JP2001178086A - ロータの製造方法およびロータ製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロータの生産効率を向上せしめるとともに製造
コストを低減せしめることができるロータの製造方法お
よびロータ製造装置を提供する。 【解決手段】ロータシャフト２４の外周面に、磁粉と熱
硬化性樹脂からなる混合粉末４２を圧縮成形してリング
状成形体４４を形成する。次いで、ロータ製造装置４６
の加熱ヒータ５２によりロータシャフト２４を加熱し、
該ロータシャフト２４から伝達された熱でリング状成形
体４４を好ましくは２０℃／分以上の昇温速度で昇温せ
しめる。この昇温により、リング状成形体４４中の熱硬
化性樹脂がロータシャフト２４との接触界面側から該リ
ング状成形体４４の外周面側に指向して硬化され、該リ
ング状成形体４４がロータシャフト２４に強固に接合さ
れるとともにリング磁石となる。すなわち、リング磁石
がロータシャフト２４の外周面に直接形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータの製造方法
およびロータ製造装置に関し、一層詳細には、ロータシ
ャフトの外周面にリング磁石を直接形成することがで
き、しかも、ロータシャフトとリング磁石とを互いに強
固に接合せしめるロータの製造方法およびロータ製造装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロータシャフトの外周面にリング磁石が
接合されてなるロータは、例えば、以下のようにして製
造されている。

【０００３】まず、磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉
末を磁場内で圧縮成形することによってリング状成形体
を形成する。後述するように、熱硬化性樹脂はバインダ
ーとして作用し、５重量％以上の割合で混合される。

【０００４】次に、前記リング状成形体を加熱炉内で加
熱処理して該リング状成形体中の熱硬化性樹脂を硬化せ
しめることにより、該リング状成形体中の磁粉を互いに
強固に接着せしめる。これにより該リング状成形体が硬
化せしめられ、リング磁石が得られる。

【０００５】次に、ロータシャフトの外周面に前記リン
グ磁石を嵌合し、両者を接着剤等により接合せしめれ
ば、ロータシャフトの外周面にリング磁石が接合されて
なるロータが得られるに至る。

【０００６】このようなロータは、例えば、モータに好
適に採用されるものであって、接合されたリング磁石の
磁気的特性が優れているほど高性能となる。近年ではロ
ータの一層の高性能化が図られており、そのため、他の
リング磁石より磁気的特性が優れるリング磁石、例え
ば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなるリング磁石をロータシ
ャフトの外周面に接合してロータとすることが試みられ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術に係るロータの製造方法においては、リング磁石をロ
ータシャフトの外周面に嵌合した後、両者を接合せしめ
るという煩雑な作業を行う必要がある。また、そのため
にロータの製造に長時間を要している。したがって、ロ
ータの生産効率が低いため、製造コストを低減すること
が困難であるという不都合がある。

【０００８】そこで、ロータシャフトの外周面にリング
状成形体を直接形成し、これらをともに加熱処理するこ
とにより該リング状成形体をリング磁石とし、かつ該リ
ング磁石を前記ロータシャフトの外周面に接合せしめれ
ば、上記作業が不要となるので製造時間が著しく短縮さ
れ、その結果、ロータの生産効率が向上せしめられると
ともに製造コストが低減されよう。

【０００９】すなわち、まず、ロータシャフトの外周面
に、磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉末を圧縮成形す
ることによってリング状成形体を形成する。次いで、こ
れらをともに加熱炉内で加熱処理し、前記リング状成形
体中の熱硬化性樹脂を硬化せしめる。熱硬化性樹脂がこ
のように硬化することにより前記リング状成形体中の磁
粉同士および磁粉とロータシャフトとが互いに強固に接
着され、該リング状成形体が硬化せしめられるとともに
該リング状成形体が前記ロータシャフトに次第に接合さ
れる。

【００１０】この場合、リング状成形体の硬化は、該リ
ング状成形体の外周面側から開始され、該リング状成形
体とロータシャフトとの接触界面側に指向して進行す
る。前記外周面は高温の雰囲気に曝露されているので、
曝露されていない前記接触界面よりも高温となるからで
ある。

【００１１】そして、硬化の終了に伴って上記接合も終
了し、前記リング状成形体はリング磁石となる。すなわ
ち、ロータシャフトの外周面にリング磁石が接合されて
なるロータが得られると考えられる。

