JP2016100974A - インナーロータモータ、そのロータ、およびロータ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータマグネット表面の確実な保護とマグネットのずれやテープのしわの発生防止を同時に実現でき、それによりステータなどへの干渉を防止でき、しかも工数および材料費を削減できるインナーロータモータを提供すること。
【解決手段】インナーロータモータのロータ１０Ｚは、ステータおよびその内方側に配置されてロータ軸９回りに回転するロータとからなるものであって、ロータ軸９の外周に設けられたロータコアと、ロータコアの外周面に接着された複数個のマグネットと、マグネット保護テープがマグネットの外面に巻き付けられてこれに密着し形成された保護部５とからなり、保護部５がロータ１０Ｚ全体の最外部として形成されていることを、主たる構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明はインナーロータモータ、そのロータ、およびロータ製造方法に係り、特に、インナーロータモータのロータ本体部外周に接着されたマグネットの表面を確実に保護しつつ、工数・コスト削減することのできる、インナーロータモータのロータ等に関するものである。

従来、インナーロータモータの製造においては、ロータマグネット（ロータ外周に接着されたマグネット）表面保護のため、エポキシ樹脂を含浸したガラステープ等の保護シートを、マグネット表面に巻き付けている。具体的には、マグネット表面を全て覆うように、隙間なく、２〜３重にらせん状に巻き付けている。これは、組立・分解時のロータ抜き差しの際に、マグネット表面に傷がつく可能性があり、それを防止するためである。巻き付け後、加熱硬化によって接着するが、ロータ本体とマグネットの間の接着剤も同時に加熱硬化する。

特開２００１−１３６６９２号公報「インナーロータモータおよびそれのロータの製造方法」

さて、インナーロータモータのロータマグネット表面保護のために巻きつけたテープ等の保護シートを加熱硬化処理すると、ロータ本体とマグネットの間の接着剤およびテープが一度軟化する。これによってマグネットがずれた状態で固定されてしまったり、テープにしわが発生することがあり、ステータなどへの干渉が起きやすく好ましくない。

また、上記特許文献１開示技術のようにマグネット表面を全て覆うよう隙間なく、２〜３重にらせん状に巻き付ける作業は、多大な工数および材料費を要する。さらに、テープで表面を厚く覆うことになるため、ステータなどへの干渉が起きやすく好ましくない。

そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、ロータマグネット表面の確実な保護とマグネットのずれやテープのしわの発生防止を同時に実現でき、それによりステータなどへの干渉を防止でき、しかも工数および材料費を削減できるインナーロータモータ、そのロータ、およびロータ製造方法を提供することである。

本願発明者は上記課題について検討した結果、テープをマグネットに巻き付ける際に、テープ自体を破壊しない程度の強い引っ張りを与えながら巻き付けるとともに、従来のように隙間なくテープを巻きつけるのではなく数ｍｍ程度の隙間を空けながららせん状に巻き付けることによって解決できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。

〔１〕 ステータおよび該ステータの内方側に配置されてロータ軸回りに回転するロータとからなるインナーロータモータにおけるロータであって、該ロータは、該ロータ軸の外周に設けられたロータコアと、該ロータコアの外周面に接着された複数個のマグネットと、マグネット保護テープが該マグネットの外面に巻き付けられてこれに密着し形成された保護部とからなり、該保護部がロータ全体の最外部であることを特徴とする、インナーロータモータのロータ。
〔２〕 前記保護部は前記マグネット保護テープのみにより構成され、それ以外の保護材が用いられていないことを特徴とする、〔１〕に記載のインナーロータモータのロータ。
〔３〕 前記マグネット保護テープはエポキシ樹脂含浸テープであることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載のインナーロータモータのロータ。
〔４〕 巻き付けられた前記マグネット保護テープの隣接する端部同士が重なっておらずに隙間が形成されている箇所があることを特徴とする、〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載のインナーロータモータのロータ。

