JPH027264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁石発電機の回転子およびその製造
方法に関し、例えば、オートバイやバギー等の小
型または特殊車両に搭載する磁石発電機の回転子
に利用して有効なものに関する。

〔従来の技術〕

一般に、オートバイやバギー等の小型または特
殊車両においては、第６図に示されているような
磁石発電機が使用されることがある。この発電機
は、円筒形状のヨーク２の内周面に複数個のフエ
ライトマグネツト（以下、マグネツトという。）
３を互いに等しい位相差で円周方向に配列固定さ
れて構成されたマグネツトユニツトからなる回転
子１と、薄鉄板を積層されてなるコア５の外周部
における放射状の複数箇所にコイル６をそれぞれ
巻着されて構成されたコイルユニツトからなる発
電子４とを備えており、前記回転子１がエンジン
に駆動されて発電子４の周囲を回転することによ
り発電子４の各磁極コイル６において起電力を誘
起せしめるように構成されている。

従来のこのような磁石発電機の回転子において
は、脆いマグネツトが破損した場合に破片等が回
転により飛散することを防止するため、例えば、
第７図または第８図に示されているようなヨーク
へのマグネツト固定構造により、マグネツトの全
周を包囲するようにしている。

第７図に示されている構造は、マグネツト３Ａ
を保護枠７に１個宛嵌入するとともに、その内向
面にポールピース８をそれぞれ当接し、マグネツ
ト３Ａの外向面をヨーク２の外周から挿通してポ
ールピース８にねじ込むことにより、マグネツト
を１個宛ヨークに締め付け固定するようにしたも
のである。

第８図に示されている構造は、２個分以上の大
きさを持つマグネツト３Ａを保護枠７Ａと２枚の
ポールピース８Ａ，８Ｂとを箱形状に一体化され
てなるケース１０に嵌入し、このケース１０をビ
ス９により締め付け固定した後、マグネツト３Ｂ
に２個分の磁極３Ｃ，３Ｃを磁着するようにした
ものであり、２個以上の締め付け固定作業を一度
に達成することにより、前記生産性の低下を抑制
するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、第７図に示されている固定構造におい
ては、マグネツトを１個宛保護枠に嵌入した後、
１個宛締め付け固定して行くため、部品点数が多
く、工数がかかり、組付作業の自動化が困難であ
り、生産性が低いという問題点がある。

また、第８図に示されている固定構造において
は、コストの高いフエライトマグネツトにニユー
トラル部分（磁性中立部分）３Ｄを介設しなけれ
ばならないため、無駄な部分が生じ不経済である
という問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決
し、マグネツト内にニユートラル部分を介在させ
ることを必要とせずに、組付作業性を向上するこ
とができる磁石発電機の回転子およびその製造方
法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、環状に配された上部開放枠の各収容
室にマグネツトをそれぞれ挿入し、収容室の隔壁
部を塑性変形せしめてマグネツトを両側から挟圧
して固定し、ケースに固定されて環状に整列して
いるマグネツト群に略筒形状のカバーを各マグネ
ツトの内向面にそれぞれ密着するように圧入する
ことにより、マグネツトをヨークに簡単な組付作
業によつて固定するとともに、マグネツトをケー
スおよびカバーによつて保護するようにしたもの
である。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である磁石発電機の
回転子を示す分解斜視図、第２図はその組立状態
を示す縦断面図、第３図はその組立途中を示す縦
断面図、第４図は同じく一部切断平面図、第５図
は同じく縦断面図である。

本実施例において、マグネツトユニツトとして
の回転子はヨーク１１と、複数のマグネツト１２
と、ケース１３と、カバー１４と、押さえリング
１５とを備えている。

ヨーク１１は磁性材料により上面が開口し下面
が閉塞した略椀形状に一体成形されており、下面
閉塞壁には、中心にボス部を挿通するための軸孔
１６が、軸孔１６の外方位置にこの回転子をエン
ジンンに直結するボス（図示せず）に固定するた
めの複数の取り付け孔１７がそれぞれ穿設されて
いる。取り付け孔１７の外方位置には、ケース１
３を回り止めするための凸部１８が、下面閉塞時
を外面から突き上げられることにより複数突設さ
れており、取り付け孔１７と凸部１８とは任意の
角度で周方向に配設されている。ヨーク１１の上
端部には巻かしめ代部１９が外周を切削加工され
ることにより形成されている。

