(57)【要約】【課題】発電機用アウタロータと他部材との溶接方法であって，アウタロータ内周面の永久磁石の磁束の影響を受けずに，アウタロータに，その内側で他部材を確実に溶接する。【解決手段】発電機４の，内周面に環状配列の複数の永久磁石５ｃ，５ｃ…を配設したアウタロータ５に，その内側で他部材９を溶接２２するに当たり，前記アウタロータ５及び他部材９の溶接部と前記永久磁石５ｃ，５ｃ…との間に磁気シールドリング２３，２４を設置して，溶接トーチＴの発射ビーム又はアークに永久磁石５ｃ，５ｃ…の磁束が影響しないようにする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機（４）の，内周面に環状配列の複数の永久磁石（５ｃ，５ｃ…）を配設したアウタロータ（５）に，その内側で他部材（９）を溶接（２２）するに当たり，前記アウタロータ（５）及び他部材（９）の溶接部と前記永久磁石（５ｃ，５ｃ…）との間に，該永久磁石（５ｃ，５ｃ…）の磁束の通過を阻止する磁気シールド部材（２３，２４）を配置することを特徴とする，発電機用アウタロータと他部材との溶接方法。
【請求項２】
請求項１記載の発電機用アウタロータと他部材との溶接方法において，
前記磁気シールド部材を，前記溶接部を囲むように前記永久磁石（５ｃ，５ｃ…）群の内周面に沿って配置される磁気シールドリング（２３）で構成したことを特徴とする，発電機用アウタロータと他部材との溶接方法。
【請求項３】
請求項１記載の発電機用アウタロータと他部材との溶接方法において，
前記磁気シールド部材を，前記溶接に使用する溶接トーチ（Ｔ）に，それのアーク発生部を囲繞するように装着される磁気シールド筒（２４）で構成したことを特徴とする，発電機用アウタロータと他部材との溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，発電機の，内周面に環状配列の複数の永久磁石を配設したアウタロータに，その内側で他部材を溶接する，発電機用アウタロータと他部材との溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，発電機の，内周面に環状配列の複数の永久磁石を配設したアウタロータの側壁部に他部材を固着する際には，下記特許文献１に開示されるように，ボルトやリベット等の固着部材を用いていた。
【特許文献１】特公平６−６５８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで，本発明者は，製造コストの低減を図るべく，発電機のアウタロータの側壁部に他部材を溶接により固着することを試みたところ，溶接ビードの形成位置に狂いが生じて，溶接不良が多く発生した。そして，発明者は，その溶接不良の原因として，溶接トーチから発射されるビーム又はアーク等が，アウタロータの内周面に配設された永久磁石の磁束の影響を受けて永久磁石側に引き寄せられ，上記ビーム又はアークのワークに対する照射位置が狂うことを究明した。
【０００４】
そこで本発明は，アウタロータ内周面の永久磁石の磁束の影響を受けずに，アウタロータに，その内側で他部材を確実に溶接することを可能にする，発電機用アウタロータと他部材との溶接方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために，本発明は，発電機の，内周面に環状配列の複数の永久磁石を配設したアウタロータに，その内側で他部材を溶接するに当たり，前記アウタロータ及び他部材の溶接部と前記永久磁石との間に，該永久磁石の磁束の通過を阻止する磁気シールド部材を配置することを第１の特徴とする。
【０００６】
尚，前記他部材は，後述する本発明の実施例中のクラッチアウタ９に対応する。
【０００７】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記磁気シールド部材を，前記溶接部を囲むように前記永久磁石群の内周面に沿って配置される磁気シールドリングで構成したことを第２の特徴とする。
【０００８】
さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記磁気シールド部材を，前記溶接に使用する溶接トーチに，それのビーム又はアーク発生部を囲繞するように装着される磁気シールド筒で構成したことを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の特徴によれば，アウタロータ内周面の永久磁石の磁束は，磁気シールド部材により溶接部への影響を遮断されるので，溶接時，溶接トーチから発射されたビーム又はアーク等が前記永久磁石側に引き寄せられてワークに対する照射位置が狂うことを防止でき，これによりアウタロータと他部材との溶接を確実に行い得て，溶接不良の発生を効果的に防ぐことができる。
【００１０】
また本発明の第２の特徴によれば，アウタロータの内側に，永久磁石の磁束が及ばない比較的広い領域を形成することができ，アウタロータと他部材との溶接を確実に行うことができる。
【００１１】
さらに本発明の第３の特徴によれば，磁気シールド筒を溶接トーチに一旦装着するだけで，多数のアウタロータと他部材との溶接を確実に行うことができ，作業性が良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【００１３】
図１は本発明溶接方法の実施対象であるクラッチアウタ及びアウタロータを備えたエンジンの要部縦断面図，図２は本発明の第１実施例に係るクラッチアウタ及びアウタロータの溶接方法説明図，図３は本発明の第２実施例を示す，図２との対応図，図４はクラッチアウタ及びアウタロータの溶接継手構造の変形例を示す，図１との対応図である。
【００１４】
図１において，符号Ｅは自動二輪車や自動車に搭載されるエンジンを示し，そのクランクケース１に支承されるクランク軸２の一端部には，始動モータ（図示せず）の駆動力をクランク軸２に伝達する一方向クラッチ３と，クランク軸２により駆動される発電機４のアウタロータ５とが取り付けられる。
【００１５】
一方向クラッチ３は，クランク軸２の外周にニードルベアリング７を介して相対回転自在に支承されるクラッチインナ８と，このクラッチインナ８を囲繞するように同心配置されてクランク軸２に固着されるクラッチアウタ９と，これらクラッチインナ８及びクラッチアウタ９間に介装され，クラッチインナ８からクラッチアウタ９への一方向のみの伝動を可能にする，複数のローラやスプラグ等の一方向伝動駒１０，１０…とから構成され，クラッチインナ８の一端部には，始動モータの出力軸に連結したピニオン（図示せず）により減速駆動される始動ギヤ１２が一体に形成される。その際，クラッチインナ８及び始動ギヤ１２は鍛造により一体に成形される。
【００１６】
またクラッチアウタ９は，クラッチインナ８を囲繞する環状部９ａと，この環状部９ａの，始動ギヤ１２と反対側の一端部に一体に形成されて半径方向内方に延び，クラッチインナ８及び一方向伝動駒１０，１０…の一端面を覆う側壁部９ｂと，この側壁部９ｂの内周端に一体に形成されて，クランク軸２の軸方向に沿って始動ギヤ１２と反対方向に延びるボス９ｃとで構成されるもので，このクラッチアウタ９も鍛造により一体に成形される。上記環状部９ａには，側壁部９ｂと共同して一方向伝動駒１０，１０…の側方移動を抑えるリテーナ１１がカシメにより固着される。
【００１７】
上記ボス９ｃは，クランク軸２にテーパ嵌合されると共に，キー１３を介して結合され，更にそのテーパ嵌合部が，クランク軸２に螺着されるナット１４又はボルトにより緊締される。
【００１８】
発電機４は，クラッチアウタ９に同心結合されて前記ボス９ｃを囲繞する前記アウタロータ５と，クランクケース１の一側面に位置決めしてボルト接合されるサイドカバー１５の内壁に位置決め固定されてアウタロータ５内に同心配置されるステータ１６とで構成される。
【００１９】
上記アウタロータ５は，ステータ１６を囲繞する円筒部５ａと，この円筒部５ａの一端から半径方向内方に屈曲する側壁部５ｂと，円筒部５ａの内周面に固設される環状配列の複数の永久磁石５ｃ，５ｃ…とからなっており，円筒部５ａ及び側壁部５ｂは，鋼板を素材として一体にプレス成形される。
【００２０】
