JP2009538107A - 磁極の歯内に機械加工で溝を形成するステップを含む、ロータを製造する方法、およびその方法によって得られるロータ - Google Patents

磁極の歯内に機械加工で溝を形成するステップを含む、ロータを製造する方法、およびその方法によって得られるロータ Download PDF

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Abstract

【課題】 機械加工中に界磁コイルに損傷を与えない、爪ロータの製造方法、および、その方法によって製造される爪ロータを提供する。
【解決手段】 一方の磁石ホイール(20)の各歯(30)が、他方の磁石ホイール(22)の2つの連続する歯(30)の間の空間内に配置されるように、2つの磁石ホイール(20、22)を、中心シャフト(14)上に取り付けるステップと、2つの隣接し合う歯(30)の対向し合う側面(68)を機械加工するステップであって、各側面(68)に、機械加工によって、軸方向に延びる溝(70)を形成するステップと、磁気素子(62)を、軸方向に延びる溝(70)内に収容されるように、2つの隣接し合う歯(30)の間に取り付けるステップとを含み、側面(68)を機械加工するステップは、2つの磁石ホイール(20、22)を、中心シャフト(14)上に取り付けるステップの前に実施されることを特徴とする。
【選択図】図3

Description

本発明は、中心シャフトと、各磁石ホイールが、中心シャフトの主軸に関して、概ね半径方向に広がっており、かつ外周に、概ね台形形状の一連の歯を有しており、一方の磁石ホイールの歯が、他方の磁石ホイールに向かって軸方向に突き出ている、2つの磁石ホイールとを備えている、回転電気機械のための爪ロータを製造するために、次のステップを含んでなるタイプの方法に関する。
− 一方の磁石ホイールの各歯が、他方の磁石ホイールの2つの連続する歯の間に存在する空間内に配置されるように、2つの磁石ホイールを、中心シャフト上に取り付けるステップと、
− 一方および他方の磁石ホイールにそれぞれ属している、2つの隣接し合う歯の対向し合う側面を機械加工するステップであって、各側面に、機械加工によって、軸方向に延びる溝を形成するステップと、
− 磁気素子を、2つの隣接し合う歯の対向し合う側面に機械加工によって形成された、軸方向に延びる溝内に部分的に収容されるように、2つの隣接し合う歯の間に取り付けるステップ。
この爪ロータは、中心シャフトに同軸に配置されており、かつ、磁石ホイールの両エンドシールドの間に挿入されているコアを有している。コア上には、界磁コイルが取り付けられる。
爪ロータを取り付けるこのような方法において、コア上に界磁コイルを取り付けた後、コアを通る磁束フローを最適にするために、最初に、2つの磁石ホイールの各々を、成形プレス機によって、コアを介して、界磁コイルのそれぞれの側部に押圧し、次に、少なくとも1つの滑らかでない駆動部を、取り付け用に設けた中心シャフト上に取り付ける。
一方の磁石ホイールの、他方の磁石ホイールに対する角度位置決めは、押圧操作中、すなわち圧縮操作中に、2つの磁石ホイールの間に、一時的に、位置決めピンを差し込んでおくことによって行われる。
次に、中心シャフトを、磁石ホイールのボア内に圧嵌めする。例えば、磁石ホイールのボア内に収容されている中心シャフトの駆動部は、中心シャフトに磁石ホイールを、回転方向に固定するための隆起部分、例えば稜状またはセレーション状の凹凸部分を備えている。
中心シャフトを磁石ホイールのボア内に嵌合した後、2つの歯の対向し合う側面に、磁気素子を収容するための軸方向に延びる溝を形成するために、フライス加工などの機械加工を行う。
これらの機械加工によって、磁気素子を取り付けるための精密な寸法を得ることができ、また、溝同士に片寄りが生じることを避けることができる。
最後に、磁気素子(一般的には永久磁石)を、対向しあって、軸方向に延びる2つの溝によって画定されるハウジング内に取り付ける。
2つの歯の対向し合う側面、および磁石ホイールの外周面の機械加工のこれらの操作中に、高温の削りくずが界磁コイル上に落下しがちであり、それにより、界磁コイルに損傷を与える危険性がある。これらの機械加工操作を、界磁コイルに損傷を与える危険性を有する潤滑材を用いて行うことはできない。したがって、これらの機械加工操作は、長時間と高費用を要するものとなる。
最後に、歯の側面を機械加工するステップの際に用いられるフライスの寸法は、歯の寸法によって制限される。これは、フライスの先端の最大直径が、隣接し合う2つの歯の対向し合う側面間の距離によって決められるからである。そのため、フライスの切削先端の直径は制限される。したがって、溝の深さも制限される。
これらの問題を解決するために、本発明は、2つの隣接し合う歯の対向し合う側面を機械加工するステップを、2つの磁石ホイールを、中心シャフト上に、直接的または間接的に取り付けるステップの前に実施することを特徴とする、前述のタイプの製造方法を提案するものである。
本発明に従って、この機械加工ステップを、例えばフライス加工によって、材料を削り、かつ、ツールに潤滑油を差して行うこともできるし、または、例えば鍛造またはプレス加工によって、材料を削らずに行うこともできる。
この機械加工ステップの間、界磁コイルは存在せず、したがって、損傷を受ける危険性はない。
本発明の製造方法の、個々に、および/または、組み合わせて適用される他の特性には、次のようなものがある。
− 機械加工するステップは、溝が、対応する歯の少なくとも1つの軸方向端部において閉じているように、溝を、対応する歯の側面に、フライス加工などの機械加工によって形成するステップを含んでいる。
− 機械加工するステップは、溝が、対応する歯の外側の軸方向端部において閉じているように、対応する歯の各側面を、フライス加工などで機械加工するステップを含んでおり、歯の外側の軸方向端部において、歯は、対応する磁石ホイールの半径方向の外端部の縁に連結している。
− 機械加工するステップは、歯をできるだけ弱めないために、かつ、磁気素子をよりよく保持するために、溝が、対応する歯の両軸方向端部において閉じているように、溝を、対応する歯の側面に、フライス加工などの機械加工によって形成するステップを含んでいる。
− 磁気素子を取り付けるステップは、2つの隣接し合う歯のうちの第1の歯の側面に作られた、軸方向に延びる溝内に、磁気素子を取り付ける第1のサブステップと、第1の歯に隣接する第2の歯の側面に作られた、軸方向に延びる溝内に、磁気素子を取り付ける第2のサブステップとを含んでいる。
− 磁気素子を取り付けるステップの第1のサブステップは、2つの磁石ホイールを、中心シャフト上に直接的または間接的に取り付けるステップに先立って実施される。
− 磁気素子を取り付けるステップの第2のサブステップは、2つの磁石ホイールを、中心シャフト上に直接的または間接的に取り付けるステップと同時に実施される。
− 本発明の方法は、一方の磁石ホイールの、他方の磁石ホイールに対する軸方向位置を調整するステップであって、各磁石ホイールの内側軸方向端面を機械加工するステップを含んでいる。
− 内側軸方向端面を機械加工するステップは、2つの磁石ホイールを中心シャフト上に取り付けるステップに先立って実施される。
− 2つの磁石ホイールを、中心シャフト上に取り付けるステップは、各磁石ホイールの内側軸方向端面が、それに対向する、コアの対応する軸方向端面に軸方向に支えられるように、2つの磁石ホイールの各々を、コアの各側に軸方向に配置するステップを含んでいる。
− 本発明の方法の一実施形態においては、中心シャフトを、少なくとも1つの中間スリーブ内に取り付けるステップを含んでいる。
− 中心シャフトを中間スリーブ内に取り付けるステップは、2つの磁石ホイールを中間スリーブ上に取り付けるステップに先立って実施される。
− 2つの磁石ホイールを中間スリーブ上に取り付けるステップは、各磁石ホイールを、中間スリーブの外側円筒面上に嵌合させるステップを含んでいる。
− 本発明の方法は、2つの磁石ホイールを、中間スリーブ上に配置する前に、各磁石ホイールの外周面および内周面を機械加工するステップを含んでいる。
