(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ本体(3) に形成され且つ底面(7a)がロータ本体(3) の回転方向へ略同心円弧状に湾曲する凹部(7) 内に、前記ロータ本体(3) と略同心円弧状に湾曲し円弧方向に長い略矩形状の永久磁石(4) と磁極片(5) とを、前記磁極片(5) を外側にして前記ロータ本体(3) の径方向に積層しビス（８）により固定すると共に、前記永久磁石(4) の外周側に嵌合して該永久磁石(4) を保護する非磁性材製の磁石保護カバー(6) を設けた点火装置等の発電機の磁石保護カバー取付構造において、
前記永久磁石(4) と前記磁極片(5) は長手方向および幅方向の両端面(4b)(4c)(5b)(5c)が略面一状であり、
前記永久磁石(4) は長手方向と幅方向との両端面(4b)(4c)が接続する各隅部に円弧状の面取り部(4a)を有し、
前記磁極片(5) は長手方向と幅方向との両端面(5b)(5c)が接続する各隅部に、 前記両端面(5b)(5c)の延長線で形成される範囲内で前記面取り部(4a)よりも前記磁石保護カバー(6) 側に突出する突出部(5d)を有し、
前記磁石保護カバー(6) は前記永久磁石(4) 及び前記磁極片(5) の幅方向の両側で該永久磁石(4) 及び該磁極片(5) に沿って円弧状に形成された一対の長辺側壁(6a)と、前記永久磁石(4) 及び前記磁極片(5) の長手方向の両側で該永久磁石(4) 及び該磁極片(5) の端面に沿って形成された一対の短辺側壁(6b)との端部同士が連結する各隅部の内側に、前記永久磁石(4) の前記面取り部(4a)に対応して設けられたアール部(6c)を備えると共に、該各アール部(6c)の前記凹部(7) の底面(7a)と反対側に、前記突出部(5d)が前記底面(7a)と反対側から係合して前記磁石保護カバー(6) を前記底面(7a)に固定する係合部(11b) を備えた
ことを特徴とする発電機の磁石保護カバー取付構造。
【請求項２】
前記磁石保護カバー(6) に、 前記永久磁石(4) が嵌合する第１嵌合部(9) と、 前記磁極片(5) の前記永久磁石(4) と反対側の磁極面側を除く部分が嵌合する第２嵌合部(10)とを設け、 この両嵌合部(9)(10) の境界位置に前記係合部(11b) を設けたことを特徴とする請求項１に記載の発電機の磁石保護カバー取付構造。
【請求項３】
前記磁石保護カバー(6) は前記第１嵌合部(9) の各隅部の内側に前記アール部(6c)を備えたことを特徴とする請求項２に記載の発電機の磁石保護カバー取付構造。
【請求項４】
前記磁石保護カバー(6) は前記第１嵌合部(9) の各隅部の外周面に前記アール部(6c)に沿って形成されたアール状の曲面(6d)と、前記第２嵌合部(10)の各隅部の外側に前記曲面(6d)よりも外方に突出して形成された角部(6e)とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の発電機の磁石保護カバー取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型エンジン等に装備される発電機における磁石保護カバー取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型エンジン等に装備される発電機には、 例えば照明その他の電源用の発電機の他に、図８に示すような点火装置用の発電機がある。 この発電機は、 エンジンのクランク軸（図示せず）の一端に固定されるフライホイール3 の外周部分に永久磁石4 を固定してなるロータ1 と、鉄心14に巻いたコイル15をこのロータ1 の径方向外方において永久磁石4 と近接するように配置してなるステータ2 とから構成されている。
【０００３】
ロータ本体であるフライホイール3 には、外周部分に凹部（磁石装着部）7 が設けられており、 この凹部7 に、永久磁石4 が磁極片5 とともにビス8 で固定されている。永久磁石4 の側面には、永久磁石4 の損傷を防止するための磁石保護カバー6 が装着されている。永久磁石4 と磁極片5 はともにフライホイール3 の凹部7 の外周面7aに沿って湾曲した略矩形の部材で、磁極片5 の各辺が永久磁石4 の各辺より長く、磁極片5 の周縁部が永久磁石4 よりも外に張り出している。そして、磁極片5 が永久磁石4 の外に張り出した部分で磁石保護カバー6 を押さえて保持するようになっている。
