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Patent Searching and Data


Title:
ROTATING ELECTRICAL MACHINE FOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/116164
Kind Code:
A1
Abstract:
A rotating electrical machine for a vehicle, in which an eternal magnet is arranged and the wire of a field coil is thicker, is obtained by providing a valley portion in a yoke portion, providing a magnet holding tool for holding an eternal magnet in the valley portion, and securing a drawing space for the lead-out line of the field coil. In the rotating electrical machine, the valley portion is formed in the site of the yoke portion between nail-like magnetic pole portions adjacent to each other in the circumference direction, the magnet holding tool is arranged in the valley portion, and the eternal magnet is held by the magnet holding tool. The lead-out line is led from the field coil through a space surrounded by the valley portion and the magnet holding tool and led out from the rotator.

Inventors:
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)
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)
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)
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)
HAZEYAMA, Moriyuki (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
枦山 盛幸 (〒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:
JP2008/055253
Publication Date:
September 24, 2009
Filing Date:
March 21, 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)
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)
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)
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)
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)
HAZEYAMA, Moriyuki (7-3 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 10, 10083, JP)
International Classes:
H02K19/22
Foreign References:
JPH11127561A
JP2003244875A
JP2004194442A
JPS5883965U
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、谷部が周方向に隣り合う上記爪状磁極部の間のそれぞれの上記継鉄部の部位に形成され、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、
 上記谷部に架設された磁石保持具と、
 上記爪状磁極部の先端側の内周面に所定の隙間を持って対向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、
 引き出し線が、上記界磁コイルから上記谷部と上記磁石保持具とで囲まれた空間内を通って上記回転子から引き出されていることを特徴とする車両用回転電機。
 引き出し溝が、溝方向を軸方向として、上記磁石保持具の下面に開口して、該磁石保持具の軸方向の一端から他端至るように凹設され、
 上記引き出し線が、上記引き出し溝内を通って上記回転子から引き出されていることを特徴とする請求項1記載の回転電機。
 引き出し溝が、上記磁石保持具の内径側で、溝方向を軸方向として、上記谷部の表面に開口して、該継鉄部の軸方向の一端から他端に至るように凹設され、
 上記引き出し線が、上記引き出し溝内を通って上記回転子から引き出されていることを特徴とする請求項1記載の回転電機。
 ボス部、該ボス部の軸方向両端縁部から径方向外方に延設された一対の継鉄部、および該一対の継鉄部のそれぞれから交互に軸方向に延設され、噛み合って周方向に配列された複数の爪状磁極部を有し、谷部が周方向に隣り合う上記爪状磁極部の間のそれぞれの上記継鉄部の部位に形成され、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、
 上記谷部に架設された磁石保持具と、
 上記爪状磁極部の先端側の内周面に所定の隙間を持って対向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、
 引き出し穴が、上記磁石保持具を軸方向に貫通するように穿設され、
 引き出し線が、上記界磁コイルから上記引き出し穴内を通って上記回転子から引き出されていることを特徴とする車両用回転電機。
Description:
車両用回転電機

 この発明は、車両用交流発電機などの車 用回転電機に関し、特に永久磁石を有する ンデル型の回転子の界磁コイルの引き出し の引き出し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、発電量 より一層の増加が求められている。

 従来、このような課題を解決するために ファンをランデル型の回転子の軸方向両端 配設し、永久磁石をファンに保持させて周 向に隣接する爪状磁極部の間の継鉄部の外 側に配設した車両用交流発電機が提案され いた(例えば、特許文献1参照)。

特表2002-527015号公報

 ランデル型の回転子においては、界磁コイ の引き出し線を回転子から引き出して給電 のスリップリングに接続する必要があるが 特許文献1には、界磁コイルの引き出し線に ついて、何ら記載されていない。
 一般に、界磁コイルの引き出し線は、回転 内部から周方向に隣接する爪状磁極部の間 継鉄部の外周面に沿って回転子の外部に引 出され、スリップリングに接続される。し し、特許文献1に記載された従来の車両用交 流発電機では、永久磁石が周方向に隣接する 爪状磁極部の間の継鉄部の外周側に配設され ていることから、界磁コイルの引き出し線の 引き出しスペースを確保することが困難とな る。

