JP2003088060A - 磁石式発電機のロータとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コストの低減を図ることができると共に、
回転検出用凸部を高い精度で形成することができる磁石
式発電機のロータとその製造方法を提供する。 【解決手段】磁石式発電機のロータ本体１は、中央にボ
ス部４を設けてカップ状に形成された本体の外周壁にヨ
ーク部２が形成され、ヨーク部２の内側に永久磁石が接
着され、ヨーク部の外周部に回転検出用凸部３が突設さ
れる。回転検出用凸部３がヨーク部外周の切削加工によ
って形成され、回転検出用凸部３の円周方向側の両側の
端面３ａが、回転検出用凸部３の中心線とロータの中心
軸を含む中心平面と平行な平面になるように形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車、バギ
ー車、雪上車等のエンジンに装着され、搭載バッテリの
充電や電気機器への電力供給に使用される磁石式発電機
のロータとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の磁石式発電機のロータ
は、中央にボス部を有したカップ状に形成され、その外
周壁を形成するヨーク部の内側に沿って、複数に分割形
成された環状の永久磁石が装着され、その永久磁石の内
側に円筒状の保護カバーが接着されている。また、この
種の磁石式発電機には、その回転角（または回転数）を
電気的に検出するために、ピックアップコイル式の回転
角センサが設けられる場合があり、回転角センサが設け
られる場合には、磁石式発電機のロータのヨーク部の外
周面に、１個または複数個の回転検出用凸部が、円周方
向に沿った所定位置に所定の長さで設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁石式発電機の
ロータのヨーク部の外周に形成される回転検出用凸部
は、カップ状に成形されたロータ本体の外周部の所定箇
所を、プレス機による型押し加工によって押し出して形
成されていた。このため、回転検出用凸部の長さ（幅）
や位置或は個数が変わると、その度にプレス用の型を製
作する必要があり、製造コストが増大すると共に、回転
検出用凸部の寸法精度を高くすることができにくい問題
があった。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、製造コストの低減を図ることができると共に、回転
検出用凸部を高い精度で形成することができる磁石式発
電機のロータとその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の磁石式発電機のロータは、中央にボス部を
設けてカップ状に形成されたロータ本体の外周壁にヨー
ク部が形成され、ヨーク部の内側に永久磁石が装着され
ると共に、ヨーク部の外周部に回転検出用凸部が突設さ
れてなる磁石式発電機のロータにおいて、回転検出用凸
部がヨーク部外周の切削加工によって形成され、回転検
出用凸部の円周方向側の両側の端面が、回転検出用凸部
の中心線とロータの中心軸を含む中心平面と平行な平面
になるように形成されたことを特徴とする。

【０００６】また、本発明のロータの製造方法は、中央
にボス部を設けてカップ状に形成されたロータ本体の外
周壁にヨーク部が形成され、ヨーク部の内側に永久磁石
が装着され、ヨーク部の外周部に回転検出用凸部が突設
されてなる磁石式発電機のロータの製造方法において、
ロータ本体の外周部に回転検出用凸部の幅と高さを持っ
た突条部を切削加工により形成し、突条部の所定位置を
所定の長さで分断するように突条部の一部を切削して回
転検出用凸部を形成し、回転検出用凸部の円周方向側の
両側の端面を、回転検出用凸部の中心線とロータの中心
軸を含む中心平面と平行な平面になるように切削して、
回転検出用凸部を形成することを特徴とする。

【０００７】

【作用】このような磁石式発電機のロータでは、そのロ
ータ本体のヨーク部の外周に回転検出用凸部が、切削加
工により形成されるため、回転検出用凸部の個数や大き
さが、どのように変更になっても、型等を製作する必要
がなく、製造コストをかげずに迅速に対処することがで
きる。

【０００８】また、ヨーク部外周の回転検出用凸部は、
先ず、ロータ本体の外周部に回転検出用凸部の幅と高さ
を持った突条部を切削加工により形成し、次に、突条部
の所定位置を所定の長さで分断するように突条部の一部
を切削して回転検出用凸部を形成する。このとき、回転
検出用凸部の円周方向側の両側の端面を、回転検出用凸
部の中心線とロータの中心軸を含む中心平面と平行な平
面になるように切削して、回転検出用凸部を形成するた
め、正面視で回転検出用凸部の両側の端面の形状が、扇
状のように傾斜せず、回転検出用凸部の中心線と平行な
平面となるから、回転検出用凸部の高さのばらつきが、
回転検出用凸部の長さに影響を与えることがなく、回転
検出用凸部の円周方向の長さの精度を上げることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は磁石式発電機のロータ本体
１の正面図を示し、図２はそのロータ本体１の断面図を
示している。ロータ本体１は、磁性体金属を材料にし
て、熱間鍛造により中央にボス部４を設けてカップ状に
形成され、切削加工される。ロータ本体１は、切削加工
により、その内周面、外周面、及び端面を削り、所定の
設計寸法が得られるように加工され、ロータ本体１の外
周壁のヨーク部２に外周部に、回転角（または回転数）
を検出するための回転検出用凸部３が形成される。

