JP6745612B2 - 電動モータのロータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータのロータの製造方法に関するものである。

例えば、電動モータの一種であるブラシレスモータのロータとして、シャフト（モータ回転軸）の外周にロータコアを配置し、ロータコアの外周にマグネットを配置し、マグネットの外周にマグネットを覆うように円筒状のマグネットカバーを配置した構造のロータが知られている。この種のロータにおいては、一般に、シャフトとロータコアは圧入固定されている。また、ロータコアとマグネットは、接着固定されるか圧入固定されている。また、マグネットカバーは、マグネットに接着されているか、ロータコア等に固着されている。

特許文献１には、マグネットカバーの内周面に沿ってマグネットを配置すると共に、マグネットの内周側にマグネットを保持するプロテクタを配置し、シャフトに固定したロータコアをマグネットおよびプロテクタの内周に挿入して、その状態で、マグネットカバーの内部に樹脂（接着剤）を充填し固化させた構造のロータが記載されている。

また、特許文献２には、マグネットの内側にロータコアを挿入して、ロータコアとマグネットを接着剤で固着し、マグネットカバーをマグネットの外側に覆い被せて、マグネットカバーでマグネットを脱落しないよう保持した構造のロータが記載されている。

実開平６−２１３４６号公報 特開２００８−３５６３１号公報

ところで、この種の複数の部品を組み合わせたロータでは、接着剤を用いてロータコアとマグネットとを固着することが多いが、組立工程において、接着剤が部品外表面に垂れてしまうことがあり、垂れた接着剤の拭き取り作業が必要となることがあった。このため、ロータの組立作業が煩わしいものとなる可能性があった。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、接着剤の部品外表面への垂れを防止することができ、それにより、垂れた接着剤の拭き取り作業を無くすことができて組立作業性の向上が図れる電動モータのロータの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る電動モータのロータの製造方法は、シャフトと、前記シャフトの外周に配置されるロータコアと、前記ロータコアの外周に周方向に沿って配置される複数のマグネットと、前記マグネットの外周を覆う円筒状のマグネットカバーと、前記ロータコアの軸方向の両端面に配置され、前記マグネットカバーの外径と同一外径のサイドプレートと、を備え、前記マグネットカバーは、前記マグネットの外周を覆う円筒周壁と、該円筒周壁の軸方向一端側に連設されて径方向内方に延びると共に内径が前記ロータコアの外周径よりも小さい円環状の内フランジと、を有し、前記少なくとも一方のサイドプレートは、前記ロータコアの端面との間に前記マグネットカバーの内フランジを挟持しており、前記マグネットは、前記マグネットカバーの円筒周壁と前記ロータコアの外周面との間に挿入されており、少なくとも前記マグネットの内周面と前記ロータコアの外周面、および前記マグネットの外周面と前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面との間に、両周面間を接着する接着層が設けられている電動モータのロータの製造方法において、前記マグネットカバーの内部に前記ロータコアを同心状に配置して、前記マグネットカバーと前記ロータコアとの間に、軸方向の一端側の開口が前記内フランジで閉鎖された環状空間を確保すると共に、前記ロータコアの内部に前記シャフトを圧入し、前記ロータコアの軸方向一端面側において前記シャフトに別に圧入嵌合した前記サイドプレートと前記ロータコアの軸方向一端面との間に前記マグネットカバーの内フランジを挟持する工程と、該工程後、前記内フランジを下方に向け前記マグネットカバーの軸方向の他端側の開口を上方に向けて前記シャフトを配置すると共に、少なくとも前記ロータコアの外周面および前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面に接着剤を塗布した状態で、前記マグネットを、前記ロータコアの外周面と前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面との間に確保された前記環状空間に相対的に上方から挿入する工程と、前記接着剤を固化させて前記マグネットの内周面と前記ロータコアの外周面、および前記マグネットの外周面と前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面との間に、接着層を形成する工程と、を具備することを特徴とする。

このように構成することで、接着剤の部品外表面への垂れ防止を図ることができる。即ち、マグネットカバーとロータコアの間の環状空間の下端をマグネットカバーの内フランジで閉鎖するので、ロータコアの外周面に接着剤を塗布した状態で、マグネットカバーとロータコアの間の環状空間にマグネットを挿入した際に、ロータコアの外周面および前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面に塗布した接着剤がマグネットによって削ぎ落とされるようなことがあっても、垂れた接着剤が外表面に漏れ出るのを防止することができる。

本発明によれば、マグネットカバーの内フランジによって、接着剤の部品外表面への垂れ防止を図ることができる。従って、垂れた接着剤の拭き取り作業が不要で、組立作業性の向上が図れる。

