JPH1028362A - 磁石発電機用固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡単で、小形化を図ることができる磁石
発電機用固定子を提供する。 【解決手段】環状の継鉄部２から放射方向に多数の突極
部３０１〜３０８を突出させた電機子鉄心１を用い、電
機子鉄心１の突極部３０１〜３０８にそれぞれ一体成形
したボビン４０１〜４０８に電機子コイル７０１〜７０
８を巻回する。電機子鉄心の軸線方向の一端側に配置さ
れるベースプレート５をボビン４０１〜４０８と一体に
成形してボビンベースプレート成形体６を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁石発電機に用い
る固定子に関し、特に、電機子鉄心に対して固定された
ベースプレートを備えて、該ベースプレートが所定の固
定子取付け部に固定される磁石発電機用固定子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関等の原動機により駆動されて電
力を発生する磁石発電機の固定子として、環状の継鉄部
から放射方向に突出した多数の（２以上の）突極部を有
する電機子鉄心と、該電機子鉄心の突極部にボビンを介
して巻回された電機子コイルと、電機子鉄心の軸線方向
の一端側に配置されて該電機子鉄心に固定されたベース
プレートとを備えたものがある。この種の固定子は、ベ
ースプレートを原動機のケースやカバー等に設けられた
固定子取付け部に固定することにより、原動機に対して
固定される。

【０００３】従来のこの種の磁石発電機用固定子の一例
を、図５及び図６に示した。これらの図において、１
は、環状の継鉄部２から多数（図示の例では８個）の突
極部３０１〜３０８を放射状に突出させた構造を有する
電機子鉄心で、この電機子鉄心の突極部３０１〜３０８
には、該鉄心と一体をなすように成形された樹脂製のボ
ビン４０１ないし４０８が取り付けられている。ボビン
４０１ないし４０８は、電機子鉄心１の継鉄部２の内周
面及び軸線方向の両端面と、突極部３０１〜３０８のそ
れぞれの先端に形成された磁極部の外周面とを覆うこと
がないように形成され、これらのボビン４０１〜４０８
にそれぞれ電機子コイル７０１〜７０８が巻回されてい
る。

【０００４】固定子を所定の取付け部に固定するため、
電機子鉄心１の軸線方向の一端側にベースプレート５が
取り付けられている。ベースプレート５は、円筒状のボ
ス部５Ａと、該ボス部の軸線方向の一端側に設けられた
フランジ部５Ｂとを有し、ボス部５Ａの軸線方向の他端
の内周部には、周方向に連続する環状の突出部からなる
インロー部５ａが設けられている。またベースプレート
のフランジ５Ｂには、円弧状の長孔からなる取付け孔５
ｂが形成されている。

【０００５】電機子鉄心１はその継鉄部２の内周部をベ
ースプレートのインロー部５ａに嵌合させた状態で配置
され、継鉄部２に設けた３個の貫通孔２ａをそれぞれ貫
通してベースプレートのボス部５Ａのネジ孔にねじ込ま
れたネジ８により、電機子鉄心１とベースプレート５と
が締結されている。

【０００６】磁石発電機においては、電機子鉄心の少な
くとも１つの特定の突極部に巻回する特定のコイルを、
他の突極部に巻回するコイルよりも線径が小さい導体を
用いて巻回する場合がある。例えば、内燃機関に取り付
ける磁石発電機において、コンデンサ放電式の点火装置
を駆動するためのエキサイタコイルを設ける場合、該エ
キサイタコイルは他のコイルよりも高い電圧を誘起する
ことが必要とされるため、他のコイルよりも線径が小さ
い導体を用いて他のコイルよりも多くの巻数を有するよ
うに巻回される。このように、特定のコイルを他のコイ
ルよりも線径が小さい導体を用いて巻回する場合には、
該特定のコイルの巻回と他のコイルの巻回とを同じ工程
で行うことができないため、該特定のコイルを巻回する
突極部と他のコイルを巻回する突極部とがともに継鉄部
に一体化されていると、コイルの巻回作業が非常に面倒
になる。

