JPH0613593Y2

JPH0613593Y2 - 磁石発電機の回転子

Info

Publication number: JPH0613593Y2
Application number: JP389486U
Authority: JP
Inventors: 茂大川; 時男槇
Original assignee: 株式会社三ツ葉電機製作所
Priority date: 1986-01-13
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1994-04-06
Anticipated expiration: 2001-01-13
Also published as: JPS62115762U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、磁石発電機の回転子に関し、特に、ヨークと
ボス部材との結合構造の改良に係り、例えば、オートバ
イのような小型車両、船外機、携帯発電機等に使用され
る磁石発電機における回転子に利用して有効なものに関
する。

〔従来の技術〕

一般に、磁石発電機として、略椀形状のヨークの内周面
に複数のマグネットを等間隔に配設されてなる回転子
と、複数のコイルユニットが回転子のヨークの内部にお
いて等間隔に配設されてなる発電子とを備え、発電子が
エンジンの外殻等に固定され、回転子がエンジンの回転
軸に嵌着されて構成されているものがある。

このような磁石発電機において、回転子はヨークの底壁
に同心的に結合されたボス部材を回転軸に固定されるこ
とにより、エンジンに連携されるようになっている。そ
して、ヨークの底壁にボス部材を同心的に結合させる構
造として、従来、第３図に示されるものが知られてい
る。

第３図において、外周上の一端部にフランジ２を有し、
回転軸に嵌着されるボス部材１が、ヨーク底壁３に開設
された開口４に外側から挿入されて印篭結合され、複数
本のリベット５によってフランジ２とヨーク底壁３とが
締結される構造となっている。そして、ヨーク６の内周
面にマグネット７が配置されている。この磁石発電機の
回転子では、回転軸に嵌着されるボス部材１およびヨー
ク底壁３が印篭結合する部分をボス部材１の単体加工時
に同時に加工し、ヨーク底壁３に開設された開口４にボ
ス部材１を圧入または嵌合し、次いで、複数のリベット
５でフランジ２とヨーク底壁３とを結合することによっ
て回転子の軸心精度を保つようになっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このような構造の磁石発電機の回転子においては、ボス
部材１におけるフランジ２の付け根部に弯曲部を形成す
ることにより、当該箇所における応力集中を回避してお
り、他方、ヨーク底壁３には弯曲部を逃げるための面取
り部や段付部を形成しているため、フランジ２の付け根
部における応力集中を可及的に回避すべく弯曲部の曲率
半径を大きくすると、次のような問題点がある。

