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JP2008043157A - Inner rotor, and generator with inner rotor - Google Patents

Inner rotor, and generator with inner rotor Download PDF

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JP2008043157A
JP2008043157A JP2006217852A JP2006217852A JP2008043157A JP 2008043157 A JP2008043157 A JP 2008043157A JP 2006217852 A JP2006217852 A JP 2006217852A JP 2006217852 A JP2006217852 A JP 2006217852A JP 2008043157 A JP2008043157 A JP 2008043157A
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JP
Japan
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magnet
inner rotor
magnets
support
outer diameter
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Application number
JP2006217852A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Sasaki
信幸 佐々木
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Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inner rotor which is simply constituted, and securely prevents magnets integrally arranged in the inner rotor from jumping out toward an outer diameter side, involved in rotation of the inner rotor. <P>SOLUTION: The inner rotor is constituted including a plurality of the magnets 4, and a supporting frame 5, wherein the magnets are arranged at an outer periphery of an annular core 3 at predetermined intervals in a circumferential direction, and a rotating pivot 2 at an engine side penetrates a shaft core portion in the annular core. The supporting frame includes a plurality of supporting faces 5h, 5g which are brought into contact with a pair of circumferential side faces 4e, 4f, respectively, and support the magnets 4 so that these may be positioned in the circumferential direction, wherein the side faces are opposite to the circumferential direction of each magnet 4. The circumferential side faces 4e, 4f of each of the magnets, and the supporting faces 5h, 5g are formed on inclined faces in which a facing interval becomes narrower toward the outer diameter side, and jumping out is prevented by regulating displacement of the magnets 4 toward the outer diameter side. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動二輪等の車両に搭載されて高速回転するインナーロータおよびインナーロータを備えた発電機の技術分野に属するものである。   The present invention belongs to the technical field of an inner rotor that is mounted on a vehicle such as a motorcycle and rotates at high speed, and a generator that includes the inner rotor.

一般に、発電機やブラシレスモータ等の回転電機を構成するインナーロータは、軸芯部に回転支軸が貫通する環状鉄心の外周に、周方向所定間隔を存して複数のマグネットを配設して構成されたものがある。このようなインナーロータを、自動二輪のエンジンの回転軸に連結し、エンジンの回転に基づいて発電する発電機の構成部材として用いる場合、インナーロータが高速回転となるため、環状鉄心の外周に配されるマグネットが遠心力により飛散することが想定され、対策が求められる。この対策として、環状鉄心の外周に設けられる複数のマグネットを、各マグネットの外側に保護用のポールを積層した積層体とし、これら積層体を螺子により環状鉄心に固定することにより、積層体の飛散防止を図るように構成したものが知られている。しかるに、前記構成のものでは、螺子を外径方向から螺入することで積層体を固定する構成であるため、インナーロータが高速回転した場合では、強い遠心力が作用することにより螺子が緩んでガタつきが生じたり、さらには、螺子が外れてしまうことが想定されて問題がある。   In general, an inner rotor constituting a rotating electrical machine such as a generator or a brushless motor has a plurality of magnets arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer periphery of an annular iron core through which a rotation support shaft passes. There is something configured. When such an inner rotor is connected to the rotating shaft of a motorcycle engine and used as a constituent member of a generator that generates electric power based on the rotation of the engine, the inner rotor rotates at a high speed. It is assumed that the magnet to be scattered is scattered by centrifugal force, and countermeasures are required. As a countermeasure, a plurality of magnets provided on the outer periphery of the annular core are formed as a laminate in which protective poles are laminated on the outside of each magnet, and these laminates are fixed to the annular core with screws, thereby scattering the laminate. What was comprised so that prevention might be aimed at is known. However, in the above configuration, since the laminated body is fixed by screwing screws from the outer diameter direction, when the inner rotor rotates at a high speed, a strong centrifugal force acts to loosen the screws. There is a problem that it is assumed that rattling occurs or the screw is removed.

これを改善するため、環状鉄心の外周に支持フレームを外嵌し、該支持フレームに形成された支持面を各積層体の周方向両側面にそれぞれ突き当てることにより、マグネットの周方向の位置決めをするように構成したものにおいて、支持フレームの軸芯方向両端部にそれぞれリング体を一体的に設ける一方、これらリング体の外径縁部から互いに対向する側に向けてリング状規制片をそれぞれ突出形成し、これら規制片を、マグネットの外周に設けられる保護用のポールの軸芯方向両端部に形成した係止溝に外径側からあてがうことで、積層体の飛散防止を図るように構成したものが提唱されている(特許文献1)。
実開平4−114766号公報
In order to improve this, the support frame is fitted on the outer periphery of the annular core, and the support surfaces formed on the support frame are brought into contact with the circumferential side surfaces of each laminate, thereby positioning the magnet in the circumferential direction. In this configuration, ring bodies are integrally provided at both ends of the support frame in the axial center direction, and ring-shaped regulating pieces protrude from the outer diameter edge portions of the ring bodies toward opposite sides. Formed and applied to the locking grooves formed at both ends in the axial direction of the protective poles provided on the outer periphery of the magnet from the outer diameter side to prevent scattering of the laminate. Something has been proposed (Patent Document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 4-114766

