JP2014158397A - ロータ及びロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着固定の際の空気だまりを減少させることができるロータを提供する。
【解決手段】ロータコア１９（ロータコア本体３０）の外周面３０ａに、ロータコア１９とリングマグネット２０を接着固定するための接着剤が軸方向において離間されるようにして螺旋状に複数周塗布されてなる接着固定部４０を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロータ及びロータの製造方法に関する。

従来、ロータは、例えばロータコアの外側にリングマグネットを接着剤を用いて固定するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−２２００４４号公報

ところで、上記のようなロータでは、接着剤によりロータコアとリングマグネットを固定する際に、例えば空気だまりが発生すると接着剤が偏ることとなる。これにより、例えばマグネットの同軸度が低下してコギングトルクの悪化や磁気振動の増大を招く虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、接着固定の際の空気だまりを減少させることができるロータ及びロータの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するロータは、ロータコアの外周面にリングマグネットを接着固定してなるロータであって、前記ロータコアの外周面及び前記リングマグネットの内周面の少なくとも一方に、ロータコアとリングマグネットを接着固定するための接着剤が軸方向において離間されるようにして螺旋状に複数周塗布されてなる接着固定部を有する。

この構成によれば、ロータコアの外周面及びリングマグネットの内周面の少なくとも一方に、接着剤が螺旋状に塗布されてなる接着固定部を有するため、ロータコアとリングマグネットを接着固定することができる。このとき、接着固定部（接着剤）は軸方向に離間されるように螺旋状とされるため、その離間する部位も螺旋状とされることとなる。これにより、その離間する部位を介して空気を接着固定部（接着剤）内から抜くことが可能となるため、接着固定部（接着剤）内で空気だまりの発生を減少させることができる。

上記ロータにおいて、前記ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面には、前記接着剤を塗布する塗布面よりも径方向に窪んだ溝部が、軸方向において前記塗布面間に位置するように螺旋状に連続的に形成されることが好ましい。

この構成によれば、ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面に、接着剤を塗布する塗布面よりも径方向に窪んだ溝部が、軸方向において前記塗布面間に位置するように螺旋状に連続的に形成されることで、この溝部を利用して空気を接着固定部（接着剤）内から抜くことが可能となる。このため、接着固定部（接着剤）内で空気だまりの発生をより確実に減少させることができる。

上記ロータにおいて、前記ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面の内で、前記溝部が形成されない方の周面には、前記溝部と嵌合される嵌合部が形成されることが好ましい。

この構成によれば、ロータコアの外周面又はリングマグネットの内周面の内で、溝部が形成されない方の周面に、嵌合部が形成されるため、溝部に沿って嵌合部を移動させることができるため、ロータコアとリングマグネットとを組み付ける際に、相対的に回転させながら組み付ける（挿入する）ことができる。これにより、接着剤間の空気層である溝部が一端から他端まで連通した状態をより確実に維持することができる。また、接着剤が熱等で膨張しても、溝部（空気層）があることで膨張した体積を逃がすことができるため、接着剤の膨張力によってマグネット等が破損することを抑えることができる。

また、上記課題を解決するロータの製造方法は、ロータコアの外周面にリングマグネットを接着固定してなるロータの製造方法であって、前記ロータコアの外周面及び前記リングマグネットの内周面の少なくとも一方に接着剤が軸方向において離間されるようにして螺旋状に複数周塗布された後、前記リングマグネットに前記ロータコアを挿入して前記接着剤により前記リングマグネットと前記ロータコアとを固定させる。

この構成によれば、ロータコアの外周面及びリングマグネットの内周面の少なくとも一方に、接着剤が螺旋状に塗布されてなる接着固定部を有するため、ロータコアとリングマグネットを接着固定することができる。このとき、接着固定部（接着剤）は軸方向に離間されるように螺旋状とされるため、その離間する部位も螺旋状とされることとなる。これにより、その離間する部位を介して空気を接着固定部（接着剤）内から抜くことが可能となるため、接着固定部（接着剤）内で空気だまりの発生を減少させることができる。

