JP3760345B2

JP3760345B2 - Magnet generator

Info

Publication number: JP3760345B2
Application number: JP2002124720A
Authority: JP
Inventors: 則和竹内
Original assignee: Denso Corp; DensoTrim Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; DensoTrim Co Ltd
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: JP2003324921A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車、バギー車、雪上車等のエンジンに装着され、搭載バッテリの充電や電気機器への電力供給に使用される磁石式発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の磁石式発電機のロータは、一般に、図４の断面図に示すように、カップ状に形成されたロータ本体２１の中央にボス部２４が設けられ、ロータ本体２１の外周壁にロータ円筒部２３が形成され、ロータ円筒部２３の内周に沿って、複数に分割形成された環状の永久磁石２２が接着され、その永久磁石２２の内側に円筒状の磁石保護カバー２５が接着されて構成される。また、この種の磁石式発電機は、エンジンのケーシング内の限られたスペースに装着されるため、小型化の要求が強く、特にステータの外側に位置するロータの先端部の形状には小径化が必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来では、永久磁石２２として、フェライト磁石が使用されていたが、近年、フェライト磁石より性能の優れた希土類磁石が使用される傾向にある。希土類磁石は、フェライト磁石に比べ単位体積当りの磁力が高いため、フェライト磁石の場合と同じ起電力を得るように希土類磁石を用いてロータを設計すると、図４に示す如くフェライトの永久磁石２２の厚さはｔ１と厚く、軸方向の長さはＬ１と長いが、希土類磁石を使用すると、図５に示すように、永久磁石３２の厚さはｔ２と薄く、軸方向の長さはＬ２と短くなる。
【０００４】
また、希土類磁石の永久磁石３２を使用した磁石式発電機であっても、フェライト磁石を使用した発電機と同じ性能の発電機の場合、上記と同様に、図５に示す如く、カップ状に形成されたロータ本体３１の中央にボス部３４が設けられ、ロータ本体３１の外周壁にロータ円筒３３が形成され、ロータ円筒部３３の内周に沿って、複数に分割形成された環状の永久磁石３２が固定され、その永久磁石３２の内側に円筒状の磁石保護カバー３５を圧入して構成することができる。
【０００５】
しかし、同じ性能のフェライト磁石を用いたロータに比べ、希土類磁石を使用した永久磁石３２は小型となる。つまり、図４，５に示すように、ステータ側のステータコア２６とステータコア３６の軸方向の長さＴは同じで、そこに巻装された発電コイル２７と発電コイル３７のターン数及び巻き径は同じであっても、希土類の永久磁石３２のみが形状的に小形になり、永久磁石３２の厚さｔ２がフェライトの永久磁石２２より薄くなり、その軸方向の長さＬ２もフェライトの永久磁石２２より短くなる。
【０００６】
したがって、図５に示すように、ステータコア３６の一方のエンドプレート３６ａの先端部分Ａが、永久磁石３２の対向位置から外側にはみ出してしまい、永久磁石３２の底部側に配設された非磁性体製のスペーサ３５に対向してステータコア３６の先端部分Ａが位置することになる。
【０００７】
このために、ステータコア３６の先端部分Ａとロータ円筒部３３との間隙Ｇ２がフェライトの永久磁石２２を用いた場合の間隙Ｇ１（図４）より短くなることもあって、永久磁石３２の対向位置より外れたステータコア３６のエンドプレート３６ａの先端部分Ａから発生する磁束が漏洩磁束としてスペーサ３５を通過してロータ円筒部３３に流れ、磁力の優れた希土類磁石を永久磁石３２に使用した場合であっても、発電機の起電力が設計時の起電力より低下する問題があった。