JP2003164096A - 磁石式発電機のステータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ステータコアの突極部の振動による破断を防止
することができる磁石式発電機のステータを提供する。 【解決手段】この磁石式発電機のステータは、リング状
の継鉄部１１の外周に複数の突極部１２が突設されたス
テータコア１と、ステータコア１の各突極部１２に巻装
された発電コイル２と、を備え、ステータコア１のリン
グ状の継鉄部１１を介して固定部に固定されるステータ
である。発電コイル２を巻装した全ての磁極部１０が磁
極部と磁極部間の間隙を埋める形態で合成樹脂によりモ
ールドされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車、バギ
ー車、雪上車などのエンジンに装着され、搭載バッテリ
の充電や電気機器への電力供給に使用される磁石式発電
機のステータに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁石式発電機にはアウタロータ型とイン
ナーロータ型があり、アウタロータ型の磁石式発電機の
ステータは、多数の突極部を円周上に突設したステータ
コアの各突極部に、発電コイルを巻装して構成され、鋼
板を積層した構造のステータコアは、中央を円形に開口
したリング状継鉄部の周囲に、突極部を放射状に突設
し、継鉄部に穿設した複数の取付孔と取付ボルトを用い
て、エンジンケーシングなどの内側に固定される。一
方、エンジンのクランク軸に固定されるロータは、ステ
ータの外周部に僅かな隙間を介して回転可能に配置され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の磁
石式発電機が例えばレース用自動二輪車のエンジンに使
用される場合、エンジンケーシングやその他の付属機器
の小型化及び軽量化から、発電機のステータには、薄型
の形状が要求され、そのステータコアも、通常の発電機
のステータより薄い構造のものが使用される。このため
に、そのような薄型のステータコアを有するステータを
備えた磁石式発電機を、レース用のエンジンに搭載し、
エンジンを高速運転した場合、高速で激しい振動がステ
ータコアに印加され、磁石式発電機のステータの各磁極
部が悪影響を受ける問題があった。

【０００４】すなわち、磁石式発電機のステータは、エ
ンジンのケーシング内の所定箇所に固定されるが、固定
される部分が内側のリング状の継鉄部を介して固定され
るため、厚さの比較的薄いステータコアの場合、エンジ
ンの振動が印加されると、その振動がステータの固定部
である継鉄部を支点として、各磁極部にはそれを厚さ方
向に振るような応力が発生し、その応力によりステータ
コアの各突極部の元部が破断する問題があった。特に、
自動二輪車レース用のエンジンの場合、ピストンの往復
動に伴う高速で激しい振動がステータに加わると、その
振動がステータの各磁極部を個別に振動させ、その振動
の振れが継鉄部の固定箇所を支点として、各突極部に個
別に発生するため、突極部の元部が破断しやすいという
問題が生じていた。

【０００５】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、ステータコアの突極部の振動による破断を防止する
ことができる磁石式発電機のステータを提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の磁石式発電機のステータは、リング状の継
鉄部の外周に複数の突極部が突設されたステータコア
と、ステータコアの各突極部に巻装された発電コイル
と、を備え、ステータコアのリング状の継鉄部を介して
固定部に固定される磁石式発電機のステータにおいて、
発電コイルを巻装した全ての磁極部が磁極部と磁極部間
の間隙を埋める形態で合成樹脂によりモールドされてい
ることを特徴とする。

【０００７】ここで、発電コイルの口出し線が接続され
る接続部を、各磁極部と同じ合成樹脂で一体にモールド
してもよく、磁極部をモールドする合成樹脂とは別の合
成樹脂により別にモールドしてもよい。また、合成樹脂
の樹脂モールド部は、リング状の継鉄部を除いた部分に
形成する。

【０００８】

【作用】上記構成の磁石式発電機のステータは、エンジ
ンのケーシング内の固定部に、リング状の継鉄部を介し
て固定され、その外周に、クランク軸に固定されたロー
タが僅かな隙間を介して回転可能に配設される。ステー
タの発電コイルに接続されたワイヤハーネスは、エンジ
ンの電機機器などに接続される。エンジンの運転に伴
い、ロータが回転し、ステータの外周部を複数に分割さ
れたロータの永久磁石が回転することにより、ステータ
の各磁極部に巻装された発電コイルに起電力が発生し、
発電が行われる。

【０００９】エンジンの運転時、ピストンの往復動など
により発生する振動がエンジンケーシング内の磁石式発
電機のステータに印加され、ステータを振動させる。ス
テータは、ステータコアの中央のリング状の継鉄部が固
定されるため、フリーな状態の磁極部が振動により振ら
れることになるが、各磁極部は磁極部と磁極部間の間隙
を埋めるように合成樹脂によりモールドされ、一体化し
ているから、各磁極部が個別に振動することはない。こ
のため、磁石式発電機がレース用エンジンに搭載され、
高速で加速度の大きい振動が印加された場合でも、各磁
極部のステータコアの元部に発生しやすい振動による破
断事故を防止することができる。