(1)ヨーク底壁に面取り部を形成した場合、ヨーク底壁
における印篭結合代が減少するため、軸心合わせ精度が
低下する。

(2)ヨーク底壁に段付部を形成した場合、ヨークの内部
容積が減少するため、組み込まれる発電子の能力が抑制
されてしまう。

本考案の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、
印篭結合代やヨークの内部容積の減少を抑制することが
できる磁石発電機の回転子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る磁石発電機の回転子は、一端部の外周にフ
ランジ（１２）を有し、回転軸（２７）に嵌着されるボ
ス部材（１１）がその一部を略椀形状のヨーク（１７）
の底壁（１８）に開設された開口（１９）に挿入されて
いるとともに、ボス部材（１１）のフランジ（１２）と
ヨーク（１７）の底壁（１８）とがリベット（２１）に
より固定されており、ボス部材（１１）の大径部（１
５）とフランジ（１２）とが交差するコーナ部には応力
集中を回避するための弯曲部（Ｒ）が設けられている磁
石発電機の回転子において、前記弯曲部（Ｒ）が前記ボス部材（１１）の径方向側に
位置して曲率半径（ｒ_１）を有する径側弯曲部（Ｒ_１）
と、前記ボス部材（１１）の軸方向側に位置して曲率半
径（ｒ_２）を有する軸側弯曲部（Ｒ_２）とを備えてお
り、前記径側弯曲部（Ｒ_１）はその曲率半径（ｒ_１）の中心
が、ボス部材（１１）のフランジ（１２）のヨーク底壁
（１８）との当接面の延長面と、ボス部材（１１）の大
径部（１５）の外周面の延長面との直交位置（Ｏ）から
ボス部材（１１）の径方向外側に、フランジ（１２）の
ヨーク底壁（１８）との当接面の延長面に沿う方向につ
いて距離（ａ）だけ離れた位置に位置するように配さ
れ、かつ、径側弯曲部（Ｒ_１）はその曲率半径（ｒ_１）
をもってボス部材（１１）のフランジ（１２）のヨーク
底壁（１８）との当接面の延長面と連続して形成されて
おり、他方、軸側弯曲部（Ｒ_２）はその軸側弯曲部Ｒ_２につい
ての曲率半径（ｒ_２）の中心が、同直交位置（Ｏ）から
ボス部材（１１）の軸方向におけるフランジ（１２）と
反対側に、大径部（１５）の外周面の延長面に沿う方向
についての距離（ｂ）だけ離れた位置に位置するように
配され、かつ、軸側弯曲部（Ｒ_２）はその曲率半径（ｒ
_２）をもってボス部材（１１）の大径部（１５）の外周
面と連続して形成されており、さらに、径側弯曲部（Ｒ_１）と軸側弯曲部（Ｒ_２）と
は、径側弯曲部（Ｒ_１）の曲率半径（ｒ_１）と軸側弯曲
部（Ｒ_２）の曲率半径（ｒ_２）との両方に接する線を含
む面をもって連続するように接続されており、また、弯曲部（Ｒ）は、径側弯曲部（Ｒ_１）の直交位置
（Ｏ）から曲率半径（ｒ_１）の中心までの前記距離
（ａ）と、軸側弯曲部（Ｒ_２）の直交位置（Ｏ）から曲
率半径（ｒ_２）の中心までの前記距離（ｂ）との関係、
および、径側弯曲部（Ｒ_１）の曲率半径（ｒ_１）と、軸
側弯曲部（Ｒ_２）の曲率半径（ｒ_２）との関係につい
て、次式(1)および(2)の関係が成立するように構成され
ていることを特徴とする。

ａ＞ｂ・・・(1) ｒ_１＞ｒ_２・・・(2) 〔作用〕前記した構成によれば、ボス部材におけるフランジの付
け根部での応力集中を可及的に回避し、かつ、弯曲部の
軸方向への立ち上がり量を減少することができるため、
ヨークの底壁においては、当該減少分だけ弯曲部に対す
る逃げ量が減少されることになる。

その結果、ヨークの底壁に弯曲部を逃げるための段付部
を形成する場合には、段付部の軸方向の膨出量を減少さ
せることができるため、ヨークの内部容積の減少を抑制
することができる。

また、ヨークの底壁に弯曲部を逃げるための面取り部を
形成する場合には、軸方向の面取り量を減少させること
ができるため、印篭結合代の減少を抑制することができ
る。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例である磁石発電機の回転子を
示す縦断面図、第２図は第１図の拡大部分断面図であ
る。

本実施例において、この回転子１０は回転軸が嵌着され
るボス部材１１を備えており、このボス部材１１は略円
筒形状に形成されているとともに、一端部外周上には円
形リング形状に形成されたフランジ１２が一体的に突設
されている。このボス部材１１の筒中空部には、回転軸
のテーパ外周面と嵌合するテーパ内周面１３がフランジ
１２側に向かって次第に小径となるように途中まで形成
されており、筒中空部のフランジ１２側端部には締付ナ
ット埋没用の凹部１４が形成されている。ボス部材１１
の外周形状はフランジ１２側半分が大径部１５に、反対
側半分が小径部１６にそれぞれ形成されている。フラン
ジ１２には複数個のリベット孔１２ａが周方向に適当間
隔に配されて開設されている。

第２図に示されているように、ボス部材１１の大径部１
５とフランジ１２とが直交するコーナ部には応力集中を
回避するための弯曲部Ｒが設けられており、この弯曲部
Ｒは、ボス部材１１の径方向に位置して曲率半径ｒ_１を
有する径側弯曲部Ｒ_１と、ボス部材１１の軸方向に位置
して曲率半径ｒ_２を有する軸側弯曲部Ｒ_２とを備えてい
る。

そして、径側弯曲部Ｒ_１はその径側弯曲部Ｒ_１の曲率半
径ｒ_１の中心が、ボス部材１１のフランジ１２のヨーク
底壁１８との当接面の延長面と、ボス部材１１の大径部
１５の外周面の延長面との直交位置Ｏからボス部材１１
の径方向外側に、フランジ１２のヨーク底壁１８との当
接面の延長面に沿う方向について距離ａだけ離れた位置
に位置するように配されている。また、径側弯曲部Ｒ_１
はその曲率半径ｒ_１をもってボス部材１１のフランジ１
２のヨーク底壁１８との当接面の延長面と外接円を構成
するように連続して形成されている。