【０００４】
一方、ステータ2 は、２本の脚部（磁路）12,13 を持った略「コ」の字形ないし「レ」の字形の鉄心14の一方の脚部12にコイル15を套嵌したもので、ロータ1 の回転に伴うコイル15側での磁束の変化により、コイル15において電圧を発生するようになっている。エンジンの点火装置用発電機の場合、 この電圧は点火プラグでのスパークの発生に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図示した従来の構成では、 磁極片5 の周縁部がすべて永久磁石4 の外に張り出しているために比較的多くの漏洩磁束が発生し、 その結果、ロータ1 の回転時におけるコイル15側での磁束の変化があまり大きくならずに出力電圧にロスが生じるという問題があった。これに対して永久磁石4 と磁極片5 の大きさを揃えれば漏洩磁束は少なくできるが、その場合は磁極片5 が永久磁石4 から外に張り出さなくなるため、磁石保護カバー6 を磁極片5 で押さえて保持することができなくなり、磁石保護カバー6 を別の方法で保持しなければならないから構造が複雑化することになる。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みて創案されたものであり、発電機の磁石保護カバー取付構造において、構造の複雑化を防止しつつ漏洩磁束を少なくすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ロータ本体3 に形成され且つ底面7aがロータ本体3 の回転方向へ略同心円弧状に湾曲する凹部7 内に、前記ロータ本体3 と略同心円弧状に湾曲し円弧方向に長い略矩形状の永久磁石4 と磁極片5 とを、前記磁極片5 を外側にして前記ロータ本体3 の径方向に積層しビス８により固定すると共に、前記永久磁石4 の外周側に嵌合して該永久磁石4 を保護する非磁性材製の磁石保護カバー6 を設けた点火装置等の発電機の磁石保護カバー取付構造において、前記永久磁石4 と前記磁極片5 は長手方向および幅方向の両端面4b,4c,5b,5c が略面一状であり、前記永久磁石4 は長手方向と幅方向との両端面4b,4c が接続する各隅部に円弧状の面取り部4aを有し、前記磁極片5 は長手方向と幅方向との両端面5b,5c が接続する各隅部に、 前記両端面5b,5c の延長線で形成される範囲内で前記面取り部4aよりも前記磁石保護カバー6 側に突出する突出部5dを有し、前記磁石保護カバー6 は前記永久磁石4 及び前記磁極片5 の幅方向の両側で該永久磁石4 及び該磁極片5 に沿って円弧状に形成された一対の長辺側壁6aと、前記永久磁石4 及び前記磁極片5 の長手方向の両側で該永久磁石4 及び該磁極片5 の端面に沿って形成された一対の短辺側壁6bとの端部同士が連結する各隅部の内側に、前記永久磁石4 の前記面取り部4aに対応して設けられたアール部6cを備えると共に、該各アール部6cの前記凹部7 の底面7aと反対側に、前記突出部5dが前記底面7aと反対側から係合して前記磁石保護カバー6 を前記底面7aに固定する係合部11b を備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、 本発明に係る発電機の磁石保護カバー取付構造の実施の形態について、 図１から図７を参照して詳細に説明する。 まず、 図１から図６に示した第１実施形態について説明する。
【００１０】
図１はエンジンの点火装置等に使用される発電機の要部断面図、 図２は図１の左側面図である。図において、 1 はロータ、 2 はステータである。ロータ1 は、ロータ本体であるフライホイール3 に、永久磁石4 、 磁極片5 及び磁石保護カバー6 を固定したものである。フライホイール3 は、図示していないがエンジンのクランク軸の一端に固定され、クランク軸と一体回転するようになっている。なお、 このフライホイール3 は磁性材で形成されている。
【００１１】
フライホイール3 は、外周部の一部に凹部（磁石装着部）7 を有している。この凹部7 は、 底面7aがフライホイール３の外周面3aと同心の円弧状湾曲面で構成され、フライホイール3 の回転方向に沿って湾曲している。永久磁石4 と磁極片5 は、フライホイール3 とほぼ同心円弧状に湾曲した円弧方向に長い略矩形状の部材であり、凹部7 の底面7aに対してフライホイール3 の径方向へ順に積層され、ビス8 で固定されている。磁極片5 は、表面5eがフライホイール3 の外周面3aに連続する円周面を構成している。
