JPH0613594Y2 - 磁石発電機の回転子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、オートバイのような小型車両、船外機、携帯
発電機等々に使用される磁石発電機における回転子の改
良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、磁石発電機として、ほぼ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（コアにコイルを巻装されて
構成されている。）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。この磁石発電機に
おいては、回転子がエンジンに駆動される回転軸の回転
により発電子の周囲を旋回されて回転子のマグネットの
磁界内を相対的に移動することにより、発電子の各磁極
コイルにおいて起電力が誘起されることになる。

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が回転軸にテーパおよ
びキー嵌合されてナットで締付されることにより、回転
軸に固定されることがある（以上、第３図参照）。

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１図および第２図に示されるよう
なものがある。

第１図に示された構造は、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、複数本のリベ
ット５によってフランジとヨーク底壁とが結合されるこ
とにより構成されている。

第２図に示された構造は、外周上の中間部にフランジ７
を突設されたボス部材６がヨーク底壁３に開設された開
口４に内側から挿入され、複数本のリベット５によって
フランジとヨーク底壁とが結合されることにより構成さ
れている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、このような結合構造にあっては、複数本のリベ
ットが使用されるため、部品点数および組付工数が増加
する、リベットのかしめ代が必要になるため、ボス部材
のフランジが大径になり、ボス部材の鍛造加工工程が多
くなる、リベットの頭部またはかしめ部と発電子コイル
等との干渉を避けるためにボス部材のフランジにおける
リベット挿通孔にテーパ状の逃げ部を付ける等の特殊加
工が必要になるので、加工工数が増加する、という欠点
がある。

本考案の目的は、リベット止めを省略することができる
磁石発電機の回転子を提供することにある。

〔課題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、外周にフランジを
有し、回転軸に嵌着されるボス部材がその一部をほぼ椀
形状のヨークの底壁に開設された開口に挿入されている
とともに、ヨークの開口縁辺部がフランジとボス部材の
外周上に突設されてなるかしめ部との間で挟持されてい
る磁石発電機の回転子において、前記ボス部材はフラン
ジ側で大径部に、反対側で小径部に形成されているとと
もに、大径部の外周上の全周および全長にわたってセレ
ーションが形成されており、このボス部材がヨーク開口
にセレーション結合され、さらに、ボス部材側セレーシ
ョンは軸方向に一連で、かつ、モジユールがヨーク側セ
レーションのモジユールに対しフランジ付近で大きく、
フランジから離間した部分で小さく設定されていること
を特徴とする。

〔作用〕

前記した手段によれば、ボス部材のセレーションの挿入
側部分がそのモジユールをヨーク側セレーションのそれ
よりも小さく設定されているため、セレーション相互の
噛合初期における位置合わせが容易化され、かつ、挿入
の進行に伴って案内機能が発揮されるため、山と山との
乗り上げが防止されて適正な噛合状態が得られ、圧入結
合も容易に実現されることになる。

〔実施例〕

第３図は本考案にかかる磁石発電機の回転子の一実施例
を示す縦断面図、第４図はそのボス部材の詳細を示す一
部切断拡大側面図である。

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は一端
部外周上に円形環状に形成されたフランジ１２を有する
ほぼ円筒形状に形成されている。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１
２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。この大径部１５の外周とフランジ１２との
交差部分には、ほぼ半円形の断面形状を有する逃げ溝１
７が全周にわたって環状に形成されている。大径部１５
の外周上には、後記するヨーク側セレーションに噛合す
るセレーション１８が全周および全長にわたって刻設さ
れており、このセレーション１８はそのモジユールがヨ
ーク側セレーションのモジユールに対し、フランジ１２
側半分における第１セレーション部１８ａにおいて大き
く、反対側半分における第２セレーション部１８ｂにお
いて小さくなるようにそれぞれ設定されて作り出されて
いる。

この回転子１０は、ほぼ真円椀形状に形成されたヨーク
２０を備えている。このヨーク２０の底壁２１には開口
２２がボス部材１１の大径部１５の外径よりも若干小径
の直径を有するほぼ円形に開設されており、この開口２
２にはボス部材側セレーション１８に噛合するセレーシ
ョン２３が全周および全長にわたって刻設されている。

