JP2011120334A - 電動機の回転子及び電動機及び空気調和機及び電動機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂マグネット部に対するランナー量を低減することによるコスト低減できるとともに、ランナーを再利用する場合は、ランナー再利用比率を下げて樹脂マグネットの物性（強度）の低下を抑制することができる電動機の回転子を提供する。
【解決手段】この発明に係る電動機の回転子は、軟磁性体もしくはフェライトを含有する熱可塑性樹脂で成形されたヨークと、ヨークのいずれか一方の軸方向端面に設けられ、径方向に放射状に伸び、所定の深さで所定の周方向幅の複数の溝と、ヨークの外周に樹脂マグネットにより一体に形成される樹脂マグネット部とを備え、樹脂マグネット部は、ヨークの内側に位置するドーナツ状ランナーと、ドーナツ状ランナーから径方向外側に放射状にヨークの外周まで伸びるリブ状ランナーとから、樹脂マグネットが供給されて成形され、リブ状ランナーは、ヨークの溝を樹脂マグネットが供給される経路とすることを特徴とする。
【選択図】図２７

Description

この発明は、軟磁性体又はフェライトを含有する熱可塑性樹脂を成形して得られるバックヨークの外周に、樹脂マグネットを一体に成形して形成する電動機の回転子及び電動機及び空気調和機及び電動機の製造方法に関する。

従来、ボンド磁石を使用したローターであって、成型体が少なくとも二層以上の積層構造であり、最外層として希土類磁性粉を含有する樹脂複合材料からなる希土類層が設置され、該希土類層の内側に少なくとも一層の強磁性複合材料又は軟磁性樹脂複合材料からなる中間層が設けられる電動機の回転子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、軸と、軟磁性体又はフェライトを含有する熱可塑性樹脂で成形したバックヨークと、該バックヨークの外周に配置した樹脂マグネット部とを有する回転子マグネットと、位置検出用マグネットとを熱可塑性樹脂で一体に成形する電動機の回転子において、バックヨークは、一方の軸方向端面に複数の凹部を有すると共に、他方の軸方向端面に位置検出用マグネットの位置決めとなる台座を有し、軸と、回転子マグネットと、位置検出用マグネットとを、バックヨークの凹部と台座とを埋設するように熱可塑性樹脂で一体成形される電動機の回転子が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−１５１７５７号公報 特開２００７−２２１８６６号公報

従来のヨークの外周に樹脂マグネット部が形成される電動機の回転子は、ヨークを金型にセットしてヨークの外周に樹脂マグネットを注入して樹脂マグネット部を成形する。このとき、注入される樹脂マグネットは、全てが製品（樹脂マグネット部）になるのではなく、金型の注入部から製品（樹脂マグネット部）までの部分は、製品にならない場合が多い。

製品（樹脂マグネット部）への樹脂マグネットの注入部を、ヨークの外周より外側で磁極（例えば、１０極）の数とした場合、樹脂マグネット部の樹脂マグネットの量に対して、樹脂マグネット部と金型の樹脂マグネット注入部との間の製品にならない部分（ここを、「ランナー」と呼ぶことにする）の樹脂マグネット量の比率が無視できない程度に大きくなる。

ランナー量が増加すると、ランナーを廃棄する場合は、材料費が高くなる。また、全てのランナーを樹脂マグネットとして再利用する場合は、物性（機械的強度）が低下するという課題があった。

この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、以下に示す目的を達成できる電動機の回転子及び電動機及び空気調和機及び電動機の回転子の製造方法を提供する。
（１）樹脂マグネット部に対するランナー量を低減することによるコスト低減；
（２）全てのランナーを再利用する場合は、ランナー再利用比率を下げて樹脂マグネットの物性（強度）の低下の抑制。

この発明に係る電動機の回転子は、
軟磁性体もしくはフェライトを含有する熱可塑性樹脂で成形された略円筒状のヨークと、
ヨークのいずれか一方の軸方向端面に設けられ、径方向に放射状に伸び、所定の深さで所定の周方向幅の複数の溝と、
ヨークの外周に樹脂マグネットにより一体に形成される樹脂マグネット部と、を備え、
樹脂マグネット部は、ヨークの内側に位置するドーナツ状ランナーと、ドーナツ状ランナーから径方向外側に放射状にヨークの外周まで伸びるリブ状ランナーとから、樹脂マグネットが供給されて成形され、
リブ状ランナーは、ヨークの溝を樹脂マグネットが供給される経路とすることを特徴とする。

この発明に係る電動機の回転子は、製品に対しランナー量が低減することからコスト低減が図れる。また、全てのランナーを再利用する場合は、ランナー再利用比率を下げて樹脂マグネットの物性（強度）の低下の抑制ができることで、製品の品質の向上が図れる。

実施の形態１を示す図で、電動機の回転子１００の正面図。 実施の形態１を示す図で、電動機の回転子１００の位置検出用マグネット１１側の側面図。 実施の形態１を示す図で、電動機の回転子１００の位置検出用マグネット１１の反対側の側面図。 実施の形態１を示す図で、図２のＷ−Ｗ断面図。 実施の形態１を示す図で、図２のＴ−Ｔ断面図。 実施の形態１を示す図で、電動機の回転子１００を位置検出用マグネット１１側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、ゲート凸部３２の位置検出用マグネット１１側端面付近の拡大図。 実施の形態１を示す図で、図１のゲート凸部３２付近の拡大図。 実施の形態１を示す図で、軸１の正面図。 実施の形態１を示す図で、変形例の電動機の回転子２００を位置検出用マグネット１１側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、図１０のゲート凸部４０の位置検出用マグネット１１側端面付近の拡大図。 実施の形態１を示す図で、ヨーク４を示す図（（ａ）は凹部６側から見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は位置検出用マグネット１１側から見た側面図）。 実施の形態１を示す図で、ヨーク４が外側の配向磁場により極方向に対し異方性に配向される状態を示す図。 実施の形態１を示す図で、図１２（ａ）の拡大図。 実施の形態１を示す図で、図１２（ｃ）の拡大図。 実施の形態１を示す図で、ヨーク４を溝３３側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、ヨーク４を凹部６側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、図１７の部分拡大図。 実施の形態１を示す図で、図１２（ｂ）の部分拡大図。 実施の形態１を示す図で、図１２（ｂ）の拡大図。 実施の形態１を示す図で、ランナーを切除する前の回転子マグネット３を示す図（（ａ）は凹部６側から見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）はランナー側から見た側面図）。 実施の形態１を示す図で、回転子マグネット３が外側の配向磁場により極方向に対し異方性に配向される状態を示す図。 実施の形態１を示す図で、図２１（ｂ）の拡大図。 実施の形態１を示す図で、図２１（ｃ）の拡大図。 実施の形態１を示す図で、ランナーを切除する前の回転子マグネット３をランナー側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、図２５のリブ状ランナー３５付近の拡大斜視図。 実施の形態１を示す図で、回転子マグネット３の成形時の樹脂マグネットの流れを示す部分平面図。 実施の形態１を示す図で、ランナーを切除した回転子マグネット３を示す図（（ａ）は凹部６側から見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、（ｃ）はランナー側から見た側面図）。 実施の形態１を示す図で、回転子マグネット３を台座５０側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、回転子マグネット３を凹部６側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、位置検出用マグネット１１の斜視図。 実施の形態１を示す図で、位置検出用マグネット１１を示す図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図）。 実施の形態１を示す図で、位置検出用マグネット１１の部分拡大図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子３００の斜視図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子３００を逆曲げして巻線した状態を示す斜視図。 実施の形態１を示す図で、固定子鉄心３０１（帯状）の斜視図。 実施の形態１を示す図で、固定子鉄心３０１（帯状）に絶縁部３０３を施し端子を取り付けた状態を示す斜視図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子３００を用いる１２スロット／１０極の同期電動機の断面図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子３００の固定子巻線の結線図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子３００の固定子巻線の結線方法を示す展開図。 実施の形態１を示す図で、電動機４００を示す図。 実施の形態１を示す図で、電動機４００の製造工程を示す図。 実施の形態２を示す図で、空気調和機５００の構成を示す図。

