JP3702941B2 - Magnet generator rotor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヨーク内で永久磁石の表面を覆う磁石保護カバーとを備えた磁石発電機の回転子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の磁石発電機の回転子は、筒部の開口端とは反対側が底部で閉塞され、該底部の中央から筒状のボスが筒部内に突設されているヨークと、該ヨークの筒部の内周に支持された永久磁石と、ヨーク内で永久磁石の表面を覆う磁石保護カバーとを備えた構造であった。
【0003】
このような回転子のヨーク内には、固定子鉄心(電機子鉄心)に固定子コイル(電機子コイル)を巻装した固定子(電機子)が、固定子鉄心の凸極を永久磁石に対向させるように配置されて磁石発電機が形成されている。
【0004】
近年、磁石発電機の小型化,高出力化に伴い、固定子コイルの発熱が増加する傾向にある。従来は、この発熱を抑えるために、コイルの電流密度や抵抗損を抑えるべく巻線仕様の変更,コイルの含浸,コイルと鉄心間の絶縁仕様の変更等で放熱効率を上げる等の対応をしていたが、ヨーク内の限られたスペースで固定子鉄心の構造や固定子コイルの変更は限界があるため、発熱が厳しいコイルは更にコイル被覆の耐熱ランクが高いものを使用し、コイル焼損を防止する対策をとることが多い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイルの耐熱性には限界があり、耐熱温度に対して余裕がない場合があり、対応できない問題点があった。
【0006】
本発明の目的は、ヨークの回転方向に拘らず、固定子コイルの温度上昇を抑制することができる磁石発電機の回転子を提供することにある。
【0007】
本発明の他の目的は、各送風突起に作用する空気またはオイルの遠心力をやわらげることができる磁石発電機の回転子を提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、各送風突起を磁石保護カバーを利用して簡単に形成することができる磁石発電機の回転子を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筒部の開口端とは反対側が底部で閉塞され、該底部の中央に筒状のボスが設けられているヨークと、該ヨークの筒部の内周に支持された永久磁石と、ヨーク内で永久磁石の表面を覆う筒状部及び前記ヨークの前記底部を覆う環状底部とを備えた磁石保護カバーとを備え、前記磁石保護カバーの前記環状底部には周方向に間欠的に複数の送風突起が突設されている磁石発電機の回転子を改良の対象としている。
【0010】
請求項1に記載の磁石発電機の回転子においては、前記送風突起は前記ヨークの正転,逆転のいずれの場合でも送風を行えるように正転用送風突起と逆転用送風突起との二種類が、前記環状底部の径方向に位置を違えた2つの円周上に、周方向に間欠的に、一方の円周上の前記送風突起が他方の円周上の隣接する前記送風突起の間に存在するようにして固設されていることを特徴とする。
【0011】
このようになっていると、ヨークが正転,逆転のいずれの方向に回転しても、正転用送風突起と逆転用送風突起とのいずれかにより固定子コイルを冷却することができる。各送風突起は磁石保護カバーを利用して設けているので、コストの上昇を抑制することができる。
【0012】
請求項2に記載の磁石発電機の回転子においては、請求項1において、各送風突起の頂部はヨークの中心側が低く、ヨークの外周側が高くなるようにテーパ形になっていることを特徴とする。
このようになっていると、各送風突起に作用する空気またはオイルの遠心力をやわらげることができる。
請求項3に記載の磁石発電機の回転子においては、請求項1または2において、各送風突起は環状底部から切り起こして形成されていることを特徴とする。
このようになっていると、各送風突起を磁石保護カバーを利用して、プレス等により簡単に形成することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1〜図3は本発明に係る磁石発電機の回転子における実施の形態の一例を示したもので、図1は本例の磁石発電機の回転子の正面図、図2は固定子を組み込んだ状態での図1のX−X線断面図、図3は本例で用いている送風突起の側面図である。
【0014】
本例の磁石発電機の回転子1は、磁性材で形成されたヨーク2を備えている。このヨーク2は、筒部2aの開口端とは反対側が底部2bで閉塞され、該底部2bの中央に筒状のボス2cが設けられた構造になっている。筒状のボス2cは図示しない内燃機関のクランク軸の如き回転軸に嵌め込み固定されて、ヨーク2が回転軸の回転と一緒に回転するようになっている。ヨーク2の筒部2aの内周には、周方向に沿って複数の円弧状の永久磁石3が接着等により固定されている。これら永久磁石3は筒部2aの周方向に異なる極性の磁極が並ぶようにしてヨーク2の径方向に着磁されている。筒部2aの内周にヨーク2内には、各永久磁石3を保護する薄い非磁性材よりなる磁石保護カバー4が設けられている。この磁石保護カバー4は、各永久磁石3の表面を覆う筒状部4aと、筒部2aの開口端側で各永久磁石3の端面を覆う鍔部4bと、ヨーク2の底部2bを覆う環状底部4cとが一体に形成された構造になっている。このような磁石保護カバー4は、筒状部4aと鍔部4bとが各永久磁石3に接着或いはかしめ等により固定されている。
【0015】
このような磁石保護カバー4の環状底部4cには、ヨーク2の正転,逆転のいずれの場合でも送風を行えるように向きが異なる複数の正転用送風突起5と複数の逆転用送風突起6との二種類が、径方向に位置の異なる2つの円周上に周方向に間欠的に設けられている。本例では、複数の正転用送風突起5はα=45°の角度で周方向に設けられ、複数の逆転用送風突起6はβ=45°の角度で周方向に設けられている。これら正転用送風突起5と逆転用送風突起6とは、それぞれ磁石保護カバー4の環状底部4cから切り起こして形成されている。正転用送風突起5と逆転用送風突起6とは、互いに逆方向から切り起こされている。この切り起こし角度は、図示しないが45°〜60°位が好ましい。また、これら正転用送風突起5と逆転用送風突起6と各頂部5a,6aは、図3に示すようにヨーク2の中心側が低く、ヨーク2の外周側が高くなるようにθなる角度でテーパ形になっている。
