(57)【要約】【課題】ボスの機械的強度を維持しつつロータの内側の温度抑制効果を増進させること。【解決手段】磁石式発電機の回転子構造において、ロータ取付部５の一方の端面１２における窓孔１４Bと対向する対向面２０Bの全域を、窓孔１４Bのロータ取付部５側の仮想平面１４bから離隔するよう構成するとともに、ロータ取付部５の一方の端面１２における対向面２０Bから半径外方向に延びる最外周面２１を前記対向面２０Bと面一に構成し、ロータ２の内外間を、窓孔１４Bと対向面２０Bと最外周面２１と被取付部１３のロータ取付部５側の端面２２とにより形成される空間を介して連通する。【選択図】図１
2010081705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトの端部が嵌着される中空筒状のシャフト嵌着孔部と、前記シャフト嵌着孔部の基部自由端から半径外方向へ延びる中空円板状のロータ取付部とを有するボスと、前記ロータ取付部の一方の端面であって、前記シャフト嵌着孔部の先端部側に位置する端面の内周部に固着される中空円板状の被取付部と、前記被取付部の外周自由端から前記クランクシャフトの軸線方向に沿って延び、内側に永久磁石が固定される中空円筒状の磁石収容部とを有するロータとを備え、前記被取付部の外周部に、前記ロータの内外間を連通する窓孔が周方向に沿って等間隔で複数形成されるとともに、前記ロータ取付部の他方の端面の外周部にクラッチアウタが固着される磁石式発電機の回転子構造において、
前記ロータ取付部の前記一方の端面における前記窓孔と対向する対向面の全域を、前記窓孔の前記ロータ取付部側の仮想平面から離隔するよう構成するとともに、前記ロータ取付部の前記一方の端面における前記対向面から半径外方向に延びる最外周面を前記対向面と面一に構成し、前記ロータの内外間を、前記窓孔と前記対向面と前記最外周面と前記被取付部の前記ロータ取付部側の端面とにより形成される空間を介して連通する構成としたことを特徴とする磁石式発電機の回転子構造。
【請求項２】
前記ロータ取付部の前記対向面に、クラッチ締付ボルトの頭部が位置することを特徴とする請求項１に記載の磁石式発電機の回転子構造。
【請求項３】
前記ロータ取付部の前記対向面は、半径外方向に向かうにしたがって幅が広くなるよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁石式発電機の回転子構造。
【請求項４】
前記ロータ取付部の前記対向面は、回転方向側の幅が狭くかつ反回転方向側の幅が広くなるよう構成されることを特徴とする請求項３に記載の磁石式発電機の回転子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートバイ、バギー、雪上車などのエンジンに装着され、バッテリの充電を行うとともに電気負荷に電力を供給する磁石式発電機の回転子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、磁石式発電機の回転子構造として、図９〜図１１に示す回転子構造が知られている。ここで、図９は、回転子構造の断面図、図１０は、図９図示A矢視図、図１１は、ボスの正面図をそれぞれ示す。
【０００３】
図９〜図１１において、１はボス、２はロータを表す。
【０００４】
ボス１は、エンジンのクランクシャフト３の端部が嵌着される中空筒状のシャフト嵌着孔部４と、シャフト嵌着孔部４の基部自由端から半径外方向へ延びる中空円板状のロータ取付部５とを有する。
【０００５】
ロータ取付部５の外周部には、周方向に沿って等間隔で複数のボルト挿通孔６（図９〜図１１では３つのボルト挿通孔６）が形成されており、ロータ取付部５の端面７にクラッチアウタ８を配し、各々のボルト挿通孔６にクラッチ締付ボルト９を挿通しクラッチアウタ８にクラッチ締付ボルト９をねじ込むことにより、ロータ取付部５にクラッチアウタ８が固着される。
【０００６】
ロータ取付部５の内周部には、ロータ取付部５にロータ２を固着するために、周方向に沿って等間隔で複数のリベット挿通孔１０（図９〜図１１では６つのリベット挿通孔１０）が形成されている。
【０００７】
ロータ取付部５の最も外側に位置する最外周部には、環状の段差面１１が形成されている。
【０００８】
ロータ２は、ボス１のロータ取付部５の端面１２（シャフト嵌着孔部４の先端部側に位置する端面１２）の内周部に固着される中空円板状の被取付部１３を有する。被取付部１３の外周部には、ロータ２の内外間を連通する窓孔１４が周方向に沿って等間隔で複数（図９〜図１１では６つ）形成されている。また、被取付部１３の内周部には、ロータ取付部５の各リベット挿通孔１０に対向する位置にリベット挿通孔（図示せず。）が形成されており、被取付部１３のリベット挿通孔とロータ取付部５のリベット挿通孔１０とにリベット１５を挿通し、リベット１５をかしめることにより、ロータ２がボス１に対して固着される。
