JP2014147142A - ロータ、ブラシレスモータ、及びロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マグネットの組み付け工数を簡略して製造コストを低減できると共に、スリット内のマグネットの位置を精度よく決めることができ、且つモータ性能を向上させることができるロータ、ブラシレスモータ、及びロータの製造方法を提供する。
【解決手段】回転軸と、この回転軸に固定される柱状のロータコア４１を有し、ロータコア４１には、周方向に延びると共にロータコア４１を軸方向に貫通するように形成された複数のスリット４４ａ〜４４ｃを有するスリット群が、周方向に間隔をあけて形成されており、各スリット４４ａ〜４４ｃには、周方向両端に一対の非磁性樹脂１５が設けられており、各スリット４４ａ〜４４ｃの一対の非磁性樹脂１５間には、それぞれ樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃが設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は、ロータ、ブラシレスモータ、及びロータの製造方法に関するものである。

従来から、コイルが巻装されたティースを有するステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータと、を備え、コイルへの通電制御を行うことによりロータを回転駆動させるブラシレスモータが知られている。
この種のブラシレスモータのロータは、回転軸に外嵌固定された筒状のロータコアと、ロータコアの外周部分に配置され、周方向に磁極が順番になるように（径方向で異極となるように）配置された複数のマグネットとを有している。

マグネットをロータに配置する方式として、ロータコアにスリットを形成し、このスリット内にマグネットを配置するマグネット埋込方式（ＩＰＭ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）がある。スリットは、断面略円弧状に形成され、且つロータコアを軸方向に貫通するように形成されている。そして、周方向に沿って等間隔に配置されている。マグネットは、スリットの形状に対応するように瓦状に形成されている。

ここで、スリットの周方向両端と、マグネットの周方向両端との間に空隙（フラックスバリア）を設け、マグネットの周方向への磁束漏れを防止する技術が知られている。
また、その空隙に、樹脂を充填する技術が開示されている。樹脂の充填方法としては、まず、スリット内にマグネットを配置し、この後、スリットの周方向両端とマグネットの周方向両端との間の空隙に樹脂を充填する（例えば、特許文献１参照）。
これによれば、ロータコア内でのマグネットの保持力を高めることができると共に、ブラシレスモータに加わる振動、衝撃、及び熱的ストレスに対するマグネットの固定の耐久性、信頼性を向上させることができる。

特開２０１２−２０００３６号公報

ところで、上述の従来技術にあっては、スリットの周方向両端とマグネットの周方向両端との間の空隙に樹脂を充填して固化するまで、スリット内の所定位置にマグネットを保持しておく必要がある。このため、マグネットの組み付け工数がかかり、製造コストが嵩むという課題がある。
また、スリットやマグネットの寸法公差によってマグネットにガタが生じ、マグネットの位置を精度よく維持したまま保持しておくことが困難で、モータ性能を悪化させてしまうという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、マグネットの組み付け工数を簡略して製造コストを低減できると共に、スリット内のマグネットの位置を精度よく決めることができ、且つモータ性能を向上させることができるロータ、ブラシレスモータ、及びロータの製造方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係るロータは、回転軸と、この回転軸に固定される柱状のロータコアを有し、前記ロータコアには、周方向に延びると共に前記ロータコアを軸方向に貫通するように形成された複数のスリットを有するスリット群が、周方向に間隔をあけて形成されており、各スリットには、周方向両端に一対の非磁性樹脂が設けられており、各スリットにおける前記一対の非磁性樹脂間には、それぞれ樹脂マグネットが設けられていることを特徴とする。

このように構成することで、予め各スリットの周方向両端に一対の非磁性樹脂を設けることにより、この後スリット内の一対の非磁性樹脂間に樹脂マグネットを設ければよいので、従来のように、スリット内でマグネットを保持しておく必要が無くなる。このため、ロータの製造コストを低減できると共に、スリット内の樹脂マグネットの位置を精度よく決めることができ、モータ性能を向上させることができる。

