ軸234に対する複数のヨーク片46および連結部材356の回転は複数の突出部356Dによって制限される。
図42に示すように、連結部材358の突出部358Dは、ハブ軸234に対する複数のヨーク片48および連結部材358の回転は複数の突出部358Dによって制限される。
図45に示すように、連結部材356は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に少なくとも部分的に配置される。連結部材356は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に少なくとも部分的に配置される。本実施形態では、連結部材356は、径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に部分的に配置される。連結部材356は、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に部分的に配置される。連結部材356の筒状部256Aは、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に全体的に配置される。しかし、連結部材356は、径方向D3において複数のヨーク片46および軸心A1の間に全体的に配置されてもよい。連結部材356は、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に全体的に配置されてもよい。連結部材356の筒状部256Aは、径方向D3において複数のヨーク片46およびハブ軸234の間に部分的に配置されてもよい。
図46に示すように、連結部材358は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に少なくとも部分的に配置される。連結部材358は、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に少なくとも部分的に配置される。本実施形態では、連結部材358は、径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に部分的に配置される。連結部材358は、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に部分的に配置される。連結部材358の筒状部258Aは、軸心A1の径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に全体的に配置される。しかし、連結部材358は、径方向D3において複数のヨーク片48および軸心A1の間に全体的に配置されてもよい。連結部材358は、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に全体的に配置されてもよい。連結部材358の筒状部258Aは、径方向D3において複数のヨーク片48およびハブ軸234の間に部分的に配置されてもよい。
連結部材356および358は、軸方向D1においてロックナット50および255の間に挟み込まれる。フランジ356Bおよび358Bは、軸方向D1において複数のヨーク片46および複数のヨーク片48の間に挟み込まれる。複数のヨーク片46は、ロックナット255と軸方向D1に離れている。複数のヨーク片48は、ロックナット50と軸方向D1に離れている。
人力駆動車2の発電機10の固定子312は、図47に示す製造方法によって製造される。図47に示すように、固定子312の製造方法は、固定子12の製造方法と工程の順序が部分的に異なる。図48および図49に示すように、固定子312の製造方法で用いられる治具は、第1および第2実施形態の治具80および90と実質的に同じ構造を有する。
図47に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子312の製造方法は、連結部材356を治具80に取り付ける連結部材配置工程S31を備える。図48および図49に示すように、連結部材配置工程S31では、連結部材356の軸心A1が基準軸心A8に概ね一致するように連結部材356が治具80に取り付けられる。より詳細には、複数の追加位置決め溝88Cに連結部材356の複数の突出部356Dが挿入される。
図47に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子312の製造方法は、互いに別部材である複数のヨーク片46が基準軸心A8回りに並ぶように複数のヨーク片46を治具80に取り付けるヨーク配置工程S32を備える。図48および図49に示すように、ヨーク配置工程S32では、複数のヨーク片46が複数の位置決め溝86Bに挿入される。したがって、連結部材356に対して複数のヨーク片46を所定の角度で配置できる。
図47に示すように、人力駆動車2の発電機10の固定子312の製造方法は、複数のヨーク片46をそれぞれ、連結部材356に固定する固定工程S3を備える。図48および図49に示すように、固定工程S3では、複数のヨーク片46はそれぞれ連結部材356の筒状部256Aに溶接によって固定される(S3A)。図41に示すように、固定工程S3では、連結部材356に固定された複数のヨーク片46が治具80から取り外される(S3B)。固定工程S3では、治具80から取り外された複数のヨーク片46がそれぞれ、溶接によって連結部材356にさらに固定される(S3C)。より詳細には、複数のヨーク片46の複数の固定部46Bが連結部材356のフランジ356Bに溶接によって固定される。しかし、治具80から取り外された複数のヨーク片46がそれぞれ溶接によって連結部材356に固定される工程S3Cは固定工程S3から省略されてもよい。
