JP6488765B2 - ランデル型ロータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ランデル型ロータの製造方法に関するものである。

モータのロータにおいて、それぞれ周方向に複数の爪状磁極を有する第１及び第２ロータコアの間に界磁磁石を配置して、それら第１及び第２ロータコアの各爪状磁極を交互に異なる磁極に機能させるランデル型ロータが知られている（特許文献１）。特許文献１のランデル型ロータでは、各爪状磁極部の背面に背面磁石部を有するとともに周方向に隣り合う各爪状磁極部間に極間磁石部を有した環状の整流磁石を備えている。

そして、第１及び第２ロータコアの間に界磁磁石及び整流磁石に組み付けた状態で、回転軸を第１ロータコアの貫通孔から第２ロータコアの貫通穴に向かって貫通させる。このとき、回転軸を第１及び第２ロータコアの貫通穴に対して圧入させて貫通させる。これによって、回転軸は第１及び第２ロータコアと一体的に固定されるとともに、界磁磁石及び整流磁石は第１ロータコアと第２ロータコアの間に配置されてランデル型ロータが製造される。

特開２０１３−２１２０３６号公報

ところで、上記ランデル型ロータの製造において、回転軸を第１ロータコアの貫通穴から第２ロータコアの貫通穴に向かって貫通させるとき、両貫通穴に対して回転軸を圧入して貫通させるようにしていた。従って、例えば回転軸を第１ロータコアの貫通穴に圧入させているとき、圧入時に力が第１ロータコアのコアベースに伝わり、その力が第１ロータコアを回転軸の中心軸線を回動中心に回動させる。これによって、第１ロータコアは、第２ロータコアに対して相対回動する。

第１ロータコアが第２ロータコアに対して相対回動すると、環状の整流磁石の周方向に隣り合う各爪状磁極部間に配置された極間磁石部が、隣り合う爪状磁極部にて圧縮される力を受ける。その結果、環状の整流磁石の極間磁石部がその圧縮力にて損傷する虞があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、回転軸をロータに圧入させる際、整流磁石の極間磁石部を損傷させないランデル型ロータの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するためのランデル型ロータの製造方法は、中央位置に回転軸を圧入固定する貫通穴がそれぞれ形成され、それぞれの外周部に径方向に延出したのち、軸方向に屈曲形成された複数の爪状磁極部が周方向に交互に配置される第１及び第２ロータコアと、中央位置に前記回転軸を貫挿する貫通穴が形成されるとともに、軸方向に沿って磁化されて前記第１ロータコアの各爪状磁極部と前記第２ロータコアの各状磁極部をそれぞれ異なる磁極として機能させる界磁磁石と、前記各爪状磁極部の背面に配置され径方向に磁化された背面磁石部を有するとともに、周方向に隣り合う前記各爪状磁極部の間に配置され周方向に磁化された極間磁石部を有した整流磁石とを備えたランデル型ロータの製造方法であって、前記第１及び第２ロータコアの軸方向外側面に係止孔を形成し、前記第１及び第２ロータコアに対して、前記界磁磁石及び前記整流磁石を組み付けた後、前記係止孔に係合部材を嵌合させて、前記第１及び第２ロータコアが周方向に回動しない状態にして、前記回転軸を前記第１及び第２ロータコアの両貫通穴に順次圧入するようにし、前記係合部材は、前記第１及び第２ロータコアのいずれか一方を支承する基台に設けた係合ピンと、前記第１及び第２ロータコアのいずれか他方を前記基台に向かって押圧する押さえ台に設けた係合ピンである。

この構成によれば、第１及び第２ロータコアが回転されることなく回転軸を圧入させることができ、整流磁石の極間磁石部を損傷させる虞がない。

この構成によれば、基台及び押さえ台に設けた係合ピンがそれぞれ第１及び第２ロータコアの軸方向外側面に形成した係止孔と嵌合して、回転軸を圧入する際、第１及び第２ロータコアを回転させることはない。

また、上記構成において、前記界磁磁石の貫通穴の内側には、前記回転軸を貫挿するスリーブが貫挿され、そのスリーブの軸方向の長さは、前記界磁磁石の軸方向の長さよりも長いことが好ましい。

この構成によれば、基台と押さえ台とで第１及び第２ロータコアの軸方向外側面を押圧した状態では、第１及び第２ロータコアのいずれか一方は、基台とスリーブの一端面と挟持され、第１及び第２ロータコアのいずれか他方は、押さえ台とスリーブの他端面と挟持される。従って、回転軸を圧入する時、界磁磁石には基台と押さえ台による押圧力が加わらないので、界磁磁石を損傷させる虞がない。

また、上記構成において、前記第１及び第２ロータコアの貫通穴の軸方向外側開口部には、前記スリーブとその延長線上で対向するように環状のボス部がそれぞれ形成されていることが好ましい。

この構成によれば、基台と押さえ台とで第１及び第２ロータコアの軸方向外側面を押圧するとき、基台と押さえ台は、それぞれボス部以外の第１及び第２ロータコアの軸方向外側面に接触しない。その結果、回転軸を圧入する時、確実に界磁磁石を損傷させずに保護できる。

また、上記構成において、前記回転軸を前記第１及び第２ロータコアの両貫通穴に順次圧入する際、前記両貫通穴にセンタ位置決めシャフトが貫挿されて位置決めされた後に、回転軸が圧入されることが好ましい。

