JP7247759B2 - Rotor manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ロータの製造装置に関する。 The present invention relates to a rotor manufacturing apparatus.
従来、ロータコアの外周に複数の永久磁石が設けられたロータを有するSPM(Surface Permanent Magnet)モータが知られている(例えば、特許文献1参照)。こうしたSPMモータでは、遠心力による永久磁石のロータコアからの脱落を防ぐために、永久磁石の外周を覆う筒状の保持部材が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an SPM (Surface Permanent Magnet) motor is known that has a rotor in which a plurality of permanent magnets are provided on the outer periphery of a rotor core (see, for example, Patent Document 1). Such an SPM motor is provided with a cylindrical holding member that covers the outer periphery of the permanent magnets in order to prevent the permanent magnets from falling off from the rotor core due to centrifugal force.
こうした保持部材は、フィラメントワインディング法により形成されている。フィラメントワインディング法では、炭素繊維からなる繊維束に熱硬化性樹脂を含浸させるとともに当該繊維束を永久磁石の外周に巻き付ける。そして、熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより保持部材を形成する。 Such a holding member is formed by a filament winding method. In the filament winding method, a fiber bundle made of carbon fibers is impregnated with a thermosetting resin, and the fiber bundle is wound around the outer periphery of a permanent magnet. Then, the holding member is formed by thermosetting the thermosetting resin.
ところで、モータの出力を増大させるべく、ロータの回転数を増加させたり、永久磁石を大きくしたりすると、永久磁石に作用する遠心力が増大するため、保持部材の強度を高める必要が生じる。しかしながら、上述したように炭素繊維により形成された保持部材は、保持部材の周方向においては炭素繊維の延在方向と一致することから、優れた引張強度を有する。一方、保持部材の径方向においては、周方向、すなわち炭素繊維の延在方向に比べて、引張強度が劣るといった問題がある。 By the way, if the number of rotations of the rotor is increased or the size of the permanent magnet is increased in order to increase the output of the motor, the centrifugal force acting on the permanent magnet will increase, so it will be necessary to increase the strength of the holding member. However, as described above, the holding member made of carbon fibers has excellent tensile strength because the circumferential direction of the holding member coincides with the extending direction of the carbon fibers. On the other hand, there is a problem that the tensile strength in the radial direction of the holding member is inferior to that in the circumferential direction, that is, the extending direction of the carbon fibers.
本発明の目的は、保持部材の径方向における引張強度を向上させることができるロータの製造装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotor manufacturing apparatus capable of improving the tensile strength of a holding member in the radial direction.
上記目的を達成するためのロータの製造装置は、ロータ本体と、前記ロータ本体の外周面に設けられる複数の永久磁石と、炭素繊維を有する繊維束及び前記繊維束に含浸された熱硬化性の樹脂を含み、前記複数の永久磁石の外周に巻き付けられることで前記複数の永久磁石を保持する保持部材と、を備えるロータに適用されるものであり、前記ロータ本体の軸線方向の両側部に対して凹凸の関係により係合する一対の係合部材と、前記一対の係合部材を回転可能に支持する一対の支持部を有し、前記軸線方向に沿って前記支持部の各々を移動させる第1駆動部と、前記第1駆動部に固定され、前記ロータ本体の軸線を中心に前記一対の係合部材のいずれか一方を回転させることで前記ロータ本体を回転させる第2駆動部と、を備え、前記側部及び当該側部に係合する前記係合部材のいずれか一方には、前記軸線を中心とする断面が正多角形状をなすとともに前記軸線方向に沿って他方に向かって突出する凸部が形成されており、前記他方には、前記凸部の外周面を構成する平面状の複数の外面にそれぞれ沿った平面状の複数の内面を有するとともに前記凸部が遊嵌される凹部が形成されている。 A rotor manufacturing apparatus for achieving the above object comprises a rotor body, a plurality of permanent magnets provided on the outer peripheral surface of the rotor body, a fiber bundle having carbon fibers, and a thermosetting magnet impregnated in the fiber bundle. a holding member that contains resin and holds the plurality of permanent magnets by being wound around the outer periphery of the plurality of permanent magnets, and is applied to both sides in the axial direction of the rotor body. and a pair of support portions that rotatably support the pair of engagement members, and each of the support portions is moved along the axial direction. and a second drive unit fixed to the first drive unit and configured to rotate one of the pair of engaging members about the axis of the rotor body to rotate the rotor body. One of the side portion and the engaging member engaged with the side portion has a regular polygonal cross section centered on the axis and protrudes toward the other along the direction of the axis. A convex portion is formed, and the other has a plurality of planar inner surfaces along the plurality of planar outer surfaces constituting the outer peripheral surface of the convex portion, and a concave portion into which the convex portion is loosely fitted. is formed.
