JP4640851B2 - Magnet generator - Google Patents

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この発明は、フライホイールの回転により、永久磁石と発電コイルとの電磁誘導作用で発電する磁石発電機に関するものである。   The present invention relates to a magnet generator that generates power by electromagnetic induction between a permanent magnet and a power generation coil by rotation of a flywheel.
従来、椀状のフライホイールと、こ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と、前記フライホイールの内径側に設けられ外周面が前記永久磁石と対面した固定子鉄心と、この固定子鉄心に導線が巻回されて構成された発電コイルと、この発電コイルの口出し線と接続部を介して電気的に接続された外部出力用のリード線と、このリード線を固定するクランプ部材とを備えた磁石発電機が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a bowl-shaped flywheel, a plurality of permanent magnets fixed to the inner peripheral wall surface of the flywheel, a stator core provided on the inner diameter side of the flywheel and having an outer peripheral surface facing the permanent magnet, A power generating coil formed by winding a conductive wire around the stator core, a lead wire for external output electrically connected to the lead wire of the power generating coil via a connection portion, and the lead wire are fixed. A magnet generator including a clamp member is known (see, for example, Patent Document 1).
特開2007−166752号公報(図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2007-166752 (FIG. 1)
従来の磁石発電機では、外的な振動(エンジン振動等)が固定子鉄心及び発電コイルからなる固定子に加わった際に、接続部も加振される。接続部では圧着端子をかしめた後、半田付けにより口出し線と外部出力用のリード線とを接続しているため、口出し線、リード線単体と比較して質量が大きく。そのため、接続部は、口出し線及びリード線と比較して大きな加振力が働き、口出し線及びリード線と比較して破損し易い。
特に、近年のエンジン出力の増大等に伴い、固定子に加わる外的な振動が増大し、過剰な応力が接続部に加わり接続部及びその近傍で、破損、断線するという問題点があった。
In the conventional magnet generator, when external vibration (engine vibration or the like) is applied to the stator composed of the stator core and the power generation coil, the connecting portion is also vibrated. After crimping the crimp terminal at the connection part, the lead wire and the lead wire for external output are connected by soldering, so the mass is larger than the lead wire and lead wire alone. For this reason, the connecting portion has a large excitation force compared to the lead wire and the lead wire, and is easily damaged compared to the lead wire and the lead wire.
In particular, with the recent increase in engine output, etc., there has been a problem that external vibration applied to the stator is increased, and excessive stress is applied to the connection portion, causing damage and disconnection at the connection portion and its vicinity.
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、接続部における耐振性を高め、接続部及びその近傍での破損、断線の発生を低減した磁石発電機を得ることを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to improve a vibration resistance in a connection part, and to reduce the occurrence of breakage and disconnection in the connection part and its vicinity. The purpose is to obtain.
この発明に係る磁石発電機では、椀状のフライホイールと、こ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と、前記フライホイールの内径側に設けられ外周面が前記永久磁石と対面した固定子鉄心と、この固定子鉄心に導線が巻回されて構成された発電コイルと、この発電コイルの口出し線と接続部を介して電気的に接続された外部出力用のリード線とを備えた磁石発電機において、前記固定子鉄心に固定され、前記接続部に対向した部位に窓が形成されたクランプ部材を備えており、前記クランプ部材は、前記窓の周方向の一側の部位が前記口出し線を挟み、他側の部位が前記リード線を挟んで、前記接続部の両側を固定しているIn the magnet generator according to the present invention, a bowl-shaped flywheel, a plurality of permanent magnets fixed to the inner peripheral wall surface of the flywheel, the outer peripheral surface provided on the inner diameter side of the flywheel and the permanent magnet A stator core facing each other, a power generation coil formed by winding a conductive wire around the stator core, and a lead wire for external output electrically connected to the lead wire of the power generation coil via a connection portion The magnet generator includes a clamp member that is fixed to the stator core and has a window formed at a portion facing the connection portion, and the clamp member is provided on one side in the circumferential direction of the window. The part sandwiches the lead wire, and the other part sandwiches the lead wire to fix both sides of the connecting portion .
この発明による磁石発電機によれば、接続部の両側をクランプ部材により固定することで、接続部に対する加振力が低減され、接続部及びその近傍での破損、断線の発生が低減される等の効果がある。   According to the magnet generator according to the present invention, by fixing both sides of the connecting portion with the clamp member, the excitation force to the connecting portion is reduced, and the occurrence of breakage and disconnection in the connecting portion and its vicinity is reduced. There is an effect.