この構成によれば、センタ位置決めシャフトが第１及び第２ロータコアの貫通穴に貫挿されることにより、第１及び第２ロータコアの中心位置が一致するように、位置決めされる。これによって、第１及び第２ロータコアがずれることなく、確実に回転軸が圧入固定される。

本発明によれば、回転軸をロータに圧入させる際、整流磁石の極間磁石部を損傷させない。

実施形態を説明するブラシレスモータの断面図。 同じく、ブラシレスモータの分解斜視図。 同じく、ロータの分解斜視図。 同じく、ロータと回転軸の分解斜視図。 同じく、ロータの斜視図。 同じく、ロータの製造方法を説明する図であって、回転軸を圧入する前のロータを基台と押さえ台とで支持した状態を示す断面図。 同じく、基台と押さえ台とで支持したロータに回転軸を圧入した状態を示す断面図。

まず、ランデル型ロータを備えたモータの一実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態のブラシレスモータＭは、ランデル型モータである。ブラシレスモータＭは、車両エンジンルームに配置される位置制御装置用、詳しくはエンジンに連結されるバルブタイミング可変装置に用いられるモータである。

ブラシレスモータＭは、モータケース１を有している。モータケース１は、有蓋筒状に形成された磁性体よりなる筒状フロントハウジング２と、その筒状フロントハウジング２の開口部を閉塞するアルミ（非磁性体）よりなるエンドフレーム３とを有している。

ブラシレスモータＭは、筒状フロントハウジング２の内周面にステータ５が固定され、そのステータ５の内側には、回転軸６に固着され同回転軸６とともに一体回転する所謂ランデル型構造のロータ７が配設されている。回転軸６は、非磁性体のステンレス製シャフトであって、筒状フロントハウジング２に形成した軸受保持部２ａに収容固定された軸受８及びエンドフレーム３に形成した軸受保持部３ａに収容固定された軸受９にて、モータケース１に対して回転可能に支持されている。なお、軸受８，９は非磁性体よりなる。

回転軸６の先端部は、筒状フロントハウジング２から突出している。そして、回転軸６の回転駆動によって、運転状態に応じたバルブタイミング（エンジンのクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相）が適宜変更されるようになっている。

（ステータ５）
図１及び図２に示すように、筒状フロントハウジング２の内周面にはステータ５が固定されている。ステータ５は、円筒状のステータコア１１を有し、そのステータコア１１の外周面が筒状フロントハウジング２の内側面に固定されている。

ステータコア１１の内側には、軸線方向に沿って形成され、かつ、周方向に等ピッチに配置される複数のティース１２が、径方向内側に向かって延出形成されている。各ティース１２は、Ｔ型のティースであって、その径方向の内周面は、回転軸６の中心軸線Ｏを中心として同心円の円弧を軸線方向に延出した円弧面である。

各ティース１２には、インシュレータ１３（図１参照）を介して３相の巻線のそれぞれが巻回されている。具体的には、図２に示すように、１２個のティース１２には、周方向に３相巻線、即ちＵ相巻線１４、Ｖ相巻線１５、Ｗ相巻線１６が順番に集中巻きにて巻回されている。

そして、これら巻回した巻線１４，１５，１６に３相の駆動電流が供給されてステータ５に回転磁界を形成し、同ステータ５の内側に配置した回転軸６に固着されたロータ７を、正逆回転させるようになっている。

（ロータ７）
図１〜図３に示すように、回転軸６に固着されるロータ７は、ステータ５の内側に配置されている。ロータ７は、第１及び第２ロータコア２０，３０、界磁磁石４０、整流磁石４２を有している。

（第１ロータコア２０）
図３に示すように、第１ロータコア２０は、軟磁性材よりなる電磁鋼板にて形成され、エンドフレーム３側に配置される。第１ロータコア２０は、円板状の第１コアベース２１を有し、その中心位置に貫通穴２１ａが貫通形成されている。貫通穴２１ａのエンドフレーム３側の外周部には、環状のボス部２１ｂが突出形成されている。本実施形態では、バーリング加工により、貫通穴２１ａとボス部２１ｂを同時に形成している。なお、ボス部２１ｂの外径は、回転軸６の一側を回転可能に支持する軸受９の外径、即ちエンドフレーム３の設けた軸受９を収容固定する軸受保持部３ａの内径より短く形成されている。

貫通穴２１ａ（ボス部２１ｂ）には回転軸６が圧入して貫挿され、第１コアベース２１が回転軸６に対して圧着固定される。この時、ボス部２１ｂを形成することによって、第１コアベース２１は、回転軸６に対して強固に圧着固定される。そして、この第１コアベース２１が回転軸６に圧着固定されたとき、ボス部２１ｂは、軸受保持部３ａに収容固定された軸受９に対して、軸方向において離間するように配置されるようになっている（図１参照）。

第１コアベース２１の外周面２１ｃには、等間隔に複数（本実施形態では４つ）の第１爪状磁極２２が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成されている。ここで、第１爪状磁極２２において、第１コアベース２１の外周面２１ｃから径方向外側に突出した部分を第１基部２３といい、軸方向に屈曲された先端部分を第１磁極部２４という。

第１基部２３と第１磁極部２４からなる第１爪状磁極２２の周方向両端面２２ａ，２２ｂは、径方向に延びる（軸方向から見て径方向に対して傾斜していない）平坦面となっている。そして、各第１爪状磁極２２の周方向の角度、即ち前記周方向両端面２２ａ，２２ｂ間の角度は、周方向に隣り合う第１爪状磁極２２同士の隙間の角度より小さく設定されている。

