(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周壁部と上記周壁部の一端側の側壁部とによって形成された椀状のフライホイール、上記フライホイールの内周面に配置された複数個の磁石、上記フライホイール内に上記磁石と対向して設置され上記磁石との電磁誘導作用により発電される発電コイルを備え、上記フライホイールは側壁部に複数の通気穴を有し、隣り合う上記通気穴の間に上記フライホイール内部側に向って突出し上記通気穴の周囲および内側を取り巻くようにフィンを設け、上記フィンに設けられた開口を介して上記フライホイールの回転時に外気を導入または上記フライホイール内の気体を排出し、上記フィンは、複数個の上記磁石の内側に接して配置される筒状の保護環と上記フライホイールとの間に充填され上記磁石を埋め込む樹脂により一体形成され、上記通気穴内部の樹脂フィンは上記フライホイールの上記側壁部に設けた上記通気穴の側面を覆い上記フライホイールの回転方向に対して斜めで、上記通気穴に対して斜めになるように開口されていることを特徴とする磁石発電機。
【請求項２】
上記通気穴の内側を取り巻く上記フィンに設けられた開口は、上記フライホイール回転方向後ろ側部分が回転方向に対して斜めになるように開口されていることを特徴とする請求項１記載の磁石発電機。
【請求項３】
上記通気穴の周囲を取り巻く上記フィンは、上記フライホイール回転方向後ろ側部分が上記フライホイール内部側または外部側に突出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁石発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フライホイールの回転により磁石と電機子巻線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。
【０００２】
【従来の技術】
第１１図、および第１２図は実開平４−１２１３８０号公報に示された従来のフライホイール形の磁石発電機の回転子を示す。１は周壁部と周壁部の一端側の側壁部から構成される椀状のフライホイール、２はフライホイール１の周壁部に周方向に周壁部内側に設けられた突起部１ａとかみ合うように設置された複数個の磁石、３は金属板の絞り加工によって形成され一端に折曲形成された鍔部３ａを有し、環状に設置された磁石２の内側に密着する筒状の保護環、４は磁石２の両側部および各磁石２の端部間に充填され磁石２および保護環３をフライホイール１に一体に固定する樹脂、５はフライホイール１の側壁部における中心部に固着され回転軸（図示せず）に装着するボス部、４ａはフライホイールの内側側壁部に設置されたフィンをそれぞれ示している。なお、フライホイール１の周壁部の他端側は開放された開口側となっている。また、符号１ｂはフライホイール１の全周数箇所で周壁部内側に押出成形された段部を示している。
【０００３】
次に動作について説明する。回転軸（図示せず）が回転することにより、回転軸に取り付けられているボス部５、フライホイール１が回転し、フライホイール１の内側側壁部に設置されたフィン４ａが発電コイル、フライホイール１の側壁間空隙の気体を撹拌することで発電コイルを冷却する。
【０００４】
従来の磁石発電機における回転子では、フライホイール内部の気体は撹拌されるものの、フライホイール内部の換気が十分に行われなかった。一方、発電コイルである電機子巻線には発電電流の二乗に比例した発熱があり、前述の通り換気が不十分で熱せられた気体の交換が行われにくいため、巻線の温度上昇による抵抗値上昇を十分抑制できず発電電流が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、フライホイール内部の換気を効率的に行い発電コイルである電機子巻線の温度上昇を防止するとともに、発電電流の低下を防止できる磁石発電機を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明による磁石発電機は、周壁部と上記周壁部の一端側の側壁部とによって形成された椀状のフライホイール、上記フライホイールの内周面に配置された複数個の磁石、上記フライホイール内に上記磁石と対向して設置され上記磁石との電磁誘導作用により発電される発電コイルを備え、上記フライホイールは側壁部に複数の通気穴を有し、隣り合う上記通気穴の間に上記フライホイール内部側に向って突出し上記通気穴の周囲および内側を取り巻くようにフィンを設け、上記フィンに設けられた開口を介して上記フライホイールの回転時に外気を導入または上記フライホイール内の気体を排出し、上記フィンは、複数個の上記磁石の内側に接して配置される筒状の保護環と上記フライホイールとの間に充填され上記磁石を埋め込む樹脂により一体形成され、上記通気穴内部の樹脂フィンは上記フライホイールの上記側壁部に設けた上記通気穴の側面を覆い上記フライホイールの回転方向に対して斜めで、上記通気穴に対して斜めになるように開口されているものである。
【０００８】
さらに、この発明による磁石発電機は、上記通気穴の内側を取り巻く上記フィンに設けられた開口は、上記フライホイール回転方向後ろ側部分が回転方向に対して斜めになるように開口されているものである。
【０００９】
