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Title:
ROTARY ELECTRIC MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/122596
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a rotary electric machine in which permanent magnets can be stably held, and the demagnetization of the permanent magnets due to heat is suppressed by effectively dissipating the heat of the permanent magnets by means of heat-dissipating blades. In the rotary electric machine, first and second magnet holders are so held on first and second yoke parts as to face the inner peripheral surfaces on the tip end sides of second and first claw-like magnetic pole parts, respectively, and the first and second magnets are so held on the first and second magnet holders as to face the inner peripheral surfaces on the tip end sides of the second and first claw-like magnetic pole parts, respectively. The first and second heat dissipating blades are so formed integrally with the first and second magnet holders as to extend axially outward from the portion between the first and second claw-like magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction.

Inventors:
AKAI, Hirokazu (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
赤井 博和 (〒10 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内 Tokyo, 10083, JP)
INOUE, Masaya (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
井上 正哉 (〒10 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内 Tokyo, 10083, JP)
SHINKAWA, Kanji (Limited 1-13-5, Kudankita, Chiyoda-k, Tokyo 73, 10200, JP)
新川 寛治 (〒73 東京都千代田区九段北一丁目13番5号 三菱電機エンジニアリング株式会社内 Tokyo, 10200, JP)
MORITA, Masao (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
守田 正夫 (〒10 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内 Tokyo, 10083, JP)
YOSHIZAWA, Toshiyuki (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
吉澤 敏行 (〒10 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内 Tokyo, 10083, JP)
Application Number:
JP2008/061667
Publication Date:
October 08, 2009
Filing Date:
June 26, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku Tokyo, 10, 10083, JP)
三菱電機株式会社 (〒10 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 Tokyo, 10083, JP)
AKAI, Hirokazu (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
赤井 博和 (〒10 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内 Tokyo, 10083, JP)
INOUE, Masaya (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
井上 正哉 (〒10 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内 Tokyo, 10083, JP)
SHINKAWA, Kanji (Limited 1-13-5, Kudankita, Chiyoda-k, Tokyo 73, 10200, JP)
新川 寛治 (〒73 東京都千代田区九段北一丁目13番5号 三菱電機エンジニアリング株式会社内 Tokyo, 10200, JP)
MORITA, Masao (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
守田 正夫 (〒10 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内 Tokyo, 10083, JP)
YOSHIZAWA, Toshiyuki (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
International Classes:
H02K19/22
Foreign References:
JP2001078374A
JP2003244875A
JPH10136623A
JP2002527015A
JPH11275831A
Attorney, Agent or Firm:
SOGA, Michiharu et al. (S. Soga & Co, 8th Floor Kokusai Building,1-1, Marunouchi 3-chome,Chiyoda-k, Tokyo 05, 10000, JP)
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Claims:
 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回転軸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、
 上記爪状磁極部の先端側内周面と相対するように上記継鉄部に保持された磁性材料からなる磁石保持具と、
 上記爪状磁極部の先端側内周面と相対するように上記磁石保持具に保持された永久磁石と、を備え、
 放熱用ブレードが、周方向に隣り合う上記爪状磁極部間から軸方向外方に延出するように上記磁石保持具に一体に形成されていることを特徴とする回転電機。
 上記ポールコアの軸方向の端面に固着され、上記放熱用ブレードと対応する位置にブレード挿通穴が形成された環状、かつ平板状の金属製のファン基部をさらに備え、
 上記放熱用ブレードが、周方向に隣り合う上記爪状磁極部間から上記ブレード挿通穴を挿通して軸方向外方に延出していることを特徴とする請求項1記載の回転電機。
 溝方向を軸方向とする嵌合溝が径方向外方に開口するように上記磁石保持具に凹設され、上記永久磁石が該嵌合溝に嵌着されて該磁石保持具に保持されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の回転電機。
 上記磁石保持具が上記複数の爪状磁極部のそれぞれの先端側内周面と相対するように上記継鉄部に保持され、上記放熱用ブレードが上記磁石保持具のなかで選択された磁石保持具にのみ一体に形成され、上記永久磁石が上記選択された磁石保持具にのみ保持されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転電機。
 上記磁石保持具が上記複数の爪状磁極部のなかで選択された爪状磁極部の先端側内周面にのみ相対するように上記継鉄部に保持され、上記放熱用ブレードが上記磁石保持具のそれぞれに一体に形成され、上記永久磁石が上記磁石保持具のそれぞれに保持されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転電機。
 上記放熱用ブレードが上記磁石保持具の径方向幅より広い径方向幅に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の回転電機。
 上記放熱用ブレードが上記磁石保持具に一体に複数枚形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の回転電機。
 上記放熱用ブレードが軸方向と直交する断面形状を弧状とする曲面形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の回転電機。
 上記放熱用ブレードの周方向の配列ピッチが不等ピッチであることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の回転電機。
 ファンブレードが上記ファン基部に一体に突設されていることを特徴とする請求項2乃至請求項8のいずれか1項に記載の回転電機。
 上記放熱用ブレードと上記ファンブレードとの周方向の配列ピッチが不等ピッチであることを特徴とする請求項10記載の回転電機。
Description:
回転電機

 この発明は、車両用交流発電機などの回 電機に関し、特にランデル型の回転子にお る永久磁石の放熱構造に関するものである

 ランデル型の回転子を用いる車両用交流 電機は、数十年にわたって自動車に使用さ てきた。そして、近年の環境問題から車載 れる電装品の負荷が急増しており、ランデ 型の回転子の発電量のより一層の増加が求 られている。

 従来、このような課題を解決するために ポールピースとともに回転する樹脂製のフ ンがポケットを持ち、永久磁石がポケット インサート成形されてファンに保持されて る電気機械用ロータが提案されている(例え ば、特許文献1参照)。

特表2002-527015号公報

 従来の電気機械用ロータでは、永久磁石が ケットにインサート成形されて樹脂製のフ ンに保持されているので、永久磁石の熱は ケットを介してファンに熱伝達され、ファ から放熱される。しかし、樹脂自身の熱伝 率が小さく、十分な熱伝達が期待できない で、永久磁石が熱減磁するという課題があ た。
 また、高速回転時に、永久磁石がインサー 成形されたポケットに大きな遠心力が作用 、ポケットおよびファンが損傷するおそれ あり、永久磁石を安定して保持できないと う課題もあった。そこで、永久磁石を安定 て保持するためには、樹脂に強化繊維など 添加してポケットおよびファンの剛性を高 る必要があるが、成型性が著しく低下し、 産性が低下するという新たな課題が生じる

 この発明は、このような課題を解決する めになされたものであって、永久磁石を継 部に保持された磁性金属製の磁石保持具に 持させ、かつ放熱用ブレードを磁石保持具 ら隣り合う爪状磁極部間を通って軸方向外 に延出させて、永久磁石を安定して保持で るとともに、永久磁石の発熱を放熱用ブレ ドから効果的に放熱し、永久磁石の熱減磁 抑制できる回転電機を得ることを目的とす 。

 この発明による回転電機は、ボス部、該 ス部の軸方向両端縁部から径方向外方に延 された一対の継鉄部、および該一対の継鉄 のそれぞれから交互に軸方向に延設され、 み合って周方向に配列された複数の爪状磁 部を有し、上記ボス部の軸心位置に挿通さ た回転軸に固着されたポールコアと、上記 ス部、上記一対の継鉄部、および上記複数 爪状磁極部に囲まれた空間内に収納された 磁コイルと、を有する回転子と、上記回転 の外周を所定のエアギャップを介して囲繞 て配設された固定子と、を備えている。さ に、本回転電機は、上記爪状磁極部の先端 内周面と相対するように上記継鉄部に保持 れた磁性材料からなる磁石保持具と、上記 状磁極部の先端側内周面と相対するように 記磁石保持具に保持された永久磁石と、を えている。そして、放熱用ブレードが、周 向に隣り合う上記爪状磁極部間から軸方向 方に延出するように上記磁石保持具に一体 形成されている。

