JP7208946B2

JP7208946B2 - 回転子、回転子の製造方法及びモータ

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Publication number: JP7208946B2
Application number: JP2020069097A
Authority: JP
Inventors: 啓介滝沢; 久男平林; 雅一池田
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2020-04-07
Filing date: 2020-04-07
Publication date: 2023-01-19
Anticipated expiration: 2040-04-07
Also published as: JP2021166440A; WO2021205707A1; US20230108154A1; CN115380454A

Description

本発明は、モータの回転子、回転子の製造方法及びモータに関する。

例えば、高出力のモータにおいては、回転子マグネットとして、例えばネオジムなどを主成分とする希土類磁石が用いられる。希土類磁石を用いて多極マグネットを製造する場合、軽量化、低コスト化を実現するため環状マグネットではなく、１極ごとにセグメントに切り分けたセグメント磁石を用いている。しかしながら、セグメント磁石を回転子ヨークの周方向に所定位置に整列して配置固定することが難しい。希土類磁石は、フェライト系磁石に比べて磁力が強い反面錆び易いため耐食性を向上させるためニッケルめっきが施されて表面は防錆処理されている。そして、接着剤が塗布された湿潤時の接着面は摩擦力が低下するためマグネットが動きやすくなる。特にエポキシ樹脂系の接着剤を用いると、加熱硬化工程では接着剤の粘度が一時的に低下するため、マグネットの位置ずれを起こしやすくなる。マグネットが位置ずれすると、モータ特性が低下し、モータ振動や騒音が発生するおそれがある。

そこで、例えばアウターロータ型モータの回転子において、図６Ａに示すように、筒状の回転子ヨーク５１に対して複数のセグメント磁石５２の位置決め保持する位置決め部材５３を用いて各セグメント磁石５２を径方向及び軸方向に位置決めして接着固定している。位置決め部材５３は、環状連結部５３ａより櫛歯状の仕切り部材５３ａが所定間隔で起立形成されている。環状連結部５３ａはセグメント磁石５２の軸方向位置を規定し、仕切り部材５３ｂが径方向位置を規定する。位置決め部材５３を回転子ヨーク５１の一端側開口部から内周面５１ａに沿って挿入した後、回転子ヨーク５１の他端側開口部より接着剤５４が塗布されたセグメント磁石５２を仕切り部材５３ａ間に挿入して接着する（図６Ａ参照）。そして、接着剤５４を加熱硬化させて回転子ヨーク５１の内周面５１ａに位置決め部材５３と共にセグメント磁石５２が接着固定される（図６Ｂ参照）。この後、回転子軸５５を一体に組み付けられた回転子ハブ５６を、回転子ヨーク５１に圧入固定し（図６Ｃ参照）、回転子軸５５を中心に回転可能なアウターロータ型の回転子５７が形成される（図６Ｄ参照）。

同様に、インナーロータ型モータの回転子においては、回転子軸５５を中心とする円柱状の回転子ヨーク５１の外周面５１ｂに位置決め部材５３を軸方向一方側から装着した後、軸方向他方側より接着剤５４が塗布されたセグメント磁石５２を仕切り部材５３ａ間に挿入して接着する（図７Ａ参照）。そして、接着剤５４を加熱硬化させて回転子ヨーク５１の外周面５１ｂに位置決め部材５３と共にセグメント磁石５２が接着固定されたインナーロータ型の回転子５７が形成される（図７Ｂ参照）。

また、アウターロータ型モータの回転子ヨーク内に装着されるマグネットの固定保持力を強め、組立て中のマグネットの倒れを防止して作業性を向上させる技術が提案されている。円筒状のロータ外筒の内面側に円筒状の内ケースが嵌め込まれ、ロータ外筒及び内ケースの間に円周方向に沿って複数のマグネットが仕切片を介して配設された樹脂製ホルダリングが一体に組み付けられている（特許文献１：特開２００３－３０４６６０２号公報参照）。

特開２００３－３０４６６０２号公報

しかしながら、図６Ｄ及び図７Ｂ或いは特許文献１においては、回転子ヨーク５１の内周面５１ａ若しくは外周面５１ｂに位置決め部材５３と共にセグメント磁石５２が接着固定されているので、本来不要である位置決め部材５３は接着剤を加熱硬化させるとセグメント磁石５２共に回転子ヨーク５１に接着されてしまい、位置決め部材５３を除去することができない。また、特許文献１の樹脂製ホルダリングは、マグネットを固定する必要不可欠な部材として使用されている。
このように、回転子５７に本来不要である位置決め部材５３や樹脂製ホルダリングを組み込むことは、部品点数が増大して製造コストが嵩むうえに、モータ重量も増加する。

また、位置決め部材５３を使用せずに、セグメント磁石５２を回転子ヨーク５１に接着固定するとすれば、図８Ａに示すように、回転子ヨーク５１の内周面にセグメント磁石５２を位置決めするため凹部５１ａと凸部５１ｂを周方向に交互に形成する必要がある。或いは図８Ｂに示すように、回転子ヨーク５１に圧入される回転子ハブ５６の外周縁部に櫛歯状の位置決め部材５６ａを設けておく必要がある。いずれの場合も、部品の加工工数が増えて製造コストが増大する。

