(57)【要約】【課題】固定の支持部に取付けられるステータと、前記支持部で回転自在に支承される駆動軸の端部に同軸に固着されて前記ステータを同軸に覆う有底円筒状のロータヨークの内周にマグネットが固着されて成るロータとを備え、ステータおよびロータを覆う固定のケーシング内に冷却風を流通させ得るアウタロータ型多極発電機において、部品点数の低減および組立作業能率の向上を図るとともに、ロータの支持剛性低下を回避しつつ発電機全体の軸方向長さを比較的短くし、さらに効率的な冷却を可能とする。【解決手段】ロータヨーク２１の閉塞端に、放射状に延びる複数の翼２３ｃが一体に設けられるとともに各翼２３ｃ相互間に位置する複数の吸気孔２５が形成される。【選択図】　　　　図１
2004120848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の支持部（７）に取付けられるステータ（８）と、前記支持部（７）で回転自在に支承される駆動軸（１０）の端部に同軸に固着されて前記ステータ（８）を同軸に覆う有底円筒状のロータヨーク（２１）の内周にマグネット（２２）が固着されて成るロータ（９）とを備え、ステータ（８）およびロータ（９）を覆う固定のケーシング（２０）内に冷却風を流通させ得るアウタロータ型多極発電機において、前記ロータヨーク（２１）の閉塞端に、放射状に延びる複数の翼（２３ｃ）が一体に設けられるとともに各翼（２３ｃ）相互間に位置する複数の吸気孔（２５）が形成されることを特徴とするアウタロータ型多極発電機。
【請求項２】
前記ロータヨーク（２１）は、前記駆動軸（１０）の端部に中央部が固着される円盤部（２３ａ）、該円盤部（２３ａ）を同軸に囲繞するリング部（２３ｂ）、ならびに前記円盤部（２３ａ）および前記リング部（２３ｂ）間を結ぶ複数の翼（２３ｃ）を一体に有してダイカスト成形される端壁部材（２３）と、前記ステータ（８）を同軸に覆う円筒状に形成されるとともに前記リング部（２３ｂ）に一端が固着される円筒部材（２４）とで構成されることを特徴とする請求項１記載のアウタロータ型多極発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定の支持部に取付けられるステータと、前記支持部で回転自在に支承される駆動軸の端部に同軸に固着されて前記ステータを同軸に覆う有底円筒状のロータヨークの内周にマグネットが固着されて成るロータとを備え、ステータおよびロータを覆う固定のケーシング内に冷却風を流通させ得るアウタロータ型多極発電機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなアウタロータ型多極発電機では、たとえば特許文献１等で開示されるように、ロータヨークに、該ロータヨークとは別体の冷却ファンを取付けることで、ケーシング内に冷却風を流通させるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−９３８４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のもののように、ロータに冷却ファンが取付けられた構成では、部品点数が比較的多くなるだけでなく、組立に時間と人手がかかるので組立作業能率の低下を招くことになる。また冷却ファンはケーシング内の空気をかき回してしまう状態も生じ得るものであり、そのような状態が生じると効率低下を来す可能性がある。さらに冷却ファンがロータに取付けられることで発電機全体の軸方向長さが比較的大きくならざるを得ず、特に、冷却ファンがロータの開放端側に取付けられた場合には、駆動軸の長さを比較的大きく設定しなければならず、ロータが支持部で片持ち支持されているので、ロータの支持剛性が低下する可能性もある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、部品点数の低減および組立作業能率の向上を図るとともに、ロータの支持剛性低下を回避しつつ発電機全体の軸方向長さを比較的短くし、さらに効率的な冷却を可能としたアウタロータ型多極発電機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、固定の支持部に取付けられるステータと、前記支持部で回転自在に支承される駆動軸の端部に同軸に固着されて前記ステータを同軸に覆う有底円筒状のロータヨークの内周にマグネットが固着されて成るロータとを備え、ステータおよびロータを覆う固定のケーシング内に冷却風を流通させ得るアウタロータ型多極発電機において、前記ロータヨークの閉塞端に、放射状に延びる複数の翼が一体に設けられるとともに各翼相互間に位置する複数の吸気孔が形成されることを特徴とする。
【０００７】
