JP7823554B2 - Manufacturing method for rotor for rotating electric machine - Google Patents

Manufacturing method for rotor for rotating electric machine

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Description

本開示は、回転電機用ロータの製造方法に関する。 This disclosure relates to a method for manufacturing a rotor for a rotating electric machine.

回転電機用ロータの製造方法に関して、固形状態の樹脂材料を磁石孔に挿入した後に、予熱された永久磁石を磁石孔に挿入することにより、樹脂材料の少なくとも一部を溶融させ、更にコアを加熱することにより樹脂材料を硬化させる技術が知られている。 A known method for manufacturing rotors for rotating electrical machines involves inserting a solid resin material into a magnet hole, then inserting a preheated permanent magnet into the magnet hole to melt at least a portion of the resin material, and then further heating the core to harden the resin material.

特開2018-7565号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-7565

しかしながら、上記のような従来技術では、永久磁石の挿入の際に磁石孔内の樹脂材料全体を溶融状態に維持することが難しく、永久磁石を磁石孔内の所望の位置へと挿入することが難しい。 However, with the above-mentioned conventional technology, it is difficult to maintain the entire resin material in the magnet hole in a molten state when inserting the permanent magnet, making it difficult to insert the permanent magnet into the desired position within the magnet hole.

そこで、1つの側面では、本開示は、永久磁石を磁石孔内の所望の位置へと挿入して樹脂材料により固定することを目的とする。 Therefore, in one aspect, the present disclosure aims to insert a permanent magnet into a desired position within a magnet hole and fix it with a resin material.

1つの側面では、軸方向の磁石孔を有するロータコアと、前記磁石孔に挿入可能な永久磁石とを準備する工程と、
前記磁石孔に、溶融温度と硬化温度とが異なる樹脂材料を、溶融状態で注入する樹脂注入工程と、
前記樹脂注入工程の後に、前記溶融状態の前記樹脂材料が前記永久磁石まわりに至る態様で、前記磁石孔に前記永久磁石を挿入する磁石挿入工程と、
前記磁石挿入工程により挿入された前記永久磁石まわりに延在する前記樹脂材料を硬化させる樹脂硬化工程とを含む、回転電機用ロータの製造方法が提供される。
In one aspect, a method for manufacturing a rotor includes providing a rotor core having axial magnet holes and permanent magnets insertable into the magnet holes;
a resin injection step of injecting a resin material having a melting temperature and a hardening temperature different from each other in a molten state into the magnet hole;
a magnet insertion step of inserting the permanent magnet into the magnet hole in such a manner that the molten resin material reaches around the permanent magnet after the resin injection step;
and a resin curing step of curing the resin material extending around the permanent magnets inserted in the magnet inserting step.

1つの側面では、本開示によれば、永久磁石を磁石孔内の所望の位置へと挿入して樹脂材料により固定することが可能となる。 In one aspect, the present disclosure allows a permanent magnet to be inserted into a desired position within a magnet hole and secured in place with a resin material.

一実施例によるモータの断面構造を概略的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a motor according to an embodiment. ロータの断面図(軸方向に垂直な平面による断面図)である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotor (a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the axial direction). 図2に示した一の磁極に係る部分の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion relating to one magnetic pole shown in FIG. 2 . 図3のラインA-Aに沿った概略的な断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3. 本実施例によるモータの製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an outline of a method for manufacturing a motor according to the present embodiment. ワーク支持工程の説明図である。FIG. ノズル位置付け工程の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a nozzle positioning step. 樹脂注入工程の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a resin injection process. 磁石挿入工程の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a magnet insertion process. 磁石挿入工程の好ましい例の説明図であり、同工程の開始前の状態を模式的に示す断面図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a preferred example of a magnet insertion step, and is a cross-sectional view schematically showing the state before the start of the step. 樹脂硬化工程を説明するための模式的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a resin curing step.

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that the dimensional proportions in the drawings are merely examples and are not intended to be limiting. Furthermore, shapes and other features in the drawings may be partially exaggerated for the sake of explanation.

