WO2019087350A1 - アウターロータ型回転電機 - Google Patents

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WO2019087350A1
WO2019087350A1 PCT/JP2017/039711 JP2017039711W WO2019087350A1 WO 2019087350 A1 WO2019087350 A1 WO 2019087350A1 JP 2017039711 W JP2017039711 W JP 2017039711W WO 2019087350 A1 WO2019087350 A1 WO 2019087350A1
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WO
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engine
rotor
rotor yoke
outer peripheral
bottom portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/039711
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
美佳 坂上
萩村 将巳
孝典 松井
Original Assignee
株式会社ミツバ
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2788Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H02K21/222Flywheel magnetos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft

Definitions

  • the present invention relates to an outer rotor type rotating electric machine.
  • a rotating electric machine of this type includes a stator on which coils are wound, and a flywheel unit including a rotor yoke having a bottomed cylindrical shape so as to cover the periphery of the stator and having a plurality of magnets disposed on the inner circumferential surface ) And.
  • a rotating electrical machine is disposed in the vicinity of the engine, and a flywheel unit is attached to a crankshaft of the engine.
  • the flywheel unit rotates integrally with the crankshaft.
  • a cooling fan for cooling the engine and the rotating electrical machine may be provided at the bottom of the flywheel unit.
  • the flywheel unit is arranged at a position separated from the engine by this amount, so the crankshaft may easily swing. there were.
  • the present invention provides an outer rotor type rotating electric machine which can be effectively downsized and improved in performance.
  • an outer rotor type rotating electric machine includes a stator fixed to an engine, and a rotor yoke attached to a crankshaft of the engine and covering the stator from the side opposite to the engine
  • the rotor yoke is provided with a rotor boss which is externally fixed to the crankshaft, and a disc-like bottom portion provided at an end of the rotor boss opposite to the engine and coaxially formed with the rotational axis of the crankshaft.
  • the base portion is bent and extended from the outer peripheral edge of the bottom portion to the engine side, covers the outer peripheral surface of the stator, and has a side portion provided with a magnet on the inner peripheral surface, and the side of the bottom portion opposite to the engine
  • the surface is provided with a convex portion protruding to the side opposite to the engine on the outer peripheral portion, and a cooling fan is provided.
  • the weight of the outer peripheral portion of the rotor yoke is effectively made as compared with the radial center side of the rotor yoke. Can be increased. As a result, it is possible to efficiently increase the inertial force of the rotor yoke while suppressing the increase in size of the rotor yoke. In addition, it is possible to suppress the swinging of the crankshaft without having to extend the crankshaft.
  • the cooling fan is provided on the surface of the bottom of the rotor yoke opposite to the engine, the cooling fan is not disposed between the engine and the outer rotor type rotating electric machine, and the outer rotor type rotating electric machine A cooling fan can be placed on the opposite side of the engine. Therefore, the outer rotor type rotating electric machine can be downsized and the performance can be improved.
  • the convex portion is formed over the entire outer peripheral portion of the bottom portion.
  • the weight of the outer peripheral portion of the rotor yoke can be more reliably increased as compared with the radial center side of the rotor yoke. Therefore, the inertial force of the rotor yoke can be reliably increased.
  • a positioning jig for the magnet on the convex portion, the engine of the bottom portion A plurality of jig holes which can be inserted from the opposite side to the above were formed.
  • the positioning jig for the magnet can be inserted from the outside of the bottom of the rotor yoke, the use of the positioning jig can be facilitated. Therefore, the assembly of the magnet to the rotor yoke can be facilitated.
  • the bottom portion and the bottom portion are radially centered on the bottom portion.
  • a mounting seat having a mounting hole for connecting to the rotor boss is provided, and the mounting seat is disposed offset to the engine side relative to the bottom portion.
  • the rotor yoke is provided to cover the stator from the side opposite to the engine of the stator. For this reason, the crankshaft protruding from the engine can be set short by shifting the mounting seat for connecting the rotor boss fixed to the crankshaft and the bottom to the engine side. Therefore, the swinging of the crankshaft can be reliably suppressed, and the size and performance of the outer rotor type rotating electric machine can be more reliably reduced.
  • the outer peripheral surface of the bottom of the rotor yoke is provided with a convex portion that protrudes toward the side opposite to the engine, thereby making the weight of the outer peripheral portion of the rotor yoke effective compared to the radial center side of the rotor yoke.
  • the cooling fan is provided on the surface of the bottom of the rotor yoke opposite to the engine, the cooling fan is not disposed between the engine and the outer rotor type rotating electric machine, and the outer rotor type rotating electric machine A cooling fan can be placed on the opposite side of the engine. Therefore, the outer rotor type rotating electric machine can be downsized and the performance can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an outer rotor type rotating electrical machine 1.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the outer rotor type rotating electric machine 1.
  • an outer rotor type rotating electric machine (hereinafter simply referred to as a rotating electric machine) 1 includes, for example, a stator 2 fixed to a crankcase 101 of an engine 100 such as a motorcycle and the like; A flywheel unit 3 attached to the crankshaft 102 and a cooling fan 4 provided on the flywheel unit 3 are provided.
  • the direction along the rotational axis C of the flywheel unit 3 is simply the axial direction, and the radial direction of the flywheel unit 3 orthogonal to the axial direction is simply the radial direction, the axial direction,
  • the rotational direction of the flywheel unit 3 orthogonal to the radial direction is referred to as a circumferential direction.
  • the stator 2 has a substantially annular stator core 5.
  • the stator core 5 is fastened and fixed to a crankcase 101 of the engine 100 by a bolt (not shown).
  • the stator core 5 is formed, for example, by axially laminating plate members made of a magnetic material. However, the present invention is not limited to this, and the stator core 5 may be formed, for example, by pressure molding soft magnetic powder.
  • a through hole 5a penetrating in the axial direction is formed.
  • the crankshaft 102 and a rotor boss 21 described later are inserted into the through hole 5a.
  • the tip end of the crankshaft 102 protrudes to the opposite side of the stator core 5 from the crankcase 101 via the through hole 5 a and the rotor boss 21.
  • stator core 5 bolt insertion holes 5b through which bolts (not shown) for fastening and fixing the stator core 5 to the crankcase 101 can be inserted at equal intervals in the circumferential direction. Furthermore, on the outer peripheral surface of the stator core 5, a plurality of teeth 6 are formed so as to protrude radially outward. Coils 8 are wound around the teeth 6 from above the insulators 7 attached to the teeth 6. The end of each coil 8 is drawn toward the crankcase 101 (left side in FIG. 1, upper side in FIG. 2).
