自転車用発電ハブのステータヨークおよびその製造方法
【課題】容易に組み立てることができる自転車用発電ハブのステータヨークを得る。
【解決手段】自転車用発電ハブのステータヨーク１８ａの第１ヨーク部材２４は、第１筒状部２４ａおよび複数の第１ポール部２４ｂを備える。複数の第１ボール部２４ｂは、第１筒状部２４ａに一体的に設けられる。複数の第１ボール部２４ｂはそれぞれ、第１筒状部２４ａの軸方向の一端から第１筒状部２４ａの径方向に延びる第１延出部２４ｃと、第１延出部２４ｃから第１筒状部２４ａの軸方向かつ他端側に延びる第１端部２４ｄとを有する。
【解決手段】自転車用発電ハブのステータヨーク１８ａの第１ヨーク部材２４は、第１筒状部２４ａおよび複数の第１ポール部２４ｂを備える。複数の第１ボール部２４ｂは、第１筒状部２４ａに一体的に設けられる。複数の第１ボール部２４ｂはそれぞれ、第１筒状部２４ａの軸方向の一端から第１筒状部２４ａの径方向に延びる第１延出部２４ｃと、第１延出部２４ｃから第１筒状部２４ａの軸方向かつ他端側に延びる第１端部２４ｄとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータヨーク、特に、自転車用発電ハブのステータヨークおよび自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用発電ハブにおいて、クローポール型のものが従来知られている（たとえば、特許文献１参照）。従来の発電ハブのステータヨークは、２つのポール部と、コア部と、を有する。ポール部は、円板部と、円板部周縁から周方向に間隔を隔てて軸方向に沿うように折り曲げられた極片と、を有する薄板部材を有する。薄板部材は厚み方向に積層される。コア部は、２つのポール部を磁気的に連結する。
【０００３】
このよう構成の従来のステータヨークでは、コア部をコイルボビン内に装着し、コイルボビンの両側から折り曲げられたポール部を厚み方向に重ねて、ステータヨークを組み立てる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２９４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の構成では、ステータヨークを組み立てる際に、ポール部の積層作業と、コア部のボビン内への装着作業とが必要である。このため、ステータヨークの組立作業が煩雑である。
【０００６】
本発明の課題は、容易に組み立てることができる自転車用発電ハブのステータヨークを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明１に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、第１筒状部および複数の第１ポール部を備える。複数の第１ボール部は、第１筒状部に一体的に設けられる。複数の第１ボール部はそれぞれ、第１筒状部の軸方向の一端から第１筒状部の径方向に延びる第１延出部と、第１延出部から第１筒状部の軸方向かつ他端側に延びる第１端部とを有する。
【０００８】
このステータヨークでは、第１ポール部が第１筒状部と一体的に設けられる。これにより、第１筒状部をコイルボビン内に装着するだけで、ステータヨークの組み立てが完了する。このため、容易に組み立てることができる自転車用発電ハブのステータヨークを得ることができる。
【０００９】
発明２に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明１に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第１筒状部には軸方向に延びる空隙が形成される。この場合には、第１筒状部において、渦電流の発生を抑えることができる。
【００１０】
発明３に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明１または２に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、複数の第２ポール部をさらに備える。複数の第２ポール部は、軸方向から複数の第１延出部に重なる複数の第２延出部と、径方向から複数の第１端部に重なる複数の第２端部とを有する。
【００１１】
この場合には、第１延出部に第２延出部を重ね、第１端部に第２端部を重ねるだけで、積層ヨークを容易に組み立てできる。
【００１２】
発明４に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明３に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第１筒状部が挿入される第２筒状部をさらに備える。第２延出部は、第２筒状部の軸方向の一端から第２筒状部の径方向に延び、第２端部は、第２延出部から軸方向に延びる。
【００１３】
この場合には、第２筒状部に第１筒状部を挿入するだけで、第１端部を第２端部の径方向外方に積層できるとともに、第１延出部を第２円周部の軸方向外方に積層できる。このため、ステータヨークをさらに容易に組み立てできる。また、コイルボビンに挿入可能な２つの筒状部も積層構造になるため、筒状部で発生する鉄損を低減できる。
【００１４】
発明５に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明４に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第２筒状部には軸方向に延びる空隙が形成される。この場合には、第２筒状部において、渦電流の発生を抑えることができる。
【００１５】
発明６に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明１または２に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第１筒状部は円筒状に形成される。
【００１６】
この場合には、第１筒状部が円筒状であるので、第１筒状部をコイルボビン内に芯出しして配置しやすい。
【００１７】
発明７に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明４または５に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第１円筒部および第２筒状部は円筒状に形成される。
【００１８】
この場合には、外周側に配置される第２筒状部が円筒状であるので、コイルボビン内に第２筒状部を芯出しして配置しやすい。
【００１９】
発明８に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、筒状部材を得る工程および延出部と端部とを設ける工程を備える。筒状部材を得る工程では、磁性体からなり、複数の切り欠き部を介してその周方向に並ぶ複数の細片を有する筒状部材を得る。延出部と端部とを設ける工程では、複数の細片を折り曲げることによって、切り欠き部の根元側から筒状部材の径方向外側に延びる延出部と、筒状部材の軸方向一端側から他端側に延出部から延びる端部とを設ける。
【００２０】
この自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法では、磁性体からなる筒状部材に切り欠き部を介して周方向に並ぶ複数の細片を有する筒状部材を得る。得られた筒状部材の複数の細片の根元側を径方向外側に折り曲げることにより、切り欠き部の根元側から径方向外側に伸びる延出部を形成できる。また、延出部の途中から筒状部材の一端側から他端側に延びるように軸方向に沿って細片を折り曲げると端部を形成できる。これにより、複数のポール部を有するステータヨークを一つの部材から歩留まりよく製造できる。
【００２１】
発明９に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、発明８に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法において、筒状部材は、四角形の板状部材にその一辺と平行になるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を設けた後に、板状部材を前記一辺と直交する方向に湾曲させることによって得られる。
【００２２】
