JP4545475B2

JP4545475B2 - 回転子

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Publication number: JP4545475B2
Application number: JP2004109749A
Authority: JP
Inventors: 智也宮村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2024-04-02
Also published as: JP2005295732A

Description

本発明は、永久磁石式モータの回転子に関する。

従来、例えば回転子の外周部に設けられた磁石装着孔に永久磁石を装着して固定する場合、例えば稀土類磁石等のように焼結体からなり、脆性を有する永久磁石では、圧入して装着することは困難であることから、磁石装着孔の寸法が永久磁石の寸法よりも大きくなるように所定のクリアランスを設け、このクリアランス分の隙間を埋めるようにして接着剤等を充填する方法が知られている。
ところで、回転子の静止状態において磁石装着孔に装着された永久磁石は、回転子の径方向に対して相対的に磁性材料の量が多い内周側にずれた位置に位置決めされる。しかしながら、回転子が回転すると永久磁石に遠心力が作用して、永久磁石が回転子の外周側へ変位しようとする。これにより、回転子の静止状態において永久磁石の外周面と磁石装着孔の外周面との間に設けられた相対的に大きな隙間に接着剤が充填されている場合には、この接着剤が固化して形成された接着層に永久磁石の遠心力に伴う過剰な圧力が作用して、接着層の圧壊等の不具合が生じる虞がある。例えば接着層が破損すると、回転子の回転に伴い磁石装着孔内で永久磁石が変位し、振動や騒音が増大すると共に、回転子本体に衝撃荷重が作用して疲労強度が低下してしまうという問題が生じる。
このような問題に対して、例えば磁石装着孔内に充填した接着剤が硬化するより以前のタイミングで回転子を回転させ、磁石装着孔内の永久磁石に回転に伴う遠心力等を作用させて所定位置に位置決めする方法（例えば、特許文献１参照）が知られている。
特開２０００−３１６２４３号公報

しかしながら、上記従来技術に係る磁石位置決め方法では、硬化前の接着剤にも回転に伴う遠心力等が作用することで接着剤が磁石装着孔内から外部に漏れ出てしまったり、複数の積層鋼板からなる回転子においては磁石装着孔内に充填された接着剤が積層鋼板間に浸透してしまい、接着剤によって永久磁石を磁石装着孔内に固定することが困難になるという問題が生じる。
特に、積層鋼板からなる回転子において接着剤が積層鋼板間に浸透する場合には、磁石装着孔内へ接着剤を充填する際に必要となる充填量を適切に把握することが困難となり、充填終了直後の初期状態からの経時変化として磁石装着孔と永久磁石との間に隙間が生じてしまう虞があることに加えて、例えば回転子を分解して再利用する場合等において積層鋼板の積層状態を解消して分解することが困難となる虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、回転子に磁石を固定する際に用いる樹脂の必要量を適切に把握しつつ、磁石を回転子の所定位置に容易に位置決めすると共に、回転子の分解に要する手間を省くことが可能な回転子を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の回転子は、回転子本体（例えば、後述する実施の形態でのヨーク１２）に設けられた磁石装着部（例えば、後述する実施の形態での磁石装着部１３）に磁石（例えば、後述する実施の形態での磁石１４）が装着されてなる回転子であって、前記磁石装着部の内面と前記磁石の表面との間に、内部に樹脂（例えば、後述する実施の形態での樹脂２２ａ）が充填されることにより前記磁石を前記磁石装着部の内面に向い押圧する第１樹脂保持バック（例えば、後述する実施の形態での樹脂保持バック２２）を備え、前記第１樹脂保持バックは、予めガイド部に接合されており、前記ガイド部と共に前記磁石装着部内に挿入され、かつ、位置決めされた前記磁石の表面と前記磁石装着部の内面との間の空間部と同等の形状に変形可能であり、かつ、前記磁石の両側面および内周面と、前記磁石装着部の周方向両内面および内周側内面との間に形成される隙間の形状と同等である。

