JP5219589B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

この発明は、車両用交流発電機などの回転電機に関し、特にランデル型の回転子における永久磁石の放熱構造に関するものである。

従来の車両用交流発電機では、永久磁石がストラップによりランデル型回転子の継鉄部に設けられた取り付け表面に保持され、冷却ファンがシャフトのハウジングからの延出端に固着されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１５３９９４号公報

従来の車両用交流発電機では、冷却ファンがシャフトとともに回転して空気流を発生している。しかし、永久磁石は周方向に隣り合う爪状磁極部間に配設されているので、永久磁石で発生した熱は継鉄部に伝達されて継鉄部の表面から空気流に放熱されることになり、永久磁石が効率的に冷却されなかった。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、放熱用ブレードを磁石保護カバーから軸方向に延出させ、ポールコアとともに回転する放熱用ブレードから永久磁石で発生した熱を効率的に放熱し、永久磁石の温度上昇を抑制できるとともに、冷却ファンを省略できる回転電機を得ることを目的とする。

この発明による回転電機は、ボス部、該ボス部の軸方向両端縁部から径方向外方に延設された一対の継鉄部、および該一対の継鉄部のそれぞれから交互に軸方向に延設され、噛み合って周方向に配列された複数の爪状磁極部を有し、上記ボス部の軸心位置に挿通された回転軸に固着されたポールコアと、上記ボス部、上記一対の継鉄部、および上記複数の爪状磁極部に囲まれた空間内に収納された界磁コイルと、を有する回転子と、上記回転子の外周を所定のエアギャップを介して囲繞して配設された固定子と、上記複数の爪状磁極部のそれぞれの先端側内周面と相対するように上記継鉄部に保持された永久磁石と、上記永久磁石を覆うように該永久磁石のそれぞれに装着されて、爪状磁極部のそれぞれの先端側内周面と隙間をあけて相対する金属製の磁石保護カバーと、を備え、上記磁石保護カバーの少なくとも１つが、周方向に隣り合う上記爪状磁極部間から軸方向外方に延出する放熱用ブレードを有している。

この発明によれば、永久磁石で発生した熱の一部が継鉄部に伝達されて継鉄部の端面から放熱される。そして、永久磁石で発生した熱の残部が、磁石保護カバーに伝達され、ポールコアとともに回転する放熱用ブレードから放熱される。そこで、永久磁石で発生した熱が効率的に放熱され、永久磁石の温度上昇が抑制され、熱減磁を抑えることができる。また、放熱用ブレードがポールコアとともに回転して空気流を発生するので、冷却ファン等の他の放熱手段が不要となり、部品点数の削減が図られる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機を模式的に示す断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機に適用される回転子のポールコアを構成するポールコア体を示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機における永久磁石のポールコア体への実装方法を説明する斜視図、図４はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石保持具への実装方法を説明する工程図である。

図１乃至図４において、車両用交流発電機１は、それぞれ略椀形状のアルミ製のフロントブラケット２とリヤブラケット３とからなるケース４と、回転軸１６をケース４に軸受５を介して支持されて、ケース４内に回転自在に配設された回転子１３と、ケース４のフロント側に延出する回転軸１６の端部に固着されたプーリ６と、回転子１３に対して一定のエアギャップ２９を有して、回転子１３の外周を囲繞してケース４に固定された固定子１０と、回転軸１６のリヤ側に固定され、回転子１３に電流を供給する一対のスリップリング８と、各スリップリング８に摺動するようにケース４内に配設された一対のブラシ９と、を備えている。なお、図示していないが、固定子１０で生じた交流を直流に整流する整流器、固定子１０で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器などがケース４内に配設されている。

固定子１０は、円筒状の固定子鉄心１１と、固定子鉄心１１に巻装され、回転子１３の回転に伴い、後述する界磁コイル１４からの磁束の変化で交流が生じる固定子コイル１２と、を備えている。