 また、永久磁石の配設に加え、回転子磁 に界磁起磁力を与えることにより、さらな 高出力化が可能となる。ここで、界磁起磁 を増やすためには、界磁コイルの巻き数を らし、界磁コイルの素線を太くして、界磁 イルに通電する界磁電流を大きくする必要 ある。特に、自動車用電源は電圧が12V程度 低いことから、直径が1mm程度の太い電線が 磁コイルの素線に用いられる。同時に、界 コイルの引き出し線も、直径が1mm程度の太 電線が用いられる。

 特許文献1に記載された従来の車両用交流発 電機においては、界磁コイルの引き出し線の 太線化は、引き出し線の引き出しスペースの 確保を一層困難なものとする。そこで、界磁 コイルの引き出し線を永久磁石と相対する爪 状磁極部を避けて永久磁石の外周側を通して 回転子から外部に引き出すことが考えられる 。
 しかし、回転子が20,000rpm近くまで高速回転 る車両用交流発電機では、引き出し線に作 する遠心力が、引き出し線の太線化にとも い増大するので、引き出し線の支持構造が 掛かりなものとなる。また、引き出し線を 久磁石の外周側を通した場合、引き出し線 位置が外径側にシフトし、引き出し線に作 する遠心力が一層大きくなるので、引き出 線の支持構造が一層大掛かりなものとなる

 このように、従来の車両用交流発電機に いては、永久磁石を配設することに加え、 磁コイルの素線を太線化して界磁起磁力を 加させることにより、高出力化を図ること できるという反面、永久磁石を配設するこ が、引き出し線の引き出しスペースをなく 、界磁コイルの素線の太線化を困難とし、 磁起磁力が増加できなくなるという、矛盾 る問題を抱えている。

 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、継鉄部に谷部 設け、永久磁石を保持する磁石保持具を谷 に架設して界磁コイルの引き出し線の引き しスペースを確保し、永久磁石の配設と界 コイルの素線の太線化を実現する車両用回 電機を得ることを目的とする。

 この発明による車両用回転電機は、ボス 、該ボス部の軸方向両端縁部から径方向外 に延設された一対の継鉄部、および該一対 継鉄部のそれぞれから交互に軸方向に延設 れ、噛み合って周方向に配列された複数の 状磁極部を有し、谷部が周方向に隣り合う 記爪状磁極部の間のそれぞれの上記継鉄部 部位に形成され、上記ボス部の軸心位置に 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 複数の爪状磁極部に囲まれた空間内に収納 れた界磁コイルと、を有する回転子と、上 回転子の外周を所定のエアギャップを介し 囲繞して配設された固定子と、を備えてい 。さらに、本車両用回転電機は、上記谷部 架設された磁石保持具と、上記爪状磁極部 先端側の内周面に所定の隙間を持って対向 るように上記磁石保持具に保持された永久 石と、を備え、引き出し線が、上記界磁コ ルから上記谷部と上記磁石保持具とで囲ま た空間内を通って上記回転子から引き出さ ている。

 この発明によれば、磁石保持具が継鉄部 形成された谷部に架設されているので、谷 と磁石保持具とで形成される空間を通って き出し線を引き出すことができる。そこで 永久磁石の配設と界磁コイルの素線の太線 とが実現でき、車両用回転電機の高出力化 図ることはできる。

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回転子を構成するポー ルコア体に永久磁石を実装する方法を説明す る斜視図である。 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回転子をリヤ側からみ た要部端面図である。 この発明の実施の形態2に係る車両用交 流発電機に適用される回転子をリヤ側からみ た要部端面図である。 この発明の実施の形態3に係る車両用交 流発電機に適用される回転子をリヤ側からみ た要部端面図である。 この発明の実施の形態4に係る車両用交 流発電機に適用される回転子をリヤ側からみ た要部端面図である。

