(57)【要約】【課題】回転子の小型軽量化が図れると共に、発電量を増大することが可能なブラシレス発電機の提供にある。【解決手段】回転軸１４に一体回転可能に取り付けられ、互いに噛合う複数の爪状磁極１８Ａ、１９Ａを有する磁極鉄心１８、１９からなる回転鉄心１７と、該爪状磁極１８Ａ、１９Ａの外周側に固定された固定子鉄心２９と、爪状磁極１８Ａ、１９Ａの内周側に固定され鍔部２１Ａと励磁巻線２２が巻き回された筒状部２１Ｂを有する励磁鉄心２１とを備え、励磁鉄心２１と回転鉄心１７との間には、外径側のエアギャップ２５と内径側のエアギャップ２６とが形成されたブラシレス発電機であって、エアギャップ２５を介して鍔部２１Ａに対向配置された磁極鉄心１８の外周側角部に面取り部２０を設け、エアギャップ２５は面取り部２０よりも内側に位置し、エアギャップ２５の断面の長さが鍔部２１Ａの軸方向の幅Ｌよりも長くなるように形成する。【選択図】  図１
2013051803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に一体回転可能に取り付けられ、互いに噛合い複数の爪状磁極を有する回転鉄心と、ハウジングに固定され該爪状磁極の外周側に固定子巻線を有する固定子鉄心と、前記ハウジングに固定され前記爪状磁極の内周側に鍔部と励磁巻線が巻き回された筒状部を有する励磁鉄心とを備え、前記回転鉄心と前記励磁鉄心との間には、外径側のエアギャップと内径側のエアギャップとが形成されたブラシレス発電機であって、
前記外径側のエアギャップを介して前記励磁鉄心の鍔部に対向配置された鍔部側回転鉄心における外周側角部に面取り部を設け、
前記外径側のエアギャップは前記面取り部よりも内側に位置し、前記外径側のエアギャップの断面の長さが前記鍔部の軸方向の幅Ｌよりも長くなるように形成されていることを特徴とするブラシレス発電機。
【請求項２】
前記外径側のエアギャップの断面が前記回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシレス発電機。
【請求項３】
前記外径側のエアギャップの断面が屈曲形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のブラシレス発電機。
【請求項４】
前記外径側のエアギャップの断面は鋸歯状であり、前記回転軸の軸心方向にほぼ平行に延びていることを特徴とする請求項３記載のブラシレス発電機。
【請求項５】
前記外径側のエアギャップは、前記鋸歯状の歯が前記回転軸の軸心方向にみて重なっていないことを特徴とする請求項４記載のブラシレス発電機。
【請求項６】
前記外径側のエアギャップの断面は階段状であり、前記回転軸の軸心方向に傾斜して延びていることを特徴とする請求項３記載のブラシレス発電機。
【請求項７】
前記内径側のエアギャップの断面も屈曲状又は前記回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシレス発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシレス発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブラシレス発電機としては、例えば、特許文献１で開示されたブラシレス発電機が知られている。特許文献１に開示されたブラシレス発電機は、互いに噛合う複数の磁極を有する導体部材回転子と、該磁極の外周面側に固定配置され固定子巻線を有する固定子コアと、界磁巻線が巻き回された界磁巻線支持体とを備えている。
導体部材回転子は、Ａ側導体部材およびＢ側導体部材を備えている。Ａ側導体部材はコップ状に形成され、Ａ側導体部材の中心にはボス部が設けられ、ボス部は回転子軸に一体回転可能に固定されている。Ｂ側導体部材は、Ａ側導体部材に形成された複数の磁極に噛合うように配設され、Ａ側導体部材に一体に連結されている。界磁巻線支持体は、導体部材回転子におけるＢ側導体部材とＡ側導体部材のボス部との間に配置され、ハウジングに固定されている。界磁巻線支持体には界磁巻線コイルが巻き回され、磁極の内周側に配置されている。
【０００３】
