JPH1118337A - 回転電機の巻線界磁型ロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強大な遠心力がかかっても、ポールコアのダ
ブテールがセンタコアの係止溝の端部から外れてしまう
ことが防止されている回転電機の巻線界磁型ロータを提
供すること。 【解決手段】 本発明の回転電機の巻線界磁型ロータ
は、外周部に軸長方向に形成されている複数の係止溝１
８を有するセンタコア１０と、軸長方向に積層された複
数枚の軟磁性シートからなり上記係止溝１８に嵌合する
ダブテール部１７を有する複数のポールコア８とを有す
る。そして、各ポールコア８のダブテール部１７の軸長
方向の両端面にそれぞれ当接し、上記係止溝１７に嵌合
してこのセンタコア１０にかしめにより固定される二つ
一組のブロックプレート１２を有することを特徴とす
る。ブロックプレート１２は厚く曲げ剛性も高いので、
かしめられた係止溝１８から上記ダブテール部１７が脱
落するのが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線界磁型ロータ
を有する回転電機の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】通常の回転電機の巻線界磁型ロータで
は、高効率化を目的として、ポールコアは、概略突極形
状の軟磁性鋼板のシートを所定の枚数積層したものが溶
接等の手段を用いて一体化され、積層コアとして形成さ
れる。コアユニットは、軟磁性鋼板の積層により形成さ
れたポールコアのそれぞれに、ロータコイルが巻装され
て製造される。ポールコアにロータコイルが巻装された
コアユニットは、ポールコアの一端に形成されているダ
ブテール部をセンタコアの係合溝に挿入され、センタコ
アの前後両端部でかしめられてセンタコアの外周部に固
定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダブテ
ール部は、ポールコアの一部であるから軟磁性鋼板の積
層により形成されているので、センタコアの前後両端部
でかしめられていても、強大な遠心力がかかると前後両
端面に近い軟磁性鋼板のシートが変形してしまうことが
ある。その結果、前後両端面に近い軟磁性鋼板のシート
のダブテール部が変形してセンタコアの係止溝から外れ
てしまい、ステータと接触してロータやステータを破損
してしまうこともあり得る。

【０００４】そこで本発明は、強大な遠心力がかかって
もポールコアのダブテールがセンタコアの係止溝の端部
から外れてしまうことが防止されている回転電機の巻線
界磁型ロータを提供することを解決すべき課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するために、発明者らは以下の手段を発明
した。 （第１手段）本発明の第１手段は、請求項１記載の回転
電機の巻線界磁型ロータである。本手段では、センタコ
アの係止溝に軟磁性シートが積層されたポールコアのダ
ブテール部が嵌合しているだけではなく、同ダブテール
部の前後両端面に当接してそれぞれブロックプレートが
上記係止溝に嵌合している。そして、これらのブロック
プレートが、センタコアのかしめによりセンタコアの係
止溝の端部に固定されている。ブロックプレートの曲げ
剛性は、軟磁性シート一枚のダブテール部の曲げ剛性よ
りも大きいので、ブロックプレートはセンタコアの係止
溝の端部に強固に固定保持される。それゆえ、両端をブ
ロックプレートにより挟持されているポールコアのダブ
テール部は、端面に近い一枚に至るまで変形の余地がな
くなり、しっかりとセンタコアの係止溝内に保持され
る。その結果、ポールコアの前後両端面をそれぞれ形成
する軟磁性シートの変形による脱落はなくなり、同軟磁
性シートの突出による回転電機の破損は防止される。

【０００６】したがって本手段によれば、強大な遠心力
がかかってもポールコアのダブテール部がセンタコアの
係止溝の端部から外れてしまうことが防止されている回
転電機の巻線界磁型ロータを提供することができる。そ
の結果、高速回転時の回転電機の信頼性が向上するとい
う効果がある。 （第２手段）本発明の第２手段は、請求項２記載の回転
電機の巻線界磁型ロータである。

【０００７】本手段では、ブロックプレートの厚さは、
ポールコアを構成している軟磁性シートの厚さよりも厚
い。それゆえ、ブロックプレートの曲げ剛性はいっそう
高まり、ブロックプレートは、それぞれセンタコアの係
止溝の両端部により安定して保持される。したがって本
手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、よりい
っそう回転電機の高速回転時の信頼性が高まるという効
果がある。

