JPH09294356A - ロータ用磁石の被覆装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】円筒部材に永久磁石を挿入する際に、前記円筒
部材と前記永久磁石が摺接することを確実に阻止し、ロ
ータに前記永久磁石を被覆して該円筒部材を効率的に装
着させることを可能にする。 【解決手段】可動治具３２と、保持治具３６とを備え、
この可動治具３２は、各永久磁石２６に対応して設けら
れる複数の突起部４２を有するとともに、各突起部４２
には、円筒部材２８を保持治具３６の爪部４８による拡
径直径よりも大径に拡径させるためにその直径が設定さ
れた膨出部４５が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータに、永久磁
石を被覆して円筒部材を装着させるためのロータ用磁石
の被覆装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータは、一般的に、所定の相数に対応
する巻線が設けられたステータコア（固定子鉄心）と、
外周面に複数の永久磁石が設けられてこのステータコア
内に回転可能に配設されるロータとを備えている。この
種のロータは、通常、シャフト（回転軸）とヨークとを
備え、このヨークの外周面に所定角度ずつ離間して複数
個の永久磁石が配設されるとともに、前記永久磁石は、
繊維強化樹脂製の円筒部材に被覆されることにより前記
ヨークの外周面に押圧保持されている。

【０００３】この場合、永久磁石をヨークの外周面に確
実に押圧保持させるためには、円筒部材を前記永久磁石
に強力に密着させる必要があるが、これにより、前記円
筒部材の直径がロータの直径よりもかなり小径に設定さ
れることになる。このため、円筒部材の装着作業、すな
わち、永久磁石の被覆作業が相当に煩雑なものとなって
しまう。

【０００４】そこで、特開平７−３３６９６６号公報に
開示されているように、円筒部材を流体圧で強制的に拡
径させた状態で、ロータおよび永久磁石がこの円筒部材
内に挿入された後、前記流体を排出させて該円筒部材で
前記永久磁石を被覆させる方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
技術では、先ず、図１６Ａに概略的に示すように、ロー
タ２および永久磁石３が保持治具４と可動治具５に支持
されるとともに、円筒部材６がケーシング７に配置さ
れ、このケーシング７に装着されたＯリング８と前記保
持治具４および可動治具５で前記円筒部材６の端部が拡
径挟持されている。

【０００６】次いで、ケーシング７内に流体が供給さ
れ、円筒部材６がこの流体圧を介して拡径された状態
で、ロータ２および永久磁石３が可動治具５と一体的に
前記円筒部材６内に挿入される。

【０００７】その際、図１６Ｂに示すように、可動治具
５が円筒部材６内に挿入されると、この可動治具５と保
持治具４との間で前記円筒部材６が縮径し、前記保持治
具４の爪部４ａ同士の間で該円筒部材６が直線状に引張
される。このため、可動治具５と一体的に円筒部材６内
に挿入される永久磁石３は、前記円筒部材６の直線部分
に摺接し、前記永久磁石３の表面や該円筒部材６に損傷
が発生するという問題が指摘されている。

【０００８】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、円筒部材に永久磁石を挿入する際に、前記円筒部
材と前記永久磁石が摺接することを確実に阻止し、ロー
タに前記永久磁石を被覆して該円筒部材を効率的に装着
させることが可能なロータ用磁石の被覆装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、外周に複数の永久磁石が所定の角度間
隔ずつ離間して配設されたロータが保持治具および可動
治具に支持されるとともに、前記保持治具の爪部と前記
可動治具の突起部とが、円筒部材の挿入側端部に一体的
に圧入されて前記挿入側端部が拡径される。ここで、可
動治具に設けられた突起部は、保持治具の爪部よりも外
方に突出する膨出部を有している。

【００１０】従って、可動治具が、ロータおよび永久磁
石と共に円筒部材内に挿入される際に、この可動治具の
突起部に形成された膨出部により前記円筒部材がさらに
外方に拡径される。これにより、突起部から保持治具の
爪部に向かって縮径する円筒部材に永久磁石が摺接する
ことがなく、この永久磁石や円筒部材が損傷することを
確実に阻止して前記永久磁石の被覆作業が円滑かつ効率
的に遂行される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
ロータ用磁石の被覆装置３０により被覆されたモータ１
０の分解斜視図を示す。このモータ１０は、三相の巻線
１２ａ〜１２ｃが装着されるステータコア１４と、この
ステータコア１４の中空部１４ａに回転可能に配設され
るロータ１６とを備える。

