JP2022164247A - ロータおよびロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂の注入時に磁石収容孔にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコアが変形するのを抑制することが可能なロータを提供する。
【解決手段】このロータ１００は、軸方向に沿って延びるように設けられるとともに周状に互いに間隔を隔てて配置される複数の磁石収容孔２を含むロータコア１０と、複数の磁石収容孔２の各々に収容される永久磁石１と、複数の磁石収容孔２の各々に樹脂が充填されることにより形成される充填部２１を含む樹脂部２０と、を備える。樹脂部２０は、軸方向において、磁石収容孔２と重ならない位置に設けられ、樹脂部２０の成型時における樹脂の注入口３１に対応するゲート痕部２２ａを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロータおよびロータの製造方法に関し、特に、ロータコアの磁石収容孔に収容される永久磁石を備えるロータおよびロータの製造方法に関する。

従来、ロータコアの磁石収容孔に収容される永久磁石を備えるロータおよびロータの製造方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、複数の永久磁石が内蔵されているロータコアを備えるロータが開示されている。永久磁石は、ロータコアに設けられたスロット（磁石収容孔）に収容されている。永久磁石は、スロットに充填されている充填樹脂によってスロット内に固定されている。

上記特許文献１では、充填樹脂のスロット（磁石収容孔）への充填は、充填装置を用いて行われる。具体的には、充填装置の下型は、ロータコアのスロットに対応する位置に開口しているポッドを含む。ポッドの内部には、充填樹脂が収容されている。また、ポッドには、下方側からプランジャが挿入されている。プランジャをロータコアに向けて移動させることにより、ポッドの充填樹脂がスロットに充填される。

特開２０１６－６７１４０号公報

上記のように、上記特許文献１に記載のロータでは、スロット（磁石収容孔）の真下に開口するポッドの充填樹脂がスロットに充填される。すなわち、ポッドから射出された充填樹脂が直接的に（直線的な経路で）スロットに注入される。このため、スロットにかかる樹脂の圧力が大きくなることが考えられる。この場合、ロータコアが変形する場合がある。したがって、樹脂の注入時に磁石収容孔にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコアが変形するのを抑制することが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、樹脂の注入時に磁石収容孔にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコアが変形するのを抑制することが可能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。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるロータは、軸方向に沿って延びるように設けられるとともに周状に互いに間隔を隔てて配置される複数の磁石収容孔を含むロータコアと、複数の磁石収容孔の各々に収容される永久磁石と、複数の磁石収容孔の各々に樹脂が充填されることにより形成される充填部を含む樹脂部と、を備え、樹脂部は、軸方向において、磁石収容孔と重ならない位置に設けられ、樹脂部の成型時における樹脂の注入口に対応するゲート痕部を含む。なお、充填部とは、軸方向においてロータコアの一方端から他方端までの範囲に設けられる樹脂部の部分を意味する。

この発明の第１の局面によるロータでは、上記のように、樹脂部は、軸方向において、磁石収容孔と重ならない位置に設けられるゲート痕部を含む。すなわち、軸方向において磁石収容孔と重ならない位置に樹脂の注入口を配置した状態で樹脂の注入が行われる。これにより、軸方向において磁石収容孔と重なる位置に樹脂の注入口を配置した状態で樹脂の注入が行われる場合に比べて、注入口から射出される樹脂が磁石収容孔に直接的に（直線的な経路で）注入されるのを抑制することができる。その結果、磁石収容孔にかかる樹脂の圧力を低減することができる。これにより、樹脂の注入時に磁石収容孔にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコアが変形するのを抑制することができる。

上記一の局面によるロータにおいて、好ましくは、樹脂部は、ロータコアの周方向において互いに隣り合う磁石収容孔に充填される充填部同士を、ロータコアの軸方向の一方側の第１端面において接続する樹脂により形成される接続部を含み、ゲート痕部は、接続部の軸方向の一方側の端部において、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔同士の間の位置に対応する周方向の位置に設けられている。なお、接続部とは、磁石収容孔の軸方向外側に設けられる樹脂部の部分を意味する。すなわち、接続部には、磁石収容孔に収容される樹脂は含まれない。

このように構成すれば、注入口から射出される樹脂が周方向に互いに隣り合う磁石収容孔に分散されるので、樹脂の注入時に磁石収容孔にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコアが変形するのをより確実に抑制することができる。

上記樹脂部が接続部を含むロータにおいて、好ましくは、接続部は、軸方向の一方側から見て、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔の各々の、径方向外側の端部である磁石孔外端部の少なくとも一部を覆わずに磁石孔外端部以外の部分を覆うように設けられている。

