CN109155553B - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种旋转电机,能够抑制因组装时与爪部的接触、离心力而导致磁铁产生损伤,并且,在未向励磁线圈通电时抑制定子的端子间电压的上升,在需要输出时实现高输出化。在本申请的旋转电机中,磁铁在从第一爪部的前端向轴向另一侧突出并从第二爪部的前端向轴向一侧突出的状态下配置于相邻的所述第一爪部与所述第二爪部之间,磁铁保持部件具有覆盖所述磁铁的外径侧的面的基部,所述基部在相邻的所述第一爪部与所述第二爪部之间的区域具有高磁阻部,该高磁阻部在与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向上横穿从所述第一爪部朝向所述第二爪部的磁路,所述高磁阻部的磁阻比所述基部的除了所述高磁阻部之外的区域的磁阻大。
Description
技术领域
本发明涉及具有转子的旋转电机,该转子具有爪形励磁铁芯,尤其涉及配置于爪形励磁铁芯的爪部之间的磁铁的保持结构。
背景技术
在现有的旋转电机用转子中,磁铁形成为具有供爪形磁极嵌合的槽部的圆筒形状,使爪形磁极从该圆筒形状的磁铁的两端嵌合于槽部,从而磁铁被粘结固定于爪形磁极(例如参照专利文献1)。
另外,在其他现有的旋转电机用转子中公开了如下的结构:将一面开口的箱型的保持件面对面地重叠,在其中收纳磁铁,利用使形成于该箱的突部挠曲而产生的弹性力来保持磁铁。(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-98481号公报
专利文献2:日本特开2009-77588号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的现有的旋转电机用转子中,磁铁形成为具有供爪形磁极嵌合的槽部的圆筒形状,所以,在组装爪形磁极和磁铁时,爪形磁极和磁铁摩擦、或者爪形磁极和磁铁由于周向的错位而接触,从而存在在磁铁上产生裂痕、缺口的可能性。而且,转子的旋转所产生的离心力作用于磁铁,从而存在磁铁损伤的可能性。
在该专利文献1的现有的旋转电机用转子中,通过在爪形磁极之间配置磁铁,能够实现旋转电机的高输出化。但是,由于磁铁超过爪形磁极的前端而存在,所以,磁铁的超过爪形磁极的前端的部分产生的磁通就会漏到定子侧。于是,当在未施加励磁电流的状态下使转子旋转时,定子的端子间电压会上升。而且,在该端子间电压超过蓄电池电压时,该电压超过量会被调节器所消耗,从而存在该发电能量被白白消耗这样的新课题。
另外,在专利文献2的现有的旋转电机用转子中,磁铁被收纳于箱型的不锈钢制的保持件内并配置于爪形磁极之间,所以,能够抑制专利文献1中的因与爪形磁极的接触、离心力而导致磁铁产生裂痕、缺口。但是,由于不锈钢根据材质而具有磁性,所以,因将围绕整个磁铁的保持件配置于爪形磁极之间而会在邻接的爪形磁极之间产生磁短路,存在旋转电机的输出下降这样的课题。
本发明是为了解决这样的课题而完成的,其目的在于提供一种具有如下的转子的旋转电机,能够抑制因组装时与爪部的接触、离心力而导致磁铁产生损伤,并且,在未向励磁线圈通电时抑制定子的端子间电压的上升,在需要输出时实现高输出化。
用于解决课题的手段
本发明的旋转电机具有:转子,该转子具有励磁铁芯、装配于所述励磁铁芯的励磁线圈、以及磁性材料制的磁铁保持部件,该励磁铁芯在外周部具有在周向上交替排列配置的第一爪部和第二爪部,所述第一爪部从轴向一端向另一侧延伸,所述第二爪部从轴向另一端向一侧延伸,所述磁铁保持部件在收纳保持着磁铁的状态下配置于相邻的所述第一爪部与所述第二爪部之间;以及定子,该定子具有由磁性材料构成的定子铁芯、以及装配于所述定子铁芯的定子线圈,所述定子经由空隙而与所述转子在径向上相向地配置。所述磁铁在从所述第一爪部的前端向轴向另一侧突出并从所述第二爪部的前端向轴向一侧突出的状态下配置于相邻的所述第一爪部与所述第二爪部之间,所述磁铁保持部件具有覆盖所述磁铁的外径侧的面的基部,所述基部在相邻的所述第一爪部与所述第二爪部之间的区域具有高磁阻部,该高磁阻部在与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向上横穿从所述第一爪部朝向所述第二爪部的磁路,所述高磁阻部的磁阻比所述基部的除了所述高磁阻部之外的区域的磁阻大。
发明效果
根据本发明,由于磁铁在从第一爪部的前端向轴向另一侧突出并从第二爪部的前端向轴向一侧突出的状态下配置于相邻的第一爪部与第二爪部之间,所以,磁铁量变多,从而能够实现高输出化。
由于磁铁被收纳保持于磁性材料制的磁铁保持部件,所以,在组装时,磁铁与第一爪部和第二爪部在转子径向上的接触不存在,从而能够抑制磁铁产生损伤。
由于磁性材料制的磁铁保持部件覆盖磁铁的径向外方的面,所以,能够降低从自第一爪部的前端向轴向另一侧突出的磁铁部分、以及自第二爪部的前端向轴向一侧突出的磁铁部分向定子侧泄漏的磁通量。于是,在未向励磁线圈通电时,能够抑制定子的端子间电压的上升。
由于高磁阻部形成于基部,所以,能够抑制第一爪部与第二爪部之间的磁短路,从而能够抑制输出下降。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的分解立体图。
图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的定子的立体图。
图3是表示本发明的实施方式1的旋转电机的转子的结构的分解立体图。
图4是表示本发明的实施方式1的旋转电机的转子中的爪形励磁铁芯的组装状态的立体图。
图5是从径向外方观察本发明的实施方式1的旋转电机的转子的侧视图。
图6是说明构成第一比较例的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的单极部分的形状的主要部分立体图。
图7是说明构成第一比较例的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的单极部分与定子的位置关系的主要部分侧视图。
图8是说明在构成第二比较例的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的爪部之间配置有磁铁的状态的主要部分侧视图。
图9是说明在构成第二比较例的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的爪部之间配置有磁铁的状态的主要部分立体图。