しかるに、前記特許文献1のものでは、マグネットに保護用のポールを設けたり、支持フレームの軸芯方向両端部にリング体をそれぞれ設けるため、部品点数が増加するうえ、組み込み作業が煩雑になるという問題がある。そのうえ、規制片は、マグネット(積層体)の軸芯方向両端縁部を支持して飛散防止を図る構成であるため、周方向に隣接するマグネットの数が増加すると、規制片による支持量が小さくなって、充分な飛散防止がなされなくなる惧れがあるという問題もある。また、マグネットは、規制片により外径側から単に押さえ込まれる構成であるので、寸法誤差や、部材間に形成される遊び等により、インナーロータの回転時にガタつきが発生することが想定されるという問題もあり、これらに本発明の解決すべき課題がある。   However, in the thing of the said patent document 1, since the pole for protection is provided in a magnet, or a ring body is each provided in the axial center direction both ends of a support frame, the number of parts increases and an assembly operation becomes complicated. There's a problem. In addition, since the restriction piece is configured to prevent scattering by supporting both ends in the axial direction of the magnet (laminate), if the number of magnets adjacent in the circumferential direction increases, the amount of support by the restriction piece becomes small. Therefore, there is a problem that there is a possibility that sufficient scattering prevention may not be performed. In addition, since the magnet is configured to be simply pressed from the outer diameter side by the restriction piece, it is assumed that rattling occurs when the inner rotor rotates due to dimensional errors, play formed between the members, and the like. There are also problems, and these are problems to be solved by the present invention.

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、回転電機のインナーロータにおいて、回転支軸が軸芯部を貫通する環状鉄心と、該環状鉄心の外周に周方向所定間隔を存して配される複数のマグネットと、各マグネットの周方向に対向する一対の側面にそれぞれ当接し、マグネットを周方向位置決め状に支持する複数の支持面を備えた支持フレームとからなり、前記各マグネットの両側面と、これら両側面に当接する支持面とを、それぞれの対向間隔が外径側ほど狭くなる傾斜面として、マグネットの外径側への変位を規制するように構成したインナーロータである。
請求項2の発明は、マグネットは、環状鉄心の軸芯方向一端部に一体形成されたフランジ部と、支持フレームの前記軸芯方向他端部に一体形成されたリング状部とのあいだに挟持状に支持されている請求項1に記載のインナーロータである。
請求項3の発明は、インナーロータは、マグネットの外周にリング状の保護リングが外嵌されている請求項1または2に記載のインナーロータである。
請求項4の発明は、支持フレームとマグネットとのあいだには、マグネットを周方向に弾圧するガタつき防止手段が設けられている請求項1乃至3の何れか一項に記載のインナーロータである。
請求項5の発明は、回転支軸が軸芯部を貫通する環状鉄心と、該環状鉄心の外周に周方向所定間隔を存して配される複数のマグネットと、各マグネットの周方向に対向する一対の側面にそれぞれ当接し、マグネットを周方向位置決め状に支持する複数の支持面を備えた支持フレームとからなるインナーロータを備えた発電機を構成するにあたり、前記各マグネットの両側面と、これら両側面に当接する支持面とを、それぞれの対向間隔が外径側ほど狭くなる傾斜面として、マグネットの外径側への変位を規制するように構成されているインナーロータを備えた発電機である。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances and has been created for the purpose of solving these problems. The invention of claim 1 is directed to an inner rotor of a rotating electrical machine, wherein the rotation support shaft has an axial core portion. An annular core that passes through, a plurality of magnets arranged on the outer periphery of the annular core at predetermined intervals in the circumferential direction, and a pair of side surfaces facing each other in the circumferential direction of each magnet. A support frame having a plurality of support surfaces to be supported, and both sides of the magnets and support surfaces that are in contact with both sides are inclined surfaces in which the respective opposing intervals become narrower toward the outer diameter side, This is an inner rotor configured to restrict displacement of the magnet toward the outer diameter side.
According to a second aspect of the present invention, the magnet is sandwiched between a flange portion integrally formed at one axial end portion of the annular core and a ring-shaped portion integrally formed at the other axial end portion of the support frame. It is an inner rotor of Claim 1 currently supported by the shape.
The invention according to claim 3 is the inner rotor according to claim 1 or 2, wherein the inner rotor is fitted with a ring-shaped protective ring on the outer periphery of the magnet.
The invention according to claim 4 is the inner rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein a backlash preventing means for repressing the magnet in the circumferential direction is provided between the support frame and the magnet. .
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an annular iron core in which the rotation support shaft passes through the shaft core portion, a plurality of magnets arranged on the outer circumference of the annular iron core at a predetermined interval in the circumferential direction, and opposed to the circumferential direction of each magnet. In constituting a generator including an inner rotor composed of a support frame having a plurality of support surfaces that are in contact with a pair of side surfaces and support the magnet in a circumferential positioning manner, both side surfaces of the magnets, A generator provided with an inner rotor configured to restrict the displacement of the magnet to the outer diameter side, with the support surfaces in contact with both side surfaces as inclined surfaces whose opposing intervals become narrower toward the outer diameter side. It is.

