JP2002315245A - 永久磁石式発電機のロータ - Google Patents
永久磁石式発電機のロータInfo
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- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2786—Outer rotors
- H02K1/2787—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
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- H02K1/2791—Surface mounted magnets; Inset magnets
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- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
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- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
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- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1807—Rotary generators
- H02K7/1815—Rotary generators structurally associated with reciprocating piston engines
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロータの重量や慣性モーメントを増大させる
ことなく剛性を高くし、振動や騒音の発生を防ぐ。また
発電機の冷却性を向上させてその小型化・大容量化を可
能にする。 【解決手段】 ステータの外周に対向して回転する永久
磁石を保持する永久磁石式発電機のロータにおいて、回
転駆動軸に固定されるハブ部と、永久磁石が内周面に固
定されたドラム部と、ハブ部とドラム部とを一体的に結
合するスポーク部とを備え、スポーク部には略半径方向
にのびるリブを一体形成した。またさらに、スポーク部
にリブと干渉しない位置で回転軸線方向に貫通する複数
の窓を形成する。発電機は空冷式のものだけでなく、エ
ンジン潤滑オイルなどの冷却オイルや冷却液を循環させ
るオイル冷却式のものを含む。
ことなく剛性を高くし、振動や騒音の発生を防ぐ。また
発電機の冷却性を向上させてその小型化・大容量化を可
能にする。 【解決手段】 ステータの外周に対向して回転する永久
磁石を保持する永久磁石式発電機のロータにおいて、回
転駆動軸に固定されるハブ部と、永久磁石が内周面に固
定されたドラム部と、ハブ部とドラム部とを一体的に結
合するスポーク部とを備え、スポーク部には略半径方向
にのびるリブを一体形成した。またさらに、スポーク部
にリブと干渉しない位置で回転軸線方向に貫通する複数
の窓を形成する。発電機は空冷式のものだけでなく、エ
ンジン潤滑オイルなどの冷却オイルや冷却液を循環させ
るオイル冷却式のものを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ステータの外周
に対向して回転する永久磁石を保持する永久磁石式発電
機のロータに関するものである。
に対向して回転する永久磁石を保持する永久磁石式発電
機のロータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動二輪車等の車両で用いる発電機とし
て、ロータに固定した永久磁石をステータの外周で回転
させるものが公知である。このような発電機（永久磁石
式発電機）では、ロータは高速で回転するだけでなく、
各永久磁石にはステータの磁極との間で引力と斥力が繰
り返し加わり、振動や騒音の発生原因となる。永久磁石
は近年その性能が向上して磁束密度が著しく大きいもの
が使用されるようになってきたが、この場合は引力や斥
力は一層大きくなる。
て、ロータに固定した永久磁石をステータの外周で回転
させるものが公知である。このような発電機（永久磁石