【００１２】しかしながら、リング状成形体が上記した
ように硬化せしめられる場合には、ロータシャフトの構
成材料として一般に使用される無方向性ケイ素鋼板と熱
膨張係数に差がある磁粉、例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金
を原料としてリング磁石を形成しようとすると、加熱処
理の際にロータシャフトとリング状成形体との間に間隙
が生じ、その結果、ロータシャフトとリング磁石との接
合強度が低く、リング磁石がロータシャフトから容易に
離脱するおそれのあるロータが製造されてしまうという
不都合がある。結局、リング磁石がロータシャフトから
離脱した場合には、必然的にロータとしての作用を営む
ことができなくなる。

【００１３】このように、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなる
リング磁石等、ロータシャフトと熱膨張係数に差がある
リング磁石を該ロータシャフトの外周面に直接形成およ
び接合することには著しい困難が伴うため、結局、高性
能ロータの生産効率の向上および製造コストの低減を達
成することも困難となっている。

【００１４】さらに、上記従来技術に係るロータの製造
方法では、混合粉末中の熱硬化性樹脂の割合を５重量％
よりも小さくすると、リング磁石の強度が低くなり、実
用に耐えうることができないという不都合がある。実用
に耐えうる強度のリング磁石を得るには、混合粉末中の
熱硬化性樹脂の割合を５重量％以上とすればよい。しか
しながら、この場合、必然的に混合粉末中の磁粉の割合
が低下するため、リング磁石の磁気的特性が低下すると
いう不具合を招く。

【００１５】本発明は上記した問題を解決するためにな
されたもので、ロータシャフトと該ロータシャフトの外
周面に形成されたリング状成形体との熱膨張係数の差が
大きい場合や、該リング状成形体中の熱硬化性樹脂の割
合が５重量％よりも小さい場合であっても、該リング状
成形体が硬化されてなるリング磁石と前記ロータシャフ
トとが互いに強固に接合せしめられたロータを製造する
ことができ、しかも、ロータの製造時間を著しく短縮せ
しめることができ、これによりロータの生産効率を向上
せしめるとともに製造コストを低減することが可能なロ
ータの製造方法およびロータ製造装置を提供することを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、ロータシャフトの外周面に、磁粉と
熱硬化性樹脂からなる混合粉末を圧縮成形してリング状
成形体を形成し、次いで、前記ロータシャフトを加熱
し、前記ロータシャフトから伝達された熱で前記リング
状成形体を昇温せしめることによって前記リング状成形
体中の熱硬化性樹脂を前記ロータシャフトと該リング状
成形体との接触界面側から該リング状成形体の外周面側
に指向して硬化せしめ、前記ロータシャフトに該リング
状成形体を接合するとともに該リング状成形体をリング
磁石とすることを特徴とする。

【００１７】このように、リング状成形体をロータシャ
フトの外周面に直接形成することにより、リング磁石を
ロータシャフトの外周面に嵌合および接合せしめるとい
う煩雑な作業が不要となる。したがって、ロータの製造
時間が著しく短縮される。また、リング状成形体をロー
タシャフトとの接触界面側から外周面側に指向して硬化
せしめることにより、該リング状成形体の主成分である
磁粉がＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなる場合等、ロータシャ
フトと熱膨張係数に差があるリング状成形体を硬化せし
めてリング磁石とする場合でも、該リング状成形体とロ
ータシャフトとの間に間隙を生じせしめることなく両者
を良好に接合することができる。さらに、熱硬化性樹脂
の割合を従来よりも低減することができるので、リング
磁石の磁気的特性が向上する。したがって、高性能なロ
ータを効率よく生産することができるので、ロータの製
造コストを低減せしめることができる。

【００１８】なお、ロータシャフトの加熱は、例えば、
中空部を有するロータシャフトを用いて該ロータシャフ
トの外周面にリング状成形体を形成した後、前記中空部
に加熱ヒータを挿入して、この加熱ヒータを加熱源とす
ることにより行うことができる。

【００１９】また、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなるリング
磁石を形成する場合、前記磁粉としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合
金粉末を使用し、前記混合粉末中の熱硬化性樹脂の割合
を３〜５重量％としてリング状成形体を形成すればよ
い。

