JP2022073452A - Surface protection structure of magnet for motor and method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ用マグネットの表面保護構造及びその方法に関し、特に、モータに用いられるマグネットの表面にポリウレア樹脂層を設けることにより、マグネットの機械的強度を上げ、マグネットの割れや欠け等を低減させるための新規な改良に関する。 The present invention relates to a surface protection structure of a magnet for a motor and a method thereof. In particular, by providing a polyurea resin layer on the surface of the magnet used in the motor, the mechanical strength of the magnet is increased and cracks and chips of the magnet are reduced. Regarding new improvements to make it.
従来、用いられていたこの種のマグネットの割れや欠けに対する強度を上げるためには、特許文献１から特許文献３に示されるように、いくつかの方法が提案されている。
すなわち、特許文献１のインナーロータモータおよびそれのロータの製造方法の場合、ロータ本体部の全外周面に多数個のセグメントマグネットを接着配設し、各セグメントマグネットの表面をエポキシ樹脂を含浸したテープで覆っていた。
As shown in Patent Documents 1 to 3, several methods have been proposed in order to increase the strength against cracking and chipping of this type of magnet which has been conventionally used.
That is, in the case of the inner rotor motor of Patent Document 1 and the method for manufacturing the rotor thereof, a large number of segment magnets are adhered and arranged on the entire outer peripheral surface of the rotor main body, and the surface of each segment magnet is impregnated with epoxy resin. It was covered with.
また、特許文献２のインナーロータモータ、そのロータ、およびロータ製造方法の場合、ロータコアの外周面に接着された複数個のマグネットの外周には、マグネット保護テープが巻き付けられることによって、マグネットの割れや欠けに対する強度を向上させるようにしていた。また、特許文献３のリニアＤＣブラシレスモータの場合、電着手段やエポキシ樹脂系塗料などにより、磁石破損塵粉発生防止薄膜を塗装した希土類系マグネット系からなる磁石を用いていた。 Further, in the case of the inner rotor motor of Patent Document 2, the rotor thereof, and the method of manufacturing the rotor, the magnet protective tape is wound around the outer periphery of the plurality of magnets adhered to the outer peripheral surface of the rotor core, so that the magnets are cracked or cracked. I tried to improve the strength against chipping. Further, in the case of the linear DC brushless motor of Patent Document 3, a magnet made of a rare earth magnet system coated with a thin film for preventing magnet damage dust generation by an electrodeposition means, an epoxy resin-based paint, or the like is used.
従来のマグネットの強度を上げるための方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、特許文献１の場合、エポキシを含浸したテープをマグネットの外周に巻回していたが、高速回転、例えば、１８０００回転／ＲＰＭになると、極めて大きい遠心力が作用し、高速回転には、マグネットに対しては、極めて大きい強度が要求されていた。
Since the conventional method for increasing the strength of the magnet is configured as described above, the following problems exist.
That is, in the case of Patent Document 1, a tape impregnated with epoxy was wound around the outer circumference of the magnet, but at high speed rotation, for example, 18000 rotations / RPM, an extremely large centrifugal force acts, and the magnet is used for high speed rotation. Was required to have extremely high strength.
また、特許文献２の場合、ロータコアの外周面に接着されたマグネットの外周には、マグネット保護テープが巻き付けられているが、前述のような高速回転になると、マグネットの割れや欠けを防止することは困難であった。 Further, in the case of Patent Document 2, a magnet protective tape is wrapped around the outer periphery of the magnet adhered to the outer peripheral surface of the rotor core, but the magnet is prevented from cracking or chipping at high speed rotation as described above. Was difficult.
また、特許文献３の場合、磁石破損塵粉発生防止薄膜を、マグネットの表面に塗布しているが、前述の高速回転には好適ではなかった。 Further, in the case of Patent Document 3, the magnet-damaged dust generation prevention thin film is applied to the surface of the magnet, but it is not suitable for the above-mentioned high-speed rotation.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、モータに用いられるマグネットの表面にポリウレア樹脂を設けることにより、マグネットの割れや欠け等を低減させるようにしたモータ用マグネットの表面保護構造及びその方法を得ることである。 The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, for motors in which a polyurea resin is provided on the surface of a magnet used in a motor to reduce cracking or chipping of the magnet. To obtain the surface protection structure of the magnet and its method.