【０００９】
また、ロータ２は、被取付部１３の外周自由端からクランクシャフト３の軸線方向に沿って延びる中空円筒状の磁石収容部１６を有する。磁石収容部１６の内周面には、非磁性体からなるリング状のスペーサ１７、及び、円環状に等間隔に配置された複数の永久磁石（希土類磁石）１８が、クランクシャフト３の軸方向に沿って配設される。希土類磁石１８は磁石保護リング１９などによって磁石収容部１６の内周面に固定される。磁石保護リング１９は、ステンレス板をプレス加工して形成される。希土類磁石１８の内側には、図示しない発電コイルを有する固定子が配設される。なお、磁石式発電機に関する先行技術として特許文献１がある。
【特許文献１】特開平１０−２２９６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図９〜図１１に示す回転子構造によると、ロータ２の内外間は、ロータ２の窓孔１４の一部（外周部）１４aとボス１の段差面１１とにより形成される空間を介して連通しているため、回転子構造の回転時、ロータ２の内側の空気は、上記空間を経てロータ２の外側へ流れる。このため、ステータの発電コイルの発熱などにより温度が上昇したロータ２の内側の空気は、ロータ２の外側に流れ出ることにより、ロータ２の内側の空気の温度上昇が抑制される。
【００１１】
しかし、ロータ２の内外間を連通する空間は、実質的に窓孔１４の一部（外周部）１４aにしか形成されていないため、温度抑制効果が十分とはいえず、温度抑制効果をさらに増進させて、発電コイルの出力特性を向上させることが望まれる。その際、ボスの機械的強度の低下を招かないようにすることも重要である。
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、ボスの機械的強度を維持しつつロータの内側の温度抑制効果を増進させることが可能な磁石式発電機の回転子構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の磁石式発電機の回転子構造は、エンジンのクランクシャフトの端部が嵌着される中空筒状のシャフト嵌着孔部と、前記シャフト嵌着孔部の基部自由端から半径外方向へ延びる中空円板状のロータ取付部とを有するボスと、前記ロータ取付部の一方の端面であって、前記シャフト嵌着孔部の先端部側に位置する端面の内周部に固着される中空円板状の被取付部と、前記被取付部の外周自由端から前記クランクシャフトの軸線方向に沿って延び、内側に永久磁石が固定される中空円筒状の磁石収容部とを有するロータとを備え、前記被取付部の外周部に、前記ロータの内外間を連通する窓孔が周方向に沿って等間隔で複数形成されるとともに、前記ロータ取付部の他方の端面の外周部にクラッチアウタが固着される磁石式発電機の回転子構造において、前記ロータ取付部の前記一方の端面における前記窓孔と対向する対向面の全域を、前記窓孔の前記ロータ取付部側の仮想平面から離隔するよう構成するとともに、前記ロータ取付部の前記一方の端面における前記対向面から半径外方向に延びる最外周面を前記対向面と面一に構成し、前記ロータの内外間を、前記窓孔と前記対向面と前記最外周面と前記被取付部の前記ロータ取付部側の端面とにより形成される空間を介して連通する構成としたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の回転子構造によると、ロータ取付部の一方の端面において窓孔と対向する対向面の全域を、窓孔のロータ取付部側の仮想平面から離隔するよう構成するとともに、ロータ取付部の一方の端面において対向面から半径外方向に延びる最外周面を対向面と面一に構成し、ロータの内外間を、窓孔と対向面と最外周面と被取付部のロータ取付部側の端面とにより形成される空間を介して連通する構成としたため、ボスの機械的強度を維持しつつロータの内外間を連通する空間を増大させ、ロータの内側の温度抑制効果を向上させることができる。
【００１５】
ここで、前記ロータ取付部の前記対向面に、クラッチ締付ボルトの頭部が位置する。
【００１６】
また、前記ロータ取付部の前記対向面を、半径外方向に向かうにしたがって幅が広くなるよう構成すると、回転子構造の回転時にロータの内側の空気が外側へより流れ出やすくなり、ロータの内側の温度抑制効果の一層の向上が期待される。
