JPS63290147A

JPS63290147A - 回転電機の回転子の製造方法

Info

Publication number: JPS63290147A
Application number: JP63105594A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Uchiyama; 英和内山
Original assignee: Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1988-11-28
Also published as: JPH0216105B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、回転電機の回転子の製造方法に関し、例えば
、自動車等の車両に搭載される磁石発電機の回転子に使
用するのに好適な回転子の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

例えば、小型自動車に搭載される磁石発電機として、回
転子内転型の磁石発電機がある。これは、複数個の永久
磁石（以下、磁石という、）を周方向に等しい位相差を
もって固装された回転子が固定子の内側において回転さ
れ、この回転子の磁石によって回転磁界が形成されるよ
うに構成されている。

このような発電機における回転子においては、高速回転
により磁石に大きな遠心力が作用するため、遠心力に抗
して磁石の飛散を防止できる堅牢な構造が必要となる。

従来のこの種の回転子として、例えば、コアに複数の磁
石を接着し、その上からガラス繊維やカーボン繊維等を
巻いて接着剤で固化し、全体を円柱に切削して構成され
ている回転子、または、コアに配した磁石の外周に鉄片
を接着して磁石をコアに鉄片ごとねじ止めし、全体を円
柱に切削して構成されている回転子（例えば、実開昭５
８−２２８６９号公報参照）、がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前者にあっては、ガラス繊維やカーボン繊維が
エアギャップとなって出力の低下を招くという欠点があ
る。また、後者にあっては、ねじ止めによる力が磁石に
対して不均一に加わった場合、磁石の割れ等が発生する
、さらに、ねじによる回転バランスの不均衡も問題とな
るという欠点があった。

本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解決できる回転
電機の回転子の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にかかる回転電機の回転子の製造方法は、磁性を
有する薄板を積層して多角形柱形状のコアが形成される
工程と、前記コアの側面のそれぞれに、一組の対面がこ
のコアの側面とほぼ同一形状をなす直六面体に形成され
ている磁石が固着される工程と、前記磁石のそれぞれに
、強磁性材料により一組の対面がこの磁石の外面とほぼ
同一形状をなす直六面体に形成されているポールが固着
される工程と、前記コアの稜において相隣る磁石とポー
ルとの間隙のそれぞれに、非磁性材料により多角形柱形
状に形成されているスペーサが介挿されて固着される工
程と、前記工程により形成された多角形柱体が前記各磁
石の形状を残された状態で円柱体に切削加工される工程
と、この円柱体の両端に非磁性材料により形成されたバ
ンド部材がそれぞれ嵌合される工程とを備えていること
を特徴とする。

〔作用〕

前記手段により得られた回転子には回転に伴って大きな
遠心力が作用するため、回転子における磁石、ポールお
よびスペーサには遠心方向に分解させようとする力が加
わる。このとき、磁石、ポールおよびスペーサは、これ
らが形成する円柱体の両端部にそれぞれ嵌着されたバン
ド部材により抱束された状態になっているため、大きな
遠心力が加わっても飛散するようなことはない。

そして、前記した手段によれば、遠心力に抗して抱束す
るバンド部材は、磁石、ポールの両端部に配されている
ため、ガラス繊維やカーボン繊維による束縛の場合のよ
うなエアギャップの増大化が回避され、これにより、大
出力を得ることが可能になる。また、ねじ止めを使用し
ないため、磁石の割れ等の損傷、および回転不均衡の問
題等の発生が回避される。さらに、直六面体の磁石を用
いて円柱形状の回転子が構成されるので、磁石について
の研摩加工が簡単化できる等により、生産性を大幅に向
上することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例にかかる回転子を使用した磁
石発電機を示す斜視図、第２図はその回転子を示す横断
面図、第３図は第２図■−・■線に沿う断面図、第４図
は第２図ＩＶ−ｒＶ線に沿う断面図、第５図〜第９図は
本発明の一実施例である磁石光ｍ４ｔｌの回転子の製造
方法を示す各斜視図である。

本実施例において、本発明にかかる回転子の製造方法は
回転子内転型の磁石発電機における回転子を製造するの
に適用されている。この磁石発電機はほぼ円盤形状に形
成されたフレーム１を備えており、このフレームｌ上に
は、起電力を発生するための固定子２が固定されている
。フレーム１の中心には、エンジン（図示せず）によっ
て直接または間接的に回転駆動される軸３が支承されて
おり、軸３の一端部には、回転界磁を形成するための回
転子４が固定子２の内部において軸と一体回転するよう
に固装されている。