請求項1の発明とすることにより、簡単な構成で、しかも、少ない部品点数でマグネットの飛散を確実に防止することができる。
請求項2の発明とすることにより、マグネットの軸芯方向の移動規制ができて信頼性の高いインナーロータとすることができる。
請求項3の発明とすることにより、マグネットの飛散を一層確実に防止することができる。
請求項4の発明とすることにより、マグネットのガタつき防止が図れて、信頼性の一掃高いインナーロータを提供できる。
請求項5の発明とすることにより、少ない部品点数でマグネットの飛散が確実に防止された、信頼性の高い発電機を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent the magnets from being scattered with a simple configuration and with a small number of parts.
By setting it as invention of Claim 2, the movement of the axial direction of a magnet can be controlled and it can be set as a reliable inner rotor.
By making it invention of Claim 3, scattering of a magnet can be prevented more reliably.
According to the invention of claim 4, it is possible to prevent the play of the magnet and to provide an inner rotor with high reliability.
According to the invention of claim 5, it is possible to provide a highly reliable generator in which the scattering of the magnet is reliably prevented with a small number of parts.

つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、1は自動二輪に搭載される発電機を構成するインナーロータであって、該インナーロータ1に、エンジンの回転軸が連動連結された回転軸2を一体的に内嵌することにより、エンジンが駆動することに伴う回転軸2の回転により、インナーロータ1が回転軸2とともに一体回転して、発電を行うように構成されており、これら構成は従来通りとなっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, reference numeral 1 denotes an inner rotor that constitutes a generator mounted on a motorcycle. By integrally fitting a rotary shaft 2 in which the rotary shaft of an engine is interlocked with the inner rotor 1, The inner rotor 1 is configured to rotate integrally with the rotating shaft 2 by the rotation of the rotating shaft 2 as the engine is driven, and these configurations are the same as conventional ones.

前記インナーロータ1を構成する環状鉄心3は磁性材により一体成形されており、所定の外径を有した本体部3aを備えて構成され、該本体部3aの軸芯部(インナーロータ1の軸芯部位)には、回転軸2が貫通する貫通孔3bが形成されている。さらに、環状鉄心3は、本体部3aの軸芯方向一方の端部(一端部)に、外径側に延出して大径となったフランジ部3cが一体形成され、また、本体部3bの軸芯方向他方の端部には、段差面3dを介して小径となった小径筒部3eが形成されている。   The annular iron core 3 constituting the inner rotor 1 is integrally formed of a magnetic material and includes a main body 3a having a predetermined outer diameter. The shaft core of the main body 3a (the shaft of the inner rotor 1) is formed. A through hole 3b through which the rotary shaft 2 passes is formed in the core part). Further, the annular iron core 3 is integrally formed with one end (one end) in the axial direction of the main body 3a, and a flange 3c extending to the outer diameter side and having a large diameter is formed integrally with the main body 3b. A small-diameter cylindrical portion 3e having a small diameter via a step surface 3d is formed at the other end in the axial direction.

そして、環状鉄心3の本体部3a外周には、複数(本実施の形態では六個)のマグネット4が接着等の保持手段を介して配設されている。前記各マグネット4は、予め設定される板厚(径方向厚さ)を有し、環状鉄心3の軸芯と同芯となる円弧形状に形成されており、径方向に対向する一対の側面となる円弧状の内、外径側面4a、4bのうち、内径側面4aは環状鉄心本体部3bの外周面に沿う円弧面に形成され、外径側面4bは後述する支持フレーム5の支持アーム5a外周面と面一となる円弧面に形成されている。
さらに、各マグネット4の軸芯方向に対向する一対の側面となる軸芯方向一端側面4cと他端側面4dとは、それぞれ軸芯方向に直交する面を備えて構成されており、一端側面4cと他端側面4dとのあいだの長さ(マグネット4の軸芯方向長さ)は、環状鉄心本体部3bの軸芯方向長さ、即ち、フランジ部3cの他端側面と段差面3dとのあいだの長さに設定されている。
また、マグネット4の周方向に対向する一対の周方向側面4e、4fとのあいだの長さ(マグネット4の周方向長さ)は、環状鉄心本体部3bの外周面に固定したとき、隣接するマグネット3同士のあいだに予め設定される隙間が形成されるように設定されるが、さらに、本実施の形態のマグネット4の周方向に対向する周方向側面4e、4fは、これら周方向側面4e、4f同士の対向間隔が、内径側から外径側に至るに従い次第に狭くなる傾斜面に形成されている。
A plurality (six in this embodiment) of magnets 4 are disposed on the outer periphery of the main body 3a of the annular core 3 via holding means such as adhesion. Each of the magnets 4 has a preset plate thickness (diameter thickness), is formed in an arc shape that is concentric with the axial core of the annular core 3, and has a pair of side surfaces that are opposed to each other in the radial direction. Among the outer arc-shaped side surfaces 4a and 4b, the inner-diameter side surface 4a is formed as an arc surface along the outer peripheral surface of the annular core body 3b, and the outer-diameter side surface 4b is an outer periphery of a support arm 5a of a support frame 5 described later. It is formed in a circular arc surface that is flush with the surface.
Furthermore, the axial direction one end side surface 4c and the other end side surface 4d, which are a pair of side surfaces facing each other in the axial direction of each magnet 4, are configured to include surfaces orthogonal to the axial direction, respectively. And the other end side surface 4d (the length in the axial direction of the magnet 4) is the axial direction length of the annular core body portion 3b, that is, the other end side surface of the flange portion 3c and the step surface 3d. The length is set between.
The length between the pair of circumferential side surfaces 4e and 4f facing the circumferential direction of the magnet 4 (the circumferential length of the magnet 4) is adjacent when fixed to the outer circumferential surface of the annular core body 3b. A predetermined gap is set between the magnets 3, and the circumferential side surfaces 4 e and 4 f opposed to the circumferential direction of the magnet 4 of the present embodiment are further connected to the circumferential side surfaces 4 e. The opposing distance between 4f is formed on an inclined surface that gradually narrows from the inner diameter side to the outer diameter side.

