JP2008043176A

JP2008043176A - 磁石発電機の固定子

Info

Publication number: JP2008043176A
Application number: JP2006218309A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Hashiba; 光春羽柴; Akifumi Miyake; 章文三宅
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-21
Also published as: DE102006052656A1; DE102006052656B4; US20080036325A1

Abstract

【課題】部品管理が簡単になるとともに、製造コストが低減される。
【解決手段】この発明の磁石発電機の固定子１は、径方向外側に延びた直線部、この直線部の先端部から周方向に張り出したつば部からなる複数のティースを有する固定子鉄心２と、各ティースに導線が巻回され永久磁石からの交番磁界により電力が生じる発電コイル３とを備え、固定子鉄心２は、複数の中板を積層した積層鉄心７と、この積層鉄心７の両側面にそれぞれ密着した端板８，９とを有している磁石発電機の固定子において、中板及び端板８，９は、つば部の構成要素であるつば片を有する同一の板材で構成され、側面の端板８，９は、つば片を折曲加工して形成され発電コイル３が径外側方向に崩れるのを防止する折曲部１１を有している。
【選択図】図２

Description

この発明は、フライホイールの回転により、永久磁石からの交番磁界により発電する発電コイルを有する磁石発電機の固定子に関するものである。

従来の磁石発電機の固定子として、椀状のフライホイールの内周壁面に固定された複数個の永久磁石の内側に設けられ、径方向外側に延びた直線部、この直線部の先端部から周方向に張り出したつば部からなる複数のティースを有する固定子鉄心と、各前記ティースに導線が巻回され前記永久磁石からの交番磁界により電力が生じる発電コイルとを備え、前記固定子鉄心は、複数の中板を積層した積層鉄心と、この積層鉄心の両側面からそれぞれ挟むようにして配置された端板とを有している磁石発電機の固定子が知られている。
そして、この端板では、外周側の先端部が径内側方向に起立、折曲したＬ字形状の折曲部が形成され、この折曲部で発電コイルが径外側方向に崩れるのを防止している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１３５３８２号公報（図１）

しかしながら、上記構成の磁石発電機の固定子では、端板は、中板よりも板厚が厚く、また径方向の寸法も大きいので、端板、中板用のそれぞれ異なる板材を揃えなければならず、部品管理が面倒になるとともに、製造コストも高くなるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、部品管理が簡単になるとともに、製造コストが低減される磁石発電機の固定子を得ることを目的とする。

この発明に係る磁石発電機の固定子は、椀状のフライホイールの内周壁面に固定された複数個の永久磁石の内側に設けられ、径方向外側に延びた直線部、この直線部の先端部から周方向に張り出したつば部からなる複数のティースを有する固定子鉄心と、各前記ティースに導線が巻回され前記永久磁石からの交番磁界により電力が生じる発電コイルとを備え、前記固定子鉄心は、複数の中板を積層した積層鉄心と、この積層鉄心の両側面にそれぞれ密着した端板とを有している磁石発電機の固定子において、前記中板及び前記端板は、前記つば部の構成要素であるつば片を有する同一の板材で構成され、少なくとも一方の前記側面の前記端板は、前記つば片を折曲加工して形成され前記発電コイルが径外側方向に崩れるのを防止する折曲部を有している。

この発明による磁石発電機の固定子によれば、部品管理が簡単になるとともに、製造コストが低減される。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による磁石発電機の固定子１を示す正面図、図２はその側断面図、図３は図１の固定子１の要部拡大図、図４は図２の固定子１の要部拡大図、図５は図１の固定子鉄心２の正面図（但し、絶縁材１３は省略されている）である。

この磁石発電機は、内燃機関と連結された回転子（図示せず）と、この回転子の内側に設けられた固定子１を備えている。
回転子は、椀状のフライホイール（図示せず）の内周壁面に複数個の永久磁石（図示せず）が固定されている。このフライホイールは、内燃機関により回転駆動される回転軸（図示せず）に固定される。

図示しない固定部材に取り付けられる固定子１は、中空円柱状の固定子鉄心２及び発電コイル３を有する。固定子鉄心２は、外周部に径外側方向に放射状に突出した複数個のティース４が周方向に等分間隔で形成されている。

各ティース４の周側面には、それぞれ絶縁材１３を介して導線１４である銅線が巻回されて発電コイル３が装着されている。各ティース４は、径方向外側に延びた直線部５と、この直線部５の先端部から周方向に張り出したつば部６とから構成されている。

外周部に複数個のティース４が形成された固定子鉄心２は、冷間圧延鋼板である中空の中板である薄板磁性鋼板を回転軸線方向に沿って多数枚積層して構成された積層鉄心７と、この積層鉄心７の両側面にそれぞれ密着した第１の端板８、第２の端板９とを備えている。
積層鉄心７を構成する、中板、及び第１の端板８、第２の端板９は、板厚、形状及び材質が同一の板材で形成されている。
つば部６の構成要素であるつば片１０のうち、第１の端板８及び第２の端板９のつば片１０については、つば片１０を径内側方向である発電コイル３側に起立、折曲して折曲部１１が形成されている。

積層鉄心７及び第１の端板８、第２の端板９の内周部には、回転軸線と平行に貫通した貫通孔１２が形成されている。この貫通孔１２に貫通したボルト（図示せず）及びボルト（図示せず）の端部に螺着されたナットにより、積層鉄心７、及び積層鉄心７の両側面に密着した第１の端板８、第２の端板９が一体化されている。

