JP2015192574A - ロータ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時間を短縮できるとともに、製造装置の大型化や高コスト化をすることなくロータコアの変形を防止して熱可塑性樹脂材料を素早く充填することができるロータ製造方法を提供する。【解決手段】磁石挿入用の第一スロット３１、第二スロットおよび第三スロットの各スロットを備えたロータコア３０を有するロータを製造するためのロータ製造方法であって、ロータコア３０に磁石３６を挿入する磁石挿入工程と、各スロットの内壁と磁石３６の外面との間に熱可塑性樹脂材料を射出して充填する充填工程と、を含み、充填工程は、熱可塑性樹脂材料の射出速度を制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填する第一充填工程と、第一充填工程の後、前記熱可塑性樹脂材料の内部圧力を制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填する第二充填工程と、を含むことを特徴としている。【選択図】図７

Description

この発明は、ロータ製造方法に関するものである。

近年、燃料電池自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車など車両駆動用の電動機（モータ）を搭載した車両が次々と開発されている。電動機としては、コイルが配されたステータと、ステータの内周側において軸線周りに回転自在に支持され、磁石が配設されたロータと、を備えたものが一般的である。ロータとしては、ロータコアにスロットを形成し、スロットに磁石を挿入してロータに磁石を埋め込む、いわゆるＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）ロータが広く知られている。

通常、ロータコアのスロットに挿入された磁石は、スロットの内壁と磁石の外面との間に樹脂材料を充填した後、固化することにより固定される。
ここで、樹脂材料は、熱硬化性樹脂材料と熱可塑性樹脂材料とに大別されるが、一般に熱硬化性樹脂材料のほうが熱可塑性樹脂材料よりも粘性が低い。したがって、ＩＰＭロータの磁石の固定には、粘性が低く、スロットの内壁と磁石の外面との間に浸透しやすい熱硬化性樹脂材料が広く採用されている。
しかしながら、熱硬化性樹脂材料を固化させるためには、スロットに樹脂材料を充填した後、ロータを例えば恒温槽等の加熱器に投入して、所定温度になるまで所定時間加熱する必要がある。したがって、製造工程の時間の短縮という点で改善の余地があった。

これに対して、熱可塑性樹脂材料は、自然冷却により固化することができる。したがって、ＩＰＭロータの磁石の固定に熱可塑性樹脂材料を採用した場合、スロットに樹脂材料を充填した後に加熱する必要がないため、製造工程の時間の短縮という点では優位性がある。しかしながら、熱可塑性樹脂材料は、粘性が高くかつ固化しやすいため、高い射出速度および高い射出圧力で充填する必要がある。したがって、スロットに充填された樹脂材料の圧力によりロータコアが変形し、製造不良が発生するおそれがあった。

このような問題を解決するため、例えば特許文献１には、積層鉄心（ロータコア）の外周の一部または全部と当接する当接部材を備え、上型および下型により当接部材を挟持し固定した状態で穴部（スロット）と磁石の間に樹脂部材（熱可塑性樹脂材料）を充填させる射出成型用金型装置が記載されている。特許文献１に記載の技術によれば、磁石をバランス良く確実に固定するとともに、樹脂部材の充填時に積層鉄心に樹脂の成型圧力が加わった場合にも積層鉄心の破損を防止し、信頼性の向上を図ることができるとされている。

特開２００７−３１８９４２号公報

しかしながら、従来技術にあっては、ロータコアを囲繞するように金型が必要となるため、製造装置の大型化や製造装置の高コスト化という点で改善の余地がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、製造時間を短縮できるとともに、製造装置の大型化や高コスト化をすることなくロータコアの変形を防止して熱可塑性樹脂材料を素早く充填することができるロータ製造方法の提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係るロータ製造方法は、磁石挿入用のスロット（例えば、後述の実施形態における第一スロット３１、第二スロット３２、第三スロット３３）を備えたロータコア（例えば、後述の実施形態におけるロータコア３０）を有するロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ３）を製造するためのロータ製造方法であって、前記ロータコアの前記スロットに磁石（例えば、後述の実施形態における磁石３６）を挿入する磁石挿入工程（例えば、後述の実施形態における磁石挿入工程Ｓ１１）と、前記スロットの内壁と前記磁石の外面との間に熱可塑性樹脂材料を射出して充填する充填工程（例えば、後述の実施形態における充填工程Ｓ１３）と、を含み、前記充填工程は、前記熱可塑性樹脂材料の射出速度を制御しつつ前記熱可塑性樹脂材料を充填する第一充填工程（例えば、後述の実施形態における第一充填工程Ｓ１３Ａ）と、前記第一充填工程の後、前記熱可塑性樹脂材料の内部圧力を制御しつつ前記熱可塑性樹脂材料を充填する第二充填工程（例えば、後述の実施形態における第二充填工程Ｓ１３Ｂ）と、を含むことを特徴としている。

