(57)【要約】【課題】ステータの外寸を大きくしないで、ステータのティースに巻装されるコイルの巻数を多くするとともに、コイルの巻き崩れが防止されるステータを備えたインナーロータ式磁石発電機を提供する。【解決手段】継鉄部３をボルト締結孔３ａが設けられ周方向に所定の間隔にて配設された第１継鉄部分３ｃと、第１継鉄部分３ｃの間に配設された第２継鉄部分３ｄとで構成する。ティースを第１継鉄部分３ｃからそれぞれ一体的に突出する第１ティース４１と、第２継鉄部分３ｄからそれぞれ一体的に突出し、径方向の突出長さが第１ティースの径方向の突出長さよりも長い第２ティースとで構成する。コイルは、第１ティース４１に所定の巻数にて巻装される第１コイル５１と、第１コイルの巻数よりも多い巻数にて第２ティース４２に巻装される第２コイル５２とで構成し、第１コイル５１及び第２コイル５２は、ともに断面台形状に巻装されている。【選択図】図３
2009100572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト締結孔が設けられた複数の第１継鉄部分と、前記第１継鉄部分に連なり、前記第１継鉄部分の間に配設され、ボルト締結孔が設けられていない複数の第２継鉄部分とから構成され、環状に形成された継鉄部と、前記環状に形成された継鉄部の第１継鉄部分及び第２継鉄部分から内径方向に一体的に突出して形成された複数のティースと、前記ティースのそれぞれに巻装された複数のコイルとを有するステータと、
外周部に複数の磁石を有し、前記ステータの内側に回転自在に配置され、円筒形状に形成されたロータとを備えたインナーロータ式磁石発電機において、
前記継鉄部の前記第２継鉄部分の幅が前記第１継鉄部分の幅よりも小さく形成され、
前記ティースは、予め定められた長さで前記継鉄部の第１継鉄部分に形成された第１ティースと、第１ティースの長さよりも大きな長さで第２継鉄部分に形成された第２ティースとから構成され、
前記コイルは、前記第１ティースに予め定められた第１の巻数で巻装された第１コイルと、第１の巻数よりも多い第２の巻数で前記第２ティースに巻装された第２コイルから構成されていることを特徴とするインナーロータ式磁石発電機。
【請求項２】
請求項１記載のインナーロータ式磁石発電機において、
前記第１コイルは、前記第１ティースの外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装され、
前記第２コイルは、前記第２ティースの外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装されていることを特徴とするインナーロータ式磁石発電機。
【請求項３】
請求項２記載のインナーロータ式磁石発電機において、
前記第１コイルは、
前記ステータの表面に設けられた絶縁部材を介して前記第１ティースの外側に所定の巻数にて巻装された第１１巻線層と、
前記第１１巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第１１巻線層の外側に巻装された第２巻線層と、
前記第１２巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第１２巻線層の外側に巻装された第１３巻線層と、
前記第１３巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第１３巻線層の外側に巻装された第１４巻線層とをそなえており、
前記第２コイルは、
前記ステータの表面に設けられた絶縁部材を介して前記第２ティースの外側に所定の巻数にて巻装された第２１巻線層と、
前記第２１巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第２１巻線層の外側に巻装された第２２巻線層と、
前記第２２巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第２２巻線層の外側に巻装された第２３巻線層と、
前記第２３巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第２３巻線層の外側に巻装された第２４巻線層とをそなえていることを特徴とするインナーロータ式磁石発電機。
【請求項４】
ボルト締結孔が設けられた複数の第１継鉄部分と、前記第１継鉄部分に連なり、前記第１継鉄部分の間に配設され、ボルト締結孔が設けられていない複数の第２継鉄部分とから構成され、環状に形成された継鉄部と、前記環状に形成された継鉄部の第１継鉄部分及び第２継鉄部分から内径方向に一体的に突出して形成された複数のティースと、前記ティースのそれぞれに巻装された複数のコイルとを有するステータと、
