JP2014079120A - Generator - Google Patents

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Hisaaki Ito
久聡 伊藤
Akira Kurosawa
明 黒澤
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Canon Electronics Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the assemblability of permanent magnets.SOLUTION: A generator includes: a shaft member; a plurality of first permanent magnets annularly arranged circumferentially with respect to the shaft member; a plurality of second permanent magnets annularly arranged in opposition to the respective first permanent magnets; a plurality of air core coils annularly arranged circumferentially with respect to the shaft member in a space between the first permanent magnets and the second permanent magnets; a disklike coil support fixed to the shaft member coaxially with the shaft member and supporting the plurality of air core coils; and a magnet support rotatably mounted on the shaft member, housing the coil support and supporting the first and second permanent magnets. The magnet support has wall portions intervening between adjacent first permanent magnets and between adjacent second permanent magnets, respectively.

Description

本発明は発電機に関する。   The present invention relates to a generator.

比較的小型の風力発電用或いは水力発電用の発電機として、例えば、特許文献1に記載の永久磁石式の発電機が提案されている。この発電機では起動時に必要なトルクを低下するため、空芯コイルが用いられている。一方、風力発電や水力発電の場合、必ずしも常時大きな風力或いは水力を得られないため、比較的低回転での発電が求められる場合が多い。このため、極数及びコイル数が多くなる傾向にある。   As a relatively small generator for wind power generation or hydroelectric power generation, for example, a permanent magnet generator described in Patent Document 1 has been proposed. In this generator, an air-core coil is used in order to reduce the torque required at startup. On the other hand, in the case of wind power generation or hydroelectric power generation, since it is not always possible to obtain large wind power or hydraulic power, power generation at a relatively low rotation is often required. For this reason, the number of poles and the number of coils tend to increase.

特許第4782303号公報Japanese Patent No. 4782303

極数及びコイル数が多くなると、組む付け工数が多くなり生産効率が悪化する。また、永久磁石やコイルの位置が適切でないと発電効率が劣るため、その組み付けに際してはより簡便に位置決めが可能であることが好ましい。特に、特許文献1の発電機のように、空芯コイルを挟むように永久磁石を対向配置し、かつ、環状に配置する構造のものにあっては、永久磁石の数が多数に及ぶ場合が多く、その組み付け性の向上が望まれる。   As the number of poles and the number of coils increase, the number of assembly steps increases and the production efficiency deteriorates. Moreover, since the power generation efficiency is inferior unless the positions of the permanent magnets and the coils are appropriate, it is preferable that positioning can be performed more easily in the assembly. In particular, in the case of a structure in which permanent magnets are opposed to each other so as to sandwich an air-core coil and are annularly arranged as in the generator of Patent Document 1, the number of permanent magnets may be many. In many cases, it is desired to improve the assembly.

本発明の目的は、永久磁石の組み付け性を向上することにある。   The objective of this invention is improving the assembly | attachment property of a permanent magnet.

本発明によれば、軸部材と、前記軸部材の周方向に環状に配置される複数の第1永久磁石と、各々の前記第1永久磁石に対向して環状に配置される複数の第2永久磁石と、前記第1永久磁石と前記第2永久磁石との間の空間において、前記軸部材の周方向に環状に配置される複数の空芯コイルと、前記軸部材と同軸で前記軸部材に固定され、前記複数の空芯コイルを支持する円板状のコイル支持体と、前記軸部材に回転自在に取り付けられ、前記コイル支持体を収容すると共に前記第1及び第2永久磁石を支持する磁石支持体と、を備え、前記磁石支持体は、隣接する前記第1永久磁石間、及び、隣接する前記第2永久磁石間に、それぞれ介在する壁部を有する、ことを特徴とする発電機が提供される。   According to the present invention, the shaft member, the plurality of first permanent magnets arranged annularly in the circumferential direction of the shaft member, and the plurality of second permanent magnets arranged annularly facing each of the first permanent magnets. In the space between the permanent magnet, the first permanent magnet, and the second permanent magnet, a plurality of air-core coils arranged annularly in the circumferential direction of the shaft member, and the shaft member coaxial with the shaft member A disk-shaped coil support that is fixed to the plurality of air-core coils and is rotatably attached to the shaft member, and accommodates the coil support and supports the first and second permanent magnets. A magnetic support, and the magnet support has wall portions interposed between the adjacent first permanent magnets and between the adjacent second permanent magnets, respectively. A machine is provided.

本発明によれば、永久磁石の組み付け性を向上することができる。   According to the present invention, the assembling property of the permanent magnet can be improved.

