JPH0746781A - 磁石発電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マグネットを軸方向全長にわたって固定し、
カバーをヨークの底部に適正に固定する。 【構成】 カバー筒壁４１を径方向外向きに膨出された
膨出部４７がマグネット２０、２０間の空間の軸方向全
長にわたって形成され、カバーのヨーク開口側に径方向
外向きに突設された外側鍔部４２が各マグネットのヨー
ク開口側端面に当接され、外側鍔部４２には弾性付与部
４３がマグネット２０をヨーク閉塞壁方向に付勢するよ
うに形成されている。カバー４０のヨーク閉塞壁側に径
方向内向きに突設された内側鍔部４４がヨーク閉塞壁に
固定され、この内側鍔部の内周辺部には剛性付与部４６
が軸方向開口側向きに屈曲されて環状に形成されてい
る。 【効果】 剛性付与部がカバー圧入時の応力に抵抗して
内側鍔部が波打ち状態に変形するのは防止するため、内
側鍔部はヨーク閉塞壁に適正に固定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁石発電機の回転子に
関し、特に、永久磁石の固定構造の改良に係り、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。

【０００２】

【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、フェライトマグネット等のよ
うな永久磁石（以下、マグネットという。）を利用した
磁石発電機が使用されることがある。

【０００３】この種の磁石発電機は、ヨークの内周に複
数個のマグネットを等間隔で配列固定されることにより
構成されている回転子と、コアにおける放射状の複数箇
所にコイルを巻装されることにより構成されている発電
子とを備えており、前記回転子がエンジンに駆動されて
発電子の周囲を回転することにより、発電子の各磁極コ
イルにおいて起電力を誘起せしめるように構成されてい
る。

【０００４】従来、このような磁石発電機に使用される
回転子として、特開昭６１−２８０７４７号公報に記載
されているように、鉄椀の内周面に配置した複数個の円
弧状の磁石の内周面に磁石保護部材の筒部を圧接し、こ
の磁石保護部材のフランジ部を各磁石の開口端側端面に
当接させて各磁石の軸方向移動を規制すると共に、磁石
保護部材の固定部を鉄椀の底部に固定し、かつ磁石保護
部材の筒部の鉄椀底部側の外形形状を各磁石配列の内径
寸法より小となるテーパ状となすと共に、磁石保護部材
の筒部に各磁石間の空間に向かって外径方向に膨出する
膨出部を形成することにより、磁石保護部材の鉄椀への
固定によって各磁石を鉄椀内周面に固定するように構成
されているもの、がある。また、磁石保護部材圧入時に
おける磁石保護部材の変形を膨出部で吸収すると共に、
磁石保護部材の筒部における固定部側の外形形状が各磁
石配列の内径寸法より小となるテーパ状となしてあるこ
とによって、磁石保護部材の固定部側の変形を少なくし
て、磁石保護部材を固定部によって確実に鉄椀に固定す
ることができるように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな磁石発電機の回転子においては、磁石保護部材の筒
部の鉄椀底部側の外形形状が各磁石配列の内径寸法より
小となるテーパ状に形成されるため、磁石の軸方向全長
にわたって膨出部を形成することができず、磁石を軸方
向全長にわたって磁石を均一な力で固定できないととも
に、鉄椀底部側の内部空間が狭くなるという問題点があ
る。

【０００６】本発明の目的は、マグネットを強固にヨー
ク内周に固定することができるとともに、カバーをヨー
クの底部に適正に固定することができる磁石発電機の回
転子を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁石発電機
の回転子は、略椀形状のヨークの内周に複数個のマグネ
ットが周方向に間隔を置いて配されており、マグネット
の内側に筒形状のカバーが圧入されて固着されている磁
石発電機の回転子において、前記カバーの筒壁を径方向
外向きに膨出されてなる膨出部が、隣合うマグネット間
の空間の軸方向全長に形成されており、前記カバーのヨ
ーク開口側に径方向外向きに突設された外側鍔部が、前
記各マグネットのヨーク開口側端面に当接されており、
また、前記カバーのヨーク閉塞壁側に径方向内向きに突
設された内側鍔部が、ヨーク閉塞壁に固定されていると
ともに、この内側鍔部には剛性付与部が環状に形成され
ていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】前記した手段によれば、カバーの内側鍔部の内
周辺部には剛性付与部が形成されているため、カバーが
マグネットの内側に圧入されるに際して、内側鍔部にこ
れを波打ち状態に変形させようとする応力が作用して
も、剛性付与部がこの応力に充分に抵抗することによ
り、内側鍔部が波打ち状態に不正に変形するのは防止さ
れることになる。したがって、カバーの内側鍔部はヨー
ク閉塞壁に適正に固定することができる。

