车辆用交流发电机制造技术

车辆用交流发电机包括：具有卷装有励磁线圈的圆筒部（112a）；与圆筒部（112a）的轴方向两端面相对配置的板状的第一和第二端板部（112b）；从第一端板部（112b）向第二端板部方向与旋转轴平行地延伸的多个第一爪部（112c）；从第二端板部（112b）向第一端板部方向与旋转轴平行地延伸并且对于多个第一爪部（112c）在周向上交替地配置的第二爪部（112c）的伦德尔型转子；和在伦德尔型转子的外周具有旋转空隙地相对配置并具有卷装有电枢线圈的层叠铁芯的定子，其中第一和第二端板部（112b）由绕旋转轴的一周连续的圆板区域、从圆板区域向外周方向突出并形成有爪部（112c）的多个突出区域构成，使突出区域之间形成的谷区域的底部的直径尺寸（De）设定为突出区域中形成的爪部（112c）的根部内径尺寸（Dc）以上、并且为爪部（112c）的外径尺寸（Dr）以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及装载于乘用车、卡车等的车辆用交流发电机。
技术介绍
近年来，作为对于汽车用交流发电机的要求，要求小型化以及在相同体型下发电能力的提高。即，要求以合理的价格提供小型并且高输出的车辆用交流发电机。专利文献I中记载的车辆用交流发电机中，具备具有伦德尔型铁芯的转子，该伦德尔型铁芯具有圆筒部、轭铁部、爪状磁极部。在设励磁线圈的磁动势为AT，各部分(圆筒 部、轭铁部、爪状磁极部、空隙、定子铁芯)的磁阻的和为Rm时，众所周知，从转子产生的磁通O表示为算式の=AT/Rm。该磁通の如专利文献I的图2所示，从圆筒部流过轭铁部、爪状磁极部，从爪状磁极部流入定子铁芯。根据专利文献1，现有技术中，优选使伦德尔型铁芯的各部分(圆筒部、轭铁部、爪状磁极部)的磁路截面积大致相同。此外，需要确保励磁线圈的卷装所需的空间。与这样设计的转子的发生磁通对应，也决定了定子铁芯的磁路截面积。一般而言，定子铁芯的材质与转子铁芯的材质相比磁特性良好，所以定子铁芯的磁路截面积确定为比转子铁芯的磁路截面积小。对于这样的现有设计改变设计方法的想法，提出有使定子铁芯的轴方向长度比转子圆筒部的轴方向长度长，并且，使爪状磁极部的根部截面积比圆筒部面积和轭铁部截面积窄(例如，參照专利文献I和2)。该结构中，磁通的一部分从轭铁直接流入定子铁芯，使爪状磁极部的根部截面积较小，从而确保励磁线圈的线圈截面。先行技术文献专利文献专利文献I :日本专利第3381608号公报专利文献2 :日本专利第3436148号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，如上述专利文献I记载的转子铁芯所示，在使爪状磁极部的根部截面积比圆筒部面积和轭铁部截面积更窄的情况下，需要考虑爪状磁极部的根部附近的磁饱和，更详细地研究。例如，爪状磁极部的根部截面积过小吋，在爪状磁极根部磁阻增大饱和，不能实现预期的输出电流的提高。像这样，在车辆用交流发电机中，如何实现输出电流的提高成为课题。用于解决课题的方法为了解决上述课题，本专利技术优选的方式如下所述。该车辆用交流发电机包括伦德尔型转子，其具有卷装有励磁线圈的圆筒部，与该圆筒部的轴向两端面相对配置的板状的第一和第二端板部，从第一端板部向第二端板部方向与旋转轴平行地延伸的多个第一爪部，和从第二端板部向第一端板部方向与旋转轴平行地延伸、并且相对于多个第一爪部在周向上交替地配置的第二爪部；和定子，其在伦德尔型转子的外周具有旋转空隙地相对配置，具有卷装有电枢线圈的层叠铁芯，其中第一和第二端板部，包括绕旋转轴一周连续的圆板区域，和从圆板区域向外周方向突出、形成有爪部的多个突出区域，将在突出区域之间形成的谷区域的底部的直径尺寸设定为68mm以上78mm以下。专利技术效果根据本专利技术，能够实现车辆用交流发电机的输出和效率的进ー步提高，还能够实现输出和效率的最大化。附图说明图I是表示车辆用交流发电机100的结构的截面图。·图2是转子的半截面图。图3是表示定子铁芯21和转子铁芯112F、112R的图。图4是对转子铁芯112F从轴方向看的图。图5是表示转子铁芯的背面ー侧的图。图6是表示进行三相全波整流的整流电路的结构的图。图7是说明等价磁路的图。图8是表示端板部112b的详情的图。