界磁巻線支持体は、外形が円錐状で筒型の形状を有している。導体部材回転子のＢ側導体部材と界磁巻線支持体との間には、円錐状のエアギャップ（便宜上、「エアギャップ２」とする）が形成されている。また、導体部材回転子のボス部と界磁巻線支持体との間には、円錐状のエアギャップ（便宜上、「エアギャップ３」とする）が形成されている。つまり、エアギャップ２及びエアギャップ３は、ブラシレス発電機の長手方向軸線に対してそれぞれ逆方向に傾斜して配置されている。
このような構成を有することにより、エアギャップ２、３をより長く設計可能であると共に、界磁巻線を軸方向でより長さを増大させることが可能である。よって、エアギャップ２、３における磁気抵抗を小さくでき、発電出力を高めることが可能とある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−７０４４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で開示された従来技術においては、界磁巻線支持体が円錐状で筒型の形状を有していることにより、エアギャップ２及びエアギャップ３をブラシレス発電機の長手方向軸線に対して傾斜して配置することができる。よって、エアギャップ２及びエアギャップ３の面積を増大させることができ、エアギャップ２、３における磁気抵抗を小さくすることが可能である。しかし、界磁巻線支持体及び導体部材回転子のＢ側導体部材が肉厚となり、体格が大きくなると共に重量が増加する問題がある。特に、回転部である導体部材回転子のＢ側導体部材が肉厚となり重量が増加すると、導体部材回転子の慣性モーメントが増加し、エンジン回転数変動への追従性が悪化してＮＶ特性が悪化するという問題がある。なお、ＮＶ特性とは固体における振動・騒音特性のことを指す。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、回転子の小型軽量化によってＮＶ特性の改善が図れると共に、発電量を増大することが可能なブラシレス発電機の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、回転軸に一体回転可能に取り付けられ、互いに噛合い複数の爪状磁極を有する回転鉄心と、ハウジングに固定され該爪状磁極の外周側に固定子巻線を有する固定子鉄心と、前記ハウジングに固定され前記爪状磁極の内周側に鍔部と励磁巻線が巻き回された筒状部を有する励磁鉄心とを備え、前記回転鉄心と前記励磁鉄心との間には、外径側のエアギャップと内径側のエアギャップとが形成されたブラシレス発電機であって、前記外径側のエアギャップを介して前記励磁鉄心の鍔部に対向配置された鍔部側回転鉄心における外周側角部に面取り部を設け、前記外径側のエアギャップは前記面取り部よりも内側に位置し、前記外径側のエアギャップの断面の長さが前記鍔部の軸方向の幅Ｌよりも長くなるように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、外径側のエアギャップを介して励磁鉄心の鍔部に対向配置された鍔部側回転鉄心における外周側角部に面取り部が設けられていることにより、回転鉄心の軽量化を図ることができ、発電機の回転振動が軽減しＮＶ特性の改善を図れる。
また、外径側のエアギャップは面取り部よりも内側に位置し、外径側のエアギャップの断面の長さが鍔部の軸方向の幅Ｌよりも長くなるように形成されているので、外径側のエアギャップの断面は、屈曲形状、湾曲形状、或いは回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成されていることになる。よって、外径側のエアギャップの面積が増大し、外径側のエアギャップの磁気抵抗が小さくなり、磁気回路を流れる磁束が増加し発電機の発電量が増大する。