特開 2024-178507 モータ及び結束機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024178507

(43)【公開日】2024-12-25

(54)【発明の名称】モータ及び結束機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/278 20220101AFI20241218BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

H02K1/278

E04G21/12 105E

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096672

(22)【出願日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】000006301

【氏名又は名称】マックス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】592059437

【氏名又は名称】特殊電装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】板垣 修

(72)【発明者】

【氏名】宇津木 政人

(72)【発明者】

【氏名】磯部 卓功

(72)【発明者】

【氏名】杉原 進平

(72)【発明者】

【氏名】橋爪 裕

(72)【発明者】

【氏名】中村 大輔

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 浩之

【テーマコード（参考）】

5H622

【Ｆターム（参考）】

5H622CA02

5H622CA05

5H622CA10

5H622CA13

5H622PP19

(57)【要約】

【課題】表面磁石型で磁石の剥離が抑制できるモータ、このモータを備えた鉄筋結束機を提供する。
【解決手段】モータ８０は、ロータ８２とステータ８３を備え、ロータ８２は、回転軸８２ａと、ロータコア８２ｂと、ロータコア８２ｂの外周に貼り付けられ、ロータコア８２ｂの端面８２ｊに対し、回転軸８２ａの延伸する方向に沿って突出する突出部８２ｉを有した磁石８２ｃと、突出部８２ｉと回転軸８２ａの間に充填され、突出部８２ｉと回転軸８２ａを接着する封止部材８２ｄを備える。鉄筋結束機は、モータ８０を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータと、ステータを備えたモータであって、
前記ロータは、
回転軸と、
ロータコアと、
前記ロータコアの外周に貼り付けられ、前記ロータコアの端面に対し、前記回転軸の延伸する方向に沿って突出する突出部を有した磁石と、
前記突出部と前記回転軸の間に充填され、前記突出部及び前記回転軸を接着する封止部材と
を備えたモータ。

【請求項2】

ロータと、ステータを備えたモータであって、
前記ロータは、
回転軸と、
ロータコアと、
前記ロータコアの外周に貼り付けられ、前記ロータコアの端面に対し、前記回転軸の延伸する方向に沿って突出する突出部を有した複数の磁石と、
複数の前記突出部の間に充填され、複数の前記突出部を接着する封止部材と
を備えたモータ。

【請求項3】

前記封止部材は、前記磁石及び前記回転軸に対する接着性を有する樹脂で構成される
請求項１または請求項２に記載のモータ。

【請求項4】

前記ロータコアは、周方向に沿って複数の前記磁石が取り付けられ、前記ロータコアの周方向に沿って隣り合う前記磁石の間に、前記封止部材を備えた
請求項３に記載のモータ。

【請求項5】

前記磁石の外周を被覆する被覆部材を備えた
請求項１または請求項２に記載のモータ。

【請求項6】

前記被覆部材は、収縮性を有する
請求項５に記載のモータ。

【請求項7】

前記磁石の外周が前記被覆部材で被覆された前記突出部と前記回転軸の間に、前記封止部材が充填される
請求項５に記載のモータ。

【請求項8】

前記磁石の表面は、塗装される
請求項３に記載のモータ。

【請求項9】

ワイヤを送るワイヤ送り部と、
前記ワイヤ送り部で送られるワイヤを結束物の周囲に巻き回す環状送り経路を構成するカール形成部と、
結束物に巻き付けられたワイヤを捩じる結束部と、
前記結束部を駆動するモータと
を備え、
前記モータは、ロータと、ステータを備え、
前記ロータは、
回転軸と、
ロータコアと、
前記ロータコアの外周に貼り付けられ、前記ロータコアの端面に対し、前記回転軸の延伸する方向に沿って突出する突出部を有した磁石と、
前記突出部と前記回転軸の間に充填され、前記突出部及び前記回転軸を接着する封止部材とを備えた
結束機。

