JP3782805B2 - Method for producing composite - Google Patents
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Description
本発明は、例えばモータの製作に応用することができる複合体の製造方法に関する。 The present invention relates to the production how the complex can be applied for example in the fabrication of the motor.
従来より、ロータまたはステータに形成された巻溝(スロット)にコイルを巻いた構成を有するモータと並んで、スロットを省略した構成を有するスロットレスモータが広く用いられている。 Conventionally, a slotless motor having a configuration in which a slot is omitted is widely used along with a motor having a configuration in which a coil is wound around a winding groove (slot) formed in a rotor or a stator.
ここで図19(a)(b)にそのような従来のスロットレスモータの要部の構成を示す(例えば、特許第2799395号公報を参照)。ただし図19(a)は模式的断面図、図19(b)は端面図である。両図に示すように、スロットレスモータ1900は、周囲に、回転軸の表面から突出した永久磁石1910が設けられ、両端をボールベアリングの軸受け1911で固定されたロータ1920、ロータ1920を収納する、ロータの回転軸と同軸上に位置する実質上円筒型のモータコイル1930、モータコイル1930を収納する実質上円筒型のステータヨーク1940、およびこれら各部を収納する筐体部1950を備えている。なお、図示しないがロータ1920の端部は筐体部1950から外部に露出しており、回転力を外部へ伝達する。
Here, FIGS. 19 (a) and 19 (b) show the configuration of the main part of such a conventional slotless motor (see, for example, Japanese Patent No. 2799395). However, Fig.19 (a) is typical sectional drawing, FIG.19 (b) is an end elevation. As shown in both figures, the
図示されているロータ1920は、モータコイル1930に収納されている軸の大部分が他の部分より細い形状を有しており、この細くなった部分に永久磁石1910が設けられている。永久磁石1910は、モータコイル1930を間に挟んでステータヨーク1940の内壁と対向するようになっている。
In the illustrated
以上のような構成を有するスロットレスモータは、モータコイル1930がロータ1920の回転周に沿ってに均一に配置されており、ロータ1920がいかなる位置にあっても均一な磁気吸引力を受けるため、コギングが発生せず、トルクムラ、回転ムラ特性に悪影響を与えることがなく、スロットを有するモータに比べて高率であるという特徴を有する。
しかしながら、このような従来のスロットレスモータには、以下のような課題があった。すなわち、ロータ1920を回動させるためには、モータコイル1930内に永久磁石1910ごとロータ1920を挿入しなければならないが、このとき、図19(a)、(b)に示すように、永久磁石の厚みに対応して、ロータ1920とモータコイル1930との間に間隙1960が生じる。
However, such a conventional slotless motor has the following problems. That is, in order to rotate the
さらに、モータコイル1930は、模式的に説明すると、図20(a)に示すように、両端で折り返しを有する扁平な螺旋巻きにより帯状コイル2000として形成された線材2100を、図20(b)に示すように図中矢印の如く筒状に丸めることにより作成している。なお、図には簡単のため帯状コイル2000を一回だけ巻いたものとしたが、実際は複数回数巻くことにより成形する。
Furthermore, the
このとき、モータコイル1930の両端部は帯状コイル2000の縁部に対応するが、図20(a)に示すように、帯状コイル2000の縁部は線材2100の折り返し部分が重なりあうことにより形成されているため、その厚みは他の部分よりも大きくなり、したがってモータコイル1930の両端部も、線材の折り返しを持たない中央部に比べて大きくなる。このため、モータコイル1930が挿入されるステータヨーク1940の内径は、モータコイル1930の両端部の外径以上にする必要があった。
At this time, both ends of the
この場合も、図19(a)に示すように、モータコイルの中央部の外壁とステータヨークの内壁との間には間隙1970が生じてしまう。
Also in this case, as shown in FIG. 19A, a
これらの間隙1960、1970は、モータの能率を低下させる原因となっていた。
These
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、例えばロータとコイル間の無駄な間隙を極力無くして高能率のモータを作成することのできるような、複合体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problem, for example, rotor and as much as possible eliminating unnecessary gaps between the coils as can be created motor of the high-efficiency, production how complex The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、第1の本発明は、線材から構成される第1部材と、第2部材とが、少なくともいずれか一方の形状を変形させることなくして分離することができないように組み合わされ、その組み合わせの状態において、前記第1部材の表面と前記第2部材の表面とは当接されていない状態にある複合体の製造方法であって、
前記第2部材の全部または一部の表面を、前記第1部材および第2部材の材料より融点の低い材料からなる型部材で被覆する工程と、
前記線材を前記型部材の周囲に引き回すことにより、前記第2部材の全部又は一部の周囲に前記第1部材を形成する工程と、
前記型部材を溶融させて、前記第1部材および前記第2部材から除去し、前記組み合わせの状態を完成する工程とを備えた、複合体の製造方法である。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first member constituted by the wire and the second member cannot be separated without deforming at least one of the shapes. In the state of the combination, the method of manufacturing a composite in a state where the surface of the first member and the surface of the second member are not in contact with each other,
Covering all or part of the surface of the second member with a mold member made of a material having a lower melting point than the material of the first member and the second member;
Forming the first member around all or part of the second member by drawing the wire around the mold member ;
And a step of melting the mold member and removing it from the first member and the second member to complete the combined state .