本実施例において、前記回転子４は、第５図〜第９図に
示されている方法により構造されて第２図〜第４図に示
されているように構成されている。

次に実弟５図〜第９図に示されている本発明の一実施例
である磁石発電機の回転子の製造方法を説明するととも
に、第２図〜第４図に示された回転子の構成を説明する
。

第２図〜第５図に示されているように、回転子４のコア
５は、鉄損を少なくするため薄いけい素鋼板６を積層さ
れて作られており、中心が積層方向と平行になる正方形
の柱体に形成され、その中心には前記軸３を挿通される
取付孔７が形成されている。また、回転子４の磁石８は
、一組の対面がコア５の側面とほぼ同一形状をなす平盤
状の直六面体に形成され、コア５の側面の数と等しい４
個が用意されている。そして、４個の磁石８はコア５の
４つの側面に、接着剤による接着等のような適当な手段
によりそれぞれ固着される。

第２図および第６図に示されているように、ポール９は
磁石８の数と等しい４個が用意されている。各ポール９
は強磁性材料により、一組の対面が磁石８の外面とほぼ
同一形状をなす平盤状の直六面体に形成されている。そ
して、４個のポール９は４個の磁石８の外面に、接着等
のような適当な手段によりそれぞれ固着される。

第２図および第７図に示されているように、スペーサ１
０はコア５の側面における積数（柱体の角数）と等しい
４個が用意されている。各スペーサ１０はチタン材等の
非磁性材料により正方形の柱体にそれぞれ形成され、そ
の正方形の一辺の長さは、磁石８とポール９との肉厚を
合計した寸法とほぼ等しくなるように設定されている。

そして、４個のスペーサｌＯは、コア５の側面における
４本の稜において相隣る磁石８とポール９とによる複合
面相互が形成する間隙のそれぞれに介挿され、接着等の
ような適当な手段により固着される。これにより、第８
図に想像線で示されているように、上下面が正方形の直
六面体１１が一体的に形成されることになる。

第８図に示されているように、この正方形の直六面体１
１はその側面部を形成する各ポール９および各スペーサ
１０の外周部を円形に切削されることにより円柱体１２
に形成される。

第９図に示されているように、この円柱体１２の両端部
には一対の小径部１３が磁石８を残してポール９および
スペーサ１０の外周部を切削することにより一定の半径
および高さをもって環帯状にそれぞれ形成される。この
円柱体１２の小径部１３にはチタン材等の非磁性材料に
より形成されたバンド部材１４がそれぞれ嵌合され、接
着等適当な手段により固着される。バンド部材１４は、
円柱体１２の外径とほぼ等しい外径を有する有底短尺円
筒形状に成形され、その底壁の中心には透７Ｌ１５がコ
ア５の取付孔７に一致するように開設されている。

このようにして、第２図〜第４図に示されている構成を
有する回転子４が製造され、この回転子４は磁石発電機
において、その中心の取付孔７および１５に駆動軸３を
挿通され、これにねじ結合等適当な手段により一体回転
するように固装される。

前記構成にかかる磁石発電機において、回転子４が駆動
軸３により回転されると、磁石８の回転界磁により固定
子２におけるコイルに作用する磁束が変化し、この固定
子コイルに起電力が発生する。なお、回転子４の各磁石
８は非磁性のスペーサ１０により磁気的に相互に隔絶さ
れて、相隣るもの同士が互いに異なる磁極を形成するよ
うに構成されている。

発電時の回転に伴って回転子４には大きな遠心力が作用
するため、回転子４における磁石８、ポール９およびス
ペーサ１０には遠心方向に分解させようとする力が加わ
る。

本実施例においては、磁石８、ポール９およびスペーサ
１０は、これらが形成する円柱体１２の両端部における
小径部Ｉ３にそれぞれ嵌着されたバンド部材１４により
抱束された状態になっているため、大きな遠心力が加わ
っても飛散するようなことはない。

