JP2006067681A - Permanent magnet generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動二輪車等に搭載されるフライホイールマグネトウなどの永久磁石式発電機に関し、詳しくは、2種類以上の異なる用途を有する複数個のコイルが放射状に配列された永久磁石式発電機に関するものである。 The present invention relates to a permanent magnet generator such as a flywheel magneto mounted on a motorcycle or the like, and more specifically, a permanent magnet generator in which a plurality of coils having two or more different uses are radially arranged. It is about.
一般に、自動二輪車等の車両に搭載される永久磁石式発電機は、クランクシャフトに連結されエンジンと連動して回転する回転子と、回転子の回転中心側に配置されて車体側に固定される固定子とからなる。 Generally, a permanent magnet generator mounted on a vehicle such as a motorcycle is connected to a crankshaft and rotates in conjunction with an engine, and is disposed on the rotation center side of the rotor and fixed to the vehicle body side. It consists of a stator.
回転子は筒状で、内壁面に永久磁石が取り付けられる。固定子は、回転子の回転中心上に配置されるコアと、コアの外周面から外方へ向けて放射状に突出して配列される複数のコイルを備える。これらのコイルは、コアから径方向外方へ向かって突出する突極部に嵌着されたボビンにコイル線を巻回して形成される。これら複数のコイルは、通常、2種類以上の用途に用いられ、例えば一部のコイルはバッテリ充電用、他のコイルはランプ点灯用として用いられる。 The rotor is cylindrical, and a permanent magnet is attached to the inner wall surface. The stator includes a core disposed on the rotation center of the rotor, and a plurality of coils arranged radially projecting outward from the outer peripheral surface of the core. These coils are formed by winding a coil wire around a bobbin fitted to a salient pole portion protruding radially outward from a core. These plural coils are usually used for two or more kinds of applications, for example, some coils are used for battery charging and other coils are used for lamp lighting.
上記の構成による永久磁石式発電機は、エンジンの駆動に伴って回転子が回転し、各コイルに交流電流が誘起されて発電が行われる。バッテリ充電用のコイルによって発電された電力は整流器を介してバッテリに充電され、ランプ点灯用のコイルによって発電された電力は交流電流のままでランプの点灯に用いられる。 In the permanent magnet generator configured as described above, the rotor rotates as the engine is driven, and an alternating current is induced in each coil to generate power. The electric power generated by the battery charging coil is charged into the battery via the rectifier, and the electric power generated by the lamp lighting coil is used for lighting the lamp while maintaining an alternating current.
このような永久磁石式発電機は回転子と固定子とからなり、固定子は、例えば12個の突極部に、ランプ点灯用とバッテリ充電用の2種類の用途を有するコイル4を備えている。 Such a permanent magnet generator includes a rotor and a stator, and the stator includes, for example, 12 salient pole portions and a coil 4 having two kinds of uses for lamp lighting and battery charging. Yes.
図5は、図1の発電機1における従来のコイル4の巻回方法を示す。実際の発電機では放射状に配置されるコイル4を、この図では一列に表示し、各コイルは、4A〜4Lのアルファベット順に隣接するものとして示す。隣接するコイルの巻き方向が互いに逆方向になるように、先ず、一本のコイル線41で、12個のコイル4A〜4Lを巻く。その後、12個のコイル4A〜4Lのうち、例えば3個のコイル4J,4K,4Lを他の9個のコイル4A〜4Iから切り離してバッテリ充電用とし、他の9個のコイル4A〜4Iをランプ点灯用として接続されるように、コイル線41の先端をそれぞれタップ5a,5b,5cに取り付けていた。
FIG. 5 shows a conventional winding method of the coil 4 in the generator 1 of FIG. In the actual generator, the coils 4 arranged radially are displayed in a row in this figure, and the coils are shown as adjacent in alphabetical order of 4A to 4L. First, twelve coils 4 </ b> A to 4 </ b> L are wound with one
ところが、通常、異なる用途で用いられるコイル同士では、流れる電流量が異なる。しかも、バッテリが満充電状態にあるときと、そうでない状態にあるときにおいてもコイルに流れる電流量が異なる。このように、各コイルに流れる電流量が異なると、コイルに発生する起磁力に偏りが生じる。 However, the amount of current that flows usually differs between coils used in different applications. Moreover, the amount of current flowing through the coil differs when the battery is in a fully charged state and when it is not. Thus, when the amount of current flowing through each coil is different, the magnetomotive force generated in the coil is biased.
