JP2007282301A - Method of manufacturing rotor of rotating electric machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a rotor of a rotating electric machine which can magnetize a magnet by a simple process. <P>SOLUTION: The rotor of the rotating electric machine is equipped with a core whereon an exciting coil 21 is wound, a pair of discs which are extended in the diametrical direction from both ends of the core, claw-shaped magnetic poles which are formed between the discs and form N and S poles alternately in the circumferential direction of rotation, and magnets 29 which are arranged on one side in the circumferential direction of the claw-shaped magnetic poles beside between adjacent two claw-shaped magnetic poles each. The manufacturing method therefor is equipped with a magnetizing process for letting a magnetizing current which passes the core and can change properties of the magnet flow after a magnet assembling process for assembling the magnets 29 between the claw-shaped magnetic poles. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば車両の内燃機関により駆動される車両用交流発電機等の回転電機の回転子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine such as a vehicular AC generator driven by an internal combustion engine of a vehicle.

車両用交流発電機は、一般的に先端部分に複数のN極およびS極を持つ爪部を形成した一対の対向配置された爪形磁極と、この爪形磁極の内部に巻かれて爪形磁極に磁化力を発生させる励磁巻線とを含んで構成されている回転子を有している。また、車両用交流発電機は、この回転子とは一定のギャップを隔てて配置された固定子磁極を有している。   A vehicular AC generator generally has a pair of opposed claw-shaped magnetic poles each having a claw portion having a plurality of N poles and S poles at a tip portion, and a claw shape wound around the claw-shaped magnetic poles. The rotor includes an excitation winding that generates a magnetizing force in the magnetic pole. The AC generator for vehicles has a stator magnetic pole arranged with a certain gap from this rotor.

N極の爪形磁極の爪部から出た磁束は、固定子磁極を通り、S極の爪形磁極の爪部に戻る磁気回路を形成する。固定子磁極には固定子巻線が巻かれており、磁気回路の磁束が固定子巻線を差交することで、固定子巻線に誘導起電力が発生し、交流発電機として動作する。   The magnetic flux generated from the claw portion of the N-pole claw-shaped magnetic pole forms a magnetic circuit that passes through the stator magnetic pole and returns to the claw portion of the S-pole claw-shaped magnetic pole. A stator winding is wound around the stator magnetic pole, and when the magnetic flux of the magnetic circuit crosses the stator winding, an induced electromotive force is generated in the stator winding to operate as an AC generator.

以上のような構成においては、固定子巻線を差交する磁束が有効磁束として発電電圧に影響する。しかし、爪形磁極の爪部から出た磁束の一部は、固定子磁極に入らずに爪形磁極間で漏洩するため、発電効率を低下させる原因となっている。そこで、従来から、爪形磁極間に永久磁石を配置して漏洩磁束を低減し、発電効率を向上させるようにした車両用交流発電機が知られている(例えば、特許文献1〜3参照。)。
特開平7−312854号公報(第4−7頁、図1−17) 特許第3340259号公報(第4−7頁、図1−16) 特開平11−98787号公報(第3−7頁、図1−4)
In the above configuration, the magnetic flux that crosses the stator windings affects the generated voltage as an effective magnetic flux. However, a part of the magnetic flux emitted from the claw portion of the claw-shaped magnetic pole leaks between the claw-shaped magnetic poles without entering the stator magnetic pole, which causes a reduction in power generation efficiency. Therefore, conventionally, a vehicular AC generator has been known in which permanent magnets are arranged between claw-shaped magnetic poles to reduce leakage magnetic flux and improve power generation efficiency (see, for example, Patent Documents 1 to 3). ).
JP 7-31854 A (page 4-7, FIG. 1-17) Japanese Patent No. 3340259 (page 4-7, FIG. 1-16) JP-A-11-98787 (page 3-7, FIGS. 1-4)

ところで、特許文献1〜3に開示されたような磁石つき回転子では、回転子を製造する工程の途中で切粉など磁性材の異物が発生すると、これが回転子に付着してしまい、その除去が容易でない。このため、加工の最終工程において磁石を着磁することで、回転子への異物付着を防止する方法が以前から知られていた。ところが、外部から着磁磁界を加えた場合、着磁磁束は、励磁コイルを巻回した鉄心部を通ってしまい、磁石に磁界がかかりにくい構造となっている。したがって、非常に強い磁界を外部から加える必要があり、そのためには大きな通電電流と、それに耐える着磁コイルを配置する必要があり、電源も含めて非常に大きな設備が必要であって、工程が複雑化するという問題があった。   By the way, in the rotor with a magnet as disclosed in Patent Documents 1 to 3, when a foreign material such as chips is generated in the middle of the process of manufacturing the rotor, it adheres to the rotor and is removed. Is not easy. For this reason, a method for preventing foreign matter from adhering to the rotor has been known for some time by magnetizing the magnet in the final process. However, when a magnetizing magnetic field is applied from the outside, the magnetizing magnetic flux passes through the iron core portion around which the exciting coil is wound, so that the magnetic field is not easily applied to the magnet. Therefore, it is necessary to apply a very strong magnetic field from the outside. To that end, it is necessary to arrange a large energizing current and a magnetizing coil that can withstand such a large amount of equipment, including a power source, There was a problem of increasing complexity.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、簡便な工程で磁石を着磁することができる回転電機の回転子の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine capable of magnetizing a magnet by a simple process.

