JP4605275B2 - 車両用交流発電機 - Google Patents

Description

本発明は、乗用車やトラック等に搭載される車両用交流発電機に関する。

車両用交流発電機は、軸方向一端側にて支持されて軸方向に延在する奇数番目の爪状磁極と、軸方向他端側にて支持されて軸方向に延在する偶数番目の爪状磁極とが周方向交互に配置されるランデル型回転子を備えている。周方向に隣接する二つの爪状磁極は、反対向きに磁化されているため、両者間で漏洩磁束が発生して出力減少を招く。このため、周方向に隣接する二つの爪状磁極間に漏洩磁束低減のための久磁石を配設した構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

永久磁石に作用する大きな遠心力は、爪状磁極の鍔部により受承されるのが一般的であるが、その他、加速時における周方向への付勢力や高調波磁界や外部振動などによる可振力が作用するため、爪状磁極の周方向や径方向の移動を防止するように永久磁石を爪状磁極間に固定する構造が必要になる。なお、永久磁石は脆いため、組み付け時などの取り扱いを容易化するため、非磁性の保持部、いわゆる磁石ホルダにより永久磁石を包囲し、しかも永久磁石は磁石ホルダの内面に接着することが好ましい。

特許文献１の構造では、非磁性ステンレス帯板に対して打ち抜き加工と折り曲げ加工を行うことにより、連結部材と磁石ホルダとが分離することがないように一体加工されており、爪状磁極の側面に相対する部分に弾性突起を設けて寸法公差によるガタを吸収する構造が示されている。

なお、永久磁石を備える他の例として種々の構造が知られている（例えば、特許文献２−９参照。）
特開２００８−５４３９２号公報（第５−７頁、図１−５） 特開平１０−２０１１５０号公報 特開平３−２６５４５０号公報 特開平７−１２３６６４号公報 特開２００３−５２１５７号公報 特開２００６−１０９５７３号公報 特開２００３−３３９１４１号公報 特開平４−２５１５５３号公報 特開平４−１６５９５０号公報

ところで、特許文献１に開示された連結ホルダ構造では、非磁性の帯体ステンレス材を爪状磁極の側面に沿った形で打ち抜くため、爪状磁極の先端部になるに従い、磁石ホルダ部の側面部を形成する部分の打ち抜き代がとれず、永久磁石全体を包み込む形状にならないという問題があった。永久磁石が露出する面積が多くなれば、上述した可振力で永久磁石が仮に飛散した場合に、飛散した永久磁石が固定子巻線を損傷するおそれがあるという課題を根本的に解決できないことになる。なお、多極化すればするほど爪状磁極自体の幅が狭くなるので爪先端部の磁石ホルダ部の側面部の打ち抜き代がなくなり、包み込む面積がさらに減少する。

また、ステンレスの板材をプレス成型等で大量生産した直後にポールコアに装着できればいいが、通常プレス成型後は保管箱で一旦保管し、必要な時に必要な量だけ取り出して使用する。特許文献１に示す磁石ホルダのような端部で折り返した形状では、保管箱の中で絡まりやすく、取り出すときに変形するという問題があり、絡まり防止や変形防止に非常に時間や手間を要するという問題があった。また、隣り合う永久磁石の外径側前面を被う部分は永久磁石の長手方向に延在した部分を折り曲げて成型しているため、ステンレス帯板の幅は、永久磁石の長手方向の長さの２倍と永久磁石の断面の径方向長さの２倍の長さと打ち抜き工程上必要な最低残り代とを考慮すると、永久磁石に比べて幅広の帯板が必要になり、帯板の両端部の歩留まりが悪くなるという問題があった。このように特許文献１に開示された磁石ホルダは大量生産には適さない形状といえる。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、永久磁石を完全に囲覆し、さらに大量生産に適した連結型磁石ホルダ構造を持つ車両用交流発電機を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機は、それぞれに複数の爪状磁極が形成された一対のポールコアと、漏洩磁束を防ぐ向きに着磁されて一対のポールコアの爪状磁極の間に配置された複数の永久磁石と、これら複数の永久磁石を保持する磁石ホルダとを有する回転子と、回転子と対向配置された固定子とを備えており、磁石ホルダは、複数の連結型磁石ホルダからなり、複数の連結型磁石ホルダのそれぞれは、同じ向きを有して永久磁石を収納する複数の収納部と、これら複数の収納部を周方向に連結する連結板とを有し、１枚の非磁性金属板を切り曲げた後に連結板を円形に変形することにより形成されている。

