JPH0591703A - 内燃機関用同期発電機 - Google Patents

内燃機関用同期発電機

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JPH0591703A
JPH0591703A JP3075409A JP7540991A JPH0591703A JP H0591703 A JPH0591703 A JP H0591703A JP 3075409 A JP3075409 A JP 3075409A JP 7540991 A JP7540991 A JP 7540991A JP H0591703 A JPH0591703 A JP H0591703A
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circuit
synchronous generator
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JP3075409A
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Paul A Tharman
アーサー サーマン ポール
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Briggs and Stratton Corp
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Briggs and Stratton Corp
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Publication date
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    • F02P1/00—Installations having electric ignition energy generated by magneto- or dynamo- electric generators without subsequent storage
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 個々の回路部品が同期発電機組立体のステー
タに直接取付けられ、ディスクリート形部品又は集積回
路チップの形でもよいレギュレータを含み、レギュレー
タ回路の部品が締付具又はエポキシのような付着樹脂に
よりステータに取付けられる。 【効果】 レギュレータ回路部品をステータに直接取付
けうるので、組立時間及び労力が削減でき、特別な取付
ブラケットが不要で、コストを下げられる。また種々の
付属回路をエンジンの外部に設ける必要がないので、エ
ンジンの全体形状を小さくしうる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関、特に内燃機
関用同期発電機に係る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関に関連して用いられる同期発電
機のレギュレータは、自動車、自動芝刈機、飛行機、ト
ラクター等のような乗物に用いられるバッテリーが再充
電されうるよう、同期発電機により発生された電流を交
流から直流に整流するよう機能する。その後、レギュレ
ータはバッテリーが過充電するのを防ぐよう機能する。
バッテリーは又車両のヘッドライト又は他のランプ、ラ
ジオ、ソレノイド、ブレーキライト等のような他の付属
品に直接直流を供給するよう機能する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、レギュレータ
は、所望の回路を形成するよう結合され、同期発電機の
外に、これより離間して取付けられるハウジング又は筐
体内に収容された複数の個々のディスクリート電気部品
からなる。レギュレータは、車両フレーム（自動車、自
動芝刈機、飛行機、トラクター等）か又はエンジン自体
のいずれかに設けられる。その結果、レギュレータはそ
れ自体の個々の組立時間及び労力を必要とする。屡々、
レギュレータは又その様な装置の相対的コストを増す特
別なエンジン設計に依存する特別な取付ブラケット及び
／まはたファスナーを必要とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明により、エンジン
モニタ回路の個々のディスクリート電気部品、望ましく
はレギュレータは、内燃機関用同期発電機のステータに
直接取付けられる。回路部品、特にレギュレータ回路部
品をステータに直接取付ける利点は、締付手段について
組立時間及び労力の節約と、特別なブロワケーシング
（芝刈機のような小型エンジン適用で取付けるレギュレ
ータに必要とされる）のと同様に特別な取付ブラケット