また、第2の本発明は、前記型部材は、前記第1部材を形成する際の力により変形しない程度の堅さの材料からなるものである、第1の本発明の複合体の製造方法である。 The second aspect of the present invention is the method for producing a composite according to the first aspect of the present invention, wherein the mold member is made of a material having a rigidity that does not deform due to a force when forming the first member. It is.
また、第3の本発明は、前記型部材の材料は金属である、第1の本発明の複合体の製造方法である。 Moreover, 3rd this invention is a manufacturing method of the composite_body | complex of 1st this invention whose material of the said mold member is a metal.
また、第4の本発明は、前記金属はセンジュアロイ(登録商標)である、第3の本発明の複合体の製造方法である。 Moreover, 4th this invention is a manufacturing method of the composite_body | complex of 3rd this invention whose said metal is Senjualloy (trademark).
また、第5の本発明は、前記複合体において、前記第2部材の一部である第1の部分のみが前記第1部材により覆われているものであり、
前記第2部材の、前記第1部材により覆われていない第2の部分は外部に露出しているものであり、
前記第2部材の前記第1の部分の形状は実質上円筒形であり、前記第2の部分の形状は、前記第1の部分と同軸に形成された、より小さい外径を有する実質上円筒形であり、
前記第1の部材の形状は、前記第2の部材の前記第1の部分に対応した実質上円筒形である、第1の本発明の複合体の製造方法である。
In the fifth aspect of the present invention, in the composite, only the first part which is a part of the second member is covered with the first member.
The second part of the second member that is not covered by the first member is exposed to the outside,
The shape of the first portion of the second member is substantially cylindrical, and the shape of the second portion is substantially cylindrical having a smaller outer diameter formed coaxially with the first portion. Is a shape,
The shape of the first member is the manufacturing method of the composite according to the first aspect of the present invention, which is substantially cylindrical corresponding to the first portion of the second member.
また、第6の本発明は、前記第2部材はモータのロータであり、
前記第2部材の第1の部分は前記ロータの回転軸であり、前記第2部材の第2の部
分は前記ロータの回転軸および前記回転軸上に設けられた永久磁石であり、
前記第1部材はモータのコイルであり、
前記複合体は、前記ロータと前記コイルとが組み合わせられたモータ組品である、第1の本発明の複合体の製造方法である。
Further, the present invention of the sixth, the second member is a rotor of the motor,
The first portion of the second member is a rotary shaft of said rotor, a second portion of said second member is a permanent magnet provided on the rotary shaft and the rotational axis of the rotor,
It said first member is a coil of the motor,
The composite is the composite manufacturing method according to the first aspect of the present invention, which is a motor assembly in which the rotor and the coil are combined.
本発明によれば、例えば高能率のモータ等を実現することが可能なモータ組品等に応用可能な複合体の製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a manufacturing how applications complexes motor assembly Hinto capable of realizing example of the high-efficiency motor.
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1(a)(b)は本発明の複合体の実施の形態1のモータ組品により構成された、スロットレスタイプのモータの構成を示す図である。ただし図1(a)は断面図、図1(b)は端面図である。
(Embodiment)
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing the configuration of a slotless type motor configured by the motor assembly of the first embodiment of the composite of the present invention. 1A is a sectional view, and FIG. 1B is an end view.