〔５〕 〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載のロータを備えている、インナーロータモータ。
〔６〕 ステータおよび該ステータの内方側に配置されてロータ軸回りに回転するロータとからなるインナーロータモータにおけるロータを製造する方法であって、ロータコアの外周面に接着された複数個のマグネットの外面にマグネット保護テープを巻き付ける巻き付け工程と、その後高温加熱処理する熱硬化工程とにより、該マグネット保護テープによる保護部がロータ全体の最外部として形成されることを特徴とする、インナーロータモータのロータ製造方法。
〔７〕 前記巻き付け工程は、前記マグネット保護テープの隣接する端部同士を重ねずに巻き付けされている箇所を設けるように行われることを特徴とする、〔６〕に記載のインナーロータモータのロータ製造方法。
〔８〕 前記巻き付け工程は、破壊しない程度の強度で前記マグネット保護テープを引っ張りながら行われることを特徴とする、〔６〕または〔７〕に記載のインナーロータモータのロータ製造方法。

本発明のインナーロータモータ、そのロータ、およびロータ製造方法は上述のように構成されるため、これによれば、ロータ本体側への強い締め付け力によってマグネットのずれやテープのしわの発生を確実に防止することができる。また、テープの厚みの分、マグネット表面が直接外部に接触することはないため、ロータマグネット表面の保護性能も十分なものが得られる。またマグネットのずれ等を防止できることによって、ステータなどへの干渉を有効に防止できる。しかも工数および材料費を削減することができる。

従来は加熱硬化時のマグネットのずれの対策として、テープの外側をチューブで覆う方法や、専用の治具を使う方法が採られていたが、本発明によりこれらの作業は不要となり、工数および材料費の削減効果は大きい。殊に、大型モータの磁石保護策としての効果が高い。

本発明に係るインナーロータモータのロータの処理前状態（完成前）を示す側面図である。 図１に示すロータの処理中状態（完成前）を示す側面図である。 図１に示すロータの処理後状態（完成後）を示す側面図である。 本発明インナーロータモータのロータ製造方法の実施例を示す写真図である（その１）。 本発明インナーロータモータのロータ製造方法の実施例を示す写真図である（その２）。 本発明インナーロータモータのロータ製造方法の実施例を示す写真図である（その３）。 本発明インナーロータモータのロータ製造方法の実施例を示す写真図である（その４）。 本発明インナーロータモータのロータ製造方法の実施例を示す写真図である（その５）。

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係るインナーロータモータのロータの処理前状態（完成前）を示す側面図である。また、
図２は、図１に示すロータの処理中状態（完成前）を示す側面図、
図３は、図１に示すロータの処理後状態（完成後）を示す側面図である。これらに示すように本発明のインナーロータモータのロータ１０Ｚは、ステータおよびその内方側に配置されてロータ軸９回りに回転するロータ１０とからなるものであって、ロータ軸９の外周に設けられたロータコア２と、ロータコア２の外周面に接着された複数個のマグネット３、３、・・・と、マグネット保護テープ４がマグネット３、３、・・・の外面に巻き付けられて（図２）これに密着し形成された保護部５（図３）とからなり、保護部５がロータ１０Ｚ全体の最外部として形成されていることを、主たる構成とする。

かかる構成により本発明のインナーロータモータのロータ１０Ｚは、ロータコア２に接着された複数個のマグネット３、３、・・・の外面に巻き付けられた厚さを有する保護テープ４から、一定厚さを備えた保護部５がロータ１０Ｚ全体の最外部として形成された状態で完成しているため、ロータマグネット表面の保護効果が十分に得られる。したがって、組立・分解時でのロータ抜き差しの際等にも、マグネット表面の傷つき発生を有効に防止することができる。なお、図中符号「Ｓ」は、保護テープ４を巻き付ける際の引っ張りを示す。引っ張り等製造方法については後述する。

本インナーロータモータのロータ１０Ｚの保護部５はマグネット保護テープ４のみにより構成されて十分な保護効果を得られるため、それ以外の保護材は不要である。したがって従来技術のように、テープの外側を覆うチューブを設けたり、専用の治具を用いる必要がなく、工数および材料費の削減効果が大きい。

図２、３に示すように本インナーロータモータのロータ１０、１０Ｚは、巻き付けられた前記マグネット保護テープ４の隣接する端部同士、たとえば４ａ、４ｂ同士が重なっておらずに隙間８が形成されている箇所があるように構成される。図示するように全体に亘ってそのような構成としてよい。したがって、従来技術のようにマグネット表面を全て隙間なく覆い、しかも２〜３重にらせん状に巻き付ける必要がないため、工数および材料費を大きく削減できる。しかも、テープで表面を厚く覆うことによるステータなどへの干渉が発生しない。

