(57)【要約】【課題】永久磁石の位置決めをより容易に実現し、性能のばらつきを抑えることができる車両用交流発電機の回転子を提供する。【解決手段】車両用回転電機の回転子は、第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２に取り付けられたボビン４５と、ボビン４５を介して第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２に巻き付けられた回転子巻線１４と、第１及び第２爪状磁極の間に配置された永久磁石４０とを備えている。ボビン４５には、回転子巻線１４を囲うための収容部４５０と、収容部４５０から径方向に延出された延出部４５１とが設けられており、ボビン４５の延出部４５１が永久磁石４０を位置決めしている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に互いに間隔をおいて軸方向にそれぞれ突設された複数の第１爪状磁極を有する第１回転子鉄心と、
前記複数の第１爪状磁極の間に位置するように周方向に互いに間隔をおいて軸方向にそれぞれ突設された複数の第２爪状磁極を有する第２回転子鉄心と、
前記第１及び第２回転子鉄心に取り付けられたボビンと、
前記ボビンを介して前記第１及び第２回転子鉄心に巻き付けられた回転子巻線と、
前記第１及び第２爪状磁極の間に配置された永久磁石と
を備え、
前記ボビンには、前記回転子巻線を囲うための収容部と、前記収容部から径方向に延出された複数の延出部とが設けられており、
前記ボビンの前記延出部が前記永久磁石を位置決めしている
ことを特徴とする車両用回転電機の回転子。
【請求項２】
前記延出部が、前記永久磁石の軸方向端面と接し、前記永久磁石の軸方向の位置決めを行っている
ことを特徴とした請求項１記載の車両用回転電機の回転子。
【請求項３】
前記延出部が、前記永久磁石の外径側端面及び内径側端面の両方と接し、前記永久磁石の径方向の位置決めを行っている
ことを特徴とした請求項１又は請求項２に記載の車両用回転電機の回転子。
【請求項４】
前記永久磁石の少なくとも一部が非磁性材料で構成された保持部材によって覆われており、
前記延出部が、前記保持部材の軸方向端面と接し、前記永久磁石の軸方向の位置決めを行っている
ことを特徴とする請求項１記載の車両用回転電機の回転子。
【請求項５】
前記永久磁石の少なくとも一部が非磁性材料で構成された保持部材によって覆われており、
前記延出部が、前記保持部材の外径側端面及び内径側端面の両方と接し、前記永久磁石の径方向の位置決めを行っている
ことを特徴とした請求項１又は請求項２に記載の車両用回転電機の回転子。
【請求項６】
前記延出部は、軸方向に係る前記収容部の一方の側から延出された第１延出部と、前記軸方向に係る前記収容部の他方の側から延出された第２延出部とを含んでおり、
前記第１及び第２延出部の両方が前記永久磁石を位置決めしている
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の車両用回転電機の回転子。
【請求項７】
少なくとも一部の前記延出部は、軸方向に関して前記第１爪状磁極の先端間に配設されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の車両用回転電機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される交流発電機などの車両用回転電機の回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両に搭載される交流発電機では、回転子を構成するランデル型の爪状磁極と固定子との間で磁束を確実に受け渡すため、この爪状磁極の側面間に永久磁石を介在させて、爪状磁極間の磁束の漏洩を防止する技術が公知となっている。さらに、この永久磁石が遠心力により径方向外側に飛び出して破損することを防止するための技術が知られている。
【０００３】
下記の特許文献１には、回転子を構成する一対の回転子鉄心のディスク部に凹部を設けるとともに、爪状磁極外周部に鍔部を設けて、それら凹部及び鍔部により永久磁石を拘束する構成が開示されている。また、下記の特許文献２には、回転子の側面に溝加工を施し、磁石よりも軟質な材料を磁石外周面と溝との間に嵌入する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６９２４２８号