また、第１磁極部２４の径方向外側面２５は、軸直交方向断面形状が回転軸６の中心軸線Ｏを中心とする同心円形状の円弧面を有し、その径方向外側面２５に２つの補助溝２６を有している。補助溝２６は、径方向外側面２５の周方向中心から両側にそれぞれ同角度だけずれた位置に形成されている。補助溝２６は、軸直交方向断面形状がＵ字状、即ち底面が湾曲面にて形成されている。

さらに、円板状の第１コアベース２１のエンドフレーム３側の外側面２１ｅには、４個の第１係止孔２７が中心軸線Ｏを中心に等角度（９０度）の間隔で貫通形成されている。
（第２ロータコア３０）
図３に示すように、第２ロータコア３０は、第１ロータコア２０と同一材質及び同形状であって、筒状フロントハウジング２側に配置される。第２ロータコア３０は、円板状の第２コアベース３１を有し、その中心位置に貫通穴３１ａが貫通形成されている。貫通穴３１ａの筒状フロントハウジング２側の外周部には、環状のボス部３１ｂが突出形成されている。本実施形態では、バーリング加工により、貫通穴３１ａとボス部３１ｂを同時に形成している。なお、ボス部３１ｂの外径は、回転軸６の他側を回転可能に支持する軸受８の外径、即ち筒状フロントハウジング２の設けた軸受８を収容固定する軸受保持部２ａの内径より短く形成されている。

貫通穴３１ａ（ボス部３１ｂ）には回転軸６が圧入して貫挿され、第２コアベース３１が回転軸６に対して圧着固定される。この時、ボス部３１ｂを形成することによって、第２コアベース３１は、回転軸６に対して強固に圧着固定される。そして、この第２コアベース３１が回転軸６に圧着固定されたとき、ボス部３１ｂは、軸受保持部２ａに収容固定された軸受８に対して、軸方向において離間するように配置されるようになっている（図１参照）。

第２コアベース３１の外周面３１ｃには、等間隔に複数（本実施形態では４つ）の第２爪状磁極３２が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成されている。ここで、第２爪状磁極３２において、第２コアベース３１の外周面３１ｃから径方向外側に突出した部分を第２基部３３といい、軸方向に屈曲された先端部分を第２磁極部３４という。

第２基部３３と第２磁極部３４からなる第２爪状磁極３２の周方向両端面３２ａ，３２ｂは径方向に延びる平坦面とされている。そして、各第２爪状磁極３２の周方向の角度、即ち前記周方向両端面３２ａ，３２ｂ間の角度は、周方向に隣り合う第２爪状磁極３２同士の隙間の角度より小さく設定されている。

また、第２磁極部３４の径方向外側面３５は、軸直交方向断面形状が回転軸６の中心軸線Ｏを中心とする同心円形状の円弧面を有し、その径方向外側面３５に２つの補助溝３６を有している。補助溝３６は、径方向外側面３５の周方向中心から両側にそれぞれ同角度だけずれた位置に形成されている。補助溝３６は、軸直交方向断面形状がＵ字状、即ち底面が湾曲面にて形成されている。

さらに、円板状の第２コアベース３１の筒状フロントハウジング２側の外側面３１ｅには、４個の第２係止孔３７が中心軸線Ｏを中心に等角度（９０度）の間隔で貫通形成されている。

そして、このような第２ロータコア３０は、各第２爪状磁極３２が第１ロータコア２０の各第１爪状磁極２２間となるようにして第１ロータコア２０と対向させて組み合わされる。このとき、第２コアベース３１の内側面３１ｄと第１コアベース２１の内側面２１ｄとの軸方向の間に界磁磁石４０が介在される。

（界磁磁石４０）
図３に示すように、界磁磁石４０は、円板状の永久磁石であって、その中央部に貫通穴４０ａが形成されている。界磁磁石４０は、その貫通穴４０ａに円筒状のスリーブ４１が貫挿されている。スリーブ４１は、非磁性体よりなり本実施形態では回転軸６と同じステンレス製にて形成されている。界磁磁石４０の外径は、第１及び第２コアベース２１，３１の外径と一致するように設定されている。従って、界磁磁石４０の外周面４０ｂが第１及び第２コアベース２１，３１の外周面２１ｃ，３１ｃと面一となる。

なお、界磁磁石４０の貫通穴４０ａに貫挿されたスリーブ４１の内径は、回転軸６が同スリーブ４１に対して回転可能に貫通する内径に設定されている。また、スリーブ４１の軸方向の長さは、界磁磁石４０の軸方向の長さよりも僅かに長く形成されている。

界磁磁石４０は、軸方向に磁化されていて、第１ロータコア２０側をＮ極、第２ロータコア３０側をＳ極となるように磁化されている。従って、この界磁磁石４０によって、第１ロータコア２０の第１爪状磁極２２はＮ極として機能し、第２ロータコア３０の第２爪状磁極３２はＳ極として機能する。

従って、本実施形態のロータ７は、界磁磁石４０を用いた所謂ランデル型ロータである。ロータ７は、Ｎ極となる第１爪状磁極２２と、Ｓ極となる第２爪状磁極３２とが周方向に交互に配置されており、磁極数が８極となる。すなわち、本実施形態のブラシレスモータＭは、ロータ７の極数が２×ｎ（但し、ｎは自然数）に設定されるとともに、ステータ５のティース１２の数が３×ｎに設定され、具体的には、ロータ７の極数が「８」に設定され、ステータ５のティース１２の数が「１２」に設定されている。