の省略と、かかる部品を組立てる時間及び労力と同様に
不要なワイヤ及びコネクターの省略と、レギュレータ筐
体及び埋込材の省略のような多くのコスト利点を含む。
更に、本発明の１つの特別な利点は、別々な筐体又はモ
ジュールハウジング、例えば、レギュレータ回路又はチ
ャージインジケータ回路がエンジンの外部に設けられる
必要がないので、エンジンの全体形状、特にその高さ又
は幅を減少させることである。更に、より高い信頼性は
より少ない接合及びワイヤにより生じ、特に小型エンジ
ン適用での回路の冷却作用により高信頼性が得られる。
即ちフライホイールからの強制空気がステータを冷却す
る。又レギュレータ部品に対する従来の方法はレギュレ
ータ筐体又はハウジングを介しての熱伝導を含む。
【０００５】回路部品は、リベット、ボルト又はネジの
ような締付手段又は、少なくとも回路部品の少なくとも
一部を覆うエポキシ樹脂のような付着手段でステータに
組立てられてよい。エポキシの使用は、又回路部品の過
大振動を減少させ、従って振動破壊により故障をなく
す。更に、回路自体は、複数のディスクリート部品又は
集積回路チップからなり、内燃機関に用いられるかかる
タイプのエンジンモニタ回路からなる。望ましくは、本
発明は、半波長及び全波長レギュレータ／ステータ回路
の両方を有する芝及び庭用装置に用いられるタイプの小
型内燃機関に用いられる。レギュレータは又チャージイ
ンジケータ回路を組込んでもよい。かかる回路は、バッ
テリー電圧がある設定電圧（例えば１２ボルト）以下で
ある時、赤電球を点灯させ、又はバッテリー電圧が設定
電圧以上である時緑電球を点灯させるのに用いられる。
【０００６】他のエンジンモニタ回路もステータに直接
に取付けられてよい。かかる回路は、例えば安全インタ
ロック回路、油圧スタート回路、タコメータ回路、エン
ジン時間計測回路、オーバヒート回路、及び他の同様の
回路を含んでいてよい。
【０００７】
【実施例】図面を参照するに、図１は内燃機関（図示せ
ず）用同期発電機組立体のステータを符号１で全体的に
示す。ここに用いられる用語「同期発電機組立体」は同
期発電機だけでなく内燃機関に関連して用いられる発電
機も又含むと特に理解されるべきである。更に、図１が
そのような同期発電機組立体が用いられるステータの一
つの設計を示すとはいえ、本発明は多数のステータ設計
が用いられ、図１は単に一つの設計を示すものと理解さ
るべきである。
【０００８】ステータ１は内面３及び外面４を有する静
止環状リング部材２を含む。ステータ１はエンジンクラ
ンクシャフト（図示せず）の回転軸１５と同心に配置さ
れた固定位置に取付けられる。図１に最も良く示される
如くステータ１は外面４の回りに円周的に配置された複
数の離間した巻線又はワイヤコイル５を含む。コイル５
はそこに電気出力電流を発生する可動磁界と従来の方法
で協働する。磁界は、ワイヤコイル５と対向した関係で
配置され、それと同心に配置された複数の回転磁石６
（その一つだけが図１に示される）により提供される。
図１に最も良く示される如く、回転磁石６は回転フライ
ホイール８（破線で図示）の内面７に取付けられる。フ
ライホイール８は、かかる従来の方法でエンジンクラン
ク軸に接続され、磁石６が従来のように、ワイヤコイル
５と対向して配置されうるようカップ状をしている。ス
テータ１は又、外面４から突出しこれと一体であり、ネ
ジ１０によりエンジン上の固定位置にステータ１を取付
ける手段を提供し、それと一体である４つのランド９を
含む。
【０００９】図３を参照するに、同期発電機組立体はレ
ギュレータを含み、その回路を符号１１で示す。レギュ
レータ１１は従来の設計のものでもよく、ディスクリー
ト部品（図３）又は集積回路チップ（図４）の形でもよ
い。図３に示す如く、レギュレータ１１は、単に図示の
為のものであり、チャージインジケータ回路を組込んだ
半波レギュレータ／ステータ回路用系統図を示し、多く
のレギュレータ回路における任意の追加回路である。更
に特に図３はそこに出力電流を調整するよりワイヤコイ
ル５に接続された複数のディスクリート部品を含む回路
手段を示す。更に特に、ディスクリート形部品は、コイ
ル５の一つの端子に１アンペア６百ボルトのダイオード
１３と共に接続された百ボルト１２アンペアのＲＭＳＳ
ＣＲ装置１２と、第２の１アンペア６百ボルトのダイオ
ード１４と、コイル５の他端子に接続された１４ボルト
１ワットのツェナーダイオード１５を含む。更に、百オ
ーム１ワットの抵抗２５は、一端がＳＣＲ１２のアノー
ドとコイル５との間に、他端がダイオード１３とダイオ
ード１４との間に接続されるようＳＣＲ１２及びダイオ
ード１３に亘って接続される。前述の如く、図３に示し
た回路は従来のものであり、説明用に示したが他の設計
も可能である。かかる他の設計は図４に示され、ここで
図３のレギュレータ回路のディスクリート部品の一部が
