JP5363042B2 - Magnet generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動二輪車、バギー車等の小型車両に搭載される磁石発電機に関するものである。 The present invention relates to a magnet generator mounted on a small vehicle such as a motorcycle or a buggy.
従来から、自動二輪車などでは、磁石式発電機が広く利用されている。この種の磁石発電機は、コイルが巻装されたステータコアと、複数のマグネットを備えたロータヨークとを備えている。ロータヨークは、エンジンのクランクシャフトに固定されているため、クランクシャフトの回転に伴って、ステータコアの外周を回転する。この際、ロータヨークに固定されたマグネットによって、ステータコアのコイルに誘導起電力が発生する。コイルに発生した誘導起電力は、コイルと電気的かつ機械的に接続されたリード線を介し、バッテリーに供給され、蓄積される。
しかしながら、リード線は、エンジンの振動に従って振動する。その結果、リード線とコイルとの接続部に応力が集中し、リード線が断線してしまう恐れがある。そのため、磁石発電機に利用されるリード線は、コイルとの接続部付近に設置された保持部材によって保持されている。(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, magnet generators have been widely used in motorcycles and the like. This type of magnet generator includes a stator core around which a coil is wound, and a rotor yoke including a plurality of magnets. Since the rotor yoke is fixed to the crankshaft of the engine, the outer periphery of the stator core rotates as the crankshaft rotates. At this time, an induced electromotive force is generated in the coil of the stator core by the magnet fixed to the rotor yoke. The induced electromotive force generated in the coil is supplied to and stored in the battery via a lead wire electrically and mechanically connected to the coil.
However, the lead wire vibrates according to the vibration of the engine. As a result, stress concentrates on the connection portion between the lead wire and the coil, and the lead wire may be disconnected. Therefore, the lead wire used for the magnet generator is held by a holding member installed in the vicinity of the connection portion with the coil. (For example, refer to Patent Document 1).
上述の従来の技術においては、リード線とコイルとの接続部は、接続部付近に保持部材が設置されているため、リード線は、エンジンと一体に振動することはない。しかし、保持部材の位置から離れた位置においては、リード線は振動してしまう。特に、ロータヨークの開口周縁部付近で、リード線が振動すると、リード線とロータヨークとが接触する。リード線がロータヨークと接触すると、リード線に施されている絶縁被膜は摩擦熱によって溶け、リード線の銅線部とロータヨークとが接触してしまい、両者が電気的にショートする恐れがある。そのため、リード線が、ロータヨークと接触することなく保持され、バッテリー等と接続される構造が望まれている。
本発明の目的は、これらの課題を解決することができる磁石発電機を提供することにある。
In the above-described conventional technology, the connecting portion between the lead wire and the coil is provided with a holding member in the vicinity of the connecting portion. Therefore, the lead wire does not vibrate integrally with the engine. However, the lead wire vibrates at a position away from the position of the holding member. In particular, when the lead wire vibrates near the periphery of the opening of the rotor yoke, the lead wire and the rotor yoke come into contact with each other. When the lead wire comes into contact with the rotor yoke, the insulating coating applied to the lead wire is melted by frictional heat, the copper wire portion of the lead wire comes into contact with the rotor yoke, and there is a possibility that they are electrically short-circuited. Therefore, a structure in which the lead wire is held without contacting the rotor yoke and connected to a battery or the like is desired.
An object of the present invention is to provide a magnet generator capable of solving these problems.
