JPH11285214A - 同期機械 - Google Patents
同期機械Info
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- JPH11285214A JPH11285214A JP11036039A JP3603999A JPH11285214A JP H11285214 A JPH11285214 A JP H11285214A JP 11036039 A JP11036039 A JP 11036039A JP 3603999 A JP3603999 A JP 3603999A JP H11285214 A JPH11285214 A JP H11285214A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holding
- synchronous machine
- rotor
- retaining
- tongue
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/02—Details
- H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
- H02K21/042—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with permanent magnets and field winding both rotating
- H02K21/044—Rotor of the claw pole type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 同期機械の永久磁石用の保持装置を改良し
て、構造を単純にし、製造を簡便かつ低廉にすると共
に、ロータの組立時に簡単な方式で半径方向及び軸方向
で確実に位置決めできるようにする。 【解決手段】 保持装置７が、界磁系９を中央で囲む非
磁性体製の２つの保持リング１ａ，２ａから構成されて
おり、両保持リングが互いに接し合っており、かつ前記
保持リングの外側輪郭が、爪極１０の下側まで延びてお
り、前記保持リング１ａ，２ａには、空隙内へ延在しか
つ極板１１にまで達して永久磁石８を支持する、極数に
相当する本数の保持アーム４が屈曲成形されており、各
保持アームの自由端部が、ロータ軸の方へ向かって屈曲
された保持舌片５を有しており、かつ該保持舌片５が、
両極板１１の相互に対面する内面に対応形成された溝６
内に位置決めされている。
て、構造を単純にし、製造を簡便かつ低廉にすると共
に、ロータの組立時に簡単な方式で半径方向及び軸方向
で確実に位置決めできるようにする。 【解決手段】 保持装置７が、界磁系９を中央で囲む非
磁性体製の２つの保持リング１ａ，２ａから構成されて
おり、両保持リングが互いに接し合っており、かつ前記
保持リングの外側輪郭が、爪極１０の下側まで延びてお
り、前記保持リング１ａ，２ａには、空隙内へ延在しか
つ極板１１にまで達して永久磁石８を支持する、極数に
相当する本数の保持アーム４が屈曲成形されており、各
保持アームの自由端部が、ロータ軸の方へ向かって屈曲
された保持舌片５を有しており、かつ該保持舌片５が、
両極板１１の相互に対面する内面に対応形成された溝６
内に位置決めされている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、界磁系を有し、該
界磁系がロータ内で電気的に励磁される多数の単極から
成り、該単極が、前記界磁系によって、特に共通の界磁
コイルによって励磁される爪極として形成されており、
しかも漂遊磁束を補償するために、前記ロータの軸方向
両端に配置された極板の、軸方向で相対して向けられた
爪極間の空隙内に複数の永久磁石が挿入されており、該
永久磁石が、遠心力及び軸方向力に対して１つの保持装
置によって支持されかつ該保持装置によって保持されて
いる形式の、同期機械、特に自動車用ジェネレータに関
する。
界磁系がロータ内で電気的に励磁される多数の単極から
成り、該単極が、前記界磁系によって、特に共通の界磁
コイルによって励磁される爪極として形成されており、
しかも漂遊磁束を補償するために、前記ロータの軸方向
両端に配置された極板の、軸方向で相対して向けられた
爪極間の空隙内に複数の永久磁石が挿入されており、該
永久磁石が、遠心力及び軸方向力に対して１つの保持装
置によって支持されかつ該保持装置によって保持されて
いる形式の、同期機械、特に自動車用ジェネレータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】前記形式の同期機械はドイツ連邦共和国
登録実用新案第８９０５３５３号明細書に基づいて公知
である。その場合永久磁石は、相互に向き合った爪極間
の空隙内で保持プレートによって遠心力に対して保持さ
れている。前記保持プレートは円周側では爪極の拡張部
内に挿入されて位置決めされているのに対して、機械中
心軸線寄りでは、界磁コイルを包囲する非磁性スリーブ
上に支持されている。永久磁石をこのように組込むため
には、同期機械の極数に関連した多額の部品経費が必要
になるばかりでなく、保持プレートのために多額な組立
経費が生じる。それ故に同期機械のロータの製造コスト
は必然的に高くなる。更にまた永久磁石は軸方向で軸方
向の衝撃力に対して確実には対処されていない。
登録実用新案第８９０５３５３号明細書に基づいて公知
である。その場合永久磁石は、相互に向き合った爪極間
の空隙内で保持プレートによって遠心力に対して保持さ
れている。前記保持プレートは円周側では爪極の拡張部
内に挿入されて位置決めされているのに対して、機械中
心軸線寄りでは、界磁コイルを包囲する非磁性スリーブ
上に支持されている。永久磁石をこのように組込むため
