JP6398954B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、円筒状積層コアからなる固定子鉄心を備える回転電機、更に詳しくは、とりわけ、自動車用交流発電機のごとき厳しい環境下で使用される回転電機に好適な固定子取付け構造に関する。

〔従来の技術〕
近年、固定子鉄心として積層コアを用いる回転電機においては、磁性板から内周側にティース部およびスロット部を有するリング状板を打ち抜き、このリング状板を多数枚円筒状に積層して形成する積層コアに代わって、廃材が少なく材料歩留りが良いとの理由で、片側にティース部およびスロット部を打ち抜き形成した帯状のコアシートを、螺旋状（ヘリカル）に巻取りながら円筒状に複数層にわたって巻回積層してなる積層コアが、専ら採用されるようになってきた。

この固定子鉄心は、鉄心素材として、帯状の磁性板（例えば鋼板）で形成されたコアシートを用いるのが最大の特徴で、このコアシートを、スロット部側が内周側となるように螺旋状に巻取りながら複数層にわたって巻回積層することにより、円筒状の積層コアとするものである。
そして、この積層コアを巻回形成する過程においては、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、コアシート１０のヨーク部（反スロット部側）１３に圧延加工を施し、このヨーク部１３の外周縁を薄く延ばしてテーパ状部分１４を形成することにより、螺旋状に巻取りし易くしている。

〔従来技術の問題点〕
ところが、上述したように、テーパ状部分１４を設けて螺旋巻きした円筒状の積層コア１においては、ヨーク部１３の各巻回層の外周縁の肉厚（板厚）がティース部１１に比して必然的に薄くなるために、図２（ｅ）、（ｆ）に示すように、積層コア１の外周縁において、各巻回層間に隙間Ｓが生じ、この隙間Ｓに起因して、次に例示するごとき品質面・性能面での諸問題を抱えている。

例えば、自動車用交流発電機で代表されるように、積層コア１の両端を積層方向（軸方向）からカップ（椀型）状のハウジングで挟持固定する場合において、締付け不足等により上記の隙間Ｓが残存していると、浸水事故や水分が隙間Ｓに滞留することによる腐食問題、さらには磁気騒音問題等を招く虞がある。
また、ヨーク部１３のテーパ状部分１４は外周縁ほど肉厚（板厚）が薄くなることから、隙間Ｓも外周縁ほど大きくなる傾向にある。このため、ハウジングによって隙間Ｓを縮小する方向に積層コア１を押圧すると、隙間Ｓの縮小量に応じてヨーク部１３とティース部１１との積層高さに差が生じ、図４に実線で示すごとき積層コア１の端面（ティース部１１の内周側）に浮き上がり現象を招くとか、締付ボルトやハウジングに過大なストレスを与えることになる。
なお、上記の浮き上がり現象は、後で詳述するごとく、固定子コイルを損傷する虞があり、品質面・性能面でも憂慮される。

かかる対応策としては、これまでも種々な検討がなされ、具体的な構造も提案されてきたが、いまだ実用的とはいえなかった。例えば、特許文献１で提案されたものは、積層コアの両端側に板厚の厚い特別な環状シートを配設する構造であるが、追加部品を要するため、かえって回転電機の大型化、コスト高を招くのみならず、積層コアの外周縁には依然として隙間Ｓが残存するために、浸水や磁気騒音等の問題を確実に払拭しきれない点も危惧されている。

本発明者は、かかる問題を解決すべく、種々の実験・研究を重ね、先に、積層コア自体の構造を工夫して隙間Ｓの影響を改善する提案をした（特許文献２参照）。かかる提案は、コアシートを巻取り易くする構造として、ヨーク部の外周縁を圧延ロールによって薄く延ばして全周にわたって一様なテーパ状部分とする代わりに、局部的に薄肉部とする、つまり、薄肉部と厚肉部とを交互に設ける構造にすることによって、積層コアの外周縁に連続した隙間Ｓが生じないようにし、追加部材を要することなく、隙間Ｓ問題を解消せんとするものである。
この提案は、効果的な対応策として期待されているが、従前の積層コアをそのまま使用できない手段であることから、その他の手段として、積層コアを従前の構造のまま活用しながら隙間Ｓの影響を改善する方策が切望されている。

このたび、本発明者は、更なる研究成果として、積層コアを従前の構造のまま活用しながら、簡単、かつ安価な構成で、高品質・高性能の確保が可能な固定子取付け構造を提供できる効果的な方策を見出した。

