(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに複数の爪部が形成された一対のポールコアと、前記爪部間に配置された複数の永久磁石とを含む回転子を有するランデルコア型回転電機において、
前記永久磁石および前記爪部の少なくとも一方に部分的に当接するとともに組み付け時に変形して前記永久磁石に加わる応力を緩和する緩衝構造が一体形成された磁石保持器を備え、
前記磁石保持器は、隣接する前記爪部間に挿入されて前記永久磁石を収納する箱形形状の複数の収納部を有しており、
前記緩衝構造は、前記収納部の側面（２６−１，２６−２）を波形形状に形成したものであって、この側面の一部が前記永久磁石に接触するようになっており、かつこの波形形状の側面が前記ポールコア（２２，２４）の前記爪部（１８，２０）に接触するようになっていることを特徴とするランデルコア型回転電機。
【請求項２】
請求項１において、
前記磁石保持器は、前記複数の収納部間を連結する連結部をさらに有することを特徴とするランデルコア型回転電機。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、
前記磁石保持器は、前記複数の収納部間を連結する連結部をさらに有しており、前記連結部により複数の前記収納部を連結して帯状に形成された帯状体を湾曲変形させてなることを特徴とするランデルコア型回転電機。
【請求項４】
請求項３において、
前記磁石保持器は、前記帯状体の両端に位置する前記連結部を機械的に接合させてなることを特徴とするランデルコア型回転電機。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記帯状の両端に位置する前記収納部には一体的な支持部が形成されており、前記支持部を持って前記磁石保持器を湾曲させることを特徴とするランデルコア型回転電機。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかにおいて、
前記複数の収納部は、前記永久磁石の挿入口となる前記箱形形状の開口面を前記回転子の内周側に有しており、前記永久磁石を前記収納部に組み付け前に挿入して組み付けを行うことを特徴とするランデルコア型回転電機。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれかにおいて、
前記複数の収納部は、前記永久磁石の挿入口となる前記箱形形状の開口面を前記回転子の回転軸に沿った方向に有しており、前記爪部間に前記磁石保持器を組み付けた状態で前記永久磁石を前記収納部に挿入することを特徴とするランデルコア型回転電機。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれかにおいて、
前記爪部には前記回転子の外周面に沿った位置につば部が形成されており、環状に配置された前記収納部の外周面を部分的に前記つば部に接触させることを特徴とするランデルコア型回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランデル型ポールコアを用いた回転子を有するランデルコア型回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用交流発電機は、それぞれが複数の爪部を有するランデル型ポールコアを用いた回転子を備えており、この回転子を高速に回転させることにより発電を行っている。特に最近では、車両の電気負荷の増加に伴い、車両用交流発電機の高出力化が要求されており、ポールコアの各爪部間に漏洩磁束を減じる方向に着磁された永久磁石を挿入する手法が知られている。例えば、特開平７−３１２８５４号公報、特開平３−１５００５５号公報、特開昭６１−８５０４５号公報に開示された交流発電機の回転子は、ポールコアの各爪部間に漏洩磁束を減じる方向に着磁された永久磁石が挿入されており、発電機の高出力化が図られている。
【０００３】
また、上述した各公報に開示された交流発電機の回転子は、ポールコアの各爪部間に複数個の分離した永久磁石を別々に挿入しているため組付けが容易ではなく、これを改善したものとして、特開平７−１２３６６４号公報および特開平３−２６５４５０号公報が知られている。
【０００４】
