JP3007719B2 - 磁石発電機の回転子の製造方法 - Google Patents

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の
製造方法に関し、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を製造するのに利用し
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
回転子の製造方法として、例えば、特公平２−５４０１
９号公報に記載されているものがある。この磁石発電機
の回転子の製造方法においては、椀形状のヨーク内にマ
グネット位置決め用のマグネットケースが挿入され、次
に、このマグネットケースに設けた溝に接着剤が注入さ
れて溜められる。その後、ケース内にマグネットが配設
され、続いて、マグネットの内向面にマグネットカバー
が圧入される。次いで、マグネットカバーの上端部に押
さえリングが装着された後、ヨークの巻かしめ代部が巻
かしめ加工される。そして、ヨークはその椀底部が上側
になるように反転された状態で加熱される。この加熱に
より接着剤が溶融され、ヨークとマグネットケースとマ
グネットとの間に溶融した接着剤を拡散され、これらが
互いに接合される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような磁
石発電機の回転子の製造方法においては、マグネットケ
ースに形成された溝に確実、かつ、均一に接着剤を注入
して溜めるための工程が必要になる。このため、作業者
が直接に接着剤の注入作業を行う場合、相当の熟練と手
間を要するばかりでなく、注入作業の不手際により接着
剤が所定の位置以外に付着されやすい。また、機械的に
接着剤の注入作業を行う場合、液状の接着剤が充填され
る容器、この容器から接着剤を供給するための供給部材
や、接着剤を所定の位置で注入するための注入具、およ
び、これらに付随する装置が必要になり製造設備が複雑
化する。

【０００６】本発明の目的は、接着剤の注入作業、およ
び、これらに付随する熟練を要する作業を廃止し、接着
剤の注入作業のための複雑な装置を要することなく、簡
便な作業で回転子を製造することができる磁石発電機の
回転子の製造方法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
の回転子の製造方法は、椀形状に形成され上端部にかし
め代部が形成されたヨークが製作されるヨーク製作工程
と、前記ヨークの深さ以下の高さを有し幅方向において
前記ヨークの内周に沿って湾曲した円弧形状を有する直
方体に形成されたマグネットが複数個製作されるマグネ
ット製作工程と、常温で固体状態であり加熱によって溶
融した後に硬化して接着強度を発揮する接着剤が用いら
れて径方向の寸法が前記マグネットの径方向の寸法に対
応した円形リング形状にされた固体状接着剤部材が製作
される固体状接着剤部材製作工程と、磁性金属材料が用
いられて高さが前記マグネットの高さ以上で内径が前記
マグネットの内周の曲率に対応した円筒形状に形成され
上端に上側鍔部が径方向に外向きに突出されたカバーが
製作されるカバー製作工程と、前記固体状接着剤部材が
前記ヨークの底部に配置される固体状接着部材配置工程
と、前記ヨークの固体状接着剤部材の上に複数個の前記
マグネットが互いの側面を突き当てた状態で円筒形状に
整列されて載置されるマグネット載置工程と、前記カバ
ーが前記固体状接着剤部材の上のマグネット群の内側に
それぞれ密着されて圧入されるカバー圧入工程と、前記
マグネット群の上端面に当接された前記カバーの上側鍔
部が前記かしめ代部によるかしめ加工によって密着され
るかしめ加工工程と、前記かしめ加工工程を経た前記ヨ
ークと前記マグネット群と前記固体状接着剤部材と前記
カバーとの組立体が前記固体状接着剤部材を上側にされ
た反転状態で加熱されて前記固体状接着剤部材が溶融さ
れ、溶融した接着剤が前記マグネット群と前記ヨークと
の隙間に浸透され、その後、溶融した前記接着剤が硬化
されて前記ヨークと前記マグネット群と前記カバーとを
接着する接着剤層が形成される接着剤層形成工程と、を
備えていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】前記した手段によれば、常温で固体状態であ
り、加熱によって溶融した後、硬化する接着剤が用いら
れて形成された固体状接着剤部材をヨークの底部に配設
し、ヨーク、マグネット等を組み立てた後、組立体全体
を上下反転させて加熱することにより、加熱されて溶融
した接着剤を、ヨークとマグネットとの間に自動的に浸
透させることができるため、接着剤の注入工程を省略す
ることができる。つまり、固体状の接着剤からなる固体
状接着剤部材をヨークの底部に配設するのみでよく、接
着剤の注入工程に起因する弊害は全て解消される。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例である磁石発電機の
回転子の製造方法を示す分解斜視図、図２（ａ）、
（ｂ）はそれにより製造された回転子を示す正面断面図
および一部切断平面図、図３は加熱前の状態を示す正面
断面図、図４は加熱時の状態を示す各正面断面図であ
る。

