JP2001352702A - 永久磁石式回転電機 - Google Patents
永久磁石式回転電機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アウターロータの磁石挿入孔内に永久磁石を
簡単、確実かつ強固に固定できる永久磁石式回転電機を
提供する。 【解決手段】 ロータヨーク６１の各挿入孔６１１内に
は、断面が略太鼓状の永久磁石６２が挿入されている。
永久磁石６２は挿入孔６１１の内壁面に対して、平面的
には、内周側（ステータ側）の両端部の２点Ｐ1 ，Ｐ2
および外周側（反ステータ側）の中央部の１点Ｐ3 の計
３点で支持されている。３か所の支持点Ｐ1 〜Ｐ3 以外
の永久磁石６２の外壁面と挿入孔６１１の内壁面との間
には、支持点Ｐ1 ，Ｐ2 間において空隙Ｇ1 が確保され
ている。支持点Ｐ1 ，Ｐ3 間には空隙Ｇ2 が確保され、
支持点Ｐ2 ，Ｐ3 間には空隙Ｇ3 が確保されている。各
空隙Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 内には接着剤８０が充填されてい
る。
簡単、確実かつ強固に固定できる永久磁石式回転電機を
提供する。 【解決手段】 ロータヨーク６１の各挿入孔６１１内に
は、断面が略太鼓状の永久磁石６２が挿入されている。
永久磁石６２は挿入孔６１１の内壁面に対して、平面的
には、内周側（ステータ側）の両端部の２点Ｐ1 ，Ｐ2
および外周側（反ステータ側）の中央部の１点Ｐ3 の計
３点で支持されている。３か所の支持点Ｐ1 〜Ｐ3 以外
の永久磁石６２の外壁面と挿入孔６１１の内壁面との間
には、支持点Ｐ1 ，Ｐ2 間において空隙Ｇ1 が確保され
ている。支持点Ｐ1 ，Ｐ3 間には空隙Ｇ2 が確保され、
支持点Ｐ2 ，Ｐ3 間には空隙Ｇ3 が確保されている。各
空隙Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 内には接着剤８０が充填されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、略円筒形状のアウ
ターロータが複数の磁石挿入孔を環状に配置し、各磁石
挿入孔内に永久磁石が挿入された永久磁石式回転電機に
係り、特に、磁石挿入孔内に永久磁石を簡単かつ確実に
固定できる永久磁石式回転電機に関する。
ターロータが複数の磁石挿入孔を環状に配置し、各磁石
挿入孔内に永久磁石が挿入された永久磁石式回転電機に
係り、特に、磁石挿入孔内に永久磁石を簡単かつ確実に
固定できる永久磁石式回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用のスタータモータあるいはジ
ェネレータとして、円筒形状のロータヨークをステータ
の外周でフライホイールにより回転自在に支持してアウ
ターロータとする永久磁石式回転電機が知られている。
前記ロータヨークは複数の磁石挿入孔を環状に配置し、
各磁石挿入孔内にはＳ，Ｎ極の永久磁石が交互に挿入さ
れている。
ェネレータとして、円筒形状のロータヨークをステータ
の外周でフライホイールにより回転自在に支持してアウ
ターロータとする永久磁石式回転電機が知られている。
前記ロータヨークは複数の磁石挿入孔を環状に配置し、
各磁石挿入孔内にはＳ，Ｎ極の永久磁石が交互に挿入さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ロータヨークの磁石挿
入孔内に永久磁石を固定する方法として、磁石挿入孔内
へ永久磁石を圧入し、さらに接着剤で接着する方法が採
用されている。しかしながら、圧入による固定方法で
は、磁石挿入孔の内寸法と永久磁石の外寸法とを厳密に
規定しなければならないので、製造技術の高度化や製造
コストの上昇を招いてしまう。
入孔内に永久磁石を固定する方法として、磁石挿入孔内
へ永久磁石を圧入し、さらに接着剤で接着する方法が採
用されている。しかしながら、圧入による固定方法で
は、磁石挿入孔の内寸法と永久磁石の外寸法とを厳密に
規定しなければならないので、製造技術の高度化や製造
コストの上昇を招いてしまう。
【０００４】また、永久磁石を圧入した際にロータヨー
クに変形が生じ、その結果、ロータヨークがステータと
接触したり、変形によって設計上の磁力を確保できなく
なる可能性もある。
クに変形が生じ、その結果、ロータヨークがステータと
接触したり、変形によって設計上の磁力を確保できなく
なる可能性もある。
【０００５】さらに、上記した圧入固定では、磁石挿入
孔と永久磁石との間に接着剤を十分に充填することがで
きないので、接着剤が接着機能を十分に発揮できないと
いう課題もあった。
孔と永久磁石との間に接着剤を十分に充填することがで
きないので、接着剤が接着機能を十分に発揮できないと
いう課題もあった。
【０００６】本発明の目的は、上記した従来の技術課題
を解決し、アウターロータの磁石挿入孔内に永久磁石を
簡単、確実かつ強固に固定できる永久磁石式回転電機を
提供することにある。
を解決し、アウターロータの磁石挿入孔内に永久磁石を
簡単、確実かつ強固に固定できる永久磁石式回転電機を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、アウターロータが複数の磁石挿入孔
を環状に配置し、各磁石挿入孔内に永久磁石が挿入され
た永久磁石式回転電機において、永久磁石を、その挿入
方向に垂直な平面内で、前記磁石挿入孔の内周面との間
に複数の空隙が確保されるように複数点で支持したこと
を特徴とする。
ために、本発明は、アウターロータが複数の磁石挿入孔
を環状に配置し、各磁石挿入孔内に永久磁石が挿入され
た永久磁石式回転電機において、永久磁石を、その挿入
方向に垂直な平面内で、前記磁石挿入孔の内周面との間
に複数の空隙が確保されるように複数点で支持したこと
を特徴とする。
【０００８】上記した特徴によれば、永久磁石は磁石挿
入孔に対して複数の支持点では機械的に保持されるの
で、製造工程では磁石挿入孔内で永久磁石を簡易的に保
持できる。また、支持点以外の空隙部に接着剤の充填ス
ペースを確保できるので、接着剤を十分に充填すること
ができ、接着剤による強固な接着固定が可能になる。
入孔に対して複数の支持点では機械的に保持されるの
で、製造工程では磁石挿入孔内で永久磁石を簡易的に保
持できる。また、支持点以外の空隙部に接着剤の充填ス
ペースを確保できるので、接着剤を十分に充填すること
ができ、接着剤による強固な接着固定が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明の永久磁石式回転電機を
スタータ兼ジェネレータ装置に適用したスクータ型自動
二輪車の全体側面図である。
細に説明する。図１は、本発明の永久磁石式回転電機を
スタータ兼ジェネレータ装置に適用したスクータ型自動
二輪車の全体側面図である。
【００１０】車体前部３ａと車体後部３ｂとは低いフロ
ア部４を介して連結されており、車体の骨格をなす車体
フレームは、概ねダウンチューブ６とメインパイプ７と
から構成される。燃料タンクおよび収納ボックス（共に
図示せず）はメインパイプ７により支持され、その上方
にシート８が配置されている。
ア部４を介して連結されており、車体の骨格をなす車体
フレームは、概ねダウンチューブ６とメインパイプ７と
から構成される。燃料タンクおよび収納ボックス（共に
図示せず）はメインパイプ７により支持され、その上方
にシート８が配置されている。
【００１１】車体前部３ａでは、ステアリングヘッド５
に軸支されて上方にハンドル１１が設けられ、下方にフ
ロントフォーク１２が延び、その下端に前輪ＦＷが軸支
されている。ハンドル１１の上部は、計器板を兼ねたハ
ンドルカバー１３で覆われている。メインパイプ７の立
ち上がり部下端にはブラケット１５が突設され、このブ
ラケット１５には、スイングユニット２のハンガーブラ
ケット１８がリンク部材１６を介して揺動自在に連結支
持されている。
に軸支されて上方にハンドル１１が設けられ、下方にフ
ロントフォーク１２が延び、その下端に前輪ＦＷが軸支
されている。ハンドル１１の上部は、計器板を兼ねたハ
ンドルカバー１３で覆われている。メインパイプ７の立
ち上がり部下端にはブラケット１５が突設され、このブ
