JPH0588166U - フライホイール磁石回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】永久磁石と模擬磁石との双方を同じ構造で位置
決めして接着することができるようにする。 【構成】フライホイール２の周壁部２０１の内周面の底
壁部２０２寄りの位置に段差部２０６を形成する。永久
磁石３はその軸線方向の一端を段差部２０６に当接させ
た状態で軸線方向に位置決めしてフライホイールの周壁
部の内周面に接着する。模擬磁石４は、永久磁石３より
も軸線方向寸法が小さい模擬磁石本体４０１と、模擬磁
石本体４０１からフライホイールの底壁部側に突出した
突出部４０２とにより構成する。模擬磁石４０１はその
突出部４０２を段差部２０６に当接させた状態で軸線方
向に位置決めしてフライホイールの周壁部の内周面に接
着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関に取り付けられる磁石発電機の回転子として用いられるフ ライホイール磁石回転子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関に取り付けられるフライホイール磁石回転子は、円筒状の周壁部と該 周壁部の一端を閉じる底壁部とを有する形状に形成されたフライホイールと、該 フライホイールの周壁部の内周面に固定された弧状の永久磁石とにより構成され 、フライホイールの底壁部の中央に設けられたボス部が機関の回転軸に取り付け られる。回転子の内側には鉄心に電機子コイルを巻回した構造の電機子が配置さ れ、該電機子とフライホイール磁石回転子とにより磁石発電機が構成される。

【０００３】 一般に磁石発電機は大出力の要求に応えるために多極化を図る傾向にあり、フ ライホイールの内周には多数の永久磁石が取り付けられる。しかし一方では発電 機の出力をそれ程必要としない場合もあり、そのような場合には本来永久磁石が 取り付けられる位置に軟鋼等からなる模擬磁石が取り付けられて、出力の調整が なされる。

【０００４】 なお発電機の出力を低く抑えるために、フライホイールの径を小さくして極数 を減少させることも考えられるが、そのようにした場合には種々の出力に応じて 多種類のフライホイールを用意する必要があるため不経済である。また発電機の 出力を低くするために、フライホイールの径を変更することなく、回転子の極数 を少なくすることも考えられるが、回転子の極数を変更すると固定子側の極数も 変更する必要があるため、共用できる部品が少なくなり、コストの上昇を招く。 更にフライホイールの慣性モーメントを必要な大きさに保って発電機の出力のみ を低く抑えることが必要とされることもある。そのため、大出力の発電機と部品 の共用化を図りながら出力のみを低く抑えた発電機を構成する場合には、フライ ホイール磁石回転子に設ける複数の永久磁石の一部を模擬磁石で置き換えるのが 有利である。

【０００５】 図６は模擬磁石を備えたフライホイール磁石回転子１´の一例を示したもので 、同図において２は円筒状の周壁部２０１と底壁部２０２とを有するほぼカップ 状の形状に形成された鋳造品のフライホイール、３はフライホイール２の周壁部 ２０１の内周面に接着により固定された弧状の永久磁石、４´はフライホイール ２の周壁部２０１の内周面に接着により固定された模擬磁石であり、フライホイ ール２の周壁部２０２の外面には、機関に冷却風を送る送風羽２０３が多数設け られている。フライホイールの底壁部２０２の中央部にはボス部２０４が設けら れ、このボス部２０４が機関の回転軸に嵌着される。

【０００６】 図示の例ではフライホイールの周壁部２０１の内周の磁石取付け面２０５が切 削されて、フライホイールの底壁部２０２寄りの内周部に磁石位置決め用段差部 ２０６が形成され、永久磁石３はその軸線方向の一端の端面が段差部２０６に当 接されてフライホイールの軸線方向に位置決めされた状態で、磁石取付け面２０ ５に接着されている。このようにフライホイールの内周面に段差部２０６を設け て永久磁石の位置決めを図るようにすると、特別の治具を用いないで磁石の軸線 方向の位置決めをすることができるため、組立作業を容易にすることができる。 模擬磁石４´は軟鋼等の強磁性材料の中実な塊からなっていて、永久磁石３と 同様に弧状の断面形状を有し、その軸線方向の中心（幅方向の中心）が永久磁石 ３の軸線方向の中心に一致するように位置決めされてフライホイールの周壁部に 接着されている。

