JP4655653B2 - フライホイール磁石発電機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン等の原動機により駆動されるフライホイール磁石発電機に関するものである。

エンジン用の点火装置などを駆動するためにエンジンに取り付けられる発電機として、ロータの外周側にステータが配置されるフライホイール磁石発電機が用いられている。この種の磁石発電機は例えば特許文献１に示されている。

図１０及び図１１は従来のこの種の発電機を示したもので、図１０は同発電機の縦断面図、図１１は同発電機で用いられる磁石界磁組立体の上面図である。図１０に示された磁石発電機は、ロータ１０１と、ステータ１０２とにより構成されている。ロータ１０１は、非磁性フライホイール１０３と、フライホイール１０３内に鋳込まれた磁石界磁組立体１０４及びバランスウェイト１０５とからなっている。

非磁性フライホイール１０３は、アルミニウム等の非磁性材料を射出成形することにより円筒面状の外周面を有するカップ状の形状を呈するように形成されていて、その底壁部１０３ｂの中央部にはボス部１０３ｃが形成されている。フライホイールの底壁部１０３ｂの中央部にはテーパ孔１０３b1が形成され、ボス部１０３ｃの軸心部にはテーパ孔１０３b1の小径側の端部に一端がつながる貫通孔１０３c1が形成されている。発電機を駆動するエンジン（図示せず。）は図１０においてフライホイールの右側に配置され、該エンジンのクランク軸に設けられたテーパ部がテーパ孔１０３b1に嵌合される。エンジンのクランク軸には、テーパ部の小径部から更に前方に突出して延びる負荷取付用軸部が一体に形成されていて、該負荷取付用軸部がボス部１０３ｃの内側の貫通孔１０３c1を貫通して外部に導出される。負荷取付用軸部のボス部１０３ｃから外部に突出した部分に送風機などのエンジンの負荷が取り付けられる。フライホイール１０３の互いに１８０度離れた対称位置に磁石界磁モールド部１０３ｅ及びバランスウェイトモールド部１０３ｆが形成され、これらのモールド部１０３ｅ及び１０３ｆにそれぞれ磁石界磁組立体１０４及びバランスウェイト１０５が鋳込まれている。

図１１に示すように、磁石界磁組立体１０４は、フライホイールの軸線方向と直交する方向に着磁された永久磁石１０６と、該永久磁石の一対の磁極面にそれぞれ当接された一対のロータコア１０７，１０７とからなっている。図１０には、一対のロータコア１０７，１０７のうち、磁石１０６の一方の磁極面に当接された一方のロータコアのみが示されている。ロータコア１０７及びバランスウェイト１０５は、多数枚の鋼板の積層体からなっていて、それぞれの積層方向をフライホイールの軸線方向に一致させた状態で配置されている。

磁石界磁組立体１０４は、永久磁石１０６の一対の磁極面をフライホイール１０３の軸線方向に対して直角な方向に向けた状態でフライホイール１０３内に鋳込まれ、一対のロータコア１０７，１０７のそれぞれの一部がフライホイール１０３の外周に露呈させられることによりフライホイール１０３の周方向に並ぶ１対のロータ磁極が形成されている。１対のロータ磁極の一方及び他方にそれぞれ永久磁石１０６のＮ極及びＳ極が導出される。ロータ１０１は、フライホイールの底壁部に形成されたテーパ孔１０３b1に図示しないエンジンのクランク軸のテーパ部を嵌合させることによりエンジンに取り付けられる。

ステータ１０２は、鋼板の積層体からなっていて、ロータ１０１が回転する過程でロータ磁極に対向させられる磁極部を先端に有するコの字形のステータコア１０８と、ステータコア１０８に巻装された発電コイル組立体１０９とからなっている。

図示の発電コイル組立体１０９は、ステータコア１０８に巻装された発電コイルと該発電コイルを被覆する樹脂モールド部１０９ａとからなっている。この例で示した発電コイルは、エンジン用の点火コイルとして用いられるもので、一次コイル及び二次コイルからなっており、モールド部１０９ａ内で二次コイルの出力端子に一端が接続された高圧コード１１０がモールド部の一部から外部に導出されている。高圧コード１１０の他端は図示しないエンジンの気筒に取り付けられた点火プラグの非接地側の端子に接続される。

