(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
椀状のフライホイールと、
前記フライホイールの内周面に設けられた複数個の磁石と、
概略円筒状をなし前記複数個の磁石の内側に密着して配設され、前記フライホイール底面側の開口周縁部に係止部が設けられ、該係止部と反対側の開口周縁部に断続的に形成された断続フランジ部が形成され、内周面で前記磁石の径方向の位置決めをし、前記係止部と前記断続フランジ部とで前記磁石を挟んで該磁石の回転軸方向位置決めをする保護環と、
前記フライホイールと前記保護環との間で前記各磁石の周囲に充填され前記磁石を前記フライホイールに一体に固定する樹脂と、
前記フライホイール内に前記磁石と対向して設置され、磁石との電磁誘導作用により発電される発電コイルと
を備え、
前記断続フランジ部は、軸方向に折重ねられた折重ね部を有している
ことを特徴とする磁石発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フライホイールの回転により磁石と電機子巻線との電磁誘導作用により発電する磁石発電機に関し、特にフライホイールの内周面に複数個設けられた磁石の保護及び位置決めをする保護環に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は例えば特公平６−８１４３７号公報に示された従来のフライホイール形の磁石発電機の回転子の正面図である。図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う矢視断面図である。図７および図８において、磁石発電機の回転子は、概略椀形のフライホイール１１を有している。このフライホイール１１の内周壁部には、断面円弧状の４個の磁石１２が周方向に等間隔に固定されている。環状に載置された磁石１２の内側には、概略筒状の保護環１３が密着して固定されている。磁石１２の両側部および隣り合う２つの磁石１２間には、樹脂１４が充填されており、この樹脂１４は、磁石１２および保護環１３をフライホイール１１に一体に固定している。フライホイール１１の底部の中心部には、図示しない回転軸と連結されるボス部１５が設けられている。
【０００３】
このような構成の従来の磁石発電機においては、椀形のフライホイール１１の内周面に４個の磁石１２が等間隔に載置され、磁石１２の内側に円筒状の保護環１３が密着して載置され、フライホイール１１の内周面と保護環１３の外周面との間の空間に樹脂１４が充填される。そして、樹脂１４によって磁石１２および保護環１３がフライホイール１１に固定される。保護環１３は、回転子の取り扱い時に磁力によりフライホイール１の周壁部に設置された複数個の磁石１２と他の物体とが衝突した際の磁石１２損傷防止を目的として設けられている。
【０００４】
図９は従来の保護環の他の例を示す斜視図である。図１０は図９の保護環に磁石が載置された状態を示す一部断面図である。図９の保護環１３は、図８の保護環１３に較べ、各磁石１２の周方向幅が小さくなりかつ磁石１２の個数が多くなった場合の保護環である。図９及び図１０に示されるように、保護環１３は概略円筒状をなし、フライホイール１１の底面側の開口周縁部には、全周にわたって断面コ字型の係止部１３ａが等間隔に複数設けられている。一方、係止部１３ａと反対側の開口周縁部にはフランジ部１３ｂが形成されている。そして、保護環１３は内周面で磁石１２の径方向の位置決めをし、係止部１３ａとフランジ部１３ｂとで磁石１２を挟んで磁石１２の回転軸方向位置決めをする。
【０００５】
保護環１３はステンレス等の非磁性材の鋼板をプレス機で所定の形状に打ち抜き、断面コ字型の係止部１３ａを切り曲げによって各々形成し、一方反対側は、垂直に折り曲げてフランジ部１３ｂを形成する。その後、この鋼板を円筒形に丸めて接合部を溶接して作製する。
【０００６】
このような構成の磁石発電機においては、フライホイール１１の内部に図示しない環状の発電コイルがボス部１５を中心にして配置される。すなわち、発電コイルは保護環１３を介して磁石１２と対向している。そして、磁石１２から発電コイルの鉄心に磁束が流れて発電が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成の磁石発電機においては、一般に保護環１３は非磁性材で作製されている為、図示しない発電コイルの外周を図１および図２に示す回転子が回転する際、保護環１３の板厚分は、磁石１２と発電コイルとの空隙を拡大することに働く、そのため、磁石１２から発電コイルの鉄心に磁束が効率的に流れず、発電効率が低下するという問題があった。
【０００８】
この問題を解決するためには保護環１３の薄くされればよい。しかしながら保護環１３を薄板化した場合、図１１に示すよう本来径方向に９０°外向きに突設されるべきフランジ部１３ｂが９０°以上となってしまったり、波打ってしまう変形をしてしまい、磁石１２を良好に位置決めできないという問題があった。
【０００９】
