JP5064279B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
請求項2の発明は、センサケースは、扇型の外形を有して形成されるとともに、該センサケースは、ステータコアを構成するコア外周のティース隣接部に嵌入する複数の先端先細状のセンサ保持部が形成され、これらセンサ保持部の先端部にそれぞれ検知センサが配設されている請求項1に記載の回転電機である。
請求項3の発明は、検知センサは、予めセンサホルダに支持されてセンサケースのセンサ保持部に内装される構成とし、センサ保持部の基端部には、検知センサが接続する基板が収容される基板収容部が形成されている請求項1または2記載の回転電機である。
請求項4の発明は、ステータコアは、ティースに切欠き部が形成され、該切欠き部にセンサケースのセンサ保持部が嵌入保持されるように構成されている請求項2または3に記載の回転電機である。
請求項5の発明は、ンサケースは、樹脂材で一体型成形されている請求項1乃至4の何れか1項に記載の回転電機である。
請求項2の発明とすることにより、センサケースの振動に基づく軸方向の位置ズレを防止できる。
請求項3の発明とすることにより、回転電機のコンパクト化を損なうことなく精度の高い検知を実現できる。
請求項4の発明とすることにより、組込みが容易で、高い検知精度を維持することができる。
請求項5の発明とすることにより、コンパクト化を損なうことが防止される。
請求項6の発明とすることにより、センサケースを簡単、かつ、容易に形成できるうえ、取付け作業も容易になってコスト低下に寄与できる。
図面において、1は磁石型発電機であって、該磁石型発電機1は、自動二輪のエンジン2から突出する駆動軸2aに連動連結されるように構成されており、エンジン2の始動時においてはスタータモータとして機能し、エンジン2の始動後においては発電機として機能するように構成されている。
そして、磁石型発電機1は、エンジンケース2bに設けられた支持片部2cから外方に突出する駆動軸2aに連動連結されるアウターロータ3と、該アウターロータ3の筒内に相対回転自在に収容されるステータコア4とを備えたブラシレス型の回転電機として構成されている。
尚、前記複数対の界磁6は、ヨーク筒片部5bの内周面に固定されるリング状の磁石ホルダ6aを介して抜け止め状に固定されている。
尚、8は、積層されたコア材7の軸方向両側部に沿って設けられるインシュレータであって、これらインシュレータ8には、積層された各脚片7dの周回り方向両側縁部を覆う覆い部8aと、コア材の本体部7b外周縁相当部位に位置して軸方向に突出するリング状の突片8bがそれぞれ形成されている。
前記回転位置検知手段は、被検知体としてアウターロータ3内周面の界磁6をそのまま用い、アウターロータ3の回転に伴う界磁6の磁気変化を、検知センサとしてホールIC(センサ素子)を用いて検知するように構成されている。そして、本実施の形態では、後述するように、ホールICが検知センサユニット9に組込まれており、該検知センサユニット9を、界磁6の近傍に位置する状態で配設するように構成されている。尚、磁石型発電機1は三相交流式に構成されており、このため、U、V、Wの各相に対応する三つの第一、第二、第三ホールIC(検知センサ、センサ素子)10、11、12が必要となるが、これら第一、第二、第三ホールIC10、11、12は検知センサユニット9に組込まれてユニット化されており、該検知センサユニット9を後述する状態でステータコア4に固定することにより、第一〜第三ホールIC10、11、12がそれぞれ界磁6に近接対向した状態で配設されるように構成されている。
そして、前記制御部は、エンジン始動のための信号が入力されることに伴い、第一〜第三ホールIC10、11、12からのモータ駆動用信号に基づいてアウターロータ4を回転駆動させるべくステータコア4のコイルに制御信号を出力するとともに、第四ホールIC13からの点火タイミング用信号に基づいて点火制御をするが、該点火制御では、点火信号を、第一〜第三ホールIC10、11、12からのモータ駆動用信号と、アウターロータ3の回転数と第四ホールIC13から出力される点火タイミング用信号との関係に基づいて出力するように構成されている。尚、制御部における制御構成は、ホールICを用いて点火タイミングを制御する汎用の構成を用いることができる。
前記検知センサユニット9を構成するケース体(センサケースに相当する)14は樹脂材により一体型成形されたものとなっており、ステータコア4を構成する周回り方向に隣接する任意の五つのコイル形成部位に対向するべく円弧形状に形成され、ティース7cの外径と略同様の外径側片14aと、ティース脚片7dの径方向中間部位に対向する内径側片14bと、これら内外側片14a、14bとを連結する周回り方向に対向する一対の側片14cと、ステータコア4の軸方向一端部に沿う溝底片14dとにより、軸方向一端側が開口する円弧状の凹溝状体に形成されている。そして、溝底片14dの外径側部位には、軸方向他端側に向けて四つのホルダ片(センサ保持部に相当する)14eが突出形成されるが、これら各ホルダ片14eは、後述するように、周回り方向に隣接するコイル同士の外径縁部に形成される隙間にそれぞれ嵌入可能な形状に形成されている。そして、各ホルダ片14eには、溝底片14dを貫通する状態で支持溝14fが軸方向他端側に向けてそれぞれ形成されており、各支持溝14fの溝側面は、先端側(軸方向他端側)ほど細い先端先細状の溝形状となるよう傾斜状に形成されている。
そして、前記検知センサユニット9において、突出長さの長い支持片15bに支持された第一〜第三ホールIC本体部10a、11a、12aは、ケース体支持溝14fの溝奥側に位置し、突出長さの短い支持片15cに支持された第四ホールIC本体部13aは、支持溝14fの溝奥よりも開口側であって軸方向一端側に偏寄して位置するように設定されている。