上記の回転子によれば、第１樹脂保持バックは、予めガイド部に接合されていることにより、ガイド部と共に磁石装着部内に挿入されることから、第１樹脂保持バックを磁石装着部内に容易に挿入することができる。さらに、例えば第１樹脂保持バックを磁石の内周面と磁石装着部の内周側内面との間に配置することによって磁石を磁石装着部内の外周側にずれた所定の位置に容易に位置決めして固定することができ、回転子の回転時において外周側へ変位しようとする磁石に対して所望の機械的強度を確保することができ、振動や騒音の発生および疲労強度の低下を抑制することができる。
しかも、磁石を磁石装着部内に固定する樹脂は第１樹脂保持バック内に保持されることから、第１樹脂保持バック内に樹脂を充填する際には、磁石と磁石装着部との間の隙間を埋めるために必要とされるだけの適切な量の樹脂を第１樹脂保持バック内に充填するだけで済み、例えば回転子本体が複数の電磁鋼板が積層されてなる積層鋼板により形成される場合に硬化以前の樹脂が積層鋼板間に浸透してしまったり、例えば硬化以前の樹脂が磁石装着部内から流出してしまう等の不具合が生じることを防止することができる。
また、例えば回転子を分解して、回転子を構成する各部材を再利用する場合等においては、単に第１樹脂保持バックを磁石装着部から取り外すだけの単純な工程のみで、磁石を固定するための樹脂を回転子本体から分離することができ、回転子を構成する各部材を容易に再利用することができる。
さらに、上記の回転子によれば、第１樹脂保持バックは、例えば、予め、位置決めされた磁石の表面と磁石装着部の内面との間に形成される空間部と同等の形状を備え、磁石装着部内に挿入される際には、この挿入に適した形状に変形させられたり、例えば、可逆的あるいは不可逆的に弾性変形可能に形成されて、内部に樹脂が注入されることに伴って膨張しつつ、磁石の表面と磁石装着部の内面との間の空間部を埋めるようにして変形させられる。これにより、内部に樹脂を充填するだけの単純な工程によって、磁石の表面と磁石装着部の内面との間の空間部を埋めるようにして第１樹脂保持バックを装着することができる。
さらに、上記の回転子によれば、振動や騒音の発生を抑制することができる。

さらに、請求項２に記載の発明の回転子では、前記第１樹脂保持バックは、前記磁石装着部内において前記磁石よりも内周側にずれた位置に配置され、さらに、前記磁石の外周面と前記磁石装着部の外周側内面との間に配置された第２樹脂保持バックを備える。

上記の回転子によれば、磁石装着部の外周側内面上に積層段差が形成されている場合であっても、この積層段差に直接に磁石の外周面が当接することで振動や騒音等が生じることを防止することができる。

また、請求項３に記載の発明の回転子は、回転子本体（例えば、後述する実施の形態でのヨーク１２）に設けられた磁石装着部（例えば、後述する実施の形態での磁石装着部１３）に磁石（例えば、後述する実施の形態での磁石１４）が装着されてなる回転子であって、前記磁石装着部の内面と前記磁石の表面との間に、内部に樹脂（例えば、後述する実施の形態での樹脂２２ａ）が充填されることにより前記磁石を前記磁石装着部の内面に向い押圧する第１樹脂保持バック（例えば、後述する実施の形態での樹脂保持バック２２）を備え、前記第１樹脂保持バックは、予めガイド部に接合されており、前記ガイド部と共に前記磁石装着部内に挿入され、かつ、位置決めされた前記磁石の表面と前記磁石装着部の内面との間の空間部と同等の形状に変形可能であり、かつ、前記磁石装着部内において前記磁石よりも内周側にずれた位置に配置され、さらに、前記磁石の外周面と前記磁石装着部の外周側内面との間に配置された第２樹脂保持バックを備える。