本発明に係るロータは、前記各スリットは、径方向内側に向かって湾曲するように断面弧状に形成されていることを特徴とする。

とりわけ、このように、断面弧状のスリットであっても、スリット内の樹脂マグネットの位置がずれないので、モータ性能を向上させることができる。

本発明に係るロータは、前記非磁性樹脂、及び前記樹脂マグネットは、それぞれ前記スリットに注入充填されて成ることを特徴とする。

このように構成することで、スリット内に非磁性樹脂を形成した後、スリット内の非磁性樹脂間に樹脂マグネットを充填することにより、樹脂マグネットを形成することができる。このため、樹脂マグネットを形成するための金型を別途用意する必要がなく、この分、製造コストを低減できると共に、マグネットの組み付け工数を簡略化することができる。

本発明に係るロータは、前記樹脂マグネットに含有されている樹脂材と、前記非磁性樹脂とは、同一成分から成ることを特徴とする。

このように構成することで、樹脂マグネットと非磁性樹脂との境界面の密着度を高めることができる。

本発明に係るブラシレスモータは、ロータと、径方向内側に向かって突出する複数のティース、及び各ティース間に形成されたスロットを介して前記ティースに装着されるコイルを有するステータとを備え、このステータの径方向中央に、前記ロータが回転自在に設けられていることを特徴とする。

このように構成することで、マグネットの組み付け工数を簡略して製造コストが低減されると共に、スリット内のマグネットの位置が精度よく決めされ、且つモータ性能を向上させたブラシレスモータを提供できる。

本発明に係るロータの製造方法は、回転軸と、この回転軸に固定される柱状のロータコアを有し、前記ロータコアには、周方向に沿って延びると共に前記ロータコアを軸方向に貫通するように形成された複数のスリットを有するスリット群が、周方向に間隔をあけて形成されているロータの製造方法であって、各スリットの周方向両端に、一対の非磁性樹脂を形成する非磁性樹脂形成工程と、各スリットの前記一対の非磁性樹脂間に、樹脂マグネットを形成する樹脂マグネット形成工程と、前記樹脂マグネットを着磁する着磁工程とを有することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、従来のように、スリット内でマグネットを保持しておく必要が無くなる。このため、ロータの製造コストを低減できると共に、スリット内の樹脂マグネットの位置を精度よく決めることができ、モータ性能を向上させることができる。

本発明に係るロータの製造方法は、前記非磁性樹脂形成工程は、前記スリットの前記樹脂マグネットが形成される領域に駒を挿入する駒挿入工程を有し、前記樹脂マグネット形成工程は、前記スリットから前記駒を抜く駒脱着工程と、この駒脱着工程の後、前記スリットに、溶融された前記樹脂マグネットを注入する注入工程とを有することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、容易に非磁性樹脂を形成することができるので、さらに、製造コストを低減できる。

本発明に係るロータの製造方法は、前記樹脂マグネットは、異方性の磁性体であり、前記注入工程は、前記スリット内に所定の磁界を発生させた状態で行うことを特徴とする。

このような製造方法とすることで、ロータの磁力を大きくすることができる。また、各スリット内で樹脂マグネットを形成する際、樹脂マグネットの配向を径方向全体に亘って揃えることができる。これにより、配向後に樹脂マグネットを着磁した場合、この樹脂マグネットに、確実に所望の磁力を付与することができる。

本発明によれば、予め各スリットの周方向両端に一対の非磁性樹脂を設けることにより、この後スリット内の一対の非磁性樹脂間に樹脂マグネットを設ければよいので、従来のように、スリット内でマグネットを保持しておく必要が無くなる。このため、ロータの製造コストを低減できると共に、スリット内の樹脂マグネットの位置を精度よく決めることができ、モータ性能を向上させることができる。

本発明の実施形態におけるブラシレスモータの中心軸を含む断面図である。 本発明の実施形態におけるステータ及びロータの斜視図である。 本発明の実施形態におけるロータコアの斜視図である。 本発明の実施形態における第１ロータ製造装置を示し、（ａ）は、概略構成図、（ｂ）は、第１ロータ製造装置を構成する駒の斜視図である。 本発明の実施形態における第２ロータ製造装置の概略構成図である。 本発明の実施形態におけるロータの製造方法についての説明図であって、（ａ）〜（ｃ）は、各工程におけるロータコアの状態を示す。 本発明の実施形態におけるロータの製造方法のフローチャートである。