このため、漏洩磁束分を補うために希土類磁石の大きさを大型化する必要が生じ、高価な希土類磁石の大型化により製造コストが増大する問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、永久磁石の高性能化に伴う磁束漏洩を低減すると共に製造コストの低減を図ることができる磁石式発電機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の磁石式発電機は、中央にボス部を設けてカップ状に形成されたロータ本体の外周壁にロータ円筒部が形成され、ロータ円筒部の内側に永久磁石が取り付けられてなるロータと、ステータコアの突設された複数の突極部に発電コイルが巻装され、突極部の先端部がロータの永久磁石に対向してロータの内側に配置されてなるステータと、を備えた磁石式発電機において、ステータコアの突極部先端の軸方向の長さが、ロータの永久磁石の軸方向の長さより長く形成され、ステータコアの突極部先端が永久磁石の対向面から外に突出する部分に対向したロータ円筒部の内周壁部に、永久磁石が取着される内周面の半径より大きい半径を持つ凹状の内周面が形成されることにより、円環状の空間が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、上記構成の磁石式発電機においては、請求項２の発明のように、ロータ円筒部の空間の内周側に、永久磁石を保持するためのスペーサを配設することができる。
【００１１】
また、請求項３の発明のように、ロータ円筒部の空間の外周側には、環状に突出する突出部を設けて、ロータ円筒部の必要な強度を確保することができる。さらに、請求項４のように、永久磁石として希土類磁石を使用することができる。
【００１２】
【作用】
このような構成の磁石式発電機は、ロータがエンジンにより回転駆動され、ロータの回転に伴いその内側に装着された永久磁石とステータコア間で磁束が流れ、相対的に回転するステータの発電コイルが、その磁束を切ることにより、発電コイルに誘導起電力が生じ、発電が行われる。このとき、ステータコアの各突極部先端とそれに対向するロータの永久磁石間で磁束が流れ、永久磁石の対向面から外れて位置するステータコアの各突極部先端のエンドプレートの先端部からも磁束がロータ側のロータ円筒部に漏洩する可能性が生じる。
【００１３】
しかし、ステータコアの突極部先端が永久磁石の対向面から外に突出する部分に対向したロータ円筒部の内周壁部に、永久磁石が取着される内周面の半径より大きい半径を持つ凹状の内周面が形成されることにより、円環状の空間が形成されるから、この永久磁石の対向面から外側に外れた突極部先端部分とロータ円筒部間生じる漏洩磁束は、空間によって大きく抑制され、磁束漏洩に起因した起電力の低下を防止することができる。したがって、漏洩磁束分を補うために希土類磁石の形状を大きくする必要はなく、製造コストの増大する防ぐことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は磁石式発電機のロータ１とステータ１０の正面図を示し、図２はその断面図を示している。ロータ１の本体は、磁性体金属を材料にして、熱間鍛造及び切削加工等により略カップ状に成形される。
【００１５】
ロータ１の本体の中央部にはボス部４が形成され、ボス部４には、エンジンのクランクシャフトに嵌着されるテーパ孔４ａが形成され、ボス部４の先端には平坦な締付座面４ｂが設けられ、ボス部４の外周部に、ロータ１を抜く際に螺合するための抜きねじ４ｃが設けられる。ロータ１の本体の外周壁にはロータ円筒部３が形成され、ロータ円筒部３とボス部４との間に、ロータ底部５が一体に形成されている。また、ロータ円筒部３の底部側には円環状の突出部３ａが外周部に突き出して形成される。
【００１６】
この円環状の突出部３ａはその内側に形成した円環状の空間９のために、ロータ円筒部３の必要な厚さを確保するように設けられている。つまり、ロータ円筒部３の内周面に複数に分割され全体で円環状とされる永久磁石２が取着されるが、その永久磁石２が取着される内周面の半径より大きい半径を持つ凹状の内周面がロータ円筒部３の底部寄りに形成され、それによってロータ円筒部３の内側の底部寄りに、環状の空間９が内周面に沿って形成される。
【００１７】
そのロータ円筒部３の内周面に希土類磁石製の永久磁石２が取着される。希土類の永久磁石２は複数に分割形成され、全体で円環状となってロータ円筒部３の内側に取着されるが、各永久磁石２は、相互に一定の間隙を持って配置され、後述の磁石保護カバー６によって内側から保持され、ロータ円筒部３内に嵌め込まれる。また、永久磁石２の位置を位置決めするために、ロータ円筒部３内側の底部側に円環状の非磁性体（合成樹脂製）のスペーサ７が永久磁石２と底部との間に配設され、ロータ円筒部３の先端側にも永久磁石２とかしめ部３ｂとの間に同様のスペーサ８が配設される。底部側のスペーサ７は円環状の空間９をロータの内側から閉鎖するように配設される。
【００１８】
磁石保護カバー６は、ステンレス等の非磁性体金属の薄板を環状に打ち出して円筒状に形成され、永久磁石２の先端側の端面を覆うように、その先端部にはフランジ状端部が形成されている。一方、ロータ円筒部３の先端部には、磁石保護カバー６のフランジ状端部をかしめて固定するためのかしめ部３ｂが肉厚を薄くして形成される。永久磁石２と磁石保護カバー６をスペーサ７、８と共に本体のロータ円筒部２内に組付ける際には、複数の永久磁石２をスペーサ７、８と共に外周部に装着した磁石保護カバー５を、ロータ円筒部３内の定位置に圧入して組み付け、最後にロータ円筒部３の先端のかしめ部３ｂを内側にかしめて固定される。