には、同期機械の極数に関連した多額の部品経費が必要
になるばかりでなく、保持プレートのために多額な組立
経費が生じる。それ故に同期機械のロータの製造コスト
は必然的に高くなる。更にまた永久磁石は軸方向で軸方
向の衝撃力に対して確実には対処されていない。
【０００３】また米国特許第５５４３６７６号明細書が
開示しているように、Ｕ字形の永久磁石を界磁コイルと
爪極との間に挿嵌することも既に公知であり、この場合
前記Ｕ字形永久磁石の両側脚は爪極間の空隙内へ導入さ
れる。この永久磁石は空隙の軸方向中点までしか達して
いない。それというのは１つの爪極の各先端から１つの
永久磁石が挿入されるからである。
開示しているように、Ｕ字形の永久磁石を界磁コイルと
爪極との間に挿嵌することも既に公知であり、この場合
前記Ｕ字形永久磁石の両側脚は爪極間の空隙内へ導入さ
れる。この永久磁石は空隙の軸方向中点までしか達して
いない。それというのは１つの爪極の各先端から１つの
永久磁石が挿入されるからである。
【０００４】また永久磁石のための蛇行状かつリング状
の保持装置も公知であり、該保持装置はユニットとして
前もって製作され、かつロータの組立の場合、軸方向両
端部から極板をその爪極と一緒に装着する前に、前記保
持装置は界磁巻線を有する極片に被せ嵌められる。その
場合爪極は、英国特許第２２８１６６５号明細書に開示
されているように、保持装置の軸方向に開いた受容部内
へ導入される。この公知の保持装置は構造が複雑で製造
コストが高くつく。その上に永久磁石は、かつ保持装置
そのものからして、遠心力及び軸方向衝撃力に対して確
実に防護されて保持されていない。
の保持装置も公知であり、該保持装置はユニットとして
前もって製作され、かつロータの組立の場合、軸方向両
端部から極板をその爪極と一緒に装着する前に、前記保
持装置は界磁巻線を有する極片に被せ嵌められる。その
場合爪極は、英国特許第２２８１６６５号明細書に開示
されているように、保持装置の軸方向に開いた受容部内
へ導入される。この公知の保持装置は構造が複雑で製造
コストが高くつく。その上に永久磁石は、かつ保持装置
そのものからして、遠心力及び軸方向衝撃力に対して確
実に防護されて保持されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、明細
書冒頭で述べた形式の同期機械の永久磁石用の保持装置
を改良して、構造を単純にし、製造を簡便かつ低廉にす
ると共に、ロータの組立時に簡単な方式で半径方向及び
軸方向で確実に位置決めできるようにすることである。
書冒頭で述べた形式の同期機械の永久磁石用の保持装置
を改良して、構造を単純にし、製造を簡便かつ低廉にす
ると共に、ロータの組立時に簡単な方式で半径方向及び
軸方向で確実に位置決めできるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、保持装置が、界磁系を中央で囲
む非磁性の２つの保持リングから構成されており、両保
持リングが互いに接し合っており、かつ前記保持リング
の外側輪郭が、爪極の下側まで延びており、前記保持リ
ングに、空隙内へ延び且つ極板にまで達して永久磁石を
支持する、極数に相当する本数の保持アームが屈曲成形
されており、各保持アームの自由端部が、ロータ軸の方
へ向かって屈曲された保持舌片を支持しており、且つ該
保持舌片が、両極板の相互に対面する内面に殊に対応形
成された溝内に位置決めされている点にある。
の本発明の構成手段は、保持装置が、界磁系を中央で囲
む非磁性の２つの保持リングから構成されており、両保
持リングが互いに接し合っており、かつ前記保持リング
の外側輪郭が、爪極の下側まで延びており、前記保持リ
ングに、空隙内へ延び且つ極板にまで達して永久磁石を
支持する、極数に相当する本数の保持アームが屈曲成形
されており、各保持アームの自由端部が、ロータ軸の方
へ向かって屈曲された保持舌片を支持しており、且つ該
保持舌片が、両極板の相互に対面する内面に殊に対応形
成された溝内に位置決めされている点にある。
【０００７】両保持リングはその保持アーム及び保持舌
片と共に、押抜き・曲げ部材として容易にかつ低廉に製
作可能である。保持リングは保持アーム及び保持舌片と
相俟って空隙毎に、３辺の閉じた１つの受容部を形成
し、該受容部内へ直方体状の永久磁石を挿嵌することが
可能である。保持舌片は極板に沿って固定されているの
で、両保持リングから形成された保持装置は、半径方向
でも軸方向でも確実に確保される。両保持リングは永久
磁石と共にユニットとして前もって製作されて極板に固
定されるので、保持リングは極板と一緒に、界磁コイル
を有する極片の軸方向両端部に被せ嵌めることができ
る。この保持装置のためには、ただ２つの単純な押抜き
・曲げ部材しか必要とせず、該押抜き・曲げ部材の組付
け操作は、ロータの組立プロセス内へ簡単に組入れるこ
とができる。
片と共に、押抜き・曲げ部材として容易にかつ低廉に製
作可能である。保持リングは保持アーム及び保持舌片と
相俟って空隙毎に、３辺の閉じた１つの受容部を形成
し、該受容部内へ直方体状の永久磁石を挿嵌することが
可能である。保持舌片は極板に沿って固定されているの
で、両保持リングから形成された保持装置は、半径方向
でも軸方向でも確実に確保される。両保持リングは永久
磁石と共にユニットとして前もって製作されて極板に固
定されるので、保持リングは極板と一緒に、界磁コイル
を有する極片の軸方向両端部に被せ嵌めることができ
る。この保持装置のためには、ただ２つの単純な押抜き
・曲げ部材しか必要とせず、該押抜き・曲げ部材の組付
け操作は、ロータの組立プロセス内へ簡単に組入れるこ
とができる。
【０００８】１実施形態において、保持舌片が界磁コイ
ルの端面領域にまで達しているようにすれば、永久磁石
は保持舌片によって両方の軸方向で確保されている。
