JP2013144339A - 割断方法及びロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一枚の板状磁石材料を少なくとも４つの偶数個に速やかに、かつ、均一形状及び均等質量に割断すること。
【解決手段】(2)第１の位置決め工程：板状磁石材料の送り方向中央にある第１割り溝を位置決め、(3)第１の挟持工程：２つのクランプにより第１割り溝の両脇を挟持、(4)第１の割断工程：クランプを動かし第１割り溝を中心に割断、(5)第２の位置決め工程：一方の磁石材料片の送り方向中央にある第２割り溝を位置決め、(6)第２の挟持工程：両クランプにより第２割り溝の両脇を挟持、(7)第２の割断工程：クランプを動かし第２割り溝を中心に割断、(8)第３の位置決め工程：他方の磁石材料片の送り方向中央にある第３割り溝を位置決め、(9)第３の挟持工程：両クランプにより第３割り溝の両脇を挟持、(10)第３の割断工程：クランプを動かし第３割り溝を中心に割断する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、板状磁石材料を偶数個の磁石材料片に割断する割断方法及びその割断された磁石材料片を使用したロータの製造方法に関する。

従来から、界磁用の永久磁石を使用したロータがモータに使用されている。このロータは、ロータコアに形成された複数のスロットのそれぞれに永久磁石を組み付けて構成される。このロータにおいては、一塊の永久磁石がそのまま各スロットに組み付けられると、磁束により永久磁石内に大きな渦電流損が発生するおそれがある。そこで、この渦電流損を軽減するために、板状磁石材料を複数の磁石材料片に一旦割断し、割断された磁石材料片を再び組み合わせてスロットに組み付けることが行われている。

ここで、下記の特許文献１には、磁石材料などの脆性材料からなる板状素材を割断する方法及びその方法に使用される装置が記載されている。この割断方法及び装置は、割断用の割れ目を形成した板状素材を、割れ目に沿って割断する方法であって、板状素材を割れ目の両脇にて挟持し、板状素材を割れ目に沿って折り曲げ、折り曲げの進行と共に割断される素材同士を相反する方向へ引き離すようにしている。

特開２００２−１８７９７号公報

ところで、特許文献１に記載された割断方法では、一枚の板状素材を２つに割断することしか記載されていなかった。ここで、モータのロータに使用される永久磁石としては、一枚の板状磁石材料を少なくとも４つの偶数個に割断して使用することが想定される。従って、特許文献１に記載の割断方法及び装置を使用して、一枚の板状磁石材料を少なくとも４つの偶数個に割断するには、板状磁石材料を１回割断する毎に装置から取り外し、その板状磁石材料について同じ工程を複数回繰り返す必要があった。このため、作業工数や作業時間が増えることになった。

ここで、本願出願人は、一枚の板状磁石材料を３つ以上に速やかに割断するために、その板状磁石材料を連続的に割断し、割断面を合わせながら割断された板状磁石材料を搬出することを検討してきた。このように取り扱うことで、一枚の板状磁石材料を３つ以上に割断することの生産性向上を図ることができる。ここで、一枚の板状磁石材料を少なくとも４つの偶数個に連続的に割断するに際して、例えば、図２５に示すように、一枚の板状磁石材料４１をその片側から送り方向Ｄ１に沿って、３つの割れ目（割り溝）４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃに沿って順次に割断することが考えられる。また、割断に際して、図２６に示すように、一枚の板状磁石材料４１を第１の割り溝４２Ａ、第２の割り溝４２Ｂ及び第３の割り溝４３Ｃの両脇にて固定クランプ４３及び可動クランプ４４により挟持し、図２７に示すように、板状磁石材料４１を第１の割り溝４２Ａを中心にして折り曲げ、折り曲げの進行と共に割断される磁石材料片４１Ａ，４１Ｂ同士を相反する方向へ引き離すことが考えられる。

ところが、上記したように順次に割断する方法では、割断時に板状磁石材料４１を挟持することから、板状磁石材料４１の挟持した部位に圧縮荷重がかかることになる。この場合、前回の割断に際して挟持した部位の近傍を今回割断することがあり、圧縮荷重履歴のある部位を割断することになってしまう。ここで、板状磁石材料４１が、特に焼結材料である場合は、圧縮荷重履歴から割断の進行が不安定となり、脆性破断の進展方向が悪化してしまう。このため、図２８に示すように、一枚の板状磁石材料４１を、４つの磁石材料片４１Ａ１，４１Ａ２，４１Ｂ１，４１Ｂ２に割断した場合に、１回目に割断した割断面４１ａを除き、２回目及び３回目に割断した割断面４１ｂ，４１ｃの方向が板状磁石材料４１の厚み方向に対して斜めになる傾向があった。この場合、割断された４つの磁石材料片４１Ａ１，４１Ａ２，４１Ｂ１，４１Ｂ２の間で質量差が生じ、均一形状、均等質量で割断できなくなるおそれがあった。

