(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略椀形状に形成されたヨークの底壁に雌ねじ孔が形成されているとともに、前記底面の一端面における前記雌ねじ孔の開口縁辺部に面取り部が形成されている磁石発電機の回転子の製造方法において、
前記底壁における前記雌ねじ孔が形成される雌ねじ孔形成部位に、前記面取り部と、この面取り部と反対側の他方の端面に位置し前記面取り部からの材料の流動を防止するだれ防止溝とを同時に形成する雌ねじ孔形成部成形工程、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。
【請求項２】
前記雌ねじ孔形成部成形工程後に、前記雌ねじ孔形成部位に下孔が打ち抜きプレス加工によって穿設されることを特徴とする請求項１に記載の磁石発電機の回転子の製造方法。
【請求項３】
前記雌ねじ孔形成部成形工程において、
前記雌ねじ孔よりも大径の外径を有する本体の一端の外周縁辺部に前記面取り部を形成するための面取り部形成テーパがテーパ形状に形成されたパンチと、
前記だれ防止溝を形成するだれ防止部が本体のパンチと対向する部位に同心円に突設されたダイと、
が使用されることを特徴とする請求項１に記載の磁石発電機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石発電機の回転子の製造方法に関し、例えば、オートバイのような小型車両や船外機および携帯発電機等に使用される磁石発電機（フライホイールマグネト）の回転子の製造方法に利用して有効なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、小型車両や船外機および携帯発電機等に使用される磁石発電機は、略椀形状のヨーク（フライホイール）の内周面に複数のマグネットを等間隔に配設されてなる回転子（ロータ）と、複数のコイルユニット（コアにコイルを巻装されて構成されている。）が回転子のヨークの内部において等間隔に配されてなる発電子（ステータ）とを備えており、発電子がエンジンの外郭等に固定され、回転子がエンジンの回転軸に嵌着されるように構成されている。そして、この磁石発電機においては、回転子がエンジンに駆動される回転軸の回転により発電子の周囲を旋回されて回転子のマグネットの磁界内を相対的に移動することにより、発電子の各磁極コイルにおいて起電力が誘起されることになる。
【０００３】
従来のこの種の磁石発電機においては、エンジンを冷却するために、ヨークに冷却ファンが、次のような構造によって取り付けられている。すなわち、構造用鋼材が使用されてプレス加工によって略椀形状に成形されたヨークの底壁には複数本の雌ねじ孔が圧縮（コイニング）後の孔開け加工によって開設されているとともに、このヨークの底壁の一端面における各雌ねじ孔の開口縁辺部には圧縮加工による円筒状の膨出部（バーリング部）がそれぞれ突設されている。他方、冷却ファンは樹脂が使用されて一体成形されており、冷却ファンにおけるヨークの各雌ねじ孔に対向する位置には金属が使用されて円筒形状に形成されたカラーがそれぞれインサート成形されている。そして、冷却ファンはヨークの底壁におけるバーリング部と反対側の端面に各カラーが雌ねじ孔に整合されて当てがわれ、雄ねじ部材がカラーを挿通して雌ねじ孔にねじ込まれることにより、締結される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、加工の容易性を考慮して、雌ねじ孔の下孔はプレス加工により開けられる。しかし、板厚が３ｍｍ程度の場合には雌ねじ孔にバーリング加工を施し強度を確保することが考えられる。
しかし、この場合にはバーリング加工部の先端が細くなり、ねじ強度が不充分の場合が考えられる。また、磁石発電機の回転子においては、回転子底部とステータとのクリアランスが少なく、バーリング部がステータ等の内部部品に干渉してしまう危惧があり、バーリング部の高さを厳格に管理しなければならないという余分な工数が発生してしまう。
これらを改善するために雌ねじ孔の加工に際して、まず、圧縮（コイニング）後に孔開け加工を施し下孔を形成することが、考えられる。そして、この下孔形成後にねじ形成のための転造タッピング加工を実施するが、その前にねじ切り始めの開口端縁辺のバリの発生を防止するために、この縁辺に面取り加工を施しておくことが、考えられる。
