JP5312061B2 - Rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両用交流発電機などの回転電機に関し、特に永久磁石を搭載したランデル型の回転子構造に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine such as a vehicular AC generator, and more particularly to a Landell type rotor structure equipped with a permanent magnet.
近年の環境問題から車載される電装品の負荷が急増しており、ランデル型の回転子の発電量のより一層の増加が求められている。この要求に従来の設計範囲で対応しようとすると、交流発電機が大型化し、交流発電機の重量や配置スペースが増大し、好ましくない。また、交流発電機の大型化は回転子慣性の増加を招き、エンジンの速度変動と交流発電機の慣性トルクとが相互作用し、ベルトの振動や滑りが発生するという新たな課題を生じさせることが知られている。これらのことから、交流発電機本体のサイズを大型化することなく、交流発電機の容量を増大させること、つまり交流発電機の小型化、かつ高出力が求められている。 Due to environmental problems in recent years, the load of electrical components mounted on the vehicle has increased rapidly, and further increase in the power generation amount of the Landel rotor has been demanded. If it is going to respond to this request in the conventional design range, the alternator becomes large, which increases the weight and arrangement space of the alternator, which is not preferable. In addition, an increase in the size of the alternator leads to an increase in rotor inertia, which causes a new problem in which fluctuations in the speed of the engine interact with the inertia torque of the alternator, causing belt vibration and slippage. It has been known. For these reasons, it is required to increase the capacity of the alternator without increasing the size of the alternator body, that is, to reduce the size of the alternator and to increase the output.
このような状況を鑑み、ランデル型の回転子の周方向に隣り合う爪状磁極部間に永久磁石を配設した第1の従来の交流発電機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、永久磁石が磁極片(継鉄部)の磁極指(爪状磁極部)間に位置する周縁の取り付け表面に配置され、ストラップが永久磁石を覆うように配置されて釘により継鉄部に固着された第2の従来の交流発電機が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
In view of such a situation, a first conventional AC generator in which a permanent magnet is disposed between claw-shaped magnetic pole portions adjacent to each other in the circumferential direction of a Landel rotor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ).
In addition, the permanent magnet is disposed on the peripheral mounting surface located between the magnetic pole fingers (claw-shaped magnetic pole portions) of the magnetic pole piece (the yoke portion), and the strap is disposed so as to cover the permanent magnet and is attached to the yoke portion by the nail. A fixed second conventional AC generator has been proposed (for example, see Patent Document 2).
車両用交流発電機は、ベルトおよびプーリを介して伝達されるエンジンの回転力により駆動され、最大、18,000〜20,000rpm程度の高速で回転する。そのため、1極当たり数g程度の小さな磁石を配設しても、数十Kgfを超える極めて大きな遠心力が磁石に加わる。
また、爪状磁極部には、永久磁石を保持していない状態でも、大きな遠心力が作用し、その先端部が外周側に50〜100μm程度膨らむ。そして、エンジンの回転速度の増減に伴い、爪状磁極部は羽ばたくように変位する。爪状磁極部は片持ち梁構造であることから、その変位は先端側では大きくなり、根元部側では小さくなり、周方向に隣り合う爪状磁極部間の相対距離も変化する。
The vehicular AC generator is driven by the rotational force of the engine transmitted through a belt and a pulley, and rotates at a maximum speed of about 18,000 to 20,000 rpm. Therefore, even if a small magnet of about several grams per pole is disposed, an extremely large centrifugal force exceeding several tens Kgf is applied to the magnet.
Further, a large centrifugal force acts on the claw-shaped magnetic pole portion even when the permanent magnet is not held, and the tip portion swells to the outer peripheral side by about 50 to 100 μm. As the engine speed increases or decreases, the claw-shaped magnetic pole portion is displaced to flutter. Since the claw-shaped magnetic pole part has a cantilever structure, the displacement increases on the tip side and decreases on the root side, and the relative distance between the claw-shaped magnetic pole parts adjacent in the circumferential direction also changes.
そこで、永久磁石が周方向に隣り合う爪状磁極部間に配設されている第1の従来の交流発電機では、遠心力に加え、遠心力による爪状磁極部の変位が磁石保持構造に作用し、永久磁石を長期的に安定して保持できないという課題がある。
第2の従来の交流発電機では、永久磁石が継鉄部の爪状磁極部間に配置されているので、遠心力による爪状磁極部の変位が磁石保持構造に作用することはない。また、永久磁石を継鉄部にストラップを用いて固定しているので、初期的には、外形形状を高精度に加工しにくい永久磁石を、磁石保持部を高精度に加工しにくい継鉄部に強固に保持できる。しかし、永久磁石を保持するストラップが釘により継鉄部に固定されているので、磁石保持構造に作用する遠心力による応力が釘によるストラップと継鉄部との固着点に集中し、固着部の損傷が発生しやすくなり、永久磁石を長期的に安定して保持できないという課題がある。
Therefore, in the first conventional AC generator in which the permanent magnet is disposed between the claw-shaped magnetic pole parts adjacent in the circumferential direction, the displacement of the claw-shaped magnetic pole part due to the centrifugal force is added to the magnet holding structure in addition to the centrifugal force. There exists a subject that it acts and cannot hold a permanent magnet stably for a long term.
In the second conventional AC generator, since the permanent magnet is disposed between the claw-shaped magnetic pole portions of the yoke portion, the displacement of the claw-shaped magnetic pole portion due to centrifugal force does not act on the magnet holding structure. In addition, because the permanent magnet is fixed to the yoke part using a strap, initially, the permanent magnet is difficult to machine the outer shape with high accuracy, and the yoke part is difficult to machine the magnet holding part with high accuracy. Can be held firmly. However, since the strap that holds the permanent magnet is fixed to the yoke part by the nail, the stress due to the centrifugal force acting on the magnet holding structure is concentrated on the fixing point between the strap and the yoke part by the nail, and There is a problem that damage is likely to occur and the permanent magnet cannot be stably held for a long time.
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、永久磁石に被せた磁石保護カバーの取付腕を継鉄部の爪股部、あるいは爪股部に配設された磁石台座部材に溶接して永久磁石を継鉄部あるいは磁石台座部材に保持させ、遠心力による爪状磁極部の変位の影響を無くし、かつ永久磁石に作用する遠心力を継鉄部、あるいは磁石台座部材に溶接された磁石保護カバーで受けるようにし、永久磁石および継鉄部の加工精度を過度に高めることなく、簡易な磁石保持構造で、永久磁石を長期的に安定して保持できる回転電機を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such problems, and a magnet provided with a mounting arm of a magnet protective cover over a permanent magnet disposed on a claw crotch portion or a claw crotch portion of a yoke portion The permanent magnet is welded to the yoke part or magnet pedestal member by welding to the pedestal member, the influence of the displacement of the claw-shaped magnetic pole part due to centrifugal force is eliminated, and the centrifugal force acting on the permanent magnet is subjected to the yoke part or magnet pedestal. A rotating electrical machine that can be held by a magnet protective cover welded to a member and can stably hold a permanent magnet for a long period of time with a simple magnet holding structure without excessively increasing the processing accuracy of the permanent magnet and the yoke part. The purpose is to obtain.