上述した課題を解決するために、本発明の回転電機の回転子の製造方法は、励磁コイルを巻回した鉄心部と、鉄心部の両端から径方向に延伸された一対のディスク部と、ディスク部の間に形成されるとともに回転周方向に沿って交互にNS極を形成する爪状磁極部と、隣接する2つの爪状磁極部の間であって爪状磁極部の周方向片側に配置された磁石とを備える回転電機の回転子の製造方法であって、磁石を爪状磁極部の間に組み付ける磁石組付工程よりも後に、鉄心部を通るとともに磁石の特性を変化させ得る着磁電流を流す着磁工程を備えている。これにより、個々の磁石近傍に着磁コイルを配置して複雑かつ全体で大きな磁界発生のための着磁装置を用いることなく、鉄心部に軸方向に着磁電流を流して磁界を形成するだけで磁石を着磁することができ、工程を簡便化することができる。また、最終段階で着磁することができるので、切削や移送時の金属切粉などの付着を防止することができる。   In order to solve the above-described problems, a method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine according to the present invention includes an iron core portion around which an exciting coil is wound, a pair of disk portions that are radially extended from both ends of the iron core portion, and a disk Between the two claw-shaped magnetic pole portions and one claw-shaped magnetic pole portion in the circumferential direction between the claw-shaped magnetic pole portions formed between the two claw-shaped magnetic pole portions and alternately forming NS poles along the rotation circumferential direction. A method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine comprising a magnet and a magnet that can pass through the iron core and change the characteristics of the magnet after the magnet assembly step of assembling the magnet between the claw-shaped magnetic poles It has a magnetizing step for passing an electric current. As a result, a magnetizing coil is arranged in the vicinity of each magnet, and a magnetic field is generated by flowing a magnetizing current in the axial direction in the iron core portion without using a complicated and magnetic device for generating a large magnetic field as a whole. Thus, the magnet can be magnetized, and the process can be simplified. Further, since it can be magnetized at the final stage, it is possible to prevent adhesion of metal chips or the like during cutting or transfer.

また、上述した回転子は、ディスク部に溶接されたファンを備え、ファンの溶接に必要な溶接電流を着磁工程における着磁電流として用いることが望ましい。励磁コイルと磁石を併用する回転子ではその発熱による温度上昇を解消するために冷却用のファンを備える構造が知られており、構造簡素化のため、鉄板を抵抗溶接する構成も知られている。このような構成では、ファン溶接電流を適切な値に設定するとともにその電流に適した溶接形状、溶接条件を設定することで、溶接電流が着磁工程における着磁電流を兼ねることが可能となる。したがって、溶接工程とは別に着磁工程を設けることなく磁石を着磁することができ、工程をさらに簡便化することができる。   The rotor described above preferably includes a fan welded to the disk portion, and it is desirable to use a welding current required for fan welding as the magnetizing current in the magnetizing step. In a rotor that uses both an excitation coil and a magnet, a structure including a cooling fan is known to eliminate the temperature rise due to heat generation, and a structure in which an iron plate is resistance-welded for simplification of the structure is also known. . In such a configuration, by setting the fan welding current to an appropriate value and setting the welding shape and welding conditions suitable for the current, the welding current can also serve as the magnetizing current in the magnetizing process. . Therefore, the magnet can be magnetized without providing a magnetizing step separately from the welding step, and the process can be further simplified.

また、上述した着磁電流は、最大電流が流れる向きが磁石の配置に対応した一定方向であることが望ましい。これにより、最大電流方向と磁石の配置の方向に対応した一定方向に常に着磁されるため、励磁コイルの励磁電流を一定方向に形成すればよく、回転子の製造が容易となる。   Moreover, as for the magnetization current mentioned above, it is desirable that the direction in which the maximum current flows is a fixed direction corresponding to the arrangement of the magnets. As a result, the magnet is always magnetized in a constant direction corresponding to the maximum current direction and the magnet arrangement direction, so that the exciting current of the exciting coil may be formed in a certain direction, and the manufacture of the rotor is facilitated.

また、上述した着磁電流は、直流電流であることが望ましい。これにより、電流方向の誤りによる着磁方向の誤りを防止することができる。   The magnetizing current described above is preferably a direct current. Thereby, an error in the magnetization direction due to an error in the current direction can be prevented.

