JP2015057007A - ロータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁石を確実に位置決めできる、ロータの製造技術を提供すること。
【解決手段】ロータ１０は、積層された電磁鋼板１２と、これらの電磁鋼板１２に設けてある磁石挿入用の筒状孔１１に挿入されている、棒状の磁石１５と、この磁石１５が筒状孔１１の筒面の一部に当接するように、磁石１５を位置決めする位置決め部材２０と、この位置決め部材２０で位置決めされている磁石１５と筒状孔１１との隙間に充填された封止用樹脂１７と、からなる。好ましくは、位置決め部材２０は、磁石１５に樹脂成形法によって一体形成された樹脂部品である。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータに内蔵されるロータに関する。

ブラシレスモータに内蔵されるロータとして、積層された電磁鋼板に磁石が樹脂で封止されているものがある。ロータは、回転軸の外周に設けられて回転する部品である。このため、ロータの重心が回転軸の中心に一致していないと、回転軸に加わる負荷が大きくなる。このため、磁石を電磁鋼板内の正確な位置に配置することは重要なことである。このようなロータに関する技術として、特許文献１に開示される技術がある。特許文献１を次図に基づいて説明する。

図９に示されるように、ロータ１００を製造するには、下型１１１にセットした電磁鋼板１０１の筒状孔１０１ａに、磁石１０３をセットし、上型１１２によって電磁鋼板１０１を押さえる。そして、上型１１２から筒状孔１０１ａに封止用樹脂１０５を流し込むことにより製造する。

このとき、封止用樹脂１０５を筒状孔１０１ａの端部から流し込む。このことにより、封止用樹脂１０５によって、磁石１０３を筒状孔１０１ａの封止用樹脂１０５が供給されるのとは逆側の端部に押しつけ、この部位に磁石１０３を封止する。即ち、流し込む封止用樹脂１０５によって、磁石１０３が筒状孔１０１ａの逆側の端部に押しつけられるようにして位置決めされるというものである。しかし、このロータ１００の製造方法によると、以下のような問題が生ずる虞がある。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、流し込む封止用樹脂１０５の流量と圧力によっては、磁石１０３の下端を押さえつけることが困難になる。すると、下端部が筒状孔１０１ａ内において移動することがある。即ち、磁石１０３を所定の場所に配置することができなくなる。

磁石を確実に位置決めできる技術の提供が望まれる。

特許第４８５０５２８号公報

本発明は、磁石を確実に位置決めできる技術の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、積層された電磁鋼板と、
これらの電磁鋼板に設けてある磁石挿入用の筒状孔に挿入されている、棒状の磁石と、
この磁石が前記筒状孔の筒面の一部に当接するように、前記磁石を位置決めする位置決め部材と、
この位置決め部材で位置決めされている前記磁石と前記筒状孔との隙間に充填された封止用樹脂と、からなるロータが提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記位置決め部材は、前記磁石に樹脂成形法によって一体形成された樹脂部品である。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記磁石は、複数の永久磁石が繋げられてなり、
これらの磁石の繋ぎ目に前記位置決め部材が取り付けられている。

請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記位置決め部材の下端から一体的に、前記磁石の下端まで第１の延出部が延び、
この第１の延出部の下端から一体的に、前記磁石の下端面を覆う第２の延出部が形成されている。

請求項１に係る発明では、位置決め部材によって、磁石が位置決めされている。即ち、位置決め部材が取り付けられていることにより、磁石を筒状孔内の正確な位置に配置することができる。加えて、封止用樹脂の供給中には、位置決め部材が筒状孔の筒面の一部に当接しているため、磁石の移動が防止される。これにより、電磁鋼板内の正確な位置に磁石を封止することができる。これにより、ロータの重心を回転軸の中心とのずれを最小限に抑制し、回転軸を円滑に回転させることができる。

請求項２に係る発明では、位置決め部材は、磁石に樹脂成形法によって一体形成された樹脂部品である。別体の樹脂部品を磁石に取り付ける場合に比べて、取り付ける工程が不要になると共に、磁石に対して強固に位置決め部材を固定することができる。容易に取り付けることができると共に、磁石の封止時における位置決め部材のずれを抑制することができる。

請求項３に係る発明では、複数の永久磁石の繋ぎ目に、位置決め部材が取り付けられている。これにより、繋ぎ目から永久磁石が移動することを抑制する。移動しやすい部位の移動を抑制することにより、より確実に磁石を所定の場所に固定することができる。

請求項４に係る発明では、磁石の下端面を覆う第２の延出部が形成されている。第２の延出部の厚みを調節することにより、電磁鋼板の軸線方向（高さ方向）においても磁石の位置決めを行うことができる。第２の延出部は、位置決め部材に一体的に形成されているため、一つの部材によって、電磁鋼板の周方向及び軸線方向に向かって、磁石の位置決めを行うことができる。予め、底面となる磁石端部へ樹脂部材が設けられる。これにより、端面板を薄く設定できる。また、端部樹脂がクッションとなるため、端面板にローコスト材を使用することができる。

