JP2019110680A - Method of manufacturing rotor of rotary electric machine and sleeve bonding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine and a sleeve bonding apparatus.
回転電機のロータは、一般的に、シャフトに固定された磁石を有する。このロータが、回転すると、遠心力が発生し、磁石に応力が生じる。また、磁石は、一般的に脆弱であるため、過度の引張り応力を受けると割れを生じる可能性がある。その対策として、磁石の外周に補強のためのスリーブを設けることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、磁石と、磁石の一方の端部に配置された第1のエンドキャップと、磁石の反対側の端部に配置された第2のエンドキャップと、磁石及びエンドキャップを包囲するスリーブとを有し、スリーブは、エンドキャップの各々との間に締り嵌めを形成し、更に、磁石とスリーブとの間に配置された接着剤を有する構成が開示されている。 The rotor of a rotating electrical machine generally has a magnet fixed to the shaft. When the rotor rotates, centrifugal force is generated and stress is generated on the magnet. Also, since magnets are generally fragile, they may crack if subjected to excessive tensile stress. As a countermeasure, it has been proposed to provide a sleeve for reinforcement on the outer periphery of the magnet (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, a magnet, a first end cap disposed at one end of the magnet, a second end cap disposed at the opposite end of the magnet, a magnet and an end cap are enclosed. Disclosed is an arrangement having a sleeve, which forms an interference fit with each of the end caps, and further having an adhesive disposed between the magnet and the sleeve.
この構成によって、接着剤は、磁石に作用する引張り応力をスリーブに伝達することができ、磁石の過度の歪み又はヒビ割れを回避することができる。このロータの製造方法として、まず、磁石と各エンドキャップを接着し、部分組立体を製造する(第1ステップ)。次に、接着剤を入れた容器(接着剤浴)の中に置いたスリーブに対して部分組立体を入れて、スリーブと各エンドキャップを圧入し、ロータコア組立体とする(第2ステップ)。次に、ロータコア組立体を水で洗浄し、残留接着剤を除去する(段落0045、第3ステップ)。次に、ロータコア組立体をオーブン内に配置し、磁石とスリーブの間に配置された接着剤を硬化させる(第4ステップ)。最後に、ロータコア組立体とシャフトを接着することで、回転電機のロータを製造している(第5ステップ)。 By this configuration, the adhesive can transmit tensile stress acting on the magnet to the sleeve, and excessive distortion or cracking of the magnet can be avoided. As a method of manufacturing this rotor, first, a magnet and each end cap are bonded to each other to manufacture a subassembly (first step). Next, the subassembly is placed on a sleeve placed in a container (adhesive bath) containing an adhesive, and the sleeve and each end cap are press-fit to form a rotor core assembly (second step). Next, the rotor core assembly is washed with water to remove residual adhesive (paragraph 0045, third step). The rotor core assembly is then placed in an oven to cure the adhesive placed between the magnet and the sleeve (fourth step). Finally, by bonding the rotor core assembly and the shaft, the rotor of the rotating electrical machine is manufactured (fifth step).
しかし、特許文献1では、製品の構造上、製造工程が多く、また、手間がかかる工程が必要となり製品の製造に時間がかかるという課題がある。特に、磁石とスリーブの接着において、接着剤を充填した後に水で洗浄する工程は手間がかかるものであり、ひいては回転電機のロータのコストアップになったり、生産性の向上が難しいという課題があった。 However, in patent document 1, there are many manufacturing processes on the structure of a product, and the process which takes time and effort is needed, and the subject that manufacture of a product takes time takes an issue. In particular, in the bonding of the magnet and the sleeve, the step of washing with water after filling with the adhesive is time-consuming, and as a result there is a problem that the cost of the rotor of the rotating electric machine increases and productivity improvement is difficult. The
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、低価格かつ生産性の良い回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a rotor of a rotary electric machine with low cost and good productivity, and a sleeve bonding apparatus.
この発明に係る回転電機のロータの製造方法は、
シャフトと前記シャフトの外周面に、配置した円筒状の磁石と、
前記磁石の軸方向の一方の第一端面側に、前記シャフトに嵌合して配置された円筒状の第一エンドキャップと、
前記磁石の軸方向の他方の第二端面側に、前記シャフトに嵌合して配置された第二エンドキャップと、
前記磁石の全周と前記第二エンドキャップの少なくとも一部とを包囲するスリーブとを有する回転電機のロータの製造方法であって、
前記シャフトに前記磁石を一体成形する第一磁石アセンブリ製造工程と、
前記第一磁石アセンブリ製造工程で製造した第一磁石アセンブリに前記第一エンドキャップ及び前記第二エンドキャップを嵌合する、第二磁石アセンブリ製造工程と、
前記第二磁石アセンブリ製造工程で製造した第二磁石アセンブリに、前記スリーブを装着したワークの、前記スリーブの内周面と、前記磁石の外周面との径方向の間及び、前記スリーブの内周面と前記第二エンドキャップの少なくとも一部の外周面との径方向の間に形成される隙間に接着剤を注入するスリーブ接着工程を有する第三磁石アセンブリ製造工程とを備えたものである。
A method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine according to the present invention is
A shaft and a cylindrical magnet disposed on the outer peripheral surface of the shaft;
A cylindrical first end cap, which is disposed to be fitted to the shaft, on one of the first end faces in the axial direction of the magnet;
A second end cap disposed in engagement with the shaft on the other second end face side in the axial direction of the magnet;
A method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, comprising: a sleeve surrounding the entire circumference of the magnet and at least a portion of the second end cap, wherein
A first magnet assembly manufacturing step of integrally molding the magnet on the shaft;
A second magnet assembly manufacturing process in which the first end cap and the second end cap are fitted to the first magnet assembly manufactured in the first magnet assembly manufacturing process;
Between the inner circumferential surface of the sleeve and the outer circumferential surface of the magnet of the work in which the sleeve is mounted on the second magnet assembly manufactured in the second magnet assembly manufacturing process, and the inner periphery of the sleeve And a third magnet assembly manufacturing process having a sleeve bonding process of injecting an adhesive into a gap formed between a surface and a radial direction of at least a part of the outer peripheral surface of the second end cap.
この発明に係るスリーブ接着装置は、
シャフトと前記シャフトの外周面に、配置した円筒状の磁石と、
前記磁石の軸方向の一方の第一端面側に、前記シャフトに嵌合して配置された円筒状の第一エンドキャップと、
前記磁石の軸方向の他方の第二端面側に、前記シャフトに嵌合して配置された第二エンドキャップと、
前記磁石の全周と前記第二エンドキャップの少なくとも一部とを包囲するスリーブとを有するワークの、前記スリーブの内周面と、前記磁石及び前記第二エンドキャップの外周面とを接着するスリーブ接着装置であって、
回転軸と、
前記回転軸に接続され、前記ワークの中心軸と前記回転軸の軸心とが一致するように前記ワークの外周面を保持するスリーブガイドとからなるワーク回転ユニットと、
ノズルから、
前記スリーブの内周面と、前記磁石の外周面との径方向の間及び、前記スリーブの内周面と前記第二エンドキャップの少なくとも一部の外周面との径方向の間に形成される隙間に接着剤を注入する接着剤注入ユニットとを備え、
前記ノズルの中心軸に対して、前記ワークの中心軸が、θ度だけ傾くように前記ワーク回転ユニットは設置されているものである。
The sleeve bonding apparatus according to the present invention is
A shaft and a cylindrical magnet disposed on the outer peripheral surface of the shaft;
A cylindrical first end cap, which is disposed to be fitted to the shaft, on one of the first end faces in the axial direction of the magnet;
A second end cap disposed in engagement with the shaft on the other second end face side in the axial direction of the magnet;
A sleeve for bonding an inner circumferential surface of the sleeve and an outer circumferential surface of the magnet and the second end cap, of a work having a sleeve surrounding the entire circumference of the magnet and at least a part of the second end cap A bonding device,
With the rotation axis,
A work rotation unit comprising a sleeve guide connected to the rotation axis and holding an outer peripheral surface of the work so that the central axis of the work and the axis of the rotation axis coincide with each other;
From the nozzle,
It is formed between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the magnet in the radial direction, and between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of at least a part of the second end cap. And an adhesive injection unit for injecting an adhesive into the gap;
The workpiece rotation unit is installed such that the central axis of the workpiece is inclined by θ degrees with respect to the central axis of the nozzle.
この発明に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブの接着装置によれば、より確実にワークのスリーブを、磁石及びエンドキャップに接着できるので、信頼性の高い回転電機のロータを安価に提供することができる。 According to the method of manufacturing the rotor of the rotary electric machine and the bonding device of the sleeve according to the present invention, since the sleeve of the work can be bonded to the magnet and the end cap more reliably, the rotor of the rotary electric machine with high reliability is provided inexpensively. be able to.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を図を用いて説明する。
Embodiment 1
Hereinafter, a method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine and a sleeve bonding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
本明細書において、単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」というときは、シャフト10、ロータ100の「軸方向」、「径方向」、「周方向」をいうものとする。
図24は、本実施の形態に係る送風機の製造方法の各工程を示すフロー図である。図に示すように、送風機の製造工程は、大きくロータ製造工程と、回転電機製造工程と、羽根取付工程とに分かれる。
In the present specification, the terms “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction” refer to the “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction” of the
FIG. 24 is a flowchart showing the steps of the method for manufacturing a fan according to the present embodiment. As shown in the figure, the manufacturing process of the blower is roughly divided into a rotor manufacturing process, a rotary electric machine manufacturing process, and a blade mounting process.
