JP2009284631A - モータコアおよび製造方法とそれを用いた電動機 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、コギングトルクを低下させるモータコアを提供するとともに、生産性向上を図った製造方法およびこれらを用いた電動機を提供する。
【解決手段】接着剤５を用いて薄板材料６を長手方向に積層形成するモータコア１２において、前記薄板材料６が略円形で構成され、接着ポケット４を備え、前記接着ポケット４に接着剤５を堆積させ、隣接する前記薄板材料６を固定するものである。
【選択図】図３
【解決手段】接着剤５を用いて薄板材料６を長手方向に積層形成するモータコア１２において、前記薄板材料６が略円形で構成され、接着ポケット４を備え、前記接着ポケット４に接着剤５を堆積させ、隣接する前記薄板材料６を固定するものである。
【選択図】図３
Description
本発明は、モータコア及び電動機に関する。
従来のモータは、薄板であるモータコアを積層しているものである。積層する手段として、１枚ずつを溶接したり図１や図２に示すようなカシメ突起により積層する方法があるが、溶接することによりモータコアが熱変形しモータ特性を低下させたり、カシメ突起によりモータの磁気特性に悪影響を与えるなどしてコギングトルクを増大させている。
溶接でのモータコアの熱変形やカシメ突起による磁気特性の低下を低減させるためにモータコア間に接着剤を塗布し積層する方法がある（例えば、特許文献１参照）。このような積層方法では、安定したモータコア間の接着強度が得られなかったり、接着剤がモータの外部にはみ出しモータコアとモータフレームの締結関係を阻害したり、モータ特性上、接着剤が付着してはいけない部分に付着したりしてモータのコギングトルクを低減できないなどの課題があった。
このように溶接やカシメ突起及び接着剤によるモータコアの積層方法は、モータ特性の向上を阻害するものであった。
特開２００３−３３３７７１号公報
溶接でのモータコアの熱変形やカシメ突起による磁気特性の低下を低減させるためにモータコア間に接着剤を塗布し積層する方法がある（例えば、特許文献１参照）。このような積層方法では、安定したモータコア間の接着強度が得られなかったり、接着剤がモータの外部にはみ出しモータコアとモータフレームの締結関係を阻害したり、モータ特性上、接着剤が付着してはいけない部分に付着したりしてモータのコギングトルクを低減できないなどの課題があった。
このように溶接やカシメ突起及び接着剤によるモータコアの積層方法は、モータ特性の向上を阻害するものであった。
電動機の中で、位置決めや一定速度回転等を制御されるサーボモータにおいては、コギングトルクの低減が、トルクむらによる精度低減を抑制するために、年々要求が厳しくなってきている。
モータ特性、特にコギングトルクを低減するモータコア積層方法が要求されており、 溶接の種類や方法を改善しても、モータコアの熱変形をなくすことが困難なため要求される高いモータ特性を得ることが難しいといった問題が生じていた。
また、カシメ突起の形状やカシメの条件を改善することにより要求される高いモータ特性を実現する様々な方策があるが、モータの磁界の流れを阻害するカシメ突起があるために十分な精度を確保することができないといった問題が生じていた。
また、接着剤を用いた場合でも、接着剤が均一に薄板材料に付着しないために厚み差が生じたり、空気層ができることから、均一な磁界の流れを低下させる要因になるとともに、コアからはみ出した接着剤が成型治具に付着することで製造上のメンテナンスが必要となるといった生産上の問題も生じていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、コギングトルクを低下させるモータコアを提供するとともに、生産性向上を図った製造方法およびこれらを用いた電動機を提供することを目的とする。
モータ特性、特にコギングトルクを低減するモータコア積層方法が要求されており、 溶接の種類や方法を改善しても、モータコアの熱変形をなくすことが困難なため要求される高いモータ特性を得ることが難しいといった問題が生じていた。