式発電機）では、ロータは高速で回転するだけでなく、
各永久磁石にはステータの磁極との間で引力と斥力が繰
り返し加わり、振動や騒音の発生原因となる。永久磁石
は近年その性能が向上して磁束密度が著しく大きいもの
が使用されるようになってきたが、この場合は引力や斥
力は一層大きくなる。
【０００３】ロータの振動や騒音が発生するのを防ぐた
めには、ロータ全体の剛性を十分に大きくしておく必要
がある。そこで従来はこのロータを肉厚が大きいものと
していた。例えば全体を鋳造で肉厚を十分に大きく作っ
ていた。
めには、ロータ全体の剛性を十分に大きくしておく必要
がある。そこで従来はこのロータを肉厚が大きいものと
していた。例えば全体を鋳造で肉厚を十分に大きく作っ
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため従来のロータ
は重量が大きくなるばかりでなく慣性モーメントも大き
くなる。このような発電機を車両に用いる場合には、車
両重量の増大を招くばかりでなく、エンジンの加減速性
能を低下させる原因ともなる。特に近年の車両では電気
消費量が増えているため、発電機の負荷が大きくなり、
発電機が大型化、大容量化する傾向にある。このため前
記の重量や慣性モーメントの増加が大きな問題となって
いる。
は重量が大きくなるばかりでなく慣性モーメントも大き
くなる。このような発電機を車両に用いる場合には、車
両重量の増大を招くばかりでなく、エンジンの加減速性
能を低下させる原因ともなる。特に近年の車両では電気
消費量が増えているため、発電機の負荷が大きくなり、
発電機が大型化、大容量化する傾向にある。このため前
記の重量や慣性モーメントの増加が大きな問題となって
いる。
【０００５】この発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、ロータの重量や慣性モーメントを増大させ
ることなく剛性を高くし、振動や騒音の発生を防ぐこと
ができる永久磁石式発電機のロータを提供することを第
１の目的とする。
ものであり、ロータの重量や慣性モーメントを増大させ
ることなく剛性を高くし、振動や騒音の発生を防ぐこと
ができる永久磁石式発電機のロータを提供することを第
１の目的とする。
【０００６】また発電機の冷却性を向上させてその小型
化・大容量化を可能にする永久磁石式発電機のロータを
提供することを第２の目的とする。
化・大容量化を可能にする永久磁石式発電機のロータを
提供することを第２の目的とする。
【０００７】
【発明の構成】この発明によれば第１の目的は、ステー
タの外周に対向して回転する永久磁石を保持する永久磁
石式発電機のロータにおいて、回転駆動軸に固定される
ハブ部と、前記永久磁石が内周面に固定されたドラム部
と、前記ハブ部と前記ドラム部とを一体的に結合するス
ポーク部とを備え、前記スポーク部には略半径方向にの
びるリブが一体形成されていることを特徴とする永久磁
石式発電機のロータ、により達成される。
タの外周に対向して回転する永久磁石を保持する永久磁
石式発電機のロータにおいて、回転駆動軸に固定される
ハブ部と、前記永久磁石が内周面に固定されたドラム部
と、前記ハブ部と前記ドラム部とを一体的に結合するス
ポーク部とを備え、前記スポーク部には略半径方向にの
びるリブが一体形成されていることを特徴とする永久磁
石式発電機のロータ、により達成される。
【０００８】ドラム部とスポーク部は一体に形成し、リ
ブはスポーク部のドラム部側の面、すなわちロータの内
側に形成することができる。ドラム部およびスポーク部
はダイキャスト鋳造、鍛造、プレス加工など種々の方法
で作ることができる。ドラム部とスポーク部はハブ部と
一体に成形してもよい。
ブはスポーク部のドラム部側の面、すなわちロータの内
側に形成することができる。ドラム部およびスポーク部
はダイキャスト鋳造、鍛造、プレス加工など種々の方法
で作ることができる。ドラム部とスポーク部はハブ部と
一体に成形してもよい。
【０００９】第２の目的は、前記のロータにおいて、さ
らにスポーク部にリブと干渉しない位置で回転軸線方向
に貫通する複数の窓を形成することにより達成できる。
ここに発電機は空冷式のものだけでなく、エンジン潤滑
オイルなどの冷却オイルや冷却液を循環させるオイル冷
却式のものを含む。
らにスポーク部にリブと干渉しない位置で回転軸線方向
