JP2555349Y2 - フライホイールマグネト - Google Patents

フライホイールマグネト

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JP2555349Y2
JP2555349Y2 JP1993005843U JP584393U JP2555349Y2 JP 2555349 Y2 JP2555349 Y2 JP 2555349Y2 JP 1993005843 U JP1993005843 U JP 1993005843U JP 584393 U JP584393 U JP 584393U JP 2555349 Y2 JP2555349 Y2 JP 2555349Y2
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晨一 丹波
昭 高橋
芳郎 山根
律之 植木
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願考案は、内燃機関のフライホ
イールマグネトに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にフライホイールマグネトは、図7
に示すように、フライホイール1の外方側に、点火用発
電機構2を備え、内方側に充電あるいは点灯のための充
電用発電機構3を備えている。充電用発電機構3は、コ
イル16を巻いた充電用固定側電機子11と、永久磁石
12よりなり、固定側電機子11は、フライホイール1
に接触しない程度の隙間を置いてフライホイール内方側
に配置され、一方、永久磁石12は、フライホイール1
の内周部に固定されている。フライホイール1の回転に
より、永久磁石12の磁束と固定側電機子11のコイル
16とを交鎖させ、電流を発生させている。
【0003】フライホイール1に固定される永久磁石1
2は、通常、実公昭58−49429号に示すように複
数個使用されるが、必要電力が少ない時には、コストダ
ウン及び構造の簡素化を図るべく、磁石数(磁極数)を
少なくすることができ、図7のように、フライホイール
1の内方側に配置された単極(単一)の充電用固定側電
機子11に対して、永久磁石12の数を最少で2個
(N,S各1極のみ)とすることができる。
【0004】図7のようなフライホイールマグネトにお
いては、交鎖時における電機子11の両端磁極部15と
各永久磁石12との隙間を十分狭く確保して、充電性能
を維持するために、2つの永久磁石12の位置を、電機
子11の両端磁極部15の位置に合わせて概ね90°間
隔で配置している。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】ところが永久磁石12
自体は比較的重量があり、図7の構造のように、2つの
永久磁石12を90°間隔で配置していると、フライホ
イール全体のバランスを取るために、磁石配置側と対称
側のフライホイール部分に磁石重量相当分の肉を付加し
なければならず、磁石装着前の段階では、相当アンバラ
ンスなフライホイール1となり、フライホイール1の製
造に手間がかかる他、バランス取り作業も実施できな
い。したがって、このようなフライホイール1では、磁
石装着後にバランス取りを行う必要が生じ、製造工程が
複雑になる。
【0006】しかも、内燃機関には、フライホイール外
周側の点火用発電機構2のみを備えた仕様のものと、点
火用発電機構2と点灯あるいは充電用発電機構3の双方
を備えた仕様のものがあるが、図7のような磁石配置で
は、上記両仕様の間で、フライホイール1のバランスが
大きく異なってしまうため、フライホイール1の素材型
として両仕様兼用のものを製作することができず、各別
の素材型になり、型費の節約ができない。
【0007】本願考案の目的は、電機子を1つ備えた単
極仕様のフライホイールマグネトにおいて、永久磁石数
の節約により部品点数の削減を図りつつ、アンバランス
消去用の肉付けを施すことなく、フライホイールのバラ
ンスを保てるようにし、また、それにより、フライホイ
ールの汎用化を図ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願請求項1記載の考案
は、フライホイールの外方側に点火用発電機構2を、内