ラケット１５には、スイングユニット２のハンガーブラ
ケット１８がリンク部材１６を介して揺動自在に連結支
持されている。
【００１２】スイングユニット２には、その前部に単気
筒の２ストローク内燃機関Ｅが搭載されている。この内
燃機関Ｅから後方にかけてベルト式無段変速機２６が構
成され、その後部に遠心クラッチを介して設けられた減
速機構２７に後輪ＲＷが軸支されている。この減速機構
２７の上端とメインパイプ７の上部屈曲部との間にはリ
ヤクッション２２が介装されている。スイングユニット
２の前部には、内燃機関Ｅから延出した吸気管２３に接
続された気化器２４および同気化器２４に連結されるエ
アクリーナ２５が配設されている。
筒の２ストローク内燃機関Ｅが搭載されている。この内
燃機関Ｅから後方にかけてベルト式無段変速機２６が構
成され、その後部に遠心クラッチを介して設けられた減
速機構２７に後輪ＲＷが軸支されている。この減速機構
２７の上端とメインパイプ７の上部屈曲部との間にはリ
ヤクッション２２が介装されている。スイングユニット
２の前部には、内燃機関Ｅから延出した吸気管２３に接
続された気化器２４および同気化器２４に連結されるエ
アクリーナ２５が配設されている。
【００１３】図２は、前記スイングユニット２をクラン
ク軸２０１に沿って切断した断面図であり、前記と同一
の符号は同一または同等部分を表している。
ク軸２０１に沿って切断した断面図であり、前記と同一
の符号は同一または同等部分を表している。
【００１４】スイングユニット２は、左右のクランクケ
ース２０２Ｌ、２０２Ｒを合体して構成されるクランク
ケース２０２に覆われ、クランク軸２０１は、クランク
ケース２０２Ｒに固定された軸受け２０８、２０９によ
り回転自在に支持されている。クランク軸２０１には、
クランクピン２１３を介してコンロッド（図示せず）が
連結されている。
ース２０２Ｌ、２０２Ｒを合体して構成されるクランク
ケース２０２に覆われ、クランク軸２０１は、クランク
ケース２０２Ｒに固定された軸受け２０８、２０９によ
り回転自在に支持されている。クランク軸２０１には、
クランクピン２１３を介してコンロッド（図示せず）が
連結されている。
【００１５】左クランクケース２０２Ｌは、ベルト式無
段変速室ケースを兼ねており、左クランクケース２０２
Ｌまで延びたクランク軸２０１にはベルト駆動プーリ２
１０が回転可能に設けられている。ベルト駆動プーリ２
１０は、固定側プーリ半体２１０Ｌと可動側プーリ半体
２１０Ｒとからなり、固定側プーリ半体２１０Ｌはクラ
ンク軸２０１の左端部にボス２１１を介して固着され、
その右側に可動側プーリ半体２１０Ｒがクランク軸２０
１にスプライン嵌合され、固定側プーリ半体２１０Ｌに
接近・離反することができる。両プーリ半体２１０Ｌ、
２１０Ｒ間にはＶベルト２１２が巻き掛けられている。
段変速室ケースを兼ねており、左クランクケース２０２
Ｌまで延びたクランク軸２０１にはベルト駆動プーリ２
１０が回転可能に設けられている。ベルト駆動プーリ２
１０は、固定側プーリ半体２１０Ｌと可動側プーリ半体
２１０Ｒとからなり、固定側プーリ半体２１０Ｌはクラ
ンク軸２０１の左端部にボス２１１を介して固着され、
その右側に可動側プーリ半体２１０Ｒがクランク軸２０
１にスプライン嵌合され、固定側プーリ半体２１０Ｌに
接近・離反することができる。両プーリ半体２１０Ｌ、
２１０Ｒ間にはＶベルト２１２が巻き掛けられている。
【００１６】可動側プーリ半体２１０Ｒの右側ではカム
プレート２１５がクランク軸２０１に固着されており、
その外周端に設けたスライドピース２１５ａが、可動側
プーリ半体２１０Ｒの外周端で軸方向に形成したカムプ
レート摺動ボス部２１０Ｒａに摺動自在に係合してい
る。可動側プーリ半体２１０Ｒのカムプレート２１５
は、外周寄りがカムプレート２１５側に傾斜したテーパ
面を有しており、該テーパ面と可動プーリ半体２１０Ｒ
との間の空所にドライウェイトポール２１６が収容され
ている。
プレート２１５がクランク軸２０１に固着されており、
その外周端に設けたスライドピース２１５ａが、可動側
プーリ半体２１０Ｒの外周端で軸方向に形成したカムプ
レート摺動ボス部２１０Ｒａに摺動自在に係合してい
る。可動側プーリ半体２１０Ｒのカムプレート２１５
は、外周寄りがカムプレート２１５側に傾斜したテーパ
面を有しており、該テーパ面と可動プーリ半体２１０Ｒ
との間の空所にドライウェイトポール２１６が収容され
ている。
【００１７】クランク軸２０１の回転速度が増加する
と、可動側プーリ半体２１０Ｒとカムプレート２１５間
にあって共に回転する前記ドライウェイトボール２１６
が、遠心力により遠心方向に移動し、可動側プーリ半体
２１０Ｒはドライウェイトボール２１６に押圧されて左
方に移動して固定側プーリ半体２１０Ｌに接近する。そ
の結果、両プーリ半体２１０Ｌ、２１０Ｒ間に挟まれた
Ｖベルト２１２は遠心方向に移動し、その巻き掛け径が
大きくなる。
と、可動側プーリ半体２１０Ｒとカムプレート２１５間
にあって共に回転する前記ドライウェイトボール２１６
が、遠心力により遠心方向に移動し、可動側プーリ半体
２１０Ｒはドライウェイトボール２１６に押圧されて左
方に移動して固定側プーリ半体２１０Ｌに接近する。そ
の結果、両プーリ半体２１０Ｌ、２１０Ｒ間に挟まれた
Ｖベルト２１２は遠心方向に移動し、その巻き掛け径が
大きくなる。
【００１８】車両の後部には前記ベルト駆動プーリ２１
０に対応する被動プーリ（図示せず）が設けられ、Ｖベ
ルト２１２はこの被動プーリに巻き掛けられている。こ
のベルト伝達機構により、内燃機関Ｅの動力は自動調整
されて遠心クラッチに伝えられ、前記減速機構２７等を
介して後輪ＲＷを駆動する。
０に対応する被動プーリ（図示せず）が設けられ、Ｖベ
ルト２１２はこの被動プーリに巻き掛けられている。こ
のベルト伝達機構により、内燃機関Ｅの動力は自動調整
されて遠心クラッチに伝えられ、前記減速機構２７等を
介して後輪ＲＷを駆動する。
【００１９】右クランクケース２０２Ｒ内には、スター
タモータとＡＣジェネレータとを組み合わせたスタータ
兼ジェネレータ装置１が配設されている。スタータ兼ジ
ェネレータ装置１では、クランク軸２０１の先端テーパ
部にアウターロータ６０がネジ２５３により固定されて
いる。前記アウターロータ６０の内側に配設されるイン
ナステータ５０は、クランクケース２０２にボルト２７
９により螺着されて支持される。なお、前記スタータ兼
ジェネレータ装置１の構成については、後に図３ないし
図７を参照して詳細に説明する。
タモータとＡＣジェネレータとを組み合わせたスタータ
兼ジェネレータ装置１が配設されている。スタータ兼ジ
ェネレータ装置１では、クランク軸２０１の先端テーパ
部にアウターロータ６０がネジ２５３により固定されて
いる。前記アウターロータ６０の内側に配設されるイン
ナステータ５０は、クランクケース２０２にボルト２７
９により螺着されて支持される。なお、前記スタータ兼
ジェネレータ装置１の構成については、後に図３ないし
図７を参照して詳細に説明する。
【００２０】ファン２８０は、その中央円錐部２８０ａ
の裾部分をボルト２４６によりアウターロータ６０に固
着されており、ファン２８０はラジエタ２８２を介して
ファンカバー２８１により覆われている。
の裾部分をボルト２４６によりアウターロータ６０に固
着されており、ファン２８０はラジエタ２８２を介して
ファンカバー２８１により覆われている。
【００２１】クランク軸２０１上には、前記スタータ兼
ジェネレータ装置１と軸受け２０９との間にスプロケッ
ト２３１が固定されており、このスプロケット２３１に
はクランク軸２０１からカムシャフト（図示せず）を駆
動するためのチェーンが巻き掛けられている。なお、前
記スプロケット２３１は、潤滑オイルを循環させるポン
プに動力を伝達するためのギヤ２３２と一体的に形成さ
れている。
ジェネレータ装置１と軸受け２０９との間にスプロケッ
ト２３１が固定されており、このスプロケット２３１に
はクランク軸２０１からカムシャフト（図示せず）を駆
動するためのチェーンが巻き掛けられている。なお、前
記スプロケット２３１は、潤滑オイルを循環させるポン
プに動力を伝達するためのギヤ２３２と一体的に形成さ
れている。
【００２２】図３、４は、前記スタータ兼ジェネレータ