また、上述した着磁電流は、2KA以上200KA以下であることが望ましい。これにより、磁石を確実に着磁することができる。   The magnetizing current described above is desirably 2 KA or more and 200 KA or less. Thereby, a magnet can be magnetized reliably.

また、上述した着磁電流は、爪状磁極部の間に配置された磁石の極性が、この磁石と対向する爪状磁極部と同じ極性になる向きに流されることが望ましい。これにより、工程を簡便化しつつ、磁石配置の目的である爪状磁極部間の磁束漏れを防止して出力向上を実現することができる。   Further, it is desirable that the above-described magnetizing current flow in such a direction that the polarity of the magnet disposed between the claw-shaped magnetic pole portions is the same as that of the claw-shaped magnetic pole portion facing this magnet. Thereby, while simplifying the process, the leakage of magnetic flux between the claw-shaped magnetic pole portions, which is the purpose of magnet arrangement, can be prevented and the output can be improved.

以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、一実施形態の車両用交流発電機の全体構造を示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の車両用交流発電機1は、回転子2、固定子3、フロント側ハウジング4、リヤ側ハウジング5、ブラシ装置6、整流装置7、電圧調整器8、プーリ9等を含んで構成されている。   Hereinafter, an AC generator for a vehicle according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of an automotive alternator according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the vehicle alternator 1 of this embodiment includes a rotor 2, a stator 3, a front side housing 4, a rear side housing 5, a brush device 6, a rectifier 7, a voltage regulator 8, It includes a pulley 9 and the like.

回転子2は、回転方向に沿って交互にNS磁極を形成する軸方向に折り曲げられた複数の爪状磁極を有する一対のポールコア22、23と、これら一対のポールコア22、23の間に配置された磁石29と、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した励磁コイル21と、回転軸24とを有する。また、フロント側(プーリ9側)のポールコア22の端面には、フロント側から吸い込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すために軸流式又は軸流式と遠心式を混合した冷却ファン25が溶接(例えばプロジェクション溶接)によって取り付け固定されている。同様に、リヤ側のポールコア23の端面には、リヤ側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すための遠心式の冷却ファン26が溶接等によって取り付け固定されている。磁石29の具体的な配置や回転子2の製造方法については後述する。   The rotor 2 is disposed between a pair of pole cores 22 and 23 having a plurality of claw-shaped magnetic poles bent in the axial direction alternately forming NS magnetic poles along the rotation direction, and the pair of pole cores 22 and 23. A magnet 29, an exciting coil 21 in which an insulated copper wire is wound cylindrically and concentrically, and a rotating shaft 24. Further, on the end face of the pole core 22 on the front side (pulley 9 side), a cooling fan 25 that mixes the axial flow type or the axial flow type and the centrifugal type in order to discharge the cooling air sucked from the front side in the axial direction and the radial direction. Are fixed by welding (for example, projection welding). Similarly, a centrifugal cooling fan 26 for discharging the cooling air sucked from the rear side in the radial direction is attached and fixed to the end face of the pole core 23 on the rear side by welding or the like. A specific arrangement of the magnets 29 and a method for manufacturing the rotor 2 will be described later.

回転軸24のリヤ側には励磁コイル21の両端に電気的に接続されたスリップリング27、28が形成されており、ブラシ装置6内のブラシ61、62をスリップリング27、28のそれぞれに押し当てた状態で組み付けることにより、整流装置7から励磁コイル21に対して励磁電流が流れるようになっている。   Slip rings 27 and 28 that are electrically connected to both ends of the exciting coil 21 are formed on the rear side of the rotating shaft 24, and the brushes 61 and 62 in the brush device 6 are pushed against the slip rings 27 and 28, respectively. By assembling in the applied state, an exciting current flows from the rectifier 7 to the exciting coil 21.

固定子3は、回転子2に対して対向配置された固定子鉄心31に形成された複数個のスロットに、三相の固定子巻線32が所定間隔で巻装されている。整流装置7は、固定子3の三相の固定子巻線32の出力電圧である三相交流を整流して直流出力を得るためのものであり、所定の間隔で固定される正極側放熱板および負極側放熱板と、それぞれの放熱板に半田付け等によって取り付けられた複数個の整流素子とを含んで構成されている。   In the stator 3, three-phase stator windings 32 are wound at a predetermined interval in a plurality of slots formed in a stator core 31 disposed to face the rotor 2. The rectifier 7 is for rectifying the three-phase alternating current that is the output voltage of the three-phase stator winding 32 of the stator 3 to obtain a direct current output, and is a positive-side heat radiating plate fixed at a predetermined interval. And a negative-side heat radiating plate and a plurality of rectifying elements attached to the respective heat radiating plates by soldering or the like.

