JP7466394B2

JP7466394B2 - ロータの製造方法及びロータ

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Publication number: JP7466394B2
Application number: JP2020125746A
Authority: JP
Inventors: 拓田所; 洋平亀田; 悠依田
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2020-07-22
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2024-04-12
Anticipated expiration: 2040-07-22
Also published as: JP2022021880A

Description

本発明は、ロータの製造方法及びロータに関する。

下記特許文献１には、永久磁石がロータコアに形成された磁石挿入孔に挿入される構成のロータが開示されている。この文献に記載されたロータの製造工程では、先ず、接着剤塗付工程において、接着剤を磁石挿入孔の内壁に塗付する。次に、磁石挿入工程において、永久磁石を磁石挿入孔に挿入する。次に、接着剤加熱硬化工程において、ロータコアを所定の温度で所定時間加熱して、接着剤を硬化させる。これらの工程を経ることによって、永久磁石が磁石挿入孔の内壁に接着剤を介して固定される。

特開２０１２－３９７４６号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたロータの製造方法では、接着剤を塗布する工程から塗布された接着剤を加熱して硬化させるまでの時間を短縮することが難しく、製造コストを低減することが難しい。

本発明は上記事実を考慮し、製造コストを低減することができるロータの製造方法及びロータを得ることが目的である。

請求項１に記載のロータの製造方法は、磁性材料を用いて形成されていると共に回転軸方向に貫通する磁石挿入孔を有するロータコアと、前記磁石挿入孔内に配置される永久磁石と、熱可塑性樹脂を用いて形成され、前記磁石挿入孔内において前記永久磁石と前記ロータコアとの間に介在する介在部材と、を有するロータの製造方法に適用され、前記介在部材を前記磁石挿入孔内に挿入する介在部材挿入工程と、前記磁石挿入孔内に挿入された前記介在部材を加熱して軟化させた状態で、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に挿入する加熱挿入工程と、を有し、前記加熱挿入工程において、熱源部を前記磁石挿入孔内に挿入して前記介在部材を加熱する。

請求項１に記載のロータの製造方法によれば、先ず、介在部材を磁石挿入孔内に挿入する（介在部材挿入工程）。次に、磁石挿入孔内に挿入された介在部材を加熱して軟化させた状態で、永久磁石を磁石挿入孔内に挿入する（加熱挿入工程）。そして、永久磁石を磁石挿入孔内に挿入した後に、介在部材が冷却されて硬化されることで、永久磁石がロータコアに固定される。この製造方法では、永久磁石が熱硬化性の接着剤を用いてロータコアに固定される構成と比べて、永久磁石をロータコアに固定するために必要な時間を短縮することができる。その結果、製造コストを低減することができる。

請求項１に記載のロータの製造方法によれば、加熱挿入工程において、熱源部を磁石挿入孔内に挿入する。これにより、介在部材と熱源部とを近接させることができ、介在部材を容易に加熱することができる。

請求項２に記載のロータの製造方法は、請求項１に記載のロータの製造方法において、前記加熱挿入工程において、前記永久磁石を前記磁石挿入孔に向けて押圧する押圧部と前記熱源部との間で前記永久磁石を挟んだ状態で、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に挿入する。

請求項２に記載のロータの製造方法によれば、加熱挿入工程において、押圧部と熱源部との間で永久磁石を挟んだ状態で永久磁石を磁石挿入孔内に挿入する。これにより、永久磁石の磁石挿入孔内への挿入時の姿勢を安定させることができる。また、介在部材の座屈を防止しながら永久磁石を磁石挿入孔内へ挿入することができる。

請求項３に記載のロータの製造方法は、請求項１又は請求項２に記載のロータの製造方法において、前記介在部材挿入工程において、前記介在部材を前記磁石挿入孔の内周面における前記ロータコアの回転径方向外側又は内側の面に沿って配置させる。

請求項３に記載のロータの製造方法によれば、介在部材挿入工程において、磁石挿入孔の内周面におけるロータコアの回転径方向外側又は内側の面に沿って介在部材を配置させる。また、介在部材を加熱して軟化させた状態で、永久磁石を磁石挿入孔内に挿入する。これにより、介在部材を永久磁石と磁石挿入孔との間により隙間なく介在させることができる。その結果、ロータコアの回転径方向外側又は内側の面を保護することができる。

請求項４に記載のロータの製造方法は、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のロータの製造方法において、少なくとも前記永久磁石側の面に凹凸が形成された前記介在部材を用い、前記加熱挿入工程において、前記永久磁石によって前記介在部材において前記凹凸が形成された面を変形させながら前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に挿入する。

