[go: up one dir, main page]

JP2010187476A - Rotary electric machine - Google Patents

Rotary electric machine Download PDF

Info

Publication number
JP2010187476A
JP2010187476A JP2009029987A JP2009029987A JP2010187476A JP 2010187476 A JP2010187476 A JP 2010187476A JP 2009029987 A JP2009029987 A JP 2009029987A JP 2009029987 A JP2009029987 A JP 2009029987A JP 2010187476 A JP2010187476 A JP 2010187476A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
folder
axial direction
permanent magnet
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.)
Granted
Application number
JP2009029987A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5111410B2 (en
Inventor
Masaya Inoue
正哉 井上
Toshiyuki Yoshizawa
敏行 吉澤
Kazunori Tanaka
和徳 田中
Takeshi Nishikawa
健 西川
Shinji Nishimura
慎二 西村
Kanji Shinkawa
寛治 新川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2009029987A priority Critical patent/JP5111410B2/en
Publication of JP2010187476A publication Critical patent/JP2010187476A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5111410B2 publication Critical patent/JP5111410B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

【課題】この発明は、磁石保持の信頼性を高めることができるとともに、磁石保持構造を簡素化し、磁石の組み付け性を高め、生産コストの低下および量産性を高めることができる回転電機を得る。
【解決手段】第1および第2永久磁石保持部30,40が第1および第2爪状磁極部20,24の先端側の内周面に対向する第2および第1継鉄部23,19の部位に一体に突設され、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41が第1および第2永久磁石保持部30,40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、C字状の円弧形の断面にあけられている。断面四角形の柱状体の作製された第1および第2永久磁石37,47を装着した第1および第2磁石フォルダ33,43が、嵌合部34を第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41に挿入されて保持されている。
【選択図】図2
The present invention provides a rotating electrical machine that can increase the reliability of magnet holding, simplify the magnet holding structure, improve the assembly of the magnet, reduce the production cost, and increase the mass productivity.
First and second permanent magnet holding portions (30, 40) are opposed to inner peripheral surfaces on the front end side of first and second claw-shaped magnetic pole portions (20, 24), and second and first yoke portions (23, 19). The first and second magnet folder holding holes 31, 41 are projected from one end in the axial direction so that the center of the hole coincides with the first and second permanent magnet holding portions 30, 40 in the axial direction. It is opened in a C-shaped arc-shaped cross section that penetrates the end and opens radially outward over the entire region from one end to the other end in the axial direction. The first and second magnet folders 33 and 43 fitted with the first and second permanent magnets 37 and 47 having a columnar body having a quadrangular section are connected to the fitting portion 34 by the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 is inserted and held.
[Selection] Figure 2

Description

この発明は、車両用交流発電機などの回転電機に関し、特にランデル型の回転子における永久磁石の保持構造に関するものである。   The present invention relates to a rotating electrical machine such as a vehicular AC generator, and more particularly to a permanent magnet holding structure in a Landel rotor.

ランデル型の回転子を用いる車両用交流発電機は、数十年にわたって自動車に使用されてきた。そして、近年の環境問題から車載される電装品の負荷が急増しており、ランデル型の回転子の発電量のより一層の増加が求められている。   Vehicle alternators using Landel rotors have been used in automobiles for decades. Due to environmental problems in recent years, the load of electrical components mounted on the vehicle has increased rapidly, and a further increase in the power generation amount of the Landel rotor has been demanded.

従来、このような課題を解決するために、ランデル型の回転子の周方向に対向する爪状磁極間に永久磁石を配設する手段がとられていた(例えば、特許文献1,2参照)。   Conventionally, in order to solve such a problem, a means for arranging a permanent magnet between claw-shaped magnetic poles facing the circumferential direction of a Landel-type rotor has been taken (for example, see Patent Documents 1 and 2). .

また、永久磁石をファンに一体に形成されたポケット内に保持させ、ポケットを第1ポールピースのボディの上面と第2ポールピースのポールフィンガーの下面との間に圧入してファンを第1ポールピースに取り付け、ポケットを第2ポールピースのボディの上面と第1ポールピースのポールフィンガーの下面との間に圧入してファンを第2ポールピースに取り付ける手段がとられていた(例えば、特許文献3参照)。   Further, the permanent magnet is held in a pocket formed integrally with the fan, and the pocket is press-fitted between the upper surface of the body of the first pole piece and the lower surface of the pole finger of the second pole piece, and the fan is inserted into the first pole. The fan is attached to the second pole piece by attaching the pocket to the piece and press-fitting the pocket between the upper surface of the body of the second pole piece and the lower surface of the pole finger of the first pole piece. 3).

特開昭61−85045号公報JP-A-61-85045 米国特許第4859577号明細書US Pat. No. 4,895,577 特表2002−517015号公報JP-T-2002-517015

特許文献1,2において、永久磁石を爪状磁極部間に保持するに当たっては、永久磁石を対向する爪状磁極部に対して高精度に位置決めする必要があり、磁石保持部材を付加し、或いは磁石保持用の溝を機械加工により爪状磁極部に形成することが必要となり、生産コストの高騰および量産性の低下をもたらしていた。また、高速回転時には、隣り合う爪状磁極部間の相対的な変位が生じるので、永久磁石に加わる遠心力を爪状磁極部間で保持する構造では、安定した永久磁石の保持が得られない。   In Patent Documents 1 and 2, in order to hold the permanent magnet between the claw-shaped magnetic pole portions, it is necessary to position the permanent magnet with high accuracy with respect to the opposing claw-shaped magnetic pole portion, and a magnet holding member is added, or It was necessary to form a magnet holding groove in the claw-shaped magnetic pole portion by machining, resulting in an increase in production cost and a decrease in mass productivity. Further, since relative displacement occurs between adjacent claw-shaped magnetic pole portions during high-speed rotation, a structure in which the centrifugal force applied to the permanent magnet is held between the claw-shaped magnetic pole portions cannot stably hold the permanent magnet. .

特許文献3に記載のものでは、永久磁石を保持するポケットは一方のポールピースのボディと他方のポールピースのポールフィンガーとの間の嵌合空間に適合する概略矩形の断面形状に形成される。永久磁石を保持するポケットの保持を強固にするためには、ポールピースの嵌合面を高精度に加工する必要がある。しかし、ポールピースのポケットとの嵌合面は平面或いは緩やかな曲面であり、高性能な工作機械によるポールピースの後加工が必要となり、膨大な加工コストおよび加工時間がかかってしまう。また、高速回転時には、爪状磁極部の先端が径方向外方に変位するので、永久磁石に加わる遠心力を爪状磁極部で保持する構造では、安定した永久磁石の保持が得られない。   In the device described in Patent Document 3, the pocket for holding the permanent magnet is formed in a substantially rectangular cross-sectional shape that fits into the fitting space between the body of one pole piece and the pole finger of the other pole piece. In order to strengthen the holding of the pocket holding the permanent magnet, it is necessary to process the fitting surface of the pole piece with high accuracy. However, the mating surface with the pocket of the pole piece is a flat surface or a gently curved surface, and post-processing of the pole piece with a high-performance machine tool is required, which requires enormous processing costs and processing time. Further, since the tip of the claw-shaped magnetic pole portion is displaced radially outward during high-speed rotation, the structure in which the centrifugal force applied to the permanent magnet is held by the claw-shaped magnetic pole portion cannot stably hold the permanent magnet.

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って、遠心力に起因する爪状磁極部の先端部の変位や隣り合う爪状磁極部間の相対的な変位が磁石保持に直接影響せず、磁石保持の信頼性を高めることができるとともに、磁石保持構造を簡素化し、磁石の組み付け性を高め、生産コストの低下および量産性を高めることができる回転電機を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and the displacement of the tip of the claw-shaped magnetic pole part due to centrifugal force and the relative displacement between adjacent claw-shaped magnetic pole parts are held by the magnet. It is possible to obtain a rotating electrical machine that can improve the magnet holding reliability, simplify the magnet holding structure, improve the assembly of the magnet, reduce the production cost and increase the mass productivity. Objective.

この発明による回転電機は、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、を備えている。さらに、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。   The rotating electrical machine according to the present invention includes a boss portion, a pair of yoke portions extending radially outward from both axial end edges of the boss portion, and an axial direction alternately from each of the pair of yoke portions. A pole core that has a plurality of claw-shaped magnetic pole portions that are extended and meshed with each other and arranged in the circumferential direction, fixed to a shaft that is inserted through the axial center of the boss portion, the boss portion, and the pair of yokes And a field coil housed in a space surrounded by the plurality of claw-shaped magnetic pole portions, and an outer periphery of the rotor is disposed so as to surround a predetermined air gap. And a stator. Further, a permanent magnet holding portion integrally projecting from the yoke portion at the portion of the pair of yoke portions facing the inner peripheral surface on the front end side of the plurality of claw-shaped magnetic pole portions, and the permanent magnet holding portion The center of each hole is aligned with the axial direction, penetrates from one end of the axial direction to the other end, and opens radially outward across the entire area from one end to the other end in the axial direction. A magnet folder holding hole formed in a C-shaped arc-shaped hole shape, and a fitting inserted and held in the magnet folder holding hole in a C-shaped arc-shaped outer shape. A magnet folder made of a magnetic material having a projection part projecting radially outward from the fitting part and projecting radially outward from the magnet folder holding hole, and a columnar shape having a square section The field coil is fabricated on the body and attached to the protrusion of the magnet folder. Is provided with a permanent magnet that is magnetically oriented in the direction of the magnetic field in the opposite direction to make, the.

この発明によれば、永久磁石を保持した磁石フォルダが継鉄部側に保持されている。そこで、遠心力に起因する爪状磁極部の変位が永久磁石に影響しないので、永久磁石の保持が容易となり、磁石保持の信頼性が上がる。また、永久磁石が爪状磁極部の内径側に位置しているので、永久磁石に作用する遠心力が小さくなり、永久磁石の保持が容易となり、磁石保持の信頼性が上がる。   According to this invention, the magnet folder holding the permanent magnet is held on the yoke part side. Therefore, since the displacement of the claw-shaped magnetic pole portion due to the centrifugal force does not affect the permanent magnet, the permanent magnet can be easily held and the reliability of the magnet holding is increased. Further, since the permanent magnet is located on the inner diameter side of the claw-shaped magnetic pole portion, the centrifugal force acting on the permanent magnet is reduced, the permanent magnet can be easily held, and the magnet holding reliability is increased.

また、永久磁石を保持した磁石フォルダが、断面がC字状の円弧形の外形形状に形成された嵌合部と断面がC字状の円弧形の穴形状の磁石フォルダ保持穴との嵌め合いにより永久磁石保持部に保持されているので、磁石フォルダの保持構造が簡素化し、磁石フォルダの組み付け性が容易となる。しかも、磁石フォルダ保持穴をドリルやリーマなどの回転切削工具を用いて簡易に、高精度に作製でき、磁石フォルダの嵌合部と磁石フォルダ保持穴との嵌め合い部のがたつきを抑えることができる。さらに、磁石フォルダ保持穴の穴中心を軸方向に一致させているので、磁石フォルダの嵌合部を軸方向から磁石フォルダ保持穴に挿入することができ、磁石フォルダの組み付け性が容易となる。これらのことから、生産コストの低下および量産性の向上が図られる。   In addition, the magnet folder holding the permanent magnet includes a fitting portion formed in an arcuate outer shape with a C-shaped cross section and a magnet folder holding hole with an arc-shaped hole shape with a C-shaped cross section. Since it is hold | maintained at the permanent magnet holding | maintenance part by fitting, the holding structure of a magnet folder is simplified and the assembly | attachment property of a magnet folder becomes easy. Moreover, the magnet folder holding hole can be easily and accurately manufactured using a rotary cutting tool such as a drill or reamer, and the rattling of the fitting portion between the magnet folder fitting portion and the magnet folder holding hole is suppressed. Can do. Furthermore, since the hole center of the magnet folder holding hole is made to coincide with the axial direction, the fitting portion of the magnet folder can be inserted into the magnet folder holding hole from the axial direction, and the magnet folder can be easily assembled. For these reasons, the production cost can be reduced and the mass productivity can be improved.

