(57)【要約】【課題】熱風がカバー内で循環するのを防止できるカバー付き磁石発電機を得る。【解決手段】磁石回転子４とその内側に配置した電機子５とにより磁石発電機１を形成する。回転子ヨーク２の底壁部２ｂの複数の通気孔２ｄの少なくとも一部に対して冷却風導入部１０を設ける。冷却風導入部１０は、通気孔２ｄの少なくとも一部を回転子ヨーク２の外側から覆うように形成し、回転子ヨーク２の回転方向の前方側に開口させる。回転子ヨーク２に対して空隙１２を隔てて覆うカバー１３を設ける。カバー１３の底壁部１３ｂには空気取入れ口１５を開口させ、カバー１３の周壁部１３ａには排気口１６を開口させる。回転子ヨーク２にはその周壁部２ａとカバー１３の周壁部１３ａとの間の空気を回転子ヨーク２の周壁部２ａの外周に沿ってカバー１３の排気口１６側に送風する送風ファン１８を設ける。【選択図】  図１
2004274907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周壁部と底壁部とを有するほぼカップ状の形状を有するように形成されて前記底壁部を貫通した複数の通気孔が前記底壁部の外周部に沿って並ぶように設けられている回転子ヨークと該回転子ヨークの周壁部の内周に取り付けられた永久磁石とを有する磁石回転子と、該磁石回転子の内側に配置された電機子とを備え、前記回転子ヨークの底壁部の複数の通気孔の少なくとも一部に対して冷却風導入部が設けられ、前記冷却風導入部は、前記回転子ヨークの周壁部の開口方向と反対側に膨出した状態で対応する通気孔の少なくとも一部を前記回転子ヨークの外側から覆うように形成されていて、前記回転子ヨークの回転方向の前方側に開口するとともに対応する通気孔を通して前記回転子ヨークの内側に連通させられた冷却風導入通路が前記冷却風導入部の内側に形成されて磁石発電機が形成され、該磁石発電機の前記回転子ヨークの前記周壁部と前記底壁部に対して空隙を隔てて覆う周壁部と底壁部とを有するカバーが設けられ、前記カバーにはその内部に外気を供給する空気取入れ口が開口され、前記カバー内及び前記回転子ヨーク内の空気を外部に排出する排気口が前記カバーの前記周壁部と前記電機子の支持体との少なくとも一方に設けられているカバー付き磁石発電機において、
前記回転子ヨークにはその前記周壁部と前記カバーの前記周壁部との間の空気を前記回転子ヨークの前記周壁部の外周に沿って前記排気口側に送風する送風ファンが設けられていることを特徴とするカバー付き磁石発電機。
【請求項２】
前記送風ファンは前記回転子ヨークとは別体で該回転子ヨークに取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のカバー付き磁石発電機。
【請求項３】
前記送風ファンは前記回転子ヨークに一体成形で設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカバー付き磁石発電機。
【請求項４】
前記送風ファンは前記冷却風導入部を兼ねたブレードを備えていて前記回転子ヨークの前記底壁部の外周から一部が径方向に張出して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカバー付き磁石発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石発電機の回転子ヨークの周壁部と底壁部に対して空隙を隔てて覆うカバーが設けられているカバー付き磁石発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁石発電機１は、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、周壁部２ａと底壁部２ｂとを有するほぼカップ状の形状を有する回転子ヨーク２と、回転子ヨーク２の周壁部２ａの内周に取り付けられた永久磁石３とを備えた磁石回転子４と、該磁石回転子４の内側に配置された電機子５とを備えている。
【０００３】
回転子ヨーク２は、その底壁部２ｂの中央にボス部２ｃを有していて、このボス部が図示しない原動機（多くの場合内燃機関）の回転軸に取り付けられる。
【０００４】