特開２００１−１１２１９７号公報 特開２０１４−４５６４１号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、積層コアをその両端面側から積層方向（軸方向）に挟持固定するハウジング自体の構造を工夫することにより、積層コアとして従前の構造のままのものを活用しながら、簡単、かつ安価な構成で、確実に隙間問題を払拭することができる固定子取付け構造を実現し、自動車用交流発電機等として好適な回転電機を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明（回転電機）は、コアシートを環状に巻回し積層することで円筒状の積層コアとして形成されており、内周側にコイル巻装用のティース部およびスロット部を有し、外周側に前記ティース部およびスロット部を連結して環状の磁気経路を形成するヨーク部を有する固定子鉄心を備えている。この固定子鉄心は、ヨーク部におけるコアシートの板厚が、内周側領域と内周側領域とで異なり、当該外周側領域の方が薄くなっている構造である。
これに対し、固定子鉄心を軸方向の両端から挟持する一対のハウジングは、固定子鉄心を軸方向から挟持する挟持面として、ヨーク部の内周側領域に対面する第１環状面と、この第１環状面より径方向の外側に位置しかつこの第１環状面より軸方向に突出して、ヨーク部の外周側領域に対面する第２環状面とを有している。
そして、この一対のハウジングによって、固定子鉄心のヨーク部の内周側領域および外周側領域をそれぞれ第１環状面および第２環状面で軸方向から当接することにより、固定子鉄心を挟持していることを特徴とする。

上記構成を有する本発明によれば、一対のハウジングと固定子鉄心との当接部位が、固定子鉄心のヨーク部に対して内周側と外周側との２箇所になるため、各当接部位における軸力を加減することで、隙間の影響を調整することが可能となる。
よって、簡単、かつ、安価な構成でありながら、品質面・性能面に優れた固定子取付け構造の提供に資する、次のごとき効果を奏する。

（１)構造面では、 一対のハウジングの開口側外周縁に固定子鉄心挟持用として設けている、所謂印籠（インロー）構造の簡単な改良で済み、固定子鉄心には従前構造の一般的な積層コアをそのまま採用することができる。
（２）固定子鉄心のヨーク部を径方向位置の異なる２箇所で、しかも軸方向位置を異ならせて個別に軸方向から押圧するため、ヨーク部の断面形状に即した挟持機能を確実に得ることができる。
（３）これにより、当該ハウジングや締付ボルトに過大なストレスを与えることがなく、また、固定子鉄心の端面内周側が浮き上がる現象を抑止して、固定子コイルの損傷事故を防ぐこともできる。
（４）さらに、積層コア外周縁の隙間をなくすことができるため、浸水事故や磁気騒音問題を解消できることは勿論、水分が隙間に滞留することによる固定子鉄心の腐食問題をも解消することができる。

本発明を適用する回転電機の代表例として自動車用交流発電機を模式的に示すもので、（ａ）は交流発電機の全体構成を示す上半部縦断面図、（ｂ）は固定子鉄心単体の形態を示す上半部分の正面図である（実施例）。 上記回転電機における固定子鉄心（積層コア）の基本構成の説明に供するもので、（ａ）は巻取り前のコアシートの正面図、（ｂ）は当該コアシートの縦断面図、（ｃ）は巻取り過程におけるコアシートの正面図、（ｄ）は当該コアシートの縦断面図、（ｅ）は積層コアの側面図、（ｆ）は当該積層コアの縦断面図である（実施例）。 上記回転電機における固定子の要部断面図である（実施例）。 本発明の課題説明に供する固定子取付け構造部分の模式的縦断面図である（参考例）。 本発明を適用した一実施形態の説明に供するもので、（ａ）は固定子取付け構造の主要部の模式的縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部分に相当する拡大断面図である（実施例１）。 本発明の別の実施形態の説明に供するもので、固定子取付け構造の主要部を示す模式的縦断面図である（実施例２）。 本発明の別の実施形態の説明に供するもので、固定子取付け構造の主要部を示す模式的縦断面図である（実施例３）。 本発明の別の実施形態としてハウジングの変形例の説明に供するもので、（ａ）、（ｂ）はそれぞれハウジングの主要部である挟持面部分の断面図である（変形例）。 本発明の別の実施形態としてコアシートの変形例の説明に供するもので、（ａ）、（ｂ）は巻取り過程におけるコアシートの主要部の正面図および縦断面図である（変形例）。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例（変形例を含む）に従って詳細に説明する。

各実施例は、回転電機の代表例として、自動車用交流発電機（オルタネータ）を示しており、以下の説明では、まず、自動車用交流発電機の基本構成を概説したのち、本発明の各実施例における特徴点および本発明の基本的機能について順次説明し、最後に本発明の特徴点ごとの作用効果を要約列挙する。
なお、各図において、同一または均等部分には、同一符号を付し、重複説明を省略することとする。