に貫通する複数の窓を形成することにより達成できる。
ここに発電機は空冷式のものだけでなく、エンジン潤滑
オイルなどの冷却オイルや冷却液を循環させるオイル冷
却式のものを含む。
【００１０】窓はリブのロータ回転方向側に近接して形
成すれば、窓からロータ内に入った冷却空気（空冷式の
場合）や冷却オイル（オイル冷却式の場合）はリブに当
たってロータ内で広く拡散され、ステータコイルの冷却
性が一層向上する。
成すれば、窓からロータ内に入った冷却空気（空冷式の
場合）や冷却オイル（オイル冷却式の場合）はリブに当
たってロータ内で広く拡散され、ステータコイルの冷却
性が一層向上する。
【００１１】スポーク部のリブと反対側の面に窓の開口
縁からロータ回転方向に向って次第に浅くなる斜面を形
成すれば、窓に冷却空気や冷却オイルがロータ内に一層
入り易くなり、冷却性の向上により発電機の小型化、大
容量化の促進が可能になる。
縁からロータ回転方向に向って次第に浅くなる斜面を形
成すれば、窓に冷却空気や冷却オイルがロータ内に一層
入り易くなり、冷却性の向上により発電機の小型化、大
容量化の促進が可能になる。
【００１２】
【実施態様】図１は本発明の一実施態様である発電機の
断面図、図２はここに用いるロータの縦断面図、図３は
この図２における左側面図、図４は同じく右側面図、図
５は図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。
断面図、図２はここに用いるロータの縦断面図、図３は
この図２における左側面図、図４は同じく右側面図、図
５は図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【００１３】この実施態様の発電機１０は自動二輪車な
どのエンジンに組付けたものであり、図１に示す回転駆
動軸となるクランク軸１２の一端に配設されている。す
なわち発電機１０は、エンジンのクランクケース１４
と、このクランクケース１４に取付けられた発電機カバ
ー１６との間に形成される発電機収容部１８に収容され
ている。
どのエンジンに組付けたものであり、図１に示す回転駆
動軸となるクランク軸１２の一端に配設されている。す
なわち発電機１０は、エンジンのクランクケース１４
と、このクランクケース１４に取付けられた発電機カバ
ー１６との間に形成される発電機収容部１８に収容され
ている。
【００１４】クランク軸１２の一端はクランクケース１
４から発電機収容部１８内に突出している。クランクケ
ース１４には、このクランク軸１２の突出部を囲むよう
にステータ２０が固定されている。ステータ２０は、薄
い鋼板を積層したステータコアの放射状の磁極歯にコイ
ルを巻いたものである。３相交流発電機の場合には磁極
数は３の倍数であって、例えば９、１２、１５、１８極
である。各相のコイルの巻き付け方向は、これに対向す
る後記のロータ２２の永久磁石３２の磁極によって正・
逆に変え、同一相のコイルに誘起される電圧が同一極性
となるようにしている。
４から発電機収容部１８内に突出している。クランクケ
ース１４には、このクランク軸１２の突出部を囲むよう
にステータ２０が固定されている。ステータ２０は、薄
い鋼板を積層したステータコアの放射状の磁極歯にコイ
ルを巻いたものである。３相交流発電機の場合には磁極
数は３の倍数であって、例えば９、１２、１５、１８極
である。各相のコイルの巻き付け方向は、これに対向す
る後記のロータ２２の永久磁石３２の磁極によって正・
逆に変え、同一相のコイルに誘起される電圧が同一極性
となるようにしている。
【００１５】２２はロータである。ロータ２２はクラン
ク軸１２に嵌合固定されるハブ部２４と、ステータ２０
の磁極歯の外周に近接して対向するドラム部２６と、こ
れらハブ部２４とドラム部２６とをつなぐ板状のスポー
ク部２８とを有する。この実施態様ではロータ２２のハ
ブ部２４とスポーク部２８とドラム部２６とは冷間鍛造
または熱間鍛造により一体成形される。
ク軸１２に嵌合固定されるハブ部２４と、ステータ２０
の磁極歯の外周に近接して対向するドラム部２６と、こ
れらハブ部２４とドラム部２６とをつなぐ板状のスポー
ク部２８とを有する。この実施態様ではロータ２２のハ
ブ部２４とスポーク部２８とドラム部２６とは冷間鍛造
または熱間鍛造により一体成形される。
【００１６】ハブ部２４はクランク軸１２の一端に形成