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である。1 is a cross-sectional view schematically showing an automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention. 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である。It is a disassembled perspective view which shows the rotor applied to the vehicle alternator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 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である。It is a perspective view which shows the magnetic thin plate which comprises the magnet folder in the alternating current generator for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. 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である。It is a perspective view explaining the mounting method to the magnet folder of the permanent magnet in the alternating current generator for vehicles concerning Embodiment 1 of this invention. 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。It is a schematic diagram for demonstrating the flow of the magnetic flux in the alternating current generator for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. 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。It is a schematic diagram for demonstrating the flow of the magnetic flux in the alternating current generator for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. 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。It is a perspective view which shows the mounting state to the magnet folder of the permanent magnet in the vehicle alternator which concerns on Embodiment 2 of this invention. 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である。It is a perspective view explaining the assembly method of the magnet assembly in the alternating current generator for vehicles concerning Embodiment 3 of this invention. 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である。It is sectional drawing which shows the state before the magnet assembly mounting of the alternating current generator for vehicles concerning Embodiment 3 of this invention. 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。It is sectional drawing which shows the state after the magnet assembly mounting of the alternating current generator for vehicles concerning Embodiment 3 of this invention. 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である。It is a perspective view explaining the assembly method of the magnet assembly in the alternating current generator for vehicles concerning Embodiment 4 of this invention. 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である。It is a perspective view explaining the mounting method to the pole core body of the magnet assembly in the alternating current generator for vehicles concerning Embodiment 4 of this invention. 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。It is sectional drawing which shows the magnet assembly mounting state of the alternating current generator for vehicles which concerns on Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
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。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 shows a rotor applied to the automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view, FIG. 3 is a perspective view showing a magnetic thin plate constituting a magnet folder in the automotive alternator according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 4 is an automotive alternating current generator according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 5 and FIG. 6 are schematic diagrams for explaining the flow of magnetic flux in the vehicle alternator according to Embodiment 1 of the present invention. is there.

図1乃至図4において、回転電機としての車両用交流発電機1は、それぞれ略椀形状のアルミ製のフロントブラケット2とリヤブラケット3とからなるケース4と、シャフト16をケース4に軸受5を介して支持されて、ケース4内に回転自在に配設された回転子13と、ケース4のフロント側に延出するシャフト16の端部に固着されたプーリ6と、回転子13の軸方向の両端面に固定されたファン7と、回転子13に対して一定のエアギャップ29を有して、回転子13の外周を囲繞してケース4に固定された固定子10と、シャフト16のリヤ側に固定され、回転子13に電流を供給する一対のスリップリング8と、各スリップリング8に摺動するようにケース4内に配設された一対のブラシ9と、を備えている。なお、図示していないが、固定子10で生じた交流を直流に整流する整流器、固定子10で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器などがケース4内に配設されている。   1 to 4, a vehicular AC generator 1 as a rotating electrical machine includes a case 4 formed of a substantially bowl-shaped aluminum front bracket 2 and a rear bracket 3, and a shaft 16 with a case 4 and a bearing 5. The rotor 13 rotatably supported in the case 4, the pulley 6 fixed to the end of the shaft 16 extending to the front side of the case 4, and the axial direction of the rotor 13 The fan 7 fixed to both end faces of the rotor, the stator 10 having a constant air gap 29 with respect to the rotor 13, surrounding the outer periphery of the rotor 13 and fixed to the case 4, and the shaft 16 A pair of slip rings 8 fixed to the rear side and supplying current to the rotor 13 and a pair of brushes 9 disposed in the case 4 so as to slide on the slip rings 8 are provided. Although not shown, a rectifier that rectifies alternating current generated in the stator 10 into direct current, a voltage regulator that adjusts the magnitude of the alternating voltage generated in the stator 10, and the like are disposed in the case 4. .

固定子10は、円筒状の固定子鉄心11と、固定子鉄心11に巻装され、回転子13の回転に伴い、後述する界磁コイル14からの磁束の変化で交流が生じる固定子コイル12と、を備えている。   The stator 10 is wound around a cylindrical stator core 11 and the stator core 11, and an alternating current is generated by a change in magnetic flux from a field coil 14 (to be described later) as the rotor 13 rotates. And.

回転子13は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁コイル14と、界磁コイル14を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア15と、ポールコア15の軸心位置に貫装されたシャフト16と、を備えている。
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。
The rotor 13 includes a field coil 14 that generates a magnetic flux when an excitation current is passed, a pole core 15 that is provided so as to cover the field coil 14, and a magnetic pole is formed by the magnetic flux, and an axial center position of the pole core 15. And a shaft 16 penetrating into the shaft.
The pole core 15 is divided into first and second pole core bodies 17 and 21 made of a low carbon steel such as S10C by a cold forging method.

第1ポールコア体17は、外周面を円筒形状とし、シャフト挿通穴18aが軸心位置を貫通して形成された第1ボス部18と、第1ボス部18の一端縁部から径方向外側に延設された厚肉リング状の第1継鉄部19と、第1継鉄部19の外周部から軸方向他端側に延設された第1爪状磁極部20とを有している。第1爪状磁極部20は、その最外径面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端側に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向厚みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細り形状に形成され、第1継鉄部19の外周部に周方向に等角ピッチで例えば8つ配列されている。   The first pole core body 17 has a cylindrical outer peripheral surface, a first boss portion 18 formed with a shaft insertion hole 18a penetrating the axial center position, and radially outward from one end edge of the first boss portion 18. A thick ring-shaped first yoke portion 19 that is extended, and a first claw-shaped magnetic pole portion 20 that extends from the outer peripheral portion of the first yoke portion 19 to the other end side in the axial direction are provided. . The first claw-shaped magnetic pole portion 20 has a substantially trapezoidal outermost surface shape, the circumferential width gradually decreases toward the distal end side, and the radial thickness gradually decreases toward the distal end side. It is formed in a tapered shape, and eight, for example, are arranged on the outer peripheral portion of the first yoke portion 19 at an equiangular pitch in the circumferential direction.

第2ポールコア体21は、外周面を円筒形状とし、シャフト挿通穴22aが軸心位置を貫通して形成された第2ボス部22と、第2ボス部22の他端縁部から径方向外側に延設された厚肉リング状の第2継鉄部23と、第2継鉄部23の外周部から軸方向一端側に延設された第2爪状磁極部24とを有している。第2爪状磁極部24は、その最外径面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端側に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向厚みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細り形状に形成され、第2継鉄部23の外周部に周方向に等角ピッチで例えば8つ配列されている。   The second pole core body 21 has a cylindrical outer peripheral surface, a second boss portion 22 formed with a shaft insertion hole 22a passing through the axial center position, and a radially outer side from the other end edge of the second boss portion 22. A thick ring-shaped second yoke portion 23 extending from the outer periphery of the second yoke portion 23 and a second claw-shaped magnetic pole portion 24 extending to one end in the axial direction. . The second claw-shaped magnetic pole portion 24 has a substantially trapezoidal outermost surface shape, its circumferential width gradually decreases toward the distal end side, and its radial thickness gradually decreases toward the distal end side. For example, eight taper shapes are arranged on the outer peripheral portion of the second yoke portion 23 at an equiangular pitch in the circumferential direction.

このように構成された第1および第2ポールコア体17,21は、第1および第2爪状磁極部20,24を交互に噛み合わせ、かつ、第1ボス部18の他端面を第2ボス部22の一端面に突き合わせ、シャフト挿通穴18a,22aに貫装されたシャフト16に固着されている。そして、ボビン(図示せず)に巻装された界磁コイル14が、第1および第2ボス部18,22、第1および第2継鉄部19,23および第1および第2爪状磁極部20,24に囲まれた空間に装着されている。ここで、第1および第2ボス部18,22および第1および第2継鉄部19,23が、それぞれポールコア15のボス部および一対の継鉄部に相当する。   The first and second pole core bodies 17 and 21 configured as described above mesh with the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20 and 24 alternately, and the other end surface of the first boss portion 18 is connected to the second boss. It abuts on one end surface of the portion 22 and is fixed to the shaft 16 penetrating the shaft insertion holes 18a, 22a. A field coil 14 wound around a bobbin (not shown) includes first and second boss portions 18 and 22, first and second yoke portions 19 and 23, and first and second claw-shaped magnetic poles. It is mounted in a space surrounded by the parts 20 and 24. Here, the first and second boss portions 18 and 22 and the first and second yoke portions 19 and 23 correspond to the boss portion of the pole core 15 and the pair of yoke portions, respectively.

永久磁石保持部としての第1磁石保持台座30は第1ポールコア体17に一体成形される。この第1磁石保持台座30が、各第2爪状磁極部24の先端側内周面と対向する第1継鉄部19の外周面上に一体に突設されている。第1磁石フォルダ保持穴31が、第1磁石保持台座30に、穴中心を軸方向に一致させて軸方向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ている。第1磁石フォルダ保持穴31を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第1軸方向開口32は、第2爪状磁極部24の先端側内周面と対向している。   A first magnet holding pedestal 30 as a permanent magnet holding part is integrally formed with the first pole core body 17. The first magnet holding pedestal 30 is integrally projected on the outer peripheral surface of the first yoke portion 19 that faces the inner peripheral surface of the tip end side of each second claw-shaped magnetic pole portion 24. The first magnet folder holding hole 31 extends through the first magnet holding pedestal 30 from the one end to the other end in the axial direction with the hole center aligned in the axial direction and from one end to the other end in the axial direction. A cross section that opens outward in the radial direction and is perpendicular to the center of the hole is formed into a C-shaped arc-shaped hole shape. The first axial opening 32 that opens the first magnet folder holding hole 31 radially outward across the entire region from one end to the other end in the axial direction is formed on the tip side inner peripheral surface of the second claw-shaped magnetic pole portion 24. Opposite.

第1磁石フォルダ33は、第1磁石フォルダ保持穴31の内形形状に適合する断面がC字状の円弧形の外形形状に形成された嵌合部34と、嵌合部34の断面円弧形の弦部から一体に径方向外方に突設された断面台形の突出部35と、を有する所定厚みの柱状体に作製されている。この断面台形の突出部35は、周方向幅が嵌合部34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を有している。さらに、磁石嵌合溝36が、突出部35の突出方向の先端面に、溝方向を厚み方向とし、かつ溝幅が突出部35の突出方向の先端面に向かって漸次狭くなる溝形状に凹設されている。   The first magnet folder 33 includes a fitting portion 34 having an arcuate outer shape with a C-shaped cross section that matches the inner shape of the first magnet folder holding hole 31, and a cross-sectional circle of the fitting portion 34. A columnar body having a predetermined thickness having a protrusion 35 having a trapezoidal cross section integrally projecting radially outward from an arcuate chord. The projecting portion 35 having a trapezoidal cross section has an outer shape whose circumferential width gradually increases outward from the arcuate chord portion having a C-shaped cross section of the fitting portion 34. Further, the magnet fitting groove 36 is recessed in a groove shape in which the groove direction is a thickness direction and the groove width is gradually narrowed toward the tip surface in the protrusion direction of the protrusion 35 on the tip surface in the protrusion direction of the protrusion 35. It is installed.

磁性薄板48は、図3に示されるように、台形の溝部48aが底辺に形成された台形とC字状の円弧形とを、台形の上辺を円弧形の弦部とするように一体化した外形形状を有し、炭素鋼板や電磁鋼板をプレス成型して作製される。第1磁石フォルダ33は、このような外形形状にプレス成型された所定枚数の磁性薄板48を積層一体化して作製されている。そして、溝部48aが積層方向に連なって磁石嵌合溝36を構成している。   As shown in FIG. 3, the magnetic thin plate 48 is integrated with a trapezoid in which a trapezoidal groove 48a is formed at the bottom and a C-shaped arc, and the upper side of the trapezoid is an arc-shaped chord. It is made by press molding a carbon steel plate or an electromagnetic steel plate. The first magnet folder 33 is manufactured by laminating and integrating a predetermined number of magnetic thin plates 48 press-molded in such an outer shape. And the groove part 48a is continued in the lamination direction, and the magnet fitting groove | channel 36 is comprised.