従って、回転鉄心の小型軽量化によってＮＶ特性の改善が図れると共に、発電機の発電量を増大することが可能である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のブラシレス発電機において、前記外径側のエアギャップの断面が前記回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、外径側のエアギャップの断面が回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成されているので、外径側のエアギャップを介して対向する鍔部側回転鉄心側の端面と鍔部側の端面を回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成するだけで良く、加工が容易である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載のブラシレス発電機において、前記外径側のエアギャップの断面が屈曲形状を有していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、外径側のエアギャップの断面が屈曲形状を有しているので、屈曲していない直線状に形成されている場合と比較して外径側のエアギャップの面積を一層増大でき、外径側のエアギャップの磁気抵抗を一層小さくできる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のブラシレス発電機において、前記外径側のエアギャップの断面は鋸歯状であり、前記回転軸の軸心方向にほぼ平行に延びていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、外径側のエアギャップの断面は鋸歯状であり、回転軸の軸心方向にほぼ平行に延びているので、鍔部側回転鉄心側の端面と鍔部側の端面を鋸歯状に加工するだけでよく、鍔部側回転鉄心及び鍔部の形状を大幅に変更する必要が無く、加工が簡単である。なお、ほぼ平行とは、回転軸に対する傾斜角が１〜２°以内にある状態を指す。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のブラシレス発電機において、前記外径側のエアギャップは、前記鋸歯状の歯が前記回転軸の軸心方向にみて重なっていないことを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、外径側のエアギャップの断面を鋸歯状とした場合であっても、回転鉄心又は励磁鉄心を回転軸の軸方向から組付けることが可能となり、組付け作業の改善を図れる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項３記載のブラシレス発電機において、前記外径側のエアギャップの断面は階段状であり、前記回転軸の軸心方向に傾斜して延びていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、外径側のエアギャップの断面は階段状であり、回転軸の軸心方向に傾斜して延びているので、回転鉄心又は励磁鉄心を回転軸の軸方向から組付けることが可能となり、組付け作業の改善を図れる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシレス発電機において、前記内径側のエアギャップの断面も屈曲状又は前記回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、外径側のエアギャップに加えて内径側のエアギャップの断面も屈曲状又は回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成されているので、内径側のエアギャップの面積も増大し、内径側のエアギャップの磁気抵抗も小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、鍔部側回転鉄心における外周側角部に面取り部を設け、面取り部よりも内側に屈曲状又は回転軸の軸心に対して傾斜する直線状に形成されたエアギャップを形成することにより、回転鉄心の小型軽量化によってＮＶ特性の改善が図れると共に、発電機の発電量を増大することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態に係るブラシレス発電機の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１における要部拡大断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るブラシレス発電機の作用説明用の模式図である。
【図４】第２の実施形態に係るブラシレス発電機の要部拡大断面図である。
【図５】第３の実施形態に係るブラシレス発電機の要部拡大断面図である。
