CN102647035B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种旋转电机，其不仅能避免与卷绕有磁场线圈的绕线管的止转部的干扰，还能对大体积的永磁铁进行保持，并能抑制磁场线圈的引出线的断线等的发生，由此能增加发电量。绕线管(28)安装于转子(15)，将止转部(31)收纳在由止转部收纳凹部和台阶部(51)构成的空间内来限制该绕线管(28)在周向上的移动，永磁铁(41)制成具有矩形底面的四棱柱，并将底面载置在磁铁保持部的磁铁载置面上来进行配置，将从径向外侧进行覆盖的盖(47)与磁铁保持底座(42)固接，使得该永磁铁(41)在周向、轴向及径向上的移动被限制而保持于磁铁保持底座(42)。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种车用交流发电机等旋转电机，尤其涉及爪极式转子中的永磁铁的保持结构。

背景技术

使用爪极式转子的车用交流发电机在数十年来被用于汽车中。此外，因环境问题而使车载的电气设备的负载激增，从而要求爪极式转子的发电量进一步增加。

以往，基于这种情况，在爪极式转子的磁轭部将永磁铁配置成与爪状磁极部相对，以缓解磁极铁心的磁饱和，由此来增加发电量(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2010-187476号公报。

在专利文献1所记载的现有的车用交流发电机中，为了提高永磁铁的保持结构的抗离心力特性，将永磁铁与形成于磁铁保持件的上表面的截面呈梯形的磁铁嵌合槽嵌合来保持于磁铁保持件。因而，由于永磁铁的截面形状为例如梯形且无法增大永磁铁的体积，因此，使得通过配置永磁铁而使发电量增加的效果变小。

此外，在专利文献1所记载的现有的车用交流发电机中，在防止卷绕有安装于磁轭部之间的轴套部上的磁场线圈的绕线管转动这一问题上，由于没有进行过任何考虑，因而，当转子高速旋转而使绕线管具有较高的角速度时，绕线管会绕轴套部的轴转动，从而会有导致磁场线圈的引出线断线这样的不良情况。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于得到一种旋转电机，该旋转电机不仅能避免与卷绕有磁场线圈的绕线管的止转部的干涉，还能对大体积的永磁铁进行保持，从而能抑制磁场线圈的引出线的断线等情形的发生，并能增加发电量。

本发明的旋转电机包括：转子，该转子包括磁极铁心及磁场线圈，其中，上述磁极铁心具有轴套部、从该轴套部的轴向两端缘部朝径向外侧延伸设置的一对磁轭部、从该一对磁轭部分别交替地朝轴向延伸设置并以相互啮合的方式在周向上配置的多个爪状磁极部，上述磁极铁心的朝内径侧弯曲的下凹部形成于在周向上相邻的上述爪状磁极部之间的各上述磁轭部的部位，并与插通至上述轴套部的轴心位置的轴固接，上述磁场线圈卷绕在安装于上述轴套部的绕线管上，并收纳在由上述轴套部、上述一对磁轭部及上述多个爪状磁极部围起的空间内；定子，该定子配置成围绕上述转子的外周；以及永磁铁，该永磁铁以与上述爪状磁极部的前端侧内周面相对的方式配置于上述下凹部。此外，上述旋转电机还包括：嵌合槽，该嵌合槽在上述下凹部的底部以槽方向为轴向从轴向内侧朝轴向外侧延伸设置；止转部收纳凹部，该止转部收纳凹部凹陷设置在上述磁轭部的上述嵌合槽的轴向内侧的开口缘部；磁铁保持底座，该磁铁保持底座具有嵌合部及形成于嵌合部上部的磁铁保持部，上述磁铁保持底座设置于上述下凹部，将该嵌合部嵌入到上述嵌合槽中来限制该磁铁保持底座在径向上的移动；以及止转部，该止转部从上述绕线管的凸缘部朝轴向外侧突出设置。上述磁铁保持底座具有台阶部，该台阶部是使上述嵌合部的轴向内侧的端面相对于上述磁铁保持部的轴向内侧的端面朝轴向外侧变位而形成的，上述绕线管安装于上述转子，将上述止转部收纳在由上述止转部收纳凹部和上述台阶部构成的空间内来限制该绕线管在周向上的移动，上述永磁铁制成具有矩形底面的四棱柱，并将该底面载置于上述磁铁保持部的上表面来进行配置，将从径向外侧进行覆盖的盖与该磁铁保持底座固接，使得该永磁铁在周向、轴向及径向上的移动被限制而保持于该磁铁保持底座。