本発明の一実施形態の係る発電機の断面図。Sectional drawing of the generator which concerns on one Embodiment of this invention. (A)は第1ユニットの底面図、(B)は第2ユニットの平面図。(A) is a bottom view of the first unit, (B) is a plan view of the second unit. (A)は空芯コイルを支持した状態のコイル支持体の平面図、(B)は空芯コイルが無い状態のコイル支持体の平面図。(A) is a top view of the coil support body of the state which supported the air core coil, (B) is a top view of the coil support body of a state without an air core coil. 空芯コイル及びコイル支持体の斜視図。The perspective view of an air-core coil and a coil support body. (A)は永久磁石及び磁石支持板の斜視図、(B)は磁石支持板の他の構成例の説明図。(A) is a perspective view of a permanent magnet and a magnet support plate, (B) is explanatory drawing of the other structural example of a magnet support plate. (A)は磁石支持板の他の構成例の説明図、(B)は図6(A)の線I−Iに沿う断面図、(C)は磁石支持板の他の構成例の説明図。(A) is explanatory drawing of the other structural example of a magnet support plate, (B) is sectional drawing in alignment with line II of FIG. 6 (A), (C) is explanatory drawing of the other structural example of a magnet support plate. .

図1は本発明の一実施形態に係る発電機Aの断面図(切断面端面図)である。発電機Aは、軸部材1と、複数の永久磁石4及び5を支持する磁石支持体2と、空芯コイル6を支持するコイル支持体3と、を備える。本実施形態の場合、軸部材1及びコイル支持体3が固定子を構成し、磁石支持体2が回転子を構成するが、逆の関係であってもよい。なお、本実施形態では、図1の線L1が上下方向である場合を想定する。   FIG. 1 is a sectional view (cut end face view) of a generator A according to an embodiment of the present invention. The generator A includes a shaft member 1, a magnet support 2 that supports a plurality of permanent magnets 4 and 5, and a coil support 3 that supports an air-core coil 6. In the case of the present embodiment, the shaft member 1 and the coil support 3 constitute a stator, and the magnet support 2 constitutes a rotor. In the present embodiment, it is assumed that the line L1 in FIG.

軸部材1は、本体部11と、フランジ部12及び13と、を一体に備える。本体部11は、中心軸線がL1で示される円筒体をなしており、その内部空間11aは電気配線の配設空間を形成している。本体部11の周面には、内部空間11aと連通した配線取出用の横孔15が形成されており、内部空間11a内の電気配線を外部へ導くことが可能となっている。   The shaft member 1 is integrally provided with a main body portion 11 and flange portions 12 and 13. The main body 11 has a cylindrical body whose central axis is indicated by L1, and its internal space 11a forms an arrangement space for electrical wiring. On the peripheral surface of the main body 11, a wiring extraction lateral hole 15 communicating with the internal space 11 a is formed, and the electrical wiring in the internal space 11 a can be guided to the outside.

フランジ部12及び13は、本体部11と同軸の円形をなしており、フランジ部13はフランジ部12よりも大径とされて、コイル支持体3との取付部を形成している。フランジ部12の周面には、内部空間11aと連通すると共に、コイル支持体3の溝部36と連通する配線用の横孔14が形成されている。後述するように、本実施形態では溝部36が複数箇所(ここでは3箇所)形成されており、横孔14は各溝部36に対応した数だけ設けられている。この横孔14を介して、空芯コイル6からの配線を内部空間11a内に取り入れることができる。   The flange portions 12 and 13 have a circular shape coaxial with the main body portion 11, and the flange portion 13 has a larger diameter than the flange portion 12 and forms an attachment portion with the coil support 3. On the peripheral surface of the flange portion 12, a wiring lateral hole 14 is formed which communicates with the internal space 11 a and communicates with the groove portion 36 of the coil support 3. As will be described later, in the present embodiment, a plurality of groove portions 36 (three in this case) are formed, and the number of lateral holes 14 corresponding to each groove portion 36 is provided. Via the lateral hole 14, the wiring from the air-core coil 6 can be taken into the internal space 11a.

本実施形態の発電機Aを垂直軸型の風力発電システムに適用する場合、例えば、本体部11の下端部が土台に固定され、磁石支持体2には風車が連結される。そして、軸線L1周りの風車の回転により発電機Aが発電する。   When the generator A of this embodiment is applied to a vertical axis wind power generation system, for example, the lower end of the main body 11 is fixed to a base, and a windmill is connected to the magnet support 2. Then, the generator A generates power by the rotation of the windmill around the axis L1.

