(57)【要約】【課題】フライホイールの真円度を低下させることなく、永久磁石の位置決めを簡単に行うことができる磁石発電機を得る。【解決手段】この発明に係る磁石発電機では、円筒形状の磁石カバー８の側面部１１には、折曲線１５，１７を介して径方向外側に起立した起立片１６，１８をそれぞれ有する、第１の係止部１２及び第２の係止部１３が複数形成されており、永久磁石３は、側面部１１の周縁部に形成されたフランジ１０及びこのフランジ１０に対向して形成された第１の係止部１２により、軸線方向の移動が規制されているとともに、側面部１１に周方向に対向して形成された一対の第２の係止部１３により、周方向の移動が規制されて、磁石カバー８に対して位置決めされる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心に回転する椀状のフライホイールと、
このフライホイールの内周壁面に固定されフライホイールととともに回転する複数個の永久磁石と、
この永久磁石の各内周面に密着して設けられた円筒形状の磁石カバーと、
この磁石カバーに対して前記永久磁石を固定する固定手段とを備えた磁石発電機において、
円筒形状の前記磁石カバーの側面部には、折曲線を介して径方向外側に起立した起立片をそれぞれ有する、第１の係止部及び第２の係止部が複数形成されており、
前記永久磁石は、前記側面部の周縁部に形成されたフランジ及びこのフランジに対向して形成された前記第１の係止部により、軸線方向の移動が規制されているとともに、前記側面部に周方向に対向して形成された一対の前記第２の係止部により、周方向の移動が規制されて、前記磁石カバーに対して位置決めされることを特徴とする磁石発電機。
【請求項２】
前記起立片は、前記折曲線が前記軸線方向に沿って延び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】
前記第１の係止部及び前記第２の係止部は、それぞれ前記周方向において対向した一対の前記起立片で構成さ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。
【請求項４】
前記起立片は、前記折曲線が周方向に沿って延び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５】
前記第１の係止部及び前記第２の係止部は、それぞれ軸線方向において対向した一対の前記起立片で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の磁石発電機。
【請求項６】
前記固定手段は、樹脂材であり、この樹脂材によるインサート成形により、前記フライホイール、前記永久磁石及び磁石カバーが一体化されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項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で発電する磁石発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁石発電機として、軸線を中心に回転する椀状のフライホイールと、このフライホイールの内周壁面に固定されフライホイールととともに回転する複数個の永久磁石と、この永久磁石の各内周面に密着して設けられた円筒形状の磁石カバーと、この磁石カバーに対して前記永久磁石を固定する固定手段とを備えた磁石発電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この磁石発電機では、円筒形状の磁石カバーの一方の周縁部に係止部が形成され、他方の周縁部に断続フランジ部が形成され、係止部及び断続フランジ部により永久磁石の軸線方向の位置決めがなされている。
【０００３】
また、磁石発電機として、フライホイールの円筒部において内側に突出した複数の突起部をプレス加工により形成し、この突起部により永久磁石の周方向の位置決めがなされた磁石発電機が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３１９５８６号公報
【特許文献２】特開２００２−１０１６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の磁石発電機では、永久磁石の磁石カバーに対する軸線方向の位置決めは係止部の軸線方向の長さを調整することで対応することができるが、周方向の位置決めに対する対策が取られていない。