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シャフト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、を備える。さらに、本回転電機は、上記爪状磁極部の先端内周面に対向する上記継鉄部の爪股部の少なくとも1つに該爪状磁極部の先端内周面に相対し、かつ下面を該継鉄部の爪股部に密接させて配設された永久磁石と、上記永久磁石の上面および全側面の少なくとも上面側を覆うように該永久磁石に被せられた箱形の冠着部、および該冠着部の軸方向両側から下方に延設されて上記継鉄部の軸方向の両端面に溶接された取付腕を有する金属性の磁石保護カバーと、を備える。そして、嵌合溝が上記継鉄部の軸方向の両端面に上記取付腕の外形形状に適合する内形形状に凹設され、上記取付腕が上記嵌合溝に嵌合された状態で上記継鉄部に溶接され、上記継鉄部の爪股部に対する上記永久磁石の位置決めがなされている。 The rotating electrical machine according to the present invention includes a boss portion, a pair of yoke portions extending radially outward from both axial end edges of the boss portion, and an axial direction alternately from each of the pair of yoke portions. A pole core that has a plurality of claw-shaped magnetic pole portions that are extended and meshed with each other and arranged in the circumferential direction, fixed to a shaft that is inserted through the axial center of the boss portion, the boss portion, and the pair of yokes And a field coil housed in a space surrounded by the plurality of claw-shaped magnetic pole portions, and an outer periphery of the rotor is disposed so as to surround a predetermined air gap. And a stator. Further, the rotating electrical machine has at least one of the claw claw portions of the yoke portion facing the inner peripheral surface of the tip of the claw-shaped magnetic pole portion, opposed to the inner peripheral surface of the tip of the claw-shaped magnetic pole portion, and has a lower surface. A permanent magnet disposed in intimate contact with the claw crotch portion of the yoke portion, and a box-shaped crown portion that is placed on the permanent magnet so as to cover at least the upper surface side of the upper surface and all side surfaces of the permanent magnet; And a metallic magnet protective cover having attachment arms extending downward from both sides in the axial direction of the crown portion and welded to both end surfaces in the axial direction of the yoke portion. And the fitting groove is recessedly provided in the inner shape that matches the outer shape of the mounting arm on both axial end surfaces of the yoke part, and the mounting arm is fitted in the fitting groove. The permanent magnet is welded to the yoke portion and the permanent magnet is positioned with respect to the claw crotch portion of the yoke portion.
この発明によれば、永久磁石が、永久磁石に被せられた磁石保護カバーの取付腕を継鉄部の軸方向の両端面に溶接して継鉄部の爪股部に保持されている。そこで、遠心力による爪状磁極部の変位が磁石保護カバーおよび永久磁石に作用せず、永久磁石を長期的に安定して保持することができる。また、磁石保護カバーの取付強度が高められ、永久磁石を長期的に安定して保持できる。さらに、永久磁石および継鉄部の磁石保持部の加工精度を過度に高める必要がなく、製造コストを低減することができる。 According to the present invention, the permanent magnet is held on the claw crotch portion of the yoke portion by welding the mounting arm of the magnet protection cover that is put on the permanent magnet to both end surfaces in the axial direction of the yoke portion. Therefore, the displacement of the claw-shaped magnetic pole portion due to the centrifugal force does not act on the magnet protective cover and the permanent magnet, and the permanent magnet can be stably held for a long time. Moreover, the attachment strength of the magnet protective cover is increased, and the permanent magnet can be stably held for a long time. Furthermore, it is not necessary to excessively increase the processing accuracy of the permanent magnet and the magnet holding portion of the yoke portion, and the manufacturing cost can be reduced.
また、磁石保護カバーを継鉄部に溶接しているので、遠心力が磁石保護カバーと継鉄部との溶接部に集中して継鉄部を損傷させるようなことが抑制され、永久磁石を長期的に安定して保持することができる。
また、永久磁石の上面および全側面の少なくとも上面側が磁石保護カバーの冠着部に覆われているので、異物の飛来に起因する永久磁石の損傷の発生が抑えられる。
また、磁石保護カバーの冠着部から延出する取付腕を継鉄部の軸方向の両端面に溶接しているので、取付腕と継鉄部との溶接位置を永久磁石から離すことができ、溶接による永久磁石の熱減磁を抑えることができる。
Moreover, since the magnet protective cover is welded to the yoke part, it is possible to prevent the centrifugal force from concentrating on the welded part between the magnet protective cover and the yoke part and damaging the yoke part. It can be held stably for a long time.
Further, since the upper surface of the permanent magnet and at least the upper surface side of all the side surfaces are covered with the crowning portion of the magnet protective cover, the occurrence of damage to the permanent magnet due to the flying of foreign matter can be suppressed.
In addition, since the mounting arms extending from the crown of the magnet protective cover are welded to both end faces in the axial direction of the yoke part, the welding position between the mounting arm and the yoke part can be separated from the permanent magnet. The thermal demagnetization of the permanent magnet due to welding can be suppressed.