回転子１３は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁コイル１４と、界磁コイル１４を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア１５と、ポールコア１５の軸心位置に貫装された回転軸１６と、を備えている。以降、回転軸１６の軸心方向を軸方向とする。
ポールコア１５は、それぞれ例えばＳ１０Ｃなどの低炭素鋼で冷間鍛造製法により作製された第１および第２ポールコア体１７，２１に分割構成されている。

第１ポールコア体１７は、外周面を円筒形状とし、回転軸挿通穴１８ａが軸心位置を貫通して形成された第１ボス部１８と、第１ボス部１８の一端縁部から径方向外側に延設された厚肉リング状の第１継鉄部１９と、第１継鉄部１９の外周部から軸方向他端側に延設された第１爪状磁極部２０とを有している。第１爪状磁極部２０は、その最外径面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端側に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向厚みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細り形状に形成され、第１継鉄部１９の外周部に周方向に等角ピッチで例えば８つ配列されている。さらに、第１谷部２５が第１継鉄部１９の各隣り合う第１爪状磁極部２０間に位置する部位に、例えば内径側に向かって凸状に湾曲したＵ字状に凹設されている。

第２ポールコア体２１は、外周面を円筒形状とし、回転軸挿通穴２２ａが軸心位置を貫通して形成された第２ボス部２２と、第２ボス部２２の他端縁部から径方向外側に延設された厚肉リング状の第２継鉄部２３と、第２継鉄部２３の外周部から軸方向一端側に延設された第２爪状磁極部２４とを有している。第２爪状磁極部２４は、その最外径面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端側に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向厚みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細り形状に形成され、第２継鉄部２３の外周部に周方向に等角ピッチで例えば８つ配列されている。さらに、第２谷部２６が第２継鉄部２３の各隣り合う第１爪状磁極部２４間に位置する部位に、例えば内径側に向かって凸状に湾曲したＵ字状に凹設されている。

このように構成された第１および第２ポールコア体１７，２１は、第１および第２爪状磁極部２０，２４を交互に噛み合わせ、かつ、第１ボス部１８の他端面を第２ボス部２２の一端面に突き合わせ、回転軸挿通穴１８ａ，２２ａに貫装された回転軸１６に固着されている。そして、ボビン（図示せず）に巻装された界磁コイル１４が、第１および第２ボス部１８，２２、第１および第２継鉄部１９，２３および第１および第２爪状磁極部２０，２４に囲まれた空間に装着されている。ここで、第１および第２ボス部１８，２２および第１および第２継鉄部１９，２３が、それぞれポールコア１５のボス部および一対の継鉄部に相当する。また、軸方向において、第１および第２爪状磁極部２０，２４の先端側がそれぞれ第２および第１継鉄部２３，１９と重なっている。

第１磁石保持具３０は、鉄、鉄系磁性合金などの磁性材を用いて所定厚みを有する断面矩形に作製されている。そして、溝方向を第１磁石保持具３０の厚み方向とする第１嵌合溝３１が第１磁石保持具３０の上面に開口するように凹設されている。ここで、第１磁石保持具３０の上下面および第１嵌合溝３１の底面が互いに平行な平坦面となっている。そして、第１嵌合溝３１は、その溝幅が開口に向かって漸次狭くなる楔状に形成されている。

第１永久磁石３５は、第１嵌合溝３１の内形形状より僅かに小さい外形形状で、厚み方向と直交する平面における断面が台形で、第１磁石保持具３０と同等の厚みに作製され、その下面が厚み方向に平行な平坦面で、上面が下面との間の距離が厚み方向の一側から他側に漸次広くなる傾斜面となっている。
第１磁石保護カバー３６は、矩形平板状の基部３６ａと、基部３６ａの対向する二辺から延設された翼部３６ｂと、両翼部３６ｂの先端から折り返された折り返し部３６ｃと、一方の翼部３６ｂから延設された放熱用ブレード３６ｄと、から構成されている。基部３６ａは第１永久磁石３５の上面の形状に略一致し、翼部３６ｂは第１永久磁石３５の断面台形の傾斜面からなる側面の形状に略一致している。

