JP3013899U - フライホイール磁石回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁石の内周の磁極面を固定子の磁極部に対向さ
せる際に磁石が破損するおそれをなくしたフライホイー
ル磁石回転子を提供する。 【構成】カップ状に形成されたフライホイール２の周壁
部２ａの内周に円弧状の永久磁石３を取り付け、永久磁
石３の内周面を磁極面３ａとする。永久磁石３の少なく
ともフライホイール２の開口部２Ａ側に位置する軸線方
向端面３ｂと磁極面３ａとの間の角部領域３ｄを、軸線
方向端面３ｂ側から磁極面３ａ側に向って内径が徐々に
小さくなって磁極面３ａに収束するようにテーパが付け
られた形状に形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、磁石発電機に用いるフライホイール磁石回転子に関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関に取り付ける磁石発電機の回転子として、フライホイール磁石回転子 が多く用いられている。図４及び図５は従来のフライホイール磁石回転子１´の 一例を示したもので、この回転子は、鉄等の強磁性材料によりカップ状に形成さ れたフライホイール２と、フライホイール２の周壁部２ａの内周面に接着により 固定された円弧状の永久磁石３´とを備え、フライホイール２の底壁部２ｂの中 央部には、テーパ孔４ａを有するボス４がリベット５により固定されている。図 示の例では、円弧状の永久磁石２が４個設けられて該４個の永久磁石３´がフラ イホイールの周壁部の内周に等角度（９０度）間隔で取り付けられ、フライホイ ールの周方向に交互に異なる磁極が並ぶように各永久磁石が径方向に着磁されて ４極の磁石界磁が構成されている。

【０００３】 図６に示すように、磁石回転子１´とともに磁石発電機を構成する固定子６は 、磁極面７ａを有する電機子鉄心７と、鉄心７に取り付けられたボビン８に巻回 された発電コイル９とを備え、電機子鉄心７が図示しない内燃機関のケースやカ バーに設けられた固定子取付け部に固定される。

【０００４】 フライホイール磁石回転子１´を機関に取り付ける際には、フライホイールの 底壁に取り付けられたボス４のテーパ孔４ａに内燃機関の回転軸１０の先端のテ ーパ部を挿入して、図６においてフライホイール磁石回転子１´をＸ方向に移動 させ、回転軸のテーパ部をボスのテーパ孔４ａに嵌合させる。これにより磁石３ ´の磁極面３ａ´を固定子の磁極部７ａに微小ギャップを介して対向させ、回転 軸１０とボス４とをネジにより締結して磁石回転子１´を機関に取り付ける。

【０００５】 フライホイール磁石回転子１´が回転すると、磁石３´から微小ギャップを通 して電機子鉄心７に流れる磁束が交番するため、発電コイル９に交流電圧が誘起 する。

【０００６】 なお図４ないし図６に示したフライホイール磁石回転子１´では、円弧状の磁 石３´を周方向に間隔をあけて並べて配置しているが、複数の円弧状の永久磁石 をフライホイールの周壁部の内周にリング状を呈するように密接させて並べて配 置して、該リング状に配置された磁石を所定の磁極を形成するように着磁する場 合もある。また単一のリング状磁石をフライホイールの周壁部の内周に取り付け る場合もある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

一般にフライホイール磁石回転子では、永久磁石３´として脆く欠け易い性質 を有するフェライト磁石が用いられている。また従来のフライホイール磁石回転 子では、図４ないし図６に示したように、磁石３´の軸線方向端面３ｂ´，３ｃ ´と磁極面３ａ´との間の角部３ｄ´，３ｅ´が直角を成すように形成されてい たため、フライホイール磁石回転子１´を機関に取り付けるために磁石回転子１ ´をＸ方向に移動させて磁石３を固定子の磁極部に狭いギャップ(0.5mm〜1.0mm) を介して対向させる際に、フライホイール２の開口部２Ａ側に位置する磁石３´ の角部３ｄ´が鉄心７に接触し易い状態にあった。更に従来の磁石回転子では、 磁石３´の角部３ｄ´，３ｅ´に比較的鋭いエッジ部が形成されていた。そのた め、従来のフライホイール磁石回転子１´を機関に取り付ける際には、フライホ イール２の開口部２Ａ側に位置する磁石３´の角部３ｄ´が鉄心７に接触して該 角部のエッジ部に大きな力が集中して加わり、磁石が欠けることがあった。

