JPS611247A

JPS611247A - 磁石発電機の回転子およびその製造方法

Info

Publication number: JPS611247A
Application number: JP59119383A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nagashima; 長島　愼一
Original assignee: Mitsuba Corp; Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1984-06-11
Filing date: 1984-06-11
Publication date: 1986-01-07
Also published as: JPH027264B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁石発電機の回転子およびその製造方法に関
し、例えば、オートバイやバギー等の小型または特殊車
両に搭載する磁石発電機の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、オートバイやバギー等の小型または特殊車両に
おいては、第６図に示されている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ェライトマグネット（以下、マ
グネットという。）３を互い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ットユニットからな
る回転子１と、薄鉄板を積層されてなるコア５の外周部
における放射状の複数箇所にコイル６をそれぞれ巻着さ
れて構成されたコイルユニットからなる発電子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、脆い
マグネッ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７図または第８図に
示されてい、るようなヨークへのマグネット固定構造に
より、マグネットの全周を包囲するようにしている。

第７図に示されている構造は、マグネット３Ａを保護枠
７に１個宛嵌入するとともに、その内向面にポールピー
ス８をそれぞれ当接し、マグネット３Ａの外向面をヨー
ク２の外周から挿通してポールピース８にねじ込むこと
により、マグネットを１個宛ヨークに締め付は固定する
ようにしたものである。

第８図に示されている構造は、２個分以上の大きさを持
つマグネット３Ｂを保護枠７Ａと２枚のポールピース８
Ａ、８Ｂ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により締め付は固定した
後、マグネット３Ｂに２個分の磁極３Ｃ，３Ｃを磁着す
るようにしたものであり、２個以上の締め付は固定作業
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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、第７図に示されている固定構造においては、マ
グネットを１個宛保護枠に嵌入した後、１１１Ｍ宛締め
付け固定して行くため、部品点数が多（、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
問題点がある。

また、第８図に示されている固定構造においては、コス
トの高いフェライトマグネットにニュートラル部分（磁
性中立部分）３Ｄを介設しなければならないため、無駄
な部分が生し不経済であるという問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、マグ
ネット内にニュ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
の回転子およびその製造方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、環状に配された上部開放枠の各収容室にマグ
ネ、トをそれぞれ挿入し、収容室の隔壁部を塑性変形せ
しめてマグネ７）を両側から挟圧して固定し、ケースに
固定されて環状に整列しているマグネット群に略筒形状
のカバーを各マグネットの内向面にそれぞれ密着するよ
うに圧入することにより、マグネットをヨークに簡単な
組付作業によって固定するとともに、マグネットをケー
スおよびカバーによって保護するようにしたものである
。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である磁石発電機の回転子を
示す分解斜視図、第２図はその組立状態を示す縦断面図
、第３図はその組立途中を示す縦断面図、第４図は同じ
く一部切断平面図、第５図は同じく縦断面図である。

本実施例において、マグ不ノトユニソトとしての回転子
はヨーク１１と、複数のマグネット１２と、ケース１３
と、カバー１４と、押さえリング１５とを備えている。

ヨーク１１は磁性材料により上面が開口し下面が閉塞し
た略椀形状に一体成形されており、下面閉塞壁には、中
心にボス部を挿通するための軸孔１６が、軸孔Ｉ６の外
方位置にこの回転子をエンジン（図示せず）に直結させ
るための複数の取り付は孔１７がそれぞれ穿設されてい
る。取り付は孔Ｉ７の外方位置には、ケース１３を回り
止めするための凸部１８が、下面閉塞壁を外面から突き
上げられることにより複数突設されており、取り付り孔
１７と凸部１８とは任意の角度で周方向に配設されてい
る。ヨーク１１の上端部には巻かしめ代部１９が外周を
切削加工されることにより形成されている。

マグネット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の内周に沿って湾曲し
た円弧形状を有する略直方体に一体成形されている。マ
グネット１２の円弧形状の内向面（以下、腹面という。

）２０の両端部にはイψ斜部２２が外側に行くにしたが
っ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。両側の立ち上がり
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。

ケース１３はアルミニューム等の非磁性金属材料を用い
てダイカスト等により一体成形されており、全体的に前
記ヨーク１１内に嵌合する略円筒形状に形成されている
。ケース１３の筒壁３０には複数の収容室３１が互いに
略等しい位相差で周方向に配列されてそれぞれ形成され
ている。収容室３１は前記マグネット１２の高さＨ以下
の高さｈと、マグネット１２の幅Ｗよりも若干大きめの
幅Ｗ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
たがって、ケース１３は上部が開放している枠を複数個
環状に連結されてなる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
の横部片は互いに隣り合って一連のリング３３を形成し
ており、各収容室３１における床面壁部３２の内側縁辺
部には突出部３４が円弧形状に形成されている。隣合う
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隔壁部３５が柱状に立ち上がるよ
うに形成されており、各隔壁部３５の肉厚ｔはマグネッ
ト１２の肉厚Ｔよりも若干薄めに形成されている。