（整流磁石４２）
図３に示すように、ロータ７は、界磁磁石４０の外周側に円環状の整流磁石４２を備えている。なお、界磁磁石４０と整流磁石４２とは、異なる材料で構成される。具体的には、界磁磁石４０は、例えば異方性の焼結磁石であり、例えばフェライト磁石、サマリウムコバルト（ＳｍＣｏ）磁石、ネオジム磁石等で構成される。整流磁石４２は、例えばボンド磁石（プラスチックマグネット、ゴムマグネット等）であり、例えばフェライト磁石、サマリウム鉄窒素（ＳｍＦｅＮ）系磁石、サマリウムコバルト（ＳｍＣｏ）系磁石、ネオジム磁石等で構成される。

図３に示すように、整流磁石４２は、第１及び第２背面磁石部４３，４４と極間磁石部４５とを有し、第１及び第２背面磁石部４３，４４、及び、極間磁石部４５のそれぞれで漏れ磁束を抑えるように磁化された極異方性磁石である。

詳述すると、第１背面磁石部４３は、第１爪状磁極２２の第１磁極部２４の内周面と、第２コアベース３１の外周面３１ｃとの間に配置される。そして、第１背面磁石部４３は、第１磁極部２４の内周面に当接する側がその第１磁極部２４と同極のＮ極に、第２コアベース３１の外周面３１ｃに当接する側がその第２コアベース３１と同極のＳ極となるように径方向成分を主として磁化されている。

第２背面磁石部４４は、第２爪状磁極３２の第２磁極部３４の内周面と、第１コアベース２１の外周面２１ｃとの間に配置される。そして、第２背面磁石部４４は、第２磁極部３４の内周面に当接する側がその第２磁極部３４と同極のＳ極に、第１コアベース２１の外周面２１ｃに当接する側がその第１コアベース２１と同極のＮ極となるように径方向成分を主として磁化されている。

極間磁石部４５は、第１爪状磁極２２と第２爪状磁極３２との周方向の間に配置されている。極間磁石部４５は、周方向において第１爪状磁極２２側がＮ極に、第２爪状磁極３２側がＳ極となるように周方向成分を主として磁化されている。

このように、第１及び第２ロータコア２０，３０、界磁磁石４０、整流磁石４２からなるロータ７は、図１に示すように、そのエンドフレーム３側の端面に、円環状のセンサマグネット５０を接着剤にて直接的に固着している。

そして、円環状をなすセンサマグネット５０は、周方向に着磁されていて、本実施例では、ロータ７の磁極数と同じ数の磁極となるように着磁されている。センサマグネット５０は、ロータ７に固着される時、自身の磁極とロータ７の磁極、即ち第１及び第２爪状磁極２２，３２とが対応するように固着される。

センサマグネット５０は、エンドフレーム３の軸方向内側面３ｂに設けたホールＩＣ等の磁気センサ６０にて磁気検知される。つまり、磁気センサ６０は、その対向面上を通過するロータ７と一体的に回転するセンサマグネット５０の磁極に応じた検出信号を出力する。磁気センサ６０からの検出信号を受けた図示略の制御回路は、その検出信号に基づいてロータ７の回転位置（角度）を算出するとともに回転数（速度）等を算出し、ブラシレスモータＭの駆動制御を行う。

次に、図４に示すように、第１及び第２ロータコア２０，３０の間にスリーブ４１を貫挿した界磁磁石４０及び整流磁石４２を組み付けた状態のロータ７に対して、回転軸６を圧入して図５に示すロータ７を完成させる方法について説明する。

図６及び図７に示すように、まず製造にあたっては、ロータ７を載置する基台７０と、該基台７０と協働して回転軸６を圧入する際に第１及び第２ロータコア２０，３０の回転を防止する押さえ台８０と、ロータ７に回転軸６を圧入する可動体９０が用いられる。

なお、図６及び図７において、第１コアベース２１の第１係止孔２７に対応する第２コアベース３１の第２係止孔３７は、周方向に４５度ずれていて図６及び図７には表れないものであるが、説明を容易に理解するために、図６及び図７では第２係止孔３７を表している。

（基台７０）
図６に示すように、回転軸６の圧入前であって第１及び第２ロータコア２０，３０の間に界磁磁石４０及び整流磁石４２を組み付けた状態のロータ７を、基台７０の上に載置する。このとき、第１ロータコア２０側が基台７０に面するように載置する。

基台７０は、回転不能かつ軸方向に移動不能に支持固定された円柱体であって、その円柱体よりなる基台７０の外径は、第１ロータコア２０の第１コアベース２１の外径より若干大きく形成されている。そして、ロータ７を載置する側の端部は、その外径が第１ロータコア２０の第１コアベース２１の外径より若干小さくなるように縮径するようにテーパー状面取り形成されている。ロータ７を載置する側の端面７１は、円形の平面である。

ロータ７を載置する側の端面７１には、該端面７１と同心円となる円形にボス収容凹部７２が凹設され、そのボス収容凹部７２の底面を荷重受け面７３としている。ボス収容凹部７２の内径は、第１コアベース２１に形成したボス部２１ｂの外径より大きく形成されている。ボス収容凹部７２の深さは、ボス部２１ｂの軸方向の長さ（軸方向に第１コアベース２１の外側面２１ｅから軸方向にボス部２１ｂの先端面までの長さ）よりも短く形成されている。