【００１９】
一方、ステータ１０は、ステータコア１１の外周部に突設された複数の突極部１２に発電コイル１３を巻装して構成される。鋼板を所定の形状に打ち抜き形成したコアプレート１１ａを多数枚積層して形成されたステータコア１１は、リング状の継鉄部の外周部に複数の突極部１２が所定の角度間隔（ここでは１８個の突極部を２０度の角度間隔）で放射状に突設されて形成され、積層された多数のコアプレート１１ａの両側の最外側には、エンドプレート１１ｂが重ねて配設される。
【００２０】
エンドプレート１１ｂは、基本的にはコアプレート１１ａと略同じ形状を有しているが、その先端部は、巻装した発電コイル１３を保持するために、外側に曲折されてフランジ状に形成されている。これらの積層されたコアプレート１１ａとエンドプレート１１ｂは、そのリング状の継鉄部に穿設した孔にリベット１４を挿入して一体にかしめ固定される。そして、各突極部１２にはその表面をエポキシ樹脂でコーティングした後、発電コイル１３が所定のターン数だけ巻装される。
【００２１】
このように構成されたステータ１０は、図示しないエンジンのケーシングの内側所定位置に、固定ボルトをステータコア１１のリング状継鉄部の取付孔に挿通して締付固定される。一方、ロータ１は、図示しないエンジンのクランクシャフトの先端部に、ステータ１０の外周部を覆うと共に、ロータ円筒部３の内周部の磁石保護カバー６の内周面とステータコアの突極部１２の先端部との間に所定の僅かな隙間を形成した状態で、締付固定される。
【００２２】
このように、ステータ１０とロータ１をエンジンの所定位置に装着した状態で、ステータ１０とロータ１の位置関係は、図２に示すように、ステータコア１１の突極部先端の軸方向の長さＴが、ロータ１の永久磁石２の軸方向の長さＬ２より長く形成され、このために、ステータコア１１の突極部先端が永久磁石２の対向面から外れて突出した先端部分Ａが生じる。この突出した先端部分Ａつまり突極部１２の一方のエンドプレート１１ｂの先端部は、ロータ円筒部３の内周壁部の内側に設けたスペーサ７に対向して位置し、スペーサ７の外側には空間９が環状に形成されている。したがって、この突極部１２のエンドプレート１１ｂの先端部分Ａが対向するロータ円筒部３側の間隔Ｇ３は、空間９の厚さを含むものとなり、図５示す従来の場合より充分に厚くなる。
【００２３】
このような構成の磁石式発電機は、ロータ１がエンジンにより回転駆動され、ロータ１の回転に伴いその内側に装着された永久磁石２とステータ１０のステータコア１１の突極部先端間で磁束が流れ、相対的に回転するステータ１０の発電コイル１３が、その磁束を切ることにより、発電コイル１３に誘導起電力が生じ、発電が行われる。
【００２４】
このとき、ステータコア１１の各突極部先端とそれに対向するロータ１の永久磁石２間で磁束が流れ、永久磁石２の対向面から外れて位置するステータコア１１の各突極部先端のエンドプレート１１ｂの先端部からも磁束がロータ１側のロータ円筒部３に漏洩する可能性が生じる。しかし、ステータコア１１の突極部先端が永久磁石２の対向面から外に突出する部分Ａに対向したロータ円筒部３の内周壁部に、空間９が周方向に沿って環状に形成されているから、この永久磁石２の対向面から外側に外れた突極部の先端部分Ａとロータ円筒部３間生じる漏洩磁束は、空間９によって大きく抑制され、磁束漏洩に起因した起電力の低下を防止することができる。したがって、漏洩磁束分を補うために希土類磁石の形状を大きくする必要はなく、製造コストの増大する防ぐことができる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、ロータ円筒部３の底部側外周に突出部３ａを設けたが、図３に示すように、ロータ円筒部３ｃの厚さをより厚くしてロータ円筒部３ｃに必要な強度を確保すれば、上記のような突出部３ａは設ける必要がなく、突出部のないロータ円筒部３ｃの内周部の底部寄りに空間９ａを設けるようにしても良い。また、空間９ａの内壁には傾斜部９ｂを設けることもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁石式発電機によれば、ステータコアの突極部先端が永久磁石の対向面から外に突出する部分に対向したロータ円筒部の内周壁部に、永久磁石が取着される内周面の半径より大きい半径を持つ凹状の内周面が形成されることにより、円環状の空間が形成されるから、永久磁石の対向面から外側に外れた突極部の先端部分とロータ円筒部間生じる漏洩磁束は、空間によって大きく抑制され、磁束漏洩に起因した起電力の低下を防止することができ、これによって、漏洩磁束分を補うために希土類磁石の形状を大きくする必要はなく、製造コストの増大する防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す磁石式発電機のロータとステータの正面図である。
