JPH0140312Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、磁石発電機の回転子に関する。

一般に、オートバイ等小型車両においては、第
１図に示すような磁石発電機が使用されることが
ある。この発電機は、円筒形状のヨーク２の内周
面に複数個のフエライトマグネツト（以下、マグ
ネツトという。）３を互に等しい位相差で円周方
向に配列固定されて構成されたマグネツトユニツ
トからなる回転子１と、薄鉄板を積層されてなる
コア５の外周部における放射状複数箇所にコイル
６をそれぞれ巻着されて構成されたコイルユニツ
トからなる発電子４とを備えており、前記回転子
１がエンジンに駆動されて発電子４の周囲を回転
することにより発電子４の各磁極コイル６におい
て起電力を誘起せしめるように構成されている。

従来のこのような磁石発電機の回転子において
は、脆弱性のマグネツトが破損した場合に破片等
が回転により飛散することを防止するため、例え
ば第２図または第３図に示すようなヨークへのマ
グネツト固定構造により、マグネツトの全周を包
囲するようにしている。

第２図に示す構造は、マグネツト３Ａを保護枠
７に１個づつ嵌入するとともに、その内向面にポ
ールピース８をそれぞれ当接し、マグネツト３Ａ
の外向面をヨーク２の内周面に当接した状態でビ
ス９をヨーク２の外周から挿通してポールピース
８にねじ込み、マグネツトを１個づつヨークに締
付固定するようにしたものである。

しかしながら、このような固定構造にあつて
は、マグネツトを１個づつ保護枠に嵌入した後、
１個づつ締付固定していくため、部品点数が多
く、工数がかかり、組付作業の自動化が困難であ
り、生産性が低いという欠点があつた。

第３図に示す構造は、２個分以上の大きさを持
つマグネツト３Ｂを保護枠７Ａと２枚のポールピ
ース８Ａ，８Ａとを箱形状に一体化されてなるケ
ース１０に嵌入し、このケース１０をビス９でヨ
ーク２に締付固定した後、マグネツト３Ｂに２個
分の界磁極３Ｃ，３Ｃを磁着するようにしたもの
であり、２個以上の締付固定作業を一度に達成す
ることにより、前記生産性の低下を抑制するよう
にしている。

しかしながら、このような固定構造にあつて
は、コストの高いフエライトにニユートラル部分
（磁性中立部分）３Ｄを介設しなければならない
ため、無駄な部分が生じ不経済であるという欠点
があつた。

本考案の目的は、前記従来技術の欠点を解決
し、マグネツト内にニユートラル部分を介在させ
ることを必要とせずに組付作業性を向上すること
ができる磁石発電機の回転子を提供するにある。

この目的を達成するため、本考案は、環状に配
された上部開放枠の各収容室にマグネツトをポー
ルピースとともに嵌入し、収容室の隔壁部をポー
ルピースにより押圧して弾性変形せしめ、この弾
性力によりマグネツトをヨークの内周面に押着さ
せて固定するようにしたものである。

以下図面に即して本考案の実施例を説明する。

第４図、第５図および第６図は本考案による磁
石発電機の回転子の一実施例を示す分解斜視図、
縦断面図および拡大部分横断面図である。

本実施例において、マグネツトユニツトとして
の回転子はヨーク１１と、複数のマグネツト１２
と、同数のポールピース１３と、ケース１４と、
押えリング１５とを備えている。ヨーク１１は磁
性材料により上面が開放し下面が閉塞した円筒形
状に一体成形されており、下面閉塞壁には、中心
に発電子（第１図参照）支持用の軸を挿通するた
めの軸孔１６が、軸孔の外方位置にこの回転子を
エンジン（不図示）に直結させるための複数の取
付孔１７が、取付孔の外方位置にケース１４を回
り止めするための複数の回止孔１８がそれぞれ穿
設され、取付孔１７と回止孔１８とは任意の角度
でそれぞれ配されている。ヨーク１１の上端部に
は巻代部１９が外周を切削加工されて形成され
ている。

マグネツト１２はヨーク１１の深さ以下の高さ
Ｈを有し、幅Ｗの方向においてヨーク１１の内周
に沿つて彎曲した円弧形状を有するほぼ直方体に
一体成形されている。マグネツト１２の円弧形状
の内向面（以下、腹面という。）２０の両端部に
は傾斜部２２が外側に行くにしたがつて円弧形状
の外向面（以下、背面という。）２１に近ずくよ
うにそれぞれ形成されている。両立上り側面２３
と２３、上面２４と下面２５はそれぞれ平行に形
成されている。