本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、部品点数を減らし製造コストを低減し軽量化を実現した回転子を提供し、板状マグネットの径方向及び軸方向の位置決めを行なって回転子ヨークに組み付けることができる組立性の良い回転子の製造方法を提供し、回転子を用いて、安価で組立性がよくモータ特性を維持することができるモータを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
回転子ヨークの周面に周方向で複数に分割され表面が防錆処理された希土類磁石である平板状マグネットを所定間隔で備えた回転子であって、硬化条件の異なる複数の接着剤が用いられ、前記平板状マグネットの接着面に所定時間で硬化する紫外線硬化型接着剤若しくは紫外線硬化型接着剤と嫌気硬化型の接着剤の組み合わせである第一接着剤が前記回転子ヨークの周面に周回して塗布された第一接着部と前記第一接着剤より硬化時間を要するが接着強度が高い熱硬化型の第二接着剤が塗布された第二接着部が隣接又は一部重なり合って形成され、前記回転子ヨークの湾曲面と前記平板状マグネットの平板面との間に形成される空隙部を前記第一接着剤及び前記第二接着剤の接着剤溜り部として接着剤層が形成されており、前記回転子ヨークの周面に配置された複数の前記平板状マグネットが前記接着剤溜り部を含む前記第一接着剤の硬化により各平板状マグネット間を周方向に仕切る仕切り部が各々形成されて前記第一接着部に部分的に接着されて径方向及び軸方向に位置決めされ、前記接着剤溜り部を含む前記第二接着剤の熱硬化により複数の前記平板状マグネットどうしが前記仕切り部により周方向に所定間隔で仕切られたまま前記第一接着部及び前記第二接着部の全てが接着固定されていることを特徴とする。

これにより、回転子ヨークの周面に位置決め部材を用いて径方向及び軸方向に位置決めして複数の平板状マグネットが所定間隔で配置され、紫外線硬化型接着剤若しくは紫外線硬化型接着剤と嫌気硬化型の接着剤の組み合わせである第一接着剤を硬化させることで各平板状マグネット間を仕切る仕切り部が各々形成され、平板状マグネットを回転子ヨークに対して周方向及び軸方向に位置決めして第一接着部で部分接着することができる。
また、第二接着剤を熱硬化させることで複数の平板状マグネットどうしが周方向に仕切り部を介して第一接着部及び第二接着部の全てで接着固定されるので、本来不要な位置決め部材を減らし製造コストを低減し回転子の軽量化を実現することができる。
また、複数の平板状マグネットを回転子ヨークに所定間隔で接着することができ、第一接着剤を硬化させた仕切り部を介して周方向に位置決めされているので、環状マグネットに比べてコストダウンを図り、回転子ヨークに対する径方向及び軸方向の平板状マグネットの位置精度が高く位置ずれすることなく組み付けることができる。
特に、平板状マグネットの接着のため回転子ヨーク側の格別な加工は不要となるため、製造コストが低減できるうえに、回転子ヨークの接着面である湾曲面との間に形成される空隙部を第一接着剤及び第二接着剤の接着剤溜り部として十分な接着スペースとして使用できるので、第一接着部及び第二接着部の接着強度を維持することができる。また、平板状マグネットを第一接着部に部分接着する際に紫外線照射する場合には、湾曲面と平板面の隙間から紫外線を照射する十分なスペースを確保することができる。

前記板状マグネットの接着面において第一接着剤が塗布される第一接着部と第二接着剤が塗布される第二接着部の面積は、第二接着部が第一接着部と同等かそれより大きい面積を有することが好ましい。
これにより、板状マグネットの回転子ヨークに対する最終的な接着強度を維持することができる。

カップ状に形成される前記回転子ヨークの内周面に周方向に複数に分割された前記平板状マグネットを所定間隔で固定されたアウターロータ型モータの回転子であってもよいし、円柱状に形成される前記回転子ヨークの外周面に周方向に複数に分割された前記平板状マグネットを所定間隔で固定されたインナーロータ型モータの回転子であってもよい。
環状マグネットに比べてコストダウンと軽量化を図り、アウターロータ型かインナーロータ型かを問わず回転子ヨークに対する径方向及び軸方向の平板状マグネットの位置精度を高く組み付けることができる。

モータにおいては、上述したいずれかの回転子と、当該回転子の板状マグネットに対向する固定子極歯を有する固定子と、を備えたことにより、安価、軽量で組立性がよくモータ特性を維持することができるアウターロータ型モータ又はインナーロータ型モータを提供することができる。

