JPH02214434A - 回転電機の界磁装置 - Google Patents

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１回転型機の界磁装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、回転電機の界磁装置は第５図に示すように１円
筒形状のヨーク１の内周面に固定されたポールコア２を
有し、各ポールコア２は内周側の両縁に突出する鍔部２
ａを備えている。各ポールコア２には鍔部２ａの内側に
丸鋼線３を巻装して界磁コイルを形成し、磁極４を構成
するが、この銅線３を巻装するには、隣接するポールコ
ア２の鍔部２ａが形成する間隙Ａを利用して巻線機の先
端のノズル５から複数本の銅線３を平行に繰り出しなが
らポールコア２の周囲に巻線する。したがって、鍔部２
ａが形成する間隙Ａの範囲内で巻線を行うために、第５
図に示すように、ノズル５が間隙Ａの外側から巻線作業
を行わざるを得す、乱巻きの原因となったり、銅線３が
鍔部２ａから外れたりする不都合があった。

磁極４全体の体積に占める銅！３の体積の割合を向上さ
せるためには、鍔部２ａを長くしてコイルの巻線数を増
大するとともに乱巻き等を排除する必要があるが、鍔部
２ａを延長することは、作業スペースである間隙Ａの寸
法を小とすることであり、制約を受ける。

そこで、ヨークとポールコアを別体として、予めボビン
状の部材に巻線を施して界磁コイルを作成し、これをポ
ールコアにより円筒状のヨークの内周面に装着して各磁
極を形成する界磁装置が提案され、本出願人は特開昭６
３−２４９４４１号として樹脂製のコイルボビンを備え
た界磁装置を開示した。

［発明が解決しようとする課題］ 界磁装置の性能を向上するには、ヨークの内周面に配設
する各磁極の全容積に対して界磁コイル及び界磁コイル
をヨークに装着する部材のうちの磁性体の占める体積の
割合（以下、スペースファクタと称する）を増大する必
要がある。

スペースファクタのうち、界磁コイルの割合を増大する
には、乱巻きを防止してより多くの巻線を施す必要があ
り、界磁コイルをヨークに装着する部材としてより多く
の磁性材料を用いる構成を必要とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の界磁装置は、円筒形状のヨークの内周面に配設
する複数の磁極にあって、磁極は界磁コイルを支持する
単体のボビンと、ボビンをヨーク内周面に装着する単体
のポールコアから成り、ボビンは外周部に銅線を巻線す
る筒状部と、筒状部の一端から外方へ延びヨークの内周
面に弾性変形して密着する可撓性を有する第１の鍔部と
、筒状部の他端から外方へ延びる第２の鍔部とを有する
強磁性材料製であり、ポールコアはボビンの筒状部に挿
入される。胴部と、ボビンの第２の鍔部と密着する縁部
とを有する強磁性材料製であるとともに固着手段を備え
、ボビンに挿入したポールコアをヨークの内周面に固着
することにより磁極を構成することを基本的な手段とし
ている。

そして、ボビンの巻線が当接する面に電気絶縁性の合成
樹脂層をコーティングする手段、又はボビンとポールコ
アとを一体に構成する手段を備えるものである。

［作用］ 本発明の磁極は、ヨークとは別体に構成しであるので銅
線を巻線する際に磁極単体で巻線を施すことができ、巻
線の作業効率も高く１巻線の乱巻きも発生せずに高密度
の巻線が達成される。また磁極を構成する部材に可及的
に多量の強磁性材料を使用して磁極全体の体積に対して
銅線を含む磁性体の体積が占める割合を増加することが
でき、性能の高い界磁装置を容易に得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す要部の断面
図であって１円筒形状のヨーク１０の内周面１０ａに磁
界装置の一部を構成する磁極１１が配設される。

本実施例においては、第２図に示すように、磁極１１は
全体を符号２０で示すボビンと、符号３０で示すポール
コアとで構成される。ボビン２０は中空の筒状部２１、
筒状部２１の一端部から外方へ延び、ヨーク１０の内周
面１０ａに接合する第１の鍔部２２及び筒状部２１の他
端部から外方へ延びる第２の鍔部２４を備える。ボビン
２０は鉄等の透磁性の高い材料でつくられていて、筒状
部２１の外周部に銅線２６を巻線することにより界磁コ
イルを形成する０巻線をする際には。

