JP2564130Y2 - 励磁機内蔵形ブラシレス発電機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】主励磁機と副励磁機とを内蔵した
励磁機内蔵形ブラシレス発電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】励磁機内蔵形のブラシレス発電機におい
ては、発電機の主界磁及び主電機子をそれぞれ回転子側
及び固定子側に配置し、主界磁に励磁電力を供給する主
励磁機の電機子及び界磁をそれぞれ回転子側及び固定子
側に配置している。また起動時に主励磁機の界磁を励磁
する副励磁機の回転子及び電機子をそれぞれ回転子側及
び固定子側に配置し、主励磁機の電機子の出力を整流し
て主界磁に供給する整流器を回転子側に配置している。

【０００３】従ってこの発電機においては、主電機子を
保持した回転軸に、主励磁機の電機子と、副励磁機の回
転子と、整流器とを取付ける必要があるが、従来は主励
磁機の電機子と副励磁機の回転子と整流器とをそれぞれ
個別に回転軸に圧入により取付けるようにしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】従来の励磁機内蔵形ブ
ラシレス発電機においては、主励磁機の電機子と副励磁
機の回転子と整流器とをそれぞれ個別に回転軸に取付け
ていたため、発電機の組立てが面倒で製造能率が低下
し、コストが高くなるのを避けられなかった。

【０００５】また修理や点検のために回転子を分解する
際には、主励磁機の電機子と副励磁機の回転子と整流器
とをそれぞれ個別に取り外す必要があるため、作業が面
倒になるのを避けられなかった。

【０００６】更に従来の発電機では、主励磁機の電機子
と副励磁機の回転子と整流器とを回転軸に直接取り付け
ていたため、これらを径寸法が異なる複数種類の発電機
に共用することができず、機種毎に専用の主励磁機用電
機子と副励磁機用の回転子と整流器とを用意する必要が
あって、コストが高くなるのを避けられなかった。

【０００７】本考案の目的は、組立て及び分解を容易に
行うことができるようにするとともにコストの低減を図
ることができるようにした励磁機内蔵形ブラシレス発電
機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、主界磁（４０
７）を保持した回転軸（３）に、主励磁機用電機子（５
０６）と、副励磁機用回転子（６０４）と、主励磁機用
電機子（５０６）の出力を整流して主界磁に与える整流
器（７）とを取り付けてなる励磁機内蔵形ブラシレス発
電機に係わるものである。

【０００９】本考案においては、筒状に形成された励磁
機取付部（８０１）と該励磁機取り付け部の軸線方向の
一端側に設けられた筒状の整流器取付部（８０２）と励
磁機取付部（８０１）と整流器取付部（８０２）との間
に設けられた環状の鍔部（８０３）とを有する筒状部材
と、軸線方向の一方の端部（８０４ａ）を筒状部材の励
磁機取付部（８０１）の軸線方向の他端の端面から一定
長さだけ突出させた状態で筒状部材の内周に固定された
スリーブ（８０４）とからなるホルダ（８）が設けられ
る。

【００１０】主励磁機用電機子（５０６）は、ホルダ
（８）の励磁機取付部（８０１）の外周に嵌合されると
ともに、鍔部（８０３）に当接されて軸線方向に位置決
めされた状態でネジ（５０８）により前記鍔部（８０
３）に締結される。

【００１１】副励磁機用回転子（６０４）は励磁機取付
部（８０１）の他端の端面から突出したスリーブ（８０
４）の端部（８０４ａ）の外周に嵌合されるとともに、
励磁機取付部（８０１）の端面に当接されて軸線方向に
位置決めされた状態でネジ（ ６０６）により励磁機取付
部（８０１）に締結される。

【００１２】また整流器（７）は整流器取付部（８０
２）に取り付けられ、主励磁機用電機子（５０６）と副
励磁機用回転子（６０４）と整流器（７）とが取り付け
られたホルダ（８）は、スリーブ（８０４）の内側に回
転軸（３）を圧入した状態で該回転軸に取り付けられて
いる。

【００１３】

【作用】上記のように、主励磁機用電機子と副励磁機用
回転子と整流器とを筒状のホルダに取り付けて、該ホル
ダを回転軸に取り付けるようにすると、主励磁機用電機
子、副励磁機用回転子及び整流器は予めホルダに取り付
けておけばよいため、これらを個別に回転軸に取付ける
場合に比べて発電機の組立てを容易にすることができ
る。