【請求項10】

ワイヤを送るワイヤ送り部と、
前記ワイヤ送り部で送られるワイヤを結束物の周囲に巻き回す環状送り経路を構成するカール形成部と、
結束物に巻き付けられたワイヤを捩じる結束部と、
前記結束部を駆動するモータと
を備え、
前記モータは、ロータと、ステータを備え、
前記ロータは、
回転軸と、
ロータコアと、
前記ロータコアの外周に貼り付けられ、前記ロータコアの端面に対し、前記回転軸の延伸する方向に沿って突出する突出部を有した複数の磁石と、
複数の前記突出部の間に充填され、複数の前記突出部を接着する封止部材とを備えた
結束機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

モータ、及び、モータで駆動され、鉄筋等の結束物をワイヤで結束する結束機に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリート建造物には強度を向上させるために鉄筋が使用されており、コンクリート打設時に鉄筋が所定の位置からずれないように、ワイヤで結束している。

【0003】

従来から、２本以上の鉄筋にワイヤを巻き、鉄筋に巻いたワイヤを捩じって当該２本以上の鉄筋をワイヤで結束する鉄筋結束機と称す結束機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

このような結束機において、ワイヤを捩じる動作で使用されるモータには、高速で正逆転を繰り返す動作と精度の良い角度制御が要求される。また、１回当たりの結束動作に掛かる時間を短縮するため、結束スピードを向上させるには、ロータのイナーシャを減らす、すなわち、ロータの重量を減らすことが考えられる。

【0005】

そこで、ロータコアの外周に磁石が貼り付けられた表面磁石型（ＳＰＭ：Surface Permanent Magnet）と称す構造のモータの適用が考えられる。ＳＰＭモータでは、磁石の外側にロータコアが設けられていないため、ロータコアの体積が小さくなるので、ロータの重量を減らすことができる。これにより、結束スピードの向上に寄与できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６７９１１４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＳＰＭモータでは、磁石がロータコアの外周に貼り付けられているため、ロータが回転する際に磁石に掛かる遠心力で、磁石がロータコアから剥離する可能性があるという課題が存在する。

【0008】

本発明は、表面磁石型で磁石の剥離が抑制できるモータ、このモータを備えた結束機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決するため、本発明は、ロータと、ステータを備えたモータであって、ロータは、回転軸と、ロータコアと、ロータコアの外周に貼り付けられ、ロータコアの端面に対し、回転軸の延伸する方向に沿って突出する突出部を有した磁石と、突出部と回転軸の間に充填され、突出部及び回転軸を接着する封止部材とを備えたモータである。

【0010】

また、本発明は、ロータと、ステータを備えたモータであって、ロータは、回転軸と、ロータコアと、ロータコアの外周に貼り付けられ、ロータコアの端面に対し、回転軸の延伸する方向に沿って突出する突出部を有した複数の磁石と、複数の突出部の間に充填され、複数の突出部を接着する封止部材とを備えたモータである。

【0011】

さらに、本発明は、ワイヤを送るワイヤ送り部と、ワイヤ送り部で送られるワイヤを結束物の周囲に巻き回す環状送り経路を構成するカール形成部と、結束物に巻き付けられたワイヤを捩じる結束部と、結束部を駆動するモータとを備え、モータは、ロータと、ステータを備え、ロータは、回転軸と、ロータコアと、ロータコアの外周に貼り付けられ、ロータコアの端面に対し、回転軸の延伸する方向に沿って突出する突出部を有した磁石と、突出部と回転軸の間に充填され、突出部及び回転軸を接着する封止部材とを備えた結束機である。

【0012】

また、本発明は、ワイヤを送るワイヤ送り部と、ワイヤ送り部で送られるワイヤを結束物の周囲に巻き回す環状送り経路を構成するカール形成部と、結束物に巻き付けられたワイヤを捩じる結束部と、結束部を駆動するモータとを備え、モータは、ロータと、ステータを備え、ロータは、回転軸と、ロータコアと、ロータコアの外周に貼り付けられ、ロータコアの端面に対し、回転軸の延伸する方向に沿って突出する突出部を有した複数の磁石と、複数の突出部の間に充填され、複数の突出部を接着する封止部材とを備えた結束機である。