第1永久磁石37は、磁石嵌合溝36の内形形状に適合する外形形状、つまり断面台形の柱状体に作製されている。そして、第1永久磁石37は、図4に示されるように、第1磁石フォルダ33の厚み方向外方から磁石嵌合溝36に嵌め込まれる。これにより、第1永久磁石37は、その底面が磁石嵌合溝36の底面に接して、あるいは微小な隙間をもって相対して、底面側を磁石嵌合溝36に嵌着されて第1磁石フォルダ33に装着される。なお、第1永久磁石37は磁石嵌合溝36との間の嵌着力により第1磁石フォルダ33に保持されるが、必要に応じ接着剤を塗布してもよい。   The first permanent magnet 37 is formed into a columnar body having an outer shape that matches the inner shape of the magnet fitting groove 36, that is, a trapezoidal cross section. And the 1st permanent magnet 37 is engage | inserted by the magnet fitting groove | channel 36 from the thickness direction outer side of the 1st magnet folder 33, as FIG. 4 shows. As a result, the first permanent magnet 37 has its bottom surface in contact with the bottom surface of the magnet fitting groove 36 or opposed with a minute gap, and the bottom surface side is fitted into the magnet fitting groove 36 so that the first magnet folder 33 is attached. In addition, although the 1st permanent magnet 37 is hold | maintained at the 1st magnet folder 33 with the fitting force between the magnet fitting grooves 36, you may apply | coat an adhesive agent as needed.

第1永久磁石37が装着された第1磁石フォルダ33は、嵌合部34を第1磁石フォルダ保持穴31に軸方向から挿入、保持される。この時、突出部35が、第1軸方向開口32から径方向外方に突出し、第2爪状磁極部24の先端側内周面に対向している。そして、第1永久磁石37が、その断面台形の上辺側を第2爪状磁極部24の先端側内周面に近接させて配置されている。なお、第1磁石フォルダ33の厚み方向および磁石嵌合溝36の溝方向が回転子13の軸方向に一致している。また、第1磁石フォルダ33は第1磁石フォルダ保持穴31との間の嵌着力により第1磁石保持台座30に保持されるが、必要に応じ接着剤を塗布してもよい。   In the first magnet folder 33 to which the first permanent magnet 37 is attached, the fitting portion 34 is inserted and held in the first magnet folder holding hole 31 from the axial direction. At this time, the protruding portion 35 protrudes radially outward from the first axial opening 32 and faces the inner peripheral surface of the distal end side of the second claw-shaped magnetic pole portion 24. The first permanent magnet 37 is disposed with the upper side of the trapezoidal cross section close to the inner peripheral surface of the tip end side of the second claw-shaped magnetic pole portion 24. Note that the thickness direction of the first magnet folder 33 and the groove direction of the magnet fitting groove 36 coincide with the axial direction of the rotor 13. Moreover, although the 1st magnet folder 33 is hold | maintained at the 1st magnet holding base 30 by the fitting force between the 1st magnet folder holding holes 31, you may apply | coat an adhesive agent as needed.

永久磁石保持部としての第2磁石保持台座40は第2ポールコア体21に一体成形される。この第2磁石保持台座40が、各第1爪状磁極部20の先端側内周面と対向する第2継鉄部23の外周面上に一体に突設されている。第2磁石フォルダ保持穴41が、第2磁石保持台座40に、穴中心を軸方向に一致させて軸方向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ている。第2磁石フォルダ保持穴41を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第2軸方向開口42は、第1爪状磁極部20の先端側内周面と対向している。   A second magnet holding base 40 as a permanent magnet holding part is integrally formed with the second pole core body 21. The second magnet holding pedestal 40 is integrally projected on the outer peripheral surface of the second yoke portion 23 that faces the inner peripheral surface of the tip end side of each first claw-shaped magnetic pole portion 20. The second magnet folder holding hole 41 extends through the second magnet holding base 40 from the one end to the other end in the axial direction with the hole center aligned in the axial direction and from the one end to the other end in the axial direction. A cross section that opens outward in the radial direction and is perpendicular to the center of the hole is formed into a C-shaped arc-shaped hole shape. The second axial opening 42 that opens the second magnet folder holding hole 41 radially outward across the entire region from one end to the other end in the axial direction is formed on the tip side inner peripheral surface of the first claw-shaped magnetic pole part 20. Opposite.

第2磁石フォルダ43は、第2磁石フォルダ保持穴41の内形形状に適合する断面がC字状の円弧形の外形形状に形成された嵌合部44と、嵌合部44の断面円弧形の弦部から一体に径方向外方に突設された断面台形の突出部45と、を有する所定厚みの柱状体に作製されている。この断面台形の突出部45は、周方向幅が嵌合部44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を有している。さらに、磁石嵌合溝46が、突出部45の突出方向の先端面に、溝方向を厚み方向とし、かつ溝幅が突出部45の突出方向の先端面に向かって漸次狭くなる溝形状に凹設されている。   The second magnet folder 43 includes a fitting part 44 having a C-shaped arcuate outer shape that matches the inner shape of the second magnet folder holding hole 41, and a cross-sectional circle of the fitting part 44. A columnar body having a predetermined thickness having a protrusion 45 having a trapezoidal cross section integrally projecting radially outward from an arcuate chord. The protrusion 45 having a trapezoidal cross section has an outer shape in which the circumferential width gradually increases from the arcuate chord part having a C-shaped cross section of the fitting part 44 toward the outer side in the radial direction. Further, the magnet fitting groove 46 is recessed in a groove shape in which the groove direction is a thickness direction and the groove width is gradually narrowed toward the tip surface in the protrusion direction of the protrusion 45 on the tip surface in the protrusion direction of the protrusion 45. It is installed.

磁性薄板49は、図3に示されるように、台形の溝部49aが底辺に形成された台形とC字状の円弧形とを、台形の上辺を円弧形の弦部とするように一体化した外形形状を有し、炭素鋼板や電磁鋼板をプレス成型して作製される。第2磁石フォルダ43は、このような外形形状にプレス成型された所定枚数の磁性薄板49を積層一体化して作製されている。そして、溝部49aが積層方向に連なって磁石嵌合溝46を構成している。   As shown in FIG. 3, the magnetic thin plate 49 is integrated with a trapezoid in which a trapezoidal groove 49a is formed at the bottom and a C-shaped arc, and the upper side of the trapezoid is an arc-shaped chord. It is made by press molding a carbon steel plate or an electromagnetic steel plate. The second magnet folder 43 is manufactured by laminating and integrating a predetermined number of magnetic thin plates 49 press-molded in such an outer shape. And the groove part 49a is continued in the lamination direction, and the magnet fitting groove | channel 46 is comprised.

第2永久磁石47は、磁石嵌合溝46の内形形状に適合する外形形状、つまり断面台形の柱状体に作製されている。そして、第2永久磁石47は、図4に示されるように、第2磁石フォルダ43の厚み方向外方から磁石嵌合溝46に嵌め込まれる。これにより、第2永久磁石47は、その底面が磁石嵌合溝46の底面に接して、あるいは微小な隙間をもって相対して、底面側を磁石嵌合溝46に嵌着されて第2磁石フォルダ43に装着される。なお、第2永久磁石47は磁石嵌合溝46との間の嵌着力により第2磁石フォルダ43に保持されるが、必要に応じ接着剤を塗布してもよい。   The second permanent magnet 47 is formed into a columnar body having an outer shape that matches the inner shape of the magnet fitting groove 46, that is, a trapezoidal cross section. And the 2nd permanent magnet 47 is engage | inserted by the magnet fitting groove | channel 46 from the thickness direction outer side of the 2nd magnet folder 43, as FIG. 4 shows. As a result, the second permanent magnet 47 has its bottom surface in contact with the bottom surface of the magnet fitting groove 46 or opposed with a minute gap, and the bottom surface side is fitted into the magnet fitting groove 46 so that the second magnet folder is provided. 43 is attached. In addition, although the 2nd permanent magnet 47 is hold | maintained at the 2nd magnet folder 43 by the fitting force between the magnet fitting grooves 46, you may apply | coat an adhesive agent as needed.

第2永久磁石47が装着された第2磁石フォルダ43は、嵌合部44を第2磁石フォルダ保持穴41に軸方向から挿入、保持される。この時、突出部45が、第1軸方向開口42から径方向外方に突出し、第1爪状磁極部20の先端側内周面に対向している。そして、第2永久磁石47が、その断面台形の上辺側を第1爪状磁極部20の先端側内周面に近接させて配置されている。なお、第2磁石フォルダ43の厚み方向および磁石嵌合溝46の溝方向が回転子13の軸方向に一致している。また、第2磁石フォルダ43は第2磁石フォルダ保持穴41との間の嵌着力により第2磁石保持台座40に保持されるが、必要に応じ接着剤を塗布してもよい。   In the second magnet folder 43 to which the second permanent magnet 47 is attached, the fitting portion 44 is inserted and held in the second magnet folder holding hole 41 from the axial direction. At this time, the protruding portion 45 protrudes radially outward from the first axial opening 42 and faces the inner peripheral surface on the front end side of the first claw-shaped magnetic pole portion 20. The second permanent magnet 47 is arranged with the upper side of the trapezoidal cross section close to the inner peripheral surface of the first claw-shaped magnetic pole part 20. The thickness direction of the second magnet folder 43 and the groove direction of the magnet fitting groove 46 coincide with the axial direction of the rotor 13. Moreover, although the 2nd magnet folder 43 is hold | maintained at the 2nd magnet holding base 40 by the fitting force between the 2nd magnet folder holding holes 41, you may apply | coat an adhesive agent as needed.

また、第1および第2永久磁石37,47は、着磁方向50が、界磁コイル14を流れる界磁電流が回転子13の軸心と直交する平面において作る磁界51の向きと反対となるように着磁配向されている。つまり、図1に示されるように、界磁コイル14に通電され、磁界51が矢印方向に発生された場合、第1および第2永久磁石37,47は、磁界51と逆向きに着磁配向される。ここでは、第1および第2永久磁石37,47の着磁方向50は、径方向に一致しており、その着磁方向50の延長線が対向する第1および第2爪状磁極部20,24の先端側の内周面に向かっている。なお、界磁コイル14を流れる界磁電流が作る磁界51の向きが反転した設計の場合には、第1および第2永久磁石37,47も逆向きに着磁配向される。   Further, in the first and second permanent magnets 37 and 47, the magnetization direction 50 is opposite to the direction of the magnetic field 51 formed in the plane in which the field current flowing through the field coil 14 is orthogonal to the axis of the rotor 13. It is so magnetized. That is, as shown in FIG. 1, when the field coil 14 is energized and the magnetic field 51 is generated in the direction of the arrow, the first and second permanent magnets 37 and 47 are magnetized in the opposite direction to the magnetic field 51. Is done. Here, the magnetization directions 50 of the first and second permanent magnets 37 and 47 coincide with the radial direction, and the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20, which are opposed to the extension lines of the magnetization direction 50, 24 toward the inner peripheral surface on the tip side. In the case of a design in which the direction of the magnetic field 51 generated by the field current flowing through the field coil 14 is reversed, the first and second permanent magnets 37 and 47 are also magnetized and oriented in opposite directions.

つぎに、このように構成された車両用交流発電機1の動作について説明する。
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。
Next, the operation of the vehicular AC generator 1 configured as described above will be described.
First, a current is supplied from a battery (not shown) to the field coil 14 of the rotor 13 via the brush 9 and the slip ring 8, and a magnetic flux is generated. By this magnetic flux, the first claw-shaped magnetic pole part 20 of the first pole core body 17 is magnetized to the N pole, and the second claw-shaped magnetic pole part 24 of the second pole core body 21 is magnetized to the S pole.
On the other hand, the rotational torque of the engine is transmitted to the shaft 16 via a belt (not shown) and the pulley 6, and the rotor 13 is rotated. Therefore, a rotating magnetic field is applied to the stator coil 12 of the stator 10, and an electromotive force is generated in the stator coil 12. This AC electromotive force is rectified into a DC current by a rectifier, and the battery is charged or supplied to an electric load.

つぎに、磁束の動作について図5および図6を参照しつつ説明する。
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。
Next, the operation of the magnetic flux will be described with reference to FIGS.
First, when the field coil 14 is energized, a magnetic flux 51a is generated. The magnetic flux 51 a enters the teeth portion of the stator core 11 from the first claw-shaped magnetic pole portion 20 through the air gap 29. Then, the magnetic flux 50a moves in the circumferential direction from the tooth portion of the stator core 11 through the core back portion, and passes through the air gap 29 from the tooth portion facing the adjacent second claw-shaped magnetic pole portion 24. The claw-shaped magnetic pole part 24 is entered. Next, the magnetic flux 50 a that has entered the second claw-shaped magnetic pole portion 24 passes through the second yoke portion 23, the second boss portion 22, the first boss portion 18, and the first yoke portion 19, and thus the first claw-shaped magnetic pole portion. 20 is reached. Here, in the conventional Landell type rotor, the first and second pole core bodies are designed to be limited, so that magnetic saturation occurs due to the magnetic field generated by the field coil, and the magnetic flux generated in the rotor decreases.

