專利名稱：旋轉電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有轉子的旋轉電機，該轉子具有設置成覆蓋勵磁線圈、通過由勵磁線圈發生的磁通而形成磁極的一對磁極鐵心。
背景技術：
圖6是表示作為以往旋轉電機的車輛用交流發電機的側剖視圖。
該車輛用交流發電機具有由鋁制的前托架12和后托架13構成的殼體；設置在該殼體的中心軸線上、并將皮帶輪17固定在一端部且被旋轉自如地支承在第1軸承15和第2軸承16上的旋轉軸8；固定在該旋轉軸8上的蘭德勒(日文ランドル)型的轉子4；固定在殼體的內壁面上的定子1；向固定在旋轉軸8的另一端部上的轉子4供給電流的滑環9；與滑環9滑接的一對電刷21；收容該電刷21的電刷保持器20；與定子1電氣連接、并將由定子1產生的交流整流成直流的整流器18；固定在電刷保持器20上、對發電機電壓進行檢測并控制勵磁電流而將端子電壓調整成規定值的電壓調整器19；安裝在后托架13上、分別對整流器18和電壓調整器19進行覆蓋的保護罩22；固定在轉子4的軸線方向的兩端面上的第1風扇10和第2風扇11。
轉子4包括具有在圓筒狀的筒部的兩端部向徑向延伸的凸緣的樹脂制的線圈骨架100；將導線卷繞在該線圈骨架100上、并流過電流而發生磁通的勵磁線圈7；覆蓋該勵磁線圈7、利用在勵磁線圈7中發生的磁通而形成磁極的一對第1磁極鐵心5和第2磁極鐵心6。
鐵制的第1磁極鐵心5如圖7(a)所示，具有固定在旋轉軸8上的圓筒狀的輪轂部5b；從該輪轂部5b的端部向徑向延伸的凸肋部5d；以及從該凸肋部5d的外周端部向旋轉軸8的軸線方向突設的爪狀的磁極齒部5a。磁極齒部5a在圓周方向以等角級距形成多個，在本例中形成有6個。
鐵制的第2磁極鐵心6如圖7(b)所示，具有固定在旋轉軸8上的圓筒狀的輪轂部6b；從該輪轂部6b的端部向徑向延伸的凸肋部6d；從該凸肋部6d的外周端部與第1磁極鐵心5的磁極齒部5a嚙合地相對而突設的爪狀的磁極齒部6a。磁極齒部6a在圓周方向以等角級距形成多個，在本例中形成有6個。
定子1包括具有在圓周方向以等間隔地向軸線方向延伸而形成的槽的定子鐵心2；將導線卷繞在圓筒狀的定子鐵心2的槽中構成、并隨著轉子4的旋轉使來自轉子4的磁通變化而產生交流的定子線圈3。
在這樣構成的以往的車輛用交流發電機中，電流從電池(未圖示)通過電刷21和滑環9供給到勵磁線圈7，而產生磁通。利用該磁通，將第1磁極鐵心5的磁極齒部5a磁化成N極，將第2磁極鐵心6的磁極齒部6a磁化S極。其結果，如圖8所示，在磁極齒部5a、6a與定子鐵心2之間因磁通Φ而產生磁路。
另一方面，發動機的旋轉力矩通過皮帶和皮帶輪17而向旋轉軸8傳遞，使轉子旋轉，向定子線圈3賦予旋轉磁場，在定子線圈3中產生電動勢。該交流的電動勢通過整流器18而被整流成直流，并利用電壓調整器19對其大小進行調整，對電池進行充電。
又，利用固定在轉子4的軸線方向的兩端面上的第1風扇10、第2風扇11的旋轉，在圖6中，如箭頭所示在后托架13側，外氣通過吸氣孔22a被吸入而對整流器18、電壓調整器19進行冷卻，并通過吸氣孔13a后、被第2風扇11向離心方向彎曲地對定子線圈3的線圈端進行冷卻，從排氣孔13b向外部排出。
又，在圖6中，如箭頭所示在前托架12側，外氣通過吸氣孔12a被吸入后，因第1風扇10而向離心方向彎曲地對定子線圈3的線圈端進行冷卻，從排氣孔12b向外部排出。
在上述結構的車輛用交流發電機中，從圖7(a)、圖7(b)所示的磁通Φ的流動可知，在鄰接的磁極齒部5a的根部間的底部5c、鄰接的磁極齒部6a的根部間的底部6c中，在其底的部分不通過磁通Φ，在該部分不起到作為磁極鐵心5、6的原有功能的作用，存在帶有無用的壁部而使重量超過所需以上的問題。
又，由于從底部5c、6c露出的線圈骨架70的面積小，故還相應地存在勵磁線圈7的散熱性差的問題發明內容本發明，是為了解決上述問題而作成的，其目的在于，獲得能減輕磁極鐵心的重量、并提高勵磁線圈的散熱性的旋轉電機。
在本發明的交流發電機中，在轉子的第1磁極鐵心和第2磁極鐵心的至少一方，在鄰接的磁極齒部的根部間的底部，形成有缺口直到輪轂部附近的底缺口部。而在凸緣上，形成有從所述底部使勵磁線圈露出的凸緣缺口部。