これに対し、各ホルダ片14eは、軸方向に二段の第一、第二段差部14h、14iが形成されており、第一、第二段差部14hにおける周回り方向の長さは、前記ステータコア4の周回り方向に隣接する切欠き部7g同士の間に形成される隙間と略同寸法となるように構成されている。さらに、各ホルダ片14eの第二段差部14iの先端側は、周回り方向両端部を内径側に切欠くことにより構成されており、周回り方向中央部には膨出部14jが形成され、該膨出部14jの周回り方向の長さは、周回り方向に隣接するティース爪片7eの間に形成される隙間に相当するように設定されている。
このように組込むことにより、各ホルダ片14eがステータコア4に対して軸方向の位置決め、周回り方向の位置決めがなされた状態となっており、各第一〜第四ホールIC本体部10a、11a、12a、13aは、ステータコア4のティース7cのあいだに位置し、しかも、ティース爪片7e外径位置よりも内径側のティース7cの間に位置して配設されている。これによって、磁石型発電機1が軸方向に長くなってしまう不具合を防止できるとともに、各ティース7cに巻装されたコイルが励磁されたときに形成される磁界が、各第一〜第四ホールIC本体部10a、11a、12a、13aに与える影響を小さくすることができるように構成されている。さらに、また、ホルダ片14eの膨出部14jは、切欠き部7gの軸方向他端側に位置し、切欠き部7gが形成されない状態の爪片7eの隣接部に挟持される状態となることで、ホルダ片14eがガタつくことなく支持されるように構成されている。
つまり、検知センサユニット9のケース体14は、外径側片14aの外周縁部周回り方向中間部に位置し、エンジン2との支持部を構成するエンジン側支持片14mが一体形成されており、該エンジン側支持片14mには、ボルト固定用貫通孔14nが軸方向に貫通状に形成され、該ボルト固定用貫通孔14nに固定ボルト17が貫通するカラー17aがインサート成形されている。
さらに、ケース体14の内径側片14bには、周回り方向両側部の軸方向他端側から内径側に延出する一対の延出片部14pが一体形成されており、これら延出片部14pの延出先端部には、これら延出片部14pを一体的に連結する円弧状のステータコア側支持片14rが軸方向他端側に偏寄する状態で一体形成されており、該ステータ側支持片14rがステータコア4との支持部を構成するように設定されている。そして、ステータコア側支持片14rには、螺子固定用貫通孔14sが軸方向に貫通状に開設されており、該螺子固定用貫通孔14sに固定螺子18が螺合するための螺子孔が形成されたナット18aがインサート成形されている。
因みに、ケース体14のボルト固定用貫通孔14nにカラー17aを、螺子固定用貫通孔14sにナット18aをそれぞれインサートすることにより、固定ボルト17、固定螺子18の締結による応力がエンジン側支持片14m、ステータコア側支持片14rに影響しないように配慮されている。
そして、このように固定することにより、検知センサユニット9のケース体14は、内径側と外径側との両者において、エンジン4側とステータコア4側との両者に対する支持部が形成されることになり、検知センサユニット9は、軸方向におけるガタつき、周回り方向におけるガタつきが防止された強固な固定が実現されるように構成されている。
また、ケース体14の外径側片14cの周回り方向一方の端部には、ピン受け体14tが外径方向に突出形成されており、検知センサユニット9を前記固定状態とする場合に、ピン受け体14tをエンジンケース2bの支持片部2cに設けられるピン(図示せず)に係止させることにより、検知センサユニット9のエンジンケース2bに対する位置決めができるように構成されている。
2 エンジン
2a エンジン駆動軸
3 アウターロータ
4 ステータコア
5 ヨーク
6 界磁
7 コア材
7c ティース
8 コイル
9 検知センサユニット
10 第一ホールIC
14 ケース体
14m エンジン側支持片
14r ステータコア側支持片
15 センサホルダ
16 基板
17 固定ボルト
18 タッピングビス
Claims (5)
- エンジンの躯体から突出する駆動軸に遊嵌状に外嵌し、躯体に固定されるステータコアと、該ステータコアに遊嵌状に外嵌し、前記駆動軸と一体回転するよう連結される有底筒状のアウターロータと、前記アウタロータの内周面に設けられ、ステータコアの外周面に対向する複数の界磁とを備えてなる回転電機において、アウターロータの回転を、アウターロータ内周面の界磁を被検知体として検知センサを用いて検知する構成とし、前記検知センサをセンサケースに収容された検知センサユニットとするにあたり、前記検知センサユニットは、軸方向に対し前記躯体とステータコアとのあいだに配され、かつ前記センサケースに形成のステータコア側支持片を介して内径側が前記ステータコアに固定され、前記センサケースに形成の躯体側支持片を介して外径側が前記躯体に固定されるものとして、前記検知センサと前記界磁とが、径方向に対し前記ステータコア側支持片と前記躯体側支持片とのあいだに位置するよう配されている回転電機。
- センサケースは、扇型の外形を有して形成されるとともに、該センサケースは、ステータコアを構成するコア外周のティース隣接部に嵌入する複数の先端先細状のセンサ保持部が形成され、これらセンサ保持部の先端部にそれぞれ検知センサが配設されている請求項1に記載の回転電機。
- 検知センサは、予めセンサホルダに支持されてセンサケースのセンサ保持部に内装される構成とし、センサ保持部の基端部には、検知センサが接続する基板が収容される基板収容部が形成されている請求項1または2記載の回転電機。
- ステータコアは、ティースに切欠き部が形成され、該切欠き部にセンサケースのセンサ保持部が嵌入保持されるように構成されている請求項2または3に記載の回転電機。
- センサケースは、樹脂材で一体型成形されている請求項1乃至4の何れか1項に記載の回転電機。
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