請求項1に記載された発明は、磁性材料からなるコア材が複数積層されて形成されたステータコアと、ステータコアに巻装されたコイルとを有する固定子と、固定子の周りを回転し、マグネットを有する有底筒形状のロータヨークを備えた回転子と、固定子のコイルと電気的かつ機械的に接合されたリード線と、ステータコアに固定され、リード線を保持する保持部材とを備えた磁石発電機において、保持部材は、ステータコアに固定され、リード線を保持する保持部と、保持部に一体形成され、保持部に保持されたリード線を、ロータヨークの外周の外側に案内する案内部とを備えていることを特徴とする磁石発電機である。
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の磁石発電機において、保持部材の案内部は、リード線が案内部から離脱するのを防止する挟持部を有しており、挟持部は、案内部の一方の側部から板状に突出して形成され、案内部とによりリード線を挟持する延出部と、延出部の先端部に屈曲して形成された第1爪部と、案内部の他方の側部から板状に突出形成され、第1爪部に対向して配置される第2爪部を有していることを特徴とする磁石発電機である。
請求項3に記載された発明は、延出部は、案内部の前記ロータヨークの外周の外側に形成されたことを特徴とする磁石発電機である。
請求項4に記載された発明は、請求項3記載の磁石発電機において、案内部には、案内部の幅を実質的に減少させる貫通孔が形成されていることを特徴とする磁石発電機である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a stator having a stator core formed by laminating a plurality of core materials made of a magnetic material, a coil wound around the stator core, and a magnet rotating around the stator. A magnet including a rotor having a bottomed cylindrical rotor yoke having a lead wire electrically and mechanically joined to a stator coil, and a holding member fixed to the stator core and holding the lead wire In the generator, the holding member is fixed to the stator core and holds the lead wire, and the guide portion is integrally formed with the holding portion and guides the lead wire held by the holding portion to the outside of the outer periphery of the rotor yoke. It is provided with the magnet generator characterized by the above-mentioned.
According to a second aspect of the present invention, in the magnet generator according to the first aspect, the guide portion of the holding member has a pinching portion that prevents the lead wire from being detached from the guide portion. A protruding portion formed in a plate shape from one side portion of the guide portion, the lead portion sandwiching the lead wire by the guide portion, and a first claw portion formed by bending the tip portion of the extension portion, It is a magnet generator characterized by having a 2nd claw part which is formed in the shape of a plate from the other side part of a guide part, and is arranged facing the 1st claw part.
The invention described in
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the magnet generator according to the third aspect, wherein the guide portion is formed with a through hole that substantially reduces the width of the guide portion. It is.
請求項1に記載された発明によると、リード線は、保持部と一体成形された案内部によって、ロータヨークの外周の外側に案内される。ロータヨークと、リード線との間には案内部が常に介在することになるため、リード線は、ロータヨークと接触することなく、バッテリー等と接続されることが可能となる。
請求項2に記載された発明によると、案内部の一方の側部に形成された延出部は、リード線を挟持するため、リード線が案内部から離脱することを防止することが可能となる。さらに、リード線は、延出部の先端部に形成された第1爪部と、案内部の他方の側部に形成された第2爪部とによって保持されるため、延出部がリード線から離れてしまった場合であっても、リード線が案内部から離脱することを防止することが可能となった。そのため、請求項1に記載された発明よりも、確実にリード線とロータヨークとの接触を防止することが可能となり、リード線は、ロータヨークと接触することなく、バッテリー等と接続されることが可能となる。
請求項3に記載された発明によると、リード線は、案内部の側部のロータヨークを超えた位置に形成された延出部によって挟持される。そのため、請求項2に記載された発明よりも、確実にリード線とロータヨークとの接触を防止することが可能となり、リード線は、ロータヨークと接触することなく、バッテリー等と接続されることが可能となる。
請求項4に記載された発明によると、延出部に集中する応力は、案内部に形成された貫通孔によって緩和されるため、延出部がリード線から離れてしまうことを防止することが可能となる。そのため、請求項3に記載された発明よりも、確実にリード線とロータヨークとの接触を防止することが可能となり、リード線は、ロータヨークと接触することなく、バッテリー等と接続されることが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the lead wire is guided to the outside of the outer periphery of the rotor yoke by the guide portion integrally formed with the holding portion. Since the guide portion is always interposed between the rotor yoke and the lead wire, the lead wire can be connected to a battery or the like without contacting the rotor yoke.
According to the second aspect of the present invention, since the extension portion formed on one side portion of the guide portion sandwiches the lead wire, it is possible to prevent the lead wire from being detached from the guide portion. Become. Furthermore, since the lead wire is held by the first claw portion formed at the distal end portion of the extension portion and the second claw portion formed at the other side portion of the guide portion, the extension portion is the lead wire. Even if the lead wire is separated from the guide, it is possible to prevent the lead wire from being detached from the guide portion. Therefore, it is possible to prevent the lead wire and the rotor yoke from coming into contact with each other more reliably than in the first aspect of the invention, and the lead wire can be connected to a battery or the like without contacting the rotor yoke. It becomes.
