(57)【要約】【課題】ロータの磁石からの磁束をステータのステータティースに有効に導くことで発電出力を向上させ、発電効率等を向上できること。【解決手段】自動二輪車用発電機は、中心から放射状に延びる複数のステータティース３５にコイル３７が巻装されたステータ３３と、ロータヨーク４０の内周面に磁石４１が設置されてステータ３３周りを回転するロータ３４と、を有する。自動二輪車用発電機において、磁石４１は、複数個がロータ３４の周方向に間隙４２を介して隣接して設置され、ステータティース３５は、薄板鋼板のコアシートを複数枚積層して構成され、かつ、コイル３７が巻装されるコイル巻装部３６から周方向両側へ延びる先端部３８を有し、前記ロータの回転方向側に延びる前記ステータティース先端部の一方側部分は、前記磁石の回転方向前端が前記コイル巻装部の中心線に略一致したとき、この回転方向前端側に隣接する先行磁石と重なるよう構成されたことを特徴とするものである。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心から放射状に延びる複数のステータティースのそれぞれにステータコイルが巻装されて設けられたステータと、
ロータヨークの内周面に磁石が設置され、前記中心を中心として前記ステータ周りを回転するロータと、を有する自動二輪車用発電機において、
前記磁石は、複数個が前記ロータの周方向に間隙を介して隣接して設置され、
前記ステータティースは、薄板鋼板のコアシートを複数枚積層して構成され、かつ、前記ステータコイルが巻装されるコイル巻装部からロータの回転方向側および反回転方向側へ延びる先端部を有し、
前記ロータの回転方向側に延びる前記ステータティース先端部の一方側部分は、前記磁石の回転方向前端が前記コイル巻装部の中心線に略一致したとき、この回転方向前端側に隣接する先行磁石と重なるよう構成されたことを特徴とする自動二輪車用発電機。
【請求項２】
前記ステータティースの先端部は、ロータの回転方向側に延びる一方側部分が、ロータの反回転方向側に延びる他方側部分よりも長く形成された請求項１に記載の自動二輪車用発電機。
【請求項３】
中心から放射状に延びる複数のステータティースのそれぞれにステータコイルが巻装されて設けられたステータと、
ロータヨークの内周面に磁石が設置され、前記中心を中心として前記ステータ周りを回転するロータと、を有する自動二輪車用発電機において、
前記磁石は、複数個が前記ロータの周方向に間隙を介して隣接して設置され、
前記ステータティースは、薄板鋼板のコアシートを複数枚積層して構成され、かつ、前記ステータコイルが巻装されるコイル巻装部からロータの回転方向側および反回転方向側へ延びる先端部を有し、
前記磁石の回転方向後端が前記コイル巻装部の中心線に略一致したとき、前記回転方向後端側に隣接する後行磁石回転方向前端が、前記ステータティースの先端部と重ならないように、前記磁石間に間隙が設定されたことを特徴とする自動二輪車用発電機。
【請求項４】
前記後行磁石の回転方向前端がステータティースにおけるコイル巻装部の中心線と略一致したとき、前記ステータティースにおけるロータの回転方向側に延びる一方側部分が、前記後行磁石の回転方向前端側に隣接する前記磁石と重なるよう構成された請求項３に記載の自動二輪車用発電機。
【請求項５】
前記ロータが備える磁石とこの磁石間の間隙との周方向角度の比が７／３：１である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動二輪車用発電機。
【請求項６】
前記ロータが備える磁石は、ステータの複数のステータティースに１：１に対応して複数個設置された請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自動二輪車用発電機。
【請求項７】
前記ステータのステータティースと前記ロータの磁石とはそれぞれ１２個ずつ周方向に沿って設けられた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動二輪車用発電機。
【請求項８】
前記ロータの磁石の内周面には、前記磁石の一部を露出する開口を有する金属カバーが装着されて請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自動二輪車用発電機。
【請求項９】
前記ステータティースは、厚さ１ｍｍ未満の薄肉鋼板のコアシートからなる圧延鋼板あるいは電磁鋼板を複数枚積層して構成された請求項１乃至８のいずれか１項に記載の自動二輪車用発電機。
【請求項１０】
前記ステータティースは積層された複数枚の薄肉鋼板のコアシートを貫通する組立用貫通孔が設けられた請求項１乃至９のいずれか１項に記載の自動二輪車用発電機。
【請求項１１】
中心から放射状に延びる複数のステータティースのそれぞれにステータコイルが巻装されて設けられたステータと、
ロータヨークの内周面に磁石が設置され、前記中心を中心として前記ステータ周りを回転するロータと、を有する自動二輪車用発電機において、
前記磁石は、複数個が前記ロータの周方向に間隙を介して隣接して設置され、
前記ステータティースは、前記ステータコイルが巻装されるコイル巻装部からロータの回転方向側および反回転方向側へ延びる先端部を有し、
前記ステータコイルはサイリスタによるレギュレートレクチファイアを介してバッテリに接続されるとともに、前記レギュレートレクチファイアは前記サイリスタのゲートが電圧制御回路に接続されて構成され、
前記電圧制御回路は、前記バッテリの充電電圧が所定電圧に達したとき、前記サイリスタをＯＦＦにして前記レギュレートレクチファイアをオープン制御することを特徴とする自動二輪車用発電機。
【請求項１２】
前記ステータのステータティースは、厚さ０．２ｍｍ〜１ｍｍ未満の薄肉鋼板のコアシートからなる圧延鋼板あるいは電磁鋼板を複数枚積層して構成された請求項１１記載の自動二輪車用発電機。
【請求項１３】
前記ステータティースは、厚さ１ｍｍ未満の薄肉鋼板のコアシートからなる圧延鋼板が複数枚積層して構成され、前記各圧延鋼板を絶縁樹脂材料で樹脂コーティングしたり、前記圧延鋼板が１枚１枚の間に紙あるいは樹脂の絶縁シートを挟持したり、あるいは絶縁塗料を塗布して前記ステータティースが構成された請求項１１記載の自動二輪車用発電機。
【請求項１４】
前記ステータティースは、厚さ１ｍｍ未満の薄肉鋼板のコアシートが電磁鋼板で構成された請求項１１記載の自動二輪車用発電機。
【請求項１５】
