JP4049963B2

JP4049963B2 - 車両用交流発電機

Info

Publication number: JP4049963B2
Application number: JP2000029356A
Authority: JP
Inventors: 晴之米谷; 淑人浅尾; 暢彦藤田; 克己足立
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2020-02-07
Also published as: DE60023437T2; EP1122858B1; KR100399741B1; US6531803B2; DE60023437D1; EP1122858A3; JP2001218395A; EP1122858A2; KR20010077890A; US6404096B1; US20020096964A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クローポール型の回転子を有する車両用の交流発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３ないし図１７は、従来の車両用交流発電機の構成を示すもので、図１３は発電機の断面図、図１４は回転子の斜視図、図１５は固定子の斜視図、図１６は固定子コアの斜視図、図１７は回転子の磁極の形状を示す上面図である。図において、１はフロントブラケット、２はリヤブラケット、３はフロントブラケット１とリヤブラケット２とに挟持された固定子で、固定子３は図１３と図１５と図１６とに示すように固定子コア４と固定子コア４のスロット４ａ内に巻挿された三相の固定子コイル５とにより構成されている。
【０００３】
図１３と図１４とにおいて、６はクローポール型の回転子であり、両端がフロントブラケット１とリヤブラケット２とに支承された回転軸７と、この回転軸７に取り付けられた第一の回転子コア８、および、第二の回転子コア９と、両回転子コア８と９との間に巻回された界磁コイル１０と、両回転子コア８と９との背面に設けられたファン１１および１２と、回転軸７のフロントブラケット１側の外側に設けられたプーリ１３と、回転軸７のリヤブラケット２側の内側に設けられ、界磁コイル１０に電流を供給するスリップリング１４とにより構成されている。１５はスリップリング１４に電流を供給するブラシ、１６はこのブラシ１５を保持するブラシホルダ、１７は固定子コイル５の交流出力を整流する整流器、１８は界磁コイル１０の電流を調整して固定子コイル５の出力電圧を制御するレギュレータである。
【０００４】
１９と２０とは第一の回転子コア８と第二の回転子コア９とから固定子コア４の内径に所定の空隙を介して軸方向に延長された磁極であり、第一の回転子コア８から延長された磁極１９と第二の回転子コア９から延長された磁極２０とは発電機の極数に応じてそれぞれ複数個設けられると共に、所定の磁極間隙間２１と２２とを介して交互に噛み合うように配置され、界磁コイル１０の励磁により交互にＮ極とＳ極とに磁化されている。また、磁極１９と２０とは図１７に示すように先端部ほど回転方向に幅が狭くなった二等辺の台形状に形成され、回転方向の両端面は所定の傾斜角をもって直線状とされ、従って、図１７に示すように磁極間隙間２１と２２との破線にて示す中心線の線間ピッチも直線状に変化している。
【０００５】
通常では発電機の効率を良くするために、この磁極間隙間２１と２２との破線にて示した中心線は、図１７に示すように、隣接する磁極１９と２０との間の電気角を１８０°とし、例えば磁極１９の中心を０°とするとき、約６０°から約１２０°の間を傾斜するように設定される。また、磁極１９および２０の固定子コア４と対向する外面と回転方向の両端面との角部には、磁極１９、２０と固定子コア４との間に形成される空隙の磁束密度を平滑にし、電磁騒音を抑制するための面取り１９ａと２０ａとが形成されている。
【０００６】
このように構成された従来の車両用交流発電機において、車両に搭載された図示しないバッテリからブラシ１５とスリップリング１４とを介して界磁コイル１０に通電がなされると、磁極１９と２０とが交互にＮ極とＳ極とに励磁され、回転子６がプーリ１３を介して内燃機関から駆動されることにより、磁極１９と２０とは回転磁界を固定子コア４に与え、固定子コイル５には三相の交流電圧が発生し、この交流電圧が整流器１７により整流されて直流化され、図示しない負荷に電力が供給される。そして、レギュレータ１８は界磁コイル１０の通電電流を制御することにより、固定子コイル５の出力電圧を一定値に保持する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような車両用交流発電機において、磁極１９と２０とが固定子コア４に与える回転磁界は完全な正弦波ではなく、高調波を含む波形の回転磁界であり、また、固定子コイル５が発電して負荷に与える出力電流も高調波を含んだ電流である。発電機の動作中においては高調波を含む回転磁界と、高調波を含む出力電流による磁界との相互作用により、磁極１９および２０と固定子コア４との間には電磁吸引力が発生し、この電磁吸引力が加振力となって固定子コア４と磁極１９および２０とが振動して電磁騒音を発生する。特にこの電磁騒音の内の特定の高調波成分は異常音として車両の静粛性を阻害するものであり、騒音対策に種々の方策が講じられている。
