JP3832092B2 - 回転機 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，ダイナモ，モータ，発電機等の回転機に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，ダイナモ，モータ，発電機等の回転機は，回転エネルギーと電気エネルギーとの変換を行うものであり，ダイナモ，モータ，発電機等の基本的な構造は同一である。例えば回転エネルギーから電気エネルギーを出力する回転機として，車両用発電機であるオルタネータが知られている。
【０００３】
図１３〜図１５に示すごとく，従来のオルタネータ９は，回転側のロータ９２と，該ロータ９２の外側にエアギャップ９８を介して配設されている固定側のステータ９６とからなる。
上記ロータ９２は，その内部に内側磁界発生用のロータコイル９２１を有すると共に，その外周に極性を交互に反転させた状態で一定の間隙を介して配置した複数のポールコア９２３，９２７を有する。上記ロータ９２のポールコア９２３，９２７は，回転シャフト９２９の軸芯方向に向かって突出した片持ち状態の爪状体である。一方，上記ステータ９６は，外側磁界発生用のステータコイル９６１を有すると共に，ステータコア９６３を有する。
【０００４】
上記オルタネータ９は，上記ロータ９２のロータコイル９２１に電流を流すことによって磁界を作る。この磁界の磁束は，Ｎ極に磁化されたポールコア９２３から，エアギャップ９８を介して上記ステータ９６のステータコア９６３へ導かれる。そして，再び上記エアギャップ９８を介して，Ｓ極に磁化されたポールコア９２７へ導かれて磁気回路７を作る。
【０００５】
そして，上記ロータ９２とステータ９６との間に磁気回路７が構成された状態で上記ロータ９２を回転すると，上記ステータコイル９６１に起電力が発生する。
なお，上記オルタネータ９のエネルギー形態変換においては，変換前の回転エネルギーから上記エネルギー形態変換に伴う損失を差し引いた分が，変換後の電気エネルギーとなる。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の回転機には，次の問題がある。
即ち，上記回転機であるオルタネータ９は，回転側であるロータ９２のポールコア９２３，９２７と固定側であるステータ９６との間に，両者の衝突を防止するためのエアギャップ９８を介在させている。このエアギャップ９８は，上記磁気回路７を形成する磁束を減衰させるので，できる限り狭いほうが良い。
【０００７】
一方，内側の上記ロータ９２が回転する場合において，上記オルタネータ９の出力性能を向上させるためには，上記ロータ９２の回転数を上げることが有効である。
しかし，この場合には，図１５に示すごとく，遠心力によって上記片持ち状態のポールコア９２３，９２７の先端が半径方向に広がるため，上記ロータ９２の回転数を上げるほど上記エアギャップ９８を広くとらなくてはならない。そのため，上記回転数を上げることによる出力向上効果は，上記エアギャップ９８が広がったことによって相殺されてしまい，上記オルタネータ９の大幅な出力性能向上は得られない。
【０００８】
また，上記磁気回路７において，上記磁束の一部が上記ステータコア９６３に到達することなく，直接に上記Ｎ極のポールコア９２３から上記Ｓ極のポールコア９２７へ磁束漏れすることがある。この磁束漏れは，上記オルタネータ９の出力性能向上の妨げのひとつとなっている。
【０００９】
これに対し，上記ポールコア９２３，９２７の間に永久磁石９７（図１６参照）等を配設し，有効磁束を増加させて出力性能を向上することも考えられる。
しかし，この場合には，遠心力によって上記永久磁石９７が外れ，上記ステータ９６に衝突，破損するおそれがある。そのため，有効磁束を増加することによって出力性能を向上することも困難である。
【００１０】
一方，上記遠心力の問題を解決するため，図１６に示すごとく，非磁性円筒体９３がポールコア９２３，９２７の外周面に当接するオルタネータ（特開平４−１６５９５０号）を用いることが提案されている。
しかし，この場合には，上記ポールコア９２３，９２７の広がりを防止したり，上記永久磁石９７の飛散を防止することはできるが，磁束が非磁性体である非磁性円筒体９３を通過するので，このときに磁束ロスが生じてしまう。