前記ステータティースの電磁鋼板は、無方向性電磁鋼板である請求項１４記載の自動二輪車用発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気損失を低減させて発電出力および発電効率を向上させた自動二輪車用発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車用発電機としての図２２に示すようにマグネト発電機１００を用いたものがある。このマグネト発電機１００は、複数本のステータティース１０１のそれぞれにステータ（発電）コイル１０２が巻装されたステータ１０３と、ロータヨーク１０４の内周面に磁石１０５が設置されたロータ１０６とを有する。ロータ１０６は、エンジンの駆動力によりステータ１０３周りを回転することで、電磁誘導の作用で発電コイル１０２に誘導電流が誘起されて発電がなされる。
【０００３】
マグネト発電機１００では、磁石１０５はロータヨーク１０４の内周面に例えば４枚設置される。各磁石１０５に、図２３に示すように、Ｎ極及びＳ極の対をなす磁極が３極着磁されている。このため、１枚の磁石１０５において隣の磁極へ磁束が漏れ易く、ステータ１０３のステータティース１０１へ流れる磁束が減少して磁束が有効に使われていない。この結果、マグネト発電機１００の発電出力及び発電効率の向上を図ることができなかった。
【０００４】
特許文献１には、ステータの外周を回転するロータのロータヨークに、複数の永久磁石が補極を挟んで配置され、発電機として機能する回転電機が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、車両用制振発電発動機に三相巻線からなるステータコイルを配置し、このステータコイルをレクチファイアを介してバッテリに接続し、ステータコイルの出力を整流するレクチファイアとしてサイリスタによるレクチファイアを用いた技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５３０９５号公報
【特許文献２】特開２００２−９５２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の回転電機では、ロータの永久磁石間に補極が配置されているので、これらの永久磁石と補極間で磁束の漏れが生じ、ロータの永久磁石からステータのステータティース（ステータ突極）へ流れる磁束が減少してしまう。従って、この場合にも、永久磁石の磁束が有効に使われず、発電出力及び発電効率が低下する恐れがある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術には、レクチファイアにサイリスタを備えてステータコイルの出力を制御することが示されているだけで、発電機の電気損失を低減させ、エンジンの全回転域の出力損失を低減させる技術を示したり、示唆する記載は存在しない。
【０００９】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ロータの磁石からの磁束をステータのステータティースに有効に導くことで、発電出力及び発電効率を向上させることができる自動二輪車用発電機を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、発電機の電気損失を低減させるとともに、エンジンの全回転域の出力損失を低減させ、車両の燃費向上を図ることができる自動二輪車用発電機を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る自動二輪車用発電機は、中心から放射状に延びる複数のステータティースのそれぞれにステータコイルが巻装されて設けられたステータと、ロータヨークの内周面に磁石が設置され、前記中心を中心として前記ステータ周りを回転するロータと、を有する自動二輪車用発電機において、前記磁石は、複数個が前記ロータの周方向に間隙を介して隣接して設置され、前記ステータティースは、薄板鋼板のコアシートを複数枚積層して構成され、かつ、前記ステータコイルが巻装されるコイル巻装部からロータの回転方向側および反回転方向側へ延びる先端部を有し、前記ロータの回転方向側に延びる前記ステータティース先端部の一方側部分は、前記磁石の回転方向前端が前記コイル巻装部の中心線に略一致したとき、この回転方向前端側に隣接する先行磁石と重なるよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明に係る自動二輪車用発電機は、中心から放射状に延びる複数のステータティースのそれぞれにステータコイルが巻装されて設けられたステータと、ロータヨークの内周面に磁石が設置され、前記中心を中心として前記ステータ周りを回転するロータと、を有する自動二輪車用発電機において、前記磁石は、複数個が前記ロータの周方向に間隙を介して隣接して設置され、前記ステータティースは、薄板鋼板のコアシートを複数枚積層して構成され、かつ、前記ステータコイルが巻装されるコイル巻装部からロータの回転方向側および反回転方向側へ延びる先端部を有し、前記磁石の回転方向後端が前記コイル巻装部の中心線に略一致したとき、前記回転方向後端側に隣接する後行磁石回転方向前端が、前記ステータティースの先端部と重ならないように、前記磁石間に間隙が設定されたことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明に係る自動二輪車用発電機は、中心から放射状に延びる複数のステータティースのそれぞれにステータコイルが巻装されて設けられたステータと、ロータヨークの内周面に磁石が設置され、前記中心を中心として前記ステータ周りを回転するロータと、を有する自動二輪車用発電機において、前記磁石は、複数個が前記ロータの周方向に間隙を介して隣接して設置され、前記ステータティースは、前記ステータコイルが巻装されるコイル巻装部からロータの回転方向側および反回転方向側へ延びる先端部を有し、前記ステータコイルはサイリスタによるレギュレートレクチファイアを介してバッテリに接続されるとともに、前記レギュレートレクチファイアは前記サイリスタのゲートが電圧制御回路に接続されて構成され、前記電圧制御回路は、前記バッテリの充電電圧が所定電圧に達したとき、前記サイリスタをＯＦＦにして前記レギュレートレクチファイアをオープン制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁石は、複数個がロータの周方向に間隙を介して隣接して設置されたので、各磁石間で磁束が漏れることを抑制でき、磁石からステータティースへ流れる磁束を増大できる。この結果、ロータの磁石からの磁束をステータのステータティースに有効に導くことができるので、発電出力及び発電効率を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、ステータティースの先端部におけるロータの回転方向側に延びるステータティース先端部の一方側部分は、磁石の回転方向前端がステータティースのコイル巻装部の中心線に略一致したとき、この回転方向前端に隣接する先行磁石と重なるよう構成されている。従って、磁石とステータティースとの対向する時間、即ちステータティースが磁石の磁束を回収する時間が長くなって、各ステータティースに磁束が長時間流れることになる。この結果、ロータの磁石からの磁束をステータのステータティースに有効に導くことができるので、発電出力及び発電効率を向上させることができる。