実施の形態１．
本実施の形態は、軟磁性体もしくはフェライトを含有する熱可塑性樹脂（後述する）を成形して得られるヨークの外周に、樹脂マグネット部を一体に成形して形成される電動機の回転子に関するものである。

図１乃至図４２は実施の形態１を示す図で、図１は電動機の回転子１００の正面図、図２は電動機の回転子１００の位置検出用マグネット１１側の側面図、図３は電動機の回転子１００の位置検出用マグネット１１の反対側の側面図、図４は図２のＷ−Ｗ断面図、図５は図２のＴ−Ｔ断面図、図６は電動機の回転子１００を位置検出用マグネット１１側から見た斜視図、図７はゲート凸部３２の位置検出用マグネット１１側端面付近の拡大図、図８は図１のゲート凸部３２付近の拡大図、図９は軸１の正面図、図１０は変形例の電動機の回転子２００を位置検出用マグネット１１側から見た斜視図、図１１は図１０のゲート凸部４０の位置検出用マグネット１１側端面付近の拡大図、図１２はヨーク４を示す図（（ａ）は凹部６側から見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は位置検出用マグネット１１側から見た側面図）、図１３はヨーク４が外側の配向磁場により極方向に対し異方性に配向される状態を示す図、図１４は図１２（ａ）の拡大図、図１５は図１２（ｃ）の拡大図、図１６はヨーク４を溝３３側から見た斜視図、図１７はヨーク４を凹部６側から見た斜視図、図１８は図１７の部分拡大図、図１９は図１２（ｂ）の部分拡大図、図２０は図１２（ｂ）の拡大図、図２１はランナーを切除する前の回転子マグネット３を示す図（（ａ）は凹部６側から見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）はランナー側から見た側面図）、図２２は回転子マグネット３が外側の配向磁場により極方向に対し異方性に配向される状態を示す図、図２３は図２１（ｂ）の拡大図、図２４は図２１（ｃ）の拡大図、図２５はランナーを切除する前の回転子マグネット３をランナー側から見た斜視図、図２６は図２５のリブ状ランナー３５付近の拡大斜視図、図２７は回転子マグネット３の成形時の樹脂マグネットの流れを示す部分平面図、図２８はランナーを切除した回転子マグネット３を示す図（（ａ）は凹部６側から見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、（ｃ）はランナー側から見た側面図）、図２９は回転子マグネット３を台座５０側から見た斜視図、図３０は回転子マグネット３を凹部６側から見た斜視図、図３１は位置検出用マグネット１１の斜視図、図３２は位置検出用マグネット１１を示す図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図）、図３３は位置検出用マグネット１１の部分拡大図、図３４は電動機の固定子３００の斜視図、図３５は電動機の固定子３００を逆曲げして巻線した状態を示す斜視図、図３６は固定子鉄心３０１（帯状）の斜視図、図３７は固定子鉄心３０１（帯状）に絶縁部３０３を施し端子を取り付けた状態を示す斜視図、図３８は電動機の固定子３００を用いる１２スロット／１０極の同期電動機の断面図、図３９は電動機の固定子３００の固定子巻線の結線図、図４０は電動機の固定子３００の固定子巻線の結線方法を示す展開図、図４１は電動機４００を示す図、図４２は電動機４００の製造工程を示す図である。

図１〜図８に示す電動機の回転子１００は、軸１と、回転子マグネット３と、位置検出用マグネット１１とを樹脂成形用金型にセットし、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂１７を樹脂成形用金型に注入して成形される。

その後、軸受４１０（図４１参照、例えば、ボールベアリング）を回転子マグネット３の両側に組付ける。

電動機の回転子１００は、磁極数が１０極のものを例に説明する。磁極数は１０極に限定されるものではなく、任意の偶数でよい。

電動機の回転子１００は、後述する固定子と組み合わされて、例えば、ブラシレスＤＣモータを構成する。

軸受４１０（図４１参照）は、熱可塑性樹脂１７で軸１の外周に形成される、円筒状の軸外周円筒樹脂部３１の軸受を当て止めする面１９（図４、図５参照）に当接する。

図９に示すように、軸１の熱可塑性樹脂１７の軸外周円筒樹脂部３１の内接する部分には、ローレットアヤ目２が施される。日本で一般的にはローレットと呼ばれ、主に丸物（ここでは、軸１）の外周に施されるギザギザの溝形状で、すべり止めとして機能する。例えば、目に見えない部分で、主に圧入部品（インサート）の接続部に摩擦係数を上げたり、内径にそのギザギザを食付かせたりして抜け止め、回り止めとして使用される。

回転子マグネット３、位置検出用マグネット１１の詳細については、後述する。ここでは、先ず電動機の回転子１００の、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂１７による成形について説明する。

縦型成形機に設置された金型の下型（図示せず）に、回転子マグネット３をヨーク４の凹部６を備える側の軸方向端面（位置検出用マグネット１１が取り付けられる軸方向端面の反対側の軸方向端面、図５では左側）から挿入し、回転子マグネット３が金型の下型に組み込まれる。

金型の下型は、ヨーク４の凹部６側の軸方向端面に設けられるテーパ状の切欠き７（図３〜図５、図１２参照）に嵌め合わされる、軸１の金型挿入部と同軸が確保された凸部を備える。金型が締められた際に金型の下型（芯部）の凸部が、テーパ状の切欠き７に押し付けられることで樹脂マグネット部５の外周と軸１との同軸が確保される。

ヨーク４の凹部６側の軸方向端面に設けられるテーパ状の切欠き７は、磁極に対応（対向）して設けられる。従って、切欠き７は周方向に略等間隔に、１０個形成される（図１２（ａ）参照）。切欠き７を磁極に対応（対向）して設けるのは、ヨーク４の各磁極に対する磁路を略同一にするためである。

ヨーク４の凹部６側の軸方向端面に設けられるテーパ状の切欠き７に嵌め合わされる金型の下型の凸部は、このケースでは５個ある。そして、ヨーク４の凹部６側の軸方向端面に設けられるテーパ状の切欠き７の１０個のうちの５個（周方向に略等間隔）に嵌め合わされる。

金型の下型に、回転子マグネット３をヨーク４の凹部６を備える側の軸方向端面から挿入し、回転子マグネット３を金型の下型に組み込む際に、下型の５個の凸部に、ヨーク４の１０個の切欠き７のいずれかの５個を嵌めればよいので、作業性がよくなるという効果もある。

さらに、熱可塑性樹脂１７が充填される成形時に、軸外周円筒樹脂部３１の回り止めとなるローレットアヤ目２が施された軸１が、下型の回転子マグネット３の中央にセットされる。

さらに、回転子マグネット３の台座５０（図２９参照）の内側に、位置検出用マグネット１１（図３１〜図３３参照）を設置した後に、金型が閉じられてＰＢＴ等の熱可塑性樹脂１７を射出して成形する。

尚、位置検出用マグネット１１については詳細は後述するが、位置検出用マグネット１１は、内径側の軸方向両端部に段差１２（図３１〜図３３参照）を備え、厚み方向（図３３参照）に対称となっている。

位置検出用マグネット１１を回転子マグネット３に装着した場合に、回転子マグネット３の軸方向端部側（外側）となる段差１２（図３１〜図３３参照）に、ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂１７が充填されて、位置検出用マグネットの軸方向の抜け止めとなる。

位置検出用マグネット１１は、厚み方向の両端に段差１２を備えると、位置検出用マグネット１１を回転子マグネット３に装着する場合に表裏を気にせずに装着することができる。しかし、位置検出用マグネット１１の厚み方向の片側に段差１２があり、段差１２側が回転子マグネット３の軸方向端部側（外側）になるようにしてもよい。

