JPS61280747A - 磁石発電機の回転子 - Google Patents

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〕 本発明は内燃機関により駆動される磁石発電機の回転子
に関する。

〔発明の概要〕

本発明は磁石発電機の回転子において、鉄椀の内周面に
配置した複数個の円弧状の磁石の内周面に磁石保護部材
の筒部を圧接し、この磁石保護部材のフランジ部を各磁
石め開口端側端面に当接させて各磁石の軸方向移動を規
制すると共に、磁石保護部材の固定部を鉄椀の底部に固
定し、かつ磁石保護部材の筒部の鉄椀底部側の外形形状
を各磁石配列の内径寸法より小となるテーパ状となすと
共に、磁石保護部材の筒部に各磁石間の空間に向って外
径方向に膨出する膨出部を形成することにより、磁石保
護部材の鉄椀への固定によって各磁石を鉄椀内周面に強
固に固定する。また、磁石保護部材圧入時における磁石
保護部材の変形を膨出部で吸収すると共に磁石保護部材
の筒部における固定部側の外形形状が各磁石配列の内径
寸法より小となるテーパ状となしであることによって、
磁石保護部材の固定部側の変形を少なくして、磁石保護
部材を固定部によって確実に鉄椀に固定することができ
る。

〔従来の技術〕

従来の回転子としては、鉄椀の内周面に複数個の磁石を
リング状に配置し、これら磁石の内周面に沿って磁石保
護部材の筒部を配置し、この磁石保護部材のフランジ部
を各磁石の開口端側端面に当接させて各磁石の軸方向移
動を規制すると共に、磁石保護部材の固定部を鉄椀の底
部に固定するもの（例えば日本電装公開技報、整理番号
３ｏ−３９，１９８３年４月２０日発行）や、鉄椀の内
周面に等間隔で配置した複数個の円弧状の磁石の内周面
に、環状に丸めて形成した切れ目を存する弾性薄板鋼板
からなる磁石保護部材を配置し、この磁石保護部材に各
磁石間の空間に向って外形方向に膨出する膨出部を形成
し、各磁石の開口端側端面に環状磁石保持板を配置し、
鉄椀の開口端の縁部をかしめて磁石保持板を介して各磁
石および磁石保護部材を鉄椀に固定するもの（例えば特
公昭５９−２３１８０号公報）などがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上述した従来の前者のものでは、各磁石の内
周面に沿って磁石保護部材の筒部が配置しであるのみで
あるので、各磁石の円周方向の位置決め保持固定が充分
にできず、各磁石を鉄椀に強固に固着するために接着剤
を用いる必要があるので、作業性が悪いという問題があ
る。

また、上述した従来の後者のものでは、環状に丸めて形
成した切れ目を有する弾性薄板鋼板を用いているので、
各磁石間に位置する部分を内径方向より外径方向に押し
広げて膨出部を形成する必要があるため、組立て工程が
複雑化し、かつ、各磁石の開口端側端面に環状の磁石保
護板を別に配置して鉄椀の開口端の縁部をかしめる必要
があるので、部品点数も多くなって組立て工数も多くな
るという問題がある。

そこで本発明は、簡単かつ部品点数の少ない構造で磁石
を鉄椀内周面に強固に固定することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため本発明は、鉄椀と、この鉄椀の内周面に複数個
配置した円弧状の磁石と、これら各磁石の内周面に沿っ
て配置された筒部、この筒部の一端より前記鉄椀の底部
に沿って延びていてこの鉄椀の底部に固定された固定部
、および前記筒部の他端より前記各磁石の開口端側端面
に沿って延びていてこれら各磁石の軸方向移動を規制す
るためのフランジ部を薄い金属板で一体に形成してなる
磁石保護部材とを備え、この磁石保護部材の筒部の外形
寸法は前記各磁石配列の内径寸法より若干大きく形成さ
れていて、前記各磁石の内周面に前記筒部の外周面が圧
接しており、かつ前記筒部の前記鉄椀底部側周辺の外形
形状が前記各磁石配列の内径寸法より小となしてあり、
さらに前記筒部は前記各磁石間の空間に向って外径方向
に膨出する膨出部を有してなる磁石発電機の回転子を提
供するものである。