【００１２】ステータコア１４は、積層された複数枚の
鋼板１８が一体的に接着されて形成されており、このス
テータコア１４の内周面には、巻線１２ａ〜１２ｃを配
設させるための複数のスロット２０が所定角度間隔離間
しかつ軸方向に並列して設けられる。

【００１３】ロータ１６は、シャフト２２とヨーク２４
とを備え、このヨーク２４の外周面に所定角度ずつ離間
して溝部２４ａが形成され、各溝部２４ａに永久磁石２
６が配置される。円筒部材２８が、本実施形態に係る被
覆装置３０を介して永久磁石２６を一体的に被覆した状
態でロータ１６に装着される。円筒部材２８は、繊維強
化樹脂をワインディングすることにより形成されてい
る。

【００１４】図２に示すように、被覆装置３０は、ロー
タ１６の端面１６ａを位置決め支持する可動治具３２
と、前記ロータ１６の溝部２４ａに配置された永久磁石
２６全体を挿入する挿入溝３４が設けられるとともに、
前記可動治具３２と一体的に円筒部材２８の挿入側端部
２８ａに圧入されて前記挿入側端部２８ａを前記挿入溝
３４の開口外周直径よりも大径に拡径させる保持治具３
６と、前記ロータ１６と前記永久磁石２６を前記可動治
具３２に係合させた状態で、前記保持治具３６の案内作
用下に該可動治具３２を前記ロータ１６および前記永久
磁石２６と一体的に前記円筒部材２８内に挿入させる押
圧手段３８とを備える。

【００１５】可動治具３２は、略円盤状を有しており、
ロータ１６の端面１６ａを載置する係合面４０と、各永
久磁石２６に対応して設けられる複数の突起部４２とを
有するとともに、各突起部４２間に溝部４４が形成され
る。突起部４２には、円筒部材２８を保持治具３６によ
る拡径直径よりも大径に拡径させるためにその直径が設
定された膨出部４５が形成される。この膨出部４５は、
突起部４２の幅寸法より小さく設定されるとともに、円
弧状の外周面を有している。

【００１６】保持治具３６は、永久磁石２６の長さに対
応した軸長に設定された略円筒状を有しており、ロータ
１６が配設される貫通孔４６に連通し各永久磁石２６を
挿入するための複数の挿入溝３４が形成される。保持治
具３６の下端には、分割された複数の爪部４８が設けら
れる。この爪部４８は、可動治具３２の溝部４４に嵌合
して突起部４２と一体的に円筒部材２８を挿入溝３４の
開口外周直径よりも大径に拡径させ、かつ前記突起部４
２の膨出部４５よりも内方に位置するようにその直径が
設定される（図３および図４参照）。

【００１７】保持治具３６の外周端縁部に固定手段５０
が設けられる。固定手段５０は、保持治具３６に固着さ
れた複数のピン部材５２と、このピン部材５２を中心に
回転自在に配設される係止片５４とを備え、この係止片
５４は、略半円状に形成されている。

【００１８】図５〜図７に示すように、被覆装置３０
は、円筒部材２８を挿入配置させるとともにこの円筒部
材２８の外周面との間に間隙Ｈが形成される内周面６０
を有した第１ケーシング部材６２と、この第１ケーシン
グ部材６２に対して相対的に移動可能な第２ケーシング
部材６４と、前記第１ケーシング部材６２と前記第２ケ
ーシング部材６４を、前記円筒部材２８およびロータ１
６を収容して密封状態に結合させるクランプ手段６６
と、油圧を介して前記円筒部材２８を前記内周面６０に
押圧させることにより該円筒部材２８を拡径させるため
の流体供給手段６８とを備える。

【００１９】第１ケーシング部材６２は、基台７０に保
持されており、上方に開口部７２を有する略有底円筒状
に構成され、この開口部７２に突起部７４が設けられる
（図７参照）。突起部７４の内周面に逃げ溝７６が周回
形成されるとともに、この突起部７４の下端側には、外
方に突出して係止用フランジ部７８が設けられ、内方に
突出してＯリング７９を配置するためのリング状支持部
８０が設けられる。

【００２０】第１ケーシング部材６２の下端側には、水
平方向に向かって流体供給手段６８を構成する流体通路
８２が形成され、この流体通路８２に一端が接続された
管路８４の他端が、コントローラ８６に制御される油圧
ポンプ８８に接続されている（図５参照）。流体通路８
２は、孔部９０を介して第１ケーシング部材６２内に連
通しており、この孔部９０には、押圧手段３８を構成す
る下側セット部材９２がＯリング９３を介して液密に保
持された状態で摺動自在に挿入される（図７参照）。

