JPS6185045A - 車両用交流発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両用交流発電機に関し、特にランゾル型爪
状磁極を界磁回転子とする車両用交流発電機に関するも
のである。

（従来技術） 従来、ランゾル型爪状磁極を界磁回転子とする車両用交
流発電機では、発電機の出力を向上させる一つの手段と
して、爪状磁極側面対向部間及び爪状磁極と界磁線輪と
の間での漏洩磁束が多いことに着目し、この部分に鉄粉
等の磁性材料を含んだ接着剤を充填し、漏洩磁束と反対
方向に着磁することにより前記漏洩磁束を減らし、発電
機の出力を向上させる技術が例えば特開昭５４−１１６
６１０にて提案されているが、上記従来技術には、鉄粉
等の導電物質が巻線近傍に付着することによる耐圧の著
しい劣化の生じる欠点や、充分な固着力を得るため大量
の接着剤を混合する必要のあるあるため巻線電磁石がフ
ル励磁される際、これに対抗できる最低限の抗磁特性も
得がたいという致命的欠点があって、結果としてほとん
ど出力向上効果が望めないという問題がある。

（発明の目的） 本発明は、爪状磁極部側面間に異方性固体永久磁石を有
効に挟持介在させることにより、出力を向上させた車両
用交流発電機を提供することを目的とするものである。

（本発明の構成） 本発明は、爪状磁極の最外周側面に略つば状突部を設け
、この爪状磁極側面部間に固体永久磁石を挟持固定し、
この固体永久磁石は、回転軸に対し周方向に着磁容易軸
、径方向に着磁困難軸を有するような異方性を有すると
共に巻線の励磁により発生する極性と同極性が現われる
ように交互にＮ、Ｓ極としたものである。

（実施例） 以下、本発明を図に示す実施例について説明する。

本発明になる車両用交流発電機は、車両用交流発電機と
しての基本構成は従来の発電機と同一であるので、以下
本発明の特徴となる構成について説明する。第１図は本
発明になる車両用交流発電機の第１実施例の構成を示す
爪状磁極部の円周方向部分縦断面図、第２図は第１図図
示の矢印Ａ方向から見た上面模式図、第３図は本発明に
なる車両用交流発電機の部分縦断面側面図、第４図は本
発明になる車両用交流発電機の特徴を説明する特性図で
、爪状磁極１の両側面に略つば状突部５を形成してあり
、このつば部外鏝面は回転子外径面と同一面となってお
り、このつば状突部５の内径側に永久磁石係合部５″を
有し、永久磁石３はこの係合部５′と承伏磁極側面部４
とに接着剤により係合固着されている。永久磁石３は、
回転子外径面より外径側に張り出すことなく、また爪状
磁極内径面１′よりも内径側に張り出すことなく設けら
れており、軸方向に関しても爪状磁極先端より張り出す
ことなく配設されている。また、永久磁石３は回転軸に
対し周方向に着磁容易軸、径方向に着磁困難軸を有する
ような異方性を有し周方向に磁気の強い方向性を持ち、
第１図に示す如く、各爪状磁極に本来の巻線の励磁によ
り発生する極性と同極性が現われるよう、交互にＮ、Ｓ
極とされている。さらに前述の永久磁石が係合するつぼ
状突部５および永久磁石３は、容易に製造できる程度の
粗い寸法精度となっており、接着剤６で相互に接着、固
定されている。また、この永久磁石３の磁気力について
は、巻線励磁を零とし、永久磁石励磁のみにした場合に
発電機最高回転数において最大出力を取り出すとき、車
両常用負荷（車両運転中に発電機に接続されている負荷
）の需要値とほぼ等しく、かつこれを越えることがない
ようにその励磁力を調整しである。

励磁巻線２の励磁電流が零で、回転子の励磁力は永久磁
石３の励磁のみの場合の発電出力電流特性は第４図にて
実線で示す通りであり、発電機使用回転域での出力電流
ＩＭにより車両常用負荷Ｉしの大半をまかなえるため、
負荷が常用負荷のみの場合は励磁電流はわづかでよい。