【０００８】
例えば、特開昭５４−１３４３０９号公報に開示された技術も騒音対策の一つであり、この技術は図１６に示す固定子コア４の等ピッチで配列された歯部４ｂの内径側を、等ピッチで配列された磁極１９と２０とが周期的に通過することによるトルク変動が固定子コア４に加振力として働くことに着目し、磁極１９と２０との配列を不等ピッチとすることにより騒音の低減を図ったものである。この技術によれば、トルク変動による固定子コア４の振動が原因となる騒音は低減されるが、固定子コア４と磁極１９および２０との電磁吸引力に起因する騒音は低減できず、また、例えば、図１４に示す磁極１９と２０との間に設けられる磁極間隙間２１と２２とを不均等にするものであるから、隙間の狭い磁極間が存在することになり、磁極１９と２０との間の漏れ磁束が増加して発電機の出力が低下するという副作用を有するものであった。
【０００９】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、騒音となり得る高調波成分の加振力を低減することにより、性能低下を伴うことなく、効果的に異常音の発生を抑制することが可能な車両用交流発電機を得ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる車両用交流発電機は、三相の固定子コイルをスロットに巻挿する固定子コア、この固定子コアの内径側に設けられ、回転軸と共に回転する第一の回転子コアと第二の回転子コア、この第一の回転子コアと第二の回転子コアとを異磁極に磁化する界磁コイル、前記第一の回転子コアと前記第二の回転子コアとから前記回転軸の軸方向に延長して設けられ、所定の磁極間隙間を介して交互に噛み合うように配設されると共に、前記固定子コアの内径面に空隙を介して対向する複数の磁極を備え、前記複数の磁極は、前記回転の方向に異なる幅に設定された複数の部位を有して階段状に形成され、相隣る一方の磁極の前記複数の部位は、相隣る他方の磁極の前記複数の部位に夫々前記回転の方向に対向し、且つその対向する一方の磁極の部位と他方の磁極の部位とは異なる幅の部位とされることにより、前記相隣る前記磁極間隙間の中心線間の回転方向ピッチが前記軸方向に階段状に変化するようにしたものである。
【００１１】
また、相隣る磁極間隙間の中心線間の回転方向ピッチが、電気角にて第一の部位が２００°〜２２０°に、第二の部位が１４０°〜１６０°に設定されるようにしたものである。
さらに、相隣る磁極間隙間の中心線間の回転方向ピッチが、電気角にて第一の部位が２２０°〜２３０°に、第二の部位が１９０°〜２００°に、第三の部位が１６０°〜１７０°に、第四の部位が１３０°〜１４０°に設定されるようにしたものである。
【００１２】
また、三相の固定子コイルをスロットに巻挿する固定子コア、この固定子コアの内径側に設けられ、回転軸と共に回転する第一の回転子コアと第二の回転子コア、この第一の回転子コアと第二の回転子コアとを異磁極に磁化する界磁コイル、前記第一の回転子コアと前記第二の回転子コアとから前記回転軸の軸方向に延長して設けられ、所定の磁極間隙間を介して交互に噛み合うように配設されると共に、前記固定子コアの内径面に空隙を介して対向する複数の磁極を備え、この磁極が、前記軸方向に対して先細の略台形状に形成されると共に、前記軸方向の中央部において前記軸方向に対する傾斜角の大きい部位が設けられ、この部位の軸方向長さが、磁極の軸方向全長に対して３０％以下に設定され、相隣る一方の磁極の前記傾斜角の大きい部位は、相隣る他方の磁極の前記傾斜角の大きい部位に前記回転の方向に対向しているようにしたものである。
【００１３】
さらに、磁極の固定子コア内径に対向する面と、回転方向の両側面とで形成される角部に面取りを施すようにしたものである。
さらにまた、固定子コアに設けられた毎極毎相当たりのスロット数を１としたものである。
