JPH11243654A - 回転電機用磁石回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機械的強度が高く、発熱が少ない回転電機用磁
石回転子を提供する。 【解決手段】ボス部材１６と、絶縁樹脂からなる磁石保
持部材１７と、磁石保持部材１７に保持された永久磁石
１８と、磁石保持部材１７と永久磁石１８を覆う磁石保
護カバー１９とにより磁石回転子１１を構成する。磁石
保持部材１７に設けた磁石保持孔１７ｄ内に収容して保
持させる。磁石保持孔１７ｄの内面及び永久磁石１８の
側面にテーパ部を設けることにより、磁石１８の抜け止
めを図る。磁石保持部材１７とボス部材１６とは、アリ
１７ｃとアリ溝１６ｃとの嵌合により強固に結合する。
永久磁石１８を保持する磁石保持部材１７を絶縁樹脂に
より形成することにより渦電流損を少なくして回転子か
らの発熱を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁石式交流発電機
や、ブラシレスモータなどの回転電機に用いる磁石回転
子に関し、特に内燃機関に取り付ける磁石発電機に用い
るのに好適な磁石回転子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁石式交流発電機またはブラシレスモー
タなどの回転電機において、回転子の重量を軽くし、そ
の慣性モーメントを小さくする必要がある場合には、回
転子を固定子の内側に配置して、固定子の内側で回転さ
せる内転形の構成をとることが多い。

【０００３】特に、レース用の内燃機関駆動車両におい
て、内燃機関に取り付けた磁石式交流発電機の出力で内
燃機関用点火装置を動作させる場合には、機関の加速性
能及び減速性能が損なわれないようにするために、機関
に取り付ける発電機の回転子の慣性モーメントを極力小
さくすることが必要とされる。

【０００４】図９（Ａ）及び（Ｂ）は、内燃機関に取り
付けられていた従来の内転形磁石発電機の磁石回転子１
を示したもので、図９（Ａ）は正面図、図９（Ｂ）は同
図（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。これらの図において
２は鉄または鉄合金などの強磁性材料からなる筒状のボ
ス部材で、このボス部材の内側には、図示しない内燃機
関の回転軸の先端に設けられたテーパ部を嵌合させるた
めのテーパ孔２ａが設けられている。ボス部材２は、そ
の横断面の輪郭形状が六角形を呈するように形成されて
いて、ボス部材２の外周に形成された６個の平坦面上に
それぞれ６個の板状の永久磁石３が配置されている。各
永久磁石３の外側の磁極面上に磁極片４が配置され、ボ
ス部材２に設けられたネジ孔に各磁極片４と永久磁石３
とを貫通してねじ込まれたネジ５により、各磁極片４及
び永久磁石３がボス部材２に固定されている。

【０００５】また機関の高速回転時に遠心力により磁極
片４及び永久磁石３が外側に飛び出すのを防ぐために、
ボス部材２の外周面と永久磁石３の側面と磁極片４の端
部とを被覆するようにアルミニュウムからなるモールド
部６が形成されている。ボス部材２の周方向に等角度間
隔で並ぶ６個の永久磁石３は、交互に極性を異ならせて
ボス部材２の径方向の着磁され、これらの磁石により６
極の磁石界磁が構成されている。

【０００６】図９に示した磁石回転子１は、図示しない
内燃機関の回転軸の先端に設けられたテーパ部をボス部
材２の内側のテーパ孔２ａに嵌合させて、ネジなどの締
結手段によりボス部材２を回転軸の先端のテーパ部に対
して締め付けることにより機関に取り付けられる。内燃
機関にはまた、磁石回転子１の磁極片４に対向する磁極
部を有する電機子鉄心と該電機子鉄心に巻回された電機
子コイルとを備えた固定子が取り付けられ、該固定子と
磁石回転子１とにより磁石式交流発電機が構成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９に示した従来の磁
石回転子では、磁極片４と永久磁石３とをネジ５により
ボス部材２に固定していたため、磁石回転子１に振動が
加わった場合にネジ５が緩んで、磁極片４及び永久磁石
３の取付け強度が低下するおそれがあった。