【００２１】この下側セット部材９２は、略円柱状を有
しており、その上端部には大径部９４が設けられる。下
側セット部材９２の下端部には、押し上げシリンダ９６
から上方に延びるロッド９８が連結される一方、この押
し上げシリンダ９６は、管路９７ａ、９７ｂを介して油
圧ポンプ８８に接続される。

【００２２】第２ケーシング部材６４は、後述する旋回
ユニットに保持されており、下方に開口部９９を有する
略有底円筒状に構成され、その下端部には、外方に突出
して係止用フランジ部１００が設けられる。第２ケーシ
ング部材６４の上端側に、押圧手段３８を構成する上側
セット部材１０２がＯリング１０３（図１０参照）を介
して液密に保持された状態で摺動自在に挿入されるとと
もに、この上側セット部材１０２は、旋回ユニット（後
述する）に装着された圧入シリンダ１０４から下方に延
びているロッド１０６に連結される。

【００２３】上側セット部材１０２の下端部には、凹凸
状大径部１０８が設けられ（図６および図１０参照）、
この大径部１０８が第２ケーシング部材６４の上端面に
係合してこの第２ケーシング部材６４を保持している。
圧入シリンダ１０４は、管路１０９ａ、１０９ｂを介し
て油圧ポンプ８８に接続されている（図５参照）。

【００２４】クランプ手段６６は、基台７０に固着され
た複数のシリンダ１１０を備え、各シリンダ１１０から
第１ケーシング部材６２の中心方向に向かって延びるロ
ッド１１２にクランプ部材１１４が連結される。クラン
プ部材１１４の先端に把持部１１６が設けられており、
この把持部１１６が第１ケーシング部材６２のフランジ
部７８と第２ケーシング部材６４のフランジ部１００を
一体的に挟持することにより、前記第１および第２ケー
シング部材６２、６４が液密に固定される。

【００２５】図５において、参照符号１２０で示される
搬送手段は、昇降シリンダ１２２を備え、この昇降シリ
ンダ１２２が管路１２４ａ、１２４ｂを介してコントロ
ーラ８６に接続される。昇降シリンダ１２２から上方に
延びるロッド１２６は、ガイドロッド１２８に連結さ
れ、このガイドロッド１２８を昇降自在に案内するガイ
ド筒体１２９が基台７０に固定される。ガイドロッド１
２８に旋回ユニット１３０が旋回自在に配設されるとと
もに、このガイドロッド１２８の上端部に取付部材１３
２を介して旋回モータ１３４が固着される。旋回モータ
１３４から下方に突出する回転軸１３６に第１歯車１３
８が固着され、この第１歯車１３８が、旋回ユニット１
３０に設けられた大径な第２歯車１４０に噛合する。

【００２６】旋回ユニット１３０には、互いに所定の角
度だけ離間して第１取付部１４２と第２取付部１４４が
設けられ、この第１取付部１４２に押圧手段３８を構成
する圧入シリンダ１０４が下方に向かって固定される。
第２取付部１４４には、下方に向かって治具搬送用支持
ロッド１４６が設けられ、この支持ロッド１４６の下端
に大径部１４８が形成される。支持ロッド１４６には、
保持治具３６と可動治具３２とが離脱自在に保持され
る。

【００２７】次に、このように構成される被覆装置３０
の動作について説明する。

【００２８】先ず、図７に示すように、下側セット部材
９２が上昇された状態で、円筒部材２８が、第１ケーシ
ング部材６２の内周面６０との間に間隙Ｈを形成して配
置された後、搬送手段１２０を介して保持治具３６と可
動治具３２が一体的に搬送される。その際、保持治具３
６は、係止片５４により支持ロッド１４６の大径部１４
８に保持されるとともに、この保持治具３６の爪部４８
が可動治具３２の溝部４４に嵌合し、その摩擦力によっ
て前記可動治具３２が該保持治具３６に保持されてい
る。

【００２９】そして、旋回モータ１３４の作用下に第１
および第２歯車１３８、１４０を介して旋回ユニット１
３０が所定の角度だけ旋回されて支持ロッド１４６が第
１ケーシング部材６２と同軸的に配置される。次いで、
昇降シリンダ１２２が駆動され、ロッド１２６と一体的
にガイドロッド１２８が下降し、支持ロッド１４６に保
持されている可動治具３２および保持治具３６の突起部
４２および爪部４８が円筒部材２８を拡径させてこの円
筒部材２８の端部２８ａに挿入される（図８参照）。