また、固定子コアに設けられた毎極毎相当たりのスロット数を２としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１ないし図４は、この発明の実施の形態１の車両用交流発電機の構成図と説明図であり、図１は磁極の形状を示す上面図、図２ないし図４は磁束密度が発生し、騒音の要因となる高調波の説明図である。また、車両用交流発電機の全体構成と回転子の構成とは上記従来例の図１３および図１４と同様であり、ここでは従来例との差異のある磁極の構成部分についてのみ説明する。図１において、８は車両用交流発電機の回転子に設けられた第一の回転子コア、９は第二の回転子コアであり、第一の回転子コア８と第二の回転子コア９とからは固定子コア４の内径に所定の空隙を介して軸方向に延長され、交互に噛み合うように配置された磁極２３と２４とが設けられ、磁極２３と２４とはそれぞれ回転方向に幅の異なる第一の部位２３ａおよび２４ａと、第二の部位２３ｂおよび２４ｂとからなり、これらが軸方向に階段状に形成されると共に、第一の部位２３ａと２４ａとは磁極間隙間２５と２６との破線で示す中心線の線間ピッチで電気角にて２１０°に、また、第二の部位２３ｂと２４ｂとは同じく１５０°に設定されている。
【００１５】
上記の課題の項において騒音の原因として説明した固定子コア４と各磁極２３および２４との間の電磁吸引力による加振力を詳述すると次のようになる。すなわち、毎極毎相当たりの固定子コア４のスロット４ａの数が１の三相交流発電機では、発電機の回転子一回転に対する磁極数の三倍次の加振力が顕著に現れ、回転子一回転に対する磁極数の六倍次の加振力はその影響が少ない。また逆に、毎極毎相当たりの固定子コア４のスロット４ａの数が２の三相交流発電機では、回転子一回転に対する磁極数の六倍次の加振力が顕著に現れ、回転子一回転に対する磁極数の三倍次の加振力は影響が少ない。
【００１６】
この磁極数の三倍次の加振力は、発電機の磁極対数をｐ（磁極数をＰとすれば磁極対数ｐ＝Ｐ／２）とするとき、回転子側の回転子一回転に対する５ｐ次の空間高調波と固定子コイル側の電流による５ｐ次の空間高調波の相互作用と、回転子側の７ｐ次の空間高調波と固定子コイル側の電流による７ｐ次の空間高調波の相互作用との合成値から主として発生する。また、磁極数の六倍次の加振力は、回転子側の１１ｐ次の空間高調波と固定子コイル側の１１ｐ次の空間高調波の相互作用と、回転子側の１３ｐ次の空間高調波と固定子コイル側の１３ｐ次の空間高調波の相互作用との合成値から主として発生する。従って、電磁加振力を低減して電磁騒音を改善するためには、毎極毎相当たりのスロット数が１の発電機では回転子側の５ｐ次と７ｐ次の高調波を、毎極毎相当たりのスロット数が２の発電機では１１ｐ次と１３ｐ次の高調波を低減させることが有効である。
【００１７】
これを上記従来例の説明に使用した図１７を用いて詳細説明すると次の通りである。図１７に示したような略台形の磁極を有する発電機の場合、磁極を回転軸７に垂直な面で断面した二次元断面の幅方向寸法、すなわち、相隣る磁極間隙間中心線の線間ピッチが軸方向の位置により直線的に変化しているため、軸方向位置により空間高調波の大きさと位相とが共に連続的に変化していることになる。言い換えれば、空間高調波の各次数成分が図１７の矢印ｚ方向の位置により連続的に変化しながら存在していることになり、電磁騒音の要因となる高調波次数成分が大きくなるｚ位置が存在する結果、この次数成分の電磁加振力が固定子コアや磁極の共振を引き起こして電磁騒音を大きくする。
【００１８】
これらの高調波の次数成分の内、５ｐ次の高調波の大きさと位相とを磁極ピッチに対して示したのが図２である。この図の横軸は磁極の極ピッチを電気角で表しており、図１７に示したように、一方の磁極中心が０°であり、相隣る磁極の中心がπ、すなわち、１８０°である。そして、磁極間隙間の中心線は図２に細線にて示したように５７°から１２３°の間に存在し、また、１８０°から３６０°までの間は、１８０°の線に対して線対称をなしている。
【００１９】
通常、このような発電機の５ｐ次の高調波は図２のように磁極ピッチ間に分布し、９０°を挟んで±９０°／５の位置、つまり、７２°と１０８°とで最小値となり、また、破線で示すように３６°（１８０°／５）毎に高調波の位相が１８０°反転している。図３は７ｐ次の高調波を同様に示したもので、１８０°／７毎に位相が１８０°反転していることを示している。上記のように、毎極毎相当たりの固定子コアのスロット数が１の三相交流発電機では三倍次の加振力が顕著に現れ、三倍次の加振力は５ｐ次の空間高調波と７ｐ次の空間高調波との合成により発生するが、これを示したのが図４である。
【００２０】