According to the third aspect of the present invention, the lead wire is clamped by the extending portion formed at a position beyond the rotor yoke on the side portion of the guide portion. Therefore, it is possible to prevent the lead wire and the rotor yoke from coming into contact with each other more reliably than the invention described in claim 2, and the lead wire can be connected to a battery or the like without contacting the rotor yoke. It becomes.
According to the invention described in
図1は磁石発電機の正面図であり、図2は磁石発電機のA-A断面図である。
磁石発電機1は、固定子2と、固定子2の周りを回転する回転子3とによって構成される、いわゆるアウターローター型の回転電機であって、例えば自動二輪車における磁石発電機として利用される。
FIG. 1 is a front view of a magnet generator, and FIG. 2 is an AA cross-sectional view of the magnet generator.
The
固定子2はエンジンステー101に固定され、回転子3はエンジン(図示せず)のクランクシャフト102に固定されている。回転子3は、有底円筒状に形成されたロータヨーク7を有しており、ロータヨーク7には、複数の磁極が着磁されたマグネット6が固定されている。回転子3がクランクシャフト102とともに回転することによって、回転子3は固定子2の周りを回転し、固定子2に巻装されたコイル4に誘導起電力が発生する。そして、コイル4に生じた誘導起電力は、コイル4と電気的かつ機械的に接続されたリード線5を介してバッテリーや付属電機機器(図示せず)に供給される。
The stator 2 is fixed to an
ロータヨーク7は、有底円筒状に形成されたヨーク8とボス9とを備えており、ボス9は互いに一体成形されたフランジ部10と円筒部11を有している。ボス9のフランジ部10とヨーク8はリベット12によって締結され、ヨーク8に固定される。
ボス9のフランジ部10の収容部10aにおいて、クランクシャフト102の先端部102aにナット103が固着され、ロータヨーク7はクランクシャフト102に連結される。そのため、ロータヨーク7は、クランクシャフト102の回転に伴って、固定子2の周りを回転し、固定子2に巻装されたコイル4には誘導起電力が発生する。
The
In the
ヨーク8は、鉄などの磁性材によって、有底円筒状に形成されたものである。ヨーク8の底面部8aの略中央には、ボス9が挿入される貫通孔13が形成されており、貫通孔13の周囲には、リベット12等の締結部材が挿入される貫通孔14が等間隔に形成されている。
The
ボス9は、円筒部11とフランジ部10とが鉄等の磁性材によって一体形成されており、前記したように、ボス9のフランジ部10とヨーク8の底面部8aとをリベット12によって締結することによって、ボス9は、ヨーク8に固定される。ヨーク8の底面部8aの貫通孔13に挿入されたボス9の円筒部11には、クランクシャフト102が挿入される。フランジ部10には、円筒部11と連通する収容部10aが形成されており、フランジ部10の収容部10aには、クランクシャフト102の先端部102aに螺入されるナット103が収容される。
In the boss 9, the
ロータヨーク7の内周面7bには、複数のマグネット6が周方向等間隔に配置されている。マグネット6は、ロータヨーク7に載置された樹脂製のリング形状のマグネットケース16によって周方向の位置決めされている。マグネット6がマグネットケース16上から脱落することを防止するため、マグネット6上には、断面視L字形状のマグネットホルダー18が載置されている。さらに、マグネットホルダー18がマグネット6上から脱落することを防止するため、マグネットホルダー18は、ロータヨーク7の開口周縁部7dによってカールカシメされている。マグネットホルダー18がカールカシメされる際に、マグネット6が割れてしまうことを防止するため、マグネットホルダー18上には、樹脂製のリング形状の第2マグネットケース17が載置されている。
A plurality of magnets 6 are arranged on the inner
ロータヨーク7の外周面7aには、ロータヨーク7の内周面7bから打ち出された複数の凸部15が形成されている。エンジンの始動に伴い、回転子3が固定子2の周りを回転すると、ロータヨーク7の外周面7aに形成された凸部15は、エンジンステー101に配置された位置検出センサ19の検出部19aを横切る。そのため、位置検出センサ19は、信号線20を介してパルス信号を不図示の制御部に送信する。これによって制御部は、エンジンの回転速度情報やクランクシャフト102の回転角度情報を得ることができるため、エンジンの点火タイミングを制御することができる。
On the outer
固定子2は、インシュレータ21を介してコイル4が巻装されたステータコア22を有しており、ステータコア22は、ボルト23によってエンジンステー101に取り付けられている。位置検出センサ19から引き出された信号線20とリード線5は、絶縁チューブ24a、24bによって被覆されている。信号線20とリード線5は、絶縁チューブ24a、24bを介して保持部材25によって保持され、ロータヨーク7の外周面7aの外側へ引き出される。保持部材25は、絶縁チューブ24bとロータヨーク7の開口周縁部7dとの間に介在するため、絶縁チューブ24bがロータヨーク7と接触することを防止する。
The stator 2 has a
