JP2016067140A - ロータおよびロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁石がロータコアの積層方向の所望の位置に正確に内蔵された高品質なロータおよびロータの製造方法を提供すること。【解決手段】 本発明に係るロータは，ロータコアが，電磁鋼板の積層方向について，スロット内に磁石を収容する収容領域と，収容領域の一方の端部に隣接するとともに，スロット内に磁石を収容していない，２枚以上の電磁鋼板よりなる端部領域とを有するものである。そして，端部領域の電磁鋼板のうち，少なくとも収容領域に隣接する電磁鋼板は，磁石を，貫通孔の内側に通さない第１種の電磁鋼板である。【選択図】図２

Description

本発明は，回転電機に用いることのできるロータおよびロータの製造方法に関する。さらに詳細には，電磁鋼板を複数枚重ねてなるロータコアに磁石が内蔵されてなるロータおよびロータの製造方法に関する。

従来より，電動機や発電機などの回転電機に用いられるロータとして，電磁鋼板を積層してなるロータコアに複数の磁石が内蔵されているものがある。このようなロータは，例えば，ロータコアの積層方向に形成されたスロット内に磁石を収容し，スロットの壁面と磁石との隙間に充填樹脂を充填することにより製造することができる。

ロータの従来技術として，例えば，特許文献１が挙げられる。特許文献１には，鉄心片（電磁鋼板）を複数積層してなる積層体の磁石挿入部に永久磁石を挿入し，積層体を上下より金型で挟んだ状態で，上下の金型の一方の樹脂充填用の金型から磁石挿入部に樹脂部材を充填してなる回転子積層鉄心（ロータ）が開示されている。特許文献１では，複数の鉄心片のうち，樹脂充填用の金型に当接する鉄心片を除いた鉄心片に磁石挿入部を設けている。つまり，樹脂充填用の金型に当接する，積層方向の一端に位置する鉄心片については，磁石挿入部が設けられていないものを用いている。また，その樹脂充填用の金型に当接する積層方向の一端に位置する鉄心片については，樹脂充填用の金型から磁石挿入部に樹脂部材を充填するための樹脂充填孔が形成されている。樹脂充填孔は，平面視において磁石挿入部と重なる領域内に設けられており，磁石挿入部より小さいものである。そして，回転子積層鉄心をこのような構成とすることで，回転子積層鉄心の製造装置の装置構成を簡素なものとすることができるとされている。

特開２００７−３３６７１８号公報

ところで，磁石としては，複数の電磁鋼板を積層してなるロータコアの積層方向の長さよりも，電磁鋼板２枚分の厚み程度よりもさらに短いものが用いられがちである。そして，ロータにおいて，磁石は，ロータコアのうち，積層方向における中央位置に固定されていることが好ましい。ロータをステータと組み合わせてなる回転電機の性能を安定して発揮させることができる，品質の高いロータとすることができるからである。

しかしながら，上記の従来技術においては，磁石は，樹脂充填用の金型に当接する積層方向の一端に位置する電磁鋼板に突き当たった状態で，充填された樹脂によって固定されてしまう。このため，上記の従来技術に係るロータにおいて，磁石は，ロータコアのうち，その積層方向の一方の端に偏った位置に内蔵されてしまうという問題があった。そして，そのような磁石が偏って内蔵されたロータによっては，十分な性能を安定して発揮することのできる回転電機を製造することが出来ないおそれがあった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは，磁石がロータコアの積層方向の所望の位置に正確に内蔵された高品質なロータおよびロータの製造方法を提供することである。

この課題の解決を目的としてなされた本発明のロータは，貫通孔が形成された複数枚の電磁鋼板を貫通孔が重なり合うように積層してなるロータコアと，電磁鋼板の貫通孔が重なることにより形成されたスロット内に収容された磁石と，スロット内における磁石が占める空間以外の空間に充填されている充填樹脂とを有するロータであって，ロータコアは，電磁鋼板の積層方向について，スロット内に磁石を収容する収容領域と，収容領域の一方の端部に隣接するとともに，スロット内に磁石を収容していない，２枚以上の電磁鋼板よりなる端部領域とを有するものであり，端部領域の電磁鋼板のうち，少なくとも収容領域に隣接する電磁鋼板は，磁石を，貫通孔の内側に通さない第１種の電磁鋼板であり，端部領域の収容領域に隣接する第１種の電磁鋼板以外の電磁鋼板のうち，少なくとも１枚の電磁鋼板は，磁石を，貫通孔の内側に通すことのできる第２種の電磁鋼板であることを特徴とするロータである。