本発明によれば、充填工程では、スロットの内壁と磁石の外面との間に熱可塑性樹脂材料を充填するので、加熱することなく固化することができる。したがって、熱硬化性樹脂材料をスロット内に充填した後、加熱して固化する場合と比較して、ロータの製造時間を大幅に短縮できる。
また、充填工程は、熱可塑性樹脂材料の射出速度を制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填する第一充填工程と、第一充填工程の後、熱可塑性樹脂材料の内部圧力を制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填する第二充填工程と、を含むので、第一充填工程により所定の充填量となるまで熱可塑性樹脂材料を素早く充填することができるとともに、第二充填工程により所定の内部圧力となるように制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填して、ロータコアの変形を防止できる。したがって、製造装置の大型化や高コスト化をすることなくロータコアの変形を防止して熱可塑性樹脂材料を素早く充填することができる。

また、請求項２に記載の発明に係るロータ製造方法は、前記充填工程において、前記第一充填工程と前記第二充填工程との切替は、前記内部圧力が所定値（例えば、後述の実施形態における所定値Ｐ）となったときに行われることを特徴としている。

本発明によれば、第一充填工程と第二充填工程との切替は、熱可塑性樹脂材料の内部圧力が所定値となったときに行われるので、第一充填工程の時間を極力長く確保して素早く熱可塑性樹脂材料をスロットに充填するとともに、ロータコアの変形を確実に防止できる。

また、請求項３に記載の発明に係るロータ製造方法は、前記充填工程で充填される前記熱可塑性樹脂材料は、液晶ポリマーであることを特徴としている。

本発明によれば、充填工程でスロットに充填される熱可塑性樹脂材料として、液晶ポリマーを好適に採用できる。

本発明によれば、充填工程では、スロットの内壁と磁石の外面との間に熱可塑性樹脂材料を充填するので、加熱することなく固化することができる。したがって、熱硬化性樹脂材料をスロット内に充填した後、加熱して固化する場合と比較して、ロータの製造時間を大幅に短縮できる。
また、充填工程は、熱可塑性樹脂材料の射出速度を制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填する第一充填工程と、第一充填工程の後、熱可塑性樹脂材料の内部圧力を制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填する第二充填工程と、を含むので、第一充填工程により所定の充填量となるまで熱可塑性樹脂材料を素早く充填することができるとともに、第二充填工程により所定の内部圧力となるように制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填して、ロータコアの変形を防止できる。したがって、製造装置の大型化や高コスト化をすることなくロータコアの変形を防止して熱可塑性樹脂材料を素早く充填することができる。

モータユニットの概略断面図である。 ロータの斜視図である。 ロータの平面図であって、磁極部の拡大図である。 ロータの製造工程のフローチャートである。 磁石挿入工程の説明図である。 充填工程の説明図である。 第一充填工程および第二充填工程を説明するための説明図である。 第一充填工程および第二充填工程における熱可塑性樹脂材料の射出速度および内部圧力の推移を表すグラフである。 他の実施形態に係る充填用金型の説明図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、モータユニット１の概略断面図である。
図１に示すように、モータユニット１は、モータ４と、モータ４を収容するハウジング５と、を備えている。なお、以下の説明では、モータ４の中心軸Ｏに沿う方向を軸方向といい、中心軸Ｏと直交する方向を径方向といい、中心軸Ｏ周りに周回する方向を周方向という。

モータ４は、いわゆるインナーロータ型のモータであって、筒状のステータ２と、ステータ２の内側に配置されたロータ３と、ロータ３と同軸に圧入固定され回転可能に支持されたシャフト６と、を備えている。
ステータ２は、電磁鋼板が軸方向に沿って複数積層されることにより形成されたステータコア２０を有している。ステータコア２０は、径方向の内側に向かって延びるティース２１を備えている。ティース２１には、インシュレータ２２を介してコイル２３が巻装されている。