ここで、接続部に覆われない磁石収容孔の少なくとも一部は、樹脂成型時において樹脂を注入する上型によって軸方向の一方側から塞がれている。その結果、樹脂成型時において、上記少なくとも一部を塞ぐように設けられる上型の部分により、上型内の樹脂が磁石収容孔の上記少なくとも一部に直接的に射出されるのを抑制することができる。その結果、磁石収容孔の上記少なくとも一部が樹脂の圧力により変形するのを抑制することができる。また、磁石収容孔がロータコアの径方向外側の部分に配置される場合、磁石孔外端部よりも径方向外側の部分は、径方向の厚みが比較的小さいため、機械的強度が比較的小さい。したがって、接続部が磁石収容孔の磁石孔外端部の少なくとも一部を覆わないことによって、ロータコアのうち機械的強度が比較的小さい部分にかかる樹脂の圧力を小さくすることができる。

上記樹脂部が接続部を含むロータにおいて、好ましくは、磁石収容孔内における充填部のうち、永久磁石の軸方向の一方側の端部よりも軸方向の一方側に設けられる部分の軸方向における厚みは、磁石収容孔の軸方向外側に設けられる接続部の軸方向における厚みよりも小さい。

このように構成すれば、磁石収容孔内における充填部のうち、永久磁石の軸方向の一方側の端部よりも軸方向の一方側に設けられる部分の軸方向における厚みが、磁石収容孔の軸方向外側に設けられる接続部の軸方向における厚み以上である場合に比べて、充填部の上記部分の体積を小さくすることができる。その結果、充填部の上記部分に対応する磁石収容孔の空間に注入される樹脂の量を低減することができるので、磁石収容孔の上記空間に対応するロータコアの部分にかかる樹脂の圧力を小さくすることができる。

また、この発明の第２の局面におけるロータの製造方法は、軸方向に沿って延びるように設けられるとともに周状に互いに間隔を隔てて配置される複数の磁石収容孔を含むロータコアと、複数の磁石収容孔の各々に収容される永久磁石と、を備えるロータの製造方法であって、ロータコアの軸方向の一方側に、樹脂の注入口を含む上型を配置する工程と、複数の磁石収容孔の各々に収容された永久磁石に軸方向の他方側からピン部材を接触させることによって、ピン部材により永久磁石を支持する工程と、永久磁石がピン部材により軸方向の他方側から支持された状態で、上型により、軸方向の一方側から樹脂を注入することによって、複数の磁石収容孔の各々に充填される充填部を含む樹脂部を形成する工程と、を備え、樹脂部を形成する工程は、軸方向において、磁石収容孔と重ならない位置に上型の注入口を配置した状態で樹脂を注入することによって、樹脂部を形成する工程を含む。

この発明の第２の局面によるロータの製造方法では、上記のように、樹脂部を形成する工程は、軸方向において、磁石収容孔と重ならない位置に上型の注入口を配置した状態で樹脂を注入することによって、樹脂部を形成する工程を含む。これにより、軸方向において磁石収容孔と重なる位置に注入口を配置した状態で樹脂を注入する場合に比べて、上型から射出される樹脂が磁石収容孔に直接的に（直線的な経路で）注入されるのを抑制することができる。その結果、磁石収容孔にかかる樹脂の圧力を低減することができる。これにより、樹脂の注入時に磁石収容孔にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコアが変形するのを抑制することが可能なロータの製造方法を提供することができる。

また、軸方向の他方側からピン部材により永久磁石が支持された状態で樹脂の注入が行われる。これにより、ピン部材の位置を調整することにより永久磁石の位置を容易に調整することができるので、磁石収容孔のうち永久磁石の軸方向の一方側の空間を容易に小さくすることができる。その結果、上記空間内に注入される樹脂の体積を容易に小さくすることができるので、永久磁石の軸方向の一方側に対応するロータコアの部分にかかる樹脂の圧力を小さくすることができる。その結果、ロータコアが変形するのを容易に抑制することができる。

なお、上記一の局面によるロータおよびロータの製造方法において、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、樹脂部が接続部を含むロータにおいて、好ましくは、ゲート痕部は、接続部の軸方向の一方側の端部において、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔同士の中央部に対応する周方向の位置に設けられている。

このように構成すれば、樹脂を周方向に互いに隣り合う磁石収容孔の各々と注入口との間の距離を互いに等しくすることができるので、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔の各々にかかる樹脂の圧力を均等にすることができる。

（付記項２）
上記一の局面によるロータにおいて、好ましくは、ゲート痕部は、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔同士に挟まれる領域に対して径方向内側に設けられている。

このように構成すれば、ゲート痕部が磁石収容孔同士に挟まれる領域に設けられる場合に比べて、ゲート痕部（樹脂の注入口）と磁石収容孔との間の距離を大きくすることができる。その結果、磁石収容孔にかかる樹脂の圧力をより低減することができる。また、磁石収容孔がロータコアの径方向外側に設けられている場合において、上記距離を容易に大きくすることができる。

（付記項３）
上記接続部が磁石孔外端部以外の部分を覆うロータにおいて、好ましくは、磁石孔外端部のうちの接続部に覆われない少なくとも一部は、磁石収容孔に設けられる磁気的空隙部のうち、ロータコアの外縁部との間の距離が最小となる部分を含む。

