JP2003339141A - 車両用回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剛性の高い磁石保持器を有する車両用回転電
機を提供することを目的とする。 【解決手段】 シャフトと一体になって回転するポール
コアの隣り合う２つの爪状磁極間に配置され、これら爪
状磁極間の磁束の漏洩を減少する向きに着磁された複数
の永久磁石と、永久磁石を保持するために隣り合う２つ
の爪状磁極の側面間に嵌め合わされる磁石保持器とを備
えた車両用回転電機において、磁石保持器は、外径側の
面の周方向ほぼ中央部が外径方向に突出した突出部を有
する。これにより、磁石保持器の外径側の面の径方向の
厚さは増加するため、磁石保持器の外径側の面の周方向
中央部の剛性を高くすることができる。そのため、ロー
タの高回転時に永久磁石には、外径方向の遠心力が発生
するが、その遠心力により磁石保持器の外径側の面が変
形することを抑制できる。これにより、磁石保持器の破
壊が発生し難くなり、永久磁石の飛散も抑制することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車、及びトラ
ック等に搭載される車両用回転電機に関し、例えば車両
用交流発電機に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、車両用回転電機において、ロー
タに設けられたランデル型の爪状磁極間で発生する磁束
の漏洩を防止する目的で隣り合う爪状磁極の側面間に永
久磁石を配置したものが知られている。この永久磁石に
は、ロータが回転すると外径方向に遠心力がかかる。そ
の遠心力により永久磁石が外径方向に飛び出さないため
に永久磁石の外周に磁石保持器を設け、係止する必要が
ある。

【０００３】その係止方法として、磁石保持器を、１個
ずつの永久磁石全体を包み込むように非磁性体の板材を
方形筒形状に形成している。もしくは、非磁性体の板材
をプレス加工にてコの字型に形成し、永久磁石の外周面
に設けている（例えば、特許文献１参照。）。

【０００４】

【特許文献１】特開平７−１２３６６４号公報（第６
頁）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、磁石保持器
は、隣り合う爪状磁極と磁石保持器の外径側の面の両端
部でしか支えられていない。そのため、ロータが回転す
ると永久磁石には、外径方向に遠心力が発生するが、そ
の遠心力により磁石保持器の外径側の面は、外径方向に
変形してしまう。そのため、永久磁石にかかる遠心力に
より磁石保持機の破壊が発生し易くなる。そして、磁石
保持機の破壊が発生した場合、永久磁石は、飛散に至る
という問題がある。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、剛性の高い磁石保持器を有する車両用回転電機を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１では、外周側に形成された複数の爪状磁極
（３２３、３２４）が互いに噛合うように組付けられ、
シャフト（３１）と一体になって回転するポールコア
（３２）と、ポールコアの隣り合う２つの爪状磁極間に
配置され、これら爪状磁極間の磁束の漏洩を減少する向
きに着磁された複数の永久磁石（３６）と、永久磁石を
保持するために隣り合う２つの爪状磁極の側面間に嵌め
合わされる磁石保持器（３７）とを備えた車両用回転電
機（１）において、磁石保持器は、外径側の面の周方向
ほぼ中央部が外径方向に突出した突出部を有することを
特徴としている。

【０００８】この構成により、磁石保持器の外径側の面
の径方向の厚さは増加するため、磁石保持器の外径側の
面の周方向中央部の剛性を高くすることができる。その
ため、ロータの高回転時に永久磁石には、外径方向の遠
心力が発生するが、その遠心力により磁石保持器の外径
側の面が変形することを抑制できる。これにより、磁石
保持器の破壊が発生し難くなり、永久磁石の飛散も抑制
することができる。

【０００９】また、請求項２では、磁石保持器は、板状
の非磁性部材を永久磁石が嵌め込める空間を持たせて成
形され、板状の部材の両端部を合わせることにより突出
部を形成していることを特徴としている。

【００１０】この構成により、磁石保持器に永久磁石を
嵌め込めることができる。さらに、磁石保持器の外径側
の面の径方向の厚さは、増加するため、磁石保持器の外
径側の面の剛性を高くすることができる。よって、請求
項１と同様の効果を得ることができる。

【００１１】また、請求項３では、合わせ部は、溶接、
又は圧着して接合されていることを特徴としている。

【００１２】この構成により、合わせ部は、強固に接合
される。そのため、磁石保持器の外径側の面の剛性をよ
り高くすることができる。

【００１３】また、請求項４では、突出部には、プレス
により形成されていることを特徴としている。

【００１４】この構成により、磁石保持器の外径側の面
の径方向の厚さは、増加するため、磁石保持器の外径側
の面の剛性を高くすることができる。よって、請求項１
と同様の効果を得ることができる。