遠心力に抗して抱束するバンド部材１４は、磁石、ポー
ルの両端部に配されているため、ガラス繊維やカーボン
繊維による束縛の場合のようなエアギャップの増大化が
回避され、これにより、大出力を得ることが可能になる
。また、ねじ止めを使用しないため、磁石のｖｌれ等の
損傷、および回軽小均衡の問題等の発生が回避される。

さらに、前記実施例においては、直六面体の磁石８を用
いて円柱形状の回転子４が構成されるので、磁石につい
ての研摩加工がＦＪ単化できる等により、生産性を大幅
に向上することができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である
ことはいうまでもない。

たとえば、コアは正四角形柱体に限らず、他の多角形柱
体であってもよい。また、磁石およびポールは直六面体
に限らず、切頭角錐体等であってもよい、さらに、スペ
ーサは相隣る磁石の間に形成される間隙を少なくとも磁
気的絶縁に必要な部分だけ埋めることができる形状であ
ればよい。

バンド部材は有底短尺円筒形状に限らず、輪環形状に形
成してもよい、また、円柱体に小径部を形成せずに、円
柱体の両端部にバンド部材を嵌着してもよい、但し、小
径部に嵌着した場合、円周面からの突出が回避できる。

前記実施例においては、内転型磁石発電機の回転子の製
造方法に適用した場合につき説明したが、本発明はモー
タの回転子の製造方法等にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、堅牢で高速回転
に強く、しかも磁気特性の良い回転子が得られ、かつ、
製造原価が軽減できるとともに、小径化が、実現でき、
また、希土Ｍ磁石等のような薄形の磁石を用いることが
できる。

ところで、実開昭５８−２２８６９号公報には、多角柱
形状のコアの各側面に永久磁石がそれぞれ固着され、こ
れらの永久磁石の外側面に磁性材料からなるポールが固
着された回転子、が開示されている。しかし、ここに開
示されている技術は、磁石およびポールが回転軸に螺入
されるボルトによって固定される点、およびスペーサを
有しない点において、本発明に対してその技術的思想を
全く異にしている。

また、特開昭５１−８５０９号公報には、外周面が円周
面に形成されて全体を円柱形状に構成され、この円柱の
両端部に環状のバンド部材と嵌着した回転子、が開示さ
れている。しかし、ここに開示されている技術は、エポ
キシ系樹脂を永久磁石の間隙に注入固化させる工程を備
えているため、磁石とポールとの間隙に多角形柱形状に
形成されたスペーサを介挿する工程、および多角形柱体
を円柱体に切削加工する工程を備えている本発明に対し
て、その技術的思想を全く異にしている。

そして、このように技術的思想が異なるこれら開示技術
を合わせても、本発明は容易に想到し得るものではない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる回転子を使用した磁
石発電機を示す斜視図、第２図はその回転子を示す横断
面図、第３図は第２図■−■線に沿う断面図、第４ｒＸ
Ｊは第２図■−■線に沿う断面図、第５図、第６図、第
７図、第８図および第９図は本発明の一実施例である磁
石発電機の回転子の製造方法を示す各斜視図である。 ■・・・フレーム、２・・・固定子、３・・・駆動軸、
４・・・回転子、５・・・コア、７・・・取付孔、８・
・・磁石、９・・・ポール、１０・・・スペーサ、１１
・・・直六面体（多角形柱体）、１２・・・円柱体、１
３・・・小径部、１４・・・バンド部材、１５・・・透
孔。代理人　弁理士　梶　　原　　辰　　也第５図第６図ｊａ７図

Claims

【特許請求の範囲】

１、磁性を有する薄板を積層して多角形柱形状のコアが
形成される工程と、前記コアの側面のそれぞれに、一組
の対面がこのコアの側面とほぼ同一形状をなす直六面体
に形成されている磁石が固着される工程と、前記磁石の
それぞれに、強磁性材料により一組の対面がこの磁石の
外面とほぼ同一形状をなす直六面体に形成されているポ
ールが固着される工程と、前記コアの稜において相隣る
磁石とポールとの間隙のそれぞれに、非磁性材料により
多角形柱形状に形成されているスペーサが介挿されて固
着される工程と、前記工程により形成された多角形柱体
が前記各磁石の形状を残された状態で円柱体に切削加工
される工程と、この円柱体の両端に非磁性材料により形
成されたバンド部材がそれぞれ嵌合される工程とを備え
ていることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。