JPS6041802Y2 - 回転界磁形発電機用回転子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、回転界磁形発電機用回転子に係り、とくに動
力機関によって駆動される所謂シャフトレス形の回転界
磁形発電機用回転子に関する。

一般に、シャフトレス形の回転界磁形発電機用回転子は
、その胴部鉄心中央部に圧入貫通する支軸が設けられて
おらず、回転子の周回転端部に装着されるフランジに分
割軸が形威され、この左右に分割された軸部分が回転自
在に支持されているという構造となっている。

これは、界磁コイルの巻数を増加させて発電機全体の小
形化および高出力化を意図したものである。

従来より、この種の回転子としては、特許番号第１１６
５夢、特公昭第３９−３０１９６号および実公昭第４４
−３１３５号などがある。

しかしながら、かかる従来技術においては、高出力化に
伴う発熱および該発熱に伴う絶縁破壊の問題が常に生じ
、これがため連続運転時の耐久性に難点があるばかりで
なく、組立時に手間が掛り且つ補修時に分解組立が困難
である等より、従来はあまり実用に供していない。

本考案は、このような従来技術を勘案し、出力の増加を
図り、冷却効果を促進して耐久性増大を図るとともに分
解組立が比較的容易な小形化された回転界磁形発電機用
回転子を提供することにある。

本考案は、鉄心部の両端部を締付体を介して支軸付フラ
ンジで固定して成るシャフトレス形の回転界磁形発電機
用回転子において、前記鉄心部の界磁コイル用溝を相互
に接近した少なくとも二列の分割溝とし、この界磁コイ
ル用の各分割溝によって当該分割溝相互間に形成される
突条部の略中央部分に、前記分割溝に沿って放熱用の深
溝を形威し、前記鉄心部及びその両端部の支軸付フラン
ジの各中心部分に共通の貫孔を設け、この共通貫孔内に
比較的長いボルトを貫挿せしめるとともに、このボルト
を予め配設された内燃機関本体の出力軸に螺合固着せし
めることにより、前記鉄心部及び支軸付フランジを前記
出力軸に着脱自在に固着せしめ、これによって前記目的
を遠戚しようとするものである。

以下、本考案の第１実施例を第１図ないし第６図に基い
て説明する。

第１図は、本考案の一実施例を装備した回転界磁続発電
機部分を示す断面図である。

この図において、１は動力機関としての内燃機関本体を
示し、２は発電機本体、３は発電機本体に固着された固
定子、４は回転界磁形の回転子を各々示す。

前記内燃機関本体１の発電機接続用の出力軸１１は、図
示しないクランク軸の一端を威している。

この出力軸１１は、その出力端部がベアリング１２で支
持され且つ外部に突出された先端部外周がテーバ部１１
Ａを威し、さらに当該先端面中心位置にねじ孔１１Ｂが
形成されている。

前記発電機本体２は、図の左右に分割された一対のブラ
ケット２１．２２から戒り、このブラケツ）２１，２２
が前記固定子３の外周部分を挾持しつつ、相互に所定数
のボルト２３によって一体的に固着されている。

前記発電機本体２のブラケツ）２１．２２の内、内燃機
関本体１側のブラケット２１には、その中心軸部分に比
較的大きい貫孔２１Ａが形成されている。

このブラケット２１は、さらに宿定数のボルト２１Ｂに
よって前記内燃機関本体１に固着され、これによって、
当該内燃機関本体１の出力軸１１が前記ブラケット２１
の貫孔２１Ａを貫挿して前記発電機本体２内に延設され
ている。

前記回転子４は、鉄心部４１と、この鉄心部４１に巻回
された界磁コイル４２と、前記鉄心部４１の第１図にお
ける左右両端面から当該鉄心部４１を締付けるための締
付体４３．４４と、この締付体４３．４４の各外端面に
装着された支軸付フランジ４５．４６とを備えている。

前記鉄心部４１は、第２図にも示すように複数枚の珪素
鋼板が積層された構造となっている。

この各珪素鋼板は、外形は略円形を有し、その一部に巻
線用の切除部４１Ａ、４１Ｂが各々三箇所対象位置に形
成され、その各切除部４１Ａ、４１Ｂの中間の突出部４
１Ｃには、切込切除溝４１Ｄが形成されれている。

