(57)【要約】【課題】固定部材４を変形させることなく、極間磁石５を安定して固定部材４に組み付けることができる極間磁石５の組付方法及び組付装置の提供。【解決手段】極間磁石５は、以下の手順にて固定部材４に組み付けられる。極間磁石５の先端側をヨークの軸方向と略平行に固定部材４の内部に挿入する。極間磁石５の先端側をヨークの内径側に傾けて、固定部材４の磁石受け部４ｃに乗り上げさせる。極間磁石５の先端側が磁石受け部４ｃに乗り上げた状態を維持しながら、極間磁石５を固定部材４の内部へ押し込む。この時、極間磁石５は、自身の先端角部５ａが固定部材４の折り曲げ片４ｆにガイドされながら押し込まれるので、プッシャの押し込み量が大きくなるにつれて、極間磁石５の姿勢が次第にヨークの軸方向と略平行な状態に戻っていく。極間磁石５を固定部材４の補極スペースＳまで挿入して、組み付けが完了する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路を形成する円筒形のヨークと、
このヨークの内周に主磁極として周方向等間隔に配置される複数個の磁石と、周方向に隣合う前記磁石同士の間に配置され、周方向に隣接する前記磁石に弾力を付与して前記ヨークの内周に押圧固定する複数の固定部材と、
この固定部材の内部に補極として配置される複数個の極間磁石とを備え、
前記固定部材は、前記極間磁石を配置する補極スペースを形成すると共に、この補極スペースに配置された前記極間磁石の内径側端面を支持し、且つ軸方向への移動を規制する磁石抜け止め部と、前記補極スペースに配置された前記極間磁石の外径側端面を支持する磁石受け部とが設けられている回転電機の磁石式固定子において、
前記固定部材の内部に前記極間磁石を組み付ける方法であって、
前記極間磁石の軸方向一端側を前記ヨークの軸方向と略平行に前記固定部材の内部に挿入する第１工程と、
前記極間磁石の軸方向一端側を前記ヨークの内径側に傾けて前記磁石受け部に乗り上げさせる第２工程と、
前記極間磁石の軸方向一端側が前記磁石受け部に乗り上げた状態を維持すると共に、前記極間磁石の姿勢を戻しながら前記極間磁石を前記固定部材の内部へ押し込む第３工程とを有することを特徴とする回転電機の磁石式固定子に使用される極間磁石の組付方法。
【請求項２】
請求項１に記載した極間磁石の組付方法を実行する組付装置であって、
前記極間磁石を前記固定部材の内部に押し込むためのプッシャと、
このプッシャの動作を制御するカムとを備え、
このカムには、前記プッシャに少なくとも前記第２工程から第３工程までの動作を行わせるカム形状が設けられていることを特徴とする回転電機の磁石式固定子に使用される極間磁石の組付装置。
【請求項３】
請求項２に記載した極間磁石の組付方法を実行する組付装置において、
複数の前記極間磁石に対応する複数の前記プッシャを有し、
前記カムには、前記複数のプッシャに少なくとも前記第２工程から第３工程までの動作を同時に行わせるカム形状が設けられていることを特徴とする回転電機の磁石式固定子に使用される極間磁石の組付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機における磁石式固定子の組付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載された直流モータが公知である。
この直流モータは、ヨークの内周に複数の永久磁石を配置し、且つ周方向に隣合う磁石間に極間磁石を配置した磁石式固定子を備えている。永久磁石は、金属板を略コの字状に折り曲げて弾力を持たせた固定部材に押圧されてヨークの内周に固定され、極間磁石は、その固定部材の内部に組み付けられている。
【０００３】
ここで、極間磁石を固定部材に組付ける方法を図７に基づいて説明する。
（ａ）  第１工程…極間磁石１００  の一端側を固定部材１１０  の内部へ挿入し、磁石先端面が固定部材１１０  の磁石受け部１２０  に当接するまで軸方向に挿入する。
（ｂ）  第２工程…固定部材１１０  の磁石抜け止め部１３０  を撓ませながら、極間磁石１００  を図中矢印方向（ヨークの内径方向）へ平行移動させる。