また，上記非磁性円筒体９３を強磁性円筒体に代えた場合には，磁束が強磁性体である該強磁性円筒体に沿って漏洩してしまうため，出力性能を大幅に低下させてしまう。
【００１１】
また，図１７に示すごとく，ロータ９２とステータ９６との間に回転可能な円筒状磁極９４を配設すると共に，上記ロータ９２及びステータ９６を固定的に配設するブラシレスタイプのオルタネータ（特開平７−１５９２９号）も知られている。しかし，このオルタネータは，上記ステータ９６と円筒状磁極９４との間だけでなく，上記円筒状磁極９４とロータ９２との間にもエアギャップ９８が介在するものである。そのため，略２倍の上記磁束ロスが発生してしまう。
【００１２】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，磁束ロスを低減して出力性能を向上することができると共に，部品の破損を防止することができる回転機を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，内側磁界発生部又は内側磁界受領部を有する内軸体と，該内軸体の外側にエアギャップを介して配設されていると共に外側磁界受領部又は外側磁界発生部を有する外筒体とからなり，上記内軸体又は外筒体のいずれか一方が回転する回転機において，
上記内軸体の外周には，極性を交互に反転させた状態で一定の間隙を介して配置した複数のランデル型磁極を設けてあると共に，該複数のランデル型磁極の外周面には，該外周面に当接する円筒状の複合磁性体を設けてなり，
該複合磁性体は，上記複数のランデル型磁極に当接する強磁性部と，上記間隙に対面する非磁性部とを有しており，
上記複数のランデル型磁極間の上記間隙には永久磁石よりなる磁束強化体を配設してあり，
該磁束強化体のＮ極はＮ極のランデル型磁極に対面させてあると共に，上記磁束強化体のＳ極はＳ極のランデル型磁極に対面させてあり，
かつ，上記複合磁性体は，上記永久磁石よりなる上記磁束強化体と対面する部分が上記非磁性部であることを特徴とする回転機にある。
【００１４】
本発明において最も注目すべきことは，上記複数のランデル型磁極の外周面には上記複合磁性体を当接してあり，かつ該複合磁性体は上記のごとく配置された上記強磁性部と上記非磁性部とを有しているすることである。
【００１５】
上記複合磁性体は，上記複数のランデル型磁極に対して上記のごとく当接させて固定される。これにより，上記複合磁性体とランデル型磁極と内軸体とは一体的に構成される。また，上記複合磁性体と外筒体との間には，互いの相対的な回転を可能とするため，上記エアギャップが残される。
【００１６】
上記回転機においては，上記内軸体が内側磁界発生部を有する場合には，上記外筒体が電流の入出力を行う外側磁界受領部を有する。一方，上記内軸体が電流の入出力を行う内側磁界受領部を有する場合には，上記外筒体が外側磁界発生部を有する。
【００１７】
また，上記内側磁界発生部，及び外側磁界受領部としては，コイル（巻線）又は永久磁石によって構成することができる。該永久磁石としては，例えばフェライト，希土類等の種々の公知材料を用いることができる。また，上記コイルとしては，いわゆる鉄心となる部材に巻回させた導電性を有する導線により構成することができる。また，上記内側磁界受領部，及び外側磁界発生部についても，上記と同様である。
【００１８】
なお，上記回転機としては，ダイナモ，モータ，発電機がある。さらに，上記モータとしては，スタータ等があり，上記発電機としては，オルタネータ，ＡＣゼネレータ等がある。
【００１９】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明の回転機においては，上記内軸体の内側磁界発生部と上記外筒体の外側磁界受領部とによって磁界を作る場合には，この磁界の磁束は，Ｎ極に磁化されたランデル型磁極から，複合磁性体の強磁性部とエアギャップとを介して，上記外筒体へ導かれる。そして，上記磁束は，再び上記外筒体から，上記エアギャップと複合磁性体の強磁性部とを介して，Ｓ極に磁化されたランデル型磁極へ導かれて磁気回路を作る。
なお，上記内軸体の内側磁界受領部と上記外筒体の外側磁界発生部とによって磁界を作る場合には，磁束が上記とは逆方向に導かれて磁気回路を作る。
【００２０】