【図２】同発電機のロータとステータの断面図である。
【図３】他の実施例の断面図である。
【図４】従来のフェライト磁石を用いた磁石式発電機の断面図である。
【図５】従来の希土類磁石を用いた磁石式発電機の断面図である。
【符号の説明】
１−本体
２−永久磁石
３−ロータ円筒部
３ａ―突出部
４−ボス部
５−ロータ底部
６−磁石保護カバー
７−スペーサ
９−空間
１０−ステータ
１１−ステータコア
１１ｂ−エンドプレート
１２−突極部
１３−発電コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnet generator that is mounted on an engine such as a motorcycle, a buggy, or a snow vehicle, and is used for charging an on-board battery or supplying electric power to an electric device.
[0002]
[Prior art]
As shown in the sectional view of FIG. 4, the rotor of this type of magnet generator is generally provided with a boss portion 24 at the center of a rotor body 21 formed in a cup shape, and a rotor on the outer peripheral wall of the rotor body 21. A cylindrical portion 23 is formed, and a plurality of annular permanent magnets 22 are bonded along the inner periphery of the rotor cylindrical portion 23, and a cylindrical magnet protective cover 25 is bonded to the inside of the permanent magnet 22. Configured. In addition, since this type of magnet generator is mounted in a limited space inside the casing of the engine, there is a strong demand for downsizing, and the shape of the tip of the rotor located outside the stator is particularly small. Is required.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, ferrite magnets have been used as the permanent magnets 22, but in recent years, rare earth magnets having better performance than ferrite magnets have been used. A rare earth magnet has a higher magnetic force per unit volume than a ferrite magnet. Therefore, when a rotor is designed using a rare earth magnet so as to obtain the same electromotive force as that of a ferrite magnet, the permanent magnet 22 of a ferrite as shown in FIG. Although the thickness is as thick as t1 and the axial length is as long as L1, as shown in FIG. 5, when the rare earth magnet is used, the permanent magnet 32 is as thin as t2 and the axial length is as L2. Shorter.