この実施の形態1では、第1および第2永久磁石37,47は、界磁コイル14の発生する磁界51の向きと反対となるように着磁配向されている。そこで、第1および第2永久磁石37,47の発生する磁界の向きは、界磁コイル14の発生する磁界51と逆向きである。この第1および第2永久磁石37,47から発生した磁束52が固定子鉄心11に鎖交するには、大きな磁気抵抗をもつエアギャップ29を往復する必要がある。また、第1および第2永久磁石37,47は、第2および第1爪状磁極部24,20の内径側に配設されており、第1および第2爪状磁極部20,24の内周面側に対してより短い磁路長で周回するように配設されている。そこで、磁束52の大部分が、固定子鉄心11に迂回することなく、回転子13内部で閉じた磁気回路を形成する。   In the first embodiment, the first and second permanent magnets 37 and 47 are magnetized and oriented so as to be opposite to the direction of the magnetic field 51 generated by the field coil 14. Therefore, the direction of the magnetic field generated by the first and second permanent magnets 37 and 47 is opposite to that of the magnetic field 51 generated by the field coil 14. In order for the magnetic flux 52 generated from the first and second permanent magnets 37 and 47 to interlink with the stator core 11, it is necessary to reciprocate through the air gap 29 having a large magnetic resistance. The first and second permanent magnets 37 and 47 are disposed on the inner diameter side of the second and first claw-shaped magnetic pole portions 24 and 20, and the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20 and 24 It arrange | positions so that it may circulate with a shorter magnetic path length with respect to the surrounding surface side. Therefore, most of the magnetic flux 52 forms a closed magnetic circuit inside the rotor 13 without detouring to the stator core 11.

つまり、第1永久磁石37から発生する磁束52は、第1磁石保持台座30から第1継鉄部19、第1ボス部18、第2ボス部22、第2継鉄部23および第2爪状磁極部24を通り、第1永久磁石37に戻る。また、第2永久磁石47から発生する磁束51は、隙間を介して第1爪状磁極部20に入り、第1継鉄部19、第1ボス部18、第2ボス部22、第2継鉄部23および第2磁石保持台座40を通り、第2永久磁石47に戻る。
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。
That is, the magnetic flux 52 generated from the first permanent magnet 37 is transmitted from the first magnet holding base 30 to the first yoke part 19, the first boss part 18, the second boss part 22, the second yoke part 23, and the second claw. Return to the first permanent magnet 37 through the magnetic pole portion 24. The magnetic flux 51 generated from the second permanent magnet 47 enters the first claw-shaped magnetic pole part 20 through the gap, and the first yoke part 19, the first boss part 18, the second boss part 22, and the second joint. It passes through the iron part 23 and the second magnet holding base 40 and returns to the second permanent magnet 47.
Therefore, the magnetic flux 51 generated by the first and second permanent magnets 37 and 47 is opposite to the magnetic flux 51a generated by the field coil 14, and the magnetic flux constituting the first and second pole core bodies 17 and 21 is reversed. The density can be greatly reduced and magnetic saturation can be eliminated.

この実施の形態1によれば、第1および第2永久磁石37,47を配設しているので、磁気飽和が解消され、固定子10に鎖交する磁束が増加し、発電量が増加することができる。特に、磁気飽和が顕著な低速アイドリング域での発電量を大幅に増大できる。
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。
According to the first embodiment, since the first and second permanent magnets 37 and 47 are disposed, magnetic saturation is eliminated, the magnetic flux linked to the stator 10 is increased, and the amount of power generation is increased. be able to. In particular, the amount of power generation in the low-speed idling region where magnetic saturation is remarkable can be greatly increased.
In addition, the first and second permanent magnets 37 and 47 are disposed so as to face the inner peripheral surfaces of the front end side of the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20 and 24, so that the first and second permanent magnets are disposed. The magnets 37 and 47 are located radially inward with respect to the outermost peripheral surface of the rotor 13. Therefore, the stator slot harmonics remain on the outermost peripheral surface portions of the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20 and 24, and do not act to directly heat the first and second permanent magnets 37 and 47. As a result, the first and second permanent magnets 37 and 47 are prevented from being heated and demagnetized.

また、第1および第2永久磁石37,47が、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の磁気回路が回転子内部で閉じた磁気回路となり、固定子10に鎖交する磁束成分がなくなる。そこで、無負荷無励磁における第1および第2永久磁石37,47の誘起電圧の発生が抑制される。その結果、第1および第2永久磁石37,47の磁石量を増大させることができる。   In addition, since the first and second permanent magnets 37 and 47 are disposed so as to face the inner peripheral surfaces of the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20 and 24, the first and second permanent magnets are disposed. The magnetic circuit of the magnets 37 and 47 becomes a magnetic circuit closed inside the rotor, and the magnetic flux component linked to the stator 10 is eliminated. Therefore, the generation of the induced voltage of the first and second permanent magnets 37 and 47 during no load and no excitation is suppressed. As a result, the magnet amount of the first and second permanent magnets 37 and 47 can be increased.

また、第1および第2永久磁石37,47が第1および第2継鉄部19,23に取り付けられている。そこで、第1および第2永久磁石37,37が第1および第2爪状磁極部20,24の内径側に位置しているので、第1および第2永久磁石37,47にかかる遠心力が小さくなり、第1および第2永久磁石37,47の保持構造を簡略化できる。また、第1および第2永久磁石37,47は遠心力に対して大きく変位する第1および第2爪状磁極部20,24の影響を受けないので、第1および第2永久磁石37,47の保持が容易となる。これらのことから、第1および第2永久磁石37,47の保持の信頼性が向上される。   Further, the first and second permanent magnets 37 and 47 are attached to the first and second yoke portions 19 and 23. Therefore, since the first and second permanent magnets 37, 37 are located on the inner diameter side of the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20, 24, the centrifugal force applied to the first and second permanent magnets 37, 47 is reduced. It becomes small and the holding structure of the 1st and 2nd permanent magnets 37 and 47 can be simplified. Further, since the first and second permanent magnets 37 and 47 are not affected by the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20 and 24 that are largely displaced with respect to the centrifugal force, the first and second permanent magnets 37 and 47 are not affected. Is easy to hold. From these things, the reliability of holding | maintenance of the 1st and 2nd permanent magnets 37 and 47 is improved.

ここで、第1および第2ポールコア体17,21は冷間鍛造製法により作製されるので、高精度な磁石保持形状は得られにくい。そこで、高精度な磁石保持形状を得るには、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NC加工機等を用いて削り加工を施す必要があった。
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。
Here, since the 1st and 2nd pole core bodies 17 and 21 are produced by the cold forging manufacturing method, it is difficult to obtain a highly accurate magnet holding shape. Therefore, in order to obtain a highly accurate magnet holding shape, the first and second pole core bodies 17 and 21 manufactured by the cold forging method have to be cut using an NC processing machine or the like.
In the first embodiment, the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 for holding the magnet are formed in an arcuate cylindrical shape with a C-shaped cross section, and thus are produced by a cold forging method. The first and second pole core bodies 17 and 21 are simply subjected to additional machining with a rotary cutting tool such as a drill or a reamer, so that the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 with high-precision hole dimensions are formed. Can be formed. As a result, the fitting surfaces of the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 can be produced by cutting with a rotary cutting tool, and three-dimensional cutting using an NC processing machine is not necessary, and the manufacturing time is reduced. The manufacturing cost can be reduced while being shortened.

また、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41の嵌合面の加工精度を高くすることができるので、第1および第2永久磁石37,47が保持された第1および第2磁石フォルダ33,43の嵌合部34,44を第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41に、がたつき無く安定した状態で強固に保持することができる。そこで、回転子13が高速回転しても、第1および第2磁石フォルダ33,43が第1および第2磁フォルダ石保持穴31,41から抜けて飛散し、第1および第2永久磁石37,47が損傷するような事態が回避される。   In addition, since the processing accuracy of the fitting surfaces of the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 can be increased, the first and second magnet folders in which the first and second permanent magnets 37 and 47 are held. The fitting portions 34 and 44 of 33 and 43 can be firmly held in the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 in a stable state without rattling. Therefore, even if the rotor 13 rotates at a high speed, the first and second magnet folders 33 and 43 come out of the first and second magnetic folder stone holding holes 31 and 41 and are scattered, and the first and second permanent magnets 37 are scattered. , 47 is avoided.

また、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41が、穴中心を軸方向に一致させて、断面C字状の円弧形の筒状に作製され、第1および第2磁石フォルダ33,43の嵌合部34,44が軸方向から第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41に挿入、保持されている。そこで、磁石フォルダ33,43の保持構造が簡略化されると共に、組み付け性が上がり、生産コストの低下および量産性の向上が図られる。   In addition, the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 are formed in an arcuate cylindrical shape having a C-shaped cross section with the hole centers aligned in the axial direction, and the first and second magnet folders 33, 43 fitting portions 34 and 44 are inserted and held in the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 from the axial direction. Therefore, the holding structure of the magnet folders 33 and 43 is simplified, the assembling property is improved, the production cost is reduced, and the mass productivity is improved.

また、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41と第1および第2磁石フォルダ33,43の嵌合部34,44との接触面が円筒面となるので、局部的な応力集中が無く、第1および第2磁石保持台座30,40の破損の発生が抑制される。
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。
Further, since the contact surfaces of the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 and the fitting portions 34 and 44 of the first and second magnet folders 33 and 43 are cylindrical surfaces, there is no local stress concentration. The occurrence of damage to the first and second magnet holding bases 30 and 40 is suppressed.
In addition, since the first and second permanent magnets 37 and 47 are formed in a columnar body having a trapezoidal cross section, the first and second permanent magnets 37 and 47 can be efficiently cut out from the magnet base material using a grindstone. , Material yield is increased.

また、第1および第2磁石フォルダ33,43がプレス加工によって打ち抜かれた磁性薄板48,49を積層して作製されているので、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41の穴形状に適合する嵌合部34,44と第1および第2軸方向開口32,42から延出する突出部35,45からなる複雑な外形形状の第1および第2磁石フォルダ33,43を、高精度に、かつ簡易に作製することができる。そこで、第1および第2磁石フォルダ33,43の嵌合部34,44を第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41にがたつき無く保持できる。また、磁石嵌合溝36,46を高精度に、かつ簡易に作製することができる。そこで、第1および第2永久磁石37,47を第1および第2磁石フォルダ33,43にがたつき無く保持できる。さらに、磁性材料からなる磁石フォルダ33,43が第1および第2永久磁石37,47と第1および第2磁石保持台座30,40との間に介在するので、両者間の磁気抵抗が低減される。そこで、磁石磁路の磁気抵抗が低減し、磁石磁束量が増加し、回転子の磁気飽和緩和の効果がより高くなり、発電出力を増加できる。   In addition, since the first and second magnet folders 33 and 43 are formed by laminating the magnetic thin plates 48 and 49 punched by press working, the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 have the hole shapes. The first and second magnet folders 33 and 43 having complicated outer shapes including the fitting portions 34 and 44 and the projecting portions 35 and 45 extending from the first and second axial openings 32 and 42 are highly accurate. In addition, it can be easily produced. Therefore, the fitting portions 34 and 44 of the first and second magnet folders 33 and 43 can be held in the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 without rattling. Further, the magnet fitting grooves 36 and 46 can be easily manufactured with high accuracy. Therefore, the first and second permanent magnets 37 and 47 can be held on the first and second magnet folders 33 and 43 without rattling. Furthermore, since the magnet folders 33 and 43 made of a magnetic material are interposed between the first and second permanent magnets 37 and 47 and the first and second magnet holding bases 30 and 40, the magnetic resistance between them is reduced. The Therefore, the magnetic resistance of the magnet magnetic path is reduced, the amount of magnet magnetic flux is increased, the effect of relaxing the magnetic saturation of the rotor is increased, and the power generation output can be increased.

また、第1および第2磁石フォルダ33,43が、突出部35,45を第1および第2軸方向開口32,42から突出させて第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41に装着されている。そこで、突出部35、45の径方向高さを大きくとることにより、第1および第2永久磁石37,47を大きくすることなく、対向する第2および第1爪状磁極部24,20の先端側内周面との間の隙間を縮小できる。   The first and second magnet folders 33 and 43 are mounted in the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 with the protruding portions 35 and 45 protruding from the first and second axial openings 32 and 42, respectively. ing. Therefore, by increasing the radial height of the projecting portions 35 and 45, the tips of the opposing second and first claw-shaped magnetic pole portions 24 and 20 can be obtained without increasing the first and second permanent magnets 37 and 47. The gap between the side inner peripheral surface can be reduced.