そして，上記内軸体と外筒体との間に磁気回路が構成された状態で，回転エネルギーと電気エネルギーとの変換を行う。例えば上記内軸体又は外筒体のいずれか一方を回転させて発電したり，逆に電流を流して上記内軸体又は外筒体のいずれか一方から回転力を得る。
【００２１】
ここに重要なことは，上記ランデル型磁極の外周面には上記複合磁性体の強磁性部を当接させてあると共に，上記ランデル型磁極間の間隙には上記複合磁性体の非磁性部を対面させてあることである。そして，このように配置した上記複合磁性体の存在により，上記回転機の出力性能を大幅に向上することができる。
即ち，上記複合磁性体と上記外筒体との間にエアギャップが介在しても，上記磁束は磁束を通過させにくい上記非磁性部ではなく，磁束を通過させやすい上記強磁性部を通過する。そのため，上記エアギャップにおいて，上記磁束がＮ極のランデル型磁極から直接に隣のＳ極のランデル型磁極へ磁束漏れすることが防止される。それ故，磁束ロスを防止し，上記回転機の出力性能を向上させることができる。
【００２２】
また，上記内軸体が回転する場合においては，上記複合磁性体の強磁性部が上記ランデル型磁極の外周面に当接されているので，遠心力によって上記ランデル型磁極の先端が半径方向に広がることがない。そのため，上記エアギャップを広くすることなく，上記内軸体の回転数を上げることができるので，大幅に出力性能を向上することができる。
また，上記複合磁性体は，上記ランデル型磁極が上記外筒体側に広がることを防止する。そのため，上記ランデル型磁極と外筒体との衝突，破損を防止することができる。
【００２３】
上述のごとく，本発明によれば，磁束ロスを低減して出力性能を向上することができると共に，部品の破損を防止することができる回転機を提供することができる。
【００２４】
次に，上記複数のランデル型磁極間の上記間隙には永久磁石よりなる磁束強化体を配設してあり，該磁束強化体のＮ極はＮ極のランデル型磁極に対面させてあると共に，上記磁束強化体のＳ極はＳ極のランデル型磁極に対面させてある。
【００２５】
この場合には，上記磁束強化体が，上記磁気回路の有効磁束を増加させて出力性能をより一層向上することができる。さらに，上記磁束強化体の極性は対面する上記ランデル型磁極の極性と同じであるので，上記磁束強化体によって上記磁束がＮ極のランデル型磁極から直接に隣のＳ極のランデル型磁極へ磁束漏れすることを確実に防止することができる。
【００２６】
また，上記内軸体が回転する場合においては，上記複合磁性体が上記ランデル型磁極の外周面に当接されているので，遠心力によって上記磁束強化体が外れ，上記外筒体と衝突，破損することがない。そのため，上記有効磁束の増加効果を維持することができ，大幅に出力性能を向上することができる。
【００２７】
次の発明は，内側磁界発生部又は内側磁界受領部を有する内軸体と，該内軸体の外側にエアギャップを介して配設されていると共に外側磁界受領部又は外側磁界発生部を有する外筒体とからなり，上記内軸体又は外筒体のいずれか一方が回転する回転機において，
上記内軸体の外周面，上記外筒体の内周面，上記外筒体の外周面の少なくとも一個所には，円筒状の複合磁性体を当接状態に設けてあり，
該複合磁性体は，上記内軸体と上記外筒体とによって生じる磁束が通過する位置に強磁性部を有し，一方，隣り合う磁束を区画する位置に非磁性部を有していることを特徴とする回転機にある。
【００２８】
本発明において最も注目すべきことは，複合磁性体は，内軸体と外筒体とによって生じる磁束が通過する位置に強磁性部を有すると共に，隣り合う磁束を区画する位置に非磁性部を有することである。
【００２９】
また，上記内側磁界発生部，及び外側磁界受領部としては，上記と同様に，コイル（巻線）又は永久磁石によって構成することができる。また，上記内側磁界受領部，及び外側磁界発生部についても，上記と同様である。
なお，上記回転機としては，上記と同様に，種々のダイナモ，モータ，発電機がある。
【００３０】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明の回転機においては，上記内軸体の外周面，上記外筒体の内周面，上記外筒体の外周面の少なくとも一個所には，上記複合磁性体が当接している。また，上記複合磁性体の強磁性部は，上記磁気回路の磁束が通過する位置に配設され，上記複合磁性体の非磁性部は，隣り合う磁束を区画する位置に配設されている。
【００３１】
