JP5111410B2 - 回転電機 - Google Patents
回転電機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5111410B2 JP5111410B2 JP2009029987A JP2009029987A JP5111410B2 JP 5111410 B2 JP5111410 B2 JP 5111410B2 JP 2009029987 A JP2009029987 A JP 2009029987A JP 2009029987 A JP2009029987 A JP 2009029987A JP 5111410 B2 JP5111410 B2 JP 5111410B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- folder
- permanent magnet
- axial direction
- claw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
図1はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機を模式的に示す断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機に適用される回転子を示す分解斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における磁石フォルダを構成する磁性薄板を示す斜視図、図4はこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石フォルダへの実装方法を説明する斜視図、図5および図6はそれぞれこの発明の実施の形態1に係る車両用交流発電機における磁束の流れを説明するための模式図である。
ポールコア15は、それぞれ例えばS10Cなどの低炭素鋼で冷間鍛造製法により作製された第1および第2ポールコア体17,21に分割構成されている。
まず、電流がバッテリ(図示せず)からブラシ9およびスリップリング8を介して回転子13の界磁コイル14に供給され、磁束が発生される。この磁束により、第1ポールコア体17の第1爪状磁極部20がN極に着磁され、第2ポールコア体21の第2爪状磁極部24がS極に着磁される。
一方、エンジンの回転トルクがベルト(図示せず)およびプーリ6を介してシャフト16に伝達され、回転子13が回転される。そこで、回転磁界が固定子10の固定子コイル12に与えられ、起電力が固定子コイル12に発生する。この交流の起電力が、整流器で直流電流に整流され、バッテリが充電され、或いは電気負荷に供給される。
まず、界磁コイル14に通電されると、磁束51aが発生される。この磁束51aは、第1爪状磁極部20からエアギャップ29を通って固定子鉄心11のティース部に入る。そして、磁束50aは、固定子鉄心11のティース部からコアバック部を通って周方向に移動し、隣の第2爪状磁極部24に対向するティース部からエアギャップ29を通ってその第2爪状磁極部24に入る。ついで、第2爪状磁極部24に入った磁束50aは、第2継鉄部23、第2ボス部22、第1ボス部18、第1継鉄部19を通って第1爪状磁極部20に至る。ここで、従来のランデル型回転子では、第1および第2ポールコア体は限界設計されているので、界磁コイルの発生する磁界により磁気飽和し、回転子で発生する磁束が減少してしまう。
そこで、第1および第2永久磁石37,47の発生する磁束51は、界磁コイル14の発生する磁束51aと逆向きとなり、第1および第2ポールコア体17,21を構成する磁性体の磁束密度を大幅に低減することができ、磁気飽和を解消することができる。
また、第1および第2永久磁石37,47は、第1および第2爪状磁極部20,24の先端側内周面に対向するように配設されているので、第1および第2永久磁石37,47は、回転子13の最外周面に対して径方向内方に位置している。そこで、固定子スロット高調波は第1および第2爪状磁極部20,24の最外周面部に留まり、第1および第2永久磁石37,47を直接誘導加熱するように作用しない。その結果、第1および第2永久磁石37,47が加熱されて、熱減磁することが未然に防止される。
この実施の形態1では、磁石保持のための第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41の穴形状が断面C字状の円弧形の筒状であるので、冷間鍛造製法により作製された第1および第2ポールコア体17,21に、ドリルやリーマなどの回転切削工具による簡便な追加工を施すことにより、高精度の穴寸法の第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41を形成できる。これにより、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41の嵌合面を回転切削工具による切削で作製でき、NC加工機などを使っての立体的な切削加工が必要ではなく、製造時間が短縮されると共に、製造コストを低減することができる。
