JP2007306680A - Flywheel magnetic rotor for combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のクランク軸に取り付けられて、該機関のケース側に固定される固定子と共に磁石式交流発電機を構成するフライホイール磁石回転子に関するものである。 The present invention relates to a flywheel magnet rotor constituting a magnet type AC generator together with a stator attached to a crankshaft of an internal combustion engine and fixed to the case side of the engine.
図6及び図7に示されたように、内燃機関に取り付けられるフライホイール磁石回転子1は、周壁部101aと該周壁部の軸線方向の一端側を閉じるように設けられた底壁部101bとを有するカップ状のフライホイール本体101と、冷間鍛造により製造されてフライホイール本体101の底壁部101bの中央に取り付けられたボス部材102とを有して、ボス部材102が内燃機関のクランク軸に結合されるフライホイール103と、フライホイール本体101の周壁部の内周に取り付けられた永久磁石104とを備えている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the flywheel magnet rotor 1 attached to the internal combustion engine includes a
図示のボス部材102は、軸心部にテーパ孔102a1を有する筒部102a、筒部102aの一端に形成されたフランジ部102bとを一体に有していて、フランジ部102bの外周部を構成する金属とフライホイール本体の底壁部101bの中央部に形成された孔の内周部を構成する金属とが塑性流動(メタルフロー)によって一体化されることより、フランジ部102bがフライホイール本体101の底壁部101bに接合されている。この種の磁石回転子は例えば特許文献1に示されている。
The illustrated
フライホイール磁石回転子1とともに磁石式交流発電機を構成する固定子2は、フライホイール磁石回転子1の磁極に対向させられる磁極部を有する電機子鉄心201と、電機子鉄心201に巻回された電機子コイル202とを有していて、その電機子鉄心201がボルト203により図示しない機関のケースやカバー等に固定される。
A
内燃機関のクランク軸に取り付けられるフライホイール磁石回転子には、内燃機関を始動する始動装置と機関のクランク軸との間の動力の伝達をオンオフするクラッチや、機関を冷却するために用いる冷却ファンなどの機械部品が取り付けられることがしばしばある。例えば、機関を始動する始動装置として、リコイルスタータが用いられる場合には、リコイルスタータのワンウェイクラッチが、フライホイール103の底壁部の外面に取り付けられる。
The flywheel magnet rotor attached to the crankshaft of the internal combustion engine includes a clutch for turning on / off the transmission of power between the starter for starting the internal combustion engine and the crankshaft of the engine, and a cooling fan used for cooling the engine Often mechanical parts such as are attached. For example, when a recoil starter is used as a starting device for starting the engine, a one-way clutch of the recoil starter is attached to the outer surface of the bottom wall portion of the
フライホイールの外面に取り付けられる機械部品は、通常フライホイールと同軸的に(中心軸線を共有した状態で)配置される。そのため、従来のフライホイール磁石回転子においては、図6及び図7に示されているように、フライホイールの底壁部の一部を外側に打ち出すことにより、フライホイール本体の底壁部の外面に、該フライホイール本体と中心軸線を共有する円筒面に沿って並ぶ複数の位置決め突起105を形成して、これらの位置決め突起105,105,…にクラッチ等の機械部品3の外周部を嵌合させることにより、機械部品3をフライホイール103と同軸的に位置決めしていた。位置決め突起105により位置決めされた機械部品3は、フライホイール本体の底壁部101bを貫通して設けられた取付孔hを通して機械部品3のフレームにねじ込まれたボルト4によりフライホイール103に固定される。
The mechanical parts attached to the outer surface of the flywheel are usually arranged coaxially with the flywheel (with the central axis shared). Therefore, in the conventional flywheel magnet rotor, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, the outer surface of the bottom wall portion of the flywheel body is formed by driving a part of the bottom wall portion of the flywheel outward. A plurality of
上記のように、フライホイール本体101の底壁部の一部を打ち出すことにより機械部品3を位置決めするための位置決め突起を設けるには、フライホイール本体101の底壁部の位置決め突起105を設ける部分が平板状でなければならない。位置決めする機械部品の径が大きく、機械部品の位置決め部を、湾曲した状態にあるフライホイール本体の底壁部の外周寄りの部分に設ける必要がある場合には、打ち出しによる位置決め突起を位置決め手段として用いることができない。
As described above, in order to provide a positioning projection for positioning the