方側に点灯あるいは充電を行うための充電用発電機構3
を備え、点火用発電機構2の回転側永久磁石6をフライ
ホイール1の外周面に固定し、充電用発電機構3の固定
側電機子11を、フライホイール1の内方に配置し、充
電用発電機構3の回転側永久磁石12aを、フライホイ
ール1の内周部に固定したフライホイールマグネトにお
いて、上記固定側電機子11は、両端に磁極部15を有
するアーム状の鉄芯14にコイル16を巻き回してなる
と共に単一個配置されており、上記充電用発電機構3の
回転側永久磁石12aは、ボルト、リベットあるいは接
着剤によりフライホイール内周面に180°間隔で2個
固定することにより、上記永久磁石12aをフライホイ
ール1に固定する前と固定した後においてフライホイー
ル全体の回転バランスを同じとし、充電用発電機構付き
仕様と充電用発電機構を廃止した充電無し仕様とを共通
のフライホイールで構成できるようにしたことを特徴と
するフライホイールマグネトである。
【0009】請求項2記載の考案は、フライホイールの
外方側に点火用発電機構2を、内方側に点灯あるいは充
電を行うための充電用発電機構3を備え、点火用発電機
構2の回転側永久磁石6をフライホイール1の外周面に
固定し、充電用発電機構3の固定側電機子11を、フラ
イホイール1の内方に配置し、充電用発電機構3の回転
側永久磁石12aを、フライホイール1の内周部に固定
したフライホイールマグネトにおいて、上記固定側電機
子11は、両端に磁極部15を有するアーム状の鉄芯1
4にコイル16を巻き回してなると共に単一個配置され
ており、上記充電用発電機構3の回転側永久磁石12a
は、ボルト、リベットあるいは接着剤によりフライホイ
ール内周面に120°間隔で3個固定することにより、
上記永久磁石12aをフライホイール1に固定する前と
固定した後においてフライホイール全体の回転バランス
を同じとし、充電用発電機構付き仕様と充電用発電機構
を廃止した充電無し仕様とを共通のフライホイールで構
成できるようにしたことを特徴とするフライホイールマ
グネトである。
【0010】
【作用】フライホイールが回転し、2個あるいは3個の
永久磁石がフライホイールと共に回転し、交鎖磁束が変
化することによって、電流が生じる。フライホイール製
作時には、永久磁石装着前のフライホイール自体をバラ
ンスが取れたものとすることができ、点火用のみ仕様
と、充電付き仕様の両仕様に、フライホイールの素材型
を利用できる。
【0011】
【実施例1】図1は、請求項1記載の考案を適用したフ
ライホイールマグネトであり、フライホイール1は、椀
(有底筒形)に形成されると共に、内燃機関のクランク
軸4に固定され、クランク軸4と一体的に回転する。
【0012】フライホイール1の外方側には点火用発電
機構2が備えられ、内方側には点灯あるいは充電に用い
られる充電用発電機構3が備えられている。
【0013】点火用発電機構2は、点火用固定側電機子
5と、永久磁石6から構成されており、点火用固定側電
機子5は、フライホイール1の外方側に配置されると共
に内燃機関の側壁にステータ等を介して固定されてお
り、1次,2次コイルを有している。永久磁石6は、フ
ライホイール1の外周に形成された凹部8に外向きに固
定されると共に外周側に磁極片6aを有している。
【0014】充電用発電機構3は、単一の固定側電機子
11と、2つの回転側永久磁石12aから構成されてい
る。固定側電機子11は、フライホイール1の内方側に
配置されると共に内燃機関の側壁にステータ等を介して
固定されており、アーム状の鉄芯14と、これに巻き回
されたコイル16よりなり、鉄芯14の長さ方向両端部
が磁極部15となっている。
【0015】各永久磁石12aは、円弧状に形成される
と共に、180°間隔(等間隔)でフライホイール1の
内周面に配置され、ボルトあるいはリベット又は接着等
により固着されている。各永久磁石12aは、それぞれ
半径方向に着磁されて、一方(図1の上方)の磁石12
aはN極を中心側に向け、他方の永久磁石12aもN極
を中心側に向けている。
【0016】固定側電機子11は、たとえば、全波整流
型であり、図5の回路図に示すように構成されている。
図5において、20はダイオード、21はバッテリ、2
2は、可変抵抗器である。ただし、図5の回路図は、図
6に示す充電性能を測定したときのものであり、エンジ