本発明の実施形態における電動ポンプの全体斜視図である。 本発明の実施形態における電動ポンプの分解斜視図である。 本発明の実施形態における電動ポンプの縦断面図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のモータ本体を取り出して示す断面図である。 本発明の実施形態におけるステータユニットとその他の部品の配置を示す正面図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ本体の正面図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のステータユニットの製造工程を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のステータユニットの製造工程を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のステータユニットの製造工程を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のステータユニットの製造工程を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のモータ本体の製造工程を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のモータ本体の製造工程を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のモータ本体の製造工程を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のモータ本体の製造工程を説明するための説明図である。 本発明の実施形態における位置決めピンの抜き穴とシリコンの関係を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるシリコンがステータコアの位置決めピン孔に注入されて加熱硬化された状態示す斜視図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のロータを取り出して示す斜視図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のロータの分解斜視図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のロータの製造方法の説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のロータの製造方法の説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのモータ部のロータの製造方法の説明図である。 本発明の実施形態における電動ポンプのポンプケーシングの製造方法の説明図で、（ａ）はアルミニウムで鋳造した鋳肌面の状態を示す図、（ｂ）はその後に鋳肌面に第１アルマイト層を形成した状態を示す図、（ｃ）はその後に必要箇所に切削加工を施した状態を示す図、（ｄ）はその後に切削加工面に第２アルマイト層を形成した状態を示す図である。 図２２の（ｄ）の状態の詳細説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
ここで説明する実施形態は、本発明を、可燃性ガス（水素ガス、プロパンガス、気化したガソリン等）を送るための電動ポンプに適用した場合の例である。

図１は、実施形態の電動ポンプ１の全体斜視図、図２は、実施形態の電動ポンプ１の分解斜視図、図３は、実施形態の電動ポンプ１の縦断面図、図４は、電動ポンプ１のモータ部１００のモータ本体１２０を取り出して示す断面図である。

（電動ポンプ）
図１および図２に示すように、この電動ポンプ１は、ブラシレスモータ（電動モータ）によって構成されたモータ部１００と、モータ部１００の前部に一体に結合されたポンプ部２００と、からなる。モータ部１００とポンプ部２００は、同軸上に配置されている。ポンプ部２００は、モータ部１００によって駆動されることで、可燃性ガスを加圧吐出する。

図３に示すように、モータ部１００は、円筒形状のステータ１４０を覆うようにモールド樹脂（モールド樹脂部）１２２、１３２でモールド成形されたモータ本体１２０と、シャフト１０１と一体化されたロータ１１０とで構成されている。モータ本体１２０の内部には、ロータ１１０を収容する円柱形状の空洞であるロータ収容空間１２１が設けられている。ロータ収容空間１２１は、後端が樹脂の壁で密閉され、前端が開放されている。

図２および図３に示すように、ポンプ部２００は、ポンプケーシング２１０と、インペラ２２０とで構成されている。インペラ２２０は、モータ部１００のシャフト１０１により回転駆動されることで、ポンプケーシング２１０と協働して可燃性ガスを吸引圧縮する。

ここでは、インペラ式のポンプ部２００を例示しているが、ポンプの種類は問わない。
モータ部１００とポンプ部２００は、径方向の外周部に設けた嵌合部１２４、２１４を互いに嵌合させ、嵌合面にＯリング１０５を介在させた状態で、複数の連結ボルト１０４により一体に結合されている。嵌合面は、円筒面として形成されており、後述するポンプ部２００側の嵌合内周面２１４ａおよびモータ部１００側の嵌合外周面１２４ａが相当する。

モータ部１００のシャフト１０１は、前端側が、モータ本体１２０のロータ収容空間１２１の前端開口からポンプ部２００側に向けて突出しており、その前端が、前側軸受１０２を介してポンプケーシング２１０に回転自在に支持されている。また、後端側が、モータ本体１２０のロータ収容空間１２１の内部に収容されており、その後端が、後側軸受１０３を介してモータ本体１２０に回転自在に支持されている。

なお、本実施形態の説明では、モータ部１００のシャフト１０１の軸方向を単に軸方向と称し、ポンプ部２００側を前側、反ポンプ部２００側を後側と称する。また、軸方向に直交しシャフト１０１の径方向となる方向を単に径方向と称し、シャフト１０１の周回りを単に周方向と称する。

（ポンプケーシング）
ポンプケーシング２１０は、概略円盤状のアルミニウム鋳造加工品よりなる。ポンプケーシング２１０の外表面（空気やガスに触れる外部に露出した面）には、耐食性や耐久性の向上を図るためにアルマイト層が形成されている。この点については後で詳しく述べる。このポンプケーシング２１０は、ポンプ部２００をモータ部１００と結合したときに、外側になる表面２１０Ａと、内側となる裏面２１０Ｂとを有する。

ポンプケーシング２１０の径方向中央部には、前側軸受１０２を収容するボス部２１３が設けられている。ポンプケーシング２１０の表面２１０Ａ側の外周部のやや内側の位置には、円周方向に離間して吸込口２１１と吐出口２１２とが設けられている。また、ポンプケーシング２１０の裏面２１０Ｂ側の外周部よりやや内側の位置には、吸込口２１１と吐出口２１２に連通する円弧状のポンプ流路２１５が設けられている。

また、ポンプケーシング２１０の外周部には、モータ部１００側に突出した円筒状の嵌合部２１４が設けられている。この嵌合部２１４は、モータ部１００側の嵌合部１２４とインロー嵌合する部分である。そのため、その嵌合部１２４には、軸方向に平行な円筒面よりなる嵌合内周面２１４ａと、軸方向に直交する環状平面よりなる突当面２１４ｂとが設けられている。

嵌合内周面２１４ａは、突当面２１４ｂよりも内周側に設けられている。この嵌合内周面２１４ａは、モータ部１００とポンプ部２００とを結合した際に、モータ部１００側の嵌合外周面１２４ａとインロー嵌合することで、モータ部１００とポンプ部２００の芯合わせの機能と密封性を確保するシール面としての機能を発揮する。突当面２１４ｂは、モータ部１００とポンプ部２００を結合した際に、モータ部１００側の突当面１２４ｂと突き当たることで、モータ部１００とポンプ部２００の軸方向の位置決め機能を発揮する。