そこで、図8に示すように、筒部102a′の一端に大径のフランジ部102b′を有するボス部材102′を用いて、このボス部材のフランジ部102b′をフライホイール本体の底壁部101bにリベット106により締結し、このボス部材のフランジ部102b′の外周部に位置決め部102b1′を設けることが提案されている。このようにボス部材のフランジの外周部にクラッチ等の機械部品の位置決め部を設けたフライホイール磁石回転子は、特許文献2に示されている。
Therefore, as shown in FIG. 8, a boss member 102 'having a large-
図8に示されたように、大径のフランジを有するボス部材102′は、冷間鍛造により製造することはできず、熱間鍛造により製造して、その全面の仕上げ加工を行う必要がある。
上記のように従来のフライホイール磁石回転子では、フライホイールに取り付ける機械部品の径が大きい場合に、フライホイールに取り付けるボス部材102′のフランジ部102b′の外径を大きくする必要があったため、ボス部材102′を熱間鍛造により製造して、その全面の仕上げ加工をする必要があり、ボス部材の製造コストが高くなるという問題があった。
As described above, in the conventional flywheel magnet rotor, when the diameter of the machine part attached to the flywheel is large, it is necessary to increase the outer diameter of the
本発明の目的は、冷間鍛造により製造される安価なボス部材を用いて、外径が大きい機械部品をフライホイールの底壁部に位置決めして取り付け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。 An object of the present invention is to use a low-cost boss member manufactured by cold forging to position and attach a machine part having a large outer diameter to the bottom wall portion of the flywheel so as to be mounted. Is to provide.
本発明は、周壁部と該周壁部の軸線方向の一端側を閉じるように設けられた底壁部とを有するカップ状のフライホイール本体と該フライホイール本体の底壁部の中央に取り付けられたボス部材とを有してボス部材が内燃機関のクランク軸に結合されるフライホイールと、フライホイール本体の周壁部の内周に取り付けられた永久磁石とを備えて、フライホイール本体の底壁部の外面側に他の機械部品がその中心軸線をフライホイールの中心軸線に一致させた状態で取り付けられる内燃機関用フライホイール磁石回転子を対象とする。 The present invention is attached to the center of a cup-shaped flywheel body having a peripheral wall portion and a bottom wall portion provided so as to close one end side in the axial direction of the peripheral wall portion, and the bottom wall portion of the flywheel main body. A flywheel having a boss member, the boss member being coupled to a crankshaft of an internal combustion engine, and a permanent magnet attached to the inner periphery of the peripheral wall portion of the flywheel main body. The flywheel magnet rotor for an internal combustion engine is mounted on the outer surface of the internal combustion engine with other mechanical parts attached with the center axis thereof aligned with the center axis of the flywheel.
本発明においては、フライホイール本体と中心軸線を共有する円筒面上にあってフライホイール本体の径方向の外側に向いた位置決め面を有する位置決め板嵌合部がボス部材の一部に形成され、位置決め板嵌合部の位置決め面に内周部が嵌合されてフライホイール本体と同軸的に位置決めされた環状の位置決め板が設けられる。また機械部品の一部を嵌合させて該機械部品をフライホイール本体と同軸的に位置決めする部品位置決め部が位置決め板の外周側に設けられる。 In the present invention, a positioning plate fitting portion having a positioning surface on the cylindrical surface sharing the central axis with the flywheel main body and facing the radial outside of the flywheel main body is formed in a part of the boss member, An annular positioning plate is provided in which the inner peripheral portion is fitted to the positioning surface of the positioning plate fitting portion and is positioned coaxially with the flywheel body. Further, a part positioning portion for fitting a part of the machine part and positioning the machine part coaxially with the flywheel body is provided on the outer peripheral side of the positioning plate.