図２は、ロータ３の斜視図である。
図２に示すように、ロータ３は、電磁鋼板が軸方向に沿って複数積層されることにより形成されたロータコア３０を有している。
ロータコア３０の中央部には、貫通孔３０ａが形成されている。ロータコア３０の中央部には、貫通孔３０ａにシャフト６（図１参照）が挿入されて圧入固定される。また、ロータコア３０は、貫通孔３０ａの周囲に複数の肉抜き部３０ｂを有している。

ロータコア３０は、周方向にわたって等間隔に配される複数のスロット群３５を有している。スロット群３５は、肉抜き部３０ｂよりも径方向の外側において、周方向に約４５°ピッチとなるように８か所に設けられている。
スロット群３５は、第一スロット３１、第二スロット３２および第三スロット３３（いずれも請求項における「スロット」に相当。）により構成されている。第一スロット３１、第二スロット３２および第三スロット３３には、それぞれ後述の磁石３６が挿入される。

ロータコア３０には、スロット群３５の周辺部分が磁石３６により磁化されることにより磁極部３７が形成されている。本実施形態のロータ３は、スロット群３５が８か所に設けられており、８極（４極対）の磁極部３７を有している。周方向に隣り合う磁極部３７は、磁石３６によりそれぞれ異なる極に磁化されている。すなわち、ロータ３の磁極部３７は、周方向にＮ極３７ＡとＳ極３７Ｂとが交互に並ぶように形成される。

図３は、ロータ３の平面図であって、磁極部３７の拡大図である。
図３に示すように、スロット群３５は、第一スロット３１と、第一スロット３１を挟んで周方向の両側に形成された第二スロット３２および第三スロット３３と、により形成されている。
第一スロット３１は、平面視で等脚台形状をしており、長手方向が径方向と直交するように設けられている。
第一スロット３１の径方向の外側における内壁（以下、「外側壁３１ａ」という。）には、長手方向の中間部において径方向の外側に窪むとともに、軸方向に沿うように充填溝３１Ａが形成されている。充填溝３１Ａに対応する位置には、後述のロータ３の製造工程において第一スロット３１に熱可塑性樹脂材料を充填するときに、充填用金型５３の充填孔５３ａ（図６参照）が配置される。

第一スロット３１の内部には、磁石３６が挿入配置されている。磁石３６は、例えばネオジム磁石等の永久磁石であって、矩形板状に形成されている。なお、磁石３６は、後述の第二スロット３２および第三スロット３３にも挿入される。
磁石３６の径方向に沿う厚さは、第一スロット３１の径方向に沿う幅よりも薄くなっている。磁石３６は、第一スロット３１の径方向における内側の内壁（以下、「内側壁３１ｂ」という。）に当接した状態で配されている。これにより、磁石３６の径方向の外側面と第一スロット３１の外側壁３１ａとの間には、間隙３１ｃが形成される。

また、磁石３６の周方向の両側には、対称形状の空洞部３１ｄ，３１ｅが形成される。空洞部３１ｄ，３１ｅの体積は、略同一となっている。空洞部３１ｄ，３１ｅは、第一スロット３１に挿入された磁石３６の磁束が漏洩するのを防止する、いわゆるフラックスバリアとして機能している。

間隙３１ｃおよび空洞部３１ｄ，３１ｅを含む第一スロット３１の内壁と磁石３６の外面との間には、熱可塑性樹脂材料が充填されて第一モールド部３８Ａが形成されている。第一モールド部３８Ａは、後述のロータ３の製造工程において、熱可塑性樹脂材料が充填されて固化することにより形成される。第一モールド部３８Ａは、第一スロット３１に対して磁石３６を保持している。なお、第一モールド部３８Ａを形成する熱可塑性樹脂としては、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＬＣＰ）が好適である。

第二スロット３２および第三スロット３３は、それぞれ平面視で台形状をしており、径方向の内側から外側に向かって、互いに漸次広がるように配置されている。第二スロット３２と第三スロット３３とは、第一スロット３１を挟んで互いに対称形状に形成されている。