【０００８】更に図９に示した磁石回転子では、磁極片
４の周囲がアルミニュウムからなるモールド部６により
囲まれていたため、磁石回転子が回転した際にモールド
部６の磁極片４を囲む領域に渦電流が流れて多くの損失
が生じ、回転電機の効率が悪くなる上に、回転子からの
発熱が多くなるという問題があった。

【０００９】また、モールド部６は、永久磁石３及び磁
極片４をネジ５により固定したボス部材２を射出成型用
金型内に挿入して、該金型内にアルミニュウムの湯を射
出することにより形成されるため、モールド部６を形成
する際に永久磁石３の温度が上昇して該磁石が減磁させ
られることがあった。

【００１０】永久磁石３としてフェライト磁石を用いる
場合には、その着磁を容易に行うことができるため、回
転子を組み立てた後に永久磁石の着磁を行うようにすれ
ば、回転子の製造過程で磁石の温度が上昇しても特に問
題がない。しかしながら、永久磁石３として希土類磁石
のような、大容量の着磁装置を必要とする磁石を用いる
場合には、回転子を組み立てた後に磁石を着磁すること
は困難であるため、磁石回転子の製造過程で永久磁石の
温度が上昇して減磁が生じるようなことは避ける必要が
ある。

【００１１】本発明の目的は振動により緩みが生じる部
分を無くして機械的強度が低下するおそれをなくした回
転電機用磁石回転子を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、渦電流損を少なくす
ることができるようにした回転電機用磁石回転子を提供
することにある。

【００１３】本発明の更に他の目的は、磁石の温度の上
昇を伴う製造過程を経ることなく、組み立てを行うこと
ができるようにした回転電機用磁石回転子を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
の目的を達成するため、回転軸に結合されるボス部材の
外周に絶縁樹脂製の磁石保持部材を固定して、該磁石保
持部材により板状の永久磁石を保持させるようにした。

【００１５】本発明で用いるボス部材は、鉄または鉄合
金などの強磁性材料により筒状に形成されていて、その
内側には回転軸を嵌合させるための孔が設けられ、その
外周側には、周方向に間隔をあけて並ぶ複数のアリ溝が
設けられている。

【００１６】また磁石保持部材は、ボス部材の外周を取
り囲むように環状に形成された周壁部と、該周壁部の内
周部の複数のアリ溝にそれぞれ対応する位置から径方向
の内側に突出した複数のアリとを有していて、各アリが
ボス部材の対応するアリ溝に嵌合されてボス部材に固定
されている。

【００１７】磁石保持部材の周壁部にはボス部材の周方
向に等角度間隔で並ぶ複数の磁石保持孔が該周壁部を貫
通した状態で形成され、該複数の磁石保持孔内にそれぞ
れ板状の永久磁石が収容されている。各永久磁石はボス
部材の径方向に着磁されている。

【００１８】各磁石保持孔の内面には、各磁石保持孔の
断面積をボス部材の径方向の外側に向うに従って次第に
小さくする向きのテーパが付けられたテーパ部が設けら
れ、各磁石保持孔の内面に接する各永久磁石の側面に
は、磁石保持孔の内面のテーパ部と同じ方向に傾斜した
テーパ部が設けられている。各磁石保持孔の内面のテー
パ部に各永久磁石の側面のテーパ部が当接されて、永久
磁石の抜け止めが図られている。

【００１９】上記のように、ボス部材を取り囲む環状の
磁石保持部材に設けた磁石保持孔内に永久磁石を収容し
て、磁石保持孔の内面及び永久磁石の側面にそれぞれテ
ーパ部を設けることにより永久磁石の抜け止めを図ると
ともに、絶縁樹脂製の磁石保持部材とボス部材とをアリ
とアリ溝との嵌合により結合する構造にすると、磁極片
を用いることなく、またネジやアルミニュウムのモール
ド部を用いずに永久磁石をボス部材に強固に固定するこ
とができるので、コストの低減を図って、しかも遠心力
に対する機械的強度が高い磁石回転子を得ることができ
る。