在本發明中，獲得能降低磁極鐵心的重量、并提高勵磁線圈散熱性的旋轉電機。


圖1是表示本發明的實施形態1中的轉子的上半部的側剖視圖。
圖2是沿箭頭A看到圖1的轉子時的圖。
圖3是表示本發明的實施形態2中的轉子的上半部的主視圖。
圖4是本發明的實施形態3中的轉子的上半部的主視圖。
圖5是表示本發明的實施形態4中的轉子的磁極鐵心的主視圖。
圖6是以往的車輛用交流發電機的側剖視圖。
圖7(a)是從前托架側看到圖6的第1磁極鐵心時的圖，圖7(b)是從前托架側看到圖6的第2磁極鐵心時的圖。
圖8是表示圖6的定子鐵心與磁極鐵心的磁極齒部之間的磁路的說明圖。
具體實施例方式
以下，對本發明的各實施形態的車輛用交流發電機進行說明，而對與以往的相同或相當的構件、部位，標上相同符號并省略其說明。
實施形態1在該實施形態1的車輛用交流發電機中，與圖6所示的以往技術的相比，轉子30的結構不同、其它的結構相同。
圖1是該轉子30的單側的側剖視圖，圖2是沿箭頭A看到圖1的轉子30時的圖。
該轉子30包括具有圓筒狀且兩端部向徑向延伸的凸緣的樹脂制的線圈骨架70；將導線卷繞在該線圈骨架70上構成、并流過電流而發生磁通的勵磁線圈7；以及覆蓋該勵磁線圈7、利用在勵磁線圈7中發生的磁通而形成磁極的一對第1磁極鐵心31和第2磁極鐵心32。
鐵制的第1磁極鐵心31如圖2所示，具有固定在旋轉軸8上的圓筒狀的輪轂部31b；從該輪轂部31b的端部向徑向延伸的凸肋部31d；從該凸肋部31d的外周端部向旋轉軸8的軸線方向突設的爪狀的磁極齒部31a。磁極齒部31a在圓周方向以等角級距形成多個，在本例中形成有8個。
在鄰接的磁極齒部31a的根部間的底部31c上，形成有缺口直到輪轂部31b的表面B、即與勵磁線圈7抵接的表面附近的底缺口部90。又，在輪轂部31b的外側側面，形成有圍繞旋轉軸8的周圍所形成的環狀的凹部31e。
鐵制的第2磁極鐵心32具有固定在旋轉軸8上的圓筒狀的輪轂部32b；從該輪轂部32b的端部向徑向延伸的凸肋部32d；從該凸肋部32d的外周端部與第1磁極鐵心31的各磁極齒部31a嚙合地相對而突設的爪狀的磁極齒部32a。磁極齒部32a在圓周方向以等角級距形成多個，在本例中形成有8個。
在鄰接的磁極齒部32a的根部間的底部32c上，也形成有缺口直到輪轂部32b的表面B的附近的底缺口部90。又，在輪轂部32b的外側側面，也形成有圍繞旋轉軸8的周圍所形成的環狀的凹部32e。
在線圈骨架70的一方的凸緣上，在鄰接的磁極齒部31a的根部間的底部31c中，形成有使勵磁線圈7的側面的一部分露出的凸緣缺口部80。在該凸緣缺口部80的緣部形成有凸緣部70a。該凸緣部70a，在轉子30的軸線方向V字形突出而將磁極鐵心31卡止。
在線圈骨架70的另一方的凸緣上，在鄰接的磁極齒部32a的根部間的底部32c中，也形成有使勵磁線圈7的側面的一部分露出的凸緣缺口部80，在該缺口部的緣部也形成有凸緣部70a。該凸緣部70a，在轉子30的軸線方向V字形突出而將磁極鐵心32卡止。
在上述結構的車輛用交流發電機中，在鄰接的磁極齒部31a間和鄰接的磁極齒部32a間的各個底部31c、32c，由于形成有缺口直到輪轂部31b、32b的附近的底缺口部90，故能減輕轉子30的重量。該場合，作成缺口的部位，從前面說明的圖7(a)、圖7(b)可知，是不通過磁通的部位，通過該谷缺口部90的卡止，不會使磁極鐵心31、32的磁性阻力增大。
又，在輪轂部31b、32b的外側側面，由于形成有圍繞旋轉軸8的周圍而形成的環狀的凹部31e、32e，故能進一步減輕轉子30的重量。該凹部31e、32e，也是不通過原有磁通的部位，通過該凹部31e、32e的形成，不會使磁極鐵心31、32的磁性阻力增大。
又，在線圈骨架70的兩凸緣，由于形成有使勵磁線圈7的側面的一部分露出的凸緣缺口部80，故能增大與外氣接觸的勵磁線圈7的散熱面積，能提高勵磁線圈7的散熱性。
又，由于在該凸緣缺口部80的緣部形成有凸緣部70a，故能防止線圈骨架70相對磁極鐵心31、32的相對移動。
實施形態2圖3是表示在本發明的實施形態2中的轉子30的上側半部的主視圖。