第二スロット３２の外側壁３２ａには、長手方向の中間部よりも第一スロット３１側において、径方向の外側に窪むとともに、軸方向に沿うように充填溝３２Ａが形成されている。充填溝３２Ａに対応する位置には、後述のロータ３の製造工程において第二スロット３２に熱可塑性樹脂材料を充填するときに、充填用金型５３の充填孔５３ａ（図６参照）が配置される。

第二スロット３２の内部には磁石３６が挿入配置されている。磁石３６は、第二スロット３２の内側壁３２ｂに当接した状態で配されている。これにより、磁石３６の径方向の外側面と第二スロット３２の外側壁３２ａとの間には、間隙３２ｃが形成される。

また、磁石３６の周方向の両側には、非対称形状の空洞部３２ｄ，３２ｅが形成される。本実施形態では、磁石３６を挟んで第一スロット３１側（図３における右側）の空洞部３２ｄの体積は、磁石３６を挟んで第一スロット３１とは反対側（図３における左側）の空洞部３２ｅの体積よりも小さくなっている。空洞部３２ｄ，３２ｅは、第二スロット３２に挿入された磁石３６の磁束が漏洩するのを防止する、いわゆるフラックスバリアとして機能している。

間隙３２ｃおよび空洞部３２ｄ，３２ｅを含む第二スロット３２の内壁と磁石３６の外面との間には、熱可塑性樹脂材料が充填されて第二モールド部３８Ｂが形成されている。第二モールド部３８Ｂは、後述のロータ３の製造工程において、熱可塑性樹脂材料が充填されて固化することにより形成される。第二モールド部３８Ｂは、第二スロット３２に対して磁石３６を保持している。なお、第二モールド部３８Ｂを形成する熱可塑性樹脂としては、第一モールド部３８Ａと同様に、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＬＣＰ）が好適である。

第三スロット３３は、第二スロット３２と対称形状に形成されている。したがって、第三スロット３３の充填溝３３Ａや、外側壁３３ａ、内側壁３３ｂ、間隙３３ｃ、空洞部３３ｄ，３３ｅ、第三モールド部３８Ｃの構成は、上述した第二スロット３２の充填溝３２Ａや、外側壁３２ａ、内側壁３２ｂ、間隙３２ｃ、空洞部３２ｄ，３２ｅ、第二モールド部３８Ｂと同様であるため、詳細な説明を省略する。

図１に示すように、ハウジング５は、略筒状に形成されてモータ４を覆うモータハウジング５Ａと、モータハウジング５Ａの軸方向の一端側に設けられた不図示のセンサハウジングと、を備えている。
モータハウジング５Ａには、ステータ２のステータコア２０が例えば不図示のボルト等により固定されている。
センサハウジングには、ロータ３の回転角度を検出可能な例えばレゾルバ等の不図示の回転センサが、ロータ３と同軸となるように取り付けられている。また、センサハウジングには、ロータ３のシャフト６の一端を回転自在に支持する不図示のベアリングが設けられている。なお、ロータ３のシャフト６の他端は、不図示のミッションハウジング等に設けられたベアリングにより回転自在に支持されている。これにより、ロータ３は、ステータ２の内側において回転可能となっている。

（ロータの製造工程）
続いて、上述したロータ３の製造工程（請求項の「ロータ製造方法」に相当。）について説明する。なお、以下の説明において、各部品の符号については、必要に応じて図１から図３を参照されたい。
図４は、ロータ３の製造工程Ｓ１０のフローチャートである。
図４に示すように、本実施形態のロータ３の製造工程Ｓ１０は、主に、磁石挿入工程Ｓ１１と、充填工程Ｓ１３と、固化工程Ｓ１５と、を含む。以下に、各工程の詳細について、図面を用いて説明をする。なお、以下で述べる工程は、ロータコア３０の第一スロット３１から第三スロット３３の各スロットに対して、それぞれ同様に同一のタイミングで行われる。したがって、以下では、ロータコア３０の第一スロット３１に対して磁石３６を挿入して固定するまでの工程について説明をし、第二スロット３２および第三スロット３３に対して磁石３６を挿入して固定するまでの工程については説明を省略する。