次に、図1及び図2を参照して磁石支持体2について説明する。磁石支持体2は第1ユニット21と、第2ユニット22とを備える。図2(A)は第1ユニット21の底面図であり、図2(B)は第2ユニット22の平面図である。   Next, the magnet support 2 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The magnet support 2 includes a first unit 21 and a second unit 22. 2A is a bottom view of the first unit 21, and FIG. 2B is a plan view of the second unit 22.

第1ユニット21は、ケース部材211と、永久磁石4を支持する磁石支持板212と、を備える。本実施形態では、ケース部材211と磁石支持板212とを別部材としたが、これらを一体的に備えた一部材としてもよい。ケース部材211は、その中央部に軸部材1の上端部よりも僅かに口径が大きい開口部211aを有する円板状をなし、開口部211aの周囲には軸受214が装着される凹部211bが形成されている。軸受214は本実施形態の場合、ボール軸受であり、その内筒に軸部材11の本体部11が挿入されると共にフランジ部12が当接する一方、その外筒が凹部211bに装着される。軸受214は軸線L1と同軸に配置され、軸受214によって第1ユニット21は軸部材1に回転自在に取り付けられる。   The first unit 21 includes a case member 211 and a magnet support plate 212 that supports the permanent magnet 4. In the present embodiment, the case member 211 and the magnet support plate 212 are separate members, but may be a single member integrally provided with them. The case member 211 has a disk shape having an opening 211a having a slightly larger diameter than the upper end of the shaft member 1 at the center thereof, and a recess 211b to which the bearing 214 is attached is formed around the opening 211a. Has been. In this embodiment, the bearing 214 is a ball bearing, and the main body portion 11 of the shaft member 11 is inserted into the inner cylinder thereof, and the flange portion 12 abuts, while the outer cylinder is mounted in the concave portion 211b. The bearing 214 is arranged coaxially with the axis L <b> 1, and the first unit 21 is rotatably attached to the shaft member 1 by the bearing 214.

磁石支持板212は、中央部が開口した、軸線L1と同軸の円板状をなしている。磁石支持板212の内周縁及び外周縁には複数のねじ孔が形成されており、複数のねじ213によりケース部材211に固定されている。   The magnet support plate 212 has a disk shape that is coaxial with the axis L1 and that is open at the center. A plurality of screw holes are formed in the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the magnet support plate 212, and are fixed to the case member 211 by a plurality of screws 213.

複数の永久磁石4は例えば接着剤などにより磁石支持板212に固定される。複数の永久磁石4は、軸部材1の周方向に環状に配置されており、軸線L1と同軸の仮想円上に等ピッチで配置されている。永久磁石4の個数は、発電機Aの相数や、磁石支持体2の想定回転数等によって適宜設定されるが、本実施形態では、発電機Aが3相交流発電機で、比較的低速で回転する場合を想定しており、永久磁石4の個数は32個(32極)としている。隣接する永久磁石4は互いに極性が異なり、周方向で順にN極→S極→N極...というように配置されている。   The plurality of permanent magnets 4 are fixed to the magnet support plate 212 with, for example, an adhesive. The plurality of permanent magnets 4 are annularly arranged in the circumferential direction of the shaft member 1, and are arranged at equal pitch on a virtual circle coaxial with the axis L1. The number of permanent magnets 4 is appropriately set according to the number of phases of the generator A, the assumed number of rotations of the magnet support 2, and the like, but in this embodiment, the generator A is a three-phase AC generator and is relatively slow. The number of permanent magnets 4 is 32 (32 poles). Adjacent permanent magnets 4 have different polarities, and in the circumferential direction, N pole → S pole → N pole. . . It is arranged like that.

図5(A)を参照して磁石支持板212に対する永久磁石4の取付構造について説明する。図5(A)は永久磁石4及び磁石支持板212の一部を示す分解斜視図であり、同図においては説明の便宜上、底面側が上向きとされている。   With reference to FIG. 5 (A), the attachment structure of the permanent magnet 4 with respect to the magnet support plate 212 is demonstrated. FIG. 5A is an exploded perspective view showing a part of the permanent magnet 4 and the magnet support plate 212. In FIG. 5A, the bottom side is directed upward for convenience of explanation.

磁石支持板212は、永久磁石4が装着される、永久磁石4毎の支持部2121を備える。各支持部2121は、永久磁石4が軸部材1の周方向に環状に、軸線L1と同軸の仮想円上に等ピッチで配置されるように形成されている。   The magnet support plate 212 includes a support portion 2121 for each permanent magnet 4 to which the permanent magnet 4 is attached. Each support portion 2121 is formed such that the permanent magnets 4 are annularly arranged in the circumferential direction of the shaft member 1 and arranged at an equal pitch on a virtual circle coaxial with the axis L1.