請求項４に記載のロータの製造方法によれば、永久磁石によって介在部材において凹凸が形成された面を変形させながら永久磁石を磁石挿入孔内に挿入する。これにより、凹凸が形成されていない介在部材を用いた場合と比べて、永久磁石を磁石挿入孔内に挿入する際の抵抗を低減することができる。

請求項５に記載のロータの製造方法は、請求項４に記載のロータの製造方法において、前記磁石挿入孔の貫通方向に沿って凸部と凹部とが交互に形成された前記介在部材を用い、前記加熱挿入工程において、前記永久磁石によって前記凸部を変形させると共に変形させた前記凸部を前記凹部内へ移動させながら前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に挿入する。

請求項５に記載のロータの製造方法によれば、永久磁石の磁石挿入孔内への挿入時に、介在部材に形成された凸部が当該介在部材に形成された凹部内に配置される。これにより、永久磁石の磁石挿入孔内への挿入完了時に、永久磁石と磁石挿入孔の内周面との間に介在している介在部材内に空孔が生じることを抑制することができる。

請求項６に記載のロータの製造方法は、請求項５に記載のロータの製造方法において、前記凸部の体積が前記凹部内の容積よりも大きな体積に設定された前記介在部材を用いて前記加熱挿入工程を行う。

請求項６に記載のロータの製造方法によれば、凸部の体積が凹部内の容積よりも大きな体積に設定された介在部材を用いる。これにより、永久磁石の磁石挿入孔内への挿入完了時に、永久磁石と磁石挿入孔の内周面との間に介在している介在部材内に空孔が生じることをより一層抑制することができる。

ロータは、磁性材料を用いて形成されていると共に回転軸方向に貫通する磁石挿入孔を有するロータコアと、前記磁石挿入孔内に配置された永久磁石と、熱可塑性樹脂を用いて形成され、前記磁石挿入孔内に配置され、前記永久磁石と前記ロータコアとの間に介在している介在部材と、を備え、前記介在部材の前記ロータコアの回転軸方向一方側の端部における前記永久磁石側の面が、前記永久磁石とは反対側へ傾斜している。

上記のロータによれば、以下の製造方法を経ることにより製造できる。先ず、介在部材を磁石挿入孔内に挿入する（介在部材挿入工程）。次に、磁石挿入孔内に挿入された介在部材を加熱して軟化させた状態で、永久磁石を磁石挿入孔内に挿入する（加熱挿入工程）。ここで、加熱挿入工程において、磁石挿入孔内に挿入された介在部材を集中的に加熱することで、ロータコア全体を加熱した場合と比べて、製造時に必要な熱エネルギを低減することができる。ここで、介在部材のロータコアの回転軸方向一方側の端部における永久磁石側の面が、前記永久磁石とは反対側へ傾斜している。これにより、永久磁石を磁石挿入孔内に挿入する際に、永久磁石が介在部材のロータコアの回転軸方向一方側の端部に引っ掛かることを抑制することができる。

本発明に係るロータの製造方法及びロータは、製造時に必要な熱エネルギを低減することができる、という優れた効果を有する。

第１実施形態のモータを模式的に示す側断面図である。ロータを構成するロータコア、永久磁石及び樹脂シートを示す斜視図である。ロータの製造工程の一部の工程で用いられる製造装置を示す側断面図である。ロータコアが支持される前の状態の支持ベースを示す側断面図である。ロータコアが支持された状態の支持ベースを示す側断面図である。熱源部がロータコアの磁石挿入孔内に挿入された状態を示す側断面図である。樹脂シートがロータコアの磁石挿入孔内に挿入された状態を示す側断面図である。磁石挿入ガイドがロータコア上にセットされた状態を示す側断面図である。永久磁石が磁石挿入ガイドにセットされた状態を示す側断面図である。加熱挿入工程の開始時の状態を示す側断面図である。加熱挿入工程の終了時の状態を示す側断面図である。他の形態の樹脂シートを示す斜視図である。図１２に示された樹脂シートの一部を拡大して示す拡大斜視図である。図１２に示された樹脂シートを用いて形成された第２実施形態のモータを模式的に示す図１に対応する側断面図である。第３実施形態のモータを模式的に示す図１に対応する側断面図である。

（モータ１０の構成）
図１及び図２を用いて、第１実施形態のモータ１０について説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、モータ１０の一部を構成するロータ１４の回転軸方向一方側、回転径方向外側及び回転周方向一方側をそれぞれ示すものとする。また、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、ロータ１４の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態のモータ１０は、環状に形成されたステータ１２と、ステータの径方向内側において回転可能に支持されたロータ１４と、を備えている。