〔作用〕

これにより、鉄椀の内周面に配置した各磁石の内周側に
磁石保護部材を、鉄椀の開口端側から圧入すると、磁石
保護部材の外径寸法が各磁石配列の内径寸法より大きい
ので、磁石保護部材の筒部に縮もうとする力が円周方向
に発生し、最も変形しやすい筒部の膨出部に応力が集中
して、膨出部は筒部の圧入代に応じた量だけ外径方向に
変形する。これによって、各部品寸法のバラツキを筒部
の膨出部の変形によって吸収する。このとき、筒部の底
部側周辺の外形形状が各磁石配列の内径寸法より小さく
しであるため、磁石保護部材の底部に形成した固定部の
変形が少なく、この固定部を介して磁石保護部材が鉄椀
の底部に確実に固定される。また、磁石保護部材の筒部
の面圧によって各磁石が鉄椀内周面に押さえ付けられ、
かつフランジ部によって軸方向の移動が規制されると共
に、膨出部によって各磁石の円周方向の移動が規制され
る。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図および第２図に示す第１実施例において、１は円
筒部１ａと底部１ｂとを有する鉄椀であり、円筒部１ａ
の底部ｌｂ側内周面には内側に突出する段部１ｃが環状
に形成されており、かつこの段部１ｃ上には円周方向に
等間隔で幅の狭い凸起１ｄが４個形成されている。これ
ら各凸起１ｄおよび段部１ｃは鉄板を絞り加工して鉄椀
１を形成する際に同時に形成される。また、鉄椀１の底
部１ｂ内径側には円周方向に対し凸起１ｄとほぼ同じ角
度位置にてリベット用の貫通穴１ｅが４個等間隔で形成
されていると共に、鉄椀底部１ｂのリベット用の貫通穴
１ｅより外径側で、かつリベット用の貫通穴１ｅのほぼ
中央角度位置に位置決め用の貫通穴１ｆが４個等間隔で
形成され、さらにこれら位置決め用の貫通穴１ｆの円周
方向両側の位置に鉄椀底部１ｂ内面より軸方向に突出す
るピン１ｇがそれぞれ４対等ピッチで形成されている。

また、鉄椀底部１ｂにはりベット２によりボス３がかし
め固定されていて、このポス３が内燃機関のクランクシ
ャフトに固定される。

鉄椀円筒部１ａの内周面には４個の円弧状の磁石４が等
間隔で配置されており、これら磁石４の底部は鉄椀段部
ＩＣに当接して各磁石４の鉄椀底部１ｂよりの軸方向の
位置決めがなされるようにしであると共に、各磁石４の
円周方向両端面が各鉄椀凸起１ｄに当接して各磁石４の
鉄椀１に対する円周方向の位置決めがなされるようにし
である。

さらに、各磁石４の内周側の４箇所の角部および外周側
の４箇所の角部４ａは円弧状の面取りが施されている。

また、各磁石４の内周面には厚さ０．４　ｍ程度の薄い
ステンレス等の非磁性金属板よりなる磁石保護部材５が
圧入されている。

この磁石保護部材５の圧入前の形状は第３図および第４
図に示す通りであって、各磁石４配列の内径寸法より外
径が若干太き（形成された筒部５ａと、この筒部５ａの
下端より内径方向に延びる環状の固定部５ｂと、筒部５
ａの上端より外径方向に延びる環状のフランジ部５Ｃと
が絞り加工により形成されている。また、筒部５ａはそ
の軸方向のほぼ半分の位置より固定部５ｂ側に向って次
第に径が小さくなるテーパ状となしてあって、筒部５ａ
の固定部５ｂ側周辺の外径は各磁石４配列の内径寸法よ
り若干小さくしである。さらに、磁石保護部材５の固定
部５ｂにおいて、鉄椀１の各ピン１ｇと対応する位置に
はこれら各ピンＩｇの外径より若干径が大きいピン挿入
用の貫通穴５ｄが８個形成されていると共に、鉄椀１の
各位置決め用の貫通穴１ｆと対応する位置にはそれと同
径の位置決め用の貫通穴５ｅが４個等間隔で形成され、
さらに各磁石４間の空間位置と対応する内径側の部分に
内径側から外径側の途中まで切欠き５ｆが４個等間隔で
形成されている。