  • the end portions of the coils 8 are bundled and held by a harness clip 9 provided on one surface 5c of the stator core 5 on the crankcase 101 side.
  • a harness clip 9 provided on one surface 5c of the stator core 5 on the crankcase 101 side.
  • a female screw portion 5 d for fastening and fixing the harness clip 9 with a bolt 10 is engraved on one surface 5 c of the stator core 5.
  • the terminal part of the coil 8 is connected to a harness and electrically connected to a host controller (all not shown) or the like.
  • a position detection sensor 11 is provided on one surface 5 c of the stator core 5.
  • the position detection sensor 11 detects the rotational position of the flywheel unit 3.
  • a sensor substrate 15 on which a magnetic detection element (not shown) is mounted is housed in a sensor case 12.
  • the magnetic detection element detects the magnetic flux of a magnet 34 described later of the flywheel unit 3. Since the magnetic flux changes as the flywheel unit 3 rotates, the position detection sensor 11 detects the rotational position of the flywheel unit 3 by detecting the change in the magnetic flux.
  • a female screw portion 12 a for fastening and fixing the sensor case 12 to the stator core 5 with a bolt 14 is engraved.
  • a bolt insertion hole 13 is formed, through which a bolt 14 can be inserted from the other surface 5e opposite to the one surface 5c.
  • the sensor case 12 is fastened and fixed to the stator core 5.
  • a counterbore portion 13 a is formed so that the head of the bolt 14 inserted into the bolt insertion hole 13 does not protrude from the other surface 5 e of the stator core 5.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the flywheel unit 3. As shown in FIGS. 1 to 3, the flywheel unit 3 has an opening 20a on the crankcase 101 side so as to cover the stator 2 from the side opposite to the crankcase 101 (the other surface 5e side of the stator core 5). A rotor yoke 20 is provided.
  • the rotor yoke 20 has a rotor boss 21 externally fitted and fixed to the tip end side of the crankshaft 102, a substantially disc-like bottom 22 provided at the end of the rotor boss 21 opposite to the crankcase 101, and the outside of the bottom 22 It has a substantially cylindrical side portion 23 that extends from the peripheral edge toward the crankcase 101 and covers the outer peripheral surface of the stator core 5.
  • the peripheral edge of the side portion 23 opposite to the bottom portion 22 is configured as the opening 20 a of the rotor yoke 20.
  • the rotor boss 21 has a substantially cylindrical boss main body 24 fitted and fixed to the tip end side of the crankshaft 102.
  • the boss main body 24 is disposed in the through hole 5 a of the stator core 5 with a predetermined gap from the inner peripheral surface of the through hole 5 a.
  • a substantially cylindrical boss side connecting portion 25 which is formed to have a diameter larger than that of the boss main body 24 via the step portion 24 a is integrally formed at an end of the boss main body 24 opposite to the crankshaft 102.
  • the boss side connecting portion 25 connects the rotor boss 21 and the bottom portion 22.
  • a large flange portion 25b having a diameter larger than that of the small flange portion 25a is integrally formed on the outer peripheral surface of the boss side connection portion 25 at the end opposite to the boss main body 24.
  • a mounting seat 27 described later of the bottom 22 is disposed between the small flange 25a and the large flange 25b. Then, the mounting seat 27 of the bottom portion 22 is disposed so as to be held between the small flange portion 25a and the large flange portion 25b.
  • a boss-side serration 26 is formed on the outer peripheral surface of the boss-side connecting portion 25 between the small flange portion 25 a and the large flange portion 25 b.
  • the boss-side serrations 26 cooperate with the bottom-side serrations 29 formed on the bottom 22 to prevent the bottom 22 from rotating relative to the rotor boss 21.
  • a mounting seat 27 formed in a substantially annular plate shape is integrally formed at the radial center of the bottom 22.
  • the mounting seat 27 is formed slightly offset from the bottom 22 toward the crankcase 101 by pressing the bottom 22.
  • the amount of deviation ⁇ t between the bottom 22 and the mounting seat 27 can be set arbitrarily.
  • the mounting seat 27 has a substantially cylindrical bottom side connecting portion 28 which bends the inner peripheral edge and slightly rises toward the crankcase 101 side. Then, the outer peripheral surface of the boss side connecting portion 25 is pressed into the inner peripheral surface of the bottom side connecting portion 28. Further, the distance between the small flange portion 25 a and the large flange portion 25 b of the rotor boss 21 is set to be equal to the axial height of the bottom side connecting portion 28. Thus, the mounting seat 27 is externally fitted to the rotor boss 21 and is held between the small flange portion 25a and the large flange portion 25b.
  • a bottom-side serration 29 is formed on the inner peripheral surface of the bottom-side connecting portion 28.
  • the mounting seat 27 bottom 22 is non-rotatably connected to the rotor boss 21 by the bottom-side serration 29 and the boss-side serration 26 formed on the rotor boss 21.
  • the curvature radius R1 By setting the curvature radius R1 in this manner, the area of the inner peripheral surface of the bottom side connecting portion 28 can be secured as large as possible.
  • the contact area between the inner peripheral surface of the bottom side connecting portion 28 and the outer peripheral surface of the rotor boss 21 can be secured as large as possible. Since the large size can be secured, the rotor boss 21 and the mounting seat 27 can be securely fixed.
  • a plurality of (for example, three in the present embodiment) through holes 32 are formed at equal intervals in the circumferential direction around the mounting seat 27.
  • the through hole 32 has a role of reducing the weight of the rotor yoke 20. Further, by making the cooling fan 4 so as not to close the through hole 32, air can be taken into the stator 2 through the through hole 32, and the cooling effect of the stator 2 can be enhanced.
  • a plurality of mounting bosses 40 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the periphery slightly outside the through hole 32.
  • the mounting boss 40 is formed so as to project toward the crankcase 101 by pressing the bottom 22.
  • the mounting boss 40 is for fixing a magnet cover 35 described later.
  • a convex portion 31 projecting toward the opposite side to the crankcase 101 is formed over the entire periphery. That is, the convex portion 31 is formed in a substantially annular shape as viewed in the axial direction. Further, the convex portion 31 is formed by pressing the bottom portion 22 so that the outer peripheral portion of the bottom portion 22 is temporarily bent to the opposite side to the crankcase 101, and then bent back toward the crankcase 101 side. It is formed.
  • the convex portion 31 is formed in a substantially C-shaped cross section in which the crankcase 101 side is opened, and the inner side wall 31a rising from the bottom 22 along the axial direction and opposite to the crankcase 101
  • the flat side wall 31b bent and extended radially outward from the tip of the inner side wall 31a, the side wall 31b and the side wall 31b are bent in the axial direction from the radially outer end of the side wall 31b and toward the crankcase 101 It is comprised by the extended outer side wall 31c.
