JP2020078192A - 回転子鉄心の製造方法及び回転子鉄心 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置を適切に管理することが可能な回転子鉄心の製造方法及び回転子鉄心を説明する。【解決手段】回転子鉄心の製造方法は、鉄心本体と樹脂ガイド部材とを重ね合わせることであって、鉄心本体は磁石挿入孔を含み、樹脂ガイド部材にはその表面から突出する壁体が設けられており、鉄心本体と樹脂ガイド部材とが重ね合わされた状態で、永久磁石が配置された磁石挿入孔内に壁体が位置していることと、樹脂ガイド部材を貫通して延びる少なくとも一つのゲート孔を通じて磁石挿入孔内に溶融樹脂を注入することであって、少なくとも一つのゲート孔の吐出口は壁体の側方近傍に設けられていることとを含む。【選択図】図９

Description

本開示は、回転子鉄心の製造方法及び回転子鉄心に関する。

特許文献１は、鉄心本体の磁石挿入孔に永久磁石を挿入することと、樹脂ガイド部材に設けられたゲート孔を通じて磁石挿入孔内に溶融樹脂を注入することとを含む回転子鉄心の製造方法を開示している。ゲート孔の吐出口は、樹脂ガイド部材の表面から上方に向けて突出する突出部の先端面に設けられている。ゲート孔の吐出口の内径は、突出部の先端面に向かうにつれて徐々に縮経されている。

特開２０１２−２３５６９７号公報

近年、磁石挿入孔への溶融樹脂の注入をより効果的に行うこと、回転子鉄心の重量バランスをより高めること等を目的として、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置を適切に管理することが望まれている。

そこで、本開示は、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置を適切に管理することが可能な回転子鉄心の製造方法及び回転子鉄心を説明する。

本開示の一つの観点に係る回転子鉄心の製造方法は、鉄心本体と樹脂ガイド部材とを重ね合わせることであって、鉄心本体は磁石挿入孔を含み、樹脂ガイド部材にはその表面から突出する壁体が設けられており、鉄心本体と樹脂ガイド部材とが重ね合わされた状態で、永久磁石が配置された磁石挿入孔内に壁体が位置していることと、樹脂ガイド部材を貫通して延びる少なくとも一つのゲート孔を通じて磁石挿入孔内に溶融樹脂を注入することであって、少なくとも一つのゲート孔の吐出口は壁体の側方近傍に設けられていることとを含む。

本開示の他の観点に係る回転子鉄心は、磁石挿入孔が設けられた鉄心本体と、磁石挿入孔内に配置された永久磁石と、永久磁石を磁石挿入孔内に保持するように磁石挿入孔内に設けられた固化樹脂とを備える。固化樹脂は、鉄心本体の一方の端面側における端部に形成された凹部と、端部に形成され且つ凹部よりも深さが浅い補助凹部とを含む。補助凹部は凹部の側方近傍に位置している。永久磁石は、凹部に対して補助凹部とは反対側における磁石挿入孔の内壁面寄りに位置している。

本開示に係る回転子鉄心の製造方法及び回転子鉄心によれば、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置を適切に管理することが可能となる。

図１は、回転子積層鉄心の一例を上方から見て示す斜視図である。 図２は、回転子積層鉄心の一例を下方から見て示す斜視図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図３のＩＶ部を拡大して示す図である。 図５は、端部凹部の近傍を上方から見て示す部分拡大斜視図である。 図６は、回転子積層鉄心の製造装置の一例を示す概略図である。 図７は、磁石取付装置により回転子積層鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を取り付ける一例を説明するための断面図である。 図８は、突起の一例を示す部分拡大斜視図である。 図９は、図７のＶＩＩ部を拡大して示す図である。 図１０は、突起の他の例を示す部分拡大斜視図である。 図１１は、突起の他の例を示す部分拡大斜視図である。 図１２は、突起の他の例を示す部分拡大斜視図である。 図１３は、磁石取付装置により回転子積層鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を取り付け他の例を説明するための断面図である。 図１４は、回転子積層鉄心の他の例において、端部凹部の近傍を上方から見て示す部分拡大斜視図である。

以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［回転子積層鉄心の構成］
まず、図１〜図５を参照して、回転子積層鉄心１の構成について説明する。回転子積層鉄心１（回転子鉄心）は、回転子（ロータ）の一部である。回転子は、図示しないシャフトが回転子積層鉄心１に取り付けられることにより構成される。回転子が固定子（ステータ）と組み合わせられることにより、電動機（モータ）が構成される。図１に例示される回転子積層鉄心１は、埋込磁石型（ＩＰＭ）モータの一部を構成してもよい。

回転子積層鉄心１は、図１〜図３に示されるように、積層体１０（鉄心本体）と、複数の永久磁石１２と、複数の固化樹脂１４とを備える。

積層体１０は、図１及び図２に示されるように、円筒状を呈している。積層体１０の中央部には、中心軸Ａｘに沿って延びるように積層体１０を貫通する軸孔１０ａが設けられている。すなわち、軸孔１０ａは、積層体１０の高さ方向（積層方向）に延びている。一つの例において、積層体１０は中心軸Ａｘ周りに回転するので、中心軸Ａｘは回転軸でもある。軸孔１０ａ内には、シャフトが挿通されうる。