上記の回転子によれば、第１樹脂保持バックは、予めガイド部に接合されていることにより、ガイド部と共に磁石装着部内に挿入されることから、第１樹脂保持バックを磁石装着部内に容易に挿入することができる。さらに、例えば第１樹脂保持バックを磁石の内周面と磁石装着部の内周側内面との間に配置することによって磁石を磁石装着部内の外周側にずれた所定の位置に容易に位置決めして固定することができ、回転子の回転時において外周側へ変位しようとする磁石に対して所望の機械的強度を確保することができ、振動や騒音の発生および疲労強度の低下を抑制することができる。
しかも、磁石を磁石装着部内に固定する樹脂は第１樹脂保持バック内に保持されることから、第１樹脂保持バック内に樹脂を充填する際には、磁石と磁石装着部との間の隙間を埋めるために必要とされるだけの適切な量の樹脂を第１樹脂保持バック内に充填するだけで済み、例えば回転子本体が複数の電磁鋼板が積層されてなる積層鋼板により形成される場合に硬化以前の樹脂が積層鋼板間に浸透してしまったり、例えば硬化以前の樹脂が磁石装着部内から流出してしまう等の不具合が生じることを防止することができる。
また、例えば回転子を分解して、回転子を構成する各部材を再利用する場合等においては、単に第１樹脂保持バックを磁石装着部から取り外すだけの単純な工程のみで、磁石を固定するための樹脂を回転子本体から分離することができ、回転子を構成する各部材を容易に再利用することができる。
さらに、上記の回転子によれば、第１樹脂保持バックは、例えば、予め、位置決めされた磁石の表面と磁石装着部の内面との間に形成される空間部と同等の形状を備え、磁石装着部内に挿入される際には、この挿入に適した形状に変形させられたり、例えば、可逆的あるいは不可逆的に弾性変形可能に形成されて、内部に樹脂が注入されることに伴って膨張しつつ、磁石の表面と磁石装着部の内面との間の空間部を埋めるようにして変形させられる。これにより、内部に樹脂を充填するだけの単純な工程によって、磁石の表面と磁石装着部の内面との間の空間部を埋めるようにして第１樹脂保持バックを装着することができる。
さらに、上記の回転子によれば、磁石装着部の外周側内面上に積層段差が形成されている場合であっても、この積層段差に直接に磁石の外周面が当接することで振動や騒音等が生じることを防止することができる。

さらに、請求項４に記載の発明の回転子では、前記第２樹脂保持バックは前記第１樹脂保持バックよりも薄い。

さらに、請求項５に記載の発明の回転子では、前記ガイド部は前記磁石である。

上記の回転子によれば、一体化された第１樹脂保持バックと磁石とを磁石装着部内に挿入することができる。
さらに、請求項６に記載の発明の回転子では、前記第１樹脂保持バックは、内部に前記樹脂が充填された以後において前記樹脂と一体化する材料により形成される。

請求項１に記載の発明の回転子によれば、第１樹脂保持バックは、予めガイド部に接合されていることにより、ガイド部と共に磁石装着部内に挿入されることから、第１樹脂保持バックを磁石装着部内に容易に挿入することができる。さらに、第１樹脂保持バックによって磁石を磁石装着部内の外周側にずれた所定の位置に容易に位置決めして固定することができ、回転子の回転時において外周側へ変位しようとする磁石に対して所望の機械的強度を確保することができ、振動や騒音の発生および疲労強度の低下を抑制することができる。しかも、磁石を磁石装着部内に固定する樹脂は第１樹脂保持バック内に保持されることから、第１樹脂保持バック内に樹脂を充填する際には、磁石と磁石装着部との間の隙間を埋めるために必要とされるだけの適切な量の樹脂を第１樹脂保持バック内に充填するだけで済み、例えば回転子本体が複数の電磁鋼板が積層されてなる積層鋼板により形成される場合に硬化以前の樹脂が積層鋼板間に浸透してしまったり、例えば硬化以前の樹脂が磁石装着部内から流出してしまう等の不具合が生じることを防止することができる。
また、例えば回転子を分解して、回転子を構成する各部材を再利用する場合等においては、単に第１樹脂保持バックを磁石装着部から取り外すだけの単純な工程のみで、磁石を固定するための樹脂を回転子本体から分離することができ、回転子を構成する各部材を容易に再利用することができる。
さらに、第１樹脂保持バックは、例えば、予め、位置決めされた磁石の表面と磁石装着部の内面との間に形成される空間部と同等の形状を備え、磁石装着部内に挿入される際には、この挿入に適した形状に変形させられたり、例えば、可逆的あるいは不可逆的に弾性変形可能に形成されて、内部に樹脂が注入されることに伴って膨張しつつ、磁石の表面と磁石装着部の内面との間の空間部を埋めるようにして変形させられる。これにより、内部に樹脂を充填するだけの単純な工程によって、磁石の表面と磁石装着部の内面との間の空間部を埋めるようにして第１樹脂保持バックを装着することができる。
さらに、振動や騒音の発生を抑制することができる。