この場合には、複数のポール部を有するステータヨークを四角形の一つの板状部材から製造することができる。
【００２３】
発明１０に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、発明８に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法において、筒状部材は、筒にその軸方向一端側から軸方向他端側に延びるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を設けることによって得られる。
【００２４】
この場合には、予め筒を用いることによって、より簡単にステータヨークを製造できる。
【００２５】
発明１１に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、板状部材を得る工程、延出部と端部とを設ける工程、および板状部材を湾曲させる工程を備える。板状部材を得る工程では、その一辺と平行になるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を有する四角形の磁性体からなる板状部材を得る。延出部と端部とを設ける工程では、複数の細片を折り曲げることによって、切り欠き部の根元側から板状部材に対して直交する方向に延びる延出部と、延出部から記板状部材に対して平行な方向にかつ板状部材の他の辺側に延びる端部とを設ける。板状部材を湾曲させる工程では、板状部材を前記一辺と直交する方向に湾曲させる。
【００２６】
この自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法では、磁性体からなる板状部材に切り欠き部を介して周方向に並ぶ複数の細片を有する板状部材を得る。得られた筒状部材の複数の細片を切り欠き部の根元側から折り曲げることにより、切り欠き部の根元側から外側に伸びる延出部を形成できる。また、延出部の途中から筒状部材の一端側から他端側に延びるように軸方向に沿って細片を折り曲げると端部を形成できる。これにより、複数のポール部を有するステータヨークを一つの部材から歩留まりよく製造できる。
【００２７】
発明１２に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、発明８から１１のいずれかに記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法において、筒状部材には軸方向に延びる空隙が形成される。これにより、渦電流を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る自転車用発電ハブのステータヨークでは、第１筒状部をコイルボビン内に装着するだけで、ステータヨークの組み立てが完了する。このため、自転車用発電ハブのステータヨークを容易に組み立てできる。
【００２９】
本発明に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法では、複数のポール部を有するステータヨークを一つの部材から製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を採用した自転車用発電ハブの半截断面図。
【図２】その固定子の断面図。
【図３】そのステータヨークの斜視図。
【図４】ステータヨークの製造工程を示す斜視図。
【図５】ステータヨークの製造工程の他の実施形態の図４に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１に示すように、本発明の一実施形態による自転車用の発電ハブ（ハブダイナモ）１０は、自転車のフロントフォーク１０２に装着される。ハブ軸１５を有する発電ハブ１０は、固定子１３と、ハブ軸１５に回転自在に装着されたハブシェル１４と、を備える。ハブシェル１４の内周面には、環状の磁石１２が設けられる。磁石１２には、周方向に複数の磁極が配置される。ここで、図１、図２および図３において、後述するコイルボビン１６の周方向が矢印Ａで示される。また、コイルボビン１６の軸方向が矢印Ｂで示される。この実施形態では、ハブ軸１５、コイルボビン１６、後述する一対のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂが同軸上に配置される。したがって、いずれにとっても周方向は矢印Ａ方向であり、軸方向は矢印Ｂ方向である。
【００３２】
＜固定子＞
固定子１３は、ハブ軸１５と、ハブ軸１５が挿通されるコイルボビン１６と、コイルボビン１６に巻回されるコイル１７と、コイルボビン１６に設けられる一対のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂと、を備える。固定子１３は、連結部材２０によりハブ軸１５に対して相対的に回転不能に連結される。また、固定子１３は、第１位置決め部材２１及び第２位置決め部材２２により、磁石１２に対向可能な位置でＢ方向（軸方向）に位置決めされる。連結部材２０は、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向（図１参照）他端側（図１において右側）に配置される。第１位置決め部材２１は、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向（軸方向：図１参照）一端側（図１において左側）に配置される。第２位置決め部材２２は、連結部材２０をコイルボビン１６との間に挟んで、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向（軸方向：図１参照）他端側（図１において右側）に配置される。
【００３３】
＜ハブ軸＞
ハブ軸１５は、中空に形成され、たとえばクイックレリーズ機構１１によってフロントフォーク１０２に着脱可能に固定される。ハブ軸１５の第１端（図１左端）の外周面には、第１雄ネジ部１５ａが形成される。また、ハブ軸１５の第２端（図１右側）の外周面には、第２雄ネジ部１５ｂが形成される。さらに、ハブ軸１５の外周面には、その中央部から第２端へと延びる軸方向溝１５ｃが形成される。軸方向溝１５ｃは、コイル１７から延びる電気配線１７ａを配置するために用いられる。ハブ軸１５の外周面には、第１位置決め部材２１をかしめるための第１環状溝１５ｄおよび第２位置決め部材２２をかしめるための第２環状溝１５ｅが形成される。第２環状溝１５ｅは、軸方向溝１５ｃを横切るように形成される。軸方向溝１５ｃの深さは、電気配線１７aを配置するために、第２環状溝１５ｅの深さよりも大きい。
【００３４】
ハブ軸１５の第２端には、コイル１７からの電力を前照灯等の外部機器に供給するためのコネクタ２８が第２雄ネジ部１５ｂに螺合するナット部材５０により固定される。
【００３５】
＜コイルボビン＞
コイルボビン１６には、コイル１７が巻回されるとともに、一対のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂが装着（たとえば接着）される。コイルボビン１６は、磁石１２の内周面に対向するようにハブ軸１５に位置決めされる。コイルボビン１６は、コイル１７が外周面に巻回される筒状部１６ａと、筒状部１６ａの矢印Ｂ方向他端側（図１において左側）に設けられる第１フランジ１６ｂと、筒状部１６ａの矢印Ｂ方向一端側（図１において右側）に設けられる第２フランジ１６ｃとを有する。図１に示すように、筒状部１６ａの貫通孔１６ｄには、ハブ軸１５が挿通される。コイルボビン１６は、ステータヨーク１８ｂを介して、連結部材２０により第２フランジ１６ｃ側でハブ軸１５に回転不能に連結される。連結部材２０は、一対のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂを、ハブ軸１５に回転不能に連結する。
【００３６】
＜コイル＞
図１に示すように、コイル１７は、コイルボビン１６の筒状部１６ａに巻回される。コイル１７は、たとえば、銅線、アルミニウム合金線等の導電金属線材製である。コイル１７の両端部には、２本の電気配線１７ａが電気的に接続される。電気配線１７ａは、コイル１７で発生した電力を外部に出力するために設けられる。電気配線１７ａは、前述した軸方向溝１５ｃに配置される。
【００３７】
＜ステータヨーク＞