このような請求項１記載の発明の構成によれば、ロータヨークの閉塞端に、複数の翼が相互間に吸気孔を介在させて一体に設けられるので、冷却ファンを取りつけるようにした従来のものと比べて、部品点数の低減および組立作業能率の向上を図ることができ、冷却風を生じさせるための専用スペースをロータ以外に確保することを不要とし、駆動軸の長さを比較的大きく設定することを不要とすることで、ロータの支持剛性低下を回避することができるとともに発電機全体の軸方向長さを小さく設定することができる。しかも吸気孔によってロータのフライホイール機能を果たすロータの重量とバランスの適正化を図ることが可能であり、さらにステータを流過する冷却風をロータの回転に応じて各翼により確実に生じさせて効率の低下を回避することができる。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記ロータヨークは、前記駆動軸の端部に中央部が固着される円盤部、該円盤部を同軸に囲繞するリング部、ならびに前記円盤部および前記リング部間を結ぶ複数の翼を一体に有してダイカスト成形される端壁部材と、前記ステータを同軸に覆う円筒状に形成されるとともに前記リング部に一端が固着される円筒部材とで構成されることを特徴とし、かかる構成によれば、複数の翼を端壁部材のダイカスト成形により精密に形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１はアウタロータ型多極発電機の縦断面図、図２はロータの斜視図、図３はロータの正面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図４の５−５線断面図である。
【００１１】
先ず図１において、このアウタロータ型多極発電機は、たとえばエンジン発電機として用いられるものであり、エンジン本体６に中空の支持部７を介して取付けられるステータ８と、該ステータ８を覆うロータ９とを備え、前記支持部７を回転自在に貫通してステータ８と同軸に配置される駆動軸としてのクランクシャフト１０の端部にロータ９が固定される。
【００１２】
ステータ８は、リング状である複数枚のコア板１１，１１…を積層して成るステータコア１２を備えるものであり、該ステータコア１２の外周には、該ステータコア１２の軸線に直交する平面内で略Ｔ字状となる複数個の突極１３，１３…が相互間に等間隔をあけて突設される。
【００１３】
ステータコア１２の大部分は合成樹脂製のボビン１４で被覆されており、該ボビン１４は、各突極１３，１３…の先端ならびにステータコア１２の両端面の一部および内周面を露出してステータコア１２を被覆するようにインジェクション成形される。しかも各突極１３，１３…に対応する部分でボビン１４にはコイル１５…がそれぞれ巻装される。
【００１４】
ステータコア１２の周方向に間隔をあけた複数箇所でステータコア１２の内周部には挿通孔１６…が設けられており、各挿通孔１６…に挿通されたボルト１７…を支持部７に螺合して締めつけることにより、ステータコア１２が支持部７に同軸に固着される。また支持部７には、ステータ８およびロータ９を覆うケーシング２０が固定的に支持される。
【００１５】
図２〜図５において、前記ロータ９は、ステータ８を同軸に覆う有底円筒状のロータヨーク２１の内周に複数のマグネット２２…が固着されて成るものであり、ロータヨーク２１の閉塞端中央部が前記クランクシャフト１０の端部に同軸に固着される。
【００１６】
ロータヨーク２１は、アウミニウム等の軽合金によりダイカスト成形される端壁部材２３と、たとえば軟鋼によってステータ８を同軸に覆う円筒状に形成されて前記端壁部材２３の外周部に一端が固着されるとともに内周に複数のマグネット２２…が固着される円筒部材２４とで構成される。
【００１７】
端壁部材２３は、クランクシャフト１０の端部に中央部が固着される円盤部２３ａと、該円盤部２３ａを同軸に囲繞するリング部２３ｂと、円盤部２３ａおよびリング部２３ｂ間を結ぶ複数の翼２３ｃ…とを一体に有するものであり、各翼２３ｃ…は、円盤部２３ａおよびリング部２３ｂ間を放射状に結ぶように形成され、各翼２３ｃ…相互間に配置される吸気孔２５…が端壁部材２３に形成される。
【００１８】
円盤部２３ａには、支持部７の端部に設けられた凹部２６に一部が収容されるハブ２３ｄが一体に設けられており、このハブ２３ｄには、支持部７とは反対側を開放した操作孔２７と、支持部７側を大径としたテーパ孔２８と、支持部７とは反対側に臨んで前記両孔２７，２８間に形成される環状の段部２９とが設けられる。一方、クランクシャフト１０の一端部には、前記テーパ孔２７に嵌合されるテーパ部１０ａが同軸に設けられており、拡径頭部３０ａを前記段部２９に係合させるようにして前記クランクシャフト１０の一端部に螺合するボルト３０を操作孔２７内で締付けることにより、円盤部２３ａすなわち端壁部材２３がクランクシャフト１０の端部に同軸に固定される。
【００１９】