本発明の各実施例に共通する事項について、図１〜図４に基づいて説明する。

〔交流発電機Ｇの基本構成〕
図１（ａ）に示すように、交流発電機Ｇは、エンジンにより駆動される回転軸Ｊに取付けられ、界磁をなす回転子ＧＲと、この回転子ＧＲの外周側に配置され、電機子をなす固定子ＧＳと、これらを収納する発電機ハウジングＧＨとを備えている。
固定子ＧＳには、固定子コイル（多相巻線）Ｄを装着する鉄心として、円筒状の積層コア１からなる固定子鉄心Ｅが用いられている。
発電機ハウジングＧＨは、一対のカップ（椀型）状のハウジング２、２で構成され、固定子鉄心Ｅを挟持し締付ボルトＦによって締付固定することで、固定子ＧＳを挟持固定している。
なお、固定子ＧＳは、一対のハウジング２、２で挟持固定されることにより、円筒状の固定子鉄心Ｅが交流発電機Ｇの筺体の一部として利用されるものである。

固定子鉄心Ｅは、図１（ｂ）に示すように、内周側に固定子コイルＤが巻かれる多数のティース（歯）部Ｅ１とスロット（溝）部Ｅ２とを交互に備え、外周側に各ティース部Ｅ１およびスロット部Ｅ２を所定のピッチで連結して環状の磁気経路を形成するヨーク（継鉄）部Ｅ３を備える円筒状の積層コア１で構成されている。環状のヨーク部Ｅ３は、固定子コイルＤが巻かれない非巻線部分であるが、一対のハウジング２、２の挟持に供される部分であり、後で詳しく説明する固定子取付け構造の一部をなしている。

なお、固定子ＧＳにおいて、固定子コイルＤと固定子鉄心Ｅとは、例えば図３に示すごとき関係にある。固定子コイルＤは、スロット部１２に嵌挿される部分Ｄ１がインシュレータ（絶縁紙）Ｚにて覆われており、スロット部１２から軸方向に突出するコイル傾斜渡り部分（所謂コイルエンド部分）Ｄ２が固定子鉄心Ｅの軸方向端面側に露出している。

〔積層コア１の基本構成〕
固定子鉄心Ｅをなす積層コア１は、鉄心素材として図２（ａ）、（ｂ）に示すごとき帯状のコアシート１０が用いられている。このコアシート１０は、所定の板厚ｔを有する幅広の磁性板（例えば鋼板）からティース部１１およびスロット部１２が互い違いに配置されるように打ち抜くことにより、一対（２枚）の帯状コアシート１０として作製されるものであって、長さ方向の一方側に固定子コイルＤを巻装するためのティース部１１およびスロット部１２を有するとともに、長さ方向の他方側にこれらのティース部１１およびスロット部１２を所定のピッチで連結して環状の磁気経路を形成するヨーク部１３を有している。
そして、このコアシート１０を、図２（ｃ）、（ｄ）に示すごとくヨーク部１３が外周側となるように巻回形成しながら螺旋状に巻取り、複数層にわたって積層することにより、図２（ｅ）、（ｆ）に示すごとき円筒状の積層コア１とするものである。

また、このコアシート１０を巻回形成する過程においては、例えば、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、コアシート１０のヨーク部１３全体に圧延加工を施し、このヨーク部１３を外周縁に向かって板厚ｔが徐々に薄くなるテーパ状部分１４とすることにより、コアシート１０を螺旋状に巻取りし易くしているのが通例である。

したがって、積層コア１は、ヨーク部１３におけるコアシート１０の板厚ｔが、内周側領域１３ａと外周側領域１３ｂとで異なり、当該外周側領域１３ｂの方が相対的に薄くなっている。
このため、積層コア１としては、図２（ｆ）に示すように、径方向に沿って切断する縦断面で見た場合、ヨーク部１３の外周縁において各巻回層間に必然的に隙間Ｓが生じることになる。

〔発電機ハウジングＧＨの基本構成〕
発電機ハウジングＧＨは、交流発電機Ｇの外筐をなすもので、本発明における要の構成部材である。
まず、その基本構成について図１（ａ）および図４を参照しながら概説すると、発電機ハウジングＧＨを構成する一対のハウジング２、２は、回転子ＧＲおよび固定子ＧＳを収納できるように、共に、全体としてカップ（椀型）状を呈する基本形態をなしている。
そして、各ハウジング２の対向する開口側の環状周縁部には印籠（インロー）構造２１が設けられている。この印籠構造２１は、固定子鉄心Ｅに対し、その軸方向両端の外周縁角部（凸部）が嵌まり込む段付き凹部形状をなしており、この印籠構造２１で固定子鉄心Ｅ（固定子ＧＳ）を挟持固定している。また、ハウジング２は、底部２２の中央部分で回転子ＧＲを回転自在に担持している。

