JP2001136694A - 内燃機関用磁石発電機のロータ - Google Patents

内燃機関用磁石発電機のロータ

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JP2001136694A
JP2001136694A JP31648899A JP31648899A JP2001136694A JP 2001136694 A JP2001136694 A JP 2001136694A JP 31648899 A JP31648899 A JP 31648899A JP 31648899 A JP31648899 A JP 31648899A JP 2001136694 A JP2001136694 A JP 2001136694A
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flywheel
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permanent magnet
fixed
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Kazuya Sone
和也 曽根
Kazuyoshi Takagi
和義 高木
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Yamaha Motor Electronics Co Ltd
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Moriyama Manufacturing Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2789Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2791Surface mounted magnets; Inset magnets

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  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フライホイール部材とボス部材との係合にリ
ベットを用いる必要をなくして生産性を上げ、部品点数
を減らし、軽量化を可能にする。また永久磁石の保護ケ
ースを接着剤が硬化するまで押さえ続ける必要をなくし
て、生産性を向上させる。 【解決手段】 ステータに対向して回転する永久磁石が
固定されクランク軸と共に回転してフライホイールとし
て機能する内燃機関用磁石発電機のロータにおいて、ク
ランク軸に固定されるボスとこのボスに一体形成された
略円盤状のフランジ部とを有するボス部材と、フランジ
部の一側面に固定されるスタータ用ワンウェイクラッチ
のアウタレースと、フランジ部の他側面に固定される略
碗状のフライホイール部材と、このフライホイール部材
の内周面に接着固定される永久磁石と、を備え、フライ
ホイール部材およびボス部材をこれらを貫通して前記ワ
ンウェイクラッチのアウタレースに螺入される複数のボ
ルトによって固着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関のクラ
ンク軸に固定されて回転しフライホイールとしても機能
する内燃機関用磁石発電機のロータに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】自動二輪車等の小型の内燃機関(エンジ
ン)では、内燃機関のクランク軸にフライホイール兼用
のロータを固定し、このロータに固定した永久磁石がス
テータに対向した位置で回転するようにした永久磁石式
交流発電機(フライホイールマグネト)が広く用いられ
ている。
【0003】図3は従来の磁石発電機の構造を示す断面
図である。この図で符号10は内燃機関(図示せず)の
クランク軸である。このクランク軸10の一端はテーパ
状に形成され、ここに磁石発電機12のロータ14が固
定されている。16はステータであり、このロータ14
の内側に位置するように内燃機関のクランクケースカバ
ー(図示せず)に取付けられている。
【0004】ロータ14は、クランク軸10に固定され
るボス部材18と、このボス部18に固定されたフライ
ホイール部材20と、このフライホイール部材20に接
着により固定された永久磁石22とを有する。ボス部材
18はクランク軸10に嵌合されるボス18Aと、この
ボス18Aから外周方向に円盤状にのびるフランジ部1
8Bとを持つ。
【0005】クランク軸10のテーパ面はボス18Aに
形成したテーパ孔に嵌合され、クランク軸10の軸端に
螺合されたナット24によって両者は結合される。なお
クランク軸10のキー孔10Aに係入させた半月キー2
6を、ボス18A側に形成したキー溝18Cに係合させ
ることにより、両者の回転方向の位置ずれを規制してい
る。
【0006】フライホイール部材20は略碗状に形成さ
れている。すなわち前記ボス18Aが通る孔を有する円
盤状のフランジ部20Aと、このフランジ部20Aの外
周縁を円筒状に折曲した円筒部20Bとを持つ。この円
筒部20Bの内周面には前記永久磁石22が接着固定さ
れる。なお図中28はこの永久磁石22の位置決め用ス
ぺーサであり、フランジ部20Aと円筒部20Bの折曲
部内側に固定されている。
【0007】このフライホイール部材20とボス部材1
8とは、複数のリベット30によって一体的に係合され
ている、すなわちフライホイール部材20の内側からそ
のフランジ部20Aおよびボス部材18のフランジ部1
8Bにリベット30が挿通され、ボス部材20側からこ
のリベット30をかしめ(叩きつぶし)て係合するもの
である。
【0008】なおこのロータ14には、エンジン始動時
にスタータモータ(図示せず)の回転が伝えられる。そ
のためにボス部材18にはワンウェイクラッチ32を介