ステータヨーク１８ａは、図２および図３に示すように、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向一端側の第１フランジ１６ｂに配置される。ステータヨーク１８ｂは、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向他端側の第２フランジ１６ｃに配置される。ステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂは、表面に酸化被膜が形成される珪素鋼板（より詳しくは無方向性珪素鋼板）で形成される。
【００３８】
ステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂは、第１ヨーク部材２４と、第２ヨーク部材２５と、第３ヨーク部材２６と、をそれぞれ有する積層ヨークである。第１ヨーク部材２４と、第２ヨーク部材２５と、第３ヨーク部材２６と、は同じ厚みであり、互いに接着される。ステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂは、同様に構成されるので、以降の説明では、ステータヨーク１８ａについて主に説明する。
【００３９】
第１ヨーク部材２４は、第１筒状部２４ａと、第１筒状部２４ａに一体的に設けられる複数（たとえば１４個）の第１ポール部２４ｂと、を有する。第１筒状部２４ａは、円筒状であり、ハブ軸１５の外周面に装着される。第１筒状部２４ａの矢印Ｂ方向寸法は、図２に示すように、その端面がコイルボビン１６の貫通孔１６ｄにおいて矢印Ｂ方向の軸方向の中央に位置するように設定される。第１筒状部２４ａには軸方向に延びる空隙２４ｅが形成される。
【００４０】
複数の第１ポール部２４ｂはそれぞれ、第１延出部２４ｃと、第１端部２４ｄと、を有する。第１延出部２４ｃは、第１筒状部２４ａの矢印Ｂ方向の一端（図２および図３の左端）から径方向に延びる。複数の第１延出部２４ｃは、放射状に配置される。
【００４１】
第１端部２４ｄは、第１延出部２４ｃから第１筒状部２４ａの矢印Ｂ方向かつ他端側に延びる。第１端部２４ｄの先端部分は、第２フランジ１６ｃの外周面に形成された第４切欠き部２３ｆ（図２参照）に支持される。
【００４２】
第２ヨーク部材２５は、第２筒状部２５ａと、第２筒状部２５ａに一体的に設けられる複数（たとえば１４個）の第２ポール部２５ｂと、を有する。第２筒状部２５ａは、円筒状であり、第１筒状部２４ａの外周面に装着される。したがって、第１ヨーク部材２４の第１筒状部２４ａは、第２筒状部２５ａ内に挿入される。第２筒状部２５ａの矢印Ｂ方向寸法は、図３に示すように、その端面が第１筒状部２４ａの端面と面一になるように設定される。第２筒状部２５ａには軸方向に延びる空隙２５ｅが形成される。
【００４３】
複数の第２ポール部２５ｂはそれぞれ、第２延出部２５ｃと、第２端部２５ｄと、を有する。第２延出部２５ｃは、第２筒状部２５ａの矢印Ｂ方向の一端（図２および図３の左端）から径方向に延びる。複数の第２延出部２５ｃは、矢印Ｂ方向から第１延出部２４ｃと重なるように放射状に配置される。複数の第２延出部２５ｃは、複数の第１延出部２４ｃの矢印Ｂ方向内側（第１フランジ１６ｂ側）に配置される。
【００４４】
第２端部２５ｄは、第２延出部２５ｃから第２筒状部２５ａの矢印Ｂ方向かつ他端側に延びる。第２端部２５ｄは径方向から第１端部２４ｄと重なる。第２端部２５ｄは、第１端部２４ｄに径方向内側に配置される。第２端部２５ｄの先端部分は、第１端部２４ｄより一端側に配置される。したがって、第２端部２５ｄは、第１端部２４ｄより矢印Ｂ方向の長さが短い。
【００４５】
第３ヨーク部材２６は、第３筒状部２６ａと、第３筒状部２６ａに一体的に設けられる複数（たとえば１４個）の第３ポール部２６ｂと、を有する。第３筒状部２６ａは、円筒状であり、第２筒状部２５ａの外周面とコイルボビン１６の貫通孔１６ｄの内周面との間に装着される。したがって、第２ヨーク部材２５の第２筒状部２５ａは、第３筒状部２６ａ内に挿入される。第３筒状部２６ａの矢印Ｂ方向寸法は、図３に示すように、図３に示すように、その端面が第１筒状部２４ａの端面および第２筒状部２５ａの端面と面一になるように設定される。第３筒状部２６ａには軸方向に延びる空隙２６ｅが形成される。
【００４６】
複数の第３ポール部２６ｂはそれぞれ、第３延出部２６ｃと、第３端部２６ｄと、を有する。第３延出部２６ｃは、第３筒状部２６ａの矢印Ｂ方向の一端（図２および図３の左端）から径方向に延びる。複数の第３延出部２６ｃは、矢印Ｂ方向から第１延出部２４ｃおよび第２延出部２５ｃと重なるように放射状に配置される。複数の第３延出部２６ｃは、複数の第２延出部２５ｃの矢印Ｂ方向内側（第１フランジ１６ｂ側）に配置される。複数の第３延出部２６ｃは、第１フランジ１６ｂの第１溝２３ａに装着（接着）される。
【００４７】
第３端部２６ｄは、第３延出部２６ｃから第３筒状部２６ａの矢印Ｂ方向かつ他端側に延びる。第３端部２６ｄの先端部分は、第２端部２５ｄより一端側に配置される。したがって、第３端部２６ｄは、第２端部２５ｄより矢印Ｂ方向の長さが短い。ステータヨーク１８ｂの第３延出部２６ｃは、第２溝２３ｄに装着（接着）される。
【００４８】
＜ハブシェル＞
ハブシェル１４は、図１に示すように、ハブ軸１５に第１軸受３０および第２軸受３１により回転自在に支持される。第１軸受３０は、ナット部材５１により矢印Ｂ方向（軸方向）の位置が調整される。ハブシェル１４は、第１軸受３０が配置される筒状のシェル本体４０と、シェル本体４０に装着される第２軸受３１が配置される蓋部材４２と、を有する。シェル本体４０には、車輪とリムと連結される一対のハブフランジ４０ａが矢印Ｂ方向に間隔を隔てて配置される。
【００４９】
シェル本体４０の内周面には、磁石１２が固定される。磁石１２とシェル本体４０との間には、バックヨーク２７が配置される。磁石１２の内周面は、ステータヨーク１８ａの径方向外側部分およびステータヨーク１８ｂの径方向外側部分と僅かな隙間をあけて配置される。
【００５０】
＜ステータヨークの製造手順＞
このような構成のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂの第１ヨーク部材２４の製造方法について図４を参照して説明する。なお、第２ヨーク部材２５および第３ヨーク部材２６の製造方法は、第１ヨーク部材２４の製造方法と、サイズが異なるだけで同じである。
【００５１】
第１ヨーク部材２４の製造方法は、図４（Ａ−２）に示す第１筒状部材６４を得る工程と、図４（Ｂ−２）に示す第１筒状部材６４から、第１筒状部２４ａおよび第１ポール部２４ｂを設ける工程と、を備える。
【００５２】
第１筒状部材６４を得る工程では、表面に酸化被膜が形成される珪素鋼板（より詳しくは無方向性珪素鋼板）等の磁性体製の四角形の板状部材６０を用意する。そして、図４（Ａ−１）に示すように、この板状部材６０に、その一辺６０ａと平行になるように複数の切り欠き部６２を形成して複数の細片６６を設ける。この板状部材６０を、一辺６０ａと直交する方向に湾曲させることによって図４（Ａ−２）に示すような筒状部材６４を得る。なお、板状部材６０を湾曲させることによって筒状部材６４に形成される継ぎ目は接触していないほうが好ましい。すなわち、第１筒状部２４ａには軸方向に延びる空隙２４ｅが形成されることが好ましい。これによって渦電流を抑えることができる。
【００５３】
第１筒状部２４ａおよび第１ポール部２４ｂを設ける工程では、図４（Ｂ−１ａ）に示すように、細片６６を切り欠き部６２の根元側から筒状部材６４の径方向に沿って直角に折り曲げて細片６６を放射状に配置する。続いて、図４（Ｂ−２）に示すように、細片６６の先端部が筒状部材６４軸方向と平行に延びるように細片６６の途中を直角に折り曲げる。
【００５４】
または、図４（Ｂ１−ｂ）に示すように、細片６６を切り欠き部６２の途中から筒状部材６４の径方向に沿って直角に折り曲げて細片６６を放射状に配置する。続いて、図４（Ｂ−２）に示すように、細片６６の先端部が筒状部材６４の軸方向と平行に延びるように細片６６の途中を直角に折り曲げる。
【００５５】
これにより、図４（Ｂ１−ａ）および図４（Ｂ１−ｂ）いずれの手順でも、切り欠き部６２の根元側から筒状部材６４の径方向外側に延びる第１延出部２４ｃと、筒状部材６４の軸方向一端側から他端側に第１延出部２４ｃから延びる第１端部２４ｄとを形成する。これにより第１ヨーク部材２４が得られる。
【００５６】
