JPS6248472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁石発電機の回転子に係り、特にそ
のボス部のかしめ構造に関するものである。

自動車エンジンのクランクシヤフトに取り付け
られる磁石発電機の回転子は、一般に、クランク
シヤフトに挿通して取り付けられるために比較的
硬い材料で構成される筒状部分（ボス）と、この
ボスに固定され、磁石等が取り付けられる椀状の
ヨークとからなり、これらボスとヨークとの固定
は通常「かしめ」によつてなされる。

従来のボス部のかしめ構造は、第１図Ａ，Ｂに
示されるように、ボス１１にヨーク１２を複数の
リベツト１３を用いてかしめて固定していた。

ところで、このような方式においては、ヨーク
とボスとの固定強度は各リベツトのかしめ部分に
よつて確保されることになる。すなわち、この方
式は、第１図Ａにおいて、ボス１１の孔１１ａと
これに対応してヨーク１２に設けられた孔１２ａ
にリベツト１３が挿通されてかしめられるもので
あるが、この場合、リベツト１３のかしめられて
鍔状に形成されたかしめ部１３ａがヨーク１２と
ボス１１に圧接され、この圧接力によつてボス１
１とヨーク１２が圧接固定される。同時に、リベ
ツト１３の軸部１３ｂが前記孔１１ａと１２ａと
の双方に挿通されていることから、ボス１１とヨ
ーク１２とはそれらの回転方向に対する固定がな
される。このように、リベツトによるかしめ固定
は、リベツトの軸方向の固定は該リベツトのかし
められて形成された鍔部によつてなされ、また、
回転方向の固定はリベツトの軸部の係合によつて
なされるもので、これにより、ボス１１を自動車
エンジンのクランクシヤフト等の回転駆動軸に固
定して回転した場合にヨーク１２がボス１１と一
体となつて回転するようにボス１１に固定保持さ
れる。

ところが、このようなリベツトによるかしめ固
定は、その固定力の作用点が上述のようにリベツ
トのかしめ部のみに限定されており、ボスとヨー
クとの固定という観点からみればこれら２つの部
材の１点に結合力を作用させるにすぎない。しか
も、この場合、ボスとヨークとの固定はエンジン
の急激な加速や減速にともなつて繰り返し加えら
れる過酷な衝撃力に対し、長年に渡つて耐えるこ
とが要求される。したがつて、このような過酷な
条件に耐えるようにするためには、リベツトを多
数用い、作用点をできるだけ多くする必要があ
る。さらに、リベツトを多数用いるためには必然
的にボスのフランジ部の径（第１図Ａ）における
径Ａ）を大きくしリベツトの取り付け場所を確保
しなければならない。このように、リベツトによ
るかしめ方式では、ボスのフランジ部を大きく
し、多数のリベツトを用いなければならない。

しかしながら、リベツトのかしめ固定方式は、
一般にねじりトルクに対して弱いので、仮に、多
数のリベツトを用いたとしても、通常の衝撃力に
対しては十分耐えても、予期せぬ過大な衝撃力や
長年に渡る繰り返し応力に対して十分な余裕をも
つて耐え得るとは必ずしもいえず、むしろ、リベ
ツトにガタが生ずる不安をぬぐいきれないもので
あつた。また、製造上の観点からみると、通常ボ
スは、必要硬度を得るために鍛造によつて製作さ
れるが、フランジの径Ａが大きいとその鋳造作業
が極めて困難になる。さらに、多数のリベツトを
取り付けるためにボスとヨークとに共通孔を穿設
するなど、部品点数が多くかつ製造工程が多いの
で製造コストや生産管理上からも不利な点が多か
つた。

本発明の目的は、上記欠点を除去し、ボスとヨ
ークとの固定構造が過大な衝撃力や長年に渡る繰
り返し応力に対しても十分な余裕をもつて耐える
ことができるものであり、また、部品点数が少な
くかつ各部分の製造も容易であるとともに組み立
て製造工程が少ないために製造コスト上及び生産
管理上極めて有利である磁石発電機の回転子を得
ることにある。