ボビン２０は単体であるので、銅線２６を供給する巻線
機のノズル２８は、第１及び第２の鍔部２２．２４と干
渉することがなく、巻線作業能率も高い、また、巻線の
際には銅線２６は第１及び第２の鍔部２２．２４で側方
を規制されて整列し、乱巻きを防止して密度の高い巻線
を達成できる。

ボビン２０の第１の鍔部２２は弾性変形可能に形成され
、第２の鍔部２４は円周形状に形成される。

ボビン２０と係合するポールコア３０はボビン２０の筒
状部２１内に挿入される胴部３１と胴部３１の両側へ突
出する縁部３２を有する。胴部３１と縁部３２の内周面
は対向するアーマチャ（図示せず）の外周形状に対応し
て円周形状に形成される。

胴部３１のヨーク１０の内周面１０ａに対向する面３４
を円周形状に形成し、適宜位置に固着手段３５を配設す
る。固着手段３５は、かしめ用の突起やビス等の適宜な
手段を選択する。ポールコア３０自体も鉄等の強磁性材
料でつくられる。

本実施例の磁極１１を組立てるには、ポールコア３０の
胴部３１を矢印Ｙ方向にボビン２０の筒状部２１内に挿
入し、固着手段３５を利用して全体をヨーク１０の内周
面に固着し、第１図の状態とする。

ボビン２０の第１の鍔部２２は、ヨーク１０の内周面１
０ａに押圧され、内周面１０ａに沿って弾性変形してヨ
ーク１０の内周面に密着する。同時にボビン２０の第２
の鍔部２４もボールコア３０の縁部３２により押圧され
、弾性変形して縁部３２に密着する。したがって、ボビ
ン２０の第２の鍔部２４には、ポールコア３０の縁部３
２により押圧された際に、弾性変形して縁部３２に密着
する程度の可撓性を付与することが望ましい。

本実施例の磁極１１は以上のように構成するので１強磁
性材料でつくられたボビン２０に対して銅線２６は整然
と高密度で巻線されて高性能の磁界コイルを形成し、こ
れを強磁性材料でつくられたボールコア３０によりヨー
ク１０に装着するのでスペースファクタの高い磁極を構
成するとかできる。他の磁極も同様に構成されるので、
界磁装置全体のスペースファクタは向上し、性能向上が
達成できる。

第３図は本発明の他の実施例を示す。

本実施例においても磁極を構成する別体のボビンとボー
ルコアを備えることは第１の実施例と同様である。

ボビン４０は筒状部４１．筒状部４１の一端部から外方
へ延びてヨークの内周面に接合する第１の鍔部４２．及
び筒状部４１の他端部から外方へ延びる第２の鍔部４４
を備え、鉄等の強磁性材料でつくられる。

このボビン４０にあっては、コイルの巻線が当接する筒
状部４１の外周面４１ａ、第１の鍔部４２の内面４２ａ
、及び第２の鍔部４４の内面４４ａに合成樹脂層をコー
ティングしである。コーティングする合成樹脂は、電気
的に絶縁性をもつ材料を選択し１巻線される銅線とボビ
ン４０の強磁性材部との間を電気的に絶縁する。

本実施例においても、ボビン４０の単体状態で巻線行程
を施すことができるから、巻線を整然とかつ高密度に達
成して高性能のコイルを得ることができる。しかも巻線
とボビンの間の絶縁も完全であるので、界磁コイルとし
ての性能は向上する。

ボビンに絶縁材のコーティングを施すことは、スペース
ファクタを減することにはなるが、コーティングは薄く
、全体の体積も小さいので、スペースファクタに与える
影響は無視できる程度に小さい、この影響よりも界磁コ
イルの絶縁性の向上の効果の方が大きい。

ボビン４０を強磁性材製のボールコアによってヨーク内
周面に装着することは第１の実施例と同様である。した
がって、第１の鍔部４２はヨークの内周面に接合できる
可撓性を有する。

次に、第４図は本発明の更に他の実施例を示す。

本実施例の磁極５０はボビンとポールコアとを一体の構
造としたものである。ポールコアを兼ねるボビン部材５
１は、銅線を巻線する胴部５４を備え、胴部５４のアー
マチャ（図示せず）側に対向する端部の両側には縁部５
８が外方に延在する。