【００１４】特に上記のように、励磁機取付部と整流器
取付部と鍔部とを有する筒状部材と、該筒状部材の励磁
機取付部の端面から一端が突出したスリーブとによりホ
ルダを構成すると、主励磁機用電機子を励磁機取付部の
外周に嵌合させて鍔部に当接させるだけで軸線方向及び
径方向の双方に位置決めすることができ、また副励磁機
用回転子をスリーブの端部の外周に嵌合させるとともに
励磁機取付部の端面に当接させるだけで副励磁機用回転
子を軸線方向及び径方向に位置決めすることができるた
め、主励磁機用電機子及び副励磁機用電機子の取付けを
容易にすることができる。

【００１５】また上記のように、ホルダを筒状部材とス
リーブとにより構成しておくと、ホルダ全体を交換する
ことなく、スリーブのみを交換するだけで、種々の外径
の回転軸に対応することができるため、ホルダの主要部
を構成する筒状部材、主励磁機用電機子、副励磁機用回
転子及び整流器を異なる機種に共用してコストの低減を
図ることができる。

【００１６】

【実施例】図１ないし図３は本考案の実施例を示したも
ので、図１は全体的な構造を示した半部縦断面図、図２
は要部の構造を示した要部拡大半部縦断面図である。ま
た図３は電気的な構成を示す回路図である。

【００１７】図１及び図２において、１は円筒状のヨー
ク１０１と、ヨークの両端を閉じるように設けられたカ
ップ状のエンドキャップ１０２及び１０３とから成る発
電機のハウジングである。エドキャップ１０２及び１０
３はボルト１０４によりヨーク１０１に固定されてい
る。

【００１８】エンドキャップ１０２及び１０３にそれぞ
れ設けられた軸受保持部１０２ａ及び１０３ａに軸受２
Ａ及び２Ｂが保持され、これらの軸受により回転軸３が
支持されている。回転軸３の一端３ａはエンドキャップ
１０２を貫通して外部に導出され、該一端３ａが図示し
ない原動機に連結される。

【００１９】ヨーク１０１の内周には主電機子鉄心４０
１と該電機子鉄心のスロットに巻装された主電機子コイ
ル４０２とから成る主電機子４０３が固定されている。
回転軸３の主電機子４０３に対応する部分には、界磁鉄
心４０５が圧入により固定され、該界磁鉄心に界磁コイ
ル４０６が巻装されている。界磁鉄心４０５及び界磁コ
イル４０６により主界磁４０７が構成されている。

【００２０】界磁鉄心４０５とエンドキャップ１０３と
の間に主励磁機５と、副励磁機６と、整流器７とが配置
されている。

【００２１】主励磁機５は、環状の界磁鉄心５０１に界
磁コイル５０２を巻装してなる主励磁機用界磁５０３
と、環状の鉄心５０４に電機子コイル５０５を巻装して
なる主励磁機用電機子５０６とからなり、主励磁機用界
磁５０３は、ヨーク１０１のエンドキャップ１０３側の
端部に設けられた内鍔部１０１ａの内周寄りの部分に、
ねじ５０７により固定されている。

【００２２】副励磁機６は、環状の鉄心に発電コイルを
巻装してなる副励磁機用電機子６０１と、カップ状の回
転子ヨーク６０２の内周に永久磁石６０３を固定したも
のからなる副励磁機用回転子６０４とから成り、電機子
６０１は、エンドキャップ１０３の軸受保持部１０３ａ
の端部に、ねじ６０５により固定されている。

【００２３】主励磁機用電機子５０６、副励磁機用回転
子６０４と整流器７とは、回転軸３に固定された筒状の
ホルダ８の外周にねじ止めされている。図２に示したよ
うに、ホルダ８は、筒状に形成された励磁機取付部８０
１と、該励磁機取付部８０１の軸線方向の一端側に設け
られた整流器取付部８０２と、励磁機取付部８０１と整
流器取付部８０２との間に設けられた環状の鍔部８０３
とから成る筒状部材と、該筒状部材の励磁機取付部８０
１の内周に圧入等により固定されたスリーブ８０４とか
らなっていて、整流器取付部８０２を主界磁４０７側に
向けた状態で配置される。スリーブ８０４の内側の孔の
内径は回転軸３の外径よりも所定の圧入代だけ小さく設
定され、該スリーブの内側の孔に回転軸３が圧入されて
いる。この例では整流器取付部８０２の内径が励磁機取
付部８０１の内径よりも大きく設定され、該整流器取付
部８０２と回転軸３との間には環状の隙間ｅが形成され
ている。このように整流器取付部８０２の内径を大きめ
に設定しておくと、回転軸３の径が大きい機種にも対応
することができる。