積層体１０には、複数の磁石挿入孔１６が形成されている。磁石挿入孔１６は、図１及び図２に示されるように、積層体１０の外周縁に沿って所定間隔で並んでいる。磁石挿入孔１６は、図３に示されるように、高さ方向に沿って延びるように積層体１０を貫通している。高さ方向から見たときの磁石挿入孔１６の形状は、積層体１０の外周縁に沿って延びる長孔であってもよい。磁石挿入孔１６の数は、特に限定されないが、例えば６個であってもよい。磁石挿入孔１６の位置、形状及び数は、モータの用途、要求される性能などに応じて変更してもよい。

積層体１０は、図１〜図３に示されるように、複数の打抜部材Ｗが積み重ねられて構成されている。複数の打抜部材Ｗのうち最上層をなす打抜部材Ｗｔの上面は、積層体１０の上端面Ｓ１を構成している（図１及び図３参照）。複数の打抜部材Ｗのうち最下層をなす打抜部材Ｗｂの下面は、積層体１０の下端面Ｓ２を構成している（図２及び図３参照）。

打抜部材Ｗは、後述する電磁鋼板ＥＳが所定形状に打ち抜かれた板状体であり、積層体１０に対応する形状を呈している。積層体１０は、いわゆる転積によって構成されていてもよい。「転積」とは、打抜部材Ｗ同士の角度を相対的にずらしつつ、複数の打抜部材Ｗを積層することをいう。転積は、主に積層体１０の板厚偏差を相殺することを目的に実施される。転積の角度は、任意の大きさに設定してもよい。

高さ方向において隣り合う打抜部材Ｗ同士は、図１〜図３に示されるように、カシメ部１８によって締結されていてもよい。これらの打抜部材Ｗ同士は、カシメ部１８に代えて、種々の公知の方法にて締結されてもよい。例えば、複数の打抜部材Ｗ同士は、接着剤又は樹脂材料を用いて互いに接合されてもよいし、溶接によって互いに接合されてもよい。あるいは、打抜部材Ｗにカシメブロックを設け、カシメブロックを介して複数の打抜部材Ｗを締結して積層体１０を得た後、カシメブロックを当該積層体から除去してもよい。なお、「カシメブロック」とは、複数の打抜部材Ｗを一時的に一体化させるのに使用され且つ製品（回転子積層鉄心１）を製造する過程において取り除かれるカシメを意味する。

永久磁石１２は、図１及び図３に示されるように、各磁石挿入孔１６内に一つずつ挿入されている。永久磁石１２の形状は、特に限定されないが、例えば直方体形状を呈していてもよい。永久磁石１２の種類は、モータの用途、要求される性能などに応じて決定すればよく、例えば、焼結磁石であってもよいし、ボンド磁石であってもよい。

永久磁石１２は、高さ方向から見たときに、磁石挿入孔１６の略中央部に位置していてもよいし、磁石挿入孔１６に対して偏心した位置に配置されていてもよい。永久磁石１２は、図４及び図５に例示されるように、後述する凹部２２に対して後述する補助凹部２４とは反対側における磁石挿入孔１６の内壁面寄りに位置していてもよい。

固化樹脂１４は、図１〜図３に示されるように、永久磁石１２が挿入された後の磁石挿入孔１６内に溶融状態の樹脂材料（溶融樹脂）が充填された後に当該溶融樹脂が固化したものである。固化樹脂１４は、永久磁石１２を磁石挿入孔１６内に固定する機能と、高さ方向で隣り合う打抜部材Ｗ同士を接合する機能とを有する。固化樹脂１４を構成する樹脂材料としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂と、硬化開始剤と、添加剤とを含む樹脂組成物が挙げられる。添加剤としては、フィラー、難燃剤、応力低下剤などが挙げられる。

固化樹脂１４の下端部には、図２及び図３に示されるように、端部凹部２０が形成されている。端部凹部２０は、図４及び図５により詳しく示されるように、凹部２２と、補助凹部２４とを含む。

凹部２２は、下端面Ｓ２から永久磁石１２に向けて窪んでいる。凹部２２は、図４に例示されるように、下端面Ｓ２から永久磁石１２まで延びる貫通孔であってもよい。この場合、永久磁石１２の下端面の一部は、凹部２２を通じて露出しており、凹部２２の凹所底面２２ａをなす。図示はしていないが、凹部２２は貫通孔でなくてもよい。すなわち、凹部２２の凹所底面２２ａが固化樹脂１４で構成されており、永久磁石１２が凹部２２を通じて露出していなくてもよい。凹部２２は、図５に例示されるように、磁石挿入孔１６の長手方向に沿って延びる凹溝であってもよい。

補助凹部２４は、図４及び図５に示されるように、下端面Ｓ２から永久磁石１２に向けて窪んでいる。補助凹部２４の深さは、凹部２２の深さよりも小さい。すなわち、補助凹部２４の凹所底面２４ａは、永久磁石１２の下端面に達していない。補助凹部２４は、図５に例示されるように、磁石挿入孔１６の長手方向に沿って延びる凹溝であってもよい。

補助凹部２４は、凹部２２の側方近傍に位置している。補助凹部２４は、図４及び図５に例示されるように、凹部２２と連続して隣り合っていてもよい。すなわち、補助凹部２４が凹部２２と一体化されており、補助凹部２４内の空間が凹部２２内の空間と連通していてもよい。この場合、補助凹部２４と凹部２２との間の境界部において階段状の段差が構成される。すなわち、端部凹部２０は、断面が階段状を呈する凹部であってもよい。

