JPH041577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、誘導子型交流発電機の回転子の製
造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

まず、従来の発電機を第３図の断面図に示す。
図において、１はプーリ、２はこのプーリ１に連
結されている軸、３はこの軸２に固定さている回
転子である。回転子３において、３ａは第１爪
部、３ｂは第２爪部、３ｃは非磁性リング、３ｄ
はコアである。４はブラケツトフロント、５はブ
ラケツトリヤで、これらは共に軸受６，７を介し
て軸２を回転可能に支承している。８はブラケツ
トリヤ５にコア９を介して固定された励磁コイ
ル、１０はブラケツトフロント４とブラケツトリ
ヤ５との間に固定されているステータで、１０ａ
はステータコイルである。１１はブラケツトリヤ
５に固定されそしてステータコイル１０ａに接続
された整流器、１２はブラケツトリヤ５に固定さ
れそして励磁コイル８に接続されたレギユレー
タ、１３はプーリ１と共に軸２に固定されて回転
するフアンである。

いま、図示しない原動機からベルトによりプー
リ１が回転駆動され、これにより軸２に固定され
た回転子３が回転する。この回転子３の第１爪部
３ａと第２爪部３ｂは励磁コイル８より互いに異
極性に例示される誘導子であり、交互に位置する
ごとく対向配置され、その爪間は非磁性リング３
ｃで結合固定される。

励磁コイル８により発生した磁界を回転子３が
回転して横切ることにより、ステータコイル１０
ａに誘起起電力が生じる。この優起起電力は三相
交流であるので、整流器１１により直流に全波整
流され、そしてバツテリーや電気負荷に供給され
る。レギユレータ１２はステータコイル１０ａに
誘起された起電力を一定の電圧に保つために、励
磁コイル８に流れる電流を制御する。ブラケツト
フロント４とブラケツトリヤ５は発電機の外枠を
構成すると共に、これが原動機に取り付けられ固
定される。フアン１３はプーリ１と共に回転し、
発電機内部を冷却する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来周知の誘導子型回転子において、爪部と非
磁性リングを結合固定する手段として、リベツ
ト、ろう付、MAGやTIG溶接などが用いられて
いるが、何れの手段も多くの工数や煩雑な工程を
必要とし、コスト高になる欠点があつた。このた
め、溶接部に安定した深い溶け込み深さが得ら
れ、かつ熱歪が少なく、生産性の高い電子ビーム
溶接の検討が進められてきた。

本発明の先行技術は、特公昭49−1724号および
特公昭52−7123号の公報に記載されているが、こ
れらは何れも誘導子爪部の外径方向から中心の非
磁性リングに向つて電子ビームを照射しているの
で、次の欠点があつた。

ステータ１０と爪部の外周との間に形成され
る空隙部（通常その大きさは0.4〜0.5mm）に電
子ビームを照射するので、溶接ビードが生じ、
しかもその盛り上がり高さは0.8〜1.0mm（本発
明者等の実験による）となり、その上このビー
ドの硬度は高いので、特殊な工具による切削工
程を必要とし、生産性が低下する欠点がある。
また、爪部外周に凹部を設け、その凹部に沿つ
て電子ビームを照射する場合には、溶接ビード
の問題は解決されるが、凹部によるステータを
爪部外周との空隙が部分的に大きくなるので、
磁気特性が悪くなり、出力の低下を招く欠点が
ある。

磁気回路中に電子ビームの溶け込みが入るの
で、組織が変化して磁気特性が低下し、出力の
低下を招く欠点がある。

爪部と非磁性リングとの結合部が爪部の中心
側にあるため、電子ビームが爪部の厚さを通過
して接合部に至るまで余分なエネルギーを必要
とする。

この発明は上記のような問題を解決するために
なされたもので、電子ビームの照射を軸方向から
行うことにより、爪部と非磁性リングとを接合す
る事を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、２つの誘導子の結合時に爪部と非
磁性リングの合わせ面を、爪部の先端部側から軸
方向に沿つて電子ビームを当てて溶接結合するよ
うにしたものである。