本発明は、さらに、中心シャフトと、コアと、各磁石ホイールが、中心シャフトの主軸に関して、概ね半径方向に広がっており、かつ、概ね台形状の一連の歯を有しており、一方の磁石ホイールの各歯が、他方の磁石ホイールの2つの連続する歯の間に存在する空間内に位置するように、一方の磁石ホイールの歯が、他方の磁石ホイールに向かって軸方向に突き出ている、2つの磁石ホイールとを備えており、さらに、それぞれ、2つの磁石ホイールのうちの異なる1つに属する2つの隣接し合う歯の間に配置されており、かつ、該2つの隣接し合う歯の対向し合う側面のそれぞれに形成された溝内に部分的に収容されている少なくとも1つの磁気素子を備えており、かつ、前述の特性の任意の1つによる方法によって得られる、回転電気機械のための爪ロータを提供するものである。
この爪ロータは、各溝が、対応する歯の少なくとも1つの軸方向端部において閉じていることを特徴とする。
この爪ロータの他の特性には、次のようなものがある。
− 各溝は、対応する磁石ホイールの半径方向の外端部の縁に連結している、歯の外側の軸方向端部において閉じている。
− 各溝は、対応する歯の両軸方向端部において閉じている。
− 各磁石ホイールは、その中心部に、中間スリーブを介して、中心シャフトに同軸になるように位置決めするためのボア壁を有しており、中間スリーブは、中心シャフトを嵌合され、かつ、各磁石ホイールのボア壁内に嵌合している。
本発明の他の特性および利点は、添付図面を参照しながら、以下の詳細な説明を読むことによって、明らかになると思う。
以下の説明において、類似、同様、または同一の部分には、同じ符号を付してある。また、図1の矢印「A」および「R」によって、それぞれ軸方向および半径方向を示している。
さらに、ロータの中央側に向いている軸方向端面、および、その反対側に向いている軸方向端面を、それぞれ、内側面および外側面と呼ぶ。
図1は、熱機関を備えた自動車用の多相オルタネータである回転電気機械を示している。一変形例において、オルタネータは可逆的であり、詳細には、例えばフランス国特許公開第2745445号公報に開示されているような、車両の熱機関を始動させるためのオルタネータスタータである。
この回転電気機械は、ケーシング10を備えており、さらに、ケーシング10の内部に、中心シャフト14に、回転方向に固定されている爪ロータ12、および、爪ロータ12を囲んでいるステータ本体16およびステータコイル18を備えている。ステータは、スロットを形成された積層金属板の形態のステータ本体16と、スロットに取り付けられており、かつ、ステータ本体16の各軸方向端から外側に突き出た巻線を形成しているステータコイル18とを備えている。
ステータコイル18は、1相当たり少なくとも1つの巻線を備えている。特に、この回転電気機械が可逆的な場合には、巻線の出力が、ダイオードまたはMOSFETタイプのトランジスタなどの整流素子を有する、少なくとも1つのブリッジ整流器(図示せず)に接続されている。
ステータ本体16のスロット内に取り付けられている巻線は、例えば、絶縁層を被覆された連続的な導電性ワイヤーから、または、一変形例において、例えば溶接によって互いに接続された、ピンなどのロッド状の複数の導電体から得られる。
多相オルタネータの、単数または複数のブリッジ整流器は、ステータコイル18に発生した交流電流を、自動車のバッテリーの充電、および、車内に搭載されている電気回路網中の電気負荷への電力供給などに用いるための直流電流に整流することができる。
爪ロータ12は、軸方向に平行に配置されている2つの磁石ホイール20、22を備えている。各磁石ホイールは、外周部に爪26を設けられた半径方向に延びたエンドシールド24を有している。
磁石ホイール20、22は、鍛造、スタンピング、またはベンディングプレスによって得られる。
各エンドシールド24は環状であり、中心シャフト14の主軸に関して半径方向に延びている。
各爪26は、対応するエンドシールド24の外周面で、半径方向に向いた根元部28を有している(図1、図2)。この根元部28の外周部から、歯30が、概ね軸方向に突き出ている。
したがって、磁石ホイールの爪26は、その磁石ホイールのエンドシールドの外周部から突き出ており、また、環状のエアギャップが、歯30の軸方向に突き出ている外側面32と、ステータ本体16の内周面との間に存在している。
したがって、歯30は、磁石ホイールの外周部から突き出ており、概ね台形形状をしている。一方の磁石ホイールの歯は、軸方向に、他方の磁石ホイールのエンドシールドの方に向けられている。一方の磁石ホイールの各歯は、他方の磁石ホイールの連続する2つの歯の間の空間に入り込んでいる。その結果、歯30は、互い違いに組み合っており、また、2つの磁石ホイールは、互いに逆向きに取り付けられている。
界磁コイル34が、磁石ホイール20、22のエンドシールド24間に、軸方向に平行に搭載されており、爪ロータ12の一部である、中心シャフト14と共軸の円柱環状のコア36によって支持されている。このコア36は、中心部にボア壁37を有しており、かつ、この場合には、軸方向に分離した2つの部分36a、36bから成っている。2つの部分36a、36bは、それぞれ、対応する磁石ホイール22、20と一体に作られている。
一変形例において、図6に破線で示されているように、ボア壁37を有するコア36は、磁石ホイール20、22から分離した単一体として作られている。すなわち、磁石ホイール20、22は、コア36のそれぞれの側面に、軸方向に並んで配置されている。
全ての場合において、界磁コイル34は、両エンドシールド24の間に、軸方向に平行に取り付けられており、磁石ホイール20、22の根元部28は、コア36によって支えられている。磁石ホイール20、22の爪26とコア36とによって画定される空間に載置される界磁コイル34は、爪ロータ12の中心シャフト14上への磁石ホイールの取り付け前に、所定の位置に配置される。
以下の説明において、修飾語句の付いていない用語「コイル」は、ステータコイル18ではなくて、界磁コイル34のことであると理解されたい。
磁石ホイール20、22およびコア36は、強磁性体で作られており、かつ、中心シャフト14によって、同軸に貫通されていることが好ましい。そのために、各磁石ホイール20、22は、中心部に、エンドシールド24を軸方向に通っており、かつ、コア36のボア壁37につながっているボア壁38を有している。
一実施形態において、界磁コイル34のワイヤーは、コア36の外周部に取り付けられた(好ましくは、圧嵌された)電気絶縁材から成る環状の支持体(図示せず)上に巻きつけられている。この支持体は、界磁コイル34を、磁石ホイール20、22のエンドシールド24から絶縁するために、例えば、概ねU字状の軸方向断面を有している。
図示しない一変形例によれば、コア36は、単一の部材から成っている。そして、界磁コイル34のワイヤーは、コア36上に固定された絶縁体に巻きつけられており、かつ、磁石ホイール20、22のエンドシールド24および歯30とのいかなる接触も回避するように形作られている。
界磁コイル34に電力を供給すると、磁石ホイール20、22およびコア36は磁化され、爪26に磁極が形成されて、爪ロータ12は、誘導ロータとなる。磁石ホイールの一方はN極を担い、他方はS極を担う。
この誘導ロータである爪ロータ12は、爪ロータ12の中心シャフト14が回転すると誘導される誘導交流電流を、ステータ本体16およびステータコイル18に発生させる。
中心シャフト14は、その前方軸端に、プーリ40(図1)または歯車(一変形例における)などの駆動部材を備えている。この駆動部材は、オルタネータと自動車の熱機関との間に設けられた、少なくとも1つのベルトまたはチェーンまたは歯車(図示せず)によって運動を伝達するためのデバイスの一部分である。
中心シャフト14は、直径が小さくなっている後方軸端に、ワイヤーリンクによって界磁コイル34の端に接続されているスリップリング42を備えている。
界磁コイル34に電流を供給するために、ブラシホルダ44に設けられたブラシが、スリップリング42を擦るように配置されている。ブラシホルダ44は、電圧レギュレータ(図示せず)に接続されている。
図1においては、ケーシング10は、2つの部分、すなわち、プーリ40に隣接している前部エンドプレート46、および、ブラシホルダ44や、多くの場合、単数または複数のブリッジ整流器、電圧レギュレータを支持している後部エンドプレート48から成っている。前部エンドプレート46および後部エンドプレート48は、中空状であり、中心シャフト14を回転可能に取り付けるために、それぞれ、玉軸受50および52を有している。