なお、一対のハウジング２、２は、全体としてカップ状を呈している点で共通しているものの、細部構造で一部相違しているため、両者を区別する必要がある場合のみ、一方をハウジング２ａ、他方をハウジング２ｂと呼称することとする。
相違点を例示すれば、一方のハウジング２ａには、締付ボルトＦを螺着固定するネジ穴２３と取付けステー２４が設けられており、これに対し、他方のハウジング２ｂには、締付ボルトＦを嵌挿可能な貫通穴２５が設けられている。なお、取付けステー２４は、交流発電機Ｇをエンジン（図示省略）に取付け固定するためのものである。

しかして、積層コア１は図２（ｆ）のごとく外周縁に隙間Ｓを有しているため、かかる積層コア１を単に一対のハウジング２、２で挟持した場合、前述のごとき隙間Ｓによる諸問題が発生する。

ここでは、積層コア１の端面側のコアシート１０が、特にティース部１１の内周側で、図４に示すごとく、破線状態から実線状態へと浮き上がる現象について補説する。
この浮き上がり現象のメカニズムについては、本発明者の考察によれば、次のように推定される。
・ヨーク部１３は、全体としてテーパ状断面の集合体になっているため、一対のハウジング２、２によって挟持され、ヨーク部１３が隙間Ｓを小さくすると、ティース部１１側との積厚高さに差が生じて、上層側（および下層側）のヨーク部分がこれに沿って積層方向に傾く傾斜姿勢となる（ティース部１１が浮き上がる方向に傾斜する）。
・続いて、ハウジング２、２からの押圧力（締付固定力）によってヨーク部１３が更に加圧されると座屈変形が生じるが、この場合、加圧部周辺が加圧中央部に引き込まれる引張り応力によって凹みが形成されるとともに、この凹みに倣ってティース部１１側部分に反り（曲げ）が発生するため、その沿面方向に従ってティース部１１が更なる傾斜姿勢を呈し浮き上がりをもたらすわけである。
かくして、上述のごときコアシート１０の浮き上がりが生じると、図３に示す絶縁構造にもかかわらず、固定子コイルＤのインシュレータＺ（特にそのラッパ状部分ＺＡ）で覆われている部位（コイル傾斜渡り部分Ｄ２）を、積層コア１端面側においてスロット部１２の角部が擦れることになる。これにより、インシュレータＺ（特にそのラッパ状部分ＺＡ）が破損し、固定子コイルＤに絶縁被膜剥離等の損傷を招く虞がある。

本発明は、かかる浮き上がり現象を含む隙間Ｓによる諸問題を解決することにあり、従前の固定子鉄心構造をそのまま活用しながら、隙間Ｓ問題を一挙に解決する手段として、発電機ハウジングＧＨを構成する一対のハウジング２，２が、固定子鉄心Ｅ（積層コア１）との関係において独特な構造を備えている。
以下、かかる構造について、実施例１〜実施例３として具体的に説明する。

［実施例１］
〔発電機ハウジングＧＨの特徴〕
本実施例の発電機ハウジングＧＨは、一対の各ハウジング２が、前述のごとく、基本構成として段付き凹部形状の印籠（インロー）構造２１を備えているものの、この印籠構造２１に特徴を有しており、以下、その具体的な構成について、図５を参照しながら詳説する。

印籠構造２１は、直交する段付き面として、固定子鉄心Ｅの両端面を軸方向から挟持する環状の挟持面２６と、固定子鉄心Ｅの外周面をガイドする円筒状のガイド面２７とを有している。この両面２６、２７が、逃げ溝部２８を介してＬ字状に連なる直交配置関係にある。

そして、この印籠構造２１には、固定子鉄心Ｅを軸方向から挟持する環状の挟持面２６に、新規な構造が採用されている。
即ち、当該挟持面２６は、相互に径方向位置が異なる２つの面として、径方向幅Ｌ１の第１環状面２６ａと径方向幅Ｌ２の第２環状面２６ｂとの２つの環状面を有している。この２つの環状面は、互いに平行な同心面であるものの、大径の第２環状面２６ｂが、小径の第１環状面２６ａに対して、幅αだけ外径方向に離間しかつこの第１環状面２６ａより高さβだけ軸方向に突出している段差関係にある。
そして、このように、径方向に幅α離間し軸方向に高さβの段差を有する両環状面２６ａ、２６ｂは、凹面状の段差結合部２６ｃによって径方向に連接され、挟持面２６を構成している。