【００２０】ロータシャフトの加熱は、前記リング状成
形体の昇温速度が２０℃／分以上となるように行うこと
が好ましい。このような条件下では、優れた強度を有す
るＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなるリング磁石が得られる。

【００２１】さらに、本発明は、ロータシャフトまたは
該ロータシャフトの外周面に形成された磁粉と熱硬化性
樹脂からなる混合粉末が圧縮成形されてなるリング状成
形体の温度を検知する温度検知器と、前記温度検知器に
接続された加熱制御手段と、前記加熱制御手段に接続さ
れ、前記ロータシャフトの軸の内部に挿入される加熱ヒ
ータとを備えることを特徴とする。

【００２２】このような構成のロータ製造装置により、
ロータシャフトの外周面に形成されたリング状成形体
を、前記ロータシャフトとの接触界面側から該リング状
成形体の外周面側に指向して硬化せしめることが可能と
なる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロータの製造
方法につきこれを実施するロータ製造装置との関係で好
適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説
明する。

【００２４】本実施の形態に係るロータの製造方法のフ
ローチャートを図１に示す。図１に示されるように、こ
の製造方法においては、ロータシャフトの外周面にリン
グ状成形体が形成され（工程Ｓ１）、次いで、前記ロー
タシャフトが加熱され、この加熱により前記リング状成
形体が前記ロータシャフトと該リング状成形体との接触
界面側から外周面側に指向して硬化される（工程Ｓ
２）。

【００２５】リング状成形体を形成するための磁場成形
装置の全体概要を図２に示す。この磁場成形装置１０に
おいては、Ｆｅ系合金等の磁性体からなる底板１２ａ、
側板１２ｂおよび天板１２ｃによりダイセット１２が構
成されている。そして、前記天板１２ｃには、金型１４
が設置されている。

【００２６】金型１４は、内側に配置された筒状のイン
サート部材１６と、該インサート部材１６を囲繞するリ
ング部材１８とを有する。インサート部材１６は、後述
するリング状成形体の作製時に変形を起こさない程度の
強度を有し、かつ耐摩耗性に優れる磁性体、例えば、Ｗ
Ｃ−Ｃｏ合金からなる。また、リング部材１８は、リン
グ状成形体の作製時に前記インサート部材１６を支持す
るもので、この支持の際に変形を起こさない程度の強度
を有し、かつ耐摩耗性に優れる磁性体、例えば、ＳＫＤ
６１（ＪＩＳ規格；中炭素中合金超強靱鋼）からなる。
このリング部材１８は、フランジ部１８ａと該フランジ
部１８ａに接合された管状部１８ｂとからなり、フラン
ジ部１８ａが前記天板１２ｃに図示しないボルトによっ
て締結されることにより、金型１４全体がダイセット１
２の上部に固定位置決めされている。なお、フランジ部
１８ａと管状部１８ｂとは一体成形物であってもよい。

【００２７】図２に示すように、インサート部材１６の
内部には、磁性体からなるマンドレル２０の上端部２０
ａが該インサート部材１６から所定間隔離間して挿入さ
れている。そして、この上端部２０ａには凹部２２が形
成されており、この凹部２２には、無方向ケイ素鋼板等
の磁性体からなるロータシャフト２４の軸２６の一端部
２６ａが嵌合されている。この嵌合により、ロータシャ
フト２４がマンドレル２０の上端面に戴置される。な
お、後述するように、このロータシャフト２４の軸２６
には、その一端部２６ａから他端部２６ｂにかけて貫通
する孔部が形成されている。

【００２８】さらに、インサート部材１６とマンドレル
２０との間には、非磁性体からなる筒状体の下側パンチ
２８ａの上部が挿入されている。これにより、キャビテ
イ３０が形成される。すなわち、キャビテイ３０の内部
には、インサート部材１６の内壁、ロータシャフト２４
の外周面、および下側パンチ２８ａの上端面が露出され
ている。

【００２９】この下側パンチ２８ａは、前記マンドレル
２０の外周壁に固定されている。そして、該下側パンチ
２８ａの下部には、マンドレル２０を囲繞する磁性体か
らなるガイド部材３１が設置されており、リング状成形
体の作製時には、下側パンチ２８ａは該ガイド部材３１
によって支持される。