【０００７】そこで、このような場合には、特定の突極
部の磁極部と反対側の端部を鳩尾状の端部とするととも
に、継鉄部に該鳩尾状の端部を嵌合させるための蟻溝を
設けて、該鳩尾状の端部と蟻溝とを嵌合させることによ
り、該特定の突極部を継鉄部に着脱可能に取り付けるよ
うにしている。このように、特定の突極部を蟻結合によ
り継鉄部に着脱可能に取り付けるようにしておくと、特
定の突極部を継鉄部から取り外した状態で、該特定の突
極部にコイルを巻回する作業を容易に行うことができる
ため、固定子の製造を能率良く行うことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁石発電機用固
定子では、ベースプレートと電機子鉄心とを相互に同心
的に位置決めするために、ベースプレートのボス部にイ
ンロー部５ａを精度良く設ける必要があったため、ベー
スプレートの加工が面倒になり、コストが高くなるのを
避けられなかった。

【０００９】また従来の磁石発電機用固定子では、電機
子鉄心とベースプレートとをネジにより締結する必要が
あったため、固定子の組立に手間がかかるという問題も
あった。

【００１０】更に従来の固定子では、電機子鉄心の継鉄
部２に、ネジ８を貫通させるための孔を設ける必要があ
ったため、継鉄部２の径方向寸法を大きくする必要があ
り、電機子鉄心の外径寸法が大きくなるという問題があ
った。

【００１１】本発明の目的は、ベースプレートにインロ
ー部を設ける必要がなく、組立の際に電機子鉄心にベー
スプレートをネジ止めする工程を行う必要がないように
した磁石発電機用固定子を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、電機子鉄心の継鉄部
の径方向寸法を従来よりも小さくして、電機子鉄心の外
径寸法の縮小を図ることができるようにした磁石発電機
用固定子を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、環状の継鉄部
と該継鉄部から放射方向に突出した複数の突極部とを有
する電機子鉄心と、該電機子鉄心の突極部と一体をなす
ように成形された樹脂製のボビンと、該ボビンに巻回さ
れた電機子コイルと、電機子鉄心の軸線方向の一端側に
配置されて該電機子鉄心に対して固定されたベースプレ
ートとを備えて、ベースプレートが磁石発電機の固定子
取付け部に固定される磁石発電機用固定子に係わるもの
である。

【００１４】本発明においては、ベースプレートを樹脂
により形成し、該ベースプレートをボビンと一体に成形
してボビンベースプレート成形体を構成する。

【００１５】電機子鉄心の少なくとも１つの突極部に鳩
尾状の端部を設けて、該鳩尾状の端部を継鉄部に設けら
れた蟻溝に嵌合させることにより、該少なくとも１つの
突極部を継鉄部に着脱可能に取り付ける構造にして、該
着脱可能な少なくとも１つの突極部に設けられたボビン
に、他の突極部に設けられたボビンに巻回されたコイル
よりも巻数が多いコイルを、他の突極部に設けられたボ
ビンに巻回されたコイルの導体よりも線径が小さい導体
を用いて巻回する場合には、着脱可能な突極部以外の他
の全ての突極部に設けられるボビンとベースプレートと
を樹脂により一体成形してボビンベースプレート成形体
を構成する。この場合、ボビンベースプレート成形体
は、電機子鉄心の蟻溝が設けられた部分を露呈させた状
態で設ける。

【００１６】上記のように構成すると、電機子鉄心をベ
ースプレートに位置決めして固定するためにインロー部
やネジを必要としないので、固定子の組立作業が簡単に
なる。また上記のように構成すると、継鉄部にネジ挿通
用の貫通孔を設ける必要がないので、継鉄部の径方向寸
法を小さくして固定子の外径を小さくすることができ、
磁石発電機の小形化を図ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明に係わる磁
石発電機用固定子の構成例を示したもので、図１は正面
図、図２は図１のＹ−Ｙ線断面図である。これらの図に
おいて、１は所定の形状の鉄板を積層してなる電機子鉄
心で、該電機子鉄心は環状の継鉄部２から放射方向に突
出した多数（２個以上、図示の例では８個）の突極部３
０１〜３０８を有し、各突極部の径方向の外側の端部に
はそれぞれ、図示しない磁石回転子の磁極に対向させら
れる磁極部３０１ａ〜３０８ａが形成されている。

【００１８】４０１〜４０８は突極部３０１〜３０８の
それぞれのコイル巻装部（コイルが巻回される部分）に
設けられたボビンであり、これらのボビン４０１〜４０
８は、突極部３０１〜３０８の径方向の外側の端部に形
成された磁極部３０１ａ〜３０８ａの少なくとも外周面
（磁石回転子の磁極に対向させられる面）を露呈させた
状態で、突極部３０１〜３０８とそれぞれ一体をなすよ
うに（突極部３０１〜３０８をそれぞれ鋳くるんだ状態
で）成形されている。