【０００７】 上記のように模擬磁石４´を有する磁石回転子において、回転子の重量バラン スをとるためには、模擬磁石の重量を永久磁石３の重量に等しくする必要がある 。ところが模擬磁石の比重（軟鋼の場合７〜８）は永久磁石の比重（フェライト 磁石の場合４．５〜５）に比べて相当に大きいため、模擬磁石４´の軸線方向寸 法（幅寸法）は永久磁石のそれに比べてかなり小さくすることが必要になる。従 って模擬磁石４´を永久磁石３と同様に磁石位置決め用段差部２０６に当接させ て位置決めした場合には、模擬磁石４´の軸線方向の中心が永久磁石３の軸線方 向の中心から大幅にずれて模擬磁石と固定子鉄心の磁極が旨く対向しなくなり、 発電機の性能が低下する。

【０００８】 そのため従来は、図６に見られるように模擬磁石の位置決めに対しては磁石位 置決め用段差部２０６を用いないで、模擬磁石専用の特別の位置決め治具を用い て模擬磁石４´を周壁部２０１の内周に接着するか、または模擬磁石４´をリベ ットを用いて周壁部２０１の内周に位置決め固定するようにしていた。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

上記のようなフライホイール磁石回転子を製造する場合に、永久磁石３を磁石 位置決め用段差部２０６により位置決めして接着し、模擬磁石４´は段差部２０ ６を用いないで模擬磁石専用の位置決め治具を用いて軸線方向の位置決めをして 接着するようにすると、模擬磁石の位置決めのための特別な治具が必要になる上 に、永久磁石と模擬磁石とをそれぞれ位置決めするために異なる工程が必要とな る。また模擬磁石をリベットにより位置決め固定するようにすると、永久磁石３ 及び模擬磁石４´をそれぞれ固定するために作業内容が異なる２種類の工程を必 要とする。そのため、模擬磁石を用いた従来のフライホイール磁石回転子はその 組立作業の自動化を図ることが困難で、製造作業能率が悪く、製造コストが高く なるという問題があった。製造作業の自動化を進め、製造能率を向上させるため には、永久磁石３及び模擬磁石４´をともに自動組立機械を用いて接着により固 定するようにすることが好ましい。

【００１０】 本考案の目的は、永久磁石及び模擬磁石の双方をフライホイールの内周の段差 部を用いて軸線方向に位置決めすることができるようにして、永久磁石及び模擬 磁石の両者の取付作業の自動化を容易に図ることができるようにしたフライホイ ール磁石回転子を提供することにある

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、円筒状の周壁部と底壁部とを有するフライホイールと、このフライ ホイールの周壁部の内周面に接着固定された弧状の永久磁石及び模擬磁石とを備 えたフライホイール磁石回転子に係わるものである。

【００１２】 本考案においては、フライホイールの周壁部の内周面の底壁部寄りの位置に段 差部を形成し、永久磁石はその軸線方向の一方の端面を段差部に当接させて軸線 方向に位置決めする。また模擬磁石は、軸線方向寸法を永久磁石の軸線方向寸法 よりも小さく設定した模擬磁石本体と、該模擬磁石本体からフライホイールの底 壁部側に突出した突出部とにより構成し、該突出部を段差部に当接させることに より模擬磁石を軸線方向に位置決めする。

【００１３】

【作用】

上記のように、模擬磁石にフライホイールの底壁部側に突出した突出部を設け て、この突出部を永久磁石位置決め用の段差部に当接させることにより模擬磁石 を軸線方向に位置決めするようにすると、模擬磁石本体の軸線方向の中心位置を 永久磁石の軸線方向の中心位置から大きくずらすことなく、模擬磁石をフライホ イールの内周の段差部を用いて位置決めすることができるため、模擬磁石専用の 位置決め治具を用いる必要がなくなる。従って、永久磁石及び模擬磁石を同じ方 法で位置決め接着できるため、永久磁石及び模擬磁石の接着作業の自動化を容易 に図ることができ、製造能率の向上を図ることができる。

【００１４】

【実施例】

図１ないし図３は本考案の実施例のフライホイール磁石回転子１を示したもの で、これらの図において、２は鉄の鋳造品からなるフライホイールであり、この フライホイールは従来のものと同様に円筒状の周壁部２０１と該周壁部の軸線方 向の一端を閉じる底壁部２０２とを有する形状に形成され、底壁部２０２の外面 の外周寄りの部分には多数の送風羽２０３，２０３，…が、また底壁部２０２の 中央にはボス部２０４がそれぞれ設けられている。フライホイールの周壁部２０ １の内周の磁石接着面２０５が所定量切削されて底壁部２０２寄りの周壁部内周 に磁石位置決め用の段差部２０６が形成されている。

