JP2020120538A - Method of manufacturing rotor for rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機用ロータの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotor for a rotary electric machine.
従来、電動機又は発電機として機能する回転電機には、例えば特許文献1に示されるように、棒状に形成された複数の硬磁性材(マグネット材)がロータコアの挿入孔(マグネット孔)に挿入されたロータを備えたものがある。硬磁性材は、挿入孔に注入される熱可塑性樹脂により挿入孔内で固定され、その後に磁化される。
BACKGROUND ART Conventionally, in a rotary electric machine that functions as an electric motor or a generator, a plurality of rod-shaped hard magnetic materials (magnet materials) are inserted into insertion holes (magnet holes) of a rotor core, as shown in
特許文献1に記載の硬磁性材の挿入方法では、ロータコアの挿入孔に連通する連通孔が形成されたテンプレートをロータコアの上方に配置し、連通孔に挿入された硬磁性材をプッシャーによって下方に押圧して挿入孔に挿入する。テンプレートには、自重による硬磁性材の落下を防止するためのボールプランジャが埋設されている。ボールプランジャは、ボールと、ボールを硬磁性材に向かって付勢するスプリングとを有している。硬磁性材は、プッシャーに押圧され、スプリングに付勢されたボールを回転させながらロータコアの挿入孔に向かって下降する。プッシャーにはエア吸引通路が設けられており、硬磁性材が下降端に接近してボールプランジャにより硬磁性材を保持できなくなる前に、プッシャーが硬磁性材の上端面を吸着する。
In the method of inserting the hard magnetic material described in
特許文献1に記載の硬磁性材の挿入方法では、硬磁性材にボールプランジャのボールが点接触するので、硬磁性材の表面に傷がつきやすい。そこで、本発明は、硬磁性材の表面に傷がつくことを抑制することが可能な回転電機用ロータの製造方法を提供することを目的とする。
In the method of inserting the hard magnetic material described in
本発明は、上記の目的を達成するため、棒状に形成された複数の硬磁性材と、複数の挿入孔が軸方向に沿って形成されたロータコアとを備え、前記複数の硬磁性材が前記複数の挿入孔に挿入された回転電機用ロータの製造方法であって、前記複数の硬磁性材を仮保持する複数の保持孔が形成された挿入治具を前記ロータコアと軸方向に並べて配置し、前記複数の硬磁性材を前記複数の保持孔の内面に空圧吸引しながら軸方向に押圧して前記複数の挿入孔に挿入する、回転電機用ロータの製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of rod-shaped hard magnetic materials and a rotor core in which a plurality of insertion holes are formed along the axial direction. A method for manufacturing a rotor for a rotary electric machine inserted into a plurality of insertion holes, wherein an insertion jig having a plurality of holding holes for temporarily holding the plurality of hard magnetic materials is arranged side by side in the axial direction with the rotor core. A method for manufacturing a rotor for a rotary electric machine is provided, wherein the plurality of hard magnetic materials are axially pressed into the plurality of insertion holes while being pneumatically attracted to the inner surfaces of the plurality of holding holes, and inserted into the plurality of insertion holes.
本発明によれば、棒状の硬磁性材の表面に傷がつくことを抑制しながらロータコアの挿入孔に硬磁性材を挿入することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to insert the hard magnetic material into the insertion hole of the rotor core while suppressing the surface of the rod-shaped hard magnetic material from being scratched.
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図10を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the embodiments described below are shown as preferred specific examples for carrying out the present invention, and some parts specifically exemplify various technically preferable technical matters. The technical scope of the present invention is not limited to this specific embodiment.