オルタネータは、冷却手段を備えている。
例えば、図1において、空気循環によってオルタネータを冷却するために、前部エンドプレート46および後部エンドプレート48は穿孔されている。また、爪ロータ12は、その両軸方向端部のうちの少なくとも一方に、この空気循環を与えるためのファン54、56を備えている。図1においては、第1のファン54が、爪ロータ12の前部前面上に固定されており、また、より強力な第2のファン56が、後部背面上に固定されている。各ファンは、それぞれ、複数のブレード158、160を備えている。
図示しない一変形例において、オルタネータは、熱伝導性の流体によって冷却される。その場合には、ケーシング10は、熱伝導性の流体のための適切な循環チャネルを有するように構成される。
もちろん、ケーシング10は、3つ以上の部分を有することもできる。その場合には、中間部分は、例えば前部エンドプレート46と後部エンドプレート48との間に挿入されたステータ本体を支持する。この中間部分を、熱伝導性の流体によって冷却することができる。
各歯30は、軸方向に突き出ている外側面32、軸方向に突き出ている内側面66、および、台形柱の側面のうちの2つを形成しており、かつ、軸方向に突き出ている内側面66と軸方向に突き出ている外側面32とに接続している2つの平坦な側面68を有する(図4)。軸方向に突き出ている外側面32および軸方向に突き出ている内側面66は、概ね平坦である。
一方の磁石ホイール20の第1の歯30の各側面68は、他方の磁石ホイール22に属しており、かつ、第1の歯30に隣接している第2の歯30の対向する側面68に平行かつ一定の距離を置いて突き出ている。
各々、2つの磁石ホイール20、22のうちの相異なる1つに属しており、かつ、互いに逆向きに取り付けられており、一方の歯30の側面68が他方の歯30の側面68に対向している2つの歯30を、以下において、2つの隣接し合う歯30と呼ぶ。
図2において、爪ロータ12は、1つの磁石ホイール当たり8つの歯30を備えており、したがって、8つの磁極対を備えている。3相オルタネータの場合には、ステータ本体に、48個のスロットが設けられる。3相で、1相当たりの巻線数が2であり、2つのブリッジ整流器を有するオルタネータの場合には、96個のスロットが設けられる。もちろん、応用に応じて、爪ロータ12に、異なる数の磁極対を備えることができる。例えば、各磁石ホイールは、一変形例として、6つまたは7つの歯を備えることができる。
図2〜図4において、爪ロータ12は、隣接し合う2つの歯30の間に配置された磁気素子62を、永久磁石の形態で備えている。磁気素子62は、隣接し合う2つの歯30間の空間における磁束漏洩を減らし、磁束の強化および回転電気機械の性能向上に寄与する。
一実施形態によれば、磁気素子62の数は、爪ロータ12の磁極対の数よりも少なくなるように定められ、また、磁気素子62の配置は、爪ロータ12の軸に関して対称になるように定められる。例えば、8つの磁極対に対して、4つまたは6つの磁気素子62が設けられる。それにより、歯30間に自由空間(磁気素子62によって占められていない)が形成されて、回転電気機械を冷却することができる。
一変形例において、磁気素子62の数は、爪ロータの磁極対の数と等しく(例えば8つの磁極対に対して8つに)される。
次に、隣接し合う2つの歯30、および、対応する磁気素子62について言及する。図3および図4においては、垂直方向、縦方向、および横方向を、限定を入れずに用いる。縦方向は、磁気素子62の主軸に、横方向は、隣接し合う2つの歯30の側面68に直交する方向に、垂直方向は、半径方向Rに相当する。
歯30および対応する磁気素子62は、全て等しいから、以下の説明は、他の歯30および磁気素子62にも、同様に適用しうるものである。
図3に示すように、概ね台形形状の隣接し合う2つの歯30の対向し合う側面68は、各々、溝70、すなわち、側面68の縦方向に延びており、かつ、磁気素子62を部分的に収容するチャネルを有している。
各溝70は、縦方向に形成されており、概ね、対応する歯30の内側軸方向端部30aと外側軸方向端部30bとの間に延びている。横方向および垂直方向に平行な、溝70の断面は、「U」字形状をしており、他方の溝70に向かって横方向に開いている。
磁気素子62は、2つの横方向端部62aを有しており、そのそれぞれが、対応する溝70内に収容されている。磁気素子62の断面は矩形である。したがって、磁気素子62の各横方向端部62aは、対応する溝70内に、遊びなしに収容される。
本例においては概ね平行六面体形状である磁気素子62は、対応するU字状の溝70によって、所定の位置に良好に保持され、遠心力の作用の下で抜け出ることはないということが認識されると思う。溝70は、U字の枝状部分の1つを形成している上端面で、その範囲を限定されている。
一実施形態において、磁気素子62は、若干の取り付け遊びを伴って、溝70内に取り付けられる。
例えばフランス国特許公開第2784248号公報に開示されている一変形実施形態によれば、爪ロータ12は、磁気素子62の外側面62eを覆い、かつ、磁気素子62と各溝70の上端面との間に挟み込まれている細片または小さな平板を備えている。
この磁気素子62は、例えばフランス国特許公開第2784248号公報の図4に見られるように、2つの連結した部分から成っていてもよい。例えば、より柔らかい物質の層によって、互いに連結された2つの磁気素子を有していてもよい。
爪ロータ12を製造する方法には、中心シャフト14上に磁石ホイール20、22を取り付けるステップが含まれる。それには、コア36および各磁石ホイール20、22のボア壁37、38内への、中心シャフト14の嵌合が含まれる。
この嵌合は、図1のように直接的に、または、図5〜図7のように、少なくとも1つの中間スリーブ58、158を介して間接的に行われる。
そのために、中心シャフト14は、各磁石ホイール20、22と組み合わされ、かつ、組み合わされた磁石ホイール20、22のボア壁38内に収容される、少なくとも1つの駆動部57を備えている。
図示されている実施形態(図1および図5〜図7)においては、長さの異なる2つの駆動部57が設けられている。一変形例においては、2つの磁石ホイールに共通の単一の駆動部57が設けられる。
この単数または複数の駆動部57は、滑らかでない半径方向断面を有する。単数または複数の駆動部57は、この例では、ぎざぎざしたセレーションを伴った節から成る隆起部を備えている。
図1の実施形態においては、磁石ホイール20、22およびコア36を中心シャフト14に固定して、中心シャフト14とともに駆動するために、これらのセレーションは、ボア壁37、38内に圧嵌されている。これによって、中心シャフト14は、磁石ホイール20、22を、回転方向に固定している。
図5〜図7の実施形態においては、駆動部57を有する中心シャフト14が、単数または複数の中間スリーブ58、158を固定して駆動するために、中間スリーブのボア壁内に圧嵌されており、また、磁石ホイールが、下記のように、中間スリーブの外周面上に取り付けられた後、中間スリーブに固定されている。
爪ロータ12を製造する方法には、さらに、溝70を形成するために、歯30の側面68を機械加工するステップ、および、磁気素子62を対応する溝70内に取り付けるステップが含まれる。
本発明によれば、歯30の側面68を機械加工するステップは、磁石ホイール20を、中心シャフト14に直接的(図1)または間接的(図5〜図7)に取り付けるステップの前に実施される。
したがって、例えばフライスを用いて、機械加工によって溝70を形成するプロセスは、隣接し合う2つの歯30の対向し合う側面68間に存在する狭い空間によって制限されることがない。
これは、機械加工ステップの実施の際に、磁石ホイール20、22が中心シャフト14上に取り付けられず、したがって、一方の歯30の各側面68が、他方の歯30の対向する側面68に無関係に機械加工されるという特徴による結果である。各側面68の前方の空間には不用のものがなく、したがって、寸法を制限することなく、機械加工ステップを実施するためのツールを用いることが可能である。