そして、環状鉄心本体部3bの外周に固定されたマグネット4の外周には、保護リング6が予め外嵌されるが、該保護リング6は、マグネット4の軸芯方向長さよりも長く形成されており、マグネット4に外嵌した状態において、保護リング6の一端側端縁部6aは、環状鉄心フランジ部3cの外径側他端部を切り欠くことにより形成されたフランジ部段差面3fに突き当てられ、他端側端縁部6bは、マグネット4の他端側面4dよりも他端側に突出する状態で嵌め込まれるように設定されている。   A protective ring 6 is fitted on the outer periphery of the magnet 4 fixed to the outer periphery of the annular core body 3b in advance. The protective ring 6 is formed longer than the length of the magnet 4 in the axial direction. When the magnet 4 is externally fitted, the one end side edge 6a of the protective ring 6 projects into the flange stepped surface 3f formed by cutting out the other end on the outer diameter side of the annular core flange 3c. The other end side edge portion 6b is set so as to be fitted in a state protruding from the other end side surface 4d of the magnet 4 to the other end side.

一方、前記支持フレーム5は、非磁性材(本実施の形態ではアルミ材で構成されている)により形成されており、外周にマグネット4と保護リング6とが設けられた環状鉄心3に組み込まれるように設定されている。そして、支持フレーム5は、環状鉄心3外周の隣接するマグネット4同士のあいだに形成される隙間に挿し込まれる複数(六本)の支持アーム5a(本発明の支持面に相当する)と、これら支持アーム5aの軸芯方向他端側部位が所定間隙を存して一体化するリング状のベース体5b(本発明のリング状部に相当する)とを備えて構成されている。ここで、これら六本の支持アーム5aは、ベース体5bの径方向中間部に位置して形成されており、ベース体5bの内径側には内径側突き当て面5cが、ベース体5bの外径側には外径側突き当て面5dがそれぞれリング状に形成されている。   On the other hand, the support frame 5 is made of a non-magnetic material (in this embodiment, made of an aluminum material), and is incorporated in an annular core 3 having a magnet 4 and a protective ring 6 provided on the outer periphery. Is set to The support frame 5 includes a plurality of (six) support arms 5a (corresponding to the support surface of the present invention) inserted into a gap formed between adjacent magnets 4 on the outer periphery of the annular core 3; The other end portion in the axial direction of the support arm 5a is configured to include a ring-shaped base body 5b (corresponding to the ring-shaped portion of the present invention) integrated with a predetermined gap. Here, these six support arms 5a are formed at the intermediate portion in the radial direction of the base body 5b, and an inner diameter side abutting surface 5c is provided on the inner diameter side of the base body 5b. On the diameter side, outer diameter side abutting surfaces 5d are each formed in a ring shape.