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縦断面図、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体を示す端面図、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磁石保護カバーの永久磁石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ポールコア体に永久磁石を実装した状態を示す端面図である。
1 is a longitudinal sectional view schematically showing an automotive alternator according to
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、シャフト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シャフト16の端部に固着されたプーリ6と、回転子13の軸方向の両端面に固定されたファン7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、シャフト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。
1 to 4, an
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。
The
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シャフト16と、を備えている。
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。
The
The
第1ポールコア体17は、外周面を円筒形状とし、シャフト挿通穴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。そして、第1継鉄部19の周方向に隣り合う第1爪状磁極部20間の部位が第1爪股部25となる。
The first
第2ポールコア体21は、外周面を円筒形状とし、シャフト挿通穴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。そして、第2継鉄部23の周方向に隣り合う第2爪状磁極部24間の部位が第2爪股部26となる。
The second
このように、第1および第2ポールコア体17,21は、同一形状に作製され、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、シャフト挿通穴18a,22aに貫装されたシャフト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。そして、第1および第2爪股部25,26が、それぞれ第2および第1爪状磁極部24,20の先端内周面に対向している。
Thus, the 1st and 2nd
第1永久磁石30は、直方体に作製されている。
第1磁石保護カバー31は、例えば磁性を有するステンレスを深絞り加工して作製され、第1永久磁石30の外形形状とほぼ同等の内形形状を有し、一面を開口とする箱形に作製された冠着部32と、冠着部32の相対する2側辺から側辺の幅と同一の腕幅で延出された取付腕33と、を備えている。
The first
The first magnet
そして、第1永久磁石30は、上から冠着部32を被せられて、第1継鉄部19の第1爪股部25の上面に載置される。このとき、取付腕33は、第1継鉄部19の第1爪股部25の上面から内径側に延出している。そして、第1磁石保護カバー31を内径側に押圧しつつ、取付腕33の先端縁部を第1継鉄部19の軸方向の両端面に溶接する。これにより、第1永久磁石30は、下面を第1継鉄部19の第1爪股部25の上面に密接した状態で固定状態に第1継鉄部19に取り付けられる。そして、第1永久磁石30の上面および4つの側面が冠着部32に完全に覆われている。また、回転子13として組み立てられた状態では、第1永久磁石30の上面は、冠着部32を介して第2爪状磁極部24の先端側内周面と所定の間隔をあけて対向している。
The first
第2永久磁石35は、直方体に作製されている。
第2磁石保護カバー36は、例えば磁性を有するステンレスを深絞り加工して作製され、第2永久磁石35の外形形状とほぼ同等の内形形状を有し、一面を開口とする箱形に作製された冠着部37と、冠着部37の相対する2側辺から側辺の幅と同一の腕幅で延出された取付腕38と、を備えている。なお、第2永久磁石35および第2磁石保護カバー36は、第1永久磁石30および第1磁石保護カバー31と同一形状に作製されている。
The 2nd
The second magnet
そして、第2永久磁石35は、上から冠着部37を被せられて、第2継鉄部23の第2爪股部26の上面に載置される。このとき、取付腕38は、第2継鉄部23の第2爪股部26の上面から内径側に延出している。そして、第2磁石保護カバー36を内径側に押圧しつつ、取付腕38の先端縁部を第2継鉄部23の軸方向の両端面に溶接する。これにより、第2永久磁石35は、下面を第2継鉄部23の第2爪股部26の上面に密接した状態で固定状態に第2継鉄部23に取り付けられる。そして、第2永久磁石35の上面および4つの側面が冠着部37に完全に覆われている。また、回転子13として組み立てられた状態では、第2永久磁石35の上面は、冠着部37を介して第1爪状磁極部20の先端側内周面と所定の間隔をあけて対向している。
Then, the second
ここで、小容量の磁石で十分な磁気飽和緩和効果を得るためには、第1および第2永久磁石30,35には、エネルギー積BHmaxが30MGOe以上の異方性焼結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永久磁石30,35は、着磁方向27が、界磁コイル14を流れる界磁電流が回転子13の軸心と直交する平面において作る磁界28の向きと反対となるように着磁配向されている。つまり、図1に示されるように、界磁コイル14に通電され、磁界28が矢印方向に発生された場合、第1および第2永久磁石30,35は、磁界28と逆向きに着磁配向される。ここでは、第1および第2永久磁石30,35の着磁方向27は、径方向に一致しており、その着磁方向27の延長線が対向する第1および第2爪状磁極部20,24の先端側の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28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30,35も逆向きに着磁配向される。
Here, in order to obtain a sufficient magnetic saturation relaxation effect with a small-capacity magnet, an anisotropic sintered rare earth magnet having an energy product BHmax of 30 MGOe or more should be used for the first and second
Further, in the first and second
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を介してシャフト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。
Next, the operation of the
First, a current is supplied from a battery (not shown) to the
On the other hand, the rotational torque of the engine is transmitted to the
つぎに、第1および第2永久磁石30,35を搭載したことによる効果について説明する。
まず、界磁コイル14に通電して発生した磁束は、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。そして、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。
Next, the effect of mounting the first and second
First, the magnetic flux generated by energizing the
一方、第1および第2永久磁石30,35から発生した磁束が固定子鉄心11に鎖交するには、大きな磁気抵抗をもつエアギャップ29を往復する必要がある。また、第1および第2永久磁石30,35は、第2および第1爪状磁極部24,20の内径側に配設されており、第1および第2爪状磁極部20,24の内周面側に対してより短い磁路長で周回するように配設されている。そこで、第1および第2永久磁石30,35から発生した磁束の大部分が、固定子鉄心11に迂回することなく、回転子13内部で閉じた磁気回路を形成する。
On the other hand, in order for the magnetic flux generated from the first and second
ここで、第1および第2永久磁石30,35は、界磁コイル14の発生する磁界28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および第2永久磁石30,35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に鎖交する磁束量を増大させることができ、大きな発電量が得られる。特に、磁気飽和が顕著な低速アイドリング域での発電量を大幅に増大できる。
Here, the first and second
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31,36が、冠着部32,37を第1および第2永久磁石30,35に被せて、冠着部32,37から延出する取付腕33,38を継鉄部19,23の軸方向両端面に溶接して取り付けられている。そこで、遠心力による第1および第2爪状磁極部20,24の変位が第1および第2磁石保護カバー31,36および第1および第2永久磁石30,35に作用しない。また、第1および第2磁石保護カバー31,36の取付強度が高められる。したがって、簡易な磁石保持構造で、第1および第2永久磁石30,35を長期的に安定して保持することができる。さらに、第1および第2永久磁石30,35および第1および第2継鉄部19,23の磁石保持部の加工精度を過度に高める必要がなく、製造コストを低減することができる。
According to the first embodiment, the first and second magnet
また、第1および第2磁石保護カバー31,36が磁性材料で作製されているので、第1および第2永久磁石30,35が冠着部32,37に磁気吸着し、ハンドリングが容易となる。
また、第1および第2永久磁石30,35の上面および全側面が第1および第2磁石保護カバー31,36の冠着部32,37に完全に覆われている。そこで、異物が飛来して第1および第2永久磁石30,35に直接当たることが無く、異物の飛来に起因する永久磁石の損傷の発生が抑えられる。また、第1および第2永久磁石30,35が損傷しても、損傷により生じた磁石小片の飛散が防止される。
In addition, since the first and second magnet
Further, the upper surfaces and all side surfaces of the first and second
また、第1および第2磁石保護カバー31,36の冠着部32,37から延出する取付腕33,38を第1および第2継鉄部19,23の軸方向の両端面に溶接している。そこで、取付腕33,38と第1および第2継鉄部19,23との溶接位置を第1および第2永久磁石30,35から離すことができ、溶接による第1および第2永久磁石30,35の熱減磁が抑えられる。また、遠心力が取付腕33,38と第1および第2継鉄部19,23との溶接部に集中して第1および第2継鉄部19,23を損傷させるようなことが抑制され、第1および第2永久磁石30,35を長期的に安定して保持することができる。
Further, the mounting
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適用される回転子のポールコア体を示す端面図である。
FIG. 5 is an end view showing a pole core body of a rotor applied to an automotive alternator according to
図5において、第1ポールコア体17Aは、嵌合溝40が第1継鉄部19の軸方向両端面の第1爪股部25の内径側に凹設されている。この嵌合溝40は、第1磁石保護カバーの取付腕の外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕の厚さと同等の溝深さに形成されている。第2ポールコア体21Aは、嵌合溝41が第2継鉄部23の軸方向両端面の第2爪股部26の内径側に凹設されている。この嵌合溝41は、第2磁石保護カバーの取付腕の外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕の厚さと同等の溝深さに形成されている。
なお、実施の形態2の他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
In FIG. 5, in the first
Other configurations of the second embodiment are configured in the same manner as in the first embodiment.