そのため，上記磁束は磁束を通過させにくい上記非磁性部ではなく，磁束を通過させやすい上記強磁性部を選択的に通過する。それ故，上記複合磁性体によって，適正な磁気回路を形成することができるので，磁束ロスを防止し，上記回転機の出力性能を向上させることができる。
【００３２】
なお，エアギャップは，上記外筒体と上記複合磁性体との間，又は上記複合磁性体と上記内軸体との間のいずれか一方にしか存在しない。そのため，従来のごとく，上記磁束ロスが略２倍になることはない。
【００３３】
【発明の実施の形態】
参考例１
本発明の実施形態例にかかる回転機について，図１〜図４を用いて説明する。本例は，上記回転機を車両用発電機であるオルタネータに適用した例である。
本例の回転機１は，内側磁界発生部２１を有する内軸体２（図１）と，該内軸体２の外側にエアギャップ８１（図２）を介して配設されていると共に外側磁界受領部６１を有する外筒体６（図４）とからなる。また，上記内軸体２又は外筒体６のいずれか一方が回転するよう構成してある。
【００３４】
上記内軸体２の外周には，極性を交互に反転させた状態で一定の間隙２５（図３）を介して配置した複数のランデル型磁極２３，２７を設けてあると共に，該複数のランデル型磁極２３，２７の外周面には，該外周面に当接する円筒状の複合磁性体３を設けてなる。
かつ該複合磁性体３は，上記複数のランデル型磁極２３，２７に当接する強磁性部３３と，上記間隙２５に対面する非磁性部３５とを有している。
【００３５】
以下，詳説する。
上記回転機１はオルタネータであり，回転（ロータ）側である内軸体２と，該内軸体２の外側にエアギャップ８１を介して配設されている固定（ステータ）側の外筒体６とからなる。
上記内軸体２は，図１に示すごとく，その内部に内側磁界発生部２１として界磁コイルを有すると共に，その外周に極性を交互に反転させた状態で一定の間隙２５（図３）を介して配置した複数のランデル型磁極２３，２７を有する。上記内軸体２のランデル型磁極２３，２７は，回転シャフト２９１の軸芯方向に向かって突出した片持ち状態の爪状体である。なお，図１中の符号２９３は冷却ファンを示し，符号２９２はスリップリングを示す。
【００３６】
そして，図１〜図３に示すごとく，上記円筒状の複合磁性体３は，スポット溶接によって上記複数のランデル型磁極２３，２７に対して固定され，これらを介して上記内軸体２に固定されている。上記複合磁性体３とランデル型磁極２３，２７と内軸体２とは一体的に構成されている。
【００３７】
一方，上記複合磁性体３の外側には，エアギャップ８１を介して外筒体６が配設されている。なお，該エアギャップ８１の広さは，従来のエアギャップ９８の広さと略等しい。
上記外筒体６は，図４に示すごとく，電流の出力部である外側磁界受領部６１として電機子コイルを有すると共に，磁性体である鉄心からなる略円筒形状の積層型磁極６３を有する。
【００３８】
ここで，上記複合磁性体３の製造方法の一例を示す。
まず，上記複合磁性体３の材料となる板厚４．０ｍｍのオーステナイト系のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を，板厚１．２ｍｍまで冷間圧延することによって加工誘起マルテンサイト変態させ，材料全体を強磁性化する。なお，圧延率，圧延回数は，製品に必要な強磁性レベルに応じて設定する。
【００３９】
次いで，上記強磁性化された板状の材料に対して，プレス又はベンダー等を用いて丸め加工を行い，両端をレーザ溶接又はかしめ等によって接合する。次いで，上記円筒状の材料に対して，レーザ溶接，抵抗溶接，高周波焼鈍等の方法を用いて，部分的に８００度以上の温度に加熱，急冷し溶体化処理を行う。これにより，溶体化処理を行われた部分を，オーステナイト組織にして非磁性化する。非磁性化された部分は非磁性部３５となり，残りの部分は強磁性部３３となって，上記複合磁性体３が製造される。
【００４０】
次に，本例の作用効果につき説明する。
本例の回転機１（オルタネータ）は，ブラシ（図示略）とスリップリング２９２（図１）とを介して，上記内軸体２の内側磁界発生部２１に電流を流すことによって磁界を作る。
この磁界の磁束は，図３に示すごとく，Ｎ極に磁化されたランデル型磁極２３から，複合磁性体３の強磁性部３３とエアギャップ８１とを介して，上記外筒体６の積層型磁極６３（図４）へ導かれる。そして，上記磁束は，再び上記外筒体６から，上記エアギャップ８１と強磁性部３３とを介して，Ｓ極に磁化されたランデル型磁極２７へ導かれて磁気回路７を作る。