外周部に複数の磁石を有し、前記ステータの内側に回転自在に配置され、円筒形状に形成されたロータとを備えたインナーロータ式磁石発電機において、
前記継鉄部の前記第２継鉄部分の幅が前記第１継鉄部分の幅よりも小さく形成され、
前記ティースは、予め定められた長さで前記継鉄部の第１継鉄部分に形成された第１ティースと、第１ティースの長さよりも大きな長さで第２継鉄部分に形成された第２ティースとから構成され、
前記コイルは、前記第１ティースに予め定められた第１の巻数で複数の層に整列して巻装された第１コイルと、第１コイルの巻数と同じ巻数で、第１コイルの層の数よりも少ない数の層に整列して前記第２ティースに巻装された第２コイルから構成されていることを特徴とするインナーロータ式磁石発電機。
【請求項５】
請求項４記載のインナーロータ式磁石発電機において、
前記第１コイルは、前記第１ティースの外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装され、
前記第２コイルは、前記第２ティースの外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装されていることを特徴とするインナーロータ式磁石発電機。
【請求項６】
請求項５記載のインナーロータ式磁石発電機において、
前記第１コイルは、
前記ステータの表面に設けられた絶縁部材を介して前記第１ティースの外側に所定の巻数にて巻装された第１１巻線層と、
前記第１１巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第１１巻線層の外側に巻装された第１２巻線層と、
前記第１２巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第１２巻線層の外側に巻装された第３巻線層と、
前記第１３巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第１３巻線層の外側に巻装された第１４巻線層とをそなえており、
前記第２コイルは、
前記ステータの表面に設けられた絶縁部材を介して前記第２ティースの外側に所定の巻数にて巻装された第２１巻線層と、
前記第２１巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第２１巻線層の外側に巻装された第２２巻線層と、
前記第２２巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第２２巻線層の外側に巻装された第２３巻線層と、
前記第２３巻線層の巻数よりも少ない巻数にて前記第２３巻線層の外側に巻装された第２４巻線層とをそなえていることを特徴とするインナーロータ式磁石発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主に自動二輪車のエンジンに装着されるインナーロータ式磁石発電機に関し、特に、ステータの継鉄部及び巻線の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車などのエンジンに取り付けられるインナーロータ式磁石発電機は、エンジン内部で作動するクランクシャフトの回転を受け、受けた回転の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、自動二輪車などに搭載されるバッテリーや電装品に電力を供給するものである。図９に示すように、インナーロータ式磁石発電機は、電磁鋼板を積層したステータ２を有し、ステータ２は、環状の継鉄部３と、継鉄部３から内径方向に一体的に突出する複数のティース４を備える。ステータ２の各ティース４には、それぞれにコイル５が直巻きにて巻装されている。一般に、棒状のノズル１００から一定のテンションにて銅製のマグネットワイヤ７を排出しつつ、ノズル１００をティース４の外周に沿わせるように所定の回数巻き回わすことより、コイル５は形成される。
【０００３】