（磁石挿入工程Ｓ１１）
図５は、磁石挿入工程Ｓ１１の説明図であって、ロータコア３０の第一スロット３１を含む側面断面模式図である。
図５に示すように、本実施形態のロータ３の製造工程では、まず磁石挿入工程Ｓ１１を行う。
磁石挿入工程Ｓ１１では、ロータコア３０の貫通孔３０ａに台座治具５１の位置決め部５１ａを挿通し、台座治具５１の台座部５１ｂにロータコア３０の軸方向端面を当接させることにより、ロータコア３０を軸方向および径方向に位置決めした状態でセットする。続いて、ロータコア３０の第一スロット３１に対して、磁石３６を軸方向に沿って挿入して配置する。以上で、磁石挿入工程Ｓ１１が終了する。

（充填工程Ｓ１３）
図６は、充填工程Ｓ１３の説明図であって、ロータコア３０の第一スロット３１を含む側面断面模式図である。
続いて、図６に示すように、充填工程Ｓ１３を行う。以下では、充填工程Ｓ１３で使用されるインジェクション装置５０の概要について説明をした後、充填工程Ｓ１３について説明をする。
充填工程Ｓ１３は、主に前述の台座治具５１と、充填孔５３ａが形成された充填用金型５３と、シリンダ６１およびピストン６２を有するインジェクションノズル６０と、内部圧力測定用圧力センサ６５と、を備えたインジェクション装置５０を用いて行われる。

充填用金型５３は、台座治具５１の台座部５１ｂとは反対側において、例えば不図示の油圧アクチュエータによりロータコア３０の軸方向に沿って移動可能となっている。充填用金型５３は、熱可塑性樹脂材料の充填時において、ロータコア３０の軸方向端面と当接するとともに、ロータコア３０から離反しないように、ロータコア３０の軸方向端面に向かって所定の押圧力により押圧する（いわゆる型締め）。
充填用金型５３の充填孔５３ａは、ロータコア３０の第一スロット３１に形成された充填溝３１Ａに対応する位置に形成されている。
また、充填用金型５３の外面における中央には、インジェクションノズル６０が接続される接続孔５３ｂが設けられている。接続孔５３ｂと充填孔５３ａとは、熱可塑性樹脂材料が通流する通流路５３ｃを通じて連通している。

インジェクションノズル６０は、熱可塑性樹脂材料を射出してロータコア３０の第一スロット３１内に充填するためのものである。インジェクションノズル６０は、ロータコア３０の軸方向に沿って移動可能となっており、熱可塑性樹脂材料の充填時において、先端の射出口６０ａが充填用金型５３の接続孔５３ｂに挿入配置される。
シリンダ６１は、筒状の形状を成して所定の容積を有しており、不図示の供給路を通じて内部に熱可塑性樹脂材料が供給される。
ピストン６２は、例えば不図示の油圧アクチュエータ等によりシリンダ６１の内部をシリンダ６１の軸方向に沿ってスライド移動可能とされる。
インジェクションノズル６０は、ピストン６２がシリンダ６１内をロータコア３０側に向かってスライド移動することにより、熱可塑性樹脂材料の射出速度が所定の速度となるように、または第一スロット３１から第三スロット３３の各スロット内の熱可塑性樹脂材料の圧力（以下、「内部圧力」という。）が所定の圧力となるように熱可塑性樹脂材料を射出する。
ピストン６２には、射出時における熱可塑性樹脂材料のシリンダ６１内の圧力を検出可能なシリンダ用圧力センサ６３が設けられている。

台座治具５１の台座部５１ｂ上には、第一スロット３１に対応する位置に、内部圧力測定用圧力センサ６５が設けられている。内部圧力測定用圧力センサ６５は、充填工程Ｓ１３において、第一スロット３１に充填される熱可塑性樹脂材料の内部圧力を測定している。なお、本実施形態における内部圧力測定用圧力センサ６５の取付位置は一例であって、第一スロット３１に充填される熱可塑性樹脂材料の内部圧力を測定できれば、内部圧力測定用圧力センサ６５の取付位置は特に限定されない。

本実施形態の充填工程Ｓ１３は、上述のように構成されたインジェクション装置５０により行われる工程である。充填工程Ｓ１３は、第一スロット３１の内壁と磁石３６の外面との間に熱可塑性樹脂材料である液晶ポリマーを射出して充填する工程であって、第一充填工程Ｓ１３Ａと、第二充填工程Ｓ１３Ｂと、を含む。