ここで、磁気的空隙部のうちロータコアの外縁部との間の距離が最小となる部分とロータコアとの外縁部との間のロータコアの部分は、ロータコアの外縁部近傍のうち機械的強度が最も小さい部分である。したがって、上記距離が最小となる部分にかかる樹脂の圧力を小さくすることは、ロータコアの変形を抑制する点において特に有効である。

（付記項４）
上記一の局面によるロータにおいて、好ましくは、ロータコアは、樹脂部の成型時においてロータコアの軸方向の一方側に配置されるとともに樹脂の注入口を含む上型と係合し、注入口に対応するゲート痕部を位置決めする位置決め部を含む。

このように構成すれば、磁石収容孔に対するゲート痕部（樹脂の注入口）の位置を精度良く調整することができるので、樹脂の注入時に磁石収容孔にかかる樹脂の圧力を精度良く制御することができる。

（付記項５）
上記一の局面によるロータの製造方法において、好ましくは、永久磁石を支持する工程は、ピン部材により永久磁石を下方側から支持する工程を含み、樹脂部を形成する工程は、上方側から樹脂を注入することにより樹脂部を形成する工程を含む。

たとえば、磁石収容部内に横方向から突出する電磁鋼板の突出部により下方から永久磁石を支持し、かつ、上方側からピン部材により永久磁石の上方側への移動を規制しながら、下方側から樹脂を磁石収容孔に注入する場合は、永久磁石を支持する電磁鋼板の突出部にピン部材による押圧力がかからないように、ピン部材と永久磁石との間に一定の隙間を設ける必要がある。この場合、永久磁石の軸方向の位置が、永久磁石を支持する電磁鋼板とピン部材との間で変化する場合があるので、永久磁石の位置が一定にならない。これに対して、ピン部材により永久磁石を下方側から支持することによって、ピン部材が軸方向において位置決めされた状態で樹脂が上方側から注入されるので、永久磁石の軸方向の位置を一定にすることができる。その結果、ロータの性能を一定にすることができる。

一実施形態によるロータをＺ１側から見た平面図である。 一実施形態によるロータをＺ２側から見た平面図である。 図１のゲート痕部近傍の部分拡大平面図である。 一実施形態によるロータ、上型、および下型の構成を示す斜視図である。 図４においてロータコアの位置決め部が設けられる周方向位置における断面図である。 一実施形態によるロータの製造方法を示すフロー図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１～図６を参照して、モータに設けられるロータ１００の構成について説明する。モータは、後述する永久磁石１をロータ１００に埋め込んだ埋込永久磁石型モータ（ＩＰＭモータ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）として構成されている。なお、モータは、たとえば車載用のモータである。

以下の説明では、ロータコア１０の軸方向、径方向および周方向を、それぞれ、Ｚ方向、Ｒ方向およびＣ方向とする。また、Ｚ方向の一方側をＺ１方向側とし、Ｚ方向の他方側をＺ２方向側とする。また、Ｃ方向の一方側をＣ１方向側とし、Ｃ方向の他方側をＣ２方向側とする。また、径方向内側をＲ１方向側とし、径方向外側をＲ２方向側とする。

図１に示すように、ロータ１００は、ロータコア１０を備える。ロータコア１０は、軸方向（Ｚ方向）に沿って延びるように設けられるとともに周状に互いに間隔を隔てて配置される複数の磁石収容孔２を含む。磁石収容孔２は、ロータコア１０の回転中心Ｏを中心に等角度間隔で８つ設けられている。複数の磁石収容孔２の各々は、周方向（Ｃ方向）に沿って直線状に延びるように形成されている。

ロータコア１０は、互いに異なる電磁鋼板１０ａと電磁鋼板１０ｂとが軸方向（Ｚ方向）に複数枚積層されることにより形成されている。具体的には、ロータコア１０は、複数枚積層された電磁鋼板１０ｂのＺ１側およびＺ２側の各々に、複数枚積層された電磁鋼板１０ａが配置される（図５参照）ことにより構成されている。電磁鋼板１０ａおよび電磁鋼板１０ｂの詳細については後述する。

ロータ１００は、ロータコア１０の複数の磁石収容孔２の各々に収容される永久磁石１（図５参照）を備える。磁石収容孔２は、永久磁石１を内部に収容するための貫通孔である。

ロータ１００は、樹脂部２０を備える。樹脂部２０は、複数の磁石収容孔２の各々に樹脂が充填されることにより形成される充填部２１（図５参照）を含む。また、樹脂部２０は、ロータコア１０の周方向（Ｃ方向）において互いに隣り合う磁石収容孔２に充填される充填部２１同士を、ロータコア１０の軸方向の一方側（Ｚ１方向側）の端面１１において接続する樹脂により形成される接続部２２を含む。なお、充填部２１とは、軸方向においてロータコア１０の一方端（端面１１）から他方端（端面１２）までの範囲に設けられる樹脂部２０の部分を意味する。また、接続部２２とは、磁石収容孔２の軸方向外側（Ｚ１方向側）に設けられる樹脂部２０の部分を意味する。すなわち、接続部２２には、磁石収容孔２に収容される樹脂は含まれない。なお、端面１１は、特許請求の範囲の「第１端面」の一例である。