第２ヨーク部材２５および第３ヨーク部材２６は、第２および第３筒状部材の直径を筒状部材６４の直径より徐々に大きくし、かつ第２および第３ポール部の長さを徐々に長くすればよい。
【００５７】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５８】
（ａ）前記実施形態では、板状部材を湾曲させて筒状部材を得たが、筒状部材を得る方法はこれに限定されない。たとえば、磁性体製の筒の軸方向一端側から軸方向他端側に延びるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を設けることによって筒状部材を得てもよい。
【００５９】
（ｂ）前記実施形態では、筒状部材６４を形成した後に細片６６を折り曲げているが、本発明はこれに限定されない。図５に示すように、細片６６を有する板状部材６０を得る工程と、細片６６を折り曲げる工程と、細片６６が折り曲げられた板状部材６０を筒状に湾曲させる工程とを順に経て、第１ヨーク部材２４を得るようにしてもよい。
【００６０】
詳しくは、表面に酸化被膜が形成される珪素鋼板（より詳しくは無方向性珪素鋼板）等の磁性体製の四角形の板状部材６０を用意する。そして、図５（Ａ）に示すように、この板状部材６０に、その一辺６０ａと平行になるように複数の切り欠き部６２を形成して複数の細片６６を有する板状部材６０を得る。
【００６１】
その後、図５（Ｂ−１ａ）に示すように、細片６６を切り欠き部６２の根元側から直角に折り曲げる。続いて、図５（Ｂ−２）に示すように、細片６６の先端部切り欠き部６２が形成されない部分と平行に延びるように細片６６を切り欠き部６２の途中から直角に折り曲げる。
【００６２】
または、図５（Ｂ−１ｂ）に示すように、細片６６を切り欠き部６２の途中から直角に折り曲げる。続いて、図５（Ｂ−２）に示すように、細片６６の先端部切り欠き部６２が形成されない部分と平行に延びるように細片６６を切り欠き部６２の根元側から直角に折り曲げる。
【００６３】
これにより、図５（Ｂ−１ａ）および図５（Ｂ−１ｂ）のいずれの手順を経ても、切り欠き部６２の根元側から筒状部材６４の径方向外側に延びる第１延出部２４ｃと、筒状部材６４の軸方向一端側から他端側に第１延出部２４ｃから延びる第１端部２４ｄとが形成される。
【００６４】
最後に第１延出部２４ｃおよび第１端部２４ｄとなる部分が折り曲げられた板状部材６０を、一辺６０ａと直交する方向に湾曲させることによって図５（Ｃ）に示すような第１ヨーク部材２４を得る。
【００６５】
（ｃ）前記実施形態では、第１溝および第２溝により、ステータヨークの周方向の位置決めを行ったが、ステータヨークの位置決め方法はこれに限定されない。たとえば、溝ではなく、少なくとも一つのポール部の周方向の両側または別のポール部の周方向の一方側と他方側に接触する突起により周方向の位置決めを行ってもよい。
【００６６】
（ｄ）前記実施形態では、ステータヨーク１８ａおよび１８ｂが同様に構成される場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、ステータヨーク１８ａおよび１８ｂにおいて、ヨーク部材の筒状部の矢印Ｂ方向寸法を異なるようにしてもよい。言い換えれば、ステータヨーク１８ａおよび１８ｂの接触部がコイルボビン１６の貫通孔１６ｄ内で中央からずれるようにしてもよい。
【００６７】
（ｅ）前記実施形態では、ステータヨーク１８ａおよび１８ｂをそれぞれ３つのヨーク部材で構成する場合について説明したが、ステータヨークを構成するヨーク部材の数は任意に設定できる。たとえば、ステータヨークを１つのヨーク部材によって構成してもよいし、ステータヨークを４つ以上のヨーク部材によって構成してもよい。
【００６８】
（ｆ）前記実施形態では、ステータヨーク１８ａにおいて、ヨーク部材２４，２５および２６の端部２４ｄ，２５ｄおよび２６ｄの軸方向寸法をそれぞれ異ならせる場合について説明したが、これに限定されない。ステータヨークにおいて各ヨーク部材の端部の軸方向寸法がそろうように、各ヨーク部材を設けてもよい。
【００６９】
（ｇ）前記実施形態では、筒状部を三重構造にしたが、筒状部の構造は任意に設定できる。筒状部をハブ軸外周面とコイルボビン１６の貫通孔の内周面との間に配置し、筒状部に一体的に形成された第１ポール部と、筒状部と別体で設けられ、筒状部に磁気的に連結可能かつ第１ポール部と重なる少なくとも一つの第２ポール部を設けてもよい。
【００７０】
（ｈ）前記実施形態では、第１筒状部２４ａ、第２筒状部２５ａおよび第３筒状部２６ａにそれぞれ空隙２４ｅ、２５ｅおよび２６ｅを設ける場合について説明したがこれに限定されない。少なくとも１つの筒状部において空隙を設けないようにしてもよい。言い換えれば少なくとも１つのヨーク部材において筒状部を設ける際に継ぎ目が接するようにしてもよい。この場合、継ぎ目は、接着されてもよいし、溶接されてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 発電ハブ
１３ 固定子
１５ ハブ軸
１８ａ ステータヨーク
１８ｂ ステータヨーク
２４ａ 第１筒状部
２４ｂ 第１ポール部
２４ｃ 第１延出部
２４ｄ 第１端部
２４ｅ 空隙
２５ａ 第２筒状部
２５ｂ 第２ポール部
２５ｃ 第２延出部
２５ｄ 第２端部
２５ｅ 空隙
６０ 板状部材
６０ａ 一辺
６２ 切り欠き部
６４ 筒状部材
６６ 細片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータヨーク、特に、自転車用発電ハブのステータヨークおよび自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用発電ハブにおいて、クローポール型のものが従来知られている（たとえば、特許文献１参照）。従来の発電ハブのステータヨークは、２つのポール部と、コア部と、を有する。ポール部は、円板部と、円板部周縁から周方向に間隔を隔てて軸方向に沿うように折り曲げられた極片と、を有する薄板部材を有する。薄板部材は厚み方向に積層される。コア部は、２つのポール部を磁気的に連結する。
【０００３】
このよう構成の従来のステータヨークでは、コア部をコイルボビン内に装着し、コイルボビンの両側から折り曲げられたポール部を厚み方向に重ねて、ステータヨークを組み立てる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２９４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の構成では、ステータヨークを組み立てる際に、ポール部の積層作業と、コア部のボビン内への装着作業とが必要である。このため、ステータヨークの組立作業が煩雑である。
【０００６】
本発明の課題は、容易に組み立てることができる自転車用発電ハブのステータヨークを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明１に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、第１筒状部および複数の第１ポール部を備える。複数の第１ボール部は、第１筒状部に一体的に設けられる。複数の第１ボール部はそれぞれ、第１筒状部の軸方向の一端から第１筒状部の径方向に延びる第１延出部と、第１延出部から第１筒状部の軸方向かつ他端側に延びる第１端部とを有する。
【０００８】
このステータヨークでは、第１ポール部が第１筒状部と一体的に設けられる。これにより、第１筒状部をコイルボビン内に装着するだけで、ステータヨークの組み立てが完了する。このため、容易に組み立てることができる自転車用発電ハブのステータヨークを得ることができる。
【０００９】
発明２に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明１に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第１筒状部には軸方向に延びる空隙が形成される。この場合には、第１筒状部において、渦電流の発生を抑えることができる。
【００１０】
発明３に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明１または２に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、複数の第２ポール部をさらに備える。複数の第２ポール部は、軸方向から複数の第１延出部に重なる複数の第２延出部と、径方向から複数の第１端部に重なる複数の第２端部とを有する。