この発明は上述の問題点を解消するためになされたもので、保護環を薄板化しても保護環のフランジ部の変形を防止することができ、発電効率の低下を防止することができ、高効率な発電を行うことができる磁石発電機を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る磁石発電機においては、椀状のフライホイールと、フライホイールの内周面に設けられた複数個の磁石と、概略円筒状をなし複数個の磁石の内側に密着して配設され、フライホイール底面側の開口周縁部に係止部が設けられ、係止部と反対側の開口周縁部に断続的に形成された断続フランジ部が形成され、内周面で磁石の径方向の位置決めをし、係止部と断続フランジ部とで磁石を挟んで磁石の回転軸方向位置決めをする保護環と、フライホイールと保護環との間で各磁石の周囲に充填され磁石をフライホイールに一体に固定する樹脂と、フライホイール内に磁石と対向して設置され、磁石との電磁誘導作用により発電される発電コイルとを備えている。また、断続フランジ部は、軸方向に折重ねられた折重ね部を有している。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの本発明の磁石発電機の実施の形態１を示す回転子の正面図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う矢視断面図である。図３は図１の保護環の斜視図である。本実施の形態の磁石発電機の回転子は、円筒状の周壁部１ａとこの周壁部１ａの一端側に設けられた底面１ｂとにより形成された椀状のフライホイール１を有している。このフライホイール１の底面１ｂの中心部には例えば内燃機関のクランクシャフトなどの回転軸（図示せず）に装着するためのボス部５が設けられている。また、フライホイール１の周壁部１ａの内周面には周方向に４つの細長い円弧状の磁石２が配列され、保護環３によって回転軸方向所定の位置に配置されている。
【００１６】
フライホイール１の周壁部１ａの内周面に密着して周方向に配列された各磁石２を保持する保護環３は概略筒状をなし、磁石２の内側に密着して勘合配置されている。保護環３とフライホイール１の周壁部１ａとの間の環状空間部には、磁石２を埋め込むように磁石２間および磁石２の両側部に樹脂４が充填されている。
【００１７】
図３に示されるように、保護環３は概略円筒状をなし、フライホイール１の底面１ｂ側の開口周縁部には、全周にわたって断面コ字型の係止部３ａが等間隔に複数設けられている。一方、係止部３ａと反対側の開口周縁部には断続フランジ部３ｂが形成されている。断続フランジ部３ｂは、周方向に概略等間隔に切欠き３ｃが設けられて断続とされている。切欠き３ｃは、保護環３が鋼板からプレス機で所定の形状に打ちぬかれる際に他の形状とともに予め形成される。切欠き３ｃは、フランジ部が外周縁から内周縁に向かって三角形に切り取られて形成される。切欠き３ｃが設けられているために、保護環３が円筒形に丸められる際に、断続フランジ部３ｂは直角以上の角度となったり、波打つような変形をすることがない。そして、保護環３は、従来と同じように内周面で磁石２の径方向の位置決めをし、係止部３ａと断続フランジ部３ｂとで磁石２を挟んで磁石２の回転軸方向に適切に位置決めをする。
【００１８】
このように本実施の形態の磁石発電機は、椀状のフライホイール１と、フライホイール１の内周面に設けられた複数個の磁石２と、概略円筒状をなし複数個の磁石の内側に密着して配設され、フライホイール１の底面１ｂ側の開口周縁部に係止部３ａが設けられ、係止部３ａと反対側の開口周縁部に断続的に形成された断続フランジ部３ｂが形成され、内周面で磁石２の径方向の位置決めをし、係止部３ａと断続フランジ部３ｂとで磁石２を挟んで磁石２の回転軸方向位置決めをする保護環３と、フライホイール１と保護環３との間で各磁石２の周囲に充填され磁石２をフライホイール１に一体に固定する樹脂４と、フライホイール１内に磁石２と対向して設置され、磁石２との電磁誘導作用により発電される図示しない発電コイルとを有している。そのため、断続フランジ部３ｂが変形することなく保護環３を薄板化することができる。薄板化した保護環３により磁石２と発電コイルの空隙が縮小され漏れ磁束が抑制される。これにより、磁石２から発電コイルの鉄心に磁束を効率的に流すことができるため、発電効率の低下を防止することができる。
【００１９】
実施の形態２．
図４はこの本発明の磁石発電機の実施の形態２を示す保護環の斜視図である。本実施の形態の断続フランジ部３ｂは、周方向に複数の切込み３ｄが設けられて断続とされている。切込み３ｄは、保護環３が鋼板からプレス機で所定の形状に打ちぬかれる際に他の形状とともに予め形成される。切込み３ｄは、フランジ部が外周縁から内周縁に向かって直線状に切り込みが入れられて形成される。切込み３ｄが設けられているために、保護環３が円筒形に丸められる際に、断続フランジ部３ｂは直角以上の角度となったり、波打つような変形をすることがない。そして、保護環３は、従来と同じように内周面で磁石２の径方向の位置決めをし、係止部３ａと断続フランジ部３ｂとで磁石２を挟んで磁石２の回転軸方向に適切に位置決めをする。
【００２０】
このような構成の磁石発電機においても、断続フランジ部が変形することなく保護環を薄板化することができ、発電効率の低下を防止することができ、高効率な発電を行うことができる磁石発電機を得ることができる。
【００２１】
実施の形態３．