図２９に、割断後の４つの磁石材料片の質量差をグラフに示す。このグラフは、図２８に示す４つの磁石材料片４１Ａ１，４１Ａ２，４１Ｂ１，４１Ｂ２につき、左２つの磁石材料片４１Ａ１，４１Ａ２の合計質量と右２つの磁石材料片４１Ｂ１，４１Ｂ２の合計質量との差を質量差として、その質量差の質量差規格に対する割合（以下「質量差割合」と言う。）を縦軸に示す。横軸の「Ａ」は、所定の厚さを有する板状磁石材料をサンプルとしたことを示し、「Ｂ」は、所定の厚さ（Ａよりも薄い）を有する板状磁石材料をサンプルとしたことを示す。図２９に示すように、Ａのサンプルでは、質量差割合は、「＋１００％〜−１００％」の範囲を「規格範囲」とすると、その規格範囲のマイナス側寄りに偏り、バラツキも比較的大きいことが分かる。これに対し、Ｂのサンプルでは、規格範囲のマイナス側寄りに偏り、バラツキはＡよりもやや小さい。このように、上記した割断方法では、質量差割合が良くなかった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、一枚の板状磁石材料を少なくとも４つの偶数個に速やかに、かつ、均一形状及び均等質量に割断することを可能とした割断方法及びその割断方法により割断された磁石材料片を使用したロータの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、表面に直線状の割り溝が形成された板状磁石材料を、割り溝を中心にして折り曲げて割断する割断方法において、板状磁石材料は、互いに平行な複数本の割り溝を含み、各割り溝を中心にして偶数個の磁石材料片に割断されるものであり、板状磁石材料を各割り溝と直交する送り方向において位置決め手段により位置決めする第１の位置決め工程と、板状磁石材料が位置決めされた状態において、板状磁石材料の送り方向における寸法の中央に位置する第１の割り溝を中心にして、その割り溝の片脇を固定クランプにより挟持し、残りの片脇を可動クランプにより挟持する第１の挟持工程と、板状磁石材料が挟持された状態において、可動クランプを回動させることにより板状磁石材料を第１の割り溝を中心にして折り曲げて２つの磁石材料片に割断する第１の割断工程と、板状磁石材料の挟持を解除し、割断された２つの磁石材料片を一体的に送り方向において位置決め手段により位置決めする第２の位置決め工程と、割断された２つの磁石材料片が一体的に位置決めされた状態において、一方の磁石材料片の送り方向における寸法の中央に位置する第２の割り溝を中心にして、その割り溝の片脇を固定クランプにより挟持し、残りの片脇を可動クランプにより挟持する第２の挟持工程と、一方の磁石材料片が挟持された状態において、可動クランプを回動させることにより一方の磁石材料片を第２の割り溝を中心にして折り曲げて２つの磁石材料片に割断する第２の割断工程と、一方の磁石材料片の挟持を解除し、割断された３つの磁石材料片を一体的に送り方向において位置決め手段により位置決めする第３の位置決め工程と、割断された３つの磁石材料片が一体的に位置決めされた状態において、第１の割断工程で割断された他方の磁石材料片の送り方向における寸法の中央に位置する第３の割り溝を中心にして、その割り溝の片脇を固定クランプにより挟持し、残りの片脇を可動クランプにより挟持する第３の挟持工程と、他方の磁石材料片が挟持された状態において、可動クランプを回動させることにより他方の磁石材料片を第３の割り溝を中心にして折り曲げて２つの磁石材料片に割断する第３の割断工程とを備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、第１の位置決め工程で位置決め手段により送り方向に位置決めされた板状磁石材料は、第１の挟持工程で、送り方向における寸法の中央に位置する第１の割り溝を中心にその両脇が固定クランプと可動クランプにより挟持される。次に、第１の割断工程で、板状磁石材料が挟持された状態で、可動クランプが回動することで、板状磁石材料が第１の割り溝を中心に折り曲げられて左右均等な２つの磁石材料片に割断される。その後、第２の位置決め工程で、磁石材料片の挟持が解除され、割断された２つの磁石材料片が一体的に位置決め手段により送り方向に位置決めされ、第２の挟持工程で、２つの磁石材料片が一体的に位置決めされた状態で、一方の磁石材料片の送り方向における寸法の中央に位置する第２の割り溝を中心にその両脇が固定クランプと可動クランプにより挟持される。次に、第２の割断工程で、一方の磁石材料片が挟持された状態で、可動クランプが回動することで、一方の磁石材料片が第２の割り溝を中心にして折り曲げられて左右均等な２つの磁石材料片に割断される。その後、第３の位置決め工程で、磁石材料片の挟持が解除され、割断された３つの磁石材料片が一体的に位置決め手段により送り方向に位置決めされ、第３の挟持工程で、３つの磁石材料片が一体的に位置決めされた状態で、第１の割断工程で割断された他方の磁石材料片の送り方向における寸法の中央に位置する第３の割り溝を中心にその両脇が固定クランプと可動クランプにより挟持される。次に、第３の割断工程で、その磁石材料片が挟持された状態で、可動クランプが回動することで、その磁石材料片が第３の割り溝を中心にして折り曲げられて左右均等な２つの磁石材料片に割断される。ここで、第１の割断工程で固定クランプと可動クランプにより挟持された分部が、割断された一方の磁石材料片の片端に位置するので、第２の割断工程で割断される第２の割り溝の部分では、第１の割断工程での固定クランプ又は可動クランプによる圧縮加重履歴が残らない。従って、この磁石材料片では、割断の進展方向が第２の割り溝に沿って安定する。第３の割断工程でも同様である。また、上記割断方法によれば、割断装置を使用して割断が行われた場合に、割断された板状磁石材料を途中で割断装置から取り出す必要がなく、同じ位置決め手段、固定クランプ及び可動クランプを使用して、一枚の板状磁石材料を複数回に渡って割断することが可能となる。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、板状磁石材料が偶数個の磁石材料片に割断された後、割断された偶数個の磁石材料片を割断面を合わせた状態で一体的に保持しながら送り方向へ搬出する搬出工程を更に備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、搬出工程では、一枚の板状磁石材料が偶数個の磁石材料片に割断された後も、割断された磁石材料片が割断面を合わせた状態で一体的に保持されながら送り方向へ搬出されるので、割断面が擦れ合うことがなく、同じ板状磁石材料を起源とする複数の磁石材料片をまとめて扱うことが可能となる。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、ロータの製造方法であって、請求項１又は２に記載の割断方法により割断された偶数個の磁石材料片を、少なくとも２つを一組としてロータコアに形成された複数のスロットのそれぞれに組み付ける工程を備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の割断方法により得られた偶数個の均等な磁石材料片が２つ一組としてスロットに組み付けられる。

