JP3280902B2 - ステータ用磁石材料の貼付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステータ用磁石材料
の貼付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５（ａ），（ｂ）は従来の代表的な
ステータを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平
面図である。ステータ１００は、有底筒形のヨーク１０
１の上端１０１ａから下へＨの距離に磁石１０２…（…
は複数個を示す。以下同様）を配置し、ヨーク１０１の
内周面に一定の間隔をおいて熱硬化性の接着剤１０３…
で取付けたものである。１０４は図示しないロータ軸を
支えるベアリング、１０５，１０５はステータ１００を
車体（図示しない）に取付けるための取付孔である。ス
テータ１００は、磁石１０２…を高さ方向及び周方向に
正確に位置決めする必要がある。磁石１０２…を正確に
位置決めしないと、磁石１０２…とロータとの位置関係
がズレてロータを滑らかに回転させることができなくな
るからである。

【０００３】このステータ１００を組立てるには、例え
ば、磁石材料（着磁する前の磁石材料）に接着剤１０３
をつけ、先ず「位置決め治具」を使用して、これら磁石
材料をヨーク１０１の開口側からヨーク内周面に沿わせ
て所定の貼付け位置に配置した後、ヨーク内部から位置
決め治具を取り除く。次に「押付治具」を使用して、磁
石材料をヨーク内周面に押し付けて磁石材料をヨーク内
周面に確実に貼り付けた後、押付治具をヨーク内部から
取り除く。次いで、接着剤１０３を熱硬化させた後、磁
石材料を着磁して磁石１０２…とすることによりステー
タ１００を得る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】「位置決め治具」と
「押付治具」とは、同時にヨーク内部に挿入することが
できないので、「位置決め治具」をヨーク内部から取り
出してから、「押付治具」をヨーク内部に挿入すること
になる。このため、押付治具で磁石材料を押し付けると
きに、磁石材料が所定の貼付け位置からズレてしまう虞
れがあり、磁石材料を所定の貼付け位置に正確に貼り付
けることは難しい。そこで、本発明の目的は、ステータ
用の磁石材料を所定の貼付け位置に正確に貼り付けるこ
とができる技術を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、電動機用ステータの有底筒状のヨークの
内周面に、接着剤のついた磁石材料を貼り付けるときに
使用する磁石材料の貼付け装置であって、前記接着剤の
ついた磁石材料をヨーク中心側から内周面に向けて斜め
に案内する位置決め治具と、この位置決め治具で案内し
た磁石材料の下端をヨーク内部において支える第１治具
と、この第１治具で支えた磁石材料をヨーク内周面に貼
り付けるために径外方へ磁石材料を押出す第２治具と、
磁石材料の上面位置を決めるために前記ヨークに上から
セットする第３治具と、この第３治具に向けて前記磁石
材料を押上げる第４治具とからなり、前記第１治具をヨ
ークの底部に配置し、且つ第４治具をヨークの開口側に
配置したことを特徴とする。

【０００６】位置決め治具で磁石材料をヨーク中心側か
ら内周面に向けて斜めに案内することで、磁石材料に塗
布した接着剤をヨーク内周面に接触させないで所定の貼
付け位置まで下降する。 この下降した磁石材料を第１治
具でラフに位置決めした状態で、第２治具で磁石材料を
押出してヨーク内周面に貼り付け、この状態で、第４治
具で磁石材料を第３治具に押し当てることにより、磁石
材料を最終的に位置決めする。第１〜第４の各治具をヨ
ークに同時にセットすることができるので、第２治具で
磁石材料を貼付けたまま第３治具で最終位置決めするこ
とができる。この結果、磁石材料を所定の貼付け位置に
正確に配置した状態でヨーク内周面に押し付けることが
できる。