【００１１】
この場合には、第１延出部に第２延出部を重ね、第１端部に第２端部を重ねるだけで、積層ヨークを容易に組み立てできる。
【００１２】
発明４に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明３に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第１筒状部が挿入される第２筒状部をさらに備える。第２延出部は、第２筒状部の軸方向の一端から第２筒状部の径方向に延び、第２端部は、第２延出部から軸方向に延びる。
【００１３】
この場合には、第２筒状部に第１筒状部を挿入するだけで、第１端部を第２端部の径方向外方に積層できるとともに、第１延出部を第２円周部の軸方向外方に積層できる。このため、ステータヨークをさらに容易に組み立てできる。また、コイルボビンに挿入可能な２つの筒状部も積層構造になるため、筒状部で発生する鉄損を低減できる。
【００１４】
発明５に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明４に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第２筒状部には軸方向に延びる空隙が形成される。この場合には、第２筒状部において、渦電流の発生を抑えることができる。
【００１５】
発明６に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明１または２に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第１筒状部は円筒状に形成される。
【００１６】
この場合には、第１筒状部が円筒状であるので、第１筒状部をコイルボビン内に芯出しして配置しやすい。
【００１７】
発明７に係る自転車用発電ハブのステータヨークは、発明４または５に記載の自転車用発電ハブのステータヨークにおいて、第１円筒部および第２筒状部は円筒状に形成される。
【００１８】
この場合には、外周側に配置される第２筒状部が円筒状であるので、コイルボビン内に第２筒状部を芯出しして配置しやすい。
【００１９】
発明８に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、筒状部材を得る工程および延出部と端部とを設ける工程を備える。筒状部材を得る工程では、磁性体からなり、複数の切り欠き部を介してその周方向に並ぶ複数の細片を有する筒状部材を得る。延出部と端部とを設ける工程では、複数の細片を折り曲げることによって、切り欠き部の根元側から筒状部材の径方向外側に延びる延出部と、筒状部材の軸方向一端側から他端側に延出部から延びる端部とを設ける。
【００２０】
この自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法では、磁性体からなる筒状部材に切り欠き部を介して周方向に並ぶ複数の細片を有する筒状部材を得る。得られた筒状部材の複数の細片の根元側を径方向外側に折り曲げることにより、切り欠き部の根元側から径方向外側に伸びる延出部を形成できる。また、延出部の途中から筒状部材の一端側から他端側に延びるように軸方向に沿って細片を折り曲げると端部を形成できる。これにより、複数のポール部を有するステータヨークを一つの部材から歩留まりよく製造できる。
【００２１】
発明９に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、発明８に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法において、筒状部材は、四角形の板状部材にその一辺と平行になるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を設けた後に、板状部材を前記一辺と直交する方向に湾曲させることによって得られる。
【００２２】
この場合には、複数のポール部を有するステータヨークを四角形の一つの板状部材から製造することができる。
【００２３】
発明１０に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、発明８に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法において、筒状部材は、筒にその軸方向一端側から軸方向他端側に延びるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を設けることによって得られる。
【００２４】
この場合には、予め筒を用いることによって、より簡単にステータヨークを製造できる。
【００２５】
発明１１に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、板状部材を得る工程、延出部と端部とを設ける工程、および板状部材を湾曲させる工程を備える。板状部材を得る工程では、その一辺と平行になるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を有する四角形の磁性体からなる板状部材を得る。延出部と端部とを設ける工程では、複数の細片を折り曲げることによって、切り欠き部の根元側から板状部材に対して直交する方向に延びる延出部と、延出部から記板状部材に対して平行な方向にかつ板状部材の他の辺側に延びる端部とを設ける。板状部材を湾曲させる工程では、板状部材を前記一辺と直交する方向に湾曲させる。
【００２６】
この自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法では、磁性体からなる板状部材に切り欠き部を介して周方向に並ぶ複数の細片を有する板状部材を得る。得られた筒状部材の複数の細片を切り欠き部の根元側から折り曲げることにより、切り欠き部の根元側から外側に伸びる延出部を形成できる。また、延出部の途中から筒状部材の一端側から他端側に延びるように軸方向に沿って細片を折り曲げると端部を形成できる。これにより、複数のポール部を有するステータヨークを一つの部材から歩留まりよく製造できる。
【００２７】
発明１２に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法は、発明８から１１のいずれかに記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法において、筒状部材には軸方向に延びる空隙が形成される。これにより、渦電流を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る自転車用発電ハブのステータヨークでは、第１筒状部をコイルボビン内に装着するだけで、ステータヨークの組み立てが完了する。このため、自転車用発電ハブのステータヨークを容易に組み立てできる。
【００２９】
本発明に係る自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法では、複数のポール部を有するステータヨークを一つの部材から製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を採用した自転車用発電ハブの半截断面図。
【図２】その固定子の断面図。
【図３】そのステータヨークの斜視図。
【図４】ステータヨークの製造工程を示す斜視図。
【図５】ステータヨークの製造工程の他の実施形態の図４に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１に示すように、本発明の一実施形態による自転車用の発電ハブ（ハブダイナモ）１０は、自転車のフロントフォーク１０２に装着される。ハブ軸１５を有する発電ハブ１０は、固定子１３と、ハブ軸１５に回転自在に装着されたハブシェル１４と、を備える。ハブシェル１４の内周面には、環状の磁石１２が設けられる。磁石１２には、周方向に複数の磁極が配置される。ここで、図１、図２および図３において、後述するコイルボビン１６の周方向が矢印Ａで示される。また、コイルボビン１６の軸方向が矢印Ｂで示される。この実施形態では、ハブ軸１５、コイルボビン１６、後述する一対のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂが同軸上に配置される。したがって、いずれにとっても周方向は矢印Ａ方向であり、軸方向は矢印Ｂ方向である。