ステータ１２は、一例として、ステータコアと、ステータコアの所定の部分に導電性の巻線が巻回されることによって形成された複数のコイルと、を含んで構成されている。そして、複数のコイルへの通電が切り替えられて、ステータ１２のまわりに回転磁界が生じることで、後述するロータ１４が回転するようになっている。

図１及び図２に示されるように、ロータ１４は、回転軸１６に固定されたロータコア１８と、ロータコア１８内に配置された状態で当該ロータコア１８に固定された複数の永久磁石２０と、ロータコア１８と複数の永久磁石２０との間にそれぞれ介在する介在部材としての複数の樹脂シート２２と、を備えている。

ロータコア１８は、磁性材料を用いて厚肉の筒状に形成されている。一例として、ロータコア１８は、所定の形状に形成された鋼鈑が軸方向に積層されて一体化されること等により形成されている。図２に示されるように、ロータコア１８の径方向内側の中心部には、回転軸１６（図１参照）が圧入等により固定される回転軸挿入孔２４が形成されている。また、ロータコア１８の径方向外側の部分には、複数の永久磁石２０がそれぞれ挿入される複数の磁石挿入孔２６が形成されている。複数の磁石挿入孔２６は、ロータコア１８を軸方向に貫通している。なお、本実施形態では、１６個の永久磁石２０がそれぞれ挿入される１６個の磁石挿入孔２６がロータコア１８に形成されている。ここで、図２においては、１個の永久磁石２０のみを図示しており、他の１５個の永久磁石２０の図示を省略している。これと同様に、図２においては、１個の樹脂シート２２のみを図示しており、他の１５個の樹脂シート２２の図示を省略している。

複数の磁石挿入孔２６は、軸方向から見て長手方向への寸法がＡ１とされていると共に短手方向への寸法がＡ２に設定された矩形状に形成されている。１個目の磁石挿入孔２６は、軸方向から見て周方向一方側へ向かうにつれて径方向外側へ傾斜している。１個目の磁石挿入孔２６に対して周方向一方側に配置された２個目の磁石挿入孔２６は、軸方向から見て周方向一方側へ向かうにつれて径方向内側へ傾斜している。２個目の磁石挿入孔２６に対して周方向一方側に配置された３個目の磁石挿入孔２６は、軸方向から見て周方向一方側へ向かうにつれて径方向外側へ傾斜している。３個目の磁石挿入孔２６に対して周方向一方側に配置された４個目の磁石挿入孔２６は、軸方向から見て周方向一方側へ向かうにつれて径方向内側へ傾斜している。なお、５個目の磁石挿入孔２６～８個目の磁石挿入孔２６、９個目の磁石挿入孔２６～１２個目の磁石挿入孔２６、１３個目の磁石挿入孔２６～１６個目の磁石挿入孔２６についても、１個目の磁石挿入孔２６～４個目の磁石挿入孔２６と同様の関係で、軸方向から見て傾斜している。

永久磁石２０は、幅寸法がＢ１、厚み寸法がＢ２、長さ寸法がＢ３にそれぞれ設定された角柱状に形成されている。永久磁石２０の幅寸法Ｂ１は、磁石挿入孔２６の寸法Ａ１に対して若干小さな寸法に設定されている。また、永久磁石２０の厚み寸法Ｂ２は、磁石挿入孔２６の寸法Ａ２に対して小さな寸法に設定されている。さらに、永久磁石２０の長さ寸法Ｂ３は、ロータコア１８の軸方向への寸法Ａ３とほぼ同じ寸法に設定されている。

樹脂シート２２は、熱可塑性樹脂を用いて形成されている。詳述すると、樹脂シート２２は、幅寸法がＣ１、厚み寸法がＣ２、長さ寸法がＣ３にそれぞれ設定されたシート状に形成されている。なお、樹脂シート２２の各寸法Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、後述する介在部材挿入工程を経る前の状態の寸法である。樹脂シート２２の幅寸法Ｃ１は、磁石挿入孔２６の寸法Ａ１に対して若干小さな寸法かつ永久磁石２０の幅寸法Ｂ１とほぼ同じ寸法に設定されている。また、樹脂シート２２の厚み寸法Ｃ２は、磁石挿入孔２６の寸法Ａ２に対して小さな寸法に設定されていると共に永久磁石２０の厚み寸法Ｂ２よりも小さな寸法に設定されている。ここで、樹脂シート２２の厚み寸法Ｃ２と永久磁石２０の厚み寸法Ｂ２とを足し合わせた寸法は、磁石挿入孔２６の寸法Ａ２に対して若干大きな寸法に設定されている。さらに、樹脂シート２２の長さ寸法Ｃ３は、ロータコア１８の軸方向への寸法Ａ３及び永久磁石２０の長さ寸法Ｂ３とほぼ同じ寸法に設定されている。

