(57)【要約】【課題】絶縁テープと磁石との間に空気が入ることを抑制することができる回転電機のロータの製造方法を提供する。【解決手段】実施形態に係る回転電機のロータの製造方法は、絶縁テープ１１が巻回されたテープロール１０から、絶縁テープ１１を支持する支持面２１を有する接着面変化部材２０に絶縁テープ１１を供給する工程と、絶縁テープ１１を接着面変化部材２０の支持面２１に接触させながら、支持面２１上を通過させる工程と、支持面２１上を通過させた絶縁テープ１１を磁石３０に巻回する工程と、を備え、支持面２１で支持された絶縁テープ１１の幅方向１８における支持面２１の中央部２１ａは、幅方向１８における両端部２１ｂよりも上方に位置し、絶縁テープ１１の下面１５は、支持面２１に接触し、絶縁テープ１１の上面１４が磁石３０側となるように巻回する。【選択図】図１
2018038107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁テープが巻回されたテープロールから、前記絶縁テープを支持する支持面を有する接着面変化部材に前記絶縁テープを供給する工程と、
前記絶縁テープを前記接着面変化部材の前記支持面に接触させながら、前記支持面上を通過させる工程と、
前記支持面上を通過させた前記絶縁テープを磁石に巻回する工程と、
を備え、
前記支持面で支持された前記絶縁テープの幅方向における前記支持面の中央部は、前記幅方向における両端部よりも上方に位置し、
前記絶縁テープの下面は、前記支持面に接触し、
前記絶縁テープの上面が前記磁石側となるように巻回する、
回転電機のロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のロータの製造方法に関するものであり、例えば、ロータコアのスロットに磁石を挿入し、樹脂で固定する回転電機のロータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のロータであって、ロータコアと磁石とが接触することによって発生する渦電流を抑制するために、磁石に絶縁テープを巻回する構成が特許文献１に開示されている。特許文献１のロータでは、２つの磁石の外周囲に巻回される２つ以上の絶縁テープのうち、少なくとも一つは、他の絶縁テープと異なる経路を通って巻回される。これにより、絶縁テープの巻回解除を防止し、渦電流の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０６１３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絶緑テープを磁石に巻回する際に、絶縁テープと磁石との間に空気が入る場合があり、それによって、スロットに磁石を挿入する時に、空気によるシワが原因で絶縁テープが破れることがある。また、磁石を挿入したスロットに樹脂を注入する時に、絶縁テープの捲れ、ズレが発生することがある。このようなことにより、磁石とコアとが接触し、回転電機のロータの特性が低下する恐れがある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、絶縁テープと磁石との間に空気が入ることを抑制することができる回転電機のロータの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る回転電機のロータの製造方法は、絶縁テープが巻回されたテープロールから、前記絶縁テープを支持する支持面を有する接着面変化部材に前記絶縁テープを供給する工程と、前記絶縁テープを前記接着面変化部材の前記支持面に接触させながら前記支持面上を通過させる工程と、前記支持面上を通過させた前記絶縁テープを磁石に巻回する工程と、を備え、前記支持面で支持された前記絶縁テープの幅方向における前記支持面の中央部は、前記幅方向における両端部よりも上方に位置し、前記絶縁テープの下面は、前記支持面に接触し、前記絶縁テープの上面が前記磁石側となるように巻回する。このような構成とすることにより、絶縁テープと磁石との間に空気が入ることを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、絶縁テープと磁石との間に空気が入ることを抑制することができる回転電機のロータの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る回転電機のロータの製造装置の構成を例示した図であり、（ａ）は、側面図を示し、（ｂ）は、上面図を示す。