ここで、第１磁石保護カバー３６の第１永久磁石３５への装着方法の一例を図４を参照しつつ説明する。
まず、図４の（ａ）に示されるように、第１永久磁石３５の一方の側面を第１磁石保護カバー３６の一方の翼部３６ｂに密接させる。そして、図４の（ｂ）に示されるように、基部３６ａを一方の翼部３６ｂから折り曲げて第１永久磁石３５の上面に密接させる。そして、図４の（ｃ）に示されるように、他方の翼部３６ｂを基部３６ａから折り曲げて第１永久磁石３５の他方の側面に密接させる。ついで、図４の（ｄ）に示されるように、折り返し部３６ｃを両翼部３６ｂの先端から折り曲げる。これにより、図４の（ｅ）に示されるように、両折り返し部３６ｃが第１永久磁石３５の下面に密接し、第１磁石保護カバー３６が第１永久磁石３５に装着される。このとき、放熱用ブレード３６ｄは、第１永久磁石３５の厚み方向の他側に延出している。

ついで、第１磁石保護カバー３６が装着された第１永久磁石３５は、図４の（ｆ）に示されるように、厚み方向を第１磁石保持具３０の厚み方向に一致させて、第１磁石保持具３０の厚み方向外方から下端部側を第１嵌合溝３１に嵌着される。これにより、図４の（ｇ）に示されるように、両翼部３６ｂが、それぞれ第１嵌合溝３１の側面と第１永久磁石３５の側面との間に嵌め込まれ、両折り返し部３６ｃが第１嵌合溝３１の底面と第１永久磁石３５の下面との間に嵌め込まれ、第１永久磁石３５が第１磁石保持具３０に嵌着、保持される。そして、第１嵌合溝３１の底面と第１永久磁石３５の下面とが微小な隙間を持って相対し、第１磁石保持具３０と第１永久磁石３５とが磁気的に接続されている。また、第１永久磁石３５は第１磁石保護カバー３６により覆われている。さらに、放熱用ブレード３６ｄが第１磁石保持具３０からその厚み方向外方に延出している。なお、必要に応じ、第１磁石保護カバー３６と第１永久磁石３５との間、および第１磁石保護カバー３６と第１嵌合溝３１との間に接着剤を塗布してもよい。

第２磁石保持具４０は、第１磁石保持具３０と同じ材質を用いて同じ形状に作製されている。第２嵌合溝４１が第１嵌合溝３１と同様に、第２磁石保持具４０に形成されている。第２永久磁石４５は、第１永久磁石３５と同じ材質を用いて同じ形状に作製されている。第２磁石保護カバー４６は、第１磁石保護カバー３６と同じ材質を用いて同じ形状に作製されている。第２永久磁石４５は、図４に示されるように、第２磁石保護カバー３６が装着されて、厚み方向を第２磁石保持具４０の厚み方向に一致させて、第２磁石保持具４０の厚み方向外方から下端部側を第２嵌合溝４１に嵌着される。これにより、両翼部４６ｂが、それぞれ第２嵌合溝４１の側面と第２永久磁石４５の側面との間に嵌め込まれ、両折り返し部４６ｃが第２嵌合溝４１の底面と第２永久磁石４５の下面との間に嵌め込まれ、第２永久磁石４５が第２磁石保持具４０に嵌着、保持される。放熱用ブレード４６ｄが第２磁石保持具４０の厚み方向外方に延出している。

第１保持溝２７が、第１ポールコア体１７の各第１爪状磁極部２０の根元側で、各第１谷部２５の内壁面の上部側の相対する部位のそれぞれに開口し、かつ溝方向を軸方向として第１継鉄部１９の一端から他端側に向かって凹設されている。同様に、第２保持溝２８が、第２ポールコア体２１の各第２爪状磁極部２４の根元側で、各第２谷部２６の内壁面の上部側の相対する部位のそれぞれに開口し、かつ溝方向を軸方向として第２継鉄部２３の他端から一端側に向かって凹設されている。ここで、第１および第２保持溝２７，２８は、ブローチ加工やエンドミル加工などにより、第１および第２磁石保持具３０，４０の両側部が嵌着される溝形状に形成されている。