図４は、図２の５ｐ次の空間高調波と、図３の７ｐ次の空間高調波とを、波高値が７：５であると、すなわち、ｎ次高調波の波高値が１／ｎであると仮定して合成したものである。この図から明らかなように、５ｐ次と７ｐ次との合成波形において、合成波の振幅が低い部分は電気角で７０°と８０°との間、および、１００°と１１０°との間であり、この位置に磁極の境界面、すなわち、磁極間隙間の中心線が存在すれば三倍次の加振力が低減され、毎極毎相当たりの固定子コアのスロット数が１の発電機においては電磁加振力が小さくなり、電磁騒音が低減されることを示している。そしてこの位置を磁極間隙間の中心線間ピッチに置き換えると１４０°から１６０°の間と、２００°から２２０°の間に相当することになる。
【００２１】
この発明の実施の形態１の車両用交流発電機においては図１に示すように、磁極間隙間２５と２６との中心線の線間ピッチを電気角にて第一の部位２３ａと２４ａとを２１０°に、第二の部位２３ｂと２４ｂとを１５０°に設定するようにし、上記の三倍次の電磁加振力の振幅が小さくなる磁極間隙間中心線の線間ピッチを選択するようにしたので、磁極２３および２４に対する三倍次の電磁加振力は大幅に低減され、毎極毎相当たりの固定子コアのスロット数が１の発電機に使用して電磁騒音を大幅に低減することが可能な回転子の構成を得ることができるものである。
【００２２】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図であり、この実施の形態は実施の形態１と同様に、毎極毎相当たりの固定子コアのスロット数が１の三相交流発電機において、三倍次の電磁加振力を低減するためのものである。この実施の形態では図に示すように、第一の回転子コア８と第二の回転子コア９とから軸方向に延長された磁極２３と２４とは、それぞれ回転方向に幅の異なる第一の部位２３ａおよび２４ａと、第二の部位２３ｂおよび２４ｂとで構成され、第一の部位２３ａおよび２４ａは磁極間隙間２５および２６の中心線の線間ピッチが電気角にて２２０°から２００°に傾斜を持って形成され、第二の部位２３ｂおよび２４ｂは１４０°から１６０°に傾斜を持って形成される。このように構成することにより、実施の形態１と同様に、三倍次の電磁加振力の振幅が小さくなる磁極間隙間中心線の線間ピッチが選択されることになり、電磁騒音を低減することができるものである。
【００２３】
実施の形態３．
図６ないし図９は、この発明の実施の形態３の車両用交流発電機の構成図と説明図であり、図６は磁極の形状を示す上面図、図７ないし図９は磁極が発生し、騒音の原因となる高調波の説明図である。この実施の形態は、毎極毎相当たりの固定子コアのスロット数が２の三相交流発電機に適合するもので、上記の実施の形態１にて説明したように、固定子コアのスロット数が２の場合には極数の六倍次の加振力が顕著に現れ、極数の六倍次の加振力は１１ｐ次の空間高調波と１３ｐ次の空間高調波との合成により発生する。図７は１１ｐ次の高調波の大きさと位相とを磁極ピッチに対して示したものであり、図８は１３ｐ次の高調波の大きさと位相とを磁極ピッチに対して示したものである。また、図９は、図７の１１ｐ次の空間高調波と図８の１３ｐ次の空間高調波とを、波高値が１３：１１であると仮定して合成したものである。
【００２４】
図９から明らかなように、１１ｐ次と１３ｐ次との合成波形において、六倍次の加振力の振幅が低くなる位置は６５°から７０°の間と、８０°から８５°の間と、９５°から１００°の間と、１１０°から１１５°の間とであり、この位置に磁極の境界面、すなわち、磁極間隙間の中心線が存在すれば六倍次の加振力は低減される。そして、これを磁極間隙間中心線の線間ピッチに置き換えると、１３０°から１４０°の間と、１６０°から１７０°の間と、１９０°から２００°の間と、２２０°から２３０°の間とになり、これらの間においては電磁加振力が小さいことになる。
【００２５】
一方、この実施の形態の磁極形状は図６に示すように、回転子コア８から延長された磁極２３と、回転子コア９から延長された磁極２４とを、それぞれ回転方向に幅の異なる四つの部位２３ａと２４ａ、２３ｂと２４ｂ、２３ｃと２４ｃ、２３ｄと２４ｄから構成し、点線にて示した相隣る磁極間隙間２５と２６との中心線間のピッチを電気角にて２２５°と、１９５°と、１６５°と、１３５°とに設定したものであり、六倍次の電磁加振力の振幅が小さくなる磁極間隙間中心線の線間ピッチを選択するようにしたものである。このように構成することにより、磁極２３および２４に対する六倍次の電磁加振力は大幅に低減され、毎極毎相当たりの固定子コアのスロット数が２の発電機に使用して電磁騒音を大幅に低減することが可能な回転子の構成を得ることができるものである。
【００２６】