発電コイル組立体１０９は、点火コイルの一次電流を制御する図示しない点火回路とともにエンジンを点火する点火装置を構成する。
特開平８−６５９３０号公報

上記の磁石発電機において、十分な発電出力を得るためには、永久磁石１０６として相当の大きさを有するものを用いる必要がある。またロータコア１０７，１０７は磁石１０６から十分に多くの磁束を取り出すために、それぞれの積層面が永久磁石１０６の磁極面とある程度大きな接触面積をもって接触している必要がある。そのため、従来のこの種の発電機では、図１１に見られるように、ロータコア１０７の積層厚Ｔが、磁石１０６の磁極面の幅寸法に近い大きさになっていた。

一方ステータコア１０８の積層厚ｔは、発電コイル１０９の大きさとの関係で、ロータコア１０７の積層厚Ｔよりはかなり薄くせざるを得ないため、ロータコア１０７の積層厚Ｔがステータコアの積層厚ｔ（図１０参照）の約1.7倍程度になり、ロータコアの積層厚とステータコアの積層厚との差が大きくなる。そのため、図１２に示したように、ロータコア１０７の磁極部１０７ａがステータコア１０８の磁極部１０８ａに対向した際にロータコア１０７の磁極部がステータコアの積層方向端部より大きくはみ出した状態になり、ロータコア１０７の磁極部１０７ａから外部に漏洩する磁束φrの量が多くなって発電に利用される磁束量が少なくなり、発電出力が低下するという問題があった。

また従来のこの種の発電機では、ロータコアの磁極部がステータコアの磁極部に対向した際に生じる漏洩磁束が多いため、所定の発電出力を確保するには、永久磁石１０６として、フライホイールの軸線方向に測った幅寸法が大きい大形のものを用いる必要があった。そのため、ロータの軸線方向寸法が大きくなり、発電機が大形になるという問題があった。

本発明の目的は、ロータコアの磁極がステータコアの磁極部に対向した際に生じる漏洩磁束を少なくして発電性能を高めることができるようにしたフライホイール磁石発電機を提供することある。

本発明の他の目的は、従来と同等の出力を得る場合、永久磁石として従来より小形のものを用いてロータの軸線方向寸法の縮小を図ることができるようにしたフライホイール磁石発電機を提供することにある。

本発明の他の目的は、発電性能を低下させることなくロータコアの厚さを従来よりも薄くして、磁石界磁組立体の小形軽量化を図ることができるようにしたフライホイール磁石発電機を提供することにある。

本発明は、円筒面状の外周面を有するように形成された非磁性フライホイールと、永久磁石及び該永久磁石の一対の磁極面にそれぞれ当接された一対のロータコアを有して永久磁石の一対の磁極面をフライホイールの軸線方向に対して直角な方向に向けた状態でフライホイール内に鋳込まれた磁石界磁組立体とを備えて、一対のロータコアのそれぞれの一部がフライホイールの外周に露呈させられることによりフライホイールの周方向に並ぶ１対のロータ磁極が形成されたロータと、このロータが回転する過程でロータ磁極に対向させられる磁極部を有するステータ鉄心に発電コイルを巻装してなるステータとを備えたフライホイール磁石発電機を対象とする。

本発明においては、磁石界磁組立体を構成する各ロータコアが、フライホイールの軸線方向に測った永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもってフライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなるコア本体と、強磁性材料からなっていて該コア本体の積層方向の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部と該側板主部の永久磁石側の端部から永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端がコア本体から離れた位置で終端した折り曲げ部とを一体に有する側板とを備えている。

上記のように、ロータコアに折り曲げ部を有する側板を設けて、該側板の折り曲げ部を永久磁石の磁極面に当接させる構造にすると、永久磁石から側板を通してもロータコアに磁束を流すことができるため、ロータコアの積層厚を薄くしても、永久磁石からの磁束をステータコア側に効率よく伝達することができる。従って、ロータコアの積層厚を薄くして、ロータ磁極の積層厚とステータコアの積層厚との差を少なくすることができ、ロータ磁極がステータコアの磁極部に対向した際に生じる漏洩磁束を少なくして、高い発電性能を得ることができる。また漏洩磁束を少なくすることができるため、従来と同じ発電出力を得るのであれば、従来よりも小形の永久磁石を用いてロータの径及び軸線方向寸法の縮小を図ることができ、ロータの小形化を図ることができる。

