JP3382825B2 - 車両用交流発電機の回転子 - Google Patents
車両用交流発電機の回転子Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用交流発電機
の回転子に係り、特に爪形磁極を用いる車両用交流発電
機の回転子に関する。
の回転子に係り、特に爪形磁極を用いる車両用交流発電
機の回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用交流発電機に用いられる回転子
としては、一般に、先端部分に複数のＮ極とＳ極を有す
る爪部を形成した一対の対向配置された爪形磁極からな
る回転ヨークと、この回転ヨークの内部のシャフト上に
巻回され、爪形磁極に磁化力を発生させる界磁コイルか
らなる爪形磁極回転子が用いられている。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、固定子巻線が巻回されており、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、交流発電機となる。
としては、一般に、先端部分に複数のＮ極とＳ極を有す
る爪部を形成した一対の対向配置された爪形磁極からな
る回転ヨークと、この回転ヨークの内部のシャフト上に
巻回され、爪形磁極に磁化力を発生させる界磁コイルか
らなる爪形磁極回転子が用いられている。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、固定子巻線が巻回されており、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、交流発電機となる。
【０００３】しかしながら、爪形磁極の爪部から出た磁
束には、固定子磁極に入らずに、爪形磁極の爪部間で漏
洩する磁束があるため、この漏洩磁束を低減する方法と
して、対向する一対の爪形磁極の爪部間に永久磁石を配
置する方法が知られている。爪部間に配置された永久磁
石は、回転子の高速回転時の遠心力で飛散しないように
する必要があり、そのために、例えば、特開平７−３１
２８５４号公報や特開平３−６５４５０号公報に記載さ
れたように、永久磁石に保護カバーを配置することが知
られている。
束には、固定子磁極に入らずに、爪形磁極の爪部間で漏
洩する磁束があるため、この漏洩磁束を低減する方法と
して、対向する一対の爪形磁極の爪部間に永久磁石を配
置する方法が知られている。爪部間に配置された永久磁
石は、回転子の高速回転時の遠心力で飛散しないように
する必要があり、そのために、例えば、特開平７−３１
２８５４号公報や特開平３−６５４５０号公報に記載さ
れたように、永久磁石に保護カバーを配置することが知
られている。
【０００４】特開平７−３１２８５４号公報に記載され
ている方法では、回転子の爪形磁極間に配置された永久
磁石の保護カバーに磁性体のステンレス製のものを用
い、この保護カバーを回転子の最外周部に配置するよう
にしている。
ている方法では、回転子の爪形磁極間に配置された永久
磁石の保護カバーに磁性体のステンレス製のものを用
い、この保護カバーを回転子の最外周部に配置するよう
にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、車両用交流発
電機は高速で回転するため、高い剛性が要求されてい
る。そのために、爪磁極間に配置する永久磁石の飛散防
止に用いる保護カバーにも、堅牢なものが要求される。
電機は高速で回転するため、高い剛性が要求されてい
る。そのために、爪磁極間に配置する永久磁石の飛散防
止に用いる保護カバーにも、堅牢なものが要求される。
【０００６】そこで、特開平７−３１２８５４号公報に
記載されている方法では、保護カバーは、爪形磁極の爪
部の最外周表面を避けるように、セグメント状のカバー
となっているために、それぞれの爪形磁極の爪部と接す
る部分（爪磁極の両側の直線部）を溶接により固定して
いる。従って、保護カバーの数は、爪形磁極の極数と等
しいため、爪形磁極の極数が１８とすると、保護カバー
の数も１８必要となる。保護カバーの両側を爪形磁極と
溶接すると、３６箇所の溶接作業が必要となり、作業性
が悪いという問題があった。
記載されている方法では、保護カバーは、爪形磁極の爪
部の最外周表面を避けるように、セグメント状のカバー
となっているために、それぞれの爪形磁極の爪部と接す
る部分（爪磁極の両側の直線部）を溶接により固定して
いる。従って、保護カバーの数は、爪形磁極の極数と等
しいため、爪形磁極の極数が１８とすると、保護カバー
の数も１８必要となる。保護カバーの両側を爪形磁極と
溶接すると、３６箇所の溶接作業が必要となり、作業性
が悪いという問題があった。
【０００７】また、例えば、保護カバーを、セグメント
状に代えて、ジグザグ状とすることも考えられるが、ジ
グザグ状の板は取付け時の作業性が悪いだけでなく、そ
の場合にも、溶接の数は減らないという問題があった。
状に代えて、ジグザグ状とすることも考えられるが、ジ
グザグ状の板は取付け時の作業性が悪いだけでなく、そ
