JPH10210723A - アウターロータ型エンジン発電機 - Google Patents
アウターロータ型エンジン発電機Info
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Abstract
出力を犠牲にすることなく簡単な構造で点火電源を取り
出すことができるアウターロータ型エンジン発電機を安
価に供する。 【解決手段】 アウターロータ3の外環帯状壁5の内周
に周方向に亘って複数の磁石6を配置し、該磁石6に対
向する内部空間に多極の発電コイル13を巻装した固定子
10を収容してなるアウターロータ型エンジン発電機1に
おいて、アウターロータ3の外環帯状壁5の外側に対向
してエンジン点火装置用発電部31を配置し、アウターロ
ータ3の外環帯状壁5の一部にエンジン点火装置用発電
部31に向けて前記磁石6の磁力を作用させる磁力貫通用
の透き窓21,22,23を形成したアウターロータ型エンジ
ン発電機。
Description
エンジン発電機に関する。
てなる多極式発電機は、近年インバータ制御により商用
周波数出力を取り出す可搬式発電機等の発電部分として
多用されるようになってきた。
電機を駆動する場合に、アウターロータをエンジンのフ
ライホイールに兼用するフライホイール回転子とするこ
とも可能で、この方式を採用することにより別途専用の
フライホイールを設ける必要がなくエンジン発電機全体
の小型化が図れる。
のようなフライホイールの外周に磁石を取り付けて点火
エネルギーを取り出す例えば自己トリガ式点火装置のよ
うな外付けの点火装置を使用することがかなり難しいと
いう問題がある。
発電用磁石を配置している関係上、十分なエネルギーを
得るためにはアウターロータの径寸法を小さくすること
はできず、周速度が高速となる大径のアウターロータの
さらにその外周に磁石を取り付けること(例えば特開昭
61−40463号公報)は、磁石の支持強度を得るこ
とが難しいとともに徒にアウターロータを大型化するこ
とになる。
イホイールに兼用しようとすると、例えば実公平6−4
6219号公報記載のように、アウターロータの内側の
多極発電部の一部の極を点火専用にして点火装置の電源
を取り出すようにせざるを得ないということになり、そ
のため点火装置自体が複雑化して高価になるとともに、
高出力を取り出せるはずの多極発電部の一部を点火用に
使用して発電出力を犠牲にするという問題があった。
その目的とする処は、エンジン発電機全体の小型化を図
りつつ発電出力を犠牲にすることなく簡単な構造で点火
電源を取り出すことができるアウターロータ型エンジン
発電機を安価に供する点にある。
を達成するために、本発明は、アウターロータの外環帯
状壁の内周に周方向に亘って複数の磁石を配置し、該磁
石に対向する内部空間に多極の発電コイルを巻装した固
定子を収容してなるアウターロータ型エンジン発電機に
おいて、前記アウターロータの外環帯状壁の外側に対向
してエンジン点火装置用発電部を配置し、前記アウター
ロータの外環帯状壁の一部に前記エンジン点火装置用発
電部に向けて前記磁石の磁力を作用させる磁力貫通用の
透き窓を形成したアウターロータ型エンジン発電機とし
た。
窓を設ける簡単な構造であり、アウターロータの外環帯
状壁の内周に配置された磁石の磁力を透き窓を介して外
側に導き、外環帯状壁の外側に対向して配置されたエン
ジン点火装置用発電部により点火電源を取り出すことが
できる。
ことなく高い発電出力を維持することができる。またア
ウターロータがフライホイールを兼ねることが可能であ
ることに加え、点火エネルギーを取り出すための専用の
磁石を外環帯状壁の外周に設ける必要がなく外環帯状壁
の一部に透き窓を設けるだけの簡単な構造でアウターロ
ータ自体を大型化することがないので、エンジン発電機
の全体をより小型化することができる。
は、アウターロータの外環帯状壁の内周に配設されるの
で、周速度を高速にして十分な発電エネルギーを確保す
るようにしても遠心力に対する磁石の支持強度は外環帯
状壁によって十分確保できる。
のアウターロータ型エンジン発電機において、前記アウ
ターロータの外環帯状壁の一部に形成される前記透き窓
が、複数のスリット孔により1組の透き窓を構成するも
のである。アウターロータの外環帯状壁の一部に複数の
スリット孔を設ける簡単な構造で、必要な点火エネルギ
ーを得るとともに、幅狭のスリット孔を形成するだけな
ので磁石の支持には影響が少なく高速回転時の遠心力に
対して磁石の十分な支持強度を維持することができる。
のアウターロータ型エンジン発電機において、前記アウ
ターロータの外環帯状壁の内周に配置される複数の磁石
が、外周側と内周側に分極し、隣合う磁石の極性が互い
に反対になるよう配列され、該隣合う磁石の対向する2
つの側部が前記1つのスリット孔に対応するような位置
関係にあるものである。
る磁力が1つのスリット孔を出入りして外部に漏れ、エ