また、ポンプケーシング２１０の外周の嵌合部２１４より更に外周側には、周方向に適当な間隔をあけて、モータ部１００と結合するためのネジ穴付きの耳部２１６と、電動ポンプ１自体を任意の部材に取り付けるためのポンプ固定用の耳部２１９とが突設されている。ポンプ部２００は、モータ部１００側から連結ボルト１０４をネジ穴付きの耳部２１６のネジ穴にねじ込むことで、モータ部１００のモータ本体１２０と結合されている。

（インペラ）
ポンプ部２００のもう一つの構成要素であるインペラ２２０は、径方向中央部に、軸孔２２３を有するボス部２２１を備えている。このインペラ２２０は、径方向外周部の前面に、円周方向に配列された羽根列２２２を有している。羽根列２２２は、ポンプケーシング２１０の裏面２１０Ｂ側のポンプ流路２１５に対応して設けられている。ポンプ部２００は、このインペラ２２０が一定方向に回転することで、吸込口２１１からガスを吸い込み、ポンプ流路２１５でガスを圧縮し、吐出口２１２からガスを吐き出す。

（モータ部）
次に、モータ部１００について詳しく説明する。
モータ部１００は、ステータユニット１３０のほぼ全体をオーバーモールド樹脂（モールド樹脂部）１２２の内部に埋設した構造のモータ本体１２０と、シャフト１０１を含むロータ１１０と、から構成されている。
図３に示すように、モータ本体１２０には、モールド成形（後述するオーバーモールド成形）時に形成されたコネクタ部１６０が設けられている。このコネクタ部１６０の端子や後述するステータコア１４１の外周部の一部を除き、ステータユニット１３０のほぼ全体がオーバーモールド樹脂１２２で覆われている。

このようにステータユニット１３０をオーバーモールド樹脂１２２の内部に埋め込むのは、可燃性ガスが製品内部に入り込んだ場合でも、火花を発生する可能性のある部分（主にステータ１４０）に可燃性ガスが接触しないようにするためである。

ここでは、図４において明らかなように、モールド成形を二段階に行っている。
一段階目の工程は、ステータ１４０およびバスバー１５３（後述）等をプリモールド樹脂（モールド樹脂部）１３２の内部に埋め込むための第１モールド成形工程（プリモールド成形工程）である。このプリモールド成形工程により、ステータユニット１３０が得られる。

二段階目の工程は、一段階目の工程で得たステータユニット１３０を、オーバーモールド樹脂（モールド樹脂部）１２２の内部に埋め込むための第２モールド成形工程（オーバーモールド成形工程）である。このオーバーモールド成形工程により、図４に示すようなモータ本体１２０が得られる。

また、図３および図４に示すように、モータ本体１２０のロータ収容空間１２１の後端面を塞ぐ樹脂の壁の径方向中央内面には、後側軸受１０３を収容する金属製（例：非磁性ＳＵＳ製）のベアリングホルダ１２３が設けられている。ベアリングホルダ１２３は、インサート成形によりモータ本体１２０の樹脂部（オーバーモールド樹脂１２２）に一体化されて設けられている。このベアリングホルダ１２３は、断面Ｌ字形の周側壁を有する環状体であり、後側軸受１０３の外周を受ける嵌合内周壁１２３ａと、後側軸受１０３の端面を受ける突当壁１２３ｂと、を有している。

（ステータユニット）
図４に示すように、ステータユニット１３０は、ステータ１４０およびバスバーユニット１５５（後述）等をプリモールド樹脂１３２の内部に埋め込んだものである。

図５は、電動ポンプ１のモータ本体１２０を作る前段階のステータユニット１３０とその他の部品の配置を示す正面図、図６は、電動ポンプ１のモータ本体の正面図である。
図５に示すように、このプリモールド成形体であるステータユニット１３０に、ベアリングホルダ１２３やカラー１２７を組み合わせながら、オーバーモールド成形を行うことにより、図６に示すようなモータ本体１２０を得ることができる。ここで、カラー１２７は、図４に示すように、モータ本体１２０をポンプケーシング２１０に結合する際のボルト通し孔１２８を確保するための小径の金属製の円筒部材である。

次にステータユニット１３０やモータ本体１２０の製造方法を述べながら、ステータ１４０やステータユニット１３０やモータ本体１２０の詳細な構成について説明する。

図７〜図１０は、ステータユニット１３０を得るまでの工程の説明図である。そのうち、図７は、ステータコア１４１単体の構成を示す斜視図、図８は、図７のステータコア１４１の各ティース１４３にインシュレータ１５１を介してコイル１５０を巻回して構成したステータ１４０を示す斜視図、図９は、図８に示すステータユニット１３０に、予めバスバー１５３（端子プレートとも呼ばれる部材）をプリモールドしたバスバーユニット１５５を配置した状態を示す斜視図、図１０は、図９に示す組立体に樹脂モールド（プリモールド）を施して構成したステータユニット１３０を示す斜視図である。

（ステータコア）
図７に示すように、ステータコア１４１は、同一形状にプレス成形された複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層したもので、外周側の円筒部１４２と、円筒部１４２の内周から中心に向けて突出した複数のティース１４３とを有する。本実施形態では、ティース１４３は、円周方向に一定間隔で６個設けられている。各ティース１４３の先端は、軸方向から見てＴ字状をなしており、先端内周面は、同一円周上に並んだ円弧面で構成されている。