レセプタクル２７及び２８に夫々取付けられた集積回路
チップ１６及び２６で置き換えた。図２を参照するに、
レギュレータ１１の部品がステータ１に直接取付けられ
る方法が示される。図示の如く、部品１２〜１５及び２
５は互いに関して長手方向に配置され、ステータ１の外
面４に係合又は支えるよう取付けられる。レギュレータ
１１の部品をステータ１にしっかり取付ける為に、レギ
ュレータ回路の一端は、ネジファスナ１８によりランド
９の１つに設けられる端子１７に取り付けられる。レギ
ュレータ回路のＳＣＲ１２のタブからなる他端はネジフ
ァスナ２０により別なランド９に同様に取付けられる。
エポキシ樹脂２１のような接着剤はレギュレータ１１を
ステータ１に取付けるようファスナ１８，２０有り又は
無しでも用いられうる。エポキシ２１はレギュレータ１
１の部品をステータ１の外面４に接着的に取付けるだけ
でなく、その間の部品又はワイヤの振動破壊を防ぐよう
種々の部品の振動を除く。
【００１０】図３に示す如く、レギュレータ１１は、チ
ャージインジケータ回路１９による従来の方法で制御さ
れるチャージインジケータ電球２４にコイル５から出力
電流を接続する有極プラグ２２を含む。回路１９は良く
知られている如く、ウェルコープ又はティンパニウムコ
ープのような多くの供給元から容易に入手できる標準の
任意の追加回路である。プラグ２２は不適当な接続を防
ぐよう極を有する。従って、プラグ２２はステータ１か
らの外部接続だけを示す。典型的なように、レギュレー
タ１１により調整されるようなコイル５からの出力電流
は、バッテリ充電電流を供給するよう用いられ、従っ
て、２つのコネクタプラグの一つの端子はバッテリ２３
に接続される。プラグ２２の他端はチャージインジケー
タ電球２４に直接に接続される。ヘッドランプ２９のよ
うな他の付属品はバッテリ２３に直接に、又はスイッチ
３０を介して接続されうる。
【００１１】他のエンジンモニター回路はレギュレータ
回路１１に加えてステータ１に直接取付けられてもよい
ことに注目すべきである。例えばかかる回路は安全イン
タロック回路、油圧スタート回路、タコメータ回路、エ
ンジン時間計測回路、オーバヒート回路及び他の同様な
回路を含んでよい。安全インターロック回路は、従来公
知であり、芝刈機後ろの走行ベイルを解放した時、又は
自乗芝刈機の座席を降りる時芝刈機のエンジンを切るこ
とを含む。典型的例はクノニッチ他の米国特許第４，３
９４，８９３号に示されている。油圧スタート回路は又
は従来技術で公知であり、低油圧を感知するときエンジ
ンを切ることを含み、通常油圧が感知される時再スター
トを可能とする。タコメータ回路は又公知であり、典型
的にエンジン速度を感知し、表示するものからなる。エ
ンジン時間計測回路は、公知であり、エンジンが実際に
動作中であった時間数を計数及び表示するのに用いられ
る。最後に、オーバヒート回路は、又公知であり、エン
ジンが所望の温度より高く動作する時、エンジンを止め
るか切るか又は警告赤色灯をつけるのに用いられる。
【００１２】図５を参照するに、全波レギュレータ／ス
テータ回路用系統図が示されている。更に特に、図５は
ここに出力電流を調整するワイヤコイル４０に接続され
た複数のディスクリート形部品を含む回路手段を示す。
ディスクリート部品は、コイル４０の一つの端子に接続
された１アンペア６００ボルト、ダイオード４２に接続
された１００ボルト１２アンペアＲＭＳ ＳＣＲ装置４
１と、第２の１アンペア６００ボルトダイオード４３
と、接地された１４ボルト、１ワットツェナダイオード
４４とを含む。更に、１００オーム１ワット抵抗４５
は、一端でＳＣＲ４１のアノードとコイル４０との間
に、他端でダイオード４２とダイオード４３との間に接
続されるようＳＣＲ４１及びダイオード４２に亘って接
続される。上記と同じ回路はコイル４０の逆端子に接続
され、ＳＣＲ４６と、ダイオード４７及び４８と、ツェ
ナダイオード４９と抵抗５０を含む。前記の如く、図５
に記載の回路は、従来のもので、他の設計が可能である
ので単に図示の為に説明される。図６を参照するに、他
の全波レギュレータ／ステータ回路用の他の回路が示さ
れる。更に、特に図６はそこの出力電流を調整するよう
ワイヤコイル５１に接続された複数のディスクリート形
部品を含む回路手段を示す。更に特に、ディスクリート
形部品は、ＳＣＲ５２とダイオード５３及び５４と、ツ
ェナダイオード５５と抵抗５６を含むコイル５１の一端
に接続された図５に関して上述した同じ半波回路を含
む。同様に、同じ半波回路は、コイル５１の他端に接続
されるＳＣＲ５７とダイオード５８及び５９と、ツェナ
ダイオード６０と、抵抗６１とからなる。更に、ＳＣＲ
装置５２及び５７のカソードは共に接続され、アノード
は、従来技術で知られている如くブリッジ回路を形成す
るようダイオード６２及び６３を介して共に接続され
る。