図１に示すように、接続部２２は、端面１１において全て（８つ）の磁石収容孔２の各々に充填される充填部２１を接続するように設けられている。すなわち、接続部２２は、端面１１上に環状に形成されている。接続部２２は、全て（８つ）の磁石収容孔２を軸方向の一方側（Ｚ１方向側）から覆うように設けられている。これにより、樹脂部２０（充填部２１）がＺ２方向側に抜けるのを防止することが可能である。

図２に示すように、樹脂部２０は、ロータコア１０の周方向（Ｃ方向）において互いに隣り合う磁石収容孔２に充填される充填部２１同士を、ロータコア１０の軸方向の他方側（Ｚ２方向側）の端面１２において接続する樹脂により形成される接続部２３を含む。

接続部２３は、端面１２において全て（８つ）の磁石収容孔２の各々に充填される充填部２１を接続するように設けられている。すなわち、接続部２３は、端面１２上に環状に形成されている。接続部２３は、全て（８つ）の磁石収容孔２を軸方向の他方側（Ｚ２方向側）から覆うように設けられている。これにより、樹脂部２０（充填部２１）がＺ１方向側に抜けるのを防止することが可能である。

すなわち、接続部２２と接続部２３とは、８つの充填部２１により接続されることにより、一体的に形成されている。

接続部２３には、樹脂部２０の成型時において用いられる後述のピン部材５０に対応する孔部２３ａが設けられている。孔部２３ａは、接続部２３のＺ２側の端部２３ｂ（図５参照）から、永久磁石１のＺ２側の端部１ｂ（図５参照）まで軸方向（Ｚ方向）に沿って延びるように設けられている。孔部２３ａは、接続部２３が形成された後に接続部２３からピン部材５０が取り外される（抜き出される）ことによって形成された孔である。なお、孔部２３ａは、複数の磁石収容孔２（永久磁石１）の各々に対して２つずつ設けられている。

ここで、本実施形態では、図１に示すように、樹脂部２０は、軸方向において、磁石収容孔２とは重ならない位置に設けられるゲート痕部２２ａを含む。ゲート痕部２２ａとは、樹脂部２０の成型時における、後述する上型３０に設けられる樹脂の注入口３１（図４参照）に対応する部分（突起）である。言い換えると、ゲート痕部２２ａは、磁石収容孔２の周方向位置から少なくとも周方向においてずらされた位置に設けられている。

詳細には、ゲート痕部２２ａは、接続部２２の軸方向の一方側の端部２２ｂ（端面、図５参照）において、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２同士の間の位置に対応する周方向の位置に設けられている。すなわち、ゲート痕部２２ａは、ロータコア１０において磁石収容孔２の径方向外側（Ｒ２側）に設けられる径方向外側部分１３と、ロータコア１０において磁石収容孔２の径方向内側（Ｒ１側）に設けられる径方向内側部分１４とを接続するブリッジ部１５の位置に対応する周方向の位置に設けられている。言い換えると、ゲート痕部２２ａは、径方向視において、ブリッジ部１５と重なる位置に設けられている。なお、ブリッジ部１５は、径方向に沿って延びるように設けられている。

また、図３に示すように、ゲート痕部２２ａは、接続部２２の軸方向の一方側の端部２２ｂ（端面）において、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２同士の中央部に対応する周方向の位置に設けられている。すなわち、軸方向の一方側（Ｚ１方向側）から見て、ゲート痕部２２ａが設けられる位置と上記互いに隣り合う２つの磁石収容孔２の一方が設けられる位置（範囲）との間の最短距離Ｄ１と、ゲート痕部２２ａが設けられる位置と上記互いに隣り合う２つの磁石収容孔２の他方が設けられる位置（範囲）との間の最短距離Ｄ２とは、等しい。

また、ゲート痕部２２ａは、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２同士に挟まれる領域Ｓに対して径方向内側に設けられている。

ここで、接続部２２は、接続部２２の内周縁２２ｃから径方向内側に突出するように設けられる複数の突出部２２ｄと、複数の突出部２２ｄの外周側において複数の突出部２２ｄの各々と接続される環状部２２ｅと、を含む。ゲート痕部２２ａの一部は、複数の突出部２２ｄの各々に設けられている。具体的には、複数のゲート痕部２２ａの各々は、突出部２２ｄと、環状に形成される環状部２２ｅとに跨るように設けられている。なお、突出部２２ｄは、軸方向の一方側（Ｚ１方向側）から見て、径方向内側に凸の半円形状を有する。

また、本実施形態では、接続部２２は、軸方向の一方側（Ｚ１方向側）から見て、周方向（Ｃ方向）に互いに隣り合う磁石収容孔２の各々の、径方向外側（Ｒ２側）の端部である磁石孔外端部２ａの一部（後述する端部２ｂ）を覆わずに磁石孔外端部２ａ以外の部分を覆うように設けられている。具体的には、接続部２２は、磁石孔外端部２ａ以外の部分を覆うとともに、磁石孔外端部２ａのうち、周方向両側の端部２ｂを覆わずに周方向両側の端部２ｂ同士の間の部分２ｃを覆うように設けられている。なお、磁石孔外端部２ａ、端部２ｂ、および部分２ｃの各々は、軸方向の一方側から見て、磁石収容孔２内の領域を意味する。

