[发明专利]用于汽车交流发电机的转子

说明书

技术领域

本发明涉及用于例如在乘用车和卡车中使用的汽车交流发电机的转子。

背景技术

具有英文同族申请US6，476，535B1的公开号为2002-354720的日本待审专利申请公开了一种汽车交流发电机。该交流发电机设计成通过以下方式增加交流发电机的输出：当在交流发电机中磁极爪相对于定子芯的齿位于预定的相对位置时，减小经由定子芯的齿在转子的相邻的磁极爪之间流动的泄漏磁通量。

具体地，在交流发电机中，转子的每个磁极爪具有分别形成在磁极爪的根肩部的相反的周向端处的一对斜切部分。每个斜切部分由包括点B、点C、以及点A的表面构成：点B位于形成在根肩部的外周表面上的渐缩部所起始于的线上；点C位于磁极爪的偏斜部上；点A位于磁极爪的周向端面上。因此，当转子的磁极爪的斜切部分定位成与定子芯的齿的远端径向交叠时，通过交叠区域中的斜切部分而使形成于磁极爪与定子芯的齿之间的空气间隙增加。此外，随着空气间隙的增加，磁极爪与定子芯的齿之间的磁阻在交叠区域中相应地增加，从而减小了经由定子芯的齿在转子的相邻的磁极爪之间流动的泄漏磁通量。因此，交流发电机中的有效磁通量相应地增加，从而增加了交流发动机的输出。

然而，在以上交流发电机中，为了减小泄漏磁通量，当转子的相邻的磁极爪与定子芯的齿的远端径向交叠时，斜切部分必须存在于磁通路上。另一方面，对于每个斜切部分，斜切部分与磁极爪的外周表面之间的边界线(也就是连接点B与点C的线)相对于定子芯的齿的周向端倾斜地延伸。因此，在斜切部分的靠近边界线的那些区域处，磁极爪与定子芯的齿之间的径向距离较短。相比之下，在斜切部分的远离边界线的那些区域处，磁极爪与定子芯的齿之间的径向距离较长。因此，当在斜切部分的靠近边界线的那些区域处为了减小泄漏磁通量而增加径向距离时，在斜切部分的远离边界线的那些区域处径向距离可能变得过长，从而减小了有效磁通量。因此，可能难以实现所期望的通过减小泄漏磁通量而增加交流发电机的输出的效果。

此外，根据斜切部分的上述构型，仍然存在以下问题：在转子旋转期间，斜切部分起到了风扇的作用，从而产生了风噪。此外，可能难以使交流发电机的制造成本最小化。

发明内容

根据示例性实施方式，提供了一种用于汽车交流发电机的转子，该转子包括旋转轴和固定在旋转轴上的一对第一磁极芯和第二磁极芯。第一磁极芯和第二磁极芯中的每个包括多个磁极爪。每个磁极爪具有根部和远端。每个磁极爪构造成在根部处具有恒定的周向宽度并且从根部向远端逐渐变细。第一磁极芯的磁极爪与第二磁极芯的磁极爪在旋转轴的周向方向上交替地布置。此外，第一磁极芯和第二磁极芯的磁极爪的至少一部分各自具有至少一个斜切部分，所述至少一个斜切部分形成于磁极芯的根部的周向端处，从而与旋转轴的轴向方向平行地延伸。

根据以上构型，能够增加第一磁极芯和第二磁极芯的磁极爪与交流发电机的定子芯的齿之间在发生泄漏磁通量的那些区域处的空气间隙，从而减小泄漏磁通量。同时，还能够抑制第一磁极芯和第二磁极芯的磁极爪与定子芯的齿之间在其它区域处的空气间隙，从而防止交流发电机中的有效磁通量减少。因此，能够确保交流发电机的较高的输出。

此外，根据以上构型，即便当定子芯的轴向长度增加时，仍然能够减少泄漏磁通量、同时防止有效磁通量减少。因此，仅通过增加定子芯的轴向长度、更具体地通过增加用于形成定子芯的层叠钢片的数量，就能够满足交流发电机的多种所需的输出。因此，能够抑制交流发电机的制造成本的增加。

在另一实施方式中，第一磁极芯和第二磁极芯的全部的磁极爪各自具有一对斜切部分，所述一对斜切部分分别形成在磁极爪的根部的相反的周向端处，从而与旋转轴的轴向方向平行地延伸。第一磁极芯和第二磁极芯的磁极爪的斜切部分形成为使得当定子芯的一个齿位于相对于第一磁极芯和第二磁极芯的周向相邻的两个磁极爪的预定的相对位置处时，对于这两个磁极爪中的每一个，磁极爪的斜切部分与定子芯的齿之间的空气间隙在周向方向上朝向磁极爪的根部的周向端增加。此处，预定的相对位置为这种相对位置：在该相对位置处，定子芯的齿与两个周向相邻的磁极爪径向地交叠，以在齿与两个周向相邻的磁极爪之间具有最大的交叠面积。此外，在预定的相对位置处，定子芯的齿与两个周向相邻的磁极爪中的一个磁极爪之间的交叠面积等于齿与另一个磁极爪之间的交叠面积。此外，在预定的相对位置处，对于这两个周向相邻的磁极爪中的每一个，磁极爪的斜切部分与磁极爪的径向外表面之间的边界周向地设置成与定子芯的齿间隔开。

在转子中，第一磁极芯和第二磁极芯的磁极爪的斜切部分的至少一部分可以各自由弯曲表面构成。