また電機子５は、電機子鉄心６と、該電機子鉄心に巻装された電機子コイル７とからなっていて、原動機のケース等に固定され、電機子鉄心６の外周部に設けられた磁極部が磁石回転子４の永久磁石３に所定のギャップを介して対向させられる。
【０００５】
この種の磁石発電機１においては、電機子コイル７に負荷電流が流れたときに生じる損失により該電機子コイル７が発熱するため、該発電機から大きな出力を取り出すためには、電機子コイル７を効率よく冷却することができるようにしておく必要がある。
【０００６】
そこで、特許文献１において、図示のように、回転子ヨーク２の底壁部２ｂを貫通させて、底壁部２ｂの外周部に沿って並ぶ複数の通気孔２ｄ，２ｄ，…を形成するとともに、回転子ヨーク２の底壁部２ｂの外面にネジ８により固定した環状の板９に、各通気孔２ｄに対応する冷却風導入部１０を設け、各冷却風導入部１０の内側の冷却風導入通路１１を通して各通気孔２ｄに冷却風を導入するようにし、またこれら６個の通気孔２ａの間に、通気孔２ｄよりも小径の３個の補助通気孔２ｄ´が１２０度間隔で設けられた冷却構造が提案された。
【０００７】
該冷却風導入部１０は、底壁部２ｂと反対側に膨出した状態で対応する通気孔２ｄの少なくとも一部を覆うように形成され、冷却風導入部１０の内側に形成された冷却風導入通路１１は、回転子ヨーク２の回転方向（図１０の矢印Ａ方向）の前方側に開口するように設けられている。
【０００８】
このような磁石発電機は、回転子ヨーク２が矢印Ａ方向に回転するので、図１１に示すように回転子ヨーク２の周壁部２ａと底壁部２ｂに対して空隙１２を隔てて覆う周壁部１３ａと底壁部１３ｂとを有するカバー１３が設けられ、該カバー１３は原動機のケースのからなる支持体１４に図示しないがネジ等で固定されて、カバー付き磁石発電機となっている。カバー１３の底壁部１３ｂには空気取入れ口１５が開口され、該カバー１３の周壁部１３ａには排気口１６が開口されている。回転子ヨーク２のボス部２ｃは原動機の回転軸１７に嵌められ、ナット１７ａの締結により回転軸１７と一緒に回転するようになっている。
【０００９】
このようなカバー付き磁石発電機では、外部の空気が空気取入れ口１５からカバー１３内に入り、回転子ヨーク２の底壁部２ｂに設けられた冷却風導入部１０の作用で冷却風導入通路１１を通して各通気孔２ｄから回転子ヨーク２の中に入り、電機子５を冷却した後、回転子ヨーク２の開口端２ｆからその外に出てカバー１３の周壁部１３ａの排気口１６から排気されるようになっている。
【００１０】
【特許文献１】
特公平６−９１７１８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示す如き構造のカバー付き磁石発電機では、回転子ヨーク２の開口端２ｆからその外に出た熱風が矢印Ａで示すようにカバー１３内の底壁部１３ｂ側に戻って冷却風導入通路１１に入り、循環してしまい十分な冷却効果が得られない問題点があった。
【００１２】
本発明の目的は、熱風がカバー内で循環するのを防止できるカバー付き磁石発電機を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、周壁部と底壁部とを有するほぼカップ状の形状を有するように形成されて底壁部を貫通した複数の通気孔が該底壁部の外周部に沿って並ぶように設けられている回転子ヨークと該回転子ヨークの周壁部の内周に取り付けられた永久磁石とを有する磁石回転子と、該磁石回転子の内側に配置された電機子とを備え、回転子ヨークの底壁部の複数の通気孔の少なくとも一部に対して冷却風導入部が設けられ、冷却風導入部は、回転子ヨークの周壁部の開口方向と反対側に膨出した状態で対応する通気孔の少なくとも一部を回転子ヨークの外側から覆うように形成されていて、回転子ヨークの回転方向の前方側に開口するとともに対応する通気孔を通して回転子ヨークの内側に連通させられた冷却風導入通路が冷却風導入部の内側に形成されて磁石発電機が形成され、該磁石発電機の回転子ヨークの周壁部と底壁部に対して空隙を隔てて覆う周壁部と底壁部とを有するカバーが設けられ、カバーにはその内部に外気を供給する空気取入れ口が開口され、カバー内及び回転子ヨーク内の空気を外部に排出する排気口がカバーの周壁部と電機子の支持体との少なくとも一方に設けられているカバー付き磁石発電機を対象とする。