ロータ製造工程は、第一磁石アセンブリ製造工程と、第二磁石アセンブリ製造工程と、第三磁石アセンブリ製造工程とを有する。第一磁石アセンブリ製造工程では、回転電機のシャフトにマグネット磁石を成形し、第二磁石アセンブリ製造工程では、第一磁石アセンブリに対して磁石を軸方向から保持する第一、第二エンドキャップを嵌合する。そして、第三磁石アセンブリ製造工程では、第二磁石アセンブリに対して、磁石の外周面等を隙間を介して包囲するスリーブを取り付けて、当該隙間に接着剤を注入し、第三磁石アセンブリを製造する。以下、それぞれの工程を詳細に説明する。 The rotor manufacturing process includes a first magnet assembly manufacturing process, a second magnet assembly manufacturing process, and a third magnet assembly manufacturing process. In the first magnet assembly manufacturing process, magnet magnets are formed on the shaft of the rotary electric machine, and in the second magnet assembly manufacturing process, the first and second end caps holding the magnets from the axial direction with respect to the first magnet assembly are fitted. Match. Then, in the third magnet assembly manufacturing process, a sleeve that encloses the outer peripheral surface of the magnet and the like with a gap is attached to the second magnet assembly, and an adhesive is injected into the gap to manufacture the third magnet assembly. Do. The respective steps will be described in detail below.
図1は、回転電機のロータ100を、その中心軸を通る平面で切断した断面図である。
ロータ100は、シャフト10と、シャフト10に固定された磁石ユニット20と、シャフト10を回転自在に支持する軸受ユニット30とにより構成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
The
図2Aは、シャフト10の断面図である。
図2Bは、シャフト10Bの断面図である。シャフト10Bは、シャフト10の変形例である。シャフト10は、軸方向に段の付いた円筒形状をしており、その軸方向の第一端部10t1には、シャフト10の中心軸と同軸のセンター穴11を有する。このセンター穴11の縁には面取部12を有し、外周面の磁石ユニット20を取り付ける部分にはローレット加工部13を有する。シャフト10の第二端部10t2側から一定の範囲には、シャフトの端部側の直径が、小さくなる二つの段部10d1、10d2が設けられている。図2Bに示すように、段部10d2に面取部12bを設けても良い。
FIG. 2A is a cross-sectional view of the
FIG. 2B is a cross-sectional view of the
センター穴11は、シャフト10の軸方向の第一端部10t1に設けられ、シャフト10の軸心と同芯に、軸方向に刳り抜かれた円筒状の穴である。シャフト10は、鉄系の材料(例えば、機械構造用炭素鋼材やステンレス鋼材)を切削や研削をして製造する。この製造時に、先にセンター穴11を加工し、センター穴11を用いて材料を固定すると、シャフト10の中心と、削る外周部の中心の位置ずれを抑制し易いという利点がある。シャフト10の中心の位置ずれが小さいといことは、ロータ100の回転時の振動や音を小さくできるという利点がある。
The
ローレット加工部13は、シャフト10の軸方向の一部分に連続して形成されている。このローレット加工部13には、微小な凹凸がシャフト10の外周面に形成されており、その態様は、シャフト10の外周面上で2方向に交差するように凹凸を構成したアヤ目形状としている。なお、ローレット加工部13は、軸方向と平行な方向に凹凸を作る平目形状であっても良い。
The
図3Aは、第一磁石アセンブリ50Aの断面図である。
図3Bは、第一磁石アセンブリ50Aの平面図である。
図3Cは、第一磁石アセンブリ50Aの斜視図である。
なお、図3Cでは、シャフト10の第二端部10t2側を省略している。
第一磁石アセンブリ50Aは、シャフト10の外周面の一部に、円筒状の磁石21を配置した構造である。磁石21は、プラスチックマグネットであり、射出成形で製造される。
FIG. 3A is a cross-sectional view of the
FIG. 3B is a plan view of the
FIG. 3C is a perspective view of the
In FIG. 3C, the second end 10t2 side of the
The
次に、第一磁石アセンブリ50Aを製造する第一磁石アセンブリ製造工程を説明する。まず、図2に示すシャフト10を機械加工によって製造する。次に、このシャフト10を、プラスチックマグネットを射出成形する金型に入れ、シャフト10のローレット加工部13の周囲の、金型内の空間にプラスチックマグネットを流し込んでからこれを冷却し、金型から取り出す。
Next, a first magnet assembly manufacturing process for manufacturing the
このようにして、ローレット加工部13の周囲に円筒状のプラスチックマグネットからなる磁石21を有する構造の第一磁石アセンブリ50Aを製造することができる。このとき、シャフト10の中心と磁石21の外周面との芯が出るようにしている。シャフト10のローレット加工部13の上にプラスチックマグネットを成形することにより、シャフト10と磁石21との固着力を容易に高めることができる。すなわち、ローレット加工部13の凹凸にプラスチックマグネットが噛み合い、アンカー効果となって相互の固着力を高めることができる。
Thus, it is possible to manufacture the
また、磁石21のみを単品で製造し、その後、シャフト10に圧入することによっても第一磁石アセンブリ50Aを構成できるが、圧入の手間が必要となり、上述の方法の方が、より簡単に第一磁石アセンブリ50Aを製造できる。また、焼結磁石を単品で作り、その後、シャフト10に圧入すると、脆い焼結磁石にヒビや割れが生じることが考えられる。このため、磁石21をプラスチックマグネットとし、シャフト10に対して一体に成形することで、第一磁石アセンブリ50Aを簡単に組み立てることができる。
Further, although the
また、磁石を単体で製造し、その後、シャフトに圧入や焼嵌等で結合しようとすると、シャフト10にローレット加工部を設けることが難しい。これは、ローレット加工部によって、磁石に割れやヒビが発生し易いためである。このため、磁石とシャフトの結合力がローレット加工部を有する場合に比べて小さくなる。この対策として、シャフトと磁石を隙間嵌めとして、その隙間に接着剤を入れ接着することが考えられるが、その接着の手間が必要となる。
In addition, when manufacturing a single magnet and thereafter trying to couple it to the shaft by press-fitting or shrink-fitting, it is difficult to provide the
図3A、3B、3Cに示すように、磁石21の軸方向の第一端面21t1には、ゲート部21gを4箇所設けている。ゲートとは、射出成形時にプラスチックマグネットを射出する金型の一部分の名称である。ゲート部21gは、第一磁石アセンブリ50Aの磁石21となる部分と、金型のゲートとの切断面である。磁石21を金型から引き剥がす際に、切断面が発生する。このため、切断面の形状は安定しにくい。そこで、磁石21を製造する金型では、磁石21の輪郭を作る部分に、磁石21側に凸形状に突出するようにゲートを設けている。これにより、磁石21に残るゲート部21gは、磁石21の軸方向の第一端面21t1から内側に入るような、凹形状に構成される。これにより、後述する第一エンドキャップと干渉することなく組み立て可能な磁石21を得ることができる。
As shown in FIGS. 3A, 3B and 3C, four
また、プラスチックマグネットを射出成形する金型に断面積が小さいゲートが多くなると、射出成形時に圧力損失が大きくなり、ゲートに詰まりが発生し、金型の修理が必要となる場合がある。そこで、本実施の形態では、金型のゲートの断面積が小さくなる部分を少なくするために、ゲート部21gをシャフト10の軸方向の第一端部10t1に近い側に設けた。すなわち、図3において軸方向にゲート部21gを設け得る位置としては、磁石21の実際にゲート部21gを配置している側の第一端面21t1と、その反対側の軸受ユニット30側の第二端面21t2とが考えられる。
In addition, when the gate having a small cross-sectional area increases in the mold for injection molding of the plastic magnet, the pressure loss increases at the time of injection molding, the gate may be clogged, and the mold may need to be repaired. Therefore, in the present embodiment, the
いま、実際にゲート部21gを配置している磁石21の第一端面21t1からシャフト10の第一端部10t1までの寸法をL1とし、磁石21の第二端面21t2から、シャフト10の第二端部10t2までの寸法はL2とするとL1<L2となり、金型の軸受ユニット30側にゲートを設けると、金型のゲートとシャフト10が干渉する部分が長くなる。ゲートの断面積を小さくして対応しようとすると、ゲート詰まりを発生させやすい。これに対し、金型のゲートをシャフト10の第一端部10t1に近い側に設けた本実施の形態の場合、ゲートとシャフト10との干渉を防止しやすく、ゲートの断面積を大きくとれるので、ゲートの詰まりを抑制できる。
Now, the dimension from the first end face 21t1 of the
また、本実施の形態の磁石21の磁極数は4極である。そこでゲート部21gの数を磁極数と同じにすることにより、シャフト10を中心として、ほぼ対称の形状を有する磁石21を精度良く製造することができ、製品の性能のバラツキを抑制することができる。
Further, the number of magnetic poles of the
図4は、第二磁石アセンブリ50Bの断面図である。
次に、第二磁石アセンブリ50Bを製造する第二磁石アセンブリ製造工程を説明する。
図4において、図3に示したゲート部21gが表示されていないのは、シャフト10の軸心を通る異なる平面で切断した断面を示しているためである。第二磁石アセンブリ製造工程では、第一磁石アセンブリ50Aに対して、第一エンドキャップ22と第二エンドキャップ23を径方向からの締り嵌めとして、軸方向から圧入する。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
Next, a second magnet assembly manufacturing process for manufacturing the
