JP6011693B1 - ロータの製造方法、及びロータ - Google Patents

Abstract

【課題】ボンド磁石の形成に際して、コア部材に作用する応力を低減する。【解決手段】キャビティ（43）内に磁場を発生する成形型（40）にボンド磁石用材料（26a）を射出して、該キャビティ（43）内にセットしたロータコア（21）の各磁石用スロット（24）の一端側の開口（24a）から該ボンド磁石用材料（26a）を注入する注入工程において、一端側の開口（24a）から該磁石用スロット（24）の他端側の開口（24b）を該ロータコア（21）の軸心（O）に沿って見通せる領域（A）に対応してゲート（48）が開口した成形型（40）を用いる。【選択図】図９

Description

本発明は、回転電気機械のロータの製造方法、及びロータに関するものである。

モータや発電機などの回転電気機械には、微小な粉状乃至粒状の磁石材料を樹脂（バインダー）と混合して固化させることにより形成された、いわゆるボンド磁石を有したロータを備えるものがある。そして、このような回転電気機械のなかには、電磁鋼板を打ち抜き加工して形成したコア部材を積層した積層コアをロータコアとして採用するとともに、コギングトルクを低減するために、積層コアにスキュー構造を採用したものがある（例えば特許文献１を参照）。

特許第３６１９８８５号公報

しかしながら、スキュー構造の積層コアにボンド磁石用材料を注入すると、コア部材に不要の応力が作用し、破損に繋がる場合がある。すなわち、スキュー構造の積層コアは、磁石用スロット内において、コア部材（電磁鋼板を打ち抜き加工して形成した部材）の積層面の一部が露出しているので、射出成形機によって磁石用スロットにボンド磁石用材料を注入すると、その露出面にボンド磁石用材料から不要な圧力が作用する可能性がある。

本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、ボンド磁石の形成に際してコア部材に作用する応力を低減することを目的としている。

上記の課題を解決するため、第１の発明は、
ボンド磁石（26）を収容する磁石用スロット（24）に対応した貫通孔（25）を有した円板状のコア部材（22）が複数積層されて円筒状に形成され、該コア部材（22）が積層位置に応じて周方向にずれたスキュー構造を有したロータコア（21）を備えたロータの製造方法において、
キャビティ（43）内に磁場を発生する成形型（40）にボンド磁石用材料（26a）を射出して、該キャビティ（43）内にセットした上記ロータコア（21）の各磁石用スロット（24）の一端側の開口（24a）から該ボンド磁石用材料（26a）を注入する注入工程を有し、
上記注入工程では、上記一端側の開口（24a）から該磁石用スロット（24）の他端側の開口（24b）を該ロータコア（21）の軸心（O）に沿って見通せる領域（A）に対応してゲート（48）が開口した上記成形型（40）を用いることを特徴とする。

この構成では、ロータコア（21）をスキュー構造としたことによってコア部材（22）の積層面（S）の一部が露出面（E）となるが、上記領域（A）に対応してゲート（48）を設けた成形型（40）を用いることによって、成形型（40）内に射出された直後のボンド磁石用材料（26a）が露出面（E）にぶつかり難くなる。

また、第２の発明は、第１の発明において、
上記注入工程では、上記領域（A）の中心（Ca）に上記ゲート（48）が開口した上記成形型（40）を用いることを特徴とする。

この構成では、ゲート（48）に対向する露出面（E）の面積が確実に低減する。したがって、射出された直後のボンド磁石用材料（26a）が露出面（E）に、より、ぶつかり難くなる。

また、第３の発明は、第１の発明において、
上記注入工程では、上記領域（A）の中心（Ca）から、上記磁石用スロット（24）における上記ボンド磁石用材料（26a）を注入する側の開口（24a）の中心（Cs）の方向にずれた位置に、上記ゲート（48）が開口した上記成形型（40）を用いることを特徴とする。

この構成では、ゲート（48）から射出されたボンド磁石用材料（26a）は、射出方向に対して直交する方向における広がりの偏りが小さくなる。

また、第４の発明は、第１から第３の発明の何れかにおいて、
上記ボンド磁石用材料（26a）は、ポリフェニレンサルファイドを磁性材料のバインダとすることを特徴とする。