同構成によれば、第1駆動部により、各支持部がロータ本体の軸線方向に沿って移動されることでロータ本体が同軸線方向に沿って移動する。また、第2駆動部により、ロータ本体の軸線を中心に係合部材の一方が回転されることでロータ本体が回転される。これにより、各永久磁石の外周に繊維束が巻き付けられる。 According to this configuration, the rotor body is moved along the coaxial direction by moving the support parts along the axial direction of the rotor body by the first driving part. In addition, the rotor body is rotated by rotating one of the engaging members about the axis of the rotor body by the second driving portion. Thereby, the fiber bundle is wound around the outer periphery of each permanent magnet.
ここで、例えば、ロータ本体の各側部を外周側から挟持する一対の挟持部を有し、当該一対の挟持部を回転させることでロータ本体に繊維束を巻き付ける構成の場合、各挟持部により各側部が挟持された際に、各側部において各挟持部による挟持の度合いが異なることがある。この場合、一方の側部と、他方の側部との軸心が互いにずれることでロータ本体が偏心するおそれがある。 Here, for example, in the case of a configuration in which a pair of holding portions are provided to hold each side portion of the rotor body from the outer peripheral side, and the fiber bundle is wound around the rotor body by rotating the pair of holding portions, each holding portion When each side is clamped, the degree of clamping by each clamp may differ on each side. In this case, the rotor main body may become eccentric due to the axial centers of the one side portion and the other side portion being shifted from each other.
この点、上記構成によれば、第2駆動部により一対の係合部材のいずれか一方を回転させることで、各側部と各係合部材とが凹凸の関係により係合された状態でロータ本体が回転する。ここで、断面が正多角形状をなす凸部が、凸部の外周面を構成する複数の外面にそれぞれ沿った複数の内面を有する凹部に遊嵌されるため、各側部と各係合部材とが係合されることで、ロータ本体の姿勢が自ずと決まるようになる。このため、ロータ本体の偏心を抑制できる。これにより、ロータ本体に巻き付けられた繊維束の姿勢がロータ本体の周方向の位置によってばらつくことを抑制できる。このため、保持部材における繊維束の含有率を高めることができる。したがって、保持部材の径方向における引張強度を向上させることができる。 In this regard, according to the above configuration, by rotating either one of the pair of engaging members by the second driving section, the rotor can be rotated in a state where each side portion and each engaging member are engaged with each other in a concave-convex relationship. The body rotates. Here, since the convex portion having a regular polygonal cross section is loosely fitted in the concave portion having a plurality of inner surfaces along the plurality of outer surfaces constituting the outer peripheral surface of the convex portion, each side portion and each engaging member By engaging with , the attitude of the rotor body is naturally determined. Therefore, the eccentricity of the rotor body can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the attitude of the fiber bundle wound around the rotor body from varying depending on the circumferential position of the rotor body. Therefore, the content of fiber bundles in the holding member can be increased. Therefore, the tensile strength in the radial direction of the holding member can be improved.
本発明によれば、ロータの保持部材の径方向における引張強度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the tensile strength in the radial direction of the holding member of the rotor.