【００１５】また、請求項５では、磁石保持器は、軸方
向両端部に軸方向止め（３７３、３７４）を有し、磁石
保持器の周方向の一方の側面部（３７２）から他方の側
面部に延伸し、且つ軸方向止めの一端部は、一方の側面
部の軸方向一端部と結合され、軸方向止めの他端部は、
他方の側面部の仮想延長面上に位置しており、磁石保持
器は、軸方向に波上に湾曲しながら周方向に延伸してい
ることを特徴としている。

【００１６】この構成により、磁石保持器は、隣り合う
２つの爪状磁極の側面間に嵌め込まれると、軸方向止め
の一端部、及び他端部は、爪状磁極の側面と接触し、周
方向に押される。これにより、永久磁石の軸方向端面と
接触している軸方向止めの湾曲部分には、永久磁石を挟
み込むように軸方向の力が発生するため、永久磁石の軸
方向への移動を抑制することができる。

【００１７】また、請求項６では、側面部には、少なく
とも１つの磁極識別穴（３７５）が形成されていること
を特徴としている。

【００１８】この構成により、永久磁石を磁石保持器へ
の組付け時に永久磁石のＮ極とＳ極を識別することがで
きる。これにより、誤組付けを防止することができる。

【００１９】また、請求項７では、爪状磁極の外径方向
端部は、周方向に突出されていることを特徴としてい
る。

【００２０】この構成により、磁石保持器の外径方向へ
の移動を抑制することができる。

【００２１】また、請求項８では、界磁コイルと、界磁
コイルが巻装された円筒部、円筒部の軸方向端部から外
周方向に広がるディスク部及びディスク部と連結され、
且つ界磁コイルを包囲するように折り曲げられた一対の
爪状磁極を有するランデル型鉄心を備える回転子と、爪
状磁極の外周に対向配置され、且つ積層鉄心と電機子コ
イルとからなる固定子と、略直方体の永久磁石と、永久
磁石の長辺面を取り囲む非磁性金属板の磁石保持器とを
有する車両用回転電機において、爪状磁極は、外周部に
周方向に延びる鍔状部を有し、爪状磁極の周方向側面の
根本部は、ディスク部の界磁コイル側の内側面と連な
り、磁石保持器は、周方向に隣接する爪状磁極の周方向
側面と鍔状部とディスク部の界磁コイル側の内側面とに
囲まれて配置され、且つ鍔状部の周方向の間において、
端部が外径側に延びる突出部を有し、突出部は、磁石保
持器の長辺方向に設けられていることを特徴としてい
る。

【００２２】この構成により、磁石保持器の径方向の位
置決めは、隣り合う爪状磁極の鍔状部によってなされ、
磁石保持器の軸方向の位置決めは、対向するディスク部
の内側面によってなされるので、磁石保持器による永久
磁石の飛散防止とともに、磁石保持器の保持を確実に行
うことができる。また、磁石保持器の外径側に延びる突
出部は、冷却フィンとして作用し、鍔状部を持つランデ
ル型鉄心においては特に爪状磁極の外周部の温度上昇低
減に寄与できる。さらに、磁石保持器は、永久磁石の長
辺面のみを取り囲むように金属板を成形していることか
ら、展開形状を材料歩留まりの良い形状とすることがで
きるため、材料コストを低減できる。また、磁石保持器
の成形も簡便に行えるので型費や製造工数の低減がで
き、以上により製造コストの低減が可能となる。

【００２３】また、請求項９では、磁石保持器の軸方向
の長さは、各ランデル型鉄心の対向するディスク部の界
磁コイル側の内側面の斜行長さよりも短いことを特徴と
している。

【００２４】この構成により、回転子の組み付け時や組
み付け後に、永久磁石への軸方向のストレスを防止しつ
つ軸方向の保持を行えるので、永久磁石の破壊及び飛散
を防止できる。

【００２５】また、請求項１０では、磁石保持器は、周
方向の側面に穴が設けられ、永久磁石、磁石保持器及び
爪状磁極は、熱硬化性の樹脂材によって固着されている
ことを特徴としている。

【００２６】この構成により、磁石保持器の保持及び永
久磁石の飛散防止をより確実にできる。

【００２７】また、請求項１１では、磁石保持器の両端
部の一方の端部は、溝を有し、磁石保持器の他方の端部
が溝に装着されていることを特徴としている。この構成
により、永久磁石の保護をより確実にできる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態について
説明する。