（ブラシレスモータ）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ブラシレスモータ１の中心軸Ｏを含む断面図である。
図１に示すように、本実施形態のブラシレスモータ１は、例えば図示しない電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）等に用いられるものであって、ステータハウジング２に固定された筒状のステータ３と、ステータ３に対して回転自在に設けられた円柱状のロータ４と、を有している。

ステータハウジング２は、有底筒形状とされ、その底部２ａの中央部には軸受５が圧入されている。なお、ステータハウジング２、ステータ３、及びロータ４は、それぞれの中心軸線が共通軸上に位置した状態で配設されている。以下、上述した共通軸を中心軸Ｏといい、その軸方向に沿うステータハウジング２の開口部側を軸方向一方側、底部２ａ側を軸方向他方側といい、また、中心軸Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

図２は、ステータ３及びロータ４の斜視図である。尚、図２においては、ステータハウジング２をステータ３に対応するように切断して図示している。
図１、図２に示すように、ステータ３は、筒状のステータコア１０を有している。ステータコア１０は、鋼板材を複数枚積層することにより形成されるものであって、その外周面が、ステータハウジング２の筒状部分における内周面に圧入又は接着等により固定されている。また、ステータコア１０には、複数（例えば、この実施形態では２４個）のスロット８が周方向に等間隔に形成されている。

スロット８は、ステータコア１０を軸方向に貫通する孔であり、その断面形状は径方向外側から径方向内側に向かって先細りとなっている。これにより、ステータコア１０には、各スロット８間に径方向に沿って延びるティース１１が複数（例えば、この実施形態では２４個）形成された状態になる。
また、ステータコア１０には、不図示の絶縁性を有するインシュレータが装着されている。さらに、所定のスロット８，８間には、予め略Ｕ字形状に成形されたコイル１２の各端末部１２ａが、軸方向他方側から挿通され、軸方向一方側にて、このコイル１２の各端末部１２ａの一部がそれぞれ結線されている。

図１に詳示するように、ステータハウジング２内において、ステータコア１０に対して軸方向一方側には、環状のバスバーユニット２２が設けられている。バスバーユニット２２は、外部からの電力をコイル１２に供給するためのものであって、環状の樹脂モールド体２２ａに金属製のバスバー２２ｂが複数埋設されている。そして、上述した各ティース１１に装着されているコイル１２の各端末部１２ａの残りの一部は、ステータハウジング２における軸方向一方側に向かって引き出され、対応する各バスバー２２ｂにそれぞれ接続されている。

上述したバスバーユニット２２は、ステータハウジング２の外周部に突設された電源コネクタ（不図示）にリード線２３を介して接続されている。電源コネクタには、外部電源から延びる電源ケーブルのコネクタ（不図示）が嵌着可能に形成されており、外部からの電力をバスバーユニット２２に供給できるようになっている。

バスバーユニット２２に対して軸方向一方側には、ステータハウジング２の開口部を塞ぐブラケット７が設けられている。ブラケット７は、円盤状とされ、その中央部には軸受２１が圧入固定された軸受支持孔２０が形成されている。

また、ブラケット７には、ロータ４の回転位置検出用のレゾルバ１４を構成するレゾルバステータ１４ａが固定されている。レゾルバステータ１４ａは、後述する回転軸６と一体に回転するレゾルバロータ１４ｂの回転位置を検出可能になっている。
また、ブラケット７の外周部には貫通孔２４が形成され、この貫通孔２４にボルト（不図示）が挿通されることで、ブラシレスモータ１が被取付体（不図示）に締結固定される。

（ロータ）
ロータ４は、回転軸６と、回転軸６に外嵌固定されたロータコア４１と、ロータコア４１内に配置された複数の樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃとを備えている。
回転軸６は、軸方向両端部が上述した軸受５，２１にそれぞれ各別に支持され、中心軸Ｏ回りに回転自在とされている。