他方、軸側弯曲部Ｒ_２はその軸側弯曲部Ｒ_２についての
曲率半径ｒ_２の中心が、同直交位置Ｏからボス部材１１
の軸方向におけるフランジ１２と反対側に、大径部１５
の外周面の延長面に沿う方向についての距離ｂだけ離れ
た位置に位置するように配されている。また、軸側弯曲
部Ｒ_２はその曲率半径ｒ_２をもってボス部材１１の大径
部１５の外周面と外接円を構成するように連続して形成
されている。

さらに、径側弯曲部Ｒ_１と軸側弯曲部Ｒ_２とは、径側弯
曲部Ｒ_１の曲率半径ｒ_１と軸側弯曲部Ｒ_２の曲率半径ｒ
_２との両方に接する線を含む面をもって連続するように
接続されている。

そして、弯曲部Ｒは、径側弯曲部Ｒ_１の直交位置Ｏから
曲率半径ｒ_１の中心までの前記距離ａと、軸側弯曲部Ｒ
_２の直交位置Ｏから曲率半径ｒ_２の中心までの前記距離
ｂとの関係、および、径側弯曲部Ｒ_１の曲率半径ｒ
_１と、軸側弯曲部Ｒ_２の曲率半径ｒ_２との関係につい
て、次式(1)および(2)の関係が成立するように構成され
ている。

ａ＞ｂ・・・(1) ｒ_１＞ｒ_２・・・(2) また、この回転子１０は、略真円椀形状に形成されたヨ
ーク１７を備えており、このヨーク１７の底壁１８には
開口１９が同心的に配されて、ボス部材１１の前記大径
部１５を適当な隙間をもって挿入し得る内径に開設され
ている。ヨーク底壁１８には複数個のリベルト孔１８ａ
が開口１９の外方において前記ボス部材フランジ１２に
開設されたリベット１２ａのそれぞれと整合するように
配されて開設されている。ヨーク底壁１８には、ボス部
材１１における前記弯曲部Ｒに対する逃げ部としての段
付部２０が開口１９を取り囲むように配されて、軸方向
におけるヨーク開口面側に膨出成形されており、段付部
２０の軸方向への膨出量は弯曲部Ｒにおける軸側弯曲部
Ｒ_２を逃げることができるように設定されている。

そして、前記構成にかかるボス部材１１はヨーク１７に
底壁１８の外面側から開口１９にフランジ１２が底壁１
８に当接するまで挿入されており、ボス部材１１の大径
部１５がヨーク底壁の開口１９に整合されている。この
状態において、ボス部材１１のフランジ付け根部に形成
された弯曲部Ｒはヨーク底壁の開口１９の周囲に形成さ
れた段付部２０に収納されているため、ボス部材フラン
ジ１２とヨーク底壁１８とは適正に当接されている。適
正に当接された状態で、ヨーク１７の底壁１８およびボ
ス部材１１のフランジ１２にそれぞれ開設されている複
数のリベット孔１８ａ、１２ａがそれぞれ整合され、こ
れらリベット孔にリベット２１が圧入または嵌合されて
かしめ加工されており、このリベット２１群によりフラ
ンジ１２とヨーク底壁１８が結合されている。

なお、第１図中、２２はヨーク１７の側壁内周面の所定
位置に配されている複数個のマグネットで、合成樹脂製
のケース２３に収容されてヨーク１７に圧入された後、
巻かしめ部を形成する等の適当な手段により固定されて
いる。２４は発電子、２５は発電子２４を構成するコイ
ルユニット、２６は発電子２４が固定されるエンジンの
外殻、２７はエンジンの回転軸、２８は回転軸２７に回
転子１０を締結するためのナットである。

ところで、ボス部材のフランジ付け根部における弯曲部
が通常のように単一の曲率をもって構成されている場
合、軸方向の立ち上がり量は径方向のそれと同一になる
ため、この部分の応力集中を可及的に回避すべく弯曲部
の曲率を大きくすると、ヨーク底壁に形成される段付部
は軸方向にも大きく膨出させる必要がある。その結果、
ヨークの内部容積が減少されるため、磁石発電機の能力
が抑制される。