また、位置検出用マグネット１１は、図３１〜図３３に示すように、段差１２が熱可塑性樹脂１７で埋設されると、回り止めとなるリブ１３を備える。

また、回転子マグネット３の台座５０（図２９参照）に位置検出用マグネット１１をセットした状態を想定する。金型の下型に、回転子マグネット３をヨーク４の凹部６を備える側の軸方向端面から挿入し、回転子マグネット３を金型の下型に組み込むので、回転子マグネット３をヨーク４の凹部６を備える側の軸方向端面が下面で、その反対側の位置検出用マグネット１１をセットする側の軸方向端面が上面になる。

位置検出用マグネット１１は、回転子マグネット３の台座５０（図２９参照）の位置検出用マグネット保持突起５０ｂの内側でリブ状ランナー３５（製品として残る部分）の上面に配置される（略水平の状態）。

このとき、位置検出用マグネット１１の外周面と、位置検出用マグネット保持突起５０ｂの内周面との間には、所定の隙間が存在する。

詳細は省くが、ターンテーブルに設置された下型は、成形時には、例えば、１８０°所定の回転速度で回転する。

位置検出用マグネット１１が、樹脂成形の前で回転子マグネット３の台座５０（図２９参照）に載置された状態で、例えば、１８０°所定の回転速度で回転すると位置検出用マグネット１１に遠心力が作用する。

しかし、位置検出用マグネット１１は、周囲に位置検出用マグネット保持突起５０ｂが存在するため、位置検出用マグネット保持突起５０ｂが径方向の位置ずれを防止し、回転子マグネット３から脱落する恐れが少ない。それにより、生産性が向上する。

樹脂成形により、熱可塑性樹脂１７が軸１の外周に円筒状に肉付けされる軸外周円筒樹脂部３１（図４、図５参照）の外周に、軸外周円筒樹脂部３１の外周から放射状に、熱可塑性樹脂１７を注入するゲート凸部３２が形成される。

熱可塑性樹脂１７は、ゲート凸部３２の位置検出用マグネット１１側の軸方向端面から注入される。そのため、図７に示すように、ゲート凸部３２の位置検出用マグネット１１側の軸方向端面には、ゲート処理跡３２ａが残る。

ゲート凸部３２は、例えば、磁極の数の半分の数（ここでは、１０極の半分の５個）形成される（図２参照）。

ゲート凸部３２は、軸外周円筒樹脂部３１から径方向に所定の長さｒ（図７参照）で伸びている。そして、ヨーク内周円筒樹脂部３７（図６、図７参照）の内周面と、ゲート凸部３２の径方向先端とは、所定の距離だけ離間している。

ゲート凸部３２の径方向に伸びる方向は、樹脂マグネット部５の略磁極中心方向である。

ゲート凸部３２の一方の軸方向端面（位置検出用マグネット１１側）は、回転子マグネット３の位置検出用マグネット１１が設けられる軸方向端面より、所定の寸法ｄ１（図８参照、例えば１ｍｍ程度）だけ内側に位置する。

ゲート凸部３２の他方の軸方向端面は、図４、図５に示すように、樹脂成形金型の上型と下型との型合わせ面跡３８に位置する。

従って、ゲート凸部３２の軸方向の長さは、回転子マグネット３の軸方向長さの略半分の長さである。

ゲート凸部３２の一方の軸方向端面（位置検出用マグネット１１側）が、回転子マグネット３の位置検出用マグネット１１が設けられる軸方向端面より、所定の寸法ｄ１だけ内側に位置する理由について説明する。

既に述べたように、熱可塑性樹脂１７は、ゲート凸部３２の位置検出用マグネット１１側の軸方向端面から注入され、図７に示すように、ゲート凸部３２の位置検出用マグネット１１側の軸方向端面には、ゲート処理跡３２ａが残る。

ゲート処理跡３２ａは、ゲート凸部３２の位置検出用マグネット１１側の軸方向端面から外側に任意の長さ出っ張ることがある。ゲート処理跡３２ａの出っ張りと干渉するものがある場合、ゲート処理跡３２ａの出っ張りは、回転子マグネット３の位置検出用マグネット１１側の軸方向端面よりも内側に収まるのが好ましい。

例えば、軸受４１０（図４１参照、例えば、ボールベアリング）の外径が、ヨーク内周円筒樹脂部３７（図６、図７参照）の内径より小さい場合は、モールド固定子３５０（図４１参照）のモールドにゲート処理跡３２ａの出っ張りが干渉する恐れがある。

そのため、ゲート凸部３２の一方の軸方向端面（位置検出用マグネット１１側）が、回転子マグネット３の位置検出用マグネット１１が設けられる軸方向端面より、所定の寸法ｄ１だけ内側に位置して、ゲート処理跡がｄ１より小さくするようにしている。ゲート処理跡の範囲をｄ１だけ取ることが可能なことから、生産性の向上が図れる。

図２、図３、図６に示すように、軸外周円筒樹脂部３１とヨーク内周円筒樹脂部３７との間には、複数のリブ１８が放射状に形成されている。

図２、図３、図６に示すケースでは、１０個のリブ１８が軸外周円筒樹脂部３１とヨーク内周円筒樹脂部３７との間に放射状に、周方向に略等間隔に形成されている。

リブ１８は、樹脂マグネット部５の極間方向に延びている。

熱可塑性樹脂１７が注入される一つのゲート凸部３２の両側に二つのリブ１８が形成される。リブ１８の径方向の厚みは、ゲート凸部３２の径方向の厚みよりも小さい。

リブ１８を介して熱可塑性樹脂１７が樹脂マグネット部５と、位置検出用マグネット１１まで達して、一体化されて回転子マグネット３となる。

ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂１７が、ゲート凸部３２から軸１外周の軸外周円筒樹脂部３１に直接射出されて、最も早く充填させることが出来る。そのため、円筒樹脂部の軸外周円筒樹脂部３１のウェルド強度の向上が図れる。

従来は、ヨーク内周円筒樹脂部３７に樹脂が注入され、リブ１８を介して軸外周円筒樹脂部３１に樹脂が充填されていた。

軸外周円筒樹脂部３１から放射状に伸びるリブ１８の本数、厚み（周方向）、長さ（軸方向、径方向）については、電動機の発生トルクや、断続運転による繰り返し応力に耐える強度を有する範囲で、可能な限り少なく、薄く、短くしてコスト低減を図るようにしてもよい。

また、リブ１８の本数、厚み（周方向）、長さ（軸方向、径方向）を変化させて円周方向の剛性の調整することにより、樹脂マグネット部５から軸１への伝達加振力の調整が可能なことから、電動機の低騒音化が図れるため製品の品質が向上する。

図１０、図１１により変形例の電動機の回転子２００について説明する。

変形例の電動機の回転子２００は、図１〜図９の電動機の回転子１００と比べると、ゲート凸部とリブの構成が相違する。

変形例の電動機の回転子２００は、ゲート凸部４０の径方向の先端から、リブ４１がヨーク内周円筒樹脂部３７に向かって形成されている。

即ち、周方向に略等間隔に形成される、５個のゲート凸部４０にリブ４１が形成される。

熱可塑性樹脂１７は、ゲート凸部４０の位置検出用マグネット１１側の軸方向端面から注入される。そのため、図１１に示すように、ゲート凸部４０の位置検出用マグネット１１側の軸方向端面には、ゲート処理跡４０ａが残る。５個あるゲート凸部４０の全てにゲート処理跡４０ａが残る。

このように、ゲート凸部４０の径方向の先端からリブ４１をヨーク内周円筒樹脂部３７に向かって形成することにより、樹脂マグネット部５と、位置検出用マグネット１１側にも、熱可塑性樹脂１７が速やかに充填されるので、製造上の品質の向上が図れる。