[0004]
Further, even in the case of a magnetic generator using a permanent magnet 32 of a rare earth magnet, in the case of a generator having the same performance as a generator using a ferrite magnet, as shown in FIG. A boss 34 is provided at the center of the formed rotor body 31, a rotor cylinder 33 is formed on the outer peripheral wall of the rotor body 31, and a ring-shaped permanent permanent divided into a plurality along the inner periphery of the rotor cylinder 33. A magnet 32 is fixed, and a cylindrical magnet protective cover 35 can be press-fitted inside the permanent magnet 32.
[0005]
However, the permanent magnet 32 using the rare earth magnet is smaller than the rotor using the ferrite magnet having the same performance. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the axial length T of the stator core 26 and the stator core 36 on the stator side is the same, and the number of turns and the winding diameter of the power generation coil 27 and the power generation coil 37 wound there are Even if the same, only the rare earth permanent magnet 32 is small in shape, the thickness t2 of the permanent magnet 32 is thinner than the ferrite permanent magnet 22, and the axial length L2 thereof is also the ferrite permanent magnet 22. Shorter.
[0006]
Therefore, as shown in FIG. 5, the end portion A of one end plate 36a of the stator core 36 protrudes outward from the position opposed to the permanent magnet 32, and is a non-magnetic material disposed on the bottom side of the permanent magnet 32. The leading end portion A of the stator core 36 is positioned so as to face the made spacer 35.
[0007]
For this reason, the gap G2 between the tip portion A of the stator core 36 and the rotor cylindrical portion 33 may be shorter than the gap G1 (FIG. 4) when the ferrite permanent magnet 22 is used. In this case, the magnetic flux generated from the tip portion A of the end plate 36a of the stator core 36 that is further separated passes through the spacer 35 as the leakage magnetic flux and flows into the rotor cylindrical portion 33, and a rare earth magnet having excellent magnetic force is used for the permanent magnet 32. However, there is a problem that the electromotive force of the generator is lower than the electromotive force at the time of design. For this reason, it is necessary to increase the size of the rare earth magnet in order to compensate for the leakage magnetic flux, and there is a problem that the manufacturing cost increases due to the increase in size of the expensive rare earth magnet.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a magnet generator that can reduce magnetic flux leakage associated with higher performance of permanent magnets and can reduce manufacturing costs. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a magnet generator according to claim 1 of the present invention is configured such that a rotor cylindrical portion is formed on an outer peripheral wall of a rotor body formed in a cup shape by providing a boss portion at the center. A rotor in which a permanent magnet is attached to the inner side of the rotor, and a power generation coil is wound around the plurality of salient pole portions projecting from the stator core, and the tip of the salient pole portion faces the permanent magnet of the rotor so that the inner side of the rotor The axial length of the stator core salient pole tip is longer than the axial length of the rotor permanent magnet, and the stator core salient pole portion. A concave inner peripheral surface having a radius larger than the radius of the inner peripheral surface to which the permanent magnet is attached is formed on the inner peripheral wall portion of the rotor cylindrical portion facing the portion protruding from the opposing surface of the permanent magnet. by Rukoto, annular space is form Characterized in that it is.
[0010]
Here, in the magnet generator configured as described above, a spacer for holding the permanent magnet can be disposed on the inner peripheral side of the space of the rotor cylindrical portion, as in the invention of claim 2.
[0011]
Further, as in the third aspect of the present invention, a projecting portion projecting in an annular shape can be provided on the outer peripheral side of the space of the rotor cylindrical portion to ensure the required strength of the rotor cylindrical portion. Further, as in claim 4, a rare earth magnet can be used as the permanent magnet.