 この発明によれば、磁石保持具が爪状磁 部の先端側内周面と相対するように継鉄部 保持されているので、磁石保持具が爪状磁 部の内径側に位置し、磁石保持具に作用す 遠心力が小さくなる。また、磁石保持具は 磁性金属製であり、継鉄部に保持されてい ので、磁石保持具の保持強度を大きくする とができる。そこで、磁石保持具が継鉄部 安定して保持される。さらに、永久磁石は 石保持具に保持されているので、永久磁石 作用する遠心力は磁石保持具で受けられ、 久磁石が安定して継鉄部に保持される。

 また、永久磁石で発生した熱が磁石保持 を介して磁石保持具と一体に形成された放 用ブレードに伝達され、ポールコアととも 回転する放熱用ブレードから放熱される。 こで、永久磁石で発生した熱が効率的に放 され、永久磁石の温度上昇が抑制され、熱 磁を抑えることができる。

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。 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斜視図で ある。 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磁石保持具を示す斜視 図である。 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保持具の永久磁石実装 状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態2に係る車両用交 流発電機における磁石保持具の永久磁石実装 状態を示す斜視図である。 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保持具の永久磁石実装 状態を示す斜視図である。 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保持具の永久磁石実装 状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態5に係る車両用交 流発電機における磁石保持具の永久磁石実装 状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態6に係る車両用交 流発電機に適用される回転子を示す端面図で ある。 この発明の実施の形態7に係る車両用 流発電機に適用される回転子を示す端面図 ある。 この発明の実施の形態8に係る車両用 流発電機を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態8に係る車両用 流発電機に適用される回転子の第1ポールコ 体側の構成を説明する分解斜視図である。 この発明の実施の形態8に係る車両用 流発電機に適用される回転子を示す斜視図 ある。 この発明の実施の形態8に係る車両用 流発電機に適用される磁石保持具を示す斜 図である。 この発明の実施の形態8に係る車両用 流発電機における磁石保持具の永久磁石実 状態を示す斜視図である。

 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 流発電機を模式的に示す断面図、図2はこの 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斜視図、図3はこの 明の実施の形態1に係る車両用交流発電機に 用される磁石保持具を示す斜視図、図4はこ の発明の実施の形態1に係る車両用交流発電 における磁石保持具の永久磁石実装状態を す斜視図である。なお、図2では、回転軸16 省略されている。

 図1乃至図4において、車両用交流発電機1 、それぞれ略椀形状のアルミ製のフロント ラケット2とリヤブラケット3とからなるケ ス4と、回転軸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 回転子13と、ケース4のフロント側に延出す 回転軸16の端部に固着されたプーリ6と、回 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 た固定子10と、回転軸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 ング8と、各スリップリング8に摺動するよ 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 る電圧調整器などがケース4内に配設されて る。

 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 、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 。

 回転子13は、励磁電流が流されて磁束を発 する界磁コイル14と、界磁コイル14を覆うよ に設けられ、その磁束によって磁極が形成 れるポールコア15と、ポールコア15の軸心位 置に貫装された回転軸16と、を備えている。 降、回転軸16の軸心方向を軸方向とする。
 ポールコア15は、それぞれ例えばS10Cなどの 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。

 第1ポールコア体17は、外周面を円筒形状 し、回転軸挿通穴18aが軸心位置を貫通して 成された第1ボス部18と、第1ボス部18の一端 部から径方向外側に延設された厚肉リング の第1継鉄部19と、第1継鉄部19の外周部から 方向他端側に延設された第1爪状磁極部20と 有している。第1爪状磁極部20は、その最外 面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端 に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向 みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細 形状に形成され、第1継鉄部19の外周部に周 向に等角ピッチで例えば8つ配列されている 。さらに、第1谷部25が第1継鉄部19の各隣り合 う第1爪状磁極部20間に位置する部位に、例え ば内径側に向かって凸状に湾曲したU字状に 設されている。

 第2ポールコア体21は、外周面を円筒形状 し、回転軸挿通穴22aが軸心位置を貫通して 成された第2ボス部22と、第2ボス部22の他端 部から径方向外側に延設された厚肉リング の第2継鉄部23と、第2継鉄部23の外周部から 方向一端側に延設された第2爪状磁極部24と 有している。第2爪状磁極部24は、その最外 面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端 に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向 みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細 形状に形成され、第2継鉄部23の外周部に周 向に等角ピッチで例えば8つ配列されている 。さらに、第2谷部26が第2継鉄部23の各隣り合 う第1爪状磁極部24間に位置する部位に、例え ば内径側に向かって凸状に湾曲したU字状に 設されている。

 第1磁石保持具30は、鉄、鉄系磁性合金な の磁性金属を用いて所定厚みを有する断面 形に作製されている。そして、溝方向を第1 磁石保持具30の厚み方向とする第1嵌合溝31が 1磁石保持具30の上面に開口するように凹設 れている。ここで、第1磁石保持具30の上下 および第1嵌合溝31の底面が互いに平行な平 面となっている。そして、第1嵌合溝31は、 の溝幅が開口に向かって漸次狭くなる楔状 形成されている。さらに、第1放熱用ブレー ド32が、第1磁石保持具30と単一の部材で一体 形成されている。つまり、第1放熱用ブレー ド32は、第1嵌合溝31の溝幅方向の中央位置で 第1磁石保持具30の厚み方向の一方の端面か 第1磁石保持具30の厚み方向に延出され、か 第1磁石保持具30の下面から下方に延出され いる。この第1放熱用ブレード32は、第1磁石 保持具30の厚み方向と直交する断面形状を細 の矩形とする平板に作製されている。

 第1永久磁石33は、厚み方向と直交する平 における断面が台形の第1嵌合溝31に嵌合可 な外形形状で、第1磁石保持具30と同等の厚 に作製され、その下面が厚み方向に平行な 坦面で、上面が下面との間の距離が厚み方 の一側から他側に漸次広くなる傾斜面とな ている。この第1永久磁石33は、厚み方向を 1磁石保持具30の厚み方向に一致させて、そ 下端部側を第1磁石保持具30の厚み方向外方 ら第1嵌合溝31に嵌着され、必要に応じ接着 を塗布されて、第1磁石保持具30に磁気的に 続されて保持される。この時、第1永久磁石 33の厚み方向の他側が、第1放熱用ブレード32 延出している第1磁石保持具30の厚み方向の 方の端面側に位置している。

 第2磁石保持具35は、第1磁石保持具30と同じ 質を用いて同じ形状に作製されている。第2 嵌合溝36が、第1嵌合溝31と同様に、第2磁石保 持具35に形成されている。さらに、第2放熱用 ブレード37が、第1放熱用ブレード32と同様に 第2磁石保持具35と単一の部材で一体に形成 れている。第2永久磁石38は、第1永久磁石33 同じ材質を用いて同じ形状に作製されてい 。
 そして、第2永久磁石38は、厚み方向を第2磁 石保持具35の厚み方向に一致させて、その下 部側を第2磁石保持具35の厚み方向外方から 2嵌合溝36に嵌着され、必要に応じ接着剤を 布されて、第2磁石保持具35に磁気的に接続 れて保持される。この時、第2永久磁石38の み方向の他側が、第2放熱用ブレード37が延 している第2磁石保持具35の厚み方向の一方 端面側に位置している。