上記ロータの製造方法において、前記ロータコア及び前記リングマグネットの少なくとも一方を、螺旋状に塗布された前記接着剤に沿って相対的に回転させながら、前記リングマグネットに前記ロータコアを挿入することが好ましい。

この構成によれば、ロータコア及びリングマグネットの少なくとも一方を、螺旋状に塗布された接着剤に沿って相対的に回転させながら、リングマグネットにロータコアを挿入することで、接着剤間の空気層（接着剤が離間した部位）が一端から他端まで連通した状態をより確実に維持することができる。また、接着剤が熱等で膨張しても、空気層があることで膨張した体積を逃がすことができるため、接着剤の膨張力によってマグネット等が破損することを抑えることができる。

上記ロータの製造方法において、前記ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面には前記接着剤を塗布する塗布面よりも径方向に窪んだ溝部が、軸方向において前記塗布面間に位置するように螺旋状に連続的に形成され、前記ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面の内で、前記溝部が形成されない方の周面には、前記溝部と嵌合されて溝部に沿って螺旋状に案内する嵌合部が形成されるものであり、前記嵌合部と前記溝部とで、前記ロータコア及び前記リングマグネットの少なくとも一方を、螺旋状に塗布された前記接着剤に沿って相対的に回転させながら、前記リングマグネットに前記ロータコアが挿入されることが好ましい。

この構成によれば、ロータコアの外周面又はリングマグネットの内周面の内で、溝部が形成されない方の周面に、嵌合部が形成されるため、溝部に沿って嵌合部を移動させることができるため、ロータコアとリングマグネットとを組み付ける際に、相対的に回転させながら組み付ける（挿入する）ことができる。これにより、接着剤間の空気層である溝部が一端から他端まで連通した状態をより確実に維持することができる。また、接着剤が熱等で膨張しても、溝部（空気層）があることで膨張した体積を逃がすことができるため、接着剤の膨張力によってマグネット等が破損することを抑えることができる。

本発明のロータ及びロータの製造方法によれば、接着固定の際の空気だまりを減少させることができる。

一実施形態におけるモータの断面図である。 ロータの断面図である。 ロータコアの正面図である。 リングマグネットの断面図である。 別例におけるロータコアの正面図である。

以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０のケース１１は、有底円筒状をなすケース本体１１ａとこのケース本体１１ａの開口部を閉塞するエンドフレーム１１ｂとを有する。ケース本体１１ａの内周面にはステータ１２が備えられる。

図１に示すように、ステータ１２は、略円筒状をなし、ステータコア１３とコイル１４とを備える。ステータコア１３は、周方向に沿って配設された複数のティース部１３ａ（図１では、２つのみ図示）を備える。各ティース部１３ａは、ステータコア１３の外周側で連結されて一体的に構成されている。各ティース部１３ａには、インシュレータ１５を介してコイル１４が巻装されている。

図１に示すように、ステータ１２には、前記エンドフレーム１１ｂ側の軸方向一端面を覆うようにターミナルホルダ１６が固定されている。ターミナルホルダ１６は、絶縁樹脂にて略円筒状に形成されている。ターミナルホルダ１６は、給電用ターミナル１６ａを備え、この給電用ターミナルには前記コイル１４が結線され、図示しない制御回路と給電用ターミナル１６ａにより電気的に接続されている。

図１に示すように、ステータ１２の内側にはロータ１７が備えられている。ロータ１７は、ステータコア１３の内周面との間に一定の隙間を有して配置されている。ロータ１７は、回転軸１８と、この回転軸１８に固定されたロータコア１９と、このロータコア１９の外周に配置されたリングマグネット２０と、ロータコア１９及びリングマグネット２０を覆うカバー２１とを備える。

回転軸１８は、その両端部を一対の軸受２２，２３にて回転可能に支持されている。一方の軸受２２は前記ケース本体１１ａの底部の径方向中央部に設けられており、他方の軸受２３は前記エンドフレーム１１ｂの径方向中央部に設けられている。一対の軸受２２，２３は、ステータ１２及びターミナルホルダ１６を軸方向に挟むように配置されている。