ポールピース１３は円弧の長さが15〜20mmの場
合で厚さが0.5〜1.0mm程度のほぼ矩形状の板体に
金属板からプレス形成されている。ポールピース
１３の高さｈはマグネツト１２の高さ以下に設定
され、また、その幅はマグネツトの幅Ｗとほぼ等
しく設定され、幅方向においてマグネツト１２の
腹面２０に沿つて彎曲した円弧形状をなしている
が、ケースとは組付後圧入代ができるような寸法
になつている。ポールピース１３の幅方向両端部
には折曲部２６が外側にいくにしたがつて背側に
出るように傾斜されてそれぞれ形成されており、
かつ、折曲部２６はその折り線が上下方向におい
て下方に行くにしたがつて中央に近ずくようにテ
ーパをつけられている。このテーパのため、ケー
スとの圧入代は組付初期には生じないようになつ
ている。また、折曲部２６の下端部には切欠部２
７がそれぞれ形成されている。

ケース１４は合成樹脂等の非磁性材料から全体
的に前記ヨーク１１内に嵌合するほぼ円筒形状に
一体成形されている。ケース１４の筒壁３０には
複数の収容室３１が互にほぼ等しい位相差で円周
方向に配列されてそれぞれ形成されている。収容
室３１は前記マグネツト１２の高さＨ以下の高さ
h′と、マグネツトの幅Ｗよりも若干大きい幅とを
有する中空室に形成されており、その天井壁と背
面壁と腹面壁の中央部とはそれぞれ開放されてい
る。したがつて、ケース１４は上部が開放した枠
を複数個環状に連結した形状に形成されている。
各収容室３１の床面壁部３２、すなわち、各上部
開放枠の横部片は互に隣り合つて一連のリング３
３を形成し、このリング３３の下面には前記ヨー
ク１１の回止孔１８に嵌合する突起３４が適数
個、収容室３１の中央部真下位置にくるように配
されている。この突起３４はヨーク１１の回止孔
１８に対し先端は挿入状態になり、中央部付近よ
り根元までは圧入状態となるようにテーパ状に形
成されている。また、各突起３４の根元における
リング３３の下面には、第７図に示すように、環
状溝３４ａが後述する切屑を収容できるスペース
を形成するようにそれぞれ没設されている。

相隣り合う収容室３１，３１間のそれぞれには
前記上部開放枠の各縦部片に相当する各壁部３５
が柱状に立ち上がるように形成されている。隔壁
部３５の腹面両端部には押え爪部３６が収容室３
１の開口した腹面の一部を閉塞するようにそれぞ
れ突設されており、この押え爪部３６は断面ほぼ
三角形状に形成され、収容室３１に接した面が開
放側（突出していく方向）に行くにしたがつて腹
面に近ずく斜辺を形成している。かつまた、押え
爪部３６は上下方向において下方に行くにしたが
つて背面方向に厚さを次第に増すテーパ形状に形
成されており、これにより、第５図に詳示される
ように、一隔壁部３５の一対の押え爪部３６，３
６の縁辺は下方に行くにしたがい互に近づくよう
に筒心に対し傾斜している。

また、隔壁部３５の腹面には長溝３７が筒心と
ほぼ平行に、かつ深さが下へ行くにしたがつて浅
くなるように形成されており、長溝３７の上端は
隔壁部３５の上面において開口されている。隔壁
部３５の外周面にはガイド用長溝３８が筒心とほ
ぼ平行に形成されており、この溝３８の上端も隔
壁部の上面において開口されている。

さらに、隔壁部３５の周方向の両側面には押え
リブ３９が上方に行くにしたがつて細くなる細長
い三角錐形状にそれぞれ突設されている。

押えリング１５は前記ケース１４と同じ材料に
よりケース１４の円筒形状とほぼ等しい円形の環
状に一体成形されている。このリング１５の下面
にはケース１４の長溝３７に嵌合する複数本のリ
ブ４１が各長溝３７にそれぞれ対応するように円
周方向に配列されてそれぞれ突設されている。リ
ブ４１は長溝３７の幅Ｔよりも若干薄い厚さｔ
（第６図参照）を有するほぼ四角形の平板に形成
されている。リブ４１の外側端辺は下方に行くに
したがつて中心に近づくテーパがつけられてい
る。

