JPH0742561U - 磁石発電機用固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内燃機関の点火装置を駆動する点火電源用発電
コイルと電機子鉄心との間で絶縁不良が生じるのを防止
した磁石発電機用固定子を提供する。 【構成】点火電源用の発電コイル２ａを巻回する電機子
鉄心の突極部１０２ａを鋳くるむよう成形された樹脂製
のボビン４を設け、ボビン４に点火電源用の発電コイル
２ａを巻く。突極部１０２ａの極片部１０４側に位置す
るボビンのつば部４０１の幅寸法Ｗ1 を突極部１０２ａ
の極片部１０４の幅寸法Ｗ2 よりも大きく設定する。他
の発電コイル２ｃ〜２ｋを巻回する突極部１０２ｃ〜１
０２ｋは粉体コーティングにより絶縁被覆処理する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関に取り付けるフライホイール磁石発電機に用いる磁石発電 機用固定子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関に取り付けられるフライホイール磁石発電機は、カップ状に形成され たフライホイールの周壁部の内周に磁石界磁を取り付けたフライホイール磁石回 転子と、該磁石回転子の内側に配置されてれ内燃機関のケース等に設けられた取 り付け部に固定された固定子とにより構成される。この種の磁石発電機に用いる 固定子として、図７及び図８に示したものが広く用いられている。

【０００３】 図７はこの固定子に用いる電機子鉄心１を示したもので、電機子鉄心１は、環 状の継鉄部１０１と、継鉄部１０１の外周から放射状に突出した突極部１０２ａ 〜１０２ｌとからなり、各突極部は継鉄部１０１の外周から放射方向に伸びるコ イル巻回部１０３と、各コイル巻回部の先端に形成された極片部１０４とからな っている。各突極部のコイル導体が接触する部分は、加熱した鉄心に絶縁樹脂の 粉末をまぶすことにより鉄心の表面に絶縁被覆を形成する、いわゆる粉体コーテ ィングにより絶縁被覆処理されている。

【０００４】 図８に示したように、電機子鉄心１の複数の突極部１０２ａ及び１０２ｃ〜１ ０２ｋのコイル巻回部にそれぞれ発電コイル２ａ及び２ｃ〜２ｋが巻回され、電 機子鉄心１と、発電コイル２ａ及び２ｃ〜２ｋとにより磁石発電機用固定子３が 構成されている。電機子鉄心１の継鉄部１０１には、３つの取付け孔１０５が１ ２０度の角度間隔で設けられ、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取付け部のネジ孔に螺合されて、固定子３が内 燃機関に固定される。継鉄部１０１の内側の孔は機関の回転軸を貫通させるため に用いられ、該回転軸に取付けられた図示しないフライホイール磁石回転子の磁 極が突極部１０２ａ〜１０２ｌの極片部１０３に所定のギャップを介して対向さ せられる。

【０００５】 複数の突極部のコイル巻回部にそれぞれ巻回された発電コイルのうちの１つの 発電コイル２ａは点火電源用の発電コイルで、内燃機関用点火装置に点火エネル ギーを供給するために用いられ、他の発電コイル２ｃ〜２ｋはランプ負荷やバッ テリの充電回路等に電力を供給するために用いられる。

【０００６】 点火電源用発電コイル２ａによりコンデンサ放電式の点火装置に点火エネルギ ーを供給する場合には、２００［Ｖ］〜４００［Ｖ］の高い電圧を必要とするた め、該発電コイル２ａは線径が細いコイル導体（例えば線径が０．１２mmの絶縁 被覆導体）を用いて多数回（例えば５０００ターン）巻回される。