そして、隣接するマグネット4間に配される各支持アーム5aは、一対の内、外径の側面(内径側面、外径側面)5e、5fと、周方向に対向し、隣接するマグネット4の周方向側面4f、4eに当接する一対の支持面(周方向側面)5g、5hと、軸芯方向一端側面5iとを備えた角柱形状に形成されている。これら支持アーム5aの内径側面5eは、環状鉄心3の外周面に沿う円弧面となるべく、マグネット内径側面4aの円弧面と同径の円弧面に形成され、外径側面5fは、前述したように、前記マグネット外径側面4bと同一径に形成され、支持アーム5aを隣接マグネット4間に組み込んだとき、支持アーム外径側面5eとマグネット外径側面4bとが面一状態となるように設定されている。
さらに、隣接する支持アーム5aの周方向に対向する支持面5g、5hが、これらのあいだに位置するマグネット4の周方向側面4f、4eにそれぞれ当接して、マグネット4の周方向の位置決め、および、支持をするように設定されており、これら隣接する支持アーム5aの周方向に対向する支持面5g、5h同士の対向間隔は、これらに当接するマグネット4の周方向側面4e、4fとの対向間隔と同様に、内径側から外径側に至るに従い狭くなり、マグネット周方向側面4e、4fと同一傾斜角を備えた傾斜面となるように設定されている。因みに、このように隣接する支持アーム5aの周方向に対向する支持面5g、5hを内径側から外径側に至るに従い狭くなる傾斜面に形成することにより、各支持アーム5aは、外径側ほど対向間隔の広い円弧状体に形成されている。
Each support arm 5a disposed between the adjacent magnets 4 is opposed to a pair of inner and outer diameter side surfaces (inner diameter side surfaces, outer diameter side surfaces) 5e and 5f in the circumferential direction, and the circumference of the adjacent magnet 4 is It is formed in a prismatic shape having a pair of support surfaces (circumferential side surfaces) 5g and 5h that abut on the direction side surfaces 4f and 4e, and one axial side end side surface 5i. The inner diameter side surface 5e of the support arm 5a is formed in an arc surface having the same diameter as the arc surface of the magnet inner diameter side surface 4a so as to be an arc surface along the outer peripheral surface of the annular core 3, and the outer diameter side surface 5f is as described above. The outer diameter side surface 4b is formed to have the same diameter as the magnet outer diameter side surface 4b, and the support arm outer diameter side surface 5e and the magnet outer diameter side surface 4b are set to be flush with each other when the support arm 5a is assembled between the adjacent magnets 4. ing.
Furthermore, the circumferentially opposing support surfaces 5g and 5h of the adjacent support arms 5a are in contact with the circumferential side surfaces 4f and 4e of the magnet 4 positioned between them, respectively, and the circumferential positioning of the magnet 4 and The spacing between the support surfaces 5g and 5h that are opposed to each other in the circumferential direction of the adjacent support arms 5a is opposite to the circumferential side surfaces 4e and 4f of the magnet 4 that abuts them. Similarly to the interval, the width is narrowed from the inner diameter side to the outer diameter side, and is set to be an inclined surface having the same inclination angle as that of the magnet circumferential side surfaces 4e and 4f. Incidentally, by forming the support surfaces 5g and 5h opposed to each other in the circumferential direction of the adjacent support arms 5a in this manner on the inclined surfaces that become narrower from the inner diameter side to the outer diameter side, each support arm 5a has an outer diameter side. It is formed in an arc-shaped body with a wider opposing interval.

そして、支持フレーム5は、支持アーム5aを、環状鉄心3の外周面と保護リング6の内周面とのあいだであって、隣接マグネット4同士の隙間に対抗して位置させ、この状態で、支持フレーム5を、内径側突き当て面5cが環状鉄心3の段差面3dに付き当たる状態になるまで挿し込むことにより、環状鉄心3に組み込まれ、インナーロータ1が構成されるように設定されている。
このとき、支持アーム5aの軸芯方向一端側面5iは、環状鉄心フランジ部3cの他端側面に突き当てられるように設定されている。そして、支持アーム5aの一端側から螺入した固定螺子5kの先端を、環状鉄心フランジ部3cに螺合せしめることにより、支持フレーム5の環状鉄心3との一体的な固定がなされ、インナーロータ1を構成するように設定されている。尚、前記固定状態において、保護リング6の外周面は、環状鉄心フランジ部3cの外周面および支持フレームベース体5bの外周面と面一状となるように設定されている。
Then, the support frame 5 positions the support arm 5a between the outer peripheral surface of the annular core 3 and the inner peripheral surface of the protective ring 6 against the gap between the adjacent magnets 4, and in this state, By inserting the support frame 5 until the inner diameter side abutting surface 5c comes into contact with the stepped surface 3d of the annular core 3, the support frame 5 is incorporated into the annular core 3 and the inner rotor 1 is configured. Yes.
At this time, the axial direction one end side surface 5i of the support arm 5a is set to abut against the other end side surface of the annular core flange portion 3c. Then, the end of the fixing screw 5k screwed from one end side of the support arm 5a is screwed to the annular core flange portion 3c, whereby the support frame 5 is fixed integrally with the annular core 3, and the inner rotor 1 is fixed. Is configured to configure. In the fixed state, the outer peripheral surface of the protection ring 6 is set to be flush with the outer peripheral surface of the annular core flange portion 3c and the outer peripheral surface of the support frame base body 5b.