この実施の形態2では、第1および第2永久磁石が上から冠着部を被せられて、第1および第2継鉄部19,23の第1および第2爪股部25,26の上面にそれぞれ載置され、取付腕が第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面の第1および第2爪股部25、26の内径側に凹設された嵌合溝40,41にそれぞれ嵌合される。そして、第1および第2磁石保護カバーを内径側に押圧しつつ、取付腕を第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面にそれぞれ溶接して、第1および第2永久磁石が第1および第2継鉄部19,23に取り付けられる。
In the second embodiment, the top surfaces of the first and second
したがって、実施の形態2においても、上記実施の形態1と同様に効果を奏する。
また、この実施の形態2によれば、取付腕が第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面に凹設された嵌合溝40,41に嵌合されるので、第1および第2磁石保護カバーおよび第1および第2永久磁石の位置決めが簡易となる。
また、嵌合溝40,41が取付腕の厚みと同等の溝深さに形成されているので、嵌合溝40,41に嵌合された取付腕の第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面からの突出が抑えられる。そこで、冷却ファンの取り付けや界磁コイルの装着が容易となる。
Therefore, the second embodiment also has the same effect as the first embodiment.
Further, according to the second embodiment, the mounting arms are fitted into the
Further, since the
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適用される回転子のポールコア体を示す端面図、図7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磁石保護カバーの永久磁石への実装方法を説明する斜視図、図8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ポールコア体に永久磁石を実装した状態を示す端面図である。
Embodiment 3 FIG.
6 is an end view showing a pole core body of a rotor applied to an automotive alternator according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 7 is a magnet in the automotive alternator according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 8 is a perspective view for explaining a method of mounting the protective cover on the permanent magnet, and FIG. 8 is an end view showing a state where the permanent magnet is mounted on the pole core body in the automotive alternator according to Embodiment 3 of the present invention.
図6および図7において、第1磁石保護カバー31Aは、例えば磁性を有するステンレスを深絞り加工して作製され、第1永久磁石30の外形形状とほぼ同等の内形形状を有し、一面を開口とする箱形に作製された冠着部32と、冠着部32の相対する2側辺から延出された取付腕33Aと、を備えている。第2磁石保護カバー36Aは、例えば磁性を有するステンレスを深絞り加工して作製され、第2永久磁石35の外形形状とほぼ同等の内形形状を有し、一面を開口とする箱形に作製された冠着部37と、冠着部37の相対する2側辺から延出された取付腕38Aと、を備えている。これらの取付腕33A,38Aは、腕幅が延出端に向かって漸次広くなる、いわゆるタブテール形状に形成されている。
6 and 7, the first magnet
第1ポールコア体17Bは、嵌合溝40Aが第1継鉄部19の軸方向両端面の第1爪股部25の内径側に凹設されている。この嵌合溝40Aは、第1磁石保護カバー31Aの取付腕33Aの外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕33Aの厚さと同等の溝深さに形成されている。第2ポールコア体21Bは、嵌合溝41Aが第2継鉄部23の軸方向両端面の第2爪股部26の内径側に凹設されている。この嵌合溝41Aは、第2磁石保護カバー36Aの取付腕38Aの外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕38Aの厚さと同等の溝深さに形成されている。
なお、実施の形態3の他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
In the first
In addition, the other structure of Embodiment 3 is comprised similarly to the said
この実施の形態3では、第1および第2永久磁石30,35が上から冠着部32,37を被せられて、第1および第2継鉄部19,23の第1および第2爪股部25,26の上面にそれぞれ載置され、取付腕33A,38Aが第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面の第1および第2爪股部25、26の内径側に凹設された嵌合溝40A,41Aにそれぞれ嵌合される。そして、図8に示されるように、取付腕33A,38Aを第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面にそれぞれ溶接して、第1および第2永久磁石30,35が第1および第2継鉄部19,23に取り付けられる。
In the third embodiment, the first and second
したがって、実施の形態3においても、上記実施の形態1と同様に効果を奏する。
また、この実施の形態3によれば、取付腕33A,38Aがタブテール形状に形成され、嵌合溝40A,41Aが取付腕33A,38Aに適合する形状に形成されているので、取付腕33A,38Aは第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面に沿った移動を規制されて嵌合溝40A,41Aに嵌合される。そこで、第1および第2磁石保護カバー31A,36Aおよび第1および第2永久磁石30,35の位置決めが簡易となるとともに、取付腕33A,38Aと第1および第2継鉄部19,23との溶接が容易となる。さらに、嵌合溝40A,41Aからの取付腕33A,38Aの径方向上方への抜けが防止されるので、第1および第2永久磁石30,35の保持がより強固となる。
Therefore, the third embodiment has the same effect as the first embodiment.
Further, according to the third embodiment, the mounting
また、嵌合溝40A,41Aが取付腕33A,38Aの厚みと同等の溝深さに形成されているので、嵌合溝40A,41Aに嵌合された取付腕33A,38Aの第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面からの突出が抑えられる。そこで、冷却ファンの取り付けや界磁コイルの装着が容易となる。
In addition, since the
実施の形態4.
図9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体を示す端面図、図10はこの発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機における磁石保護カバーの永久磁石への実装方法を説明する斜視図、図11はこの発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機におけるポールコア体に永久磁石を実装した状態を示す端面図である。
Embodiment 4 FIG.
9 is an end view showing a pole core body of a rotor applied to an automotive alternator according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 10 shows a magnet in the automotive alternator according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 11 is an end view showing a state in which a permanent magnet is mounted on a pole core body in an automotive alternator according to Embodiment 4 of the present invention.
図9および図10において、第1磁石保護カバー31Bは、例えば磁性を有するステンレスを深絞り加工して作製され、第1永久磁石30の外形形状とほぼ同等の内形形状を有し、一面を開口とする箱形に作製された冠着部32と、冠着部32の相対する2側辺から延出された取付腕33Bと、を備えている。第2磁石保護カバー36Bは、例えば磁性を有するステンレスを深絞り加工して作製され、第2永久磁石35の外形形状とほぼ同等の内形形状を有し、一面を開口とする箱形に作製された冠着部37と、冠着部37の相対する2側辺から延出された取付腕38Bと、を備えている。これらの取付腕33B,38Bは、冠着部32,37の辺幅と同等の腕幅に形成され、取付腕33B,38Bの根元部を構成する基部33a,38a、円形平板状に形成され、取付腕33B,38Bの先端部を構成する幅広部としての係合部33b,38b、および係合部33b,38bの径より狭い腕幅に形成され、基部33a,38aと係合部33b,38bとを連結する幅狭部としての連結部33c,38cと、を備える。
9 and 10, the first magnet
第1ポールコア体17Cは、嵌合溝40Bが第1継鉄部19の軸方向両端面の第1爪股部25の内径側に凹設されている。この嵌合溝40Bは、第1磁石保護カバー31Bの取付腕33Bの外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕33Bの厚さと同等の溝深さに形成されている。第2ポールコア体21Cは、嵌合溝41Bが第2継鉄部23の軸方向両端面の第2爪股部26の内径側に凹設されている。この嵌合溝41Bは、第2磁石保護カバー36Bの取付腕38Bの外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕38Bの厚さと同等の溝深さに形成されている。
なお、実施の形態4の他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
In the first
The other configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment.