図２及び図３に示すように、ロータコア１９は、ロータコア本体３０と鍔部３１とを有している。ロータコア本体３０は略円柱状をなしており、その外周面３０ａには螺旋状の溝部３２が形成されている。溝部３２は、ロータコア１９の径方向における質量中心が軸線Ｌ１上となるように形成されている。また、ロータコア本体３０の外周面３０ａとリングマグネット２０の内周面２０ａとの間に螺旋状に接着剤が塗布されてなる接着固定部４０を有している。接着固定部４０はロータコア１９とリングマグネット２０とを接着固定するものである。接着固定部４０は、軸方向に略等間隔離間されるようにして接着剤が螺旋状に複数周（本実施形態では略４周）塗布されて形成される。

図２に示すようにロータコア本体３０の径方向中央には、回転軸１８を挿通する挿通孔３０ｂが回転軸１８の軸線Ｌ１方向に形成されている。
また、ロータコア１９は、図１に示すように、ロータコア１９の外周に固定されたリングマグネット２０がステータ１２と対向するように回転軸１８に対して固定されている。因みに、ステータ１２はターミナルホルダ１６とともにケース１１に収容されているため、軸受２２，２３間の中央よりもケース本体１１ａの底部寄りの位置に固定されている。従って、ロータコア１９は回転軸１８において２つの軸受２２，２３間の中央から軸線Ｌ１に沿ってケース本体１１ａの底部側（反ターミナルホルダ１６側）にずれた位置に固定されている。前記鍔部３１は、ロータコア本体３０の軸方向端部から径方向外側に向かって延設され、円環状をなしている。鍔部３１の外径は、軸方向に略一定となっている。また、ロータコア本体３０の反鍔部３１側の端部は、端部側ほど直径が小さくなるようなテーパ面３０ｃが形成されており、このテーパ面３０ｃが形成される端部側からリングマグネット２０が組み付けられるようになっている。

図２に示すように、ロータコア本体３０の外周には円筒状のリングマグネット２０が配置されている。
図４に示すようにリングマグネット２０は、予めその内周面２０ａの塗布面２０ｂに接着剤が螺旋状に塗布された状態で前記ロータコア１９と組み付けられて接着固定されるものである。リングマグネット２０の内周面２０ａには、径方向内側に突出する嵌合突起部２０ｃが軸線Ｌ１方向の一端側に形成される。

図１に示すように前記カバー２１は非磁性体よりなり、円筒部２１ａと、底部２１ｂと、折曲げ部２１ｃとから構成されている。円筒部２１ａの軸方向の長さは、ロータコア１９の軸方向の長さと等しく形成されている。従って、鍔部３１の外周面３１ａ及びリングマグネット２０の径方向外側の外周面２０ｄは、円筒部２１ａにて覆われている。カバー２１の底部２１ｂは、円筒部２１ａの軸方向一端から径方向内側に向かって延設されており、ロータコア本体３０の端面３０ｅと当接する。

図２に示すように折曲げ部２１ｃは、前記円筒部２１ａにおける底部２１ｂと逆側の軸方向一端から全周にわたって延設され、周方向のいずれの場所でもその幅が一定に形成されている。この折曲げ部２１ｃは、ロータコア本体３０の外周にリングマグネット２０が配置され、カバー２１がロータコア１９に装着された後に、その全周が鍔部３１の反リングマグネット２０側の端面３１ｂに向けて径方向内側に折り曲げられる。折曲げ部２１ｃがこのように折り曲げられることにより、カバー２１は、前記円筒部２１ａの内周面が鍔部３１の外周面３１ａ及びリングマグネット２０の径方向外側の外周面２０ｄに当接されてリングマグネット２０をロータコア１９により強固に固定する。

図１に示すように、本実施形態のモータ１０はレゾルバ３５を有する。レゾルバ３５は、レゾルバ用ロータ３６とレゾルバ用ステータ３７とから構成されている。このレゾルバ３５は、ロータ１７の回転位置を検出するためのものである。レゾルバ用ロータ３６は、ロータ１７の回転軸１８において鍔部３１との間に間隔を空けた位置に固定されている。そして、レゾルバ用ステータ３７は、レゾルバ用ロータ３６の外周側で該レゾルバ用ロータ３６と対向するように前記エンドフレーム１１ｂに固定されている。そして、前記制御回路は、レゾルバ３５にて検出されたロータ１７の回転位置に応じてステータ１２に電圧を供給する。

