JPS6311883Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関などに装着される磁石発電
機に用いるフライホイール磁石回転子に関するも
のであり、特に農機具用内燃機関等の小形の機関
に装着するのに好適な磁石回転子に関するもので
ある。

［従来の技術］ 内燃機関に装着される磁石発電機（マグネト）
の回転子としては多くの場合、磁石を支持する回
転体としてフライホイールを用いたフライホイー
ル磁石回転子が使用され、該磁石回転子のフライ
ホイール効果により機関の回転の円滑化を図つて
いる。ところが内燃機関を駆動源とする機具の
内、特に重量の軽減が必要とされる機具、例えば
草刈り機や噴霧機等のような、作業者が背負つた
り手で持つたりして使用する農機具においては、
機関の回転の円滑化を図ることよりもむしろ軽量
化を図ることの方が重要であるため、これらの機
械に用いる内燃機関に装着される磁石発電機の回
転子としては、できるだけ質量が少ない回転子を
用いることが好ましい。このような要求に対し、
従来は既存のフライホイール磁石回転子の形状、
寸法を縮小することにより対応していた。しかし
ながら、既存の磁石回転子の小形軽量化には限界
があり、また小形化を図ると組立て作業性が悪く
なるため、コストが高くなるという問題があつ
た。

第１図及び第２図は小形の内燃機関用として従
来から用いられている磁石発電機を示したもの
で、この磁石発電機は磁石回転子１と固定子２と
からなつている。磁石回転子１は、カツプ状に形
成された鉄製のフライホイール１０１を備えてお
り、このフライホイールの底壁１０１ａの中央に
は回転軸嵌合用のボス１０２がリベツト１０３に
より固定されている。フライホイール１０１の外
周には該フライホイールの底壁１０１ａの外周部
と周壁１０１ｂの一部とを切取ることにより切欠
部１０４が形成され、この切欠部１０４には磁石
取付けプレート１０５が配置されている。磁石取
付けプレート１０５は磁性材料からなる帯状の板
を折曲げ加工して形成したもので、その中央部に
磁石を収納するための凹部１０５ａを有し、その
両端が切欠部１０４の両端のフライホイール周壁
１０１ｂに固定されている。磁石取付けプレート
１０５の凹部１０５ａには永久磁石１０６及び磁
極片１０７が接着またはビス止め等の手段により
固定されている。磁石１０６はフライホイールの
径方向に着磁され、磁極片１０７と切欠部１０４
の両側の周壁１０１ｂとがそれぞれ回転子の磁極
を構成するようになつている。この磁石回転子１
は、ボス１０２を図示しない機関のクランク軸に
嵌着することにより機関に取付けられる。

一方固定子２は略コの字状に形成された鉄心２
０１と該鉄心に巻装された発電コイル２０２とか
らなつており、この固定子は鉄心２０１の両端の
磁極部２０１ａ，２０１ｂが磁石回転子１の磁極
に所定のギヤツプを介して対向し得るように位置
決めされて機関のケースやカバー等に取付けられ
る。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記の磁石発電機では、各部品の寸法を縮小す
ることによりある程度の小形軽量化が可能である
が、磁石を支持する回転体として底壁部と周壁部
とを有するカツプ状に形成されたフライホイール
を用いていたため、軽量化を図る上で限度があつ
た。また磁性材料からなる磁石取付けプレートの
製作及び組付けに多くの工数を必要とし、特に各
部の寸法を縮小した場合には磁石取付けプレート
の取付けを狭いスペースで行わなければならない
ため、組立て作業性が悪く製造能率が低下すると
いう欠点があつた。

また上記発電機の磁石回転子では、フライホイ
ールの外周に切欠部１０４を形成しているため、
この切欠部付近の周壁の機械的強度が低下し、高
速回転時に切欠部１０４の両側のフライホイール
周壁部が遠心力で外側に脹らむのを避けられなか
つた。そのため上記磁石回転子は比較的低速回転
で用いる磁石発電機にしか利用することができな
かつた。

