[发明专利]伦德尔型旋转机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种伦德尔型旋转机械。

背景技术

伦德尔型旋转机械，是利用磁场磁动势将梳齿状的转子磁极励磁的旋转机械，通过调整磁场磁动势，能容易地进行与旋转速度、输出对应的磁通调整，以前主要用于机动车用发电机。就这样的小型发电机而言是比较小型的，通常爪状磁极通过锻造而制作的情况很多。然而，用锻造一体地制作的爪状磁极，由于用爪状磁极根部磁轭部支撑所有对爪部作用的离心力，因此机械强度的负担大。从而，特别是若在轴向上大型化，则经受不住离心力，在轴长方向上有机械的制约。另外，在磁性方面，若转子长轴化，则转子磁路也容易变得磁饱和，有效地使用磁场磁动势变困难。由于这些理由，伦德尔型旋转机械特别地在轴向上长轴化的设计困难，小型机为主要的用途。

另外，锻造磁极由于是铁块，因此，在表面流过较多的涡电流，在表面产生涡电流，因此效率降低。由于这些理由，能适用于要求大型的发电机、混合动力车、电动汽车等高输出·高效率的产品领域的情况很少。

为了克服这些课题，提出了通过非磁性圆环保持层叠磁极，构成与爪状磁极等价的磁路的方法(例如参照专利文献1)。

另外，作为其他的技术，也提出了通过非磁性圆环保持铁芯，并且，将永久磁铁嵌入到非磁性圆环内部并实现高输出化(例如专利文献2参照)。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平6-133478号公报

【专利文献2】日本特开平6-22482号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述专利文献1中，为了将支承爪状磁极的非磁性锷部件确保在爪间，爪状磁极的磁路截面积变小，存在由磁饱和所产生的输出降低。另外，转子是块状铁芯和层叠磁性体的组合，还有通过由定子的电枢反作用磁通所产生的转子内磁场波动而产生的转子内部的涡电流损失降低不充分的情况。

另外，在上述现有技术2中，在非磁性圆环内部配置磁铁，在磁铁周围存在磁间隔，因此，磁阻力大，磁铁的配置空间也限于磁极之间限定的领域，因此，存在由磁铁所产生的输出提高的效果不充分的情况。

从而，本发明的目的是提供磁铁利用效率高并且具有牢固的磁铁保持构造、高效率并且高输出的伦德尔型旋转机械。

用于解决课题的手段

本发明的伦德尔型旋转机械，具备定子、旋转轴、转子铁芯、永久磁铁和磁场线圈，上述定子具有定子铁芯及定子线圈，上述定子铁芯具有定子磁极，上述定子线圈卷绕于上述定子磁极；上述旋转轴相对于上述定子旋转；上述转子铁芯设置在上述旋转轴上，具有与上述定子磁极面对而能磁性地结合的磁极，上述转子铁芯在上述定子内相对于上述定子旋转；上述永久磁铁配置在上述磁极间并在周向上被磁化而使上述磁极间的磁通的泄漏减少；上述磁场线圈设置在上述转子铁芯的上述磁极的径向内侧而在上述转子铁芯及上述定子铁芯内产生磁通，其特征在于，上述转子铁芯具备圆板状的第1及第2磁性端板、多个第1磁极部件、多个第2磁极部件和非磁性的保持体，上述第1及第2磁性端板同轴地支承在上述旋转轴上，并且相互地分离；上述第1磁极部件的一端与上述第1磁性端板磁性地及机械地结合并朝向上述第2磁性端板沿着轴向延伸，另一端相对于上述第2磁性端板磁性地分开，上述多个第1磁极部件相互地在周向上隔开间隔地配置；上述第2磁极部件的一端与上述第2磁性端板磁性地及机械地结合并朝向上述第1磁性端板沿着轴向延伸，另一端相对于上述第1磁性端板磁性地分开，上述多个第2磁极部件相互地在周向上隔开间隔地配置，分别插入到上述第1磁极部件之间，与上述第1磁极部件共同作用而构成上述磁极；上述非磁性的保持体设置在上述第1及第2磁性端板间，将上述第1及第2磁极部件大致遍及它们的全长地支承。

发明效果

根据本发明，能够得到即使大型化，对于离心力而言也牢固的、磁性地高效率的磁铁保持构造的伦德尔型旋转机械。

附图说明

【图1】是表示本发明的伦德尔型旋转机械的第1实施方式的图，是沿着图6的线I-I的概略剖视图。

【图2】是图1的伦德尔型旋转机械的转子的概略分解立体图。

【图3】是图1的伦德尔型旋转机械的转子的外周面的示意的展开图。

【图4】是表示与图1的线IV-IV对应的伦德尔型旋转机械的转子的第1磁性端板的剖视图。

【图5】是表示与图1的线V-V对应的伦德尔型旋转机械的转子的保持体和第1磁极部件之间的关系的剖视图。