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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による磁石発電機を示す正面図、図2は図1のII−II線に沿った矢視断面図、図3は図1中の矢印Aの方向から固定子11を視たときの部分側面図である。
この磁石発電機は、内燃機関と連結された回転子と、この回転子と対面し固定部材(図示せず)に取り付けられた固定子11を備えている。
回転子は、椀状のフライホイール1及び永久磁石2を備えている。フライホイール1は、軸線B−Bを中心として回転する。ボス部5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。
Embodiment 1 FIG.
1 is a front view showing a magnet generator according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is fixed from the direction of arrow A in FIG. It is a partial side view when the child 11 is seen.
The magnet generator includes a rotor connected to an internal combustion engine, and a stator 11 that faces the rotor and is attached to a fixing member (not shown).
The rotor includes a bowl-shaped flywheel 1 and a permanent magnet 2. The flywheel 1 rotates about the axis BB. Boss portion 5 is fixed to a rotating shaft (not shown) that is driven to rotate by the internal combustion engine.
フライホイール1の円筒部の内周壁面には、例えば4個の永久磁石2が固定されている。永久磁石は、N極、S極及びN極の順に着磁された磁石と、S極、N極及びS極の順に着磁された永久磁石2が各2個ずつ交互に、回転軸線B−Bの周りに、互いに等しい角度間隔で配置されている。複数個の永久磁石は、隣接する永久磁石が互いに逆極性に着磁されており、永久磁石の内周側空間では、交互に方向が変化する磁界を発生するようになっている。
各永久磁石2の各内周面には、筒状の保護環3が密着して嵌め込まれている。各永久磁石2の回転軸線B−B方向の両端側、及び隣接した各永久磁石2間には、モールド成形材4が充填されている。このモールド成形材4によって、複数個の永久磁石2及び保護環3がフライホイール1の円筒部の内周壁面に固定されている。
For example, four permanent magnets 2 are fixed to the inner peripheral wall surface of the cylindrical portion of the flywheel 1. The permanent magnet is composed of magnets magnetized in the order of N pole, S pole, and N pole, and two permanent magnets 2 magnetized in the order of S pole, N pole, and S pole. Around B, they are arranged at equal angular intervals. In the plurality of permanent magnets, adjacent permanent magnets are magnetized in opposite polarities, and a magnetic field whose direction changes alternately is generated in the inner circumferential space of the permanent magnet.
A cylindrical protective ring 3 is fitted in close contact with each inner peripheral surface of each permanent magnet 2. A molding material 4 is filled between both end sides of each permanent magnet 2 in the direction of the rotation axis BB and between adjacent permanent magnets 2. A plurality of permanent magnets 2 and a protective ring 3 are fixed to the inner peripheral wall surface of the cylindrical portion of the flywheel 1 by the molding material 4.
固定子11は、中空円柱状の積層された薄板鋼板6及び両側に配置された単板7からなる固定子鉄心8と、発電コイル9と、発電コイル9と単板7との間に設けられた絶縁材10から構成されている。この絶縁材10としては、例えば樹脂モールド成形材、エポキシ系パウダ塗装が用いられる。
発電コイル9は、固定子鉄心8に表面がエナメル被膜された導線が巻回されて構成されている。発電コイル9は3相発電コイルであり、各相コイル部はデルタ結線で接続されている。
発電コイル9の各口出し線12は、接続部14を介して外部出力用のリード線13と電気的に接続されている。接続部14では、圧着端子をかしめた後、半田付けにより口出し線12の端部とリード線13の端部とを接続している。
各口出し線12は、フライホイール1の開口部側から導出され、保護チューブ16で保護されている。接続部14は、保護チューブ17が被覆され、保護されている。リード線13は、保護チューブ18が被覆され、保護されている。接続部14では、保護チューブ17,18の2層で被覆されている。
なお、各保護チューブ16,17,18は、耐熱性、絶縁性に優れており、ポリエステル繊維を編み込んだチューブにワニスを含浸して構成されている。
The stator 11 is provided between a stator iron core 8 formed of a hollow cylindrical laminated thin steel plate 6 and a single plate 7 disposed on both sides, a power generation coil 9, and the power generation coil 9 and the single plate 7. Insulating material 10 is used. As this insulating material 10, for example, a resin molding material or epoxy powder coating is used.
The power generating coil 9 is configured by winding a conductive wire whose surface is enamel-coated around the stator core 8. The power generation coil 9 is a three-phase power generation coil, and each phase coil part is connected by delta connection.
Each lead wire 12 of the power generation coil 9 is electrically connected to a lead wire 13 for external output via a connecting portion 14. In the connection portion 14, after crimping the crimp terminal, the end portion of the lead wire 12 and the end portion of the lead wire 13 are connected by soldering.