また、第５の発明は、
ボンド磁石（26）を有したロータにおいて、
上記ボンド磁石（26）を収容する磁石用スロット（24）に対応した貫通孔（25）が形成された円板状のコア部材（22）が複数積層されて円筒状に形成され、該コア部材（22）が積層位置に応じて周方向にずれたスキュー構造を有したロータコア（21）を備え、
上記ボンド磁石（26）の端面には、上記ロータコア（21）における該端面の側の磁石用スロット（24）の開口（24a）から他端側の開口（24b）を該ロータコア（21）の軸心（O）に沿って見通せる領域（A）に対応した範囲内にボンド磁石用材料（26a）を注入したゲートマーク（27）が形成されていることを特徴とする。

第１の発明によれば、ボンド磁石（26）の形成に際してコア部材（22）に作用する応力を低減することが可能になる。

また、第２の発明によれば、ボンド磁石の形成に際してコア部材に作用する応力をより効果的に低減することが可能になる。

また、第３の発明によれば、射出方向に対して直交する方向におけるボンド磁石用材料の広がりの偏りが小さくなるので、磁場配向率の向上を期待できる。

図１は、本発明の実施形態１に係るロータの製造方法を適用した回転電気機械の一例である電動機を示す。 図２は、ロータの斜視図である。 図３は、ロータを軸方向から見た平面図である。 図４は、ロータの縦断面図である。 図５は、ロータコアを軸方向から見た平面図である。 図６は、コア部材の平面図である。 図７は、ロータの製造の際に用いる射出成形用の成形型の縦断面を示す。 図８は、固定型の平面図である。 図９は、可動型の横断面を示す。 図１０は、注入工程の初期段階における磁石用スロット内のボンド磁石用材料の状態を模式的に示す。 図１１は、本発明の実施形態２に係る可動型のゲート開口付近の拡大図である。 図１２は、磁極数が６極のロータコアの例を示す。 図１３は、磁極数が８極のロータコアの例を示す。 図１４は、断面形状が円弧状のボンド磁石が形成されるロータコアの例を示す。 図１５は、各磁極において複数に分割されたボンド磁石が形成されるロータコアの例を示す。 図１６は、断面形状が略Ｉ型のボンド磁石が形成されるロータコアの例を示す。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係るロータの製造方法を適用した回転電気機械の一例である電動機（1）を示す。この電動機（1）は、磁石埋込型の電動機であり、図１に示すように、電動機（1）は、ステータ（10）、ロータ（20）、駆動軸（30）、及びケーシング（2）を備えている。なお、以下の説明において、軸方向とは駆動軸（30）の軸心の方向を、また、径方向とは軸方向と直交する方向をそれぞれ意味する。外周側とは軸心から遠離する側を、また、内周側とは軸心に近接する側をそれぞれ意味する。

〈ステータ（10）〉
ステータ（10）は、円筒状のステータコア（11）とコイル（16）を備えている。

ステータコア（11）は、いわゆる積層コアであり、プレス加工機によって電磁鋼板を打ち抜き加工して形成した複数の板状部材が軸方向に積層されて構成されている。ステータコア（11）は、１つのバックヨーク部（12）、複数（この例では６つ）のティース部（13）、及び複数のツバ部（14）を備えている。ステータコア（11）は、ケーシング（2）に、バックヨーク部（12）の外周面の一部分がケーシング（2）の内周面に接触するように嵌め入れられて固定されている。

バックヨーク部（12）は、ステータコア（11）の外周側の平面視で環状の部分である。

各ティース部（13）は、ステータコア（11）において径方向に伸びる直方体状の部分である。各ティース部（13）には、例えば集中巻方式でコイル（16）が巻回され、相互に隣接するティース部（13）間の空間がコイル（16）を収容するためのコイル用スロット（15）に構成されている。以上により、各ティース部（13）には電磁石が構成されている。

ツバ部（14）は、各ティース部（13）の内周側に連続して両側に張り出した部分である。したがって、ツバ部（14）は、ティース部（13）よりも幅（周方向の長さ）が大きく形成されている。ツバ部（14）は、内周側の面が円筒面であり、その円筒面は、ロータ（20）の外周面（円筒面）と所定の距離（エアギャップ（G））をもって対向している。

〈ロータ（20）〉
図２にロータ（20）の斜視図、図３にロータ（20）を軸方向から見た平面図を示す。また、図４には、ロータ（20）の縦断面図を示す。図４は、図３のIV−IV断面に相当している。