【００１６】
さらに、本発明によれば、自動二輪車用発電機のステータコイルはサイリスタによるレギュレートレクチファイアを介してバッテリに接続され、前記バッテリの充電電圧が所定電圧に達したとき、電圧制御回路がサイリスタをＯＦＦ制御してレギュレートレクチファイアをオープン制御したので、バッテリ電圧が所定電圧に達したときは、ステータコイルに電流が流れなくなって銅損失を低減でき、電気損失を低減させて、エンジンの全回転領域で電気損失低減効果が図れ、車両の燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る自動二輪車用発電機の一実施形態が適用された自動二輪車のエンジンユニットを示す左側面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線方向から目視した発電機としてのマグネト発電機を示す正面図。
【図４】図３の磁石とステータティースを模式的に示す概略正面図。
【図５】図３の一部を拡大し、磁石とステータティースとの第１回転位置における磁束の流れを示す動作図。
【図６】図３の一部を拡大し、磁石とステータティースとの第２回転位置における磁束の流れを示す動作図。
【図７】図３の一部を拡大し、磁石とステータティースとの第３回転位置における磁束の流れを示す動作図。
【図８】磁石間の間隙と発電出力及び発電効率等との関係を示すグラフ。
【図９】ステータティースの先端部における一方側部分の他方側部分に対する相対長さと発電出力及び発電効率等との関係を示すグラフ。
【図１０】ステータティースの先端部における他方側部分を一方側部分に対して長くした場合を示す図６に対応する作動図。
【図１１】ステータティースの先端部における他方側部分の一方側部分に対する相対長さと発電出力及び発電効率等との関係を示すグラフ。
【図１２】自動二輪車用発電機の第２の実施形態を示す側断面図。
【図１３】自動二輪車用発電機のマグネト発電機を示す部分断面図。
【図１４】（Ａ）はマグネト発電機のロータを磁石側から覆うロータカバーを示す側面図、（Ｂ）は図１４（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
【図１５】図１２に示されるマグネト発電機に組み合される三相ショート式レギュレートレクチファイアを示す発電回路図。
【図１６】図１２に示されるマグネト発電機に組み合される三相オープン式レギュレートレクチファイアを示す発電回路図。
【図１７】図１５および図１６に示されたレギュレートレクチファイアに備えられる電圧制御回路を示す構成図。
【図１８】ショート式あるいはオープン式レギュレートレクチファイアを組み合せたマグネト発電機による電気損失低減効果を示す図。
【図１９】ステータ仕様別のマグネト発電機による電気損失およびその低減効果を示す図。
【図２０】（Ａ）はマグネト発電機を構成するステータティースのコアシートの積層構成例を示す部分断面図、（Ｂ）は図２０（Ａ）のＩ部を拡大して示す図。
【図２１】マグネト発電機に組み合されるもので、（Ａ）は単相全充電発電機、（Ｂ）は単相ＡＣ−ＤＣ発電機をそれぞれ示す発電回路図。
【図２２】従来の発電機としてのマグネト装置を示す正面図。
【図２３】図２２の磁石を模式的に示す概略正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る自動二輪車用発電機の第１の実施形態が適用された自動二輪車のパワーユニットを示す左側面図。このパワーユニット１０は空冷式４サイクル単気筒エンジン１１を有し、このエンジン１１は主に、クランクシャフト１９を回転自在に支持し収容するクランクケース１２と、クランクケース１２の端部に結合されたシリンダブロック１３と、シリンダブロック１３に結合されたシリンダヘッド１４と、シリンダヘッド１４に結合されたヘッドカバー１５と、を備えて構成される。
【００２０】
本実施形態では、クランクケース１２は左右２つ割りに構成される。図２において、クランクケース１２は左右で対をなす右側クランクケース１２Ｒと左側クランクケース１２Ｌとが相互に結合されて一体化され、それらによってクランク室１８が形成される。このクランク室１８内にクランクシャフト１９、及びこのクランクシャフト１９と一体化された左右一対のクランクウェブ１９Ａが、一対のベアリング２０を介して回転自在に軸支される。
【００２１】
クランクウェブ１９Ａ相互間には、クランクピン２１を介してコンロッド２２の基端側が連結される。また、シリンダブロック１３内にはピストン２３が往復動可能に収容されており、ピストン２３はピストンピン２４を介してコンロッド２２の先端側と連結される。従って、ピストン２３がシリンダブロック１３の軸線方向に往復動することで、クランクシャフト１９が回転する。
【００２２】
クランク室１８の周囲においてケース隔壁を隔ててその右側にクラッチ室２７が、また左側にはマグネト室２８がそれぞれ配置される。クラッチ室２７内にはクランクシャフト１９の右側軸端部に配置されたクラッチ装置２９が収容され、クラッチ室２７はクラッチカバー３０によって覆われる。また、マグネト室２８内にはクランクシャフト１９の左側軸端部に配置されたマグネト装置３１が収容され、マグネト室２８はマグネトカバー３２（クランクケースカバー）によって覆われる。
【００２３】
マグネト装置３１は、自動二輪車用の単相式または三相式マグネト交流発電機であり、クランクシャフト１９の回転軸と同軸に、クランクシャフト１９周囲に配置されるステータ３３と、クランクシャフト１９の左側軸端部に固定され、ステータ３３周りをクランクシャフト１９の回転軸と同軸に回転するロータ３４とを有して構成される。ロータ３４の回転方向を図３に矢印Ｐで示す。
【００２４】
ステータ３３は、図２及び図３に示すように、その中心Ｏ（クランクシャフト１９の回転中心軸芯と同軸）から複数本（本実施形態では１２本）のステータティース３５が放射状（クランクシャフト１９の回転中心軸に対して垂直方向）に延び、それぞれのステータティース３５のコイル巻装部３６に発電コイルとしてのステータコイル３７が巻装されて構成される。クランクシャフト１９の回転軸方向から目視した図である図３〜図５に示すように、各ステータティース３５におけるコイル巻装部３６の先端側に、ステータ３３の周方向両側（ロータ３４の回転方向側及びロータ３４の反回転方向側）に延びる先端部３８が形成されている。このステータ３３は、図２に示すように、取付ボルト３９を用いてマグネトカバー３２の内面に固定状態で取り付けられる。