この目的達成のため、本発明は、椀状ヨークに
該ヨークの回転軸線とその軸線が共通になるよう
にボスを取り付けてなる磁石発電機の回転子にお
いて、 前記ボスは鍛造により形成され、筒状部と、こ
の筒状部につながり該筒状部の一端部から該筒状
部の外径より僅かに大なる径を有するように該ボ
スの軸線と直行する面に沿つて半径方向全周に渡
つて外方に延長されたフランジ部とからなり、前
記筒状部からフランジ部につながる筒状部の基部
はその外周面が断面略円弧状の曲線状に形成さ
れ、さらに、前記ボスの筒状部の外周面の軸方向
略中央部近傍から該筒状部の基部にいたる部位に
はセレーシヨン部が形成されてなるものであり、 前記椀状ヨークは円盤状の底面部と、該底面部
の外周から連続して該底面部に対して直角方向に
延長されて筒状に形成された側壁部と、前記底面
部の中央部にあつて前記ヨーク内に前記底面部に
対して直角方向に屈曲して延長されかつ前記ボス
の筒状部の外径より僅かに小さい内径を有すると
ともに前記側壁部と軸線を共通にする筒状部とか
らなり、前記底面部から屈曲して筒状部につなが
る筒状部の基部は前記ボスの筒状部の基部の曲線
状外周面に対応する断面略円弧状の曲線状に形成
され、該筒状部の基部近傍における底面部は前記
筒状部の軸線方向と略直行する面に形成され、さ
らに、この筒状部の内周面の軸方向における一端
部から前記基部にいたる部位にはセレーシヨン部
が設けられてなるものであり、 前記ボスを前記ヨークの筒状部内に、前記ボス
及びヨークのセレーシヨン部が互いに係合すると
ともに前記ボス及びヨークの前記曲線部分が互い
に当接されるように圧入し、さらに、前記ボスの
フランジ部と反対側の端部全周を前記フランジ部
に向かう方向にかしめてかしめ部を成形すること
により前記ボスがヨークに固定されてなる構成を
有し、これにより、ボスとヨークとは極めて密着
した状態で堅固に結合がなされる。

第２図は、本発明の実施例に係る磁石発電機の
回転子を示す断面図、第３図Ａ及びＢはそれぞ
れ、第２図に示される回転子の各部品の断面図で
ある。

図（特に第３図Ｂ参照）において、符号１はボ
スであり、このボス１は、全体が略筒状をなして
おり、筒状部１ａと、この筒状部につながり該筒
状部の一端部から該筒状部の外径より僅かに大な
る径を有するように該ボスの軸線と直行する面に
沿つて半径方向全周に渡つて外方に延長されたフ
ランジ部１ｂとからなり、該筒状部１ａ内には図
示しないクランクシヤフトが嵌合されるテーパ状
孔１ｃが形成され、このテーパ状孔１ｃには、キ
ー溝１ｄが設けられている。

また、前記筒状部１ａからフランジ部１ｂにつ
ながる該筒状部１ａの基部１ｆはその外周面が断
面略円弧状の曲線状に形成され、さらに、前記ボ
ス１の筒状部１ａの外周面の軸方向略中央部近傍
から該筒状部１ａの基部１ｆにいたる部位（後述
のヨーク筒状部に対応する部位）には前記ボス１
の軸方向略中央部の外周全面にその長手方向が軸
方向に沿うように形成された多数の峰部と谷部と
を周方向に交互に設けて構成されるインボリユー
トセレーシヨン部１ｅが形成されている。

また、図（特に第３図Ａ参照）において符号２
はヨークであり、このヨーク２は全体形状が略椀
状をなしており、円盤状の底面部２ａと該底面部
２ａの外周から連続して該底面部２ａに対して直
角方向に延長し、前記底面部２ａと軸線を共通に
する筒状に形成された側壁部２ｂとからなり、そ
の底面部２ａの中央部にはヨーク２内に向かつて
直角方向に屈曲して延長され、前記側線部２ｂと
軸線を共通にする筒状部２ｃが形成されている。
また、この筒状部の内周面には前記ボス１のセレ
ーシヨン部１ｅに対応し、該セレーシヨン部１ｅ
に係合しては嵌め合い可能なセレーシヨン部２ｄ
が設けられ、さらに、このセレーシヨン部２ｄと
前記底面部２ａとがつながる部分、すなわち、筒
状部２ｃの基部２ｅの内周面は前記ボス１の基部
１ｆに対応した断面略円弧状の曲線状に形成され
ている。そして、この筒状部２ｃの内周面には、
第２図に示されるように、前記ボス１が圧入さ
れ、かしめ固定されている。

