兩相旋轉(zhuǎn)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種例如搭載在摩托車上的兩相旋轉(zhuǎn)電機。
[0002]本申請基于2012年10月19日在日本申請的特愿2012-231907號要求優(yōu)先權(quán)，且在這里引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]例如，搭載在摩托車上的兩相旋轉(zhuǎn)電機集具備永久磁鐵的發(fā)電機、和起動馬達(Starter Motor)功能于一體。這樣的旋轉(zhuǎn)電機包括:與摩托車的發(fā)動機(Engine)的曲軸(Crank Shaft)相配合的有底筒狀的飛輪(Fly Wheel)(轉(zhuǎn)子)(Rotor)、被固定在發(fā)動機外殼內(nèi)側(cè)的定子(Stator)。截面為C字狀的永久磁鐵被設(shè)置在飛輪的內(nèi)圓周面上，且卷繞有多個電樞線圈(Coil)的定子齒(Teeth)沿圓周方向被突出設(shè)置在定子上。
[0004]并且，通過飛輪的旋轉(zhuǎn)，穿過定子齒的磁通量產(chǎn)生變化，且成為電動勢使得電流流過電樞線圈。與此相對，當將蓄積在蓄電池(Battery)中的電流向電樞線圈供給時，定子齒中產(chǎn)生磁通量，且在該磁通量與飛輪的永久磁鐵之間產(chǎn)生磁性吸引力或者排斥力，從而飛輪進行旋轉(zhuǎn)(例如，參照專利文獻一)。
[0005]由兩相的電機線圈所構(gòu)成的兩相旋轉(zhuǎn)電機被設(shè)定為在將磁極數(shù)作為P，將定子齒數(shù)作為τ，將η作為自然數(shù)時，磁極數(shù)P、以及定子齒數(shù)T符合
[0006]P:T = 4η:4(η+1)…(I)
[0007]根據(jù)圖5更具體地對兩相旋轉(zhuǎn)電機的一個示例進行說明。
[0008]圖5是在公式⑴中設(shè)定η = 3時的兩相旋轉(zhuǎn)電機101。
[0009]如圖5所示，兩相旋轉(zhuǎn)電機101包括:有底筒狀的飛輪102、被設(shè)置在飛輪102的徑向方向內(nèi)側(cè)的定子103。
[0010]在飛輪102的外周壁102a上，在內(nèi)圓周面上有12個截面為C字狀的永久磁鐵104沿著圓周方向使得磁極交替出現(xiàn)。與此相對，定子103具有向徑向方向外側(cè)突出的16個定子齒105。
[0011]定子齒105被形成為截面大致呈T字狀，由沿著徑向方向延伸的卷繞鼓部106、和在該卷繞鼓部106的徑向方向外側(cè)的前端被一體成型且沿著圓周方向延伸的前端部107構(gòu)成。卷繞鼓部106以等間隔被配置在圓周方向上，前端部107被形成為該圓周方向中央部位于卷繞鼓部106的前端。于是，在相鄰接的定子齒105之間形成燕尾槽狀的齒槽(Slot) 108。將電樞線圈穿過該齒槽108，在安裝有絕緣體(Insulator)(未作圖示)的各個定子齒105上將電樞線圈卷繞。于是，通過電樞線圈，從而構(gòu)成相位偏移90°的磁路。
[0012]這里，通過定子103的電樞線圈而形成的磁通的磁通量在前端部107的圓周方向中央部為最大。然而，例如圖5中以機械角90°偏移的X部，彼此同相的定子齒105的前端部107不位于永久磁鐵104的圓周方向中央部，而是相對于該永久磁鐵104的圓周方向中央部偏移僅達到角度Θ100。在這種情況下，存在這樣一個課題，不能夠有效利用根據(jù)電樞線圈而形成的磁通或永久磁鐵104的磁通，導(dǎo)致兩相旋轉(zhuǎn)電機101的能力下降。
[0013]先行技術(shù)文獻
[0014]專利文獻