本発明のロータでは，端部領域の電磁鋼板のうち，収容領域に隣接する第１種の電磁鋼板により，磁石がロータコアの収容領域におけるスロット内に適切に収容されている。また，端部領域の収容領域に隣接する第１種の電磁鋼板以外に少なくとも１枚の第２種の電磁鋼板が積層されていることにより，磁石から発生する磁束への影響が低減されている。つまり，ロータをステータと組み合わせた回転電機において形成される磁界への影響も低減されているため，回転電機の性能が十分に発揮される。すなわち，磁石がロータコアの積層方向の所望の位置に正確に内蔵された高品質なロータである。

また上記に記載のロータにおいて，端部領域の収容領域に隣接する第１種の電磁鋼板以外の電磁鋼板はいずれも，第２種の電磁鋼板であることが好ましい。磁石から発生する磁束への影響をより低減することができるからである。

また上記に記載のロータにおいて，ロータコアは，電磁鋼板の積層方向について，収容領域の端部領域とは反対側の端部に隣接するとともに，スロット内に磁石を収容していない他端部領域を有するものであり，他端部領域は，端部領域の第１種の電磁鋼板と第２種の電磁鋼板とを合わせた枚数と同じ枚数の第２種の電磁鋼板よりなるものであることが好ましい。収容領域の両端に端部領域と他端部領域とがそれぞれ設けられていることにより，回転電機において，ロータがその軸方向に設けられている遊びの分，ステータに対して移動した場合にも，回転電機の性能が安定して発揮されるからである。

また本発明は，貫通孔が形成された複数枚の電磁鋼板を貫通孔が重なり合うように積層してなるロータコアと，電磁鋼板の貫通孔が重なることにより形成されたスロット内に収容された磁石と，スロット内における磁石が占める空間以外の空間に充填されている充填樹脂とを有するロータの製造方法であって，電磁鋼板を積層してロータコアとする積層工程と，ロータコアのスロット内に磁石を収容する収容工程と，磁石が収容されたスロット内に充填樹脂を充填する充填工程とを有し，積層工程では，電磁鋼板の積層方向について，スロット内に磁石を収容することとなる収容領域と，収容領域の一方の端部に隣接するとともに，スロット内に磁石を収容しない，２枚以上の電磁鋼板よりなる端部領域とを設けるとともに，端部領域の電磁鋼板のうち，少なくとも収容領域に隣接する電磁鋼板として，磁石を，貫通孔の内側に通さない第１種の電磁鋼板を用い，端部領域の収容領域に隣接する第１種の電磁鋼板以外の電磁鋼板のうち，少なくとも１枚の電磁鋼板として，磁石を，貫通孔の内側に通すことのできる第２種の電磁鋼板を用い，収容工程では，ロータコアの端部領域を収容領域よりも重力方向の下側としつつ，磁石を，スロット内に，ロータコアの上側より収容することを特徴とするロータの製造方法にもおよぶ。

本発明によれば，磁石がロータコアの積層方向の所望の位置に正確に内蔵された高品質なロータおよびロータの製造方法が提供されている。

実施形態に係るロータの平面図である。 実施形態に係るロータの図１のＡ−Ａ位置における断面図である。 ロータコアに積層されている，第２の端部領域のうちの収容領域に隣接する電磁鋼板以外の電磁鋼板の貫通孔を示す拡大平面図である。 第２の端部領域のうちの収容領域に隣接する電磁鋼板の貫通孔を示す拡大平面図である。 第２の端部領域におけるスロットの位置での拡大断面図である。 電磁鋼板を積層してなるロータコアを示す図である。 ロータコアのスロットに磁石を収容した状態を示す図である。 ロータコアを充填装置の上型と下型とにより挟み込んだ状態を示す図である。 充填装置の注入部によりスロット内に充填樹脂を注入した状態を示す図である。 第２の端部領域のうちの収容領域に隣接する電磁鋼板の変形例について説明するための図である。 第２の端部領域のうちの収容領域に隣接する電磁鋼板の変形例について説明するための図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，８極のロータについて本発明を適用したものである。