【０００７】請求項２は、第１治具が磁石材料を弾性的
に支える弾性部材を備えていることを特徴とする。磁石
材料は、一般に焼結品であるから寸法精度はよくない。
第１治具に弾性部材を備え、この弾性部材に載せた磁石
材料を上方の第３治具に弾性的に押圧するようにしたの
で、磁石材料のレベル出しを良好に行うことができる。
しかも、磁石材料に長さのバラツキがあっても、過大な
押力を掛ける心配がないので磁石材料が圧潰する虞れは
ない。

【０００８】請求項３は、弾性部材が板ばねであること
を特徴とする。弾性部材を簡素な構成の板ばねとしたの
で、低コストで治具を製造することができる。

【０００９】請求項４は、第２治具が磁石材料を弾性的
に押し出す弾性部材を備えていることを特徴とする。比
較的脆い磁石材料を弾性部材で水平に押してヨークの内
周面に貼り付けるようにした。磁石材料に厚さのバラツ
キがあっても過大な押力で磁石材料を曲折させる心配は
ない。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るステータ用磁石の貼付
け装置の分解斜視図である。ステータ用磁石の貼付け装
置１は、有底筒状に形成したヨーク２の内部において４
個の磁石材料５…（４個中、１個のみを示した。）を支
える第１治具１０と、この第１治具１０まで磁石材料５
…を案内する位置決め治具２０と、この位置決め治具２
０で案内した磁石材料５…をより精密に位置決めする為
に位置を規定する４個の押付治具３０…と、これら押付
治具３０…で位置決めした磁石材料５…をヨーク２の内
周面２ａに貼り付けるために径外方へ押出す４つの第２
治具４０…と、磁石材料５…の上面５ｂの位置を決める
ためにヨーク２の上からセットする第３治具５０と、こ
の第３治具５０に向けて磁石材料５…を押上げる第４治
具６０とからなる。以下、各構成を詳しく説明する。磁
石材料５…は、外周面に熱硬化性の接着剤７を予め塗布
したものである。

【００１１】第１治具１０は、ヨーク２の底部に備えた
ベアリング取付部２ｂに差込む円柱部１１と、この円柱
部１１の上に一体に形成した矩形板１２と、この矩形板
１２にビス１３…で固定した弾性部材としての板ばね１
４…と、円柱部１１並びに矩形板１２を上下に貫通した
貫通孔１５とからなる。１６は矩形板の隅部に設けた凹
部である。

【００１２】位置決め治具２０は、ヨーク２の上部２ｃ
に嵌入するリング２１と、このリング２１に平面視等間
隔で一体形成し且つ両壁面に案内溝２２…を設けた４つ
のガイド片２３…とからなる。ガイド片２３は、ヨーク
２の内周面２ａ側からヨーク２の中心に向って径方向に
延びたものである。ガイド片２３の両壁面に設けた案内
溝２２…は、磁石材料５…の両辺としての両エッジ５ｃ
…を受入れて、磁石材料５…をヨーク２の中心側から内
周面２ａに向って斜めに案内するものである。案内溝２
２については図２で詳しく説明する。

【００１３】リング２１は内周面から内方へ位置決めピ
ン２５を突出し、この位置決めピン２５は、ヨーク２に
おける上部２ｃの凹部２ｄに嵌入することにより、ヨー
ク２に対して位置決め治具２０を周方向に位置決めする
ものである。１つのガイド片２３は下端から下方へ位置
決めピン２６を突出し、この位置決めピン２６は矩形板
１２（第１治具１０）の凹部１６に差し込んで、第１治
具１０を所定の取付角に位置決めするものである。

【００１４】押付治具３０は、板ばねを折曲げて形成し
たものであり、ガイド片２３の上部２３ａに嵌め込むた
めの下開放コ字状の上部装着部３０ａと、上部装着部３
０ａの側壁から側方に延びたストッパ片３０ｂと、上部
装着部３０ａの側壁から下方へ延びた弾性押圧片３０ｃ
とからなる。ストッパ片３０ｂは、押付治具３０がガイ
ド片２３に沿って半径方向内側に移動することを阻止す
るものである。弾性押圧片３０ｃの先端は、ガイド片２
３に上部装着部３０ａを嵌合した状態において、リング
２１の周方向に且つ嵌合したガイド片２３から離れる方
向に傾けたものである。