また上記のように構成すると、ロータコアの積層厚を薄くしてロータコアの重量を削減することができるため、バランスウェイトの小形化を図ることができる。従って、本発明によれば、ロータコアを構成する鋼板の枚数を少なくすることができることと、バランスウェイトを構成する材料を少なくすることができることとが相俟って、省資源化を図ることができ、ロータの軽量化とコストの低減とを図ることができる。

更に上記のように構成すると、ロータの外周寄りに配置されるロータコアの軽量化とバランスウェイトの軽量化とを図ることができるため、ロータの慣性モーメントを小さくすることができる。ロータの慣性モーメントを小さくできることは、ロータをエンジンに取り付ける場合に、エンジンの加減速のレスポンスを向上させることに役立つ。

本発明の好ましい態様では、磁石界磁組立体を構成する各ロータコアが、フライホイールの軸線方向に測った永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもってフライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなっていて積層方向の一端を永久磁石の磁極面の幅方向の一端寄りの位置に位置させた状態で配置されて一つの積層面が永久磁石の磁極面に当接されたコア本体と、強磁性材料からなっていて該コア本体の積層方向の他端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部と該側板主部の永久磁石側の端部から直角に折れ曲がって永久磁石の磁極面の幅方向の他端側に伸びて先端が永久磁石の磁極面の幅方向の他端寄りの位置で終端した折り曲げ部とを一体に有する側板とを備えていて、側板の折り曲げ部がコア本体の一つの積層面とともに永久磁石の磁極面に当接される。

本発明の他の好ましい態様では、磁石界磁組立体を構成する各ロータコアが、フライホイールの軸線方向に測った永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもってフライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなっていて積層方向の一端を永久磁石の磁極面の幅方向の一端寄りの位置に位置させた状態で配置されて一つの積層面が永久磁石の磁極面に対向配置されたコア本体と、強磁性材料からなっていてコア本体の積層方向の一端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部と該側板主部の永久磁石側の端部から直角に折れ曲がって永久磁石とコア本体の積層面との間を通して永久磁石の磁極面に沿って伸びて先端が永久磁石の幅方向の他端寄りの位置で終端した折り曲げ部とを一体に有する側板とを備えていて、側板の折り曲げ部が永久磁石の磁極面に当接される。

本発明の更に他の好ましい態様では、磁石界磁組立体を構成する各ロータコアが、フライホイールの軸線方向に測った永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもってフライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなっていて積層方向に対して直角な方向の一端側の積層面が前記永久磁石の磁極面の幅方向の中間部に当接されたコア本体と、強磁性材料からなっていて該コア本体の積層方向の一端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された第１の側板主部と該第１の側板主部の前記永久磁石側の端部から前記永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端が永久磁石の磁極面の幅方向の一端寄りの位置で終端した第１の折り曲げ部とを一体に有する第１の側板と、コア本体の積層方向の他端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された第２の側板主部と該第２の側板主部の永久磁石側の端部から永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端が永久磁石の磁極面の幅方向の他端寄りの位置で終端した第２の折り曲げ部とを一体に有する第２の側板とを備えていて、第１の折り曲げ部と第２の折り曲げ部とが永久磁石の磁極面に当接される。

上記ロータコアの厚さ（積層厚）は、ステータコアの厚さとの差をできるだけ小さくするように設定するのが好ましい。本発明の好ましい態様では、フライホイールの軸線方向に測ったロータコアの厚さが、同じくフライホイールの軸線方向に測ったステータコアの厚さに等しく設定される。

以上のように、本発明によれば、ロータコアに折り曲げ部を有する側板を設けて、該側板の折り曲げ部を永久磁石の磁極面に当接させる構造にすることにより、永久磁石から側板を通してロータコアに磁束を流すことができるようにして、ロータコアの積層厚を薄くしても、永久磁石からの磁束をステータコア側に効率よく伝達することができるようにしたため、ロータコアの積層厚を薄くして、ロータ磁極の積層厚とステータコアの積層厚との差を少なくすることができる。従って、ロータ磁極がステータコアの磁極部に対向した際に生じる漏洩磁束を少なくして、高い発電性能を得ることができる。また漏洩磁束を少なくすることができるため、従来と同じ発電出力を得るのであれば、従来よりも小形の永久磁石を用いてロータの径及び軸線方向寸法の縮小を図ることができ、ロータの小形化を図ることができる。