图10是说明在构成本发明的实施方式1的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的爪部之间配置有磁铁的状态的主要部分侧视图。
图11是表示抽出了本发明的实施方式1的旋转电机的转子中的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的单极部分的形状的状态的主要部分立体图。
图12是表示本发明的实施方式1的旋转电机的转子中的第一磁铁保持件和磁铁的组装前的状态的立体图。
图13是从径向外方观察本发明的实施方式1的旋转电机的转子中的第一磁铁保持件的装配状态的主要部分侧视图。
图14是表示本发明的实施方式1的旋转电机的转子中的第一磁铁保持件的实施形态的立体图。
图15是表示本发明的实施方式2的旋转电机的转子中的第二磁铁保持件和磁铁的组装前的状态的立体图。
图16是表示从径向外方观察本发明的实施方式2的旋转电机的转子中的第二磁铁保持件的装配状态的主要部分侧视图。
图17是说明对本发明的实施方式2的旋转电机的转子中的第二磁铁保持件施加了离心力时的保持件的变形状态的示意图。
图18是从与磁铁的***方向垂直的方向观察本发明的实施方式2的旋转电机的转子中的磁铁的装配状态的主要部分俯视图。
图19是表示本发明的实施方式3的旋转电机的转子中的第三磁铁保持件和磁铁的组装前的状态的立体图。
图20是从径向外方观察本发明的实施方式3的旋转电机的转子中的第三磁铁保持件的装配状态的侧视图。
图21是表示本发明的实施方式4的旋转电机的转子中的第四磁铁保持件和磁铁的组装前的状态的立体图。
图22是表示从径向外方观察本发明的实施方式4的旋转电机的转子中的第四磁铁保持件的装配状态的侧视图。
图23是表示本发明的实施方式5的旋转电机的转子中的第五磁铁保持件的结构的立体图。
图24是表示本发明的实施方式6的旋转电机的转子中的第六磁铁保持件与第二爪形励磁铁芯的第二爪部的位置关系的主要部分立体图。
图25是从径向外方观察本发明的实施方式6的旋转电机的转子中的第六磁铁保持件的装配状态的侧视图。
图26是从与磁铁的***方向垂直的方向观察本发明的实施方式7的旋转电机的转子中的磁铁的装配状态的主要部分俯视图。
具体实施方式
以下,使用附图,对本发明的旋转电机用转子的优选实施方式进行说明。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的分解立体图,图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的定子的立体图。
在图1和图2中,旋转电机具有:支承于旋转轴13并具有磁极的转子100;定子线圈202装配于圆环状的定子铁芯201而成的定子200;以及具有后框架300和前框架301的框架部。该旋转电机例如朝向铅垂方向设置旋转轴13。定子200通过将定子铁芯201的外缘部从轴向两侧夹持于后框架300和前框架301并利用4个螺栓302的紧固而保持于后框架300和前框架301。转子100将旋转轴13支承于在后框架300和前框架301的轴心位置装配的轴承(未图示),从而在定子200的内径侧同轴且能够旋转地配置。
接下来,对转子100的结构进行说明。图3是表示本发明的实施方式1的旋转电机用转子的结构的分解立体图,图4是表示本发明的实施方式1的旋转电机用转子中的爪形励磁铁芯的组装状态的立体图,图5是从径向外方观察本发明的实施方式1的旋转电机用转子的侧视图。
如图3所示,转子100具有:励磁电流流动而产生磁通的励磁线圈14;设置成覆盖励磁线圈14并由该磁通形成磁极的铁制的第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7;以及固定安装于第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7的轴心位置的旋转轴13。
第一爪形励磁铁芯1具有:外周面为圆筒形状且旋转轴插通孔6贯通轴心位置而形成的第一毂部2;从第一毂部2的轴向一端缘部向径向外侧突出的厚壁环状的第一磁轭部3;以及分别从第一磁轭部3的外周部向轴向另一端侧伸出并在周向上等角间距排列配置的8个第一爪部4。第一爪部4形成为如下的尖细形状:其最外径面形状为大致梯形形状,周向宽度随着趋向前端侧而逐渐变窄,并且,径向厚度随着趋向前端侧而逐渐变薄。而且,第一谷部5形成为在第一磁轭部3的位于相邻的第一爪部4之间的部位分别向径向内方凹陷且在轴向上贯通。
第二爪形励磁铁芯7具有:外周面为圆筒形状且旋转轴插通孔12贯通轴心位置而形成的第二毂部8;从第二毂部8的轴向另一端缘部向径向外侧突出的厚壁环状的第二磁轭部9;以及分别从第二磁轭部9的外周部向轴向一端侧伸出并在周向上等角间距排列配置的8个第二爪部10。第二爪部10形成为如下的尖细形状:其最外径面形状为大致梯形形状,周向宽度随着趋向前端侧而逐渐变窄,并且,径向厚度随着趋向前端侧而逐渐变薄。而且,第二谷部11形成为在第二磁轭部9的位于相邻的第一爪部4之间的部位分别向径向内方凹陷且在轴向上贯通。
这样构成的第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7如图4所示,使第一爪部4和第二爪部10交替啮合并使第一毂部2的另一端面和第二毂部8的一端面对接,并固定安装于被压入到旋转轴插通孔6、12中的旋转轴13,从而构成转子铁芯。这样构成的转子铁芯的外周面形成为大致圆筒面,调节第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7的周向位置以使第一爪部4和第二爪部10之间的各周向间隔相等。而且,励磁线圈14配置于由第一毂部2和第二毂部8、第一磁轭部3和第二磁轭部9、以及第一爪部4和第二爪部10所包围的空间内。
另外,在图5中,磁铁15分别配置于在周向上相邻的第一爪部4和第二爪部10之间。磁铁15分别将箭头A的方向磁化为N极,以抑制磁通从因向励磁线圈14的通电而在第一爪部4和第二爪部10产生的磁极的泄漏。而且,磁铁15分别超过第一爪部4和第二爪部10的前端而伸出到第二爪部10和第一爪部4的根部侧。需要说明的是,虽然并未图示,但磁铁15被收纳保持在后述的第一磁铁保持件20的内径侧。
