JP3627823B2 - 磁石発電機およびその固定子の組付方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、磁石発電機に関し、例えば二輪自動車などに搭載される磁石発電機に関する。
【0002】
【従来の技術】
二輪自動車などに搭載される磁石発電機として、起電力を発生するためのコイルが巻装された固定子と、複数個の永久磁石が環状に配置されて界磁極を形成し固定子の周囲で回転される回転子とからなり、回転子の回転に伴って各極部のコイルが界磁極の磁界を相対的に横切ることにより発電するように構成されているものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の磁石発電機において、一般に回転子は内燃機関のシャフトに固定されてこのシャフトの回転と同期して回転し、固定子は内燃機関の外壁に固定される。この固定子を固定する方法として従来は、例えば図6に示すように、複数の鋼板を積層して形成されたコア540の厚み方向を貫通するネジ549によりコア540をベース510に固定し、ベース510を内燃機関の外壁に固定していた。
【0004】
しかし、上記の方法によると、コア540にネジ穴を設ける必要があり、またコア540と回転子との間にネジの頭分のスペースを要するため、磁石発電機の小型化が困難である。
この問題を解決するため、例えば図7に示すように、円筒部材420を用いてコア440とベース410とをかしめ固定することにより、ネジ穴を設けるスペースを節約するとともにネジの頭分だけコア440の厚みを厚くすることを可能にする方法も提案されている。しかし、この方法によると、車体の振動により円筒部材420のかしめ部分がゆるみ、コア440とベース410との間にがたつきを生じるという問題があった。
【0005】
本発明の目的は、固定子の固定方法を改良して小型化の可能な磁石発電機を提供することにある。
本発明の他の目的は、固定子の組付工程が簡単な磁石発電機を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、固定子の固定方法を改良して軽量化の可能な磁石発電機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項1記載の磁石発電機は、固定子と回転子とからなる磁石発電機であって、
前記固定子は、
内燃機関の外側に固定されるベースと、
コイルの巻装されたコアと、
円筒部および前記円筒部の軸方向両端にそれぞれ設けられたフランジ部を有し、一方のフランジ部が前記コアに固定され他方のフランジ部が前記ベースに固定されるインストールプレートと、
前記インストールプレートと前記コアとを接合する接合部材とを備え、
前記接合部材は前記コアを組み立てるとともに、前記コアの前記コイルよりも径方向内側で前記一方のフランジ部と前記コアとを固定していることを特徴とする。
【0007】
また、本発明の請求項2記載の磁石発電機は、固定子と回転子とからなる磁石発電機であって、
前記固定子は、
コイルの巻装されたコアと、
円筒部および前記円筒部の軸方向両端に設けられたフランジ部を有し、一方のフランジ部が前記コアに固定され他方のフランジ部が内燃機関の外側に固定されるインストールプレートと、
前記インストールプレートと前記コアとを接合する接合部材とを備え、
前記接合部材は前記コアを組み立てるとともに、前記コアの前記コイルよりも径方向内側で前記一方のフランジ部と前記コアとを固定していることを特徴とする。
【0008】
また、本発明の請求項3記載の磁石発電機は、前記接合部材は、前記コアの前記コイルよりも径方向内側で前記コアおよび前記一方のフランジ部に設けた穴にそれぞれ貫挿されて前記コアを組み立てるとともに、前記コアと前記インストールプレートとを接合することを特徴とする。
また、本発明の請求項4記載の磁石発電機の組付方法は、請求項1から3のいずれか一項記載の磁石発電機の固定子の組付方法であって、複数枚の板状部材を積層してコアを形成する工程と、このコアを前記インストールプレートに接合する工程とを、前記コアと前記インストールプレートを接合部材により固定する工程によって同時に行うことを特徴とする。
【0009】
【作用および発明の効果】
本発明の請求項1記載の磁石発電機によると、コアとベースとにそれぞれ固定されるインストールプレートによってコアとベースとを接合し、コアのインストールプレートへの接合は接合部材によって行なわれるため、コアとベースとが堅固に確実に接合され、車体の振動などによりコアとベースとの間にがたつきが生じることを防止する効果がある。
【0010】
また、本発明の請求項2記載の磁石発電機によると、ベースを省略し、コアに接合されたインストールプレートを内燃機関の外側に直接取付けるため、固定子の軽量化が可能である。このため、固定子の慣性重量が小さくなり、コアとインストールプレートとの間にがたつきを生じることが防止される。また、部品点数および組付工数も削減可能である。
【0011】
