JP6813026B2 - ロータの製造方法、ロータおよびモータ - Google Patents
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Description
<1.1 モータの概略構成>
本発明の例示的な第1実施形態にかかるモータの概略構成について説明する。図1は、モータの断面図である。
ハウジング3は、軸方向に延びる筒状である。ステータ2は、ハウジング3の内周面に固定される。ステータ2は、ハウジングの内方に固定されることで、ハウジング3と中心軸(中心軸C1)が一致する。
ステータ2は、ロータ1の径方向外側を囲んでいる。ステータ2とロータ1とは、中心軸(中心軸C1)が一致する。ステータ2は、ステータコア21と、コイル22と、を有する。ステータ2は、ロータ1と対向し複数個のコイル22を含む。
ロータ1の後述するシャフト11は、第1軸受41に、他方側が第2軸受42にそれぞれ回転可能に支持される。すなわち、ロータ1は第1軸受41および第2軸受42に回転可能に支持される。
図2は、ロータの斜視図である。図3は、図2に示すロータを中心軸と直交する面で切断した断面図である。図4は、外コアを軸方向に見た平面図である。図2に示すように、ロータ1は、いわゆる、スポーク型のロータである。ロータ1は、シャフト11と、ロータコア12と、を有する。ロータ1は、ステータ2に対して、中心軸C1を中心として相対的に回転可能である。
シャフト11は、軸方向(Z軸方向)に延びる円柱状である。シャフト11は、第1軸受41および第2軸受42を介して、ハウジング3に回転可能に支持される。これにより、ロータ1は、中心軸C1を中心として、ステータ2に対して回転可能である。シャフト11は、ロータコア12に圧入により固定される。なお、シャフト11とローラコア12との固定は、圧入に限定されない。シャフト11とロータコア12とを固定できる方法を広く採用することができる。
図2に示すように、ロータコア12は、内コア13と、複数の外コア14と、充填部15と、複数の永久磁石16とを有する。以下の説明において、「内コア」および「外コア」は、「ロータコアの内コア」および「ロータコアの外コア」を示す。ロータコア12は、例えば、金型に内コア13および複数の外コア14を配置し、樹脂または非磁性材料を流し込むモールド成形によって作られる。
上述したロータを製造する方法について、図面を参照して説明する。図5は、本発明にかかる例示的な第1実施形態のロータの製造方法を示すフローチャートである。図6は、板部材の平面図である。図7〜図17は、図5に示すロータの製造方法における各工程の一部を示す図である。
板部材形成工程S10は、図6に示す板部材6を形成する工程である。板部材6は、板状の部材である。板部材6の平面視形状は、略正方形状である。平面視において、板部材6の四隅は、面取りされる。板部材6は、スクラップ部61と、複数のコア板部17と、を有する。スクラップ部61は、軸方向に貫通する中心孔60を有する略環状である。
図11に示すように、積層体形成工程S20は、板部材6を積層して積層体66を形成する工程である。板部材6の軸方向一方側に、順次、板部材6を積層する。このとき、積層される板部材6の固定部64の押し出された部分は、すでに積層された板部材6の固定部64の陥没した部分に嵌め合わされる。これにより、軸方向に重なる板部材6同士が固定される。
図12に示すように、金型設置工程S30は、積層体66と内コア13とを金型内に設置する工程である。金型内に設置する順番は特に限定されず、積層体66を先に設置してもよいし、内コア13を先に設置してもよいし、積層体66と内コア13とを同時に設置してもよい。積層体66と内コア13とは、少なくとも一部に隙間が形成される。すなわち、金型設置工程S30は、積層体66と内コア13とを、少なくとも一部を径方向に隙間を介して金型Md1およびMd2内に設置する。
成形体形成工程S40は、金型内に充填材料として溶融した樹脂または非磁性材料を流し込み、充填部15を形成し、図14に示す成形体8を形成する工程である。すなわち、成形体形成工程S40は、金型Md1およびMd2内の隙間に溶融した充填材料を流し込み、少なくとも一部が外コア14の間に位置する充填部15を形成し、成形体8を形成する。
分離工程S50は、成型体8のスクラップ部61とコア板部17とを分離する工程である。分離工程S50においては、連結凸部63と連結凹部171との嵌め合いを外して、スクラップ部61とコア板部17とを分離する。そのため、スクラップ部61とコア板部17とを分離することが容易である。
図16に示すように、磁石取付工程51は、ロータコア12の軸方向一方側の蓋部151に設けられた磁石挿入穴152の開口から、永久磁石16を挿入する。
図17に示すように、シャフト取付工程S60は、永久磁石16が取り付けられたロータコア12の内コア13の内部にシャフト11を取り付ける工程である。シャフト11を内コア13への取り付けは、例えば、内コア13の内周面130に、シャフト11の外周面を圧入する。これにより、シャフト11を内コア13、すなわち、ロータコア12に固定する。なお、シャフト11と内コア13との固定は、圧入に限定されない。例えば、内コア13にシャフト11を挿入し、接着等を挙げることができる。すなわち、シャフト取付工程S60は、成形体形成工程S40よりも後に設けられ、内コア13の内部にシャフト11を固定する。