上記のように、ボス部材の一部に形成された位置決め板嵌合部の位置決め面に内周部が嵌合されてフライホイール本体と同軸的に位置決めされる環状の位置決め板を設けて、この位置決め板の外周側に、機械部品の一部を嵌合させて該機械部品をフライホイール本体と同軸的に位置決めする部品位置決め部を設けると、ボス部材としてはそのフランジ部の径が小さいものを用い、位置決め板として機械部品の外径寸法に応じた寸法を有するものを用いるだけで、いかなる外径寸法を有する機械部品にも対応することができる。従って、ボス部材として、安価な冷間鍛造品を用いることができる。また位置決め板は、環状の板の外周側に機械部品を嵌合させて位置決めする部品位置決め部を設けただけの簡単な構造のものでよいので、位置決め板の加工費は安くて済む。従って、フライホイール磁石回転子のコストを上昇させることなく、フライホイールの底壁部の外面に種々の外径を有する機械部品を取り付けることができるフライホイール磁石回転子を得ることができる。 As described above, an annular positioning plate is provided in which the inner peripheral portion is fitted to the positioning surface of the positioning plate fitting portion formed in a part of the boss member and is positioned coaxially with the flywheel body. When a part positioning part is provided on the outer peripheral side of the positioning plate so that a part of the machine part is fitted to position the machine part coaxially with the flywheel body, the boss member has a small diameter flange. By using a positioning plate having a dimension corresponding to the outer diameter of the machine part, it is possible to cope with a machine part having any outer diameter. Therefore, an inexpensive cold forged product can be used as the boss member. Further, since the positioning plate may have a simple structure in which a component positioning portion for positioning by positioning a mechanical component on the outer peripheral side of the annular plate is provided, the processing cost of the positioning plate can be reduced. Therefore, it is possible to obtain a flywheel magnet rotor capable of attaching machine parts having various outer diameters to the outer surface of the bottom wall portion of the flywheel without increasing the cost of the flywheel magnet rotor.
上記ボス部材として、フランジ部がフライホイール本体の底壁部にリベットにより締結されるものを用いる場合には、ボス部材のフランジ部の外周面を位置決め板嵌合部の位置決め面とすることができる。 In the case where the boss member is used in which the flange portion is fastened to the bottom wall portion of the flywheel main body by a rivet, the outer peripheral surface of the flange portion of the boss member can be used as the positioning surface of the positioning plate fitting portion. .
ボス部材として、フランジ部が塑性流動によりフライホイール本体の底壁部に一体化されて接合されるものを用いる場合には、ボス部材のフランジ部の外端面にフライホイール本体と中心軸線を共有する周壁部を突設して、この周壁部の外周面を位置決め板嵌合部の位置決め面とすることができる。 When using a boss member in which the flange portion is integrated and joined to the bottom wall portion of the flywheel body by plastic flow, the center axis line is shared with the flywheel body on the outer end surface of the flange portion of the boss member. By projecting the peripheral wall portion, the outer peripheral surface of the peripheral wall portion can be used as the positioning surface of the positioning plate fitting portion.
位置決め板の部品位置決め部は、取り付ける機械部品側の位置決め部の構成に応じて、適宜に設けることができる。例えば、機械部品の位置決め部が該機械部品の内周部に設けられている場合には、位置決め板の外周を部品位置決め部として、機械部品に設けられた位置決め部を位置決め板の外周に嵌合させることにより、機械部品をフライホイール本体と同軸的に位置決めする構成をとることができる。 The component positioning part of the positioning plate can be appropriately provided according to the configuration of the positioning part on the machine component side to be attached. For example, when the positioning part of a machine part is provided on the inner periphery of the machine part, the outer periphery of the positioning plate is used as the part positioning part, and the positioning part provided on the machine part is fitted to the outer periphery of the positioning plate. By doing so, it is possible to adopt a configuration in which the machine part is positioned coaxially with the flywheel body.