以下、図1~図9を参照して、ロータの製造装置の一実施形態について説明する。
まず、図1及び図2を参照して、本実施形態のロータの製造装置(以下、製造装置100)により製造されるロータ10について説明する。
An embodiment of a rotor manufacturing apparatus will be described below with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
First, with reference to FIGS. 1 and 2, a
図1及び図2に示すように、ロータ10は、回転軸としてのシャフト20と、シャフト20の外周面に設けられた複数(本実施形態では12個)の永久磁石30と、各永久磁石30の外周に設けられ、各永久磁石30の外周を保持する円筒状の保持部材40とを備えている。なお、シャフト20は、ロータ本体の一例である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
シャフト20は、各永久磁石30が配置される円柱状の本体部21と、本体部21の軸線Cに沿う軸線方向の両側に形成された側部22とを有している。なお、以降において、軸線Cに沿う軸線方向を単に軸線方向と称する。
The
各側部22は、本体部21よりも拡径された拡径部23と、拡径部23から軸線方向に沿って突出する凸部24とにより構成されている。なお、拡径部23は、ロータ10を回転可能に支持するための軸受(図示略)が設けられる部分である。
Each
凸部24は、軸線Cを中心とする断面が正多角形状をなしている。本実施形態の凸部24の断面形状は、平面状の6つの外面24aにより形成される正六角形である。軸線方向に直交する方向において、凸部24の外周縁は、拡径部23の外周縁よりも外側に位置している。
The
図2に示すように、各永久磁石30は、軸線Cに直交する断面形状が軸線Cを中心とする円弧状をなしている。各永久磁石30は、シャフト20の本体部21の外周に配置されることで、全体として略円筒状をなしている。なお、図1、図4及び図9では、各永久磁石30同士の境界の図示を省略している。
As shown in FIG. 2, each
保持部材40は、繊維束50を各永久磁石30の外周に巻き付けるとともに熱硬化性の樹脂60(図3参照)を含浸させ、当該樹脂60を熱硬化することにより形成されている。繊維束50は、数千~数万本の炭素繊維からなるフィラメントが一方向に配列されることにより構成されている。本実施形態の熱硬化性の樹脂60は、エポキシ樹脂である。
The
保持部材40の外周面は、拡径部23の外周面と略面一となっている。したがって、軸線方向に直交する方向において、凸部24の外周縁は、保持部材40の外周縁よりも外側に位置している。
The outer peripheral surface of the
次に、製造装置100について説明する。
図3に示すように、製造装置100は、繊維束50が巻き付けられたボビン110と、繊維束50の張力を測定する張力測定装置120と、繊維束50に樹脂60を含浸させる樹脂槽130と、繊維束50をシャフト20に設けられた各永久磁石30の外周に巻き付ける巻き付け装置160とを備えている。繊維束50の供給方向における張力測定装置120の下流側には、巻き付け装置160に供給される繊維束50の上下方向の位置を規制する規制ローラ140が設けられている。繊維束50の供給方向における規制ローラ140と巻き付け装置160との間には、繊維束50をシャフト20に対して所定の角度にて案内する案内部150が設けられている。なお、以降において、繊維束50の供給方向の上流側及び下流側を単に上流側及び下流側と称する。
Next, the
As shown in FIG. 3, the
以下、製造装置100の各構成について詳細に説明する。
<ボビン110>
図3に示すように、ボビン110は、例えば、パウダーブレーキなどのブレーキ装置(図示略)に接続されており、繊維束50が所定の張力以上で引き出された場合に回転するように構成されている。本実施形態において、繊維束50が引き出される際のボビン110の回転方向は、図3における時計回りの方向である。したがって、繊維束50は、ボビン110の上方から引き出される。
Each configuration of the
<
As shown in FIG. 3, the
<張力測定装置120>
図3に示すように、張力測定装置120は、ボビン110から引き出された繊維束50を上方に持ち上げる第1ローラ121と、第1ローラ121の上流側及び下流側に配置された一対の第2ローラ122とを備えている。
<
As shown in FIG. 3, the
第1ローラ121には、ロードセル(図示略)が接続されている。これにより、繊維束50の張力が測定されている。なお、本実施形態では、張力測定装置120による測定結果、すなわち、繊維束50の張力の値がボビン110に連結された上記ブレーキ装置にフィードバックされている、これにより、繊維束50の張力が一定となるように上記ブレーキ装置が制御されている。