図１に示されるように、樹脂シート２２が磁石挿入孔２６の内周面における径方向外側の面２６Ａに沿って配置されていると共に永久磁石２０が磁石挿入孔２６の内周面における径方向内側の面２６Ｂに沿って配置された状態で、樹脂シート２２及び永久磁石２０が磁石挿入孔２６内に配置されている。

（ロータ１４の製造方法）
次に、ロータ１４の製造方法の一部の工程である永久磁石２０をロータコア１８に固定する工程について説明する。

図３には、永久磁石２０をロータコア１８に固定する際に用いられる製造装置２８が示されている。この図に示されるように、製造装置２８は、ロータコア１８が支持される支持ベース３０と、複数の永久磁石２０のロータコア１８に対する位置決め等を行う磁石挿入ガイド３２と、を備えている。また、製造装置２８は、通電されることによって発熱して複数の樹脂シート２２をそれぞれ加熱する複数の熱源部３４と、複数の永久磁石２０をロータコア１８に形成された複数の磁石挿入孔２６内に向けてそれぞれ押圧する複数の押圧部３６と、を備えている。

支持ベース３０は、軸方向を厚み方向とする円板状に形成されたベース本体３８と、ベース本体３８の径方向内側の中心部から軸方向一方側へ向けて突出する支軸部４０と、を備えている。この支軸部４０は、ロータコア１８の回転軸挿入孔２４の内径よりも若干小さな外径に設定された円柱状に形成されている。また、支軸部４０の軸方向への寸法は、ロータコア１８の軸方向への寸法Ａ３よりも大きな寸法に設定されている。なお、支軸部４０の軸方向一方側の端部は、軸方向一方側へ向かうにつれて次第に窄まった形状となっている。また、ベース本体３８の径方向外側の部分には、複数の熱源部３４がそれぞれ通過する複数の熱源部通過孔４２が形成されている。なお、複数の熱源部通過孔４２の数は、ロータコア１８に形成された複数の磁石挿入孔２６の数と対応している。また、複数の熱源部通過孔４２の位置は、支持ベース３０に支持されたロータコア１８の複数の磁石挿入孔２６の位置とそれぞれ対応している。また、ベース本体３８の軸方向一方側の面でかつ熱源部通過孔４２の縁に対して径方向外側の部分は、樹脂シート２２の軸方向他方側の端が当接する樹脂シート当接面４４となっている。

磁石挿入ガイド３２は、厚肉の円筒状に形成されたガイドベース４６と、ガイドベース４６の径方向外側の部分に支持された複数のガイド本体４８と、を備えている。ガイドベース４６の径方向の中心部には、支持ベース３０の支軸部４０が挿入される支軸部挿入孔５０が形成されている。この支軸部挿入孔５０の内径は、支持ベース３０の支軸部４０の外径よりも若干大きな内径に設定されている。複数のガイド本体４８は、ガイドベース４６に係止されるフランジ部５２が軸方向一方側の端部に形成された筒状に形成されている。また、複数のガイド本体４８の数は、複数の永久磁石２０の数と対応している。そして、複数の永久磁石２０が、複数のガイド本体４８内にそれぞれ配置されることで、複数の永久磁石２０のロータコア１８に対する周方向及び径方向への位置決めがなされるようになっている。

複数の熱源部３４は、一例として銅等の熱伝導率の高い材料を用いて角柱状に形成されている。複数の熱源部３４の内部には、熱線がそれぞれ埋設されている。そして、熱線に通電されることで、複数の熱源部３４が発熱するようになっている。なお、複数の熱源部３４の数は、ロータコア１８に形成された複数の磁石挿入孔２６の数と対応している。ここで、複数の熱源部３４は、軸方向へ移動可能とされた図示しない熱源部支持部材に支持されている、これにより、複数の熱源部３４は、軸方向一方側及び他方側へ互いに同じ量だけ移動するようになっている。