また部品位置決め部を、位置決め板の外周部に沿って延びる環状の位置決め用突出部、または位置決め板の外周部に等角度間隔で並ぶように設けられた少なくとも3つの位置決め用突出部により構成して、機械部品に設けられた位置決め部を位置決め用突出部に内側から嵌合させることにより、機械部品をフライホイール本体と同軸的に位置決めするようにしてもよい。 Further, the component positioning part is constituted by an annular positioning protrusion extending along the outer periphery of the positioning plate, or at least three positioning protrusions provided so as to be arranged at equal angular intervals on the outer periphery of the positioning plate. The mechanical part may be positioned coaxially with the flywheel body by fitting a positioning part provided in the mechanical part into the positioning protrusion from the inside.
フライホイールの底壁部に取り付けられる機械部品は、内燃機関冷却用のファンや、内燃機関を始動する始動装置とクランク軸との間の動力の伝達をオンオフするクラッチ等である。 Mechanical parts attached to the bottom wall portion of the flywheel include a fan for cooling the internal combustion engine, a clutch for turning on / off the transmission of power between the starter for starting the internal combustion engine and the crankshaft, and the like.
以上のように、本発明によれば、ボス部材の一部に形成された位置決め板嵌合部の位置決め面に内周部が嵌合されてフライホイール本体と同軸的に位置決めされる環状の位置決め板を設けて、この位置決め板の外周側に、機械部品の一部を嵌合させて該機械部品をフライホイール本体と同軸的に位置決めする部品位置決め部を設けたので、ボス部材としてはそのフランジ部の径が小さいものを用い、位置決め板として機械部品の外径寸法に応じた寸法を有するものを用いるだけで、いかなる外径寸法を有する機械部品をも取り付けることができる。従って、ボス部材として、安価な冷間鍛造品を用いて、コストの上昇を招くことなく、フライホイールの底壁部の外面に種々の外径を有する機械部品を取り付けることができるフライホイール磁石回転子を得ることができる。 As described above, according to the present invention, the annular positioning in which the inner peripheral portion is fitted to the positioning surface of the positioning plate fitting portion formed in a part of the boss member and is positioned coaxially with the flywheel main body. Since a plate is provided and a part positioning part is provided on the outer peripheral side of the positioning plate so that a part of the machine part is fitted and the machine part is positioned coaxially with the flywheel body. A machine part having any outer diameter dimension can be attached simply by using a part having a small diameter and using a positioning plate having a dimension corresponding to the outer diameter dimension of the machine part. Therefore, flywheel magnet rotation that can attach machine parts having various outer diameters to the outer surface of the bottom wall portion of the flywheel without incurring an increase in cost by using an inexpensive cold forged product as a boss member You can get a child.