してスタータ歯車34の回転が伝えられるようになって
いる。すなわちワンウェイクラッチ32のアウタレース
(外輪)32Aがボス部材18のフランジ部18Bに固
定されている一方、スタータ歯車34のボス部34Aが
このワンウェイクラッチ32のハブとなっている。32
Bはワンウェイクラッチ32の爪(スプラグ)、32C
はこの爪32Bの保持器である。
【0009】ここにワンウェイクラッチ32のアウタレ
ース32Aは、フライホイール部材20の内側からその
フランジ部20Aおよびボス部材18のフランジ部18
Bを貫通してアウタレース32Aに螺入する複数のボル
ト(六角孔付きボルト、アレンキーボルト)36によっ
て固定されている。なお前記永久磁石22はその表面が
保護ケース38により保護されている。この保護ケース
38はステンレス薄板などの非磁性材で略碗状に作ら
れ、永久磁石22の内周面に接着剤で接着固定されてい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】この従来のロータ14
では、ボス部材18とフライホイール部材20とをリベ
ット30で係合しているため、加工工数が増える。
【0011】特にリベット30は、ボス部材18のアウ
タレース32Aが固着される面に突出することは避けな
ければならないから、フランジ部18Bには図3に示す
ように、リベット孔の開口が皿状になる皿孔30Aを加
工しなければならない。このため皿孔30Aの加工工数
が増える。またリベット30のかしめ作業も、かしめた
後でリベット30がこの皿孔30A内に完全に収まるよ
うにしなければならないから、このかしめ作業も面倒で
能率が悪いものとなっていた。
【0012】さらにフライホイール部材20をボス部材
18に固定するリベット30とは別に、ワンウェイクラ
ッチ32のアウタレース32Aをボス部材18に固定す
るためのボルト36も必要になるため、ボルト孔の加工
工数が増えると共に部品点数も増える。この場合ボス部
材18やフライホイール部材20に設けるボルト孔やリ
ベット孔の加工数が増えるため、ボス部材18やフライ
ホイール部材20の強度低下を招き易くなる。一般にフ
ライホールは、外周付近の重量を増やすことがフライホ
イールの機能を増大させるために望ましいが、前記のよ
うにボルト孔やリベット孔が増えるとその付近の強度を
増大させるために内径寄りの部分の重量が増えることに
なり、全体として重量の増大を招くという問題もある。
【0013】さらにまた永久磁石22の保護ケース38
は接着剤により固着していたため、接着剤の塗布作業が
面倒であり、接着剤の硬化を待つ間保護ケース38を押
さえて保持しなければならず、生産性が悪くなる。
【0014】この発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、フライホイール部材(20)とボス部材
(18)との係合にリベットを用いる必要をなくして生
産性を上げ、部品点数を減らすことを可能にし、軽量化
に適する内燃機関用磁石発電機のロータを提供すること
を目的とする。また永久磁石の保護ケースを接着剤が硬
化するまで押さえ続ける必要をなくして、生産性を向上
させることを目的とする。
【0015】
【発明の構成】この発明によればこの目的は、ステータ
に対向して回転する永久磁石が固定されクランク軸と共
に回転してフライホイールとして機能する内燃機関用磁
石発電機のロータにおいて、クランク軸に固定されるボ
スとこのボスに一体形成された略円盤状のフランジ部と
を有するボス部材と、前記フランジ部の一側面に固定さ
れるスタータ用ワンウェイクラッチのアウタレースと、
前記フランジ部の他側面に固定される略碗状のフライホ
イール部材と、このフライホイール部材の内周面に接着
固定される永久磁石と、を備え、前記フライホイール部
材および前記ボス部材はこれらを貫通して前記ワンウェ
イクラッチのアウタレースに螺入される複数のボルトに
よって固着されていることを特徴とする内燃機関用磁石
発電機のロータ、により達成される。
【0016】この場合に、ボルトにはその頭の締付面側
にフランジ部を一体に形成し、この締付面に近接したボ
ルト首部に一定径のストレート部を形成しておき、この
ストレート部でフライホイール部材とボス部材との位置
決めを行うようにすれば、位置決め精度を高めることが
できる。また保護ケースはこのボルトに共締めすれば保
護ケースを接着する接着剤を省いたり、あるいは接着剤
が硬化する間保護ケースを押さえ続けることを不用にす
ることが可能になる。この際ボルトのフランジ部で保護
ケースを保持するようにすれば、保護ケースのボルト孔
をボルトのストレート部よりも大径として加工精度を下
げることができ、生産性が向上する。
【0017】
【実施態様】図1は本発明の一実施態様を示す断面図、
図2はその一部の拡大断面図である。これらの図におい
て前記図3と同一部分には同一符号を付したので、その
説明は繰り返さない。
【0018】この実施態様が図3に示した従来装置と異
なるのは、複数のボルト50が、保護カバー138と、
フライホイール部120と、ボス部材118とを貫通し
てワンウェイクラッチ32のアウタレース32Aに螺入
し、これらを結合している点である。すなわち保護カバ
ー138は図2に示すように永久磁石22の内周面に内
側から密着する円筒部138Aと、この円筒部138A
から内径側へ延びる円盤状のフランジ部138Bとを持
ち、ボルト50はこのフランジ部138Bを共締めして
いる。
【0019】このボルト50は、頭50Aの締付面側
(保護カバー138に接触する面側)にフランジ部50
Bが一体形成されている。またこの締付面に近接するボ
ルト首部に一定径のストレート部50Cを持つ。フライ
ホイール部材120とボス部材118にはこのストレー
ト部50Cが嵌合するボルト孔が形成され、これらのボ
ルト孔とストレート部50Cとでフライホイール部材1
20とボス部材118との位置合せ、すなわち両者の中