【００２９】（第１実施形態）図１は、車両用交流発電
機１全体を示した断面図である。図２は、本実施形態に
おけるロータ３の斜視図である。図３（ａ）は、本実施
形態における磁石保持器３７の合わせ部３７１を溶接し
た図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ部分を拡大
した図である。図４（ａ）は、本実施形態におけるロー
タ３の軸方向断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）
の一部分の拡大図である。図５（ａ）は、本実施形態に
おけるロータ３の軸方向側面図であり、図５（ｂ）は、
図５（ａ）の一部分の拡大図である。

【００３０】図１に示すように本発明の車両用交流発電
機１は、ステータ２、ロータ３、ハウジング４、整流装
置５、カバー６、プーリ７等から構成されている。

【００３１】ステータ２は、ステータコア２１、及びス
テータコイル２２で構成されており、ハウジング４によ
り支えられている。ステータコア２１は、薄い鋼板を重
ね合わせたもので、その内周面には、多数のスロット
（図示せず）が形成されており、それらスロット内にス
テータコイル２２が挿入されている。このステータコイ
ル２２には、ロータ３の回転に伴って交流電圧が発生す
る。

【００３２】ロータ３は、シャフト３１と一体になって
回転するもので、ポールコア３２、フィールドコイル３
３、２個のスリップリング３４、３５、１６個の永久磁
石３６、及び磁石保持器３７等から構成されている。

【００３３】シャフト３１の一端は、プーリ７に連結さ
れ、車両に搭載された走行用のエンジン（図示せず）に
より回転駆動される。ここで、３１ａは、ポールコア３
２をシャフト３１の外周に固定するためシャフト３１に
一体的に形成されたリング状のストッパ部である。

【００３４】ポールコア３２は、シャフト３１に組付け
られた円板部３２１、３２２、及びこの円板部３２１、
３２２の外周側より互いに噛合うように延びる８個の爪
状磁極３２３、３２４より構成されている。また、ポー
ルコア３２の中央部分には、樹脂製のボビン３３１を介
してフィールドコイル３３が複数回巻かれている被巻装
部３２５、３２６が形成されている。なお、ポールコア
３２は、フィールドコイル３３に電流が流れると、一方
の爪状磁極３２３が全てＳ極となり、他方の爪状磁極３
２４が全てＮ極となる。

【００３５】また、図１、図２、及び図４に示すよう
に、爪状磁極３２３、３２４の外径側の端面には、周方
向に突出させた鍔状部３２３ａ、３２３ｂ、３２４ａ、
３２４ｂが形成されている。これにより、永久磁石３６
を包囲した磁石保持器３７がロータ３の高速回転時に外
径方向に飛び出すことが防止される。この鍔状部３２３
ａ、３２３ｂ、３２４ａ、３２４ｂは、本発明の係止部
であり、１６個の磁石保持器３７の外径方向端面の周方
向両端部を係止している。

【００３６】フィールドコイル３３の巻き始めと巻き終
りは、リード線３３２を介してスリップリング３４、３
５に接続されている。なお、本実施形態のフィールドコ
イル３３は、円板部３２１の外周部分と爪状磁極３２３
の根元部との間に形成される谷部３２７より注入される
エポキシ系樹脂により含浸処理されている。この含浸処
理は、フィールドコイル３３の位置ずれを防止すると共
に、その位置ずれによる異音の発生を防止するために行
われる。

【００３７】２個のスリップリング３４、３５は、シャ
フト３１の一端に取付けられている。このスリップリン
グ３４、３５の円周上には、ブラシ３８、３９が摺動し
て励磁電流をフィールドコイル３３に供給するようにな
っている。

【００３８】１６個の永久磁石３６は、直方体で形成さ
れ、フェライト磁石、ナイロン、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂ粉末を
焼結して成形した樹脂磁石、又は希土類磁石等から構成
されている。これら１６個の永久磁石３６は、隣り合う
２つの爪状磁極３２３、３２４の側面間に配され、隣り
合う２つの爪状磁極３２３、３２４間の磁束の漏洩を減
少する向きに着磁されている。永久磁石３６の両側面
は、隣り合う２つの爪状磁極３２３、３２４の側面にそ
れぞれ当接している。また、永久磁石３６の外周面は、
磁石保持器３７に保持されている。