第１磁石保持具３０が、第１永久磁石３５を上方に向けて、かつ第１永久磁石３５の厚み方向の一側を界磁コイル１４側に向けて、軸方向外側から相対する第１保持溝２７に圧入され、必要に応じて接着剤を塗布されて、各第１谷部２５の上に架設された状態で磁気的に接続されて第１ポールコア体１７に取り付けられる。このとき、第１磁石保持具３０および第１永久磁石３５の厚み方向が軸方向に一致している。第１永久磁石３５の上面を覆う第１磁石保護カバー３６の基部３６ａが第２爪状磁極部２４の先端側内周面と所定の隙間をあけて対向している。放熱用ブレード３６ｄが周方向に隣り合う第１爪状磁極部２０の間から軸方向外方に延出している。

第２磁石保持具４０が、図３に示されるように、第２永久磁石４５を上方に向けて、かつ第２永久磁石４５の厚み方向の一側を界磁コイル１４側に向けて、軸方向外側から相対する第２保持溝２８に圧入され、必要に応じて接着剤を塗布されて、各第２谷部２６の上に架設された状態で磁気的に接続されて第２ポールコア体２１に取り付けられる。このとき、第２磁石保持具４０および第２永久磁石４５の厚み方向が軸方向に一致している。第２永久磁石４５の上面を覆う第２磁石保護カバー４６の基部４６ａが第１爪状磁極部２０の先端側内周面と所定の隙間をあけて対向している。放熱用ブレード４６ｄが周方向に隣り合う第２爪状磁極部２４の間から軸方向外方に延出している。

また、第１および第２永久磁石３５，４５は、図１に示されるように、界磁コイル１４に通電されて発生する磁界５１の向きと逆向きに着磁配向される。そして、第１および第２永久磁石３５，４５の着磁方向５２の延長線が、対向する第２および第１爪状磁極部２４，２０の先端側内周面に向かっている。なお、界磁コイル１４を流れる界磁電流が作る磁界５１の向きが反転した設計の場合には、第１および第２永久磁石３５，４５も逆向きに着磁配向される。

つぎに、このように構成された車両用交流発電機１の動作について説明する。
まず、電流がバッテリ（図示せず）からブラシ９およびスリップリング８を介して回転子１３の界磁コイル１４に供給され、磁束が発生される。この磁束により、第１ポールコア体１７の第１爪状磁極部２０がＮ極に磁化され、第２ポールコア体２１の第２爪状磁極部２４がＳ極に磁化される。
一方、エンジンの回転トルクがベルト（図示せず）およびプーリ６を介して回転軸１６に伝達され、回転子１３が回転される。そこで、回転磁界が固定子１０の固定子コイル１２に与えられ、起電力が固定子コイル１２に発生する。この交流の起電力が、整流器で直流電流に整流され、バッテリが充電され、或いは電気負荷に供給される。

界磁コイル１４に通電されて発生した磁束は、第１爪状磁極部２０からエアギャップ２９を通って固定子鉄心１１のティース部に入る。固定子鉄心１１に入った磁束は、固定子鉄心１１のティース部からコアバック部を通って周方向に移動し、隣の第２爪状磁極部２４に対向するティース部からエアギャップ２９を通ってその第２爪状磁極部２４に入る。ついで、第２爪状磁極部２４に入った磁束は、第２継鉄部２３、第２ボス部２２、第１ボス部１８、第１継鉄部１９を通って第１爪状磁極部２０に至る。ここで、従来のランデル型回転子では、第１および第２ポールコア体は限界設計されているので、界磁コイルの発生する磁界により磁気飽和し、回転子で発生する磁束が減少してしまう。