【０００８】

【発明の実施の形態および実施例】本発明の回転電機の
巻線界磁型ロータの実施の形態については、当業者に実
施可能な理解が得られるよう、以下の実施例で明確かつ
十分に説明する。 ［実施例１］ （実施例１の構成）本発明の実施例１としての回転電機
の巻線界磁型ロータは、図１に示すように、ロータシャ
フト１１（図３参照）と、センタコア１０と、六組のポ
ールコア８およびロータコイル９（図２参照）と、各組
二つずつのブロックプレート１２とを有する。

【０００９】センタコア１０は、中央部にロータシャフ
ト１１と嵌合する貫通孔１０ａを有し、センタコア１０
の外周部には軸長方向に周方向等間隔に六ヶ所で係止溝
１８が形成されている。ポールコア８は、軸長方向に積
層された多数枚の突極形状の軟磁性鋼板シート（薄板）
からなり、センタコア１０の各係止溝１８に嵌合するダ
ブテール部１７をそれぞれ有する。六個のポールコア８
と、各ポールコア８にそれぞれ巻装されているロータコ
イル９（図２参照）とから、六組のコアユニット８９が
組み立てられ、センタコア１０（図３参照）にそれぞれ
組み付けられる。

【００１０】コアユニット８９のセンタコア１０への取
付けに際しては、再び図１に示すように、先ずポールコ
ア８のダブテール部１７がセンタコア１０の各係止溝１
８に圧入される。次に二つのブロックプレート１２が、
各係止溝１８の両端からそれぞれ圧入され、ダブテール
部１７の端面に押圧力をもって当接させられる。ここ
で、ブロックプレート１２の厚さは、ポールコア８を形
成している軟磁性鋼板の厚さよりもずっと厚いので、係
止溝１８内でブロックプレート１２の傾きは規制されて
いる。また、ブロックプレート１２は、厚さが一様で断
面形状が一様に台形状の軟磁性鋼製のブロックから形成
されている。

【００１１】なお、ポールコア８の軸長方向の長さと二
枚のブロックプレート１２の厚さとの和よりも、センタ
コア１０の係止溝１８の長さの方が少し長くなってい
る。すなわち、係止溝１８の両端部を形成しているセン
タコア１０の部材には、かしめ代（しろ）が予め見込ん
で形成されている。前述のように各ポールコア８のダブ
テール部１７およびそれぞれ二枚のブロックプレート１
２がセンタコア１０の各係止溝１８に圧入され、所定の
位置に納まったら、次にかしめ工程に入る。すなわち、
図４に示すように、係止溝１８の三方からセンタコア１
０をかしめ、その結果形成されたかしめ部１５により両
端のブロックプレート１２の端面が押圧固定される。そ
の結果、両端のブロックプレート１２および両ブロック
プレート１２に挟持されたダブテール部１７は、かしめ
部１５がもたらす押圧力により軸長方向に押圧されつ
つ、センタコア１０の係止溝１８内に固定される。

【００１２】その結果、本実施例の巻線界磁型ロータ
は、図５に示すように、各ポールコア８のダブテール部
１７の軸長方向の両端面にそれぞれ当接し、センタコア
１０の各係止溝１８に嵌合してセンタコア１０にかしめ
により固定されるそれぞれ二個のブロックプレート１２
を有する。また、再び図４に示すように、正面から見た
形状がＶ字状ないしＹ字状のコイル係止部材１６が、各
コアユニット８９のロータコイル９の間にそれぞれ配設
されており、再び図５に示すようにそれぞれ六本のボル
トでセンタコア１０に固定されている。コイル係止部材
１６は、高速回転時にロータコイル９にかかる強大な遠
心力にロータコイル９が耐え、所定の位置から外れない
ように保持する作用がある。それゆえ、コイル係止部材
１６の採用により、回転電機の高速回転時の信頼性が向
上するという効果がある。

