(57)【要約】【課題】筒部の内周に永久磁石が固定され、ステータコアに外嵌する有底筒状の回転体を備えてなる磁石型発電機において、回転体を二部材構成でありながらコンパクトで、かつ、低コストになるように構成する。【解決手段】  回転体５を、駆動軸を内嵌するボス部２（６ｂ）が形成される底片部材６と、内周面に磁石８が取り付けられステータコア４を内嵌する筒片部材７とにより構成し、底片部材７の外周面に形成した螺子溝７ｃと、筒片部材６の一端側に形成した螺子溝６ｃとを螺合する螺子嵌合部により一体化する構成とする。【選択図】図２
2008161017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石型発電機のロータを構成する回転体を有底筒状に形成するにあたり、回転体は、駆動軸を内嵌するボス部が形成される底片部材と、内周面に磁石が取り付けられステータコアを内嵌する筒片部材とを一体化手段により一体化して構成されている磁石型発電機。
【請求項２】
一体化手段は、底片部材の外周面と筒片部材の一端側の内周面とのあいだに設けた螺子嵌合部で構成されている請求項１に記載の磁石型発電機。
【請求項３】
螺子嵌合部における他端側には、底片部材外周面と筒片部材内周面とが他端側ほど小径となる傾斜面に形成することによるテーパ嵌合部による一体化手段が設けられている請求項２に記載の磁石型発電機。
【請求項４】
螺子嵌合部の一端側には、筒片部材に形成された余長部を底片部材の外径部にカシメてなるカシメ固定部による一体化手段が設けられている請求項２または３に記載の磁石型発電機。
【請求項５】
筒片部材は、外周面に回転位置検知手段を構成する検知用突起が形成されるものとし、底片部材は鍛造加工により成形され、筒片部材は絞り加工により成形されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁石型発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車等に搭載される磁石型発電機の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動二輪車等のエンジンの駆動軸に、エンジン始動装置としての機能と、エンジン始動後では発電機としての機能との両者を具備した磁石型発電機を設けることがある。このような磁石型発電機のロータは、底片にエンジン駆動軸が一体的に内嵌するためのボス部が形成された有底筒状の回転体を備えて構成されている。この場合に、回転体は、駆動軸が内嵌するボス部については高い強度を確保することが必要となる。
【０００３】
このような構成とするため、回転体を、底片に貫通孔が開設された有底筒状に形成される回転体と、前記貫通孔に一体的に内嵌するボス部との二部材構成とし、ボス部を回転体底片部に対して座屈カシメすることにより一体化することが提唱されている。
【特許文献１】特開平９−１６３６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記従来のものは、ボス部に形成されるフランジ部が、ケーシングの底片に積層されており、該積層部位においても一体化が図られるように構成されている。このため、回転体が大型化してコンパクト化を損なうという問題があるうえ、回転体が重量化して必要以上の慣性モーメントが生じるという問題もある。さらに、磁石型発電機は、エンジンの始動制御を行うために回転体の回転位置検知が必要であり、このため、筒部とボス部とのあいだに高い軸芯精度が求められるが、前記従来のものは、二部材構成であるが故に軸芯合わせが難しいという問題がある。
これらの問題に対応するには、回転体を、例えば熱間鍛造することによりボス部と筒部とを一体にして形成することが提唱されるが、熱間鍛造による成形では寸法精度を出すことが難しく、そのままでは筒部とボス部との軸芯合せができず、熱間鍛造加工後に全周面にわたる切削加工が必要となり、作業工程数が多くなってコスト高になるという問題がある。さらには、熱間鍛造で形成された製品は硬度が大きく、このため、筒部外周に回転検知のための突起（トリガ）を形成する場合では、トリガの成形加工が難しくなる等の問題もあり、軸芯精度の高い回転体を簡単、かつ、安価に形成することが強く要望され、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、磁石型発電機のロータを構成する回転体を有底筒状に形成するにあたり、回転体は、駆動軸を内嵌するボス部が形成される底片部材と、内周面に磁石が取り付けられステータコアを内嵌する筒片部材とを一体化手段により一体化して構成されている磁石型発電機である。
