JPS63124761A - アウタロ−タ型ハイブリツトモ−タのロ−タ製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ステップモータやＡＣモータとして使用され
るアウタロータ型ハイブリットモータのロータ製造方法
にｌ３１１する。

従来の技術 従来のハイブリットモータはインナロータ型が多く、こ
れはロータの中心部に円筒形で長さ方向に磁化された永
久磁石を右し、該永久磁石の周囲には外周に多くの歯（
凹凸）をもった成層珪素鋼板等の軟磁性体のロータコア
が２個の部分に分けて固着されロータを構成しており、
該軟磁性体の外周部の歯は上記永久磁石のＮ極側とＳ極
側では半ピッチずれている。そして、ステータの極歯（
極）には、上記ロータの軟磁性体の外周部の歯と同ピッ
チで小歯が設けられている。ロータの永久磁石の生み出
す磁束はロータの軸方向、即ちユニポーラ形の分布を取
り、ステータの巻線の作り出す磁束はロータ軸に垂直な
平面上で磁路を形成するヘテロポーラ形の磁路を形成し
、このユニポーラ分布の永久磁石による磁束とへテロポ
ーラ分布のステータ巻線による磁束とが作用し合ってト
ルクを発生するものである。又、アウタロータ型のもの
においても同様に、ロータの軸方向において極性が異な
るように永久磁石を配設し、該永久磁石のＮ極側とＳ極
側ではロータの積層コアに設けられた歯が半ピッチずれ
て配設されている。

発明が解決しようとする問題点 第４図はこのようなアウタロータ型ハイブリットモータ
として開発された一例を示すもので、モータ軸線方向（
モータの回転軸線方向）に切断した断面図である。

１はロータ、２はステータで、ロータヨーク３には永久
磁石４．５がモータ軸方向（第４図中１下方向）に分離
して間隔りをあけて固着され、各々の永久磁石は半径方
向（モータ軸と垂直方向）において磁化方向が逆になる
ように配設されている。即ち、ロータヨーク３面に対し
、一方の永久磁石４はＮ極側が固着され、他方の永久磁
石５はＳ極側が固着されている。そして、各永久磁石４
゜５には珪素鋼板等の軟磁性体の鋼板を成層した［Ｉ−
タコアロ、７が固着され、該ロータコア６．７の先端に
は一定ピッチの凹凸が設けられ、その凸状部でロータ歯
８、凹状部で谷９を形成している。

そして、このロータ歯８は、ロータコア４のロータ歯８
とロータコア５のロータ歯８は円周方向において半ピッ
チずれて配設されている。

１ｏはステータコアで、該ステータコア１０には各相の
極歯が設けられ、各極歯の先端にはロータコア６．７に
設けられたロ′−タ歯と同ピッチの凹凸が設けられ、そ
の凸状部で小歯１１を構成し、各極歯には各々の相の巻
線が巻かれている。

そして、ロータ歯８とステータの各極歯の小歯１１間は
所定のギャップ１３が保持されて、ステータをロータが
包囲している。

上述のような構成において、永久磁石４．５の生み出す
磁束は第４図に示すようにユニポーラ形の分布の磁路１
４を構成する。一方、巻線電流による磁束は巻線に電流
が流された極歯よりギャップ１３を通り、ロータコア４
，５内を円周方向に流れ、ギャップを通り巻線に電流が
流されている同相の他方の極歯へと流れるヘテロポーラ
形の磁路を構成する。そして、ハイブリットモータは永
久磁石のユニポーラ分布の磁束１４と、巻線電流による
ヘテロポーラ分布の磁束とが作用し合ってトルクを発生
するものである。

ところで、第４図に示すようなロータ構成であると着磁
をして永久磁石４．５とする場合、該永久磁石４．５の
磁化方向が逆であることから、特殊な着磁治具を必要と
する。第５図はこのような着磁治具の一例を示す平面図
で、第６図は該着磁治具で着磁を行っているときの断面
要部図で、該着磁治具３０は、着磁しようとするロータ
のロータコア６．７の内周面と同一半径弧面を有する略
扇状の支柱３１を有し、該支柱３１の扇状弧面から突出
し、永久磁石となる永久磁石材料４，５の内周面と同一
半径弧面で、かつ、２つの永久磁石材料４．５のモータ
軸方向の所定間隔りの幅の突出体３２を有し、該突出体
３２及び支柱３１の囲りに、永久磁石材料４，５の厚み
（ロータの半径方向の長さ）と略同一の厚みで、上記所
定！！ｌ隔しの幅の青磁コイル３３が巻かれており、ロ
ータ１の永久磁石材料４，５に着磁する場合は上記着磁
コイル３３．突出体３２をロータコア６．７及び永久磁
石材料４．５間の所定間隔ｌ−内に挿入し、第６図のよ
うな状態とし、着磁コイル３３に電流が流れれば該電流
により着磁コイル３３の囲りに発生する磁束は、第６図
に示すように一方のロータコア６、一方の永久磁石材料
４．ロータヨーク３、他方の永久磁石材料５．他方のロ
ータコア７と流れる磁路３４を通り、永久磁石材料４．
５をロータの半径方向に、かつ、磁化方向が逆になるよ
うに着磁する。そして、この部分的なＷｌａを繰り返し
、ロータ１の全周の永久磁石材料に着磁する。

