JP2003235186A - 磁石発電機の製造方法 - Google Patents
磁石発電機の製造方法Info
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- JP2003235186A JP2003235186A JP2002031451A JP2002031451A JP2003235186A JP 2003235186 A JP2003235186 A JP 2003235186A JP 2002031451 A JP2002031451 A JP 2002031451A JP 2002031451 A JP2002031451 A JP 2002031451A JP 2003235186 A JP2003235186 A JP 2003235186A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】磁石発電機の小型化を図ること。
【解決手段】複数の発電コイル要素３１を周方向に組み
合わせて円環状の発電コイル３を製造する方法であっ
て、互いに隣り合う発電コイル要素３１の周方向に沿っ
たコア結合部３６ｆにそれぞれ凹凸部３６ｄ、３６ｅを
設け、これらの凹凸部３６ｄ、３６ｅを互いに嵌め合わ
せることによって複数の発電コイル要素３１を固定す
る。凹凸部３６ｄ、３６ｅを互いに嵌め合わせることに
よって固定された複数の発電コイル要素３１は、磁性材
からなるハウジング４の内周面に焼き嵌めする。
合わせて円環状の発電コイル３を製造する方法であっ
て、互いに隣り合う発電コイル要素３１の周方向に沿っ
たコア結合部３６ｆにそれぞれ凹凸部３６ｄ、３６ｅを
設け、これらの凹凸部３６ｄ、３６ｅを互いに嵌め合わ
せることによって複数の発電コイル要素３１を固定す
る。凹凸部３６ｄ、３６ｅを互いに嵌め合わせることに
よって固定された複数の発電コイル要素３１は、磁性材
からなるハウジング４の内周面に焼き嵌めする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁石発電機の製造
方法、詳しくは、磁石発電機の製造工程において複数の
発電コイル要素を固定する方法に関する。
方法、詳しくは、磁石発電機の製造工程において複数の
発電コイル要素を固定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来からのインナータイプの磁
石発電機の正面図を示す。
石発電機の正面図を示す。
【０００３】図５において、１は、エンジンのクランク
軸に連結されるシャフトを表している。シャフト１は、
永久磁石を有する回転子２に圧入等で固定されている。
回転子２の外周面には、僅かな隙間を介して固定子とな
る円環状（概ね厚肉円筒状）の発電コイル３が対向配置
されている。発電コイル３は、複数（本例では９個）の
発電コイル要素３１を備える。各発電コイル要素３１
は、磁路を形成する円環状の外周コア３２の内面に固定
されており、その固定方法は、各発電コイル要素３１の
中心コア３３の外側端部３３ａ、つまり、シャフト１か
ら遠い方の端部３３ａを、外周コア３２の内面凹部３２
ａにあり溝結合する方法を採用している。外周コア３２
は、非磁性材からなるハウジング４の内周面に接着や圧
入固定、また図示されていないがボルトを用いて固定さ
れている。なお、符号３４は、各々の発電コイル要素３
１において中心コア３３と絶縁を行うためのボビン等に
巻線を巻いて構成される巻線部を表し、また、符号３５
は、中空円盤状のコアを複数枚積層した後これらを結束
し、外周コア３２を形成するためのリベットを表してい
る。
軸に連結されるシャフトを表している。シャフト１は、
永久磁石を有する回転子２に圧入等で固定されている。
回転子２の外周面には、僅かな隙間を介して固定子とな
る円環状（概ね厚肉円筒状）の発電コイル３が対向配置
されている。発電コイル３は、複数（本例では９個）の
発電コイル要素３１を備える。各発電コイル要素３１
は、磁路を形成する円環状の外周コア３２の内面に固定
されており、その固定方法は、各発電コイル要素３１の
中心コア３３の外側端部３３ａ、つまり、シャフト１か
ら遠い方の端部３３ａを、外周コア３２の内面凹部３２
ａにあり溝結合する方法を採用している。外周コア３２
は、非磁性材からなるハウジング４の内周面に接着や圧
入固定、また図示されていないがボルトを用いて固定さ
れている。なお、符号３４は、各々の発電コイル要素３
１において中心コア３３と絶縁を行うためのボビン等に
巻線を巻いて構成される巻線部を表し、また、符号３５
は、中空円盤状のコアを複数枚積層した後これらを結束
し、外周コア３２を形成するためのリベットを表してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