[0015]【專利文獻一】日本特開2009-213259號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]因此，本發(fā)明鑒于上述情況，提供一種能夠抑制能力下降的兩相旋轉(zhuǎn)電機。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式，在該兩相旋轉(zhuǎn)電機中，包括:自由旋轉(zhuǎn)地被支撐且沿著圓周方向被設(shè)有多個磁極的轉(zhuǎn)子，和沿著圓周方向被突出設(shè)置有多個定子齒的定子；且被設(shè)定為在將所述磁極數(shù)作為P，將所述定子齒數(shù)作為T，將η作為自然數(shù)時，所述磁極數(shù)P、以及所述定子齒數(shù)T符合P: T = 4η: 4 (η+1)。所述定子齒沿著徑向方向延伸，由卷繞有線圈的卷繞鼓部、從所述卷繞鼓部的前端向圓周方向延伸的前端部構(gòu)成，對應(yīng)一相的所述前端部的圓周方向中央部的位置成為與所述磁極的圓周方向中央部對向的位置，且對應(yīng)另一相的所述前端部的圓周方向中央部的位置被形成為與在圓周方向上鄰接的兩個所述磁極之間對向的位置。
[0018]通過上述結(jié)構(gòu)，能夠有效利用通過被卷繞在定子齒上的電樞線圈而形成的磁極或磁通，便能夠抑制兩相旋轉(zhuǎn)電機的能力的下降。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式，在本發(fā)明的第一實施方式涉及的兩相旋轉(zhuǎn)電機中，在圓周方向上相鄰接的彼此異相的所述定子齒被形成為各自的所述卷繞鼓部朝著互相分離的方向產(chǎn)生位移，各個卷繞鼓部的前端與各個前端部的圓周方向端部相連接。
[0020]這里，在將對應(yīng)一相的前端部的圓周方向中央部的位置作為與磁極的圓周方向中央部對向的位置的同時，將對應(yīng)另一相的定子齒的前端部的圓周方向中央部的位置作為與在圓周方向上鄰接的兩個所述磁極之間對向的位置時，彼此異相的前端部被互相接近地配置。以該狀態(tài)，將前端部的圓周方向中央部與卷繞鼓部的前端部相連接地形成卷繞鼓部時，異相的定子齒之間的齒槽變窄，導(dǎo)致占空系數(shù)下降。因此，通過卷繞鼓部的前端與各個前端部的圓周方向端部相連接地形成卷繞鼓部，能夠抑制齒槽變窄的情況。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式，在本發(fā)明的第二實施方式涉及的兩相旋轉(zhuǎn)電機中，所述卷繞鼓部延伸為和所述前端部的圓周方向中央部與所述定子的徑向方向中央部相交的直線基本平行。
[0022]通過上述這樣的結(jié)構(gòu)，能夠盡可能地增大異相的定子齒之間的齒槽。
[0023]【發(fā)明效果】
[0024]通過上述兩相旋轉(zhuǎn)電機，能夠有效利用通過被卷繞在定子齒上的電樞線圈而形成的磁極或磁通，便能夠抑制兩相旋轉(zhuǎn)電機的能力的下降。
[0025]【簡單【附圖說明】】
[0026]【圖1】本發(fā)明的實施方式涉及的兩相旋轉(zhuǎn)電機的平面圖。
[0027]【圖2】本發(fā)明的實施方式涉及的兩相旋轉(zhuǎn)電機的截面圖。
[0028]【圖3】本發(fā)明的實施方式涉及的定子的平面圖。
[0029]【圖4】本發(fā)明的實施方式涉及的定子的放大圖。
[0030]【圖5】以往的定子的平面圖。
[0031]發(fā)明實施方式
[0032](兩相旋轉(zhuǎn)電機)
[0033]接著，將根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方面進行說明。
[0034]圖1是兩相旋轉(zhuǎn)電機的平面圖，圖2是兩相旋轉(zhuǎn)電機的截面圖。
