KR100271733B1

KR100271733B1 - 자석발전기의 회전자 제조방법

Info

Publication number: KR100271733B1
Application number: KR1019940012135A
Authority: KR
Inventors: 유타카 노주에; 요시히사 니이노
Original assignee: 히노 노보루; 가부시키가이샤 미쯔바
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 2000-11-15
Also published as: CN1100240A; IT1266845B1; FR2706096B1; JP3003748B2; CN1037559C; JPH06343251A; TW255068B; KR940027257A; FR2706096A1; ITTO940439A0; ITTO940439A1

Abstract

자석발전기의 회전자 제조방법에서, 요크(20)의 저벽(25)에 개설되어 있는 개구(26)의 주부는 결합부(27)가 요크의 내주측으로 돌출되도록 하기 위해 축방향내부로 구부림가공을 하는 것이 필수적이다. 그때 결합부(27)는 축방향외부로 후방향 압착되기 위해 가소변형되어지고, 그래서 구부림가공에 의해 형성된 만곡부(25)는 짧아지고 결합부의 높이(L1)은 축방향의 L2로 낮아진다. 내부톱니(29)는 결합부(27)의 내주상에 형성되고, 보스부재(11)의 외부톱니(18)는 내부톱니(29)에 결합되며, 구부림조임부(17)는 보스부재의 선단상에 형성된다.

Description

자석발전기의 회전자 제조방법

제1(a)도 내지 제1(d)도는 본 발명 자석발전기의 회전자 제조방법의 일실시예에 따른 주공정을 보여주는 공정설명도.

제2도는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 자석발전기의 회전자를 도시한 정면 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 회전자 11 : 보스부재

12 : 플랜지 13 : 테이퍼내주면

14 : 오목부 15 : 대경부

16 : 소경부 17 : 구부림조임부

18 : 외부톱니 20 : 요크

21 : 측벽 22 : 자석

23 : 케이스 24 : 권선조임부

25 : 저벽 26 : 개구

27 : 결합부 28 : 만곡부

29 : 내부톱니 30 : 발전자

31 : 코일

본 발명은 자석발전기의 회전자 제조방법 특히, 요크를 보스부재에 결합하는 구조를 개선한 방법에 관한것으로, 예를 들어 본 발명은 모터사이클과 같은 소형차량, 선외(船外)모터, 휴대용발전기등에 사용되는 자석발전기의 회전자 제조에 효과적으로 이용되는 방법이다.

일반적으로, 자석발전기는 다수의 자석이 대략 사발형 요크의 내주면 상에 등간격으로 배치된 회전자와, 다수의 코일유니트(코어주위에 코일이 감겨진 구조임)가 회전자의 요크 내측에 등간격으로 배치된 발전자를 포함하여 구성되고, 상기 발전자는 엔진등의 외부블럭에 고정되며, 상기 회전자는 엔진의 회전축에 연결된다. 이런 형태의 자석발전기에 있어서, 엔진에 의해 구동되는 회전축의 회전에 의해 회전자는 발전자 주위를 선회하고, 그것에 의해 자석의 자계내에서 발전자의 코일이 상대적으로 이동하여 발전자의 각 자석막대 코일에서 기전력이 발생된다.

이런형태의 자석발전기에 사용되는 회전자는 외주상에 플랜지를 가지는 대략의 원통형 구조로 형성되고 상기 원통형의 외주일부에 내부톱니를 가지는 보스부재와, 상기 요크 저벽의 개구주위에 대략의 원통결합부를 가지는 대략의 사발형으로 형성되며, 상기 결합부의 내주상에 내부톱니를 가지는 포함하여 구성되고, 상기 보스부재는 서로 결합되는 외부톱니와 내부톱니에 의해 상기 요크의 결합부에 결합되고, 상기 보스부재의 선단부는 상기 요크에 고정되기 위해 구부려 조여진다.

또한, 자석발전기의 회전자 제조방법에 폭넓게 채택되는 일본 특허 공개공보 62-163549에 기재된 것처럼, 요크는 구부림 가공을 필요로 하고, 톱니에 의해 상기 요크를 보스부재에 결합하는 대신에 요크의 저벽과 보스부재의 플랜지에 리벳구멍을 형성하여 상기 보스부재를 상기 요크 저벽에 리벳으로 고정한다.

그러나, 상기 자석발전기의 회전자 제조방법에 있어서, 상기 보스부재는 톱니에 의해 요크에 결합되고, 그때 결합강도를 증가시키기 위해, 상기 요크 톱니의 유효길이는 길게 설정되고, 요크의 연결부는 길어진다.