図6は、図5の各コイル4A〜4Lに発生する起磁力の大きさを矢印で示したものである。図5の左上部に集中しているバッテリ充電用のコイル4J,4K,4Lの起磁力よりも、その他のランプ充電用のコイル4A〜4Lの起磁力の方が大きいため、全てのコイル4A〜4Lに発生する起磁力のベクトルの和は、図6の右下方向のベクトルとなり、回転子2の回転中心20に対して偏心するため、半径方向の振動が生じる。この振動が大きいと、回転子2を介してエンジンの部品が振動して騒音が発生するうえ、エンジン部品の耐久性を低下させる。
FIG. 6 shows the magnitude of the magnetomotive force generated in each of the
そこで、上記の問題を解決するために、特許文献1に示すように、ランプ点灯用コイルの一部にバッテリ充電用のコイル線を重ねて巻いたものが提案されている。 Therefore, in order to solve the above problem, as shown in Patent Document 1, a battery charging coil wire is overlapped and wound around a part of a lamp lighting coil.
しかしながら、この場合、最初にランプ点灯用コイルを巻回したときに、各コイルの巻き終わりと隣りのコイルの巻き始めとの間の渡り線がコイル間に張設される。その渡り線が、次にバッテリ充電用コイルを巻回するときに邪魔になることがある。そのため、後で巻回するバッテリ充電用コイルが巻きにくく、巻き乱れが生じる場合がある。巻き乱れによって巻き数が減ってしまうと、十分な性能を発揮することができない。これは、後でランプ点灯用コイルを巻回した場合でも同じことがいえる。 However, in this case, when the lamp lighting coil is wound for the first time, a crossover between the end of winding of each coil and the start of winding of the adjacent coil is stretched between the coils. The connecting wire may interfere with the next winding of the battery charging coil. For this reason, a battery charging coil that is wound later is difficult to wind and winding disturbance may occur. If the number of windings is reduced due to turbulence, sufficient performance cannot be exhibited. The same applies to the case where the lamp lighting coil is wound later.
また、この場合でも、バッテリを充電しているときとバッテリが満充電のときとでは、バッテリ充電用コイルに流れる電流量が異なるため、起磁力の偏りがなくなることはない。
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、2種類以上の異なる用途を有する複数のコイルに発生する起磁力のバランスが良く、且つコイル線の巻回が容易な永久磁石式発電機の提供を目的とする。 The present invention is based on the above-described prior art, and is a permanent magnet generator in which the magnetomotive force generated in a plurality of coils having two or more different uses is well balanced and the coil wire can be easily wound. For the purpose of provision.
請求項1の発明は、内側面に永久磁石を備えた円筒状の回転子とその回転子の内側に設けられた固定子とからなり、固定子は、回転子の回転中心から放射状に配置された複数個の突極部と、突極部に装着されたボビンと、ボビンにコイル線を巻回して形成したコイルとで構成された永久磁石式発電機において、コイルのうち、共通の用途を有するコイルが、回転中心に対して等間隔で放射状の位置に配置されていることを特徴とする。 The invention of claim 1 comprises a cylindrical rotor having a permanent magnet on its inner surface and a stator provided inside the rotor, and the stator is arranged radially from the center of rotation of the rotor. In a permanent magnet generator composed of a plurality of salient pole parts, a bobbin attached to the salient pole part, and a coil formed by winding a coil wire around the bobbin, a common application among the coils is used. The coils are arranged at radial positions at equal intervals with respect to the center of rotation.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、共通の用途を有するコイルが、一本のコイル線で連続して巻回されていることを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、ボビンは、先端および基端側に鍔部を有し、基端側の鍔部のコイル巻回側の面に溝が設けられ、各コイル間のコイル線からなる渡り線が、溝に係止されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the bobbin has a flange on the distal end and the proximal end side, a groove is provided on a surface of the proximal end flange on the coil winding side, and includes a coil wire between the coils. The line is locked in the groove.
請求項1の発明によると、共通の用途を有する複数のコイルが回転中心に対して等間隔で放射状の位置に配置されていることによって、各用途のコイルごとに、起磁力のベクトルが相殺される。従って、回転中心に対する起磁力のバランスが良くなり、発電機やエンジン部品の振動が低減され、騒音を発生しない。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of coils having a common application are arranged at radial positions at equal intervals with respect to the rotation center, so that the magnetomotive force vector is canceled for each coil of each application. The Therefore, the balance of the magnetomotive force with respect to the rotation center is improved, the vibrations of the generator and engine parts are reduced, and no noise is generated.