接下来,对具有爪形磁极的旋转电机的磁路进行说明。在此,为了说明超过爪尖地将磁铁15配置在第一爪部4和第二爪部10之间的意义,首先,使用图6和图7,对并未将磁铁15配置在第一爪部4和第二爪部10之间的第一比较例的结构的磁路进行说明。接下来,使用图8和图9,对为了高输出化而以不超过爪尖的方式将磁铁15配置在第一爪部4和第二爪部10之间的第二比较例的结构进行说明。最后,使用图10,对以超过爪尖地伸出的方式将磁铁15配置在第一爪部4和第二爪部10之间的本发明的结构进行说明。
图6是说明构成第一比较例的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的单极部分的形状的主要部分立体图,图7是说明构成第一比较例的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的单极部分与定子的位置关系的主要部分侧视图,图8是说明在构成第二比较例的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的爪部之间配置有磁铁的状态的主要部分侧视图,图9是说明在构成第二比较例的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的爪部之间配置有磁铁的状态的主要部分立体图,图10是说明在构成本发明的实施方式1的旋转电机的转子的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的爪部之间配置有磁铁的状态的主要部分侧视图。
在图6中,励磁线圈14配置于由第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7的第一毂部2和第二毂部8、第一磁轭部3和第二磁轭部9、以及第一爪部4和第二爪部10所包围的空间内。
在这样构成的第一比较例的转子101中,向图6中箭头B的方向对励磁线圈14施加电流,从而在第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7沿图6中箭头方向流过磁通Fc。通过该磁通Fc,在第一爪部4生成N极的磁极而在第二爪部10生成S极的磁极。
这样在第一比较例的转子101生成的磁通Fc如图7的图中箭头所示构成如下的磁路:从第一爪部4(N极)通过转子与定子200之间的微小的间隙而到达定子200,在定子200内流动直到与第二爪部10相向的位置,并再次返回转子的第二爪部10(S极)。
在该转子101生成的磁通Fc与定子200交链,在与定子200的3相交流生成的旋转磁场的相互作用下,该转子101旋转。
在具有这样的结构的爪形磁极的第一比较例的旋转电机的磁路中,第一爪部4和第二爪部10形成为如下的尖细形状:其最外径面形状为大致梯形形状,周向宽度随着趋向前端侧而逐渐变窄,并且,径向厚度随着趋向前端侧而逐渐变薄。于是,通过增大向励磁线圈14供电的电流值,流过磁路的磁通Fc的量增加,能够得到高转矩的旋转电机。
但是,在具有爪形磁极的第一比较例的旋转电机的磁路中,由于由磁路的截面积带来的制约,能够通过磁路的磁通Fc的量有限(以下称为磁饱和),所以,即使增加向励磁线圈14的通电量,也无法增加磁通Fc的量。
为了解决这样的课题,在第二比较例的转子102中,如图8所示,将向箭头A的方向磁化N极的磁铁150配置在第一爪部4与第二爪部10之间。由此,磁铁150产生的磁通Fm如图9中箭头所示那样流动。该磁通Fm与励磁线圈14产生的磁通Fc反向,所以,能够缓和前述磁路的磁饱和。于是,励磁线圈14产生的磁通Fc能够更多地通过第一爪部4和第二爪部10,所以,能够提高通过第一爪部4和第二爪部10的磁通量。另外,如图8所示,磁铁150配置于第一爪部4与第二爪部10之间,第一爪部4和第二爪部10交叉的区域成为磁通Fm的磁路。于是,未通电时的磁通Fm的磁路成为在转子102内闭合的磁路,成为磁通Fm几乎不向定子200侧泄漏的结构。
基于同样的考虑方法,如图10所示,以向箭头A的方向磁化N极且超过双方的爪尖地伸出的方式在第一爪部4与第二爪部10之间配置磁铁15。在这样构成的转子100中,与第二比较例的转子102相比,能够增大磁铁量,所以,能够增加流过磁路的磁铁15的磁通Fm,从而能够进一步缓和磁路的磁饱和。
但是,在以超过爪尖地伸出的方式配置的磁铁15的、超过爪尖的部分,如虚线圈部C所示,不存在爪部,所以,磁铁15产生的磁通Fm的磁路并未形成于转子100内。因此,磁铁15产生的磁通Fm从该虚线圈部C向定子200侧泄漏。由于如上所述磁铁15的磁通Fm从转子100向定子200泄漏,转子100旋转而使得交链于该定子200的磁通变化,在定子线圈感应出电压。该电压与转速成比例地增高,所以,在高转速时,在定子线圈感应出的电压会超过蓄电池电压。在无需发电的状况下,为了保护蓄电池而使用保护电阻(调节器)来消耗发出的电力,因此,该发电能量被白白地消耗,从而存在装入了本旋转电机的***的效率下降的课题。
接下来,对磁铁15的保持结构进行说明。图11是表示抽出了本发明的实施方式1的旋转电机的转子中的第一爪形励磁铁芯和第二爪形励磁铁芯的单极部分的形状的状态的主要部分立体图,图12是表示本发明的实施方式1的旋转电机的转子中的第一磁铁保持件和磁铁的组装前的状态的立体图,图13是从径向外方观察本发明的实施方式1的旋转电机的转子中的第一磁铁保持件的装配状态的主要部分侧视图。
在图11中,作为引导槽部的爪槽部17a以恒定的槽宽形成于第一爪部4的周向两侧面。同样地,作为引导槽部的爪槽部17b以恒定的槽宽形成于第二爪部10的周向两侧面。该爪槽部17a、17b为相对的平行的平面,在周向上相邻的第一爪部4与第二爪部10之间成为磁铁收纳空间。
接下来,对第一磁铁保持件20和磁铁15的单体结构及组装结构进行说明。在图12中,磁铁15被制作成在轴向延伸的4个长边被倒角的长方体形状。在此,在图12中,轴向是沿着磁铁15的外径侧的面的长边方向的方向,周向是沿着磁铁15的外径侧的面的短边方向并与长边方向垂直的方向。在图12中,轴向与磁铁15的***方向一致。作为磁铁保持部件的第一磁铁保持件20由轧制钢板等具有磁性的金属材料等制作,具有矩形平板状的基部20e,作为高磁阻部的长方形的孔20d的长边与基部20e的长边平行,该孔20d形成于基部20e的中央部。需要说明的是,第一磁铁保持件20的轴向是沿着基部20e的长边方向的方向,周向是沿着基部20e的短边方向并与长边方向垂直的方向。
这样构成的磁铁15如图12所示,向外径方向移动而收纳于第一磁铁保持件20的内径侧。并且,磁铁15和第一磁铁保持件20通过粘结剂被固定而一体化。