磁石発電機においては、上述したように発電コイル要素
３１を外周コア３２に固定するためにあり溝結合を採用
しており、その結合強度を確保する必要がある。また、
中心コア３３のコア幅ａは磁束量と巻線数で制約され決
定されるため、図６に示すように、外周コア３２の肉厚
ｂ＞中心コア３３の幅ａとなっていた。このため、外周
コア３２の肉厚ｂとハウジング４の肉厚を加算した肉厚
ｃが厚くなり、発電機の大型化を招くという問題があっ
た。
磁石発電機においては、上述したように発電コイル要素
３１を外周コア３２に固定するためにあり溝結合を採用
しており、その結合強度を確保する必要がある。また、
中心コア３３のコア幅ａは磁束量と巻線数で制約され決
定されるため、図６に示すように、外周コア３２の肉厚
ｂ＞中心コア３３の幅ａとなっていた。このため、外周
コア３２の肉厚ｂとハウジング４の肉厚を加算した肉厚
ｃが厚くなり、発電機の大型化を招くという問題があっ
た。
【０００５】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決し、発電機の小型化が可能な製造方法を提供する
ことを目的とする。
を解決し、発電機の小型化が可能な製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１によると、複数
の発電コイル要素を周方向に沿ったコア結合部同士を嵌
合させて複数の発電コイル要素を固定したため、コア結
合部の半径方向の肉厚を薄肉化することができ、磁石発
電機の小型化が可能になる。
の発電コイル要素を周方向に沿ったコア結合部同士を嵌
合させて複数の発電コイル要素を固定したため、コア結
合部の半径方向の肉厚を薄肉化することができ、磁石発
電機の小型化が可能になる。
【０００７】請求項２によると、ハウジングが磁性材か
らなり、コア結合部の磁路にハウジングの磁路が加わっ
て全体の磁路を形成されるようにしたため、非磁性材か
らなるハウジングを用いた場合に比べ、磁石発電機をよ
り一層小型化させることができる。
らなり、コア結合部の磁路にハウジングの磁路が加わっ
て全体の磁路を形成されるようにしたため、非磁性材か
らなるハウジングを用いた場合に比べ、磁石発電機をよ
り一層小型化させることができる。
【０００８】請求項３によると、焼き嵌めの際のハウジ
ング冷却時に、ハウジング内周面の一部が凹部内に膨出
して固化するため、この膨出部が発電コイルの回り止め
の作用をさらに強固に発揮する。
ング冷却時に、ハウジング内周面の一部が凹部内に膨出
して固化するため、この膨出部が発電コイルの回り止め
の作用をさらに強固に発揮する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１０】図１は、一実施形態に係る磁石発電機の製
造方法により製造される磁石発電機を台座に取り付けた
状態の側面断面図、図２は、同磁石発電機の正面図、図
３は、図２図示Ａ部の拡大図、図４は、発電コイルの磁
路の説明図をそれぞれ示している。
造方法により製造される磁石発電機を台座に取り付けた
状態の側面断面図、図２は、同磁石発電機の正面図、図
３は、図２図示Ａ部の拡大図、図４は、発電コイルの磁
路の説明図をそれぞれ示している。
【００１１】図１〜図４において、１００は磁石発電
機、２００は、磁石発電機１００の台座を表している。
磁石発電機１００は、エンジンのクランク軸にスプライ
ン等で連結されるシャフト１を有する。シャフト１は、
回転子２に圧入等で固定されている。回転子２の本体部
２１は、円弧状に分割されたもの、あるいは円環状の永
久磁石により構成される外周部２２と、円環状（小径円
筒状）の積層コアにより構成される内周部２３とから構
成される。本体部２１の左右端部には、それぞれ円環状
のスペーサ２４が配設される。両スペーサ２４は、薄肉
円筒状の非磁性材からなる一端が椀状にしぼられた磁石
保護ケース２５の内部に本体部２１と共に配置した状態
で、磁石保護ケース２５の端部２５ａを内方へカシメる
ことによって本体部２１と一体化されている。シャフト
１は、台座２００およびハウジング４にそれぞれ配設さ
れたベアリング５によって回転自在に保持されている。
機、２００は、磁石発電機１００の台座を表している。
磁石発電機１００は、エンジンのクランク軸にスプライ
ン等で連結されるシャフト１を有する。シャフト１は、
回転子２に圧入等で固定されている。回転子２の本体部
２１は、円弧状に分割されたもの、あるいは円環状の永
久磁石により構成される外周部２２と、円環状（小径円
筒状）の積層コアにより構成される内周部２３とから構
成される。本体部２１の左右端部には、それぞれ円環状
のスペーサ２４が配設される。両スペーサ２４は、薄肉
円筒状の非磁性材からなる一端が椀状にしぼられた磁石
保護ケース２５の内部に本体部２１と共に配置した状態