実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図であり、図１１は効果を説明する説明図である。この実施の形態においては、回転子コア８から延長された磁極２７と、回転子コア９から延長された磁極２８とは、略台形状に形成されると共に、回転方向に幅の広い第一の台形部２７ａおよび２８ａと、幅の狭い第二の台形部２７ｂおよび２８ｂとが設けられ、第一の台形部２７ａおよび２８ａと第二の台形部２７ｂおよび２８ｂとの間の磁極２７と２８の軸方向長さの中央部に、軸方向長さがＬ３の間に急激に磁極幅が変化する傾斜角が大の部位２７ｃと２８ｃとが設けられるようにしたものである。また、この傾斜角が大の部位２７ｃと２８ｃとの軸方向長さＬ３を磁極２７および２８の軸方向の全長Ｌに対して３０％以下としたものである。
【００２７】
実施の形態１から３までは、磁極２３と２４とを、電磁加振力の次数成分が小さくなる回転方向幅に設定することにより電磁騒音の低減を図ったが、電磁加振力の大きな部位が存在しても、この電磁加振力を軸方向に積分した値を小さくすることにより電磁騒音を低減することができ、磁極の回転方向幅が急激に変わる部分、すなわち、磁極間隙間中心線の線間ピッチが急激に変化する部分を長さ方向の中央部に設けることにより、電磁加振力の軸方向の積分値を小さくすることができる。
【００２８】
図１１は磁極間隙間中心線の線間ピッチの急変位置に対する電磁加振力の軸方向積分値の関係を示したものであり、この図から明らかなように、高調波の各次数成分の積分値は電気角にて８０°から９０°の間において小さくなる。この９０°位置から磁極間隙間２９および３０の破線で示した中心線を点対称にて設定することにより、図１１は９０°の位置に対して線対称となり、図１０の磁極形状では８０°から１００°の間が高調波の積分値が小さい範囲となる。磁極間隙間３０の中心線を５７°から１２３°の範囲に設定すれば、両者の比は（１００−８０）／（１２３−５７）≒０．３となり、また、９０°の位置は磁極間の中央であるから、磁極２７および２８の軸方向長さＬに対して傾斜の急変長さＬ３を３０％以下とし、位置を軸方向長さの中央部とすることにより、高調波の各次数成分の積分値が小さくなる位置に傾斜角の急変箇所が設定でき、電磁騒音の低減を達成することができる。
【００２９】
実施の形態５．
図１２はこの発明の実施の形態５の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図であり、この実施の形態は、以上に説明した各実施の形態に対し、固定子コアと対向する各磁極の外面と回転方向両側面とで形成される角部に、固定子コアとの間に形成される空隙の磁束密度を平滑にし、電磁騒音を抑制するための面取り２３ｅと２４ｅとを設けるようにしたもので、図では実施の形態１の場合を代表例として示したものである。このように構成することにより、上記に説明した電磁騒音の低減をさらに効果的にすることができるものである。
【００３０】
なお、以上に説明した磁極２３と２４、あるいは、２７と２８とは、界磁コイルが回転子コアと共に回転する形態の発電機の場合について説明したが、回転子コアとは別体に固定された界磁コイルが設けられ、回転子コアのみが回転する形態の発電機、いわゆる誘導子回転型の発電機の場合であっても同様に適用することができるものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明の車両用交流発電機によれば、磁極の回転方向の幅、すなわち、磁極間隙間中心線の線間ピッチを連続的に変化させず、電磁加振力の高調波次数成分を回避するように段階的に幅を変えるようにしたので、また、電磁加振力の軸方向積分値が最小値になる部位に回転方向幅の急変位置を設定したので、電磁加振力に起因する電磁騒音を大幅に低減することが可能になり、静粛性に優れた車両用交流発電機を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図である。
【図２】この発明の実施の形態１の車両用交流発電機の説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１の車両用交流発電機の説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１の車両用交流発電機の効果を説明する高調波の合成図である。
【図５】この発明の実施の形態２の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図である。
【図６】この発明の実施の形態３の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図である。
【図７】この発明の実施の形態３の車両用交流発電機の説明図である。