また本発明によれば、ロータコアの厚さを薄くしてロータコアの重量を削減することができるため、バランスウェイトの小形化を図ることができ、ロータコアを構成する鋼板の枚数を少なくすることができることと、バランスウェイトを構成する材料を少なくすることができることとが相俟って、ロータの軽量化とコストの低減とを図ることができる。

更に本発明によれば、ロータの外周寄りに配置されるロータコアの軽量化とバランスウェイトの軽量化とを図ることができるため、ロータの慣性モーメントを小さくして、ロータをエンジンに取り付ける場合に、エンジンの加減速のレスポンスを向上させることができる。

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１ないし図５は、本発明の一実施形態を示したもので、図１は同実施形態に係わる磁石発電機の構成を示す正面図、図２は同磁石発電機の背面図、図３は図１のIII−III線に沿って断面して示した縦断面図、図４はロータの要部の拡大断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿って断面して示した磁石界磁組立体の断面図である。

これらの図において、１はロータ、２はステータである。ロータ１は、アルミニウムの射出成形品からなる非磁性フライホイール３と、フライホイール３内に鋳込まれた磁石界磁組立体４及びバランスウェイト５とからなっている。

フライホイール３は、円筒面状の外周面を有する周壁部３ａと該周壁部の軸線方向の一端を閉じる底壁部３ｂとを有するカップ状の形状に形成されていて、その底壁部３ｂの中央部には、フライホイールの内側に突出したボス部３ｃが形成され、底壁部３ｂの外面には多数の冷却風送風羽根３ｄが形成されている。フライホイールの底壁部３ｂの中央部を貫通させてテーパ孔３b1が形成され、ボス部３ｃの軸心部には、テーパ孔３b1の小径側の端部に一端がつながる貫通孔３c1が形成されている。テーパ孔３b1には、発電機を駆動する図示しないエンジンのクランク軸に設けられたテーパ部が嵌合される。エンジンのクランク軸には、テーパ部の小径部から更に前方に突出して延びる負荷取付用軸部が一体に形成されていて、該負荷取付用軸部がボス部３ｃの内側の貫通孔３c1を貫通して外部に導出され、負荷取付用軸部のボス部３ｃから外部に突出した部分に送風機などのエンジンの負荷が取り付けられる。フライホイール３の互いに１８０度離れた対称位置に磁石界磁モールド部３ｅ及びバランスウェイトモールド部３ｆが形成され、これらのモールド部３ｅ及び３ｆにそれぞれ磁石界磁組立体４及びバランスウェイト５が鋳込まれている。

図４及び図５に示すように、磁石界磁組立体４は、フライホイールの軸線方向と直交する方向に着磁された永久磁石６と、該永久磁石の一対の磁極面にそれぞれ当接された一対のロータコア７，７とからなっている。各ロータコア７は、全体がほぼ扇形を呈するように形成されていて、図４に示されているように、その周方向の一端側の積層面には、永久磁石６を嵌合させるための浅い溝部７ａが形成されている。

各ロータコア７は、コア本体７０１と側板７０２とからなっている。コア本体７０１は、全体がほぼ扇形を呈して周方向の一端に溝部７ａを形成するための切欠きが形成された鋼板を、フライホイール３の軸線方向に測った永久磁石６の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚Ｔをもって多数枚積層して構成したほぼ扇形の鋼板積層体からなっている。図５に示したように、コア本体７０１は、その積層方向をフライホイールの軸線方向に向け、かつその積層方向の一端７０１ａを永久磁石６の磁極面の幅方向の一端６ａ寄りの位置に位置させた状態で配置される。

側板７０２は、強磁性材料の板（この例では鋼板）により、コア本体７０１を構成する鋼板と同寸法同形状を有するように形成されて、コア本体７０１の積層方向の他端７０１ｂ側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部７０２ａと、この側板主部７０２ａの永久磁石６側の端部から直角に折れ曲がって永久磁石６の磁極面に沿って該磁極面の幅方向の他端６ｂ側に伸びる折り曲げ部７０２ｂとを一体に有している。折り曲げ部７０２ｂは、その先端が永久磁石６の磁極面の幅方向の他端６ｂ寄りの位置（コア本体７０１から離れた位置、図示の例では、磁石６の磁極面の幅方向の他端６ｂに一致する位置）で終端するように設けられている。