ロータ（20）は、ロータコア（21）、及び４つのボンド磁石（26）を備えている。すなわち、ロータ（20）は、４つの磁極を備えている。このロータ（20）には、コギングトルクを低減するために、各磁極にスキューを設けてある。なお、一般的には、ロータの軸方向両端に端板（例えばステンレス鋼等の非磁性体の材料を用いて形成した円板状の部材）が設けられるが、図１〜図４では、端板の図示を省略してある。

−ロータコア（21）−
図５にロータコア（21）を軸方向から見た平面図を示す。ロータコア（21）は、後に詳述するようにスキュー構造を有した、いわゆる積層コアである。具体的に、ロータコア（21）は、プレス加工機によって例えば厚さが０．３〜０．５ｍｍの電磁鋼板を同一形状に打ち抜き加工して形成した複数のコア部材（22）が軸方向に積層されて構成されている。図６に、本実施形態におけるコア部材（22）の平面図を示す。このコア部材（22）には、後述の磁石用スロット（24）を形成するための貫通孔（25）が形成されている。そして、この例では、多数枚のコア部材（22）を積層して、これらのコア部材（22）間をカシメによって接合することで、円筒状のロータコア（21）を形成している。なお、このコア部材（22）の原材料である電磁鋼板は、渦電流の発生を抑制する観点から、絶縁被覆されていることが好ましい。

ロータコア（21）には、ボンド磁石（26）を収容するための４つの磁石用スロット（24）がロータコア（21）の軸心（O）の回りに９０°ピッチで配置されている。これらの磁石用スロット（24）は、ロータコア（21）を軸方向に貫通しており、その断面形状は、ロータコア（21）の半径に直交する矩形状の本体部と、本体部の両端部からそれぞれ外周側に向って折れ曲がって伸びた矩形状部とを組み合わせた形状である。

また、ロータコア（21）には、その中心に軸穴（23）が形成されており、この軸穴（23）には、負荷（例えば空調装置のロータリ式圧縮機）を駆動するための駆動軸（30）が絞まり嵌め（例えば焼き嵌め）によって固定されている。したがって、ロータコア（21）の軸心（O）と駆動軸（30）の軸心は同軸上に存在する。

−スキュー構造−
ここで、ロータコア（21）におけるスキュー構造とは、コア部材（22）が積層位置（軸方向の位置）に応じて周方向にずれた構造である。例えば、ロータ（20）におけるスキュー角をα（機械角［度］）、積層するコア部材（22）の枚数をＮ（Ｎは自然数であり、Ｎ≧２）とすると、本実施形態のロータコア（21）では、端からｍ枚目（ｍは自然数であり、Ｎ≧ｍ≧２）のコア部材（22）は、ｍ−１枚目のコア部材（22）に対して、ロータコア（21）の軸心（O）を中心として、α／（Ｎ−１）［度］だけ回転した位置関係にある。この構成により、図５に示すように、ロータコア（21）では、コア部材（22）の積層面（S）の一部が露出し、磁石用スロット（24）内を軸方向から見ると、その露出部分（以下、露出面（E）と呼ぶ）が見えることになる。

また、このロータコア（21）では、軸心（O）の方向に沿って磁石用スロット（24）内をその一端側の開口（以下、スロット開口（24a））から見た場合に他端側の開口（以下、スロット開口（24b））を見通せる範囲（領域Ａと呼ぶ）が、ロータコア（21）の軸心（O）に直交し且つ一端側のスロット開口（24a）を含む仮想平面（V）の上に存在する。図５には、領域Ａの位置を示し、図４には仮想平面（V）の軸方向の位置を示した。このような領域Ａが存在するのは、磁石幅（θm）とスキュー角（α）との間に、磁石幅（θm）＞スキュー角（α）の関係がある場合であり、図５の例では、この関係が成立している。ここで、磁石幅（θm）は、図５に示すように、ボンド磁石（26）における最大の周方向幅を、ロータコア（21）の軸心（O）を中心とした角度で表したものである。この構造では、領域Ａの中心（Ca）（図心）は、仮想平面（V）上に投影した一端側のスロット開口（24a）の中心（Cs）（図心）からずれた位置となる（図５参照）。

