JPH0261230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、永久磁石構造を強磁性体に取付ける
に際して該強磁性体による磁束の短絡を極小化し
かつ永久磁石構造を所定の場所に正確にしかも強
固に取付けるための技術に関する。本発明は特
に、前記強磁性体が小型内燃機関のフライホイー
ルであつて、前記永久磁石構造をエンジンの点火
装置の可動部分としてフライホイールの外周部に
取着してなる構造に関する。

＜従来の技術＞ エンジンのフライホイールと共に回転する永久
磁石と永久磁石の半径方向の外側または内側に配
置されたステータとを用い、永久磁石がステータ
を通過することによりステータに発生する磁束を
周期的に変化させてなる小型内燃機関用の点火装
置が種々公知となつている。このような点火装置
は永久磁石の運動経路の近傍に二つまたは三つの
ステータの脚部を有している場合が多く、点火ス
パークを発生するための点火コイルの二次巻線に
高圧を発生するべくコンデンサ放電技術または半
導体トリガ技術を用いている。

また半導体技術に基づき、機械式ブレーカポイ
ントを用いることなく永久磁石の両極に点火装置
のＥ字形ステータの近傍を通過させることが提案
されているが、本発明はこのような応用を含め
て、永久磁石を磁気的に絶縁して強磁性体に取付
けることが望ましいような広い範囲の点火装置、
バツテリ充電装置などに応用することができる。

多くの内燃機関が鋳造アルミニウムなどからな
るフライホイールを用いているが、このような非
磁性体からなるフライホイールを用いる場合に
は、フライホイールに永久磁石構造を受容するた
めの窪みを設け、永久磁石構造を該窪み内に一対
のロールピンを用いて固着する場合が多い。米国
特許第4179634号明細書には、非磁性体または強
磁性体からなるフライホイールに永久磁石構造を
取付ける際の問題が論じられており、強磁性体か
らなるフライホイールに関して発生する磁気的短
絡に対する必ずしも満足できるものではない解決
法を提唱している。この米国特許明細書に於て
は、その第７図及び第８図について、永久磁石構
造を受容するためのキヤビテイを有する非磁性体
からなるインサート部材が提案されている。これ
らの図面によれば、永久磁石構造が通常のロール
ピンを用いて非磁性体インサート部材内に固着さ
れている。更に非磁性体からなるインサート部材
はフライホイールに対してねじで固着されてい
る。

ねじと、該ねじが貫通するねじ溝を有さない孔
との間には空〓が発生せざるを得ないため、非磁
性体からなるインサート部材の位置が必ずしも正
確ではなく、そのためにフライホイールに取着さ
れた永久磁石構造と、それに隣接する固定ステー
タとの間に形成される空〓が変動するという問題
を生じる。また、永久磁石が占める領域にはエン
ジン冷却用の空気流を形成するためのフインを設
けることができない。従つてこのような非磁性体
からなるインサート部材により占められる領域の
面積はエンジンの冷却に対して好ましくない因子
となる。更に、この構成によれば、用いられる部
品が複雑であつてしかもその数が多いという欠点
がある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主
な目的は、上記した欠点のない改良された小型内
燃機関用フライホイールアセンブリを提供するこ
とにある。

＜問題点を解決するための手段＞ このような目的は、固定された点火装置に磁束
を供給し得るように永久磁石構造をフライホイー
ルの一方の面の外周部近傍に有し、該永久磁石構
造がその回転に伴い前記点火装置の近傍を通過す
ることにより点火スパーク発生用の電圧を前記点
火装置に誘導する形式の小型内燃機関用フライホ
イールアセンブリであつて、前記永久磁石構造
が、永久磁石と、該永久磁石の両極に隣接して設
けられ前記フライホイールの外周面に沿う磁極面
を郭成する磁束伝達用極片とを有し、前記両極片
から前記フライホイールへの磁束のリークを減少
させ得るように、非磁性体からなるスペーサが前
記フライホイールと前記永久磁石構造との間に挟
設されており、非磁性体材料からなりかつ概ね円
柱形をなす中実部分を有する締結具が、前記永久
磁石構造、前記スペーサ及び前記フライホイール
を貫通し、かつ半径方向外向きに膨出することに
より、前記永久磁石、前記スペーサ及び前記フラ
イホイールを互いに締結しかつ固定していること
を特徴とするフライホイールアセンブリを提供す
ることにより達成される。

このフライホイールアセンブリに於ては、永久
磁石構造を受容するための概ね平坦な底面を有す
る窪みを強磁性体の外周部近傍に設け、かつ該底
面に直交する向きの少なくとも一つの貫通孔を該
底面に設ける過程と、非磁性体からなりかつ貫通
孔を有する概ね平坦なスペーサを、該貫通孔が前
記強磁性体の貫通孔と整合するように前記窪みの
底面に重合する過程と、前記永久磁石構造を前記
非磁性体スペーサ上に重合する過程と、非磁性体
の材料からなる中実リベツトを前記強磁性体及び
前記スペーサの貫通孔にそれぞれ挿通する過程
と、前記中実リベツトの遊端をかしめることによ
り前記永久磁石構造と前記スペーサと前記強磁性
体とを互いに連結する過程とによつて、永久磁石
構造を磁気的に絶縁するように強磁性体に取り付
けることができる。

