JPWO2017170982A1 - 回転電機用ロータ - Google Patents
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Abstract
磁石挿入孔(11)を備えたロータコア(10)と、磁石挿入孔(11)の内部に接着剤(30)で固定された永久磁石(20)と、を備え、永久磁石(20)は、矩形平面状に形成された磁石側平面部(PM)を有し、磁石挿入孔(11)は、その内面に、磁石側平面部(PM)に対向する平面状に形成された孔側平面部(PH)を有し、接着剤(30)は、発泡性を有しており、磁石側平面部(PM)における4つの隅部に少なくとも設けられ、磁石側平面部(PM)の中央部における接着剤(30)の厚みが4つの隅部における接着剤(30)の厚みよりも薄い。
Description
本実施形態では、回転電機1はインナーロータ型の回転電機であり、ロータ3は、ステータ2に対して相対回転可能な状態で、ステータ2の径方向内側R1に配置されている。
外側内面部11Bは、永久磁石20に対して径方向外側R2に位置しており、永久磁石20の外側表面部20Bに対向する面である。第一側内面部11Cは、永久磁石20に対して周方向第一側C1に位置しており、永久磁石20の第一側表面部20Cに対向する面である。第二側内面部11Dは、永久磁石20に対して周方向第二側C2に位置しており、永久磁石20の第二側表面部20Dに対向する面である。本例では、これら内側内面部11A、外側内面部11B、第一側内面部11C及び第二側内面部11Dの夫々は、平面矩形状に形成されている。尚、本実施形態の内側内面部11Aが、「孔側平面部PH」に相当する。
このカプセルは、例えば、加熱によって気化する液体等が封入された熱可塑性樹脂のカプセルとされる。接着剤30は、磁石挿入孔11の内面と永久磁石20の表面との間に設けられており、これら磁石挿入孔11の内面と永久磁石20の表面とを接着する。ここで、接着剤30は、少なくとも、永久磁石20の磁石側平面部PMと磁石挿入孔11の孔側平面部PHとの間に設けられる。本実施形態では、接着剤30は、磁石挿入孔11の孔側平面部PHとしての内側内面部11Aと永久磁石20の磁石側平面部PMとしての内側表面部20Aとの間に加えて、磁石挿入孔11の第一側内面部11Cと永久磁石20の第一側表面部20Cとの間、磁石挿入孔11の第二側内面部11Dと永久磁石20の第二側表面部20Dとの間、にも設けられている。尚、本実施形態では、磁石挿入孔11の外側内面部11Bと永久磁石20の外側表面部20Bとの間には接着剤30は設けられておらず、外側内面部11Bと外側表面部20Bとは接触している。
準備工程S1は、永久磁石20に塗布する接着剤30を準備する工程である。上記のとおり、接着剤30は、発泡温度領域の温度で加熱することにより発泡して膨張すると共に硬化する、発泡接着剤である。また、接着剤30は、粘性を有している。乾燥成型工程S3において乾燥させる前は、比較的粘性が高く、乾燥成型工程S3において乾燥させることで、粘性が低下する。
塗布工程S2は、接着剤30を磁石側平面部PMとしての内側表面部20Aにおける4つの隅部P2に少なくとも塗布する工程である。本実施形態では、上記のとおり、塗布工程S2において、永久磁石20の内側表面部20A、第一側表面部20C及び第二側表面部20Dに接着剤30を塗布する。より具体的には、本実施形態では、この塗布工程S2において、内側表面部20Aの全面、第一側表面部20Cの全面及び第二側表面部20Dの全面に、接着剤30を塗布する。尚、本明細書において、接着剤30を塗布する塗布工程S2は、接着剤30を設ける「設置工程」の一態様である。本実施形態では、「設置工程」として「塗布工程S2」を例示して説明するが、「設置工程」はこれに限定されるものではなく、例えば、型材を用いて対象箇所に接着剤30を流し込む「注入工程」等の接着剤30を設けるための各種の工程も「設置工程」の一態様である。
乾燥成型工程S3は、接着剤30を発泡温度領域より低い温度で乾燥させると共に、内側表面部20Aに塗布された接着剤30を、内側表面部20Aの中央部P3における接着剤30の厚みが4つの隅部P2における接着剤30の厚みよりも薄くなるように成型する工程である。後述する挿入工程S4により永久磁石20が磁石挿入孔11に挿入され、後述する膨張硬化工程S5により永久磁石20に塗布された接着剤30が膨張し、その膨張した接着剤30によって、磁石側平面部PMの4つの隅部P2は押圧される。この際、中央部P3における接着剤30の厚みは薄いため、磁石側平面部PMの中央部P3は押圧されない。そのため、磁石側平面部PMの4つの隅部P2の厚みを管理するだけで、永久磁石20を、磁石側平面部PMの傾きを抑制しつつ、磁石挿入孔11の内部における孔側平面部PHに対向する面に押し付けられた状態とすることができる。