また、第1および第2永久磁石37,47が断面台形の柱状体に作製されているので、砥石を用いて磁石母材から第1および第2永久磁石37,47を効率よく切り出すことができ、材料歩留まりが高められる。
さらに、第1および第2磁石フォルダ33,43に保持される先だって、未着磁の永久磁石に配向処理を施して未着磁の永久磁石を配向させておいてもよい。この場合、第1および第2磁石フォルダ33,43が第1および第2ポールコア体17,21の第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41に保持された状態でも、永久磁石の着磁工程が簡易となる。
図7はこの発明の実施の形態2に係る車両用交流発電機における永久磁石の磁石フォルダへの実装状態を示す斜視図である。
また、磁石モジュール60は、断面直角三角形の柱状体に作製された楔部材62を永久磁石61の両側に配置し、磁石カバー63を巻き付けて構成され、第1および第2磁石フォルダ33,43の磁石嵌合溝36,46に嵌着されている。そこで、永久磁石61および楔部材62の移動が磁石カバー63により拘束される。さらに、遠心力が作用すると、楔効果により、楔部材62が永久磁石61を挟み込み、永久磁石61の移動が拘束される。そこで、遠心力に起因する永久磁石61の飛び出しが抑えられる。
また、非磁性の楔部材62が永久磁石61の両側に配置されているので、楔部材62が磁気ギャップとなり、漏れ磁束64を抑えることができ、固定子コイル4の鎖交磁束量が増大される。このように、永久磁石61の起磁力を有効に活用でき、発電出力を増加することができる。
図8はこの発明の実施の形態3に係る車両用交流発電機における磁石アッセンブリの組立方法を説明する斜視図、図9はこの発明の実施の形態3に係る車両用交流発電機の磁石アッセンブリ実装前の状態を示す断面図、図10はこの発明の実施の形態3に係る車両用交流発電機の磁石アッセンブリ実装後の状態を示す断面図である。
ついで、図8の(b)に示されるように、固定ピン81が磁石カバー77および磁石フォルダ72の貫通穴80,76に積層方向から挿入される。そして、貫通穴80,76から延出する固定ピン81の先端をカシメる。これにより、図8の(c)に示されるように、磁石カバー77の鍔部79および磁石フォルダ72が固定ピン81の頭部81aとカシメ部81b(図示せず)との間に加圧挟持されて一体化され、磁石アッセンブリ70が組み立てられる。
また、永久磁石71が磁石カバー77の冠部78に内包されているので、エンジンによる振動や異物の飛来に起因する永久磁石71の損傷の発生が抑えられるとともに、遠心力に起因する永久磁石71の飛び出しが確実に防止される。
図11はこの発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機における磁石アッセンブリの組立方法を説明する斜視図、図12はこの発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機における磁石アッセンブリのポールコア体への実装方法を説明する斜視図、図13はこの発明の実施の形態4に係る車両用交流発電機の磁石アッセンブリ実装状態を示す断面図である。
まず、支持ピン100は、第2磁石フォルダ保持穴41に嵌着される外径を有する第1軸部101と、第1軸部101の一端に同軸に連設され貫通穴94に嵌着される第1延出部としての第2軸部102と、第1軸部101の他端に形成された鍔部としての頭部103と、を備えている。ここで、第1軸部101の外径は第2軸部102の外径より大径となっている。
また、永久磁石71が磁石カバー95の冠部96に内包されているので、エンジンの振動や異物の飛来に起因する永久磁石71の損傷の発生が抑えられるとともに、遠心力に起因する永久磁石71の飛び出しが確実に防止される。
また、上記実施の形態4では、第1および第2磁石フォルダ保持穴が、断面がC字状の円弧形の穴形状に形成されているものとしているが、第1および第2磁石フォルダ保持穴は、断面円形の穴形状に形成されてもよい。
Claims (10)
- ボス部、該ボス部の軸方向両端縁部から径方向外方に延設された一対の継鉄部、および該一対の継鉄部のそれぞれから交互に軸方向に延設され、噛み合って周方向に配列された複数の爪状磁極部を有し、上記ボス部の軸心位置に挿通されたシャフトに固着されたポールコアと、上記ボス部、上記一対の継鉄部、および上記複数の爪状磁極部に囲まれた空間内に収納された界磁コイルと、を有する回転子と、
上記回転子の外周を所定のエアギャップを介して囲繞して配設された固定子と、を備えた回転電機において、
上記複数の爪状磁極部の先端側の内周面に対向する上記一対の継鉄部の部位に該継鉄部から一体に突設された永久磁石保持部と、
上記永久磁石保持部のそれぞれに穴中心を軸方向に一致させて軸方向の一端から他端に貫通し、かつ軸方向の一端から他端に至る全域に亘って径方向外方に開口する、穴中心に直交する断面がC字状の円弧形の穴形状に形成された磁石フォルダ保持穴と、