そして、この固定状態において各マグネット4は、外径側ほど対向間隔が狭められる一対の周方向側面4e、4f同士が、隣接する支持アーム5aの支持面5g、5hにそれぞれ当接する状態で支持されている。これによって、環状鉄心3の軸芯部を基準とする径方向(放射方向)において、支持フレーム支持面5h、5gの傾斜面が、マグネット周方向両側面4e、4fに対してそれぞれ外径側に位置して積層する位置関係となっており、支持片5g、5hの外径側における対向間隔がマグネット4の内径側部位よりも狭くなって、マグネット4が支持片5g、5hからの支持を脱して外径側に抜け出すことができないように設定されている。これによって、インナーロータ1が回転したとき、マグネット4を外径側面4bから内径側に押し付けるような支持部材が特別に設けられない構成でありながら、支持フレーム5の支持面5h、5gが外径方向に移動しようとするマグネット4の周方向側面4e、4fを押さえ込み、マグネット4の外径側への移動を規制するように設定されている。
そして、エンジンの駆動に伴い回転軸2とともにインナーロータ1が高速回転したような場合では、支持フレーム5に形成される支持面5g、5hがマグネット4の外径方向への変位を規制し、さらには、マグネット4の外周に配された保護リング6により、マグネット4の外径側への飛び出し防止を確実に実施するように設定されている。
因みに、マグネット4の軸芯方向に対向する一端部側面4cと他端部側面4dとは、環状鉄心フランジ部3cと支持フレームベース体5bとのあいだに挟持されることによりこれらの支持を受け、マグネット4が軸芯方向に変位するのを規制するように設定されている。
In this fixed state, each magnet 4 is supported in a state in which a pair of circumferential side surfaces 4e and 4f whose opposing intervals are narrowed toward the outer diameter side are in contact with the support surfaces 5g and 5h of the adjacent support arm 5a. ing. Thereby, in the radial direction (radial direction) with respect to the axial core portion of the annular core 3, the inclined surfaces of the support frame support surfaces 5h and 5g are on the outer diameter side with respect to the magnet circumferential side surfaces 4e and 4f, respectively. It is in a positional relationship of being stacked and the opposing distance on the outer diameter side of the support pieces 5g, 5h is narrower than the inner diameter side portion of the magnet 4, so that the magnet 4 releases the support from the support pieces 5g, 5h. Is set so that it cannot be pulled out to the outer diameter side. As a result, when the inner rotor 1 rotates, the support surfaces 5h and 5g of the support frame 5 have the outer diameter while the support member that presses the magnet 4 from the outer diameter side surface 4b to the inner diameter side is not provided. The circumferential side surfaces 4e and 4f of the magnet 4 that is about to move in the direction are pressed, and the movement of the magnet 4 to the outer diameter side is regulated.
When the inner rotor 1 rotates at a high speed together with the rotary shaft 2 as the engine is driven, the support surfaces 5g and 5h formed on the support frame 5 regulate the displacement of the magnet 4 in the outer diameter direction. Is set so as to surely prevent the magnet 4 from popping out to the outer diameter side by the protective ring 6 disposed on the outer periphery of the magnet 4.
Incidentally, the one end side surface 4c and the other end side surface 4d that face the axial direction of the magnet 4 receive these support by being sandwiched between the annular core flange portion 3c and the support frame base body 5b, The magnet 4 is set so as to restrict displacement in the axial direction.

叙述の如く構成された本形態において、エンジンが始動して回転駆動がなされると、エンジンに連動連結される回転軸2が回転し、該回転軸2とともにインナーロータ1が回転して発電機による発電がなされる。この場合に、インナーロータ1を構成する環状鉄心3の外周面に設けられる複数のマグネット4は、それぞれ任意のマグネット4の周方向に対向する周方向側面4e、4fに対し、周方向に隣接する支持フレーム5に形成される支持面5h、5gが当接するが、このとき前記各周方向側面4e、4fおよび支持面5h、5gとは、前述したように、それぞれの対向間隔が内径側から外径側に至るほど狭くなるように形成されていて、マグネット周方向側面4e、4fに対して、支持フレーム支持面5g、5hが外径方向からあてがわれることにより、マグネット4の外径方向への変位が規制され、マグネット4が支持フレーム5から抜け出せない構成となっている。この結果、マグネット4の飛散防止が確実に実施することができるものでありながら、部品点数を少なくでき、しかも、組み込み作業が容易になって、コスト低下を実現できる。
そのうえ、このものでは、マグネット4の軸芯方向両側部を支持フレーム5により支持して飛散防止するのではなく、支持片5h、5gが周方向に対向する周方向側面4e、4fを支持して飛散防止する構成としたので、周方向に隣接するマグネット4の数が多くなったとしても、支持フレーム5の支持面5g、5hによる支持量が変化することはなく、良好な支持状態とすることができる。
In the present embodiment configured as described, when the engine is started and driven to rotate, the rotating shaft 2 linked to the engine rotates, and the inner rotor 1 rotates together with the rotating shaft 2 by the generator. Electricity is generated. In this case, the plurality of magnets 4 provided on the outer circumferential surface of the annular core 3 constituting the inner rotor 1 are adjacent to the circumferential side surfaces 4e and 4f facing the circumferential direction of the arbitrary magnet 4 in the circumferential direction. The support surfaces 5h and 5g formed on the support frame 5 come into contact with each other. At this time, the circumferential side surfaces 4e and 4f and the support surfaces 5h and 5g are separated from the inner diameter side as described above. It is formed so as to become narrower toward the radial side, and the support frame support surfaces 5g and 5h are applied from the outer radial direction to the magnet circumferential side surfaces 4e and 4f, so that the magnet 4 moves in the outer radial direction. Therefore, the magnet 4 is prevented from coming out of the support frame 5. As a result, while the prevention of scattering of the magnet 4 can be surely performed, the number of parts can be reduced, and the assembling work is facilitated, thereby realizing a reduction in cost.
In addition, in this case, both sides of the magnet 4 in the axial direction are not supported by the support frame 5 to prevent scattering, but the support pieces 5h, 5g support the circumferential side surfaces 4e, 4f facing the circumferential direction. Since it is configured to prevent scattering, even if the number of magnets 4 adjacent in the circumferential direction increases, the support amount by the support surfaces 5g and 5h of the support frame 5 does not change, and a good support state is obtained. Can do.