つまり、第１コアベース２１に形成したボス部２１ｂがボス収容凹部７２内に配置されるようにロータ７を基台７０に載置したとき、基台７０の端面７１と第１コアベース２１の外側面２１ｅとの間に隙間が生じるようにしている。詳述すると、第１コアベース２１が基台７０の端面７１から浮いた状態に配置される。

基台７０の端面７１に凹設したボス収容凹部７２の荷重受け面７３には、その中心位置に円形の大径貫通孔７４が軸線方向に凹設されている。大径貫通孔７４の内径は、回転軸６が軸ぶれすることなく貫挿される内径に設定されている。そして、荷重受け面７３であって大径貫通孔７４の周りの環状の開口部分に、第１コアベース２１に形成したボス部２１ｂが当接するようになっている。大径貫通孔７４の深さは、図５に示すように第１コアベース２１に形成したボス部２１ｂから回転軸６が突出形成された時のボス部２１ｂから回転軸６の突出した先端までの長さにとしている。

さらに、大径貫通孔７４の底面には、その中心位置に円形の小径貫通孔７５が軸線方向に基台７０に底面７６を貫通するように形成されている。小径貫通孔７５は、その中心軸線が大径貫通孔７４の中心軸線と一致するように大径貫通孔７４と連通し、センタ位置決めガイド軸７７が軸方向に移動可能に挿通される。

センタ位置決めガイド軸７７が挿通される小径貫通孔７５の内径は、大径貫通孔７４の内径より小さく、回転軸６が圧入される前の第１及び第２コアベース２１，３１の貫通穴２１ａ，３１ａ（ボス部２１ｂ，３１ｂ）に対してセンタ位置決めガイド軸７７が軸ぶれすることなく貫挿される内径に設定されている。

従って、基台７０の底面から小径貫通孔７５に貫挿されたセンタ位置決めガイド軸７７は、大径貫通孔７４を介して、第１コアベース２１の貫通穴２１ａ（ボス部２１ｂ）→界磁磁石４０のスリーブ４１を経て、第２コアベース３１の貫通穴３１ａ（ボス部３１ｂ）まで貫挿する。

なお、センタ位置決めガイド軸７７の先端部７８は先細形状に生成され、その先細の先端部７８は中心軸線上に位置している。
基台７０に凹設したボス収容凹部７２の外周部の端面７１には、４個の第１係合ピン７９が突出形成されている。４個の第１係合ピン７９は、ロータ７が基台７０に載置されたとき、第１コアベース２１の外側面２１ｅに貫通形成された４個の第１係止孔２７にそれぞれ嵌合する。

つまり、第１コアベース２１の各第１係止孔２７をそれぞれ第１係合ピン７９に嵌合するようにロータ７を基台７０に載置したとき、第１コアベース２１に形成したボス部２１ｂがボス収容凹部７２内に配置される。このとき、ロータ７の中心軸線Ｏが基台７０に形成した大径貫通孔７４及び小径貫通孔７５の中心軸線と一致する。また、第１係止孔２７に第１係合ピン７９が嵌合することによって、第１コアベース２１（第１ロータコア２０）は基台７０に対して中心軸線Ｏを中心に回動不能に支持される。

（押さえ台８０）
図６に示すように、ロータ７を基台７０に載置して第１コアベース２１（第１ロータコア２０）を基台７０に対して回動不能に支持すると、押さえ台８０が第２ロータコア３０の上側に配置される。

押さえ台８０は、回転不能に支持固定される円柱体であって、その円柱体よりなる押さえ台８０の外径は、第２ロータコア３０の第２コアベース３１の外径より大きく形成されている。押さえ台８０の上面８１と下面８２は、円形の平面である。

押さえ台８０の上面８１には、該上面８１と同心円となる円形に収容凹部８３が凹設され、収容凹部８３の内径は、回転軸６を下動させてロータ７に圧入する可動体９０の把持部９１の外径より大きく形成されている。収容凹部８３の深さは、把持部９１の軸方向の長さよりも浅く（短く）形成されている。

一方、押さえ台８０の下面８２には、該下面８２と同心円となる円形にボス収容凹部８４が凹設され、そのボス収容凹部８４の奥面を荷重受け面８５としている。ボス収容凹部８４の内径は、第２コアベース３１に形成したボス部３１ｂの外径より大きく形成されている。ボス収容凹部８４の深さは、ボス部３１ｂの軸方向の長さ（軸方向に第２コアベース３１の外側面３１ｅから軸方向にボス部３１ｂの先端面までの長さ）よりも短く形成されている。

つまり、第２コアベース３１に形成したボス部３１ｂがボス収容凹部８４内に配置されるよう押さえ台８０を第２ロータコア３０の上側に載置したとき、押さえ台８０の下面８２と第２コアベース３１の外側面３１ｅとの間に隙間が生じるようにしている。詳述すると、押さえ台８０が第２コアベース３１の外側面３１ｅから浮いた状態に配置される。