またステータ１６は，サイドカバー１５の内壁にボルト１８で固着されるステータコア１６ａと，このステータコア１６ａ外周部の複数のポールに巻装される複数のステータコイル１６ｂとからなっており，これらアウタロータ５及びステータ１６の対向周面間には一定の間隙が設けられる。
【００２１】
上記アウタロータ５は，クラッチアウタ９に次のようにして結合される。
【００２２】
先ず，クラッチアウタ９において，その側壁部９ｂの外周部に，側壁部９ｂの外側面より凹入した環状の凹部２０が形成され，この凹部２０は，深さがアウタロータ５の側壁部５ｂの板厚と略同寸法で，且つクラッチアウタ９の環状部９ａの半径方向最小肉厚部９ａａの側方投影面２１内に収まる大きさになっている。この凹部２０は，クラッチアウタ９の鍛造時に成形され，若しくは鍛造後，切削により形成される。この凹部２０に，アウタロータ５の側壁部９ｂが嵌合され，望ましく圧入される。その際，クラッチアウタ９及びアウタロータ５の両側壁部５ｂ，９ｂの，アウタロータ５内に臨む面は略面一とされ，両側壁部５ｂ，９ｂの嵌合境界部が全周に亙り突き合わせ溶接２２される。こうしてクラッチアウタ９及びアウタロータ５は相互に一体化される。
【００２３】
而して，エンジンＥの始動時，図示しないスタータモータを起動して始動ギヤ１２を駆動すれば，その駆動トルクにより一方向クラッチ３が接続状態となるので，始動ギヤ１２の駆動トルクがクラッチインナ８から一方向伝動駒１０，１０…及びクラッチアウタ９を経てクランク軸２に伝達して，それをクランキングするので，エンジンＥを始動することができ，その始動に伴ないクラッチインナ８がクラッチアウタ９より高速で回転すると，一方向クラッチ３は遮断状態となり，クラッチインナ８はクラッチアウタ９に対して空転状態となり，始動モータの作動を停止しても，始動モータへの逆負荷の伝達は生じない。
【００２４】
そして，エンジンＥの作動中，クランク軸２からアウタロータ５を介して回転駆動されるアウタロータ５と，サイドカバー１５に固定されたステータ１６との協働により発電が行われる。
【００２５】
ところで，クラッチアウタ９は，クラッチインナ８を囲繞する環状部９ａから，クランク軸２にキー結合されるボス９ｃまでの全体が鍛造により一体に成形され，その環状部９ａ及びボス９ｃ間を一体に連結する側壁部９ｂの外周部に設けられた凹部２０にアウタロータ５の内周端部を嵌合し，それらの嵌合部に溶接２２を施すので，孔あけやリベット止めを必要とした従来のものよりも工数を削減しながら，クラッチアウタ９及びアウタロータ５を一体化することができ，コストの低減に寄与し得る。
【００２６】
しかもクラッチアウタ９及びアウタロータ５の，凹部２０での嵌合により，両者の同心精度を高めることができるから，クラッチアウタ９のボス９ｃをクランク軸２に固着し，ステータ１６を定位置に固定したサイドカバー１５をクランクケース１の定位置に接合したときの，アウタロータ５及びステータ１６間の同心誤差を少なくすることができ，したがってアウタロータ５及びステータ１６の対向周面間の間隙を狭めて発電機４の発電効率の向上を図ることができる。
【００２７】
特に，クラッチアウタ９の凹部２０にアウタロータ５を圧入する場合には，クラッチアウタ９及びアウタロータ５を高い同心精度で仮止めすることができ，その後の溶接工程でも，同心精度の狂いを効果的に防ぐことができる。
【００２８】
また上記凹部２０は，クラッチアウタ９の環状部９ａの半径方向最小肉厚部９ａａの側方投影面２１内に配置されるので，環状部９ａ及び側壁部９ｂの軸方向に沿う総合肉厚の大なる部分が，凹部２０の分だけ肉抜きされることになり，したがって側壁部９ｂの単独部分の肉厚を減少させることなく，即ち側壁部９ｂの強度を損じることなく，クラッチアウタ９の軽量化を図ることができる。
【００２９】
さて，図２により，上記クラッチアウタ９及びアウタロータ５を溶接する本発明第１実施例の方法について説明する。
【００３０】