【００１０】本実施例において、製造される磁石発電機
の回転子はヨーク１１と、複数のマグネット１２と、固
体状接着剤部材１３と、カバー１４とを備えている。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、下面閉塞壁には、エン
ジンに直結させるボス部材（図示せず）を挿通するため
の軸孔１５が中心に、この回転子をボス部材に結合させ
るための複数の取り付け孔１６が軸孔１５の外方位置に
それぞれ穿設されている。ヨーク１１の上端部には巻か
しめ代部１７が内周を切削加工されることにより、一定
高さ一定厚さの円形環帯形状に形成されている。

【００１１】マグネット１２は同一形状のものが複数個
（図示例では４個）、使用されている。このマグネット
１２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の内周に沿って湾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１２は、
円弧形状の内向面（以下、腹面という。）２０および外
向面（以下、背面という。）２１と、互いに平行な上面
２２および下面２３と、円弧形状の法線にそれぞれ沿う
一対の側面２４、２４とを備えており、下面２３におけ
る背面２１側の周縁部には面取り部２５が比較的大きく
開放するように形成されている。

【００１２】固体状接着剤部材１３は、常温で固体状態
を保持し、所定の温度に加熱されたときに溶融した後、
硬化することにより、所定の接着強度を発揮する接着
剤、例えば、ホットメルト型接着剤が用いられて一体成
形されている。そして、固体状接着剤部材１３は断面Ｌ
字形のリング形状に形成されており、その内径および外
径はマグネット１２の内径および外径と略等しくなるよ
うに設定されている。

【００１３】カバー１４は薄鉄板等の磁性金属材料が用
いられて絞りプレス加工等により一体成形されており、
全体的に複数のマグネット１２によって形成される円筒
の内周側に嵌合される略円筒形状に形成されている。組
立前において、カバー１４の円筒形状部４１の下端には
下側鍔部４２が径方向に内向きに突出した円形リング形
状に、その上端には上側鍔部４３が径方向に外向きに突
出した円形リング形状に、それぞれ形成されている。

【００１４】次に、前記構成にかか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、本発
明にかかる磁石発電機の回転子の製造方法の一実施例、
並びにそれから得られる磁石発電機の回転子の構成を説
明する。

【００１５】まず、ヨーク１１内に固体状接着剤部材１
３がその脚部がヨーク１１の底壁に突き当たるように挿
入される。ホットメルト型接着剤から成る固体状接着剤
部材１３は常温で固体状があるが、適度の粘着性を有す
るので、ヨーク１１内に安定的に固定される。

【００１６】続いて、４個のマグネット１２が互いの側
面２４と２４とがそれぞれ突き当てられて全体で円筒形
状になるように配された状態で、ヨーク１１の内周面に
沿って挿入される。このとき、各マグネット１２は面取
り部２５がヨーク１１の底面側になるように挿入され
る。そして、全体で円筒形状に配列されたマグネット１
２群は、側面２４同士で互いに突合状態になることによ
り、周方向について互いに位置規制された状態になる。