請求項２の発明は、一体化手段は、底片部材の外周面と筒片部材の一端側の内周面とのあいだに設けた螺子嵌合部で構成されている請求項１に記載の磁石型発電機である。
請求項３の発明は、螺子嵌合部における他端側には、底片部材外周面と筒片部材内周面とが他端側ほど小径となる傾斜面に形成することによるテーパ嵌合部による一体化手段が設けられている請求項２に記載の磁石型発電機である。
請求項４の発明は、螺子嵌合部の一端側には、筒片部材に形成された余長部を底片部材の外径部にカシメてなるカシメ固定部による一体化手段が設けられている請求項２または３に記載の磁石型発電機。
請求項５の発明は、筒片部材は、外周面に回転位置検知手段を構成する検知用突起が形成されるものとし、底片部材は鍛造加工により成形され、筒片部材は絞り加工により成形されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁石型発電機である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明とすることにより、二部材構成でありながら、コンパクト化が損なわれたり、重量化するような不具合がなく、しかも、成形工程を簡略化できて低コスト化を図れる。
請求項２の発明とすることにより、一体化作業が容易になる。
請求項３の発明とすることにより、螺子嵌合を強固にできるうえ、底片部材と筒片部材との軸芯合わせが確実になって信頼性の高い回転体を提供できる。
請求項４の発明とすることにより、底片部材と筒片部材との一体化がさらに強固になされて、回転体５の一体化が一層確実になる。
請求項５の発明とすることにより、作業性が向上し、コスト低下に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
つぎに、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図面において、１は、自動二輪のエンジン駆動軸（図示せず）に連動連結される磁石型発電機であって、該磁石型発電機１は、エンジン始動時においてスタータモータとして機能し、エンジン始動後において発電機として機能するように構成されている。
前記磁石型発電機１は、エンジン駆動軸が内嵌するボス部２を備えた有底筒状に構成されるロータユニット（本発明のロータに相当する）３と、該ロータユニット３の筒内に収容されるステータコア４とを備えてブラシレスモータとして構成されている。前記ステータコア４は、複数枚のコア材４ａの外周に複数のコイル４ｂが巻装されたものに構成され、例えばエンジンを構成するケース体等の躯体側固定部材に一体的に固定されていること等は、何れも従来通りの構成となっている。
【０００８】
そして、前記ロータユニット３は本発明の有底筒状の回転体５を用いて構成されており、該回転体５は、ボス部２が形成される底片部分を構成する底片部材６と、有底筒状体の筒部分を構成する筒片部材７とを備えて構成され、後述するように、底片部材６の外周に筒片部材７の一端側の端部を一体化することにより構成されている。そして、前記筒片部材７の内周面には、周回り方向複数箇所に位置して磁石ホルダ８ａが固定され、これら磁石ホルダ８ａにそれぞれ永久磁石８が支持されており、ステータコア４のコイル４ｂに制御された電流が供給されることにより各コイル４ｂが適宜励磁され、これによって、内周面に永久磁石８が固定されたロータユニット３が回転するように構成されている。
【０００９】
そして、前記回転体５の構成部材である底片部材６は、金属材を熱間鍛造することにより、予め、平板プレート状の底片相当部位と、該底片相当部位の軸芯部から突出するボス筒部相当部位とが形成される。そして、鍛造製品の底片相当部位とボス筒部相当部位とを適宜切削加工することにより、底片を構成するリング状のフランジ部６ａと、前記ボス部２に相当するボス筒部６ｂとが、所定の寸法精度を備えた状態で一体形成された底片部材６に構成されるように設定されている。