따라서 발전자코일과의 간섭을 피하기위해, 축방향의 요크 공간은 길어진 결합부와 일치하여 증가되어 상기 요크내에 불필요한 공간이 형성된다.

또한, 상기 자석발전기의 회전자 제조방법에 있어서, 상기 보스부재는 상기 리벳에 의해 상기 요크에 고정되고, 이러한 가공은 리벳홀이 형성되고 리벳으로 조이는 것이 요구되어 제조비용이 증가한다.

븐 발명의 목적은 비록 요크가 톱니를 통하여 보스부재에 결합되더라도 결합강도를 유지하면서 상기 결합부의 높이가 낮아질 수 있는 자석발전기의 회전자 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자석발전기의 회전자 제조방법은 원주에 플랜지가 형성된 대략 원통형으로 형성되고 원통형 외주 일부에 외부톱니를 가지는 보스부재와, 저벽 개구주위의 내부상에 내부톱니를 가지는 대략의 원통결합부가 저벽 개구 주위에 형성된 대략의 사발형 요크를 포함하여 구성되며, 상기 보스부재는 서로 결합되어지는 외부톱니와 내부톱니에 의해 요크의 결합부에 결합되고, 상기 보스부재의 선단부는 요크에 고정되기 위해 구부려 조여지는 상기 자석 발전기의 회전자 제조방법에 있어서, 상기 요크의 저벽 중앙부에 보스부재를 끼우기위한 개구를 개설하는 단계와, 상기 요크 저벽의 개구 주위 일부를 구부림 가공하여 상기 개구의 주부가 요크의 축방향내부로 돌출되어 대략의 원통결합부를 형성하는 단계와, 상기 요크의 축방향외부로 후방향 압착되도록 결합부를 가소변형하여, 상기 요크 저벽의 외측단면에서 개구단면까지의 결합부 축길이가 짧아지도록 하는 단계와, 상기 결합부의 내주면상에 톱니를 형성하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 본발명에 따른 자석발전기 회전자 제조방법에서, 요크 저벽의 개구 주부는 구부림가공에 의해 요크내부로 돌출되어 사실상 원통결합부가 형성되고. 그후 상기 구부림가공이 요구되는 결합부는 후방향 압착되도록 가소변형되어 그 축길이는 짧아진다. 따라서, 상기 결합부의 내주면상에 형성된 내부톱니는 짧아지나, 그 경우에 상기 톱니의 축길이는 짧아지지 않고 반대로 증가되어질 수 있다.

그래서, 비록 상기 요크와 상기 보스부재가 상기 톱니에 의해 서로 결합되더라도 톱니의 결합강도는 충분히 확보될 수 있다.

한편, 상기 요크의 저벽으로 부터 내방향으로 돌출된 상기 결합부의 자체축길이는 짧아지고, 그래서 요크와 보스부재의 결합부 높이는 결합부의 짧은 길이에 의해 낮게 설정된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제1(a)도 내지 제1(d)도와 제2도에 도시한 본 발명의 실시예에 있어서. 본 발명의 방법에 의해 제조된 회전자(10)는 보스부재(11)를 포함하며, 이 보스부재(11)는 회전축(도시하지 않음)에 연결되고, 이 보스부재(11)는 일단부 외주상에 환형으로 형성된 플랜지(12)를 가지는 대략의 원통형으로 형성된다. 이 보스부재(11)의 원통중공부에 있어서, 상기 회전축의 테이퍼외주면에 결합되는 테이퍼내주면(13)은 상기 중공부의 내경이 상기 플랜지(12)로 부터 멀어짐에 따라 작아지도록 형성된다. 오목부(14)는 상기 플랜지(12)의 외단면상에 동심원으로 형성된다.

상기 보스부재(11)의 외주형은 플랜지(72)측의 1/2이 대경부(15)에, 반대쪽 1/2이 소경부(16)에 각각 제공되도록 형성된다. 상기 대경부(15)의 외주상에는 다음에 설명되어질 요크(20)측의 내부톱니와 맞물리도록 외부톱니가 전 원주와 전 길이에 걸쳐 각설된다. 하기에 묘사된 것처럼 구부림조임부(17)는 대경부(15)와 소경부(16)사이의 경계에 구부림에 의한 조임을 통하여 형성된다.