根据本发明，使磁铁保持底座的嵌合部的轴向内侧的端面朝轴向外侧变位来形成台阶部，并将绕线管的止转部收纳在由止转部收纳凹部和台阶部形成的空间内。因此，能阻止绕线管转动，并能抑制磁场线圈的引出线的断线等的发生。此外，能使磁铁保持部靠近磁场线圈，从而使永磁铁产生的磁通在永磁铁与爪状磁极部之间有效地流动，由此实现发电量的增大。

此外，由于永磁铁制成底面为矩形的四棱柱，因此，能增大永磁铁的体积，从而实现发电量的增大。而且，由于将以包住永磁铁的方式安装的盖与磁铁保持底座固接，以使永磁铁被磁铁保持底座保持，因此，能将磁铁保持部的整个上表面作为永磁铁的载置面，从而使永磁铁的体积进一步增大，由此实现发电量的进一步增大。

附图说明

图1是示意地表示本发明实施方式1的车用交流发电机的剖视图。

图2是表示用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子的立体图。

图3是表示用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子的剖视图。

图4是表示装入用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子中的磁场线圈组件的立体图。

图5是表示装入用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子中的磁场线圈组件的绕线管的主要部分的侧视图。

图6是说明安装在用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子中的永磁铁组件的结构的图。

图7是说明用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子中的磁极铁心的下凹部结构的主要部分立体图。

图8是从轴向内侧观察在用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子的磁极铁心上安装有永磁铁组件的状态的图。

图9是从轴向内侧观察在用于本发明实施方式2的车用交流发电机的转子的磁极铁心上安装有永磁铁组件的状态的图。

图10是表示用于本发明实施方式3的车用交流发电机的磁铁保持底座的主视图。

图11是表示用于本发明实施方式4的车用交流发电机的磁铁保持底座的侧视图。

图12是说明安装在用于本发明实施方式5的车用交流发电机的转子中的永磁铁组件的结构的图。

图13是说明安装在用于本发明实施方式6的车用交流发电机的转子中的永磁铁组件的结构的图。

图14是从轴向内侧观察用于本发明实施方式7的车用交流发电机的转子中的磁极铁心的下凹部的图。

图15是从轴向内侧观察在用于本发明实施方式7的车用交流发电机的转子的磁极铁心上安装有永磁铁组件的状态的图。

(符号说明)

10定子

15转子

16轴

17磁场线圈

18磁极铁心

20第一轴套部

21第一磁轭部

22第一爪状磁极部

24第二轴套部

25第二磁轭部

26第二爪状磁极部

28绕线管

30凸缘部

31止转部

35下凹部

36止转部收纳凹部

37嵌合槽

37a底面

41永磁铁

42、42A、42B、42C、42D磁铁保持底座

43、43A、43D磁铁保持部

43a磁铁载置面

44、44B、44C嵌合部

47、47D盖

48铆钉

50支承面

51台阶部

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的旋转电机的优选实施方式进行说明。

实施方式1

图1是示意地表示本发明实施方式1的车用交流发电机的剖视图，图2是表示用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子的立体图，图3是表示用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子的剖视图，图4是表示装入用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子中的磁场线圈组件的立体图，图5是表示装设在用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子中的磁场线圈组件的绕线管的主要部分的侧视图。图6是说明安装在用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子中的永磁铁组件的结构的图，图6(a)表示主视图，图6(b)表示剖视图。图7是说明用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子中的磁极铁心的下凹部结构的主要部分立体图，图8是从轴向内侧观察在用于本发明实施方式1的车用交流发电机的转子的磁极铁心上安装有永磁铁组件的状态的图。

在图1至图5中，作为旋转电机的车用交流发电机1包括：外壳4，该外壳4由分别呈大致碗状的铝制的前支架2和后支架3构成；转子15，该转子15通过轴承5将轴16支承于外壳4，从而在外壳4内配置成能自由旋转；带轮6，该带轮6固接在朝外壳4的前侧延伸出的轴16的端部；叶片7，该叶片7固定在转子15的轴向上的两端面；定子10，该定子10以围绕转子15的外周的方式固定于外壳4，并与转子15隔有固定的气隙(air gap)；一对集电环8，这一对集电环8固定在轴16的后侧，并对转子15供电；一对电刷9，这一对电刷9以在各集电环8上滑动的方式配置在外壳4内；整流器13，该整流器13将定子10中产生的交流电整流成直流电；以及电压调整器14，该电压调整器14对定子10中产生的交流电压的大小进行调整。