フロント側ハウジング4およびリヤ側ハウジング5は、上述した回転子2および固定子3を収納しており、回転子2が回転軸24を中心に回転可能な状態で支持されているとともに、回転子2のポールコア22、23の外側に所定の隙間を介して配置された固定子3が固定されている。この固定子3の固定は、回転子2の回転方向に沿って等間隔に設けられた4箇所の支持部420にボルト34を通して締め付けることにより行われる。   The front-side housing 4 and the rear-side housing 5 accommodate the rotor 2 and the stator 3 described above, and the rotor 2 is supported so as to be rotatable around the rotation shaft 24. The stator 3 is disposed outside the pole cores 22 and 23 via a predetermined gap. The stator 3 is fixed by tightening bolts 34 to four support portions 420 provided at equal intervals along the rotation direction of the rotor 2.

電圧調整器8は、励磁コイル21に流す励磁電流を制御することにより車両用交流発電機1の出力電圧を調整するためのものであり、電気負荷と発電量とに応じて変化する出力電圧をほぼ一定に維持する。プーリ9は、エンジン(図示せず)の回転を車両用交流発電機1内の回転子2に伝えるためのものであり、回転軸24の一方端(スリップリング27等と反対側)にナット91によって締め付け固定されている。また、ブラシ装置6、整流装置7、電圧調整器8を覆うように、これらを保護するリヤカバー92が取り付けられている。   The voltage regulator 8 is for adjusting the output voltage of the vehicle alternator 1 by controlling the exciting current flowing through the exciting coil 21. The voltage regulator 8 adjusts the output voltage that changes according to the electric load and the amount of power generation. Keep almost constant. The pulley 9 is for transmitting the rotation of an engine (not shown) to the rotor 2 in the vehicular AC generator 1, and has a nut 91 at one end of the rotating shaft 24 (on the side opposite to the slip ring 27 and the like). It is fixed by tightening. A rear cover 92 that protects the brush device 6, the rectifying device 7, and the voltage regulator 8 is attached.

上述した構造を有する車両用交流発電機1は、ベルト等を介してプーリ9にエンジンからの回転が伝えられると回転子2が所定方向に回転する。このとき、励磁コイル21に励磁電圧を印加することによりポールコア22、23のそれぞれの爪部が励磁され、固定子巻線32に三相交流電圧を発生させることができ、整流装置7の出力端子からは所定の直流電流が取り出される。   In the vehicle alternator 1 having the above-described structure, the rotor 2 rotates in a predetermined direction when rotation from the engine is transmitted to the pulley 9 via a belt or the like. At this time, by applying an excitation voltage to the excitation coil 21, the respective claws of the pole cores 22 and 23 are excited, and a three-phase AC voltage can be generated in the stator winding 32. A predetermined direct current is taken out from.

また、上述した回転子2の回転に伴って、一方のポールコア22の端面に取り付けられた冷却ファン25が回転するため、プーリ9側に設けられたフロント側ハウジング4の吸入口440を介して冷却風が車両用交流発電機1の内部に吸入され、この冷却風の軸方向成分によって励磁コイル21が冷却されるとともに、径方向成分によって固定子巻線32の前方のコイルエンドが冷却される。この冷却風はその後フロント側ハウジング4の吐出口450から排出される。   Further, since the cooling fan 25 attached to the end face of one pole core 22 rotates with the rotation of the rotor 2 described above, the cooling is performed via the suction port 440 of the front side housing 4 provided on the pulley 9 side. Wind is sucked into the AC generator 1 for the vehicle, the exciting coil 21 is cooled by the axial component of the cooling air, and the coil end in front of the stator winding 32 is cooled by the radial component. The cooling air is then discharged from the discharge port 450 of the front housing 4.

同様に、上述した回転子2の回転に伴って、他方のポールコア23の端面に取り付けられた冷却ファン26も回転するため、リヤカバー92の吸入口を介して吸入された冷却風が、整流装置7あるいは電圧調整器8を冷却した後に、リヤ側ハウジング5の吸入口540を介して冷却ファン26まで導かれ、この冷却風が径方向に排出されて、固定子巻線32の後方のコイルエンドが冷却される。この冷却風はその後リア側ハウジング5の吐出口(図示せず)から排出される。   Similarly, the cooling fan 26 attached to the end face of the other pole core 23 also rotates with the rotation of the rotor 2 described above, so that the cooling air sucked through the suction port of the rear cover 92 is supplied to the rectifier 7. Alternatively, after the voltage regulator 8 is cooled, it is guided to the cooling fan 26 through the suction port 540 of the rear side housing 5, and this cooling air is discharged in the radial direction so that the coil end behind the stator winding 32 is To be cooled. The cooling air is then discharged from a discharge port (not shown) of the rear housing 5.