上記磁石フォルダ保持穴に挿入、保持された断面がC字状の円弧形の外形形状に形成された嵌合部、および該嵌合部から一体に径方向外方に突設されて上記磁石フォルダ保持穴から径方向外方に突出する突出部を有する磁性材料からなる磁石フォルダと、
断面が四角形の柱状体に作製されて上記磁石フォルダの上記突出部に装着され、上記界磁コイルの作る磁界の向きと逆向きに着磁配向された永久磁石と、を備えていることを特徴とする回転電機。 - 上記突出部は、周方向幅が上記嵌合部の断面C字状の円弧形の弦部から径方向外方に向かって漸次広くなる外形形状に形成され、
磁石嵌合溝が、上記突出部の径方向外周面に、溝方向が軸方向に一致し、かつ溝幅が径方向外方に向かって漸次狭くなる溝形状に凹設され、
上記永久磁石は、断面が台形の柱状体であり、上記磁石嵌合溝に嵌着されて上記突出部に装着されていることを特徴とする請求項1記載の回転電機。 - 上記突出部は、周方向幅が上記嵌合部の断面C字状の円弧形の弦部から径方向外方に向かって漸次広くなる外形形状に形成され、
磁石嵌合溝が、上記突出部の径方向外周面に、溝方向が軸方向に一致し、かつ溝幅が径方向外方に向かって漸次狭くなる溝形状に凹設され、
上記永久磁石は、断面が方形の柱状体に作製され、その相対する両側面に配置された断面直角三角形の柱状体からなる非磁性の楔部材とともに磁石カバーにより覆われて断面台形の柱状体の磁石モジュールに構成され、
上記磁石モジュールが上記磁石嵌合溝に嵌着されて上記突出部に装着されていることを特徴とする請求項1記載の回転電機。 - 上記磁石フォルダは、多数枚の磁性薄板を積層して作製されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転電機。
- 上記多数枚の磁性薄板は該磁性薄板の積層方向に挿通された固定ピンにより一体化されていることを特徴とする請求項4記載の回転電機。
- 上記固定ピンは磁性材料で作製されていることを特徴とする請求項5記載の回転電機。
- ボス部、該ボス部の軸方向両端縁部から径方向外方に延設された一対の継鉄部、および該一対の継鉄部のそれぞれから交互に軸方向に延設され、噛み合って周方向に配列された複数の爪状磁極部を有し、上記ボス部の軸心位置に挿通されたシャフトに固着されたポールコアと、上記ボス部、上記一対の継鉄部、および上記複数の爪状磁極部に囲まれた空間内に収納された界磁コイルと、を有する回転子と、
上記回転子の外周を所定のエアギャップを介して囲繞して配設された固定子と、を備えた回転電機において、
上記複数の爪状磁極部の先端側の内周面に対向する上記一対の継鉄部の部位に該継鉄部から一体に突設された永久磁石保持部と、
上記永久磁石保持部のそれぞれに穴中心を軸方向に一致させて軸方向の一端から他端に貫通し、かつ軸方向の一端から他端に至る全域に亘って径方向外方に開口する、穴中心に直交する断面がC字状の円弧形、又は円形の穴形状に形成された磁石フォルダ保持穴と、
上記磁石フォルダ保持穴に嵌着保持されて、上記界磁コイル側に延出する支持ピンと、
上記磁石フォルダ保持穴から上記界磁コイル側に延出する上記支持ピンの第1延出部に外嵌状態に装着されて、上記爪状磁極部の先端側内周面に相対して配置された磁性材料からなる磁石フォルダと、
断面が四角形の柱状体に作製され、上記爪状磁極部の先端側内周面に相対するように上記磁石フォルダに装着され、上記界磁コイルの作る磁界の向きと逆向きに着磁配向された永久磁石と、を備えていることを特徴とする回転電機。 - 上記磁石フォルダは、多数枚の磁性薄板を上記支持ピンにより一体化されて構成されていることを特徴とする請求項7記載の回転電機。
- 上記支持ピンは、上記磁石フォルダ保持穴から上記界磁コイルと反対側に延出する第2延出部と、第2延出部の延出端に設けられた鍔部と、をさらに備え、上記鍔部が上記ポールコアの軸方向の端面に接していることを特徴とする請求項7又は請求項8記載の回転電機。
- 上記支持ピンは磁性材料で作製されていることを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の回転電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009029987A JP5111410B2 (ja) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009029987A JP5111410B2 (ja) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | 回転電機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010187476A JP2010187476A (ja) | 2010-08-26 |
JP5111410B2 true JP5111410B2 (ja) | 2013-01-09 |
Family