さらに、磁石保護部材５のフランジ部５Ｃにおいて、磁
石４間の空間位置と対応する部分に外径側から内径側の
途中まで切欠き５ｇが４個等間隔で形成されている。ま
た、磁石保護部材５の筒部５ａには各磁石４間の空間に
向って外径方向に少し膨出する膨出部５ｈが４個等間隔
で形成され、これら各膨出部５ｈも固定部５ｂ側の先端
の幅が狭くなる軸方向にテーパ状に形成されている。さ
らに、フランジ部５Ｃの筒部５ａから連なる部分には、
強度を向上するために開口端側に向ってわん曲した環状
のリブ５１が形成されていて、フランジ部５Ｃの切欠き
５ｇの内周端はこのリブ５１の中間部分まで延びている
。

そして、磁石保護部材５を鉄椀１に組み付けた状態では
、筒部５ａが各磁石４の内周面に沿って圧接状態で配置
され、固定部５ｂが鉄椀１の内底部１ｂに沿って配置さ
れて各ピン１ｇをかしめることにより固定部５ｂが鉄椀
１に固定され、フランジ部５Ｃが磁石４の開口端側端面
に沿って圧接状態で配置され、さらに膨出部５ｈが圧入
時の圧入代により外径側に膨出して各磁石４の内周側の
４個所の角部４ａに圧接する。

次に、上記構成においてその組立工程を説明する。各位
置決め用の貫通穴Ｉｆ、５ｅと対応する位置に各ピンを
有する治具上に、これら各ピンに各貫通穴１「を嵌合位
置決めして、鉄椀ｌをその開口端側を上方にして載せる
。

次いで、段部ＩＣおよび凸起１ｄで位置決めして鉄椀１
の内周面に４個の磁石４を等間隔で配置する。

次に、治具の各ピンに位置決め用の貫通穴５ｅを嵌合位
置決めして、鉄椀１の開口端側から各磁石４の内周面に
磁石保護部材５を圧入し、磁石保護部材５の固定部５ｂ
を鉄椀１の内底部１ｂまで当接させる。

この圧入時において、磁石保護部材５の筒部５ａの外径
寸法が各磁石４配列の内径寸法より若干大きいので、筒
部５ａには縮もうとする力が円周方向に発生し、最も変
形しやすい各膨出部５ｈに応力が集中し、各膨出部５ｈ
は、圧入代に応じた量だけ各磁石４間の空間に向って外
径方向に変形して、力の均衡が保たれる。この時、磁石
保護部材５のフランジ部５ｃおよびそのリブ５１が各磁
石４間の空間と対向する部分だけ切欠き５ｇになってい
るため、全周にわたってリブ５１が形成された磁石保護
部材に比べ、スムーズに外径方向へ膨出部５ｈが変形す
る。

また、膨出部５ｈが変形してゆく時、各磁石４の内周角
部４ａに当たって、引掛かる可能性があるが、各磁石４
の角部４ａが円弧状に面取り加工しであることにより、
ひっかかりを防止でき、スムーズに外径方向へ変形させ
ることが出来る。

そして、磁石保護部材５の固定部５ｂが鉄椀１の内庭部
１ｂに当接した状態では、各ピン挿入用の貫通穴５ｄに
鉄椀１の各ピン１ｇが挿入され、これら各ピン１ｇの先
端をかしめることにより、固定部５ｂが鉄椀ｌの底部１
ｂに固定される。

上記構成のものにおいて、各部品の寸法のバラツキを、
磁石保護部材５の筒部５ａの膨出部５ｈの外径方向への
変形によって吸収させるが、磁石保護部材５の筒部５ａ
の底部側の外径寸法は、各磁石４配列の内径寸法より小
さくしであるため、磁石保護部材５の固定部５ｂの変形
は少なく、この固定部５ｂに設けられたピン挿入用の貫
通穴５ｄの位置ずれ、および磁石保護部材５の膨出部５
ｄの外径方向への変形によるピン挿入用の貫通穴５ｄの
引張り、変形によるピン１ｇのかしめ不良は全く無い。