請求項１に記載の発明によれば、一枚の板状磁石材料を少なくとも４つの偶数個に速やかに、かつ、均一形状及び均等質量に割断することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、割断面に崩落が発生することを防止することができ、割断された磁石材料片の後工程への使用が便利となる。

請求項３に記載の発明によれば、隣り合う両スロットの間で磁石材料片による磁力差が小さくなり、ロータをモータに使用したときのモータトルクリップルを低減することができる。

一実施形態に係り、割断方法で使用される割断装置の主要部を示す概略図。 同実施形態に係り、割断前の一枚の板状磁石材料を概略的に示す断面図。 同実施形態に係り、割断方法を構成する一連の工程を示すフローチャート。 同実施形態に係り、搬入工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第１の位置決め工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、図５の割断装置を右側から見て示す概略図。 同実施形態に係り、第１の挟持工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第１の割断工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第１の割断工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第２の位置決め工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第２の位置決め工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第２の挟持工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第２の割断工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第２の割断工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第３の位置決め工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第３の位置決め工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第３の挟持工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第３の割断工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、第３の割断工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、搬出工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、搬出工程の割断装置の状態を示す概略図。 同実施形態に係り、割断され、搬出された４つの磁石材料片を示す断面図。 同実施形態に係り、ロータの一部を示す平面図。 同実施形態に係り、割断後の板状磁石材料の質量差を示すグラフ。 従来例に係り、割断前の板状磁石材料を概略的に示す断面図。 従来例に係り、割断の一工程を示す概略図。 従来例に係り、割断の一工程を示す概略図。 従来例に係り、割断後の板状磁石材料を概略的に示す断面図。 従来例に係り、割断後の板状磁石材料の質量差を示すグラフ。

以下、本発明の割断方法及びロータの製造方法を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態の割断方法で使用される割断装置１の主要部を概略図により示す。この割断装置１は、一枚の板状磁石材料２を複数の磁石材料片に割断するための装置であり、板状磁石材料２を挟持するための固定クランプ３及び可動クランプ４と、板状磁石材料２を位置決めするための基準部材５及び従動部材６とを含む。

図１に示すように、定位置に配置される固定クランプ３は、板状磁石材料２の一部を挟持するための固定下クランプ３Ａ及び固定上クランプ３Ｂを含む。固定下クランプ３Ａは、固定上クランプ３Ｂよりも幅広に形成され、その上面にて板状磁石材料２を支持するようになっている。固定上クランプ３Ｂは、固定下クランプ３Ａに対して、上下動可能に設けられる。