【００１５】第２治具４０は、第３治具５０にねじ込ん
だボルト４１と、このボルト４１をロックするロックナ
ット４２と、ボルト４１の内部に配置して先端から突出
させたボール４３と、このボール４３を外側に押し出す
圧縮ばね４４（図４に示す）とからなる。

【００１６】第３治具５０は、４つの第２治具４０…を
平面視等間隔で取付けるための円柱部５１と、この円柱
部５１の上に形成して磁石材料５…の上面５ｂを位置決
めする平面視略十字形の下部プレート５２と、この下部
プレート５２の上部に一体に形成してヨーク２上部２ｃ
に載せる平面視略十字形の上部プレート５３と、上部プ
レート５３から円柱部５１まで貫通した貫通孔５４とか
らなる。上部プレート５３は、ヨーク２の上部２ａに載
せるために先端に設けた４つの段部５３ａ…と、各１つ
のガイド片２３及び押付治具３０に嵌入する１つの溝５
３ｂとを有する部材である。溝５３ｂは、ガイド片２３
及び押付治具３０に嵌入して第２治具４０…及び第３治
具５０を所定の取付角に配置するものである。

【００１７】第４治具６０は、下端にストッパ６１を設
け且つ上端に切欠き溝６２を傾斜させて設けた引上ロッ
ド６３と、切欠き溝６２に入り込むピン６４をカム部６
５ａに取付けたレバー６５とからなり、レバー６５で引
上ロッド６３を引上げるものである。

【００１８】図２は図１の２部拡大図であり、位置決め
治具２０のガイド片２３に、磁石材料５…（図１に示
す）をヨーク中心側から内周面２ａに向って斜めに案内
する案内溝２２，２２を備えた状態を示す。案内溝２２
は、下方に向って先細り状に形成したＶ形溝であって、
外縁２２ａをガイド片２３上部２３ａから下方へ向けて
垂直に延ばし、内縁２２ｂをヨーク中心側から内周面２
ａへ向けて傾けて延ばし、溝底２２ｃを先端２２ｅ（外
縁２２ａと内縁２２ｂとの交点）へ向けて延ばすことに
より、ヨーク中心側から外側に傾けたスライド面（傾斜
溝面）２２ｄ及び垂直溝面２２ｆを備えた溝である。

【００１９】このため、案内溝２２は、図１に示す磁石
材料５のエッジ５ｃを垂直溝面２２ｆで周方向に移動し
ないように規制しながら、外向きに傾けた磁石材料５…
をスライド面２２ｄでヨーク中心側から径方向外向きに
案内することができる。磁石材料５を外向きに案内する
ので、磁石材料５…の外周面に塗布した接着剤７…を内
周面２ａに接触させないで所定の貼付け位置まで下降す
ることができる。

【００２０】図３は本発明に係るステータ用磁石の貼付
け装置の平面図であり、上部プレート５３の溝５３ｂ
（図中左下に示す）を押付治具３０及びガイド片２３に
嵌め入んで、第２・第３治具４０，５０を所定の取付角
に位置決めし、押付治具３０で磁石材料５…を反時計回
り方向に押し出して磁石材料５…の取付角を規定し（磁
石材料５…を周方向に位置決めし）、且つ第２治具４０
のボール４３…で磁石材料５…をヨーク２の内周面２ａ
に押し付けた状態を示す。