リング３３の下面には複数個の凹部３６が収容室３１．
３１間の隔壁部３５の真下位置に来るように配されて没
設されており、各凹部３６は前記コーク１１の凸部１８
に嵌合するように形成されている。

カバー１４は薄鉄板等の磁性金属材料を用いて絞りプレ
ス加工等により一体成形されており、全体的に前記ケー
スＩ３内に嵌合する略円筒形状に形成されている。組立
前において、カバー１４の円筒形状部３７の下端には下
側鍔部３８が径方向に内向きに突出した円形環帯状に、
その上端には１−側御部３９が径方向に外向きに突出し
た円形環帯状に、それぞれ形成されている。

押さえリング１５は非磁性金属材料を用いた打抜きプレ
ス加工等により一体成形されており、一部に切欠部４Ｉ
を有する略輪環形状に形成されている。

次に、０１１記構成にかかる各部品による磁石発電機の
回転子の組立作業を説明することにより、本発明にかか
る磁石発電機の回転子の製造方法の一実施例、並びにそ
れから得られる磁石発電機の回転子の構成を説明する。

まず、ヨーク１１内にケース１３を嵌入し、ヨーク１１
の底壁に隆起されている各凸部１８にケース１３下面の
各四部３６をそれぞれ嵌合させる。

この凸部１８と凹部３６との嵌合により、ケース１３は
ヨーク１１に一体回転するように回り止めされることに
なる。

続いて、ケース１３の各収容室３１にマグネット１２を
上方からそれぞれ挿入して行く。このとき、収容室３１
の幅Ｗがマグネｙ　ｈ　１２の幅Ｗよりもやや大きめに
形成されているため、各マグネットＩ２は各収容室３１
に容易に挿入させることができる。

全ての収容室３１にマグネット１２が床面壁部３２にお
ける突出部３４に押接するまで挿入された後、第３図お
よび第４図に示されているように、各隔壁部３５の上端
部には凹状塑性変形部４２が、楔形状のポンチ等の押し
型（図示せず）を用いて同時にまたは格別にそれぞれ打
刻される。

この凹状塑性変形部４２の陥没形成に伴い、隔壁部３５
の上端部における肉壁は周方向外向きに膨出塑性変形す
るため、マグネット１２の両側の隔壁部３５．３５は収
容室３１内に挿入されているマグネット１２を両側から
押圧することにより、強力に固定することになる。

その後、ケース１３の各収容室３１に収容固定されて環
状に整列しているマグネット１２群の内側に、マグネッ
ト１２群が構成する円形内周面の直径と略等しい外径を
有する円筒形状に形成されているカバー１４が、第５図
に示されているように、圧入される。これにより、カバ
ー１４の外周面は各マグネット１２の腹面２０にそれぞ
れ密着することになるが、ケース１３の隔壁部３１の肉
厚ｔはマグネット１２の肉厚Ｔよりもやや薄めに形成さ
れているため、カバー１４の外周面は各隔壁部３１の腹
面には密着しないことになる。

圧入時、カバー１４の下端および上端には各鍔部３８．
３９がそれぞれ形成されているため、カバー１４が薄鉄
板により形成されていても、その円筒形状部３７には充
分な剛性が確保されている。

したがって、カバー１４のケース１１内への圧入は円層
に、かつ、カバー１４の円筒形状部３７の外周面がケー
ス１４の内周面に全体にわたって均一に密着するように
行われることになる。

また、両鍔部３８，３９には圧入時に、カバー１４に押
し込み力またはこれに対向する反力を付勢するための治
具を係合させることができるため、圧入力をカバ−１４
全体にわたって均一に付勢させることができ、一層精密
な圧入が実現されることになる。

なお、下側の鍔部３８はその後、下方向に伸ばされ、カ
バー１４は円筒形状に形成される。

その後、ケース１１の上端面を被覆しているカバー１４
の上側鍔部３９上に押さえリング１５が当てがわれ、ヨ
ーク１１の上端部における巻がしめ代部１９にこれを内
側に押し倒す巻かしめ加工が施される。これにより、ヨ
ーク１】、マグネット１２、ケース１３、カバーＩ４お
よび押さえリング１５はかしめ着りられて一体化するこ
とになる。