 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 用される回転子を構成するポールコア体に 久磁石を実装する方法を説明する斜視図、 4はこの発明の実施の形態1に係る車両用交 発電機に適用される回転子をリヤ側からみ 要部端面図である。

 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の回転軸16の軸方向の両端面に固定され ファン7と、回転子13に対して一定のエアギ 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 ヤ側に固定され、回転子13に電流を供給す 一対のスリップリング8と、各スリップリン 8に摺動するようにケース4内に配設された 対のブラシ9と、を備えている。なお、図示 ていないが、固定子10で生じた交流を直流 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。以下、回転軸16の軸方 向と平行な方向を軸方向とする。

 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。
 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 。

 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の間に位置する部位に内径側に向 って凸状に湾曲したU字状に凹設されている 。第1保持溝27が、第1ポールコア体17の各第1 状磁極部20の根元側で、各第1谷部25の内壁面 の上部側の相対する部位のそれぞれに開口し 、かつ溝方向を軸方向として第1継鉄部19の一 端側から他端側に貫通するように凹設されて いる。ここで、第1保持溝27は、後述する第1 石保持具30の幅方向両側の嵌着部の形状に適 合する断面コ字状の溝形状に形成されている 。つまり、第1保持溝27は、第1磁石保持具30の 上下面が係合する一対の平行かつ平坦な側面 と、第1磁石保持具30の側面が係合する平坦な 底面とからなる断面コ字状の溝形状を有する 。

 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 。

 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の間に位置する部位にU字状に凹設 されている。第2保持溝28が、第2ポールコア 21の各第2爪状磁極部24の根元側で、各第2谷 26の内壁面の上部側の相対する部位のそれぞ れに開口し、かつ溝方向を軸方向として第2 鉄部23の一端側から他端側に貫通するように 凹設されている。ここで、第2保持溝28は、後 述する第2磁石保持具35の幅方向両側の嵌着部 の形状に適合する断面コ字状の溝形状に形成 されている。つまり、第2保持溝28は、第2磁 保持具35の上下面が係合する一対の平行かつ 平坦な側面と、第2磁石保持具35の側面が係合 する平坦な底面とからなる断面コ字状の溝形 状を有する。

 第1磁石保持具30は、鉄、鉄系磁性合金な の磁性材を用いて冷間鍛造法や引き抜き加 などにより、第1継鉄部19の軸方向厚みより い柱状体に作製されている。第1磁石保持具 30は、上下面を互いに平行な平坦面とし、両 面をその間隔が上面に向かって漸次広くな 傾斜面とし、両端面を厚み方向に直交する 坦面とする厚み方向と直交する断面が台形 柱状体に作製されている。そして、溝方向 第1磁石保持具30の厚み方向とする第1嵌合溝 31が、第1磁石保持具30の上面に開口するよう 凹設されている。この第1嵌合溝31は、その 面が第1磁石保持具30の上下面と平行な平坦 であり、その溝幅が開口に向かって漸次狭 なる楔状に形成されている。

 第1永久磁石32は、上下面を互いに平行な 坦面とし、両側面をその間隔が上面に向か て漸次狭くなる傾斜面とし、両端面を厚み 向に直交する平坦面とする厚み方向と直交 る断面が台形の柱状体に作製されている。 1永久磁石32は、第1磁石保持具30と同等の厚 を有し、その下端側が第1嵌合溝31の溝形状 同等の外形形状に形成されている。

 第2磁石保持具35は、第1磁石保持具30と同 材料を用いて同じ形状に作製されている。 1嵌合溝31と同じ形状の第2嵌合溝36が、第2磁 石保持具35の上面に開口するように凹設され いる。第2永久磁石37は、第1永久磁石32と同 材料を用いて同じ形状に作製されている。

 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永久磁石32が、第1磁石保 具30の厚み方向からその下端側を第1嵌合溝3 1に嵌着され、必要に応じて接着剤を塗布さ て、第1磁石保持具30に磁気的に接続されて 持される。同様に、第2永久磁石37が、第2磁 保持具35の厚み方向からその下端側を第2嵌 溝36に嵌着され、必要に応じて接着剤を塗 されて、第2磁石保持具35に磁気的に接続さ て保持される。