【００３９】磁石保持器３７は、ステンレス、又はアル
ミニウム等の板状の非磁性部材により成形されている。
この磁石保持器３７は、図３（ａ）に示すように、永久
磁石３６の外周面を包囲している。また、磁石保持機３
７の永久磁石３６の長手方向と平行な一つの面には、そ
の面の長手方向と直交する方向の中央部に突出部が形成
されている。その突出部は、長手方向と直交する方向に
突出させることにより、長手方向全域に形成されてい
る。また、本実施形態では、突出部には、両端部を合わ
せるように両側から折り曲げ合わされることにより、合
わせ部３７１が形成されている。つまり、磁石保持器３
７の突出部が形成されている面の厚さは、長手方向と直
交する方向に増加している。さらに、合わせ部３７１の
長手方向と直交する方向の端部は、図３（ｂ）に示すよ
うに、溶接により接合されている。また、磁石保持器３
７の突出部が形成されている面と直交する面である側面
部３７２の長手方向の一端部には、長手方向、及び突出
部の突出方向と直交する方向に伸びる軸方向止め３７
３、３７４が設けられている。その軸方向止め３７３、
３７４は、側面部３７２の一端部から長手方向に波上に
湾曲しながらＳ字型に形成されている。また、軸方向止
め３７３、３７４の側面部３７２と接合されない側の端
部は、側面部３７２の仮想延長面上に位置している。ま
た、側面部３７２には、永久磁石３６のＮ極とＳ極を識
別するため、少なくとも１つの磁極識別穴３７５が空け
られている。なお、着磁後の永久磁石３６を仕様する場
合の磁極の識別方法としては、永久磁石３６のＮ極、及
びＳ極のどちらか一方に印を付けておくことにより、識
別している。

【００４０】ハウジング４は、椀状のフロント側フレー
ム４１と同じく椀状のリア側フレーム４２から構成され
ている。これらは、ステータ２、及びロータ３を含む構
成部品を支持し、固定するものである。フロント側フレ
ーム４１とリア側フレーム４２は、ボルト４３で固定さ
れている。また、ステータ２は、ステータコア２１の軸
方向の一端部がフロント側フレーム４１の内側に当接
し、他端部がボルト４３のフランジ部分４３１に当接し
て、フロント側フレーム４１とフランジ部分４３１との
間で挟み込むような形で固定されている。

【００４１】整流装置５は、リア側フレーム４２の外側
に配置されており、図には記載されていない負極整流素
子と正極整流素子、負極放熱フィン５１、正極放熱フィ
ン５２、端子台５３等から構成されている。負極整流素
子は、負極放熱フィン５１に配置されており、正極整流
素子は正極放熱フィン５２に配置されている。また、端
子台５３には、整流素子とステータコイル２１とを接続
する接続端子（図示せず）が配置されている。

【００４２】カバー６は、アルミ製鋼板をプレス成形し
たものであり、整流装置５等の電気部品を覆い被せ、保
護するようにリア側フレーム４２の外側に結合されてい
る。また、カバー６には、複数の冷却風の吸入口が形成
されている。

【００４３】プーリ７は、ロータ３のフロント側の端部
と結合されており、図示しないエンジンからの動力をロ
ータ３にベルトを介して伝達するものである。このプー
リ７が回転することで、ロータ３を所定方向に回転させ
る。

【００４４】次に、本実施形態のロータ３の組付け方法
を図に基づき簡単に説明する。先ず、磁石保持器３７の
製作方法については、図３（ａ）に示すように非磁性部
材である一枚の板を磁石保持器３７の内部に永久磁石３
６が嵌め込める空間を設けるように折り曲げる。そし
て、合わせ部３７１の外径方向端部を図３（ｂ）に示す
ように溶接により接合させる。

【００４５】そして、上述のように製作された磁石保持
器３７の軸方向の一端部に設けられている軸方向止め３
７３を永久磁石３６が嵌め込めるように外側に変形させ
る。そして、永久磁石３６を磁石保持器３７の内部に嵌
め込み、変形させた軸方向止め３７３を元の状態に戻
す。

【００４６】そして、フィールドコイル３３を包み込む
ように一方の爪状磁極３２３を有するポールコア３２を
配設する。そして、上述のように永久磁石３６が包囲さ
れた磁石保持器３７をフィールドコイル３３の外周側と
爪状磁極３２３の側面との間に沿って嵌め込む。そし
て、他方の爪状磁極３２４を有するポールコア３２を爪
状磁極３２３の隣り合う２つの爪状磁極間に配設する。