（ｃ）  第３工程…極間磁石１００  を軸方向に所定量押し込んで、（ｄ）  組み付けを完了する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０５８４６  号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の組付方法では、第２工程において、固定部材１１０  の磁石抜け止め部１３０  を撓ませながら、極間磁石１００  を磁石受け部１２０  と干渉しない位置まで平行移動させるため、磁石抜け止め部１３０  の変形量が大きくなり、磁石抜け止め部１３０  が塑性変形する虞がある。この場合、磁石抜け止め部１３０  による極間磁石１００  の抜け止め機能が損なわれるため、車両振動等を受けた時等に、極間磁石１００  が固定部材１１０  から脱落する可能性がある。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、固定部材を変形させることなく、極間磁石を安定して固定部材に組み付けることができる極間磁石の組付方法及び組付装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、固定部材の内部に極間磁石を組み付ける方法であって、
極間磁石の軸方向一端側をヨークの軸方向と略平行に固定部材の内部に挿入する第１工程と、極間磁石の軸方向一端側をヨークの内径側に傾けて、固定部材の磁石受け部に乗り上げさせる第２工程と、極間磁石の軸方向一端側が磁石受け部に乗り上げた状態を維持すると共に、極間磁石の姿勢を戻しながら極間磁石を固定部材の内部へ押し込む第３工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、固定部材の磁石受け部を基準として極間磁石をヨークの軸方向と略平行な状態まで戻すことができる。つまり、極間磁石の軸方向一端側が固定部材の磁石受け部に乗り上げた後、極間磁石の姿勢を戻しながら、極間磁石を固定部材の内部へ押し込むので、固定部材の磁石抜け止め部を過剰に撓ませることがなく、磁石抜け止め部の塑性変形を防止できる。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した極間磁石の組付方法を実行する組付装置であって、
極間磁石を固定部材の内部に押し込むためのプッシャと、このプッシャの動作を制御するカムとを備え、このカムには、プッシャに少なくとも第２工程から第３工程までの動作を行わせるカム形状が設けられていることを特徴とする。
この組付装置により、極間磁石の自動組み付けが可能となる。
【０００９】
（請求項３の発明）
請求項２に記載した極間磁石の組付方法を実行する組付装置において、
複数の極間磁石に対応する複数のプッシャを有し、
カムには、複数のプッシャに少なくとも第２工程から第３工程までの動作を同時に行わせるカム形状が設けられていることを特徴とする。
この組付装置により、極間磁石の自動組み付けが可能となり、且つ複数の極間磁石を同時に組み付けることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図２は磁石式固定子の軸方向正面図である。
本実施形態の回転電機は、例えば内燃機関を始動するためのスタータに用いられる直流モータであり、界磁を形成する磁石式固定子（以下、固定子１と呼ぶ）を備える。
【００１１】
その固定子１は、図２に示す様に、磁気回路を形成する円筒状のヨーク２と、このヨーク２の内周に主磁極として周方向等間隔に配置される複数個の磁石３と、周方向に隣合う磁石３同士の間に配置されて、個々の磁石３をヨーク２の内周に押圧固定する複数の固定部材４と、この固定部材４の内部に補極として組み付けられる複数の極間磁石５とを備える。
【００１２】
固定部材４は、図３に示す様に、予め所定形状にプレス成形された金属板（例えばステンレス板）を略コの字状に折り曲げて背板部４ａと一組の側板部４ｂとを設け、略コの字状の内側に極間磁石５を配置する補極スペースＳ（図１（ａ）  参照）を形成すると共に、一組の側板部４ｂに弾力を持たせて、隣接する磁石３を周方向及び径方向外側（ヨーク２側）へ押圧してヨーク２の内周面に固定している。
【００１３】
