JPH0623185Y2 - 内燃機関用3相磁石発電機 - Google Patents

内燃機関用3相磁石発電機

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JPH0623185Y2
JPH0623185Y2 JP1987019632U JP1963287U JPH0623185Y2 JP H0623185 Y2 JPH0623185 Y2 JP H0623185Y2 JP 1987019632 U JP1987019632 U JP 1987019632U JP 1963287 U JP1963287 U JP 1963287U JP H0623185 Y2 JPH0623185 Y2 JP H0623185Y2
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coil
phase
ignition
internal combustion
combustion engine
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JP1987019632U
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JPS63127271U (ja
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浩 山田
三男 高田
隆志 増田
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Kokusan Denki Co Ltd
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Kokusan Denki Co Ltd
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【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、内燃機関に取付けられる3相磁石発電機に関
するものである。
[従来の技術] 車両用内燃機関に取付けられる磁石発電機においては、
内燃機関用点火装置を駆動する点火電源コイルの外に、
ヘッドランプ等の点灯負荷及びバッテリ充電回路等に電
力を供給する一般負荷用発電コイルを設ける必要があ
る。
従来のこの種の磁石発電機では、環状星形鉄心の突極部
の1つに点火電源コイルを集中巻し、他の突極部に一般
負荷用発電コイルを集中巻する構成をとるか、または複
数のI字形鉄心を設けて1つの鉄心に点火電源コイルを
巻回し、他の鉄心に一般負荷用発電コイルを巻回する構
成がとられていた。
[考案が解決しようとする問題点] 最近電装品の増加に伴い、一般負荷用発電コイルの出力
を向上させることが要求される傾向にあり、一般負荷用
発電コイルの出力を増大させるために磁石回転子の極数
を増大させることが行われている。ところが点火電源コ
イルの方は一般負荷用発電コイル程は出力を必要とせ
ず、磁石回転子の極数を増大させると機関の高速時に点
火電源コイルの出力が過大になって点火装置を構成する
電子部品として高耐圧のものが必要になるという問題が
生じる。
本考案の目的は、点火電源コイルの出力が過大になるの
を防いでしかも一般負荷用発電コイルからは高出力を取
出すことができるようにした内燃機関用3相磁石発電機
を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本考案は、n(nは4以上の偶数)極の磁石回転子と、
3n個のコイル巻回用スロットを有する電機子鉄心にコ
イルを分布巻した固定子とを備え、異なる相のコイルを
径方向の異なる位置に配置してなる3相磁石発電機にお
いて、一般負荷用発電コイルの出力を確保してしかも点
火電源コイルの出力が過大になるのを防止したものであ
る。
そのため、本考案においては、電機子鉄心に巻かれた3
相のコイルの内最も径方向の内側にある1相のコイルを
他の2相のコイルから独立させて内燃機関用点火装置を
駆動する点火電源コイルとし、他の2相のコイルを3相
V結線して一般負荷用の発電コイルとした。
[考案の作用] 上記のように、異なる相のコイルをそれぞれ電機子鉄心