【００２５】
ロータ３４は、図２及び図３に示すように有底円筒形状に形成され、その内部空間にステータ３３が配置される。さらに、ロータヨーク４０の内周面にステータ３３を取り囲むように複数の磁石４１が固定して設置され、この磁石４１がステータ３３におけるステータティース３５の先端部３８と対向するように配置されている。そして、ロータヨーク４０がクランクシャフト１９に回転一体に取り付けられてクランクシャフト１９とともに回転するときに、この磁石４１が、ステータティース３５の先端部３８の外側を適度な間隙を有して通過するように構成される。磁石４１は、図３〜図５に示すように、複数本（例えば１２本）のステータティース３５に対応して複数個（本実施形態では１２個）が、磁石の存在しない間隙４２を介して隣接して設置される。そして、１個の磁石４１に、一極着磁されると共に、隣り合う磁石４１の極が交互となるように配置されている。
【００２６】
複数個の磁石４１を備えるロータ３４がクランクシャフト１９の回転によって、ステータ３３の中心Ｏを中心としてステータ３３周りを矢印Ｐ方向に回転することで、電磁誘導の作用でステータ３３のステータコイル３７に誘導電流が誘起されて発電がなされる。尚、図５〜図７中の矢印Ａは、磁石４１からステータ３５へ流れる磁束、あるいはステータ３５から磁石４１へ流れる磁束の流れを示す。また、ロータ３４の複数個の磁石４１は、反ロータヨーク４０側（ステータ３３が配置される側）に金属製の薄板からなるロータカバー４３が装着されて保護される。なお、図２および図３において、符号４８は点火時期信号発生コイルであり、符号４９はロータヨーク４０の外周側に設けられた突起である。
【００２７】
複数個の磁石４１間の間隙４２は、クランクシャフト１９の回転軸方向から目視した図である図６に示すように、ロータ３４の回転によって磁石４１の回転方向後端４４Ｂがステータ３３のステータティース３５におけるコイル巻装部３６の中心線Ｎ（クランクシャフト１９の回転軸に垂直な断面において、前記回転軸中心とコイル巻装部３６の中心を結ぶ仮想線）と略一致する第２回転位置にきたとき、前記回転方向後端４４Ｂ（に対向する回転方向前端４４Ａを有する）隣接する後行磁石４１の回転方向前端４４Ａが、ステータティース３５の先端部３８（先端部３８の後述の他方側部分３８Ｂ）と重ならないように設定される。つまり、クランクシャフト１９の回転軸に垂直な断面において、磁石４１の回転方向後端４４Ｂがコイル巻装部３６の中心線Ｎと略一致する第２回転位置にきたとき、後続する後行磁石４１の回転方向前端４４Ａがステータティース３５の先端部３８と重ならない（周方向の位置で異なる角度位置となる）ように設定される。ステータティース３５は厚さ１ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ未満の薄板鋼板のコアシートの複数枚（本実施形態では１２枚）積層して構成される。
【００２８】
本実施形態では、クランクシャフト１９の回転軸方向から目視した図である図４に示すように、磁石４１の周方向角度（磁石４１の両端縁４４Ａ、４４Ｂとクランクシャフト１９の回転軸中心を結ぶ直線同士の前記回転軸中心における最大挟角）をθａとし、磁石４１間の間隙４２の周方向角度（間隙４２の両側に配置された磁石４１の各端縁４４Ａ、４４Ｂとクランクシャフト１９の回転軸中心を結ぶ直線同士の前記回転軸中心における最大挟角）をθｂとしたとき、θａ＝２１°、θｂ＝９°にそれぞれ設定される。即ち、磁石４１が配置される周方向角度と磁石４１間の間隙４２が配置される周方向角度との比は、
θａ：θｂ＝７／３：１
に設定される。
【００２９】
磁石４１間の間隙４２の周方向角度θｂを９°に設定した理由を、図８を用いて説明する。この図８では、機械入力（発電機を回す為の負荷であって、この場合エンジン１１に作用する負荷。この負荷は発電出力と電気損失に分けられる。尚、この電気損失は、銅損・鉄損・機械損で構成される。）をＸ１で、発電出力（マグネト装置３１が発生する発電電力）をＹ１で、発電効率（発電出力を機械入力で除した比）をＺ１でそれぞれ表示している。１個の磁石４１に一極着磁され、各磁石４１間に間隙４２が設けられたことで、磁石４１間で磁束の漏れが抑制され、磁石４１からステータティース３５へ流れる磁束が増大して発電出力及び発電効率、特に発電効率が向上する。図８に示すように、間隙４２の周方向角度θｂが９°において発電効率Ｚ１が最も高くなるため、周方向角度θｂを９°に設定しているのである。
【００３０】
図４及び図５に示すように、ステータ３３の各ステータティース３５における先端部３８は、ロータ３４の回転方向Ｐへ延びる一方側部分３８Ａの周方向長さＬ（クランクシャフト１９の回転軸に垂直な断面において、コイル巻装部３６の中心線Ｎに対する突出高さ）が、ロータ３４の回転方向Ｐと反対側へ延びる（回転方向Ｐに向かって延びる）他方側部分３８Ｂの周方向長さＭ（クランクシャフト１９の回転軸に垂直な断面において、コイル巻装部３６の中心線Ｎに対する突出高さ）よりも長く形成されている。すなわち、Ｌ＝Ｍ＋αである。
【００３１】
このとき、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの周方向長さＭは、ロータ３４の回転によって磁石４１の周方向中央位置Ｋがステータティース３５のコイル巻装部３６の中心線Ｎと略一致する（クランクシャフト１９の回転軸中心に対する周方向の位置であって略同一な角度位置となる）第１回転位置にきたとき（図５）、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの端縁４６が、磁石４１の回転方向後端４４Ｂと略一致する（クランクシャフト１９の回転軸中心に対する周方向の位置であって略同一な角度位置となる）長さに設定される。また、本実施形態では前述したように、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの周方向長さＭは、間隙４２の周方向長さと略一致する長さに設定されている。
【００３２】