クラッチアウタ９及びアウタロータ５の両側壁部５ｂ，９ｂの突き合わせ溶接２２には，プラズマ溶接法やＴＩＧ溶接法が適当である。その溶接に際しては，先ず，永久磁石５ｃ，５ｃ…の磁束の通過を阻止する，磁性材（例えば電磁軟鉄）からなる磁気シールドリング２３をアウタロータ５の永久磁石５ｃ，５ｃ…群の内周面に沿って設置する。そして，この磁気シールドリング２３の内側で，溶接トーチＴから前記両側壁部５ｂ，９ｂの突き合わせ部に向けてビーム又はアークを照射しながら，クラッチアウタ９及びアウタロータ５をその軸線周りに回転するか，若しくは溶接トーチＴをクラッチアウタ９及びアウタロータ５の軸線周りに回転することにより，上記突き合わせ部に溶接２２を施す。
【００３１】
而して，永久磁石５ｃ，５ｃ…の磁束は，磁気シールドリング２３により上記溶接部への影響を遮断されるので，溶接時，溶接トーチＴから発射されたビーム又はアーク等が永久磁石５ｃ，５ｃ…側に引き寄せられることを防止でき，したがって上記ビーム又はアークのワークに対する照射位置の狂いを防ぐことができるので，クラッチアウタ９及びアウタロータ５相互の溶接を確実に行い得て，溶接不良の発生を効果的に防ぐことができる。
【００３２】
特に，永久磁石５ｃ，５ｃ…群の内周面に沿って配置される磁気シールドリング２３によれば，アウタロータ９の内側に永久磁石５ｃ，５ｃ…の磁束が及ばない比較的広い領域を形成することができ，クラッチアウタ９及びアウタロータ５相互の溶接を確実に行うことができる。
【００３３】
次に，図３に示す本発明の第２実施例の溶接方法について説明する。
【００３４】
この第２実施例は，クラッチアウタ９及びアウタロータ５の溶接時，前実施例の磁気シールドリング２３に代えて，溶接トーチＴに，そのビーム又はアーク発生部を囲繞する磁気シールド筒２４を装着したもので，その他の構成は前実施例と同様であるので，図３中，前実施例と対応する部分は同一の参照符号を付して，その説明を省略する。
【００３５】
この第２実施例においても，前実施例と同様に，永久磁石５ｃ，５ｃ…の磁束の，溶接トーチＴの発射ビーム又はアーク等に対する影響を磁気シールド筒２４により遮断して，クラッチアウタ９及びアウタロータ５相互の溶接を確実に行うことができる。
【００３６】
特に，磁気シールド筒２４は，これを溶接トーチＴに一旦装着するだけで，多数のクラッチアウタ９及びアウタロータ５の溶接を確実に行うことができ，作業性が良好である。
【００３７】
また他の実施例として，前記磁気シールドリング２３及び磁気シールド筒２４を併用すれば，永久磁石５ｃ，５ｃ…の磁束の，溶接トーチＴの発射ビーム又はアーク等に対する影響を，より確実に防ぐことができる。
【００３８】
次に，図４により，前記クラッチアウタ及びアウタロータの溶接継手構造の変形例について説明する。
【００３９】
この変形例は，クラッチアウタ９及びアウタロータ５の両側壁部５ｂ，９ｂの，アウタロータ５内に臨む側面間に段差２６を設け，この段差２６によって両側壁部５ｂ，９ｂ間に形成された環状隅部２７に溶接２２を施して，両側壁部５ｂ，９ｂを一体化したものであり，その他の構成は図１のものと同一であるので，図４中，図１のものと対応する部分には同一の参照符号を付して，その説明を省略する。
【００４０】
この変形例によれば，突き合わせ溶接時のように，両側壁部５ｂ，９ｂ間に開先溝を形成する必要がなく，工数の更なる削減を図ることができる。そして，この場合の隅肉溶接２２にも，本発明の溶接方法が実施可能である。
【００４１】
尚，本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明溶接方法の実施対象であるクラッチアウタ及びアウタロータを備えたエンジンの要部縦断面図。
【図２】本発明の第１実施例に係るクラッチアウタ及びアウタロータの溶接方法説明図。
【図３】本発明の第２実施例を示す，図２との対応図。
【図４】クラッチアウタ及びアウタロータの溶接継手構造の変形例を示す，図１との対応図。
【符号の説明】
【００４３】
４・・・・発電機
５・・・・アウタロータ
５ｃ・・・永久磁石
８・・・・クラッチインナ
９・・・・他部材（クラッチアウタ）
２２・・・溶接
２３・・・磁気シールド部材（磁気シールドリング）
２４・・・磁気シールド部材（磁気シールド筒）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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