複数の押圧部３６は、一例として鋼材を用いて角柱状に形成されている。なお、複数の押圧部３６の数は、複数の永久磁石２０の数と対応している。ここで、複数の押圧部３６は、軸方向へ移動可能とされた図示しない押圧部支持部材に支持されている、これにより、複数の押圧部３６は、軸方向一方側及び他方側へ互いに同じ量だけ移動するようになっている。

以上説明した製造装置２８を用いて、以下の手順で複数の永久磁石２０がロータコア１８に固定される。

図４及び図５に示されるように、先ず、ロータコア１８を支持ベース３０にセットする（ロータコアセット工程）。すなわち、支持ベース３０の支軸部４０をロータコア１８に形成された回転軸挿入孔２４に挿入させた状態で、ロータコア１８の軸方向他方側の端面をベース本体３８の軸方向一方側の端面に当接させる。ここで、ロータコア１８を支持ベース３０にセットした状態では、ロータコア１８に形成された複数の磁石挿入孔２６とベース本体３８に形成された複数の熱源部通過孔４２とが連通している。

次に、図６に示されるように、複数の熱源部３４を軸方向一方側へ移動させる。これにより、複数の熱源部３４が、ベース本体３８に形成された複数の熱源部通過孔４２を通過して、ロータコア１８に形成された複数の磁石挿入孔２６内に配置される（熱源部移動工程）。ここで、複数の熱源部３４は、ロータコア１８に形成された複数の磁石挿入孔２６内における径方向内側の面に沿って配置される。これにより、複数の熱源部３４と複数の磁石挿入孔２６内における径方向外側の面との間には、それぞれ隙間が形成される。

次に、図７に示されるように、複数の樹脂シート２２を複数の熱源部３４と複数の磁石挿入孔２６内における径方向外側の面との間にそれぞれ形成された隙間へそれぞれ挿入する（介在部材挿入工程）。ここで、介在部材挿入工程の完了時においては、複数の樹脂シート２２の軸方向他方側の端が、樹脂シート当接面４４にそれぞれ当接している。なお、介在部材挿入工程を経た後に熱源部移動工程を行うような工程順序としてもよい。

次に、図８に示されるように、磁石挿入ガイド３２をセットする（磁石挿入ガイドセット工程）。すなわち、支持ベース３０の支軸部４０をガイドベース４６に形成された支軸部挿入孔５０に挿入させた状態で、ガイドベース４６の軸方向他方側の端面をロータコア１８の軸方向一方側の端面に当接させる。ここで、磁石挿入ガイド３２をセットした状態では、ロータコア１８に形成された複数の磁石挿入孔２６と磁石挿入ガイド３２の複数のガイド本体４８とが連通している。

次に、図９に示されるように、複数の永久磁石２０を複数のガイド本体４８内に軸方向一方側からそれぞれ挿入する。複数の永久磁石２０の複数のガイド本体４８内への挿入が完了した状態では、複数の永久磁石２０の軸方向他方側の端が複数の熱源部３４の軸方向一方側の端にそれぞれ当接している。

次に、図１０に示されるように、複数の押圧部３６を軸方向他方側へ移動させることにより、複数の押圧部３６の軸方向他方側の端を複数の永久磁石２０の軸方向一方側の端に当接させる。そして、後述するように複数の永久磁石２０を軸方向他方側へ向けて移動させる前に、複数の熱源部３４への通電を行い、複数の熱源部３４を発熱させて、複数の熱源部３４と径方向にそれぞれ対向する複数の樹脂シート２２を加熱して可塑化させておく。そして、図１１に示されるように、複数の押圧部３６を軸方向他方側へさらに移動させることにより、複数の永久磁石２０を軸方向他方側へ向けて移動させて、複数の永久磁石２０をロータコア１８に形成された複数の磁石挿入孔２６にそれぞれ軸方向一方側から挿入する（加熱挿入工程）。ここで、複数の押圧部３６を軸方向他方側へ移動させることにより、複数の熱源部３４が複数の永久磁石２０を介して軸方向他方側へ押圧されて、複数の熱源部３４が軸方向他方側へ移動するようになっている。これにより、複数の永久磁石２０が、複数の押圧部３６と複数の熱源部３４との間に挟まれた状態で軸方向他方側へ移動するようになっている。

そして、複数の永久磁石２０が複数の磁石挿入孔２６内にそれぞれ挿入された状態で、複数の樹脂シート２２が冷却されると、複数の樹脂シート２２が硬化する。これにより、複数の永久磁石２０とロータコア１８とが複数の樹脂シート２２を介して溶着された状態となる。その結果、複数の永久磁石２０がロータコア１８に固定される。なお、複数の永久磁石２０を複数の磁石挿入孔２６内にそれぞれ挿入する前に、複数の永久磁石２０を予め加熱しておくと良い。複数の永久磁石２０を予め加熱しておくことで、複数の樹脂シート２２の可塑化状態が容易に保たれる。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