以上のような、着磁作業を行わねばならないが、この方
法であると着磁が部分的にしか行われないから、着磁作
業を繰り返しロータ全周に対して行わねばならず、又、
着磁治具が複雑である。又、永久磁石材料４．５間の間
隔り内に着磁コイルを挿入しなければならないことから
、上記間隔りを小さくすれば着磁コイル幅が小さくなり
、磁化力が小さくなるため、上記間隔りを小さくするこ
とができない。そのため上記間隔りの長さが規制され、
その結果、モータの寸法を制限することとなる。さらに
、着磁コイル３３による磁束の磁路３４中に永久磁石材
料が２個あるため磁石の厚さが厚くなり、着磁作用が弱
くなるといった欠点がある。

そこで、本発明の目的は、上記着磁作業に伴う種々の欠
点を改善し、着磁作業が容易で強力な着磁ができるアウ
タロータ型ハイブリットモータのロータ製造方法を提供
することにある。

問題点を解決するための手段 ロータの半径方向に磁化され、磁化の向きが逆の２つの
永久磁石がロータの軸方向に所定間隙をあけロータヨー
クの内周面に固着されたアウタロータ型ハイブリットモ
ータのロータ製造方法において、本発明は、ロータヨー
クの内周面に永久磁石材料を固着し、該永久磁石材料上
にロータコアを固着したロータ部材を２個製造し、着磁
治具により各々のロータ部材の永久磁石材料を互いに磁
化の向きが逆になるようロータ半径方向に磁化し、その
後２つのロータ部材の永久磁石材料間が所定間隔になる
よう各ロータヨークを溶接してアウタロータ型ハイブリ
ットモータのロータを製造する。

作　　用 上述のように、ロータ部材を２個各々製造し、各々のロ
ータ部材の永久磁石材料に着磁した後ロータ部材のロー
タヨークを接合溶接しロータを製造するようにしたから
、１つのロータ部材の永久磁石材料に＠磁治具によって
ロータ半径方向に同−向きに着磁すればよいから着磁が
簡単であり、かつ、永久磁石材料に５６　！１　シた後
に各永久磁石間の間隔を所定間隔になるように、２つの
ロータ部のヨークを接合して溶接するから、永久磁石間
の間隔も任意の値とすることができ、アウタロータ型ハ
イブリットモータの設計が容易となる。又、−回の着磁
動作で１つの永久磁石材料に＠磁するようになるから、
着磁しようとする永久磁石材料の幅が同時に２つの永久
磁石材料に対し１１する場合と比べ半分となり強力な着
磁ができる。

実施例 第２図に示すように外径、内径が同一で、製造しようと
するアウタロータ型ハイブリットモータのロータヨーク
の長さく軸方向）の１／２のロータヨーク材料３ａ、３
ａの内周面に、一方の端面を一致させて管状の永久磁石
材料４，５を接合固着し、該永久磁石材料４，５上に珪
素鋼板等を成層して管状のロータコア６．７を接着固着
し、２つのロータ部材１ａ、１ｂを製造する。なお、ロ
ータコア６．７のロータ歯８の面は必要ならば研磨して
おく。

次に、第３図に示すように、一方のロータ部材１ａに対
し、管状の永久磁石材料４と略同一半径で略同一幅の着
磁コイル２１を有する着磁治具２１によって永久磁石材
料４にＭｆｉｌを行う。即ら、第３図に示すように、ロ
ータコア６の内周面と一致する着磁治具２０の突出部２
２をロータコア６内に嵌入させ、着磁コイル２１に電流
を流すと、着磁コイル２１の囲りにロータコア６、永久
磁石材料４．ロータヨーク３ａを通る磁路２３の磁束が
生じ、永久磁石材料４に対しロータの半径方向に着磁す
る。この場合、着磁コイル２１の囲りに発生する磁路２
３内には永久磁石材料４が１個しかなく、第６図に示し
た着磁方法と比較し、磁路中の永久磁石材料の厚さが１
／２となるので強力に着磁することができる。