図1(a)(b)に示すように、モータ1000において、図19と同一部または相当部には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態のモータは、ロータ1920、軸受け1911および筐体部1950は従来例と同様だが、後述するようにモータコイル1010およびステータヨーク1020の形状が異なる。
As shown in FIGS. 1A and 1B, in the
第1に、本実施の形態のモータコイル1010の大まかな形は従来のモータコイル1930と同様円筒形であるが、両端部の形状および外径の寸法が異なる。すなわち、モータコイル1010は、永久磁石1910の外径寸法に対応した内径は従来例と同じだが、モータコイル1010の両端部には、コイルの巻線が永久磁石1910の端面側にまで回り込んで端面1030が形成されている。図1(a)に示すように、永久磁石1910は、ロータ1920の表面と直交する、本発明の壁部に相当する直交面を有し、モータコイル1010の内壁の一部である端面1030の裏面は、この直交面と対向している。また図1(b)に示すように、端面1030によって永久磁石1910は、その一部が直接目視できないように隠されている。すなわち、ロータ1920の永久磁石1910を含む部分は、円筒形状のモータコイル1010の側面および端面1030によって覆われた格好になっている。
First, the general shape of the
第2に、モータコイル1010の両端部は、従来例とは異なり、外径側における厚みは中央部と同一である。そのため、ステータヨーク1020の内面とモータコイル1010の外面とが密着された構成となっている。
Secondly, unlike the conventional example, both end portions of the
このような構成を有することにより、本実施の形態におけるモータコイル1010は、永久磁石1910とモータコイル1010との間に無駄な間隙がなく、さらにモータコイル1010とステータヨーク1020との間にも無駄な間隙を無くすることができ、従来例よりも高能率を得ることができる。
By having such a configuration, the
次に、以上のようなモータコイル1010の製造方法を説明するとともに、これにより、本発明の複合体の製造方法の一実施の形態について説明を行う。
Next, a method for manufacturing the
はじめに、図2(a)(b)に示すように、従来例と同一の、永久磁石1910が表面に配置されたロータ1920を用意する。なお、図2(a)は正面図、図2(b)は端面図である。
First, as shown in FIGS. 2A and 2B, a
次に、図3(a)(b)に示すような、例えば樹脂、またはアルミ等の、少なくとも型部材の材料と接着しない材料で作成した、一対の対称形の成形型1300a、1300bからなる成形型を用意する。ただし図3(a)は成形型全体の斜視図、図3(b)は成形型1300bの平面図である。図に示すように、成形型は、ロータ1920の軸の太さと対応し、これに密着して嵌合する第1の溝部1310と、第1の溝部1310と連続して形成され、第1の溝部1310より僅かに幅広く深い窪みが形成された第2の溝部1320、および第3の溝部1330とを有している。第3の溝部1330において、第2の溝部1320との境界には、モータコイル1010の線材の太さに対応した大きさを有する微小の凸部1331が形成されている。なお、成形型1300aの形状は成形型1300bと同じであるが、図3(a)に示すように、第3の溝部と外部とを連通させる充填口1340が開口された点が異なる。なお、成型型自体の製造方法は、公知技術であり詳細は省略する。例えば成型型の形状が反転成型された部材を型どりすることにより行えばよい。
Next, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), a molding composed of a pair of
図4(a)に示すように、このような成形型1300に、ロータ1920を配置する。また図4(b)は、成形型1300b内にロータ1920を配置した状態を示す図である。図に示すように、ロータ1920の軸と第1の溝部1310とは隙間無く密着し、また第2の溝部1320の内壁とロータ1920の表面との間には微小間隔が設けられ、互いに接触することはない。また第3の溝部1330においても、永久磁石1910およびロータ1920の軸の表面は成形型1300bの内壁と接することなく、空間内に配置されている。
As shown in FIG. 4A, the
次に、図5に示すように、ロータ1920が配置された成形型1300bを成形型1300aで蓋をするようにして、ロータ1920を上下から挟み込む。成形型1300aは成形型1300bと同一形状であるから、永久磁石1910を含むロータ1920の中間部は、成形型の内壁の何処とも接することなく、成形型1300a、1300bのそれぞれの第2の溝部1320および第3の溝部1330により形成された空間内に固定されることになる。
Next, as shown in FIG. 5, the
ここで成形型1300aの充填口1340に、溶融して液状になった低融点金属を充填する。低融点金属は特に具体的な種類に限定されるものではないが、ここではセンジュアロイ(登録商標)を用いた。センジュアロイは70℃で溶融して液化する性質があり、湯煎で溶解させたものを用いて、これを充填するようにした。低融点金属は成形型内の空間に充填され、空間内の永久磁石1910およびロータ1920と固着する。