また、固定子鉄心Ｅとの関係においては、上記挟持面２６で、固定子鉄心Ｅの特にヨーク部１３を軸方向から挟持することができるように、固定子鉄心Ｅのヨーク部１３に対して、第１環状面２６ａがヨーク部１３の内周側領域１３ａに対面するとともに、第２環状面２６ｂがヨーク部１３の外周側領域１３ｂに対面する関係になっている。

かくして、一対のハウジング２、２は、第１環状面２６ａおよび第２環状面２６ｂが固定子鉄心Ｅのヨーク部１３の内周側領域１３ａおよび外周側領域１３ｂにそれぞれ個別に軸方向から当接することで、固定子鉄心Ｅを挟持している。

上記構成の本実施例によれば、一対のハウジング２、２で固定子鉄心Ｅを挟持し、締付ボルトＦで締付固定した場合、一対のハウジング２、２と固定子鉄心Ｅとの当接部位が、固定子鉄心Ｅのヨーク部１３において内周側と外周側との２箇所になり、次のような作用効果を奏する。

（１）この２箇所の当接部位、即ち、第１環状面２６ａとヨーク部１３の内周側領域１３ａとの内周側の当接部位を第１当接部位、また、第２環状面２６ｂとヨーク部１３の外周側領域１３ｂとの外周側の当接部位を第２当接部位と定義すると、この第１、第２当接部位は、相互に径方向位置が異なるのみならず、軸方向位置も異なっている。
つまり、内周側の第１当接部位に対し、外周側の第２当接部位が軸方向にβ分突出して高くなっているため、一対のハウジング２、２を対向させた場合、第１当接部位間の軸方向間隔より第２当接部位間の軸方向間隔の方が２β分狭くなる。
この軸方向位置の相違によって、ヨーク部１３に対して、板厚の薄い外周側と板厚の厚い内周側を、個別に軸方向から押圧するため、上記両当接部位の段差（β）を適宜設定することにより、ヨーク部１３の断面形状に即した挟持機能を確実に得ることができる。
よって、ハウジング２、２や締付ボルトＦに過大なストレスを与えることがない。

（２）また、第１、第２の各当接部位における軸力を加減することで、隙間Ｓの影響を調整することが可能となる。
本実施例では、第１当接部位（第１環状面２６ａとヨーク部１３の内周側領域１３ａとの当接部位）と第２当接部位（第２環状面２６ｂとヨーク部１３の外周側領域１３ｂとの当接部位）との段差βが比較的小さく設定されており、第１当接部位で塑性変形機能、第２当接部位で弾性変形機能をそれぞれ得ることができる。
つまり、締付ボルトＦで一様に締め付けた場合、第１当接部位においては、当該部位に加わる軸力が大きく、当接領域の全面を軸方向の両側から押しつぶすように圧縮して塑性変形させるため、各層間のコアシート１０を完全に密着させることができ、これに対し、第２当接部位では、層間のコアシート１０を互いの隙間が所定範囲低減するだけの弾性変形範囲内での変形に留めることができる。
よって、固定子鉄心Ｅの端面内周側が浮き上がる現象を抑止して、固定子コイルＤの損傷事故を防ぐことができるとともに、隙間Ｓを実質的になくすため、磁気騒音問題も解消することができる。

（３）さらに、上記の塑性変形領域により、層間のコアシート１０同士を完全に密着させるため、ヨーク部１３の内周側領域１３ａを確実にシールすることができる。
よって、固定子鉄心Ｅを交流発電機Ｇの筺体の一部として利用する場合においても、浸水の心配がない。

（４）なお、挟持面２６において、最大の総径方向幅Ｌは、ヨーク部１３の径方向幅Ｙより充分短くしており、挟持面２６の内周側端がヨーク部１３においてスロット部１２の底部より外周側へ充分離隔している。これにより、径方向の内側に位置する第１環状面２６ａが、固定子コイルＤやインシュレータＺ と干渉するのを確実に防ぐことができる。

（５)また、全体的な構造面では、 一対のハウジング２、２の開口側外周縁に固定子鉄心挟持用として設けている印籠構造２１の簡単な改良で済み、固定子鉄心Ｅには従前から汎用されている一般的な構造のままの積層コア１を用いることができる。

上述のごとく、本実施例によれば、簡単、かつ、安価な構成でありながら、高強度、高品質・高性能の交流発電機Ｇを実現できる固定子取付け構造を提供できる。

［実施例２］
次に、本発明の適用例の別の実施形態である実施例２について、上記実施例１との相違点を中心に図６に基づいて説明する。
この実施例２における固定子取付け構造の特徴は、環状の挟持面２６の段差形状を実施例１に比して大きく設定している点にある。