ここで、界磁コイル14の巻き高さを高くして巻回数を増やすことにより界磁コイル14の起磁力を拡大し、大きな発電出力を得るランデル型の回転子では、界磁コイル14の巻き高さが高くなる分、第1および第2爪状磁極部20,24の径方向位置が高くなる。このようなランデル型の回転子に本磁石保持構造を採用すれば、突出部35,45の径方向高さを高くすることにより、第1および第2永久磁石37,47を大きくすることなく、対向する第2および第1爪状磁極部24,20の先端側内周面との間に所定の隙間を確保することができる。   Here, in a Landell-type rotor that increases the magnetomotive force of the field coil 14 by increasing the winding height of the field coil 14 and increasing the number of turns, and obtaining a large power generation output, the winding of the field coil 14 is increased. As the height increases, the radial positions of the first and second claw-shaped magnetic pole portions 20 and 24 increase. If this magnet holding structure is adopted for such a Landel type rotor, the first and second permanent magnets 37 and 47 can be made large by increasing the radial height of the projecting portions 35 and 45. A predetermined gap can be secured between the opposing second and first claw-shaped magnetic pole portions 24 and 20 and the inner peripheral surfaces on the front end side.

また、第1および第2磁石フォルダ33,43が嵌合部34,44を第1および第2磁石保持穴31,41に嵌合させて第1および第2磁石保持台座30,40に保持されているので、嵌合部34,44と第1および第2磁石保持穴31,41の断面における円弧は優弧となる。つまり、嵌合部34,44の断面円弧形の弦部の長さが短くなる。しかし、突出部35,45は、その周方向幅が径方向外方に向かって漸次広がる外形形状に形成されているので、突出部35,45の先端面の周方向幅を嵌合部34,44の断面円弧形の弦部の長さに対して長くできる。これにより、第1および第2磁石嵌合溝36,46の溝幅を広くできるので、溝内側面と溝底面とのなす角度を小さくでき、遠心力が作用することによる第1および第2永久磁石37,47の飛び出しを確実に防止することができる。   The first and second magnet holders 33 and 43 are held by the first and second magnet holding bases 30 and 40 by fitting the fitting portions 34 and 44 into the first and second magnet holding holes 31 and 41. Therefore, the arcs in the cross sections of the fitting portions 34 and 44 and the first and second magnet holding holes 31 and 41 are superior arcs. That is, the length of the chord portion having a circular arc shape in the fitting portions 34 and 44 is shortened. However, since the protrusions 35 and 45 are formed in an outer shape whose circumferential width gradually increases outward in the radial direction, the circumferential width of the tip surface of the protrusions 35 and 45 is set to the fitting part 34, 45. It can be made longer than the length of the chord portion of the arcuate section of 44. Thereby, since the groove width of the first and second magnet fitting grooves 36 and 46 can be increased, the angle formed between the inner surface of the groove and the bottom surface of the groove can be reduced, and the first and second permanent due to the application of centrifugal force. It is possible to reliably prevent the magnets 37 and 47 from jumping out.

ここで、永久磁石は回転子13を製造する何れかの工程で着磁する必要があり、着磁状態の永久磁石をハンドリングする際には、装置の全てを非磁性化する必要がある。   Here, it is necessary to magnetize the permanent magnet in any step of manufacturing the rotor 13, and when handling the magnetized permanent magnet, it is necessary to demagnetize the entire apparatus.

そこで、磁石母材から切り出した未着磁の永久磁石を第1および第2磁石フォルダ33,43の磁石嵌合溝36,46に挿入、保持させ、その後未着磁の永久磁石が保持された第1および第2磁石フォルダ33,43に磁界を印加して、未着磁の永久磁石を着磁する。ついで、着磁された永久磁石(第1および第2永久磁石37,47)が保持された第1および第2磁石フォルダ33,43を第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に挿入、保持させることが好ましい。つまり、第1および第2永久磁石37,47が保持された第1および第2磁石フォルダ33,43には、把持できる嵌合部34,44が存在するので、ロボットや自動機によるハンドリングが容易となり、装置の全てを非磁性化する必要がなくなる。   Therefore, the non-magnetized permanent magnet cut out from the magnet base material is inserted and held in the magnet fitting grooves 36 and 46 of the first and second magnet folders 33 and 43, and then the non-magnetized permanent magnet is held. A magnetic field is applied to the first and second magnet folders 33 and 43 to magnetize an unmagnetized permanent magnet. Next, the first and second magnet cores 33 and 43 holding the magnetized permanent magnets (first and second permanent magnets 37 and 47) are connected to the first and second pole core bodies 17 and 21, respectively. It is preferable to insert and hold in the two-magnet folder holding holes 31, 41. That is, since the first and second magnet folders 33 and 43 holding the first and second permanent magnets 37 and 47 have the fitting portions 34 and 44 that can be gripped, handling by a robot or an automatic machine is easy. Therefore, it is not necessary to make all the devices non-magnetic.

また、未着磁の永久磁石が保持された第1および第2磁石フォルダ33,43を第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に挿入、保持させた後、未着磁の永久磁石を着磁してもよい。
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。
Further, the first and second magnet folders 33 and 43 holding the non-magnetized permanent magnets are inserted and held in the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 of the first and second pole core bodies 17 and 21, respectively. Then, an unmagnetized permanent magnet may be magnetized.
Further, prior to being held in the first and second magnet folders 33 and 43, an unmagnetized permanent magnet may be oriented by applying an orientation process to the unmagnetized permanent magnet. In this case, even when the first and second magnet folders 33 and 43 are held in the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 of the first and second pole core bodies 17 and 21, the permanent magnet magnetization process is performed. Becomes simple.

なお、上記実施の形態1では、第1および第2磁石フォルダ保持穴の穴中心が、軸方向に一致す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の穴中心は、必ずしも軸方向に完全に一致する必要はない。第1および第2磁石フォルダ保持穴の穴中心は、例えば、第2および第1爪状磁極部の先端側内周面と平行となるように軸方向に対して傾斜させてもよい。この場合、第1および第2永久磁石を断面台形の柱状体としても、第1および第2永久磁石の上面と第2および第1爪状磁極部の先端側内周面との間の隙間を、軸方向に関して均一に確保することができる。このように、第1および第2磁石フォルダ保持穴の穴中心が軸方向に一致することは、穴中心が軸方向に対して僅かに傾斜していている場合を含むものとする。   In the first embodiment, the hole centers of the first and second magnet folder holding holes coincide with the axial direction, but the hole centers of the first and second magnet folder holding holes are not necessarily axial. Does not need to match exactly. For example, the hole centers of the first and second magnet folder holding holes may be inclined with respect to the axial direction so as to be parallel to the tip side inner peripheral surfaces of the second and first claw-shaped magnetic pole portions. In this case, even if the first and second permanent magnets are columnar bodies having a trapezoidal cross section, there is a gap between the upper surfaces of the first and second permanent magnets and the inner peripheral surfaces of the distal ends of the second and first claw-shaped magnetic pole portions. , Uniform in the axial direction. Thus, the fact that the hole centers of the first and second magnet folder holding holes coincide with the axial direction includes the case where the hole centers are slightly inclined with respect to the axial direction.

実施の形態2.
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。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a permanent magnet is mounted in a magnet folder in an automotive alternator according to Embodiment 2 of the present invention.

図7において、永久磁石61は、断面方形の柱状体に作製されている。楔部材62は、ステンレスなどの非磁性金属やポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂などの非磁性材料を用いて断面が直角三角形の柱状体に作製されている。そして、楔部材62が永久磁石61の両側に配置され、断面台形の柱状体を構成する。磁石カバー63は、ステンレスなどの非磁性材料の平板であり、永久磁石61と楔部材62とからなる断面台形の柱状体の角部で折り曲げて、該柱状体の上面、底面、および両側面を覆うように巻かれ、永久磁石61と楔部材62とを一体化している。このように構成された磁石モジュール60は、第1磁石フォルダ33の厚み方向外方から磁石嵌合溝36に嵌め込まれて、第1磁石フォルダ33に装着される。   In FIG. 7, the permanent magnet 61 is produced in a columnar body having a square cross section. The wedge member 62 is made of a non-magnetic metal such as stainless steel or a non-magnetic material such as polyphenylene sulfide (PPS) resin into a columnar body having a right triangle. And the wedge member 62 is arrange | positioned at the both sides of the permanent magnet 61, and comprises the columnar body of a cross-sectional trapezoid. The magnet cover 63 is a flat plate made of a nonmagnetic material such as stainless steel, and is bent at the corners of a columnar body having a trapezoidal cross section composed of a permanent magnet 61 and a wedge member 62 so that the top surface, bottom surface, and both side surfaces of the columnar body are formed. The permanent magnet 61 and the wedge member 62 are integrated so as to be covered. The magnet module 60 configured in this manner is fitted into the magnet fitting groove 36 from the outside in the thickness direction of the first magnet folder 33 and is attached to the first magnet folder 33.

また、磁石モジュール60は、図示していないが、第2磁石フォルダ43の厚み方向外方から磁石嵌合溝46に嵌め込まれて、第2磁石フォルダ43に装着される。なお、第2磁石フォルダ43に装着される磁石モジュール60に組み込まれる永久磁石61の着磁配向方向は、第1磁石フォルダ33に装着される磁石モジュール60に組み込まれた永久磁石61と逆向きとなっている。   Although not shown, the magnet module 60 is fitted into the second magnet folder 43 by being fitted into the magnet fitting groove 46 from the outside in the thickness direction of the second magnet folder 43. The magnetization orientation direction of the permanent magnet 61 incorporated in the magnet module 60 attached to the second magnet folder 43 is opposite to the permanent magnet 61 incorporated in the magnet module 60 attached to the first magnet folder 33. It has become.

この実施の形態2では、永久磁石61が断面方形の柱状体に作製されているので、磁石の形状加工がさらに簡素化し、磁石の量産性や歩留まりを向上させることができる。
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。
In the second embodiment, since the permanent magnet 61 is formed into a columnar body having a square cross section, the shape processing of the magnet can be further simplified, and the mass productivity and yield of the magnet can be improved.
Further, the magnet module 60 is configured by arranging wedge members 62 formed in a columnar body having a right-angled triangle cross section on both sides of the permanent magnet 61 and winding a magnet cover 63, so that the first and second magnet folders 33 and 43 The magnets are fitted in the magnet fitting grooves 36 and 46. Therefore, the movement of the permanent magnet 61 and the wedge member 62 is restrained by the magnet cover 63. Further, when the centrifugal force acts, the wedge member 62 sandwiches the permanent magnet 61 by the wedge effect, and the movement of the permanent magnet 61 is restrained. Thus, the permanent magnet 61 is prevented from popping out due to the centrifugal force.

また、永久磁石61が磁石カバー63に覆われているので、自動車のエンジンによる振動が車両用交流発電機に加わっても、さらには異物が飛来しても、永久磁石61の割れや欠けの発生が抑えられる。
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。
Further, since the permanent magnet 61 is covered with the magnet cover 63, the permanent magnet 61 will be cracked or chipped even if vibrations from the automobile engine are applied to the vehicle alternator or even foreign objects come in. Is suppressed.
Further, since the non-magnetic wedge members 62 are arranged on both sides of the permanent magnet 61, the wedge members 62 become magnetic gaps, the leakage magnetic flux 64 can be suppressed, and the amount of interlinkage magnetic flux of the stator coil 4 is increased. The Thus, the magnetomotive force of the permanent magnet 61 can be used effectively, and the power generation output can be increased.

なお、上記実施の形態2では、磁石カバーが永久磁石と楔部材とからなる断面台形の柱状体の上面、底面、および両側面を覆うように装着されているものとしているが、磁石カバーは永久磁石と楔部材とからなる断面台形の柱状体に装着されて磁石嵌合溝に嵌着された際に、遠心力による永久磁石の飛び出しを阻止できる嵌着力が得られればよく、例えば磁石カバーは永久磁石と楔部材とからなる断面台形の柱状体の上面、および両側面を覆うように装着されてもてよい。   In the second embodiment, the magnet cover is mounted so as to cover the upper surface, the bottom surface, and both side surfaces of the columnar body having a trapezoidal cross section composed of a permanent magnet and a wedge member. It is only necessary to obtain a fitting force capable of preventing the permanent magnet from popping out due to centrifugal force when it is mounted on a columnar body having a trapezoidal cross section composed of a magnet and a wedge member and fitted in the magnet fitting groove. You may mount so that the upper surface of a trapezoidal columnar body which consists of a permanent magnet and a wedge member, and both sides may be covered.