【特許文献２】特許第４２５３０８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような車両用回転電機の回転子においては、接着剤やワニスなどの接着層で永久磁石が固定されることが一般的である。上述のような従来技術では、接着層が硬化するまでの間、永久磁石を拘束することを目的として、爪状磁極に凹部又は溝が設けられている。しかし、このような凹部又は溝は、永久磁石を収納するため、永久磁石の寸法より大きくする必要がある。そのため、回転子の径方向又は軸方向に関して凹部又は溝と永久磁石との間に隙間が発生し、その隙間分だけ永久磁石の位置がばらついてしまう。永久磁石の位置に応じて回転子の外部に出ていく磁束が変化するため、永久磁石の位置のばらつきにより回転電機の性能にもばらつきが生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、永久磁石の位置決めをより容易に実現し、性能のばらつきを抑えることができる車両用交流発電機の回転子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両用回転電機の回転子は、周方向に互いに間隔をおいて軸方向にそれぞれ突設された複数の第１爪状磁極を有する第１回転子鉄心と、複数の第１爪状磁極の間に位置するように周方向に互いに間隔をおいて軸方向にそれぞれ突設された複数の第２爪状磁極を有する第２回転子鉄心と、第１及び第２回転子鉄心に取り付けられたボビンと、ボビンを介して第１及び第２回転子鉄心に巻き付けられた回転子巻線と、第１及び第２爪状磁極の間に配置された永久磁石とを備え、ボビンには、回転子巻線を囲うための収容部と、収容部から径方向に延出された延出部とが設けられており、ボビンの延出部が永久磁石を位置決めしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用回転電機の回転子によれば、ボビンの延出部が永久磁石を位置決めしているので、永久磁石の位置決めをより容易に実現し、性能のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１による回転電機の断面図である。
【図２】図１の制御装置のカバーが取り外された状態の回転電機を示す正面図である。
【図３】図１の回転子を示す側面図である。
【図４】図３の第１及び第２爪状磁極を示す側面図である。
【図５】図１の第１及び第２回転子鉄心に取り付けられるボビンを示す斜視図である。
【図６】磁石挿入前の図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】磁石挿入後の図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２による回転電機に用いられるボビンを示す斜視図である。
【図１０】図９のボビンが取り付けられた第１及び第２回転子鉄心の断面図である。
【図１１】図１０の第１及び第２延出部により永久磁石が位置決めされている状況を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態３による回転電機に用いられる永久磁石組立体を示す斜視図である。
【図１３】図１２の永久磁石組立体が挿入される前の第１及び第２回転子鉄心の断面図である。
【図１４】図１２の永久磁石組立体が挿入された後の第１及び第２回転子鉄心の断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態４による回転電機１に用いられるボビンを示す斜視図である。
【図１６】図１５のボビンが取り付けられた第１及び第２回転子鉄心を示す側面図である。
【図１７】図１５のボビンが取り付けられた第１及び第２回転子鉄心の断面図である。
【図１８】図１７の延出部により永久磁石が位置決めされている状況を示す説明図である。
【図１９】図１７のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による回転電機１の断面図であり、図２のＡ−Ａ線に沿って矢印の方向から視た断面を示している。図２は、図１の制御装置３のカバー３８が取り外された状態の回転電機１を示す正面図である。
【００１１】
図１及び図２に示す回転電機１は、回転電機本体２と、回転電機本体２に搭載された制御装置３とを有する制御装置一体型回転電機である。この回転電機１は、例えば内燃機関により駆動される車両等に搭載される。実施の形態１では、回転電機１は、ブラシ付の交流発電電動機（ＡＣモータジェネレータ）として構成されている。尚、以下の説明では、各図において、同一または相当部分には同一符号を付して説明する。
【００１２】