一般にランデル型回転子の各爪状磁極は回転軸と平行な中心軸に対して左右対称形状であるため、隣接する爪状磁極間の隙間に配置される複数の永久磁石は、向きが異なる２つのグループに分けることができる。本発明は、この点に着目し、同じ向きを有する永久磁石毎にまとめて連結型磁石ホルダに収納している。それぞれの連結型磁石ホルダでは、隣接する収納部の間隔を広くすることができるため（少なくとも従来の２倍）、１枚の非磁性金属板を打ち抜いて製造する場合の打ち抜き代を充分に確保することができ、永久磁石を完全に囲覆することが可能となる。また、それぞれの連結型磁石ホルダにおいて、連結板は、特に軸方向端部に設ける必要がないため、保管箱で一端保管するような場合であっても特に絡まりやすいということはなく、取り出すときに変形するといった問題もなく、大量生産に適しているといえる。

また、上述した複数の連結型磁石ホルダのそれぞれに含まれる連結板は、互いに軸方向に沿って隣接配置することが望ましい。これにより、複数の連結型磁石ホルダをそれぞれの連結板を密着配置した状態で各爪状磁極で挟み込んで回転子に組み付けることができ、各収納部の位置決めが容易となる。

また、互いに軸方向に沿って隣接配置される連結板は、隣接する辺に凹凸が形成されており、それぞれの凸部が互いに当接することが望ましい。これにより、互いに当接する凸部のみの寸法精度を確保すればよいため、製造が容易となる。

また、上述した複数の連結型磁石ホルダの個数は２であり、連結型磁石ホルダに含まれる連結板を円形に変形する場合の内径側と外径側の関係を反対にすることにより、非磁性金属板から打ち抜いた共通の形状を用いてこれら２つの連結型磁石ホルダを形成することが望ましい。具体的には、上述した一方の連結型磁石ホルダに含まれる連結板は、収納部の周方向側面において径方向に沿った中央位置から延出し、他方の磁石ホルダに含まれる収納部に対応する位置でこの収納部の形状に対応する凹部を有することが望ましい。これにより、２種類の連結型磁石ホルダを、非磁性金属板から打ち抜いた１種類の形状の材料で実現することができ、部品点数の低減や、２種類の部品を区分けして管理する手間の低減が可能になる。

また、上述した一の連結型磁石ホルダに含まれる連結板は、他の連結型磁石ホルダに含まれる収納部とともにこの収納部に収納された永久磁石を覆うことが望ましい。これにより、一の連結型磁石ホルダに含まれる連結板と他の連結型磁石ホルダに含まれる収納部の全体によって永久磁石を完全に覆うことが可能となる。

また、上述した収納部には、連結板の根元部分にスリットが形成されていることが望ましい。これにより、連結板の根元部分が容易に変形するようになり、ポールコアや磁石ホルダの製造上の誤差を吸収することができる。

また、上述した連結板を円形に変形した場合の両端部は、爪状磁極の内周面に密着配置することが望ましい。これにより、回転時に連結板の端部が遠心力によって変形することを防止することができる。

また、上述した一対のポールコアのそれぞれに含まれる爪状磁極は、リング状の支持部材を介して互いに連結されており、支持部材と爪状磁極とを溶接する際に、同時に連結板を溶接することが望ましい。これにより、支持部材と爪状磁極とを溶接する際に同時に連結板の溶接を行うことにより、加工工数の低減が可能となる。

以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら説明する。

〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態の車両用交流発電機の軸方向断面図である。図１に示すように、本実施形態の車両用交流発電機１００は、回転子１、固定子２、フロントハウジング３、リアハウジング４、プーリ５、ブラシ装置７、整流器８、レギュレータ９を含んで構成されている。

固定子２は、回転子１と対向配置されており、固定子鉄心２１に固定子巻線２２を巻装することで構成されている。この固定子２は、フロントハウジング３およびリアハイジング４の内周面に固定されている。フロントハウジング３およびリアハウジング４は、固定子２を囲んた状態でボルトにより締結されている。フロントハウジング３およびリアハウジング４は、軸受け３１、４１を介して回転子１の回転軸１１を回転自在に支持している。