図７は、第一充填工程Ｓ１３Ａおよび第二充填工程Ｓ１３Ｂを説明するための説明図であって、ロータコア３０の第一スロット３１を含む側面断面模式図である。
図８は、縦軸を熱可塑性樹脂材料の射出速度または内部圧力とし、横軸を熱可塑性樹脂材料の射出量としたときの、第一充填工程Ｓ１３Ａおよび第二充填工程Ｓ１３Ｂにおける熱可塑性樹脂材料の射出速度および内部圧力の推移を表すグラフである。なお、図８における実線は、熱可塑性樹脂材料の射出速度を示すグラフであり、一点鎖線は内部圧力測定用圧力センサ６５により測定された熱可塑性樹脂材料の内部圧力を示すグラフである。また、後述の切替ポイントＤ以降におけるシリンダ６１内の熱可塑性樹脂材料の圧力（以下、「シリンダ内圧力Ｐｓ」という。）を二点鎖線で図示している。

図７に示すように、充填工程Ｓ１３では、まず、充填用金型５３を移動させて、ロータコア３０の軸方向端面に向かって所定の押圧力により押圧（型締め）する。続いて、インジェクションノズル６０の先端の射出口６０ａを充填用金型５３の接続孔５３ｂに挿入する。
続いて、図７および図８に示すように、第一充填工程Ｓ１３Ａにより、熱可塑性樹脂材料の射出速度が所定の一定値となるように熱可塑性樹脂材料の射出速度を制御しつつ、第一スロット３１に対して熱可塑性樹脂材料を充填する。ここで、ロータコア３０の第一スロット３１に形成された充填溝３１Ａに対応した位置には、充填用金型５３の充填孔５３ａが配置される。したがって、第一スロット３１内に配置された磁石３６は、第一スロット３１の充填溝３１Ａに充填された熱可塑性樹脂材料の内部圧力により径方向の内側に押圧されて、第一スロット３１の内側壁３１ｂに当接する。

このとき、熱可塑性樹脂材料は、ピストン６２がシリンダ６１の内部をロータコア３０側に向かってスライド移動することにより、内部圧力が漸次上昇しながら第一スロット３１内に充填される（図８参照）。
さらに、第一充填工程Ｓ１３Ａにより熱可塑性樹脂材料を第一スロット３１内に充填すると、第一スロット３１内における熱可塑性樹脂材料の内部圧力が急激に上昇し始める（図８参照）。そして、内部圧力測定用圧力センサ６５により検出された熱可塑性樹脂材料の内部圧力が所定値Ｐに達したときに、第一充填工程Ｓ１３Ａから第二充填工程Ｓ１３Ｂに工程を切り替える。ここで、所定値Ｐは、例えばロータコア３０が変形する所定上限圧力（図８における所定上限圧力Ｐ１、破線で図示）よりも十分低くなるように設定されている。所定値Ｐおよび所定上限圧力Ｐ１は、ロータコア３０の大きさや、ロータコア３０を形成する電磁鋼板の強度等に応じて設定される。なお、以下、第一充填工程Ｓ１３Ａから第二充填工程Ｓ１３Ｂに工程を切り替えるポイントを切替ポイントＤという（図７参照）。

続いて、第二充填工程Ｓ１３Ｂにより、第一スロット３１内における熱可塑性樹脂材料の内部圧力が所定値Ｐを維持するように制御しつつ、第一スロット３１に対して熱可塑性樹脂材料を充填する。このとき、例えばシリンダ用圧力センサ６３により測定されたシリンダ内圧力Ｐｓが一定となるようにピストン６２のストロークを制御することで、熱可塑性樹脂材料の内部圧力が所定値Ｐを維持するように制御することができる。
第二充填工程Ｓ１３Ｂにより、第一スロット３１内に熱可塑性樹脂材料を充填した時点で、充填工程Ｓ１３が終了する。

続いて、固化工程Ｓ１５を行う。固化工程Ｓ１５では、第一スロット３１内に充填された熱可塑性樹脂材料を自然冷却により固化させる。ここで、従来技術において第一スロット３１内に熱硬化性樹脂材料を充填していた場合には、例えば恒温槽等の加熱器にロータ３を投入して所定温度になるまで所定時間加熱する必要があった。これに対して、本実施形態では、第一スロット３１内に熱可塑性樹脂材料を充填しているので、所定時間加熱することなく自然冷却にて素早く固化することができる。したがって、ロータ３を製造する際の製造工程の簡素化および製造時間の短縮化をすることができる。
第一スロット３１から第三スロット３３の各スロット内に充填された熱可塑性樹脂材料が固化した時点で固化工程Ｓ１５が終了するとともに、ロータ３の製造工程Ｓ１０が終了する。