さらに、請求項２に記載の発明の回転子によれば、磁石装着部の外周側内面上に積層段差が形成されている場合であっても、この積層段差に直接に磁石の外周面が当接することで振動や騒音等が生じることを防止することができる。

また、請求項３に記載の発明の回転子によれば、第１樹脂保持バックは、予めガイド部に接合されていることにより、ガイド部と共に磁石装着部内に挿入されることから、第１樹脂保持バックを磁石装着部内に容易に挿入することができる。さらに、第１樹脂保持バックによって磁石を磁石装着部内の外周側にずれた所定の位置に容易に位置決めして固定することができ、回転子の回転時において外周側へ変位しようとする磁石に対して所望の機械的強度を確保することができ、振動や騒音の発生および疲労強度の低下を抑制することができる。しかも、磁石を磁石装着部内に固定する樹脂は第１樹脂保持バック内に保持されることから、第１樹脂保持バック内に樹脂を充填する際には、磁石と磁石装着部との間の隙間を埋めるために必要とされるだけの適切な量の樹脂を第１樹脂保持バック内に充填するだけで済み、例えば回転子本体が複数の電磁鋼板が積層されてなる積層鋼板により形成される場合に硬化以前の樹脂が積層鋼板間に浸透してしまったり、例えば硬化以前の樹脂が磁石装着部内から流出してしまう等の不具合が生じることを防止することができる。
また、例えば回転子を分解して、回転子を構成する各部材を再利用する場合等においては、単に第１樹脂保持バックを磁石装着部から取り外すだけの単純な工程のみで、磁石を固定するための樹脂を回転子本体から分離することができ、回転子を構成する各部材を容易に再利用することができる。
さらに、第１樹脂保持バックは、例えば、予め、位置決めされた磁石の表面と磁石装着部の内面との間に形成される空間部と同等の形状を備え、磁石装着部内に挿入される際には、この挿入に適した形状に変形させられたり、例えば、可逆的あるいは不可逆的に弾性変形可能に形成されて、内部に樹脂が注入されることに伴って膨張しつつ、磁石の表面と磁石装着部の内面との間の空間部を埋めるようにして変形させられる。これにより、内部に樹脂を充填するだけの単純な工程によって、磁石の表面と磁石装着部の内面との間の空間部を埋めるようにして第１樹脂保持バックを装着することができる。
さらに、磁石装着部の外周側内面上に積層段差が形成されている場合であっても、この積層段差に直接に磁石の外周面が当接することで振動や騒音等が生じることを防止することができる。
さらに、請求項５に記載の発明の回転子によれば、一体化された第１樹脂保持バックと磁石とを磁石装着部内に挿入することができる。

以下、本発明の回転子および回転子の製造方法の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態に係る回転子１０は、例えば内燃機関と共に車両の駆動源とされるハイブリッド車両用電動機をなすブラシレスＤＣモータの回転子であって、このブラシレスＤＣモータは、回転子１０を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子巻線を具備する固定子を備えて構成されている。そして、例えば内燃機関とブラシレスＤＣモータとトランスミッションとを直列に直結した構造のパラレルハイブリッド車両において、内燃機関およびブラシレスＤＣモータの両方の駆動力は、トランスミッションを介して車両の駆動輪に伝達されるようになっている。

この回転子１０は、例えば図１に示すように、内燃機関のクランクシャフトおよびトランスミッションの入力軸に連結されてモータトルクを伝達するためのシャフト１１と、例えば珪素鋼板等の複数の電磁鋼板が積層されてなる略円筒状のヨーク１２と、ヨーク１２に設けられた複数の磁石装着部１３，…，１３に装着される複数の磁石１４，…，１４と、ヨーク１２の回転軸Ｏ方向の端面１２Ａ，１２Ｂを両側から挟み込むようにして配置された１対の略円環板状の端面板１５，１５と、略円環状のカラー１６とを備えて構成されている。