In FIG. 4, the
図5は、第一エンドキャップ22の斜視図である。
第一エンドキャップ22は、段の付いた円筒状をしており、中央に貫通する穴22hを有する。第一エンドキャップ22の外周面は、穴22hと同芯である外周面22outa(第一外周面)と、外周面22outaよりも磁石21側に存在する、穴22hと同芯であり、外周面22outaよりも径が小さい外周面22outb(第二外周面)とに分かれている。そして外周面22outaと外周面22outbとの間の段差部分に、軸方向に垂直な円環状のスリーブ当接面22sが形成されている。
FIG. 5 is a perspective view of the
The
穴22hの外周面22outb側の縁には面取部22mが形成されている。面取部22mは、テーパ形状としている。第一エンドキャップ22において、軸方向に、外周面22outa側の端面を第一端面22t1とし、軸方向に外周面22outb側の端面を第二端面22t2とする。第二端面22t2は、磁石21の第一端面21t1に当接する。
A chamfered
図4に示すように、第二エンドキャップ23は、円筒形状をしており、中央部に貫通する穴23hと、その穴に同芯である外周面23outと、穴23hの軸方向端部の縁に面取部23mとを有する。
As shown in FIG. 4, the
第一磁石アセンブリ50Aに対して、第一エンドキャップ22と第二エンドキャップ23を軸方向に圧入することで第二磁石アセンブリ50Bを製造することができる。このとき、シャフト10の外径に対して、第一エンドキャップ22の穴22hの内径と、第二エンドキャップ23の穴23hの内径とを締まり嵌め寸法としているために、相互に圧入して固定することができる。
The
また、第一エンドキャップ22は、シャフト10に対して、外径の小さい第二端面22t2側が、磁石21側となるように圧入されている。第一エンドキャップ22の穴22hの縁に面取部22mを設けることにより、シャフト10に対する第一エンドキャップ22の挿入性が向上し、作業時間を短縮できる。さらに、シャフト10の軸方向の第一端部10t1の外周の縁にも面取部12outを設けているので、更に挿入性が向上し、作業時間を短縮できる。
Further, the
また、磁石21のゲート部21gを軸方向に飛び出ないような凹形状としたことにより、磁石21と第一エンドキャップ22との干渉を防止することができる。ゲート部21gを凹形状としない場合、第一エンドキャップ22と磁石21とが干渉することを防止するために、第一エンドキャップ22を磁石21に対して軸方向の離れた位置に固定することが考えられる。しかし、このような構成では、回転電機が軸方向に長くなってしまい、各種の材料使用量が増加したり、重量が重くなるという懸念がある。本実施の形態に係るゲート部21gによれば、これらの懸念が無くなるので、磁石21と第一エンドキャップ22とを密着できる。
Further, by making the
図6は、スリーブ40を被せた第二磁石アセンブリ50Bを、シャフト10の中心軸を通る平面で切断した断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
スリーブ40は、中空の円筒状の部品である。スリーブ40の外周面41と内周面42は、同芯である。この外周面41および内周面42に対して、軸方向の垂直方向の面が第一端面40t1と第二端面40t2である。図6に示すように、スリーブ40と、磁石21の全周、第一エンドキャップ22の外周面の一部、第二エンドキャップ23の外周面の一部とのそれぞれの径方向の間には、連通する隙間Rが形成されている。
The
したがって、磁石21の軸方向の寸法に比べ、スリーブ40の軸方向の寸法は長く、磁石21の外周面21outの軸方向の全長と、第一エンドキャップ22の外周面22outbの軸方向の全長と、第二エンドキャップ23の外周面23outの磁石21側の一部の周囲を包囲している。また、スリーブ40の軸方向の第一エンドキャップ22側の第一端面40t1は、第一エンドキャップ22のスリーブ当接面22sに当接している。
Therefore, the axial dimension of the
図7は、第三磁石アセンブリ50Cを、シャフト10の中心軸を通る平面で切断した断面図である。
次に、図7に示す第三磁石アセンブリ50Cを製造する第三磁石アセンブリ製造工程を説明する。
第三磁石アセンブリ製造工程では、第二磁石アセンブリ50Bの外周面に隙間Rを介してスリーブ40を被せ、第二エンドキャップ23とスリーブ40の間から隙間Rに接着剤を注入する。接着剤は、図6の矢印に示すように上側から下側に向けて注入する。接着剤を隙間Rに注入し、硬化させることにより図7に示す接着層45を形成し、スリーブ40と、磁石21と、第一エンドキャップ22と、第二エンドキャップ23とを固定する。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
Next, a third magnet assembly manufacturing process for manufacturing the
In the third magnet assembly manufacturing process, the
接着剤は、隙間Rの内、第一エンドキャップ22の周囲の一部分および、第二エンドキャップ23の周囲の一部分にも注入されるので、これら3つの部品とスリーブ40とが強固に固定された第三磁石アセンブリ50Cを得ることができる。
Since the adhesive is also injected into a portion of the gap R, around the
ところで、第一エンドキャップ22にスリーブ当接面22sを設けているので、スリーブ40の軸方向の位置は、スリーブ当接面22sにより容易に位置決めできる。このスリーブ当接面22sがないと、製造装置や治具等を準備する費用が必要になることや、製造装置や治具で位置決めをしてもわずかに誤差が発生し、製品の寸法バラツキを発生させる原因になる。
By the way, since the
また、一般的に回転電機のロータを回転させる際に、振動や振れ回りによる力が加わると、接着層が磁石アセンブリから剥がれ、スリーブが軸方向に抜ける可能性がある。しかし、本実施の形態に係る第三磁石アセンブリ50Cによれば、軸方向の第一エンドキャップ22側にスリーブ40が抜けようとしても、スリーブ当接面22sがこの力を受け止めてくれるため、抜け止め効果が得られ、より強固な構造にすることができる。すなわち、ロータ100をより高速回転させることが可能となる。
Moreover, generally, when rotating the rotor of the rotating electrical machine, if a force due to vibration or swinging is applied, the adhesive layer may be separated from the magnet assembly, and the sleeve may be separated in the axial direction. However, according to the
さらに、第一エンドキャップ22の第二端面22t2とスリーブ当接面22sの間に段差を設けたことにより、第一エンドキャップ22の外周面22outbとスリーブ40の内周面42との間にも隙間Rを形成し、ここにも接着剤を注入することができる。これにより、より強固にスリーブ40の固定ができる。このように第三磁石アセンブリ50Cを製造することにより、ロータ100の磁石ユニット20を形成することができる。
Furthermore, by providing a step between the second end face 22t2 of the
次に、上述の第三磁石アセンブリ製造工程及び、本工程で使用するスリーブ接着装置90について、図を用いて更に詳細に説明する。
まず、スリーブ取付工程において、第二磁石アセンブリ50Bに、シャフト10の第二端部10t2側から、スリーブ40を通してワークWを組み立てる。この状態では、スリーブ40とシャフト10との芯出しは出来ていない。
Next, the third magnet assembly manufacturing process described above and the
First, in the sleeve attaching process, the workpiece W is assembled to the
次に、ワークWをスリーブ接着装置90に固定する、ワーク取付工程を実施する。
図19は、スリーブ接着装置90の断面図である。
図20は、ワーク回転ユニット91の断面図である。
スリーブ接着装置90は、スリーブ40を被せた第二磁石アセンブリ50B(ワークW)を周方向に回転させるワーク回転ユニット91と、接着剤を注入する接着剤注入ユニット92とからなる。
Next, a work attaching step of fixing the work W to the
FIG. 19 is a cross-sectional view of the
FIG. 20 is a cross-sectional view of the
The
接着剤注入ユニット92は、接着剤を押し出す2つのシリンジ92A、92Bと、接着剤を放出するノズル92Nとからなる。
The
ワーク回転ユニット91は、スリーブガイド91aと、ねじ91bと、回転軸91cとから構成されている。スリーブガイド91aは、ワークWのスリーブ40をワーク回転ユニット91に設置するために使用する。ねじ91bは、スリーブガイド91aをワーク回転ユニット91の回転軸91cと同芯に固定するために使用する。
The
回転軸91cは、図示しないモーター等によって、図19に示すH方向に旋回する。回転軸91cが回転することにより、スリーブガイド91aも回転する構造である。なお、回転軸91cとスリーブガイド91aは、共に円筒状の部品であり、それぞれの中心軸の同芯が取れている状態でねじ91bにより締結されている。
The
スリーブガイド91aの内周面が、芯出し部91sである。この芯出し部91sの中心軸は、スリーブガイド91aの中心軸と同芯が取れている。すなわち、芯出し部91sの中心軸とワーク回転ユニット91の回転中心は一致するようになっている。芯出し部91sの中に、ワークWの第一エンドキャップ22の外周面22outa及びスリーブ40の外周面41とが、隙間嵌めの嵌め合いとなるように挿入する。ワークWは、第一エンドキャップ22の先端が、スリーブガイド91aの軸方向位置決め部91iに突き当たるまで挿入する。これにより、まず、スリーブガイド91aの芯出し部91sと、第一エンドキャップ22の外周面22outaとを合わせることで、ワークWの中心軸W1(シャフト10の中心軸)とワーク回転ユニット91の回転軸91cの軸心とが一致する。
The inner circumferential surface of the
さらに、スリーブガイド91aの芯出し部91sとスリーブ40の外周面41を合わせることで、スリーブ40の外周面41の軸心とワークWの軸心とが一致する。これにより、スリーブ40と磁石21自身に相互の芯出しをする芯出し部が無い場合であっても、芯出し部91sを有するワーク回転ユニット91を使用することにより容易に、ワークW全体とワーク回転ユニット91の回転軸91cとの芯出しをすることができる。芯出し部91sは、隙間嵌めであるため、ワークWとスリーブガイド91aをねじ等で積極的に固定しなくても、ワーク回転ユニット91と共にワークWは回転する。
Further, by aligning the centering
次に、スリーブ接着工程を実施する。
図21は、接着剤を注入中のスリーブ接着装置90とワークWとの要部断面模式図である。図21は、隙間Rに接着剤を注入する状態を表している。
図19、図21に示すように、ワークWは、スリーブ接着装置90に対して、第二エンドキャップ23側が、上側(高い位置)になるように取り付ける。
Next, a sleeve bonding process is performed.