また、本発明の請求項4記載の磁石発電機の固定子の組付方法によると、接合部材によってコアをインストールプレートに固定する工程と、複数枚の板状部材を積層してコアを形成する工程とが同時に行われるため、固定子の組付工程が簡略化される。
【0012】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
本発明の第1実施例を図1〜図3に示す。
図1に示すように、磁石発電機100は、内燃機関の外壁に固定される固定子1と、固定子1の中央部に形成される穴に遊挿される内燃機関のシャフト3に固定されて固定子1の周囲で回転する回転子2とから構成される。
【0013】
図2に示すように、固定子1は、内燃機関の外壁に固定されるベース10と、コア40と、ベース10とコア40とを固定するインストールプレート20と、ベース10に取付けられるセンサ50とからなる。
二枚のエンドプレート45の間に複数枚の鋼板を積層して形成されるコア40は、略円環状の基体部42と、基体部42の外周にほぼ等間隔に設けられ基体部42から外方向へ放射状に延びる複数の極部43とを有する。夫々の極部43には、エンドプレート45の上からコイル41が巻装されている。極部の数は、磁石発電機の要求性能に応じて設定することができる。基体部42の軸方向両端には円環状の押え板46が配置され、この押え板46および基体部42には、その軸方向に貫通するリベット穴48が形成されている。
【0014】
図3(a)、(b)に示すように、インストールプレート20は、円筒部23の軸方向両端に第1のフランジ部21と第2のフランジ部22とを有する。第1のフランジ部21にはベース10にインストールプレート20を固定するためのビス穴24が設けられており、第2のフランジ部22にはインストールプレート20にコア40を固定するためのリベット穴25が設けられている。軸方向の一方側から見て円環状のインストールプレート20には、その一か所に組付誤差を吸収するための切込26が半径方向に設けられている。インストールプレート20のリベット穴25およびコア40のリベット穴48にリベット49を挿通してかしめることにより、インストールプレート20の第2のフランジ部22がコア40の基体部42にリベット固定される。このとき、コア40の押え板46および基体部42を貫通するリベット49によりコア40の組立が行われる。
【0015】
鉄、アルミなどから製造されるベース10は、円環部11と、円環部11の内周に続く円筒状のインロー部12とを有する。円環部11の外周には、図示しないビス等により内燃機関の外壁にベース10を固定するための取付穴13および回転数センサ50を取付けるためのセンサ取付部14が設けられている。ビス27により、コア40とリベット固定されたインストールプレート20をベース10に固定する。このとき、インストールプレート20の円筒部23の内部にベース10のインロー部12を嵌合することにより、インストールプレート20の位置決めが容易である。本発明では、インストールプレート20のベース10への取付方法は、この第1実施例に示すビス27に代えて、図4に示すようにリベット30による方法でも良い。
【0016】
図1に示すように、内燃機関の外壁に固定子1を取付けると、ベース10のインロー部12、インストールプレート20の円筒部23およびコア40の基体部42の内部の穴に内燃機関のシャフト3が遊挿される。このシャフト3のコア40から突出した部分の端部に回転子2が取付けられる。
回転子2のロータ60は、シャフト3の先端に固定される。椀状の支持体70は、ビス71によって底部72がロータ60に固定され、円筒部73の内周はコア40の極部43と対向している。円筒部73の内周に沿って、弾性を有する非磁性体材料からなるサスポール75により複数の永久磁石76が押圧固定されている。
【0017】
シャフト3が回転すると、回転子2の磁石76が固定子1のコア40の外周を回転し、極部43のコイル41が磁石76の界磁極の磁界を相対的に横切って発電が行われる。回転子2の回転数は、ビス51でベース10のセンサ取付部14に固定された回転数センサ50の検知部52によって、円筒部73の外周に形成された突起74の信号を読取ることにより検出される。
【0018】
本発明の第1実施例によると、インストールプレート20はビス27によってベース10に固定され、リベット49によってコア40とインストールプレート20とがリベット固定されるため、コア40とベース10とが堅固に確実に接合される。これにより、車体の振動などによりコア40とベース10との間にがたつきが生じることを防止する効果がある。また、コア40の穴を挿通するリベット49によってコア40をインストールプレート20に固定するときにコア40の組立てが同時に行われるため、固定子1の組立工程が簡略化される。また、ネジによる固定に比べてリベット49による固定は必要とするコア40の径方向の幅が少なく、さらにネジ頭分のスペースが省略できるため、固定子1の径方向および厚み方向の小型化が可能である。
【0019】
(第2実施例)