【0013】

本発明では、ロータコアの端面から突出した磁石の突出部と、回転軸との間に、封止部材が充填される。また、本発明では、ロータコアの端面から突出し、ロータコアの周方向に沿って隣り合う磁石の突出部の間に、封止部材が充填される。

【発明の効果】

【0014】

本発明では、封止部材は、回転軸と磁石の突出部を接着する。また、本発明では、封止部材は、ロータコアの周方向に沿って隣り合う突出部を接着する。これにより、ロータが回転しても、磁石が自身の慣性力により外側にまくり上げられる偏荷重の発生が抑制され、磁石がロータコアから剥離することが抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施の形態の鉄筋結束機の全体構成の一例を示す側面から見た内部構成図である。

【図2】本実施の形態のモータの一例を示す側断面図である。

【図3A】本実施の形態のロータの一例を示す斜視図である。

【図3B】本実施の形態のロータの一例を示す側面図である。

【図3C】本実施の形態のロータの一例を示す背面図である。

【図4A】本実施の形態のロータの一例を示す側断面図である。

【図4B】本実施の形態のロータの一例を示す背面断面図である。

【図5A】本実施の形態のロータの一例を示す分解斜視図である。

【図5B】本実施の形態のロータの一例を示す封止部材充填前の斜視図である。

【図6A】本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す斜視図である。

【図6B】本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す背面断面図である。

【図7A】本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す斜視図である。

【図7B】本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す背面断面図である。

【図8A】本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す斜視図である。

【図8B】本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す背面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して、本発明のモータの実施の形態、本発明の結束機の実施の形態としての鉄筋結束機の一例について説明する。

【0017】

＜本実施の形態の鉄筋結束機の構成例＞
図１は、本実施の形態の鉄筋結束機の全体構成の一例を示す側面から見た内部構成図である。

【0018】

鉄筋結束機１Ａは、作業者が手に持って使用する形態であり、本体部１０とハンドル部１１を備える。また、鉄筋結束機１Ａは、ワイヤＷを矢印Ｆで示す正方向に送り、結束物である鉄筋Ｓの周囲に巻き回し、鉄筋Ｓの周囲に巻き回されたワイヤＷを、矢印Ｒで示す逆方向に送って鉄筋Ｓに巻き付けた後、ワイヤＷを捩じり、鉄筋ＳをワイヤＷで結束する。鉄筋結束機１Ａは、複数本のワイヤＷ、本例では、２本のワイヤＷで鉄筋Ｓを結束する。

【0019】

鉄筋結束機１Ａは、上述した機能を実現するため、ワイヤＷが収容されるマガジン２と、２本のワイヤＷを、ワイヤＷの径方向に並べて送るワイヤ送り部３と、ワイヤ送り部３に送られる２本のワイヤＷをガイドするワイヤガイド４を備える。また、鉄筋結束機１Ａは、ワイヤ送り部３で送られる２本のワイヤＷを鉄筋Ｓの周囲に巻き回す環状送り経路を構成するカール形成部５と、鉄筋Ｓに巻き付けられた２本のワイヤＷを切断する切断部６を備える。更に、鉄筋結束機１Ａは、鉄筋Ｓに巻き付けられた２本のワイヤＷを捩じる結束部７と、結束部７を駆動する駆動部８を備える。

【0020】

マガジン２は、長尺状のワイヤＷが繰り出し可能に巻かれたリール２０が回転、着脱可能に収納される。ワイヤＷは、塑性変形し得る金属線で構成されたワイヤ、金属線が樹脂で被覆されたワイヤ、あるいは撚り線のワイヤが使用される。リール２０は、２本のワイヤＷが巻かれ、リール２０から同時に２本のワイヤＷを引き出せるようになっている。

【0021】

ワイヤ送り部３は、並列された２本のワイヤＷを挟持して送る一対の送りギア３０を備える。ワイヤ送り部３は、図示しない送りモータの回転動作が一対の送りギア３０の一方に伝達される。また、一対の送りギア３０は、ギア部の噛み合いにより、一方の送りギア３０の回転動作が他方の送りギア３０に伝達される。