固定部材４の背板部４ａには、補極スペースＳに配置される極間磁石５の外径側端面（ヨーク２側の端面）を支持する磁石受け部４ｃが設けられている。この磁石受け部４ｃは、背板部４ａの長手方向両側にそれぞれ２カ所ずつ、合計４個設けられ、背板部４ａの一部を内側（反ヨーク側）へ切り起こして形成されている。なお、磁石受け部４ｃには、極間磁石５を固定部材４の内部に挿入する際に、極間磁石５と接触する角部に面取り４ｄ（図１参照）が設けられている。
【００１４】
固定部材４の側板部４ｂには、補極スペースＳに配置される極間磁石５の内径側端面を支持すると共に、極間磁石５の軸方向への移動を規制する磁石抜け止め部４ｅが設けられている。この磁石抜け止め部４ｅは、側板部４ｂの内径側端部を内側へ略直角に折り曲げて形成した折り曲げ片４ｆに設けられ、且つ側板部４ｂから切り離されて径方向に弾性変形可能に設けられている。
【００１５】
次に、極間磁石５の組み付け方法について説明する。
（第１実施例）
図１は極間磁石５の組付手順を示す工程図である。
第１工程…図１（ａ）  に示す様に、極間磁石５の軸方向一端側（先端側と呼ぶ）をヨーク２の軸方向と略平行に固定部材４の内部に挿入する。
第２工程…図１（ｂ）  に示す様に、極間磁石５の先端側をヨーク２の内径側に傾けて、固定部材４の磁石受け部４ｃに乗り上げさせる。
【００１６】
第３工程…図１（ｃ）  に示す様に、極間磁石５の先端側が磁石受け部４ｃに乗り上げた状態を維持しながら、極間磁石５を固定部材４の内部へ押し込む。この時、極間磁石５は、自身の先端角部５ａが固定部材４の折り曲げ片４ｆにガイドされながら押し込まれるので、その押し込み量が大きくなるにつれて、極間磁石５の姿勢が次第にヨーク２の軸方向と略平行な状態に戻っていく。
第４工程…図１（ｄ）  に示す様に、極間磁石５を固定部材４の補極スペースＳまで挿入して、組み付けが完了する。
【００１７】
（第１実施例の効果）
上記の組み付け方法によれば、極間磁石５の軸方向一端側が固定部材４の磁石受け部４ｃに乗り上げた後、極間磁石５の姿勢を戻しながら（ヨーク２の軸方向と略平行になる様に）、極間磁石５を固定部材４の内部へ押し込むので、固定部材４の磁石抜け止め部４ｅを過剰に撓ませることがなく、磁石抜け止め部４ｅの塑性変形を防止できる。その結果、極間磁石５を安定して、且つ確実に保持できる。
【００１８】
また、固定部材４には、磁石抜け止め部４ｅの角部に面取り４ｄが設けられているので、上記の第２工程で極間磁石５の先端側を磁石受け部４ｃに乗り上げさせる時に、極間磁石５と磁石受け部４ｃとの接触抵抗が減少して、滑らかな極間磁石５の挿入が可能となる。その結果、極間磁石５を固定部材４に組み付ける時に、極間磁石５の割れ、欠け等を防止できる。
【００１９】
（第２実施例）
図４及び図５は組付装置を使用した極間磁石５の組付手順を示す工程図である。本実施例は、固定部材４への極間磁石５の組み付けを以下に説明する組付装置により行う場合の一例である。
組付装置は、極間磁石５を固定部材４の内部に押し込むためのプッシャ６と、このプッシャ６の動作を制御するカム７、及びプッシャ６を軸方向に押圧する油圧シリンダ等の動力源（図示せず）等を備える。
【００２０】
プッシャ６は、図示しない可動治具に自身の上端部が回動可能に支持され、且つその可動治具と共に図示上下方向に往復動可能に設けられている。プッシャ６の下端部には、極間磁石５をヨーク２の内径側へ傾けさせるための傾斜面６ａと、極間磁石５を固定部材４の内部へ押し込むための押圧面６ｂとが設けられ、更に傾斜面６ａと押圧面６ｂとの間に、固定部材４の角部との干渉を回避するための逃げ溝６ｃが形成されている。また、プッシャ６の側面には、回転自在に支持されたローラ８が設けられ、このローラ８がＯリング９の反力を受けてカム７に押圧されている。
【００２１】
カム７は、プッシャ６の動作を制御するためのカム形状が設けられている。具体的には、プッシャ６をヨーク２の軸方向に沿って下方向にスライドさせる第１カム面７ａ、プッシャ６に傾きを付与する第２カム面７ｂ、傾きが与えられたプッシャ６を下方向にスライドさせる第３カム面７ｃ、プッシャ６の傾きを戻すための第４カム面７ｄ、及び第１カム面７ａと同じくプッシャ６をヨーク２の軸方向に沿って下方向にスライドさせる第５カム面７ｅが設けられている。
【００２２】
次に、組付装置を使用して極間磁石５を固定部材４へ組み付ける手順を図４及び図５に基づいて説明する。