本実施形態の場合、支持部2121は、底部2121aと壁部2121bとを含む有底の凹部であり、壁部2121bのうちの一部(側部)が、隣接する永久磁石4間に介在する壁部Wを形成している。壁部Wによって、少なくとも、永久磁石4の周方向の位置決めが可能となる。永久磁石4は底部2121aに着座し、支持部2121に部分的に収容されるようにして、接着剤等によって支持部2121に固定される。支持部2121の深さ或いは底部2121aの厚さによって、永久磁石4と空芯コイル6との空隙の距離を規定することが可能である。   In the case of this embodiment, the support part 2121 is a bottomed concave part including a bottom part 2121a and a wall part 2121b, and a part (side part) of the wall part 2121b is interposed between adjacent permanent magnets 4. A wall portion W is formed. The wall portion W enables at least the circumferential positioning of the permanent magnet 4. The permanent magnet 4 is seated on the bottom portion 2121a and is fixed to the support portion 2121 with an adhesive or the like so as to be partially accommodated in the support portion 2121. The distance between the permanent magnet 4 and the air-core coil 6 can be defined by the depth of the support portion 2121 or the thickness of the bottom portion 2121a.

第2ユニット22は、第1ユニット21を略上下に反転させた構成となっている。第2ユニット22は、ケース部材221と、永久磁石5を支持する磁石支持板222と、を備える。第1ユニット21の場合と同様、ケース部材221と磁石支持板222とは一部材としてもよい。   The second unit 22 has a configuration obtained by inverting the first unit 21 substantially vertically. The second unit 22 includes a case member 221 and a magnet support plate 222 that supports the permanent magnet 5. As in the case of the first unit 21, the case member 221 and the magnet support plate 222 may be a single member.

ケース部材221は、その中央部に軸部材1の本体部11が挿通する開口部221aを有する円板状をなし、開口部221aの周囲には軸受214が装着される凹部221bが形成されている。軸受224は本実施形態の場合、ボール軸受であり、その内筒に軸部材11の本体部11が挿入されると共にフランジ部12が当接する一方、その外筒が凹部221bに装着される。軸受224は軸線L1と同軸に配置され、軸受224によって第2ユニット22は軸部材1に回転自在に取り付けられる。   The case member 221 has a disk shape having an opening 221a through which the main body 11 of the shaft member 1 is inserted, and a recess 221b to which the bearing 214 is mounted is formed around the opening 221a. . In the case of this embodiment, the bearing 224 is a ball bearing, and the main body portion 11 of the shaft member 11 is inserted into the inner cylinder and the flange portion 12 abuts, while the outer cylinder is mounted in the recess 221b. The bearing 224 is disposed coaxially with the axis L <b> 1, and the second unit 22 is rotatably attached to the shaft member 1 by the bearing 224.

第1ユニット21のケース部材212の外周部には、ねじ2aが挿通する複数の孔211c(本実施形態の場合、12個)が形成されており、第2ユニット22のケース部材222の外周部には、複数の孔21に対応して、ねじ2aが螺合する複数のねじ孔221cが形成されている。しかして、複数のねじ2aによってケース部材212とケース部材221とが締結され、第1ユニット21と第2ユニット22とが一体化された磁石支持体2が構成され、軸部材1に回転自在に取り付けられる。   A plurality of holes 211c (12 in this embodiment) through which the screws 2a are inserted are formed on the outer peripheral portion of the case member 212 of the first unit 21, and the outer peripheral portion of the case member 222 of the second unit 22 A plurality of screw holes 221 c into which the screws 2 a are screwed are formed corresponding to the plurality of holes 21. Thus, the case member 212 and the case member 221 are fastened by the plurality of screws 2a, and the magnet support body 2 in which the first unit 21 and the second unit 22 are integrated is configured, and the shaft member 1 is rotatable. It is attached.

磁石支持板222は、中央部が開口した、軸線L1と同軸の円板状をなしている。磁石支持板222の内周縁及び外周縁には複数のねじ孔が形成されており、複数のねじ223によりケース部材211に固定されている。   The magnet support plate 222 has a disk shape that is coaxial with the axis L1 and that is open at the center. A plurality of screw holes are formed in the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the magnet support plate 222, and are fixed to the case member 211 by a plurality of screws 223.