また永久磁石のみによる発電機出力が車両常用負荷需要
値を越えることがないので、蓄電池電圧も巻線励磁電流
制御で確立せられるところの所定値以上に上昇すること
はないので、永久磁石励磁に対する専用のレギュレータ
が不要となる。なお、第４図の特性は出力電圧が１３．
５　Ｖ一定の場合で、点線は巻線励磁と永久磁石励磁と
による発電機出力電流特性を示す。

次に本発明になる車両用交流発電機の他の実施例につい
て説明する。第５図は本発明の他の実施例１の構成を示
す爪状磁極部の円周方向部分縦断面図で、永久磁石３は
爪状磁極側面間全部には配設されておらず、配設されて
いる永久磁石３は弾性を有する磁石で、絣定の締め代、
変形量による反力によって爪状磁極側面間に支持、固定
されている。第６図は本発明の他の実施例２の構成を示
す爪状磁極部の部分上面図で、各爪状磁極側面間に挟持
固定する永久磁石３の大きさを各側面開缶に異ならせた
ものである。上記他の実施例１及び２は永久磁石３の励
磁力の調整を配設する永久磁石の数、設は方によって行
うようにしたものである。第７図（ａｌ、　（ｂｌは本
発明の他の実施例３の構成を示す部分断面図で、爪状磁
極側面間に配設する永久磁石３が幾つか連がって成形さ
れている。

第８図は本発明の他の実施例４の構成を示す部分断面図
で爪状磁極側面部を凹字状にしてつば部５が形成されて
いる。また、第９図は本発明の他の実施例５の構成を示
す部分断面図で爪状磁極側面部４が実質的につば部５を
形成するようにθ〉０゜なるテーパ状に形成されており
、異方性永久磁石３は符号７で示す円弧方向に円弧状磁
場成形異方性を有する如く形成されている。なお、この
異方性永久磁石３は樹脂にて形成されてもよい。

（本発明の効果） 上述のように構成された本発明になる車両用交流発電機
においては、爪状磁極１に設けたつば状突部５は磁極面
の一部を形成しているので、固定子との対向空隙面積が
広くなり、発電に寄与する有効磁束が増すという効果が
ある。さらに該つば状突部の内径側は永久磁石３の遠心
力に基づく飛び出しに対し確実な係合部５′となるため
、側面部４の寸法精度は粗でも、接着剤６の強度の補い
なくして、充分な耐遠心強度が得られるという効果があ
る。

さらに、固体永久磁石３は、本来の巻線の励磁により発
生する極性と同極性が現われるよう、交互にＮ、Ｓ極と
されているので永久磁石のみによる励磁での出力電流に
より、車両常用負荷の大半をまかなうことができ、負荷
が常用負荷のみの場合には励磁電流が僅かでよい等の効
果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる車両用交流発電機の第１実施例の
構成を示す爪状磁極の円周方向部分縦断面図、第２図は
第１図図示の矢印Ａ方向から見た上面模式図、第３図は
本発明になる車両用交流発電機の部分断面側面図、第４
図は本発明になる車両用交流発電機の特性を説明する特
性図、第５図は本発明の他の実施例１の部分縦断面図、
第６図は本発明の他の実施例２の要部上面図、第７図（
ａ）。 （ｂ）は本発明の他の実施例３の要部縦断面図および断
面側面図、第８図、第９図は本発明の他の実施例４およ
び５の要部縦断面図である。 １・・・爪状磁極、２・・・励磁巻線、３・・・永久磁
石、５・・・つば状突部、４・・・側面部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラジアル型爪状磁極を界磁回転子とする車両用交
   流発電機において、爪状磁極の最外周側面に略つば状突
   部を設け、この爪状磁極側面部間に固体永久磁石を挟持
   固定し、この固体永久磁石は、回転軸に対し周方向に着
   磁容易軸、径方向に着磁困難軸を有するような異方性を
   有すると共に巻線の励磁により発生する極性と同極性が
   現われるように交互にＮ、Ｓ極としたことを特徴とする
   車両用交流発電機。
2. （２）前記固体永久磁石は、巻線励磁力零のとき、発電
   機出力が車両常用負荷需要値とほぼ等しく、かつ越えな
   いような励磁に設定されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の車両用交流発電機。
3. （３）前記固体永久磁石は、弾性材よりなり、弾性反力
   により永久磁石自体が固定されるものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の車両
   用交流発電機。