【0016】
このような回転子のヨーク2内には、環状の固定子鉄心(電機子鉄心)7の外周に突設された複数の凸極7aに固定子コイル(電機子コイル)8をそれぞれ巻装した固定子(電機子)9が、固定子鉄心7の凸極7aを永久磁石3に対向させるように配置されて、図示しない内燃機関のクランクケース等に固定されている。前述した正転用送風突起5と逆転用送風突起6とは、固定子コイル8に対向できる位置に設けられている。
【0017】
これら回転子1と固定子9により磁石発電機が形成されている。
【0018】
このように磁石保護カバー4の環状底部4cには周方向に間欠的にそれぞれ複数の正転用送風突起5と逆転用送風突起6とを設けると、ヨーク2の回転に伴う磁石保護カバー4の回転により、その底部の正転用送風突起5と逆転用送風突起6との何れかが風を発生して固定子9の固定子コイル8にに送風し、該固定子コイル8を冷却して発熱を抑制することができる。正転用送風突起5と逆転用送風突起6とは磁石保護カバー4を利用して設けているので、コストの上昇を抑制することができる。
【0019】
特に、本例のように、ヨーク2に正転用送風突起5と逆転用送風突起6との二種類を設けると、ヨーク2が正転,逆転のいずれの方向に回転しても、固定子コイル8を冷却することができる。
【0020】
また、正転用送風突起5と逆転用送風突起6との頂部5a,6aを、ヨーク2の中心側が低く、ヨーク2の外周側が高くなるようにテーパ形になっていると、各送風突起5,6に作用する空気またはオイル(ヨーク2が図2に示すよう二縦向きになっていて、その下部がオイル中に入れられている場合)の遠心力をやわらげることができる。
【0021】
更に、正転用送風突起5と逆転用送風突起6とが環状底部4cから切り起こして形成されていると、各送風突起5,6を磁石保護カバー4を利用して、プレス等により簡単に形成することができる。
【0022】
なお、ヨーク2の回転が正転か逆転のいずれか一方に定まっている場合には、その回転方向に応じて正転用送風突起5と逆転用送風突起6とのいずれか一方を設ければよい。
【0023】
また、正転用送風突起5と逆転用送風突起6とは、環状底部4cから切り起こして設ける以外に、接着や溶接等により環状底部4cに固定することもできる。
【0024】
【発明の効果】
請求項1に記載の磁石発電機の回転子では、送風突起はヨークの正転,逆転のいずれの場合でも送風を行えるように正転用送風突起と逆転用送風突起との二種類が、環状底部の径方向に位置を違えた2つの円周上に、周方向に間欠的に、一方の円周上の送風突起が他方の円周上の隣接する送風突起の間に存在するようにして固設されているので、ヨークが 正転,逆転のいずれの方向に回転しても、正転用送風突起と逆転用送風突起とのいずれかにより固定子コイルを冷却することができる。各送風突起は磁石保護カバーを利用して設けているので、コストの上昇を抑制することができる。
【0025】
請求項2に記載の磁石発電機の回転子においては、各送風突起の頂部はヨークの中心側が低く、ヨークの外周側が高くなるようにテーパ形になっているので、各送風突起に作用する空気またはオイルの遠心力をやわらげることができる。
請求項3に記載の磁石発電機の回転子においては、各送風突起は環状底部から切り起こして形成されているので、各送風突起を磁石保護カバーを利用して、プレス等により簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る磁石発電機の回転子における実施の形態の一例を示した正面図である。
【図2】 固定子を組み込んだ状態での図1のX−X線断面図である。
【図3】 本例で用いている送風突起の側面図である。
【符号の説明】
1 回転子
2 ヨーク
a 筒部
2b 底部
2c ボス
3 永久磁石
4 磁石保護カバー
4a 筒状部
4b 鍔部
4c 環状底部
5 正転用送風突起
6 逆転用送風突起
5a,6a 頂部
7 固定子鉄心(電機子鉄心)
7a 凸極
8 固定子コイル(電機子コイル)
9 固定子(電機子)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotor of a magnet generator provided with a magnet protective cover that covers the surface of a permanent magnet in a yoke.
[0002]
[Prior art]
A conventional rotor of this type of magnet generator includes a yoke in which a side opposite to the opening end of the cylindrical portion is closed at the bottom, and a cylindrical boss projects from the center of the bottom portion into the cylindrical portion, and the yoke It was the structure provided with the permanent magnet supported by the inner periphery of this cylinder part, and the magnet protective cover which covers the surface of a permanent magnet in a yoke.
[0003]
In such a rotor yoke, a stator (armature), in which a stator coil (armature coil) is wound around a stator core (armature core), the convex pole of the stator core is used as a permanent magnet. Magnet generators are formed so as to face each other.
[0004]