本実施形態によれば、充填工程Ｓ１３では、第一スロット３１から第三スロット３３の各スロットの内壁と磁石３６の外面との間に熱可塑性樹脂材料を充填するので、加熱することなく固化することができる。したがって、熱硬化性樹脂材料を第一スロット３１から第三スロット３３の各スロット内に充填した後、加熱して固化する場合と比較して、ロータ３の製造時間を大幅に短縮できる。
また、充填工程Ｓ１３は、熱可塑性樹脂材料の射出速度を制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填する第一充填工程Ｓ１３Ａと、第一充填工程Ｓ１３Ａの後、熱可塑性樹脂材料の内部圧力を制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填する第二充填工程Ｓ１３Ｂと、を含むので、第一充填工程Ｓ１３Ａにより所定の充填量となるまで熱可塑性樹脂材料を素早く充填することができるとともに、第二充填工程Ｓ１３Ｂにより所定の内部圧力となるように制御しつつ熱可塑性樹脂材料を充填して、ロータコア３０の変形を防止できる。したがって、インジェクション装置５０の大型化や高コスト化をすることなくロータコア３０の変形を防止して熱可塑性樹脂材料を素早く充填することができる。

また、第一充填工程Ｓ１３Ａと第二充填工程Ｓ１３Ｂとの切替は、内部圧力測定用圧力センサ６５により検出された内部圧力が所定値Ｐとなったときに行われるので、第一充填工程Ｓ１３Ａの時間を極力長く確保して素早く熱可塑性樹脂材料を第一スロット３１から第三スロット３３の各スロットに充填するとともに、ロータコア３０の変形を確実に防止できる。

また、充填工程Ｓ１３で第一スロット３１から第三スロット３３の各スロットに充填される熱可塑性樹脂材料として、液晶ポリマーを好適に採用できる。

なお、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、実施形態では、第一スロット３１、第二スロット３２および第三スロット３３により構成されたスロット群３５を有するロータ３を製造するためのロータ製造方法について説明をしたが、スロットの個数や形状等は実施形態に限定されない。

例えば、実施形態では、第一スロット３１、第二スロット３２および第三スロット３３の各スロットに挿入される磁石３６として、ネオジムを主成分とするいわゆるネオジム磁石を採用していたが、磁石３６の種類は実施形態に限定されない。したがって、磁石３６は、例えば、サマリウム（Ｓｍ）やコバルト（Ｃｏ）等を主原料とするいわゆるサマリウムコバルト磁石や、アルミニウム（Ａｌ）やニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）等を主原料とするいわゆるアルニコ磁石であってもよい。

また、実施形態では、第一スロット３１から第三スロット３３の各スロットに対して充填される熱可塑性樹脂材料として、液晶ポリマーを採用した場合について説明をしたが、各スロットに対して充填される熱可塑性樹脂材料は、液晶ポリマーに限定されない。したがって、例えば、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＢＴ）やポリフェニレンサルファイド（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｒｅｓｉｎ：ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ：ＰＥＥＫ）等、液晶ポリマー以外の熱可塑性樹脂材料であってもよい。

実施形態では、インジェクション装置５０が内部圧力測定用圧力センサ６５を備え、この内部圧力測定用圧力センサ６５により検出された熱可塑性樹脂材料の内部圧力が所定値Ｐに達したときに、第一充填工程Ｓ１３Ａから第二充填工程Ｓ１３Ｂに工程を切り替えていたが、インジェクション装置５０が内部圧力測定用圧力センサ６５を備えていなくてもよい。例えば、熱可塑性樹脂材料の第一スロット３１に対する充填量（すなわち、ピストン６２のストローク量）と、第一スロット３１内の熱可塑性樹脂材料の内部圧力との相関を予め取得してマップ化し、ピストン６２のストローク量が所定量となった時に熱可塑性樹脂材料の内部圧力が所定値Ｐに達したと判断して、第一充填工程Ｓ１３Ａから第二充填工程Ｓ１３Ｂに工程を切り替えてもよい。