定子10包括：圆筒状的定子铁心11；以及定子线圈12，该定子线圈12卷绕安装于定子铁心11，且随着转子15的旋转，因来自后述磁场线圈17的磁通变化而产生交流电。

转子15包括：磁场线圈17，在该磁场线圈17中流有励磁电流而产生磁通；磁极铁心18，该磁极铁心18设置成覆盖磁场线圈17，并利用上述磁通来形成磁极；以及轴16，该轴16贯穿安装于磁极铁心18的轴心位置。

磁极铁心18由分体形成的第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23构成，该第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23分别由例如S10C等低碳钢经冷轧工艺制造而成。

第一磁极铁心体19具有：第一轴套部20，该第一轴套部20的外周面为圆筒形，并以贯穿轴心位置的方式形成有轴插通孔；厚壁环状的第一磁轭部21，该第一磁轭部21从第一轴套部20的一端缘部朝径向外侧延伸设置；以及第一爪状磁极部22，该第一爪状磁极部22从第一磁轭部21的外周部朝轴向另一端侧延伸设置。第一爪状磁极部22形成为最外径面形状为近似梯形、周向宽度朝着前端侧逐渐变窄且径向厚度朝着前端侧逐渐变薄的前端细形状，并且在第一磁轭部21的外周部以在周向上等角度间隔的方式配置有例如八个第一爪状磁极部22。

第二磁极铁心体23具有：第二轴套部24，该第二轴套部24的外周面为圆筒形，并以贯穿轴心位置的方式形成有轴插通孔；厚壁环状的第二磁轭部25，该第二磁轭部25从第二轴套部24的另一端缘部朝径向外侧延伸设置；以及第二爪状磁极部26，该第二爪状磁极部26从第二磁轭部25的外周部朝轴向一端侧延伸设置。第二爪状磁极部26形成为最外径面形状为近似梯形、周向宽度朝着前端侧逐渐变窄且径向厚度朝着前端侧逐渐变薄的前端细形状，并且在第二磁轭部25的外周部以在周向上等角度间隔的方式配置有例如八个第二爪状磁极部26。

绕线管28是由绝缘性树脂制成的树脂成型体，并包括：卷筒部29，该卷筒部29嵌装于第一轴套部20及第二轴套部24而形成套设状态；一对凸缘部30，这一对凸缘部30从卷筒部29的轴向两端朝径向外侧延伸；止转部30，该止转部30在一对凸缘部30的每一个上以等角度间隔突出设置八个；盖部32，该盖部32从一对凸缘部30的外周缘部延伸设置以覆盖卷绕于卷筒部29的磁场线圈17。各止转部31构成为从各凸缘部30朝轴向外侧突出设置的Y字状的厚壁部。此外，构成磁场线圈17的导线在绕线管28的卷筒部29上卷绕多层，由此制成磁场线圈组件27。

如图7所示，下凹部35在周向相邻的第一爪状磁极部22之间的各第一磁轭部21的部位上凹陷设置成朝内径侧凸状弯曲的U字状。该朝内径侧弯曲的下凹部35的周向宽度朝径向内侧逐渐变窄，且在轴向上贯穿第一磁轭部21。此外，止转部收纳凹部36在下凹部35的磁场线圈17侧(轴向内侧)的缘部及第一磁轭部21的下凹部35下方的轴向内侧部位上凹陷设置成：具有与止转部31的壁厚相同的轴向深度，且具有与止转部31的外部形状相配合的内部形状。接着，以槽方向为轴向且从轴向内侧朝外侧具有规定长度的方式将下凹部35的底部侧扩开，从而形成截面为优弧的嵌合槽37。此时，嵌合槽37在轴向上不贯穿第一磁轭部21的底部侧35，而具有与轴向正交的作为卡定部的底面37a。

另外，虽未说明，但在第二磁轭部25中，也同样地形成下凹部35、止转部收纳凹部36及嵌合槽37。

如图6(a)、图6(b)所示，永磁铁组件40包括：永磁铁41；对永磁铁41进行保持的磁铁保持底座42；以及将永磁铁41固定于磁铁保持底座42的盖47及铆钉48。永磁铁41例如是使用钕、铁、硼系稀土类烧结磁铁来制成底面为矩形的规定高度的四棱柱。在此，将沿永磁铁41的底面上相邻的两条边的方向分别定为宽度方向及长度方向。此外，在配置有永磁铁组件40的转子15中，永磁铁41的宽度方向、长度方向及高度方向为转子15的周向、轴向及径向。

磁铁保持底座42是使用铁、铁合金等磁性材料经铸造而制成的一体物，其具有：截面呈等边梯形的磁铁保持部43；截面呈优弧的嵌合部44；以及将磁铁保持部43的截面呈等边梯形的短边(上边)与嵌合部44的截面呈优弧的弦连结的连结部45。