マグネットワイヤ７は、ノズル１００により、まず、ステータ２の表面に塗装された絶縁部材（図示せず）を介してティース４の外周面に所定の巻数にて巻き回され、ティース４の外周面に近接するマグネットワイヤ７の層が形成される。その後、すでに巻き回されたマグネットワイヤ７の層の外周面に、マグネットワイヤ７を所定の巻数にて巻き回すことにより、その次のマグネットワイヤ７の層が形成される。この工程を所定回数繰り返すことにより、各ティース４に設けられるコイル５の一つが形成される。一つのコイル５が形成されると、ノズル１００は、すでにコイル５が巻装されたティース４に隣接し、コイル５がまだ巻装されていないティース４に移動し、ティース４に、上述と同様にマグネットワイヤ７を巻き回す。なお、単相のインナーロータ式磁石発電機１の場合は、コイル５が巻装された一つのティース４から、コイル５が巻装されていない他のティース４にニードル１００が移動する際、マグネットワイヤ７を途切れることなく排出し、それぞれのコイル５をマグネットワイヤ７で連続的に接続する。
【０００４】
このように各ティース４にコイル５を形成する場合、巻き乱れのないマグネットワイヤ７の層が形成され、その各層が順次整然と配列していないと、マグネットワイヤ７を順次巻き回す際に、コイル５に巻き崩れが生じるおそれがある。また、磁石発電機を使用する際にも、取り付けた自動二輪車など振動によりコイル５に巻き崩れが生じるおそれがある。このように、コイル５に巻き崩れが生じると、マグネットワイヤ７どうしが振動により擦れ、絶縁不良が生じるおそれもある。このような問題に対し、特許文献１では、ティースの外周面にコイルを案内する案内溝を設け、マグネットワイヤをティースの外周面に最初に巻き回されるマグネットワイヤを整然と配列させることが提案されている。
【０００５】
磁石発電機の発電量を増加するためには、各コイル５の巻線数を多くする必要がある。しかしながら、自動二輪車などに磁石発電機を取り付けるためのスペースは限られており、ステータ２の外寸を大きくして巻線に必要なティース間の隙間をより大きく確保することは困難である。また、ノズル１００は、すでに巻装されたコイル５などに接触しないように、マグネットワイヤ７を巻くティース４の回りを旋回しなければならない。そのため、多くの巻線をティースに巻くことは困難である。この問題は、内径方向にティース４が突設されているインナーロータ式磁石発電機ではより深刻である。このような問題に対し、特許文献２では、アウターロータ式磁石発電機の隣接するティースのコイルの巻線数を交互に増減させ、ティース間の隙間を有効に活用して巻線数を増加させることが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−６７７７８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６４０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１の従来技術にあっては、確かに、ティースの外周面に最初に巻き回されるマグネットワイヤの層を整然と配列させる。しかしながら、すでに巻き回されたマグネットワイヤの層の外側に順次巻き回されるマグネットワイヤの層も整然と配列させ、全体として整然と形成されたコイルとすることはできない。従って、すでに巻き回されたマグネットワイヤの層の外側に順次巻き回されるマグネットワイヤの層も整然と配列できるコイルの構造が求められる。
【０００７】
また、上述の特許文献２の従来技術は、ティースが放射状に外側に広がるアウターロータ式磁石発電機の事例であり、ティースの外周にマグネットワイヤを巻き回す際のノズルの取り回しに自由度が大きい。そのため限られたティースの間の隙間を有効に活用できる。しかしながら、インナーロータ式磁石発電機においては、ノズルの取り回しに自由度が少ないため、新たな手段が求められる。巻線数を増加させるためには、ステータの外寸を大きくし、巻線が巻き回される部分であるティースの継鉄部から突出長さを大きくすることも有効な手段の一つである。しかしながら、自動二輪車などのエンジンにおいてインナーロータ式磁石発電機が搭載されるスペースが限られている。そのため、ステータの外寸を大きくしないで、より巻線数を増加させる手段が求められる。
【０００８】