【０００７】 このように、コイル導体を多数回巻回して点火電源用の発電コイル２ａを構成 する場合には、突極部１０２ａに多くのコイル巻回スペースを確保する必要があ るため、図示の例では、継鉄部１０１の外周部の突極部１０２ａが設けられる部 分の一部に平坦面を形成して、突極部１０２ａのコイル巻回部１０３の長さを他 の発電コイルを巻く突極部のコイル巻回部よりも長くするとともに、突極部１０ ２ａの両側にそれぞれ位置する突極部１０２ｂ及び１０２ｌには発電コイルを巻 回しないようにしている。またターン数及び銅量が多い発電コイル２ａの巻こぼ れが生じないようにするため、固定子鉄心の周方向に測った突極部１０２ａの極 片部１０４の幅寸法Ｗ1 を適正寸法Ｗ2 よりも大きくし、他の突極部の極片部１ ０４の幅寸法は適正寸法Ｗ2 に等しくしている。適正寸法Ｗ2 は回転子の磁極の 幅寸法及び極間隔との兼ね合いで決まるもので、一般にはできるだけ波形歪みを 少なくするように設定される。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

従来の磁石発電機用固定子では、高い電圧を誘起する点火電源用の発電コイル ２ａが粉体コーティングによる絶縁被膜を通して鉄心１に対して絶縁されていた が、粉体コーティングによる絶縁被覆にはピンホールが生じ易いため、点火電源 用発電コイルと鉄心との間で絶縁不良が生じることがあった。

【０００９】 また従来の固定子では、点火電源用の発電コイルの巻こぼれを防ぐために、点 火電源用発電コイルを巻く突極部の極片部の幅寸法Ｗ1 を適正寸法Ｗ2 よりも大 きく設定していたため、該発電コイルに誘起する電圧の波形の歪みが大きくなる という問題があった。

【００１０】 なお点火電源用の発電コイルを巻く点火電源用突極部を電機子鉄心の他の部分 と別体に構成して、該点火電源用突極部の極片部と反対側の端部に形成した鳩尾 状の突起を継鉄部の外周部に設けた鳩尾状の溝に圧入することにより、点火電源 用突極部を継鉄部に取り付けるようにしたものも知られている。このような構造 にすれば、点火電源用突極部に対して特別の絶縁を施すことができるため、点火 電源用発電コイルと鉄心との間の絶縁が不良になるのを防ぐことができる。しか しながら、このように点火電源用突極部を圧入により取付ける構造にした場合に は、点火電源用突極部と継鉄部との結合部にどうしてもギャップが生じるため、 点火電源用発電コイルに鎖交する磁束が流れる磁路の磁気抵抗が増大して点火電 源用発電コイルの性能が低下するのを避けられなかった。また点火電源用の突極 部を別個に形成すると金型の数が多くなる上に、圧入部の寸法管理が面倒になる ため、鉄心の製造コストが高くなるという問題があった。更に点火電源用突極部 を圧入により取り付けると、該突極部から継鉄部への熱伝達が悪くなるため、点 火電源用発電コイルの温度が上昇するという問題もあった。

【００１１】 本考案の目的は、点火電源用発電コイルと鉄心との間の絶縁が不良になるのを 防止するとともに、該発電コイルを巻く突極部の極片部の幅寸法を適正寸法とし て出力電圧の波形歪みを少なくすることができるようにした磁石発電機用固定子 を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】 本考案は、環状の継鉄部と該継鉄部の外周から放射状に突出した多数の突極部 とを一体に有していて、各突極部が継鉄部から放射方向に伸びるコイル巻回部と 該コイル巻回部の先端に形成された極片部とからなっている多極の電機子鉄心と 、電機子鉄心の複数の突極部のコイル巻回部にそれぞれ巻回された発電コイルと を備えて、複数の突極部のコイル巻回部にそれぞれ巻回された発電コイルのうち の少なくとも１つの発電コイルを他の発電コイルよりも巻数が多い点火電源用の 発電コイルとした磁石発電機用固定子に係わるものである。

【００１３】 本考案においては、点火電源用の発電コイルが巻回される点火電源用突極部の 少なくともコイル導体が接する部分を鋳くるむように樹脂製のコイル巻回用ボビ ンが成形されて、該ボビンに点火電源用の発電コイルが巻回される。また本考案 においては、電機子鉄心の周方向に測った点火電源用突極部の極片部の幅寸法が 、他の発電コイルを巻回する突極部の極片部の同じ方向に測った幅寸法に等しく 設定される。