Here, the filling
次に、成形型およびロータ1920が、低融点金属の硬化温度まで十分低下した段階で、成形型を取り外す。
Next, the mold is removed when the mold and the
成形型を取り外したロータ1920の状態を図6に示す。ロータ1920の中央部は、成形型内の空間の形状が転写して形成された、太軸部1610および太軸部1610と同軸であって、より細い外径を有する細軸部1620を有する二段同軸の円筒形状の型部材により被覆されている。つまりロータ1920と型部材とは一体化している。型部材の太軸部1610の両縁には、第3の溝部1330の凸部1331のパターンが転写して形成された凹部1611が形成されている。なお、図においては充填口1340から注ぎ込まれた低融点金属のゲート1612が残っている様子を示すが、これは除去し、表面を平坦に加工する。型部材が完成した状態を図7(a)(b)に示す。ただし図7(a)は正面図、図7(b)は端面図である。
FIG. 6 shows the state of the
次に、ロータ1920と一体化した型部材に線材を巻き付けコイルを製造する工程を説明する。
Next, a process of manufacturing a coil by winding a wire around a mold member integrated with the
図8および図9は、型部材に線材を巻き付ける巻き付け装置の構成を示す図である。巻き付け装置1800において、連結手段1810はロータ1920と駆動機構1820とを連結させる手段、駆動機構1820は、モータ等により実現され、連結手段1810ごとロータ1920を図中矢印a方向に回転させる駆動力を与える手段、線材固定手段1830は後述する線材の端部を固定するための手段であり、ロータ1920の直下に固定され、ロータ1920の回転と連動する。
8 and 9 are diagrams showing the configuration of a winding device for winding a wire around a mold member. In the winding
また、クランクパイプ1840はカギ状に彎曲した中空のパイプであり、線材をロータ1920側へ送り出すための手段である。クランクパイプ1840はクランクパイプ位置固定手段1850によって一定位置に固定される。またクランクパイプ位置固定手段1850にはボールベアリング等により実現される回転機構が内蔵され、クランクパイプ1840を図中矢印b方向に回転させることができる(回転の為の駆動機構は図示省略)。さらにクランクパイプ位置固定手段1850は台座1860上に設けられた摺動機構1870により、台座1860を含む平面上において、図中矢印c方向に直線移動することができる。なお、クランクパイプ1840の回転及び摺動機構1870の移動動作は、モータ1875からの駆動力により行われる。
The
以上のような巻き付け装置の動作を説明することにより、型部材への線材の巻き付け工程の説明を行う。はじめに、図10(a)に示すように、クランクパイプ1840の先端と、線材固定手段1830とを対向させた状態で、クランクパイプ1840から導入した線材1880の先端を、線材固定手段1830に固定する。次に、図10(b)に示すように、駆動機構1820を駆動させて、ロータ1920および線材固定手段1830を90°時計回り方向(図中矢印a)に回転させる。このとき線材固定手段1830に固定された線材に引っ張られるとともに、モータ1875の駆動力で摺動機構1870が摺動することにより、クランクパイプ1840の先端も線材固定手段1830とともに移動する。
By explaining the operation of the winding apparatus as described above, the step of winding the wire around the mold member will be described. First, as shown in FIG. 10A, the tip of the
なお、線材1880としては、本実施の形態においては断面丸形の銅線を用いた。ただしこれに限定されるものではなく、通電可能な導電性の材質であればよく、その断面形状、側面形状等に依存しない。平角線、箔線等でもよい。
As the
次に、図10(c)に示すように、クランクパイプ1840を時計回り方向(図中矢印b)方向に回転させながら、線材1880を送り出す。すると、クランクパイプ1840の先端から引き出された線材1880は、型部材の高さ方向に沿って上向きに伸ばされる。このとき、線材1880の側面が型部材の太軸部1610の下側の凹部1612aおよび上側の凹部1612bに嵌合するよう、クランクパイプ1840は、実質上180°より大きな角度で回転させるようにする。この動作により、クランクパイプ1840より引き出された線材1880の側面と型部材の太軸部1610の側面とは当接した状態になる。
Next, as shown in FIG. 10C, the
また、線材1880の材料である銅と型部材の材料であるセンジュアロイとでは、センジュアロイのほうが硬度が高いので、線材1880の印圧によって太軸部1610が変形することはない。
Also, the copper alloy which is the material of the
次に、図10(d)に示すように、ロータ1920および線材固定手段1830をさらに時計回り方向(図中矢印c)方向に90°回転させながら、線材を送り出す。すると、型部材の太軸部1610の上側の凹部1612bに嵌め込まれた位置から新たな線材1881がクランクパイプ1840から引き出され、太軸部1610の表面から離れて細軸部1620の側面を巻くように引き延ばされる。
