JP2000341918A - 回転電機の回転子、その磁性体の着磁方法 - Google Patents
回転電機の回転子、その磁性体の着磁方法Info
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Abstract
の回転子を得る。 【解決手段】 この発明の回転電機の回転子は、回転子
コイル13と、この回転子コイル13を覆って設けら
れ、磁束により着磁される第1の爪状磁極23が外周部
に間隔をおいて複数形成された第1のポールコア体21
と、この第1のポールコア体21に対向して設けられ、
かつ第1の爪状磁極23と間隔をおいて交互に噛み合っ
た第2の爪状磁極24を有する第2のポールコア体22
と、第1のポールコア体21に固定され、かつ第1の爪
状磁極23の各側面において第2の爪状磁極24との間
での磁束の漏洩を減少する向きに着磁された第1の磁性
体51と、第2のポールコア体22に第1の磁性体51
と空隙部52を介して対向して固定され、かつ第2の爪
状磁極24の各側面において第1の爪状磁極23との間
での磁束の漏洩を減少する向きに着磁された第2の磁性
体53とを備えている。
Description
極間に爪状磁極間の磁束の漏洩を減少するために配設さ
れた磁性体を備えた回転電機の回転子、及びその磁性体
の着磁方法に関するものである。
図、図10は図9の回転子の斜視図、図11は図10の
回転子の分解図であり、この交流発電機は、アルミニウ
ム製のフロントブラケット1及びリヤブラケット2から
構成されたケース3と、このケース3内に設けられ一端
部にプーリ4が固定されたシャフト6と、このシャフト
6に固定されたランデル型の回転子7と、回転子7の両
側面に固定されたファン5と、ケース3の内壁面に固定
されたステータ8と、シャフト6の他端部に固定され回
転子7に電流を供給するスリップリング9と、スリップ
リング9に摺動する一対のブラシ10と、このブラシ1
0を収納したブラシホルダ11と、ステータ8に電気的
に接続されステータ8で生じた交流を直流に整流する整
流器12と、ブラシホルダ11に嵌着されたヒートシン
ク17と、このヒートシンク17に接着されステータ8
で生じた交流電圧の大きさを調整するレギュレータ18
とを備えている。
され導線31に電流を流して磁束を発生する回転子コイ
ル13と、この回転子コイル13を覆って設けられその
磁束によって磁極が形成されるポールコア14とを備え
ている。ポールコア14は一対の交互に噛み合った第1
のポールコア体21及び第2のポールコア体22とから
構成されている。第1のポールコア体21は外周部に等
分間隔をおいて複数の第1の爪状磁極23が形成されて
いる。第1のポールコア体21と同様に鉄製の第2のポ
ールコア体22も外周部に等分間隔をおいて複数の第2
の爪状磁極24が形成されている。交互に噛み合った第
1の爪状磁極23と第2の爪状磁極24との間には、こ
れらの爪状磁極23、24間の磁束の漏洩を減少する向
きに着磁された磁性体33が嵌着されている。磁性体3
3は、蛇行周回した形状であるとともに、プラスチック
マグネットで構成されている。ステータ8は、ステータ
コア15と、このステータコア15に導線が巻回され回
転子7の回転に伴い回転子コイル13で生じた磁束の変
化で交流が生じるステータコイル16とを備えている。
リ(図示せず)からブラシ10、スリップリング9を通
じて回転子コイル13に電流が供給されて磁束が発生
し、第1のポールコア体21の第1の爪状磁極23には
N極が着磁され、第2のポールコア体22の第2の爪状
磁極24にはS極が着磁される。一方、エンジンによっ
てプーリ4は駆動され、シャフト6によって回転子7が
回転するため、ステータコイル16には回転磁界が与え
られ、ステータコイル16には起電力が生じる。この交
流の起電力は、整流器12を通って直流に整流されると
ともに、レギュレータ18によりその大きさが調整され
て、バッテリに充電される。
機の回転子7では、回転子7の回転に伴い第1及び第2
の爪状磁極23、24には遠心力が作用して図12に示
すように矢印イの方向に振動し、爪状磁極23、24の
先端部で衝突される磁性体33の箇所が破損する虞れが
あり、例えば回転子7の回転数が10000〜1500
0rpm程度になると、実際に破損してしまうという問
