专利名称：飞轮磁铁转子用磁铁保持衬套以及飞轮磁铁转子的制作方法
技术领域：
本发明有关为使多个永久磁铁相互间以隔开一定间隔的状态排列保持在飞轮磁铁转子的杯子状飞轮筒部内周上而使用的飞轮磁铁转子用磁铁保持衬套以及使用该衬套保持多个磁铁的飞轮磁铁转子。
背景技术：
在飞轮磁铁发电机中，通过使多个永久磁铁相互间以隔开一定间隔的状态排列配置在飞轮磁铁转子的飞轮筒部内周上而构成磁场。作为为使多个磁铁相互间以隔开一定间隔的状态保持在飞轮筒部内周上的手段，使用磁铁保持衬套。
现有的这种磁铁保持衬套1′是合成树脂制，其构成如图5(A)、(B)所示。图5(A)是表示现有的磁铁保持衬套整体构成的立体图；同图(B)是对其局部放大表示的立体图。如图5所示，现有的磁铁保持衬套拥有被嵌合在飞轮的轮的筒部内周的圆环状的环状部2，以及以等角间隔从环状部2在轴向(环状部的轴线方向)立起的多个柱状部3·3、...，柱状部3·3、...相互间的空间分别成为磁铁插入用空间4。所形成的各柱状部3其断面轮廓形状呈现为沿着环状部2的弧状的形状，在各柱状部3的前端的宽度方向的两端上，形成在与各柱状部3的立起方向相同方向上突出的一对突出片5·5，在这些突出片5·5之间形成了凹部6。在各突出片5的前端上形成了在磁铁插入用空间4侧突出的突起7。这种磁铁保持衬套例如在特开平8-251844号公报中有所记述。
图6所示的是使多个永久磁铁8·8、...保持在图5所示的磁铁保持衬套上的状态。虽然图6未有表示，但是磁铁保持衬套1′被紧紧地嵌合在形成为杯子状的飞轮筒部的内周上，把面对各磁铁插入用空间4的突出片5·5的前端的突起7·7压在外侧(凹部6侧)并扩大突起7·7之间的间隙(磁铁插入用空间的入口)的同时，使永久磁铁8插入各磁铁插入用空间4内。各磁铁8利用被其两侧突出片5·5的弹性压紧在各磁铁两端面上的突起7·7而被保持，以便不会从磁铁插入用空间4拔出。
使用这种磁铁保持衬套1′的话，可以不使用粘合剂把各永久磁铁8固定在飞轮上。
但是，在如上所述结构的磁铁保持衬套1′中，当把永久磁铁8插入磁铁插入用空间4内时，由于不把位于该空间4入口两侧的突起7·7支开到左右的话，就不能插入磁铁8，所以为保持永久磁铁8的作业很麻烦，存在着飞轮磁铁转子组装作业性不良的问题。
此外，在使用了如上所述结构的磁铁保持衬套的情况下，当要把磁铁插入用空间4的入口的突起7·7支开到左右并把磁铁8插入磁铁插入用空间4内时，由于突起7·7摩擦磁铁8的侧面，所以磁铁被磨削而发生灰尘。为此，使磁铁保持之后还需要进行清扫灰尘的作业，存在着磁铁转子组装工时数增多的问题。
进而，在上述磁铁保持衬套中，由于利用突起7·7弹性地保持永久磁铁8，所以可以利用突起7·7的位移吸收磁铁保持衬套以及永久磁铁8圆周方向尺寸的公差，即使磁铁保持衬套以及永久磁铁8圆周方向尺寸的误差在某种程度比较大时，也可以组装磁铁，但是磁铁保持衬套在其轴向由于不变形，所以不能吸收轴向尺寸的公差。为此，当在磁铁保持衬套以及永久磁铁的轴向尺寸有较大误差时，有时并不能以等角间隔并且使各自的轴向位置一致地把多个磁铁8·8、...正确配置在飞轮的内周上。
发明内容
本发明的目的在于提供可以有效进行永久磁铁保持作业的飞轮磁铁转子用磁铁保持衬套，以及使用该衬套而保持磁铁的飞轮磁铁转子。