で、磁石保護ケース２５の端部２５ａを内方へカシメる
ことによって本体部２１と一体化されている。シャフト
１は、台座２００およびハウジング４にそれぞれ配設さ
れたベアリング５によって回転自在に保持されている。
【００１２】回転子２の外周面つまり磁石保護ケース２
５の外周面には、僅かな隙間を介して固定子となる円環
状（概ね厚肉円筒状）の発電コイル３が対向配置されて
いる。発電コイル３は、図２に示すように、周方向へ組
み合わされた複数（本例では１２個）の発電コイル要素
３１を備える。各発電コイル要素３１は、断面Ｈ字状の
磁性材例えば鋼材からなるコア（積層コア）３６を備え
る。コア３６は、軸線方向がシャフト１の中心部からの
放射方向と一致する軸部３６ａと、この軸部３６ａの内
側端部から直角方向（周方向）に延在する内側フランジ
部３６ｂと、軸部３６ａの外側端部から直角方向（周方
向）に延在する外側フランジ部３６ｃとを備える。内側
フランジ部３６ｂの内側端面は、僅かな間隙を置いて回
転子２の外周面と対向している。外側フランジ部３６ｃ
は、内側フランジ部３６ｂよりも長尺であり、図３に示
すように、その両端部に、それぞれ凹凸部３６ｄ、３６
ｅが形成されている。隣り合う２つの発電コイル要素３
１は、外側フランジ部３６ｃの端部に形成されたコア結
合部３６ｆによって結合されている。コア結合部３６ｆ
においては、一方の発電コイル要素３１の外側フランジ
部３６ｃの凹凸部３６ｄと、他方の発電コイル要素３１
の外側フランジ部３６ｃの凹凸部３６ｅとが互いに嵌り
合っている。また、コア結合部３６ｆの外周面つまりハ
ウジング４の内周面との対向面には、凹部３６ｇが形成
されており、この凹部３６ｇを介して凹凸部３６ｄ、３
６ｅの合せ面に溶接を行えば、凹凸部３６ｄ、３６ｅ相
互間の結合強度が増大されているほか、ハウジング４へ
焼き嵌めする際、コイル要素３１が一体となっているた
め組付性も向上する（図３における符号３６ｈは、溶接
時の凸である）。なお、符号３７は、各々の発電コイル
要素３１においてボビン等に巻線を巻いて構成される巻
線部を表し、また、符号３８は、外側フランジ部３６ｃ
の端部（シャフト１の軸方向と一致する方向における端
部）を部分的に覆っているボビンの一部を表している。
５の外周面には、僅かな隙間を介して固定子となる円環
状（概ね厚肉円筒状）の発電コイル３が対向配置されて
いる。発電コイル３は、図２に示すように、周方向へ組
み合わされた複数（本例では１２個）の発電コイル要素
３１を備える。各発電コイル要素３１は、断面Ｈ字状の
磁性材例えば鋼材からなるコア（積層コア）３６を備え
る。コア３６は、軸線方向がシャフト１の中心部からの
放射方向と一致する軸部３６ａと、この軸部３６ａの内
側端部から直角方向（周方向）に延在する内側フランジ
部３６ｂと、軸部３６ａの外側端部から直角方向（周方
向）に延在する外側フランジ部３６ｃとを備える。内側
フランジ部３６ｂの内側端面は、僅かな間隙を置いて回
転子２の外周面と対向している。外側フランジ部３６ｃ
は、内側フランジ部３６ｂよりも長尺であり、図３に示
すように、その両端部に、それぞれ凹凸部３６ｄ、３６
ｅが形成されている。隣り合う２つの発電コイル要素３
１は、外側フランジ部３６ｃの端部に形成されたコア結
合部３６ｆによって結合されている。コア結合部３６ｆ
においては、一方の発電コイル要素３１の外側フランジ
部３６ｃの凹凸部３６ｄと、他方の発電コイル要素３１
の外側フランジ部３６ｃの凹凸部３６ｅとが互いに嵌り
合っている。また、コア結合部３６ｆの外周面つまりハ
ウジング４の内周面との対向面には、凹部３６ｇが形成
されており、この凹部３６ｇを介して凹凸部３６ｄ、３
６ｅの合せ面に溶接を行えば、凹凸部３６ｄ、３６ｅ相
互間の結合強度が増大されているほか、ハウジング４へ
焼き嵌めする際、コイル要素３１が一体となっているた
め組付性も向上する（図３における符号３６ｈは、溶接
時の凸である）。なお、符号３７は、各々の発電コイル
要素３１においてボビン等に巻線を巻いて構成される巻
線部を表し、また、符号３８は、外側フランジ部３６ｃ
の端部（シャフト１の軸方向と一致する方向における端
部）を部分的に覆っているボビンの一部を表している。
【００１３】上記のような発電コイル３は、磁性材例え
ば鋼材からなるハウジング４の内周面に固定されてい
る。ハウジング４の内周面は、各発電コイル要素の外側
フランジ部３６ｃに圧接している。また、ハウジング４
の内周面の一部４１は、コア結合部３６ｆの凹部３６ｇ
内に膨出しており、発電コイル３の回り止め作用をさら
に強く発揮している。
ば鋼材からなるハウジング４の内周面に固定されてい
る。ハウジング４の内周面は、各発電コイル要素の外側
フランジ部３６ｃに圧接している。また、ハウジング４
の内周面の一部４１は、コア結合部３６ｆの凹部３６ｇ