なお、本実施形態のスキュー角（α）は、コギングトルクを最も低減できる理論スキュー角（機械角[度]）に定めてある。この理論スキュー角（機械角[度]）は、ステータの磁極数(コイル用スロットの数)とロータの磁極数との最小公倍数をＬとすると、３６０°／Ｌと表せる。これを本実施形態で見ると、ステータ（10）の磁極数は６極、ロータ（20）の磁極数は４極なので、最小公倍数Ｌ＝１２であり、α＝理論スキュー角＝３６０°／１２＝３０°である。それにより、例えば、１００枚のコア部材（22）を積層してロータコア（21）を形成すると仮定すれば、隣り合ったコア部材（22）間の周方向のずれ角度は、０．３°となる。

−ボンド磁石（26）−
ボンド磁石（26）は、磁石材料である微小な粉状乃至粒状のフェライト系磁石や希土類系磁石を、ナイロン樹脂、ＰＰＳ樹脂等のバインダと混合して固化させることにより形成された永久磁石である。なお、本実施形態では、後述するように、ロータ（20）の製造時において、ロータコア（21）の磁石用スロット（24）に、磁性を帯びていない粉状乃至粒状の磁石材料とバインダとを混合したボンド磁石用材料（26a）を供給すると共に、それを着磁させてボンド磁石（26）を形成する。

ボンド磁石（26）は、その両端面が、それぞれのスロット開口（24a,24b）に露出しているが、それらのうち一方の端面にはゲートマーク（27）が形成されている。ここで、ゲートマーク（27）とは、後述の成形型（40）に設けられたゲート（48）の位置に対応して形成されるゲート形状（通常は円形）の材料供給痕である。なお、ボンド磁石（26）の端面に形成されたゲートマーク（27）は後加工により除去されていてもよい。

〈ロータ（20）の製造方法〉
−製造に用いる成形型−
図７は、ロータ（20）の製造の際に用いる射出成形用の成形型（40）の縦断面を示す。図７に示すように、成形型（40）は、固定型（41）と可動型（42）とで構成されている。なお、図７では、ロータコア（21）を型内に入れた状態を示している。

図７に示すように、固定型（41）は、ロータコア（21）を内嵌め状に配置することができる凹部（41a）が形成されている。可動型（42）は、その凹部（41a）の開口側に設けられた板状の型である。そして、固定型（41）と可動型（42）とが型締めされて、固定型（41）の凹部（41a）が可動型（42）によって閉じられ、それによって内部にキャビティ（43）が形成されるように構成されている。

図８は、固定型（41）の平面図である。図８でも、ロータコア（21）を型内に入れた状態を示している。図８に示すように、固定型（41）には、凹部（41a）の周囲に、永久磁石（44）とポールピース（45）とが周方向に交互に配置されている。ポールピース（45）は、ロータ（20）のボンド磁石（26）と１対１に対応するように、磁極数に応じた数が設けられている。したがって、本実施形態では、４つのポールピース（45）が設けられ、また、永久磁石（44）も同数設けられている。この構成によって成形型（40）では、キャビティ（43）内に磁場を発生させることができる。具体的に、成形型（40）では、各ポールピース（45）が、接触する永久磁石（44）からの磁束をキャビティ（43）にセットされたロータコア（21）に印加する。

また、可動型（42）には、スプール（46）、及びそこから分岐したランナー（47）、並びにそれに連続してキャビティ（43）に開口したゲート（48）がそれぞれ形成されている。

図９は、可動型（42）の横断面を示す。図９は、図７のIX−IX断面に対応し、図９には、凹部（41a）にセットされるロータコア（21）の位置を二点鎖線で示してある。図９に示すように、可動型（42）では、磁石用スロット（24）において該可動型（42）に面する開口（ここではスロット開口（24a）とする）に関して定まる領域Ａに対応して、それぞれのゲート（48）の開口（以下、ゲート開口（48a））が設けられている。

そして、本実施形態では、仮想平面（V）へのゲート開口（48a）の投影形状が、領域Ａ内に完全に含まれるように、その位置及び大きさを定めてある。この例では、仮想平面（V）へのゲート開口（48a）の投影形状は円形であり、その円の中心（Cg）が領域Ａの中心（Ca）（図心）と一致し、且つその円が領域Ａに完全に含まれるように半径を定めてある。以上により、本実施形態では、ゲート開口（48a）の直下には、コア部材（22）の露出面（E）が存在しない。

−射出成形−
ボンド磁石（26）を形成するには、まず、射出成形機に成形型（40）を装着し、ロータコア（21）を固定型（41）の凹部（41a）に配置する。このとき、ロータコア（21）は、領域Ａとゲート開口（48a）とが対応するように、回転方向の位置決めをする（図９参照）。