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図1及び図2は本発明の好ましい実施形態を示したもので、図1は縦断面図、図2は図1の右側面図である。これらの図において、図6及び図7の各部と同等の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。図1及び図2において101は、周壁部101aと該周壁部の軸線方向の一端側を閉じるように設けられた底壁部101bとを有するカップ状のフライホイール本体、102は筒部102aと該筒部の軸線方向の一端側に形成されたフランジ部102bとを一体に有するボス部材であり、これらは、鉄または鉄合金等の強磁性材料からなっている。フライホイール本体101は鋳造または絞り加工により製造され、ボス部材102は冷間鍛造により製造される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2 show a preferred embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view, and FIG. 2 is a right side view of FIG. In these drawings, parts that are the same as those in FIGS. 6 and 7 are given the same reference numerals. 1 and 2,
ボス部材102のフランジ部102bは、その外周部を構成する金属を、フライホイール本体102の底壁部101bの中央部に形成された孔の内周部を構成する金属と塑性流動(メタルフロー)により一体化させることよって、フライホイール本体101の底壁部101bに接合されている。フライホイール本体101の周壁部101aの内周には円弧状またはリング状(図示の例ではリング状)の永久磁石104が接着やボルト止め等により固定されている。フライホイール本体101とボス部材102とによりフライホイール103が構成され、このフライホイール103と永久磁石104とによりフライホイール磁石回転子1が構成されている。フライホイール磁石回転子1は、ボス部材102を内燃機関のクランク軸に結合することにより機関に取り付けられる。
The
本実施形態では、ボス部材102のフランジ部102bの外端面にフライホイール本体101と中心軸線を共有する位置決め用周壁部102cが突設されている。この位置決め用周壁部102cにより位置決め板嵌合部が構成され、その外周面が位置決め面102c1とされている。
In the present embodiment, a positioning
本実施形態ではまた、図3(A)に示すような位置決め板5が設けられる。図示の位置決め板5は環状に形成されていて、その内周部5aが位置決め用周壁部(位置決め板嵌合部)102cの位置決め面102c1に嵌合されてフライホイール本体101と同軸的に位置決めされる。位置決め板5と位置決め用周壁部102cとの嵌合の精度は、機械部品の所定の位置決め精度を確保するために必要な精度とする。
In the present embodiment, a
位置決め板5は、機械部品が取りつけられる前の状態で、フライホイールから分離し得るようになっていてもよく、フライホイールから分離できないようにフライホイールに固定されていてもよい。位置決め板5をフライホイール103に固定しておく場合には、位置決め板5の内周にボス部材の位置決め用周壁部102cの外周を圧入するか、または焼き嵌めする。またボス部材の位置決め用周壁部102cが位置決め板5の板面よりも外側に突出するように位置決め用周壁部102cの高さを設定しておいて、位置決め用周壁部102cの外周縁を位置決め板5の内周縁側に押し出して加締めるコーキング加工を施すことにより、位置決め板5をボス部材102に固定するようにしてもよい。
The
位置決め板5の外周寄りの部分には、機関始動装置用のクラッチや機関を冷却するための冷却ファン等の機械部品3の一部を嵌合させて該機械部品をフライホイール本体101と同軸的に位置決めする部品位置決め部501が設けられている。また位置決め板5の部品位置決め部501よりも内周寄りの部分には、機械部品3をフライホイールに締結するボルトを通すためにフライホイール本体101の底壁部に設けられた取り付け孔hと整合するボルト挿通孔h′が形成されている。
A portion of the
図示の例では、部品位置決め部501が、位置決め板5の板面からフライホイールと反対側に突出した環状の突出部からなっていて、機械部品3の外周面3aが部品位置決め部501の内周501aに嵌合されることにより、機械部品3がフライホイール101と同軸的に(中心軸線を共有した状態で)位置決めされている。そして、フライホイール本体101の底壁部に設けられた取り付け孔hと位置決め板5に設けられたボルト挿通孔h′とを貫通させたボルト4を機械部品3にねじ込むことにより、機械部品3をフライホイール103に対して固定している。
In the illustrated example, the
フライホイール磁石回転子1とともに磁石式交流発電機を構成する固定子2は、フライホイール磁石回転子1の磁極に対向させられる磁極部を有する電機子鉄心201と、電機子鉄心201に巻回された電機子コイル202とからなり、その電機子鉄心201がボルト203により図示しない機関のケースやカバー等に固定される。
A
上記の実施形態では、位置決め板5の外周側に設ける部品位置決め部501が環状の突出部からなっているが、図3(B)に示すように、位置決め板5の外周部に等角度間隔で並ぶ少なくとも3つの突出部501′,501′,…により部品位置決め部を構成してもよい。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、位置決め板5の外周側に設けた部品位置決め部501の内側に機械部品を当接させることにより該機械部品をフライホイールに対して同軸的に位置決めするようにしたが、図4に示したように、位置決め板5の外周5bを部品位置決め部として、機械部品3側の位置決め部3a′を位置決め板5の外周5bに嵌合させることにより、機械部品3をフライホイールと同軸的に位置決めするようにしてもよい。
In the above embodiment, the mechanical component is coaxially positioned with respect to the flywheel by bringing the mechanical component into contact with the inner side of the
上記の実施形態では、ボス部材102のフランジ102bを構成する金属がフライホイール本体101の底壁部を構成する金属とを塑性流動により一体化することによって、ボス部材102をフライホイール本体101に取りつけているが、図5に示すように、ボス部材102のフランジ部102bをフライホイール本体101の底壁部101bにリベット106により締結する場合にも、本発明を適用することができる。この場合には、ボス部材102のフランジ部102bを位置決め板嵌合部として用い、その外周面を、位置決め板5を位置決めする位置決め面102c1とする。
In the above embodiment, the metal constituting the
1 フライホイール磁石回転子
101 フライホイール本体
101a 周壁部
