(57)【要約】【課題】この発明は、継鉄部の隣り合う爪状磁極部間に位置する部位に形成された谷部に永久磁石を安定して保持できる回転電機を得る。【解決手段】第１永久磁石３０が、両端を第１谷部２５の内壁面の上部側の相対する部位に固着されて周方向に延在して第１谷部２５に架設されている。第１永久磁石３０は、Ｓ極を径方向外周面にもち、Ｎ極を周方向両端面にもつように着磁配向されている。また、第２永久磁石３１が、両端を第２谷部２６の内壁面の上部側の相対する部位に固着されて周方向に延在して第２谷部２６に架設されている。第２永久磁石３１は、Ｎ極を径方向外周面にもち、Ｓ極を周方向両端面にもつように着磁配向されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、内径側に湾曲した谷部が周方向に隣り合う上記爪状磁極部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、を備えた回転電機において、
永久磁石が、両端を上記継鉄部に支持されて周方向に延在して上記谷部の少なくとも１つに架設されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
上記永久磁石は、径方向外周面の周方向中央部に一方の磁極を有し、周方向両端面に他方の磁極を有する極異方性を呈していることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
上記永久磁石は、着磁配向方向の異なる複数の永久磁石体を周方向に連結して構成されていることを特徴とする請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
上記永久磁石が、樹脂モールド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。
【請求項５】
上記永久磁石が、金属製の保護カバーで覆わ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。
【請求項６】
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、内径側に湾曲した谷部が周方向に隣り合う上記爪状磁極部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、を備えた回転電機において、
磁束発生部材が、両端を上記継鉄部に支持されて周方向に延在して上記谷部の少なくとも１つに架設され、
上記磁束発生部材は、磁性体と永久磁石体とを周方向に連結して構成され、
上記永久磁石体が、上記磁束発生部材の径方向外周面の周方向中央部に一方の極を有し、該磁束発生部材の周方向両端面に他方の極を有する極異方性を呈するように着磁配向されていることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用交流発電機などの回転電機に関し、特に永久磁石を搭載したランデル型の回転子構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ランデル型の回転子を用いる車両用交流発電機は、数十年にわたって自動車に使用されてきた。そして、近年の環境問題から車載される電装品の負荷が急増しており、ランデル型の回転子の発電量のより一層の増加が求められている。
【０００３】
このような状況を鑑み、ランデル型の回転子の周方向に隣り合う爪状磁極部間に永久磁石を配設した第１の従来の交流発電機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、永久磁石が継鉄部の爪状磁極部間に位置する周縁の取り付け表面に配置され、ストラップが永久磁石を覆うように配置されて釘により継鉄部に固着された第２の従来の交流発電機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４９５９５７７号明細書
【特許文献２】特開２００４−１５３９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、第１の従来の交流発電機では、永久磁石が周方向に隣り合う爪状磁極部間に配設されているので、高速回転時に、隣り合う爪状磁極部間に相対的な変位が生じ、永久磁石を長期的に安定して保持できないという課題があった。
一方、第２の従来の交流発電機では、永久磁石が継鉄部に配設されているので、隣り合う爪状磁極部間の相対的な変位が永久磁石に作用せず、永久磁石を長期的に安定して保持できる。
【０００６】
ここで、ランデル型の回転子鉄心を冷間鍛造製法により製造する場合、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冷間鍛造製法により成型した後、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。このとき、爪状磁極部の折り曲げ工程での歩留まりを高めるために、コア体の成型時に、継鉄部の隣り合う爪状磁極部間に位置する部位に谷部を同時に形成している。
【０００７】
しかし、第２の従来の交流発電機の回転子鉄心を冷間鍛造製法により製造する場合、継鉄部に谷部が形成されていないので、爪状磁極部の折り曲げ工程での歩留まりが低下してしまうという課題がある。
【０００８】
そこで、継鉄部の隣り合う爪状磁極部間に谷部を有する回転子鉄心の継鉄部側に永久磁石を保持させる場合、谷部を埋め込むように永久磁石を取り付けることが考えられる。この場合には、永久磁石の重量が過度に大きくなり、永久磁石に作用する遠心力が大きくなるので、永久磁石を安定して保持できなくなる。また、谷部を埋め込むように取り付けられた磁性材料からなる磁石保持部材に永久磁石を保持させることも考えられる。この場合には、磁石保持部材の重量が過度に大きくなり、磁石保持部材に作用する遠心力が大きくなるので、磁石保持部材を安定して保持できなくなり、永久磁石を安定して保持できなくなる。
【０００９】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、継鉄部の隣り合う爪状磁極部間に位置する部位に形成された谷部に永久磁石を安定して保持できる回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による回転電機は、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、内径側に湾曲した谷部が周方向に隣り合う上記爪状磁極部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、を備え、永久磁石が、両端を上記継鉄部に支持されて周方向に延在して上記谷部の少なくとも１つに架設されている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、谷部が周方向に隣り合う爪状磁極部間のそれぞれの継鉄部の部位に形成されているので、爪状磁極部の折り曲げ工程での歩留まりが高められる。
また、永久磁石が両端を継鉄部に支持されて周方向に延在して谷部に架設されているので、永久磁石や磁石保持部材で谷部を埋め込む必要がなく、永久磁石の重量を少なくできる。これにより、高速回転時、永久磁石に作用する遠心力を小さくできる。さらに、高速回転時の隣り合う爪状磁極部間の相対的な変位が永久磁石に作用しない。そこで、永久磁石を長期的に安定して保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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の永久磁石の実装状態を示す図である。
【図４】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束の流れを説明する図である。
【図５】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束の流れを説明する図である。
【図６】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の永久磁石の実装状態を示す図である。
【図７】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に実装される永久磁石の構成を説明する図である。
【図８】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に実装される永久磁石の構成を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態５に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石の構成を説明する図である。
【図１０】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に実装される永久磁石の構成を説明する図である。
【図１１】この発明の実施の形態７に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石の構成を説明する図である。
【図１２】この発明の実施の形態８に係る車両用交流発電機に適用される回転子の永久磁石の実装状態を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態９に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石の構成を説明する図である。
【図１４】この発明の実施の形態１０に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される磁束発生部材の構成を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態１１に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石を示す一部破断斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態１２に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石に保護カバーを装着する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用交流発電機を模式的に示す断面図、図２は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、図３は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の永久磁石の実装状態を示す図であり、図３の（ａ）は回転子をフロント側から見た要部端面図、図３の（ｂ）は回転子をリア側から見た要部端面図である。図４および図５はそれぞれ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束の流れを説明する図である。なお、図２中、回転軸およびファンが省略されている。
【００１４】
図１および図２において、車両用交流発電機１は、それぞれ略椀形状のアルミ製のフロントブラケット２とリヤブラケット３とからなるケース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れた回転子１３と、ケース４のフロント側に延出する回転軸１６の端部に固着されたプーリ６と、回転子１３の軸方向の両端面に固定されたファン７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のリヤ側に固定され、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に摺動するようにケース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する電圧調整器などがケース４内に配設されている。
【００１５】
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の回転に伴い、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、を備えている。
【００１６】
回転子１３は、励磁電流が流されて磁束を発生する界磁コイル１４と、界磁コイル１４を覆うように設けられ、その磁束によって磁極が形成されるポールコア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などの低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。
【００１７】
第１ポールコア体１７は、外周面を円筒形状とし、回転軸挿通穴１８ａが軸心位置を貫通して形成された第１ボス部１８と、第１ボス部１８の一端縁部から径方向外側に延設された厚肉リング状の第１継鉄部１９と、第１継鉄部１９の外周部から軸方向他端側に延設された第１爪状磁極部２０とを有している。第１爪状磁極部２０は、その最外径面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端側に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向厚みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細り形状に形成され、第１継鉄部１９の外周部に周方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字状に凹設されている。
【００１８】
第２ポールコア体２１は、外周面を円筒形状とし、回転軸挿通穴２２ａが軸心位置を貫通して形成された第２ボス部２２と、第２ボス部２２の他端縁部から径方向外側に延設された厚肉リング状の第２継鉄部２３と、第２継鉄部２３の外周部から軸方向一端側に延設された第２爪状磁極部２４とを有している。第２爪状磁極部２４は、その最外径面形状を略台形形状とし、周方向幅が先端側に向かって徐々に狭くなり、かつ、径方向厚みが先端側に向かって徐々に薄くなる先細り形状に形成され、第２継鉄部２３の外周部に周方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字状に凹設されている。
【００１９】
このように構成された第１および第２ポールコア体１７，２１は、第１および第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の一端面に突き合わせ、回転軸挿通穴１８ａ，２２ａに貫装された回転軸１６に固着されている。そして、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。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、それぞれポールコア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。
【００２０】
第１永久磁石３０は、例えば直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石であり、着磁配向方向４０が図３の（ａ）に示されるように着磁配向された単一の極異方性磁石である。このように着磁配向された第１永久磁石３０においては、Ｓ極が一側面の長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面および一側面に相対する側面に現れる。ここで、第１永久磁石３０は、その一側面および長さ方向両端面に着目すれば、Ｎ極を長さ方向両端面にもち、Ｓ極を一側面の長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００２１】
この第１永久磁石３０は、長さ方向の両端面を、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の内壁面の上部側の相対する部位のそれぞれに接着剤を用いて固着されて配設されている。これにより、第１永久磁石３０は、図３の（ａ）に示されるように、Ｓ極をもつ一側面を径方向外方に向けて、かつ長さ方向を周方向に延在させて、各第１谷部２５の上部側に架設されている。そして、第１永久磁石３０は、第１継鉄部１９に磁気的に接続される。
【００２２】
第２永久磁石３１は、例えば直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石であり、着磁配向方向４０が図３の（ｂ）に示されるように着磁配向された単一の極異方性磁石である。このように着磁配向された第２永久磁石３１においては、Ｎ極が一側面の長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面および一側面に相対する側面に現れる。ここで、第２永久磁石３１は、その一側面および長さ方向両端面に着目すれば、Ｓ極を長さ方向両端面にもち、Ｎ極を一側面の長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００２３】
この第２永久磁石３１は、長さ方向の両端面を、第２ポールコア体２１の各第２爪状磁極部２４の根元側で、各第２谷部２６の内壁面の上部側の相対する部位のそれぞれに接着剤を用いて固着されて配設されている。これにより、第２永久磁石３１は、図３の（ｂ）に示されるように、Ｎ極をもつ一側面を径方向外方に向けて、かつ長さ方向を周方向に延在させて、各第２谷部２６の上部側に架設されている。そして、第２永久磁石３１は、第２継鉄部２３に磁気的に接続される。
【００２４】
そして、第１および第２ポールコア体１７，２１を一体に組み立てたとき、第１永久磁石３０の一側面の長さ方向、すなわち周方向の中央部が、第２爪状磁極部２４の先端側内周面と所定の隙間をあけて相対している。また、第２永久磁石３１の一側面の長さ方向、すなわち周方向の中央部が、第１爪状磁極部２０の先端側内周面と所定の隙間をあけて相対している。さらに、第１および第２永久磁石３０，３１は、着磁配向方向４０が、界磁コイル１４を流れる界磁電流が回転子１３の軸心と直交する平面において作る磁界４１の向きと反対となるように着磁配向されている。なお、界磁コイル１４を流れる界磁電流が作る磁界４１の向きが反転した設計の場合には、第１および第２永久磁石３０，３１も逆向きに着磁配向される。
【００２５】
つぎに、このように構成された車両用交流発電機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）からブラシ９およびスリップリング８を介して回転子１３の界磁コイル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爪状磁極部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に伝達され、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、起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。
【００２６】
つぎに、磁束の動作について図４および図５を参照しつつ説明する。
まず、界磁コイル１４に通電されると、磁束４２ａが発生される。この磁束４２ａは、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。そして、磁束４２ａ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に入った磁束４２ａ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に至る。ここで、従来のランデル型回転子では、第１および第２ポールコア体は限界設計されているので、界磁コイルの発生する磁界により磁気飽和し、回転子で発生する磁束が減少してしまう。
【００２７】
この実施の形態１では、第１および第２永久磁石３０，３１は、界磁コイル１４の発生する磁界４１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および第２永久磁石３０，３１の発生する磁界の向きは、界磁コイル１４の発生する磁界４１と逆向きである。この第１および第２永久磁石３０，３１から発生した磁束４２ｂが固定子鉄心１１に鎖交するには、大きな磁気抵抗をもつエアギャップ２９を往復する必要がある。また、第１および第２永久磁石３０，３１は、第２および第１爪状磁極部２４，２０の内径側に配設されており、第１および第２爪状磁極部２０，２４の内周面側に対してより短い磁路長で周回するように配設されている。そこで、磁束４２ｂの大部分が、固定子鉄心１１に迂回することなく、回転子１３内部で閉じた磁気回路を形成する。
【００２８】
つまり、第１永久磁石３０は、Ｎ極を長さ方向両端面にもち、Ｓ極を一側面の長さ方向の中央部にもつように着磁配向されているので、第１永久磁石３０から発生する磁束４２ｂは、第１永久磁石３０の周方向両端から第１継鉄部１９に入り、第１ボス部１８、第２ボス部２２、第２継鉄部２３および第２爪状磁極部２４を通り、第１永久磁石３０に戻る。また、第２永久磁石３１は、Ｓ極を長さ方向両端面にもち、Ｎ極を一側面の長さ方向の中央部にもつように着磁配向されているので、第２永久磁石３１から発生する磁束４２ｂは、隙間を介して第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継鉄部２３に入る。第２継鉄部２３に入った磁束４２ｂは、第２継鉄部２３の第２谷部２６の両側を上方に流れ、第２永久磁石３１の両端から第２永久磁石に戻る。
【００２９】
そこで、第１および第２永久磁石３０，３１の発生する磁束４２ｂは、界磁コイル１４の発生する磁束４２ａと逆向きとなり、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、特に、磁気飽和が顕著な低速アイドリング域での発電量を大幅に増大できる。
【００３０】
この実施の形態１によれば、第１および第２谷部２５，２６が、第１および第２ポールコア体１７，２１の周方向に隣り合う第１および第２爪状磁極部２０，２４の間の第１および第２継鉄部１９，２３の部位に形成されているので、第１および第２ポールコア体１７，２１を冷間鍛造製法により製造する際に、第１および第２爪状磁極部２０，２４の折り曲げ工程での歩留まりが高められる。
【００３１】
また、第１および第２永久磁石３０，３１が第１および第２谷部２５，２６の上部側に架設されているので、第１および第２永久磁石３０，３１を構成する永久磁石量が少なくなり、低価格化が図られる。また、第１および第２永久磁石３０，３１の重量が少なくなるので、回転子１３の高速回転時に、第１および第２永久磁石３０，３１に作用する遠心力が小さくなり、第１および第２永久磁石３０，３１を長期的に安定して保持することができる。
【００３２】
また、第１永久磁石３０が、Ｎ極を長さ方向両端面にもち、Ｓ極を一側面の長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈するので、第１永久磁石３０を第１谷部２５の上部側に架設しても、第１永久磁石３０の磁束は長さ方向両端面から第１継鉄部１９に流れる。そこで、第１永久磁石３０あるいは磁性材料を第１谷部２５に埋め込む必要がない。
また、第２永久磁石３１が、Ｓ極を長さ方向両端面にもち、Ｎ極を一側面の長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈するので、第２永久磁石３１を第２谷部２６の上部側に架設しても、第２永久磁石３１の磁束は第２継鉄部２３から第２永久磁石３１の長さ方向両端面を通って第２永久磁石３１に戻る。そこで、第２永久磁石３１あるいは磁性材料を第２谷部２６に埋め込む必要がない。
これにより、第１および第２永久磁石３０，３１の重量を少なくでき、回転子１３の高速回転時に、第１および第２永久磁石３０，３１に作用する遠心力が小さくなり、第１および第２永久磁石３０，３１を長期的に安定して保持することができる。
【００３３】
また、第１および第２永久磁石３０，３１が、第２および第１爪状磁極部２４，２０の先端側の内周面に対向するように配設されているので、第１および第２永久磁石３０，３１は、回転子１３の最外周面に対して径方向内方に位置している。そこで、固定子スロット高調波は第１および第２爪状磁極部２０，２４の最外周面部に留まり、第１および第２永久磁石３０，３１を直接誘導加熱するように作用しない。その結果、第１および第２永久磁石３０，３１が加熱されて、熱減磁することが未然に防止される。
【００３４】
また、第１および第２永久磁石３０，３１が、第２および第１爪状磁極部２４，２０の先端側の内周面に対向するように配設されているので、第１および第２永久磁石３０，３１の磁気回路が回転子内部で閉じた磁気回路となり、固定子１０に鎖交する磁束成分がなくなる。そこで、無負荷無励磁における第１および第２永久磁石３０，３１の誘起電圧の発生が抑制される。その結果、第１および第２永久磁石３０，３１の永久磁石量を増大させることができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態１では、着磁配向されている第１および第２永久磁石が第１および第２谷部に架設されているものとしているが、配向された未着磁の第１および第２永久磁石を第１および第２谷部に架設した後、着磁するようにしてもよい。この場合、組立時に鉄粉などの存在に注意を払う必要がなく、第１および第２永久磁石の取り扱いが容易となる。また、着磁されている第１および第２永久磁石を第１および第２谷部に架設する場合には、非磁性の組立工具が必要となるが、未着磁の第１および第２永久磁石を第１および第２谷部に架設する場合には、組立工具を選択する必要がなく、組立性が向上される。さらに、第１および第２谷部に架設された未着磁の第１および第２永久磁石が配向されているので、第１および第２谷部に架設された第１および第２永久磁石の着磁工程が簡易となる。
【００３６】
実施の形態２．
図６は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の永久磁石の実装状態を示す図であり、図６の（ａ）は回転子をフロント側から見た要部端面図、図６の（ｂ）は回転子をリア側から見た要部端面図である。
【００３７】
この実施の形態２では、第１永久磁石３０Ａは、断面矩形の弧状のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石であり、着磁配向方向４０が図６の（ａ）に示されるように着磁配向された単一の極異方性磁石である。このように着磁配向された第１永久磁石３０Ａにおいては、Ｓ極が一側面の長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面および一側面に相対する側面に現れる。ここで、第１永久磁石３０Ａは、その一側面および長さ方向両端面に着目すれば、Ｎ極を長さ方向両端面にもち、Ｓ極を一側面の長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００３８】
第１永久磁石３０Ａは、周方向の両端面を、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の内壁面の上部側の相対する部位のそれぞれに接着剤を用いて固着されて配設されている。これにより、第１永久磁石３０は、図６の（ａ）に示されるように、Ｓ極をもつ外周面を径方向外方に向けて、かつ周方向に延在して、各第１谷部２５の上部側に架設されている。そして、第１永久磁石３０Ａは、第１継鉄部１９に磁気的に接続される。
【００３９】
第２永久磁石３１Ａは、断面矩形の弧状のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石であり、着磁配向方向４０が図６の（ｂ）に示されるように着磁配向された単一の極異方性磁石である。このように着磁配向された第２永久磁石３１Ａにおいては、Ｎ極が一側面の長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面および一側面に相対する側面に現れる。ここで、第２永久磁石３１Ａは、その一側面および長さ方向両端面に着目すれば、Ｓ極を長さ方向両端面にもち、Ｎ極を一側面の長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００４０】
第２永久磁石３１Ａは、周方向の両端面を、第２ポールコア体２１の各第２爪状磁極部２４の根元側で、各第２谷部２６の内壁面の上部側の相対する部位のそれぞれに接着剤を用いて固着されて配設されている。これにより、第２永久磁石３１Ａは、図６の（ｂ）に示されるように、Ｎ極をもつ外周面を径方向外方に向けて、かつ周方向に延在して、各第２谷部２６の上部側に架設されている。そして、第２永久磁石３１Ａは、第２継鉄部２３に磁気的に接続される。
【００４１】
この実施の形態２では、第１および第２永久磁石３０，３１に代えて第１および第２永久磁石３０Ａ，３１Ａ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いる。そこで、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。
また、この実施の形態２によれば、第１および第２永久磁石３０Ａ，３１Ａが断面矩形の弧状のブロックに作製されている。そこで、製作しやすい極異方性リング磁石から切り出して第１および第２永久磁石３０Ａ，３１Ａを得ることができるので、第１および第２永久磁石３０Ａ，３１Ａを安価に作製できる。
【００４２】
実施の形態３．
図７は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に実装される永久磁石の構成を説明する図であり、図７の（ａ）は第１永久磁石を示し、図７の（ｂ）は第２永久磁石を示している。
【００４３】
第１永久磁石３０Ｂは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる３つの永久磁石体５０ａ〜５０ｃを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５０ａは長さ方向の中央に配置され、着磁配向方向４０が第１永久磁石３０Ｂの側面３０ａに対して直交し、かつ側面３０ａから側面３０ａと相対する側面３０ｂに向かう方向となるように着磁配向されている。また、永久磁石体５０ａの両側に配置される永久磁石体５０ｂ，５０ｃは、着磁配向方向４０が側面３０ａから側面３０ｂに向かうにつれ永久磁石体５０ａから離れる方向となるように着磁配向されている。
【００４４】
そこで、３つの永久磁石体５０ａ〜５０ｃを１列に配列して構成された第１永久磁石３０Ｂは、Ｓ極が側面３０ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄおよび側面３０ａに相対する側面３０ｂに現れる。ここで、第１永久磁石３０Ｂは、その側面３０ａおよび長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄに着目すれば、図７の（ａ）に示されるように、Ｎ極を長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄにもち、Ｓ極を側面３０ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００４５】
第２永久磁石３１Ｂは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる３つの永久磁石体５１ａ〜５１ｃを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５１ａは長さ方向の中央に配置され、着磁配向方向４０が第２永久磁石３１Ｂの側面３１ａに対して直交し、かつ側面３１ａと相対する側面３１ｂから側面３１ａに向かう方向となるように着磁配向されている。また、永久磁石体５１ａの両側に配置される永久磁石体５１ｂ，５１ｃは、着磁配向方向４０が側面３１ｂから側面３１ａに向かうにつれ永久磁石体５１ａに近づく方向となるように着磁配向されている。
【００４６】
そこで、３つの永久磁石体５１ａ〜５１ｃを１列に配列して構成された第２永久磁石３１Ｂは、Ｎ極が側面３１ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄおよび側面３１ａに相対する側面３１ｂに現れる。ここで、第２永久磁石３１Ｂは、その側面３１ａおよび長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄに着目すれば、図７の（ｂ）に示されるように、Ｓ極を長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄにもち、Ｎ極を側面３１ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００４７】
このように構成された第１永久磁石３０Ｂは、図示していないが、側面３０ａを径方向外方に向けて、両端面３０ｃ、３０ｄを第１谷部２５の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第１谷部２５の上部側に架設される。同様に、第２永久磁石３１Ｂは、図示していないが、側面３１ａを径方向外方に向けて、両端面３１ｃ、３１ｄを第２谷部２６の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第２谷部２６の上部側に架設される。
なお、この実施の形態３では、第１および第２永久磁石３０，３１に代えて第１および第２永久磁石３０Ｂ，３１Ｂ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いる。
【００４８】
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。
また、この実施の形態３では、第１および第２永久磁石３０Ｂ，３１Ｂがそれぞれ単一方向に磁化配向された３つの永久磁石体５０ａ〜５０ｃ，５１ａ〜５１ｃを１列に配列して構成されている。そこで、単一の磁石を極異方性配向させる複雑な着磁配向工程が不要となり、極異方性を呈する第１および第２永久磁石３０Ｂ，３１Ｂを簡易に、安価に作製できる。
【００４９】
実施の形態４．
図８は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に実装される永久磁石の構成を説明する図であり、図８の（ａ）は第１永久磁石を示し、図８の（ｂ）は第２永久磁石を示している。
【００５０】
第１永久磁石３０Ｃは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる３つの永久磁石体５２ａ〜５２ｃを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５２ａは長さ方向の中央に配置され、着磁配向方向４０が第１永久磁石３０Ｃの側面３０ａに対して直交し、かつ側面３０ａから側面３０ａと相対する側面３０ｂに向かう方向となるように着磁配向されている。また、永久磁石体５２ａの両側に配置される永久磁石体５２ｂ，５２ｃは、着磁配向方向４０が側面３０ａと平行に、かつ永久磁石体５２ａから離れる方向となるように着磁配向されている。
【００５１】
そこで、３つの永久磁石体５２ａ〜５２ｃを１列に配列して構成された第１永久磁石３０Ｃは、Ｓ極が側面３０ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄおよび側面３０ａに相対する側面３０ｂの長さ方向の中央部に現れる。ここで、第１永久磁石３０Ｃは、その側面３０ａおよび長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄに着目すれば、図８の（ａ）に示されるように、Ｎ極を長さ方向両端面３０ｃ、３０ｄにもち、Ｓ極を側面３０ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００５２】
第２永久磁石３１Ｃは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる３つの永久磁石体５３ａ〜５３ｃを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５３ａは長さ方向の中央に配置され、着磁配向方向４０が第２永久磁石３１Ｃの側面３１ａに対して直交し、かつ側面３１ａと相対する側面３１ｂから側面３１ａに向かう方向となるように着磁配向されている。また、永久磁石体５３ａの両側に配置される永久磁石体５３ｂ，５３ｃは、着磁配向方向４０が側面３１ａと平行に、かつ永久磁石体５３ａに近づく方向となるように着磁配向されている。
【００５３】
そこで、３つの永久磁石体５３ａ〜５３ｃを１列に配列して構成された第２永久磁石３１Ｃは、Ｎ極が側面３１ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄおよび側面３１ａに相対する側面３１ｂに現れる。ここで、第２永久磁石３１Ｃは、その側面３１ａおよび長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄに着目すれば、図８の（ｂ）に示されるように、Ｓ極を長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄにもち、Ｎ極を側面３１ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００５４】
このように構成された第１永久磁石３０Ｃは、図示していないが、側面３０ａを径方向外方に向けて、両端面３０ｃ、３０ｄを第１谷部２５の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第１谷部２５の上部側に架設される。同様に、第２永久磁石３１Ｃは、図示していないが、側面３１ａを径方向外方に向けて、両端面３１ｃ、３１ｄを第２谷部２６の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第２谷部２６の上部側に架設される。
なお、この実施の形態４では、第１および第２永久磁石３０Ｂ，３１Ｂに代えて第１および第２永久磁石３０Ｃ，３１Ｃを用いている点を除いて上記実施の形態３と同様に構成されている。
【００５５】
従って、この実施の形態４においても、上記実施の形態３と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態４では、第１および第２永久磁石３０Ｃ，３１Ｃを構成する永久磁石体５０ａ〜５０ｃ，５０１ａ〜５１ｃのそれぞれが着磁配向方向４０を側面３０ａ，３１ａと直交、あるいは平行とするように着磁配向されているので、永久磁石体５０ａ〜５０ｃ，５０１ａ〜５１ｃをより簡易に着磁配向でき、第１および第２永久磁石３０Ｂ，３１Ｂを安価に作製できる。
【００５６】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石の構成を説明する図であり、図９の（ａ）は第１永久磁石を示し、図９の（ｂ）は第２永久磁石を示している。
【００５７】
第１永久磁石３０Ｄは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる２つの永久磁石体５４ａ，５４ｂを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５４ａ，５４ｂは、着磁配向方向４０が側面３０ａから側面３０ｂに向かって、永久磁石体５４ａ，５４ｂの接合面から離れる方向となるように着磁配向されている。そこで、２つの永久磁石体５４ａ，５４ｂを１列に配列して構成された第１永久磁石３０Ｄは、Ｓ極が側面３０ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄおよび側面３０ａに相対する側面３０ｂの長さ方向の中央部に現れる。ここで、第１永久磁石３０Ｄは、その側面３０ａおよび長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄに着目すれば、図９の（ａ）に示されるように、Ｎ極を長さ方向両端面３０ｃ、３０ｄにもち、Ｓ極を側面３０ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００５８】
第２永久磁石３１Ｄは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる２つの永久磁石体５５ａ，５５ｂを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５５ａ，５５ｂは、着磁配向方向４０が側面３１ｂから側面３１ａに向かって、永久磁石体５５ａ，５５ｂの接合面に近づく方向となるように着磁配向されている。そこで、２つの永久磁石体５５ａ，５５ｂを１列に配列して構成された第２永久磁石３１Ｄは、Ｎ極が側面３１ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄおよび側面３１ａに相対する側面３１ｂに現れる。ここで、第２永久磁石３１Ｄは、その側面３１ａおよび長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄに着目すれば、図９の（ｂ）に示されるように、Ｓ極を長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄにもち、Ｎ極を側面３１ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００５９】
このように構成された第１永久磁石３０Ｄは、図示していないが、側面３０ａを径方向外方に向けて、両端面３０ｃ、３０ｄを第１谷部２５の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第１谷部２５の上部側に架設される。同様に、第２永久磁石３１Ｄは、図示していないが、側面３１ａを径方向外方に向けて、両端面３１ｃ、３１ｄを第２谷部２６の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第２谷部２６の上部側に架設される。
なお、この実施の形態５では、第１および第２永久磁石３０，３１に代えて第１および第２永久磁石３０Ｄ，３１Ｄ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いる。
【００６０】
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。
また、この実施の形態５では、第１および第２永久磁石３０Ｄ，３１Ｄがそれぞれ単一方向に磁化配向された２つの永久磁石体５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂを１列に配列して構成されているので、単一の磁石を極異方性配向させる複雑な着磁配向工程が不要となり、極異方性を呈する第１および第２永久磁石３０Ｄ，３１Ｄを簡易に、安価に作製できる。
【００６１】
実施の形態６．
図１０は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に実装される永久磁石の構成を説明する図であり、図１０の（ａ）は第１永久磁石を示し、図１０の（ｂ）は第２永久磁石を示している。
【００６２】
第１永久磁石３０Ｅは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる２つの永久磁石体５６ａ，５６ｂを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５６ａ，５６ｂは、着磁配向方向４０が側面３０ａと平行に、永久磁石体５６ａ，５６ｂの接合面から離れる方向となるように着磁配向されている。そこで、２つの永久磁石体５６ａ，５６ｂを１列に配列して構成された第１永久磁石３０Ｅは、Ｓ極が相対する両側面３０ａ，３０ｂの長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄに現れる。つまり、第１永久磁石３０Ｅは、その側面３０ａおよび長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄに着目すれば、図１０の（ａ）に示されるように、Ｎ極を長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄにもち、Ｓ極を側面３０ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００６３】
第２永久磁石３１Ｅは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる２つの永久磁石体５７ａ，５７ｂを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５７ａ，５７ｂは、着磁配向方向４０が側面３０ａと平行に、かつ永久磁石体５７ａ，５７ｂの接合面から離反する方向となるように着磁配向されている。そこで、２つの永久磁石体５７ａ，５７ｂを１列に配列して構成された第２永久磁石３１Ｅは、Ｎ極が相対する両側面３１ａ，３１ｂの長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄに現れる。つまり、第２永久磁石３１Ｅは、その側面３１ａおよび長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄに着目すれば、図１０の（ｂ）に示されるように、Ｓ極を長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄにもち、Ｎ極を側面３１ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００６４】
このように構成された第１永久磁石３０Ｅは、図示していないが、側面３０ａを径方向外方に向けて、両端面３０ｃ、３０ｄを第１谷部２５の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第１谷部２５の上部側に架設される。同様に、第２永久磁石３１Ｅは、図示していないが、側面３１ａを径方向外方に向けて、両端面３１ｃ、３１ｄを第２谷部２６の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第２谷部２６の上部側に架設される。
なお、この実施の形態６では、第１および第２永久磁石３０Ｄ，３１Ｄに代えて第１および第２永久磁石３０Ｅ，３１Ｅを用いている点を除いて上記実施の形態５と同様に構成されている。
【００６５】
従って、この実施の形態６においても、上記実施の形態５と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態６では、第１および第２永久磁石３０Ｅ，３１Ｅを構成する永久磁石体５６ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂのそれぞれが着磁配向方向４０を側面３０ａ，３１ａと平行とするように着磁配向されているので、永久磁石体５６ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂをより簡易に着磁配向でき、第１および第２永久磁石３０Ｅ，３１Ｅを安価に作製できる。
【００６６】
実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石の構成を説明する図であり、図１１の（ａ）は第１永久磁石を示し、図１１の（ｂ）は第２永久磁石を示している。
【００６７】
第１永久磁石３０Ｆは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる４つの永久磁石体５８ａ〜５８ｄを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５８ａ〜５８ｄは、着磁配向方向４０が側面３０ａから側面３０ｂに向かって、永久磁石体５８ａ，５８ｂの接合面から離れる方向となるように着磁配向されている。そして、長さ方向の両側に配置される永久磁石体５８ｃ，５８ｄの着磁配向方向４０の傾きが、長さ方向の中央側に配置される永久磁石体５８ａ，５８ｂの着磁配向方向４０の傾きより緩やかになっている。
【００６８】
そこで、４つの永久磁石体５８ａ〜５８ｄを１列に配列して構成された第１永久磁石３０Ｆは、Ｓ極が側面３０ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄおよび側面３０ａに相対する側面３０ｂの長さ方向の中央部に現れる。ここで、第１永久磁石３０Ｆは、その側面３０ａおよび長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄに着目すれば、図１１の（ａ）に示されるように、Ｎ極を長さ方向両端面３０ｃ、３０ｄにもち、Ｓ極を側面３０ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００６９】
第２永久磁石３１Ｆは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる４つの永久磁石体５９ａ〜５９ｄを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、永久磁石体５９ａ〜５９ｄは、着磁配向方向４０が側面３１ｂから側面３１ａに向かって、永久磁石体５９ａ，５９ｂの接合面に近づく方向となるように着磁配向されている。そして、長さ方向の両側に配置される永久磁石体５９ｃ，５９ｄの着磁配向方向４０の傾きが、長さ方向の中央側に配置される永久磁石体５９ａ，５９ｂの着磁配向方向４０の傾きより緩やかになっている。
【００７０】
そこで、４つの永久磁石体５９ａ〜５９ｄを１列に配列して構成された第２永久磁石３１Ｆは、Ｎ極が側面３１ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄおよび側面３１ａに相対する側面３１ｂに現れる。ここで、第２永久磁石３１Ｆは、その側面３１ａおよび長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄに着目すれば、図１１の（ｂ）に示されるように、Ｓ極を長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄにもち、Ｎ極を側面３１ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００７１】
このように構成された第１永久磁石３０Ｆは、図示していないが、側面３０ａを径方向外方に向けて、両端面３０ｃ、３０ｄを第１谷部２５の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第１谷部２５の上部側に架設される。同様に、第２永久磁石３１Ｆは、図示していないが、側面３１ａを径方向外方に向けて、両端面３１ｃ、３１ｄを第２谷部２６の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第２谷部２６の上部側に架設される。
なお、この実施の形態７では、第１および第２永久磁石３０，３１に代えて第１および第２永久磁石３０Ｆ，３１Ｆ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いる。
【００７２】
従って、この実施の形態７においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態７では、第１および第２永久磁石３０Ｆ，３１Ｆがそれぞれ単一方向に磁化配向された４つの永久磁石体５８ａ〜５８ｄ，５９ａ〜５９ｄを１列に配列して構成されているので、単一の磁石を極異方性配向させる複雑な着磁配向工程が不要となり、極異方性を呈する第１および第２永久磁石３０Ｆ，３１Ｆを簡易に、安価に作製できる。
【００７３】
実施の形態８．
図１２はこの発明の実施の形態８に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石の構成を説明する図であり、図１２の（ａ）は第１永久磁石を示し、図１２の（ｂ）は第２永久磁石を示している。
【００７４】
第１永久磁石３０Ｇは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる５つの永久磁石体６０ａ〜６０ｅを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、長さ方向の中央に配置される永久磁石体６０ａは、着磁配向方向４０が側面３０ａに対して直交し、かつ側面３０ａから側面３０ｂに向かう方向となるように着磁配向されている。また、永久磁石体６０ａの両側に配置される永久磁石体６０ｂ，６０ｃは、着磁配向方向４０が側面３０ａから側面３０ｂに向かって、永久磁石体６０ａから離れる方向となるように着磁配向されている。さらに、長さ方向の両側に配置される永久磁石体６０ｄ，６０ｅは、着磁配向方向４０が側面３０ａから側面３０ｂに向かって、永久磁石体６０ｂ，６０ｃから離れる方向となるように、かつその傾きが永久磁石体６０ｂ，６０ｃの着磁配向方向４０の傾きより緩やかになるように着磁配向されている。
【００７５】
そこで、５つの永久磁石体６０ａ〜６０ｅを１列に配列して構成された第１永久磁石３０Ｇは、Ｓ極が側面３０ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄおよび側面３０ａに相対する側面３０ｂの長さ方向の中央部に現れる。ここで、第１永久磁石３０Ｇは、その側面３０ａおよび長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄに着目すれば、図１２の（ａ）に示されるように、Ｎ極を長さ方向両端面３０ｃ、３０ｄにもち、Ｓ極を側面３０ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００７６】
第２永久磁石３１Ｇは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる５つの永久磁石体６１ａ〜６１ｅを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、長さ方向の中央に配置される永久磁石体６１ａは、着磁配向方向４０が側面３１ａに対して直交し、かつ側面３１ｂから側面３１ａに向かう方向となるように着磁配向されている。また、永久磁石体６１ａの両側に配置される永久磁石体６１ｂ，６１ｃは、着磁配向方向４０が側面３１ｂから側面３１ａに向かって、永久磁石体６１ａに近づく方向となるように着磁配向されている。さらに、長さ方向の両側に配置される永久磁石体６１ｄ，６１ｅは、着磁配向方向４０が側面３１ｂから側面３１ａに向かって、永久磁石体６１ｂ，６１ｃに近づく方向となるように、かつその傾きが永久磁石体６１ｂ，６１ｃの着磁配向方向４０の傾きより緩やかになるように着磁配向されている。
【００７７】
そこで、５つの永久磁石体６１ａ〜６１ｅを１列に配列して構成された第２永久磁石３１Ｇは、Ｎ極が側面３１ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄおよび側面３１ａに相対する側面３１ｂに現れる。ここで、第２永久磁石３１Ｇは、その側面３１ａおよび長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄに着目すれば、図１２の（ｂ）に示されるように、Ｓ極を長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄにもち、Ｎ極を側面３１ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００７８】
このように構成された第１永久磁石３０Ｇは、図示していないが、側面３０ａを径方向外方に向けて、両端面３０ｃ、３０ｄを第１谷部２５の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第１谷部２５の上部側に架設される。同様に、第２永久磁石３１Ｇは、図示していないが、側面３１ａを径方向外方に向けて、両端面３１ｃ、３１ｄを第２谷部２６の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第２谷部２６の上部側に架設される。
なお、この実施の形態８では、第１および第２永久磁石３０Ｆ，３１Ｆに代えて第１および第２永久磁石３０Ｇ，３１Ｇを用いている点を除いて上記実施の形態７と同様に構成されている。
【００７９】
従って、この実施の形態８においても、上記実施の形態７と同様の効果が得られる。
【００８０】
実施の形態９．
図１３はこの発明の実施の形態９に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石の構成を説明する図であり、図１３の（ａ）は第１永久磁石を示し、図１３の（ｂ）は第２永久磁石を示している。
【００８１】