特開平７−１２３６６４号公報に開示された回転電機の回転子は、樹脂により蛇行周回して冠状に形成された磁石保持器に１６個の永久磁石を挟み込んで、これをポールコアの各爪部間に形成されたつば部を利用して、あるいは磁石保持器の回転方向の断面を台形形状にして係止しており、永久磁石を挟み込んだ磁石保持器の状態で回転子の組み付けが行われる。また、特開平３−２６５４５０号公報に開示された車両用交流発電機の回転子は、ポールコアの各爪部間を埋めるようなほぼ円筒形状の非磁性体リングの内周側に凹部を形成し、この凹部に永久磁石を配設しており、非磁性体リングに永久磁石を配設した状態で回転子の組付けが行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特開平７−１２３６６４号公報に開示された回転子に含まれる磁石保持器や特開平３−２６５４５０号公報に開示された車両用交流発電機の回転子に含まれる非磁性体リングは、いずれも外周側形状をポールコアの各爪部裏側および側面の形状に合わせている。このため、ポールコアや磁石の寸法誤差あるいはポールコアの組み付け誤差が大きいと永久磁石に不必要な応力が加わって、最悪の場合には永久磁石が割れたり欠けたりするおそれがあり、交流発電機の出力低下やステータ巻線等の破損を招くことになる。
【０００６】
また、上述した磁石保持器や非磁性体リングは、複雑な形状を有しており、樹脂等の非磁性体材料で形成しようとした場合に製造が容易ではない。例えば、特開平７−１２３６６４号公報の図５に示された磁石保持器は、二方向型を用いて簡単に形成することはできず、製造コストの増大につながることになる。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的はポールコアの寸法精度や組み付け精度などに起因して永久磁石へ加わる部分的な応力の集中を緩和することができるランデルコア型回転電機を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、ポールコアの各爪部間に挿入する永久磁石の保持構造の製造が容易なランデルコア型回転電機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のランデルコア型回転電機の回転子は、緩衝構造が一体形成された磁石保持器を備えており、ポールコアの加工精度や組み付け精度等に起因して生じた過度の応力が緩和されるため、永久磁石に加わる応力が低減され、割れや欠けを防止することができる。上述した緩衝構造は、永久磁石や爪部に部分的に当接して組み付け時に変形するものであり、具体的には、箱形形状を有する収納部の側面に形成された波形形状であって、いずれも磁石保持器の組み付け時に永久磁石に割れや欠けが生じる前に変形し、永久磁石へ加わる応力を低減することができる。
【００１０】
また、上述した磁石保持器は、各爪部間の収納部が連結部によって連結されており、複数の収納部をまとめて一つの部品として扱うことができるため、容易に組み付けを行うことができる。このように、複数の収納部を連結する場合には、環状に連結することが望ましく、さらには、最初から環状に配置して磁石保持器を製造する場合の他、最初は帯状に配置して帯状体とし、これを湾曲変形させて製造することもできる。本発明によると、型成形等によって各収納部が連結部を介して帯状に配置された帯状体として磁石保持器を製造し、これを湾曲させて環状に配置した後、ポールコアの爪間への組み付けが行われることで製造上の有利さが得られる。各収納部が帯状に配置された磁石保持器は、平面上に置いて作業ができ、しかも形状が単純であるため、例えば二方向型を用いて容易に製造することができるなど、工程の簡略化やコストダウンが可能となる。
【００１１】
また、上述したように各収納部が帯状に配置された磁石保持器を湾曲変形させて環状に配置して組み付けを行う際に、帯状の両端に形成された連結部同士を機械的に接合させることにより環状の部品としてもよい。また、帯状の両端に位置する収納部に支持部を形成しておけば、この支持部を持って上述した変形を行うことができるため変形作業が容易となり、この変形作業を自動化した場合に組み付け装置のアーム部分が収納部内の永久磁石によって磁化されることを防止することができる。
【００１２】