本発明によるモータ用マグネットの表面保護構造は、モータのステータ又はロータに設けられたマグネットと、前記マグネットの表面に設けられたポリウレア樹脂によるポリウレア樹脂層と、からなる構成であり、また、前記マグネットは、前記ロータの外周に設けられた複数のセグメントマグネット又は筒状マグネット又は前記ステータに設けられたステータ用セグメントマグネットからなる構成であり、また、本発明によるモータ用マグネットの表面保護方法は、モータのステータ又はロータに設けられた状態のマグネットの表面に対して、ポリウレア樹脂を吹き付け又は塗布又は浸潰によって、ポリウレア樹脂層を前記表面に形成する方法であり、また、前記マグネットは、前記ロータの外周に設けられた複数のセグメントマグネット又は筒状マグネット又は前記ステータに設けられたステータ用セグメントマグネットからなる方法である。 The surface protection structure of the magnet for a motor according to the present invention is composed of a magnet provided on the stator or rotor of the motor and a polyurea resin layer made of polyurea resin provided on the surface of the magnet, and the magnet. Is configured to consist of a plurality of segment magnets or tubular magnets provided on the outer periphery of the rotor or segment magnets for a stator provided on the stator, and the surface protection method for a magnet for a motor according to the present invention is a motor. A method of forming a polyurea resin layer on the surface of a magnet provided on the stator or rotor of the rotor by spraying, applying, or immersing the polyurea resin, and the magnet is of the rotor. It is a method including a plurality of segment magnets or tubular magnets provided on the outer periphery, or a stator segment magnet provided on the stator.
本発明によるモータ用マグネットの表面保護構造及びその方法は、モータのステータ又はロータに設けられたマグネットと、前記マグネットの表面に設けられたポリウレア樹脂によるポリウレア樹脂層と、からなることにより、モータに設けるマグネットの機械的な強度を、ポリウレア樹脂を設けていない従来のマグネットに比べると、大幅に向上させることができ、あらゆる環境下におけるモータの駆動を確保できる。
また、前記マグネットは、前記ロータの外周に設けられた複数のセグメントマグネット又は筒状マグネット又は前記ステータに設けられたステータ用セグメントマグネットからなることにより、あらゆるモータに用いられるあらゆる形状のマグネットの強度を向上させ、モータの信頼性を向上させることができる。
The surface protection structure and method for a motor magnet according to the present invention comprises a magnet provided on the stator or rotor of the motor and a polyurea resin layer made of polyurea resin provided on the surface of the magnet, thereby forming the motor. The mechanical strength of the provided magnet can be significantly improved as compared with the conventional magnet not provided with the polyurea resin, and the driving of the motor can be ensured in all environments.
Further, the magnet is composed of a plurality of segment magnets or cylindrical magnets provided on the outer periphery of the rotor or segment magnets for a stator provided on the stator, so that the strength of magnets of any shape used in any motor can be increased. It can be improved and the reliability of the motor can be improved.
本発明によるモータ用マグネットの表面保護構造及びその方法は、モータに用いられるマグネットの表面にポリウレア樹脂層を設けることにより、マグネットの機械的強度を上げ、マグネットの割れや欠け等を低減させることである。 The surface protection structure and method for a magnet for a motor according to the present invention is to increase the mechanical strength of the magnet and reduce cracking and chipping of the magnet by providing a polyurea resin layer on the surface of the magnet used for the motor. be.
以下、図面と共に本発明によるモータ用マグネットの表面保護構造及びその方法の好適な実施の形態について説明する。
図１において、符号１で示されるものは、図示しないモータ内に、回転軸２を介して回転自在に設けられるロータであり、このロータ１の回転軸２に設けられたロータヨーク３の外周には、多数のセグメントマグネット４（断面扇形）が、接着剤等で固定されている。
隣接する前記セグメントマグネット４間には、前記ロータヨーク３に貼り付けて設けられた状態では、軸方向に沿って形成された多数の溝５が形成され、各セグメントマグネット４によってマグネット６が形成されている。
Hereinafter, a preferred embodiment of the surface protection structure of the magnet for a motor and the method thereof according to the present invention will be described together with the drawings.