【００１５】 フライホイール２の内周の磁石接着面２０５には、弧状の断面形状を有する３ 個の同形同寸法の永久磁石３と、１個の模擬磁石４とが等角度間隔で配置されて いる。永久磁石３は例えばフェライト磁石からなっていて、その軸線方向の一端 が磁石位置決め用段差部２０６に当接された状態で磁石接着面２０５に接着され ている。

【００１６】 模擬磁石４は永久磁石３とほぼ等しい重量を有している。図示の実施例では、 模擬磁石４の弧状の断面の周方向寸法及び厚み寸法がそれぞれ永久磁石３の周方 向寸法及び厚み寸法と等しく設定され、軸線方向寸法（幅寸法）が永久磁石３の 軸線方向寸法よりも小さく設定された模擬磁石本体４０１と、この模擬磁石本体 ４０１の軸線方向の一方の端面の外周面寄りの位置からフライホイールの底壁部 ２０２側に突出した突出部４０２とからなっている。本実施例では、模擬磁石本 体４０１の軸線方向の中心から突出部４０２の先端までの間の寸法が、永久磁石 ３の軸線方向寸法（幅寸法）の１／２に等しく設定されている。この模擬磁石は 、その突出部４０２を磁石位置決め用段差部２０６に当接させることにより軸線 方向に位置決めされる。

【００１７】 図４は模擬磁石４の一例を示したもので、この例では模擬磁石本体４０１の軸 線方向の一方の端面から同じ高さの２個の突出部４０２，４０２を間隔をおいて 突出させてある。突出部４０２の外周側の面４０２ａは模擬磁石本体４０１の外 周面４０１と同一の円筒面となるように形成されている。この模擬磁石は、鋼材 を冷間鍛造により塑性加工して永久磁石３と等しい重量をもつ模擬磁石本体４０ １を形成したのち、冷間鍛造により模擬磁石本体４０１の所定の部分を押し出し て突出部４０２，４０２を形成することにより容易に製作することができる。

【００１８】 図３は模擬磁石４の突出部４０２の先端をフライホイール２の磁石位置決め用 段差部２０６に当接させた状態で模擬磁石４の外周面をフライホイールの内周面 に接着した状態を拡大して示したもので、同図において５は模擬磁石４の外周面 と磁石接着面２０５との間に均一に介在するように設けられた接着剤を示してい る。永久磁石３の接着も同様にして行われる。

【００１９】 上記模擬磁石４及び永久磁石３の接着を行う際には、まず模擬磁石４と永久磁 石３とを磁石接着面２０５に当接させて両者を磁石位置決め用段差部２０６によ り軸線方向に位置決めし、この状態を図示しない治具により保持させた状態で、 フライホイール２の開口部側から接着剤供給ノズルを模擬磁石４と磁石接着面２ ０５との間及び永久磁石３と磁石接着面との間に指向させて接着剤を供給する。 これにより模擬磁石４と磁石接着面２０５との間及び永久磁石３と磁石接着面２ ０５との間の隙間にそれぞれ接着剤５を浸透させて接着を行う。

【００２０】 上記のフライホイール磁石回転子１は、フライホイールのボス部２０４が図示 しない内燃機関の回転軸に嵌合された状態で内燃機関等の原動機に取付けられる 。磁石回転子１の内側には鉄心に電機子コイルを巻回した電機子（固定子）が配 置されて、該電機子の磁極が回転子１の永久磁石３及び模擬磁石４の磁極面に所 定のギャップを介して対向させられる。

【００２１】 上記の実施例のように、模擬磁石本体４０１の軸線方向の中心から突出部４０ ２の先端までの間の寸法を、永久磁石３の軸線方向寸法（幅寸法）の１／２に等 しく設定すると、模擬磁石本体４０１の軸線方向の中心位置を永久磁石３の軸線 方向の中心位置に一致させることができるが、本考案においては、必ずしも模擬 磁石本体４０１の軸線方向の中心位置を永久磁石３の軸線方向の中心位置に厳密 に一致させる必要はなく、模擬磁石本体４０１と固定子鉄心の磁極部との対向に 支障を来さない範囲で模擬磁石本体４０１の軸線方向の中心位置が永久磁石３の 軸線方向の中心位置より多少ずれていても差支えない。