そこで、外形の寸法が変えられることなく、ティースに巻装されるコイルの巻数が多く、コイルが整然と巻装され、コイルの巻き崩れが防止されるステータを備えたインナーロータ式磁石発電機を提供することが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明は、ボルト締結孔が設けられた複数の第１継鉄部分と、前記第１継鉄部分に連なり、前記第１継鉄部分の間に配設され、ボルト締結孔が設けられていない複数の第２継鉄部分とから構成され、環状に形成された継鉄部と、前記環状に形成された継鉄部の第１継鉄部分及び第２継鉄部分から内径方向に一体的に突出して形成された複数のティースと、前記ティースのそれぞれに巻装された複数のコイルとを有するステータと、外周部に複数の磁石を有し、前記ステータの内側に回転自在に配置され、円筒形状に形成されたロータとを備えたインナーロータ式磁石発電機において、前記継鉄部の前記第２継鉄部分の幅が前記第１継鉄部分の幅よりも小さく形成され、前記ティースは、予め定められた長さで前記継鉄部の第１継鉄部分に形成された第１ティースと、第１ティースの長さよりも大きな長さで第２継鉄部分に形成された第２ティースとから構成され、前記コイルは、前記第１ティースに予め定められた第１の巻数で巻装された第１コイルと、第１の巻数よりも多い第２の巻数で前記第２ティースに巻装された第２コイルから構成されている。
【００１０】
また、前記第１コイルは、前記第１ティースの外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装されるとともに、前記第２コイルは、前記第２ティースの外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装されている。
【発明の効果】
【００１１】
これにより、外形の寸法が変えられることなく、ティースに巻装されるコイルの巻数を多く、コイルが整然と巻装され、コイルの巻き崩れが防止されるステータを備えたインナーロータ式磁石発電機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、この発明の第１の実施形態を図１から図５に基づいて説明する。図１は、インナーロータ式磁石発電機の正面図である。図２は、図１にてＡ−Ｏ‐Ａにて指示された側断面図である。なお、図２において、点線にてインナーロータ式磁石発電機が取り付けかれる自動二輪車の取り付け部を示す。
【００１３】
ンナーロータ式磁石発電機１は、電磁鋼板を積層して形成されたステータ２と、ステータ２の内側にて回転する円筒形状のロータ６とを備える。ステータ２は、略四角形の環状の継鉄部３と、継鉄部３から内径方向に一体的に突出した複数のティース４と、ティース４に直巻にて巻装されたコイル５を備える
【００１４】
継鉄部３の四隅の外周部３ｂは、円弧形状となっており、その内側部分にボルト締結孔３ａがそれぞれ設けられており、周方向に所定の間隔にて配設された４つの第１継鉄部分３ｃと、第１継鉄部分３ｃの間に配設された４つの第２継鉄部分３ｄとから構成されている。ティース４は、第１ティース４１と第２ティース４２から構成される。第１ティース４１は、第１継鉄部分３ｃから内径方向に一体的に突出し、第２ティース４２ａは、第２継鉄部分３ｄから内径方向に一体的に突出する。また、第１ティース４１には、それぞれ第１コイル５１が巻装され、第２ティース４２には、それぞれ第２コイル５２が巻装される。
【００１５】
ステータ２の磁石発電機カバー１１への組み付けは、磁石発電機カバー１１の取り付け部１１ａにステータ２を配置し、ステータ２の取り付け用のボルト１２を、ステータ２のボルト締結孔３ａを介して取り付け部１１に螺合し、このボルト１２を締め付けることによりなされる。このステータ２が組みつけられた磁石発電機カバー１１が、自動二輪車のエンジン１３のカバー取り付け部１３ａに取り付けられることで、ステータ２はエンジン１３に固定される。
【００１６】
ロータ６は、中空の円筒形状に形成され、その外周面に８個の磁石６１を備える。エンジン１３から、テーパ部１４ａを先端に備えるクランクシャフト１４が突設されており、このクランクシャフト１４のテーパ部１４ａにロータ６の内側面の逆テーパ部６２を勘合させ、テーパ部１４ａの先に設けられたネジ部１４ｂにナット１５を螺合させ、ナット１５を締め付けることで、ナットとクランクシャフト１４のテーパ部の間に配置されたロータ６が締め付けられ、ロータ６はクランクシャフト１４の所定の位置に固定される。このように固定されたロータ６は、クランクシャフト１４とともに回転し、ステータ２の内側にて回転自在に配置されることとなる。この所定の位置は、エンジン１３に固定されたステータ２のティース４に、ロータ６の磁石６１が対向する位置となっている。クランクシャフト１４の回転により、インナーロータ式磁石発電機１は発電する。
【００１７】
次に、この発明の第１の実施形態のインナーロータ式磁石発電機のティース及びコイルの詳細について、図３から図５に基づいて説明する。図３は、ステータの断面図であり、図４は、図３にてＰ１と指示した部分の拡大図、図５は、図３にてＰ２と指示した部分の拡大図である。