この実施の形態4では、第1および第2永久磁石30,35が上から冠着部32,37を被せられて、第1および第2継鉄部19,23の第1および第2爪股部25,26の上面にそれぞれ載置され、取付腕33B,38Bが第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面の第1および第2爪股部25、26の内径側に凹設された嵌合溝40B,41Bにそれぞれ嵌合される。そして、図11に示されるように、取付腕33B,38Bを第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面にそれぞれ溶接して、第1および第2永久磁石30,35が第1および第2継鉄部19,23に取り付けられる。
In the fourth embodiment, the first and second
したがって、実施の形態4においても、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
また、この実施の形態4によれば、取付腕33B,38Bが腕幅の狭い連結部33c,38cに連結された連結部33c、38cより広い直径の円形平板状の係合部33b,38bを先端部に有し、嵌合溝40B,41Bが取付腕33B,38Bに適合する形状に形成されているので、取付腕33B,38Bは第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面に沿った移動を規制されて嵌合溝40B,41Bに嵌合される。そこで、第1および第2磁石保護カバー31B,36Bおよび第1および第2永久磁石30,35の位置決めが簡易となるとともに、取付腕33B,38Bと第1および第2継鉄部19,23との溶接が容易となる。さらに、嵌合溝40B,41Bからの取付腕33B,38Bの径方向上方への抜けが防止されるので、第1および第2永久磁石30,35の保持がより強固となる。
Therefore, the fourth embodiment also has the same effect as the first embodiment.
Further, according to the fourth embodiment, the mounting
また、嵌合溝40B,41Bが取付腕33B,38Bの厚みと同等の溝深さに形成されているので、嵌合溝40B,41Bに嵌合された取付腕33B,38Bの第1および第2継鉄部19,23の軸方向両端面からの突出が抑えられる。そこで、冷却ファンの取り付けや界磁コイルの装着が容易となる。
In addition, since the
なお、上記実施の形態4では、係合部が円形平板状に形成されているものとしているが、係合部の形状は円形に限定されるものではなく、連結部の腕幅より広くなっていればよく、例えば、矩形平板状でもよい。 In the fourth embodiment, the engaging portion is formed in a circular flat plate shape. However, the shape of the engaging portion is not limited to a circular shape and is wider than the arm width of the connecting portion. For example, a rectangular flat plate shape may be used.
実施の形態5.
図12はこの発明の実施の形態5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体を示す斜視図、図13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磁石台座部材への実装方法を説明する斜視図、図14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磁石保護カバーが装着された永久磁石を磁石台座部材に実装した状態を示す斜視図、図15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ポールコア体に永久磁石を実装した状態を示す端面図である。
12 is a perspective view showing a pole core body of a rotor applied to an automotive alternator according to
図12において、第1ポールコア体17Dは、第1谷部45が第1継鉄部19の第1爪股部に内径側に向かって凸状のU字状に凹設され、第1台座保持溝46が溝方向を軸方向として第1谷部45の内壁面の相対する部位のそれぞれに、溝方向を軸方向として、軸方向の一端から他端に貫通するように凹設されている。第2ポールコア体21Dは、第2谷部47が第2継鉄部23の第2爪股部に内径側に向かって凸状のU字状に凹設され、第2台座保持溝48が溝方向を軸方向として第2谷部47の内壁面の相対する部位のそれぞれに、溝方向を軸方向として、軸方向の一端から他端に貫通するように凹設されている。
In FIG. 12, the first
図13において、第1磁石台座部材50は、例えばS10Cなどの低炭素鋼を用いて冷間鍛造製法により作製され、第1磁石保持部51と、第1磁石保持部51の下部に一体に形成された第1架橋部52と、を備えている。そして、第1磁石保持部51の上面には、第1永久磁石30を保持する第1磁石保持溝53が厚み方向に貫通するように凹設されている。また、第1架橋部52の両側部は、第1台座保持溝46の溝形状に適合する外形形状に形成されている。
In FIG. 13, the first
そして、第1永久磁石30が、上から第1磁石保護カバー31の冠着部32を被せられて、第1磁石保持溝53内に納められる。さらに、第1磁石保護カバー31を第1磁石台座部材50に押し付けながら、冠着部32から延出する取付腕33を第1磁石台座部材50の厚み方向の両端面に溶接する。これにより、第1永久磁石30は、図14に示されるように、下面を第1磁石保持溝53の底面に密接した状態で固定状態に第1磁石台座部材50に取り付けられる。そして、第1永久磁石30の上面および4つの側面が冠着部32に完全に覆われている。第1永久磁石30が取り付けられた第1磁石台座部材50は、図15に示されるように、厚み方向を軸方向として、第1架橋部52の両側部を軸方向から第1台座保持溝46にスライド式に嵌合させ、必要に応じて接着剤により固着されて、第1谷部45に架設される。
The first
第2磁石台座部材55は、例えばS10Cなどの低炭素鋼を用いて冷間鍛造製法により作製され、第2磁石保持部56と、第2磁石保持部56の下部に一体に形成された第2架橋部57と、を備えている。そして、第2磁石保持部56の上面には、第2永久磁石35を保持する第2磁石保持溝58が厚み方向に貫通するように凹設されている。また、第2架橋部57の両側部は、第2台座保持溝48の溝形状に適合する外形形状に形成されている。
The second
そして、第2永久磁石35が、上から第2磁石保護カバー36の冠着部37を被せられて、第2磁石保持溝58内に納められる。さらに、第2磁石保護カバー36を第2磁石台座部材55に押し付けながら、冠着部37から延出する取付腕38を第2磁石台座部材55の厚み方向の両端面に溶接する。これにより、第2永久磁石35は、図14に示されるように、下面を第2磁石保持溝58の底面に密接した状態で固定状態に第2磁石台座部材55に取り付けられる。そして、第2永久磁石35の上面および4つの側面が冠着部37に完全に覆われている。第2永久磁石35が取り付けられた第2磁石台座部材55は、図15に示されるように、厚み方向を軸方向として、第2架橋部57の両側部を軸方向から第2台座保持溝48にスライド式に嵌合させ、必要に応じて接着剤により固着されて、第2谷部47に架設される。
Then, the second
そして、第1および第2ポールコア体17D,21Dが回転子として組み立てられた状態では、第1永久磁石30の上面は、冠着部32を介して第2爪状磁極部24の先端側内周面と所定の間隔をあけて対向している。同様に、第2永久磁石35の上面は、冠着部37を介して第1爪状磁極部20の先端側内周面と所定の間隔をあけて対向している。
なお、実施の形態5の他の構成は、上記実施の形態1と同様に構成されている。
In the state where the first and second
The other configuration of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment.