ボス収容凹部８４の荷重受け面８５には、その中心位置に円形のガイド貫通孔８６が軸線方向に収容凹部８３の底面を貫通するように形成されている。ガイド貫通孔８６の内径は、基台７０に形成した大径貫通孔７４の内径と同じであって、回転軸６が軸ぶれすることなく貫挿されるようになっている。ガイド貫通孔８６の中心軸線は、押さえ台８０が第２コアベース３１を押さえるときロータ７の中心軸線Ｏと一致するようになっている。

押さえ台８０に形成したボス収容凹部８４の外周部の下面８２には、４個の第２係合ピン８７が突出形成されている。第２係合ピン８７は、押さえ台８０に形成したボス収容凹部８４を第２コアベース３１のボス部３１ｂに当接するように押さえ台８０を配置したとき、第２コアベース３１の外側面３１ｅに貫通形成された４個の第２係止孔３７にそれぞれ嵌合するようになっている。

つまり、第２コアベース３１の各第２係止孔３７をそれぞれ第２係合ピン８７に嵌合するように押さえ台８０をロータ７の上に配置したとき、第２コアベース３１のボス部３１ｂがボス収容凹部８４の荷重受け面８５であってガイド貫通孔８６の周りの環状の開口部分と当接する。

このとき、ガイド貫通孔８６の中心軸線がロータ７の中心軸線Ｏと一致する。また、第２係止孔３７に第２係合ピン８７が嵌合することによって、第２コアベース３１（第２ロータコア３０）は押さえ台８０に対して中心軸線Ｏを中心に回動不能に支持される。

（可動体９０）
第２コアベース３１のボス部３１ｂに当接するように配置された押さえ台８０の上方位置には、可動体９０が配置される。可動体９０は、図示しない駆動部材にて、上下方向に往復移動されるようになっている。可動体９０の下側（押さえ台８０側）には、把持部９１が設けられている。

把持部９１は、その下側（押さえ台８０側）が開口する軸装着孔９２が形成され、その軸装着孔９２に回転軸６が軸ぶれなく挿入されるようになっている。軸装着孔９２の奥面（加圧面９３）まで回転軸６が突き当たると、軸装着孔９２の加圧面９３の中心位置に形成したセンタ位置決めピン９４が回転軸６の上下両端面中央位置に凹設した軸孔６ａの一方（上側）の軸孔６ａと嵌合するようになっている。これによって、把持部９１の軸装着孔９２に挿入された回転軸６の中心軸線Ｏは、押さえ台８０のガイド貫通孔８６の中心軸線と一致するようになっている。

なお、回転軸６において、軸装着孔９２に挿入される側の端部には、中心軸線Ｏに直交するとともに該中心軸線Ｏを貫通するピン貫通穴６ｂが形成されている。ピン貫通穴６ｂは、回転軸６が軸装着孔９２の加圧面９３まで挿入されたとき、把持部９１に形成したピン挿入孔（図示せず）と連通するようになっている。そして、連通するピン貫通穴６ｂとピン挿入孔（図示せず）とに掛け止めピン９５を挿通することによって、回転軸６の下方への抜け及び中心軸線Ｏを中心に回動を防止している。

次に、基台７０、押さえ台８０、及び、可動体９０を用いて、ロータ７に回転軸６を圧入固定する方法を説明する。
いま、回転軸６の圧入前のロータ７を基台７０に載置する。このとき、第１コアベース２１の各第１係止孔２７に第１係合ピン７９がそれぞれ嵌合するようにロータ７を載置する。これによって、ロータ７は、第１コアベース２１のボス部２１ｂがボス収容凹部７２内に配置され基台７０に対して位置決めされる。

つまり、ロータ７の中心軸線Ｏは、基台７０に形成した大径貫通孔７４及び小径貫通孔７５の中心軸線と一致する。また、ロータ７の第１ロータコア２０は、第１係止孔２７に第１係合ピン７９が嵌合することによって、基台７０に対して中心軸線Ｏを中心に回動不能に支持される。

さらに、ロータ７は、第１コアベース２１に形成したボス部２１ｂが荷重受け面７３に当接するため、第１コアベース２１の外側面２１ｅと基台７０の端面７１との間に隙間が生じるように配置される。

次に、ロータ７が基台７０に載置されると、上方から押さえ台８０をロータ７の第２ロータコア３０の上側に配置し軽く押し当てる。このとき、押さえ台８０は、第２コアベース３１の各第２係止孔３７に第２係合ピン８７がそれぞれ嵌合するようにロータ７の上側に配置する。これによって、押さえ台８０は、ボス収容凹部８４の荷重受け面８５が第２コアベース３１のボス部３１ｂを押圧して該ロータ７を位置決めする。

つまり、押さえ台８０に設けたガイド貫通孔８６の中心軸線は、ロータ７の中心軸線Ｏと一致する。また、ロータ７の第２ロータコア３０は、第２係止孔３７に第２係合ピン８７が嵌合することによって、基台７０に対して中心軸線Ｏを中心に回動不能に支持される。

さらに、ロータ７は、第２コアベース３１に形成したボス部３１ｂがボス収容凹部８４の荷重受け面８５に当接するため、第２コアベース３１の外側面３１ｅと押さえ台８０の下面８２との間に隙間が生じるように配置される。

次に、基台７０の小径貫通孔７５に貫挿されているセンタ位置決めガイド軸７７を、図示しない移動装置にて押さえ台８０の収容凹部８３内まで軸線方向に上動させる。つまり、センタ位置決めガイド軸７７は、基台７０及び押さえ台８０にて位置決めされたロータ７を抜け、さらに、押さえ台８０のガイド貫通孔８６を抜けて収容凹部８３内まで案内される。