【００４１】
そして，上記内軸体２と外筒体６との間に磁気回路７が構成された状態で，プーリ（図示略）を介して上記回転シャフト２９１（図１）に駆動力を伝達し，上記内軸体２を回転すると，電流の出力部である上記外筒体６の外側磁界受領部６１（図４）に起電力が発生する。そして，該起電力によって発生する交流電流は，上記外側磁界受領部６１の３つの端末６１１〜６１３（図４）からレクティファイヤ（図示略）を介して，直流電流へと整流される。
【００４２】
ここに重要なことは，上記ランデル型磁極２３，２７の外周面には上記複合磁性体３の強磁性部３を当接させてあると共に，上記ランデル型磁極２３，２７間の間隙２５には上記複合磁性体３の非磁性部３５を対面させてあることである。これにより，上記複合磁性体３と上記外筒体６との間にエアギャップ８１が介在しても，上記磁束は磁束を通過させにくい上記非磁性部３５ではなく，磁束を通過させやすい上記強磁性部３３を通過する。そのため，上記エアギャップ８１において，上記磁束がＮ極のランデル型磁極２３から直接に隣のＳ極のランデル型磁極２７へ磁束漏れすることが防止される。それ故，磁束ロスを防止し，上記回転機１であるオルタネータの発電能力を向上させることができる。
【００４３】
さらに，上記内軸体２が回転しても，上記複合磁性体３の強磁性部３３が上記ランデル型磁極２３，２７の外周面に当接されているので，遠心力によって上記ランデル型磁極２３，２７の先端が半径方向に広がることがない。そのため，上記エアギャップ８１を広くすることなく，上記内軸体２の回転数を上げることができるので，大幅にオルタネータの発電能力を向上することができる。
また，上記複合磁性体３は，上記ランデル型磁極２３，２７が上記外筒体６側に広がることを防止する。そのため，上記ランデル型磁極２３，２７と外筒体６との衝突，破損を防止することができる。
【００４４】
実施形態例１
本例は，図５，図６に示すごとく，上記複数のランデル型磁極２３，２７間の上記間隙２５には永久磁石よりなる磁束強化体２４を配設したものである。また，該磁束強化体２４のＮ極はＮ極のランデル型磁極２３に対面させてあると共に，上記磁束強化体２４のＳ極はＳ極のランデル型磁極２７に対面させてある。
なお，図５には上記複合磁性体３を取付ける前の内軸体２を示している。
その他は，参考例１と同様である。
【００４５】
本例のオルタネータにおいては，図６に示すごとく，上記ランデル型磁極２３，２７の磁気回路７に対して，上記磁束強化体２４の磁気回路７４を加えることによって有効磁束を増加させて，オルタネータの発電能力を向上することができる。さらに，上記磁束強化体２４の極性は，対面する上記ランデル型磁極２３，２７の極性と同じであるので，上記磁束強化体２４によって，上記磁気回路７の磁束がＮ極のランデル型磁極２３から直接に隣のＳ極のランデル型磁極２７へ磁束漏れすることを確実に防止することができる。
【００４６】
さらに，上記内軸体２が回転しても，上記複合磁性体３が上記ランデル型磁極２３，２７の外周面に当接されているので，遠心力によって上記磁束強化体２４が外れ，上記外筒体６と衝突，破損することがない。そのため，上記のごとく有効磁束の増加効果を維持することができ，大幅にオルタネータの発電能力を向上することができる。
また，上記複合磁性体３は，上記磁束強化体２４と外筒体６との衝突，破損を防止することができる。
その他は参考例１と同様の作用効果を有する。
【００４７】
参考例２
本例は，図７に示すごとく，上記内軸体２は回転するよう設けてあると共に，該内軸体２の内側磁界発生部２１の外周面には，円筒状の上記複合磁性体３を当接状態に設けてある。該複合磁性体３は，上記非磁性部３５を介して配置した上記複数の強磁性部３３によって極性を交互に反転させた状態で複数の磁極を構成したものである。
なお，上記複合磁性体３の強磁性部３３が複数の磁極を構成するので，上記内軸体２にはランデル型磁極２３，２７を設けていない。
その他は，参考例１と同様である。
【００４８】
本例のオルタネータにおいては，上記複合磁性体３がランデル型磁極２３，２７を兼用するので，オルタネータを小型化できるという効果がある。