このステータコア１４１の円筒部１４２の外周には、径方向外方に突出した耳部１４４が設けられている。これら耳部１４４は、隣接するティース１４３とティース１４３の中間の位置に対応して配置されている。各耳部１４４には、軸方向に貫通する貫通孔１４６が設けられている。各耳部１４４の貫通孔１４６は、ステータコア１４１の中心に対して同心の同一円周上に円周方向に等間隔で配置されている。

各耳部１４４に形成されたこれら６つの貫通孔１４６のうち、円周方向に１つおきの３つの貫通孔１４６には、連結ピン１４８が挿入されている。これら挿入された連結ピン１４８により、積層された電磁鋼板が一体に結合されている。なお、連結ピン１４８を挿入した貫通孔１４６の両端には、カバー部材１４９が装着されている。

また、連結ピン１４８が挿入されていない、円周方向に１つおきに残る３つの貫通孔１４６は、後工程で位置決めに利用される位置決め孔１４７として、空孔のまま残されている。従って、ステータコア１４１の外周には３つの位置決め孔１４７が、円周方向に等間隔で用意されている。

６つの耳部１４４は、後述のプリモールド成形時やオーバーモールド成形時に、樹脂（プリモールド樹脂１３２、オーバーモールド樹脂１２２）の内部に埋まらず、外部に露出するように設定されており、外周露出部に相当する。つまり、これら外部露出部に、軸方向に沿って貫通した３つの位置決め孔１４７が配置されている。なお、位置決め孔１４７は、複数設けられているのがよく、本実施形態のように、少なくとも３つ以上設けられているのがよい。

このように構成されたステータコア１４１の各ティース１４３には、次の巻線工程で、自動巻線装置（図示せず）により図８に示すようにコイル１５０が巻回される。コイル１５０は、インシュレータ１５１を介して巻回される。例えば、６個のティース１４３に対して、Ｕ・Ｖ・Ｗ相の３相分のコイル１５０が巻回される。それにより、ステータ１４０が形成される。この巻線工程では、ステータコア１４１の位置決め孔１４７に位置決めピン（図示略）を差し込むことで、自動巻線装置にステータコア１４１を正しく位置決め固定することができ、巻線工程での作業性の向上や巻線品質の向上が図れる。

次の工程では、図９に示すように、ステータ１４０の後端面側に、コイル１５０に通電するバスバー（端子プレートとも呼ばれる）１５３が取り付けられる。バスバー１５３は、ステータ１４０のリング形状に沿って環状に配置される。所定のバスバー１５３の端末は、コネクタ部１６０（図３参照）の端子として利用されるように、一定の関係で配列される。このようなバスバー１５３は、予め環状の樹脂によってプリモールドされ、バスバーユニット１５５とされている。バスバーユニット１５５は、インシュレータ１５１に設けた係合部に係止することで、ステータ１４０に装着される。

次の工程では、図１０に示すように、ステータ１４０の主要部を覆うようにプリモールド樹脂１３２によりプリモールド成形が行われる。プリモールド成形により得られた成形体が、ステータユニット１３０である。このステータユニット１３０においては、ステータコア１４１の耳部１４４が、プリモールド樹脂１３２から外部に露出している。また、所定のバスバー１５３の端末部が、端子として、プリモールド樹脂１３２から外部に突出している。

（プリモールド成形工程）
図１１は、図９に示す組立体を位置決めピンを用いて位置決めしながらプリモールド金型でプリモールド成形（第１モールド成形）しているときの状態を示す模式断面図、図１２は、図１１に示したプリモールド成形工程で得たステータユニット（プリモールド成形体）を金型から取り出して示す断面図である。

プリモールド成形工程では、図９に示す組立体、即ち、ステータ１４０にバスバーユニット１５５が組み付けられた組立体を、図１１に示すように、プリモールド用の金型（第１成形金型）５０１、５０２にセットする。その際、ステータコア１４１に形成された位置決め孔１４７に位置決めピン５０５を挿入することで、金型５０１、５０２に対して、バスバー１５３等の組み付けられたステータ１４０を位置決め固定する。この場合、３つの位置決め孔１４７は、互いに平行に設けられているから、位置決めピン５０５を同じ方向から平行に挿入することができる。

そしてその状態で、金型５０１、５０２のキャビティに溶融樹脂を注入することにより、ステータ１４０の主要部やバスバーユニット１５５等をプリモールド樹脂１３２でモールドする。これにより、図１２および図１０に示すようなステータユニット１３０が得られる。この樹脂の成形体であるステータユニット１３０において、ステータコア１４１の位置決め孔１４７（耳部１４４）は、樹脂の外部に露出した状態とされる。

（オーバーモールド成形工程）
図１３は、図１２に示したステータユニットを位置決めピンを用いて位置決めしながらオーバーモールド金型でオーバーモールド成形（第２モールド成形）しているときの状態を示す模式断面図である。

オーバーモールド成形工程では、プリモールド成形工程により得られたステータユニット１３０を、図１３に示すように、オーバーモールド用の金型（第２成形金型）５１１、５１３にセットする。その際、ステータコア１４１に形成された位置決め孔１４７に位置決めピン５１５を挿入することで、金型５１１、５１３に対して、ステータユニット１３０を位置決め固定する。また、所定の金型５１３に、インサート成形できるようにベアリングホルダ１２３やカラー１２７をセットする。