A load cell (not shown) is connected to the
<樹脂槽130>
樹脂槽130には、熱硬化性の樹脂60が貯留されている。樹脂槽130内には、下流側の第2ローラ122の周方向における一部が位置している。これにより、繊維束50が樹脂槽130内に案内されている。繊維束50が樹脂槽130内を通過することで、繊維束50内に樹脂60が含浸される。
<
A
<巻き付け装置160>
図4に示すように、巻き付け装置160は、各永久磁石30が設けられたシャフト20を軸線方向に沿って往復動させる第1駆動部170と、当該シャフト20を軸線Cを中心に回転させる第2駆動部180とを備えている。第1駆動部170及び第2駆動部180により、シャフト20を軸線方向に沿って往復動させるとともに、軸線Cを中心に回転させることで繊維束50が各永久磁石30の外周に巻き付けられる。
<
As shown in FIG. 4, the winding
第1駆動部170は、直動式のアクチュエータ171により軸線方向に沿って往復動可能に設けられた駆動テーブル172を備えている。
駆動テーブル172の上面には、軸線方向に互いに間隔をおいて設けられた一対の支持部173が取り外し可能に設けられている。各支持部173には、シャフト20の各凸部24に対して凹凸の関係により係合する係合部材174が軸線Cを中心に回転可能に設けられている。各係合部材174は、略円柱状をなしている。
The
A pair of
駆動テーブル172が軸線方向に沿って往復動することで、各支持部173及び各係合部材174が軸線方向に沿って往復動する。
第2駆動部180は、軸線方向の一方側における係合部材174に連結されている。以降において、一対の係合部材174のうち、第2駆動部180が連結される係合部材を係合部材174Aと称し、もう一方側の係合部材を係合部材174Bと称する。
As the drive table 172 reciprocates along the axial direction, each supporting
The
第2駆動部180は、駆動テーブル172の上面に固定されたモータ181と、モータ181の出力軸及び係合部材174Aを連結するカップリング182とを有している。したがってモータ181が回転することにより、係合部材174Aが回転する。
The
図4及び図5に示すように、各係合部材174におけるシャフト20の凸部24に対向する対向面175には、凸部24の各外面24aに沿った平面状の6つの内面176aを有するとともに凸部24が遊嵌される凹部176が形成されている。なお、図5は、係合部材174Bの凹部176と、当該凹部176に遊嵌される凸部24とを示す断面図である。なお、図5~図7においては、ハッチングを省略している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the facing
図5に示すように、凹部176の互いに隣り合う内面176a同士により形成される隅部には、外周側に向けて窪む逃げ部177が形成されている。逃げ部177の軸線方向に直交する断面形状は、略半円状をなしている。
As shown in FIG. 5, at corners formed by adjacent
図6及び図7に示すように、係合部材174Aを回転させることにより係合部材174Aの凹部176と、当該凹部176に遊嵌される凸部24とが係合するとともに、係合部材174Bの凹部176と、当該凹部176に遊嵌される凸部24とが係合する。より詳細には、各凹部176と各凸部24とが各係合部材174の回転方向の前側の部分において係合する。このとき、凸部24の互いに隣り合う外面24a同士により形成される各角部25は、各逃げ部177により逃がされる。
As shown in FIGS. 6 and 7, by rotating the engaging
以上のことから、モータ181のトルクが係合部材174を介してシャフト20に伝達されることでシャフト20が回転する。なお、モータ181の回転方向、すなわちシャフト20の回転方向は、図3における反時計回りの方向である。したがって、繊維束50は、シャフト20の下方から巻き付けられる。
As described above, the torque of the
図4に示すように、第1駆動部170の駆動テーブル172の上面には、回転するシャフト20の各拡径部23の表面上を摺動しつつ押さえる一対の押さえ部190が設けられている。各押さえ部190は、シャフト20に対して繊維束50が供給される側、すなわちシャフト20の上流側に設けられている。
As shown in FIG. 4, on the upper surface of the driving table 172 of the