(回転電機の構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る製造方法により製造された回転電機ロータ(以下、単に「ロータ」という。)を有する回転電機を示す構成図である。
(Structure of rotating electric machine)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a rotary electric machine having a rotary electric machine rotor (hereinafter, simply referred to as “rotor”) manufactured by a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
この回転電機100は、ステータ1と、ロータ2とを有している。ステータ1は、図略のハウジングに非回転に固定される。ロータ2は、その中心部にシャフト10が挿通されており、シャフト10と一体に回転する。回転電機100は、駆動力を発生する電動機として、あるいはシャフト10の回転力を電気エネルギーに変換する発電機として、もしくはその両方の機能を有するモータジェネレータとして、例えば電気自動車や所謂ハイブリッド車両に搭載される。
The rotary
ステータ1は、ステータコア11と、複数のコイル12とを有して構成されている。ステータコア11は、円筒状の基体部111と、基体部111から径方向内方に突出した複数のティース112と、基体部111から径方向外方に突出した複数の被固定部113とを一体に有している。図1の図示例では、ステータコア11が15個のティース112を有しており、それぞれのティース112にコイル12が巻き回されている。被固定部113には、ステータコア11をハウジングに固定するためのボルトを挿通させるボルト挿通穴113aが形成されている。
The
図2(a)は、ロータ2を示す斜視図である。図2(b)は、ロータ2を回転軸線Oに沿った軸方向断面で示す断面図である。ロータ2は、ロータコア21と、ロータコア21に保持された複数の磁石22とを有している。ロータコア21は、複数枚のコアプレート3を回転軸線Oに平行な積層方向に積層して構成されている。本実施の形態では、ロータコア21が20枚のコアプレート3からなるが、コアプレート3の枚数は、必要なロータコア21の厚みに応じて適宜変更可能である。
FIG. 2A is a perspective view showing the
ロータコア21には、シャフト10が挿通される中心穴210と、複数の磁石22をそれぞれ収容する複数の挿入孔211と、磁石22を冷却する冷却液を流通されるための複数の冷却孔212とが形成されている。中心穴210、複数の挿入孔211、及び複数の冷却孔212は、ロータコア21を軸方向(複数枚のコアプレート3の積層方向)に貫通している。なお、本実施の形態では、挿入孔211及び冷却孔212が回転軸線Oと平行な軸方向に延在しているが、挿入孔211及び冷却孔212は、回転軸線Oに対して傾斜して複数枚のコアプレート3の積層方向に延在していてもよい。本実施の形態では、ロータ2が20個の磁石22を有し、ロータコア21には同じく20個の挿入孔211が形成されている。なお、一つの挿入孔211に複数の磁石22を収容してもよい。
In the
また、ロータコア21は、シャフト10の一対のキー溝10a(図1に示す)にそれぞれ嵌合する一対の突起21aを有している。シャフト10は、キー溝10aに突起21aが嵌合することにより、ロータコア21との相対回転が規制されている。
Further, the
図3は、1枚のコアプレート3を示す平面図である。コアプレート3は、電磁鋼板をプレス加工して成形されている。コアプレート3には、中心穴30と、複数の磁石挿通用の貫通穴31と、複数の冷却液流通用の貫通穴32とが形成されている。また、コアプレート3は、一対の舌片3aを有している。ロータコア21の突起21aは、積層された複数枚のコアプレート3のそれぞれの舌片3aにより形成されている。
FIG. 3 is a plan view showing one
磁石挿通用の貫通穴31は、長穴状に形成されており、その長軸方向がコアプレート3の径方向及び周方向に対して傾斜している。より詳細には、長軸方向がコアプレート3の径方向に対して90°未満の角度で一側に所定角度傾斜した10個の磁石挿通用の貫通穴31と、長軸方向がコアプレート3の径方向に対して90°未満の角度で他側に所定角度傾斜した10個の磁石挿通用の貫通穴31とが、コアプレート3の周方向に沿って交互に形成されている。冷却液流通用の貫通穴32は、複数の磁石挿通用の貫通穴31よりもコアプレート3の径方向の内側に形成されている。
The through
複数枚のコアプレート3が積層されることにより、それぞれのコアプレート3の中心穴30が連通して中心穴210になり、それぞれのコアプレート3の複数の磁石挿通用の貫通穴31が積層方向に連通して複数の挿入孔211になり、それぞれのコアプレート3の複数の冷却液流通用の貫通穴32が積層方向に連通して複数の冷却孔212になる。なお、冷却液によって磁石22を冷却する必要がない場合には、コアプレート3に冷却液流通用の貫通穴32を設けなくともよい。
By stacking the plurality of
磁石22は、長手方向に直交する断面が長方形の四角柱状である。また、磁石22は、挿入孔211に充填された樹脂23によってロータコア21に固定されている。磁石22の長手方向の端面は樹脂23に覆われている。磁石22は、例えばフェライトやネオジム等の粉末を焼結した棒状の硬磁性材を磁化したものであり、挿入孔211に収容される前の段階では着磁されておらず、ロータコア21に固定された後に着磁される。