そしてその状態で、金型５１１、５１３のキャビティに溶融樹脂を注入することにより、ステータユニット１３０をオーバーモールド樹脂１２２でモールドする。これにより、モータ本体１２０が得られる。このオーバーモールド成形により、モータ本体１２０には、所定のバスバー１５３の端末部を端子とするコネクタ部１６０が形成される。この樹脂の成形体であるモータ本体１２０において、ステータコア１４１の位置決め孔１４７は、依然として外部から位置決めピンの挿入が可能な状態におかれる。

（切削加工工程）
図１４は、図１３に示したオーバーモールド成形後の成形品（モータ本体）を位置決めピンを用いて位置決めしながら切削加工機械にセットして切削加工しようとしている状態を示す模式断面図である。

オーバーモールド成形により得たモータ本体１２０には、そのままでは、加工精度が足りない箇所がある。ここでは、加工精度の足りない箇所として、モータ本体１２０の外周の嵌合部１２４（嵌合外周面１２４ａ、突当面１２４ｂ）と、ベアリングホルダ１２３の軸受嵌合部（嵌合内周壁１２３ａと突当壁１２３ｂ）を挙げる。これらの箇所の精度を上げるため、オーバーモールド成形後の成形品（モータ本体１２０）に対して機械加工つまり切削加工を行う。切削加工による仕上げ面を、図１４において、符号Ｋ１〜Ｋ４で示す。

仕上げ面Ｋ１および仕上げ面Ｋ２は、モータ本体１２０の外周の嵌合部１２４の嵌合外周面１２４ａおよび突当面１２４ｂである。また、仕上げ面Ｋ３およびＫ４は、ベアリングホルダ１２３の嵌合内周壁１２３ａおよび突当壁１２３ｂである。仕上げ面Ｋ１、Ｋ３は、モータ本体１２０の軸方向に平行な円筒面として仕上げることになる。また、仕上げ面Ｋ２、Ｋ４は、モータ本体１２０の軸方向に直交する平面として仕上げることになる。

この切削加工工程では、モータ本体１２０を切削加工機械にセットするに当たり、ステータコア１４１に形成された位置決め孔１４７を位置決め用に利用する。即ち、吸引チャック５５１で保持したワーク（モータ本体１２０）を、切削加工機械（図示せず）の加工治具５５０にセットするに当たり、加工治具５５０に突設した位置決めピン５５５を、モータ本体１２０に埋設されたステータコア１４１の位置決め孔１４７に挿入する。それにより、モータ本体１２０を切削加工機械に正しく位置決めセットすることができる。その状態で、モータ本体１２０の所定箇所に切削加工を施すことで、仕上げ加工済みの製品を得ることができる。

上述のように、ステータコア１４１の位置決め孔１４７に位置決めピン５０５、５１５、５５５を挿入することにより、巻線工程やモールド成形工程さらには切削加工工程において、ワーク（ステータコア１４１、ステータ１４０、ステータユニット１３０、モータ本体１２０）を確実に且つ正確に位置決め固定することができる。そのため、作業性の向上や製品品質や精度の向上を図ることができる。また、切削加工工程とモールド成形工程で同じ位置決め孔を利用するので、一層の精度向上を図ることができる。従って、モータ部（電動モータ）１００の軸線の傾きや芯ずれの発生を防ぐことができ、軸線の精度向上により、電動ポンプ１の性能向上を図ることができる。

また、位置決め孔１４７を複数、特に３つ以上設けることにより、ステータコア１４１やステータ１４０、ステータユニット１３０、モータ本体１２０を、バランスよく位置決め支持することが可能となる。また、位置決め孔１４７を軸線方向に沿って形成しているので、ワーク（ステータコア１４１、ステータ１４０、ステータユニット１３０、モータ本体１２０）の径方向の位置を、位置決めピン５０５、５１５、５５５の位置によって容易に精度よく管理することができる。

なお、以上のように製作したモータ本体１２０には、図１５に示すように、オーバーモールド成形後に位置決めピン５１５（図１３参照）の抜き孔６１４ができるので、それらの抜き孔６１４に液状のシリコン６１５（図１６参照）を注入し、このシリコン６１５を加熱硬化させる。その際、図１６に示すように、シリコン６１５は、ステータコア１４１の位置決め孔１４７にも注入される。すなわち、位置決め孔１４７や抜き孔６１４が、同一平面上に位置し且つ同一方向に沿って形成されているため、位置決め孔１４７や抜き孔６１４にシリコン６１５を容易に注入できる。

（ロータ）
次に、以上のように製作されたモータ本体１２０の内部に挿入されるロータ１１０について説明する。
図３に示すように、ロータ１１０は、モータ本体１２０のステータ１４０の内周側に回転可能に備えられる。そして、ロータ１１０の外周面とステータ１４０の内周面との間に周方向で均一なエアギャップが確保されるようになっている。

図１７は、ロータ１１０を取り出して示す斜視図、図１８は、ロータ１１０の分解斜視図である。図１９〜図２１は、ロータ１１０の製造方法の説明図である。そのうち図１９は、マグネットカバーの内部に配置したロータコアにシャフトを圧入する工程の様子を示す断面図、図２０は、図１９で示した工程の後に、マグネットカバーとロータコアの間の環状空間にマグネットを挿入する工程の様子を示す断面図、図２１は、図２０で示した工程の後に、マグネットカバーやロータコアとマグネットとの間に配置した接着剤を硬化させる工程の様子を示す断面図である。