本发明的其他的目的在于提供在把永久磁铁插入在磁铁插入用空间时能够不必担心磁铁被磨削而发生灰尘的磁铁保持衬套以及使用该衬套而保持磁铁的飞轮磁铁转子。
本发明的另外其他的目的在于提供保持磁铁的部分可在飞轮周方向和轴向的双向上进行弹性变形，不仅吸收周方向尺寸的误差，而且还吸收轴向尺寸的误差，并且可在正确定位的状态下保持多个磁铁的磁铁保持衬套以及使用该衬套而保持多个磁铁的飞轮磁铁转子。
本发明相关的磁铁保持衬套被配置在飞轮磁铁转子的杯子状飞轮筒部的内周上，并且为使多个永久磁铁相互间以隔开间隔的状态排列保持在飞轮的周方向而被使用。
本发明相关的磁铁保持衬套拥有多个一体地具有为使可插入磁铁的磁铁插入用空间相互间形成而排列配置的一对磁铁保持片和把该一对磁铁保持片的后端部间进行连结的底部侧连结片并使各磁铁保持片的前端成为自由端的磁铁保持部，并且具有该多个磁铁保持部被排列配置成环状而相邻的磁铁保持部邻接的磁铁保持片的中间部介于中间连结片相互连结的结构。所形成的上述底部侧连结片在磁铁插入用空间侧具有凸出的山形形状，把磁铁插入各磁铁保持部的磁铁插入用空间中并用该磁铁压山形的底部侧连结片的顶部时，该底部侧连结片产生弹性变形，由此使其两侧的一对磁铁保持片倾斜并使该一对磁铁保持片的前端部间的间隔缩小而构成。
在本发明相关的飞轮磁铁转子中，磁铁保持衬套被配置在杯子状的飞轮筒部的内周上，利用该磁铁保持衬套，多个永久磁铁相互间以隔开规定间隔的状态被排列保持在飞轮的周方向上。
在本发明相关的飞轮磁铁转子中，磁铁保持衬套拥有多个一体地具有为使可插入磁铁的磁铁插入用空间相互间形成而排列配置的一对磁铁保持片和把该一对磁铁保持片的后端部间进行连结的底部侧连结片并使各磁铁保持片的前端成为自由端的磁铁保持部，并且具有该多个磁铁保持部被排列配置成环状而相邻的磁铁保持部邻接的磁铁保持片的中间部介于中间连结片相互连结的结构。所形成的上述底部侧连结片在磁铁插入用空间侧具有凸出的山形形状。而且，磁铁被插入各磁铁保持部的磁铁插入用空间中，并且由于因该磁铁原因山形的底部侧连结片的顶部受压，各磁铁保持部的底部侧连结片被迫弹性变形，并且为使各磁铁保持部的一对磁铁保持片的前端部间的间隔缩小，各磁铁保持部的磁铁保持片被迫倾斜，被插入各磁铁保持部的磁铁插入用空间中的磁铁被把持在各磁铁保持部的一对磁铁保持片的前端部间。
在本发明的磁铁保持衬套中，在磁铁被插入磁铁插入用空间之前的状态下，由于磁铁保持片的前端部间的间隔没有缩小，所以可以很容易向磁铁插入用空间插入磁铁。把磁铁通过磁铁保持片的前端部间插入磁铁插入用空间，并且把磁铁推到山形的底部侧连结片的顶部上的话，那么山形的底部侧连结片变形成笔直。由于随着该底部侧连结片的变形，一对磁铁保持片倾斜并且两磁铁保持片的前端部位移至相互接近的方向，所以一对磁铁保持片的前端部接触被插入在磁铁插入用空间中的磁铁的两端而把持该磁铁。
这样，利用本发明的话，在磁铁插入用空间中插入磁铁时，由于不会受到来自磁铁保持片的压紧力，所以可以很容易插入磁铁，从而可以有效地进行磁铁保持作业。
此外，由于插入磁铁时磁铁保持片不会强烈地摩擦磁铁的侧面，磁铁不会磨削，所以可以防止在保持磁铁时发生灰尘，从而可以省去保持磁铁之后的清扫作业。
