JPH04101270U - フライホイール磁石発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁石発電機の電機子鉄心から不要な極部を無く
して重量を軽くし、磁束の利用効率を高める。 【構成】１対の端部極６ａ，６ｂと、１対の端部極６
ａ，６ｂの間に位置する少なくとも１つのコイル巻回用
極部７ａ，７ｂとを、３６０／２ｎ（ｎは３以上の整
数）度の等角度間隔で継鉄部から放射状に突出させた電
機子鉄心４を用いる。電機子鉄心４の少なくとも１つの
コイル巻回用極部に電機子コイル９ａ，９ｂを巻く。

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装着されるフライホイール磁石発電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関、特に一般のオートバイ用内燃機関に装着されるフライホイール磁石 発電機としては、点火電源用の電機子コイルと、点灯・充電用の電機子コイルと を巻回した多極の電機子鉄心を有する多極の磁石発電機が多く使用されている。 しかし、レース用のオートバイでは一般に点灯・充電用電機子コイルは不要で あるので、この場合には同じ多極の電機子鉄心を共用して点火電源用電機子コイ ルのみを巻回した電機子が用いられていた。

【０００３】 図３は従来のこの種のフライホイール磁石発電機の１例を示したもので、同図 において、１はフライホイール２の周壁部内周に等角度間隔で配置した８個の永 久磁石３ａ〜３ｈを径方向に着磁することにより、周方向に交互に異極が並ぶよ うに構成した８極のフライホイール磁石回転子である。

【０００４】 ４０は環状の継鉄部５０から等角度間隔で極部８０ａ〜８０ｈを放射状に突出 させて各極部の先端をフライホイール磁石回転子１の磁極に対向させた環状星形 の電機子鉄心で、２個のコイル巻回用極部８０ｂ及び８０ｃにそれぞれ点火電源 用としての電機子コイル９０ａ，９０ｂが巻回されている。この場合、点灯・充 電用電源を必要としないため、他のコイル巻回用極部８０ｄ及び８０ｆ〜８０ｈ には電機子コイルが巻回されていない。

【０００５】 図３に示した発電機において、電機子コイル９０ａ及び９０ｂが巻回されたコ イル巻回用極部８０ｂ及び８０ｃの外側にそれぞれ配置された隣接の極部８０ａ 及び８０ｄをそれぞれ通る磁束は、同図に破線で示したように電機子コイルを巻 回した極部８０ｂ及び８０ｃと電機子コイルが巻回されていない隣接の極部８０ ｈ及び８０ｅとに分流するので、極部８０ａ及び８０ｄにそれぞれ対向する永久 磁石３ａ及び３ｄの磁束の利用効率が低くなっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように、環状星形の多極の電機子鉄心を用いて、その一部のコイル巻回 用極部に点火電源用電機子コイルを巻装した場合には、更に他の発電コイルを必 要とする場合に電機子鉄心を共用できるという利点はあるが、磁束の利用効率が 低くなるという問題があった。

【０００７】 また多極の電機子鉄心の一部のコイル巻回用極部にのみ点火電源用電機子コイ ルを巻装するようにした場合には、電機子鉄心にコイルが巻回されない極部の重 量が余分な重量となり、重量軽減が要求されるレース用の内燃機関に装着される フライホイール磁石発電機としては、重量が大きくなり過ぎるという問題があっ た。

【０００８】 本考案の目的は、上記従来技術の欠点を改善し、点火電源コイルのみが必要と される場合に電機子鉄心の重量の軽減を図るとともに磁束の利用効率を高め、し かも点火電源用発電コイル以外の発電コイルをも容易に追加できるようにしたフ ライホイール磁石発電機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案においては、２ｎ（ｎは３以上の整数）極のフライホイール磁石回転子 を用い、固定子は、周方向の両端に位置する１対の端部極と該１対の端部極の間 に位置する少なくとも１つのコイル巻回用極部とを３６０／２ｎ度の等角度間隔 で継鉄部から放射状に突出させた構造を有して各極部の先端がフライホイール磁 石回転子の極性に対向させられた電機子鉄心と、該電機子鉄心のコイル巻回用極 部に巻回された電機子コイルとにより構成した。