さらに、機械加工される側面68の前方の空間には不用のものがないから、ツールの係合および/または脱係合を横方向に、すなわち、側面68に直角に行うことができる。この段階では、界磁コイル34が、ロータのコア上に取り付けられていないから、削りくずが界磁コイル34に損傷を与える危険性はない。隣接する歯による妨害が存在しないから、溝70の深さ、および、機械加工によって溝を形成するためのツールに、必要とされるサイズを与えることができる。さらに、この段階では、界磁コイル34が存在しないから、ツールに潤滑油を差すことができる。
本発明の別の一態様による機械加工ステップには、図3に見られるように、得られた溝70が、その縦方向端の少なくとも一方において閉じている(開口していない)ように、各側面68を機械加工するステップが含まれる。
本発明による方法の第一の実施形態による機械加工ステップには、溝70が、対応する磁石ホイールのエンドシールドに近い側にある、対応する歯30の外側軸方向端部30bにおいて閉じているように、側面68を機械加工するステップが含まれる。
したがって、歯30を爪26の根元部28に連結させている、歯30の外側軸方向端部30bにおいて、歯材料が削り取られることはない。したがって、歯30が弱くなることはなく、爪26は、より剛直になる。
一実施形態においては、各隣接し合う歯30は、その外側軸方向端部30bにおいて閉じている溝70を有している。
第2の実施形態(図3)による機械加工ステップには、溝70が、外側軸方向端部30b、および、歯30の自由端に近い側にある、歯30の内側軸方向端部30aにおいて閉じているように、側面68を機械加工するステップが含まれる。
したがって、歯30の内側軸方向端部30aおよび外側軸方向端部30bにおいて、歯材料が削り取られることはなく、したがって、さらに、歯30が弱くなることはなく、爪26の剛性は、さらに向上する。
一実施形態においては、隣接し合う各歯30は、その外側軸方向端部30bおよび内側軸方向端部30aにおいて閉じている溝70を有する。
もちろん、溝70の長さは、所望の長さを有することができる磁気素子62の長さに依存する。
一変形例において、内側軸方向端部30aと外側軸方向端部30bとのうちの一方において閉じており、他方において開いている溝を有する、いくつかの数の歯が存在する。
全ての場合において、溝70によって、特に内側軸方向端部30aおよび外側軸方向端部30bの作用によって、磁気素子62が、抜け出ることができないように、よりよく保持することができるハウジングが形成される。
一変形例において、例えば鍛造によって、材料が削り取られることなく、機械加工を行いうることが認識されると思う。
本発明による方法の別の一態様によれば、磁気素子62を、各歯30の対応する溝70内に取り付けるステップは、少なくとも部分的に、磁石ホイール20、22を、中心シャフト14上に、直接的または間接的に取り付けるステップの前に実施される。
これは、2つの磁石ホイール20、22が互いに離れているときには、側面68の前方の空間に不用のものがないので、2つの磁石ホイール20、22が、中心シャフト14上の所定の位置に取り付けられているときよりも、磁気素子62の横方向端部62aを、対応する溝70内に横方向に収容することが、より容易になるからである。
さらに、2つの磁石ホイール20、22が、中心シャフト14上に取り付けられていると、各溝70が、対応する歯30の外側軸方向端部30b、および/または内側軸方向端部30aにおいて閉じている場合には、磁気素子62の横方向端部62aを、対応する溝70内に差し込むことが不可能である。
したがって、磁気素子62を取り付けるステップには、磁気素子62の一方の横方向端部62aを、2つの歯30のうちの一方の対応する溝70内に収容する、磁気素子62を取り付ける第1のサブステップと、磁気素子62の他方の横方向端部62aを、他方の歯30の対応する溝70内に収容する、磁気素子62を取り付ける第2のサブステップとが含まれる。
第2のサブステップは、第1のサブステップの際に既に磁気素子62を取り付けられた第1の磁石ホイールに、より接近するように、第2の磁石ホイールを軸方向に送ることによって行なわれる。
したがって、歯の概ね台形の形状により、第1の磁石ホイールに対する第2の磁石ホイールの軸方向の移動の間に、磁気素子を、第2の磁石ホイールの溝内に取り付けることを可能にするという利点を有する。
磁気素子62を取り付けるステップの一実施形態によれば、磁気素子62を取り付ける第1のサブステップは、磁石ホイール20、22を中心シャフト14に取り付けるステップの前に実施され、かつ、磁気素子62を取り付ける第2のサブステップは、磁石ホイール20、22を中心シャフト14に取り付けるステップ(このとき磁石ホイール20、22が互いに対して軸方向に押圧される)と同時に実施される。
磁気素子62を取り付ける第1のサブステップと、磁気素子62を取り付ける第2のサブステップとの間の期間中、磁気素子62は、例えばフランス国特許公開第2784248号公報において用いられているタイプの接着剤などの、一時的または永久的な固定手段を用いて、対応する溝70内の所定の位置に取り付けられる。
前述のように、また、図3および図4に示すように、磁気素子62は、わずかの取り付け遊びを伴って、溝70内に収容されている。
従来技術により、2つの溝70は、機械加工によって同時に、かつ、単一のツールを用いて形成される。それによって、互いに対向し合う2つの溝70を正確に位置決めすることが可能である。したがって、磁気素子62と各溝の底面72との間の遊びを容易に制限することができる。
しかしながら、本発明の製造方法によれば、2つの溝70は、互いに異なる2つの操作を通じて、かつ、中心シャフト14への磁石ホイール20、22の取り付けの前に形成される。
したがって、本発明による方法には、磁石ホイール20、22同士の軸方向位置を調整するステップが含まれる。
2つの磁石ホイール20、22同士の角度位置決めと、2つの磁石ホイール20、22同士の軸方向位置決めとを組み合わせることによって、2つの溝70の底面72間の横方向距離を制御することが可能になる。それによって、歯内の磁気素子62の横方向の遊びを減らすことができる。
この調整ステップは、中心シャフト14への磁石ホイール20、22の取り付けステップの前に実施される。この調整ステップには、各磁石ホイール20、22の少なくとも1つの内側軸方向端面を機械加工するステップが含まれる。このステッップによって、磁石ホイール20、22が、コアの対向する軸方向端面に軸方向に支えられる。
コアは、2つの部分36a、36bから成っており、その各々は、対応する磁石ホイール22、20と一体に作られている、図1および図5に示す実施形態においては、調整ステップは、それぞれ、コア36の2つの部分36a、36bの対向し合う2つの内側軸方向端面76、74(図1)、および、162、164(図5)を機械加工するステップを含んでいる。
内側軸方向端面74、76、および、162、164は、半径方向に平行である。
中心シャフト14への磁石ホイール20、22の取り付け中に、コア36の2つの部分の内側軸方向端面74、76同士、および、162、164同士が、軸方向に支え合わされる。これによって、2つの磁石ホイール20、22同士の軸方向位置決めが可能になる。
もちろん、この支え合いに到るステップは、界磁コイル34が所定の位置に配置された後に行われる。
次に、コアを通る磁束フローを最適にするために、これらの内側軸方向端面が、成形プレス機によって、互いに押圧される。
この押圧操作において、エンドシールド内に、より正確には、爪26間の自由空間内に、位置決めピンが差し込まれる(図2を参照)。
磁石ホイール20、22およびコア36の別の一実施形態(図7)によれば、コア36は、磁石ホイール20とは異なる、単一体を形成している。
コア36は、2つの外側軸方向端面170、172を有している。これらの外側軸方向端面の各々に、各磁石ホイール20、22のエンドシールド24の内側面が押し当てられている。この例では、これらの外側軸方向端面は、半径方向に平行である。
この実施形態において、一方の磁石ホイールの、他方の磁石ホイールに対する軸方向位置決めは、各エンドシールド24の内側面を、コア36の対向する外側軸方向端面170、172に、軸方向に支えさせることによって行われる。