【図６】第４の実施形態に係るブラシレス発電機の要部拡大断面図である。
【図７】その他の実施形態に係るブラシレス発電機の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るブラシレス発電機を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、ブラシレス発電機の全体構成を示す縦断面図であり、図１における左側を前部側とし、右側を後部側とする。
図１に示すブラシレス発電機はフロントハウジング１１とリヤハウジング１２とを有している。フロントハウジング１１及びリヤハウジング１２は、中間リング１３を介して接合されている。そして、図示しないが、フロントハウジング１１からリヤハウジング１２まで通される通しボルトの前後方向の締め付けにより、フロントハウジング１１及びリヤハウジング１２は一体的に固定されている。フロントハウジング１１、リヤハウジング１２及び中間リング１３によりブラシレス発電機のハウジングが形成されている。
【００２４】
フロントハウジング１１及びリヤハウジング１２の中央部には回転軸１４が配設され、回転軸１４はフロントハウジング１１に設けられた軸受１５と、リヤハウジング１２に設けられた軸受１６により回転自在に支持されている。図示しないが、フロントハウジング１１側に突出する回転軸１４にはプーリーが取り付けられ、該プーリーはベルトを介してエンジンの出力軸と接続されている。
【００２５】
回転軸１４には、回転鉄心１７が一体回転可能に取り付けられている。回転鉄心１７は、円筒型で前方が開放され、後方は閉鎖されたコップ型の形状を有している。回転鉄心１７は、２つの磁極鉄心から構成され、磁極鉄心１９と磁極鉄心１８を備えている。なお、磁極鉄心１８が鍔部側回転鉄心に相当する。
磁極鉄心１９は、回転軸１４に嵌合固定された筒状のボス部１９Ｂと、ボス部１９Ｂの後端部に設けられたフランジ部１９Ｃと、フランジ部１９Ｃの外周縁から前方へ向かって形成された複数の爪状磁極１９Ａを備えている。爪状磁極１９Ａは周方向に一定ピッチで形成されている。
【００２６】
磁極鉄心１８は、円筒状の筒部１８Ｂと、筒部１８Ｂの後端に設けられ周方向に一定ピッチで形成された複数の爪状磁極１８Ａを備えている。
爪状磁極１９Ａと爪状磁極１８Ａとが互いに噛合うように磁極鉄心１９及び磁極鉄心１８は配置され、リング２４を介して一体的に結合されている。なお、爪状磁極１９Ａ及び爪状磁極１８Ａは、互いに噛合い異なる極性に着磁される複数の爪状磁極に相当する。
【００２７】
磁極鉄心１８における筒部１８Ｂの前端の外周側角部には、面取り部２０が形成されている。面取り部２０は、筒部１８Ｂの前端の外周側角部に面取り加工を施すことにより形成されている。面取り部２０の形成により磁極鉄心１８の筒部１８Ｂは、前端に向かって筒部１８Ｂの径方向の肉厚が小さくなっている。面取り部２０の形成により磁極鉄心１８の筒部１８Ｂの外周には、前端に向かうほど、回転軸１４の軸心側に向かって傾斜するテーパ面が形成される。
【００２８】
回転鉄心１７における磁極鉄心１８とボス部１９Ｂとの間には、環状の空間３４が形成されている。環状の空間３４には、励磁鉄心２１が配置されている。励磁鉄心２１は、ボス部１９Ｂを覆う筒状部２１Ｂと、筒状部２１Ｂの軸方向の前端部に径方向に突出して形成された鍔部２１Ａを備えている。
励磁鉄心２１の筒状部２１Ｂには励磁巻線２２が巻き回され、励磁巻線２２が爪状磁極１８Ａ及び爪状磁極１９Ａの内側に位置するように配設されている。励磁鉄心２１は、ボルト２３によってフロントハウジング１１に固定されている。
図示しないが、鍔部２１Ａには、軸方向に貫通孔が穿孔され、貫通孔に挿通された電気コードを介して励磁巻線２２とリヤハウジング１２に設けた制御器３３とは接続されている。
【００２９】
回転鉄心１７における磁極鉄心１８と、励磁鉄心２１の鍔部２１Ａとの間には、外径側のエアギャップに相当するエアギャップ２５が形成されている。また、励磁鉄心２１と磁極鉄心１９のボス部１９Ｂとの間には、内径側のエアギャップに相当するエアギャップ２６が形成されている。