The
(ロータの製造方法)
次に、ロータ2の製造方法、及びこの製造方法によりロータ2を製造する製造装置について説明する。ロータ2の製造方法は、複数の貫通穴31がそれぞれ形成された複数枚のコアプレート3を成形する成形工程と、複数枚のコアプレート3を積層してロータコア21を形成する積層工程と、ロータコア21の複数の挿入孔211のそれぞれに磁石22となる棒状の硬磁性材を挿入する挿入工程と、硬磁性材を挿入孔211内に固定する固定工程と、硬磁性材を着磁して磁石22とする着磁工程とを備えている。
(Method of manufacturing rotor)
Next, a manufacturing method of the
成形工程では、薄板状の電磁鋼板をプレス加工してコアプレート3を成形する。積層工程では、複数枚のコアプレート3をその厚み方向に積み上げて積層する。
In the forming step, a thin electromagnetic steel plate is pressed to form the
図4は、積層工程を示す説明図である。コアプレート3の積層は、パレット4に複数枚のコアプレート3を順次鉛直方向に積み上げることにより行われる。図4は、図面下方が鉛直方向の下側にあたり、図面上方が鉛直方向の上側にあたる。以下、「上」及び「下」とは、鉛直方向の上下をいうものとする。
FIG. 4 is an explanatory view showing the stacking process. The stacking of the
パレット4は、ベース板41と、ベース板41の上側に配置されたロアプレート42と、ロアプレート42の上側に配置されたアッパプレート43と、後述する挿入工程において硬磁性材が突き当てられる複数の突き当てピン44と、ベース板41上に配置された有底円筒状の筒状体45と、筒状体45をベース板41に固定するための複数の固定ピン46と、固定工程においてカルプレート(後述)を位置決めするための複数の位置決めピン47とを有している。筒状体45は、円筒状の筒部451と円板状の底部452とを有し、筒部451の下端部がロアプレート42及びアッパプレート43の中心部に挿通されてベース板41に当接している。底部452は、筒部451の上端部を閉塞している。複数の位置決めピン47は、底部452の上面452aから上方に突出している。
The
突き当てピン44は、アッパプレート43に形成された挿通孔430に挿通された大径部441と、アッパプレート43の上面43aよりも上方に突出した小径部442とを有し、ロアプレート42によって挿通孔430から抜け止めされている。複数の突き当てピン44は、複数の挿入孔211のそれぞれに対応して設けられ、小径部442が挿入孔211内に突出するように配置されている。
The abutting
複数のコアプレート3は、中心穴30に筒状体45が挿通されるようにアッパプレート43上に積層され、ロータコア21を形成する。また、コアプレート3は、複数枚(図4の図示例では5枚)を一つのブロックとして、ブロックごとにまとめて積層される。各ブロックの複数のコアプレート3は、加締め(例えばダボ加締め)によって互いに連結されている。ただし、コアプレート3を一枚ずつ積層してもよい。コアプレート3を積層してなるロータコア21が載置されたパレット4は、挿入工程を行う組付機に搬送される。次に、この挿入工程について、図5乃至図9を参照して説明する。
The plurality of
図5及び図6は、挿入工程におけるパレット4及びロータコア21を組付機の一部である挿入治具5と共に示す断面図である。図5は、ロータコア21の挿入孔211に硬磁性材20を挿入する前の状態を示し、図6は、ロータコア21の挿入孔211に硬磁性材20を挿入している状態を示している。図7は、挿入治具5を示す斜視図である。図8(a)は、図5のA−A線断面図であり、図8(b)は、挿入治具5における開閉部材としてのシャッター54を示す平面図である。図9(a)は、図5のB−B線断面図であり、図9(b)は図9(a)のC−C線における挿入治具5の断面図である。図5及び図6では、図面の上方が鉛直方向の上方にあたり、図面の下方が鉛直方向の下方にあたる。
5 and 6 are sectional views showing the
パレット4は、複数のローラ400を有するローラコンベア40により挿入工程を行う組付機に搬送される。ローラコンベア40は、ローラ400の転動によって水平方向に移動し、隣り合うローラ400の間を上下方向に進退移動可能なストッパ401にベース板41の水平方向の端面41aが突き当たることにより所定の位置で停止する。パレット4は、この所定の位置で停止した後、複数のリフタ402により挿入治具5に向かって上方に持ち上げられる。
The
挿入治具5は、複数の硬磁性材20をそれぞれ保持する保持孔510が形成された円盤状の保持部材51と、保持部材51の外周側を囲うように配置された外殻部材52と、外殻部材52の下方に配置された矩形状の基台53と、基台53及び保持部材51の下方に配置されたシャッター54と、シャッター54に固定された支持軸55とを、主たる構成部材として有している。外殻部材52と基台53は、複数のボルト561により締結され、保持部材51は外殻部材52に内嵌されている。
The