【０００８】 磁石回転子の着脱は、工場で磁石発電機を機関に組み付ける際だけでなく、ユ ーザやディーラが機関を点検する際や機関を修理する際にも行われるため、磁石 ３´が欠ける機会は多くある。そのため、従来は、磁石３´を樹脂でモールドし たり、磁石３´の磁極面３ａ´とフライホイールの開口部側に位置する軸線方向 端面３ｂ´とをステンレスの薄板からなる保護カバーにより覆ったりしていたが 、磁石を樹脂でモールドしたり保護カバーで覆ったりすると、製造工数が多くな ったり部品点数が多くなったりするため、コストが高くなるという問題があった 。

【０００９】 本考案の目的は、コストの上昇を招くことなく、磁石の角部の損傷を防止する 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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、カップ状に形成されたフライホイールの周壁部の内周に円弧状また はリング状の永久磁石を取り付けて該永久磁石の内周面を磁極面としたフライホ イール磁石回転子に係わるものである。

【００１１】 本考案においては、永久磁石の少なくともフライホイールの開口部側に位置す る軸線方向端面と磁極面との間の角部領域を、該軸線方向端面側から磁極面側に 向って内径が徐々に小さくなって磁極面に収束する形状に形成した。

【００１２】 上記磁石の角部領域の形状は、軸線方向端面側から磁極面側に向って内径が徐 々に小さくなって磁極面に収束するようにアールが付けられた部分を有する形状 や、テーパが付けられた部分を有する形状とすることができる。

【００１３】

【作用】

上記のように、永久磁石の少なくともフライホイールの開口部側に位置する軸 線方向端面と磁極面との間の角部領域を、該軸線方向端面側から磁極面側に向っ て内径が徐々に小さくなって磁極面に収束する形状に形成すると、磁石の角部領 域から鋭いエッジ部をなくして該角部領域を欠け難い形状とすることができる。 また磁石回転子を機関に取り付ける際には、磁石の角部領域が磁極面を鉄心の磁 極部側に案内する役目を果たして、磁極面と鉄心の磁極部との対向をスムーズに 行わせるため、磁石回転子を取り付ける際に磁石に強い衝撃が加わるのを防ぐこ とができ、磁石が損傷するのを防止することができる。

【００１４】

【実施例】

図１及び図２は図４及び図５に示したものと同様の４極のフライホイール磁石 回転子に本考案を適用した実施例を示したもので、図１は同実施例の正面図、図 ２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図１及び図２において図４及び図５の各部と 同一の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。

【００１５】 図１及び図２において２はカップ状に形成されたフライホイール、３はフライ ホイール２の周壁部２ａの内周に固定された円弧状の永久磁石、４はテーパ孔４ ａを有する胴部４Ａとフランジ部４Ｂとを備えたボスである。永久磁石３はフェ ライト磁石（焼結磁石）からなっていて、その外周面３ｆがフライホイールの周 壁部２ａの内周面に接着されている。ボス４は、その胴部４Ａがフライホイール ２の底壁部２ｂの中央部に設けられた孔に嵌合され、フランジ部４Ｂがリベット ５によりフライホイールの底壁部２ｂに固定されている。フライホイール２と磁 石３とボス４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。図示の例 では、４個の磁石３が等角度間隔で配置され、各磁石が径方向に着磁されて４極 の磁石界磁が構成されている。各磁石３の内周面は円筒面状の磁極面３ａとなっ ていて、該磁極面３ａが図示しない固定子の磁極部に微小ギャップを介して対向 させられる。