  • a plurality of jig holes 33 are formed in the lateral wall 31 b at equal intervals in the circumferential direction.
  • the jig hole 33 is formed in an oval shape that is long in the circumferential direction so as to be arc-shaped as viewed in the axial direction.
  • the jig hole 33 is used to position the magnet 34 provided on the inner peripheral surface of the side portion 23 (details will be described later).
  • the convex portion 31 is formed by bending the bottom portion 22 by pressing, it is desirable to set the curvature radius R2 of the outer side of the bent portion of the bottom portion 22 and the inner side wall 31a as large as possible. By setting the curvature radius R2 in this manner, it is possible to set the thickness of the bottom portion 22 and the inner wall 31a as thick as possible.
  • the concave portion 41 is formed on the inner side in the radial direction of the convex portion 31.
  • the recess 41 functions as a cooling fan storage recess 42 for storing the cooling fan 4. That is, the cooling fan 4 is fastened and fixed to the bottom 22 of the rotor yoke 20 in a state of being stored in the cooling fan storage recess 42.
  • a plurality of (for example, three in the present embodiment) female screw portions 43 for fastening and fixing the cooling fan 4 are formed in the bottom portion 22 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the side portion 23 of the rotor yoke 20 is axially extended from the tip of the outer wall 31 c of the convex portion 31.
  • a plurality of magnets 34 are provided on the inner peripheral surface of the side portion 23 at positions facing the stator core 5 in the radial direction.
  • the magnets 34 are arranged at equal intervals so that the magnetic poles are in order.
  • the number of gaps between the magnets 34 and the number of jig holes 33 formed in the rotor yoke 20 coincide with each other. Further, the gap between the magnets 34 is located at the circumferential center of the jig hole 33.
  • Each magnet 34 is held by a magnet cover 35 fixed to the rotor yoke 20.
  • the magnet cover 35 includes a cover main body 36 covering the inner peripheral surface of each magnet 34, an inner flange portion 37 projecting radially inward from an end of the cover main body 36 at the bottom 22 side of the rotor yoke 20, and a rotor yoke in the cover main body 36 It is comprised by the outer flange part 38 which protrudes toward a radial direction outer side from the opening 20a side end of 20, and.
  • the cover main body 36 is formed such that the outer peripheral surface abuts on the inner peripheral surface of the magnet 34 provided on the side portion 23 of the rotor yoke 20. Further, the cover main body 36 is formed with a protruding portion 36 a that protrudes inward in the radial direction along the axial direction at a position corresponding to the gap between the magnets 34. The magnets 34 are held at predetermined intervals by the ridges 36a.
  • the outer flange portion 38 is formed so as to cover the opening 20 a side end of the rotor yoke 20 in the magnet 34.
  • the magnet 34 can be prevented from coming off the rotor yoke 20.
  • a fitting hole 39 which can be fitted to the mounting boss 40 is formed in the inner flange portion 37. After mounting the mounting boss 40 in the fitting hole 39, the magnet cover 35 is fixed to the rotor yoke 20 by caulking the mounting boss 40.
  • the curvature radius R3 inside the bent portion of the bottom 22 and the inner wall 31a is desirable to set the curvature radius R3 inside the bent portion of the bottom 22 and the inner wall 31a as small as possible.
  • the mounting boss 40 formed on the bottom portion 22 can be brought closer (protruded radially outward) to the convex portion 31 of the rotor yoke 20 as much as possible.
  • the size of the inner flange portion 37 can be made as small as possible. For this reason, it becomes possible to achieve weight reduction and cost reduction of the flywheel unit 3 whole.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing an intermediate step of the method of assembling the flywheel unit 3, and is a plan view of the side portion 23 of the rotor yoke 20 as seen from the inner peripheral surface side.
  • the positioning projection Zt of the jig Z and the one surface 22a side opposite to the opening 20a of the rotor yoke 20 (Refer to FIG. 3, lower side in FIG. 4).
  • the positioning projection Zt is formed on the axial positioning portion 103 formed to correspond to the jig hole 33 of the rotor yoke 20, and from the axial positioning portion 103 to the opening 20a side of the rotor yoke 20 (upper side in FIG. 4). And a circumferential positioning portion 104 projecting toward the end.
  • positioning of the rotor yoke 20 with respect to the jig Z is performed in the axial direction by mounting the lateral wall 31b of the convex portion 31 on a stand or a work table (not shown) of the jig Z. For this reason, it is desirable to make the flatness of the lateral wall 31b as high as possible. By increasing the flatness of the lateral wall 31b, the rotor yoke 20 can be prevented from being inclined with respect to the jig Z as much as possible.
  • the magnet 34 is set between the positioning protrusions Zt adjacent in the circumferential direction. At this time, one axial end of the magnet 34 is brought into contact with the axial positioning portion 103 of the positioning projection Zt. Further, the circumferential direction positioning portion 104 of the positioning protrusion Zt is interposed between the magnets 34 adjacent in the circumferential direction. Thereby, positioning of the magnet 34 with respect to the positioning jig Z is performed. Since the rotor yoke 20 is positioned with respect to the positioning jig Z, positioning of the magnet 34 with respect to the rotor yoke 20 is performed. Thereafter, the magnet cover 35 is attached to the rotor yoke 20. Thereby, the assembly of the flywheel unit 3 is completed.
  • a convex portion 31 is formed on the outer peripheral portion. Therefore, the weight of the outer peripheral portion of the rotor yoke 20 can be effectively increased as compared with the radial center side of the rotor yoke 20. As a result, the inertial force of the rotor yoke 20 can be efficiently enhanced, and the inertial force can be used to rotate the rotor yoke 20 using this inertial force. Then, current can be efficiently generated in the coil 8 by this amount.
  • the engine start function When starting the engine 100 by the rotating electrical machine 1, the current stored in the battery is selectively supplied to the coil 8. Which coil 8 is supplied with current is controlled based on the detection result of the rotational position of the flywheel unit 3 by the position detection sensor 11. When a current is supplied to the coil 8, a magnetic flux is formed on a predetermined tooth 6, and a magnetic attractive force or repulsive force is generated between the magnetic flux and the magnet 34 of the flywheel unit 3. As a result, the flywheel unit 3 rotates, and the crankshaft 102 further rotates. Thereby, engine 100 is started.
  • the convex portion 31 is formed so as to protrude toward the opposite side to the crankcase 101. Therefore, the weight of the outer peripheral portion of the rotor yoke 20 can be effectively increased as compared with the radial center side of the rotor yoke 20. As a result, the inertial force of the rotor yoke 20 can be efficiently enhanced.