マグネツト１２はヨーク１１の深さ以上の高さ
Ｈを有し、幅Ｗの向においてヨーク１１の内周に
沿つて湾曲した円弧形状を有する略直方体に一体
成形されている。マグネツト１２の円弧形状の内
向面（以下、腹面という。）２０の両端部には傾
斜部２２が外側に行くにしたがつて円弧形状の外
向面（以下、背面という。）２１に近ずくように
それぞれ形成されている。両側の立ち上がり側面
２３と２３、上面２４と下面２５はそれぞれ平行
に形成されている。

ケース１３はアルミニユーム等の非磁性金属材
料を用いてダイカスト等により一体成形されてお
り、全体的に前記ヨーク１１内に嵌合する略円筒
形状に形成されている。ケース１３の筒壁３０に
は複数の収容室３１が互いに略等しい位相差で周
方向に配列されてそれぞれ形成されている。収容
室３１は前記マグネツト１２の高さＨ以下の高さ
ｈと、マグネツト１２の幅Ｗよりも若干大きめの
幅ｗを有する中空室に形成されており、その天井
壁と背面壁と腹面壁の中央部とはそれぞれ開放さ
れている。したがつて、ケース１３は上部が開放
している枠を複数個環状に連結されてなる形状に
形成されている。

各収容室３１の床面壁部３２、すなわち、各上
部開放枠の横部片は互いに隣り合つて一連のリン
グ３３を形成しており、各収容室３１における床
面壁部３２の内側縁辺部には突出部３４が円弧形
状に形成されている。隣合う収容室３１，３１間
のそれぞれには、前記上部開放枠の各縦部片に相
当する各隔壁部３５が柱状に立ち上がるように形
成されており、各隔壁部３５の肉厚ｔはマグネツ
ト１２の肉厚Ｔよりも若干薄めに形成されてい
る。リング３３の下面には複数個の凹部３６が収
容室３１，３１間の隔壁部３５の真下位置に来る
ように配されて没設されており、各凹部３６は前
記ヨーク１１の凸部１８に嵌合するように形成さ
れている。

カバー１４は薄鉄板等の磁性金属材料を用いて
絞りプレス加工等により一体成形されており、全
体的に前記ケース１３内に嵌合する略円筒形状に
形成されている。組立前において、カバー１４の
円筒形状部３７の下端には下側鍔部３８が径方向
に内向きに突出した円形環帯状に、その上端には
上側鍔部３９が径方向に外向きに突出した円形環
帯状に、それぞれ形成されている。

押さえリング１５は非磁性金属材料を用いた打
抜きプレス加工等により一体成形されており、一
部に切欠部４１を有する略輪環形状に形成されて
いる。

次に、前記構成にかかる各部品による磁石発電
機の回転子の組立作業を説明することにより、本
発明にかかる磁石発電機の回転子の製造方法の一
実施例、並びにそれから得られる磁石発電機の回
転子の構成を説明する。

まず、ヨーク１１内にケース１３を嵌入し、ヨ
ーク１１の底壁に隆起されている各凸部１８にケ
ース１３下面の各凹部３６をそれぞれ嵌合させ
る。この凸部１８と凹部３６との嵌合により、ケ
ース１３はヨーク１１に一体回転するように回り
止めされることになる。

続いて、ケース１３の各収容室３１にマグネツ
ト１２を上方からそれぞれ挿入して行く。このと
き、収容室３１の幅ｗがマグネツト１２の幅Ｗよ
りもやや大きめに形成されているため、各マグネ
ツト１２は各収容室３１に容易に挿入させること
ができる。

全ての収容室３１にマグネツト１２が床面壁部
３２における突出部３４に押接するまで挿入され
た後、第３図および第４図に示されているよう
に、各隔壁部３５の上端部に凹状塑性変形部４２
が、楔形状のポンチ等の押し型（図示せず）を用
いて同時にまたは格別にそれぞれ打刻される。

この凹状塑性変形部４２の陥没形成に伴い、隔
壁部３５の上端部における肉壁は周方向外向きに
膨出塑性変形するため、マグネツト１２の両側の
隔壁部３５，３５は収容室３１内に挿入されてい
るマグネツト１２を両側から押圧することによ
り、強力に固定することになる。

その後、ケース１３の各収容室３１に収容固定
されて環状に整列しているマグネツト１２群の内
側に、マグネツト１２群が構成する円形内周面に
直径と略等しい外径を有する円筒形状に形成され
ているカバー１４が、第５図に示されているよう
に、圧入される。これにより、カバー１４の外周
面は各マグネツト１２の腹面２０にそれぞれ密着
することになるが、ケース１３の隔壁部３１の肉
厚ｔはマグネツト１２の肉厚Ｔよりもやや薄めに
形成されているため、カバー１４の外周面は各隔
壁部３１の腹面には密着しないことになる。