装置１（永久磁石式回転電機）の回転軸（クランク軸２
０１）に垂直な面での一部破断平面図およびその側面断
面図、図５、６は、ロータヨークの平面図およびその部
分拡大図であり、いずれも前記と同一の符号は同一また
は同等部分を表している。
装置１（永久磁石式回転電機）の回転軸（クランク軸２
０１）に垂直な面での一部破断平面図およびその側面断
面図、図５、６は、ロータヨークの平面図およびその部
分拡大図であり、いずれも前記と同一の符号は同一また
は同等部分を表している。
【００２３】本実施形態のスタータ兼ジェネレータ装置
１は、図３、４に示したように、ステータ５０と、当該
ステータ５０の外周を回転するアウターロータ６０とか
ら構成されている。前記アウターロータ６０は、図４、
５に示したように、リング状のケイ素鋼板（薄板）を略
円筒形状に成層して構成されたロータヨーク６１と、図
３に示したように、ロータヨーク６１の円周方向に設け
られた複数の磁石挿入孔６１１内に交互に挿貫されたＮ
極永久磁石６２ＮおよびＳ極永久磁石６２Ｓと、図３、
４に示したように、前記ロータヨーク６１を前記クラン
ク軸２０１に連結するカップ状のフライホイール６３と
によって構成されている。
１は、図３、４に示したように、ステータ５０と、当該
ステータ５０の外周を回転するアウターロータ６０とか
ら構成されている。前記アウターロータ６０は、図４、
５に示したように、リング状のケイ素鋼板（薄板）を略
円筒形状に成層して構成されたロータヨーク６１と、図
３に示したように、ロータヨーク６１の円周方向に設け
られた複数の磁石挿入孔６１１内に交互に挿貫されたＮ
極永久磁石６２ＮおよびＳ極永久磁石６２Ｓと、図３、
４に示したように、前記ロータヨーク６１を前記クラン
ク軸２０１に連結するカップ状のフライホイール６３と
によって構成されている。
【００２４】前記フライホイール６３は、その円周端部
に爪部６３ａを具備し、当該爪部６３ａを内側へ折り曲
げることによって前記成層構造のロータヨーク６１が軸
方向に挟持され、かつ前記ロータヨーク６１の挿入孔６
１１内に挿貫された各永久磁石６２（６２Ｎ，６２Ｓ）
がロータヨーク６１内の所定位置に保持される。
に爪部６３ａを具備し、当該爪部６３ａを内側へ折り曲
げることによって前記成層構造のロータヨーク６１が軸
方向に挟持され、かつ前記ロータヨーク６１の挿入孔６
１１内に挿貫された各永久磁石６２（６２Ｎ，６２Ｓ）
がロータヨーク６１内の所定位置に保持される。
【００２５】前記ステータ５０は、ケイ素鋼板（薄板）
を成層して構成され、図３に示したように、ステータコ
ア５１およびステータ突極５２を含む。各ステータ突極
５２にはステータ巻線５３が単極集中方式で巻回され、
ステータ５０の主面は保護カバー７１で覆われている。
を成層して構成され、図３に示したように、ステータコ
ア５１およびステータ突極５２を含む。各ステータ突極
５２にはステータ巻線５３が単極集中方式で巻回され、
ステータ５０の主面は保護カバー７１で覆われている。
【００２６】前記ロータヨーク６１には、図５、６に示
したように、前記永久磁石６２が軸方向に挿入される挿
入孔６１１が円周方向に３０度間隔で１２個形成されて
いる。隣接する各挿入孔６１１の間は補極部６１３とし
て機能する。
したように、前記永久磁石６２が軸方向に挿入される挿
入孔６１１が円周方向に３０度間隔で１２個形成されて
いる。隣接する各挿入孔６１１の間は補極部６１３とし
て機能する。
【００２７】前記各挿入孔６１１内には、図７に示した
ように、断面が略太鼓状の永久磁石６２が挿入されてい
る。本実施形態では、前記挿入孔６１１の形状と永久磁
石６２の断面形状とが同一ではなく、永久磁石６２は挿
入孔６１１の内壁面に対して、平面的には、内周側（ス
テータ側）の両端部の２点Ｐ1 ，Ｐ2 および外周側（反
ステータ側）の中央部の１点Ｐ3 の計３点で支持されて
いる。
ように、断面が略太鼓状の永久磁石６２が挿入されてい
る。本実施形態では、前記挿入孔６１１の形状と永久磁
石６２の断面形状とが同一ではなく、永久磁石６２は挿
入孔６１１の内壁面に対して、平面的には、内周側（ス
テータ側）の両端部の２点Ｐ1 ，Ｐ2 および外周側（反
ステータ側）の中央部の１点Ｐ3 の計３点で支持されて
いる。
【００２８】前記３か所の支持点Ｐ1 〜Ｐ3 以外の、永
久磁石６２の外壁面と挿入孔６１１の内壁面との間に
は、支持点Ｐ1 ，Ｐ2 間において空隙Ｇ1 が確保されて
いる。同様に、支持点Ｐ1 ，Ｐ3 間には空隙Ｇ2 が確保
され、支持点Ｐ2 ，Ｐ3 間には空隙Ｇ3 が確保されてい
る。前記各空隙Ｇ2 、Ｇ3 は、ステータ方向に拡張され
た切欠状空隙Ｇ21，Ｇ31をそれぞれ有する。前記各空隙
Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 および切欠状空隙Ｇ21，Ｇ31内には接
着剤８０が充填されている。
久磁石６２の外壁面と挿入孔６１１の内壁面との間に
は、支持点Ｐ1 ，Ｐ2 間において空隙Ｇ1 が確保されて
いる。同様に、支持点Ｐ1 ，Ｐ3 間には空隙Ｇ2 が確保
され、支持点Ｐ2 ，Ｐ3 間には空隙Ｇ3 が確保されてい
る。前記各空隙Ｇ2 、Ｇ3 は、ステータ方向に拡張され
た切欠状空隙Ｇ21，Ｇ31をそれぞれ有する。前記各空隙
Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 および切欠状空隙Ｇ21，Ｇ31内には接
着剤８０が充填されている。
【００２９】このように、本実施形態では、永久磁石６
２が磁石挿入孔６１１により３点で機械的に保持され
る。したがって、組み付け工程では、挿入孔６１１内で
永久磁石６２を簡易的に保持することができ、その作業
性が向上する。また、支持点以外の空隙Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ
3 （およびＧ21，Ｇ31）には、接着剤の充填スペースが
確保され、接着剤を十分に充填できるので、この接着剤
により永久磁石６２を磁石挿入孔６１１内に強固に固定
できるようになる。
２が磁石挿入孔６１１により３点で機械的に保持され
る。したがって、組み付け工程では、挿入孔６１１内で
永久磁石６２を簡易的に保持することができ、その作業
性が向上する。また、支持点以外の空隙Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ
3 （およびＧ21，Ｇ31）には、接着剤の充填スペースが
確保され、接着剤を十分に充填できるので、この接着剤
により永久磁石６２を磁石挿入孔６１１内に強固に固定
できるようになる。
【００３０】ところで、挿入孔６１１内に永久磁石６２
を挿入した際、挿入孔６１１の内寸法が規格の下限値に
近いような小径であり、これとは逆に、永久磁石６２の
外寸法が規格の上限値に近いような大径であると、支持
点Ｐ1 ，Ｐ2 ではステータ方向に、また支持点Ｐ３では
反ステータ方向に応力が加わる。
を挿入した際、挿入孔６１１の内寸法が規格の下限値に
近いような小径であり、これとは逆に、永久磁石６２の
外寸法が規格の上限値に近いような大径であると、支持
点Ｐ1 ，Ｐ2 ではステータ方向に、また支持点Ｐ３では
反ステータ方向に応力が加わる。
【００３１】これに対して、本実施形態では挿入孔６１
１の外壁面６１８とフライホイール６３との間、すなわ
ち支持点Ｐ3 とフライホイール６３との間に空隙Ｇ0 を
形成している。したがって、上記した応力が各支持点に
生じると、挿入孔６１１の側壁６１８が空隙Ｇ0 内に膨
らむことで、各支持点Ｐ1 ，Ｐ2 においてステータ側へ
働く応力が緩和される。したがって、ロータヨーク６１
のステータ側への変形が防止され、ロータヨーク６１と
ステータ突極５２との接触や起磁力の低下が防止され
る。
１の外壁面６１８とフライホイール６３との間、すなわ
ち支持点Ｐ3 とフライホイール６３との間に空隙Ｇ0 を
形成している。したがって、上記した応力が各支持点に
生じると、挿入孔６１１の側壁６１８が空隙Ｇ0 内に膨
らむことで、各支持点Ｐ1 ，Ｐ2 においてステータ側へ
働く応力が緩和される。したがって、ロータヨーク６１
のステータ側への変形が防止され、ロータヨーク６１と
ステータ突極５２との接触や起磁力の低下が防止され