したがって、実施の形態5においても、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
また、この実施の形態5によれば、第1および第2台座保持溝46,48が溝方向を軸方向として第1および第2谷部45,47に形成されているので、第1および第2磁石台座部材50,55を軸方向から第1および第2台座保持溝46,48に挿入するだけで、第1および第2ポールコア体17D,21Dに保持できる。これにより、回転子の組立性が高められる。
Therefore, the fifth embodiment also has the same effect as the first embodiment.
Further, according to the fifth embodiment, the first and second
また、第1および第2永久磁石30,35が第1および第2谷部45,47の上部に架設されている第1および第2磁石台座部材50,55に保持されているので、第1および第2永久磁石30,35を必要最小限の大きさにできる。そこで、高速回転時、第1および第2磁石台座部材50,55、および第1および第2永久磁石30,35に作用する遠心力が小さくなる。これにより、簡易な保持構造で第1および第2永久磁石30,35を第1および第2ポールコア17D,21Dに安定して保持できる。
Moreover, since the 1st and 2nd
実施の形態6.
図16はこの発明の実施の形態6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体を示す斜視図である。
図16において、第1および第2台座保持溝46A,48Aは、溝方向を軸方向として、第1および第2ポールコア体17E,21Eの第1および第2谷部45,47の軸方向内方にのみ開口するように凹設されている。
なお、実施の形態6の他の構成は、上記実施の形態5と同様に構成されている。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 16 is a perspective view showing a pole core body of a rotor applied to an automotive alternator according to Embodiment 6 of the present invention.
In FIG. 16, the first and second
The other configuration of the sixth embodiment is the same as that of the fifth embodiment.
この実施の形態6によれば、第1および第2台座保持溝46A,48Aの軸方向外方が塞口されているので、第1および第2磁石台座部材50,55を軸方向内方から第1および第2台座保持溝46,48に挿入した際に、第1および第2磁石台座部材50,55が第1および第2台座保持溝46,48の軸方向外方の壁面がストッパとして機能する。そこで、第1および第2磁石台座部材50,55の軸方向の位置決めが容易となるとともに、軸方向外方への抜けが防止され、第1および第2磁石台座部材50,55を第1および第2ポールコア17E,21Eに安定して保持できる。
According to the sixth embodiment, since the axially outer sides of the first and second
実施の形態7.
図17はこの発明の実施の形態7に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石台座部材への実装方法を説明する斜視図、図18はこの発明の実施の形態7に係る車両用交流発電機における磁石保護カバーが装着された永久磁石を磁石台座部材に実装した状態を示す斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view for explaining a method of mounting a permanent magnet on a magnet base member in an automotive alternator according to
図17において、嵌合溝60が第1磁石台座部材50Aの厚み方向の両端面の第1磁石保持溝53の下方に凹設されている。この嵌合溝60は、第1磁石保護カバー31Aの取付腕33Aの外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕33Aの厚さと同等の溝深さに形成されている。嵌合溝61が第2磁石台座部材55Aの厚み方向の両端面の第2磁石保持溝58の下方に凹設されている。この嵌合溝61は、第2磁石保護カバー36Aの取付腕38Aの外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕38Aの厚さと同等の溝深さに形成されている。
なお、実施の形態7の他の構成は、上記実施の形態5と同様に構成されている。
In FIG. 17, the
The other configuration of the seventh embodiment is the same as that of the fifth embodiment.
この実施の形態7では、第1および第2永久磁石30,35が、それぞれ、上から第1および第2磁石保護カバー31A,36Aの冠着部32,37を被せられて、第1および第2磁石保持溝53,58内に納められる。さらに、第1および第2磁石保護カバー31A,36Aを第1および第2磁石台座部材50A,55Aに押し付けながら、冠着部32,37から延出する取付腕33A,38Aを第1および第2磁石台座部材50A,55Aの厚み方向の両端面に凹設された嵌合溝60,61に嵌合される。これにより、第1および第2永久磁石30,35は、図18に示されるように、下面を第1および第2磁石保持溝53、58の底面に密接した状態で固定状態に第1および第2磁石台座部材50A,55Aに取り付けられる。
In the seventh embodiment, the first and second
したがって、実施の形態7においても、上記実施の形態5と同様に効果を奏する。
また、この実施の形態7によれば、取付腕33A,38Aがタブテール形状に形成され、嵌合溝60,61が取付腕33A,38Aに適合する形状に形成されているので、取付腕33A,38Aは第1および第2磁石台座部材50A,55Aの厚み方向両端面に沿った移動を規制されて嵌合溝60,61に嵌合される。そこで、第1および第2磁石保護カバー31A,36Aおよび第1および第2永久磁石30,35の位置決めが簡易となるとともに、取付腕33A,38Aと第1および第2磁石台座部材50,55との溶接が容易となる。さらに、嵌合溝60,61からの取付腕33A,38Aの上方への抜けが防止されるので、第1および第2永久磁石30,35の保持がより強固となる。
Therefore, the seventh embodiment has the same effect as the fifth embodiment.
Further, according to the seventh embodiment, the mounting
実施の形態8.
図19はこの発明の実施の形態8に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石台座部材への実装方法を説明する斜視図、図20はこの発明の実施の形態8に係る車両用交流発電機における磁石保護カバーが装着された永久磁石を磁石台座部材に実装した状態を示す斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view for explaining a method of mounting a permanent magnet on a magnet base member in an automotive alternator according to
図19において、第1および第2磁石保護カバー31C、36Cは、それぞれ、例えば磁性を有するステンレスを深絞り加工して作製され、第1および第2永久磁石30,35の外形形状とほぼ同等の内形形状を有し、一面を開口とする箱形に作製された冠着部32,37と、冠着部32,37の相対する2側辺から延出された取付腕33C,38Cと、を備えている。これらの取付腕33C,38Cは、円形平板状に形成され、取付腕33C,38Cの先端部を構成する係合部33b,38b、および係合部33b,38bの径より狭い腕幅に形成され、冠着部32,37と係合部33b,38bとを連結する連結部33c,38cと、を備える。
In FIG. 19, the first and second magnet
また、嵌合溝60Aが第1磁石台座部材50Bの厚み方向の両端面の第1磁石保持溝53の下方に凹設されている。この嵌合溝60Aは、第1磁石保護カバー31Cの取付腕33Cの外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕33Cの厚さと同等の溝深さに形成されている。嵌合溝61Aが第2磁石台座部材55Bの厚み方向の両端面の第2磁石保持溝58の下方に凹設されている。この嵌合溝61Aは、第2磁石保護カバー36Cの取付腕38Cの外形形状と同等の内形形状で、かつ取付腕38Cの厚さと同等の溝深さに形成されている。
なお、実施の形態8の他の構成は、上記実施の形態5と同様に構成されている。
Further, the
The other configuration of the eighth embodiment is the same as that of the fifth embodiment.