【００４７】これにより、図４（ａ）、及び図４（ｂ）
に示すように、磁石保持器３７の外径側の面は、爪状磁
極３２３、３２４に形成されている鍔状部３２３ａ、３
２３ｂ、３２４ａ、３２４ｂにより係止される。そし
て、軸心にシャフト３１を打ち込んだ後に、シャフト３
１の外周にスリップリング３４、３５を取付けてロータ
３を製作する。

【００４８】次に、本実施形態の車両用交流発電機１の
作動を図２に基づいて簡単に説明する。図示していない
車両のエンジンにより、プーリ７を介してシャフト３１
が回転駆動されると、シャフト３１と一体になってロー
タ３が回転する。そのため、ロータ３の回転に伴い、隣
り合う一方の爪状磁極３２３の側面と他方の爪状磁極３
２４との間に配設された１６個の磁石保持器３７も回転
する。これにより、磁石保持器３７に包囲されている１
６個の永久磁石３６には、外径方向に遠心力がかかり、
外径方向に移動しようとする力が生じる。

【００４９】また、フィールドコイル３３に励磁電流が
流されるとポールコア３２に磁束が発生する。このと
き、一方の爪状磁極３２３がＳ極に、他方の爪状磁極３
２４がＮ極に励磁される。そして、永久磁石３６の存在
により一方の爪状磁極３２３と他方の爪状磁極３２４と
の間の漏洩磁束を軽減すると共に、永久磁石３６自体が
発生する磁束をステータコア２１に作用する磁束に加え
ることによってステータコアコイル２２には、交流電流
が発生する。

【００５０】次に、本実施形態の効果について説明す
る。以上説明した車両用回転電機１の磁石保持器３７
は、外径側の面の周方向中央部を外径方向に突出するよ
うに折り曲げ合わせることにより、合わせ部３７１が形
成されている。これにより、磁石保持器３７の外径側の
面の径方向の厚さは増加するため、磁石保持器３７の外
径側の面の剛性を高くすることができる。そのため、ロ
ータ３の高回転時に永久磁石３６には、外径方向の遠心
力が発生するが、その遠心力により磁石保持器３７の外
径側の面が変形することを抑制できる。これにより、磁
石保持機３７の破壊が発生し難くなり、永久磁石３６の
飛散も抑制することができる。

【００５１】さらに、合わせ部３７１は、溶接により強
固に接合されている。そのため、磁石保持器３７の外径
側の面の剛性をより高くすることができる。

【００５２】また、磁石保持器３７の側面部３７２の軸
方向一端部には、周方向に波上に湾曲しながら伸びるＳ
字型の軸方向止め３７３、３７４が設けられている。さ
らに、その軸方向止め３７３、３７４の側面部３７２と
接合されない側の端部は、側面部３７２の仮想延長面上
に位置している。そのため、磁石保持器３７は、隣り合
う２つの爪状磁極３２３、３２４の側面間に嵌め込まれ
ると、一方の軸方向止め３７３の側面部３７２と接合さ
れない側の一端部は、爪状磁極３２３、３２４のどちら
か一方の側面と接触し、周方向に押される。さらに、他
方の軸方向止め３７４の側面部３７２と接合される側の
他端部は、爪状磁極３２３、３２４のどちらか一方の側
面と接触し、周方向に押される。これにより、永久磁石
３６の軸方向端面と接触している軸方向止め３７３、３
７４の曲面部分には、永久磁石３６を挟み込むように軸
方向の力が発生するため、永久磁石３６の軸方向への移
動を抑制することができる。

【００５３】また、永久磁石３６の存在により一方の爪
状磁極３２３と他方の爪状磁極３２４との間の漏洩磁束
を軽減することができる。

【００５４】また、着磁後の永久磁石３６を使用する場
合において、磁石保持器３７の側面部３７２には、少な
くとも１つの磁極識別穴３７５が空けられているため、
永久磁石３６を磁石保持器３７への組付け時に永久磁石
３６のＮ極とＳ極を識別することができる。これによ
り、誤組付けを防止することができる。

【００５５】また、磁石保持器３７の外径側の面は、爪
状磁極３２３、３２４に形成されている鍔状部３２３
ａ、３２３ｂ、３２４ａ、３２４ｂにより係止されてい
る。そのため、磁石保持器３７の外径方向への移動を抑
制することができる。

【００５６】（第２実施形態）図６は、本実施形態にお
ける磁石保持器３７の合わせ部３７１を圧着した図であ
る。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相
違する箇所についてのみ説明する。