Each lead wire 12 is led out from the opening side of the flywheel 1 and is protected by a protective tube 16. The connection portion 14 is protected by being covered with a protective tube 17. The lead wire 13 is covered and protected by a protective tube 18. The connecting portion 14 is covered with two layers of protective tubes 17 and 18.
Each of the protection tubes 16, 17, and 18 is excellent in heat resistance and insulation, and is configured by impregnating a tube woven with polyester fiber with varnish.
接続部14の両側は、扁平円環形状の第1クランプ部材15A及び第2のクランプ部材15Bにより固定されている。
第1のクランプ部材15Aは、口出し線12を挟み、基端部でネジ19を用いて固定子鉄心8に固定されている。また、第2のクランプ部材15Bは、リード線13を挟み、基端部でネジ19を用いて固定子鉄心8に固定されている。
Both sides of the connection portion 14 is fixed by a first clamp member 15A and the second clamp member 15B of the flat annular shape.
The first clamp member 15 </ b> A is fixed to the stator core 8 with a screw 19 at the base end portion with the lead wire 12 interposed therebetween. The second clamp member 15 </ b> B is fixed to the stator core 8 with a screw 19 at the base end portion with the lead wire 13 interposed therebetween.
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1が回転し、その際に永久磁石2で生じる交番磁界により、発電コイル9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、車載バッテリなどの負荷に給電される。   In the magnet generator configured as described above, the flywheel 1 rotates in conjunction with the rotating shaft driven to rotate by the internal combustion engine, and electric power is generated in the generator coil 9 by the alternating magnetic field generated by the permanent magnet 2 at that time. The AC output at this time is rectified by a rectifying diode (not shown) and fed to a load such as an in-vehicle battery.
上記構成の磁石発電機によれば、接続部14の両側をクランプ部材15A,15Bで固定することで、固定端(第1のクランプ部材15A)から固定端(第2のクランプ部材15B)までの距離を短くし、接続部14に対する加振力が低減され、接続部14及びその近傍での破損、断線の発生を低減することができる。
また、クランプ部材15A,15Bは、口出し線12及びリード線13をそれぞれ挟んで接続部14を固定しているので、接続部14に対して安定した固定力を得ることができる。
According to the magnet generator having the above-described configuration, by fixing both sides of the connecting portion 14 with the clamp members 15A and 15B, from the fixed end (first clamp member 15A) to the fixed end (second clamp member 15B). The distance can be shortened, the excitation force to the connection portion 14 can be reduced, and the occurrence of breakage and disconnection in the connection portion 14 and the vicinity thereof can be reduced.
Further, since the clamp members 15A and 15B fix the connecting portion 14 with the lead wire 12 and the lead wire 13 interposed therebetween, a stable fixing force can be obtained with respect to the connecting portion 14.
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2による磁石発電機を示す正面図である。
この実施の形態では、クランプ部材15Cは、一部材で構成され、また接続部14に対向した部位に窓20が形成されている。
他の構成は、実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
4 is a front view showing a magnet generator according to Embodiment 2 of the present invention.
In this embodiment, the clamp member 15 </ b> C is composed of a single member, and a window 20 is formed at a portion facing the connection portion 14.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
この実施の形態による磁石発電機によれば、接続部14の両側は、クランプ部材15Cの周方向の両側の部位で固定されており、実施の形態1と同様に、固定端から固定端までの距離を短くし、接続部14に対する加振力が低減され、接続部14及びその近傍での破損、断線の発生を低減することができる。
また、クランプ部材15Cは一部材で構成されているので、部品点数が削減されるとともに、組付性を向上できる。
また、接続部14に対向した部位に窓20が形成されているので、接続部14とクランプ部材15Cとの電気的な短絡を防ぐことができる。
According to the magnet generator according to this embodiment, both sides of the connecting portion 14 are fixed at both sides in the circumferential direction of the clamp member 15C, and, similarly to Embodiment 1, from the fixed end to the fixed end. The distance can be shortened, the excitation force to the connection portion 14 can be reduced, and the occurrence of breakage and disconnection in the connection portion 14 and the vicinity thereof can be reduced.
In addition, since the clamp member 15C is composed of one member, the number of parts can be reduced and the assemblability can be improved.
Moreover, since the window 20 is formed in the site | part facing the connection part 14, the electrical short circuit with the connection part 14 and the clamp member 15C can be prevented.
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3による磁石発電機を示す正面図、図6は図5中の矢印Aの方向から固定子11を視たときの部分側面図である。
この実施の形態では、クランプ部材15Dの周方向の両側には、保護チューブ18の径方向の内側に突出し径方向に延びたリブ21がそれぞれ対向して形成されている。
他の構成は、実施の形態2と同様である。
Embodiment 3 FIG.