【００３２】
＜固定子＞
固定子１３は、ハブ軸１５と、ハブ軸１５が挿通されるコイルボビン１６と、コイルボビン１６に巻回されるコイル１７と、コイルボビン１６に設けられる一対のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂと、を備える。固定子１３は、連結部材２０によりハブ軸１５に対して相対的に回転不能に連結される。また、固定子１３は、第１位置決め部材２１及び第２位置決め部材２２により、磁石１２に対向可能な位置でＢ方向（軸方向）に位置決めされる。連結部材２０は、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向（図１参照）他端側（図１において右側）に配置される。第１位置決め部材２１は、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向（軸方向：図１参照）一端側（図１において左側）に配置される。第２位置決め部材２２は、連結部材２０をコイルボビン１６との間に挟んで、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向（軸方向：図１参照）他端側（図１において右側）に配置される。
【００３３】
＜ハブ軸＞
ハブ軸１５は、中空に形成され、たとえばクイックレリーズ機構１１によってフロントフォーク１０２に着脱可能に固定される。ハブ軸１５の第１端（図１左端）の外周面には、第１雄ネジ部１５ａが形成される。また、ハブ軸１５の第２端（図１右側）の外周面には、第２雄ネジ部１５ｂが形成される。さらに、ハブ軸１５の外周面には、その中央部から第２端へと延びる軸方向溝１５ｃが形成される。軸方向溝１５ｃは、コイル１７から延びる電気配線１７ａを配置するために用いられる。ハブ軸１５の外周面には、第１位置決め部材２１をかしめるための第１環状溝１５ｄおよび第２位置決め部材２２をかしめるための第２環状溝１５ｅが形成される。第２環状溝１５ｅは、軸方向溝１５ｃを横切るように形成される。軸方向溝１５ｃの深さは、電気配線１７aを配置するために、第２環状溝１５ｅの深さよりも大きい。
【００３４】
ハブ軸１５の第２端には、コイル１７からの電力を前照灯等の外部機器に供給するためのコネクタ２８が第２雄ネジ部１５ｂに螺合するナット部材５０により固定される。
【００３５】
＜コイルボビン＞
コイルボビン１６には、コイル１７が巻回されるとともに、一対のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂが装着（たとえば接着）される。コイルボビン１６は、磁石１２の内周面に対向するようにハブ軸１５に位置決めされる。コイルボビン１６は、コイル１７が外周面に巻回される筒状部１６ａと、筒状部１６ａの矢印Ｂ方向他端側（図１において左側）に設けられる第１フランジ１６ｂと、筒状部１６ａの矢印Ｂ方向一端側（図１において右側）に設けられる第２フランジ１６ｃとを有する。図１に示すように、筒状部１６ａの貫通孔１６ｄには、ハブ軸１５が挿通される。コイルボビン１６は、ステータヨーク１８ｂを介して、連結部材２０により第２フランジ１６ｃ側でハブ軸１５に回転不能に連結される。連結部材２０は、一対のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂを、ハブ軸１５に回転不能に連結する。
【００３６】
＜コイル＞
図１に示すように、コイル１７は、コイルボビン１６の筒状部１６ａに巻回される。コイル１７は、たとえば、銅線、アルミニウム合金線等の導電金属線材製である。コイル１７の両端部には、２本の電気配線１７ａが電気的に接続される。電気配線１７ａは、コイル１７で発生した電力を外部に出力するために設けられる。電気配線１７ａは、前述した軸方向溝１５ｃに配置される。
【００３７】
＜ステータヨーク＞
ステータヨーク１８ａは、図２および図３に示すように、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向一端側の第１フランジ１６ｂに配置される。ステータヨーク１８ｂは、コイルボビン１６の矢印Ｂ方向他端側の第２フランジ１６ｃに配置される。ステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂは、表面に酸化被膜が形成される珪素鋼板（より詳しくは無方向性珪素鋼板）で形成される。
【００３８】
ステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂは、第１ヨーク部材２４と、第２ヨーク部材２５と、第３ヨーク部材２６と、をそれぞれ有する積層ヨークである。第１ヨーク部材２４と、第２ヨーク部材２５と、第３ヨーク部材２６と、は同じ厚みであり、互いに接着される。ステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂは、同様に構成されるので、以降の説明では、ステータヨーク１８ａについて主に説明する。
【００３９】
第１ヨーク部材２４は、第１筒状部２４ａと、第１筒状部２４ａに一体的に設けられる複数（たとえば１４個）の第１ポール部２４ｂと、を有する。第１筒状部２４ａは、円筒状であり、ハブ軸１５の外周面に装着される。第１筒状部２４ａの矢印Ｂ方向寸法は、図２に示すように、その端面がコイルボビン１６の貫通孔１６ｄにおいて矢印Ｂ方向の軸方向の中央に位置するように設定される。第１筒状部２４ａには軸方向に延びる空隙２４ｅが形成される。
【００４０】
複数の第１ポール部２４ｂはそれぞれ、第１延出部２４ｃと、第１端部２４ｄと、を有する。第１延出部２４ｃは、第１筒状部２４ａの矢印Ｂ方向の一端（図２および図３の左端）から径方向に延びる。複数の第１延出部２４ｃは、放射状に配置される。
【００４１】
第１端部２４ｄは、第１延出部２４ｃから第１筒状部２４ａの矢印Ｂ方向かつ他端側に延びる。第１端部２４ｄの先端部分は、第２フランジ１６ｃの外周面に形成された第４切欠き部２３ｆ（図２参照）に支持される。
【００４２】
第２ヨーク部材２５は、第２筒状部２５ａと、第２筒状部２５ａに一体的に設けられる複数（たとえば１４個）の第２ポール部２５ｂと、を有する。第２筒状部２５ａは、円筒状であり、第１筒状部２４ａの外周面に装着される。したがって、第１ヨーク部材２４の第１筒状部２４ａは、第２筒状部２５ａ内に挿入される。第２筒状部２５ａの矢印Ｂ方向寸法は、図３に示すように、その端面が第１筒状部２４ａの端面と面一になるように設定される。第２筒状部２５ａには軸方向に延びる空隙２５ｅが形成される。
【００４３】
複数の第２ポール部２５ｂはそれぞれ、第２延出部２５ｃと、第２端部２５ｄと、を有する。第２延出部２５ｃは、第２筒状部２５ａの矢印Ｂ方向の一端（図２および図３の左端）から径方向に延びる。複数の第２延出部２５ｃは、矢印Ｂ方向から第１延出部２４ｃと重なるように放射状に配置される。複数の第２延出部２５ｃは、複数の第１延出部２４ｃの矢印Ｂ方向内側（第１フランジ１６ｂ側）に配置される。
【００４４】
第２端部２５ｄは、第２延出部２５ｃから第２筒状部２５ａの矢印Ｂ方向かつ他端側に延びる。第２端部２５ｄは径方向から第１端部２４ｄと重なる。第２端部２５ｄは、第１端部２４ｄに径方向内側に配置される。第２端部２５ｄの先端部分は、第１端部２４ｄより一端側に配置される。したがって、第２端部２５ｄは、第１端部２４ｄより矢印Ｂ方向の長さが短い。
【００４５】
第３ヨーク部材２６は、第３筒状部２６ａと、第３筒状部２６ａに一体的に設けられる複数（たとえば１４個）の第３ポール部２６ｂと、を有する。第３筒状部２６ａは、円筒状であり、第２筒状部２５ａの外周面とコイルボビン１６の貫通孔１６ｄの内周面との間に装着される。したがって、第２ヨーク部材２５の第２筒状部２５ａは、第３筒状部２６ａ内に挿入される。第３筒状部２６ａの矢印Ｂ方向寸法は、図３に示すように、図３に示すように、その端面が第１筒状部２４ａの端面および第２筒状部２５ａの端面と面一になるように設定される。第３筒状部２６ａには軸方向に延びる空隙２６ｅが形成される。
【００４６】