  • the enlargement of the rotor yoke 20 can be suppressed. Therefore, it is not necessary to extend the crankshaft 102 in order to attach the rotor yoke 20, and the swinging of the crankshaft 102 can be suppressed.
  • a cooling fan 4 is provided on one surface 22 a of the bottom 22 of the rotor yoke 20 opposite to the crankcase 101. Therefore, the cooling fan 4 is not disposed between the crankcase 101 and the rotary electric machine 1. That is, since the cooling fan 4 can be disposed on the opposite side to the crankcase 101 of the rotary electric machine 1, the rotary electric machine 1 can be miniaturized and the performance can be improved.
  • the recess 41 formed on the inner side in the radial direction of the protrusion 31 of the rotor yoke 20 functions as a cooling fan storage recess 42 for storing the cooling fan 4. Therefore, even when the rotor yoke 20 is provided with the cooling fan 4, the entire axial length of the rotary electric machine 1 can be suppressed as much as possible.
  • the convex portion 31 of the rotor yoke 20 is formed over the entire circumference of the outer peripheral portion of the bottom portion 22. Therefore, the weight of the outer peripheral portion of the rotor yoke 20 can be more effectively increased as compared with the radial center side of the rotor yoke 20. Thus, the inertial force of the rotor yoke 20 can be reliably increased. Further, a plurality of jig holes 33 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the lateral wall 31 b of the convex portion 31.
  • the positioning projections Zt of the jig Z are inserted into the jig holes 33 from the one surface 22 a side of the rotor yoke 20, and the magnet 34 is positioned with respect to the rotor yoke 20.
  • the jig Z of the magnet 34 can be inserted from the outside (one surface 22a side) of the bottom 22 of the rotor yoke 20, the use of the jig Z can be facilitated. Therefore, the assembly of the magnet 34 to the rotor yoke 20 can be facilitated.
  • a mounting seat 27 coupled to the rotor boss 21 is integrally formed at the radial center of the bottom 22 of the rotor yoke 20.
  • the mounting seat 27 is formed slightly offset from the bottom 22 toward the crankcase 101 by pressing the bottom 22.
  • the rotor yoke 20 is provided to cover the stator 2 from the side opposite to the crank case 101 of the stator 2. For this reason, the crankshaft 102 protruding from the crankcase 101 can be set as short as possible by shifting the mounting seat 27 connected to the rotor boss 21 externally fitted and fixed to the crankshaft 102 toward the crankcase 101 side. Therefore, the swinging of the crankshaft 102 can be reliably suppressed, and the rotary electric machine 1 can be more reliably miniaturized and the performance can be improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes the above-described embodiment with various modifications, without departing from the spirit of the present invention.
  • the rotating electrical machine 1 is attached to the engine 100 such as a motorcycle.
  • the present invention is not limited to this, and it is possible to use the rotating electrical machine 1 for various devices.
  • the convex portion 31 is formed over the entire outer peripheral portion of the bottom portion 22 of the rotor yoke 20 has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the plurality of convex portions 31 may be intermittently formed on the outer peripheral portion of the bottom portion 22. With this configuration, the inertial force of the rotor yoke 20 can be adjusted. Moreover, in this case, it is desirable to arrange the convex portions 31 at equal intervals. Thereby, the rotation balance of the rotor yoke 20 can be maintained.