接下来,使用图13,对与磁铁15一体化的第一磁铁保持件20和转子铁芯的组装状态进行说明。第一磁铁保持件20从磁铁保持件***方向沿着第一爪部4和第二爪部10的倾斜***到磁铁收纳空间,该磁铁收纳空间在形成于在周向上相邻的第一爪部4和第二爪部10相对的侧面的爪槽部17a、17b之间构成。然后,与磁铁15一体化的第一磁铁保持件20与第一爪部4和第二爪部10通过例如粘结剂被固定而一体化。需要说明的是,磁铁保持件***方向是与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向,与磁铁15和磁铁保持件20的轴向一致。另外,从第一爪部4朝向第二爪部10的方向与磁铁15和磁铁保持件20的周向一致。
根据该实施方式1,如图12所示,在第一磁铁保持件20的外径方向上具有壁(基部20e),所以,在从磁铁保持件***方向将磁铁15***到第一爪部4与第二爪部10之间的磁铁收纳空间时,第一磁铁保持件20的基部20e在与爪槽部17a、17b摩擦的同时被***。于是,磁铁15和爪槽部17a、17b不直接接触,所以,能够防止组装时的磁铁15产生裂痕、缺口。
另外,如图13所示,被第一磁铁保持件20保持的磁铁15如虚线圈部C所示那样超过第一爪部4和第二爪部10的爪尖地配置。第一磁铁保持件20具有磁性,从而即使对于超过爪尖地配置的磁铁15,由于作为磁性材料的第一磁铁保持件20与磁铁15和第一爪部4及第二爪部10接触,因此也能够形成箭头D所示的方向的磁路。于是,能够形成在转子100内闭合的磁路,能够抑制磁铁15的磁通Fm向定子200侧的泄漏。由此,即使在并未向励磁线圈14供给励磁电流的状态下转子100高速旋转的情况下,也能够将在定子200感应出的电压抑制得低。因此,能够防止白白浪费的发电,能够提高***的效率。
第一爪部4和第二爪部10如图8和图9中说明的那样,是成为磁铁15的磁通Fm的磁路的区域,所以,成为在转子100内闭合的磁路,磁通不向定子200侧泄漏,所以,不存在无负荷感应电压上升的情况。莫不如说,在第一爪部4与第二爪部10之间配置磁性体时产生磁短路,磁极的磁通密度下降,从而输出下降。在实施方式1中,设置于第一磁铁保持件20的外径方向中央的孔20d配置于第一磁铁保持件20中的位于第一爪部4与第二爪部10之间的中间部分,在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上横穿形成于基部20e的磁路。于是,经由相对的第一爪部4与第二爪部10之间的第一磁铁保持件20的磁阻增大,第一爪部4与第二爪部10之间的磁短路被抑制。由此,第一爪部4和第二爪部10的磁通密度提高,能够增加与定子200交链的磁通量。根据这样的结构,能够实现既能抑制无负荷感应电压的上升又能实现高输出化的旋转电机。
需要说明的是,在上述实施方式1中,由形成于基部20e的大致长方形的单一的孔20d构成高磁阻部,但高磁阻部不限于此,只要构成为磁阻比其他区域高的区域即可。例如,可以由在基部20e形成为矩阵状的很多孔来构成高磁阻部,也可以由在基部20e形成的大致长方形的薄壁部来构成高磁阻部,还可以如图14所示由在基部20e在周向排列配置多个沿着轴向形成的切痕而成的狭缝20f来构成高磁阻部。在此,在图14中,轴向与磁铁15的轴向一致,是与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向。周向与磁铁15的周向一致,是从第一爪部4朝向第二爪部10的方向。在图14中,轴向与磁铁15的***方向一致。
这样,在高磁阻部,基部的从第一爪部朝向第二爪部的方向的磁阻比基部的与从第一爪部朝向第二爪部的方向垂直的方向且沿着磁铁的外径侧的面的方向的磁阻大。另外,高磁阻部中的磁性材料所占的比例比基部的与从第一爪部朝向第二爪部的方向垂直的方向且沿着磁铁的外径侧的面的方向的端部中的磁性材料所占的比例少。
实施方式2.
图15是表示本发明的实施方式2的旋转电机的转子中的第二磁铁保持件和磁铁的组装前的状态的立体图,图16是表示从径向外方观察本发明的实施方式2的旋转电机的转子中的第二磁铁保持件的装配状态的主要部分侧视图,图17是说明对本发明的实施方式2的旋转电机的转子中的第二磁铁保持件施加了离心力时的保持件的变形状态的示意图,图18是从与磁铁的***方向垂直的方向观察本发明的实施方式2的旋转电机的转子中的磁铁的装配状态的主要部分俯视图。
首先,对第二磁铁保持件20A和磁铁15的单体结构及组装结构进行说明。在图15中,磁铁15被制作成在轴向延伸的4个长边被倒角的长方体形状。另外,在图15中,轴向是沿着磁铁15的外径侧的面的长边方向的方向,与磁铁15和第二磁铁保持件20A的轴向一致,是与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向。周向是沿着磁铁15的外径侧的面的短边方向并与长边方向垂直的方向,与磁铁15和第二磁铁保持件20A的周向一致,是从第一爪部4朝向第二爪部10的方向。在图15中,轴向与磁铁15的***方向一致。作为磁铁保持部件的第二磁铁保持件20A通过对轧制钢板等具有磁性的金属材料进行弯曲加工等而制作,具有矩形平板状的基部20e、在基部20e的两长边向内径方向弯折90度而成的第一壁部20a、以及在基部20e的两短边向内径方向弯折90度而成的第二壁部20b,从而构成为在内径方向开口的大致箱形。另外,第三壁部20c分别通过将一方的第一壁部20a的轴向的一端部向另一方的第一壁部20a侧弯折90°并将另一方的第一壁部20a的轴向的另一端部向一方的第一壁部20a侧弯折90°而制作。而且,作为高磁阻部的长方形的孔20d的长边与基部20e的长边平行,该孔20d形成于基部20e的中央部。
这样构成的磁铁15如图15所示,向外径方向移动而从开口侧收纳于第二磁铁保持件20A内。于是,磁铁15利用在周向上分开的第一壁部20a来限制周向上的移动,利用在轴向上分开的第三壁部20c来限制轴向上的移动,从而被定位并保持在第二磁铁保持件20A内部。并且,磁铁15和第二磁铁保持件20A通过粘结剂被固定而一体化。此时,第一壁部20a覆盖磁铁15的周向两侧面的整个面。
接下来,使用图16,对与磁铁15一体化的第二磁铁保持件20A和转子铁芯的组装状态进行说明。第二磁铁保持件20A从磁铁保持件***方向沿着第一爪部4和第二爪部10的倾斜***到磁铁收纳空间,该磁铁收纳空间在形成于在周向上相邻的第一爪部4和第二爪部10相对的侧面的爪槽部17a、17b之间构成。然后,与磁铁15一体化的第二磁铁保持件20A与第一爪部4和第二爪部10通过例如粘结剂被固定而一体化。