図8に示すように、各押さえ部190は、軸線方向に互いに間隔をおいて駆動テーブル172の上面に固定された一対の支持板191と、これら支持板191同士の間に上下方向に互いに間隔をおいて並設され、軸線方向に沿って延在する一対の軸部192とを有している。各軸部192には、摺動ローラ193が回転可能に設けられている。
As shown in FIG. 8, each
シャフト20の回転時において、各拡径部23は、繊維束50の張力により各摺動ローラ193に対して押し付けられる。このため、シャフト20の回転に伴って各摺動ローラ193が回転する。
When the
<案内部150>
図4に示すように、案内部150は、ベース部151と、ベース部151から上方に延在する軸部152と、軸部152に対して回転可能に設けられた案内ローラ153とを有している。案内ローラ153の外側面は、シャフト20に向けて供給される繊維束50に接触している。これにより、案内ローラ153の上流側と下流側とで繊維束50の延在方向が変更されている。
<Guiding
As shown in FIG. 4, the
図9に示すように、シャフト20が第1駆動部170により軸線方向に沿って移動する際、案内部150は移動しない。このため、シャフト20の軸線方向における位置に関わらず、繊維束50はシャフト20に対して所定の角度にて案内される。
As shown in FIG. 9, when the
次に、製造装置100によるロータ10の製造方法について説明する。
まず、各永久磁石30が設けられたシャフト20を巻き付け装置160の駆動テーブル172に配置する。より詳細には、シャフト20の各凸部24を各係合部材174の凹部176に遊嵌させる。
Next, a method for manufacturing the
First, the
次に、ボビン110から繊維束50を引き出すとともに、当該繊維束50の端部を永久磁石30の外周面に例えば接着剤などにより固定する。
次に、駆動テーブル172を軸線方向に沿って往復動させるとともにモータ181を回転させる、すなわち、シャフト20を軸線方向に沿って往復動させるとともに軸線Cを中心に回転させる。これにより、繊維束50が各永久磁石30の外周に巻き付けられるとともに、繊維束50の層が複数積層される。なお、本実施形態では、保持部材40の外周面が拡径部23の外周面と略面一となるまで繊維束50の層を積層する。
Next, the
Next, the drive table 172 is reciprocated along the axial direction and the
ここで、繊維束50は、樹脂60が貯留された樹脂槽130内を通過するため、各永久磁石30の外周面には、樹脂60が含浸された繊維束50が巻き付けられる。
次に、繊維束50が巻き付けられたシャフト20を加熱炉(図示略)に収容して、樹脂60を熱硬化させる。これにより、保持部材40が形成される。
Here, since the
Next, the
このようにして、ロータ10が製造される。
本実施形態の作用について説明する。
モータ181により係合部材174Aを回転させることで、各凸部24と各凹部176とが凹凸の関係により係合された状態でシャフト20が回転する。ここで、断面が正多角形状をなす凸部24が、凸部24の外周面を構成する複数の外面24aにそれぞれ沿った複数の内面176aを有する凹部176に遊嵌されるため、各凸部24と各凹部176とが係合されることで、シャフト20の姿勢が自ずと決まるようになる。このため、シャフト20の偏心を抑制できる。これにより、シャフト20に巻き付けられた繊維束50の姿勢がシャフト20の周方向の位置によってばらつくことを抑制できる。このため、保持部材40における繊維束50の含有率を高めることができる。
Thus, the
The operation of this embodiment will be described.
By rotating the engaging
本実施形態の効果について説明する。
(1)第1駆動部170は、シャフト20の各側部22に対して凹凸の関係により係合する一対の係合部材174を回転可能に支持する一対の支持部173を有し、軸線方向に沿って各支持部173を移動させる。第2駆動部180は、第1駆動部170に固定され、シャフトの軸線Cを中心に一対の係合部材174のうち一方の係合部材174Aを回転させることでシャフト20を回転させる。各側部22には、軸線Cを中心とする断面が正多角形状をなすとともに軸線方向に沿って各係合部材174に向かって突出する凸部24が形成されている。各係合部材174には、凸部24の外周面を構成する平面状の複数の外面24aにそれぞれ沿った平面状の複数の内面176aを有するとともに凸部24が遊嵌される凹部176が形成されている。
Effects of the present embodiment will be described.