図３は、ロータコア４１の斜視図である。
図２、図３に示すように、ロータコア４１は、例えば電磁鋼板等の環状の磁性板が軸方向に積層されて円柱状に形成されており、その径方向中央に軸方向に沿って貫通する貫通孔４１ａが形成されている。貫通孔４１ａ内には、回転軸６が圧入等によって固定されている。これにより、ロータコア４１は、外周面がステータコア１０の内周面に径方向で所定のエアギャップＡＧを介して対向した状態で保持されている。

ロータコア４１における外周部分には、ロータ４の磁気抵抗を回転方向に沿って異ならせるための複数のスリット４４ａ〜４４ｃを有するスリット群４５が、周方向に間隔をあけて複数形成されている（いわゆる、多層ＩＰＭ構造）。同一のスリット群４５において、各スリット４４ａ〜４４ｃは、それぞれ軸方向に沿って貫通するとともに、互いに径方向に間隔をあけて配設されている。

より具体的には、各スリット４４ａ〜４４ｃは、径方向内側に向かって湾曲するように断面弧状に形成されている。そして、ロータコア４１より外側に設定される図示しない仮想曲率中心を中心として同軸上に配置されている。また、各スリット４４ａ〜４４ｃの中心角は、径方向内側に位置するスリット４４ａの方が大きくなっている。
そして、図示の例では、各スリット群４５が周方向に沿って９０度ピッチで４つ形成されている。なお、周方向で隣接するスリット群４５のうち、径方向内側に位置するスリット４４ａは、その端部同士が周方向で対向する位置まで延在している。

図２に詳示するように、各スリット４４ａ〜４４ｃ内の周方向両端には、それぞれ非磁性樹脂１５が設けられている。さらに、各スリット４４ａ〜４４ｃ内には、それぞれ２つの非磁性樹脂１５の間に、各スリット４４ａ〜４４ｃの形状に対応するように断面円弧状に形成された樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃが設けられている。これら非磁性樹脂１５及び樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃによって各スリット４４ａ〜４４ｃは隙間なく埋められている。

非磁性樹脂１５は、磁性を有さない樹脂材のみからなるものであって、フラックスバリアとしての機能、各スリット４４ａ〜４４ｃ内での樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの保持力を高める機能、ブラシレスモータ１に加わる振動、衝撃、及び熱的ストレスに対する樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの固定の耐久性、信頼性を向上させる機能などを有している。
各スリット４４ａ〜４４ｃに形成されている非磁性樹脂１５の周方向の板厚Ｔ１〜Ｔ３は、上述の機能を阻害しない、適正な厚さに設定されている。

一方、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃは、磁性材（例えばネオジムやサマリウム等の希土類系）と非磁性の樹脂材とが混合された極異方性を有するいわゆるボンドマグネットからなる。そして、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃは、厚さ方向で異極となるように形成され、同一のスリット群４５において、径方向で隣接するスリット４４ａ〜４４ｃ内に配置された樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃ同士は、磁極が同じ向きになるように配置されている。さらに、周方向で隣接するスリット群４５内に配置された樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃ同士は、周方向に磁極が順番に異なるように配置されている。

ここで、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃに含有されている非磁性の樹脂材は、非磁性樹脂１５と同一の成分により構成されている。これら樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃに含有されている非磁性の樹脂材、及び非磁性樹脂１５は、熱可塑性の樹脂材であることが望ましい、熱可塑性の樹脂材を用いることにより、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成する際に非磁性樹脂１５と馴染みやすく、これら樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃと非磁性樹脂１５との間に境界ができてしまうのを防止でき、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃと非磁性樹脂１５とを容易に一体化させることができる（詳細は後述する）。

（ロータ製造装置）
次に、図４、図５に基づいて、ロータ４を製造するための第１ロータ製造装置５１及び第２ロータ製造装置１５１について説明する。
図４は、ロータ４の非磁性樹脂１５を形成するための第１ロータ製造装置５１を示し、（ａ）は、第１ロータ製造装置５１の概略構成図、（ｂ）は、第１ロータ製造装置５１を構成する駒８１ａ〜８１ｃの斜視図である。図５は、ロータ４の樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成するための第２ロータ製造装置１５１の概略構成図である。