複数の永久磁石5は例えば接着剤などにより磁石支持板222に固定される。複数の永久磁石5は、軸部材1の周方向に環状に配置されており、軸線L1と同軸の仮想円上に等ピッチで配置されている。永久磁石5の個数は、永久磁石4の個数と同数とされ、かつ、各永久磁石5が各永久磁石4と対向するように配置される。永久磁石5の極性は、対向する永久磁石4と逆の極性とされる。このため、永久磁石4の場合と同様に、隣接する永久磁石5は互いに極性が異なり、周方向で順にS極→N極→S極...というように配置されている。   The plurality of permanent magnets 5 are fixed to the magnet support plate 222 with, for example, an adhesive. The plurality of permanent magnets 5 are annularly arranged in the circumferential direction of the shaft member 1 and are arranged at equal pitch on a virtual circle coaxial with the axis L1. The number of permanent magnets 5 is the same as the number of permanent magnets 4, and each permanent magnet 5 is disposed so as to face each permanent magnet 4. The polarity of the permanent magnet 5 is opposite to that of the opposing permanent magnet 4. For this reason, as in the case of the permanent magnet 4, the adjacent permanent magnets 5 have different polarities, and in the circumferential direction, the S pole → N pole → S pole. . . It is arranged like that.

磁石支持板222に対する永久磁石5の取付構造は、第1ユニット21における磁石支持板212に対する永久磁石4の取付構造と同じである。磁石支持板212と磁石支持板222とを同じ部品とすることで、部品種の削減を図ることができる。   The attachment structure of the permanent magnet 5 to the magnet support plate 222 is the same as the attachment structure of the permanent magnet 4 to the magnet support plate 212 in the first unit 21. By making the magnet support plate 212 and the magnet support plate 222 the same component, the number of component types can be reduced.

第1ユニット21と第2ユニット22との間には、空芯コイル6及びコイル支持体3の収容空間が形成され、ここに空芯コイル6及びコイル支持体3が収容されている。図1、図3及び図4を参照してコイル支持体3について説明する。図3(A)は空芯コイル6を支持した状態のコイル支持体3の平面図、図3(B)は空芯コイル6が無い状態(取り付け前の状態)のコイル支持体3の平面図である。図4は空芯コイル6及びコイル支持体3の斜視図であり、1つの空芯コイル6がコイル支持体3に未装着の状態を示している。   An accommodation space for the air-core coil 6 and the coil support 3 is formed between the first unit 21 and the second unit 22, and the air-core coil 6 and the coil support 3 are accommodated therein. The coil support 3 will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4. 3A is a plan view of the coil support 3 in a state where the air-core coil 6 is supported, and FIG. 3B is a plan view of the coil support 3 in a state where the air-core coil 6 is not present (a state before attachment). It is. FIG. 4 is a perspective view of the air-core coil 6 and the coil support 3, and shows a state where one air-core coil 6 is not attached to the coil support 3.

コイル支持体3は軸線L1と同軸の円板状をなし、例えば、合成樹脂から一体に成型される。コイル支持体3は、その中央部に軸部材1のフランジ部12が挿通する、軸線L1と同軸円形の開口部31を有する。開口部31の周囲は、軸部材1のフランジ部13が取り付けられる装着部32を形成している。装着部32は軸線L1と同軸円弧形状の区画壁33で区画されている。   The coil support 3 has a disk shape coaxial with the axis L1, and is integrally molded from, for example, a synthetic resin. The coil support 3 has an opening 31 that is coaxial with the axis L1 and through which the flange 12 of the shaft member 1 is inserted. A periphery of the opening 31 forms a mounting portion 32 to which the flange portion 13 of the shaft member 1 is attached. The mounting portion 32 is partitioned by an axis L1 and a partition wall 33 having a coaxial arc shape.

装着部32には取付孔32aが形成されている。フランジ部13には取付孔32aに対応する取付孔が形成されており、図1に示すように固定具30(ここではリベット)によって、互いに固定される。こうして、コイル支持体3は軸部材1に同軸で固定される。   A mounting hole 32 a is formed in the mounting portion 32. An attachment hole corresponding to the attachment hole 32a is formed in the flange portion 13, and is fixed to each other by a fixture 30 (here, a rivet) as shown in FIG. Thus, the coil support 3 is fixed to the shaft member 1 coaxially.

コイル支持体3は、空芯コイル6が装着される、空芯コイル6毎の支持部34を備える。本実施形態の場合、空芯コイル6は24個設けられており、支持部34の数も24となっている。各支持部34は、空芯コイル6が永久磁石4と永久磁石5との間の空間において、軸部材1の周方向に環状に配置されるように形成されており、更に詳しくは、各支持部34は、空芯コイル6が軸線L1と同軸の仮想円上に等ピッチで配置されているように形成されている。   The coil support 3 includes a support portion 34 for each air core coil 6 to which the air core coil 6 is attached. In the case of this embodiment, 24 air-core coils 6 are provided, and the number of support portions 34 is also 24. Each support portion 34 is formed so that the air-core coil 6 is annularly arranged in the circumferential direction of the shaft member 1 in the space between the permanent magnet 4 and the permanent magnet 5. The part 34 is formed such that the air-core coils 6 are arranged at an equal pitch on a virtual circle coaxial with the axis L1.