すなわち、前記ボス１の外周面のセレーシヨン
部１ｅが前記ヨーク２のセレーシヨン部２ｄと係
合するとともに、前記ボス１のフランジ部１ｂが
前記ヨーク２の底面２ａに接するように前記ボス
１が前記ヨーク２の筒状部２ｃに圧入により嵌め
合わされ、しかる後に、前記ボス１の一端部、す
なわち、図中左端部の外周側寄りの部位全周がか
しめられ、図中点線部分が変形されてかしめ部１
ｇが形成され、これにより、図から明らかなよう
に前記ヨーク２の筒部２ｃがボス１のフランジ部
１ｂとかしめ部１ｇとの間に強固に挟持されてい
る。なお、前記ヨーク２はプレス成型により比較
的容易に得ることができる。

以上詳述した実施例に具現化されるこの発明の
効果は以下の通りである。

すなわち、前記ボス１の基部１ｆとヨーク２の
基部２ｅとは、共に曲線状に形成されているとと
もに該筒状部の基部近傍における底面部は前記筒
状部の軸線方向と略直行する面に形成されている
ので、前記かしめの際にこれら両者に働く力が両
者の各部分全体に渡つて均一に作用し、これによ
り、前記ヨーク２の筒部２ｃの内周面から底面部
２ａの外周面に渡る全体が極めて密着した状態に
ボス１の外周面に圧接固定保持される。しかも、
「かしめ」加工における極めて常識的な作用とし
て、ボス１にかしめ部１ｇが形成される際にこの
かしめ部１ｇの第２図中右方筒状部１ａ部分が僅
かに外方に膨出するから、ボス１のセレーシヨン
部１ｃとヨーク２のセレーシヨン部２ｄがさらに
堅固に係合され、ほとんど圧着状態に形成され
る。この点を２つの部材の結合固定という観点か
らみると、一般に２つの部材を結合させる結合力
が作用する作用点が多ければ多いほどその結合が
強固になるが、前記ボス１とヨーク２とは、ま
ず、両者のセレーシヨン部の凸部と凹部とが圧入
によつてかみ合わされ、これら凹凸部の表面積全
面に渡つて圧入による結合力が作用する。次に、
前記かしめ加工によつて前記ヨーク２の筒部２ｃ
の内周面から曲線状に形成された基部２ｅを経て
底面部２ａに底る面と、前記筒部２ｃの前記かし
め部１ｇに当接する面のそれぞれの面の全面に渡
つて前記ボス１のこれら各面に当接する面との間
に「かしめ」による結合力が作用する。加えて上
述のように「かしめ」によつて前記互いのセレー
シヨン部にはさらに堅固な結合力が作用する。

このように、結合力の作用する部位が点ではな
く面であり、しかも、その作用面が単なる平面で
なく凹部と凸部とがかみ合うようにして作用する
ものであるから、作用面積自体が平面に比較して
極めて大きいとともに、力の作用方向も種々の方
向に渡つている。それ故、ボス１の回転方向は勿
論のこと、あらゆる方向に対して両者は極めて堅
固に固定され、従来のリベツトによるかしめ固定
方式等とは比較にならない程強固な結合となつて
いるものである。

したがつて、エンジンの急激な加速や減速にと
もなつて長年に渡つて繰り返し加えられる過酷な
衝撃力に対して十分な余裕をもつて耐えることが
できることは勿論のこと、仮に予期せぬ過大な衝
撃力が加えられた場合にもこれに耐えることを可
能にしている。