接続部２２は、接続部２２の外周縁２２ｆにおいて、周方向（Ｃ方向）に互いに隣り合う磁石収容孔２の間の位置に対応する部分が径方向内側に窪んでいる。これにより、接続部２２には、凹状部２２ｇが設けられている。接続部２２は、凹状部２２ｇが径方向内側に窪むように設けられていることによって、磁石孔外端部２ａの両側の端部２ｂを覆わないように設けられている。

また、磁石孔外端部２ａのうちの接続部２２に覆われない上記一部（端部２ｂ）は、磁石収容孔２に設けられる磁気的空隙部２ｄのうち、ロータコア１０の外縁部１６との間の距離Ｄ３が最小となる部分２ｅを含む。なお、部分２ｅとは、端部２ｂの径方向外側の外周縁上の一部を意味する。また、磁石収容孔２（磁気的空隙部２ｄ）のうち接続部２２に覆われていない部分に充填されている充填部２１は、露出している。

また、本実施形態では、図５に示すように、充填部２１のうち、永久磁石１の軸方向の一方側（Ｚ１方向側）の端部１ａよりも軸方向の一方側に設けられる部分２１ａの軸方向（Ｚ方向）における厚みｔ１（永久磁石１の端部１ａとロータコア１０の端面１１との間の軸方向における距離、たとえば約０．１～０．２ｍｍ）は、接続部２２の軸方向における厚みｔ２（たとえば約１ｍｍ）よりも小さい。また、部分２１ａの厚みｔ１は、接続部２３の軸方向における厚みｔ３（たとえば約１ｍｍ）よりも小さい。なお、接続部２２の厚みｔ２と接続部２３の厚みｔ３とは、互いに等しい。

また、部分２１ａの厚みｔ１は、電磁鋼板１０ａの軸方向（Ｚ方向）の厚みｔ４（たとえば約０．５ｍｍ）、および、電磁鋼板１０ｂの軸方向（Ｚ方向）の厚みｔ５（たとえば約０．５ｍｍ）の各々よりも小さい。なお、電磁鋼板１０ａの厚みｔ４と、電磁鋼板１０ｂの厚みｔ５とは、互いに等しい。

また、充填部２１のうち、永久磁石１の軸方向の他方側（Ｚ２方向側）の端部１ｂよりも軸方向の他方側に設けられる部分２１ｂの軸方向（Ｚ方向）における厚みｔ６（永久磁石１の端部１ｂとロータコア１０の端面１２との間の軸方向における距離、たとえば約０．１～０．２ｍｍ）は、接続部２２の厚みｔ２、接続部２３の厚みｔ３、電磁鋼板１０ａの厚みｔ４、および、電磁鋼板１０ｂの厚みｔ５の各々よりも小さい。上記の厚みｔ１～ｔ６同士の互いの関係は、上記の関係に限られるものではなく、適宜変更することが可能である。

図１に示すように、ロータコア１０は、樹脂部２０の成型時においてロータコア１０の軸方向の一方側（Ｚ１方向側）に配置されるとともに樹脂の注入口３１を含む上型３０（図４参照）と係合し、注入口３１に対応するゲート痕部２２ａを位置決めする位置決め部１７ａを含む。位置決め部１７ａは、ロータコア１０の内周縁１７において、径方向外側に窪む凹部により構成されている。位置決め部１７ａは、ロータコア１０の内周縁１７において、ロータコア１０の回転中心Ｏ（図１参照）を中心に等角度間隔（９０度間隔）で４つ設けられている。

図４に示すように、位置決め部１７ａは、複数の電磁鋼板１０ｂの上部に配置される複数の電磁鋼板１０ａの各々に設けられる切り欠き部１７ｂがＺ方向に積み重ねられることによって形成されている。なお、図４では、簡略化のため、電磁鋼板同士の間の境界線の図示が省略されている。

また、上型３０には、上型３０の下面３０ａ（図５参照）から突出し、対応する位置決め部１７ａに係合される係合部３２が設けられている。

図１および図４～図６を参照して、ロータ１００の製造方法について説明する。

まず、図６に示すように、ステップＳ１において、ロータコア１０を形成する工程が行われる。具体的には、複数の電磁鋼板１０ａ（図５参照）と複数の電磁鋼板１０ｂ（図５参照）とを積層することにより、ロータコア１０が形成される。詳細には、複数の電磁鋼板１０ａの上部に複数の電磁鋼板１０ｂを積層し、さらに複数の電磁鋼板１０ｂの上部に複数の電磁鋼板１０ａを積層することにより、ロータコア１０が形成される。