また、上述した箱形形状を有する収納部のどの方向に開口面を形成するかによって、組付けのどのタイミングで永久磁石を各収納部に挿入するかがきまってくる。すなわち、環状に変形した際に内径側（回転軸側）にくるように開口面を形成した場合には、回転子の組み付けを行う前に、各収納部に永久磁石を挿入しておく必要がある。各収納部が帯状に配置された磁石保持器を環状に変形して用いる場合には、各収納部が帯状に配置された状態で永久磁石の挿入が行えるため、永久磁石の組み付け作業が容易となる。また、環状に変形した際に回転軸に沿った方向にくるように開口面を形成した場合には、回転子の組付けが終了した後に回転軸方向にポールコアの各爪部間から各収納部に永久磁石を挿入することもできるため、工程の自由度が増す。
【００１３】
また、上述した各収納部をポールコアの各爪部の外周面に形成したつば部に部分的に接触させて、遠心方向の押さえを行うこともできる。各収納部を直方体の箱形形状に形成しただけでは遠心方向に拘束するものがないため、遠心方向に何らかの拘束手段が必要であり、各爪部に形成したつば部と組み合わせて用いることは特に有効な方法ということができる。
【００１４】
なお、上述した本発明の磁石保持器は各収納部が緩衝構造を有するものであったが、この緩衝構造がなく、単に各収納部を連結部を挟んで帯状に配置して製造し、その後環状に変形するようにしてもよい。このような磁石保持器についても上述した工程の簡略化やコストダウンなどの利点がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した回転電機の一種である車両用交流発電機（以後、「オルタネータ」と称する）は、回転子であるロータの各爪部間に永久磁石が挿入されており、この永久磁石を保持する磁石保持器に、永久磁石に対する応力の集中を分散させる緩衝構造を持たせたことに特徴がある。また、本発明を適用したオルタネータは、永久磁石を保持する磁石保持器を、あらかじめ帯状に展開したような形状で製造しておいて、ポールコアと組み合わせる前に湾曲させて環状になるように配置して、ロータの組み付けを行うことに特徴がある。以下、本発明を適用した一の実施形態のオルタネータについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１６】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明を適用した一実施形態のオルタネータの部分的な構成を示す断面図であり、ランデル型のロータとこれに組み合わされるステータを抜き出して示したものである。同図に示すロータ１は、同期発電機であるオルタネータの回転子であって、絶縁処理された銅線をボビン１０に円筒状かつ同心状に巻き回したフィールドコイル１２と、それぞれが中心のコア部１４、１６に連続する外周部において回転軸方向に折れ曲がった６極の爪部１８、２０を有する一対のポールコア２２、２４と、隣接する爪部１８、２０間に挿入される１２個の収納部２６を後述する連結部２８によって回転方向に連結した帯状体を湾曲変形させてなる磁石保持器３０と、各収納部２６に挿入される１２個の永久磁石３２と、回転軸となるシャフト３４とを含んで構成されている。永久磁石３２としては、例えばフェライト磁石、ネオジ磁石、希土類磁石等が用いられる。
【００１７】
また、図１において、ロータ１の外周側に配置されたステータ２は、オルタネータの固定子であって、絶縁処理された３相のステータコイル９０がステータコア９２に巻き回されている。
【００１８】
図２は、図１に示した磁石保持器３０の外観斜視図であり、ロータ１の組み付け前に１２個の収納部２６を環状に配置した状態が示されている。また、図３は１つの収納部２６を抜き出して示した図であり、各収納部２６とこれに挿入する永久磁石３２との位置関係が示されている。
【００１９】
これらの図に示すように、磁石保持器３０は、永久磁石３２を保持する１２個の収納部２６と、隣接する収納部２６の側面同士を部分的に連結する変形可能な連結部２８を有しており、帯状体を形成している。それぞれの収納部２６は、直方体形状を有する永久磁石３２を挿入するための開口面を有する箱形形状（カップ形状）を有しており、ロータ１に組み付けて回転したときにこの開口面が内径側となるように配置されている。これら収納部２６は、磁石保持器３０が後述するような帯状の状態でもその箱形形状の中に永久磁石３２が圧入保持されるよう形成されている。また、各連結部２８は、磁石保持器３０をロータ１に組み付けたときに、各爪部１８、２０の裏面側に隙間なく当接し、ロータ１の回転時に磁石保持器３０を径方向に拘束する機能を有している。