由等边梯形截面中的长边(下边)构成的磁铁保持部43的上表面为磁铁载置面43a。该磁铁载置面43a形成为具有与永磁铁41的宽度及长度相等的宽度及长度的矩形。另外，磁铁保持部43的等边梯形截面中的长边为磁铁载置面43a的宽度。此外，磁铁保持部43形成下述形状：在将永磁铁组件40安装于下凹部35时，由等边梯形的截面中不平行的对边构成的侧面与下凹部35的在周向上相对的侧面接触。而且，铆钉插通孔46形成为在长度方向上贯穿磁铁保持部43的中心位置。

嵌合部44形成为能压入并固接于嵌合槽37的截面形状。此外，嵌合部44和连结部45形成为比磁铁保持部43短的长度，由此形成朝长度方向一侧凹陷的台阶部51。

盖47是对不锈钢等非磁性材料的平板进行冲压成形而制成的，其包括：帽部47a，该帽部47a对载置在磁铁保持底座42的磁铁载置面43a上的永磁铁的上表面、在长度方向上相对的两端面以及在宽度方向上相对的两侧面进行覆盖；檐部47b，该檐部47b从帽部47a延伸以覆盖在磁铁保持部43的长度方向上相对的两端面；以及铆钉插通孔47c，该铆钉插通孔47c设于檐部47b。

此外，永磁铁41载置于磁铁保持底座42的磁铁载置面43a，盖47被安装成用帽部47a包住永磁铁41。接着，将铆钉48插入铆钉插通孔47c和形成于磁铁保持部43的铆钉插通孔46，将铆钉48的头部铆接，从而组装成永磁铁组件40。藉此，永磁铁41被盖47限制了宽度方向、长度方向及高度方向的移动，且永磁铁41与磁铁载置面43a接触而在磁铁保持底座42上保持成磁连接的状态。

如上所述组装而成的永磁铁组件40从第一磁极铁心体19的轴向内侧压入嵌合槽37直至嵌合部44与底面37a抵接，从而如图8所示被安装到第一磁极铁心体19的各下凹部35中。此时，永磁铁组件40被嵌合槽37的截面呈优弧的槽形状限制了朝径向外侧的移动，磁铁保持部43的侧面与下凹部35的在周向上相对的侧面接触，而使周向的移动受到限制，嵌合部44与嵌合槽37的底面37a抵接，而使朝轴向外侧的移动受到限制。

此外，磁铁保持底座42保持于第一磁极铁心体19的各下凹部35，从而使嵌合部44的外周面与嵌合槽37的内周面接触来磁连接。另外，永磁铁组件40也同样地安装于第二磁极铁心体23的下凹部35。

接着，使在各下凹部35安装有永磁铁组件40的第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23与第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26互相啮合，且使第一轴套部20的另一端面与第二轴套部24的一端面对接，并固接至贯穿安装于轴插通孔的轴16上，从而组装成转子15。在此，第一轴套部20及第二轴套部24和第一磁轭部21及第二磁轭部25分别相当于磁极铁心18的轴套部和一对磁轭部。

在如上所述组装而成的转子15中，将第一轴套部20及第二轴套部24插通至绕线管28的卷筒部29内，从而将磁场线圈组件27收纳在由第一轴套部20及第二轴套部24、第一磁轭部21及第二磁轭部25、第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26围起的空间内。此外，盖部32以覆盖卷绕在卷筒部29上的磁场线圈17的方式从一对凸缘部30的外周缘部延伸，来确保磁场线圈17与第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26之间的电绝缘。此外，绕线管28的止转部31收纳在形成于第一磁轭部21及第二磁轭部25的止转部收纳凹部36内，从而限制了绕线管28的转动，并能进行绕线管28的周向上的定位。而且，能通过止转部31来阻止永磁铁组件40朝轴向内侧脱落。

在此，永磁铁41以与第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26的前端侧内周面相对的方式配置于各下凹部35，并磁化成其磁场方向同流过磁场线圈17的磁场电流在与转子15的轴心正交的平面上产生的磁场的方向相反。此外，磁场线圈17的引出线17a从引出槽(未图示)中引出，并与集电环8连接，其中，上述引出槽以从轴向内侧至外侧的方式凹陷设置在第二磁极铁心体23的两个下凹部35的底部。

接着，对如上所述构成的车用交流发电机1的动作进行说明。

首先，电流从电池(未图示)经由电刷9及集电环8被供给至转子15的磁场线圈17，产生磁通。在该磁通的作用下，第一磁极铁心体19的第一爪状磁极部22被磁化成N极，第二磁极铁心体23的第二爪状磁极部26被磁化成S极。