各ロータコア７を構成するコア本体７０１と側板主部７０２ａとはリベット７０３により締結されて一体化されている。そして、各ロータコア７の周方向の一端側に形成された溝部７ａ内に永久磁石６の端部が嵌合され、各ロータコア７の溝部７ａの底部を構成するコア本体の一つの積層面７０１Ａと、側板の折り曲げ部７０２ｂとが、永久磁石６の対応する磁極面に当接されている。これら双方が永久磁石の磁極面に当接されることにより、ロータコア７と永久磁石６の磁極面との接触面積の増大が図られている。

磁石界磁組立体４は、永久磁石６の一対の磁極面をフライホイール３の軸線方向に対して直角な方向に向けた状態でフライホイール３の磁石界磁モールド部３ｅ内に鋳込まれている。一対のロータコア７，７のそれぞれの一部がフライホイール３の外周に露呈されることによりフライホイールの周方向に並ぶ１対のロータ磁極Ｐ1及びＰ2が形成され、これら１対のロータ磁極の一方及び他方にそれぞれ永久磁石６のＮ極及びＳ極が導出されている。

バランスウェイト５は、ほぼ扇形を呈するように打ち抜かれた鋼板を積層してリベット５０１により締結した鋼板積層体からなっていて、その積層方向をフライホイールの軸線方向に向けた状態で、フライホイールのバランスウェイトモールド部３ｆに鋳込まれている。

なお図２及び図４においてｈは、磁石界磁組立体４及びバランスウェイト５をフライホイール３に鋳込む際に両者を型内に位置決めする位置決めピンが嵌合していた孔である。

ステータ２は、ロータ１が回転する過程でロータ磁極に対向させられる磁極部を先端に有するコの字形のステータコア８と、ステータコア８に巻装された発電コイル組立体９とからなっている。ステータコア８も鋼板の積層体からなっていて、本実施形態では、ステータコア８の積層厚とロータコア７の積層厚とが等しく設定されている。

図示の発電コイル組立体９は、ステータコア８に巻装された発電コイルと該発電コイルを被覆する樹脂モールド部９ａとからなっている。図示の発電コイルは、エンジン用の点火コイルとして用いられるもので、一次コイル及び二次コイルからなっており、モールド部９ａ内で二次コイルの出力端子に一端が接続された高圧コード１０がモールド部の一部から外部に導出されている。高圧コード１０の他端は図示しないエンジンの気筒に取り付けられた点火プラグの非接地側の端子に接続される。

発電コイル組立体（点火コイル）９は、その一次コイルを流れる電流を制御する一次電流制御回路とともにエンジン用の点火装置を構成する。図示の発電機においては、ロータ１が回転する過程でロータ磁極がステータコアの磁極部の位置を通過する際にステータコア内で磁束の変化が生じ、この磁束の変化により点火コイルの一次コイルに電圧が誘起する。一次電流制御回路は、エンジンの点火時期に点火コイルの一次電流を制御して該一次電流に急激な変化を生じさせ、この一次電流の変化により二次コイルに点火用の高電圧を誘起させる。この高電圧は高圧コード１０を通してエンジンの気筒に取り付けられた点火プラグに印加されるため、該点火プラグで火花放電が生じてエンジンが点火される。一次電流制御回路の構成部品はユニット化されて発電コイル組立体の外部に配置される場合もあるが、一次コイル及び二次コイルと共にモールド部９ａ内に配置される場合もある。

なお本実施形態では、発電コイル組立体９の発電コイルが一次コイル及び二次コイルからなっていてエンジン用の点火コイルを構成しているが、エンジン用点火装置の電源等として用いられる単一の発電コイルと、該発電コイルを被覆する樹脂モールド部とにより発電コイル組立体９が構成される場合もある。