【００１０】 尚本考案においてコイル巻回用極部を複数個設ける場合、全てのコイル巻回用 極部に電機子コイルを巻く必要は無く、複数のコイル巻回用極部の一部にのみ電 機子コイルを巻回するようにしてもよい。

【００１１】

【作用】

上記の構成において、電機子鉄心の１対の端部極にそれぞれ対向するフライホ イール磁石回転子の磁極から出た磁束は、各端部極を通った後分流することなく 各端部極の内側に隣接配置されたコイル巻回用極部に流れるので、該コイル巻回 用極部で有効に利用される。また電機子鉄心には不必要な極部がないため、電機 子鉄心の重量が軽減される。

【００１２】 更に、点灯・充電用等の他のコイルが必要な場合には、同様な構造の電機子鉄 心を追加して、追加した鉄心のコイル巻回用極部に所要の電機子コイルを巻回す ればよい。

【００１３】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示したもので、同図において１はカップ状のフライホ イール２の周壁部内周に８個の永久磁石３ａ〜３ｈを等角度間隔で固定した８極 （ｎ＝８）のフライホイール磁石回転子である。磁石３ａ〜３ｈは、回転子の周 方向に交互に異なる極性の磁極が並ぶように、交互に着磁方向を異ならせて径方 向着磁されている。このフライホイール磁石回転子１は、フライホイールの底壁 部の中央にボス部（図示せず。）を有していて、該ボス部が図示しない内燃機関 の回転軸に嵌着される。

【００１４】 ４はフライホイール磁石回転子１の内周に配置された電機子鉄心で、この鉄心 は、継鉄部５の周方向の両端に位置する１対の端部極６ａ及び６ｂと、該１対の 端部極の間に位置する２つのコイル巻回用極部７ａ及び７ｂとを４５度（＝３６ ０／８度）の等角度間隔で継鉄部５から放射状に突出させた構造を有し、各極部 の先端がフライホイール磁石回転子１の磁極に対向配置されている。電機子鉄心 ４の端部極６ａ及び６ｂの先端の磁極面（回転子の磁極と対向する面）は、コイ ル巻回用極部７ａ，７ｂの先端の磁極面とほぼ同じ面積を有するように形成され ている。１０は電機子鉄心４を図示しない機関のクランクケースに取付けるため の取付孔で、端部極６ａ，６ｂと継鉄部５との境界部付近にそれぞれ設けられて いる。

【００１５】 端部極６ａ，６ｂは、その先端部と継鉄部５との間に位置する部分の幅寸法が コイル巻回用極部の同等部分の幅寸法よりも十分大きく設定され、端部極６ａ， ６ｂと継鉄部５との境界部付近に図示のように取付け孔１０を形成したときに、 端部極６ａ，６ｂと継鉄部５との間をつなぐ磁路の断面積が、コイル巻回用極部 ７ａ，７ｂの断面積と同等以上になるように配慮されている。

【００１６】 ９ａ及び９ｂは電機子鉄心４のコイル巻回用極部７ａ及び７ｂにそれぞれ巻回 された電機子コイルで、本実施例においては電機子コイル９ａと９ｂとが直列に 接続されて内燃機関の点火装置のエキサイタコイル（点火電源コイル）として用 いられる。

【００１７】 本実施例では、フライホイール磁石回転子１と電機子鉄心４と該電機子鉄心の コイル巻回用極部に巻回された電機子コイル９ａ，９ｂとにより８極のフライホ イール磁石発電機が構成されている。フライホイール磁石回転子１が機関の回転 軸により駆動されて回転すると、電機子コイル９ａと９ｂに１回転当たり４サイ クルの電圧が誘起する。