この切込切除Ｒ４１Ｄに切込深さは、前記巻線用の切除
部４１Ａ、４１Ｂの切込深さよりも中心部に近い方向に
大きく切り込まれている。

これによって当該突出部４１Ｃの切込切除溝４１Ｄは、
後述するように放熱面を形成するようになっている。

この場合、通常の回転子すなわち鉄心部に支軸を圧入貫
通したものは、鉄心部における磁気抵抗の増大および当
該鉄心部の機械的強度の減少を防止するため、前記突出
部４１Ｃの切込切除溝４１Ｄと同一の切除溝を深く切り
込むことは、困難であったが、前述した本実施例の場合
は、鉄心部４１に支軸が圧入貫通されておらず単に係止
用の細長いボルト５４が貫挿されているだけであるため
鉄心部４１の磁路の断面積が比較的大きく、従って磁気
抵抗が小さく且つ機械的強度力状きいため、前記切込切
除溝４１Ｄの深さを界磁コイル巻装用の切除部４１Ａ、
４１Ｂの底部よりも深く切込むことができ、これがため
に、その分だけ確実に放熱効果を上げることができる。

前記締付体４３．４４の、第２図の矢印Ａ方向からみた
輪郭は、各々前述した鉄心部４１と全く同一に形成され
ている。

この締付体４３．４４の外端部（第３図における左右両
端部）には、前述した鉄心部４１の巻線用切除部４１Ａ
、４１Ｂに沿って巻線用溝４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４
４Ｂが各々形成されている。

このように形成された締付体４３．４４は、第３図ない
し第４図に示すように四本のボルト４７によって前記鉄
心部の両端面に一体的に固着されている。

次に、この締付体４３．４４には、第５図に示すように
、界磁コイル４２が巻回されるが、それに先立って、後
述する支軸付フランジ４５．４６を装備するための心出
し加工が行われる。

具体的には、第４図の一点鎖線で示した輪郭円Ｂ部分の
加工を行うもので、これによって、各支軸付フランジ４
５．４６の支軸部４５Ａ、４６Ａと前記鉄心部４１との
各回転中心が一致するように構成されている。

前記界磁コイル４２は、上述したように締付体４３．４
４の心出し加工後に当該締付体および鉄心部４１の各巻
線用溝４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ。

４４Ｂおよび切除部４１Ａ、４１Ｂに絶縁部材４８Ａ、
４８Ｂ（第２図参照）を敷設し、しかるのち第５図に示
すように巻回装備するようになっている。

そして、その後、第３図の鎖線で示すように支軸付フラ
ンジ４５．４６が装着され、四本のボルト４９によって
一体的に固着される。

前記支軸付フランジ４５．４６には、そのフランジ部４
５Ｂ、４６Ｂの端縁三箇所が第６図に示すように切除さ
れ、その部分に、前記鉄心部４１の切込切除溝４１Ｄに
通ずる通気用溝４５Ｃ，４６Ｃが各々形成されている。

さらに、このようにして形成された回転子の軸心部分に
は、前記各支軸付フランジ４５．４６の一方の支軸部４
５Ａ（７）端面から他方の支軸部４６Ａの端面に通ずる
ボルト穴Ｈが形成されている。

また、前記支軸付フランジ４５．４６の内の一方の支軸
部４５Ａには、ブラシ機構５１が装着されており、他方
の支軸部には冷却ファン５２が装着されている。

この冷却ファン５２が装着された支軸部４６Ａには、そ
の端面から内側に向ってテーパー穴４６Ｄが形成され、
（第１図参照）、このテーパー穴４６Ｄに前述した内燃
機関本体１の出力軸１１が挿入され、前述した回転子４
の第１図における左端部を回転自在に支持する状態とな
っている。

回転子４の第１図における右端部は、ベアリング５３を
介して発電機本体２に支承されている。

さらに、前記回転子４の中心軸部分に形成された貫孔Ｈ
には、第１図の右側端部からボルト５４が挿入され、そ
の先端のねじ部が前述した内燃機関本体１の出力軸１１
に螺合され、これによって当該出力軸１１と回転子４と
が一体化されるようになっている。

このように、本実施例によると、鉄心部４１の中心部に
係止用の細長いボルト５４が貫挿されているため、従来
のシャフトレス形のもの（例えば、特公昭３９−３０１
９６号記載の発明）よりも界磁コイル４２の巻数は減少
するが、一方、鉄心部に支軸用シャフトを圧入貫挿する
形の通常の回転子の場合よりもはるかに界磁コイル４２
の巻数を増大させることができ、前記特公昭３９−３０
１９６号等記載のシャフトレス形では放熱効果が悪く絶
縁劣化がはげしく耐久性に難点があったのに対し、本実
施例では前述したように、近接して二分割した界磁コイ
ル４２の相互間の突出部４１Ｃ部分に比較的深い切込切
除溝４１Ｄを形成したので、とくに回転子４の鉄心部４
１内部の潜熱を外部に効果的に放出させることができ、
従って、回転子の耐久性増大を図ることができ、一方界
磁コイルへの通電電流を増大させて強磁界を発生させる
こともでき、又、回転子４と該回転子４に回転動力を伝
達する内燃機関本体１の出力軸１１とをテーパー機構を
介してボルト５４で連結するとともに、前記回転子４の
各構成部材相互間をボルトにより連結したので、その組
立および分解補修がきわめて容易であるという利点があ
る。

