特許 7613306 磁石挿入治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-06

(45)【発行日】2025-01-15

(54)【発明の名称】磁石挿入治具

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/035 20250101AFI20250107BHJP

   H02K 1/2791 20220101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 K

H02K1/2791

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021119226

(22)【出願日】2021-07-20

(65)【公開番号】P2023015443

(43)【公開日】2023-02-01

【審査請求日】2024-02-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】手嶋 秀樹

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１８７６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６３６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９２９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０８６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６０８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９３９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３０４２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１５９２８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０７９８０３１（ＣＮ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８１２１０６２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０８７０２０４８（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７２５１３７２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｈ０２Ｋ １／２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコアの磁石配置面の上に磁石を配置するための磁石挿入治具であって、
前記ロータコアの周方向に対応する前記磁石の幅方向の両側の端部を、前記ロータコアの中心軸方向に前記磁石配置面に向けて移動可能に支持する両側のガイド部位と、
前記両側のガイド部位の一方のみに設けられた支持部材であって、前記磁石配置面側の端部において、前記磁石配置面に向かうにつれて高さが低くなるテーパを有する支持部材と、
を備える、磁石挿入治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロータコアの磁石配置面に向けて磁石を挿入して、磁石配置面上に磁石を配置するための磁石挿入治具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ロータのヨークに磁石を接着する際に、ヨークと磁石とを接着する接着剤層に、ヨークに設けられた接着剤注入用の貫通孔を介して接着剤を注入することが開示されている。この場合、磁石の挿入により接着剤層の接着剤が引き摺られても、接着剤が注入されることにより、接着剤の量が不足しないようにできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－３０４２８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来技術では、貫通孔のないヨークに比べてヨークのコストが増加し、ロータのコストの増加を招く。また、接着剤の使用量が多くなり、ロータのコストの増加を招く。さらにまた、貫通孔が存在する部分では、ヨークを通過する磁束の磁路が欠損することになるので、貫通孔のないヨークに比べて発生する磁界強度が弱くなってロータの性能低下を招く。

【0005】

そこで、ロータのコストの増加及び性能低下を招くことなく、ヨークとなるロータコアと磁石の接着面積を確保することが可能な技術が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、ロータコアの磁石配置面の上に磁石を配置するための磁石挿入治具が提供される。この磁石挿入治具は、前記ロータコアの周方向に対応する前記磁石の幅方向の両側の端部を、前記ロータコアの中心軸方向に前記磁石配置面に向けて移動可能に支持する両側のガイド部位と、前記両側のガイド部位の一方のみに設けられた支持部材であって、前記磁石配置面側の端部において、前記磁石配置面に向かうにつれて高さが低くなるテーパを有する支持部材と、を備える。
なお、本開示は以下の形態としても実現できる。

【0007】

本開示の一形態によれば、ロータコアの磁石配置面の上に磁石を配置するための磁石挿入治具が提供される。この磁石挿入治具は、前記ロータコアの周方向に対応する前記磁石の幅方向の両側の端部を、前記ロータコアの中心軸方向に前記磁石配置面に向けて移動可能に支持する両側のガイド部位と、前記ガイド部位の一方に設けられた支持部材であって、前記磁石配置面側の端部において、前記磁石配置面に向かうにつれて高さが低くなるテーパを有する支持部材と、を備える。
この形態の磁石挿入治具では、磁石がロータコアの中心軸に沿ってロータコアの磁石配置面の上に移動される直前まで、磁石の一方の端部側が磁石配置面に接触しない状態を維持することができる。これにより、磁石配置面に塗布された接着剤が磁石の挿入により引き摺られないようにすることができるので、接着剤の量が不足しないようにできる。また、従来技術のようなロータの構造を変更しなくてよいので、ロータのコストの増加及び性能低下を招くこともない。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態としての磁石挿入治具の概略構成を示す斜視図である。

【図2】磁石挿入治具によって実行する磁石挿入の概要を示す説明図である。

【図3】図１の磁石ガイド部を拡大して示す斜視図である。

【図4】左側のガイド部位から右側のガイド部位を見た状態を示す側面図である。

【図5】磁石が載置されたガイド部位を手前側から見た状態を示す正面図である。

【図6】図１の磁石送部を拡大して示す斜視図である。

【図7】磁石が磁石配置面上に移動する途中の状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

Ａ．第１実施形態：
図１は一実施形態としての磁石挿入治具１０の概略構成を示す斜視図である。図１に示すｘ，ｙ，ｚは、互いに直交する三方向を示している。ｚ方向は磁石挿入治具１０の上下方向に対応し、ｘ方向は磁石挿入治具１０の左右方向に対応し、ｙ方向は磁石挿入治具１０の前後方向で後述する中心軸Ｘｃに沿う方向に対応する。なお、以降で示す各図においても、ｘ，ｙ，ｚの各関係については同様である。