【００２０】
また、連結部２８が形成された側の収納部２６の対向する２つの側面は、波形形状に形成されている。図３に示すように、永久磁石３２を挿入したときに、この波形形状の側面２６−１と２６−２の一部が永久磁石３２に接触するようになっており、この接触部分を押し開いて収納部２６内に永久磁石３２を挿入することにより、永久磁石３２が保持される。
【００２１】
永久磁石３２は、ポールコア２２、２４の各爪部１８、２０間の漏洩磁束を少なくする方向に着磁されており、この方向を維持するように磁石保持器３０のそれぞれの収納部２６に挿入されている。また、各爪部１８、２０間の漏洩磁束を少なくするために、磁石保持器３０を構成する各収納部２６および連結部２８は、非磁性体材料によって形成されている。例えば、ナイロンやＰＰＳ等の可とう性のある樹脂材料、あるいはステンレスやアルミニウム等の金属材料が用いられており、磁石保持器３０を通って漏洩磁束が増加しないようになっている。
【００２２】
図４は、各収納部２６を連結部２８により連結し帯状に配置した帯状体を平面上に展開した状態を示す図であり、磁石保持器３０を型成形等によって製造した直後の状態が示されている。同図に示すように、磁石保持器３０は、まず１２個の収納部２６を帯状に配置して、それらの間を連結部２８によって連結した形状に成形される。帯状に配置された各収納部２６と連結部２８は、永久磁石３２の挿入部となる開口面が同一方向を向いているため、二方向型を用いて容易に製造することができる。
【００２３】
上述したように磁石保持器３０の各収納部２６を帯状に配置した状態で製造した後、各収納部２６の開口面が内周側になるように湾曲させ、全体を環状に変形する。図２等に示すように、各収納部２６の間を連結している連結部２８は、変形しやすい平板状に形成されており、帯状の両端に位置する収納部２６を持って磁石保持器３０の全体を環状に丸め、両端の連結部２８同士を機械的に接合することにより、図２に示した環状の磁石保持器３０が一つの部品として形成される。
【００２４】
上述した両端の連結部２８同士の接合は、図４に示すように、一方端の連結部２８に凸部８０を形成するとともに、他方端の連結部２８に凹部８２を形成しておいて、この凹部８２に凸部８０を圧入することにより行っている。但し、機械的な接合の方法についてはこれに限らず、例えば熱溶着による方法や接着剤を用いる方法等、連結部２８同士を機械的に連結可能な種々の方法を用いることができる。
【００２５】
このように、本実施形態のオルタネータのロータ１に含まれる磁石保持器３０は、１２個の収納部２６を帯状に展開し、それらの間を平板状の連結部２８で連結した状態で製造され、永久磁石３２の挿入後にこれを環状に変形した状態で組み付けに用いられる。したがって、製造には安価な二方向型を用いることができ、製造工程の簡略化およびこれに伴ってコスト低減が可能となる。
【００２６】
また、磁石保持器３０の各収納部２６は、ポールコア２２、２４の各爪部１８、２０に接触する側の側面が波形形状になっており、ポールコア２２、２４の加工精度や組み付け精度が悪い場合であっても、組み付け時にこの波形部分が変形する緩衝構造となっており、永久磁石３２に部分的に過大な応力が加わって永久磁石３２が割れたり部分的に欠けたりするといったことがない。
【００２７】
図５は、永久磁石を保持する磁石保持器の変形例を示す図であり、各収納部の緩衝構造を変更した磁石保持器の外観斜視図が示されている。また、図６は図５に示した磁石保持器に含まれる各収納部を帯状に配置した状態を示す図であり、磁石保持器を型成形等により製造した直後の状態が示されている。なお、これらの図に示す磁石保持器が組み付けられるロータの構造は、図１に示したものと同じであり、磁石保持器以外の部品については図１に示した各部品の符号を用いて説明を行うものとする。
【００２８】
図５に示す磁石保持器４０は、永久磁石３２を保持する１２個の収納部４２と、隣接する収納部４２の側面同士を部分的に連結する連結部４４を有している。磁石保持器４０を構成する収納部４２と連結部４４のそれぞれは、可とう性のある非磁性体の樹脂材料、例えばナイロンやＰＰＳ等で形成されている。また、図２に示した収納部２６と同様に、それぞれの収納部４２は、永久磁石３２を挿入するための開口面を有する箱形形状を有しており、ロータに組み付けて回転させたときにこの開口面が内径側となるように配置されている。
【００２９】