次に、回転子2に備わった磁石29の詳細について説明する。図2は、回転子2の部分断面図であり、磁石29の取り付け状態が示されている。また、図3は回転子2の部分的な横断面図である。図4は、回転子2の組み付け後の斜視図である。   Next, details of the magnet 29 provided in the rotor 2 will be described. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the rotor 2 and shows a state where the magnet 29 is attached. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the rotor 2. FIG. 4 is a perspective view after the rotor 2 is assembled.

本実施形態の回転子2に含まれる一方のポールコアは、励磁コイル21が巻回された円柱形状の鉄心部22Aと、鉄心部22Aの軸方向端部から径方向に延伸するディスク部22Bと、ディスク部22Bから軸方向に延伸して他方のポールコア23との間で交互にNS磁極を形成する爪状磁極部22Cとを有している。他方のポールコア23についても同様であり、鉄心部23A、ディスク部23B、爪状磁極部23Cが含まれている。磁石29は、隣接する2つの爪状磁極部22C、23Cの間であって、これらの爪状磁極部22C、23Cの片側に一つおきに配置されている(図4参照)。これら2つのポールコア22、23の各部と励磁コイル21とによって回転子2側の磁気回路部が形成されている。   One pole core included in the rotor 2 of the present embodiment includes a cylindrical iron core portion 22A around which the exciting coil 21 is wound, and a disk portion 22B extending in the radial direction from the axial end of the iron core portion 22A. It has claw-shaped magnetic pole portions 22C that extend in the axial direction from the disk portion 22B and alternately form NS magnetic poles with the other pole core 23. The same applies to the other pole core 23, which includes an iron core portion 23A, a disk portion 23B, and a claw-shaped magnetic pole portion 23C. The magnets 29 are arranged between every two adjacent claw-shaped magnetic pole portions 22C and 23C and on every other side of the claw-shaped magnetic pole portions 22C and 23C (see FIG. 4). The magnetic circuit portion on the rotor 2 side is formed by the portions of the two pole cores 22 and 23 and the exciting coil 21.

磁石29は、爪状磁極部22C、23C間の磁束漏洩を阻害する方向、すなわち、励磁コイル21によって発生して磁気回路部内を流れる磁束の向きと並列に、NS極が並ぶように配置されている。また、磁石29の外周には非磁性材(例えばステンレス板)からなる磁石保護部材29Aが装着されている。この磁石保護部材29Aは、図2に示すように、軸方向に沿った両端部において径方向内側に磁石29を内包するように延伸しており、その先端が励磁コイル21の巻回あるいは保護を目的として設けられた保護部材(ボビン等)やポールコア22、23のディスク部22B、23Bの一部に弾性変形を伴って係止するようになっている。これにより、磁石29を保護するとともに軸方向の位置決めを行うことが可能となる。磁石29の径方向(遠心力が作用する向き)への移動は、ポールコア22、23の爪状磁極部22C、23Cを外径側を幅広に形成することで防止している。さらに、磁石保護部材29Aの磁石29側の面(内周面)には樹脂塗装が施されており、傷がつきにくい工夫がなされている。   The magnet 29 is arranged so that NS poles are arranged in parallel with the direction of the magnetic flux leakage between the claw-shaped magnetic pole portions 22C and 23C, that is, in parallel with the direction of the magnetic flux generated by the exciting coil 21 and flowing in the magnetic circuit portion. Yes. A magnet protection member 29A made of a non-magnetic material (for example, a stainless steel plate) is attached to the outer periphery of the magnet 29. As shown in FIG. 2, the magnet protection member 29 </ b> A extends so as to contain the magnet 29 radially inward at both ends along the axial direction, and the tip of the magnet protection member 29 </ b> A protects the exciting coil 21 from winding or protection. The protective member (bobbin or the like) provided for the purpose or the disk portions 22B and 23B of the pole cores 22 and 23 are locked with elastic deformation. Thereby, it is possible to protect the magnet 29 and to perform positioning in the axial direction. Movement of the magnet 29 in the radial direction (direction in which centrifugal force acts) is prevented by forming the claw-shaped magnetic pole portions 22C and 23C of the pole cores 22 and 23 wider on the outer diameter side. Further, the surface of the magnet protection member 29A on the side of the magnet 29 (inner peripheral surface) is coated with resin so that it is difficult to be damaged.

図5は、回転子2の製造工程を示す図である。回転子2の製造は以下の手順で行われる。まず、ポールコア22、23と励磁コイル21が組み付けられる(ステップS1)。これらの組み付けは、ポールコア22、23と励磁コイル21とを組み合わせた状態で、ポールコア22、23の鉄心部22A、23Aの貫通孔に回転軸24を圧入することにより行われる。   FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of the rotor 2. The rotor 2 is manufactured according to the following procedure. First, the pole cores 22 and 23 and the exciting coil 21 are assembled (step S1). These assemblies are performed by press-fitting the rotary shaft 24 into the through-holes of the iron core portions 22A and 23A of the pole cores 22 and 23 in a state where the pole cores 22 and 23 and the exciting coil 21 are combined.