本発明に係るロータの斜視図である。 本発明の実施例１による磁石及び位置決め部材の斜視図である。 位置決め部材を形成する方法を説明する図である。 筒状孔に磁石を挿入した形態を説明する図である。 筒状孔に封止用樹脂が充填された状態を説明する図である。 ロータの要部拡大図である。 本発明の実施例２による磁石及び位置決め部材の斜視図である。 本発明の実施例３による磁石及び位置決め部材の斜視図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 従来の技術の問題点を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、ロータ１０は、積層されていると共に磁石挿入用の筒状孔１１が形成されている電磁鋼板１２と、これらの電磁鋼板１２の筒状孔１１にそれぞれ挿入されている棒状の磁石１５と、これらの磁石１５が筒状孔１１の筒面の一部に当接するように磁石１５を位置決めする位置決め部材２０と、磁石１５と筒状孔１１との隙間に充填された封止用樹脂１７と、からなる。磁石１５及び位置決め部材２０の関係について図２において説明する。

図２に示されるように、磁石１５は、直方体形状の２本の永久磁石１５ａ，１５ａが繋げられてなる。これらの永久磁石１５ａ，１５ａの繋ぎ目に位置決め部材２０が形成されている。位置決め部材２０は、磁石１５に樹脂成形法によって一体形成された樹脂部品である。

位置決め部材２０は、磁石１５の３面に沿って略コ字状に形成されている本体部２１と、この本体部２１の底に対応する部位において磁石１５から離れるようにして突出し磁石１５の長手方向に沿って延びている突起部２２とが一体的に形成されてなる。突起部２２は、略半円形の柱状に形成されている。

本体部２１の一部には、磁石１５に向かって凹状に形成され、封止用樹脂（図１、符号１７）を流すための流路部２１ａ，２１ａが形成されている。位置決め部材２０を磁石１５の周縁に形成する樹脂成形法について、図３において詳細を説明する。

図３（ａ）及び図３（ａ）の３ｂ−３ｂ線断面図である図３（ｂ）に示されるように、まず下型３１に磁石１５をセットし、上型３２を降下させる。

図３（ｃ）及び図３（ｃ）の３ｄ−３ｄ線断面図である図３（ｄ）に示されるように、上型３２を降下させることにより形成されたキャビティＣＡに、熱硬化性樹脂を供給する。このようにして、磁石１５の周縁に位置決め部材２０が一体的に形成される。次に、磁石１５及び位置決め部材２０を電磁鋼板（図１、符号１２）の内部に封止する。詳細を図４及び図５において説明する。

図４（ａ）に示されるように、下型３５の上面に電磁鋼板１２をセットし、筒状孔１１の内部に位置決め部材２０が一体化されている磁石１５を挿入する。

図４（ａ）の４ｂ−４ｂ線断面図である図４（ｂ）に示されるように、筒状孔１１は、略矩形を呈し、一部に半円状に凹まされた孔凹部１１ａが形成されている。筒状孔１１の筒面１１ｂには、位置決め部材２０の本体部２１の先端面２１ｂ、底面２１ｃ及び突起部２２が当接している。特に、突起部２２は、孔凹部１１ａに嵌合している。

図５（ａ）に示されるように、電磁鋼板１２の上面まで上型３６を降下させる。降下させた上型３６から熱硬化性樹脂製の封止用樹脂１７を、筒状孔１１に供給する。

図５（ａ）の５ｂ−５ｂ線断面図である図５（ｂ）に示されるように、位置決め部材２０（磁石１５）と筒状孔１１との間の隙間が封止用樹脂１７によって埋められる。位置決め部材２０の本体部２１には、流路部２１ａ，２１ａが形成されている。これにより、確実に筒状孔１１の全体に封止用樹脂１７を充填させることができる。

図６に示されるように、磁石１５には、磁石１５が筒状孔１１の筒面１１ｂの一部に当接するように位置決めする、位置決め部材２０が取り付けられている。位置決め部材２０が取り付けられていることにより、磁石１５を筒状孔１１内の正確な位置に配置することができる。加えて、封止用樹脂１７の供給中には、位置決め部材２０が筒状孔１１の筒面１１ｂの一部に当接しているため、磁石１５の移動が防止される。これにより、電磁鋼板１２内の正確な位置に磁石１５を封止することができる。

加えて、位置決め部材２０は、磁石１５に樹脂成形法によって一体形成された樹脂部品である。別体の樹脂部品を磁石に取り付ける場合に比べて、取り付ける工程が不要になると共に、磁石１５に対して強固に位置決め部材２０を固定することができる。容易に取り付けることができると共に、磁石１５の封止時における位置決め部材２０のずれを抑制することができる。