本回転子１３では、第１および第２永久磁石３５，４５は、界磁コイル１４の発生する磁界５１の向きと反対となるように着磁配向されている。そこで、第１永久磁石３５から発生する磁束は、第１磁石保持具３０に入る。ここで、第１磁石保持具３０の下方には、第１谷部２５、即ち大きな空間が存在する。そこで、第１磁石保持具３０に入った磁束は、第１磁石保持具３０内を周方向の両側に流れて第１継鉄部１９に入り、第１ボス部１８、第２ボス部２２、第２継鉄部２３および第２爪状磁極部２４を通り、空隙を介して第１永久磁石３５に戻る。また、第２永久磁石４５から発生する磁束は、空隙を介して第１爪状磁極部２０に入り、第１継鉄部１９、第１ボス部１８、第２ボス部２２を経て、第２継鉄部２３に入る。第２継鉄部２３に入った磁束は、第２継鉄部２３の第２谷部２６の両側を径方向外方に流れ、第２磁石保持具４０の両端から第２磁石保持具４０に入り、第２永久磁石４５に戻る。

第１および第２永久磁石３５，４５の発生する磁束は、界磁コイル１４の発生する磁束と逆向きとなり、第１および第２ポールコア体１７，２１を構成する磁性体の磁束密度を大幅に低減することができ、磁気飽和を解消することができる。これにより、固定子１０に鎖交する磁束が増加し、発電量を増加することができる。

また、第１および第２永久磁石３５，４５が第２および第１爪状磁極部２４，２０の先端側内周面に対向するように配設されているので、第１および第２永久磁石３５，４５の磁気回路が回転子１３内部で閉じた磁気回路となる。そこで、第１および第２永久磁石３５，４５の発生する磁束のなかの固定子鉄心１１に鎖交する磁束成分（漏れ磁束）が少なくなる。さらに、着磁方向５２の延長線が、対向する第２および第１爪状磁極部２４，２０の先端側内周面に向かっているので、漏れ磁束が一層低減される。その結果、無負荷無励磁における第１および第２永久磁石３５，４５の誘起電圧の発生が抑制される。

この実施の形態１によれば、第１および第２磁石保護カバー３６，４６が第１および第２永久磁石３５，４５を覆っているので、回転子１３の高速回転時に揺動する第１および第２爪状磁極部２０，２４や飛来する異物が第１および第２永久磁石３５，４５に直接的に当たることがなく、第１および第２永久磁石３５，４５の損傷発生が抑制される。又、第１および第２永久磁石３５，４５が損傷しても、第１および第２永久磁石３５，４５の破片の飛散が抑制される。

また、第１および第２磁石保護カバー３６，４６の放熱用ブレード３６ｄ、４６ｄが、周方向に隣り合う第１爪状磁極部２０の間、および周方向に隣り合う第２爪状磁極部２４の間から軸方向外方に延出しているので、放熱用ブレード３６ｄ、４６ｄがポールコア１５とともに回転し、空気流を発生させる。そこで、ポールコア１５の軸方向両端面に溶接などにより固着されていた従来の冷却ファンを省略することができ、部品点数の削減、および溶接工程の省略が図られ、組立工程を簡略化することができる。

また、第１および第２永久磁石３５，４５で発生した熱が、第１および第２磁石保護カバー３６，４６に伝達され、第１および第２磁石保持具３０，４０を介してポールコア１５に伝達され、ポールコア１５の表面から空気流に放熱されるとともに、放熱用ブレード３６ｄ、４６ｄから空気流に放熱される。これにより、第１および第２永久磁石３５，４５で発生した熱が効率的に放熱され、第１および第２永久磁石３５，４５の温度上昇が抑制され、第１および第２永久磁石３５，４５の熱減磁が抑えられる。