 ついで、第1磁石保持具30が、第1永久磁石 32の上面を径方向外方に向けて、軸方向外側 ら相対する第1保持溝27に圧入され、必要に じて接着剤を塗布されて、各第1谷部25の上 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37の上面を径方 上方に向けて、軸方向外側から相対する第2 保持溝28に圧入され、必要に応じて接着剤を 布し、各第2谷部26の上に架設された状態で 気的に接続されて第2ポールコア体21に取り けられる。

 ついで、第1および第2ポールコア体17,21が 、第1および第2爪状磁極部20,24を交互に噛み わせ、かつ、第1ボス部18の他端面を第2ボス 22の一端面に突き合わせ、回転軸16を回転軸 挿通穴18a,22aに貫装して、一体に固着される この時、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 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。そ て、界磁コイル14の引き出し線40が第2磁石 持具35と第2谷部26とで囲まれた空間から引き 出され、一方のスリップリング8に接続され 。

 ここでは、他方のスリップリング8に接続 される引き出し線は図示されていないが、2 の引き出し線は、同じ第2谷部26から引き出 れ、或いは異なる第2谷部26から引き出され 、一対のスリップリング8のそれぞれに接続 れている。なお、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 ルコア15のボス部および一対の継鉄部に相当 する。

 このように組み立てられた回転子13にお ては、第1および第2磁石保持具30,35が第1およ び第2谷部25,26のそれぞれの上に架設されてい る。軸方向において、第1および第2爪状磁極 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。そして、第1および第2 久磁石32,37の上面が、それぞれ第2および第1 状磁極部24、20の先端側内周面と所定の隙間 をあけて対向している。

 また、第1および第2磁石保持具30,35は、第 1および第2保持溝27,28に嵌着され、径方向、 方向および軸方向の移動が阻止されて第1お び第2ポールコア体17,21に保持されている。 た、第1および第2永久磁石32,37は、第1およ 第2嵌合溝31,36に嵌着されて、径方向、周方 および軸方向の移動が阻止されて第1および 2磁石保持具30,35に保持されている。

 また、第1および第2永久磁石32,37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32,37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32,37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、スリップリング8および引き出し線40を介 て回転子13の界磁コイル14に供給され、磁束 が発生する。この磁束により、第1ポールコ 体17の第1爪状磁極部20がN極に磁化され、第2 ールコア体21の第2爪状磁極部24がS極に磁化 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。

 第1および第2永久磁石32,37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 着磁配向されている。そこで、第1永久磁石3 2から発生する磁束は、第1磁石保持具30に入 。ここで、第1磁石保持具30の下方には、第1 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 具30内を周方向の両側に流れて第1継鉄部19 入り、第1ボス部18、第2ボス部22、第2継鉄部2 3および第2爪状磁極部24を通り、空隙を介し 第1永久磁石32に戻る。また、第2永久磁石37 ら発生する磁束は、空隙を介して第1爪状磁 部20に入り、第1継鉄部19、第1ボス部18、第2 ス部22を経て、第2継鉄部23に入る。第2継鉄 23に入った磁束は、第2継鉄部23の第2谷部26 両側を径方向外方に流れ、第2磁石保持具35 周方向両側から第2磁石保持具35に入り、第2 久磁石37に戻る。

 このように、第1および第2永久磁石32,37の 発生する磁束は、界磁コイル14の発生する磁 と逆向きとなり、第1および第2ポールコア 17,21を構成する磁性体の磁束密度を大幅に低 減することができる。これにより、界磁コイ ル14の発生する磁界による磁気飽和が解消さ 、固定子10に鎖交する磁束が増加し、発電 を増加することができる。

 また、第1および第2永久磁石32,37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32,37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32,37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。その結果、無負荷無励磁における第1お び第2永久磁石32,37の誘起電圧の発生が抑制 れる。