【００１７】次に、マグネット１２群の内側に、マグネ
ット１２群が構成する円形内周面の直径と略等しい外径
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。これにより、カバー１４の円筒形状部４１の外周
面は各マグネット１２の腹面２０に密着した状態にな
る。

【００１８】圧入時、カバー１４の下端および上端には
各鍔部４２、４３がそれぞれ形成されているため、カバ
ー１４が薄鉄板によって形成されていても、その円筒形
状部４１には充分な剛性が確保された状態になってい
る。したがって、カバー１４のマグネット１２群内への
圧入は円滑に、かつ、カバー１４の円筒形状部４１の外
周面がマグネット１２群の腹面２０に全体にわたって均
一に密着するように行われることになる。

【００１９】また、両鍔部４２、４３には圧入時に、カ
バー１４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全体にわたって均一に付勢させること
ができ、一層精密な圧入が実現されることになる。な
お、下側の鍔部４２はその後、下方向に伸ばされ、カバ
ー１４は円筒形状に形成される。

【００２０】次に、ヨーク１１の上端部における巻かし
め代部１７にこれを内側に押し倒す巻かしめ加工が施さ
れる。これにより、マグネット１２群の上端面を被覆し
ているカバー１４の上側鍔部４３が巻かしめ加工部１８
により押さえられるため、ヨーク１１、マグネット１２
およびカバー１４は一体化することになる。

【００２１】その後、この組立体は加熱炉等のような適
当な加熱手段により加熱される。このとき、この組立体
は、図３に示されているように、固体状接着剤部材１３
がマグネット１２の上側になるように、すなわち、ヨー
ク１１が逆さに置かれる。

【００２２】固体状接着剤部材１３は加熱により、粘度
が低くなってきわめて流れ易くなった液状接着剤３１に
なる。そして、固体状接着剤部材１３がマグネット１２
の上に位置されているため、図４に示されているよう
に、流れ易くなった液状接着剤３１は面取り部２５から
マグネット１２とヨーク１１との隙間に、重力および毛
細管現象によって迅速かつ均一に浸透して行くことにな
る。このとき、ヨーク１１は底面を上向きにされている
ため、流動化した液状接着剤３１が軸孔１５や取り付け
孔１６に流れ込むことはない。また、マグネット１２の
終端まで流下した液状接着剤３１は、カバー１４、巻か
しめ代部１７が形成する密着面でせき止められるため、
外部に流出することはない。

【００２３】その後加熱を停止し温度が低下すると、一
旦流動化した液状接着剤３１は今度は硬化するため、ヨ
ーク１１、マグネット１２およびカバー１４の隙間には
液状接着剤３１が硬化して成る接着剤層３２が形成さ
れ、この接着剤層３２によってヨーク１１、マグネット
１２およびカバー１４が接着されることになる。このと
き、接着剤層３２はマグネット１２とヨーク１１との接
合面に均一に拡散しているため、その接着力はきわめて
高くなっている。

【００２４】その後、円筒形状に配列されたマグネット
１２群について、着磁処理が施されて、周方向について
Ｓ極およびＮ極が適宜形成される。このようにして、図
２に示されている磁石発電機の回転子１０が製造された
ことになる。

【００２５】すなわち、この回転子１０において、各マ
グネット１２はヨーク１１の内周に沿って円筒形状に配
列されているとともに、周方向についてＳ極およびＮ極
がそれぞれ形成され、マグネット１２、ヨーク１１およ
びカバー１４はこれらの間に浸透して硬化することによ
り形成された接着剤層３２によって接着固定されてい
る。

【００２６】なお、本発明は前記した実施例に限定され
るものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て、種々変更可能なことはいうまでもない。

【００２７】固体状接着剤部材は、ホットメルト型の接
着剤を用いて形成するに限らず、常温で固体状態を保持
し、所定の温度に加熱されたときに流動化し、その後、
硬化することにより、所定の接着強度を発揮する接着剤
であればよく、例えば、ポリアミド系の架橋処理によっ
て硬化する接着剤を使用して形成してもよい。