また、ボス１とヨーク２との結合はボス１のセ
レーシヨン部１ｅからフランジ部１ｂに渡る部分
でなされるから、従来のリベツトによるかしめ方
式等のようにボスのフランジ部の径を大きくする
必要がないとともに、該フランジ部１ｂの基部１
ｆを円弧状の曲線状としていることから、このボ
ス１の鍛造による大量生産を極めて容易にしてい
る。すなわち、もし、フランジ部の径を従来のよ
うに大きくし、かつ、基部１ｆを曲線状でなく断
面略直角形状に形成しなければならないとすれ
ば、鍛造が極めて困難になり、事実上鍛造による
大量生産が不可能となる。

同様に、ヨーク２の筒部２ｃの基部２ｅを円弧
状の曲線状にしていることから、該ヨーク２のプ
レスによる大量生産を極めて容易にしている。も
し、これを断面略直角形状に形成するとすれば、
その折曲部の強度上からプレスによる大量生産は
事実上不可能になる。

さらに、部品点数はヨークとボスのみであり、
かつ、組み立て工程もボスをヨークに圧入してか
しめるだけであるから、従来に比較して部品点数
及び組み立て工程ともに極めて少ない。

このように、本願発明によれば、特に自動車部
品等のように信頼性の高い部品をローコストで迅
速・大量に供給しなければならない場合において
生産コスト及び生産管理上極めて甚大な効果をも
たらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及びＢはそれぞれ従来例を示す一部断
面図及び一部正面図、第２図は本発明の実施例を
示す断面図、第３図Ａ及びＢはそれぞれ第２図に
おけるボス１とヨーク２の組み立て加工前の状態
を示す断面図である。 １……ボス、１ｅ……インボリユートセレーシ
ヨン部、１ｂ……フランジ部、１ｆ……フランジ
部の基部、１ｇ……かしめ部、２……ヨーク、２
ａ……底面部、２ｂ……側壁部、２ｃ……筒状
部、２ｄ……セレーシヨン部、２ｅ……基部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 椀状ヨークに該ヨークの回転軸線とその軸線
   が共通になるようにボスを取り付けてなる磁石発
   電機の回転子において、 前記ボスは鍛造により形成され、筒状部と、こ
   の筒状部につながり該筒状部の一端部から該筒状
   部の外径より僅かに大なる径を有するように該ボ
   スの軸線と直行する面に沿つて半径方向全周に渡
   つて外方に延長されたフランジ部とからなり、前
   記筒状部からフランジ部につながる筒状部の基部
   はその外周面が断面略円弧状の曲線状に形成さ
   れ、さらに、前記ボスの筒状部の外周面の軸方向
   略中央近傍から該筒状部の基部にいたる部位には
   セレーシヨン部が形成されてなるものであり、 前記椀状ヨークは円盤状の底面部と、該底面部
   の外周から連続して該底面部に対して直角方向に
   延長されて筒状に形成された側壁部と、前記底面
   部の中央部にあつて前記ヨーク内に前記底面部に
   対して直角方向に屈曲して延長されかつ前記ボス
   の筒状部の外径より僅かに小さい内径を有すると
   ともに前記側壁部と軸線を共通にする筒状部とか
   らなり、前記底面部から屈曲して筒状部につなが
   る筒状部の基部は前記ボスの筒状部の基部の曲線
   状外周面に対応する断面略円弧状の曲線状に形成
   され、該筒状部の基部近傍における底面部は前記
   筒状部の軸線方向と略直行する面に形成され、さ
   らに、この筒状部の内周面の軸方向における一端
   部から前記基部にいたる部位にはセレーシヨン部
   が設けられてなるものであり、 前記ボスを前記ヨークの筒状部内に、前記ボス
   及びヨークのセレーシヨン部が互いに係合すると
   ともに前記ボス及びヨークの前記曲線部分が互い
   に当接されるように圧入し、さらに、前記ボスの
   フランジ部と反対側の端部全周を前記フランジ部
   に向かう方向にかしめてかしめ部を形成すること
   により前記ボスがヨークに固定されてなることを
   特徴とする磁石発電機の回転子。