されたテーパ部にキー嵌合され、ボルト３０によってク
ランク軸１２に強固に固定されている。ドラム部２６の
内周面には永久磁石３２が固着され、永久磁石３２とス
テータ２０の外周との間に僅かな間隙が形成されてい
る。永久磁石３２は周方向に等間隔に極性が変化するよ
うに着磁される。例えば１２、１６極に着磁される。
されたテーパ部にキー嵌合され、ボルト３０によってク
ランク軸１２に強固に固定されている。ドラム部２６の
内周面には永久磁石３２が固着され、永久磁石３２とス
テータ２０の外周との間に僅かな間隙が形成されてい
る。永久磁石３２は周方向に等間隔に極性が変化するよ
うに着磁される。例えば１２、１６極に着磁される。
【００１７】ここで使用する永久磁石３２としては、高
い磁束密度を持ったネオジム・鉄・ホウ素磁石が望まし
い。この磁石３２は磁束密度が極めて大きいため、厚さ
を薄くすることができ、発電機１０の小型化・軽量化に
好適である。なお永久磁石３２とスポーク部２８との間
には非磁性材で作られたスペーサ３３が装填されてい
る。
い磁束密度を持ったネオジム・鉄・ホウ素磁石が望まし
い。この磁石３２は磁束密度が極めて大きいため、厚さ
を薄くすることができ、発電機１０の小型化・軽量化に
好適である。なお永久磁石３２とスポーク部２８との間
には非磁性材で作られたスペーサ３３が装填されてい
る。
【００１８】前記スポーク部２８の内面、すなわちステ
ータ２０側の面には、多数のリブ３４が放射状に形成さ
れている。これらのリブ３４はハブ部２４からドラム部
２６まで伸びている。リブ３４のドラム部２６側の端部
は、ロータ２２の回転方向Ａ（図３、４）に円弧状に湾
曲している。スポーク部２８にはさらに、ロータ回転軸
線Ｂの方向にスポーク部２８を貫通する多数の窓３６が
リブ３４に干渉しないように形成されている。
ータ２０側の面には、多数のリブ３４が放射状に形成さ
れている。これらのリブ３４はハブ部２４からドラム部
２６まで伸びている。リブ３４のドラム部２６側の端部
は、ロータ２２の回転方向Ａ（図３、４）に円弧状に湾
曲している。スポーク部２８にはさらに、ロータ回転軸
線Ｂの方向にスポーク部２８を貫通する多数の窓３６が
リブ３４に干渉しないように形成されている。
【００１９】窓３６は各リブ３４のロータ回転方向
（Ａ）に近接している。またこの窓３６にはリブ３４の
ドラム部２６側の湾曲部３４Ａの内側に近接している。
各窓３６のリブ３４と反対側の面には、窓３６の開口縁
からロータ回転方向（Ａ）側に向かって次第に浅くなる
斜面３６Ａが溝状に形成されている。
（Ａ）に近接している。またこの窓３６にはリブ３４の
ドラム部２６側の湾曲部３４Ａの内側に近接している。
各窓３６のリブ３４と反対側の面には、窓３６の開口縁
からロータ回転方向（Ａ）側に向かって次第に浅くなる
斜面３６Ａが溝状に形成されている。
【００２０】この発電機１０は全体が空冷または液冷さ
れる。液冷の場合には、全体が冷却オイルに浸漬され
る。すなわち発電機収容部１８内に冷却オイル、例えば
エンジン潤滑オイルが循環される。この冷却オイルは図
示しないオイルクーラなどで冷却するのが望ましい。
れる。液冷の場合には、全体が冷却オイルに浸漬され
る。すなわち発電機収容部１８内に冷却オイル、例えば
エンジン潤滑オイルが循環される。この冷却オイルは図
示しないオイルクーラなどで冷却するのが望ましい。
【００２１】この実施態様は図３、４から明らかなよう
に、１２個のリブ３４と、１２個の窓３６を有するか
ら、ドラム部２６に固定する磁石３２の磁極数は１２と
するのが望ましい。しかしリブ３４と窓３６の数はこれ
に限定されるものではなく、永久磁石３２の磁極数など
によって変更してもよいのは勿論である。
に、１２個のリブ３４と、１２個の窓３６を有するか
ら、ドラム部２６に固定する磁石３２の磁極数は１２と
するのが望ましい。しかしリブ３４と窓３６の数はこれ
に限定されるものではなく、永久磁石３２の磁極数など
によって変更してもよいのは勿論である。
【００２２】この発電機１０は、クランク軸１２の回転
によってロータ２２がＡ方向に回転する。この回転に伴
って、ドラム部２６に固定した永久磁石３２が作る磁界
が回転し、ステータ２０のコイルを通る磁束数が変化す
る。これに伴ってコイルに電圧が誘起される。永久磁石
３２には、異なる磁極歯に対向して移動する度に、引力
と斥力とが交互に加わることになる。この力がドラム部