図１は，本形態に係るロータ１０を平面より見たときの概略図である。ロータ１０は，図１に示すように，シャフト２０の外周にロータコア３０が組み付けられてなるものである。また，ロータコア３０には，複数の磁石５０が内蔵されている。具体的には，ロータコア３０には１極につき２つのスロット４０が８極分，設けられており，各スロット４０内にはそれぞれ，２つの磁石５０が内蔵されている。

図２は，図１に示すロータ１０のＡ−Ａ位置における断面図である。図２に示すように，ロータコア３０は，複数枚の電磁鋼板を積層してなるものである。具体的には，ロータコア３０は，図２に示すように，２種類の電磁鋼板７０および電磁鋼板８０を積層してなるものである。電磁鋼板７０と電磁鋼板８０とは，ともに同じ厚みの薄い板状のものである。なお，本形態では，電磁鋼板７０および電磁鋼板８０としてともに，厚みが０．２５ｍｍ程度のものを用いている。

また，図２に示すように，本形態のロータ１０において，ロータコア３０は，その積層方向の長さが，同方向における磁石５０の長さよりも長いものである。このため，ロータコア３０は，積層方向について，スロット４０内に磁石５０が収容されている収容領域３１と，スロット４０内に磁石５０が収容されていない第１の端部領域３２および第２の端部領域３３とを有している。第１の端部領域３２および第２の端部領域３３は，収容領域３１の両端にそれぞれ隣接している領域である。

図２には，収容領域３１，第１の端部領域３２，第２の端部領域３３の積層方向における長さをそれぞれ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３として示している。収容領域３１の長さＲ１は当然，積層方向における磁石５０と同じ長さである。なお，収容領域３１は，電磁鋼板７０を２００枚から２５０枚程度，積層してなるものである。また，第１の端部領域３２の長さＲ２および第２の端部領域３３の長さＲ３はともに，電磁鋼板７０，８０の３枚分の厚みと同じ長さである。

さらに，スロット４０内における磁石５０が占める空間以外の空間には，充填樹脂６０が充填されている。この充填樹脂６０により，磁石５０は，ロータコア３０の収容領域３１におけるスロット４０内に固定されている。

ここで，本形態のロータコア３０を構成する２種類の電磁鋼板７０および電磁鋼板８０について説明する。図３に電磁鋼板７０を平面より見たときのスロット４０の位置における拡大図を，図４に電磁鋼板８０を平面より見たときのスロット４０の位置における拡大図をそれぞれ示している。

すなわち，図３に示すように，電磁鋼板７０のスロット４０の位置には，電磁鋼板７０をその厚さ方向に貫通する貫通孔７１が形成されている。また，図４に示すように，電磁鋼板８０のスロット４０の位置には，電磁鋼板８０をその厚さ方向に貫通する貫通孔８１が形成されている。ロータコア３０においては，これら貫通孔７１および貫通孔８１がいずれも重なり合うように電磁鋼板７０および電磁鋼板８０が積層されていることにより，スロット４０が形成されている。

図３に示すように，電磁鋼板７０の貫通孔７１は，二点鎖線で示す磁石５０よりも大きなものである。つまり，電磁鋼板７０の貫通孔７１は，その壁面が，２つ並べて配置されている磁石５０をその外側より囲う形状および大きさのものである。このため，電磁鋼板７０は，積層方向を投影方向としたとき，貫通孔７１の壁面よりも外側の部分が磁石５０に重ならないものである。

具体的には，貫通孔７１における磁石５０が収容される箇所の長手方向の長さＳ１は，同方向の磁石５０の長さＭ１の２倍よりも長いものである。また，貫通孔７１における磁石５０が収容される箇所の短手方向の長さＳ２は，同方向の磁石５０の長さＭ２よりも長いものである。このため，貫通孔７１における磁石５０が収容される箇所の壁面と，二点鎖線で示す磁石５０との間には，隙間が形成されている。

一方，図４に示すように，電磁鋼板８０の貫通孔８１には，その内側へ向けて突出している凸部８２が複数形成されている。具体的には，２つの向かい合う凸部８２が２対，形成されている。電磁鋼板８０の貫通孔８１は，凸部８２以外の箇所では，電磁鋼板７０の貫通孔７１と同じ形状および大きさのものである。