その結果、磁石保護部材５は鉄椀１に強固に固定され、
且つ磁石保護部材５の筒部５ａの面圧によって各磁石４
の外周面が鉄椀１の円筒部１ａ内周に押さえつけられる
ため、各磁石４は、軸方向および円周方向に動くことは
ない。また、治具の各ピンと位置決め用の貫通穴５ｅと
によって、磁石保護部材５の固定部５ｂが各磁石４の中
央付近にて４箇所等間隔で鉄椀１に対して位置決めされ
た状態で鉄椀１内に圧入されるため、固定部５ｂに形成
されたピン挿入用の貫通穴５ｄの変形がより確実に防止
される。

従って、上記構成のものでは、部品点数も最小で接着剤
無しで各磁石４を鉄椀１に固定出来、同時に磁石保護部
材５による磁石４の保護も可能となるので、作業性が良
く、高品質の回転子を供給することが出来る。また、樹
脂、接着剤を使用しなくてもよいので、各磁石４のキュ
ーリ点（約３５０℃）まで強度、性能が保証出来、耐熱
性の高い回転子が安価に供給出来る。

第５図ないし第７図は本発明の第２実施例を示すもので
、上記第１実施例に対し、磁石保護部材５において、そ
の圧入前の形状を第８図および第９図に示すごとく、フ
ランジ部５Ｃにおけるリブ５１部分の各磁石４間の空間
位置に、切欠き５ｇの代わりに、円周方向に長い円弧長
穴状の各貫通穴５ｊを形成すると共に、これら各貫通穴
５ｊの外周部分におけるフランジ部５Ｃに小さなへこみ
５ｋを形成したものである。

この第２実施例によれば、フランジ部５ａの外周側が全
周にわたってつながっているため、磁石保護部材５全体
の強度を向上させることができると共に、フランジ部５
Ｃにより磁石４開口端側端面に対する面圧を向上するこ
とができる。また、フランジ部５ｃに小さなへこみ５ｋ
を設けることにより、磁石保護部材５圧入時におけるフ
ランジ部５ｃの外径方向へ広がろうとする歪を、へこみ
５にのより大きなへこみ変形によって吸収することがで
きる。

なお、上述した各実施例のものにおいては、接着剤を使
用しなくても充分な固定強度を有するが、接着剤を塗布
あるいは滴下してより強度を増加するようにしてもよい
。

また、磁石保護部材５の固定部５ｂの鉄椀１の底部１ｂ
に対する固定は、ピン１ｇのかしめの代わりに、ビス締
めやスポット溶接等により行ってもよい。

また、上述した各実施例においては、磁石保護部材５の
筒部の軸方向のほぼ半分をテーパ状となしたが、軸方向
の１７３程度をテーパ状となしたり、はぼ全体にわたっ
てテーパ状となしたりするようにしてもよく、またこの
テーパ状も、凹曲面や凸曲面のテーパ状としてもよく、
さらには、テーパ状に限らず段階状としてもよい。