の場合にも、溶接の数は減らないという問題があった。
【０００８】本発明の目的は、保護カバー取付時の作業
性が向上した車輌用交流発電機の回転子を提供すること
にある。
性が向上した車輌用交流発電機の回転子を提供すること
にある。
【０００９】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、シャフト
に一体的に取り付けられ、外周部の先端部分に複数のＮ
極とＳ極を有する爪部が形成され、対向配置された１対
の爪形磁極と、上記１対の爪形磁極の内部に巻かれ、上
記爪形磁極に磁化力を発生させる界磁巻線と、上記爪形
磁極の爪部分の間に配置された永久磁石と、この永久磁
石の飛散を防止する保護カバーとを有する車両用交流発
電機の回転子において、上記保護カバーは、非磁性体に
よって構成され、略円筒形状を有するとともに上記爪形
磁極の爪部に対応する部分が打ち抜かれた形状を有し、
上記爪形磁極の外周側の端部には、上記保護カバーの厚
さとほぼ同一の深さを有する段落とし部を形成するよう
にしたものである。かかる構成により、略円筒形状であ
って、爪形磁極の爪部は打ち抜かれた非磁性体の保護カ
バーとすることにより、保護カバー取付時の作業性が向
上し得るものとなる。
に一体的に取り付けられ、外周部の先端部分に複数のＮ
極とＳ極を有する爪部が形成され、対向配置された１対
の爪形磁極と、上記１対の爪形磁極の内部に巻かれ、上
記爪形磁極に磁化力を発生させる界磁巻線と、上記爪形
磁極の爪部分の間に配置された永久磁石と、この永久磁
石の飛散を防止する保護カバーとを有する車両用交流発
電機の回転子において、上記保護カバーは、非磁性体に
よって構成され、略円筒形状を有するとともに上記爪形
磁極の爪部に対応する部分が打ち抜かれた形状を有し、
上記爪形磁極の外周側の端部には、上記保護カバーの厚
さとほぼ同一の深さを有する段落とし部を形成するよう
にしたものである。かかる構成により、略円筒形状であ
って、爪形磁極の爪部は打ち抜かれた非磁性体の保護カ
バーとすることにより、保護カバー取付時の作業性が向
上し得るものとなる。
【００１０】（２）上記（１）において、好ましくは、
上記保護カバーの打ち抜かれる部分の一部を折曲げて上
記永久磁石を挟み込み保持するようにしたものである。
かかる構成により、永久磁石の取付を容易にし得るもの
となる。
上記保護カバーの打ち抜かれる部分の一部を折曲げて上
記永久磁石を挟み込み保持するようにしたものである。
かかる構成により、永久磁石の取付を容易にし得るもの
となる。
【００１１】（３）上記（１）において、好ましくは、
上記保護カバーの一部であって、永久磁石の長手方向の
端部の位置に、打ち抜き部を形成し、この打ち抜き部を
折曲げて上記永久磁石を挟み込み保持するようにしたも
のである。かかる構成により、永久磁石の取付を容易に
し得るものとなる。
上記保護カバーの一部であって、永久磁石の長手方向の
端部の位置に、打ち抜き部を形成し、この打ち抜き部を
折曲げて上記永久磁石を挟み込み保持するようにしたも
のである。かかる構成により、永久磁石の取付を容易に
し得るものとなる。
【００１２】（４）上記（１）において、好ましくは、
上記保護カバーは、複数分割されたものを組み合わせて
円筒形状としたものである。かかる形状により、保護カ
バー厚みが厚い場合にも、同様にして、保護カバーを形
成し得るものとなる。
上記保護カバーは、複数分割されたものを組み合わせて
円筒形状としたものである。かかる形状により、保護カ
バー厚みが厚い場合にも、同様にして、保護カバーを形
成し得るものとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図９を用いて、本発
明の一実施形態による車両用交流発電機の回転子の構成
について説明する。最初に、図１を用いて、本発明の一
実施形態による車両用交流発電機の全体構成について説
明する。図１は、本発明の一実施形態による車両用交流
発電機の全体構成を示す縦断面図である。
明の一実施形態による車両用交流発電機の回転子の構成
について説明する。最初に、図１を用いて、本発明の一
実施形態による車両用交流発電機の全体構成について説
明する。図１は、本発明の一実施形態による車両用交流
発電機の全体構成を示す縦断面図である。
【００１４】回転子１０を構成する一対の爪形磁極１２
Ｘ，１２Ｙは、交互にＮ極とＳ極の磁極をなすように、
互いに爪部が交互に位置するように、対向配置されてい
る。回転子１０の中心部には、ヨーク１４に一方向に連
続的に巻装される界磁巻線１６が備えられている。ま
た、図２を用いて詳述するように、対向配置された爪形
磁極１２Ｘと爪形磁極１２Ｙの爪部間には、永久磁石１
８が配置されており、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの爪部か
ら出た磁束が、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの爪部間で漏洩
するのを低減している。回転子１０は高速回転するた
め、永久磁石１８が飛散するのを防止するために、永久