【００５７】本実施形態での磁石保持器３７の合わせ部
３７１は、圧着により接合される。本実施形態のロータ
３の組付け方法を図に基づき簡単に説明する。先ず、磁
石保持器３７の製作方法については、図６に示すように
非磁性部材である一枚の板を磁石保持器３７の内部に永
久磁石３６が嵌め込めるように折り曲げる。そして、合
わせ部３７１を圧着により接合させる。

【００５８】このことにより、第１実施形態と同様に磁
石保持器３７の外径側の面の径方向の厚さは増加するた
め、磁石保持器３７の外径側の面の中央部分の剛性を高
くすることができる。そのため、ロータ３の高回転時に
永久磁石３６には、外径方向の遠心力が発生するが、そ
の遠心力により磁石保持器３７の外径側の面が変形する
ことを抑制できる。これにより、永久磁石３６の破壊が
発生し難いため、永久磁石３６の飛散も抑制することが
できる。

【００５９】（第３実施形態）図７（ａ）は、本実施形
態における磁石保持器の斜視図であり、図７（ｂ）は、
図７（ａ）の永久磁石３６の長手方向の断面図である。
ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違す
る箇所についてのみ説明する。

【００６０】本実施形態での磁石保持器３７は、コの字
型で形成されている。その磁石保持器３７の長手方向と
直交する一つの面の長手方向中央部は、プレス加工等に
より長手方向と直交する方向に突出させることにより、
プレス部３７６が形成されている。これにより、第１実
施形態と同様に磁石保持器３７の外径側の面の径方向の
厚さは増加するため、磁石保持器３７の外径側の面の中
央部分の剛性を高くすることができる。そのため、ロー
タ３の高回転時に永久磁石３６には、外径方向の遠心力
が発生するが、その遠心力により磁石保持器３７の外径
側の面が変形することを抑制できる。これにより、永久
磁石３６の破壊が発生し難いため、永久磁石３６の飛散
も抑制することができる。

【００６１】なお、本実施形態でも第１実施形態と同様
に磁石保持器３７の側面部３７２に少なくとも１つ以上
の磁極識別穴３７５が空けられていてもよい。このこと
により、永久磁石３６を磁石保持器３７への組付け時に
永久磁石３６のＮ極とＳ極を識別することができる。こ
れにより、誤組付けを防止することができる。

【００６２】なお、以上説明した実施形態での爪状磁極
３２３、３２４は、爪状磁極３２３、３２４の外径方向
端面の両端部を周方向に突出させることにより、鍔状部
３２３ａ、３２３ｂ、３２４ａ、３２４ｂが形成されて
いるが、軸心方向に向かって先細りとなるテーパー状に
形成されている爪状磁極３２３、３２４を用いても磁石
保持器３７の軸方向面に遠心力がかかるため、本発明と
同様の効果を得ることができる。

【００６３】なお、本実施形態での磁石保持器３７に形
成される突出部は、外径側の面の周方向中央部に形成さ
れると記載したが、特に中央部に限定する必要はなく、
外径側の面の中央付近でもよい。

【００６４】（第４実施形態）図８は、車両用交流発電
機の主要部断面図である。図９は、回転子のポ−ルコア
の部分平面図である。図１０は、永久磁石と磁石保持器
との説明図である。図１１は、磁石保持器の部分拡大図
である。図１２は、回転子への磁石保持器の組み付け図
である。ここでは、第１から第３実施形態と同様な箇所
は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。

【００６５】図９に示すように、爪状磁極３２３の周方
向側面３２３ｃの根本部は、ディスク部を成す円板部３
２２のフィールドコイル３３側の内側面３２２ａと連な
っている。

【００６６】永久磁石３６は、長辺方向の対向２平面３
６１にＮ極とＳ極とが形成され、磁石保持器３７が永久
磁石３６の長辺側を取り囲むように、角形筒形状を為し
ている。また、図１１に示すように、磁石保持器３７
は、軸方向の端部３７１ａ、３７１ｂがＮ極とＳ極とに
対向する面と垂直な１面３７７において、反永久磁石３
６側に延びる突出部を有している。さらに、端部３７１
ａは、先端に折り返されて溝３７１ｃが形成され、この
溝３７１ｃに端部３７１ｂが挿入されている。

