JPH10248221A - 車両用交流発電機 - Google Patents
車両用交流発電機Info
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- JPH10248221A JPH10248221A JP4996497A JP4996497A JPH10248221A JP H10248221 A JPH10248221 A JP H10248221A JP 4996497 A JP4996497 A JP 4996497A JP 4996497 A JP4996497 A JP 4996497A JP H10248221 A JPH10248221 A JP H10248221A
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Abstract
転に耐え得る回転子を提供すること。 【解決手段】 ランデル型鉄心には、隣合う爪状磁極6
C同士の対向する側面間に永久磁石8が配設され、爪状
磁極6Cと対向する側面がその爪状磁極6Cと同極とな
る様に着磁されている。爪状磁極6Cには、回転時に永
久磁石8が遠心方向へ飛び出すのを防止するための鍔部
6aが設けられている。この鍔部6aは、爪状磁極6C
の長手方向全体に渡って周方向へ(隣合う爪状磁極6C
側へ)突出している。但し、鍔部6aの平面形状は、爪
状磁極6Cの根元から先端へ向かって次第に小さくなる
略三角形状に設けられている。言い換えれば、永久磁石
8の外周面に当接する鍔部6aの内周面の面積は、爪状
磁極6Cの根元から先端へ向かって次第に小さくなって
いる。
Description
隣合う爪状磁極間に磁石が配設された車両用交流発電機
に関する。
巻装して界磁回転子とする交流発電機がある。この交流
発電機では、ランデル型鉄心の周方向に隣合う爪状磁極
間に永久磁石を配設し、その隣合う爪状磁極間の漏洩磁
束を減らして発電に寄与する有効磁束を増量させること
により出力向上を図る技術が提案されている(例えば、
特開昭61−85045号公報、特開平5−56616
号公報参照)。また、この磁石併用型の回転子では、図
8に示す様に、爪状磁極100の側面外周部に鍔部11
0を設けることにより、高速回転時の遠心力によって永
久磁石120が外側へ飛び出すのを防止する対策もなさ
れている(特開平7−123664号公報参照)。な
お、鍔部110は、爪状磁極100の長手方向(図8の
上下方向)全体に渡って根元側から先端側まで略同一幅
に設けられている。
速回転すると、爪状磁極100が遠心力の作用で根元部
を支点として外径側へ拡がることが知られている。この
時、爪状磁極100に鍔部110を有する磁石併用型回
転子では、永久磁石120の重量が鍔部110を通じて
爪状磁極100に加味された状態で遠心力が加わる。そ
の結果、永久磁石120を併用しない回転子と比べる
と、爪状磁極100に加わる遠心力が増大して爪状磁極
100の拡がりが大きくなるため、永久磁石120を併
用しない回転子と同等の高速回転性を得ることは困難で
あった。本発明は、上記事情に基づいて成されたもの
で、その目的は、爪状磁極の耐遠心力を向上させて高速
回転に耐え得る回転子を提供することにある。
ば、爪状磁極の鍔部の面積が爪状磁極の先端側より根元
側の方が大きく設けられている。遠心力により爪状磁極
が根元部を支点として外径側へ拡がる場合、先端側より
根元側の方が拡がり量が小さいため、爪状磁極の拡がり
に伴って、磁石は主に鍔部の根元側で保持されることに
なる。即ち、遠心力により爪状磁極が拡がると、磁石の
重量を殆ど爪状磁極の根元側鍔部で受けることになるた
め、根元側の鍔部に対して先端側の鍔部の面積を相対的
に小さくすることが可能である。これにより、爪状磁極
の根元側に比べ遠心力により生じるモーメント荷重に大
きな影響を与え、且つ拡がり量も大きい先端側の重量を
根元側の重量と比較して相対的に低減できることから、
爪状磁極の耐遠心力が向上する。
極の軸方向中心位置から根元側の範囲のみに形成されて
いる。形状が複雑で、且つ磁石との当接面に高精度な平
面度が要求される鍔部を爪状磁極の根元側のみに形成す
るため、爪状磁極を形成するための型構造を簡素化でき
る。その結果、型寿命を向上できるとともに、大幅な生
産性向上、及びコストダウンが可能となる。また、爪状
磁極の先端側に鍔部を形成しないことで爪状磁極の先端
側重量を低減できるため、爪状磁極の耐遠心力が向上す
る。更に、爪状磁極の根元側に比べて剛性が低い先端側
に鍔部を形成しないことにより、高速回転時に生じる鍔
部のびびりによる磁気音が大幅に低下する。
極の先端側から根元側へ向かって次第に面積が大きくな
る略三角形状に設けられている。これにより、鍔部を含
む爪状磁極のスキュー角度を大きくできるため、固定子
への磁束脈動が小さくなって磁気音を大幅に低下するこ
とが可能となる。
鍔部と磁石との間に介在される磁石保持器を有する。こ