さらに、本発明が実施されたものにおいては、マグネット4と支持アーム5aとの当接部である周方向側面4e、4fと支持面5h、5gとを外径側ほど対向間が狭められる傾斜面に形成することにより構成したので、部品点数が増加しないうえ、構成を簡略化できる。   Furthermore, in the embodiment in which the present invention is implemented, an inclined surface in which the gap between the opposing sides of the circumferential side surfaces 4e and 4f and the support surfaces 5h and 5g, which are contact portions between the magnet 4 and the support arm 5a, is narrowed toward the outer diameter side. Therefore, the number of parts does not increase and the configuration can be simplified.

しかも、このものでは、マグネット4の軸芯方向両端面4c、4dを、環状鉄心フランジ部3cと支持フレームベース体4bとにより挟持状に支持される構成とたので、マグネット4の軸芯方向の位置規制も別途部材を用いることなく行うことができる。   In addition, in this configuration, both end surfaces 4c, 4d in the axial direction of the magnet 4 are supported in a sandwiched manner by the annular core flange portion 3c and the support frame base body 4b. Position restriction can also be performed without using a separate member.

さらに、このものでは、マグネット4の外径側に保護リング6を外嵌させる構成となっているため、部品点数を最低限に押さえてマグネット4の飛散防止を確実に行えるものでありながら、保護リング6の装着が容易で、組み込み作業の作業性を向上できる。   In addition, since the protective ring 6 is externally fitted on the outer diameter side of the magnet 4, the number of parts can be kept to a minimum and the magnet 4 can be reliably prevented from being scattered. Mounting of the ring 6 is easy and workability of assembling work can be improved.

尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、図4に示す第二、第三の実施の形態のように構成することもできる。
図4(A)、(B)に示す第二の実施の形態のインナーロータ7は、前記第一の実施の形態と同様の環状鉄心3、周方向六個のマグネット4が用いられているが、支持フレーム7については、基本的な構成は第一実施の形態と同様の構成であって同様の効果を得ることができるものであるが、本実施の形態の支持フレーム8は、樹脂材により形成されたものが用いられている。さらに、支持フレーム8は、支持アーム8aに形成される支持面8b、8cに、本発明のガタつき防止手段を構成するボス8dが、隣接するマグネット4の周方向側面4f、4e側に向けて突出する状態で一体形成されている。ここで、支持フレームを前記第一の実施の形態と同様にアルミ型材で構成し、ボスを接着等任意の固定手段を介して一体的に取り付ける構成としてもよい。
そして、第二の実施の形態の支持フレーム8は、隣接するマグネット4のあいだに支持アーム8aを挿し込んだとき、ボス8dが弾性変形する状態でマグネット4のあいだに無理嵌め状に組み込まれることにより、ボス8dがマグネット4を周方向に押圧し、該押圧力が、マグネット4を環状鉄心3側(内径側)に向けて付勢する(誘導する)状態となるように設定されている。これによって、マグネット4と環状鉄心3との一体化が促進されて、インナーロータ7における磁路形成が良好になるとともに、マグネット4のガタつきが防止され、一層信頼性の高いインナーロータを提供することができる。
Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be configured as in the second and third embodiments shown in FIG.
The inner rotor 7 of the second embodiment shown in FIGS. 4A and 4B uses the same annular iron core 3 and six circumferential magnets 4 as those of the first embodiment. As for the support frame 7, the basic configuration is the same as that of the first embodiment and the same effect can be obtained. However, the support frame 8 of the present embodiment is made of a resin material. The formed one is used. Further, in the support frame 8, the bosses 8d constituting the backlash preventing means of the present invention are arranged on the support surfaces 8b and 8c formed on the support arm 8a toward the circumferential side surfaces 4f and 4e of the adjacent magnets 4. It is integrally formed in a protruding state. Here, the support frame may be made of an aluminum mold as in the first embodiment, and the boss may be integrally attached via any fixing means such as adhesion.
The support frame 8 according to the second embodiment is incorporated into the magnet 4 in a forcibly fitted state with the boss 8d elastically deformed when the support arm 8a is inserted between the adjacent magnets 4. Thus, the boss 8d presses the magnet 4 in the circumferential direction, and the pressing force is set so as to urge (guide) the magnet 4 toward the annular core 3 side (inner diameter side). As a result, the integration of the magnet 4 and the annular core 3 is promoted, the magnetic path formation in the inner rotor 7 is improved, the backlash of the magnet 4 is prevented, and a more reliable inner rotor is provided. be able to.