 第1保持溝27が、第1ポールコア体17の各第1 爪状磁極部20の根元側で、各第1谷部25の内壁 の上部側の相対する部位のそれぞれに開口 、かつ溝方向を軸方向として第1継鉄部19の 端から他端側に向かって凹設されている。 様に、第2保持溝28が、第2ポールコア体21の 第2爪状磁極部24の根元側で、各第2谷部26の 壁面の上部側の相対する部位のそれぞれに 口し、かつ溝方向を軸方向として第2継鉄部 23の他端から一端側に向かって凹設されてい 。ここで、第1および第2保持溝27,28は、ブロ ーチ加工やエンドミル加工などにより、第1 よび第2磁石保持具30,35の両側部が嵌着され 溝形状に形成されている。

 このように構成された回転子13を組み立 るには、まず、第1磁石保持具30が、第1永久 石33を上方に向けて、かつ第1永久磁石33の み方向の一側を界磁コイル14側に向けて、軸 方向外側から相対する第1保持溝27に圧入され 、必要に応じて接着剤を塗布されて、各第1 部25の上に架設された状態で磁気的に接続さ れて第1ポールコア体17に取り付けられる。同 様に、第2磁石保持具35が、第2永久磁石38を上 方に向けて、かつ第2永久磁石38の厚み方向の 一側を界磁コイル14側に向けて、軸方向外側 ら相対する第2保持溝28に圧入され、必要に じて接着剤を塗布されて、各第2谷部26の上 架設された状態で磁気的に接続されて第2ポ ールコア体21に取り付けられる。

 ついで、第1および第2永久磁石33,38が保持 された第1および第2ポールコア体17,21が、第1 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 端面に突き合わせられ、回転軸16を回転軸 通穴18a,22aに貫装して固着され、回転子13が み立てられる。

 ここで、ボビン(図示せず)に巻装された 磁コイル14が、第1および第2ボス部18,22、第1 よび第2継鉄部19,23および第1および第2爪状 極部20,24に囲まれた空間に装着されている。 また、第1および第2ボス部18,22および第1およ 第2継鉄部19,23が、それぞれポールコア15の ス部および一対の継鉄部に相当する。また 軸方向において、第1および第2爪状磁極部20, 24の先端側がそれぞれ第2および第1継鉄部23,19 と重なっている。

 また、第1磁石保持具30および第1永久磁石33 厚み方向が軸方向に一致し、第1永久磁石33 上面が第2爪状磁極部24の先端側内周面と所 の隙間をあけて対向している。さらに、第1 放熱用ブレード32が周方向に隣り合う第1爪状 磁極部20の間から軸方向外方に延出している
 同様に、第2磁石保持具35および第2永久磁石 38の厚み方向が軸方向に一致し、第2永久磁石 38の上面が第1爪状磁極部20の先端側内周面と 定の隙間をあけて対向している。さらに、 2放熱用ブレード37が周方向に隣り合う第2爪 状磁極部24の間から軸方向外方に延出してい 。

 また、第1および第2永久磁石33,38は、図1 示されるように、界磁コイル14に通電されて 発生する磁界51の向きと逆向きに着磁配向さ る。そして、第1および第2永久磁石33,38の着 磁方向52の延長線が、対向する第2および第1 状磁極部24,20の先端側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 磁界51の向きが反転した設計の場合には、 1および第2永久磁石33,38も逆向きに着磁配向 れる。

 つぎに、このように構成された車両用交流 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 9およびスリップリング8を介して回転子13の 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 磁極部20がN極に磁化され、第2ポールコア体 21の第2爪状磁極部24がS極に磁化される。
 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を介して回転軸16に伝達 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、 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。

 界磁コイル14に通電されて発生した磁束 、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。固定子 心11に入った磁束は、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 た磁束は、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 至る。ここで、従来のランデル型回転子で 、第1および第2ポールコア体は限界設計さ ているので、界磁コイルの発生する磁界に り磁気飽和し、回転子で発生する磁束が減 してしまう。

 この回転子13では、第1および第2永久磁石 33,38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永久磁石33から発生する磁束は、第 1磁石保持具30に入る。ここで、第1磁石保持 30の下方には、第1谷部25、即ち大きな空間が 存在する。そこで、第1磁石保持具30に入った 磁束は、第1磁石保持具30内を周方向の両側に 流れて第1継鉄部19に入り、第1ボス部18、第2 ス部22、第2継鉄部23および第2爪状磁極部24を 通り、空隙を介して第1永久磁石33に戻る。ま た、第2永久磁石38から発生する磁束は、空隙 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を経て、第2継鉄 23に入る。第2継鉄部23に入った磁束は、第2 鉄部23の第2谷部26の両側を径方向外方に流れ 、第2磁石保持具35の両端から第2磁石保持具35 に入り、第2永久磁石38に戻る。

 第1および第2永久磁石33,38の発生する磁束 は、界磁コイル14の発生する磁束と逆向きと 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。こ れにより、固定子10に鎖交する磁束が増加し 発電量を増加することができる。

 また、第1および第2永久磁石33,38が第2お び第1爪状磁極部24,20の先端側内周面に対向 るように配設されているので、第1および第2 永久磁石33,38の磁気回路が回転子13内部で閉 た磁気回路となる。そこで、第1および第2永 久磁石33,38の発生する磁束のなかの固定子鉄 11に鎖交する磁束成分(漏れ磁束)が少なくな る。さらに、着磁方向52の延長線が、対向す 第2および第1爪状磁極部24,20の先端側内周面 に向かっているので、漏れ磁束が一層低減さ れる。その結果、無負荷無励磁における第1 よび第2永久磁石33,38の誘起電圧の発生が抑 される。

 また、第1および第2永久磁石33,38は、第2 よび第1爪状磁極部24,20の先端側内周面に対 するように配設されているので、第1および 2永久磁石33,38は、第2および第1爪状磁極部24 ,20の内径側に位置し、固定子スロット高調波 により直接誘導加熱されない。また、第1お び第2永久磁石33,38は、第1および第2谷部25,26 架設された第1および第2磁石保持具30,35に保 持されているので、界磁コイル14で発生した が伝達されにくい。そこで、誘導加熱や界 コイル14の発熱に起因する第1および第2永久 磁石33,38の温度上昇が抑制され、熱減磁を防 できる。

 また、第1および第2永久磁石33,38が第1お び第2谷部25,26に架設された第1および第2磁石 保持具30,35に保持されている。そこで、遠心 や熱膨張に起因する第1および第2爪状磁極 20,24の揺動が第1および第2永久磁石33,38の保 構造に影響しない。また、第1および第2磁石 保持具30,35の容積を少なくでき、第1および第 2磁石保持具30,35に作用する遠心力を小さくで き、第1および第2磁石保持具30,35を簡易な保 構造で安定して第1および第2継鉄部19,23に保 できる。これにより、必要最小限の磁石量 第1および第2永久磁石33,38を第1および第2磁 保持具30,35を用いて安定して継鉄部に保持 きる。

 また、第1および第2嵌合溝31,36が溝方向を 第1および第2磁石保持具30,35の厚み方向とし かつ上面に開口するように第1および第2磁石 保持具30,35に凹設されている。そこで、第1お よび第2永久磁石33,38を厚み方向から第1およ 第2嵌合溝31,36に嵌着させるだけで、第1およ 第2磁石保持具30,35に簡易に保持させること できる。また、第1および第2保持溝27,28が、 第1および第2谷部25,26の内壁面の上部側の相 する部位のそれぞれに開口し、かつ溝方向 軸方向として第1および第2継鉄部19,23に凹設 れている。そこで、第1および第2磁石保持 30,35を軸方向から第1および第2保持溝27,28に 着させるだけで、第1および第2継鉄部19,23に 易に保持させることができる。