〔作用〕

この発明は、上記のように構成したので、接合
部は磁気回路に関係がないため、出力性能に悪影
響を与えず、生産性の高い誘導子型発電機の回転
子が得られる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図により説明
する。第１図は電子ビームの照射方を矢印で示
し、そして溶け込み状態を示す。なお、第１図は
第３図の要部のみを示したもので、他の部分は従
来のものと同様である。本発明においては、爪部
３ａまたは３ｂと非磁性リング３ｃとの合わせ面
に、爪部の先端部側から軸方向に沿つて直接電子
ビームを照射するため、次のような利点がある。

溶接部を直接目視確認できるので、接合状態
が安定し、信頼性が高い。

溶接ビードの切削や爪部外周の凹部などの加
工が不要である。

溶接部が磁気回路に関係なく、出力に影響を
与えない。

同一試料により本発明による軸方向の照射と、
前記先行技術による外径方向の照射でそれぞれの
出力を測定したところ、軸方向の照射は外径方向
の照射に比べて最大で5.7％出力が向上した。こ
のことは、外径方向の照射が磁気特性に影響を与
えていることを示すものである。

接合部に直接電子ビームを照射するので、エ
ネルギーロスがない。

また、第２図ａおよびｂに示した要部の展開平
面図および一部断面図を参照して、同一試料で接
合面積を同一とした場合の照射データは次の通り
である。

(a) 従来の外径方向照射の場合、60kV、55ｍＡ
×１回照射（A₁＝15mm、B₁＝１mmで接合面積
は15mm²） (b) 本発明による軸方向照射の場合、60kV、12
ｍＡ×２回照射（A₁＝10mm、B₁＝1.5mmで接合
面積は15mm²） となり、軸方向の場合は従来の外径方法に比べて
半分以下のエネルギーで良いことが実験で確認さ
れている。

また、接合部の強度を上げるためには、溶接部
の面積を大きくすれば良いが、電子ビームの特性
上ビームを集束して照射するので、溶け込み深さ
を深くすることは容易であるが、溶け込み幅
（B₁）を広くすることは困難である。よつて、先
願の外径方向の照射で接合部の強度を上げるに
は、照射本数を増す必要がある。

例えば、接合面積を15mm²→30mm²に増加させた場
合、 (a) 従来の外径方向の場合、60kV、55ｍＡ×２
回照射（A₁＝110ｍＡ（A₁＝15mm、B₁＝１mm×
２で接合面積は30mm²） (b) 本発明による軸方向の場合、60kV、18ｍＡ
×２回照射＝36ｍＡ（A₂＝10mm、B₁＝３mmで接
合面積は30mm²） となり、従来の方法に比べて本発明による方法で
は1/3以下のエネルギーで実施することが可能と
なり、従来の外径方向の照射のように照射本数が
増すことことによる磁気特性への影響がない。し
たがつて、本発明による軸方向の照射の場合に
は、少ないエネルギーの増加で接合部の強度を極
めて容易に向上させることできるという利点があ
る。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、爪部と非磁性
リングの合わせ面に、爪部の先端部側から軸方向
に沿つて電子ビームを照射し溶接するようにした
ので、磁気特性に影響なく、エネルギーロスもな
く、また、接合強度も大きく安定していることか
ら、信頼性も高く、極めて生産性の良い回転子が
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による回転子の要
部断面図、第２図ａおよびｂは本発明と従来例を
示した要部の展開平面図および一部断面図、第３
図は従来の発電機の断面図である。 図中、１はプーリ、２は軸、３は回転子、３
ａ，３ｂは爪部、３ｃは非磁性リング、３ｄはコ
ア、４はブラケツトフロント、５はブラケツトリ
ヤ、６，７は軸受け、８は励磁コイル、９はコ
ア、１０はステータ、１０ａはステータコイル、
１１は整流器、１２はレギユレータ、１３はフア
ンである。なお、各図中同一符号は同一または相
当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 励磁コイルにより互いに異極性に励磁される
   ２つの誘導子の爪部が対向して交互に配置され、
   それらの爪部間を非磁性リングで連結して形成さ
   れる誘導子型交流発電機の回転子の製造方法にお
   いて、前記２つの誘導子の結合時に、前記爪部と
   非磁性リングの合わせ面を、爪部の先端部側から
   軸方向に沿つて電子ビームを当てて溶接結合する
   ことを特徴とする誘導子型交流発電機の回転子の
   製造方法。