Next, as shown in FIG. 10 (d), the wire rod is sent out while the
次に、図11(a)に示すように、クランクパイプ1840を時計回り方向(図中矢印a)方向に回転させながら、線材1881を送り出す。すると、クランクパイプ1840の先端から引き出された線材1881は、型部材の太軸部1610の高さ方向に沿って下向きに伸ばされる。このときも、線材1881の側面が太軸部1610の下側の凹部1613bおよび上側の凹部1613aに嵌合するよう、クランクパイプ1840は、実質上180°より大きな角度で回転させるようにする。この動作により、クランクパイプ1840より引き出された線材1881の側面と型部材の太軸部1610の側面および端面とは当接した状態になる。
Next, as shown in FIG. 11A, the
また、図11(b)に示すように、この状態を上から眺めると、線材1881は、太軸部1610の下側から上側へ引き延ばされた後、細軸部1620と接しつつ、太軸部1610の端面1614を横断した後に再び太軸部1610の上側から下側へと折り返される。このとき、端面1614における線材は、線材の強度に応じて彎曲もしくは直線状になる。図には彎曲した例を示した。
Further, as shown in FIG. 11B, when this state is viewed from above, the
次に図11(c)に示すように、ロータ1920および線材固定手段1830を反時計回り方向(図中矢印b)方向に約90°回転させながら、線材を送り出す。すると、下側の凹部1613aに嵌め込まれた位置から新たな線材1882がクランクパイプ1840から引き出され、下側の細軸部1620の側面を巻くように引き延ばされる。
Next, as shown in FIG. 11C, the wire rod is sent out while rotating the
次に図11(d)に示すように、クランクパイプ1840を時計回り方向(図中矢印c)方向に回転させながら、線材1882を送り出す。すると、クランクパイプ1840の先端から引き出された線材1882は、型部材の高さ方向に沿って上向きに伸ばされる。このとき、線材1882の側面が、すでに太軸部1610の側面に配置された線材1880が嵌合している凹部と隣り合う、型部材の太軸部1610の下側の凹部1615bおよび上側の凹部1615aに嵌合するよう、クランクパイプ1840は、実質上180°より大きな角度で回転させるようにする。この動作により、クランクパイプ1840より引き出された線材1882の側面と型部材の太軸部1610の側面とは当接し、また線材1880と線材1882も隣り合って密着した状態になる。
Next, as shown in FIG. 11D, the
図10(b)〜図11(d)の動作を繰り返し行うことによって、線材により型部材の太軸部1610の側面の一部、両端面の一部をそれぞれ覆うことができる。
By repeatedly performing the operations of FIG. 10B to FIG. 11D, it is possible to cover part of the side surface and part of both end surfaces of the
図12(a)(b)に、上記工程により作成したモータコイルの一部の状態を示す。ただし図12(a)は正面図、図12(b)は端面図である。図12(b)に示すように、型部材の太軸部1610の側面であって、ロータ1920を間にはさんで正対する位置に、太軸部1610の長辺方向に沿った巻線を二層に渡って一対形成するととに、太軸部1610の端面でその一対の巻線をつなぐような巻線が形成されており、これで一個のコイル120を形成する。コイル120は太軸部1610の側面積の1/3を占有しており、このコイル120と同一寸法のコイルを後2つのコイルを太軸部1610の周囲に形成して、図13(a)(b)に示すように、太軸部1610の側面及び両端面を覆う3つのコイル120からなる三相のモータコイル1010を完成する。
12 (a) and 12 (b) show a state of a part of the motor coil created by the above process. However, FIG. 12A is a front view and FIG. 12B is an end view. As shown in FIG. 12B, the winding along the long side direction of the
次に、その周囲にモータコイル1010が完成された、型部材と一体化したロータ1920から、型部材を除去する。既に述べたように、型部材は低融点金属であるセンジュアロイ(登録商標)を用いているから、例えば80℃程度の温水に浸すことにより溶融してモータコイル1010およびロータ1920から分離される。型部材が除去された後のモータコイル1010およびロータ1920は本発明のモータ組品に相当するモータ組品を形成することになる。ここで図14に、上記工程により作成したモータ組品1400の一部の状態を示す。ただし図14(a)は正面図、図14(b)は端面図である。図13と比較して、細軸部1620が除去されていることが分かる。また図15に図14(a)のA−A′直線による断面図を示す。モータコイル1010は、R相、S相、T相の3つのコイルからなる三相のモータコイルであることがわかる。