なお、第１および第２永久磁石３５，４５には、磁束密度の高いネオジウム・鉄・ボロン磁石やサマリウムコバルト磁石などの焼結された希土類磁石を用いることが好ましい。
また、第１および第２磁石保護カバー３６，４６には、磁石の保護およびブレード強度の確保の観点から、例えばステンレスなどの金属材料が用いられるが、第１および第２永久磁石３５，４５の冷却効率を高める観点から、アルミや銅などの熱伝導性のよい材料を用いることが好ましい。

また、第１および第２永久磁石３５，４５が所定厚みを有する断面台形に形成されているものとしているが、第１および第２永久磁石３５，４５は第１および第２磁石保持具３０，４０に嵌着、保持されていれば、その断面形状については特に限定されるものではない。同様に、第１および第２磁石保持具３０，４０が所定厚みを有する断面矩形に形成されているものとしているが、第１および第２磁石保持具３０，４０は第１および第２保持溝２７，２８に嵌着、保持されていれば、その断面形状については特に限定されるものではない。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石保持具への装着状態を示す斜視図である。
図５において、第１磁石保護カバー３６Ａは、放熱用ブレード３６ｄが翼部３６ｂから第１永久磁石３５の側面に沿って厚み方向に延設され、かつ下面方向に延設されている。
なお、第２磁石保護カバーも、第１磁石保護カバー３６Ａと同様に構成されているので、ここではその説明を省略する。この実施の形態２は、第１磁石保護カバー３６に代えて第１磁石保護カバー３６Ａを用いている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態２では、第１磁石保護カバー３６Ａの放熱用ブレード３６ｄが翼部３６ｂから第１永久磁石３５の側面に沿って厚み方向に延設され、かつ下面方向に延設されているので、回転子１３がケース４内に組み込まれた状態では、放熱用ブレード３６ｄは周方向に隣り合う第１爪状磁極部２０の間から軸方向外方に延出し、第１ポールコア体１７の軸方向一端面に沿って径方向内方に延在している。そこで、放熱用ブレード３６ｄとケース４との干渉を回避しつつ、放熱用ブレード３６ｄの放熱面積を効果的に増大することができ、第１永久磁石３５の冷却効率を高めることができる。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石保持具への装着方法を説明する工程図である。
この実施の形態３では、第１磁石保護カバー３６Ｂが装着された第１永久磁石３５を第１磁石保持具３０の第１嵌合溝３１に嵌着した後、図６の（ａ）に示されるように、放熱用ブレード３６ｄを翼部３６ｂから第１磁石保持具３０の幅方向外方に９０°折り曲げ、ついで、図６の（ｂ）に示されるように、放熱用ブレード３６ｄを９０°折り返す。これにより、図６の（ｃ）に示されるように、放熱用ブレード３６ｄは、翼部３６ｂに対して、シフト量ｄだけ第１磁石保持具３０の幅方向外方に移動して第１磁石保持具３０の厚み方向外方に延出している。

なお、第２磁石保護カバーも、第１磁石保護カバー３６Ｂと同様に構成されているので、ここではその説明を省略する。この実施の形態３は、第１磁石保護カバー３６に代えて第１磁石保護カバー３６Ｂを用いている点を除いて、上記実施の形態１と同様に構成されている。

回転子１３がケース４内に組み込まれた状態では、第１磁石保護カバー３６Ｂの放熱用ブレード３６ｄは、翼部３６ｂに対して、シフト量ｄだけ周方向、即ち回転方向に移動して、周方向に隣り合う第１爪状磁極部２０の間から軸方向外方に延出している。そこで、各第１磁石保護カバー３６Ｂの放熱用ブレード３６ｄのシフト量ｄを変えることにより、放熱用ブレード３６ｄの回転方向の配列ピッチが不等ピッチとなり、回転子１３の回転に伴って放熱用ブレード３６ｄで発生する騒音を低減することができる。

なお、上記実施の形態３では、各放熱用ブレード３６ｄの周方向のシフト量ｄを変えるものとしているが、各放熱用ブレード３６ｄの径方向に対する傾斜角度を変えても、回転子１３の回転に伴って放熱用ブレード３６ｄで発生する騒音を低減することができる。