ルの端面領域にまで達しているようにすれば、永久磁石
は保持舌片によって両方の軸方向で確保されている。
【０００９】溝が半径方向でバックテーパ部を有し、か
つ保持舌片の形状が前記溝の形状に適合されて、保持舌
片が前記溝内に挿嵌されている場合には、保持舌片と極
板との間の固定的な継手は省くことができる。
つ保持舌片の形状が前記溝の形状に適合されて、保持舌
片が前記溝内に挿嵌されている場合には、保持舌片と極
板との間の固定的な継手は省くことができる。
【００１０】これに対して、保持リングが保持アーム及
び保持舌片と共に押抜き・曲げ部材として、非強磁性の
溶接可能な材料から製作されているように構成した場合
には、溝内において保持舌片を極板と溶接することも可
能である。
び保持舌片と共に押抜き・曲げ部材として、非強磁性の
溶接可能な材料から製作されているように構成した場合
には、溝内において保持舌片を極板と溶接することも可
能である。
【００１１】押抜き・曲げ部材を製作するに当たって留
意すべき点は、ロータが、爪極間に機械中心軸線に対し
て平行な一様な幅の空隙を有している場合には、保持ア
ーム及び保持舌片が、保持リングから放射状に延びて２
回直角に屈曲されていることであるのに対して、ロータ
が、爪極間に機械中心軸線に対して交互に異なった傾度
で傾斜した一様な幅の空隙を有している場合には、保持
アーム及び保持舌片が、前記傾度に相応して保持リング
に傾斜をつけて設計されて屈曲されていることである。
意すべき点は、ロータが、爪極間に機械中心軸線に対し
て平行な一様な幅の空隙を有している場合には、保持ア
ーム及び保持舌片が、保持リングから放射状に延びて２
回直角に屈曲されていることであるのに対して、ロータ
が、爪極間に機械中心軸線に対して交互に異なった傾度
で傾斜した一様な幅の空隙を有している場合には、保持
アーム及び保持舌片が、前記傾度に相応して保持リング
に傾斜をつけて設計されて屈曲されていることである。
【００１２】本発明の１実施形態によれば、保持アーム
間で保持リングに、内向き又は外向きに張出す保持凸設
部を一体に成形し、かつ保持リングの安定性を改善する
ために前記保持凸設部に屈曲成形を施すことによって、
保持装置の支持作用及び安定性が保持リングの領域で改
善される。
間で保持リングに、内向き又は外向きに張出す保持凸設
部を一体に成形し、かつ保持リングの安定性を改善する
ために前記保持凸設部に屈曲成形を施すことによって、
保持装置の支持作用及び安定性が保持リングの領域で改
善される。
【００１３】保持リングが永久磁石及び極板と共にユニ
ットとして前もって製作されている場合には、ロータの
組立時に、相対して向けられた爪極を互いに入り組ませ
ることによって、保持アームが互いに直接移行し合うよ
うに、両保持リングを並列させることが達成される。そ
の場合、互いに移行し合う保持アームは、極板から極板
への空隙をカバーする。
ットとして前もって製作されている場合には、ロータの
組立時に、相対して向けられた爪極を互いに入り組ませ
ることによって、保持アームが互いに直接移行し合うよ
うに、両保持リングを並列させることが達成される。そ
の場合、互いに移行し合う保持アームは、極板から極板
への空隙をカバーする。
【００１４】保持リングは、保持アーム及び保持舌片と
相俟って空隙毎に、２つの相前後して配置された永久磁
石用受容部を形成している。
相俟って空隙毎に、２つの相前後して配置された永久磁
石用受容部を形成している。
【００１５】本発明の実施形態によれば、隣り合った空
隙間に保持リングが夫々、前記空隙の縦軸線に対して直
交するように屈曲されたリング区分を有しているように
すれば、空隙が相互方向に傾斜している場合でも、保持
装置の受容部を出来るだけ完全に埋める直方体状の永久
磁石を使用することが可能である。爪極は、ロータの組
立後に保持装置の受容部を両縦方向側で閉鎖する。
隙間に保持リングが夫々、前記空隙の縦軸線に対して直
交するように屈曲されたリング区分を有しているように
すれば、空隙が相互方向に傾斜している場合でも、保持
装置の受容部を出来るだけ完全に埋める直方体状の永久
磁石を使用することが可能である。爪極は、ロータの組
立後に保持装置の受容部を両縦方向側で閉鎖する。
【００１６】永久磁石を接着、形状嵌合接続又は摩擦接
続によって保持装置内に保持することによって、保持装
置の受容部内における永久磁石の保持が改善され、組立
も簡便になる。
続によって保持装置内に保持することによって、保持装
置の受容部内における永久磁石の保持が改善され、組立
も簡便になる。
【００１７】界磁コイルに対面した方の爪極の辺が、極
板から爪極の中央に至るまで、前記極板に夫々対向する
極板に達する前記辺の辺区分よりも急傾斜の上り勾配を
形成するように構成した場合には、出力損失が小さくな
ると共に、比較的大きな半径方向幅、ひいては大きな安
定性を有する保持リングの使用が可能になる。更にま
た、複数の磁石層から合成された永久磁石の磁石層は、
保持装置のストッパ又は圧刻部が係合して永久磁石を軸
方向で確保する半径方向段部を有することができる。し
かし永久磁石を１部片から構成して、保持装置の圧刻部
又はストッパを係合させる溝を永久磁石に設けておくこ
とも可能である。
板から爪極の中央に至るまで、前記極板に夫々対向する
極板に達する前記辺の辺区分よりも急傾斜の上り勾配を
形成するように構成した場合には、出力損失が小さくな
ると共に、比較的大きな半径方向幅、ひいては大きな安
定性を有する保持リングの使用が可能になる。更にま
た、複数の磁石層から合成された永久磁石の磁石層は、
保持装置のストッパ又は圧刻部が係合して永久磁石を軸
方向で確保する半径方向段部を有することができる。し
かし永久磁石を１部片から構成して、保持装置の圧刻部
又はストッパを係合させる溝を永久磁石に設けておくこ