【００１７】
また、前記ロータ取付部の前記対向面を、回転方向側の幅が狭くかつ反回転方向側の幅が広くなるよう構成すると、回転子構造の回転時にロータの内側の空気が外側へより流れ出やすくなり、ロータの内側の温度抑制効果の一層の向上が期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る回転子構造の断面図、図２は、図１図示A矢視図、図３は、ボスの正面図、図４は、本発明の第２実施形態に係る回転子構造の断面図、図５は、図４図示A矢視図、図６は、ボスの正面図、図７は、他の実施形態に係るボスの正面図、図８は、さらに他の実施形態に係るボスの正面図をそれぞれ示す。
【００２０】
図１〜図３において、１はボス、２はロータを表す。
【００２１】
ボス１は、エンジンのクランクシャフト３の端部が嵌着される中空筒状のシャフト嵌着孔部４と、シャフト嵌着孔部４の基部自由端から半径外方向へ延びる中空円板状のロータ取付部５とを有する。
【００２２】
ロータ取付部５の外周部には、周方向に沿って等間隔で複数のボルト挿通孔６（図１〜図３では３つのボルト挿通孔６）が形成されており、ロータ取付部５の端面７にクラッチアウタ８を配し、各々のボルト挿通孔６にクラッチ締付ボルト９を挿通しクラッチアウタ８にクラッチ締付ボルト９をねじ込むことにより、ロータ取付部５にクラッチアウタ８が固着される。
【００２３】
ロータ取付部５の内周部には、ロータ取付部５にロータ２を固着するために、周方向に沿って等間隔で複数のリベット挿通孔１０（図１〜図３では６つのリベット挿通孔１０）が形成されている。
【００２４】
ロータ２は、ボス１のロータ取付部５の端面１２（シャフト嵌着孔部４の先端部側に位置する端面１２）の内周部に固着される中空円板状の被取付部１３を有する。被取付部１３の外周部には、ロータ２の内外間を連通する正面視略三角形状の窓孔１４A、１４Bが周方向に沿って等間隔で複数（図１〜図３では６つ）形成されている。また、被取付部１３の内周部には、ロータ取付部５の各リベット挿通孔１０に対向する位置にリベット挿通孔（図示せず。）が形成されており、被取付部１３のリベット挿通孔とロータ取付部５のリベット挿通孔１０とにリベット１５を挿通し、リベット１５をかしめることにより、ロータ２がボス１に対して固着される。
【００２５】
また、ロータ２は、被取付部１３の外周自由端からクランクシャフト３の軸線方向に沿って延びる中空円筒状の磁石収容部１６を有する。磁石収容部１６の内周面には、非磁性体からなるリング状のスペーサ１７、及び、円環状に等間隔に配置された複数の永久磁石（希土類磁石）１８が、クランクシャフト３の軸方向に沿って配設される。希土類磁石１８は磁石保護リング１９などによって磁石収容部１６の内周面に固定される。磁石保護リング１９は、ステンレス板をプレス加工して形成される。希土類磁石１８の内側には、図示しない発電コイルを有する固定子が配設される。
【００２６】
ボス１のロータ取付部５の端面１２において、クラッチ締付ボルト９の頭部９aが位置する窓孔１４Aと対向する対向面２０Aは、図９〜図１１に示した従来の回転子構造と同様、段差面１１を有して構成される。
【００２７】
一方、クラッチ締付ボルト９が配されない窓孔１４Bと対向する対向面２０Bは、その全域が、窓孔１４Bのロータ取付部５側の仮想平面１４bから離隔するよう構成される。また、この対向面２０Bから半径外方向に延びる最外周面２１は対向面２０Bと面一に構成される。このため、ロータ２の内外間は、クラッチ締付ボルト９が配されない窓孔１４Bについては、窓孔１４Bと対向面２０Bと最外周面２１と被取付部１３のロータ取付部５側の端面２２とにより形成される空間を介して連通する。
【００２８】
上記のように構成される回転子構造の回転時、窓孔１４Bと対向面２０Bとを要素として形成される空間が拡大されたことから、ロータ２の内側の空気は、主として上記拡大された空間を経てロータ２の外側へ流れ出やすくなり、ロータ２の内側の温度抑制効果が向上する。
【００２９】
一方、ボス１の対向面２０Bは、対向面２０Aを段差面１１と面一に形成して得られる構成と略同様な構成を有しており、対向面２０Bは対向面２０Aと比べわずかに低く形成されるに過ぎず、ボス１の強度の低下は殆ど無視することができる。
【００３０】
したがって、上記構成の回転子構造によると、ボス１の機械的強度を維持しつつロータ２の内側の温度抑制効果を増進させることが可能となる。
【００３１】