ステータコア22は、磁性材料によって板状に形成されたコア材27を積層し形成される。コア材27は、円環状に形成され、放射状に突出形成されたT字形状のティース27bを備えている。ステータコア22には、インシュレータ21が装着されており、コイル4は、インシュレータ21を介して各ティース27bに巻装されている。
The
コイル4は、インシュレータ21を介してティース27bに順次巻装されている。コイル4を確実にティース27bに固着するため、コイル4には、ワニス材等が塗布されている。各コイル4の巻き始め端部4aは、インシュレータ21に形成された中性点部21aに接続され、各コイル4の巻き終わり端部4bは、三相でかつスター結線にしたものであって、対応する相のリード線5と電気的かつ機械的に接合されている。
The
図3は保持部材の斜視図である。
金属製の保持部材25は、略L字形状に形成された案内部29と、案内部29の一方の側部から板状に突出して形成された第1の延出部31を有する保持部28と、案内部29の他方の側部から板状に突出して形成された第4の延出部34を有する挟持部30とを備えている。ロータヨーク7の開口周縁部7dを超えて引き出されたリード線5と信号線20は、ロータヨーク7の外周面7aに対して法線方向に引き出されている。第4の延出部34の基端部34cは、リード線5と信号線20とが挟持部30から離脱することを防止する。
FIG. 3 is a perspective view of the holding member.
The
保持部材25の保持部28は、案内部29と、案内部29の一端より板状に突出形成された第1の延出部31と、案内部29の他端より突出形成された板状の第2の延出部32とを備えている。第1の延出部31は、案内部29の一端より突出形成されており、第1の延出部31の先端部31aには第1平板部31bが屈曲形成され、ステータコア22と当接可能である。第2の延出部32は、案内部29の他端より突出形成されており、第2の延出部32の先端部32aには第2平板部32bが屈曲形成され、第1平板部31bと当接可能である。第1平板部31bと第2平板部32bとを介して、螺子35がステータコア22に螺入されることによって保持部材25がステータコア22に固定されると共に、リード線5と信号線20は、絶縁チューブ24aを介して保持部材25によって保持される。そのため、リード線5と信号線20は、保持部28から離脱することがない。
The holding
保持部材25の挟持部30は、案内部29に形成された段差部36と、段差部36の一端より突出形成された第3の延出部33と、段差部36の他端より板状に突出形成された第4の延出部34とを備えている。第3の延出部33は、屈曲形成された第1爪部33aであって、第4の延出部34の先端部34aには、屈曲形成された第2爪部34bを備えている。リード線5と信号線20は、第2爪部34bが第1爪部33aと対向するように屈曲された第4の延出部34と、案内部29とによって絶縁チューブ24bを介して挟持される。そのため、挟持部30は、締結部材を用いることなく、リード線5と信号線20を保持することができ、部品点数の増加が防止される。第4の延出部34は、屈曲形成された第2爪部34bであり、第2爪部34bは第1爪部33aを越えた位置で第1爪部33aに対向するように形成されている。そのため、リード線5と信号線20は、第2爪部34bによって押圧されることなく、挟持部30によって挟持される。
The holding
ステータコア22に組みつけられた保持部材25は、ステータコア22の中心位置Oから、ロータヨーク7の内径と略同程度の距離だけ離れた位置に形成された段差部36を備えており、案内部29の段差部36は、ロータヨーク7の開口周縁部7dから離れて配置されている。そのため、挟持部30は、ロータヨーク7の開口周縁部7dと接触することなく、リード線5を安定した状態で挟持することができる。
The holding
保持部材25の案内部29には、貫通孔37が形成されており、案内部29の幅が貫通孔37の径だけ実質的に狭く形成され、案内部29は容易に弾性的に変形可能である。その結果、第4延出部34が開く方向に対してリード線5と信号線20に外力が加えられた場合であっても、第4延出部34はリード線5と信号線20とともに弾性的に変形し、リード線5と信号線20が第4延出部34から離れることを防止する。さらに、貫通孔37は、案内部29にプレスなどの簡易な加工によって形成することができるため、作業工程を複雑化させることなく、第4延出部34がリード線5から離れてしまうことを防止することが可能となる。
A through
なお、前述の実施の形態では、磁石発電機として使用した場合を示したが、発電機と始動電動機を兼用した物にも適用できる。加えて、前述の実施形態では、自動二輪車に適用した例を示したが、他の用途の発電機や始動発電機に適用することも可能である。また、前述の実施形態では、三相の磁石発電機について説明したが、単相磁石発電機若しくは多相磁石発電機にも本発明は適用可能である。前述の実施形態では、リード線を保持する保持部材を例として示したが、位置検出センサの信号線を保持する保持部材として適用することも可能である。 In addition, although the case where it used as a magnet generator was shown in the above-mentioned embodiment, it is applicable also to the thing which combined the generator and the starting motor. In addition, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a motorcycle has been described. However, the present invention can also be applied to a generator or a starter generator for other uses. In the above-described embodiment, the three-phase magnet generator has been described. However, the present invention can also be applied to a single-phase magnet generator or a multi-phase magnet generator. In the above-described embodiment, the holding member that holds the lead wire is shown as an example. However, the holding member that holds the signal line of the position detection sensor can also be applied.
