JP4045246B2 - 車両用発電電動機 - Google Patents
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Description
永久磁石を使用した交流発電機として、例えば、回転子のコアを励磁する界磁コイルを備え、コアに配設されたそれぞれが独立した複数個の磁石と、この複数の磁石の間を連結し磁石と共に装着された磁石保持部材とを備え、この磁石保持部材に非磁性体や樹脂等の成型品を用いた技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
上記の従来技術では、複数の永久磁石が保持部材により連結保持されて爪状磁極間に装着されているので、装着の作業性が向上し確実に保持できる効果はある。しかし、永久磁石は爪状磁極間に設けた保持部材の磁石保持部内に隙間なく装着されており、永久磁石の配置を工夫する余地はなく、また、爪状磁極と永久磁石間に隙間がないために、爪状磁極と永久磁石の温度変化による熱膨張の差によって応力が発生する等の不具合が起こる場合がある。
図1は実施の形態1による車両用発電電動機を示す断面図、図2はその回転子を示す斜視図である。図のように、車両用発電電動機は、内側にスロットが設けられた環状の固定子鉄心1とそのスロットに装着された固定子巻線2とを有する固定子が、ハウジング3の内壁面に固着され、その内側には回転子4がハウジング3に回転自在に支承されて構成されている。
この回転子4を外観すれば、図2のように、回転子4の外周を一周して爪状磁極6b,7bが交互に所定のピッチで配列されており、その爪状磁極6b,7bの隙間に永久磁石9が装着された形状となっている。
更に、シャフト8の一端にはタイミングベルト(図示せず)を懸架するプーリ15が締結されており、他端側にはセンサ16が設けられている。このセンサ部はハウジング3に設けられたフード17内に収納されている。
なお、永久磁石9の幅(周方向寸法)は、永久磁石9を保持・固定するための工作上の余裕や冷却等を考慮して爪状磁極6b,7bの隙間より狭くする必要があり、この差が上記の微少間隙である。
永久磁石9を当接させる周方向の位置は、図のようなN極の両側面の場合以外に、S極の両側面でも良く、また、それぞれの磁極の1側面にのみ当接させても良い。図5のように一方のポールコアの爪状磁極の両側面に当接させた場合は、保持部材18も一方のポールコアの爪状磁極のみに取り付ければ良く、取付作業が簡単となる。
なお、前述の図3では保持部材を示さなかったが、図5の保持部材18に準じて、平坦部18b少し長くすれば良い。
また、保持部材18を省略し接着剤で直接爪状磁極に貼り付けて固着させても良い。
なお、保持部材21を省略し、永久磁石9は接着剤で爪状磁石の側面に固着しても良い。また、永久磁石9の周方向の配置位置は図5で説明した場合と同様であり、本図に限定するものではない。
図8は実施の形態2による車両用発電電動機の、回転子に設けた永久磁石の配置を示す図ある。図の(a)は平面図、(b)は(a)のE−Eから見た断面図を示す。車両用発電電動機全体の構成は実施の形態1で説明した図1と、また回転子の構成は実施の形態1の図2と同等なので、それらの構成部品と動作の説明は省略する。本実施の形態は車両用発電電動機を電動機として使用する場合の例である。実施の形態1と同様に永久磁石9は隣り合う爪状磁極6b、7bの隙間の周方向の中央より片方の爪状磁極側へ偏在させて当接させるが、本実施の形態の発明では、偏在させて当接させる周方向の位置に特徴を有している。すなわち、永久磁石を当接させる周方向の位置は、回転子の回転方向と反対側の爪状磁極の側面とするものである。保持部材21は実施の形態1の図7で説明したものと同等である。
また、永久磁石を保持部材によって爪状磁極に固着したので、永久磁石を確実に保持でき、回転子の高速運転時の遠心力による磁石の飛散を防止できる。
また、爪状磁極と永久磁石との間に形成される間隙を空気層としたことにより、永久磁石の放熱面積が増加し、また間隙を通る空気の流れができるので、爪状磁極および永久磁石の温度上昇を抑制できる。
また、爪状磁極と永久磁石との間に形成される間隙に樹脂層を介装したことにより、永久磁石が固定されて、加振力発生時の振動を抑制できるので、騒音を低減することができる。
更にまた、爪状磁極に永久磁石の外径側への移動を規制する鍔部を設けたので、回転子の高速回転時の遠心力による永久磁石の飛散を防止できる。
4 回転子 5 界磁巻線
6,7 ポールコア 6b,7b 爪状磁極
9 永久磁石 18,21 保持部材
19 樹脂層 20 鍔部。
Claims (5)
- 環状の固定子鉄心に固定子巻線を装着した固定子と、この固定子の内側に回転自在に設けられた回転子とを有し、上記回転子は、それぞれの外周側に形成した複数の爪状磁極を互いに噛み合わせて対向配置した一対のポールコアと、上記ポールコアの周方向の隣り合う上記爪状磁極間に形成される隙間に配置した複数の永久磁石と、上記ポールコアの内部に装着した界磁コイルとを備えた車両用発電電動機において、上記永久磁石は、上記隙間の周方向の中央より上記回転子の回転方向と反対側の上記爪状磁極側へ偏らせて配置したことを特徴とする車両用発電電動機。
- 請求項1記載の車両用発電電動機において、上記永久磁石は保持部材により上記爪状磁極に保持したことを特徴とする車両用発電電動機。
- 請求項1又は請求項2に記載の車両用発電電動機において、上記爪状磁極と上記永久磁石との間に形成される微小間隙の内の大きい方の隙間は空気層であることを特徴とする車両用発電電動機。
- 請求項1又は請求項2に記載の車両用発電電動機において、上記爪状磁極と上記永久磁石との間に形成される微小間隙の内の大きい方の隙間に樹脂層を介装したことを特徴とする車両用発電電動機。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の車両用発電電動機において、上記爪状磁極に上記永久磁石の外径側への移動を規制する鍔部を設けたことを特徴とする車両用発電電動機。
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