JPS6127987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自転車等低速回転発電機用のローター
に関するもので、その目的とするところは安価な
セラミツク永久磁石を使用して半径方向に異方性
を有し、外面が磁性材でシールドさたローターを
一体に容易に形成し得るようなし、自転車又は人
力、風力、水力等で回転する装置のように低速回
転する装置に取り付けても効率よく高い出力を発
電することができるようにせんとするにある。

従来特開昭48−39903号公報に示すように高速
発電用モーターのステーターに於ては両端をＮ
極、Ｓ極とした２個の弓状の磁石片の両端を充分
の間隔を存して配列し、この空隙を非磁性材料で
充填して円筒磁石体となし、該円筒磁石体を円筒
ステーターリングの内面に挿入して接着剤等によ
り固定することは公知であるが、このような構成
は高速回転の場合には適しているが自転車等人力
で回転させたり又は風力、水力で回転させたりし
て発電させる低速回転発電機用磁石体としては発
電効率が極めて悪く全く実用に供することはでき
ず、又円筒ステーターリング内面に円筒磁石体を
嵌合しているので夫々の内面、外面を真円に高精
度に加工しなければならないので量産には不適で
あり、高価になるので実用化できないという欠点
があつた。

又実開昭51−37219号公報には、鉄製椀状のフ
ライホイル内周面に複数個の磁石片を固定するた
めその端部或は中央部外周面に凹部、溝部等を設
け、前記フライホイルの内周面には夫々それ等に
対向する部位に抜け止め用孔等を設け、磁石片間
には多少の間隙を設けてばね材を挿入して各磁石
片がフライホイル内周面に密着させ磁石片の端面
内外両隅をテーパー面とし各磁石片の内周面及び
テーパー面部に非磁性材を充填して一体化するよ
うにした高速内燃機関用のフライホイル兼用の発
電用ロータが開示されているが、これはフライホ
イルと複数個の磁石片を非磁性体及びばね材で一
体とするもので、高速内燃機関の発電用ロータと
しては適しているが、このような構成では磁石片
の端面間に隙間が自転車等人力で回転させたり、
又は風力、水力で回転させたりして発電させる低
速回転発電機用磁石体としては極めて発電効率が
悪く、又構成が複雑で製作が極めて面倒であり高
価になるという欠点があつた。

本発明はそのような欠点を除くようにしたもの
で次に添付図面に示した一実施例について説明す
る。

第１図１は本発明ローター２を備えた自転車用
発電機で、前記ローター２は非磁性体のハブホイ
ール３に設けられたリム４の環状内面に接着など
の公知の方法によつて固定されており、その環内
にはロータ−２と同心的にステーター５がわずか
な間隙をもつて配置されている。

ハブホイール３はハブ６の中央に設けられた取
付けフランジ７上に強固にマウントされており、
ハブ６は一対の玉軸受１０，１１を介して車軸９
に回転可能に支持されている。この車軸９はよく
知られたようにフレーム８に取付けられている。
ハブ６の一端には、一方の組のスポーク１２を係
止する孔１３を有するフランジ１４が設けられて
いる。他方の組のスポーク１５は、ハブホイール
３のリム４の端部に設けられた小さなフランジ１
７の孔１６に係止されている。