第１工程…ヨーク２の内周面に取り付けられた固定部材４の入口に極間磁石５を挿入する（図４（ａ）  参照）。なお、固定部材４は、自身の背板部４ａに形成された位置決め穴４ｇ（図１参照）を、ヨーク２の内周面に突出する位置決め突起２ａに嵌合して、ヨーク２に対し周方向および軸方向に位置決めされている。また、極間磁石５は、図示しない治具により保持されている。
【００２３】
第２工程…極間磁石５の先端側をヨーク２の内径側に傾けて、固定部材４の磁石受け部４ｃに乗り上げさせる。この時、プッシャ６は、ローラ８が第１カム面７ａを下降した後、第２カム面７ｂを移動する際に、自身の下端部が外径側へ傾くことにより、傾斜面６ａが極間磁石５の後端角部に当接し（図４（ｂ）  参照）、更にローラ８が第２カム面７ｂを移動することで、傾斜面６ａが極間磁石５の後端角部を押圧する。これにより、極間磁石５の先端側がヨーク２の内径側に傾斜する。その後、プッシャ６のローラ８が第３カム面７ｃを移動する際に、プッシャ６の押圧面６ｂが極間磁石５の後端面に当接する（図４（ｃ）  参照）。
【００２４】
第３工程…極間磁石５の先端側が磁石受け部４ｃに乗り上げた状態で、極間磁石５を固定部材４の内部へ押し込む（図５（ｄ）  参照）。この時、プッシャ６は、ローラ８が第４カム面７ｄを移動する際に、第２カム面７ｂで付与された傾きが修正されて、再びヨーク２の軸方向と略平行な姿勢に復帰し、更に第５カム面７ｅをローラ８が移動する際に、ヨーク２の軸方向に沿って下方向にスライドする。これにより、極間磁石５は、自身の先端側が固定部材４の磁石受け部４ｃに乗り上げた状態を維持しながら、自身の先端角部が固定部材４の折り曲げ片４ｆにガイドされて固定部材４の内部へ押し込まれるため、プッシャ６が下方へスライドするにつれて、極間磁石５の傾きが次第に修正される。
【００２５】
第４工程…極間磁石５を固定部材４の補極スペースＳまで挿入して、組み付けが完了する。ここでは、プッシャ６を予め設定された所定量だけスライドさせる（ローラ８が第５カム面７ｅを所定量だけ移動する）ことにより、図５（ｅ）  に示す様に、極間磁石５が固定部材４の所定位置（補極スペースＳ）に配置される。
（第２実施例の効果）
上記の組付装置によれば、極間磁石５に欠けや割れ等を生じることなく、固定部材４への自動組付けが可能となる。
【００２６】
（第３実施例）
図６は組付装置による極間磁石５の組付方法を示す説明図である。
本実施例の組付装置は、第２実施例に記載したプッシャ６を複数（例えば使用される極間磁石５の数と同数）備え、この複数のプッシャ６に上記第２工程から第４工程までの動作を同時に行わせる場合の一例である。
【００２７】
具体的には、図６に示す様に、周囲にカム面（第１カム面７ａ〜第５カム面７ｅ）が設けられた円筒形状のカム７と、このカム７の周囲に配置される複数のプッシャ６とで構成される。各プッシャ６の動作は、カム７により全て同一に制御される。制御の内容は、第２実施例に記載した通りである。これにより、複数の極間磁極５を同時に固定部材４に組み付けることができるので、全ての極間磁石５を短時間に組み付けることができ、生産性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】極間磁石の組付手順を示す工程図である（第１実施例）。
【図２】磁石式固定子の軸方向正面図である。
【図３】固定部材の斜視図である。
【図４】組付装置を使用した極間磁石の組付手順を示す工程図である（第２実施例）。
【図５】組付装置を使用した極間磁石の組付手順を示す工程図である（第２実施例）。
【図６】組付装置を使用した極間磁石の組付手順を示す工程図である（第３実施例）。
【図７】極間磁石の組付手順を示す工程図である（従来技術）。
【符号の説明】
１    磁石式固定子
２    ヨーク
３    磁石
４    固定部材
４ｃ  磁石受け部
４ｅ  磁石抜け止め部
５    極間磁石
６    プッシャ
７    カム
Ｓ    補極スペース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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