図１に示すように、可動クランプ４は、回動可能に設けられており、板状磁石材料２の一部を挟持するための可動下クランプ４Ａ及び可動上クランプ４Ｂを含む。可動下クランプ４Ａは、可動上クランプ４Ａよりも幅広に形成され、その上面にて板状磁石材料２を支持するようになっている。可動上クランプ４Ｂは、可動下クランプ４Ａに対して、上下動可能に設けられる。可動クランプ４は、後述するように（図９等参照）板状磁石材料２を挟持した状態で一体的に回動するよう構成される。

図１に示すように、基準部材５は、その横方向の一端面を、板状磁石材料２の一側面２ａに当接させる基準面５ａとして含み、図１の横方向へ移動可能に設けられる。従動部材６は、横方向の一端面６ａを、板状磁石材料２の他側面２ｂに当接可能に設けられる。従動部材６には、同部材６の一端面６ａを板状磁石材料２の他側面２ｂに付勢力をもって当接させるせるための圧縮バネ７が設けられる。基準部材５、従動部材６及び圧縮バネ７は、本発明の位置決め手段を構成する。

図２に、一枚の板状磁石材料２を概略的に断面図により示す。この板状磁石材料２は、その表面に３本の直線状の割り溝８Ａ，８Ｂ，８Ｃが互いに平行に形成される（図２等において各割り溝８Ａ〜８Ｃは誇張的に示されている。）。各割り溝８Ａ〜８Ｃは、図２の紙面垂直方向に延び、図面左側から第２の割り溝８Ｂ、第１の割り割８Ａ及び第３割り溝８Ｃを含む。この実施形態では、図２において板状磁石材料２の左寄りに位置する他側面２ｂと第２の割り溝８Ｂとの間隔、第２の割り溝８Ｂと第１の割り溝８Ａとの間隔、第１の割り溝８Ａと第３の割り溝８Ｃとの間隔、並びに、第３の割り溝８Ｃと板状磁石材料２の右端に位置する一側面２ａとの間隔が、互いに等しくなるように設定される。つまり、この実施形態では、一枚の板状磁石材料２につき、図２の横方向（板状磁石材料２を送る「送り方向」Ｄ１でもある。）の寸法が互いに等しくなるように板状磁石材料２を複数に割断するようになっている。

この実施形態で、板状磁石材料２は、例えば、幅５０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚み３ｍｍの磁性材料（脆性材料）から構成される。各割り溝８Ａ〜８Ｃは、レーザ光により形成され、幅０.１ｍｍ、深さ０.０５ｍｍ程度に形成される。

この実施形態では、上記割断装置１を使用して、表面に３本の直線状の割り溝８Ａ〜８Ｃが形成された板状磁石材料２を、各割り溝８Ａ〜８Ｃを中心にして偶数個である４つに割断するようになっている。

図３に、この実施形態の割断方法を構成する一連の工程をフローチャートにより示す。図４〜図２１に、各工程の割断装置１の状態を概略図により示す。

先ず、図３（１）の「搬入工程」では、図４に示すように、基準部材５と従動部材６、並びに、固定クランプ３及び可動クランプ４のそれぞれが開いた状態で、一枚の板状磁石材料２を割断装置１に搬入する。ここで、固定下クランプ３Ａと可動下クランプ４Ａが、側面３ａ，４ａを互いに当接させた状態で配置され、それらの上面３ｂ，４ｂに板状磁石材料２が支持される。

次に、図３（２）の「第１の位置決め工程」では、図５に示すように、板状磁石材料２を、固定下クランプ３Ａ及び可動下クランプ４Ａの上面３ｂ，４ｂにて、各割り溝８Ａ〜８Ｃと直交する板状磁石材料２の送り方向Ｄ１において、基準部材５と従動部材６により位置決めする。すなわち、基準部材５を所定の位置に移動させて位置決めし、圧縮バネ７の付勢力により従動部材６を板状磁石材料２の他側面２ｂに当接させて押圧し、板状磁石材料２の一側面２ａを基準部材５の基準面５ａに当接させる。これにより、板状磁石材料２の第１の割り溝８Ａが、割断装置１の中心位置Ｃ１と整合するように、板状磁石材料２を位置決めする。この状態では、板状磁石材料２の送り方向Ｄ１における寸法（図５の左右方向）の中央を、割断装置１の中心位置Ｃ１に位置決めすることになる。この状態では、図５に示すように、上記中心位置Ｃ１と、固定下クランプ３Ａと可動下クランプ４Ａとの合わせた側面３ａ，４ａと、第１の割り溝８Ａと、固定上クランプ３Ｂと可動上クランプ４Ｂとの合わせた側面３ｃ，４ｃとが上下に整合する。