FIG. 21 is a schematic sectional view of an essential part of the
As shown in FIGS. 19 and 21, the workpiece W is attached to the
また、接着剤注入ユニット92のノズル92Nを鉛直方向下向きに保持し、ノズルNの中心軸N1に対して、ワークWの中心軸W1が、θ度だけ傾くようにワーク回転ユニット91を設置する。θを10度〜80度とすることにより、ノズル92NとワークWのシャフト10との干渉を防止し、かつ、90°のような直角にしないため、接着剤が隙間に入りやすいという効果がある。
Further, the
接着剤は、2液を混ぜ合わせることで硬化するものを使用する。1液の接着剤でも接着力を得ることができる場合があるが、その場合、硬化に時間を要したり、加熱等により時間を短くするという追加工程が必要となるため、2液硬化型接着剤を使用する方が望ましい。 The adhesive used is one that is cured by mixing the two solutions. Even with one-component adhesive, it may be possible to obtain adhesion, but in that case it takes time to cure, or an additional step of shortening the time by heating etc. is required, so two-component curing type adhesion It is preferable to use an agent.
2液の接着剤のうち一方をシリンジ92Aに、他方をシリンジ92Bに入れておく。接着剤を注入する時は、シリンジ92A、シリンジ92Bからそれぞれ接着剤をノズル92Nに押し出し、ノズル92N内で2液の接着剤を混ぜ合わせ、混合された液状の接着剤を隙間Rに注入する。このとき、ノズル92NのワークW側の先端は、第二エンドキャップ23の外周面23outに当てた状態で注入する。
One of the two-component adhesive is placed in the
第二エンドキャップ23の外周面23outに、ノズル92Nの先端を当てた状態で接着剤を注入することにより、接着剤は、第二エンドキャップ23の外周面23outに沿って、スリーブ40の内周面42と磁石21の外周面21outの間の隙間Rに流れ込む。このため、接着剤を確実に隙間Rに導入することが可能となる。
The adhesive is injected along the outer
また、スリーブ40の内径をD1、第二エンドキャップ23の外周面23outの外径をD2、磁石21の外径をD3とするとき、D1>D2≧D3となるように各部材の寸法を設定する。これにより、より確実に接着剤を、第一エンドキャップ22の外周面22outbと、磁石21の外周面21outと、第二エンドキャップ23の外周面23outと、スリーブ40の内周面42とによって形成される隙間Rに注入することができる。これにより、スリーブ40の外周面41に接着剤が付着し、後工程で余剰分を除去するという作業を抑制することができる。
When the inner diameter of the
ところで、2液で硬化する接着剤を使用するため、本実施の形態では、それぞれA剤とB剤を入れるためのシリンジ92A、92Bを用いている。これにより、ワークWのシャフト10とシリンジ92A、92Bとが、或いは、シャフト10とシリンジ92A、92Bを把持する図示しない装置の部品とが干渉し易くなる。しかし、本実施の形態に係る、スリーブ接着装置及び回転電機のロータの製造方法によれば、第二エンドキャップ23を第一エンドキャップ22より上側となるように配置し、更に、ノズル92Nを鉛直方向下向きに保持し、ノズル92Nの中心軸N1に対して、ワークWの中心軸W1が、θ度だけ傾くようにワーク回転ユニット91を設置して接着剤を注入することができるため、これらの干渉を容易に避けることができる。また、1液硬化型接着剤を使った場合に比べ、硬化時間を短くでき、スリーブ接着工程の生産性を向上させることができる。なお、ノズル92Nの向きは、鉛直方向下向きに限らない。また、1液硬化型接着剤を使う場合でも、ノズル92Nとシャフト10を相対的に傾けることで、両者の干渉を防止できることは言うまでも無い。
By the way, in order to use the adhesive agent hardened | cured by 2 liquid, in this Embodiment,
次に、具体的な接着剤の注入方法を説明する。
図19、図21の状態において、まずワーク回転ユニット91を回転させ、ワークWを回転させる。次に、第二エンドキャップ23の外周面23outに当てたノズル92Nから接着剤を押し出す。このとき、接着剤は、第二エンドキャップ23の外周面23outを伝って、磁石21側に垂れ落ちる。ワークWは回転しているので、接着剤は、磁石21の外周面21outに対して、図21の矢印Lに示すように螺旋状に付着する状態となっている。
Next, a specific adhesive injection method will be described.
In the state shown in FIGS. 19 and 21, first, the
したがって、第一エンドキャップ22の外周面23outから隙間Rに落下する量だけの接着剤を注入しないと、スリーブ40の外周面41に接着剤が付着し、接着剤の使用量が増加したり、接着後の除去作業が必要となったりする場合がある。そこで、ノズル92Nから放出される接着剤の量を一定に保持して、ワークWを回転させながら接着剤を注入することで、スリーブ40の外周面41に接着剤がたれず、かつ、周方向に連続的に接着剤を注入することが可能となる。これにより、接着力の向上やスリーブ接着工程の生産性を向上させることができる。
Therefore, if the adhesive is not injected in an amount falling from the outer
本実施の形態では採用しなかったが、ワークWを固定し、ノズル92N側を回転させることによっても接着剤の注入は可能である。ノズルNの中心軸N1に対して、ワークWの中心軸W1は、θ度の傾きを設けられているので、ノズル92Nを第二エンドキャップ23の外周面23outに当接した状態で回転させるには、例えば3軸(X、Y、Z軸)の直線動作機能を有するアクチュエータを取り付ければ実現できる。しかし、本実施の形態に係るスリーブ接着装置90及びスリーブ接着方法であれば、ワークWを回転させるアクチュエータが1個あればよく、安価なスリーブ接着装置90及びスリーブ接着方法を提供できる。
Although not employed in the present embodiment, the adhesive can be injected also by fixing the work W and rotating the
上述のように、スリーブ接着装置90を用いて、ノズル92Nの中心軸N1とワークWの中心軸W1とを相対的に傾けることで、ノズル92Nとシャフト10の干渉を避けることができる。一方、特に小型の回転電機のロータの場合、シャフトの直径に比べて、ノズル92Nの直径の方が大きい場合がある。
As described above, interference between the
一般に、接着装置のノズルとしては、市販され、流通数が多い物を使用した方が接着装置を安価にできる。これに対して、接着装置に合わせて、回転電機のロータのシャフトの直径を変えることは強度として成立しないものとなる場合も有り得る。あるいは、専用のノズルを製作しても良いが、その費用が高額となる。 Generally, as the nozzle of the bonding apparatus, it is possible to make the bonding apparatus more inexpensive by using a commercially available one having a large number of circulation. On the other hand, changing the diameter of the shaft of the rotor of the rotary electric machine according to the bonding device may not be sufficient as strength. Alternatively, a dedicated nozzle may be manufactured, but the cost is high.
しかし、本実施の形態に係るスリーブ接着装置90及びスリーブ接着方法によれば、簡単にノズル92Nとシャフト10の干渉を避けることができ、ノズル92Nの中心軸N1と、ワークWの中心軸W1とが、直交する関係としないため、接着剤が隙間Rに入り易いという効果がある。
However, according to the
また、ノズルの先端を曲げて(例えばL字にすることで)、シャフト10との干渉を避けながら接着剤を注入することも可能ではあるが、ノズルを曲げた部分で接着剤が押し出され難くなる。そして、これが原因となって、接着剤の定量注入を妨げられたり、接着剤の注入に時間がかかったりする。一方、本実施の形態に係るスリーブ接着装置90及びスリーブ接着方法によれば、これらの不都合が発生しない。
Although it is possible to inject the adhesive while avoiding interference with the
スリーブ接着装置90には、2つの接着剤を混ぜるノズル92N(スタティックミキサーとも呼ばれる)を備え、ノズル92Nから2つの接着剤を混ぜ合わせたものを一定速度で送り出す機能を持たせた。一般に、接着剤が2液であると、2つのシリンジのそれぞれを支持する装置の部品とシャフトとが干渉する可能性がある。しかし、スリーブ接着装置90によれば、ワークWの中心軸W1がノズル92Nの中心軸N1に対してθ度だけ傾くようにしたので、相互の干渉を容易に避けることができる。また、2つの接着剤を混ぜ合わせるノズル92Nを備えることにより、混ぜ合わせのムラを抑制できる。また、接着剤の放出量を一定にすることができるので、製品のバラツキを抑制することができる。
The
また、ワーク回転ユニット91は、ワークWとワーク回転ユニット91との芯出しの機能を有するので、容易にスリーブ接着装置90とワークWの、それぞれの中心軸を合わせることができる。これにより、ワーク回転ユニット91を回転させると、ワークWが偏芯せずに回転するため、第二エンドキャップ23の外周面23outにノズル92Nの先端を接したままワークWを回転させることができ、確実に隙間Rに接着剤を注入することができる。これにより、接着剤がスリーブ40の外周面41に付着することを抑制でき、スリーブ接着工程後の拭き取り作業が必要なく、スリーブ接着工程の生産性を向上させることができる。
Further, since the
図22は、スリーブ接着装置90の変形例であるスリーブ接着装置90Bの断面図である。スリーブ接着装置90との相違点は、第一エンドキャップ22Bに、軸方向に貫通して隙間Rに繋がる貫通穴22kを設けた点と、スリーブガイド91Baに、貫通穴22kと連通する吸引穴91Bakを設けた点である。この吸引穴91Bakには、図示しない吸引機が取り付けられ、隙間Rの空気を吸い出すことができる。
