JPH04172943A - 始動機兼発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、エンジン始動時に始動機として作動し、始動
後は、発電機として作動する始動機兼発電機に関する。

［従来の技術］ 特開昭６３−２０２２５５号公報には、エンジンのクラ
ンク軸に直結された回転界磁極およびこの界磁極に包囲
されるごとく配設された界磁コイルを有し、さらに界磁
極の外側に電機子鉄心および電機子コイルを備えた始動
機兼発電機が記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、上記始動機兼発電機において、出力アップの
ために励磁磁束の増加を、励磁電流を増やして達成しよ
うとすると効率が悪くなるという欠点がある。

尚、励磁磁束の増加を永久磁石の使用により達成しよう
とすると、発電時の出力制御が困難になというのが通説
である。

本発明の目的は、高効率で高出力が得られる始動機兼発
電機の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題の達成のため、本発明は、車載エンジンと変速
機との間に配設されるエンジン直結型の始動機兼発電機
であって、エンジン出力軸と同軸を有し、円環状に配設
された鉄心の内周側に第１巻線を設け、外周側に第２巻
線を設けた固定子と、前記エンジン出力軸と連結される
とともに、前記固定子の外方に配された永久磁石と、内
側に配された回転子鉄心とからなる回転子と、該回転子
の回転子鉄心に包囲される回転子用励磁巻線とを具備し
てなる構成を採用した。

［作用および発明の効果］ （作用） エンジンの始動機として使用する場合は、第１、第２巻
線および励磁巻線に通電する。回転子鉄心は固定子鉄心
と回転子用励磁巻線とから回転力が付与され、永久磁石
は固定子鉄心から回転力が付与され、エンジン出力軸が
回転する。

発電機として使用する場合は、エンジンによりエンジン
出力軸が回転し、回転永久磁石および回転子鉄心がエン
ジン出力軸と連結回転し、第１、第２巻線および回転子
用励磁巻線から電力が取り出される。

（効果） 永久磁石により励磁磁束が増加するので始動出力および
発電量の向上が図れる。尚、励磁電流を増加させていな
いので励磁損が増えず効率の低下が起こらない。

［実施例］ つぎに、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する
。

第１図において、Ａは車載エンジン１と変速機２との間
に配設される始動機兼発電機、１１はエンジン出力軸、
２１は変速機２の入力軸であるポンプインペラハウジン
グ、２１１はそのボス、１２はエンジンブロックに捩子
止めされる断面り字状のハウジング、２２は該ハウジン
グ１２に接合されるとともに変速機２を保護する変速機
ケースである。

始動機兼発電機Ａは、固定子鉄心３、永久磁石４、回転
子鉄心５、回転子用励磁巻線６を具備する。

固定子鉄心３は、輪状を呈し、前記エンジン出力軸１１
と同軸的に配設され、内周面および外周面に巻線収納用
開講を設け、ハウジング１２の側部内壁１２１に近い位
置に捩子１３により固定されている。尚、前記各巻線収
納用開講には、巻線群３１．３２が巻装されている。

永久磁石４は、ポンプインペラハウジング２１に捩子２
３により固定された円筒回転部材２４の内壁に複数個固
着され、ハウジング２１と共に回転する。

回転子鉄心５は、輪状を呈し、駆動板１４、およびハウ
ジング２１に、捩子１５．２５により固定されている。

尚、駆動板１４は捩子１６によりエンジン出力軸１１に
固定されている。

回転子用励磁巻線６は、ハウジング１２のエンジンブロ
ック側壁１２２に捩子１７により固定された円輪状の鉄
心６１に導線を巻装して形成されている。

つぎに、始動機兼発電機Ａの作動説明をする。

■、エンジンの発電機として使用する場合発電機として
使用する場合は、出力軸１１が回転し、回転子鉄心５が
駆動板１４およびハウジング２１を介して、また、永久
磁石４がハウジング２１、円筒回転部材２４を介して、
各々出力軸１１と連結回転する。