【0022】

ワイヤ送り部３は、２本のワイヤＷを、一対の送りギア３０が並ぶ方向に沿って並列させる。また、ワイヤ送り部３は、図示しない送りモータの回転方向の正逆を切り替えることで、送りギア３０の回転方向が切り替えられ、ワイヤＷの送り方向の正逆が切り替えられる。

【0023】

ワイヤガイド４は、正方向に送られるワイヤＷの送り方向に対し、送りギア３０の上流側及び図示しない下流側に配置される。ワイヤガイド４は、進入してきた２本のワイヤＷを、一対の送りギア３０の並ぶ方向に沿って並列させて、一対の送りギア３０の間にガイドする。

【0024】

カール形成部５は、ワイヤ送り部３で送られる２本のワイヤＷに巻き癖をつけると共に、２本のワイヤＷが並列する向きを規制するカールガイド５０と、カールガイド５０で巻き癖を付けられた２本のワイヤＷを結束部７に誘導する誘導ガイド５１を備える。カール形成部５は、ワイヤ送り部３で送られ、カールガイド５０を通過する２本のワイヤＷに巻き癖を付けることで、カールガイド５０から誘導ガイド５１を通り結束部７に到達する図１に二点鎖線で示すような環状送り経路Ｒｕを形成する。

【0025】

切断部６は、固定刃部６０と、固定刃部６０との協働でワイヤＷを切断する可動刃部６１と、結束部７の動作を可動刃部６１に伝達する伝達機構６２を備える。切断部６は、固定刃部６０を支点軸とした可動刃部６１の回転動作でワイヤＷを切断する。

【0026】

結束部７は、ワイヤＷが係止されるワイヤ係止体７０と、ワイヤ係止体７０を作動させるスリーブ７１を備える。駆動部８は、モータ８０と、減速及びトルクの増幅を行う減速機８１を備える。

【0027】

鉄筋結束機１Ａは、環状送り経路Ｒｕを通り、ワイヤ係止体７０で係止されるワイヤＷの送り経路の終端に、ワイヤＷの先端が突き当てられる送り規制部９０を備える。また、鉄筋結束機１Ａは、上述したカール形成部５のカールガイド５０と誘導ガイド５１が、本体部１０の前側の端部に設けられる。更に、鉄筋結束機１Ａは、鉄筋Ｓが突き当てられる突き当て部９１が、本体部１０の前側の端部で、カールガイド５０と誘導ガイド５１との間に設けられる。

【0028】

鉄筋結束機１Ａは、ハンドル部１１が本体部１０から下方向に延在する。更に、ハンドル部１１の下部にバッテリ１５が着脱可能に取り付けられる。また、鉄筋結束機１Ａは、マガジン２がハンドル部１１の前方に設けられる。鉄筋結束機１Ａは、上述したワイヤ送り部３、切断部６、結束部７、結束部７を駆動する駆動部８等が本体部１０に収納される。

【0029】

鉄筋結束機１Ａは、ハンドル部１１の前側にトリガ１２が設けられ、ハンドル部１１の内部にスイッチ１３が設けられる。鉄筋結束機１Ａは、トリガ１２の操作で押されるスイッチ１３の状態に応じて、図示しない制御部が送りモータ及びモータ８０を制御する。

【0030】

＜本実施の形態のモータの構成例＞
図２は、本実施の形態のモータの一例を示す側断面図である。また、図３Ａは、本実施の形態のロータの一例を示す斜視図、図３Ｂは、本実施の形態のロータの一例を示す側面図、図３Ｃは、本実施の形態のロータの一例を示す背面図である。さらに、図４Ａは、本実施の形態のロータの一例を示す側断面図、図４Ｂは、本実施の形態のロータの一例を示す背面断面図である。また、図５Ａは、本実施の形態のロータの一例を示す分解斜視図、図５Ｂは、本実施の形態のロータの一例を示す封止部材充填前の斜視図である。

【0031】

モータ８０は、ロータ８２と、ステータ８３と、センサ８４と、ケース８５を備える。モータ８０は、表面磁石型（ＳＰＭ：Surface Permanent Magnet）と称す構造である。