次に、磁石29をポールコア22、23の爪状磁極部22C、23Cの間に挿入することにより磁石29の組付けが行われる(ステップS2)。その後、冷却ファン25、26の溶接と、励磁コイル21の両端のスリップリング27、28への接合とが行われる(ステップS3)。   Next, the magnet 29 is assembled by inserting the magnet 29 between the claw-shaped magnetic pole portions 22C and 23C of the pole cores 22 and 23 (step S2). Thereafter, welding of the cooling fans 25 and 26 and joining to the slip rings 27 and 28 at both ends of the exciting coil 21 are performed (step S3).

次に、励磁コイル21の固定や保護を目的として励磁コイル21の含浸処理が行われる(ステップS4)。また、ポールコア22、23やスリップリング27、28等の外径切削が行われ(ステップS5)、切削によって生じた切粉が除去される(ステップS6)。その後、回転のバランス修正(ステップS7)、回転子2の検査(ステップS8)が行われた後、回転子2が回収される(ステップS9)。   Next, impregnation processing of the exciting coil 21 is performed for the purpose of fixing and protecting the exciting coil 21 (step S4). Further, the outer diameter cutting of the pole cores 22 and 23, the slip rings 27 and 28, etc. is performed (step S5), and the chips generated by the cutting are removed (step S6). Then, after the balance of rotation is corrected (step S7) and the rotor 2 is inspected (step S8), the rotor 2 is recovered (step S9).

本実施形態では、その後、磁石29の着磁工程が実施される(ステップS10)。この着磁工程は、図4に示すように、一方のポールコア23側から他方のポールコア22側に磁石29の特性を変化させ得る着磁電流を通電することにより行われる。矢印Aで示される着磁電流は、主にポールコア22、23の鉄心部22A、23Aを通して流れる。この着磁電流の通電によって通電方向の周囲に沿って時計回り方向(矢印M)に磁界が発生するため、この磁界によって磁石29が一方向に着磁される。この着磁を確実に行うためには、例えば、2KA以上200KA以下の範囲の着磁電流を流すことが望ましい。また、磁石29は励磁コイル21に通電することによって発生する励磁磁界に対応する方向に着磁する必要がある。そのためには、2つの方向がある。その1つは、励磁コイル21の巻き方向と、スリップリング27、28との結線の方向と、着磁電流方向とを一意に決める方法である。この場合スリップリング27、28の引き出し部と、励磁コイル21の引き出し部とをそれぞれ正しい組合せで結線しなければならない。したがって、形状、色、長さなどによって区別する必要がある。区別するために、形状、色、長さなど部品を形成する手間が必要であるが、着磁電流は一定方向に流せばよい。もう1つは、任意に結線後、磁束計などで結線方向を検出する工程と、それに対応して着磁方向を変更する工程とを設ける方法である。磁石29の磁極の向きが反対になる場合には、ポールコア22からポールコア23に向かって着磁電流を流してやればよい。検出する手段が必要であるが、部品を区別して形成する必要はない。   In the present embodiment, thereafter, a magnetizing step for the magnet 29 is performed (step S10). As shown in FIG. 4, this magnetizing step is performed by supplying a magnetizing current that can change the characteristics of the magnet 29 from one pole core 23 side to the other pole core 22 side. The magnetizing current indicated by the arrow A mainly flows through the iron core portions 22A and 23A of the pole cores 22 and 23. Since the magnetic field is generated in the clockwise direction (arrow M) along the circumference of the energizing direction by the energization of the magnetizing current, the magnet 29 is magnetized in one direction by the magnetic field. In order to reliably perform this magnetization, for example, it is desirable to flow a magnetization current in the range of 2 KA to 200 KA. Further, the magnet 29 needs to be magnetized in a direction corresponding to an exciting magnetic field generated by energizing the exciting coil 21. There are two directions for this. One of them is a method for uniquely determining the winding direction of the exciting coil 21, the direction of connection with the slip rings 27 and 28, and the direction of magnetization current. In this case, the lead portions of the slip rings 27 and 28 and the lead portion of the exciting coil 21 must be connected in the correct combination. Therefore, it is necessary to distinguish according to the shape, color, length, and the like. In order to make a distinction, it takes time to form parts such as shape, color, and length, but the magnetizing current may flow in a certain direction. The other is a method of providing a step of detecting the connection direction with a magnetometer or the like after arbitrarily connecting and a step of changing the magnetization direction correspondingly. When the direction of the magnetic pole of the magnet 29 is opposite, a magnetizing current may be passed from the pole core 22 toward the pole core 23. Although a means for detecting is necessary, it is not necessary to form the parts separately.