他方、ステーター５はアルミニウムのような非
磁性材料からなる固定ドラム２０に設けられたリ
ム２１の環状外面に接着などの公知の方法により
固定されているが、その固定ドラム２０は、車軸
９上にねじ止めされた玉軸受１０の固定レース１
８と締付ナツト１９との間に固定的に支持されて
いる。前記ステーター５は、この分野ではよく知
られているから詳しく述べないが、２つ１組で中
空環状鉄心アセンブリを形成する一対の相補的な
鉄心メンバー２２，２３であつて、各鉄心メンバ
ー２２，２３は、その外周に交互に配置された多
数のＮ極とＳ極の極片群を有するものと、これら
の鉄心メンバー２２，２３が形成する環状空間に
適嵌されたボビン２４を有するコイルアセンブリ
２５とを備えている。このコイルアセンブリ２５
の巻線は環状鉄心アセンブリと同心的に巻かれて
いる。各鉄心メンバー２２，２３の極片群は、環
状磁石体２の内面とわずかな間隙をもつて対向し
ている。２９はセラミツク材料からなる円弧状磁
石片で、公知の方法により磁界中で成型され半径
方向に交互にＮ極とＳ極が着磁され、両端外面及
び内面をテーパー面２９ａ，２９ｂとしてある。
この円弧状磁石片２９を複数個その両端を当接し
て環状に配設し、各隣接部上下に断面３角形凹部
３４，３５を形成し、適当な金型内にセツトした
後、その金型内に樹脂を流し込み、環状配列の両
側に夫々密着した１対の環状部３０，３１と、３
角形凹部３４，３５を通つて前記１対の環状部３
０，３１を互に連結する桟状部分３２，３３によ
り全体を一体に固定して環状磁石体４１を形成し
ている。そして各円弧状磁石片２９外面に磁性材
料からなる円弧状プレート３８を接着しローター
２を形成している。

次に作用について説明する。ローター２はハブ
ホイール３と一体に回転しその内部に配設固定さ
れたステーター５のコイルに誘導電圧を生ずる。
ローター２外周に固定された磁性材料からなる円
弧状プレート３８は各磁極と隣接する磁極間の磁
気的な最短通路として作用し、それにより外部に
磁気が漏洩することを防止している。

半径方向内外面を交互にＮ極とＳ極に着磁し両
端部の外面又は内面或はそれ等両面にテーパー面
を形成した複数個の円弧状磁石片の両端を当接し
て環状に配接し隣接両端に前記テーパー面によつ
て断面３角形凹部を形成し、該環状配列の両側に
夫々密着した１対の環状部分と前記３角形凹部を
通つて前記１対の環状部分を互に連結する桟状部
分とにより一体にして環状磁石体を形成し、その
各円弧状磁石片外面に磁性材料の円弧状プレート
を固着してローターを形成しているので、従来の
ように円筒磁石体の外周面と、磁性材からなる円
筒内面を真円に所定寸法に精密加工して両者を嵌
合する作業がないので製作が極めて簡単であり、
又隣接する磁性材からなる円弧状プレート間に僅
かの隙間があつても磁束は該円弧状プレート内を
通り漏洩磁束を生ぜず磁束は半径方向に高密度で
集中してコイルと作用するので小型で大きい出力
を得ることができ、又隣接する２つの円弧状磁石
片の端部と端部が密接合され、その間には小さな
３角形状凹部が形成されるだけであるから、その
３角形状凹部にまたがつて隣接する２つの磁極間
の間隔をきわめて小さくすることができる結果、
全体としては多くの磁極を備えることが可能とな
り、それにより低い回転数でも高い出力を得るこ
とができるので自転車用発電機以外に風車発電
機、水車発電機、手廻し発電機、足踏み発電機、
水流発電機、手押車発電機等の低速回転装置の発
電機用に好適である。

なおハブホイールを磁性体にしたり、円弧状磁
石片両端の上、下何れかをテーパー面としてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のローターを施した自転車用発
電装置の正断面図、第２図は第１図のローターの
円弧状磁石片の配置図、第３図は第１図のロータ
ーの環状磁石体部分の斜視図、第４図は第３図の
Ａ−Ａ断面図、第５図は本発明ローターの一実施
例正断面図である。 ２……ローター、２９……円弧状磁石片、２９
ａ，２９ｂ……テーパー面、３０，３１……環状
部、３２，３３……桟部、３４，３５……凹部、
４１……環状磁石体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半径方向内外面を交互にＮ極とＳ極に着磁し
   両端部の外面又は内面或はそれ等両面にテーパー
   面を形成した複数個の円弧状磁石片の両端を当接
   して環状に配設し隣接両端に前記テーパー面によ
   つて断面３角形凹部を形成し、該環状配列の両側
   に夫々密着した１対の環状部分と前記３角形凹部
   を通つて前記１対の環状部分を互に連結する桟状
   部分とにより一体にして環状磁石体を形成し、そ
   の各円弧状磁石片外面に磁性材料の円弧状プレー
   トを固着した自転車等低速回転発電機用のロータ
   ー。