本実施形態の場合、支持部34は、底部34aと壁部34bとを含む有底の凹部であり、空芯コイル6は底部34aに着座し、支持部34に収容されるようにして、接着剤等によって支持部34に固定される。支持部34の深さ或いは底部34aの厚さや、装着部32の軸方向の位置等は、底部34aに着座した空芯コイル6が、永久磁石4と永久磁石5との空間の略中央に位置するように設定される。壁部34bは、底部34aから起立して形成されており、隣接する空芯コイル6間に介在する部分を含む。これは隣接する空芯コイル6が接触することを防止する。   In the case of this embodiment, the support portion 34 is a bottomed recess including a bottom portion 34a and a wall portion 34b, and the air-core coil 6 is seated on the bottom portion 34a and accommodated in the support portion 34 so as to be bonded. It is fixed to the support portion 34 by an agent or the like. The depth of the support part 34 or the thickness of the bottom part 34a, the position of the mounting part 32 in the axial direction, etc. Set to do. The wall portion 34 b is formed upright from the bottom portion 34 a and includes a portion interposed between the adjacent air-core coils 6. This prevents adjacent air-core coils 6 from contacting each other.

本実施形態の場合、壁部34bは、空芯コイル6を囲むように、その全周に渡って形成されており、その高さ(凹部の深さ)は、内周側で低く、外周側で高くなっている。これにより、内周側では空芯コイル6の装着容易性や配線容易性を確保する一方、外周側では空芯コイル6の支持性能や保護性能の向上を図れる。   In the case of the present embodiment, the wall 34b is formed over the entire circumference so as to surround the air-core coil 6, and the height (depth of the recess) is low on the inner peripheral side and the outer peripheral side. It is getting higher. As a result, the air core coil 6 can be easily mounted and wired on the inner peripheral side, while the support performance and protection performance of the air core coil 6 can be improved on the outer peripheral side.

コイル支持体3は、また、支持部34の内周側において、軸部材1の周方向に環状に形成された配線空間形成部36を備える。配線空間形成部36は、区画壁33で区画されてその外周側に形成されており、底部34と区画壁33の上面との中間の高さに形成されている。ここには、空芯コイル6間を結線するための配線を通過させることができる。配線は、基板に形成されていてもよく、この場合は基板を配線空間形成部36に固着することも可能である。区画壁33の上面よりも低い位置で配線を通過させることができるので、配線が第1ユニット21と接触することをより確実に防止できる。また、空芯コイル6を支持部34に装着した後、コイル支持体3の上面側から結線作業を行うことができ、作業性を向上できる。   The coil support 3 also includes a wiring space forming portion 36 formed in an annular shape in the circumferential direction of the shaft member 1 on the inner peripheral side of the support portion 34. The wiring space forming portion 36 is partitioned by the partition wall 33 and formed on the outer peripheral side thereof, and is formed at an intermediate height between the bottom 34 and the upper surface of the partition wall 33. Here, wiring for connecting the air-core coils 6 can be passed. The wiring may be formed on the substrate. In this case, the substrate can be fixed to the wiring space forming portion 36. Since the wiring can be passed at a position lower than the upper surface of the partition wall 33, it is possible to more reliably prevent the wiring from contacting the first unit 21. Moreover, after attaching the air-core coil 6 to the support part 34, a connection work can be performed from the upper surface side of the coil support body 3, and workability | operativity can be improved.

コイル支持体3は、また、配線用の溝部37を備える。溝部37は、開口部31から配線空間形成部36に渡って形成されており、本実施形態の場合、3箇所形成されている。上記の通り、軸部材1のフランジ部12には、溝部37と連通する横孔14が形成されており、配線空間形成部36における配線を溝部37でまとめて横孔14から軸部材1内に導入し、外部に取出すことができる。   The coil support 3 also includes a wiring groove 37. The groove portion 37 is formed from the opening portion 31 to the wiring space forming portion 36, and is formed at three places in the present embodiment. As described above, the flange portion 12 of the shaft member 1 is formed with the lateral hole 14 that communicates with the groove portion 37, and the wiring in the wiring space forming portion 36 is collected by the groove portion 37 from the lateral hole 14 into the shaft member 1. Can be introduced and taken outside.