また，従来のブラシレスタイプのオルタネータとは異なり，上記エアギャップ８１は，上記外筒体６と上記複合磁性体３との間には存在するが，上記複合磁性体３と上記内側磁界発生部２１との間には存在しない。そのため，従来のごとく，上記磁束ロスが略２倍になることはない（図１７参照）。
その他は参考例１と同様の作用効果を有する。
【００４９】
参考例３
本例は，上記回転機を車両用発電機であるＡＣゼネレータに適用した例である。
図８，図９に示すごとく，上記回転機１４は内側磁界受領部（アーマチャコイル）２２を有する内軸体２と，該内軸体２の外側に配設されている外側磁界発生部６２を有する外筒体６とからなる。また，上記外筒体６が回転するよう構成してある。
上記外筒体６の内周面には，円筒状の複合磁性体３を当接状態に設けてあり，該複合磁性体３は，上記内軸体２と外筒体６とによって生じる磁束が通過する位置に強磁性部３３を有し，一方，隣り合う磁束を区画する位置に非磁性部３５を有している。
【００５０】
以下，詳説する。
上記回転機１４はＡＣゼネレータであり，固定（ステータ）側である内軸体２と，該内軸体２の外側にエアギャップ８２を介して配設されている回転（ロータ）側の外筒体６とからなる。
上記外筒体６は，図８，図９に示すごとく，外側磁界発生部６２として複数の永久磁石を有すると共に，磁性体である鉄製のヨーク６７を有する。該ヨーク６７は円筒状であり，ピン６８とボスロータ６９とを介して，内燃機関等に配設された回転可能な軸に固定されている。また，複数の永久磁石である上記外側磁界発生部６２は，上記ヨーク６７の内周面に互いに間隔６５（図８）をおいて固定されている。
一方，上記内軸体２は，図９に示すごとく，電流の出力部（起電力発生部）である内側磁界受領部２２としてアーマチャコイルを有すると共に，セーレント型磁極２８を有する。
【００５１】
そして，上記内軸体２の外側には，エアギャップ８２を介して複合磁性体３が配設されている。
また，図９に示すごとく，上記複合磁性体３の強磁性部３３は，上記外側磁界発生部６２の内周面に当接し，上記複合磁性体３の非磁性部３５は，上記外側磁界発生部６２同士の間隙６５に対面する。なお，図９中の符号３６は，複合磁性体３を上記ヨーク６７に固定するための固定部を示す。
【００５２】
次に，本例の作用効果につき説明する。
本例の回転機１４（ＡＣゼネレータ）は，上記内燃機関等の軸の駆動力によって上記外筒体６の外側磁界発生部６２を回転させることによって，内側磁界受領部２２に起電力を発生させる。
磁界の磁束は，図８に示すごとく，上記外筒体６の外側磁界発生部６２から，上記ヨーク６７を通じて隣の外側磁界発生部６２へ導かれ，複合磁性体３の強磁性部３３とエアギャップ８２とを介して，上記内軸体２のセーレント型磁極２８へ導かれる。そして，上記磁束は，再び上記内軸体２から，上記エアギャップ８２と強磁性部３３とを介して，上記外筒体６の外側磁界発生部６２へ導かれて磁気回路７を作っている。
【００５３】
そして，上記内軸体２と外筒体６との間に磁気回路７が構成された状態で，上記外筒体６を回転すると，電流の出力部である上記内軸体２の内側磁界受領部２２（アーマチャコイル）（図９）に起電力が発生する。そして，該起電力によって発生する交流電流は，上記アーマチャコイルの引出し線（図示略）から整流器（図示略）を介して，直流電流へと整流される。
【００５４】
ここに重要なことは，上記外筒体６の外側磁界発生部６２の内周面には，上記複合磁性体３が当接している。また，上記複合磁性体３の強磁性部３３は，上記磁気回路７の磁束が通過する位置に配設され，上記複合磁性体３の非磁性部３５は，隣り合う磁束を区画する位置に配設されている。
【００５５】
そのため，上記磁束は磁束を通過させにくい上記非磁性部３５ではなく，磁束を通過させやすい上記強磁性部３３を選択的に通過する。それ故，上記複合磁性体３によって，適正な磁気回路７を形成することができるので，磁束ロスを防止し，上記ＡＣゼネレータの発電能力を向上させることができる。
また，上記複合磁性体３は，上記外側磁界発生部６２の内周面に当接しているので，上記外側磁界発生部６２である永久磁石の破損を防止することができる。
【００５６】
参考例４
本例は，図１０に示すごとく，複合磁性体をヨークに適用したＡＣゼネレータである。
即ち，参考例３においては，磁性体のみからなるヨーク６７を用いていたが，本例のバイメタルヨーク６７１は，強磁性部６７３と非磁性部６７５とを有していることが参考例３と異なる。