【０００９】また、カバーの筒壁が径方向外向きに膨出
されてなる膨出部が隣合うマグネット間の空間の軸方向
全長にわたって形成されることにより、マグネットを確
実に位置決め固定することができる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例である磁石発電機の
回転子を示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）
は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う正面断面図である。図２はそ
の分解斜視図である。

【００１１】本実施例において、本発明に係る磁石発電
機の回転子はヨークと、複数のマグネットと、ケース
と、カバーとを備えている。

【００１２】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、円筒形
状の筒壁１２にはリラクタ１３が周方向および軸方向に
所定の幅をもって径方向外向きに突設されている。ヨー
ク１１の下面閉塞壁１４には、エンジンに直結させるボ
ス（図示せず）を挿通するための軸孔１５が中心に開設
されている。軸孔１５の外方位置にはケースを回り止め
するように固定するためのケース固定用凸部１６が複数
個（本実施例においては、４個）、軸孔１５との同心円
上において閉塞壁１４の一部を下面側から突き上げられ
ることにより突設されている。

【００１３】また、ヨーク１１の閉塞壁１４の底面には
カバーを固定するためのカバー固定用凸部１７が複数個
（本実施例においては、８個）、ケース固定用凸部１６
群よりも内側寄りの位置で軸孔１５との同心円上におい
て周方向に等間隔に配されて、閉塞壁１４の一部を外面
から突き上げられることにより軸心方向内向きに突設さ
れており、この凸部１８は後述するようにカバーに突設
された固定孔に挿通されてかしめ加工され得るように構
成されている。

【００１４】なお、本実施例においては、ヨーク１１の
筒壁１２の開口縁には巻きかしめ代部は設けられていな
い。

【００１５】マグネット２０はヨーク１１の深さ以下の
高さを有し、幅方向においてヨーク１１の内周に沿って
弯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。マグネット２０の円弧形状の内周面（以下、腹面と
いう。）２１の左右両端部には傾斜面部２３が左右両端
部に行くに従って外周面２２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２４および２４は
ヨーク１１の中心を通る法線についての接線に対して直
角になるように形成されており、上面２５と下面２６は
互いに平行に形成されている。

【００１６】ケース３０は樹脂等のような適度な弾性を
有する非磁性材料が用いられて一体成形されており、全
体的に前記ヨーク１１内に嵌合する略円形の椀形状に形
成されている。ケース３０はヨーク１１の内径と略等し
い内径を有する円形リング形状のリング３１を備えてお
り、リング３１の径方向の厚みはマグネット２０の径方
向の厚みよりも若干薄く形成されている。リング３１の
一端面（以下、上面とする。）には隔壁部３２がマグネ
ット２０と同数本（本実施例においては、４個）、周方
向に等間隔に配されて軸方向の片側に、互いに平行にそ
れぞれ突設されている。

【００１７】各隔壁部３２は高さが前記マグネット２０
の高さ以下に形成されており、その径方向の厚みがマグ
ネット２０の径方向の厚みよりも若干薄く形成されてい
る。隣合う隔壁部３２、３２間にはマグネット収容室３
３がそれぞれ実質的に形成されている。マグネット収容
室３３はマグネット２０の高さ以下の高さと、マグネッ
ト２０の周方向の幅よりも若干大きめの幅と、マグネッ
ト２０の径方向の幅よりも若干小さめの幅とを有する円
弧形状の中空室に形成されている。また、マグネット収
容室３３は天井面と背面と腹面とはそれぞれ開放されて
いる。

【００１８】ケース３０のリング３１における隔壁部３
２と反対側の端面である下面には、ケース自体をヨーク
１１に回り止めするための固定用凹部３４が複数個（本
実施例においては、４個）、各隔壁部３２に対応する位
置にそれぞれ配されて一定深さ一定幅に没設されてい
る。この凹部３４はヨーク１１に突設された前記固定用
凸部１６に嵌合するように形成されている。

【００１９】カバー４０は薄鉄板等の金属材料が用いら
れて絞りプレス加工等により一体成形されており、後述
するマグネット２０群が構成する円筒内に圧入する略円
筒形状に形成されている。すなわち、カバー４０は円形
の筒壁４１を備えており、この筒壁４１の外径はマグネ
ット２０群が構成する円筒の内径よりも若干大径に形成
されている。