圧入時、カバー１４の下端および上端には各鍔
部３８，３９がそれぞれ形成されているため、カ
バー１４が薄鉄板により形成されていても、その
円筒形状部３７には充分な剛性が確保されてい
る。したがつて、カバー１４のケース１１内への
圧入は円滑に、かつ、カバー１４の円筒形状部３
７の外周面がケース１４の内周面に全体にわたつ
て均一に密着するように行われることになる。

また、両鍔部３８，３９には圧入時に、カバー
１４に押し込み力またはこれに対向する反力を付
勢するための治具を係合させることができるた
め、圧入力をカバー１４全体にわたつて均一に付
勢させることができ、一層精密な圧入が実現され
ることになる。

なお、下側の鍔部３８はその後、下方向に伸ば
され、カバー１４は円筒形状に形成される。

その後、ケース１１の上端面を被覆しているカ
バー１４の上側鍔部３９上に押さえリング１５が
当てがわれ、ヨーク１１の上端部における巻かし
め代部１９にこれを内側に押し倒す巻かしめ加工
が施される。これにより、ヨーク１１、マグネツ
ト１２、ケース１３、カバー１４および押さえリ
ング１５はかしめ着けられた一体化することにな
る。

このようにして、第２図に示されている磁石発
電機の回転子が製造されたことになる。

すなわち、この回転子において、各マグネツト
１２はヨーク１１に嵌入されたケース１３におけ
る各収容室３１にそれぞれ収容されて隔壁部３
５，３５間において挟圧固定されるとともに、そ
の腹面２０をカバー１４の円筒形状部により被覆
されている。

本実施例によれば、ケースに形成された各収容
室にマグネツトをそれぞれ挿入し、ケースの隔壁
部に凹状塑性変形部を打刻してマグネツトを両側
から挟圧保持するように構成したので、部品点
数、組付工数数を減少させることができるととも
に、ビス止めまたはリベツト止め作業が廃止でき
て作業性を向上させることができ、マグネツトは
１個毎に独立しているので、ニユートラル部分の
如き無駄な部分は発生せず、経済的に有利であ
る。

また、ヨークへのケースの嵌入、ケースの収容
室へのマグネツトの挿入、マグネツト群の内周面
へのカバーの嵌入、押さえリングのセツトは全て
単一方向性の組付作業であるため、きわめて作業
性がよく、全自動化も容易に実現することができ
る。

ヨークでの固定状態において、マグネツトはケ
ースおよびカバーにより全周を包囲されるので、
万一、マグネツトが破損したとしても、破片が飛
散することはなく、回転子の回転に伴う破片の飛
散による二次的障害の発生を未然に防止すること
ができる。

マグネツトはケースの収容室において挟圧固定
されるとともに、カバーにより密着して被覆され
ているため、使用状態における角加速度によつて
加わる慣性力によりマグネツトが遊動する（がた
つく）ことはなく、遊動による各部の摩耗、劣
化、破壊等を抑止することができる。

ところで、バギー車等のように高回転時におい
ても車速が増加しない空冷エンジン等において
は、発電機ルームおよび油温が非常に上昇し、激
しいヒートシヨツクが磁石発電機の回転子に加わ
るため、マグネツトのヨークへの固定に樹脂や、
接着剤が使用されていると、樹脂が溶融したり、
接着強度が低下したりする場合がある。このよう
な場合、回転子に慣性力が加わると、ヨークの中
でマグネツトが遊動して磁石発電機の機能を低下
させる事態が起こるばかりでなく、最悪の場合、
マグネツトが割れて発電機ルーム内に飛散し、エ
ンジンのロツク等不測の事態を招く危惧がある。

しかし、本実施例においては、マグネツトは非
磁性金属材料により形成されているケースの収容
室に収容固定されるとともに、磁性金属材料によ
り形成されているカバーによつて被覆されている
ため、溶融や固定力の低下等が発生する危険は皆
無である。したがつて、溶融や固定力の低下によ
つて起こるマグネツトの遊動による磁石発電機の
機能低下や、マグネツトの飛散等の不測の事態は
回避されることになる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、ケースはアルミダイカストにより形成
するに限らず、アルミニユームやその他の非磁性
金属材料を用いて鍛造や、焼結成形等により、形
成してもよい。