特に締結具としてリベツトを用い、それを半径
方向に膨出させることによつて、該リベツトが貫
通するすべての部品を所定位置に整合させつつそ
れらに緊密に係合させることが好ましい。またフ
ライホイールと永久磁石構造との間に非磁性体か
らなるスペーサを介在させると、それらの間に磁
気的絶縁を形成して磁束のリークを少なくできる
ので良い。またリベツトを２本用いそれらが永久
磁石構造及びフライホイールに対してそれぞれ緊
密に係合されるようにして、それらの相対位置を
一層正確にかつ確実に固定し得るようにすると好
都合である。

＜作用＞ このようにして、スペーサ、永久磁石構造及び
場合によつては平板をフライホイールの平坦面に
重合し、リベツトをこれらの貫通孔に挿入してか
しめるだけで、該貫通孔によつてこれらを正確に
位置決めし、単純かつ剛固なフライホイールアセ
ンブリを構成することができる。

＜実施例＞ 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実
施例について詳細に説明する。

第１図に示されれいるように、本発明に基づく
フライホイールアセンブリは部分的または全体的
に、例えば鋳鉄などの強磁性体材料からなるフラ
イホイール１１を有している。フライホイール１
１はエンジンのクランクシヤフトに一体的に回動
するように嵌装されるべく通常のキーウエイ１５
を有するテーパの付けられたクランクシヤフト受
容用の孔１３を中心部に有している。

周知のように、フライホイール１１の目的はエ
ンジンに対して回転慣性力を維持することにあ
る。フライホイール１１に冷却フインを設けるこ
とは、常に必要ではないが、使用に応じて好まし
い場合がある。冷却フインは、例えば第１図に示
すようにフライホイール１１の上面等の部分に設
けることができる。即ち、フライホイール１１は
更に、クランクシヤフトと一体的に回転するに伴
いエンジン冷却用の空気流を発生するための任意
的な空気循環用フイン１７，１９を有している。
これらのフインは、フライホイール１１の外周部
に隣接する環状領域のうち、中実の非磁性体から
なるリベツト２７及び２９を受容するための孔２
３及び２５を備える平坦領域２１を除く部分に設
けられている。

これらのリベツト２７，２９はアルミニウムな
どの非磁性体材料からなり、拡径頭部３１及び３
３を有するものであつて良い。平坦領域２１は、
前記孔２３及び２５と同様の寸法、形状及び間隔
を有するように設けられた孔３７及び３９を備え
るアルミニウムまたは亜鉛材料製のスペーサ３５
として機能する実質的に非磁性体からなる概ね平
坦な平板を受容するためのものである。しかしな
がら、平坦領域２１は、図示されるように凹所に
形成するとその位置が判然として組立に好都合で
あるが、以下の記載から分かるように、その貫通
孔２３，２５が所定位置に形成されている限り必
ずしも凹所でなくて良く、フライホイール１１の
フイン１７，１９形成面と同一面上またはそれよ
り突出するように設けることができる。

永久磁石アセンブリ４１は、永久磁石４３と、
該永久磁石の両極に設けられた一対の磁極伝達用
極片としてのヨーク４５及び４７を有している。
ヨーク４５及び４７にも前記と同様なリベツト貫
通用の孔４９及び５１が設けられている。必要に
応じて、前記と同様にアルミニウムまたは亜鉛材
料からなり、かつ前記孔２３，２５，３７，３
９，４９，５１と同様なリベツト貫通用の孔５５
及び５７を有する更にもう１枚の平板５３を永久
磁石アセンブリ４１の上面に重合すると良い。

上記したフライホイールアセンブリを組立てる
には、スペーサ３５及びベンゼンアセンブリ４１
を、フライホイール１１の平坦面２１上にこれら
三つの部分のリベツト貫通孔が互いに整合するよ
うに重合し、フライホイール１１と永久磁石アセ
ンブリ４１との間にスペーサ３５を挾持するよう
にして、或いは更に永久磁石アセンブリ４１の上
面に同じくリベツト貫通用の孔５５，５７が整合
するように平板５３を重合して、スペーサ３５と
平板５３との間に永久磁石アセンブリ４１か挾持
されるようにして行なうと良い。中実のリベツト
２７及び２９はこれらの互いに整合された孔に挿
通され、第２図に示されるように、軸線方向の圧
縮力によりかしめられ、上記した孔のすべての内
周面に緊密に係合するように半径方向に膨出させ
られる。