上記バイメタルヨーク６７１の強磁性部６７３は，上記外側磁界発生部６２同士の間隙６５に対面し，上記バイメタルヨーク６７１の非磁性部６７５は，上記外側磁界発生部６２の外周面に当接する。
なお，隣り合う磁束を区画する位置とは，本例においては，隣り合う磁気回路７，７のそれぞれの磁束が分岐又は集合する部分である。しかし，これに限らず，ひとつの磁気回路７において対向する磁束同士の間であってもよい（参考例３参照）。
その他は，参考例３と同様である。
【００５７】
本例のＡＣゼネレータにおいては，上記バイメタルヨーク６７１の非磁性部６７５を隣り合う磁気回路７，７のそれぞれの磁束が分岐又は集合する部分に配設している。そのため，各磁気回路７，７の磁束に，それぞれの磁気回路を適正に通過させることができる。それ故，より一層，磁束ロスを防止し，上記ＡＣゼネレータの発電能力を向上させることができる。
その他は参考例３と同様の作用効果を有する。
【００５８】
参考例５
本例は，図１１，図１２に示すごとく，回転機１６が，内側磁界発生部２１を有する内軸体２と，該内軸体２の外側に配設されている外側磁界受領部６１を有する外筒体６とからなり，上記内軸体２が回転するよう構成してあるＡＣゼネレータである。
上記内軸体２の外周面には，円筒状の複合磁性体３を溶接固定してあり，該複合磁性体３は，上記内軸体２と外筒体６とによって生じる磁束が通過する位置に強磁性部３３を有し，一方，隣り合う磁束を区画する位置に非磁性部３５を有している。
【００５９】
以下，詳説する。
上記回転機１６はＡＣゼネレータであり，回転（ロータ）側である内軸体２と，該内軸体２の外側にエアギャップ８２を介して配設されている固定（ステータ）側の外筒体６とからなる。
上記内軸体２は，図１１，図１２に示すごとく，その外部に内側磁界発生部２１として複数の永久磁石を有する。また，これらは，上記内軸体２の外周面に互いに間隔６５（図１２）をおいて固定されている。
【００６０】
一方，上記外筒体６は，図１１，図１２に示すごとく，電流の出力部である外側磁界受領部６１として電機子コイルを有すると共に，複合磁性体であるヨーク６６を有する。
上記ヨーク６６は略円筒形状の積層型磁極である。該ヨーク６６を形成する各積層コア６６６は，強磁性部６６３と非磁性部６６５とを交互に配設した円筒部６６４と，該円筒部６６４の中心に向かって上記強磁性部６６３を突出形成したコア６６１とからなる。上記非磁性部６６５は上記コア６６１より幅が小さく，上記コア６６１の外側中央部から上記円筒部６６４の外周面にかけて，放射状に形成されている。
【００６１】
そして，上記外筒体６のコア６６１の内側には，エアギャップ８２を介して複合磁性体３が配設されている。
また，図１２に示すごとく，上記複合磁性体３の強磁性部３３は，上記内側磁界発生部２１の外周面に当接し，上記複合磁性体３の非磁性部３５は，上記内側磁界発生部２１同士の間隙６５に対面する。
【００６２】
次に，本例の作用効果につき説明する。
本例の回転機１６（ＡＣゼネレータ）は，内燃機関等の軸の駆動力によって上記内軸体２の内側磁界発生部２１を回転させることによって，外側磁界受領部６１に起電力を発生させる。
磁界の磁束は，図１２に示すごとく，上記内軸体２の内側磁界発生部２１から，複合磁性体３の強磁性部３３とエアギャップ８２とを介して，上記ヨーク６６のコア６６１へ導かれる。そして，上記磁束は，上記ヨーク６６の円筒部６６４の強磁性部６６３を通じて隣のコア６６１へ導かれ，再びエアギャップ８２と複合磁性体３の強磁性部３３とを介して，上記内軸体２の内側磁界発生部２１へ導かれて磁気回路７を作っている。
そして，上記内軸体２と外筒体６との間に磁気回路７が構成された状態で，上記内軸体２を回転すると，電流の出力部である上記ヨーク６６の外側磁界受領部６１（図１１）に起電力が発生する。
【００６３】
ここに重要なことは，本例のＡＣゼネレータにおいては，上記ヨーク６６の非磁性部６６５を隣り合う磁気回路７，７のそれぞれの磁束が分岐又は集合する部分に配設している。そのため，参考例４と同様に，各磁気回路７，７の磁束に，それぞれの磁気回路を適正に通過させることができる。
【００６４】
さらに，上記内軸体２の内側磁界発生部２１の外周面には上記強磁性部３３を当接している。また，上記内側磁界発生部２１同士の間隙６５には上記非磁性部３５を配設している。そのため，参考例３と同様に，磁束に上記強磁性部３３を選択的に通過させ，適正な磁気回路７を形成することができる。
