(57)【要約】【課題】この発明に係る磁石発電機は、フライホイールの加工工数が低減され、真円度が高いフライホイールを得る。【解決手段】この発明に係る磁石発電機では、円筒部５及び底部８を有する椀状のフライホイール３と、円筒部５の内周壁面に設けられた複数個の永久磁石４と、この永久磁石４の内側面に沿って設けられているとともに、筒状に曲げられ両端部が径方向に延びたつなぎ部１４で接合された磁石カバー１１と、フライホイール３の内側に設けられ、フライホイール３に対して永久磁石４及び磁石カバー１１を一体化した樹脂材１５とを備えた磁石発電機において、円筒部５の底部８側には、互いに対向した一対の凹凸部９が形成され、この凹凸部９間につなぎ部１４が挟み込まれることで、永久磁石４は、フライホイール３に対する周方向の位置決めがなされている。【選択図】図４
2008072815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部及びこの円筒部に連続的に形成された底部を有する椀状のフライホイールと、
前記円筒部の内周壁面に設けられた複数個の永久磁石と、
この永久磁石の内側面に沿って設けられているとともに、筒状に曲げられ両端部が径方向に延びたつなぎ部で接合された磁石カバーと、
前記フライホイールの内側に設けられ、フライホイールに対して前記永久磁石及び前記磁石カバーを一体化した樹脂材と
を備えた磁石発電機において、
前記円筒部の前記底部側には、互いに対向した一対の凹凸部が形成され、この凹凸部間に前記つなぎ部が挟み込まれることで、前記永久磁石は、前記フライホイールに対する周方向の位置決めがなされていることを特徴とする磁石発電機。
【請求項２】
前記磁石カバーの前記底部側の端部には、前記フライホイールに対する前記永久磁石の軸線方向の位置決めがなされる折曲部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁石発電機。
【請求項３】
前記折曲部は、周方向に折曲されており、この角部は、硬化前の前記樹脂材が周方向の流れを可能にするように切り欠かれていることを特徴とする請求項２に記載の磁石発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フライホイールの回転により、永久磁石と発電コイルとの電磁誘導作用により発電する磁石発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、椀状のフライホイールの円筒部に等分間隔で形成された複数個の凹凸部により、複数個の永久磁石がフライホイールの内周壁面に周方向に位置決めされて設けられた磁石発電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公平６−８１４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁石発電機は、発電効率を高めるためには、フライホイールとフライホイールの内側に設けられた固定子との間の隙間（エアギャップ）をできるだけ小さくする必要性があり、そのためにフライホイールは、高い真円度が要求される。
しかしながら、上記構成の磁石発電機では、上記凹凸部は、例えば前記フライホイールの前記円筒部の中間部に４箇所等分間隔でポンチを用いて打ち込むことで形成されるが、この打ち込む作業の際にフライホイールの真円度が低下してしまい、高い真円度のフライホイールが得られにくいという問題点があった。
特に、フライホイールの小型、軽量化による薄肉化の下、フライホイールの円筒部を外側から打ち出し加工した場合、フライホイールの所定の真円度が得られにくいという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、フライホイールの加工工数が低減され、真円度が高いフライホイールを有する磁石発電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る磁石発電機では、円筒部及びこの円筒部に連続的に形成された底部を有する椀状のフライホイールと、前記円筒部の内周壁面に設けられた複数個の永久磁石と、
この永久磁石の内側面に沿って設けられているとともに、筒状に曲げられ両端部が径方向に延びたつなぎ部で接合された磁石カバーと、前記フライホイールの内側に設けられ、フライホイールに対して前記永久磁石及び前記磁石カバーを一体化した樹脂材とを備えた磁石発電機において、前記円筒部の前記底部側には、互いに対向した一対の凹凸部が形成され、この凹凸部間に前記つなぎ部が挟み込まれることで、前記永久磁石は、前記フライホイールに対する周方向の位置決めがなされている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による磁石発電機によれば、フライホイールの加工工数が低減され、真円度が高いフライホイールが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による磁石発電機を示す正面図、図２は図１の回転子１の正面図（但し、樹脂材１５は省略されている）、図４は図２の回転子１の側断面図である。
この磁石発電機は、内燃機関と連結された回転子１と、この回転子１と対面し固定部材（図示せず）に取り付けられた固定子２を備えている。
回転子１は、椀状のフライホイール３及び永久磁石４を備えている。
フライホイール３は、円筒部５及びこの円筒部５に連続的に形成された底部８を有する全体形状が椀状形状をしている。底部８はリベット７によりボス部６と一体化されている。ボス部６は、内燃機関により回転駆動される回転軸（図示せず）に固定され、フライホイール３は、中心軸線を中心として回転する。
フライホイール３の円筒部５の底部８側には、周方向において互いに対向した一対の凹凸部９が形成されている。また、円筒部５の外周面には、一定間隔で形成された信号発生用リラクタ１０が形成されている。この突起状のリラクタ１０に対向して、ブラケット（図示せず）に固定された信号発電子１３が設けられている。
【００１０】
フライホイール３の円筒部５の内周壁面には、例えば４個の永久磁石４が固定されている。永久磁石４は、Ｎ極、Ｓ極及びＮ極の順に着磁された磁石と、Ｓ極、Ｎ極及びＳ極の順に着磁された磁石が各２個ずつ交互に、中心軸線の周りに、互いに等しい角度間隔で配置されている。