次に、ステップＳ２において、永久磁石１を磁石収容孔２に配置する工程が行われる。具体的には、複数の磁石収容孔２の各々に永久磁石１が軸方向に挿入されることにより、磁石収容孔２に永久磁石１が配置（収容）される。

次に、ステップＳ３において、上型３０、下型４０、およびピン部材５０（図５参照）をセットする工程が行われる。具体的には、ステップＳ３では、ロータコア１０の軸方向の一方側（Ｚ１方向側）に上型３０が配置される。具体的には、上型３０は、ロータコア１０の上方側に配置される。詳細には、上型３０は、ロータコア１０の端面１１に載置（図４および図５参照）される。この際、上型３０の４つの係合部３２の各々がロータコア１０の対応する位置決め部１７ａに係合されることにより、上型３０の注入口３１が位置決めされる。

また、ステップＳ３では、ロータコア１０は、下型４０により軸方向の他方側（Ｚ２方向側、下方側）から支持される。これにより、ロータコア１０は、上型３０および下型４０により上下方向（Ｚ方向）に挟まれる。

また、ステップＳ３では、複数の磁石収容孔２の各々に収容された永久磁石１に軸方向の他方側（下方側）からピン部材５０を接触させることによって、ピン部材５０により永久磁石１が下方側から支持される。ピン部材５０は、下型４０の孔部４０ａ（図５参照）を貫通することによって、永久磁石１の端部１ｂに当接される。ピン部材５０は、ロータコア１０が下型４０に載置（支持）された後に孔部４０ａを介して永久磁石１に接触される。なお、ピン部材５０が予め下型４０の孔部４０ａに配置された状態で、ロータコア１０を下型４０に載置させてもよい。

次に、ステップＳ４において、樹脂部２０を形成する工程が行われる。具体的には、ステップＳ４では、永久磁石１がピン部材５０により軸方向の他方側（Ｚ２方向側、下方側）から支持された状態で、上型３０により、軸方向の一方側（Ｚ１方向側、上方側）から樹脂を注入することによって、複数の磁石収容孔２の各々に充填される充填部２１、接続部２２、および接続部２３を含む樹脂部２０が形成される。

上型３０には、樹脂が導入される１つの導入流路３３（図４参照）と、導入流路３３から複数の注入口３１の各々に向かって枝分かれしている複数の（８つの）分岐流路３４（図４参照）と、接続部２２に対応する形状の空洞部３５（図５参照）と、が設けられている。８つの分岐流路３４は、上方側（Ｚ１方向側）から見て、導入流路３３から放射状に延びるように設けられている。複数の（８つの）磁石収容孔２の各々には、導入流路３３から対応する分岐流路３４に流入された樹脂が注入される。これにより、複数の（８つの）磁石収容孔２には、各注入口３１から同時に樹脂が注入される。そして、複数の磁石収容孔２の各々と後述の下型４０の空洞部４１（図５参照）とに樹脂が充填された後、上型３０の空洞部３５が樹脂により満たされる。なお、空洞部３５の下部は、樹脂を下方（磁石収容孔２側）に流すために開放されている。

下型４０には、接続部２３に対応する形状の空洞部４１が設けられている。磁石収容孔２を流通した樹脂は、空洞部４１に流れ込む。なお、空洞部４１の上部は、樹脂を流入させるために開放されている。

ここで、本実施形態では、樹脂部２０を形成する工程（Ｓ４）は、軸方向において、磁石収容孔２とは重ならない位置に樹脂を注入することによって、樹脂部２０を形成する工程を含む。具体的には、周方向に互いに隣接する磁石収容孔２同士の中央部に対応する周方向の位置に樹脂が注入される。これにより、１つの注入口３１から射出された樹脂は、上型３０の空洞部３５を介して、上記互いに隣接する２つの磁石収容孔２の各々に向かって分散される。その結果、１つの注入口３１から射出される樹脂により上記互いに隣接する２つの磁石収容孔２に樹脂が注入される。

また、樹脂が注入される際、ロータコア１０の端面１１の全面は、上型３０により上方側（Ｚ１方向側）から押圧されている。ここで、接続部２２に径方向内側に窪む凹状部２２ｇが形成されるように上型３０の空洞部３５が形成されているということは、上型３０の下面３０ａのうち凹状部２２ｇに対応する部分は径方向内側に向かって凸状に形成されている。これにより、ロータコア１０の端面１１のうち凹状部２２ｇよりも径方向外側にうおいて、比較的広い領域を上型３０の下面３０ａ（図５参照）により押圧することが可能である。その結果、上型３０による押圧力（摩擦力）によって、ロータコア１０のうち凹状部２２ｇよりも径方向外側の部分が（水平方向に）変形するのを抑制することが可能である。

また、上型３０の空洞部３５、磁石収容孔２、および下型４０の空洞部４１に充填された樹脂がそれぞれ硬化されることにより、接続部２２、充填部２１および接続部２３が形成される。