次に、第２実施例を第７図ないし第８図に基いて説明す
る。

この実施例は、前記鉄心部４１の積層鋼板を第７図の如
く形成するとともに、その積層方向を第８図に示すよう
に一定量ごとに交互に１８０°回転させて積層し鉄心部
６０を形成したもので、その他の構成は前述した第１実
施例と同一にしである。

このようにすると、前述した実施例と同一の作用効果を
有するほか、回転子４の軽量化を図ることができ、又界
磁コイル４２の側面の一部から絶縁部材を介して外気に
直接的に放熱することができ、従ってその分だけ回転子
４の鉄心部６０および界磁コイル４２の過熱を押えるこ
とができるという利点がある。

なお、前述した第２実施例の鉄心６０に関しては、第９
図ないし第１０図に示すように、その両回転端面の積層
部分の一定量を同一方向とし、中間部は適当量毎に交互
に１８０°回転させて積層するとともに全体的には略１
／２の分量の積層部材を１８０°回転させて積層し、こ
れによって回転時の平衡をとるように構成した積層鉄心
６１としてもよい。

また、第１１図に示すように、一定枚数の積層片ごとに
比較的細か＜１８０°回転させた積層鉄心６１としても
よい。

以上のように、本考案によると、シャフトレス形の回転
界磁形発電機用回転子における鉄心部の界磁コイル用溝
を、相互に近接した少なくとも二列の分割溝と腰この界
磁コイル用の各分割溝によって当該分割溝相互間に形成
される突条部の略中央部分に、前記分割溝に沿って放熱
用の深溝を形成したので、回転子の鉄心部および巻線部
に生じる発熱量を外部に直接的に放散することができ、
これがため、その分だけ過熱による回転子の絶縁破壊を
防止し、従って、回転子全体として耐久性の増大を図る
ことができ、更に前記鉄心部及びその両端部の支軸付フ
ランジの各中心部分に共通の貫孔を設け、この共通貫孔
内に比較的長いボルトを貫挿せしめるとともに、このボ
ルトを予め配設された内燃機関本体の出力軸に螺合固着
せしめることにより、前記鉄心部及び支軸付フランジを
前記出力軸に着脱自在に固着せしめるという構成を採用
しているので、出力軸と回転子との着脱がいたって容易
となり、これがため全体的な組立及び分解修理が容易と
なるという従来にない優れた実用的な回転界磁形発電機
用回転子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る回転界磁形発電機用回転子の第１
実施例を装備した発電機を示す断面図、第２図は第１図
における回転子部分の分解組立順序を示す説明図、第３
図は第１図における回転子の鉄心部分を示す一部断面し
た正面図、第４図は第３図の右側面図、第５図は第４図
の状態の回転子用鉄心部に界磁コイルを巻装した状態を
示す説明図、第６図は第１図における回転子部分を示す
右側面図、第７図は第２実施例の鉄心部に使用される積
層鋼板の単体を示す斜視図、第８図は第７図の単体を積
層して鉄心部とした場合を示す斜視図、第９図は他の実
施例における鉄心部６１を示す平面図、第１０図は第９
図の矢印Ｘ−Ｘ線に沿った断面図、第１１図はその他の
実施を示す鉄心部６２の断面図である。 １１・・・・・・出力軸、４１・・・・・・鉄心部、４
１Ａ、４１Ｂ・・・・・・界磁コイル用溝、４１Ｃ・・
・・・・突条部、４１Ｄ・・・・・・突条部に形成され
た深溝、４２・・・・・・界磁コイル、４３，４４・・
・・・・締付体、４５，４６・・・・・・支軸付フラン
ジ、５４・・・・・・ボルト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 鉄心部の両端部を締付体を介して支軸付フランジで固定
   して成るシャフトレス形の回転界磁形発電機用回転子に
   おいて、 前記鉄心部の界磁コイル用溝を相互に近接した少なくと
   も二列の分割溝とし、この界磁コイル用の各分割溝によ
   って当該分割溝相互間に形威される突条部の略中央部分
   に、前記分割溝に沿って放熱用の深溝を形威し、 前記鉄心部及びその両端部の支軸付フランジの各中心部
   分に共通の貫孔を設け、この共通貫孔内に比較的長いボ
   ルトを貫挿せしめるとともに、このボルトを予め配設さ
   れた内燃機関本体の出力軸に螺合固着せしめることによ
   り、前記鉄心部及び支軸付フランジを前記出力軸に着脱
   自在に固着せしめることを特徴とした回転界磁形発電機
   用回転子。