２６に対する加振源となり、ロータ２２全体を振動させ
る。
によってロータ２２がＡ方向に回転する。この回転に伴
って、ドラム部２６に固定した永久磁石３２が作る磁界
が回転し、ステータ２０のコイルを通る磁束数が変化す
る。これに伴ってコイルに電圧が誘起される。永久磁石
３２には、異なる磁極歯に対向して移動する度に、引力
と斥力とが交互に加わることになる。この力がドラム部
２６に対する加振源となり、ロータ２２全体を振動させ
る。
【００２３】ここにロータ２２のドラム部２６とスポー
ク部２８とは一体である。またスポーク部２８にはリブ
３４が形成されている。このためドラム部２６とスポー
ク部２８の結合体部分の剛性は十分に大きくなるから、
ドラム部２６およびスポーク部２８の結合体の振動は抑
制され、振動に伴う騒音も少なくなる。特にこのロータ
２２ではドラム部２６とスポーク部２８とハブ部２４と
の全体が一体成形されているので、その全体の剛性が一
層増大し、防振効果および騒音低減の効果が一層大きく
なる。
ク部２８とは一体である。またスポーク部２８にはリブ
３４が形成されている。このためドラム部２６とスポー
ク部２８の結合体部分の剛性は十分に大きくなるから、
ドラム部２６およびスポーク部２８の結合体の振動は抑
制され、振動に伴う騒音も少なくなる。特にこのロータ
２２ではドラム部２６とスポーク部２８とハブ部２４と
の全体が一体成形されているので、その全体の剛性が一
層増大し、防振効果および騒音低減の効果が一層大きく
なる。
【００２４】またこのロータ２２には窓３６が形成され
ているので、発電機収容部１８内の冷却空気あるいは冷
却オイルがロータ２２の内側に導かれ、ステータ２０の
冷却が促進される。このため発電機１０の小型化と大容
量化が図れる。この時窓３６からロータ２２内に入った
冷却空気あるいは冷却オイルは、リブ３４に当たって周
囲に拡散される。このためリブ３４は冷却効果を高める
作用も持つ。
ているので、発電機収容部１８内の冷却空気あるいは冷
却オイルがロータ２２の内側に導かれ、ステータ２０の
冷却が促進される。このため発電機１０の小型化と大容
量化が図れる。この時窓３６からロータ２２内に入った
冷却空気あるいは冷却オイルは、リブ３４に当たって周
囲に拡散される。このためリブ３４は冷却効果を高める
作用も持つ。
【００２５】ここに窓３６の反リブ側の開口縁にはロー
タ回転方向（Ａ）に斜面３６Ａが形成されているので、
冷却空気（オイル）はこの斜面３６Ａに導かれてロータ
２２内に効率良く流入する。このため、冷却性能の向上
が図れる。さらにリブ３４はドラム側の端をロータ回転
方向（Ａ）側へ湾曲させたので、窓３６からロータ２２
内に入った冷却空気（オイル）はこの湾曲部３４Ａに導
かれて内径側へ導かれる。このためロータ２２のハブ部
２４付近にも冷却空気（オイル）が良好に導かれ、冷却
性も向上させることが可能になる。
タ回転方向（Ａ）に斜面３６Ａが形成されているので、
冷却空気（オイル）はこの斜面３６Ａに導かれてロータ
２２内に効率良く流入する。このため、冷却性能の向上
が図れる。さらにリブ３４はドラム側の端をロータ回転
方向（Ａ）側へ湾曲させたので、窓３６からロータ２２
内に入った冷却空気（オイル）はこの湾曲部３４Ａに導
かれて内径側へ導かれる。このためロータ２２のハブ部
２４付近にも冷却空気（オイル）が良好に導かれ、冷却
性も向上させることが可能になる。
【００２６】図６は、本実施態様による冷却効果をステ
ータコイル温度の測定結果で示すものであり、リブ（３
４）と窓（３６）と斜面（３６Ａ）を設けた本実施態様
による場合（冷却仕様、破線）と、リブも窓も斜面も設
けない場合（基準仕様、実線）とを対比して示す。この
実測態様は発電機１０の負荷を同一にしてステータコイ
ルの温度を測定したものである。
ータコイル温度の測定結果で示すものであり、リブ（３
４）と窓（３６）と斜面（３６Ａ）を設けた本実施態様
による場合（冷却仕様、破線）と、リブも窓も斜面も設
けない場合（基準仕様、実線）とを対比して示す。この
実測態様は発電機１０の負荷を同一にしてステータコイ
ルの温度を測定したものである。
【００２７】この測定結果によれば、コイルの最高温度
（コイルｍａｘ温度）およびΔＴma x（コイルの取付座
面温度に対するコイルの上昇温度）は、いずれも本実施
態様の冷却仕様の場合には基準仕様に対して著しく低く