それ故，より一層，磁束ロスを防止し，上記ＡＣゼネレータの発電能力を向上させることができる。
【００６５】
また，上記複合磁性体３は，上記内側磁界発生部２１の外周面に当接しているので，実施形態例１と同様に，上記複合磁性体３が上記内側磁界発生部２１の飛び出しを防止し，上記外側磁界発生部６１，ヨーク６６との接触による破損を防止することができる。
【００６６】
なお，本例に比べて出力性能が低下するが，上記ヨーク６６を非磁性部６６５のない通常の鉄製のヨークとしたり，上記複合磁性体３を取付けずに上記非磁性部６６５と強磁性部６６３とからなる上記ヨーク６６だけを用いることもできる。
なお，本発明の回転機をモータとして用いる場合には，例えば電流の入力部である内側磁界受領部（アーマチャコイル）に電流を流すことによって，外側磁界発生部の磁界をひずませて，上記内側磁界受領部２２を有する内軸体２を回転させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例１にかかる，複合磁性体を装着した内軸体の斜視図。
【図２】 参考例１にかかる，回転機（オルタネータ）の縦断面図。
【図３】 参考例１にかかる，回転機の磁気回路を説明する横断面図。
【図４】 参考例１にかかる，外筒体の斜視図。
【図５】 実施形態例１にかかる，磁束強化体を装着した内軸体の斜視図。
【図６】 実施形態例１にかかる，回転機の磁気回路を説明する横断面図。
【図７】 参考例２にかかる，回転機の縦断面図。
【図８】 参考例３にかかる，回転機（ＡＣゼネレータ）の磁気回路を説明する横断面図。
【図９】 参考例３にかかる，回転機の縦断面図。
【図１０】 参考例４にかかる，回転機の磁気回路を説明する横断面図。
【図１１】 参考例５にかかる，回転機（ＡＣゼネレータ）の磁気回路を説明する横断面図。
【図１２】 参考例５にかかる，回転機の縦断面図。
【図１３】 従来例にかかる，オルタネータの磁気回路を説明する説明図。
【図１４】 従来例にかかる，ロータの斜視図。
【図１５】 従来例にかかる，オルタネータのエアギャップを説明する縦断面図。
【図１６】 従来例にかかる，非磁性円筒体を有するオルタネータの磁気回路を説明する横断面図。
【図１７】 従来例にかかる，円筒状磁極を有するオルタネータのエアギャップを説明する縦断面図。
【符号の説明】
１．．．回転機（オルタネータ），
１４．．．回転機（ＡＣゼネレータ），
１６．．．回転機（ＡＣゼネレータ），
２．．．内軸体，
２１．．．内側磁界発生部，
２２．．．内側磁界受領部，
２３．．．ランデル型磁極（Ｎ極），
２４．．．磁束強化体，
２５．．．間隙，
２７．．．ランデル型磁極（Ｓ極），
２８．．．セーレント型磁極，
３．．．複合磁性体，
３３．．．強磁性部，
３５．．．非磁性部，
６．．．外筒体，
６１．．．外側磁界受領部，
６２．．．外側磁界発生部，
６３．．．積層型磁極，
６６．．．ヨーク，
６７１．．．バイメタルヨーク，
７．．．磁気回路，
８１，８２．．．エアギャップ，

Claims (1)

1. 内側磁界発生部又は内側磁界受領部を有する内軸体と，該内軸体の外側にエアギャップを介して配設されていると共に外側磁界受領部又は外側磁界発生部を有する外筒体とからなり，上記内軸体又は外筒体のいずれか一方が回転する回転機において，
   上記内軸体の外周には，極性を交互に反転させた状態で一定の間隙を介して配置した複数のランデル型磁極を設けてあると共に，該複数のランデル型磁極の外周面には，該外周面に当接する円筒状の複合磁性体を設けてなり，
   該複合磁性体は，上記複数のランデル型磁極に当接する強磁性部と，上記間隙に対面する非磁性部とを有しており，
   上記複数のランデル型磁極間の上記間隙には永久磁石よりなる磁束強化体を配設してあり，
   該磁束強化体のＮ極はＮ極のランデル型磁極に対面させてあると共に，上記磁束強化体のＳ極はＳ極のランデル型磁極に対面させてあり，
   かつ，上記複合磁性体は，上記永久磁石よりなる上記磁束強化体と対面する部分が上記非磁性部であることを特徴とする回転機。

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