の径方向の異なる位置に配置した磁石発電機において、
径方向の内側に位置するコイルは磁石回転子からの距離
が長く、該コイルに鎖交する磁束の磁路が長いため、該
磁路の途中から漏洩する磁束の量が多くなる。従って径
方向の内側に位置するコイルに鎖交する有効磁束は、径
方向の外側に位置するコイルに鎖交する有効磁束よりも
少なくなり、径方向の内側に位置するコイルの出力は外
側に位置するコイルの出力よりも低くなる。
従って上記のように最も径方向の内側に位置するコイル
を点火電源コイルとすれば、該点火電源コイルの出力が
過大になるのを防ぐことができる。また一般負荷用発電
コイルとしては上記のように他の2相のコイルを3相V
結線したものを用いればその出力を十分高くすることが
できる。
[実施例] 以下添付図面を参照して本考案の実施例を説明する。
第1図は、8極の磁石回転子と24極の固定子とにより
構成される3相磁石発電機に本考案を適用した実施例を
示したもので、同図においてRはカップ状のフライホイ
ールFとその内周に固定されたリング状磁石Mとからな
る磁石回転子である。磁石Mには周方向に等角度間隔で
並ぶ8個の着磁領域が設定され、これらの着磁領域の内
周面が交互に異なる極性の磁極となるように各着磁領域
がフライホイールの径方向に着磁されている。第1図に
おいて磁石Mに記入された破線は各着磁領域の境界を示
している。フライホイールFの底壁部の中央にはボスB
が設けられ、このボスが内燃機関の出力軸に取付けられ
る。
Aは電機子鉄心Cにコイルを巻回してなる固定子で、電
機子鉄心Cは、環状のヨークYから所定の形状の突極部
P1ないしP24を放射状に突出させて突極部相互間にU
ないしW3相のコイルを巻回する合計24個のスロット
Gu1〜Gu8、Gv1〜Gv8及びGw1〜Gw8をそれぞれ45
度(=360/8度)の角度間隔で形成した電機子鉄心であ
る。ヨークYには120度の角度間隔で3個の取付け孔
hが設けられ、これらの取付け孔に挿入されたボルトが
内燃機関のケース等に設けられた固定子台板のネジ孔に
螺入されて固定子Aが機関に対して固定されるようにな
っている。
U相のコイルを巻くスロットGu1〜Gu8は、第2図に示
すように、コイル導体挿入用溝部gu1と該コイル導体挿
入用溝部にそれぞれ連続させて該コイル導体挿入用溝部
よりも径方向の内側に設けられたコイル巻回用溝部gu2
とからなり、スロットGu1〜Gu8のコイル導体挿入用溝
部gu1の開口部は周方向に45度の角度間隔をあけて設
けられている。
またV相のコイルを巻くスロットGv1〜Gv8はスロット
Gu1〜Gu8のコイル導体挿入用溝部gu1に対して周方向
の一方の側(図示の例では反時計方向)に15度(=36
0/24度)ずれた位置にそれぞれ開口するコイル導体挿入
用溝部gv1と該コイル導体挿入用溝部にそれぞれ連続さ
せて該コイル導体挿入用溝部よりも内側に設けられたコ
イル巻回用溝部gv2とからなっており、コイル巻回用溝
部gv2の底部はコイル巻回用溝部gu2の底部よりも更に
径方向の内側に位置している。
W相のコイルを巻回するスロットGw1〜Gw8は、コイル
導体挿入用溝部gw1と該コイル導体挿入用溝部gw1に連
続させて該コイル導体挿入用溝部gw1よりも径方向の内
側に設けられたコイル巻回用溝部gw2とからなり、コイ
ル巻回用溝部gw2はスロットGu1〜Gu8のコイル巻回部
gu2よりも更に径方向の内側の位置に設けられている。
W相のスロットGw1〜Gw8のコイル導体挿入用溝部gw2
の開口部はそれぞれスロットGv1〜Gv8のコイル導体挿
入用溝部の開口部に対して周方向の一方の側(図示の例
では反時計方向)に15度間隔をあけて設けられてい
る。
第2図に見られるように、コイル導体挿入用溝部gv1,
gu1及びgw1の開口部の周方向長さ(=q0)は等しく設
定され、突極部P1〜P24の先端の磁極部の周方向長さ
(=q1)も全て等しく設定されている。そして、隣合う
3つの突極部の周方向長さ3q1と、該3つの突極部相
互間に介在する2個のスロットのコイル導体挿入用溝部
の開口部の周方向長さ2q0との和3q1+2q0が磁
石回転子の各磁極の周方向長さにほぼ等しくなるように
設定されている。
隣合うU相のスロットGu1〜Gu8のコイル巻回用溝部間