ヨーク２０の側壁内周面には複数個のマグネット２４
が、マグネットを収容した合成樹脂製のケース２５をヨ
ーク２０内に圧入した後、巻きかしめ部２６を形成する
等の適当な手段により、周方向の所定の位置に配設され
ている。

前記構成にかかるボス部材１１はヨーク２０の底壁２１
における開口２２に小径部１６を先方にしてヨーク２０
の外側から挿入され、ボス部材１１の大径部１５におけ
る第２セレーション部１８ｂがヨーク２０の開口２２に
おけるセレーション２３に噛合される。このとき、第２
セレーション部１８ｂはそのモジユールがヨーク側セレ
ーション２３のそれよりも小さく設定されているため、
両セレーション相互を噛合させるための位置合わせはき
わめて容易に実施できることになる。

続いて、ボス部材１１がヨーク２０の開口２２に挿入さ
れて行くと、ヨーク側セレーション２３はボス部材側の
第１セレーション部１８ａへと相対的に移行する。この
とき、ボス部材１１における第１セレーション部１８ａ
と第２セレーション部１８ｂとは軸方向に一連に、かつ
そのモジユールが大小に形成されているため、ヨーク側
セレーション２３の第１セレーション部１８ａへの移行
は、第２セレーション部１８ｂの位置決めないし案内機
能によりきわめて円滑に行われることになる。したがっ
て、ヨーク側セレーション２３とボス部材側セレーショ
ン１８相互間における山と山との乗り上げ現象が防止さ
れることになり、結合強度の大きい噛合状態が作り出さ
れる。

ボス部材１１がヨークの開口２２にそのフランジ１２が
底壁２１の外面に当接するまで挿入された状態におい
て、ボス部材側セレーション１８とヨーク側セレーショ
ン２３とは、第２セレーション１８ｂのモジユールがヨ
ーク側セレーション２３のそれよりも大きく設定されて
いるため、圧入状態に結合することになる。

この結合状態において、ボス部材１１のフランジ１２の
付け根には環状の逃げ溝２３が没設されているため、ヨ
ークの開口２２における縁（エッジ）がフランジ１２の
付け根における隅肉部（コーナ部）干渉されることはな
く、これにより、ヨーク側セレーション２３はその全長
（全肉厚）にわたってボス部材側セレーション１８に噛
合することになる。

このボス部材１１のヨーク開口２２への結合状態におい
て、ボス部材１１の大径部１５における小径部１６との
肩口にはフランジ１２の方向へ軸心と平行な押圧力が加
えられ、この押圧力によって大径部１５の外周部の肉厚
が径方向に、かつフランジ１２側軸心方向へ膨出されて
塑性変形（座屈）されることにより、かしめ部１９が環
状に形成される。これにより、ヨーク底壁２１の開口２
２の縁辺部分はかしめ部１９とフランジ１２とによって
両側から押さえ付けられ強力に挟持された状態になる。
このとき、逃げ溝２３によってヨークの開口縁がフラン
ジ１２の付け根に干渉されずにボス部材１１の大径部１
５における基端まで完全に圧入されるため、フランジ１
２はヨーク底壁２１の外面に確実に、かつ全面にわたっ
て均一に押接することになる。

このようにして、ボス部材１１はヨーク２０の底壁２１
に同心的に配されて周方向および軸心方向について確実
に固定され、ボス部材とヨークとが一体回転するように
結合されてなる回転子１０が構成される。

なお、第３図中、２７は発電子、２８は発電子２７を構
成するコイルユニット、２９は発電子２７が固定される
エンジンの外殻、３０はエンジンの回転軸、３１は回転
軸３０に回転子１０を締結するためのナットである。

本実施例によれば、ヨークとボス部材との結合において
リベット結合が省略されるため、部品点数、組付工数が
軽減できるとともに、ヨーク内に発電子コイルを収容す
るためのスペースが十分に確保でき、かつ、フランジの
小径化が可能であるため、ボス部材の鍛造性が向上でき
る。