このようにして、第２図に示されている磁石発電機の回
転子が製造されたことになる。

すなわち、この回転子において、各マグネット１２はヨ
ーク１１に嵌入されたケース１３における各収容室３１
にそれぞれ収容されて隔壁部３５゜３５間において挟圧
固定されるとともに、その腹面２０をカバー１４の円筒
形状部により被覆されている。

本実施例によれば、ケースに形成された各収容室にマグ
ネットをそれぞれ挿入し、ケースの隔壁部に凹状塑性変
形部を打刻してマグネットを両側から挟圧保持するよう
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、ビス止めまたはリヘノド止め作業が
廃止できて作業性を向上させることができ、マグネット
は１個毎に独立しているので、ニュ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。

また、ヨークへのケースの嵌入、ケースの収容室へのマ
グネットの挿入、マグネット群の内周面へのカバーの嵌
入、押さえリングのセットは全て単一方向性の組付作業
であるため、きわめて作業性がよく、全自動化も容易に
実現することができる。

ヨークでの固定状態において、マグネットはケースおよ
びカバーにより全周を包囲されるので、万一、マグネッ
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。

マグネットはケースの収容室において挟圧固定されると
ともに、カバーにより密着して被覆されているため、使
用状態におｉノる角加速度によって加わる慣性力により
マグネットが遊動する（がたつく）ことはなく、遊動に
よる各部の摩耗、劣化、破壊等を抑止することができる
。

ところで、バギー車等のように高回転時においても車速
か増加しない空冷エンジン等においては、発電機ルーム
および油温が非常に上昇し、激しいヒートンヨノクが磁
石発電機の回転子に加わるため、マグネットのヨークへ
の固定に樹脂や、接着剤が使用されていると、樹脂が溶
融したり、接着強度が低下したりする場合がある。この
ような場合、回転子に慣性力が加わると、ヨークの中で
マグネットが遊動して磁石発電機の機能を低下させる事
態が起こるばかりでなく、最悪の場合、マグネットが割
れて発電機ルーム内に飛散し、エンジンのロック等不測
の事態を招く危惧がある。

しかし、本実施例においては、マグネットは非磁性金属
材料により形成されているケースの収容室に収容固定さ
れるとともに、磁性金属材料により形成されているカバ
ーによって被覆されているため、溶融や固定力の低下等
が発生ずる危険は皆無である。したがって、溶融や固定
力の低下によって起こるマグネットの遊動による磁石発
電機の機能低下や、マグネットの飛散等の不測の事態は
回避されることになる。

なお、本発明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、ケースはアルミダイカストにより形成するに限
らず、アルミニュームやその他の非磁性金属材料を用い
て鍛造や、焼結成形等により、形成してもよい。

また、耐熱性の要求が緩和される場合等においは、ケー
スを合成樹脂により形成してもよい。この場合、塑性変
形手段としては、超音波かしめ加工または高周波加熱加
工等を使用するとよい。

ケースとマグネット、ケースとカバーとの固定等に接着
剤を補助的に使用することもできる。

ヨークとケースとの回り止め構造は、ヨークに隆起せし
めた凸部と、ケースに没設せしめた凹部とを嵌合させる
構造に限らず、ヨークに穿没せしめた回り止め孔に、ケ
ースに突設せしめた突起を嵌合させてなる構造等であっ
てもよい。