한편, 상기 회전자(10)는 대략 원형사발형태로 형성된 요크(20)를 갖는다. 합성수지로 만들어지고, 그 가운데에 자석(22)을 포함하는 케이스(23)가 상기 요크(20)에 압입된후 권선조임에 의해 고정되는 권선조임부(24)에 의해 고정되는 방법으로, 요크(20) 측벽(21) 내주면상의 원주방향 소정위치에 다수의 자석(22)이 고정된다.

상기 요크(20)의 저벽(25)에 상기 보스부재(11)의 대경부(15) 외형보다 조금작은 직경을 가지는 대략의 원형의 개구(26)가 형성되며. 이 개구(26)에 요크(20)의 축방향내부로 돌출된 결합부(27)가 형성된다.

본 발명의 주된 특징인 상기 결합부(27) 제조방법은 제1(a)도 내지 제1(d)도를 참조로 하여 아래에 설명되어질 것이다.

제1(a)도에 도시한 바와 같이, 상기 보스부재를 끼우기위한 상기 개구(26)는 상기 요크(20)의 저벽(25) 중앙부에 개설된다.

그후, 상기 요크(26) 저벽(25)의 개구(26) 주부에는 구부림가공인 버링(Burring)가공이 행해지고, 제1(b)도에 도시한 것처럼 상기 개구(26)의 주부는 상기 요크(20)의 축방향내부로 돌출되어 상기 결합부(27)는 대략의 짧은 원통형으로 형성된다.

이 상태에서, 만곡부(28)는 버링(Burring)가공에 의해 상기 결합부(27)와 상기 저벽(25)이 연결되는 위치에 형성된다. 상기 만곡부(28)는 버링(Burring)가공에 의해 형성되기 때문에, 이 상태에서의 만곡부(28) 벽두께(t1)는 상기 요크 저벽(25)의 벽두께(t0)보다 얇거나 같다.

또한, 상기 결합부(27)의 축길이(L1)는 내주면의 평면길이(S1)가 전체길이(L1)에서 상기 만곡부(28)의 만곡면 축길이(R1)를 빼서 얻어지도록 설정되며, 소정의 요구 톱니결합강도에 충분하도록 톱니의 유효길이(S0)보다 길거나 같다.

그후, 상기 저벽(27)의 외단면이 평평한 플레이트상의 지그(도시하지 않음)에 고정된 상태에서, 상기 결합부(27)의 내단면은 축방향외부로 압착되고, 제1(c)도에 도시한 것처럼, 결합부(27)의 만곡부(28)를 감소시키기 위해 후방향 압착되어 가소변형을 이룬다.

그러면, 상기 결합부(27)가 후방향 압착된 상태는 축방향의 결합부(27) 내단면으로부터 상기 저벽(25)의 외단면까지의 거리(L2)가 결합부(27)의 원래길이(L1)보다 짧아지도륵 한다.

그러나. 내부톱니의 유효길이(S0)인 결합부(27)의 내주면 축방향의 평면길이(S2)는 원래길이(S1)보다 크거나 같게 된다.

이것은 상기 결합부(27)의 길이(L2)가 상기 원래길이(L1)보다 작을 때, 축방향의 만곡부(28) 길이(R1)는 보다 짧은 길이(R2)로 감소되기 때문이다. R1에서 R2로 감소될 때에 이 부위의 벽재질은 만곡부(28)의 벽두께(t2)가 원래벽두께(t1)보다 매우 두꺼워지도록 가소성있게 유동된다. 이 상태에서 벽두께(t2)는 벽두께(t0)보다 두껍다.

그후, 제1(d)도에 도시한 것처럼, 상기 내부톱니(29)는 상기 결합부(27)의 내주면상에 형성된다. 이 내부톱니(29)의 유효길이(S0)는 소정결합강도를 유지할 수 있는 길이로 결정된다. 제1(d)도의 상태에서 결합부(27) 내주면의 유효길이(S2)(평면의 길이에 해당함)가 평면의 원래길이(S1)보다 길거나 같기때문에, 내부톱니의 유효길이(S0)는 소정값을 확보한다.

따라서, 상기 결합부(27)와 상기 저벽(25) 사이의 연결부인 상기 만곡부(28)의 벽두께는 t1에서 t2로 두꺼워져 만곡부(25)의 기계적강도는 감소되지 않고 사실상 증가된다.

이와같이 제조된 요크(20)에 있어서, 상기 보스부재(11)는 선단에 위치한 상기 소경부(16)와 함께 요크(20)의 외측으로부터 요크의 저벽(25)에 위치한 결합부(27)로 끼워진다. 이 경우에 보스부재(11)의 대경부(15)에 형성된 외부톱니(18)는 요크(20)의 결합부(27) 내주상의 내부톱니(29)와 맞물림을 일으켜서 톱니결합을 이룬다.