 また、第1および第2放熱用ブレード32,37が、 周方向に隣り合う第1爪状磁極部20の間、およ び周方向に隣り合う第2爪状磁極部24の間から 軸方向外方に延出しているので、第1および 2放熱用ブレード32,37がポールコア15とともに 回転し、空気流を発生させる。そこで、ポー ルコア15の軸方向両端面に溶接などにより固 されていた従来の冷却ファンを省略するこ ができ、部品点数の削減、および溶接工程 省略が図られ、組立工程を簡略化すること できる。
 また、第1および第2永久磁石33,38は第1およ 第2磁石保持具30,35に保持された状態で第1お び第2ポールコア体17,21に組み込まれるので 第1および第2永久磁石33,38の第1および第2ポ ルコア体17,21への組立性を向上できる。

 また、第1および第2放熱用ブレード32,37が 第1および第2磁石保持具30,35と単一の部材で 体に形成されているので、第1および第2放熱 用ブレード32,37と第1および第2磁石保持具30,35 との間の熱抵抗が小さくなる。そこで、第1 よび第2永久磁石33,38で発生した熱が、第1お び第2磁石保持具30,35を介して速やかに第1お よび第2放熱用ブレード32,37に伝達され、第1 よび第2放熱用ブレード32,37から空気流に放 される。これにより、第1および第2永久磁石 33,38で発生した熱が効率的に放熱され、第1お よび第2永久磁石33,38の温度上昇が抑制され、 第1および第2永久磁石33,38の熱減磁が抑えら る。

 実施の形態2.
 図5はこの発明の実施の形態2に係る車両用 流発電機における磁石保持具の永久磁石実 状態を示す斜視図である。
 図5において、第1放熱用ブレード32Aは、第1 合溝31の溝幅方向の中央位置で、第1磁石保 具30の厚み方向の一方の端面から第1磁石保 具30の厚み方向および上方に延出され、か 第1磁石保持具30の下面から下方に延出され いる。第1放熱用ブレード37Aは、第2嵌合溝36 溝幅方向の中央位置で、第2磁石保持具35の み方向の一方の端面から第2磁石保持具35の み方向および上方に延出され、かつ第2磁石 保持具35の下面から下方に延出されている。

 なお、この実施の形態2では、第1および 2放熱用ブレード32,37が一体に形成された第1 よび第2磁石保持具30,35に代えて第1および第 2放熱用ブレード32A,37Aが一体に形成された第1 および第2磁石保持具30,35を用いている点を除 いて、上記実施の形態1と同様に構成されて る。

 従って、この実施の形態2においても、上記 実施の形態1と同様の効果が得られる。
 この実施の形態2では、第1および第2放熱用 レード32A,37Aは、第1および第2嵌合溝31,36の 幅方向の中央位置で、第1および第2磁石保持 具30、35の厚み方向の一方の端面から第1およ 第2磁石保持具30,35の厚み方向および上方に 出され、かつ第1および第2磁石保持具30,35の 下面から下方に延出されている。そこで、第 1および第2放熱用ブレード32A,37Aの径方向幅が 第1および第2磁石保持具30、35の径方向幅より 広くなっているので、第1および第2放熱用ブ ード32A,37Aの放熱面積が増大し、第1および 2永久磁石33,38の熱の放熱特性が向上し、第1 よび第2永久磁石33,38の温度上昇を抑えるこ ができる。
 また、第1および第2放熱ブレード32A,37Aが第1 および第2永久磁石33,38の厚み方向の他方の端 面に接しているので、第1および第2永久磁石3 3、38の軸方向の移動が規制され、第1および 2永久磁石33、38を安定して保持できる。

 実施の形態3.
 図6はこの発明の実施の形態3に係る車両用 流発電機における磁石保持具の永久磁石実 状態を示す斜視図である。
 図6において、第1放熱用ブレード32Bは、第1 合溝31の溝幅方向の中央位置で、第1磁石保 具30の厚み方向の一方の端面から第1磁石保 具30の厚み方向に延出され、かつ第1磁石保 具30の下面から下方に延出されている。そ て、第1放熱用ブレード32Bは、第1磁石保持具 30の厚み方向と直交する断面形状を弧状とす 曲面形状に作製されている。第2放熱用ブレ ード37Bは、第2嵌合溝36の溝幅方向の中央位置 で、第2磁石保持具35の厚み方向の一方の端面 から第2磁石保持具35の厚み方向に延出され、 かつ第2磁石保持具35の下面から下方に延出さ れている。そして、第2放熱用ブレード37Bは 第2磁石保持具35の厚み方向と直交する断面 状を弧状とする曲面形状に作製されている

 なお、この実施の形態3では、第1および 2放熱用ブレード32、37が一体に形成された第 1および第2磁石保持具30、35に代えて第1およ 第2放熱用ブレード32B,37Bが一体に形成された 第1および第2磁石保持具30,35を用いている点 除いて、上記実施の形態1と同様に構成され いる。

 従って、この実施の形態3においても、上記 実施の形態1と同様の効果が得られる。
 この実施の形態3では、第1および第2放熱用 レード32B,37Bは、第1および第2磁石保持具30,3 5の厚み方向と直交する断面形状を弧状とす 曲面形状に作製されているので、ファンと ての送風量を多くでき、整流器や電圧調整 などの発熱部品を効果的に冷却することが きる。

 実施の形態4.
 図7はこの発明の実施の形態4に係る車両用 流発電機における磁石保持具の永久磁石実 状態を示す斜視図である。
 図7において、第1放熱用ブレード32Cは、第1 石保持具30の第1嵌合溝31の溝幅方向の一側 端面に沿って第1磁石保持具30の厚み方向に 出されている。そして、第1放熱用ブレード3 2Cは、第1磁石保持具30の厚み方向と直交する 面形状を細長の矩形とする平板に作製され いる。第2放熱用ブレード37Cは、第2磁石保 具35の第2嵌合溝36の溝幅方向の一側の端面に 沿って第2磁石保持具35の厚み方向に延出され ている。そして、第2放熱用ブレード37Cは、 2磁石保持具35の厚み方向と直交する断面形 を細長の矩形とする平板に作製されている

 なお、この実施の形態4では、第1および 2放熱用ブレード32,37が一体に形成された第1 よび第2磁石保持具30、35に代えて第1および 2放熱用ブレード32C,37Cが一体に形成された 1および第2磁石保持具30、35を用いている点 除いて、上記実施の形態1と同様に構成され いる。

 従って、この実施の形態4においても、上記 実施の形態1と同様の効果が得られる。
 この実施の形態2では、第1および第2放熱用 レード32C,37Cは、第1および第2磁石保持具30,3 5の第1および第2嵌合溝31,36の溝幅方向の一側 端面に沿って第1および第2磁石保持具30、35 厚み方向に延出されているので、第1および 第2放熱用ブレード32C,37Cの作製が容易となる

 実施の形態5.
 図8はこの発明の実施の形態5に係る車両用 流発電機における磁石保持具の永久磁石実 状態を示す斜視図である。
 図8において、2枚の第1放熱用ブレード32Cが 第1磁石保持具30の第1嵌合溝31の溝幅方向の 側の端面に沿って第1磁石保持具30の厚み方 に延出されている。2枚の第2放熱用ブレー 37Cが、第2磁石保持具35の第2嵌合溝36の溝幅 向の両側の端面に沿って第2磁石保持具35の み方向に延出されている。