この実施の形態8では、第1および第2永久磁石30,35が、それぞれ、上から第1および第2磁石保護カバー31C,36Cの冠着部32,37を被せられて、第1および第2磁石保持溝53,58内に納められる。さらに、第1および第2磁石保護カバー31C,36Cを第1および第2磁石台座部材50B,55Bに押し付けながら、冠着部32,37から延出する取付腕33C,38Cを第1および第2磁石台座部材50B,55Bの厚み方向の両端面に凹設された嵌合溝60A,61Aに嵌合される。これにより、第1および第2永久磁石30,35は、図20に示されるように、下面を第1および第2磁石保持溝53、58の底面に密接した状態で固定状態に第1および第2磁石台座部材50B,55Bに取り付けられる。
In the eighth embodiment, the first and second
したがって、実施の形態8においても、上記実施の形態5と同様に効果を奏する。
また、この実施の形態8によれば、取付腕33C,38Cが腕幅の狭い連結部33c,38cに連結された連結部33c、38cより広い直径の円形平板状の係合部33b,38bを先端部に有し、嵌合溝60A,61Aが取付腕33C,38Cに適合する形状に形成されているので、取付腕33C,38Cは第1および第2磁石台座部材50B,55Bの軸方向両端面に沿った移動を規制されて嵌合溝60A,61Aに嵌合される。そこで、第1および第2磁石保護カバー31C,36Cおよび第1および第2永久磁石30,35の位置決めが簡易となるとともに、取付腕33C,38Cと第1および第2磁石台座部材50B,55Bとの溶接が容易となる。さらに、嵌合溝60A,61Aからの取付腕33C,38Cの上方への抜けが防止されるので、第1および第2永久磁石30,35の保持がより強固となる。
Therefore, the eighth embodiment has the same effect as the fifth embodiment.
Further, according to the eighth embodiment, the mounting
なお、上記実施の形態5〜8では、第1および第2磁石台座部材として低炭素鋼を用いて冷間鍛造製法により作製するものとしているが、第1および第2磁石台座部材の材料は低炭素鋼に限定されるものではなく、磁性材料であればよい。また、第1および第2磁石台座部材の製造方法も、冷間鍛造製法に限定されるものではなく、切削加工などの機械加工でもよい。
また、上記実施の形態5〜8では、第1および第2磁石台座部材を第1および第2谷部の第1および第2台座保持溝にスライド式に嵌合するものとしているが、第1および第2磁石台座部材を第1および第2谷部の内壁面に溶接などにより固定してもよい。
In the fifth to eighth embodiments, the first and second magnet pedestal members are manufactured by cold forging using low carbon steel, but the first and second magnet pedestal members are made of a low material. The material is not limited to carbon steel, and any magnetic material may be used. Further, the manufacturing method of the first and second magnet base members is not limited to the cold forging method, and may be machining such as cutting.
In the fifth to eighth embodiments, the first and second magnet pedestal members are slidably fitted into the first and second pedestal holding grooves of the first and second troughs. The second magnet base member may be fixed to the inner wall surfaces of the first and second troughs by welding or the like.
また、上記実施の形態5〜8では、第1および第2永久磁石が第1および第2磁石保持溝に嵌合されて第1および第2磁石台座部材に保持されているものとしているが、第1および第2磁石保持溝を省略し、第1および第2永久磁石を第1および第2磁石台座部材の上面に直接保持させてもよい。
また、上記実施の形態5〜8では、第1および第2永久磁石が保持された第1および第2磁石台座部材を第1および第2谷部に架設するものとしているが、第1および第2永久磁石が保持された第1および第2磁石台座部材を上記実施の形態1による第1および第2ポールコア体の爪股部に嵌合、あるいは溶接などにより固定するようにしてもよい。
In the fifth to eighth embodiments, the first and second permanent magnets are fitted in the first and second magnet holding grooves and are held by the first and second magnet base members. The first and second magnet holding grooves may be omitted, and the first and second permanent magnets may be held directly on the upper surfaces of the first and second magnet base members.
In the fifth to eighth embodiments, the first and second magnet pedestal members holding the first and second permanent magnets are constructed on the first and second troughs. The first and second magnet base members holding the two permanent magnets may be fitted to the claw crotch portions of the first and second pole core bodies according to the first embodiment or fixed by welding or the like.
また、上記各実施の形態では、第1および第2磁石保護カバーを磁性材料で作製するものとしているが、第1および第2磁石保護カバーを非磁性材料で作製してもよい。この場合、第1および第2磁石保護カバーを介しての漏れ磁束がなくなり、第1および第2永久磁石の磁束を有効に活用することができる。
また、上記各実施の形態では、第1および第2永久磁石が第1および第2磁石保護カバーの冠着部に完全に覆われているものとしているが、第1および第2永久磁石は必ずしも冠着部に完全に覆われている必要はなく、第1および第2永久磁石の上面および全側面の少なくとも上面側が冠着部に覆われていればよい。
In each of the above embodiments, the first and second magnet protective covers are made of a magnetic material. However, the first and second magnet protective covers may be made of a nonmagnetic material. In this case, the leakage magnetic flux through the first and second magnet protective covers is eliminated, and the magnetic fluxes of the first and second permanent magnets can be effectively utilized.
In each of the above embodiments, the first and second permanent magnets are completely covered by the crown portions of the first and second magnet protective covers. However, the first and second permanent magnets are not necessarily provided. It is not necessary to be completely covered by the crowning portion, and it is sufficient that at least the upper surface side of the upper surfaces and all the side surfaces of the first and second permanent magnets are covered by the crowning portion.
また、上記各実施の形態では、第1および第2永久磁石が直方体に形成されているものとしているが、第1および第2永久磁石の形状は直方体に限定されるものではない。
また、上記各実施の形態では、永久磁石を継鉄部の全ての爪股部に配設するものとしているが、永久磁石は必ずしも全ての爪股部に配設する必要はなく、例えば永久磁石を周方向に1つおきの爪股部に配設してもよい。
また、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。
In each of the above embodiments, the first and second permanent magnets are formed in a rectangular parallelepiped, but the shapes of the first and second permanent magnets are not limited to a rectangular parallelepiped.
Further, in each of the above embodiments, the permanent magnets are disposed on all the claw crotch portions of the yoke portion. However, the permanent magnets are not necessarily disposed on all the claw crotch portions. May be arranged in every other claw crotch part in the circumferential direction.
In each of the above embodiments, the vehicle alternator has been described. However, the present invention is not limited to the vehicle alternator, and is applied to rotating electric machines such as a vehicle motor and a vehicle generator motor. Produces the same effect.