とも可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
の形態を詳説する。
の形態を詳説する。
【００１９】図１に示した押抜き素材１′は保持リング
１ａから成り、該保持リングの円周から、極数の数、ひ
いては空隙の数に相応した本数の腕３が放射状に延びて
いる。前記腕３間には凸設部１３を一体成形しておくこ
ともできる。腕３は、図３及び図４から容易に判るよう
に２回直角に屈曲されて、保持アーム４と保持舌片５が
形成される。ロータのための保持装置７は２つの押抜き
・曲げ部材１，２から成り、両者は等しく構成されてい
る。図１に示した押抜き素材１′から、保持装置７の一
方又は他方の押抜き・曲げ部材１，２が、ロータに適合
するように曲げ加工され、その場合空隙は、機械中心軸
線に対して平行に方位づけられており、かつ一様の幅を
有している。
１ａから成り、該保持リングの円周から、極数の数、ひ
いては空隙の数に相応した本数の腕３が放射状に延びて
いる。前記腕３間には凸設部１３を一体成形しておくこ
ともできる。腕３は、図３及び図４から容易に判るよう
に２回直角に屈曲されて、保持アーム４と保持舌片５が
形成される。ロータのための保持装置７は２つの押抜き
・曲げ部材１，２から成り、両者は等しく構成されてい
る。図１に示した押抜き素材１′から、保持装置７の一
方又は他方の押抜き・曲げ部材１，２が、ロータに適合
するように曲げ加工され、その場合空隙は、機械中心軸
線に対して平行に方位づけられており、かつ一様の幅を
有している。
【００２０】図２に示したように押抜き素材１′の腕
３′は、図３及び図４に相応して腕区分４′、５′を２
回屈曲した後に保持アーム４と保持舌片５が形成されて
いるようにすでに傾斜されていてもよく、この場合図３
及び図４に示した押抜き・曲げ部材１，２のように、前
記保持アーム４及び保持舌片５は、同期機械の爪角度に
相応して交互に傾斜されている。
３′は、図３及び図４に相応して腕区分４′、５′を２
回屈曲した後に保持アーム４と保持舌片５が形成されて
いるようにすでに傾斜されていてもよく、この場合図３
及び図４に示した押抜き・曲げ部材１，２のように、前
記保持アーム４及び保持舌片５は、同期機械の爪角度に
相応して交互に傾斜されている。
【００２１】押抜き素材１′の腕終端区分５′は、図２
から判るように異なった形状を有することもできる。腕
終端区分５′は半径方向でバックテーパ部を形成し、該
バックテーパ部は、追って説明するように、屈曲された
保持舌片５の半径方向位置決めを容易にする。保持リン
グ１ａの内周には、別の凸設部１４，１５を一体成形し
ておくこともでき、該凸設部は、保持リング１ａの支持
作用及び安定性を改善するために多種多様に形成かつ屈
曲することができる。
から判るように異なった形状を有することもできる。腕
終端区分５′は半径方向でバックテーパ部を形成し、該
バックテーパ部は、追って説明するように、屈曲された
保持舌片５の半径方向位置決めを容易にする。保持リン
グ１ａの内周には、別の凸設部１４，１５を一体成形し
ておくこともでき、該凸設部は、保持リング１ａの支持
作用及び安定性を改善するために多種多様に形成かつ屈
曲することができる。
【００２２】図５に示すように、ロータ組立時に保持装
置７の両押抜き・曲げ部材１，２は、保持アーム４が空
隙に相応して直接互いに移行して極板から極板へ空隙を
埋めるように整合されている。
置７の両押抜き・曲げ部材１，２は、保持アーム４が空
隙に相応して直接互いに移行して極板から極板へ空隙を
埋めるように整合されている。
【００２３】保持リング１ａと２ａが直接扁平に重なり
合っている場合、爪極１０間の空隙が交互に異なった傾
斜を有しているので、永久磁石８′の形状が示すように
永久磁石が保持装置７の受容部をできるだけ完全に埋め
ねばならない以上、永久磁石の形状の点で問題が生じ
る。とは云え、直方体状の永久磁石８″を使用すれば、
該直方体状永久磁石は受容部を最適に埋めることはでき
ない。保持装置７の保持リング１ａ，２ａが爪極１０自
体の下方域において、保持リング１ａ，２ａの区分と空
隙とを夫々直角に交差させるように適当に屈曲されるな
らば、直方体形状を有する永久磁石８″′を使用するこ
とが可能になり、該永久磁石８″′は、図６から判るよ
うに受容部をより良く埋めることができる。
合っている場合、爪極１０間の空隙が交互に異なった傾
斜を有しているので、永久磁石８′の形状が示すように
永久磁石が保持装置７の受容部をできるだけ完全に埋め
ねばならない以上、永久磁石の形状の点で問題が生じ
る。とは云え、直方体状の永久磁石８″を使用すれば、
該直方体状永久磁石は受容部を最適に埋めることはでき
ない。保持装置７の保持リング１ａ，２ａが爪極１０自
体の下方域において、保持リング１ａ，２ａの区分と空
隙とを夫々直角に交差させるように適当に屈曲されるな
らば、直方体形状を有する永久磁石８″′を使用するこ
とが可能になり、該永久磁石８″′は、図６から判るよ
うに受容部をより良く埋めることができる。
【００２４】図７の部分断面図には、界磁コイルと極片
とを配備した同期機械のロータの界磁系９が図示されて
いる。ロータにはステータ２０が対応配設されており、
該ステータは公知の方式で構成することができる。一体
に成形された爪極１０を有する両極板１１は、界磁系９
に装着する前に保持装置７の両部分と予め組立てられ
る。その場合保持リング１ａの保持舌片５が、左手の極
板１１の内面に適当に成形された溝６内へ導入されて位
置決めされる。この位置決めのためには半径方向のバッ
クテーパ部による嵌合接続で充分である。保持舌片５
は、付加的に溶接されてもよく、或いは溶接部位１６が
示唆するように、単に溝６内に溶接されているだけでも
よい。屈曲された保持アーム４は保持舌片５と相俟っ
て、永久磁石８のための３辺を閉じた受容部を形成し、