題点があった。この磁性体33の破損を防止するため
に、磁性体33を第1のポールコア体21及び第2のポ
ールコア体22に接着剤で固定することも考えることが
できるが、この場合にも、回転子7の回転時に磁性体3
3には爪状磁極23,24から同時に大きさ、ベクトル
方向が異なる荷重を受けることになり、磁性体が破損す
る虞があるという問題点があった。
ることを課題とするものであって、高速回転時でも磁性
体が破損しにくくなり、耐高速強度が向上した回転電機
の回転子を得ることを目的とする。また、磁性体が高残
留磁束密度に着磁される磁性体の着磁方法を得ることを
目的とする。
る回転電機の回転子は、ボビンに導線が巻回されて構成
され導線に電流を流して磁束を発生する回転子コイル
と、この回転子コイルを覆って設けられ、前記磁束によ
り着磁される爪形状の第1の爪状磁極が外周部に間隔を
おいて複数形成された第1のポールコア体と、この第1
のポールコア体に対向して設けられ、かつ前記第1の爪
状磁極と間隔をおいて交互に噛み合った爪形状の第2の
爪状磁極を有する第2のポールコア体と、前記第1のポ
ールコア体に固定され、かつ前記第1の爪状磁極の各側
面において前記第2の爪状磁極との間での磁束の漏洩を
減少する向きに着磁された第1の磁性体と、前記第2の
ポールコア体に前記第1の磁性体と空隙部を介して対向
して固定され、かつ前記第2の爪状磁極の各側面におい
て前記第1の爪状磁極との間での磁束の漏洩を減少する
向きに着磁された第2の磁性体とを備えたものである。
子では、第1の磁性体及び第2の磁性体は、蛇行周回し
た形状であるとともに、プラスチックマグネットで構成
されている。
子では、第1の磁性体及び第2の磁性体は、円環状の円
環部、この円環部の外周部から折曲され回転子コイルと
爪状磁極との間に位置した台形形状の台形部、及びこの
台形部の両斜辺からそれぞれ断面コの字形状に折曲され
て形成された磁石収納部で構成された連結部材と、前記
磁石収納部に収納された磁石とを備えている。
子では、連結部材は、アルミニウムプレートで形成され
ている。
子では、連結部材は、ボビンのフランジに連結され回転
子コイルと爪状磁極との間に位置した台形形状の台形部
と、この台形部の両斜辺からそれぞれ断面コの字形状に
折曲されて形成され磁石を収納する磁石収納部で構成さ
れている。
子の第1及び第2の磁性体の着磁方法は、着磁用ヨーク
に電流を流して、第1の磁性体及び第2の磁性体を着磁
する際に、第1の磁性体と第2の磁性体との間の空隙部
に透磁性部材を挿入して着磁する。
機の回転子について説明するが、図9ないし図11と同
一または相当部分は同一符号を付して説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の車両用交流発電機の回
転子の斜視図、図2は図1の回転子の分解正面図であ
る。
回され導線31に電流を流して磁束を発生する回転子コ
イル13と、この回転子コイル13を覆って設けられそ
の磁束によって磁極が形成されるポールコア14とを備
えている。ポールコア14は一対の交互に噛み合った第
1のポールコア体21及び第2のポールコア体22とか
ら構成されている。第1のポールコア体21は外周部に
等分間隔をおいて複数の第1の爪状磁極23が形成され
ている。第1のポールコア体21と同様に鉄製の第2の
ポールコア体22も外周部に等分間隔をおいて複数の第
2の爪状磁極24が形成されている。
極23の各側面において第2の爪状磁極24との間での
磁束の漏洩を減少する向きに着磁された第1の磁性体5
1が接着剤で固定されている。第2のポールコア体22
には第1の磁性体51と空隙部52を介して対向してい
るとともに、第2の爪状磁極24の各側面において第1
の爪状磁極23との間での磁束の漏洩を減少する向きに
着磁された第2の磁性体53が接着剤53で固定されて
いる。第1の磁性体51及び第2の磁性体53は、蛇行
周回した形状であるとともに、プラスチックマグネット
で構成されている。
の磁性体51及び第2の磁性体53は、次の手順で着磁
される。先ず、第1の磁性体51と第2の磁性体53と
の間の空隙部52に透磁性部材である鉄部材(図示せ
ず)を挿入する。次に、この状態で回転子50を円筒形
状の着磁用ヨーク(図示せず)内に載置し、ヨークに例
えば3000Vで3000Aの電流を瞬時流して、第1