図4(C)に、第三の実施の形態を示すが、該第三の実施の形態では、ガタつき防止手段として、樹脂製の支持フレーム9に形成される支持アーム9aの支持面9b、9cに、マグネット4側に向けて湾曲する弾圧体9dが形成されており、該弾圧体9dがマグネット4を周方向に弾圧することで、前記第二の実施の形態と同様に、マグネット4を内径側に向けて付勢して環状鉄心3との一体化を促進するとともに、マグネット4のガタつき防止を図るように構成されており、このように構成することにより、一層信頼性の高いインナーロータを提供することができる。
尚、第二、第三実施の形態では、ガタつき防止手段としてのボスや弾圧体を支持フレーム側に設ける構成としたが、マグネットの周方向側面に設ける構成とすることも可能である。
FIG. 4C shows a third embodiment. In the third embodiment, the support surface 9b of the support arm 9a formed on the resin-made support frame 9 is used as a backlash preventing means. An elastic body 9d that is curved toward the magnet 4 is formed on 9c, and the elastic body 9d elastically presses the magnet 4 in the circumferential direction, so that the magnet 4 can be moved in the same manner as in the second embodiment. It is configured to urge toward the inner diameter side to promote integration with the annular iron core 3 and to prevent the magnet 4 from rattling. By configuring in this way, a more reliable inner A rotor can be provided.
In the second and third embodiments, bosses and elastic bodies as rattling prevention means are provided on the support frame side. However, it is also possible to provide a structure provided on the circumferential side surface of the magnet.

図1(A)、(B)はそれぞれインナーロータの側面図、斜視図である。1A and 1B are a side view and a perspective view of the inner rotor, respectively. 図1(A)におけるX−X断面図である。It is XX sectional drawing in FIG. 1 (A). インナーロータの組み込み状態を説明する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view explaining the incorporating state of an inner rotor. 図4(A)、(B)、(C)はそれぞれ第二の実施の形態におけるインナーロータの側面図、第二の実施の形態における支持フレームの一部を切り欠いた斜視図、第三の実施の形態における支持フレームの一部を切り欠いた斜視図である。4A, 4B, and 4C are respectively a side view of an inner rotor in the second embodiment, a perspective view in which a part of the support frame in the second embodiment is cut away, and a third view. It is the perspective view which notched a part of support frame in an embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 インナーロータ
3 環状鉄心
4 マグネット
4e 周方向側面
5 支持フレーム
5a 支持アーム
5g 支持面
6 保護リング
Reference Signs List 1 inner rotor 3 annular core 4 magnet 4e circumferential side surface 5 support frame 5a support arm 5g support surface 6 protective ring

Claims (5)

回転電機のインナーロータにおいて、回転支軸が軸芯部を貫通する環状鉄心と、該環状鉄心の外周に周方向所定間隔を存して配される複数のマグネットと、各マグネットの周方向に対向する一対の側面にそれぞれ当接し、マグネットを周方向位置決め状に支持する複数の支持面を備えた支持フレームとからなり、前記各マグネットの両側面と、これら両側面に当接する支持面とを、それぞれの対向間隔が外径側ほど狭くなる傾斜面として、マグネットの外径側への変位を規制するように構成したインナーロータ。   In an inner rotor of a rotating electrical machine, an annular iron core with a rotating support shaft penetrating the shaft core, a plurality of magnets arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer circumference of the annular iron core, and opposed to the circumferential direction of each magnet Each of the side surfaces of the magnets, and a support frame having a plurality of support surfaces for supporting the magnet in a circumferential positioning manner. An inner rotor configured to restrict displacement of the magnet to the outer diameter side as an inclined surface in which the interval between the opposing faces becomes narrower toward the outer diameter side. マグネットは、環状鉄心の軸芯方向一端部に一体形成されたフランジ部と、支持フレームの前記軸芯方向他端部に一体形成されたリング状部とのあいだに挟持状に支持されている請求項1に記載のインナーロータ。   The magnet is supported in a sandwiched manner between a flange portion integrally formed at one axial end portion of the annular iron core and a ring-shaped portion integrally formed at the other axial end portion of the support frame. Item 6. The inner rotor according to Item 1. インナーロータは、マグネットの外周にリング状の保護リングが外嵌されている請求項1または2に記載のインナーロータ。   The inner rotor according to claim 1 or 2, wherein a ring-shaped protective ring is fitted on the outer periphery of the magnet. 支持フレームとマグネットとのあいだには、マグネットを周方向に弾圧するガタつき防止手段が設けられている請求項1乃至3の何れか一項に記載のインナーロータ。   The inner rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein a backlash preventing means for repressing the magnet in a circumferential direction is provided between the support frame and the magnet. 回転支軸が軸芯部を貫通する環状鉄心と、該環状鉄心の外周に周方向所定間隔を存して配される複数のマグネットと、各マグネットの周方向に対向する一対の側面にそれぞれ当接し、マグネットを周方向位置決め状に支持する複数の支持面を備えた支持フレームとからなるインナーロータを備えた発電機を構成するにあたり、前記各マグネットの両側面と、これら両側面に当接する支持面とを、それぞれの対向間隔が外径側ほど狭くなる傾斜面として、マグネットの外径側への変位を規制するように構成されているインナーロータを備えた発電機。   An annular core in which the rotation support shaft passes through the shaft core, a plurality of magnets arranged on the outer periphery of the annular core at predetermined intervals in the circumferential direction, and a pair of side surfaces facing each other in the circumferential direction are respectively contacted. In forming a generator including an inner rotor that includes a support frame having a plurality of support surfaces that are in contact with each other and support the magnets in a circumferential positioning manner, both side surfaces of each of the magnets and supports that abut against the both side surfaces A generator provided with an inner rotor configured to restrict the displacement of the magnet to the outer diameter side, with each surface being an inclined surface whose opposing distance becomes narrower toward the outer diameter side.
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