[0012]
[Action]
In the magnet generator having such a configuration, the rotor is driven to rotate by the engine, and as the rotor rotates, a magnetic flux flows between the permanent magnet mounted on the inner side of the rotor and the stator core. By cutting the magnetic flux, an induced electromotive force is generated in the power generation coil, and power generation is performed. At this time, magnetic flux flows between the tip of each salient pole portion of the stator core and the permanent magnet of the rotor facing the stator core, and the magnetic flux is also generated from the tip portion of the end plate at the tip of each salient pole portion of the stator core positioned away from the facing surface of the permanent magnet. May leak into the rotor cylinder on the rotor side.
[0013]
However, a concave shape having a radius larger than the radius of the inner peripheral surface on which the permanent magnet is attached to the inner peripheral wall portion of the rotor cylindrical portion facing the portion where the tip of the salient pole portion of the stator core protrudes outward from the opposing surface of the permanent magnet Since an annular space is formed by forming the inner peripheral surface, the leakage magnetic flux generated between the tip end portion of the salient pole part and the rotor cylindrical part that deviates outward from the opposing surface of the permanent magnet is increased depending on the space. It is suppressed and the fall of the electromotive force resulting from magnetic flux leakage can be prevented. Therefore, it is not necessary to increase the shape of the rare earth magnet in order to compensate for the leakage magnetic flux, and the manufacturing cost can be prevented from increasing.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a front view of a rotor 1 and a stator 10 of a magnet generator, and FIG. 2 shows a cross-sectional view thereof. The main body of the rotor 1 is formed into a substantially cup shape by hot forging, cutting or the like using a magnetic metal material.
[0015]
A boss portion 4 is formed at the center of the main body of the rotor 1, and a tapered hole 4 a is formed in the boss portion 4 so as to be fitted to the crankshaft of the engine. A surface 4b is provided, and a screw 4c for screwing when the rotor 1 is pulled out is provided on the outer peripheral portion of the boss portion 4. A rotor cylindrical portion 3 is formed on the outer peripheral wall of the main body of the rotor 1, and a rotor bottom portion 5 is integrally formed between the rotor cylindrical portion 3 and the boss portion 4. An annular projecting portion 3 a is formed on the bottom side of the rotor cylindrical portion 3 so as to protrude from the outer peripheral portion.
[0016]
The annular projecting portion 3a is provided so as to ensure the necessary thickness of the rotor cylindrical portion 3 because of the annular space 9 formed inside thereof. In other words, the permanent magnet 2 that is divided into a plurality of rings and is formed into a ring shape as a whole is attached to the inner peripheral surface of the rotor cylindrical portion 3, but has a radius larger than the radius of the inner peripheral surface to which the permanent magnet 2 is attached. A concave inner peripheral surface is formed near the bottom of the rotor cylindrical portion 3, whereby an annular space 9 is formed along the inner peripheral surface near the inner bottom of the rotor cylindrical portion 3.
[0017]
A permanent magnet 2 made of a rare earth magnet is attached to the inner peripheral surface of the rotor cylindrical portion 3. The rare earth permanent magnet 2 is divided into a plurality of parts and is formed into a ring shape as a whole and is attached to the inside of the rotor cylindrical portion 3. The permanent magnets 2 are arranged with a certain gap from each other, and will be described later. The magnet protective cover 6 is held from the inside and fitted into the rotor cylindrical portion 3. In order to position the permanent magnet 2, an annular non-magnetic (synthetic resin) spacer 7 is disposed between the permanent magnet 2 and the bottom portion on the bottom side inside the rotor cylindrical portion 3. A similar spacer 8 is also disposed between the permanent magnet 2 and the caulking portion 3b on the front end side of the rotor cylindrical portion 3. The spacer 7 on the bottom side is disposed so as to close the annular space 9 from the inside of the rotor.