回転子１は、回転軸１１に固定された前側（プーリ側）のポールコア１２と、界磁巻線１３と、後側（反プーリ側）のポールコア１４と、永久磁石１５およびこれを保持する磁石ホルダ４０とにより構成されている。永久磁石１５は、非磁性金属板で構成された箱形形状の磁石ホルダ４０によって囲覆されている。磁石ホルダ４０の詳細については後述する。

ポールコア１２、１４は、ランデル式回転子の一対のポールコアと同じ形状を有する。前側のポールコア１２は、円柱形状のボス部１２１と、ボス部１２１の前端側から径方向外側へ延在する円盤状のディスク部１２２と、ディスク部１２２から軸方向後方へ延在する複数の爪状磁極１２３とからなる。後側のポールコア１４もポールコア１２と同一形状を有し、ボス部１４１、ディスク部１４２、複数の爪状磁極１４３からなる。ポールコア１２の後端面とポールコア１４の前端面とが接面され、界磁巻線１３がポールコア１２、１４により囲まれている。ポールコア１２、１４は軟磁性体材料により形成されており、ポールコア１２の爪状磁極１２３とポールコア１４の爪状磁極１４３とが周方向交互に配置される。

次に、回転子１に含まれる磁石ホルダ４０の詳細について説明する。図２は、回転子１の斜視図である。なお、回転子１のポールコア１２、１４のそれぞれの軸方向端面には冷却ファンが固定されているが、図２ではこれらの冷却ファンが省略されている。また、図３は、磁石ホルダ４０の詳細形状を示す部分的な斜視図である。

磁石ホルダ４０は、２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂからなっている。一方の連結型磁石ホルダ４０Ａは、互いに平行に配置された箱形形状の複数の収納部４１ａと、これら複数の収納部４１ａを周方向に連結する連結板４２ａとを有する。これら複数の収納部４１ａと連結板４２ａは、一枚の磁性体材料をプレス成形することにより形成される。同様に、他方の連結型磁石ホルダ４０Ｂは、互いに平行に配置された箱形形状の複数の収納部４１ｂと、これら複数の収納部４１ｂを周方向に連結する連結板４２ｂとを有する。これら複数の収納部４１ｂと連結板４２ｂは、一枚の磁性体材料をプレス成形することにより形成される。また、上述した連結型磁石ホルダ４０Ａの収納部４１ａと連結型磁石ホルダ４０Ｂの収納部４１ｂのそれぞれは、互いに異なる向きを有し、周方向に沿って交互に配置される。具体的には、ポールコア１２の爪状磁極１２３（あるいはポールコア１４の爪状磁極１４３）の周方向両側に収納部４１ａおよび収納部４１ｂが配置されており、爪状磁極１２３の周方向側面の傾斜に合わせるように収納部４１ａ、４１ｂの角度が設定されている。

図４は、爪状磁極１２３、１４３の断面形状を示す図である。図４に示すように、爪状磁極１２３の最外径部分が周方向両側に突出して鍔部１２３Ａを形成している。同様に、爪状磁極１４３の最外径部分が周方向両側に突出して鍔部１４３Ａを形成している。収納部４１ａ（あるいは４１ｂ）は、隣接する爪状磁極１２３、１４３の間であって、外径側の両端部の一方が鍔部１２３Ａに他方が鍔部１４３Ａにそれぞれ当接した状態で組み付けられる。

図５は、永久磁石１５を収納した収納部４１ａの斜視図であり、回転子１の中心側から見た形状が示されている。図６は、永久磁石１５を収納した収納部４１ａの平面図であり、回転子１の中心側から見た形状が示されている。図７は、収納部４１ａを含む連結型磁石ホルダ４０Ａの部分的な展開図である。基本的な構造は、収納部４１ｂを含む連結型磁石ホルダ４０Ｂについても同様であり、以下の説明では、連結型磁石ホルダ４０Ａについて詳細に説明する。