この実施形態によれば、調整ステップには、コア36の2つの外側軸方向端面、および、各磁石ホイール20、22のエンドシールド24の対向する内側面を機械加工するステップが含まれる。
中心シャフト14は、磁石ホイール20、22およびコア36よりも硬い材料で作られる。したがって、中心シャフト14の駆動部57は、取り付けステップ中に、磁石ホイール20、22ボア壁38に筋をつけてしまう。したがって、磁石ホイール20、22のボア壁38に、半径方向に、不均一に、塑性変形が生じる。この塑性変形のために、中心シャフト14の回転軸に対する、磁石ホイール20、22の十分に精密な同心性を得ることができなくなる。したがって、磁気素子62に組み合う溝70同士が、半径方向にずれてしまうことがあり得る。
さらに、磁石ホイール同士を、軸方向に互いに押圧するために要する力は、磁石ホイール同士の精密な軸方向位置決めを不可能にするように作用する。
さらに、中心シャフトの駆動部のセレーションは、軸方向に沿って、完全に直線状に配置されているわけではなくて、通常、中心シャフトを回る螺旋形状をしているという欠点を有する。
このように、セレーションが螺旋状をしているために、互いに押圧されている2つの磁石ホイール中への中心シャフトの駆動部の嵌合中に、各磁石ホイールのボア壁と中心シャフトとの間に、ねじり応力が発生する。軸方向の応力が緩和されたとき、そのねじり応力は、2つの磁石ホイール同士の相対的な回転運動を引き起こしがちである。
このような問題を限定的なものにするために、爪ロータ12の製造方法の別の一態様によれば、磁石ホイールを中心シャフトに間接的に取り付けるステップが用いられる。
したがって、爪ロータ12を製造するこの方法には、一実施形態において、中心シャフト14を、管状(図5および図6)または連続体状(図7)の少なくとも1つの中間スリーブ58、158内に取り付けるステップが含まれる。中間スリーブは、磁石ホイール20、22およびコア36と同じ材料で作られる。
中間スリーブ内への中心シャフトの取り付け(この例では、圧嵌)のこのステップは、中間スリーブの塑性変形の原因となる。
このため、この取り付けステップは、一実施形態において、磁石ホイール20、22を中間スリーブに取り付けるステップの前に実施され、さらに、中間スリーブの塑性変形の影響を相殺するために、中間スリーブ58、158の少なくとも1つの外側円筒面を、中心シャフト14の主軸に共軸になるように、機械加工するサブステップを含んでいる。
この外側円筒面は滑らかであり、したがって、磁石ホイールと中間スリーブ58、158との間の相対的な並進運動および回転運動を容易に行うことができる。
したがって、この中間スリーブ58、158は、後に、磁石ホイール20、22の内周面が密着して取り付けられる、1つ以上の滑らかな外周部を有する。その結果、中間スリーブは、半径方向には、中心シャフト14のぎざぎざした各駆動部57と、各磁石ホイール20、22の対応するボア壁38、37との間に位置することになる。
したがって、本発明の方法は、この場合には、中心シャフト14を取り付けるステップの前に、磁石ホイールの内外周を機械加工するステップを、さらに含んでいる。
この機械加工ステップの際、特に、ボア壁38、37が、中間スリーブ58、158の外側表面の1つ以上の部分と密着するように、各磁石ホイールの外周面および内周面は機械加工される。
この機械加工は、界磁コイル34を所定の位置に配置する前に行われる。
したがって、中心シャフト14への磁石ホイール20、22の取り付けステップにおいて、磁石ホイール20、22は、中心シャフト14と共軸である、中間スリーブ58、158の外側円筒面上に取り付けられる。さらに、中心シャフト14への磁石ホイール20、22の取り付けステップにおいて、磁石ホイール20、22または中間スリーブの変形は発生しない。そのため、磁石ホイール20、22を、中心シャフト14に共軸にすることができる。したがって、溝70同士を、互いに、半径方向に同じ高さに配置することができる。
このように、界磁コイル34に損傷を与える危険性を伴うことなく、耐用年数を増加させるために潤滑油を施したツールを用いて、前もって、各磁石ホイールの外周面および内周面を機械加工することができる。
この機械加工操作は、望みに応じて、溝70の形成の前でも後でも行うことができる。
この機械加工操作は、爪ロータのコア上への界磁コイル34の取り付けステップの前の、前述の調整ステップの前、または同時に実行するのが有利である。
図5および図6において、中間スリーブ58は、内部にボア壁59を備えた管状形状をしており、それぞれ内側軸方向端面162、164を有する2つの部分から成るコア36が、前述のように備えられる。一実施形態において、中間スリーブ58上への取り付けを容易にするために、内側軸方向端面162、164のうちの少なくとも一方は、面取りを施されている。
したがって、磁石ホイール20、22の軸方向位置決めは、コア36の2つの部分の内側軸方向端面162、164を対向させることによって行われる。各磁石ホイール20、22の内周面が、中間スリーブ58の外周面に密着するように、ボア壁38は、図1のボア壁37を包含するように延長されている。
図5において、中心シャフト14は、その後部に、カラー114の形態のショルダー部(図1では、符号が付されていない)を有している。中心シャフト14の取り付け後、中間スリーブ58の後端は、このカラー114に押し当てられる。カラー114は、中間スリーブ58に対する中心シャフト14の相対的移動を制限する。
中間スリーブ58の前端は、中間スリーブ58と球軸受50との間に軸方向に差し込まれている、図1の管状のスペーサ150に押し当てられるように作られている。このスペーサ150は、中心シャフト14によって貫通されている。したがって、中間スリーブ58は、カラー114とスペーサ150との間に取り付けられるように作られている。それによって、磁石ホイール20、22内の応力を減らすことができる。
この中間スリーブは、図5においては単一体である。一変形例においては、中間スリーブは、端と端とを接続して取り付けられる、複数のスリーブに分割されている。
中間スリーブ58は、磁石ホイール20、22およびコア36と同じ強磁性体で作られているが、それに限定されるものではない。
もちろん、図5〜図7において、爪ロータ12は、中間スリーブ58、158の内部のボア壁内に圧嵌されている中心シャフト14の駆動部57によって回転方向に固定されている中間スリーブ58、158に、磁石ホイール20、22を、回転方向に固定する手段を備えている。
図5および図6においては、各磁石ホイール20、22の中心部のボア壁38の環状外端に、少なくとも1つの円弧状の面取り部66(図5および図6)が設けられている。この面取り部に、中間スリーブ58の変形部分を嵌め込んで収容することができる(図6)。この面取り部66は、内側軸方向端面162および164に対して反対側にある、それぞれのエンドシールド24の外側軸方向端面において開口している。
そのために、中間スリーブは、嵌め込みに特に適している軟鉄などの延性強磁性体で作るのが有利である。
さらに、各面取り部66は、2つの円周方向端面によって、角度的に境界を定められている。これによって、中間スリーブに対して相対的な、磁石ホイール20、22の、中心シャフト14のまわりの回転運動が不可能になる。したがって、各磁石ホイール20、22と中間スリーブとを、回転方向に固定するために、各面取り部66は、各磁石ホイール20、22の中心部のボア壁38の外端の全周にわたって施すのではなくて、ボア壁38の外端の1つの円弧部だけに施すのが好ましい。それによって、中間スリーブの嵌め込みによって変形した部分が、この円弧部に入り込む。
一変形例において、少なくとも2対の円周方向端面、および、中間スリーブ58の一部分によって満たされる少なくとも2つの円弧部が存在する。
この場合には、嵌め込みによって、中間スリーブに対して相対的な、磁石ホイール20、22の軸方向の運動も不可能になる。
図示しない一変形例によれば、面取り部は、切り欠きによって置き換えられる、または、補われる。
図示しない別の一変形例によれば、面取り部は、中間スリーブ58のスパンの各軸方向端の外縁部に施されている。各磁石ホイール20、22は、それらの面取り部に嵌め込まれる。
図示しないさらなる別の一変形例によれば、各磁石ホイール20、22は、溶接によって中間スリーブに固定される。その場合には、溶接(好ましくは連続的な)は、ボア壁38の外端周と中間スリーブ58との間でなされる。
