磁铁式发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用永久磁铁的磁铁式发电机，特别是与摩托车的发动机(Engine)相连接的三相磁铁式发电机。
[0002]本申请基于2013年3月26日在日本申请的特愿2013-063831号要求优先权，且在这里引用其内容。
【背景技术】
[0003]在被装载于摩托车上的发电机中，结构简单却能够得到高输出的磁铁式发电机被广泛使用。磁铁式发电机是由卷绕有线圈(Coil)的定子和具有永久磁铁的转子构成。磁铁式发电机通过由发动机等使转子旋转驱动，永久磁铁形成的旋转磁场横穿过线圈，在定子侧产生电动势。
[0004]与此相对，在近几年的摩托车中，随着装备的高级化(ETC或者车辆导航系统(CarNavigat1n System)等的装载)或者用于降低环境负荷的装置追加(发动机控制用微型计算机(JMicro Computer)等的装载)，车辆内的电力负荷持续增大。因此，在摩托车用的发电机方面，正在寻求更进一步的高输出.高效率化。
[0005]在摩托车用的发电机中，为了满足其要求，正在关于磁路或结构元件进行改善。
[0006]例如，在专利文献一中，公开了一种采用更加高输出.高效率化的磁路的发电机。在专利文献一的磁铁式发电机中，存在产生如下问题的可能性，并且在寻求对其的改善。
[0007]专利文献一的磁铁式发电机，由于相对于磁极数2p，凸极数变为2p-2，导致凸极数变少。因此，专利文献一的磁铁式发电机存在发电量变少的情况。
[0008]当专利文献一的磁铁式发电机为了确保发电量使磁极数增加时(例如20极)，就必须要能够对应于高频率数的FET型(Type)电压调节器(Regulator)。FET型电压调节器相比于使用晶闸管(Thyristor)的调节器更加高价，且系统成本(System Cost)增大导致产品价格上升。
[0009]由于专利文献一的磁铁式发电机存在各相的凸极数不同的情况，因此存在由于凸极数的不均衡(Unbalance)而引起的发电效率低下的可能性。特别是，在能够使用价格低廉的电压调节器的磁极结构(例如，N= 12，16)中，由于凸极数的不均衡导致相之间的发电平衡容易崩溃，从而存在发电效率恶化的可能性。
[0010]因此，一种在发电机内配置多个凸极的发电机被提出。在专利文献二中，公开了被设定为使邻接的同相凸极的配置角度与永久磁铁的极弧角一致，且邻接的异相凸极的配置角度比永久磁铁的极弧角更窄的一种发电机。
[0011]专利文献二的磁铁式发电机能够维持相同的结构，且能够提高发电量。专利文献二的磁铁式发电机能够确保发电量，且能够将磁极数抑制在16个以下。因此，通过使用价格低廉的晶闸管型的电压调节器，能够抑制系统成本的增大。专利文献二的磁铁式发电机能够使各相的凸极均等配置。通过这样，能够防止由于相之间的发电平衡的崩溃所引起的发电效率的下降。
[0012]专利文献二的磁铁式发电机虽然能够提高发电量，但是存在导致制造效率下降的可能性。
[0013]专利文献二的磁铁式发电机被设定为相对于邻接的同相凸极之间的间隔，邻接的异相凸极之间的间隔更窄。由于邻接的凸极之间的间隔不均等，因此在将线圈卷装在凸极上时，必须要有例如使每个凸极的卷装速度不同等的措施。因此，存在使制造效率下降的可能性。
[0014]先行技术文献
[0015]专利文献
[0016]【专利文献一】国际公开第2003/098781号
[0017]【专利文献二】日本特开2011-120429号公报
【发明内容】
[0018]本发明提供一种既谋求发电的高输出.高效率化，且能够防止制造效率下降的磁铁式发电机。
[0019]根据本发明的第一形态，磁铁式发电机包括:定子，具有多个由卷装有线圈的磁路部和从所述磁路部的前端向一侧突出的突出部形成的凸极；转子，可自由转动地被设置在所述定子的外圆周或内圆周，多个永久磁铁与所述凸极对向地沿着圆周方向被安装。所述凸极被设定为相互邻接的磁路部之间的配置角度基本均等，由所述磁路部的前端部位和所述突出部所形成的前端部被设定为同相的前端部之间的配置角度与所述永久磁铁的磁弧角一致。
[0020]根据本发明的第二形态，在所述第一形态中，在仅与同相的凸极邻接的凸极中，在所述圆周方向的两侧设置有所述突出部，在与异相的凸极邻接的凸极中，在圆周方向上，仅在与所述异相的凸极邻接的一侧设置有所述突出部。