需要说明的是,实施方式2除了使用第二磁铁保持件20A来代替第一磁铁保持件20之外,与上述实施方式1同样地构成。
根据该实施方式2,如图15所示,在第二磁铁保持件20A的外径方向和周向具有壁(基部20e和第一壁部20a),所以,在从磁铁保持件***方向将磁铁15***到第一爪部4与第二爪部10之间的磁铁收纳空间时,第二磁铁保持件20A的基部20e和第一壁部20a在与爪槽部17a、17b摩擦的同时被***。于是,磁铁15和爪槽部17a、17b不直接接触,所以,能够防止组装时的磁铁15产生裂痕、缺口。
另外,第二磁铁保持件20A在内径侧具有开口,所以,从内径侧将磁铁15***到第二磁铁保持件20A。于是,磁铁15向第二磁铁保持件20A的***距离为径向上的短距离,所以,能够减少磁铁15向第二磁铁保持件20A***时的磁铁15与第二磁铁保持件20A的摩擦,从而能够抑制磁铁15产生裂痕、缺口。
而且,第二磁铁保持件20A使用金属板,在外径方向、在两周向的两侧和两轴向的两侧具有壁(基部20e、第一壁部20a和第二壁部20b)的截面形状、即与和从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向正交的截面形状、以及与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向正交的截面形状均被制作成コ字形截面形状,所以,能够增大第二磁铁保持件20A相对于在外径方向施加的负载的强度。于是,能够抑制磁铁15相对于离心力的变形,能够降低施加到磁铁15的应力,所以,能够抑制因离心力而导致磁铁15产生裂痕、缺口。
另外,如图16所示,被第二磁铁保持件20A保持的磁铁15如虚线圈部C所示那样超过第一爪部4和第二爪部10的爪尖地配置。第二磁铁保持件20A具有磁性,从而即使对于超过爪尖地配置的磁铁15,由于作为磁性材料的第二磁铁保持件20A与磁铁15和第一爪部4及第二爪部10接触,因此也能够形成箭头D所示的方向的磁路。于是,能够形成在转子100内闭合的磁路,能够抑制磁铁15的磁通Fm向定子200侧的泄漏。由此,即使在并未向励磁线圈14供给励磁电流的状态下转子100高速旋转的情况下,也能够将在定子200感应出的电压抑制得低。因此,能够防止白白浪费的发电,能够提高***的效率。
第一爪部4和第二爪部10如图7和图8中说明的那样,是成为磁铁15的磁通Fm的磁路的区域,所以,成为在转子100内闭合的磁路,磁通不向定子200侧泄漏,所以,不存在无负荷感应电压上升的情况。莫不如说,在第一爪部4与第二爪部10之间配置磁性体时产生磁短路,磁极的磁通密度下降,从而输出下降。在实施方式2中,设置于第二磁铁保持件20A的外径方向中央的孔20d配置于第二磁铁保持件20A中的位于第一爪部4与第二爪部10之间的中间部分,在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上横穿形成于基部20e的磁路。于是,经由相对的第一爪部4与第二爪部10之间的第二磁铁保持件20A的磁阻增大,第一爪部4与第二爪部10之间的磁短路被抑制。由此,第一爪部4和第二爪部10的磁通密度提高,能够增加与定子200交链的磁通量。根据这样的结构,能够实现既能抑制无负荷感应电压的上升又能实现高输出化的旋转电机。
另外,磁铁15和第二磁铁保持件20A在被施加因转子100的旋转而产生的离心力时,在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向的中央部,形成于第一爪部4和第二爪部10的、爪槽部17a、17b的外径方向的部分成为檐来承受施加到第二磁铁保持件20A的离心力。因此,能够抑制第二磁铁保持件20A向外径方向的飞出。但是,在超过第一爪部4和第二爪部10的爪尖地伸出的部分,不存在爪槽部17a、17b的外径方向的檐,所以,离心力以使第二磁铁保持件20A向外径方向变形的方式进行作用。尤其是,在檐的旋转轴13的轴向的两端部、即第一爪部4和第二爪部10的爪尖附近,会在第二磁铁保持件20A产生大的应力。在此,第二磁铁保持件20A的与和从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向正交的截面形状为コ字形,所以,第二磁铁保持件20A相对于在外径方向施加的负载具有高强度,从而能够抑制相对于离心力的变形。
在此,使用图17,对如下情况进行详细说明:通过使第二磁铁保持件20A的与和从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向正交的截面形状为コ字形状,使第二磁铁保持件20A相对于在外径方向施加的负载具有高强度。第二磁铁保持件20A具有面向从第一爪部4朝向第二爪部10的方向的第一壁部20a。在转子100旋转时,离心力向外径方向施加到第二磁铁保持件20A。该离心力如图17所示,以使第一壁部20a向其面内弯曲地变形的方式进行作用。相比于与面正交的方向的弯曲,平板相对于面内的弯曲的强度非常大。于是,由于第二磁铁保持件20A具有离心力的外径方向的负载以成为面内的弯曲的方式进行作用的第一壁部20a,所以,第二磁铁保持件20A成为相对于由离心力产生的外径方向的负载难以变形的结构。
另外,如图15所示,第二磁铁保持件20A在从第一爪部4朝向第二爪部10的方向、以及与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上具有第一壁部20a和第三壁部20c,所以,能够用简单的结构将磁铁15定位于第二磁铁保持件20A。
另外,如图16所示,第二磁铁保持件20A的在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向的端部形成的第二壁部20b与冷却风扇21的底面相接,所以,能够防止第二磁铁保持件20A向与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向脱落。
另外,如图18所示,在磁铁15收纳保持于第二磁铁保持件20A内的状态下,第一壁部20a的内径侧端部相比磁铁15向内径侧突出。于是,在将收纳保持于第二磁铁保持件20A的磁铁15配置于磁铁收纳空间时,磁铁15不与爪槽部17a、17b接触,所以,能够防止与第一爪部4和第二爪部10摩擦而导致磁铁15产生裂痕、缺口。
实施方式3.