前記永久磁石は接着、形状嵌合接続又は摩擦接続によっ
て前記受容部内に保持される。側方で保持アーム４に接
続する爪極１０が両軸方向側で前記受容部を完成する。
同等の方式で右手の極板１１にも保持リング２ａと永久
磁石８が装備される。このように前もって製作された両
ユニットは両方の軸方向端部から界磁系９に被せ嵌めら
れる。その際に爪極１０は互いに組み合わされ、かつ空
隙は、組立てられた保持装置７の保持アーム４でカバー
される。保持舌片５は、界磁系９の界磁コイルの端面の
領域まで延びているので、保持舌片５は極板１１の組立
最終位置では両軸方向で位置決めされている。
とを配備した同期機械のロータの界磁系９が図示されて
いる。ロータにはステータ２０が対応配設されており、
該ステータは公知の方式で構成することができる。一体
に成形された爪極１０を有する両極板１１は、界磁系９
に装着する前に保持装置７の両部分と予め組立てられ
る。その場合保持リング１ａの保持舌片５が、左手の極
板１１の内面に適当に成形された溝６内へ導入されて位
置決めされる。この位置決めのためには半径方向のバッ
クテーパ部による嵌合接続で充分である。保持舌片５
は、付加的に溶接されてもよく、或いは溶接部位１６が
示唆するように、単に溝６内に溶接されているだけでも
よい。屈曲された保持アーム４は保持舌片５と相俟っ
て、永久磁石８のための３辺を閉じた受容部を形成し、
前記永久磁石は接着、形状嵌合接続又は摩擦接続によっ
て前記受容部内に保持される。側方で保持アーム４に接
続する爪極１０が両軸方向側で前記受容部を完成する。
同等の方式で右手の極板１１にも保持リング２ａと永久
磁石８が装備される。このように前もって製作された両
ユニットは両方の軸方向端部から界磁系９に被せ嵌めら
れる。その際に爪極１０は互いに組み合わされ、かつ空
隙は、組立てられた保持装置７の保持アーム４でカバー
される。保持舌片５は、界磁系９の界磁コイルの端面の
領域まで延びているので、保持舌片５は極板１１の組立
最終位置では両軸方向で位置決めされている。
【００２５】このようにロータ内へ組込まれた保持装置
７は、保持リング１ａ，２ａの領域においても保持舌片
５の領域においても半径方向及び軸方向で確実に位置決
めされている。永久磁石８は高い回転数の場合にも確実
に確保され、かつ圧縮応力を受けるにすぎない。
７は、保持リング１ａ，２ａの領域においても保持舌片
５の領域においても半径方向及び軸方向で確実に位置決
めされている。永久磁石８は高い回転数の場合にも確実
に確保され、かつ圧縮応力を受けるにすぎない。
【００２６】図８及び図９に示したように保持リング１
ａ，２ａは、内側に一体成形された凸設部１４，１５に
縁曲げ加工を施すことによって補強することができる。
ａ，２ａは、内側に一体成形された凸設部１４，１５に
縁曲げ加工を施すことによって補強することができる。
【００２７】図１０及び図１１に示したように、保持ア
ーム４間に一体成形された凸設部１３が、程度の差こそ
あれ爪極１０の内面に支持され、それによって遠心力に
対する保持装置７の安定性を高めるように前記凸設部１
３に縁曲げを施すことも可能である。
ーム４間に一体成形された凸設部１３が、程度の差こそ
あれ爪極１０の内面に支持され、それによって遠心力に
対する保持装置７の安定性を高めるように前記凸設部１
３に縁曲げを施すことも可能である。
【００２８】爪極１０が極板１１から先端に至るまで連
続的に上り勾配角度βｋをとる場合には、図１２に示し
たように、保持リング１ａ，２ａの半径方向寸法決めの
ために規定値ＨＲが生じる。爪極１０が極板１１から中
点まで、つまり保持リング１ａ，２ａの部位まで先ず比
較的大きな上り勾配角度βｋ１をとり、次いで先端まで
比較的浅い上り勾配角度をとる場合、ロータがその他の
点では等しく設計されているならば、図１３に示したよ
うに、保持リング１ａ，２ａの半径方向寸法決めのため
に比較的大きな値ＨＲ１が生じる。
続的に上り勾配角度βｋをとる場合には、図１２に示し
たように、保持リング１ａ，２ａの半径方向寸法決めの
ために規定値ＨＲが生じる。爪極１０が極板１１から中
点まで、つまり保持リング１ａ，２ａの部位まで先ず比
較的大きな上り勾配角度βｋ１をとり、次いで先端まで
比較的浅い上り勾配角度をとる場合、ロータがその他の
点では等しく設計されているならば、図１３に示したよ
うに、保持リング１ａ，２ａの半径方向寸法決めのため
に比較的大きな値ＨＲ１が生じる。
【００２９】図１４乃至図１６に示したように、保持装
置７の軸方向部分の圧刻部または凸設部は、永久磁石を
軸方向で位置決めするのに寄与する。永久磁石８は軸方
向でサンドイッチ状に複数の磁石層Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３か
ら合成することができる。半径方向で段付けされた磁石
層は、保持装置７の圧刻部又は凸設部に対する係合可能
性を与え、前記圧刻部又は凸設部は、合成された永久磁
石８を軸方向で確保する。しかしながら永久磁石８を単
一部材から形成し、かつこれに溝などを設け、該溝に保
持装置７の前記圧刻部又は凸設部を係合させるようにす
ることも可能である。
置７の軸方向部分の圧刻部または凸設部は、永久磁石を
軸方向で位置決めするのに寄与する。永久磁石８は軸方
向でサンドイッチ状に複数の磁石層Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３か
ら合成することができる。半径方向で段付けされた磁石
層は、保持装置７の圧刻部又は凸設部に対する係合可能
性を与え、前記圧刻部又は凸設部は、合成された永久磁
石８を軸方向で確保する。しかしながら永久磁石８を単
一部材から形成し、かつこれに溝などを設け、該溝に保
持装置７の前記圧刻部又は凸設部を係合させるようにす