図６に、図５の割断装置１を右側から見た概略図により示す。図６に示すように、可動クランプ４を構成する可動下クランプ４Ａ及び可動上クランプ４Ｂには、それぞれ衝撃力を緩和するためのダンパ９が設けられる。これらダンパ９は、可動下クランプ４Ａと可動上クランプ４Ｂとの間で、板状磁石材料２を挟持するために可動上クランプ４Ｂに上から押圧力が作用したとき、その押圧力の一部を吸収するように機能する。固定クランプ３についても同様にダンパ（図示略）が設けられる。

次に、図３（３）の「第１の挟持工程」では、図７に示すように、基準部材５及び従動部材６により板状磁石材料２が位置決めされた状態において、固定上クランプ３Ｂ及び可動上クランプ４Ｂを一体的に下方へ移動させる。これにより、板状磁石材料２の送り方向Ｄ１における寸法の中央に位置する第１の割り溝８Ａを中心にして、その割り溝８Ａの片脇を固定クランプ３により挟持し、残りの片脇を可動クランプ４により挟持する。

次に、図３（４）の「第１の割断工程」では、図８に示すように、固定クランプ３及び可動クランプ４により板状磁石材料２が挟持された状態において、基準部材５及び従動部材６を板状磁石材料２から離して脇へ退避させる。その後、図９に示すように、可動クランプ４を回動させることにより、板状磁石材料２を第１の割り溝８Ａを中心にして折り曲げて２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂに割断する。ここで、基準部材５及び従動部材６を予め退避させるのは、可動クランプ４を回動させたときに、可動クランプ４と共に回動する割断された右半分の磁石材料片２Ｂが基準部材５と干渉するのを避けるためである。残りの左半分の磁石材料片２Ａは、固定クランプ３により定位置にて挟持されている。

次に、図３（５）の「第２の位置決め工程」では、図１０に示すように、固定上クランプ３Ｂ及び可動上クランプ４Ｂを上方へ移動させることにより、固定クランプ３及び可動クランプ４による２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂの挟持を解除する。その後、図１１に示すように、割断された２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂを一体的に送り方向Ｄ１において基準部材５及び従動部材６により位置決めする。ここで、２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂの位置決めは、基準部材５を所定の位置に移動させて位置決めし、圧縮バネ７の付勢力により従動部材６を一方の磁石材料片２Ａの側面２ｂに当接させて押圧し、他方の磁石材料片２Ｂの側面２ａを基準部材５の基準面５ａに当接させることにより行う。この位置決めにより、一方の磁石材料片２Ａの上面に位置する第２の割り溝８Ｂを、割断装置１の中心位置Ｃ１に整合させる。この状態では、一方の磁石材料片２Ａの送り方向Ｄ１における寸法（図１１の左右方向）の中央を、割断装置１の中心位置Ｃ１に位置決めすることになる。この状態では、図１１に示すように、上記中心位置Ｃ１と、固定下クランプ３Ａと可動下クランプ４Ａとの合わせた側面３ａ，４ａと、第２の割り溝８Ｂと、固定上クランプ３Ｂと可動上クランプ４Ｂとの合わせた側面３ｃ，４ｃとが上下に整合する。

次に、図３（６）の「第２の挟持工程」では、図１２に示すように、基準部材５及び従動部材６により、割断された２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂが一体的に位置決めされた状態において、固定上クランプ３Ｂ及び可動上クランプ４Ｂを一体的に下方へ移動させる。これにより、割断された一方の磁石材料片２Ａの送り方向Ｄ１における寸法の中央に位置する第２の割り溝８Ｂを中心にして、その割り溝８Ｂの片脇を固定クランプ３により挟持し、残りの片脇を可動クランプ４により挟持する。

次に、図３（７）の「第２の割断工程」では、図１３に示すように、固定クランプ３及び可動クランプ４により割断された一方の磁石材料片２Ａが挟持された状態において、基準部材５及び従動部材６を２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂから離して脇へ退避させる。その後、図１４に示すように、可動クランプ４を回動させることにより、一方の磁石材料片２Ａを第２の割り溝８Ｂを中心にして折り曲げて２つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２に割断する。