複数の第３ポール部２６ｂはそれぞれ、第３延出部２６ｃと、第３端部２６ｄと、を有する。第３延出部２６ｃは、第３筒状部２６ａの矢印Ｂ方向の一端（図２および図３の左端）から径方向に延びる。複数の第３延出部２６ｃは、矢印Ｂ方向から第１延出部２４ｃおよび第２延出部２５ｃと重なるように放射状に配置される。複数の第３延出部２６ｃは、複数の第２延出部２５ｃの矢印Ｂ方向内側（第１フランジ１６ｂ側）に配置される。複数の第３延出部２６ｃは、第１フランジ１６ｂの第１溝２３ａに装着（接着）される。
【００４７】
第３端部２６ｄは、第３延出部２６ｃから第３筒状部２６ａの矢印Ｂ方向かつ他端側に延びる。第３端部２６ｄの先端部分は、第２端部２５ｄより一端側に配置される。したがって、第３端部２６ｄは、第２端部２５ｄより矢印Ｂ方向の長さが短い。ステータヨーク１８ｂの第３延出部２６ｃは、第２溝２３ｄに装着（接着）される。
【００４８】
＜ハブシェル＞
ハブシェル１４は、図１に示すように、ハブ軸１５に第１軸受３０および第２軸受３１により回転自在に支持される。第１軸受３０は、ナット部材５１により矢印Ｂ方向（軸方向）の位置が調整される。ハブシェル１４は、第１軸受３０が配置される筒状のシェル本体４０と、シェル本体４０に装着される第２軸受３１が配置される蓋部材４２と、を有する。シェル本体４０には、車輪とリムと連結される一対のハブフランジ４０ａが矢印Ｂ方向に間隔を隔てて配置される。
【００４９】
シェル本体４０の内周面には、磁石１２が固定される。磁石１２とシェル本体４０との間には、バックヨーク２７が配置される。磁石１２の内周面は、ステータヨーク１８ａの径方向外側部分およびステータヨーク１８ｂの径方向外側部分と僅かな隙間をあけて配置される。
【００５０】
＜ステータヨークの製造手順＞
このような構成のステータヨーク１８ａおよびステータヨーク１８ｂの第１ヨーク部材２４の製造方法について図４を参照して説明する。なお、第２ヨーク部材２５および第３ヨーク部材２６の製造方法は、第１ヨーク部材２４の製造方法と、サイズが異なるだけで同じである。
【００５１】
第１ヨーク部材２４の製造方法は、図４（Ａ−２）に示す第１筒状部材６４を得る工程と、図４（Ｂ−２）に示す第１筒状部材６４から、第１筒状部２４ａおよび第１ポール部２４ｂを設ける工程と、を備える。
【００５２】
第１筒状部材６４を得る工程では、表面に酸化被膜が形成される珪素鋼板（より詳しくは無方向性珪素鋼板）等の磁性体製の四角形の板状部材６０を用意する。そして、図４（Ａ−１）に示すように、この板状部材６０に、その一辺６０ａと平行になるように複数の切り欠き部６２を形成して複数の細片６６を設ける。この板状部材６０を、一辺６０ａと直交する方向に湾曲させることによって図４（Ａ−２）に示すような筒状部材６４を得る。なお、板状部材６０を湾曲させることによって筒状部材６４に形成される継ぎ目は接触していないほうが好ましい。すなわち、第１筒状部２４ａには軸方向に延びる空隙２４ｅが形成されることが好ましい。これによって渦電流を抑えることができる。
【００５３】
第１筒状部２４ａおよび第１ポール部２４ｂを設ける工程では、図４（Ｂ−１ａ）に示すように、細片６６を切り欠き部６２の根元側から筒状部材６４の径方向に沿って直角に折り曲げて細片６６を放射状に配置する。続いて、図４（Ｂ−２）に示すように、細片６６の先端部が筒状部材６４軸方向と平行に延びるように細片６６の途中を直角に折り曲げる。
【００５４】
または、図４（Ｂ１−ｂ）に示すように、細片６６を切り欠き部６２の途中から筒状部材６４の径方向に沿って直角に折り曲げて細片６６を放射状に配置する。続いて、図４（Ｂ−２）に示すように、細片６６の先端部が筒状部材６４の軸方向と平行に延びるように細片６６の途中を直角に折り曲げる。
【００５５】
これにより、図４（Ｂ１−ａ）および図４（Ｂ１−ｂ）いずれの手順でも、切り欠き部６２の根元側から筒状部材６４の径方向外側に延びる第１延出部２４ｃと、筒状部材６４の軸方向一端側から他端側に第１延出部２４ｃから延びる第１端部２４ｄとを形成する。これにより第１ヨーク部材２４が得られる。
【００５６】
第２ヨーク部材２５および第３ヨーク部材２６は、第２および第３筒状部材の直径を筒状部材６４の直径より徐々に大きくし、かつ第２および第３ポール部の長さを徐々に長くすればよい。
【００５７】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５８】
（ａ）前記実施形態では、板状部材を湾曲させて筒状部材を得たが、筒状部材を得る方法はこれに限定されない。たとえば、磁性体製の筒の軸方向一端側から軸方向他端側に延びるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を設けることによって筒状部材を得てもよい。
【００５９】
（ｂ）前記実施形態では、筒状部材６４を形成した後に細片６６を折り曲げているが、本発明はこれに限定されない。図５に示すように、細片６６を有する板状部材６０を得る工程と、細片６６を折り曲げる工程と、細片６６が折り曲げられた板状部材６０を筒状に湾曲させる工程とを順に経て、第１ヨーク部材２４を得るようにしてもよい。
【００６０】
詳しくは、表面に酸化被膜が形成される珪素鋼板（より詳しくは無方向性珪素鋼板）等の磁性体製の四角形の板状部材６０を用意する。そして、図５（Ａ）に示すように、この板状部材６０に、その一辺６０ａと平行になるように複数の切り欠き部６２を形成して複数の細片６６を有する板状部材６０を得る。
【００６１】
その後、図５（Ｂ−１ａ）に示すように、細片６６を切り欠き部６２の根元側から直角に折り曲げる。続いて、図５（Ｂ−２）に示すように、細片６６の先端部切り欠き部６２が形成されない部分と平行に延びるように細片６６を切り欠き部６２の途中から直角に折り曲げる。
【００６２】
または、図５（Ｂ−１ｂ）に示すように、細片６６を切り欠き部６２の途中から直角に折り曲げる。続いて、図５（Ｂ−２）に示すように、細片６６の先端部切り欠き部６２が形成されない部分と平行に延びるように細片６６を切り欠き部６２の根元側から直角に折り曲げる。
【００６３】
これにより、図５（Ｂ−１ａ）および図５（Ｂ−１ｂ）のいずれの手順を経ても、切り欠き部６２の根元側から筒状部材６４の径方向外側に延びる第１延出部２４ｃと、筒状部材６４の軸方向一端側から他端側に第１延出部２４ｃから延びる第１端部２４ｄとが形成される。
【００６４】
最後に第１延出部２４ｃおよび第１端部２４ｄとなる部分が折り曲げられた板状部材６０を、一辺６０ａと直交する方向に湾曲させることによって図５（Ｃ）に示すような第１ヨーク部材２４を得る。
【００６５】
（ｃ）前記実施形態では、第１溝および第２溝により、ステータヨークの周方向の位置決めを行ったが、ステータヨークの位置決め方法はこれに限定されない。たとえば、溝ではなく、少なくとも一つのポール部の周方向の両側または別のポール部の周方向の一方側と他方側に接触する突起により周方向の位置決めを行ってもよい。
【００６６】
（ｄ）前記実施形態では、ステータヨーク１８ａおよび１８ｂが同様に構成される場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、ステータヨーク１８ａおよび１８ｂにおいて、ヨーク部材の筒状部の矢印Ｂ方向寸法を異なるようにしてもよい。言い換えれば、ステータヨーク１８ａおよび１８ｂの接触部がコイルボビン１６の貫通孔１６ｄ内で中央からずれるようにしてもよい。
【００６７】
（ｅ）前記実施形態では、ステータヨーク１８ａおよび１８ｂをそれぞれ３つのヨーク部材で構成する場合について説明したが、ステータヨークを構成するヨーク部材の数は任意に設定できる。たとえば、ステータヨークを１つのヨーク部材によって構成してもよいし、ステータヨークを４つ以上のヨーク部材によって構成してもよい。
【００６８】
（ｆ）前記実施形態では、ステータヨーク１８ａにおいて、ヨーク部材２４，２５および２６の端部２４ｄ，２５ｄおよび２６ｄの軸方向寸法をそれぞれ異ならせる場合について説明したが、これに限定されない。ステータヨークにおいて各ヨーク部材の端部の軸方向寸法がそろうように、各ヨーク部材を設けてもよい。
【００６９】
（ｇ）前記実施形態では、筒状部を三重構造にしたが、筒状部の構造は任意に設定できる。筒状部をハブ軸外周面とコイルボビン１６の貫通孔の内周面との間に配置し、筒状部に一体的に形成された第１ポール部と、筒状部と別体で設けられ、筒状部に磁気的に連結可能かつ第１ポール部と重なる少なくとも一つの第２ポール部を設けてもよい。