【００２０】また上記のようにネジを用いずに永久磁石
をボス部材に固定するようにすると、振動が加わった場
合に緩む個所がなくなるので、振動に強い磁石回転子を
得ることができる。

【００２１】更に上記のように、アルミニュウムのモー
ルド部を設けることなく、絶縁樹脂製の磁石保持部材に
永久磁石を保持させるようにすると、永久磁石を取り囲
む領域に渦電流が流れることがなくなるので、渦電流損
を少なくして、回転電機の効率を高めることができる上
に、磁石回転子からの発熱を少なくすることができる。

【００２２】また上記のように構成すると、磁極片を必
要としないため、磁石回転子の軽量化を図ることがで
き、回転子の慣性モーメントを小さくする要求に容易に
応えることができる。

【００２３】本発明においてはまた、上記複数の永久磁
石の外側の磁極面を磁石保持部材とともに覆う環状の非
磁性磁石カバーをボス部材に固定しておくのが好まし
い。

【００２４】本発明においてはまた、ボス部材の軸線方
向の一端寄りの外周部に外鍔部を形成して該外鍔部に磁
石保持部材の軸線方向の一端を当接させることにより、
磁石保持部材の位置決めを図るようにするのが好まし
い。また磁石保持部材の幅寸法を、ボス部材の外鍔部と
ボス部材の軸線方向の他端との間の距離にほぼ等しく設
定して、磁石保持部材の軸線方向の他端を、ボス部材の
軸線方向の他端とほぼ同じ位置に配置するようにしてお
くのが好ましい。

【００２５】この場合、磁石カバーの軸線方向の一端側
及び他端側にそれぞれ内鍔部を設けて、該磁石カバーの
一端側の内鍔部及び他端側の内鍔部をそれぞれボス部材
の外周の鍔部及びボス部材の他端側の端面に外側から当
接させることにより、磁石カバーをボス部材に対して固
定することができる。

【００２６】本発明においてはまた、磁石保持部材の周
壁部の軸線方向の一端側の側面の内周寄りの部分に軸線
方向に突出した突起を設けるとともに、ボス部材側に
は、磁石保持部材の突起を嵌合させるための凹部を軸線
方向に開口した状態で設けて、磁石保持部材の突起をボ
ス部材側に設けられた凹部にボス部材の軸線方向から嵌
合させることにより、磁石保持部材の軸線方向の一端を
ボス部材に拘束するのが好ましい。このような構造にす
ると、磁石保持部材をよりいっそう強固にボス部材に固
定することができるため、遠心力により磁石保持部材が
外側に膨らむのをより確実に防いで、磁石の取り付け強
度を更に向上させることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１ないし図７は、本発明の一実
施形態を示したもので、図１は本発明に係わる磁石回転
子を用いた磁石式交流発電機の構成例を示した正面図、
図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。また図３は本発明
に係わる磁石回転子の半部を断面して示した正面図、図
４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５は本発明の磁石回転子
で用いる磁石保持部材の正面図、図６は図５のＣ−Ｃ線
断面図である。図７は本発明で用いる磁石保持部材と該
磁石保持部材により保持される永久磁石とを示した斜視
図である。

【００２８】図１及び図２において、１０は固定子、１
１は固定子１０の内側に配置された本発明に係わる磁石
回転子であり、固定子１０と磁石回転子１１とにより磁
石式交流発電機１２が構成されている。

【００２９】固定子１０は、環状の継鉄部１３ｙの内周
部から径方向の内側に等角度間隔で６個の突極部１３ａ
〜１３ｆを突出させた環状の電機子鉄心１３と、該電機
子鉄心の突極部１３ａ〜１３ｆにそれぞれ巻回された電
機子コイル１４ａ〜１４ｆとからなっている。電機子鉄
心１３は、所定の形状に打ち抜いた鋼板の積層体１３Ａ
と、該積層体を間にして対向配置された１対の側板１３
Ｂ，１３Ｂとをリベット１５により締め付けた構造を有
するもので、その継鉄部１３ｙには、３つの取付け孔１
３Ｄが１２０度間隔で設けられている。また電機子鉄心
の突極部１３ａ〜１３ｆのそれぞれの先端部には、側板
１３Ｂ，１３Ｂを外側に折り曲げることにより形成され
た極片部１３B1，１３B1（図２参照）が設けられ、突極
部１３ａ〜１３ｆのそれぞれの先端面と極片部とにより
固定子側の磁極部が構成されている。