FIG. 22 is a cross-sectional view of a sleeve bonding apparatus 90B which is a modification of the
第二エンドキャップ23側から、前述したように隙間Rに接着剤を注入しながら、第一エンドキャップ22側から、隙間Rに入っている空気を吸引することにより、より早く隙間Rに接着剤を浸透させることができる。これにより、スリーブ接着工程の生産性を向上させることができる。なお、スリーブ接着工程の前に、スリーブ40の内周面42と磁石21の外周面21outの一方、もしくは両方にUV処理をするUV処理工程を実施しても良い。これにより、接着剤が流れ落ちる表面の濡れ性が改善し、より早く接着剤を隙間Rに浸透させることができ、スリーブ接着工程の生産性を向上させることができる。
While injecting the adhesive into the gap R from the
次に、軸受ユニット30について説明する。
図1に示すように軸受ユニット30は、軸方向の磁石21側から、軸受31a、波ワッシャ32、スペーサ33、ワッシャ34、軸受31bとから構成されている。軸受31aおよび軸受31bは、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受などを使用する。波ワッシャ32は、軸方向にたわませると弾性変形の力で軸方向に力を発生するものであり、軸受31aへの予圧として使用しており、軸受31aの外輪を押している。
Next, the bearing
As shown in FIG. 1, the bearing
スペーサ33は、後述するフレームとほぼ同じ線膨張係数を有する材料を使用する。例えば、フレームの材料がアルミニウムで、スペーサ33の材料もアルミニウムの場合が該当する。もちろん、材料の主成分がアルミニウムであれば、ほぼ同じ線膨張係数となるため、アルミニウム系の材料であれば良い。これが鉄系の材料でも同様のことが言える。
The
ワッシャ34は、ゴムを主材とした材料からなり、例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、二トリルゴム、シリコンゴムなどを用いる。このワッシャ34は、軸受31bの内輪には接せず、軸受31bの外輪と、スペーサ33に接している。
The
次に軸受ユニット30の製造方法を説明する。
第三磁石アセンブリ50Cを製造した後に、軸受31aをシャフト10に圧入する。次に、波ワッシャ32、スペーサ33、ワッシャ34の順にシャフト10に挿入する。波ワッシャ32、スペーサ33、ワッシャ34は、シャフト10の外径よりも大きな内径を有しており、簡単に挿入することができる。最後に、軸受31bをシャフト10に対して、所定位置まで圧入することにより軸受ユニット30が完成する(軸受取付工程)。
Next, a method of manufacturing the
After manufacturing the
このとき、軸受31aと軸受31bの軸方向のピッチ寸法によって、波ワッシャ32とワッシャ34のたわみ量を管理する。これにより、波ワッシャ32の弾性力とワッシャ34の弾性力によって軸受31a、31bに加わる予圧を容易に管理することができる。
At this time, the amount of deflection of the
図1に示したとおり、シャフト10は、第二エンドキャップ23を貫通し、軸方向の第一端部10t1が、第一エンドキャップ22の第一端面22t1と面一となる位置まで締まり嵌めで挿入されている。
As shown in FIG. 1, the
特許文献1の場合、シャフトは片方のエンドキャップの軸方向端面よりも短い位置に配置されている(特許文献1の図2参照)。これと比べ、本実施の形態では、シャフト10は、第二エンドキャップ23を貫通し、第一エンドキャップ22と端面位置が一致するところまで届いている。これにより、シャフト10と、第一エンドキャップ22及び第二エンドキャップ23との締り嵌めの距離を最大限に長くすることができ、シャフト10と、第一エンドキャップ22及び第二エンドキャップ23との固定力を簡易に強固にすることができる。つまり、ロータ100が回転中に振れて、軸方向に加わる力があっても、より大きな力まで耐えられるという利点を有する。なお、軸受は、1個でも良い。
In the case of Patent Document 1, the shaft is disposed at a position shorter than the axial end surface of one end cap (see FIG. 2 of Patent Document 1). In contrast to this, in the present embodiment, the
このように、この発明の実施の形態1に係る回転電機のロータ100によれば、低価格かつ生産性の良い回転電機のロータ100を提供することができる。
As described above, according to the
次に、回転電機製造工程を説明する。
図8は、ロータ100を用いる回転電機100Rの断面図である。
回転電機100Rは、ステータ60と、ロータ100と、フレーム70、基板80とにより構成されている。ステータ60と、ロータ100と、フレーム70のそれぞれの中心軸は同芯となっている。基板80は、軸方向の離れた位置に設置されている。基板80は、回転電機100Rを回転させるための制御機能を有している。この回転電機100Rのロータ100は、シャフト10の中心軸を中心として矢印Y方向に回転する。
Next, the manufacturing process of the rotating electrical machine will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a rotary
The rotary
ステータ60は、ステータコア61と、インシュレータ62aと、インシュレータ62bと、コイル63と、端子64とを有する。ロータ100の磁石21の外周側にエアギャップGを介して配置されたステータコア61には、軸方向の両端面に、絶縁性の樹脂から成るインシュレータ62aとインシュレータ62bとが組み付けられている。そして、ステータコア61には、インシュレータ62aとインシュレータ62bとを介して導電性のエナメルワイヤーが巻きつけられることによりコイル63を構成している。このコイル63の端末部がインシュレータ62aの外周面に設けた溝に巻きつけられ、最終的に端子64に接続される。この端子64の一部にその接合部65aが設けられている。
The
接合部65aは、例えば、半田やロウを使って、コイル63と端子64を導通している。さらに、この端子64は、軸方向に離れた位置において、接合部65bにより基板80と電気的に接合されている。このように構成することにより、回転電機100Rのロータ100の回転位置を、制御機能を有する基板80で認識し、その位置に応じてステータ60のコイル63に所望の電流を発生させることにより回転電機100Rを任意に制御し回転させることができる。
The
基板80は、インシュレータ62aの、めねじ部66に、ねじ67で固定されている。このように固定することにより、インシュレータ62aと基板80との間に当接部ができ、加えてねじ67で相互に加圧できるため、接合部65aと接合部65bだけで基板80を固定する場合に比べて回転電機100Rの振動による力が加わっても外れにくく、より強固な固定ができる。
The
ステータコア61は、フレーム70に焼嵌や圧入によって固定されている。ステータコア61の軸受ユニット30側の軸方向の端面61t2を、フレーム70の内周面に形成された段部であり、軸方向に垂直な円環状のステータコア当接面71t2に当てることで、ステータコア61のフレーム70内における軸方向の位置決めを容易にできる。
The
一般的な回転電機において(例えば、特開2013−90481の図1)、2つの軸受は、磁石を軸方向に挟み込むように配置されることが多い(以後、この構造を両持ち構造と呼ぶ)。このように両持ち構造にすると、複数の部品で2つの軸受の芯出しをする必要がある。 In a general rotating electric machine (for example, FIG. 1 of JP-A-2013-90481), two bearings are often arranged so as to sandwich the magnet in the axial direction (hereinafter, this structure is called a double-supported structure) . In such a double-supported structure, it is necessary to center two bearings with a plurality of parts.
一方、本実施の形態に係る回転電機100Rのロータ100によれば、回転電機100Rを構成する軸受31aと軸受31bとは、磁石21をはさむ構造で配置されていない。すなわち、磁石21の軸方向の一方側にどちらも配置されている(以後、この構造を片持ち構造と呼ぶ)。さらに、この2つの軸受31a、31bが一つの部品であるフレーム70の一部に嵌め合わされている。このように、本実施の形態に係る構成であれば、一つの部品のフレーム70でロータ100の芯出しができ、精度の高い回転電機100Rの組み立てが可能となる。
On the other hand, according to the
ところで、この片持ち構造のロータの場合、軸受ユニットから軸方向に遠ざかるほど、ロータが径方向に振れる可能性がある。ロータが振れながら回転すると、ロータの各部品に対して、軸方向に力が働く。例えば、特許文献1のような構造であると、ロータの振れが大きくなり、軸方向の力が過大になると、接着層がせん断力を受けて剥がれ、スリーブが軸方向に位置ずれを起こし、ロータから外れることが懸念される。また、ロータが破損しなくても、ロータのバランスが悪化して、騒音が大きくなるということが懸念される。 By the way, in the case of the rotor having this cantilever structure, the rotor may be displaced in the radial direction as it gets farther from the bearing unit in the axial direction. When the rotor rotates while swinging, an axial force is exerted on each component of the rotor. For example, with the structure disclosed in Patent Document 1, when the deflection of the rotor becomes large and the axial force becomes excessive, the adhesive layer peels off under shear force, causing the sleeve to be displaced in the axial direction. There is a concern that they will be out of In addition, even if the rotor is not damaged, there is a concern that the balance of the rotor may be deteriorated to increase the noise.