(1) The
こうした構成によれば、第1駆動部170により、各支持部173がシャフト20の軸線方向に沿って移動されることでシャフト20が軸線方向に沿って移動する。また、第2駆動部180により、シャフト20の軸線Cを中心に係合部材174Aが回転されることでシャフト20が回転される。これにより、各永久磁石30の外周に繊維束50が巻き付けられる。
According to such a configuration, the
ここで、例えば、シャフト20の各側部22を外周側から挟持する一対の挟持部を有し、当該一対の挟持部を回転させることでシャフト20に繊維束50を巻き付ける構成の場合、各挟持部により各側部22が挟持された際に、各側部22において各挟持部による挟持の度合いが異なることがある。この場合、一方の側部22と、他方の側部22との軸心が互いにずれることでシャフト20が偏心するおそれがある。
Here, for example, in the case of a configuration in which a pair of holding portions that hold each
この点、上記構成によれば、上記作用を奏することから、保持部材40の軸線Cを中心とした径方向における引張強度を向上させることができる。
(2)軸線方向に直交する方向において、凸部24の外周縁は、保持部材40の外周縁よりも外側に位置している。
In this respect, according to the above configuration, the tensile strength in the radial direction about the axis C of the holding
(2) In the direction orthogonal to the axial direction, the outer peripheral edge of the
こうした構成によれば、軸線方向に直交する方向において、凸部24の外周縁が保持部材40の外周縁よりも外側に位置しているため、凹部176と凸部24との係合部分が保持部材40の外周縁よりも外側に位置する。このため、第2駆動部180によりシャフト20に対してトルクを伝達する際に、係合部材174を介して凸部24に作用する外力を小さくすることができる。これにより、シャフト20に伝達させるトルクを増大させやすくなるため、繊維束50の張力を高めやすくなる。これにより、保持部材40における繊維束50の含有率を一層高めることができる。
According to such a configuration, since the outer peripheral edge of the
(3)各押さえ部190は、シャフト20よりも上流側において第1駆動部170に固定され、回転する各拡径部23の表面上を摺動しつつ押さえる。
こうした構成によれば、シャフト20の回転時において、各押さえ部190により、シャフト20の各拡径部23が支持される。これにより、シャフト20のうち繊維束50が巻き付けられる本体部21の両側の部分が支持されるようになる。これにより、繊維束50の張力によるシャフト20の曲げ変形が抑制され、シャフトの偏心を抑制できる。したがって、シャフト20に巻き付けられた繊維束50の姿勢がシャフト20の周方向の位置によってばらつくことを一層抑制できる。
(3) Each
According to such a configuration, each
(4)凹部176の互いに隣り合う内面176a同士により形成される隅部の各々には、外周側に向けて窪むとともに、凸部24の互いに隣り合う外面24a同士により形成される角部25を逃がす逃げ部177が形成されている。
(4) Each of the corners formed by the mutually adjacent
凹部176と凸部24とが係合することによって凸部24の角部25には応力集中が生じやすいため、角部25が塑性変形するおそれがある。この場合、凹部176の内面176aと凸部24の外面24aとが滑ることで、凹部176と凸部24との係合状態が適切に維持されなくなるおそれがある。
Since the engagement between the
この点、上記構成によれば、凹部176の隅部には、逃げ部177が形成されているため、凹部176の隅部と凸部24の角部25とが干渉することを抑制できる。したがって、凹部176と凸部24との係合状態が維持されやすくなる。
In this respect, according to the above configuration, since the
(5)案内部150は、シャフト20に向けて供給される繊維束50に接触することで当該繊維束50をシャフト20に対して所定の角度にて案内する。
こうした構成によれば、案内部150により、繊維束50がシャフト20に対して所定の角度にて案内される。このため、シャフト20に巻き付けられた繊維束50の姿勢がシャフト20の周方向の位置によってばらつくことをより一層抑制できる。
(5) The
According to such a configuration, the
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。なお、以下の図10及び図11にそれぞれ示す第1変更例及び第2変更例において、上記実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すとともに、対応する構成については、「100」及び「200」をそれぞれ加算した符号を付すことにより、重複した説明を省略する。 This embodiment can be implemented with the following modifications. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range. In addition, in the first modification and the second modification respectively shown in FIGS. 10 and 11 below, the same configurations as in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the corresponding configurations are denoted by "100" and "100". Duplicate description is omitted by assigning the reference numerals obtained by adding "200" to each.