なっていることが解る。
（コイルｍａｘ温度）およびΔＴma x（コイルの取付座
面温度に対するコイルの上昇温度）は、いずれも本実施
態様の冷却仕様の場合には基準仕様に対して著しく低く
なっていることが解る。
【００２８】
【他の実施態様】図７はロータの他の実施態様を示す縦
断面図である。このロータ２２ａは、ハブ部２４ａを、
ドラム部２６ａおよびスポーク部２８ａの結合体と別体
にし、両者をリベット５０で結合したものである。
断面図である。このロータ２２ａは、ハブ部２４ａを、
ドラム部２６ａおよびスポーク部２８ａの結合体と別体
にし、両者をリベット５０で結合したものである。
【００２９】この実施態様によれば、本発明の効果を低
減させることなくロータ２２ａを２つの部材（２４ａ
と、２６ａおよび２８ａの結合体）に分けたので、各部
材の成形が容易になる。なお図７では前記図２と同一部
分に同一符号を付したのでその説明は繰り返さない。
減させることなくロータ２２ａを２つの部材（２４ａ
と、２６ａおよび２８ａの結合体）に分けたので、各部
材の成形が容易になる。なお図７では前記図２と同一部
分に同一符号を付したのでその説明は繰り返さない。
【００３０】
【他の実施態様】図８は他の実施態様であるロータの縦
断面図、図９は図８における左側面図、図１０は同じく
右側面図である。また図１１は図１０におけるXI−XI線
端面図である。
断面図、図９は図８における左側面図、図１０は同じく
右側面図である。また図１１は図１０におけるXI−XI線
端面図である。
【００３１】この実施態様のロータ２２ｂは、ハブ部２
４ｂ、ドラム部２６ｂおよびスポーク部２８ｂを一体に
形成すると共に、スポーク部２８ｂには１２個の略扇状
の窓３６ｂを周方向に等間隔に形成した。この結果、隣
接する窓３６ｂの間には、半径方向にほぼ直線的にのび
る直線部４０が形成される。この直線部４０のロータ回
転方向Ａ側の外縁には、面取り加工による斜面３６Ｂが
直線部４０の長さ方向に沿って形成されている。すなわ
ちこの斜面３６Ｂは、ロータ２２ｂの外側（図１１で下
側）に向って傾斜している。
４ｂ、ドラム部２６ｂおよびスポーク部２８ｂを一体に
形成すると共に、スポーク部２８ｂには１２個の略扇状
の窓３６ｂを周方向に等間隔に形成した。この結果、隣
接する窓３６ｂの間には、半径方向にほぼ直線的にのび
る直線部４０が形成される。この直線部４０のロータ回
転方向Ａ側の外縁には、面取り加工による斜面３６Ｂが
直線部４０の長さ方向に沿って形成されている。すなわ
ちこの斜面３６Ｂは、ロータ２２ｂの外側（図１１で下
側）に向って傾斜している。
【００３２】この実施態様によれば、ロータ２２ｂのＡ
方向への回転に伴って、冷却空気や冷却オイルはこの斜
面３６Ｂに導かれてロータ２２ｂ内に円滑に効率良く流
入する。図１１で破線Ｃはこの冷却空気（オイル）の流
れを示している。このためロータ２２ｂおよびこの内側
に収容されるステータ（図示せず）の冷却性が向上す
る。
方向への回転に伴って、冷却空気や冷却オイルはこの斜
面３６Ｂに導かれてロータ２２ｂ内に円滑に効率良く流
入する。図１１で破線Ｃはこの冷却空気（オイル）の流
れを示している。このためロータ２２ｂおよびこの内側
に収容されるステータ（図示せず）の冷却性が向上す
る。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、スポーク部に
略半径方向にのびるリブを一体成形したものであるか
ら、ロータの重量や慣性モーメントを増やすことなく剛
性を増大させることができ、その結果ロータの振動を抑
制し、騒音の発生を抑制することができる。
略半径方向にのびるリブを一体成形したものであるか
ら、ロータの重量や慣性モーメントを増やすことなく剛
性を増大させることができ、その結果ロータの振動を抑
制し、騒音の発生を抑制することができる。
【００３４】ここにドラム部とスポーク部とを一体成形
し、リブをスポーク部のドラム部側の面に形成すれば、
この結合体の剛性を十分に増大させて効果は一層増大す
る（請求項２）。
し、リブをスポーク部のドラム部側の面に形成すれば、
この結合体の剛性を十分に増大させて効果は一層増大す
る（請求項２）。
【００３５】スポーク部にはリブと干渉しない位置でス
ポーク部をロータ回転軸線方向に貫通する複数の窓を形
成すれば、発電機収容部内の冷却空気（あるいはオイ