Next, the mold member is removed from the
型部材が除去されると、型部材の上に形成されていたモータコイル1010と、型部材に覆われていたロータ1920との間に間隙が生ずる。この状態を図16の断面図に示す。図中黒色で塗りつぶされた部分1600が、製造工程において型部材により占有されており、完成後は空隙となった部分である。モータコイル1010およびロータ1920は軸対称の構成を有するので、永久磁石1910の端面にまで回り込んで形成されたモータコイルのため、永久磁石1910はモータコイル1010内に封じられることによりロータ1920とモータコイル1010とは組み合わせられており、モータコイル1010の両端部を変形させなければ両者を分離することは不可能になっている。
When the mold member is removed, a gap is generated between the
このようにして得られたモータ組品を用いることにより、図1に示すモータコイルが得られる。 The motor coil shown in FIG. 1 can be obtained by using the motor assembly thus obtained.
以上のように、本発明の実施の形態によれば、ロータ1920に装着された永久磁石1910全体を被覆するように型部材を成形し、この型部材の上にモータコイル1010を成型した後、型部材を除去して、モータコイル1010内に生じた空隙内に永久磁石1910およびロータ1920の軸を配置するようにしたことにより、永久磁石1910の両端面に回り込んだモータコイル1010を形成することができ、従来例のような余分な間隙を減らした高能率なモータが得られる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, after molding the mold member so as to cover the entire
また、本実施の形態によれば、モータコイル1010は、図11(b)、図12、図13等に示すように、本発明の壁部に相当する永久磁石1910の端面をまたいで、つまり永久磁石1910の端面に平行な面上に引き回して折り返していることにより、モータコイル1010の両端において、線材の折り返しによる厚みが生じない。したがって、モータコイル1010の両端部と中央部とで厚みを同一にすることができるので、ステータヨーク1020の内径を従来例より小さくする(ステータヨーク壁部の厚みを大きくする)ことができ、図1(a)に示すように、モータコイルの外壁とステータヨークの内壁とを密着させることができ、余分な間隙のない高能率なモータが得られる。このようなモータは、ジャイロスコープ用のモータに応用することもできる。ジャイロスコープ用のモータは、高い回転数および回転精度が要求されるが、本実施の形態のモータは、すでに図16に見たように、モータコイル1010と永久磁石1910との空隙となった部分1600の各部を精度よく作成することができ、この用途に好適である。
Further, according to the present embodiment, the
なお、上記の実施の形態において、モータ組品1400は本発明のモータ組品並びに複合体に相当し、ロータ1920は本発明のロータ並びに第2部材に相当し、モータコイル1010は本発明のコイル並びに第1の部材に相当し、型部材は本発明の型部材に相当する。またステータヨーク1020は本発明のステータヨークに相当し、筐体部1950は本発明の筐体部に相当する。またロータ1920の永久磁石1910を除く部分は、本発明のロータの回転軸に相当する。
In the above embodiment, the
また、型部材の太軸部1610および細軸部1620により被覆されたロータ1920の一部並びに永久磁石1910は本発明の第2部材の第1の部分に相当し、ロータ1920の、型部材に覆われていない部分は本発明の第2部材の第2の部分に相当する。
A part of the
ただし本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明では、スロットレスモータのモータコイルとロータとから構成されたモータ組品を本発明の複合体の一例として説明したが、スロット有りのタイプのモータのモータ組品において実施してもよい。この場合、第1部材を実質上円筒形のロータとして、第2部材を、ロータより小さい外径を有する実質上円筒形のモータコイルとすればよい。 However, the present invention is not limited to the above embodiment. In the above description, a motor assembly composed of a motor coil and a rotor of a slotless motor has been described as an example of the composite of the present invention, but may be implemented in a motor assembly of a slotted motor. . In this case, the first member may be a substantially cylindrical rotor, and the second member may be a substantially cylindrical motor coil having an outer diameter smaller than that of the rotor.
