JP3777992B2 - 回転電機用回転子及び信号発電機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導子が誘導子支持リングでヨークの筒部外周に固定されている回転電機用回転子及び信号発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関においては、その点火時期を決めるためにクランク軸のクランク角を検出する必要がある。このクランク軸のクランク角の検出は、回転子を内燃機関のクランク軸に取り付けた信号発電機で行っていた。
【０００３】
従来の信号発電機として使用する回転電機用回転子３は、図４に示すように底部１ａの外周から筒部１ｂが一体に立上げられられている磁性材よりなるヨーク１を備え、誘導子（リラクタ）２を筒部１ｂの開口側の外周に突設した構造であった。この回転子（回転電機用回転子）３と、回転する誘導子２に対向する位置に固設されて該誘導子２が固定子鉄心４の先端を横切る毎に電気信号を発電する信号発電子５とにより信号発電機が構成されている。誘導子２は、筒部１ｂからの一体削り出しや、筒部１ｂからのプレスによる打ち出し等により形成されている。信号発電子５は、図示しない内燃機関のクランクケース等に固定されている。
【０００４】
また、ヨーク１の底部１ａの中央からは筒部１ｂに対して同心状に筒状のボス１ｃが突設され、このボス１ｃが図示しない内燃機関のクランク軸に嵌められてヨーク１が回転駆動されるようになっている。
【０００５】
一方、ヨーク１の筒部１ｂの内周には、磁石発電機の界磁用の永久磁石６が取付けられ、これらヨーク１と永久磁石６により磁石発電機の回転子が構成され、永久磁石６に対向するようにヨーク１内には図示しないが磁石発電機の固定子が配置され、この固定子は内燃機関のクランクケース等に固定されている。
【０００６】
しかしながら、このような構造の信号発電機では、磁石発電機の永久磁石６から発生した漏洩磁束７が外に出て誘導子２からヨーク１を通じて該永久磁石６に戻る磁路が構成され易い。この漏洩磁束７による磁路によって信号発電子５がノイズを発生している。
【０００７】
このようなノイズを軽減する１つの手段として、図５に示すように誘導子２を環状をなす誘導子支持リング８の外周に突設しておき、この誘導子支持リング８を筒部１ｂの開口側の外周の一部を縮径した縮径凹部１ｄに嵌めて、焼嵌め，圧入等で固定した信号発電機が提案されている。
【０００８】
このような信号発電機では、誘導子支持リング８とヨーク１の筒部１ｂとの間に微細なエアギャップが存在し、このエアギャップが磁気抵抗となって漏洩磁束７を弱めてノイズを低減することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す構造の回転電機用回転子及び信号発電機では、誘導子支持リング８とヨーク１の筒部１ｂとの間の微細なエアギャップによる磁気抵抗を利用して漏洩磁束７を弱めてノイズを低減しているので、磁気抵抗が小さく、ノイズの低減効果が小さい問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、ノイズを従来より小さくできる回転電機用回転子及び信号発電機を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、誘導子支持リングの内周の凹部を有効に利用してノイズを従来より小さくできる回転電機用回転子及び信号発電機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、底部の外周から筒部が一体に立上げられられているヨークを備え、誘導子を径方向に突設した誘導子支持リングが筒部の外周に嵌められて固定され、誘導子支持リングと筒部との間には少なくとも誘導子が存在する箇所にエアギャップが設けられている回転電機用回転子を改良するものである。
【００１３】
【００１４】
本発明に係る回転電機用回転子においては、誘導子支持リングの内周の幅方向の片側の肉厚をテーパ状に減らすテーパ形の凹部が誘導子支持リングの全周にわたって設けられて、このテーパ形の凹部により前記エアギャップが形成されている。またこの凹部は、ヨークの筒部の開口端側に存在するように設けられている。