れにより、爪状磁極の根元側鍔部のみで磁石を保持する
構造(磁石の対角線上の略2か所で固定する構造)を採
った場合でも、磁石の欠け等に対する配慮が少なくて済
む。また、磁石が直接鍔部に当接する場合に比べて、鍔
部と磁石との互いの当接面の平面度を高精度化する必要
が無いため、生産性向上及びコストダウンが可能とな
る。
を図面に基づいて説明する。 (第1実施例)図1は爪状磁極の展開平面図である。車
両用交流発電機は、図2に示す様に、電機子として働く
固定子1と、界磁として働く回転子2とを具備する。固
定子1は、図示しないハウジングの内周に固定された電
機子鉄心3と、この電機子鉄心3に巻線された電機子巻
線4とで構成される。電機子鉄心3は、例えば、円環状
の薄い鋼板を複数枚重ね合わせて形成され、内周側に多
数のスロット(図示しない)が設けられている。電機子
巻線4は、例えば3個の独立したコイルをY結線または
Δ結線して電機子鉄心3の各スロットに挿入され、回転
子2との相対回転運動によって各コイルに交流電圧が発
生する。
固定された一対のランデル型鉄心6(以下鉄心6と略
す)と、この鉄心6に巻線された界磁巻線7と、鉄心6
に具備された複数の永久磁石8等より構成されている。
回転軸5は、ハウジングに固定された軸受(図示しな
い)を介して回転自在に支持され、エンジンの回転動力
が伝達されて回転する。鉄心6は、図3に示す様に、回
転軸5の外周に嵌合する円筒状のボス部6Aと、このボ
ス部6Aの外周から径方向外側へ拡大する側板部6B
と、この側板部6Bの外周部から軸方向へ向かって延び
る複数の爪状磁極6Cとを有する。各鉄心6は、互いの
爪状磁極6Cが噛み合う様に軸方向に対向して組付けら
れている。
転時に永久磁石8が遠心方向へ飛び出すのを防止するた
めの鍔部6aが設けられている。この鍔部6aは、爪状
磁極6Cの長手方向(図1の上下方向)全体に渡って周
方向へ(隣合う爪状磁極6C側へ)突出して設けられて
いる。但し、鍔部6aの平面形状は、爪状磁極6Cの根
元から先端へ向かって次第に小さくなる略三角形状に設
けられている。言い換えれば、永久磁石8の外周面に当
接する鍔部6aの内周面の面積は、爪状磁極6Cの根元
から先端へ向かって次第に小さくなっている。従って、
爪状磁極6Cの鍔部6aを含む略三角形の外周側表面に
対して、永久磁石8は爪状磁極6Cの根元側で先端側よ
り深く外周側表面の両斜辺から入り込んでいる。
のボス部6Aの外周に巻線されている。この界磁巻線7
は、図示しないリード線を通じて回転軸5の端部に設け
られたスリップリング10に接続され、そのスリップリ
ング10の外周面に摺接するブラシ(図示しない)を通
じて車載バッテリから励磁電流が供給される。界磁巻線
7に励磁電流が流れると、一方の鉄心6の各爪状磁極6
Cが全てS極となり、他方の鉄心6の各爪状磁極6Cが
全てN極となる。
対向する側面間に配設され、爪状磁極6Cと対向する側
面がその爪状磁極6Cと同極となる様(つまり、隣合う
爪状磁極6C間の磁束の漏洩を減少する向き)に着磁さ
れている。なお、永久磁石8として、汎用性に優れたフ
ェライト焼結磁石や、焼結磁石に比べて比重の小さい樹
脂磁石、あるいは希土類磁石等を使用することができ
る。各鉄心6の軸方向端面には、遠心式の冷却ファン1
1が溶接等により固定され、鉄心6と一体に回転するこ
とで冷却風を発生する。
る。エンジンの回転動力が伝達されて回転子2が高速回
転すると、遠心力の作用により鉄心6の各爪状磁極6C
が根元部を支点として径方向外側へ拡がる。この時、爪
状磁極6Cは、軸方向の中心位置(爪状磁極6Cの長手
方向の長さLの半分の位置)を境として先端側より根元
側の方が拡がり量が小さいため、爪状磁極6Cの拡がり
に伴って永久磁石8は主に根元側の鍔部6aで保持され
ることになる。即ち、遠心力により爪状磁極6Cが拡が
ると、永久磁石8の重量を殆ど爪状磁極6Cの根元側鍔
部6aで受けることになるため、爪状磁極6Cの根元側
鍔部6aの面積S1 に対して先端側鍔部6aの面積S2
を相対的に小さくすることが可能である。本実施例で
は、図1に示す様に、鍔部6aの形状を爪状磁極6Cの
根元から先端へ向かって次第に小さくなる略三角形状に
形成している。
00と比較して、先端側鍔部6aの面積S2 が減少する
ことで、遠心力により生じるモーメント荷重に大きな影
響を与える爪状磁極6Cの先端側重量を低減できる。そ
の結果、爪状磁極6Cの耐遠心力が向上して、永久磁石
8を併用しない回転子と同等の高速回転性を得ることが
可能となる。また、本実施例では、鍔部6aが略三角形
状に形成されているため、鍔部6aを含む爪状磁極6C
のスキュー角度(図1参照)を従来より大きくできる。
その結果、固定子1への磁束脈動が小さくなって、磁気
音を大幅に低下することが可能となる。
平面図である。本実施例は、爪状磁極6Cの先端側鍔部
6aの面積を更に小さくした一例を示すもので、爪状磁