端部凹部２０内には、ゲート痕２６が設けられている。ゲート痕２６は、固化樹脂１４と一体的に接続されている。ゲート痕２６は、凹部２２の凹所底面２２ａ及び補助凹部２４の凹所底面２４ａから外方に向けて突出している。ゲート痕２６は、図４及び図５に示される例において、凹部２２及び補助凹部２４の段差に跨がるように設けられている。すなわち、ゲート痕２６の一部が凹部２２の凹所底面２２ａから外方に向けて突出しており、ゲート痕２６の残部が補助凹部２４の凹所底面２４ａから外方に向けて突出している。ゲート痕２６の先端は、下端面Ｓ２よりも外側に突出していなくてもよい。すなわち、ゲート痕２６は、端部凹部２０内に位置していてもよい。

［回転子積層鉄心の製造装置］
続いて、図６〜図９を参照して、回転子積層鉄心１の製造装置１００について説明する。

製造装置１００は、帯状の金属板である電磁鋼板ＥＳ（被加工板）から回転子積層鉄心１を製造するための装置である。製造装置１００は、図６に示されるように、アンコイラー１１０と、送出装置１２０と、打抜装置１３０と、磁石取付装置２００（樹脂注入装置）と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。

アンコイラー１１０は、コイル状に巻回された帯状の電磁鋼板ＥＳであるコイル材１１１が装着された状態で、コイル材１１１を回転自在に保持する。送出装置１２０は、電磁鋼板ＥＳを上下から挟み込む一対のローラ１２１，１２２を有する。一対のローラ１２１，１２２は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて回転及び停止し、電磁鋼板ＥＳを打抜装置１３０に向けて間欠的に順次送り出す。

打抜装置１３０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作する。打抜装置１３０は、送出装置１２０によって間欠的に送り出される電磁鋼板ＥＳを順次打ち抜き加工して打抜部材Ｗを形成する機能と、打ち抜き加工によって得られた打抜部材Ｗを順次積層して積層体１０を製造する機能とを有する。

積層体１０は、打抜装置１３０から排出されると、打抜装置１３０と磁石取付装置２００との間を延びるように設けられたコンベアＣｖに載置される。コンベアＣｖは、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、積層体１０を磁石取付装置２００に送り出す。なお、打抜装置１３０と磁石取付装置２００との間において、積層体１０はコンベアＣｖ以外によって搬送されてもよい。例えば、積層体１０は、コンテナに載置された状態で、人手によって搬送されてもよい。

磁石取付装置２００は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作する。磁石取付装置２００は、各磁石挿入孔１６に永久磁石１２を挿通する機能と、永久磁石１２が挿通された磁石挿入孔１６内に溶融樹脂を充填する機能とを有する。磁石取付装置２００は、図７に詳しく示されるように、下型２１０と、樹脂ガイド部材２２０と、上型２３０と、複数のプランジャ２４０とを含む。

下型２１０は、上型２３０との間で樹脂ガイド部材２２０及び積層体１０を挟持する機能と、図示しない内蔵熱源により積層体１０を加熱する機能と、積層体１０及び樹脂ガイド部材２２０を支持する機能とを有する。下型２１０は、例えば矩形状を呈する板状部材であってもよい。

下型２１０には、下型２１０を貫通する複数の収容孔２１０ａが設けられている。複数の収容孔２１０ａは、下型２１０と上型２３０とで積層体１０が挟持された状態において各磁石挿入孔１６に対応する箇所に位置するように、所定間隔で並んでいる。各収容孔２１０ａは、円柱形状を呈しており、少なくとも一つの樹脂ペレットＰを収容可能である。

樹脂ガイド部材２２０は、ベース部材２２１と、ベース部材２２１に設けられた挿通ポスト２２２とを含む。ベース部材２２１は、積層体１０を載置可能に構成されている。ベース部材２２１は、例えば矩形状を呈する板状部材であってもよい。挿通ポスト２２２は、ベース部材２２１の略中央部に位置しており、ベース部材２２１の上面から上方に向けて突出している。挿通ポスト２２２は、円柱形状を呈しており、積層体１０の軸孔１０ａに対応する外形を有する。

ベース部材２２１には、ベース部材２２１を貫通する複数のゲート孔２２１ａが設けられている。ゲート孔２２１ａは、下型２１０と上型２３０とで積層体１０が挟持された状態において各磁石挿入孔１６及び各収容孔２１０ａに対応する箇所に位置するように、所定間隔で並んでいる。

ベース部材２２１には、ベース部材２２１の上面から上方に向けて突出する複数の突起２２３が設けられている。複数の突起２２３は、ベース部材２２１に積層体１０が載置された状態において各磁石挿入孔１６に対応する箇所に位置するように、挿通ポスト２２２の周囲に沿って所定間隔で並んでいる。

突起２２３は、図８及び図９により詳しく示されるように、端部凹部２０に対応する形状を呈している。各突起２２３は、壁体２２４と、補助壁体２２５とを含む。

壁体２２４は、凹部２２に対応する形状を呈している。壁体２２４は、図８に例示されるように、磁石挿入孔１６の長手方向に沿って延びる凸条であってもよい。

補助壁体２２５は、補助凹部２４に対応する形状を呈している。補助壁体２２５の高さは、壁体２２４の高さよりも低い。補助壁体２２５は、図８に例示されるように、磁石挿入孔１６の長手方向に沿って延びる凸条であってもよい。補助壁体２２５は、壁体２２４の側方近傍に位置していてもよい。補助壁体２２５は、図８及び図９に例示されるように、壁体２２４と一体的に接続されていてもよい。この場合、補助壁体２２５と壁体２２４との間の境界部において階段状の段差が構成される。突起２２３、断面が階段状を呈する凸部であってもよい。

