CN101604892A - 磁性发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及磁性发电机。该磁性发电机或所谓的内转子型发电机，在定子(40)的内侧上设有转子(20)。该转子具有环形轭(21)和预先一体安装于轭的外周面上的磁体(23)。转子安装于旋转体(24)的轴辊(25)上。

Description

磁性发电机
技术领域
本发明涉及一种磁性发电机，其在配备线圈的定子的内侧上设有配备磁体的转子，更特别地，本发明涉及一种用于通用发动机的小型发电机。
背景技术
通用发动机是具有火花塞的主流汽油发动机。由于需要为火花塞和其他电气元件供应电力，所以为通用发动机设置发电机。由于通用发动机通常为小型发动机，故而也采用小型发电机，如日本专利申请特开公报No.2007-6594(JP2007-6594A)中所述。
图5示出了JP2007-6594A中公开的发电机。发电机100具有设有线圈102的定子、以及设有磁体101并相对于定子旋转的转子。飞轮104安装在曲轴103的一端。飞轮104具有装配到曲轴103的锥形部分上的轴辊105、从轴辊105径向向外延伸的圆盘部分106、以及与圆盘部分106的外周一体形成的外质量部分107。由于外质量部分107具有较大质量且远离曲轴103的中心(旋转中心)，所以惯性力矩(惯性力矩与质量×距离2成比例)也大，飞轮的影响显著。
磁体101设置于外质量部分107上。因此，磁体101为大直径环状磁体。磁体101通过支架108、108安装在外质量部分107上。
圆盘状铁芯111上缠绕有线圈102，且通过螺钉112、112固定于曲轴箱113上。
当曲轴103旋转时，由于磁体101相对于线圈102旋转而开始产生电能。
磁体101必须装配在外质量部分107上且通过两侧的支架108保持在适当位置。支架108需要防止磁体101由于振动而脱离外质量部分107。但是，在将磁体101装配于外质量部分107上之后安装支架108，导致磁体安装更为复杂。复杂的安装程序导致更多的装配步骤，这是不理想的。因此，需要一种简化的磁体安装过程。
磁体101的直径大，从而质量较大，导致磁性发电机100大而重。考虑到该发电机附接于小型通用发动机，寻求方法来减小发电机的尺寸和重量。
发明内容
由此，本发明的一个目的是提供一种磁体可容易安装的小型轻质发电机。
根据本发明，提供一种磁性发电机，其包括：转子，其具有旋转环形轭和与该轭的外周面一体安装的磁体；以及定子，其具有与磁体的外周面向外隔开预定距离的线圈。
根据本发明，磁体预先与轭一体形成。轭可容易地固定于诸如飞轮的旋转体上。因此，磁体非常容易安装。而且，磁体被线圈围绕。换句话说，由于转子置于定子内侧，且转子的主要部件为磁体，所以磁体具有较小直径。磁体因此小而轻质。这样可提供一种磁体容易安装的小型轻质磁性发电机。
在一个优选方式中，该发电机设计用于通用发动机，同时轭安装于飞轮的轴辊上，飞轮安装于曲轴上。线圈可安装在曲轴箱上。飞轮的外径大，但是轴辊的直径小。由于轭安装于这样的小直径轴辊上，所以磁性发电机较小。可容易地使设有该小型磁性发电机的通用发动机小型而轻质。
优选地，轭具有安装于其内周面的环形凸缘，转子设计成通过该凸缘安装于旋转体的轴辊上。由此简化了将转子安装于旋转体的过程。
理想地，轴辊在其一端面上具有阶梯状部分，同时转子通过形成在凸缘中的中心孔装配在轴辊的阶梯状部分上。因此通过阶梯状部分来减少转子的径向移动，从而转子可稳定安装于轴辊上。
磁体可预先通过粘合剂一体安装于轭的外周面上。由此简化了将转子安装于轴辊的过程。
附图说明
以下将参考附图仅以实施例的方式详述本发明的某些优选实施方式，附图中：
图1是根据本发明实施方式的磁性发电机的分解图；
图2是沿图1的箭头线2-2方向的视图；
图3是沿图1的箭头线3-3方向的视图；
图4是示出图1的磁性发电机安装于通用发动机上的方式的剖面图；和
图5是示出传统发电机的结构的剖面图。
具体实施方式
如图1所示，磁性发电机10具有转子20和定子40。转子20具有环形轭21、沿轭21的内周面延伸的凸缘22、通过粘合剂等与轭21的外周面一体安装的磁体23。
与凸缘22的中心孔26对应的阶梯状部分27形成于飞轮(旋转体)24的轴辊25上。
通过将阶梯状部分27装配于中心孔26中，凸缘22抵靠轴辊25放置。随后将螺钉29、29穿过凸缘22的螺钉孔28、28并拧入在飞轮24的轴辊25中设置的螺纹部分31、31上，使得可以将磁体23容易地安装于旋转体(即，飞轮24)上。