複数本のリブ４１のうちの適数本の外側位置に
は、ケース１４の前記ガイド用長溝３８に嵌合す
るガイド溝４２が各長溝３８にそれぞれ対応する
ように突設されている。

また、押えリング１５の外周上端部にはヨーク
１１の巻代部１９とのなじみをよくするための
段部４３が環状に切設されている。

次に組付作業を説明する。

ヨーク１１内にケース１４を嵌入し、ヨーク１
１底壁の各回止孔１８にケース１４下面の各突起
３４をそれぞれ嵌合させる。これにより、ケース
１４はヨーク１１に一体回転するように取付けら
れたことになる。

突起３４が回止孔１８に嵌入される際、突起の
外周面が回止孔の口縁で切削され、その切屑がヨ
ークの底面とケース１４の下面との間に挾み込ま
れることがある。切屑が接合面間に挾み込まれる
と、接合面が密着しなくなるばかりでなく、ヨー
クとケースとの巻代（後述参照）が変動するた
め、ヨークに対するケースの固定が不十分になる
危険が発生する。

しかし、前記構成にかかる突起においては、そ
の根元に形成された環状溝３４ａ内に切屑が取り
込まれるように逃げるため、切屑がヨーク１１の
底面とケース１４の下面との間に挾み込まれるこ
とはない。したがつて、両者１１，１４の接合面
は確実に密着し、巻代は変動せずに着精度が
向上するため、ケースはヨークに強力に着固定
されることになる。

続いて、ケース１４の各収容室３１にマグネツ
ト１２とポールピース１３とを上方からそれぞれ
挿入していく。このとき、マグネツト１２とポー
ルピース１３との挿入はいずれが先でも両方一緒
でもよいが、マグネツト１２の腹面２０にポール
ピース１３の背面が当接するように配する必要が
ある。マグネツト１２とポールピース１３とを挿
入していくと、ケース１４の押え爪部３６が収容
室３１を下方に向つて狭くするようにテーパされ
ているため、挿入初期には圧入とはならないが、
挿入が進むとある時点からマグネツトおよびポー
ルピースと収容室３１とは圧入関係になり、押込
力を加えない限りマグネツトおよびポールピース
は途中の高さで停止する。

次に、ガイド棒４２をガイド用長溝３８に嵌挿
しこれを案内としてリブ４１を長溝３７にそれぞ
れ整合させて嵌入し、全体的に可及的に均等な押
下力を加えてリブを長溝に押し込み、押えリング
１５をケース１４に密着させる。この押し込みに
伴つて、途中の高さで停止したマグネツト１２お
よびポールピース１３は各収容室３１内にそれぞ
れ圧入される。

ポールピース１３と収容室３１との圧入関係に
より、ケース１１の隔壁部３５には、第６図に示
すように、周方向に押す力F₁と、中心方向に押
す力F₂とが作用する。

ここで、隔壁部３５が中実に形成されている
と、周方向押力F₁に対する反力が隔壁部３５か
らポールピース１３にそのまま強く加わるため、
前記中心方向押力F₂とあいまつて、ポールピー
ス１３は強力に圧縮されつつ円弧部が収容部３１
から突出するようにヨークの中心に向つて変形
し、ロータ内径が小さくなつてしまう不具合が発
生する。

しかし、前記構成にかかる隔壁部３５には長溝
３７が形成されて中空構造になつているため、こ
のような不具合は発生しない。すなわち、周方向
押力F₁は隔壁部３５の長溝３７にほぼ直角に作
用するため、隔壁部３５は周方向押力F₁により
長溝３７の幅を縮小されるように弾性変形されて
蓄力状態になり、周方向押力F₁を実質的に緩和
したような蓄力に基く反力をもつてポールピース
１３を押し帰えす。この反力により、ポールピー
スはマグネツト１２を第６図に矢印F₃で示すよ
うに径方向外側に押す。この押力F₃により、マ
グネツト１２はその背面２１をヨークの内周面に
強く押着されて固定される。