請求項2の発明によると、コイル線を切断したり連結したりする手間がかからず、容易にコイルを形成することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is not necessary to cut or connect the coil wires, and the coil can be easily formed.
請求項3の発明によると、先に巻いたコイルの渡り線が溝に納められるので、次にコイルを巻く際に、ボビン上で渡り線が邪魔になることがない。従って、全てのコイルを容易に、且つ十分な巻き数で整列巻回することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the connecting wire of the coil wound earlier is placed in the groove, the connecting wire does not get in the way on the bobbin when the coil is wound next time. Therefore, all the coils can be easily aligned and wound with a sufficient number of turns.
本発明の永久磁石式発電機は、自動二輪車等の車両に搭載され、エンジンの回転力を駆動源として、車両に必要な交流電力を発電する。 The permanent magnet generator of the present invention is mounted on a vehicle such as a motorcycle, and generates AC power necessary for the vehicle using the rotational force of the engine as a drive source.
図1は、本発明に係る発電機1の正面図である。発電機1は、エンジンのクランクシャフト(不図示)に装着されエンジンと連動して回転駆動する円筒状または椀状の回転子2と、車体部分の回転しない部品に取り付けられる固定子3とからなる。回転子2は、円筒状の側壁を有するホルダ21と、ホルダ21の内壁面に周方向に貼設された複数の永久磁石22とからなる。永久磁石22は、適宜間隔を隔てて複数個のものが周方向等間隔に配置される。
FIG. 1 is a front view of a generator 1 according to the present invention. The generator 1 includes a cylindrical or saddle-
固定子3は、回転子2の内側に配置され、回転子2の回転中心20上に配置されるコア31と、コア31と一体でコアの外周面から外方へ向けて放射状に配置される複数個の突極部32と、突極部32に装着されたボビン33と、ボビン33にコイル線を巻回して形成したコイル4とで構成される。
The
エンジンが始動すると、クランクシャフトとともに回転子2が回転し、回転子2に取り付けられた永久磁石22が固定子3の外周を回転することによって、回転子2と固定子3との間に起電力が発生し、発電作用が得られる。
When the engine starts, the
以下、図2〜図4に従って、本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
発電機1は、図1に示すように、回転中心20から放射状に配置された12個の突極部32に装着されたボビン33に、それぞれコイル線が巻回されてコイル4が形成されている。
As shown in FIG. 1, the generator 1 has coil wires wound around
図2は本発明によるコイル線41の巻き順を示す。本実施例では、12個のコイル4A〜4Lのうち、9個のコイル4A〜4C,4E〜4G,4I〜4Kをランプ等に電力を供給するためのランプ点灯用とし、残りの3個のコイル4D,4H,4Lを、エンジン点火時やコントローラの電力源となるバッテリの充電用として用いる場合を示す。尚、実際の発電機では、コイルは図1に示すように放射状に配置されるが、図2では、便宜的に縦一列に並べて表示した。また、コイル4A〜4Lは、アルファベット順に隣接するものとする。
FIG. 2 shows the winding order of the
先ず、1周目に、ランプ点灯用のコイルを巻回する。コイル4Aから順に巻き始め、隣接するコイル同士は、巻き方向を逆にして巻回する。基端をタップ5aに接続したコイル線41によって、コイル4A,4B,4Cの3個所を連続して巻回し、1個所の突極部を飛ばして、コイル4E,4F,4Gの3個所を連続して巻回する。更に、1個所を飛ばして、コイル4I,4J,4Kの3個所を連続して巻回し、コイル線41の先端をタップ5bに接続する。次に、2周目として、バッテリ充電用のコイルを巻回する。基端をタップ5cに接続した別のコイル線41で、1周目に巻回しなかった3個所のコイル4D,4H,4Lを順に巻回し、先端をタップ5bに接続する。
First, a lamp lighting coil is wound around the first round. Winding is started in order from the
図3は、コイル4部を拡大した断面図である。突極部32は、磁性材料からなる薄板が複数枚積層された多層板からなる。ボビン33は、合成樹脂等の絶縁材料からなり、突極部32の外周にはめ込まれる。ボビン33は、基端側および先端側に鍔部34を有し、基端側の鍔部34の内側(コイル巻回側)に、溝35が形成されている。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the coil 4 portion. The
1個所のボビン33にコイル線41を巻き終わると、隣の突極部を飛ばして、例えば図2の例では、コイル4Cの次はコイル4Dを飛ばしてコイル4Eへ、また、コイル4Hの次はコイル4I〜4Kを飛ばしてコイル4Lへコイル線41が渡される。この飛ばした部分の渡り線42は、飛ばした突極部のボビン上を通るため、邪魔になる。本実施例では、この渡り線42をボビンの溝35へ引っかけて、次のボビン33にコイル線41を巻く。1周目に9個のコイルを巻回する際、このようにして、間に別用途のコイルを挟んで連続巻回される2つの離れたコイル間の渡り線42を溝35に係止させることにより、この渡り線42が通過するボビンにコイルを巻回するときに、コイル間の渡り線42が邪魔をしてコイル線41が巻きにくくなることを防ぐ。溝35に係止した渡り線42は、コイル巻回による張力で、回転中心20側に引っ張られる。そのため、渡り線42は基端側の鍔部34に押しつけられるので、特に固定部材等を要することなく、溝35から外れずに係止される。