上記構成の磁石発電機では、内燃機関により回転駆動される回転軸に連動してフライホイ−ルが回転し、その際に永久磁石により生じる交番磁界により、発電コイル３には電力が生じる。この際の交流出力は、図示しない整流用ダイオードにより整流され、車載バッテリ等に給電される。

この実施の形態の磁石発電機の固定子１によれば、中板、第１の端板８及び第２の端板９は、同一の板材で構成されているので、部品管理が簡単になるとともに、板材成型用の金型は一種類ですみ、製造コストが低減される。
また、第１の端板８及び第２の端板９のそれぞれのつば片１０には、径内側方向に起立した折曲部１１が形成されているので、この折曲部１１により発電コイル３が径外側方向に崩れるのが防止される。
なお、この折曲部１１の折り曲げ高さについては、導線１４の巻回形態が、発電コイル３が図４に示すように、所謂俵積み形態の場合には、導線１４の径の約１/２の高さあればよい。
また、折曲部１１における剛性の低下により、つば片１０が折曲前の状態に仮に戻った場合でも、端板８，９の外径寸法は、中板の外径寸法と同一であり、端板８，９は回転子の回転の障害にはならない。

実施の形態２．
図６は実施の形態２の固定子１の正面部分図、図７は図６の固定子１を矢印Ｃから視たときの部分図である。
この実施の形態では、第１の端板８及び第２の端板９は、つば片１０の両側を周方向に起立、折曲して形成された折曲部１５が形成されている。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態の固定子１によれば、折曲部１５の折り曲げ高さは、実施の形態１の折曲部１１の折り曲げ高さよりも高く、実施の形態１と比較して、より確実に発電コイル３が径外側方向に崩れるのが防止される。
また、周方向に折曲された折曲部１５の径外側方向に対する剛性は、実施の形態１の径方向に折曲された折曲部１１の径外側方向に対する剛性と比較して大きいので、実施の形態１と比較して、折曲部１５に対する発電コイル３からの負荷に対する信頼性は高い。

実施の形態３．
図８は実施の形態３の固定子１の正面部分図、図９は図８の固定子１を矢印Ｄから視たときの部分図である。
この実施の形態では、折曲部１６は、つば片１０（図１０（ａ））を矢印Ａに示すように径内側方向に起立、折曲して第１の折曲片１６ａを形成し（図１０（ｂ））、引き続きつば片１０の両側を矢印Ｂに示すように周方向に起立、折曲して第２の折曲片１６ｂを形成して（図１０（ｃ））、作られる。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態の固定子１によれば、折曲部１６は、周方向に起立、折曲して第２の折曲片１６ｂを有しているので、実施の形態１の折曲部１５と比較して、径外側方向に対する剛性が大きいので、実施の形態１と比較して、折曲部１６に対する発電コイル３からの負荷に対する信頼性は高い。

なお、上記各実施の形態では、積層鉄心７の両面に密着した端板８，９の両方に、折曲部１１，１５，１６を形成した場合について説明したが、導線が整列された状態で巻回され、発電コイル３の崩れが生じない場合には、片方の端板８，９のみに折曲部を形成してもよい。
また、端板８，９の枚数についても、剛性を高めるために複数枚重ねるようにしてもよい。

この発明による実施の形態１の磁石発電機の固定子を示す正面図である。図１の固定子の側断面図である。図１の固定子の要部拡大図である。図２の固定子の要部拡大図である。図２の固定子鉄心において絶縁材が省略された状態での正面図である。実施の形態２の固定子の正面部分図である。図６の固定子を矢印Ｃから視たときの部分図である。実施の形態３の固定子の正面部分図である。図８の固定子を矢印Ｄから視たときの部分図である。図８の折曲部が形成される手順を示す図である。

符号の説明

１固定子、２固定子鉄心、３発電コイル、４ティース、５直線部、６つば部、７積層鉄心、８第１の端板、９第２の端板、１０つば片、１１，１５，１６折曲部、１６ａ第１の折曲片、１６ｂ第２の折曲片。

Claims

椀状のフライホイールの内周壁面に固定された複数個の永久磁石の内側に設けられ、径方向外側に延びた直線部、この直線部の先端部から周方向に張り出したつば部からなる複数のティースを有する固定子鉄心と、
各前記ティースに導線が巻回され前記永久磁石からの交番磁界により電力が生じる発電コイルと
を備え、
前記固定子鉄心は、複数の中板を積層した積層鉄心と、この積層鉄心の両側面にそれぞれ密着した端板とを有している磁石発電機の固定子において、
前記中板及び前記端板は、前記つば部の構成要素であるつば片を有する同一の板材で構成され、
少なくとも一方の前記側面の前記端板は、前記つば片を折曲加工して形成され前記発電コイルが径外側方向に崩れるのを防止する折曲部を有していることを特徴とする磁石発電機の固定子。
前記側面には、複数枚の前記端板が重ねられていることを特徴とする請求項１に記載の磁石発電機の固定子。
前記折曲部は、前記つば片を径内側方向に起立、折曲して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁石発電機の固定子。
前記折曲部は、前記つば片の両側を周方向に起立、折曲して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁石発電機の固定子。
前記折曲部は、前記つば片を径内側方向に起立、折曲し、かつつば片の両側を周方向に起立、折曲して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁石発電機の固定子。