【００３０】また、下側パンチ２８ａは、昇降装置３２
により上下に変位せしめることが可能である。すなわ
ち、マンドレル２０の下端部は前記昇降装置３２に接続
されており、昇降装置３２のロッド３４が上昇あるいは
下降付勢されることに伴ってマンドレル２０が上下に変
位する。その結果、マンドレル２０に固定された下側パ
ンチ２８ａが上下に変位せしめられるに至る。

【００３１】一方、下側パンチ２８ａに対向する上部に
は、非磁性体からなる筒状体の上側パンチ２８ｂが配置
されている。この上側パンチ２８ｂもまた、前記昇降装
置３２に準ずる構成の昇降装置（図示せず）によって上
下に変位せしめることが可能である。この上下への変位
により、上側パンチ２８ｂは、キャビテイ３０へ挿入ま
たは離脱せしめられる。

【００３２】この上側パンチ２８ｂの内部には押止部材
３６が挿入されており、この押止部材３６の上端面は図
示しないコイルスプリングにより保持されている。さら
に、このコイルスプリングの上端は上側パンチ２８ｂの
上端面の内壁に保持されている。

【００３３】また、ロータシャフト２４上には、該ロー
タシャフト２４の軸２６の他端部２６ｂに嵌合されたダ
ミー３８が載置されており、上側パンチ２８ｂがキャビ
テイ３０に挿入された際には、ロータシャフト２４はダ
ミー３８とともに押圧される。

【００３４】また、ダイセット１２の底板１２ａの上面
には電磁コイル４０が設置されており、マンドレル２０
はこの電磁コイル４０内を貫通している。さらに、この
電磁コイル４０は、図示しない電源に接続されている。

【００３５】以上のような構成において、リング状成形
体をロータシャフト２４の外周面に形成する際には（工
程Ｓ１）、まず、図２に示すように、該磁場成形装置１
０のキャビテイ３０に磁粉および熱硬化性樹脂の混合粉
末４２を充填する。この際、ロータシャフト２４上には
ダミー３８が載置されているので、混合粉末４２の積層
高さをロータシャフト２４の外周面よりも高くすること
ができる。

【００３６】混合粉末４２としては、例えば、Ｓｍ−Ｆ
ｅ−Ｎ合金粉末（磁粉）とエポキシ樹脂粉末とを混合し
たもの等を用いることができる。なお、熱硬化性樹脂と
しては、液状樹脂を使用することもできる。ここでいう
混合粉末とは、磁粉と液状樹脂の混合物を含めていうも
のとする。

【００３７】エポキシ樹脂粉末のような熱硬化性樹脂の
割合は、３〜５重量％とすることが好ましい。３重量％
より小さいと、接合強度が低いリング磁石となることが
ある。また、５重量％よりも大きいと、磁粉の割合が低
下するため、リング磁石の磁気的特性が低下する。

【００３８】次いで、前記電磁コイル４０に通電すれ
ば、該電磁コイル４０内に磁場が発生し、これによりマ
ンドレル２０が励磁されて磁気を帯びる。これに応じ、
インサート部材１６およびロータシャフト２４も励磁さ
れて磁気を帯びる。その結果、例えば、ロータシャフト
２４がＮ極となり、インサート部材１６がＳ極となる。
この場合には、ロータシャフト２４からインサート部材
１６へ指向する磁場が発生する。すなわち、磁場の方向
は遠心方向である。このような磁場が発生する結果、キ
ャビテイ３０に充填された混合粉末４２中の磁粉の磁区
の方向が遠心方向に揃う。すなわち、磁区が遠心方向に
配向される。

【００３９】この状態で、図３に要部を拡大して示すよ
うに、図示しない前記昇降装置のロッドを下降付勢する
ことにより上側パンチ２８ｂをキャビテイ３０に挿入す
る。この際、押止部材３６はダミー３８とロータシャフ
ト２４とを押圧する。さらに該上側パンチ２８ｂを下方
へ変位せしめる場合には、図示しない前記コイルスプリ
ングが収縮することにより、押止部材３６が上側パンチ
２８ｂ内で上方に変位せしめられる。したがって、押止
部材３６が上側パンチ２８ｂの下方への変位を妨げるこ
とはない。