另一方面，发动机的转矩经由皮带(未图示)及带轮6被传递至轴16，从而使转子15旋转。因此，旋转磁场作用于定子10的定子线圈12，从而在定子线圈12上产生电动势。该交流的电动势被整流器13整流成直流电，从而给电池充电或被供给至电负载。

此外，一旦对磁场线圈17通电，就会产生磁通。该磁通从第一爪状磁极部22穿过气隙进入到定子铁心11的齿部。接着，磁通从定子铁心11的齿部穿过铁心后部(コアバツク部)在周向上移动，并从与相邻的第二爪状磁极部26相对的齿部穿过气隙进入到该第二爪状磁极部26。接着，进入第二爪状磁极部26的磁通穿过第二磁轭部25、第二轴套部24、第一轴套部20、第一磁轭部21而到达第一爪状磁极部22。在此，在现有的爪极式(日语：ランデル型)转子中，由于第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23的设计受到局限，因此，因磁场线圈17产生的磁场而磁饱和，使得转子中产生的磁通减少。

在此，由于永磁铁41被磁化成其磁场方向与磁场线圈17产生的磁场的方向相反，因此，永磁铁41产生的磁通与磁场线圈17产生的磁通是反向的，从而能大幅降低构成第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23的磁性体的磁通密度，能消除磁饱和。藉此，与定子10交链的磁通增加，从而能增加发电量。

此外，由于永磁铁41配置成与第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26的前端侧内周面相对，因此，永磁铁41位于转子15的最外周面的径向内侧。因此，定子槽高频波(stator slot harmonics)留在第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26的最外周面部，不起到直接对永磁铁41感应加热的作用。其结果是，能事先防止因永磁铁41被加热而热消磁。

根据本实施方式1，截面呈优弧的嵌合槽37以槽方向为轴向而从轴向内侧朝向外侧形成于第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23的各下凹部35的底部，止转部收纳凹部36在第一磁轭部21及第二磁轭部25的下凹部35的轴向内侧的缘部凹陷设置成与Y字状的止转部31的外部形状配合的内部形状。在磁铁保持底座42中，使嵌合部44及连结部45的长度方向一侧(轴向内侧)的端面相对于磁铁保持部43的长度方向一侧的端面朝长度方向另一侧(轴向外侧)变位规定量，由此形成在长度方向一侧凹陷的台阶部51。

因此，只要使磁铁保持底座42的嵌合部44与嵌合槽37相嵌，并将磁场线圈组件27安装到在下凹部35安装有永磁铁组件40的第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23中，以使第一磁极铁心体19与第二磁极铁心体23一体化，就能将止转部31收纳在由止转部收纳凹部36和磁铁保持底座42的台阶部51形成的空间内。藉此，能简易地组装出磁场线圈组件27绕轴16的转动被阻止了的转子15。而且，即使车用交流发电机1高速旋转，而使绕线管28具有较高的角速度，也能阻止磁场线圈组件27绕轴16转动，从而能防止磁场线圈17的引出线17a断线。

此外，由于磁铁保持底座42设有台阶部51，因此能使磁铁保持部43在避免与止转部31干涉的情况下朝轴向内侧延伸，并能使永磁铁41的轴向内侧的位置靠近磁场线圈17侧。因此，由于能增大永磁铁41与第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26在轴向上的重叠，因此，永磁铁41产生的磁通能在永磁铁41与第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26之间高效地流动，从而能增大发电量。

此外，由于嵌合槽37没有在轴向上贯穿下凹部35，并具有与轴向正交的新月状的底面37a，因此，通过将嵌合部44压入嵌合槽37直至嵌合部44的端面与底面37a抵接，就能对磁铁保持底座42的轴向位置进行定位。而且，由于止转部31位于嵌合到嵌合槽37中的嵌合部44的轴向内侧，因此，能阻止永磁铁组件40朝轴向内侧脱落。

由于永磁铁41被制成底面为矩形的四棱柱，因此，能增大永磁铁41的体积，并能增大发电量，同时成品率变高，还能减少制造成本。

由于将永磁铁41载置于磁铁保持底座42的磁铁载置面43a，并将以包住永磁铁41的方式安装的盖47固接到磁铁保持底座42，从而将永磁铁41保持在磁铁保持底座42上，因此，不需要在磁铁保持底座42的磁铁保持部43上形成楔形的磁铁保持槽等的磁铁保持结构，从而使磁铁保持底座42的制造变得容易。此外，由于能将磁铁保持部43的上表面整体用作磁铁载置面43a，因此，能将永磁铁41制成以磁铁载置面43a为底面的四棱柱，从而能使永磁铁41的体积变大，并能增大发电量。