ン装着時は、可変抵抗器22の代わりに、エンジン始動
用スタータモータ等のような電気的負荷が接続されるこ
とになる。
【0017】作動を説明する。クランク軸4の回転によ
りフライホイール1が回転し、永久磁石12aよりの交
鎖磁束が変化することによって、電流が生じる。回転
中、図1のように、固定側電機子11の上方の磁極部1
5に一方の永久磁石12aが対向する位置にきた時に
は、右下の磁極部15に対向するフライホイール1部分
にS極が生じている。
【0018】なお、図1の構造によると、フライホイー
ル1の1回転につき、2サイクルの電流が生じる。
【0019】一方、点火用発電機構2については、周知
のように、1次コイルに流れる電流を急激に遮断するす
ることにより、高圧の2次電圧を発生させる。
【0020】
【実施例2】図2は、請求項1記載の考案の別の実施例
であり、図1と同じ名称の部品には同じ符号を付してい
る。当実施例の充電用発電機構3も、1つの充電用固定
側電機子11と、2つの充電用回転側永久磁石12bか
ら構成されており、その配列は図1の実施例と同様であ
るが、各永久磁石12bの着磁方向を円周方向に取って
いる。すなわち、永久磁石12bの円周方向長さを、固
定側電機子11の両磁極部15に対応するように長く
し、円周方向両側にN極とS極ができている。
【0021】
【実施例3】図3は、請求項2記載の考案の実施例であ
り、充電用の回転側永久磁石12cを3個備え、それら
を、円周方向に等間隔(120°間隔)で配置してい
る。各永久磁石12cは半径方向に着磁されており、各
磁石12cの中心側の極は、1つがN極で、他の2つは
S極に着磁されている。
【0022】
【実施例4】図4は、請求項2記載の考案の別の実施例
であり、図3の構造と同様に充電用の回転側永久磁石1
2dを3個備え、それらを、円周方向に等間隔(120
°間隔)で配置しているが、各永久磁石12dの着磁方
向を円周方向に取っている。すなわち、永久磁石12d
の円周方向長さを、固定側電機子11の両磁極部15に
対応するように長くし、円周方向両側にN極とS極がで
きている。
【0023】図6のグラフは、図1と図3と図7の各充
電用発電機構3の充電性能を比較しており、回転数に対
する発生電流の変化を示している。G1 は図1の構造を
採用した場合、G3 は図3の構造を採用した場合、G7
は図7の従来構造を採用した場合である。グラフG1 の
場合は、従来例のグラフG7 よりは若干電流値は下がる
が、実際の充電に影響のない範囲に止まっている。グラ
フG3 の場合は、磁石の数を1つ増やさなければならな
いが、発生電流は大きく増加している。
【0024】
【その他の実施例】図1のように、2つの永久磁石12
aを、半径方向に着磁させて180°間隔で配置する構
造において、各永久磁石12aとして、S極が中心側に
向くように着磁させたものを備えることも可能である。
【0025】
【考案の効果】以上説明したように、本願請求項1又は
請求項2記載の考案によると、充電用の固定側電機子を
1つ備えた単極のフライホイールマグネトにおいて、上
記固定側電機子に半径方向外方から対向してフライホイ
ール内周部に固定される充電用回転側永久磁石の数を2
個または3個と少なくし、そしてこれら永久磁石を円周
方向に180°間隔あるは120°間隔の等間隔に配置
して重量バランスを取っているので、永久磁石数及び電
機子の数を少なく抑えて部品点数の削減及び構造の簡素
化を達成できると同時に、フライホイール製作時に永久
磁石によるバランスを考慮することなく、フライホイー
ルのみのバランスを取って製作でき、それにより、点火
用発電機構のみの仕様と充電付き仕様とで、フライホイ
ールの素材型を兼用でき、製作コストの低減を達成でき
る。詳しく説明すると、充電用発電機構3が不要なエン
ジン用に機械加工したフライホイール1を、機械加工後
でも単にその内周面に永久磁石12aをボルト、リベッ
トあるいは接着剤で取り付けるだけで、特別なバランス
取りを施さなくとも、そのまま充電用発電機構3が必要
なエンジンのフライホイールとして利用できる。したが
って、素材及び加工の共通化と部品管理の共通化も図る
ことができる。また、充電用発電機構3と点火用発電機
構2とは、フライホイール1の内方と外方に分けて配置
すると共に、それぞれに対向する回転側永久磁石12