また、カシメ突起の形状やカシメの条件を改善することにより要求される高いモータ特性を実現する様々な方策があるが、モータの磁界の流れを阻害するカシメ突起があるために十分な精度を確保することができないといった問題が生じていた。
また、接着剤を用いた場合でも、接着剤が均一に薄板材料に付着しないために厚み差が生じたり、空気層ができることから、均一な磁界の流れを低下させる要因になるとともに、コアからはみ出した接着剤が成型治具に付着することで製造上のメンテナンスが必要となるといった生産上の問題も生じていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、コギングトルクを低下させるモータコアを提供するとともに、生産性向上を図った製造方法およびこれらを用いた電動機を提供することを目的とする。
請求項１記載の発明は、接着剤を用いて薄板材料を長手方向に積層形成するモータコアにおいて、前記薄板材料が略円形で構成され、接着ポケットを備え、前記接着ポケットに接着剤を堆積させ、隣接する前記薄板材料を固定するものである。
請求項２記載の発明は、前記接着ポケットが、前記薄板材料の軸中心について同心円状に複数個形成されたものである。
請求項３記載の発明は、前記接着ポケットが、前記薄板材料の軸中心について同心円状に複数個、等角度で形成されたものである。
請求項４記載の発明は、前記薄板材料に形成された前記接着ポケット下面に形成されるふくれが平面に形成されたものである。
請求項５記載の発明は、薄板材料が接着剤により長手方向に接着され、積層形成されるモータコアの製造方法において、前記薄型材料は、接着ポケットが形成され、前記接着ポケットに接着剤が塗布されて、隣接する前記薄板材料が固定されるものである。
請求項６記載の発明は、前記接着ポケットが、順送金型装置または自動機のいずれかで加工され、下面に形成されたふくれがダイとパンチにより平坦な形状に形成されたものである。
請求項７記載の発明は、前記接着ポケットが、前記薄板材料の所定の箇所および所定の形状の組み合わせにより形成されたものである。
請求項８記載の発明は、電動機が、請求項１に記載のモータコアにより構成されたものである。
請求項２記載の発明は、前記接着ポケットが、前記薄板材料の軸中心について同心円状に複数個形成されたものである。
請求項３記載の発明は、前記接着ポケットが、前記薄板材料の軸中心について同心円状に複数個、等角度で形成されたものである。
請求項４記載の発明は、前記薄板材料に形成された前記接着ポケット下面に形成されるふくれが平面に形成されたものである。
請求項５記載の発明は、薄板材料が接着剤により長手方向に接着され、積層形成されるモータコアの製造方法において、前記薄型材料は、接着ポケットが形成され、前記接着ポケットに接着剤が塗布されて、隣接する前記薄板材料が固定されるものである。
請求項６記載の発明は、前記接着ポケットが、順送金型装置または自動機のいずれかで加工され、下面に形成されたふくれがダイとパンチにより平坦な形状に形成されたものである。
請求項７記載の発明は、前記接着ポケットが、前記薄板材料の所定の箇所および所定の形状の組み合わせにより形成されたものである。
請求項８記載の発明は、電動機が、請求項１に記載のモータコアにより構成されたものである。
請求項１から４に記載の発明によると、接着剤を用いた積層モータコアにおいて、接着剤の飛散を防ぎ良好な接着特性を確保できることから、薄板材料の密着性が高まり、モータコア内に均一な磁界が形成されることから、コギングトルクやトルクむらの低減をはかることができる。
また、請求項５から７に記載の発明によると、接着剤を用いた積層モータコアにおいて接着剤の飛散を防ぎ、良好な接着状態を確保できることから、モータコア内に均一な磁界が形成されることから、コギングトルクやトルクむらの低減をはかることができるとともに、コアから接着剤がはみ出すこともないので、成型治具に接着剤が付着することもないのでメンテナンスフリーとなり生産性の向上につながるものである。