101b 底壁部
102 ボス部材
102a ボス部材の筒部
102b ボス部材のフランジ部
102c1 位置決め面
103 フライホイール
104 永久磁石
3 機械部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記位置決め板嵌合部の位置決め面に内周部が嵌合されて前記フライホイール本体と同軸的に位置決めされた環状の位置決め板が設けられ、
前記機械部品の一部を嵌合させて該機械部品を前記フライホイール本体と同軸的に位置決めする部品位置決め部が前記位置決め板の外周側に設けられていること、
を特徴とする内燃機関用フライホイール磁石回転子。 A cup-shaped flywheel body having a peripheral wall portion and a bottom wall portion provided so as to close one end side in the axial direction of the peripheral wall portion, and a boss member attached to the center of the bottom wall portion of the flywheel main body. A flywheel having the boss member coupled to a crankshaft of an internal combustion engine, and a permanent magnet attached to the inner periphery of the peripheral wall portion of the flywheel main body, the outer surface of the bottom wall portion of the flywheel main body In a flywheel magnet rotor for an internal combustion engine in which another mechanical component is mounted with its center axis aligned with the center axis of the flywheel, the flywheel magnet rotor is mounted on a cylindrical surface sharing the center axis with the flywheel body. A positioning plate fitting portion having a positioning surface facing the outside in the radial direction of the flywheel body is formed on a part of the boss member,
An annular positioning plate is provided in which an inner peripheral portion is fitted to a positioning surface of the positioning plate fitting portion and is positioned coaxially with the flywheel body,
A part positioning part for fitting a part of the machine part and coaxially positioning the machine part with the flywheel body is provided on the outer peripheral side of the positioning plate;
A flywheel magnet rotor for an internal combustion engine.
前記ボス部材のフランジ部の外周面が前記位置決め板嵌合部の位置決め面となっている請求項1に記載の内燃機関用フライホイール磁石回転子。 The boss member has a flange portion at one end thereof, and the flange portion is fastened to the bottom wall portion of the flywheel body by a rivet,
The flywheel magnet rotor for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an outer peripheral surface of the flange portion of the boss member is a positioning surface of the positioning plate fitting portion.
前記ボス部材のフランジ部の外端面に前記フライホイール本体と中心軸線を共有する周壁部が突設されて、この周壁部の外周面が前記位置決め板嵌合部の位置決め面となっている請求項1に記載の内燃機関用フライホイール磁石回転子。 The boss member has a flange portion at one end thereof, and the metal constituting the flange portion and the metal constituting the bottom wall portion of the flywheel body are integrated by plastic flow so that the flange portion of the boss member is Attached to the bottom wall of the flywheel body,
The peripheral wall part which shares the said flywheel main body and a central axis line protrudes in the outer end surface of the flange part of the said boss member, The outer peripheral surface of this peripheral wall part is a positioning surface of the said positioning plate fitting part. 2. A flywheel magnet rotor for an internal combustion engine according to 1.
The flywheel magnet rotor for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the mechanical component is a clutch for turning on and off transmission of power between a starting device for starting the internal combustion engine and the crankshaft. .
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