【０００５】
しかしながら、前記した冷却ファンがヨークの底壁の外側端面にカラーを介してねじ止めされる磁石発電機の回転子においては、ヨークの底壁にバーリング加工や面取り加工が施されると、雌ねじ孔のバーリング部と反対側の開口端縁辺において所謂だれ（ｓｈｅａｒ  ｄｒｏｐ、ｒｏｌｌ  ｏｖｅｒ。塑性加工によって生じた材料の引け。）が形成されてしまうことにより、各雌ねじ孔における冷却ファンのカラーの座面の平坦性が損なわれるため、冷却ファンの取付精度が低下するという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、ヨークの底壁の雌ねじ孔における所謂だれを最小限に抑えることができる磁石発電機の回転子の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る磁石発電機の回転子は、略椀形状に形成されたヨークの底壁に雌ねじ孔が形成されているとともに、前記底面の一端面における前記雌ねじ孔の開口縁辺部に面取り部が形成されている磁石発電機の回転子の製造方法において、
前記底壁における前記雌ねじ孔が形成される雌ねじ孔形成部位に、前記面取り部と、この面取り部と反対側の他方の端面に位置し前記面取り部からの材料の流動を防止するだれ防止溝とを同時に形成する雌ねじ孔形成部成形工程、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
前記した手段によれば、ヨークの底壁の一端面におけるバーリング加工に際して、バーリング部に隣接した部位に材料の引けであるだれ防止溝を没設することにより、バーリング加工によってヨーク底壁の雌ねじ孔における所謂だれの発生を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【００１０】
本実施の形態において、本発明に係る磁石発電機の回転子は、図１に示された自動二輪車用磁石発電機の回転子（以下、回転子という。）として構成されている。図１に示されているように、回転子１は回転軸（図示せず）が嵌着されるボス部材１０とフライホイールを兼用するヨーク２０とを備えており、ボス部材１０とヨーク２０とはセレーション結合されている。すなわち、ボス部材１０は構造用鋼材が使用されてプレス加工により一端部外周上に円形環状に形成されたフランジ１１を有する略円筒形状に形成されており、ボス部材１０の外周面におけるフランジ１１との接続部には雄セレーション１２が全周および全長にわたって刻設されている。他方、ヨーク２０は構造用鋼材が使用されてプレス加工により略真円椀形状に成形されており、ヨーク２０の底壁２１にはボス固定孔２２が同心円に開設され、そのボス固定孔２２の内周面には雌セレーション２３が全周および全長にわたって刻設されている。そして、ボス部材１０はヨーク２０のボス固定孔２２に底壁２１の外側から挿入されて雄セレーション１２と雌セレーション２３とがセレーション結合され、ボス部材１０の円筒外周部を座屈かしめ加工されてなる座屈かしめ加工部１３によって締結されている。
【００１１】
ボス部材１０の筒中空部には回転軸（図示せず）のテーパ外周面と嵌合するテーパ内周面１４がフランジ１１から離れる方向に向かって大径になるように形成されている。フランジ１１の外側端面には回転軸（図示せず）をねじ止めするためのナット（図示せず）を収容する凹部１５が同心円に形成されている。
【００１２】
他方、ヨーク２０の側壁２４の内周面には複数個のマグネット２５がマグネット２５を収容した合成樹脂製のケース２６をヨーク２０内に圧入した後に、巻きかしめ加工によって形成された巻きかしめ部２７により、周方向の所定の位置に固定されている。また、ヨーク２０の側壁の一部にはリラクタ部２８が径方向外向きに膨出成形されている。
【００１３】
ヨーク２０の底壁２１における側壁２４との境目には六個の送風孔２９が周方向に等間隔に配されて周方向に長い略楕円形状に開設されており、底壁２１における六個の送風孔２９の内側には三個の窓孔３０および三個の雌ねじ孔３１が、同心円上において周方向で交互に、かつ、隣合う送風孔２９、２９の間にそれぞれ配置されて開設されている。
【００１４】