請求項８に記載の発明によると、接着剤の飛散を防ぎ良好な接着特性を確保できることから、薄板材料の密着性が高まり、モータコア内に均一な磁界が形成されることから、コギングトルクやトルクむらの低減をはかることができることから、電動機の位置決め精度や一定速度制御の制御性を向上することができる。
また、請求項５から７に記載の発明によると、接着剤を用いた積層モータコアにおいて接着剤の飛散を防ぎ、良好な接着状態を確保できることから、モータコア内に均一な磁界が形成されることから、コギングトルクやトルクむらの低減をはかることができるとともに、コアから接着剤がはみ出すこともないので、成型治具に接着剤が付着することもないのでメンテナンスフリーとなり生産性の向上につながるものである。
請求項８に記載の発明によると、接着剤の飛散を防ぎ良好な接着特性を確保できることから、薄板材料の密着性が高まり、モータコア内に均一な磁界が形成されることから、コギングトルクやトルクむらの低減をはかることができることから、電動機の位置決め精度や一定速度制御の制御性を向上することができる。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図３は、本発明の第１の実施例のモータコアを示す。１２はモータコア、４は接着ポケットである。
本発明と従来技術と異なる部分は、薄板材料に接着ポケットを設けた部分である。
接着ポケット４は1枚のモータコア１２の軸中心について同心円状に複数個、等角度で配置されている。モータコア１２は複数枚積層することで形成されている。積層されて形成されたモータコア１２の断面を図４に示す。薄板材料６に形成された接着ポケット４に接着剤５が所定量堆積されて上下間の薄板材料６を接着固定している。
順送金型装置や自動機によりモータコア材料である珪素鋼板等の薄板材料６は、接着ポケット４が形成される。その後、接着ポケット４に順送金型装置や自動機に設置された接着剤自動供給装置により、接着剤５が、適量塗布あるいは滴下される。その後、プレス加工によりモータコア１２を形成するものである。
また、順送金型装置や自動機により薄板材料６に接着ポケット４を形成すると、図６に示すように、接着ポケット６下面にふくれ８が生じる。このように形成されると、最下面の薄板材料６は接着ポケット６下面が凸形状となり、接着ポイントのバランスや積層モータコアの直角度、平面度の精度が問題となる。そこで、図７に示すようにふくれ８を解消するため図７に示すパンチ１０とダイ１１を設ける。パンチ１０とダイ１１により接着ポケット４を形成される過程で発生したふくれ８を平坦な薄板材料６にすることができ、隙間をなくすことができ良好なモータコア積層状態が実現でき、コギングトルクを低減し、磁気特性を低下させない積層モータコア及びモータを製造することができる。
本発明と従来技術と異なる部分は、薄板材料に接着ポケットを設けた部分である。
接着ポケット４は1枚のモータコア１２の軸中心について同心円状に複数個、等角度で配置されている。モータコア１２は複数枚積層することで形成されている。積層されて形成されたモータコア１２の断面を図４に示す。薄板材料６に形成された接着ポケット４に接着剤５が所定量堆積されて上下間の薄板材料６を接着固定している。
順送金型装置や自動機によりモータコア材料である珪素鋼板等の薄板材料６は、接着ポケット４が形成される。その後、接着ポケット４に順送金型装置や自動機に設置された接着剤自動供給装置により、接着剤５が、適量塗布あるいは滴下される。その後、プレス加工によりモータコア１２を形成するものである。
また、順送金型装置や自動機により薄板材料６に接着ポケット４を形成すると、図６に示すように、接着ポケット６下面にふくれ８が生じる。このように形成されると、最下面の薄板材料６は接着ポケット６下面が凸形状となり、接着ポイントのバランスや積層モータコアの直角度、平面度の精度が問題となる。そこで、図７に示すようにふくれ８を解消するため図７に示すパンチ１０とダイ１１を設ける。パンチ１０とダイ１１により接着ポケット４を形成される過程で発生したふくれ８を平坦な薄板材料６にすることができ、隙間をなくすことができ良好なモータコア積層状態が実現でき、コギングトルクを低減し、磁気特性を低下させない積層モータコア及びモータを製造することができる。