【0032】

ロータ８２は、回転軸８２ａと、ロータコア８２ｂと、磁石８２ｃと、封止部材８２ｄと、被覆部材８２ｅを備える。

【0033】

回転軸８２ａは、ケース８５に設けられたベアリングなどで構成される軸受部８５ａに、回転可能に支持される。

【0034】

ロータコア８２ｂは、金属で所定の形状に構成され、中心に回転軸８２ａが取り付けられる。また、ロータコア８２ｂは、外周に磁石８２ｃの取付部８２ｆが形成される。取付部８２ｆは、磁石８２ｃが嵌る凹凸形状を有する。

【0035】

磁石８２ｃは永久磁石であり、ロータコア８２ｂの外周に貼り付けられる。磁石８２ｃは、ロータコア８２ｂの取付部８２ｆに嵌る形状であり、接着剤８２ｇで取付部８２ｆに貼り付けられる。接着剤８２ｇは、例えばエポキシ樹脂である。

【0036】

ロータ８２は、本例では、ロータコア８２ｂの周方向に沿って均等な間隔で、４個の磁石８２ｃが取り付けられる。ロータ８２は、ロータコア８２ｂの取付部８２ｆに磁石８２ｃが取り付けられると、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う磁石８２ｃの間に、隙間８２ｈが形成される。

【0037】

磁石８２ｃは、突出部８２ｉを備える。突出部８２ｉは、ロータコア８２ｂの一方の端面８２ｊに対し、回転軸８２ａの延伸する方向に沿って突出する。これにより、突出部８２ｉと回転軸８２ａとロータコア８２ｂの一方の端面８２ｊとの間に隙間８２ｋが形成される。また、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉの間に、隙間８２ｈ２が形成される。

【0038】

封止部材８２ｄは、回転軸８２ａ、ロータコア８２ｂ、磁石８２ｃなどの部材に対する接着性を有する樹脂であり、隙間８２ｋに充填される。封止部材８２ｄは、例えばエポキシ樹脂である。

【0039】

封止部材８２ｄは、隙間８２ｋに充填されて固化することで、回転軸８２ａ及び磁石８２ｃの突出部８２ｉに接着される。封止部材８２ｄは、隙間８２ｋに充填されて固化することで、回転軸８２ａ、ロータコア８２ｂの端面８２ｊ及び磁石８２ｃの突出部８２ｉに接着される。これにより、少なくとも回転軸８２ａと磁石８２ｃの突出部８２ｉが、封止部材８２ｄで接着される。回転軸８２ａとロータコア８２ｂの端面８２ｊと磁石８２ｃの突出部８２ｉが、封止部材８２ｄで接着されるとなおよい。また、封止部材８２ｄは、隙間８２ｈに充填される。封止部材８２ｄは、隙間８２ｈに充填されて固化することで、ロータコア８２ｂ及び磁石８２ｃに接着される。これにより、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う磁石８２ｃが、封止部材８２ｄで接着される。さらに、封止部材８２ｄは、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉの間の隙間８２ｈ２に充填される。封止部材８２ｄは、隙間８２ｈ２に充填されて固化することで、磁石８２ｃの突出部８２ｉに接着される。これにより、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉが、封止部材８２ｄで接着される。

【0040】

なお、磁石８２ｃは、接着剤８２ｇ及び封止部材８２ｄとの接着性の向上や、防錆のために表面が塗装される。磁石８２ｃの表面には、例えばエポキシ樹脂が塗装される。また、磁石８２ｃの表面に施す塗装は、接着剤８２ｇ及び封止部材８２ｄに対して、親和性を有するとなお良い。

【0041】

被覆部材８２ｅは、ロータコア８２ｂの取付部８２ｆに貼り付けられた磁石８２ｃの外周を被覆する。被覆部材８２ｅは、熱による収縮性を有する樹脂のチューブで構成される。被覆部材８２ｅは、熱で収縮させることにより、ロータコア８２ｂの径方向の内側に向けて力を加えた状態で、磁石８２ｃの外周を被覆する。ロータ８２は、磁石８２ｃの外周を被覆部材８２ｅで被覆した後に、隙間８２ｋ、８２ｈに封止部材８２ｄが充填されることで、封止部材８２ｄが充填される範囲が規制される。なお、被覆部材８２ｅは、回転軸８２ａを被覆しない。