ボス部材の外周とフランジとの交差部分にヨークの開口
縁を逃げる溝が形成されていることにより、ボス部材が
フランジの付け根まで開口に挿入され、フランジが開口
縁辺部外面に確実かつ均一に押接するため、開口縁辺部
のかしめ部との挟持による固定がばらつきなく安定的に
作り出され、かつ固定後における緩みが抑制されて遊動
の発生が防止できる。また、ヨークの開口縁辺における
面取り部が省略できるため、フランジとかしめ部とによ
り挟持固定される開口縁辺部の肉厚が十分に確保され十
分な構造強度が確保できる。

なお、逃げ溝が没設されてもボス部材のフランジ径が小
さいため、ボス部材の鍛造加工性の向上には支障がな
い。

ボス部材がヨークの開口にセレーション結合されている
ことにより、ボス部材はヨークに対し確実に回り止めさ
れる。ここで、セレーション結合における捩り強度は、
ボス部材とヨーク相互の噛合部分における軸心方向の長
さに比例するが、ボス部材のフランジの付け根に逃げ溝
が形成されていることにより、ヨークの開口縁辺におけ
る面取り部が省略されてもヨークの開口縁はボス部材の
フランジの付け根まで達することができ、ヨーク側セレ
ーションがヨーク底壁の肉厚に相当する全長にわたって
ボス部材側セレーションに噛合することになるため、十
分な捩り強度が確保できる。すなわち、ヨーク開口縁辺
における面取りが省略されることにより、ヨーク側セレ
ーションにおける有効部分の低下が回避でき、捩り強度
の低下が未然に防止できる。

ボス部材とヨーク開口とのセレーション結合が圧入状態
になるように構成することにより、捩り強度および耐衝
撃強度が一層増加でき、摩擦力が増すため、軸心方向の
抜け止めも強化できる。

ボス部材のセレーションの挿入側部分がそのモジユール
をヨーク側セレーションのそれよりも小さく設定される
ことにより、セレーション相互の噛合初期における位置
合わせが容易化でき、かつ、挿入の進行に伴って案内機
能が発揮されるため、山と山との乗り上げが防止されて
適正な噛合状態が得られ、圧入結合も容易に実現でき
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。

たとえば、ボス部材のセレーションはそのモジユールが
フランジ側から反対側へ向かってテーパ状に次第に小さ
くなるように形成してもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、ボス部材をヨー
ク開口にセレーション結合させるとともに、ボス部材側
のセレーションはモジユールがヨーク側セレーションの
モジユールに対しフランジ付近で大きく、フランジから
離間した部分で小さく設定することにより、セレーショ
ン相互の噛合初期における位置合わせを容易化させるこ
とができるとともに、挿入の進行に伴って案内機能を発
揮させることができるため、山と山との乗り上げを回避
することにより、適正な噛合状態を確保することがで
き、圧入結合を容易に実現させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す部分断面図、第２図は他の従来例
を示す部分断面図、第３図は本考案の一実施例を示す縦
断面図、第４図はそのボス部材を示す一部切断拡大側断
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……逃げ
溝、１８……セレーション、１８ａ……第１セレーショ
ン部、１８ｂ……第２セレーション部、１９……かしめ
部、２０……ヨーク、２１……底壁、２２……開口、２
３……ヨーク側セレーション、２４……マグネット、２
５……ケース、２６……巻きかしめ部、２７……発電
子、２８……コイル、２９……エンジン外殻、３０……
回転軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外周にフランジを有し、回転軸に嵌着され
   るボス部材がその一部をほぼ椀形状のヨークの底壁に開
   設された開口に挿入されているとともに、ヨークの開口
   縁辺部がフランジとボス部材の外周上に突設されてなる
   かしめ部との間で挟持されている磁石発電機の回転子に
   おいて、前記ボス部材はフランジ側で大径部に、反対側
   で小径部に形成されているとともに、大径部の外周上の
   全周および全長にわたってセレーションが形成されてお
   り、このボス部材がヨーク開口にセレーション結合さ
   れ、さらに、ボス部材側セレーションは軸方向に一連
   で、かつ、モジュールがヨーク側セレーションのモジュ
   ールに対しフランジ付近で大きく、フランジから離間し
   た部分で小さく設定されていることを特徴とする磁石発
   電機の回転子。