以上説明したように、本実施形態では、図１０及び図１１に示されるように、加熱挿入工程において、磁石挿入孔２６内に挿入された樹脂シート２２を集中的に加熱する。これにより、ロータコア１８の全体を加熱した場合と比べて、製造時に必要な熱エネルギを低減することができる。特に、本実施形態では、加熱挿入工程において、熱源部３４を磁石挿入孔２６内に挿入している。これにより、樹脂シート２２と熱源部３４とを近接させることができ、樹脂シート２２を容易に加熱して可塑化させることができる。また、樹脂シート２２と熱源部３４とを近接させることができることによっても、製造時に必要な熱エネルギを低減することが可能となっている。なお、熱源部３４は、その全体を均一な温度にしてもよいし樹脂シート２２側の温度を高くしてもよい。熱源部３４において樹脂シート２２側の温度を高くした場合においては、永久磁石２０との接触により温度の下がり易い樹脂シート２２を集中的に加熱して可塑化させることができる。その結果、永久磁石２０を磁石挿入孔２６内へスムーズに挿入することができる。

また、永久磁石２０を磁石挿入孔２６内に挿入した後に、樹脂シート２２が冷却されて硬化されることで、永久磁石２０がロータコア１８に固定される。この製造方法では、永久磁石２０が熱硬化性の接着剤を用いてロータコア１８に固定される構成と比べて、永久磁石２０をロータコア１８に固定するために必要な時間を短縮することができる。その結果、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態では、複数の永久磁石２０が、複数の押圧部３６と複数の熱源部３４との間に挟まれた状態で複数の磁石挿入孔２６内にそれぞれ挿入される。これにより、複数の永久磁石２０の複数の磁石挿入孔２６内への挿入時の姿勢を安定させることができる。また、樹脂シート２２の座屈を防止しながら永久磁石２０を磁石挿入孔２６内へ挿入することができる。

さらに、本実施形態では、介在部材挿入工程において、磁石挿入孔２６の内周面における回転径方向外側の面に沿って樹脂シート２２を配置させる。また、樹脂シート２２を加熱して軟化させた状態で、永久磁石２０を磁石挿入孔２６内に挿入することで、樹脂シート２２を永久磁石と磁石挿入孔との間により隙間なく介在させることができる。これにより、ロータコアの回転に伴う応力が高まり易い磁石挿入孔の内周面における回転径方向外側の面を保護することができる。

なお、以上説明した例では、複数の永久磁石２０が、複数の押圧部３６と複数の熱源部３４との間に挟まれた状態で軸方向他方側へ移動するようにした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の熱源部３４が軸方向他方側へ移動した後に複数の押圧部３６が軸方向他方側へ移動して、複数の永久磁石２０が軸方向他方側に移動するようにしてもよい。

また、以上説明した例では、熱源部３４を磁石挿入孔２６内に挿入した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ロータコア１８の外側かつ当該ロータコア１８と近接する位置から樹脂シート２２を集中的に加熱するようにしてもよい。

また、以上説明した例では、磁石挿入孔２６の内周面における回転径方向外側の面に沿って樹脂シート２２を配置させた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、磁石挿入孔２６の内周面における回転径方向内側の面に沿って樹脂シート２２を配置させてもよい。また、磁石挿入孔２６の内周面の全面に沿って樹脂シート２２を配置させてもよい。

また、以上説明した例では、１つの磁石挿入孔２６に１つの永久磁石２０を挿入した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、１つの磁石挿入孔２６に複数の永久磁石２０を重ねた状態で挿入してもよい。

（第２実施形態）
図１２～図１４を用いて、第２実施形態のモータ５４について説明する。なお、第２実施形態のモータ５４において前述の第１実施形態のモータ１０と対応する部材及び部分には、第１実施形態のモータ１０と対応する部材及び部分と同じ符号を付して、その説明を省略することがある。

図１２～図１４に示されるように、本実施形態のモータ５４は、一方側の面に凹凸が形成された樹脂シート２２を用いて製造されていることを除いては、第１実施形態のモータ１０と同様の構成となっている。

図１２及び図１３に示されるように、樹脂シート２２は、径方向に沿って切断した断面が矩形状断面とされた薄肉シート状の基板部５６と、基板部５６から当該基板部５６の厚み方向一方側へ向けて突出する複数の凸部５８と、備えている。