内に膨出しており、発電コイル３の回り止め作用をさら
に強く発揮している。
【００１４】次に、上記のように構成された磁石発電機
１００を製造する工程において、発電コイル３を製造す
る方法、および、発電コイル３をハウジング４に固定す
る方法について順に説明する。
１００を製造する工程において、発電コイル３を製造す
る方法、および、発電コイル３をハウジング４に固定す
る方法について順に説明する。
【００１５】まず、発電コイル３は、複数の発電コイル
要素３１を周方向に組み合わせ固定させることによって
製造される。このとき、隣り合う２つの発電コイル要素
３１は、コア結合部３６ｆ同士の凹凸部３６ｄ、３６ｅ
を互いに嵌め合わせることによって互いに結合される。
そして、必要に応じてコア結合部３６ｆの凹部３６ｇを
介して凹凸部３６ｄ、３６ｅの合せ面に溶接を行う。次
に、加熱したハウジング４の内部に発電コイル３を配置
し、ハウジング４を冷却することによって、発電コイル
３をハウジング４の内周面に焼き嵌め（ホットインサー
ト）する。この焼き嵌めの際、加熱により熱膨張したハ
ウジング４が冷却されるとき、ハウジング４が収縮する
ため、ハウジング４の内周面は発電コイル３の外側フラ
ンジ部３６ｃの外周面と圧接した状態で固化し、発電コ
イル３の結合強度が向上する。また、ハウジング４の内
周面の一部４１は、コア結合部３６ｆの凹部３６ｇ内に
部分的に膨出して固化し、発電コイル３の回り止め作用
をさらに強く発揮する。
要素３１を周方向に組み合わせ固定させることによって
製造される。このとき、隣り合う２つの発電コイル要素
３１は、コア結合部３６ｆ同士の凹凸部３６ｄ、３６ｅ
を互いに嵌め合わせることによって互いに結合される。
そして、必要に応じてコア結合部３６ｆの凹部３６ｇを
介して凹凸部３６ｄ、３６ｅの合せ面に溶接を行う。次
に、加熱したハウジング４の内部に発電コイル３を配置
し、ハウジング４を冷却することによって、発電コイル
３をハウジング４の内周面に焼き嵌め（ホットインサー
ト）する。この焼き嵌めの際、加熱により熱膨張したハ
ウジング４が冷却されるとき、ハウジング４が収縮する
ため、ハウジング４の内周面は発電コイル３の外側フラ
ンジ部３６ｃの外周面と圧接した状態で固化し、発電コ
イル３の結合強度が向上する。また、ハウジング４の内
周面の一部４１は、コア結合部３６ｆの凹部３６ｇ内に
部分的に膨出して固化し、発電コイル３の回り止め作用
をさらに強く発揮する。
【００１６】このようにして、発電コイル３は製造さ
れ、ハウジング４に固定される。
れ、ハウジング４に固定される。
【００１７】次に、本実施形態による磁石発電機１００
の製造方法による効果を図４に基づいて説明する。
の製造方法による効果を図４に基づいて説明する。
【００１８】上記のように、隣り合う発電コイル要素３
１は、コア３６の外側フランジ部３６ｃのコア結合部３
６ｆにおいて凹凸部３６ｄ、３６ｅを互いに嵌め合わせ
ることによって結合される。つまり、各々の発電コイル
要素３１のコア３６を周方向において結合することによ
って固定され、上述した従来技術のように、中心コア３
３と外周コア３２を半径方向において結合させることに
よって固定するようにしていない。このため、外側フラ
ンジ部３６ｃの半径方向の厚みは、従来技術のように結
合強度を確保する厚肉に設定する必要がなくなり、図４
に示すような磁路Ｂ１として機能可能な薄肉に設定する
ことができる。さらに、ハウジング４を磁性材にて構成
したため、図４に示すようにハウジング４も磁路Ｂ２を
構成するようになり、ハウジング４に非磁性材を用いた
場合と比べ、さらなる薄肉化を図ることができる。した
がって、本実施形態による製造方法によって製造される
磁石発電機１００は小型化されたものとなる。
１は、コア３６の外側フランジ部３６ｃのコア結合部３
６ｆにおいて凹凸部３６ｄ、３６ｅを互いに嵌め合わせ
ることによって結合される。つまり、各々の発電コイル
要素３１のコア３６を周方向において結合することによ
って固定され、上述した従来技術のように、中心コア３
３と外周コア３２を半径方向において結合させることに
よって固定するようにしていない。このため、外側フラ
ンジ部３６ｃの半径方向の厚みは、従来技術のように結
合強度を確保する厚肉に設定する必要がなくなり、図４
に示すような磁路Ｂ１として機能可能な薄肉に設定する
ことができる。さらに、ハウジング４を磁性材にて構成
したため、図４に示すようにハウジング４も磁路Ｂ２を
構成するようになり、ハウジング４に非磁性材を用いた
場合と比べ、さらなる薄肉化を図ることができる。した
がって、本実施形態による製造方法によって製造される
磁石発電機１００は小型化されたものとなる。
【００１９】
【発明の効果】本発明による磁石発電機の製造方法によ
ると、磁石発電機の小型化が可能になる。