保持部材51と外殻部材52との間には、環状の空隙50が形成されている。保持部材51には、ロータコア21の挿入孔211と同数の保持孔510、及びそれぞれの保持孔510と空隙50とを連通させる複数の連通孔511が形成されている。本実施の形態では、一つの保持孔510に対して2つの連通孔511が形成されている。これらの連通孔511は、保持孔510の内面のうち、保持部材51の径方向外側にあたる外側内面510aに開口している。外側内面510aは、鏡面加工された平面であり、保持部材51の径方向内側にあたる内側内面510bと平行に向かい合っている。外側内面510aと内側内面510bとの間隔は、硬磁性材20の厚みよりも僅かに大きく形成されている。
An
連通孔511は、外側内面510aに対して垂直な方向に延在している。本実施の形態では、前述のコアプレート3における貫通穴31と同様に、長軸方向が保持部材51の径方向に対して90°未満の角度で一側に所定角度傾斜した10個の保持孔510と、長軸方向が保持部材51の径方向に対して90°未満の角度で他側に所定角度傾斜した10個の保持孔510とが周方向に沿って交互に形成されている。このため、保持部材51の周方向に隣り合う一対の保持孔510の外側内面510aから延在するそれぞれ2つの連通孔511同士が互いに連通している。
The
保持孔510は、保持部材51の上面51aに開口する上側の一部において幅が広がるように形成されている。これにより、上面51a側からの硬磁性材20の保持孔510への挿入が容易化されている。なお、保持部材51には、複数の保持孔510のそれぞれに硬磁性材20が挿入されるが、図5及び図6では、2個の保持孔510と、これら2個の保持孔510に挿入された2本の硬磁性材20のみを図示している。硬磁性材20は、棒状であり、長手方向に対して垂直な断面形状が長方形状である。
The holding
外殻部材52には、空気圧配管571の一端が接続されるエアジョイント57が取り付けられている。本実施の形態では、外殻部材52の外周に4つのエアジョイント57が周方向等間隔に取り付けられている。外殻部材52には、環状の空隙50に連通して径方向に延びる複数(4つ)の貫通孔520が形成されており、4つのエアジョイント57がこれらの貫通孔520のそれぞれの外周側の端部に固定されている。空気圧配管571の他端は、図略のバキュームポンプに接続され、このバキュームポンプの作動によって空気が空隙50から吸い出される。保持部材51と外殻部材52及び基台53との隙間、ならびに外殻部材52と基台53との隙間からの空隙50への空気の流入は、Oリング581〜583によって抑止されている。
An air joint 57, to which one end of a
シャッター54は、保持部材51に対して回転可能な円盤状であり、外縁部の一箇所に操作部材59が取り付けられている。操作部材59は、保持部材51及び基台53に形成された切り欠き500に配置され、シャッター54に固定された固定部591と、固定部591の上側に取り付けられたロータ592とを有している。シャッター54は、操作部材59のロータ592がエアシリンダー等の図略のアクチュエータによって操作されることにより、保持部材51に対して所定の角度範囲で回動する。
The
シャッター54には、鉛直方向に沿った軸方向視において保持部材51の複数の保持孔510と形状、大きさ、及び配置が共通する複数の開口540と、中心部に設けられたボルト孔541と、一対の位置決めピン47がそれぞれ嵌入する一対の円弧孔542とが、厚さ方向に貫通して形成されている。
The
また、シャッター54には、ボルト孔541を挿通するボルト563によって支持軸55が固定されている。支持軸55は、保持部材51の中心部に設けられた円筒状のボス部512に挿通され、かつスナップリング564によって抜け止めされている。支持軸55の外周面とボス部512の内周面との間には、シャッター54の回転を円滑にするためのブッシュ565が配置されている。シャッター54は、支持軸55と一体に、支持軸55の中心軸を中心として回転する。
Further, the
図8(a)では、シャッター54の一部を破線で示し、保持孔510がシャッター54により閉じられた閉状態を図示している。この状態では、保持孔510の傾斜方向と、それぞれの保持孔510に対応するシャッター54の開口540の傾斜方向とが互いに逆方向であり、保持孔510に収容された硬磁性材20が脱落しないように仮保持される。この状態からシャッター54が所定角度回転すると、保持孔510の傾斜方向と開口540の傾斜方向とが一致した開状態となり、硬磁性材20が保持孔510及び開口540を通過可能となる。本実施の形態では、この所定角度が18°(=360°/20(保持孔510の個数))である。
In FIG. 8A, a part of the
挿入工程では、図5に示すように、シャッター54を閉状態として保持部材51の全ての保持孔510に硬磁性材20を仮保持し、挿入治具5とロータコア21とを軸方向(上下方向)に並べて配置する。そして、硬磁性材20をロータコア21の径方向外側に向かって吸引する。具体的には、図6に示すように、硬磁性材20を保持孔510の外側内面510aに空圧吸引しながら、押圧部材6によって硬磁性材20を軸方向に押圧して挿入孔211に挿入する。硬磁性材20の空圧吸引は、バキュームポンプの作動によって空隙50及び複数の連通孔511を負圧(大気圧よりも低い気圧)にすることにより行われる。シャッター54は、空隙50及び複数の連通孔511を負圧にした後に開状態となる。
In the insertion step, as shown in FIG. 5, the