【００１４】 上記樹脂製ボビンは点火電源用突極部の極片部側につば部を有していて、電機 子鉄心の周方向に測った該つば部の幅寸法が同じ方向に測った点火電源用突極部 の極片部の幅寸法よりも大きく設定されている。点火電源用発電コイル以外の他 の発電コイルが巻回される突極部のコイル導体に接する部分は絶縁コーティング により被覆されている

【００１５】

【作用】

上記のように、点火電源用突極部を鋳くるむように鉄心に一体成形された樹脂 製ボビンに点火電源用の発電コイルを巻回するようにすると、樹脂製のボビンに はピンホールが生じないため、点火電源用発電コイルと電機子鉄心との間の絶縁 を確実にすることができ、信頼性を高めることができる。

【００１６】 また上記のように樹脂製ボビンのつば部の幅寸法を極片部の幅寸法よりも大き くしておくと、このつば部により巻数が多い点火電源用発電コイルの巻こぼれを 防ぐことができるため、点火電源用突極部の極片部の幅寸法は適正寸法に設定す ることができ、点火電源用発電コイルの誘起電圧の波形歪みを少なくすることが できる。

【００１７】 なお点火電源用発電コイル以外の他の発電コイルは絶縁コーティングにより鉄 心に対して絶縁されるが、他の発電コイルは点火電源用発電コイルほど発生電圧 が高くないため絶縁不良の問題が生じることはない。

【００１８】 また上記のように構成すると、点火電源用突極部は他の突極部と共に継鉄部に 一体に形成されるので、点火電源用発電コイルと鎖交する磁束が流れる磁路の磁 気抵抗が大きくなることがなく、点火電源用発電コイルの性能が低下することが ない。更に、電機子鉄心を製作するために必要な金型の種類が少なくなる上に、 厳密な寸法管理を必要とする圧入部が存在しないため、鉄心の製造コストが高く なることがない。また点火電源用突極部から継鉄部への熱伝達を良好に行わせる ことができるため、点火電源用発電コイルの温度の上昇を抑制することができる 。

【００１９】

【実施例】

図１及び図２は本考案の実施例を示したもので、図１は本実施例で用いる電機 子鉄心を示し、図２は該電機子鉄心に発電コイルを巻回した状態を示している。 図１に示した電機子鉄心１は、図７に示したものと同様に、環状の継鉄部１０ １と、継鉄部１０１の外周から放射状に突出した突極部１０２ａ〜１０２ｌとか らなり、各突極部は継鉄部１０１の外周から放射方向に伸びるコイル巻回部１０ ３と、各コイル巻回部の先端に形成された極片部１０４とからなっている。

【００２０】 本考案においては、点火電源用突極部１０２ａの少なくともコイル導体が接す る部分を鋳くるむようにナイロン樹脂等からなる樹脂製のボビン４が形成されて いる。図示の樹脂製ボビン４はコイル巻回部１０３を覆うコイル巻回用胴部４０ ０と、該胴部の極片部１０４側の端部及び継鉄部１０１側の端部にそれぞれ形成 されたつば部４０１及び４０２とを一体に有し、つば部４０１及び４０２はそれ ぞれ極片部１０４の一部及び継鉄部１０１の外周部の一部を覆うように形成され ている。このボビン４は、所定の形状の鋼板を積層して電機子鉄心１を形成した 後に、該電機子鉄心をボビン成形用金型内に位置決めして、該金型内に樹脂を注 入することにより、鉄心１と一体をなすように射出成形される。

【００２１】 点火電源用突極部１０２ａの極片部１０４の幅寸法（鉄心の周方向に測った幅 寸法）は他の突極部１０２ｂ〜１０２ｌの極片部の幅寸法と同様に誘起電圧の波 形歪みを最小にするために適正な幅寸法Ｗ2 に設定され、ボビン４の極片部１０ ４側のつば部４０１及び継鉄部側のつば部４０２の幅寸法Ｗ1 は点火電源用発電 コイルの巻こぼれが生じないように、極片部の適正寸法Ｗ2 よりも大きく設定さ れている。点火電源用突極部１０２ａ以外の他の突極部１０２ｂ〜１０２ｌの少 なくともコイル導体が接触する部分は、粉体コーティングにより絶縁被覆処理さ れている。この粉体コーティングを行う際には、継鉄部１０１の取付け孔１０５ が形成される部分に樹脂が付着しないようにマスクをした状態で鉄心を加熱し、 加熱した鉄心に絶縁樹脂の粉体をまぶして該樹脂の粉体を溶融させることにより 鉄心に付着させる。