回転電機本体２は、筒状の固定子４と、固定子４の内側空間部に配置され固定子４に対して回転可能な回転子５と、これら固定子４及び回転子５を支持するケース６とを有している。
【００１３】
ケース６は、固定子４をその軸方向両端部で挟持するフロントブラケット７及びリヤブラケット８と、これらフロントブラケット７及びリヤブラケット８を互いに接近する方向に締め付ける複数の締結ボルト９とを有している。フロントブラケット７及びリヤブラケット８は金属製である。略椀形状のフロントブラケット７及びリヤブラケット８の底部には、複数の吸気孔がそれぞれ形成され、同様にフロントブラケット７及びリヤブラケット８の外周両肩部には、複数の排気孔がそれぞれ形成されている。
【００１４】
固定子４は、フロントブラケット７及びリヤブラケット８の間に挟持されて前述の締結ボルト９により締め付けられた筒状の固定子鉄心１０と、この固定子鉄心１０に設けられた電機子巻線としての固定子巻線１１とを有している。実施の形態１においては、固定子巻線１１は、回転電機１の電機子巻線を構成している。固定子巻線１１は、それぞれスター結線又はデルタ結線からなる１つ又は複数の３相交流巻線により構成されている。
【００１５】
回転子５は、回転子５の軸線上に配置された回転子軸１２と、この回転子軸１２の軸方向の中間部に固定された第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２と、これら第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２により包囲された界磁巻線としての回転子巻線１４とを有している。
【００１６】
第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２は、鉄製部材であり、回転子軸１２に固定されている。第１回転子鉄心１３１はフロントブラケット７側に配置され、第２回転子鉄心１３２はリヤブラケット８側に配置されている。
【００１７】
これら第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２は、所謂クローポール型磁極を構成している。第１回転子鉄心１３１は、複数の第１爪状磁極１３１１を有している。第１爪状磁極１３１１は、第１回転子鉄心１３１の外周縁からリヤブラケット８側に向かって回転子軸１２の軸方向に突設されている。同様に、第２回転子鉄心１３２は、複数の第２爪状磁極１３１２を有している。第２爪状磁極１３１２は、第２回転子鉄心１３２の外周縁からフロントブラケット７側に向かって回転子軸１２の軸方向に突設されている。これら第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２は、周方向に互いに間隔をおいてそれぞれ配置されている。各爪状磁極１３１１，１３１２の間隔は等角ピッチとすることができる。第２爪状磁極１３１２は第１爪状磁極１３１１の間に位置するように配置されている。換言すると、第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２は、第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２が互いにかみ合うように対向して配置されている。
【００１８】
第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２には、回転子巻線１４が巻き付けられている。回転子巻線１４は、第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２により包囲されるように配置されている。
【００１９】
回転子軸１２は、フロントブラケット７及びリヤブラケット８を貫通し、フロントブラケット７及びリヤブラケット８のそれぞれに設けられた一対の軸受１５を介して回転自在に支持されている。回転子鉄心１３１，１３２の外周部は、固定子４の内周部に所定の間隙を介して対向している。また、回転子鉄心１３１，１３２の軸方向両端部には、回転子５と一体に回転される送風用の一対の冷却ファン１６が設けられている。
【００２０】
回転子軸１２のフロントブラケット７側の軸方向端部には、プーリ１７が固定されている。プーリ１７には伝達ベルト（図示せず）が巻き掛けられ、この伝達ベルトを介して回転電機１と外部との間で動力の授受を行なうことが可能とされている。回転電機１は、伝達ベルトを介して、車両に搭載された内燃機関（図示せず）の回転軸と接続することができる。また、回転子軸１２のリヤブラケット８側の軸方向端部近傍には、回転子軸１２の回転に応じた信号を発生する回転位置検出センサ１８と、回転子巻線１４に電気的に接続された一対のスリップリング１９とが設けられている。これらのスリップリング１９は、回転子軸１２の外周部を囲む環状の導電性部材により構成されている。