 なお、この実施の形態5は、1枚の第1およ 第2放熱用ブレード32、37が一体に形成され 第1および第2磁石保持具30,35に代えて2枚の第 1および第2放熱用ブレード32C,37Cが一体に形成 された第1および第2磁石保持具30,35を用いて る点を除いて、上記実施の形態1と同様に構 されている。

 従って、この実施の形態5においても、上記 実施の形態1と同様の効果が得られる。
 この実施の形態5では、2枚の第1および第2放 熱用ブレード32C,37Cは、第1および第2磁石保持 具30、35の第1および第2嵌合溝31,36の溝幅方向 両側の端面に沿って第1および第2磁石保持 30,35の厚み方向に延出されているので、放熱 面積が増大し、第1および第2永久磁石33,38の を効果的に放熱し、第1および第2永久磁石33, 38の温度上昇を抑えることができる。

 なお、上記実施の形態5では、2枚の放熱 ブレードを磁石保持具に形成するものとし いるが、磁石保持具に形成される放熱ブレ ドの枚数は2枚に限定されるものではなく、3 枚以上でもよい。また、上記実施の形態1~3に おいても、磁石保持具に形成される放熱用ブ レードの枚数を2枚以上としてもよい。

 実施の形態6.
 図9はこの発明の実施の形態6に係る車両用 流発電機に適用される回転子を示す端面図 ある。
 図9において、第1磁石保持具30が8つの第1谷 25のそれぞれに架設されている。そして、 1放熱用ブレード32が1つおきの第1磁石保持具 30に一体に形成されている。さらに、第1放熱 用ブレード32が一体に形成された第1磁石保持 具30の第1嵌合溝31にのみ第1永久磁石33が嵌合 持されている。ここで、図示していないが 第2ポールコア体21においても、第2磁石保持 具35が8つの第2谷部26のそれぞれに架設され、 第2放熱用ブレード37が1つおきの第2磁石保持 35に一体に形成され、第2放熱用ブレード37 一体に形成された第2磁石保持具35の第2嵌合 36にのみ第2永久磁石38が嵌合保持されてい 。
 なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に 構成されている。

 この実施の形態6では、第1磁石保持具30が第 1谷部25のそれぞれに架設され、第1永久磁石33 が周方向に1つおきの第1磁石保持具30に保持 れている。同様に、第2磁石保持具35が第2谷 26のそれぞれに架設され、第2永久磁石38が 方向に1つおきの第2磁石保持具35に保持され いる。従って、遠心力に対して重量的なア バランスが生じず、優れた信頼性を確保で ると共に、全ての谷部に永久磁石を配設し 場合に比べ、出力が少し低下するものの、 品点数を削減でき、安価な構成で出力をあ ることができる。
 また、第1および第2永久磁石33,38を保持する 第1および第2磁石保持具30,35には、第1および 2放熱用ブレード32,37が一体に形成されてい ので、第1および第2永久磁石33,38の熱減磁が 抑えられる。

 ここで、上記実施の形態6では、磁石保持 具を第1および第2ポールコア体の各ポールコ 体の各谷部に架設し、永久磁石を周方向の つおきの磁石保持具に保持させるものとし いるが、磁石保持具を各谷部に架設し、永 磁石を任意の磁石保持具に選択して保持さ てもよく、例えば、永久磁石を第1ポールコ ア体の各谷部に架設された磁石保持具の全て に保持させ、第2ポールコア体の各谷部に架 された磁石保持具には永久磁石を保持させ いようにしてもよい。この場合においても 全ての磁石保持具に永久磁石を配設した場 に比べ、出力が少し低下するものの、分品 数を削減でき、安価な構成で出力をあげる とができる。また、永久磁石が周方向にバ ンスよく配設されているので、遠心力に対 て重量的なアンバランスが生じない。

 また、上記実施の形態6では、磁石保持具 を第1および第2ポールコア体の各ポールコア の各谷部に架設し、永久磁石を周方向の一 おきの磁石保持具に保持させるものとして るが、磁石保持具を第1および第2ポールコ 体の各ポールコア体の周方向の一つおきの 部に架設し、永久磁石を磁石保持具のそれ れに保持させてもよい。

 実施の形態7.
 図10はこの発明の実施の形態7に係る車両用 流発電機に適用される回転子を示す端面図 ある。
 図10において、第1放熱用ブレード32が、第1 石保持具30の第1嵌合溝31の溝幅方向のブレ ド延出位置を変えて第1磁石保持具30のそれ れに一体に形成されている。ここで、図示 ていないが、第2放熱用ブレード37が、第2磁 保持具35の第2嵌合溝36の溝幅方向のブレー 延出位置を変えて第2磁石保持具35のそれぞ に一体に形成されている。
 なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に 構成されている。

 この実施の形態7では、各第1および第2放 用ブレード32,37の第1磁石保持具30および第2 石保持具35からのブレード延出位置を変え いるので、第1および第2放熱用ブレード32,37 周方向の配列ピッチが不等ピッチとなり、 1および第2放熱用ブレード32,37が回転子13と に回転することに起因する風騒音が低減さ る。

 ここで、上記実施の形態7では、各第1お び第2放熱用ブレード32,37の第1および第2磁石 保持具30,35からのブレード延出位置を変えて レードの配列ピッチを不等ピッチとしてい が、ブレードの配列ピッチを不等ピッチと る方策はこれに限定されるものではなく、 えば上記実施の形態1~5で説明した第1放熱用 ブレード32,32A,32B,32Cおよび第2放熱用ブレード 37,37A,37B,37Cを組み合わせて配列してもよい。

 実施の形態8.
 図11はこの発明の実施の形態8に係る車両用 流発電機を模式的に示す断面図、図12はこ 発明の実施の形態8に係る車両用交流発電機 適用される回転子の第1ポールコア体側の構 成を説明する分解斜視図、図13はこの発明の 施の形態8に係る車両用交流発電機に適用さ れる回転子を示す斜視図、図14はこの発明の 施の形態8に係る車両用交流発電機に適用さ れる磁石保持具を示す斜視図、図15はこの発 の実施の形態8に係る車両用交流発電機にお ける磁石保持具の永久磁石実装状態を示す斜 視図である。なお、図13では、回転軸16およ ファンが省略されている。

 図11乃至図15において、車両用交流発電機 1Aは、それぞれ略椀形状のアルミ製のフロン ブラケット2とリヤブラケット3とからなる ース4と、回転軸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 た回転子13と、ケース4のフロント側に延出 る回転軸16の端部に固着されたプーリ6と、 転子13の軸方向の両端面に固定されたファン 40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、回転軸16のリヤ側 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 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 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 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。

 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 、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 。

 回転子13は、励磁電流が流されて磁束を発 する界磁コイル14と、界磁コイル14を覆うよ に設けられ、その磁束によって磁極が形成 れるポールコア15と、ポールコア15の軸心位 置に貫装された回転軸16と、を備えている。 降、回転軸16の軸心方向を軸方向とする。
 ポールコア15は、それぞれ例えばS10Cなどの 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。

 第1ポールコア体17は、外周面を円筒形状 し、回転軸挿通穴18aが軸心位置を貫通して 成された第1ボス部18と、第1ボス部18の一端 部から径方向外側に延設された厚肉リング の第1継鉄部19と、第1継鉄部19の外周部から 方向他端側に延設された第1爪状磁極部20と 有している。第1爪状磁極部20は、その最外 面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端 に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向 みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細 形状に形成され、第1継鉄部19の外周部に周 向に等角ピッチで例えば8つ配列されている 。さらに、第1谷部25が第1継鉄部19の各隣り合 う第1爪状磁極部20間に位置する部位に、例え ば内径側に向かって凸状に湾曲したU字状に 設されている。