る。
【００３２】このように、本実施形態では、永久磁石６
２を３点で支持する際、ステータ側を２点支持、反ステ
ータ側を１点支持とし、ステータ側に働く応力を分散す
るようにしたので、応力による変形方向を反ステータ側
に向け、ステータ側への変形を防ぐことができる。
２を３点で支持する際、ステータ側を２点支持、反ステ
ータ側を１点支持とし、ステータ側に働く応力を分散す
るようにしたので、応力による変形方向を反ステータ側
に向け、ステータ側への変形を防ぐことができる。
【００３３】さらに、本実施形態ではロータヨーク６１
とフライホイール６３との間に空隙Ｇ0 を形成し、ロー
タヨーク６１の挿入孔６１１に対して相対的に大きな永
久磁石６２が挿入された際のロータヨーク６１の変形
が、当該空隙Ｇ0 において吸収されるようにしたので、
ロータヨーク６１のステータ側への変形を防止すること
ができる。
とフライホイール６３との間に空隙Ｇ0 を形成し、ロー
タヨーク６１の挿入孔６１１に対して相対的に大きな永
久磁石６２が挿入された際のロータヨーク６１の変形
が、当該空隙Ｇ0 において吸収されるようにしたので、
ロータヨーク６１のステータ側への変形を防止すること
ができる。
【００３４】図８は、前記スタータ兼ジェネレータ装置
１の制御系のブロック図であり、前記と同一の符号は同
一または同等部分を表している。
１の制御系のブロック図であり、前記と同一の符号は同
一または同等部分を表している。
【００３５】制御ユニット４０は、バッテリ４２の出力
電圧ＶBATTをロジック電圧ＶDDに変換してＣＰＵ１０１
へ供給するＤＣ−ＤＣ変換器１０２と、ＩＧコイル４１
への給電を制御して点火プラグ４３を所定のタイミング
で点火させる点火制御装置１０３と、バッテリ電圧ＶBA
TTを３相交流電力に変換して前記スタータ兼ジェネレー
タ装置１のステータ巻線５３へ供給する３相ドライバ１
０４とを含む。
電圧ＶBATTをロジック電圧ＶDDに変換してＣＰＵ１０１
へ供給するＤＣ−ＤＣ変換器１０２と、ＩＧコイル４１
への給電を制御して点火プラグ４３を所定のタイミング
で点火させる点火制御装置１０３と、バッテリ電圧ＶBA
TTを３相交流電力に変換して前記スタータ兼ジェネレー
タ装置１のステータ巻線５３へ供給する３相ドライバ１
０４とを含む。
【００３６】スロットルセンサ４５は、スロットル開度
θthを検知してＣＰＵ１０１へ通知する。ロータセンサ
４６は、前記アウターロータ６０の回転位置を検知して
ＣＰＵ１０１へ通知する。レギュレータ４４は、アウタ
ーロータ６０の回転に応じて前記ステータ巻線５３に発
生した誘導起電力を所定のバッテリ電圧ＶBATTに制御し
て電源ラインＬへ供給する。
θthを検知してＣＰＵ１０１へ通知する。ロータセンサ
４６は、前記アウターロータ６０の回転位置を検知して
ＣＰＵ１０１へ通知する。レギュレータ４４は、アウタ
ーロータ６０の回転に応じて前記ステータ巻線５３に発
生した誘導起電力を所定のバッテリ電圧ＶBATTに制御し
て電源ラインＬへ供給する。
【００３７】このような構成において、エンジン始動時
は、ＣＰＵ１０１がロータセンサ４６により検知された
アウターロータ６０の回転位置に基づいてステータ巻線
５３の励磁タイミングを決定し、３相ドライバ１０４の
各パワーＦＥＴのスイッチングタイミングを制御してス
テータ巻線５３の各相へ交流電力を供給する。
は、ＣＰＵ１０１がロータセンサ４６により検知された
アウターロータ６０の回転位置に基づいてステータ巻線
５３の励磁タイミングを決定し、３相ドライバ１０４の
各パワーＦＥＴのスイッチングタイミングを制御してス
テータ巻線５３の各相へ交流電力を供給する。
【００３８】３相ドライバ１０４の各パワーＦＥＴ（Ｔ
ｒ１〜Ｔｒ６）はＣＰＵ１０１によりＰＷＭ制御され、
そのデューティー比すなわち駆動トルクは、前記スロッ
トルセンサ４５により検知されたスロットル開度θthに
基づいて制御される。
ｒ１〜Ｔｒ６）はＣＰＵ１０１によりＰＷＭ制御され、
そのデューティー比すなわち駆動トルクは、前記スロッ
トルセンサ４５により検知されたスロットル開度θthに
基づいて制御される。
【００３９】一方、内燃機関Ｅが始動されると、３相ド
ライバ１０４からステータ巻線５３への給電が中止さ
れ、今度はスタータ兼ジェネレータ装置１が内燃機関Ｅ
により従動的に駆動される。このとき、ステータ巻線５
３には、クランク軸２０１の回転速度に応じて起電力が
発生する。この起電力はレギュレータ４４によってバッ
テリ電圧ＶBATTに制御され、その後、電気負荷へ供給さ
れると共に余剰電力はバッテリ４２へ充電される。
ライバ１０４からステータ巻線５３への給電が中止さ
れ、今度はスタータ兼ジェネレータ装置１が内燃機関Ｅ
により従動的に駆動される。このとき、ステータ巻線５
３には、クランク軸２０１の回転速度に応じて起電力が
発生する。この起電力はレギュレータ４４によってバッ
テリ電圧ＶBATTに制御され、その後、電気負荷へ供給さ
れると共に余剰電力はバッテリ４２へ充電される。
【００４０】次いで、前記ロータヨーク６１に設けた各
空隙部Ｇ2 ，Ｇ21，Ｇ3 ，Ｇ31の作用について、図９、
１０を参照して説明する。
空隙部Ｇ2 ，Ｇ21，Ｇ3 ，Ｇ31の作用について、図９、
１０を参照して説明する。
【００４１】図９は、当該スタータ兼ジェネレータ装置
１をスタータモータとして機能させた際の磁束密度分布
を示した図であり、図１０は、当該装置１をジェネレー
タとして機能させた際の磁束密度分布を示した図であ
る。
１をスタータモータとして機能させた際の磁束密度分布
を示した図であり、図１０は、当該装置１をジェネレー
タとして機能させた際の磁束密度分布を示した図であ
る。
【００４２】前記スタータ兼ジェネレータ装置１をスタ
ータモータとして機能させる際、前記制御ユニット４０
を介してバッテリ４２から各ステータ巻線５３へ励磁電
流を供給すると、図９に示したように、Ｎ極に励磁され
たステータ突極５２Ｎから放射方向に発生した磁力線が
Ｓ極永久磁石６２Ｓのステータ側表面から裏面へ抜け、
その多くはロータヨーク６１のコア部６１５および補極
部６１３を経由し、隣接するＳ極に励磁されたステータ
突極５２Ｓ、ステータコア５１を経由して前記Ｎ極に励
磁されたステータ突極５２Ｎへ戻る。
ータモータとして機能させる際、前記制御ユニット４０
を介してバッテリ４２から各ステータ巻線５３へ励磁電
流を供給すると、図９に示したように、Ｎ極に励磁され
たステータ突極５２Ｎから放射方向に発生した磁力線が
Ｓ極永久磁石６２Ｓのステータ側表面から裏面へ抜け、
その多くはロータヨーク６１のコア部６１５および補極
部６１３を経由し、隣接するＳ極に励磁されたステータ
突極５２Ｓ、ステータコア５１を経由して前記Ｎ極に励
磁されたステータ突極５２Ｎへ戻る。
【００４３】このとき、本実施形態では各永久磁石６２
の円周方向に沿った両側部に第１空隙Ｇ2 ，Ｇ3 が形成
され、各永久磁石６２の側部から補極部６１３への漏れ
磁束が減ぜられるので、磁力線の大部分は各永久磁石６
２からロータヨーク６１のコア部６１５へ抜け、さらに
前記補極部６１３を経由してステータ５０側へ達する。
この結果、アウターロータ６０とステータ５０との間の
エアギャップを通過する磁束の垂直成分が増えるので、
前記空隙Ｇ2 ，Ｇ3 を設けない場合に比べて駆動トルク
を増加させることが可能になる。
の円周方向に沿った両側部に第１空隙Ｇ2 ，Ｇ3 が形成
され、各永久磁石６２の側部から補極部６１３への漏れ
磁束が減ぜられるので、磁力線の大部分は各永久磁石６
２からロータヨーク６１のコア部６１５へ抜け、さらに
前記補極部６１３を経由してステータ５０側へ達する。
この結果、アウターロータ６０とステータ５０との間の
エアギャップを通過する磁束の垂直成分が増えるので、
前記空隙Ｇ2 ，Ｇ3 を設けない場合に比べて駆動トルク
を増加させることが可能になる。
【００４４】また、各永久磁石６２の背面から磁束が流
入する部位６１３ａ、および空隙Ｇ21，Ｇ31の近傍部位
６１３ｂ，６１３ｃにおける磁力の流れが、始動時のト
ルクアップとジェネレータとしての動作時のフリクショ
ン低減に非常に重要となる。ここで、本実施形態では、
各部位６１３ａ、６１３ｂおよび６１３ｃの３点におい