【００７０】
（ｈ）前記実施形態では、第１筒状部２４ａ、第２筒状部２５ａおよび第３筒状部２６ａにそれぞれ空隙２４ｅ、２５ｅおよび２６ｅを設ける場合について説明したがこれに限定されない。少なくとも１つの筒状部において空隙を設けないようにしてもよい。言い換えれば少なくとも１つのヨーク部材において筒状部を設ける際に継ぎ目が接するようにしてもよい。この場合、継ぎ目は、接着されてもよいし、溶接されてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 発電ハブ
１３ 固定子
１５ ハブ軸
１８ａ ステータヨーク
１８ｂ ステータヨーク
２４ａ 第１筒状部
２４ｂ 第１ポール部
２４ｃ 第１延出部
２４ｄ 第１端部
２４ｅ 空隙
２５ａ 第２筒状部
２５ｂ 第２ポール部
２５ｃ 第２延出部
２５ｄ 第２端部
２５ｅ 空隙
６０ 板状部材
６０ａ 一辺
６２ 切り欠き部
６４ 筒状部材
６６ 細片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筒状部、および
前記第１筒状部に一体的に設けられる複数の第１ポール部を備え
前記複数の第１ポール部はそれぞれ、前記第１筒状部の軸方向の一端から前記第１筒状部の径方向に延びる第１延出部と、前記第１延出部から前記第１筒状部の軸方向かつ他端側に延びる第１端部とを有する、自転車用発電ハブのステータヨーク。
【請求項２】
前記第１筒状部には前記軸方向に延びる空隙が形成される、請求項１に記載のステータヨーク。
【請求項３】
複数の第２ポール部をさらに備え、
前記複数の第２ポール部は、前記軸方向から前記複数の第１延出部に重なる複数の第２延出部と、前記径方向から前記複数の第１ポール部に重なる複数の第２ポール部とを有する、請求項１または２に記載のステータヨーク。
【請求項４】
第１筒状部が挿入される第２筒状部をさらに備え、
前記第２延出部は、前記第２筒状部の前記軸方向の一端から前記第２筒状部の前記径方向に延び、前記第２端部は、前記第２延出部から前記軸方向に延びる、請求項３に記載のステータヨーク。
【請求項５】
前記第２筒状部には前記軸方向に延びる空隙が形成される、請求項４に記載のステータヨーク。
【請求項６】
前記第１筒状部は円筒状に形成される、請求項１または２に記載のステータヨーク。
【請求項７】
前記第１円筒部および前記第２筒状部は円筒状に形成される、請求項４または５に記載のステータヨーク。
【請求項８】
磁性体からなり、複数の切り欠き部を介してその周方向に並ぶ複数の細片を有する筒状部材を得る工程、および
前記複数の細片を折り曲げることによって、前記切り欠き部の根元側から前記筒状部材の径方向外側に延びる延出部と、前記筒状部材の軸方向一端側から他端側に前記延出部から延びる端部とを設ける工程、を備える、自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項９】
前記筒状部材は、四角形の板状部材にその一辺と平行になるように前記複数の切り欠き部を形成して前記複数の細片を設けた後に、前記板状部材を前記一辺と直交する方向に湾曲させることによって得られる、請求項６に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項１０】
前記筒状部材は、筒にその軸方向一端側から軸方向他端側に延びるように前記複数の切り欠き部を形成して前記複数の細片を設けることによって得られる、請求項６に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項１１】
その一辺と平行になるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を有する四角形の磁性体からなる板状部材を得る工程、
前記複数の細片を折り曲げることによって、前記切り欠き部の根元側から前記板状部材に対して直交する方向に延びる延出部と、前記延出部から前記板状部材に対して平行な方向にかつ前記板状部材の他の辺側に延びる端部とを設ける工程、および
前記板状部材を前記一辺と直交する方向に湾曲させる工程を備える、自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項１２】
前記筒状部材には前記軸方向に延びる空隙が形成される、請求項８から１１のいずれかに１項に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項１】
第１筒状部、および
前記第１筒状部に一体的に設けられる複数の第１ポール部を備え
前記複数の第１ポール部はそれぞれ、前記第１筒状部の軸方向の一端から前記第１筒状部の径方向に延びる第１延出部と、前記第１延出部から前記第１筒状部の軸方向かつ他端側に延びる第１端部とを有する、自転車用発電ハブのステータヨーク。
【請求項２】
前記第１筒状部には前記軸方向に延びる空隙が形成される、請求項１に記載のステータヨーク。
【請求項３】
複数の第２ポール部をさらに備え、
前記複数の第２ポール部は、前記軸方向から前記複数の第１延出部に重なる複数の第２延出部と、前記径方向から前記複数の第１ポール部に重なる複数の第２ポール部とを有する、請求項１または２に記載のステータヨーク。
【請求項４】
第１筒状部が挿入される第２筒状部をさらに備え、
前記第２延出部は、前記第２筒状部の前記軸方向の一端から前記第２筒状部の前記径方向に延び、前記第２端部は、前記第２延出部から前記軸方向に延びる、請求項３に記載のステータヨーク。
【請求項５】
前記第２筒状部には前記軸方向に延びる空隙が形成される、請求項４に記載のステータヨーク。
【請求項６】
前記第１筒状部は円筒状に形成される、請求項１または２に記載のステータヨーク。
【請求項７】
前記第１円筒部および前記第２筒状部は円筒状に形成される、請求項４または５に記載のステータヨーク。
【請求項８】
磁性体からなり、複数の切り欠き部を介してその周方向に並ぶ複数の細片を有する筒状部材を得る工程、および
前記複数の細片を折り曲げることによって、前記切り欠き部の根元側から前記筒状部材の径方向外側に延びる延出部と、前記筒状部材の軸方向一端側から他端側に前記延出部から延びる端部とを設ける工程、を備える、自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項９】
前記筒状部材は、四角形の板状部材にその一辺と平行になるように前記複数の切り欠き部を形成して前記複数の細片を設けた後に、前記板状部材を前記一辺と直交する方向に湾曲させることによって得られる、請求項６に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項１０】
前記筒状部材は、筒にその軸方向一端側から軸方向他端側に延びるように前記複数の切り欠き部を形成して前記複数の細片を設けることによって得られる、請求項６に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項１１】
その一辺と平行になるように複数の切り欠き部を形成して複数の細片を有する四角形の磁性体からなる板状部材を得る工程、
前記複数の細片を折り曲げることによって、前記切り欠き部の根元側から前記板状部材に対して直交する方向に延びる延出部と、前記延出部から前記板状部材に対して平行な方向にかつ前記板状部材の他の辺側に延びる端部とを設ける工程、および
前記板状部材を前記一辺と直交する方向に湾曲させる工程を備える、自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【請求項１２】
前記筒状部材には前記軸方向に延びる空隙が形成される、請求項８から１１のいずれかに１項に記載の自転車用発電ハブのステータヨークの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４６５３７（Ｐ２０１３−４６５３７Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４３８３（Ｐ２０１１−１８４３８３）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【Ｆターム（参考）】
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