JPH0628946Y2 - 磁石発電機用電機子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、環状星形電機子鉄心を用いた磁石発電機用電
機子に関するものである。

［従来の技術］ 内燃機関により駆動されるフライホイール磁石発電機
は、機関の回転軸に取付けられたフライホイール磁石回
転子と、機関のケース等に取付けられた電機子とにより
構成され、電機子は電機子鉄心を固定した固定子台板に
より機関のケース等に取付けられる。

この種の磁石発電機においては、近時小形高出力化のた
め電機子鉄心として環状の継鉄部とその外周に放射状に
突出した多数の突極部とを有する環状星形鉄心が使用さ
れている。

従来、この種の電機子鉄心を固定子台板に固定する方法
として、電機子鉄心の環状継鉄部または突極部に軸線方
向に複数個のネジ挿通孔を穿設し、該ネジ挿通孔に挿入
されたネジにより電機子鉄心を固定子台板に固定する構
造としたものや、第４図及び第５図に示したように電機
子鉄心１０１′と固定子台板２′とを同心的に当接配置
して、別個に製作した第６図のような円筒形の固定用部
材４を用いて電機子鉄心１０１′を固定子台板２′に固
定する構造としたものがある。

後者の固定構造では、固定子台板２′の中央部に設けら
れたボス部２０２′の内周に小径部２０２′ｂと大径部
２０２′ｃとが、小径部を電機子鉄心の当接面側に位置
させた状態で設けられていて、該小径部と大径部との間
に段部２０２′ｄが形成されている。小径部２０２′ｂ
の内径は電機子鉄心１０１′の環状継鉄部１０２′の内
径と同一寸法に形成されている。固定用部材４（第６図
参照）は円筒部４０１と該円筒部の一端に形成された鍔
部４０２とからなり、円筒部４０１が電機子鉄心の継鉄
部１０２′の内周と固定子台板のボス部の小径部２０
２′ｂの内周とに嵌合される。そして鍔部４０２が電機
子鉄心の継鉄部１０２′に当接させられた状態で、円筒
部４０１の他端４０３が固定子台板の段部２０２′ｂ側
にかしめられ、該固定用部材４により電機子鉄心１０
１′と固定子台板２′とが結合される。

［考案が解決しようとする課題］ 従来の技術で述べた電機子の固定構造のうち前者のもの
では、電機子鉄心の継鉄部または突極部に少なくとも２
個のネジ挿通孔を設ける必要があった。継鉄部にネジ挿
通孔があると、磁束通路の断面積がネジ挿通孔のところ
で狭くなって磁気抵抗が増大する。電機子鉄心の外径及
び継鉄部の内径が限定されている場合、上記の磁束通路
の断面積が狭くなるのを避けるためには突極部の長さを
短くせざるを得ず、このため電機子コイルを巻くための
スペースが狭くなってしまう。また突極部にネジ挿通孔
を設ける場合には、ネジ挿通孔を設けた少なくとも２個
の突極部には電機子コイルを巻くことができなくなる。
従って、いずれの場合にも電機子コイルの巻数が制限さ
れて十分な出力を取り出すことができなくなり、発電効
率が低下する問題があった。

また、従来の技術で述べた後者の固定構造では、電機子
鉄心と固定子台板とを結合するための円筒形の固定用部
材が電機子鉄心の内周の孔と固定子台板のボス部の内周
の孔とに嵌合されているため、該固定用部材の内周面と
フライホイール磁石回転子の中央部の回転軸取付け用ボ
ス（固定用部材の内側に挿入される。）の外周面との間
に所定の間隔を確保するためには、固定用部材の円筒部
の肉厚分だけ電機子鉄心の内径を大きくせざるを得なく
なる。従ってこの場合にも、電機子鉄心の継鉄部の磁束
通路の断面積を確保するためには突極部の長さを短くせ
ざるを得なかった。さらに円筒形の固定用部材は電機子
鉄心及び固定子台板とは別個に製作する必要があるので
電機子が高価になるという問題があった。

本考案の目的は、電機子鉄心にネジ挿通孔を設ける必要
がなく、かつ別個の固定用部材を用いることなく電機子
鉄心を固定子台板に固定することができ、従来のものよ
り電機子コイルの巻回スペースを増大させることができ
るようにした磁石発電機用電機子を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、鋼板の積層体からなり環状の継鉄部と突極部
とを有する環状星形電機子鉄心と、電機子鉄心に巻装さ
れた電機子コイルと、一端が鉄心当接面となっているボ
ス部を有する固定子台板とを備えていて、継鉄部をボス
部の鉄心当接面に当接させた状態で電機子鉄心を固定子
台板に取付けてなる磁石発電機用電機子に係わるもので
ある。