実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４に係る車両用交流発電機に適用される回転子のポールコアを構成するポールコア体を示す斜視図である。
図７において、第２磁石保護カバー４６が装着された５つの第２永久磁石３５と第３磁石保護カバー４７が装着された３つの第２永久磁石３５とが混在して第２ポールコア体２１に配設されている。そして、第３磁石保護カバー４７は放熱用ブレード３６ｄが省略されている点を除いて第２磁石保護カバー４６と同様に構成されている。なお、第１ポールコア体にも、第２ポールコア体２１と同様に、第１磁石保護カバーが装着された第１永久磁石と第３保護カバーが装着された第１永久磁石とが混在して配設されているので、ここではその説明を省略する。

この実施の形態４においては、放熱用ブレード４６ｄの数が磁極数と異なっているので、回転子１３の回転に伴って放熱用ブレード３６ｄで発生する騒音を低減することができる。さらに、放熱用ブレード４６ｄの回転方向の配列ピッチが不等ピッチとなっているので、回転子１３の回転に伴って放熱用ブレード３６ｄで発生する騒音を一層低減することができる。

実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係る車両用交流発電機における永久磁石のポールコア体への実装状態を説明する斜視図である。

図８において、第２ポールコア体２１Ａは、第２谷部２６が省略されており、第２保持溝２８Ａが、第１爪状磁極部２０の先端側内周面と相対するように、かつ第２継鉄部２３の外周面に開口するように、溝方向を軸方向にとして第２継鉄部２３の他端から一端側に向かって凹設されている。ここで、第２保持溝２８Ａは、ブローチ加工やエンドミル加工などにより、第２磁石保持具４０が嵌着される溝形状に形成されている。第２永久磁石４５は第２磁石保護カバー４６を装着した状態で第２磁石保持具４０に嵌着、保持されている。そして、第２磁石保持具４０が第２保持溝２８Ａに嵌着、保持されている。
なお、第１ポールコア体も、第２ポールコア体２１Ａと同様に構成されているので、ここではその説明を省略する。

この実施の形態５においても、放熱用ブレード４６ｄが周方向に隣り合う第２爪状磁極部２４の間から軸方向外方に延出しているので、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。

ここで、上記実施の形態５において、第２継鉄部２３の外周面が第１爪状磁極部２０から離れている場合には、第２保持溝２８Ａを省略し、第２磁石保持具４０を第２継鉄部２３の外周面に接着剤や溶接などにより直接固着するようにしてもよい。

実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６に係る車両用交流発電機における永久磁石のポールコア体への実装状態を説明する斜視図である。

図９において、第２ポールコア体２１Ｂは、第２谷部２６が省略されており、第２保持溝２８Ｂが、第１爪状磁極部２０の先端側内周面と相対するように、かつ第２継鉄部２３の外周面に開口するように、溝方向を軸方向にとして第２継鉄部２３の他端から一端側に向かって凹設されている。ここで、第２保持溝２８Ｂは、ブローチ加工やエンドミル加工などにより、その溝幅が開口に向かって漸次狭くなる楔状に形成されている。第２永久磁石４５は、第２磁石保持具に嵌着、保持されることなく、第２磁石保護カバー４６を装着した状態で第２保持溝２８Ｂに嵌着、保持されている。つまり、第２磁石保持具は省略されている。
なお、第１ポールコア体も、第２ポールコア体２１Ｂと同様に構成されているので、ここではその説明を省略する。

この実施の形態６においても、放熱用ブレード４６ｄが周方向に隣り合う第２爪状磁極部２４の間から軸方向外方に延出しているので、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。