[0021]根据本发明的第三形态，在所述第二形态中，所述突出部的突出量被设定为基本均一。
[0022]根据本发明的第四形态，在所述第一形态中，在所述凸极中，在仅与同相的凸极邻接的凸极中，在所述圆周方向的两侧设置有所述突出部，在与异相的凸极邻接的凸极中，被设置在所述圆周方向的一侧的所述突出部的突出量与被设置在所述圆周方向中的另一侧的所述突出部的突出量不同。
[0023]根据本发明的第五形态，在所述第二或者第三形态中，具有被设置为和与异相的凸极邻接的凸极相对应的线轴，所述线轴在与所述同相的凸极对向的一侧具有防止所述线圈乱绕的线圈乱绕防止部。
[0024]根据本发明的第六形态，在所述第一至第五的任一形态中，在所述圆周方向中被邻接设置的多个凸极在形成同相的同时，被设置为相同电气角。
[0025]【发明效果】
[0026]通过上述磁铁式发电机，由于使凸极的突出部的配置角度接近永久磁铁的极弧角，因此能够抑制由于相之间的发电平衡的崩溃所引起的发电效率的下降。因此，能够实现发电机的高输出.高效率化。
[0027]与此相对，由于邻接的凸极的磁路部之间的配置角度被设定为基本均等，因此能够更有效率地实行对磁路部的线圈卷装，且能够防止制造效率的下降。
[0028]【简单【附图说明】】
[0029]【图1】是显示本发明的第一实施方式涉及的发电机I的结构的截面图。
[0030]【图2】是显示发电机I中的凸极14的形状以及配置的图。
[0031]【图3】是显示前端部17的图。
[0032]【图4】是显示本发明的第二实施方式涉及的发电机51的图。
[0033]【图5】是显示本发明的第三实施方式涉及的发电机61的图。
[0034]【图6】是显示线轴(Bobbin)40的图。
[0035]【图7】是显示以往的发电机91的图。
[0036]发明实施方式
[0037]以下，将根据附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0038]图1是显示本发明的第一实施方式涉及的发电机I的结构的截面图。
[0039]图2是显示发电机I中的凸极14的形状以及配置的图。
[0040]图3是显示前端部17的图(图2的一部分的放大图)。
[0041]发电机I为外转子(Outer Rotor)型磁铁式发电机。发电机I被用作为例如是摩托车的ACG(交流发电机)。总体而言，发电机I由转子2与定子3构成。
[0042]在以下的说明中，M显示定子3的凸极数。N显示永久磁铁6(转子2)的磁极数。Θ P显示永久磁铁6的极弧角。Θ I显示凸极14的磁路部15的配置角度。Θ 2显示同相中的凸极14的前端部17的配置角度。X显示相数(三相时X = 3)。θ ρ，Θ 1，Θ 2全部为机械角。
[0043]转子2被安装在发动机的曲轴(Crank Shaft) 4中，作为励磁转子发挥作用。
[0044]定子3被安装在发动机的曲轴5中，作为电枢发挥作用。
[0045]在转子2中安装有永久磁铁6。在定子3中安装有线圈(Coil) 7。
[0046]当转子2在线圈7的外侧旋转时，由于形成有永久磁铁6的旋转磁场横穿过线圈7，因此在线圈7中产生电动势从而进行发电。
[0047]转子2可自由转动地被设置在定子3的外侧。转子2具有由铁等磁性材料形成的转子轭(Yoke) 11和轴套转子12。
[0048]转子轭11是具有底部Ila和圆筒部Ilb的有底圆筒形状的构件。
[0049]在圆筒部Ilb的内圆周面中，永久磁铁6沿圆周方向被设置多个。
[0050]永久磁铁6被设置为:内面侧的极性交替成为N极和S极，极弧角θ ρ以22.5°被等分为16个。永久磁铁6的磁极数N为(=2p:p是整数)16 (ρ = 8)。
[0051]轴套转子12是由圆盘状的法兰(Flange)部12a和略圆筒形状的轴套部12b构成的。
[0052]法兰部12a在转子轭11的底部Ila中央被安装为与转子轭11同心设置。
[0053]轴套部12b被突出设置在法兰部12a的中央。轴套部12b沿着法兰部12a的中心线延伸，从而与曲轴4的端部锥形结合。当曲轴4旋转时，轴套转子12也与曲轴4 一起旋转，转子2在线圈7的外侧旋转。
[0054]定子3具有由多块钢板叠加形成的定子芯(Core) 13。在定子芯13中形成有多个凸极14。
[0055]凸极14由卷装有线圈7的柱形的磁路部15，和从磁路部15起向圆周方向突出的突出部16构