例えば鍛造により略円筒状に形成されたシャフト１１は、外周面１１Ａ上における回転軸Ｏ方向の一方の端部において一段拡径するようにして周方向に沿って外周面１１Ａ上から突出する突出部１１ａを備え、さらに、外周面１１Ａ上の周方向に沿った所定位置には回転軸Ｏ方向に伸びる複数（例えば２つ）の凹溝１１ｂ，１１ｂが形成され、各凹溝１１ｂは、外周面１１Ａ上およびシャフト１１の回転軸Ｏ方向の他方の端面１１Ｂ上において開口するように形成されている。

略円筒状のヨーク１２は、シャフト１１の外周面１１Ａの外径よりも僅かに小さな内径を有する内周面１２Ｃを備え、この内周面１２Ｃ上の周方向に沿った所定位置には回転軸Ｏ方向に伸びる複数（例えば２つ）の凸部１２ａ，１２ａが形成され、ヨーク１２の内周面１２Ｃがシャフト１１の外周面１１Ａに当接するようにしてヨーク１２を相対的にシャフト１１に装着する際に、ヨーク１２の凸部１２ａがシャフト１１の凹溝１１ｂに装着されることで、ヨーク１２とシャフト１１とが周方向の所定相対位置に位置決めされるようになっている。

ヨーク１２の外周部には周方向に所定間隔をおいて複数の磁石装着部１３，…，１３が設けられ、隣り合う磁石装着部１３，１３間においてヨーク１２の外周面１２Ｄ上には回転軸Ｏ方向に伸びる凹溝１２ｂが形成されている。
周方向の両側から凹溝１２ｂ，１２ｂにより挟み込まれる突極状に形成された各磁石装着部１３は、例えば図２に示すように、回転軸Ｏ方向に貫通する１対の磁石装着孔１３ａ，１３ａを備え、これら２つの磁石装着孔１３ａ，１３ａはセンターリブ１３ｂを介して周方向に隣り合うように配置されている。各磁石装着孔１３ａは回転軸線Ｏ方向に対する断面が略長方形状に形成され、各磁石装着孔１３ａの周方向および径方向の各寸法は、略長方形板状の磁石１４の幅寸法および厚さ寸法よりも所定寸法だけ大きく設定されている。

そして、各磁石装着孔１３ａ内に挿入された磁石１４は、磁石１４の外周面１４Ａと磁石装着孔１３ａの外周側内面１３Ａとが当接し、磁石１４の各両側面１４Ｂ，１４Ｃおよび内周面１４Ｄと、磁石装着孔１３ａの各周方向内面１３Ｂ，１３Ｃおよび内周側内面１３Ｄとの間に所定寸法の隙間２１が形成されるようにして位置決めされ、この隙間２１には、例えばシリコン樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂２２ａが内部に充填された樹脂保持バック２２が装着されている。
樹脂保持バック２２は、内部の樹脂２２ａが硬化することによって磁石１４と磁石装着孔１３ａとの間の隙間２１を埋めると共に、磁石１４を径方向の外周側に向かって押圧し、磁石１４の外周面１４Ａを磁石装着孔１３ａの外周側内面１３Ａに押圧固定する。

また、１対の磁石装着孔１３ａ，１３ａに装着される１対の磁石１４，１４は、厚さ方向（つまり回転子１２の径方向）に磁化され、互いに磁化方向が同方向となるように設定される。なお、周方向で隣り合う磁石装着部１３，１３に対して、各１対の磁石装着孔１３ａ，１３ａおよび１３ａ，１３ａに装着される各１対の磁石１４，１４および１４，１４は互いに磁化方向が異方向となるように設定される。すなわち外周側がＮ極とされた１対の磁石１４，１４が装着された磁石装着部１３には、外周側がＳ極とされた１対の磁石１４，１４が装着された磁石装着部１３が、凹溝１２ｂを介して周方向に隣接するようになっている。