そして，図４に示すように，向かい合う凸部８２同士の間隔の長さＳ３は，磁石５０の長さＭ２よりも短いものである。このため，凸部８２の箇所では，積層方向を投影方向としたとき，貫通孔８１の壁面よりも外側の部分の一部が，二点鎖線で示す磁石５０に重なっている。すなわち，電磁鋼板８０の貫通孔８１は，凸部８２があることによって磁石５０が通り抜けることができない形状および大きさである。

そして，図２に示すロータ１０において，ロータコア３０の収容領域３１および第１の端部領域３２はいずれも，電磁鋼板７０が積層されることにより構成されている。一方，ロータコア３０の第２の端部領域３３については，電磁鋼板７０と電磁鋼板８０とが積層されることにより構成されている。

図５に，ロータコア３０の第２の端部領域３３におけるスロット４０の位置での拡大断面図を示す。前述したように，第２の端部領域３３の長さＲ３は，電磁鋼板７０および電磁鋼板８０の３枚分の厚みと同じ長さである。このため，図５に示すように，第２の端部領域３３は，電磁鋼板７０と電磁鋼板８０とが合わせて３枚，積層されて構成されている。

そして，図５に示すように，電磁鋼板８０は，第２の端部領域３３の最も上側に配置されている。このため，第２の端部領域３３の電磁鋼板８０は，収容領域３１の下側に隣接している。なお，本形態では，第２の端部領域３３の電磁鋼板８０以外はいずれも，電磁鋼板７０である。また，電磁鋼板８０は，収容領域３１の下側に隣接しているため，その凸部８２の上面において，磁石５０の下面と接している。

次に，本形態のロータ１０の製造方法について，図６から図９により説明する。図６は，電磁鋼板７０，８０を積層する積層工程により作製されたロータコア３０を示す断面図である。図６に示すロータコア３０は，シャフト２０が組み付けられる前のものである。さらには，スロット４０内に磁石５０が収容される前のものである。

また，積層工程においては，図６に示すように，ロータコア３０の収容領域３１および第１の端部領域３２をいずれも，電磁鋼板７０のみを積層して構成している。一方，ロータコア３０の第２の端部領域３３については，電磁鋼板７０と電磁鋼板８０とを積層することにより構成している。ロータコア３０の第２の端部領域３３について，具体的には，図６における最も上側の，収容領域３１に隣接するものに電磁鋼板８０を用い，その他については電磁鋼板７０を用いている。

次に，積層工程により作製されたロータコア３０のスロット４０内に，磁石５０を収容する収容工程を行う。収容工程では，図７に示すように，ロータコア３０の第２の端部領域３３を重力方向の下側となるようにした状態で，ロータコア３０の上側より，磁石５０を各スロット４０内に収容する。

ここで，ロータコア３０の収容領域３１および第１の端部領域３２は，いずれも電磁鋼板７０を積層することにより構成されている。よって，磁石５０は，ロータコア３０の収容領域３１および第１の端部領域３２のスロット４０内を通過する。一方，ロータコア３０の第２の端部領域３３における最も収容領域３１側の電磁鋼板８０は，前述したように，凸部８２を有している。このため，スロット４０内に収容された磁石５０は，電磁鋼板８０の凸部８２の上面に突き当たってそれ以上，下側へと落ちることはない。よって，磁石５０は，図７に示すように，ロータコア３０の収容領域３１におけるスロット４０内に収容される。

続いて，スロット４０内に磁石５０が収容されたロータコア３０について，充填樹脂６０を充填する充填工程を行う。図８に，本形態における充填工程を行うための充填装置１００を示す。

充填装置１００は，上型１１０，下型１２０，注入部１３０を有している。上型１１０と下型１２０とは，それぞれ互いに対面する押し当て面１１１，１２１により，ロータコア３０をその積層方向に挟み込むためのものである。図８には，上型１１０と下型１２０とにより，ロータコア３０を挟み込んだ状態を示している。