てロータヨーク６１と永久磁石６２とが高い精度で当接
されるので、設計上の磁力を確保することが可能とな
る。
入する部位６１３ａ、および空隙Ｇ21，Ｇ31の近傍部位
６１３ｂ，６１３ｃにおける磁力の流れが、始動時のト
ルクアップとジェネレータとしての動作時のフリクショ
ン低減に非常に重要となる。ここで、本実施形態では、
各部位６１３ａ、６１３ｂおよび６１３ｃの３点におい
てロータヨーク６１と永久磁石６２とが高い精度で当接
されるので、設計上の磁力を確保することが可能とな
る。
【００４５】さらに、本実施形態では永久磁石６２の両
端部におけるステータ側にも、円周方向の磁路を制限す
るための切欠状空隙Ｇ21，Ｇ31が延設されているので、
ロータヨーク６１の内側を通過する漏れ磁束も減少す
る。
端部におけるステータ側にも、円周方向の磁路を制限す
るための切欠状空隙Ｇ21，Ｇ31が延設されているので、
ロータヨーク６１の内側を通過する漏れ磁束も減少す
る。
【００４６】すなわち、図１１に図９の破線円内を拡大
して示したように、空隙Ｇ3 からステータ方向に延設さ
れた切欠状空隙Ｇ31は、ロータヨーク６１の補極部６１
３からステータ突極５２Ｓへ磁束Ｂ１を効率良く導くよ
うに作用し、空隙Ｇ2 からステータ方向に延設された切
欠状空隙Ｇ21は、永久磁石６２Ｎからロータヨーク６１
の内側円周部６１６を通過する磁束Ｂ２をステータ突極
５２Ｓへ効率良く導くように作用する。この結果、アウ
ターロータ６０とステータ５０との間のエアギャップを
通過する磁束の垂直成分が更に増え、スタータモータと
しての駆動トルクを更に増加させることが可能になる。
して示したように、空隙Ｇ3 からステータ方向に延設さ
れた切欠状空隙Ｇ31は、ロータヨーク６１の補極部６１
３からステータ突極５２Ｓへ磁束Ｂ１を効率良く導くよ
うに作用し、空隙Ｇ2 からステータ方向に延設された切
欠状空隙Ｇ21は、永久磁石６２Ｎからロータヨーク６１
の内側円周部６１６を通過する磁束Ｂ２をステータ突極
５２Ｓへ効率良く導くように作用する。この結果、アウ
ターロータ６０とステータ５０との間のエアギャップを
通過する磁束の垂直成分が更に増え、スタータモータと
しての駆動トルクを更に増加させることが可能になる。
【００４７】一方、当該スタータ兼ジェネレータ装置１
をジェネレータとして機能させる際は、図１０に示した
ように、各永久磁石６２から発生する磁束がステータ突
極およびステータコアと共に閉磁路を形成するので、ロ
ータの回転数に応じた発電電流をステータ巻線に発生さ
せることができる。
をジェネレータとして機能させる際は、図１０に示した
ように、各永久磁石６２から発生する磁束がステータ突
極およびステータコアと共に閉磁路を形成するので、ロ
ータの回転数に応じた発電電流をステータ巻線に発生さ
せることができる。
【００４８】なお、本実施形態では前記レギュレータ４
４によるレギュレート電圧を１４．５Ｖに設定し、当該
スタータ兼ジェネレータ装置１をジェネレータとして機
能させた際の出力電圧が前記レギュレート電圧に達する
と、前記パワ−ＦＥＴのうち、接地側のトランジスタＴ
ｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６を短絡させるようにしている。こ
れにより、各ステータ巻線５３にショート電流が遅れ位
相で流れ、ステータ５０内を通過する磁力線が減少し、
隣接する永久磁石６２間を結ぶ漏れ磁束が増加するの
で、当該スタータ兼ジェネレータ装置１の被動トルクが
減少して内燃機関Ｅの負荷が減少する。
４によるレギュレート電圧を１４．５Ｖに設定し、当該
スタータ兼ジェネレータ装置１をジェネレータとして機
能させた際の出力電圧が前記レギュレート電圧に達する
と、前記パワ−ＦＥＴのうち、接地側のトランジスタＴ
ｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６を短絡させるようにしている。こ
れにより、各ステータ巻線５３にショート電流が遅れ位
相で流れ、ステータ５０内を通過する磁力線が減少し、
隣接する永久磁石６２間を結ぶ漏れ磁束が増加するの
で、当該スタータ兼ジェネレータ装置１の被動トルクが
減少して内燃機関Ｅの負荷が減少する。
【００４９】すなわち、図１２に図１０の破線円内を拡
大して示したように、隣接する永久磁石６２Ｓ，６２Ｎ
間には、ロータヨーク６１の外側円周部６１７を経由す
る磁束Ｂ３と、ロータヨーク６１の補極部６１３を経由
する磁束Ｂ４と、ロータヨーク６１の内側円周部６１６
を通過する磁束Ｂ５と、ロータヨーク６１の内側円周部
６１６、エアギャップおよびステータ突極５２Ｎを経由
する磁束Ｂ６とが発生する。
大して示したように、隣接する永久磁石６２Ｓ，６２Ｎ
間には、ロータヨーク６１の外側円周部６１７を経由す
る磁束Ｂ３と、ロータヨーク６１の補極部６１３を経由
する磁束Ｂ４と、ロータヨーク６１の内側円周部６１６
を通過する磁束Ｂ５と、ロータヨーク６１の内側円周部
６１６、エアギャップおよびステータ突極５２Ｎを経由
する磁束Ｂ６とが発生する。
【００５０】上記したように、本実施形態によれば、ア
ウターロータ６０のロータヨーク６１が各永久磁石６２
間に補極部６１３を有する永久磁石式回転電動機におい
て、各永久磁石６２とロータヨーク６１との間に空隙Ｇ
2 ，Ｇ21，Ｇ3 ，Ｇ31を設けたので、隣接する永久磁石
間での漏れ磁束が減少し、アウターロータ６０とステー
タ５０との間のエアギャップ部を垂直に交差する磁束が
増える。したがって、当該永久磁石式回転電動機をジェ
ネレータとして機能させる際の被動トルクを増加させる
ことなく、スタータモータとして機能させる際の駆動ト
ルクを増大させることができる。
ウターロータ６０のロータヨーク６１が各永久磁石６２
間に補極部６１３を有する永久磁石式回転電動機におい
て、各永久磁石６２とロータヨーク６１との間に空隙Ｇ
2 ，Ｇ21，Ｇ3 ，Ｇ31を設けたので、隣接する永久磁石
間での漏れ磁束が減少し、アウターロータ６０とステー
タ５０との間のエアギャップ部を垂直に交差する磁束が
増える。したがって、当該永久磁石式回転電動機をジェ
ネレータとして機能させる際の被動トルクを増加させる
ことなく、スタータモータとして機能させる際の駆動ト
ルクを増大させることができる。
【００５１】図１３は、本発明の第２実施形態の部分拡
大図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を
表している。
大図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を
表している。
【００５２】本実施形態でも、挿入孔６１１ａの形状と
永久磁石６２ａの断面形状とが同一ではない。そして、
挿入孔６１１ａと永久磁石６２ａとが、反ステータ側で
は支持点Ｐ4 の一点で支持されているのに対して、ステ
ータ側では無数の点Ｐ5 で支持されている。換言すれ
ば、平面的には線接触（実際は面接触）されている。支
持点Ｐ4 、Ｐ5 の間には２つの空隙Ｇ4 、Ｇ5 が確保さ
れ、各空隙Ｇ4 、Ｇ5 は、ステータ方向に拡張された切
欠状空隙Ｇ41，Ｇ51をそれぞれ有する。各空隙内には、
前記と同様に接着剤８０が充填されている。
永久磁石６２ａの断面形状とが同一ではない。そして、
挿入孔６１１ａと永久磁石６２ａとが、反ステータ側で
は支持点Ｐ4 の一点で支持されているのに対して、ステ
ータ側では無数の点Ｐ5 で支持されている。換言すれ
ば、平面的には線接触（実際は面接触）されている。支
持点Ｐ4 、Ｐ5 の間には２つの空隙Ｇ4 、Ｇ5 が確保さ
れ、各空隙Ｇ4 、Ｇ5 は、ステータ方向に拡張された切
欠状空隙Ｇ41，Ｇ51をそれぞれ有する。各空隙内には、
前記と同様に接着剤８０が充填されている。
【００５３】本実施形態でも、永久磁石６２ａが磁石挿
入孔６１１ａ内で機械的に保持されるので、組み付け工
程では、挿入孔６１１ａ内で永久磁石６２ａを簡易的に
保持することができ、その作業性が向上する。また、支
持点以外の空隙Ｇ4 ，Ｇ5 には、接着剤の充填スペース
が確保され、接着剤８０を十分に充填できるので、この
接着剤により永久磁石６２ａを磁石挿入孔６１１ａ内に
強固に固定できるようになる。
入孔６１１ａ内で機械的に保持されるので、組み付け工