これに対し、図７に示すように、ステータティース３５の先端部３８の一方側部分３８Ａは、ロータ３４の回転によって磁石４１の回転方向前端４４Ａがステータ３３におけるステータティース３５のコイル巻装部３６の中心線Ｎに略一致する（クランクシャフト１９の回転軸中心に対する周方向の位置であって略同一な角度位置となる）第３回転位置にきたとき、前記回転方向前端４４Ａに（対向する回転方向後端４４Ｂを有する）隣接する先行磁石４１（このステータティース３５から離れていく磁石４１）とクランクシャフト１９の回転軸中心に対する周方向の位置にて重なるように、その周方向長さＬ（図４参照）が設定される。ステータティース３５の先端部３８における一方側部分３８Ａの周方向長さＬが上述のように設定されることで、磁石４１とステータティース３５の先端部３８とが対向する時間、特に磁石４１の回転方向後端４４Ｂがステータティース３５の先端部３８の外方を通過してから離れていくときの対向する時間が長くなって、ステータティース３５が磁石４１から磁束を回収する時間が長くなり、このため、磁石４１からの磁束をステータティース３５に長時間有効に流すことができるので、マグネト装置３１の発電出力及び発電効率が向上する。
【００３３】
ステータティース３５の先端部３８における一方側部分３８Ａの周方向長さＬは、先端部３８における他方側部分３８Ｂの周方向長さＭよりも３．０ｍｍ長く設定することが好ましい。その理由を、図９を用いて説明する。この図９では、機械入力をＸ２で、発電出力をＹ２で、発電効率をＺ２でそれぞれ表示している。ステータティース３５の先端部３８における一方側部分３８Ａの他方側部分３８Ｂに対する相対長さ（他方側部分３８Ｂを基準にした一方側部分３８Ａの長さ）は、一方側部分３８Ａが長くなるほど発電効率Ｚ２が高くなることが判り、＋３．０ｍｍ程度長くすることが最適である。つまり、図７に示す第３回転位置にきたときに、ステータティース３５の先端部３８における一方側部分３８Ａと磁石４１の回転方向後端４４Ｂとが３．０ｍｍ程度重なるようにすると、発電効率Ｚ２が最適となる。
【００３４】
尚、図１０に示すように、ステータティース３５の先端部３８における一方側部分３８Ａを、ロータ３４の磁石４１の周方向中央位置Ｋがステータティース３５のコイル巻装部３６の中心軸Ｎと略一致する第１回転位置（図５参照）にきたときに、ステータティース先端部３８の一方側部分３８Ａの端縁４５が磁石４１の回転方向前端４４Ａと略一致する周方向長さＬとし、且つ、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの周方向長さＭを、一方側部分３８Ａの周方向長さＬに対して長くまたは短く設定しても（図１０では長く設定したものを図示）、発電効率の向上には何ら寄与しない。
【００３５】
例えば、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの一方側部分３８に対する相対長さ（一方側部分３８Ａを基準にした他方側部分３８Ｂの長さ）が図１０に示すように長い場合には、ロータ３４の回転によって磁石４１の回転方向後端４４Ｂがステータティース３５のコイル巻装部３６の中心線Ｎと略一致したとき、磁石４１からの磁束が矢印Ａの如くステータティース３５に流れると共に、ステータティース３５の先端部３８の他方側部分３８Ｂを通って、矢印Ｂに示すように隣接する磁石４１へ漏れてしまう。また、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの一方側部分３８に対する相対長さが短い場合には、ロータ３４の回転時に磁石４１からの磁束がステータティース３５へ流入するタイミングが遅れてしまう。
【００３６】
このため、機械入力をＸ３で、発電出力をＹ３で、発電効率をＺ３でそれぞれ表示した図１１に示すように、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの一方側部分３８Ａに対する相対長さが長い場合（例えば一方側部分３８Ａを基準にして他方側部分３８Ｂが＋２ｍｍと長い場合）にも、短い場合（例えば一方側部分３８Ａを基準にして他方側部分３８Ｂが−３ｍｍと短い場合）にも、発電効率Ｚ３が共に低下していることが判る。
【００３７】
上述のことから、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの周方向長さＭは、図４〜図７に示すように、ロータ３４の回転によって磁石４１の周方向中央位置Ｋがステータティース３５のコイル巻装部３６の中心線Ｎと略一致する第１回転位置にきたとき（図５）、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの端縁４６が磁石４１の回転方向後端４４Ｂと略一致する長さに設定されることが、発電効率上最適である。また、図６に示す第２回転位置にきたとき、ステータティース３５の先端部３８における他方側部分３８Ｂの端縁４６が磁石４１の回転方向前端４４Ａと略一致する長さに設定すると、発電効率を向上させることが出来る。
【００３８】
［第１の実施形態の効果］
本実施形態によれば、図３及び図５に示すように、ロータ３４が備える磁石４１は、複数個がロータ３４の周方向に間隙４２を介して等間隔に隣接して設置されたので、各磁石４１間で磁束が漏れることを抑制でき、磁石４１からステータ３３のステータティース３５へ流れる磁束を増大できる。この結果、ロータ３４の磁石４１からの磁束をステータ３３のステータティース３５に有効に導くことができるので、マグネト装置３１の発電出力及び発電効率を向上させることができる。
【００３９】
図７に示すように、ステータ３３のステータティース３５の先端部３８におけるロータ３４の回転方向Ｐ側へ延びる一方側部分３８Ａは、ステータティース３５のコイル巻装部３６の中心線Ｎに磁石４１の回転方向前端４４Ａが略一致したとき、この回転方向前端４４Ａに対向する回転方向後端４４Ｂを有する隣接する磁石４１と重なるよう構成されている。従って、磁石４１とステータティース３５との対向する時間、即ちステータティース３５が磁石４１の磁束を回収する時間が長くなって、各ステータティース３５に磁束が長時間流れることになる。この結果、ロータ３４の磁石４１からの磁束をステータ３３のステータティース３５に有効に導くことができるので、マグネト装置３１の発電出力及び発電効率を向上させることができる。
【００４０】
［第２の実施形態］
次に、本発明に係る自動二輪車用発電機の第２の実施形態を図１２ないし図２０を参照して説明する。
【００４１】
第２の実施形態に係る自動二輪車用発電機は、第１の実施形態に係る自動二輪車用発電機に示された図１ないし図３のマグネト装置３１の構成を同じくするので、同じ構成には同一符号を付して重複説明を省略ないし簡略化する。
【００４２】
第２の実施形態に係る自動二輪車用発電機は、マグネト装置として単相式あるいは三相式マグネト交流発電機３１Ａを有する。マグネト発電機３１Ａは、図１２に示すように、クランクシャフト１９と同軸に、クランクシャフト１９の周囲に配置されるステータ３３と、このステータ３３の周りをクランクシャフト１９の回転軸と一体に回転するロータ３４とを備えて構成される。ロータ３４はクランクシャフト１９の左側軸端部に固定され、ロータ３４の回転方向を図１３に矢印Ｐで示す。
