(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト（４）と、
挟持された複数の磁極ホーンを備えた２枚の極板（８）と、
前記磁極ホーン同士の間に介在する複数の磁石（１４）と、
複数の磁石保持部材（１６；４０、４２）と
を備えたロータ（２）を含む自動車用オルタネータであって、
前記複数の磁石保持部材（１６；４０、４２）が、前記極板（８）の外側軸方向端面（２０）に対向し、
前記保持部材（１６；４０、４２）が、前記磁石（１４）の外周面に対向し、
前記保持部材（１６）が複数のラグ（２４）を備え、ラグの各々が、２つの前記磁石（１４）の外周面に対向し、
ラグ（２４）がそれぞれに２つの平面部品を備え、これら平面部品が、前記ロータの軸線（６）に平行な曲り部（３２）によって分離され、
各保持部材（１６、１８）が、前記磁石（１４）の下方の空間に連通する開口部（３０）を有することを特徴とするオルタネータ。
【請求項２】
前記保持部材（１６）が、前記極板（８）に直接固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のオルタネータ。
【請求項３】
前記保持部材（４０、４２）が、前記極板（８）の外側の軸方向端面（２０）に固定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のオルタネータ。
【請求項４】
前記保持部材（４０、４２）が、前記極板（８）に溶接されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のオルタネータ。
【請求項５】
各保持部材（４０、４２）が、それぞれの前記極板（８）の軸方向外側端面の一方から他方に連続して延びていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のオルタネータ。
【請求項６】
前記保持部材（４０、４２）が、前記極板の第１極板に固定され、前記磁石（１４）に沿って延びる第１部材と、前記第２極板および第１部材に固定された第２部材（４０）とを含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のオルタネータ。
【請求項７】
前記第２部材（４０）が、前記ロータの軸線（６）に対し径方向に前記第１部材（４２）をカバーしていることを特徴とする、請求項６に記載のオルタネータ。
【請求項８】
前記第１部材（４２）が、前記ロータの軸線に対して径方向に第２部材（４０）をカバーしていることを特徴とする、請求項６に記載のオルタネータ。
【請求項９】
前記第１部材（４０）および第２部材（４２）の各々が、一体的部品であることを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載のオルタネータ。
【請求項１０】
前記保持部材（４０、４２）が、曲げられた極板から製造されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のオルタネータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ステータとロータとを含むタイプの自動車のような回転装置に一般に関する。
【０００２】
シャフトおよびこのシャフトに螺合された２つのプレートを備え、更に介在された磁極ホーンおよびこれら磁極ホーンの間の空間に配置された永久磁石を含む自動車のオルタネータのロータは、当技術分野では公知である。これら永久磁石は、一体的な樹脂製の保持部材によって所定位置に保持されており、保持部材はハウジングに磁石を収容しており、この保持部材は、例えば極板の間および磁極ホーンの間に配置されている。
【０００３】
この装置は、特定の順序、例えば保持部材に永久磁石を収容し、保持部材のそれぞれの両側に極板を取り付けるという順序でロータの種々の部品を組み立てなければならないという欠点を有する。この組み立て順序は、アセンブリラインの構造に関する制限条件となり得る。さらに、保持部材の大きい部分がロータの内部にあって、かつ磁石と磁極ホーンとの間に位置する。この結果、磁石および／またはロータの他の部品の容積を小さくしなければならず、これによってオルタネータの性能が低下することとなる。
【０００４】
本発明の目的は、特に組み立て順序を変えることができ、特に磁石が利用できるロータの内部容積を維持できる別のタイプのロータを提供することにある。
【０００５】
この目的を達成するため、本発明は、シャフトと、挟持された磁極ホーンを備えた２枚の極板と、前記磁極ホーンの間に設けられた磁石と、磁石保持部材とを備えたロータを含み、前記磁石保持部材が前記極板の軸方向外側端面に向いている自動車用オルタネータを提供するものである。