永久磁石の周方向の位置決めをする手段として、上記特許文献２に記載された突起部を用いた場合には、プレス加工により突起部が形成されるので、フライホイールの真円度が悪化してしまい、永久磁石とフライホイールの内側に設けられた発電コイルとの間のエアギァップを小さくすることができず、それだけ発電効率が低下してしまう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、フライホイールの真円度を低下させることなく、永久磁石の位置決めを簡単に行うことができ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、軸線を中心に回転する椀状のフライホイールと、このフライホイールの内周壁面に固定されフライホイールととともに回転する複数個の永久磁石と、この永久磁石の各内周面に密着して設けられた円筒形状の磁石カバーと、この磁石カバーに対して前記永久磁石を固定する固定手段とを備えた磁石発電機において、円筒形状の前記磁石カバーの側面部には、折曲線を介して径方向外側に起立した起立片をそれぞれ有する、第１の係止部及び第２の係止部が複数形成されており、前記永久磁石は、前記側面部の周縁部に形成されたフランジ及びこのフランジに対向して形成された前記第１の係止部により、軸線方向の移動が規制されているとともに、前記側面部に周方向に対向して形成された一対の前記第２の係止部により、周方向の移動が規制されて、前記磁石カバーに対して位置決めされる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による磁石発電機によれば、磁石カバーの側面部に形成された、第１の係止部及び第２の係止部により、永久磁石は、フライホイールの真円度を低下させることなく磁石カバーに対して簡単に位置決めされ、高い発電効率が確保される。
【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の磁石発電機の回転子１の示す正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図、図３は磁石カバー８の全体斜視図である。
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の内側に固定部材（図示せず）に取り付けられた固定子（図示せず）とを備えている。
回転子１は、軸線の回りを回転する椀状のフライホイール２と、このフライホイール２の内周壁面に固定されフライホイール２ととともに回転する複数個の永久磁石３と、この永久磁石３の各内周面に密着して設けられた円筒形状の磁石カバー８と、この磁石カバー８に対して永久磁石３を固定する固定手段である樹脂材９とを備えている。
【００１０】
このフライホイール２は、円筒部４、ボス部５及びボス部５と円筒部４とをつなぐ底部６とから構成されている。底部６には、複数個の通気孔７が形成されている。ボス部５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、回転子１は、軸線Ｃ−Ｃを中心として回転する。
永久磁石３は、フライホイール２の円筒部４の内周面に、軸線Ａ−Ａの周りに、互いに等角度間隔で固定されている。希土類磁石からなり、断面円弧状の複数個の永久磁石３は、隣接する永久磁石３が互いに逆極性に着磁されており、永久磁石３の内側空間では、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。
樹脂材９は、各永久磁石３の軸線Ａ−Ａ方向の両端部及び隣接した各永久磁石３間の隙間に充填されている。この樹脂材９によって、フライホイール２、複数個の永久磁石３及び磁石カバー８が一体化されている。
【００１１】
磁石カバー８は、円筒状の側面部１１の一端部にはフランジ１０が形成されている。側面部１１には、フランジ１０に対向して第１の係止部１２が形成されている。また、周方向に対向して第２の係止部１３が形成されている。側面部１１には、窓部１４がそれぞれ形成される。
第１の係止部１２は、軸線方向に沿って延びた折曲線１５を介して径方向外側に起立した一対の起立片１６で構成されている。
第２の係止部１３は、軸線方向に沿って延びた折曲線１７を介して径方向外側に起立した一対の起立片１８で構成されている。
第１の係止部１２は、永久磁石３の軸線方向の移動を規制しており、第２の係止部１３は、永久磁石３の周方向の移動を規制している。
【００１２】
この磁石カバー８は、次の手順で作製される。
先ず、ステンレス等の非磁性材の鋼板をプレス機で所定の形状に打ち抜き、帯状の鋼板の片側端部を９０度に折り曲げ、フランジ１０を形成する。
引き続き、配置される永久磁石３を囲む位置に対応して、この鋼板に一対の切断面Ａをそれぞれ形成し、また切断面Ａの中心部間に渡って切断面Ｂを形成する。
この後、それぞれの切断片を９０度径方向外側に起立して、起立片１６，１８からなる第１及び第２の係止部１２，１３を形成する。
最後に、この鋼板を円筒形に丸めて両端部同士を接合することで磁石カバー８が完成する。
【００１３】
上記回転子１は、次の手順で製造される。
先ず、磁石カバー８の側面部１１に、複数の永久磁石３をそれぞれ配置する。この時、永久磁石３は、軸線方向の移動は、フランジ１０及び第１の係止部１２で規制され、周方向の移動は、対向した、一対の第２の係止部１３で規制されることで、側面部１１に対する位置決めがなされる。
その後、この永久磁石３を磁石カバー８とともに、フライホイール２に嵌着する。
最後に、インサート成形により、各永久磁石３の軸線方向の両端部及び隣接した各永久磁石３間の隙間に樹脂材９を充填し、樹脂材９を硬化することで、フライホイール２、永久磁石３及び磁石カバー８が一体化される。