こうして、一方のロータ部材１ａの永久磁石材料に着磁
した後、次に他方のロータ部材１ｂに対しても同様に着
磁を行うが、今回は、＠磁コイル２１に流す電流の向き
を逆にする。その結果、ロータ部材１ｂの永久磁石材料
５には、ロータ部材１ａの永久磁石４とは逆向きのＩｍ
を行うこととなる。

次に、永久磁石材料４，５に着磁され、永久磁石となっ
たロータ部材１ａ、１ｂをロータコア６゜７の内周と同
一の真円度のでた治具２５に第１図に示すように挿入し
、ロータコア６．７の歯８面を合わせ、かつ、ロータコ
ア６の歯８とロータコア７の歯８を半ピッチ円周方向に
ずらし、ロータ部材１ａ、Ｉｂのロータヨーク端面と永
久磁石４゜５の端面が一致していない側のロータヨーク
端面を相互に接合し、該接合面を溶接する。

その結果、ロータヨーク３の内周面に所定間隔りを隔て
て固着された半径方向に着磁され、互いに磁化方向が逆
な永久磁石４．５を有し、該永久磁石４．５上のロータ
コア６．７の歯のピッチが円周方向に半ピッチずれたロ
ータ１が製造されたこととなる。

なお、上記実施例においては、着磁治具２０により永久
磁石材料４又は永久磁石材料５に一括して着磁したが、
部分的な着磁を繰返し行って永久磁石材料４．５全体に
着磁させてもよい。

発明の効果 本発明は、ロータを２分割したロータ部材を各々製造し
、ロータ部材の永久磁石材料を各々別々に着磁するよう
にしたから、着磁が容易で、かつ、Ｎｉｌコイルから発
生する磁束の磁路中に１個の永久磁石材料しかなく、永
久磁石材料の厚さが薄くなるから強力な着磁ができる。

又、永久磁石材料に着磁した後、２つのロータ部材のロ
ータヨークを接合し溶接するようにしたから、２つの永
久磁石間の間隔を任意に設定することができ、モータ設
計を行うときの制限要素とはならず、モータ寸法の選択
の自由が増加し、モータ設計が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例において２つのロータ部材を
溶接したときの状態を示す図、第２図は同実施例におい
て２つのロータ部材の構成を示す図、第３図は同実施例
においてロータ部材に着磁するときの説明図、第４図は
本発明のロータ製造方法を採用しようとするアウタロー
タ型ハイブリットモータの一例の断面図、第５図は本発
明のロータ製造方法を採用する以前にロータの永久磁石
材料に着磁する場合の着磁治具の一例の平面図、第６図
は同着磁治具による着磁動作中のロータ断面図である。 １・・・ロータ、３・・・ロータコア、４，５・・・永
久磁石（材料）、６．７・・・ロータコア、２０・・・
着磁治具、２１・・・着磁コイル。 第１図 第２図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロータの半径方向に磁化され、磁化の向きが逆の
   ２つの永久磁石がロータの軸方向に所定間隙をあけロー
   タヨークの内周面に固着されたアウタロータ型ハイブリ
   ットモータのロータ製造方法において、ロータヨークの
   内周面に永久磁石材料を固着し、該永久磁石材料上にロ
   ータコアを固着したロータ部材を２個製造し、着磁治具
   により各々のロータ部材の永久磁石材料を互いに磁化の
   向きが逆になるようロータ半径方向に磁化し、その後２
   つのロータ部材の永久磁石材料間が所定間隔になるよう
   各ロータヨークを溶接してロータを製造することを特徴
   とするアウタロータ型ハイブリットモータのロータ製造
   方法。
2. （２）上記着磁治具は上記永久磁石材料の径と略同一の
   径を有する着磁コイルと、上記ロータコアの中心孔に嵌
   入する部材と、上記ロータヨークの端面と当接する部材
   とを有し、該着磁コイルに流れる電流により発生する着
   磁コイルの囲りの磁界が上記ロータコア、永久磁石材料
   、ロータヨークを通るような形状をしている特許請求の
   範囲第１項記載のアウタロータ型ハイブリットモータの
   ロータ製造方法。
3. （３）上記２つのロータ部材のロータヨークを溶接する
   際、真円度のでた治具に上記２つのロータ部材を嵌入し
   ロータコアの歯面を合せ、かつ、ロータコアの歯を半ピ
   ッチ円周方向にずらして固定し、その後ロータヨークを
   溶接する特許請求の範囲第１項又は第２項記載のアウタ
   ロータ型ハイブリットモータのロータ製造方法。