【００１２】
永久磁石4 の平面視形状を図３に、 磁極片5 の平面視形状を図４に示している。永久磁石４の平面形状は、 長辺がa1、短辺がb1の略矩形状で、 ４箇所の隅部に面取り部4aとしてアールが付けられている。磁極片5 の平面形状は、長辺がa2、短辺がb2の略矩形状で、長辺a2の長さが永久磁石4 の長辺a1と実質的に同じで、 短辺b2が永久磁石4 の短辺b1より僅かに長く、 ４箇所の隅部にアールは付けられていない。以上の寸法関係により、磁極片5 は、幅方向の両端側に、永久磁石4 に対して幅方向外側へ僅かに突出する突出縁5aを長手方向の略全長にわたって備え、円弧方向の両端面5bは永久磁石4 の円弧方向の両端面4bと実質的に面一になっている。
【００１３】
磁石保護カバー6 は、永久磁石4 の外周側に嵌合して該永久磁石4 を保護する非磁性材製の環状の部材であり、この実施形態では、永久磁石4 の全体と磁極片5 の一部が内面に嵌合するようになっている。磁石保護カバー6 は、永久磁石4 の厚さ寸法よりも大きな厚さ寸法を有し、斜視図である図５およびその部分拡大図である図６に示すように、永久磁石4 が嵌合する第１嵌合部9 と、 磁極片5 の永久磁石4 と反対側の磁極面側を除く部分が嵌合する第２嵌合部10とを備えている。
【００１４】
そして、磁石保護カバー6 の内側における第１嵌合部9 と第２嵌合部10の境界位置に、磁極片5 の各突出縁5aが凹部7 の底面7aと反対側から係合して磁石保護カバー6 を凹部7 の底面7a側に固定する係合段部11a が形成されている。なお、この磁石保護カバー6 は、第２嵌合部10に磁極片5 の下側約半分が嵌合するものとして図示しているが、ロータ1 の回転時に後述の鉄心14の邪魔にならなければ磁極片5 の全体が嵌合するように構成してもよい。
【００１５】
磁石保護カバー6 は、 永久磁石4 及び磁極片5 の幅方向の両側で永久磁石4 及び磁極片5 に沿ってロータ 1の回転方向に沿って円弧状に形成された一対の長辺側壁6aと、永久磁石4 及び磁極片5 の円弧方向の両側で永久磁石4 及び磁極片5 の端面に沿って形成された一対の短辺側壁6bとを一体に備えている。前記磁極片5 の突出縁5aは、磁石保護カバー6 の第１嵌合部9 側の長辺側壁6aの板厚t の幅内で永久磁石4 から各長辺側壁6a側に突出するように形成されており、磁石保護カバー6 の係合段部11a は、各長辺側壁6aの内側における各嵌合部9,10の境界位置に、各突出縁5aが当接するようにロータ1 の回転方向に沿って円弧状に形成されている。
【００１６】
この磁石保護カバー6 は、第１嵌合部9 の各隅部の内側が、永久磁石4 の各隅部のアール（面取り部）4aに沿ったアール部6cになっており、その外周面も内側のアール部6cに沿ったアール状の曲面6dになっている。また、 第２嵌合部10の各隅部の外側には、 第１嵌合部9 のアール状の曲面6dよりも外方に突出する角部6eが形成されている。このように構成することにより磁石保護カバー6 の肉厚を全体的にほぼ均一にできるので、 成形時のヒケの発生を防止することができる。
【００１７】
一方、ステータ2 は、２本の脚部12,13 を有する略「コ」の字形ないし「レ」の字形の鉄心14の一方の脚部12にコイル15を套嵌したものであり、鉄心14に形成された取付穴14a に通したボルト（図示せず）で、エンジン側の固定部材に位置固定されるようになっている。鉄心14は、両脚部12,13 の端面がフライホイール3 の外周面3aから僅かに離れていて、その間にエアーギャップが形成されるようになっている。なお、コイル15は、 鉄心14と一体成形されたプラスチックケース16の中に収められている。
【００１８】
上記構成によれば、ロータ1 の回転に伴うコイル15側での磁束の変化によりコイル15から出力電圧が得られる。 また、磁極片5 の長辺a2を永久磁石4 の長辺a1と同じ長さにして、永久磁石4 と磁極片5 の円弧方向の両端面4b,5b を面一にしているので、ロータ1 の回転時に出力電圧に影響する漏洩磁束の量を従来よりも少なくして、出力電圧のロスを小さくできる。
【００１９】