图19是表示本发明的实施方式3的旋转电机的转子中的第三磁铁保持件和磁铁的组装前的状态的立体图,图20是从径向外方观察本发明的实施方式3的旋转电机的转子中的第三磁铁保持件的装配状态的侧视图。需要说明的是,在图19中,轴向是沿着磁铁的外径侧的面的长边方向的方向,与磁铁和第三磁铁保持件的轴向一致,是与从第一爪部朝向第二爪部的方向垂直的方向且沿着磁铁的外径侧的面的方向。周向是沿着磁铁的外径侧的面的短边方向并与长边方向垂直的方向,与磁铁和第三磁铁保持件的周向一致,是从第一爪部朝向第二爪部的方向。图19的轴向与磁铁的***方向一致。
在图19和图20中,作为磁铁保持部件的第三磁铁保持件30通过对轧制钢板等具有磁性的金属材料进行弯曲加工等而制作,具有矩形平板状的基部30e、在基部30e的两长边向内径方向弯折90度而成的第一壁部30a、以及在基部30e的两短边向内径方向弯折90度而成的第二壁部30b,从而构成为在内径方向开口的大致箱形。另外,第三壁部30c分别通过将一方的第一壁部30a的轴向的一端部向另一方的第一壁部30a侧弯折90°并将另一方的第一壁部30a的轴向的另一端部向一方的第一壁部30a侧弯折90°而制作。而且,作为高磁阻部的长方形的薄壁部30d是对基部30e的中央部进行拉深加工而形成的。
这样构成的第三磁铁保持件30除了形成在基部30e的中央部位形成的长方形的薄壁部30d来代替在基部20e的中央部形成的长方形的孔20d之外,与第二磁铁保持件20A同样地构成。
需要说明的是,实施方式3除了使用第三磁铁保持件30来代替第二磁铁保持件20A之外,与实施方式2同样地构成。
该薄壁部30d如图20所示在基部30e上形成为,在第三磁铁保持件30装配于第一爪部4与第二爪部10之间的状态下超过第一爪部4和第二爪部10的爪尖。该薄壁部30d在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上横穿基部30e的磁路,成为基部30e中的高磁阻部,从而能够抑制第一爪部4与第二爪部10之间的磁短路。
另外,第三磁铁保持件30形成薄壁部30d来代替孔20d,所以,与第二磁铁保持件20A相比,弯曲强度增大。于是,在离心力的作用下第三磁铁保持件30大幅变形的、第三磁铁保持件30的第一爪部4和第二爪部10的爪尖附近的弯曲强度变大。由此,能够抑制第三磁铁保持件30的超过第一爪部4和第二爪部10的爪尖地伸出的部分处的由离心力导致的变形。
实施方式4.
图21是表示本发明的实施方式4的旋转电机的转子中的第四磁铁保持件和磁铁的组装前的状态的立体图,图22是表示从径向外方观察本发明的实施方式4的旋转电机的转子中的第四磁铁保持件的装配状态的侧视图。需要说明的是,在图21中,轴向是沿着磁铁的外径侧的面的长边方向的方向,与磁铁和第四磁铁保持件的轴向一致,是与从第一爪部朝向第二爪部的方向垂直的方向且沿着磁铁的外径侧的面的方向。周向是沿着磁铁的外径侧的面的短边方向并与长边方向垂直的方向,与磁铁和第四磁铁保持件的周向一致,是从第一爪部朝向第二爪部的方向。图21的轴向与磁铁的***方向一致。
在图21中,作为磁铁保持部件的第四磁铁保持件40通过对轧制钢板等具有磁性的金属材料进行弯曲加工等而制作,具有矩形平板状的基部40e、在基部40e的两长边向内径方向弯折90度而成的第一壁部40a、以及切起基部40e的两短边侧并向内径方向弯折90度而成的第二壁部40b,从而构成为在内径方向开口的大致箱形。另外,作为高磁阻部的长方形的孔40d形成于基部40e的中央部。
需要说明的是,实施方式4除了使用第四磁铁保持件40来代替第二磁铁保持件20A之外,与实施方式2同样地构成。
在该实施方式4中,磁铁15向外径方向移动而从开口侧收纳于第四磁铁保持件40内。于是,磁铁15利用在周向上分开的第一壁部40a来限制周向上的移动,利用在轴向上分开的第二壁部40b来限制轴向上的移动,从而被定位并保持在第四磁铁保持件40内部。并且,磁铁15和第四磁铁保持件40通过粘结剂被固定而一体化。
接下来,使用图22,对与磁铁15成为一体的第四磁铁保持件40和转子铁芯的组装状态进行说明。第四磁铁保持件40从磁铁保持件***方向沿着第一爪部4和第二爪部10的倾斜***到磁铁收纳空间,该磁铁收纳空间形成于在周向上相邻的第一爪部4和第二爪部10相对的侧面之间。并且,防脱部件22配置于冷却风扇21与第一爪形励磁铁芯1之间、以及冷却风扇21与第二爪形励磁铁芯7之间,通过焊接而固定于冷却风扇21、第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7。该防脱部件22与第四磁铁保持件40的轴向的两端部相接。
在该实施方式4中也同样地,第四磁铁保持件40的与和从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向正交的截面形成为コ字形,并覆盖磁铁15的周向侧面和外径侧的面,所以,与上述实施方式2同样地,能够抑制因组装、离心力而导致磁铁15产生裂痕、缺口,能够抑制从磁铁15的超过第一爪部4和第二爪部10的爪尖的部分泄漏的漏磁通。
另外,孔40d形成为在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上横穿形成于基部40e的磁路,从而抑制第一爪部4与第二爪部10之间的磁短路。
另外,利用第二壁部40b将磁铁15在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上固定,从而能够进行磁铁15在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上的定位、以及在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上的防脱。
另外,在实施方式4中,将配置于第四磁铁保持件40与冷却风扇21之间的防脱部件22固定于冷却风扇21、第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7并使其抵接于第四磁铁保持件40,所以,能够切实地阻止第四磁铁保持件40向与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向的脱落。
需要说明的是,在上述实施方式4中,防脱部件22阻止第四磁铁保持件40向与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向的脱落,该防脱部件22是由与冷却风扇21、第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7不同的部件制作的,但是也可以研究冷却风扇的形状而用冷却风扇的一部分来构成防脱部件。
另外,在上述实施方式4中,防脱部件22配置成与第四磁铁保持件40相接以阻止第四磁铁保持件40向与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向的脱落,但也可以是,将由具有弹性的部件制作的防脱部件固定于冷却风扇21、第一爪形励磁铁芯1和第二爪形励磁铁芯7,使防脱部件与第四磁铁保持件40抵接以便产生将第四磁铁保持件40向与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向按压的作用力。
实施方式5.