ID=42767783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009029987A Expired - Fee Related JP5111410B2 (ja) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | 回転電機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5111410B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5328826B2 (ja) | 2011-02-21 | 2013-10-30 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
KR101328717B1 (ko) | 2012-07-13 | 2013-11-11 | 지택현 | 이중 자력 모터 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5793143A (en) * | 1997-08-05 | 1998-08-11 | Ford Motor Company | Rotor for an electrical machine |
US7843107B2 (en) * | 2006-10-10 | 2010-11-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Dynamoelectric machine |
JP4430691B2 (ja) * | 2007-06-20 | 2010-03-10 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
JP4344395B2 (ja) * | 2007-07-03 | 2009-10-14 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
-
2009
- 2009-02-12 JP JP2009029987A patent/JP5111410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010187476A (ja) | 2010-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4755256B2 (ja) | 回転電機 | |
JP4344395B2 (ja) | 回転電機 | |
JP5264927B2 (ja) | 回転電機 | |
US8148864B2 (en) | Dynamoelectric machine | |
US7095154B2 (en) | Generator motor for vehicles | |
EP2244362A1 (en) | Rotating electrical machine | |
WO2009122586A1 (ja) | 回転電機 | |
US8304951B2 (en) | Dynamoelectric machine | |
JP5328826B2 (ja) | 回転電機 | |
JP5111410B2 (ja) | 回転電機 | |
JP4368916B2 (ja) | 回転電機 | |
JP4294708B2 (ja) | 回転電機およびその製造方法 | |
JP2009124862A (ja) | 回転電機およびそれに適用される回転子の製造方法 | |
JP4430691B2 (ja) | 回転電機 | |
JP4974865B2 (ja) | 回転電機 | |
JP2009201215A (ja) | 回転電機 | |
JP5241366B2 (ja) | 回転電機 | |
JP5197515B2 (ja) | 回転電機 | |
JP2009055738A (ja) | 回転電機用回転子の冷却ファンの溶接方法 | |
JP5312061B2 (ja) | 回転電機 | |
US10840786B2 (en) | Rotary electric machine having magnetic flux supplied from a field coil | |
JP2010088270A (ja) | 回転電機 | |
JP4680221B2 (ja) | 回転電機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120911 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120912 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121009 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151019 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5111410 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |