(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークの内径部に円周方向に所定の間隔で配列された複数個の永久磁石、前記永久磁石の内径部と円周方向の両側面を覆い円周方向の両端部に係止部を有する薄板よりなる磁石カバー、前記各永久磁石の間に介在して各永久磁石を円周方向に保持する保持部と前記各永久磁石の軸方向両端部に位置し永久磁石を軸方向に保持する環状部とにより構成されると共に前記保持部には前記磁石カバーの係止部と係合する係合部を有する非磁性体の磁石ホルダを備えたことを特徴とする回転電機の界磁装置。
【請求項２】
磁石カバーの係止部が磁石ホルダにインサート成形され、一体化されたことを特徴とする請求項１記載の回転電機の界磁装置。
【請求項３】
相隣る複数個の磁石カバーが連続して一体に形成されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の回転電機の界磁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、永久磁石を使用した回転電機の界磁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６は、従来の永久磁石による界磁を使用した回転電機の断面図と、構成図の一例を示すものである。図において、１は回転電機のヨーク、２はヨーク１の内径に円周方向に複数個所定の間隔で配列され界磁を構成する永久磁石、３は永久磁石２をヨーク１の内径部に保持する樹脂製の磁石ホルダ、４は非磁性金属薄板よりなり永久磁石２の内径部を保護するための磁石カバーである。ここで磁石ホルダ３は複数個の永久磁石２を円周方向に所定の間隔で保持するために各永久磁石間に設けられた保持部３ａと、各保持部３ａを一体化すると共に、永久磁石２を軸方向に保持するための環状部３ｂと、永久磁石２と磁石カバー４を半径方向に保持するために保持部３ａの内径部に設けられた突出部３ｃとにより構成されている。そして、永久磁石２と磁石カバー４は保持部３ａと環状部３ｂとにより構成される枠内に挿入され、磁石カバー４の内径部両端に位置する突出部３ｃにより内径方向への位置が保持されたた上、ヨーク１の内径に組み付けられる。なお、５は回転電機の電機子である。
【０００３】
回転電機の界磁装置に永久磁石を使用する場合、磁石はヨークの内径に接着剤等により固定されることが多いが、界磁に使用されるフェライト磁石等のセラミック系の磁石は衝撃に対して破損しやすく、破損時に破片が界磁と電機子の間に噛み込む等のトラブルが避けられなかった。これに対し、永久磁石２の円周方向の端面を保持すると同時に保護する保持部３ａと軸方向端面を保持すると同時に保護する環状部３ｂよりなる磁石ホルダ３、及び永久磁石２の内面を保護する磁石カバー４により全面を保護された上記のような従来装置においては、衝撃による磁石の破損が少なく、また破損があっても全周が保護されているため、トラブルにつながることなく機能する信頼性の高い界磁を得ることができるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記のように、磁石カバー４及び永久磁石２を半径方向に固定するために磁石ホルダ３の保持部３ａに設けられた突出部３ｃが磁石カバー４の内径部両端に位置するため、界磁と電機子との間に設定される空隙に制約ができ、図５Ａに示すように界磁の各極共にその両端部の電機子に対する空隙を拡大するか、もしくは、図５Ｂに示すように界磁と電機子との間に介在する空隙全体を拡大せねばならず、信頼性が高い反面、空隙の拡大による回転電機の性能を犠牲にせざるを得ないものであった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、界磁と電機子との間の空隙を適正値に設定しながら永久磁石をヨークに確実に保持固定し、同時に永久磁石の破損に対する対策を講ずることのできる性能と信頼性に優れた回転電機の界磁を得ようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる回転電機の界磁装置においては、ヨークの内径部に所定の間隔で配列された複数個の永久磁石と、各永久磁石の内径面と円周方向の側面を覆う薄板よりなる磁石カバーと、各永久磁石間に介在して永久磁石と磁石カバーを円周方向に保持する保持部とこれら各保持部を一体化すると共に各永久磁石を軸方向に保持する環状部よりなる磁石ホルダとを備え、磁石カバーの円周方向の両端には係止部を設け、磁石ホルダの保持部には磁石カバーの係止部と係合する係合部を設けることにより、永久磁石と磁石カバーを半径方向に保持固定するようにしたものである。
【０００７】
また、磁石カバーの係止部を合成樹脂よりなる磁石ホルダ成型時にインサートして成形することにより、磁石カバーと磁石ホルダとを一体化できるようにしたものである。