また、前記中心方向押力F₂により、ケースの
隔壁部３５にはこれを内方向に押し倒そうとする
力が作用するが、隔壁部３５の長溝３７には押え
リング１５のリブ４１が嵌入され、このリブ４１
が第６図に示すように押倒力に抗するF₄で隔壁
部３５を支えるため、隔壁部は直立状態を維持す
る。隔壁部が直立状態のままになるため、ポール
ピース１３は圧入に伴つて隔壁部の押え爪部３６
のテーパにしたがい両端部の折曲部２６，２６に
おいて前記周方向押力F₁を増強し、相対的にマ
グネツト１２に対する押着力F₃が増強される。
この押着力により、マグネツト１２はヨーク１１
の内周面に一層強固に押着固定される。

なお、押えリング１５のリブ４１は隔壁部３５
が内側に倒れようとするのを外側に押し戻すだけ
で、隔壁部３５に対し長溝３７を拡張させる力が
作用することのないよう構成する必要がある。な
ぜなら、このような長溝拡張力が作用すると、隔
壁３５が中実に形成されているのと同様、ポール
ピース１３の円弧部が中心方向に膨出されてロー
タ内径が小さくなつてしまう不具合が発生するこ
とになるからである。

押えリング１５のリブ４１が下方に向つて細く
なるテーパ形状に形成されているので、隔壁部３
５が若干内方向に押し倒された状態になつていて
も長溝３７に嵌入させ易く、かつ所要の押戻力が
F₄が得られる。また、ポールピース１３の折曲
部２６が上下方向のテーパをつけられているた
め、蓄力状態になつたときにポールピース１３の
円弧部がヨークの中心に向つて変形し、ロータ内
径が小さくなつてしまうことは一層確実に防止さ
れる。

マグネツト１２の圧入に伴つて、隔壁部３５の
側面下部で収容室３１に突出した押えリブ３９は
マグネツト１２の側面に押し潰されていく。この
押し潰された状態はリブ３９がマグネツト１２に
圧縮変形されて強力に押着した状態であるため、
相対的にマグネツト１２は収容室３１内において
両側のリブ３９，３９で周方向および上下方向の
位置決めを確保されたことになる。

その後、ヨーク１１の上端部におけるめ代部
１９に巻加工を施して内方に押し倒し、ヨーク
１１、ケース１４および押えリング１５をめ着
けて一体化する。

ここで、ケース１４の隔壁部３５の高さh′およ
びポールピース１３の高さｈがマグネツト１２の
高さＨよりも低く設定されているため、前記巻
加工により、マグネツト１２はその上面２４、下
面２５を収容室３１内において押えリング１５の
下面およびケース床面壁部３２の上面に密着さ
れ、押えリングおよびケースを介しヨーク１１の
当該巻部および底部に拘束挾圧される。すなわ
ち、マグネツト１２は上下面全体の広い面積で押
えリング１５およびケース床壁部３２に面接触し
て挾圧されるため、ケース収容室３１内で遊動す
ること（所謂おどり現象）を防止される。

また、回止用突起３４がケース収容室３１の中
央部真下に形成されていると、マグネツト１２等
の圧入および巻加工により、突起は押下荷重を
受けるため、ヨーク１１の回止孔１８に圧入さ
れ、ヨークとケース１４の結合は一層確実にな
る。

本実施例によれば、ケースに形成された各収容
部にマグネツトとポールピースとをそれぞれ挿入
し、押えリングでそれらを圧入するように構成し
たので、部品点数、組付工数を減少させることが
できるとともに、ビス止めまたはリベツト止め作
業が廃止できて作業性を向上させることができ、
また、マグネツトは１個毎に独立しているので、
ニユートラル部分の如き無駄な部分は発生せず、
経済的に有利である。

さらに、ケースおよび押えリングとマグネツト
およびポールピースとの圧入関係により相対的に
弾性変形されたケースの隔壁部によつてマグネツ
トをヨークに弾性付勢力をもつて押着し固定する
構造であるから、弾性緊締状態下でマグネツトを
ヨークに確実かつ長期間に渡つて固定させておく
ことができる。

また、固定状態において、マグネツトはケー
ス、押えリングおよびポールピースにより全周を
包囲されるので、万一マグネツトが破損したとし
ても破片が飛散することはなく、回転子の回転に
伴なう破片の飛散による二次的障害の発生を未然
に防止することができる。