さらに、底片部材９のフランジ部６ａは所定の板厚を有して形成されており、該フランジ部６ａの外周面には、ボス部２（ボス筒部６ｂであって、以降、ボス部として説明する）の筒孔方向に進退する螺子溝（雄螺子）６ｃが刻設されている。また、フランジ部６ａの外周面には、螺子溝６ｃの他端側（ボス部２突出側）に続く状態で、他端側に突出する突部６ｄがリング状に形成されるが、該突部６ｄは、突出端側（他端側）ほど小径となる傾斜面６ｅとなるように形成されている。
尚、フランジ部６ａの他端側面の内径側には、一端側に向けて凹設されたリング状凹部６ｆが形成されており、該リング状凹部６ｆには、図示しないクラッチ装置が嵌合するように構成されている。
【００１０】
一方、筒片部材７は、ヨークを構成するべく強磁性材料（例えば鉄）で円管状（筒状）に形成されているが、該筒片部材７は、平板状の金属材を絞り加工することにより形成されており、筒片部材７の硬度は底片部材６の硬度よりも低く設定されている。前記筒片部材７は、永久磁石８が支持される本体部７ａにおける一端側の筒端部が、前述したように底片部材６と一体化されるように設定されており、該一端側筒端部は、本体部７ａの板厚よりも薄く形成された薄板部７ｂに構成されている。そして、薄板部７ｂにおける筒孔方向中間部に位置して、前記フランジ部６ｂの外周に形成された螺子溝６ｃに螺合する螺子溝（雌螺子）７ｃが刻設されている。そして、筒片部材７の螺子溝７ｃの他端側部位と本体部７ａとのあいだの内周面には傾斜受け面７ｄが形成されるが、該傾斜受け面７ｄは、前記底片部材６に形成された傾斜面６ｅと同様の傾斜角度で他端側ほど小径となるように形成されている。さらに、薄板部７ｂにおける螺子溝７ｃの一端側部位は筒状の余長部７ｅに形成されており、該余長部７ｅはカシメ代となって、後述するように、底片部材６にカールカシメされるように設定されている。
【００１１】
さらに、筒片部材７の本体部７ａの外周面には、周回り方向複数箇所において外径側に突出する突起（トリガ）７ｆが形成されている。これら突起７ｆは、前記ボス部２に対して径方向に対向する部位に形成されているものであり、本体部７ａの軸芯を基準として放射方向に突出して成形されている。そして、これら突起７ｆは、磁気変化に基づいて躯体側固定部材に設けられたセンサ（図示せず）によりセンシングされ、これによって、ロータユニット３の回転状態を検知するように構成されている。
尚、前記副数の突起７ｆの成形は、打ち出し加工等することにより成形することができる。この場合に、加工を、筒片部材７を底片部材６に組み込む前の段階で行うことにより容易に加工することができるが、本実施の形態の場合では、筒片部材７の硬度を底片部材６よりも低く設定することができることから、筒片部材７を底片部材６に組み込んだ状態であっても打ち出し加工を容易に行うことができるように構成されている。
【００１２】
そして、回転体５は、底片部材６外周の螺子溝６ｃに筒片部材７の薄板部７ｂの余長部７ｅ側から螺子溝７ｃをあてがい、底片部材６に対して筒片部材７を回転させることにより、底片部材６と筒片部材７とが螺子嵌合部により一体化された状態で形成されるように設定されている。ここで、前記螺子嵌合作動の過程で、底片部材６の他端側に形成された傾斜面６ｅは、筒片部材７に形成された傾斜受け面７ｄに近接対向する状態から面接触状態で当接し、これ以上の螺子嵌合ができない状態となり、この状態となると、螺子嵌合部の他端側にテーパ嵌合部が形成されることになり、底片部材６と筒片部材７との螺子嵌合部による一体化が強固になるとともに、底片部材６と筒片部材７とが広い面積において位置合せされて、両者の軸芯合わせが確実になされるように設定されている。
そして、螺子嵌合部とテーパ嵌合部が形成された状態において、筒片部材７の余長部７ｅが底片部材２の一端側面よりも一端側に突出した状態となるように設定されており、該余長部７ｅをカシメ代とし、底片部材２の一端側面に押し付けるようにカールカシメすることにより、螺子嵌合部の一端側にカシメ固定部が形成され、これによって、底片部材６と筒片部材７との一体化が一層強固になるように構成されている。