【００１８】
第１ティース４１は、ボルト締結孔３ａの近傍、すなわちボルト締結孔３ａが存在する第１継鉄部分３ｃから内径方向に突出長さＬ１にて一体的に突出している。一方、第２ティース４２は、ボルト締結孔３ａの存在しない第２継鉄部分３ｄから内径方向に、突出長さＬ１よりも長い突出長さＬ２（Ｌ２＞Ｌ１）にて一体的に突出している。第１継鉄部分３ｃには、ボルト締結孔３ａが存在するため、第１継鉄部分３ｃの径方向の幅Ｗ１が狭く形成されると、十分な磁路が形成されない。その一方で、第２継鉄部分３ｄには、ボルト締結孔３ａが存在しないため、第２継鉄部分３ｄの径方向の幅Ｗ２（Ｗ２＜Ｗ１）が第１継鉄部分３ｃの幅Ｗ１よりも狭く形成されても、十分な磁路が形成される。第１ティース４１及び第２ティース４２の先端部の位置は、ロータ６の外径寸法により規制され、第１ティース４１及び第２ティース４２の先端部は略同一円周上に配置されている。それゆえ、第２ティース４２の突出長さＬ２は第１ティース４１の突出長さＬ１よりも長い。
【００１９】
このように、第２継鉄部分３ｄの径方向の幅Ｗ２を小さくすることで、第２コイル５２が設けられる部分である第２ティースの突出長さＬ２を、大きくすることができる。すなわち、ステータ２の外寸をそのままに、第２継鉄部分３ｄの径方向の幅を小さくすることで、第２ティース４２の突出長さＬ２を長くしたことにより、ステータ２の外寸を大きくせずに、コイル５が巻装されるスペースを大きくすることができる。
【００２０】
次に、第１ティース４１及び第２ティース４２に巻装される第１コイル５１及び第２コイルの詳細について説明する。なお、ステータ２には、粉体の絶縁材料が粉体塗装で塗布され、絶縁層が形成されている。第１コイル５１は、第１ティース４１の外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装される。同様に、第２コイル５２は、第２ティース４１の外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装される。
【００２１】
まず、第１ティース４１の外周面４１ｂに、絶縁材料を介してマグネットワイヤ７が巻き数（以下「ターン数」とする。）７で巻かれ、第１１巻線層５１ａが形成される。なお、第１ティース４１ａの突出長さＬ１は、マグネットワイヤ７の外径の略７倍に設定されており、第１１巻層５１ａのマグネットワイヤ７は、第１ティース４１ａの外周面４１ｂに隙間なく配置され、巻き乱れの発生が防止されている。
【００２２】
第１１巻線層５１ａが形成された後に、第１１巻線層５１ａの外側に、ターン数６にてマグネットワイヤ７が巻かれ、第１２巻線層５１ｂが形成される。第１２巻線層５１ｂのターン数は、第１１巻線層５１ａのターン数よりも一つ少なく、第１２巻線層５１ｂのマグネットワイヤ７は、第１１巻線層５１ａの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第１１巻線層５１ａ、第２層巻線５１ｂは台形状に重なり、巻き崩れの発生が防止されている。
【００２３】
第１２巻線層５１ｂが形成された後に、第１２巻線層５１ｂの外側に、ターン数５にてマグネットワイヤ７が巻かれ、第１３巻線層５１ｃが形成される。第１３巻線５１ｃのターン数は、第１２巻線層５１ｂのターン数よりも一つ少なく、第１３巻線層５１ｃのマグネットワイヤ７は、第１２巻線層５１ｂの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第１巻線層５１ａ、第２巻線層５１ｂ、第３巻線層５１ｃは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００２４】
第１３巻線層５１ｃが形成された後に、第１３巻線層５１ｃの外側に、ターン数４にてマグネットワイヤ７が巻かれ、第１４巻線層５１ｄが形成される。第１４巻線層５１ｄのターン数は、第１３巻線層５１ｃのターン数よりも一つ少なく、第１４巻線層５１ｄのマグネットワイヤ７は、第１３巻線層５１ｃの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第１１巻線層５１ａ、第１２巻線層５１ｂ、第１３巻線層５１ｃ、第１４巻線層５１ｄにより第１コイル５１は台形状に形成され、巻き崩れが生じるのを防止されている。なお、一つの第１コイル５１のターン数は、２２ターンである。
【００２５】