a,6もフライホイール1の内周面と外周面にそれぞれ
分けて設けてあるので、フライホイール1の内外のスペ
ースを有効に利用できると共に、充電用発電機構3を有
するエンジンのフライホイールと有しないエンジンのフ
ライホイールとの変更も、内周面への充電用の永久磁石
12aの脱着だけで簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願請求項1記載の考案を適用したフライホ
イールマグネトの一実施例を示す正面図である。
【図2】 本願請求項1記載の考案を適用したフライホ
イールマグネトの別の実施例を示す正面図である。
【図3】 本願請求項2記載の考案を適用したフライホ
イールマグネトの一実施例を示す正面図である。
【図4】 本願請求項2記載の考案を適用したフライホ
イールマグネトの別の実施例を示す正面図である
【図5】 充電用電機子の回路図である。
【図6】 充電性能を示すグラフである。
【図7】 従来例の正面図である。
【符号の説明】
1 フライホイール 2 点火用発電機構 3 充電用発電機構 11 充電用固定側電機子 12a,12b,12c,12d 充電用回転側永久磁
石 14 鉄芯 15 磁極部 16 コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 植木 律之 兵庫県明石市川崎町1−1 川崎重工業 株式会社明石工場内

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フライホイールの外方側に点火用発電機
    構(2)を、内方側に点灯あるいは充電を行うための充電
    用発電機構(3)を備え、点火用発電機構(2)の回転側永久
    磁石(6)をフライホイール(1)の外周面に固定し、充電用
    発電機構(3)の固定側電機子(11)を、フライホイール(1)
    の内方に配置し、充電用発電機構(3)の回転側永久磁石
    (12a)を、フライホイール(1)の内周部に固定したフライ
    ホイールマグネトにおいて、上記固定側電機子(11)は、
    両端に磁極部(15)を有するアーム状の鉄芯(14)にコイル
    (16)を巻き回してなると共に単一個配置されており、上
    記充電用発電機構(3)の回転側永久磁石(12a)は、ボル
    ト、リベットあるいは接着剤によりフライホイール内周
    面に180°間隔で2個固定することにより、上記永久
    磁石(12a)をフライホイール(1)に固定する前と固定した
    後においてフライホイール全体の回転バランスを同じと
    し、充電用発電機構付き仕様と充電用発電機構を廃止し
    た充電無し仕様とを共通のフライホイール(1)で構成で
    きるようにしたことを特徴とするフライホイールマグネ
    ト。
  2. 【請求項2】 フライホイールの外方側に点火用発電機
    構(2)を、内方側に点灯あるいは充電を行うための充電
    用発電機構(3)を備え、点火用発電機構(2)の回転側永久
    磁石(6)をフライホイール(1)の外周面に固定し、充電用
    発電機構(3)の固定側電機子(11)を、フライホイール(1)
    の内方に配置し、充電用発電機構(3)の回転側永久磁石
    (12a)を、フライホイール(1)の内周部に固定したフライ
    ホイールマグネトにおいて、上記固定側電機子(11)は、
    両端に磁極部(15)を有するアーム状の鉄芯(14)にコイル
    (16)を巻き回してなると共に単一個配置されており、上
    記充電用発電機構(3)の回転側永久磁石(12a)は、ボル
    ト、リベットあるいは接着剤によりフライホイール内周
    面に120°間隔で3個固定することにより、上記永久
    磁石(12a)をフライホイール(1)に固定する前と固定した
    後においてフライホイール全体の回転バランスを同じと
    し、充電用発電機構付き仕様と充電用発電機構を廃止し
    た充電無し仕様とを共通のフライホイール(1)で構成で
    きるようにしたことを特徴とするフライホイールマグネ
    ト。
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