【０００６】
従って、保持部材は極板を取り付けた後にロータの軸方向に沿ってロータに取り付けるようになっている。更に、極板の軸方向外側端面に向いた各保持部材の部分はロータの内側には延びず、従って、ロータの他の部品の容積は相応に維持される。
【０００７】
前記保持部材は、前記磁石の外周面に向いていることが好ましい。
【０００８】
従って、外側支持体は、磁石を内部で保持する場合よりもロータの大きい内側容積を維持する。
【０００９】
前記保持部材がラグを備え、これらラグの各々が、前記２つの磁石の外周面に向くようになっていることが好ましい。
【００１０】
各ラグが２つの平面部品を備え、これら平面部品が、前記ロータの軸線に平行な曲り部によって分離されていることが好ましい。
【００１１】
従って、これらラグはラグの製造を複雑にすることなく、ロータの軸線を中心とする２つの磁石の異なる傾きを考慮している。
【００１２】
各ラグは一方の端部エッジにノッチを有することが好ましい。
【００１３】
このノッチはラグに向いた磁極ホーンの点を収容し、従ってラグを磁極ホーンの両側でより長くすることができる。
【００１４】
前記保持部材の各々が、前記極板の一方に向いたフランジを含むことが好ましい。
【００１５】
各保持部材が、前記磁石の下方の空間に連通する開口部を有することが好ましい。
【００１６】
これによって空気が磁石の下を通過し、ロータの内部を冷却することが可能となっている。
【００１７】
前記保持部材が、前記極板に直接固定されていることが好ましい。
【００１８】
前記保持部材が、前記極板の軸方向外側端面に固定されていることが好ましい。
【００１９】
前記保持部材が、前記極板に溶接されていることが好ましい。
【００２０】
各保持部材が、それぞれの前記極板の軸方向外側端面の一方から他方に連続して延びていることが好ましい。
【００２１】
前記保持部材が、前記極板の第１極板に固定され、前記磁石に沿って延びる第１部材と、前記第２極板および第１部材に固定された第２部材とを含むことが好ましい。
【００２２】
前記第２部材が、前記ロータの軸線に対し径方向に前記第１部材をカバーしていことが好ましい。
【００２３】
前記第１部材が、前記ロータの軸線に対して径方向に第２部材をカバーしていることが好ましい。
【００２４】
前記第１部材および第２部材の各々が、一体的部品であることが好ましい。
【００２５】
前記保持部材を曲げられた極板から製造することが好ましい。
【００２６】
非限定的な例として特定した２つの好ましい実施例および１つの変形例に関する次の説明から、本発明の上記以外の特徴および利点が明らかとなろう。
【００２７】
まず図１、図２および図３を参照する。自動車用オルタネータのロータ２は軸線６を有するシャフト４と、２枚の極板８とを有し、極板の各々は軸線６を有するディスク状の壁１０と、磁極ホーン、すなわちつめ１２とを含む。各磁極ホーン１２は、全体が平らな三角形の形状をしている。
【００２８】
各極板８の磁極ホーン１２は、それらの先端が他方の極板に向いており、他方の極板の磁極ホーンの間に差し込まれ、隣接する磁極ホーンとの間にギャップを形成している。ロータは隣接する磁極ホーン１２の間のギャップ内に収納され、これら隣接する磁極ホーン１２に接着された、ほぼ平行六面体をした永久磁石１４を含む。
【００２９】
図１〜図３に示された第１実施例では、ロータ２は２つの保持部材１６を含み、これら保持部材の各々はフランジ１８を含み、壁１０の軸方向外側端部に抗して極板８に平行で、かつ同軸状のディスク形状となっている。図３は、フランジ１８が数個の点２２で極板の壁１０に溶接、螺合またはクリップ留めされていることを示す。
【００３０】
各保持部材１６は、フランジ１８と一体的となっているラグ２４を有し、ラグ２４の各々は軸線６に平行であり、かつ磁極ホーン１２および磁石１４の外周壁に平行な、ほぼ長方形となっている。各保持部材１６上のラグ２４は、フランジ１８から他方の保持部材に向かって延びている。さらに、これらラグは、他方の保持部材が固定されている極板８に関連する磁極ホーン１２の先端に向かって延びていることである。
【００３１】
この目的のために、各ラグ２４は、ほぼＵ字形のノッチ２６が設けられている、軸線６に直行する長方形の自由端エッジを有し、ノッチ２６は広がった分岐部を有し、ラグ２４が向く方向にある磁極ホーン１２の先端を受けるようになっている。このノッチ２６は、ラグ上に２つのタング２８を構成しており、これらタングは上記磁極ホーンが載っている２つの磁石１４の外周面に向き、この面に接触している磁極ホーン１２の各側に１つずつ当接している。