尚、本実施形態では、第１ロータ製造装置５１と第２ロータ製造装置１５１とを、それぞれ別の装置として説明するが、これに限られるものではない。つまり、以下に説明する第１ロータ製造装置５１及び第２ロータ製造装置１５１の構成を併せ持つ２色成形機を用い、非磁性樹脂１５と樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃとを１台のロータ製造装置で形成することも可能である。ここで、２色成形機とは、２種類の樹脂成形を１台の装置で行うことができる装置である。

まず、図４（ａ）、図４（ｂ）に基づいて、ロータ４の非磁性樹脂１５を形成するための第１ロータ製造装置５１について説明する。
図４（ａ）に示すように、第１ロータ製造装置５１は、下型５２、及び上型５３と、下型５２及び上型５３の間に配置された中間型５４とを備え、これら下型５２、上型５３、及び中間型５４によりロータコア４１が収容されるロータ収容部５５を画成している。

下型５２は、ベース６１と、台座部６３とを備えている。そして、台座部６３の上面が、ロータコア４１を支持する支持面になっている。また、台座部６３には、ロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃのうち、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃが設けられる箇所（図２、図３参照）に対応するように、それぞれ駒８１ａ〜８１ｃが軸方向に配置されている。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、駒８１ａは、スリット４４ａに設けられる樹脂マグネット１３ａと同一形状に形成されている。また、駒８１ｂは、スリット４４ｂに設けられる樹脂マグネット１３ｂと同一形状に形成されている。さらに、駒８１ｃは、スリット４４ｃに設けられる樹脂マグネット１３ｃと同一形状に形成されている。

中間型５４は、ロータコア４１の周囲を取り囲むように形成された筒状の外枠部材５６を有している。外枠部材５６は、その下端部の内側に下型５２の台座部６３が組み付けられる一方、上端面が上型５３の下面に当接している。

上型５３の下面は、中間型５４の上面に当接しており、下型５２の上面との間でロータコア４１を軸方向に挟持するための支持面となっている。尚、台座部６３は図示しない駆動手段によって駒８１ａ〜８１ｃと共に上下動可能とされている。
また、上型５３には、ロータコア４１のスリット４４ａ〜４４ｃ内に向けて溶融された非磁性樹脂１５を供給するための材料供給部６８が形成されている。材料供給部６８は、図示しない射出機に接続されたヘッダー通路６９と、ヘッダー通路６９からそれぞれ分岐された複数の分岐通路７１とを有している。

分岐通路７１は、ロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃに対応するように分岐しており、ヘッダー通路６９からそれぞれ下方に向けて延在するとともに、その下流端が上型５３の下面において下方に向けて開口する複数のゲート７２にそれぞれ各別に接続されている。ゲート７２は、各スリット４４ａ〜４４ｃのうち、非磁性樹脂１５が形成される箇所に対応するように設けられている。換言すれば、ゲート７２は、各スリット４４ａ〜４４ｃの周方向両端に対応する位置に設けられている。

次に、図５に基づいて、ロータ４の樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成するための第２ロータ製造装置１５１について説明する。
図５に示すように、第２ロータ製造装置１５１の基本的構成は、前述の第１ロータ製造装置５１と同様である。すなわち、第２ロータ製造装置１５１は、下型１５２、及び上型１５３と、下型１５２及び上型１５３の間に配置された中間型１５４とを備え、これら下型１５２、上型１５３、及び中間型１５４によりロータコア４１が収容されるロータ収容部１５５を画成している。

下型１５２は、ベース１６１と、台座部１６３とを備えている。そして、台座部１６３の上面が、ロータコア４１を支持する支持面になっている。ここで、第２ロータ製造装置１５１の台座部１６３には、第１ロータ製造装置５１のような駒８１ａ〜８１ｃが立設されていない。

中間型１５４は、ロータコア４１の周囲を取り囲むように形成された筒状の外枠部材１５６と、外枠部材５６の内側に配置された界磁手段１６５とを備えている。
外枠部材１５６は、その下端部の内側に下型１５２の台座部１６３が組み付けられる一方、上端面が上型１５３の下面に当接している。
界磁手段１６５は、ロータ収容部１５５内に磁場を印加するものであり、それぞれ扇状に形成された複数の界磁マグネット１６６がロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃに対応するように、周方向に等間隔で配置されている。このように構成された界磁手段１６５の内周面に、ロータコア４１が収容されるようになっている。