在該實施形態中，在線圈骨架70的兩凸緣，形成有使勵磁線圈7從各底部31c、32c露出的窗部70b，這一點與實施形態1不同。
在該場合也與實施形態1同樣，與外氣接觸的勵磁線圈7的散熱面積增大，而能提高勵磁線圈7的散熱性。
實施形態3圖4是表示在本發明的實施形態3中的轉子30的上側半部的主視圖。
在該實施形態中，在鄰接的磁極齒部31a的根部間和鄰接的磁極齒部32a的根部間的各個底部31c、32c的底面，位于輪轂部31b的表面B、即與勵磁線圈7抵接的面的同一面上，與實施形態1、2比較，勵磁線圈7與外氣接觸的面積增大，可進一步減輕轉子30的重量，并能提高勵磁線圈7的散熱性。
實施形態4圖5是表示本發明的實施形態4中的轉子的磁極鐵心31的上側半部的主視圖。
在該實施形態中，是磁極為12極的轉子，對于鄰接的磁極齒部31a的根部間的底部31c，形成有缺口直到輪轂部31b的表面B附近的底缺口部90，故能獲得與實施形態1同樣的效果。
又，在上述各實施形態中，對作為旋轉電機的車輛用交流發電機作了說明，而本發明，也能應用于電動機，兼用作交流發電機和電動機的交流發電電動機。
又，也可以在第1磁極鐵心和第2磁極鐵心的任何一方形成有底缺口部，與該谷缺口部對應地形成有凸緣缺口部。
權利要求
1.一種旋轉電機，具有旋轉軸；固定在該旋轉軸上的轉子；以及圍住該轉子而設置的定子，所述轉子包括具有在圓筒狀的筒部的兩端部向徑向延伸的凸緣的線圈骨架；將導線卷繞在該線圈骨架上構成、并流過電流而發生磁通的勵磁線圈；以及覆蓋該勵磁線圈、利用在勵磁線圈中發生的磁通而形成磁極的一對第1磁極鐵心和第2磁極鐵心，所述第1磁極鐵心包括固定在所述旋轉軸上的圓筒狀的輪轂部、從該輪轂部的端部向徑向延伸的凸肋部、從該凸肋部的外周端部向所述旋轉軸的軸線方向突設的多個爪狀的磁極齒部，所述第2磁極鐵心包括固定在所述旋轉軸上的圓筒狀的輪轂部、從該輪轂部的端部向徑向延伸的凸肋部、從該凸肋部的外周端部與第1磁極鐵心的各所述磁極齒部嚙合地相對而突設的多個爪狀的磁極齒部，其特征在于，在所述第1磁極鐵心和所述第2磁極鐵心的至少一方，在鄰接的所述磁極齒部的根部間的底部，形成有缺口直到所述輪轂部附近的谷缺口部，在所述凸緣，形成有從所述底部使所述勵磁線圈露出的凸緣缺口部。
2.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于，在所述凸緣上，形成有使所述勵磁線圈從所述底部露出的凸緣缺口部。
3.一種旋轉電機，具有旋轉軸；固定在該旋轉軸上的轉子；以及圍住該轉子而設置的定子，所述轉子包括具有在圓筒狀的筒部的兩端部向徑向延伸的凸緣的線圈骨架；將導線卷繞在該線圈骨架上構成、并流過電流而發生磁通的勵磁線圈；以及覆蓋該勵磁線圈、利用在勵磁線圈中發生的磁通而形成磁極的一對第1磁極鐵心和第2磁極鐵心，所述第1磁極鐵心包括固定在所述旋轉軸上的圓筒狀的輪轂部、從該輪轂部的端部向徑向延伸的凸肋部、從該凸肋部的外周端部向所述旋轉軸的軸線方向突設的多個爪狀的磁極齒部，所述第2磁極鐵心包括固定在所述旋轉軸上的圓筒狀的輪轂部、從該輪轂部的端部向徑向延伸的凸肋部、從該凸肋部的外周端部與第1磁極鐵心的各所述磁極齒部嚙合地相對而突設的多個爪狀的磁極齒部，其特征在于，在所述第1磁極鐵心和所述第2磁極鐵心的至少一方，在鄰接的所述磁極齒部的根部間的底部，形成有缺口直到所述輪轂部附近的谷缺口部，在所述凸緣，形成有從所述底部使所述勵磁線圈露出的窗部。
4.如權利要求1至3中任一項所述的旋轉電機，其特征在于，在所述輪轂部的外側側面上，形成有圍繞所述旋轉軸的周圍所形成的環狀的凹部。
全文摘要
本發明的旋轉電機，在第1磁極鐵心(31)和第2磁極鐵心(32)的至少一方，在鄰接的磁極齒部(31a)的根部間的底部(31c)中，形成有缺口直到輪轂部(31b)附近的底缺口部(90)。采用本發明，能減輕磁極鐵心的重量，并能提高勵磁線圈的散熱性。
文檔編號H02K3/28GK1661882SQ200410007100
公開日2005年8月31日 申請日期2004年2月26日 優先權日2004年2月26日
發明者柏原利昭, 岡本省吾 申請人:三菱電機株式會社