【００３０】そこで、係止片５４が回転されて第１ケー
シング部材６２の突起部７４にこの係止片５４が係合さ
れるとともに、前記係止片５４が支持ロッド１４６の大
径部１４８から離脱する。これにより、保持治具３６が
第１ケーシング部材６２に保持され、さらに可動治具３
２が下側セット部材９２の大径部９４上に載置されるこ
とになり、昇降シリンダ１２２の作用下に支持ロッド１
４６のみが上昇される。

【００３１】図９に示すように、ロータ１６の各溝部２
４ａに永久磁石２６が配置された状態で、前記ロータ１
６と前記永久磁石２６が一体的に保持治具３６の貫通孔
４６と挿入溝３４に挿入される。このため、ロータ１６
の端面１６ａは、可動治具３２の係合面４０に位置決め
支持されるとともに、各永久磁石２６は、前記可動治具
３２の各突起部４２に対応して載置される（図１０参
照）。

【００３２】次いで、第２ケーシング部材６４が、旋回
モータ１３４を介して第１ケーシング部材６２の上方に
配置された後、昇降シリンダ１２２の作用下に下降され
て前記第１ケーシング部材６２に係合する。このため、
第１ケーシング部材６２のフランジ部７８と第２ケーシ
ング部材６４のフランジ部１００が当接し、クランプ手
段６６を構成する各シリンダ１１０の作用下に各クラン
プ部材１１４の先端に設けられた把持部１１６が前記フ
ランジ部７８、１００を一体的に挟持する。これによ
り、第１ケーシング部材６２と第２ケーシング部材６４
が密封状態で結合される。

【００３３】次に、図１１に示すように、流体供給手段
６８を構成する流体通路８２に圧油が供給されると、こ
の圧油は、孔部９０から第１ケーシング部材６２内に導
入される。従って、第１ケーシング部材６２に配設され
ている円筒部材２８は、内周面６０に押圧保持されるこ
とになり、間隙Ｈに対応して強制的に拡径される。

【００３４】円筒部材２８が拡径された状態で、圧入シ
リンダ１０４が駆動される一方、押し上げシリンダ９６
が下方向に駆動、または滅勢される。このため、ロッド
１０６に連結された上側セット部材１０２が下降され、
この上側セット部材１０２の大径部１０８がロータ１６
および複数の永久磁石２６を一体的に下方に押圧する。
ロータ１６および永久磁石２６は、可動治具３２上に載
置されており、この可動治具３２と一体的に下降して拡
径保持されている円筒部材２８内に挿入される。その
際、第１ケーシング部材６２内の余剰な圧油は、ロータ
１６と保持治具３６の間隙から第２ケーシング部材６４
側に導出される。

【００３５】この場合、本実施形態では、可動治具３２
に設けられた突起部４２が、保持治具３６の爪部４８よ
りも外方に突出する膨出部４５を有している。このた
め、図４に示すように、可動治具３２が、ロータ１６お
よび永久磁石２６と共に円筒部材２８内に挿入される
際、この可動治具３２の突起部４２に形成された膨出部
４５により前記円筒部材２８がさらに外方に拡径され
る。

【００３６】これにより、図３および図４に示すよう
に、突起部４２から保持治具３６の爪部４８に向かって
縮径する円筒部材２８が永久磁石２６に摺接することが
ない。従って、永久磁石２６や円筒部材２８が損傷する
ことを確実に阻止でき、前記永久磁石２６の被覆作業が
円滑かつ効率的に遂行されるという効果が得られる。

【００３７】図１２に示すように、ロータ１６および永
久磁石２６を円筒部材２８内に挿入する作業が終了した
後、流体供給手段６８を構成する流体通路８２を介して
第１ケーシング部材６２内の圧油が油圧ポンプ８８側に
戻される。これによって、第１ケーシング部材６２内の
圧力が大気圧に減圧され、円筒部材２８が縮径されてこ
の円筒部材２８で永久磁石２６が被覆される。次に、ク
ランプ手段６６の作用下にクランプ部材１１４が第１お
よび第２ケーシング部材６２、６４から離間され、さら
に昇降シリンダ１２２を介して前記第２ケーシング部材
６４が上昇される。