略円環板状の端面板１５は、ヨーク１２の外径よりも僅かに小さな外径を有する外周面１５Ａおよび磁石装着孔１３ａの内周面よりも小さな径の内径を有する内周面１５Ｂを備え、ヨーク１２の端面１２Ａ，１２Ｂを両側から挟み込む１対の端面板１５，１５は、各磁石装着孔１３ａに装着された磁石１４の両端面に当接し、磁石１４が回転軸Ｏ方向に変位することを規制するようになっている。
なお、端面板１５の内周面１５Ｂは、シャフト１１の外周面１１Ａの外径と同等あるいは外周面１１Ａの外径よりも僅かに大きく、かつ、シャフト１１の外周面１１Ａ上に設けられた突出部１１ａの外径よりも小さい内径を有するように形成され、さらに、この内周面１５Ｂ上の周方向に沿った所定位置には回転軸Ｏ方向に伸びる複数（例えば２つ）の突部１５ａ，１５ａが形成されている。すなわち、端面板１５の内周面１５Ｂがシャフト１１の外周面１１Ａに対向するようにして端面板１５を相対的にシャフト１１に装着する際に、端面板１５の突部１５ａがシャフト１１の凹溝１１ｂに装着されることで、端面板１５とシャフト１１とが周方向の所定相対位置に位置決めされ、さらに、端面板１５がシャフト１１の突出部１１ａに当接することで、端面板１５がシャフト１１の回転軸Ｏ方向の一方の端部から抜けてしまうことを防止するようになっている。

略円環状のカラー１６は、シャフト１１の外周面１１Ａの外径よりも僅かに小さな内径を有する内周面１６Ａおよび端面板１５の内周面１５Ｂの内径よりも大きな外径を有する外周面１６Ｂを備え、複数の磁石１４，…，１４が装着されたヨーク１２および１対の端面板１５，１５が装着されたシャフト１１に対して、カラー１６の内周面１６Ａがシャフト１１の外周面１１Ａに当接するようにしてカラー１６を相対的にシャフト１１に装着することによって、カラー１６が端面板１５に当接し、端面板１５がシャフト１１の回転軸Ｏ方向の他方の端部から抜けてしまうことを防止するようになっている。

本実施の形態に係る回転子１０は上記構成を備えており、次に、この回転子１０の製造方法、特に、磁石１４を回転子１０に固定する方法について添付図面を参照しながら説明する。

先ず、図３に示すステップＳ０１においては、ロータシャフト１１に一方の端面板１５を装着し、さらに、ヨーク１２にロータシャフト１１を圧入するようにして、ロータシャフト１１にヨーク１２を装着する。
次に、ステップＳ０２においては、ヨーク１２の各磁石装着孔１３ａの一方の開口部が一方の端面板１５により閉塞された磁石装着孔１３ａに、未着磁の磁石１４と、樹脂２２ａを未注入の樹脂保持バック２２とを挿入する。なお、このとき、例えば図４（ａ）に示すように、樹脂保持バック２２を磁石１４よりも内周側にずれた位置に配置する。
次に、ステップＳ０３においては、樹脂保持バック２２内に所定量の樹脂２２ａを注入する。これにより、例えば図４（ｂ）に示すように、磁石１４と磁石装着孔１３ａとの間の隙間２１を埋めるようにして樹脂保持バック２２が変形し、磁石１４は、径方向の外周側に向かって押圧され、磁石１４の外周面１４Ａが磁石装着孔１３ａの外周側内面１３Ａに当接した状態で位置決めされる。

次に、ステップＳ０４においては、樹脂２２ａを所定温度まで加熱して硬化させ、磁石１４を、磁石１４の外周面１４Ａが磁石装着孔１３ａの外周側内面１３Ａに当接した状態で磁石装着孔１３ａ内に押圧固定する。
次に、ステップＳ０５においては、ヨーク１２の各磁石装着孔１３ａの他方の開口部から外部に突出する樹脂保持バック２２および硬化した樹脂２２ａの余剰分を削除する。
そして、ステップＳ０６においては、例えば図４（ｃ）に示すように、ロータシャフト１１に他方の端面板１５を装着し、ヨーク１２の各磁石装着孔１３ａの他方の開口部を他方の端面板１５により閉塞する。
次に、ステップＳ０７においては、カラー１６にロータシャフト１１を圧入するようにして、ロータシャフト１１にカラー１６を装着する。
そして、ステップＳ０８においては、例えばロータシャフト１１とヨーク１２と１対の端面板１５，１５とカラー１６との相対位置等の検査および修正を行う。
そして、ステップＳ０９においては、回転バランス等を調整する。
次に、ステップＳ１０においては、各磁石装着孔１３ａに装着された磁石１４に対して、ブラシレスＤＣモータの所望の運転特性を確保するために必要とされる所定の帯磁磁束が形成されるようにして、磁化方向を厚さ方向とし、適宜の着磁装置（図示略）により着磁を行い、一連の処理を終了する。