进而，本发明相关的磁铁保持衬套，由于可以利用磁铁保持片的变形吸收磁铁保持衬套自身以及永久磁铁周方向的尺寸误差，另外还可以利用底部侧连结片的变形吸收磁铁保持衬套自身以及永久磁铁轴向的尺寸误差，所以即使磁铁保持衬套以及永久磁铁多少有些尺寸误差，也可以以等角间隔并且使各自的轴向位置一致地把多个永久磁铁正确配置在飞轮的内周上。
在本发明相关的飞轮磁铁转子的优选形态中，设有一体地具有对被嵌合在飞轮筒部内周的磁铁保持衬套和被保持在该磁铁保持衬套的永久磁铁进行覆盖的环状的罩主体、以及从该罩主体的轴向的一端突出到外侧的边缘部的磁铁保护罩，并且该磁铁保护罩的边缘部接触被保持在磁铁保持衬套上的永久磁铁。而且，为了使飞轮筒部的开口端的一部分推压到磁铁保护罩的边缘部之上，利用经过塑性变形而形成的接合加工部，磁铁保护罩被压紧在飞轮的轴向并相对飞轮而固定。此外，由于各永久磁铁被磁铁保护罩压紧在飞轮的轴向上，所以磁铁保持衬套的各磁铁保持部的底部侧连结片被迫弹性变形。
这样进行构成的话，在把磁铁插入到被嵌合于飞轮筒部内周的磁铁保持衬套的磁铁插入用空间中之后，由于只要把磁铁保护罩安装在飞轮上，就可以得到各磁铁定位于规定位置上的飞轮磁铁转子，并且不需要为把磁铁定位于规定位置而进行烦琐的作业就可以组装飞轮磁铁转子，所以可以削减飞轮磁铁转子的制造工时数，从而实现其制造成本的降低。
附图简单说明
图1是表示本发明相关的磁铁保持衬套一实施形态的立体图。
图2是为说明使永久磁铁保持在图1所示的磁铁保持衬套上时的磁铁保持衬套状态变化而使用的磁铁保持衬套的主要部分的主视图。
图3(A)是对使用图1所示的磁铁保持衬套以保持磁铁的飞轮磁铁转子的构成进行局部剖面表示的主视图；(B)是(A)的飞轮磁铁转子的纵剖面图。
图4是图3所示的飞轮磁铁转子的主要部分的放大剖面图。
图5(A)是表示现有的磁铁保持衬套整体构成的立体图；(B)是对(A)的主要部分放大后表示的立体图。
图6是表示使永久磁铁保持在图5所示的磁铁保持衬套上的状态的纵剖面图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明相关的磁铁保持衬套以及使用了该磁铁保持衬套的飞轮磁铁转子的具体实施形态进行详细的说明。
图1是表示本发明相关的磁铁保持衬套1的优选具体构成例。如同图所示，本发明相关的磁铁保持衬套1只拥有与保持的磁铁数量相等数量的一体地具有为使可插入磁铁的磁铁插入用空间4相互间形成而排列配置的一对磁铁保持片9a、9b和把这些一对磁铁保持片9a、9b的后端部间进行连结的底部侧连结片9c并使各磁铁保持片9a、9b的前端成为自由端的磁铁保持部9。构成各磁铁保持部9的磁铁保持片9a、9b在保持磁铁之前的状态下，为了在适用该磁铁保持衬套的飞轮轴向上平行延伸，并且为了沿着该飞轮筒部的周方向而排列设置，各磁铁保持片的长度被设定在适用的飞轮筒部的内周面的轴向尺寸以下。多个磁铁保持部9·9、...形成为具有同形状、同尺寸，为了沿着适用的飞轮的筒部的周方向而被排列配置成环状，相邻的磁铁保持部9·9邻接的磁铁保持片9a、9b的轴向的中间部介于中间连结片10被相互连结。