次に、センタ位置決めガイド軸７７が収容凹部８３内まで案内されると、把持部９１に回転軸６を把持した可動体９０を軸線方向に下動させる。可動体９０の下動にともなって、回転軸６の先端部は、先に案内されているセンタ位置決めガイド軸７７に向かって押さえ台８０の収容凹部８３内に案内される。

そして、回転軸６の下側端面に形成した軸孔６ａにセンタ位置決めガイド軸７７の先端部７８が嵌って突き当り、さらに、回転軸６は、可動体９０の下動とともにセンタ位置決めガイド軸７７を押しながら下動する。このとき、回転軸６の軸孔６ａにセンタ位置決めガイド軸７７の先端部７８が嵌合されているため、回転軸６は、その中心軸線Ｏがセンタ位置決めガイド軸７７の中心軸線、即ち、ロータ７の中心軸線と一致した状態で下動する。

そして、可動体９０は、さらに下動して基台７０と押さえ台８０にて支持されているロータ７に回転軸６を圧入させる。つまり、回転軸６は、第２ロータコア３０の貫通穴３１ａ（ボス部３１ｂ）及び第１ロータコア２０の貫通穴２１ａ（ボス部２１ｂ）を圧入して下動する。

このとき、押さえ台８０の第２係合ピン８７が第２ロータコア３０の第２係止孔３７に嵌合しているため、回転軸６の圧入中、第２コアベース３１（第２ロータコア３０）は押さえ台８０に対して中心軸線Ｏを中心に回動することはない。同様に、基台７０の第１係合ピン７９が第１ロータコア２０の第１係止孔２７に嵌合しているため、回転軸６の圧入中、第１コアベース２１（第１ロータコア２０）は基台７０に対して中心軸線Ｏを中心に回動することはない。

従って、第１ロータコア２０と第２ロータコア３０が相対回動しないことから、環状の整流磁石４２の周方向に隣り合う各爪状磁極２２,３２間に配置された極間磁石部４５が、隣り合う爪状磁極２２,３２にて圧縮される力を受けことがない。その結果、回転軸６の圧入時に整流磁石４２の極間磁石部４５が損傷する虞がない。

また、界磁磁石４０の貫通穴４０ａの内側に貫挿されたスリーブ４１の軸方向の長さを界磁磁石４０の軸方向の長さよりも長く形成した。このため、圧入中に基台７０と押さえ台８０とで第１及び第２コアベース２１，３１の外側面２１ｅ,３１ｅ（ボス部２１ｂ,３１ｂ）が押圧されるが第１及び第２コアベース２１,３１の内側面２１ｄ,３１ｄがスリーブ４１にて間隔が保持される。これによって、回転軸６の圧入時に、界磁磁石４０は基台７０と押さえ台８０からの押圧力が加わらないので、界磁磁石４０を損傷させる虞がない。

しかも、スリーブ４１の軸方向の延長線上には第１及び第２コアベース２１，３１の外側面２１ｅ,３１ｅにボス部２１ｂ，３１ｂが対向するように形成されている。つまり、基台７０と押さえ台８０は、それぞれボス部２１ｂ、３１ｂ以外の第１及び第２コアベース２１，３１の外側面２１ｅ,３１ｅに接触しない。その結果、回転軸６の圧入時には、確実に界磁磁石４０を損傷させずに保護することができる。

やがて、図７に示すように、可動体９０は、回転軸６の下側端面が基台７０の大径貫通孔７４の底面に到達したとき下動を停止して回転軸６の圧入を終了する。そして、停止した状態で、可動体９０の把持部９１から掛け止めピン９５を抜き取った後、可動体９０を元位置まで上動させる。

これによって、図５に示す回転軸６が圧入固定されたロータが完成する。
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、回転軸６の圧入時に、第１ロータコア２０と第２ロータコア３０を相対回動させないようにしたので、整流磁石４２の周方向に隣り合う各爪状磁極２２,３２間に配置された極間磁石部４５は、隣り合う爪状磁極２２,３２にて圧縮される力を受けことがない。その結果、回転軸６の圧入時に整流磁石４２の極間磁石部４５が損傷する虞がない。

（２）本実施形態によれば、スリーブ４１の軸方向の長さを界磁磁石４０の軸方向の長さよりも長く形成し、第１及び第２コアベース２１,３１の内側面２１ｄ,３１ｄとの間隔を同スリーブ４１にて保持するようにした。これによって、回転軸６の圧入時に、界磁磁石４０は、基台７０と押さえ台８０からの押圧力が加わらず損傷する虞がない。

（３）本実施形態によれば、スリーブ４１の軸方向の延長線上には第１及び第２コアベース２１，３１の外側面２１ｅ,３１ｅにボス部２１ｂ，３１ｂを対向するように形成した。従って、基台７０と押さえ台８０は、それぞれボス部２１ｂ、３１ｂ以外の第１及び第２コアベース２１，３１の外側面２１ｅ,３１ｅに接触しないため、界磁磁石４０を回転軸６の圧入時に損傷させずに確実に保護することができる。