图9是表示关于小128交流发电机的输出(A/kg)的模拟结果的图。图10是表示关于小139交流发电机的输出(A/kg)的模拟结果的图。图11是表示谷区域的谷径De比爪部112c的根部内周侧的直径Dc小的情况的转子铁芯的图。图12是表示小128交流发电机的情况的计算结果的图。图13是表示小128交流发电机中设父1/父2=1. 1，Ls/Ly=l. 3的情况的De与输出电流的关系的图。图14是表示图12、13的输出电流成为峰值时的谷区域的形状。图15是表示小139交流发电机中De与输出电流的计算結果。图16是表示小139交流发电机中Xl/X2=0. 82、Ls/Ly=l. 21的情况下谷径De与输出电流的关系的图。图17是表示图15、16的输出电流成为峰值时谷区域的形状的图。图18是表示小128交流发电机(16极)的情况的X1/X2与输出的计算结果的图。图19是表示小139交流发电机(16极)的情况的X1/X2与输出的计算结果的图。图20是表示爪部112c的截面形状的图。具体实施例方式以下，參照附图说明用于实施本专利技术的最优方式。图I是表示本专利技术的一个实施方式的图，是表示车辆用交流发电机100的结构的截面图。在设置有转子112的轴18的前端安装有滑轮1，在该滑轮I与未图示的发动机的驱动轴上安装的滑轮之间架设带状物(belt)。轴18以可旋转的方式被设置于前部支架14的轴承2F和设置于后部支架15的轴承2R支承。与转子112隔着微小的间距相对配置的定子4，以被前部支架14和后部支架15夹持的方式保持。图2、图3和图4是说明转子112的形状的图。图2是表示转子112的整体的图，是用截面表示上侧一半的图。图3是表示定子铁芯21和构成转子112的一部分的ー对转子铁芯112FU12R的各截面的图。图4是对转子铁芯112F从轴方向看的图。其中，转子铁芯112R与转子铁芯112F为同一形状。转子112构成图2所示的伦德尔型转子(爪状磁极型转子)。用磁性材料成型的转子铁芯112FU12R以与轴18 —体旋转的方式在轴18的旋转轴方向的大致中央部分别锯齿结合。前侧的转子铁芯112F与后侧的转子铁芯112R，以各自的圆筒部112a面对并抵接的方式安装于轴18，使各转子铁芯112FU12R的外侧端在形成于轴18的环状槽内塑形流动，从而限制轴方向的移动。如图3和图4所示，转子铁芯112F、112R均具有圆筒部112a、与旋转轴垂直的端板 部112b、从端板部112b与旋转轴平行地延伸的多个爪部112c。从图4可知端板部112b不完全是圆形，与爪部112c连结的部分向外周方向突出。在转子铁芯112FU12R分别形成有6个爪部112c，转子112的磁极铁芯极数为12极。图5是表示转子铁芯的背面ー侧(未形成爪部112c的一面ー侧)的图。端板部112b具有形成有爪部112c的突出区域1120A和构成圆形的圆板区域1120B。在与相邻的突出区域1120A之间形成的谷区域相対的位置，如两点划线所示地配置有在另一方的转子铁芯的端板部112b形成的爪部112c。其中，专利文献1、2所示的现有的车辆用交流发电机(交流发电机)中，例如，如专利文献I的图9和专利文献2的图3所示，与旋转轴垂直的板状的轭铁部，相邻的ー对爪状磁极部的连结部分之间是向内周侧较大地切入的谷区域。谷区域的底部到达圆筒部附近。另ー方面，图4所示的例子中，端板部112b的突出区域1120A之间的谷区域只切入至爪部112c的根部内径，比爪部根部靠内周一侧的端板部形状(图5的圆板区域1120B的形状)为圆形。详细内容在之后叙述，本实施方式中，通过使现有技术中较大地切入的谷区域的部分如图4所示嵌入谷区域，能够实现输出电流的提高。如图2所示，转子铁芯112FU12R以彼此的圆筒部112a相対的方式安装于轴18。设置于各转子铁芯112FU12R的端板部112b的爪部112c，向另一方的转子铁芯方向延伸。转子铁芯112F的爪部112c和转子铁芯112R的爪部112c，在转子周向上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：石川芳寿，宫田健治，小山贵之，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：