磁石１８の外周には、保護カバー１９が配置されてい
る。保護カバー１９は、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの爪部
分に対応する部分が打ち抜かれており、図２を用いて後
述するように、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの爪部分の外周
部には配置されていない。従って、爪形磁極１２Ｘ，１
２Ｙの爪部分は、僅かなギャップを隔てて、固定子磁極
３２と対向している。
Ｘ，１２Ｙは、交互にＮ極とＳ極の磁極をなすように、
互いに爪部が交互に位置するように、対向配置されてい
る。回転子１０の中心部には、ヨーク１４に一方向に連
続的に巻装される界磁巻線１６が備えられている。ま
た、図２を用いて詳述するように、対向配置された爪形
磁極１２Ｘと爪形磁極１２Ｙの爪部間には、永久磁石１
８が配置されており、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの爪部か
ら出た磁束が、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの爪部間で漏洩
するのを低減している。回転子１０は高速回転するた
め、永久磁石１８が飛散するのを防止するために、永久
磁石１８の外周には、保護カバー１９が配置されてい
る。保護カバー１９は、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの爪部
分に対応する部分が打ち抜かれており、図２を用いて後
述するように、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの爪部分の外周
部には配置されていない。従って、爪形磁極１２Ｘ，１
２Ｙの爪部分は、僅かなギャップを隔てて、固定子磁極
３２と対向している。
【００１５】更に、回転子１０は、その端面に冷却ファ
ン４０Ｘ，４０Ｙが固定配置されている。爪形磁極１２
Ｘ，１２Ｙ及びヨーク１４の材料としては、例えば、磁
性材料の軟鉄が用いられている。界磁巻線１６の材料と
しては、例えば、抵抗値の低い銅が用いられる。保護カ
バー１９は、非磁性体のステンレス鋼が用いられてい
る。
ン４０Ｘ，４０Ｙが固定配置されている。爪形磁極１２
Ｘ，１２Ｙ及びヨーク１４の材料としては、例えば、磁
性材料の軟鉄が用いられている。界磁巻線１６の材料と
しては、例えば、抵抗値の低い銅が用いられる。保護カ
バー１９は、非磁性体のステンレス鋼が用いられてい
る。
【００１６】回転子１０の中心部には、シャフト２０が
圧入により、固定される。シャフト２０は、ボールベア
リング２２Ｘ，２２Ｙによって、エンドブラケット２４
Ｘ，２４Ｙに回転自在に支承されている。シャフト２０
の一端側には、エンジンからの回転力を受けるためのプ
ーリ２６が固定配置されている。また、シャフト２０の
他端側には、界磁巻線１６に電力を供給するためにスリ
ップリング２８Ａ，２８Ｂが固定配置されている。スリ
ップリング２８Ａ，２８Ｂの外周面には、ブラシ２９
Ａ，２９Ｂが接触配置されている。
圧入により、固定される。シャフト２０は、ボールベア
リング２２Ｘ，２２Ｙによって、エンドブラケット２４
Ｘ，２４Ｙに回転自在に支承されている。シャフト２０
の一端側には、エンジンからの回転力を受けるためのプ
ーリ２６が固定配置されている。また、シャフト２０の
他端側には、界磁巻線１６に電力を供給するためにスリ
ップリング２８Ａ，２８Ｂが固定配置されている。スリ
ップリング２８Ａ，２８Ｂの外周面には、ブラシ２９
Ａ，２９Ｂが接触配置されている。
【００１７】また、固定子３０は、固定子磁極３２と、
固定子巻線３４とで構成される。固定子磁極３２の１つ
の固定子磁極には、固定子巻線３４の１つのコイルが集
中的に巻装されており、集中巻を構成している。固定子
巻線３４は、３相結線で結ばれている。固定子３０は、
エンドブラケット２４Ｘと、エンドブラケット２４Ｙの
間に固定配置されている。冷却ファン４０Ｘ，４０Ｙ
は、固定子３０に配置される固定子巻線３４を冷却する
ものである。固定子磁極３２の材質としては、例えば、
けい素鋼板や低炭素鋼（ＳＰＣＣ材）が用いられる。固
定子巻線３４の材質としては、例えば、銅が用いられ
る。
固定子巻線３４とで構成される。固定子磁極３２の１つ
の固定子磁極には、固定子巻線３４の１つのコイルが集
中的に巻装されており、集中巻を構成している。固定子
巻線３４は、３相結線で結ばれている。固定子３０は、
エンドブラケット２４Ｘと、エンドブラケット２４Ｙの
間に固定配置されている。冷却ファン４０Ｘ，４０Ｙ
は、固定子３０に配置される固定子巻線３４を冷却する
ものである。固定子磁極３２の材質としては、例えば、
けい素鋼板や低炭素鋼（ＳＰＣＣ材）が用いられる。固
定子巻線３４の材質としては、例えば、銅が用いられ
る。
【００１８】次に、本実施形態による自動車用交流発電
機の動作について説明する。エンジンの回転軸と発電機
のシャフト２０に取り付けられたプーリ２６は、ベルト
により接続される。よって、エンジン回転数とプーリ比
とによって、回転子１０の回転が決定される。回転子１
０のヨーク１４に巻装される界磁巻線１６に、ブラシ２
９Ａ，２９Ｂ及びスリップリング２８Ａ，２８Ｂを介し
て直流電流が流れると、軸方向に一方向磁束が発生す
る。その結果、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの片側にはＮ極
が形成され、その反対側にはＳ極が形成される。従っ
て、固定子３０からみると、Ｎ極とＳ極が交互に配置さ
れたものとなっている。
機の動作について説明する。エンジンの回転軸と発電機
のシャフト２０に取り付けられたプーリ２６は、ベルト
により接続される。よって、エンジン回転数とプーリ比
とによって、回転子１０の回転が決定される。回転子１
０のヨーク１４に巻装される界磁巻線１６に、ブラシ２
９Ａ，２９Ｂ及びスリップリング２８Ａ，２８Ｂを介し
て直流電流が流れると、軸方向に一方向磁束が発生す
る。その結果、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの片側にはＮ極
が形成され、その反対側にはＳ極が形成される。従っ
て、固定子３０からみると、Ｎ極とＳ極が交互に配置さ
れたものとなっている。
【００１９】また、この爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙによっ
て発生する磁界の強さは、先に説明した界磁巻線１６を
流れる電流の電流値に比例する。また、固定子磁極（テ
ィース）３２には、固定子巻線３４が配置され、３相結
線されている。１つのコイルは１つの磁極に集中的に巻
装され、磁極を形成している。また、固定子巻線３４の
３相の出力端は、図示しないダイオードにより全波整流
され、直流電圧が発生できるように構成されている。発
生した直流電圧は、バッテリに供給され、バッテリを充
電するものである。前述した界磁電流制御は、レギュレ
ータと呼ばれるＩＣにより行われるものであり、ダイオ
ードの出力電圧を検出して一定電圧となるように界磁電
流を制御するものである。
て発生する磁界の強さは、先に説明した界磁巻線１６を
流れる電流の電流値に比例する。また、固定子磁極（テ
ィース）３２には、固定子巻線３４が配置され、３相結
線されている。１つのコイルは１つの磁極に集中的に巻
装され、磁極を形成している。また、固定子巻線３４の
３相の出力端は、図示しないダイオードにより全波整流
され、直流電圧が発生できるように構成されている。発
生した直流電圧は、バッテリに供給され、バッテリを充
電するものである。前述した界磁電流制御は、レギュレ
ータと呼ばれるＩＣにより行われるものであり、ダイオ
ードの出力電圧を検出して一定電圧となるように界磁電
流を制御するものである。
【００２０】次に、図２を用いて、本実施形態による回
転子の構成について説明する。図２は、本発明の一実施
形態による車両用交流発電機の回転子の外観形状を示す
側面図である。
転子の構成について説明する。図２は、本発明の一実施
形態による車両用交流発電機の回転子の外観形状を示す
側面図である。
【００２１】シャフト２０には、爪形磁極１２Ｘ，１２
Ｙと、スリップリング２８Ａ，２８Ｂ及びベアリング２
２Ｙが固定配置されている。爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの
極間には、永久磁石１８が配置される。永久磁石１８の
極性は、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの極性に対して接する
面が同極となるように配置される。永久磁石１８の作用
としては、界磁巻線１６が作る磁束を増磁するためのも
ので、発電電流の増加を狙ったものである。
Ｙと、スリップリング２８Ａ，２８Ｂ及びベアリング２
２Ｙが固定配置されている。爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの
極間には、永久磁石１８が配置される。永久磁石１８の
極性は、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの極性に対して接する
面が同極となるように配置される。永久磁石１８の作用
としては、界磁巻線１６が作る磁束を増磁するためのも
ので、発電電流の増加を狙ったものである。
【００２２】爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙ間に配置される永
久磁石１８は、回転子１０が回転することにより、遠心
力で外周方向に飛び出そうとする。そのために、本実施
形態では、永久磁石１８の飛び出し防止のために、ステ
ンレス製の保護カバー１９を永久磁石１８の外周側に配
置している。保護カバー１９は、強磁極部，即ち、図示
するように、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの中で、固定子磁
極と対向する略三角形状をしている爪部１２Ｘ１，１２
Ｘ２，…，１２Ｙ１，１２Ｙ２，１２Ｙ３，…において
開口しており、この強磁極部とは重ならないようにし
て、永久磁石１８の上からかぶせられている。
久磁石１８は、回転子１０が回転することにより、遠心
力で外周方向に飛び出そうとする。そのために、本実施
形態では、永久磁石１８の飛び出し防止のために、ステ
ンレス製の保護カバー１９を永久磁石１８の外周側に配
置している。保護カバー１９は、強磁極部，即ち、図示
するように、爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙの中で、固定子磁
極と対向する略三角形状をしている爪部１２Ｘ１，１２
Ｘ２，…，１２Ｙ１，１２Ｙ２，１２Ｙ３，…において
開口しており、この強磁極部とは重ならないようにし
て、永久磁石１８の上からかぶせられている。
【００２３】また、回転子１０の磁極数を１２極とする
とき、保護カバー１９は、保護カバー１９Ａ，１９Ｂ，
…のように、複数個に分割されており、互いに、接続部
１７Ａ，…において溶接接続されている。
とき、保護カバー１９は、保護カバー１９Ａ，１９Ｂ，
…のように、複数個に分割されており、互いに、接続部
１７Ａ，…において溶接接続されている。
【００２４】次に、図３〜図５を用いて、本実施形態に
用いる保護カバーと永久磁石の構成について説明する。
図３は、本発明の一実施形態による車両用交流発電機の
回転子に用いる保護カバーと永久磁石の構成を示す平面
図であり、図４は、図３のＡ−Ａ’断面図であり、図５
は、図４の部分拡大図である。
用いる保護カバーと永久磁石の構成について説明する。
図３は、本発明の一実施形態による車両用交流発電機の
回転子に用いる保護カバーと永久磁石の構成を示す平面
図であり、図４は、図３のＡ−Ａ’断面図であり、図５
は、図４の部分拡大図である。
【００２５】保護カバー１９は、帯状のステンレス板に
対して、爪形磁極の爪部の略三角形状とほぼ同じ大きさ
の穴１９Ｘをプレスで打ち抜いて形成している。また、
三角形状の打ち抜き部１９Ｘには、図中に一点鎖線で示
す磁石保持部１９Ｙ１，１９Ｙ２を打残すとともに、打
ち抜き部１９Ｘの打ち抜き時に、左右に折曲げることに
よって、図４に示すように、永久磁石１８を挟めるよう
な形状に加工してある。この折曲げられた磁石保持部１
９Ｙ１，１９Ｙ２に、未着磁の永久磁石１８を挟み込み
仮止めを施してある。これによって、永久磁石１８が連
続的に固定された帯状のステンレス板からなる保護カバ
ー１９が形成される。
対して、爪形磁極の爪部の略三角形状とほぼ同じ大きさ
の穴１９Ｘをプレスで打ち抜いて形成している。また、
三角形状の打ち抜き部１９Ｘには、図中に一点鎖線で示
す磁石保持部１９Ｙ１，１９Ｙ２を打残すとともに、打
ち抜き部１９Ｘの打ち抜き時に、左右に折曲げることに
よって、図４に示すように、永久磁石１８を挟めるよう
な形状に加工してある。この折曲げられた磁石保持部１
９Ｙ１，１９Ｙ２に、未着磁の永久磁石１８を挟み込み
仮止めを施してある。これによって、永久磁石１８が連
続的に固定された帯状のステンレス板からなる保護カバ
ー１９が形成される。
【００２６】なお、保護カバー１９は、非磁性体の金属
を用いるとともに、ステンレス以外にも、チタン等も用
いることができる。
を用いるとともに、ステンレス以外にも、チタン等も用
いることができる。
【００２７】次に、図６を用いて、本実施形態に用いる
爪形磁極の形状について説明する。図６は、本発明の一
実施形態による車両用交流発電機の回転子に用いる一対
の爪形磁極の斜視図である。
爪形磁極の形状について説明する。図６は、本発明の一
実施形態による車両用交流発電機の回転子に用いる一対
の爪形磁極の斜視図である。
【００２８】一対の爪形磁極１２Ｘ，１２Ｙは、交互に
Ｎ極とＳ極の磁極をなすように、互いに爪形磁極１２Ｘ
の爪部１２Ｘ１，１２Ｘ２と爪形磁極１２Ｙの爪部１２
Ｙ２が交互に噛み合うようにして、所定の距離だけ離し
て、対向配置されている。また、爪形磁極１２Ｘ，１２
Ｙの基部，即ち、図示するように、三角形状をした爪部
１２Ｘ１，１２Ｘ２，１２Ｙ２の根元の部分には、段落
とし部１２Ｘ１−Ｐ，１２Ｘ２−Ｐ，１２Ｙ２−Ｐが形
成されている。段落とし部１２Ｘ１−Ｐ，１２Ｘ２−
Ｐ，１２Ｙ２−Ｐは、連続した帯状の溝であり、溝の深
さは、保護カバーの厚みに等しくなっている。
Ｎ極とＳ極の磁極をなすように、互いに爪形磁極１２Ｘ
の爪部１２Ｘ１，１２Ｘ２と爪形磁極１２Ｙの爪部１２
Ｙ２が交互に噛み合うようにして、所定の距離だけ離し
て、対向配置されている。また、爪形磁極１２Ｘ，１２
Ｙの基部，即ち、図示するように、三角形状をした爪部
１２Ｘ１，１２Ｘ２，１２Ｙ２の根元の部分には、段落
とし部１２Ｘ１−Ｐ，１２Ｘ２−Ｐ，１２Ｙ２−Ｐが形
成されている。段落とし部１２Ｘ１−Ｐ，１２Ｘ２−
Ｐ，１２Ｙ２−Ｐは、連続した帯状の溝であり、溝の深
さは、保護カバーの厚みに等しくなっている。
【００２９】次に、図７を用いて、爪形磁極に保護カバ
ーを組み上げた状態について説明する。図７は、本発明
の一実施形態による車両用交流発電機の回転子における
爪形磁極と保護カバーの組立状態を示す部分断面図であ
り、図２の矢印Ａ部の拡大断面図である。
ーを組み上げた状態について説明する。図７は、本発明
の一実施形態による車両用交流発電機の回転子における
爪形磁極と保護カバーの組立状態を示す部分断面図であ
り、図２の矢印Ａ部の拡大断面図である。
【００３０】爪形磁極１２Ｘ２の端部には、冷却フィン
４０Ｘが取り付けられている。爪形磁極１２Ｘ２の外周
部には、図６において説明したように、段落とし部１２
Ｘ２−Ｐが形成されている。この段落とし部１２Ｘ２−
Ｐには、保護カバー１９Ａが収納されている。このよう
にすることで、ステンレス製の保護カバー１９の表面
は、爪形磁極１２の表面とほぼ同じ高さとなり、磁気的
なギャップが増えることはない。
４０Ｘが取り付けられている。爪形磁極１２Ｘ２の外周
部には、図６において説明したように、段落とし部１２
Ｘ２−Ｐが形成されている。この段落とし部１２Ｘ２−
Ｐには、保護カバー１９Ａが収納されている。このよう
にすることで、ステンレス製の保護カバー１９の表面
は、爪形磁極１２の表面とほぼ同じ高さとなり、磁気的
なギャップが増えることはない。
【００３１】次に、図８及び図９を用いて、本発明の他
の実施形態による保護カバーについて説明する。図８
は、本発明の他の実施形態による車両用交流発電機の回
転子に用いる保護カバーと永久磁石の構成を示す平面図
であり、図９は、図８の側面図である。
の実施形態による保護カバーについて説明する。図８
は、本発明の他の実施形態による車両用交流発電機の回
転子に用いる保護カバーと永久磁石の構成を示す平面図
であり、図９は、図８の側面図である。
【００３２】保護カバー１９’は、帯状のステンレス板
に対して、爪形磁極の爪部の略三角形状とほぼ同じ大き
さの穴１９Ｘ’をプレスで打ち抜いて形成している。ま
た、永久磁石１８は、その長手方向で押さえるようにす
るために、磁石保持部用の打ち抜き部分１９Ｚ１，１９
Ｚ２を設けている。打ち抜き部分１９Ｚ１，１９Ｚ２
は、略台形状をしており、３辺は打ち抜かれるが、残り
の１辺は保護カバー１９’と接続されており、この辺が
折曲げ部分となる。打ち抜き部分１９Ｚ１，１９Ｚ２の
打ち抜き時に、左右に折曲げることによって、図９に示
すように、永久磁石１８を挟めるような形状に加工して
ある。この折曲げられた磁石保持部１９Ｚ１，１９Ｚ２
に、未着磁の永久磁石１８を挟み込み仮止めを施してあ
る。これによって、永久磁石１８が連続的に固定された
帯状のステンレス板からなる保護カバー１９’が形成さ
れる。
に対して、爪形磁極の爪部の略三角形状とほぼ同じ大き
さの穴１９Ｘ’をプレスで打ち抜いて形成している。ま
た、永久磁石１８は、その長手方向で押さえるようにす
るために、磁石保持部用の打ち抜き部分１９Ｚ１，１９
Ｚ２を設けている。打ち抜き部分１９Ｚ１，１９Ｚ２
は、略台形状をしており、３辺は打ち抜かれるが、残り
の１辺は保護カバー１９’と接続されており、この辺が
折曲げ部分となる。打ち抜き部分１９Ｚ１，１９Ｚ２の
打ち抜き時に、左右に折曲げることによって、図９に示
すように、永久磁石１８を挟めるような形状に加工して
ある。この折曲げられた磁石保持部１９Ｚ１，１９Ｚ２
に、未着磁の永久磁石１８を挟み込み仮止めを施してあ
る。これによって、永久磁石１８が連続的に固定された
帯状のステンレス板からなる保護カバー１９’が形成さ
れる。
【００３３】なお、保護カバー１９’は、非磁性体の金
属を用いるとともに、ステンレス以外にも、チタン等も
用いることができる。
属を用いるとともに、ステンレス以外にも、チタン等も
用いることができる。
【００３４】この例では、磁石保持部用の打ち抜き部分
１９Ｚ１，１９Ｚ２を新たに作成しなければならない
が、爪形磁極との接する面に磁石保持部１０が不要とな
るために永久磁石１８の厚み（図８における短辺方向；
着磁方向の厚み）を大きくすることができる。
１９Ｚ１，１９Ｚ２を新たに作成しなければならない
が、爪形磁極との接する面に磁石保持部１０が不要とな
るために永久磁石１８の厚み（図８における短辺方向；
着磁方向の厚み）を大きくすることができる。
【００３５】図３若しくは図８において示した永久磁石
１８の固定されたステンレス製の保護カバー１９，１
９’を、回転子１０の外周部から巻き付けるようにして
固定し、図２に示したように接続部分１７Ａにおいて溶
接する。そして、界磁巻線１６に逆方向から電流を流し
て、永久磁石１８を着磁する。その後、ワニスによって
永久磁石１８を最終固定し、保護カバー１９，１９’と
爪形磁極１２の端面の隙間を充填し、滑らかな表面に仕
上げることによって回転子が作成される。
１８の固定されたステンレス製の保護カバー１９，１
９’を、回転子１０の外周部から巻き付けるようにして
固定し、図２に示したように接続部分１７Ａにおいて溶
接する。そして、界磁巻線１６に逆方向から電流を流し
て、永久磁石１８を着磁する。その後、ワニスによって
永久磁石１８を最終固定し、保護カバー１９，１９’と
爪形磁極１２の端面の隙間を充填し、滑らかな表面に仕
上げることによって回転子が作成される。
【００３６】以上説明したように、本実施形態において
は、爪形磁極の表面に保護カバーが被さらないように穴
を開けた非磁性体の保護カバーとして、永久磁石の飛散
を防止するようにしている。さらに、爪形磁極の外周部
に段落とし部を設け、この段落とし部に保護カバーをは
め込むことにより、保護カバーの表面と爪形磁極の表面
は、ほぼ同一平面とすることができるため、磁気的なギ
ャップ長を低減できるため、出力を向上することができ
る。
は、爪形磁極の表面に保護カバーが被さらないように穴
を開けた非磁性体の保護カバーとして、永久磁石の飛散
を防止するようにしている。さらに、爪形磁極の外周部
に段落とし部を設け、この段落とし部に保護カバーをは
め込むことにより、保護カバーの表面と爪形磁極の表面
は、ほぼ同一平面とすることができるため、磁気的なギ
ャップ長を低減できるため、出力を向上することができ
る。
【００３７】また、厚めの保護カバーの場合には、ロー
タの外周面から連続した一枚のカバーでは巻き付けられ
ない場合もあるため、このような場合には、複数に分割
したものを連続的に配置して略円筒型にしても回転子の
外周に取り付ける。爪形磁極の磁極数が１８極の場合、
図３若しくは図８に示した保護カバーの例では、３分割
すればよいため、保護カバー同士を溶接固定する際の溶
接箇所も少なくなり、製作時の作業性が向上する。な
お、保護カバーは、数カ所スポット溶接により爪形磁極
に固定する。
タの外周面から連続した一枚のカバーでは巻き付けられ
ない場合もあるため、このような場合には、複数に分割
したものを連続的に配置して略円筒型にしても回転子の
外周に取り付ける。爪形磁極の磁極数が１８極の場合、
図３若しくは図８に示した保護カバーの例では、３分割
すればよいため、保護カバー同士を溶接固定する際の溶
接箇所も少なくなり、製作時の作業性が向上する。な
お、保護カバーは、数カ所スポット溶接により爪形磁極
に固定する。
【００３８】さらに、永久磁石は、保護カバーに予め固
定されるため、回転子の爪形磁極間への永久磁石の組込
みが容易となる。
定されるため、回転子の爪形磁極間への永久磁石の組込
みが容易となる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、車両用交流発電機の回
転子の保護カバー取付時の作業性が向上することができ
る。
転子の保護カバー取付時の作業性が向上することができ
る。
【図１】本発明の一実施形態による車両用交流発電機の
全体構成を示す縦断面図である。
全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両用交流発電機の
回転子の外観形状を示す側面図である。
回転子の外観形状を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態による車両用交流発電機の
回転子に用いる保護カバーと永久磁石の構成を示す平面
図である。
回転子に用いる保護カバーと永久磁石の構成を示す平面
図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】本発明の一実施形態による車両用交流発電機の
回転子に用いる一対の爪形磁極の斜視図である。
回転子に用いる一対の爪形磁極の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による車両用交流発電機の
回転子における爪形磁極と保護カバーの組立状態を示す
部分断面図であり、図２の矢印Ａ部の拡大断面図であ
る。
回転子における爪形磁極と保護カバーの組立状態を示す
部分断面図であり、図２の矢印Ａ部の拡大断面図であ
る。
【図８】本発明の他の実施形態による車両用交流発電機
の回転子に用いる保護カバーと永久磁石の構成を示す平
面図である。
の回転子に用いる保護カバーと永久磁石の構成を示す平
面図である。
【図９】図８の側面図である。
１０…回転子
１２Ｘ，１２Ｙ…爪形磁極
１２Ｘ１ーＰ，１２Ｘ２−Ｐ，１２Ｙ２−Ｐ…段落とし
部 １４…ヨーク １６…界磁巻線 １８…永久磁石 １９…保護カバー １９Ｘ、１９Ｘ’，１９Ｚ…打ち抜き部 １９Ｙ１，１９Ｙ２…折曲げ部 ２０…シャフト ２２Ｘ，２２Ｙ…ボールベアリング ２４Ｘ，２４Ｙ…エンドブラケット ２６…プーリ ２８Ａ，２８Ｂ…スリップリング ２９Ａ，２９Ｂ…ブラシ ３０…固定子 ３２…固定子磁極 ３４…固定子巻線 ３６…磁性リング ４０Ｘ，４０Ｙ…冷却ファン
部 １４…ヨーク １６…界磁巻線 １８…永久磁石 １９…保護カバー １９Ｘ、１９Ｘ’，１９Ｚ…打ち抜き部 １９Ｙ１，１９Ｙ２…折曲げ部 ２０…シャフト ２２Ｘ，２２Ｙ…ボールベアリング ２４Ｘ，２４Ｙ…エンドブラケット ２６…プーリ ２８Ａ，２８Ｂ…スリップリング ２９Ａ，２９Ｂ…ブラシ ３０…固定子 ３２…固定子磁極 ３４…固定子巻線 ３６…磁性リング ４０Ｘ，４０Ｙ…冷却ファン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高野 雅美
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地
株式会社 日立製作所 自動車機器事業