連結部４４が形成された側の収納部４２の２つの側面には、その内壁側に永久磁石３２の挿入方向に平行な複数本（例えば４本）の凸部４６が形成されている。各収納部４２に対する永久磁石３２の挿入は、相対する２つの側面に形成された凸部４６間に永久磁石３２を圧入することにより行われ、永久磁石３２が保持される。また、この凸部４６は、ポールコア２２、２４の加工精度や組み付け精度が悪い場合の緩衝構造としても機能する。収納部４２の横幅よりも隣接する爪部１８、２０間の回転方向の間隔が狭い場合には、収納部４２が横方向から押されて凸部４６に応力が集中するが、この凸部分４６は可とう性のある樹脂材料でできているため変形しやすく、永久磁石３２に加わる応力が緩和される。
【００３０】
また、上述した磁石保持器４０は、図２に示した磁石保持器３０と同様に、各収納部４２を連結部４４を挟んで帯状に配置して型成形等によって製造した後、各収納部４２の開口面から永久磁石３２を圧入し、さらに各収納部４２の開口面が内径側になるように全体を環状に変形する。そして、この環状に変形した状態でロータへの組み付けが行われる。
【００３１】
上述した磁石保持器４０の製造は、図２に示した磁石保持器３０と同様に二方向型を用いて容易に行うことができ、しかも組み付け時にポールコア２２、２４の加工精度や組み付け精度に起因して磁石保持器４０に過度の応力が加わっても、これを凸部４６の変形によって吸収することができるため、永久磁石３２が割れたり部分的に欠けたりすることはない。
【００３２】
図７は、磁石保持器を組み付け時に環状に丸めるための支持部である取っ手を設けた変形例を示す図である。上述した磁石保持器４０自体は非磁性体材料で形成されているが、環状に変形する前に各収納部４２に圧入される永久磁石３２は磁性を帯びている。したがって、図６の両端に位置する収納部４２を組み付け装置の鉄製のアームでつかむとこのアームが磁化されてしまい、鉄等でできた異物がアームに吸引される不具合が生じる。このような不具合を改善するために、図７に示す磁石保持器４０Ａには、両端に位置する収納部４２Ａの一部に回転軸方向に延びた取っ手４８、５０が一体的に形成されている。組み付け装置のアームでこれらの取っ手４８、５０をつかんで磁石保持器４０Ａの全体を環状に変形させることができ、この場合であっても組み付け装置のアームが収納部４２Ａ内の永久磁石３２によって磁化されることはない。
【００３３】
なお、上述した図７では図６に示した磁石保持器４０の両端の収納部４２に取っ手を付けた場合を例に取って説明したが、図４に示した磁石保持器３０の両端の収納部２６に取っ手を付ける場合や後述する各種の磁石保持器に取っ手を付けるようにしてもよい。
【００３４】
図８は、収納部の形状を変更した磁石保持器の変形例を示す図であり、部分的な斜視構造が示されている。同図に示す磁石保持器５２に含まれる収納部５４は、側面が波形形状や凸部を有しない平面である箱形形状を有しており、この側面の一部を外側に折り曲げた切り起こし部５６が形成されている。各収納部５４およびこれらの隣接するもの同士を連結する連結部５５は、図２に示した磁石保持器３０と同様に、非磁性体の樹脂材料や金属材料で形成されている。また、収納部５４の回転方向の幅が、ポールコア２２、２４の各爪部１８、２０の間隔よりも若干狭く設定されており、ロータに組み付ける際は、上述した収納部５４の側面に設けられた切り起こし部５６がポールコア２２、２４の各爪部１８、２０の側面に押し当てられるため、各爪部１８、２０の間に各収納部５４が拘束される。
【００３５】
また、ポールコア２２、２４の加工精度や組み付け精度が悪い場合であっても、それらの誤差分を各収納部５４の切り起こし部５６で吸収することができるため、各収納部５４に圧入された永久磁石に過度の応力が加わることがない。
【００３６】
上述した各種の磁石保持器は、各収納部に永久磁石を圧入するための開口面がロータの内径方向を向いているため、１２個の収納部が帯状に配置された状態で各収納部に永久磁石を圧入し、この状態で全体を環状に丸めてロータの組み付けを行ったが、各収納部の開口面の位置を工夫することにより、環状に丸めてロータへの組み付けを行った後に各収納部に永久磁石の圧入を行うこともできる。
【００３７】