次ぎに第２コイル５２について説明する。まず、第２ティース４２の外周面４２ｂに、絶縁材料を介してマグネットワイヤ７がターン数８で巻かれ、第２１巻線層５２ａが形成される。なお、第２ティース４２の突出長さＬ２は、マグネットワイヤ７の外径の略８倍に設定されており、第２１巻線層５２ａのマグネットワイヤ７は、第２ティース４２の外周面４２ｂに隙間なく配置され、巻き乱れが生じるのを防止されている。
【００２６】
第１ティース４１の第１巻線５１ａのターン数は７であるのに対し、第２ティースの第１巻線５２ａのターン数は８であり、第２ティースの第１巻線５２ａは１ターン多く巻装されている。上述のように、第２ティース４２の突出長さＬ２を第１ティース４１の突出長さＬ１よりも長くすることができたので、第２ティース４２には、第１ティース４１よりも多くのターン数にて、最初の巻線層である第２１巻線層５２ａが形成される。
【００２７】
第２１巻線層５２ａが形成された後に、第２１巻線層５２ａの外側に、ターン数７にてマグネットワイヤ７が巻かれ、第２２巻線層５２ｂが形成される。第２２巻線層５２ｂのターン数は、第２１巻線層５２ａのターン数よりも一つ少なく、第２２巻線層５２ｂのマグネットワイヤ７は、第２１巻線層５２ａの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第２１巻線層５２ａ、第２２巻線層５２ｂは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００２８】
第２２巻線層５２ｂが形成された後に、第２２巻線層５２ｂの外側に、ターン数６にてマグネットワイヤ７が巻かれ、第２３巻線層５２ｃが形成される。第２３巻線層５２ｃのターン数は、第２２巻線層５２ｂのターン数よりも一つ少なく、第２３巻線層５２ｃのマグネットワイヤ７は、第２２巻線層５２ｂの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第２１巻線層５１ａ、第２２巻線層５１ｂ、第２３巻線層５１ｃは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００２９】
第２３巻線層５２ｃが形成された後に、第２３線５２ｃの外側に、ターン数５にてマグネットワイヤ７が巻かれ、第２４巻線層５２ｄが形成される。第２４巻線層５２ｄのターン数は、第２３巻線層５１ｃのターン数よりも一つ少なく、第２４巻線層５１ｄのマグネットワイヤ７は、第２３巻線層５１ｃの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第２１巻線層５２ａ、第２２巻線層５２ｂ、第２３巻線層５２ｃ、第２４巻線層５２ｄは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００３０】
第２４巻線層５２ｄが形成された後に、第２４線層５２ｄの外側に、ターン数４にてマグネットワイヤ７を巻き回し、第２５巻線層５２ｅを形成する。第２５巻線層５２ｅのターン数は、第２４巻線層５１ｄのターン数よりも一つ少なく、第２５巻線層５１ｅのマグネットワイヤ７は、第２４巻線層５１ｄの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第２１巻線層５２ａ、第２２巻線層５２ｂ、第２３巻線層５２ｃ、第２４巻線層５２ｄ、第２５巻線層５２ｅにより第２コイル５２は台形状に形成され、巻き崩れが生じるのを防止されている。なお、一つの第２コイル５２のターン数は、３０ターンであり、第１コイル５１のターン数よりも多くのターン数が確保されている。
【００３１】
このように、ステータ２の外寸を大きくしないで、第２継鉄部分３ｄの径方向の幅を狭くし、第２ティース４２ａの突出長さＬ２を長くすることで、巻線スペースを大きくすることができ、ステータ２のティース４の巻装されるコイル５のターン数を大きくすることができた。また、台形に積み重なった形状のコイル５とすることで、コイル５が整列して巻装され、コイル５の巻き崩れが的確に防止される。
【００３２】
次に第２の実施形態について、図６から図８に基づいて説明する。なお、第２の実施形態と第１の実施形態は、コイルの構造のみ異なり、その他の部分の構造は同一である。従って、コイルの構造についてのみ説明し、その他の部分については、説明を省略する。図６は、ステータの断面図であり、図７は、図６にてＰ１にて指示した部分の拡大図、図８は、図９にてＰ２にて指示し部分の拡大図である。第１コイル５１は、第１ティース４１の外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装される。同様に、第２コイル５２は、第２ティース４１の外側に順次巻装され、外側になるにつれて巻数が少なくなる複数の巻線層を備え、断面台形状に巻装される。