回転子の製造方法においては、回転子ヨークの周面に所定時間で硬化する紫外線硬化型接着剤若しくは紫外線硬化型接着剤と嫌気硬化型の接着剤の組み合わせである第一接着剤を周回して塗布する工程と、複数に分割され表面が防錆処理された希土類磁石である平板状マグネットの接着面に前記第一接着剤より硬化時間を要するが接着強度が高い熱硬化型の第二接着剤を各々塗布する工程と、前記回転子ヨークの周面に前記平板状マグネットを径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材が環状に連結された位置決め部材を装着する工程と、前記位置決め部材が装着された前記回転子ヨークの仕切り部材間に、前記平板状マグネットを前記仕切り部材間に位置決めして前記回転子ヨークの湾曲面と前記平板状マグネットの平板面との間に形成される空隙部を接着剤溜り部として前記第一接着剤及び前記第二接着剤を介して前記回転子ヨークの周面に所定間隔で配置する工程と、前記第一接着剤を硬化させて各平板状マグネット間を周方向に仕切る仕切り部を各々形成するとともに前記平板状マグネットを第一接着部にて前記回転子ヨークに部分接着して径方向及び軸方向に位置決めする工程と、前記回転子ヨークより前記位置決め部材を抜き取る工程と、前記第二接着剤を熱硬化させて前記第一接着部と隣接又は一部重なり合って形成される第二接着部に接着し、前記平板状マグネットを前記第一接着部及び前記第二接着部の全てを前記回転子ヨークに対して接着固定する工程と、を含むことを特徴とする。
尚、平板状マグネットの接着面に塗布される第一接着剤及び第二接着剤は、接着面に直接塗布される場合と、予め被接着面に供給されて間接的に塗布される場合の双方含むものとする。

上記回転子の製造方法によれば、硬化条件の異なる複数の接着剤を用いて紫外線硬化型接着剤若しくは紫外線硬化型接着剤と嫌気硬化型の接着剤の組み合わせである第一接着剤を回転子ヨークの周面に周回して塗布し、平板状マグネットに熱硬化型の第二接着剤を各々塗布するので、硬化条件が異なる接着剤の取り扱いが容易で作業効率よく塗布することができる。
また、回転子ヨークに径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材が環状に連結された位置決め部材を装着することで平板状マグネットを仕切り部材間で径方向及び軸方向に位置決めして配置することができる。
また、第一接着剤を硬化させると平板状マグネット間を仕切る仕切り部（第一接着剤硬化部）が形成されて平板状マグネットが回転子ヨークに対して周方向及び軸方向に位置決めされて第一接着部で部分接着することができる。この状態で回転子ヨークより位置決め部材を抜き取ることができ、本来不要である位置決め部材を省略することで部品点数を減らし製造コストを低減し回転子の軽量化を実現することができる。
また、位置決め部材を回転子ヨークから除去した後で、平板状マグネットに塗布された第二接着剤を熱硬化させて回転子ヨークに対して第一接着部及び第二接着部の全てを接着固定するので、平板状マグネットを位置精度よく接着固定することができる。
特に平板状マグネットの平板面と回転子ヨークの接着面である湾曲面との間に形成される空隙部を第一接着剤及び第二接着剤の接着剤溜り部として十分な接着スペースとして使用できるので、第一接着部及び第二接着部の接着強度を維持することができる。

筒状の前記回転子ヨークの内周面に前記平板状マグネットを径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材が環状連結部に連結された位置決め部材を装着する工程と、複数の前記平板状マグネットを前記仕切り部材間に各々挿入すると共に前記第一接着剤及び前記第二接着剤を介して前記回転子ヨークの内周面に位置決めして所定間隔で配置する工程と、前記回転子ヨークに回転子ハブ及び回転子軸を一体に組み付ける工程と、を含むアウターロータ型モータの回転子の製造方法であってもよい。

或いは、回転子軸を中心とする前記回転子ヨークの外周面に前記平板状マグネットを径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材が環状連結部に連結された位置決め部材を装着する工程と、複数の前記平板状マグネットを前記仕切り部材間に各々挿入すると共に前記第一接着剤及び前記第二接着剤を介して前記回転子ヨークの外周面に位置決めして所定間隔で配置する工程と、を含むインナーロータ型モータの回転子の製造方法であってもよい。

複数の前記平板状マグネットは前記回転子ヨーク内に接着される前に着磁されているか若しくは前記回転ヨーク内に接着された後に着磁されるようにしてもよい。
平板状マグネットが予め着磁されていると、回転子ヨークに挿入する際に互いに吸引し合って吸着するおそれがあるが、位置決め部材を用いることにより、そのような不具合が発生することはない。
また、平板状マグネットが回転子ヨーク内に接着された後に着磁されるようにすれば、平板状マグネットの組み付け作業がし易くなり、熱減磁の影響も受けにくくなる。

上述したように、部品点数を減らし製造コストを低減し軽量化を実現した回転子を提供することができる。
また、複数の板状マグネットの径方向及び軸方向の位置決めを行なって位置精度良く回転子ヨークに接着固定することができる組立性の良い回転子の製造方法を提供することができる。
また、上記回転子を用いて、安価で組立性がよくモータ特性を維持することができるモータを提供することができる。

アウターロータ型モータの回転子の製造工程を示す説明図である。図１に続くアウターロータ型モータの製造工程を示す説明図である。回転子ヨークに接着固定される板状マグネットの形態を示す説明図である。インナーロータ型モータの回転子の製造工程を示す説明図である。板状マグネットの第一接着部と第二接着部の接着領域を示す説明図である。従来のアウターロータ型モータの回転子の製法を示す工程図である。従来のインナーロータ型モータの回転子の製法を示す工程図である。回転子ヨーク及び回転ハブの必要構成を示す説明図である。