In recent years, with the miniaturization and high output of the magnet generator, the heat generation of the stator coil tends to increase. Conventionally, in order to suppress this heat generation, measures such as changing the winding specifications, impregnation of the coils, and changing the insulation specifications between the coil and the iron core to increase the heat dissipation efficiency to suppress the coil current density and resistance loss. However, because the structure of the stator core and the change of the stator coil are limited in a limited space in the yoke, use a coil with higher heat resistance rank that has a higher heat resistance rank of the coil coating to prevent coil burnout. We often take measures to prevent it.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a limit to the heat resistance of the coil, and there is a case where there is no room for the heat resistant temperature, and there is a problem that cannot be dealt with.
[0006]
An object of the present invention is to provide a rotor of a magnet generator that can suppress a temperature rise of a stator coil regardless of the rotation direction of the yoke .
[0007]
Another object of the present invention is to provide a rotor of a magnet generator capable of reducing the centrifugal force of air or oil acting on each air blowing protrusion.
[0008]
It is another object of the present invention to provide a rotor for a magnet generator in which each blower projection can be easily formed using a magnet protective cover.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a yoke in which the opposite side to the opening end of the cylindrical part is closed at the bottom, a cylindrical boss is provided at the center of the bottom, and a permanent magnet supported on the inner periphery of the cylindrical part of the yoke , e Bei a magnet protection cover and an annular bottom portion for covering the bottom portion of the cylindrical portion and the yoke to cover the surface of the permanent magnet in the yoke, intermittently in the circumferential direction in the annular bottom portion of the magnet protection cover The rotor of the magnet generator in which a plurality of air-projecting protrusions are projected is provided as an object of improvement.
[0010]
In the rotor of the magnet generator according to claim 1, there are two kinds of the forward air blowing protrusion and the reverse air blowing protrusion so that the air blowing protrusion can perform air blowing in both the forward rotation and the reverse rotation of the yoke. , On two circumferences of which the positions of the annular bottom portions are different from each other in the radial direction, intermittently in the circumferential direction, the blowing projection on one circumference is between the neighboring blowing projections on the other circumference. It is characterized by being fixed as it exists .