【0010】

図２は、磁石挿入治具１０によって実行する磁石挿入の概要を示す説明図である。磁石挿入治具１０は、以下で説明するように、磁石３０を、ロータコア２０の中心軸の方向オ（ｙ方向）に沿って、ロータコア２０の磁石配置面２０４に向けて移動させて、磁石配置面２０４上に載置するための治具である。なお、ロータコア２０は、内周面に周方向に沿って複数の磁石配置面２０４を有している（図１参照）。各磁石配置面２０４は、リブ２０２で区分されている。各磁石配置面２０４の周方向の中央部には、接着剤Ｅａｄが充填される接着溝２０６が設けられている。

【0011】

図１に示すように、磁石挿入治具１０は、基台１１０と、磁石ガイド部１２０と、磁石送部１３０と、ロータコア設置部１４０と、を備えている。磁石ガイド部１２０、磁石送部１３０、及びロータコア設置部１４０は、それぞれ、基台１１０上に設けられている。

【0012】

ロータコア設置部１４０は、治具の前後方向（ｙ方向）において基台１１０の後側に設置されている。ロータコア設置部１４０は、支持体１４２と、ロータコア設置体１４４と、を備えている。支持体１４２は、基台１１０から上方向（＋ｚ方向）に延びる柱状体である。支持体１４２は、ｙ方向に沿う中心軸Ｘｃを回転中心としてロータコア設置体１４４を回転可能に支持する。ロータコア設置体１４４は、磁石挿入治具１０の前後方向の前側から－ｙ方向に沿う正面視において、中心軸Ｘｃを中心とする円盤形状を有しており、円盤形状の外周端縁に沿って円環状に設けられたリブ１４５を有している。リブ１４５の内壁面は、ロータコア２０が設置されるコア設置面１４６を構成する。ロータコア設置体１４４には、不図示のガイドに従ってコア設置面１４６にロータコア２０が挿入されることによって、コア設置面１４６にロータコア２０が固定される。固定されたロータコア２０の中心軸はロータコア設置体１４４の中心軸Ｘｃに一致する。以下では、ロータコア設置体１４４の中心軸Ｘｃをロータコア２０の中心軸として説明する場合もある。

【0013】

磁石ガイド部１２０は、前後方向において基台１１０の手前側、具体的には、ロータコア設置部１４０の手前側に設置されている。磁石ガイド部１２０は、ロータコア設置部１４０に設置されたロータコア２０の内周面の最も下の位置にある磁石配置面２０４に向けて中心軸Ｘｃの方向（ｙ方向）に沿って磁石３０を移動可能に支持するためのガイド治具である。

【0014】

図３は、図１の磁石ガイド部１２０を拡大して示す斜視図である。磁石ガイド部１２０は、左右方向（ｘ方向）の両側の上端部に設けられたガイド部位１２２，１２３を備えている。

【0015】

左側のガイド部位１２２は、磁石ガイド部１２０の左右方向（以下、「幅方向」とも呼ぶ）の内側の支持面１２４と、支持面１２４の外側の壁状のガイド面１２５と、で構成される。また、右側のガイド部位１２３は、磁石ガイド部１２０の幅方向の内側の支持面１２６と、支持面１２６の外側の壁状のガイド面１２７と、で構成される。左側の支持面１２４及びガイド面１２５と、右側の支持面１２６及びガイド面１２７とは、磁石ガイド部１２０の前後方向（ｙ方向、以下、「長手方向」とも呼ぶ）の前側から後側に向かうようにｙ方向に沿って延びている。

【0016】

左側の支持面１２４と右側の支持面１２６は、載置される磁石３０の幅方向の両側の端部を支持する支持部である。左側のガイド面１２５と右側のガイド面１２７は、支持面１２４，１２６で支持された磁石３０の移動を、磁石ガイド部１２０の幅方向について規制し、長手方向にのみ可能とするガイド部である。なお、磁石３０を最初に載置する位置は、図４にハッチングで示されている。

【0017】

図４は、左側のガイド部位１２２の側から右側のガイド部位１２３を見た状態を拡大して示す側面図である。右側のガイド部位１２３の支持面１２６上には、長手方向に沿って支持部材１５０が設置されている。

【0018】

図５は、磁石３０が載置されたガイド部位１２２，１２３を磁石ガイド部１２０の前後方向（ｙ方向）の手前側から見た状態を示す正面図である。左側の支持面１２４の上に支持部材１５０が設けられているので、磁石３０は、左側の支持面１２４の上に配置される左側の端部に対して、右側の支持面１２６上に配置される右側の端部が高くなるように傾斜して支持される。