【0042】

ステータ８３は、ステータコア８３ａと、コイル８３ｂを備える。モータ８０は、ステータ８３で回転磁界を生じさせることで、ロータ８２が回転する。

【0043】

センサ８４は、ホールＩＣ等を備え、磁石８２ｃの突出部８２ｉと対向する位置に設けられる。センサ８４は磁束を検出することで、ロータ８２の回転方向、回転角度、回転速度等を検出可能とする。

【0044】

＜本実施の形態の鉄筋結束機の動作例＞
次に、各図を参照して、本実施の形態の鉄筋結束機１Ａにより鉄筋ＳをワイヤＷで結束する動作について説明する。

【0045】

鉄筋Ｓがカール形成部５のカールガイド５０と誘導ガイド５１との間に入れられ、トリガ１２が操作されると、図示しない送りモータが正回転方向に駆動され、一対の送りギア３０で挟持された２本のワイヤＷが、矢印Ｆで示す正方向に送られる。

【0046】

正方向に送られるワイヤＷは、カール形成部５のカールガイド５０に送られる。ワイヤＷは、カールガイド５０を通ることで、環状送り経路Ｒｕに沿って鉄筋Ｓの周囲に巻き回される巻き癖が付けられる。

【0047】

カールガイド５０で巻き癖が付けられたワイヤＷは、誘導ガイド５１に誘導され、更にワイヤ送り部３で正方向に送られることで、ワイヤ係止体７０に誘導される。ワイヤＷの先端が送り規制部９０に突き当てられる位置まで送られると、図示しない送りモータの駆動が停止される。

【0048】

ワイヤＷの正方向への送りを停止した後、モータ８０が正回転方向に駆動される。スリーブ７１は、ワイヤ係止体７０でワイヤＷを係止する動作域では、回転が規制される。これにより、モータ８０の回転が直線移動に変換され、スリーブ７１は、前方向である矢印Ａ１方向に移動する。スリーブ７１が前方向に移動すると、ワイヤ係止体７０の所定の動作でワイヤＷが係止される。

【0049】

ワイヤ係止体７０でワイヤＷが係止される位置までスリーブ７１を前進させた後、モータ８０の回転を一時停止し、送りモータを逆回転方向に駆動する。

【0050】

これにより、一対の送りギア３０が逆転し、一対の送りギア３０の間に挟持されたワイヤＷが、矢印Ｒで示す逆方向に送られる。ワイヤＷを逆方向に送る動作で、ワイヤＷは鉄筋Ｓに巻き付けられる。

【0051】

ワイヤＷを鉄筋Ｓに巻き付けて、送りモータの逆回転方向の駆動を停止した後、モータ８０が正回転方向に駆動されることで、スリーブ７１が更に矢印Ａ１で示す前方向に移動する。スリーブ７１が前方向に移動する動作が伝達機構６２で切断部６に伝達されることで可動刃部６１が回転し、ワイヤＷの所定位置が、固定刃部６０と可動刃部６１の動作で切断される。

【0052】

モータ８０を正回転方向に駆動することで、スリーブ７１を矢印Ａ１で示す前方向に移動させて２本のワイヤＷを切断するとほぼ同時に、ワイヤ係止体７０でワイヤＷが前方向に押され、ワイヤＷの先端側及び終端側が鉄筋Ｓ側に折り曲げられる。

【0053】

ワイヤＷの先端側及び終端側を鉄筋Ｓ側に折り曲げた後、モータ８０が更に正回転方向に駆動されることで、スリーブ７１が更に前方向に移動する。スリーブ７１が所定の位置まで移動すると、スリーブ７１の回転の規制が解除される。

【0054】

これにより、モータ８０が更に正回転方向に駆動されることでスリーブ７１が回転し、ワイヤ係止体７０で係止したワイヤＷを捩じる動作が開始される。ワイヤＷを捩じることで、モータ８０に掛かる負荷が最大となったことが検知されると、モータ８０の正転が停止される。次に、モータ８０が逆回転方向に駆動されると、スリーブ７１は、回転が規制された状態で後方向である矢印Ａ２方向に移動する。