突起２２３には少なくとも一つのゲート孔２２１ａが設けられている。すなわち、ゲート孔２２１ａは、ベース部材２２１及び突起２２３を貫通している。ゲート孔２２１ａの吐出口Ｎは、突起２２３の上面に開口されている。図８及び図９に示される例においては、ゲート孔２２１ａは、壁体２２４及び補助壁体２２５の段差に跨がるように設けられている。すなわち、ゲート孔２２１ａの一部が壁体２２４を貫通しており、ゲート孔２２１ａの残部が補助壁体２２５を貫通している。この場合、吐出口Ｎは、壁体２２４の上面と、壁体２２４の側面と、補助壁体２２５の上面とにかけて設けられている。換言すれば、補助壁体２２５の上面に設けられている吐出口Ｎの一部は、壁体２２４の側方近傍に位置している。

上型２３０は、下型２１０との間で樹脂ガイド部材２２０及び積層体１０を挟持する機能と、図示しない内蔵熱源により積層体１０を加熱する機能とを有する。上型２３０が下型２１０と共に積層体１０を挟持する際、積層体１０には高さ方向から所定の荷重が付与される。上型２３０は、例えば矩形状を呈する板状部材であってもよい。上型２３０の略中央部には、上型２３０を貫通する貫通孔２３０ａが設けられている。貫通孔２３０ａは、挿通ポスト２２２に対応する形状（略円形状）を呈しており、挿通ポスト２２２が挿通可能である。

複数のプランジャ２４０は、下型２１０の下方に位置している。各プランジャ２４０はそれぞれ、図示しない駆動源と接続されている。各駆動源は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて、対応するプランジャ２４０を動作させるように構成されている。

コントローラＣｔｒは、例えば、記録媒体（図示せず）に記録されているプログラム又はオペレータからの操作入力等に基づいて、送出装置１２０、打抜装置１３０及び磁石取付装置２００をそれぞれ動作させるための指示信号を生成し、これらに当該指示信号をそれぞれ送信する。

［回転子積層鉄心の製造方法］
続いて、図７及び図９を参照して、回転子積層鉄心１の製造方法について説明する。ここでは、打抜装置１３０により積層体１０を形成する工程の説明は省略し、その後の工程について説明する。

まず、積層体１０を磁石取付装置２００に搬送して、図７に示されるように、挿通ポスト２２２が軸孔１０ａに挿通された状態となるように樹脂ガイド部材２２０に積層体１０を載置する。換言すれば、積層体１０の下端面Ｓ２に樹脂ガイド部材２２０のベース部材２２１の上面を重ね合わせる。このとき、積層体１０の軸孔１０ａに挿通ポスト２２２が挿通されると共に、各突起２２３が一つずつ、対応する磁石挿入孔１６内に位置する。

次に、各磁石挿入孔１６内に永久磁石１２を挿入する。このとき、磁石挿入孔１６内に挿入された永久磁石１２の下端面は、壁体２２４の上端に当接する。各磁石挿入孔１６内への永久磁石１２の挿入は、人手で行われてもよいし、コントローラＣｔｒの指示に基づいて、磁石取付装置２００が備えるロボットハンド（図示せず）等により行われてもよい。

次に、下型２１０及び上型２３０によって積層体１０及び樹脂ガイド部材２２０を挟持し、積層体１０を所定の圧力で加圧する。このとき、上型２３０の貫通孔２３０ａ内に挿通ポスト２２２が挿通されると共に、各ゲート孔２２１ａが、対応する収容孔２１０ａとが重なり合う。これにより、収容孔２１０ａと、ゲート孔２２１ａと、磁石挿入孔１６とが連通した状態となる。

次に、各収容孔２１０ａに樹脂ペレットＰを投入する。この状態で、コントローラＣｔｒの指示に基づき下型２１０及び上型２３０の内蔵熱源が動作すると、各収容孔２１０ａに収容された樹脂ペレットＰが加熱される。これにより、樹脂ペレットＰが溶融して溶融樹脂Ｍに変化する。なお、積層体１０は、内蔵熱源により、例えば１４０℃〜１８０℃程度に加熱されてもよい。

次にコントローラＣｔｒが駆動源に指示して、プランジャ２４０を動作させる。これにより、所定の射出圧力にて、溶融樹脂Ｍがゲート孔２２１ａを通じて磁石挿入孔１６内に注入される。このとき、図９に例示されるように、ゲート孔２２１ａの吐出口Ｎから吐出された溶融樹脂Ｍは、壁体２２４の側面及び永久磁石１２の下端面に阻まれて、補助壁体２２５側に向けて流動する。続いて、溶融樹脂Ｍは、補助壁体２２５に対して壁体２２４とは反対側における磁石挿入孔の内壁面と永久磁石１２との間を流動する。このとき、溶融樹脂Ｍの圧力により、永久磁石１２が矢印Ａｒ側に向けて移動しうる（図９参照）。

その後、溶融樹脂Ｍの注入がさらに続いて磁石挿入孔１６への溶融樹脂Ｍの充填が完了し、溶融樹脂Ｍが固化すると、磁石挿入孔１６内に固化樹脂１４が形成される。こうして、積層体１０に永久磁石１２が固化樹脂１４と共に取り付けられる。磁石取付装置２００から積層体１０が取り出されると、回転子積層鉄心１が完成する。