【００１４】
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２が回転し、その際に永久磁石３により生じる交番磁界により、固定子の発電コイル（図示せず）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、車載バッテリ等の負荷に給電される。
【００１５】
以上説明したように、この実施の形態の磁石発電機によれば、磁石カバー８の側面部に形成された、径方向外側に起立した起立片１６，１８をそれぞれ有する、第１の係止部１２及び第２の係止部１３により、永久磁石３は、軸線方向及び周方向の移動が規制される。永久磁石３の磁石カバー８に対する移動を規制し、位置決めする、第１の係止部１２及び第２の係止部１３は、共に帯状の状態の鋼板の状態で形成され、その後円筒形状に変形されて磁石カバー８が形成される。
このように、磁石カバー８の第２の係止部１３により、回転子１の永久磁石３の周方向の位置決めがなされており、フライホイール２に形成された突起部により周方向の位置決めがなされた、従来のものと比較してフライホイール２の真円度が向上し、発電効率が向上する。
本願発明者は、この実施の形態の磁石発電機と従来のものとを比較したところ、フライホイール２の内径精度が０．２ｍｍ程向上し、また発電効率が約３％向上することを確認された。
【００１６】
また、第１の係止部１２及び第２の係止部１３を構成する起立片１６，１８は、鋼板を径方向外側に起立して簡単に形成される。
【００１７】
実施の形態２．
図４はこの実施の形態２の磁石発電機の磁石カバー２０を示す全体斜視図である。
この実施の形態の磁石カバー２０では、起立片１６，１８は、折曲線１５，１７が周方向に沿って延びており、第１の係止部１２及び第２の係止部１３は、それぞれ軸線方向において対向した一対の起立片１６，１８で構成されている。
他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００１８】
この実施の形態では、磁石カバー２０の折曲線１５，１７の方向が周方向に延びており、折曲線１５の方向が軸線方向に延びた実施の形態１の磁石カバー８と異なる。
永久磁石３に対する軸線方向の荷重を強く支える必要性があるときには、実施の形態１の磁石カバー８が好適であり、永久磁石３に対する周方向の荷重を強く支える必要性があるときには、この実施の形態２の磁石カバー２０が好適である。
【００１９】
実施の形態３．
図５はこの実施の形態３の磁石発電機の磁石カバー３０を示す全体斜視図である。
この実施の形態の磁石カバー３０では、対向した一対の起立片１８は「ハ」の字状であり、台形形状の永久磁石３に合わせて第１の係止部１２及び第２の係止部１３が形成されている。
他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００２０】
この実施の形態の磁石カバー３０は、永久磁石３の形状に対応して第１の係止部１２及び第２の係止部１３を形成することで、異形の永久磁石３に対しても、簡単に対応することができることが分かる。
【００２１】
なお、上記の各実施の形態では、第１の係止部１２、第２の係止部１３は、それぞれ一対の起立片１６，１８で構成されているが、起立片は必ずしも一対形成する必要性はなく、それぞれ単片の起立片であってもよい。
また、永久磁石３として希土類磁石で構成された永久磁石について説明したが、フェライト磁石であってもよい。
また、磁石カバー８に対して永久磁石３を固定する固定手段として樹脂材９を用いた場合について説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、例えば固定手段として接着剤を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１の磁石発電機の回転子を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図３】図１の磁石カバーを示す全体斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２の磁石発電機の磁石カバーを示す全体斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態３の磁石発電機の磁石カバーを示す全体斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  回転子、２  フライホイール、３  永久磁石、８，２０，３０  磁石カバー、９  樹脂材、１０  フランジ、１１  側面部、１２  第１の係止部、１３  第２の係止部、１５，１７  折曲線、１６，１８  起立片。
【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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