【0019】

また、支持部材１５０は、図４に示すように、前側（＋ｙ方向側）の端部に、下方（－ｚ方向）に突出して磁石ガイド部１２０の前面に係合される係合部１５２を有している。係合部１５２は、後述するように、磁石３０が支持部材１５０に押圧されつつロータコア２０の方向（－ｙ方向）に移動される際に、－ｙ方向を向く力が支持部材１５０に加わり、支持部材１５０がずれてしまうことを防止するための部分である。

【0020】

また、支持部材１５０は、図４に示すように、後側（－ｙ方向側）の端部に、磁石３０を移動させる方向（－ｙ方向）に向かって高さが低くなるテーパ１５４を有している。テーパ１５４は、後述するように、磁石３０が支持部材１５０に押圧されつつロータコア２０の方向（－ｙ方向）に移動される際に、磁石３０とロータコア２０の磁石配置面２０４との間隔を徐々に狭くするための部分である。

【0021】

磁石送部１３０は、図１に示すように、左右方向において基台１１０の左側、具体的には、磁石ガイド部１２０の左側（＋ｚ方向側）に設置されている。磁石送部１３０は、磁石ガイド部１２０に載置された磁石３０を、ロータコア２０の磁石配置面２０４に向けて中心軸Ｘｃの方向（ｙ方向）に沿って移動させるための部分である。

【0022】

図６は、図１の磁石送部１３０を拡大して示す斜視図である。磁石送部１３０は、磁石送蓋１３１と、磁石送機構１３４と、を備えている。

【0023】

磁石送機構１３４は、磁石送スクリュー１３６と、磁石送スクリュー１３６を回す回転ハンドル１３５と、を備えている。磁石送スクリュー１３６には、磁石送蓋１３１が磁石送スクリュー１３６を中心軸として回転可能に取り付けられている。操作者が磁石ガイド部１２０に載置された磁石３０に向けて磁石送蓋１３１を回転させることで、磁石ガイド部１２０の上部を磁石送蓋１３１で蓋することができる。この際、磁石３０は、磁石送蓋１３１からの加重により、ガイド部位１２２，１２３に向けて上から押しつけられる。この点については後述する。

【0024】

操作者が回転ハンドル１３５を「送」方向に回した場合、磁石ガイド部１２０の前側（＋ｙ方向側）から後側（－ｙ方向側）に向けて、ｙ方向（中心軸Ｘｃの方向）に沿って磁石送蓋１３１を移動させることができる。反対に、操作者が回転ハンドル１３５を「戻」方向に回した場合、磁石ガイド部１２０の後側から前側に向けて、ｙ方向に沿って磁石送蓋１３１を移動させることができる。

【0025】

磁石送蓋１３１の磁石３０側を向く面には、磁石送蓋１３１の回転により磁石３０の前側（＋ｙ方向側）の端部に係合する凸部１３２と、磁石３０の後側（－ｙ方向側）の端部に係合する凸部１３３と、が設けられている。このため、操作者が回転ハンドル１３５を「送」方向に回すことで、磁石送蓋１３１によって左側の支持面１２４及び右側の支持部材１５０に磁石３０を押圧しつつ、磁石送蓋１３１の移動に従って、ロータコア２０の磁石配置面２０４に向けてｙ方向（中心軸Ｘｃの方向）に沿って磁石３０を移動させることができる。

【0026】

なお、支持部材１５０は、磁石３０の磁力によって磁石３０が支持部材１５０に張り付いて、磁石３０の移動が阻害されないように、非磁性材料で構成されることが好ましい。また、磁石ガイド部１２０及び磁石送蓋１３１も、同様に、非磁性材料で構成されることが好ましい。

【0027】

以上説明した磁石挿入治具１０では、磁石ガイド部１２０に載置された磁石３０を、磁石送部１３０によってｙ方向（中心軸Ｘｃの方向）に沿って、ロータコア２０の最も下端に位置する磁石配置面２０４に向けて移動させて、その磁石配置面２０４上に載置することができる。これにより、磁石配置面２０４上に載置された磁石３０を、接着溝２０６に予め充填された接着剤Ｅａｄで磁石配置面２０４に接着することができる。なお、他の磁石配置面２０４については、磁石３０が載置されていない磁石配置面２０４をロータコア設置体１４４を回転させて最下端の位置に移動させることで、同様に磁石３０を載置することができる。