実施の形態3.
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。
Embodiment 3 FIG.
8 is a perspective view for explaining a method of assembling a magnet assembly in an automotive alternator according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 9 is a view showing mounting of the magnet assembly of an automotive alternator according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a previous state, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state after mounting a magnet assembly of a vehicle AC generator according to Embodiment 3 of the present invention.

図8において、永久磁石71は、断面台形の柱状体に作製されている。磁石フォルダ72は、所定形状に打ち抜かれた磁性薄板を積層し、カシメなどにより一体化されて作製され、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41に嵌着される嵌合部73、嵌合部73から延設された突出部74、突出部74の先端面に凹設された磁石嵌合溝75、および嵌合部73を積層方向に貫通する貫通穴76を備えている。磁石カバー77は、ステンレスなどの非磁性金属板をプレス成型して作製され、磁石嵌合溝75に嵌着された永久磁石71を覆う冠部78、冠部78から磁石フォルダ72の積層方向の両端面を覆うように延設された鍔部79、および鍔部79に穿設された貫通穴80を備えている。   In FIG. 8, the permanent magnet 71 is formed in a columnar body having a trapezoidal cross section. The magnet folder 72 is formed by laminating magnetic thin plates punched into a predetermined shape and integrated by caulking or the like. The magnet folder 72 is fitted into the first and second magnet folder holding holes 31, 41. A projecting portion 74 extending from the joint portion 73, a magnet fitting groove 75 recessed in the distal end surface of the projecting portion 74, and a through hole 76 penetrating the fitting portion 73 in the stacking direction are provided. The magnet cover 77 is made by press-molding a nonmagnetic metal plate such as stainless steel, and covers the permanent magnet 71 fitted in the magnet fitting groove 75 in the stacking direction of the magnet folder 72 from the crown 78. A flange portion 79 extending so as to cover both end faces and a through hole 80 formed in the flange portion 79 are provided.

そして、図8の(a)に示されるように、永久磁石71が磁石嵌合溝75に積層方向から嵌め込まれ、磁石カバー77が冠部78で永久磁石71を包み込むように磁石フォルダ72に装着される。
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。
8A, the permanent magnet 71 is fitted into the magnet fitting groove 75 from the stacking direction, and the magnet cover 77 is attached to the magnet folder 72 so as to wrap the permanent magnet 71 at the crown portion 78. As shown in FIG. Is done.
Next, as shown in FIG. 8B, the fixing pin 81 is inserted into the through holes 80 and 76 of the magnet cover 77 and the magnet folder 72 from the stacking direction. And the front-end | tip of the fixing pin 81 extended from the through holes 80 and 76 is crimped. Thereby, as shown in FIG. 8C, the collar portion 79 and the magnet folder 72 of the magnet cover 77 are pressed and clamped between the head portion 81a of the fixing pin 81 and the caulking portion 81b (not shown). As a result, the magnet assembly 70 is assembled.

図9において、第1および第2ポールコア体17A,21Aは、実施の形態1における第1および第2ポールコア体17,21に比べ、第1および第2継鉄部19,23間の間隔が広げられ、第1および第2継鉄部19,23がその分軸方向外方に変位している。また、第1および第2磁石保持台座30,40が第2および第1爪状磁極部24,20の先端面に対して軸方向外方に位置している。このように構成された回転子13Aは、界磁コイル14の巻き幅が広くなり、界磁コイル14の巻回数が多くなる。これにより、界磁コイル14の起磁力が増え、発電出力を大きくすることができる。   In FIG. 9, the first and second pole core bodies 17A, 21A have a larger distance between the first and second yoke portions 19, 23 than the first and second pole core bodies 17, 21 in the first embodiment. Thus, the first and second yoke portions 19 and 23 are displaced outward in the axial direction. The first and second magnet holding bases 30 and 40 are positioned axially outward with respect to the tip surfaces of the second and first claw-shaped magnetic pole portions 24 and 20. In the rotor 13A configured in this way, the winding width of the field coil 14 is widened, and the number of turns of the field coil 14 is increased. Thereby, the magnetomotive force of the field coil 14 increases, and the power generation output can be increased.

図10において、磁石アッセンブリ70は、磁石フォルダ72の嵌合部73を第2磁石フォルダ保持穴41に軸方向から挿入され、第2磁石保持台座40から界磁コイル14側に延出して保持される。そして、永久磁石71が第1爪状磁極部20の先端側内周面に近接して配置されている。なお、磁石アッセンブリ70は、同様に、第1磁石フォルダ保持穴31に挿入、保持される。このとき、第1磁石フォルダ保持穴31に保持される磁石アッセンブリ70には、着磁配向方向が逆向きの永久磁石71が組み込まれる。   In FIG. 10, the magnet assembly 70 is inserted into the second magnet folder holding hole 41 from the fitting portion 73 of the magnet folder 72 in the axial direction, and is extended and held from the second magnet holding base 40 to the field coil 14 side. The And the permanent magnet 71 is arrange | positioned adjacent to the front end side inner peripheral surface of the 1st nail | claw-shaped magnetic pole part 20. As shown in FIG. Similarly, the magnet assembly 70 is inserted and held in the first magnet folder holding hole 31. At this time, the permanent magnet 71 whose magnetization orientation direction is reverse is incorporated in the magnet assembly 70 held in the first magnet folder holding hole 31.

この実施の形態3では、磁石フォルダ72は、第2磁石フォルダ保持穴41から界磁コイル14側に延出した状態で、嵌合部73と第2磁石フォルダ保持穴41との嵌着力により第2磁石保持台座40に保持されている。そこで、磁石フォルダ72の第2磁石フォルダ保持穴41に嵌着されている領域では、永久磁石71から磁石フォルダ72および第2磁石保持台座40を介して第2継鉄部23に至る磁路が形成される。また、磁石フォルダ72の第2磁石フォルダ保持穴41から延出している領域では、永久磁石71から磁石フォルダ72を介して第2継鉄部23に至る磁路が形成される。このとき、固定ピン81が磁性材料で作製されていると、永久磁石71から磁石フォルダ72、固定ピン81、磁石フォルダ72および第2磁石保持台座40を介して第2継鉄部23に至る磁路が形成される。   In the third embodiment, the magnet folder 72 extends from the second magnet folder holding hole 41 to the field coil 14 side, and the magnet folder 72 is moved to the first position by the fitting force between the fitting portion 73 and the second magnet folder holding hole 41. Two magnets are held on a pedestal 40. Therefore, in the region fitted in the second magnet folder holding hole 41 of the magnet folder 72, there is a magnetic path from the permanent magnet 71 to the second yoke portion 23 via the magnet folder 72 and the second magnet holding base 40. It is formed. Further, in the region extending from the second magnet folder holding hole 41 of the magnet folder 72, a magnetic path from the permanent magnet 71 to the second yoke portion 23 via the magnet folder 72 is formed. At this time, if the fixing pin 81 is made of a magnetic material, the magnet extending from the permanent magnet 71 to the second yoke portion 23 via the magnet folder 72, the fixing pin 81, the magnet folder 72, and the second magnet holding base 40. A path is formed.

したがって、磁路を確保する観点から、固定ピン81を磁性材料で作製することが好ましい。そして、固定ピン81が磁性材料で作製されていれば、磁石フォルダ72の第2磁石フォルダ保持穴41から延出している領域は、必ずしも第2継鉄部の外周面と磁気的に接続されている必要はない。なお、第1ポールコア体17においても、同様である。   Therefore, it is preferable that the fixing pin 81 is made of a magnetic material from the viewpoint of securing a magnetic path. If the fixing pin 81 is made of a magnetic material, the region extending from the second magnet folder holding hole 41 of the magnet folder 72 is not necessarily magnetically connected to the outer peripheral surface of the second yoke portion. There is no need to be. The same applies to the first pole core body 17.

この実施の形態3によれば、固定ピン81と貫通穴76との間の嵌着力に加えて、固定ピン81の頭部81aとカシメ部とによる加圧挟持力が磁石フォルダ72に作用しているので、積層された多数枚の磁性薄板が強固に一体化される。
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。
According to the third embodiment, in addition to the fitting force between the fixing pin 81 and the through hole 76, the pressure clamping force by the head 81 a and the crimping portion of the fixing pin 81 acts on the magnet folder 72. Therefore, a large number of laminated magnetic thin plates are firmly integrated.
Further, since the permanent magnet 71 is included in the crown portion 78 of the magnet cover 77, the occurrence of damage to the permanent magnet 71 due to vibrations from the engine and the arrival of foreign matter can be suppressed, and the permanent magnet 71 due to centrifugal force can be suppressed. Can be reliably prevented from popping out.

また、磁石フォルダ72が、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41から界磁コイル14側に延出して第1および第2磁石保持台座30,40に保持されている。そこで第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41が軸方向外方に変位している場合でも、磁石フォルダ72の第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41からの延出長さを長くすることにより、対向する第2および第1爪状磁極部24,20の先端側内周面との間に所定の隙間を確保することができる。   A magnet folder 72 extends from the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 to the field coil 14 side and is held by the first and second magnet holding bases 30 and 40. Therefore, even when the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 are displaced outward in the axial direction, the extension length of the magnet folder 72 from the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 is increased. By doing so, a predetermined clearance can be secured between the opposing second and first claw-shaped magnetic pole portions 24, 20 and the inner peripheral surfaces on the front end side.

実施の形態4.
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。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 11 is a perspective view for explaining a method for assembling a magnet assembly in an automotive alternator according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 12 is a perspective view of the magnet assembly in the automotive alternator according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a mounting state of a magnet assembly of an automotive alternator according to Embodiment 4 of the present invention.

図11において、永久磁石71は、断面台形の柱状体に作製されている。磁石フォルダ91は、周方向に隣り合う第1爪状磁極部24(第1爪状磁極部20)間の爪股部の凹形状に適合する外形形状に打ち抜かれた多数枚の磁性薄板を積層し、カシメなどにより一体化されて作製された基部92、基部92の上面に凹設された磁石嵌合溝93、および基部92を積層方向に貫通する貫通穴94を備えている。磁石カバー95は、ステンレスなどの非磁性金属板をプレス成型して作製され、磁石嵌合溝93に嵌着された永久磁石71を覆う冠部96、冠部96から磁石フォルダ91の積層方向の両端面を覆うように延設された鍔部97、および鍔部97に穿設された貫通穴98を備えている。   In FIG. 11, the permanent magnet 71 is formed into a columnar body having a trapezoidal cross section. The magnet folder 91 is formed by laminating a plurality of magnetic thin plates punched into an outer shape conforming to the concave shape of the claw crotch portion between the first claw-shaped magnetic pole portions 24 (first claw-shaped magnetic pole portions 20) adjacent in the circumferential direction. In addition, a base 92 that is integrally formed by caulking or the like, a magnet fitting groove 93 that is recessed in the upper surface of the base 92, and a through hole 94 that penetrates the base 92 in the stacking direction are provided. The magnet cover 95 is manufactured by press-molding a nonmagnetic metal plate such as stainless steel, and covers the permanent magnet 71 fitted in the magnet fitting groove 93, and the direction from the crown portion 96 to the magnet folder 91 in the stacking direction. A flange 97 extending so as to cover both end faces, and a through hole 98 formed in the flange 97 are provided.

そして、図11の(a)に示されるように、永久磁石71が磁石嵌合溝93に積層方向から嵌め込まれ、磁石カバー95が冠部96で永久磁石71を包み込むように磁石フォルダ91に装着される。これにより、図11の(b)に示されるように、磁石アッセンブリ90が組み立てられる。   11A, the permanent magnet 71 is fitted in the magnet fitting groove 93 from the stacking direction, and the magnet cover 95 is attached to the magnet folder 91 so as to wrap the permanent magnet 71 with the crown portion 96. As shown in FIG. Is done. Thereby, as shown in FIG. 11B, the magnet assembly 90 is assembled.