1 磁石発電機
2 固定子
3 回転子
4 コイル
5 リード線
6 マグネット
7 ロータヨーク
8 ヨーク
9 ボス
10 ボスのフランジ部
11 ボスの円筒部
12 リベット
21 インシュレータ
22 ステータコア
25 保持部材
28 保持部
29 案内部
30 挟持部
31 第1延出部
31b 第1平板部
32 第2延出部
32b 第2平板部
33 第3延出部
33a 第1爪部
34 第4延出部
34b 第2爪部
36 段差部
37 貫通孔
DESCRIPTION OF
34
Claims (3)
前記固定子の周りを回転し、複数のマグネットを有する有底筒形状のロータヨークを備えた回転子と、
前記固定子のコイルと電気的かつ機械的に接合されたリード線と、
前記ステータコアに固定され、前記リード線を保持する保持部材とを備えた磁石発電機において、
前記保持部材は、
前記リード線を保持する保持部と、
前記保持部に一体形成され、前記保持部に保持された前記リード線を前記ロータヨークの外周の外側に案内する案内部とを備えており、
前記保持部材の案内部は、前記リード線が前記案内部から離脱するのを防止する挟持部を有しており、
前記挟持部は、
前記案内部の一方の側部から板状に突出して形成され、前記案内部とにより前記リード線を挟持する延出部と、
前記延出部の先端部に屈曲して形成された第1爪部と、
前記案内部の他方の側部から板状に突出形成され、前記第1爪部に対向して配置される第2爪部を有していることを特徴とする磁石発電機。 A stator having a stator core formed by laminating a plurality of core materials made of a magnetic material, and a coil wound around the stator core;
A rotor having a bottomed cylindrical rotor yoke that rotates around the stator and has a plurality of magnets;
A lead wire electrically and mechanically joined to the stator coil;
In the magnet generator provided with a holding member that is fixed to the stator core and holds the lead wire,
The holding member is
A holding portion for holding the lead wire;
A guide portion that is integrally formed with the holding portion and guides the lead wire held by the holding portion to the outside of the outer periphery of the rotor yoke ;
The guide portion of the holding member has a holding portion that prevents the lead wire from being detached from the guide portion,
The clamping part is
An extension part formed so as to project from the one side part of the guide part in a plate shape and sandwiching the lead wire with the guide part;
A first claw portion formed by bending at a tip portion of the extension portion;
A magnet generator having a second claw portion that is formed to project from the other side portion of the guide portion in a plate shape and is disposed to face the first claw portion .
前記延出部は、
前記案内部の前記ロータヨークの外周の外側に形成されたことを特徴とする磁石発電機。 The magnet generator according to claim 1, wherein
The extension part is
A magnet generator formed outside the outer periphery of the rotor yoke of the guide portion .
前記案内部には、前記案内部の幅を実質的に減少させる貫通孔が形成されていることを特徴とする磁石発電機。 The magnet generator according to claim 2, wherein
The guide generator is formed with a through-hole that substantially reduces the width of the guide .
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