JP2006197737A

JP2006197737A - 回転子及び車両用交流発電機

Info

Publication number: JP2006197737A
Application number: JP2005007004A
Authority: JP
Inventors: Susumu Tajima; 進田島; Mitsuo Izumi; 満朗泉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】
各々の形状が異なるルンデル形回転子を構成する爪形磁極を有する回転子であって、量産により適するように面取り形状が増磁側と減磁側で同じであっても、量産の際に正しい方向に確実に組み立てることができ、また、増磁側の面取り深さ等が減磁側の面取りより確実に大きくなる回転子を提供することにある。
【解決手段】
各々の形状が異なる爪形磁極を持つルンデル形回転子の中心部に配置される円筒状の界磁巻線の保持器に設けられた凸部と、前述爪形磁極に設けられた凹部が嵌合する位置を、一方向に規制する様に、前述嵌合部を構成することで実現可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は車両用交流発電機の回転子に、特に爪形磁極を持つランデル形回転子及びそれを用いた車両用交流発電機に関する。

車両用交流発電機に代表される爪形磁極を持つルンデル形回転子では、爪形磁極外周部にある２つの角部のうち、増磁側（回転方向後ろ側）の面取りの幅及び深さを反対の減磁側（回転方向前側）に比べてそれぞれ大きくしている。これにより、出力性能の低下を抑制しながら、当該交流発電機の発電時に発生する磁気的な騒音を抑えることが可能であり、このようなことは、周知の事実である。

しかしながら、このような構造を、実際の大量生産製品に適用する場合、面取りの大きなルンデル形磁極を誤って組み立てる可能性があるために、減磁側（回転方向前側）の面取りが大きくなり、発電性能の低下を招くという問題があった。このような問題に対して、例えば、特許文献１では、前述爪形磁極の角部面取りを各々異なるものを組み立てて、回転子を校正するものがある。

特公平６−４８８９７号公報

上述の特許文献１によれば、形状の異なる面取りを施す必要があり、大量生産に不向きであった。また、各々の形状が異なるルンデル形回転子を構成する爪形磁極を、大量生産の際に正しい方向に組み立てることができないという課題がある。

上述の課題を解決するために、本発明は、各々の形状が異なる爪形磁極を持つルンデル形回転子の中心部に配置される円筒状の界磁巻線のボビンと、前述爪形磁極が嵌合する位置や形状を、各々の爪形磁極で異なる位置に配置することを特徴とする。

例えば、各々の形状が異なる爪形磁極を持つルンデル形回転子の中心部に配置される円筒状の界磁巻線の保持器に設けられた凸部と、前述爪形磁極に設けられた凹部が嵌合する位置を、１方向に規制することが可能な位置に、前述嵌合部を配置することを特徴とする。

このように構成することで、大量生産に際してもその面取りの方向性を誤って組み立てることを防止することができる。

これによって、減磁側を大きくするような交流発電機を組み立てることなく、増磁側
（回転方向後ろ側）面取りの幅，深さを、反対の減磁側（回転方向前側）に比べてそれぞれ大きくすることを確実に行え、出力性能の低下を抑制しながら、当該交流発電機の発電時に発生する磁気的な騒音を抑えることができる。

本発明は、各々の形状が異なる爪形磁極を持つルンデル形回転子の中心部に配置される円筒状の界磁巻線の保持器に設けられた凸部と、前述爪形磁極に設けられた凹部が嵌合する位置を、１方向に規制することが可能な位置に、前述嵌合部を配置することで実現可能となる。

図１は本発明の実施例の一例を断面図として示す。図１においてプーリ１はベルト（図示せず）により車両側の駆動力を受け回転子２全体をベアリング３，４で保持する事により固定子５の内部で回転させることができる。

ここで回転子２を構成する爪形磁極の外周部にある２つの角部のうち、増磁側（回転方向後ろ側）の面取り６の幅，深さを、反対の減磁側（回転方向前側）の面取り７の幅，深さに比べてそれぞれ大きくなるように構成している。

さらにブラシ８，９からスリップリング１０，１１に給電することにより回転子２の内部にある界磁巻線１２を励磁することで発電を行うことができる。

また、車両用交流発電機が発電時する際の構成部品の自己発熱を、冷却媒体によって、冷却することができる。例えば、冷却媒体供給口１３から内燃機関の冷却媒体を取り入れ、前述冷却媒体を当該発電機内部に形成された通路１４などに適切に循環させることにより固定子５，整流器１５などを冷却後、１６の冷却媒体排出口から内燃機関側に戻し、内燃機関に付属しているラジエターで冷却後、再循環している。

ここで１７は発電電圧を調整する電圧調整器、１８は整流器１５に接続され、整流後の出力電流を車両側に供給するために車両側配線と当該車両用発電機を電気的に接続するための端子である。

図２は図１に示される回転子２の断面を示したものである。回転子２は爪形の磁極を持つロータコア１９，２０が対向して組み合わされ、２つのロータコアはナイロンなど絶縁物で作られたボビン２１の周りに電線を巻きつけた界磁巻線１２をその間に配置しながら、シャフト２２に固定されている。また、２３，２４に示されるように、ボビン２１の端面には凸部が設けられており、ロータコア内面に設けられた凹部と組み合わされることで、回転子が車両に搭載されて回転する際の角加速度などでボビン２１が回動することを防止している。

図３以降は図１，図２に示す回転子２を構成する部品の一部の分解図を示している。

図３は、図１の車両用交流発電機に組み込まれた場合にプーリ１側に配置される爪型磁極２５を示す。ここで爪型磁極２５は、図２に示すボビン２１に接する面に凹部２６を持ち、その円周方向の位置は、回転子の円周方向の基準位置からθ２度の位置に配置されている。