以下、本発明に係る回転子、回転子の製造方法及びモータ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。先ず、モータの概略構成について図１を参照して説明する。本実施例ではモータの一例としてアウターロータ型若しくは後述するインナーロータ型のＤＣブラシレスモータが用いられる。

図２Ｃ，Ｄに示すように、ＤＣブラシレスモータは、回転子１と固定子２を備えたアウターロータ型のモータＭが用いられる。回転子１は、回転子軸３と連繋した回転子ハブ４が筒状の回転子ヨーク５（鉄、ＳＵＳ等の磁性材）の一端開口部を閉止するように嵌め込まれてカップ状に形成されている。回転子ヨーク５の内周面５ａ（図２Ａ参照）には周方向にＮ極若しくはＳ極に交互に着磁された複数に分割された板状マグネット６（回転子マグネット）が接着固定されている（図２Ｂ参照）。各板状マグネット６は、後述する固定子コア７の固定子極歯７ｂと対向配置されている。尚、板状マグネット６というときは、一定の厚みを有する磁性板材であれば平板状（図３Ｂ１参照）に限らず湾曲板（図３Ａ１参照）等様々な形態を含むものとする。

図２Ｃに示すように、固定子２は、軸受ハウジング２ａの外周に固定子コア７が組み付けられている。固定子コア７は環状のコアバック部７ａより複数の固定子極歯７ｂが径方向外向きに突設されている。固定子コア７は、電磁鋼板が積層プレスされた積層コアであっても磁性体金属ブロックよりなるブロックコアのいずれでもよい。固定子コア７は、固定子極歯７ｂの周囲がインシュレータ（絶縁ボビン）７ｃで被覆されており、インシュレータ７ｃの周囲にはコイル７ｄが各々巻かれている。回転子１は回転子軸３を固定子２の軸受ハウジング２ａに挿入され、板状マグネット６が固定子コア７の固定子極歯７ｂと対向配置されて回転可能に組み付けられる（図２Ｄ参照）。

ここで回転子１の構成について詳述する。
図３Ａ３，図３Ｂ３に示すように、筒状の回転子ヨーク５の内周面５ａに周方向に複数に分割された板状マグネット６が所定間隔で隙間を空けて設けられている。板状マグネット６は表面が防錆処理された希土類磁石（例えばネオジム磁石）が用いられ、回転子ヨーク５と平板状の板状マグネット６間の隙間に、第一接着剤８ａ及び第二接着剤８ｂを介在させて接着されている。複数の板状マグネット６は、仕切り部（第一接着剤硬化部）８ｃにより周方向に仕切られて固定されている。これにより、後述するように、高出力の板状マグネット６を回転子ヨーク５に対して硬化条件の異なる複数の接着剤を用いて位置ずれすることなく接着固定することができる。

各板状マグネット６の接着面６ｃには、図５Ａ，Ｂに示すように、所定時間で硬化する第一接着剤８ａが塗布される第一接着部６ａと第一接着剤６ａより硬化時間を要するが接着強度が高い接着固定用の第二接着剤８ｂが塗布される第二接着部６ｂが隣接して形成されている。第一接着剤８ａは、例えば紫外線硬化型の接着剤若しくは紫外線硬化型の接着剤と嫌気硬化型の接着剤を混合したものが用いられ、第二接着剤８ｂは例えば熱硬化型のエポキシ樹脂系接着剤が用いられる。これにより、板状マグネット６と回転子ヨーク５との間に介在する第一接着剤８ａに紫外線を照射するだけで第一接着剤８ａが比較的短時間で硬化して板状マグネット６間を仕切る仕切り部（第一接着剤硬化部）８ｃが形成されるため、板状マグネット６は回転子ヨーク５に対して容易に部分接着することができる。さらには、第二接着剤８ｂを加熱硬化させる際に、板状マグネット６は仕切り部８ｃにより周方向に位置決めされ第一接着剤８ａにより部分接着されているので、位置ずれすることはない。回転子ヨーク５の内周面５ａに板状マグネット６が接着された状態を図３Ｂ３に示す。

板状マグネット６は平板状であり、図３Ｂ２に示すように、回転子ヨーク５の湾曲する内周面５ａと平板状の板状マグネット６の接着面６ｃとの間に形成される空隙部９に第一接着剤８ａ及び第二接着剤８ｂの接着剤溜り部が形成される。この場合には、板状マグネット６の格別な加工は不要となるため、製造コストが低減できるうえに、回転子ヨーク５の接着面である内周面５ａ（湾曲面）との間に形成される空隙部９を第一接着剤８ａ及び第二接着剤８ｂの接着剤溜り部として使用できるので、部分接着や固定接着の強度を維持することができる。特に部分接着の際に紫外線照射する場合には、内周面５ａ（湾曲面）と平板状の板状グネット６の端面の隙間から紫外線を照射する十分なスペースを確保することができる。

図５Ａ，Ｂに示すように、板状マグネット６の接着面６ｃに形成される接着領域は、第二接着部６ｂが第一接着部６ａと同等か（図５Ａ参照）それより大きい面積（第二接着部６ｂ＞第一接着部６ａ）を有すること（図５Ｂ参照）が好ましい。これにより、板状マグネット６の回転子ヨーク５に対する接着強度を維持することができる。

