旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛用交流發(fā)電機(jī)、車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)，尤其涉及爪 極型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用爪極型的轉(zhuǎn)子的車輛用交流發(fā)電機(jī)幾十年來(lái)被使用在汽車上。而且，由于近 年的環(huán)境問(wèn)題，謀求在車輛等待信號(hào)等停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)停止的怠速停止系統(tǒng)。并且，在從怠 速停止起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，通過(guò)利用以往的發(fā)電機(jī)作為發(fā)電電動(dòng)機(jī)，從而能夠不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)布局 進(jìn)行大幅度的變更地構(gòu)建怠速停止系統(tǒng)。應(yīng)用于怠速停止系統(tǒng)的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)經(jīng) 由傳動(dòng)帶與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，并要求以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的2~3倍的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。因此，使用由鋼材形 成的塊狀鐵心來(lái)制作磁極鐵心，提高了磁極鐵心的剛性。但是，由于使用塊狀鐵心制作磁極 鐵心，產(chǎn)生了渦流流向磁極鐵心的新的課題。
[0003] 鑒于這種情況，提出了以往的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其將爪極型的轉(zhuǎn)子的爪狀 磁極部的表面形成為凹凸表面，來(lái)減少向爪狀磁極部的表面流動(dòng)的渦流（例如參照專利文 獻(xiàn)1) 〇
[0004] 另外，還提出了以往的自行車用發(fā)電機(jī)，其具備：具有以環(huán)狀配置的永磁鐵的筒 體；兩個(gè)定子鐵心，該兩個(gè)定子鐵心具有圓盤部和從圓盤部沿軸向延伸的多個(gè)磁極片，并以 彼此的磁極片相鄰的方式與筒體同軸地配置；鐵心磁輒，該鐵心磁輒配置于兩個(gè)定子鐵心 之間，與兩個(gè)定子鐵心電磁結(jié)合，沿軸向使磁通通過(guò)；以及環(huán)狀的線圈，該環(huán)狀的線圈配置 于鐵心磁輒的周圍，該自行車用發(fā)電機(jī)通過(guò)在其圓盤部設(shè)置狹縫來(lái)抑制渦流，提高了效率 (例如參照專利文獻(xiàn)2~5)。
[0005] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平03 - 139149號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2004 - 229403號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2004 - 236385號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2000 - 069731號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2010 - 119178號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的課題
[0013] 在這里，在怠速停止系統(tǒng)中，為了針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的再起動(dòng)指令即時(shí)地使發(fā)動(dòng)機(jī)再起 動(dòng)以便使車輛發(fā)動(dòng)，需要使車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)迅速地進(jìn)行。但是，由于磁極鐵心 由塊狀鐵心制成，因此基于在車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勵(lì)磁磁通 的上升的磁通變化，渦流沿著妨礙磁通的方向流向磁極鐵心，使勵(lì)磁磁通的上升緩慢。像這 樣，為了使車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)迅速地進(jìn)行，要求減少在起動(dòng)時(shí)沿著妨礙磁通的 方向流向磁極鐵心的渦流。
[0014] 但是，在以往的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)中所減少的渦流是在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時(shí)基于定 子與轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)面之間磁阻的變化而向爪狀磁極部的表面流動(dòng)的渦流。像這樣，在以 往的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)中，關(guān)于減少基于起動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁磁通的上升的磁通變化而向磁 極鐵心流動(dòng)的渦流這方面，完全沒(méi)有被考慮到。
[0015] 在以往的自行車用發(fā)電機(jī)中，在圓盤部設(shè)置狹縫來(lái)減少在圓盤部產(chǎn)生的渦流，但 在圓盤部產(chǎn)生的渦流是基于筒體的永磁鐵通過(guò)旋轉(zhuǎn)與定子鐵心交鏈的交流磁通而產(chǎn)生的 渦流，而不是基于在電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)的由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勵(lì)磁磁通的上升的磁通變化而產(chǎn) 生的渦流。另外，以往的自行車用發(fā)電機(jī)中的定子鐵心將磁性鋼板層疊而制作，不是塊狀鐵 心。像這樣，在以往的自行車用發(fā)電機(jī)中，關(guān)于減少在塊狀鐵心產(chǎn)生的渦流以及基于勵(lì)磁磁 通的上升的磁通變化而產(chǎn)生的渦流這方面，完全沒(méi)有被考慮到。