このとき、固化樹脂１４の下端部には、樹脂ガイド部材２２０の突起２２３（壁体２２４及び補助壁体２２５）に対応する形状の端部凹部２０（凹部２２及び補助凹部２４）が形成される。また、樹脂ガイド部材２２０が積層体１０から取り外される際に、ゲート孔２２１ａ内において固化した固化樹脂が吐出口Ｎの近傍において破断される。そのため、ゲート孔２２１ａ内の固化樹脂の一部が、ゲート痕２６として固化樹脂１４と一体的に接続された状態となる。なお、溶融樹脂Ｍの圧力により永久磁石１２が矢印Ａｒ側に向けて移動した場合には、永久磁石１２は、凹部２２に対して補助凹部２４とは反対側における樹脂ガイド部材２２０の内壁面寄りに位置する。

［作用］
以上の例によれば、ゲート孔２２１ａの吐出口Ｎから磁石挿入孔１６内に吐出された溶融樹脂Ｍは、壁体２２４に阻まれて壁体２２４とは反対側に流動する。そのため、磁石挿入孔１６内に配置されている永久磁石１２は、壁体２２４とは反対側に流動した溶融樹脂Ｍによって、壁体２２４側に寄せられる。すなわち、溶融樹脂Ｍの流動により、磁石挿入孔１６内の所定の位置に永久磁石１２が配置される。したがって、永久磁石１２の磁石挿入孔１６に対する位置を適切に管理することが可能となる。

以上の例によれば、ゲート孔２２１ａの吐出口Ｎが壁体２２４及び補助壁体２２５にかけて設けられている。すなわち、磁石挿入孔１６への溶融樹脂Ｍの注入時において、吐出口Ｎが積層体１０の下端面Ｓ２よりも内側に位置している。そのため、樹脂ガイド部材２２０が積層体１０から取り外される際に、ゲート孔２２１ａ内の固化樹脂が積層体１０の下端面Ｓ２よりも内側において破断されやすくなる。したがって、ゲート痕２６が発生したとしても、ゲート痕２６の先端が下端面Ｓ２よりも外側に突出し難くなる。その結果、ゲート痕２６と他の部材との接触が抑制されるので、回転子積層鉄心１の動作時においてゲート痕２６の脱落を防ぐことが可能となる。

以上の例によれば、ゲート孔２２１ａが壁体２２４及び補助壁体２２５に跨がるように設けられている。そのため、吐出口Ｎから吐出された溶融樹脂Ｍは、直ちに壁体２２４に衝突して、壁体２２４とは反対側に流動しやすくなる。したがって、溶融樹脂Ｍの流動をより精度よくコントロールできる。その結果、永久磁石１２の磁石挿入孔１６に対する位置をより適切に管理することが可能となる。

以上の例によれば、樹脂ガイド部材２２０が積層体１０の下端面Ｓ２に重ね合わせられた状態で、積層体１０の下側から磁石挿入孔１６に溶融樹脂Ｍが注入されている。そのため、磁石挿入孔１６の下端側に位置する壁体２２４によって、磁石挿入孔１６内に配置された永久磁石１２が支持される。したがって、ゲート孔２２１ａの吐出口Ｎから吐出された溶融樹脂Ｍは、壁体２２４及び永久磁石１２の下端面に阻まれて、壁体２２４とは反対側に流動しやすくなる。その結果、溶融樹脂Ｍの流動をより精度よくコントロールでき、永久磁石１２の磁石挿入孔１６に対する位置をより適切に管理することが可能となる。

［変形例］
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。

（１）突起２２３（壁体２２４又は補助壁体２２５）が先細りのテーパ形状を呈していてもよい。例えば、突起２２３は錐台状を呈していてもよい。この場合、溶融樹脂Ｍの注入及び硬化後に樹脂ガイド部材２２０を積層体１０から取り外す際、突起２２３が固化樹脂１４から離型しやすくなる。

（２）ゲート孔２２１ａの吐出口Ｎ近傍の内周面が、先端に向けて先細りのテーパ形状を呈していてもよい。この場合、溶融樹脂Ｍの注入及び硬化後に樹脂ガイド部材２２０を積層体１０から取り外す際、ゲート孔２２１ａ内の吐出口Ｎ近傍の固化樹脂に応力が作用しやすくなる。そのため、ゲート痕２６を小さくすることができる。したがって、ゲート痕２６と他の部材との接触がいっそう抑制されるので、回転子積層鉄心１の動作時においてゲート痕２６の脱落を効果的に防ぐことが可能となる。

（３）図１０（ａ）に示されるように、吐出口Ｎの全部が補助壁体２２５の上面に開口されていてもよい。すなわち、ゲート孔２２１ａが壁体２２４を貫通していなくてもよい。

（４）図１０（ｂ）に示されるように、突起２２３が補助壁体２２５を含んでいなくてもよい。このとき、吐出口Ｎは、突起２２３（壁体２２４）の側方近傍に位置するように、ベース部材２２１の上面に開口されていてもよい。

（５）図１１（ａ）に示されるように、壁体２２４が部分的に分割されていてもよい。換言すれば、壁体２２４に切欠部２２４ａが形成されていてもよい。

（６）図１１（ｂ）に示されるように、一つの磁石挿入孔１６内に複数の突起２２３からなる一組の突起ユニットが位置するように、当該突起ユニットがベース部材２２１に設けられていてもよい。

（７）図１２（ａ）に示されるように、突起２２３が補助壁体２２５を含んでいなくてもよい。このとき、ゲート孔２２１ａの一部が突起２２３（壁体２２４）に跨がっていてもよい。すなわち、吐出口Ｎは、ベース部材２２１の上面と、突起２２３（壁体２２４）の側面と、突起２２３（壁体２２４）の上面とにかけて設けられていてもよい。この場合、ベース部材２２１の上面に設けられている吐出口Ｎの一部は、壁体２２４の側方近傍に位置している。