【００１４】
本発明に係るカバー付き磁石発電機では、回転子ヨークにはその周壁部とカバーの周壁部との間の空気を回転子ヨークの周壁部の外周に沿って排気口側に送風する送風ファンが設けられていることを特徴とする。
【００１５】
このように回転子ヨークの周壁部の外周に沿って排気口側に送風する送風ファンを設けると、回転子ヨークの開口端からその外に出た熱風が逆流して循環するのを防止でき、電機子の冷却を効率よく行うことができる。
【００１６】
この場合、送風ファンは、回転子ヨークとは別体で該回転子ヨークに取付けられていても、回転子ヨークに一体成形で設けられていても、いずれでもよい。
【００１７】
また、送風ファンが、冷却風導入部を兼ねたブレードを備えていて回転子ヨークの底壁部の外周から一部が径方向に張出して設けられていると、簡単な構造で、回転子ヨーク内への空気の取入れと、回転子ヨーク内で冷却した後の熱風の循環防止を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２（Ａ）（Ｂ）は本発明に係るカバー付き磁石発電機の実施の形態の第１例を示したもので、図１は本例のカバー付き磁石発電機の縦断面図、図２（Ａ）（Ｂ）は本例で用いている磁石発電機の底面図及び側面図である。なお、前述した図１０（Ａ）（Ｂ）及び図１１と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００１９】
本例のカバー付き磁石発電機では、回転子ヨーク２にはその周壁部２ａとカバー１３の周壁部１３ａとの間の空気を回転子ヨーク２の周壁部２ａの外周に沿ってカバー１３の排気口１６側に送風する送風ファン１８が設けられている。送風ファン１８は回転子ヨーク２の周壁部２ａの外周に所定間隔でブレード１８ａが突設された構造になっている。
【００２０】
回転子ヨーク２の底壁部２ｂにネジ８で固定された環状の板９に、底壁部２ｂの各通気孔２ｄに対応して貫通孔９ａが設けられている。この板９に、各貫通孔９ａに対応して冷却風導入部１０が設けられている。各冷却風導入部１０は、環状の板９の回転子ヨーク２と反対側の面から回転子ヨーク２と反対側に膨出した状態で対応する貫通孔９ａの大部分を外側から覆うように形成されていて、各冷却風導入部１０の内側に形成された冷却風導入通路１１が対応する貫通孔９ａを通して回転子ヨーク２の底壁部の対応する通気孔２ｄに連通させられている。
【００２１】
本発明においては、回転子ヨーク２の回転方向の前方側に向かうに従って回転子ヨーク２の底壁部２ｂの外周側に向かうように回転子ヨーク２の径方向に対して傾斜した状態で冷却風導入部１０の回転子ヨーク２の外周側に位置する部分から回転子ヨーク２の外周側に延びる板状の翼部１０ａが、その板面を回転子ヨーク２の軸線と平行な方向に向けた状態で冷却風導入部１０に一体に設けられている。
【００２２】
図示の例では、また、冷却風導入部１０の天井部に、翼部１０ａとともに回転子ヨーク２の外周側に延びるように形成された延長部１０ｂが翼部１０ａと一体化された状態で設けられている。延長部１０ｂは、冷却風導入通路１１の開口部側に位置するその端面１０ｂ１を、回転子ヨーク２の回転方向の前方側に向かうに従って回転子ヨーク２の底壁部２ｂの外周側に徐々に近づけるように湾曲した形状に形成されていて、回転子４を底面から見たときの各冷却風導入部１０の輪郭形状がほぼ勾玉状を呈するように、各冷却風導入部１０が形成されている。
【００２３】
また図示の例では、回転子ヨーク２の補助通気孔２ｄ´に整合する貫通孔９ａ´が環状の板９に設けられ、回転子ヨーク２の底壁部２ｂの各補助通気孔２ｄ´と環状の板９の貫通孔９ａ´とを通して回転子ヨーク２の内外が連通させられている。
【００２４】
なお、図２において２ｅは、回転子ヨーク２を回転軸１７から抜き取るための工具を取り付けるために、回転子ヨーク２の底壁部２ｂに設けられたネジ孔である。
【００２５】