10 固定子、13 回転子、14 界磁コイル、15 ポールコア、16 シャフト、17,17A,17B,17C,17D,17E 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、21,21A,21B,21C,21D,21E 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、25 第1爪股部、26 第2爪股部、29 エアギャップ、30 第1永久磁石、31,31A,31B,31C 第1磁石保護カバー、32 冠着部、33,33A,33B,33C 取付腕、33b 係合部(幅広部)、33c 連結部(幅狭部)、35 第2永久磁石、36,36A,36B,36C 第2磁石保護カバー、37 冠着部、38,38A,38B,38C 取付腕、38b 係合部(幅広部)、38c 連結部(幅狭部)、40,40A,40B 嵌合溝、41,41A,41B 嵌合溝、45 第1谷部(爪股部)、46 台座保持溝、47 第2谷部(爪股部)、48 台座保持溝、50,50A,50B 第1磁石台座部材、53 第1磁石保持溝、55,55A,55B 第2磁石台座部材,58 第2磁石保持溝、60,60A 嵌合溝、61,61A 嵌合溝。 10 Stator, 13 Rotor, 14 Field coil, 15 Pole core, 16 Shaft, 17, 17A, 17B, 17C, 17D, 17E First pole core body, 18 First boss portion, 19 First yoke portion, 20 First 1 claw-shaped magnetic pole part, 21, 21A, 21B, 21C, 21D, 21E second pole core body, 22 second boss part, 23 second yoke part, 24 second claw-shaped magnetic pole part, 25 first claw crotch part, 26 2nd claw crotch part, 29 Air gap, 30 1st permanent magnet, 31, 31A, 31B, 31C 1st magnet protective cover, 32 Crowning part, 33, 33A, 33B, 33C Mounting arm, 33b Engaging part ( Wide part), 33c Connection part (narrow part), 35 Second permanent magnet, 36, 36A, 36B, 36C Second magnet protective cover, 37 Crowned part, 38, 38A, 38B, 38C Mounting arm, 38b Joint part (wide part), 38c connecting part (narrow part), 40, 40A, 40B fitting groove, 41, 41A, 41B fitting groove, 45 first valley part (claw crotch part), 46 pedestal holding groove, 47 Second trough (claw crotch), 48 Pedestal holding groove, 50, 50A, 50B First magnet pedestal member, 53 First magnet holding groove, 55, 55A, 55B Second magnet pedestal member, 58 Second magnet holding Groove, 60, 60A fitting groove, 61, 61A fitting groove.
Claims (10)
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、を備えた回転電機において、
上記爪状磁極部の先端内周面に対向する上記継鉄部の爪股部の少なくとも1つに該爪状磁極部の先端内周面に相対し、かつ下面を該継鉄部の爪股部に密接させて配設された永久磁石と、
上記永久磁石の上面および全側面の少なくとも上面側を覆うように該永久磁石に被せられた箱形の冠着部、および該冠着部の軸方向両側から下方に延設されて上記継鉄部の軸方向の両端面に溶接された取付腕を有する金属性の磁石保護カバーと、を備え、
嵌合溝が上記継鉄部の軸方向の両端面に上記取付腕の外形形状に適合する内形形状に凹設され、上記取付腕が上記嵌合溝に嵌合された状態で上記継鉄部に溶接され、上記継鉄部の爪股部に対する上記永久磁石の位置決めがなされていることを特徴とする回転電機。 A boss portion, a pair of yoke portions extending radially outward from both end edges in the axial direction of the boss portion, and a pair of yoke portions alternately extending in the axial direction from each of the yoke portions, meshing with each other. A pole core fixed to a shaft having a plurality of claw-shaped magnetic pole portions arranged in a direction and inserted through an axial center position of the boss portion; the boss portion; the pair of yoke portions; and the plurality of claws A rotor having a field coil housed in a space surrounded by a magnetic pole portion,
In a rotating electrical machine comprising: a stator disposed so as to surround an outer periphery of the rotor via a predetermined air gap;
At least one of the claw claw portions of the yoke portion facing the inner circumferential surface of the tip of the claw-shaped magnetic pole portion is opposed to the inner circumferential surface of the tip of the claw-shaped magnetic pole portion, and the lower surface is claw crotch of the yoke portion. A permanent magnet disposed in close contact with the part;
A box-shaped crown portion covering the permanent magnet so as to cover at least the upper surface side of the upper surface and all side surfaces of the permanent magnet, and the yoke portion extending downward from both axial sides of the crown portion Bei example and a magnet protection cover of metallic having a mounting arm which is welded to both end surfaces in the axial direction of,
A fitting groove is recessed in the axial shape of the yoke portion in an inner shape that matches the outer shape of the mounting arm, and the yoke is fitted in the fitting groove. A rotating electrical machine wherein the permanent magnet is positioned with respect to the claw crotch portion of the yoke portion .
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、を備えた回転電機において、
上記爪状磁極部の先端内周面に対向する上記継鉄部の爪股部の少なくとも1つに配設された磁性材料からなる磁石台座部材と、
上記爪状磁極部の先端内周面に相対し、かつ下面を上記磁石台座部材に密接させて該磁石台座部材に配設された永久磁石と、
上記永久磁石の上面および全側面の少なくとも上面側を覆ように該永久磁石に被せられた箱形の冠着部、および該冠着部の軸方向両側から下方に延設されて上記磁石台座部材の軸方向の両端面に溶接された取付腕を有する金属性の磁石保護カバーと、を備え、
嵌合溝が上記磁石台座部材の軸方向の両端面に上記取付腕の外形形状に適合する内形形状に凹設され、上記取付腕が上記嵌合溝に嵌合された状態で上記磁石台座部材に溶接され、上記磁石台座部材に対する上記永久磁石の位置決めがなされていることを特徴とする回転電機。 A boss portion, a pair of yoke portions extending radially outward from both end edges in the axial direction of the boss portion, and a pair of yoke portions alternately extending in the axial direction from each of the yoke portions, meshing with each other. A pole core fixed to a shaft having a plurality of claw-shaped magnetic pole portions arranged in a direction and inserted through an axial center position of the boss portion; the boss portion; the pair of yoke portions; and the plurality of claws A rotor having a field coil housed in a space surrounded by a magnetic pole portion,
In a rotating electrical machine comprising: a stator disposed so as to surround an outer periphery of the rotor via a predetermined air gap;
A magnet base member made of a magnetic material disposed on at least one of the claw crotch portions of the yoke portion opposed to the inner peripheral surface of the tip of the claw-shaped magnetic pole portion;
A permanent magnet disposed on the magnet pedestal member relative to the inner peripheral surface of the tip of the claw-shaped magnetic pole part and having a lower surface in close contact with the magnet pedestal member;
A box-shaped crown portion covering the permanent magnet so as to cover at least the upper surface side of the upper surface and all side surfaces of the permanent magnet, and the magnet base member extending downward from both axial sides of the crown portion Bei example and a magnet protection cover of metallic having a mounting arm which is welded to both end surfaces in the axial direction of,
The magnet pedestal with the fitting groove recessed in the inner shape conforming to the outer shape of the mounting arm on both axial end surfaces of the magnet pedestal member, and the mounting arm being fitted into the fitting groove. A rotating electrical machine, wherein the rotating magnet is welded to a member and the permanent magnet is positioned with respect to the magnet base member .
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