さらに、位置決め部材２０には、突起部２２が形成され、筒状孔１１には、突起部２２が嵌合される孔凹部１１ａが形成されている。突起部２２を孔凹部１１ａに嵌合させる構成を採用することにより、磁石１５を正確な位置に配置すると共に、磁石１５の位置ずれを防止することをさらに確実に行うことができる。

なお、この効果を奏するためには、位置決め部材２０、又は、筒状孔１１の一方に、他方に向かって突出する突起部が形成され、位置決め部材２０、又は、筒状孔１１の他方に、突起部２２が嵌合される凹部が形成されていることが必要である。即ち、突起部２２及び孔凹部１１ａについては、この配置が逆であっても構わない。

図２も参照して、複数の永久磁石１５ａ，１５ａの繋ぎ目Ｐに、位置決め部材２０が取り付けられている。これにより、繋ぎ目Ｐを起点として永久磁石１５ａが移動することを抑制する。移動しやすい部位の移動を抑制することにより、より確実に磁石１５を所定の場所に固定することができる。

次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図７は実施例２のロータに用いられる磁石及び位置決め部材が示され、上記図２に対応している。

図７に示されるように、位置決め部材２０の下端から一体的に、磁石１５の下端まで第１の延出部２５が延び、この第１の延出部２５の下端から一体的に、磁石１５の下端面１５ｂを覆う第２の延出部２６が形成されている。

第１の延出部２５、及び、第２の延出部２６は、トランスファー成形によって、位置決め部材２０に一体的に形成されている。即ち、位置決め部材２０、第１の延出部２５及び第２の延出部２６は、一回の成形により一体的に形成されている。このような位置決め部材２０、第１の延出部２５及び第２の延出部２６が取り付けられている磁石１５を用いた場合にも、本発明所定の効果を得ることができる。

加えて、第２の延出部２６の厚みを調節することにより、電磁鋼板（図１、符号電磁鋼板１２）の軸線方向（高さ方向）においても磁石１５の位置決めを行うことができる。第２の延出部２６は、位置決め部材２０に一体的に形成されているため、一つの部材によって、電磁鋼板１２の周方向及び軸線方向に向かって、磁石１５の位置決めを行うことができる。

次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図８は実施例３のロータに用いられる磁石及び位置決め部材が示され、上記図２に対応している。

図８に示されるように、磁石４５は、４つの永久磁石１５ａが繋がれて構成されている。この場合に、各永久磁石１５ａの繋ぎ目Ｐに位置決め部材２０，５０，５０を取り付けることもできる。このような場合にも本発明所定の効果を得ることができる。

さらに、本体部２１及び突起部２２によって構成される位置決め部材２０を一つ用い、その他の部位には、本体部２１のみによって構成される位置決め部材５０，５０を用いることが望ましい。位置決め部材５０，５０には、突起部２２が形成されていないため、この分、必要な樹脂の量を減らすことができる。

加えて、突起部２２を有する位置決め部材２０を最も下端側に取り付けることが望ましい。上流側においては、比較的、磁石４５を所定の場所に配置することが容易である一方、下端に近い部位において磁石４５が移動しやすいためである。即ち、移動しやすい部位の移動をより確実に防止することにより、確実に磁石４５を所定の場所に配置することができる。

尚、本発明のロータは、ハイブリッド自動車のモータの他にも任意のモータに採用することができる。即ち、本発明によるロータは、任意のモータに採用することができる。

本発明のロータは、ハイブリッド自動車用のモータに好適である。

１０…ロータ
１１…筒状孔
１１ｂ…筒面
１５，４５…磁石
１５ａ…永久磁石
１７…封止用樹脂
２０，５０…位置決め部材
２５…第１の延出部
２６…第２の延出部
Ｐ…繋ぎ目

Claims (4)

1. 積層された電磁鋼板と、
   これらの電磁鋼板に設けてある磁石挿入用の筒状孔に挿入されている、棒状の磁石と、
   この磁石が前記筒状孔の筒面の一部に当接するように、前記磁石を位置決めする位置決め部材と、
   この位置決め部材で位置決めされている前記磁石と前記筒状孔との隙間に充填された封止用樹脂と、からなるロータ。
2. 前記位置決め部材は、前記磁石に樹脂成形法によって一体形成された樹脂部品であることを特徴とする請求項１記載のロータ。
3. 前記磁石は、複数の永久磁石が繋げられてなり、
   これらの磁石の繋ぎ目に前記位置決め部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のロータ。
4. 前記位置決め部材の下端から一体的に、前記磁石の下端まで第１の延出部が延び、
   この第１の延出部の下端から一体的に、前記磁石の下端面を覆う第２の延出部が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれか１項記載のロータ。

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