JP4774541B2 - 磁石発電機の回転子 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の点火装置用磁石発電機などに設けられて、点火タイミングパルスを生成するのに利用される磁石発電機の回転子に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の磁石発電機の回転子として、例えば図3および図4に示すものがある。これは発電コイル(図示しない)付近で回転するロータコア1に、バランスウェイト部2と一対の磁極3、4とを一体に形成したものからなる。ここで磁極3、4は、ロータコア1の回転中心Oに対して前記バランスウェイト部2の反対側に設けられている。
【0003】
また、これらの磁極3、4間には、これらの対向面に形成された切欠3a、4a内に両側部が嵌まり込むように、磁鋼であるマグネット5が挟持されている。そして、磁極3、4間であって、マグネット5の外端側には、前記発電コイルに対し集束した磁界を及ぼすための磁気ギャップGが設けられている。
【0004】
従って、集束した所定の強さの磁界を発生するために、前記磁気ギャップGの幅が予め計算された大きさに設定される。なお、これらの磁極3、4の他端は、ロータコア1の回転中心部付近やバランスウェイト部2において互いに連続し、これらがマグネット5の磁路を形成している。
【0005】
また、前記ロータコア1は、マグネット5とともに非磁性材、例えば合成樹脂の回転盤6内にモールドされて、その回転盤6内の周面から、磁極3、4の先端部が外部へ僅か突出している。なお、この回転盤6の下部には、円周方向に弧状の冷却フィン(図示せず)が複数枚並設されている。7は内燃機関のクランクシャフトが挿入される軸孔である。
【0006】
かかる磁石発電機の回転子にあっては、マグネット5が発生する磁束を、磁極3、4の先端部であるところのこれらの間の磁気ギャップGから鋭いパターンの磁界として発生させ、ロータコア1の回転中に、その磁界を前記発電コイル付近を繰り返し通過させる。このため、発電コイルには、その磁界の強さに応じた電圧が誘起され、この電圧を充電したコンデンサから、一定のタイミングで、点火コイルに対し、点火電流を放電させることができる。この結果、内燃機関が始動および駆動されることとなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の磁石発電機の回転子にあっては、ロータコア1の高速回転時に、マグネット5が遠心力を受けて外へ飛び出すような力を発生し、この力が磁気ギャップGを押し開くように作用し、遂には磁極3、4自体の変形や破損及び回転盤6の破損を招くおそれがあるという問題があった。
【0008】
一方、前記のようなマグネット5の飛び出しを防止するために、マグネット5を介在している磁極3、4をバンドで結束する方法が考えられるが、そのバンドを別ピースで止める必要があるために大幅なコストアップを招くほか、結束部の外形寸法が大きくなり、回転子の小形化に支障を来すという問題があった。
【0009】
本発明は前記のような問題を解消するものであり、その目的とするところは、高速回転時におけるマグネットの飛び出しを、別ピースを用いることなく、しかもローコストな構成にて確実に防止できる磁石発電機の回転子を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のために、請求項1の発明にかかる磁石発電機の回転子は、発電コイル付近で回転するロータコアがバランスウエイト部と、前記ロータコアの回転中心に対して前記バランスウエイト部の反対側に設けられて、マグネットを挟持するとともに磁気ギャップを介して対峙する一対の磁極とから構成されてなる磁石発電機の回転子であって、遠心力により前記マグネットが磁気ギャップを介して外へとび出すのを防止するマグネット保持部を、各磁極先端の上端部間および下端部間を一体に繋いで設けたものである。これにより、磁気ギャップから強く鋭い磁界を発生させることができるとともに、磁極間を結ぶマグネット保持部が磁極の変形や破損を防止し、さらにはマグネット保持部を包む回転盤の変形や破壊を防止できる。
【0011】
また、請求項2の発明にかかる磁石発電機の回転子は、前記マグネット保持部を、前記磁気ギャップの一部を磁気的に短絡するようにブリッジ状に形成したものである。これにより磁気ギャップを磁気的に短絡するブリッジ部分によって、ロータコアの回転中における磁極間からのマグネットの飛び出しを確実に防止できるとともに、ブリッジ部を除く磁界ギャップから必要とする強さの磁界を発生させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図について説明する。図1は本発明の磁石発電機の回転子を、図3に示すような回転盤6を除いて示した斜視図である。この回転子は、基本的に図3に示すものと同じく、発電コイル(図示しない)付近で回転するロータコア1に、バランスウェイト部2と一対の磁極3、4とを一体に形成したものからなる。ここで、磁極3、4は、ロータコア1の回転中心Oに対して前記バランスウェイト部2の反対側に設けられている。