また、この発明による磁石発電機は、上記のような構成において、上記通気穴の周囲を取り巻く上記フィンは、上記フライホイール回転方向後ろ側部分が上記フライホイール内部側または外部側に突出しているものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
以下、この発明の実施の形態１の磁石発電機を図１、図２を用いて説明する。図１および図２はこの発明の実施の形態１にかかる磁石発電機の回転子の平断面図、断面図をそれぞれ示している。この実施の形態１の回転子は、周壁部とこの周壁部の一端側の側壁部とにより形成された椀状のフライホイール１１を備えている。このフライホイール１１の側壁部における中心部には例えば内燃機関のクランクシャフトなどの回転軸（図示せず）に装着するためのボス部１５が取り付けられている。また、フライホイール１１の周壁部の内周面には突起部１１ａが設けられ周壁部の周方向に例えば４つの細長い円弧状の磁石１２が突起部１１ａとかみ合うように配列され、保護環１３によって軸方向の所定の位置に並べて配置されている。また、符号１１ｂはフライホイール１１の全周数箇所で周壁部内側に押出成形された段部を示している。
【００１１】
フライホイール１１の周壁部の内周面に密着して周方向に配列された各磁石１２を保持する鍔部１３ａを有する保護環１３は鍔部１３ａを有する筒状を呈し、磁石１２の内側に密着して配列されている。保護環１３とフライホイール１１の周壁部との間には、磁石１２を埋め込むように磁石間および磁石の両側部に樹脂１４が充填されている。フライホイール１１の側壁部には複数個の通気穴１６が設けられ、隣り合う二つの通気穴１６の間には気体の流れを作るためのフィン１７が樹脂形成されている。フィン１７は、フライホイール１１が回転する際、通気穴１６部に負圧を発生させフライホイール１１内部へ外気を強制的に導入することができる。
【００１２】
また、保護環１３のフライホイール１１側壁部接触側に切り欠き１３ｂを設け、樹脂成形金型（図示せず）にフィン形状を予め形成することにより、樹脂１４充填時に切り欠き１３ｂ部分からフィン形状を成す金型部分にも樹脂１４が流れ込み、フライホイール１１の側壁部から内側に向って突出するフィン１７を同時に成形することができる。このため、回転子製造工程においてフィン成形で新たな工程が発生することがなく、低廉な製造も可能である。
【００１３】
実施の形態２.
図３および図４、図５に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。この実施の形態２では、フライホイール１１の側壁部に複数個通気穴１６が設けられており、この通気穴１６の周囲および内側を取り巻くように樹脂によってフィン１８が形成されている。なお、図３においては、フライホイール１１の側壁部に対し、隣接する磁石１２の境界部の近傍に磁石１２の境界部毎に通気穴１６を形成する例を示したが、これに限らず、側壁部の異なる位置に異なる個数の通気穴１６を配置形成することも可能である。
【００１４】
図４に示すように、通気穴１６の周囲を取り巻くように形成されたフィン１８は通気穴１６の周囲に位置するフライホイール１１の側壁部内面と通気穴１６の内側に位置する樹脂によって構成され、図５に、フライホイール１１の回転方向に沿う通気穴１６の断面構成図を示すように、通気穴１６の内部において、回転方向と鈍角をなすように傾斜した中心軸を持つ穴１８ａがフィン１８に設けられている。このような穴１８ａを形成することで、フライホイール１１が回転する際、図５に示すように外気をフライホイール１１の内部へ強制的に導入することができ、フライホイール１１の周壁部他端側に位置する開口側からフライホイール１１内部において熱せられた気体を排出して、効率良く換気を行い、発電効率を向上させることができる。
【００１５】
また、実施の形態１の場合と同様に、保護環１３のフライホイール１１側壁部接触側に切り欠き１３ｂを設けた構造とし、樹脂成形金型（図示せず）にフィン形状を予め形成することにより、樹脂１４充填時、切り欠き１３ｂから通気穴１６の内部および周囲へ樹脂を回り込ませることができ、通気穴１６部にフィン１８を同時に一体成形することができる。このため、回転子製造工程において換気用のフィンの成形で新たな工程が発生することがなく、低廉な製造も可能である。
【００１６】
実施の形態３.
先述の実施の形態２においては、フライホイール１１の通気穴１６から外気をフライホイール１１内に取り込み、フライホイール１１の周壁部他端側に位置する開口側からフライホイール１１内の熱せられた気体を排出する例を示したが、図６に示すように、通気穴１６の内部においてフィン１８に設ける穴１８ｂの中心軸の方向をフライホイール１１の回転方向に対して鋭角となるようにすることで、フライホイール１１が回転する際、フライホイール１１の開口側から外気を導入し、フィン１８に設けられた穴１８ｂから外部に熱せされた気体を強制的に排出することが可能となる。
【００１７】
実施の形態４.
上述の実施の形態２の場合と同様に、外気の導入をフィン１８が設けられた通気穴１６から行う場合、図７に通気穴１６のフライホイール１１回転方向に沿う断面構造図を示すように、通気穴１６の内部においてフィン１８に設ける穴１８ｃは、回転方向後ろ側のみ回転方向に対して鈍角となるような傾き１８ｄを設けた構造とすることも可能である。
【００１８】
実施の形態５.