次に、本発明の主な特徴である雌ねじ孔３１の構成を、図２および図３に示された成形方法に基づいて説明する。
【００１５】
本実施の形態に係る雌ねじ孔の成形方法においては、図２（ａ）に示されたパンチ４０およびダイ５０が使用される。パンチ４０は雌ねじ孔３１の内径（呼び径）よりも若干大径の外径を有する円柱形状の本体４１を備えており、本体４１の下端の外周縁辺部には面取り部を形成するための面取り部形成テーパ４２が面取り部に対応するテーパ形状に形成されている。
【００１６】
他方のダイ５０の本体５１の上面におけるパンチ４０と対向する部位にはバーリング部を形成するためのバーリング部形成穴５２が一定深さの円形穴形状に没設されている。ダイ５０の本体５１の上面におけるバーリング部形成穴５２の外側には一定高さの円形リング形状に形成されただれ防止部５３が同心円に配されて突設されており、だれ防止部５３の内側周面とバーリング部形成穴５２の立ち上がり壁面とは一致した状態になっている。
【００１７】
だれ防止部５３の高さＨおよび周方向の幅Ｗは、パンチ４０がヨーク２０の底壁２１に押し込まれた時に発生する材料の引け（だれ）の発生量に対応して適宜に設定されることになる。ちなみに、パンチ４０がヨーク２０の底壁２１に押し込まれた時に発生するだれの発生量は、パンチ４０の外径や押し込み力およびヨーク２０の材質や板厚等々のプレス加工の諸条件によって変動するため、だれ防止部５３の高さＨおよび周方向の幅Ｗは、雌ねじ孔３１の内径やヨーク２０の材質や板厚等々の所望の設計条件毎に対応した実験やコンピュータのシュミレーションおよび過去の蓄積データ等による経験的手法によって適宜に設定することが望ましい。
【００１８】
以上のように構成されたパンチ４０とダイ５０との間には、図２（ｂ）に示されているように、ヨーク２０の底壁２１における雌ねじ孔３１を形成する部位３２が配置される。
【００１９】
この状態で、図２（ｃ）に示されているように、ヨーク２０の底壁２１における雌ねじ孔形成部位３２の材料がパンチ４０によってダイ５０に押し込められる。この材料の押し込みによって、雌ねじ孔形成部位３２には雌ねじ孔形成部３３が塑性加工によって形成される。
【００２０】
次いで、パンチ４０とダイ５０とが型開きされると、図２（ｄ）に示されているように、ヨーク２０の底壁２１における雌ねじ孔形成部位３２には雌ねじ孔形成部３３が塑性加工された状態になる。すなわち、雌ねじ孔形成部３３の上面には面取り部３４がパンチ４０の面取り部形成テーパ４２によって面取り形状に没設されており、雌ねじ孔形成部３３の下面にはバーリング部３５がダイ５０のバーリング部形成穴５２によって膨出成形されているとともに、このバーリング部３５の外側にはだれ防止溝３６がだれ防止部５３によって一定高さの円形環状溝形状に同心円に没設されている。
【００２１】
その後、図３（ａ）に示されているように、ヨーク２０の底壁２１の雌ねじ孔形成部３３には雌ねじ孔の下孔３７が打ち抜きプレス加工によって穿設される。次いで、図３（ｂ）に示されているように、下孔３７の内周面には雌ねじ孔の雌ねじ部３８が転造タッピング加工方法によって形成される。以上のようにして雌ねじ孔３１がヨーク２０の底壁２１に形成されたことになる。
【００２２】
ところで、雌ねじ孔形成部のプレス加工に際して、図４（ａ）に示されているだれ防止部の無いダイ５０’が使用された場合には、図４（ｂ）に示されているように、パンチ４０の面取り部形成テーパ４２が押し込んだ雌ねじ孔形成部位３２の材料をダイ５０のバーリング部形成穴５２が引くため、雌ねじ孔形成部３３’における面取り部３４の周囲にはだれ部３９が形成されてしまう。
【００２３】
図４（ｃ）に示されているように、だれ部３９が雌ねじ孔３１’の冷却ファン取付側開口縁辺部に形成されると、冷却ファンのカラー６１の座面が減少することにより、雄ねじ部材（図示せず）による締結強度が低下したり締結姿勢が傾いたりするため、冷却ファン６０の取付精度が低下してしまう。
【００２４】