尚上記磁石取付けプレートに相当する部分を含
めてフライホイール全体を鋳造により一体に形成
することも考えられるが、このようにした場合に
は、フライホイールの重量が重くなるだけでな
く、鋳肌に凹凸ができるため、フエライト磁石を
用いる場合にビス等により磁石を締付け固定する
際の磁石の割れを防止するために磁石を配置する
面をフライス加工によつて仕上げる必要があり、
加工が面倒れになつてコストが高くなる欠点があ
つた。

また実開昭52−145233号に見られるように、カ
ツプ状に形成されたフライホイールの周壁の一部
に切欠部を設けて、該周壁の一部を折曲げること
により該切欠部内に磁石取付け用の台座部を形成
し、該台座部に磁石を固定するようにした磁石回
転子が提案されている。

しかしながら、この磁石回転子では、磁石取付
け用の台座部がフライホイールの周壁の一部を折
曲げることにより形成されているため、遠心力が
作用すると該台座部が径方向の外側に変位するよ
うに変形し、磁石と固定子の磁極との間のギヤツ
プが変化して、ひどい場合には磁石が固定子の磁
極に当接して破損するおそれがあつた。従つてこ
の磁石回転子も比較的低速回転で用いる磁石発電
機にしか利用することができなかつた。

またこの磁石発電機でも、底壁部と周壁部とを
有するカツプ状に形成されたフライホイールが用
いられていたため、重量の軽減を図る上で限界が
あつた。

本考案の目的は、小形軽量化を図ることができ
る上に、充分な機械的強度を得ることができるよ
うにした、構造簡単な磁石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］ 本考案の磁石回転子では、磁石を支持する回転
体として、中央部に回転軸嵌合孔を有し外周部に
切欠部を有して該切欠部内に磁石固定用台座部が
一体に設けられた鉄製の円板が用いられる。この
円板の磁石固定用台座部は、該円板の板面と直交
する向きの磁石固定面を有する板状に形成され
て、該円板から軸線方向の両側に突出するように
して該円板と一体に設けられ、該磁石固定用台座
部の磁石固定面に永久磁石が固定されている。

［考案の作用］ 上記のように、磁石を支持する回転体として円
板を用いると、該回転体が周壁部を有しないの
で、カツプ状のフライホイールを用いていた従来
の磁石回転子と比較すると、周壁部を設けない分
だけ重量の軽減を図ることができる。

また上記のように磁石固定用台座部を円板の板
面と直交する向きの磁石固定面を有する板状に形
成して、該台座部を円板から軸線方向の両側に突
出させて設けると、永久磁石の重心を円板の中心
を通る半径の略延長上に位置させることができる
ため、磁石に遠心力が作用した場合、該遠心力に
より円板に作用する張力は該円板の径方向に向く
ことになる。円板は径方向の張力に対しては充分
な強度を有しているから、該遠心力により円板が
変形することはなく、また台座部も変形すること
がないため磁石の位置が変位することはない。こ
のように、本考案によれば、永久磁石を遠心力に
対して強固に取付けることができるため、高速回
転が可能な磁石回転子を容易に得ることができ
る。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第３図及び第４図は本考案の一実施例を示した
もので、これらの図において１０は本考案に係わ
る磁石回転子を示し、２は第１図に示したのと同
様な固定子を示している。磁石回転子１０は鉄か
らなる円板１１を備えており、円板１１の中央部
にはキー溝１２ａを有するテーパ付きの回転軸嵌
合孔１２が形成されている。回転軸嵌合孔１２の
開口端周辺部には円板の肉厚部の一部を外側に膨
出させることによりボス部１３が該円板と一体に
形成されている。

円板１１の外周部にはコの字形の切欠部１４が
形成され、この切欠部１４の底部（回転軸嵌合孔
１２側の部分）１４ａには磁石固定用台座部１５
が該円板と一体に形成されている。台座部１５は
円板１１の板面と直交する向きの磁石固定面１５
ａを有し、この磁石固定面上に円板の径方向に着
磁された永久磁石１６が配置されている。永久磁
石１６の磁石固定面１５ａと反対側の磁極面上に
は磁極片１７が配置され、磁石１６は台座部１５
に、また磁極片１７は磁石１６にそれぞれ接着ま
たはビス止め等の適宜の手段により固定されてい
る。