【００２１】
各スリップリング１９の外周位置には、導電性材料により構成された一対のブラシ２０が配置されている。ブラシ２０は、リヤブラケット８に固定されたブラシホルダ２１に保持されているとともに、各スリップリング１９に接触する方向に一対の押圧バネ２２によりそれぞれ付勢されている。ブラシ２０及びスリップリング１９は、回転子５の回転にともなって摺動接触し、ブラシ２０及びスリップリング１９を介して固定子巻線１１に界磁電流を供給することができる。
【００２２】
制御装置３は、固定子巻線１１に電気的に接続された２個のパワーモジュール構成体２３と、直流電源としての車載バッテリ（図示せず）からの直流電力を調整して界磁電流として回転子巻線１４に供給する１個の界磁回路部２４と、パワーモジュール構成体２３と界磁回路部２４を制御する１個の制御回路部２５と、パワーモジュール構成体２３と界磁回路部２４と制御回路部２５との間で制御信号の送受信を行うための信号中継装置２６とを有している。制御装置３は、後述するように、リヤブラケット８の軸方向端部に固定されており、絶縁樹脂により構成されたカバー３８により覆われている（図１参照）。また、制御回路部２５には、外部機器（例えば内燃機関制御ユニットなど）との間で信号の送受信を行うための外部接続用のコネクタ２７が設けられている。
【００２３】
制御回路部２５は、制御回路を有する制御基板２５１を備え、この制御基板２５１は樹脂２５２により保護されている。この制御回路部２５には、信号中継装置２６を通じて回転位置検出センサ１８からの信号が送信されると共に、コネクタ２７を介して内燃機関制御ユニットなどの外部機器からの信号が送信される。制御回路部２５は、これらの送信された信号による情報に基づいて、界磁回路部２４及びパワーモジュール構成体２３にそれぞれ設けられたスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００２４】
界磁回路部２４は、モールド樹脂によりモールドされたスイッチング素子などの電子部品により構成されており、制御回路部２５によりスイッチング素子がスイッチング制御され、回転子巻線１４への界磁電流を調整する。界磁回路部２４には、冷却フィン２４１を備えたヒートシンクが設けられている。界磁回路部２４により調整された界磁電流は、回転子巻線１４に供給されて回転子巻線１４に直流磁界を発生させる。回転子巻線１４に発生した直流磁界による磁束は、回転子５の周面に於いて一方の回転子鉄心１３１，１３２から他方の回転子鉄心１３１，１３２に至るように流れ、その間に固定子巻線１１と鎖交する。
【００２５】
同一構成の２個のパワーモジュール構成体２３は、電力変換回路を構成する６個のスイッチング素子を備えた後述するパワーモジュール３０をそれぞれ備えている。これらのスイッチング素子により構成された電力変換回路は、バッテリ(図示せず)からの直流電力を交流電力に変換して固定子巻線１１に供給するインバータ回路として動作し、または、固定子巻線１１からの交流電力を直流電力に変換してバッテリを充電すると共に車載機器に直流電力を供給するコンバータ回路として動作する。電力変換回路を構成するスイッチング素子３６は、例えば、パワートランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどの半導体スイッチング素子により構成される。２個のパワーモジュール構成体２３は、２組の電機子巻線に１対１で対応する３相電力変換回路を構成している。
【００２６】
信号中継装置２６は、パワーモジュール構成体２３と界磁回路部２４のそれぞれに電気的に接続された信号中継用部材２８と、この信号中継用部材２８に設けられ、制御回路部２５に接続される信号中継用接続部２９とを有している。パワーモジュール構成体２３及び界磁回路部２４と制御回路部２５との間の信号の送受信は、前述のように構成された信号中継装置２６を介して行われる。
【００２７】
次に本発明の実施の形態１における回転子５の詳細について説明する。
【００２８】