さらに、相隣る磁石カバーを連続して一体に形成することにより部品点数の低減を可能にしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明による界磁装置を使用した回転電機の断面図、図２は、その構成を説明する構成図であり、図中、上記従来例と同一部分には同一符号を付している。この発明においては、非磁性体金属薄板からなる磁石カバー４は永久磁石２の内径部を保護する円弧部４ｂと永久磁石２の円周方向の両端部を保護する端面部４ｃと端面部４ｃの両端部に折り曲げられた係止部４ａとを有し、樹脂製の磁石ホルダ３にはその保持部３ａに磁石カバー４の係止部４ａと係合する係合部３ｄが設けられている。永久磁石２と磁石カバー４は、組み合わされて磁石ホルダ３の保持部３ａと環状部３ｂよりなる空間に収納され、ヨーク１の内径に挿入取り付けされることにより円周方向には磁石ホルダ３の保持部３ａにより、軸方向には環状部３ｂによりそれぞれ保持固定され、さらに、内径方向には保持部３ａの係合部３ｄと磁石カバー４の係止部４ａとの係合により保持固定される。
【０００９】
以上のように構成されたこの発明による回転電機の界磁装置においては、永久磁石２の半径方向の保持固定は、磁石ホルダ３の保持部３ａに設けられた係合部３ｄと係合する係止部４ａを有する磁石カバー４とヨーク１との間においてなされ、従来装置のように永久磁石を固定するための部材が界磁面の内径に存在しないので、界磁と電機子との間の空隙の設定に制約を受けることがなく、回転電機の必要特性に合わせて空隙を適正値に、または任意に設定することができる。図１の（Ａ）は空隙を必要最小にした例を示し、図１（Ｂ）は磁束分布を変えるために空隙を不均一にした例を示すものである。
【００１０】
実施の形態２．
図３はこの発明の第２の実施の形態を示すもので、合成樹脂よりなる磁石ホルダ３を成形するとき、磁石ホルダ３の保持部３ａに磁石カバー４の係止部４ａをインサート成形するようにしたものである。この実施の形態によれば、磁石ホルダ３と磁石カバー４とが一体化され、上記実施の形態１の効果に加えて界磁のヨークに対する組み付け性が改善される。
【００１１】
実施の形態３．
図４はこの発明の第３の実施の形態を示すもので、相隣る複数個の磁石カバー４、４を一体に形成したものであり、磁石ホルダ３の保持部３ａの外周部に設けられた溝３ｅを通る連結部４ｄにより各磁石カバー４、４が一体化されている。この実施の形態は、上記実施の形態１の効果に加えて部品点数の低減を可能とするものであり、全磁石カバー４、４をリング状に一体に形成することにより磁石カバーを単一の部品とすることも可能である。また、磁石カバー４の磁石ホルダ３に対する組付けは、上記実施の形態１のように、磁石ホルダ３の係合部３ｄと磁石カバー４の係止部４ａとの係合による保持固定、あるいは、上記実施の形態２のように、磁石カバー４の連結部４ｄを磁石ホルダ３にインサート成型することによる保持固定が可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上に述べたように、この発明によれば界磁と電機子の間の空隙の設定に制約を受けることがなく、回転電機の特性を任意に設定することが可能となり、併せて永久磁石の確実で効果的な保持及び組み付けと、永久磁石の破損によるトラブルの防止が可能となるものであり、性能と信頼性と生産性に優れた回転電機の界磁を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機の界磁装置の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による回転電機の界磁装置の構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２による回転電機の界磁装置の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３による回転電機の界磁装置の断面図である。
【図５】従来の回転電機の界磁装置を示す断面図である。
【図６】従来の回転電機の界磁装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１    ヨーク、２    永久磁石、３    磁石ホルダ、３ａ    保持部、
３ｂ    環状部、    ３ｄ    係合部、４    磁石カバー、４ａ    係止部、５    電機子。
【図１】
0003571850.tif 000002
【図２】
0003571850.tif 000003
【図３】
0003571850.tif 000004
【図４】
0003571850.tif 000005
【図５】
0003571850.tif 000006
【図６】
0003571850.tif 000007