【００１８】 フライホイール磁石回転子１が図１に示した回転位置にある状態についてみる と、電機子鉄心の端部極６ａ及び６ｂにそれぞれ対向する永久磁石３ａ及び３ｄ から出入りする磁束は、同図に破線で示したように、それぞれコイル巻回用極部 ７ａ及び７ｂを通って流れて他へ分流することがない。従ってこれらの磁束は全 てコイル巻回用極部７ａ及び７ｂにそれぞれ巻回された電機子コイル９ａ及び９ ｂと鎖交し、発電に有効に利用される。

【００１９】 実験によると、上記本考案の実施例の構造によれば、図３に示した従来のフラ イホイール磁石発電機に比して、電機子コイル９ａ及び９ｂにより得られる出力 が約１５％増大することが確認された。

【００２０】 図２は本考案の他の実施例を示したもので、この例では、図１の実施例で用い た電機子鉄心４と同様の電機子鉄心４´を追加して、該電機子鉄心４´のコイル 巻回用極部７ａ´，７ｂ´に電機子コイル９ａ´，９ｂ´を巻回し、電機子鉄心 ４及び４´を対称に配置したものである。電機子コイル９ａ´，９ｂ´は例えば 点灯・充電用のコイル、または２気筒内燃機関の他の気筒用の点火装置のエキサ イタコイルとして用いられる。電機子鉄心４及び４´の端部極６ａ及び６ａ´と ６ｂ及び６ｂ´とは、継鉄により連結されていないので、これらの各端部極と対 向する永久磁石（図２の状態では３ａ，３ｄ，３ｅ及び３ｈ）の磁束は、全て両 電機子鉄心のコイル巻回用極部７ａ，７ｂ及び７ａ´，７ｂ´に流れて有効に利 用される。

【００２１】 以上の実施例においては、フライホイール磁石回転子が８（ｎ＝４）極で、電 機子鉄心の１対の端部極の間に２つのコイル巻回用極部が設けられているが、フ ライホイール磁石回転子は６（ｎ＝３）極以上であって、電機子鉄心は１対の端 部極の間に少なくとも１つのコイル巻回用極部を有するものであれば本考案を適 用できる。

【００２２】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、６極以上の多極のフライホイール磁石回転子 と、１対の端部極とその間に位置する少なくとも１つのコイル巻回用極部とを継 鉄部から突出させた電機子鉄心と、この電機子鉄心のコイル巻回用極部に巻回し た電機子コイルとによりフライホイール磁石発電機を構成したので、電機子鉄心 から不必要な極部を無くして重量の軽減を図ることができる。

【００２３】 また磁石回転子の永久磁石から出入りする磁束を電機子コイルを巻回したコイ ル巻回用極部で有効に利用できるので、磁束の利用効率を高めて出力の向上を図 ることができる。

【００２４】 更に必要に応じて同様な電機子鉄心を追加して追加した電機子鉄心のコイル巻 回用極部に電機子コイルを巻装することにより、所要の電力を追加して発生させ ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す構成図である。

【図２】本考案の異なる実施例を示す構成図である。

【図３】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ フライホイール磁石回転子 ２ フライホイール ３ａ〜３ｈ 永久磁石 ４ 電機子鉄心 ５ 継鉄部 ６ａ，６ｂ 端部極 ７ａ，７ｂ コイル巻回用極部 ９ａ，９ｂ 電機子コイル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２ｎ（ｎは３以上の整数）極のフライホ
   イール磁石回転子と、周方向の両端に位置する１対の端
   部極と該１対の端部極の間に位置する少なくとも１つの
   コイル巻回用極部とを３６０／２ｎ度の等角度間隔で継
   鉄部から放射状に突出させた構造を有して、各極部の先
   端が前記フライホイール磁石回転子の磁極に対向させら
   れた電機子鉄心と、前記電機子鉄心のコイル巻回用極部
   に巻回された電機子コイルとを備えてなるフライホイー
   ル磁石発電機。