上記のように回転子ヨーク２の周壁部２ａの外周に沿ってカバー１３の排気口１６側に送風する送風ファン１８を設けると、回転子ヨーク２の開口端２ｆからその外に出た熱風が逆流して循環するのを防止でき、電機子５の冷却を効率よく行うことができる。
【００２６】
また、上記のように冷却風導入部１０を設けると、冷却風導入通路１１の断面形状を半円形状としていた図１０に示した磁石発電機よりも冷却風導入通路１１の断面積を大きくすることができる。
【００２７】
また上記のように、回転子ヨーク２の回転方向の前方側に向かうに従って回転子ヨーク２の底壁部２ｂの外周部に近づくように回転子ヨーク２の径方向に対して傾斜した状態でかつ底壁部２ｂから起立した状態で冷却風導入部１０の回転子ヨーク２の外周側に位置する部分から回転子ヨーク２の外周側に延びる翼部１０ａを冷却風導入部１０に一体に設けると、回転子ヨーク２が回転したときに該翼部１０ａに沿って大量の空気を冷却風導入通路１１内に導入することができ、このことと、上記のように冷却風導入通路１１の断面積が大きくなることとの相乗効果により、回転子ヨーク２内に導入される空気の量を増大させて、電機子５の冷却効果を高めることができる。
【００２８】
図３（Ａ）（Ｂ）及び図４は本発明で用いる送風ファン１８の一例を示したもので、図３（Ａ）（Ｂ）は本例の送風ファン１８の正面図及び側面図、図４は本例の送風ファン１８の斜視図である。
【００２９】
本例の送風ファン１８は、回転子ヨーク２の周壁部２ａの外周に嵌着するリング部１８ｂの外周に複数のブレード１８ａを一体に突設した形状になっている。
【００３０】
このような回転子ヨーク２とは別体の送風ファン１８は、回転子ヨーク２の周壁部２ａの外周に焼嵌め、圧入等で取付けられる。
【００３１】
図５（Ａ）（Ｂ）及び図６は本発明で用いる送風ファン１８の他の例を示したもので、図５（Ａ）（Ｂ）は本例の送風ファン１８を備えた回転子ヨーク２の側面図及び底面図、図６は本例の送風ファン１８を備えた回転子ヨーク２の斜視図である。
【００３２】
本例の送風ファン１８は、回転子ヨーク２の周壁部２ａの外周に複数のブレード１８ａを一体成形で突設して形成されている。
【００３３】
図７及び図８は本発明に係るカバー付き磁石発電機の実施の形態の第２例を示したもので、図７は本例のカバー付き磁石発電機の縦断面図、図８は本例で用いている送風ファンの斜視図である。なお、前述した図１乃至図６と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００３４】
本例のカバー付き磁石発電機では、送風ファン１８は冷却風導入部１０を兼ねたブレード１８ａを備えていて、回転子ヨーク２の底壁部２ｂの外周から一部が径方向に張出して設けられている。即ち、本例の送風ファン１８は、回転子ヨーク２の周壁部２ａより小径の内輪１８ｃと、回転子ヨーク２の周壁部２ａより大径の外輪１８ｄとの間に冷却風導入部１０を兼ねた複数のブレード１８ａが各通気孔２ｄに対応して放射状に支持された構造になっている。各ブレード１８ａが回転方向に向かって開いて各冷却風導入部１０を兼ねていて、その内側の冷却風導入通路１１内に取り込んだ風を各通気孔２ｄに送り込むと共に外周側では回転子ヨーク２の周壁部２ａの外周に沿ってカバー１３の排気口１６側に送風するようになっている。このような送風ファン１８は、各ブレード１８ａの基端に設けられた取付け孔１９に通した図示しないネジで回転子ヨーク２の底壁部２ｂに固定されるようになっている。
【００３５】
このように送風ファン１８が、冷却風導入部１０を兼ねたブレード１８ａを備えていて回転子ヨーク２の底壁部２ｂの外周から一部が径方向に張出して設けられていると、簡単な構造で、回転子ヨーク２内への空気の取入れと、回転子ヨーク２内で冷却した後の熱風の循環防止を図ることができる。
【００３６】
図９は本発明に係るカバー付き磁石発電機の実施の形態の第３例を示した縦断面図である。なお、前述した図１乃至図８と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００３７】