【００４３】
ステータ３３は、図３、図１２および図１３に示すように、その中心Ｏ（クランクシャフト１９の回転中心軸芯と同軸）から複数本（第２の実施形態では１２本）のステータティース３５が放射状に延び、各ステータティース３５のコイル巻線部３６に発電コイルとしてステータコイル３７が巻装されて構成される。各ステータティース３５のコイル巻線部３６の前端側に、ステータ３３の周方向両側（ロータ３４の回転方向側および反回転方向側）に延びる先端部３８が形成される。ステータティース３５の先端部３８はロータ３４の回転方向側に延びる一方側部分の長さＬ１がロータ３４の反回転方向側に延びる他方側部分の長さＭ１より長く形成されている。例えば、Ｌ１＝Ｍ１＋β（但し、βは整数である。）。ステータ３３は図１２に示すように取付ボルト３９を用いてマグネトカバー３２の内面に固定状態で取り付けられている。
【００４４】
また、図３、図１２および図１３に示すように、ロータ３４は有底円筒形状に形成され、その内部空間にステータ３３が配置される。ステータ３３とロータ３４とからマグネト交流発電機３１Ａが構成される。ロータ３４は、フライホイールを構成するロータヨーク４０の内周面にステータ３３を取り囲むように複数の磁石４１が周方向に沿って等間隔に配置される。これらの磁石４１は、ステータ３３におけるステータティース３５の先端部３８と対向可能に配置される。ロータ３４のロータヨーク４０はフライホイールを兼ね、クランクシャフト１９に回転一体に取り付けられて回転するとき、これらの磁石４１がステータティース３５の先端部３８の外側を適度な間隔を有して通過するように構成される。磁石４１は、複数本（例えば１２本）のステータティース３５に対応して複数個（第２の実施形態では１２個）が磁石の存在しない間隙４２を順次介して設置される。そして、１個の磁石４１に一極着磁されるとともに隣り合う磁石４１の極が交互となるように配置される。
【００４５】
ロータ３４は、クランクシャフト１９の回転に伴って、ステータ３３周りを矢印Ｐ方向に回転することで、電磁誘導の作用でステータ３３のステータ（電機）コイル３７に誘導電流が誘起されて発電が行なわれる。ロータ３４の複数個の磁石４１には、各磁石４１を内周側から覆うように図１３および図１４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ロータカバー４３が装着される。ロータカバー４３は、例えば厚さ０．３ｍｍの金属製薄板で鍔付スリーブ状に構成され、ロータヨーク４０の内周側に配置される各磁石４１を保護している。ロータカバー４３は、磁石４１が存在しない間隙４２を覆って閉塞する一方、各磁石４１をステータティース３５の先端部３８に１対１で対応可能に露出する窓孔５１をそれぞれ有する。
【００４６】
また、第２の実施形態における磁石４１の周方向角度（磁石４１の両端線４４Ａ，４４Ｂとクランクシャフト１９の回転中心Ｏを結ぶ直線同士がなす中心角）をθａとし、磁石４１間の間隙４２の周方向角度（間隙４２の両側に配置される磁石４１の各端線４４Ａ，４４Ｂとクランクシャフト１９の回転中心を結ぶ直線同士がなす中心角）をθｂとしたとき、例えばθａ＝２１°、θｂ＝９°にそれぞれ設定される。
【００４７】
さらに、ロータカバー４３は、窓孔５１のピッチ間隔が図１４（Ｂ）に示すように中心角θｃをなして形成され、窓孔５１の中心角（窓孔５１の回転方向先端とその後端がなす周方向角度）がθｄで構成される。第２の実施形態では中心角θｃは例えば３０°であり、中心角θｄは例えば１６°である。
【００４８】
ところで、第２の実施形態の自動二輪車用発電機が三相マグネト交流発電機３１Ａであるとき、ステータ３３はステータティース３５のコイル巻線部３６に三相巻線からなるステータコイル３７が発電コイルとして配設される。ステータコイル３７はＹ結線され、その出力は図１５または図１６に示すように、発電回路としてのレギュレートレクチファイア５５または５６を介してバッテリ５７および車両負荷である発電負荷５８に接続される。なお、符号５９はイグニッションスイッチである。
【００４９】
このうち、図１５に示されたレギュレートレクチファイア５５は、発電機の交流出力を整流するダイオード６２によるレクチファイア６０と、電圧が一定値以上になるように調整するレギュレータ６１とを組み合せた三相ショート式レギュレートレクチファイアである。レクチファイア６０はそれぞれ対をなすダイオード６２（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ；６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ）で整流ブリッジ回路を構成しており、マグネト発電機３１Ａのステータコイル３７は各相の巻線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ毎にダイオード６２ａ，６２ｂ，６２ｃの各アノードおよびダイオード６２ｄ，６２ｅ，６２ｆの各カソードにそれぞれ接続される。ダイオード６２ａ，６２ｂ，６２ｃの各カソードおよびダイオード６２ｄ，６２ｅ，６２ｆの各アノードはバッテリ５７にそれぞれ接続される。レギュレートレクチファイア５５はマグネト発電機３１Ａからの発電機をレクチファイア６０を経由してバッテリ５７に接続し、バッテリ５７を充電させる充電回路を構成している。
【００５０】
また、レギュレータ６１はステータコイル３７の各相の巻線３７ａ，３７ｂ，３７ｃに接続されるサイリスタ６３ａ，６３ｂ，６３ｃとサイリスタ６３ａ，６３ｂ，６３ｃのゲートに接続される電圧制御回路６４とから構成される。電圧制御回路６４は、バッテリ電圧を監視してバッテリ電圧が所定電圧に達したとき、レギュレータ６１のサイリスタ６３（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）のゲート制御を行ない、発電電流を短絡（ショート）して発電機３１Ａに戻すショート制御を行なっている。
【００５１】
レギュレータ６１の電圧制御回路６４は、図１７に示すように、バッテリ５７の電圧を検出するバッテリ電圧検出部６５と、基準電圧発生部６６と、バッテリ５７の電圧が所定の電圧以上であるか否かを判定する判定部６７と、この判定結果からバッテリ電圧が所定電圧に達したらレギュレータ６１内のサイリスタ６３をゲート制御して短絡させるゲート電圧制御部６８とを有する。
【００５２】
ショート式レギュレートレクチファイア５５は、バッテリ５７の充電が充分に行なわれた後の非充電時には、不要となった余剰電流をサイリスタ６３でショートして発電機３１Ａに戻すショート制御が行なわれる。このため、ショート式レギュレートレクチファイア５５では、ショート制御により発電機３１Ａに常に電流が流れていてステータコイル３７の銅損、ステータ３３の鉄損が発生し、電気損失が生じている。この電気損失がエンジンへの負担となり、燃費へ悪影響を及ぼしている。