上型１５３の下面は、中間型１５４の上面に当接しており、下型１５２の上面との間でロータコア４１を軸方向に挟持するための支持面となっている。尚、台座部１６３は図示しない駆動手段によって上下動可能とされている。
また、上型１５３には、ロータコア４１のスリット４４ａ〜４４ｃ（図３参照）内に向けて溶融された樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを供給するための材料供給部１６８が形成されている。材料供給部１６８は、材料供給部１６８は、図示しない射出機に接続されたヘッダー通路１６９と、ヘッダー通路１６９からそれぞれ分岐された複数の分岐通路１７１とを有している。

分岐通路１７１は、ロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃに対応するように分岐しており、ヘッダー通路１６９からそれぞれ下方に向けて延在するとともに、その下流端が上型１５３の下面において下方に向けて開口する複数のゲート１７２にそれぞれ各別に接続されている。ゲート１７２は、各スリット４４ａ〜４４ｃのうち、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃが形成される箇所に対応するように設けられている。

（ロータの製造方法）
次に、ロータ４の製造方法について、図４〜図７に基づいて説明する。
図６は、ロータ４の製造方法についての説明図であって、（ａ）〜（ｃ）は、各工程におけるロータコア４１の状態を示す。図７は、ロータ４の製造方法のフローチャートである。

まず、ロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃに非磁性樹脂１５を形成する非磁性樹脂形成工程（図７におけるＳＴ１００）を行う。
図４（ａ）、図７に示すように、非磁性樹脂形成工程では、まず、第１ロータ製造装置５１のロータ収容部５５にロータコア４１をセットする（図７におけるＳＴ１０１）。
続いて、図６（ａ）、図７に示すように、ロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃの所定の位置に、それぞれ対応する駒８１ａ〜８１ｃを挿入する（図７におけるＳＴ１０２、駒挿入工程）。

ここで、各駒８１ａ〜８１ｃは、それぞれ各樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃに対応するように形成されているので、各スリット４４ａ〜４４ｃの周方向両端と、各樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの周方向両端との間に、それぞれ空隙部８２ａ〜８２ｃが形成される。この空隙部８２ａ〜８２ｃが、非磁性樹脂１５が形成されるスペースになる。
次に、各空隙部８２ａ〜８２ｃに溶融された非磁性樹脂１５を注入する（図７におけるＳＴ１０３）。この後、非磁性樹脂１５を固化させることにより、非磁性樹脂形成工程が完了する。

次に、ロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃに樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成する樹脂マグネット形成工程（図７におけるＳＴ２００）を行う。
図６（ｂ）、図７に示すように、樹脂マグネット形成工程では、まず、台座部６３を図示しない駆動手段によって駆動して、ロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃからそれぞれ駒８１ａ〜８１ｃを抜く（図７におけるＳＴ２０１、駒脱着工程）。すると、各スリット４４ａ〜４４ｃの周方向両端に、それぞれ非磁性樹脂１５だけが残り、各スリット４４ａ〜４４ｃ内には、周方向両端に存在する非磁性樹脂１５の間に、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃが形成される空隙部８３ａ〜８３ｃが形成される。

続いて、このような状態のロータコア４１を、図５、図７に示すように、第１ロータ製造装置５１から取り出し、第２ロータ製造装置１５１のロータ収容部１５５にセットする（図７におけるＳＴ２０２）。このとき、各スリット群４５と、界磁手段１６５に設けられた界磁マグネット１６６との相対位置が所望の位置となるようにセットする。
尚、上述のように、第１ロータ製造装置５１及び第２ロータ製造装置１５１の構成を併せ持つ２色成形機を用い、非磁性樹脂１５及び樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成する場合、ＳＴ２０２の工程は省略される。