【００１９】５は電機子鉄心を磁石発電機の固定子取付
け部に取り付けるために用いるベースプレートである。
このベースプレート５は、電機鉄心１と中心軸線を共有
した状態で該電機子鉄心の軸線方向の一端側から軸線方
向に突出するように設けられた円筒状のボス部５０１
と、該ボス部５０１の一端に形成された円板状のフラン
ジ部５０２とを有している。

【００２０】本発明においては、ベースプレート５を樹
脂により形成するものとし、該ベースプレート５をボビ
ン４０１〜４０８と一体をなすように成形してボビンベ
ースプレート成形体６を構成する。電機子鉄心１は、こ
の成形体６内に所定の部分を埋め込んで、該成形体６と
一体化する。この場合、電機子鉄心１の磁極部３０１ａ
〜３０８ａの少なくとも外周面は露呈させておく。ま
た、継鉄部２のベースプレート５と反対側の軸線方向端
面の大部分（図１に符号Ａを付して示した部分）を露呈
させておくのが好ましい。このように、電機子鉄心１と
ボビンベースプレート成形体６とを一体化するには、ボ
ビンベースプレート成形体６の成形用金型内に電機子鉄
心１を位置決めした状態で、該金型内に樹脂を注入する
ようにすればよい。

【００２１】上記のように、電機子鉄心１の継鉄部２の
ベースプレート５と反対側の軸線方向端面の大部分を露
呈させておくと、鉄心からの放熱を良好にすることがで
きる。

【００２２】ボビンベースプレート成形体６を形成する
樹脂は、必要な絶縁耐力と機械的強度とを有しているも
のであればよいが、ベースプレート５が内燃機関のクラ
ンクケース等の、高温で、しかも振動が多い箇所に取り
付けられる場合には、成形体６を形成する樹脂として、
耐熱性及び振動減衰性に優れた高強度樹脂を用いるのが
好ましい。耐熱性及び振動減衰性に優れた高強度樹脂と
しては、例えばＰＰＳ（ポリフェニリンサルファイド）
樹脂を用いるのが適当である。

【００２３】電機子鉄心の突極部３０１〜３０８にはそ
れぞれボビン４０１〜４０８を介して電機子コイル７０
１〜７０８が巻回されている。これらの電機子コイル７
０１〜７０８は、ランプの点灯やバッテリの充電のため
に用いる低圧電源用の発電コイルで、それぞれが同じ線
径を有する導体により巻回されている。電機子コイル７
０１〜７０８は、適宜に（直列若しくは並列に、または
直並列に）結線されて、図示しないワイヤーハーネスを
通して負荷に接続される。

【００２４】ボビンベースプレート成形体６のベースプ
レート５の部分に形成されたフランジ部５０２には、円
弧の中心が固定子の中心に一致する円弧状の長孔からな
る３個の取付け孔５０２ａが１２０度の間隔で設けられ
ている。

【００２５】図示の固定子は、ベースプレート５のボス
部５０１の内側に、原動機の回転軸を同心的に配置する
とともに、ベースプレートのフランジ部５０２を図示し
ない固定子取付け部に当接させた状態で配置され、各取
付け孔５０２ａを貫通させた図示しないネジを、固定子
取付け部に設けたネジ孔にネジ込むことにより、該固定
子取付け部に固定される。

【００２６】固定子取付け部は、磁石発電機を駆動する
原動機側に設けられるもので、ベースプレート５の外周
または内周に嵌合して固定子を回転軸と同心的に位置決
めする位置決め部（インロー部）と、ベースプレートの
取付け孔５０２ａを貫通したネジをねじ込むためのネジ
孔とを有している。磁石発電機を駆動する原動機として
内燃機関を用いる場合には、該内燃機関のクランクケー
スやカバー等に上記固定子取付け部が設けられる。

【００２７】電機子鉄心１の外側には、突極部３０１〜
３０８の磁極部と所定のギャップを介して対向する磁極
を有する図示しないフライホイール磁石回転子が配置さ
れ、該磁石回転子と上記の固定子とにより磁石発電機が
構成される。