【００１３】本実施例では、再び図５に示すように、前
述の巻線界磁型ロータ５は、ロータシャフト１１の前後
両端部でボールベアリング７，１３によって回転自在に
軸支されている。フロントベアリング７は、フロントハ
ウジング２に保持されており、リアベアリング１３は、
リアフレーム３に保持されている。フロントハウジング
２とリアフレーム３とは互いに接合されており、この回
転電機としての巻線型界磁発電機の機枠を構成してい
る。フロントハウジング２の内周面にはステータ４が固
定されており、前述の巻線界磁型ロータ５の回転磁界に
よって誘導起電力を生じる。一方、リアフレーム３の中
央部近くには、二つ一組のブラシ６が保持されており、
ロータシャフト１１の後端部に形成されている二つ一組
のスリップリング１４を介してロータコイル９に界磁電
力が供給される。

【００１４】（実施例１の作用効果）本実施例の回転電
機の巻線界磁型ロータでは、センタコア１０の係止溝１
８に積層軟磁性鋼板製のポールコア８のダブテール部１
７が嵌合しているだけではなく、ダブテール部１７の前
後両端面に当接してそれぞれブロックプレート１２が係
止溝１８に嵌合している。そして、これらのブロックプ
レート１２が、センタコア１０のかしめによりセンタコ
ア１０の係止溝１８の端部に固定されている。ブロック
プレート１２の厚さは、ダブテール部１７の軟磁性鋼板
一枚の厚さよりもずっと厚い。それゆえ、ブロックプレ
ート１２の曲げ剛性は、ダブテール部１７の端部の軟磁
性鋼板一枚の曲げ剛性よりもずっと大きいので、ブロッ
クプレート１２はセンタコア１０の係止溝１８の端部に
強固に固定保持される。

【００１５】したがって、両端をブロックプレート１２
により挟持されているポールコア８のダブテール部１７
は、端面に近い一枚に至るまで変形の余地がなくなり、
しっかりとセンタコア１０の係止溝１８内に保持され
る。その結果、ポールコア８の前後両端面をそれぞれ形
成する軟磁性鋼板の変形による脱落はなくなり、同軟磁
性鋼板の突出による回転電機の破損は防止される。

【００１６】したがって本実施例によれば、強大な遠心
力がかかってもポールコア８のダブテール部１７がセン
タコア１０の係止溝１７の端部から外れてしまうことが
防止されている回転電機の巻線界磁型ロータを提供する
ことができる。その結果、高速回転時のポールコア８の
端部の脱落による回転電機の破損が防止され、回転電機
の信頼性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１としての巻線界磁型ロータの要部構
成を示す分解斜視図

【図２】 実施例１のコアユニットの構成を示す断面図

【図３】 実施例１のセンタコア１０の構成を示す断面
図

【図４】 実施例１としての巻線界磁型ロータの構成を
示す正面図

【図５】 実施例１の巻線界磁型発電機（回転電機）の
構成を示す側断面図

【符号の説明】

１：巻線型界磁発電機（回転電機） ２：フロントハウジング ３：リアフレーム ４：ステータ ５：巻線界磁型ロータ ６：ブラシ ７：フロントベアリング ８：ポールコア（積層コア） １７：ダブテール部 ９：ロータコイル ８９：コアユニット １０：センタコア １０ａ：貫通孔 １８：係止溝 １１：ロータシャフト １２：ブロックプレート １３：リアベアリング １４：スリップリング １５：かしめ部 １６：コイル係止部材 １９：ボ
ルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータシャフトと、 中央部にこのロータシャフトと嵌合する貫通孔を有し、
   外周部に軸長方向に形成されている複数の係止溝を有す
   るセンタコアと、 軸長方向に積層された複数枚の軟磁性シートからなり、
   このセンタコアのこの係止溝に嵌合するダブテール部を
   有する複数のポールコアと、 この各ポールコアにそれぞれ巻装されている複数のロー
   タコイルと、を有する回転電機の巻線界磁型ロータにお
   いて、 各前記ポールコアの前記ダブテール部の軸長方向の両端
   面にそれぞれ当接し、前記センタコアの前記係止溝に嵌
   合してこのセンタコアにかしめにより固定される複数個
   のブロックプレートを有することを特徴とする、 回転電機の巻線界磁型ロータ。
2. 【請求項２】前記ブロックプレートの厚さは、前記ポー
   ルコアを構成している軟磁性シートの厚さよりも厚い、 請求項１記載の回転電機の巻線界磁型ロータ。