[0011]
With this arrangement, the stator coil can be cooled by either the forward rotation protrusion or the reverse rotation protrusion even when the yoke rotates in either the forward direction or the reverse direction. Since each air-projection protrusion is provided using a magnet protective cover, an increase in cost can be suppressed.
[0012]
The rotor of the magnet generator according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the top part of each blower projection is tapered so that the central side of the yoke is low and the outer peripheral side of the yoke is high. To do.
With this configuration, it is possible to reduce the centrifugal force of air or oil that acts on each blowing projection.
According to a third aspect of the rotor of the magnet generator of the present invention, in the first or second aspect, each of the air blowing projections is formed by being cut and raised from the annular bottom portion.
If it has become like this, each ventilation protrusion can be easily formed with a press etc. using a magnet protection cover.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show an example of an embodiment of a rotor of a magnet generator according to the present invention, FIG. 1 is a front view of the rotor of a magnet generator of this example, and FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 1 in an assembled state, and FIG. 3 is a side view of a blower projection used in this example.
[0014]
The rotor 1 of the magnet generator of this example includes a yoke 2 formed of a magnetic material. The yoke 2 has a structure in which the side opposite to the opening end of the
[0015]
The
[0016]
In such a rotor yoke 2, a stator coil (armature coil) 8 is wound around a plurality of
[0017]
A magnet generator is formed by the rotor 1 and the stator 9.
[0018]
In this way, when the plurality of forward blowing
[0019]
In particular, as in this example, when the yoke 2 is provided with two types of the
[0020]
Further, when the
[0021]
Further, when the
[0022]
When the rotation of the yoke 2 is determined to be either normal rotation or reverse rotation, either one of the normal rotation
[0023]
Further, the forward
[0024]
【The invention's effect】
In the rotor of the magnet generator according to claim 1, the two types of the forward air blowing protrusion and the reverse air blowing protrusion are annular bottom portions so that the air blowing protrusion can perform air blowing in both the forward rotation and the reverse rotation of the yoke. On two circumferences whose positions are different from each other in the radial direction, the airflow projections on one circumference are fixed intermittently in the circumferential direction so that they exist between adjacent airflow projections on the other circumference. because it is set, it is possible to yoke forward, be rotated in either direction reverse, by either the normal rotation blast projections and the reverse rotation for blowing projections for cooling the stator coil. Since each air-projection protrusion is provided using a magnet protective cover, an increase in cost can be suppressed.
[0025]
In the rotor of the magnet generator according to claim 2, since the top part of each blowing projection is tapered so that the central side of the yoke is low and the outer peripheral side of the yoke is high, the air acting on each blowing projection Or the centrifugal force of oil can be softened.
In the rotor of the magnet generator according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an example of an embodiment of a rotor of a magnet generator according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 1 in a state in which a stator is incorporated.
FIG. 3 is a side view of a blowing projection used in this example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 2 Yoke |
9 Stator (armature)
Claims (3)
前記送風突起は前記ヨークの正転,逆転のいずれの場合でも送風を行えるように正転用送風突起と逆転用送風突起との二種類が、前記環状底部の径方向に位置を違えた2つの円周上に、周方向に間欠的に、一方の円周上の前記送風突起が他方の円周上の隣接する前記送風突起の間に存在するようにして固設されていることを特徴とする磁石発電機の回転子。A yoke opposite to the opening end of the cylindrical portion is closed at the bottom, a yoke having a cylindrical boss provided at the center of the bottom, a permanent magnet supported on the inner periphery of the cylindrical portion of the yoke, and the yoke Bei example a magnet protection cover provided with said annular bottom portion for covering the bottom portion of the cylindrical portion and the yoke to cover the surface of the permanent magnet in the inner, the in the annular bottom portion of the magnet protection cover circumferentially intermittently In the rotor of the magnet generator in which a plurality of air blowing protrusions are provided ,
Two circles, the forward air blowing protrusion and the reverse air blowing protrusion, are arranged in two different positions in the radial direction of the annular bottom so that the air blowing protrusion can blow air in either the forward rotation or the reverse rotation of the yoke. On the circumference, intermittently in the circumferential direction, the air blowing protrusions on one circumference are fixed so as to exist between adjacent air blowing protrusions on the other circumference. Magnet generator rotor.
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