  • the outer peripheral surface of the bottom of the rotor yoke is provided with a convex portion projecting toward the opposite side to the engine, whereby the outer periphery of the rotor yoke is compared with the radial center side of the rotor yoke.
  • the weight of the part can be effectively increased.
  • the inertial force of the rotor yoke can be efficiently enhanced.
  • the enlargement of the rotor yoke can be suppressed.
  • the cooling fan is provided on the surface of the bottom of the rotor yoke opposite to the engine, the cooling fan is not disposed between the engine and the outer rotor type rotating electric machine, and the outer rotor type rotating electric machine A cooling fan can be placed on the opposite side of the engine. Therefore, the outer rotor type rotating electric machine can be downsized and the performance can be improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

ロータヨーク(20)は、クランクシャフト(102)に外嵌固定されるロータボス(21)と、ロータボス(21)のエンジン(100)とは反対側端に設けられ、クランクシャフト(102)の回転軸線(C)と同軸に形成された円板状の底部(22)と、底部(22)の外周縁からエンジン(100)側に屈曲延出され、ステータ(2)の外周面を覆うとともに、内周面にマグネット(34)が設けられた側部(23)と、を備え、底部(22)のエンジン(100)とは反対側の一面(22a)には、外周部にエンジン(100)とは反対側に突出する凸部(31)が設けられているとともに、冷却用ファン(4)が設けられている。

Description

アウターロータ型回転電機
 本発明は、アウターロータ型回転電機に関するものである。
 アウターロータ型回転電機としては、例えば、自動二輪車等の車両に用いられる回転電機として、エンジン始動機能とエンジンの回転運動の一部を電気エネルギーに変換する発電機能との2つの機能を備えたものがある。この種の回転電機は、コイルが巻回されたステータと、ステータの周囲を覆うように有底円筒形状に形成され、内周面に複数のマグネットが配置されたロータヨークを含むフライホイールユニット(ロータ)と、を備えている。また、このような回転電機は、エンジンの近傍に配置され、エンジンのクランクシャフトに、フライホイールユニットが取付けられる。そして、フライホイールユニットは、クランクシャフトと一体となって回転する。
 ここで、上記のような回転電機は、小型化、高性能化の要望が高い。また、高性能化を図るために、エンジンや回転電機を冷却するための冷却用ファンを、フライホイールユニットの底部に設けることもある。
特開2016-111909号公報
 ところで、上述の従来技術のように、フライホイールユニットに冷却用ファンを設ける場合、この冷却用ファンを効率よく機能させるためには、回転電機のエンジンとは反対側に冷却用ファンを配置する必要がある。例えば、エンジンと回転電機との間に冷却用ファンを配置すると、この冷却用ファンによって多くの外気を取り込みにくくなり、冷却用ファンの効率が低下してしまう。このため、回転電機のエンジンとは反対側に冷却用ファンを配置することにより、この冷却用ファンによってより多くの外気を取り込むことが可能になり、冷却用ファンの効率を高めることができる。
 しかしながら、回転電機のエンジンとは反対側に冷却用ファンを配置すると、この分、フライホイールユニットがエンジンから離間した位置に配置することになるので、クランクシャフトが振れ回り易くなってしまう可能性があった。
 さらに、エンジンの始動性向上や回転電機の高効率化を目的として、フライホイールユニットの慣性力を増大させるために、ロータヨークの重量を増大することが考えられる。しかしながら、ロータヨークの重量を単純に増大しようとすると、ロータヨークが大型化してしまい、フライホイールユニット及び回転電機全体が大型化してしまう可能性があった。
 本発明は、効果的に小型化、高性能化を図ることができるアウターロータ型回転電機を提供する。
 本発明の第1の態様によれば、アウターロータ型回転電機は、エンジンに固定されるステータと、エンジンのクランクシャフトに取付けられ、前記ステータを前記エンジンとは反対側から覆うロータヨークと、を備え、前記ロータヨークは、前記クランクシャフトに外嵌固定されるロータボスと、前記ロータボスの前記エンジンとは反対側端に設けられ、前記クランクシャフトの回転軸線と同軸に形成された円板状の底部と、前記底部の外周縁から前記エンジン側に屈曲延出され、前記ステータの外周面を覆うとともに、内周面にマグネットが設けられた側部と、を備え、前記底部の前記エンジンとは反対側の面には、外周部に前記エンジンとは反対側に突出する凸部が設けられているとともに、冷却用ファンが設けられている。
 このように、ロータヨークの底部の外周面に、エンジンとは反対側に向かって突出する凸部を形成することにより、ロータヨークの径方向中央側と比較してロータヨークの外周部の重量を効果的に増大することができる。この結果、ロータヨークの大型化を抑制しつつロータヨークの慣性力を効率よく高めることができる。
 また、クランクシャフトを延ばす必要もなく、クランクシャフトの振れ回りを抑制できる。
 また、ロータヨークの底部のエンジンとは反対側の面に、冷却用ファンが設けられるので、エンジンとアウターロータ型回転電機との間に冷却用ファンが配置されることもなく、アウターロータ型回転電機のエンジンとは反対側に冷却用ファンを配置できる。
 よって、アウターロータ型回転電機を、小型化、高性能化できる。
 本発明の第2の態様によれば、本発明の第1の態様に係るアウターロータ型回転電機において、前記凸部は、前記底部の外周部全体に渡って形成されている。
 このように構成することで、ロータヨークの径方向中央側と比較してロータヨークの外周部の重量をより確実に増大することができる。このため、ロータヨークの慣性力を確実に高めることができる。
 本発明の第3の態様によれば、本発明の第1の態様又は第2の態様に係るアウターロータ型回転電機において、前記凸部に、前記マグネットの位置決め用治具を前記底部の前記エンジンとは反対側から挿通可能な治具用孔を複数形成した。
 このように構成することで、ロータヨークの底部の外側からマグネットの位置決め用治具を挿通できるので、この位置決め用治具の使用を容易化できる。このため、ロータヨークへのマグネットの組み付けを容易化できる。
 本発明の第4の態様によれば、本発明の第1の態様から第3の態様のいずれか一の態様に係るアウターロータ型回転電機において、前記底部の径方向中央に、該底部と前記ロータボスとを連結するための取付孔を有する取付座が設けられており、前記取付座は、前記底部よりも前記エンジン側にずれて配置されている。
 ここで、ロータヨークは、ステータのエンジンとは反対側からステータを覆うように設けられている。このため、クランクシャフトに外嵌固定されるロータボスと底部とを連結するための取付座をエンジン側にずらすことにより、エンジンから突出しているクランクシャフトを短く設定できる。よって、クランクシャフトの振れ回りを確実に抑制でき、アウターロータ型回転電機を、より確実に小型化、高性能化できる。