由于使用铆钉48将盖47固接于磁铁保持底座42，因此，能提高永磁铁组件40的组装性。

由于盖47是用不锈钢等非磁性材料制成的，因此，永磁铁41产生的磁通不会经由盖47返回磁铁保持底座42，因而能有效地利用永磁铁41产生的磁通。

由于使磁铁保持底座42的截面呈优弧的嵌合部44与在第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23的各下凹部35的底部上以槽方向为轴向形成的截面呈优弧的嵌合槽37嵌合，从而将磁铁保持底座42保持于第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23，因此，能用简易的结构来实现具有较高的抗离心力特性的磁铁保持底座42的保持结构。

由于在将磁铁保持底座42保持于第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23时，磁铁保持部43的宽度方向上的两侧面与第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23的下凹部35在周向上相对的壁面接触，因此，磁铁保持底座42在周向上的移动受到限制。因而，能提高磁铁保持底座42的抗角加速度特性，并能提高永磁铁组件40的保持强度，从而能提高可靠性。

另外，在上述实施方式1中，将永磁铁配置于所有下凹部，但也可以选择任意的下凹部来配置永磁铁。此时，较为理想的是将永磁铁配置成在周向上的平衡性较好。例如，也可以在第一磁极铁心体上不配置永磁铁，而将永磁铁配置于第二磁极铁心体的所有下凹部。此外，也可以将永磁铁配置于第一磁极铁心体及第二磁极铁心体各自的在周向上一个隔一个的下凹部。另外，也可以将永磁铁组件配置在第一磁极铁心体及第二磁极铁心体各自的在周向上一个隔一个的下凹部，而在剩余的下凹部只配置磁铁保持底座。采用这种结构与将永磁铁配置在所有下凹部的结构相比，虽然会使发电量稍许下降，但能减少零部件数，从而能实现低成本化。

此外，在上述实施方式1中，盖通过铆钉固接于磁铁保持底座，但盖与磁铁保持底座的固接方法不局限于铆钉，例如，可以通过焊接将盖与磁铁保持底座固接，也可以利用盖的弹性来将盖弹性固接于磁铁保持底座。

此外，在上述实施方式1中，盖是由不锈钢等非磁性材料制成的，但盖的材料不局限于非磁性材料，也可以是例如铁等磁性材料。

实施方式2

图9是从轴向内侧观察在用于本发明实施方式2的车用交流发电机的转子的磁极铁心上安装有永磁铁组件的状态的图。

在本实施方式2中，如图9所示，在使嵌合部44与嵌合槽37嵌合以将磁铁保持底座42配置于下凹部35之后，对第一磁极铁心体19的靠嵌合槽37底部的止转部收纳槽部36侧的缘部进行铆接，来提高嵌合部44与嵌合槽37的嵌合强度。另外，虽未图示，但在使嵌合部44与嵌合槽37嵌合以将磁铁保持底座42配置于下凹部35之后，对第二磁极铁心体23的靠嵌合槽37底部的止转部收纳凹部36侧的缘部进行铆接。

另外，其它结构与上述实施方式1的结构相同。

根据本实施方式2，由于利用在第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23的靠嵌合槽37底部的止转部收纳凹部36侧的缘部上形成的铆接部49来提高嵌合部44与嵌合槽37的嵌合强度，因此，能提高磁铁保持底座42的抗离心力特性，从而能得到优异的可靠性。

实施方式3

图10是表示用于本发明实施方式3的车用交流发电机的磁铁保持底座的主视图。

在图10中，磁铁保持底座42A包括：磁铁保持部43A，该磁铁保持部43A的一对定位用突起43b在磁铁载置面43a的宽度方向两端沿长度方向延伸地突出设置；嵌合部44；以及连结部45。

另外，其它结构与上述实施方式1的结构相同。

根据本实施方式3，由于一对定位用突起43b在磁铁保持部43A的磁铁载置面43a的宽度方向两端沿长度方向延伸地突出设置，因此，永磁铁41的定位变得容易，从而能提高永磁铁组件的组装性。

实施方式4

图11是表示用于本发明实施方式4的车用交流发电机的磁铁保持底座的侧视图。

在图11中，磁铁保持底座42B包括：磁铁保持部43；嵌合部44B，该嵌合部44B形成为截面呈优弧的中心位置从长度方向的一侧朝向另一侧为固定的，而其半径从长度方向的一侧朝向另一侧逐渐减小；以及连结部45。此外，虽未图示，但在第一磁极铁心体及第二磁极铁心体的下凹部形成的嵌合槽形成为截面呈优弧的中心位置从轴向内侧朝向外侧为固定的，而其半径从轴向内侧朝向外侧逐渐减小的槽形状。