基板部５６は、幅寸法がＣ１、長さ寸法がＣ３にそれぞれ設定された薄肉シート状に形成されている。

凸部５８は、軸方向他方側の面５８Ａが基板部５６の幅方向を長手方向とする矩形状の底面とされていると共に軸方向一方側へ向かうにつれて窄まる四角錐状に形成されている。この凸部５８の基板部５６からの突出量Ｈは、当該凸部５８の軸方向一方側の端５８Ｂでゼロとなっている。また、凸部５８の基板部５６からの突出量Ｈは、当該凸部５８の軸方向他方側の端５８Ｃで最大となっている。また、凸部５８の基板部５６からの突出量Ｈは、当該凸部５８の軸方向一方側の端５８Ｂから軸方向他方側の端５８Ｃへ向かうにつれて一次関数的に増加している。これにより、凸部５８の突出方向側の面５８Ｄが、軸方向他方側へ向かうにつれて基板部５６の厚み方向一方側へ傾斜している傾斜面となっている。凸部５８における基板部５６の幅方向への寸法Ｗは、当該凸部５８の軸方向一方側の端５８Ｂでゼロとなっている。また、凸部５８における基板部５６の幅方向への寸法Ｗは、当該凸部５８の軸方向他方側の端５８Ｃで最大となっている。凸部５８における基板部５６の幅方向への寸法Ｗは、当該凸部５８の軸方向一方側の端５８Ｂから軸方向他方側の端５８Ｃへ向かうにつれて一次関数的に増加している。

また、本実施形態では、複数の凸部５８が、基板部５６上において規則的に配列されている。最も軸方向一方側に配置された１列目の複数の凸部５８は、基板部５６の軸方向の同じ位置において基板部５６の幅方向に並んで配置されている。また、１列目の複数の凸部５８に対して軸方向他方側に配置された２列目の複数の凸部５８は、基板部５６の軸方向の同じ位置において基板部５６の幅方向に並んで配置されている。また、２列目の複数の凸部５８は、１列目の複数の凸部５８に対して、基板部５６の幅方向にオフセットして配置されている。これにより、２列目の複数の凸部５８における軸方向一方側の端５８Ｂが、１列目の複数の凸部５８において基板部５６の幅方向に隣り合う一対の凸部５８の間にそれぞれ位置している。さらに、２列目の複数の凸部５８に対して軸方向他方側に配置された３列目の複数の凸部５８は、基板部５６の軸方向の同じ位置において基板部５６の幅方向に並んで配置されている。また、３列目の複数の凸部５８は、２列目の複数の凸部５８に対して、基板部５６の幅方向にオフセットして配置されている。これにより、３列目の複数の凸部５８における軸方向一方側の端５８Ｂが、２列目の複数の凸部５８において基板部５６の幅方向に隣り合う一対の凸部５８の間にそれぞれ位置している。なお、４列目以降の複数の凸部５８についても１列目～３列目の複数の凸部５８と同様の関係で並んで配列されている。

１列目の複数の凸部５８と２列目の複数の凸部５８との間には、複数の凹部６０が形成されている。凹部６０は、１列目の１個の凸部５８と、２列目において基板部５６の幅方向に隣り合う２個の凸部５８との間に形成されている。また、２列目の複数の凸部５８と３列目の複数の凸部５８との間には、複数の凹部６０が形成されている。凹部６０は、２列目の１個の凸部５８と、３列目において基板部５６の幅方向に隣り合う２個の凸部５８との間に形成されている。なお、４列目以降においても１列目～３列目と同様の複数の凹部６０が形成されている。これにより、凸部５８と凹部６０とが軸方向に並んで配列されている。この凹部６０は、基板部５６に軸方向一方側が開放されていると共に基板部５６の軸方向から見て縁部が軸方向他方側へ向けて窄まる逆三角形状となっている。ここで、本実施形態では、凸部５８の体積が凹部６０内の容積よりも大きな体積に設定されている。一例として、本実施形態では、凸部５８の体積が、凹部６０内の容積の２倍程度の体積に設定されている。

以上説明した本実施形態のモータ５４では、図１０及び図１１に示された加熱挿入工程において、永久磁石２０によって樹脂シート２２において複数の凸部５８及び複数の凹部６０が形成された面を変形させながら永久磁石２０を磁石挿入孔２６内に挿入する。これにより、複数の凸部５８及び複数の凹部６０が形成されていない樹脂シート２２を用いた場合と比べて、永久磁石２０を磁石挿入孔２６内に挿入する際に樹脂シート２２が座屈することを抑制することができる。また、複数の凸部５８及び複数の凹部６０が形成されていない樹脂シート２２を用いた場合と比べて、永久磁石２０を磁石挿入孔２６内に挿入する際の抵抗を低減することができる。