外径側のエアギャップ２５を介して励磁鉄心２１の鍔部２１Ａに対向配置された磁極鉄心１８の外周側角部に面取り部２０が設けられており、エアギャップ２５は、磁極鉄心１８の外周側角部に設けられた面取り部２０よりも内側に位置するように形成されている。また、エアギャップ２５の断面は、鋸歯状に形成されている。すなわち、図２に示すように、エアギャップ２５を介して対向する磁極鉄心１８の筒部１８Ｂ側の内周面２７及び鍔部２１Ａ側の外周面２８の断面はそれぞれ鋸歯状に形成されている。なお、鋸歯状が屈曲形状の一つの形状である。
【００３０】
鋸歯状に形成された内周面２７及び外周面２８は、互いに山部と谷部とが重なるように配置され、径方向の隙間距離が一定となるように配置されている。
また、エアギャップ２５が形成される方向は回転軸１４の軸方向にほぼ平行に延びて形成されている。なお、ほぼ平行とは、回転軸１４に対する傾斜角が１〜２°以内にある状態を指す。
ところで、鍔部２１Ａの軸方向の幅をＬとしたときに、エアギャップ２５の断面は鋸歯状に形成されているので、エアギャップ２５の断面の長さが幅Ｌよりも長くなるように形成されている。なお、エアギャップ２５の断面の長さが幅Ｌと等しくなったときには、エアギャップ２５は、回転軸１４の軸心に対して平行な直線状に形成されていることになる。
【００３１】
図１に示すように、回転鉄心１７を取り囲むように固定子鉄心２９が配置されている。固定子鉄心２９は円筒状の形状を有し、内周側には円周方向に等間隔でスロットが形成されスロットには固定子巻線３０が巻き回されている。固定子鉄心２９は中間リング１３に固定されている。固定子鉄心２９の内周面と回転鉄心１７の爪状磁極１８Ａ及び爪状磁極１９Ａとの間には、所定のエアギャップが形成されている。固定子巻線３０は電気コードを介して整流器３１と接続されている。
【００３２】
以上の構成を有するブラシレス発電機につきその作用説明を行う。
回転軸１４に取り付けられたプーリーが回転すると、回転軸１４は回転鉄心１７と一緒に回転し、励磁巻線２２に直流電流が通電されて、回転鉄心１７の爪状磁極１８Ａ、１９ＡにＮ極とＳ極を交互に発生させる。すなわち、爪状磁極１８ＡがＳ極に着磁され、爪状磁極１９ＡがＮ極に着磁される。
この励磁巻線２２による磁束は、Ｎ極に着磁された爪状磁極１９Ａから出た磁束が固定子鉄心２９を通り、Ｓ極に着磁された爪状磁極１８Ａに戻る磁気回路（磁束の流れ）を形成し、磁気回路の磁束が固定子巻線３０を鎖交することにより、固定子巻線３０に誘導起電力が発生し交流電流が流れる。
【００３３】
この磁気回路３２は、図３に示すように、磁極鉄心１９（爪状磁極１９Ａ）から出た磁束が固定子鉄心２９を通って磁極鉄心１８（爪状磁極１８Ａ）に戻り、エアギャップ２５を通って励磁鉄心２１（鍔部２１Ａ）に至り、更にエアギャップ２６を通って磁極鉄心１９のボス部１９Ｂに到達して一周する。
【００３４】
ところで、磁気回路３２を流れる磁束の大きさ（磁束密度）は、磁気回路３２における磁気抵抗Ｒに反比例する。すなわち、磁気抵抗Ｒが大きくなるほど磁束密度は小さくなり、磁気抵抗Ｒが小さくなるほど磁束密度は大きくなる。
また、エアギャップの磁気抵抗Ｒｇは、エアギャップの面積Ｓに反比例し、エアギャップの隙間距離ｄに比例する。すなわち、エアギャップの隙間距離ｄを一定とすると、面積Ｓが大きくなるほどエアギャップの磁気抵抗Ｒｇは小さくなる。なお、エアギャップの面積Ｓとは、エアギャップを形成する回転鉄心１７側の端面と励磁鉄心２１側の端面の表面積のことを指している。
【００３５】
ここで、エアギャップ２５の面積をＳ１、エアギャップ２６の面積をＳ２とし、エアギャップ２５の隙間距離をｄ１、エアギャップ２６の隙間距離をｄ２とする。
この第１の実施形態では、エアギャップ２５の断面は、鋸歯状に形成されているので、直線状に形成された場合と比較してエアギャップ２５の面積Ｓ１は増大している。
【００３６】
よって、エアギャップ２５の面積Ｓ１が増大しエアギャップ２５の磁気抵抗Ｒ１が小さくなっているので、磁気回路３２における磁気抵抗Ｒは、隙間距離ｄ１、ｄ２が同じであれば、全体としては小さくなっている。従って、磁気回路３２における磁束密度が増加し、ブラシレス発電機の発電量が増大する。
【００３７】
磁極鉄心１８の筒部１８Ｂの外周側角部には、面取り部２０が形成されている。従って、回転鉄心１７の軽量化を図ることができ、回転鉄心１７の回転に伴う慣性モーメントを減らすことができるので、ブラシレス発電機の回転振動が軽減しＮＶ特性の改善を図ることが可能である。