しかし、本実施例においては、ボス部材１１のフランジ
付け根部における弯曲部Ｒは前式(1)および(2)の関係が
成立するように構成されているため、弯曲部Ｒの軸方向
への立ち上がり量は径方向への広がり量に比べて減少す
ることになる。その結果、ヨーク底壁１８に形成された
段付部２０における軸方向の膨出量は、弯曲部Ｒにおけ
る軸方向への立ち上がり量が減少した分だけ抑制させる
ことができる。そして、段付部における軸方向の膨出量
は、ヨーク１７に実質的に内蔵されるコイルユニット２
４の容量を、径方向のそれに比べて大きく制約すること
になるため、当該膨出量の減少はヨーク１７の内部容積
を効果的に増大化させることになる。このようにして、
ヨーク１７の内部容量が大きくなると、コイルユニット
２４の容量を大きく設定することができるため、磁石発
電機の能力を増強させることができる。

また、本実施例においては、ヨーク底壁１８の開口１９
と、ボス部材１１の大径部１５の外周面とは、それぞれ
の加工寸法が、ヨーク底壁１８のリベット孔１８ａとボ
ス部材フランジ１２のリベット孔１２ａとの加工公差が
最悪状態に重畳したときにも接触しない寸法、となるよ
うに加工されている。つまり、ヨーク底壁１８がリベッ
ト２１によりフランジ１２に締結された時に所謂隙間が
生じるように、ヨーク底壁１８に開設された開口１９と
ボス部材１１の大径部１５の外周面が形成されている。

その結果、ヨーク底壁１８に開設されている各リベット
孔１８ａとボス部材１１のフランジ１２に開設されてい
る各リベット孔１２ａとがそれぞれ整合されて対向され
るとともに、両リベット孔１８ａと１２ａとに各リベッ
ト２１がそれぞれ嵌入されてかしめ加工される際、前記
したように、ボス部材１１の大径部１５はヨーク底壁の
１８の開口１９に規制されないため、ヨーク底壁１８の
リベット孔１８ａとボス部材１１のリベット孔１２ａと
は自由に位置調整させることになる。そのため、全ての
リベット２１が両リベット孔１８ａおよび１２ａ群の全
てにバランスを保った状態で嵌入されるとともに、かし
め加工されることになる。

このバランスを保った状態とは、かしめ加工後のリベッ
ト２１に対する両リベット孔１８ａおよび１２ａの内周
縁の喰い込みないしは喰い付き等がなく、全てのリベッ
ト２１に応力集中が発生しない状態である。したがっ
て、少数本のリベット２１に実機の振動、共振等による
応力集中を回避することができるため、疲労強度が向上
されることになる。

そして、ヨーク底壁１８に開口された開口１９と、ボス
部材１１の大径部１５とは、所謂隙間を生ずるため、ヨ
ーク１７とボス部材１１との軸心精度が低下する。その
結果、ボス部材１１に形成されるテーパ内周面１３と、
回転軸２７のテーパ外周面とが完全に対応し得ない事態
が発生し得る。

そこで、ボス部材１１がリベット２１によりヨーク底壁
１８に締結された後、ボス部材１１のテーパ内周面１３
を加工することによって、テーパ内周面１３と回転軸２
７のテーパ外周面とを完全に対応させることが望まし
い。これにより、ヨーク１７と回転軸２７との軸心合わ
せは、従来例以上に精密に確保されるため、回転子１０
の性能は適正に維持されることになる。

本実施例によれば、ヨーク底壁１８の開口１９は、高度
な精度が要求されないことになり、開口１９は通常のプ
レスによる抜き加工で充分に対応することができる。

したがって、ヨーク底壁１８の開口１９は高精度を要求
されないため、通常のプレス抜き加工によって開設する
ことができる。また、ヨーク底壁１８においてボス部材
１１のフランジ１２の付け根部における弯曲部Ｒを逃げ
るための段付部２０は、ヨーク１７の絞り加工時に同時
に加工することができる。したがって、ヨーク１７の単
体加工は、全て単純な塑性加工に置き換えることができ
る。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であ
ることはいうまでもない。

例えば、ヨーク底壁においてボス部材のフランジ付け根
部における弯曲部を逃げるための逃げ部は、ヨーク底壁
に段付部を成形して構成するに限らず、ヨーク底壁開口
におけるフランジ側周縁に面取り部を切設して構成して
もよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、弯曲部の応力集
中を可及的に回避し、かつ弯曲部の軸方向への立ち上が
り量を減少させることができるため、ヨークの底壁にお
いては、当該減少分だけ弯曲部の逃げ量が減少させるこ
とができる。その結果、ヨークの底壁に弯曲部を逃げる
ための段付部を形成する場合には、段付部の膨出量を減
少させることができるため、ヨークの内部容積の減少を
抑制することができる。