（８）図１２（ｂ）に示されるように、突起２２３に設けられている少なくとも一つのゲート孔２２１ａが、全体として突起２２３に対して偏在していてもよい。すなわち、少なくとも一つのゲート孔２２１ａの吐出口Ｎは、高さ方向から見て、全体として磁石挿入孔１６に対して偏心した位置に設けられていてもよい。この場合、ゲート孔２２１ａの吐出口Ｎから吐出された溶融樹脂Ｍは、吐出口Ｎから離れた空間（図１２（ｂ）の例によれば右側）に向けて、磁石挿入孔１６内を斜めに流動しやすくなる。そのため、溶融樹脂Ｍの流動により、磁石挿入孔１６内に対してより柔軟に永久磁石を配置することができる。したがって、永久磁石１２の磁石挿入孔１６に対する位置をより適切に管理することが可能となる。

（９）図８に示されるように、突起２２３に複数のゲート孔２２１ａが設けられている場合、各ゲート孔２２１ａから注入される溶融樹脂Ｍの注入条件が異なっていてもよい。例えば、各ゲート孔２２１ａに対して収容孔２１０ａ及びプランジャ２４０が一つずつ対応付けられており、コントローラＣｔｒによって各プランジャ２４０が独立して駆動されてもよい。この場合、異なる条件（例えば、吐出タイミング、樹脂流量、圧力など）で溶融樹脂Ｍを複数のゲート孔２２１ａから磁石挿入孔１６内に吐出することで、磁石挿入孔１６内における溶融樹脂Ｍの流動に偏りが生ずる。そのため、溶融樹脂Ｍが全体として磁石挿入孔１６内を斜めに流動しやすくなる。したがって、溶融樹脂Ｍの流動により、磁石挿入孔１６内に対してより柔軟に永久磁石１２を配置することができる。その結果、永久磁石１２の磁石挿入孔１６に対する位置をより適切に管理することが可能となる。

（１０）ベース部材２２１と積層体１０との間に樹脂ガイド部材（カルプレート）が配置されていてもよい。この場合、溶融樹脂を磁石挿入孔１６に導く樹脂流路（例えば、ランナ溝、ゲート孔）及び突起２２３が樹脂ガイド部材に形成されていてもよい。積層体１０とベース部材２２１とが直接接しており、ベース部材２２１側から溶融樹脂が磁石挿入孔１６内に注入される場合には、収容孔２１０ａから延びる樹脂流路（ランナ溝）が下型２１０の上面に設けられていてもよいし、ゲート孔２２１ａから収容孔２１０ａに向けて延びる樹脂流路（ランナ溝）がベース部材２２１の下面に設けられていてもよい。

（１１）図１３に示されるように、樹脂ガイド部材２２０が積層体１０の上端面Ｓ１に重ね合わされた状態で、積層体１０の上側から磁石挿入孔１６に溶融樹脂Ｍが注入されてもよい。

図１３に示される例において、下型２１０は、ベース部材２１１と、ベース部材２１１に設けられた挿通ポスト２１２とを含む。挿通ポスト２１２は、ベース部材２１１の略中央部に位置しており、ベース部材２１１の上面から上方に向けて突出している。挿通ポスト２１２は、円柱形状を呈しており、積層体１０の軸孔１０ａに対応する外形を有する。

図１３に示される例において、樹脂ガイド部材２２０は、挿通ポスト２２２を含んでおらず、ベース部材２２１の略中央部にベース部材２２１を貫通する貫通孔２２１ｂが設けられている。貫通孔２２１ｂは、挿通ポスト２１２に対応する形状（略円形状）を呈しており、挿通ポスト２１２が挿通可能である。樹脂ガイド部材２２０が積層体１０の上端面Ｓ１に重ね合わされた状態において、壁体２２４の先端は、永久磁石１２の上端面に接触していてもよいし、わずかに離間していてもよい。

図１３に示される例において、上型２３０には、上型２３０を貫通する複数の収容孔２３０ｂが設けられている。複数の収容孔２３０ｂは、下型２１０と上型２３０とで積層体１０が挟持された状態において各磁石挿入孔１６に対応する箇所に位置するように、所定間隔で並んでいる。各収容孔２３０ｂは、円柱形状を呈しており、少なくとも一つの樹脂ペレットＰを収容可能である。

（１２）複数の永久磁石１２が、一つの磁石挿入孔１６内に挿入されていてもよい。この場合、複数の永久磁石１２は、一つの磁石挿入孔１６内において高さ方向に沿って隣り合うように並んでいてもよいし、磁石挿入孔１６の長手方向に沿って隣り合うように並んでいてもよい。

（１３）端部凹部２０内にゲート痕２６が設けられていなくてもよい。この場合、図１４に示されるように、補助凹部２４の凹所底面２４ａから永久磁石１２に向けて延びる空隙部２８が固化樹脂１４の下端部に設けられていてもよい。空隙部２８は、樹脂ガイド部材２２０が積層体１０から取り外される際に、ゲート孔２２１ａ内の固化樹脂が、ゲート孔２２１ａの先端近傍（吐出口Ｎの先端近傍）において破断して、樹脂ガイド部材２２０と共に除去されることで生ずる。空隙部２８が永久磁石１２に到達しており、空隙部２８を通じて永久磁石１２が露出していてもよい。空隙部２８は、凹部２２及び補助凹部２４の段差に跨がるように延びる溝状部であってもよいし、当該段差に跨がることなく補助凹部２４の凹所底面２４ａに開口された凹部であってもよい。

