JP2009142091A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1および第2永久磁石31,32が第2および第1爪状磁極部24,20の先端側の内周面に対向して、かつ所定の隙間を持って第1および第2継鉄部19,23に形成された嵌合溝部37に嵌着保持されている。ファン40が基部41をポールコア15の軸方向両端面にそれぞれ抵抗溶接されて取り付けられている。熱伝導金属板50が一端側を第1および第2永久磁石31,32のそれぞれに密接状態に接着固定され、他端側を基部41を貫通して軸方向外方に延出するように配設されている。
【選択図】図1
Description
永久磁石が、爪状磁極部の先端側の内周面に対向して、かつ所定の隙間を持って配設されているので、固定子からの高調波磁束の侵入により爪状磁極部の表面で発生した熱が永久磁石に伝達されにくい。
熱伝導金属板が、その一端側を永久磁石に密接状態に接着固定され、その他端側を金属製ファンの基部を貫通して軸方向外方に延出するように配設されているので、熱伝導金属板に作用する遠心力は基部の熱伝導金属板の貫通部で受けられ、永久磁石の保持構造の耐遠心力性を低下させるように作用しない。また、永久磁石の熱は、熱伝導金属板に伝達され、基部からの延出部から空気と直接熱交換されるので、永久磁石の温度上昇が抑えられる。
図1はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機を模式的に示す断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における回転子の第1ポールコア体側の構成を説明する分解斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における回転子の第1ポールコア体の要部拡大斜視図、図4はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における回転子の第1ポールコア体への永久磁石の取付構造を説明する要部拡大断面図、図5はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における回転子の第1ポールコア体への永久磁石の取り付け方法を説明する工程図である。
ここで、第1および第2永久磁石31,32は、被嵌合部33の嵌合溝部37への嵌着力により第1および第2継鉄部19,23に固着されているが、被嵌合部33と嵌合溝部37との嵌合構造においても、第1および第2永久磁石31,32の径方向および周方向の移動が規制されている。
まず、第1永久磁石31は、図5の(a)に示されるように、被嵌合部33を第1ポールコア体17の軸方向外方から嵌合溝部37に嵌着される。これにより、第1永久磁石31は、突出部34の上面が第2爪状磁極部24の先端側内周面と相対して、所定の隙間を持って第1ポールコア体17に取り付けられる。ここで、被嵌合部33と嵌合溝部37との間の嵌着力が不十分な場合には、接着剤を用いて被嵌合部33と嵌合溝部37とを固着する。
ついで、ファン40が、図5の(c)に示されるように、各熱伝導金属板50の一端側を貫通穴43に通して、基部41を第1ポールコア体17の軸方向一端面にあてがう。そこで、基部41を第1ポールコア体17に溶接部39で抵抗溶接し、ファン40が回転子13に取り付けられる。
なお、第2永久磁石32、熱伝導金属板50、およびファン40についても同様に取り付けられるので、ここではその説明を省略する。
まず、電流がバッテリ(図示せず)からブラシ9およびスリップリング8を介して回転子13の界磁コイル14に供給され、磁束が発生される。この磁束により、第1ポールコア体17の第1爪状磁極部20がN極に着磁され、第2ポールコア体21の第2爪状磁極部24がS極に着磁される。
一方、エンジンの回転トルクがベルト(図示せず)およびプーリ6を介してシャフト16に伝達され、回転子13が回転される。そこで、回転磁界が固定子10の固定子コイル12に与えられ、起電力が固定子コイル12に発生する。この交流の起電力が、整流器で直流電流に整流され、バッテリが充電され、或いは電気負荷に供給される。
まず、界磁コイル14に通電されると、磁束36aが発生する。この磁束36aは、第1爪状磁極部20からエアギャップ29を通って固定子鉄心11のティース部に入る。そして、磁束36aは、固定子鉄心11のティース部からコアバック部を通って周方向に移動し、隣の第2爪状磁極部24に対向するティース部からエアギャップ29を通ってその第2爪状磁極部24に入る。ついで、第2爪状磁極部24に入った磁束36aは、第2継鉄部23、第2ボス部22、第1ボス部18、第1継鉄部19を通って第1爪状磁極部20に至る。ここで、従来のランデル型回転子では、第1および第2ポールコア体は限界設計されているので、界磁コイルの発生する磁界により磁気飽和し、回転子で発生する磁束が減少する。
また、熱伝導金属板50の基部41からの延出部とブレード42とが不等ピッチで配列されているので、ブレード(熱伝導金属板50の基部41からの延出部を含む)の風切り音に回転数×ブレード枚数の特定の周波数で発生する騒音を低減することができる。