図１７および図１８に示すように、ロータ１１０は、シャフト１０１と、シャフト１０１の外周に配置されるロータコア１１１と、ロータコア１１１の外周に周方向に沿って配置される複数（本実施形態では４個）のマグネット１１２と、マグネット１１２の外周を覆う円筒状のマグネットカバー１１３と、ロータコア１１１の軸方向の両端面に配置されるサイドプレート１１４、１１５と、を備えている。ロータコア１１１は磁性体で構成され、マグネットカバー１１３は、ステンレスやアルミニウム等の非磁性金属で薄肉部材として構成されている。また、サイドプレート１１４、１１５は、非磁性金属あるいは樹脂等で構成されている。

ロータコア１１１は、磁性鋼板の積層体からなり、外周面に、軸線方向に沿って延びるマグネット位置決め突起１１１ａを周方向に一定間隔をおいて４個備える。マグネット１１２は、４個を組み合わせることで円筒リング磁石を構成するように、それぞれが１／４円弧筒状に形成されている。マグネット１１２の軸長は、ロータコア１１１の軸長よりも若干短くなっている。これらのマグネット１１２は、ロータ１１０の径方向の内外に向かってＮＳ極となったものと、逆にＳＮ極になったものとが２個ずつ用意されており、逆極性のマグネット１１２が円周方向に交互に並ぶように配置されている。つまり、４極構造になっている。各マグネット１１２の磁極は、ロータ１１０の軸線に対して平行に延びている。

マグネットカバー１１３は、図１９〜図２１に示すように、マグネット１１２の外周を覆う円筒周壁１１３ａと、該円筒周壁１１３ａの軸方向一端側に連設されて径方向内方に延びると共に中央開口１１３ｃの径（内径）がロータコア１１１の外周径よりも小さい円環状の内フランジ１１３ｂと、を有している。内フランジ１１３ｂは、円筒周壁１１３ａの軸線に対して直交した平板リング状をなしている。このマグネットカバー１１３は、例えば、絞り加工で製作されている。

また、一方のサイドプレート１１４は、ロータコア１１１の軸方向一端面側に配置されて、シャフト１０１に圧入嵌合されることにより、ロータコア１０１の軸方向一端面との間にマグネットカバー１１３の内フランジ１１３ｂを挟持している。また、マグネット１１２は、ロータコア１１１の外周面に接触した状態でマグネットカバー１１３の円筒周壁１１３ａとロータコア１１１の外周面との間に確保された環状空間に挿入されている。

そして、マグネット１１２の内周面とロータコア１１１の外周面との間、および、マグネット１１２の外周面とマグネットカバー１１３の円筒周壁１１３ａの内周面との間に、対向周面間を接着する接着剤Ｇによる接着層ｍ１、ｍ２が設けられている。

（ロータの製造方法）
このロータ１１０は、マグネット１１２よりもマグネットカバー１１３を先に装着することで、次の工程順に製造している。

まず、最初の工程で、図１９に示すように、マグネットカバー１１３の内部にロータコア１１１を同心状に配置して、マグネットカバー１１３とロータコア１１１との間に、軸方向の一端側の開口がマグネットカバー１１３の内フランジ１１３ｂで閉鎖された環状空間１１７を確保する。また、ロータコア１１１の内部にシャフト１０１を圧入し、ロータコア１１１の軸方向一端面側において、シャフト１０１に別に圧入嵌合したサイドプレート１１４とロータコア１１１の軸方向一端面との間に、マグネットカバー１１３の内フランジ１１３ｂを挟持する。

次の工程で、図２０に示すように、内フランジ１１３ｂを下方に向けマグネットカバー１１３の軸方向の他端側の開口を上方に向けてシャフト１０１を配置する。そして、ロータコア１１１の外周面およびマグネットカバー１１３の円筒周壁１１３ａの内周面に接着剤Ｇを塗布した状態で、マグネット１１２を、ロータコア１１１の外周面とマグネットカバー１１３の円筒周壁１１３ａの内周面との間に確保された環状空間１１７に相対的に上方から挿入する。

次の工程で、図２１に示すように、他方のサイドプレート１１５をシャフト１０１に圧入嵌合し、接着剤Ｇ（図２０参照）を加熱硬化させる。これにより、接着層ｍ１、ｍ２により、マグネット１１２がロータコア１１１およびマグネットカバー１１３に一体に固定される。

以上のように、マグネットカバー１１３の一端に内フランジ１１３ｂがあることにより、接着剤Ｇの部品外表面への垂れ防止を図ることができる。即ち、マグネットカバー１１３とロータコア１１１の間の環状空間１１７の下端をマグネットカバー１１３の内フランジ１１３ｂで閉鎖するので、ロータコア１１１の外周面やマグネットカバー１１３の内周面に接着剤Ｇを塗布した状態で、環状空間１１７にマグネット１１２を挿入した際に、ロータコア１１１の外周面およびマグネットカバー１１３の内周面に塗布した接着剤Ｇがマグネット１１２によって削ぎ落とされるようなことがあっても、垂れた接着剤Ｇが外表面に漏れ出るのを防止することができる。また、接着剤Ｇの加熱硬化時にも、接着剤Ｇが外表面に漏れ出るのを防止することができる。従って、垂れた接着剤の拭き取り作業が不要で、組立作業性の向上が図れる。また、サイドプレート１１４、１１５がロータコア１１１の軸方向の両端面に配置されているので、マグネット１１２の軸方向への脱落防止を簡単に行うことができる。