心線が位置するように芯合せが行われる。
【0020】なおフランジ部50Bは保護カバー138
を押圧する際に保護カバー138との接触面積を増やし
て保護カバー138の変形や歪みの発生を防ぐと共に、
保護カバー138のボルト孔をストレート部50Cの径
に比べて十分大きく加工することを許容して、保護カバ
ー138の加工精度を下げて生産性を向上させることを
可能にする。
【0021】また保護カバー138はボルト50によっ
てフライホイール部120およびボス部材118に共締
めされるから、接着剤で接着することは原理的には不用
である。しかし保護カバー138の振動を防ぎフライホ
イール部材120や永久磁石22との密着を確実にする
ためには接着剤を併用してもよい。この場合接着剤が硬
化する間も保護カバー138はボルト50によって押さ
えられるから、別の部材で押さえておく必要がない。こ
のため生産性が向上する。
【0022】
【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、ボス部
材(118)にフライホイール部材(120)を固定す
る際に、ボス部材(118)にワンウェイクラッチ(3
2)のアウタレース(32A)が固定されることに着眼
して、これらを共通のボルト(50)によって共締めし
たものであるから、フライホイール部材(120)とボ
ス部材(118)との係合にリベットを用いる必要が無
くなる。
【0023】このためリベット用の皿孔の加工やリベッ
トのかしめ加工などが不要になり、特にリベットがボス
部材(118)のアウタレース(32A)取付面にかし
め加工の跡が突出しないようにする面倒な加工が不要に
なる。この結果組立性、生産性が向上し、部品点数を減
らすことができる。またボス部材(118)やフライホ
イール部材(120)に加工するボルト孔やリベット孔
の数が減るので、ボス部材(118)およびフライホイ
ール部材(120)のフランジ部(118B、120)
の剛性が増大する。そのためフライホイールとしての機
能を減らすことなく軽量化を図ることが可能になる。
【0024】ここに用いるボルト(50)はその頭(5
0A)の締付面側にフランジ部(50B)を一体に形成
し、またボルト首部に一定径のストレート部(50C)
を設け、このストレート部(50C)でフライホイール
部材(120)とボス部材(118)との位置合せを行
うようにすれば、すなわちこのストレート部(50C)
を位置決めピンとして兼用すれば、位置決め精度を高く
することが可能である(請求項2)。
【0025】永久磁石(22)の保護ケース(138)
を取付ける場合には、この保護ケース(138)にボル
ト(50)より内径側へ延びるフランジ部(138B)
を設け、このフランジ部(138B)をボルト(50)
で共締めすることができる(請求項3)。この場合は保
護カバー(138)を固定する接着剤が硬化するまでの
間このカバー(138)を押さえておく必要もなくなる
から、生産性が向上する。なお接着剤を省けば生産性は
さらに向上するが、この発明は接着剤を併用したものを
含む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を示す断面図
【図2】その一部拡大断面図
【図3】従来装置を示す断面図
【符号の説明】
10 クランク軸 12 磁石発電機 14 ロータ 16 ステータ 18、118 ボス部材 18B、118B フランジ部 20、120 フライホイール部材 20A、120A フランジ部 22 永久磁石 32 ワンウェイクラッチ 32A アウタレース 38、138 保護ケース 50 ボルト 50A 頭 50B フランジ部 50C ストレート部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H607 BB02 BB09 BB14 BB17 BB27 CC03 DD19 EE05 FF22 5H621 BB07 HH01 JK08 JK15 PP05 5H622 CA02 CA10 PP05 PP14 PP16 PP17 PP19

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステータに対向して回転する永久磁石が
    固定されクランク軸と共に回転してフライホイールとし
    て機能する内燃機関用磁石発電機のロータにおいて、 クランク軸に固定されるボスとこのボスに一体形成され
    た略円盤状のフランジ部とを有するボス部材と、前記フ
    ランジ部の一側面に固定されるスタータ用ワンウェイク
    ラッチのアウタレースと、前記フランジ部の他側面に固
    定される略碗状のフライホイール部材と、このフライホ
    イール部材の内周面に接着固定される永久磁石とを備
    え、 前記フライホイール部材および前記ボス部材はこれらを
    貫通して前記ワンウェイクラッチのアウタレースに螺入
    される複数のボルトによって固着されていることを特徴
    とする内燃機関用磁石発電機のロータ。
  2. 【請求項2】 ボルトは、その頭の締付面側にフランジ
    部が一体に形成され、この締付面に近接するボルト首部
    に一定径のストレート部を持ち、このストレート部をフ
    ライホイール部材およびボス部材のボルト孔に係合させ
    て位置決めする請求項1の内燃機関用磁石発電機のロー
    タ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、さらに永久
    磁石の内周面に密着する略碗状の永久磁石保護ケースを
    備え、ボルトはこの永久磁石保護ケースとフライホイー
    ル部材とボス部とを貫通してワンウェイクラッチのアウ
    タレースに螺入されている内燃機関用磁石発電機のロー
    タ。
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