【００５３】
自動二輪車用発電機は、充電時には、マグネト発電機３１Ａのステータコイル３７を、三相ショート式レギュレートレクチファイア５５を介してバッテリ５７に接続して、バッテリ５７を充電させている。バッテリ５７が所定電圧に達して充電が不要になった非充電時の場合にも、余剰電流は、レギュレートレクチファイア５５のサイリスタ６３（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）がゲート制御されて短絡し、サイリスタ６３で発電電流を発電コイルであるステータコイル３７に戻すショート制御を行なっている。このため、マグネト発電機３１Ａのステータコイル３７に常時電流が流れることとなり、銅損失がステータコイル３７に発生し、ステータコイル３７の銅損失がエンジンへの負荷となっている。
【００５４】
この点から、バッテリ５７への充電が不要になった余剰電流をステータコイル３７に流さないようにする三相オープン式レギュレートレクチファイア５６が、図１６に示すように構成される。このレギュレートレクチファイア５６は、ダイオードによるレクチファイアを不要として、サイリスタ７０によるレクチファイア７１を設けたものである。
【００５５】
レギュレートレクチファイア５６は、発電機の交流出力を整流するサイリスタ７０によるレクチファイア７１と、このサイリスタ７０を用いて電圧が一定以上にならないように電圧調節制御するレギュレータ７２とを組み合せた三相オープン式レクチファイアである。レクチファイア７１にそれぞれ対をなすサイリスタ７０（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ；７０ｄ，７０ｅ，７０ｆ）で整流ブリッジ回路を構成している。マグネト発電機３１Ａのステータコイル３７は、各相の巻線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ毎にサイリスタ７０ａ，７０ｂ，７０ｃのカソードおよびサイリスタ７０ｄ，７０ｅ，７０ｆのアノードに接続されてレクチファイア７１が構成される。レギュレートレクチファイア５６は充電時にサイリスタ７０からなるレクチファイア７１を経由してマグネト発電機３１Ａからの発電電流をバッテリ５７に供給し、バッテリ５７を充電させる充電回路を構成している。
【００５６】
レクチファイア７１を構成するサイリスタ７０（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ）の残りのゲートは電圧制御回路７４に接続されてレギュレータ７２が構成される。このレギュレータ７２の電圧制御回路７４は、図１７に示される電圧制御回路６４と同様に構成され、図１７に示される電圧制御回路６４と構成を同じくするので、同じ構成には同一符号を付して重複説明を省略する。この電圧制御回路７４は、バッテリ５７の電圧が所定値に達したら、サイリスタ７０をゲート制御してサイリスタ７０をＯＦＦ制御し、レギュレートレクチファイア５６をオープン制御するようになっている。
【００５７】
オープン式レギュレートレクチファイア５６は、バッテリ電圧が所定の電圧に達した非充電時には、電圧制御回路７４がサイリスタ７０をＯＦＦにするオープン制御が行なわれる。これにより発電コイルであるステータコイル３７に電流が流れなくなる。ステータコイル３７の銅損失を低減でき、電気抵抗を減らすことができる。このため、図１６に示す三相オープン式レギュレートレクチファイア５６を用いると、図１８に示すようにエンジン回転数が中・低速域（エンジン回転数が例えば７０００ｒｐｍの中速回転域以下）で電気損失を、ショート式レギュレートレクチファイア５６を用いた場合に較べ減少させることができる。
【００５８】
しかし、図１６のオープン式レギュレートレクチファイア５６では、バッテリ電圧が所定電圧に達してサイリスタ７０をＯＦＦにするオープン制御が行なわれると、発電コイルであるステータコイル３７にコイル電流が流れなくなるため、マグネト発電機３１Ａにコイル磁束が発生しなくなり、ステータ３３の鉄損が増加する。ステータ３３の鉄損は、ロータ３４の回転数である周波数の２乗に比例して大きくなる特性を備えている。したがって、図１８に示すように、オープン式レギュレートレクチファイア５６ではステータ３３の鉄損の増加により、エンジンの高回転域でショート式レギュレートレクチファイア５５を採用すると、符号Ｂに示すように、電気損失が急激に増大する逆転現象が生じている。
【００５９】
図１８はエンジンの回転数と電気損失の関係を示すもので、符号Ａは現行仕様のマグネト発電機に三相ショート式レギュレートレクチファイア５５を用いた場合の電気損失曲線を示し、符号Ｂは現行仕様のマグネト発電機に三相オープン式レギュレートレクチファイア５６を用いた場合の電気損失曲線である。また、符号Ｃはステータティース３５に電磁鋼板、例えば無方向性電磁鋼板を使用したマグネト発電機に三相オープン式レギュレートレクチファイア５６を用いた場合の電気損失曲線である。
【００６０】
図１８に示すように、ステータ３３のステータティース３５に電磁鋼板を用いたマグネト発電機３１Ａを、オープン式レギュレートレクチファイア５６と組み合せると、電気損失曲線Ｃはエンジン回転数の全領域に亘って電気損失が大幅に低減できることを本出願人は知見した。また、３相オープン式レギュレートレクチファイア５６に電磁鋼板を用いたマグネト発電機３１Ａを組み合せて用いると、現行仕様のマグネト発電機に三相ショート式レギュレートレクチファイア５５を用いた電気損失曲線Ａや電気損失曲線Ｂに比較しても、エンジン回転数の全領域に亘って電気損失を大幅に低減できることが確認できた。
【００６１】
ところで、マグネト発電機３１Ａに用いられるステータ３３のステータティース３５には、図１２および図１８に示すように、薄肉鋼板のコアシートを積層し、取付ボルト３９等で一体的に組み立てたものが使用される。ステータティース３５のコアシートは、厚さ０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ未満の薄肉鋼板の圧延鋼板（ＳＰＣＣ）または電磁鋼板（珪素鋼板）で構成される。
【００６２】
現行仕様のマグネト発電機のマグネトステータは、厚さ１．０ｍｍの圧延鋼板（ＳＰＣＣ）を積層して製造しており、１．０ｍｍ厚の圧延鋼板を１２枚重ねて一体的に積層している。現行仕様のマグネト発電機では、１．０ｍｍ厚の圧延鋼板をマグネトステータとして用いているために、図１９に符号Ｄで示すように、マグネト発電機の電気損失はエンジンの全回転域に亘って大きく、このため、電気損失がエンジンへの負担となり、燃費を良好にすることが困難となっている。