これらの図に示すように、収納部４１ａを含む連結型磁石ホルダ４０Ａは、一枚の非磁性金属板をプレス打ち抜きした後、所定形状に成形することにより形成されている。図７には、１個の収納部４１ａを展開した詳細形状が示されている。図７に示すように、収納部４１ａは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの各面からなる。Ａ面以外の各面をＡ面に対して垂直方向に折り曲げて箱形形状を形成し、その中に永久磁石１５を収納し、Ｆ、Ｇ、Ｈの各面を９０°折り曲げることにより、図５および図６に示す収納部４１ａが完成する。

凹部４３ａは、他方の連結型磁石ホルダ４０Ｂの連結板４２ｂを通すための窪みである。同様の凹部４３ｂ（図示せず）は連結型磁石ホルダ４０Ｂの収納部４１ｂにも設けられており、この凹部４３ｂに連結型磁石ホルダ４０Ａの連結板４２ａが通される。このような凹部４３ａ、４３ｂを設けることにより、２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを組み合わせたときに、収納部４１ａ、４１ｂの内周面の凹凸をなくすことができる。また、永久磁石１５の内径側を含む周囲全体を収納部４１ａ、４１ｂで完全に覆うことが可能となる。

図８は、磁石ホルダ４０の組み付け状態を示す展開図である。図９は、連結板４２ａ、４２ｂの端部の設置状態を示す図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。

図８に示すように、磁石ホルダ４０の組み付けは、永久磁石１５を収納した２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを一体化した後に、軸方向に沿った両側から界磁巻線１３（図８では図示せず）とともにポールコア１２、１４で挟み込むことにより行われる。２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを一体化するのは、上述したように収納部４１ａ、４１ｂの凹部４３ａ、４３ｂに連結板４２ａ、４２ｂを通す必要があるからである。

具体的には、連結板４２ａ、４２ｂを円形に変形する前の直線形状の状態で、永久磁石１５を収納した収納部４１ａ、４１ｂを完成させるとともに、凹部４３ａ、４３ｂに連結板４２ｂ、４２ａを通した後、連結板４２ａ、４２ｂを円形に変形する。このとき、収納部４１ａと収納部４１ｂを均等間隔で配置する。また、連結板４２ａ、４２ｂのそれぞれは、平行な２辺の内、隣接するそれぞれの一辺を完全に接触させた状態で２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂが組み合わされる。このようにして一体化された連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂが完成する。

なお、連結板４２ａを円形に変形したときに、その両端は所定の隙間を介して配置されることになるが、この隙間の位置は、隣接する収納部４１ａ、４１ｂのほぼ中央になるように設定されている。同様に、連結板４２ｂを円形に変形したときに、その両端は所定の隙間を介して配置されることになるが、この隙間の位置は、隣接する収納部４１ａ、４１ｂのほぼ中央になるように設定されている。また、これら２つの隙間の位置は、互いに周方向にずらして設定されている。隣接する２つの収納部４１ａ、４１ｂのほぼ中央に隙間の位置を設定することにより、図９および図１０に示すように、爪状磁極１２３（あるいは１４３）の内周面に連結板４２ａ、４２ｂの両端部を当接するように密着配置することが可能になる。これにより、連結板４２ａ、４２ｂの両端部は、溶接等によって固定しなくても、遠心力が作用したときの外径側への変形を防止することができる。

図１１は、２種類の連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを１枚の非磁性金属板から打ち抜く場合の具体例を示す図である。図７に一方の連結型磁石ホルダ４０Ａの部分的な展開形状を示したが、他方の連結型磁石ホルダ４０Ｂも収納部４１ｂの傾斜方向が異なるだけであって同様の展開形状を有する。図１１に示すように、これらの展開形状の凹凸部分を互い違いになるように配置することで、歩留まりを向上させることができる。

一般にランデル型の回転子１の各爪状磁極１２３、１４３は回転軸１１と平行な中心軸に対して左右対称形状であるため、隣接する爪状磁極１２３、１４３間の隙間に配置される複数の永久磁石１５は、向きが異なる２つのグループに分けることができる。本実施形態では、この点に着目し、同じ向きを有する永久磁石１５毎にまとめて連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂに収納している。それぞれの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂでは、隣接する収納部４１ａ、４１ｂの間隔を広くすることができるため（従来の２倍）、１枚の非磁性金属板を打ち抜いて製造する場合の打ち抜き代を充分に確保することができ、永久磁石１５を完全に囲覆することが可能となる。また、それぞれの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂにおいて、連結板４２ａ、４２ｂは、特に軸方向端部に設ける必要がないため、保管箱で一端保管するような場合であっても特に絡まりやすいということはなく、取り出すときに変形するといった問題もなく、大量生産に適しているといえる。