次いで、固定型（41）及び可動型（42）を型締めする。このとき、ロータコア（21）が成形型（40）のキャビティ（43）に配置される。

続いて、射出成形機から成形型（40）にボンド磁石用材料（26a）を射出供給して、キャビティ（43）内にセットしたロータコア（21）の各磁石用スロット（24）の一端側のスロット開口（24a）からボンド磁石用材料（26a）を注入し（この工程を注入工程と呼ぶ）、永久磁石（44）の磁場によって磁石用スロット（24）内のボンド磁石用材料（26a）を磁場配向させる。

ここで、本実施形態で用いるボンド磁石用材料（26a）は、磁性を帯びていない粉状乃至粒状の磁石材料とバインダとを混合したものである。このとき、射出成形機において加熱及び混練されて流動体となったボンド磁石用材料（26a）は、可動型（42）のスプール（46）及びランナー（47）を流動してゲート（48）からキャビティ（43）内に入り、磁石用スロット（24）に流入する。図７には、スプール（46）、ランナー（47）、及びゲート（48）を通過するボンド磁石用材料（26a）をハッチングで示した。

また、図１０は、注入工程の初期段階における磁石用スロット（24）内のボンド磁石用材料（26a）の状態を模式的に示す。注入工程において、キャビティ（43）内のボンド磁石用材料（26a）の流動圧力（キャビティ（43）内を流動するボンド磁石用材料（26a）によって生じた圧力）が最も大きいのは、ゲート開口（48a）の直下である。そのため、ボンド磁石用材料（26a）は、図１０に示すように、磁石用スロット（24）内において、ゲート開口（48a）の直下付近が下方に盛り上がりつつ、ポールピース（45）からの磁束によって、射出方向に対して直交する方向（ここでは水平方向）に広がりながら、磁場配向及び着磁が行われる。

このように水平方向に広がったボンド磁石用材料（26a）は、ゲート（48）から継続的に注入されるボンド磁石用材料（26a）に押されて、磁石用スロット（24）の奥（図１０の下方）に押し込まれ、やがては、露出面（E）にぶつかることになる。露出面（E）にぶつかる段階のボンド磁石用材料（26a）は、ゲート（48）から射出された直後のボンド磁石用材料（26a）と比べ、流動圧力がかなり低下している。

そして、射出成形機の射出量は、それぞれの磁石用スロット（24）内にボンド磁石用材料（26a）が充満するように規定されており、規定量の射出が終了すると磁石用スロット（24）内にボンド磁石（26）が形成される。このボンド磁石（26）は、ボンド磁石用材料（26a）注入側の端面に、ゲート（48）の位置に対応したゲートマーク（27）が形成されている。また、ボンド磁石（26）のもう一方の端面は、固定型（41）の凹部（41a）の底面が転写された平坦面に形成されている。

以上のようにして得られたロータ（20）には、駆動軸（30）を例えば焼き嵌め（絞まり嵌めの一例）によって固定する。なお、射出成形によりボンド磁石（26）を形成する前のロータコア（21）に、この駆動軸（30）の焼き嵌めを行ってもよい。

〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態では、ゲート（48）の直下にはコア部材（22）の露出面（E）が存在しないので、射出された直後のボンド磁石用材料（26a）（すなわち流動圧力が最大状態のボンド磁石用材料（26a））が露出面（E）にぶつかることがほとんどない。つまり、本実施形態では、ボンド磁石用材料（26a）が露出面（E）に到達した段階では流動圧力が射出直後よりもかなり低下しており、ボンド磁石（26）の形成に際してコア部材（22）に作用する応力を低減することが可能なる。したがって、本実施形態では、注入工程中におけるコア部材（22）間の接合剥離の防止が可能になる。

《発明の実施形態２》
図１１は、本発明の実施形態２に係る可動型（42）のゲート開口（48a）付近の拡大図である。この例でも、可動型（42）では、磁石用スロット（24）において該可動型（42）に面している開口（スロット開口（24a）とする）に関して定まる領域Ａに対応して、それぞれのゲート開口（48a）が設けられている。そして、仮想平面（V）へのゲート開口（48a）の投影形状は円形である。ただし、その円の中心（Cg）は、領域Ａの中心（Ca）からずれている。より詳しくは、図１１に示すように、その円の中心（Cg）は、スロット開口（24a）の中心（Cs）（図心）の方向にずれており、且つその円が領域Ａに完全に含まれるように半径を定めてある。