複数個の永久磁石４は、隣接する永久磁石４が互いに逆極性に着磁されており、永久磁石４の内周側空間では、交互に方向が変化する磁界を発生するようになっている。
【００１１】
永久磁石４の内側面には、磁石カバー１１が設けられている。この磁石カバー１１は、筒状に曲げられ両端部が径方向に延びたつなぎ部１４で接合されている。
円筒部５の底部８側には、図３に示すように、一対の凹凸部９が形成され、この凹凸部９間につなぎ部１４が挟み込まれている。磁石カバー１１が面接触した永久磁石４は、つなぎ部１４が一対の凹凸部９に挟まれることでフライホイール３に対する周方向の位置決めがなされている
【００１２】
磁石カバー１１の底部８側の端部には、フライホイール３に対する永久磁石４の軸線方向の位置決めがなされる折曲部１２が形成されている。この各折曲部１２は、図５に示すように、周方向に互いに向かい合うように折曲され、その後図６の斜線で示すように、角部が切り欠かれている。
永久磁石４の軸線方向の両側及び隣接した永久磁石４間には、樹脂材１５が充填され、この樹脂材１５により、フライホイール３、永久磁石４及び磁石カバー１１は一体化されている
【００１３】
固定子２は、中空円柱状の固定子鉄心１６及び発電コイル１７を有する。固定子鉄心１６の外周部には、径外側方向に放射状に等分間隔で突出した各ティースが形成されている。このティースの周側面にそれぞれ導線が巻回されて発電コイル１７が構成されている。この発電コイル１７には、接続リード１８が接続されている。
【００１４】
外周部に複数個のティースが形成された固定子鉄心１６は、冷間圧延鋼板である中空の薄板磁性鋼板を中心軸線の方向に多数枚積層して構成された積層鉄心（図示せず）と、この積層鉄心の両側面にそれぞれ密着して重ねられた、第１，第２の端板３０とから構成されている。積層鉄心及び第１，第２の端板３０には、中心軸線と平行に貫通した貫通孔１９が３カ所形成されている。この貫通孔１９に貫通したボルト（図示せず）及びボルトの端部に螺着されたナット（図示せず）により、積層鉄心と、積層鉄心の両側面側に密着された第１，第２の端板３０が一体化されている。
【００１５】
上記構成の磁石発電機では、内燃機関により回転駆動される回転軸に連動してフライホイ−ル３が回転し、その際に永久磁石４により生じる交番磁界により、発電コイル１７には電力が生じる。この際の交流出力は、図示しない整流用ダイオードにより整流され、車載バッテリなどの負荷に給電される。
また、フライホイール３の回転に伴い、リラクタ１０の接近により信号発電子１３からは信号電圧は発生し、この信号電圧からフライホイール３の回転角度や回転速度が検出される。
【００１６】
上記実施の形態による磁石発電機によれば、円筒部５に形成された一対の凹凸部９間には、径方向に延びたつなぎ部１４が挟み込まれており、フライホイール３に対する磁石カバー１１及び永久磁石４の周方向の位置決めがなされている。
このように、フライホイール３に対する永久磁石４の周方向の位置決めは、一対の凹凸部９で行われており、隣接したそれぞれの永久磁石４間に凹凸部を形成した従来のものと比較して凹凸部９の加工工数が低減される。
また、フライホイール３の真円度に悪影響を与えるポンチによる加工工数が低減されるので、それだけフライホイール３の真円度が向上する。
また、凹凸部９は、円筒部５の底部８近傍に形成され、底部８から凹凸部９までの腕の長さは短いので、ポンチにより円筒部５の径方向の内側方向に荷重が加わり際のフライホイール３に対する曲げモーメントは小さくなり、それだけフライホイール３の変形は小さく抑制される。
なお、本願発明者は、従来の回転子と実施の形態１の回転子１とを試作してフライホイール３の内径精度を調べたところ、最大誤差が０．５ｍｍから０．３ｍｍに小さくなっていることを確認した。
また、フライホイール３の真円度が向上することで、回転子１の固定子２との隙間を狭く設定することが可能となり、発電効率が約３％向上したことも確認した。
【００１７】
また、フライホイール３に対する永久磁石４の軸線方向の位置決めがなされる折曲部１２には、硬化前の樹脂材１５が周方向に流れるように角部が切り欠かれているので、樹脂材１５がフライホイール３の内部に充填される際には、折曲部１２において樹脂材１５は、周方向に円滑に流れ、フライホイール３の全周に行き渡り、樹脂材１５によるモールド成形不良の発生は防止される。
【００１８】
実施の形態２．
図７は実施の形態２の回転子１の側断面図である。
この実施の形態では、磁石カバー２０の折曲部２１は、図８に示すように、端部が軸線方向に折り返され、途中からさらに径方向に折曲されて形成されている。
他の構成は実施の形態１と同様である。
【００１９】
この実施の形態でも、実施の形態１の折曲部１２と同様に、硬化前の樹脂材１５がフライホイール３の内部に充填される際には、折曲部２１において樹脂材１５は、周方向に円滑に流れ、フライホイール３の全周に行き渡り、樹脂材１５によるモールド成形不良の発生は防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１の磁石発電機を示す正面図である。
【図２】図１の回転子を示す正面図である。
【図３】図２のＡの部位の拡大図である。
【図４】図２の回転子の側断面図である。
【図５】磁石カバーの斜視図である。
【図６】図５のＢの部位の折曲部の切り欠き部を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２による磁石発電機の回転子を示す側断面図である。
【図８】図７のＣの部位の折曲部を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  回転子、２  固定子、３  フライホイール、４  永久磁石、５  円筒部、８  底部、９  凹凸部、１１，２０  磁石カバー、１２，２１  折曲部、１４  つなぎ部、１５  樹脂材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008072815.tif 000006
【図５】
2008072815.tif 000007
【図６】
2008072815.tif 000008
【図７】
2008072815.tif 000009
【図８】
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