【００１０】ロータ本体１の中央のボス部４には、エン
ジンのクランクシャフトに嵌着されるテーパ孔４ｂと、
抜き操作のためのねじ孔４ａが形成され、ボス部４の先
端には平坦な締付座面４ｃが設けられる。さらに、ロー
タ本体１の底部には、図１に示すように、６個のクラッ
チ取付用の取付孔７と５個の冷却用の窓孔６がボス部４
の周囲に等間隔で穿設される。

【００１１】ロータ本体１のヨーク部２の内側には、複
数に分割形成された永久磁石１１（図７）が後工程で環
状に装着されるが、これらの永久磁石１１をヨーク部２
の内側に保持するために、磁石保持部８がヨーク部２の
内側に円周方向の突設される。更に巻き保持部９がヨー
ク部２の先端部に薄肉部として環状に形成される。

【００１２】次に、上記回転検出用凸部３をロータ本体
１のヨーク部２の外周部の所定位置に形成する工程を説
明すると、この回転検出用凸部３は、ヨーク部２の外周
部に予め形成した突条部５を切削加工して形成される。

【００１３】即ち、図４に示すように、熱間鍛造で成形
されたカップ状のロータ本体１のワークには、ヨーク部
２の外周に予めの突条部５が形成されており、第一段階
の切削加工により、この突条部５が、回転検出用凸部３
の幅と高さと、同一の幅、高さを持つように切削加工さ
れる。

【００１４】次に、図４のように外周に突条部５を有す
るロータ本体１のワークを、更にマシニングセンター等
にかけて、突条部５から回転検出用凸部３の削り出しを
行なう。この回転検出用凸部３の切削加工は、図５に示
すように、マシニングセンター等のエンドミル１０の先
端を突条部５に当てて、回転検出用凸部３を除く部分を
削り取るように行なう。

【００１５】このとき、回転検出用凸部３の円周方向側
の端面３ａは、図１、図５に示す回転検出用凸部３の中
心線Ｓとロータの中心軸Ｏを含む中心平面と平行な平面
Ｍに含まれるように、切削工具（エンドミル）１０を中
心線Ｓと平行な垂線Ｓ₁ に沿って位置させ、図５のよう
に、端面３ａを切削する。これにより、回転検出用凸部
３の円周方向両側の端面３ａは、回転検出用凸部３の中
心線Ｓとロータの中心軸Ｏを含む中心平面と平行な平面
Ｍ内に形成される。

【００１６】回転検出用凸部３の長さＬ₁ の公差は、回
転角度の検出精度に影響するために小さく、高い寸法精
度で形成する必要があるが、上記のように回転検出用凸
部３の両側の端面３ａを、回転検出用凸部３の中心線Ｓ
とロータの中心軸Ｏを含む中心平面と平行な平面Ｍ内で
形成することにより、回転検出用凸部３の長さＬ₁ のば
らつきを少なくし、高精度に形成することができる。

【００１７】一般に、円周面上に凸部を形成する場合、
図６に示すように、円形のワーク２０の中心点を通る中
心線Ｃ₁ 、Ｃ₂ に沿って、切削工具３０を進入させ、ワ
ーク２０の中心点を通る中心線Ｃに沿った平面内で、凸
部２１の両側の端面２１ａを形成する。この場合、ワー
ク２０の外周面の凸部２１は、略扇状に形成されること
になり、凸部２１の上面の長さＬ₂ は、凸部２１の高さ
の公差に応じて、変化するため、製品ごとにばらつきが
生じ易い。

【００１８】これに対し、図５のように、切削工具１０
を回転検出用凸部３の中心線Ｓと平行な垂線Ｓ₁ に沿っ
て進入させ、端面３ａを切削すれば、回転検出用凸部３
の長さＬ₁ は回転検出用凸部３の高さの公差の影響を受
けず、回転検出用凸部３の長さＬ₁ を高い精度で形成す
ることができる。

【００１９】回転検出用凸部３を切削により加工する
際、突条部５における回転検出用凸部３以外の部分を、
ワークを回転させてまたはエンドミル１０を円周方向に
動かして除去するが、ロータ本体上の回転検出用凸部３
の数が多く、凸部と凸部の間隔が短い場合には、ワーク
またはエンドミルをロータの軸方向に動かして、突条部
５の不要な部分を除去して複数の回転検出用凸部３を形
成する。