【0013】
また、これらの磁極3、4間には、これらの対向面に形成された切欠8内に嵌まり込むように、マグネット5が保持されている。そして、磁極3、4間であって、マグネット5の外端側には、前記発電コイルに対し集束した磁束を及ぼすための磁気ギャップGが設けられている。
【0014】
ところで、本発明におけるこの磁気ギャップGは、図2にも示すように、磁極3、4先端の上端部及び下端部に設けられ、かつこれらの両磁極3、4先端の上端部間および下端部間を一体に繋ぐマグネット保持部9によって、磁気的および構造的に短絡されている。したがって、このマグネット保持部9は。磁気ギャップGを除くマグネット5の先端側において、両電極3、4をブリッジ状に繋ぎ、これによりそのマグネット5の外端方向への移動を確実に規制している。これにより、磁極3、4の変形が阻止される。
【0015】
この場合において、前記磁気ギャップGにおけるコア厚、磁気ギャップ幅およびギャップ深さは、磁気ギャップGで集束された磁界によって、前記発電コイルが最も効率良く電圧を出力できる大きさに設定される。従って、磁気ギャップGは、図2に示すように、正面から見て矩形孔状をなし、この矩形孔状の磁気ギャップGを通して、強い磁界が発生する。
【0016】
また、前記マグネット保持部9を設けたことによって、磁気ギャップGで発生して発電コイルに及ぼす磁力の低下が避けられない。しかし、そのマグネット保持部9の厚みおよび長さを適正な寸法に設計することにより、マグネット5の移動による磁極3、4の変形強度、破壊強度を十分に確保しながら、磁気ギャップGで発生する磁界の強さを大きく低下させることなく、従って、十分な発電コイル電圧が得られる適正値に維持することができる。
【0017】
そして、このような磁極3、4を持ったロータコア1は、従来のロータコアと同様に、鋼板を打抜いて積層することにより簡単に得られるところから、マグネット5の飛び出しを防止するバンドやこのバンドを保持する別ピースなどが不要となり、従って、製品コストの上昇や形状の大形化を回避できる。
【0018】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、遠心力によりマグネットが磁気ギャップを介して外へとび出すのを防止するマグネット保持部を、各磁極先端の上端部間および下端部間を一体に繋いで設けたので、磁気ギャップから強く鋭い磁界を発生させることができるとともに、マグネット保持部が磁極の変形や破損を防止し、さらにはマグネット保持部を包む回転盤の変形や破損を防止できるという効果が得られる。
【0019】
また、前記マグネット保持部を、前記磁気ギャップの一部を磁気的に短絡するようにブリッジ状に形成したので、磁気ギャップを磁気的に短絡するブリッジ部分によって、ロータコア回転中における磁極間からのマグネットの飛び出しを確実に防止できるとともに、ブリッジ部を除く磁気ギャップから必要とする強さの磁界を発生して、発電コイルに効率的に及ばしめることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態による磁石発電機の回転子を示す要部の斜視図である。
【図2】図1に示す磁石発電機の回転子の正面図である。
【図3】従来の磁石発電機の回転子を示す要部の斜視図である。
【図4】図3に示す磁石発電機の回転子の正面図である。
【符号の説明】
1 ロータコア
2 バランスウェイト部
3、4 磁極
5 マグネット
9 マグネット保持部
O 回転中心
G 磁気ギャップ
Claims (2)
- 発電コイル付近で回転するロータコア1が、バランスウエイト部2と、前記ロータコア1の回転中心に対して前記バランスウエイト部2の反対側に設けられて、マグネット5を挟持するとともに磁気ギャップGを介して対峙する一対の磁極3、4とから構成されてなる磁石発電機の回転子において、遠心力により前記マグネット5が磁気ギャップGを介して外へとび出すのを防止するマグネット保持部9が、各磁極3、4先端の上端部間および下端部間を一体に繋いで設けられてなることを特徴とする磁石発電機の回転子。
- 前記マグネット保持部9が、前記磁気ギャップGの一部を磁気的に短絡するように、前記各磁極3、4間にブリッジ状に形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の磁石発電機の回転子。
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