【００２０】カバー４０の筒壁４１の一端（以下、上端
とする。）には、外側鍔部４２が径方向に外向きに突出
した円形ドーナツ状に形成されている。外側鍔部４２の
筒壁４１との接続部には弾性付与部４３が一体的に褶曲
成形されている。すなわち、弾性付与部４３は断面が略
半円形であって開口側が下向きの樋形状をもって、円形
ドーナツ形状に形成されている。そして、弾性付与部４
３は外側鍔部４２の外側周辺部がマグネット２０の上端
面に押接した状態において、適宜撓むことによりマグネ
ット２０に当該撓みに応じた弾発力を付勢するようにな
っている。

【００２１】また、組立前において、カバー４０の筒壁
４１の下端には、内側鍔部４４が円形ドーナツ形状に一
体的に成形されている。内側鍔部４４の内径は、ヨーク
１１に配列された凸部１７群の配列径よりも小径で、軸
孔１５、１５の内径よりも若干大径に設定されている。
内側鍔部４４における径方向の中間部には固定孔４５が
ヨーク１１の凸部１７群と同数個（本実施例において
は、８個）、それぞれがヨーク１１の凸部１７群と整合
するように開設されており、各固定孔４５は各凸部１７
をそれぞれ挿通し得るように形成されている。

【００２２】また、内側鍔部４４の内周縁には剛性付与
部４６が、全周にわたって曲げ起こし成形されている。
この剛性付与部４６は絞り加工等により、内側鍔部４４
の内周縁部が全周にわたって一定高さに軸方向内向きに
曲げ起こし成形され、後述するカバー４０の圧入時に充
分な剛性を付与するようになっている。

【００２３】次に、前記構成に係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、磁石発
電機の回転子の構成を説明する。

【００２４】まず、ヨーク１１内にケース３０が嵌入さ
れ、ヨーク１１の底壁に隆起されている各固定用凸部１
６にケース３０下面の各固定用凹部３４がそれぞれ嵌合
される。この凸部１６と凹部３４との嵌合により、ケー
ス３０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。

【００２５】続いて、ケース３０の各収容室３３にマグ
ネット２０が上方からそれぞれ挿入されて行く。マグネ
ット２０が収容室３３に挿入されると、マグネット２０
の側面２４、２４が法線と略平行、すなわち、隔壁部３
２の側面と略平行に形成されているため、マグネット２
０は周方向に正確に位置決めされることになる。この状
態において、交互に環状に配されているマグネット２０
と隔壁部３２とがヨーク１１の内周面に沿って互いに押
し合っている状態になっている。

【００２６】次いで、ケース３０の各収容室３３に収容
されて環状に整列されているマグネット２０群の内側
に、マグネット２０群が構成する円形内周面の直径より
も若干大径の外径を有する円筒形状に形成されているカ
バー１４が圧入される。この圧入に伴って、カバー４０
の筒壁４１における各隣合うマグネット２０、２０間に
それぞれ対向した部分が、この各空間内にそれぞれ膨出
されて各膨出部４７がそれぞれ形成される。

【００２７】このカバー４０のマグネット２０群への圧
入による筒壁４１における各膨出部４７の膨出成形に際
しては、カバー４０の内側鍔部４４に対して膨出変形に
伴う二次的な応力が作用するため、内側鍔部４４が波打
ち状態に変形しようとする。

【００２８】しかし、本実施例においては、内側鍔部４
４の内周辺部には剛性付与部４６が屈曲成形されている
ため、内側鍔部４４にこれを波打ち状態に変形させよう
とする応力が作用しても、剛性付与部４６がこの応力に
抵抗することにより、内側鍔部４４が波打ち状態に変形
するのは未然に防止されることになる。したがって、後
述するように、固定孔４５に固定用凸部１７が嵌入され
て固定用凸部１７がかしめ加工されることにより、カバ
ー４０の内側鍔部４４がヨーク１１の閉塞壁１４に固定
されるに際して、内側鍔部４４は変形に悪影響を受けず
に適正に固定されることになる。

【００２９】カバー４０のマグネット２０群への圧入に
際して、外側鍔部４２および内側鍔部４４にはカバー１
４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の全体にわたって均一に付勢させることができ
る。圧入力を均一に付勢させることにより、カバー４０
が圧入されるのに伴って筒壁４１に軸方向の襞（横縞）
が発生したり、筒壁４１や外側鍔部４２および内側鍔部
４４が不規則に変形したりするのを防止することができ
るとともに、より一層精密な圧入を実現させることがで
きる。