 本発明によれば、ロータヨークの底部の外周面に、エンジンとは反対側に向かって突出する凸部を形成することにより、ロータヨークの径方向中央側と比較してロータヨークの外周部の重量を効果的に増大することができる。この結果、ロータヨークの大型化を抑制しつつロータヨークの慣性力を効率よく高めることができる。
 また、クランクシャフトを延ばす必要もなく、クランクシャフトの振れ回りを抑制できる。
 また、ロータヨークの底部のエンジンとは反対側の面に、冷却用ファンが設けられるので、エンジンとアウターロータ型回転電機との間に冷却用ファンが配置されることもなく、アウターロータ型回転電機のエンジンとは反対側に冷却用ファンを配置できる。
 よって、アウターロータ型回転電機を、小型化、高性能化できる。
本発明の実施形態におけるアウターロータ型回転電機の断面図である。 本発明の実施形態におけるアウターロータ型回転電機の分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるロータの分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるロータヨークの側部を内周面側からみた平面図である。
 次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(アウターロータ型回転電機)
 図1は、アウターロータ型回転電機1の断面図である。図2は、アウターロータ型回転電機1の分解斜視図である。
 図1、図2に示すように、アウターロータ型回転電機(以下、単に回転電機という)1は、例えば、自動二輪車等のエンジン100のクランクケース101に固定されているステータ2と、エンジン100のクランクシャフト102に取付けられるフライホイールユニット3と、フライホイールユニット3に設けられている冷却用ファン4と、を備えている。
 なお、以下の説明では、フライホイールユニット3(クランクシャフト102)の回転軸線Cに沿う方向を、単に軸方向、軸方向に直交するフライホイールユニット3の径方向を、単に径方向、軸方向及び径方向に直交するフライホイールユニット3の回転方向を周方向と称する。
(ステータ)
 ステータ2は、略円環状のステータコア5を有している。このステータコア5が、エンジン100のクランクケース101に、不図示のボルトによって締結固定される。ステータコア5は、例えば、磁性材料の板材を軸方向に積層してなる。しかしながら、これに限られるものではなく、ステータコア5を、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成してもよい。
 ステータコア5の径方向中央には、軸方向に貫通する貫通孔5aが形成されている。この貫通孔5aには、クランクシャフト102、及び後述のロータボス21が挿通される。クランクシャフト102の先端は、貫通孔5a及びロータボス21を介し、ステータコア5のクランクケース101とは反対側に突出している。
 また、ステータコア5には、このステータコア5をクランクケース101に締結固定するための不図示のボルトを挿通可能なボルト挿通孔5bが3箇所周方向に等間隔に形成されている。
 さらに、ステータコア5の外周面には、径方向外側に向かって放射状に突出形成された複数のティース6が設けられている。各ティース6には、これらティース6に装着されているインシュレータ7の上からコイル8が巻回されている。各コイル8の端末部は、クランクケース101側(図1における左側、図2における上側)に向かって引き出されている。
 これらコイル8の端末部は、ステータコア5のクランクケース101側の一面5cに設けられたハーネスクリップ9によって束ねて保持されている。ステータコア5の一面5cには、ハーネスクリップ9をボルト10によって締結固定するための雌ネジ部5dが刻設されている。コイル8の端末部は、ハーネスに接続されて上位のコントローラ(いずれも不図示)等に電気的に接続されている。
 また、ステータコア5の一面5cには、位置検出センサ11が設けられている。位置検出センサ11は、フライホイールユニット3の回転位置を検出するものである。位置検出センサ11は、センサケース12内に、不図示の磁気検出素子が実装されたセンサ基板15が収納されている。磁気検出素子は、フライホイールユニット3の後述するマグネット34の磁束を検出する。フライホイールユニット3の回転に伴い磁束が変化するので、この磁束の変化を検出することにより、位置検出センサ11はフライホイールユニット3の回転位置を検出する。
 センサケース12には、ボルト14によってステータコア5にセンサケース12を締結固定するための雌ネジ部12aが刻設されている。
 一方、ステータコア5には、一面5cとは反対側の他面5eからボルト14を挿通可能なボルト挿通孔13が形成されている。このボルト挿通孔13に挿通されたボルト14を、センサケース12の雌ネジ部12aに螺入することにより、ステータコア5にセンサケース12が締結固定される。また、ボルト挿通孔13には、このボルト挿通孔13に挿通されたボルト14の頭部が、ステータコア5の他面5eから突出しないようにするためのザグリ部13aが形成されている。
(フライホイールユニット)
 図3は、フライホイールユニット3の分解斜視図である。
 図1~図3に示すように、フライホイールユニット3は、ステータ2をクランクケース101とは反対側(ステータコア5の他面5e側)から覆うように、クランクケース101側に開口部20aを有するロータヨーク20を備えている。すなわち、ロータヨーク20は、クランクシャフト102の先端側に外嵌固定されるロータボス21と、ロータボス21のクランクケース101とは反対側端に設けられた略円板状の底部22と、底部22の外周縁からクランクケース101側に向かって屈曲延出し、ステータコア5の外周面を覆う略円筒状の側部23と、を有している。そして、側部23の底部22と反対側の周縁が、ロータヨーク20の開口部20aとして構成される。
 ロータボス21は、クランクシャフト102の先端側に外嵌固定される略円筒状のボス本体24を有している。ボス本体24は、ステータコア5の貫通孔5a内に、この貫通孔5aの内周面と所定の隙間を空けて配置されている。ボス本体24のクランクシャフト102とは反対側端には、ボス本体24よりも段差部24aを介して拡径形成された略円筒状のボス側連結部25が一体成形されている。ボス側連結部25は、ロータボス21と底部22とを連結するものである。ボス側連結部25の外周面には、段差部24aに対応する位置に径方向外側に張り出す小フランジ部25aが成形されている。
 また、ボス側連結部25の外周面には、ボス本体24とは反対側端に、小フランジ部25aよりも大径の大フランジ部25bが一体成形されている。これら小フランジ部25aと大フランジ部25bとの間に、底部22の後述する取付座27が配置される。そして、小フランジ部25aと大フランジ部25bとに底部22の取付座27が挟持されるように配置される。
 また、ボス側連結部25の外周面には、小フランジ部25aと大フランジ部25bとの間に、ボス側セレーション26が形成されている。このボス側セレーション26は、底部22に形成されている底部側セレーション29と協働し、ロータボス21に対して底部22が相対回転しないようにするためのものである。
 底部22の径方向中央には、略円環の板状に形成された取付座27が一体成形されている。取付座27は、底部22にプレス加工を施すことにより、底部22から僅かにクランクケース101側にずれて形成されている。底部22と取付座27とのずれ量△tは、任意に設定することができる。
 取付座27は、内周縁を屈曲させて僅かにクランクケース101側に向かって立ち上がる略円筒状の底部側連結部28を有している。そして、底部側連結部28の内周面に、ボス側連結部25の外周面が圧入された状態になる。また、ロータボス21の小フランジ部25aと大フランジ部25bとの間隔は、底部側連結部28の軸方向の高さと同等に設定されている。これにより、取付座27は、ロータボス21に外嵌され、且つ小フランジ部25aと大フランジ部25bとに挟持される。
 また、底部側連結部28の内周面には、底部側セレーション29が形成されている。この底部側セレーション29とロータボス21に形成されたボス側セレーション26とにより、ロータボス21に対して取付座27(底部22)が相対回転不能に連結される。