図６に示すように、環状の挟持面２６は、相互に径の異なる第１環状面２６ａと第２環状面２６ｂとの２つの平行な同心面を有しているものの、大径の第２環状面２６ｂが、小径の第１環状面２６ａに対して、実施例１の高さβより大なる高さγだけ軸方向に大きく突出して高くなっている特別な段差関係にある。
この段差関係は、第１当接部位と第２当接部位との軸方向段差を意味し、内周側の第１当接部位（第１環状面２６ａとヨーク部１３の内周側領域１３ａとの当接部位）に対し、外周側の第２当接部位（第２環状面２６ｂとヨーク部１３の外周側領域１３ｂとの当接部位）が軸方向にγ分突出して高くなっているため、一対のハウジング２、２を対向させた場合、第１当接部位間の軸方向間隔より第２当接部位間の軸方向間隔の方が２γ分狭くなる。

上記構成の実施例２によれば、上記段差によって、ヨーク部１３に対して、板厚の薄い外周側と板厚の厚い内周側を、個別に軸方向から押圧するため、上記実施例１と同様に、ヨーク部１３の断面形状に即した挟持機能を確実に得ることができることは勿論、変形特性（塑性変形領域と弾性変形領域）を上記実施例１とは逆に設定することができる。
つまり、締付ボルトＦで一様に締め付けた場合、外周側の第２当接部位においては、当該部位に加わる軸力が大きく、当接領域の全面を軸方向の両側から押しつぶすように圧縮して塑性変形させるため、各層間のコアシート１０を積層コア１の外周縁側で完全に圧着させることができ、これに対し、内周側の第１当接部位では、層間のコアシート１０が互いに隙間なく接するだけの弾性変形範囲内での変形に留めることができる。
本実施例に従えば、主として、外周側の第２当接部位で浸水防止を図ることができる。

［実施例３］
次に、本発明の適用例の別の実施形態である実施例３について、上記実施例１、２との基本的な相違点を中心に図７に基づいて説明する。
この実施例３における固定子取付け構造の特徴は、２箇所で挟持する２つの環状面２６ａ、２６ｂに関し、相互に形態の異なる面として、互いの面の傾きを変えている点にある。

図７に示すように、環状の挟持面２６は、相互に径の異なる第１環状面２６ａと第２環状面２６ｂとの２つの同心面を軸方向に段差状に有しているものの、小径の第１環状面２６ａが軸方向に直角な平面であるのに対し、大径の第２環状面２６ｂが外周側に向かって軸方向に傾斜しながら突出するテーパ面２６Ｂをなしている。

上記構成の実施例３によれば、実施例１、２に比して、ヨーク部１３の断面形状により一層即した挟持機能を確実に得ることができる。
つまり、固定子鉄心Ｅのヨーク部１３は、板厚の厚い内周側領域１３ａと板厚の薄い外周側領域１３ｂとで構成されており、個別に軸方向から押圧した場合、外周側領域１３ｂの方がテーパ状に軸方向に圧縮される傾向にある。
したがって、第２環状面２６ｂ（２６Ｂ）をヨーク部１３に対して外周側領域１３ｂの変形に応じて円滑に添わせることができる。
これにより、第２当接部位（第２環状面２６ｂとヨーク部１３の外周側領域１３ｂとの当接部位）の当接面積を確実に増大することができる。このため、軸力の加減による設計自由度を向上することができる。

〔他の実施形態；変形例〕
以上、本発明を３実施例について詳述してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変形することが可能であり、他の実施形態としてその変形例を例示する。

（１）上記実施例（実施例１〜３）においては、挟持面２６の第１、第２環状面２６ａ、２６ｂに関し、適切な挟持機能を得る手法として、段差の違い（高さβ、γ）や面の傾きの相違（平行面とテーパ面との組合せ）について説明したが、径方向幅Ｌ１、Ｌ２や離間幅αを適宜変更することで、第１、第２当接部位での当接面積、軸力を随時加減できることは勿論である。

（２）上記実施例（実施例１〜３）においては、挟持面２６において径方向および軸方向の位置を異ならせて設ける２つの環状面２６ａ、２６ｂを、製作面で有利な凹面状の段差結合部２６ｃで径方向に連接したが、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、傾斜面（テーパ面）状の段差結合部２６ｄ、直角面状の段差結合部２６ｅで連接しても良い。特に、図８（ｂ）のごとく連接した場合、２つの環状面２６ａ、２６ｂの離間幅αを実質的にゼロにできるため、挟持面２６の径方向寸法が短く規定される場合やヨーク部１３の径方向幅Ｙが短い場合等に有利である。