図6はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機を模式的に示す断面図、図7はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機における回転子の第1ポールコア体側の構成を説明する分解斜視図、図8はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機における回転子の第1ポールコア体への永久磁石の取付構造を説明する要部拡大断面図、図9はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における回転子の第1ポールコア体への永久磁石の取り付け方法を説明する工程図である。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
まず、熱伝導金属板51の基部52の表面が接着剤、ワニスなどにより第1永久磁石31の被嵌合部33の底面に接着され、熱伝導金属板51が第1永久磁石31に取り付けられる。この時、折り曲げ片53は基部52から第1永久磁石31側に折り曲げられている。
ここで、熱伝導金属板51の基部52は、第1永久磁石31の被嵌合部33の底面と嵌合溝部37の底面との間に挟持されているので、熱伝導金属板51には鉄などの磁性金属を用いることが好ましい。
なお、第2永久磁石32、熱伝導金属板51、およびファン45についても同様に取り付けられるので、ここではその説明を省略する。
また、熱伝導金属板51の基部52が第1および第2永久磁石31,32の被嵌合部33の嵌合溝部37への嵌着力により、被嵌合部33と嵌合溝部37との間に強固に挟持されているので、熱伝導金属板51が遠心力により飛散することが防止される。
また、この実施の形態2では、熱伝導金属板51の基部52が被嵌合部33の底面と嵌合溝部37の底面との間に挟持されているものとしているが、熱伝導金属板51の基部52が被嵌合部33の周方向の側面と嵌合溝部37の周方向の側面との間に挟持されていてもよい。この場合、熱伝導金属板51の折り曲げ片53は、基部52の一端から直角に周方向に折り曲げられる。
また、上記各実施の形態では、ファン40,45の基部41,46が抵抗溶接によりポールコア15の軸方向両端面に固着されているものとしているが、基部41,46のポールコア15への固着方法は抵抗溶接に限定されるものではなく、例えばカシメによる固着でもよい。
Claims (5)
- ボス部、該ボス部の軸方向両端縁部から径方向外方に延設された一対の継鉄部、および該一対の継鉄部のそれぞれから交互に軸方向に延設され、噛み合って周方向に配列された複数の爪状磁極部を有し、上記ボス部の軸心位置に挿通されたシャフトに固着されたポールコアと、上記ボス部、上記一対の継鉄部、および上記複数の爪状磁極部に囲まれた空間内に収納された界磁コイルと、を有する回転子と、
上記回転子の外周を所定のエアギャップを介して囲繞して配設された固定子と、を備えた回転電機において、
上記複数の爪状磁極部のそれぞれの先端側の内周面に対向して、かつ所定の隙間を持って上記一対の継鉄部に保持された永久磁石と、
上記ポールコアの軸方向両端面にそれぞれ固着された基部、および該基部に立設されたブレードを有する一対の金属製ファンと、
一端側が上記永久磁石のそれぞれに密接状態に接着固定され、他端側が上記基部を貫通して軸方向外方に延出するように配設された熱伝導金属板と、を備えていることを特徴とする回転電機。 - 上記ブレードと上記熱伝導金属板の上記基部からの延出部とが周方向に不等ピッチで配列されていることを特徴とする請求項1記載の回転電機。
- ボス部、該ボス部の軸方向両端縁部から径方向外方に延設された一対の継鉄部、および該一対の継鉄部のそれぞれから交互に軸方向に延設され、噛み合って周方向に配列された複数の爪状磁極部を有し、上記ボス部の軸心位置に挿通されたシャフトに固着されたポールコアと、上記ボス部、上記一対の継鉄部、および上記複数の爪状磁極部に囲まれた空間内に収納された界磁コイルと、を有する回転子と、
上記回転子の外周を所定のエアギャップを介して囲繞して配設された固定子と、を備えた回転電機において、
上記複数の爪状磁極部のそれぞれの先端側の内周面に対向して、かつ所定の隙間を持って上記一対の継鉄部に保持された永久磁石と、
上記ポールコアの軸方向両端面にそれぞれ固着された基部、および該基部に立設されたブレードを有する一対の金属製ファンと、
一端側が上記永久磁石のそれぞれに密接状態に接着固定され、他端側がL字状に曲げられて上記基部のポールコア側表面に面接触状態に当接するように配設された熱伝導金属板と、を備えていることを特徴とする回転電機。 - 溝方向を軸方向に一致させて上記一対の継鉄部の外周面に凹設された嵌合溝部をさらに備え、上記永久磁石が径方向および周方向の移動を規制されて上記嵌合溝部に嵌着され、上記熱伝導金属板の一端側が上記永久磁石と上記嵌合溝部との間に挟持されていることを特徴とする請求項3記載の回転電機。
- 上記基部が上記ポールコアの軸方向両端面にそれぞれ抵抗溶接により固着されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の回転電機。
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