（電動ポンプの組み立て）
上述のように製作されたロータ１１０を、モータ本体１２０の内部に収容し、シャフト１０１の前端にインペラ２２０を装着した上で、モータ本体１２０をポンプケーシング２１０に結合する。その際、シャフト１０１の前端と後端を前側軸受１０２と後側軸受１０３とで、モータ本体１２０およびポンプケーシング２１０に支持させる。そうすることで、電動ポンプ１が完成する。

（ポンプケーシングのアルマイト処理）
次に、ポンプケーシング２１０の表面処理について説明する。
ポンプケーシング２１０は、前述したように、アルミニウム鋳造加工品で構成されており、耐食性や耐久性を確保するための表面処理としてアルマイト処理が施されている。特に本実施形態におけるポンプケーシング２１０の外表面には、鋳肌面に第１アルマイト処理を施すことにより形成された第１アルマイト層と、鋳肌面を切削加工しその切削加工面に第２アルマイト処理を施すことにより形成された第２アルマイト層とが設けられている。そして、第２アルマイト層は、第１アルマイト層よりも表面粗さの小さな表面処理層として形成されている。

図２２は、ポンプケーシング２１０の製造方法の説明図である。
本実施形態のポンプケーシング２１０を得るには、図２２（ａ）〜（ｄ）の工程の順に処理を進める。なお、各図（ａ）〜（ｄ）の上側の図はポンプケーシング２１０の表面２１０Ａ、下側の図はポンプケーシング２１０の裏面２１０Ｂを示している。

製造工程の最初に、まず、アルミニウム鋳造によりポンプケーシング２１０を作る。図２２（ａ）は、アルミニウムで鋳造した鋳上がりの状態を示している。つまり、アルミニウム鋳造品本体であるポンプケーシング２１０の外表面は、鋳肌面Ｓ１の状態になっている。

次に、ポンプケーシング２１０（アルミニウム鋳造品本体）の全表面に硫酸アルマイト処理（第１アルマイト処理）を施す。図２２（ｂ）は、鋳肌面Ｓ１の全体に膜厚の大きい硫酸アルマイト層（第１アルマイト層）Ｓ２を形成した状態を示している。この硫酸アルマイト処理では、アルマイト層が付きにくい鋳肌面Ｓ１の全体に必要膜厚の硫酸アルマイト層（第１アルマイト層）Ｓ２を形成する。鋳肌面Ｓ１に長時間のアルマイト処理を行うことになるので、硫酸アルマイト層Ｓ２は表面粗さが大きなものとなる。

次に、必要箇所（所定の一部分）に切削加工を施す。例えば、ポンプケーシング２１０の表面２１０Ａ側の吸込口や吐出口の周辺や、裏面２１０Ｂのほぼ全面に対し切削加工を施す。図２２（ｃ）に示すように、切削加工した箇所は、硫酸アルマイト層Ｓ２や鋳肌面Ｓ１が取り除かれ、新生面である切削加工面Ｓ３が露わになる。

次に、ポンプケーシング２１０の全体にシュウ酸アルマイト処理（第２アルマイト処理）を施す。そうすると、硫酸アルマイト層Ｓ２の付いている部分は絶縁表面となっているため、その部分にはアルマイトが付かず、切削加工面Ｓ３にだけ図２２（ｄ）に示すように、シュウ酸アルマイト層Ｓ４が形成される。従って、切削加工面Ｓ３のシュウ酸アルマイト層Ｓ４を、膜厚が小さく、表面粗さの小さな表面処理層とすることができる。つまり、切削加工面でシール性を確保する場合に有利な表面処理面となる。

以上のように、切削加工を第１アルマイト層を形成した後で行い、切削加工後に第２アルマイト処理（シュウ酸アルマイト処理）を行うので、マスキング部材を使用せずに簡単に、切削加工面だけに第２アルマイト層（シュウ酸アルマイト層）を形成することができる。つまり、第２アルマイト処理時には、鋳肌面に先に形成してある第１アルマイト層の絶縁性を利用して、切削加工面のみに効率よく表面粗さを抑えた第２アルマイト層を形成することができる。従って、第２アルマイト層の表面粗さを抑えることができて、切削加工面でシール性を確保する場合などに有利となる。なお、切削加工工程は、第２アルマイト処理の準備工程を兼ねることにもなる。

また、第１アルマイト層である硫酸アルマイト層Ｓ２は、鋳肌面Ｓ１に対して十分な膜厚をもって形成することができるので、耐久性を高めることができる。また、第２アルマイト層にシュウ酸アルマイト層Ｓ４を形成したので、切削加工面Ｓ３の耐久性を高く維持することができる。

その結果、耐食性と良好なシール性を兼ね備えた電動ポンプ１を組み上げることができる。
なお、図２３のＳ５で示す箇所のように、切削加工面の中に特に寸法精度の高い箇所（例えば、シール面）がある場合は、その箇所のアルマイト層が下地表面に応じた表面粗さに処理される。