【００３８】そこで、図１３に示すように、搬送手段１
２０を構成する支持ロッド１４６が第１ケーシング部材
６２に配置され、係止片５４が回転されて保持治具３６
がこの支持ロッド１４６に保持される。そして、支持ロ
ッド１４６が、保持治具３６と一体的に上昇されて第１
ケーシング部材６２から離間された後、押し上げシリン
ダ９６の作用下に下側セット部材９２がロータ１６と一
体的に上昇され（図１４参照）、このロータ１６が前記
第１ケーシング部材６２から取り出される。

【００３９】さらに、図１５に示すように、ロータ１６
の両端部から外方に延在する円筒部材２８の余分な端部
が切断されるとともに、可動治具３２がこのロータ１６
から離脱される。これにより、ロータ１６の永久磁石２
６に対する円筒部材２８の被覆作業が終了する。

【００４０】

【発明の効果】本発明に係るロータ用磁石の被覆装置で
は、可動治具に設けられた突起部に、保持治具の爪部よ
りも外方に突出する膨出部が形成されるため、この可動
治具が、ロータおよび永久磁石と共に円筒部材内に挿入
される際に、前記突起部の膨出部により前記円筒部材が
さらに外方に拡径される。これにより、突起部から保持
治具の爪部に向かって縮径する円筒部材に永久磁石が摺
接することがなく、簡単な構成で、この永久磁石や円筒
部材が損傷することを確実に阻止して前記永久磁石の被
覆作業が円滑かつ効率的に遂行される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る被覆装置により被覆さ
れるロータを組み込むモータの概略構成を示す分解説明
図である。

【図２】前記被覆装置の要部構成を示す分解斜視図であ
る。

【図３】前記被覆装置を構成する保持治具と可動治具の
一部断面平面図である。

【図４】前記保持治具と可動治具の動作を説明する一部
縦断面図である。

【図５】前記被覆装置の斜視説明図である。

【図６】前記被覆装置の正面図である。

【図７】第１ケーシング部材に円筒部材が配設された状
態の説明図である。

【図８】前記第１ケーシング部材に保持治具および可動
治具が配設された状態の説明図である。

【図９】前記第１ケーシング部材上にロータと永久磁石
が配設された状態の説明図である。

【図１０】前記第１ケーシング部材内に前記ロータと前
記永久磁石が配設された状態の説明図である。

【図１１】前記第１ケーシング部材に第２ケーシング部
材が連結されて圧油が供給された状態の説明図である。

【図１２】前記ロータの圧入作業が完了した状態の説明
図である。

【図１３】前記第１ケーシング部材から保持治具が離脱
される際の説明図である。

【図１４】前記第１ケーシング部材から被覆後のロータ
が取り出される際の説明図である。

【図１５】前記被覆後のロータから余分な円筒部材を切
断する際の説明図である。

【図１６】従来技術に係る被覆装置の説明図であり、図
１６Ａは、前記従来技術に係る被覆装置の一部縦断面図
であり、図１６Ｂは、前記従来技術に係る被覆装置の一
部平面説明図である。

【符号の説明】

１０…モータ １６…ロータ ２４ａ…溝部 ２６…永久磁石 ２８…円筒部材 ３０…被覆装置 ３４…挿入溝 ３６…保持治具 ３８…押圧手段 ４０…係合面 ４２…突起部 ４５…膨出部 ６２、６４…ケーシング部材 ６６…クランプ
手段 ６８…流体供給手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周に複数の永久磁石が所定の角度間隔ず
   つ離間して配設されたロータに、前記永久磁石を被覆し
   て円筒部材を装着させるためのロータ用磁石の被覆装置
   であって、 前記ロータの外周に配置された前記永久磁石を挿入する
   挿入溝が設けられるとともに、前記挿入溝の間には、前
   記円筒部材の挿入側端部に圧入されて前記挿入側端部を
   前記挿入溝の開口外周直径よりも大径に拡径させる爪部
   が設けられる保持治具と、 前記ロータの端面を位置決め支持する突起部と前記爪部
   に対応する溝部とが交互に設けられ、該ローラおよび永
   久磁石と一体的に前記円筒部材に挿入される可動治具
   と、 を備え、 前記突起部は、前記爪部と一体的に前記円筒部材の挿入
   側端部に圧入されるとともに、該爪部よりも外方に突出
   する膨出部を有することを特徴とするロータ用磁石の被
   覆装置。