極6Cの先端部両側には鍔部6aが形成されていない。
この場合、爪状磁極6Cの先端側重量をより低減できる
ため、爪状磁極6Cの耐遠心力が更に向上する。
平面図である。本実施例は、爪状磁極6Cの軸方向中心
位置より根元側のみ(図5のL/2の範囲内)に鍔部6
aを形成した一例を示すものである。この場合、形状が
複雑で、且つ永久磁石8との当接面に高精度な平面度が
要求される鍔部6aを爪状磁極6Cの根元側のみに形成
するため、爪状磁極6Cを形成するための型構造を簡素
化できる。その結果、型寿命を向上できるとともに、大
幅な生産性向上、及びコストダウンが可能となる。ま
た、爪状磁極6Cの先端側に鍔部6aを形成しないこと
で爪状磁極6Cの先端側重量を低減できるため、爪状磁
極6Cの耐遠心力が向上する。更に、爪状磁極6Cの根
元側に比べて剛性が低い先端側に鍔部6aを形成しない
ことにより、高速回転時に生じる鍔部6aのびびりによ
る磁気音が大幅に低下する。
視図である。本実施例は、図6に示す様な磁石保持器1
2により永久磁石8を保持する一例を示すものである。
磁石保持器12は、樹脂等の非磁性体により形成され、
複数の永久磁石8の各々を保持する複数の保持部12A
と、この複数の保持部12Aを環状に連結する連結部1
2Bとから成る。本実施例では、爪状磁極6Cの鍔部6
aと永久磁石8との間に保持部12Aが介在される(図
7参照)ため、爪状磁極6Cの根元側鍔部6aのみで永
久磁石8を保持する構造(永久磁石8の対角線上の略2
か所で固定する構造)を採った場合でも、永久磁石8の
欠け等に対する配慮が少なくて済む。また、永久磁石8
が直接鍔部6aに当接する場合に比べて、鍔部6aと永
久磁石8との互いの当接面の平面度を高精度化する必要
が無いため、生産性向上及びコストダウンが可能とな
る。
は、本発明の磁石として永久磁石8を用いたが、これを
電磁石としても良い。また、鍔部6aは爪状磁極6Cを
一体成形する他に、爪状磁極6Cに鍔部6aを溶接等に
より接合しても良い。更に、以上に述べた実施例では、
磁石は永久磁石8と磁石保持器12とが一体とされて爪
状磁極6Cの鍔部6aにより固定されるが、同様の鍔部
6aに保持板を溶接等により接合し、この保持板に磁石
を接着等により接合して保持させても良い。かかる構成
においても、磁石の遠心方向への移動を規制する鍔部6
aを小型化することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】複数の爪状磁極を有するランデル型鉄心
と、 隣合う前記爪状磁極同士の側面間に配設され、その隣合
う前記爪状磁極間の漏洩磁束を減少する極性の磁石とを
有する回転子を備えた車両用交流発電機において、 前記爪状磁極は、側面外周部に前記磁石の遠心方向への
移動を規制する鍔部を有し、その鍔部の面積が前記爪状
磁極の先端側より根元側の方が大きく設けられているこ
とを特徴とする車両用交流発電機。 - 【請求項2】前記鍔部は、前記爪状磁極の軸方向中心位
置から根元側の範囲のみに形成されていることを特徴と
する請求項1記載の車両用交流発電機。 - 【請求項3】前記鍔部は、前記爪状磁極の先端側から根
元側へ向かって次第に面積が大きくなる略三角形状に設
けられていることを特徴とする請求項1記載の車両用交
流発電機。 - 【請求項4】前記磁石を保持して前記鍔部と前記磁石と
の間に介在される磁石保持器を有することを特徴とする
請求項1〜3記載の何れかの車両用交流発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04996497A JP3922754B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 車両用交流発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04996497A JP3922754B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 車両用交流発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248221A true JPH10248221A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3922754B2 JP3922754B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=12845716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04996497A Expired - Fee Related JP3922754B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 車両用交流発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3922754B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2793085A1 (fr) * | 1999-04-30 | 2000-11-03 | Valeo Equip Electr Moteur | Alternateur pour vehicule automobile a aimants interpolaires |