【００３２】
各磁石１４は、一方の軸方向端部がラグ２４のタング２８によって径方向に保持されており、他方の軸方向端部は別のラグのタング２８によって径方向に保持されている。各ラグ２４は軸線６に平行な長手方向の曲り部３２を有し、この曲り部は、ラグを２つの平面部品に分割しており、これら２つの平面部品は、ラグが当接する磁石１４の外周面の傾斜に従うよう、互いに若干傾斜すると共に、曲り部に対し互いに対称的となっている。
【００３３】
ロータを組み立てるにはシャフト４に２枚の極板８を取り付け、これら極板８のうちの１つに保持部材１６の一方を軸方向に嵌合し、設置すべきままになっている保持部材１６の位置から磁極ホーン１２の間に磁石１４をスライドさせ、次に、この組立体に軸方向にその保持部材を嵌合する。
【００３４】
各フランジ１８は各ラグ２４の根元部に軸方向の開口部３０を形成するルーバーを有し、これらルーバーによって磁石１４の下方にてフランジの一方からロータ内部の他方のフランジへ空気が移動できるようになっている。
【００３５】
補極永久磁石１４はフェライト磁石でもよいし、希土類磁石でもよい。２つの保持部材１６は応用例に応じて異なる形状および／または大きさとすることができる。永久磁石１４は極板１８上のショルダーに径方向内側方向に当接できる。
【００３６】
図４〜図１５は、本発明に係わるオルタネータの第２実施例を有し、この第２実施例では、同じ部品に同じ番号が付けられている。ロータは２つのシリーズの保持部材を含む。図１３〜図１５には第１保持部材４２が示されており、これら保持部材は曲げ加工前は互いに同一であるが、曲げ加工後は互いに鏡像関係の２つの異なるタイプの部材となっている。図９〜図１２は互いに同一であり、第２の保持部材４０が示されており、各保持部材４０、４２は極板の単一部品からカットされ、所定の形状に曲げられている。
【００３７】
図９〜図１２を参照すると、切断加工後であって、曲げ加工前は、各第２保持部材４０はほぼＹ字形となっており、高さよりも幅のほうが大きく、底部にベース４４を有し、頂部に２つの分岐部４６を有する。第２保持部材を曲げる際は、次のように直線状の曲り部を形成する。ベース４４の中心線に沿ってＹ字形の高さの方向に曲り部４４が延びており、ベース４４はルーフ形状となるように互いに若干傾斜した２つの部品を形成している。
【００３８】
曲り部４８と平行な他方の２つの曲り部５０は、分岐部を９０度よりも大きい角度だけ曲げるためフット部と共に各分岐部４６の限度まで延びている。先の２つの曲り部に直角な他方の２つの曲り部５２は分岐部４６の高さに沿って中間まで延びており、これら分岐部をほぼ等しい２つの部品に分割している。
【００３９】
次に図１３〜図１５を参照する。切断後であって、かつ曲げ加工前は、各第１保持部材４２は図１３に示すようにほぼＳ字形となっており、このＳ字形の一端部５２はかなり細長く、直線状であり、他端部５４を整合するように傾斜している。第２端部５４の根元部まで直線状の曲り部５６が延びており、Ｓ字形の中間部分に、次の曲り部に直角な別の曲り部５８が位置している。第２曲り部５６は９０度傾斜をしており、第２曲り部５８はこれより若干大きく傾斜している。
【００４０】
ロータを組み立てるには、Ｓ字形の長い分岐部５２が補極スペースのすべておよび磁極ホーンの間にその後配置される補極磁石１４の外周部のすべてをカバーするように、第１保持部材４２を配置する。短い分岐部５４は極板８の一方の外側の軸方向端面２０に平行で、かつこの面に面接触し、かつ溶接されている。これらスポット溶接部は、図では丸で表示されている。
【００４１】
このように、同じ極板８に、すなわち図４の左側極板にすべての第１部材４２が溶接されている。Ｓ字形の長い分岐部５４の傾斜はロータの軸線６に対する磁極ホーンの間の空間の傾斜に対応している。しかしながら、この傾斜は連続する補極スペースのうちの１つから次のスペースに交互に変化しているので、それぞれの傾斜を有する２つのタイプの第１部材４２を使用しなければならない。
【００４２】
この目的のために、図１３に示されるように、第１部材４２のすべてを同じようにカットするが、一部の部材は曲り部５６、５８と共に一方の側に曲げ、残りの部材は曲り部と共に他方の側に曲げる。従って、図１４および図１５は第１部材のこれら２つのタイプのうちの１つを示す。従って、磁極ホーン１２の間の空間と同じ数の第１部材４２が設けられる。
【００４３】
次に、第２極板８から磁極ホーン１２の間の空間に磁石１４を挿入し、第１保持部材４２に接着する。
【００４４】
次に、２部品タイプのベース４４が２つの第１保持部材４２の長い分岐部５２のそれぞれの端部をカバーし、これら端部に面接触するよう、第２保持部材４０を配置する。