このように構成された磁石アッセンブリ90のポールコア体への実装方法を図12および図13に基づいて説明する。
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。
A mounting method of the magnet assembly 90 configured as described above to the pole core body will be described with reference to FIGS.
First, the support pin 100 is coaxially connected to one end of the first shaft portion 101 and the first shaft portion 101 having an outer diameter to be fitted into the second magnet folder holding hole 41, and is fitted into the through hole 94. A second shaft portion 102 as a first extending portion and a head portion 103 as a flange portion formed at the other end of the first shaft portion 101. Here, the outer diameter of the first shaft portion 101 is larger than the outer diameter of the second shaft portion 102.

そして、頭部103が第2ポールコア体21Aの端面に当接するまで、支持ピン100の第1軸部101を、軸方向外方から第2磁石フォルダ保持穴41内に差し込む。これにより、支持ピン100が第1軸部101と第2磁石フォルダ保持穴41との嵌着力により第2磁石保持台座40に保持され、第2軸部102が第2磁石フォルダ保持穴41から延出する。ついで、軸方向内方(界磁コイル14側)から磁石アッセンブリ90の貫通穴98,94内に第2軸部102を押し入れる。そして、貫通穴98,94から延出する第2軸部102の端部をカシメる。これにより、図13に示されるように、磁石カバー95の鍔部97および磁石フォルダ91が支持ピン100の第1軸部101の端面とカシメ部104との間に加圧挟持されて一体化され、磁石アッセンブリ90が第2ポールコア体21Aに実装される。   Then, the first shaft portion 101 of the support pin 100 is inserted into the second magnet folder holding hole 41 from the outside in the axial direction until the head portion 103 comes into contact with the end face of the second pole core body 21A. As a result, the support pin 100 is held by the second magnet holding base 40 by the fitting force between the first shaft portion 101 and the second magnet folder holding hole 41, and the second shaft portion 102 extends from the second magnet folder holding hole 41. Put out. Next, the second shaft portion 102 is pushed into the through holes 98 and 94 of the magnet assembly 90 from the axially inner side (the field coil 14 side). And the edge part of the 2nd axial part 102 extended from the through holes 98 and 94 is crimped. As a result, as shown in FIG. 13, the flange portion 97 and the magnet folder 91 of the magnet cover 95 are press-clamped and integrated between the end surface of the first shaft portion 101 of the support pin 100 and the caulking portion 104. The magnet assembly 90 is mounted on the second pole core body 21A.

なお、磁石アッセンブリ90は、同様に、第1ポールコア体17Aに実装される。このとき、第1ポールコア体17Aに実装される磁石アッセンブリ90には、着磁配向方向が逆向きの永久磁石71が組み込まれる。   Similarly, the magnet assembly 90 is mounted on the first pole core body 17A. At this time, the permanent magnet 71 whose magnetizing orientation direction is reverse is incorporated in the magnet assembly 90 mounted on the first pole core body 17A.

この実施の形態4では、支持ピン100が第2磁石フォルダ保持穴41に嵌着されて第2磁石保持台座40に保持され、磁石アッセンブリ90が第2磁石フォルダ保持穴41から界磁コイル14側に延出した支持ピン100の第2軸部102に嵌着されて支持されている。そこで、永久磁石71から磁石フォルダ91を介して第2継鉄部23に至る磁路が形成される。このとき、支持ピン100が磁性材料で作製されていると、永久磁石71から磁石フォルダ91、支持ピン100および第2磁石保持台座40を介して第2継鉄部23に至る磁路が形成される。   In the fourth embodiment, the support pin 100 is fitted into the second magnet folder holding hole 41 and held by the second magnet holding base 40, and the magnet assembly 90 is moved from the second magnet folder holding hole 41 to the field coil 14 side. The support pin 100 extended to the second shaft portion 102 is fitted and supported. Therefore, a magnetic path from the permanent magnet 71 to the second yoke portion 23 via the magnet folder 91 is formed. At this time, if the support pin 100 is made of a magnetic material, a magnetic path is formed from the permanent magnet 71 to the second yoke portion 23 via the magnet folder 91, the support pin 100, and the second magnet holding base 40. The

したがって、磁路を確保する観点から、支持ピン100を磁性材料で作製することが好ましい。そして、支持ピン100が磁性材料で作製されていれば、磁石フォルダ91は、必ずしも第2継鉄部23の外周面と磁気的に接続されている必要はない。なお、第1ポールコア体17Aにおいても、同様である。   Therefore, it is preferable that the support pin 100 is made of a magnetic material from the viewpoint of securing a magnetic path. If the support pin 100 is made of a magnetic material, the magnet folder 91 does not necessarily have to be magnetically connected to the outer peripheral surface of the second yoke portion 23. The same applies to the first pole core body 17A.

この実施の形態4によれば、支持ピン100の第2軸部102と貫通穴94との間の嵌着力に加えて、支持ピン100の第1軸部101の端面とカシメ部103とによる加圧挟持力が磁石フォルダ91に作用しているので、積層された多数枚の磁性薄板が強固に一体化される。
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。
According to the fourth embodiment, in addition to the fitting force between the second shaft portion 102 of the support pin 100 and the through hole 94, the applied force by the end surface of the first shaft portion 101 of the support pin 100 and the caulking portion 103 is added. Since the pressing force acts on the magnet folder 91, a large number of laminated magnetic thin plates are firmly integrated.
In addition, since the permanent magnet 71 is included in the crown portion 96 of the magnet cover 95, the occurrence of damage to the permanent magnet 71 due to engine vibration or foreign object flying can be suppressed, and the permanent magnet 71 due to centrifugal force can be suppressed. Can be reliably prevented from popping out.

また、磁石フォルダ91が、第1および第2磁石保持台座30,40の界磁コイル14側に配設されている。そこで、第1および第2磁石フォルダ保持穴31,41が軸方向外方に変位している場合でも、磁石フォルダ91の積層厚みを厚くすることにより、対向する第2および第1爪状磁極部24,20の先端側内周面との間に所定の隙間を確保することができる。   A magnet folder 91 is disposed on the field coil 14 side of the first and second magnet holding bases 30 and 40. Therefore, even when the first and second magnet folder holding holes 31 and 41 are displaced outward in the axial direction, the opposing second and first claw-shaped magnetic pole portions can be obtained by increasing the lamination thickness of the magnet folder 91. A predetermined gap can be ensured between the distal end side inner peripheral surfaces of 24 and 20.

また、支持ピン100の第1軸部101が第2磁石フォルダ保持穴41に嵌着され、かつ支持ピン100の頭部103が第2ポールコア体21Aの端面に当接している。そこで、遠心力により磁石フォルダ91に作用する径方向外方への移動力は、第1軸部101と第2磁石フォルダ保持穴41との嵌合部、および頭部103と第2ポールコア体21Aとの当接部で受けられ、磁石フォルダ91の径方向外方への変位が抑えられる。   Further, the first shaft portion 101 of the support pin 100 is fitted into the second magnet folder holding hole 41, and the head portion 103 of the support pin 100 is in contact with the end face of the second pole core body 21A. Therefore, the radially outward moving force acting on the magnet folder 91 due to the centrifugal force is a fitting portion between the first shaft portion 101 and the second magnet folder holding hole 41, and the head portion 103 and the second pole core body 21A. And the displacement of the magnet folder 91 outward in the radial direction is suppressed.

なお、上記実施の形態3、4では、断面台形の柱状体に作製された永久磁石を磁石保持溝に嵌着するものとしているが、断面直角三角形の非磁性体の楔部材を断面方形の柱状体に作製された永久磁石の両側に配置して構成された断面台形の柱状体を磁石保持溝に嵌着させてもよい。この場合、磁石カバーが磁石保持溝に嵌着された断面台形の柱状体を覆うように装着されるので、永久磁石の飛び出しが防止される。
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。
In the third and fourth embodiments, the permanent magnet produced in the trapezoidal columnar section is fitted into the magnet holding groove. However, the non-magnetic wedge member having a right-angled triangular section is formed in a columnar columnar section. A columnar body having a trapezoidal cross section arranged on both sides of a permanent magnet produced on the body may be fitted into the magnet holding groove. In this case, since the magnet cover is attached so as to cover the columnar body having a trapezoidal cross section fitted in the magnet holding groove, the permanent magnet is prevented from popping out.
In the fourth embodiment, the first and second magnet folder holding holes are formed in a circular arc shape with a C-shaped cross section. However, the first and second magnet folder holding holes are used. The hole may be formed in a hole shape having a circular cross section.

なお、上記各実施の形態では、第1永久磁石を装着した第1磁石フォルダが周方向に隣り合う第1爪状磁極部間のそれぞれに配設され、かつ第2永久磁石を装着した第2磁石フォルダが周方向に隣り合う第2爪状磁極部間にそれぞれ配設されているものとしている。しかし、第1および第2永久磁石を隣り合う第1および第2爪状磁極部間のすべてに配設する必要はなく、第1および第2永久磁石の配設個数は要求性能とコストとを勘案して適宜選択すればよい。この場合、第1および第2永久磁石の配設個数は、遠心力に対して重量的なアンバランスを生じさせないために、第1および第2爪状磁極部の個数の1を除く約数とし、かつ周方向に等角ピッチで配設することが好ましい。このとき、第1および第2永久磁石が装着された第1および第2磁石フォルダを選択された隣り合う爪状磁極部間にのみ配設してもよいし、第1および第2磁石フォルダを隣り合う爪状磁極部間の全てに配設し、第1および第2永久磁石を選択された第1および第2磁石フォルダにのみ装着するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the first magnet folder with the first permanent magnet is disposed between each of the first claw-shaped magnetic pole portions adjacent in the circumferential direction, and the second permanent magnet is attached. It is assumed that the magnet folders are respectively disposed between the second claw-shaped magnetic pole portions adjacent in the circumferential direction. However, it is not necessary to arrange the first and second permanent magnets between the adjacent first and second claw-shaped magnetic pole portions, and the number of the first and second permanent magnets to be provided is required performance and cost. It may be selected as appropriate in consideration. In this case, the number of the first and second permanent magnets arranged is a divisor excluding one of the number of the first and second claw-shaped magnetic pole portions so as not to cause a heavy imbalance with respect to the centrifugal force. And it is preferable to arrange | position by the equiangular pitch in the circumferential direction. At this time, the first and second magnet folders to which the first and second permanent magnets are attached may be disposed only between the selected adjacent claw-shaped magnetic pole portions, or the first and second magnet folders may be disposed. The first and second permanent magnets may be mounted only on the selected first and second magnet folders, provided between all the adjacent claw-shaped magnetic pole portions.

上記各実施の形態では、第1および第2爪状磁極部の個数が8個であることから、第1および第2永久磁石のそれぞれの配設個数は、2,4,8個から要求性能とコストとを勘案して適宜選択することになる。そして、第1および第2永久磁石のそれぞれの配設個数が4個の場合には、第1および第2永久磁石はそれぞれ90度の等角ピッチで、第2および第1爪状磁極部の先端側内周面に相対するように配設される。   In each of the above embodiments, since the number of first and second claw-shaped magnetic pole portions is eight, the number of first and second permanent magnets to be arranged is 2, 4, or 8 from the required performance. The cost will be selected as appropriate. When the number of the first and second permanent magnets is four, each of the first and second permanent magnets has an equiangular pitch of 90 degrees and each of the second and first claw-shaped magnetic pole portions. It arrange | positions so as to oppose the front end side inner peripheral surface.

また、上記各実施の形態では、第1および第2永久磁石の材料については説明していないが、ランデル型の回転子構造から永久磁石を配設するための大きなスペースは確保できない。そこで、小容積の磁石で十分な磁気飽和緩和効果を得るためには、エネルギー積BHMAXが30MGOe以上の異方性焼結希土類磁石を用いることが好ましい。   In the above embodiments, the materials of the first and second permanent magnets are not described, but a large space for disposing the permanent magnets cannot be secured from the Landel rotor structure. Therefore, in order to obtain a sufficient magnetic saturation relaxation effect with a small-volume magnet, it is preferable to use an anisotropic sintered rare earth magnet having an energy product BHMAX of 30 MGOe or more.

また、上記各実施の形態では、車両用交流発電機について説明しているが、この発明は、車両用交流発電機に限らず、車両用電動機や車両用発電電動機などの回転電機に適用しても、同様の効果を奏する。   In each of the above embodiments, the vehicle alternator has been described. However, the present invention is not limited to the vehicle alternator, and is applied to rotating electric machines such as a vehicle motor and a vehicle generator motor. Produces the same effect.