| JP2002291213A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Sawafuji Electric Co Ltd | ブラシレスオルタネータ |
| KR100382578B1 (ko) * | 2000-01-11 | 2003-05-01 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 교류 발전기의 회전자 |
| US7135803B2 (en) | 2004-04-21 | 2006-11-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dynamoelectric rotor having permanent magnets disposed between adjacent claw-shaped magnetic poles |
| FR2916104A1 (fr) * | 2007-05-11 | 2008-11-14 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de fabrication d'un rotor de machine electrique tournante, notamment un alternateur |
-
1997
- 1997-03-05 JP JP04996497A patent/JP3922754B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2793085A1 (fr) * | 1999-04-30 | 2000-11-03 | Valeo Equip Electr Moteur | Alternateur pour vehicule automobile a aimants interpolaires |
| US6486585B1 (en) | 1999-04-30 | 2002-11-26 | Valeo Equipments Electriques Moteur | Alternator with interpolar magnets for a motor vehicle |
| KR100382578B1 (ko) * | 2000-01-11 | 2003-05-01 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 교류 발전기의 회전자 |
| JP2002291213A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Sawafuji Electric Co Ltd | ブラシレスオルタネータ |
| US7135803B2 (en) | 2004-04-21 | 2006-11-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dynamoelectric rotor having permanent magnets disposed between adjacent claw-shaped magnetic poles |
| FR2916104A1 (fr) * | 2007-05-11 | 2008-11-14 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de fabrication d'un rotor de machine electrique tournante, notamment un alternateur |
| WO2008145929A3 (fr) * | 2007-05-11 | 2010-01-28 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Procede de fabrication d'un rotor de machine electrique tournante, notamment un alternateur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3922754B2 (ja) | 2007-05-30 |
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