【００１３】図７を参照するに、図１のステータ１に構
造的に同一であるステータ６４が示されている。ステー
タ６４は、内径面６６及び外径面６７を有する静止環状
リング部材６５を含む。リング部材４５は又はエンジン
クランクシャフト（図示せず）の回転の軸１５と同心に
配置される符号６９で示された円筒形面を画成する直立
環状フランジ６８を含む。ステータ６４は又、固定位置
にステータ６４を取付ける手段を提供するリング部材６
５と一体であり、レギュレータ回路をステータ６４に取
付ける手段を提供する面６７から半径方向上外方に突出
する４つのレンズ７０を含む。本実施例では、レギュレ
ータ回路はブラケット７２の中央部分７１に接続される
よう配置されたディスクリート形部品の形をしている。
図８に最も良く示される如く、ブラケット７２はその反
対側に一対のＬ形端部材７３，７４に一体的に接続され
た中央部分７１を含む。一対のネジ７５，７６は夫々端
部材７３，７４を介してブラケット７２をステータ６４
に取付けるよう延在する。図７に最も良く示される如
く、端部材７３，７４は中央部分７１に関してわずかに
曲がりこれにより、中央部分７１及びレギュレータ回路
の部品は円筒形面６９に半径方向上内方に位置し、更に
ブラケット７２の取付けは円筒形面６９に半径方向上外
向きである。
【００１４】図９はレギュレータ回路の部品をステータ
６４に取付ける他の方法を示す。本実施例では、ブラケ
ット７７は、隣るレンズ７０間に延在し、一対のスペー
サ７８，７９によりフランジ６８の上端を越えて延長す
るようレンズ７０の上面から上方に離間する。７９上の
一つのスペーサは、ブラケット７７の隣る反対側端部に
位置し、ブラケット７７をステータ６４に取付けるよう
それを貫通して延在するネジ８０又は８１を受容するよ
うになされている。更に、レギュレータ回路の部品は面
６９の外に取付けられたブラケット７７と円筒形面６９
の外に位置する。
【００１５】図１０を参照するに、レギュレータ回路を
ステータ８２に取付ける別な方法が示される。ステータ
８２は、ここで前述の如くステータ６４及び２と同一で
ある。しかし、本実施例ではレギュレータ回路の通常で
ない部品が回路基板８３に取付けられる。回路基板８３
はＳＣＲ装置８４によりステータ８２に取付けられる。
ＳＣＲ装置８４はここで前述のＳＣＲ装置、例えば装置
４１，４６，５２又は５７であってもよい。図１１に最
も良く示される如く、ＳＣＲ装置８４は、回路基板８３
を通って延在し、従来の方法でそこに半田付けされた複
数の端子８５を含む。ＳＣＲ装置８４は又ステータ８２
から突出する４つのレンズ８９の１つに基板８３を取付
けるネジ８８を受容するよう貫通して形成された開口８
７を含んでその一端に取付けられた取付板８６を含む。
従って、図１０に最も良く示される如く、回路基板８３
及びレギュレータ回路の部品は円筒形面９０の半径方向
上に内向きに位置し、一方実際の取付組立体は面９０の
半径方向上外向きに位置する。
【００１６】本発明に関する要旨を特に示す特許請求の
範囲内に含まれるものとして、本発明を実施する種々の
変形及び変更が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレギュレータを組込んだ内燃機関用同
期発電機のステータの斜視図である。
【図２】レギュレータの部品の位置を示す図１の２−２
線の面に沿って切截したステータの部分拡大側面図であ
る。
【図３】半波レギュレータ／ステータ回路の回路系統図
である。
【図４】レギュレータの部品が集積回路である第２の実
施例を示す図２と同様な図である。
【図５】全波レギュレータ／ステータ回路を示す実施例
の回路系統図である。
【図６】他の全波レギュレータ／ステータ回路を示す第
４実施例の回路系統図である。
【図７】本発明のレギュレータの部品がステータに取付
けられたブラケットに収容される内燃機関用同期発電機
のステータの平面図である。
【図８】図７に示されたブラケット及びレギュレータ部
品の部分的側面図である。
【図９】図７の実施例用の他のブラケット組立体の側面
図である。
【図１０】回路基板の形のレギュレータを組込んだ内燃
機関用同期発電機のステータの平面図である。
【図１１】図１０に示された回路基板のステータへの取
付けを示す部分拡大側面図である。
【符号の説明】
１，６４，８２ ステータ ２，６５ リング部材 ３，７，６６ 内面 ４，６７ 外面 ５，４０，５１ コイル ６ 回転磁石 ８ フライホイール ９ ランド １０，７５，７６，８０，８１，８８ ネジ １１ レギュレータ １２，４１，４６，５２，５７，８４ ＳＣＲ １３，１４，４２，４３，４７，４８，５３，５４，５