また、上記各実施の形態では、第1および第2磁石フォルダの突出部が断面台形に形成されているものとしているが、突出部の断面は台形に限定されるものではなく、断面が正方形や長方形の四角形であってもよい。なお、断面四角形の角部に面取り或いはアール加工が施されていても、よいことは言うまでもないことである。   Moreover, in each said embodiment, although the protrusion part of the 1st and 2nd magnet folder shall be formed in the cross-sectional trapezoid, the cross section of a protrusion part is not limited to a trapezoid, A cross section is square or It may be a rectangular quadrilateral. Needless to say, chamfering or rounding may be applied to the corners of the rectangular cross section.

また、上記各実施の形態では、第1および第2磁石フォルダが所定枚の磁性薄板を積層して作製されているものとしているが、第1および第2磁石フォルダは磁性材料の塊状体で一体物として作製してもよい。   In each of the above embodiments, the first and second magnet folders are formed by laminating a predetermined number of magnetic thin plates, but the first and second magnet folders are integrally formed of a lump of magnetic material. You may produce as a thing.

10 固定子、13 回転子、14 界磁コイル、15 ポールコア、16 シャフト、17 第1ポールコア体、18 第1ボス部、19 第1継鉄部、20 第1爪状磁極部、21 第2ポールコア体、22 第2ボス部、23 第2継鉄部、24 第2爪状磁極部、29 エアギャップ、30 第1磁石保持台座(永久磁石保持部)、31 第1磁石フォルダ保持穴、32 第1軸方向開口、33 第1磁石フォルダ、34 嵌合部、35 突出部、36 磁石嵌合溝、37 第1永久磁石、40 第2磁石保持台座(永久磁石保持部)、41 第2磁石フォルダ保持穴、42 第2軸方向開口、43 第2磁石フォルダ、44 嵌合部、45 突出部、46 磁石嵌合溝、47 第2永久磁石、48,49 磁性薄板、60 磁石モジュール、61 永久磁石、62 楔部材、63 磁石カバー、71 永久磁石、72 磁石フォルダ、73 嵌合部、74 突出部、75 磁石嵌合溝、81 支持ピン、91 磁石フォルダ、100 支持ピン、101 第1軸部、102 第2軸部(第1延出部)、103 頭部(鍔部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stator, 13 Rotor, 14 Field coil, 15 Pole core, 16 Shaft, 17 1st pole core body, 18 1st boss | hub part, 19 1st yoke part, 20 1st claw-shaped magnetic pole part, 21 2nd pole core Body, 22 second boss part, 23 second yoke part, 24 second claw-shaped magnetic pole part, 29 air gap, 30 first magnet holding base (permanent magnet holding part), 31 first magnet folder holding hole, 32 first 1 axial opening, 33 1st magnet folder, 34 fitting part, 35 protrusion part, 36 magnet fitting groove, 37 1st permanent magnet, 40 2nd magnet holding base (permanent magnet holding part), 41 2nd magnet folder Holding hole, 42 Second axial opening, 43 Second magnet folder, 44 Fitting part, 45 Protruding part, 46 Magnet fitting groove, 47 Second permanent magnet, 48, 49 Magnetic thin plate, 60 Magnet module, 61 Permanent magnet 62 Wedge member, 63 Magnet cover, 71 Permanent magnet, 72 Magnet folder, 73 Fitting portion, 74 Protruding portion, 75 Magnet fitting groove, 81 Support pin, 91 Magnet folder, 100 Support pin, 101 First shaft portion, 102 2nd axis | shaft part (1st extension part), 103 head (saddle part).

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。
A boss portion, a pair of yoke portions extending radially outward from both end edges in the axial direction of the boss portion, and a pair of yoke portions alternately extending in the axial direction from each of the yoke portions, meshing with each other. A pole core that has a plurality of claw-shaped magnetic pole portions arranged in a direction and is fixed to a shaft that is inserted through an axial center of the boss portion; the boss portion; the pair of yoke portions; and the plurality of claws A rotor having a field coil housed in a space surrounded by a magnetic pole portion,
In a rotating electrical machine comprising: a stator disposed so as to surround an outer periphery of the rotor via a predetermined air gap;
A permanent magnet holding portion integrally projecting from the yoke portion at a portion of the pair of yoke portions facing the inner peripheral surface on the tip side of the plurality of claw-shaped magnetic pole portions;
Each of the permanent magnet holders has a hole center that coincides with the axial direction, penetrates from one end in the axial direction to the other end, and opens radially outward across the entire region from one end to the other end in the axial direction. A magnet folder holding hole formed in a circular arc shape with a C-shaped cross section perpendicular to the hole center;
A fitting portion that is inserted and held in the magnet folder holding hole and has a C-shaped arcuate outer shape, and a magnet projecting radially outward from the fitting portion. A magnet folder made of a magnetic material having a protrusion protruding radially outward from the folder holding hole;
A permanent magnet having a cross-section formed into a quadrangular columnar body and attached to the protruding portion of the magnet folder and magnetized and oriented in a direction opposite to the direction of the magnetic field formed by the field coil. Rotating electric machine.
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。
The projecting portion is formed in an outer shape whose circumferential width gradually increases from the arcuate chord portion having a C-shaped cross section of the fitting portion toward the outside in the radial direction,
A magnet fitting groove is provided in a groove shape in which the groove direction coincides with the axial direction on the radially outer peripheral surface of the protruding portion, and the groove width gradually narrows radially outward.
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the permanent magnet is a columnar body having a trapezoidal cross section, and is fitted into the magnet fitting groove and attached to the protruding portion.
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。
The projecting portion is formed in an outer shape whose circumferential width gradually increases from the arcuate chord portion having a C-shaped cross section of the fitting portion toward the outside in the radial direction,
A magnet fitting groove is provided in a groove shape in which the groove direction coincides with the axial direction on the radially outer peripheral surface of the protruding portion, and the groove width gradually narrows radially outward.
The permanent magnet is made of a columnar body having a square cross section, and is covered with a magnet cover together with a nonmagnetic wedge member made of a columnar body having a right-angled triangular section disposed on both sides of the permanent magnet. Composed of magnet modules,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the magnet module is fitted into the magnet fitting groove and attached to the protruding portion.
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。   The rotating electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnet folder is manufactured by laminating a plurality of magnetic thin plates. 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。   5. The rotating electrical machine according to claim 4, wherein the plurality of magnetic thin plates are integrated by a fixing pin inserted in the laminating direction of the magnetic thin plates. 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。   6. The rotating electrical machine according to claim 5, wherein the fixing pin is made of a magnetic material. 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。
A boss portion, a pair of yoke portions extending radially outward from both end edges in the axial direction of the boss portion, and a pair of yoke portions alternately extending in the axial direction from each of the yoke portions, meshing with each other. A pole core that has a plurality of claw-shaped magnetic pole portions arranged in a direction and is fixed to a shaft that is inserted through an axial center of the boss portion; the boss portion; the pair of yoke portions; and the plurality of claws A rotor having a field coil housed in a space surrounded by a magnetic pole portion,
In a rotating electrical machine comprising: a stator disposed so as to surround an outer periphery of the rotor via a predetermined air gap;
A permanent magnet holding portion integrally projecting from the yoke portion at a portion of the pair of yoke portions facing the inner peripheral surface on the tip side of the plurality of claw-shaped magnetic pole portions;
Each of the permanent magnet holders has a hole center that coincides with the axial direction, penetrates from one end in the axial direction to the other end, and opens radially outward across the entire region from one end to the other end in the axial direction. A magnet folder holding hole in which a cross section perpendicular to the hole center is formed in a C-shaped arc shape or a circular hole shape;
A support pin that is fitted and held in the magnet folder holding hole and extends to the field coil side;
A first extension portion of the support pin extending from the magnet folder holding hole to the field coil side is mounted in an externally fitted state, and is disposed relative to the inner peripheral surface on the tip side of the claw-shaped magnetic pole portion. Magnet folder made of magnetic material,
The cross-section is made into a quadrangular columnar body, attached to the magnet folder so as to face the inner peripheral surface on the tip side of the claw-shaped magnetic pole part, and magnetized and oriented in the direction opposite to the direction of the magnetic field formed by the field coil. And a permanent magnet.
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。   8. The rotating electrical machine according to claim 7, wherein the magnet folder is formed by integrating a plurality of magnetic thin plates with the support pins. 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。   The support pin further includes a second extension portion extending from the magnet folder holding hole to the opposite side of the field coil, and a flange portion provided at an extension end of the second extension portion, The rotating electrical machine according to claim 7 or 8, wherein the flange portion is in contact with an end face in the axial direction of the pole core. 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。   The rotating electrical machine according to any one of claims 7 to 9, wherein the support pin is made of a magnetic material.
JP2009029987A 2009-02-12 2009-02-12 Rotating electric machine Expired - Fee Related JP5111410B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009029987A JP5111410B2 (en) 2009-02-12 2009-02-12 Rotating electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009029987A JP5111410B2 (en) 2009-02-12 2009-02-12 Rotating electric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010187476A true JP2010187476A (en) 2010-08-26
JP5111410B2 JP5111410B2 (en) 2013-01-09

Family

ID=42767783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009029987A Expired - Fee Related JP5111410B2 (en) 2009-02-12 2009-02-12 Rotating electric machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5111410B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102647035A (en) * 2011-02-21 2012-08-22 三菱电机株式会社 Rotary electric machine
KR101328717B1 (en) 2012-07-13 2013-11-11 지택현 Duplex magnetic force motor
US12289016B2 (en) 2020-09-07 2025-04-29 Mitsubishi Electric Corporation Rotating electric machine and stator manufacturing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002527015A (en) * 1997-08-05 2002-08-20 フォード・モーター・カンパニー Rotor for electric machine
WO2008044347A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-17 Mitsubishi Electric Corporation Revolving electric device
JP2009005446A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Mitsubishi Electric Corp Dynamo-electric machine
JP2009017641A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Mitsubishi Electric Corp Rotary electric machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002527015A (en) * 1997-08-05 2002-08-20 フォード・モーター・カンパニー Rotor for electric machine
WO2008044347A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-17 Mitsubishi Electric Corporation Revolving electric device
JP2009005446A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Mitsubishi Electric Corp Dynamo-electric machine
JP2009017641A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Mitsubishi Electric Corp Rotary electric machine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102647035A (en) * 2011-02-21 2012-08-22 三菱电机株式会社 Rotary electric machine
DE102011079457A1 (en) 2011-02-21 2012-08-23 Mitsubishi Electric Corp. Electric rotary machine
JP2012175773A (en) * 2011-02-21 2012-09-10 Mitsubishi Electric Corp Rotary electric machine
US8324782B2 (en) 2011-02-21 2012-12-04 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine
CN104702072A (en) * 2011-02-21 2015-06-10 三菱电机株式会社 Rotary electric machine
DE102011079457B4 (en) * 2011-02-21 2020-09-03 Mitsubishi Electric Corp. Electric rotary machine
KR101328717B1 (en) 2012-07-13 2013-11-11 지택현 Duplex magnetic force motor
US12289016B2 (en) 2020-09-07 2025-04-29 Mitsubishi Electric Corporation Rotating electric machine and stator manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5111410B2 (en) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4755256B2 (en) Rotating electric machine
US7560851B2 (en) Dynamoelectric machine and manufacturing method therefor
US8148864B2 (en) Dynamoelectric machine
JP5264927B2 (en) Rotating electric machine
JP4344395B2 (en) Rotating electric machine
JP4926276B2 (en) Rotating electric machine
JP5328826B2 (en) Rotating electric machine
US8304951B2 (en) Dynamoelectric machine
JP5111410B2 (en) Rotating electric machine
US7095154B2 (en) Generator motor for vehicles
JP4368916B2 (en) Rotating electric machine
JP4430691B2 (en) Rotating electric machine
JP4294708B2 (en) Rotating electric machine and manufacturing method thereof
JP2009124862A (en) Rotating electric machine and method of manufacturing rotor applied to the same
JP5241366B2 (en) Rotating electric machine
JP2009201215A (en) Rotating electrical machine
JP5197515B2 (en) Rotating electric machine
JP5312061B2 (en) Rotating electric machine
US10840786B2 (en) Rotary electric machine having magnetic flux supplied from a field coil
JP2010088270A (en) Rotating electrical machine
JP4680221B2 (en) Rotating electric machine

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