上型１１０の押し当て面１１１には，ロータコア３０のスロット４０に対応する位置に，ピン１１２が設けられている。ピン１１２は，スロット４０よりも細いものである。よって，充填装置１００がロータコア３０を挟み込んだ状態では，ピン１１２はスロット４０内に進入している。また，本形態の充填装置１００において，ピン１１２の長さは，電磁鋼板７０の３枚分の厚みよりもわずかに短い長さである。このため，充填装置１００がロータコア３０を挟み込んだ状態では，ピン１１２の先端と磁石５０の上面との間に，わずかな隙間が形成されている。なお，ピン１１２は，磁石５０の上面に，上型１１０の押し当て面１１１によるロータコア３０の上面の押圧力よりも弱い押圧力で接触するものであってもよい。

下型１２０は，その押し当て面１２１のロータコア３０のスロット４０に対応する位置に開口しているポッド１２２が形成されているものである。ポッド１２２の内部には，充填樹脂６０が収容されている。充填樹脂６０は，ポッド１２２内では流動性のある状態とされている。また，下型１２０のポッド１２２には，その下側より，注入部１３０のプランジャ１３１が挿入されている。注入部１３０は，充填装置１００に挟み込まれているロータコア３０に向けて移動することができるものである。そして，注入部１３０は，ロータコア３０に向けて移動することにより，ポッド１２２内の充填樹脂６０をロータコア３０のスロット４０内に注入するためのものである。

図９に，注入部１３０が移動することにより，充填樹脂６０がロータコア３０のスロット４０内に注入された状態を示す。すなわち，注入部１３０の移動によってプランジャ１３１が押し上げられることで，ポッド１２２内に収容されていた充填樹脂６０は，ロータコア３０のスロット４０内へと注入されている。

なお，注入部１３０による充填樹脂６０の注入は，上型１１０と下型１２０とによりロータコア３０を挟み込んだ状態のままで行う。このため，スロット４０内に注入された充填樹脂６０により，磁石５０が浮き上がってしまうことはない。磁石５０の浮き上がりは，その上面が上型１１０のピン１１２に突き当たることで抑制されるからである。また，磁石５０の下側には，凸部８２を有する電磁鋼板８０があるため，磁石５０が下向きに移動してしまうこともない。

これにより，磁石５０をロータコア３０の収容領域３１におけるスロット４０内の位置に保持したまま，充填樹脂６０を，スロット４０内の空間の，磁石５０が占める空間以外の空間に充填することができる。また，充填樹脂６０は充填後，硬化される。充填樹脂６０が硬化することにより，ロータコア３０の収容領域３１におけるスロット４０内に磁石５０が固定される。

なお，スロット４０内の空間のうち，ピン１１２の箇所では，充填樹脂６０が充填されないこととなる。このため，ピン１１２はできるだけ細い方が好ましい。ピン１１２が太過ぎた場合には，そのピン１１２によって充填樹脂６０が充填されなかった箇所が起点となり，充填樹脂６０の割れが生じ易くなってしまうおそれがあるからである。よって、ピン１１２は，太さが１ｍｍ程度のものであることが好ましい。また，充填樹脂６０の注入時には，磁石５０が浮き上がってピン１１２に接触することがある。しかし，その浮き上がりによって磁石５０がピン１１２に衝突する際の衝撃は，それほど大きいものではない。よって，磁石５０がピン１１２に接触することによって割れてしまうことはない。

また，スロット４０内へ注入される充填樹脂６０の粘度や流入速度によっては，充填樹脂６０が注入される際に磁石５０が浮き上がらないこともある。このような場合には，上型１１０にピン１１２を設ける必要はない。

そして，充填工程の後，充填装置１００から取り出されたロータコア３０にシャフト２０を組み付けることでロータ１０を製造することができる。また，収容工程において，磁石５０を未着磁の磁石素材としてロータコア３０のスロット４０内に収容した場合には，ステータと組み合わせて回転電機とされる前に，磁石素材を外部磁界によって着磁する着磁工程を行えばよい。

また，本形態の収容工程では，ロータコア３０の第２の端部領域３３を下側にした状態で磁石５０をスロット４０内に収容している。ロータコア３０の第２の端部領域３３のうちの収容領域３１に隣接する位置には，電磁鋼板８０が積層されている。このため，磁石５０を，ロータコア３０の収容領域３１におけるスロット４０内に正確に収容することができる。