に跨ってそれぞれ単位コイルluが巻回され、合計8個
の単位コイルluが順次直列に接続されてU相の発電コ
イルLuが構成されている。また隣合うV相のスロット
Gv1〜Gv12のコイル巻回用溝部間に跨って単位コイル
lvが巻回され、合計8個の単位コイルlvが順次直列
に接続されてV相の発電コイルLuが構成されている。
更に隣合うW相のスロットのコイル巻回用溝部間に跨っ
て単位コイルlwが巻回され、合計8個の単位コイルl
wが順次直列に接続されて点火電源コイルLexが構成さ
れている。
上記の磁石発電機において、磁石回転子Rが例えば図示
の矢印のように反時計方向に回転すると、第1図に示し
たように隣合う3つの突極部,(P3,P4,P5),
(P6,P7,P8),…,(P24,P1,P2)がそ
れぞれ磁石回転子の磁極に正規に対向した時にU相の単
位コイルluに鎖交する磁束の量が最大になり、隣合う
3つの突極部(P2,P3,P4),(P5,P6,P
7),…,(P23,P24,P1)がそれぞれ磁石回転子
の磁極に正規に対向した時にV相の単位コイルlvに鎖
交する磁束が最大になる。また隣合う3つの突極部(P
1,P2,P3),(P4,P5,P6),…,(P2
2,P23,P24)がそれぞれ磁石回転子の磁極に正規に
対向した時に単位コイルlwに鎖交する磁束の量が最大
になる。磁石回転子Rの回転に伴って単位コイルluな
いしlwにそれぞれ鎖交する磁束の量が変化し、コイル
LuないしLwにπ/3の位相差を持つ交流電圧が誘起
する。
U相及びV相の発電コイルLu及びLvは第4図(B)
に示すように3相V結線され、これらのコイルから得ら
れる3相出力がダイオードD1ないしD6からなるダイ
オードブリッジ3相全波整流回路Recの交流入力端子に
印加されている。この整流回路の直流出力端子間にはバ
ッテリBtが接続され、バッテリBtの両端にはスイッ
チSWを介してランプ負荷HL等が接続されている。発
電機が回転すると、発電コイルLu及びLvの出力が整
流回路Recを介してバッテリBtに供給されて該バッテ
リが充電される。スイッチSWが閉じられると整流回路
Rec及びバッテリBtから点灯負荷HL等に電力が供給
される。
点火電源コイルLexは、例えば第4図(A)に示すよう
なコンデンサ放電式の内燃機関用点火装置の電源として
用いられる。第4図に示した点火装置は、1次コイル及
び2次コイルの一端が接地された点火コイルIgを備
え、該点火コイルの1次コイルの非接地側端子にコンデ
ンサCiの一端が接地されている。コンデンサCiの他
端と接地間にカソードを接地側に向けたサイリスタTh
が接続され、該サイリスタThのアノードとコンデンサ
Ciとの接続点にダイオードDi1のカソードが接続さ
れている。ダイオードDi1のアノードと接地間に点火
電源コイルLexが接続され、点火コイルの1次コイルの
両端にカソードを接地側に向けたダイオードDi2が接
続されている。サイリスタThのゲートには、点火時期
制御回路ITCから点火信号が与えられている。点火コ
イルIgの2次コイルには図示しない機関の気筒に取付
けられた点火プラグPgが接続されている。
第4図(A)に示した点火装置は、周知のコンデンサ放
電式の点火装置で、点火電源コイルLexが図示の矢印方
向の極性の正の半サイクルの出力を発生すると、点火電
源コイルLex→ダイオードDi1→コンデンサCi→ダ
イオードDi2及び点火コイルの1次コイル→点火電源
コイルLexの経路で電流が流れてコンデンサCiが図示
の極性に充電される。次いで点火時期制御回路ITCか
らサイリスタThに点火信号が与えられるとサイリスタ
Thが導通し、コンデンサCiの電荷がサイリスタTh
と点火コイルの1次コイルとを通して放電する。これに
より点火コイルの鉄心中で大きな磁束変化が生じ、点火
コイルの2次コイルに高電圧が誘起する。この高電圧は
点火プラグPgに印加されるため、該点火プラグに火花
が生じ、機関が点火される。
上記の実施例では、3相の各相のコイルを巻回するスロ
ットの形状を異ならせた電機子鉄心を用いたが、第3図
に示すように継鉄部Yから同形状の突極部P1ないしP
24を突出させて、U相ないしW相の単位コイルlu,l
vないしlwをそれぞれ巻回するスロットGu1〜Gu8,