上述したように、第一接着剤８ａは紫外線硬化型接着剤若しくは紫外線硬化型接着剤と嫌気硬化型接着剤を混合したものが用いられ、第二接着剤８ｂは熱硬化型のエポキシ樹脂系接着剤が用いられる。これにより、板状マグネット６間及び板状マグネット６と回転子ヨーク５との間に介在する第一接着剤８ａに紫外線を照射することにより、第一接着剤８ａが比較的短時間で硬化して板状マグネット６間を仕切る仕切り部８ｃが形成されるため、板状マグネット６は回転子ヨーク５に対して容易に部分接着することができる。さらには、第二接着剤８ｂを加熱硬化させる際に、板状マグネット６は仕切り部８ｃにより周方向に位置決めされ第一接着剤８ａにより部分接着されているので、位置ずれすることはない。

尚、板状マグネット６が平板状の場合について説明したが、図３Ａ１に示すように、接着面６ｃが回転子ヨーク５の曲率と同一である湾曲板状であってもよい。この場合、回転子ヨーク５の湾曲する内周面５ａと板状マグネット６の接着面６ｃとの間に形成される接着剤層８ａ，８ｂは、図３Ａ２に示すように、接着面６ｃの周方向に均一に形成される。回転子ヨーク５の内周面５ａには、図１Ｂに示すように、部分接着用の第一接着剤８ａが周回して塗布され、板状マグネット６には接着固定用の第二接着剤８ｂが塗布される点は平板状マグネットの場合と同様である。回転子ヨーク５の内周面５ａに板状マグネット６が接着された状態を図３Ａ３に示す。

また、図１Ｃに示すように、回転子ヨーク５の内周面５ａに、複数の板状マグネット６を位置決めして接着固定するために樹脂製の位置決め部材１０が用いられる。位置決め部材１０は、樹脂成形材が用いられ、環状に連結された環状連結部１０ａと、この環状連結部１０ａより複数の仕切り部材１０ｂが櫛歯状に起立形成されている。仕切り部材１０ｂどうしの間隔は、板状マグネット６の幅寸法と同等か若干広い程度である。また、環状連結部１０ａには回転子ヨーク５の開口端に突き当てて位置決めするためのフランジ部１０ｃが径方向外側に延設されている。

図１Ｄに示すように、回転子ヨーク５の一端開口部より内周面５ａに位置決め部材１０（仕切り部材１０ｂ）が挿入され、板状マグネット６が他端開口部より仕切り部材１０ｂ間に挿入されることで内周面５ａに径方向及び軸方向に位置決めされる。
このとき、板状マグネット６は回転子ヨーク５の内周面５ａに第一接着剤８ａが周回して塗布されているので、板状マグネット６を回転子ヨーク５に径方向及び軸方向に位置決めして配置される。紫外線を照射すると第一接着剤８ａが比較的短時間で硬化して板状マグネット６間を仕切る仕切り部８ｃが形成される。このため、板状マグネット６は回転子ヨーク５に対して容易に部分接着することができる。

また、図１Ｅに示すように、板状マグネット６を回転子ヨーク５の内周面５ａに部分接着した状態で、不要となった位置決め部材１０を回転子ヨーク５から引き抜いて除去することができる。回転子ヨーク５から位置決め部材１０を除去してから、エポキシ樹脂系の第二接着剤８ｂを例えば１００°～１８０°で加熱硬化することで板状マグネット６を第二接着部６ｂにて接着固定する。加熱硬化工程では第二接着剤８ｂの粘度が一時的に低下するが、板状マグネット６は仕切り部８ｃにより周方向に位置決めされ第一接着剤８ａにより部分接着されているので、板状マグネット６が位置ずれすることはない。これにより、本来不要な位置決め部材１０を減らし製造コストを低減し回転子１の軽量化を実現することができる。
また、複数の板状マグネット６が位置決め部材１０を用いて回転子ヨーク５に所定間隔で接着固定されているので、環状マグネットに比べてコストダウンを図り、回転子ヨーク５に対する径方向及び軸方向の板状マグネット６の位置精度が高く位置ずれすることなく組み付けることができる。

このように、回転子ヨーク５の内周面５ａに周方向に複数に分割された板状マグネット６を所定間隔で固定されたアウターロータ型モータの回転子１を形成してもよい。

また、図４Ａに示すように、インナーロータ型モータの回転子ヨーク５の外周面５ｂに、複数の板状マグネット６（湾曲板）を位置決めして接着固定するために位置決め部材１０を用いてもよい。位置決め部材１０は、樹脂成形材よりなり、環状に連結された環状連結部１０ａと、この環状連結部１０ａより複数の仕切り部材１０ｂが櫛歯状に起立形成されている。フランジ部１０ｃはなくてもよい。