第１永久磁石３０Ｈは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる５つの永久磁石体６２ａ〜６２ｅを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、長さ方向の中央に配置される永久磁石体６２ａは、着磁配向方向４０が側面３０ａに対して直交し、かつ側面３０ａから側面３０ｂに向かう方向となるように着磁配向されている。また、永久磁石体６２ａの両側に配置される永久磁石体６２ｂ，６２ｃは、着磁配向方向４０が側面３０ａから側面３０ｂに向かって、永久磁石体６２ａから離れる方向となるように着磁配向されている。さらに、長さ方向の両側に配置される永久磁石体６２ｄ，６２ｅは、着磁配向方向４０が側面３０ａと平行に、かつ永久磁石体６２ｂ，６２ｃから離れる方向となるように着磁配向されている。
【００８２】
そこで、５つの永久磁石体６２ａ〜６２ｅを１列に配列して構成された第１永久磁石３０Ｈは、Ｓ極が側面３０ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄおよび側面３０ａに相対する側面３０ｂの長さ方向の中央部に現れる。ここで、第１永久磁石３０Ｈは、その側面３０ａおよび長さ方向両端面３０ｃ，３０ｄに着目すれば、図１３の（ａ）に示されるように、Ｎ極を長さ方向両端面３０ｃ、３０ｄにもち、Ｓ極を側面３０ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００８３】
第２永久磁石３１Ｈは、直方体のブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる５つの永久磁石体６３ａ〜６３ｅを１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、長さ方向の中央に配置される永久磁石体６３ａは、着磁配向方向４０が側面３１ａに対して直交し、かつ側面３１ｂから側面３１ａに向かう方向となるように着磁配向されている。また、永久磁石体６３ａの両側に配置される永久磁石体６３ｂ，６３ｃは、着磁配向方向４０が側面３１ｂから側面３１ａに向かって、永久磁石体６３ａに近づく方向となるように着磁配向されている。さらに、長さ方向の両側に配置される永久磁石体６３ｄ，６３ｅは、着磁配向方向４０が側面３１ａと平行に、かつ永久磁石体６３ｂ，６３ｃに近づく方向となるように着磁配向されている。
【００８４】
そこで、５つの永久磁石体６３ａ〜６３ｅを１列に配列して構成された第２永久磁石３１Ｈは、Ｎ極が側面３１ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄおよび側面３１ａに相対する側面３１ｂに現れる。ここで、第２永久磁石３１Ｈは、その側面３１ａおよび長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄに着目すれば、図１３の（ｂ）に示されるように、Ｓ極を長さ方向両端面３１ｃ，３１ｄにもち、Ｎ極を側面３１ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００８５】
このように構成された第１永久磁石３０Ｈは、図示していないが、側面３０ａを径方向外方に向けて、両端面３０ｃ、３０ｄを第１谷部２５の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第１谷部２５の上部側に架設される。同様に、第２永久磁石３１Ｈは、図示していないが、側面３１ａを径方向外方に向けて、両端面３１ｃ、３１ｄを第２谷部２６の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第２谷部２６の上部側に架設される。
なお、この実施の形態９では、第１および第２永久磁石３０Ｇ，３１Ｇに代えて第１および第２永久磁石３０Ｈ，３１Ｈを用いている点を除いて上記実施の形態８と同様に構成されている。
【００８６】
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。
【００８７】
実施の形態１０．
図１４はこの発明の実施の形態１０に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される磁束発生部材の構成を説明する図であり、図１４の（ａ）は第１磁束発生部材を示し、図１４の（ｂ）は第２磁束発生部材を示している。
【００８８】
第１磁束発生部材３２は、長さ方向に直交する断面を矩形とし、かつ長さ方向と平行な断面を台形とするブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる２つの永久磁石体６４ａ，６４ｂを、長さ方向に直交する断面を矩形とし、かつ長さ方向と平行な断面を台形とするブロックに作製された鉄等の磁性材料からなる磁性体６６を挟んで１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、磁性体６６の両側に配置される永久磁石体６４ａ，６４ｂは、着磁配向方向４０が側面３２ａから側面３２ａと相対する側面３２ｂに向かうにつれ磁性体６６から離れる方向となるように着磁配向されている。
【００８９】
そこで、２つの永久磁石体６４ａ，６４ｂを磁性体６６を挟んで１列に配列して構成された第１磁束発生部材３２は、Ｓ極が側面３２ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｎ極が長さ方向両端面３２ｃ，３２ｄおよび側面３２ａに相対する側面３２ｂの長さ方向の中央部に現れる。ここで、第１磁束発生部材３２は、その側面３２ａおよび長さ方向両端面３２ｃ，３２ｄに着目すれば、図１４の（ａ）に示されるように、Ｎ極を長さ方向両端面３２ｃ、３２ｄにもち、Ｓ極を側面３２ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００９０】
第２磁束発生部材３３は、長さ方向に直交する断面を矩形とし、かつ長さ方向と平行な断面を台形とするブロックに作製されたネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石からなる２つの永久磁石体６５ａ，６５ｂを、磁性体６６を挟んで１列に配列して接着剤により固着して構成されている。そして、磁性体６６の両側に配置される永久磁石体６５ａ，６５ｂは、着磁配向方向４０が側面３３ｂから側面３３ｂと相対する側面３３ａに向かうにつれ磁性体６６に近づく方向となるように着磁配向されている。
【００９１】
そこで、２つの永久磁石体６５ａ，６５ｂを磁性体６６を挟んで１列に配列して構成された第２磁束発生部材３３は、Ｎ極が側面３３ａの長さ方向の中央部に現れ、Ｓ極が長さ方向両端面３３ｃ，３３ｄおよび側面３３ａに相対する側面３３ｂに現れる。ここで、第２磁束発生部材３３は、その側面３３ａおよび長さ方向両端面３３ｃ，３３ｄに着目すれば、図１４の（ｂ）に示されるように、Ｓ極を長さ方向両端面３３ｃ，３３ｄにもち、Ｎ極を側面３３ａの長さ方向の中央部にもつ極異方性を呈する。
【００９２】
このように構成された第１磁束発生部材３２は、図示していないが、側面３２ａを径方向外方に向けて、両端面３２ｃ、３２ｄを第１谷部２５の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第１谷部２５の上部側に架設される。同様に、第２磁束発生部材３３は、図示していないが、側面３３ａを径方向外方に向けて、両端面３３ｃ、３３ｄを第２谷部２６の内壁面に接着固定し、周方向に延在して、第２谷部２６の上部側に架設される。
なお、この実施の形態１０では、第１および第２永久磁石３０，３１に代えて第１および第２磁束発生部材３２，３３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いる。
【００９３】
従って、この実施の形態１０においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態１０では、第１および第２磁束発生部材３２，３３がそれぞれ単一方向に磁化配向された２つの永久磁石体６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂを磁性体６６を挟んで１列に配列して構成されている。そこで、単一の磁石を極異方性配向させる複雑な着磁配向工程が不要となり、極異方性を呈する第１および第２磁束発生部材３２，３３を簡易に、安価に作製できる。また、第１および第２谷部２５，２６に架設される第１および第２磁束発生部材３２，３３の一部が磁性体６６で構成されているので、磁石の使用量が低減でき、低価格化が図られる。
【００９４】
なお、上記実施の形態１０では、第１および第２磁束発生部材３２，３３が、それぞれ１つの磁性体６６と２つの永久磁石体６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂとで構成されているものとしているが、第１および第２磁束発生部材が一側面の中央部に一方の極を有し、両端面に他方の極を有する極異方性を呈していれば、磁性体および永久磁石体の個数はこれに限定されない。
【００９５】
実施の形態１１．
図１５はこの発明の実施の形態１１に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石を示す一部破断斜視図である。
【００９６】
図１５において、第１および第２永久磁石３０，３１は、それぞれエポキシ等の樹脂で樹脂モールドされて、樹脂被膜６７により覆われている。