 ここで、第1および第2ポールコア体17,21に おいては、例えば冷間鍛造法により爪状磁極 部相当部が継鉄部から径方向外方に延出する 形状のコア体を成型した後、継鉄部から径方 向外方に延出する爪状磁極部相当部を略直角 に折り曲げて爪状磁極部を形成している。こ の実施の形態1では、第1および第2谷部25,26を しているので、冷間鍛造法によりコア体を 型する際に、第1および第2谷部25,26をコア体 に一体に形成するようにすれば、爪状磁極部 相当部を略直角に折り曲げやすくなり、爪状 磁極部相当部の折り曲げ工程での歩留まりを 高めることができる。

 また、第2谷部26を設け、第2磁石保持具35 第2谷部26に架設しているので、第2磁石保持 具35と第2谷部26とで囲まれた空間を界磁コイ 14の引き出し線40の引き出しスペースとして 利用できる。そこで、第1および第2永久磁石3 2,37の配設と引き出し線40の太線化とを実現で き、車両用交流発電機1の高出力化が図られ 。

 また、界磁コイル14の引き出し線40が第2 石保持具35と第2谷部26とで囲まれた空間から 回転子13の外部に引き出されているので、遠 力が引き出し線40に作用しても、引き出し 40の径方向の移動が第2磁石保持具35により規 制される。さらに、回転子13から引き出され 引き出し線40の径方向位置が低くなり、引 出し線40に作用する遠心力も低減される。そ こで、引き出し線40が太線化しても、引き出 線40を安定して保持でき、高出力化が図ら る。

 なお、上記実施の形態1では、第1および 2保持溝27,28が溝方向を軸心と平行として、 1および第2継鉄部19,23の一端側から他端側に 通するように凹設されているものとしてい が、第1および第2保持溝は、必ずしも軸方 に貫通する必要はなく、第1および第2継鉄部 19,23の一端側若しくは他端側に開口していれ よい。この場合、第1および第2磁石保持具30 ,35を第1および第2保持溝27,28に挿入する方向 軸方向に片側に限定されるが、塞口側が第1 よび第2磁石保持具30,35の軸方向移動を規定 るストッパとして機能し、第1および第2磁 保持具30,35の軸方向の位置決めが容易となる 。

 また、第1および第2保持溝27,28の溝方向は軸 方向と略平行であればよく、例えば爪状磁極 部の先端側内周面と平行に傾斜させてもよい 。この場合、回転軸16の軸心を含む平面にお る断面形状が矩形の第1および第2永久磁石32 ,37を用いても、第1および第2永久磁石32,37の 面と第2および第1爪状磁極部24,20の先端側内 面との間に、均一な隙間を形成できる。
 また、第1および第2永久磁石32,37が所定厚み を有する断面台形に形成されているものとし ているが、第1および第2永久磁石32,37は第1お び第2磁石保持具の嵌合溝に嵌合、保持され ていれば、その断面形状については特に限定 されるものではない。

 また、上記実施の形態1では、第1および 2谷部25,26を冷間鍛造法によりコア体と一体 成型するものとしているが、第1および第2谷 部25,26は爪状磁極部相当部を略直角に折り曲 て爪状磁極部を形成した後、ブローチ加工 エンドミル加工などの機械加工で形成して よい。

 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 流発電機に適用される回転子をリヤ側から た要部端面図である。
 図5において、溝方向を第2磁石保持具35Aの み方向(軸方向)とする引き出し溝41が第2磁石 保持具35Aの下面に開口して、第2磁石保持具35 Aの軸方向の一端から他端に至るように凹設 れている。そして、引き出し線40が界磁コイ ル14から引き出し溝41内を通って回転子13の外 部に引き出されている。ここで、引き出し線 40が引き出されている第2谷部26に第2磁石保持 具35Aを架設し、残りの第2谷部26に第2磁石保 具35を架設してもよいし、全ての第2谷部26に 第2磁石保持具35Aを架設してもよい。
 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2によれば、引き出し線40 、第2磁石保持具35Aの下面に、第2磁石保持 30の軸方向の一端から他端に至るように凹設 されている引き出し溝41内を通って引き出さ ているので、引き出し線40の径方向外方へ 移動に加えて、周方向への移動が規制され 。そこで、エンジンの振動や走行時の車両 振動が加わっても、引き出し線40の第2谷部26 の通過位置の変位が抑えられ、引き出し線40 安定して保持できる。これにより、引き出 線40の第2谷部26の通過位置の変位に起因し 引き出し線40とスリップリング8との接続部 界磁コイル14からの引き出し線40の引出部に 中する応力が低減される。その結果、引き し線40とスリップリング8との接続部や界磁 イル14からの引き出し線40の引出部における 断線の発生が抑制される。