另外，其它结构与上述实施方式1的结构相同。

根据本实施方式4，由于嵌合部44B的截面呈优弧的半径从长度方向一侧朝向另一侧逐渐变小，因此，嵌合部44B的外部形状为前端细形状。此外，由于嵌合槽的截面呈优弧的半径从轴向内侧朝向外侧逐渐变小，因此，嵌合槽的内部形状为前端细形状。因此，嵌合部44B朝嵌合槽的压入变得容易，能提高转子的组装性。

实施方式5

图12是说明安装在用于本发明实施方式5的车用交流发电机的转子中的永磁铁组件的结构的图，图12(a)表示主视图，图12(b)表示剖视图。

在图12中，磁铁保持底座42C包括磁铁保持部43、嵌合部44C以及连结部45C。嵌合部44C及连结部45C的长度形成为比磁铁保持部43的长度短，并形成相对于磁铁保持部43在长度方向两侧凹陷相同量的台阶部51。

另外，其它结构与上述实施方式1的结构相同。

在本实施方式5中，当将永磁铁组件40C设置于第一磁极铁心体19及第二磁极铁心体23的下凹部35时，永磁铁组件40C关于包括轴16的轴心且经过永磁铁组件40C的宽度方向中心的平面面对称，并且关于与轴16的轴心正交且经过永磁铁组件40C的长度方向(轴向)中心的平面面对称。因此，当离心力作用于永磁铁组件40C时，不易产生使永磁铁组件40C绕嵌合部44C的截面呈优弧的中心在与轴16的轴心正交且经过永磁铁组件40C的长度方向(轴向)中心的平面上转动的力矩，并且不易产生使永磁铁组件40C绕嵌合部44C的长度方向的中央位置上的截面呈优弧的中心在包括轴16的轴心且经过永磁铁组件40C的宽度方向中心的平面上转动的力矩。其结果是，能防止永磁铁组件40C倾倒。

实施方式6

图13是说明安装在用于本发明实施方式6的车用交流发电机的转子中的永磁铁组件的结构的图，图13(a)表示主视图，图13(b)表示剖视图。

在图13中，磁铁保持底座42D例如是将对磁性钢板进行冲压成形而得到的薄板层叠而制成的，其包括磁铁保持部43D、嵌合部44以及连结部45。此外，磁铁保持部43D的铆钉插通孔46D的两端的外径比铆钉48头部的直径大。此外，盖47D具有使檐部47b在铆钉插通孔47c周围的部位凹陷而形成的凹部47d。

另外，其它结构与上述实施方式1的结构相同。

在本实施方式6中，永磁铁41载置在磁铁保持部43D的磁铁载置面43a上，盖47D安装成用帽部47a包住永磁铁41。接着，将铆钉48插入盖47D的铆钉插入孔47c和形成于磁铁保持部43D的铆钉插通孔46，并对铆钉48的头部进行铆接，由此组装成永磁铁组件40D。此时，盖47D的凹部47d伸入铆钉插通孔46D的大径部，铆钉48的头部伸入凹部47d内。此外，铆钉48的头部与盖47D的檐部47b的表面齐平。

根据本实施方式6，由于铆钉48的头部与盖47D的檐部47b齐平，因此，在组装转子时，铆钉48与绕线管28不会干涉，能使磁铁保持部43D即永磁铁41的轴向内侧的位置靠近磁场线圈17侧。此外，由于能增大永磁铁41与第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26在轴向上的重叠，因此，永磁铁41产生的磁通能在永磁铁41与第一爪状磁极部22及第二爪状磁极部26之间有效地流动，从而能增大发电量。

此外，能使磁铁保持部43D的轴向内侧的位置靠近磁场线圈17侧。因此，若永磁铁41的大小固定，则能缩短嵌合槽的槽长，从而能提高用于加工嵌合槽的模具的寿命。此外，若嵌合槽的槽长固定，则能增加永磁铁41的体积，从而能增大的发电量。

此外，由于磁铁保持底座42D是将薄板层叠而制成的，因此，只要改变薄板的冲裁形状，就能形成两端为大径的铆钉插通孔46D，与通过铸造来制造磁铁保持底座的情况相比，能减少制造成本。

实施方式7

图14是从轴向内侧观察用于本发明实施方式7的车用交流发电机中的转子的磁极铁心的下凹部的图，图15是从轴向内侧观察在用于本发明实施方式7的车用交流发电机的转子的磁极铁心上安装有永磁铁组件的状态的图。

在图14中，与轴向正交的支承面50形成于第一磁轭部21的下凹部35的在周向上相对的侧面上。此外，虽未图示，但支承面50形成于第二磁轭部25的下凹部35的在周向上相对的侧面上。