5 is a front view showing a magnet generator according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 6 is a partial side view when the stator 11 is viewed from the direction of arrow A in FIG.
In this embodiment, ribs 21 projecting inward in the radial direction of the protective tube 18 and extending in the radial direction are formed on both sides in the circumferential direction of the clamp member 15D so as to face each other.
Other configurations are the same as those in the second embodiment.
この実施の形態による磁石発電機によれば、実施の形態2の磁石発電機と同様の効果を得ることができるとともに、クランプ部材15Dにクランプ部材15Dを補強するためのリブ21が設けられているので、クランプ部材15Dの剛性が向上し、クランプ部材15Dの撓み量が低減し、固定力の低下が抑制される。
また、リブ21は、保護チューブ18の径方向の内側に突出し、保護チューブ18に食い込んでいるので、固定力がさらに向上する。
According to the magnet generator of this embodiment, the same effect as that of the magnet generator of Embodiment 2 can be obtained, and the rib 21 for reinforcing the clamp member 15D is provided on the clamp member 15D. Therefore, the rigidity of the clamp member 15D is improved, the amount of bending of the clamp member 15D is reduced, and a decrease in fixing force is suppressed.
Further, since the rib 21 protrudes inward in the radial direction of the protective tube 18 and bites into the protective tube 18, the fixing force is further improved.
この発明の実施の形態1による磁石発電機を示す正面図である。It is a front view which shows the magnet generator by Embodiment 1 of this invention. 図1のII−II線に沿った矢視断面図である。It is arrow sectional drawing along the II-II line | wire of FIG. 図1の固定子を矢印Aの方向から視たときの部分側面図である。FIG. 2 is a partial side view when the stator of FIG. 1 is viewed from the direction of arrow A. この発明の実施の形態2による磁石発電機を示す正面図である。It is a front view which shows the magnet generator by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による磁石発電機を示す正面図である。It is a front view which shows the magnet generator by Embodiment 3 of this invention. 図5の固定子を矢印Aの方向から視たときの部分側面図である。FIG. 6 is a partial side view when the stator of FIG. 5 is viewed from the direction of arrow A.
符号の説明Explanation of symbols
1 フライホイール、2 永久磁石、8 固定子鉄心、9 発電コイル、11 固定子、12 口出し線、13 リード線、14 接続部、15A 第1のクランプ部材、15B 第2のクランプ部材、15C,15D クランプ部材、20 窓、21 リブ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flywheel, 2 Permanent magnet, 8 Stator core, 9 Generator coil, 11 Stator, 12 Lead wire, 13 Lead wire, 14 Connection part, 15A 1st clamp member, 15B 2nd clamp member, 15C, 15D Clamp member, 20 windows, 21 ribs.

Claims (4)

  1. 椀状のフライホイールと、
    こ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と、
    前記フライホイールの内径側に設けられ外周面が前記永久磁石と対面した固定子鉄心と、
    この固定子鉄心に導線が巻回されて構成された発電コイルと、
    この発電コイルの口出し線と接続部を介して電気的に接続された外部出力用のリード線とを備えた磁石発電機において、
    前記固定子鉄心に固定され、前記接続部に対向した部位に窓が形成されたクランプ部材を備えており、
    前記クランプ部材は、前記窓の周方向の一側の部位が前記口出し線を挟み、他側の部位が前記リード線を挟んで、前記接続部の両側を固定していることを特徴とする磁石発電機。
    A bowl-shaped flywheel,
    A plurality of permanent magnets fixed to the inner peripheral wall surface of the flywheel;
    A stator core provided on the inner diameter side of the flywheel and having an outer peripheral surface facing the permanent magnet;
    A power generation coil formed by winding a conductive wire around the stator core;
    In the magnet generator including the lead wire for the external output and the lead wire for external output electrically connected via the connecting portion,
    A clamp member fixed to the stator core and having a window formed at a portion facing the connecting portion;
    The magnet is characterized in that the clamp member has a portion on one side in the circumferential direction of the window sandwiching the lead wire and a portion on the other side sandwiching the lead wire to fix both sides of the connecting portion. Generator.
  2. 前記クランプ部材は、内径側端部のみで前記固定子鉄心に固定さ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。The magnet generator according to claim 1, wherein the clamp member is fixed to the stator core only at an inner diameter side end.
  3. 前記クランプ部材には、補強用のリブが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。 Wherein the clamp member, magnet generator according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcing ribs are formed.
  4. 前記リブは、前記口出し線及び前記リード線の径方向の内側に突出していることを特徴とする請求項に記載の磁石発電機。 The magnet generator according to claim 3 , wherein the rib protrudes inward in the radial direction of the lead wire and the lead wire.
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