【0028】

図７は、磁石３０が磁石配置面２０４上に移動する途中の状態を示す説明図である。上記したように、磁石送蓋１３１から磁石３０への加重により、磁石３０の右側（－ｘ方向側）の端部は、右側のガイド部位１２３の支持面１２６に設けられた支持部材１５０に向けて上から押しつけられる。また、図示は省略するが、磁石３０の左側（＋ｘ方向側）の端部は、左側のガイド部位１２２（図３，図５参照）の支持面１２４に向けて上から押しつけられる。このため、磁石３０は、図７に示すように、移動によって支持部材１５０に支持されていない部分が発生しても、支持部材１５０に押しつけられる圧力によって、磁石３０の磁力によって磁石配置面２０４との間に発生する引力に逆らって、磁石配置面２０４との間隔Ｄｓを保った状態を保ったまま、移動可能となる。これにより、磁石３０が磁石配置面２０４に配置される直前まで、磁石３０が接着溝２０６の接着剤Ｅａｄに接触しない状態を維持することができる。このため、接着剤Ｅａｄが磁石３０の挿入により引き摺られないようにして、磁石３０の接着のために必要な接着剤Ｅａｄの量が不足しないようにできる。

【0029】

また、支持部材１５０のテーパ１５４によって、テーパ１５４上を移動する磁石３０の磁石配置面２０４との間隔Ｄｓを徐々に狭くすることができるので、磁石３０の磁石配置面２０４への接触を滑らかに行なうことができる。これにより、磁石３０が磁石配置面２０４に接触する際に、磁石３０の磁力による引力により磁石３０に加わる衝撃を抑制することができ、磁石３０に割れや欠け等が発生しないようにできる。

【0030】

また、磁石挿入治具１０によって磁石３０が挿入されるロータコア２０は、従来技術のようなロータコアの構造を変更したものではないので、コストの増加及び性能低下を招かないようにできる。

【0031】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記実施形態で説明した磁石挿入治具１０の磁石ガイド部１２０、磁石送部１３０、及びロータコア設置部１４０は、それぞれ上記した構造に限定されるものではない。

【0032】

磁石ガイド部１２０は、磁石配置面２０４に配置される磁石３０のロータコア２０の周方向に対応する幅方向の両側の端部を、それぞれ、磁石３０をロータコア２０の中心軸Ｘｃの方向に沿って磁石配置面２０４に向けて移動可能に支持する両側のガイド部位１２２，１２３を備える構造であればよい。そして、一方のガイド部位１２３に支持部材１５０が設けられており、支持部材１５０の磁石配置面２０４側の端部において、磁石配置面２０４に向かうにつれて高さが低くなるテーパ１５４を有する構造であればよい。なお、支持部材１５０は、ガイド部位１２３と別部材として説明したが、ガイド部位１２３と一体に構成される構造であってもよい。

【0033】

磁石送部１３０は、磁石ガイド部１２０上に載置された磁石３０を、一方のガイド部位１２３に設けられた支持部材１５０及び他方のガイド部位１２２に向けて上から押しつけつつ、ロータコア２０の磁石配置面２０４に向けてロータコア２０の中心軸方向に沿って移動させることが可能な構造であればよい。

【0034】

ロータコア設置部１４０は、ロータコア２０の中心軸を回転中心として回転可能に支持することができる構造であればよい。

【0035】

（Ｂ２）上記実施形態の磁石挿入治具１０は、ロータコア２０の内周面に磁石配置面２０４を有するアウターロータに対応する構成を例に説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、ロータコア２０の外周面に磁石配置面２０４を有するインナーロータに対しても適用可能である。但し、図１に示すように、アウターロータの場合は、ロータコア２０の内周面の最も下端にある磁石配置面２０４に対して磁石３０を挿入する構成であるのに対して、インナーロータの場合は、ロータコアの外周面の最も上端にある磁石配置面に対して磁石を挿入する構造とすればよい。

【0036】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0037】

１０…磁石挿入治具、２０…ロータコア、３０…磁石、１１０…基台、１２０…磁石ガイド部、１２２…ガイド部位、１２３…ガイド部位、１２４…支持面、１２５…ガイド面、１２６…支持面、１２７…ガイド面、１３０…磁石送部、１３１…磁石送蓋、１３２…凸部、１３３…凸部、１３４…磁石送機構、１３５…回転ハンドル、１３６…磁石送スクリュー、１４０…ロータコア設置部、１４２…支持体、１４４…ロータコア設置体、１４５…リブ、１４６…コア設置面、１５０…支持部材、１５２…係合部、１５４…テーパ、２０２…リブ、２０４…磁石配置面、２０６…接着溝、Ｅａｄ…接着剤、Ｘｃ…中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】