由于阶梯状部分27通过机械加工形成，所以阶梯状部分27的直径能以高精度进行精加工。凸缘22的中心孔26也可通过机械加工而以高精度进行精加工。仅仅将凸缘22装配于阶梯状部分27上，就可使得转子20精确组装于飞轮24上。
由于凸缘22装配于阶梯状部分27上，所以即使在对转子20施加离心力时凸缘22也可稳固保持在阶梯状部分27上，这样就不必考虑转子20会径向移动。因此，可在磁体23的外周面和铁芯41的内周面之间保持恒定的间隙，并产生所需电力。
例如，对包含大约50％质量比的磁性粉末及50％质量比的树脂粉末溶剂的混合物模制成形，烘干混合物，对干燥后的混合物磁性定向、烧结、磁化，从而得到磁体23。该磁化过程包括交替排列北极和南极。可以采用任意方法来制造磁体23，也可使用由公知方法所制成的磁体。
定子40具有由多个薄硅钢片层叠而成的环形铁芯41，安装成保持在铁芯41内的线轴42，紧绕于线轴42上的线圈43、43，穿过铁芯41安装的管44、44。通过将螺钉45、45穿过管44、44并将螺钉拧入设置在曲轴箱46上的螺纹部分47、47，将定子40固定于曲轴箱46(其为固定体)上。
在线圈43中，12个线圈(8个大线圈43L和4个小线圈43S)按规则间距排列，从而包围如图2中虚线所示的磁体23。铁芯41通过四个螺钉45固定。被该铁芯41包围的磁体23足够小。
如图3所示，飞轮24具有从中心轴辊25向外径向延伸的圆盘部分32、与圆盘部分32的外周一体形成的外质量部分33。由于外质量部分33的质量大且远离旋转中心34，所以惯性力矩也大且飞轮的影响显著。
转子20通过两个螺钉29、29固定于中心轴辊25上。作为转子20的主要部件的磁体23和轭21环形布置从而包围旋转中心34。
参照图4，通过通用发动机50内的轴承51和密封剂52将曲轴53可旋转地支撑于曲轴箱46内，且该曲轴53的一端从曲轴箱46伸出。
在飞轮24安装于曲轴53之前，定子40通过螺钉45、45固定于曲轴箱46。此外，转子20预先通过螺钉29、29固定于飞轮24上。
作为将锥形轴54装配于轴辊25的锥形孔55时的必要步骤，将飞轮24安装于锥形轴54上。飞轮24然后通过键56、垫圈57和螺母58固定于曲轴53上。可由此得到诸如如图所示的设有磁性发电机10的通用发动机50。
飞轮24的外径大，但是轴辊25的直径小。由于轭21安装于该小直径轴辊25，所以磁性发电机10较小。可容易地使设有该小型磁性发电机10的通用发动机50更小更轻质。
在磁性发电机10的单元中，磁体23也预先与轭21一体成形。轭21可容易地固定到诸如飞轮24的旋转体上。因此，磁体23非常容易安装。磁体23被线圈43包围。特别地，线圈43以预定间隔布置于磁体23的外周面的外部。换句话说，由于转子20置于定子40的内侧，且转子20的主要部件是磁体23，所以磁体23具有小直径。磁体23因此小型而轻质。
本发明的磁性发电机适用于小型通用发动机，但是也可用于车辆或工业机器的发动机，发电机的应用可自由选择。
在实施方式中，支撑磁体的轭采用凸缘和螺钉安装于飞轮的轴辊上，但是由于轭可通过压配合、铆接或粘结安装于轴辊上，所以可采用任意方法来安装轭。
此外，在其上安装轭的物体为飞轮，但是只要是将轭安装于旋转体上，可使用任意旋转体。

Claims (5)

1、一种磁性发电机(10)，其包括：
转子(20)，该转子具有旋转环形轭(21)和与该轭的外周面一体安装的磁体(23)；以及
定子(40)，该定子具有与所述磁体的外周面向外隔开预定距离的线圈(43)。
2、如权利要求1所述的发电机，其中所述发电机设计用于通用发动机，所述轭(21)安装于飞轮(24)的轴辊(25)上，所述飞轮(24)又安装于曲轴(53)上，线圈(43)安装在曲轴箱(46)上。
3、如权利要求1所述的发电机，其中所述轭(21)具有安装到其内周面的环形凸缘(22)，所述转子(20)适于通过该凸缘安装于旋转体(24)的所述轴辊(25)上。
4、如权利要求3所述的发电机，其中所述轴辊(25)在其一端面具有阶梯状部分(27)，所述转子(20)通过形成在所述凸缘(22)中的中心孔(26)装配在所述轴辊的所述阶梯状部分上。
5、如权利要求1所述的发电机，其中所述磁体(23)预先通过粘合剂一体安装于所述轭(21)的外周面上。
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