しかし、本実施の形態に係るロータ100によれば、第一エンドキャップ22にスリーブ当接面22sを設けており、接着層がせん断力を受け、スリーブ40が、軸方向に抜けようとしても、第一エンドキャップ22がこれを受け止めてくれる。第一エンドキャップ22は、シャフト10との圧入や焼嵌による絞まり嵌めで固定されており、この絞まり嵌めによる固定力までは耐えることができる。この絞まり嵌めによる固定力は、その絞まり嵌めの力を任意に設定することができるため、接着剤の固着力に比べ、大きな力に設定することができ、また材料の選定も幅広くできることから、調整もし易いという利点がある。
However, according to the
次に、送風機製造工程を説明する。
図9は、ロータ100を用いる送風機100Fの断面図である。
送風機100Fは、本実施の形態の回転電機100Rのロータ100の第一エンドキャップ22とは軸方向に反対の第二端部10t2側に、羽根85を取り付けたものである。すなわち、送風機100Fでは、ロータ100の軸受ユニット30を挟んで、磁石21とは軸方向に反対側に羽根85を取り付けた構成である。
Next, a fan manufacturing process will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a
In the
図9の矢印Y方向にシャフト10が回転すると羽根85が回転し、風を発生させる。一般に回転電機や送風機において、その発熱源はステータに巻かれたコイルであることが多い。発熱が大きいと、回転電機の放熱部を増やして冷却する対策が考えられるが、材料使用量が増加する。
When the
しかし、本実施の形態に係る送風機100Fによれば、その発熱源の付近に対して、風を当てることで冷却ができ、回転電機の体積を増やすことなく発熱を抑えることができる。さらに、コイル63に対して軸方向に位置するフレーム70の一部を切り欠き、貫通する穴72を設けることにより、コイル63に直接風をあてることができ、より冷却効率を向上することができる。
However, according to
一般に、回転電機や送風機において、軸受の発熱を抑制することは、軸受の寿命を延ばすことになることが知られている。これは、軸受内にある潤滑油の劣化を抑制できるためである。本実施の形態に係る回転電機100Rおよび送風機100Fによれば、2つの軸受31a、31bを保持しているフレーム70の軸方向、羽根85側にも穴72bを開け、これを通して羽根85による風をフレーム70内に導入し、2つの軸受31a、31bの冷却をより効率的に、かつ簡単にできる。
Generally, it is known that suppressing heat generation of a bearing in a rotating electrical machine or a blower will extend the life of the bearing. This is because the deterioration of the lubricating oil in the bearing can be suppressed. According to rotating
一方、両持ち構造では、軸方向に磁石をはさんだ位置にそれぞれ軸受があるため、片方の軸受を保持しているフレームに対して風をあてることができても、他方の軸受もしくは他方の軸受を保持しているフレームに対して風をあてることが難しい。 On the other hand, in the double-supported structure, since the bearings are located at the positions sandwiching the magnet in the axial direction, even if wind can be applied to the frame holding one of the bearings, the other bearing or the other bearing It is difficult to wind the frame holding the
このように、本実施の形態に係る送風機100Fによれば、片持ち構造として、2つの軸受31a、31bの付近に風を通過させることにより、簡単に送風機100Fの冷却効果を増大できる。
As described above, according to the
また、本実施の形態では、スリーブ40の内周面42と磁石21の外周面21outとを接着剤で固着し、接着層45を設けた。この接着層45は、磁石21に作用する引張り応力をスリーブ40に伝達することができ、磁石21の過度の歪み又はヒビ割れを回避することができる。
Further, in the present embodiment, the inner
さらに、第二エンドキャップ23とスリーブ40の径方向の間にも隙間Rを設けた。これにより、スリーブ40を磁石21に被せた後に、第二エンドキャップ23の側から、軸方向に接着剤を隙間Rに入れることができる。これによって、残留接着剤の拭き取り手間を抑制でき、特に、スリーブ接着工程後に水で洗浄するという工程を廃止することができ、安価な回転電機のロータ100、回転電機100R、送風機100Fを提供することができる。
Furthermore, a gap R is also provided between the
また、磁石21の軸方向の第一端面21t1に第一エンドキャップ22を、第二端面21t2に第二エンドキャップ23が当接していることにより、ロータ100の回転中に、磁石21に軸方向の力が加わったとしても、その力を、第一エンドキャップ22、第二エンドキャップ23で受け止めることができるので、磁石21に加わる応力を抑制でき、磁石21の割れやヒビを抑制することができる。
Further, the
図10は、ロータ100の変形例であるロータ100Bの断面図である。
図10に示すように、本実施の形態に係る第一エンドキャップ22Bの外周面や軸方向の第一端面22t1の縁(輪郭の一部)を削っても良い。第一エンドキャップ22Bに輪郭の一部を削ったバランス修正部22bを設け、ロータ100Bの重量のアンバランス量を小さくすることができる。同様に、第二エンドキャップ23Bの軸受ユニット30側の端面にバランス修正部23bを設けても良い。第一エンドキャップ22Bと第二エンドキャップ23Bの双方でバランス修正をすることにより軸方向の離れた位置でロータ100Bのアンバランス量を調整できる。これにより、1つの部品でロータ100のバランスを修正するよりも、アンバランス量が小さくなる製造が可能となり、回転電機100Rの振動や音を抑制する効果がある。なお、バランスの修正は、スリーブ接着工程の後におこなう。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a
As shown in FIG. 10, the outer peripheral surface of the
実施の形態1に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブの接着装置によれば、より確実にワークのスリーブを、磁石及び各エンドキャップに接着できるので、信頼性の高い回転電機のロータを安価に製造することができる。 According to the method of manufacturing the rotor of the rotary electric machine and the bonding apparatus of the sleeve according to the first embodiment, the sleeve of the work can be bonded more reliably to the magnet and each end cap, so that the rotor of the rotary electric machine with high reliability is inexpensive. Can be manufactured.
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図11Aは、第三磁石アセンブリ250Cの断面図である。図11Aは、全体の断面図であり、図11Bは、図11Aの要部拡大図である。
実施の形態1に係る第三磁石アセンブリ50Cと、本実施の形態に係る第三磁石アセンブリ250Cとの相違点は、第一エンドキャップ222の形状にある。実施の形態1では、第一エンドキャップ22は、軸方向端面において、磁石21に当接する面と、スリーブ40に当接する面とが同一平面でなかった。しかし、本実施の形態の第一エンドキャップ222では、磁石21に当接する面と、スリーブ240に当接する面とが同一の第二端面222t2である。これ以外は実施の形態1と同様である。
Second Embodiment
Hereinafter, a method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine and a sleeve bonding apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 11A is a cross-sectional view of the third magnet assembly 250C. 11A is a cross-sectional view of the whole, and FIG. 11B is an enlarged view of an essential part of FIG. 11A.
The difference between the
本発明の実施の形態2に係る第一エンドキャップ222によれば、第一エンドキャップ222の形状を簡易化でき、回転電機のロータ、回転電機、送風機の製造コストを抑えることができる。また、実施の形態1で説明した構成の方が、スリーブ40と第一エンドキャップ22を接着する接着剤を多く注入でき、より強固に相互に固定することができるが、これが余剰であれば、本実施の形態に係る第一エンドキャップ222を採用することで、接着剤の使用量を抑制できる。なお、スリーブ240と磁石21とを接着するスリーブ接着工程については、実施の形態1と同様である。
According to the
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図12は、第三磁石アセンブリ350Cの断面図である。
実施の形態1に係る第三磁石アセンブリ50Cと、本実施の形態に係る第三磁石アセンブリ350Cとの相違点は、第一エンドキャップ322と磁石21との軸方向の間に接着層45bが有り、第二エンドキャップ323と磁石21との軸方向の間に接着層45cがあり、接着層45と、接着層45bと、接着層45cとが一体として形成されている点である。
Third Embodiment
Hereinafter, a method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine and a sleeve bonding apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of the third magnet assembly 350C.
The difference between the
第一エンドキャップ322と、磁石21と、第二エンドキャップ323と、各接着層45、45b、45cとをこのような構成とすることにより、第一エンドキャップ322、第二エンドキャップ323の組立て位置がばらついても、接着層45b、45cとでそのバラツキを吸収でき、第三磁石アセンブリ350Cの生産性が良くなる。
With the
また、実施の形態1では、第一エンドキャップ22、第二エンドキャップ23の固定を、絞まり嵌めの力のみでおこなっていたが、本実施の形態3では、絞まり嵌めの力に加え、接着剤の接着力によっても軸方向の固定ができている。このため、ロータが回転中に振れて、軸方向に荷重が加わっても、より強大な力まで耐えることができる。なお、スリーブ40と磁石21とを接着するスリーブ接着工程については、実施の形態1と同様である。
In the first embodiment, the
実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図13は、第三磁石アセンブリ450Cの断面図である。
実施の形態1に係る第三磁石アセンブリ50Cと、本実施の形態に係る第三磁石アセンブリ450Cとの相違点は、第二エンドキャップ23と磁石と第二エンドキャップとが、全て、磁石421として、1つの部品となっていることである。本実施の形態でも磁石421はプラスチックマグネットで製造している。このため、シャフト10を射出成形の金型に入れ、プラスチックマグネットを成形することで、実施の形態1の磁石21、第一エンドキャップ22、第二エンドキャップ23の3部品に相当する磁石421を一度に一体成形して製造することが可能となる。これにより、第三磁石アセンブリ450Cの組立工数を削減でき、より安価な回転電機のロータを製造することができる回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を提供できる。なお磁石421は、焼結によって製造しても良い。
Fourth Embodiment
Hereinafter, a method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine and a sleeve bonding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a third magnet assembly 450C.
The difference between the
また、磁石と第一エンドキャップをプラスチックマグネットで製造し、第二エンドキャップを別部材としても良いし、磁石と第二エンドキャップをプラスチックマグネットで製造し、第一エンドキャップを別部材としても良い。これらの場合、プラスチックマグネットの材料よりも安い材料で別部材とする。製造コストと材料コストによって、3部品をプラスチックマグネットの一部品にするか、別部品を含めた二部品とするかは、メリットがある方を選択すれば良い。なお、スリーブと磁石421とを接着するスリーブ接着工程については、実施の形態1と同様である。
Also, the magnet and the first end cap may be made of a plastic magnet, and the second end cap may be separate members, or the magnet and the second end cap may be made of a plastic magnet, and the first end cap may be a separate member . In these cases, separate members are made of a material cheaper than the material of the plastic magnet. Depending on the manufacturing cost and the material cost, it may be selected whether there are merits as to whether the three parts are one part of the plastic magnet or two parts including another part. The sleeve bonding step of bonding the sleeve and the
実施の形態5.
以下、この発明の実施の形態5に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図14は、第三磁石アセンブリ550Cの要部断面図である。
実施の形態1に係る第三磁石アセンブリ50Cと、本実施の形態に係る第三磁石アセンブリ550Cとの相違点は、第一エンドキャップ522の外径の小さい方の外周面522outb(第二外周面)が、穴522hと同芯となるように加工されていて、この外周面522outbにスリーブ540の内周面542が嵌合している点である。
Embodiment 5
Hereinafter, a method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine and a sleeve bonding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 14 is a cross-sectional view of main parts of the third magnet assembly 550C.