次に、図３（８）の「第３の位置決め工程」では、図１５に示すように、固定上クランプ３Ｂ及び可動上クランプ４Ｂを上方へ移動させることにより、固定クランプ３及び可動クランプ４による３つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂの挟持を解除する。その後、図１６に示すように、割断された３つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂを一体的に送り方向Ｄ１において基準部材５及び従動部材６により位置決めする。ここで、３つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂの位置決めは、基準部材５を所定の位置に移動させて位置決めし、圧縮バネ７の付勢力により従動部材６を磁石材料片２Ａ１の側面２ｂに当接させて押圧し、他方の磁石材料片２Ｂの側面２ａを基準部材５の基準面５ａに当接させることにより行う。この位置決めにより、他方の磁石材料片２Ｂの上面に位置する第３の割り溝８Ｃを、割断装置１の中心位置Ｃ１に整合させる。この状態では、他方の磁石材料片２Ｂの送り方向Ｄ１における寸法（図１６の左右方向）の中央を、割断装置１の中心位置Ｃ１に位置決めすることになる。この状態では、図１６に示すように、上記中心位置Ｃ１と、固定下クランプ３Ａと可動下クランプ４Ａとの合わせた側面３ａ，４ａと、第３の割り溝８Ｃと、固定上クランプ３Ｂと可動上クランプ４Ｂとの合わせた側面３ｃ，４ｃとが上下に整合する。

次に、図３（９）の「第３の挟持工程」では、図１７に示すように、基準部材５及び従動部材６により、割断された３つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂが一体的に位置決めされた状態において、第１の割断工程で割断された他方の磁石材料片２Ｂの送り方向における寸法の中央に位置する第３の割り溝８Ｃを中心にして、その割り溝８Ｃの片脇を固定クランプ３により挟持し、残りの片脇を可動クランプ４により挟持する。

次に、図３（１０）に示す「第３の割断工程」では、図１８に示すように、固定クランプ３及び可動クランプ４により磁石材料片２Ｂが挟持された状態において、基準部材５及び従動部材６を割断された磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂから離して脇へ退避させる。その後、図１９に示すように、可動クランプ４を回動させることにより、磁石材料片２Ｂを第３の割り溝８Ｃを中心にして２つの磁石材料片２Ｂ１，２Ｂ２に割断する。これにより、一枚の板状磁石材料２が４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に割断されることとなる。

そして、最後に、図３（１１）の「搬出工程」では、図２０に示すように、固定上クランプ３Ｂ及び可動上クランプ４Ｂを上方へ移動させることにより、固定クランプ３及び可動クランプ４による磁石材料片２Ｂ１，２Ｂ２の挟持を解除する。その後、図２１に示すように、割断された４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２を、基準部材５及び従動部材６により挟んで、割断面２ｃを合わせた状態で一体的に保持しながら送り方向Ｄ１へ移動させて割断装置１から搬出する。このように搬出された４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２を、図２２に断面図により示す。板状磁石材料２が、互いにほぼ同じ形状の４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に等分されることが分かる。この場合、４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に割断された板状磁石材料２が、基準部材５と従動部材６により割断面２ｃを合わせて一体的に保持され、そのままの状態で搬出されるので、割断面２ｃが擦れ合うことがなく、割断面２ｃに崩落が発生することがない。

次に、上記のように割断された４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２を、ロータコアに組み付けて、モータのためのロータを製造する方法について説明する。図２３に、ロータ２１の外周の一部を平面図により示す。図２３に示すように、このロータ２１は、ロータコア２２とロータコア２２の中心に設けられたロータシャフト２３から構成される。ロータコア２２の外周付近には、上記した板状磁石材料２一枚分に相当する４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２を組み付けるための２つ一組をなすスロット２４が複数組形成される。図２３に示すように、２つ一組のスロットル２４は、逆ハの字状に配置され、それらがロータコア２２の外周に沿って等角度間隔に複数組配置される。そして、各組の各スロット２４に対して、４つに割断された磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２を、２個ずつ割断面２ｃを合わせた状態で組み付ける。組み付けに際して、各スロット２４の中の隣り合う磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２の割断面２ｃに、絶縁膜を形成してもよい。

上記のようにロータコア２２に対して各磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２等を組み付けて固定した後、強力な磁力を付与して、各磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２を永久磁石化することにより、ロータ２１を完成させることができる。このロータ２１をステータ（図示略）に組み込んでモータを構成することができる。ここで、各磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２の割断面２ｃを互いに合わせることで、ステータからの磁束が磁石に作用したときに、磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２の中で発生する渦電流を低減することができ、渦電流損失を低減することができる。

以上説明したこの実施形態の割断方法によれば、互いに平行な３本の割り溝８Ａ〜８Ｃを含む板状磁石材料２が、連続的に各割り溝８Ａ〜８Ｃを中心に４つの均等な磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に割断される。すなわち、第１の位置決め工程で、基準部材５及び従動部材６により位置決めされた板状磁石材料２は、第１の挟持工程で、板状磁石材料２の送り方向Ｄ１における寸法の中央に位置する第１の割り溝８Ａを中心にして、その割り溝８Ａの両脇が固定クランプ３と可動クランプ４により挟持される。次に、第１の割断工程で、板状磁石材料２が挟持された状態で、基準部材５及び従動部材６が板状磁石材料２から退避され、可動クランプ４が回動することにより、板状磁石材料２が第１の割り溝８Ａを中心にして折り曲げられて左右均等な２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂに割断される。