上記のように、各ロータコア７を鋼板の積層体からなるコア本体７０１と、折り曲げ部を有する側板７０２を設けて、該側板の折り曲げ部７０２を永久磁石６の対応する磁極面に当接させる構造にすると、永久磁石６から側板７０２を通してロータコア７に磁束を流すことができるため、ロータコアの積層厚を薄くしても、永久磁石６からの磁束をステータコア８側に効率よく伝達することができる。従って、図９に示すように、ロータコア７の積層厚を薄くして、ロータコア７の積層厚とステータコア８の積層厚との差を少なくすることができ、ロータ磁極Ｐ1，Ｐ2がステータコア８の磁極部８ａ，８ｂに対向した際に生じる漏洩磁束を少なくして、高い発電性能を得ることができる。また漏洩磁束を少なくすることができるため、従来と同じ発電出力を得るのであれば、図６に示すように、従来よりも小形の永久磁石６を用いてロータ１の径及び軸線方向寸法の縮小を図ることができ、ロータの小形化を図ることができる。

また上記のように構成すると、ロータコア７の積層厚を薄くしてロータコアの重量を削減することができるため、バランスウェイト５の小形化を図ることができる。従って、ロータコア７を構成する鋼板の枚数を少なくすることができることと、バランスウェイト５を構成する材料を少なくすることができることとが相俟って、省資源化を図ることができ、ロータの軽量化とコストの低減とを図ることができる。

更に上記のように構成すると、ロータ１の外周側に配置されるロータコアの軽量化とバランスウェイトの軽量化とを図ることができるため、ロータ１の慣性モーメントを小さくして、ロータ１をエンジンに取り付ける場合に、エンジンの加減速のレスポンスを向上させることができる。

本発明において、磁石界磁組立体４を構成するために用いる各ロータコア７は、フライホイール３の軸線方向に測った永久磁石６の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもってフライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなるコア本体７０１と、強磁性材料からなっていて該コア本体の積層方向の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部７０２ａと該側板主部の永久磁石側の端部から永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端が永久磁石の幅方向の他端寄りの位置（コア本体７０１から離れた位置）で終端した折り曲げ部７０２ｂとを一体に有する側板とを備えていればよく、ロータコアの構成は、上記の例に限定されない。

例えば、図７に示したように各ロータコア７を構成することもできる。図７に示したロータコア７は、フライホイールの軸線方向に測った永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもってフライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなっていて積層方向の一端７０１ａを永久磁石の磁極面の幅方向の一端６ａ付近に位置に位置させた状態で配置されて一つの積層面７０１Ａが永久磁石６の磁極面に対向配置されたコア本体７０１と、強磁性材料からなっていてコア本体７０１の積層方向の一端７０１ａ側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部７０２ａと該側板主部７０２ａの永久磁石６側の端部から直角に折れ曲がって永久磁石とコア本体７０１の積層面との間を通して永久磁石の磁極面の幅方向の他端６ｂ側に伸びて先端が永久磁石６の幅方向の他端寄りの位置（コア本体７０１から離れた位置）で終端した折り曲げ部７０２ｂとを一体に有する側板７０２とにより構成され、側板７０２の折り曲げ部７０２ｂが永久磁石６の対応する磁極面に当接させられている。図７に示した例では、側板７０２の折り曲げ部７０２ｂの先端が永久磁石６の幅方向の他端６ｂの位置に一致する位置で終端させられている。

また図８に示すように、コア本体７０１と、該コア本体７０１の積層方向の一端及び他端に当接された第１の側板７０２及び第２の側板７０２′とによりロータコア７を構成してもよい。図８に示されたロータコア７は、永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもってフライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなっていて積層方向に対して直角な方向の一端側の積層面７０１Ａが永久磁石の磁極面の幅方向の中間部に当接されたコア本体７０１と、強磁性材料からなっていてコア本体７０１の積層方向の一端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された第１の側板主部７０２ａと該第１の側板主部７０２ａの永久磁石６側の端部から永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端が永久磁石６の磁極面の幅方向の一端寄りの位置で終端した第１の折り曲げ部７０２ｂとを一体に有する第１の側板７０２と、コア本体７０１の積層方向の他端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された第２の側板主部７０２ａ′と該第２の側板主部の永久磁石側の端部から永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端が永久磁石の磁極面の幅方向の他端寄りの位置で終端した第２の折り曲げ部７０２ｂ′とを一体に有する第２の側板７０２′とを備えていて、第１の折り曲げ部７０２ｂと第２の折り曲げ部７０２ｂ′とが、コア本体７０１の積層面７０１Ａとともに永久磁石の対応する磁極面に当接されている。