상기 보스부재(11)의 플랜지(12)가 요크(20)의 저벽(25) 외면에 인접하여 보스부재(11)가 요크(20)의 결합부(27) 외주에 끼워진 상태에서, 보스부재(11)측의 외부톱니(18)와 요크(20)측상의 내부톱니(29)는 적당한 압입상태로 서로 결합된다.

그후, 상기 보스부재(11)에 있어서, 보스부재(11) 외주상의 대경부(15)와 소경부(16)사이의 계단부에 축방향외부로 구부림에 의한 조임가공이 실시되어 구부림조임부(17)가 보스부재(11)의 외주에 형성된다. 상기 저벽(25)은 이 구부림조임부(17)와 플랜지부(12) 사이에 클램프되어 상기 보스부재(11)와 요크(20)는 분리되는 것이 방지되도록 고정된 상태로 홀드되어 그들 사이의 결합을 이룬다.

상기 구성에 따라 형성된 회전자(10)의 보스부재(11)는 요크(20)의 저벽(25)에 동심원으로 위치되며, 원주 및 축방향으로 확실히 고정되고, 상기 보스부재(11)와 요크(20)는 일체로 회전하도록 서로 결합된다.

그후, 발전자(30)를 구성하는 코일유니트(31)가 요크에 장착된다.

상기 설명처럼 본 발명의 실시예에서, 상기 결합부(27)는 만곡부(28)를 줄이기위해 후방향으로 압착되고 가소변형되어, 결합부(27)의 내단면이 요크 저면(25)에 가까워져 저벽(25)에 대한 코일유니트(31)의 상대적위치(제2도의 G를 참조)가 낮게 설정될수 있다.

또한, 동일한 요크 크기가 채택되었을 때, 상기 요크(20)의 결합부(27) 길이가 L1에서 L2로 짧아지기 때문에 코어의 누적된 두께는 증가되어 회전자의 출력이 증가한다.

한편, 비록 결합부(27)의 축길이가 짧아지더라도, 평평한 내주면의 길이(S2)는 내주면상에 형성되는 내부톱니의 유효길이(S2)를 확보할 수 있다. 따라서, 보스부재(11)는 톱니결합에 의해 요크(20)에 확실히 고정되어질 수 있다. 결론적으로, 그 제조비용온 보스부재가 리벳에 의해 요크에 고정되는 경우 보다 감소될 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따르면. 요크와 발전자코일의 높이는 충분히 확보된 톱니 유효길이의 낮은 설정을 가능토록하여, 제조비용의 감소에 공헌한다.

Claims

원주에 플랜지가 형성된 대략 원통형으로 형성되고 원통형 외주 일부에 외부톱니를 가지는 보스부재와, 개구주위의 내주상에 내부톱니를 가지는 대략의 원통결합부가 저벽 위에 형성된 대략의 사발형 요크를 포함하여 구성되며. 상기 보스부재는 서로 결합되어지는 외부톱니와 내부톱니에 의해 요크의 결합부에 결합되고, 상기 보스부재의 선단부는 요크에 고정되기 위해 구부려 조여지는 상기 자석 발전기의 회전자 제조방법에 있어서, 상기 요크의 저벽 중앙부에 보스부재를 끼우기위한 개구를 개설하는 단계와, 상기 요크 저벽의 개구 주위 일부를 구부림 가공하여 상기 개구의 주부가 요크의 축방향내부로 돌출되어 대략의 원통결합부를 형성하는 단계와, 상기 요크의 축방향외부로 후방향 압착되도록 결합부를 가소변형하여, 상기 요크 저벽의 외측단면에서 개구단면까지의 결합부 축길이가 짧아지도록 하는 단계와, 상기 결합부의 내주면상에 톱니를 형성하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자석발전기의 회전자 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 요크 저벽의 외면은 평평한 면으로 형성됨을 특징으로 하는 자석발전기의 회전자 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 요크 저벽의 개구 주위 일부를 구부리는 가공은 버링(Burring)에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 자석발전기의 회전자 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 결합부 내주면의 평면길이는 적어도 구부림 가공후의 평면 길이와 같음을 특징으로 하는 자석발전기의 회전자 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 결합부와 상기 요크의 저벽 사이의 만곡부 벽두께는 구부림 가공 후의 상기 만곡부의 벽두께보다 두껍게 만들어짐을 특징으로 하는 자석발전기의 회전자 제조방법.