その後、第２の位置決め工程で、固定クランプ３と可動クランプ４による磁石材料片２Ａ，２Ｂの挟持が解除された状態で、割断された２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂが一体的に基準部材５及び従動部材６により送り方向Ｄ１において位置決めされる。次に、第２の挟持工程で、２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂが一体的に位置決めされた状態で、一方の磁石材料片２Ａの送り方向Ｄ１における寸法の中央に位置する第２の割り溝８Ｂを中心にして、その割り溝８Ｂの両脇が固定クランプ３と可動クランプ４により挟持される。次に、第２の割断工程で、その磁石材料片２Ａが挟持された状態で、基準部材５及び従動部材６が２つの磁石材料片２Ａ，２Ｂから退避さ、可動クランプ４が回動することにより、その磁石材料片２Ａが第２の割り溝８Ｂを中心にして折り曲げられて左右均等な２つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２に割断される。この段階で、一枚の板状磁石材料２が、３つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂに割断される。

その後、第３の位置決め工程で、固定クランプ３と可動クランプ４による磁石材料片２Ａ１，２Ａ２の挟持が解除され、３つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂが一体的に基準部材５及び従動部材６により送り方向Ｄ１において位置決めされる。次に、第３の挟持工程で、３つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂが一体的に位置決めされた状態で、第１の割断工程で割断された他方の磁石材料片２Ｂの送り方向Ｄ１における寸法の中央に位置する第３の割り溝８Ｃを中心にして、その割り溝８Ｃの両脇が固定クランプ３と可動クランプ４により挟持される。次に、第３の割断工程で、その磁石材料片２Ｂが挟持された状態で、基準部材５及び従動部材６が磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂから退避され、可動クランプ４が回動することにより、その磁石材料片２Ｂが第３の割り溝８Ｃを中心にして折り曲げられて左右均等な２つの磁石材料片２Ｂ１，２Ｂ２に割断される。こうして、図２２に断面図により示すように、割断された４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２が得られる。

ここで、第１の割断工程で固定クランプ３及び可動クランプ４により挟持された分部が、割断される一方の磁石材料片２Ａの片端に位置することになるので、第２の割断工程で割断される第２の割り溝８Ｂの部分では、第１の割断工程での固定クランプ３又は可動クランプ４による圧縮加重履歴が残らない。従って、この磁石材料片２Ａでは、割断の進展方向が第２の割り溝８Ｂに沿って垂直方向へ安定することになる。第３の割断工程でも同様である。このため、図２２に示すように、一枚の板状磁石材料２を、均一形状及び均等質量の４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に割断することができる。また、上記のような割断方法によれば、割断される板状磁石材料２を途中で割断装置１から取り出す必要がなく、同じ基準部材５、従動部材６、固定クランプ３及び可動クランプ４を使用して、一枚の板状磁石材料２を複数回に渡って連続的に割断することが可能となる。このため、一枚の板状磁石材料２を４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に速やかに割断することができ、割断の生産性を向上させることができる。すなわち、一枚の板状磁石材料２を４つに割断するために、作業工数や作業時間の増加を抑えることができる。

また、この実施形態では、「搬出工程」において、一枚の板状磁石材料２が４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に割断された後も、割断された磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２が割断面２ｃを合わせた状態で一体的に保持されながら送り方向Ｄ１へ搬出される。従って、割断面２ｃが擦れ合うことがなく、同じ板状磁石材料２を起源とする４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２をまとめて扱うことが可能となる。このため、割断面２ｃに崩落が発生することを防止することができ、割断された磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２の後工程への使用が便利となる。

図２４に、割断後の磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２の質量差をグラフに示す。このグラフは、図２２に示す４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２につき、左２つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２の合計質量と右二つの磁石材料片２Ｂ１，２Ｂ２の合計質量との差を質量差として、その質量差の質量差規格に対する割合（以下「質量差割合」と言う。）を縦軸に示す。横軸の「Ａ」は、所定の厚さを有する板状磁石材料２をサンプルとしたことを示し、「Ｂ」は、所定の厚さ（Ａよりも薄い）を有する板状磁石材料２をサンプルとしたことを示す。図２４に示すように、Ａのサンプルでは、それぞれ質量差割合は、「＋１００％〜−１００％」の範囲を「規格範囲」とすると、その規格範囲のほぼ中央に分布すると共に、バラツキも比較的小さいことが分かる。また、Ｂのサンプルでは、規格範囲のほぼ中央に分布すると共に、バラツキはＡよりも小さいことが分かる。このように、この実施形態の割断方法によれば、一枚の板状磁石材料につき、質量差割合が良好な状態で４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に割断することができる。