【0055】

スリーブ７１が後方向に移動すると、ワイヤ係止体７０によるワイヤＷの係止が解消され、鉄筋Ｓを結束したワイヤＷがワイヤ係止体７０から抜ける。

【0056】

＜モータの作用効果例＞
鉄筋結束機において、ワイヤを捩じる動作で使用されるモータには、高速で正逆転を繰り返す動作と精度の良い角度制御が要求される。

【0057】

鉄筋結束機では、従来、磁石埋込型（ＩＰＭ：Interior Permanent Magnet）と称すモータが使用されている。ＩＰＭモータでは、ロータコアに対し軸方向に長い磁石を使用し、磁石の端部がホールＩＣなどで構成されるセンサに近接するように構成することで、制御精度を確保している。ＩＰＭモータでは、磁石がロータコアに埋め込まれているため、ロータが回転して磁石に遠心力が掛かっても、磁石がロータコアから剥離することが抑制される。

【0058】

これに対し、鉄筋結束機において、１回当たりの結束動作に掛かる時間を短縮するため、結束スピードを向上させるには、ロータのイナーシャを減らす、すなわち、ロータの重量を減らすことが考えられる。ロータの重量を減らすには、ロータコアや磁石を小型にすることが考えられる。しかし、ロータコアや磁石を小型にすると、磁束が落ち、モータの出力が低下する。

【0059】

そこで、ロータコアの外周に磁石が貼り付けられた構成のＳＰＭモータの適用が考えられる。ＳＰＭモータでは、磁石の外側にロータコアが設けられていないため、ロータコアの体積が小さくなるので、ロータの重量を減らすことができる。これにより、結束スピードの向上に寄与できる。

【0060】

一方、ＩＰＭモータと同等の制御精度を確保するためには、やはりロータコアに対し軸方向に長い磁石を使用し、磁石の端部がホールＩＣに近接するように構成する必要がある。ＳＰＭモータでは、このような構成とすると、ロータコアの外側において、磁石がロータコアの端面から軸方向に突出する形態となる。

【0061】

これにより、ロータが回転すると、磁石が自身の慣性力により外側にまくり上げられる偏荷重が発生し、磁石とロータコアとの接着面端部に応力が集中し、堅牢性が低下する可能性がある。

【0062】

そこで、ロータ８２は、回転軸８２ａと、磁石８２ｃの突出部８２ｉと、ロータコア８２ｂの一方の端面８２ｊとの間の隙間８２ｋに封止部材８２ｄが充填される構成とする。隙間８２ｋに充填された封止部材８２ｄは、少なくとも回転軸８２ａ及び磁石８２ｃの突出部８２ｉを接着する。また、隙間８２ｋに充填された封止部材８２ｄは、回転軸８２ａ及び磁石８２ｃの突出部８２ｉと、ロータコア８２ｂの端面８２ｊを接着するとなおよい。これにより、ロータ８２が回転しても、磁石８２ｃが自身の慣性力により外側にまくり上げられる偏荷重の発生が抑制され、磁石８２ｃとロータコア８２ｂとの接着面端部に応力が集中せず、ＩＰＭモータと同等の堅牢性が確保できる。

【0063】

また、ロータ８２は、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う磁石８２ｃの間の隙間８２ｈにも封止部材８２ｄが充填される構成とする。これにより、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う磁石８２ｃが、封止部材８２ｄで接着されることで、磁石８２ｃがロータコア８２ｂの外周から剥離することが抑制される。さらに、ロータ８２は、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉの間の隙間８２ｈ２にも封止部材８２ｄが充填される構成とする。これにより、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉが、封止部材８２ｄで接着されることで、磁石８２ｃがロータコア８２ｂの外周から剥離することが抑制される。なお、封止部材８２ｄは、接着剤８２ｇと同じ成分でもよい。