熱可塑性樹脂１７を用いて電動機の回転子１００，２００を成形する際、樹脂マグネット部５の外周付近の両軸方向端面を金型で押えて熱可塑性樹脂１７を充填することにより、樹脂マグネット部５外周へのバリ発生を防止し、バリ取り作業を発生させないことで生産性、品質の向上が図れる。

また、ヨーク４の切欠き７の一部（ここでは５個、金型の下型の凸部が嵌め合わされない切欠き７）と、ヨーク４のゲートとなる凹部６（１０個、例えば、図１２）と、台座５０（図２９参照）とには、熱可塑性樹脂１７が埋設されるように充填され、トルク伝達と回転方向の周り止めとなる。

ヨーク４の凹部６と、台座５０とを熱可塑性樹脂１７で完全に埋めることで、熱可塑性樹脂１７が内径方向に成形収縮する際に、ヨーク４の凹部６と、台座５０との外周面に熱可塑性樹脂１７が引っ掛かり、熱可塑性樹脂と回転子マグネットとの隙間の発生を防止し、結合力の低下を防ぐことができる。

つまり、ゲート処理跡６ａ（図１８参照）の出っ張りをヨーク４の軸方向端面から突出しないようにするための凹部６、及び位置検出用マグネット１１を位置決めするための台座５０を利用することで、結合力の低下を防ぐ構造を付加する必要がないので、低コスト化と低騒音化が図れる。

次に、回転子マグネット３を構成するヨーク４について、図１２〜図２０を参照しながら詳細に説明する。

回転子マグネット３の内側に設けられるヨーク４は、軟磁性体又はフェライトを含有する熱可塑性樹脂を射出成形して得られる。

ヨーク４を成形する際に、金型のヨーク４の外周を形成する部分の外側に、強力な磁石を配置して配向磁場を設けることで、ヨーク４に含有される軟磁性体、又はフェライトは極方向に対し異方性に配向される。

図１３に示すように、ヨーク４が金型のヨーク４の外周を形成する部分の外側の配向磁場により、極方向に対し異方性に配向される。

尚、図１３では、見やすくするために溝３３（又は、凹部６及び切欠き７）は省いている。

図１２に示すように、ヨーク４は概略円筒状に形成される。ヨーク４の外周は、図１４に示すように、凹部４７と凸部４８とが交互に配置される。凹部４７、凸部４８の数は、ここではそれぞれ１０個である（電動機の回転子１００が１０極のため）。

ヨーク４の外周の凹部４７は、樹脂マグネット部５の磁極に対応（対向）している。

また、ヨーク４の外周の凸部４８は、樹脂マグネット部５の極間に対応（対向）している。

ヨーク４の一方の軸方向端面には、軸方向深さｄ２（図１９参照）の凹部６（例えば、円形）が、周方向に略等間隔に複数個（磁極数）形成されている。凹部６は、ヨーク４の外周の凸部４８（樹脂マグネット部５の極間）に対応（対向）している。

ここでは、電動機の回転子１００が１０極であるから、凹部６も１０個形成されている。

軟磁性体、又はフェライトを含有する熱可塑性樹脂は、それぞれの凹部６からヨーク４に注入される。そのため、成形後のヨーク４には、熱可塑性樹脂を注入するゲート口のゲート処理跡６ａ（図１８参照）が残る。

凹部６を設けるのは、ゲート処理跡６ａ（図１８参照）の出っ張りがヨーク４の軸方向端面から突出しないようにすることが一つの理由である。従って、凹部６の軸方向深さｄ２（図１９参照）は、ゲート処理跡６ａの出っ張りがヨーク４の軸方向端面から突出しないような寸法とする。

磁極の数（ここでは、１０極）だけ熱可塑性樹脂を注入するゲート口（ゲート処理跡６ａとして残る）を設けることで、磁極に対し軟磁性体、又はフェライトを含有する熱可塑性樹脂の射出時の注入状態が均一化されるとともに、配向の状態も均一化が可能となり、ヨーク４の品質の向上が図れる。

さらに、図１４に示すように、極間の肉厚となる部分にゲート口（ゲート処理跡６ａとして残る）を設けることで、軟磁性体、又はフェライトを含有する熱可塑性樹脂の流れに最適の位置となり、品質の向上が図れる。

また、ゲート口（ゲート処理跡６ａとして残る）を、ヨーク４の一方の軸方向端面より丸形状（円形状）で、かつ、軸方向に内側に所定の長さ（軸方向深さｄ２（図１９参照））を切り欠いた凹部６の中心とすることで、ゲート処理跡６ａに残るバリが端面より表出することを防止することができる。そのため、製造工程中の位置決めの支障となること、もしくは、ゴミの発生を抑制するため、製造上の品質の向上が図れる。

ヨーク４の中空部（図２０参照）は、凹部６を備える側の軸方向端面より軸方向の略中心位置（ヨーク４の成形時の型合わせ面跡４６（図２０参照））まではテーパ部４５（図２０参照）になっている。テーパ部４５は、凹部６を備える側の軸方向端面より内側に徐々に狭くなるテーパ形状である。

さらに、テーパ部４５の型合わせ面跡４６から、溝３３側の軸方向端面までは、径が一定のストレート部４４（図２０参照）になっている。

ヨーク４の中空部のテーパ部４５（図２０参照）は、固定側の金型で形成する。また、ヨーク４の中空部のストレート部４４（図２０参照）は、可動側の金型で形成する。

ヨーク４の中空部のテーパ部４５（図２０参照）を固定側の金型で形成することにより、型開き時に固定側金型に製品（ヨーク４）が張り付く抵抗を低減する。

また、ヨーク４の中空部のストレート部４４（図２０参照）は可動側の金型で形成することにより、型開き時の固定側金型に製品（ヨーク４）が張り付く抵抗となることで、固定側金型が製品（ヨーク４）からスムーズに離れ、製造上の品質向上が図れる。

図１２（ａ）、図１４に示すように、ヨーク４の凹部６を備える側の軸方向端面には、凹部６の間の磁極位置に所定の巾で中空部のテーパ部４５に達するテーパ状の切欠き７が形成されている。テーパ状の切欠き７の数は、１０個である。

それぞれのテーパ状の切欠き７は、中空部（図２０参照）のストレート部４４と、ヨーク４の外周に対して同軸が確保されるように形成される。

このテーパ状の切欠き７は、樹脂マグネットで樹脂マグネット部５をヨーク４と一体に成形する際、また、回転子マグネット３を熱可塑性樹脂１７で軸１と一体に成形する際に、金型が切欠き７を同軸が保たれる形で保持することで、同軸度と位相を確保することが可能となり、製造上の品質の向上が図れる。

図１２（ｃ）、図１５、図１６に示すように、ヨーク４の凹部６を備える軸方向端面の反対側の軸方向端面に、放射状に溝３３が複数本、ここでは極数と同じ１０本、内周側から外周側まで貫通するよう設けられる。溝３３は、後述する樹脂マグネット部５をヨーク４と一体に成形する際の樹脂マグネットを供給する経路となる。

溝３３は所定の深さ、幅（周方向）で、樹脂マグネット部５への磁気特性上の影響を極力押さえつつ、樹脂マグネットの流動性を十分確保できるものである。また、溝３３は磁極の位置に配置され、樹脂マグネット部５の磁気特性を最大限引き出せるよう、最適な配置となっている。

次に、回転子マグネット３について、図２１〜図３０を参照しながら説明する。

本実施の形態の回転子マグネット３は、ヨーク４を縦型成形機に設置された金型の下型（図示せず）に収め、ヨーク４の外周に、例えば希土類であるサマ鉄（サマリウム鉄）を含有する熱可塑性樹脂の樹脂マグネットを射出成形して樹脂マグネット部５を一体化することで得られる。