【００１５】
このような構造にすると、誘導子の所での誘導子支持リングとヨークの筒部との間のエアギャップが従来に比べて大きくなり、このため磁気抵抗が大きくなり、誘導子を通る漏洩磁束が小さくなり、ノイズを従来より小さくすることができる。
【００１６】
また本発明は、底部の外周から筒部が一体に立上げられられているヨークを備え、誘導子を径方向に突設した誘導子支持リングが筒部の外周に嵌められて固定され、誘導子支持リングと筒部との間には少なくとも誘導子が存在する箇所にエアギャップが設けられている構造の回転子と、回転する誘導子に対向する位置に固設されていて該誘導子が横切る毎に電気信号を発生する信号発電子とを備えた信号発電機を改良するものである。
【００１７】
【００１８】
本発明に係る信号発電機においては、誘導子支持リングの内周の幅方向の片側の肉厚を テーパ状に減らすテーパ形の凹部が誘導子支持リングの全周にわたって設けられて、このテーパ形の凹部により前記エアギャップが形成されている。またこの凹部は、ヨークの筒部の開口端側に存在するように設けられている。
【００１９】
このような構造にすると、誘導子の所での誘導子支持リングとヨークの筒部との間のエアギャップが従来に比べて大きくなり、このため磁気抵抗が大きくなり、誘導子を通る漏洩磁束が小さくなり、ノイズを従来より小さくすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の回転電機用回転子３を用いた信号発電機の実施の形態の第１例を示した要部縦断面図である。なお、前述した図５と対応する部分には同一符号を付けて示している。
【００２１】
本例の回転電機用回転子３を用いた信号発電機では、環状をなす誘導子支持リング８の内周の幅方向の一方側の肉厚をテーパ状に減らすテーパ形の凹部９が全周にわたって設けられている。この誘導子支持リング８の外周に誘導子（リラクタ）２が一体に突設されている。回転電機用回転子３の回転中心方向の誘導子２の寸法Ｄは、該誘導子２が対向する信号発電子５の固定子鉄心４の寸法と同等以上の寸法となっている。この誘導子２を支持する誘導子支持リング８は、凹部９をヨーク１の筒部１ｂの開口端側１ｂｅに存在させて該筒部１ｂの外周の縮径凹部１ｄに嵌められ、焼嵌め，圧入等で固定されている。この凹部９により誘導子支持リング８とヨーク１の筒部１ｂ外周との間に、全周にわたってエアギャップ１０が形成されている。その他の構成は、前述した図５と同様になっている。
【００２２】
このような構造の回転電機用回転子３及びこれを用いた信号発電機によれば、誘導子２の所での誘導子支持リング８とヨーク１の筒部１ｂとの間のエアギャップ１０が従来に比べて大きくなり、このため磁気抵抗が大きくなり、誘導子２を通る漏洩磁束７が小さくなり、ノイズを従来より小さくすることができる。
【００２３】
このように、凹部１０をヨーク１の筒部１ｂの開口端側１ｂｅに存在させて誘導子支持リング８が該筒部１ｂの外周の縮径凹部１ｄに嵌められていると、この凹部１０が筒部１ｂの開口端側１ｂｅにオープンになって、この凹部１０を有効利用して磁気抵抗を大きくすることができる。
【００２４】
これとは逆に、図２に示すように、凹部１０をヨーク１の筒部１ｂの開口端側１ｂｅとは反対側に向けて、誘導子支持リング８を該筒部１ｂの外周の縮径凹部１ｄに嵌めると、凹部１０が筒部１ｂに設けられた縮径凹部１ｄの立上がり段部１ｄｔで塞がれ、凹部１０の役割が半減し、磁気抵抗が図１の構造より小さくなってしまって好ましくない。
【００２５】
特に、図１のように回転電機用回転子３の回転中心方向の誘導子２の１個当たりの断面積が、該誘導子２が対向する信号発電子５の固定子鉄心４の断面積と同等以上になっており、且つ誘導子２を支持する誘導子支持リング８が凹部９をヨーク１の筒部１ｂの開口端側１ｂｅに存在させて該筒部１ｂの外周の縮径凹部１ｄに嵌められていると、信号発電子５の固定子鉄心４に対向する誘導子２の寸法Ｄ内で、凹部９が筒部１ｂの開口端側１ｂｅにオープンになり、この凹部９を有効利用して磁気抵抗を大きくすることができる。