図４Ａに示すように、回転子ヨーク５の軸方向一端側より外周面５ｂに位置決め部材１０の仕切り部材１０ｂを嵌め合わせ、環状連結部１０ａを回転子ヨーク５の一端面に突き当てて装着される。複数の板状マグネット６を回転子ヨーク５の他端面側から仕切り部材１０ｂ間に各々挿入することで径方向及び軸方向に位置決めされる。
このとき、図４Ｂに示すように、回転子ヨーク５の外周面５ｂに第一接着剤８ａが周回して塗布されているので、板状マグネット６を回転子ヨーク５に位置決めして配置することができる。紫外線を照射すると第一接着剤８ａが比較的短時間で硬化して板状マグネット６間を仕切る仕切り部（第一接着剤硬化部）８ｃが形成される。このため、板状マグネット６は回転子ヨーク５に対して容易に部分接着することができる。板状マグネット６を部分接着した状態で、図４Ｃに示すように回転子ヨーク５から不要となった位置決め部材１０を引き抜いて除去することができる。回転子ヨーク５から位置決め部材１０を除去してから、第二接着剤８ｂを例えば１００°～１８０°で加熱硬化することで板状マグネット６を第一接着部６ａ及び第二接着部６ｂの全てにおいて接着固定する。加熱硬化工程では第二接着剤８ｂの粘度が一時的に低下するが、板状マグネット６は仕切り部８ｃにより周方向に位置決めされ第一接着剤８ａにより部分接着されているので板状マグネット６が位置ずれすることはない。

このようにして、図４Ｃに示すように円柱状に形成される回転子ヨーク５の外周面５ｂに周方向に複数に分割された板状マグネット６を所定間隔で固定されたインナーロータ型モータの回転子１が得られる。

以上の回転子１の構成によれば、環状マグネットに比べてコストダウンと軽量化を図り、アウターロータ型かインナーロータ型かを問わず回転子ヨーク５に対する径方向及び軸方向の板状マグネット６の位置精度を高く組み付けることができる。
また、モータＭにおいては、上述したいずれかの回転子１と、当該回転子１の板状マグネット６に対向する固定子極歯７ｂを有する固定子２と、を備えたことにより、安価、軽量で組立性がよくモータ特性を維持することができるアウターロータ型モータ又はインナーロータ型モータを提供することができる。

ここで、アウターロータ型モータの回転子１の製造工程について図１～図２を参照して説明する。図１Ａにおいて、回転子軸３を回転子ハブ４の中心部に嵌め込んで一体に組み付ける。図１Ｂに示すように、板状マグネット６の第一接着部６ａ（図５参照）に対応する回転子ヨーク５の内周面５ａに所定時間で硬化する第一接着剤８ａを周回して塗布する。第一接着剤８ａは、例えば紫外線硬化型接着剤若しくは紫外線硬化型接着剤と嫌気硬化型接着剤の混合したものが用いられる。また、板状マグネット６の第一接着部６ａに隣接する第二接着部６ｂに第一接着剤８ａより硬化時間を要するが接着強度が高い第二接着剤８ｂを各々塗布する。第二接着剤８ｂは、例えば熱硬化型のエポキシ樹脂系接着剤が用いられる。

第一，第二接着剤８ａ，８ｂを塗布する工程は、図１Ｂに示すように、回転子ヨーク５の一端開口側より第一接着部６ａに対応する内周面５ａに第一接着剤８ａを周回して塗布し、板状マグネット６の第二接着部６ｂに長手方向に第二接着剤８ｂをライン状に塗布する。これにより、硬化条件が異なる接着剤の取り扱いが容易で作業効率よく塗布することができる。

次に、図１Ｃに示すように、回転子ヨーク５の内周面５ａに板状マグネット６を径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材１０ｂが環状連結部１０ａに連結された位置決め部材１０を装着する。仕切り部材１０ｂを回転子ヨーク５の他端開口側より挿入しフランジ部１０ｃが開口端に突き当たるまで挿入する。

次いで、図１Ｄに示すように、位置決め部材１０が装着された回転子ヨーク５の仕切り部材１０ｂ間に板状マグネット６を一端開口側より各々挿入して第一接着剤８ａ及び第二接着剤８ｂを介して回転子ヨーク５の内周面５ａに所定間隔で配置する。

図１Ｄの状態で、板状マグネット６に塗布された第一接着剤８ａを硬化させて当該板状マグネット６を第一接着部６ａにて回転子５に対して部分接着する。具体的には、第一接着剤８ａに紫外線を照射すると、第一接着剤８ａが硬化し板状マグネット６間を仕切る仕切り部８ｃが形成されて板状マグネット６が回転子ヨークに対して周方向に位置決めして部分接着することができる。
尚、第一接着剤８ａは、紫外線硬化性接着剤と嫌気硬化性接着剤が混合している場合には、紫外線照射により板状マグネット６の端面の接着剤が硬化することにより外気と遮断され、それより内部（空隙部９内部：図３Ｂ２参照）の接着剤が嫌気状態となって硬化する。

次に図１Ｅに示すように、板状マグネット６が部分接着された回転子ヨーク５より、不要な位置決め部材１０を他端開口より抜き取る。
次いで図２Ａに示すように、図１Ａで組み立てた回転子ハブ４及び回転子軸３を回転子ヨーク５の一端開口に嵌め込んで一体に組み付け回転子１を組み立てる。回転子１組み立て後の状態を図２Ｂに示す。

次にエポキシ樹脂系の第二接着剤８ｂを１００℃から１８０℃の範囲内の所定温度で加熱硬化させて、板状マグネット６を第一接着部６ａ及び第二接着部６ｂの全てにおいて回転子ヨーク５の内周面に対して接着固定する。