上述したように、本実施の形態による回転子の製造方法によれば、予め、磁石１４を各磁石装着孔１３ａ内の外周側にずれた所定の位置に容易に位置決めして固定することができ、回転子１０の回転時において外周側へ変位しようとする磁石１４に対して所望の機械的強度を確保することができ、振動や騒音の発生および回転子１０の疲労強度の低下を抑制することができる。
しかも、回転子１０を、例えばハイブリッド車両や燃料電池車両等の車両の駆動源とされる車両用電動機に具備した際に、車両の駆動源の使用環境や車両用電動機の運転状態等に応じて樹脂２２ａの熱変形が増大することを抑制するために、相対的に粘度が低い樹脂２２ａを採用した場合であっても、ヨーク１２を構成する複数の電磁鋼板が積層されてなる積層鋼板間に硬化以前の樹脂２２ａが浸透してしまうことを防止することができ、磁石１４と磁石装着孔１３ａとの間の隙間を埋めるために必要とされるだけの適切な量の樹脂２２ａを樹脂保持バック２２内に充填するだけで、磁石１４を適切に固定することができる。
また、例えば回転子１０を分解して、回転子１０を構成する各部材を再利用する場合等においては、単に樹脂保持バック２２を磁石装着孔１３ａ内から取り外すだけの単純な工程のみで、磁石１４を固定するための樹脂２２ａをヨーク１２から分離することができ、回転子１０を構成する各部材を容易に再利用することができる。

なお、上述した実施の形態においては、ステップＳ０２において、磁石装着孔１３ａに、未着磁の磁石１４と、樹脂２２ａを未注入の樹脂保持バック２２とを、互いに独立に挿入したが、これに限定されず、例えば図５に示す本実施形態の第１変形例のように、予め、樹脂保持バック２２を磁石１４の内周面１４Ｄに接合しておき、一体化された樹脂保持バック２２と磁石１４とを磁石装着孔１３ａ内に挿入してもよい。
また、例えば図６に示す本実施形態の第２変形例のように、予め、樹脂保持バック２２を、例えば板状等のガイド部材３１に接合しておき、ガイド部材３１と共に磁石装着孔１３ａ内に挿入してもよい。

また、上述した実施の形態においては、樹脂保持バック２２を伸縮可能に形成してもよい。
そして、この場合には、例えば樹脂保持バック２２に樹脂２２ａを注入して樹脂保持バック２２を膨張させることによって、樹脂保持バック２２を磁石装着孔１３ａ内に挿入してもよい。
この本実施形態の第３変形例においては、例えば図７に示すように、上述したステップＳ０１の実行後に、ステップＳ１１に進む。
そして、ステップＳ１１においては、ヨーク１２の各磁石装着孔１３ａの一方の開口部が一方の端面板１５により閉塞された磁石装着孔１３ａに未着磁の磁石１４を挿入する。
次に、ステップＳ１２においては、ヨーク１２の各磁石装着孔１３ａの他方の開口部に樹脂保持バック２２を配置し、樹脂保持バック２２内に樹脂２２ａを所定の注入圧力で注入して樹脂保持バック２２を膨張させることによって、樹脂保持バック２２を磁石１４の内周面１４Ｄと磁石装着孔１３ａの内周側内面１３Ｄとの間の隙間２１内に挿入する。そして、上述したステップＳ０４に進む。

また、上述した実施の形態においては、予め、樹脂保持バック２２の形状を、例えば、磁石装着孔１３ａに磁石１４が装着されて磁石１４の外周面１４Ａと磁石装着孔１３ａの外周側内面１３Ａとが当接した状態で磁石装着孔１３ａ内に形成される隙間２１、つまり図２に示すように、磁石１４の各両側面１４Ｂ，１４Ｃおよび内周面１４Ｄと、磁石装着孔１３ａの各周方向内面１３Ｂ，１３Ｃおよび内周側内面１３Ｄとの間に形成される隙間２１の形状と同等に形成してもよい。