図7においては、中間スリーブ158の外周が、磁石ホイール20、22から分離したコア36にモノブロックにつながっている。このコアは、磁石ホイール20と22とのエンドシールド24間に、軸方向に据え付けられている。
この中間スリーブ158は、外側に、2つの管状の中間スリーブ58を備えている。
各中間スリーブ58は、その外周に、中心シャフト14の回転軸に同心になるように機械加工された円筒面60を有している。この円筒面60は、磁石ホイールをセンタリングするために、対応する磁石ホイールのエンドシールド24の内周面を密着させるためのものである。
これらの管状の中間スリーブ58は、より大きな半径方向の寸法、この例においては、、より大きな直径を有するコア36の両側に配置されている。したがって、コア36の軸方向端には、磁石ホイール20および22のそれぞれのエンドシールド24を軸方向に押し当てることができるショルダー部である外側軸方向端面170および172が存在する。外側軸方向端面170、172は、図5の内側軸方向端面162、164を置き換えたものである。したがって、中間スリーブ158は、中間スリーブ58に対して相対的に半径方向に突き出ているコア36を備えている。
2つの面取り部176、178が、中間スリーブ58の外側軸方向端面、および、対応する磁石ホイールのエンドシールド24の外側軸方向端面に、互いに連絡するように形成されている。したがって、面取り部176、178を利用して、溶接部69を形成することによって、各磁石ホイールを固定することができる。
一変形例においては、図6におけるような嵌め込みによって、この固定が行われる。
この実施形態においては、エンドシールド24の高さを低くし、中間スリーブ58の直径を、より大きくすることができる。
中間スリーブ158は標準品であってもよく、また、外径の異なる磁石ホイールを、取り付けるために用いてもよい。
説明を容易にするために、本明細書においては、爪ロータ12は、オルタネータ中に配置されているとして説明してある。しかしながら、爪ロータ12は、このような応用に限定されるものではない。
コア36の外周は、図示の実施形態においては、円筒である。一変形例において、コア36の外周は、別の形状、例えば長方形または多角形の形状を有する。
図1の実施形態によって製造されるロータにおいて、磁石ホイールを中心シャフトの駆動部に直接取り付けるためには、非常に大きな力を要する。したがって、2つの磁石ホイール間の軸方向距離は、図5〜図7における距離よりも短く抑えられる。また、広い許容差範囲を与える必要がある。
図5〜図7に示す、磁石ホイール20、22を、外面が滑らかな中間スリーブ58、158に取り付けることができる力は、この許容差範囲を相当に狭くことができるほどに十分に小さくなる。
図1の爪ロータでは、界磁コイルの各軸方向端と各磁石ホイールのエンドシールドの軸方向端との間に、より大きな遊びを与える必要がある。爪ロータ12を、図5〜7の教示にしたがって製造することによって、磁石ホイール20、22同士間の、より精密な軸方向位置決めを得ることができる。したがって、2つの磁石ホイール20、22間に、より長い界磁コイル34を据え付けることができる。それによって、オルタネータのパワーを増加させることができる。
図5〜図7の爪ロータ12の2つの磁石ホイール20、22間の軸方向距離の精度が、図1による爪ロータの軸方向距離の精度に比して改善されることが有利なことである。したがって、特に図7の実施形態の枠内で、コア36の外周面と爪26との間の空間を最良に占める界磁コイル34を実現することができる。
さらに、2つの磁石ホイール間の軸方向の長さに対する、ステータ本体の軸方向の長さを、よりよく調整することができる。
同様に、2つの磁石ホイール20、22間の軸方向の距離が、よりよく抑えられるから、図5〜7の教示による爪ロータ12を用いることによって、オルタネータの軸方向のサイズを増やすことなく、爪ロータ12の両端に、より強力なファンを配置することができる。例えば、図1の後部のファン56は、一変形例において、例えば、本明細書において参照される国際公開第WO04/106748号公報に開示されているような、重ね合わされた2つのファンを有する通気デバイスである。
他の1つの利点は、オルタネータの軸方向のサイズを小さくすることもできるということである。
コアの外径とロータの外径との比を、よりよく制御することができる。
一般的に言うと、オルタネータのパワーは、よりよく制御され、そして、その損失は低下する。
本発明によれば、爪ロータ12の中心シャフト14を限定する必要はない。したがって、図5〜図7において使用されている標準型の中心シャフト14を用いることができる。より正確には、中心シャフト14は、スリップリング42において、直径を細くされている。例えばプレス機を用いた嵌合において、中間スリーブのために、中心シャフト14の後部に及ぼされる応力は減少する。図5〜図7においては、中心シャフト14は、中間スリーブ58、158内に嵌合される。
さらに、機械的な単純な変更によって、本発明の変形実施形態を構成することができることは理解しうると思う。例えば、爪ロータ12は、中心シャフト14のまわりに、端と端とを連結して配置されており、かつ、各々、2つの磁石ホイール20、22のうちのどちらかに対応している、複数(例えば2つ)の中間スリーブを備えている。
本発明によれば、界磁コイル34に損傷を与える危険性はない。また、磁気素子62は、所定の位置に良好に保持される。
本発明によれば、磁気素子62の長さを、適切に調整することができる。また、オルタネータの特性曲線を調整するために、所望の数の磁気素子62を取り付けることができる。
あらゆる組み合わせが可能である。例えば、磁気素子62の取り付けステップの第2のサブステップを、成形プレス機の位置決めピンを利用して、中心シャフト14上への磁石ホイール20、22の取り付けステップと同時に実施する。
隣接し合う2つの歯のうちの一方は、図3のように、内側軸方向端部30aと外側軸方向端部30bとの両方において閉じている溝を有することができる。また、他方の歯は、内側軸方向端部30aと外側軸方向端部30bとのうちの少なくとも一方において(両端においてさえ)開いている溝を有することができる。
一変形例においては、回転電気機械の特性曲線(中心シャフトの回転速度の関数としての電流)を最適化することができるように、磁気素子62と、同じロータの対応する溝とは、異なるサイズ、すなわち、異なる高さおよび/または長さおよび/または幅を有していてもよい。
上記説明と図面から明らかなように、例えば少なくとも1つの中間スリーブを介して、中心シャフトに磁石ホイールを取り付ける技法により、中心シャフトに間接的に磁石ホイールを取り付けるステップの前に、機械加工によって形成された溝のよりよい位置決めをすることが可能となる。
ロータを備えるオルタネータの軸方向断面図である。 本発明にしたがって、軸方向に延びる2つの歯の間に磁気素子を取り付けられた、図1のロータの磁石ホイールの斜視略図である。 概ね半径方向から見た、図2の磁石ホイールおよび磁気素子の一部の拡大部分断面図である。 図3の歯のIV−IV線における断面図である。 中間スリーブを備えたロータの軸方向断面図である。 磁石ホイールが、嵌め込みによって中間スリーブに固定されている、図5に類似する軸方向断面図である。 磁石ホイールが、コアを備えた中間スリーブに、溶接によって固定されている、図5に類似する軸方向断面図である。
10 ケーシング
12 爪ロータ
14 中心シャフト
16 ステータ本体
18 ステータコイル
20、22 磁石ホイール
24 エンドシールド
26 爪
28 根元部
30 歯
30a 内側軸方向端部
30b 外側軸方向端部
32 軸方向に突き出ている外側面
34 界磁コイル
36 コア
36a、36b 部分
37、38、59 ボア壁
40 プーリ
42 スリップリング
44 ブラシホルダ
46 前部エンドプレート
48 後部エンドプレート
50、52 玉軸受
54、56 ファン
57 駆動部
58 中間スリーブ
60 円筒面
62 磁気素子
62a 横方向端部
62e 外側面
66 軸方向に突き出ている内側面、面取り部
68 側面
69 溶接部
70 溝
72 底面