また、磁石保護カバー6 に係合段部11a を形成し、 この係合段部11a を磁極片5 の突出縁5aで押さえることにより磁石保護カバー6 を固定できるので、構造が複雑になることもなく、 しかも長辺側壁6aの全長にわたって磁石保護カバー6 を磁極片5 で押さえるようにしているので、磁石保護カバー6 の取付が不安定になることもない。
【００２０】
次に、 図７に示した第２実施形態について説明する。図７は、 磁石保護カバー6 の部分拡大斜視図であり、図６に対応している。この磁石保護カバー6 を用いる場合、使用する永久磁石4 と磁極片5 （図３及び図４参照）は、長辺a1とa2同士、短辺b1とb2同士の長さが同一で、円弧方向の両端面4b,5b だけでなく幅方向の両端面4c,5c も実質的に面一に形成されている。
【００２１】
また、永久磁石4 には、第１実施形態と同様に各隅部にアール状の面取り部4aが設けられ、 磁極片5 の各隅部にはアールもしくは面取りは形成されていない。このため、 磁極片5 は、 永久磁石4 に重ねたときに、各隅部だけが永久磁石4 から磁石保護カバー６の各隅部側に突出する突出部5dになっている。
【００２２】
磁石保護カバー6 は、第１実施形態と同様に、 永久磁石4 が嵌合する第１嵌合部9 と、 磁極片5 の永久磁石4 と反対側の磁極面側を除く部分が嵌合する第２嵌合部10とを有している。そして、磁石保護カバー６の内側隅部における両嵌合部9,10の境界位置に、磁極片5 の各突出部5dが凹部7 の底面7aと反対側から係合して磁石保護カバー6 を凹部7 の底面7a側に固定する係合部11b が形成されている。
【００２３】
なお、磁石保護カバー6 は、 第１実施形態と同様に、一対の長辺側壁6aと一対の短辺側壁6bとを一体に備えている。磁極片5 の突出部5dは、磁石保護カバー6 の第１嵌合部9 側の板厚の幅内で永久磁石4 から磁石保護カバー6 の各隅部側に突出するように形成されている。磁石保護カバー6 の各長辺側壁6aと各短辺側壁6bの端部同士を連結する各隅部の内側には、永久磁石4 の面取り部4aに対応するようにアール部6cが形成されており、このアール部6cにおける凹部7 と反対側の端部に、係合部11b が形成されている。
【００２４】
このように構成すれば、永久磁石4 と磁極片5 の円弧方向の端面だけでなく幅方向の端面側での漏洩磁束も少なくできるから、出力電圧のロスをさらに抑えることができるうえに、第１実施形態と同様に永久磁石4 に対する磁極片5 の突出部5dを利用して磁石保護カバー6 を取り付けることができるので、 構造が複雑になることもない。
【００２５】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、 その他種々の態様で実施することができる。例えば、第２実施形態においては、永久磁石4 にのみ隅部にアール（面取り部）4aを形成し、磁極片5 の隅部にはアールを形成していないが、磁極片5 の隅部の突出部5dは、磁石4 の円弧方向の端面4bの延長線（面）と、幅方向の端面4cの延長線（面）と、面取り部4aの曲面とで形成される領域内にあれば形状は任意であり、アールまたは面取りを施してもよい。その場合でも、磁極片5 の隅部の突出部5dの方が永久磁石4 の隅部の面取り部4aよりも突出するので、 突出部5dを利用して磁石保護カバー6 を取り付けることができる。
【００２６】
さらに、第２実施形態において永久磁石4 と磁極片5 の端面4b,4c,5b,5c をすべて実質的に面一にする旨を説明したが、この場合の面一とは、磁極片5 の突出部5dが永久磁石4 の面取り部4aよりも突出するという条件を満たす限りは、磁極片5 の端面5b,5c が永久磁石4 の端面4b,4c よりもわずかに内側に入っている場合（つまりa1＞a2，b1＞b2の場合）を含むものである。 このことは、 第１実施形態における永久磁石4 と磁極片5 の円弧方向の端面4b,5b についても同様で、磁極片5 の円弧方向の端面5bが永久磁石 4の円弧方向の端面4bよりも僅かに内側に入っていてもよい。
【００２７】
また、第１実施形態では、永久磁石4 の隅部にアール4aを施すか否かは適宜選択すればよい。さらに、 第 1実施形態の場合は永久磁石4 と磁極片5 の両方にアールを形成してもよいし、しなくてもよい。 これらのいずれか一方または両方にアールを付ける場合、 その大きさも適宜選択すればよい。なお、 上記各実施形態とも、アールの代わりに45度の面取りを施してもよい。