【００４０】上側パンチ２８ｂをキャビテイ３０に挿入
した後、さらに下方へ変位せしめる際には、下側パンチ
２８ａを確実に固定位置決めせしめる。この固定位置決
めは、前記昇降装置３２のロッド３４を停止位置決めす
ることにより達成される。

【００４１】この際に、混合粉末４２が下側パンチ２８
ａおよび上側パンチ２８ｂから押圧されることにより該
混合粉末４２が圧縮成形され、図３に示すように、ロー
タシャフト２４の外周面にリング状成形体４４が形成さ
れる。なお、前記圧縮成形の際には、ロータシャフト２
４は押止部材３６およびマンドレル２０により堅牢に支
持される。また、下側パンチ２８ａはガイド部材３１に
よって堅牢に支持されているので、この圧縮成形の最中
に下方へ変位することはない。

【００４２】次いで、図示しない前記昇降装置のロッド
を上昇付勢して上側パンチ２８ｂを金型１４から離脱せ
しめる。これによりロータシャフト２４が解放され、金
型１４の内部から取り出すことが可能となる。

【００４３】このようにしてロータシャフト２４の外周
面に形成されたリング状成形体４４中の熱硬化性樹脂
を、次いで、加熱処理することにより硬化せしめる（工
程Ｓ２）。これによりリング状成形体４４を硬化せし
め、ロータシャフト２４に接合せしめるとともにリング
磁石とする。

【００４４】この加熱処理の際には、ロータシャフト２
４を加熱し、該ロータシャフト２４から伝達された熱で
リング状成形体４４を昇温せしめることが好ましい。こ
のように昇温せしめることにより、該リング状成形体４
４は、ロータシャフト２４との接触界面側から該リング
状成形体４４の外周面側に指向して硬化される。

【００４５】ロータシャフト２４の加熱は、例えば、図
４に示すように、本実施の形態に係るロータ製造装置４
６によって、ロータシャフト２４の昇温速度等を制御せ
しめながら行うことができる。

【００４６】このロータ製造装置４６は、熱電対４８
と、加熱制御機構５０と、加熱ヒータ５２とを備え、熱
電対４８と加熱制御機構５０とはリード線５４ａを介し
て接続されており、かつ、加熱制御機構５０と加熱ヒー
タ５２とはリード線５４ｂ、５４ｃを介して接続されて
いる。また、加熱制御機構５０は、図示しない電源に接
続されていることは勿論である。この電源から加熱制御
機構５０に通電せしめることにより、該加熱制御機構５
０が付勢される。

【００４７】図４に示すように、加熱ヒータ５２はロー
タシャフト２４の軸２６に形成された孔部２６ｃに挿入
されている。また、熱電対４８はロータシャフト２４と
リング状成形体４４との接触界面近傍のロータシャフト
２４側に当接されており、この箇所の温度を検知する。
そして、この熱電対４８により検知された温度に基づい
て、加熱制御機構５０が、該加熱制御機構５０に設定さ
れた加熱処理条件（昇温速度や加熱処理温度、保持時
間）に従うように加熱ヒータ５２を制御しながら発熱せ
しめる。

【００４８】すなわち、加熱制御機構５０は、所定時間
当たりのロータシャフト２４の温度差を実昇温速度に換
算し、例えば、実昇温速度が設定された昇温速度よりも
速い場合には、加熱ヒータ５２の発熱の度合いを小さく
する。そして、ロータシャフト２４の温度が設定された
加熱処理温度に到達した際には、設定された保持時間の
間、この加熱処理温度が保持されるように加熱ヒータ５
２の発熱の度合いを制御し、以後は加熱ヒータ５２の発
熱を停止せしめる。

【００４９】このように、ロータシャフト２４の昇温速
度や加熱処理温度、保持時間等を加熱処理条件として加
熱制御機構５０に設定することにより、加熱ヒータ５２
の発熱は、設定された昇温速度でロータシャフト２４が
昇温され、加熱処理温度に到達した際にはその加熱処理
温度を保持し、保持時間終了後は加熱を終了せしめるよ
うに制御される。

【００５０】なお、ロータシャフト２４が昇温された場
合、熱は速やかに該ロータシャフト２４からリング状成
形体４４に伝達される。したがって、ロータシャフト２
４の昇温速度や加熱処理温度は、実質的にはリング状成
形体４４の昇温速度や加熱処理温度とみなすことができ
る。