[0018]
The magnet protective cover 6 is formed into a cylindrical shape by punching a thin plate of a non-magnetic metal such as stainless steel in an annular shape, and a flange-like end is formed at the tip so as to cover the end face on the tip side of the permanent magnet 2. Has been. On the other hand, a caulking portion 3b for caulking and fixing the flange-like end portion of the magnet protective cover 6 is formed at the tip of the rotor cylindrical portion 3 with a reduced thickness. When assembling the permanent magnet 2 and the magnet protective cover 6 together with the spacers 7 and 8 into the rotor cylindrical portion 2 of the main body, the magnet protective cover 5 having a plurality of permanent magnets 2 mounted on the outer peripheral portion together with the spacers 7 and 8 The rotor cylindrical portion 3 is press-fitted into a fixed position and assembled, and finally the caulking portion 3b at the tip of the rotor cylindrical portion 3 is caulked inward and fixed.
[0019]
On the other hand, the stator 10 is configured by winding a power generation coil 13 around a plurality of salient pole portions 12 projecting from an outer peripheral portion of a stator core 11. In the stator core 11 formed by laminating a large number of core plates 11a formed by punching steel plates into a predetermined shape, a plurality of salient pole portions 12 are arranged at predetermined angular intervals (here, 18) on the outer periphery of the ring-shaped yoke portion. A plurality of salient pole portions are projected radially at an angular interval of 20 degrees), and end plates 11b are arranged on the outermost sides on both sides of a large number of stacked core plates 11a.
[0020]
The end plate 11b basically has substantially the same shape as the core plate 11a, but its tip is bent outward to form a flange shape in order to hold the wound power generation coil 13. ing. The laminated core plate 11a and end plate 11b are caulked and fixed integrally by inserting a rivet 14 into a hole formed in the ring-shaped yoke portion. Then, after the surface of each salient pole portion 12 is coated with an epoxy resin, the power generation coil 13 is wound by a predetermined number of turns.
[0021]
The stator 10 thus configured is fastened and fixed at a predetermined position inside an engine casing (not shown) by inserting a fixing bolt into an attachment hole of the ring-shaped yoke portion of the stator core 11. On the other hand, the rotor 1 covers the outer peripheral portion of the stator 10 at the tip of the crankshaft of the engine (not shown), and the inner peripheral surface of the magnet protective cover 6 on the inner peripheral portion of the rotor cylindrical portion 3 and the salient pole portion 12 of the stator core. It is clamped and fixed in a state in which a predetermined slight gap is formed between the tip end of each of the two.
[0022]
In this way, with the stator 10 and the rotor 1 mounted at predetermined positions of the engine, the positional relationship between the stator 10 and the rotor 1 is the length in the axial direction of the tip of the salient pole portion of the stator core 11 as shown in FIG. T is formed to be longer than the axial length L2 of the permanent magnet 2 of the rotor 1, and for this reason, a tip portion A is produced in which the tip of the salient pole portion of the stator core 11 protrudes away from the facing surface of the permanent magnet 2. The protruding tip end portion A, that is, the tip end portion of one end plate 11b of the salient pole portion 12, is located opposite to the spacer 7 provided on the inner side of the inner peripheral wall portion of the rotor cylindrical portion 3. The space 9 is formed in an annular shape. Therefore, the gap G3 of the salient pole portion 12 on the side of the rotor cylindrical portion 3 facing the tip portion A of the end plate 11b includes the thickness of the space 9, and is sufficiently thicker than the conventional case shown in FIG.
[0023]
In the magnet generator having such a configuration, the rotor 1 is driven to rotate by the engine, and a magnetic flux is generated between the permanent magnet 2 mounted inside the rotor 1 and the tip of the salient pole portion of the stator core 11 of the stator 10 as the rotor 1 rotates. When the power generation coil 13 of the stator 10 that flows and relatively rotates cuts the magnetic flux, an induced electromotive force is generated in the power generation coil 13 to generate power.