樹脂マグネット部５を成形する際に、金型の樹脂マグネット部５の外周を形成する部分の外側に、強力な磁石を配置して配向磁場を設けることで、樹脂マグネット部５に含有される磁粉は極方向に対し異方性に配向される（図２２参照）。

樹脂マグネット部５を成形する金型のヨーク４の中空部が挿入される芯部を下側金型（図示せず）に形成する。ヨーク４が凹部６を備える軸方向端面から、該芯部に挿入し、金型に組み込まれる。

ヨーク４が金型に組み込まれた状態で、樹脂マグネット部５を成形する下型の芯部端面は、ヨーク４の溝３３を備える端面（切欠き７の反対側の端面）位置となっている（図２３参照）。

また、ヨーク４の凹部６側軸方向端面に備える切欠き７に嵌め合わされる凸部（図示せず）を、樹脂マグネット部５を成形する金型の芯部（下型）に設けることで、配向磁場を作る磁石の位置に対する円周方向の位置決めがなされる。

また、芯部の切欠き７に嵌め合わされる凸部を、樹脂マグネット部の外周との同軸を確保し、金型が締められた際にテーパ状の切欠き７に押し付けることで、樹脂マグネット部５の外周とヨーク４との同軸が確保される。

樹脂マグネット部５を成形する際の樹脂注入部は、樹脂マグネット部５を成形する金型の芯部（下型）の端面に形成されるドーナツ状ランナー３６（図２４参照）に磁極の半分の数量（ここでは、１０極の半分の５個）が周方向に略等ピッチに設けられる。

樹脂マグネット部５を成形する際の樹脂注入部は、ドーナツ状ランナー３６に樹脂注入部跡３６ａとして残る（図２４参照）。

樹脂注入部跡３６ａは、１０個形成されるリブ状ランナー３５のいずれかの二つの略中間に形成される。

図２０に示すように、ドーナツ状ランナー３６は、概略ヨーク４の溝３３を備える端面の高さで形成されている。

また、ドーナツ状ランナー３６の外周から、リブ状ランナー３５が放射状に磁極の数と同数（ここでは、１０個）で伸びている。リブ状ランナー３５は、ドーナツ状ランナー３６と略同じ高さ（概略ヨーク４の溝３３を備える端面の高さ）で形成されている。

既に述べたように、樹脂マグネット部５を成形する際の樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）は、２つのリブ状ランナー３５の略中間位置に設けられる。

ドーナツ状ランナー３６及びリブ状ランナー３５は、下型で形成するため、芯部（下型）の端面から軸方向内側に小さくなるテーパ形状とすることで、型開き時の下型へのドーナツ状ランナー３６及びリブ状ランナー３５の張り付きを低減する。

ドーナツ状ランナー３６の芯部（下型）の端面から軸方向内側に小さくなるテーパ形状については、図２３を参照。

また、リブ状ランナー３５の芯部（下型）の端面から軸方向内側に小さくなるテーパ形状については、図示していない。

ドーナツ状ランナー３６から放射状に伸びるリブ状ランナー３５は、樹脂マグネット部５を成形する金型の芯部（下型）の軸方向端面からヨーク４の溝３３を経路に、ヨーク４の溝３３を備える端面の内周側から外周側まで伸びる。

図２４〜図２７に示すように、リブ状ランナー３５から注入される樹脂マグネットにより、位置検出用マグネット１１を載置する台座部５０ａと、位置検出用マグネット１１を径方向に保持する位置検出用マグネット保持突起５０ｂとを備える台座５０が形成される。

図２７に示すように、樹脂マグネットはドーナツ状ランナー３６の樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）に注入される。この樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）までは、樹脂マグネットは、図示しないランナーを軸方向に流れてくる。そして、樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）で流れの方向を９０°変える。即ち、軸直交方向に二手に分かれる。その後、二手に分かれたそれぞれの樹脂マグネットは、樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）に最も近いリブ状ランナー３５に入り、さらに流れの方向を９０°変えて樹脂マグネット部５に流れ込む。

このとき、樹脂マグネットの流れ方向を変える部分（樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）、軸方向ランナーを軸方向に流れてきて軸直交方向に二手に分かれる部分）を、金型内とすることができる。樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）を有するドーナツ状ランナー３６が、ヨーク４の内周よりも内側にあるからである。

例えば、ヨーク４の軸方向端面で流れ方向を変えた場合は、軸方向ランナーを軸方向に流れてきた樹脂マグネットの射出圧力でヨーク４の端面に穴が開く等のダメージを与える恐れがある。

金型内に、樹脂マグネットの流れ方向を変える部分（樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）、軸方向ランナーを軸方向に流れてきて軸直交方向に二手に分かれる部分）があるため、軸方向ランナーを軸方向に流れてきた樹脂マグネットが、ヨーク４等にダメージを与える恐れが少ない。それにより製造上の品質の向上が図れる。

また、ヨーク４の中空部を、溝３３を備える端面より型合わせ面跡４６までを横断面の円の径が略一定のストレート部４４（図２０参照）にすること、及び、ヨーク４の中空部のストレート部４４と、ストレート部４４に嵌め合わされる樹脂マグネット部５を成形する金型の芯部（下型）との隙間を極力小さくすることで、ヨーク４の中空部のストレート部４４と、樹脂マグネット部５を成形する金型の芯部（下型）との隙間への樹脂マグネット漏れを抑えることが可能となり、製造上の品質の向上が図れる。

希土類の樹脂マグネット部５をヨーク４の外周に形成する場合は、材料（希土類の樹脂マグネット）が高価なため、樹脂マグネット部５の肉厚を極力薄くする。その場合、樹脂マグネット部５に直接樹脂マグネットを注入する樹脂注入部は、樹脂マグネット部５の肉厚に合せて小さくする必要がある。樹脂注入部が小さくなると、成形圧が増大する。

それに対して、本実施の形態のように、ドーナツ状ランナー３６と、ドーナツ状ランナー３６の外周から、放射状に磁極の数と同数で伸びているリブ状ランナー３５とでランナーを形成し、ドーナツ状ランナー３６に樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）を設けるようにすれば、樹脂注入部のゲート径を任意に設定することができ、製造上の品質の向上が図れる。

また、樹脂マグネットの樹脂注入部（樹脂注入部跡３６ａ）の数を、磁極の数（１０極）の半分（５個）に減らすことで、製品（樹脂マグネット部５）に対するランナー量の比率を、樹脂マグネットの樹脂注入部を磁極の数だけ設ける場合に比べて低減することができる。

ランナー量は、ドーナツ状ランナー３６と、リブ状ランナー３５と、図示しないその他ランナーとの合計の量である。

「ランナー」は、樹脂マグネット部５と金型の樹脂マグネット注入部との間の製品（樹脂マグネット部５）にならない部分と定義したが、具体的にはドーナツ状ランナー３６、リブ状ランナー３５、及び、図示しないその他のランナーを指す。

但し、図２１に示す回転子マグネット３の場合は、図２８に示すように、リブ状ランナー３５の一部（ヨーク４の溝３３の内周面から先端（径方向）までの部分）が、製品となる（台座５０）。

即ち、図示しないその他のランナー、ドーナツ状ランナー３６、及びリブ状ランナー３５（一部を除く、ヨーク４の溝３３の内周面から先端（径方向）までの部分を除く）は、回転子マグネット３の成形完了後、切除される（図２８参照）。

本実施の形態のランナー（その他のランナー、ドーナツ状ランナー３６、及びリブ状ランナー３５（一部を除く））は、樹脂マグネットの樹脂注入部を磁極の数（ここでは、１０個）だけ設ける場合に比べて、概略３０％程度ランナー量を低減することができる。

詳細は省くが、全ランナー量に対する軸方向ランナー量の比率が、他のドーナツ状ランナー３６、及びリブ状ランナー３５に比べると大きい。従って、樹脂注入部を減らすと、全ランナー量も減る。