図４は図２に示すボビン２１の、図３に示すプーリ１側に配置される爪型磁極２５に接する面を示す。図４に示すように、ボビン側面には凸部２７が設けられ、その位置は回転子として組み立てた際、図３に示す凹部２６に嵌合する様に、回転子の円周方向の基準位置から同じくθ２度の位置に配置されている。

図５は図１の車両用交流発電機に組み込まれた場合にスリップリング１０，１１側に配置される爪型磁極２８を示す。ここで爪型磁極２８は、ボビン２１に接する面に凹部２９を持ち、その円周方向の位置は、回転子の円周方向の基準位置からθ１度の位置に配置されている。

図６には図２に示すボビン２１の、図５に示すスリップリング１０，１１側に配置される爪型磁極２８に接する面を示す。図６に示すように、ボビン側面には凸部３０が設けられ、その位置は回転子として組み立てた際、図５に示す凹部２９に嵌合する様に、回転子の円周方向の基準位置から同じくθ１度の位置に配置されている。

ここでθ１とθ２が異なれば、爪型磁極２５と２８を入れ替えて組み立てようとしても、ボビン側の凸部と爪型磁極側の凹部が嵌合することが出来ず、誤りに気づくことにより、誤った組み立てを行うことを防止できる。

以上が実施例の１例であるが、この他にも爪型磁極側の凹部とボビン側の凸部の位置を、プーリ側とスリップリング側で、径方向の位置を変更することや、各々の嵌合部の形状を変更することで、爪型磁極を正しく組み立てることが可能になる。

本発明を用いた車両用交流発電機の一例である。本発明を用いたルンデル型鉄心を持つ回転子の断面を示す一例である。本発明を用いた片側のルンデル型鉄心の実施例を示す一例である。本発明を用いたボビンの、図３に示すルンデル型鉄心に接する面の実施例を示す一例である。本発明を用いた、図３とは対抗して配置されるルンデル型鉄心の実施例を示す一例である。本発明を用いたボビンの、図５に示すルンデル型鉄心に接する面の実施例を示す一例である。

符号の説明

１…プーリ、２…回転子、３，４…ベアリング、５…固定子、６，７…爪形磁極に設けられた面取り、８，９…ブラシ、１０，１１…スリップリング、１２…界磁コイル、１３…冷却媒体供給口、１４…冷却媒体循環通路、１５…整流器、１６…冷却媒体排出口、
１７…電圧調整器、１８…出力端子、１９，２０…ロータコア、２１…ボビン、２２…シャフト、２３，２４…ボビン端面に設けられた凸部、２５…プーリ側に配置される爪型磁極、２６…爪型磁極２５に設けられた凹部、２７…ボビン２１のプーリ側に設けられた凸部、２８…スリップリング側に配置される爪型磁極、２９…爪型磁極２８に設けられた凹部、３０…ボビン２１のスリップリング側に設けられた凸部。

Claims

中心部に円筒状の界磁巻線を巻装し、少なくとも左右に一対、交互に対向して配置され、その各々が異なる形状を持つ爪形磁極からなるランデル形鉄心を備えた車両用交流発電機用回転子において、前述ランデル形鉄心と、前述円筒状の界磁巻線を構成するボビンとの嵌合位置は、前述左右一対となる各々のランデル形鉄心に設けられた嵌合部の位置に応じて異なることを特徴とした車両用交流発電機用回転子。
中心部に円筒状の界磁巻線を巻装し、少なくとも左右に一対、交互に対向して配置され、その各々が異なる形状を持つ爪形磁極からなるランデル形鉄心を備えた車両用交流発電機用回転子において、前述ランデル形鉄心と、前述円筒状の界磁巻線を構成する保持器との嵌合する部分の形状が、前述左右一対となる各々のランデル形鉄心により異なることを特徴とした車両用交流発電機用回転子。
請求項１または２において、前述ランデル形鉄心と、前述円筒状の界磁巻線を構成する保持器とが嵌合する位置が、前述ランデル形鉄心の複数の爪形磁極部を接続する部位にあることを特徴とした車両用交流発電機用回転子。
請求項１または２において、前述ランデル形鉄心と、前述円筒状の界磁巻線を構成する保持器との嵌合において、ランデル形鉄心部を凹、界磁巻線保持部を凸とすることで各々を嵌合させることを特徴とした車両用交流発電機用回転子。
中心部に円筒状の界磁巻線を巻装し、少なくとも左右に一対、交互に対向して配置され、その各々が異なる形状を持つ爪形磁極からなるランデル形鉄心と、前記円筒状の界磁巻線を構成するボビンと嵌合する位置が、前記左右一対となる各々のランデル形鉄心により異なる回転子を含んでなる車両用交流発電機。
中心部に円筒状の界磁巻線を巻装し、少なくとも左右に一対、交互に対向して配置され、その各々が異なる形状を持つ爪形磁極からなるランデル形鉄心と、前記円筒状の界磁巻線を構成する保持器との嵌合する部分の形状が、前記左右一対となる各々のランデル形鉄心により異なる回転子を含んでなる車両用交流発電機。
請求項５または６において、前述ランデル形鉄心と、前述円筒状の界磁巻線を構成する保持器とが嵌合する位置が、前述ランデル形鉄心の複数の爪形磁極部を接続する部位にあることを特徴とした車両用交流発電機。
請求項５または６において、前述ランデル形鉄心と、前述円筒状の界磁巻線を構成する保持器との嵌合において、ランデル形鉄心部を凹、界磁巻線保持部を凸とすることで各々を嵌合させることを特徴とした車両用交流発電機。