また、図17の一部断面図に示すように、線材1700を、隙間のある荒い編み目にして形成した玉殻殻状のコイル1710と、コイル1710の内部空間1730内に配置されたされた、球形の永久磁石である球形磁石1720とからなるコイル−磁石複合体を構成してもよい。コイル−磁石複合体は、図示しない端子から、極性、強度をランダムに可変した電流をコイル1710に流してコイル1710内にその向きが変化させる磁界を発生させ、これにより球形磁石1720にランダムな挙動を行なわせることにより振動体として動作させることができ、携帯電話のバイブレータ等に応用することができる。
Also, as shown in the partial cross-sectional view of FIG. 17, the
このようなコイル−磁石複合体は、図18(a)〜(c)に示すように、本発明の第2部材として球形磁石1720を用意し、これを核とし、さらに、球形磁石1720の他に、球形磁石1720の直径よりも細い形を有する棒部材1760を含むように、センジュアロイ製材料を周囲に設けた球体1740を、型部材として成型する。このとき棒部材1760の両端は球体1740の表面から露出するようにする。この球体1740の周りに線材を網目状に設けて、本発明の第1部材としてのコイル1710を、球形磁石1720が球体1740を介して間接的に全部覆われるように形成する。このとき棒部材1760の露出した両端はコイル1710で覆わないようにする。最後に温水等を利用して型部材を溶解、除去する。このとき、型部材が軟化した段階で、棒部材1760をコイル1710から引き抜くと、その後にできた孔1770から溶けた型部材が流出し、球殻上のコイル1710の内部には球形磁石1720のみが残る。すなわち、この実施例においては、完成した複合体において、第1部材は第2部材の全部を覆っていることになる。なお、上記の構成においては、球形磁石1720をコイル1710に内蔵したコイル−磁石複合体を説明したが、球形磁石1720の代わりに同一形状の鋼球を用いてもよい。この場合は、本発明はコイル1720の鋼球が鉄心として機能するコイル−鋼球複合体を構成し、これを球形の電磁石として用いることができる。
In such a coil-magnet composite, as shown in FIGS. 18A to 18C, a
以上の構成例に限らず、本発明は、少なくともいずれか一方の形状を変形させることなくして分離することができないように組み合わされた、第1部材と第2部材とから構成され、その組み合わせの状態において、第1部材の表面と第2部材の表面とは当接されていない状態にある複合体の製造において、第2部材を変形させることなく第1部材と組み合わせることができるため、工業製品、部品等の製作に有用である。 The present invention is not limited to the above configuration example, and the present invention is composed of a first member and a second member, which are combined so that they cannot be separated without deforming at least one of the shapes. In the production of the composite in which the surface of the first member and the surface of the second member are not in contact with each other, the second member can be combined with the first member without being deformed. This is useful for manufacturing parts.