また、２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂのそれぞれに含まれる連結板４２ａ、４２ｂは、互いに軸方向に沿って隣接配置されている。これにより、複数の連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂをそれぞれの連結板４２ａ、４２ｂを密着配置した状態で各爪状磁極１２３、１４３で挟み込んで回転子１に組み付けることができ、各収納部４１ａ、４１ｂの位置決めが容易となる。

図１２は、連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂの変形例を示す図であり、一方の連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを回転子１の中心側から見た部分的な形状が示されている。上述した連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂでは、連結板４２ａ、４２ｂのそれぞれが平行な２辺を有する単純な帯形状を有していたが、図１２に示す例では、連結板４２ａ、４２ｂのそれぞれは、平行な２辺ではなく、それぞれの辺に凹凸が形成されている。このため、連結板４２ａ、４２ｂは、対向する２辺において部分的に接触するようになっている。これにより、部分的に接触する箇所のみの寸法精度を考慮して連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを製造すればよいため、製造が容易となる。

図１３は、連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂの他の変形例を示す図である。上述した連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂは、図５および図６に示したように、収納部４１ａ、４１ｂに凹部４３ａ、４３ｂを設け、これに連結板４２ｂ、４２ａを通したが、図１３に示す例では、収納部４１ａ、４１ｂにはこれらの凹部４３ａ、４３ｂが設けられておらず、連結板４２ｂ、４２ａが収納部４１ａ、４１ｂよりも内径側に突出した状態で配置されている。これにより、２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを予め一体化することなく、ポールコア１２、１４に挟み込む際に別々に装着することが可能となる。図１３に示す例では、まず、連結型磁石ホルダ４０Ｂをポールコア１２の爪状磁極１２３の一方の周方向側面に当接するように組み付けた後、連結型磁石ホルダ４０Ａをポールコア１２の爪状磁極１２３の他方の周方向側面に当接するように組み付けることができる。その後、他方のポールコア１４が組み付けられる。このように、２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを一体化する必要がなくなるため、工程の自由度が増すとともに工程の簡略化が可能となる。

図１４は、連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂの他の変形例を示す図である。図１４に示す連結型磁石ホルダ４０Ａ（４０Ｂについても同様）では、収納部４１ａの側面（図７のＢ面とＣ面に対応する面）であって連結板４２ｂの根元部分に、連結板４２ｂと垂直な向きにスリット４４ａが形成されている。ポールコア１２、１４の爪状磁極１２３、１４３は、同一形状および同一間隔を有することが望ましいが、実際には製造上の誤差が含まれるため、隣接する収納部４１ａの間隔も理論値（設計の中心値）からずれる。また、収納部４１ａ、４１ｂの位置（間隔）も理論値からずれる。このような場合に、上述したスリット４４ａを設けておけば、位置ずれによって連結板４２ａに過大な張力が加わったときに、連結板４２ａの根元部分が容易に変形するようになり、製造上の誤差を吸収することができる。

図１５は、連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂの他の変形例を示す図である。上述した例では、収納部４１ａ、４１ｂの向きが異なるため、２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを製造するために、図１１に示した２種類の形状を有する材料を用意する必要があった。これに対し、図１５に示す例では、１種類の材料を用いて２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂを製造できるようにその形状が工夫されている。

具体的には、図１５に示す連結型磁石ホルダ４０Ｃは連結板４２ｃを円形に変形する前の状態を示している。この連結型磁石ホルダ４０Ｃでは、連結板４２ｃは、収納部４１ｃの側面の中央から延びており、所定の距離隔たった位置に凹部４５ｃを有している。このような連結型磁石ホルダ４０Ｃを２つ用い、一方は図１５に示す実線のように配置し、他方は図１５に示す点線のように配置し（実線で示す連結型磁石ホルダ４０Ｃを連結板４２ｃに一方の辺Ｍを中心に１８０°回転させることにより、点線で示す連結型磁石ホルダ４０Ｃとなる）、これらを一体化した後に、それぞれの連結板４０ｃを円形に変形する。これにより、一体化した２つの連結型磁石ホルダ４０Ｃにより磁石ホルダ４０が形成される。これにより、図１１に示したように２種類の材料を用意する必要がなくなるため、部品点数の低減や、２種類の部品を区分けして管理する手間の低減が可能になる。