【００３０】本発明に係わる磁石回転子１１は、図３及
び図４にも示したように、鉄等の強磁性材料からなるボ
ス部材１６と、絶縁樹脂の成型品からなる磁石保持部材
１７と、複数の永久磁石１８と、磁石カバー１９とによ
り構成されている。本発明において、永久磁石１８の種
類は問わないが、図示の例では、永久磁石１８として希
土類磁石を用いている。

【００３１】ボス部材１６は、その全体がほぼ円筒状を
呈するように形成されていて、その一端の外周側には拡
大径部１６ａが設けられ、その内側には図示しない内燃
機関の回転軸を嵌合させるためのテーパ孔１６ｂが形成
されている。ボス部材１６の外周側には、複数（図示の
例では８個）のアリ溝１６ｃ，１６ｃ，…が等角度間隔
で設けられ、ボス部材１６の軸線方向の一端寄りの外周
部には、拡大径部１６ａよりも小径の外鍔部１６ｄが形
成されている。図示の各アリ溝１６ｃは、断面が鳩尾状
を呈する溝からなっていて、その長手方向の一端がボス
部材１６の他端側に開口するように設けられている。

【００３２】磁石保持部材１７は、図５及び図６にも示
したように、ボス部材１６の外周を隙間なく取り囲むよ
うに環状に形成された周壁部１７ａと、該周壁部１７ａ
の内周から径方向の内側に突出した複数のアリ１７ｃ，
１７ｃ，…とからなっている。磁石保持部材１７の周壁
部１７ａの、アリ１７ｃ，１７ｃ，…相互間に位置する
部分を貫通した状態で、複数の磁石保持孔１７ｄ，１７
ｄ，…が形成され、これらの磁石保持孔１７ｄ，１７
ｄ，…内にそれぞれ板状の永久磁石１８が収容されてい
る。

【００３３】図示の各アリ１７ｃは、アリ溝１６ｃの断
面形状と同様な鳩尾状の断面形状を呈する突起からなっ
ていて、対応するアリ溝１６ｃの軸線方向の一端側の開
口部から該アリ溝１６ｃにきつく嵌合させられるように
なっており、各アリ１７ｃを対応するアリ溝１６ｃに嵌
合させて磁石保持部材１７をボス部材１６の軸線方向に
スライドさせることにより、磁石保持部材１７の周壁部
１７ａをボス部材１６の外周にきつく嵌合させることが
できるようになっている。

【００３４】磁石保持部材１７の周壁部１７ａを貫通し
た複数の磁石保持孔１７ｄ，１７ｄ，…は、ボス部材１
６の周方向に等角度間隔で並ぶように設けられ、各磁石
保持孔１７ｄの内面には、各磁石保持孔の断面積をボス
部材の径方向の外側に向うに従って次第に小さくする向
きのテーパが付けられたテーパ部が設けられている。図
示の例では、磁石保持部材１７の周方向（ボス部材の周
方向）に相対する各磁石保持孔１７ｄの内面がテーパ部
１７d1及び１７d1となっている。

【００３５】各磁石保持孔１７ｄの内面に接する各永久
磁石１８の側面には、磁石保持孔１７ｄの内面のテーパ
部１７d1，１７d1と同じ方向に傾斜したテーパ部１８a
1，１８a1が設けられ、各永久磁石１８のテーパ部１８a
1，１８a1が磁石保持孔１７ｄのテーパ部１７d1，１７d
1に当接することにより、各永久磁石１８の抜け止めが
図られるようになっている。