又如图2(A)所示，各磁铁保持部9的底部侧连结片9c，为了在处于磁铁未插入磁铁插入用空间4的状态时，在磁铁插入用空间4侧呈现凸出的山形形状而形成。进一步详细说明的话，朝向各磁铁保持部9的底部侧连结片9c的磁铁插入用空间4侧的内面以及朝向与磁铁插入用空间4相反侧的外面的双方，为了在磁铁插入用空间4侧呈现凸出的山形形状而被形成弯曲的形状，并且在各底部侧连结片9c的中央部形成面对磁铁插入用空间4内的顶部9cx，在与该顶部9cx相反侧形成凹部9cy。各磁铁保持部9的底部侧连结片9c，为了在其顶部9cx被压时能够进行弹性变形而形成，并且在压底部侧连结片9c的顶部9cx并如图2(B)所示使该连结片9c进行了弹性变形时，其两端的磁铁保持片9a、9b将相互向相反侧倾斜且两磁铁保持片9a、9b的前端部间的间隔(磁铁插入用空间4的入口)缩小。
也就是说，各磁铁保持部9在把磁铁8插入其一对磁铁保持片9a、9b间的磁铁插入用空间4中并用该磁铁8压山形的底部侧连结片9c的顶部9cx时，如图2(B)所示，由于底部侧连结片9c弹性变形为笔直的形状或者接近笔直的形状，一对磁铁保持片9a、9b倾斜并且该一对磁铁保持片9a、9b的前端部间的间隔缩小而构成。
磁铁保持衬套1的至少底部侧连结片9c由可弹性变形的材料形成。在本实施形态中，整个磁铁保持衬套1由可弹性变形的热塑性树脂一体地成型。
使本发明相关的磁铁保持衬套1保持磁铁时，如图2(A)所示，把磁铁8通过各磁铁保持部9的磁铁保持片9a、9b的前端部间插入磁铁插入用空间4，把磁铁推到山形的底部侧连结片9c的顶部9cx上。把磁铁8推到山形的底部侧连结片9c的顶部9cx上的话，如图2(B)所示，山形的底部侧连结片9c弹性变形为笔直的形状或者接近笔直的形状。由于随着该底部连结片9c的变形，其两侧的一对磁铁保持片9a、9b倾斜并且两磁铁保持片9a、9b的前端部位移至相互接近的方向，所以一对磁铁保持片9a、9b的前端部被紧紧地推到插入在磁铁插入用空间中的磁铁的两端，磁铁8被把持在这些磁铁保持片的前端部间。
在把磁铁8插入磁铁保持衬套1的磁铁插入用空间4之前的状态下，由于磁铁保持片9a、9b的前端部间的间隔没有缩小，所以可以很容易向磁铁插入用空间4中插入磁铁8。
此外，把磁铁8插入磁铁插入用空间4中，并推到山形的底部侧连结片9c的顶部9cx上使该底部侧连结片进行弹性变形的话，由于一对磁铁保持片9a、9b的前端部位移至相互接近的方向，并且两磁铁保持片的前端部在被各自的弹性压紧在磁铁8周方向的两端的端面的状态下接触，所以磁铁8被稳定地保持在插入用空间4内。
另外，由于在插入磁铁8时磁铁保持片9a、9b没有强烈地摩擦磁铁的侧面，所以可以防止磁铁8插入磁铁插入用空间4内时该磁铁被磨削，从而可以防止保持磁铁8时产生灰尘。因此，可以省去保持磁铁8之后的清扫作业。
进而，本发明相关的磁铁保持衬套1，由于可以利用磁铁保持片9a、9b的弹性变形吸收磁铁保持衬套自身以及永久磁铁周方向的尺寸误差，另外还可以利用底部侧连结片9c的变形吸收磁铁保持衬套自身以及永久磁铁轴向的尺寸误差，所以即使磁铁保持衬套以及永久磁铁多少有些尺寸误差，也可以以等角间隔并且使各自的轴向位置一致地把多个永久磁铁8正确配置在飞轮的内周上。