ル）をこの窓を通してロータの中に導き、ステータおよ
びロータを冷却することができる。このためステータお
よび発電機全体の小型化、大容量化（負荷電流の増大
化）が可能になる（請求項３）。
ポーク部をロータ回転軸線方向に貫通する複数の窓を形
成すれば、発電機収容部内の冷却空気（あるいはオイ
ル）をこの窓を通してロータの中に導き、ステータおよ
びロータを冷却することができる。このためステータお
よび発電機全体の小型化、大容量化（負荷電流の増大
化）が可能になる（請求項３）。
【００３６】この窓は、リブのロータ回転方向側に近接
させれば、この窓からロータ内に入った冷却空気（オイ
ル）はリブの壁に当たってロータ内で拡散される。この
ためステータやロータ内面の冷却性が一層向上する（請
求項４）。さらにスポーク部のリブと反対側の面に、窓
の開口縁からロータ回転方向側に向かって次第に浅くな
る斜面を形成した場合には、ロータ内へ冷却空気（オイ
ル）が一層流入し易くなり、冷却性がさらに向上する。
この結果発電機の小型化、大容量化をさらに促進させる
ことが可能である（請求項５）。
させれば、この窓からロータ内に入った冷却空気（オイ
ル）はリブの壁に当たってロータ内で拡散される。この
ためステータやロータ内面の冷却性が一層向上する（請
求項４）。さらにスポーク部のリブと反対側の面に、窓
の開口縁からロータ回転方向側に向かって次第に浅くな
る斜面を形成した場合には、ロータ内へ冷却空気（オイ
ル）が一層流入し易くなり、冷却性がさらに向上する。
この結果発電機の小型化、大容量化をさらに促進させる
ことが可能である（請求項５）。
【図１】本発明に係る一実施態様の断面図
【図２】同じくロータの縦断面図
【図３】図２における左側面図
【図４】図２における右側面図
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線端面図
【図６】冷却効果を示すコイル温度測定結果を示す図
【図７】他の実施態様であるロータの縦断面図
【図８】他の実施態様であるロータの縦断面図
【図９】図８における左側面図
【図１０】図８における右側側面図
【図１１】図１０におけるXI−XI線端面図
１０ 発電機 １２ クランク軸（回転駆動軸） ２０ ステータ ２２、２２ａ、２２ｂ ロータ ２４、２４ａ、２４ｂ ハブ部 ２６、２６ａ、２６ｂ ドラム部 ２８、２８ａ、２８ｂ スポーク部 ３２ 永久磁石 ３４ リブ ３４ａ 湾曲部 ３６、３６ｂ 窓 ３６Ａ、３６Ｂ 斜面 Ａ ロータ回転方向 Ｂ ロータ回転軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H002 AA08 AB07 AD04 5H621 AA04 BB07 GA04 GB10 HH05 JK11 5H622 AA06 CA02 CA05 CA10 PP05 PP17
Claims (5)
- 【請求項１】 ステータの外周に対向して回転する永久
磁石を保持する永久磁石式発電機のロータにおいて、回
転駆動軸に固定されるハブ部と、前記永久磁石が内周面
に固定されたドラム部と、前記ハブ部と前記ドラム部と
を一体的に結合するスポーク部とを備え、前記スポーク
部には略半径方向にのびるリブが一体形成されているこ
とを特徴とする永久磁石式発電機のロータ。 - 【請求項２】 ドラム部とスポーク部は一体成形され、
リブはスポーク部のドラム部側の面に形成されている請
求項１の永久磁石式発電機のロータ。 - 【請求項３】 スポーク部には、リブと干渉しない位置
で回転軸線方向に貫通する複数の窓が形成されている請
求項２の永久磁石式発電機のロータ。 - 【請求項４】 窓はリブのロータ回転方向側に近接して
形成されている請求項３の永久磁石式発電機のロータ。 - 【請求項５】 スポーク部のリブと反対側の面には、窓
の開口縁からロータ回転方向側に向って次第に浅くなる
斜面が形成されている請求項３または４の永久磁石式発
電機のロータ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001110208A JP2002315245A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 永久磁石式発電機のロータ |