このようなかしめ過程によりリベツト２７には
第二の拡径頭部５９が形成され、しかもリベツト
が各部品の貫通孔のそれぞれの内周面に緊密に係
合される。従つて磁束伝達用のヨーク４５及び４
７はフライホイール１１の外周面に強固に固着さ
れ、しかも中実のリベツト２７及び２９が、フラ
イホイール１１及び永久磁石アセンブリ４１、ス
ペーサ３５及び平板５３を互いに連結する唯一の
手段となつている。このように、フライホイール
１１の平坦面２１上のリベツト貫通孔２３，２５
にスペーサ３５、永久磁石アセンブリ４１及び平
板５３の貫通孔３７，３９，４９，５１，５５，
５７を整合させてリベツト２７及び２９のかしめ
により固定することによつて、フライホイール１
１に対して永久磁石アセンブリ４１を正確に位置
決めすることができる。更に、図示されていない
固定ステータとの間のギヤツプを適切に設定する
ためにヨーク４５及び４７の外周面４６及び４８
を機械加工仕上げすると良い。

＜効果＞ 上記したように本発明によれば、極めて簡単な
構造をもつて永久磁石アセンブリを強磁性体材料
に対して所定位置に正確に固着することができ、
しかもこれらの間に磁気的絶縁を形成することが
でき、極めて高い磁気的効率を達成することがで
きるため、フライホイールアセンブリの製造コス
トの低減及びその信頼性の向上に於ける効果は極
めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくフライホイールアセン
ブリの分解斜視図である。第２図は第１図のフラ
イホイールアセンブリの組立てられた状態の一部
を示す断面図である。 １１……フライホイール、１３……孔、１５…
…キーウエイ、１７，１９……フイン、２１……
平坦面、２３，２５……貫通孔、２７，２９……
リベツト、３１，３３……拡径頭部、３５……ス
ペーサ、３７，３９……貫通孔、４１……永久磁
石アセンブリ、４３……永久磁石、４５，４７…
…ヨーク、４６，４８……外周面、４９，５１…
…貫通孔、５３……平板、５５，５７……貫通
孔、５９……拡径頭部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定された点火装置に磁束を供給し得るよう
   に永久磁石構造４１をフライホイール１１の一方
   の面の外周部近傍に有し、該永久磁石構造がその
   回転に伴い前記点火装置の近傍を通過することに
   より点火スパーク発生用の電圧を前記点火装置に
   誘導する形式の小型内燃機関用フライホイールア
   センブリであつて、 前記永久磁石構造４１が、永久磁石４３と、該
   永久磁石の両極に隣接して設けられ前記フライホ
   イールの外周面に沿う磁極面を郭成する磁束伝達
   用極片とを有し、 前記両極片から前記フライホイール１１への磁
   束のリークを減少させ得るように、非磁性体から
   なるスペーサ３５が前記フライホイールと前記永
   久磁石構造との間に挟設されており、 非磁性体材料からなりかつ概ね円柱形をなす中
   実部分を有する締結具２７，２９が、前記永久磁
   石構造、前記スペーサ及び前記フライホイールを
   貫通し、かつ半径方向外向きに膨出することによ
   り、前記永久磁石、前記スペーサ及び前記フライ
   ホイールを互いに締結しかつ固定していることを
   特徴とするフライホイールアセンブリ。 ２ 前記締結具２７，２９が、非磁性体からなり
   かつ前記永久磁石構造を前記スペーサと共働して
   挾持しかつ前記円柱形締結具部分が貫通している
   平板５３を有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のフライホイールアセンブ
   リ。 ３ 前記円柱形締結具部分が二組用いられてお
   り、該締結具部分のみにより前記フライホイー
   ル、前記永久磁石構造、前記平板及び前記スペー
   サが連結されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載のフライホイールアセンブリ。 ４ 前記スペーサ、前記平板及び前記締結具がア
   ルミニウム材料からなることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載のフライホイールアセンブ
   リ。 ５ 前記永久磁石構造の正確な位置決め及びその
   固定が前記締結具のみによりなされていることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のフライ
   ホイールアセンブリ。 ６ 前記フライホイールが鋳鉄材料からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のフラ
   イホイールアセンブリ。 ７ 前記フライホイールがエンジン冷却用の空気
   を循環させるためのフイン１７，１９を有してお
   り、前記フインが前記永久磁石構造と共にフライ
   ホイールの外周部の環状領域に設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のフ
   ライホイールアセンブリ。 ８ 前記永久磁石構造が前記環状領域内に占める
   角度範囲が、前記スペーサが前記環状領域内で占
   める角度範囲と実質的に同一であることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項に記載のフライホイー
   ルアセンブリ。 ９ 前記フライホイールが、該フライホイールの
   外周面に連通しかつ前記永久磁石構造を受容する
   ための平坦な底部を有する窪み２１を備えてお
   り、前記スペーサが前記底面と前記永久磁石構造
   との間に挾持されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のフライホイールアセンブ
   リ。 １０ 前記スペーサ及び前記平板が亜鉛材料から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載のフライホイールアセンブリ。