図47に示すように、連結部材356および複数のヨーク片46と同様に、連結部材配置工程S34、ヨーク配置工程S35、および固定工程S6によって複数のヨーク片48はそれぞれ連結部材358に固定される。連結部材配置工程S34、ヨーク配置工程S35、および固定工程S6は、連結部材配置工程S31、ヨーク配置工程S32、および固定工程S3と実質的に同じである。したがって、連結部材配置工程S34、ヨーク配置工程S35、および固定工程S6の詳細な説明は省略する。
図47に示すように、固定子312の製造方法は、連結部材356により連結された複数のヨーク片46(すなわち、ヨーク組立体60)をハブ軸234に取り付ける取付工程S37をさらに備える。より詳細には、取付工程S37では、連結部材356および複数のヨーク片46がハブ軸234に取り付けられる前に、ロックナット255がハブ軸234に取り付けられる(S37A)。第1実施形態の取付工程S7と同様に、取付工程S37では、ヨーク組立体60および66がコイル30およびボビン32に取り付けられる(S7B、S7C)。取付工程S37では、ヨーク組立体60、ヨーク組立体66、コイル30、およびボビン32から構成されるコイルユニットがハブ軸234に取り付けられる(S7D)。取付工程S37では、ロックナット50がハブ軸234に取り付けられる(S7E)。ロックナット50をネジ部34Cにねじ込むことで、連結部材356、複数のヨーク片46、ボビン32、複数のヨーク片48、および連結部材358がロックナット50および255の間に挟み込まれる。なお、コイル30、ボビン32、ヨーク組立体60、およびヨーク組立体66の組付順序は、上記の順序に限定されない。例えば、ヨーク組立体60、ヨーク組立体66、およびボビン32の少なくとも2つが別々にハブ軸234に取り付けられてもよい。
〔変形例〕
(1)第1、第2、および第3実施形態では、溶接部62は、隅肉溶接によって形成される。しかし、図50に示すように、溶接部62は、突合せ溶接によって形成されてもよい。図51に示すように、溶接部62は、貫通溶接によって形成されてもよい。図52に示すように、溶接部62は、孔56F内に形成されてもよい。第1、第2、および第3実施形態の溶接部64、68、および70についても同様である。
(2)図53に示すように、第1実施形態において、筒状部56Aが連結部材56から省略されてもよい。図54に示すように、第1実施形態において、フランジ56Bが連結部材56から省略されてもよい。
(3)第1実施形態において、複数のヨーク片46をそれぞれ連結部材56に接着によって固定する際、例えば、図16に示す製造方法の連結部材配置工程S2において連結部材56を治具80に取り付ける前に、連結部材56および複数のヨーク片46の少なくとも一方に接着剤を塗布する工程が固定工程の一部として追加され、連結部材56を治具80に取り付ける工程が連結部材配置工程S2であるとともに固定工程の一部となる。この場合、固定工程S3は省略される。固定工程S6についても同様である。また、第2および第3実施形態においても、固定方法が接着の場合は同様に製造方法の工程が適宜変更され得る。
(4)第1実施形態において、複数のヨーク片46をそれぞれ連結部材56に嵌合によって固定する際、例えば、図16に示す製造方法の連結部材配置工程S2において連結部材56を治具80に取り付けると、連結部材56に設けられる複数の溝に複数のヨーク片46がはめ込まれ、複数のヨーク片46がそれぞれ連結部材56に固定される。この場合、連結部材配置工程S2および固定工程S3が1つの工程となり得る。この場合、固定工程S3は省略される。固定工程S6についても同様である。また、第2および第3実施形態においても、固定方法が嵌合の場合は同様に製造方法の工程が適宜変更され得る。
本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。
「~部材」、「~部」、「~要素」、「~体」、および「~構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。
「第1」や「第2」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味(例えば特定の順序など)は有していない。例えば、「第1要素」があるからといって「第2要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第2要素」があるからといって「第1要素」が存在することを暗に意味するわけではない。
ここで用いられる「一対の」という用語は、一対の要素が同じ形状や構造を有する場合に加えて、一対の要素が異なる形状や構造を有する場合も包含する。