また、磁石保護部材５は薄いものであるため、鉄板等の
磁性体により形成してもよい。

〔発明の効果〕 以上述べたように本発明においては、各部品寸法のバラ
ツキが磁石保護部材の筒部の膨出部の変形によって吸収
され、かつ筒部の底部側周辺の外形形状が各磁石配列の
内径寸法より小さくしであることによって、磁石保護部
材の底部に形成した固定部の圧入時における変形を少な
くすることができて、この固定部を介して磁石保護部材
を鉄椀の底部に確実に固定することができ、さらに、磁
石保護部材の筒部の面圧によって各磁石が鉄椀内周面に
押さえ付けられ、かつフランジ部によって軸方向の移動
が規制されると共に、膨出部によって各磁石の円周方向
の移動が規制され、これによって、少ない部品点数で、
かつ簡単な構造で各磁石を鉄椀の内周面に強固に固定す
ることができると共に、各磁石の保護も可能であるとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回転子の一実施例を示す部分断面平面図
、第２図は第１図図示のｎ−ｙｎ　’線に沿う縦断面図
、第３図は上記第１実施例における磁石保護部材を示す
正面図、第４図は第３図図示のＩＶ−ｒＶ　’線に沿う
縦断面図、第５図は本発明回転子の第２実施例を示す部
分断面平面図、第６図は第５図図示のＶｌ−ＶＩ　’線
に沿う縦断面図、第７図は第５図図示の■−■′に沿う
縦断面図、第８図は上記第２実施例における磁石保護部
材を示す正面図、第９図は第８図図示のＩＸ−ＩＸ　’
線に沿う縦断面図である。 Ｊ・・・鉄椀、ｌｂ・・・底部、ｌｄ・・・凸起、１ｆ
・・・位置決め用の貫通穴、４・・・磁石、５・・・磁
石保護部材。 ５ａ・・・筒部、５ｂ・・・固定部、５ｃ・・・フラン
ジ部。 ５ｄ・・・固定用の貫通穴、５ｅ・・・位置決め用の貫
通穴、５ｆ、５ｇ・・・切欠き、５ｈ・・・膨出部、５
ｉ・・・リブ、５ｊ・・・円弧長穴状の貫通穴、５ｋ・
・・へこみ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄椀と、この鉄椀の内周面に複数個配置した円弧
   状の磁石と、これら各磁石の内周面に沿って配置された
   筒部、この筒部の一端より前記鉄椀の底部に沿って延び
   ていてこの鉄椀の底部に固定された固定部、および前記
   筒部の他端より前記各磁石の開口端側端面に沿って延び
   ていてこれら各磁石の軸方向移動を規制するためのフラ
   ンジ部を薄い金属板で一体に形成してなる磁石保護部材
   とを備え、この磁石保護部材の筒部の外形寸法は前記各
   磁石配列の内径寸法より若干大きく形成されていて、前
   記各磁石の内周面に前記筒部の外周面が圧接しており、
   かつ前記筒部の前記鉄椀底部側周辺の外形形状が前記各
   磁石配列の内径寸法より小となしてあり、さらに前記筒
   部は前記各磁石間の空間に向って外径方向に膨出する膨
   出部を有してなる磁石発電機の回転子。
2. （２）前記磁石保護部材における筒部の前記鉄椀底部側
   の外形形状がテーパ状に形成されている特許請求の範囲
   第１項記載の磁石発電機の回転子。
3. （３）前記フランジ部は前記磁石保護部材の開口端側端
   面全周にわたって環状に形成されている特許請求の範囲
   第１項記載の磁石発電機の回転子。
4. （４）前記フランジ部の前記各磁石間の空間位置に外径
   側から内径側の途中まで切欠きが形成されている特許請
   求の範囲第３項記載の磁石発電機の回転子。
5. （５）前記フランジ部の前記各磁石間の空間位置に、円
   周方向に長い長穴状の貫通穴が形成されている特許請求
   の範囲第３項記載の磁石発電機の回転子。
6. （６）前記長穴状の貫通穴外周の部分における前記フラ
   ンジ部にへこみが形成されている特許請求の範囲第５項
   記載の磁石発電機の回転子。
7. （７）前記鉄椀の底壁および前記磁石保護部材の固定部
   における前記各磁石の中央付近に治具のピンを挿入して
   位置決めするための複数個の位置決め用の貫通穴がそれ
   ぞれ形成されている特許請求の範囲第１項記載の磁石発
   電機の回転子。
8. （８）前記磁石保護部材の固定部に、この固定部を前記
   鉄椀の底部に固定するための複数個の固定用の貫通穴が
   形成されている特許請求の範囲第７項記載の磁石発電機
   の回転子。
9. （９）前記固定部は前記磁石保護部材の底部側端面全周
   にわたって環状に形成されていて、この固定部の前記各
   磁石間の空間位置に対応する部分に内径側から外径側の
   途中まで切欠きが形成されている特許請求の範囲第８項
   記載の磁石発電機の回転子。
10. （１０）前記鉄椀の底部側における前記各磁石間の空間
    位置に、これら各磁石の組付時の円周方向の位置決めを
    するための凸起が一体に形成されている特許請求の範囲
    第１項記載の磁石発電機の回転子。
11. （１１）前記フランジ部の前記筒部から連なる部分に、
    開口端側に向ってわん曲したリブが形成されている特許
    請求の範囲第１項記載の磁石発電機の回転子。