In FIG. 1, what is indicated by reference numeral 1 is a rotor rotatably provided in a motor (not shown) via a rotary shaft 2, and is provided on the outer periphery of a rotor yoke 3 provided on the rotary shaft 2 of the rotor 1. , A large number of segment magnets 4 (fan-shaped cross section) are fixed with an adhesive or the like.
A large number of grooves 5 formed along the axial direction are formed between the
前記マグネット６の外周には、周知のポリウレア樹脂が、塗布、噴霧、貼り付け及び浸潰の何れかによって設けられ、ポリウレア樹脂層７が形成されている。
前記マグネット６の外周に設けられたポリウレア樹脂層７のポリウレア樹脂は、各セグメントマグネット４間の溝５内に入り込んで充填された状態で設けられている。
従って、前記マグネット６の外周に設けられたポリウレア樹脂層７は、前記マグネット６の表面全てを覆うように構成されているため、前記各マグネット６の強度は、マグネット６のみの場合、前述のマグネットの表面をエポキシ樹脂等で覆った構成と比べると、その強度は大幅に向上している。
A well-known polyurea resin is provided on the outer periphery of the magnet 6 by any of coating, spraying, pasting, and immersion, and a polyurea resin layer 7 is formed.
The polyurea resin of the polyurea resin layer 7 provided on the outer periphery of the magnet 6 is provided in a state of being filled in the groove 5 between the
Therefore, since the polyurea resin layer 7 provided on the outer periphery of the magnet 6 is configured to cover the entire surface of the magnet 6, the strength of each magnet 6 is the above-mentioned magnet when only the magnet 6 is used. Compared with the structure in which the surface of the magnet is covered with epoxy resin or the like, its strength is significantly improved.
次に、図３で示されるものは、図１のロータ１の他の形態であり、前記マグネット６は、図４で示されるように、円筒状に形成され、この筒状マグネット６Ａの表面６ａには、図示しない治具又は成形機を用いて円筒状のポリウレア樹脂層７が形成されている。
従って、前記マグネット６の強度は、前述のように、従来構成のエポキシ等を用いた構成と比べると、大幅に向上している。
尚、図３及び図４の構成は、図１及び図２の構成と等しい部分には、同一符号を付してその説明は省略している。
Next, what is shown in FIG. 3 is another form of the rotor 1 of FIG. 1, and the magnet 6 is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 4, and the surface 6a of the
Therefore, as described above, the strength of the magnet 6 is significantly improved as compared with the conventional configuration using epoxy or the like.
In the configurations of FIGS. 3 and 4, the same parts as those of FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
前記ポリウレア樹脂は、周知のように、その特徴は、強度と柔軟性であり、コンクリート並の強度を持ちながら、そのグレードによっては、４００％以上の伸長率を誇るものもあり、その柔軟性がもたらす強度は、軍事施設の防爆対策として用いられるほどのものである。
また、その施工法は極めて簡単で、スプレーによる塗布によって１００平方メートル／１日の施工が可能で、マグネットに施した場合には、マグネットの割れや欠け等に絶大な保護、絶大な外部衝撃に対する防止力を発揮するものである。
また、このポリウレア樹脂は、対薬品性にもすぐれ、水中、油中、ガス中においても、マグネットの保護が完全に行われ、また、過酷な屋外環境下でもマグネットの保護は完全に行われる。
従って、耐薬品腐食性、耐爆性及び耐摩耗性にすぐれた特性を発揮することができる。
As is well known, the polyurea resin is characterized by its strength and flexibility, and while having the strength of concrete, some grades boast an elongation rate of 400% or more, and the flexibility is high. The strength it brings is enough to be used as an explosion-proof measure for military facilities.
In addition, the construction method is extremely simple, and it is possible to construct 100 square meters / day by applying with a spray. It exerts its power.