の磁性体51及び第2の磁性体53を着磁する。この実
施の形態では、ヨーク内に高磁界を形成して第1の磁性
体51及び第2の磁性体53を着磁する際に、第1の磁
性体51と第2の磁性体53との間の空隙部52に鉄部
材を挿入して着磁するので、第1の磁性体51及び第2
の磁性体53は高磁束密度に着磁される。
リ(図示せず)からブラシ10、スリップリング9を通
じて回転子コイル13に電流が供給されて磁束が発生
し、第1のポールコア体21の第1の爪状磁極23には
N極が着磁され、第2のポールコア体22の第2の爪状
磁極24にはS極が着磁される。一方、エンジンによっ
てプーリ4は駆動され、シャフト6によって回転子30
が回転するため、ステータコイル16には回転磁界が与
えられ、ステータコイル16には起電力が生じる。この
交流の起電力は、整流器12を通って直流に整流される
とともに、レギュレータ18によりその大きさが調整さ
れて、バッテリに充電される。
23及び第2の爪状磁極24には遠心力が作用して図1
2に示したように矢印イの方向に振動が生じる。このと
き、第1の磁性体51及び第2の磁性体53はそれぞれ
第1の爪状磁極23及び第2の爪状磁極24に固定され
ているので、第1の磁性体51及び第2の磁性体53も
第1の爪状磁極23及び第2の爪状磁極24と一体とな
って振動し、爪状磁極23、24の先端部の衝突で第1
の磁性体51及び第2の磁性体53が破損するようなこ
とはない。なお、上記第1の磁性体51及び第2の磁性
体53は、爪状磁極23,24の根元部及び先端部で一
体化しているが、例えば爪状磁極の中間部で連結部をブ
リッジして一体化してもよい。
形態2の車両用交流発電機の回転子60の斜視図、図4
は図3の回転子60の分解正面図、図5は図3の連結部
材61の斜視図、図6は図5の連結部材61の展開図で
ある。この実施の形態では、第1の磁性体62及び第2
の磁性体63は、連結部材61と、磁石67とから構成
されている。連結部材61は、円環状の円環部64と、
この円環部64の外周部から折曲され回転子コイル31
と爪状磁極23、24との間に位置した台形形状の台形
部65と、この台形部65の両斜辺からそれぞれ断面コ
の字形状に折曲されて形成された磁石収納部66とから
構成されている。第1の磁性体62の磁石収納部66内
では、磁石67のN極側が、N極の第1の爪状磁極23
に面しており、第2の磁性体63の磁石収納部66内で
は、磁石67のS極側が、S極の第2の爪状磁極24に
面している。上記連結部材61は、プレス加工で図6に
示した形状のアルミニウムプレートを折曲加工して簡単
に形成される。
態3の車両用交流発電機の回転子70の斜視図、図8は
図7の回転子70の分解正面図である。この実施の形態
3では、連結部材71は、ボビン30のフランジ72に
連結され回転子コイル31と爪状磁極23、24との間
に位置した台形形状の台形部73と、この台形部73の
両斜辺からそれぞれ断面コの字形状に折曲されて形成さ
れ磁石67を収納する磁石収納部74で構成されてい
る。他の構成は、実施の形態2と同様である。なお、上
記各実施の形態では回転電機の回転子として車両用交流
発電機の回転子について説明したが、この発明は例えば
電動機の回転子にも適用することができるのは勿論であ
る。
1の回転電機の回転子によれば、ボビンに導線が巻回さ
れて構成され導線に電流を流して磁束を発生する回転子
コイルと、この回転子コイルを覆って設けられ、前記磁
束により着磁される爪形状の第1の爪状磁極が外周部に
間隔をおいて複数形成された第1のポールコア体と、こ
の第1のポールコア体に対向して設けられ、かつ前記第
1の爪状磁極と間隔をおいて交互に噛み合った爪形状の
第2の爪状磁極を有する第2のポールコア体と、前記第
1のポールコア体に固定され、かつ前記第1の爪状磁極
の各側面において前記第2の爪状磁極との間での磁束の
漏洩を減少する向きに着磁された第1の磁性体と、前記
第2のポールコア体に前記第1の磁性体と空隙部を介し
て対向して固定され、かつ前記第2の爪状磁極の各側面
において前記第1の爪状磁極との間での磁束の漏洩を減
少する向きに着磁された第2の磁性体とを備えたので、
回転子の回転に伴い、第1の爪状磁極は第1の磁性体と
一体となって振動し、第2の爪状磁極は第2の磁性体と
一体となって振動し、爪状磁極の先端部の衝突で第1の