他の実施形態を示す図４〜図６において、この実施形態に係る回転子構造は、図１〜図３に示した回転子構造において、対向面２０Aを、段差面１１換言すると最外周面２１と面一に形成している。また、ロータ取付部５の外周部には、周方向に沿って等間隔で６つのボルト挿通孔６が形成されており、ロータ取付部５の端面１２において、対向面２０Aの他、対向面２０Bにも、クラッチ締付ボルト９の頭部９aが位置する。その他の構成は、図１〜図３に示した回転子構造と同様である。
【００３２】
この実施形態によると、窓孔１４Bと対向面２０Bとを要素として形成される空間の他、窓孔１４Aと対向面２０Bとを要素として形成される空間も拡大されたことから、ロータ２の内側の空気は、より一層、ロータ２の外側へ流れ出やすくなり、ロータ２の内側の温度抑制効果がより一層向上する。
【００３３】
また、対向面２０Aは、図１〜図３に示す回転子構造における対向面２０Aと比べわずかに低く形成されるに過ぎず、ボス１の強度の低下は殆ど無視することができる。
【００３４】
さらに他の実施形態におけるボス１を示す図７において、この実施形態におけるボス１は、クラッチ締付ボルト９の頭部９aが位置しない対向面２０Bの形状を、外周側の幅がより一層拡大するよう、換言すると、半径外方向に向かうにしたがって幅が広くなる構成している。また、図示しないが、対向面２０Bに対応する窓孔１４Bは、対向面２０Bの形状と一致する形状を有する。その他の構成は、図１〜図３に示す回転子構造と同様である。
【００３５】
この実施形態によると、窓孔１４Bと対向面２０Bとを要素として形成される空間の周方向の幅が拡大されることにより、ロータ２の内側の空気は、より一層、ロータ２の外側へ流れ出やすくなり、ロータ２の内側の温度抑制効果がより一層向上する。
【００３６】
また、対向面２０Bは、対向面２０Aと比べわずかに低く形成されるに過ぎず、ボス１の強度の低下は殆ど無視することができる。
【００３７】
さらに他の実施形態におけるボスを示す図８において、この実施形態におけるボス１は、クラッチ締付ボルト９の頭部９aが位置しない対向面２０Bを、回転方向R側の幅X1が狭い領域２０B1と、反回転方向側の幅X2が広い領域２０B2とにより構成している。また、図示しないが、対向面２０Bに対応する窓孔１４Bは、対向面２０Bの形状と一致する形状を有する。その他の構成は、図１〜図３に示す回転子構造と同様である。
【００３８】
この実施形態によると、対向面２０Bの形状を、回転方向側の幅X1が狭くかつ反回転方向側の幅X2が広くなるよう構成したため、回転子構造の回転時にロータ２の内側の空気が外側へより流れ出やすくなり、ロータ２の内側の温度抑制効果の一層の向上が期待される。
【００３９】
また、対向面２０Bは、対向面２０Aと比べわずかに低く形成されるに過ぎず、ボス１の強度の低下は殆ど無視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転子構造の断面図である。
【図２】図１図示A矢視図である。
【図３】ボスの正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る回転子構造の断面図である。
【図５】図４図示A矢視図である。
【図６】ボスの正面図である。
【図７】他の実施形態に係るボスの正面図である。
【図８】さらに他の実施形態に係るボスの正面図である。
【図９】従来の回転子構造の断面図である。
【図１０】図９図示A矢視図である。
【図１１】ボスの正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    ボス
２    ロータ
３    クランクシャフト
４    シャフト嵌着孔部
５    ロータ取付部
７    他方の端面
８    クラッチアウタ
１２    一方の端面
１３    被取付部
１４A、１４B    窓孔
１４b    仮想平面
１６    磁石収容部
１８    永久磁石
２０A、２０B    対向面
２１    最外周面
２２    被取付部の端面
【図１】
2010081705.tif 000003
【図２】
2010081705.tif 000004
【図３】
2010081705.tif 000005
【図４】
2010081705.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010081705.tif 000008
【図７】
2010081705.tif 000009
【図８】
2010081705.tif 000010
【図９】
2010081705.tif 000011
【図１０】
2010081705.tif 000012
【図１１】
2010081705.tif 000013