【００５１】ロータシャフト２４の昇温速度、すなわ
ち、リング状成形体４４の昇温速度は２０℃／分以上と
することが好ましい。このような昇温速度でリング状成
形体４４を昇温した場合、熱硬化性樹脂量の割合が３重
量％程度であっても、優れた強度を有するリング磁石が
得られる。２０℃／分よりも遅いと、強度が低いリング
磁石となることがある。

【００５２】また、リング状成形体４４の加熱処理温度
は、混合された熱硬化性樹脂が硬化する温度に設定すれ
ばよい。例えば、エポキシ樹脂粉末が混合されている場
合には加熱処理温度を２００℃とし、保持時間を５分程
度とすればよい。

【００５３】上記したように、この加熱処理の際には、
リング状成形体４４は、ロータシャフト２４との接触界
面側から該リング状成形体４４の外周面側に指向して硬
化される。このため、加熱処理の際に、ロータシャフト
２４とリング状成形体４４との間に間隙が生じることが
ない。したがって、加熱処理に伴って該リング状成形体
４４がロータシャフト２４に接合されるとともに該リン
グ状成形体４４がリング磁石となることにより得られた
ロータにおいては、ロータシャフト２４とリング磁石と
が互いに強固に接合されている。

【００５４】このように、リング状成形体４４を、ロー
タシャフト２４との接触界面側から外周面側に指向して
硬化せしめることにより、該リング状成形体４４中の熱
硬化性樹脂の割合が低い場合であっても、ロータシャフ
ト２４とリング磁石とが互いに強固に接合され、該リン
グ磁石の強度が優れたロータが製造されるに至る。

【００５５】なお、上記した実施の形態においては、ロ
ータシャフト２４の加熱を、該ロータシャフト２４の軸
２６に形成された孔部２６ｃに挿入された加熱ヒータ５
２により行ったが、加熱方法は特にこれに限定されるも
のではない。

【００５６】また、磁場成形装置１０による混合粉末の
圧縮成形の際に、ロータシャフト２４やマンドレル２０
をＮ極とし、インサート部材１６をＳ極としたが、ロー
タシャフト２４やマンドレル２０をＳ極とし、インサー
ト部材１６をＮ極としてもよい。

【００５７】

【実施例】磁粉としてのＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末とエポ
キシ樹脂粉末とを種々の割合で混合し、図１に示した磁
場成形装置１０を使用して、ロータシャフト２４の外周
面にリング状成形体４４を形成した。そして、前記ロー
タシャフト２４の軸２６の孔部２６ｃに、加熱制御機構
５０に接続された加熱ヒータ５２を挿入し、この加熱ヒ
ータ５２により種々の昇温速度で２００℃までロータシ
ャフト２４を昇温せしめ、昇温後は６０分保持してロー
タを製造した。そして、これらのロータについてせん断
試験を行い、各ロータのせん断強度を測定した。結果を
図５に示す。なお、図５において、●はロータシャフト
２４とリング磁石との接合強度が充分でなくせん断強度
が測定できなかったもの、○は１５．０ＭＰａのせん断
強度を示したもの、◎は２０．２ＭＰａのせん断強度を
示したものを表している。

【００５８】図５から、エポキシ樹脂粉末の割合が３重
量％未満である場合や、熱硬化性樹脂の混合割合が多い
場合であっても昇温速度が５℃／分以下である際には、
ロータシャフト２４とリング磁石の接合強度が充分でな
いことが分かる。また、昇温速度が速くなるほどロータ
のせん断強度が高くなり、２０℃／分以上であるときに
は、熱硬化性樹脂の混合割合が３重量％程度であっても
著しく高いせん断強度を有するロータであることが明ら
かである。

【００５９】なお、１３０℃までロータシャフト２４を
昇温せしめた以外は上記と同様にしてロータを製造した
後にせん断強度の測定を行ったところ、図５と略同様の
結果が得られた。このことから、昇温速度を速くするこ
とによってせん断強度の高いロータが得られることが諒
解される。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るロー
タの製造方法によれば、リング状成形体をロータシャフ
トの外周面に直接形成するので、リング磁石をロータシ
ャフトの外周面に嵌合および接合せしめるという煩雑な
作業が不要となる。したがって、ロータの製造時間を著
しく短縮することができる。