円筒部材２４において支持部７とは反対側の端部には半径方向内方に張り出す鍔部２４ａが一体に設けられており、端壁部材２３のリング部２３ｂが、該リング部２３ｂの一端面に前記鍔部２４ａを当接させるようにして円筒部材２４に圧入される。
【００２０】
しかもリング部２３ｂの周方向複数箇所には、該リング部２３ｂの一端面から突出する突部３１…が突設されており、前記鍔部２４ａに設けられた複数の係合孔３２…に前記突部３１…が挿通され、係合孔３２…からの各突部３１…の突出部が鍔部２４ａに係合するようにかしめられる。このかしめにあたっては、前記各突部３１…の突出部に軸方向から歳差運動しつつ圧力を加えて前記突出部を押し潰すローリングかしめ方法が用いられるものであり、そのようなローリングかしめ方法を採用することにより、軟鋼から成る鍔部２４ａにアルミニウムダイカスト製の突部３１を、クラックが生じないようにして固着することが可能となる。
【００２１】
リング部２３ｂの他端面には、複数のマグネット２２…の周方向位置を定めるための規制突部３３…が周方向に等間隔をあけて一体に突設されており、各マグネット２２…は、各規制突部３３…で相互間の位置を定められつつリング部２３ｂに当接するまで円筒部材２４に挿入され、接着等で円筒部材２４の内周面に固着される。
【００２２】
また円筒部材２４の鍔部２４ａおよび端壁部材２３のリング部２３ｂにおける内周部において各マグネット２２…に対応する部分には、軸方向に延びる溝３４…が設けられており、これらの溝３４…に挿入した棒状の試験片（図示せず）で各マグネット２２…を押圧することにより、マグネット２２…が円筒部材２４の内周面に確実に固着されたか否かを確認することができる。
【００２３】
次にこの実施例の作用について説明すると、有底円筒状であるロータヨーク２１の閉塞端に、複数の翼２３ｂ…が相互間に吸気孔２５…を介在させて一体に設けられるので、冷却ファンを取りつけるようにした従来のものと比べて、部品点数の低減および組立作業能率の向上を図ることができる。しかも冷却風を生じさせるための専用スペースをロータ９以外に確保することを不要とし、クランクシャフト１０の長さを比較的大きく設定することを不要とすることで、ロータ９の支持剛性低下を回避することができ、発電機全体の軸方向長さを小さく設定することができる。また吸気孔２５…によってロータ９のフライホイール機能を果たすロータ９の重量とバランスの適正化を図ることが可能であり、さらにステータ８を流過する冷却風をロータ９の回転に応じて各翼２３ｃ…により確実に生じさせて効率の低下を回避することができる。
【００２４】
またロータヨーク２１は、クランクシャフト１０の端部に中央部が固着される円盤部２３ａ、該円盤部２３ａを同軸に囲繞するリング部２３ｂ、ならびに円盤部２３ａおよびリング部２３ｂ間を結ぶ複数の翼２３ｃ…を一体に有してダイカスト成形される端壁部材２３と、ステータ８を同軸に覆う円筒状に形成されるとともにリング部２３ｂに一端が固着される円筒部材２４とで構成されるものであり、複数の翼２３ｃ…を端壁部材のダイカスト成形により精密に形成することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、部品点数の低減および組立作業能率の向上を図ることができ、冷却風を生じさせるための専用スペースをロータ以外に確保することを不要とし、駆動軸の長さを比較的大きく設定することを不要として、ロータの支持剛性低下を回避することができるとともに発電機全体の軸方向長さを小さく設定することができる。しかも吸気孔によってロータのフライホイール機能を果たすロータの重量とバランスの適正化を図ることができ、ステータを流過する冷却風をロータの回転に応じて各翼により確実に生じさせて効率の低下を回避することができる。
【００２７】
また請求項２記載の発明によれば、複数の翼を端壁部材のダイカスト成形により精密に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アウタロータ型多極発電機の縦断面図である。
【図２】ロータの斜視図である。
【図３】ロータの正面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【符号の説明】
７・・・支持部
８・・・ステータ
９・・・ロータ
１０・・・駆動軸としてのクランクシャフト
２０・・・ケーシング
２１・・・ロータヨーク
２２・・・マグネット
２３・・・端壁部材
２３ａ・・・円盤部
２３ｂ・・・リング部
２３ｃ・・・翼
２４・・・円筒部材
２５・・・吸気孔
【図１】
2004120848.tif 000003
【図２】
2004120848.tif 000004
【図３】
2004120848.tif 000005
【図４】
2004120848.tif 000006
【図５】
2004120848.tif 000007