【００３６】図示の例では、各永久磁石１８を対応する
磁石保持孔１７ｄ内に収納して保持させた状態で、各永
久磁石１８の外側の磁極面が磁石保持部材１７の外周面
と同一面上に位置するように、各磁石保持孔１７ｄの深
さ（磁石保持部材１７の周壁部１７ａの厚み）が設定さ
れている。

【００３７】磁石保持部材１７を形成する絶縁樹脂材料
としては、耐熱性が高く、衝撃強度及び機械的強度に優
れたもの（例えばＰＰＳ樹脂）を選定するのが好まし
い。

【００３８】なお磁石保持部材１７のアリ１７ｃ，１７
ｃ，…相互間の間隔は、隣り合うアリ１７ｃ，１７ｃの
間に、永久磁石１８を磁石保持孔１７ｄ内に挿入する際
に必要な隙間を確保するために十分な大きさに設定して
おく。

【００３９】磁石カバー１９は、ステンレス鋼やアルミ
ニュウムなどの非磁性材料（強磁性材料以外の金属材
料）の薄板を円筒状に成形したものからなっていて、磁
石保持部材１７の外周に隙間なく嵌合するように、その
内径寸法が設定されている。磁石カバー１９は、その軸
線方向の一端側及び他端側にそれぞれ内鍔部１９ａ及び
１９ｂを有していて、該磁石カバーの一端側の内鍔部１
９ａ及び他端側の内鍔部１９ｂがそれぞれボス部材１６
の外周の鍔部１６ｄ及びボス部材１６の軸線方向の他端
側の端面に外側から当接させられて、磁石カバー１９が
ボス部材１６に対して固定されている。

【００４０】磁石カバー１９の両端の内鍔部１９ａ，１
９ｂの少なくとも一方は、該磁石カバー１９を磁石保持
部材１７の外周に嵌合させた後にシーミング加工等によ
り形成される。図示の例では、磁石カバー１９を製作す
る際にその軸線方向の他端側の内鍔部１９ｂのみを形成
しておき、磁石カバー１９を磁石保持部材１７の外周に
嵌合させた後に、その軸線方向の一端側の端部にシーミ
ング加工を施して該磁石保持部材の一端をボス部材１６
の鍔部１６ｄに被せるように変形させることにより、内
鍔部１９ａを形成するようにしている。

【００４１】上記の磁石回転子１１を組み立てる際に
は、図７に示すように、磁石保持部材１７の軸線方向か
らアリ１７ｃ，１７ｃ相互間の隙間を通して、各磁石保
持孔１７ｄ内に永久磁石１８を挿入し、各永久磁石１８
を磁石保持孔１７ｄの内面に接着により固定する。永久
磁石１８と磁石保持孔１７ｄの内面との接着は、永久磁
石１８の側面及び磁石保持孔１７ｄの内面にそれぞれ接
着剤を塗布した後に、永久磁石１８を磁石保持孔１７ｄ
内に挿入することにより行ってもよく、永久磁石１８を
磁石保持孔１７ｄ内に挿入した後に、永久磁石１８の側
面と磁石保持孔１７ｄの内面との間に接着剤を浸透させ
ることにより行ってもよい。

【００４２】永久磁石１８を磁石保持孔１７ｄ内に挿入
した後に、永久磁石１８の側面と磁石保持孔１７ｄの内
面との間に接着剤を浸透させることにより永久磁石１８
を磁石保持孔１７ｄの内面に接着する方法をとる場合に
は、磁石保持孔１７ｄの内面の一部、例えば磁石保持孔
１７ｄの各角部に、該磁石保持孔１７ｄの内面と磁石１
８との間の隙間を拡大するポケット部を形成して、該ポ
ケット部内に接着剤を充填するようにすると、接着剤の
浸透を容易にすることができる。