係る構成からなる発電機Aでは、磁石支持体2が軸部材1周りに回転することで、永久磁石4及び5間の磁束が空芯コイル6を横切り、これにより空芯コイル6で電力を発電する。発電機Aの組み立て作業における、空芯コイル6のコイル支持体3に対する組み付けにおいては、空芯コイル6毎に支持部34が用意されているので、空芯コイル6を支持部34に順次差し込めば、その位置決めと共に組み付け作業を行うことができる。その際、支持部34は底部34aを有しているので、空芯コイル6が底部34a上に着座して安定して静止する。その後、接着剤等を順次充填する等して空芯コイル6を固定することができ、組み付け性を向上することができる。   In the generator A having such a configuration, the magnet support 2 rotates around the shaft member 1, so that the magnetic flux between the permanent magnets 4 and 5 crosses the air core coil 6, thereby generating power with the air core coil 6. To do. In assembling the generator A, when the air core coil 6 is assembled to the coil support 3, the support portion 34 is prepared for each air core coil 6, so if the air core coil 6 is sequentially inserted into the support portion 34. The assembling work can be performed together with the positioning. At this time, since the support portion 34 has the bottom portion 34a, the air-core coil 6 is seated on the bottom portion 34a and is stably stopped. Thereafter, the air-core coil 6 can be fixed by sequentially filling an adhesive or the like, and the assembling property can be improved.

また、永久磁石4の磁石支持板212に対する組み付けにおいては、永久磁石4毎に支持部2121が容易されているので、永久磁石4を支持部2121に順次装着すれば、その位置決めと共に組み付け作業を行うことができる。その後、接着剤等を順次充填する等して永久磁石4を固定することができ、組み付け性を向上することができる。その後は、磁石支持板212をケース部材211に固定すればよい。永久磁石5の磁石支持板222に対する組み付けや、そのケース部材221に対する固定も同様である。   Further, in assembling the permanent magnet 4 to the magnet support plate 212, the support portion 2121 is facilitated for each permanent magnet 4. Therefore, if the permanent magnet 4 is sequentially attached to the support portion 2121, the assembly work is performed together with the positioning. be able to. Thereafter, the permanent magnet 4 can be fixed by sequentially filling an adhesive or the like, and the assembling property can be improved. Thereafter, the magnet support plate 212 may be fixed to the case member 211. The assembly of the permanent magnet 5 to the magnet support plate 222 and the fixing to the case member 221 are the same.

<他の実施形態>
以下、支持部2121の他の構成例について説明する。なお、各構成例は適宜互いに組み合わせることも可能である。
<Other embodiments>
Hereinafter, another configuration example of the support portion 2121 will be described. Note that the respective configuration examples can be appropriately combined with each other.

図5(B)は、底部2121aに、これを貫通する開口部2121a’を設けた例を示す。開口部2121a’を設けることで磁石支持板212の軽量化を図ることができ、磁石支持体2のイナーシャを低減して発電機Aの始動性を向上できる。なお、開口部2121a’を中央部分に形成することで、底部2121aに対する永久磁石4の着座性が低下することもない。   FIG. 5B shows an example in which an opening 2121a 'penetrating through the bottom 2121a is provided. By providing the opening 2121a ', the weight of the magnet support plate 212 can be reduced, the inertia of the magnet support 2 can be reduced, and the startability of the generator A can be improved. In addition, the seating property of the permanent magnet 4 with respect to the bottom part 2121a is not deteriorated by forming the opening part 2121a 'in the central part.

次に、上記実施形態では、支持部2121を凹部として形成したが、壁部Wのみの構成としてもよい。図6(A)及び(B)はその一例を示し、図6(A)は磁石支持板212の一部の底面図(分解図)、図6(B)は図6(A)の線I−Iに沿う断面図である。同図の例では、底部2121aから壁部Wが起立する構成となっており、壁部W間の空隙が支持部2121を構成している。この構成も、磁石支持板212の軽量化に寄与する。なお、壁部Wが軸線L1を中心として放射状に延設され、かつ、永久磁石4も台形をなしていることで、壁部Wによって、永久磁石4の周方向の位置決めだけでなく、径方向の位置決めも行うことができる。   Next, in the said embodiment, although the support part 2121 was formed as a recessed part, it is good also as a structure only of the wall part W. FIG. 6A and 6B show an example thereof, FIG. 6A is a bottom view (exploded view) of a part of the magnet support plate 212, and FIG. 6B is a line I in FIG. 6A. It is sectional drawing which follows -I. In the example of the figure, the wall portion W stands up from the bottom portion 2121a, and the gap between the wall portions W constitutes the support portion 2121. This configuration also contributes to weight reduction of the magnet support plate 212. The wall portion W extends radially around the axis L1 and the permanent magnet 4 also has a trapezoidal shape, so that the wall portion W not only positions the permanent magnet 4 in the circumferential direction but also in the radial direction. Can also be positioned.