図９は、収納部の形状を変形した磁石保持器の他の変形例を示す図であり、１２個の収納部の中から１個を抜き出してその外観形状を示したものである。同図に示す磁石保持器５８に含まれる収納部６０は、永久磁石の挿入口となる開口面がロータの回転軸に沿った方向に形成された箱形形状を有しており、ポールコアの各爪部に対向する２つの側面がロータの径方向に波打った波形形状に形成されている。
【００３８】
磁石保持器５８は、上述した磁石保持器３０等と同様に、図４に示すように各収納部６０を帯状に配置した状態で型成形等により製造することができる。この帯状に配置された状態で両端の収納部６０をつかんで丸めた後、永久磁石を圧入せずに、ロータの組付けが行われる。その後、図１０に示すように、シャフトに沿った一方向から永久磁石３２が各収納部６０に圧入される。
【００３９】
なお、図９に示した磁石保持器５８は、図２に示した磁石保持器３０の各収納部２６の開口面の位置を変更するとともに型を抜く方向に合わせて側面の波打つ方向を変更したものであるが、それ以外の磁石保持器についても同様の変更を行うことができる。例えば、図５に示した磁石保持器４０については、開口面を上部に形成するとともに、側面の凸部４６をシャフト３４に沿った方向に形成すればよい。
【００４０】
また、上述した各種の磁石保持器は、ステータ２と対向する爪部１８、２０の外周面近傍につば部を有しないポールコアと組み合わせて用いる場合を例にとって説明したが、つば部を有するポールコアと組み合わせるようにしてもよい。
【００４１】
図１１は、つば部を有するポールコアと組み合わせた場合の磁石保持器の組み付け状態を示す図であり、一例として図５に示した磁石保持器４０と一方のポールコアを抜き出してその組み付け状態を示したものである。また、図１２は図１１に部分的な構造を示したロータの回転軸と垂直方向の断面図である。これらの図に示すように、ポールコアの各爪部に形成されたつば部８４を利用して、永久磁石が圧入された磁石保持器４０等の遠心方向を押さえるようにしてもよい。
【００４２】
図１３は、つば部を有するポールコアと組み合わせて用いる磁石保持器の変形例を示す図であり、図１２に対応した断面構造が示されている。図１３に示すように、隣接する爪部間の隙間を埋めるように磁石保持器の各収納部の外周面形状を変更することにより、ロータの外周面の凹凸がなくなるため、ロータ回転時のファン音を低減することができる。
【００４３】
〔第２の実施形態〕
上述した各種の磁石保持器は、その側面を波形に形成したり、側面に凸部や切り起こし部を形成して緩衝構造としたが、製造の容易化のみを目的とした場合には、これらの緩衝構造を除いた単純な形状にしてもよい。
【００４４】
図１４は、各収納部から緩衝構造を取り除いた磁石保持器の形状を示す図であり、型成形等によって製造した直後の状態が示されている。同図に示す磁石保持器７０は、帯状に配置された１２個の収納部７２を連結部７４を介して連結したものである。それぞれの収納部７２は、図５に示した収納部４２の側面に形成された凸部４６を取り除いた箱形形状を有しており、単純な二方向型によって形成することができる。上述した各収納部７２に永久磁石３２を圧入した後、図１５に示すように磁石保持器７０の全体を環状に変形し、両端部に位置する連結部７４同士を機械的に接合することにより、ロータの組み付けに用いられる環状の磁石保持器７０となる。この変形は、図７に示す磁石保持器４０Ａと同様に、両端に位置する収納部７２に一体形成した取っ手を設けることにより容易に行うことができる。
【００４５】
上述した磁石保持器７０は、各収納部７２が連結部７４を介して帯状に配置された形状で製造されるため、単純な二方向型を用いて製造することができ、製造に要する工数やコストを低減することができる。また、各収納部７２が帯状に配置された磁石保持器７０の全体を環状に変形してその両端の連結部７４同士を接合することにより、環状の１個の部品として扱うことができ、ロータへの組み付けを容易に行うことができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した第１の実施形態の磁石保持器は、最初に帯状に形成した後に環状に変形したが、永久磁石の割れ等の防止のみを目的とする場合には緩衝構造を有すれば充分であり、この場合は最初から図２に示すように環状に形成してもよい。また、図５に示した各収納部４２の凸部４６は、対向する２つの側面の内側に形成したが、一方の側面のみに形成したり、各側面の外側あるいは裏表の両方に形成してもよい。また、収納部は、永久磁石を保持することが重要であって、いわゆる箱状に限らず、カゴ状あるいはクリップ状などの形態とすることができる。さらに、保持器により磁石をモールド成形してもよい。