・張力測定装置120は、測定結果をブレーキ装置にフィードバックしなくてもよい。
・永久磁石30の数は、適宜変更することができる。
・保持部材40を構成する繊維束50の層の数は、適宜変更することができる。
- The
- The number of
- The number of layers of the fiber bundles 50 forming the holding
・ロータ10は、側部22から軸線方向に沿って延在する軸部を有するものであってもよい。この場合、係合部材174の凹部176の底部に上記軸部が挿通される挿通孔を形成すればよい。
- The
・案内部150の位置を変更することで、シャフト20に向けて供給される繊維束50のシャフト20に対する所定の角度を適宜変更することもできる。
・案内部150は省略することもできる。
- By changing the position of the
- The
・逃げ部177の数や形状を適宜変更することもできる。
・図10に示すように、逃げ部を省略した凹部276を有する係合部材274を採用することもできる。
- The number and shape of the
- As shown in FIG. 10, an engaging
・押さえ部190の摺動ローラ193は、シャフト20の回転に伴って回転するものでなくてもよい。
・押さえ部190は、省略することもできる。
- The sliding
- The
・軸線方向に直交する方向において、凸部24の外周縁は、保持部材40の外周縁よりも内側に位置するものであってもよい。
・本実施形態における凸部24の断面形状は正六角形であったが、凸部24の断面形状は、正多角形であればよく、例えば正四角形や正八角形であってもよい。
- The outer peripheral edge of the
- Although the cross-sectional shape of the
・図11に示すように、拡径部223のみにより構成される側部222に形成された凹部376と、係合部材374に形成された凸部224とを係合させることでシャフト220を回転させるようにしてもよい。この構成によれば、シャフト220の軸線方向における体格の増大を抑制することができる。
・As shown in FIG. 11, the
・樹脂60は、熱硬化性の樹脂であれば、エポキシ樹脂に限定されない。他に例えば、フェノール樹脂であってもよい。
・本発明の適用対象は、ロータ本体がシャフト20により構成されるものに限定されない。他に例えば、シャフトと、当該シャフトの外周に設けられるロータコアとにより構成されるロータ本体を有するロータに対しても本発明を適用することができる。この場合、ロータコアの外周に複数の永久磁石30が設けられ、各永久磁石30の外周に保持部材40が設けられる。
- The
- The scope of application of the present invention is not limited to the one in which the rotor body is constituted by the
10…ロータ、20…シャフト、21…本体部、22…側部、23…拡径部、24…凸部、24a…外面、25…角部、30…永久磁石、40…保持部材、50…繊維束、60…樹脂、100…製造装置、110…ボビン、120…張力測定装置、121…第1ローラ、122…第2ローラ、130…樹脂槽、140…規制ローラ、150…案内部、151…ベース部、152…軸部、153…案内ローラ、160…巻き付け装置、170…第1駆動部、171…アクチュエータ、172…駆動テーブル、173…支持部、174…係合部材、174A…係合部材、174B…係合部材、175…対向面、176…凹部、176a…内面、177…逃げ部、180…第2駆動部、181…モータ、182…カップリング、190…押さえ部、191…支持板、192…軸部、193…摺動ローラ、220…シャフト、222…側部、223…拡径部、224…凸部、274…係合部材、276…凹部、276a…内面、374…係合部材、376…凹部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ロータ本体の軸線方向の両側部に対して凹凸の関係により係合する一対の係合部材と、
前記一対の係合部材を回転可能に支持する一対の支持部を有し、前記軸線方向に沿って前記支持部の各々を移動させる第1駆動部と、
前記第1駆動部に固定され、前記ロータ本体の軸線を中心に前記一対の係合部材のいずれか一方を回転させることで前記ロータ本体を回転させる第2駆動部と、
前記ロータ本体よりも前記ロータ本体に対して前記繊維束が供給される側において前記第1駆動部に固定され、回転する前記側部の各々の表面上を摺動しつつ押さえる一対の押さえ部と、を備え、
前記側部及び当該側部に係合する前記係合部材のいずれか一方には、前記軸線を中心とする断面が正多角形状をなすとともに前記軸線方向に沿って他方に向かって突出する凸部が形成されており、
前記他方には、前記凸部の外周面を構成する平面状の複数の外面にそれぞれ沿った平面状の複数の内面を有するとともに前記凸部が遊嵌される凹部が形成されている、
ロータの製造装置。 A rotor body having a columnar main body and side portions formed on both sides in the axial direction of the main body , a plurality of permanent magnets provided only on the outer peripheral surface of the main body , a fiber bundle having carbon fibers, and the A rotor manufacturing apparatus applied to a rotor comprising a holding member that contains a thermosetting resin impregnated in a fiber bundle and is wound only around the outer peripheries of the plurality of permanent magnets to hold the plurality of permanent magnets. and
a pair of engaging members that engage with both sides of the rotor body in the axial direction in a concave-convex relationship;
a first driving section having a pair of support sections that rotatably support the pair of engaging members, and for moving each of the support sections along the axial direction;
a second drive unit fixed to the first drive unit and configured to rotate the rotor body by rotating one of the pair of engaging members about the axis of the rotor body;
a pair of pressing portions fixed to the first driving portion on the side to which the fiber bundle is supplied to the rotor body rather than the rotor body, and pressing while sliding on the surface of each of the rotating side portions; , and
One of the side portion and the engaging member engaged with the side portion has a convex portion having a regular polygonal cross section centered on the axis and protruding toward the other along the direction of the axis. is formed and
The other has a plurality of planar inner surfaces along the plurality of planar outer surfaces constituting the outer peripheral surface of the protrusion, and is formed with a recess into which the protrusion is loosely fitted.