74、76、162、164 内側軸方向端面
114 カラー
150 スペーサ
158 ブレード、中間スリーブ
160 ブレード
170、172 外側軸方向端面
176、178 面取り部

Claims (19)

  1. 中心シャフト(14)と、各磁石ホイール(20、22)が、前記中心シャフト(14)の主軸に関して、概ね半径方向に広がっており、かつ、その外周に、概ね台形状の一連の歯(30)を有しており、一方の磁石ホイール(20、22)の歯(30)が、他方の磁石ホイール(22、20)に向かって軸方向に突出している、2つの磁石ホイール(20、22)とを備えてなる、回転電気機械のための爪ロータ(12)を製造する方法であって、
    − 前記一方の磁石ホイール(20、22)の各歯(30)が、前記他方の磁石ホイール(22、20)の2つの連続する歯(30)の間に存在する空間内に配置されるように、前記2つの磁石ホイール(20、22)を、前記中心シャフト(14)上に取り付けるステップと、
    − 前記一方および他方の磁石ホイール(20、22)にそれぞれ属している、2つの隣接し合う歯(30)の対向し合う側面(68)に、機械加工によって、軸方向に延びる溝(70)を形成するステップと、
    − 磁気素子(62)を、前記2つの隣接し合う歯(30)の対向し合う側面(68)に機械加工によって形成された、前記軸方向に延びる溝(70)内に部分的に収容されるように、前記2つの隣接し合う歯(30)の間に取り付けるステップとを含むタイプの方法において、
    2つの隣接し合う歯(30)の対向し合う側面(68)を機械加工する前記ステップは、前記2つの磁石ホイール(20、22)を、前記中心シャフト(14)上に、直接的または間接的に取り付けるステップの前に実施されることを特徴とする方法。
  2. 機械加工する前記ステップは、前記溝(70)が、対応する歯(30)の少なくとも1つの軸方向端部(30a、30b)において閉じているように、前記溝(70)を、対応する歯(30)の側面(68)に、フライス加工などの機械加工によって形成するステップを含んでいることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 機械加工する前記ステップは、前記溝(70)が、対応する歯(30)の外側の軸方向端部(30b)において閉じているように、前記対応する歯(30)の各側面(68)を、フライス加工などで機械加工するステップを含み、前記外側の軸方向端部(30b)において、前記歯(30)は、対応する磁石ホイール(20、22)の半径方向の外端部の縁に連結されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 機械加工する前記ステップは、前記溝(70)が、対応する歯(30)の両軸方向端部(30a、30b)において閉じているように、前記溝(70)を、対応する歯(30)の側面(68)に、フライス加工などの機械加工によって形成するステップを含んでいることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
  5. 磁気素子(62)を取り付ける前記ステップは、前記2つの隣接し合う歯(30)のうちの第1の歯(30)の側面(68)に設けられた、前記軸方向に延びる溝(70)内に、前記磁気素子(62)を取り付ける第1のサブステップと、前記2つの隣接し合う歯(30)のうちの第2の歯(30)の側面(68)に設けられた、前記軸方向に延びる溝(70)内に、該磁気素子(62)を取り付ける第2のサブステップとを含んでいることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
  6. 磁気素子(62)を取り付ける前記ステップの第1のサブステップは、2つの磁石ホイール(20、22)を、中心シャフト(14)上に直接的または間接的に取り付ける前記ステップに先立って実施されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
  7. 磁気素子(62)を取り付ける前記ステップの第2のサブステップは、2つの磁石ホイール(20、22)を、中心シャフト(14)上に直接的または間接的に取り付ける前記ステップと同時に実施されることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  8. 一方の磁石ホイール(20、22)の、他方の磁石ホイール(22、20)に対する軸方向位置を調整するステップであって、各磁石ホイールの内側軸方向面(74、76;162、164)を機械加工するステップを含んでいることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。
  9. 内側軸方向面(74、76;162、164)を機械加工する前記ステップは、2つの磁石ホイール(20、22)を、中心シャフト(14)上に直接的または間接的に取り付ける前記ステップに先立って実施されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
  10. 前記中心シャフト(14)を、少なくとも1つの中間スリーブ(58、158)内に取り付けるステップ、および、前記2つの磁石ホイール(20、22)を、前記中間スリーブ(58、158)上に固定するように取り付けるステップを含んでいることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1つに記載の方法。
  11. 中心シャフト(14)を中間スリーブ(58、158)内に取り付ける前記ステップは、2つの磁石ホイール(20、22)を中間スリーブ(58、158)上に取り付ける前記ステップに先立って実施されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  12. 前記2つの磁石ホイールを、前記中間スリーブ(58、158)上の所定の位置に配置する前に、各磁石ホイールの外周面および内周面を機械加工するステップを含んでいることを特徴とする、請求項10または11に記載の方法。
  13. 2つの磁石ホイール(20、22)を中間スリーブ(58、158)上に取り付ける前記ステップは、各磁石ホイール(20、22)を、前記中間スリーブ(58、158)の外側円筒面上に嵌合させるステップを含んでいることを特徴とする、請求項10〜12のいずれか1つに記載の方法。
  14. 前記中間スリーブ(58)は管状であることを特徴とする、請求項10〜13のいずれか1つに記載の方法。
  15. 前記中間スリーブ(158)は、コア(36)と一体に連なっており、かつ、該コア(36)の両側に配置された、該コア(36)よりも半径の小さな2つの管状の中間スリーブを有していることを特徴とする、請求項10〜13のいずれか1つに記載の方法。
  16. 2つの磁石ホイール(20、22)を、コア(36)と一体に連なっている中間スリーブ(158)上に取り付ける前記ステップは、各磁石ホイール(20、22)の内側軸方向端面が、それに対向する、前記コア(36)の対応する軸方向端面(170、172)に軸方向に支えられるように、前記2つの磁石ホイール(20、22)の各々を、前記コア(36)の各側に軸方向に配置するステップを含んでいる、請求項15に記載の方法。
  17. 各溝(70)が、対応する歯(30)の少なくとも1つの軸方向端部(30a、30b)において閉じていることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか1つに記載の方法によって得られる、回転電気機械のためのロータ(12)。
  18. 少なくとも1つの溝(70)は、対応する歯(30)の両軸方向端部(30a、30b)において閉じていることを特徴とする、請求項17に記載のロータ(12)。
  19. 各磁石ホイール(20、22)が、その中心部に、少なくとも1つの中間スリーブ(58、158)を介して、中心シャフト(14)に同軸になるように位置決めするためのボア壁(38)を有しており、前記少なくとも1つの中間スリーブ(58、158)は、前記中心シャフト(14)を嵌合されており、かつ、各磁石ホイールの前記ボア壁(38)内に嵌合されていることを特徴とする、請求項17または18に記載のロータ(12)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035317A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Denso Corp 車両用回転電機