図５はこの本発明の磁石発電機の実施の形態３を示す保護環の斜視図である。本実施の形態の断続フランジ部３ｂは、周方向にフランジの有る部分３ｅと無い部分３ｆとが交互に形成されて断続とされている。フランジの有る部分３ｅと無い部分３ｆとは、保護環３が鋼板からプレス機で所定の形状に打ちぬかれる際に他の形状とともに予め形成される。フランジの有る部分３ｅと無い部分３ｆとが形成されているために、保護環３が円筒形に丸められる際に、断続フランジ部３ｂは直角以上の角度となったり、波打つような変形をすることがない。そして、保護環３は、従来と同じように内周面で磁石２の径方向の位置決めをし、係止部３ａと断続フランジ部３ｂとで磁石２を挟んで磁石２の回転軸方向に適切に位置決めをする。
【００２２】
このような構成の磁石発電機においても、断続フランジ部が変形することなく保護環を薄板化することができ、発電効率の低下を防止することができ、高効率な発電を行うことができる磁石発電機を得ることができる。
【００２３】
実施の形態４．
図６はこの本発明の磁石発電機の実施の形態４を示す保護環の一部断面図である。本実施の形態の断続フランジ部３ｄは、概略実施の形態３と同じであるが、フランジの有る部分３ｅが、軸方向に２重に折重ねられた形状をなし折重ね部３ｇを構成している。折重ね部３ｇは、保護環３が円筒形に丸められる前に折重ねらて形成される。
【００２４】
このような構成の磁石発電機においては、保護環３が円筒形に丸められる際に、断続フランジ部３ｂは直角以上の角度となったり、波打つような変形をすることがないばかりか、保護環３の薄板化を図っても断続フランジ部３ｄを所定の強度とすることができ、保護環３は、係止部３ａと断続フランジ部３ｂとで磁石２を挟んで磁石２の回転軸方向に適切に位置決めをすることができる。
尚、本実施の形態の折重ね部３ｇは、実施の形態１及び２の構成に適応されてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
この発明に係る磁石発電機においては、椀状のフライホイールと、フライホイールの内周面に設けられた複数個の磁石と、概略円筒状をなし複数個の磁石の内側に密着して配設され、フライホイール底面側の開口周縁部に係止部が設けられ、係止部と反対側の開口周縁部に断続的に形成された断続フランジ部が形成され、内周面で磁石の径方向の位置決めをし、係止部と断続フランジ部とで磁石を挟んで磁石の回転軸方向位置決めをする保護環と、フライホイールと保護環との間で各磁石の周囲に充填され磁石をフライホイールに一体に固定する樹脂と、フライホイール内に磁石と対向して設置され、磁石との電磁誘導作用により発電される発電コイルとを備えているので、薄板化した保護環おいても、フランジ部に複数個の切欠きを設けて断続フランジ部とすることで変形を抑え、磁石の位置決め機能を適切なものとすることができる。また、保護環の薄板化により磁石発電機は、磁石と発電コイルとの空隙が縮小され、磁石から発電コイルの鉄心に磁束を効率的に流すことができるため、発電効率の低下を防止することができる。
また、断続フランジ部は、軸方向に折重ねられた折重ね部を有しているので、保護環の薄板化を図っても断続フランジ部を所定の強度とすることができ、保護環は、係止部と断続フランジ部とで磁石を挟んで磁石の回転軸方向に適切に位置決めをすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この本発明の磁石発電機の実施の形態１を示す回転子の正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う矢視断面図である。
【図３】図１の保護環の斜視図である。
【図４】この本発明の磁石発電機の実施の形態２を示す保護環の斜視図である。
【図５】この本発明の磁石発電機の実施の形態３を示す保護環の斜視図である。
【図６】この本発明の磁石発電機の実施の形態４を示す保護環の一部断面図である。
【図７】従来のフライホイール形の磁石発電機の回転子の正面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う矢視断面図である。
【図９】従来の保護環の他の例を示す斜視図である。
【図１０】図９の保護環に磁石が載置された状態を示す一部断面図である。
【図１１】フランジ部が外方に変形してしまった様子を示す保護環の一部断面図である。
【符号の説明】
１  フライホイール、１ａ  周壁部、１ｂ  底面、２  磁石、３  保護環、３ａ  係止部、３ｂ  断続フランジ部、３ｃ  切欠き、３ｄ  切込み、３ｅ  フランジの有る部分、３ｆ  フランジの無い部分、３ｇ  折重ね部、４  樹脂、５  ボス部。
【図１】
0003619206.tif 000002
【図２】
0003619206.tif 000003
【図３】
0003619206.tif 000004
【図４】
0003619206.tif 000005
【図５】
0003619206.tif 000006
【図６】
0003619206.tif 000007
【図７】
0003619206.tif 000008
【図８】
0003619206.tif 000009
【図９】
0003619206.tif 000010
【図１０】
0003619206.tif 000011
【図１１】
0003619206.tif 000012