【００２４】またスリーブ８０４は、その軸受２Ｂ側の
端部（軸線方向の一方の端部）８０４ａが励磁機取付部
８０１の軸線方向の他端の端面よりも一定長さだけ軸受
２Ｂ側に突出するように設けられ、励磁機取付部８０１
の端面から突出したスリーブ８０４の端部８０４ａの外
周部が副励磁機用回転子を位置決めするインロー部とな
っている。尚スリーブ８０４はホルダ８の他の部分と同
じ材料からなっていてもよく、異なる材料からなってい
てもよい。

【００２５】主励磁機用電機子５０６は励磁機取付部８
０１の外周に嵌合されて回転軸３に対して同心的に位置
決めされるとともに、鍔部８０３に当接されて軸線方向
に位置決めされ、ねじ５０８により鍔部８０３に締結さ
れている。また副励磁機用回転子６０４は、そのヨーク
６０２の底壁部の中央に設けた孔６０２ａをスリーブ８
０４の端部８０４ａの外周に嵌合させることにより回転
軸３に対して同心的に位置決めされるとともに、励磁機
取付部８０１の端面に当接されて軸線方向に位置決めさ
れ、ねじ６０６により励磁機取付部８０１に締結されて
いる。

【００２６】整流器７は、ホルダ８を同心的に取り囲む
環状の樹脂ケース７０１内に整流回路を構成するダイオ
ードを収納して樹脂でモールドしたもので、ケース７０
１のの内径を鍔部８０３の外径よりも大きく設定されて
いる。従って整流器７は、ホルダ８の両端のいずれの側
からも整流器取付部８０２を取り囲む所定の位置に配置
することができる。

【００２７】整流器７はホルダの整流器取付部８０２と
の間に配置された図示しないスペーサにより回転軸３に
対して同心的に位置決めされ、ねじ７０２によりホルダ
８に固定されている。整流器７を位置決めするスペーサ
はホルダ８と別体であってもよく、またホルダの整流器
取付部８０２に一体に固定されていても良い。

【００２８】整流器７の主励磁機側の端部から整流回路
の入端子７０３及び出力端子７０４が導出され、入力端
子７０３に主励磁機用電機子の電機子コイル５０５の出
力端子５０５ａが接続されている。また出力端子７０４
には、主界磁の界磁コイル４０６の端末部４０６ａが接
続されている。

【００２９】尚図１において、９は回転軸３に取付けら
れた冷却ファン、１１０及び１１１はエンドキャップに
設けられた窓部（図示せず。）を閉じる板で、これらの
板には通風孔が形成されている。

【００３０】図３は本実施例の発電機の電気的な構成を
示したもので、同図において１１は副励磁機６の電機子
６０１の出力と、主電機子の電機子コイル４０２の出力
とを入力として主励磁機５の励磁電流を制御する制御器
である。またこの例では、整流器７がブリッジ接続され
たダイオードＤ1 ないしＤ4 から成っている。

【００３１】上記の発電機を起動させると、先ず副励磁
機６の電機子６０１に交流電圧が誘起する。この電圧が
制御器１１内に設けられた整流回路を通して主励磁機の
界磁コイル５０２に供給されるため、界磁コイル５０２
に電流が流れる。これにより主励磁機５の電機子コイル
５０５に交流電圧が誘起し、この電圧が整流器７を介し
て主界磁コイル４０６に印加される。これにより主界磁
コイル４０６が励磁され、主電機子コイル４０２に電圧
が誘起する。制御器１１は主電機子コイル４０２の出力
電圧を設定値に保つように主励磁機５の界磁コイル５０
２の励磁電流を制御する。

【００３２】上記実施例のように構成すると、主励磁機
５の電機子５０６と、副励磁機６の回転子６０４と整流
器７とをホルダ８に予め取り付けておいて、該ホルダ８
を回転軸３に取付けるだけで、これらの取付を一括して
行うことができるため、電機子５０６と回転子６０４と
整流器７とをそれぞれ個別に回転軸に取り付けていた従
来の発電機に比べて、組立をはるかに簡単にすることが
できる。

【００３３】更に上記のように構成すると、ホルダ８を
回転軸から外すことによりに電機子５０６と回転子６０
４と整流器７とを一度に回転軸から取り外すことができ
るため、回転子の分解を簡単に行うことができ、発電機
の修理や点検を容易にすることができる。