ここで、上記実施の形態６において、第２継鉄部２３の外周面が第１爪状磁極部２０から離れている場合には、第２保持溝２８Ｂを省略し、第２永久磁石４５を第２磁石保護カバー４６を装着した状態で第２継鉄部２３の外周面に接着剤や溶接などにより直接固着するようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態では、車両用交流発電機について説明しているが、この発明は、車両用交流発電機に限らず、車両用電動機や車両用発電電動機などの回転電機に適用しても、同様の効果を奏する。
また、上記各実施の形態では、放熱用ブレードが平坦な平板形状に作製されているものとしているが、放熱用ブレードの形状はこれに限定されるものではなく、例えばその外周側が回転方向後方に湾曲する断面円弧形状に形成されてもよい。本磁石保護プレートは金属板を用いているので、放熱用ブレードを所望の形状に簡易に形成することができる。

この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機に適用される回転子のポールコアを構成するポールコア体を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機における永久磁石のポールコア体への実装方法を説明する斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石保持具への実装方法を説明する工程図である。 この発明の実施の形態２に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石保持具への装着状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態３に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石保持具への装着方法を説明する工程図である。 この発明の実施の形態４に係る車両用交流発電機に適用される回転子のポールコアを構成するポールコア体を示す斜視図である。 この発明の実施の形態５に係る車両用交流発電機における永久磁石のポールコア体への実装状態を説明する斜視図である。 この発明の実施の形態６に係る車両用交流発電機における永久磁石のポールコア体への実装状態を説明する斜視図である。

符号の説明

１０ 固定子、１３ 回転子、１４ 界磁コイル、１５ ポールコア、１６ 回転軸、１７ 第１ポールコア体、１８ 第１ボス部、１９ 第１継鉄部、２０ 第１爪状磁極部、２１ 第２ポールコア体、２２ 第２ボス部、２３ 第２継鉄部、２４ 第２爪状磁極部、２９ エアギャップ、３５ 第１永久磁石、３６，３６Ａ，３６Ｂ 磁石保護カバー、３６ｄ 放熱用ブレード、４５ 第２永久磁石、４６ 磁石保護カバー、４６ｄ 放熱用ブレード。

Claims (6)

1. ボス部、該ボス部の軸方向両端縁部から径方向外方に延設された一対の継鉄部、および該一対の継鉄部のそれぞれから交互に軸方向に延設され、噛み合って周方向に配列された複数の爪状磁極部を有し、上記ボス部の軸心位置に挿通された回転軸に固着されたポールコアと、上記ボス部、上記一対の継鉄部、および上記複数の爪状磁極部に囲まれた空間内に収納された界磁コイルと、を有する回転子と、
   上記回転子の外周を所定のエアギャップを介して囲繞して配設された固定子と、
   上記複数の爪状磁極部のそれぞれの先端側内周面と相対するように上記継鉄部に保持された永久磁石と、
   上記永久磁石を覆うように該永久磁石のそれぞれに装着されて、爪状磁極部のそれぞれの先端側内周面と隙間をあけて相対する金属製の磁石保護カバーと、
   を備えた回転電機において、
   上記磁石保護カバーの少なくとも１つが、周方向に隣り合う上記爪状磁極部間から軸方向外方に延出する放熱用ブレードを有することを特徴とする回転電機。
2. 谷部が上記一対の継鉄部のそれぞれの隣り合う上記爪状磁極部間の部位に凹設され、
   磁性材料からなる磁石保持具が上記谷部の上に架設され、
   上記永久磁石は、上記磁石保護カバーが装着されて、上記磁石保持具に保持されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
3. 上記放熱用ブレードを有する上記磁石保護カバーが装着された上記永久磁石と、上記放熱用ブレードを有しない上記磁石保護カバーが装着された上記永久磁石とが混在していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転電機。
4. 上記放熱用ブレードが、周方向に隣り合う上記爪状磁極部間から軸方向外方に延出し、上記ポールコアの端面に沿って径方向内方に延在していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
5. 上記放熱用ブレードを有する上記磁石保護カバーが装着された上記永久磁石を複数有し、複数の上記放熱用ブレードの径方向に対する傾斜角度がそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
6. 上記放熱用ブレードの周方向の配列ピッチが不等ピッチであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。

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