そして、ステップＳ５において、上型３０、下型４０、およびピン部材５０を退避する工程が行われる。上型３０がロータコア１０から退避されることにより、周方向に互いに隣接する磁石収容孔２同士の中央部に対応する周方向の位置にゲート痕部２２ａ（図１参照）が形成される。また、ピン部材５０がロータコア１０から退避されることにより、接続部２３に、ピン部材５０に対応する孔部２３ａが形成される。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、樹脂部２０は、軸方向において、磁石収容孔２とは重ならない位置に設けられ、樹脂部２０の成型時における樹脂の注入口３１に対応するゲート痕部２２ａを含む。すなわち、軸方向において磁石収容孔２と重ならない位置に注入口３１を配置した状態で樹脂の注入が行われる。これにより、軸方向において磁石収容孔２と重なる位置に樹脂の注入口３１を配置した状態で樹脂の注入が行われる場合に比べて、注入口３１から射出される樹脂が磁石収容孔２に直接的に（直線的な経路で）注入されるのを抑制することができる。その結果、磁石収容孔２にかかる樹脂の圧力を低減することができる。これにより、樹脂の注入時に磁石収容孔２にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコア１０が変形するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ゲート痕部２２ａは、接続部２２の軸方向の一方側の端部２２ｂにおいて、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２同士の間の位置に対応する周方向の位置に設けられている。これにより、注入口３１から射出される樹脂が周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２に分散されるので、樹脂の注入時に磁石収容孔２にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコア１０が変形するのをより確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、接続部２２は、軸方向の一方側から見て、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２の各々の、径方向外側の端部である磁石孔外端部２ａの一部を覆わずに磁石孔外端部２ａ以外の部分を覆うように設けられている。ここで、接続部２２に覆われない磁石収容孔２の一部（端部２ｂ）は、樹脂成型時において樹脂を注入する上型３０によって軸方向の一方側から塞がれている。その結果、樹脂成型時において、上記一部（端部２ｂ）を塞ぐように設けられる上型３０の部分により、上型３０内の樹脂が磁石収容孔２の上記一部（端部２ｂ）に直接的に射出されるのを抑制することができる。その結果、磁石収容孔２の上記一部（端部２ｂ）が樹脂の圧力により変形するのを抑制することができる。また、磁石収容孔２がロータコア１０の径方向外側に配置される場合、磁石孔外端部２ａよりも径方向外側の部分（径方向外側部分１３）は、径方向の厚みが比較的小さいため、機械的強度が比較的小さい。したがって、接続部２２が磁石収容孔２の磁石孔外端部２ａの一部（端部２ｂ）を覆わないことによって、ロータコア１０のうち機械的強度が比較的小さい部分（径方向外側部分１３）にかかる樹脂の圧力を小さくすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、充填部２１のうち、永久磁石１の軸方向の一方側の端部１ａよりも軸方向の一方側に設けられる部分２１ａの軸方向における厚みｔ１は、接続部２２の軸方向における厚みｔ２よりも小さい。これにより、充填部２１の部分２１ａの軸方向における厚みｔ１が接続部２２の軸方向における厚みｔ２以上である場合に比べて、充填部２１の部分２１ａの体積を小さくすることができる。その結果、充填部２１の部分２１ａに対応する磁石収容孔２の空間に注入される樹脂の量を低減することができるので、磁石収容孔２の上記空間に対応するロータコア１０の部分にかかる樹脂の圧力を小さくすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂部２０を形成する工程は、軸方向において、磁石収容孔２と重ならない位置に上型３０の注入口３１を配置した状態で樹脂を注入することによって、樹脂部２０を形成する工程を含む。これにより、軸方向において磁石収容孔２と重なる位置に注入口３１を配置した状態で樹脂を注入する場合に比べて、上型３０から射出される樹脂が磁石収容孔２に直接的に（直線的な経路で）注入されるのを抑制することができる。その結果、磁石収容孔２にかかる樹脂の圧力を低減することができる。これにより、樹脂の注入時に磁石収容孔２にかかる樹脂の圧力が大きくなることに起因してロータコア１０が変形するのを抑制することが可能なロータ１００の製造方法を提供することができる。

また、軸方向の他方側からピン部材５０により永久磁石１が支持された状態で樹脂の注入が行われる。これにより、ピン部材５０の位置を調整することにより永久磁石１の位置を容易に調整することができるので、磁石収容孔２のうち永久磁石１の軸方向の一方側の空間を容易に小さくすることができる。その結果、上記空間内に注入される樹脂の体積を容易に小さくすることができるので、永久磁石１の軸方向の一方側に対応するロータコア１０の部分にかかる樹脂の圧力を小さくすることができる。その結果、ロータコア１０が変形するのをより容易に抑制することができる。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、ゲート痕部２２ａが、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２同士の間の位置に対応する周方向の位置に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ゲート痕部２２ａが、複数の磁石収容孔２の各々に対して径方向の一方側にずれた位置に設けられていてもよい。この場合、接続部２２がロータコア１０の端面１１に設けられていなくてもよい。