本実施の形態においては、雌ねじ孔形成部のプレス加工に際して、図２（ａ）に示されているように、バーリング部形成穴５２の外側にだれ防止部５３が突設されたダイ５０が使用されているため、面取り部３４の周囲にだれ部が発生するのを抑制することができる。すなわち、図２（ｃ）に示されているように、面取り部３４が雌ねじ孔形成部３３の上面にパンチ４０の面取り部形成テーパ４２によって陥没成形され、バーリング部３５が雌ねじ孔形成部３３の下面にダイ５０のバーリング部形成穴５２によって膨出成形される時に、雌ねじ孔形成部位３２の材料がバーリング部３５の方向に導かれることによってだれ部を形成しようとするが、バーリング部３５の外側に突設されただれ防止部５３が材料が導かれるのを阻止するため、面取り部３４の周囲の材料の引けによるだれ部の発生は防止される。
【００２５】
本実施の形態によれば、雌ねじ孔３１の冷却ファン取付側開口端の縁辺部におけるだれ部の発生を防止することにより、図３（ｃ）に示されているように、冷却ファンのカラー６１の座面が減少するのを未然に防止することができるため、雄ねじ部材（図示せず）による締結強度が低下したり締結姿勢が傾いたりするのを回避することができ、冷却ファン６０の取付精度が低下するのを防止することができる。
【００２６】
また、雌ねじ孔形成部３３の形成工程において、面取り部３４を雌ねじ孔形成部３３の上面にパンチ４０の面取り部形成テーパ４２によって陥没成形することができるため、雌ねじ孔形成部３３に下孔３７を開設した後に、下孔３７に雌ねじ部３８を転造タッピング方法によってタッピング加工する際におけるバリの発生を未然に防止することができる。
【００２７】
さらに、雌ねじ孔３１の面取り部３４と反対側の端部にはバーリング部３５が突設されているため、雌ねじ部３８について充分な有効寸法を確保することができ、冷却ファンの締結に際して充分な締結強度を確保することができる。
【００２８】
なお、本発明は前記実施の形態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、種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００２９】
例えば、図５に示されているように、ダイ５０のバーリング部形成穴５２の底面に第二のだれ防止部５４を突設してもよい。第二のだれ防止部５４を突設すると、図５（ｂ）に示されているように、パンチ４０とダイ５０とによるコイニング加工に際して、第二のだれ防止部５４が材料のバーリング部形成穴５２への導きを阻止するため、だれの発生をより一層確実に防止することができる。
【００３０】
前記実施の形態においては、二輪自動車用磁石発電機の回転子について説明したが、本発明はオートバイのような小型車両や船外機および携帯発電機等に使用される磁石発電機の回転子全般に適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヨークの底壁の雌ねじ孔における所謂だれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である磁石発電機の回転子を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はその雌ねじ孔形成部の成形工程を示す各拡大部分断面図である。
【図３】雌ねじ孔の形成工程を示す各拡大部分断面図である。
【図４】比較例を示す各拡大部分断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は他の実施の形態の雌ねじ孔形成部の成形工程を示す各拡大部分断面図である。
【符号の説明】
１…磁石発電機の回転子、１０…ボス部材、１１…フランジ、１２…雄セレーション、１３…座屈かしめ加工部、１４…テーパ内周面、１５…凹部、２０…ヨーク、２１…底壁、２２…ボス固定孔、２３…雌セレーション、２４…側壁、２５…マグネット、２６…ケース、２７…巻きかしめ部、２８…リラクタ部、２９…送風孔、３０…窓孔、３１…雌ねじ孔、３２…雌ねじ孔形成部位、３３…雌ねじ孔形成部、３４…面取り部、３５…バーリング部、３６…だれ防止溝、３７…下孔、３８…雌ねじ部、３９…だれ部、４０…パンチ、４１…本体、４２…面取り部形成テーパ、５０…ダイ、５１…本体、５２…バーリング部形成穴、５３…だれ防止部、５４…第二のだれ防止部、６０…冷却ファン、６１…カラー、３１’…雌ねじ孔、３３’…雌ねじ孔形成部、５０’…ダイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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