JPS6012865B2 - 外転形磁石発電機の回転子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外転形磁石発電機の回転子に係り、小形で高強
度、しかも高精度な構造及び製造方法に係る。

。まず、袴閥昭５２一１５６３１３号公報に示すような
従来の磁石発電機の構造を第１図に於て説明する。１は
エンジンの駆動軸、２はその軸の先端のテーパ部、３は
ポスであって筒部４と鍔部５を有しており、筒部４は上
記テーパ部２に鉄合しており、鍔部５は筒部４と一体に
冷間鍛造等により構成されている。

６は上記駆動軸１の端部に螺合し座金７を介して上記筒
部４をテーパ部２に圧着するナット、８は上記鍔部５に
穿設された鏡孔、９はフライホイール主体で、鋼板を成
形したフライホイール継鉄１０に複数個の永久磁石１１
と同数の磁極片１２をネジ２１で締付固定しており、永
久磁石１１と磁極片１２は上記駆動軸１を中心とする同
一円周上に交互に配設され、磁極片１２の内接面は発電
コイル１３を巻回した固定鉄心１４と空隙を介して対向
する。

１５は上記フライホイール主体９のフライホイール継鉄
の円板部材１０１と鍔部５を連結する鋲で、通常リベッ
ト用軟鋼線材から成形される直径４〜６脚の鋲が６〜９
本使用される。

１６は着火用断続器で基板１７に楯立固定した軸１８に
挿入した腕１９で筒部４の一部外周に形成したカムによ
って動作するものであり、エンジンケースに固定された
発電機基板２０に固定子鉄心１４と共にネジ固定される
。

このような構造に於て永久磁石を固定する方法にはネジ
固定式や接着による方法があるが、加工工数が多かった
り、製造工程時間が長い等の問題があった。一方、この
種発電機に於て回転子は設計的見地から、（イ）常用回
転数１１００仇ｐｍで問題ないこと、（ロ）２２００仇
ｐｍで破壊しないこと、（ハ）約５×１ぴｒａｄ／ｓｅ
ｃ２の角加速度に耐えること、（ニ）−４０〜２０００
０の熱変化に耐えること等の諸条件を満足しなければな
らない。

これらの諸条件を考慮し、従来は、磁極片によって永久
磁石を狭持する如くネジ固定し、更に永久磁石の割れ、
カケ等の飛散防止のため箱形カバー２８でおおし、、接
着剤で全体を固着していたが特に耐熱等の要求強度が満
足できず、従って、当然部品の加工コスト、組立コスト
が高くなっていた。本発明の目的は、機械的及び熱的に
安定でしかもネジや接着剤を使用しない磁石発電機の回
転子及びその製造方法を提供することにある。

本発明の特徴は、フライホイール継鉄の内周に複数の永
久磁石の間に略角柱状の同数の結合部材を配置し、加圧
挿入によって塑性流動させ、結合部材の緊迫力によって
結合させ、結合部材のもつ奥断力によって結合力を保持
すると同時に、永久磁石の割、カケの防止と、割れた時
の飛散防止のため当板を当て、これの固定をフライホイ
ール総鉄の一部と磁極板の一部をコーキングし、更に結
合部村の先端を当板に覆いかぶせるように加圧変形して
当板を押えた点にある。

以下、本発明の一実施例を第２図ならびに第１０図に基
き説明する。

２２は鋼よりなる筒状のボスで外周にはカムが形成され
ている。

このボス２２とフライホイール継鉄１０を、設計で定め
た位置に金型で合わせ欧鋼線材等の金属材料をリング状
に成形した結合部材２４をポスの外周とフライホイール
継鉄の内周に挿入し、金型で加圧して結合部材２４を塑
性流動させ連結を計る。続いて、フライホイール継鉄の
内周に複数の永久磁石１ １永久磁石よりわずかに高い
高さを有する磁性材料からなる磁極板１２及び、永久磁
石の上端面にそれぞれ非磁性材料から成る当板２６を当
て第５図に示すような別の非磁性金属材料を略角柱状に
成形した結合部材２５を交互に配置し、挿入する。

そして金型３０を内周に、金型３１をフライホイール継
鉄外周と側面に配置し、金型３２で加圧して結合部材２
５を塑性流動させ緊迫力によって永久磁石１１をフライ
ホイール内周に押つけ固定させるものである。更にこの
状態で、フライホイール継鉄１０の一部１０′及び磁極
板１２の一部１２′を数ケ所コーキングし、同時に結合
部材と、の先端２５′を当板の円周方向角部に覆いかぶ
せるように加圧変形して当板を押える。