 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 流発電機に適用される回転子をリヤ側から た要部端面図である。
 図6において、溝方向を第2継鉄部23の軸方向 とする引き出し溝42が、第2保持溝28より内径 で、第2谷部26の表面に開口して、第2継鉄部 23の軸方向の一端から他端に至るように凹設 れている。そして、引き出し線40が界磁コ ル14から引き出し溝42内を通って回転子13の 部に引き出されている。ここで、引き出し 40が引き出されている第2谷部26にのみ引き出 し溝42を形成してもよいし、全ての第2谷部26 引き出し溝42を形成してもよい。
 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3によれば、引き出し線40 、第2保持溝28より内径側で、第2谷部26の表 に開口して、第2継鉄部23の軸方向の一端か 他端に至るように凹設されている引き出し 42内を通って引き出されているので、引き し線40の径方向外方への移動に加えて、周方 向への移動が引き出し溝42の内周面により規 される。そこで、エンジンの振動や走行時 車両の振動が加わっても、引き出し線40の 2谷部26内での通過位置の変位が抑えられ、 き出し線40を安定して保持できる。その結果 、引き出し線40とスリップリング8との接続部 や界磁コイル14からの引き出し線40の引出部 おける断線の発生が抑制される。

 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 流発電機に適用される回転子をリヤ側から た要部端面図である。
 図7において、穴方向を第2磁石保持具35Bの み方向(軸方向)とする引き出し穴43が、第2嵌 合溝36より内径側で、第2磁石保持具35Bを軸方 向に貫通するように穿設されている。そして 、引き出し線40が界磁コイル14から引き出し 43内を通って回転子13の外部に引き出されて る。ここで、引き出し線40が引き出されて る第2谷部26に第2磁石保持具35Bを架設し、残 の第2谷部26に第2磁石保持具35を架設しても いし、全ての第2谷部26に第2磁石保持具35Bを 架設してもよい。
 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4によれば、引き出し線40 、第2嵌合溝36より内径側で、第2磁石保持具 35Bを軸方向に貫通するように穿設されている 引き出し穴43内を通って引き出されているの 、引き出し線40の径方向外方への移動に加 て、周方向への移動が規制される。そこで エンジンの振動や走行時の車両の振動が加 っても、引き出し線40の第2磁石保持具35B内 通過位置の変位がなく、引き出し線40を安定 して保持できる。その結果、引き出し線40と リップリング8との接続部や界磁コイル14か の引き出し線40の引出部における断線の発 が抑制される。

 なお、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車両用回転電機に 用しても、同様の効果を奏する。
 また、上記各実施の形態では、磁石保持具 継鉄部に凹設された保持溝に嵌着、保持す ものとして説明しているが、保持溝を形成 ることなく、磁石保持具を継鉄部に接着や 接などにより直接保持するようにしてもよ 。

 また、上記各実施の形態では、磁石保持 を全ての谷部に架設するものとしているが 磁石保持具は、引き出し線を引き出す谷部 架設されていれば、残る谷部から任意に選 して架設するようにしてもよい。この場合 周方向にバランスよく磁石保持具を架設す ことが望ましい。このような構成をとるこ は、全ての谷部に磁石保持具を架設した場 に比べ、出力が少し低下するものの、部品 数を削減でき、安価な構成で出力をあげる とができる。