以上説明したように、本考案によれば、ケース
の各収容室にマグネツトとポールピースとをそれ
ぞれ挿入して押えリングでそれらを圧入し、この
圧入により弾性変形されたケースの隔壁部の弾性
力でマグネツトをヨークの押着固定する構成であ
るから、生産性を向上することができるととも
に、マグネツトをヨークに長期間に渡つて確実に
固定させておくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な磁石発電機の一例を示す平面
図、第２図は従来例を示す部分平断面図、第３図
は別の従来例を示す部分平断面図、第４図〜第７
図は本考案の一実施例を示すもので、第４図は分
解斜視図、第５図は縦断面図、第６図は拡大部分
横断面図、第７図は拡大部分斜視図である。 １……回転子、４……発電子、１１……ヨー
ク、１２……マグネツト、１３……ポールピー
ス、１４……ケース、１５……押えリング、１８
……回止孔、１９……巻代部、２２……傾斜
部、２６……折曲部、２７……切欠部、３０……
筒壁、３１……収容室、３４……突起、３４ａ…
…環状溝、３５……隔壁部、３６……押え爪部、
３７……長溝、３８……ガイド用長溝、３９……
押えリブ、４１……リブ、４２……ガイド棒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 マグネツト収容室３１を環状に配して複数形成
   されているとともに、隣合う収容室３１，３１間
   の隔壁部３５内面に長溝３７をそれぞれ形成され
   ているケース１４が、ヨーク１１の内周に嵌入さ
   れているとともに、このケース１４の各収容室３
   １にヨーク１１の内周に沿う円弧形状のマグネツ
   ト１２が薄板からなるポールピース１３を内面に
   配されてそれぞれ嵌入されており、さらに、ケー
   ス１４上に押さえリング１５がその下面に突設さ
   れた各リブ４１をケース１４の前記各長溝３７に
   それぞれ嵌入されて、ヨーク１１の上端部におけ
   る巻かしめ代部１９を巻かしめ加工されることに
   より押着されている磁石発電機の回転子であつ
   て、 前記マグネツト１２にはその腹面両端部に傾斜
   部２２，２２が周方向外側に行くにしたがつて円
   弧形状の背面２１に近ずくようにそれぞれ形成さ
   れており、 前記ポールピース１３にはその幅方向両端部に
   折曲部２６，２６が、その折り線が収容室３１の
   底方向に行くにしたがつて狭くなるようにテーパ
   をつけられて、かつ、前記マグネツト１２の傾斜
   部２２との間に圧入代となるギヤツプが形成され
   るようにそれぞれ形成されており、 前記隔壁部３５にはその腹面両端部であつて、
   前記長溝３７の両脇に押さえ爪部３６，３６が収
   容室３１の開口した腹面の一部を閉塞するように
   それぞれ突設されているとともに、この押さえ爪
   部３６はその厚さが収容室３１の底方向に行くに
   したがつて厚くなり、前記ポールピース１３の折
   曲部２６と協働して圧入関係になるようにテーパ
   をつけられてそれぞれ形成されており、 さらに、前記隔壁部３５の両側面には、収容室
   ３１に突出してマグネツト１２の側面２３に当接
   する押さえリブ３９が形成されており、 前記押さえリング１５はその各リブ４１が前記
   隔壁部３５の押倒力に抗するように形成されてお
   り、 前記長溝３７の幅は前記リブ４１の嵌入により
   前記押さえ爪部３６の弾性変形を発生させるよう
   に前記リブ４１の厚さよりも大きく設定されてお
   り、 ポールピース１３がマグネツト１２と共に収容
   室３１に圧入されるとともに、押さえリング１５
   のリブ４１がケース１４の長溝３７に嵌入された
   状態において、リブ４１が隔壁部３５の内倒れを
   阻止することにより、押さえ爪部３６が弾性変形
   し、この押さえ爪部３６によりポールピース１３
   の折曲部２６が押されて弾性変形され、この弾性
   力によりマグネツト１２がヨーク１１の内周面に
   押着されて固定されているとともに、マグネツト
   １２が押さえリング１５およびケース１４を介し
   てヨーク１１の巻かしめ部１９と底壁との間で挟
   圧されていることを特徴とする磁石発電機の回転
   子。