程では、挿入孔６１１ａ内で永久磁石６２ａを簡易的に
保持することができ、その作業性が向上する。また、支
持点以外の空隙Ｇ4 ，Ｇ5 には、接着剤の充填スペース
が確保され、接着剤８０を十分に充填できるので、この
接着剤により永久磁石６２ａを磁石挿入孔６１１ａ内に
強固に固定できるようになる。
【００５４】さらに、本実施形態でもロータヨーク６１
ａとフライホイール６３ａとの間に空隙Ｇ0 を形成し、
ロータヨーク６１ａの挿入孔６１１ａに対して相対的に
大きな永久磁石６２が挿入された際のロータヨーク６１
ａの変形が、当該空隙Ｇ0 において吸収されるので、ロ
ータヨーク６１ａのステータ側への変形を防止すること
ができる。
ａとフライホイール６３ａとの間に空隙Ｇ0 を形成し、
ロータヨーク６１ａの挿入孔６１１ａに対して相対的に
大きな永久磁石６２が挿入された際のロータヨーク６１
ａの変形が、当該空隙Ｇ0 において吸収されるので、ロ
ータヨーク６１ａのステータ側への変形を防止すること
ができる。
【００５５】さらに、本実施形態でも永久磁石６２ａの
円周方向に沿った両側部には、隣接する永久磁石６２ａ
間での漏れ磁束を防止するための空隙Ｇ4 ，Ｇ5 が形成
されている。さらに、各永久磁石６２ａの両端部におけ
るステータ側にも、円周方向の磁路を制限するための切
欠状空隙Ｇ41，Ｇ51が形成されるので、前記と同様の効
果が達成される。
円周方向に沿った両側部には、隣接する永久磁石６２ａ
間での漏れ磁束を防止するための空隙Ｇ4 ，Ｇ5 が形成
されている。さらに、各永久磁石６２ａの両端部におけ
るステータ側にも、円周方向の磁路を制限するための切
欠状空隙Ｇ41，Ｇ51が形成されるので、前記と同様の効
果が達成される。
【００５６】なお、上記した各実施形態では、各永久磁
石６２を接着剤を用いて挿入口内に固定するものとして
説明したが、接着剤を用いた固定方法では、部材の洗浄
工程、接着剤の塗布工程、加熱固着工程および乾燥工程
等が必要となる。さらには、接着剤の液ダレによりロー
タの重量バランスが崩れて振動や摩耗が増加し得る。そ
こで、次に説明する第３実施形態では、各永久磁石６２
を接着剤を用いることなく挿入口内に固定している。
石６２を接着剤を用いて挿入口内に固定するものとして
説明したが、接着剤を用いた固定方法では、部材の洗浄
工程、接着剤の塗布工程、加熱固着工程および乾燥工程
等が必要となる。さらには、接着剤の液ダレによりロー
タの重量バランスが崩れて振動や摩耗が増加し得る。そ
こで、次に説明する第３実施形態では、各永久磁石６２
を接着剤を用いることなく挿入口内に固定している。
【００５７】図１４は、本発明の第３実施形態である永
久磁石式回転電機に適用されるアウタロータ６０Ａの断
面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を
表している。
久磁石式回転電機に適用されるアウタロータ６０Ａの断
面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を
表している。
【００５８】本実施形態では、アウタロータ６０Ａの磁
石挿入孔６１１内に挿入される永久磁石６２を、アウタ
ーロータ６０Ａの回転軸に沿った両端部（アウターロー
タ６０Ａの開放端側および閉そく端側）で、それぞれ冠
状のベースリング９２およびトップリング９１で支持す
ることにより、前記各永久磁石６２の挿入方向に関する
位置をアウターロータ６０Ａに対して位置決めしてい
る。
石挿入孔６１１内に挿入される永久磁石６２を、アウタ
ーロータ６０Ａの回転軸に沿った両端部（アウターロー
タ６０Ａの開放端側および閉そく端側）で、それぞれ冠
状のベースリング９２およびトップリング９１で支持す
ることにより、前記各永久磁石６２の挿入方向に関する
位置をアウターロータ６０Ａに対して位置決めしてい
る。
【００５９】図１５は、前記トップリング９１の一例を
示した図であり、同図(a)はその平面図、同図(b)は同図
(a)のＡ−Ａ線での断面図、同図(c)は同図(a)の波線丸
枠内の拡大図である。前記トップリング９１は、環状部
材９１０の一主面に、離間配置された一対の爪部材９１
１，９１２を３０°間隔で１２組配列して構成されてい
る。前記各爪部９１１，９１２は、同図(c)に示したよ
うに、先端が尖ったくさび形状を有する。
示した図であり、同図(a)はその平面図、同図(b)は同図
(a)のＡ−Ａ線での断面図、同図(c)は同図(a)の波線丸
枠内の拡大図である。前記トップリング９１は、環状部
材９１０の一主面に、離間配置された一対の爪部材９１
１，９１２を３０°間隔で１２組配列して構成されてい
る。前記各爪部９１１，９１２は、同図(c)に示したよ
うに、先端が尖ったくさび形状を有する。
【００６０】図１６は、前記ベースリング９２の一例を
示した図であり、同図(a)はその平面図、同図(b)は同図
(a)のＡ−Ａ線での断面図、同図(c)は同図(a)の波線丸
枠内の拡大図である。前記ベースリング９２は、環状部
材９２０の一主面に、離間配置された一対の爪部材９２
１，９２２を３０°間隔で１２組配列して構成されてい
る。前記各爪部９２１，９２２も、同図(c)に示したよ
うに、先端が尖ったくさび形状を有する。
示した図であり、同図(a)はその平面図、同図(b)は同図
(a)のＡ−Ａ線での断面図、同図(c)は同図(a)の波線丸
枠内の拡大図である。前記ベースリング９２は、環状部
材９２０の一主面に、離間配置された一対の爪部材９２
１，９２２を３０°間隔で１２組配列して構成されてい
る。前記各爪部９２１，９２２も、同図(c)に示したよ
うに、先端が尖ったくさび形状を有する。
【００６１】このような構成のアウターロータ６０を組
み立てる際は、始めにカップ状フライホイール６３の底
部に前記ベースリング９２を、その爪部９２１，９２２
が上向きとなる姿勢で配置し、次いで、その上にロータ
ヨーク６１を配置する。このとき、ロータヨーク６１の
前記各補極部６１３が各一対の爪部９２１，９２２間に
配置されるように両者を位置決めする。
み立てる際は、始めにカップ状フライホイール６３の底
部に前記ベースリング９２を、その爪部９２１，９２２
が上向きとなる姿勢で配置し、次いで、その上にロータ
ヨーク６１を配置する。このとき、ロータヨーク６１の
前記各補極部６１３が各一対の爪部９２１，９２２間に
配置されるように両者を位置決めする。
【００６２】次いで、ロータヨーク６１の前記各磁石挿
入孔６１１内に永久磁石６２を挿入し、更に、その上部
に前記トップリング９１を、その爪部９１１，９１２が
下向きとなる姿勢で配置する。このとき、図１７に示し
たように、ロータヨーク６１の各補極部６１３が前記ト
ップリング９１の各一対の爪部９１１，９１２間に配置
されるように両者を位置決めする。
入孔６１１内に永久磁石６２を挿入し、更に、その上部
に前記トップリング９１を、その爪部９１１，９１２が
下向きとなる姿勢で配置する。このとき、図１７に示し
たように、ロータヨーク６１の各補極部６１３が前記ト
ップリング９１の各一対の爪部９１１，９１２間に配置
されるように両者を位置決めする。
【００６３】次いで、トップリング９１を下方に押圧す
ると、図１８に示したように、トップリング９１の各爪
部９１１，９１２が永久磁石６２と各補極部６１３との
間隙部に挿入される。ここで、本実施形態では各爪部９
１１，９１２がくさび形状であり、各永久磁石６２は隣
接する各爪部９１１，９１２によって実質的に挟持され
るので、各永久磁石６２の挿入方向に関する後端部がロ
ータヨーク６１に対して位置決めされることになる。
ると、図１８に示したように、トップリング９１の各爪
部９１１，９１２が永久磁石６２と各補極部６１３との
間隙部に挿入される。ここで、本実施形態では各爪部９
１１，９１２がくさび形状であり、各永久磁石６２は隣
接する各爪部９１１，９１２によって実質的に挟持され
るので、各永久磁石６２の挿入方向に関する後端部がロ
ータヨーク６１に対して位置決めされることになる。
【００６４】このとき、永久磁石６２の挿入方向に関す
る先端側でも、ベースリング９２の各爪部９２１，９２
２が永久磁石６２と各補極部６１３との間隙部に同様に
挿入されるので、各永久磁石６２の挿入方向に関する先
端部もロータヨーク６１に対して位置決めされる。