【００１３】
叙述の如く構成された本形態において、磁石型発電機１のロータユニット３を構成する回転体５は、ボス部２が形成された底片部材６の外周面に、内周面に永久磁石８が支持される筒片部材７の一端部の内周面を螺子嵌合部により一体化して構成する二部材構成となっている。この場合に、回転体５は、二部材構成でありながら、底片部材６と筒片部材７とが筒片部材７の一端部において一体化する構成としたので、従来のもののように、回転体の底片に二部材が積層されてコンパクト化が損なわれたり、重量化してしまうような不具合がない。しかもこのものでは、二部材構成であるが故に、高い軸芯精度が必要で、しかも、別途部材装置が固定されるために大きい硬度が必要な底片部材６を、例えば熱間鍛造により形成し、回転検知用の突起７ｆが形成されやすいように小さい硬度が好ましい筒片部材７を、例えば絞り加工により形成することにより、それぞれの部材６、７に適した成形工程とすることができ、しかも、全て鍛造する場合よりも成形工程を簡略化でき、低コスト化を図ることが可能となる。そのうえ、各部材６、７を個別に成形することにより設計の自由度を向上させることが可能となる。
【００１４】
そして、これら各部材６、７を一体化して回転体５に構成するための一体化手段を、底片部材フランジ部６ａの外周面に形成した螺子溝６ｃと、筒片部材７の一端部内周面に形成した螺子溝７ｃとを螺子嵌合させることによる螺子嵌合部により構成したので、一体化作業が容易になる。
【００１５】
しかも、このものでは、螺子嵌合部の他端側に、傾斜面６ｅと傾斜受け面７ｄとの面接触によるテーパ嵌合部が形成されているので、螺子嵌合部による螺子嵌合を強固にすることができるうえ、底片部材６と筒片部材７との軸芯合わせが軸方向にずれてしまうようなことがなく、信頼性の高い回転体５を提供することができる。
【００１６】
さらに、このものでは、螺子嵌合部の一端側に筒片部材７に形成された余長部７ｅが底片部材６にカールカシメされているので、該カシメ固定部により螺子嵌合部における一体化がさらに強固になされて、回転体５の一体化が一層確実になる。
【００１７】
また、このものでは、筒片部材７の外周面に回転検知用の突起７ｆが形成される構成であるので、突起７ｆの成形が容易になるよう、筒片部材７を低い硬度の材料で成形し、高い軸芯精度と、高い硬度が求められる底片部材６については熱間鍛造により形成することにより、熱間鍛造の後に必要となる切削加工を底片部材６にだけ施せばよいことになって、切削加工による手間が少なくなって、作業性が向上し、コスト低下に寄与できる。
【００１８】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、底片部材の外周面と筒片部材の一端側の内周面とのあいだの一体化手段としては、前記螺子嵌合の他に溶着、ろう付け等の機械的な一体化手段を採用することができ、この場合では、カシメ固定を敢えて実施する必要はない。
また、筒片部材は、絞り加工で成形することの他に、真円状のパイプ材を適宜長さに切断して用いることも可能であり、このようにすることにより、さらに作業工程を簡略化することができて一層のコスト低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ磁石型発電機の正面図、側面断面図である。
【図２】回転体の一部拡大側面断面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ底片部材の一部拡大側面断面図、筒片部材の一部拡大側面断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    磁石型発電機
２    ボス部
３    ロータユニット
４    ステータコア
５    回転体
６    底片部材
６ｃ    螺子溝
６ｅ    傾斜面
７    筒片部材
７ｃ    螺子溝
７ｄ    傾斜受け面
７ｅ    余長部
８    永久磁石
【図１】
2008161017.tif 000003
【図２】
2008161017.tif 000004
【図３】
2008161017.tif 000005