【００４５】
この目的のために、長い分岐部５２はこれら分岐部をＳ字形にするステップを両端部に有する。従って、このステップの端部部分は軸線６に対して径方向に第２保持部材４０によってカバーされており、溶接によってこの第２保持部材に固定されている。分岐部４６の端部は他方の極板８の外側の軸方向端面２０を覆うように延びており、この端面に面接触し、溶接されている。第２保持部材４０の数は第１保持部材４２の数の半分となっている。
【００４６】
図１６〜図１９に示される第２実施例の変形例では、長い分岐部５２はステップも有しておらず、軸線６に対して径方向に第２保持部材４０のベース４４をカバーしており、このベース４４に面接触し、このベース４４に溶接されている。
【００４７】
この第２実施例およびその変形例では、各保持部材は第１部材４０と第２部材４２とか成り、極板８の外側の軸方向端面２０の一方から他方まで連続して延びている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わるオルタネータの第１実施例のロータの側面図である。
【図２】  図１に示されたロータの一部を側面図にし、一部を軸方向断面図とした図である。
【図３】  図１に示されたロータの軸方向端面図である。
【図４】  オルタネータの第２実施例のロータの部分側面図である。
【図５】  オルタネータの第２実施例のロータの軸方向の切り欠き斜視図である。
【図６】  オルタネータの第２実施例のロータの切り欠き斜視図である。
【図７】  図４に示されたロータの部分横断面図である。
【図８】  図４に示されたロータの磁石および２つの保持部材の分解図である。
【図９】  曲げ前の、図８に示された保持部材のうちの１つの図である。
【図１０】  曲げ加工後の、図９に示された保持部材の正面図である。
【図１１】  曲げ加工後の、図９に示された保持部材の平面図である。
【図１２】  曲げ加工後の、図９に示された保持部材の左側面図である。
【図１３】  曲げ加工前の、図８に示された他方の保持部材の図である。
【図１４】  曲げ加工後の、図１３に示された保持部材の正面図である。
【図１５】  曲げ加工後の、図１３に示された保持部材の左側面図である。
【図１６】  第２実施例の変形例を示す、図４に類似する図である。
【図１７】  第２実施例の変形例を示す、図５に類似する図である。
【図１８】  第２実施例の変形例を示す、図６に類似する図である。
【図１９】  第２実施例の変形例を示す、図８に類似する図である。
【符号の説明】
２                ロータ
４                シャフト
６                軸線
８                極板
１０                壁
１２                磁極ホーン
１４                永久磁石
１６                保持部材
１８                フランジ
２０                端面
２２                点
２４                ラグ
２６                ノッチ
２８                タング
４０、４２          保持部材
４４                ベース
４６                分岐部
４８、５０、５２    曲り部
５６、５８          曲り部
【図１】
0004328028.tif 000002
【図３】
0004328028.tif 000003
【図２】
0004328028.tif 000004
【図４】
0004328028.tif 000005
【図５】
0004328028.tif 000006
【図６】
0004328028.tif 000007
【図７】
0004328028.tif 000008
【図８】
0004328028.tif 000009
【図９】
0004328028.tif 000010
【図１０】
0004328028.tif 000011
【図１１】
0004328028.tif 000012
【図１２】
0004328028.tif 000013
【図１３】
0004328028.tif 000014
【図１４】
0004328028.tif 000015
【図１５】
0004328028.tif 000016
【図１６】
0004328028.tif 000017
【図１７】
0004328028.tif 000018
【図１８】
0004328028.tif 000019
【図１９】
0004328028.tif 000020