このように、本実施形態の回転子2の製造方法では、個々の磁石29の近傍に着磁コイルを配置して複雑かつ全体で大きな磁界発生のための着磁装置を用いることなく、鉄心部22A、23Aに軸方向に着磁電流を流して磁界を形成するだけで磁石29を着磁することができ、工程を簡便化することができる。また、最終段階で着磁することができるので、切削や移送時の金属切粉などの付着を防止することができる。   As described above, in the method for manufacturing the rotor 2 according to the present embodiment, the iron core portion is used without arranging a magnetizing coil in the vicinity of each magnet 29 and using a magnetizing device for generating a complicated and large magnetic field as a whole. The magnet 29 can be magnetized simply by passing a magnetizing current in the axial direction through 22A and 23A to form a magnetic field, and the process can be simplified. Further, since it can be magnetized at the final stage, it is possible to prevent adhesion of metal chips or the like during cutting or transfer.

また、着磁電流は、最大電流が流れる向きが磁石29の配置に対応した一定方向に設定されているため、最大電流方向と磁石29の配置の方向に対応した一定方向に常に着磁される。このため、励磁コイル21の励磁電流を一定方向に形成すればよく、回転子2の製造が容易となる。しかも、着磁電流は直流であり、これにより、電流方向の誤りによる着磁方向の誤りを防止することができる。着磁電流を2KA以上200KA以下の範囲とすることにより、磁石29を確実に着磁することができる。   Further, since the direction in which the maximum current flows is set in a certain direction corresponding to the arrangement of the magnet 29, the magnetization current is always magnetized in a certain direction corresponding to the arrangement direction of the magnet 29. . For this reason, the exciting current of the exciting coil 21 may be formed in a certain direction, and the manufacture of the rotor 2 becomes easy. In addition, the magnetizing current is a direct current, so that an error in the magnetizing direction due to an error in the current direction can be prevented. By setting the magnetizing current in the range of 2 KA to 200 KA, the magnet 29 can be surely magnetized.

また、着磁電流は、爪状磁極部22C、23Cの間に配置された磁石29の極性が、この磁石29と対向する爪状磁極部22C、23Cと同じ極性になる向きに流される。すなわち、図3に示すように、磁石29のN極と爪状磁極部のN極とが対向し、磁石29のS極と爪状磁極部のS極とが対向するように磁石29が着磁される向きに着磁電流の向きが設定されている。これにより、工程を簡便化しつつ、磁石配置の目的である爪状磁極部間の磁束漏れを防止して出力向上を実現することができる。   Further, the magnetizing current flows in a direction in which the polarity of the magnet 29 arranged between the claw-shaped magnetic pole portions 22C and 23C becomes the same polarity as that of the claw-shaped magnetic pole portions 22C and 23C facing the magnet 29. That is, as shown in FIG. 3, the magnet 29 is attached so that the N pole of the magnet 29 and the N pole of the claw-shaped magnetic pole portion face each other, and the S pole of the magnet 29 and the S pole of the claw-shaped magnetic pole portion face each other. The direction of the magnetizing current is set in the direction in which it is magnetized. Thereby, while simplifying the process, the leakage of magnetic flux between the claw-shaped magnetic pole portions, which is the purpose of magnet arrangement, can be prevented and the output can be improved.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、磁石29の着磁のみを目的に着磁工程(図5のステップS10)を設けたが、本実施形態の回転子2のようにポールコア22、23の軸方向端面に冷却ファン25、26を有し、この冷却ファン25、26を溶接によって取り付ける場合には、溶接を行う際に流す溶接電流を着磁電流として用いるようにしてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the magnetizing step (step S10 in FIG. 5) is provided only for magnetizing the magnet 29, but the end faces in the axial direction of the pole cores 22 and 23 like the rotor 2 of the present embodiment. When the cooling fans 25 and 26 are attached by welding, the welding current that flows when welding is used may be used as the magnetizing current.

図6は、回転子2の製造工程の変形例を示す図である。図6に示す製造工程は、図5に示した製造工程に含まれるステップS3のファン溶接、励磁コイル接合工程をステップS3’の励磁コイル接合工程に置き換えるとともに、ステップS10の着磁工程をステップS10’のファン溶接工程に置き換えた点が異なっている。ステップS10’のファン溶接工程は、磁石29の着磁工程も兼ねている。すなわち、ファン溶接電流を適切な値に設定するとともにその電流に適した溶接形状、溶接条件を設定することで、溶接電流が着磁工程における着磁電流を兼ねることが可能となる。これにより、溶接工程とは別に着磁工程を設けることなく磁石29を着磁することができ、工程をさらに簡便化することができる。   FIG. 6 is a view showing a modification of the manufacturing process of the rotor 2. The manufacturing process shown in FIG. 6 replaces the fan welding and excitation coil joining process in step S3 included in the manufacturing process shown in FIG. 5 with the excitation coil joining process in step S3 ′, and the magnetization process in step S10 is step S10. It is different in that it is replaced with 'fan welding process'. The fan welding process in step S <b> 10 ′ also serves as a magnetizing process for the magnet 29. That is, by setting the fan welding current to an appropriate value and setting the welding shape and welding conditions suitable for the current, the welding current can also serve as the magnetization current in the magnetization process. Thereby, the magnet 29 can be magnetized without providing a magnetizing process separately from the welding process, and the process can be further simplified.