本実施の形態は、樹脂マグネットの樹脂注入部が５個であり、樹脂注入部を磁極の数（ここでは、１０個）だけ設ける場合に比べて全ランナー量が減ることになる。

また、製品にならないランナーを再利用する場合、本実施の形態は、樹脂マグネットの樹脂注入部を磁極の数（ここでは、１０個）だけ設ける場合に比べて、ランナー量が減ることにより再利用比率が減少し、樹脂マグネットの物性（主に、機械的強度）の低下を抑制できることで、製品の品質の向上が図れる。

さらに、樹脂注入部は磁極の数の半分であるが、リブ状ランナー３５は磁極の数と同一であることで、それぞれの磁極に対して樹脂マグネットの注入具合が同様となり、配向の状態も均一化が可能となり、製造上の品質の向上が図れる。

図２８、図２９に示すように、図示しないその他のランナー、ドーナツ状ランナー３６、及びリブ状ランナー３５（一部を除く）は、回転子マグネット３の成形完了後、切除される。リブ状ランナー３５は、ドーナツ状ランナー３６から放射状に伸びるヨーク４の溝３３の内周面（ストレート部４４）までの部分が切除される。なお、図２８、図２９ではリブ状ランナー３５のドーナツ状ランナー３６から放射状に伸びるヨーク４の溝３３の内周面（ストレート部４４）までの部分を切除、すなわち製品上のリブ状ランナーを残すようにしたが、内周面から台座５０の内周側面までのリブ状ランナーも切除してもよい。

図２９に示すように、台座５０は、位置検出用マグネット１１を載置する台座部５０ａと、位置検出用マグネット１１を径方向に保持する位置検出用マグネット保持突起５０ｂとを備える。

ドーナツ状ランナー３６、リブ状ランナー３５が、ストレート部４４の内側で切除されるが、リブ状ランナー３５のヨーク４の溝３３に形成された部分は、リブ状ランナー３５の非切除部分３５ａ（図２９参照）として製品に残る。

既に述べたように、位置検出用マグネット１１は、回転子マグネット３の台座５０の位置検出用マグネット保持突起５０ｂ（図２９参照）の内側で、台座部５０ａの上面に配置される。

そして、位置検出用マグネット１１が、樹脂成形の前で回転子マグネット３の台座部５０ａ（図２９参照）に載置された状態で、例えば、１８０°所定の回転速度で回転すると位置検出用マグネット１１に遠心力が作用する。しかし、周囲に位置検出用マグネット保持突起５０ｂが存在するため、位置検出用マグネット保持突起５０ｂが位置検出用マグネット１１の径方向の位置ずれを防止し、位置検出用マグネット１１が回転子マグネット３から脱落する恐れが少ない。それにより、生産性が向上する。

また、樹脂マグネット部５に形成された位置検出用マグネット保持突起５０ｂの部分を、回転子マグネット３を熱可塑性樹脂１７で軸１と一体に成形される際の周方向の位置決めとなる位置決め突起としても利用される。

以上のように、ドーナツ状ランナー３６からリブ状ランナー３５を通り、樹脂マグネットがヨーク４の外周に充填されて、ヨーク４と樹脂マグネット部５が一体化された後、ストレート部４４より内側の、リブ状ランナー３５と、ドーナツ状ランナー３６を切除することにより、本実施の形態の回転子マグネット３が得られる。

位置検出用マグネット１１（図３１〜図３３参照）を使用しない場合は、位置検出用マグネット１１用の台座５０が不要となるので、ドーナツ状ランナー３６、リブ状ランナー３５、及び台座５０を完全に切除してよい。このとき、ドーナツ状ランナー３６、リブ状ランナー３５及び台座５０が、ストレート部４４の内側で切除される。リブ状ランナー３５のヨーク４の溝３３に形成された部分は製品に残る。なお、図２８、図２９ではリブ状ランナー３５のドーナツ状ランナー３６から放射状に伸びるヨーク４の溝３３の内周面（ストレート部４４）までの部分を切除、すなわち製品上のリブ状ランナーを残すようにしたが、内周面から台座５０の内周側面までのリブ状ランナーも切除してもよい。

また、位置検出用マグネット１１（図３１〜図３３参照）を使用しない場合は、樹脂マグネット部５の成形時に、樹脂マグネットで台座５０を形成しないようにしてもよい。

次に、図３１〜図３３により、位置検出用マグネット１１について説明する。図３１〜図３３に示すように、リング状の位置検出用マグネット１１は、内径側の軸方向両端部に段差１２を備え、厚み方向に対称となっている（図３５参照）。

位置検出用マグネット１１は、電動機の回転子１００の軸方向一端部に設けられるが（図４、図５参照）、位置検出用マグネット１１の内径側の軸方向両端部の段差１２にＰＢＴ等の熱可塑性樹脂１７が充填されて、位置検出用マグネット１１の軸方向の抜け止めとなる。

位置検出用マグネット１１は、厚み方向には対称形状となっているため、方向を考えずに金型にセットでき、作業時間が短縮され、生産性向上、低コスト化が図れる。

尚、図３１〜図３３では、両端部に段差１２を備えるものを示したが、いずれか一方の端部に段差１２があり、それが電動機の回転子１００の軸方向端部側に位置すればよい。

また、位置検出用マグネット１１は、熱可塑性樹脂１７で埋設されると回り止めとなるリブ１３を備える。

本実施の形態１の電動機の回転子１００は、例えば、電動機の固定子と組み合わされてブラシレスＤＣモータ（同期電動機）を構成する。

以下、電動機の固定子の一例を、図３４〜図４０を参照しながら説明する。１２スロット／１０極の電動機の固定子３００について説明する。

この電動機の固定子３００は、以下に示す点に特徴がある。
（１）固定子鉄心３０１のスロット数が１２（固定子鉄心３０１は、１２個のティース３０１ａを有する）；
（２）コイル３０２は、三相のシングルＹ結線で、極数は１０極である。コイル３０２は、１２個のティース３０１ａの夫々に形成される集中巻方式である；
（３）固定子鉄心３０１は、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板を帯状に打ち抜き、これらをかしめ、溶接、接着等で積層して形成される。帯状の固定子鉄心３０１は、１２個のティース３０１ａを有する；
（４）帯状の固定子鉄心３０１に、コイル３０２と固定子鉄心３０１との間の絶縁となる絶縁部３０３が施される。絶縁部３０３は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心３０１と一体に成形される。但し、絶縁部３０３を成形後、ティース３０１ａに組付けてもよい。その場合は、絶縁部３０３は結線側と反結線側とに分割され、それぞれをティース３０１ａの軸方向両端部から挿入して絶縁部３０３を構成する。絶縁部３０３は、ティース３０１ａ毎に設けられる。従って、ここでは、１２個の絶縁部３０３を備えることになる；
（５）帯状の固定子鉄心３０１に絶縁部３０３を施したら、次に絶縁部３０３の外壁の一方の軸方向端部（結線側）の所定の箇所に、三個の電源端子３０４と、一個の中性点端子３０５を挿入する；
（６）電動機の固定子３００は、電源端子３０４と中性点端子３０５に、平角線を用いることを特徴とする；
（７）帯状の固定子鉄心３０１を完成後の電動機の固定子３００と逆方向に曲げて、ティース３０１ａ同士の間の開口部が広くなるようにする。それにより、ティース３０１ａにマグネットワイヤーを巻回しやすくなる；
（８）一相目と二相目を連続して巻線する（渡り線を切断しない）。電動機の固定子３００は、この点にも特徴がある；
（９）三相目を巻線する。三相目は、一相目と二相目とは異なる別のマグネットワイヤーにより巻線が施される；
（１０）巻線後の固定子鉄心３０１をティース３０１ａが内側になるように正曲げする（所定の方向に曲げられて略ドーナツ状となる）；
（１１）固定子鉄心３０１の固定子鉄心突合せ部３６３を溶接して、溶接部３６４で固定する；
（１２）電源端子３０４、中性点端子３０５のヒュージング；
（１３）さらに電動機の固定子３００に外部と接続される結線部品３４１（図４１参照）を組付け、機械的に、且つ電気的に接合する。