ンジン点火装置用発電部により点火電圧を取り出すこと
ができる。各磁石は側部がスリット孔に対応しているの
で、磁石の支持強度は十分確保される。
のアウターロータ型エンジン発電機において、前記アウ
ターロータの外環帯状壁の内周に配置される複数の磁石
は、外周側と内周側に分極し、隣合う磁石の極性が互い
に反対になるよう配列され、前記スリット孔が前記磁石
に部分的に対応し、隣合う前記磁石間に生じる磁力が隣
合う前記スリット孔の一方から出て他方へ入るような位
置関係にある。
方へ入るので、磁力がエンジン点火装置用発電部に有効
に作用するように外側に漏れ、エンジン点火装置用発電
部が十分な点火電源を取り出すことができる。スリット
孔が前記磁石に部分的に対応しているので、磁石の支持
強度は十分確保される。
し請求項4のいずれか記載のアウターロータ型エンジン
発電機において、前記エンジン点火装置用発電部を、自
己トリガ式点火装置で構成したものである。点火タイミ
ングをとるための信号系統の不要な自己トリガ式点火装
置を使用することができ、構造が簡素化され、かつ低コ
ストである。
ついて図1ないし図5に図示し説明する。本実施の形態
のアウターロータ型エンジン発電機1の構造を示す要部
断面図を図1に示す。
あるフライホイール回転子3は、円板状の底壁4と外環
帯状壁5とから円形椀状に形成されており、底壁4が駆
動軸2に嵌着され駆動軸2と一体に回転可能に支持され
ている。
周方向に亘って配列取り付けられている。磁石6は外周
側と内周側にN極とS極が分極されて、隣合う磁石6,
6は、互いに対向する極性が異なるように構成されてい
る。
内部空間に、固定子10が収容されている。固定子10は、
スリーブを介して中央を固定支持されたステータコア11
が外周部に27個の突極12を放射状に突設し、各突極12に
発電コイル13が巻装されている。各突極12は、微小空隙
を介して磁石6と対向している。
ル13は3種類あり、そのうち1種の3相発電コイル13a
は、6個のダイオード15からなる3相全波整流回路を介
してレギュレータ16に接続され、レギュレータ16はイン
バータ17に接続されており、このインバータ17により、
商用周波数(例えば50Hzまたは60Hz)の交流出力を得
る。
する電源回路18にもう1種類の単相発電コイル13bが接
続されている。そして残りの種類の3相発電コイル13c
は、3個のダイオード19からなる3相半波整流回路が接
続され、同整流回路の出力によりバッテリ充電用等の直
流出力を得る。
電機1において、本実施の形態では、フライホイール回
転子3の外環帯状壁5の一部に図3および図4に示すよ
うな3つのスリット孔21,22,23(図3の格子状ハッチ
部分)が形成されている。そして外環帯状壁5に対向し
て外側に自己トリガ式点火装置30が配置されている(図
1参照)。
左右対称で軸方向に長尺であり、一方の端部が互いに近
づく方向に延出した概ねL字状をしており、各スリット
孔21,23は内側の隣合う磁石6,6の互いに対向する2
つの側部が外部から見える位置に対応して形成され、長
尺な軸方向の幅長は磁石6より若干小さい。
22は、スリット孔21,23の周方向への延出部と軸方向反
対側に偏って設けられ、周方向に若干長尺の矩形孔であ
り、内側の磁石6の周方向真上位置に形成される。
れ一側部がスリット孔21,23に対応しているだけで大部
分が外環帯状壁5に支持され、中央の磁石6は両側部と
中央の一部がスリット孔21,22,23に対応してその他は
外環帯状壁5に支持されているので、高速回転時に各磁
石6に大きな遠心力が働いても確実に磁石6を支持する
ことができる。
(IV−IV断面)を図4に示す。図4において中央の磁石
6の外周側N極の中央付近から出た磁力線は、スリット
孔22から外側に漏出したのち左右のスリット孔21,23か
ら隣の磁石6,6の外周側S極に至る。
から出た磁力線は、左右のスリット孔21,23から外側に
漏出したのち同じスリット孔21,23から隣の磁石6,6
の外周側S極に至る。
記外側に漏出する磁力線も一緒に回転し、外環帯状壁5
の外側に配置された自己トリガ式点火装置30を通過する
毎に自己トリガ式点火装置30によってエンジンの点火動
作が行われる。自己トリガ式点火装置30は、外環帯状壁
5の外周面に対向してイグナイター31を有している。
一対の脚部40a,40b間の連結部に1次コイル31aと2
次コイル31bが巻装されたものであり、一対の脚部40
a,40bの内側間の寸法は磁石6の周方向の寸法よりも
小さく、外側間の寸法は磁石6の周方向の寸法よりも大
きく形成されている(図1参照)。
トリガ式点火装置30の回路構成を図5に示す。イグナイ
ター31の1次コイル31aの両端は、それぞれ電線32,33
に接続され、電線32にトランジスタ34,35の各エミッタ端
子が接続され、接地された電線33にトランジスタ34のコ