【００２８】また、固体状接着剤部材は、断面Ｌ字形の
リング形状に形成するに限らない。つまり、固体状接着
剤部材の断面形状には特に制約はなく、固体状接着剤部
材を構成する接着剤が、少なくともヨークとマグネット
との隙間に浸透するに足りる断面容積を有し、カバーを
圧入するときのマグネット１２の位置を設定可能な高さ
を有するものであれば、その断面形状は、任意である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
常温で固体状態であり、加熱によって溶融した後、硬化
する接着剤が用いられて形成された固体状接着剤部材を
ヨークの底部に配設し、ヨーク、マグネット等を組み立
てた後、組立体全体を上下反転させて加熱することによ
り、加熱されて溶融した接着剤を、ヨークとマグネット
との間に自動的に浸透させることができるため、接着剤
の注入工程を省略することができる。つまり、固体状の
接着剤からなる固体状接着剤部材をヨークの底部に配設
するのみでよく、接着剤の注入工程に起因する弊害は全
て解消することができるため、磁石発電機の回転子の製
造方法の生産性を高めることができる。

【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の
製造方法を示す分解斜視図である。

【図２】製造された回転子を示す正面断面図および一部
切断平面図である。

【図３】加熱前の状態を示す正面断面図である。

【図４】加熱時の状態を示す正面断面図である。

【符号の説明】

１０…回転子、１１…ヨーク、１２…マグネット、１３
…固体状接着剤部材、１４…カバー、１５…軸孔、１６
…取り付け孔、１７…巻かしめ代部、１８…巻かしめ加
工部、２０…腹面、２１…背面、２２…上面、２３…下
面、２４…側面、２５…面取り部、３１…液状接着剤、
３２…硬化接着剤層、４１…円筒形状部、４２…下側鍔
部、４３…上側つば部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 1/27 H02K 15/02 - 15/03

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 椀形状に形成され上端部にかしめ代部が
   形成されたヨークが製作されるヨーク製作工程と、前記ヨークの深さ以下の高さを有し幅方向において前記
   ヨークの内周に沿って湾曲した円弧形状を有する直方体
   に形成されたマグネットが複数個製作されるマグネット
   製作工程と、 常温で固体状態であり加熱によって溶融した後に硬化し
   て接着強度を発揮する接着剤が用いられて径方向の寸法
   が前記マグネットの径方向の寸法に対応した円形リング
   形状にされた固体状接着剤部材が製作される固体状接着
   剤部材製作工程と、 磁性金属材料が用いられて高さが前記マグネットの高さ
   以上で内径が前記マグネットの内周の曲率に対応した円
   筒形状に形成され上端に上側鍔部が径方向に外向きに突
   出されたカバーが製作されるカバー製作工程と、 前記 固体状接着剤部材が前記ヨークの底部に配置される
   固体状接着部材配置工程と、 前記ヨークの固体状接着剤部材の上に複数個の前記マグ
   ネットが互いの側面を突き当てた状態で円筒形状に整列
   されて載置されるマグネット載置工程と、前記カバーが前記固体状接着剤部材の上のマグネット群
   の内側にそれぞれ密着されて圧入されるカバー圧入工程
   と、 前記マグネット群の上端面に当接された前記カバーの上
   側鍔部が前記かしめ代部によるかしめ加工によって密着
   されるかしめ加工工程と、 前記かしめ加工工程を経た前記ヨークと前記マグネット
   群と前記固体状接着剤部材と前記カバーとの組立体が前
   記固体状接着剤部材を上側にされた反転状態で加熱され
   て前記固体状接着剤部材が溶融され、溶融した接着剤が
   前記マグネット群と前記ヨークとの隙間に浸透され、そ
   の後、溶融した前記接着剤が硬化されて前記ヨークと前
   記マグネット群と前記カバーとを接着する接着剤層が形
   成される接着剤層形成工程と、 を備えていることを特徴とする磁石発電機の回転子の製
   造方法。