〔第２の実施形態〕
図１６は、本発明を適用した第２の実施形態のブラシレス車両用交流発電機の構造を示す図である。図１６に示すように、本実施形態のブラシレス車両用交流発電機２００は、固定子２０２、回転子２０３、界磁巻線２０４、フロントハウジング２５１、リアハウジング２５２、整流装置２０６、リアカバー２０８等を備えている。固定子２０２は、回転子２０３と対向配置されており、固定子鉄心２２１に固定子巻線２２２が巻回されている。

回転子２０３は、界磁として働くものであり、固定子２０２の内周側に対向配置されている。図１７は、回転子２０３の一部断面を含む側面図である。図１８は、回転子２０３の断面図である。回転子２０３は、回転軸２３１とともに回転する回転継鉄部２３２、２３３と、回転継鉄部２３３と一体に形成された爪状磁極２３４と、リング状の支持部材２３５によって爪状磁極２３４と一体化された爪状磁極２３６と、永久磁石１５およびこれを保持する磁石ホルダ４０とを備えている。この爪状磁極２３６は、その一部であるリング状の肩部２３６ａにおいて互いに周方向に連結されている。また、回転軸２３１の後方端部にはこの回転軸２３１を回転可能に保持する軸受け２３７が設けられている。一方の爪状磁極２３４が一方のポールコアの一部を構成し、他方の爪状磁極２３６が他方のポールコアの一部を構成している。

界磁巻線２０４は、回転子２０３に供給する磁束を発生させるものであり、固定継鉄部２４１に巻回されている。固定継鉄部２４１は、筒状部材であってボルト２４２によってリアハウジング２５２に固定されている。この固定継鉄部２４１は、回転子２０３によって構成される界磁の一部をなしている。

フロントハウジング２５１およびリアハウジング２５２は、固定子２０２および回転子２０３を支持するものである。上述した軸受け２３７は、リアハウジング２５２に圧入されて固定されている。また、フロントハウジング２５１からは回転軸２３１の端部が突出しており、この突出した回転軸２３１に冷却ファン２５３およびプーリ（図示せず）がナット２５４によって締め付け固定される。

次に、回転子２０３のリング状の支持部材２３５と磁石ホルダ４０について説明する。磁石ホルダ４０は、第１の実施形態の車両法交流発電機１００に備わった磁石ホルダ４０と基本的に同じ構造を有している。すなわち、本実施形態の磁石ホルダ４０も、収納部４１ａと連結板４２ａからなる連結型磁石ホルダ４０Ａと、収納部４１ｂと連結板４２ｂからなる連結型磁石ホルダ４０Ｂとを組み合わせることで構成されている。

本実施形態では、２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂのそれぞれの連結板４２ａ、４２ｂの合計の幅（軸方向の長さ）が、支持部材２３５の幅と同じになるように設定されている。また、支持部材２３５の外周側に、同じ幅のこれらの連結板４２ａ、４２ｂが隙間なく配置されている。

このように同心状に密着配置された支持部材２３５と連結板４２ａ、４２ｂは、爪状磁極２３４および爪状磁極２３６の内径側に配置され、同時に爪状磁極２３４、２３６に溶接などにより接合される（図１７では溶接箇所がＰで示されている）。これにより、リア側の爪状磁極２３６が支持部材２３５および連結板４２ａ、４２ｂを介してフロント側の爪状磁極２３４に固定される。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、２つの連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂによって磁石ホルダ４０を構成したが、３つ以上の連結型磁石ホルダによって磁石ホルダを構成するようにしてもよい。具体的には、連結型磁石ホルダ４０Ａ、４０Ｂの少なくとも一方を、２分割あるいはそれ以上に分割し、１つの連結型磁石ホルダに含まれる収納部を数をさらに減らすようにしてもよい。連結型磁石ホルダの数が３以上になった場合には、軸方向に沿って隣接配置される連結板の数もその数だけ増えることになる。