本例のカバー付き磁石発電機では、空気取入れ口１５がカバー１３の周壁部１３ａと底壁部１３ｂとのコーナ部に設けられている。また、排気口１６が回転子ヨーク２の開口端２ｆに対向する支持体１４に設けられている。支持体１４が原動機としての内燃機関のケースの場合は、該ケースを貫通せずに、その表面に沿って外に排出するようになっている。また、カバー１３の底壁部１３ｂには、回転軸１７の端部に対向する中心部にも空気取入れ口１５が設けられている。その他の構成は、図１等と同様の構成になっている。
【００３８】
このような構造でも、前述した例と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
なお、本発明においては、空気取入れ口１５は送風ファン１８より上流側であればカバー１３の何れの位置に設けてもよい。また、排気口１６は送風ファン１８より下流側であればカバー１３や支持体１４の何れか一方にでも、双方にでも設けることができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係るカバー付き磁石発電機では、回転子ヨークにはその周壁部とカバーの周壁部との間の空気を回転子ヨークの周壁部の外周に沿って排気口側に送風する送風ファンを設けたので、回転子ヨークの開口端からその外に出た熱風が逆流して循環するのを防止でき、電機子の冷却を効率よく行うことができる。
【００４１】
この場合、送風ファンは、回転子ヨークとは別体で該回転子ヨークに取付けられていても、回転子ヨークに一体成形で設けられていても、いずれでもよい。
【００４２】
また、送風ファンが、冷却風導入部を兼ねたブレードを備えていて回転子ヨークの底壁部の外周から一部が径方向に張出して設けられていると、簡単な構造で、回転子ヨーク内への空気の取入れと、回転子ヨーク内で冷却した後の熱風の循環防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカバー付き磁石発電機の実施の形態の第１例を示した縦断面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は本例で用いている磁石発電機の底面図及び側面図である。
【図３】本発明で用いる送風ファンの一例を示した正面図及び側面図である。
【図４】この送風ファンの斜視図である。
【図５】本発明で用いる他の例の送風ファンを備えた回転子ヨークの側面図及び底面図である。
【図６】この例の送風ファンを備えた回転子ヨークの斜視図である。
【図７】本発明に係るカバー付き磁石発電機の実施の形態の第２例を示した縦断面図である。
【図８】この第２例で用いている送風ファンの斜視図である。
【図９】本発明に係るカバー付き磁石発電機の実施の形態の第３例を示した縦断面図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）は従来の磁石発電機の底面図及び縦断面図である。
【図１１】従来のカバー付き磁石発電機の縦断面図である。
【符号の説明】
１  磁石発電機
２  回転子ヨーク
２ａ  周壁部
２ｂ  底壁部
２ｃ  ボス部
２ｄ  通気孔
２ｄ´  補助通気孔
２ｅ  ネジ孔
２ｆ  開口端
３  永久磁石
４  磁石回転子
５  電機子
６  電機子鉄心
７  電機子コイル
８  ネジ
９  板
１０  冷却風導入部
１１  冷却風導入通路
１２  空隙
１３  カバー
１３ａ  周壁部
１３ｂ  底壁部
１４  支持体
１５  空気取入れ口
１６  排気口
１７  回転軸
１７ａ  ナット
１８  送風ファン
１８ａ  ブレード
１８ｂ  リング部
１８ｃ  内輪
１８ｄ  外輪
１９  取付け孔
【図１】
2004274907.tif 000003
【図２】
2004274907.tif 000004
【図３】
2004274907.tif 000005
【図４】
2004274907.tif 000006
【図５】
2004274907.tif 000007
【図６】
2004274907.tif 000008
【図７】
2004274907.tif 000009
【図８】
2004274907.tif 000010
【図９】
2004274907.tif 000011
【図１０】
2004274907.tif 000012
【図１１】
2004274907.tif 000013