また、上記の実施の形態においては、第1部材であるコイルの線材は銅であり、型部材はセンジュアロイであるとして説明を行ったが、本発明の型部材は、第1部材を形成する際の力により変形しない程度の堅さの材料であればよい。したがって、型部材の材料がセンジュアロイである場合は、第1部材の材料は、銅の他、金、銀、鋼、アルミニウム、ニクロムなどを用いてもよい。また、非金属の樹脂材料、セラミック材料であってもよい。 In the above embodiment, the wire of the coil that is the first member is copper and the mold member is a send alloy. However, the mold member of the present invention forms the first member. Any material may be used as long as it does not deform due to the force of the moment. Therefore, when the material of the mold member is send alloy, the material of the first member may be copper, gold, silver, steel, aluminum, nichrome, or the like. Moreover, a nonmetallic resin material and a ceramic material may be sufficient.
また、型部材の材料は、前記第1部材および第2部材の材料より融点の低い材料であればよいので、錫など、センジュアロイ以外の低融点金属を用いてもよいし、樹脂材料等を用いてもよい。この場合は、第1部材の材料は、それより柔らかい金属または樹脂材料を用いればよい。なお、第2部材の硬度については、型部材、第1部材の材料を考慮する必要はない。 In addition, since the material of the mold member may be a material having a lower melting point than the materials of the first member and the second member, a low melting point metal other than send alloy such as tin may be used, or a resin material or the like may be used. It may be used. In this case, the material of the first member may be a softer metal or resin material. In addition, about the hardness of a 2nd member, it is not necessary to consider the material of a type | mold member and a 1st member.
本発明にかかる複合体の製造方法は、例えば高能率のモータ、コイル−磁石複合体を実現することが可能な効果を有し、例えばモータ組品、モータの製造方法等として有用である。 The method for producing a composite according to the present invention has an effect capable of realizing, for example, a highly efficient motor and a coil-magnet composite, and is useful as, for example, a motor assembly, a method for producing a motor, and the like.
1000 モータ
1010 モータコイル
1020 ステータヨーク
1610 太軸部
1620 細軸部
1610 凹部
1000
Claims (6)
前記第2部材の全部または一部の表面を、前記第1部材および第2部材の材料より融点の低い材料からなる型部材で被覆する工程と、
前記線材を前記型部材の周囲に引き回すことにより、前記第2部材の全部又は一部の周囲に前記第1部材を形成する工程と、
前記型部材を溶融させて、前記第1部材および前記第2部材から除去し、前記組み合わせの状態を完成する工程とを備えた、複合体の製造方法。 The first member composed of the wire and the second member are combined so that they cannot be separated without deforming at least one of the shapes, and in the state of the combination, the surface of the first member And the surface of the second member is a method of manufacturing a composite that is not in contact with the surface,
Covering all or part of the surface of the second member with a mold member made of a material having a lower melting point than the material of the first member and the second member;
Forming the first member around all or part of the second member by drawing the wire around the mold member ;
And a step of melting the mold member and removing it from the first member and the second member to complete the combined state .
前記第2部材の、前記第1部材により覆われていない第2の部分は外部に露出しているものであり、
前記第2部材の前記第1の部分の形状は実質上円筒形であり、前記第2の部分の形状は、前記第1の部分と同軸に形成された、より小さい外径を有する実質上円筒形であり、
前記第1の部材の形状は、前記第2の部材の前記第1の部分に対応した実質上円筒形である、請求項1に記載の複合体の製造方法。 In the composite, only the first part which is a part of the second member is covered with the first member,
The second part of the second member that is not covered by the first member is exposed to the outside,
The shape of the first portion of the second member is substantially cylindrical, and the shape of the second portion is substantially cylindrical having a smaller outer diameter formed coaxially with the first portion. Is a shape,
2. The method of manufacturing a composite according to claim 1, wherein the shape of the first member is a substantially cylindrical shape corresponding to the first portion of the second member.
前記第2部材の第1の部分は前記ロータの回転軸であり、前記第2部部材の第2の部分は前記ロータの回転軸および前記回転軸上に設けられた永久磁石であり、
前記第1部材はモータのコイルであり、
前記複合体は、前記ロータと前記コイルとが組み合わせられたモータ組品である、請求項5に記載の複合体の製造方法。 It said second member is a rotor of the motor,
The first portion of the second member is a rotary shaft of said rotor, a second portion of said second part member is a permanent magnet provided on the rotary shaft and the rotational axis of the rotor,
The first member is a coil of a motor;
The method of manufacturing a composite according to claim 5 , wherein the composite is a motor assembly in which the rotor and the coil are combined.
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