る先端側でも、ベースリング９２の各爪部９２１，９２
２が永久磁石６２と各補極部６１３との間隙部に同様に
挿入されるので、各永久磁石６２の挿入方向に関する先
端部もロータヨーク６１に対して位置決めされる。
【００６５】また、図１４に示したように、フライホイ
ール６３は、その円周端部に爪部６３ａを具備し、当該
爪部６３ａを内側へ折り曲げることによって前記トップ
リング９１が軸方向に挟持されるので、ロータヨーク６
１の挿入孔６１１内に挿貫された各永久磁石６２（６２
Ｎ，６２Ｓ）がロータヨーク６１内の所定位置に保持さ
れる。
ール６３は、その円周端部に爪部６３ａを具備し、当該
爪部６３ａを内側へ折り曲げることによって前記トップ
リング９１が軸方向に挟持されるので、ロータヨーク６
１の挿入孔６１１内に挿貫された各永久磁石６２（６２
Ｎ，６２Ｓ）がロータヨーク６１内の所定位置に保持さ
れる。
【００６６】図１９は、永久磁石６２が磁石挿入孔６１
１内において前記ベースリング９２の各爪部９２１，９
２２（または、トップリング９１の各爪部９１１，９１
２）によって挟持されている様子を示した図であり、永
久磁石６２とロータヨーク６１の各補極部６１３との間
に爪部９２１，９２２が挿入されている。
１内において前記ベースリング９２の各爪部９２１，９
２２（または、トップリング９１の各爪部９１１，９１
２）によって挟持されている様子を示した図であり、永
久磁石６２とロータヨーク６１の各補極部６１３との間
に爪部９２１，９２２が挿入されている。
【００６７】本実施形態によれば、接着剤を用いること
なく、永久磁石６２をロータヨーク６１の磁石挿入孔６
１１内で正確かつ強固に位置決め固定できるので、接着
剤を用いる製造工程では不可欠であった、部材の洗浄工
程、接着剤の塗布工程、加熱固着工程および乾燥工程等
が不要になって製造工程の簡略化が可能になる。さら
に、永久磁石を所定の位置へ個体差無く固定できるの
で、回転電機の性能を確実に保証できるようになる。
なく、永久磁石６２をロータヨーク６１の磁石挿入孔６
１１内で正確かつ強固に位置決め固定できるので、接着
剤を用いる製造工程では不可欠であった、部材の洗浄工
程、接着剤の塗布工程、加熱固着工程および乾燥工程等
が不要になって製造工程の簡略化が可能になる。さら
に、永久磁石を所定の位置へ個体差無く固定できるの
で、回転電機の性能を確実に保証できるようになる。
【００６８】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、以下
のような効果が達成される。 (1) 永久磁石をアウターロータの磁石挿入孔内で機械的
に保持できるようにしながら、両者の間に接着剤の充填
に十分な空隙を確保できるので、組み付け工程での作業
性の向上と永久磁石の強固な固定とを両立できる。
のような効果が達成される。 (1) 永久磁石をアウターロータの磁石挿入孔内で機械的
に保持できるようにしながら、両者の間に接着剤の充填
に十分な空隙を確保できるので、組み付け工程での作業
性の向上と永久磁石の強固な固定とを両立できる。
【００６９】(2) アウターロータの磁石挿入孔内で永久
磁石を３点で支持したので、磁石挿入孔内での永久磁石
の位置ずれを防止しながら、接着剤の充填空隙を最大限
に確保でき、接着剤による極めて強固な固定が可能にな
る。
磁石を３点で支持したので、磁石挿入孔内での永久磁石
の位置ずれを防止しながら、接着剤の充填空隙を最大限
に確保でき、接着剤による極めて強固な固定が可能にな
る。
【００７０】(3) 永久磁石を３点で支持する際に、ステ
ータ側を２点支持、反ステータ側を１点支持とし、ステ
ータ側に働く応力を分散するようにしたので、応力によ
る変形方向を反ステータ側に向け、ステータ側への変形
を防ぐことができる。
ータ側を２点支持、反ステータ側を１点支持とし、ステ
ータ側に働く応力を分散するようにしたので、応力によ
る変形方向を反ステータ側に向け、ステータ側への変形
を防ぐことができる。
【００７１】(4) ロータヨークとフライホイールとの間
に空隙を形成し、ロータヨークの磁石挿入孔内に、これ
に対して相対的に大きな永久磁石が挿入された際のロー
タヨークの変形が前記空隙において吸収されるようにし
たので、ロータヨークのステータ側への変形を防止でき
る。
に空隙を形成し、ロータヨークの磁石挿入孔内に、これ
に対して相対的に大きな永久磁石が挿入された際のロー
タヨークの変形が前記空隙において吸収されるようにし
たので、ロータヨークのステータ側への変形を防止でき
る。
【００７２】(5) 各永久磁石とロータヨークとの間に空
隙を設けたので、隣接する永久磁石間での漏れ磁束が減
少し、アウターロータとステータとの間のエアギャップ
部を垂直に交差する磁束が増える。したがって、当該永
久磁石式回転電機をジェネレータとして機能させる際の
被動トルクを増加させることなく、スタータモータとし
て機能させる際の駆動トルクを増大させることができ
る。
隙を設けたので、隣接する永久磁石間での漏れ磁束が減
少し、アウターロータとステータとの間のエアギャップ
部を垂直に交差する磁束が増える。したがって、当該永
久磁石式回転電機をジェネレータとして機能させる際の
被動トルクを増加させることなく、スタータモータとし
て機能させる際の駆動トルクを増大させることができ
る。
【００７３】(6) 永久磁石を、その設計上の磁力を確保
したままロータヨークに容易かつ強固に固定できるよう
になる。
したままロータヨークに容易かつ強固に固定できるよう
になる。
【００７４】(7) ベースリングおよびトップリングとい
った位置決め部材を用いて永久磁石を支持し、さらには
永久磁石を３点で支持するようにしたので、永久磁石を
アウターロータに対して一層正確に位置決めできる。し
たがって、回転電機の制御性が向上し、出力効率を高め
ることができるのみならず、製造工程も大幅に簡略化で
きる。
った位置決め部材を用いて永久磁石を支持し、さらには
永久磁石を３点で支持するようにしたので、永久磁石を
アウターロータに対して一層正確に位置決めできる。し
たがって、回転電機の制御性が向上し、出力効率を高め
ることができるのみならず、製造工程も大幅に簡略化で
きる。
【００７５】(8)ベースリングおよびトップリングで永
久磁石を支持することにより、永久磁石のアウターロー
タ回転軸方向の位置決めが良好に行えるので、回転電機
の性能を確実に保証できるようになる。
久磁石を支持することにより、永久磁石のアウターロー
タ回転軸方向の位置決めが良好に行えるので、回転電機
の性能を確実に保証できるようになる。
【図１】 本発明の永久磁石式回転電機をスタータ兼ジ
ェネレータ装置に適用したスクータ型自動二輪車の全体
側面図である。
ェネレータ装置に適用したスクータ型自動二輪車の全体
側面図である。
【図２】 図１のスイングユニットのクランク軸に沿っ
た断面図である。
た断面図である。
【図３】 スタータ兼ジェネレータ装置（永久磁石式回
転電機）の回転軸に垂直な面での一部破断平面図であ
る。
転電機）の回転軸に垂直な面での一部破断平面図であ
る。
【図４】 図３の側面断面図である。
【図５】 ロータヨークの平面図である。
【図６】 ロータヨークの側面図である。
【図７】 ロータヨークの部分拡大図である。
【図８】 スタータ兼ジェネレータ装置の制御系のブロ
ック図である。
ック図である。
【図９】 ロータヨークに設けた空隙部の機能（電動
時）を説明するための図である。
時）を説明するための図である。
【図１０】 ロータヨークに設けた空隙部の機能（発電
時）を説明するための図である。
時）を説明するための図である。
【図１１】 図９の部分拡大図である。
【図１２】 図１０の部分拡大図である。
【図１３】 本発明の第２実施形態の部分拡大図であ
る。
る。
【図１４】 本発明の第３実施形態である永久磁石式回
転電機に適用されるアウターロータの断面図である。
転電機に適用されるアウターロータの断面図である。
【図１５】 トップリングの一例を示した図である。
【図１６】 ベースリングの一例を示した図である。
【図１７】 第３実施形態の組立方法を示した断面図で
ある。
ある。
【図１８】 第３実施形態の組立方法を示した断面図で
ある。
ある。
【図１９】 第３実施形態の主要部の平面図である。