硬磁性材20が押圧部材6によって押圧されると、外側内面510aに向かい合う硬磁性材20の側面20aが外側内面510aに押し付けられて面接触し、側面20aと外側内面510aとの間に摩擦力が発生する。この摩擦力により、シャッター54が開状態となっても、硬磁性材20が落下せず、押圧部材6と共に下降する。押圧部材6は、円盤状の基部61と、基部61から下方に延びる複数の脚部62とを有しており、図略のリニアアクチュエータによって上下方向に進退移動する。これにより、硬磁性材20が突き当てピン44の小径部442に当接する際の衝撃が緩和され、硬磁性材20に割れや欠けが発生することを防ぐことができる。
When the hard
押圧部材6の脚部62は、その下端部が硬磁性材20の上端面20bに当接して硬磁性材20を下方に押圧する。また、押圧部材6は、硬磁性材20の長手方向の全体が挿入孔211に挿入された後に挿入治具5の上方に退避する。なお、押圧部材6は、硬磁性材20と同数の脚部62を有しているが、図6では、このうち2本の脚部62を図示している。挿入孔211に硬磁性材20が挿入されたロータコア21は、パレット4と共に移送され、次工程である固定工程に送られる。
The lower end of the
図10は、固定工程を示す説明図である。固定工程では、ロータコア21の上にカルプレート81を配置し、さらにカルプレート81の上方に上型82を配置して、硬磁性材20を挿入孔211内で固定する固定部材としての樹脂23(図2(b)参照)を挿入孔211に注入する。樹脂23を挿入孔211に注入する際には、載置台84に載置されたベース板41がクランパ85によって固定される。
FIG. 10 is an explanatory view showing the fixing step. In the fixing step, the
上型82には、熱硬化性樹脂からなる円柱状の樹脂母材80が挿入される挿入穴820が形成されている。カルプレート81には、樹脂母材80をロータコア21の挿入孔211に導入するための充填ポット810が形成されている。カルプレート81は、位置決めピン47が嵌合する嵌合穴811を有しており、この嵌合穴811に位置決めピン47が嵌合することにより位置決めされる。
The
樹脂母材80は、プランジャ83に押圧され、熱により溶融しながら充填ポット810を経て挿入孔211の内面と硬磁性材20との隙間に導入される。そして、温度が下がると固化して固形の樹脂23となり、硬磁性材20が挿入孔211内で固定される。充填ポット810には、不要な樹脂の硬化物であるカルが残存する。このカルは、カルプレート81と共にロータコア21から取り除かれる。
The
その後、着磁工程において強い磁界を硬磁性材20に印加し、硬磁性材20が着磁されて磁石22となると、ロータ2が完成する。このロータ2は、ステータ1と組み合わされて回転電機100を構成する。
After that, in the magnetizing step, a strong magnetic field is applied to the hard
(第1の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した第1の実施の形態によれば、挿入工程において硬磁性材20の側面20aが保持孔510の外側内面510aに吸引されて面接触し、この摩擦力によって硬磁性材20が落下することなく押圧部材6と共に下降する。これにより、硬磁性材20の表面に傷がつくことを抑制しながら、ロータコア21の挿入孔211に硬磁性材20を挿入することが可能となる。また、複数の硬磁性材20をロータコア21の径方向外側に向かって吸引するので、それぞれの硬磁性材20がロータコア21の挿入孔211内における径方向外側寄りに配置されて径方向の位置のばらつきが抑制されると共に、硬磁性材20が磁化された磁石22とステータコア11のティース112との距離が短くなる。これにより、例えば硬磁性材20(磁石22)が挿入孔211内における径方向内側寄りに配置される場合に比較して、回転電機100が電動機として機能する場合には発生するトルクが大きくなり、回転電機100が発電機として機能する場合には発生する電力が大きくなる。
(Operation and effect of the first embodiment)
According to the first embodiment described above, in the insertion step, the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図11乃至図14を参照して説明する。本実施の形態では、挿入工程における工程作業時間(タクトタイム)を短縮するため、複数の挿入治具5A〜5Cを用いる。以下、これらの挿入治具5A〜5Cを、第1の挿入治具5A、第2の挿入治具5B、及び第3の挿入治具5Cという。第1及び第2の挿入治具5A,5Bは、図5乃至図9を参照して説明した挿入治具5と同一の構造を有している。第3の挿入治具5Cは、シャッター54を有していない他は、挿入治具5と同様の構造及び機能を有している。図11乃至図14において、第1の実施の形態において説明したものと共通する部材等については、第1の実施の形態において用いた符号と同一の符号を付して重複した説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 14. In the present embodiment, a plurality of
第1及び第2の挿入治具5B,5Cは、例えばボールねじ等の直動機構により、ロータコア21の鉛直方向上方にあたる前進位置と、この前進位置から水平方向に離間した後退位置との間を進退移動可能である。図11及び図12では、第1の挿入治具5Aが前進位置にあり、第2の挿入治具5Bが後退位置にある状態を示している。また、図11及び図12では、後退位置に移動した場合の第1の挿入治具5Aを破線で示している。図13及び図14では、第1及び第2の挿入治具5B,5Cが共にそれぞれの後退位置にある状態を示している。