また、エアギャップ２５は、磁極鉄心１８の面取り部２０よりも内側に形成されているので、面取り部２０を設けてもエアギャップ２５の面積Ｓ１に影響を及ぼすことはない。さらに、面取り部２０を設けることにより、磁極鉄心１８の外周側角部からの磁束の漏れを軽減することが可能である。
【００３８】
第１の実施形態に係るブラシレス発電機によれば以下の効果を奏する。
（１）磁極鉄心１８の外周側角部には、面取り部２０が形成されているので、回転鉄心１７の軽量化を図ることができ、発電機の回転振動が軽減しＮＶ特性の改善を図ることが可能である。また、エアギャップ２５は、磁極鉄心１８の面取り部２０よりも内側に形成されているので、面取り部２０を設けてもエアギャップ２５の面積Ｓ１に影響を及ぼすことはない。さらに、面取り部２０を設けることにより、磁極鉄心１８の外周側角部からの磁束の漏れを軽減することが可能である。
（２）エアギャップ２５の断面は、鋸歯状に形成されているので、エアギャップ２５の面積Ｓ１が増大し、エアギャップ２５の磁気抵抗Ｒ１を小さくすることができる。従って、磁気回路３２を流れる磁束密度が増加し、ブラシレス発電機の発電量を増大できる。
（３）エアギャップ２５が形成される方向は回転軸１４の軸方向にほぼ平行に延びて形成されているので、エアギャップ２５を介して対向する磁極鉄心１８側の内周面２７及び鍔部２１Ａ側の外周面２８をそれぞれ断面鋸歯状に加工するだけで良く、磁極鉄心１８の筒部１８Ｂ及び励磁鉄心２１の鍔部２１Ａの形状を大幅に変更する必要が無く、加工が簡単である。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るブラシレス発電機を図４に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態におけるエアギャップ２６の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００４０】
図４に示すように、励磁鉄心２１と磁極鉄心１９のボス部１９Ｂとの間には、内径側のエアギャップに相当するエアギャップ２６が形成されている。
この実施形態においては、エアギャップ２６の断面は、鋸歯状に形成されている。すなわち、エアギャップ２６を介して対向する励磁鉄心２１側の端面４１及び磁極鉄心１９のボス部１９Ｂ側の端面４２の断面は、それぞれ鋸歯状に形成されている。なお、この実施形態においては、エアギャップ２６における励磁鉄心２１の鍔部２１Ａが備える端面４１及び端面４１と対向する端面４２のみを断面鋸歯状に形成している。これは、エアギャップ２６における磁気抵抗Ｒ２は、この部分（励磁鉄心２１の鍔部２１Ａが備える端面４１及び端面４１と対向する端面４２）の影響を受けることによる。
鋸歯状に形成された端面４１及び端面４２は、互いに山部と谷部とが重なるように配置され、径方向の隙間距離が一定となるように配置されている。
また、エアギャップ２６が形成される方向は回転軸１４の軸方向にほぼ平行に延びて形成されている。
【００４１】
このように、第２の実施形態においては、エアギャップ２５に加えてエアギャップ２６の断面の一部も鋸歯状に形成されているので、エアギャップ２６の面積Ｓ２が増大し、エアギャップ２６の磁気抵抗Ｒ２が小さくなっている。従って、磁気回路３２における磁束密度が一層増加し、ブラシレス発電機の発電量が一層増大する。
その他の作用効果については、第１の実施形態における（１）〜（３）と同様であり説明を省略する。
【００４２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るブラシレス発電機を図５に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態におけるエアギャップ２５の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００４３】
図５に示すように、回転鉄心５１における磁極鉄心１９に噛合うように設けられた磁極鉄心を磁極鉄心５２とする。なお、回転鉄心５１は磁極鉄心１９と磁極鉄心５２により構成されている。
磁極鉄心５２は、円筒状の筒部５２Ｂと、筒部５２Ｂの後端に設けられ周方向に一定ピッチで形成された複数の爪状磁極５２Ａを備えている。