上述した本発明では、簡便化を重視した構成となっているが、確実な着磁を狙うこともできる。本発明の構成、鉄心部に軸方向に着磁電流を流して磁界を形成する工程、と同時に、個々の磁石近傍に着磁コイルを配置して大きな磁界を形成する工程を、並行することで、磁石を確実に着磁することができる。   In the above-described present invention, the configuration is focused on simplification, but it is also possible to aim for reliable magnetization. In parallel with the configuration of the present invention, a step of forming a magnetic field by flowing a magnetization current in the axial direction through the iron core, and a step of forming a large magnetic field by arranging a magnetizing coil in the vicinity of each magnet. The magnet can be surely magnetized.

一実施形態の車両用交流発電機の全体構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the alternating current generator for vehicles of one Embodiment. 回転子の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a rotor. 回転子の部分的な横断面図である。It is a partial cross-sectional view of a rotor. 回転子の組み付け後の斜視図である。It is a perspective view after the assembly | attachment of a rotor. 回転子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a rotor. 回転子の製造工程の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the manufacturing process of a rotor.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両用交流発電機
2 回転子
3 固定子
4 フロント側ハウジング
5 リヤ側ハウジング
6 ブラシ装置
7 整流装置
8 電圧調整器
9 プーリ
20A 磁石保護部材
21 励磁コイル
22、23 ポールコア
22A、23A 鉄心部
22B、23B ディスク部
22C、23C 爪状磁極部
24 回転軸
25、26 冷却ファン
29 磁石
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle alternator 2 Rotor 3 Stator 4 Front side housing 5 Rear side housing 6 Brush device 7 Rectifier 8 Voltage regulator 9 Pulley 20A Magnet protection member 21 Excitation coil 22, 23 Pole core 22A, 23A Iron core part 22B, 23B Disk part 22C, 23C Claw-shaped magnetic pole part 24 Rotating shaft 25, 26 Cooling fan 29 Magnet

Claims (6)

励磁コイルを巻回した鉄心部と、前記鉄心部の両端から径方向に延伸された一対のディスク部と、前記ディスク部の間に形成されるとともに回転周方向に沿って交互にNS極を形成する爪状磁極部と、隣接する2つの前記爪状磁極部の間であって前記爪状磁極部の周方向片側に配置された磁石とを備える回転電機の回転子の製造方法において、
前記磁石を前記爪状磁極部の間に組み付ける磁石組付工程よりも後に、前記鉄心部を通るとともに前記磁石の特性を変化させ得る着磁電流を流す着磁工程を備えたことを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
An iron core portion around which an exciting coil is wound, a pair of disk portions extending in the radial direction from both ends of the iron core portion, and NS poles are formed alternately between the disk portions and along the rotational circumferential direction. In a method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, comprising: a claw-shaped magnetic pole portion to be arranged; and a magnet disposed between two adjacent claw-shaped magnetic pole portions and arranged on one circumferential side of the claw-shaped magnetic pole portion.
A magnetizing step of passing a magnetizing current that passes through the iron core and can change the characteristics of the magnet is provided after the magnet assembling step of assembling the magnet between the claw-shaped magnetic pole portions. A method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine.
請求項1において、
前記回転子は、前記ディスク部に溶接されたファンを備え、
前記ファンの溶接に必要な溶接電流を前記着磁工程における着磁電流として用いることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In claim 1,
The rotor includes a fan welded to the disk portion,
A method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein a welding current required for welding the fan is used as a magnetizing current in the magnetizing step.
請求項1または2において、
前記着磁電流は、最大電流が流れる向きが前記磁石の配置に対応した一定方向であることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In claim 1 or 2,
The method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein the magnetizing current has a direction in which a maximum current flows in a certain direction corresponding to the arrangement of the magnets.
請求項3において、
前記着磁電流は、直流電流であることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In claim 3,
The method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein the magnetizing current is a direct current.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記着磁電流は、2KA以上200KA以下であることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In any one of Claims 1-3,
The method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein the magnetizing current is 2 KA or more and 200 KA or less.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記着磁電流は、前記爪状磁極部の間に配置された前記磁石の極性が、この磁石と対向する前記爪状磁極部と同じ極性になる向きに流されることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In any one of Claims 1-3,
In the rotating electrical machine, the magnetizing current is caused to flow in a direction in which a polarity of the magnet disposed between the claw-shaped magnetic pole portions is the same as that of the claw-shaped magnetic pole portion facing the magnet. A method for manufacturing a rotor.
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