在本实施方式7中，如图15所示，将永磁铁组件40从第一磁极铁心体19的轴向内侧压入嵌合槽37，直至嵌合部44与底面37a抵接，来将永磁铁组件40安装于第一磁极铁心体19的各下凹部35。此外，将永磁铁组件40同样地安装于第二磁极铁心体23的各下凹部35。此时，嵌合部44与底面37a接触，且磁铁保持部43的长度方向另一侧的端面在宽度方向上的两端部与支承面50接触。

根据本实施方式7，由于嵌合部44与底面37a接触，且磁铁保持部43的长度方向另一侧的端面在宽度方向上的两端部与支承面50接触，因此，能可靠地阻止永磁铁组件40朝轴向外侧移动。此外，使永磁铁组件40绕嵌合部44的长度方向的中央位置上的截面呈优弧的中心在包括轴16的轴心且经过永磁铁组件40的宽度方向中心的平面上转动的力矩被支承面50承受，因而能阻止永磁铁组件40倾倒。

另外，在上述各实施方式中，嵌合槽形成为截面呈优弧，但嵌合槽的截面形状只要能限制嵌合到嵌合槽中的磁铁保持底座的嵌合部在周向及径向上的移动即可，并不局限于优弧。

此外，在上述各实施方式中，对车用交流发电机进行了说明，但本发明不限定于车用交流发电机，即使用于车用电动机、车用发电电动机等旋转电机中，也能起到同样的效果。

Claims (6)

1.一种旋转电机，其包括：

转子，该转子包括磁极铁心及磁场线圈，其中，所述磁极铁心具有轴套部、从该轴套部的轴向两端缘部朝径向外侧延伸设置的一对磁轭部、从该一对磁轭部分别交替地朝轴向延伸设置并以相互啮合的方式在周向上配置的多个爪状磁极部，所述磁极铁心的朝内径侧弯曲的下凹部形成于在周向上相邻的所述爪状磁极部之间的各所述磁轭部的部位，并与插通至所述轴套部的轴心位置的轴固接，所述磁场线圈卷绕在安装于所述轴套部的绕线管上，并收纳在由所述轴套部、所述一对磁轭部及所述多个爪状磁极部围起的空间内；

定子，该定子配置成围绕所述转子的外周；以及

永磁铁，该永磁铁以与所述爪状磁极部的前端侧内周面相对的方式配置于所述下凹部，

其特征在于，

所述旋转电机还包括：

嵌合槽，该嵌合槽在所述下凹部的底部以槽方向为轴向从轴向内侧朝轴向外侧延伸设置；

止转部收纳凹部，该止转部收纳凹部凹陷设置于所述磁轭部的所述嵌合槽的轴向内侧的开口缘部；

磁铁保持底座，该磁铁保持底座具有嵌合部及形成于嵌合部上部的磁铁保持部，所述磁铁保持底座设置于所述下凹部，将该嵌合部嵌入到所述嵌合槽中来限制该磁铁保持底座在径向上的移动；以及

止转部，该止转部从所述绕线管的凸缘部朝轴向外侧突出设置，

所述磁铁保持底座具有台阶部及定位用突起，其中，所述台阶部是使所述嵌合部的轴向内侧的端面相对于所述磁铁保持部的轴向内侧的端面朝轴向外侧变位来形成的，所述定位用突起突出设置在所述磁铁保持部的上表面的周向两侧部，

所述绕线管安装于所述转子，将所述止转部收纳在由所述止转部收纳凹部和所述台阶部构成的空间内来限制该绕线管在周向上的移动，

所述永磁铁制成具有矩形底面的四棱柱，并将该底面载置于所述磁铁保持部的上表面并利用所述定位用突起来仅限制周向的移动来进行配置，将从径向外侧进行覆盖的盖与该磁铁保持底座固接，使得该永磁体在周向、轴向及径向上的移动被限制而保持于该磁铁保持底座。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁铁保持底座形成为所述磁铁保持部的周向两侧面与所述下凹部的在周向上相对的壁面接触。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述盖通过在轴向上插通所述磁铁保持部的铆钉固定于所述磁铁保持底座。

4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述铆钉的轴向内侧的头部与所述盖齐平。

5.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

对所述磁轭部的靠所述嵌合槽的底部的所述止转部收纳凹部侧的缘部进行铆接，来将所述磁铁保持底座固接于所述磁极铁心。

6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述嵌合部的外部形状形成为从轴向内侧朝轴向外侧逐渐变小的前端细形状，所述嵌合槽的内部形状形成为从轴向内侧朝轴向外侧逐渐变小。