上記のように構成されたモータ１０では、前記制御回路から電圧が供給されると、ステータ１２にて回転磁界が発生される。そして、この回転磁界に応じてロータ１７が回転される。

次に、本実施形態のロータ１７のリングマグネット２０とロータコア１９との組み付け方法（ロータ１７の製造方法）について説明する。
ロータコア１９（ロータコア本体３０）の外周面３０ａの塗布面３０ｄと、リングマグネット２０の内周面２０ａの塗布面２０ｂに予め接着剤を螺旋状に塗布する。このとき、それぞれの面３０ｄ，２０ｂに塗布される接着剤は軸方向において離間するように、溝部３２に沿って塗布される。

その後、リングマグネット２０の嵌合突起部２０ｃ側の端部とロータコア本体３０のテーパ面３０ｃが形成される側（反鍔部３１側）の端部とが近接されて、螺旋状の前記溝部３２の一端側に嵌合突起部２０ｃが嵌合する。このとき、ロータコア本体３０にテーパ面３０ｃが形成されていることで、前記嵌合突起部２０ｃが形成されたリングマグネット２０を外挿して溝部３２と嵌合突起部２０ｃとを容易に嵌合させることが可能となっている。

そして、嵌合突起部２０ｃが溝部３２に沿って螺旋状に案内されることで、リングマグネット２０がロータコア本体３０に対して相対的に回転されながら挿入されて組み付けられる。ここで、前記溝部３２に沿って回転されることで、螺旋状に塗布された前記接着剤に沿って回転されることと同じこととなる。

そして、例えば嵌合突起部２０ｃが溝部３２の他端側と当接することで、リングマグネット２０とロータコア１９との組み付けが完了する。
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。

（１）ロータコア１９（ロータコア本体３０）の外周面３０ａ及びリングマグネット２０の内周面２０ａに、接着剤が螺旋状に塗布されてなる接着固定部４０を有するため、ロータコア１９とリングマグネット２０を接着固定することができる。このとき、接着固定部４０（接着剤）は軸方向に離間されるように螺旋状とされるため、その離間する部位も螺旋状とされることとなる。これにより、その離間する部位を介して空気を接着固定部４０（接着剤）内から抜くことが可能となるため、接着固定部４０（接着剤）内で空気だまりの発生を減少させることができる。これにより、例えばリングマグネット２０をロータコア１９に組み付けた際のそれぞれの径方向中心の一致度合い（同軸度）を向上させることができるため、コギングトルクの増加を抑えたり、振動の増加を抑えることができる。また、空気だまりの発生を抑えることで、リングマグネット２０とロータコア１９の密着状態を確保することができるため、リングマグネット２０の割れ等を抑えることができる。

（２）ロータコア１９（ロータコア本体３０）の外周面３０ａに、接着剤を塗布する塗布面３０ｄよりも径方向に窪んだ溝部３２が、軸方向において前記塗布面３０ｄ間に位置するように螺旋状に連続的に形成されることで、この溝部３２を利用して空気を接着固定部４０（接着剤）内から抜くことが可能となる。このため、接着固定部４０（接着剤）内で空気だまりの発生をより確実に減少させることができる。

（３）リングマグネット２０の内周面２０ａ（溝部が形成されない方の周面）に、溝部３２と嵌合される嵌合突起部２０ｃが形成されるため、溝部３２に沿って嵌合突起部２０ｃを移動させることができるため、ロータコア１９とリングマグネット２０とを組み付ける際に、相対的に回転させながら組み付ける（挿入する）ことができる。これにより、接着剤間の空気層を構成する溝部３２が一端から他端まで連通した状態をより確実に維持することができる。また、接着剤が熱等で膨張しても、溝部３２（空気層）があることで膨張した体積を逃がすことができるため、接着剤の膨張力によってリングマグネット等が破損することを抑えることができる。