押さえリングは省略することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ケースの各収容
室にマグネットをそれぞれ挿入して隔壁部で両側から挟
圧して固定するとともに、環状に整列しているマグネッ
ト群の内側に筒形状のカバーを嵌入してマグネットを包
囲するようにしたものであるから、生産性を向上するこ
とができるとともに、マグネットを長期間にわたって固
定させ、かつ、保護しておくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆａ１．　ｆｂｌ、　（ｃｌ、　ｆｄｌ、　（ｅ
ｌは本発明の一実施例である磁石発電機の回転子を示す
分解斜視図、第２図はその組立状態を示す縦断面図、第
３図はその組立途中を示す縦断面図、第４図は同しく一
部切断；＋ｚ面図、第５図は同しく縦断面図である。第６図は一般的な磁石発電機の回転子の一例をンドず平
面図、第７図は従来例を示す部分平面断面図、第８図は
別の従来例を示す部分平面断面図である。１・・・回転子、２・・・発電子、１工・・・リーク、
１２・・・マグネット、］３・・・ケース、１４・・・
カバー、１５・・・押さえリング、１６・・・軸孔、１
７・・・取り何は孔、１８・・・凸部、１９・・・巻か
しめ代部、３０・・・筒壁、３１・・・収容室、３５・
・・隔壁部、３６・・・凹部、３７・・・円筒形状部、
３８・・・下側鍔部、３９・・・上側鍔部、４１・・・
切欠部、４２・・・凹状塑性変形部。特許出願人　　株式会社三ツ葉電機製作所代理人　弁理
士　　　梶　原　辰　也第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図　　　　　第８図手続補正書１．　事件の表示昭和５９年特許願第１１９３８３号２、　発明の名称磁石発電機の回転子およびその製造方法３、補正をする
者事件との関係　　特　許　出　願　人群馬県桐生市広沢町ｊ丁目２６８１番地株式会社三ツ葉
電機製作所４、代理人　の１６０Ｔｈｔ０３　（３６１）３６１５
東京都新宿区西新宿８丁目１２番１号サンパレス新宿３０８号６、補１１−のり１象　　明細７）の［特許請求の範囲
一１補正の内容本願添付明細書中、次の点を補正する。（１）第１頁の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。（２）第７頁第」行〜第２行中、「エンジン（図示せず
）に直結させるための」とあるのを、「エンジンに直結
するボス（図示せず）に固定するための」と、１９字削
除、２５字加入する。（以上）特許請求の範囲（１１略椀形状のコークの内周に複数のマグネットが間
隔をおいて配設されている磁石発電機の回転子において
、前記マクネットと対応する形状の複数のマグネット収
容室を上部開放枠を環状に連結されて形成されているケ
ースが前記ヨーク内に嵌入されており、このケースの各
収容室に１１７記マグネｙｈがそれぞれ挿入されて隣合
う収容室間の隔壁部間でそれぞれ挟圧固定されており、
さらに、ケースに固定され一ζ環状に整列　　　（ぺし
ているマグネット群の内側には略筒形状のカバーが各マ
グネットの内向面にそれぞれ密着するように装着されて
いることを特徴とする磁石発電機の回転子。（２）ケースが、非磁性金屈材料韮１ζ基Ｊｕｌわζ＆
グ作−戊されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の磁石発電機の回転子。（３）　　マグネットと対応する形状の複数のマグネッ
ト収容室を上部開放枠を環状に連結されて形成されてい
るケースをＩＩ８椀形状のヨーク内に圧入する工程と、
ケースの各収容室にマグネノ１〜をそれぞれ挿入する工
程と、ケースの隣合う収容室間の各隔壁部の先端部を収
容室の方向に塑性変形させることによってマグネノｌ−
を隔壁部間で挟圧固定させる工程と、ケースに固定され
て環状に整列しているマグネット群に略筒形状のカバー
を各マグネットの内向面にそれぞれ密着するように圧入
する工程とを備えているこ止を特徴とする磁石発電機の
回転子の製造方法。）　カバーは圧入以前に下側鍔部を形成されており、圧
入後、その鍔部を圧入方向を人基堀Σ案に圧延されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の磁石発電機
の回転子の製造方法。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）略椀形状のヨークの内周に複数のマグネットが間
隔をおいて配設されている磁石発電機の回転子において
、前記マグネットと対応する形状の複数のマグネット収
容室を上部開放枠を環状に連結されて形成されているケ
ースが前記ヨーク内に嵌入されており、このケースの各
収容室に前記マグネットがそれぞれ挿入されて隣合う収
容室間の隔壁部間でそれぞれ挟圧固定されており、さら
に、ケースに固定されて環状に整列しているマグネット
群の内側には略筒形状のカバーが各マグネットの内向面
にそれぞれ密着するように装着されていることを特徴と
する磁石発電機の回転子。
（２）ケースが、非磁性金属材料により一体成形されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁石
発電機の回転子。
（３）マグネットと対応する形状の複数のマグネット収
容室を上部開放枠を環状に連結されて形成されているケ
ースを略椀形状のヨーク内に圧入する工程と、ケースの
各収容室にマグネットをそれぞれ挿入する工程と、ケー
スの隣合う収容室間の各隔壁部の先端部を収容室の方向
に塑性変形させることによってマグネットを隔壁部間で
挟圧固定させる工程と、ケースに固定されて環状に整列
しているマグネット群に略筒形状のカバーを各マグネッ
トの内向面にそれぞれ密着するように圧入する工程とを
備えていることを特徴とする磁石発電機の回転子の製造
方法。
（４）カバーは圧入以前に下側鍔部を形成されており、
圧入後、その鍔部を圧入方向に圧延されることを特徴と
する特許請求の範囲第３項記載の磁石発電機の回転子の
製造方法。