［例示］
例１．本開示の一つの例に係る回転子鉄心（１）の製造方法は、鉄心本体（１０）と樹脂ガイド部材（２２０）とを重ね合わせることであって、鉄心本体（１）は磁石挿入孔（１６）を含み、樹脂ガイド部材（２２０）にはその表面から突出する壁体（２２４）が設けられており、鉄心本体（１０）と樹脂ガイド部材（２２０）とが重ね合わされた状態で、永久磁石（１２）が配置された磁石挿入孔（１６）内に壁体（２２４）が位置していることと、樹脂ガイド部材（２２０）を貫通して延びる少なくとも一つのゲート孔（２２１ａ）を通じて磁石挿入孔（１６）内に溶融樹脂（Ｍ）を注入することであって、少なくとも一つのゲート孔（２２１ａ）の吐出口（Ｎ）は壁体（２２４）の側方近傍に設けられていることとを含む。この場合、ゲート孔の吐出口から磁石挿入孔内に吐出された溶融樹脂は、壁体に阻まれて壁体とは反対側に流動する。そのため、磁石挿入孔内に配置されている永久磁石は、壁体とは反対側に流動した溶融樹脂によって、壁体側に寄せられる。すなわち、溶融樹脂の流動により、磁石挿入孔内の所定の位置に永久磁石が配置される。したがって、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置を適切に管理することが可能となる。

例２．例１の方法において、樹脂ガイド部材（２２０）には、壁体（２２４）の側方近傍において樹脂ガイド部材（２２０）の表面から突出し且つ壁体（２２４）よりも高さが低い補助壁体（２２５）が設けられており、少なくとも一つのゲート孔（２２１ａ）の吐出口（Ｎ）は補助壁体（２２５）の上面に設けられていてもよい。ところで、溶融樹脂が固化した後に樹脂ガイド部材と鉄心本体とを分離する際に、ゲート孔内の固化樹脂はゲート孔の先端近傍において破断され、磁石挿入孔内の固化樹脂と一体的に接続された状態で回転子鉄心にゲート痕として残ることがある。しかしながら、例２によれば、ゲート孔の吐出口が補助壁体の上面に設けられている。すなわち、当該吐出口が、鉄心本体の端面よりも内側に位置している。そのため、ゲート痕が発生したとしても、ゲート痕の先端が鉄心本体の端面よりも外側に突出し難くなる。したがって、ゲート痕と他の部材との接触が抑制されるので、回転子鉄心の動作時においてゲート痕の脱落を防ぐことが可能となる。

例３．例２の方法において、補助壁体（２２５）は壁体（２２４）に一体的に接続されており、少なくとも一つのゲート孔（２２１ａ）の吐出口（Ｎ）は補助壁体（２２５）と壁体（２２４）とに跨がるように設けられていてもよい。この場合、吐出口から吐出された溶融樹脂は、直ちに壁体に衝突して、壁体とは反対側に流動しやすくなる。そのため、溶融樹脂の流動をより精度よくコントロールできる。したがって、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置をより適切に管理することが可能となる。

例４．例１〜例３のいずれかの方法において、鉄心本体（１０）と樹脂ガイド部材（２２０）とを重ね合わせることは、鉄心本体（２２０）の下面（Ｓ２）に樹脂ガイド部材（２２０）を重ね合わせることを含んでいてもよい。この場合、壁体が磁石挿入孔の下端側に位置するので、磁石挿入孔内に配置された永久磁石は壁体によって支持される。そのため、ゲート孔の吐出口から吐出された溶融樹脂は、壁体及び永久磁石の下端面に阻まれて、壁体とは反対側に流動しやすくなる。したがって、溶融樹脂の流動をより精度よくコントロールできる。その結果、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置をより適切に管理することが可能となる。

例５．例１〜例４のいずれかの方法において、少なくとも一つのゲート孔の吐出口（２２１ａ）は、鉄心本体（１０）の高さ方向から見て、磁石挿入孔（１６）に対して偏心した位置に設けられていてもよい。この場合、ゲート孔の吐出口から吐出された溶融樹脂は、当該吐出口から離れた空間に向けて、磁石挿入孔内を斜めに流動しやすくなる。そのため、溶融樹脂の流動により、磁石挿入孔内に対してより柔軟に永久磁石を配置することができる。したがって、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置をより適切に管理することが可能となる。

例６．例１〜例５のいずれかの方法において、少なくとも一つのゲート孔（２２１ａ）は複数のゲート孔（２２１ａ）を含み、磁石挿入孔（１６）内に溶融樹脂（Ｍ）を注入することは、複数のゲート孔（２２１ａ）を通じて異なる条件で磁石挿入孔（１６）に溶融樹脂（Ｍ）を注入することを含んでいてもよい。この場合、異なる条件（例えば、吐出タイミング、樹脂流量、圧力など）で溶融樹脂を複数のゲート孔から磁石挿入孔内に吐出することで、磁石挿入孔内における溶融樹脂の流動に偏りが生ずる。そのため、溶融樹脂が全体として磁石挿入孔内を斜めに流動しやすくなる。したがって、溶融樹脂の流動により、磁石挿入孔内に対してより柔軟に永久磁石を配置することができる。その結果、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置をより適切に管理することが可能となる。