[0024]
At this time, a magnetic flux flows between the tip of each salient pole part of the stator core 11 and the permanent magnet 2 of the rotor 1 facing it, and the end plate 11b at the tip of each salient pole part of the stator core 11 positioned away from the opposing surface of the permanent magnet 2. There is a possibility that the magnetic flux leaks to the rotor cylindrical portion 3 on the rotor 1 side from the tip portion of the rotor. However, the space 9 is formed in an annular shape along the circumferential direction in the inner peripheral wall portion of the rotor cylindrical portion 3 where the tip of the salient pole portion of the stator core 11 faces the portion A protruding outward from the facing surface of the permanent magnet 2. Therefore, the leakage magnetic flux generated between the tip end portion A of the salient pole part outside the facing surface of the permanent magnet 2 and the rotor cylindrical part 3 is greatly suppressed by the space 9 to prevent the electromotive force from being lowered due to the magnetic flux leakage. can do. Therefore, it is not necessary to increase the shape of the rare earth magnet in order to compensate for the leakage magnetic flux, and the manufacturing cost can be prevented from increasing.
[0025]
In the above-described embodiment, the protrusion 3a is provided on the outer periphery on the bottom side of the rotor cylindrical portion 3. However, as shown in FIG. 3, the rotor cylindrical portion 3c is made thicker and necessary for the rotor cylindrical portion 3c. If the strength is ensured, it is not necessary to provide the protruding portion 3a as described above, and the space 9a may be provided near the bottom of the inner peripheral portion of the rotor cylindrical portion 3c having no protruding portion. Moreover, the inclined part 9b can also be provided in the inner wall of the space 9a.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the magnet generator of the present invention, the permanent magnet is formed on the inner peripheral wall portion of the rotor cylindrical portion facing the portion where the tip of the salient pole portion of the stator core protrudes outward from the facing surface of the permanent magnet. By forming a concave inner peripheral surface having a radius larger than the radius of the inner peripheral surface to be attached, an annular space is formed. Leakage magnetic flux generated between the tip portion and the rotor cylindrical portion is largely suppressed by the space, and can prevent a decrease in electromotive force due to magnetic flux leakage, thereby increasing the shape of the rare earth magnet in order to compensate for the leakage magnetic flux. It is not necessary to increase the manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a rotor and a stator of a magnet generator showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a rotor and a stator of the generator.
FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a magnet generator using a conventional ferrite magnet.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a magnet generator using a conventional rare earth magnet.
[Explanation of symbols]
1-main body 2-permanent magnet 3-rotor cylindrical portion 3a-protruding portion 4-boss portion 5-rotor bottom portion 6-magnet protective cover 7-spacer 9-space 10-stator 11-stator core 11b-end plate 12-saliency pole portion 13-Power generation coil

Claims

A rotor cylindrical portion is formed on the outer peripheral wall of the rotor body formed in a cup shape by providing a boss portion at the center, and a rotor in which a permanent magnet is attached inside the rotor cylindrical portion;
A stator in which a power generation coil is wound around the plurality of salient pole portions projecting from the stator core, and a tip portion of the salient pole portion is disposed inside the rotor so as to face the permanent magnet of the rotor;
In the magnet generator with
The axial length of the tip of the salient pole portion of the stator core is formed longer than the axial length of the permanent magnet of the rotor, and the tip of the salient pole portion of the stator core protrudes outward from the facing surface of the permanent magnet. An annular space is formed by forming a concave inner peripheral surface having a radius larger than the radius of the inner peripheral surface to which the permanent magnet is attached on the inner peripheral wall portion of the rotor cylindrical portion facing the portion. Magnet generator characterized by being made.

The magnet generator according to claim 1, wherein a spacer for holding the permanent magnet is disposed on an inner peripheral side of the space of the rotor cylindrical portion.

The magnet generator according to claim 1, wherein a projecting portion projecting in an annular shape is provided on an outer peripheral side of the space of the rotor cylindrical portion.

The magnet generator according to claim 1, wherein a rare earth magnet is used as the permanent magnet.