また、ヨークの底壁に弯曲部を逃げるための面取り部を
形成する場合には、面取り量を減少させることができる
ため、印篭結合代の減少を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である磁石発電機の回転子の
一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の拡大部分断
面図、第３図は従来の磁石発電機の回転子を示す一部切
断拡大側面図である。１０……回転子、１１……ボス部材、１２……フラン
ジ、１５……大径部、１６……小径部、１７……ヨー
ク、１８……底壁、１９……開口、２０……段付部、２
１……リベット、２２……マグネット、２３……ケー
ス、２４……発電子、２５……コイルユニット、２６…
…エンジン外殻、２７……回転軸、２８……ナット、２
９……薄肉部、Ｒ……弯曲部、Ｒ_１……径側弯曲部、Ｒ
_２……軸側弯曲部、ｒ_１、ｒ_２……曲率半径、Ｏ……大
径部とフランジとの直交位置、ａ……直交位置からの径
側弯曲部までの距離、ｂ……直交位置からの軸側弯曲部
までの距離。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一端部の外周にフランジ（１２）を有し、
回転軸（２７）に嵌着されるボス部材（１１）がその一
部を略椀形状のヨーク（１７）の底壁（１８）に開設さ
れた開口（１９）に挿入されているとともに、ボス部材
（１１）のフランジ（１２）とヨーク（１７）の底壁
（１８）とがリベット（２１）により固定されており、
ボス部材（１１）の大径部（１５）とフランジ（１２）
とが交差するコーナ部には応力集中を回避するための弯
曲部（Ｒ）が設けられている磁石発電機の回転子におい
て、前記弯曲部（Ｒ）が前記ボス部材（１１）の径方向側に
位置して曲率半径（ｒ_１）を有する径側弯曲部（Ｒ_１）
と、前記ボス部材（１１）の軸方向側に位置して曲率半
径（ｒ_２）を有する軸側弯曲部（Ｒ_２）とを備えてお
り、前記径側弯曲部（Ｒ_１）はその曲率半径（ｒ_１）の中心
が、ボス部材（１１）のフランジ（１２）のヨーク底壁
（１８）との当接面の延長面と、ボス部材（１１）の大
径部（１５）の外周面の延長面との直交位置（Ｏ）から
ボス部材（１１）の径方向外側に、フランジ（１２）の
ヨーク底壁（１８）との当接面の延長面に沿う方向につ
いて距離（ａ）だけ離れた位置に位置するように配さ
れ、かつ、径側弯曲部（Ｒ_１）はその曲率半径（ｒ_１）
をもってボス部材（１１）のフランジ（１２）のヨーク
底壁（１８）との当接面の延長面と連続して形成されて
おり、他方、軸側弯曲部（Ｒ_２）はその軸側弯曲部Ｒ_２につい
ての曲率半径（ｒ_２）の中心が、同直交位置（Ｏ）から
ボス部材（１１）の軸方向におけるフランジ（１２）と
反対側に、大径部（１５）の外周面の延長面に沿う方向
についての距離（ｂ）だけ離れた位置に位置するように
配され、かつ、軸側弯曲部（Ｒ_２）はその曲率半径（ｒ
_２）をもってボス部材（１１）の大径部（１５）の外周
面と連続して形成されており、さらに、径側弯曲部（Ｒ_１）と軸側弯曲部（Ｒ_２）と
は、径側弯曲部（Ｒ_１）の曲率半径（ｒ_１）と軸側弯曲
部（Ｒ_２）の曲率半径（ｒ_２）との両方に接する線を含
む面をもって連続するように接続されており、また、弯曲部（Ｒ）は、径側弯曲部（Ｒ_１）の直交位置
（Ｏ）から曲率半径（ｒ_１）の中心までの前記距離
（ａ）と、軸側弯曲部（Ｒ_２）の直交位置（Ｏ）から曲
率半径（ｒ_２）の中心までの前記距離（ｂ）との関係、
および、径側弯曲部（Ｒ_１）の曲率半径（ｒ_１）と、軸
側弯曲部（Ｒ_２）の曲率半径（ｒ_２）との関係につい
て、次式(1)および(2)の関係が成立するように構成され
ていることを特徴とする磁石発電機の回転子。ａ＞ｂ・・・(1) ｒ_１＞ｒ_２・・・(2)