１…スタータ兼ジェネレータ装置，５０…ステータ，５
１…ステータコア，５２…ステータ突極，５３…ステー
タ巻線，６０，６０Ａ…アウターロータ，６１…ロータ
ヨーク，６２（６２Ｎ，６２Ｓ）…永久磁石，６３…ロ
ータケース，７１…保護カバー，９１…トップリング、
９２…ベースリング、２０１…クランク軸，６１１…磁
石挿入孔，６１３…補極部
１…ステータコア，５２…ステータ突極，５３…ステー
タ巻線，６０，６０Ａ…アウターロータ，６１…ロータ
ヨーク，６２（６２Ｎ，６２Ｓ）…永久磁石，６３…ロ
ータケース，７１…保護カバー，９１…トップリング、
９２…ベースリング、２０１…クランク軸，６１１…磁
石挿入孔，６１３…補極部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 合葉 司 埼玉県狭山市新狭山一丁目10番１号 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5H019 AA10 BB01 CC04 FF01 5H621 BB07 BB10 GA01 GA04 HH01 JK02 5H622 CA02 CA05 CA07 CA10 CA11 CB01 PP03 PP07 PP10 PP19
Claims (12)
- 【請求項１】 ステータの外周を回転する略円筒形状の
アウターロータが、その円周方向に複数の磁石挿入孔を
配置し、各磁石挿入孔内に永久磁石が挿入される永久磁
石式回転電機において、 前記各永久磁石は、その挿入方向に垂直な平面内で前記
磁石挿入孔の内壁面との間に複数の空隙が確保されるよ
うに、前記内壁面に対して少なくとも３点で支持された
ことを特徴とする永久磁石式回転電機。 - 【請求項２】 前記永久磁石は、磁石挿入孔の内壁面に
対して３点で支持され、前記３点のうちの少なくとも１
点は磁石挿入孔の内壁面のステータ側に位置し、他の少
なくとも１点は前記内壁面の反ステータ側に位置するこ
とを特徴とする請求項１に記載の永久磁石式回転電機。 - 【請求項３】 前記永久磁石は、磁石挿入孔の内壁面に
対して３点で支持され、前記３点のうちの２点は磁石挿
入孔の内壁面のステータ側に位置し、他の１点は前記内
壁面の反ステータ側に位置することを特徴とする請求項
１に記載の永久磁石式回転電機。 - 【請求項４】 前記アウターロータは、円周方向に配置
された複数の磁石挿入孔内に永久磁石が挿入された略円
筒形状のロータヨークをカップ状のフライホイールの内
側に挿嵌して構成され、前記ロータヨークの各磁石挿入
孔のフライホイール側の外壁面とフライホイールの内壁
面との間には、所定の空隙が形成されていることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の永久磁石式
回転電機。 - 【請求項５】 前記ロータヨークは、薄鋼板を成層して
構成されたことを特徴とする請求項４に記載の永久磁石
式回転電機。 - 【請求項６】 前記フライホイールとロータヨークとが
接着剤で固定されたことを特徴とする請求項４または５
に記載の永久磁石式回転電機。 - 【請求項７】 前記各永久磁石とロータヨークとの間の
一部分に空隙を有することを特徴とする請求項４ないし
６のいずれかに記載の永久磁石式回転電機。 - 【請求項８】 前記永久磁石は、磁石挿入孔の内壁面に
対して３点で支持され、前記３点のうちの少なくとも２
点は前記空隙の近傍に位置することを特徴とする請求項
６に記載の永久磁石式回転電機。 - 【請求項９】 前記各磁石挿入孔と当該各磁石挿入孔内
に挿入された永久磁石との間の空隙内に接着剤が充填さ
れたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記
載の永久磁石式回転電機。 - 【請求項１０】 前記各永久磁石を前記アウターロータ
に対して位置決めする位置決め部材をさらに具備したこ
とを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の永
久磁石式回転電機。 - 【請求項１１】 前記位置決め部材は前記各永久磁石
を、前記アウターロータの回転軸に沿った両端部におい
て支持することを特徴とする請求項１０に記載の永久磁
石式回転電機。 - 【請求項１２】 前記位置決め部材は、一対のトップリ
ングおよびベースリングからなり、前記トップリング
は、前記各永久磁石を前記アウターロータの開放端側に
おいて支持し、前記ベースリングは、前記各永久磁石を
前記アウターロータの閉そく端側において支持すること
を特徴とする請求項１１に記載の永久磁石式回転電機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012323A JP4027604B2 (ja) | 2000-04-03 | 2001-01-19 | 永久磁石式回転電機 |
| IT2001TO000312A ITTO20010312A1 (it) | 2000-04-03 | 2001-04-02 | Macchina elettrica rotante del tipo a magneti permanenti. |
| TW090107958A TW517433B (en) | 2000-04-03 | 2001-04-03 | Permanent magnet type electric rotating machine |
| ES200100780A ES2197746A1 (es) | 2000-04-03 | 2001-04-03 | Maquina rotativa electrica del tipo de iman permanente. |
| CNB011124326A CN1154220C (zh) | 2000-04-03 | 2001-04-03 | 永久磁铁转动式电机 |
| KR10-2001-0017664A KR100396994B1 (ko) | 2000-04-03 | 2001-04-03 | 영구 자석식 회전 전기 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000100394 | 2000-04-03 | ||
| JP2000-100394 | 2000-04-03 | ||
| JP2001012323A JP4027604B2 (ja) | 2000-04-03 | 2001-01-19 | 永久磁石式回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001352702A true JP2001352702A (ja) | 2001-12-21 |
| JP4027604B2 JP4027604B2 (ja) | 2007-12-26 |
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ID=26589319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001012323A Expired - Fee Related JP4027604B2 (ja) | 2000-04-03 | 2001-01-19 | 永久磁石式回転電機 |
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| KR (1) | KR100396994B1 (ja) |
| CN (1) | CN1154220C (ja) |
| ES (1) | ES2197746A1 (ja) |
| IT (1) | ITTO20010312A1 (ja) |
| TW (1) | TW517433B (ja) |
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| KR100653654B1 (ko) * | 2004-04-02 | 2006-12-05 | 치오 성 창 | 모우터용 로우터 |
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-
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