これに対し，ロータコア３０の第２の端部領域３３のうちの収容領域３１に隣接する位置に，電磁鋼板８０に替えて電磁鋼板７０を配置した場合，そのままでは磁石５０を収容領域３１に収容することができない。磁石５０は，電磁鋼板７０の貫通孔７１を通り抜けてしまうからである。よって，この場合，収容工程では，例えば，磁石５０の位置を収容領域３１内に規定するためのピンを，ロータコア３０の下側よりスロット４０内に，第２の端部領域３３の長さＲ３の分だけ差し込んでおくなどの必要がある。

しかし，磁石５０の位置を規定するピンとして，あまり細いものを用いることはできない。ロータコア３０の上側よりスロット４０内に収容された磁石５０は，そのピンの先端に当たることとなる。よって，磁石５０の位置を規定するピンが細過ぎた場合には，その先端に当たった磁石５０の箇所が割れてしまうおそれがあるからである。

一方で，その磁石５０の位置を規定するピンとして，それほど太いものを用いることもできない。充填樹脂６０の充填を，磁石５０の位置を規定するピンが差し込まれたまま行うこととなるからである。よって，磁石５０の位置を規定するピンの太さが太すぎる場合には，そのピンによって充填樹脂６０の充填されなかった箇所が起点となり，充填樹脂６０の割れが生じ易くなってしまうおそれがあるからである。

そして，本形態では，第２の端部領域３３の収容領域３１に隣接する位置に電磁鋼板８０が積層されていることにより，収容工程において，磁石５０を，割れを生じさせることなく，正確に収容領域３１に収容することができる。また，充填樹脂６０が割れてしまうことのない高品質なロータ１０を製造することができる。

また，図１０および図１１には，ロータコア３０において，電磁鋼板８０に替えて用いることのできる電磁鋼板１８０および電磁鋼板２８０をそれぞれ示している。図１０に示す電磁鋼板１８０においては，貫通孔１８１の長手方向に長い凸部１８２が，互いに向かい合う位置に１対，形成されている。電磁鋼板１８０の貫通孔１８１は，凸部１８２以外の箇所では，電磁鋼板７０の貫通孔７１と同じ形状および大きさのものである。そして，向かい合う凸部１８１同士の間隔の長さＳ１１は，磁石５０の長さＭ２よりも短いものである。このため，電磁鋼板１８０においても，積層方向を投影方向としたとき，凸部１８２の箇所では，貫通孔１８１の壁面よりも外側の部分の一部が，二点鎖線で示す磁石５０に重なっている。

図１１に示す電磁鋼板２８０は，３つの貫通孔２８１，２８２，２８３が形成されているものである。３つの貫通孔２８１，２８２，２８３は，それぞれの間の電磁鋼板２８０の部分を除いた形状が，電磁鋼板７０の貫通孔７１と同じ形状および大きさのものである。そして，貫通孔２８１，２８２，２８３について図１１に示すそれぞれの長さＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３はいずれも，磁石５０の長さＭ１よりも短いものである。このため，電磁鋼板２８０においても，積層方向を投影方向としたとき，貫通孔２８１，２８２，２８３の壁面よりも外側の部分の一部が，二点鎖線で示す磁石５０に重なっている。

よって，図１０に示す電磁鋼板１８０および図１１に示す電磁鋼板２８０はともに，その貫通孔が，磁石５０が通り抜けることができない形状および大きさである。このため，電磁鋼板１８０（図１０）あるいは電磁鋼板２８０（図１１）はそれぞれ，電磁鋼板８０（図４）に替えて，ロータ１０に用いることができる。

また，ロータコア３０において，積層方向を投影方向としたときに，磁石５０に重なる電磁鋼板８０の部分はできるだけ小さいことが好ましい。具体的には，例えば，図４に示す電磁鋼板８０について，凸部８２の貫通孔８１の内側への突出量は，できるだけ少ないことが好ましい。また，凸部８２の貫通孔８１の長手方向における長さについても，できるだけ短いことが好ましい。