【００４３】磁石保持部材１７に永久磁石１８を保持さ
せた後、永久磁石１８を保持した磁石保持部材１７のア
リ１７ｃ，１７ｃ，…をボス部材１６のアリ溝１６ｃ，
１６ｃ，…に嵌合させるとともに、磁石保持部材１７の
周壁部１７ａをボス部材１６の外周に嵌合させて、該周
壁部１７ａをボス部材１６の外周の鍔部１６ｄに当接さ
せる。その後、磁石カバー１９を磁石保持部材１７の外
周に嵌合させ、該磁石カバー１９の一端をボス部材１６
の鍔部１６ｄの外面に被せるようにシーミング加工を施
して内鍔部１９ａを形成し、磁石カバー１９をボス部材
１６に固定する。

【００４４】上記のように、ボス部材１６を取り囲む環
状の磁石保持部材１７に設けた磁石保持孔１７ｄ内に永
久磁石１８を収容して、磁石保持孔１７ｄの内面及び永
久磁石１８の側面にそれぞれテーパ部を設けることによ
り永久磁石１８の抜け止めを図るとともに、絶縁樹脂製
の磁石保持部材１７とボス部材とをアリとアリ溝との嵌
合により結合する構造にすると、磁極片を用いることな
く、またネジやアルミニュウムのモールド部を用いずに
永久磁石をボス部材に強固に固定することができるの
で、コストの低減を図って、しかも遠心力に対する機械
的強度が高い磁石回転子を得ることができる。

【００４５】また上記のようにネジを用いずに永久磁石
１８をボス部材１６に固定するようにすると、振動が加
わった場合に緩む個所がなくなるので、振動に強い磁石
回転子を得ることができる。

【００４６】更に上記のように、絶縁樹脂製の磁石保持
部材１７に永久磁石１８を保持させるようにすると、永
久磁石１８を取り囲む領域に渦電流が流れることがなく
なるので、渦電流損を少なくして、発電効率を高めるこ
とができる上に、磁石回転子からの発熱を少なくするこ
とができる。

【００４７】また上記の例のように、磁石保持部材１７
の磁石保持孔１７ｄ，１７ｄ，…相互間の境界部にそれ
ぞれアリ１７ｃ，１７ｃ，…を形成するようにすると、
アリとアリ溝との嵌合により各永久磁石１８を強固に押
さえることができるため、磁石回転子の機械的強度を高
くすることができる。

【００４８】上記の説明では、磁石保持部材１７を予め
絶縁樹脂により成形しておくようにしたが、外周側にア
リ溝１６ｃ，１６ｃ，…が形成されたボス部材１６の外
周に所定個数の永久磁石１８を等角度間隔で並べて接着
などにより固定した後、該ボス部材１６と永久磁石１８
とを射出成型用金型内にインサートして、該金型内に前
記と同様の性能を有する絶縁樹脂を充填することによ
り、磁石保持部材１７を成形するようにしてもよい。こ
のようにすると、磁石保持部材１７を構成する樹脂がア
リ溝１６ｃ内に密に充填され、該樹脂が永久磁石１８に
密に接するため、磁石回転子の機械的強度を向上させる
ことができる。絶縁樹脂の溶融温度はアルミニュウムの
溶融温度に比べて低いため、上記のように、永久磁石を
ボス部材とともに磁石保持部材成形用の金型内にインサ
ートして磁石保持部材１７を一体成形する方法をとって
も、磁石が減磁することはない。

【００４９】また上記のように、磁石カバー１９を取り
付けると、磁石回転子を回転電機に組み込む際に、永久
磁石１８の外面に物が当って該磁石１８が破損するのを
防ぐことができる。また永久磁石１８として希土類磁石
を用いる場合、磁石が外気に触れていると磁石の劣化が
早期に進むおそれがあるが、上記のように磁石カバーを
設けると、永久磁石１８を外気から遮断することができ
るため、該磁石が早期に劣化するのを防ぐことができ
る。

【００５０】図８は本発明に係わる磁石回転子の他の構
成例を示したもので、この例では、磁石保持部材１７の
周壁部１７ａの軸線方向の一端側の側面の内周寄りの部
分に軸線方向に突出した突起１７ｅが周設されている。
ボス部材１６側には、磁石保持部材１７の突起１７ｅを
嵌合させるための環状の凹部１６ｅが軸線方向に開口し
た状態で設けられ、磁石保持部材１７の突起１７ｅがボ
ス部材１６側に設けられた凹部１６ｅに軸線方向から嵌
合されて磁石保持部材１７の軸線方向の一端がボス部材
１６に拘束されている。