部内
(56)参考文献 特開 平４−197058（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−98556（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−312854（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 19/00
H02K 21/04
Claims (4)
- 【請求項１】シャフトに一体的に取り付けられ、外周部
の先端部分に複数のＮ極とＳ極を有する爪部が形成さ
れ、対向配置された１対の爪形磁極と、 上記１対の爪形磁極の内部に巻かれ、上記爪形磁極に磁
化力を発生させる界磁巻線と、 上記爪形磁極の爪部分の間に配置された永久磁石と、 この永久磁石の飛散を防止する保護カバーとを有する車
両用交流発電機の回転子において、 上記保護カバーは、非磁性体によって構成され、略円筒
形状を有するとともに上記爪形磁極の爪部に対応する部
分が打ち抜かれた形状を有し、 上記爪形磁極の外周側の端部には、上記保護カバーの厚
さとほぼ同一の深さを有する段落とし部が形成されてい
ることを特徴とする車両用交流発電機の回転子。 - 【請求項２】請求項１記載の車両用交流発電機の回転子
において、 上記保護カバーの打ち抜かれる部分の一部を折曲げて上
記永久磁石を挟み込み保持することを特徴とする車両用
交流発電機の回転子。 - 【請求項３】請求項１記載の車両用交流発電機の回転子
において、 上記保護カバーの一部であって、永久磁石の長手方向の
端部の位置に、打ち抜き部を形成し、この打ち抜き部を
折曲げて上記永久磁石を挟み込み保持することを特徴と
する車両用交流発電機の回転子。 - 【請求項４】請求項１記載の車両用交流発電機の回転子
において、 上記保護カバーは、複数分割されたものを組み合わせて
円筒形状としたことを特徴とする車両用交流発電機の回
転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25052397A JP3382825B2 (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 車両用交流発電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25052397A JP3382825B2 (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 車両用交流発電機の回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1198785A JPH1198785A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3382825B2 true JP3382825B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=17209166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25052397A Expired - Fee Related JP3382825B2 (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 車両用交流発電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3382825B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2786625B1 (fr) * | 1998-11-30 | 2001-02-16 | Valeo Equip Electr Moteur | Alternateur de vehicule automobile a aimants interpolaires |
| JP4735980B2 (ja) * | 2006-08-23 | 2011-07-27 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機及びその製造方法 |
| JP5918484B2 (ja) * | 2011-06-27 | 2016-05-18 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機のロータ |
| WO2017126297A1 (ja) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
-
1997
- 1997-09-16 JP JP25052397A patent/JP3382825B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1198785A (ja) | 1999-04-09 |
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