【００２６】
誘導子支持リング８をプレス抜きで製作すると、ブランク面には図３（Ａ）に示すような凹部９が発生するため、この凹部９で誘導子支持リング８とヨーク１の筒部１ｂ外周との間に全周にわたってエアギャップ１０を形成することができる。
【００２７】
プレス抜き工法を精密剪断法で行った場合は、ブランク面は全剪断面となるが、図３（Ｂ）に示すような凹部９よりなる抜きテーパつくため、この凹部９で誘導子支持リング８とヨーク１の筒部１ｂ外周との間に全周にわたってエアギャップ１０を形成することができる。
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
なお、永久磁石６からの漏洩磁束７は、該永久磁石６として希土類磁石等の高磁束密度のものを用いると大きくなるので、本発明によれば誘導子２を通るこの漏洩磁束７を低減できて、非常に好適である。
【００３２】
上述した本願の幾つかの発明の要部構成と、効果を述べると次のようになる。
【００３３】
（１） 底部の外周から筒部が一体に立上げられられているヨークを備え、誘導子を径方向に突設した誘導子支持リングが前記筒部の外周に嵌められて固定され、前記誘導子支持リングと前記筒部との間には少なくとも前記誘導子が存在する箇所にエアギャップが設けられている回転電機用回転子において、
前記エアギャップは少なくとも前記誘導子に対応する箇所で前記誘導子支持リングの内周をその肉厚を減らす方向に後退させて形成した凹部により形成されていることを特徴とする回転電機用回転子。
【００３４】
（２） 底部の外周から筒部が一体に立上げられられているヨークを備え、誘導子を径方向に突設した誘導子支持リングが前記筒部の外周に嵌められて固定され、前記誘導子支持リングと前記筒部との間には少なくとも前記誘導子が存在する箇所にエアギャップが設けられている回転電機用回転子において、
前記エアギャップは前記誘導子支持リングの内周の幅方向の片側の縁部を肉厚を減らす方向に後退させて形成された凹部により形成されていることを特徴とする回転電機用回転子。
【００３５】
このような（１）（２）の構造にすると、誘導子の所での誘導子支持リングとヨークの筒部との間のエアギャップが従来に比べて大きくなり、このため磁気抵抗が大きくなり、誘導子を通る漏洩磁束が小さくなり、ノイズを従来より小さくすることができる。
【００３６】
（３） 前記凹部を前記筒部の開口端側に存在させて前記誘導子支持リングが前記筒部の外周の縮径凹部に嵌められていることを特徴とする前記（２）に記載の回転電機用回転子。
【００３７】
このように誘導子支持リングの内周の凹部の向きを配置すると、この凹部が筒部の開口端側にオープンになって、この凹部を有効利用して磁気抵抗を大きくすることができる。
【００３８】
（４） 底部の外周から筒部が一体に立上げられられているヨークを備え、誘導子を径方向に突設した誘導子支持リングが前記筒部の外周に嵌められて固定され、前記誘導子支持リングと前記筒部との間には少なくとも前記誘導子が存在する箇所にエアギャップが設けられている構造の回転子と、回転する前記誘導子に対向する位置に固設されていて該誘導子が横切る毎に電気信号を発生する信号発電子とを備えた信号発電機において、
前記エアギャップは少なくとも前記誘導子に対応する箇所で前記誘導子支持リングの内周をその肉厚を減らす方向に後退させて形成された凹部により形成されていることを特徴とする信号発電機。
【００３９】
（５） 底部の外周から筒部が一体に立上げられられているヨークを備え、誘導子を径方向に突設した誘導子支持リングが前記筒部の外周に嵌められて固定され、前記誘導子支持リングと前記筒部との間には少なくとも前記誘導子が存在する箇所にエアギャップが設けられている構造の回転子と、回転する前記誘導子に対向する位置に固設されていて該誘導子が横切る毎に電気信号を発生する信号発電子とを備えた信号発電機において、
前記エアギャップは前記誘導子支持リングの内周の幅方向の片側の縁部を肉厚を減らす方向に後退させて形成された凹部により形成されていることを特徴とする信号発電機。