本考案においても、固定子台板のボス部の内周に、小径
部と大径部とが小径部を鉄心当接面側に位置させた状態
で設けられていて、該小径部と大径部との間に段部が形
成されている。そして電機子鉄心の固定子台板側の端部
に位置する鋼板がボス部の小径部の内周に嵌合する筒状
部を一体に有しており、筒状部の先端が上記段部側にか
しめられて電機子鉄心が固定子台板に固定されている。

［作用］ 上記のように構成すると、鋼板の積層体からなる電機子
鉄心の固定子台板側の端部に位置する鋼板に一体に形成
した筒状部を固定子台板のボス部の小径部の内周に嵌合
させた後、該筒状部の先端をボス部の段部にかしめるこ
とによって電機子鉄心を固定子台板に固定できる。

従って電機子鉄心にはネジ挿通孔を設ける必要がない。
また筒状部は電機子鉄心の固定子台板側の端部に形成さ
れているので、電機子鉄心の継鉄部の磁束通路の断面積
が狭くなることがなく、突極部の長さを短くする必要も
ない。従って各突極部に従来よりも多くのコイル巻回ス
ペースを確保することができる。

更に、筒状部は電機子鉄心の鋼板に一体に形成されてい
るので、別個の固定用部材の製作を必要としない。

［実施例］ 以下第１図乃至第３図を参照して本考案の実施例を説明
する。

第１図及び第２図において１は発電機本体、２は固定子
台板である。電機子本体１は環状（図示の例では８角形
状）の継鉄部１０２から突極部１０３．１０３，…を放
射状に突出させた環状星形電機子鉄心１０１と、電機子
鉄心１０１の突極部１０３，１０３，…の外面に合成樹
脂等で成形して一体に形成した絶縁ボビン１０４に巻回
された電機子コイル１０５，１０５，…とからなってい
る。

電機子コイル１０５，１０５，…は例えば内燃機関用点
火装置を駆動するエキサイタコイル，ランプ負荷駆動用
発電コイル及びバッテリ充電用発電コイル等であり、こ
れらの電機子コイルはそれぞれの用途に応じて、単独で
または所定の相数に結線されて図示しない外部導出リー
ド線により外部に導出されている。

環状星形電機子鉄心１０１は、環状部と突極部とを有す
る所定の形状の打抜き鋼板を所定枚数積層し、軸線方向
両端部には側板１０６，１０７を配置してリベット等の
結合手段によりこれらを一体化することによって製作さ
れている。電機子鉄心１０１の一方の側板１０７を除く
環状継鉄部１０２の内周には、後記するフライホイール
磁石回転子のボスの先端側の外径より大きい内径を有す
る孔１０８が形成されている。固定子台板２側に位置す
る側板１０７の中央部には、固定子台板２の方向に伸び
る筒状部１０７ａが一体に形成されている。筒状部１０
７ａは、側板１０７を構成する鋼板の環状継鉄部の内周
部を孔１０８より小径になるように打ち抜いたのち該内
周部を絞り加工することによって側板１０７に一体に形
成されている。

固定子台板２はアルミニウム合金等の非磁性材料で作ら
れ、円板状部２０１の中央部には一端が鉄心当接面２０
２ａとなる筒状のボス部２０２が設けられている。ボス
部２０２の内周には小径部２０２ｂと大径部２０２ｃと
が、小径部２０２ｂを鉄心当接面２０２ａ側に位置させ
た状態で設けられていて、該小径部２０２ｂと大径部２
０２ｃとの間に段部２０２ｄが形成されている。

電機子鉄心１０１の側板１０７に一体に設けられた筒状
部１０７ａは固定子台板のボス部２０２の小径部２０２
ｂに嵌合され、側板１０７がボス部２０２の鉄心当接面
２０２ａに当接させられた状態で筒状部１０７ａの先端
部１０７ｂがボス部２０２の内周の段部２０２ｄにかし
められて電機子鉄心１０１が固定子台板２に固定され
る。