【図８】この発明の実施の形態３の車両用交流発電機の説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３の車両用交流発電機の効果を説明する高調波の合成図である。
【図１０】この発明の実施の形態４の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４の車両用交流発電機の説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態５の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図である。
【図１３】従来の車両用交流発電機の構成を示す断面図である。
【図１４】従来の車両用交流発電機の回転子の構成を示す斜視図である。
【図１５】従来の車両用交流発電機の固定子の構成を示す斜視図である。
【図１６】従来の車両用交流発電機の固定子コアの斜視図である。
【図１７】従来の車両用交流発電機の磁極形状を示す上面図である。
【符号の説明】
４固定子コア、５固定子コイル、６回転子、７回転軸、
８第一の回転子コア、９第二の回転子コア、１０界磁コイル、
２３、２４、２７、２８磁極、２３ａ、２４ａ第一の部位、
２３ｂ、２４ｂ第二の部位、２３ｃ、２４ｃ第三の部位、
２３ｄ、２４ｄ第四の部位、２３ｅ、２４ｅ面取り部、
２５、２６、２９、３０磁極間隙間、２７ａ、２８ａ第一の台形部、
２７ｂ、２８ｂ第二の台形部、２７ｃ、２８ｃ傾斜角大の部位。

Claims

三相の固定子コイルをスロットに巻挿する固定子コア、この固定子コアの内径側に設けられ、回転軸と共に回転する第一の回転子コアと第二の回転子コア、この第一の回転子コアと第二の回転子コアとを異磁極に磁化する界磁コイル、前記第一の回転子コアと前記第二の回転子コアとから前記回転軸の軸方向に延長して設けられ、所定の磁極間隙間を介して交互に噛み合うように配設されると共に、前記固定子コアの内径面に空隙を介して対向する複数の磁極を備え、前記複数の磁極は、前記回転の方向に異なる幅に設定された複数の部位を有して階段状に形成され、相隣る一方の磁極の前記複数の部位は、相隣る他方の磁極の前記複数の部位に夫々前記回転の方向に対向し、且つその対向する一方の磁極の部位と他方の磁極の部位とは異なる幅の部位とされることにより、前記相隣る前記磁極間隙間の中心線間の回転方向ピッチが前記軸方向に階段状に変化するように構成されたことを特徴とする車両用交流発電機。
相隣る磁極間隙間の中心線間の回転方向ピッチが、電気角において第一の部位が２００°〜２２０°に、第二の部位が１４０°〜１６０°に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用交流発電機。
相隣る磁極間隙間の中心線間の回転方向ピッチが、電気角において第一の部位が２２０°〜２３０°に、第二の部位が１９０°〜２００°に、第三の部位が１６０°〜１７０°に、第四の部位が１３０°〜１４０°に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用交流発電機。
三相の固定子コイルをスロットに巻挿する固定子コア、この固定子コアの内径側に設けられ、回転軸と共に回転する第一の回転子コアと第二の回転子コア、この第一の回転子コアと第二の回転子コアとを異磁極に磁化する界磁コイル、前記第一の回転子コアと前記第二の回転子コアとから前記回転軸の軸方向に延長して設けられ、所定の磁極間隙間を介して交互に噛み合うように配設されると共に、前記固定子コアの内径面に空隙を介して対向する複数の磁極を備え、この磁極が、前記軸方向に対して先細の略台形状に形成されると共に、前記軸方向の中央部において前記軸方向に対する傾斜角の大きい部位が設けられ、この部位の軸方向長さが、磁極の軸方向全長に対して３０％以下に設定され、相隣る一方の磁極の前記傾斜角の大きい部位は、相隣る他方の磁極の前記傾斜角の大きい部位に前記回転の方向に対向していることを特徴とする車両用交流発電機。
磁極の固定子コアの内径に対向する面と、回転方向の両側面とで形成される角部に面取りが施されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両用交流発電機。
固定子コアに設けられた毎極毎相当たりのスロット数が１であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４、請求項５のいずれか一項に記載の車両用交流発電機。
固定子コアに設けられた毎極毎相当たりのスロット数が２であることを特徴とする請求項１、または、請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の車両用交流発電機。