第１の実施形態の車両用交流発電機の軸方向断面図である。 回転子の斜視図である。 磁石ホルダの詳細形状を示す部分的な斜視図である。 爪状磁極の断面形状を示す図である。 永久磁石を収納した収納部の斜視図である。 永久磁石を収納した収納部の平面図である。 収納部を含む連結型磁石ホルダの部分的な展開図である。 磁石ホルダの組み付け状態を示す展開図である。 連結板の端部の設置状態を示す図である。 図９のＸ−Ｘ断面図である。 ２種類の連結型磁石ホルダを１枚の非磁性金属板から打ち抜く場合の具体例を示す図である。 連結型磁石ホルダの変形例を示す図である。 連結型磁石ホルダの他の変形例を示す図である。 連結型磁石ホルダの他の変形例を示す図である。 連結型磁石ホルダの他の変形例を示す図である。 第２の実施形態のブラシレス車両用交流発電機の構造を示す図である。 回転子の一部断面を含む側面図である。 回転子の断面図である。

符号の説明

１００ 車両用交流発電機
１ 回転子
２ 固定子
３ フロントハウジング
４ リアハウジング
１１ 回転軸
１２、１４ ポールコア
１３ 界磁巻線
１５ 永久磁石
２１ 固定子鉄心
２２ 固定子巻線
４０ 磁石ホルダ
４０Ａ、４０Ｂ 連結型磁石ホルダ
４１ａ、４１ｂ 収納部
４２ａ、４２ｂ 連結板
１２３、１４３ 爪状磁極

Claims (9)

1. それぞれに複数の爪状磁極が形成された一対のポールコアと、漏洩磁束を防ぐ向きに着磁されて前記一対のポールコアの前記爪状磁極の間に配置された複数の永久磁石と、これら複数の永久磁石を保持する磁石ホルダとを有する回転子と、前記回転子と対向配置された固定子とを備える車両用交流発電機において、
   前記磁石ホルダは、複数の連結型磁石ホルダからなり、
   複数の前記連結型磁石ホルダのそれぞれは、同じ向きを有して前記永久磁石を収納する複数の収納部と、これら複数の収納部を周方向に連結する連結板とを有し、１枚の非磁性金属板を切り曲げた後に前記連結板を円形に変形することにより形成されることを特徴とする車両用交流発電機。
2. 請求項１において、
   複数の前記連結型磁石ホルダのそれぞれに含まれる前記連結板は、互いに軸方向に沿って隣接配置されていることを特徴とする車両用交流発電機。
3. 請求項２において、
   互いに軸方向に沿って隣接配置される前記連結板は、隣接する辺に凹凸が形成されており、それぞれの凸部が互いに当接することを特徴とする車両用交流発電機。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   複数の前記連結型磁石ホルダの個数は２であり、前記連結型磁石ホルダに含まれる前記連結板を円形に変形する場合の内径側と外径側の関係を反対にすることにより、前記非磁性金属板から打ち抜いた共通の形状を用いてこれら２つの連結型磁石ホルダを形成することを特徴とする車両用交流発電機。
5. 請求項４において、
   一方の前記連結型磁石ホルダに含まれる前記連結板は、前記収納部の周方向側面において径方向に沿った中央位置から延出し、他方の前記磁石ホルダに含まれる前記収納部に対応する位置でこの収納部の形状に対応する凹部を有することを特徴とする車両用交流発電機。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   一の前記連結型磁石ホルダに含まれる前記連結板は、他の前記連結型磁石ホルダに含まれる前記収納部とともにこの収納部に収納された前記永久磁石を覆うことを特徴とする車両用交流発電機。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
   前記収納部には、前記連結板の根元部分にスリットが形成されていることを特徴とする車両用交流発電機。
8. 請求項１〜７のいずれかにおいて、
   前記連結板を円形に変形した場合の両端部は、前記爪状磁極の内周面に密着配置することを特徴とする車両用交流発電機。
9. 請求項１〜８のいずれかにおいて、
   前記一対のポールコアのそれぞれに含まれる前記爪状磁極は、リング状の支持部材を介して互いに連結されており、
   前記支持部材と前記爪状磁極とを溶接する際に、同時に前記連結板を溶接することを特徴とする車両用交流発電機。

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