図３は、図１の回転子５を示す側面図である。図３では、後述の永久磁石４０の図示を省略している。回転子５は、第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２が互いに噛み合うように構成されている。回転子５の周方向に関して、第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２の間には空隙が形成されている。この空隙に後述の永久磁石４０を配置することで第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２と固定子４との間で磁束を確実に受け渡すことが可能になる。
【００２９】
図４は、図３の第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２を示す側面図であり、第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２とそれらの間に配置した永久磁石４０とのみを示した簡易図である。各爪状磁極１３１１，１３１２の間には、それぞれ永久磁石４０が配置されている。図４の上方向はプーリ１７（図１参照）が組み付けられるフロント側であり、図４の下方向は制御装置３（図１参照）が組み付けられるリヤ側である。
【００３０】
各爪状磁極１３１１，１３１２の上部側面にはそれら爪状磁極１３１１，１３１２の側面から周方向に延出された鍔部１３２１及び１３２２が設けられている。永久磁石４０は、それら永久磁石４０の外周端面が鍔部１３２１及び１３２２の内周端面に沿うように、第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２の間の空隙に挿入されている。これら鍔部１３２１及び１３２２は、径方向外方への永久磁石４０の変位を規制し、遠心力により永久磁石４０が外径方向へ飛び出すことを防止する。
【００３１】
図５は図１の第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２に取り付けられるボビン４５を示す斜視図であり、図６は磁石挿入前の図４のＢ−Ｂ断面図であり、図７は磁石挿入後の図４のＢ−Ｂ断面図であり、図８は図７のＣ−Ｃ断面図である。
【００３２】
図１の第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２には、図５に示すボビン４５が取り付けられた上で回転子巻線１４が巻き付けられる（図６参照）。ボビン４５は、絶縁性材料により構成されたものであり、第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２と回転子巻線１４との間を電気的に絶縁する。ボビン４５には、図６に示すように第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２に取り付けた際に回転子巻線１４を囲うための収容部４５０と、収容部４５０から径方向に延出部４５１とが設けられている。本実施の形態の延出部４５１は、第２爪状磁極１３１２の間まで延出されている（図４参照）。
【００３３】
本実施の形態１のボビン４５では、延出部４５１は収容部４５０のリヤ側端部から径方向外方に延出されている。延出部４５１には一対の凹部４５１ａが設けられており、各凹部４５１ａに永久磁石４０をそれぞれはめ込むことができる。
【００３４】
図６に示すように、永久磁石４０は、周方向に隣り合う第１爪状磁極１３１１の間の空隙にフロント側から挿入される。永久磁石４０の挿入方向に関する奥に延出部４５１が位置されており、永久磁石４０の先端が凹部４５１ａにはめ込まれる。これにより、ボビン４５の延出部４５１が永久磁石４０を位置決めしている。
【００３５】
より具体的には、図５に示すように、凹部４５１ａは、奥面４５１ｂ、上面４５１ｃ、下面４５１ｄ及び一対の側面４５１ｅを有している。奥面４５１ｂが永久磁石４０の軸方向端面と接することにより、永久磁石４０の軸方向の位置決めが行われる。上面４５１ｃ及び下面４５１ｄが永久磁石４０の外径側端面及び内径側端面に接することで、永久磁石４０の径方向の位置決めが行われる。一対の側面４５１ｅが永久磁石４０の周方向端面に接することで、永久磁石４０の周方向の位置決めが行われる。すなわち、本実施の形態のボビン４５では、永久磁石４０の先端全周に凹部４５１ａの各面４５１ｂ、４５１ｃ、４５１ｄ及び４５１ｅが接しており、ボビン４５の延出部４５１が永久磁石４０の先端を拘束している。
【００３６】
図８に示すように、永久磁石４０と第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２との間には、永久磁石４０を固定するための接着層６０が設けられる。上述のようにボビン４５の延出部４５１が永久磁石４０を位置決めすることにより、永久磁石４０の位置決めをより容易に実現し、性能のばらつきを抑えることができる。