When the
従って、1周目に巻いたコイル間の渡り線42が、2周目にコイルを巻く際に邪魔をすることがないので、どのコイルも正確に整列巻回することができる。
Therefore, since the connecting
図4は、前述の図2の順で各コイル4A〜4Lを巻回した固定子3において、各コイル4A〜4Lに発生する起磁力を矢印で示したものである。
FIG. 4 shows the magnetomotive force generated in each of the
バッテリ充電用のコイル4D,4H,4Lは、回転中心20に対して120度の等間隔な角度で配置されているので、それらのコイル4D,4H,4Lによる起磁力のベクトルの和がゼロになる。また、バッテリ充電用のコイル4D,4H,4Lを除いた位置に配置されるランプ点灯用のコイル4A,4B,4C,4E,4F,4G,4I,4J,4Kも、3つのグループとして、回転中心20に対して等間隔な放射状に配置されているので、それぞれの起磁力のベクトルの和がゼロになる。従って、コイルの用途によって起磁力の大きさが異なっても、起磁力が偏心して固定子3が振動することがないので、騒音等を生じることがなく、エンジン部品に影響を与えることもなくなる。
Since the battery charging coils 4D, 4H, and 4L are arranged at an equally spaced angle of 120 degrees with respect to the
尚、突極部32の数は、前述のような12個に限ることがなく、電力の用途も2種類に限らない。また、それぞれの用途に用いられるコイル4の数は、必要に応じて適宜決定され、いずれの場合にも、用途毎に、回転中心20に対して等間隔な角度で配置される。
The number of
本発明は、エンジンを有する車両のクランクシャフトに連結される永久磁石式発電機に適用できる。 The present invention can be applied to a permanent magnet generator connected to a crankshaft of a vehicle having an engine.
1:発電機、2:回転子、3:固定子、4,4A,4B,4C,4D,4E,4F,4G,4H,4I,4J,4K,4L:コイル、5a,5b,5c:タップ、20:回転中心、21:ホルダ、22:永久磁石、31:コア、32:突極部、33:ボビン、34:鍔部、35:溝、41:コイル線、42:渡り線。
1: Generator, 2: Rotor, 3: Stator, 4, 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G, 4H, 4I, 4J, 4K, 4L: Coil, 5a, 5b, 5c: Tap , 20: rotation center, 21: holder, 22: permanent magnet, 31: core, 32: salient pole part, 33: bobbin, 34: collar part, 35: groove, 41: coil wire, 42: crossover.
Claims (3)
The bobbin has a flange portion at the distal end and the proximal end side, and a groove is provided on a surface of the flange portion on the proximal end side on the coil winding side. The permanent magnet generator according to claim 2, wherein the permanent magnet generator is engaged with the permanent magnet generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004246319A JP2006067681A (en) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | Permanent magnet generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004246319A JP2006067681A (en) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | Permanent magnet generator |
Publications (1)
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JP2006067681A true JP2006067681A (en) | 2006-03-09 |
Family
ID=36113661
Family Applications (1)
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JP2004246319A Withdrawn JP2006067681A (en) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | Permanent magnet generator |
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JP (1) | JP2006067681A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009118653A (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Honda Motor Co Ltd | Outer rotor type multipolar generator |
-
2004
- 2004-08-26 JP JP2004246319A patent/JP2006067681A/en not_active Withdrawn
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JP2009118653A (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Honda Motor Co Ltd | Outer rotor type multipolar generator |
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