尚これらをビス止めにより固定する場合には、
磁極片１７及び磁石１６を貫通するビスにより両
者を同時に台座部１５に固定する。このように磁
石１６及び磁極片１７を台座部１５に固着した状
態で磁極片１７の外面が円板１０の外周面と略同
一の円筒面上に位置するようになつており、磁極
片１７（この例ではＮ極）と、切欠部１４の両側
の円板外周面１０ａ，１０ａ（この例では共にＳ
極）とにより３極の回転子磁極が構成されてい
る。

上記実施例では、磁極片１７を設けているが、
この磁極片は省略することができる。

第３図及び第４図に示した円板１１はプレス加
工により容易に製造することができる。第５図Ａ
ないしＤは円板１１を製造する方法を示した工程
図で、以下これらの図を参照して本考案で用いる
円板の製造方法につき説明する。

円板１１を製造するに当つては先ず第５図Ａに
示すように、外周部に周方向に所定の間隔を開け
て切欠部１４′，１４′を有する円板状のブランク
１１′を打抜きにより形成する。この場合切欠部
１４′，１４′の端から端までの距離ｌは切欠部１
４の幅寸法に等しくしておく。次に上記ブランク
１１′を第５図Ｂに示すように上型２１と下型２
２との間に挾み、ナイフエツジ状の断面形状を有
する環状の型部２３ａ，２４ａをそれぞれ有する
パンチ２３及び２４によりブランク１１′の中央
部の一部を押し込むことにより、ブランク１１′
の中央部両面に環状の膨出部１３′を形成する。
次いでブランク１１′を第５図Ｃに示すように上
型２５及び下型２６間に挾んで切欠部１４′，１
４′の間に残された部分１５′（第５図Ａ参照）を
型２７により径方向に押圧することにより台座部
１５を形成する。しかる後、第５図Ｄに示すよう
にブランク１１′を上型２８及び下型２９の間に
挾み、膨出部１３′の略頂部付近の径に相当する
外径を有するパンチ３０によりブランク１１′の
中央部を打抜いて回転軸嵌合孔１２を形成する。
その後回転軸嵌合孔１２にテーパを付ける加工を
施し、更にキー溝１２ａを形成してフライホイー
ル１１を完成する。

尚第５図ＡないしＤに示した工程において、同
図Ｂの工程とＣの工程とは入替えることができ
る。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、磁石を支持す
る回転体として円板を用いたので、周壁部を有す
るカツプ状のフライホイールを用いた従来の磁石
回転子に比べて大幅に重量の軽減を図ることがで
きる。

また磁石固定用台座部を円板の板面と直交する
向きの磁石固定面を有する板状に形成して、該台
座部を円板から軸線方向の両側に突出させて設け
たので、永久磁石の重心を円板の中心を通る半径
の略延長上に位置させることができ、磁石に作用
する遠心力により円板に作用する張力を該円板の
径方向に向けて、円板及び台座部が変形するのを
防ぐことができる。従つて永久磁石を遠心力に対
して強固に取付けることができ、高速回転が可能
な磁石回転子を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す断面図、第２図は第１図
の−線断面図、第３図は本考案の一実施例を
示す正面図、第４図は第３図の−線断面図、
第５図ＡないしＤは本考案で用いる円板の製造方
法の一例を示す工程図である。 １０……磁石回転子、１１……円板、１４……
切欠部、１５……磁石固定用台座部、１６……永
久磁石。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 中央部に回転軸嵌合孔を有し外周部に切欠部を
   有して該切欠部内に磁石固定用台座部が設けられ
   た鉄製の円板を備え、 前記磁石固定用台座部は前記円板の板面と直交
   する向きの磁石固定面を有する板状に形成されて
   該円板から軸線方向の両側に突出するようにして
   該円板と一体に設けられ、 前記磁石固定用台座部の磁石固定面に永久磁石
   が固定されていることを特徴とする磁石回転子。