固定子台板２の円板状部２０１には軸線方向に穿設され
た複数の固定子台板取付用孔２０３が設けられている。
固定子台板２を機関のケース等に取り付ける際には、ボ
ス部２０２の内周の大径部２０２ｃに機関のケース等に
設けられたインロー部が嵌合されて、該大径部２０２ｃ
とインロー部との嵌合により固定子台板２が機関の回転
軸に対して位置決めされる。そして孔２０３に挿通され
たネジ（図示せず）が機関のケース等に螺入されて、該
ネジの締め付けにより固定子台板２が図示しない機関の
ケース等に固定される。

第３図は上記本考案の電機子をフライホイール磁石回転
子と組合せて磁石発電機を構成した状態を示したもの
で、同図において１は電機子本体、２は電機子の固定子
台板であり、第２図と同一部分には同一符号を付してあ
る。３はフライホイール磁石回転子で、カップ状のフラ
イホイール３０１の底壁の中央部にボス３０２がリベッ
ト等で固定されている。ボス３０２の中央部に筒状部３
０２ａを有し、該筒状部の内周に形成したテーパ孔３０
２ｂが図示しない機関の駆動軸の先端部に形成されたテ
ーパ軸に嵌合固定される。

ボス３０２の筒状部の先端部外周３０２ｃは、電機子鉄
心１０１の中央部の孔１０８の内周に所要の間隔を介し
て対向する。

カップ状のフライホイール３０１の円筒部内周には複数
個の永久磁石３０３が取付けられていて、該永久磁石３
０３の内周面に形成された磁極面３０３ａは所定の空隙
を介して電機子鉄心１０１の外周に対向している。

上記のように、電機子鉄心の固定子台板側に位置する筒
状部を設け、該筒状部を固定子台板のボス部内周の小径
部に嵌合させてその先端をボス部内周に設けた段部にか
しめるようにすると、別個の固定用部材を用いることな
く電機子鉄心を固定子台板に固定することができる。ま
た電機子鉄心にはネジ挿通孔を設ける必要がなく、かつ
電機子鉄心の環状継鉄部の内周と磁石回転子のボスの筒
状部外周との間に別個の部材が介在しないので、電機子
鉄心の外径が同一の場合、突極部の長さを従来より長く
することができ、電機子コイルの巻回スペースを大きく
とることができる。

上記の実施例では、環状星形電機子鉄心が８個の突極を
有する８極形鉄心であるが、環状星形電機子鉄心の極数
はこれに限定されるものではなく、任意の極数の鉄心を
用いる場合に本考案を適用できる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、環状星形電機子鉄心の
固定子台板側に位置する側板に一体に設けた筒状部を利
用して電機子鉄心を固定子台板に固定するようにしたの
で、電機子鉄心の環状継鉄部の磁気抵抗を増加させるこ
となく、かつ電機子鉄心の径を大きくすることなく電機
子コイルの巻回スペースを増大させることができ、磁石
発電機の発電効率を高くすることができる効果がある。

また電機子鉄心を固定子台板に固定するために別個の固
定用部材を必要としないので、電機子を安価に製作でき
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示した正面図、第２図は第１
図のII−II線断面図、第３図は第２図に示した実施例の
電機子をフライホイール磁石回転子と組合せて磁石発電
機を構成した状態を示した断面図、第４図は従来例を示
す正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は
従来例で使用する固定用部材の斜視図である。 １０１……環状星形電機子鉄心、１０２……継鉄部、１
０３……突極部、１０５……電機子コイル、１０７ａ…
…筒状部、２……固定子台板、２０２……ボス部、２０
２ａ……鉄心当接面、２０２ｂ……小径部、２０２ｃ…
…大径部、２０２ｄ……段部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼板の積層体からなり環状の継鉄部と突極
   部とを有する環状星形電機子鉄心と、前記電機子鉄心に
   巻装された電機子コイルと、一端が鉄心当接面となって
   いるボス部を有する固定子台板とを備え、前記継鉄部を
   前記ボス部の鉄心当接面に当接させた状態で前記電機子
   鉄心を固定子台板に取付けてなる磁石発電機用電機子に
   おいて、 前記ボス部の内周には小径部と大径部とが小径部を前記
   鉄心当接面側に位置させた状態で設けられていて該小径
   部と大径部との間に段部が形成され、 前記電機子鉄心の固定子台板側の端部に位置する鋼板は
   前記ボス部の小径部の内周に嵌合する筒状部を一体に有
   し、 前記筒状部の先端が前記段部側にかしめられて前記電機
   子鉄心が固定子台板に固定されていることを特徴とする
   磁石発電機用電機子。