また、本実施形態のモータ５４では、永久磁石２０の磁石挿入孔２６内への挿入時に、樹脂シート２２に形成された凸部５８が当該樹脂シート２２に形成された凹部６０内に配置される。これにより、永久磁石２０の磁石挿入孔２６内への挿入完了時に、永久磁石２０と磁石挿入孔２６の内周面との間に介在している樹脂シート２２内に空孔が生じることを抑制することができる。特に、本実施形態では、凸部５８の体積が凹部６０内の容積よりも大きな体積に設定されている。これにより、永久磁石２０の磁石挿入孔２６内への挿入完了時に、永久磁石２０と磁石挿入孔２６の内周面との間に介在している樹脂シート２２内に空孔が生じることをより一層抑制することができる。

さらに、本実施形態のモータ５４では、樹脂シート２２の軸方向一方側の端部における永久磁石２０側の面が永久磁石２０とは反対側へ傾斜している。詳述すると、１列目の複数の凸部５８の突出方向側の面５８Ｄが、軸方向他方側へ向かうにつれて基板部５６の厚み方向一方側へ傾斜している傾斜面となっている。これにより、永久磁石２０を磁石挿入孔２６内に挿入する際に、永久磁石２０が樹脂シート２２の軸方向一方側の端部に引っ掛かることを抑制することができる。

なお、以上説明した第２実施形態では、前述の構成の複数の凸部５８及び複数の凹部６０を有する樹脂シート２２を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基板部５６上に不規則な凹凸が形成された樹脂シート２２を用いた構成としてもよい。

また、以上説明した第１実施形態のモータ１０及び第２実施形態のモータ５４では、永久磁石２０をロータコア１８に固定するために本発明の製造方法を適用した。しかしながら、この製造方法は、図１５に示されたモータ６２のように、永久磁石２０がステータ１２のステータコア６４に固定される構成にも適用することができる。なお、図１５に示されたモータ６２において前述のモータ１０、５４と対応する部材及び部分には、モータ１０、５４と対応する部材及び部分と同じ符号を付している。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１４ロータ
１８ロータコア
２０永久磁石
２２樹脂シート（介在部材）
２６磁石挿入孔
２６Ａ磁石挿入孔の内周面におけるロータコアの回転径方向外側の面
３４熱源部
３６押圧部
５８凸部
６０凹部

Claims

磁性材料を用いて形成されていると共に回転軸方向に貫通する磁石挿入孔を有するロータコアと、
前記磁石挿入孔内に配置される永久磁石と、
熱可塑性樹脂を用いて形成され、前記磁石挿入孔内において前記永久磁石と前記ロータコアとの間に介在する介在部材と、
を有するロータの製造方法に適用され、
前記介在部材を前記磁石挿入孔内に挿入する介在部材挿入工程と、
前記磁石挿入孔内に挿入された前記介在部材を加熱して軟化させた状態で、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に挿入する加熱挿入工程と、
を有し、
前記加熱挿入工程において、
熱源部を前記磁石挿入孔内に挿入して前記介在部材を加熱するロータの製造方法。
前記加熱挿入工程において、
前記永久磁石を前記磁石挿入孔に向けて押圧する押圧部と前記熱源部との間で前記永久磁石を挟んだ状態で、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に挿入する請求項１に記載のロータの製造方法。
前記介在部材挿入工程において、前記介在部材を前記磁石挿入孔の内周面における前記ロータコアの回転径方向外側又は内側の面に沿って配置させる請求項１又は請求項２に記載のロータの製造方法。
少なくとも前記永久磁石側の面に凹凸が形成された前記介在部材を用い、
前記加熱挿入工程において、前記永久磁石によって前記介在部材において前記凹凸が形成された面を変形させながら前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に挿入する請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
前記磁石挿入孔の貫通方向に沿って凸部と凹部とが交互に形成された前記介在部材を用い、
前記加熱挿入工程において、前記永久磁石によって前記凸部を変形させると共に変形させた前記凸部を前記凹部内へ移動させながら前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に挿入する請求項４に記載のロータの製造方法。
前記凸部の体積が前記凹部内の容積よりも大きな体積に設定された前記介在部材を用いて前記加熱挿入工程を行う請求項５に記載のロータの製造方法。