このように、ゲート開口（48a）の中心（Cg）をスロット開口（24a）の中心（Cs）に近づけると、露出面（E）に作用するボンド磁石用材料（26a）の流動圧力は、実施形態１の例よりも幾分かは増加する可能性はあるものの、ボンド磁石用材料の注入位置に工夫がされていないものに比べれば、露出面（E）に作用する上記流動圧力は低減する。

しかも、ゲート開口（48a）の中心（Cg）をスロット開口（24a）の中心（Cs）に近づけると、ゲート（48）から射出されたボンド磁石用材料（26a）は、射出方向に対して直交する方向（ここでは水平方向）における広がりの偏りが小さくなる。磁石用スロット（24）内において、ボンド磁石用材料（26a）の水平方向の広がりの偏りが小さくなると、磁場配向率の向上を期待できる。つまり、本実施形態では、注入工程中にコア部材（22）に作用する応力の低減とともに、磁場配向率の向上を期待できる。

《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３では、磁石用スロット（24）の形状のバリエーションを説明する。

〈１〉図１２は、磁極数が６極のロータコア（21）の例である。同図に示すように、領域Ａにおける周方向幅を、ロータコア（21）の軸心（O）を中心とした角度［度］で表してそれをδとすると、磁石幅（θm）、スキュー角（α）、及び領域Ａの幅（δ）の間には、θｍ−α＝δの関係が成立している。

そして、図１３には、磁極数が８極のロータコア（21）の例を示した。ロータ（20）の磁極数が６極や８極の場合にも、実施形態１や実施形態２に示したように、成形型（40）のゲート（48）の位置を定めることで、露出面（E）に作用するボンド磁石用材料（26a）の流動圧力を低減できる。

〈２〉図１４は、図１４は、断面形状が円弧状のボンド磁石（26）が形成されるロータコア（21）の例である。より詳しくは、このボンド磁石（26）の断面は、内周側が凸の円弧状である。また、この例においても、ロータコア（21）は、スキュー構造を有している。そのため、ロータコア（21）の軸心（O）に沿って、磁石用スロット（24）内を該磁石用スロット（24）の一端側のスロット開口（24a）から見ると、該磁石用スロット（24）の他端側のスロット開口（24b）を見通せる範囲（ここでも領域Ａと呼ぶ）が、ロータコア（21）の軸心（O）に直交し且つスロット開口（24a）を含む仮想平面（V）の上に存在する。

すなわち、断面形状が円弧状のボンド磁石（26）に対しても、実施形態１や実施形態２に示すように成形型（40）のゲート（48）を定めることで、スキュー構造の積層コアにボンド磁石用材料を注入する際に、コア部材（22）に作用する応力を低減することが可能になる。

〈３〉
図１５は、各磁極において複数に分割されたボンド磁石（26）が形成されるロータコア（21）の例を示す。図１５の例では、各磁極が、内周側が凸の円弧状の断面を有したボンド磁石（26）を２つ用いて構成されている。そのため、ロータコア（21）に形成される磁石用スロット（24）も、１つの磁極に対して２つ設けられている。この例では、同極を構成する２つの磁石用スロット（24）の境界（センターブリッジ）の付近に領域Ａが存在する。この場合もそれぞれの磁石用スロット（24）に対応した領域Ａを考慮して、実施形態１や実施形態２に示すように成形型（40）のゲート（48）を定めることで、スキュー構造の積層コアにボンド磁石用材料を注入する際に、コア部材（22）に作用する応力を低減することが可能になる。

〈４〉図１６は、断面形状が略Ｉ型のボンド磁石（26）が形成されるロータコア（21）の例である。より詳しくは、このボンド磁石（26）の断面形状はロータコア（21）の半径方向が長手となる長方形断面である。また、この例においても、ロータコア（21）はスキュー構造を有している。そのため、ロータコア（21）の軸心（O）に沿って磁石用スロット（24）内を一端側のスロット開口（24a）から見ると、他端側のスロット開口（24b）を見通せる範囲（ここでも領域Ａと呼ぶ）が、ロータコア（21）の軸心（O）に直交し且つスロット開口（24a）を含む仮想平面（V）の上に存在する。すなわち、断面形状がＩ型のボンド磁石（26）に対しても、実施形態１や実施形態２に示すように成形型（40）のゲート（48）を定めることで、スキュー構造の積層コアにボンド磁石用材料を注入する際に、コア部材（22）に作用する応力を低減することが可能になる。