この実施形態では、上記の割断方法により得られた均等で質量差割合の良好な４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２が２つ一組としてロータコア２２の各スロット２４Ａ，２４Ｂに対して組み付けられる。このため、隣り合う両スロット２４Ａ，２４Ｂの間で磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２による磁力差が小さくなり、ロータ２１をモータに使用したときのモータトルクリップルを低減することができる。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することができる。

前記実施形態では、一枚の板状磁石材料を均等な４つの磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２に割断したが、４つに割断した磁石材料片２Ａ１，２Ａ２，２Ｂ１，２Ｂ２のそれぞれを更に均等な２つの磁石材料片に割断することで、合計で均等な８つの磁石材料片に割断するように構成することもできる。

この発明は、モータを構成するロータの製造に利用することができ、延いてはモータの製造に利用することができる。

２ 板状磁石材料
２Ａ 磁石材料片
２Ｂ 磁石材料片
２Ａ１ 磁石材料片
２Ａ２ 磁石材料片
２Ｂ１ 磁石材料片
２Ｂ２ 磁石材料片
２ｃ 割断面
３ 固定クランプ
３Ａ 固定下クランプ
３Ｂ 固定上クランプ
４ 可動クランプ
４Ａ 可動下クランプ
４Ｂ 可動上クランプ
５ 基準部材（位置決め手段）
６ 従動部材（位置決め手段）
７ 圧縮バネ（位置決め手段）
８Ａ 第１の割り溝
８Ｂ 第２の割り溝
８Ｃ 第３の割り溝
２１ ロータ
２２ ロータコア
２４Ａ スロット
２４Ｂ スロット
Ｄ１ 送り方向

Claims (3)

1. 表面に直線状の割り溝が形成された板状磁石材料を、前記割り溝を中心にして折り曲げて割断する割断方法において、
   前記板状磁石材料は、互いに平行な複数本の割り溝を含み、前記各割り溝を中心にして偶数個の磁石材料片に割断されるものであり、
   前記板状磁石材料を前記各割り溝と直交する送り方向において位置決め手段により位置決めする第１の位置決め工程と、
   前記板状磁石材料が位置決めされた状態において、前記板状磁石材料の前記送り方向における寸法の中央に位置する第１の割り溝を中心にして、その割り溝の片脇を固定クランプにより挟持し、残りの片脇を可動クランプにより挟持する第１の挟持工程と、
   前記板状磁石材料が挟持された状態において、前記可動クランプを回動させることにより前記板状磁石材料を前記第１の割り溝を中心にして折り曲げて２つの磁石材料片に割断する第１の割断工程と、
   前記板状磁石材料の挟持を解除し、前記割断された２つの磁石材料片を一体的に前記送り方向において前記位置決め手段により位置決めする第２の位置決め工程と、
   前記割断された２つの磁石材料片が一体的に位置決めされた状態において、一方の磁石材料片の前記送り方向における寸法の中央に位置する第２の割り溝を中心にして、その割り溝の片脇を前記固定クランプにより挟持し、残りの片脇を前記可動クランプにより挟持する第２の挟持工程と、
   前記一方の磁石材料片が挟持された状態において、前記可動クランプを回動させることにより前記一方の磁石材料片を前記第２の割り溝を中心にして折り曲げて２つの磁石材料片に割断する第２の割断工程と、
   前記一方の磁石材料片の挟持を解除し、前記割断された３つの磁石材料片を一体的に前記送り方向において前記位置決め手段により位置決めする第３の位置決め工程と、
   前記割断された３つの磁石材料片が一体的に位置決めされた状態において、前記第１の割断工程で割断された他方の磁石材料片の前記送り方向における寸法の中央に位置する第３の割り溝を中心にして、その割り溝の片脇を前記固定クランプにより挟持し、残りの片脇を前記可動クランプにより挟持する第３の挟持工程と、
   前記他方の磁石材料片が挟持された状態において、前記可動クランプを回動させることにより前記他方の磁石材料片を前記第３の割り溝を中心にして折り曲げて２つの磁石材料片に割断する第３の割断工程と
   を備えたことを特徴とする割断方法。
2. 前記板状磁石材料が偶数個の磁石材料片に割断された後、前記割断された偶数個の磁石材料片を割断面を合わせた状態で一体的に保持しながら前記送り方向へ搬出する搬出工程を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の割断方法。
3. 請求項１又は２に記載の割断方法により割断された偶数個の磁石材料片を、少なくとも２つを一組としてロータコアに形成された複数のスロットのそれぞれに組み付ける工程を備えたことを特徴とするロータの製造方法。

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