【００２１】図４は図３の４−４線断面図であり、第４
治具６０の引上ロッド６３をレバー６５で引上げること
により、第１治具１０の円柱部１１をベアリング取付部
２ｂ内から高さＨ１だけ引上げて、磁石材料５…の上面
５ｂ…を第３治具５０の下部プレート５２に当て、磁石
材料５…をヨーク２の上面２ｅから高さＨ２の位置に配
置した状態を示す。第２治具４０…は、ボール４３…で
磁石材料５…をヨーク２の内周面２ａに押し付けるため
の圧縮ばね４４（弾性部材に相当）を備える。レバー６
５は、ピン６４を中心にＰ１位置からＰ２位置へ向って
カム面の半径が徐々に大きくなるカム部６５ａを有す
る。

【００２２】図５は図３の５−５線断面図であり、ヨー
ク２の凹部２ｄに位置決めピン２５を差し込むことで、
ヨーク２に位置決め治具２０を位置決めし、また、矩形
板１２の凹部１６に位置決めピン２６を差し込むこと
で、位置決め治具２０に第１治具１０を位置決めしたこ
とを示す。

【００２３】図６は図５の６矢視展開図であり、ガイド
片２３…に押付治具３０…を嵌めた状態を示す。図右の
押付治具３０における弾性押圧片３０ｃが磁石材料５の
右側のエッジ５ｃを左方向へ押すので、磁石材料５は図
左隣りのガイド片２３に当っている。このため、磁石材
料５はヨーク２の所定位置に位置決めされた状態にな
る。

【００２４】以上に述べたステータ用磁石の貼付け装置
１の作用を次に説明する。図７（ａ），（ｂ）は本発明
に係るステータ用磁石の貼付け装置の第１作用説明図で
ある。（ａ）において、固定用テーブル７０の孔７０ａ
に、ヨーク２におけるベアリング取付部２ｂの外周部を
嵌め込む。次に、引上ロッド６３に第１治具１０を組付
ける。この後、引上ロッド６３をヨーク２内に挿入す
る。（ｂ）において、ベアリング取付部２ｂ内に第１治
具１０の円柱部１１を嵌めることにより、引上ロッド６
３をヨーク２の中央に自立させる。次に、位置決め治具
２０を降ろしてガイド片２３…をヨーク２内に挿入す
る。

【００２５】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るステー
タ用磁石の貼付け装置の第２作用説明図であり、（ｂ）
は（ａ）のｂ−ｂ線断面を示す。（ａ）において、ヨー
ク２の上面２ｅに位置決め治具２０をセットする。次
に、磁石材料５…の外周面に接着剤７…を塗布する。そ
の後、磁石材料５…の下端５ａ…をヨーク２の内周面２
ａ方向に傾けた状態で案内溝２２…に挿入する。（ｂ）
は、磁石材料５の両エッジ５ｃ，５ｃを案内溝２２，２
２に挿入した状態を示す。

【００２６】図９（ａ），（ｂ）は本発明に係るステー
タ用磁石の貼付け装置の第３作用説明図である。（ａ）
において、案内溝２２…のスライド面（傾斜溝面）２２
ｄ…に沿って磁石材料５…を斜めに下降さて、下端５ａ
…をヨーク２の内周面２ａに当てる。（ｂ）において、
磁石材料５をさらに下降させると、磁石材料５は内周面
２ａに沿って矢印，の如く鉛直に起立しながら、矢
印，の如く下降する

【００２７】図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係るステ
ータ用磁石の貼付け装置の第４作用説明図であり、
（ａ）は断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図であ
る。（ａ）において、磁石材料５…の下端５ａ…が第１
治具１０の板ばね１４の上面に当る。（ｂ）は、磁石材
料５…の両エッジ５ｃ，５ｃを案内溝２２，２２のスラ
イド面２２ｄ，２２ｄで矢印，の如く案内して板ば
ね１４に載った状態を示す。