磁石５０に重なる電磁鋼板８０の部分が大きいほど，その重なる電磁鋼板８０の部分による，磁石５０から発生する磁束への影響は大きくなる。このため，ロータ１０をステータと組み合わせた回転電機において形成される磁界への影響も大きくなってしまうからである。例えば，磁石５０に重なる電磁鋼板８０の部分が大き過ぎた場合には，第１の端部領域３２の付近に形成される磁界と，第２の端部領域３３の付近に形成される磁界とが異なるものとなってしまうおそれがある。これにより，回転電機において，その性能が十分に発揮されないおそれがあるからである。

また，上記において説明したロータコア３０は，第２の端部領域３３のうち，収容領域３１に隣接するものを電磁鋼板８０とし，その他のものについては電磁鋼板７０を使用している。しかし，例えば，第２の端部領域３３のうち，図６において最も下側の，ロータコア３０の端に位置するもののみを電磁鋼板７０とし，その他のものを電磁鋼板８０としてもよい。収容工程において，ロータコア３０のスロット４０内に，その上側より収容する磁石５０が，収容領域３１に収容されることに変わりはないからである。

ただし，前述したように，磁石５０から発生する磁束への，電磁鋼板８０の凸部８２による影響はできるだけ低減されていることが好ましい。よって，ロータコア３０の第２の端部領域３３に積層されている電磁鋼板８０の枚数は，できるだけ少ないことが好ましい。すなわち，ロータコア３０の第２の端部領域３３には，少なくとも１枚は，電磁鋼板７０が積層されていることが好ましい。

また，回転電機において，ロータ１０の軸方向には，ステータに対してわずかに遊びが設けられることがある。よって，ロータ１０がその遊びの分，軸方向に移動した場合にも，回転電機の性能が安定して発揮されることが好ましい。

そこで，本形態のロータコア３０では，収容領域３１を挟んで積層方向の両端にそれぞれ，第１の端部領域３２と第２の端部領域３３とが設けられている。また，ロータコア３０において，第１の端部領域３２に積層されている電磁鋼板７０の枚数と，第２の端部領域３３に積層されている電磁鋼板７０および電磁鋼板８０を合わせた枚数とは同じである。

よって，本形態のロータ１０を用いた回転電機では，収容領域３１の両端に第１の端部領域３２と第２の端部領域３３とがそれぞれ設けられていることにより，ロータ１０がその軸方向に設けられている遊びの分，移動した場合にも，安定して性能が発揮される。これに対し，例えば，第１の端部領域３２の積層枚数と第２の端部領域３３の積層枚数とが異なる場合には，ロータ１０が軸方向の一端に偏ったときと，他端に偏ったときとでは，出力値が大きく異なってしまうおそれがある。すなわち，回転電機の性能を安定して発揮させることができないおそれがある。

以上詳細に説明したように，本形態に係るロータ１０は，ロータコア３０に複数設けられたスロット４０内に磁石５０を内蔵するものである。ロータコア３０は，積層方向について，磁石５０を収容する収容領域３１の一方の端部に，合わせて２枚以上の電磁鋼板７０，８０を積層してなる第２の端部領域３３を有している。そして，第２の端部領域３３のうちの収容領域３１に隣接する電磁鋼板８０は，貫通孔８１の内側に向けて突出している凸部８２を有している。よって，磁石５０は，ロータコア３０の収容領域３１におけるスロット４０内に適切に収容されている。また，ロータコア３０の第２の端部領域３３は，収容領域３１に隣接する電磁鋼板８０を除き，電磁鋼板７０が積層されている。このため，磁石５０から発生する磁束への影響が低減されている。よって，磁石がロータコアの積層方向の所望の位置に正確に内蔵された高品質なロータおよびロータの製造方法が実現されている。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲で種々の改良，変形が可能である。すなわち，上記の実施形態では，充填工程において，充填装置１００により，ロータコア３０のスロット４０内に，下側より充填樹脂６０を注入している。しかし，ロータコア３０のスロット４０内に，上側より充填樹脂６０を注入する充填装置を用いることもできる。また，充填装置１００は，上型１１０および下型１２０の一方が固定であってもよい。

また例えば，上記の実施形態では，１極につき２つのスロット４０が設けられたロータコア３０について説明している。しかし，１極につき１つ，または３つ以上のスロットが形成されているロータコアにも適用することができる。また，１つのスロット４０内に２つの磁石５０を収容するロータ１０に限らず，１つのスロットに１つの磁石，または３つ以上の磁石が収容されたロータコアにも適用することができる。また，８極のロータ１０に限らず，８極以外の極数のロータにも適用することが可能である。