レクタ端子およびトランジスタ35のコレクタ端子に接続
された抵抗36の他端が接続されている。
ンジスタ35のコレクタ端子に接続され、トランジスタ35
のベース端子は電線32,33間に直列に接続された抵抗37,
38の接続点に接続されている。 一方イグナイター31の2次コイル31bの一端は、点火プ
ラグ39の一端に接続され、2次コイル31bの他端は、点火
プラグ39の他端に接続されるとともに接地されている。
ト孔21,22,23で構成される磁束漏出部がイグナイター
31の鉄心40の一方の脚部40aに至ると、まずイグナイタ
ー31の1次コイル31aに電圧が発生してトランジスタ34
のエミッタ側が正電位となり両トランジスタ34,35はと
もに作動せず、次いで磁束漏出部が鉄心40の他方の脚部
40bに近づくと、コ字状鉄心40を流れる磁力線の向きが
逆になり逆向きの電圧が発生してトランジスタ34のコレ
クタ側が正電位となり、トランジスタ34は導通し、1次
コイル31aに1次電流が流れる。
れてトランジスタ34のコレクタ・エミッタ電位が徐々に
上昇し、抵抗37,38で分圧されるトランジスタ35のベー
ス電圧がトリガ電圧に達すると、トランジスタ35が導通
し、トランジスタ34がオフとなり、イグナイター31の1
次コイル31aが瞬時に遮断され、この結果イグナイター
31の2次コイル31bに高電圧パルスが誘導されて点火プ
ラグ39に火花を発生させることができる。
ターロータ式エンジン発電機1は、アウターロータがフ
ライホイールを兼ねるフライホイール回転子3を使用し
た全体が小型化されたエンジン発電機であり、フライホ
イール回転子3の一部に磁力貫通用のスリット孔21,2
2,23を設ける簡単な構造であり、フライホイール回転
子3の外環帯状壁5の内周に配置された磁石6の磁力を
スリット孔21,22,23を介して外側に導き、外環帯状壁
5の外側に対向して配置された自己トリガ式点火装置30
のイグナイター31により点火電源を取り出し、1回転に
1回点火プラグ39をスパークさせている。
設けられる磁力貫通用のスリット孔21,22,23は必要最
小限の孔であればよく、外環帯状壁5の内周に配置され
る磁石6を支持するに支障はなく、高速回転により磁石
6に大きな遠心力が働いても十分な支持強度を確保する
ことができる。
に利用して外側に別設した点火用発電部から点火エネル
ギーを得ているので、点火ために発電機用電源として利
用可能な発電エネルギーの一部が犠牲にされることがな
く、効率良く高い発電機出力を得ることができる。
エンジン発電機の構造を示す要部断面図である。
の回路図である。
である。
…フライホイール回転子、4…底壁、5…外環帯状壁、
6…磁石、10…固定子、11…ステータコア、12…突極、
13…発電コイル、15…ダイオード、16…レギュレータ、
17…インバータ、18…電源回路、21,22,23…スリット
孔、30…自己トリガ式点火装置、31…イグナイター、3
2,33…電線、34,35…トランジスタ、36,37,38…抵
抗、39…点火プラグ、40…鉄心。
Claims (5)
- 【請求項1】 アウターロータの外環帯状壁の内周に周
方向に亘って複数の磁石を配置し、該磁石に対向する内
部空間に多極の発電コイルを巻装した固定子を収容して
なるアウターロータ型エンジン発電機において、 前記アウターロータの外環帯状壁の外側に対向してエン
ジン点火装置用発電部を配置し、 前記アウターロータの外環帯状壁の一部に前記エンジン
点火装置用発電部に向けて前記磁石の磁力を作用させる
磁力貫通用の透き窓を形成したことを特徴とするアウタ
ーロータ型エンジン発電機。 - 【請求項2】 前記アウターロータの外環帯状壁の一部
に形成される前記透き窓は、複数のスリット孔により1
組の透き窓を構成することを特徴とする請求項1記載の
アウターロータ型エンジン発電機。 - 【請求項3】 前記アウターロータの外環帯状壁の内周
に配置される複数の磁石は、外周側と内周側に分極し、
隣合う磁石の極性が互いに反対になるよう配列され、 該隣合う磁石の対向する2つの側部が前記1つのスリッ
ト孔に対応するような位置関係にあることを特徴とする
請求項2記載のアウターロータ型エンジン発電機。 - 【請求項4】 前記アウターロータの外環帯状壁の内周
に配置される複数の磁石は、外周側と内周側に分極し、
隣合う磁石の極性が互いに反対になるよう配列され、 前記スリット孔は前記磁石に部分的に対応し、隣合う前
記磁石間に生じる磁力が隣合う前記スリット孔の一方か
ら出て他方へ入るような位置関係にあることを特徴とす
る請求項2記載のアウターロータ型エンジン発電機。 - 【請求項5】 前記エンジン点火装置用発電部は、自己
トリガ式点火装置で構成されたことを特徴とする請求項
1ないし請求項4のいずれか記載のアウターロータ型エ
ンジン発電機。
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