In addition, this polyurea resin has excellent chemical resistance, and the magnet is completely protected even in water, oil, and gas, and the magnet is completely protected even in a harsh outdoor environment.
Therefore, it is possible to exhibit excellent properties of chemical corrosion resistance, explosion resistance and wear resistance.
また、図１のマグネット６は、その全面にポリウレア樹脂層７を、スプレー等によって塗布して設けることにより、マグネット６全面をポリウレア樹脂層７で覆っている状態を示しているが、前記マグネット６の一部を図示しない相手方へ取付けるための取付面として用いる場合は、この取付面には、ポリウレア樹脂層７を設けなくても、前述の全面形成の時と同様の強度をもつことができる。 Further, the magnet 6 in FIG. 1 shows a state in which the entire surface of the magnet 6 is covered with the polyurea resin layer 7 by applying the polyurea resin layer 7 to the entire surface thereof by spraying or the like. When a part of the above is used as a mounting surface for mounting to a partner (not shown), the mounting surface can have the same strength as the above-mentioned full surface formation without providing the polyurea resin layer 7.
また、前述のマグネット６の強度が向上するのは、ポリウレア樹脂層７を設けていない時の前記マグネット６の強度よりも向上していることを示しており、前記ポリウレア樹脂は、イソシアネートとアミンが反応して生成されるウレア結合を主体とする化合物で、固化する前は溶融物である。
また、耐酸性、耐アルカリ性、耐候性、弾性や引張り強度等にすぐれ、物性が非常に安定している。
また、硬化までの時間も短く安定した施工性もあるため、ポリウレア樹脂の被膜はコンクリートや金属のライニングとして利用される場合が多く、モータ等のマグネットに用いられることは、前述したように最適であると云える。
Further, the improvement in the strength of the above-mentioned magnet 6 indicates that the strength is higher than that of the magnet 6 when the polyurea resin layer 7 is not provided, and the polyurea resin contains isocyanate and amine. It is a compound mainly composed of urea bonds produced by reaction, and is a melt before solidification.
In addition, it has excellent acid resistance, alkali resistance, weather resistance, elasticity, tensile strength, etc., and its physical properties are very stable.
In addition, since the time to cure is short and stable workability is achieved, the polyurea resin coating is often used as a lining for concrete or metal, and it is optimal to use it for magnets such as motors as described above. It can be said that there is.
また、本発明による前述のマグネット６は、セグメント型円筒型の形状で構成されているが、マグネット６の面としては、その一部を除き、マグネット６全体がポリウレア樹脂層７で覆われている。
さらに、前述の実施の形態では、ロータ１のマグネット６のみについて述べたが、図示しないモータのステータのマグネットについても、前述のように、ポリウレア樹脂を用いることにより、前述と同様の作用効果を得ることができる。
Further, the above-mentioned magnet 6 according to the present invention is configured in the shape of a segment type cylinder, but the entire magnet 6 is covered with the polyurea resin layer 7 except for a part of the surface of the magnet 6. ..
Further, in the above-described embodiment, only the magnet 6 of the rotor 1 has been described, but the same effect as described above can be obtained by using the polyurea resin for the magnet of the stator of the motor (not shown) as described above. be able to.
本発明によるモータ用マグネットの表面保護構造及びその方法は、モータに用いるマグネットを、ポリウレア樹脂層を設けて、マグネットの強度を向上させることができるため、ポリウレア樹脂層を設けたマグネットを用いるモータの品質及び信頼性を著しく向上させることができる。 In the surface protection structure of the magnet for a motor and the method thereof according to the present invention, the magnet used for the motor can be provided with a polyurea resin layer to improve the strength of the magnet. Quality and reliability can be significantly improved.
１ ロータ
２ 回転軸
３ ロータヨーク
５ 溝
６ マグネット（４セグメントマグネット）
６Ａ 筒状マグネット
６ａ 表面
７ ポリウレア樹脂層
1 Rotor 2 Rotating shaft 3 Rotor yoke 5 Groove 6 Magnet (4 segment magnet)
6A Cylindrical magnet 6a Surface 7 Polyurea resin layer
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