[0035]如圖1、圖2所示，例如，兩相旋轉(zhuǎn)電機I是例如被用于摩托車的外轉(zhuǎn)子(Outer-Rotor)型的電機，集具備永久磁鐵的發(fā)電機的功能、和起動馬達功能于一體。該兩相旋轉(zhuǎn)電機I包括:與發(fā)動機的曲軸(未圖示)同步旋轉(zhuǎn)的飛輪2、和被固定在未圖示的發(fā)動機組(Engine Block)中的定子4，由兩相構(gòu)成的電樞線圈18被卷繞在該定子4上。
[0036]飛輪2包括:被形成為基本呈圓板狀的基(Base)部50、和被固定在基部50的定子4側(cè)(圖2中的左側(cè))的飛輪主體3。在基部50的徑向方向大致中央處，軸套(Boss)部51被突出形成為朝向定子4側(cè)。
[0037]被插入未圖示的曲軸的通孔52被形成在軸套部51的徑向方向中央部中。鍵(Key)槽53被形成在該通孔52上，而與鍵槽53相配合的鍵被形成在未作圖示的曲軸上。通過這樣，基部50與未作圖示的曲軸呈相對不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。進一步，通過將螺母等擰入曲軸的前端，基部50被固定在曲軸上。
[0038]另外，在基部50中，多個通孔54沿圓周方向以等間隔被形成。該通孔54被構(gòu)成為:將基部50形成為沿厚度方向穿過，用于固定飛輪主體3與基部50的鉚釘(Rivet) 27被插入。
[0039]飛輪主體3通過具有磁性的金屬被形成為有底筒狀。在飛輪主體3的底壁31上，通孔31b被形成在徑向方向大致中央處?；?0的軸套部51以及未作圖示的曲軸被插入到該通孔31b中。另外，在飛輪主體3的底壁31上，通孔32b被形成為在對應(yīng)于基部50的通孔54的位置上沿厚度方向穿過。
[0040]將鉚釘插入該通孔54，32，通過使該鉚釘27的前端產(chǎn)生壓曲變形，從而飛輪主體3與基部50被一體化。
[0041]在飛輪主體3的外周壁33中，在內(nèi)圓周面?zhèn)壬媳?2極磁化的永久磁鐵8被設(shè)定為磁極沿著圓周方向交替改變。例如鐵氧體磁鐵(Ferrite Magnet)被用作為永久磁鐵8。
[0042]另外，在飛輪主體3的外周壁33中，凸出的磁阻分配頭71在外圓周面?zhèn)壬媳灰惑w成型。該磁阻分配頭71是用于檢測發(fā)動機的點火正時等，與后述的脈沖(Pulse)發(fā)生器72一起使用。脈沖發(fā)生器72被設(shè)置為與被形成在飛輪主體3的外周壁33的外圓周面的磁阻分配頭71對向。并且，磁阻分配頭71的邊緣(Edge)部(角部)通過橫穿脈沖發(fā)生器72，通過使脈沖信號(正電壓脈沖與負電壓脈沖)從該脈沖發(fā)生器72產(chǎn)生，且使未作圖示的控制部(CDI單元(Unit)等)對其進行接收，從而能夠得到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信息或者未作圖示的曲軸的旋轉(zhuǎn)角度信息。例如，發(fā)動機點火正時是根據(jù)通過磁阻分配頭71與脈沖發(fā)送器72所得到的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信息或者曲軸的旋轉(zhuǎn)角度信息被控制。
[0043](定子)
[0044]圖3是定子的平面圖。
[0045]如圖1?圖3所示，定子4具有被設(shè)置在飛輪主體3的外周壁33內(nèi)側(cè)的定子鐵芯(Core) 17。定子鐵芯17是將例如電磁鋼板等的板材在在軸線方向上層積從而被形成。定子鐵芯17具有大致呈圓環(huán)狀的定子主體17a。
[0046]為了避免飛輪2的軸套部51以及未作圖示的曲軸的干涉，在定子主體17a的徑向方向大致中央處形成溢流孔17b。另外，在定子主體17