【００５１】またこの例では、磁石保持部材１７に設け
られた各磁石保持孔の４つの内面のうち、ボス部材１６
の軸線方向に相対する１対の内面がテーパ部１７d1，１
７d1となっており、ボス部材１６の軸線方向に相対する
磁石１８の側面にそれぞれ形成されたテーパ部１８a1，
１８a1がテーパ部１７d1，１７d1に当接されている。そ
の他の点は図１ないし図７に示した例と同様に構成され
ている。

【００５２】図８に示したように、磁石保持部材１７の
周壁部の一端側に設けた突起１７ｅをボス部材１６側に
設けた凹部１６ｅに軸線方向から嵌合させて、磁石保持
部材１７の一端をボス部材１６に拘束するようにする
と、磁石保持部材１７をいっそう強固にボス部材１６に
対して固定することができるため、遠心力により磁石保
持部材１７が外側に膨らむのを更に確実に防いで、磁石
の取り付け強度を高めることができる。

【００５３】上記の例では、磁石式交流発電機の回転子
として用いる磁石回転子に本発明を適用した場合を例に
とったが、ブラシレス電動機等の他の回転電機に用いる
磁石回転子にも本発明を適用することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ボス部
材を取り囲む環状の磁石保持部材に設けた磁石保持孔内
に永久磁石を収容して、磁石保持孔の内面及び永久磁石
の側面にそれぞれテーパ部を設けることにより永久磁石
の抜け止めを図るとともに、絶縁樹脂製の磁石保持部材
とボス部材とをアリとアリ溝との嵌合により結合する構
造にして、磁極片を用いることなく、またネジやアルミ
ニュウムのモールド部を用いずに永久磁石をボス部材に
強固に固定することができるようにしたので、コストの
低減を図って、しかも遠心力に対する機械的強度が高い
磁石回転子を得ることができる利点がある。

【００５５】また本発明によれば、ネジを用いずに永久
磁石をボス部材に固定するので、振動が加わった場合に
緩む個所をなくして、振動に強い磁石回転子を得ること
ができる。

【００５６】更に本発明によれば、アルミニュウムのモ
ールド部を設けることなく、絶縁樹脂製の磁石保持部材
に永久磁石を保持させる構造とすることにより、永久磁
石を取り囲む領域に渦電流が流れるのを防いで、渦電流
損を少なくすることができるようにしたので、回転電機
の効率を高めることができる上に、磁石回転子からの発
熱を少なくすることができる利点がある。

【００５７】また本発明によれば、磁極片を必要としな
いため、磁石回転子の軽量化を容易に図ることができ、
回転子の慣性モーメントを小さくする要求に容易に応え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる磁石回転子を用いた磁石式交流
発電機の構成例を示した正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明に係わる磁石回転子の半部を断面して示
した正面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】本発明の磁石回転子で用いる磁石保持部材の正
面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】本発明で用いる磁石保持部材と該磁石保持部材
により保持される永久磁石とを示した斜視図である。

【図８】本発明に係わる磁石回転子の他の構成例を示し
た断面図である。

【図９】（Ａ）は従来の磁石回転子を示した正面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【符号の説明】