結合工程に於ては、まず第７図に示すように、結合部材
２５を、フライホイール継鉄１０、永久磁石１１の間の
空隙部１１０１こ挿入する。

次に第６及び８図に示すように、全体を金型３０と３１
で包囲し、空隙部中Ｔｏより中の小さい先端中ｔの先端
面３３を有する金型３２の加圧部３４で結合部材２５を
加圧し、塑性変形により結合部材を空隙に流入させる。
第８図に示す状態で結合部材２５は金型３０，３２に対
応する上端、側面部を除き空隙部１１０で包囲されてお
り、かつ高さの差△川まごく小さい。従って加圧直前の
状態は結合部材の全体が空隙部と金型で包囲されている
といえる。このため第８図に示す如く、加圧時結合部材
が空隙部外へ逃げることはほとんどない。第９図に示す
ように、金型３２の加圧突部側面３５は先端面３４に垂
直な方向（挿入方向）に対してａだけ傾斜している。

ａは６０〜１５０程度が望ましい、これは０が小さいと
、結合後、金型３２が抜けにくくくなるためである。又
、８が大きすぎると金型の挿入方向と逆方向にすなわち
、空隙部外へ結合部材が流出しやすくなり、又挿入深さ
を深くできず、結合部材に大きな内部応力を発生させる
ことができず、従って大きな結合力が得にくくなる。続
いて、フライホイール継鉄１０と磁極板１２の一部を別
の型にてコーキングし、同時に結合部村の先端部を加圧
変形して当板２６の固定を計る。第１０図は結合の完了
した状態を示す図である。

図に於て、結合部材２５の内側には緊迫力Ｐが作用し、
永久磁石１１、フライホイール継鉄１０、当板２７を強
固に押拡げている。ここで図のような構成を維持するた
めには、永久磁石１１、フライホイール継鉄１０ならび
に当板２７の被結合物体材料が、結合部材２５の材料よ
り硬いこと及び鋼性の大きいことが条件となる。なぜな
らば結合部材２５が金型３２で加圧され、塑性流動する
間、永久磁石１１とフライホイール継鉄及び当板２７は
変形することなく（多少の歪はあるが）、充分に堅固で
なくてはならないからである、言葉を変えれば、結合部
材２５は永久磁石１１、フライホイ−ル継鉄１０及びび
当板２７より変形抵抗の小さい材料であることが条件と
なる。本例では永久磁石を固定するため非磁性部材を用
いることが条件となり、アルミ、銅、黄鋼等が使用され
る。以上のように本発明によれば、構造的には、ネジ及
び接着剤が不要になるため部品の生産性がいちじるしく
向上することができると同時に、組立工数の低減が計れ
る。

次に機械的には第２図に示すようにＦ，，Ｆ２方向の引
抜強度試験では結合部材による強度とフライホイール継
鉄１０のコーキングによる強度がプラスされ高い値が得
られる。又コーキングの数は増す程強くなり連続的に設
けてもよい。磁石発電機で最も重要な機械的強度は、角
加速度、衝撃に充分な余力を有することである。この点
ネジ止めの場合には締付トルクの差によって緩んだり、
締付すぎによる割れ、微振動によるカケの発生等不安定
であるのに対し、本発明では隙間がない結合方法である
ため高い信頼性が保証される。以上述べたように、本発
明によれば、ネジ止めや接着法等の従来の結合方法に比
べ、締結強度が安定して大きな永久磁石の割れ防止、飛
散防止も完全で、耐熱性にも壊れ、又加圧組立性にもす
ぐれている等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁石発電機の要部縦断面図、第２図は本
発明の一実施例になる磁石発電機の要部縦断面図で第３
図の断面ＡＡ、第３図は第２図の姿部平面図、第４図は
第３図の断面ＢＢ、第５図は本発明の結合部材の形状の
一例を示す図、第６図は本発明による結合方法を示す要
部縦断面図、第７〜１０図は本発明による結合工程及び
結合状態の説明図である。 ９・・・フライホイール主体、１１・・・永久磁石、１
２…磁極片、２５・・・結合部材。 弟ｒ図 券２図 券３図 秦イ図 弟Ｓ図 茅る図 拳ワ図 多２図 孫ｑ図 多ノｏ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動軸に嵌着されるボスと、その外周に固設され内
   径面にそれぞれ磁極板を当接した複数の永久磁石を間隔
   において内径面に配設してなる略カツプ形状のフライホ
   イール継鉄とを備えた磁石発電機の回転子に於て、前記
   隣接するそれぞれの永久磁石間及び磁極板間に加圧挿入
   されると共に緊迫力を保有し、内周側が扇状に広がった
   非磁性金属材からなる略角柱状の結合部材と、前記永久
   磁石のそれぞれの開放側の面に当接され、前記結合部材
   の先端によって円周方向角部が覆い保持され、かつフラ
   イホイール継鉄の一部と前記磁極板の一部とにより係止
   される当板とからなることを特徴とした外転形磁石発電
   機の回転子。