図３５に示す電動機の固定子３００は、固定子鉄心３０１を逆曲げして巻線を完了した状態を示している。そして、電動機の固定子３００を結線側の斜め上方から見ている図である。但し、コイル３０２の巻き始め端末、巻き終わり端末、渡り線等は、図示していない。

固定子鉄心３０１を逆曲げしているので、ティース３０１ａが外側を向いている。また、隣接するティース３０１ａの間には広い空間があり、ティース３０１ａにマグネットワイヤーを容易に巻くことができる。

固定子鉄心３０１に一体成形された絶縁部３０３の結線側（図３５の軸方向上側）の所定の箇所に、三個の電源端子３０４が挿入されている。詳細は後述する。

また、固定子鉄心３０１に一体成形された絶縁部３０３の結線側（図３５の軸方向上側）の所定の箇所に、一個の中性点端子３０５が挿入されている。

さらに、絶縁部３０３は結線側に、各相の渡り線を、固定子鉄心３０１の軸方向端面からの高さを所定の位置に保持する突起３０８を備える。

図３６を参照しながら帯状の固定子鉄心３０１の構成を説明する。本実施の形態における電動機の固定子３００は、１２スロットであるから、ティース３０１ａも１２個である。

帯状の固定子鉄心３０１は、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層される。

各ティース３０１ａの形状は、平面視で略Ｔ字である。ティース３０１ａは、コアバック３０１ｂから略垂直に延びている。

ティース３０１ａの先端部３０１ａ−１（コアバック３０１ｂの反対側）は、正面視で略四角形である。ティース３０１ａの先端部３０１ａ−１は、固定子鉄心３０１に絶縁部３０３を一体成形した後も露出している。回転子と電動機の固定子３００との間は、径方向の寸法が１ｍｍ以下の空隙とする必要がある。そのため、ティース３０１ａの先端部３０１ａ−１には絶縁部３０３を設けない。

隣接するティース３０１ａは、コアバック３０１ｂが薄肉連結部３０１ｃで連結されている。そのため、帯状の固定子鉄心３０１は、逆曲げや正曲げを自在に行うことができる。

帯状の固定子鉄心３０１における両端のティース３０１ａのコアバック３０１ｂの外側の端面であるコア端面３０１ｄは、巻線後の固定子鉄心３０１をティース３０１ａが内側になるように正曲げし、固定子鉄心突合せ部３６３を溶接して溶接部３６４で固定する際に互いに当接する。固定子鉄心突合せ部３６３、溶接部３６４は、図３４参照。

図３７に示すように、帯状の固定子鉄心３０１に一体成形により絶縁部３０３を形成する。但し、一体成形でなくてもよい。別部品の絶縁部３０３を各ティース３０１ａに軸方向の両側から挿入する形態も可能である。

ティース３０１ａ（三箇所）の絶縁部３０３の外壁には、中央に基板（図示せず）を組付けるピン３７０を備える。

絶縁部３０３が一体成形により形成された帯状の固定子鉄心３０１に、三個の電源端子３０４と、一個の中性点端子３０５とを絶縁部３０３の結線側（図３７では上側）に取り付ける。

図３８に示すように、１２スロット／１０極の同期電動機（電動機４００）は、ティース３０１ａの数と回転子の磁極の数の比が６：５となる同期電動機（電動機４００）である。

Ｕ相は、コイルＵ１＋、コイルＵ２−、コイルＵ３−、コイルＵ４＋で構成される。コイルＵ１＋の巻き始めは、電源端子３０４の一つであるＵ端子に接続される。コイルＵ４＋の巻き終わりは、中性点端子３０５（中性点）に接続される。

コイルＵ２−、コイルＵ３−は、コイルＵ１＋、コイルＵ４＋とティース３０１ａへの巻線方向が異なることを示す。詳細は後述する。以下、Ｖ相、Ｗ相についても同様である。

Ｖ相は、コイルＶ１−、コイルＶ２＋、コイルＶ３＋、コイルＶ４−で構成される。コイルＶ１−の巻き始めは、電源端子３０４の一つであるＶ端子に接続される。コイルＶ４−の巻き終わりは、中性点端子３０５（中性点）に接続される。Ｖ端子は、Ｕ端子が設けられるティース３０１ａから反時計方向にティース３０１ａを一つ飛ばしたティース３０１ａの絶縁部３０３の外壁に設けられる。

Ｗ相は、コイルＷ１＋、コイルＷ２−、コイルＷ３−、コイルＷ４＋で構成される。コイルＷ１＋の巻き始めは、電源端子３０４の一つであるＷ端子に接続される。コイルＷ４＋の巻き終わりは、中性点端子３０５（中性点）に接続される。Ｗ端子は、Ｖ端子が設けられるティース３０１ａから反時計方向にティース３０１ａを一つ飛ばしたティース３０１ａの絶縁部３０３の外壁に設けられる。

図３９の電動機の固定子３００の固定子巻線の結線図に示すように、電動機の固定子３００の固定子巻線は、シングルＹに結線される。即ち、Ｕ相のコイルＵ１＋、コイルＵ２−、コイルＵ３−、コイルＵ４＋が直列に接続される。また、Ｖ相のコイルＶ１−、コイルＶ２＋、コイルＶ３＋、コイルＶ４−が直列に接続される。さらに、Ｗ相のコイルＷ１＋、コイルＷ２−、コイルＷ３−、コイルＷ４＋が直列に接続される。そして、コイルＵ４＋、コイルＶ４−、コイルＷ４＋の巻き終わりが中性点Ｎに接続される。

図４０の電動機の固定子３００の固定子巻線の結線方法を示す展開図により、さらに固定子巻線の結線方法を説明する。

ここでは、一相目をＵ相、二相目をＶ相、三相目をＷ相と呼ぶことにする。一相目のＵ相は、左から５番目のティース３０１ａに最初のコイルＵ１＋が形成される。コイルＵ２−は、隣の左から６番目のティース３０１ａに形成される。コイルＵ３−は、左から１１番目のティース３０１ａに形成される。コイルＵ４＋は、左から１２番目のティース３０１ａ（右側から１番目のティース３０１ａ）に形成される。コイルＵ１＋、コイルＵ４＋はともにティース３０１ａに時計方向に巻かれる。コイルＵ２−、コイルＵ３−はともにティース３０１ａに反時計方向に巻かれる。

二相目のＶ相は、左から３番目のティース３０１ａに最初のコイルＶ１−が形成される。コイルＶ２＋は、隣の左から４番目のティース３０１ａに形成される。コイルＶ３＋は、左から９番目のティース３０１ａに形成される。コイルＶ４−は、隣の左から１０番目のティース３０１ａ（右側から３番目のティース３０１ａ）に形成される。コイルＶ１−、コイルＶ４−はともにティース３０１ａに反時計方向に巻かれる。コイルＶ２＋、コイルＶ３＋はともにティース３０１ａに時計方向に巻かれる。

三相目のＷ相は、左から１番目のティース３０１ａに最初のコイルＷ１＋が形成される。コイルＷ２−は、隣の左から２番目のティース３０１ａに形成される。コイルＷ３−は、左から７番目のティース３０１ａに形成される。コイルＷ４＋は、隣の左から８番目のティース３０１ａに形成される。コイルＷ１＋、コイルＷ４＋はともにティース３０１ａに時計方向に巻かれる。コイルＷ２−、コイルＷ３−はともにティース３０１ａに反時計方向に巻かれる。