次に、上記実施形態では、凹部状の支持部2121の内周面(壁部2121bの表面)を平滑な面である場合を想定したが、内側(永久磁石4側)に突出した凸部を設けてもよい。図6(C)はその一例を示しており、磁石支持板212の一部の底面図(分解図)を示している。同図に示すように、壁部2121bは凸部Pを有しており、その先端部が永久磁石4の外周面に接触している。この構成によれば、永久磁石4を支持部2121に装着する際の抵抗が小さくなり、永久磁石4の位置決め性能を維持しながら、組み付け性を更に向上できる。特に、支持部2121に対して永久磁石4を装着する際の遊びをほとんどなくして、強く嵌合させる構成とする場合に、装着時の抵抗低減に有効である。   Next, in the said embodiment, although the case where the inner peripheral surface (surface of wall part 2121b) of the recessed support part 2121 was a smooth surface was assumed, the convex part which protruded inside (permanent magnet 4 side) was assumed. It may be provided. FIG. 6C shows an example thereof, and shows a bottom view (exploded view) of a part of the magnet support plate 212. As shown in the figure, the wall portion 2121 b has a convex portion P, and the tip portion thereof is in contact with the outer peripheral surface of the permanent magnet 4. According to this configuration, the resistance when the permanent magnet 4 is mounted on the support portion 2121 is reduced, and the assembly performance can be further improved while maintaining the positioning performance of the permanent magnet 4. In particular, it is effective in reducing the resistance when the permanent magnet 4 is attached to the support portion 2121 with almost no play when the permanent magnet 4 is attached.

Claims (4)

軸部材と、
前記軸部材の周方向に環状に配置される複数の第1永久磁石と、
各々の前記第1永久磁石に対向して環状に配置される複数の第2永久磁石と、
前記第1永久磁石と前記第2永久磁石との間の空間において、前記軸部材の周方向に環状に配置される複数の空芯コイルと、
前記軸部材と同軸で前記軸部材に固定され、前記複数の空芯コイルを支持する円板状のコイル支持体と、
前記軸部材に回転自在に取り付けられ、前記コイル支持体を収容すると共に前記第1及び第2永久磁石を支持する磁石支持体と、
を備え、
前記磁石支持体は、
隣接する前記第1永久磁石間、及び、隣接する前記第2永久磁石間に、それぞれ介在する壁部を有する、
ことを特徴とする発電機。
A shaft member;
A plurality of first permanent magnets arranged annularly in the circumferential direction of the shaft member;
A plurality of second permanent magnets arranged annularly facing each of the first permanent magnets;
A plurality of air-core coils arranged annularly in the circumferential direction of the shaft member in a space between the first permanent magnet and the second permanent magnet;
A disc-shaped coil support that is fixed to the shaft member coaxially with the shaft member and supports the plurality of air-core coils;
A magnet support which is rotatably attached to the shaft member, accommodates the coil support and supports the first and second permanent magnets;
With
The magnet support is
Having adjacent wall portions between the adjacent first permanent magnets and between the adjacent second permanent magnets;
A generator characterized by that.
前記磁石支持体は、
前記第1及び第2永久磁石毎に、該第1及び第2永久磁石が装着される凹部を有し、
前記壁部は前記凹部の壁部である、
ことを特徴とする請求項1に記載の発電機。
The magnet support is
For each of the first and second permanent magnets, there is a recess in which the first and second permanent magnets are mounted,
The wall is the wall of the recess,
The generator according to claim 1.
前記凹部は、
凸部が形成された内周面を有する、
ことを特徴とする請求項2に記載の発電機。
The recess is
Having an inner peripheral surface on which convex portions are formed,
The generator according to claim 2.
前記磁石支持体は、
第1ケース部材と、
前記複数の第1永久磁石が固定されると共に前記第1ケース部材に取り付けられる第1磁石支持板と、
前記第1ケース部材に取り付けられる第2ケース部材と、
前記複数の第2永久磁石が固定されると共に前記第2ケース部材に取り付けられる第2磁石支持板と、を備え、
前記第1及び第2磁石支持板が、同じ部品である、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発電機。
The magnet support is
A first case member;
A first magnet support plate to which the plurality of first permanent magnets are fixed and attached to the first case member;
A second case member attached to the first case member;
A plurality of second permanent magnets fixed and a second magnet support plate attached to the second case member;
The first and second magnet support plates are the same part;
The generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the generator is provided.
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