下面，参照图3(A)、(B)以及图4对使用了上述磁铁保持衬套1的飞轮磁铁转子的构成例进行说明。图3(A)及(B)分别是本实施形态的飞轮磁铁转子的主视图以及纵剖面图，图4是图3(A)、(B)所示的飞轮磁铁转子的主要部分的放大剖面图。图示的飞轮磁铁转子12拥有由铁等强磁性材料形成的飞轮13。飞轮13被形成为具有筒部13a、封闭该筒部13a轴向一端的底部13b以及在底部13b的中央部所形成的轴毂部13c的杯子状的形状。磁铁保持衬套1被嵌合在飞轮13的筒部13a的内周上，利用该磁铁保持衬套1，多个永久磁铁8相互间以隔开规定间隔的状态被排列保持在飞轮13的周方向上。
磁铁保持衬套1与图1所示的相同，拥有与磁铁8的个数相同数量的一体地具有为使在某种程度可较富余地插入磁铁8的磁铁插入用空间4相互间形成而排列配置的一对磁铁保持片9a、9b和把该一对磁铁保持片的后端部间进行连结的底部侧连结片9c并使各磁铁保持片9a、9b的前端成为自由端的磁铁保持部9。多个磁铁保持部9·9、...为了沿着飞轮筒部13a的内周而被排列设置成环状，相邻的磁铁保持部邻接的磁铁保持片9a、9b的轴向的中间部介于中间连结片10被相互连结。所形成的各磁铁保持部9的底部侧连结片9c，在处于磁铁被插入磁铁插入用空间4之前的状态时，在磁铁插入用空间4侧为凸出，并在中间部形成面对磁铁保持用空间4的顶部9cx，并且呈现出在与顶部9cx相反侧形成了凹部9cy的山形形状。
被形成的磁铁保持衬套1，具有与飞轮13筒部13a的内径几乎相等的外径、以及比飞轮筒部13a的内周面的轴向尺寸小的轴向尺寸，并在紧紧嵌合于飞轮筒部13a的内周的状态下被配置。在图示的例子中，通过使磁铁保持衬套1接触在飞轮筒部13a的内周上所形成的台阶部，以此在轴向进行定位。
而且，磁铁8被插入各磁铁保持部9的磁铁插入用空间4中，由于用该磁铁8压紧山形的底部侧连结片9c的顶部9cx，所以各磁铁保持部9被迫弹性变形为笔直的形状或者接近笔直的形状，为使各磁铁保持部9的一对磁铁保持片9a、9b的前端部间的间隔缩小，各磁铁保持部9的磁铁保持片9a、9b被迫倾斜，被插入各磁铁保持部9的磁铁插入用空间中的磁铁8被把持在各磁铁保持部的一对磁铁保持片9a、9b的前端部间。
在图示的例子中，在嵌合于飞轮13筒部的内周并保持磁铁8的磁铁保持衬套1的内圆周上，嵌合着与磁铁8·8、...共同覆盖该磁铁保持衬套1的磁铁保护罩15。磁铁保护罩15，由不锈钢铝等制成，一体地具有全部覆盖磁铁8·8、...内周的环状的罩主体15a、以及从该罩主体15a的轴向的一端突出到外侧的边缘部15b，并且在使边缘部15b接触磁铁8·8、...的状态下进行配置。为了使飞轮13的筒部13a的开口端的内周附近的部分在整周上压在磁铁保护罩15的边缘部15b之上，经过塑性变形以形成接合加工部16，由此磁铁保护罩15可相对飞轮13而固定。此外，由于在接合加工部16磁铁保护罩15在被压在飞轮轴向的状态下固定，所以接触该磁铁保护罩15的多个永久磁铁8·8、...被压在飞轮的轴向，磁铁保持部9的山形的底部侧连结片9c的顶部9cx被各磁铁8压住。这样，底部侧连结片9c被迫弹性变形，各磁铁保持片9a、9b的前端部间的间隔缩小，各磁铁8就被保持在磁铁保持片9a、9b间。
权利要求