このため、第二側型部材18は、押圧面の全体が一つの平面となっている。
挿入工程S4は、永久磁石20を磁石挿入孔11に挿入する工程である。上記のとおり、前工程である乾燥成型工程S3において、接着剤30は、所定の厚みに成型されていると共に乾燥されて粘性が低い状態となっている。また、この挿入工程S4では、図7に示すように、接着剤30は、発泡による膨張はしていない。従って、永久磁石20を磁石挿入孔11に挿入する際に、接着剤30が邪魔になることなく、容易に挿入作業を行うことができる。これにより、成型した接着剤30の形がくずれることも抑制できる。
膨張硬化工程S5は、接着剤30を発泡温度領域の温度で加熱し、接着剤30を膨張させると共に硬化させる工程である。本実施形態では、この膨張硬化工程S5は、接着剤30が塗布された永久磁石20が磁石挿入孔11に挿入された状態のロータ3の全体を加熱することにより行う。内側表面部20Aに塗布された接着剤30は、内側表面部20Aと内側内面部11Aとの間で膨張する。これにより、永久磁石20は径方向外側R2に押されて、永久磁石20の外側表面部20Bが、磁石挿入孔11の外側内面部11Bに当接する。この状態で接着剤30が硬化することで、永久磁石20の径方向Rの位置決めが行われる。
次に、回転電機用ロータ及びその製造方法のその他の実施形態について説明する。
なお、図8の例では、フラックスバリアとして機能する空隙が、各磁石挿入孔11と連続して、各磁石挿入孔11の周方向Cの両側に形成されている。
しかし、磁石側平面部PMに中央領域T3以外にも接着剤30の厚みが薄い領域がある場合には、当該領域を対象領域T4として、油路12により径方向内側R1から油を供給してもよい。また、油路12は必ず備える必要があるものではない。従って、例えば図8や図9に示すように、ロータコア10が、油路12を備えない構成であってもよい。
以下、上記において説明した回転電機用ロータの概要について説明する。
11:磁石挿入孔
20:永久磁石
21:周縁
30:接着剤
A:ロータ回転軸
L:軸方向
PH:孔側平面部
PM:磁石側平面部
P1:内側辺部(辺部)
P2:内側隅部(隅部)
P3:内側中央部(中央部)
R1:径方向内側
S1:準備工程
S2:塗布工程(設置工程)
S3:乾燥成型工程
S4:挿入工程
S5:膨張硬化工程
T4:対象領域
Claims (7)
- ロータ回転軸に沿う方向である軸方向に延びる磁石挿入孔を備えたロータコアと、
前記磁石挿入孔の内部に接着剤で固定された永久磁石と、を備え、
前記永久磁石は、矩形平面状に形成された磁石側平面部を有し、
前記磁石挿入孔は、その内面に、前記磁石側平面部に対向する平面状に形成された孔側平面部を有し、
前記接着剤は、発泡接着剤であり、前記磁石側平面部における4つの隅部に少なくとも設けられており、前記磁石側平面部の中央部における前記接着剤の厚みが前記4つの隅部における前記接着剤の厚みよりも薄い回転電機用ロータ。 - 前記接着剤は、前記磁石側平面部の周縁に沿った4つの辺部のうち、前記4つの隅部を含む対向する2つの辺部に沿って少なくとも設けられており、前記磁石側平面部の中央部における前記接着剤の厚みが前記対向する2つの辺部における前記接着剤の厚みよりも薄い請求項1に記載の回転電機用ロータ。
- 前記接着剤は、前記磁石側平面部の周縁に沿った4つの辺部の全てに沿って設けられており、前記磁石側平面部の中央部における前記接着剤の厚みが前記4つの辺部における前記接着剤の厚みよりも薄い請求項2に記載の回転電機用ロータ。
- 前記磁石側平面部の法線が、前記ロータコアの径方向内側を向く成分を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
- 前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向を向く側面部を有し、
前記接着剤は、前記磁石側平面部に加えて、前記側面部にも設けられている請求項4に記載の回転電機用ロータ。 - 前記磁石側平面部における、前記接着剤の厚みが前記4つの隅部より薄い領域を対象領域として、
前記ロータコアは、前記対象領域に向けて径方向内側から油を供給する油路を備えている請求項4又は5に記載の回転電機用ロータ。 - 前記接着剤は、発泡後の発泡接着剤である請求項1から6のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
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