磁極鉄心５２における筒部５２Ｂの前端の外周側角部には、面取り部５３が形成されている。面取り部５３は、筒部５２Ｂの前端の外周側角部を面取り加工を施すことにより形成されている。面取り部５３は、第１の実施形態における面取り部２０と同等の形状を有している。
【００４４】
回転鉄心５１における磁極鉄心５２とボス部１９Ｂとの間の環状の空間５８には、励磁鉄心５４が配置されている。励磁鉄心５４は、ボス部１９Ｂを覆う筒状部５４Ｂと、筒状部５４Ｂの軸方向の前端部に径方向に突出して形成された鍔部５４Ａを備えている。
励磁鉄心５４の筒状部５４Ｂには励磁巻線５５が巻き回され、励磁巻線５５が爪状磁極５２Ａ及び爪状磁極１９Ａの内側に位置するように配設されている。励磁鉄心５４はフロントハウジング１１（図５において図示されない）に固定されている。
【００４５】
回転鉄心５１における磁極鉄心５２の筒部５２Ｂと、励磁鉄心５４の鍔部５４Ａとの間に形成されるエアギャップ２５の断面は回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状に形成されている。エアギャップ２５の断面は、前方へ向かうほど回転軸１４の軸心から径方向へ離れるように傾斜して形成されている。また、エアギャップ２５は、磁極鉄心５２に設けられた面取り部５３よりも内側に形成されている。
すなわち、エアギャップ２５を介して対向する磁極鉄心５２の筒部５２Ｂ側の内周面５６及び鍔部５４Ａ側の外周面５７の断面は、それぞれ回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状に形成されている。内周面５６及び外周面５７の断面は、それぞれ前方へ向かうほど回転軸１４の軸心から径方向へ離れるように傾斜して形成されている。そして、内周面５６と外周面５７との間の径方向の隙間距離ｄ１は一定となるように配置されている。
ところで、鍔部５４Ａの軸方向の幅をＬとしたときに、エアギャップ２５の断面は回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状に形成されているので、エアギャップ２５の断面の長さが幅Ｌよりも長くなるように形成されている。
【００４６】
第３の実施形態に係るブラシレス発電機によれば以下の効果を奏する。
（４）磁極鉄心５２の外周側角部には、面取り部５３が形成されているので、回転鉄心５１の軽量化を図ることができ、ブラシレス発電機の回転振動が軽減しＮＶ特性の改善を図ることが可能である。また、エアギャップ２５は、磁極鉄心５２の面取り部５３よりも内側に形成されているので、面取り部５３を設けてもエアギャップ２５の面積Ｓ１に影響を及ぼすことはない。さらに、面取り部５３を設けることにより、磁極鉄心５２の外周側角部からの磁束の漏れを軽減することが可能である。
（５）エアギャップ２５の断面は回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状に形成されていることにより、軸心に対して平行な直線状に形成された場合と比較してエアギャップ２５の面積Ｓ１が増大し、エアギャップ２５の磁気抵抗Ｒ１を小さくすることができる。従って、磁気回路３２を流れる磁束密度が増加し、ブラシレス発電機の発電量が増大する。
（６）回転鉄心５１又は励磁鉄心５４を回転軸１４の軸方向から組付けることが可能となり、組付け作業性の改善を図れる。
（７）エアギャップ２５の断面は回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状に形成されているので、エアギャップ２５を介して対向する内周面５６及び外周面５７の断面を回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状に形成すればよく、加工が容易である。
【００４７】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るブラシレス発電機を図６に基づいて説明する。
この実施形態は、第３の実施形態におけるエアギャップ２５の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００４８】