【００６３】
これに対し、マグネト発電機３１Ａのステータティース３５に厚さ１ｍｍの圧延鋼板のコアシートに代えて、厚さ１．０ｍｍ未満のコアシートを使用する。ステータ３３のステータティース３５に、例えば厚さ０．５ｍｍの圧延鋼板（ＳＰＣＣ）のコアシート、あるいは、厚さ０．５ｍｍの電磁鋼板（珪素鋼板）を用いる。厚さ０．５ｍｍの薄肉圧延鋼板のコアシートを複数枚（例えば２０枚〜２４枚）重ねたステータティース３５使用のマグネト発電機３１Ａでは、発電機の電気損失が曲線Ｅで表わされ、厚さ０．５ｍｍの薄肉電磁鋼板のコアシートを複数枚（例えば２０枚〜２４枚）重ねたステータティース３５仕様のマグネト発電機３１Ａでは発電機の電気損失は曲線Ｆで示すように表わされる。これらの電気損失曲線線ＥおよびＦは、厚さ１．０ｍｍの圧延鋼板のコアシートを用いた電気損失曲線Ｄに較べ、電気損失をエンジンの回転数全領域に亘って低減できることを確認することができる。これは、ステータ３３のステータティース３５に用いられるコアシートを薄肉化することにより、渦電流損を低減することができるため、マグネト発電機３１Ａの電気損失が低減することができたものを思料する。
【００６４】
また、マグネト発電機３１Ａに厚さ０．５ｍｍの薄型圧延鋼板のコアシートを用いたり、厚さ０．５ｍｍの電磁鋼板のコアシートを用いてステータ３３を製造し、このマグネト発電機３１Ａに図１６に示されたオープン式レギュレートレクチファイア５６を組み合せた発電回路を用いてステータ３３の鉄損を低減させたときの発電機の電気損失の低減効果（％表示）は、符号ＧおよびＨで示すように表わされる。図１９によると、マグネト発電機３１Ａの電気損失は、０．５ｍｍ厚の電磁鋼板を使用した方が、０．５ｍｍ厚の薄型圧延鋼板を使用したものよりエンジンの全回転領域に亘って電気損失低減効果が大きいことを知見した。
【００６５】
これは、図２０（Ａ）に示すように、ステータ３３において、ステータティース３５に用いられる圧延鋼板のコアシート７５，７５は、絶縁が充分でない。このため、１枚１枚の圧延鋼板のコアシートはある電気抵抗を持って導通しており、ステータティース３５に発生する渦電流が完全に抑え切れていないものと思料される。この点から、１枚１枚の圧延鋼板のコアシート７５，７５を絶縁するため、圧延鋼板のコアシート７５，７５を図２０（Ｂ）で示すように、絶縁材７６で絶縁処理することにより、ステータ３３の鉄損低減効果を発揮することができる。圧延鋼板のコアシート７５に樹脂コーティングしたり、１枚１枚のコアシート７５の間に絶縁シートや紙を挟んだり、コアシート７５に絶縁塗料で塗装することにより、絶縁処理が施される。
【００６６】
圧延鋼板のコアシート７５に絶縁処理を施すことにより、１ｍｍ厚の圧延鋼板を用いたものに較べ、１ｍｍ未満の圧延鋼板を用いたマグネト発電機３１Ａでは、電気損失をより低減させることが期待できる。なお、０．１ｍｍのコアシートは薄肉過ぎて実用的ではない。
【００６７】
［第２の実施形態の効果］
第２の実施形態の自動二輪車用発電機は、マグネト発電機３１Ａのステータコイル３７は、サイリスタ６３によるレギュレートレクチファイア５６を介してバッテリ５７に接続され、レギュレートレクチファイア５６は、バッテリ５７の電圧を監視し、バッテリ電圧が所定電圧に達したとき、電圧制御回路７４がサイリスタ７０のゲート制御によりサイリスタ７０をＯＦＦ制御し、レギュレートレクチファイア５６をオープン制御したから、バッテリ電圧が所定電圧に達したときには、マグネト発電機３１Ａからの発電電流が流れないオープン制御により、ステータコイル３７の銅損失を低減でき、電気損失を低減させることができるので、エンジンの負担を軽減させることができ、燃費の向上を図ることができる。
【００６８】
また、マグネト発電機３１Ａは、銅損を低減させるオープン式レギュレートレクチファイアを使用する一方、ステータ３３の鉄損を低減させるステータコア材料を選択したり、ステータティースのコアシートの薄肉化と組み合せることにより、エンジンの全回転域で電気損失の損失低減効果を図ることができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００６９】
さらに、マグネト発電機３１Ａは、ステータ３３におけるステータティースのコアシートを薄肉化したり、コアシート間に絶縁処理を施すことにより、発電機の電気損失をエンジンの全回転領域に亘り低減させることができ、発電出力および発電効率を向上させることができ、車両の燃費向上を図ることができる。
【００７０】
なお、第２の実施形態では、自動二輪車用発電機に用いられるマグネト発電機３１Ａを三相レギュレートレクチファイア５５，５６と組み合せた例を説明したが、例えば、図２１（Ａ）に示される単相全充電発電機、または図２１（Ｂ）に示される単相ＡＣ−ＤＣ発電機であってもよい。図２１（Ａ）に示される単相全充電発電機は、単相全波オープン式レギュレートレクチファイア８０と単相発電機３１Ｂと組み合せて使用される。また、図２１（Ｂ）に示される単相ＡＣ−ＤＣ発電機は、単相オープン式レギュレートレクチファイア９０と単相発電機３１Ｂと組み合せて使用される。単相オープン式レギュレートレクチファイア９０は、正電圧用のサイリスタ９１ａを制御しバッテリ５７の電圧を制御する電圧制御回路９２と、負電圧用のサイリスタ９１ｂを制御しランプ９４の電圧を制御するランプ電圧制御回路９３を有している。
【００７１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００７２】
３１，３１Ａ，３１Ｂ  マグネト装置（発電機）
３３  ステータ
３４  ロータ
３５  ステータティース
３６  コイル巻装部
３７  コイル
３８  先端部
３８Ａ  一方側部分
３８Ｂ  他方側部分
４０  ロータヨーク
４１  磁石
４２  間隙
４４Ａ  回転方向前端
４４Ｂ  回転方向後端
５５，５６，８０，９０  レギュレートレクチファイア
５７  バッテリ
５８  発電負荷
６０，７１  レクチファイア
６１  レギュレータ
６２  ダイオード
６３，７０  サイリスタ
６４，９２  電圧制御回路
６５  バッテリ電圧検出部
６６  基準電圧発生部
６７  判定部
６８  ゲート電圧制御部
９３  ランプ電圧制御回路
９４  ランプ
Ｌ、Ｍ  周方向長さ
Ｎ  中心線
Ｏ  中心
Ｐ  回転方向
θａ、θｂ  周方向角度
【図１】
2015226442.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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