【００２８】固定子を取り付ける固定子取付け部が、内
燃機関のケースやカバーように、振動を発生する箇所に
設けられている場合には、電機子鉄心を通してコイルに
振動が伝達される。この振動の振幅が大きいとコイル導
体が断線する恐れがある。本発明においては、電機子鉄
心が樹脂からなるボビンベースプレート成形体を通して
固定子取付け部に固定されるため、固定子取付け部側で
発生した振動は、ボビンベースプレート成形体を構成す
る樹脂により吸収されて減衰させられる。したがって、
コイルに伝達される振動の振幅を小さくすることがで
き、コイル導体が振動により断線する恐れをなくすこと
ができる。

【００２９】図３，図４は本発明に係わる磁石発電機用
固定子の他の構成例を示したもので、この例では、電機
子鉄心の環状の継鉄部２から放射方向に突出した多数
（図示の例では８個）の突極部３０１〜３０７及び３０
８´のうち、１つの突極部３０８´が継鉄部２に着脱可
能に取り付けられている。

【００３０】この例では、突極部３０８´の継鉄部２側
の端部３０８ｂ´が鳩尾状に形成され、継鉄部２には、
突極部３０８´の鳩尾状端部３０８ｂ´を嵌合させる蟻
溝２ｂが形成されている。突極部３０８´は、鳩尾状端
部３０８ｂ´を蟻溝２ｂに圧入することにより継鉄部２
に取付けられている。突極部３０８´には、該突極部３
０８´と一体をなすように成形されたボビン４０８´が
設けられている。

【００３１】着脱可能な突極部３０８´を除く他の全て
の突極部３０１〜３０７にそれぞれ設けられたボビン４
０１〜４０７とベースプレート５とが、図１に示した例
と同様に樹脂により一体成形されてボビンベースプレー
ト成形体６が構成されている。電機子鉄心１の突極部３
０８´以外の部分は、蟻溝２ｂが設けられた部分と磁極
部３０１ａ〜３０７ａの外周面と、継鉄部２の軸線方向
のベースプレートと反対側の軸線方向端面の大部分（図
３のＡ部）とを露呈させた状態で、ボビンベースプレー
ト成形体６内に埋め込まれて該成形体に一体化されてい
る。ボビンベースプレート成形体６内に埋め込まれた電
機子鉄心１の突極部３０１〜３０７には、それぞれ成形
体６に設けられたボビン４０１〜４０７を介して電機子
コイル７０１〜７０７が巻回されている。これらの電機
子コイル７０１〜７０７は、適宜に結線されて、点灯負
荷や、バッテリ充電回路などに接続されている。

【００３２】着脱可能な突極部３０８´に設けられたボ
ビン４０８´には、他の突極部に巻回されたコイルより
も、線径が小さく、かつ巻数が多いコイル７０８´が巻
回されている。このコイル７０８´は例えばコンデンサ
放電式点火装置の点火エネルギ蓄積用コンデンサを充電
するために用いられるエキサイタコイルである。巻線作
業を容易にするため、コイル７０８´は、突極部３０８
´を継鉄部から取り外した状態で巻回され、コイル７０
８´が巻回された後に、該突極部３０８´が継鉄部２に
取り付けられる。

【００３３】図３及び図４に示した例では、着脱可能な
突極部は１つであるが、必要に応じて着脱可能な突極部
を複数個（例えば２個）設けて、該複数個の着脱可能な
突極部にそれぞれ他の突極部に巻回されるコイルよりも
線径が小さく巻数が多いコイルを巻回するようにするこ
ともできる。

【００３４】例えばコンデンサ放電式点火装置のエキサ
イタコイルを着脱可能な２つの突極部に分けて巻回し、
該２つの突極部を継鉄部に取付けた後、該２つの突極部
にそれぞれ巻回されたコイルを直列に接続して１つのエ
キサイタコイルを構成することができる。またコンデン
サ放電式の点火回路に、巻数が少ない高速用のエキサイ
タコイル（内燃機関の高速時に高い電圧を誘起するコイ
ル）と、巻数が多い低速用のエキサイタコイル（機関の
低速時に高い電圧を誘起するコイル）との２つのコイル
を設ける場合には、２つの着脱可能な突極部にそれぞれ
高速用及び低速用のエキサイタコイルを巻回するように
することができる。

【００３５】上記の例では、電機子鉄心の環状の継鉄部
２から放射方向に突出させて８個の突極部を設けている
が、本発明において、突極部は２以上あればよく、その
数は任意である。