【００３７】
なお、図５〜図８に示す構成は永久磁石４０をすべてフロント側から挿入すること前提としている。しかしながら、もし永久磁石４０をリヤ側から挿入する場合はボビン４５のフロント側に延出部４５１が配置される。
【００３８】
このような車両用回転電機の回転子５によれば、ボビン４５の延出部４５１が永久磁石４０を位置決めしているので、永久磁石４０の位置決めをより容易に実現し、性能のばらつきを抑えることができる。
【００３９】
また、延出部４５１が、永久磁石４０の軸方向端面と接し、永久磁石４０の軸方向の位置決めを行っているので、より確実に永久磁石４０の位置決めを実現できる。
【００４０】
さらに、延出部４５１が、永久磁石４０の外径側端面及び内径側端面の両方と接し、永久磁石４０の径方向の位置決めを行っているので、より確実に永久磁石４０の位置決めを実現できる。
【００４１】
実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２による回転電機１に用いられるボビン４５を示す斜視図であり、図１０は図９のボビン４５が取り付けられた第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２の断面図であり、図１１は図１０の第１及び第２延出部４５１，４５２により永久磁石が位置決めされている状況を示す説明図である。
【００４２】
図９及び図１０に示すように、ボビン４５には、回転子巻線１４を囲うための収容部４５０と、収容部４５０のリヤ側に配置された第１延出部４５１と、収容部４５０のフロント側に配置された第２延出部４５２とが設けられている。第１及び第２延出部４５１，４５２は、第１及び第２爪状磁極１３１１，１３１２の間までそれぞれ延出されている。
【００４３】
第１延出部４５１は、実施の形態１で説明した延出部４５１と同様に凹部４５１ａを有している。第２延出部４５２には、この第２延出部４５２を軸方向に貫通する貫通孔４５２ａが設けられている。第２延出部４５２の貫通孔４５２ａの断面形状は永久磁石４０の断面形状と実質的に同じとされており、貫通孔４５２ａに永久磁石４０がはめ込まれることで、永久磁石４０の位置決めが行われる。
【００４４】
すなわち、実施の形態１の構成ではリヤ側の延出部４５１のみの一端支持により永久磁石４０を位置決めするように説明したが、この実施の形態２のようにリヤ側及びフロント側の第１及び第２延出部４５１，４５２の両方における両端支持により永久磁石４０の位置決めを行ってもよい。その他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００４５】
なお、図９〜図１１に示す構成は永久磁石４０をフロント側から挿入する場合の構成であるが、リヤ側の第１延出部４５１に貫通孔を設け、フロント側の第２延出部４５２に凹部を設けて、リヤ側から永久磁石４０を挿入できるようにしてもよい。
【００４６】
このような車両用回転電機の回転子５によれば、第１及び第２延出部４５１，４５２の両方が永久磁石４０の位置決めを行うので、より確実に永久磁石４０の位置決めを実現できる。
【００４７】
実施の形態３．
図１２は本発明の実施の形態３による回転電機１に用いられる永久磁石組立体４００を示す斜視図である。実施の形態１の構成では、第１爪状磁極１３１１と延出部４５１との干渉を回避するように第１爪状磁極１３１１の先端よりもリヤ側に延出部４５１が配設されている。従って、永久磁石４０の先端を延出部４５１の凹部４５１ａにはめ込むために、永久磁石４０を軸方向に長くしている。これは、磁石の体積を増し、回転子の重量を増加させ、コスト増加の要因となる可能性がある。
【００４８】
このような課題に対処するため、本発明の実施の形態３では、図１２に示す永久磁石組立体４００を用いる。永久磁石組立体４００は、非磁性材料で構成される保持部材４１で永久磁石４０を覆ったものである。永久磁石組立体４００の側面では永久磁石４０が露出されている。保持部材４１の端部には凸部４１１が設けられている。
【００４９】
図１３は図１２の永久磁石組立体４００が挿入される前の第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２の断面図であり、図１４は図１２の永久磁石組立体４００が挿入された後の第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２の断面図である。図１３及び図１４に示すように、第１爪状磁極１３１１間の空隙に永久磁石組立体４００が挿入される。
【００５０】