【図２】（ａ）は、実施形態に係る回転電機のロータの製造装置を例示した斜視図であり、（ｂ）は、実施形態に係る接着面変化部材を例示した斜視図である。
【図３】実施形態に係る回転電機のロータの製造方法を例示したフローチャート図である。
【図４】（ａ）は、比較例１において、絶縁テープが磁石を巻回する状態を例示した図であり、（ｂ）は、実施形態において、絶縁テープが磁石を巻回する状態を例示した図である。
【図５】（ａ）は、比較例２に係る回転電機のロータを例示した図であり、（ｂ）は、実施形態に係る回転電機のロータを例示した図である。
【図６】（ａ）は、実施形態の変形例に係る回転電機のロータの製造装置の構成を例示した側面図であり、（ｂ）は、実施形態の変形例に係る接着面変化部材を例示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
実施形態に係る回転電機のロータの製造方法を説明する。まず、回転電機のロータの製造方法に用いるロータの製造装置を説明する。図１は、実施形態に係る回転電機のロータの製造装置の構成を例示した図であり、（ａ）は、側面図を示し、（ｂ）は、上面図を示す。図２（ａ）は、実施形態に係る回転電機のロータの製造装置を例示した斜視図であり、（ｂ）は、実施形態に係る接着面変化部材を例示した斜視図である。
【００１１】
図１及び図２に示すように、回転電機のロータの製造装置１は、テープロール１０、接着面変化部材２０、磁石３０を有している。回転電機のロータの製造装置１は、テープロータ１０に巻回された絶縁テープ１１を、接着面変化部材２０の支持面２１に接触させながら支持面２１上を通過させ、磁石３０に巻回する装置である。
【００１２】
テープロール１０は、絶縁テープ１１が巻回されたものである。テープロール１０は、例えば、芯材１２を有し、芯材１２の周囲に絶縁テープ１１を巻回している。テープロール１０は、例えば、円筒状である。テープロール１０は、中心軸を有し、中心軸を回転軸１３にして回転する。
【００１３】
絶縁テープ１１は、テープロール１０から引き出される。絶縁テープ１１は、回転軸１３に直交する方向へ引き出される。よって、絶縁テープ１１は、回転軸１３に直交する方向に延在する部分を有している。絶縁テープ１１が延在する方向を延在方向１７という。延在させた絶縁テープ１１の上面１４または下面１５に平行な面内における延在方向１７に直交する方向を幅方向１８という。絶縁テープ１１の幅方向１８における一方の端部から他方の端部までの長さを幅という。幅方向１８は、回転軸１３と平行である。絶縁テープ１１の上面１４は、例えば、接着面１６となっている。
【００１４】
接着面変化部材２０は、絶縁テープ１１を支持する支持面２１を有している。接着面変化部材２０は、例えば、一つの面が湾曲した直方体状をしている。湾曲した面が、支持面２１となっている。支持面２１が上方を向くように、接着面変化部材２０は配置されている。支持面２１は、支持面２１で支持された絶縁テープ１１の幅方向１８に延びている。支持面２１は、例えば、Ｒ形状で接着面変化部材２０の外側に湾曲している。よって、幅方向１８における支持面２１の中央部２１ａは、幅方向１８における支持面２１の両端部２１ｂよりも上方に位置している。Ｒ形状におけるＲの値は、絶縁テープ１１の幅、磁石３０との距離等に基づいて最適化されている。
【００１５】
絶縁テープ１１の下面１５は、支持面２１に接触している。絶縁テープ１１は、上面１４を上方に向けて、支持面２１上に支持されている。絶縁テープ１１には、支持面２１からテープロール１０に向かって張力１９がかかっている。絶縁テープ１１は、支持面２１上で、支持面２１のＲ形状にそって湾曲している。すなわち、絶縁テープ１１の幅方向１８における中央部１１ａは、絶縁テープ１１の幅方向１８における両端部１１ｂよりも上方に位置している。このように、絶縁テープ１１を磁石３０に巻回する前に、絶縁テープ１１に対して、湾曲したＲ形状が施されている。
【００１６】
磁石３０は、例えば、永久磁石である。磁石３０は、例えば、希土類磁石、フェライト磁石等である。磁石３０は、直方体状をしている。磁石３０は、絶縁テープ１１の延在方向１７上に配置されている。延在方向１７上に、テープロール１０、接着面変化部材２０、磁石３０の順で配置されている。磁石３０は、例えば、幅方向１８の両側からクランプ３１により保持されている。磁石３０の幅方向１８における中央部を中央部３０ａという。磁石３０の幅方向１８における端部を端部３０ｂという。