【００３３】
まず、第１ティース４１の外周面４１ｂに、絶縁材料を介してマグネットワイヤ７を巻き数（以下「ターン数」とする。）７にて巻き、第１１巻線層５１ａが形成される。なお、第１ティース４１の突出長さＬ１は、マグネットワイヤ７の外径の略７倍に設定されており、第１１巻線層５１ａのマグネットワイヤ７は、第１ティース４１の外周面４１ｂに隙間なく配置され、巻き乱れが生じるのを防止されている。
【００３４】
第１１巻線層５１ａが形成された後に、第１１巻線層５１ａの外側に、ターン数６にてマグネットワイヤ７を巻き回し、第１２巻線層５１ｂを形成する。第１２巻線層５１ｂのターン数は、第１１巻線層５１ａのターン数よりも一つ少なく、第１２巻線層５１ｂのマグネットワイヤ７は、第１１巻線層５１ａの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第１１巻線層５１ａ、第１２巻線層５１ｂは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００３５】
第１２巻線層５１ｂが形成された後に、第１２巻線層５１ｂの外側に、ターン数５にてマグネットワイヤ７を巻き回し、第１３巻線層５１ｃを形成する。第１３巻線層５１ｃのターン数は、第１２巻線層５１ｂのターン数よりも一つ少なく、第１３巻線層５１ｃのマグネットワイヤ７は、第１２巻線層５１ｂの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第１１巻線層５１ａ、第１２巻線層５１ｂ、第１３巻線層５１ｃは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００３６】
第１３巻線層５１ｃが形成された後に、第１３線５１ｃの外側に、ターン数４にてマグネットワイヤ７を巻き回し、第１４巻線層５１ｄを形成する。第１４巻線層５１ｄのターン数は、第１３巻線層５１ｃのターン数よりも一つ少なく、第１４巻線層５１ｄのマグネットワイヤ７は、第１３巻線層５１ｃの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第１１巻線層５１ａ、第１２巻線層５１ｂ、第１３巻線層５１ｃ、第１４巻線層５１ｄは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００３７】
第１４巻線層５１ｄが形成された後に、第１４線５１ｄの外側に、ターン数３にてマグネットワイヤ７を巻き回し、第１５巻線層５１ｅを形成する。第１５巻線層５１ｅターン数は、第１４巻線層５１ｄのターン数よりも一つ少なく、第１５巻線層５１ｅのマグネットワイヤ７は、第１４巻線層５１ｄの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第１１巻線層５１ａ、第１２巻線層５１ｂ、第１３巻線層５１ｃ、第１４巻線層５１ｄ、第１５巻線層５１ｅにより第１コイル５１は台形状に形成され、巻き崩れが生じるのを防止されている。なお、一つの第１コイル５１のターン数は、２５ターンである。
【００３８】
次ぎに第２コイル５２について説明する。まず、第２ティース４２の外周面４２ｂに、絶縁材料を介してマグネットワイヤ７をターン数８にて巻き回し、第２１巻線層５２ａを形成する。なお、第２２ティース４２ａの突出長さＬ２は、マグネットワイヤ７の外径の略８倍に設定されており、第２１巻線層５２ａのマグネットワイヤ７は、第２２ティース４２ａの外周面４２ｂに隙間なく配置され、巻き乱れが生じるのを防止されている。
【００３９】
第１ティース４１ａの第２１巻線層５１ａのターン数は７であるのに対し、第２ティースの第２１巻線層５２ａのターン数は８であり、１ターン多く巻装されている。上述のように、第２ティース４２ａの突出長さＬ２を第１ティース４１ａの突出長さＬ１よりも長くすることができたので、第２ティース４２ａには、第１ティース４１ａよりも多くのターン数にて、第２１巻線層５２ａが形成されている。
【００４０】
第２１巻線層５２ａが形成された後に、第２１巻線層５２ａの外側に、ターン数７にてマグネットワイヤ７を巻き回し、第２２巻線層５２ｂを形成する。第２２巻線層５２ｂのターン数は、第２１巻線層５２ａのターン数よりも一つ少なく、第２２巻線層５２ｂのマグネットワイヤ７は、第２１巻線層５２ａの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第２１巻線層５２ａ、第２２巻線層５２ｂは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００４１】