The difference between the
実施の形態1と同様に、シャフト10と、これに締り嵌めされる第一エンドキャップ522の穴522hの内周面とは同軸に加工されている。また、第一エンドキャップ522の穴522hの内周面と、第一エンドキャップ522の外周面522outbも同軸に加工されている。すなわち、外周面522outbと、磁石21の外周面とは同芯であり、外周面522outbとスリーブ540の内周面542とは相互に嵌合している。したがって、シャフト10の中心軸と第一エンドキャップ522の外周面522outbとの芯出しができる。
As in the first embodiment, the
ここで、スリーブ540の内周面542と第一エンドキャップ522の外周面522outbを隙間嵌め、もしくは、絞まり嵌めとして芯出しをする。これによって、接着剤を入れる隙間を周方向に均一に確保することができる。これにより、接着層545の重さに偏りが少なくなり、バランスの取れた回転電機のロータ、回転電機、送風機を提供することができる。
Here, the inner
図23は、スリーブ接着装置590の断面図である。
実施の形態1のスリーブ接着装置90と異なる点は、ワーク回転ユニット591のスリーブガイド591aの形状である。実施の形態1では、スリーブ40の全長とほぼ同じ長さを持つスリーブガイド91aを採用した。しかし、本実施の形態では、第一エンドキャップ522の外周面と、スリーブ40の第一エンドキャップ522側の一部の外周面のみを覆う形状としている。本実施の形態では、第一エンドキャップ522の外周面522outbとスリーブ540の内周面542とで、第一エンドキャップ522とスリーブ540との芯出しをしているため、スリーブ接着装置590側で、第一エンドキャップ522とスリーブ540との芯出しをする必要はない。このため、スリーブガイド591aを小型にできる。
FIG. 23 is a cross-sectional view of the
A different point from the
また、ワーク回転ユニット591に取り付けるモーター等のアクチュエーター(図示無し)の出力を小さくすることができ、より安価なスリーブ接着装置590を提供することができる。また、スリーブガイド591aには、第一エンドキャップ522との芯出し部591sを設けており、ワークWの中心軸W1とワーク回転ユニット591の回転軸の軸心とを一致させた状態でワーク回転ユニット591を回転させる機能は残しているので、実施の形態1に係るスリーブ接着装置と同様の効果を奏する。
In addition, the output of an actuator (not shown) such as a motor attached to the
実施の形態6.
以下、この発明の実施の形態6に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図15Aは、第一磁石アセンブリ650Aの側面図である。
図15Bは、第一磁石アセンブリ650Aの平面図である。
図15Cは、第一磁石アセンブリ650Aの斜視図である。
図16Aは、スリーブ40を被せた第二磁石アセンブリ650Bの断面図である。
図16Bは、スリーブ40を被せた第二磁石アセンブリ650Bの平面図である。
図17は、第三磁石アセンブリ650Cの断面図である。
実施の形態1に係る各磁石アセンブリと、本実施の形態に係る第一磁石アセンブリ650Aとの相違点は、磁石621に芯出用の突起621pを設けて、磁石621とスリーブ40との同芯を取っているところである。
Sixth Embodiment
Hereinafter, a method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine and a sleeve bonding apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 15A is a side view of a
FIG. 15B is a plan view of the
FIG. 15C is a perspective view of a
FIG. 16A is a cross-sectional view of the
FIG. 16B is a plan view of the
FIG. 17 is a cross-sectional view of the third magnet assembly 650C.
The difference between each magnet assembly according to the first embodiment and the
磁石621の外周面に、径方向に突出し軸方向に延在する突起621pを、周方向に90度ずつ離れた4箇所に設けている。この突起621pは、図15Bに示すように、磁石621の極中心となる部分に設けており、周方向に4箇所設けているゲート部621g間のほぼ中間点に設けている。
On the outer peripheral surface of the
また、全ての突起621pは、磁石621の中心軸に対して、回転対称となるように配置をしている。この突起621pの最外周部と、中空円筒部品であるスリーブ40の内周面42を嵌め合わせる(隙間嵌めもしくは軽圧入)ことで、磁石621とスリーブ40の芯出しができる。
Further, all the
また、突起621pは、軸方向の第一エンドキャップ22側から、磁石621の中央部付近まで、磁石621の軸方向に延びており、磁石621の全長には渡っては存在しない。これにより、第三磁石アセンブリ650Cを製造する際に、第二エンドキャップ23側から接着剤を注入しても、突起621pが邪魔になって接着が十分に隙間600Rに入らないということを抑制できる。
The
また、図16A、図17に示すように、突起621pがない部分においては、接着層645を隙間600Rの軸方向の全長に渡って形成することができ、突起621pがある部分においても、その軸方向の延長部分に接着層645を形成できる。これにより、接着層645を介してロータに働く遠心力を分散させることができ、磁石621の割れやヒビを抑制することができる。
Further, as shown in FIGS. 16A and 17, in the portion without the
上述のように、磁石621の突起621pは、磁石621の極中心となる部分に設け、周方向のゲート部621g間のほぼ中間点に設けた。磁石621は、極異方性の磁場を発生させるように製造している。このときの磁場を図15Bに曲線の矢印で示した。一般的に、極異方性の磁石を製造しようとすると、磁粉の向きが極間と、極中心(N、Sと表記した位置)とで異なる。この向きの不一致により、磁石の極間の直径が小さくなって磁石が凹む現象が起こる。この凹んでいる位置に、突起をつけても、スリーブとの間で嵌め合わせができず芯出しができなくなる恐れがある。このため、本実施の形態では、芯出し用の突起621pを、極中心に配置することにより磁石621の外周面が凹むという現象を抑制することができ、スリーブ40と磁石621との芯出しを確実に実施できる。
As described above, the
また、突起621pを磁石621の中心軸に対して回転対称となるように配置したことで、磁石621の外周面621outとスリーブ40の内周面42との間に、周方向に突起621pと接着層が存在する領域とを交互に配置することができる。これにより、ロータの回転中に遠心力が磁石621に加わっても大幅な応力の増加を抑制することができる。なお、スリーブと磁石とを接着するステップについては、実施の形態1もしくは実施の形態1と同様である。
Further, by arranging the
実施の形態7.
以下、この発明の実施の形態7に係る回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を、図を用いて、実施の形態6と異なる部分を中心に説明する。
図18Aは、第三磁石アセンブリ750Cの要部断面図である。
図18Bは、図18AのB−B線における断面図である。なお、図18BのA−A線における断面が図18Aとなる。
実施の形態6に係る第三磁石アセンブリ650Cと、本実施の形態に係る第三磁石アセンブリ750Cとの大きく異なる相違点は、スリーブ740側に、スリーブ740と磁石21との芯出し用の複数の平面部742pを設けて、両部材の芯を出していることであり、スリーブ740の形状に特徴がある。
Embodiment 7
Hereinafter, a method of manufacturing a rotor of a rotary electric machine and a sleeve bonding apparatus according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the sixth embodiment.
FIG. 18A is a cross-sectional view of main parts of a third magnet assembly 750C.
FIG. 18B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 18A. In addition, the cross section in the AA line of FIG. 18B turns into FIG. 18A.
A great difference between the third magnet assembly 650C according to the sixth embodiment and the third magnet assembly 750C according to the present embodiment is that, on the
スリーブ740は、その内周面742に、スリーブ740の径方向と垂直かつ軸方向に延びる、平面部742pを設けており、この平面部742pと磁石21の外周面21outとが嵌合することで両部材の芯出しを実現している。このようにすることで、両部材の芯出しが容易となり、更に、実施の形態6に比べて磁石に突起がない分、磁石の使用量を抑制することができる。また、このスリーブ740の平面部742pを軽圧入の締まり嵌めで磁石21と嵌合することで、接着層を形成する前にスリーブ740の仮固定ができる。これにより、ロータの製造工程において、スリーブ740がワークWから抜け落ちる方向に力が働くようなことをしても、抜け止めの効果を得られ、よりロータの製造方法の自由度が高まる利点がある。
The
また、この平面部742pは、磁石21の中心軸に対して回転対称となるように4箇所に設けている。これは、磁石21の極数と同数である。この磁石21は極異方性の磁石をプラスチックマグネットで成形したものであるため、極毎に同様の形状をしている(極中央部が凸となり、極間が凹となる形状を周方向に繰り返す)。このため、磁石21の凸部に対して周方向にバランスよく芯出しができる。また、磁石21の外周面21outと、4つの平面部742pとによって仕切られた、磁石21の中心軸に対して回転対称となる4つの隙間700Rに接着剤を注入するので、バランス良く接着層745を形成でき、より振動の少ない回転電機のロータを製造できる回転電機のロータの製造方法及びスリーブ接着装置を提供することができる。なお、実施の形態6の突起621pと同様に、平面部742pの加工は、スリーブ740の全長に渡って行わずに、第一エンドキャップ22側の一部としても良い。なお、スリーブを磁石接着するステップについては、実施の形態1もしくは実施の形態5と同様である。
The
尚、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, each embodiment can be freely combined, or each embodiment can be appropriately modified or omitted.