巻線群３２による発生電力は、全て、点火装置等の常用
電気負荷（消費電力が一定）に供給され、不足分は巻線
群３１による発電電力で補われる。

尚、巻線群３２から取出される電力の最大値が前記常用
電気負荷の電力値となる様に、永久磁石４の磁力および
巻線群３２の巻き具合が設定されている。

バッテリ充電用の電力、および変動電気負荷の電力は、
巻線群３１と回転子用励磁巻線６とによる発電電力で賄
われる。尚、回転子用励磁巻線６に流れる電流値を電圧
調整器（レギュレータ）で調整することにより、全ての
発電量が必要負荷量に応じて制御される。尚、変動電気
負荷は、ワイパー、各稲ライト、パワーウィンド、オー
ディオ装置等、使用状態に応じて消費電力が変動する電
製品である。

■、エンジンの始動機として使用する場合バッテリの電
力を、変換器で三相交流にして巻線群３１．３２に供給
するとともに、通電制御器を介して回転子用励磁巻線６
に通電する。

永久磁石４は、固定子鉄心３から回転力が付与され、同
時に回転子鉄心５は固定子鉄心３と回転子用励磁巻線６
とから回転力が付与される。

円筒回転部材２４はハウジング２１を、回転子鉄心５は
駆動板１４およびハウジング２１を、夫々回転駆動する
ので出力軸１１が回転し、エンジン１が始動する。

つぎに、始動機兼発電機Ａの作用効果を述べる。

（ア）円筒回転部材２４の内壁に固着した永久磁石４に
より励磁磁束が増加するので始動の際の始動トルク、お
よび発電の際の発電量の向上が図れる。尚、励磁電流を
増加させていないので励磁損が増えず効率の低下が起こ
らない。

（イ）固定子鉄心３の内周面および外周面に巻線収納用
開溝を設けて巻線群３１．３２を巻装しているので、場
所を多く占有せず、始動機兼発電機の小型化が図れる。

（つ）巻線群３２から取出される電力の最大値が常用電
気負荷の電力値となる様に巻線群３２の巻き具合を設定
し、不足分は巻線群３１による発電電力で補なっている
。このため、固定子鉄心３と永久磁石４との発電に対す
る発電量制御手段を設ける必要がない。

（１）永久磁石４と固定子鉄心３（巻線群３１．３２に
拠る）とによる電動トルクおよび回転子用励磁巻線６と
回転子鉄心５とによる電動トルクの両方の和によりクラ
ンキングする構成なので、余裕をもってエンジンを始動
できる。

本発明は上記実施例以外につぎの実施態様を含む。

ａ、上記実施例では、円筒回転部材２４をハウジング２
１に捩子止めしているが、回転子鉄心５や駆動板１４に
固定する構成であっても良い。

５１回転子鉄心５の駆動板１４およびハウジング２１へ
の固定、円筒回転部材２４のハウジング２１への固定、
固定子鉄心３のハウジング１２への固定、鉄心６１のハ
ウジング１２への固定は捩子止め以外に溶接等の方法で
行っても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における始動機兼発電機の断
面図である。 図中　Ａ・・・始動機兼発電機　１・・・車載エンジン
２・・・変速機　３・・・固定子鉄心　４・・・永久磁
石５・・・回転子鉄心　６・・・回転子用励磁巻線　１
１・・・エンジン出力軸　３１・・・巻線群（第１巻り
３２・・・巻線群（第２巻線）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車載エンジンと変速機との間に配設されるエンジン
   直結型の始動機兼発電機であつて、 エンジン出力軸と同軸を有し、円環状に配設された鉄心
   の内周側に第１巻線を設け、外周側に第２巻線を設けた
   固定子と、 前記エンジン出力軸と連結されるとともに、前記固定子
   の外方に配された永久磁石と、内側に配された回転子鉄
   心とからなる回転子と、 該回転子の回転子鉄心に包囲される回転子用励磁巻線と を具備してなる、エンジン直結型の始動機兼発電機。