【００３６】また上記の例では全ての突極部にコイルが
巻回されているが、磁石発電機に必要とされる出力の大
きさによっては、一部の突極部に設けられたボビンをコ
イルが巻回されない空きボビンとしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、環状の
継鉄部から放射方向に突出した複数の突極部を有する電
機子鉄心の各突極部に設けられたボビンと、電機子鉄心
に対して固定されたベースプレートとを樹脂により一体
成形してボビンベースプレート成形体を構成したので、
電機子鉄心の継鉄部にネジを貫通させるための孔を設け
る必要がない。そのため、継鉄部の径方向寸法を小さく
して固定子の外径を小さくすることができ、磁石発電機
の小形化を図ることができる。

【００３８】また本発明によれば、電機子鉄心とベース
プレートとの間にインロー部（位置決め部）を設けた
り、該電機子鉄心とベースプレートとをネジにより締結
したりする必要がないので、固定子の構造を簡単にする
ことができ、固定子の組立作業を簡単にすることができ
る。

【００３９】更に、本発明においては、電機子鉄心が樹
脂からなるボビンベースプレート成形体を介して所定の
取付け部に取付けられるため、固定子を振動の多い取付
け部に取り付けた場合に、該成形体を形成する樹脂によ
り高周波の微小振動を吸収することができ、電機子コイ
ルを構成する導体が振動により断線する恐れをなくすこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる磁石発電機用固定子の一構成例
を示した正面図である。

【図２】図１のＹ−Ｙ線断面図である。

【図３】本発明に係わる磁石発電機用固定子の他の構成
例を示した正面図である。

【図４】図３のＹ−Ｙ線断面図である。

【図５】従来例を示した正面図である。

【図６】図５のＹ−Ｙ線断面図である。

【符号の説明】

１ 電機子鉄心 ２ 継鉄部 ２ａ 取付け孔 ２ｂ 蟻溝 ３０１〜３０８ 突極部 ３０８´ 着脱可能な突極部 ３０８´ｂ 鳩尾状端部 ４０１〜４０８ ボビン ４０８´ ボビン ５ ベースプレート ６ ボビンベースプレート成形体 ７０１〜７０８ 電機子コイル ７０８´ 電機子コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状の継鉄部と該継鉄部から放射方向に
   突出した複数の突極部とを有する電機子鉄心と、前記電
   機子鉄心の突極部と一体をなすように成形された樹脂製
   のボビンと、前記ボビンに巻回された電機子コイルと、
   前記電機子鉄心の軸線方向の一端側に配置されて該電機
   子鉄心に対して固定されたベースプレートとを備え、該
   ベースプレートが磁石発電機の固定子取付け部に固定さ
   れる磁石発電機用固定子において、 前記ベースプレートは樹脂からなっていて、該ベースプ
   レートと前記ボビンとが一体をなすように成形されてボ
   ビンベースプレート成形体が構成されていることを特徴
   とする磁石発電機用固定子
2. 【請求項２】 環状の継鉄部と該継鉄部から放射方向に
   突出した複数の突極部とを有する電機子鉄心と、前記電
   機子鉄心の突極部と一体をなすように成形された樹脂製
   のボビンと、前記ボビンに巻回された電機子コイルと、
   前記電機子鉄心の軸線方向の一端側に配置されて該電機
   子鉄心に対して固定されたベースプレートとを備え、 前記電機子鉄心の少なくとも１つの突極部は鳩尾状の端
   部を有して該鳩尾状の端部が前記継鉄部に設けられた蟻
   溝に嵌合されて該継鉄部に着脱可能に取り付けられ、 前記着脱可能な突極部に設けられたボビンには他の突極
   部に設けられたボビンに巻回されたコイルよりも巻数が
   多いコイルが、他の突極部に設けられたボビンに巻回さ
   れたコイルの導体よりも線径が小さい導体を用いて巻回
   され、 前記ベースプレートが磁石発電機の固定子取付け部に固
   定される磁石発電機用固定子において、 前記ベースプレートは樹脂からなっていて、該ベースプ
   レートが前記着脱可能な突極部以外の他の全ての突極部
   に設けられるボビンと一体をなすように成形されてボビ
   ンベースプレート成形体が構成され、 前記ボビンベースプレート成形体は、前記電機子鉄心の
   前記蟻溝が設けられた部分を露呈させた状態で設けられ
   ていることを特徴とする磁石発電機用固定子。