The first and
第3の挿入治具5Cは、第1及び第2の挿入治具5B,5Cの前進位置とローラコンベア40により搬送されたロータコア21との間に配置され、この位置に固定されている。第1の挿入治具5Aが前進位置に移動したとき、第1の挿入治具5Aの複数の保持孔510と第3の挿入治具5Cの複数の保持孔510とが上下方向に並び、第2の挿入治具5Bが前進位置に移動したとき、第2の挿入治具5Bの複数の保持孔510と第3の挿入治具5Cの複数の保持孔510とが上下方向に並ぶ。
The third insertion jig 5C is arranged between the forward positions of the first and
第1及び第2の挿入治具5B,5Cの複数の保持孔510には、後退位置において硬磁性材20がそれぞれ挿入されて仮保持される。複数の硬磁性材20は、例えばロボット等の自動機により、一つずつ対応する保持孔510に挿入される。図11乃至図14では、一例として、硬磁性材20を把持したロボットハンド9の一部を図示している。なお、第1及び第2の挿入治具5B,5Cが後退位置にあるときには、シャッター54が閉状態とされ、硬磁性材20の吸引は行わない。
The hard
本実施の形態では、第1の挿入治具5Aに仮保持された複数の硬磁性材20をロータコア21の複数の挿入孔211に挿入する第1の動作モードと、第2の挿入治具5Bに仮保持された複数の硬磁性材20をロータコア21の複数の挿入孔211に挿入する第2の動作モードとを交互に繰り返して実行する。
In the present embodiment, the first operation mode of inserting the plurality of hard
第1の動作モードでは、前進位置に移動した第1の挿入治具5Aに仮保持された複数の硬磁性材20をロータコア21の複数の挿入孔211に挿入する工程、及び後退位置に移動した第2の挿入治具5Bの複数の保持孔510に複数の硬磁性材20を配置する工程を並行して行う。また、第1の動作モードでは、第1の挿入治具5Aに仮保持された複数の硬磁性材20を第3の挿入治具5Cを経てロータコア21の複数の挿入孔211に挿入すると共に、第1の挿入治具5Aから複数の硬磁性材20が第3の挿入治具5Cに移動した後、複数の硬磁性材20の長手方向の全体がロータコア21の複数の挿入孔211に挿入される前に第1の挿入治具5Aが後退位置に移動する。
In the first operation mode, the step of inserting the plurality of hard
同様に、第2の動作モードでは、前進位置に移動した第2の挿入治具5Bに仮保持された複数の硬磁性材20をロータコア21の複数の挿入孔211に挿入する工程、及び後退位置に移動した第1の挿入治具5Aの複数の保持孔510に複数の硬磁性材20を配置する工程を並行して行う。また、第2の動作モードでは、第2の挿入治具5Bに仮保持された複数の硬磁性材20を第3の挿入治具5Cを経てロータコア21の複数の挿入孔211に挿入すると共に、第2の挿入治具5Bから複数の硬磁性材20が第3の挿入治具5Cに移動した後、複数の硬磁性材20の長手方向の全体がロータコア21の複数の挿入孔211に挿入される前に第2の挿入治具5Bが後退位置に移動する。
Similarly, in the second operation mode, the step of inserting the plurality of hard
図11乃至図14では、第1の動作モードの第1乃至第4ステップをそれぞれ示している。図11に示す第1ステップでは、全ての保持孔510にそれぞれ硬磁性材20が配置された第1の挿入治具5Aを前進位置に移動させ、これらの硬磁性材20を保持孔510の外側内面510aに空圧吸引した後にシャッター54を開状態とする。図12に示す第2ステップでは、押圧部材6により複数の硬磁性材20を押圧し、複数の硬磁性材20の長手方向の全体を第1の挿入治具5Aから下方に押し出す。この際、第3の挿入治具5Cは、それぞれの硬磁性材20を保持孔510の外側内面510aに空圧吸引する。
11 to 14 show the first to fourth steps of the first operation mode, respectively. In the first step shown in FIG. 11, the
図13に示す第3ステップでは、押圧部材6が一旦上昇し、第1の挿入治具5Aが後退位置に移動する。第1の挿入治具5Aには、後退位置への移動後に、それぞれの挿入孔211に硬磁性材20が挿入される。図14に示す第4ステップでは、押圧部材6が再度下降し、第3の挿入治具5Cに仮保持された複数の硬磁性材20をロータコア21の複数の挿入孔211に挿入する。この間、第1の挿入治具5Aのそれぞれの保持孔510には、硬磁性材20が順次挿入される。複数の硬磁性材20のロータコア21の複数の挿入孔211への挿入が完了すると、押圧部材6が図11に示す初期位置まで上昇すると共にリフタ402が下降し、パレット4がローラコンベア40によってロータコア21と共に次工程(固定工程)に送られる。
In the third step shown in FIG. 13, the pressing