Rotor manufacturing equipment.
前記ロータ本体の軸線方向の両側部に対して凹凸の関係により係合する一対の係合部材と、
前記一対の係合部材を回転可能に支持する一対の支持部を有し、前記軸線方向に沿って前記支持部の各々を移動させる第1駆動部と、
前記第1駆動部に固定され、前記ロータ本体の軸線を中心に前記一対の係合部材のいずれか一方を回転させることで前記ロータ本体を回転させる第2駆動部と、を備え、
前記側部及び当該側部に係合する前記係合部材のいずれか一方には、前記軸線を中心とする断面が正多角形状をなすとともに前記軸線方向に沿って他方に向かって突出する凸部が形成されており、
前記他方には、前記凸部の外周面を構成する平面状の複数の外面にそれぞれ沿った平面状の複数の内面を有するとともに前記凸部が遊嵌される凹部が形成されており、
前記係合部材が回転することで、前記複数の外面と前記複数の内面とが前記係合部材の回転方向の前側の部分においてそれぞれ係合するとともに、前記複数の外面と前記複数の内面とが前記回転方向の後側においてそれぞれ離間するように構成されている、
ロータの製造装置。 It includes a rotor body, a plurality of permanent magnets provided on the outer peripheral surface of the rotor body, a fiber bundle having carbon fibers, and a thermosetting resin impregnated in the fiber bundle, and is wound around the outer periphery of the plurality of permanent magnets. A rotor manufacturing apparatus applied to a rotor comprising a holding member that holds the plurality of permanent magnets by
a pair of engaging members that engage with both sides of the rotor body in the axial direction in a concave-convex relationship;
a first driving section having a pair of support sections that rotatably support the pair of engaging members, and for moving each of the support sections along the axial direction;
a second drive unit that is fixed to the first drive unit and rotates the rotor body by rotating one of the pair of engagement members about the axis of the rotor body;
One of the side portion and the engaging member engaged with the side portion has a convex portion having a regular polygonal cross section centered on the axis and protruding toward the other along the direction of the axis. is formed and
The other is formed with a recess having a plurality of planar inner surfaces along the plurality of planar outer surfaces constituting the outer peripheral surface of the protrusion and into which the protrusion is loosely fitted ,
By rotating the engaging member, the plurality of outer surfaces and the plurality of inner surfaces are engaged with each other at the front side portion of the engaging member in the rotational direction, and the plurality of outer surfaces and the plurality of inner surfaces are engaged with each other. configured to be separated from each other on the rear side in the rotational direction,
Rotor manufacturing equipment.
前記凹部は、前記係合部材に形成されており、
前記軸線方向に直交する方向において、前記凸部の外周縁は、前記保持部材の外周縁よりも外側に位置している、
請求項1または請求項2に記載のロータの製造装置。 The convex portion is formed on the side portion,
The recess is formed in the engaging member,
In a direction orthogonal to the axial direction, an outer peripheral edge of the protrusion is located outside an outer peripheral edge of the holding member,
The rotor manufacturing apparatus according to claim 1 or 2 .
請求項2または請求項3に記載のロータの製造装置。 A pair of pressing portions are fixed to the first driving portion on the side of the rotor body to which the fiber bundle is supplied from the rotor body, and slide and press on the surface of each of the rotating side portions. prepare
4. The apparatus for manufacturing a rotor according to claim 2 or 3 .
請求項1~請求項4のいずれか一項に記載のロータの製造装置。 Each of the corners formed by the inner surfaces adjacent to each other is recessed toward the outer peripheral side, and a relief portion for escaping each of the corners formed by the outer surfaces adjacent to each other is formed.
The rotor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のロータの製造装置。 a guide portion that guides the fiber bundle at a predetermined angle with respect to the rotor main body by contacting the fiber bundle that is supplied toward the rotor main body;
The rotor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5 .
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2019
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