また、上述した実施の形態においては、樹脂保持バック２２を磁石１４の各両側面１４Ｂ，１４Ｃおよび内周面１４Ｄと、磁石装着孔１３ａの各周方向内面１３Ｂ，１３Ｃおよび内周側内面１３Ｄとの間に形成される隙間２１に装着するとしたが、これに限定されず、さらに、樹脂２２ａが充填された状態で相対的に薄い樹脂保持バック２２を磁石１４の外周面１４Ａと磁石装着孔１３ａの外周側内面１３Ａとの間に装着してもよい。この場合には、複数の電磁鋼板が積層されてなるヨーク１２において、磁石装着孔１３ａの外周側内面１３Ａ上に積層段差が形成されている場合であっても、この積層段差に直接に磁石１４の外周面１４Ａが当接することで振動や騒音等が生じることを防止することができる。

また、上述した実施の形態においては、樹脂保持バック２２を、樹脂２２ａが充填された以後において樹脂２２ａと一体化する材料により形成してもよい。

また、上述した実施の形態においては、ヨーク１２を貫通する磁石装着孔１３ａ内に磁石１４を装着するとしたが、これに限定されず、例えばヨーク１２の外周面１２Ｄ上で開口する凹部に磁石１４が装着され、この凹部の開口部に磁石１４の外周面１４Ａに当接して磁石１４が外周側に変位することを規制する爪部が設けられていてもよい。

本発明の一実施形態に係る回転子の分解斜視図である。図１に示す磁石が装着されたヨークの要部平面図である。本発明の一実施形態に係る回転子の製造方法の各工程について示すフローチャートである。図４（ａ）〜（ｃ）は磁石装着孔内に樹脂保持バックを挿入し、樹脂保持バック内に樹脂を充填し、樹脂を硬化させて磁石を固定する各工程を模式的に示す図である。本実施形態の第１変形例において、磁石装着孔内に樹脂保持バックを挿入する工程を模式的に示す図である。本実施形態の第２変形例において、磁石装着孔内に樹脂保持バックを挿入する工程を模式的に示す図である。本実施形態の第３変形例に係る回転子の製造方法の各工程について示すフローチャートである。

符号の説明

１０回転子
１２ヨーク（回転子本体）
１３磁石装着部
１４磁石
２２樹脂保持バック
２２ａ樹脂

Claims

回転子本体に設けられた磁石装着部に磁石が装着されてなる回転子であって、
前記磁石装着部の内面と前記磁石の表面との間に、内部に樹脂が充填されることにより前記磁石を前記磁石装着部の内面に向い押圧する第１樹脂保持バックを備え、
前記第１樹脂保持バックは、予めガイド部に接合されており、前記ガイド部と共に前記磁石装着部内に挿入され、かつ、
位置決めされた前記磁石の表面と前記磁石装着部の内面との間の空間部と同等の形状に変形可能であり、かつ、
前記磁石の両側面および内周面と、前記磁石装着部の周方向両内面および内周側内面との間に形成される隙間の形状と同等であることを特徴とする回転子。
前記第１樹脂保持バックは、前記磁石装着部内において前記磁石よりも内周側にずれた位置に配置され、
さらに、前記磁石の外周面と前記磁石装着部の外周側内面との間に配置された第２樹脂保持バックを備えることを特徴とする請求項１に記載の回転子。
回転子本体に設けられた磁石装着部に磁石が装着されてなる回転子であって、
前記磁石装着部の内面と前記磁石の表面との間に、内部に樹脂が充填されることにより前記磁石を前記磁石装着部の内面に向い押圧する第１樹脂保持バックを備え、
前記第１樹脂保持バックは、予めガイド部に接合されており、前記ガイド部と共に前記磁石装着部内に挿入され、かつ、
位置決めされた前記磁石の表面と前記磁石装着部の内面との間の空間部と同等の形状に変形可能であり、かつ、
前記磁石装着部内において前記磁石よりも内周側にずれた位置に配置され、
さらに、前記磁石の外周面と前記磁石装着部の外周側内面との間に配置された第２樹脂保持バックを備えることを特徴とする回転子。
前記第２樹脂保持バックは前記第１樹脂保持バックよりも薄いことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の回転子。
前記ガイド部は前記磁石であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の回転子。
前記第１樹脂保持バックは、内部に前記樹脂が充填された以後において前記樹脂と一体化する材料により形成されることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の回転子。