【００４６】
また、上述した各実施形態の磁石保持器は、すべての収納部と連結部とを一体的に形成したが、収納部と連結部とを別々に形成しておいて組み付け前に組み合わせるようにしてもよい。例えば、側面に貫通孔を有する１２個の箱状収納部を別々に形成しておいて、永久磁石を各収納部に圧入した後、１本の連結部を各収納部側面の貫通孔に通すことにより、全体として帯状の磁石保持器が完成する。その後、上述した各磁石保持器と同様に、環状に変形してロータへの組付けを行えばよい。
【００４７】
また、図１６は上述した第２の実施形態の変形例を示す図である。同図において、磁石収納部分７２は磁石連結部７４と別体で構成されている。磁石収納部分７２は、箱形形状の各単品として成形された後、永久磁石が挿入され、磁石連結部７４に設けられた固定部７４１（図１６では穴）へ磁石収納部分７２に設けられた対応する固定部７２１を合わせて固定される。その後、全体が各爪部のつば部に合わせて円環状になるように変形され装着される。このようにすれば、永久磁石の全面を覆うことが可能となり、欠けなどが発生しても、外へ飛び出すことなく安全性も確保される。さらに、固定の締め代を隙間ばめに設定すれば、組み付け時の爪部の応力を磁石収納部分７２の移動により吸収することが可能となる。
【００４８】
また、すべての収納部を連結することなく、４個の収納部を連結した連結体を製造し、これを３体連結して各実施形態と同様の１２個の収納部を持つ一連の環状保持器を組み立ててもよい。さらに、磁石保持器の成形にあたっては、爪部間隙間の数よりはるかに多数の収納部を連結してなる帯状体を所要の数の収納部ごとに切断して、その後環状の磁石保持器を組み立ててもよい。
【００４９】
また、上述した各実施形態では、ランデルコア型回転電機の一例として車両に搭載されるオルタネータを考えたが、当然ながら回転子にスリップリングを有しないブラシレスタイプのオルタネータに適用することができるとともに、車両搭載以外の目的で使用される発電機あるいはランデルコア型の回転子を有する電動機に本発明を適用することができる。また、上述したランデルコア型といった場合には、ポールコアの各爪部が先端に行くにしたがって幅が細くなる場合の他、同一幅の爪部を有する場合も含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施形態のオルタネータの部分的な構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した磁石保持器の外観斜視図である。
【図３】図２に示した磁石保持器から１つの収納部を抜き出して示した図である。
【図４】各保持器を帯状に配置して製造した状態を示す図である。
【図５】永久磁石を保持する磁石保持器の変形例を示す図である。
【図６】図５に示した磁石保持器に含まれる各収納部を帯状に配置して製造した状態を示す図である。
【図７】帯状の磁石保持器を組み付け時に環状に変形するための取っ手を設けた変形例を示す図である。
【図８】収納部の形状を変更した磁石保持器の変形例を示す図である。
【図９】収納部の形状を変形した磁石保持器の他の変形例を示す図である。
【図１０】図９に示す磁石保持器をロータに組み付けた後に永久磁石を圧入する場合の一例を示す図である。
【図１１】つば部を有するポールコアと組み合わせた場合の磁石保持器の組み付け状態を示す図である。
【図１２】図１１に部分的な構造を示したロータの回転軸と垂直方向の断面図である。
【図１３】図１１に示した磁石保持器の変形例の断面形状を示す図である。
【図１４】収納部から緩衝構造を取り除いた磁石保持器の形状を示す図である。
【図１５】図１４に示した磁石保持器の全体を環状に変形した図である。
【図１６】図１４に示した磁石保持器の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１  ロータ
２  ステータ
１８、２０  爪部
２２、２４  ポールコア
２６  収納部
２８  連結部
３０  磁石保持器
３２  永久磁石
【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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