８，５９，６２，６３ダイオード １５，４４，４９，５５，６０ ツェナダイオード １６，２１ 集積回路チップ １７，８５ 端子 １８，２０ ネジファスナー １９ 回路 ２１ エポキシ樹脂 ２２ 有極プラグ ２３ バッテリー ２４ チャージインジケータ電気 ２５，４５，５０，５６，６１ 抵抗 ２７，２８ レセプタクル ２９ ヘッドランプ ３０ スイッチ ６８ フランジ ６９ 円筒形面 ７０，８９ レンズ ７１ 中央部分 ７２ ブラケット ７３，７４ 端部材 ７８，７９ スペーサ ８３ 回路基板 ８６ 取付板 ８７ 開口 ９０ 面

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気出力電流をコイル手段に発生させる
    回転自在なフライホイールの磁石により生成された可動
    磁界と協働可能な少なくとも１つのコイル手段と、円筒
    形面を画成する内径面と外径面とを有する静止環状リン
    グ部材とを含むステータ手段と；所望のエンジンパラメ
    ータをモニターするエンジン回路手段と；エンジン回路
    手段が該円筒形面の半径方向上外向きに位置するように
    取付ける取付手段とからなる内燃機関用同期発電機。
  2. 【請求項２】 該エンジン回路手段は該出力電流を調整
    するよう該コイル手段に接続されたレギュレータ回路か
    らなる請求項１の同期発電機。
  3. 【請求項３】 該エンジン回路手段は安全インタロック
    回路からなる請求項１の同期発電機。
  4. 【請求項４】 該エンジン回路手段は油圧スタート回路
    からなる請求項１の同期発電機。
  5. 【請求項５】 該エンジン回路手段はタコメータ回路か
    らなる請求項１の同期発電機。
  6. 【請求項６】 該エンジン回路手段はエンジン時間計測
    回路からなる請求項１の同期発電機。
  7. 【請求項７】 該エンジン回路手段はエンジンオーバー
    ヒート回路からなる請求項１の同期発電機。
  8. 【請求項８】 電気出力電流をコイル手段に発生させる
    回転自在なフライホイールの磁石により生成された可動
    磁界と協働可能な少なくとも１つのコイル手段と、円筒
    形面を画成する内径面と外径面とを有する静止環状リン
    グ部材とを含むステータ手段と；所望のエンジンパラメ
    ータをモニターするエンジン回路手段と；エンジン回路
    手段が該円筒形面の半径方向上内向きに位置するように
    取付ける取付手段とからなる内燃機関用同期発電機。
  9. 【請求項９】 該エンジン回路手段は該出力電流を調整
    するよう該コイル手段に接続されたレギュレータ回路か
    らなる請求項８の同期発電機。
  10. 【請求項１０】 該エンジン回路手段は安全保護装置回
    路からなる請求項８の同期発電機。
  11. 【請求項１１】 該エンジン回路手段は油圧スタート回
    路からなる請求項８の同期発電機。
  12. 【請求項１２】 該エンジン回路手段はタコメータ回路
    からなる請求項８の同期発電機。
  13. 【請求項１３】 該エンジン回路手段はエンジン時間計
    測回路からなる請求項８の同期発電機。
  14. 【請求項１４】 該エンジン回路手段はエンジンオーバ
    ーヒート回路からなる請求項８の同期発電機。
  15. 【請求項１５】 電気出力電流をコイル手段に発生させ
    る回転自在なフライホイールの磁石により生成された可
    動磁界と協働可能な少なくとも１つのコイル手段と、円
    筒形面を画成する内径面と外径面とを有する静止環状リ
    ング部材とを含むステータ手段と；所望のエンジンパラ
    メータをモニターするエンジン回路手段と；該エンジン
    回路手段を該ステータ手段に取付け、該エンジン回路手
    段を支持するブラケットを含み、これにより該ブラケッ
    トは該円筒形面の半径方向上外向きに取付けられ、該エ
    ンジン回路手段は該円筒形面の半径方向上内向きに位置
    するようにする取付手段とからなる内燃機関同期発電
    機。
  16. 【請求項１６】 該エンジン回路手段は該出力電流を調
    整するよう該コイル手段に接続されたレギュレータ回路
    からなる請求項１５の同期発電機。
  17. 【請求項１７】 該エンジン回路手段は安全インタロッ
    ク回路からなる請求項１５の同期発電機。
  18. 【請求項１８】 該エンジン回路手段は油圧スタート回
    路からなる請求項１５の同期発電機。
  19. 【請求項１９】 該エンジン回路手段はタコメータ回路
    からなる請求項１５の同期発電機。
  20. 【請求項２０】 該エンジン回路手段はエンジン時間計
    測回路からなる請求項１５の同期発電機。
  21. 【請求項２１】 該エンジン回路手段はエンジンオーバ
    ーヒート回路からなる請求項１５の同期発電機。
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