（３）上記実施例においては、積層コア１として、コアシート１０のヨーク部１３全体が内周側から外周側に向かってテーパ状部分１４をなしているものを採用したが、その他の構造の積層コアにも適用することができる。例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、コアシート１０の巻取り過程においてヨーク部１３の外周側領域１３ｂを外周側に向かって板厚が薄くなるテーパ状薄肉部１５ｂ、内周側領域１３ａを実質的に板厚のままの厚肉部（非テーパ部）１５ａとなるようにして巻回形成した積層コア１についても、勿論適用可能である。なお、この場合、厚肉部（非テーパ部）１５ａおよびテーパ状薄肉部１５ｂにそれぞれ第１環状面２６ａおよび第２環状面２６ｂを対面・当接させる以外に、厚肉部１５ａおよびテーパ状薄肉部１５ｂの両者にまたがって第１環状面２６ａを対面・当接させても良く、また、テーパ状薄肉部１５ｂにおいて、その内周側部分、外周側部分にそれぞれ第１環状面２６ａおよび第２環状面２６ｂを対面・当接させるようにしても良い。

（４）上記実施例においては、一対のハウジング２、２の組付構造として、図１（ａ）に示すように、締付ボルトＦを一方のハウジング“２ａに螺着する締付構造を例示したが、所謂スルーボルトとナットとの組合せによる締付構造など、その他の組付構造を採用することができる。
（５）また、交流発電機Ｇの外筐を発電機ハウジングＧＨのみで完結し、固定子鉄心Ｅを外筐の一部として積極的に活用しないタイプにも勿論適用可能である。
（６）また、固定子鉄心Ｅの積層コア１には、図２（ｅ）、（ｆ）に示す積層状態の後工程（仕上げ工程）として、コア外周縁をしごき整形加工した後溶接して実質的に隙間Ｓをなくするようにした構造のものも汎用されており、このような積層コアからなる固定子鉄心にも本発明を有用できる。この場合においても、第１当接部位（第１環状面とヨーク部の内周側領域との当接部位）と第２当接部位（第２環状面とヨーク部の外周側領域との当接部位）とにおける軸力を加減することで、ヨーク部の断面形状に即した挟持機能を確実に得ることができる。

以上の実施形態では、本発明を自動車用交流発電機（オルタネータ）に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、鉄心素材として磁性板からなる帯状のコアシートが用いられる積層コア型の固定子鉄心を一対のハウジングで挟持固定する構造の回転電機、例えば高電圧駆動モータに適用し、同様の作用効果を奏することができる。

以上詳述してきた本発明の特徴点および特記すべき作用効果を、特許請求の範囲において従属項として記載した各手段にしたがって要約列挙すれば、次の通りである。

（特徴点１＝請求項２の手段）
請求項１に記載の回転電機（Ｇ）において、
一対のハウジング（２、２）は、固定子鉄心（Ｅ）を軸方向から挟持する挟持面（２６）が固定子コイル（Ｄ）と干渉しない領域に形成されていることを特徴とする（実施例１〜３参照）。
上記手段によれば、固定子コイル（Ｄ）を損傷させることなく固定子鉄心（Ｅ）を確実に挟持することができる。

（特徴点２＝請求項３の手段）
請求項１または２に記載の回転電機（Ｇ）において、
ハウジング（２）は、挟持面（２６）を構成する２つの面、第１環状面（２６ａ）と第２環状面（２６ｂ）とが、径方向および軸方向に位置の異なる平行面として形成されていることを特徴とする（実施例１、２参照）。
上記手段によれば、第１環状面（２６ａ）と第２環状面（２６ｂ）との径方向位置および軸方向位置を適宜選択することで、的確な挟持機能を得ることができる。

（特徴点３＝請求項４の手段）
請求項１または２に記載の回転電機（Ｇ）において、
ハウジング（２）は、挟持面（２６）を構成する２つの面、第１環状面（２６ａ）と第２環状面（２６ｂ）とが、相互に形態の異なる面として形成されおり、第１環状面（２６ａ）が軸方向に直角な平面、第２環状面（２６ｂ）が外周側に向かって軸方向に傾斜しながら突出するテーパ面（２６Ｂ）でそれぞれ形成されていることを特徴とする（実施例３参照）。
上記手段によれば、第２環状面（２６ｂ、２６Ｂ）を固定子鉄心（Ｅ）のヨーク部（１３）に対して外周側領域（１３ｂ）の変形に応じて円滑に添わせることができる。
これにより、第２当接部位（第２環状面２６ｂとヨーク部１３の外周側領域１３ｂとの当接部位）の当接面積を確実に増大することができるため、固定子鉄心（Ｅ）と一対のハウジング（２、２）との締付固定力に関する設計自由度を向上することができる。