尚、複数の板状マグネット６は回転子ヨーク５内に接着される前に着磁されているか若しくは回転子ヨーク５内に接着された後に着磁されるかいずれでもよい。
板状マグネット６が予め着磁されていると、回転子ヨーク５に挿入する際に互いに吸引し合って吸着するおそれがあるが、位置決め部材１０を用いることにより、そのような不具合が発生することはない。また、板状マグネット６が回転子ヨーク５の内周面５ａに接着された後に着磁されるようにすれば、板状マグネット６の組み付け作業がし易くなり、熱減磁の影響も受けにくくなる。

以上により回転子１が製造され、固定子２に組み付けられてモータＭが製造される。具体的には、図２Ｃに示すように回転子１は回転子軸３を固定子２の軸受ハウジング２ａに挿入されて図示しない軸受により回転可能に支持される。回転子ヨーク５の板状マグネット６が固定子コア７の固定子極歯７ｂと対向配置されて回転可能に組み付けられる。固定子２に回転子１を組み付けたモータＭを図２Ｄに示す。

また、インナーロータ型モータの回転子１の場合には、図４Ａに示すように回転子ヨーク５への第一接着剤８ａの面が異なるだけで、同様な工程を経て回転子１を製造することができる。即ち、図４Ａに示すように、回転子ヨーク５の第一接着部６ａに対応する外周面５ｂに第一接着剤８ａを周回して塗布し、板状マグネット６の第二接着部６ｂに対応する接着面６ｃに第二接着剤８ｂを塗布しておく。

図４Ａに示すように回転子軸３を中心として柱状に組み付けられた回転子ヨーク５の外周面５ｂに板状マグネット６を径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材１０ｂが環状連結部１０ａで連結された位置決め部材１０を装着する。仕切り部材１０ｂを回転子ヨーク５の外周面５ｂに沿って嵌め合わせて環状連結部１０ａが回転子ヨーク５の端面に突き当たるまで嵌め込む。

次いで、図４Ｂに示すように、位置決め部材１０が装着された回転子ヨーク５の仕切り部材１０ｂ間に板状マグネット６を各々挿入して第一接着剤８ａ及び第二接着剤８ｂを介して回転子ヨーク５の外周面５ｂに位置決めして所定間隔で配置する。

図４Ｂの状態で、第一接着剤８ａに紫外線を照射して第一接着剤８ａを硬化させて板状マグネット６間を仕切る仕切り部８ｃを各々形成し、板状マグネット６を第一接着部６ａにて回転子ヨーク５の外周面５ｂに対して部分接着する。板状マグネット６に塗布された第一接着剤８ａを硬化させると当該板状マグネット６が第一接着部６ａにて回転子ヨーク５に対して部分接着される。

次に図４Ｃに示すように、板状マグネット６が部分接着された回転子ヨーク５より、不要になった位置決め部材１０を抜き取ることで回転子１を組み立てる。

最後にエポキシ樹脂系の第二接着剤８ｂを１００℃から１８０℃の所定温度で加熱硬化させて、板状マグネット６を第二接着部６ｂにて回転子ヨーク５の外周面５ｂに対して接着固定する。以上によりインナーロータ型モータの回転子１が製造される。

尚、複数の板状マグネット６は回転子ヨーク５に接着される前に着磁されているか若しくは回転子ヨーク５内に接着された後に着磁されるかいずれでもよい。

上述した回転子１の製造方法によれば、第一接着剤８ａを回転子ヨーク５の周面に周回して塗布し、板状マグネット６に第二接着剤８ｂを各々塗布するので、硬化条件が異なる接着剤の取り扱いが容易で作業効率よく塗布することができる。
また、回転子ヨーク５に径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材１０ｂが環状に連結された位置決め部材１０を装着することで板状マグネット６を仕切り部材１０ｂ間で径方向及び軸方向に位置決めして配置することができる。
また、第一接着剤８ａを硬化させると板状マグネット６間を仕切る仕切り部８ｃが形成されて板状マグネット６が回転子ヨーク５に対して周方向に位置決めされて部分接着することができる。この状態で回転子ヨーク５より位置決め部材１０を抜き取ることができ、本来不要である位置決め部材１０を省略することで部品点数を減らし製造コストを低減し回転子１の軽量化を実現することができる。
また、位置決め部材１０を回転子ヨーク５から除去した後で、板状マグネット６に塗布された第二接着剤８ｂを熱硬化させて回転子ヨーク５に対して接着固定するので、板状マグネット６を位置精度よく接着固定することができる。

以上説明したように、部品点数を減らし製造コストを低減し軽量化を実現した回転子１を提供することができる。また、複数の板状マグネット６の径方向及び軸方向の位置決めを行なって位置精度良く回転子ヨーク５に接着固定することができる組立性の良い回転子の製造方法を提供することができる。
また、上記回転子１を用いて、安価で組立性がよくモータ特性を維持することができるモータＭを提供することができる。

Ｍモータ１回転子２固定子２ａ軸受ハウジング３回転子軸４回転子ハブ５回転子ヨーク５ａ内周面６板状マグネット６ａ第一接着部６ｂ第二接着部７固定子コア７ａコアバック部７ｂ固定子極歯７ｃインシュレータ７ｄコイル８ａ第一接着剤８ｂ第二接着剤８ｃ仕切り部（第一接着剤硬化部）９空隙部１０位置決め部材１０ａ環状連結部１０ｂ仕切り部材１０ｃフランジ部