【００２２】 図２に示したように、点火電源用突極部１０２ａに一体に設けられたボビン４ に点火電源用発電コイル２ａが巻回され、他の複数の突極部１０２ｃ〜１０２ｋ のコイル巻回部にそれぞれ点火装置以外の負荷に電力を供給する発電コイル２ｃ 〜２ｋが巻回されている。点火電源用発電コイルを巻回するスペースを確保する ため、点火用突極部１０２ａの両側に位置する突極部１０２ｂ及び１０２ｌは発 電コイルが巻回されない空きの突極部となっている。電機子鉄心１と、発電コイ ル２ａ及び２ｃ〜２ｋとにより磁石発電機用固定子３が構成されている。

【００２３】 図７及び図８に示した従来の固定子では、点火電源用発電コイルの巻きこぼれ を防ぐために、図４に示したように点火電源用突極部１０２ａの極片部１０４の 幅寸法Ｗ1 を適正寸法よりも大きく設定する必要があったため、点火電源用発電 コイル２ａの誘起電圧の波形歪みが大きくなるのを避けられなかったが、本考案 においては、図３に示したように、ボビン４のつば部４０１により点火電源用発 電コイルの巻きこぼれを防ぐので、極片部１０４の幅寸法は適正寸法Ｗ2 に設定 することができ、点火電源用発電コイルの誘起電圧の波形歪みを少なくすること ができる。

【００２４】 上記の実施例では、点火電源用発電コイルを１つの突極部１０２ａのみに巻回 しているが、点火電源用発電コイルのコイル導体の線径や巻数の関係で、点火電 源用発電コイルを１つの突極部に巻回しきれない場合には、複数の突極部を点火 電源用突極部として用いて、該複数の点火電源用突極部に点火電源用発電コイル を分けて巻回するようにしてもよい。

【００２５】 図５及び図６は点火電源用発電コイルを２つの突極部に分けて巻回するように した本考案の他の実施例を示したもので、この実施例では、突極部１０２ａ〜１ ０２ｌの内、１つ置きに配置された２つの突極部１０２ａ，１０２ｋが点火電源 用突極部として用いられ、これらの突極部１０２ａ及び１０２ｋをそれぞれ鋳く るむように樹脂製ボビン４が形成されている。他の突極部１０２ｂ〜１０２ｊ及 び１０２ｌのコイル導体が接する部分には粉体コーティングにより絶縁被覆処理 が施されている。点火電源用突極部１０２ａ及び１０２ｋにそれぞれ取付けられ たボビン４に巻回された発電コイル２ａ及び２ｋがそれぞれ点火電源用発電コイ ルとして用いられ、これらの点火電源用発電コイルが直列に接続されている。突 極部２ｃ〜２ｉにそれぞれランプ負荷等の点火装置以外の負荷に電力を供給する 発電コイル２ｃ〜２ｉが巻回され、点火電源用突極部１０２ａ及び１０２ｋのそ れぞれの両側に位置する突極部１０２ｂ，１０２ｌ及び１０２ｋは発電コイルが 巻回されない空きの突極部となっている。

【００２６】 上記の実施例では、１２極の固定子を例にとったが、本考案において固定子の 極数は任意であり、６極、８極，２４極等の多極の電機子鉄心を用いる場合に本 考案を適用することができる。

【００２７】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、点火電源用突極部を鋳くるむように設けた樹 脂製ボビンに点火電源用の発電コイルを巻回するようにしたので、点火電源用発 電コイルと電機子鉄心との間の絶縁を確実にすることができ、信頼性を高めるこ とができる。