Gv1〜Gv8及びGw1〜Gw8を同形状とした電機子鉄心を
用いる場合にも本考案を適用することができる。この場
合、点火電源コイルを構成するW相の単位コイルlwを
最下層に巻回し、その上にV相及びU相の単位コイルl
v及びluを巻回する。
また第3図に示した例では、フライホイールFの内周に
4個の円弧状磁石M1ないしM4が90度間隔で取付け
られ、これらの磁石の所定の領域が8極の回転子磁極を
構成するように着磁されている。本考案において回転子
の磁石の取付け方は任意である。
第3図に示した発電機においても、最下層のコイルlw
に誘起する電圧が最も低くなるため、この最下層のコイ
ルを点火電源コイルとして用いることにより点火電源コ
イルの出力が過大になるのを防ぐことができる。
上記の説明では、8極の磁石回転子を用いる場合を例に
とったが、一般にn(nは4以上の偶数)極以上の磁石
回転子を用いる場合に本考案を適用することができ、n
極の磁石回転子が用いられる場合、電機子鉄心に3n個
のスロットが設けられる。
上記の説明では、内燃機関用点火装置としてコンデンサ
放電式の点火装置を挙げたが、電流遮断形等の他の形式
の点火装置が用いられる場合にも上記点火電源コイルで
該点火装置を駆動できる。
[考案の効果] 以上のように、本考案によれば、異なる相のコイルをそ
れぞれ電機子鉄心の径方向の異なる位置に配置した磁石
発電機において、最も径方向の内側に位置するコイルを
点火電源コイルとして用いるようにしたので、機関の高
速時に点火電源コイルの出力が過大になるのを防ぐこと
ができる。また一般負荷用発電コイルとしては他の2相
のコイルを3相V結線したものを用いるようにしたの
で、その出力を十分大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の実施例を概略的に示した正面図、第2
図は同実施例で用いる電機子鉄心の要部を展開して示し
た部分展開図、第3図は本考案の他の実施例を概略的に
示した正面図、第4図(A)は同実施例の点火電源コイ
ルを用いた点火装置の回路構成例を示した回路図、第4
図(B)は同実施例の一般負荷用発電コイルの結線と該
発電コイルに接続される負荷回路の構成例を示した回路
図である。 R……磁石回転子、F……フライホイール、M,M1〜
M4……永久磁石、A……固定子、C……電機子鉄心、
P1〜P24……突極部、Gu1〜Gu8……U相のコイルを
巻回するスロット、gu1……コイル導体挿入用溝部、g
u2……コイル巻回用溝部、Gv1〜Gv8……V相のコイル
を巻回するスロット、gv1……コイル導体挿入用溝部、
gv2……コイル導体巻回用溝部、Gw1〜Gw8……W相の
コイル(点火電源コイル)を巻回するスロット、lu…
…U相の単位コイル、Lu……U相の発電コイル、lv
……V相の単位コイル、Lv……V相の発電コイル、l
w……W相の単位コイル、Lex……点火電源コイル。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】n(nは4以上の偶数)極の磁石回転子
    と、3n個のコイル巻回用スロットを有する電機子鉄心
    にコイルを分布巻した固定子とを備え、異なる相のコイ
    ルを径方向の異なる位置に配置してなる内燃機関用3相
    磁石発電機において、 前記電機子鉄心に巻かれた3相のコイルの内最も径方向
    の内側にある1相のコイルを他の2相のコイルから独立
    させて内燃機関用点火装置を駆動する点火電源コイルと
    し、 他の2相のコイルを3相V結線して一般負荷用発電コイ
    ルとしたことを特徴とする内燃機関用3相磁石発電機。
JP1987019632U 1987-02-13 1987-02-13 内燃機関用3相磁石発電機 Expired - Lifetime JPH0623185Y2 (ja)

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JPS59222051A (ja) * 1983-05-30 1984-12-13 Kokusan Denki Co Ltd 回転電機

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