【００１７】
接着面変化部材２０の支持面２１上を通過した絶縁テープ１１は、磁石３０に巻回される。絶縁テープ１１の上面１４が磁石３０側となるように磁石３０に巻回される。絶縁テープ１１の下面１５が磁石３０の反対側となるように磁石３０に巻回される。絶縁テープ１１の幅方向１８から見て、支持面２１からテープロール１０側に延在する部分と、支持面２１から磁石３０側に延在する部分とは支持面２１を挟んで屈曲している。支持面２１からテープロール１０側に延在する部分は、テープロール１０に向かう方向に張力がかかっている。支持面２１から磁石３０側に延在する部分は、例えば、磁石３０に向かう方向に張力がかかっている。
【００１８】
次に、本実施形態に係る回転電機のロータの製造方法を説明する。図３は、実施形態に係る回転電機のロータの製造方法を例示したフローチャート図である。
【００１９】
まず、図３のステップＳ１に示すように、接着面変化部材２０に絶縁テープ１１を供給する。すなわち、絶縁テープ１１が巻回されたテープロール１０から、支持面２１を有する接着面変化部材２０に絶縁テープ１１を供給する。これにより、絶縁テープ１１は、テープロール１０から延在方向１７に引き出され、支持面２１上に移動する。
【００２０】
次に、図３のステップＳ２に示すように、絶縁テープ１１を接着面変化部材２０の支持面２１に接触させながら、支持面２１上を通過させる。支持面２１には、Ｒ形状が施されている。よって、幅方向１８における支持面２１の中央部２１ａは、幅方向における両端部２１ｂよりも上方に位置している。これにより、支持面２１で支持された絶縁テープ１１も、幅方向１８における中央部２１ａが幅方向１８における両端部２１ｂよりも上方に位置するようになる。このようにして、絶縁テープ１１にＲ形状を施す。
【００２１】
次に、図３のステップＳ３に示すように、絶縁テープ１１を磁石３０に巻回する。すなわち、支持面２１上を通過させた絶縁テープ１１を磁石３０に巻回する。このとき、絶縁テープ１１の上面１４が磁石３０側となるように巻回する。
【００２２】
図４は、（ａ）は、比較例１において、絶縁テープが磁石を巻回する状態を例示した図である。比較例１は、テープロール１０から引き出した絶縁テープ１１を、接着面変化部材２０を用いずに、磁石３０に巻回する例である。
【００２３】
図４（ａ）に示すように、比較例１においては、絶縁テープ１１の接着面１６が、磁石３０の両端部３０ｂから中央部３０ａに向かって貼り付けるようになる場合がある。よって、絶縁テープ１１と磁石３０との間に空気４０が入ることがある。
【００２４】
図４（ｂ）は、実施形態において、絶縁テープが磁石を巻回する状態を例示した図である。図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、絶縁テープ１１を磁石３０に巻回する前に、接着面変化部材２０により、絶縁テープ１１に対して、湾曲したＲ形状を施している。これにより、絶縁テープ１１の接着面１６を、磁石３０の中央部３０ａから両端部３０ｂに向かって貼り付けるようにしている。これにより、絶縁テープ１１と磁石３０との間の空気４０は、端部３０ｂ側から外側に放出される。よって、絶縁テープ１１と磁石３０との間に空気４０が入ることを抑制することができる。
【００２５】
図５（ａ）は、比較例２に係る回転電機のロータを例示した図であり、（ｂ）は、実施形態に係る回転電機のロータを例示した図である。図５（ａ）に示すように、比較例２は、磁石３０に絶縁テープ１１を巻回していない。したがって、磁石３０をロータコア５０のスロット５１に挿入して、例えば、樹脂でモールドする際に、磁石３０の位置が移動する場合がある。その場合には、ロータコア５０と磁石３０とが接触部５２で接触し、渦電流５３が発生する。そうすると、渦電流５３による損失によって、回転電機の駆動効率が低下する。また、渦電流５３の発生によって、磁石３０が発熱し、磁石３０の特性が低下する。したがって、ロータコア５０と磁石３０との間を絶縁する必要がある。
【００２６】
一方、図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、絶縁テープ１１によって磁石３０を巻回している。よって、ロータコア５０と磁石３０との間を絶縁することができ、渦電流５３の発生を抑制することができる。
【００２７】