 第2ポールコア体21は、外周面を円筒形状 し、回転軸挿通穴22aが軸心位置を貫通して 成された第2ボス部22と、第2ボス部22の他端 部から径方向外側に延設された厚肉リング の第2継鉄部23と、第2継鉄部23の外周部から 方向一端側に延設された第2爪状磁極部24と 有している。第2爪状磁極部24は、その最外 面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端 に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向 みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細 形状に形成され、第2継鉄部23の外周部に周 向に等角ピッチで例えば8つ配列されている 。さらに、第2谷部26が第2継鉄部23の各隣り合 う第1爪状磁極部24間に位置する部位に、例え ば内径側に向かって凸状に湾曲したU字状に 設されている。

 第1磁石保持具30は、鉄、鉄系磁性合金な の磁性金属を用いて所定厚みを有する断面 形に作製されている。そして、溝方向を第1 磁石保持具30の厚み方向とする第1嵌合溝31が 1磁石保持具30の上面に開口するように凹設 れている。ここで、第1磁石保持具30の上下 および第1嵌合溝31の底面が互いに平行な平 面となっている。そして、第1嵌合溝31は、 の溝幅が開口に向かって漸次狭くなる楔状 形成されている。さらに、第1放熱用ブレー ド32が、第1磁石保持具30と単一の部材で一体 形成されている。つまり、第1放熱用ブレー ド32は、第1嵌合溝31の溝幅方向の中央位置で 第1磁石保持具30の厚み方向の一方の端面か 第1磁石保持具30の厚み方向に延出され、か 第1磁石保持具30の下面から下方に延出され いる。この第1放熱用ブレード32は、第1磁石 保持具30の厚み方向と直交する断面形状を細 の矩形とする平板に作製されている。

 第1永久磁石33は、厚み方向と直交する平 における断面が台形の第1嵌合溝31に嵌合可 な外形形状で、第1磁石保持具30と同等の厚 に作製され、その下面が厚み方向に平行な 坦面で、上面が下面との間の距離が厚み方 の一側から他側に漸次広くなる傾斜面とな ている。この第1永久磁石33は、厚み方向を 1磁石保持具30の厚み方向に一致させて、そ 下端部側を第1磁石保持具30の厚み方向外方 ら第1嵌合溝31に嵌着され、必要に応じ接着 を塗布されて、第1磁石保持具30に磁気的に 続されて保持される。この時、第1永久磁石 33の厚み方向の他側が、第1放熱用ブレード32 延出している第1磁石保持具30の厚み方向の 方の端面側に位置している。

 第2磁石保持具35は、第1磁石保持具30と同じ 質を用いて同じ形状に作製されている。第2 嵌合溝36が、第1嵌合溝31と同様に、第2磁石保 持具35に形成されている。さらに、第2放熱用 ブレード37が、第1放熱用ブレード32と同様に 第2磁石保持具35と単一の部材で一体に形成 れている。第2永久磁石38は、第1永久磁石33 同じ材質を用いて同じ形状に作製されてい 。
 そして、第2永久磁石38は、厚み方向を第2磁 石保持具35の厚み方向に一致させて、その下 部側を第2磁石保持具35の厚み方向外方から 2嵌合溝36に嵌着され、必要に応じ接着剤を 布されて、第2磁石保持具35に磁気的に接続 れて保持される。この時、第2永久磁石38の み方向の他側が、第2放熱用ブレード37が延 している第2磁石保持具35の厚み方向の一方 端面側に位置している。

 第1保持溝27が、第1ポールコア体17の各第1 爪状磁極部20の根元側で、各第1谷部25の内壁 の上部側の相対する部位のそれぞれに開口 、かつ溝方向を軸方向として第1継鉄部19の 端から他端側に向かって凹設されている。 様に、第2保持溝28が、第2ポールコア体21の 第2爪状磁極部24の根元側で、各第2谷部26の 壁面の上部側の相対する部位のそれぞれに 口し、かつ溝方向を軸方向として第2継鉄部 23の他端から一端側に向かって凹設されてい 。ここで、第1および第2保持溝27,28は、ブロ ーチ加工やエンドミル加工などにより、第1 よび第2磁石保持具30,35の両側部が嵌着され 溝形状に形成されている。

 ファン40は、鉄、銅、アルミ、ステンレ などの板金を切断加工および曲げ加工して 製され、平板リング状のファン基部41と、そ れぞれファン基部41から切り起こされて周方 に等角ピッチで配列された、例えば8枚のフ ァンブレード42と、それぞれファン基部41に 1および第2放熱用ブレード32,37が挿通可能な 長の穴形状に穿設され、周方向に等角ピッ で配列された、例えば8個のブレード挿通穴 43と、を備える。この時、ブレード挿通穴43 周方向両側のファンブレード42との間の角度 閘1,閘2が等しくなっている。

 ファン40は、ファン基部41を第1ポールコ 体17の軸方向一側端面と第2ポールコア体21の 軸方向他側端面とのそれぞれに周方向の複数 箇所の溶接部39で抵抗溶接されて取り付けら ている。そして、第1放熱用ブレード32の第1 爪状磁極部20の間からの延出部がブレード挿 穴43を挿通してファン基部41から延出してい る。また、第2放熱用ブレード37の第2爪状磁 部24の間からの延出部がブレード挿通穴43を 通してファン基部41から延出している。

 このように構成された回転子13を組み立 るには、まず、第1磁石保持具30が、第1永久 石33を上方に向けて、かつ第1永久磁石33の み方向の一側を界磁コイル14側に向けて、軸 方向外側から相対する第1保持溝27に圧入され 、必要に応じて接着剤を塗布されて、各第1 部25の上に架設された状態で磁気的に接続さ れて第1ポールコア体17に取り付けられる。同 様に、第2磁石保持具35が、第2永久磁石38を上 方に向けて、かつ第2永久磁石38の厚み方向の 一側を界磁コイル14側に向けて、軸方向外側 ら相対する第2保持溝28に圧入され、必要に じて接着剤を塗布されて、各第2谷部26の上 架設された状態で磁気的に接続されて第2ポ ールコア体21に取り付けられる。

 ついで、第1および第2永久磁石33,38が保持 された第1および第2ポールコア体17,21が、第1 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 端面に突き合わせ、回転軸16を回転軸挿通 18a,22aに貫装して固着される。この時、ボビ (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。

 ついで、第1放熱用ブレード32が各ブレー 挿通穴43を挿通するようにファン基部41を第 1ポールコア体17の軸方向一側端面にあてがい 、ファン基部41が周方向の複数箇所の溶接部3 9で第1ポールコア体17に抵抗溶接される。さ に、第2放熱用ブレード37が各ブレード挿通 43を挿通するようにファン基部41を第2ポール コア体21の軸方向他側端面にあてがい、ファ 基部41が周方向の複数箇所の溶接部39で第2 ールコア体21に抵抗溶接され、回転子13が組 立てられる。

 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 15のボス部および一対の継鉄部に相当する。 また、軸方向において、第1および第2爪状磁 部20,24の先端側がそれぞれ第2および第1継鉄 部23,19と重なっている。

 また、第1磁石保持具30および第1永久磁石33 厚み方向が軸方向に一致し、第1永久磁石33 上面が第2爪状磁極部24の先端側内周面と所 の隙間をあけて対向している。さらに、第1 放熱用ブレード32が周方向に隣り合う第1爪状 磁極部20の間からブレード挿通穴43を挿通し 軸方向外方に延出している。
 同様に、第2磁石保持具35および第2永久磁石 38の厚み方向が軸方向に一致し、第2永久磁石 38の上面が第1爪状磁極部20の先端側内周面と 定の隙間をあけて対向している。さらに、 2放熱用ブレード37が周方向に隣り合う第2爪 状磁極部24の間からブレード挿通穴43を挿通 て軸方向外方に延出している。