ることも可能である。
【００３０】以上説明した実施例は、インナーロータを
配備した同期機械に関するものであるが、本発明は、同
期機械のアウターロータの場合にも相応に適用すること
ができる。同等のことは同期機械のステータについても
当て嵌まる。
配備した同期機械に関するものであるが、本発明は、同
期機械のアウターロータの場合にも相応に適用すること
ができる。同等のことは同期機械のステータについても
当て嵌まる。
【図１】２部分から成る保持装置の一方の部分を曲げ加
工によって製作するための加工素材としての押抜き部分
の第１実施例の平面図である。
工によって製作するための加工素材としての押抜き部分
の第１実施例の平面図である。
【図２】２部分から成る保持装置の一方の部分を曲げ加
工によって製作するための加工素材としての押抜き部分
の第２実施例の平面図である。
工によって製作するための加工素材としての押抜き部分
の第２実施例の平面図である。
【図３】２部分から成る保持装置の一方の押抜き・曲げ
部材の斜視図である。
部材の斜視図である。
【図４】２部分から成る保持装置の他方の押抜き・曲げ
部材の斜視図である。
部材の斜視図である。
【図５】図３及び図４に示した両方の押抜き・曲げ部材
を組立位置で示した斜視図である。
を組立位置で示した斜視図である。
【図６】ロータの周側面の部分展開図である。
【図７】ロータ内に組込まれかつ永久磁石を装備した保
持装置を有する同期機械の部分横断面図である。
持装置を有する同期機械の部分横断面図である。
【図８】支持作用と強度を改善するための保持装置の保
持リングの第１実施形態の部分横断面図である。
持リングの第１実施形態の部分横断面図である。
【図９】支持作用と強度を改善するための保持装置の保
持リングの第２実施形態の部分横断面図である。
持リングの第２実施形態の部分横断面図である。
【図１０】支持作用と強度を改善するための保持装置の
保持リングの第３実施形態の部分横断面図である。
保持リングの第３実施形態の部分横断面図である。
【図１１】支持作用と強度を改善するための保持装置の
保持リングの第４実施形態の部分横断面図である。
保持リングの第４実施形態の部分横断面図である。
【図１２】支持作用と強度を改善するための保持装置の
保持リングの第５実施形態の部分横断面図である。
保持リングの第５実施形態の部分横断面図である。
【図１３】支持作用と強度を改善するための保持装置の
保持リングの第６実施形態の部分横断面図である。
保持リングの第６実施形態の部分横断面図である。
【図１４】永久磁石の磁石構造及び軸方向位置決め手段
の第１実施形態を示す部分断面図である。
の第１実施形態を示す部分断面図である。
【図１５】永久磁石の磁石構造及び軸方向位置決め手段
の第２実施形態を示す部分断面図である。
の第２実施形態を示す部分断面図である。
【図１６】永久磁石の磁石構造及び軸方向位置決め手段
の第３実施形態を示す部分断面図である。
の第３実施形態を示す部分断面図である。
１ 一方の押抜き・曲げ部材、 １′ 押抜き素
材、 １ａ 保持リング、 ２ 他方の押抜き・曲
げ部材、 ２ａ 保持リング、 ３，３′腕、 ４
保持アーム、 ４′ 腕区分、 ５ 保持舌片、
５′ 腕終端区分、 ６ 溝、 ７ 保持装
置、 ８，８′，８″，８″′ 永久磁石、 ９
界磁系、 １０ 爪極、 １１ 極板、 １３，１
４，１５凸設部、 １６ 溶接部位、 ２０ ステ
ータ、 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３磁石層
材、 １ａ 保持リング、 ２ 他方の押抜き・曲
げ部材、 ２ａ 保持リング、 ３，３′腕、 ４
保持アーム、 ４′ 腕区分、 ５ 保持舌片、
５′ 腕終端区分、 ６ 溝、 ７ 保持装
置、 ８，８′，８″，８″′ 永久磁石、 ９
界磁系、 １０ 爪極、 １１ 極板、 １３，１
４，１５凸設部、 １６ 溶接部位、 ２０ ステ
ータ、 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３磁石層
Claims (13)
- 【請求項１】 界磁系を有し、該界磁系がロータ内で電
気的に励磁される多数の単極から成り、該単極が、前記
界磁系によって、特に共通の界磁コイルによって励磁さ
れる爪極として形成されており、しかも漂遊磁束を補償
するために、前記ロータの軸方向両端に配置された極板
の、軸方向で相対して向けられた爪極間の空隙内に複数
の永久磁石が挿入されており、該永久磁石が、遠心力及
び軸方向力に対して１つの保持装置によって支持されか
つ該保持装置によって保持されている形式の同期機械に
おいて、保持装置（７）が、界磁系（９）を中央で囲む
非磁性の２つの保持リング（１ａ，２ａ）から構成され
ており、両保持リングが互いに接し合っており、かつ前
記保持リングの外側輪郭が、爪極（１０）の下側まで延
びており、前記保持リング（１ａ，２ａ）に、空隙内へ
延び且つ極板（１１）にまで達して永久磁石（８）を支
持する、極数に相当する本数の保持アーム（４）が屈曲
成形されており、各保持アームの自由端部が、ロータ軸
の方へ向かって屈曲された保持舌片（５）を支持してお
り、かつ該保持舌片（５）が、両極板（１１）の相互に
対面する内面に対応形成された溝（６）内に位置決めさ
れていることを特徴とする同期機械。 - 【請求項２】 保持舌片（５）が界磁コイル（９）の端
面領域にまで達している、請求項１記載の同期機械。 - 【請求項３】 溝（６）が半径方向でバックテーパ部を
有し、かつ保持舌片（５）の形状が前記溝（６）の形状
に適合されている、請求項１又は２記載の同期機械。 - 【請求項４】 保持リング（１ａ，２ａ）が保持アーム
（４）及び保持舌片（５）と共に押抜き・曲げ部材とし
て、非強磁性の溶接可能な材料から製作されている、請