磁性体及び第2の磁性体が破損する虞れはなく、耐高速
強度が向上する。
の回転子によれば、第1の磁性体及び第2の磁性体は、
蛇行周回した形状であるとともに、プラスチックマグネ
ットで構成されているので、第1の磁性体及び第2の磁
性体は射出成形により簡単に作製される。
の回転子によれば、第1の磁性体及び第2の磁性体は、
円環状の円環部、この円環部の外周部から折曲され回転
子コイルと爪状磁極との間に位置した台形形状の台形
部、及びこの台形部の両斜辺からそれぞれ断面コの字形
状に折曲されて形成された磁石収納部で構成された連結
部材と、前記磁石収納部に収納された磁石とを備えてい
るので、第1の磁性体及び第2の磁性体は簡単に作製さ
れる。
の回転子によれば、連結部材は、加工性が良いアルミニ
ウムプレートで形成されているので、連結部材は簡単に
形成され、また全体重量が軽量化される。
の回転子によれば、連結部材は、ボビンのフランジに連
結され回転子コイルと爪状磁極との間に位置した台形形
状の台形部と、この台形部の両斜辺からそれぞれ断面コ
の字形状に折曲されて形成され磁石を収納する磁石収納
部で構成されているので、ボビンの成形時にボビンと同
一材料で同時に連結部材を形成することが可能であり、
製造工程が簡略化される。
の回転子の第1及び第2の磁性体の着磁方法によれば、
着磁用ヨークに電流を流して、第1の磁性体及び第2の
磁性体を着磁する際に、第1の磁性体と第2の磁性体と
の間の空隙部に透磁性部材を挿入して着磁するので、第
1の磁性体及び第2の磁性体は高磁束密度に着磁され
る。
の回転子の斜視図である。
の回転子の斜視図である。
の回転子の斜視図である。
体、23 第1の爪状磁極、24 第2の爪状磁極、3
0 ボビン、31 導線、31 回転子コイル、50、
60、70 回転子、51、62 第1の磁性体、52
空隙部、 53、63 第2の磁性体、61、71
連結部材、64 円環部、65、73 台形部、66、
74 磁石収納部、67 磁石、72 フランジ。
Claims (6)
- 【請求項1】 ボビンに導線が巻回されて構成され導線
に電流を流して磁束を発生する回転子コイルと、 この回転子コイルを覆って設けられ、前記磁束により着
磁される爪形状の第1の爪状磁極が外周部に間隔をおい
て複数形成された第1のポールコア体と、 この第1のポールコア体に対向して設けられ、かつ前記
第1の爪状磁極と間隔をおいて交互に噛み合った爪形状
の第2の爪状磁極を有する第2のポールコア体と、 前記第1のポールコア体に固定され、かつ前記第1の爪
状磁極の各側面において前記第2の爪状磁極との間での
磁束の漏洩を減少する向きに着磁された第1の磁性体
と、 前記第2のポールコア体に前記第1の磁性体と空隙部を
介して対向して固定され、かつ前記第2の爪状磁極の各
側面において前記第1の爪状磁極との間での磁束の漏洩
を減少する向きに着磁された第2の磁性体とを備えた回
転電機の回転子。 - 【請求項2】 第1の磁性体及び第2の磁性体は、蛇行
周回した形状であるとともに、プラスチックマグネット
で構成されている請求項1に記載の回転電機の回転子。 - 【請求項3】 第1の磁性体及び第2の磁性体は、円環
状の円環部、この円環部の外周部から折曲され回転子コ
イルと爪状磁極との間に位置した台形形状の台形部、及
びこの台形部の両斜辺からそれぞれ断面コの字形状に折
曲されて形成された磁石収納部で構成された連結部材
と、前記磁石収納部に収納された磁石とを備えている請
求項1に記載の回転電機の回転子。 - 【請求項4】 連結部材は、アルミニウムプレートで形
成された請求項3に記載の回転電機の回転子。 - 【請求項5】 連結部材は、ボビンのフランジに連結さ
れ回転子コイルと爪状磁極との間に位置した台形形状の
台形部と、この台形部の両斜辺からそれぞれ断面コの字
形状に折曲されて形成され磁石を収納する磁石収納部で
構成された請求項3に記載の回転電機の回転子。 - 【請求項6】 請求項2に記載の第1の磁性体及び第2
の磁性体の着磁方法であって、 着磁用ヨークに電流を流して、第1の磁性体及び第2の
磁性体を着磁する際に、第1の磁性体と第2の磁性体と
の間の空隙部に透磁性部材を挿入して着磁する回転電機
の回転子の磁性体の着磁方法。
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