【００３０】また、カバー４０の上端辺には外側鍔部４
２が、下端辺には内側鍔部４４がそれぞれ形成されてい
るため、カバー４０が薄鉄板により形成されていても、
その筒壁４１には充分な剛性が確保されている。したが
って、カバー４０のマグネット２０群内への圧入は円滑
に、かつ、カバー４０の筒壁４１の外周面がマグネット
２０群の内周面に全体にわたって均一に密着するよう
に、筒壁４１の隣合うマグネット２０、２０の空間に対
向する各部分に軸方向全長にわたって膨出部４７が適正
に形成されるように行われることになる。

【００３１】カバー４０がマグネット２０群に最終行程
迄圧入されると、その内側鍔部４４がヨーク１１の閉塞
壁１４の底面に当接した状態になる。この状態におい
て、内側鍔部４４に開設された各固定孔４５はヨーク１
１の閉塞壁１４の底面に突設された各固定凸部１７にそ
れぞれ嵌合した状態になる。

【００３２】そして、圧入具がカバー４０の内側から抜
き出された後、または、圧入具のカバー４０の固定孔４
５に当接する部分に設けられた貫通孔にかしめピンを挿
通することにより、カバー４０の固定孔４５に挿通され
たヨーク１１の固定用凸部１７の突出端部がかしめ加工
される。そして、かしめ加工後の凸部１７群により、カ
バー４０はその内側鍔部４４の全周においてヨーク１１
の閉塞壁１４に円形環状に固定された状態になる。

【００３３】このようしてカバー４０がヨーク１１に固
定された状態において、カバー４０の上端辺に形成され
た外側鍔部４２はマグネット２０群の上端面に押接して
マグネット２０を軸方向下向きに押す状態になる。外側
鍔部４２がマグネット２０群の上端面を軸方向下向きに
押すと、マグネット２０側から外側鍔部４２に反力が作
用するため、外側鍔部４２に形成された弾性付与部４３
は上向きに弾性変形することにより、弾発力を蓄積す
る。この弾性付与部４３の弾発力により外側鍔部４２が
マグネット２０群を軸方向下向きに押すことになる。

【００３４】そして、このカバー４０の外側鍔部４３に
よる押圧力により、マグネット２０群は軸方向下向きに
押され、ヨーク１１とカバー４０とケース３０の収容部
３３との間の空間内からの抜け出しを確実に阻止される
とともに、軸方向の位置決めを確保された状態になる。

【００３５】以上説明した前記実施例によれば次の効果
が得られる。 （１） カバー４０の内側鍔部４４の内周辺部には剛性
付与部４６が形成されているため、カバー４０がマグネ
ット２０の内側に圧入されるに際して、内側鍔部４４に
これを波打ち状態に変形させようとする応力が作用して
も、剛性付与部４６がこの応力に充分に抵抗することに
より、内側鍔部４４が波打ち状態に変形するのは防止さ
れることになる。したがって、カバーの内側鍔部４４は
ヨーク１１の閉塞壁１４に適正に固定することができ
る。

【００３６】（２） カバー４０の筒壁４１が径方向外
向きに膨出されてなる膨出部４７が、隣合うマグネット
２０、２０間の空間の軸方向全長にわたって形成される
ことにより、各マグネット２０が周方向および径方向に
ついて確実に位置決め固定されており、かつまた、カバ
ー４０の上端辺に径方向外向きに突設された外側鍔部４
２が各マグネット２０の上端面に押圧されることによ
り、マグネットが軸方向について確実に位置決めされて
いるため、接着剤による固定を省略することも可能であ
る。

【００３７】図３は本発明の実施例２である磁石発電機
の回転子を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）のｂ−ｂ線に沿う正面断面図である。

【００３８】本実施例２が前記実施例１と異なる点は、
ケースが省略されている点と、カバー４０Ａの外側鍔部
４２Ａの内周縁辺部の弾性付与部が省略されている代わ
りに、カバー４０Ａの筒壁４１における底部に軸方向位
置決め部４８が径方向内向きに膨出成形されて環状に形
成されている点にある。

【００３９】本実施例２によれば、前記実施例１の効果
に加えて次の効果が得られる。 （１） 各マグネット２０の上面にカバー４０Ａの外側
鍔部４２Ａを当接させた状態で、カバー４０Ａの筒壁４
１のヨーク閉塞壁側部分を径方向外向きに膨出成形させ
ることにより、各マグネット２０をカバー４０Ａの外側
鍔部４２Ａとカバー筒壁４１のヨーク閉塞壁側部分に膨
出成形された軸方向位置決め部４８とによって挟持させ
た状態で固定させることができる。