【００６７】また、磁石保持部材３７は、周方向に対向
する爪状磁極３２３、３２４の間において、周方向側面
３２３ｃによって周方向に位置拘束され、円板部３２２
の内側面３２２ａによって軸方向に位置拘束される。さ
らに、磁石保持部材３７は、鍔状部３２３ａ、３２３ｂ
によって遠心方向に位置拘束される。この時、図１２に
示すように、磁石保持器３７は、フィールドコイル３３
によってＮ極となる爪状磁極３２３の周方向側面３２３
ｃに永久磁石３６のＮ極が対向するように配置される。
即ち、隣り合うＮ極とＳ極との爪状磁極３２３、３２４
の間の磁束漏洩を防止するように配置される。

【００６８】また、磁石保持器３７の突出部は、ロータ
３の外径方向に向き、外径方向の先端位置がポールコア
３２の外径寸法よりも低くされる。なお、磁石保持器３
７は、一対のポールコア３２をフィールドコイル３３と
共に、シャフト３１に組み付ける時に、同時に組み付け
られる。その後、ロータ３は、耐熱樹脂による含浸処理
によって、ポールコア３２、フィールドコイル３３及び
磁石保持器３７が固着される。また、磁石保持器３７の
周方向側面に穴３７５が設けられているので、この穴３
７５にも樹脂が進入し、上記の固着をより強固にでき
る。

【００６９】図８に示すように、ポールコア３２の軸方
向両端には、冷却ファン３２８が設けられており、ポー
ルコア３２の回転に伴い、冷却ファン３２８も同様に回
転することで、ハウジング４の通風窓４４を介して冷却
風が発生し、ハウジング４の内部を冷却する。

【００７０】以上により、磁石保持器３７の位置決めと
固定とを確実に行えるため、磁石保持器３７の飛散を防
止しつつ、永久磁石３６によって有効磁束を増加させて
安定した高出力化を実現できる。

【００７１】また、磁石保持器３７の突出部は、鍔状部
３２３ａ、３２３ｂを含む爪状磁極３２３、３２４の外
周部に発生する渦電流による発熱に対する冷却フィンと
して作用できるので、温度低減に寄与できる。

【００７２】さらに、磁石保持器３７は、単純な長方形
の展開形状を折り曲げ加工することで成形できるため、
高い材料歩留まりによる材料コストの低減及び製造コス
トの低減を図ることができる。

【００７３】なお、図１３に示すように、磁石保持器３
７の外径側に延びる端部３７１ａ、３７１ｂを重ね合わ
せずに、間に隙間を持たせてもよい。この場合、冷却フ
ァン３２８によって、爪状磁極３２３、３２４間に流れ
る冷却風に対し、磁石保持器３７の放熱面積を増やすこ
とができるため、渦電流による発熱に対してさらに冷却
に有利となる。

【００７４】なお、図１０は、磁石保持器３７の長辺と
平行な突出部を示しているが、突出部が略軸方向に延び
ていれば、磁石保持器３７の長辺と平行でなくてもよ
い。この場合でも、磁石保持器３７の外周に流れる軸方
向の冷却風の通風抵抗を増加させることなく、冷却性を
確保できる。

【００７５】なお、図８に示す被巻装部３２６は、特許
請求の範囲の円筒部に相当する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用交流発電機
全体を示した断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用交流発電機
のロータの斜視図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る磁石保持器の合わ
せ部を溶接した図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係るロータの軸方向断
面図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係るロータの軸方向側
面図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係る磁石保持器の合わ
せ部を圧着した図である。

【図７】本発明の第３実施形態に係る磁石保持器を示し
た図である。

【図８】車両用交流発電機の主要部断面図である。

【図９】ロータのポ−ルコアの部分平面図である。

【図１０】永久磁石と磁石保持器との説明図である。

【図１１】磁石保持器の部分拡大図である。

【図１２】ロータへの磁石保持器の組み付け図である。

【図１３】ロータの部分拡大図である。

【符号の説明】

１…車両用交流発電機、 ２…ステータ、 ３…ロータ、 ２１…ステータコア、 ２２…ステータコイル、 ３１…シャフト、 ３２…ポールコア、 ３３…フィールドコイル、 ３４、３５…スリップリング、 ３６…永久磁石、 ３７…磁石保持器、 ３８、３９…ブラシ、 ３２１、３２２…円板部、 ３２３、３２４…爪状磁極、 ３２３ａ、３２３ｂ、３２４ａ、３２４ｂ…鍔状部、 ３２５、３２６…被巻装部、 ３２７…谷部、 ３３１…ボビン、 ３３２…リード線、 ３７１…合わせ部、 ３７２…側面部、 ３７３、３７４…軸方向止め、 ３７５…磁極識別穴、 ３７６…プレス部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H619 AA03 AA05 BB02 BB18 PP02 PP05 PP08 5H621 BB07 BB10 GA07 GB10 HH01 JK02 JK17 5H622 CA02 CA10 CB05 PP03 PP10 PP17