図６に示すように、磁極鉄心５２の筒部５２Ｂと励磁鉄心５４の鍔部５４Ａとの間には、エアギャップ２５が形成されているが、この実施形態においては、エアギャップ２５の断面は階段状に形成されている。すなわち、エアギャップ２５を介して対向する筒部５２Ｂ側の内周面６１及び鍔部５４Ａ側の外周面６２の断面は、それぞれ階段状に形成されている。階段状は、屈曲形状の一つの形状である。
内周面６１及び外周面６２の断面は、それぞれ回転軸１４の軸心方向に平行な面とこの面から軸心側へ向かう径方向と平行な面が交互となって階段状に形成され、回転軸１４の軸心から内周面６１及び外周面６２までの径方向の距離は、前方から後方へ向かって段階的に小さくなっている。そして、内周面６１と外周面６２との間の径方向の隙間距離ｄ１は一定となるように配置されている。
ところで、エアギャップ２５の断面は階段状に形成されているので、エアギャップ２５の断面の長さが鍔部５４Ａの軸方向の幅Ｌよりも長くなるように形成されている。
【００４９】
このように、第４の実施形態においては、エアギャップ２５の断面が階段状に形成されているので、エアギャップ２５の面積Ｓ１が増大し、エアギャップ２５の磁気抵抗Ｒ１が小さくなっている。従って、磁気回路３２における磁束密度が一層増加し、ブラシレス発電機の発電量が一層増大する。
その他の作用効果については、第３の実施形態における（４）、（６）と同様であり説明を省略する。
【００５０】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更しても良い。
○  第２の実施形態においては、エアギャップ２６の断面の一部が鋸歯状に形成されているとして説明したが、階段状又は、回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状に形成されていても良い。
○  第２の実施形態においては、エアギャップ２６における励磁鉄心２１の鍔部２１Ａが備える端面４１及び端面４１と対向する端面４２のみを断面鋸歯状に形成するとして説明したが、エアギャップ２６を介して対向する端面４１及び端面４２の全面を断面鋸歯状に形成しても構わない。
○  第３及び第４の実施形態においては、エアギャップ２６の断面が回転軸１４の軸心に対して平行な直線状に形成されているとして説明したが、鋸歯状、階段状、或いは、回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状に形成されていても良い。
○  第４の実施形態においては、エアギャップ２５の断面の形状を階段状に形成するとして説明したが、鋸歯状に形成しても良い。
○  第１〜第４の実施形態においては、エアギャップ２５又はエアギャップ２６の断面の形状を回転軸１４の軸心に対して傾斜する直線状、或いは鋸歯状及び階段状の屈曲形状のいずれかの形状として説明したが、湾曲形状或いは、上記各形状を組合せた形状としても良く、エアギャップ２５、２６の断面の長さが鍔部２１Ａ、５４Ａの幅Ｌよりも長くなるように形成されておればどのような形状でも構わない。
○  第１及び第２実施形態においては、断面鋸歯状のエアギャップ２５は回転軸１４の軸心方向にみて歯が重なっているが、図７に示すように、断面鋸歯状のエアギャップ２５を回転軸１４の軸心方向にみて歯が重ならないようにしてもよい。この場合は、断面鋸歯状のエアギャップ２５であっても、回転鉄心１７又は励磁鉄心２１を回転軸１４の軸方向から組付けることが可能となり、組付け作業性の改善を図れる。
【符号の説明】
【００５１】
１１  フロントハウジング
１２  リヤハウジング
１４  回転軸
１７、５１  回転鉄心
１８、５２  磁極鉄心（前側）
１８Ａ、５２Ａ  爪状磁極
１８Ｂ、５２Ｂ  筒部
１９  磁極鉄心（後側）
１９Ａ  爪状磁極
１９Ｂ  ボス部
２０、５３  面取り部
２１、５４  励磁鉄心
２１Ａ，５４Ａ  鍔部
２２、５５  励磁巻線
２５  外径側のエアギャップ
２６  内径側のエアギャップ
２９  固定子鉄心
３０  固定子巻線
３２  磁気回路
Ｓ１、Ｓ２  エアギャップの面積
Ｌ  鍔部の軸方向の幅
【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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