なお、このようなアルマイト処理を、切削加工を挟んで２回行う方法は、ポンプケーシングに限らずアルミニウム鋳造加工品に広く適用可能である。

また、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、電動ポンプ１のポンプ部２００は、モータ部１００によって駆動されることで、可燃性ガスを加圧吐出するものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ポンプ部２００に代わってオイルを加圧吐出するポンプを採用してもよい。その他、ポンプ部２００とは別に、上述のようなモータ部１００の構成を、さまざまな電動モータに採用することが可能である。

さらに、上述の実施形態では、サイドプレート１１４、１１５は、シャフト１０１に圧入嵌合されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、シャフト１０１にサイドプレート１１４、１１５が外嵌固定されていればよい。

また、上述の実施形態では、第１アルマイト処理として硫酸アルマイトを使用した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、処理対象物に応じて、主体となる硫酸アルマイトに、適宜、シュウ酸アルマイトを加えるようにしてもよい。

１…電動ポンプ
１００…モータ部
１０１…シャフト
１１０…ロータ
１１１…ロータコア
１１２…マグネット
１１３…マグネットカバー
１１３ａ…円筒周壁
１１３ｂ…内フランジ
１１４…サイドプレート
１１５…サイドプレート
１２０…モータ本体
１２２…プリモールド樹脂（モールド樹脂部）
１２３…ベアリングホルダ
１２３ａ…嵌合内周壁
１２３ｂ…突当壁
１２４…嵌合部
１２４ａ…嵌合外周面
１２４ｂ…突当面
１２６…耳部
１２７…カラー
１２８…ボルト通し孔
１３０…ステータユニット
１３２…オーバーモールド樹脂（モールド樹脂部）
１４０…ステータ
１４１…ステータコア
１４２…円筒部
１４３…ティース
１４４…耳部
１４６…貫通孔
１４７…位置決め孔
１４８…連結ピン
１４９…カバー部材
１５０…コイル
１５１…インシュレータ
１５３…バスバー
１５５…バスバーカバー
１６０…コネクタ部
２００…ポンプ部
２１０…ポンプケーシング
２１０Ａ…表面
２１０Ｂ…裏面
２１１…吸込口
２１２…吐出口
２１３…ボス部
２１４…嵌合部
２１４ａ…嵌合内周面
２１４ｂ…突当面
２１５…ポンプ流路
２１６…耳部
２１９…耳部
２２０…インペラ
２２１…ボス部
２２２…羽根列
２２３…軸孔
５０１…金型
５０２…金型
５０５…位置決めピン
５１１…金型
５１３…金型
５１５…位置決めピン
５５０…切削治具
５５１…吸引装置
５５５…位置決めピン
６１５…埋め戻しピン
Ｋ１…切削加工面（嵌合外周面１２４ａ）
Ｋ２…切削加工面（嵌合突当面１２４ｂ）
Ｋ３…切削加工面（ベアリングホルダの嵌合内周面１２３ａ）
Ｋ４…切削加工面（ベアリングホルダの嵌合突当面１２３ｂ）
Ｓ１…鋳肌面
Ｓ２…硫酸アルマイト層（第１アルマイト層）
Ｓ３…切削加工面
Ｓ４…シュウ酸アルマイト層（第２アルマイト層）
Ｓ５…高精度加工面

Claims (1)

1. シャフトと、
   前記シャフトの外周に配置されるロータコアと、
   前記ロータコアの外周に周方向に沿って配置される複数のマグネットと、
   前記マグネットの外周を覆う円筒状のマグネットカバーと、
   前記ロータコアの軸方向の両端面に配置され、前記マグネットカバーの外径と同一外径のサイドプレートと、を備え、
   前記マグネットカバーは、前記マグネットの外周を覆う円筒周壁と、該円筒周壁の軸方向一端側に連設されて径方向内方に延びると共に内径が前記ロータコアの外周径よりも小さい円環状の内フランジと、を有し、
   前記少なくとも一方のサイドプレートは、前記ロータコアの端面との間に前記マグネットカバーの内フランジを挟持しており、
   前記マグネットは、前記マグネットカバーの円筒周壁と前記ロータコアの外周面との間に挿入されており、
   少なくとも前記マグネットの内周面と前記ロータコアの外周面、および前記マグネットの外周面と前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面との間に、両周面間を接着する接着層が設けられている電動モータのロータの製造方法において、
   前記マグネットカバーの内部に前記ロータコアを同心状に配置して、前記マグネットカバーと前記ロータコアとの間に、軸方向の一端側の開口が前記内フランジで閉鎖された環状空間を確保すると共に、前記ロータコアの内部に前記シャフトを圧入し、前記ロータコアの軸方向一端面側において前記シャフトに別に圧入嵌合した前記サイドプレートと前記ロータコアの軸方向一端面との間に前記マグネットカバーの内フランジを挟持する工程と、
   該工程後、前記内フランジを下方に向け前記マグネットカバーの軸方向の他端側の開口を上方に向けて前記シャフトを配置すると共に、少なくとも前記ロータコアの外周面および前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面に接着剤を塗布した状態で、前記マグネットを、前記ロータコアの外周面と前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面との間に確保された前記環状空間に相対的に上方から挿入する工程と、
   前記接着剤を固化させて前記マグネットの内周面と前記ロータコアの外周面、および前記マグネットの外周面と前記マグネットカバーの円筒周壁の内周面との間に、接着層を形成する工程と、
   を具備することを特徴とする電動モータのロータの製造方法。

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