【００１６】 本実施例においては、各磁石３の軸線方向端面（幅方向端面）３ｂ，３ｃと磁 極面との間の角部領域３ｄ，３ｅが、該軸線方向端面側から磁極面３ａ側に向っ て内径が徐々に小さくなって磁極面３ａに収束する形状に形成されている。本実 施例では、図３（Ａ）に示したように、磁石３の角部領域３ｄ，３ｅがともに軸 線方向端面３ｂ，３ｃ側から磁極面３ａ側に向うにしたがってフライホイールの 径方向の内側に近付くように傾斜したテーパ面となっている。また図示の例では 、磁石３の周方向の両端面３ｇ，３ｈと磁極面３ａとの間の角部３ｉ，３ｊにア ールが付けられて、両角部３ｊ，３ｉに鋭いエッジが形成されないようになって いる。

【００１７】 上記のように、各磁石３の軸線方向端面３ｂ，３ｃと磁極面との間の角部領域 ３ｄ，３ｅを、該軸線方向端面側から磁極面側に向って内径が徐々に小さくなっ て磁極面に収束する形状に形成すると、磁石の角部領域３ｄ，３ｅから鋭いエッ ジ部をなくして該角部領域を欠け難い形状とすることができる。また磁石回転子 を機関に取り付ける際には、フライホイールの開口部２Ａ側に位置する磁石の角 部領域３ｄが磁極面３ａを鉄心の磁極部側に案内する役目を果たして、磁極面３ ａと鉄心の磁極部との対向をスムーズに行わせるため、磁石回転子を機関に取り 付ける際に磁石に強い衝撃が加わるのを防ぐことができ、磁石が損傷するのを防 止することができる。

【００１８】 また上記のように構成すると、磁石を樹脂でモールドしたり、保護カバーで覆 ったりする必要がなく、また角部領域３ｄ，３ｅの加工は磁石を焼結する際に容 易に行うことができるため、コストの上昇を招くことなく磁石の保護を図ること ができる。

【００１９】 上記の実施例では、磁石３の磁極面３ａと軸線方向端面３ｂ，３ｃとの間の角 部領域３ｄ，３ｅ全体がテーパ面となっているが、図３（Ｂ）に示したように、 磁極面３ａよりも大きな内径を有して磁石３の軸線方向端部を磁極面３ａと同心 的に伸びる端部内周面３０１とこの端部内周面３０１と磁極面３ａとの間をつな ぐテーパ面３０２とにより角部領域３ｄ，３ｅを形成するようにしてもよい。

【００２０】 また図３（Ｃ）に示したように、角部領域３ｄ及び３ｅを所定の曲率半径Ｒの アールが付けられた曲面としてもよい。

【００２１】 更に、図３（Ｄ）に示したように、磁極面３ａよりも大きな内径を有して磁石 ３の軸線方向の端部を磁極面３ａと同心的に伸びる端部内周面３０１と、この端 部内周面３０１と磁極面３ａとの間をつなぐアール付きの曲面３０３とにより角 部領域３ｄ，３ｅを形成するようしてもよい。

【００２２】 また図３（Ｅ）に示したように、角部領域３ｄ，３ｅをテーパ面により形成し 、両角部領域を形成するテーパ面と磁極面３ａとの間の境界部３０４に所定の曲 率半径Ｒのアールをつけるようにしてもよい。

【００２３】 上記の実施例では、磁石３の軸線方向の両端側の角部領域３ｄ，３ｅをそれぞ れ軸線方向端面側から磁極面側に向って内径が徐々に小さくなって磁極面に収束 する形状に形成しているが、磁石回転子１を機関に取り付ける際に破損の恐れが あるのは、磁石３の軸線方向の両端の角部領域３ｄ，３ｅの内、フライホイール の開口部２Ａ側に位置する角部領域３ｄであるので、本考案においては、永久磁 石３の少なくともフライホイール２の開口部２Ａ側に位置する角部領域３ｄを軸 線方向端面側から磁極面側に向って内径が徐々に小さくなって磁極面に収束する 形状に形成すればよく、フライホイールの底壁部２ｂ側に位置する角部領域３ｅ は、従来と同様に直角をなす形状としてもよい。