1.一种飞轮磁铁转子用磁铁保持衬套，其被配置在飞轮磁铁转子的杯状飞轮筒部的内周上，并且使多个永久磁铁相互间以隔开间隔的状态排列保持在上述飞轮的周方向，其特征在于，具有多个一体地具有为使可插入上述磁铁的磁铁插入用空间相互间形成而排列配置的一对磁铁保持片和把该一对磁铁保持片的后端部间进行连结的底部侧连结片并使各磁铁保持片的前端成为自由端的磁铁保持部，并且具有该多个磁铁保持部被排列配置成环状而相邻的磁铁保持部邻接的磁铁保持片的中间部介于中间连结片相互连结的结构，所形成的上述底部侧连结片在上述磁铁插入用空间侧具有凸出的山形形状，把磁铁插入各磁铁保持部的磁铁插入用空间中并用该磁铁压上述山形的底部侧连结片的顶部时，该底部侧连结片产生弹性变形，由此上述一对磁铁保持片倾斜并且该一对磁铁保持片的前端部间的间隔缩小。
2.一种飞轮磁铁转子，其特征在于，磁铁保持衬套被配置在杯状的飞轮筒部的内周上，利用上述磁铁保持衬套，多个永久磁铁相互间以隔开规定间隔的状态被排列保持在上述飞轮的周方向上，上述磁铁保持衬套具有多个一体地具有为使可插入上述磁铁的磁铁插入用空间相互间形成而排列配置的一对磁铁保持片和把该一对磁铁保持片的后端部间进行连结的底部侧连结片并使各磁铁保持片的前端成为自由端的磁铁保持部，并且具有该多个磁铁保持部被排列配置成环状而相邻的磁铁保持部邻接的磁铁保持片的中间部介于中间连结片相互连结的结构，所形成的上述底部侧连结片在上述磁铁插入用空间侧具有凸出的山形形状，磁铁被插入各磁铁保持部的磁铁插入用空间中，并且通过该磁铁上述山形的底部侧连结片的顶部受压，各磁铁保持部的底部侧连结片因被磁铁压住而被迫弹性变形，由此为使各磁铁保持部的一对磁铁保持片的前端部间的间隔缩小，各磁铁保持部的磁铁保持片被迫倾斜，被插入各磁铁保持部的磁铁插入用空间中的磁铁被把持在各磁铁保持部的一对磁铁保持片的前端部间。
3.如权利要求2所述的飞轮磁铁转子，其特征在于，设有一体地具有对被嵌合在上述飞轮筒部内周的磁铁保持衬套和被保持在该磁铁保持衬套的永久磁铁进行覆盖的环状的罩主体、以及从该罩主体的轴向的一端突出到外侧的边缘部的磁铁保护罩，并且该磁铁保护罩的边缘部接触被保持在上述磁铁保持衬套上的永久磁铁。为了使上述飞轮筒部的开口端的一部分推压到上述磁铁保护罩的边缘部之上，利用经过塑性变形而形成的接合加工部，上述磁铁保护罩被压紧在上述飞轮的轴向并相对上述飞轮而固定，由于各永久磁铁被上述磁铁保护罩压紧在飞轮的轴向上，所以上述磁铁保持衬套的各磁铁保持部的底部侧连结片被迫弹性变形。
全文摘要
本发明要解决的技术问题是提供可以有效进行永久磁铁保持作业的飞轮磁铁转子用磁铁保持衬套。解决该技术问题的技术方案中，拥有多个一体地具有为使磁铁插入用空间(4)相互间形成而排列配置的一对磁铁保持片(9a、9b)和在磁铁插入用空间侧具有凸出的山形形状并使两磁铁保持片的后端部间进行连结的底部侧连结片(9c)的磁铁保持部(9)，该多个磁铁保持部被排列配置成环状，相邻的磁铁保持部邻接的磁铁保持片(9a、9b)的中间部由中间连结片(10)连结。磁铁被插入各磁铁插入用空间时，各底部侧连结片被压而发生弹性变形，由此磁铁保持片(9a、9b)倾斜并且两者的前端部间的间隔缩小，磁铁被把持在间隔缩小的磁铁保持片的前端部间。
文档编号H02K1/27GK1705194SQ20051007421
公开日2005年12月7日 申请日期2005年5月31日 优先权日2004年5月31日
发明者洼川健夫, 小林达男, 川村光司, 羽畑正志, 稻叶正和 申请人:国产电机株式会社