《その他の実施形態》
なお、仮想平面（V）へのゲート開口（48a）の投影形状は、理想的には領域Ａ内に完全に含まれるのがよいと考えられるが、多少のずれは許容される。具体的には、上記投影形状の一部が領域Ａに重複する程度でも、ゲート（48）に対向する露出面（E）の面積が低減し、その結果、成形型（40）内に射出された直後のボンド磁石用材料（26a）が露出面（E）にぶつかり難くなる。すなわち、多少のずれがある場合にも、ボンド磁石（26）の成形の際にコア部材（22）に作用する応力を低減することが可能になる。

また、スキュー構造実現のためのコア部材（22）のずらし方（重ね方）は例示である。例えば、コア部材（22）間の周方向のずれ角度は等間隔である必要はない。また、所定枚数を一つの単位として周方向の位置をずらすようにしてもよい。例えば、磁石用スロットの周方向の位置が同位相となるように積み重ねたＸ枚（Ｘは自然数）のコア部材（22）を一つのグループとし、そのグループ単位（Ｘ枚単位）で周方向の位相をずらしながら、複数のグループを積み重ねるのである。

また、各実施形態で説明したロータの製造方法は、電動機のロータの製造他に、発電機のロータの製造にも適用できる。

本発明は、回転電気機械のロータの製造方法、及びロータとして有用である。

１ 電動機（回転電気機械）
２１ ロータコア
２２ コア部材
２４ 磁石用スロット
２４ａ スロット開口（開口）
２４ｂ スロット開口（開口）
２５ 貫通孔
２６ ボンド磁石
２６ａ ボンド磁石用材料
２７ ゲートマーク
４０ 成形型
４３ キャビティ
４８ ゲート

Claims (5)

1. ボンド磁石（26）を収容する磁石用スロット（24）に対応した貫通孔（25）を有した円板状のコア部材（22）が複数積層されて円筒状に形成され、該コア部材（22）が積層位置に応じて周方向にずれたスキュー構造を有したロータコア（21）を備えたロータの製造方法において、
   キャビティ（43）内に磁場を発生する成形型（40）にボンド磁石用材料（26a）を射出して、該キャビティ（43）内にセットした上記ロータコア（21）の各磁石用スロット（24）の一端側の開口（24a）から該ボンド磁石用材料（26a）を注入する注入工程を有し、
   上記注入工程では、上記一端側の開口（24a）から該磁石用スロット（24）の他端側の開口（24b）を該ロータコア（21）の軸心（O）に沿って見通せる領域（A）に対応してゲート（48）が開口した上記成形型（40）を用いることを特徴とするロータの製造方法。
2. 請求項１において、
   上記注入工程では、上記領域（A）の中心（Ca）に上記ゲート（48）が開口した上記成形型（40）を用いることを特徴とするロータの製造方法。
3. 請求項１において、
   上記注入工程では、上記領域（A）の中心（Ca）から、上記磁石用スロット（24）における上記ボンド磁石用材料（26a）を注入する側の開口（24a）の中心（Cs）の方向にずれた位置に、上記ゲート（48）が開口した上記成形型（40）を用いることを特徴とするロータの製造方法。
4. 請求項１から請求項３の何れかにおいて、
   上記ボンド磁石用材料（26a）は、ポリフェニレンサルファイドを磁性材料のバインダとすることを特徴とするロータの製造方法。
5. ボンド磁石（26）を有したロータにおいて、
   上記ボンド磁石（26）を収容する磁石用スロット（24）に対応した貫通孔（25）が形成された円板状のコア部材（22）が複数積層されて円筒状に形成され、該コア部材（22）が積層位置に応じて周方向にずれたスキュー構造を有したロータコア（21）を備え、
   上記ボンド磁石（26）の端面には、上記ロータコア（21）における該端面の側の磁石用スロット（24）の開口（24a）から他端側の開口（24b）を該ロータコア（21）の軸心（O）に沿って見通せる領域（A）に対応した範囲内にボンド磁石用材料（26a）を注入したゲートマーク（27）が形成されていることを特徴とするロータ。

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