１１ 磁石回転子 １６ ボス部材 １６ｂ テーパ孔 １６ｃ アリ溝 １７ 磁石保持部材 １７ａ 周壁部 １７ｃ アリ １７ｄ 磁石保持孔 １７d1 テーパ部 １８ 永久磁石 １８a1 テーパ部 １９ 磁石カバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強磁性材料からなっていて、回転軸を嵌
   合させるための孔を内側に有し、周方向に間隔をあけて
   並ぶ複数のアリ溝を外周側に有する筒状のボス部材と、 前記ボス部材の外周を取り囲むように環状に形成された
   周壁部と、該周壁部の内周部の前記複数のアリ溝にそれ
   ぞれ対応する位置から径方向の内側に突出した複数のア
   リとを有して、各アリが前記ボス部材の対応するアリ溝
   に嵌合されて前記ボス部材に固定され、前記周壁部には
   前記ボス部材の周方向に等角度間隔で並ぶ複数の磁石保
   持孔が該周壁部を貫通した状態で形成されている絶縁樹
   脂製の磁石保持部材と、 前記磁石保持部材の複数の磁石保持孔内にそれぞれ収容
   されて前記ボス部材の径方向に着磁された複数の板状の
   永久磁石とを具備し、 前記各磁石保持孔の内面には、各磁石保持孔の断面積を
   前記ボス部材の径方向の外側に向うに従って次第に小さ
   くする向きのテーパが付けられたテーパ部が設けられ、 前記各磁石保持孔の内面に接する各永久磁石の側面に
   は、前記磁石保持孔の内面のテーパ部と同じ方向に傾斜
   したテーパ部が設けられていることを特徴とする回転電
   機用磁石回転子。
2. 【請求項２】 回転軸を嵌合させるための孔を内側に有
   し、周方向に間隔をあけて並ぶ複数のアリ溝を外周部に
   有する筒状のボス部材と、 前記ボス部材の外周を取り囲むように環状に形成された
   周壁部と、該周壁部の内周部の前記複数のアリ溝にそれ
   ぞれ対応する位置から径方向の内側に突出した複数のア
   リとを有して、各アリが前記ボス部材の対応するアリ溝
   に嵌合されて前記ボス部材に固定され、前記周壁部には
   前記ボス部材の周方向に等角度間隔で並ぶ複数の磁石保
   持孔が該周壁部を貫通した状態で形成されている絶縁樹
   脂製の磁石保持部材と、 前記磁石保持部材の複数の磁石保持孔内にそれぞれ収容
   されて前記ボス部材の径方向に着磁された複数の板状の
   永久磁石と、 前記複数の永久磁石の外側の磁極面を前記磁石保持部材
   とともに覆うように環状に形成されて前記ボス部材に固
   定された非磁性磁石カバーとを具備し、 前記各磁石保持孔の内面には、各磁石保持孔の断面積を
   前記ボス部材の径方向の外側に向うに従って次第に小さ
   くする向きのテーパが付けられたテーパ部が設けられ、 前記各磁石保持孔の内面に接する各永久磁石の側面に
   は、前記磁石保持孔の内面のテーパ部と同じ方向に傾斜
   したテーパ部が設けられていることを特徴とする回転電
   機用磁石回転子。
3. 【請求項３】 前記ボス部材の軸線方向の一端寄りの外
   周部に外鍔部が形成されて該外鍔部に前記磁石保持部材
   の軸線方向の一端が当接され、 前記磁石保持部材は、前記ボス部材の外鍔部と前記ボス
   部材の軸線方向の他端との間の距離にほぼ等しい幅寸法
   を有するように形成されて、前記磁石保持部材の軸線方
   向の他端が前記ボス部材の軸線方向の他端とほぼ同じ位
   置に配置され、 前記磁石カバーは、その軸線方向の一端側及び他端側に
   それぞれ内鍔部を有して、該磁石カバーの一端側の内鍔
   部及び他端側の内鍔部がそれぞれ前記ボス部材の外周の
   鍔部及びボス部材の他端側の端面に外側から当接した状
   態で前記磁石カバーが前記ボス部材に対して固定されて
   いる請求項２に記載の回転電機用磁石回転子。
4. 【請求項４】 前記磁石保持部材の周壁部の軸線方向の
   一端側の側面の内周寄りの部分に軸線方向に突出した突
   起が設けられ、 前記ボス部材側には、前記磁石保持部材の突起を嵌合さ
   せるための凹部が軸線方向に開口した状態で設けられ、 前記磁石保持部材の突起が前記ボス部材側に設けられた
   凹部に前記ボス部材の軸線方向から嵌合されて前記磁石
   保持部材の軸線方向の一端が前記ボス部材に拘束されて
   いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つ
   に記載の回転電機用磁石回転子。