【００１０】また、発電コイルの口出し線が接続される
接続部を、各磁極部と同じ合成樹脂で或いは別の合成樹
脂で一体にモールドすれば、発電コイルの接続部の振れ
を防止することができ、接続部の振動による断線を防止
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は磁石式発電機のステータの
正面図を示している。このステータは、発電コイル２を
巻装した全ての磁極部１０が磁極部と磁極部間の間隙を
埋める形態で合成樹脂によりモールドされて構成され
る。

【００１２】図２はステータコア１の各突極部１２に発
電コイル２を巻装した状態を示している。発電コイル２
を巻装するステータコア１は、中央に円形の開口部を有
するリング状の継鉄部１１の外周に、複数の突極部１２
を（ここでは１８個の突極部１２を）２０度の間隔で放
射状に突設して形成される。また、ステータコア１は所
定の形状に打ち抜いた複数の鋼板を積層し、リベット１
４によりそれらを一体に固定して形成される。最前面の
鋼板と背面の鋼板における突極部１２の先端は、外側に
フランジ状に曲折され、その部分に巻装する発電コイル
１４の保持機能を持たせている。

【００１３】中央部のリング状の継鉄部１１には、エン
ジンケーシング等の固定部に固定するための固定孔１３
が穿設され、リベット１４もこの継鉄部１１に穿設した
貫通孔に挿通され、かしめ固定される。また、ワイヤハ
ーネス３を固定するための固定バンド１５を固定するた
めのねじ孔が、この継鉄部１１に穿設されている。

【００１４】ステータコア１の各突極部１２には発電コ
イル２が巻線機によって順に所定のターン数巻回され、
その発電コイル２の端部の口出し線１７は、図２のよう
に正面側に引き出されている。

【００１５】このように、ステータコア１の各突極部１
２に発電コイル２を巻装した状態で、全ての磁極部１０
がその磁極部と磁極部間の間隙を埋めるように、合成樹
脂によりモールドされる（図４）。ステータの磁極部１
０を合成樹脂でモールドする場合、所定の形状に形成さ
れた成形型内に発電コイル２を巻装し粉体塗装したステ
ータコア１を入れる。このとき、リング状の継鉄部１１
の前面、背面、及び内周面には、マスクカバーを被せ、
その面をマスクしておく。

【００１６】そして、ゲル状合成樹脂を型内に流し込
み、加熱炉に入れて合成樹脂を加熱・硬化させる。合成
樹脂としては例えばエポキシ樹脂を使用することがで
き、エポキシ樹脂の場合、例えば１００℃で３時間加熱
し、その後１５０℃で３時間加熱して硬化させる。これ
によって、ステータの磁極部１０の全体が、樹脂モール
ド部４によって覆われ、モールドされる。

【００１７】磁石式発電機のステータの外周には、ロー
タが僅かな間隙を介して回転可能に配設されるため、樹
脂モールドしたステータの磁極部１０の外周部寸法は厳
密に高い精度で形成する必要がある。このため、モール
ドした状態の樹脂モールド部４の外径寸法精度が低い場
合には、磁極部１０の外径寸法を少し大きく成形してお
き、樹脂モールドした状態のステータ磁極部１０の外周
部を切削加工して、必要な外径寸法精度を出せばよい。

【００１８】次に、図５、図６のように、磁極部１０の
正面側の口出し線１７にワイヤハーネス３を、かしめな
どにより接続し、さらに、固定バンド１５を継鉄部１１
にねじ止めし、その固定バンド１５によりワイヤハーネ
ス３を磁極部１０の上で結束・固定する。

【００１９】そして、このワイヤハーネス３と口出し線
１７の接続部１６を合成樹脂（接着剤）により磁極部１
０の樹脂モールド部４上にモールドする。すなわち、例
えばエポキシ樹脂系のゲル状合成樹脂（接着剤）を、接
続部１６上に厚く塗布し、硬化させる。これにより、図
１のように、ワイヤハーネス３と口出し線１７の接続部
１６は追加付着された合成樹脂により、樹脂モールド部
４上に一体的に固定され、そこに口出し線固定部１８が
形成される。