前述の図４（ａ）で示した比較例１のように、絶縁テープ１１と磁石３０との間に空気４０が入ると、絶縁テープ１１にシワが発生する。そして、スロット５１に磁石３０を挿入する際に、シワによりスロット５１への挿入の途中で引っかかりが発生し、絶縁テープ１１が破れる場合がある。そうすると、ロータコア５０と磁石３０とが接触し、渦電流５３が発生する。
【００２８】
これに対して、本実施形態では、前述の図４（ｂ）で示したように、絶縁テープ１１と磁石３０との間に空気４０が入ることを抑制している。よって、絶縁テープ１１を磁石３０に巻回する場合に、シワの形成を抑制することができる。特に、絶縁テープ１１の厚さが、数μm程度の極薄テープの場合には、シワが形成されやすい。しかしながら、本実施形態の方法により、極薄テープの場合でも、シワの発生を抑制することができる。また、シワの発生を抑制できるので、ロータコア５０のスロット５１と磁石３０との間の隙を狭くすることができる。
【００２９】
次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態に係る回転電機のロータの製造方法によれば、絶縁テープ１１を磁石３０に巻回する前に、絶縁テープ１１に対して、湾曲したＲ形状を施している。これにより、絶縁テープ１１の接着面１６を、磁石３０の中央部３０ａから両端部３０ｂに向かって貼り付けることができる。よって、絶縁テープ１１と磁石３０との間に空気４０が入ることを抑制することができる。
【００３０】
また、絶縁テープ１１と磁石３０との間に空気４０が入らないようにすることにより、絶縁テープ１１のシワの発生を抑制することができる。よって、スロット５１へ挿入するときに破れることを抑制でき、渦電流の発生を抑制することができる。また、シワの発生を抑制することができるので、ロータコア５０のスロット５１と磁石３０との間の隙を狭くすることができ、ロータを緻密化または小型化等することもできる。
【００３１】
次に、本実施形態の変形例を説明する。
図６（ａ）は、実施形態の変形例に係る回転電機のロータの製造装置の構成を例示した側面図であり、（ｂ）は、実施形態の変形例に係る接着面変化部材を例示した斜視図である。
【００３２】
図６（ａ）に示すように、変形例に係る回転電機のロータの製造装置１ａは、接着面変化部材２０ａが、実施形態の接着面変化部材２０と異なる以外は、実施形態のロータの製造装置１と同様である。
【００３３】
図６（ｂ）に示すように、接着面変化部材２０ａは、支持面２１に複数の吸引穴６０が設けられている。複数の吸引穴６０は、接着面変化部材２０ａの内部で連通している。そして、接着面変化部材２０ａの側面２２に設けられた連通穴６１に繋がっている。連通穴６１には、吸引６２をするための、例えば、図示しないポンプが連結されている。したがって、支持面２１の吸引穴６０から吸引された空気は、接着面変化部材２０ａの内部を通り、連通穴６１から吸引される。
【００３４】
本変形例によれば、支持面２１に絶縁テープ１１を吸引する吸引穴６０が設けられている。これにより、絶縁テープ１１に対して支持面２１の形状に沿ったＲ形状を効率的に形成することができる。その他の効果は、実施形態と同様である。
【００３５】
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【００３６】
例えば、本実施形態では、磁石３０を絶縁テープ１１で巻回する構成としたが、これに限らない。金属部材を絶縁テープ１１で巻回する構成としてもよいし、任意の部材を任意のテープで巻回する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１、１ａ  ロータの製造装置
１０  テープロール
１１  絶縁テープ
１１ａ  中央部
１１ｂ  端部
１２  芯材
１３  回転軸
１４  上面
１５  下面
１６  接着面
１７  延在方向
１８  幅方向
１９  張力
２０、２０ａ  接着面変化部材
２１  支持面
２１ａ  中央部
２１ｂ  端部
２２  側面
３０  磁石
３０ａ  中央部
３０ｂ  端部
３１  クランプ
４０  空気
５０  ロータコア
５１  スロット
５２  接触部
５３  渦電流
６０  吸引穴
６１  連通穴
６２  吸引
【図１】
2018038107.tif 000003
【図２】
2018038107.tif 000004
【図３】
2018038107.tif 000005
【図４】
2018038107.tif 000006
【図５】
2018038107.tif 000007
【図６】
2018038107.tif 000008