 ここで、底部側連結部28の屈曲部における外側の曲率半径R1は、できる限り小さく設定することが望ましい。このように曲率半径R1を設定することにより、底部側連結部28の内周面の面積をできる限り大きく確保することができる。これにより、底部側連結部28の内周面とロータボス21の外周面との接触面積をできる限り大きく確保できる。大きく確保できる分、ロータボス21と取付座27とを確実に固定できる。
 また、底部22には、取付座27の周囲に複数(例えば、本実施形態では3個)の貫通孔32が周方向に等間隔で形成されている。この貫通孔32は、ロータヨーク20を軽量化する役割を有している。また、冷却用ファン4を、貫通孔32を閉塞しない構造とすることにより、貫通孔32を介して空気をステータ2側に取り込み、このステータ2の冷却効果を高めるようにすることも可能である。
 さらに、底部22には、貫通孔32よりも若干外周寄りに、複数の取付ボス40が周方向に等間隔で形成されている。取付ボス40は、底部22にプレス加工を施すことにより、クランクケース101側に向かって突出形成されている。取付ボス40は、後述のマグネットカバー35を固定するためのものである。
 さらに、底部22の外周部には、クランクケース101とは反対側に向かって突出する凸部31が全周に渡って形成されている。つまり、凸部31は、軸方向からみて略円環状に形成されている。また、凸部31は、底部22にプレス加工を施すことにより、底部22の外周部を一旦クランクケース101とは反対側に屈曲させた後、クランクケース101側に向かって折り返すようにすることで形成されている。
 すなわち、凸部31は、クランクケース101側が開口された断面略C字状に形成されており、底部22から軸方向に沿って、且つクランクケース101とは反対側に向かって立ち上がる内側壁31aと、内側壁31aの先端から径方向外側に向かって屈曲延出する平坦な横壁31bと、横壁31bと、横壁31bの径方向外側端から軸方向に沿って、且つクランクケース101側に向かって屈曲延出する外側壁31cと、により構成されている。
 横壁31bには、複数の治具用孔33が周方向に等間隔で形成されている。治具用孔33は、軸方向からみて円弧状となるように、周方向に長い長円形状に形成されている。治具用孔33は、側部23の内周面に設けられるマグネット34の位置決めを行うために用いられる(詳細は後述する)。
 ここで、凸部31は、底部22にプレス加工を施して屈曲形成してなるので、底部22と内側壁31aとの屈曲部の外側の曲率半径R2は、できる限り大きく設定することが望ましい。このように曲率半径R2を設定することにより、底部22、及び内側壁31aの肉厚をできる限り厚く設定することが可能になる。
 底部22の外周部に凸部31を形成することにより、この凸部31の径方向内側に凹部41が形成された形になる。この凹部41は、冷却用ファン4を収納する冷却用ファン収納凹部42として機能する。つまり、冷却用ファン4は、冷却用ファン収納凹部42に収納された状態で、ロータヨーク20の底部22に締結固定される。
 底部22には、冷却用ファン4を締結固定するための雌ネジ部43が、周方向に等間隔で複数(例えば、本実施形態では3個)形成されている。
 ロータヨーク20の側部23は、凸部31の外側壁31cの先端から軸方向に沿って延出された形になる。側部23の内周面には、径方向でステータコア5と対向する位置に、複数のマグネット34が設けられている。各マグネット34は、磁極が順番になるように、等間隔に配置されている。
 ここで、各マグネット34の間の隙間の数と、ロータヨーク20に形成されている治具用孔33の数は一致している。また、各マグネット34の間の隙間は、治具用孔33の周方向中央に位置している。
 また、各マグネット34は、ロータヨーク20に固定されるマグネットカバー35によって保持されている。
 マグネットカバー35は、各マグネット34の内周面を覆うカバー本体36と、カバー本体36におけるロータヨーク20の底部22側端から径方向内側に向かって張り出す内フランジ部37と、カバー本体36におけるロータヨーク20の開口部20a側端から径方向外側に向かって張り出す外フランジ部38と、により構成されている。
 カバー本体36は、外周面がロータヨーク20の側部23に設けられたマグネット34の内周面に当接するように形成されている。また、カバー本体36には、各マグネット34の間の隙間に対応する位置に、軸方向に沿って、且つ径方向内側に向かって突出する凸条部36aが形成されている。これら凸条部36aによって、各マグネット34が所定間隔を空けた状態で保持される。
 外フランジ部38は、マグネット34におけるロータヨーク20の開口部20a側端を覆うように形成されている。これにより、ロータヨーク20からのマグネット34の抜けが防止できる。
 また、内フランジ部37には、ロータヨーク20の底部22に形成された取付ボス40に対応する位置に、この取付ボス40に嵌合可能な嵌合孔39が形成されている。嵌合孔39に取付ボス40を取付けた後、取付ボス40をカシメることによりロータヨーク20にマグネットカバー35が固定される。
 ここで、底部22と内側壁31aとの屈曲部の内側の曲率半径R3は、できる限り小さく設定することが望ましい。曲率半径R3を小さくすることにより、底部22に形成されている取付ボス40を、できる限りロータヨーク20の凸部31に寄せる(径方向外側に寄せる)ことができる。この凸部31に取付ボス40を寄せることにより、内フランジ部37の大きさをできる限り小さくできる。このため、フライホイールユニット3全体の軽量化、低コスト化を図ることが可能になる。
(ロータの組立方法)
 次に、フライホイールユニット3の組立方法について説明する。
 図4は、フライホイールユニット3の組立方法の途中工程を示す説明図であって、ロータヨーク20の側部23を内周面側からみた平面図である。
 同図に示すように、まず、ロータヨーク20の凸部31に形成された各治具用孔33に、治具Zの位置決め突起Ztを、ロータヨーク20の開口部20aとは反対側の一面22a側(図3参照、図4における下側)から挿入する。
 位置決め突起Ztは、断面がロータヨーク20の治具用孔33に対応するように形成された軸方向位置決め部103と、軸方向位置決め部103からロータヨーク20の開口部20a側(図4における上側)に向かって突出する周方向位置決め部104と、を有している。
 ロータヨーク20の治具用孔33に位置決め突起Ztが挿入されることにより、位置決め突起Ztに対するロータヨーク20の周方向の位置決めが行われる。また、ロータヨーク20は、凸部31の横壁31bが治具Zの不図示の台、又は作業台上に載置されることにより、治具Zに対するロータヨーク20の軸方向の位置決めが行われる。このため、横壁31bの平面度をできる限り高くすることが望ましい。横壁31bの平面度を高めることにより、治具Zに対してロータヨーク20が傾いてしまうことをできる限り抑制できる。
 次に、ロータヨーク20に治具Zを組付けた状態で、周方向に隣接する位置決め突起Ztの間に、マグネット34をセットする。このとき、位置決め突起Ztの軸方向位置決め部103に、マグネット34の軸方向一端を当接させる。また、周方向に隣接するマグネット34の間に、位置決め突起Ztの周方向位置決め部104が介在される。これにより、位置決め治具Zに対するマグネット34の位置決めが行われる。そして、位置決め治具Zに対してロータヨーク20が位置決めされているので、ロータヨーク20に対するマグネット34の位置決めが行われる。
 この後、ロータヨーク20にマグネットカバー35を取り付ける。これにより、フライホイールユニット3の組立てが完了する。
(回転電機の動作)
 次に、回転電機1の動作について説明する。
 まず、エンジンの回転運動の一部を電気エネルギーに変換する発電機能について説明する。
 クランクシャフト102が回転すると、クランクシャフト102と一体となってフライホイールユニット3が回転する。すると、ステータ2のティース6を通過するフライホイールユニット3のマグネット34の磁束が変化する。この磁束の変化が起電力となって、ステータ2のコイル8に電流が発生する。コイル8に発生する電流は、不図示のバッテリに蓄電されたり、不図示の付属電機機器に電力供給を行ったりする用途に用いられる。
 ここで、フライホイールユニット3のロータヨーク20には、外周部に凸部31が形成されている。このため、ロータヨーク20の径方向中央側と比較してロータヨーク20の外周部の重量を効果的に増大することができる。この結果、ロータヨーク20の慣性力を効率よく高めることができ、この慣性力を利用してロータヨーク20を惰性で回転させることができる。そして、この分、効率よくコイル8に電流を発生させることができる。