既に述べたように、コイルＵ１＋、コイルＶ１−、コイルＷ１＋の巻き始めは、夫々電源端子３０４に接続される。また、コイルＵ４＋、コイルＶ４−、コイルＷ４＋の巻き終わりは、夫々中性点端子３０５に接続される。

電動機の固定子３００は、電源端子３０４及び中性点端子３０５に平角線を用いる点に特徴がある。

図４１に示すように、電動機４００は、電動機の回転子１００、ブラケット４３９、電動機の固定子３００をモールド成形したモールド固定子３５０、結線部品３４１（基板）等を備える。

図４１に示すように、電動機の固定子３００に外部と接続される結線部品３４１を組付け、機械的に、かつ、電気的にも接合した後にモールドを施して、モールド固定子３５０となる。

その後、電動機の回転子１００（軸受４１０が装着される）、ブラケット４３９等の部品を組付けて電動機４００となる。

前述の品質の良い、かつ、コスト低減された電動機の回転子１００、電動機の固定子３００を使用することで、品質の良い、低コストの電動機４００を得ることができる。

最後に、電動機４００の製造工程について、図４２を参照しながら説明する。電動機４００は、同期電動機（例えば、ブラシレスＤＣモータ）である。

（１）ステップ１：ヨーク４を成形する。ヨーク４は、軟磁性体、又はフェライトを含有する熱可塑性樹脂を射出成形して得られる。ヨーク４を成形する際に、金型のヨーク４の外周を形成する部分の外側に、強力な磁石を配置して配向磁場を設けることで、ヨーク４に含有される軟磁性体、又はフェライトは極方向に対し異方性に配向される。

（２）ステップ２：ヨーク４の外周に樹脂マグネット部５を一体成形することにより、回転子マグネット３を製造する。回転子マグネット３は、ヨーク４を金型に収め、ヨーク４の外周に、例えば希土類であるサマ鉄（サマリウム鉄）を含有する熱可塑性樹脂の樹脂マグネットを射出成形して樹脂マグネット部５を一体化することで得られる。樹脂マグネット部５を成形する際に、金型の樹脂マグネット部５の外周を形成する部分の外側に、強力な磁石を配置して配向磁場を設けることで、樹脂マグネット部５に含有される磁粉は極方向に対し異方性に配向される。

（３）ステップ３：回転子マグネット３を脱磁する。ステップ２で、樹脂マグネット部５は極方向に対し異方性に配向されるので、磁力を有するため以降の作業性を良くするために脱磁する。

（４）ステップ４：回転子マグネット３のランナーを切除する。併せて、位置検出用マグネット１１を成形する。さらに、軸１の加工を行う。回転子マグネット３の脱磁後、図示しない軸方向ランナー、ドーナツ状ランナー３６、及びリブ状ランナー３５（ヨーク４の溝３３の内周面から先端（径方向）までの部分を除く）は、切除される。

（５）ステップ５：回転子マグネット３と、位置検出用マグネット１１と、軸１とを熱可塑性樹脂１７で一体に成形する。

（６）ステップ６：回転子マグネット３を着磁する。併せて、軸受４１０（二個）を製造する。

（７）ステップ７：軸１に軸受４１０を組付けて電動機の回転子１００を製造する。併せて、電動機の固定子３００、ブラケット４３９他を製造する。

（８）ステップ８：モールド固定子３５０を製造する。

（９）ステップ９：電動機４００の組立を行う。

実施の形態２．
図４３は実施の形態２を示す図で、空気調和機５００の構成を示す図である。図４３に示すように、空気調和機５００は、室内機５４２と、室内機５４２に接続される室外機５４３とを備える。室外機５４３は送風機５４４を備える。室内機５４２も送風機（図示せず）を備える。

室内機５４２及び室外機５４３に、実施の形態１の品質のよい電動機４００を、空気調和機５００の主要部品である送風機用電動機として用いることで、空気調和機５００の品質の向上が図れる。

１ 軸、２ ローレットアヤ目、３ 回転子マグネット、４ ヨーク、５ 樹脂マグネット部、６ 凹部、６ａ ゲート処理跡、７ 切欠き、１１ 位置検出用マグネット、１２ 段差、１３ リブ、１７ 熱可塑性樹脂、１８ リブ、１９ 軸受を当て止めする面、３１ 軸外周円筒樹脂部、３２ ゲート凸部、３２ａ ゲート処理跡、３３ 溝、３５ リブ状ランナー、３５ａ 非切除部分、３６ ドーナツ状ランナー、３６ａ 樹脂注入部跡、３７ ヨーク内周円筒樹脂部、３８ 型合わせ面跡、４０ ゲート凸部、４０ａ ゲート処理跡、４１ リブ、４４ ストレート部、４５ テーパ部、４６ 型合わせ面跡、４７ 凹部、４８ 凸部、５０ 台座、５０ａ 台座部、５０ｂ 位置検出用マグネット保持突起、１００ 電動機の回転子、２００ 電動機の回転子、３００ 電動機の固定子、３０１ 固定子鉄心、３０１ａ ティース、３０１ａ−１ 先端部、３０１ｂ コアバック、３０１ｃ 薄肉連結部、３０１ｄ コア端面、３０２ コイル、３０３ 絶縁部、３０４ 電源端子、３０５ 中性点端子、３０８ 突起、３４１ 結線部品、３５０ モールド固定子、３６３ 固定子鉄心突合せ部、３６４ 溶接部、３７０ ピン、４００ 電動機、４１０ 軸受、４３９ ブラケット、５００ 空気調和機、５４２ 室内機、５４３ 室外機、５４４ 送風機。

Claims (6)

1. 軟磁性体もしくはフェライトを含有する熱可塑性樹脂で成形された略円筒状のヨークと、
   前記ヨークのいずれか一方の軸方向端面に設けられ、径方向に放射状に伸び、所定の深さで所定の周方向幅の複数の溝と、
   前記ヨークの外周に樹脂マグネットにより一体に形成される樹脂マグネット部と、を備え、
   前記樹脂マグネット部は、前記ヨークの内側に位置するドーナツ状ランナーと、前記ドーナツ状ランナーから径方向外側に放射状に前記ヨークの外周まで伸びるリブ状ランナーとから、前記樹脂マグネットが供給されて成形され、
   前記リブ状ランナーは、前記ヨークの溝を前記樹脂マグネットが供給される経路とすることを特徴とする電動機の回転子。
2. 前記ヨークの略円筒状の中空部は、前記ドーナツ状ランナーが形成される軸方向端面から、略軸方向の中心位置までストレート部で、かつ、反対側軸方向端面から略軸方向の中心位置まではテーパ部となっていることを特徴とする請求項１記載の電動機の回転子。
3. 前記リブ状ランナーの数は、当該回転子に形成される磁極の数と同じとし、かつ、前記ドーナツ状ランナーへは前記磁極の半分の数のゲートにより前記樹脂マグネットが供給されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動機の回転子。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の電動機の回転子を用いたことを特徴とする電動機。
5. 請求項４記載の電動機を搭載したことを特徴とする空気調和機。
6. 請求項４記載の電動機の製造方法であって、
   （１）前記ヨークを成形する第１の工程と；
   （２）前記ヨークの外周に前記樹脂マグネット部を一体成形することにより、回転子マグネットを製造する第２の工程と；
   （３）前記回転子マグネットを脱磁する第３の工程と；
   （４）前記回転子マグネットのランナーを切除し、併せて、軸の加工を行う第４の工程と；
   （５）前記回転子マグネットと、前記軸とを熱可塑性樹脂で一体に成形する第５の工程と；
   （６）前記回転子マグネットを着磁し、併せて、軸受を製造する第６の工程と；
   （７）前記軸に前記軸受を組付けて前記電動機の回転子を製造し、併せて、電動機の固定子、ブラケットを製造する第７の工程と；
   （８）モールド固定子を製造する第８の工程と；
   （９）電動機の組立を行う第９の工程と；
   を備えたことを特徴とする電動機の製造方法。

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