また、上記実施形態では、ゲート痕部２２ａが、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２同士の中央部に対応する周方向の位置に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ゲート痕部２２ａが、周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２同士の間において、いずれかの磁石収容孔２に寄った位置に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、接続部２２が磁石収容孔２の磁石孔外端部２ａの一部を覆わない例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、接続部２２が磁石収容孔２の磁石孔外端部２ａの全体を覆わないように設けられていてもよい。また、接続部２２が磁石収容孔２の磁石孔外端部２ａの全体を覆っていてもよい。

また、上記実施形態では、充填部２１の部分２１ａの軸方向における厚みｔ１が接続部２２の軸方向における厚みｔ２よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、厚みｔ１が厚みｔ２以上であってもよい。また、厚みｔ１が、厚みｔ２よりも小さく、かつ、電磁鋼板１０ａの厚みｔ４（電磁鋼板１０ｂの厚みｔ５）よりも大きくてもよい。

また、上記実施形態では、ゲート痕部２２ａが周方向に互いに隣り合う磁石収容孔２同士に挟まれる領域Ｓに対して径方向内側に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。ゲート痕部２２ａが領域Ｓに対して径方向外側に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、ピン部材５０により下方側から永久磁石１を支持した状態で上方側から樹脂を注入する例を示したが、本発明はこれに限られない。ピン部材５０を永久磁石１の上方側に配置することにより永久磁石１の上方側への移動を規制した状態で、下方側から樹脂を注入してもよい。

また、上記実施形態では、８つの磁石収容孔２が互いに間隔を隔てて周状に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｖ字状に配置された２つの磁石収容孔を含む磁極が、互いに間隔を隔てて周状に設けられていてもよい。この場合、ゲート痕部は、Ｖ字状に配置される２つの磁石収容孔同士の間の位置に対応する周方向の位置（中央部）に配置されるのが好ましい。

１ 永久磁石
１ａ 端部（永久磁石の一方側の端部）
２ 磁石収容孔
２ａ 磁石孔外端部
１０ ロータコア
１１ 端面（第１端面）
２０ 樹脂部
２１ 充填部
２１ａ 部分（充填部の永久磁石よりも一方側の部分）
２２ 接続部
２２ｂ 端部（接続部の端部）
２２ａ ゲート痕部
３１ 注入口
５０ ピン部材
１００ ロータ
ｔ１ 厚み（充填部の永久磁石よりも一方側の部分の厚み）
ｔ２ 厚み（接続部の厚み）

Claims (5)

1. 軸方向に沿って延びるように設けられるとともに周状に互いに間隔を隔てて配置される複数の磁石収容孔を含むロータコアと、
   前記複数の磁石収容孔の各々に収容される永久磁石と、
   前記複数の磁石収容孔の各々に樹脂が充填されることにより形成される充填部を含む樹脂部と、を備え、
   前記樹脂部は、前記軸方向において、前記磁石収容孔と重ならない位置に設けられ、前記樹脂部の成型時における樹脂の注入口に対応するゲート痕部を含む、ロータ。
2. 前記樹脂部は、前記ロータコアの周方向において互いに隣り合う前記磁石収容孔に充填される前記充填部同士を、前記ロータコアの前記軸方向の一方側の第１端面において接続する樹脂により形成される接続部を含み、
   前記ゲート痕部は、前記接続部の前記軸方向の一方側の端部において、前記周方向に互いに隣り合う前記磁石収容孔同士の間の位置に対応する前記周方向の位置に設けられている、請求項１に記載のロータ。
3. 前記接続部は、前記軸方向の一方側から見て、前記周方向に互いに隣り合う前記磁石収容孔の各々の、径方向外側の端部である磁石孔外端部の少なくとも一部を覆わずに前記磁石孔外端部以外の部分を覆うように設けられている、請求項２に記載のロータ。
4. 前記磁石収容孔内における前記充填部のうち、前記永久磁石の前記軸方向の一方側の端部よりも前記軸方向の一方側に設けられる部分の前記軸方向における厚みは、前記磁石収容孔の軸方向外側に設けられる前記接続部の前記軸方向における厚みよりも小さい、請求項２または３に記載のロータ。
5. 軸方向に沿って延びるように設けられるとともに周状に互いに間隔を隔てて配置される複数の磁石収容孔を含むロータコアと、前記複数の磁石収容孔の各々に収容される永久磁石と、を備えるロータの製造方法であって、
   前記ロータコアの前記軸方向の一方側に、樹脂の注入口を含む上型を配置する工程と、
   前記複数の磁石収容孔の各々に収容された前記永久磁石に前記軸方向の他方側からピン部材を接触させることによって、前記ピン部材により前記永久磁石を支持する工程と、
   前記永久磁石が前記ピン部材により前記軸方向の他方側から支持された状態で、前記上型により、前記軸方向の一方側から樹脂を注入することによって、前記複数の磁石収容孔の各々に充填される充填部を含む樹脂部を形成する工程と、を備え、
   前記樹脂部を形成する工程は、前記軸方向において、前記磁石収容孔と重ならない位置に前記上型の前記注入口を配置した状態で樹脂を注入することによって、前記樹脂部を形成する工程を含む、ロータの製造方法。
   

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