求項１から３までのいずれか１項記載の同期機械。 - 【請求項５】 溝（６）内に位置する保持舌片（５）が
極板（１１）と溶接されている、請求項４記載の同期機
械。 - 【請求項６】 ロータが、爪極（１０）間に機械中心軸
線に対して平行な一様な幅の空隙を有している場合、保
持アーム（４）及び保持舌片（５）が、保持リング（１
ａ，２ａ）から放射状に延びて２回直角に屈曲されてい
る（図１）、請求項４記載の同期機械。 - 【請求項７】 ロータが、爪極（１０）間に機械中心軸
線に対して交互に異なった傾度で傾斜した一様な幅の空
隙を有している場合、保持アーム（４）及び保持舌片
（５）が、前記傾度に相応して保持リング（１ａ，２
ａ）に傾斜をつけて構成され且つ屈曲されている、請求
項４記載の同期機械。 - 【請求項８】 保持アーム（４）が互いに直接移行し合
うように、両保持リング（１ａ，２ａ）が並列されてい
る、請求項１から７までのいずれか１項記載の同期機
械。 - 【請求項９】 保持リング（１ａ，２ａ）が、保持装置
（７）の保持アーム（４）及び保持舌片（５）と相俟っ
て空隙毎に、２つの相前後して配置された永久磁石
（８）用受容部を形成している（図６）、請求項１から
８までのいずれか１項記載の同期機械。 - 【請求項１０】 隣り合った空隙間に保持リング（１
ａ，２ａ）が夫々、前記空隙の縦軸線に対して直交する
ように屈曲されたリング区分を有している（図６）、請
求項７から９までのいずれか１項記載の同期機械。 - 【請求項１１】 永久磁石（８）が接着、形状嵌合接続
又は摩擦接続によって保持装置（７）内に保持されてい
る、請求項１から１０までのいずれか１項記載の同期機
械。 - 【請求項１２】 界磁コイル（９）に対面した方の爪極
（１０）の辺が、極板（１１）から爪極（１０）の中央
に至るまで、前記極板に夫々対向する極板（１１）に達
する前記辺の辺区分よりも急傾斜の上り勾配を形成して
いる（図１２及び１３）、請求項１から１１までのいず
れか１項記載の同期機械。 - 【請求項１３】 保持装置（７）の軸方向部分が、圧刻
部又はストッパを有しており、前記圧刻部又はストッパ
が、軸方向で複数の磁石層（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）から合
成された永久磁石（８）又は溝を有する電磁石（８）を
軸方向で位置決めしている（図１４〜図１６）、請求項
１から１２までのいずれか１項記載の同期機械。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19806667.8 | 1998-02-18 | ||
| DE19806667A DE19806667A1 (de) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Synchronmaschine, insbesondere Generator für ein Kraftfahrzeug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285214A true JPH11285214A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=7858098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11036039A Pending JPH11285214A (ja) | 1998-02-18 | 1999-02-15 | 同期機械 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010001528A1 (ja) |
| JP (1) | JPH11285214A (ja) |
| DE (1) | DE19806667A1 (ja) |
| FR (1) | FR2775139B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003513597A (ja) * | 1999-10-23 | 2003-04-08 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気機械 |
| JP2004153975A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の回転子 |
| US7057327B2 (en) * | 2001-02-27 | 2006-06-06 | Hitachi, Ltd. | Vehicular alternator |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2786624B1 (fr) | 1998-11-30 | 2001-02-16 | Valeo Equip Electr Moteur | Rotor d'alternateur de vehicule a aimants permanents intercalaires |
| JP3913933B2 (ja) * | 1999-05-24 | 2007-05-09 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の回転子、その磁性体の着磁方法 |
| DE19939808A1 (de) * | 1999-08-21 | 2001-02-22 | Bosch Gmbh Robert | Klauenpolgenerator |
| JP3532130B2 (ja) * | 1999-09-17 | 2004-05-31 | 三菱電機株式会社 | ロータ構造 |
| JP3743431B2 (ja) * | 2002-04-26 | 2006-02-08 | 株式会社日立製作所 | 車両用交流発電機及びその回転子 |