 また、第1および第2永久磁石33,38は、図11 示されるように、界磁コイル14に通電され 発生する磁界51の向きと逆向きに着磁配向さ れる。そして、第1および第2永久磁石33,38の 磁方向52の延長線が、対向する第2および第1 状磁極部24,20の先端側内周面に向かってい 。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、 1および第2永久磁石33,38も逆向きに着磁配向 される。

 このように構成された車両用交流発電機1 Aは、回転子13の軸方向の両端面に固定された ファン40を有し、第1および第2放熱用ブレー 32,37がファン基部41に穿設されたブレード挿 穴43を挿通してファン基部41から延出してい る点を除いて、上記実施の形態1で説明した 両用交流発電機1と同様に構成されている。 こで、この車両用交流発電機1Aは、車両用 流発電機1と同様に動作するので、ここでは の説明を省略する。

 この実施の形態8によれば、上記実施の形態 1の効果に加え、下記の効果が得られる。
 まず、ファン40が金属製であるので、作製 簡易となるとともに、高い剛性が得られる そして、第1および第2放熱用ブレード32,37が レード挿通穴43を挿通しているので、ポー コア15とともに回転した際の風圧による第1 よび第2放熱用ブレード32,37の変位がファン 部41により規制される。そこで、第1および 2放熱用ブレード32,37の変位することに起因 て第1および第2磁石保持具30,35と第1および第 2保持溝27,28との嵌合部に発生する応力が低減 し、第1および第2磁石保持具30,35の安定した 持が確保される。

 また、ファン基部41に突設されたファン レード42およびファン基部41から延出された 1および第2放熱用ブレード32,37がポールコア 15とともに回転し、空気流を発生させる。こ により、送風量が増大し、ケース4内に配設 されている整流器、電圧調整器などの発熱部 品が効果的に冷却される。

 なお、上記実施の形態8では、ブレード挿 通穴43と周方向両側のファンブレード42との の角度閘1,閘2が等しくなるようにブレード 通穴43をファン基部41に穿設するものとして るが、ブレード挿通穴43と周方向両側のフ ンブレード42との間の角度閘1,閘2が異なるよ うにブレード挿通穴43をファン基部41に穿設 れば、ファンブレード42とブレード挿通穴43 の配列ピッチを不等ピッチとすることがで る。この場合、ファン40が回転することに り発生する風騒音を低減することができる

 実施の形態9.
 上記実施の形態8では、第1および第2放熱用 レード32,37が一体に形成された第1および第2 磁石保持具30,35を用いるものとしているが、 の実施の形態9では、図5に示される第1およ 第2放熱用ブレード32A,37Aが一体に形成され 第1および第2磁石保持具30,35を用いている。 して、図示されていないが、ブレード挿通 が第1および第2放熱用ブレード32A,37Aの断面 状および延出位置に合わせてファン基部に 設され、第1および第2放熱用ブレード32A,37A ブレード挿通穴を挿通してファン基部から 出している。

 従って、この実施の形態9においても、上 記実施の形態8と同様の効果が得られる。

 この実施の形態9では、第1および第2放熱用 レード32A,37Aは、第1および第2嵌合溝31,36の 幅方向の中央位置で、第1および第2磁石保持 具30、35の厚み方向の一方の端面から第1およ 第2磁石保持具30,35の厚み方向および上方に 出され、かつ第1および第2磁石保持具30,35の 下面から下方に延出されている。そこで、第 1および第2放熱用ブレード32A,37Aの径方向幅が 第1および第2磁石保持具30、35の径方向幅より 広くなっているので、第1および第2放熱用ブ ード32A,37Aの放熱面積が増大し、第1および 2永久磁石33,38の熱の放熱特性が向上し、第1 よび第2永久磁石33,38の温度上昇を抑えるこ ができる。
 また、第1および第2放熱ブレード32A,37Aが第1 および第2永久磁石33,38の厚み方向の他方の端 面に接しているので、第1および第2永久磁石3 3、38の軸方向の移動が規制され、第1および 2永久磁石33、38を安定して保持できる。

 実施の形態10.
 上記実施の形態8では、第1および第2放熱用 レード32,37が一体に形成された第1および第2 磁石保持具30,35を用いるものとしているが、 の実施の形態10では、図6に示される第1およ び第2放熱用ブレード32B,37Bが一体に形成され 第1および第2磁石保持具30,35を用いている。 そして、図示されていないが、ブレード挿通 穴が第1および第2放熱用ブレード32B,37Bの断面 形状および延出位置に合わせてファン基部に 穿設され、第1および第2放熱用ブレード32B,37B がブレード挿通穴を挿通してファン基部から 延出している。

 従って、この実施の形態10においても、 記実施の形態8と同様の効果が得られる。

 この実施の形態10では、第1および第2放熱 用ブレード32B,37Bは、第1および第2磁石保持具 30,35の厚み方向と直交する断面形状を弧状と る曲面形状に作製されているので、ファン4 0としての送風量を多くでき、整流器や電圧 整器などの発熱部品を効果的に冷却するこ ができる。

 実施の形態11.
 上記実施の形態8では、第1および第2放熱用 レード32,37が一体に形成された第1および第2 磁石保持具30,35を用いるものとしているが、 の実施の形態11では、図7に示される第1およ び第2放熱用ブレード32C,37Cが一体に形成され 第1および第2磁石保持具30,35を用いている。 そして、図示されていないが、ブレード挿通 穴が第1および第2放熱用ブレード32C,37Cの断面 形状および延出位置に合わせてファン基部に 穿設され、第1および第2放熱用ブレード32C,37C がブレード挿通穴を挿通してファン基部から 延出している。

 従って、この実施の形態11においても、上 実施の形態8と同様の効果が得られる。
 この実施の形態11では、2枚の第1および第2 熱用ブレード32C,37Cは、第1および第2磁石保 具30,35の第1および第2嵌合溝31,36の溝幅方向 一側の端面に沿って第1および第2磁石保持具 30、35の厚み方向に延出されているので、第1 よび第2放熱用ブレード32C,37Cの作製が容易 なる。
 また、ファンブレードと第1および第2放熱 ブレード32C,37Cとの周方向の配列ピッチが不 ピッチとなり、ファンブレードと第1および 第2放熱用ブレード32C,37Cが回転子13と共に回 することに起因する風騒音が低減される。

 実施の形態12.
 上記実施の形態8では、1枚の第1および第2放 熱用ブレード32,37が一体に形成された第1およ び第2磁石保持具30,35を用いるものとしている が、この実施の形態12では、図8に示される、 2枚の第1および第2放熱用ブレード32C,37Cが一 に形成された第1および第2磁石保持具30,35を いている。そして、図示されていないが、 レード挿通穴が第1および第2放熱用ブレー 32C,37Cの断面形状および延出位置に合わせて ァン基部に穿設され、第1および第2放熱用 レード32C,37Cがブレード挿通穴を挿通してフ ン基部から延出している。

 従って、この実施の形態12においても、上 実施の形態8と同様の効果が得られる。
 この実施の形態12では、2枚の第1および第2 熱用ブレード32C,37Cは、第1および第2磁石保 具30、35の第1および第2嵌合溝31,36の溝幅方向 の両側の端面に沿って第1および第2磁石保持 30,35の厚み方向に延出されているので、放 面積が増大し、第1および第2永久磁石33,38の を効果的に放熱し、第1および第2永久磁石33 ,38の温度上昇を抑えることができる。