【００４０】（２） 前記（１）により、各マグネット
２０の高さ位置がカバー４０Ａの外側鍔部４２Ａで揃え
られて、各マグネット２０の高さ方向の寸法ばらつきは
ヨーク１１の閉塞壁側でそれぞれ吸収された状態になる
ため、磁石発電機の回転子の軸方向長さを短縮させるこ
とができる。

【００４１】（３） 前記（１）により、マグネットケ
ースを廃止することができるため、部品点数および作業
工数を低減することができ、また、マグネット２０をマ
グネットケースに圧入させる工程が廃止されるため、マ
グネットの破損を回避することができるとともに、マグ
ネット２０の寸法管理の厳格性を緩和することができ
る。

【００４２】（４） カバー４０Ａの筒壁４１底部を径
方向外向きに膨出成形させるに際して、カバー４０Ａを
押し下げてその膨出代分を上から供給することにより、
ヨーク１１に固定されたカバー４０Ａの内側鍔部４４に
過大な引張応力が作用するのを防止することができるた
め、カバー４０Ａの内側鍔部４４の破損を未然に防止す
ることができる。

【００４３】図４は本発明の実施例３である磁石発電機
の回転子を示しており、（ａ）は一部切断平面図、
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う正面断面図である。

【００４４】本実施例３が前記実施例１と異なる点は、
ケースが省略されている代わりに、ヨーク１１Ｂの側壁
１２Ｂの底部にマグネット支持部１８が径方向内向きに
膨出成形されて環状に形成されており、この支持部１８
に各マグネット２０が下面を押接されて位置決めされて
いる点にある。

【００４５】本実施例３によれば、前記実施例１の効果
に加えて、マグネットケースを省略することができると
いう効果が得られる。

【００４６】図５は本発明の実施例４である磁石発電機
の回転子を示しており、（ａ）は一部切断平面図、
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う正面断面図である。

【００４７】本実施例４が前記実施例１と異なる点は、
剛性付与部４６Ｃが内側鍔部４４Ｃにおける固定孔４５
よりも外側寄りの中間位置に、断面略半円形の樋形状で
円形リング形状に弯曲成形されている点にある。

【００４８】本実施例３によれば、前記実施例１の効果
に加えて、剛性付与部４６Ｃが樋形状に形成されている
ため、内側鍔部４４Ｃにおける剛性がより一層増強され
るという効果が得られる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マグネットをその軸方向全長にわたって強固に固定する
ことができるとともに、カバーをヨークの底部に適正に
固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である磁石発電機の回転子を
示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は（ａ）
のｂ−ｂ線に沿う正面断面図である。

【図２】その分解斜視図である。

【図３】本発明の実施例２である磁石発電機の回転子を
示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ
線に沿う正面断面図である。

【図４】本発明の実施例３である磁石発電機の回転子を
示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は（ａ）
のｂ−ｂ線に沿う正面断面図である。

【図５】本発明の実施例４である磁石発電機の回転子を
示しており、（ａ）は一部切断平面図、（ｂ）は（ａ）
のｂ−ｂ線に沿う正面断面図である。

【符合の説明】

１１、１１Ｂ…ヨーク、１２、１２Ｂ…筒壁、１３…リ
ラクタ、１４…閉塞壁、１５…軸孔、１６…ケース固定
用凸部、１７…カバー固定用凸部、１８…マグネット支
持部、２０…マグネット、２１…円弧形状の内周面（腹
面）、２２…外周面、２３…傾斜面部、２４…立ち上が
り側面、２５…上面、２６…下面、３０…ケース、３１
…リング、３２…隔壁部、３３…マグネット収容室、３
４…固定用凹部、４０、４０Ａ…カバー、４１…筒壁、
４２、４２Ａ…外側鍔部、４３…弾性付与部、４４…内
側鍔部、４５…固定孔、４６…剛性付与部、４７…周方
向位置決め部、４８…軸方向位置決め部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略椀形状のヨークの内周に複数個のマグ
   ネットが周方向に間隔を置いて配されており、マグネッ
   トの内側に筒形状のカバーが圧入されて固着されている
   磁石発電機の回転子において、 前記カバーの筒壁を径方向外向きに膨出されてなる膨出
   部が、隣合うマグネット間の空間の軸方向全長に形成さ
   れており、 前記カバーのヨーク開口側に径方向外向きに突設された
   外側鍔部が、前記各マグネットのヨーク開口側端面に当
   接されており、 また、前記カバーのヨーク閉塞壁側に径方向内向きに突
   設された内側鍔部が、ヨーク閉塞壁に固定されていると
   ともに、この内側鍔部には剛性付与部が環状に形成され
   ていることを特徴とする磁石発電機の回転子。