Claims

回転子ヨークの周面に周方向で複数に分割され表面が防錆処理された希土類磁石である平板状マグネットを所定間隔で備えた回転子であって、
硬化条件の異なる複数の接着剤が用いられ、前記平板状マグネットの接着面に所定時間で硬化する紫外線硬化型接着剤若しくは紫外線硬化型接着剤と嫌気硬化型の接着剤の組み合わせである第一接着剤が前記回転子ヨークの周面に周回して塗布された第一接着部と前記第一接着剤より硬化時間を要するが接着強度が高い熱硬化型の第二接着剤が塗布された第二接着部が隣接又は一部重なり合って形成され、前記回転子ヨークの湾曲面と前記平板状マグネットの平板面との間に形成される空隙部を前記第一接着剤及び前記第二接着剤の接着剤溜り部として接着剤層が形成されており、
前記回転子ヨークの周面に配置された複数の前記平板状マグネットが前記接着剤溜り部を含む前記第一接着剤の硬化により各平板状マグネット間を周方向に仕切る仕切り部が各々形成されて前記第一接着部に部分的に接着されて径方向及び軸方向に位置決めされ、前記接着剤溜り部を含む前記第二接着剤の熱硬化により複数の前記平板状マグネットどうしが前記仕切り部により周方向に所定間隔で仕切られたまま前記第一接着部及び前記第二接着部の全てが接着固定されていることを特徴とする回転子。
前記平板状マグネットの接着面において第一接着剤が塗布される第一接着部と第二接着剤が塗布される第二接着部の面積は、第二接着部が第一接着部と同等かそれより大きい面積を有する請求項１記載の回転子。
カップ状に形成される前記回転子ヨークの内周面に周方向に複数に分割された前記平板状マグネットを所定間隔で固定されたアウターロータ型モータの回転子である請求項１又は請求項２記載の回転子。
円柱状に形成される前記回転子ヨークの外周面に周方向に複数に分割された前記平板状マグネットを所定間隔で固定されたインナーロータ型モータの回転子である請求項１又は請求項２記載の回転子。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の回転子と、当該回転子の平板状マグネットに対向する固定子極歯を有する固定子と、を備えたことを特徴とするモータ。
回転子ヨークの周面に所定時間で硬化する紫外線硬化型接着剤若しくは紫外線硬化型接着剤と嫌気硬化型の接着剤の組み合わせである第一接着剤を周回して塗布する工程と、
複数に分割され表面が防錆処理された希土類磁石である平板状マグネットの接着面に前記第一接着剤より硬化時間を要するが接着強度が高い熱硬化型の第二接着剤を各々塗布する工程と、
前記回転子ヨークの周面に前記平板状マグネットを径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材が環状に連結された位置決め部材を装着する工程と、
前記位置決め部材が装着された前記回転子ヨークの仕切り部材間に、前記平板状マグネットを前記仕切り部材間に位置決めして前記回転子ヨークの湾曲面と前記平板状マグネットの平板面との間に形成される空隙部を接着剤溜り部として前記第一接着剤及び前記第二接着剤を介して前記回転子ヨークの周面に所定間隔で配置する工程と、
前記第一接着剤を硬化させて各平板状マグネット間を周方向に仕切る仕切り部を各々形成するとともに前記平板状マグネットを第一接着部にて前記回転子ヨークに部分接着して径方向及び軸方向に位置決めする工程と、
前記回転子ヨークより前記位置決め部材を抜き取る工程と、
前記第二接着剤を熱硬化させて前記第一接着部と隣接又は一部重なり合って形成される第二接着部に接着し、前記平板状マグネットを前記第一接着部及び前記第二接着部の全てを前記回転子ヨークに対して接着固定する工程と、を含むことを特徴とする回転子の製造方法。
筒状の前記回転子ヨークの内周面に前記平板状マグネットを径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材が環状連結部に連結された位置決め部材を装着する工程と、
複数の前記平板状マグネットを前記仕切り部材間に各々挿入すると共に第一接着剤及び第二接着剤を介して前記回転子ヨークの内周面に位置決めして所定間隔で配置する工程と、
前記回転子ヨークに回転子ハブ及び回転子軸を一体に組み付ける工程と、を含む請求項６記載のアウターロータ型モータの回転子の製造方法。
回転子軸を中心とする前記回転子ヨークの外周面に前記平板状マグネットを径方向及び軸方向に位置決めする櫛歯状の仕切り部材が環状連結部に連結された位置決め部材を装着する工程と、
複数の前記平板状マグネットを前記仕切り部材間に各々挿入すると共に前記第一接着剤及び前記第二接着剤を介して前記回転子ヨークの外周面に位置決めして所定間隔で配置する工程と、を含む請求項６記載のインナーロータ型モータの回転子の製造方法。
複数の前記平板状マグネットは前記回転子ヨーク内に接着される前に着磁されているか若しくは前記回転子ヨーク内に接着された後に着磁される請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の回転子の製造方法。