【0064】

図６Ａは、本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す斜視図、図６Ｂは、本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す背面断面図である。ロータ８２Ｌは、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉが、隙間８２ｈ２と、回転軸８２ａと突出部８２ｉとの間の隙間８２ｋにおける突出部８２ｉ側に充填された封止部材８２ｄで接着される。これに対し、ロータ８２Ｌは、隙間８２ｋにおける回転軸８２ａ側には、封止部材８２ｄが充填されていない。このように、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉ及び対向する突出部８２ｉが、封止部材８２ｄで接着されることで、回転軸８２ａと磁石８２ｃの突出部８２ｉが封止部材８２ｄ接着されていなくても、磁石８２ｃがロータコア８２ｂの外周から剥離することが抑制される。また、隙間８２ｋにおける突出部８２ｉ側に充填された封止部材８２ｄが、ロータコア８２ｂの端面８２ｊに接着されるようにするとなおよい。

【0065】

図７Ａは、本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す斜視図、図７Ｂは、本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す背面断面図である。ロータ８２Ｍは、各磁石８２ｃの突出部８２ｉが、隙間８２ｋに充填された封止部材８２ｄで回転軸８２ａと接着される。隙間８２ｋに充填された封止部材８２ｄは、回転軸８２ａ及び磁石８２ｃの突出部８２ｉと、ロータコア８２ｂの端面８２ｊを接着するとなおよい。これに対し、ロータ８２Ｍは、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉの間の隙間８２ｈ２には封止部材８２ｄが充填されていない。このように、隙間８２ｈ２に封止部材８２ｄが充填されていなくても、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉ及び対向する突出部８２ｉが、隙間８２ｋに充填された封止部材８２ｄで接着されることになり、磁石８２ｃがロータコア８２ｂの外周から剥離することが抑制される。

【0066】

図８Ａは、本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す斜視図、図８Ｂは、本実施の形態のロータの他の実施の形態の一例を示す背面断面図である。ロータ８２Ｎは、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉが、回転軸８２ａと突出部８２ｉとの間の隙間８２ｋにおける突出部８２ｉ側に充填された封止部材８２ｄで接着される。これに対し、ロータ８２Ｎは、隙間８２ｈ２と、隙間８２ｋにおける回転軸８２ａ側には、封止部材８２ｄが充填されていない。このように、ロータコア８２ｂの周方向に沿って隣り合う突出部８２ｉ及び対向する突出部８２ｉが、隙間８２ｋにおける突出部８２ｉ側に充填された封止部材８２ｄで接着されることで、回転軸８２ａと磁石８２ｃの突出部８２ｉが封止部材８２ｄ接着されていなくても、磁石８２ｃがロータコア８２ｂの外周から剥離することが抑制される。

【0067】

さらに、ロータ８２は、磁石８２ｃの外周が被覆部材８２ｅで被覆される構成とする。被覆部材８２ｅは、収縮性を有する樹脂のチューブで構成されることで、ロータコア８２ｂの径方向の内側に向けて力を加えた状態で、磁石８２ｃの外周を被覆する。これにより、ロータ８２が回転する際に、磁石８２ｃが自身の慣性力により外側にまくり上げられる偏荷重が発生することが、被覆部材８２ｅによっても抑制される。

【符号の説明】

【0068】

１Ａ・・・鉄筋結束機、２・・・マガジン、２０・・・リール、３・・・ワイヤ送り部、３０・・・送りギア、５・・・カール形成部、５０・・・カールガイド、５１・・・誘導ガイド、６・・・切断部、７・・・結束部、７０・・・ワイヤ係止体、７１・・・スリーブ、８・・・駆動部、８０・・・モータ、８１・・・減速機、８２、８２Ｌ、８２Ｍ、８２Ｎ・・・ロータ、８２ａ・・・回転軸、８２ｂ・・・ロータコア、８２ｃ・・・磁石、８２ｄ・・・封止部材、８２ｅ・・・被覆部材、８２ｆ・・・取付部、８２ｇ・・・接着剤、８２ｈ・・・隙間、８２ｉ・・・突出部、８２ｊ・・・端面、８２ｋ・・・隙間、８３・・・ステータ、８３ａ・・・ステータコア、８３ｂ・・・コイル、８４・・・センサ、８５・・・ケース、８５ａ・・・軸受部、Ｗ・・・ワイヤ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】