JP2012526516A (ja) * 2009-05-07 2012-10-25 ジェームズ・ディー・タックストン 落下固定子(fallingstator)を有する発電機
DE102019216313A1 (de) 2018-10-29 2020-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Verfahren der herstellung eines rotors für drehelektromaschine
DE102019206272A1 (de) 2019-01-18 2020-07-23 Mitsubishi Electric Corporation Rotierende elektrische maschine für fahrzeuge

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2952767B1 (fr) * 2009-11-13 2012-06-01 Valeo Equip Electr Moteur Rotor a griffes equipe d'un isolant d'un bobinage d'excitation et d'aimants et machine electrique tournante equipee d'un tel rotor
FR2959362B1 (fr) * 2010-04-23 2012-05-04 Valeo Equip Electr Moteur Rotor de machine electrique tournante avec structures interpolaires
TW201530980A (zh) * 2014-01-29 2015-08-01 Victory Ind Corp 交流發電機之轉子
FR3019399B1 (fr) * 2014-03-25 2016-03-11 Valeo Equip Electr Moteur Roue polaire forgee pour alternateur de vehicule automobile muni d'aimants permanents interpolaires
FR3039936B1 (fr) * 2015-08-03 2018-08-10 Valeo Equip Electr Moteur Rotor de machine electrique tournante munie d'un noyau formant un support de roue polaire
FR3080717B1 (fr) * 2018-04-27 2021-01-22 Valeo Equip Electr Moteur Rotor de machine electrique tounante munie d'une repartition optimisee d'aimants interpolaires
JP6854875B1 (ja) * 2019-12-13 2021-04-07 三菱電機株式会社 回転電機

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH063983B2 (ja) * 1983-04-07 1994-01-12 有限会社加藤鉄工所 交流発電機の回転子鉄心の製造方法
JPH067737B2 (ja) * 1985-10-25 1994-01-26 有限会社加藤鉄工所 交流発電機の回転子鉄心の製造方法
US4959577A (en) * 1989-10-23 1990-09-25 General Motors Corporation Alternating current generator
US5016340A (en) * 1990-08-16 1991-05-21 Kato Iron Works, Ltd. Method of manufacture of a rotor core member for a dynamoelectric machine
JP3144567B2 (ja) * 1991-08-28 2001-03-12 株式会社デンソー 車両用交流発電機およびその製造方法
FR2784249B1 (fr) * 1998-10-02 2000-12-22 Valeo Equip Electr Moteur Alternateur de vehicule automobile a aimants permanents
FR2793085B1 (fr) * 1999-04-30 2001-07-13 Valeo Equip Electr Moteur Alternateur pour vehicule automobile a aimants interpolaires
DE19951115A1 (de) * 1999-10-23 2001-05-03 Bosch Gmbh Robert Elektrische Maschine
JP3740375B2 (ja) * 2001-02-27 2006-02-01 株式会社日立製作所 車両用交流発電機
JP3743431B2 (ja) * 2002-04-26 2006-02-08 株式会社日立製作所 車両用交流発電機及びその回転子
FR2884068B1 (fr) * 2005-03-31 2007-07-27 Valeo Equip Electr Moteur Rotor de machine electrique tournante comportant un manchon intermediaire interpose entre l'arbre et les roues polaires et procede de realisation du rotor.
FR2916104B1 (fr) * 2007-05-11 2009-07-31 Valeo Equip Electr Moteur Procede de fabrication d'un rotor de machine electrique tournante, notamment un alternateur
US20080315716A1 (en) * 2007-06-20 2008-12-25 Denso Corporation Rotor for automotive alternator having mechanism for positioning magnetic pole cores
FR2918220B1 (fr) * 2007-06-27 2009-09-25 Valeo Equip Electr Moteur Ensemble interpolaire pour machine electrique tournante.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035317A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Denso Corp 車両用回転電機
JP2012526516A (ja) * 2009-05-07 2012-10-25 ジェームズ・ディー・タックストン 落下固定子(fallingstator)を有する発電機
DE102019216313A1 (de) 2018-10-29 2020-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Verfahren der herstellung eines rotors für drehelektromaschine
DE102019206272A1 (de) 2019-01-18 2020-07-23 Mitsubishi Electric Corporation Rotierende elektrische maschine für fahrzeuge

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