ると、磁石発電機の小型化が可能になる。
【図１】本発明の一実施形態に係る磁石発電機の製造方
法により製造される磁石発電機を台座に取り付けた状態
の側面断面図である。
法により製造される磁石発電機を台座に取り付けた状態
の側面断面図である。
【図２】同磁石発電機の正面図である。
【図３】図２図示Ａ部の拡大図である。
【図４】発電コイルの磁路の説明図である。
【図５】従来例に係る磁石発電機の正面図である。
【図６】同磁石発電機が有する問題点の説明図である。
１００ 磁石発電機
３ 発電コイル
３１ 発電コイル要素
３６ コア
３６ｆ コア結合部
３６ｄ、３６ｅ 凹凸部
３６ｇ 凹部
４ ハウジング
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の発電コイル要素を周方向に組み合
わせて円環状の発電コイルを製造する方法であって、互
いに隣り合う発電コイル要素の周方向に沿ったコア結合
部にそれぞれ凹凸部を設け、これらの凹凸部を互いに嵌
め合わせることによって前記複数の発電コイル要素を固
定することを特徴とする磁石発電機の製造方法。 - 【請求項２】 前記凹凸部を互いに嵌め合わせることに
よって固定された複数の発電コイル要素を、磁性材から
なるハウジングの内周面に焼き嵌めすることを特徴とす
る請求項１記載の磁石発電機の製造方法。 - 【請求項３】 前記コア結合部の前記ハウジング内周面
との対向面に、凹部が形成されていることを特徴とする
請求項２記載の磁石発電機の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002031451A JP2003235186A (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | 磁石発電機の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002031451A JP2003235186A (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | 磁石発電機の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003235186A true JP2003235186A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27774856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002031451A Pending JP2003235186A (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | 磁石発電機の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003235186A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7579723B2 (en) | 2003-12-17 | 2009-08-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Power magnetic core and stator core |
| US7758706B2 (en) | 2004-09-21 | 2010-07-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing dust core compact and dust core compact |
| JP2021069245A (ja) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 三菱電機株式会社 | 回転電機および回転電機の製造方法 |
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| JPH11299138A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-29 | Honda Motor Co Ltd | モータ用ステータおよびその組立方法 |
| JP2001231190A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-24 | Sony Corp | モータ |
-
2002
- 2002-02-07 JP JP2002031451A patent/JP2003235186A/ja active Pending
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