【００２８】
また、 上記構成では、 磁石保護カバー6 に永久磁石4 が嵌合する第１嵌合部9 と磁極片5 が嵌合する第２嵌合部10とを設けているが、 磁石保護カバー6 の厚さ寸法を永久磁石4 の厚さ寸法と実質同一にして永久磁石4 のみが嵌合するようにし、磁極片5 側の端面（上端面）を、磁極片5 の突出縁5a（第１実施形態）または突出部5d（第２実施形態）と係合するようにしてもよい。
【００２９】
さらに、 上記実施形態はロータ本体 3の外周側に磁石4 及び磁極片5 を固定する場合の磁石保護カバー取付構造の実施形態であるが、ロータ本体3 の内周側に磁石 4及び磁極片 5を固定する場合（例えばエンジンに装備される照明装置用の発電機の場合）でも、上述したような保護カバーの取付構造を適用することは可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ロータ本体3 に形成され且つ底面7aがロータ本体3 の回転方向へ略同心円弧状に湾曲する凹部7 内に、ロータ本体3 と略同心円弧状に湾曲し円弧方向に長い略矩形状の永久磁石4 と磁極片5 とを、磁極片5 を外側にしてロータ本体3 の径方向に積層しビス８により固定すると共に、永久磁石4 の外周側に嵌合して該永久磁石4 を保護する非磁性材製の磁石保護カバー6 を設けた点火装置等の発電機の磁石保護カバー取付構造において、永久磁石4 と磁極片5 は長手方向および幅方向の両端面4b,4c,5b,5c が略面一状であり、永久磁石4 は長手方向と幅方向との両端面4b,4c が接続する各隅部に円弧状の面取り部4aを有し、磁極片5 は長手方向と幅方向との両端面5b,5c が接続する各隅部に、 両端面5b,5c の延長線で形成される範囲内で面取り部4aよりも磁石保護カバー6 側に突出する突出部5dを有し、磁石保護カバー6 は永久磁石4 及び磁極片5 の幅方向の両側で該永久磁石4 及び該磁極片5 に沿って円弧状に形成された一対の長辺側壁6aと、永久磁石4 及び磁極片5 の長手方向の両側で該永久磁石4 及び該磁極片5 の端面に沿って形成された一対の短辺側壁6bとの端部同士が連結する各隅部の内側に、永久磁石4 の面取り部4aに対応して設けられたアール部6cを備えると共に、該各アール部6cの凹部7 の底面7aと反対側に、突出部5dが底面7aと反対側から係合して磁石保護カバー6 を底面7aに固定する係合部11b を備えているので、永久磁石4 及び磁極片5 の円弧方向の両端面4b,5b における漏洩磁束を少なくして出力電圧のロスを小さくでき、また磁極片5 の隅部の突出部5dを利用して磁石保護カバー6 を取り付けることができ構造の複雑化も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発電機の磁石保護カバー取付構造の第１実施形態を示す要部断面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】永久磁石の平面図である。
【図４】磁極片の平面図である。
【図５】磁石保護カバーの斜視図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】磁石保護カバーの第２実施形態を示す部分拡大斜視図である。
【図８】従来の磁石保護カバー取付構造を示す概略図である。
【符合の説明】
1   ロータ
2   ステータ
3   フライホイール（ロータ本体）
4   永久磁石
4b  円弧方向端面
4c  幅方向端面
5   磁極片
5a  突出縁
5b  円弧方向端面
5c  幅方向端面
5d  突出部
6   磁石保護カバー
6a  長辺側壁
6b  短辺側壁
6c  アール部
7   凹部（磁石装着部）
8   ビス
9   第１嵌合部
10  第２嵌合部
11a   係合段部
11b   係合部
14  鉄心
15  コイル
【図１】
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【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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