第２２巻線層５２ｂが形成された後に、第２２巻線層５２ｂの外側に、ターン数６にてマグネットワイヤ７を巻き回し、第２３巻線層５２ｃを形成する。第２３巻線層５２ｃのターン数は、第２２巻線層５２ｂのターン数よりも一つ少なく、第２３巻線層５２ｃのマグネットワイヤ７は、第２２巻線層５２ｂの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第２１巻線層５１ａ、第２２巻線層５１ｂ、第２３巻線層５１ｃは台形状に重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。
【００４２】
第２３巻線層５２ｃが形成された後に、第２３線５２ｃの外側に、ターン数４にてマグネットワイヤ７を巻き回し、第２４巻線層５２ｄを形成する。第２４巻線層５２ｄのターン数は、第２３巻線層５１ｃのターン数よりも二つ少なく、第２４巻線層５１ｄのマグネットワイヤ７は、第２３巻線層５１ｃの互いに近接する２本のマグネットワイヤ７の間に重なるように隙間なく配置され、第２１巻線層５２ａ、第２２巻線層５２ｂ、第２３巻線層５２ｃ、第２４巻線層５２ｄにより第２コイル５２は台形状に形成され重なり、巻き崩れが生じるのを防止されている。なお、一つの第２コイル５２のターン数は、２５ターンであり、第１コイル５１のターン数と同一である。一方、第１コイル５１の巻線層は５層であり、第２コイル５２の巻線層は４層であり、第１コイル５１の巻線層の数は、第２コイル５２の巻線層の数よりも１つ多い。すなわち、第２コイル５２の巻線層の数は、第１コイル５１の巻線層の数よりも１つ少ない。
【００４３】
このように、ステータ２の外寸を大きくしないで、第２ティース４２ａの突出長さＬ２を長くすることで、巻線スペースを大きくすることができ、第２コイル５２の第１巻線５２ａ、第２巻線５２ｂ、第３巻線５２ｃを、第１コイル５１の第１巻線５２ａ、第２巻線５２ｂ、第３巻線５２ｃよりも多くのターン数とすることができる。また、第１コイル５１と第２コイル５２のターン数を同一にすることで、各コイル５の抵抗値、インダクタンスを同一にすることができ、発電特性を向上させることが期待できる。さらに、台形に積み重なった形状のコイル５とすることで、コイル５が整列してティース４に巻装され、コイル５の巻き崩れが的確に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態におけるインナーロータ式磁石発電機の正面図である。
【図２】図１にて断面Ａ−Ｏ−Ａで指示したインナーロータ式磁石発電機の断面側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のステータの断面図である。
【図４】図３にて破線Ｐ１にて指示した部分の拡大図である。
【図５】図３にて破線Ｐ２にて指示した部分の拡大図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のステータの断面図である。
【図７】図６にてＰ１にて指示した部分の拡大図である。
【図８】図６にてＰ２にて指示した部分の拡大図である。
【図９】インナーロータ式磁石発電機の巻線を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  インナーロータ式磁石発電機
２  ステータ
３  継鉄部
３ａ  ボルト締結孔
３ｃ  第１継鉄部分
３ｄ  第２継鉄部分
４  ティース
４１  第１ティース
４２  第２ティース
５  コイル
５１  第１コイル
５１ａ  第１１巻線層
５１ｂ  第１２巻線層
５１ｃ  第１３巻線層
５１ｄ  第１４巻線層
５１ｅ  第１５巻線層  
５２  第２コイル
５２ａ  第２１巻線層
５２ｂ  第２２巻線層
５２ｃ  第２３巻線層
５２ｄ  第２４巻線層
５２ｅ  第２５巻線層
６  ロータ
６１  磁石
７  マグネットワイヤ
【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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【図９】
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