この状態で、図５、図６（ｃ）、図７に示すように、各空隙部８３ａ〜８３ｃに溶融された樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを注入する（図７におけるＳＴ２０３、注入工程）。このとき、ロータ収容部１５５内で発生した磁場によって、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの磁性材料が配向されながら各空隙部８３ａ〜８３ｃ内に注入される。

ここで、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃに含有されている非磁性の樹脂材は、非磁性樹脂１５と同一の成分により構成されているので、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃが非磁性樹脂１５と馴染みやすくなっている。このため、これら樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃと非磁性樹脂１５との間に境界ができてしまうことが防止される。
そして、この後、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを固化させることにより、樹脂マグネット形成工程が完了する。

続いて、台座部１６３を図示しない駆動手段によって駆動し、第２ロータ製造装置１５１からロータコア４１を取り出し、このロータコア４１を、不図示の着磁装置にセットする。この着磁装置を用いることにより、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃが着磁される（図７におけるＳＴ３００、着磁工程）。これにより、ロータ４の製造が完了する。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、ロータコア４１に形成される各スリット４４ａ〜４４ｃに、非磁性樹脂１５と樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃとを設けることにより、予め各スリット４４ａ〜４４ｃの周方向両端に非磁性樹脂１５を設け、この後、各スリット４４ａ〜４４ｃの非磁性樹脂１５間に樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを設ける方法を採用することができる。このため、ロータ４を製造するにあたって、従来のように各スリット４４ａ〜４４ｃ内でマグネットを保持しておく必要がなくなる。よって、ロータ４の製造コストを低減できると共に、各スリット４４ａ〜４４ｃ内の樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの位置を精度よく決めることができ、ブラシレスモータ１のモータ性能を向上させることができる。

とりわけ、各スリット４４ａ〜４４ｃは、径方向内側に向かって湾曲するように断面弧状に形成されているが、このような場合であっても、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの位置がずれることが無いので、ブラシレスモータ１のモータ性能を確実に向上させることができる。
また、各スリット４４ａ〜４４ｃに、それぞれ溶融された樹脂を流し込むことにより、非磁性樹脂１５及び樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成している。このため、各スリット４４ａ〜４４ｃに、非磁性樹脂１５及び樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを組み付ける場合と比較して、これら非磁性樹脂１５及び樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを容易に形成することができる。

さらに、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃよりも先に非磁性樹脂１５を形成するので、非磁性樹脂１５よりも先に樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成する場合と比較して非磁性樹脂１５を容易に形成することができると共に、より確実にブラシレスモータ１のモータ性能を向上させることができる。

このことについて、より詳しく、以下に説明する。まず、非磁性樹脂１５よりも先に樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成する場合、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃ形成する際、ロータコア４１の各スリット４４ａ〜４４ｃの非磁性樹脂１５を形成する箇所に、この非磁性樹脂１５と同形状の金型の駒を配置する必要がある。このような場合、製造可能な駒の寸法範囲内でしか非磁性樹脂１５を形成することができなくなるので、非磁性樹脂１５の形成範囲が大きくなってしまう。これに加え、例えば非磁性樹脂１５の周方向の板厚Ｔ１〜Ｔ３（図２参照）を薄肉化すべく、駒を薄肉化しようとすると駒の製造コストが嵩んでしまう。

これに対し、上述の実施形態のように、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃよりも先に非磁性樹脂１５を形成する場合、非磁性樹脂１５の大きさと比較して格段に大きい樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃと同様の形状を駒８１ａ〜８１ｃとして、非磁性樹脂１５を形成することができる。このため、例えば非磁性樹脂１５の周方向の板厚Ｔ１〜Ｔ３を薄肉化しようとする場合、駒８１ａ〜８１ｃの形状を大きくすればよいので、所望の板厚Ｔ１〜Ｔ３で非磁性樹脂１５を形成することができる。よって、上述の実施形態によれば、非磁性樹脂１５を容易に形成することができると共に、より確実にブラシレスモータ１のモータ性能を向上させることができる。