図１３に特に表れているように、永久磁石組立体４００の永久磁石４０は第１爪状磁極１３１１の先端から突出しない程度の長さとされている一方で、凸部４１１が第１爪状磁極１３１１の先端よりもリヤ側に突出されている。延出部４５１の凹部４５１ａには、保持部材４１の凸部４１１がはめ込まれている。
【００５１】
凹部４５１ａの奥面４５１ｂが保持部材４１の凸部４１１の軸方向端面と接することにより、永久磁石４０の軸方向の位置決めが行われる。凹部４５１ａの上面４５１ｃ及び下面４５１ｄが保持部材４１の凸部４１１の外径側端面及び内径側端面に接することで、永久磁石４０の径方向の位置決めが行われる。さらに、凹部４５１ａの一対の側面４５１ｅが保持部材４１の凸部４１１の周方向端面に接することで、永久磁石４０の周方向の位置決めが行われる。その他の構成は、実施の形態１と同じである。実施の形態３の構成においても、実施の形態２と同様に第２延出部４５２をさらに備えていてもよい。
【００５２】
このような車両用回転電機の回転子５によれば、延出部４５１が、保持部材４１の軸方向端面と接し、永久磁石４０の軸方向の位置決めを行っているので、軸方向の永久磁石４０の長さを抑えつつ、永久磁石４０の位置決めを実現できる。
【００５３】
さらに、延出部４５１が、保持部材４１の外径側端面及び内径側端面の両方と接し、永久磁石４０の径方向の位置決めを行っているので、軸方向の永久磁石４０の長さを抑えつつ、永久磁石４０の位置決めを実現できる。
【００５４】
実施の形態４．
図１５は本発明の実施の形態４による回転電機１に用いられるボビン４５を示す斜視図であり、図１６は図１５のボビン４５が取り付けられた第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２を示す側面図であり、図１７は図１５のボビン４５が取り付けられた第１及び第２回転子鉄心１３１，１３２の断面図であり、図１８は図１７の延出部４５１により永久磁石４０が位置決めされている状況を示す説明図であり、図１９は図１７のＣ−Ｃ断面図である。
【００５５】
実施の形態３の構成によれば永久磁石４０の体積を小さくすることができるが、保持部材４１が必要になり、部品点数が増え、製造工程が増えてしまう欠点がある。実施の形態４の構成は、実施の形態３とは異なる方法により永久磁石４０の体積を小さくするための構成である。
【００５６】
図１５に示すように、本実施の形態４のボビン４５の延出部４５１の凹部４５１ａは、側面４５１ｅ（図５参照）を有しないコ字状とされている。すなわち、本実施の形態４の凹部４５１ａは、奥面４５１ｂ、上面４５１ｃ及び下面４５１ｄによって構成されている。凹部４５１ａの側面４５１ｅが省略されていることにより、本実施の形態４の延出部４５１は、実施の形態１の延出部４５１と比較して周方向にコンパクトとされている。このため、図１６に示すように、本実施の形態４の延出部４５１は、第１爪状磁極１３１１との干渉を回避しつつ、第１爪状磁極１３１１の先端間に配設することができる。
【００５７】
図１７及び図１８に示すように、延出部４５１が第１爪状磁極１３１１間に配設されていることにより、実施の形態１の構成と比較して軸方向に短い永久磁石４０を使用しても、その永久磁石４０の位置決めを凹部４５１ａにより行うことができる。これにより、実施の形態３で説明した保持部材４１を用いることなく、永久磁石４０の体積を小さくすることができる。なお、凹部４５１ａが側面４５１ｅを有していないため、周方向に関して永久磁石４０が位置決めされない。しかし、永久磁石４０の周方向位置は径方向及び軸方向と比較すると回転電機１の性能への影響が小さいため、周方向に関して永久磁石４０が位置決めされないことには大きな問題はない。実施の形態４の構成においても、実施の形態２と同様に第２延出部４５２をさらに備えていてもよい。
【００５８】
このような回転子５では、延出部４５１が第１爪状磁極１３１１の先端間に配設されているので、永久磁石４０を軸方向に長くすることを回避でき、永久磁石４０の体積を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１：回転電機、２：回転電機本体、５：回転子、１３１，１３２：第１及び第２回転子鉄心、１３１１，１３１２：第１及び第２爪状磁極、１４：回転子巻線、４０：永久磁石、４１：保持部材、４５：ボビン、４５０：収容部、４５１，４５２：延出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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