【００６１】また、リング状成形体をロータシャフトと
の接触界面側から外周面側に指向して硬化せしめるの
で、該リング状成形体がＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなる場
合等、ロータシャフトと熱膨張係数に差があるリング状
成形体を硬化せしめてリング磁石とする場合であって
も、該リング状成形体とロータシャフトとの間に間隙を
生じせしめることなく両者を良好に接合することができ
る。したがって、ロータが効率よく生産されるとともに
ロータの製造コストが低減される。

【００６２】さらに、本発明に係るロータの製造方法に
よれば、従来技術に係るロータの製造方法よりも、リン
グ磁石の原料である熱硬化性樹脂の混合割合を低減せし
めることができる。すなわち、磁粉の混合割合を高める
ことができるので、リング磁石の磁気的特性が向上す
る。したがって、高性能のロータが得られるという効果
を奏する。

【００６３】また、本発明に係るロータ製造装置によれ
ば、ロータシャフトの外周面に形成されたリング状成形
体を、前記ロータシャフトとの接触界面側から該リング
状成形体の外周面側に指向して硬化せしめることができ
る。これにより、該リング状成形体とロータシャフトと
が互いに接合する際に、間隙が生じることを回避するこ
とができる。したがって、リング磁石がロータシャフト
に強固に接合されてなるロータが得られるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るロータの製造方法のフロー
チャートである。

【図２】ロータシャフトの外周面にリング状成形体を作
製する際に使用される磁場成形装置の概略縦断面図であ
る。

【図３】図２の磁場成形装置によりロータシャフトの外
周面にリング状成形体が形成された状態を示す要部拡大
縦断面図である。

【図４】本実施の形態に係るロータ製造装置を使用して
ロータシャフトを加熱している状態を示す要部拡大縦断
面図である。

【図５】昇温速度および熱硬化性樹脂の混合割合と、ロ
ータのせん断強度との関係を説明するグラフである。

【符号の説明】

１０…磁場成形装置 １４…金型 ２０…マンドレル ２４…ロータシ
ャフト ２６…軸 ２６ｃ…孔部 ２８ａ、２８ｂ…パンチ ３０…キャビテ
イ ４０…電磁コイル ４２…混合粉末 ４４…リング状成形体 ４６…ロータ製
造装置 ４８…熱電対 ５０…加熱制御
機構 ５２…加熱ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 敏行 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5H621 HH01 JK01 JK17 5H622 CA01 CA05 DD04 PP01 PP20 QA02 QA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータシャフトの外周面に、磁粉と熱硬化
   性樹脂からなる混合粉末を圧縮成形してリング状成形体
   を形成し、 次いで、前記ロータシャフトを加熱し、前記ロータシャ
   フトから伝達された熱で前記リング状成形体を昇温せし
   めることによって前記リング状成形体中の熱硬化性樹脂
   を前記ロータシャフトと該リング状成形体との接触界面
   側から該リング状成形体の外周面側に指向して硬化せし
   め、前記ロータシャフトに該リング状成形体を接合する
   とともに該リング状成形体をリング磁石とすることを特
   徴とするロータの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のロータの製造方法におい
   て、 ロータシャフトとして中空部を有するものを用い、か
   つ、前記中空部に加熱ヒータを挿入し、前記加熱ヒータ
   により前記ロータシャフトを加熱することを特徴とする
   ロータの製造方法。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のロータの製造方法
   において、 前記磁粉としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を使用し、か
   つ、前記混合粉末中の熱硬化性樹脂の割合を３〜５重量
   ％とすることを特徴とするロータの製造方法。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載のロー
   タの製造方法において、 前記加熱ヒータに加熱制御手段を接続し、前記加熱制御
   手段により前記リング状成形体の昇温速度を２０℃／分
   以上に制御しながら前記ロータシャフトを加熱すること
   を特徴とするロータの製造方法。
5. 【請求項５】ロータシャフトまたは該ロータシャフトの
   外周面に形成された磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉
   末が圧縮成形されてなるリング状成形体の温度を検知す
   る温度検知器と、 前記温度検知器に接続された加熱制御手段と、 前記加熱制御手段に接続され、前記ロータシャフトの軸
   の内部に挿入される加熱ヒータと、 を備えることを特徴とするロータ製造装置。