 次に、エンジン始動機能について説明する。
 回転電機1によってエンジン100を始動する際、バッテリに蓄電された電流を選択的にコイル8に供給する。いずれのコイル8に電流を供給するかは、位置検出センサ11によるフライホイールユニット3の回転位置の検出結果に基づいて制御される。
 コイル8に電流を供給すると、所定のティース6に磁束が形成され、この磁束とフライホイールユニット3のマグネット34との間に、磁気的な吸引力や反発力が生じる。この結果、フライホイールユニット3が回転し、さらにクランクシャフト102が回転する。これにより、エンジン100が始動される。
 ここで、ロータヨーク20に凸部31が形成されているので、ロータヨーク20が回転し始めると大きな慣性力を得ることができる。この慣性力を利用してクランクシャフト102を効率よく回転させることができる。
 このように、上述の実施形態では、ロータヨーク20を構成する底部22の外周部には、クランクケース101とは反対側に向かって凸部31が突出形成されている。このため、ロータヨーク20の径方向中央側と比較してロータヨーク20の外周部の重量を効果的に増大することができる。この結果、ロータヨーク20の慣性力を効率よく高めることができる。
 また、ロータヨーク20の慣性力を高めるために、ロータヨーク20全体の重量を増大する必要がない。このため、ロータヨーク20の大型化を抑制できる。よって、このロータヨーク20を取り付けるためにクランクシャフト102を延ばす必要もなく、クランクシャフト102の振れ回りを抑制できる。
 また、ロータヨーク20の底部22のクランクケース101とは反対側の一面22aに、冷却用ファン4が設けられる。このため、クランクケース101と回転電機1との間に、冷却用ファン4が配置されることもない。つまり、回転電機1のクランクケース101とは反対側に冷却用ファン4を配置できるので、回転電機1を、小型化、高性能化できる。
 しかも、ロータヨーク20の凸部31の径方向内側に形成される凹部41を、冷却用ファン4を収納する冷却用ファン収納凹部42として機能させている。このため、ロータヨーク20に冷却用ファン4を設けた場合であっても、回転電機1の全体の軸長をできる限り抑えることができる。
 また、ロータヨーク20の凸部31は、底部22の外周部の全周に渡って形成されている。このため、ロータヨーク20の径方向中央側と比較してロータヨーク20の外周部の重量をより効果的に増大することができる。このため、ロータヨーク20の慣性力を確実に高めることができる。
 また、凸部31の横壁31bには、複数の治具用孔33が周方向に等間隔で形成されている。そして、これら治具用孔33に、ロータヨーク20の一面22a側から治具Zの位置決め突起Ztを挿入し、ロータヨーク20に対するマグネット34の位置決めを行っている。このように、ロータヨーク20の底部22の外側(一面22a側)からマグネット34の治具Zを挿通できるので、この治具Zの使用を容易化できる。このため、ロータヨーク20へのマグネット34の組み付けを容易化できる。
 また、ロータヨーク20を構成する底部22の径方向中央に、ロータボス21と連結される取付座27を一体成形している。取付座27は、底部22にプレス加工を施すことにより、底部22から僅かにクランクケース101側にずれて形成されている。
 ここで、ロータヨーク20は、ステータ2のクランクケース101とは反対側からステータ2を覆うように設けられている。このため、クランクシャフト102に外嵌固定されるロータボス21と連結される取付座27をクランクケース101側にずらすことにより、クランクケース101から突出しているクランクシャフト102をできるだけ短く設定できる。よって、クランクシャフト102の振れ回りを確実に抑制でき、回転電機1を、より確実に小型化、高性能化できる。
 なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
 例えば、上述の実施形態では、自動二輪車等のエンジン100に回転電機1を取付けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな機器に回転電機1を利用することが可能である。
 また、上述の実施形態では、ロータヨーク20の底部22の外周部全体渡って凸部31を形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、底部22の外周部に断続的に複数の凸部31を形成してもよい。このように構成することで、ロータヨーク20の慣性力を調整できる。また、この場合、凸部31を等間隔に配置することが望ましい。これにより、ロータヨーク20の回転バランスを保つことができる。
 さらに、上述の実施形態では、凸部31は、底部22にプレス加工を施すことにより形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、底部22の外周部に、別途凸部31を設けてもよい。
 また、上述の実施形態では、底部22の径方向中央に形成された取付座27を、底部22から僅かにクランクケース101側にずらして形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、必要に応じて底部22と取付座27とを同一平面上に形成してもよい。
 上述のアウターロータ型回転電機によれば、ロータヨークの底部の外周面に、エンジンとは反対側に向かって突出する凸部を形成することにより、ロータヨークの径方向中央側と比較してロータヨークの外周部の重量を効果的に増大することができる。この結果、ロータヨークの慣性力を効率よく高めることができる。
 また、ロータヨーク全体の重量を増大する必要がないので、ロータヨークの大型化を抑制できる。このため、クランクシャフトを延ばす必要もなく、クランクシャフトの振れ回りを抑制できる。
 また、ロータヨークの底部のエンジンとは反対側の面に、冷却用ファンが設けられるので、エンジンとアウターロータ型回転電機との間に冷却用ファンが配置されることもなく、アウターロータ型回転電機のエンジンとは反対側に冷却用ファンを配置できる。
 よって、アウターロータ型回転電機を、小型化、高性能化できる。
1…アウターロータ型回転電機、2…ステータ、3…フライホイールユニット、4…冷却用ファン、20…ロータヨーク、21…ロータボス、22…底部、22a…一面(面)、23…側部、27…取付座、28…底部側連結部(取付孔)、31…凸部、33…治具用孔、34…マグネット、100…エンジン、102…クランクシャフト、C…回転軸線、Z…治具(位置決め用治具)

Claims (4)

  1.  エンジンに固定されるステータと、
     エンジンのクランクシャフトに取付けられ、前記ステータを前記エンジンとは反対側から覆うロータヨークと、
    を備え、
     前記ロータヨークは、
      前記クランクシャフトに外嵌固定されるロータボスと、
      前記ロータボスの前記エンジンとは反対側端に設けられ、前記クランクシャフトの回転軸線と同軸に形成された円板状の底部と、
      前記底部の外周縁から前記エンジン側に屈曲延出され、前記ステータの外周面を覆うとともに、内周面にマグネットが設けられた側部と、
     を備え、
     前記底部の前記エンジンとは反対側の面には、外周部に前記エンジンとは反対側に突出する凸部が設けられているとともに、冷却用ファンが設けられている
    アウターロータ型回転電機。
  2.  前記凸部は、前記底部の外周部全体に渡って形成されている
    請求項1に記載のアウターロータ型回転電機。
  3.  前記凸部に、前記マグネットの位置決め用治具を前記底部の前記エンジンとは反対側から挿通可能な治具用孔を複数形成した
    請求項1又は請求項2に記載のアウターロータ型回転電機。
  4.  前記底部の径方向中央に、該底部と前記ロータボスとを連結するための取付孔を有する取付座が設けられており、
     前記取付座は、前記底部よりも前記エンジン側にずれて配置されている
    請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のアウターロータ型回転電機。
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