【００２４】 上記の実施例では、フライホイールの周壁部の内周に４個の円弧状永久磁石が 取り付けられているが、磁石の個数は任意である。また複数の円弧状磁石をフラ イホイールの周壁部の内周に並べることによりリング状磁石を形成して、該リン グ状磁石を所定の極数の磁石界磁を構成するように着磁する場合にも本考案を適 用することができる。更に単一のリング状磁石またはリングに近いＣ字形の磁石 をフライホイールの内周に固定して該磁石を所定の極数に着磁する場合にも本考 案を適用することができる。

【００２５】 上記の実施例では、フライホイールと回転軸取り付け用のボスとが別体に形成 されているが、フライホイールに一体にボス部を形成する場合もある。

【００２６】

【考案の効果】 以上のように、本考案によれば、永久磁石の少なくともフライホイールの開口 部側に位置する軸線方向端面と磁極面との間の角部領域を、該軸線方向端面側か ら磁極面側に向って内径が徐々に小さくなって磁極面に収束する形状に形成した ので、磁石の角部領域から鋭いエッジ部をなくして該角部領域を欠け難い形状と することができ、また磁石回転子を機関に取り付ける際に、磁石の角部領域によ り磁極面を鉄心の磁極部側に案内して、磁極面と鉄心の磁極部との対向をスムー ズに行わせることができるため、磁石回転子を取り付ける際に磁石に強い衝撃が 加わって磁石が損傷するのを防止することができる。

【００２７】 本考案によれば、磁石を樹脂でモールドしたり、磁石を保護カバーで覆ったり する必要がないため、コストの上昇を招くことなく磁石の保護を図ることができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】（Ａ）ないし（Ｅ）はそれぞれ本考案で用いる
磁石の角部領域の異なる構成例を示した断面図である。

【図４】従来の磁石回転子の正面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】従来の磁石回転子を機関に取り付ける際の状況
を説明するための半部断面図である。

【符号の説明】

１ フライホイール磁石回転子 ２ フライホイール ３ 永久磁石 ３ａ 磁極面 ３ｂ，３ｃ 磁石の軸線方向端面 ３ｄ，３ｅ 磁石の角部領域 ４ ボス

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 カップ状に形成されたフライホイールの
   周壁部の内周に円弧状またはリング状の永久磁石を取り
   付け、該永久磁石の内周面を磁極面としたフライホイー
   ル磁石回転子において、 前記永久磁石の少なくともフライホイールの開口部側に
   位置する軸線方向端面と磁極面との間の角部領域が、該
   軸線方向端面側から磁極面側に向って内径が徐々に小さ
   くなって磁極面に収束する形状に形成されていることを
   特徴とするフライホイール磁石回転子。
2. 【請求項２】 カップ状に形成されたフライホイールの
   周壁部の内周に円弧状またはリング状の永久磁石を取り
   付け、該永久磁石の内周面を磁極面としたフライホイー
   ル磁石回転子において、 前記永久磁石の少なくともフライホイールの開口部側に
   位置する軸線方向端面と磁極面との間の角部領域が、該
   軸線方向端面側から磁極面側に向って内径が徐々に小さ
   くなって磁極面に収束するようにアールが付けられた部
   分を有する形状に形成されているフライホイール磁石回
   転子。
3. 【請求項３】 カップ状に形成されたフライホイールの
   周壁部の内周に円弧状またはリング状の永久磁石を取り
   付け、該永久磁石の内周面を磁極面としたフライホイー
   ル磁石回転子において、 前記永久磁石の少なくともフライホイールの開口部側に
   位置する軸線方向端面と磁極面との間の角部領域が、該
   軸線方向端面側から磁極面側に向って内径が徐々に小さ
   くなって磁極面に収束するようにテーパが付けられた部
   分を有する形状に形成されているフライホイール磁石回
   転子。