[0016] 本申請(qǐng)的申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，基于車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁磁通的上升的 磁通變化而流動(dòng)的渦流由于集膚效應(yīng)會(huì)偏向磁極鐵心的凸起部的外周表面地流動(dòng)，由此才 得出了本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明是為了解決這樣的課題而被做出的，目的在于得到一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其減少 基于起動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁磁通的上升的磁通變化而向磁極鐵心的凸起部的外周表面流動(dòng)的禍流， 針對(duì)再起動(dòng)指令，能夠使勵(lì)磁磁通迅速地上升，能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的再起動(dòng)，并且，能夠減少禍 流損失。
[0018] 用于解決課題的手段
[0019] 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備轉(zhuǎn)子和定子，所述轉(zhuǎn)子具有磁極鐵心和勵(lì)磁線圈，在所述 磁極鐵心中，第一磁極鐵心體具有筒狀的第一凸起部、從所述第一凸起部的軸向一端緣部 向徑向外方延伸的第一磁輒部以及分別從所述第一磁輒部向軸向另一端側(cè)延伸并沿周向 等間距地排列的多個(gè)第一爪狀磁極部，第二磁極鐵心體具有筒狀的第二凸起部、從所述第 二凸起部的軸向另一端緣部向徑向外方延伸的第二磁輒部以及分別從所述第二磁輒部向 軸向一端側(cè)延伸并沿周向等間距地排列的多個(gè)第二爪狀磁極部，所述磁極鐵心以將所述多 個(gè)第一爪狀磁極部與所述多個(gè)第二爪狀磁極部交替地嚙合并將所述第一凸起部的軸向另 一端面與所述第二凸起部的軸向一端面對(duì)接的方式，將所述第一磁極鐵心體和所述第二磁 極鐵心體固定于插入所述第一凸起部和所述第二凸起部的軸心位置的軸并一體化地構(gòu)成， 所述勵(lì)磁線圈收納于由所述第一凸起部、所述第二凸起部、所述第一磁輒部、所述第二磁輒 部、所述多個(gè)第一爪狀磁極部和所述多個(gè)第二爪狀磁極部包圍的空間內(nèi)，所述定子隔著規(guī) 定的空隙圍繞所述轉(zhuǎn)子的外周地配設(shè)。并且，所述第一磁極鐵心體和所述第二磁極鐵心體 由塊狀鐵心制作，第一狹縫以阻斷向所述凸起部的外周表面流動(dòng)的渦流的路徑的方式形成 于所述凸起部的外周面。
[0020] 發(fā)明的效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，形成于磁極鐵心的凸起部的外周面的第一狹縫阻斷了渦流的路徑， 所述渦流是由于起動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁磁通的上升的磁通變化而沿妨礙磁通的方向在凸起部的外 周表面流動(dòng)的渦流。由此，減少了妨礙磁通的渦流，因此勵(lì)磁磁通的上升變快，能夠?qū)崿F(xiàn)迅 速的再起動(dòng)，并且能夠減少渦流損失。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
[0023] 圖2是表示應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式1的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的立體 圖。
[0024] 圖3是表示磁極鐵心體的立體圖，該磁極鐵心體構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式1 的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵心。
[0025] 圖4是表;^對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的勵(lì) 磁磁通的時(shí)間變化進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果的圖。
[0026] 圖5是表示計(jì)算出本發(fā)明的實(shí)施方式1的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的渦流損失的結(jié) 果的圖。
[0027] 圖6是表示磁極鐵心體的立體圖，該磁極鐵心體構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式2 的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵心。
[0028] 圖7是表不構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式3的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵心 的磁極鐵心體的立體圖。
[0029] 圖8是表不構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式4的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵心 的磁極鐵心體的立體圖。
[0030] 圖9是表不構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式5的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵心 的磁極鐵心體的立體圖。
[0031] 圖10是表不構(gòu)成適用于本發(fā)明的實(shí)施方式6的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵 心的磁極鐵心體的立體圖。
[0032] 圖11是表不構(gòu)成適用于本發(fā)明的實(shí)施方式7的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵 心的磁極鐵心體的立體圖。
[0033] 圖12是表示構(gòu)成適用于本發(fā)明的實(shí)施方式8的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵 心的磁極鐵心體的立體圖。
[0034] 圖13是表示構(gòu)成適用于本發(fā)明的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的磁極鐵心的磁極鐵心 體的實(shí)施形態(tài)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下，利用附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0036] 實(shí)施方式1.
[0037] 圖1是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的剖視圖，圖2 是表示應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式1的車輛用交流發(fā)電電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的立體圖，圖3是表示 磁極鐵心體的立體圖，該磁極鐵心體應(yīng)用于本發(fā)明