なおマグネット保護テープ４としては、ロータマグネット保護目的に用いられている従来のあらゆる仕様のものを用いることができるが、特にエポキシ樹脂を含浸したガラステープ等の保護シートを好適に用いることができる。

図４〜８は、本発明インナーロータモータのロータ製造方法の実施例を示す写真図である。これらに示すように本ロータ製造方法は、ロータ２１０のロータコアの外周面に接着された複数個のマグネットの外面にマグネット保護テープ２４を巻き付ける巻き付け工程（図４〜７）と、その後高温加熱処理する熱硬化工程（図８）とからなり、これによって、マグネット保護テープ２４による保護部２９が全体の最外部として形成されたロータ２１０Ｚが製造される。

巻き付け工程は、マグネット保護テープ２４の隣接する端部同士を重ねずに巻き付けされている箇所を設けるようにして行われる（図５〜７）。数ｍｍ（たとえば５ｍｍ）程度の隙間ができるようにらせん状に巻き付けることで、工数・材料費削減効果とロータマグネット表面保護効果の双方を十分に得られることを確認済みである。なお、図４、６に示すように、テープの巻き始めと巻き終わりは瞬間接着剤で固定すればよい。

また、巻き付け工程は、破壊しない程度の強度でマグネット保護テープ４を引っ張りながら行う（図４、５）。テープ４をマグネットに巻き付ける際、テープ４自体を破壊しない程度に、適度にテンションをかけながら、しわができないようにテープを巻き付ける。たとえば１００Ｎで程度の引っ張り強度で十分である。これにより、ロータ本体側への締め付け力が発生し、加熱硬化時のマグネットのずれを防ぐことができる。その後熱硬化処理されて、保護部２５が形成され、本ロータ２１０Ｚが完成する（図８）。

以上説明した本発明のロータを備えているインナーロータモータ、およびその製造方法もまた、本発明の範囲内である。

本発明のインナーロータモータ、そのロータ、およびロータ製造方法によれば、マグネットのずれやテープのしわの発生を確実に防止できるとともに、ロータマグネット表面の保護性能も十分なものが得られる。さらにステータなどへの干渉防止、工数および材料費削減にもなる。したがって、モータ製造分野および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。

２…ロータコア
３…マグネット
４、２４…マグネット保護テープ
４ａ、４ｂ…マグネット保護テープ端部
５、２５…保護部
８…隙間
９、２９…ロータ軸
１０、２１０…インナーロータモータのロータ（完成前）
１０Ｚ、２１０Ｚ…インナーロータモータのロータ（完成後）
Ｓ…引っ張り

Claims (8)

1. ステータおよび該ステータの内方側に配置されてロータ軸回りに回転するロータとからなるインナーロータモータにおけるロータであって、該ロータは、該ロータ軸の外周に設けられたロータコアと、該ロータコアの外周面に接着された複数個のマグネットと、マグネット保護テープが該マグネットの外面に巻き付けられてこれに密着し形成された保護部とからなり、該保護部がロータ全体の最外部であることを特徴とする、インナーロータモータのロータ。
2. 前記保護部は前記マグネット保護テープのみにより構成され、それ以外の保護材が用いられていないことを特徴とする、請求項１に記載のインナーロータモータのロータ。
3. 前記マグネット保護テープはエポキシ樹脂含浸テープであることを特徴とする、請求項１または２に記載のインナーロータモータのロータ。
4. 巻き付けられた前記マグネット保護テープの隣接する端部同士が重なっておらずに隙間が形成されている箇所があることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のインナーロータモータのロータ。
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載のロータを備えている、インナーロータモータ。
6. ステータおよび該ステータの内方側に配置されてロータ軸回りに回転するロータとからなるインナーロータモータにおけるロータを製造する方法であって、ロータコアの外周面に接着された複数個のマグネットの外面にマグネット保護テープを巻き付ける巻き付け工程と、その後高温加熱処理する熱硬化工程とにより、該マグネット保護テープによる保護部がロータ全体の最外部として形成されることを特徴とする、インナーロータモータのロータ製造方法。
7. 前記巻き付け工程は、前記マグネット保護テープの隣接する端部同士を重ねずに巻き付けされている箇所を設けるように行われることを特徴とする、請求項６に記載のインナーロータモータのロータ製造方法。
8. 前記巻き付け工程は、破壊しない程度の強度で前記マグネット保護テープを引っ張りながら行われることを特徴とする、請求項６または７に記載のインナーロータモータのロータ製造方法。