【００３４】また上記のように構成すると、電機子５０
６、回転子６０４及び整流器７の寸法を変更することな
く、ホルダ８の内径を変更するだけで、これらを種々の
外径を有する回転軸に取付けることができるため、電機
子５０６、回転子６０４及び整流器７を種々の仕様の発
電機に共用することができ、部品のコストの低減を図る
ことができる。特に上記実施例のようにホルダ８の内周
にスリーブ８０４を配置して、このスリーブに回転軸３
を圧入するようにすると、該スリーブ８０４を交換する
だけで種々の外径の回転軸に対応することができるの
で、ホルダの他の部分を種々の仕様の発電機に共用する
ことが可能になる。

【００３５】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、主励磁
機用電機子と副励磁機用回転子と整流器とを筒状のホル
ダに取付けて、該ホルダを回転軸に固定するようにした
ので、これらを個別に取付ける必要があった従来の発電
機に比べて、発電機の組立てを簡単にすることができる
利点がある。

【００３６】特に本考案によれば、励磁機取付部と整流
器取付部と鍔部とを有する筒状部材と、該筒状部材の励
磁機取付部の端面から一端が突出したスリーブとにより
ホルダを構成したので、主励磁機用電機子を励磁機取付
部の外周に嵌合させて鍔部に当接させるだけで軸線方向
及び径方向の双方に位置決めすることができ、また副励
磁機用回転子をスリーブの端部の外周に嵌合させるとと
もに励磁機取付部の端面に当接させるだけで副励磁機用
回転子を軸線方向及び径方向に位置決めすることができ
る。そのため、主励磁機用電機子及び副励磁機用電機子
の取付けを容易にすることができ、発電機の製造能率を
向上させることができる。

【００３７】また本考案によれば、ホルダを筒状部材と
スリーブとにより構成したので、ホルダ全体を交換する
ことなく、スリーブのみを交換するだけで、種々の外径
の回転軸に対応することができる。従って、ホルダの主
要部を構成する筒状部材、主励磁機用電機子、副励磁機
用回転子及び整流器を異なる機種に共用してコストの低
減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の全体的な構成を示す半部縦断
面図である。

【図２】図１の実施例の要部の拡大断面図である。

【図３】本考案の実施例の電気的な構成を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１…ハウジング、３…回転軸、４０３…主電機子、４０
７…主界磁、５…主励磁機、５０３…主励磁機用界磁、
５０６…主励磁機用電機子、６…副励磁機、６０１…副
励磁機用電機子、６０４…副励磁機用回転子、７…整流
器、８…ホルダ、５０８，６０６，７０２…ねじ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主界磁（４０７）を保持した回転軸（３）
   に、主励磁機用電機子（５０６）と、副励磁機用回転子
   （６０４）と、主励磁機用電機子（５０６）の出力を整
   流して主界磁に与える整流器（７）とを取り付けてなる
   励磁機内蔵形ブラシレス発電機において、筒状に形成された励磁機取付部（８０１）と該励磁機取
   り付け部の軸線方向の一端側に設けられた筒状の整流器
   取付部（８０２）と前記励磁機取付部（８０１）と整流
   器取付部（８０２）との間に設けられた環状の鍔部（８
   ０３）とを有する筒状部材と、軸線方向の一方の端部
   （８０４ａ）を前記筒状部材の励磁機取付部（８０１）
   の軸線方向の他端の端面から一定長さだけ突出させた状
   態で前記筒状部材の内周に固定されたスリーブ（８０
   ４）とからなるホルダ（８）が設けられ、 前記主励磁機用電機子（５０６）は、前記ホルダ（８）
   の励磁機取付部（８０１）の外周に嵌合されるととも
   に、前記鍔部（８０３）に当接されて軸線方向に位置決
   めされた状態でネジ（５０８）により前記鍔部（８０
   ３）に締結され、 前記副励磁機用回転子（６０４）は前記励磁機取付部の
   他端の端面から突出したスリーブ（８０４）の端部（８
   ０４ａ）の外周に嵌合されるとともに、前記励磁機取付
   部（８０１）の端面に当接されて軸線方向に位置決めさ
   れた状態でネジ（６０６）により前記励磁機取付部（８
   ０１）に締結され、 前記整流器（７）は前記整流器取付部（８０２）に取り
   付けられ、 前記主励磁機用電機子（５０６）と副励磁機用回転子
   （６０４）と整流器（７）とが取り付けられたホルダ
   （８）は、前記スリーブ（８０４）の内側に前記回転軸
   （３）を圧入した状態で前記回転軸に取り付けられてい
   る ことを特徴とする励磁機内蔵形ブラシレス発電機。