ケースとマグネツト、ケースとカバーとの固定
等に接着剤を補助的に使用することもできる。

ヨークとケースとの回り止め構造は、ヨークに
隆起せしめた凸部と、ケースに没設せしめた凹部
とを嵌合させる構造に限らず、ヨークに穿設せし
めた回り止め孔に、ケースに突設せしめた突起を
嵌合させてなる構造等であつてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ケース
の各収容室にマグネツトをそれぞれ挿入して隔壁
部で両側から挟圧して固定するとともに、環状に
整列しているマグネツト群の内側に筒形状のカバ
ーを嵌入してマグネツトを包囲するようにしたも
のであるから、生産性を向上することができると
ともに、マグネツトを長期間にわたつて固定さ
せ、かつ、保護しておくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは本発明の一実施例
である磁石発電機の回転子を示す分解斜視図、第
２図はその組立状態を示す縦断面図、第３図はそ
の組立途中を示す縦断面図、第４図は同じく一部
切断平面図、第５図は同じく縦断面図である。第
６図は一般的な磁石発電機の回転子の一例を示す
平面図、第７図は従来例を示す部分平面断面図、
第８図は別の従来例を示す部分平面断面図であ
る。 １……回転子、２……発電子、１１……ヨー
ク、１２……マグネツト、１３……ケース、１４
……カバー、１５……押さえリング、１６……軸
孔、１７……取り付け孔、１８……凸部、１９…
…巻かしめ代部、３０……筒壁、３１……収容
室、３５……隔壁部、３６……凹部、３７……円
筒形状部、３８……下側鍔部、３９……上側鍔
部、４１……切欠部、４２……凹状塑性変形部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 椀形状に形成され、その上端部に巻かしめ代
   部１９が形成されているヨーク１１と、 このヨーク１１に嵌入されており、円形リング
   形状に形成されたリング３３の上面に隔壁部３５
   が複数、周方向に間隔をおいて配されて直角にそ
   れぞれ突設されているとともに、隣合う隔壁部３
   ５，３５間のそれぞれにマグネツト収容室３１が
   形成されており、非磁性金属材料により一体的に
   成形されているケース１３と、 前記各マグネツト収容室３１にそれぞれ挿入さ
   れており、前記各隔壁部３５の先端部が押し型に
   より周方向に膨出塑性変形されることにより、隣
   合う隔壁部３５，３５間のそれぞれにおいて挟圧
   固定されている複数個のマグネツト１２と、 前記ケース１３およびマグネツト１２群の内周
   側に各マグネツト１２の内周面にそれぞれ密着さ
   れた状態で圧入されている円筒形状のカバー１４
   と、 前記ケース１３およびマグネツト１２群の上端
   面に当接された前記カバー１４の上側鍔３９上に
   当接されている押さえリング１５とを備えてお
   り、 前記ヨーク１１の巻かしめ代部１９が径方向内
   向きに巻かしめ加工されて押さえリング１５上に
   押接されていることを特徴とする磁石発電機の回
   転子。 ２ 椀形状に形成され、その上端部に巻かしめ代
   部１９が形成されているヨーク１１が製作される
   工程と、 前記ヨーク１１に嵌入される円形リング形状に
   形成されたリング３３の上面に隔壁部３５が複
   数、周方向に配されて直角にそれぞれ突設されて
   いるとともに、隣合う隔壁部３５，３５間のそれ
   ぞれにマグネツト収容室３１が形成されているケ
   ース１３が、非磁性金属材料を用いられて一体的
   に成形される工程と、 前記ケース１３が前記ヨーク１１に嵌入される
   工程と、 前記ケース１３の各収容室３１にマグネツト１
   ２がそれぞれ挿入される工程と、 前記ケース１３の各隔壁部３５の先端部が押し
   型により周方向にそれぞれ膨出塑性変形され、前
   記収容室３１にそれぞれ挿入された各マグネツト
   １２が隣合う隔壁部３５，３５間のそれぞれにお
   いて挟圧固定される工程と、 径方向内向きに突出された下側鍔部３８と、径
   方向外向きに突出された上側鍔部３９とを有する
   円筒形状のカバー１４が、前記ケース１３に固定
   されて環状に整列されているマグネツト１２群に
   各マグネツト１２の内向面にそれぞれ密着されて
   圧入される工程と、 ケース１３およびマグネツト１２の上端面に当
   接された前記カバー１４の上側鍔部３９上に円形
   リング形状の押さえリング１５が当接される工程
   と、 ヨーク１１の前記巻かしめ代部１９が内側に巻
   かしめ加工されて前記押さえリング１５上に押接
   される工程と、 カバー１４の前記下側鍔部３８が前記カバー１
   ４の圧入方向に伸ばされる工程と、 を備えていることを特徴とする磁石発電機の回転
   子の製造方法。