【００２８】図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るステ
ータ用磁石の貼付け装置の第５作用説明図であり、
（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の内側の部分展開図、
（ｃ）は（ａ）の部分的な平面図である。（ａ）におい
て、ヨーク２の上方から押付治具３０を降ろす。（ｂ）
において、磁石材料５とガイド片２３との間の隙間に押
付治具３０の弾性押圧片３０ｃを差し込み、折曲点３０
ｄを支点にして上部装着部３０ａを矢印の如く横方向
に押して、弾性押圧片３０ｃで磁石材料５を矢印の如
くヨーク２の内周面２ａに沿って移動させる。（ｃ）に
おいて、ガイド片２３…の上部２３ａに押付治具３０の
上部装着部３０ａを嵌める。磁石材料５の左エッジ５ｃ
が左側のガイド片２３に当るので磁石材料５…は平面視
で所定の取付角に位置決めされる。

【００２９】図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係るステ
ータ用磁石の貼付け装置の第６作用説明図である。
（ａ）において、第２治具４０…を取付けた第３治具５
０を矢印の如くヨーク２内に挿入しつつ、第２治具４
０…のボール４３…で磁石材料５…を矢印，の如く
ヨーク２の内周面２ａに押し付ける。このため、磁石材
料５…は接着剤７…によって内周面２ａに貼付く。但
し、接着剤７…が硬化していないので、磁石材料５は移
動可能である。磁石材料５…をボール４３…で径外方へ
押し出すことにより、磁石材料５…間の内径は規定範囲
に設定される。ヨーク２の上面２ｅに段部５３ａが当っ
たときに、上部プレート５３の挿入は完了する。（ｂ）
において、引上ロッド６３の切欠き溝６２にレバー６５
のピン６４を矢印の如く差し込む。

【００３０】図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係るステ
ータ用磁石の貼付け装置の第７作用説明図である。
（ａ）において、ピン６４を支点にしてレバー６５を矢
印の如く時計回り方向に回して、レバー６５のカム部６
５ａで引上ロッド６３を引上げる。このとき、第１治具
１０の板ばね１４…は上昇して、磁石材料５…を押上げ
る。この結果、上面５ｂ…は下部プレート５２に当た
る。これで、ヨーク２に対する磁石材料５の位置は確定
する。上述したように、各治具１０，２０，３０，４
０，５０，６０を同時にセットすることができるので、
位置決め治具２０及び押付治具３０で磁石材料５…の取
付角を規定し、また第２治具４０で磁石材料５…を径外
方へ押し出して内周面２ａに貼り付けることにより磁石
材料５…の内径を規定範囲に設定し、さらに第４治具６
０で磁石材料５…を押上げて第３治具５０に磁石材料５
…の上面を当てて磁石材料５…をヨーク２の上面２ｅか
ら高さＨ２の位置に正確に貼り付けることができる。
（ｂ）において、位置決め治具２０を引上げてヨーク２
の内部から取り出す。次に、接着剤７…を加熱（例えば
１５０℃で１時間）し、熱硬化させて磁石材料５…をヨ
ーク２の内周面２ａに取付ける。

【００３１】図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係るステ
ータ用磁石の貼付け装置の第８作用説明図である。
（ａ）において、ピン６４を支点にしてレバー６５を反
時計回り方向に戻した後、引上げレバー５３を引上ロッ
ド６３から外す。第１治具１０の板ばね１４…の復元力
で第１治具１０及び引上ロッド６３は下降する。（ｂ）
において、先ず、第２治具４０及び第３治具５０をヨー
ク２から引き出す。次に、ヨーク２の底部で第１治具１
０を回転して板ばね１４…を磁石材料５，５の間の隙間
までずらし、この状態で第１治具１０及び引上ロッド６
３をヨーク２から取り出して磁石材料５…の取付工程を
完了する。この後、磁石材料５…を着磁して図１５
（ａ），（ｂ）に示すステータを製造する。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。位置決め治具で磁石材料をヨーク中心側から内周
面に向けて斜めに案内することで、磁石材料に塗布した
接着剤をヨーク内周面に接触させないで所定の貼付け位
置まで下降する。 この下降した磁石材料を第１治具でラ
フに位置決めした状態で、第２治具で磁石材料を押出し
て内周面に貼り付け、この状態で、第４治具で磁石材料
を第３治具に押し当てることにより、磁石材料を最終的
に位置決めする。第１〜第４の各治具をヨークに同時に
セットすることができるので、第２治具で磁石材料を貼
付けたまま第３治具で最終位置決めすることができる。
この結果、磁石材料を所定の貼付け位置に正確に配置し
た状態で内周面に押し付けることができるので、磁石材
料を所定の貼付け位置に正確に貼り付けることができ
る。