例７．本開示の他の例に係る回転子鉄心（１）は、磁石挿入孔（１６）が設けられた鉄心本体（１０）と、磁石挿入孔（１６）内に配置された永久磁石（１２）と、永久磁石（１２）を磁石挿入孔（１６）内に保持するように磁石挿入孔（１６）内に設けられた固化樹脂（１４）とを備える。固化樹脂（１４）は、鉄心本体（１０）の一方の端面（Ｓ２）側における端部に形成された凹部（２２）と、端部に形成され且つ凹部（２２）よりも深さが浅い補助凹部（２４）とを含む。補助凹部（２４）は凹部（２２）の側方近傍に位置している。永久磁石（１２）は、凹部（２２）に対して補助凹部（２４）とは反対側における磁石挿入孔（１６）の内壁面寄りに位置している。この場合、樹脂ガイド部材の壁部の存在により、固化樹脂に凹部が形成されると共に、磁石挿入孔内の所定の内壁面寄りに永久磁石が配置される。そのため、永久磁石の磁石挿入孔に対する位置を適切に管理することが可能となる。

例８．例７の回転子鉄心（１６）において、凹部（２２）と補助凹部（２４）とは、境界部において階段状をなすように連続して隣り合っていてもよい。

例９．例７又は例８の回転子鉄心は、補助凹部（２４）の凹所底面（２４ａ）から外方に向けて突出するように固化樹脂（１４）に一体的に接続されたゲート痕（２６）をさらに備え、ゲート痕（２６）の先端は端面（Ｓ２）よりも外側には突出していなくてもよい。この場合、ゲート痕と他の部材との接触が抑制されるので、ゲート痕の脱落を防ぐことが可能となる。

例１０．例７又は例８の回転子鉄心（１６）は、補助凹部（２４）の凹所底面（２４ａ）から永久磁石（１２）に向けて延びる空隙部（２８）をさらに備えていてもよい。この場合、ゲート痕が補助凹部内に存在しないので、ゲート痕の脱落の懸念がなくなる。

１…回転子積層鉄心（回転子鉄心）、１０…積層体（鉄心本体）、１２…永久磁石、１４…固化樹脂、１６…磁石挿入孔、２０…端部凹部、２２…凹部、２２ａ…凹所底面、２４…補助凹部、２４ａ…凹所底面、２６…ゲート痕、１００…製造装置、２００…磁石取付装置（樹脂注入装置）、２２０…樹脂ガイド部材、２２１…ベース部材、２２１ａ…ゲート孔、２２３…突起、２２４…壁体、２２５…補助壁体、Ｃｔｒ…コントローラ（制御部）、Ｍ…溶融樹脂、Ｎ…吐出口、Ｓ１…上端面、Ｓ２…下端面。

Claims (10)

1. 鉄心本体と樹脂ガイド部材とを重ね合わせることであって、前記鉄心本体は磁石挿入孔を含み、前記樹脂ガイド部材にはその表面から突出する壁体が設けられており、前記鉄心本体と前記樹脂ガイド部材とが重ね合わされた状態で、永久磁石が配置された前記磁石挿入孔内に前記壁体が位置していることと、
   前記樹脂ガイド部材を貫通して延びる少なくとも一つのゲート孔を通じて前記磁石挿入孔内に溶融樹脂を注入することであって、前記少なくとも一つのゲート孔の吐出口は前記壁体の側方近傍に設けられていることとを含む、回転子鉄心の製造方法。
2. 前記樹脂ガイド部材には、前記壁体の側方近傍において前記樹脂ガイド部材の表面から突出し且つ前記壁体よりも高さが低い補助壁体が設けられており、
   前記少なくとも一つのゲート孔の吐出口は前記補助壁体の上面に設けられている、請求項１に記載の方法。
3. 前記補助壁体は前記壁体に一体的に接続されており、
   前記少なくとも一つのゲート孔の吐出口は前記補助壁体と前記壁体とに跨がるように設けられている、請求項２に記載の方法。
4. 前記鉄心本体と前記樹脂ガイド部材とを重ね合わせることは、前記鉄心本体の下面に前記樹脂ガイド部材を重ね合わせることを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記少なくとも一つのゲート孔の吐出口は、前記鉄心本体の高さ方向から見て、前記磁石挿入孔に対して偏心した位置に設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記少なくとも一つのゲート孔は複数のゲート孔を含み、
   前記磁石挿入孔内に溶融樹脂を注入することは、前記複数のゲート孔を通じて異なる条件で前記磁石挿入孔に溶融樹脂を注入することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 磁石挿入孔が設けられた鉄心本体と、
   前記磁石挿入孔内に配置された永久磁石と、
   前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に保持するように前記磁石挿入孔内に設けられた固化樹脂とを備え、
   前記固化樹脂は、
   前記鉄心本体の一方の端面側における端部に形成された凹部と、
   前記端部に形成され且つ前記凹部よりも深さが浅い補助凹部とを含み、
   前記補助凹部は前記凹部の側方近傍に位置しており、
   前記永久磁石は、前記凹部に対して前記補助凹部とは反対側における前記磁石挿入孔の内壁面寄りに位置している、回転子鉄心。
8. 前記凹部と前記補助凹部とは、境界部において階段状をなすように連続して隣り合っている、請求項７に記載の回転子鉄心。
9. 前記補助凹部の凹所底面から外方に向けて突出するように前記固化樹脂に一体的に接続されたゲート痕をさらに備え、
   前記ゲート痕の先端は前記端面よりも外側には突出していない、請求項７又は８に記載の回転子鉄心。
10. 前記補助凹部の凹所底面から前記永久磁石に向けて延びる空隙部をさらに備える、請求項７又は８に記載の回転子鉄心。

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