100,100B ロータ、100R 回転電機、100F 送風機、
10,10B シャフト、10d1,10d2 段部、10t1 第一端部、
10t2 第二端部、11 センター穴、12,12b,12out 面取部、
13 ローレット加工部、20 磁石ユニット、21,421,621 磁石、
21g,621g ゲート部、21out,621out 外周面、
21t1 第一端面、21t2 第二端面、621p 突起、
22,22B,222,322,522 第一エンドキャップ、22k 貫通穴、
22b,23b バランス修正部、22h,522h 穴、22m 面取部、
22outa,22outb,522outb 外周面、22s スリーブ当接面、
22t1 第一端面、22t2,222t2 第二端面、
23,23B,323 第二エンドキャップ、23b バランス修正部、23h 穴、
23m 面取部、23out 外周面、30 軸受ユニット、31a,31b 軸受、
32 波ワッシャ、33 スペーサ、34 ワッシャ、
40,240,540,740 スリーブ、40t1 第一端面、40t2 第二端面、41 外周面、42,542 内周面、
45,45b,45c,545,645,745 接着層、
50A,650A 第一磁石アセンブリ、50B,650B 第二磁石アセンブリ、
50C〜750C 第三磁石アセンブリ、60 ステータ、61 ステータコア、
61t2 端面、62a,62b インシュレータ、63 コイル、64 端子、
65a,65b 接合部、70 フレーム、71t2 ステータコア当接面、
72,72b 穴、80 基板、85 羽根、742p 平面部、
90,90B スリーブ接着装置、91,591 ワーク回転ユニット、
91Bak 吸引穴、91a,91Ba,591a スリーブガイド、91c 回転軸、91s,591s 芯出し部、92 接着剤注入ユニット、92A,92B シリンジ、92N ノズル、N1 中心軸、W1 中心軸、G エアギャップ、
R,600R,700R 隙間、Y 矢印。
100, 100B rotor, 100R rotating electric machine, 100F blower,
10, 10B shaft, 10d1, 10d2 stepped portion, 10t1 first end,
10t2 second end, 11 center hole, 12, 12b, 12out chamfer,
13 knurled parts, 20 magnet units, 21,421,621 magnets,
21g, 621g gate part, 21out, 621out outer peripheral surface,
21t1 first end face, 21t2 second end face, 621p protrusion,
22, 22 B, 222, 322, 522 first end cap, 22 k through hole,
22b, 23b balance correction unit, 22h, 522h hole, 22m chamfer,
22outa, 22outb, 522outb outer peripheral surface, 22s sleeve contact surface,
22t1 first end face, 22t2, 222t2 second end face,
23, 23B, 323 second end cap, 23b balance correction part, 23h hole,
23m chamfer, 23out outer peripheral surface, 30 bearing units, 31a, 31b bearings,
32 wave washers, 33 spacers, 34 washers,
40, 240, 540, 740 sleeve, 40 t 1 first end face, 40
45, 45 b, 45 c, 545, 645, 745 adhesive layer,
50A, 650A first magnet assembly, 50B, 650B second magnet assembly,
50C to 750C third magnet assembly, 60 stators, 61 stator cores,
61t2 end face, 62a, 62b insulator, 63 coils, 64 terminals,
65a, 65b junction, 70 frame, 71t2 stator core contact surface,
72, 72b holes, 80 substrates, 85 blades, 742p flat parts,
90, 90 B sleeve bonding device, 91, 591 work rotating unit,
91Bak suction hole, 91a, 91Ba, 591a sleeve guide, 91c rotating shaft, 91s, 591s centering portion, 92 adhesive injection unit, 92A, 92B syringe, 92N nozzle, N1 central axis, W1 central axis, G air gap,
R, 600R, 700R Gap, Y arrow.
Claims (15)
前記磁石の軸方向の一方の第一端面側に、前記シャフトに嵌合して配置された円筒状の第一エンドキャップと、
前記磁石の軸方向の他方の第二端面側に、前記シャフトに嵌合して配置された第二エンドキャップと、
前記磁石の全周と前記第二エンドキャップの少なくとも一部とを包囲するスリーブとを有する回転電機のロータの製造方法であって、
前記シャフトに前記磁石を一体成形する第一磁石アセンブリ製造工程と、
前記第一磁石アセンブリ製造工程で製造した第一磁石アセンブリに前記第一エンドキャップ及び前記第二エンドキャップを嵌合する、第二磁石アセンブリ製造工程と、
前記第二磁石アセンブリ製造工程で製造した第二磁石アセンブリに、前記スリーブを装着したワークの、前記スリーブの内周面と、前記磁石の外周面との径方向の間及び、前記スリーブの内周面と前記第二エンドキャップの少なくとも一部の外周面との径方向の間に形成される隙間に接着剤を注入するスリーブ接着工程を有する第三磁石アセンブリ製造工程とを備えた回転電機のロータの製造方法。 A shaft and a cylindrical magnet disposed on the outer peripheral surface of the shaft;
A cylindrical first end cap, which is disposed to be fitted to the shaft, on one of the first end faces in the axial direction of the magnet;
A second end cap disposed in engagement with the shaft on the other second end face side in the axial direction of the magnet;
A method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, comprising: a sleeve surrounding the entire circumference of the magnet and at least a portion of the second end cap, wherein
A first magnet assembly manufacturing step of integrally molding the magnet on the shaft;
A second magnet assembly manufacturing process in which the first end cap and the second end cap are fitted to the first magnet assembly manufactured in the first magnet assembly manufacturing process;
Between the inner circumferential surface of the sleeve and the outer circumferential surface of the magnet of the work in which the sleeve is mounted on the second magnet assembly manufactured in the second magnet assembly manufacturing process, and the inner periphery of the sleeve A third magnet assembly manufacturing process including a sleeve bonding process of injecting an adhesive into a gap formed between a surface and a radial direction of at least a part of the outer peripheral surface of the second end cap; Manufacturing method.
ノズルの先端から接着剤を放出する接着剤注入ユニットを備えたスリーブ接着装置を用い、
前記ノズルの先端を前記第二エンドキャップの外周面に当接させた状態で前記接着剤を放出する請求項1又は請求項2に記載の回転電機のロータの製造方法。 In the sleeve bonding step,
Using a sleeve bonding device with an adhesive injection unit that releases the adhesive from the tip of the nozzle;
The method for manufacturing a rotor of a rotary electric machine according to claim 1 or 2, wherein the adhesive is discharged in a state in which the tip end of the nozzle is in contact with the outer peripheral surface of the second end cap.
前記ノズルの中心軸に対して前記ワークの中心軸が傾いている状態で前記接着剤を放出する請求項3又は請求項4に記載の回転電機のロータの製造方法。 In the sleeve bonding step,
The method for manufacturing a rotor of a rotary electric machine according to claim 3 or 4, wherein the adhesive is discharged in a state where the central axis of the work is inclined with respect to the central axis of the nozzle.
前記スリーブ接着工程において、前記接着剤を注入しながら前記貫通穴から前記隙間内の空気を吸引する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の回転電機のロータの製造方法。 The first end cap has a through hole axially penetrating and communicating with the gap;
The method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6, wherein in the sleeve bonding step, air in the gap is sucked from the through hole while injecting the adhesive.
前記第二磁石アセンブリ製造工程を省略する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の回転電機のロータの製造方法。 The magnet, the first end cap, and the second end cap are integrally formed on the shaft in the first magnet assembly manufacturing process;
The manufacturing method of the rotor of the rotary electric machine of any one of Claim 1 to 8 which abbreviate | omits a said 2nd magnet assembly manufacturing process.
前記磁石の軸方向の一方の第一端面側に、前記シャフトに嵌合して配置された円筒状の第一エンドキャップと、
前記磁石の軸方向の他方の第二端面側に、前記シャフトに嵌合して配置された第二エンドキャップと、
前記磁石の全周と前記第二エンドキャップの少なくとも一部とを包囲するスリーブとを有するワークの、前記スリーブの内周面と、前記磁石及び前記第二エンドキャップの外周面とを接着するスリーブ接着装置であって、
回転軸と、
前記回転軸に接続され、前記ワークの中心軸と前記回転軸の軸心とが一致するように前記ワークの外周面を保持するスリーブガイドとからなるワーク回転ユニットと、
ノズルから、
前記スリーブの内周面と、前記磁石の外周面との径方向の間及び、前記スリーブの内周面と前記第二エンドキャップの少なくとも一部の外周面との径方向の間に形成される隙間に接着剤を注入する接着剤注入ユニットとを備え、
前記ノズルの中心軸に対して、前記ワークの中心軸が、θ度だけ傾くように前記ワーク回転ユニットは設置されているスリーブ接着装置。 A shaft and a cylindrical magnet disposed on the outer peripheral surface of the shaft;
A cylindrical first end cap, which is disposed to be fitted to the shaft, on one of the first end faces in the axial direction of the magnet;
A second end cap disposed in engagement with the shaft on the other second end face side in the axial direction of the magnet;
A sleeve for bonding an inner circumferential surface of the sleeve and an outer circumferential surface of the magnet and the second end cap, of a work having a sleeve surrounding the entire circumference of the magnet and at least a part of the second end cap A bonding device,
With the rotation axis,
A work rotation unit comprising a sleeve guide connected to the rotation axis and holding an outer peripheral surface of the work so that the central axis of the work and the axis of the rotation axis coincide with each other;
From the nozzle,
It is formed between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the magnet in the radial direction, and between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of at least a part of the second end cap. And an adhesive injection unit for injecting an adhesive into the gap;
A sleeve bonding apparatus in which the work rotation unit is installed such that the central axis of the work is inclined by θ degrees with respect to the central axis of the nozzle.
前記ワークと前記ワーク回転ユニットとの芯出しをする芯出し部を有する請求項11に記載のスリーブ接着装置。 On the inner circumferential surface of the sleeve guide,
12. The sleeve bonding apparatus according to claim 11, further comprising: a centering portion for centering the workpiece and the workpiece rotation unit.
前記ノズルは、2個のシリンジからそれぞれ押し出される接着剤の混合機能を有し、
前記接着剤注入ユニットは、前記接着剤の放出量を一定に保持できる請求項11から請求項14のいずれか1項に記載のスリーブ接着装置。 The adhesive injection unit has two syringes each holding the adhesive and pushing it out to the nozzle,
The nozzle has a mixing function of adhesive ejected from two syringes, respectively.
The sleeve bonding device according to any one of claims 11 to 14, wherein the adhesive injection unit can keep the amount of the adhesive discharged constant.
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