图23是表示本发明的实施方式5的旋转电机的转子中的第五磁铁保持件的结构的立体图。
在图23中,作为磁铁保持部件的第五磁铁保持件50通过切削加工具有磁性的金属材料而制作,形成为以基部50e、第一壁部50a和第二壁部50b相连的形式形成的、在内径方向开口的大致长方体形的箱型。作为磁铁15的轴向定位用的壁的第三壁部50c立设在基部50e的内径方向的面的轴向两端侧。另外,在基部50e的大致中央部,形成有作为高磁阻部的长方形的孔50d。
需要说明的是,实施方式5除了使用第五磁铁保持件50来代替第二磁铁保持件20A之外,与实施方式2同样地构成。
在该实施方式5中,磁铁15向外径方向移动而从开口侧收纳于第五磁铁保持件50内。于是,磁铁15利用在周向上分开的第一壁部50a来限制周向上的移动,利用在轴向上分开的第三壁部50c来限制轴向上的移动,从而被定位并保持在第五磁铁保持件50内部。并且,磁铁15和第五磁铁保持件50通过粘结剂被固定而一体化。
在这样形成的第五磁铁保持件50中,与上述实施方式1同样地,能够抑制组装时的磁铁15产生裂痕、缺口,能够抑制从磁铁15的超过第一爪部4和第二爪部10的爪尖的部分泄漏的漏磁通。
另外,由于第五磁铁保持件50为箱型形状,所以,与通过上述实施方式2那样的金属板的弯曲而形成第一壁部20a和第二壁部20b的结构相比,能够增大保持件强度。于是,在通过转子的旋转而对磁铁15施加离心力时,能够使第五磁铁保持件50的变形更小。由此,能够进一步降低因离心力而导致磁铁15产生裂痕、缺口的风险。
需要说明的是,在实施方式5中,切削加工金属材料来制作第五磁铁保持件50,但也可以通过金属板的弯曲来弯曲成形第一壁部和第二壁部并通过焊接第一壁部和第二壁部的对接面来将磁铁保持件构成为箱型,并不限定于制作箱型的形状的方法。
实施方式6.
图24是表示本发明的实施方式6的旋转电机的转子中的第六磁铁保持件与第二爪形励磁铁芯的第二爪部的位置关系的主要部分立体图,图25是从径向外方观察本发明的实施方式6的旋转电机的转子中的第六磁铁保持件的装配状态的侧视图。
在图24中,槽止挡部17d形成于第二爪部10的根部,该第二爪部10的根部是第二爪形励磁铁芯7A的第二爪部10在从第一爪部4朝向第二爪部10的方向的侧面形成的爪槽部17b的、与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向上的终端部。该槽止挡部17d形成为圆弧凹面。需要说明的是,在第一爪形励磁铁芯1并未形成槽止挡部。
作为磁铁保持部件的第六磁铁保持件60通过切削加工具有磁性的金属材料而制作,形成为以基部60e、第一壁部60a和第二壁部60b相连的形式形成的、在内径方向开口的大致长方体形的箱型。作为磁铁15的轴向定位用的壁的第三壁部(未图示)立设在基部60e的内径方向的面的轴向两端侧。另外,在基部60e的大致中央部,形成有作为高磁阻部的长方形的孔60d。而且,第二壁部60b的外周面形成为与槽止挡部17d相同的曲率半径的圆弧凸面。
需要说明的是,其他结构与上述实施方式2同样地构成。
在实施方式6中,与磁铁15一体化的第六磁铁保持件60从磁铁保持件***方向沿着第一爪部4和第二爪部10的倾斜***到磁铁收纳空间,该磁铁收纳空间在形成于在周向上相邻的第一爪部4和第二爪部10相对的侧面的爪槽部17a、17b之间构成。并且,如图25所示,第六磁铁保持件60的第二壁部60b碰到槽止挡部17d,从而第六磁铁保持件60在与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向被定位。然后,第六磁铁保持件60通过焊接、粘结等而被安装固定于第一爪形励磁铁芯1。
根据该实施方式6,第六磁铁保持件60的第二壁部60b与槽止挡部17d相接,所以,第六磁铁保持件60除了从第一爪部4朝向第二爪部10的方向的侧面之外,与从第一爪部4朝向第二爪部10的方向垂直的方向且沿着磁铁15的外径侧的面的方向的侧面也与第二爪形励磁铁芯7A相接。于是,与使用只有从第一爪部4朝向第二爪部10的方向的侧面与第二爪形励磁铁芯7相接的第二磁铁保持件20A的实施方式2相比,磁铁15的磁通难以向定子侧泄漏。
在此,在通过切削加工在第一爪形励磁铁芯1的第一爪部4的周向侧面形成爪槽部17a时,使切削加工在轴向的终端位置停止,从而能够将爪槽部17a的轴向的终端部形成为圆弧凹面。于是,圆弧凹面的槽止挡部17d的制作变得容易。
槽止挡部17d形成于爪槽部17a的轴向的终端部,所以,仅通过将第六磁铁保持件60从磁铁保持件***方向***到在爪槽部17a、17b之间构成的磁铁收纳空间并使其与槽止挡部17d抵接,就能够在轴向定位第六磁铁保持件60。
实施方式7.
图26是从与磁铁的***方向垂直的方向观察本发明的实施方式7的旋转电机的转子中的磁铁的装配状态的主要部分俯视图。
在图26中,嵌板70由玻璃环氧树脂等材料制作,通过压入等而被***到在第一爪部4和第二爪部10形成的爪槽部17a、17b的内径方向的檐与第二磁铁保持件20A的第一壁部20a之间,从而被配置于第二磁铁保持件20A的内径侧。
需要说明的是,其他结构与上述实施方式2同样地构成。
一般来说,在制作爪槽部17a、17b、第二磁铁保持件20A等的情况下,需要考虑制作的偏差。但是,在考虑制作偏差而将爪槽部17a、17b相对于第二磁铁保持件20A制作得大的情况下,可认为存在无法确定第一爪部4与第二爪部10之间的第二磁铁保持件20A的位置的不良情况。在该实施方式6中,嵌板70通过压入等而被***到爪槽部17a、17b的内径方向的檐与第二磁铁保持件20A的第一壁部20a之间,所以,位于爪槽部17a、17b的内径方向的檐与第二磁铁保持件20A的第一壁部20a之间的嵌板70的部分压缩变形,来吸收爪槽部17a、17b、第二磁铁保持件20A的尺寸的偏差。于是,第二磁铁保持件20A通过压缩变形了的嵌板70的恢复力而被压在爪槽部17a、17b的外径方向的檐上,所以,即使在零部件的尺寸产生偏差的情况下,也能够将第二磁铁保持件20A不晃动地定位并固定在第一爪部4与第二爪部10之间。
附图标记说明
1第一爪形励磁铁芯、4第一爪部、7第二爪形励磁铁芯、10第二爪部、14励磁线圈、15磁铁、17a爪槽部(引导槽部)、17b爪槽部(引导槽部)、17d槽止挡部、20第一磁铁保持件(磁铁保持部件)、20A第二磁铁保持件(磁铁保持部件)、20a第一壁部、20b第二壁部、20c第三壁部、20d孔(高磁阻部)、20e基部、20f狭缝(高磁阻部)、21冷却风扇、22防脱部件、30第三磁铁保持件(磁铁保持部件)、30a第一壁部、30b第二壁部、30c第三壁部、30d薄壁部(高磁阻部)、30e基部、40第四磁铁保持件(磁铁保持部件)、40a第一壁部、40b第二壁部、40c第三壁部、40d孔(高磁阻部)、40e基部、50第五磁铁保持件(磁铁保持部件)、50a第一壁部、50b第二壁部、50c第三壁部、50d孔(高磁阻部)、50e基部、60第六磁铁保持件(磁铁保持部件)、60a第一壁部、60b第二壁部、60c第三壁部、60d孔(高磁阻部)、60e基部、100转子、200定子、201定子铁芯、202定子线圈、300后框架、301前框架、302螺栓。
Claims (17)
1.一种旋转电机,其中,具有:
转子,该转子具有励磁铁芯、装配于所述励磁铁芯的励磁线圈以及磁性材料制的磁铁保持部件,该励磁铁芯在外周部具有在周向上交替排列配置的第一爪部和第二爪部,所述第一爪部从轴向一端向另一侧延伸,所述第二爪部从轴向另一端向一侧延伸,所述磁铁保持部件在收纳保持着磁铁的状态下配置于相邻的所述第一爪部与所述第二爪部之间;以及
定子,该定子具有由磁性材料构成的定子铁芯以及装配于所述定子铁芯的定子线圈,所述定子经由空隙而与所述转子在径向上相向地配置,
所述磁铁在从所述第一爪部的前端向轴向另一侧突出并从所述第二爪部的前端向轴向一侧突出的状态下配置于相邻的所述第一爪部与所述第二爪部之间,
所述磁铁保持部件具有覆盖所述磁铁的外径侧的面的基部,
所述基部在相邻的所述第一爪部与所述第二爪部之间的区域和超过所述第一爪部以及所述第二爪部的前端的区域具有高磁阻部,该高磁阻部在与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向上横穿从所述第一爪部朝向所述第二爪部的磁路,
所述高磁阻部的磁阻比所述基部的除了所述高磁阻部之外的区域的磁阻大,
所述基部的除了所述高磁阻部之外的区域包括:从所述基部的所述高磁阻部向轴向另一侧突出的区域以及从所述基部的所述高磁阻部向轴向一侧突出的区域。
2.如权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述磁铁保持部件构成为具有所述基部和第一壁部的コ字形截面形状,所述第一壁部从所述基部的从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向的两端部向内径侧突出并覆盖所述磁铁的从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向的两侧面,所述コ字形截面形状与和从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向正交。
3.如权利要求2所述的旋转电机,其中,
所述磁铁保持部件具有第二壁部且内径侧开口,所述第二壁部从所述基部的与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向的两端部向内径侧突出,并且与所述磁铁的作为与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向平行的面且与所述磁铁的外径侧的面相连的两侧面相向。