（他の実施形態）
上述の実施形態におけるロータ３の製造工程Ｓ１０では、第一スロット３１内に熱可塑性樹脂材料を充填する場合について説明をしたが、第二スロット３２および第三スロット３３内に熱可塑性樹脂材料を充填する場合についても同様に行うことができる。ここで、インジェクション装置５０を構成するインジェクションノズル６０や充填用金型５３等の形状は、上述の実施形態に限定されない。

例えば、図３に示す第二スロット３２のように、空洞部３２ｄ，３２ｅが形成されて非対称形状となっている場合には、次のような課題が残されている。すなわち、充填溝３２Ａに対応する位置において、インジェクションノズル６０（図７参照）から熱可塑性樹脂材料を充填した場合には、第二スロット３２が非対称形状であるため、例えば空洞部３２ｄと空洞部３２ｅとにおいて熱可塑性樹脂材料の流動量が異なることになる。したがって、非対称形状の第二スロット３２において、第二スロット３２の内壁と磁石３６の外面との間に熱可塑性樹脂材料を確実に充填するという点で改善の余地があった。

図９は、他の実施形態に係る充填用金型５３の説明図であって、ロータコア３０の第二スロット３２を含む側面断面模式図である。
そこで、図９に示すように、第二スロット３２の内壁と磁石３６の外面との間における熱可塑性樹脂材料を充填し難い部分に対して、熱可塑性樹脂材料を容易に導入するための連通路（以下、「フローリーダ５５」という。）を設けてもよい。

例えば、本実施形態では、空洞部３２ｄと空洞部３２ｅとを比較した場合、空洞部３２ｄよりも空洞部３２ｅのほうが充填溝３２Ａから離間している。
インジェクションノズル６０から充填溝３２Ａに向かって射出された熱可塑性樹脂材料は、磁石３６の径方向の外側面と第二スロット３２の外側壁３２ａとの間隙３２ｃが流路となり、空洞部３２ｄおよび空洞部３２ｅに充填される。ここで、間隙３２ｃのうち、充填溝３２Ａと空洞部３２ｅとの間の領域は、充填溝３２Ａと空洞部３２ｄとの間の領域よりも離間距離が長くなるため、熱可塑性樹脂材料の流動抵抗が高くなっている。すなわち、本実施形態においては、空洞部３２ｅが、熱可塑性樹脂材料を充填し難い部分となっている。

フローリーダ５５は、充填用金型５３のロータコア３０との当接面５３ｄにおいて、充填溝３２Ａと空洞部３２ｅとを接続するように溝状に凹み形成されている。インジェクションノズル６０から射出された熱可塑性樹脂材料は、一部がフローリーダ５５を通じて第二スロット３２の空洞部３２ｅに導入される。したがって、フローリーダ５５を備えた充填用金型５３によれば、空洞部３２ｅに対して確実に熱可塑性樹脂材料を充填することができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

３ ロータ
３０ ロータコア
３１ 第一スロット（スロット）
３２ 第二スロット（スロット）
３３ 第三スロット（スロット）
３６ 磁石
Ｓ１１ 磁石挿入工程
Ｓ１３ 充填工程
Ｓ１３Ａ 第一充填工程
Ｓ１３Ｂ 第二充填工程

Claims (3)

1. 磁石挿入用のスロットを備えたロータコアを有するロータを製造するためロータ製造方法であって、
   前記ロータコアの前記スロットに磁石を挿入する磁石挿入工程と、
   前記スロットの内壁と前記磁石の外面との間に熱可塑性樹脂材料を射出して充填する充填工程と、
   を含み、
   前記充填工程は、
   前記熱可塑性樹脂材料の射出速度を制御しつつ前記熱可塑性樹脂材料を充填する第一充填工程と、
   前記第一充填工程の後、前記熱可塑性樹脂材料の内部圧力を制御しつつ前記熱可塑性樹脂材料を充填する第二充填工程と、
   を含むことを特徴とするロータ製造方法。
2. 請求項１に記載のロータ製造方法であって、
   前記充填工程において、前記第一充填工程と前記第二充填工程との切替は、前記内部圧力が所定値となったときに行われることを特徴とするロータ製造方法。
3. 請求項１または２に記載のロータ製造方法であって、
   前記充填工程で充填される前記熱可塑性樹脂材料は、液晶ポリマーであることを特徴とするロータ製造方法。

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