上記の説明では、フライホイール３のボス部３ｃを貫通して外部に導出されたクランク軸の端部に更に送風機等の負荷が取り付けられる（フライホイール３がエンジンの機械的負荷とエンジンとの間に配置される）としたが、本発明は、フライホイールがクランク軸の先端に取り付けられる構造の磁石発電機にも適用することができる。

また上記の例では、フライホイール３の底壁部３ｂの外面をエンジン側に向けて配置しているが、フライホイールの底壁部の内面をエンジン側に向けて取り付ける構造のフライホイール磁石発電機にも本発明を適用することができるのはもちろんである。

本発明の一実施形態に係わる磁石発電機の構成を示す正面図である。 同磁石発電機の背面図である。 図１のIII−III線に沿って断面して示した同磁石発電機の縦断面図である。 同磁石発電機で用いるロータの要部の拡大断面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿って断面して示した磁石界磁組立体の断面図である。 本発明で用いる磁石界磁組立体の変形例を示した図５と同様の断面図である。 本発明で用いる磁石界磁組立体の他の変形例を示した図５と同様の断面図である。 本発明で用いる磁石界磁組立体の更に他の変形例を示した図５と同様の断面図である。 本発明の実施形態において互いに対向するステータの磁極部とロータの磁極との関係を説明するための説明図である。 従来の磁石発電機の構成を示した縦断面図である。 従来の磁石発電機で用いられていた磁石界磁組立体の構成を示した断面図である。 従来の磁石発電機において互いに対向するステータの磁極部とロータの磁極との関係を説明するための説明図である。

符号の説明

１ ロータ
２ ステータ
３ フライホイール
４ 磁石界磁組立体
５ バランスウェイト
６ 永久磁石
７ ロータコア
７０１ コア本体
７０２ 側板
７０２ａ 側板主部
７０２ｂ 折り曲げ部
８ ステータコア
９ 発電コイル組立体

Claims (5)