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。
【００９７】
この実施の形態１１によれば、第１および第２永久磁石３０，３１が樹脂被膜６７により覆われているので、異物の衝突に起因する第１および第２永久磁石３０，３１の割れの発生が抑制される。また、仮に第１および第２永久磁石３０，３１が損傷しても、損傷により生じた磁石小片の飛散が抑制される。
【００９８】
なお、上記実施の形態１１では、第１および第２永久磁石３０，３１の全体が樹脂被膜６７により覆われているものとしているが、第１および第２永久磁石３０，３１の全体が樹脂被膜６７に覆われている必要はなく、少なくとも長さ方向の両端面を除く側面が樹脂被膜６７に覆われていればよい。この場合、第１および第２永久磁石３０，３１の長さ方向の両端面が露出しているので、第１および第２谷部と第１および第２永久磁石との接合部における磁気抵抗を小さくできる。
【００９９】
また、上記実施の形態１１では、樹脂被膜６７を単一の永久磁石体からなる第１および第２永久磁石３０，３１に被覆するものとしているが、樹脂被膜６７を複数の永久磁石体からなる第１および第２永久磁石や第１および第２磁性発生部材に被覆してもよい。
【０１００】
実施の形態１２．
図１６はこの発明の実施の形態１２に係る車両用交流発電機に適用される回転子に実装される永久磁石に保護カバーを装着する方法を説明する図である。
【０１０１】
図１６において、第１および第２永久磁石３０，３１は、それぞれ金属材料からなる保護カバー６８により覆われている。
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。
【０１０２】
ここで、保護カバー６８の装着方法を図１６を参照しつつ説明する。
まず、この保護カバー６８は、必要に応じ、接着剤を塗布されて、第１および第２永久磁石３０，３１の側面３０ａ，３１ａにあてがわれる。ついで、保護カバー６８は、第１および第２永久磁石３０，３１の側面３０ａ，３１ａの相対する長辺で折り曲げられる。さらに、保護カバー６８は、第１および第２永久磁石３０，３１の側面３０ｂ、３１ｂの相対する長辺で折り曲げられ、その折り曲げ先端面を突き合わせて溶接される。これにより、保護カバー６８は、第１および第２永久磁石３０，３１に密接してその外周を取り込むように装着される。
【０１０３】
この実施の形態１２では、第１および第２永久磁石３０，３１が長さ方向の両端面を除いて保護カバー６８により覆われているので、異物の衝突に起因する第１および第２永久磁石３０，３１の割れの発生が抑制される。また、仮に第１および第２永久磁石３０，３１が損傷しても、損傷により生じた磁石小片の飛散が抑制される。
また、保護カバー６８が金属製であるので、保護カバー６８を装着した第１および第２永久磁石３０，３１全体の機械的強度が高められ、耐遠心力性が向上し、第１および第２永久磁石３０，３１を長期的に安定して保持することができる。
【０１０４】
ここで、上記実施の形態１２では、保護カバー６８を単一の永久磁石体からなる第１および第２永久磁石３０，３１に装着するものとしているが、保護カバー６８を複数の永久磁石体からなる第１および第２永久磁石や第１および第２磁束発生部材に装着してもよい。この場合、保護カバー６８を装着した複数の永久磁石体の積層体全体の機械的強度が高められ、複数の永久磁石体の積層体からなる第１および第２永久磁石を安定して保持できる。
【０１０５】
また、上記実施の形態１２では、保護カバー６８が第１および第２谷部２５，２６の内壁面に接着固定された第１および第２永久磁石３０，３１に装着されているものとしているが、保護カバーに取付片を設け、その取付片を第１および第２谷部の内壁面に溶接などにより固着するようにしてもよい。この場合、第１および第２永久磁石を長期的に安定して保持できる。
また、保護カバーを鉄などの磁性材料で作製すると、保護カバーが第１および第２永久磁石の発生する磁束の漏れ磁路となることから、保護カバーはアルミニウム、ステンレスなどの非磁性金属で作製することが好ましい。
【０１０６】
なお、上記各実施の形態では、車両用交流発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、車両用電動機や車両用発電電動機などの回転電機に適用しても、同様の効果を奏する。
また、上記各実施の形態では、永久磁石としてネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石を用いるものとしているが、永久磁石はネオジウム・鉄・ボロン系希土類焼結磁石に限定されるものではなく、例えばフェライト磁石を用いてもよい。
【０１０７】
また、上記各実施の形態では、永久磁石が継鉄部に接着剤により固定されているものとしているが、永久磁石の継鉄部への固定方法は接着剤に限定されるものではなく、例えば谷部の上部側の相対する内壁面のそれぞれに嵌合溝を凹設し、永久磁石の長さ方向の両端部を嵌合溝に嵌着させて継鉄部に永久磁石を固定するようにしてもよい。
また、上記各実施の形態では、永久磁石が断面矩形に形成されているものとしているが、永久磁石の断面は矩形に限定されるものではなく、例えば正方形、台形などでもよい。また、永久磁石の角部にアール加工や面取りが施されていても良いことは言うまでもないことである。
【０１０８】
また、上記各実施の形態では、永久磁石を全ての谷部に配設するものとしているが、永久磁石は任意の谷部を選択して配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永久磁石を配置することが望ましい。例えば、第１ポールコア体には永久磁石を配設せず、第２ポールコア体の全ての谷部に永久磁石を配設したり、第１および第２ポールコア体のそれぞれに、周方向の一つおきの谷部に永久磁石を配設してもよい。このような構成をとることは、全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、部品点数を削減でき、安価な構成で出力をあげることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  固定子、１３  回転子、１４  界磁コイル、１５  ポールコア、１６  回転軸、１７  第１ポールコア体、１８  第１ボス部、１９  第１継鉄部、２０  第１爪状磁極部、２１  第２ポールコア体、２２  第２ボス部、２３  第２継鉄部、２４  第２爪状磁極部、２５  第１谷部、２６  第２谷部、２９  エアギャップ、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈ  第１永久磁石、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｈ  第２永久磁石、３２  第１磁束発生部材、３３  第２磁束発生部材、４０  着磁配向方向、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ  永久磁石体、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ  永久磁石体、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ  永久磁石体、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ  永久磁石体、５４ａ，５４ｂ  永久磁石体、５５ａ，５５ｂ  永久磁石体、５６ａ，５６ｂ  永久磁石体、５７ａ，５７ｂ  永久磁石体、５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ  永久磁石体、５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ  永久磁石体、６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ  永久磁石体、６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ  永久磁石体、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ  永久磁石体、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅ  永久磁石体、６４ａ，６４ｂ  永久磁石体、６５ａ，６５ｂ  永久磁石体、６６  磁性体、６７  樹脂被膜、６８  保護カバー。
【図１】
2010183694.tif 000003
【図２】
2010183694.tif 000004
【図３】
2010183694.tif 000005
【図４】
2010183694.tif 000006
【図５】
2010183694.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010183694.tif 000009
【図８】
2010183694.tif 000010
【図９】
2010183694.tif 000011
【図１０】
2010183694.tif 000012
【図１１】
2010183694.tif 000013
【図１２】
2010183694.tif 000014
【図１３】
2010183694.tif 000015
【図１４】
2010183694.tif 000016
【図１５】
2010183694.tif 000017
【図１６】
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