本発明の第2実施例を図5に示す。この第2実施例は、第1実施例のベース10を省略し、内燃機関の外壁にインストールプレート120を直接取付けた例である。
インストールプレート120は、大径部128と小径部129とからなる円筒部123と、円筒部123の大径部128側に設けられた第1のフランジ部121と、円筒部123の小径部129側に設けられた第2のフランジ部122とを有する。第1のフランジ部121には、内燃機関の外壁にインストールプレート120を取付けるための取付穴124およびインストールプレート120に回転数センサ50を取付けるためのバーリング部127が設けられている。また、第2のフランジ部122には、コア40を取付けるためのリベット穴125が設けられている。この他の部分の構成は、第1実施例と実質的に同様である。
【0020】
コア40に形成される穴を挿通するリベット49により、コア40を組立てるとともにコア40の基体部42と第2のフランジ部122とを接合する。また、図示しないビスなどにより内燃機関の外壁にインストールプレート120を取付ける。このとき、大径部128内に内燃機関の外壁を嵌合することにより、インストールプレート120の位置決めが容易である。
【0021】
本発明の第2実施例によると、ベースを省略してインストールプレートを直接内燃機関の外壁に取付けているため固定子が軽量化され、これにより固定子の慣性重量が小さくなるのでコア40のがたつき発生を防止する効果がある。また、ベースを省略したことにより部品点数および組付工数が削減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施例の固定子を示す断面図である。
【図3】本発明の第1実施例のインストールプレートを示すもので、(a)は平面図、(b)はそのIII −III 線断面図である。
【図4】本発明の第1実施例の他の実施態様を示す断面図である。
【図5】本発明の第2実施例の固定子を示す断面図である。
【図6】従来の固定子を示す断面図である。
【図7】従来の固定子を示す断面図である。
【符号の説明】
1 固定子
2 回転子
3 シャフト
10 ベース
11 円環部
12 インロー部
14 センサ取付部
20 インストールプレート
21 第1のフランジ部
22 第2のフランジ部
23 円筒部
25 リベット穴
26 切込
40 コア
41 コイル
42 基体部
43 極部
45 エンドプレート
46 押え板
48 リベット穴
49 リベット(接合部材)
50 回転数センサ
52 検知部
60 ロータ
70 支持体
72 底部
73 円筒部
74 突起
75 サスポール
76 磁石
100 磁石発電機
120 インストールプレート
121 第1のフランジ部
122 第2のフランジ部
123 円筒部
124 取付穴
125 リベット穴
128 大径部
129 小径部
Claims (4)
- 固定子と回転子とからなる磁石発電機であって、
前記固定子は、
内燃機関の外側に固定されるベースと、
コイルの巻装されたコアと、
円筒部および前記円筒部の軸方向両端にそれぞれ設けられたフランジ部を有し、一方のフランジ部が前記コアに固定され他方のフランジ部が前記ベースに固定されるインストールプレートと、
前記インストールプレートと前記コアとを接合する接合部材とを備え、
前記接合部材は前記コアを組み立てるとともに、前記コアの前記コイルよりも径方向内側で前記一方のフランジ部と前記コアとを固定していることを特徴とする磁石発電機。 - 固定子と回転子とからなる磁石発電機であって、
前記固定子は、
コイルの巻装されたコアと、
円筒部および前記円筒部の軸方向両端に設けられたフランジ部を有し、一方のフランジ部が前記コアに固定され他方のフランジ部が内燃機関の外側に固定されるインストールプレートと、
前記インストールプレートと前記コアとを接合する接合部材とを備え、
前記接合部材は前記コアを組み立てるとともに、前記コアの前記コイルよりも径方向内側で前記一方のフランジ部と前記コアとを固定していることを特徴とする磁石発電機。 - 前記接合部材は、前記コアの前記コイルよりも径方向内側で前記コアおよび前記一方のフランジ部に設けた穴にそれぞれ貫挿され、前記コアを組み立てるとともに、前記コアと前記インストールプレートとを接合することを特徴とする請求項1または2記載の磁石発電機。
- 請求項1から3のいずれか一項記載の磁石発電機の固定子の組付方法であって、複数枚の板状部材を積層してコアを形成する工程と、このコアを前記インストールプレートに接合する工程とを、前記コアと前記インストールプレートを接合部材により固定する工程によって同時に行うことを特徴とする磁石発電機の固定子の組付方法。
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JP27159494A JP3627823B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 磁石発電機およびその固定子の組付方法 |
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