この縁部５８と胴部５４のアーマチャ側に対向する面は
円周状に形成されている。

胴部５４のヨーク側に対向する端部５５は円弧状に形成
され、中央部には突出部５Ｂが形成される。突出部５６
に適宜の固着手段５７を設ける。

ボビン部材５１は鉄等の強磁性材料で一体に形成する。

鉄等の強磁性材料でつくられた板材５２は、その中央に
ボビン部材５１の突出部５６に対応する孔を設けてあり
、突出部５６にしばり嵌めにより嵌合する。以上のよう
に組付けたボビン部材５１と板材５２から成る部材に銅
線を巻線して磁極５０を構成する。

この磁極５０を固着手段５７を利用してヨークの内周面
に装着して界磁装置を構成することは前述の実施例と同
様である。したがって、板材５２はヨークの内周面に接
合できる可撓性を有する。

［発明の効果］ 本発明は以上のように、円筒状のヨークの内周面に複数
個の磁極を配設して成る界磁装置において、各磁極を単
体の部材とし、この単体の部材に巻線を施すことにより
乱巻を防止し、整然とした密度の高い巻線を達成すると
ともに１巻線を施す磁極部材を強磁性材料で構成するこ
とによりスペースファクタの高い高性能を発揮する界磁
装置を得ることができる。

そして、磁極を構成する部材を巻線を施すボビンと、ボ
ビンをヨークに装着するポールコアとに分割することに
より部品の製作と巻線作業を容易とし、かつボビンとポ
ールコアを強磁性材料でつくることによってスペースフ
ァクタを向上することができる。

さらに、ボビンの巻線と当接する面に絶縁性の合成樹脂
のコーティング層を積層することにより、スペースファ
クタを実質的に減することなく界磁コイルの絶縁性を向
上し、界磁装置全体の性能を向上する等の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の界磁装置の一部を示す断面図、第２図
は部品の説明図、第３図は他の実施例を示す断面図、第
４図はさらに他の実施例を示す断面図、第５図は従来の
技術を示す説明図である。 １０・・・ヨーク、　　　　　　１１・・・磁極。 ２０．４０・・・ボビン、　　　２１．４１・・・筒状
部。 ２２．４２・・・第１の鍔部、 ２４．４４・・・第２の鍔部、２６・・・銅線、２８・
・・巻線機のノズル。 ３０・・・ポールコア、　　　３１，５４・・・胴部、
３２．５８・・・縁部、　　　３５，５７・・・固着手
段、４１ａ、４２ａ、４４ａ・・・合成樹脂コーティン
グ、５２・・・板材。 第　　１ 図 第　　２ 図 特許出願人　　　　日本電装゛株式会社代理人　　　　
弁理士　鉛末昌明（外２名）第 図 如

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒形状のヨークとヨークの内周面に装着された
   界磁コイルを有する複数の磁極を備えた回転電機の界磁
   装置において、 磁極は界磁コイルを支持する単体のボビンと、ボビンを
   ヨーク内周面に装着する単体のポールコアから成り、ボ
   ビンは外周部に銅線を巻線する筒状部と、筒状部の一端
   から外方へ延びヨークの内周面に弾性変形して密着する
   可撓性を有する第１の鍔部と、筒状部の他端から外方へ
   延びる第２の鍔部とを有する強磁性材料製であり、ポー
   ルコアはボビンの筒状部に挿入される胴部と、ボビンの
   第２の鍔部と密着する縁部とを有する強磁性材料製であ
   るとともに固着手段を備え、ボビンに挿入したポールコ
   アをヨークの内周面に固着することにより磁極を構成す
   ることを特徴とする回転電機の界磁装置。
2. （２）請求項１記載の回転電機の界磁装置において、 ボビンの筒状部の外周面と、第１及び第２の鍔部の内面
   の少なくとも巻線と当接する部分に電気絶縁性の合成樹
   脂層をコーティングして成ることを特徴とする回転電機
   の界磁装置。
3. （３）円筒形状のヨークとヨークの内周面に装着された
   界磁コイルを有する複数の磁極を備えた回転電機の界磁
   装置において、 磁極は外周部に銅線を巻線する胴部と、胴部のアーマチ
   ャに対向する端の両側から外方へ延びる縁部と、胴部の
   他端に形成する突出部と、突出部に設ける固着手段を有
   する強磁性材料製の部材と、胴部の突出部に嵌合する孔
   を備えヨークの内周面に弾性変形して密着する可撓性を
   有する強磁性材料製の板材とから成ることを特徴とする
   回転電機の界磁装置。