図５に本発明の第２の実施例のモータコアを示す。７は接着ポケットである。本発明が実施例１と異なる部分は、任意の位置に接着ポケットを形成した部分である。接着ポケット７は薄板材料６の軸中心について同心円状に複数個、等角度で配置されている。本実施例では、接着ポケット７の形状は、矩形形状で形成した。
このように接着ポケットが任意の形状で、所定の位置に形成できることから直角度、平面度等が精度良く形成することができる。
このように接着ポケットが任意の形状で、所定の位置に形成できることから直角度、平面度等が精度良く形成することができる。
次に、図８を用いて第１または第２実施例で説明したモータコアを用いたモータについて説明する。１３はステータ部、１４は軸受、１５はエンコーダ部、１６はブラケット、１７はフレーム、１８はシャフトである。
ロータコア２１の内周面にはシャフト１８が挿入されており、外周面にはマグネット１９が備えられている。マグネット１９に空隙を介して対向するように実施例１または実施例２により形成されたステータ部１３が配置されている。シャフト１８の両端はブラケット２０に備えられた軸受１４により支持され、シャフト１８の一方は出力軸となり、他方はエンコーダ部１５に接続され、回転位置を検出し、不図示のコントローラにより制御されるものである。
ロータコア２１の内周面にはシャフト１８が挿入されており、外周面にはマグネット１９が備えられている。マグネット１９に空隙を介して対向するように実施例１または実施例２により形成されたステータ部１３が配置されている。シャフト１８の両端はブラケット２０に備えられた軸受１４により支持され、シャフト１８の一方は出力軸となり、他方はエンコーダ部１５に接続され、回転位置を検出し、不図示のコントローラにより制御されるものである。
１ カシメ突起
２ カシメ突起
３ スキュー角
４ 接着ポケット
５ 接着剤
６ 薄板材料
７ 接着ポケット（任意形状）
８ ふくれ
９ 隙間
１０ パンチ
１１ ダイ
１２ モータコア
２ カシメ突起
３ スキュー角
４ 接着ポケット
５ 接着剤
６ 薄板材料
７ 接着ポケット（任意形状）
８ ふくれ
９ 隙間
１０ パンチ
１１ ダイ
１２ モータコア
Claims (8)
- 接着剤を用いて薄板材料を長手方向に積層形成するモータコアにおいて、
前記薄板材料が略円形で構成され、接着ポケットを備え、前記接着ポケットに接着剤を堆積させ、隣接する前記薄板材料を固定することを特徴とするモータコア。 - 前記接着ポケットは、前記薄板材料の軸中心について同心円状に複数個形成されたことを特徴とする請求項１記載のモータコア。
- 前記接着ポケットは、前記薄板材料の軸中心について同心円状に複数個、等角度で形成されたことを特徴とする請求項１記載のモータコア。
- 前記薄板材料に形成された前記接着ポケット下面に形成されるふくれが平面に形成されたことを特徴とする請求項１記載のモータコア。
- 薄板材料が接着剤により長手方向に接着され、積層形成されるモータコアの製造方法において、
前記薄型材料は、接着ポケットが形成され、前記接着ポケットに接着剤が塗布されて、隣接する前記薄板材料が固定されることを特徴とするモータコアの製造方法。 - 前記接着ポケットは、順送金型装置または自動機のいずれかで加工され、下面に形成されたふくれがダイとパンチにより平坦な形状に形成されたことを特徴とする請求項５記載のモータコアの製造方法。
- 前記接着ポケットは、前記薄板材料の所定の箇所および所定の形状の組み合わせにより形成されたことを特徴とするモータコアの製造方法。
- 請求項１に記載のモータコアにより構成されたことを特徴とする電動機。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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-
2008
- 2008-05-21 JP JP2008132984A patent/JP2009284631A/ja active Pending
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