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周側に形成された複数の爪状磁極（３
   ２３、３２４）が互いに噛合うように組付けられ、シャ
   フト（３１）と一体になって回転するポールコア（３
   ２）と、 前記ポールコアの隣り合う２つの前記爪状磁極間に配置
   され、これら前記爪状磁極間の磁束の漏洩を減少する向
   きに着磁された複数の永久磁石（３６）と、 前記永久磁石を保持するために隣り合う２つの前記爪状
   磁極の側面間に嵌め合わされる磁石保持器（３７）とを
   備えた車両用回転電機（１）において、 前記磁石保持器は、外径側の面の周方向ほぼ中央部が外
   径方向に突出した突出部を有することを特徴とする車両
   用回転電機。
2. 【請求項２】 前記磁石保持器は、板状の非磁性部材を
   前記永久磁石が嵌め込める空間を持たせて成形され、前
   記板状の部材の両端部を合わせることにより突出部を形
   成していることを特徴とする請求項１に記載の車両用回
   転電機。
3. 【請求項３】 前記合わせ部は、溶接、又は圧着して接
   合されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用
   回転電機。
4. 【請求項４】 前記突出部は、プレスにより形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電
   機。
5. 【請求項５】 前記磁石保持器は、軸方向両端部に軸方
   向止め（３７３、３７４）を有し、前記磁石保持器の周
   方向の一方の側面部（３７２）から他方の側面部に延伸
   し、且つ前記軸方向止めの一端部は、前記一方の側面部
   の軸方向一端部と結合され、前記軸方向止めの他端部
   は、前記他方の側面部の仮想延長面上に位置しており、
   前記磁石保持器は、軸方向に波上に湾曲しながら周方向
   に延伸していることを特徴とする請求項１から４のいず
   れか１つに記載の車両用回転電機。
6. 【請求項６】 前記側面部には、少なくとも１つの磁極
   識別穴（３７５）が形成されていることを特徴とする請
   求項１から５のいずれか１つに記載の車両用回転電機。
7. 【請求項７】 前記爪状磁極の外径方向端部は、周方向
   に突出されていることを特徴とする請求項１から６のい
   ずれか１つに記載の車両用回転電機。
8. 【請求項８】 界磁コイルと、 前記界磁コイルが巻装された円筒部、前記円筒部の軸方
   向端部から外周方向に広がるディスク部及び前記ディス
   ク部と連結され、且つ前記界磁コイルを包囲するように
   折り曲げられた一対の爪状磁極を有するランデル型鉄心
   を備える回転子と、 前記爪状磁極の外周に対向配置され、且つ積層鉄心と電
   機子コイルとからなる固定子と、 略直方体の永久磁石と、 前記永久磁石の長辺面を取り囲む非磁性金属板の磁石保
   持器とを有する車両用回転電機において、 前記爪状磁極は、外周部に周方向に延びる鍔状部を有
   し、 前記爪状磁極の周方向側面の根本部は、前記ディスク部
   の前記界磁コイル側の内側面と連なり、 前記磁石保持器は、周方向に隣接する前記爪状磁極の周
   方向側面と前記鍔状部と前記ディスク部の前記界磁コイ
   ル側の内側面とに囲まれて配置され、且つ前記鍔状部の
   周方向の間において、端部が外径側に延びる突出部を有
   し、 前記突出部は、前記磁石保持器の長辺方向に設けられて
   いることを特徴とする車両用回転電機。
9. 【請求項９】 前記磁石保持器の軸方向の長さは、各ラ
   ンデル型鉄心の対向する前記ディスク部の前記界磁コイ
   ル側の内側面の斜行長さよりも短いことを特徴とする請
   求項８記載の車両用回転電機。
10. 【請求項１０】 前記磁石保持器は、周方向の側面に穴
    が設けられ、 前記永久磁石、前記磁石保持器及び前記爪状磁極は、熱
    硬化性の樹脂材によって固着されていることを特徴とす
    る請求項８又は９記載の車両用回転電機。
11. 【請求項１１】 前記磁石保持器の両端部の一方の端部
    は、溝を有し、前記磁石保持器の他方の端部が前記溝に
    装着されていることを特徴とする請求項８から１０のい
    ずれか１つに記載の車両用回転電機。