図18は、本実施形態にかかるロータの内コアの他の例を示す斜視図である。図18に示す内コア13Bは、径方向内側の内筒体132Bと、内筒体132Bの外側に配置される外筒体133Bとを有する。すなわち、内コア13は、径方向に隣接する複数の筒体を含んでいる。
図19は、本実施形態にかかるロータの内コアの他の例を示す斜視図である。図19に示す内コア13Cは、環状板部134を軸方向に積層した構成を有する。環状板部134は、板部材成形工程S10で、円板部71から複数のコア板部17を打ち抜いた残りを環状に打ち抜いて成形する。そして、環状に打ち抜いた環状板部134を積層して構成する。すなわち、内コア13Cは、環状板材134を積層した積層筒体である。
本発明の例示的な第2実施形態にかかるロータの製造方法について図面を参照して説明する。なお、本実施形態のロータの製造方法では、シャフト取付工程S60に替えてシャフト取付工程S601を有する。また、成形体形成工程S40に替えて成形体形成工程S401を有する。
Claims (13)
- 中心軸に沿って配置された筒状の内コアと、
前記内コアの径方向外側に周方向に並んで配置された複数の外コアと、
前記内コアおよび前記外コアの少なくとも一部を覆う充填部と、
を有するロータの製造方法であって、
軸方向に貫通する中心孔を有するスクラップ部と、
前記中心孔の内側に前記スクラップ部と連続して配置されて前記外コアの一部を構成するコア板部と、を有する板部材を形成する板部材形成工程S10と、
前記板部材を積層して前記外コアを有する積層体を形成する積層工程S20と、
前記積層体と前記内コアとを、少なくとも一部を径方向に隙間を介して金型内に設置する金型設置工程S30と、
前記金型内の隙間に溶融した充填材料を流し込み、少なくとも一部が前記外コアの間に位置する前記充填部を形成し、成形体を形成する成形体形成工程S40と、
前記スクラップ部と前記コア板部とを分離する分離工程S50と、
を有するロータの製造方法。 - 前記成形体形成工程S40よりも後に設けられ、前記内コアの内部にシャフトを固定するシャフト取付工程S60を、さらに有する請求項1に記載のロータの製造方法。
- 前記金型設置工程S30よりも前に設けられ、前記内コアの内部にシャフトを固定するシャフト取付工程S601を、さらに有し、
前記金型設置工程S30では、前記内コアの少なくとも前記充填部に覆われる部分が前記金型の内部に設置され、前記内コアの前記充填部から突出する部分が前記金型の外部に設置される請求項1に記載のロータの製造方法。 - 前記金型設置工程S30よりも前に設けられ、
前記内コアの外周面に径方向内側に窪む溝部を形成する工程を、さらに有し、
前記金型設置工程S30において、前記溝部が、前記金型内の前記充填材料が流し込まれる隙間と面して配置される請求項1から請求項3のいずれかに記載のロータの製造方法 。 - 前記内コアは、径方向に隣接する複数の筒体を含んでいる請求項1から請求項4のいずれかに記載のロータの製造方法。
- 前記金型設置工程S30では、前記内コアの少なくとも径方向最も外側に配置される筒体が、前記金型内に設置される請求項5に記載のロータの製造方法。
- 前記内コアは環状板材を積層した積層筒体であり、
前記金型設置工程S30よりも前に設けられ、
前記内コアの一部を構成する環状板材を形成する環状板材形成工程と、前記環状板材を積層して前記積層筒体を形成する内コア形成工程とを、さらに有する請求項1から請求項4のいずれかに記載のロータの製造方法。 - 前記複数の筒体のうち少なくとも一つが、環状板材を積層した積層筒体であり、
前記金型設置工程S30よりも前に設けられ、
前記環状板材を形成する環状板材形成工程と、前記環状板材を積層して前記積層筒体を形成する内コア形成工程とを、さらに有する請求項5または請求項6に記載のロータの製造方法。 - 中心軸に沿って配置された筒状の内コアと、
前記内コアの内部に固定されるシャフトと、
前記内コアの径方向外側に周方向に並んで配置された複数の外コアと、
前記内コアおよび前記外コアの少なくとも一部を覆う充填部と、
少なくとも前記外コアを励磁する複数の永久磁石と、を有し、
前記内コアは、径方向に隣接する複数の筒体を含み、
前記外コアは、軸方向に積層されたコア板部を有するロータ。 - 前記内コアは、環状板材を積層した積層筒体である請求項9に記載のロータ。
- 前記複数の筒体のうち、少なくとも一つが環状板材を積層した積層筒体である請求項9に記載のロータ。
- 前記シャフトは、前記内コアに対して着脱可能であり、
前記シャフトと前記内コアとを固定する固定部をさらに備える請求項9から請求項11のいずれかに記載のロータ。 - ステータと、
前記ステータに対して、中心軸を中心として相対的に回転可能な請求項9から請求項12のいずれかに記載のロータと、 を有するモータ。
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