| US10/063,148 US20020145348A1 (en) | 2001-04-09 | 2002-03-26 | Rotor for a permanent magnet type generator |
| DE60206829T DE60206829T2 (de) | 2001-04-09 | 2002-04-08 | Rotor für eine elektrische Maschine des permanentmagnetischen Typs |
| EP02007834A EP1249918B1 (en) | 2001-04-09 | 2002-04-08 | Rotor for a permanent magnet type electrical machine |
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| CN02105509.2A CN1380734A (zh) | 2001-04-09 | 2002-04-09 | 用于永磁型发电机的转子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001110208A JP2002315245A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 永久磁石式発電機のロータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002315245A true JP2002315245A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18962023
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001110208A Pending JP2002315245A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 永久磁石式発電機のロータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2002315245A (ja) |
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| KR100686099B1 (ko) | 2005-07-13 | 2007-02-26 | 엘지전자 주식회사 | 하이브리드 인덕션 모터 |
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| KR20200135311A (ko) * | 2018-03-23 | 2020-12-02 | 배 시스템즈 해그그룬스 악티에볼라그 | 외부 회전자 전기 머신의 와전류 손실을 감소시키기 위한 장치 |
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2001
- 2001-04-09 JP JP2001110208A patent/JP2002315245A/ja active Pending
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2002
- 2002-03-26 US US10/063,148 patent/US20020145348A1/en not_active Abandoned
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| KR102661970B1 (ko) * | 2018-03-23 | 2024-04-26 | 배 시스템즈 해그그룬스 악티에볼라그 | 외부 회전자 전기 머신의 와전류 손실을 감소시키기 위한 장치 |
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| CN112421823B (zh) * | 2020-11-04 | 2022-05-20 | 青岛大学 | 空心杯永磁转子及永磁电机 |
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| US20020145348A1 (en) | 2002-10-10 |
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