1. 円筒面状の外周面を有するように形成された非磁性フライホイールと、永久磁石及び該永久磁石の一対の磁極面にそれぞれ当接された一対のロータコアを有して前記永久磁石の一対の磁極面を前記フライホイールの軸線方向に対して直角な方向に向けた状態で前記フライホイール内に鋳込まれた磁石界磁組立体とを備えて、前記一対のロータコアのそれぞれの一部が前記フライホイールの外周に露呈させられることにより前記フライホイールの周方向に並ぶ１対のロータ磁極が形成されたロータと、
   前記ロータが回転する過程で前記ロータ磁極に対向させられる磁極部を有するステータ鉄心に発電コイルを巻装してなるステータとを備えたフライホイール磁石発電機において、
   前記磁石界磁組立体を構成する各ロータコアは、
   前記フライホイールの軸線方向に測った前記永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもって前記フライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなるコア本体と、
   強磁性材料からなっていて該コア本体の積層方向の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部と該側板主部の前記永久磁石側の端部から前記永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端が前記コア本体から離れた位置で終端した折り曲げ部とを一体に有する側板と、
   を備えていることを特徴とするフライホイール磁石発電機。
2. 円筒面状の外周面を有するように形成された非磁性フライホイールと、永久磁石及び該永久磁石の一対の磁極面にそれぞれ当接された一対のロータコアを有して前記永久磁石の一対の磁極面を前記フライホイールの軸線方向に対して直角な方向に向けた状態で前記フライホイール内に鋳込まれた磁石界磁組立体とを備えて、前記一対のロータコアのそれぞれの一部が前記フライホイールの外周に露呈させられることにより前記フライホイールの周方向に並ぶ１対のロータ磁極が形成されたロータと、
   前記ロータが回転する過程で前記ロータ磁極に対向させられる磁極部を有するステータ鉄心に発電コイルを巻装してなるステータとを備えたフライホイール磁石発電機において、
   前記磁石界磁組立体を構成する各ロータコアは、
   前記フライホイールの軸線方向に測った前記永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもって前記フライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなっていて積層方向の一端を前記永久磁石の磁極面の幅方向の一端寄りの位置に位置させた状態で配置されて一つの積層面が前記永久磁石の磁極面に当接されたコア本体と、
   強磁性材料からなっていて該コア本体の積層方向の他端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部と該側板主部の前記永久磁石側の端部から直角に折れ曲がって前記永久磁石の磁極面の幅方向の他端側に伸びて先端が前記永久磁石の磁極面の幅方向の他端寄りの位置で終端した折り曲げ部とを一体に有する側板と、
   を備え、
   前記側板の折り曲げ部が前記コア本体の前記一つの積層面とともに前記永久磁石の磁極面に当接されていることを特徴とするフライホイール磁石発電機。
3. 円筒面状の外周面を有するように形成された非磁性フライホイールと、永久磁石及び該永久磁石の一対の磁極面にそれぞれ当接された一対のロータコアを有して前記永久磁石の一対の磁極面を前記フライホイールの軸線方向に対して直角な方向に向けた状態で前記フライホイール内に鋳込まれた磁石界磁組立体とを備えて、前記一対のロータコアのそれぞれの一部が前記フライホイールの外周に露呈させられることにより前記フライホイールの周方向に並ぶ１対のロータ磁極が形成されたロータと、
   前記ロータが回転する過程で前記ロータ磁極に対向させられる磁極部を有するステータ鉄心に発電コイルを巻装してなるステータとを備えたフライホイール磁石発電機において、
   前記磁石界磁組立体を構成する各ロータコアは、
   前記フライホイールの軸線方向に測った前記永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもって前記フライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなっていて、積層方向の一端を前記永久磁石の磁極面の幅方向の一端寄りの位置に位置させた状態で配置されて一つの積層面が前記永久磁石の磁極面に対向配置されたコア本体と、
   強磁性材料からなっていて該コア本体の積層方向の一端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された側板主部と、該側板主部の前記永久磁石側の端部から直角に折れ曲がって前記永久磁石とコア本体の積層面との間を通して前記永久磁石の磁極面の幅方向の他端側に伸びて先端が前記永久磁石の幅方向の他端寄りの位置で終端した折り曲げ部とを一体に有する側板と、
   を備え、
   前記側板の折り曲げ部が前記永久磁石の磁極面に当接されていることを特徴とするフライホイール磁石発電機。
4. 円筒面状の外周面を有するように形成された非磁性フライホイールと、永久磁石及び該永久磁石の一対の磁極面にそれぞれ当接された一対のロータコアを有して前記永久磁石の一対の磁極面を前記フライホイールの軸線方向に対して直角な方向に向けた状態で前記フライホイール内に鋳込まれた磁石界磁組立体とを備えて、前記一対のロータコアのそれぞれの一部が前記フライホイールの外周に露呈させられることにより前記フライホイールの周方向に並ぶ１対のロータ磁極が形成されたロータと、
   前記ロータが回転する過程で前記ロータ磁極に対向させられる磁極部を有するステータ鉄心に発電コイルを巻装してなるステータとを備えたフライホイール磁石発電機において、
   前記磁石界磁組立体を構成する各ロータコアは、
   前記フライホイールの軸線方向に測った前記永久磁石の磁極面の幅寸法よりも小さい積層厚をもって前記フライホイールの軸線方向に積層された多数枚の鋼板からなっていて積層方向に対して直角な方向の一端側の積層面が前記永久磁石の磁極面の幅方向の中間部に当接されたコア本体と、
   強磁性材料からなっていて該コア本体の積層方向の一端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された第１の側板主部と該第１の側板主部の前記永久磁石側の端部から前記永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端が前記永久磁石の磁極面の幅方向の一端寄りの位置で終端した第１の折り曲げ部とを一体に有する第１の側板と、
   前記コア本体の積層方向の他端側の最端部の鋼板の上に重ねて配置された第２の側板主部と該第２の側板主部の前記永久磁石側の端部から前記永久磁石の磁極面に沿って直角に折れ曲がって先端が前記永久磁石の磁極面の幅方向の他端寄りの位置で終端した第２の折り曲げ部とを一体に有する第２の側板と、
   を備え、
   前記第１の折り曲げ部と第２の折り曲げ部とが前記コア本体の前記一端側の積層面とともに前記永久磁石の磁極面に当接されていることを特徴とするフライホイール磁石発電機。
5. 前記フライホイールの軸線方向に測ったロータコアの厚さは、前記フライホイールの軸線方向に測った前記ステータコアの厚さに等しく設定されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のフライホイール磁石発電機。
   

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