本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、所望の選択肢の「1つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、その選択肢の数が2つであれば「1つの選択肢のみ」または「2つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、その選択肢の数が3つ以上であれば「1つの選択肢のみ」または「2つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。例えば、「AおよびBのうち少なくとも1つ」というフレーズは、(1)Aのみ、(2)Bのみ、および(3)AおよびBの両方、を包含する。「A、B、およびCのうち少なくとも1つ」というフレーズは、(1)Aのみ、(2)Bのみ、(3)Cのみ、(4)AおよびBの両方、(5)BおよびCの両方、(6)AおよびCの両方、および(7)A、BおよびC全て、を包含する。言い換えると、本開示では、「AおよびBのうち少なくとも1つ」というフレーズは、「Aのうち少なくとも1つおよびBのうち少なくとも1つ」を意味するものではない。
程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。
上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。
2 人力駆動車、10、210、310 発電機、12、212、312 固定子、14 回転体、16 回転子、18 磁石、30 コイル、32 ボビン、32A 支持孔、34 ハブ軸、46 ヨーク片、46A ヨーク本体、46B 固定部、46E 第1固定部、46F 第2固定部、48 ヨーク片、48A ヨーク本体、48B 固定部、48E 第1固定部、48F 第2固定部、56、256、356 連結部材、56A 筒状部、56B フランジ、56C 貫通孔、56D 突出部、58、258、358 連結部材、58A 筒状部、58B フランジ、58C 貫通孔、58D 突出部、80、90 治具、S1、S4、S32、S35 ヨーク配置工程、S2、S5、S31、S34 連結部材配置工程、S3、S6 固定工程、S7、S37 取付工程

Claims (16)

  1. 人力駆動車の発電機の固定子であって、
    軸心回りに巻かれるコイルと、
    前記軸心の周方向に並んで配置される複数のヨーク片と、
    前記複数のヨーク片とは別部材として構成される連結部材と、を備え
    前記複数のヨーク片はそれぞれ、前記連結部材に固定される、固定子。
  2. 前記複数のヨーク片はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって前記連結部材に固定される、請求項1に記載の固定子。
  3. 前記連結部材は、前記周方向に延びる、請求項1または2に記載の固定子。
  4. 前記連結部材は、環状である、請求項1から3のいずれか一項に記載の固定子。
  5. 前記連結部材は、前記軸心の径方向において前記複数のヨーク片および前記軸心の間に少なくとも部分的に配置される、請求項1から4のいずれか一項に記載の固定子。
  6. 前記連結部材は、前記軸心に沿って延びる筒状部を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の固定子。
  7. 前記複数のヨーク片はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって前記筒状部に固定される、請求項6に記載の固定子。
  8. 前記連結部材は、前記軸心の径方向において前記筒状部から外側に延びるフランジを含む、請求項6または7に記載の固定子。
  9. 前記複数のヨーク片はそれぞれ、溶接、接着、および嵌合の少なくとも1つによって前記フランジに固定される、請求項8に記載の固定子。
  10. 前記複数のヨーク片はそれぞれ、
    前記軸心の径方向において前記コイルと対向するように配置されるヨーク本体と、
    前記径方向において前記ヨーク本体から前記軸心に向けて延び前記連結部材に固定される固定部と、
    を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の固定子。
  11. 前記複数のヨーク片および前記連結部材とは別部材として構成されるボビンをさらに備え、
    前記コイルは、前記ボビンに巻かれ、
    前記ボビンは、前記軸心に沿って延びる支持孔を含み、
    前記固定部は、少なくとも部分的に前記支持孔内に配置される、請求項10に記載の固定子。
  12. 前記コイルおよび前記複数のヨーク片を支持するハブ軸をさらに備え、
    前記連結部材は、前記軸心の径方向において前記複数のヨーク片および前記ハブ軸の間に少なくとも部分的に配置される、請求項1から12のいずれか一項に記載の固定子。
  13. 人力駆動車の発電機であって、
    請求項1から12のいずれか一項に記載の固定子と、
    前記固定子に対して前記軸心回りに回転可能に設けられる回転体と、
    前記回転体に設けられ磁石を含む回転子と、を備える、発電機。
  14. 人力駆動車の発電機の固定子の製造方法であって、
    互いに別部材である複数のヨーク片が基準軸心回りに並ぶように前記複数のヨーク片を治具に取り付けるヨーク配置工程と、
    連結部材を前記治具に取り付ける連結部材配置工程と、
    前記複数のヨーク片をそれぞれ、前記連結部材に固定する固定工程と、を備える、製造方法。
  15. 前記連結部材により連結された前記複数のヨーク片をハブ軸に取り付ける取付工程をさらに備える、請求項14に記載の製造方法。
  16. 人力駆動車の発電機の固定子であって、
    請求項14または15に記載の製造方法によって製造される、固定子。
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