 なお、上記実施の形態12では、2枚の放熱 ブレードを磁石保持具に形成するものとし いるが、磁石保持具に形成される放熱ブレ ドの枚数は2枚に限定されるものではなく、 3枚以上でもよい。また、上記実施の形態8~10 おいても、磁石保持具に形成される放熱用 レードの枚数を2枚以上としてもよい。

 実施の形態13.
 この実施の形態13では、図9に示されるよう 、第1磁石保持具30が第1谷部25のそれぞれに 設され、第1放熱用ブレード32が周方向に1つ おきの第1磁石保持具30に形成され、第1永久 石33が第1放熱用ブレード32が形成された第1 石保持具30にのみ保持されている。同様に、 図示されていないが、第2磁石保持具35が第2 部26のそれぞれに架設され、第2放熱用ブレ ド37が周方向に1つおきの第2磁石保持具35に 成され、第2永久磁石38が第2放熱用ブレード3 7が形成された第2磁石保持具35にのみ保持さ ている。また、図示されていないが、ブレ ド挿通穴が第1および第2放熱用ブレード32,37 断面形状および延出位置に合わせてファン 部に穿設され、第1および第2放熱用ブレー 32,37がブレード挿通穴を挿通してファン基部 から延出している。
 なお、他の構成は上記実施の形態8と同様に 構成されている。

 この実施の形態13では、第1磁石保持具30 第1谷部25のそれぞれに架設され、第1永久磁 33が周方向に1つおきの第1磁石保持具30に保 されている。同様に、第2磁石保持具35が第2 谷部26のそれぞれに架設され、第2永久磁石38 周方向に1つおきの第2磁石保持具35に保持さ れている。従って、第1および第2永久磁石33,3 8が周方向にバランスよく配設されているの 、遠心力に対して重量的なアンバランスが じず、優れた信頼性を確保できると共に、 ての谷部に永久磁石を配設した場合に比べ 出力が少し低下するものの、部品点数を削 でき、安価な構成で出力をあげることがで る。

 また、第1および第2永久磁石33,38を保持する 第1および第2磁石保持具30,35には、第1および 2放熱用ブレード32,37が一体に形成されてい ので、第1および第2永久磁石33,38の熱減磁が 抑えられる。
 また、ファンブレードと第1および第2放熱 ブレード32,37との周方向の配列ピッチが不等 ピッチとなり、ファンブレードと第1および 2放熱用ブレード32,37が回転子13と共に回転す ることに起因する風騒音が低減される。

 ここで、上記実施の形態13では、磁石保 具を第1および第2ポールコア体の各ポールコ ア体の各谷部に架設し、永久磁石を周方向の 一つおきの磁石保持具に保持させるものとし ているが、磁石保持具を各谷部に架設し、永 久磁石を任意の磁石保持具に選択して保持さ せてもよく、例えば、永久磁石を第1ポール ア体の各谷部に架設された磁石保持具の全 に保持させ、第2ポールコア体の各谷部に架 された磁石保持具には永久磁石を保持させ いようにしてもよい。この場合においても 全ての磁石保持具に永久磁石を配設した場 に比べ、出力が少し低下するものの、分品 数を削減でき、安価な構成で出力をあげる とができる。また、永久磁石が周方向にバ ンスよく配設されているので、遠心力に対 て重量的なアンバランスが生じない。

 また、上記実施の形態13では、磁石保持 を第1および第2ポールコア体の各ポールコア 体の各谷部に架設し、永久磁石を周方向の一 つおきの磁石保持具に保持させるものとして いるが、磁石保持具を第1および第2ポールコ 体の各ポールコア体の周方向の一つおきの 部に架設し、永久磁石を磁石保持具のそれ れに保持させてもよい。

 実施の形態14.
 この実施の形態14では、図10に示されるよう に、第1放熱用ブレード32が、第1磁石保持具30 の第1嵌合溝31の溝幅方向のブレード延出位置 を変えて第1磁石保持具30のそれぞれに一体に 形成されている。ここで、図示していないが 、第2放熱用ブレード37が、第2磁石保持具35の 第2嵌合溝36の溝幅方向のブレード延出位置を 変えて第2磁石保持具35のそれぞれに一体に形 成されている。また、図示していないが、ブ レード挿通穴が第1および第2放熱用ブレード3 2,37の断面形状および延出位置に合わせてフ ン基部に穿設され、第1および第2放熱用ブレ ード32,37がブレード挿通穴を挿通してファン 部から延出している。
 なお、他の構成は上記実施の形態8と同様に 構成されている。

 この実施の形態14では、各第1および第2放 熱用ブレード32,37の第1磁石保持具30および第2 磁石保持具35からのブレード延出位置を変え いるので、ファンブレードと第1および第2 熱用ブレード32,37との周方向の配列ピッチが 不等ピッチとなり、ファンブレードと第1お び第2放熱用ブレード32,37が回転子13と共に回 転することに起因する風騒音が低減される。

 なお、上記各実施の形態では、同一の放 用ブレードが形成された磁石保持具を用い ものとしているが、例えば上記実施の形態1 ~5で説明した第1放熱用ブレード32,32A,32B,32Cお び第2放熱用ブレード37,37A,37B,37Cが形成され 磁石保持具を組み合わせて用いてもよい。

 また、上記各実施の形態では、車両用交流 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 車両用発電電動機などの回転電機に適用し も、同様の効果を奏する。
 また、上記各実施の形態では、第1および第 2永久磁石33,38の材料について説明していない が、磁束密度の高いネオジウム・鉄・ボロン 磁石やサマリウムコバルト磁石などの焼結さ れた希土類磁石を用いることが好ましい。

 また、上記各実施の形態では、第1および第 2磁石保持具が第1および第2継鉄部に形成され た第1および第2保持溝に嵌着、保持されてい ものとしているが、第1および第2磁石保持 の保持構造はこれに限定されるものではな 、例えば第1および第2磁石保持具を第1およ 第2継鉄部に溶接などにより接合して保持さ てもよい。
 また、上記各実施の形態では、第1および第 2谷部が第1および第2継鉄部に形成された第1 よび第2ポールコア体を用いるものとしてい が、第1および第2谷部が第1および第2継鉄部 に形成されていない第1および第2ポールコア を用いてもよい。この場合、第1および第2 石保持具を第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第1および第2継鉄部 外周面に直接保持させればよい。

 また、上記各実施の形態では、第1および 第2永久磁石が所定厚みを有する断面台形に 成されているものとしているが、第1および 2永久磁石は第1および第2磁石保持具に嵌着 保持されていれば、その断面形状について 特に限定されるものではない。同様に、第1 および第2磁石保持具が所定厚みを有する断 台形に形成されているものとしているが、 1および第2磁石保持具は第1および第2保持溝 嵌着、保持されていれば、その断面形状に いては特に限定されるものではない。

 また、上記各実施の形態では、第1および第 2放熱用ブレードと第1および第2磁石保持具と が単一の部材で一体に形成されているものと しているが、異なる部材で作製した第1およ 第2放熱用ブレードと第1および第2磁石保持 とを溶接などにより接合して一体に形成し もよい。
 また、上記実施の形態8~14では、ファンブレ ードがファン基部に突設されたファンを用い るものとしているが、放熱用ブレードがポー ルコアとともに回転して空気流を発生させて いるので、ケース内の発熱部品の発熱量が少 ない場合には、ファン基部に突設されたファ ンブレードを省略してもよく、ファンブレー ドの枚数を少なくしてもよい。