また例えば，ロータコア３０の第１の端部領域３２，第２の端部領域３３に積層される電磁鋼板の枚数は，３枚に限定されるものではない。ロータコア３０の第２の端部領域３３に少なくとも２枚以上の電磁鋼板が積層されているものであれば，本発明を適用することができる。

１０ ロータ
２０ シャフト
３０ ロータコア
３１ 収容領域
３２ 第１の端部領域
３３ 第２の端部領域
４０ スロット
５０ 磁石
６０ 充填樹脂
７０，８０ 電磁鋼板
７１，８１ 貫通孔
８２ 凸部

Claims (4)

1. 貫通孔が形成された複数枚の電磁鋼板を前記貫通孔が重なり合うように積層してなるロータコアと，
   前記電磁鋼板の前記貫通孔が重なることにより形成されたスロット内に収容された磁石と，
   前記スロット内における前記磁石が占める空間以外の空間に充填されている充填樹脂とを有するロータにおいて，
   前記ロータコアは，前記電磁鋼板の積層方向について，
   前記スロット内に前記磁石を収容する収容領域と，
   前記収容領域の一方の端部に隣接するとともに，前記スロット内に前記磁石を収容していない，２枚以上の電磁鋼板よりなる端部領域とを有するものであり，
   前記端部領域の電磁鋼板のうち，少なくとも前記収容領域に隣接する電磁鋼板は，
   前記磁石を，前記貫通孔の内側に通さない第１種の電磁鋼板であり，
   前記端部領域の前記収容領域に隣接する前記第１種の電磁鋼板以外の電磁鋼板のうち，少なくとも１枚の電磁鋼板は，
   前記磁石を，前記貫通孔の内側に通すことのできる第２種の電磁鋼板であることを特徴とするロータ。
2. 請求項１に記載のロータにおいて，
   前記端部領域の前記収容領域に隣接する前記第１種の電磁鋼板以外の電磁鋼板はいずれも，前記第２種の電磁鋼板であることを特徴とするロータ。
3. 請求項１または請求項２に記載のロータにおいて，
   前記ロータコアは，前記電磁鋼板の積層方向について，
   前記収容領域の前記端部領域とは反対側の端部に隣接するとともに，前記スロット内に前記磁石を収容していない他端部領域を有するものであり，
   前記他端部領域は，前記端部領域の前記第１種の電磁鋼板と前記第２種の電磁鋼板とを合わせた枚数と同じ枚数の前記第２種の電磁鋼板よりなるものであることを特徴とするロータ。
4. 貫通孔が形成された複数枚の電磁鋼板を前記貫通孔が重なり合うように積層してなるロータコアと，
   前記電磁鋼板の前記貫通孔が重なることにより形成されたスロット内に収容された磁石と，
   前記スロット内における前記磁石が占める空間以外の空間に充填されている充填樹脂とを有するロータの製造方法において，
   前記電磁鋼板を積層してロータコアとする積層工程と，
   前記ロータコアのスロット内に前記磁石を収容する収容工程と，
   前記磁石が収容された前記スロット内に前記充填樹脂を充填する充填工程とを有し，
   前記積層工程では，
   前記電磁鋼板の積層方向について，
   前記スロット内に前記磁石を収容することとなる収容領域と，
   前記収容領域の一方の端部に隣接するとともに，前記スロット内に前記磁石を収容しない，２枚以上の電磁鋼板よりなる端部領域とを設けるとともに，
   前記端部領域の電磁鋼板のうち，少なくとも前記収容領域に隣接する電磁鋼板として，
   前記磁石を，前記貫通孔の内側に通さない第１種の電磁鋼板を用い，
   前記端部領域の前記収容領域に隣接する前記第１種の電磁鋼板以外の電磁鋼板のうち，少なくとも１枚の電磁鋼板として，
   前記磁石を，前記貫通孔の内側に通すことのできる第２種の電磁鋼板を用い，
   前記収容工程では，
   前記ロータコアの前記端部領域を前記収容領域よりも重力方向の下側としつつ，
   前記磁石を，前記スロット内に，前記ロータコアの上側より収容することを特徴とするロータの製造方法。

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