（特徴点４＝請求項５の手段）
請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転電機（Ｇ）において、
ハウジング（２）は、第１環状面（２６ａ）と第２環状面（２６ａ）とが、径方向および軸方向に対して段差結合部（２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ）にて連接されていることを特徴とする（実施例１〜３、変形例参照）。
上記手段によれば、段差結合部として、凹面状の段差結合部（２６ｃ）、傾斜面（テーパ面）状の段差結合部（２６ｄ）、直角面状の段差結合部（２６ｅ）を適宜選択することで、挟持面（２６）を構成する２つの面を、製作面、設計面等を考慮しながら自在に配置することができる。

（特徴点５＝請求項６の手段）
請求項１〜５のいずれか１つに記載の回転電機（Ｇ）において、
一対のハウジング（２、２）で固定子鉄心（Ｅ）を挟持固定したとき、第１環状面（２６ａ）および第２環状面（２６ｂ）とヨーク部（１３）の内周側領域（１３ａ）および外周側領域（１３ｂ）とが当接する部位を、それぞれ第１当接部位および第２当接部位と定義した場合、いずれか一方の当接部位が弾性変形領域をなし、他方の当接部位が塑性変形領域をなすことを特徴とする（実施例１〜３参照）。
上記手段によれば、２つの当接部位の役割分担を異ならせて、所望の挟持機能を的確に得ることができる。

１…積層コア、２…ハウジング、１０…コアシート、１１…ティース部、１２…スロット部、１３…ヨーク部、１３ａ…内周側領域、１３ｂ…外周側領域、２６…挟持面、２６ａ…第１環状面、２６ｂ…第２環状面、Ｄ…固定子コイル、Ｅ…固定子鉄心、Ｅ１…ティース部、Ｅ２…スロット部、Ｅ３…ヨーク部、Ｇ…自動車用交流発電機（回転電機）。

Claims (6)

1. 磁性板からなるコアシート（１０）を環状に巻回し積層することで円筒状の積層コア（１）として形成されており、内周側にコイル巻装用のティース部（１１、Ｅ１）およびスロット部（１２、Ｅ２）を有し、外周側に前記ティース部およびスロット部を連結して環状の磁気経路を形成するヨーク部（１３、Ｅ３）を有する固定子鉄心（Ｅ）と、
   前記固定子鉄心の前記ティース部および前記スロット部に巻装された固定子コイル（Ｄ）と、
   前記固定子鉄心を軸方向の両端から挟持する一対のハウジング（２、２）と
   を備える回転電機（Ｇ）であって、
   前記固定子鉄心は、前記ヨーク部における前記コアシートの板厚（ｔ）が、内周側領域（１３ａ）と外周側領域（１３ｂ）とで異なり、当該外周側領域の方が薄くなっており、
   前記ハウジングは、前記固定子鉄心を軸方向から挟持する挟持面（２６）として、前記ヨーク部の前記内周側領域に対面する第１環状面（２６ａ）と、この第１環状面より径方向の外側に位置しかつこの第１環状面より軸方向に突出して、前記ヨーク部の前記外周側領域に対面する第２環状面（２６ｂ）とを有しており、
   一対の前記ハウジングは、前記第１環状面および前記第２環状面が前記ヨーク部の前記内周側領域および前記外周側領域にそれぞれ軸方向から当接することで、前記固定子鉄心を挟持していることを特徴とする回転電機。
2. 請求項１に記載の回転電機において、
   前記ハウジングは、前記固定子鉄心を軸方向から挟持する前記挟持面が前記固定子コイルと干渉しない領域に形成されていることを特徴とする回転電機。
3. 請求項１または２に記載の回転電機において、
   前記ハウジングは、前記第１環状面と前記第２環状面とが、径方向および軸方向に位置の異なる平行面として形成されていることを特徴とする回転電機。
4. 請求項１または２に記載の回転電機において、
   前記ハウジングは、前記第１環状面と前記第２環状面とが、相互に形態の異なる面として形成されおり、前記第１環状面が軸方向に直角な平面、前記第２環状面が外周側に向かって軸方向に傾斜しながら突出するテーパ面（２６Ｂ）でそれぞれ形成されていることを特徴とする回転電機。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転電機において、
   前記ハウジングは、前記第１環状面と前記第２環状面とが、径方向および軸方向に対して段差結合部（２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ）にて連接されていることを特徴とする回転電機。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の回転電機において、
   一対の前記ハウジングで前記固定子鉄心を挟持固定したとき、前記第１環状面および前記第２環状面と前記ヨーク部の前記内周側領域および前記外周側領域とが当接する部位を、それぞれ第１当接部位および第２当接部位と定義した場合、いずれか一方の当接部位が弾性変形領域をなし、他方の当接部位が塑性変形領域をなすことを特徴とする回転電機。