（４）本実施形態によれば、圧入時には、回転軸６の下側端面に形成した軸孔６ａにセンタ位置決めガイド軸７７の先端部７８を嵌合させる。そして、回転軸６は、センタ位置決めガイド軸７７を押しながら圧入動作を開始する。従って、第１及び第２ロータコア２０,３０の中心位置が一致するように位置決めされるため、第１及び第２ロータコア２０，３０がずれることなく確実かつスムーズに回転軸６を圧入固定させることができる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、第１及び第２係止孔２７,３７は、４個形成したがそれ以外の数で実施してもよい。

○上記実施形態では、係止部としての第１及び第２係止孔２７,３７は、第１及び第２コアベース２１,３１の貫通する貫通孔であったが、第１及び第２コアベース２１,３１の外側面２１ｅ,３１ｅに凹部を形成し、その凹部を係止部としてもよい。また、係止部を突起にし、係合部材をその突起と嵌合する凹部であってもよく、要は第１及び第２ロータコア２０,３０を相対回動させない形状であればなんでもよい。

１…モータケース、２…筒状フロントハウジング、２ａ…軸受保持部、３…エンドフレーム、３ａ…軸受保持部、５…ステータ、６…回転軸、６ａ…軸孔、６ｂ…ピン貫通孔、７…ロータ、８，９…軸受、１１…ステータコア、１２…ティース、１３…インシュレータ、１４…Ｕ相巻線、１５…Ｖ相巻線、１６…Ｗ相巻線、２０…第１ロータコア、２１…第１コアベース、２１ａ…貫通穴、２１ｂ…ボス部、２１ｃ…外周面、２１ｄ…内側面、２１ｅ…外側面、２２…第１爪状磁極、２２ａ，２２ｂ…周方向両端面、２３…第１基部、２４…第１磁極部、２５…径方向外側面、２６…補助溝、２７…第１係止孔（係止部）、３０…第２ロータコア、３１…第２コアベース、３１ａ…貫通穴、３１ｂ…ボス部、３１ｃ…外周面、３１ｄ…内側面、３１ｅ…外側面、３２…第２爪状磁極、３２ａ，３２ｂ…周方向両端面、３３…第２基部、３４…第２磁極部、３５…径方向外側面、３６…補助溝、３７…第２係止孔（係止部）、４０…界磁磁石、４０ａ…貫通穴、４０ｂ…外周面、４１…スリーブ、４２…整流磁石、４３，４４…第１及び第２背面磁石部、４５…極間磁石部、５０…センサマグネット、６０…磁気センサ、７０…基台、７１…端面、７２…ボス収容凹部、７３…荷重受け面、７４…大径貫通孔、７５…小径貫通孔、７６…底面、７７…センタ位置決めガイド軸（センタ位置決めガイドシャフト）、７８…先端部、７９…第１係合ピン（係合部材）、８０…押さえ台、８１…上面、８２…下面、８３…収容凹部、８４…ボス収容凹部、８５…荷重受け面、８６…ガイド貫通孔、８７…第２係合ピン（係合部材）、９０…可動体、９１…把持部、９２…軸装着孔、９３…加圧面、９４…センタ位置決めピン、９５…掛け止めピン、Ｍ…ブラシレスモータ、Ｏ…中心軸線。

Claims (4)

1. 中央位置に回転軸を圧入固定する貫通穴がそれぞれ形成され、それぞれの外周部に径方向に延出したのち、軸方向に屈曲形成された複数の爪状磁極部が周方向に交互に配置される第１及び第２ロータコアと、
   中央位置に前記回転軸を貫挿する貫通穴が形成されるとともに、軸方向に沿って磁化されて前記第１ロータコアの各爪状磁極部と前記第２ロータコアの各状磁極部をそれぞれ異なる磁極として機能させる界磁磁石と、
   前記各爪状磁極部の背面に配置され径方向に磁化された背面磁石部を有するとともに、周方向に隣り合う前記各爪状磁極部の間に配置され周方向に磁化された極間磁石部を有した整流磁石と
   を備えたランデル型ロータの製造方法であって、
   前記第１及び第２ロータコアの軸方向外側面に係止孔を形成し、
   前記第１及び第２ロータコアに対して、前記界磁磁石及び前記整流磁石を組み付けた後、
   前記係止孔に係合部材を嵌合させて、前記第１及び第２ロータコアが周方向に回動しない状態にして、前記回転軸を前記第１及び第２ロータコアの両貫通穴に順次圧入するようにし、
   前記係合部材は、前記第１及び第２ロータコアのいずれか一方を支承する基台に設けた係合ピンと、前記第１及び第２ロータコアのいずれか他方を前記基台に向かって押圧する押さえ台に設けた係合ピンであることを特徴とするランデル型ロータの製造方法。
2. 請求項１に記載のランデル型ロータの製造方法において、
   前記界磁磁石の貫通穴の内側には、前記回転軸を貫挿するスリーブが貫挿され、そのスリーブの軸方向の長さは、前記界磁磁石の軸方向の長さよりも長いことを特徴とするランデル型ロータの製造方法。
3. 請求項２に記載のランデル型ロータの製造方法において、
   前記第１及び第２ロータコアの貫通穴の軸方向外側開口部には、前記スリーブとその延長線上で対向するように環状のボス部がそれぞれ形成されていることを特徴とするランデル型ロータの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のランデル型ロータの製造方法において、
   前記回転軸を前記第１及び第２ロータコアの両貫通穴に順次圧入する際、
   前記両貫通穴にセンタ位置決めシャフトが貫挿されて位置決めされた後に、回転軸が圧入されることを特徴とするランデル型ロータの製造方法。