【００２０】このように形成されたロータ本体１のヨー
ク部２の内側には、図７に示すように、永久磁石１１が
装着され、その内側に保護カバー１２が取り付けられ
る。永久磁石１１は、複数に分割された円弧状の磁石で
あり、ヨーク部２の内側に円環状に配置される。ヨーク
部２の内側で永久磁石１１は、底部側を磁石保持部８で
保持され、先端側を内側に巻き込んだ巻き保持部９によ
り、先端部を挟むように保持されると共に、接着剤によ
りヨーク部の内側に接着される。

【００２１】更に、保護カバー１２が永久磁石１１の内
側に嵌挿される。保護カバー１２は、例えばステンレス
板をプレス加工して円筒状に形成され、円環状の先端縁
部が外側に曲折されて曲折部が形成される。保護カバー
１２は、その先端の曲折部を永久磁石１１の先端部に係
止して、永久磁石１１の内側に嵌着され、かつ接着剤に
より接着される。

【００２２】上記のように構成されたロータは、図示し
ないエンジンのクランクシャフトの先端部にそのテーパ
孔４ｂを嵌着させ、締付座面４ｃ側からロータ締付ボル
トをねじ込み締付・固定される。また、ロータ本体１の
底部にはスタータクラッチが取付孔７に固定ボルトを差
し込み締付固定される。

【００２３】なお、上記実施形態では、ロータ本体のヨ
ーク部２の外周に、１個の回転検出用凸部３を設けた
が、２個以上の回転検出用凸部をヨーク部２の外周に設
ける場合もあり、例えば６個の回転検出用凸部を設ける
場合は、６０度間隔で設け、１２個の場合は、３０度間
隔で回転検出用凸部を設けることになる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁石式発
電機のロータとその製造方法によれば、ヨーク部の外周
に回転検出用凸部を切削加工により形成するから、従来
のプレス機の型押し出しにより形成する場合に比べ、回
転検出用凸部の個数や大きさが変更されたとき、型を製
作する必要がなく、低い製造コストで、回転検出用凸部
を形成することができる。また、回転検出用凸部の円周
方向側の両側の端面を、回転検出用凸部の中心線とロー
タの中心軸を含む中心平面と平行な平面になるように切
削して、回転検出用凸部を形成するため、正面視で回転
検出用凸部の両側の端面の形状が、扇状のように傾斜せ
ず、回転検出用凸部の中心線と平行な平面となるから、
回転検出用凸部の高さのばらつきが、回転検出用凸部の
長さに影響を与えることがなく、回転検出用凸部の円周
方向の長さの寸法精度を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す磁石式発電機のロー
タ本体の正面図である。

【図２】同ロータ本体の断面図である。

【図３】同ロータ本体の側面図である。

【図４】切削加工途中のロータ本体の側面図である。

【図５】回転検出用凸部の切削加工工程を示す部分正面
図である。

【図６】一般的な凸部の切削加工工程を示す説明図であ
る。

【図７】永久磁石を装着したロータの断面図である。

【符号の説明】

１−ロータ本体 ２−ヨーク部 ３−回転検出用凸部 ３ａ−端面 ４−ボス部 ５−突条部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央にボス部を設けてカップ状に形成さ
   れたロータ本体の外周壁にヨーク部が形成され、該ヨー
   ク部の内側に永久磁石が装着されると共に、該ヨーク部
   の外周部に回転検出用凸部が突設されてなる磁石式発電
   機のロータにおいて、 該回転検出用凸部が該ヨーク部外周の切削加工によって
   形成され、該回転検出用凸部の円周方向側の両側の端面
   が、該回転検出用凸部の中心線と該ロータの中心軸を含
   む中心平面と平行な平面になるように形成されたことを
   特徴とする磁石式発電機のロータ。
2. 【請求項２】 中央にボス部を設けてカップ状に形成さ
   れたロータ本体の外周壁にヨーク部が形成され、該ヨー
   ク部の内側に永久磁石が装着されると共に、該ヨーク部
   の外周部に回転検出用凸部が突設されてなる磁石式発電
   機のロータの製造方法において、 該ロータ本体の外周部に該回転検出用凸部の幅と高さを
   持った突条部を切削加工により形成し、該突条部の所定
   位置を所定の長さで分断するように該突条部の一部を切
   削して回転検出用凸部を形成し、該回転検出用凸部の円
   周方向側の両側の端面を、該回転検出用凸部の中心線と
   該ロータの中心軸を含む中心平面と平行な平面になるよ
   うに切削して、該回転検出用凸部を形成することを特徴
   とする磁石式発電機のロータの製造方法。