【００２０】上記構成の磁石式発電機のステータは、図
示しないエンジンのケーシング内の固定部に、ステータ
コア１の継鉄部１１を介して、つまりリング状の継鉄部
１１の固定孔１３に固定ねじを挿入し、それらのねじを
締め付けて固定される。継鉄部１１の固定面に、モール
ドした合成樹脂は付着してないから、固定部に対しステ
ータを強固に固定することができる。そして、ステータ
の外周に、クランク軸に固定されたロータが僅かな隙間
を介して回転可能に配設される。ステータの発電コイル
２に接続されたワイヤハーネス３は、エンジンの電機機
器などに接続される。エンジンの運転に伴い、ロータが
回転し、ステータの外周部を複数に分割されたロータの
永久磁石が回転することにより、ステータの各磁極部に
巻装された発電コイルに起電力が発生し、発電が行われ
る。

【００２１】このような磁石式発電機を、例えばレース
用自動二輪車のエンジンに搭載した場合、エンジンの運
転時、高速回転するエンジンの振動が、固定部を介して
ステータに伝達され、ステータには、固定されたリング
状の継鉄部１１を介して磁極部１０を振らす高速で高加
速度の振動が印加される。しかし、このステータは、全
ての磁極部１０が磁極部と磁極部間の間隙を埋めるよう
に樹脂モールド部４でモールドされているから、従来の
ように個々の磁極部が継鉄部を支点としてその厚さ方向
に振動することは防止される。したがって、磁石式発電
機がレース用エンジン用に製作され、厚さの比較的薄い
ステータコアが使用され、高速で高加速度の振動がステ
ータに印加された場合でも、各磁極部が個別に振動する
ことはなく、その突極部１２の元部が振動により破断す
ることは防止される。

【００２２】また、発電コイル２の口出し線１７が接続
される接続部１６を、樹脂モールド部４と一体となるよ
うに合成樹脂でモールドしているから、発電コイル２の
接続部１６の振れを防止することができ、接続部１６の
振動による断線を防止することができる。さらに、磁極
部１０と口出し線１７の接続部１６が合成樹脂によりモ
ールドされるから、樹脂モールド部より内部への水の浸
入が防止され、良好な耐水性を確保することができる。

【００２３】なお、上記実施例では、口出し線固定部１
８を樹脂モールド部４とは別個に付着・成形したが、樹
脂モールド部４を成形する際、同時に口出し線固定部を
一体的に同じ合成樹脂を用いて成形することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁石式発
電機のステータによれば、各磁極部が磁極部と磁極部間
の間隙を埋めるように合成樹脂によりモールドされ、一
体化しているから、振動を受けた場合でも各磁極部が個
別に振動することはない。このため、磁石式発電機がレ
ース用エンジンに搭載され、高速で高加速度の振動が印
加された場合でも、各磁極部のステータコアの元部に発
生しやすい振動による破断事故を防止することができ
る。また、発電コイルの口出し線が接続される接続部
を、各磁極部と同じ合成樹脂で或いは別の合成樹脂で一
体にモールドすれば、発電コイルの接続部の振れを防止
することができ、接続部の振動による断線を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すステータの正面図で
ある。

【図２】各突極部に発電コイルを巻装した状態のステー
タコアの正面図である。

【図３】図２のステータコアの中央線断面図である。

【図４】ステータの磁極部を合成樹脂によりモールドし
た状態の正面図である。

【図５】口出し線にワイヤハーネスを接続した状態の正
面図である。

【図６】図５のステータの中央線断面図である。

【符号の説明】

１−ステータコア ２−発電コイル ３−ワイヤハーネス ４−樹脂モールド部 １０−磁極部 １１−継鉄部 １２−突極部 １６−接続部 １７−口出し線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H604 AA05 BB05 CC01 CC05 CC14 DA13 DB01 PB03 PB04 PC03 QB01 QB16 5H605 AA05 AA13 BB03 EC04 FF06 GG18 5H621 GA01 GA04 GB10 GB11 GB14 JK10 JK15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状の継鉄部の外周に複数の突極部
   が突設されたステータコアと、該ステータコアの各突極
   部に巻装された発電コイルと、を備え、該ステータコア
   のリング状の継鉄部を介して固定部に固定される磁石式
   発電機のステータにおいて、 前記発電コイルを巻装した全ての磁極部が、該磁極部と
   磁極部間の間隙を埋める形態で、合成樹脂によりモール
   ドされていることを特徴とする磁石式発電機のステー
   タ。
2. 【請求項２】 前記発電コイルの口出し線が接続される
   接続部が前記各磁極部と一体に合成樹脂によりモールド
   されている請求項１記載の磁石式発電機のステータ。
3. 【請求項３】 前記発電コイルの口出し線が接続される
   接続部が前記各磁極部をモールドする合成樹脂とは別の
   合成樹脂によりモールドされている請求項１記載の磁石
   式発電機のステータ。
4. 【請求項４】 前記合成樹脂のモールドは、前記リング
   状の継鉄部を除いた部分に形成されている請求項１記載
   の磁石式発電機のステータ。