【００２８】 また本考案によれば、樹脂製ボビンのつば部の幅寸法を極片部の幅寸法よりも 大きくして巻数が多い点火電源用発電コイルの巻こぼれを防ぐようにしたので、 点火電源用突極部の極片部の幅寸法は他の突極部と同様に適正寸法に設定するこ とができ、点火電源用発電コイルの誘起電圧の波形歪みを少なくすることができ る。

【００２９】 更に本考案によれば、点火電源用突極部が他の突極部と共に継鉄部に一体に形 成されるので、点火電源用発電コイルと鎖交する磁束が流れる磁路の磁気抵抗が 大きくなるのを防いで、点火電源用発電コイルの性能の低下を防ぐことができる 。

【００３０】 また本考案によれば、点火電源用突極部を別体として製作する必要がないため 、電機子鉄心を製作するために必要な金型の種類を少なくして鉄心の製造コスト を安くすることができる。

【００３１】 更に本考案によれば、点火電源用突極部が継鉄部に一体に形成されていること により、点火電源用突極部から継鉄部への熱伝達を良好に行わせることができる ため、点火電源用発電コイルの温度の上昇を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例で用いる電機子鉄心の正面図で
ある。

【図２】図１の電機子鉄心に発電コイルを巻回して本考
案に係わる磁石発電機用固定子を構成した状態を示した
正面図である。

【図３】本考案の固定子の点火電源用突極部の極片部及
びボビンのつば部の寸法を説明する説明図である。

【図４】従来の固定子の点火電源用突極部の極片部の寸
法を説明する説明図である。

【図５】本考案の他の実施例で用いる電機子鉄心の正面
図である。

【図６】図５の電機子鉄心に発電コイルを巻回して本考
案に係わる磁石発電機用固定子を構成した状態を示した
正面図である。

【図７】従来の固定子で用いる電機子鉄心の正面図であ
る。

【図８】図７の電機子鉄心に発電コイルを巻回して磁石
発電機用固定子を構成した状態を示した正面図である。

【符号の説明】

１ 電機子鉄心 １０１ 継鉄部 １０２ａ〜１０２ｌ 突極部 １０３ コイル巻回部 １０４ 極片部 ２ａ 点火電源用発電コイル ２ｃ〜２ｋ 点火装置以外の負荷を駆動する発電コイル ３ 磁石発電機用固定子 ４ ボビン ４００ ボビンの胴部 ４０１，４０２ ボビンのつば部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状の継鉄部と該継鉄部の外周から放射
   状に突出した多数の突極部とを一体に有していて、各突
   極部が継鉄部から放射方向に伸びるコイル巻回部と該コ
   イル巻回部の先端に形成された極片部とからなっている
   多極の電機子鉄心と、前記電機子鉄心の複数の突極部の
   コイル巻回部にそれぞれ巻回された発電コイルとを備
   え、 前記複数の突極部のコイル巻回部にそれぞれ巻回された
   発電コイルのうちの少なくとも１つの発電コイルは他の
   発電コイルよりも巻数が多い点火電源用の発電コイルで
   ある磁石発電機用固定子において、 前記点火電源用の発電コイルが巻回される点火電源用突
   極部の少なくともコイル導体が接する部分を鋳くるむよ
   うに樹脂製のコイル巻回用ボビンが成形されて、該ボビ
   ンに点火電源用の発電コイルが巻回され、 電機子鉄心の周方向に測った前記点火電源用突極部の極
   片部の幅寸法は他の発電コイルが巻回される突極部の極
   片部の同じ方向に測った幅寸法に等しく設定され、 前記樹脂製ボビンは前記点火電源用突極部の極片部側に
   つば部を有していて、電機子鉄心の周方向に測った該つ
   ば部の幅寸法が同じ方向に測った前記点火電源用突極部
   の極片部の幅寸法よりも大きく設定され、 前記点火電源用発電コイル以外の他の発電コイルが巻回
   される突極部のコイル導体に接する部分は絶縁コーティ
   ングにより被覆されていることを特徴とする磁石発電機
   用固定子。