【００３３】請求項２は、磁石材料は、一般に焼結品で
あるから寸法精度はよくない。第１治具に弾性部材を備
え、この弾性部材に載せた磁石材料を上方の第３治具に
弾性的に押圧するようにしたので、磁石材料のレベル出
しを良好に行うことができる。しかも、磁石材料に長さ
のバラツキがあっても、過大な押力を掛ける心配がない
ので磁石材料が圧潰する虞れはない。

【００３４】請求項３は、弾性部材を簡素な構成の板ば
ねとしたので、低コストで治具を製造することができ
る。

【００３５】請求項４は、比較的脆い磁石材料を弾性部
材で水平に押してヨークの内周面に貼り付けるようにし
た。磁石材料に厚さのバラツキがあっても過大な押力で
磁石材料を曲折させる心配はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の分
解斜視図

【図２】図１の２部拡大図

【図３】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の平
面図

【図４】図３の４−４線断面図

【図５】図３の５−５線断面図

【図６】図５の６矢視から見た展開図

【図７】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の第
１作用説明図

【図８】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の第
２作用説明図

【図９】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の第
３作用説明図

【図１０】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の
第４作用説明図

【図１１】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の
第５作用説明図

【図１２】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の
第６作用説明図

【図１３】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の
第７作用説明図

【図１４】本発明に係るステータ用磁石の貼付け装置の
第８作用説明図

【図１５】従来の代表的なステータを示す図

【符号の説明】

１…ステータ用磁石材料の貼付け装置、２…ヨーク、５
…磁石材料、５ａ…下端、７…接着剤、１０…第１治
具、１４…弾性部材（板ばね）、２０…位置決め治具、
４０…第２治具、４４…弾性部材（圧縮ばね）、５０…
第３治具、６０…第４治具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−64409（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−163800（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−150471（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−72645（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 15/03 H02K 1/17

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機用ステータの有底筒状のヨークの
   内周面に、接着剤のついた磁石材料を貼り付けるときに
   使用する磁石材料の貼付け装置であって、前記接着剤のついた磁石材料をヨーク中心側から内周面
   に向けて斜めに案内する位置決め治具と、この位置決め
   治具で案内した磁石材料の下端を ヨーク内部において支
   える第１治具と、この第１治具で支えた磁石材料をヨー
   ク内周面に貼り付けるために径外方へ磁石材料を押出す
   第２治具と、磁石材料の上面位置を決めるために前記ヨ
   ークに上からセットする第３治具と、この第３治具に向
   けて前記磁石材料を押上げる第４治具とからなり、 前記第１治具をヨークの底部に配置し、且つ第４治具を
   ヨークの開口側に配置したことを特徴とする ステータ用
   磁石材料の貼付け装置。
2. 【請求項２】 前記第１治具は、磁石材料を弾性的に支
   える弾性部材を備えていることを特徴とする請求項１記
   載のステータ用磁石材料の貼付け装置。
3. 【請求項３】 前記弾性部材は、板ばねであることを特
   徴とする請求項２記載のステータ用磁石材料の貼付け装
   置。
4. 【請求項４】 前記第２治具は、磁石材料を弾性的に押
   し出す弾性部材を備えていることを特徴とする請求項１
   記載のステータ用磁石材料の貼付け装置。