第2の挿入治具5Bには、上記第1乃至第4ステップの間、それぞれの保持孔510に硬磁性材20が順次挿入される。第2の挿入治具5Bの複数の保持孔510に複数の硬磁性材20を挿入する工程は、第1の動作モードにおける第1乃至第4ステップの実行中に完了する。第2の動作モードでは、第1の動作モードで複数の硬磁性材20が挿入されたロータコア21とは別のロータコア21に対し、第1の動作モードと同様の手順によって第2の挿入治具5Bに仮保持された複数の硬磁性材20が複数の挿入孔211に挿入され、この間に第1の挿入治具5Aの複数の保持孔510のそれぞれに硬磁性材20が挿入される。
The hard
以上説明した本実施の形態によれば、比較的時間が掛かる複数の保持孔510のそれぞれに硬磁性材20を挿入する作業を他の作業と並行して行うことができるので、挿入工程における工程作業時間が短縮される。
According to the present embodiment described above, the work of inserting the hard
(付記)
以上、本発明を第1及び第2の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
(Appendix)
The present invention has been described above based on the first and second embodiments, but these embodiments do not limit the invention according to the claims. Further, it should be noted that not all combinations of the features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記第2の実施の形態では、第3の挿入治具5Cを含む3つの挿入治具を用いる場合について説明したが、これに限らず、第1及び第2の挿入治具5B,5Cのみを用いて挿入工程を行ってもよい。この場合、第1の挿入治具5Aから直接的にロータコア21に複数の硬磁性材20が挿入され、その間に第2の挿入治具5Bの複数の保持孔510に硬磁性材20が挿入される。また、第2の挿入治具5Bから直接的にロータコア21に複数の硬磁性材20が挿入され、その間に第1の挿入治具5Aの複数の保持孔510に硬磁性材20が挿入される。
Further, the present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention. For example, in the second embodiment described above, the case of using three insertion jigs including the third insertion jig 5C has been described, but the present invention is not limited to this, and the first and
また、上記の実施の形態では、押圧部材6の脚部62に空気を吸引する吸引通路が設けられていない場合について説明したが、例えば上記の特許文献1に記載のもののように、脚部62に吸引通路を設け、硬磁性材20の上端面20bを吸着してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
100…回転電機
2…ロータ(回転電機用ロータ)
20…硬磁性材
21…ロータコア
211…挿入孔
5,5A,5B,5C…挿入治具
510…保持孔
100... Rotating
20... Hard
Claims (4)
前記複数の硬磁性材を仮保持する複数の保持孔が形成された挿入治具を前記ロータコアと軸方向に並べて配置し、前記複数の硬磁性材を前記複数の保持孔のそれぞれの内面に空圧吸引しながら軸方向に押圧して前記複数の挿入孔に挿入する、
回転電機用ロータの製造方法。 For a rotating electric machine including a plurality of hard magnetic materials formed in a rod shape and a rotor core having a plurality of insertion holes formed along the axial direction, and the plurality of hard magnetic materials being inserted into the plurality of insertion holes, respectively. A method of manufacturing a rotor,
An insertion jig having a plurality of holding holes for temporarily holding the plurality of hard magnetic materials is arranged side by side in the axial direction with the rotor core, and the plurality of hard magnetic materials are vacant on the inner surfaces of the plurality of holding holes. While pressurizing and pressing, press in the axial direction to insert into the plurality of insertion holes,
Manufacturing method of rotor for rotating electric machine.