また、上述の実施の形態３の場合と同様に、フライホイール１１内部の熱せられた気体を通気穴１６から外部に排出する場合、図８に通気穴１６のフライホイール１１回転方向に沿う断面構造図を示すように、フィン１８に設ける穴１８ｅは、回転方向後ろ側のみ回転方向に対して鋭角となるような傾き１８ｆを設けた構造とすることも可能である。
【００１９】
実施の形態６.
さらに、上述の実施の形態２の場合と同様に、外気の導入をフィン１８が設けられた通気 穴１６から行う場合、図９に通気穴１６のフライホイール１１回転方向に沿う断面構造図を示すように、フィン１８に設ける穴１８ｇの中心軸をフライホイール１１の回転方向に対して鈍角となるように形成するとともに、さらにフィン１８の回転方向後ろ側に１８ｈのようなフライホイール１１の外部側に向って突出する凸部を設けると、換気をより効果的に行うことが可能となる。
【００２０】
実施の形態７.
また、上述の実施の形態３の場合と同様に、フライホイール１１内部の熱せられた気体を通気穴１６から外部に排出する場合、図１０に通気穴１６のフライホイール１１回転方向に沿う断面構造図を示すように、フィン１８に設ける穴１８いの中心軸をフライホイール１１の回転方向に対して鋭角となるように形成するとともに、さらにフィン１８の回転方向後ろ側に１８ｊのようフライホイール１１の内部側に向って突出する凸部を設けると、換気をより効果的に行うことが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
この発明の磁石発電機によれば、フライホイール側壁部に複数の通気穴を有し、隣り合う上記通気穴の間に上記フライホイール内部側に向って突出し上記通気穴の周囲および内側を取り巻くようにフィンを設け、上記フィンに設けられた開口を介して上記フライホイールの回転時に外気を導入または上記フライホイール内の気体を排出し、上記フィンは、複数個の上記磁石の内側に接して配置される筒状の保護環と上記フライホイールとの間に充填され上記磁石を埋め込む樹脂により一体形成され、、上記通気穴内部の樹脂フィンは上記フライホイールの上記側壁部に設けた上記通気穴の側面を覆い上記フライホイールの回転方向に対して斜めで、上記通気穴に対して斜めになるように開口されているので、上記フライホイールの回転時に外気の導入、フライホィール内の熱せられた気体の排出をより効果的に行うことができる。この構成においては、フィンは、通気穴の周囲および内側を取り巻くように形成されており、複数個の磁石の内側に接して配置される筒状の保護環とフライホイールとの間に充填され磁石を埋め込む樹脂により一体形成されることができる。
【００２３】
さらに、この発明の磁石発電機によれば、通気穴の内側を取り巻くフィンに設けられた開口は、フライホイール回転方向後ろ側部分が回転方向に対して斜めになるように開口されているので、外気の導入、フライホイール内の熱せられた気体の排出をより効果的に行うことが可能となる。
【００２４】
また、この発明の磁石発電機によれば、通気穴の周囲を取り巻くフィンは、フライホイール回転方向後ろ側部分が上記フライホイール内部側または外部側に突出しているので、外気の導入、フライホイール内の熱せられた気体の排出をより効果的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による磁石発電機を示す平断面図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による磁石発電機の図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による磁石発電機を示す平断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態２による磁石発電機の図３のIV-IV 線に沿う断面図である。
【図５】  この発明の実施の形態２による磁石発電機の通気穴を示す図４のV-V 線に沿う断面図である。
【図６】  この発明の実施の形態３による磁石発電機の通気穴を示す断面構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態４による磁石発電機の通気穴を示す断面構成図である。
【図８】  この発明の実施の形態５による磁石発電機の通気穴を示す断面構成図である。
【図９】  この発明の実施の形態６による磁石発電機の通気穴を示す断面構成図である。
【図１０】  この発明の実施の形態７による磁石発電機の通気穴を示す断面構成図である。
【図１１】  従来の技術による磁石発電機を示す平断面図である。
【図１２】  図１１のXII-XII 線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１１.フライホイール  １１ａ．突起部  １１ｂ．段部  １２. 磁石
１３. 保護環  １３ａ. 鍔部  １３ｂ．切り欠き  １４. 樹脂  １５. ボス部
１６. 通気穴  １７、１８. フィン
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｅ、１８ｇ、１８ｉ. 穴
１８ｄ、１８ｆ. 傾き  １８ｈ、１８ｊ. 凸部。
【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】
0004113666.tif 000008
【図８】
0004113666.tif 000009
【図９】
0004113666.tif 000010
【図１０】
0004113666.tif 000011
【図１１】
0004113666.tif 000012
【図１２】
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