【００２２】 また上記の実施例では、模擬磁石本体４０１の周方向長さを永久磁石３の周方 向長さに等しくしたが、両者の周方向長さは多少異なっていても差支えない。

【００２３】 上記の実施例では、３個の永久磁石３と１個の模擬磁石４とを設けたが、これ らの個数は任意である。例えば上記の実施例において２個の永久磁石と２個の模 擬磁石とを設けてもよい。また上記の実施例のような４極の磁石回転子において 、９０度間隔で２個の永久磁石を設け、他の２個の磁極を模擬磁石で構成する場 合、該２個の模擬磁石を一体化したものに相当する１個の模擬磁石を設けるよう にしてもよい。

【００２４】 ６極以上の多極の磁石回転子にも同様の考え方で本考案を適用できるのはもち ろんである。

【００２５】 上記の実施例では、フライホイールを鋳造により形成したが、鉄板を絞り加工 することにより形成されたフライホイールが用いられる場合にも本考案を適用す ることができる。この場合には、フライホイールの周壁部の軸線方向所定位置で 周方向の複数の箇所をプレス加工により内周面側に打ち出すことにより磁石位置 決め用段差部を構成してもよい。この場合には、複数の磁石位置決め用段差部が フライホイールの周方向に間隔をあけて並ぶことになる。

【００２６】 上記の実施例では、模擬磁石４に２個の突出部４０２を設けたが、模擬磁石に 該突出部を１個だけ設けるようにしてもよい。

【００２７】 図４に示した例では、突出部４０２の厚さが模擬磁石本体４０１の厚さよりも 薄くなっているが、同図に示したように突出部４０２を模擬磁石４の一部にのみ 局部的に設ける場合には、該突出部４０２の厚さを模擬磁石本体４０１の厚さと 同一としてもよい。

【００２８】 また本考案において、突出部４０２の数は任意であり、例えば模擬磁石本体４ ０１の中央部に１個だけ突出部４０２を設けるようにしてもよい。

【００２９】 また突出部４０２の厚さを模擬磁石本体４０１の厚さよりも十分に薄く設定す る場合には、図５に示したように突出部４０２を模擬磁石本体４０１の周方向の 全長に亘るように設けてもよい。

【００３０】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、模擬磁石にフライホイールの底壁部側に突出 する突出部を設けて、該突出部をフライホイールの内周に設けた磁石位置決め用 段差部に当接させることにより、模擬磁石を軸線方向に位置決めするようにした ので、永久磁石及び模擬磁石の双方を磁石位置決め用段差部を用いて位置決めし た状態でフライホイールに接着することができる。従って模擬磁石専用の特別な 位置決め治具を用いることなく、永久磁石及び模擬磁石を同じようにして位置決 めして接着することができるので、永久磁石及び模擬磁石の取付作業の自動化を 容易に図ることができ、製造能率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示した正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１に示した実施例における模擬磁石の取付構
造を示した要部拡大断面図である。

【図４】本考案で用いる模擬磁石の一例を示した斜視図
である。

【図５】本考案で用いる模擬磁石の他の例を示した斜視
図である。

【図６】従来のフライホイール磁石回転子を示した縦断
面図である。

【符号の説明】

１ フライホイール磁石回転子 ２ フライホイール ２０１ 周壁部 ２０２ 底壁部 ２０６ 段差部 ３ 永久磁石 ４ 模擬磁石 ４０１ 模擬磁石本体 ４０２ 突出部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の周壁部と底壁部とを有するフラ
   イホイールと、前記フライホイールの周壁部の内周面に
   固定された弧状の永久磁石及び模擬磁石とを備えたフラ
   イホイール磁石回転子において、 前記フライホイールの周壁部の内周面の前記底壁部寄り
   の位置に段差部が形成され、 前記永久磁石はその軸線方向の一端が前記段差部に当接
   されて軸線方向に位置決めされ、 前記模擬磁石は、軸線方向寸法が前記永久磁石の軸線方
   向寸法よりも小さく設定された模擬磁石本体と、該模擬
   磁石本体から前記フライホイールの底壁部側に突出した
   突出部とを備えていて、該突出部が前記段差部に当接さ
   れた状態で軸線方向に位置決めされていることを特徴と
   するフライホイール磁石回転子。