請求項1に記載の回転電機用ロータの製造方法。 Attracting the plurality of hard magnetic materials outward in the radial direction of the rotor core,
A method of manufacturing a rotor for a rotary electric machine according to claim 1.
前記第1及び第2の挿入治具は、前記ロータコアの上側にあたる前進位置と、当該前進位置から水平方向に離間した後退位置との間を進退移動可能であり、
前記前進位置に移動した前記第1の挿入治具に仮保持された前記複数の硬磁性材を前記ロータコアの前記複数の挿入孔に挿入する工程、及び前記後退位置に移動した前記第2の挿入治具の前記複数の保持孔に前記複数の硬磁性材を配置する工程を並行して行う第1の動作モードと、
前記前進位置に移動した前記第2の挿入治具に仮保持された前記複数の硬磁性材を前記ロータコアの前記複数の挿入孔に挿入する工程、及び前記後退位置に移動した前記第1の挿入治具の前記複数の保持孔に前記複数の硬磁性材を配置する工程を並行して行う第2の動作モードと、
を交互に繰り返して実行する、
請求項1又は2に記載の回転電機用ロータの製造方法。 Using a plurality of the insertion jigs including the first and second insertion jigs,
The first and second insertion jigs are capable of moving back and forth between a forward position that is above the rotor core and a backward position that is horizontally separated from the forward position.
Inserting the plurality of hard magnetic materials temporarily held by the first insertion jig moved to the advance position into the plurality of insertion holes of the rotor core, and the second insertion moved to the retracted position. A first operation mode in which the steps of arranging the plurality of hard magnetic materials in the plurality of holding holes of the jig are performed in parallel;
Inserting the plurality of hard magnetic materials temporarily held by the second insertion jig moved to the advance position into the plurality of insertion holes of the rotor core, and the first insertion moved to the retracted position. A second operation mode in which the steps of arranging the plurality of hard magnetic materials in the plurality of holding holes of the jig are performed in parallel;
Alternately and repeatedly,
A method for manufacturing a rotor for a rotary electric machine according to claim 1.
前記第1の動作モードでは、前記第1の挿入治具に仮保持された前記複数の硬磁性材を前記第3の挿入治具を経て前記複数の挿入孔に挿入すると共に、前記第1の挿入治具から前記複数の硬磁性材が前記第3の挿入治具に移動した後に前記第1の挿入治具が前記後退位置に移動し、
前記第2の動作モードでは、前記第2の挿入治具に仮保持された前記複数の硬磁性材を前記第3の挿入治具を経て前記複数の挿入孔に挿入すると共に、前記第2の挿入治具から前記複数の硬磁性材が前記第3の挿入治具に移動した後に前記第2の挿入治具が前記後退位置に移動する、
請求項3に記載の回転電機用ロータの製造方法。 The plurality of insertion jigs include a third insertion jig arranged between the forward position of the first and second insertion jigs and the rotor core,
In the first operation mode, the plurality of hard magnetic materials temporarily held by the first insertion jig are inserted into the plurality of insertion holes via the third insertion jig, and After the plurality of hard magnetic materials move from the insertion jig to the third insertion jig, the first insertion jig moves to the retracted position,
In the second operation mode, the plurality of hard magnetic materials temporarily held by the second insertion jig are inserted into the plurality of insertion holes via the third insertion jig, and After the plurality of hard magnetic materials move from the insertion jig to the third insertion jig, the second insertion jig moves to the retracted position.
The method for manufacturing the rotor for a rotating electric machine according to claim 3.
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