また、非磁性樹脂１５を形成した後、各スリット４４ａ〜４４ｃ内に樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成するので、各樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成するための金型を別途用意する必要がない。このため、この分、製造コストを低減できると共に、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの組み付け工数を簡略化できる。
さらに、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃに含有されている非磁性の樹脂材は、非磁性樹脂１５と同一の成分により構成されているので、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃが非磁性樹脂１５と馴染みやすい。このため、これら樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃと非磁性樹脂１５との間に境界ができてしまうことを防止できると共に、両者１３ａ〜１３ｃ，１５の密着度を高めることができる。

また、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを、磁性材（例えばネオジムやサマリウム等の希土類系）と非磁性の樹脂材とが混合された異方性を有するいわゆるボンドマグネットにより構成した。そして、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成する際、界磁手段１６５によって、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの磁性材料が配向されながら各スリット４４ａ〜４４ｃ内に注入されるようにした。このため、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃの配向を径方向全体に亘って揃えることができる。よって、配向後に着磁される樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃに、所望の磁力を付与することができる。

尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ロータ４は、多層ＩＰＭ構造である場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータ４を、多層ＩＰＭ構造に代わって単層ＩＰＭ構造としてもよい。

また、上述の実施形態では、各スリット４４ａ〜４４ｃは、径方向内側に向かって湾曲するように断面弧状に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各スリット４４ａ〜４４ｃの形状は、適宜設計変更してもよい。
さらに、樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃは、異方性を有するいわゆるボンドマグネットである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな種類の樹脂マグネットを採用することが可能である。
そして、上述の実施形態では、射出成形により非磁性樹脂１５や樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、圧縮成形により非磁性樹脂１５や樹脂マグネット１３ａ〜１３ｃを形成してもよい。

１ ブラシレスモータ
３ ステータ
４ ロータ
６ 回転軸
８ スロット
１１ ティース
１２ コイル
１３ａ〜１３ｃ 樹脂マグネット
１５ 非磁性樹脂
４１ ロータコア
４４ａ〜４４ｃ スリット
ＡＧ エアギャップ

Claims (8)

1. 回転軸と、
   この回転軸に固定される柱状のロータコアを有し、
   前記ロータコアには、周方向に延びると共に前記ロータコアを軸方向に貫通するように形成された複数のスリットを有するスリット群が、周方向に間隔をあけて形成されており、
   各スリットには、周方向両端に一対の非磁性樹脂が設けられており、
   各スリットにおける前記一対の非磁性樹脂間には、それぞれ樹脂マグネットが設けられていることを特徴とするロータ。
2. 前記各スリットは、径方向内側に向かって湾曲するように断面弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記非磁性樹脂、及び前記樹脂マグネットは、それぞれ前記スリットに注入充填されて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロータ。
4. 前記樹脂マグネットに含有されている樹脂材と、前記非磁性樹脂とは、同一成分から成ることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のロータ。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のロータと、
   径方向内側に向かって突出する複数のティース、及び各ティース間に形成されたスロットを介して前記ティースに装着されるコイルを有するステータとを備え、
   このステータの径方向中央に、前記ロータが回転自在に設けられていることを特徴とするブラシレスモータ。
6. 回転軸と、
   この回転軸に固定される柱状のロータコアを有し、
   前記ロータコアには、周方向に沿って延びると共に前記ロータコアを軸方向に貫通するように形成された複数のスリットを有するスリット群が、周方向に間隔をあけて形成されているロータの製造方法であって、
   各スリットの周方向両端に、一対の非磁性樹脂を形成する非磁性樹脂形成工程と、
   各スリットの前記一対の非磁性樹脂間に、樹脂マグネットを形成する樹脂マグネット形成工程と、
   前記樹脂マグネットを着磁する着磁工程とを有することを特徴とするロータの製造方法。
7. 前記非磁性樹脂形成工程は、前記スリットの前記樹脂マグネットが形成される領域に駒を挿入する駒挿入工程を有し、
   前記樹脂マグネット形成工程は、
   前記スリットから前記駒を抜く駒脱着工程と、
   この駒脱着工程の後、前記スリットに、溶融された前記樹脂マグネットを注入する注入工程とを有することを特徴とする請求項６に記載のロータの製造方法。
8. 前記樹脂マグネットは、異方性の磁性体であり、
   前記注入工程は、前記スリット内に所定の磁界を発生させた状態で行うことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のロータの製造方法。

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