【００４０】
このような（４）（５）の構造にすると、誘導子の所での誘導子支持リングとヨークの筒部との間のエアギャップが従来に比べて大きくなり、このため磁気抵抗が大きくなり、誘導子を通る漏洩磁束が小さくなり、ノイズを従来より小さくすることができる。
【００４１】
（６） 前記回転子の回転中心方向の前記誘導子の１個当たりの断面積が、該誘導子が対向する前記信号発電子の固定子鉄心の断面積と同等以上になっており、且つ前記誘導子を支持する前記誘導子支持リングは前記凹部を前記筒部の開口端側に存在させて前記筒部の外周の縮径凹部に嵌められていることを特徴とする前記（５）に記載の信号発電機。
【００４２】
このようになっていると、信号発電子の固定子鉄心に対向する誘導子の寸法内で、凹部が筒部の開口端側にオープンになって、この凹部を有効利用して磁気抵抗を大きくすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明においては、誘導子支持リングの内周の幅方向の片側の肉厚をテーパ状に減らすテーパ形の凹部を誘導子支持リングの全周にわたって、かつヨークの筒部の開口端側に存在するように設けて、このテーパ形の凹部により、誘導子が存在する箇所での誘導子支持リングとヨークの筒部との間のエアギャップを形成するようにしたので、誘導子の所での誘導子支持リングとヨークの筒部との間のエアギャップを従来に比べて大きくして、漏洩磁束の通路の磁気抵抗を大きくすることができ、誘導子を通る漏洩磁束を小さくして、ノイズを従来より小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る回転電機用回転子及び信号発電機の実施の形態の第１例を示す要部縦断面図である。
【図２】 凹部を図１とは逆向きにして誘導子支持リングをヨークの筒部に嵌めた比較例の回転電機用回転子及び信号発電機の要部縦断面図である。
【図３】 （Ａ）（Ｂ）は誘導子支持リングの内周の凹部の２種の例を示す要部縦断図である。
【図４】 従来の回転電機用回転子及び信号発電機の一例の要部縦断面図である。
【図５】 従来の回転電機用回転子及び信号発電機の他の例の要部縦断面図である。
【符号の説明】
１ ヨーク
１ａ 底部
１ｂ 筒部
１ｂｅ 開口端側
１ｃ ボス
１ｄ 縮径凹部
１ｄｔ 立上がり段部
２ 誘導子（リラクタ）
３ 回転子（回転電機用回転子）
４ 固定子鉄心
５ 信号発電子
６ 永久磁石
７ 漏洩磁束
８ 誘導子支持リング
９ 凹部
１０ エアギャップ

Claims (2)

1. 底部の外周から筒部が一体に立上げられられているヨークを備え、誘導子を径方向に突設した誘導子支持リングが前記筒部の外周に嵌められて固定され、前記誘導子支持リングと前記筒部との間には少なくとも前記誘導子が存在する箇所にエアギャップが設けられている回転電機用回転子において、
   前記誘導子支持リングの内周の幅方向の片側の肉厚をテーパ状に減らすテーパ形の凹部が該誘導子支持リングの全周にわたって形成されて、該テーパ形の凹部により前記エアギャップが形成され、
   前記凹部は、前記ヨークの筒部の開口端側に存在するように設けられていることを特徴とする回転電機用回転子。
2. 底部の外周から筒部が一体に立上げられられているヨークを備え、誘導子を径方向に突設した誘導子支持リングが前記筒部の外周に嵌められて固定され、前記誘導子支持リングと前記筒部との間には少なくとも前記誘導子が存在する箇所にエアギャップが設けられている構造の回転子と、回転する前記誘導子に対向する位置に固設されていて該誘導子が横切る毎に電気信号を発生する信号発電子とを備えた信号発電機において、
   前記誘導子支持リングの内周の幅方向の片側の肉厚をテーパ状に減らすテーパ形の凹部が該誘導子支持リングの全周にわたって形成されて、該テーパ形の凹部により前記エアギャップが形成され、
   前記凹部は、前記ヨークの筒部の開口端側に存在するように設けられていることを特徴とする信号発電機。

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