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ロータコア１９に螺旋状の溝部３２を形成する構成としたが、図５に示すように溝部を省略した構成を採用してもよい。この場合、嵌合部（嵌合突起部）も省略する。このような場合であっても嵌合部及び溝部が存在している状態と同一となるようにして、リングマグネット２０をロータコア本体３０に組付ける。すなわち、リングマグネット２０を治具で保持し、該治具をロータコア１９の接着剤の螺旋塗布状態と一致させて軸移動及び回転をさせて、リングマグネット２０をロータコア本体３０に組付けることが好ましい。

また、溝部３２をリングマグネット２０側に形成して、ロータコア１９側に嵌合突起部２０ｃを形成してもよい。
・上記実施形態並びに上記各構成では、リングマグネット２０に、前記溝部３２と嵌合する嵌合突起部２０ｃを設ける構成としたが、省略した構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、リングマグネット２０とロータコア１９との両方に接着剤を塗布する構成としたが、少なくとも一方に接着剤を塗布して接着固定部４０を有する構成としてもよい。

・上記実施形態では、リングマグネット２０を軸線Ｌ１中心に回転させながらリングマグネット２０とロータコア１９とを組み付ける構成としたが、これに限らない。例えば、ロータコア１９を軸線Ｌ１中心に回転させながらリングマグネット２０とロータコア１９とを組み付けたり、ロータコア１９とリングマグネット２０を軸線Ｌ１中心に互いに逆方向に回転させながら組み付けたりしてもよい。また、リングマグネット２０とロータコア１９の両方を回転させない状態で組み付けてもよい。

１７…ロータ、１９…ロータコア、２０…リングマグネット、２０ａ…内周面、２０ｃ…嵌合突起部（嵌合部）、３０ｄ…塗布面、２０ｄ，３０ａ，３１ａ…外周面、３２…溝部、４０…接着固定部。

Claims (6)

1. ロータコアの外周面にリングマグネットを接着固定してなるロータであって、
   前記ロータコアの外周面及び前記リングマグネットの内周面の少なくとも一方に、ロータコアとリングマグネットを接着固定するための接着剤が軸方向において離間されるようにして螺旋状に複数周塗布されてなる接着固定部を有することを特徴とするロータ。
2. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面には、前記接着剤を塗布する塗布面よりも径方向に窪んだ溝部が、軸方向において前記塗布面間に位置するように螺旋状に連続的に形成されることを特徴とするロータ。
3. 請求項２に記載のロータにおいて、
   前記ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面の内で、前記溝部が形成されない方の周面には、前記溝部と嵌合されて溝部に沿って螺旋状に案内する嵌合部が形成されることを特徴とするロータ。
4. ロータコアの外周面にリングマグネットを接着固定してなるロータの製造方法であって、
   前記ロータコアの外周面及び前記リングマグネットの内周面の少なくとも一方に接着剤が軸方向において離間されるようにして螺旋状に複数周塗布された後、前記リングマグネットに前記ロータコアを挿入して前記接着剤により前記リングマグネットと前記ロータコアとを固定させることを特徴とするロータの製造方法。
5. 請求項４に記載のロータの製造方法において、
   前記ロータコア及び前記リングマグネットの少なくとも一方を、螺旋状に塗布された前記接着剤に沿って相対的に回転させながら、前記リングマグネットに前記ロータコアを挿入することを特徴とするロータの製造方法。
6. 請求項５に記載のロータの製造方法において、
   前記ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面には前記接着剤を塗布する塗布面よりも径方向に窪んだ溝部が、軸方向において前記塗布面間に位置するように螺旋状に連続的に形成され、
   前記ロータコアの外周面又は前記リングマグネットの内周面の内で、前記溝部が形成されない方の周面には、前記溝部と嵌合されて溝部に沿って螺旋状に案内する嵌合部が形成されるものであり、
   前記嵌合部と前記溝部とで、前記ロータコア及び前記リングマグネットの少なくとも一方を、螺旋状に塗布された前記接着剤に沿って相対的に回転させながら、前記リングマグネットに前記ロータコアが挿入されることを特徴とするロータの製造方法。