4.如权利要求3所述的旋转电机,其中,
所述第二壁部相对于所述磁铁的作为与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向平行的面且与所述磁铁的外径侧的面相连的所述两侧面分开。
5.如权利要求2至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述磁铁利用所述第一壁部来限制从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向上的移动。
6.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述高磁阻部中的从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向的磁阻,比所述高磁阻部中的与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向的磁阻大。
7.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述高磁阻部中的磁性材料所占的比例,比所述基部的与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向的端部中的磁性材料所占的比例少。
8.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述高磁阻部是形成于所述基部的孔。
9.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述高磁阻部是分别在所述基部顺着与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向形成并在从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向上排列配置多个的狭缝。
10.如权利要求7所述的旋转电机,其中,
所述高磁阻部是形成于所述基部的薄壁部。
11.如权利要求2至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述第一壁部的内径侧端部位于比收纳保持于所述磁铁保持部件的所述磁铁靠内径侧的位置。
12.如权利要求3或4所述的旋转电机,其中,
所述磁铁保持部件在所述基部的内径侧具有在与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向上分开的第三壁部,
所述磁铁利用所述第一壁部来限制从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向上的移动,利用所述第三壁部来限制与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向上的移动。
13.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机具有固定安装于所述励磁铁芯的轴向的两端面的冷却风扇,
所述冷却风扇的一部分与所述磁铁保持部件的与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向的两端部相接,从而限制所述磁铁保持部件在与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向上的移动。
14.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机具有:
冷却风扇,该冷却风扇固定安装于所述励磁铁芯的轴向的两端面;以及
防脱部件,该防脱部件在与所述磁铁保持部件的与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向的两端部相接的状态下,被安装于所述冷却风扇,从而限制所述磁铁保持部件在与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向上的移动。
15.如权利要求2至4中任一项所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机具有引导槽部,该引导槽部形成于所述第一爪部和所述第二爪部的相对的两侧面,将所述磁铁保持部件从与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向引导到所述第一爪部与所述第二爪部之间。
16.如权利要求15所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机具有槽止挡部,该槽止挡部形成于在所述第一爪部与所述第二爪部相对的侧面形成的所述引导槽部的、与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向的一端部,与所述磁铁保持部件的与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向的一端部相接,从而限制所述磁铁保持部件向与从所述第一爪部朝向所述第二爪部的方向垂直的方向且沿着所述磁铁的外径侧的面的方向的一端侧的移动。
17.如权利要求15所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机具有嵌板,所述嵌板被***到所述引导槽部与所述第一壁部之间,利用恢复力将所述磁铁保持部件压在外径侧的所述引导槽部。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0998556A (ja) * | 1995-10-03 | 1997-04-08 | Hitachi Ltd | 車両用交流発電機 |
US6150746A (en) * | 1998-01-26 | 2000-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Synchronous electrical machine with U-shaped non-magnetic holder for permanent magnets |
CN1770594A (zh) * | 2004-10-01 | 2006-05-10 | 株式会社电装 | 车用旋转电机 |
CN101394113A (zh) * | 2007-09-21 | 2009-03-25 | 株式会社电装 | 用于车辆的具有转子的交流发电机 |
CN101946389A (zh) * | 2008-02-13 | 2011-01-12 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机 |
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---|---|---|---|---|
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JP3239630B2 (ja) | 1993-11-29 | 2001-12-17 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
DE19951115A1 (de) * | 1999-10-23 | 2001-05-03 | Bosch Gmbh Robert | Elektrische Maschine |
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JP3964302B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2007-08-22 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の回転子 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0998556A (ja) * | 1995-10-03 | 1997-04-08 | Hitachi Ltd | 車両用交流発電機 |
US6150746A (en) * | 1998-01-26 | 2000-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Synchronous electrical machine with U-shaped non-magnetic holder for permanent magnets |
CN1770594A (zh) * | 2004-10-01 | 2006-05-10 | 株式会社电装 | 车用旋转电机 |
CN101394113A (zh) * | 2007-09-21 | 2009-03-25 | 株式会社电装 | 用于车辆的具有转子的交流发电机 |
CN101946389A (zh) * | 2008-02-13 | 2011-01-12 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机 |
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