| US7868511B2 (en) | 2007-05-09 | 2011-01-11 | Motor Excellence, Llc | Electrical devices using disk and non-disk shaped rotors |
| WO2008141245A2 (en) | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Motor Excellence, Llc | Electrical output generating devices and driven electrical devices having tape wound core laminate rotor or stator elements, and methods of making and use thereof |
| DE102007032141A1 (de) * | 2007-06-30 | 2009-01-02 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine |
| CN102257708A (zh) | 2008-11-03 | 2011-11-23 | 卓越发动机有限责任公司 | 横向和/或换向磁通系统转子构想 |
| WO2011115632A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Motor Excellence Llc | Transverse and/or commutated flux systems configured to provide reduced flux leakage, hysteresis loss reduction, and phase matching |
| CN102986115A (zh) | 2010-03-15 | 2013-03-20 | 电扭矩机器股份有限公司 | 用于电动自行车的横向和/或换向通量系统 |
| CN102959832B (zh) | 2010-03-15 | 2016-11-16 | 电扭矩机器股份有限公司 | 具有相偏移的横向和/或换向通量系统 |
| US8854171B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-10-07 | Electric Torque Machines Inc. | Transverse and/or commutated flux system coil concepts |
| WO2012067896A2 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Motor Excellence, Llc | Transverse and/or commutated flux systems having laminated and powdered metal portions |
| CN103477538A (zh) | 2010-11-17 | 2013-12-25 | 电动转矩机器公司 | 具有分段定子层压件的横向和/或换向磁通系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3446313B2 (ja) * | 1993-08-30 | 2003-09-16 | 株式会社デンソー | 回転電機の回転子 |
| US5578885A (en) * | 1994-12-22 | 1996-11-26 | General Motors Corporation | Rotor assembly for hybrid alternator |
| JPH09163700A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 交流発電機 |
-
1998
- 1998-02-18 DE DE19806667A patent/DE19806667A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-02-15 JP JP11036039A patent/JPH11285214A/ja active Pending
- 1999-02-15 US US09/250,315 patent/US20010001528A1/en not_active Abandoned
- 1999-02-17 FR FR9901919A patent/FR2775139B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003513597A (ja) * | 1999-10-23 | 2003-04-08 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気機械 |
| US7057327B2 (en) * | 2001-02-27 | 2006-06-06 | Hitachi, Ltd. | Vehicular alternator |
| JP2004153975A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の回転子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19806667A1 (de) | 1999-08-19 |
| FR2775139A1 (fr) | 1999-08-20 |
| US20010001528A1 (en) | 2001-05-24 |
| FR2775139B1 (fr) | 2001-11-09 |
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