図1は、一実施例によるモータ1の断面構造を概略的に示す断面図である。図2は、ロータ30の断面図(軸方向に垂直な平面による断面図)である。なお、図2等では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。 Figure 1 is a cross-sectional view showing the schematic cross-sectional structure of a motor 1 according to one embodiment. Figure 2 is a cross-sectional view of a rotor 30 (a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the axial direction). Note that in Figure 2 and other figures, for ease of viewing, only some of the reference symbols may be assigned to multiple parts with the same attribute.

図1には、モータ1の回転軸12が図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ1の回転軸(回転中心)12が延在する方向を指し、軸方向外側とは、ロータコア32の軸方向中心から離れる側を指し、軸方向内側とは、ロータコア32の軸方向中心に向かう側を指す。また、径方向とは、回転軸12を中心とした径方向を指し、径方向外側とは、回転軸12から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸12に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸12まわりの回転方向に対応する。 Figure 1 shows the rotating shaft 12 of the motor 1. In the following description, the axial direction refers to the direction in which the rotating shaft (center of rotation) 12 of the motor 1 extends, the axially outer side refers to the side away from the axial center of the rotor core 32, and the axially inner side refers to the side toward the axial center of the rotor core 32. The radial direction refers to the radial direction centered on the rotating shaft 12, the radially outer side refers to the side away from the rotating shaft 12, and the radially inner side refers to the side toward the rotating shaft 12. The circumferential direction corresponds to the direction of rotation around the rotating shaft 12.

モータ1は、例えばハイブリッド車両や電気自動車で使用される車両駆動用のモータであってよい。ただし、モータ1は、他の任意の用途に使用されるものであってもよい。 Motor 1 may be a vehicle drive motor used in, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle. However, motor 1 may also be used for any other purpose.

モータ1は、インナロータタイプであり、ステータ21がロータ30の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ21は、径方向外側がモータハウジング10に固定される。ステータ21は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるステータコア211を備え、ステータコア211の径方向内側には、コイル22が巻回される複数のスロット(図示せず)が形成される。 The motor 1 is an inner rotor type, with the stator 21 surrounding the radially outer side of the rotor 30. The radially outer side of the stator 21 is fixed to the motor housing 10. The stator 21 has a stator core 211 made of, for example, a circular annular magnetic laminated steel plate, and multiple slots (not shown) are formed radially inside the stator core 211, around which the coils 22 are wound.

ロータ30は、ステータ21の径方向内側に配置される。 The rotor 30 is positioned radially inward of the stator 21.

ロータ30は、ロータコア32と、ロータシャフト34と、エンドプレート35A、35Bと、永久磁石62とを備える。 The rotor 30 comprises a rotor core 32, a rotor shaft 34, end plates 35A and 35B, and a permanent magnet 62.

ロータコア32は、ロータシャフト34の径方向外側の表面に固定され、ロータシャフト34と一体となって回転する。ロータコア32は、軸孔320(図2参照)を有し、軸孔320にロータシャフト34が嵌合される。ロータコア32は、ロータシャフト34に焼き嵌め、圧入、又はその類により固定されてよい。例えば、ロータコア32は、ロータシャフト34にキー結合やスプライン結合により結合されてもよい。ロータシャフト34は、モータハウジング10にベアリング14a、14bを介して回転可能に支持される。なお、ロータシャフト34は、モータ1の回転軸12を画成する。 The rotor core 32 is fixed to the radially outer surface of the rotor shaft 34 and rotates integrally with the rotor shaft 34. The rotor core 32 has an axial hole 320 (see Figure 2), into which the rotor shaft 34 is fitted. The rotor core 32 may be fixed to the rotor shaft 34 by shrink fitting, press fitting, or the like. For example, the rotor core 32 may be connected to the rotor shaft 34 by a key connection or spline connection. The rotor shaft 34 is rotatably supported in the motor housing 10 via bearings 14a and 14b. The rotor shaft 34 defines the rotating axis 12 of the motor 1.

ロータコア32は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板により形成される。ロータコア32の内部には、永久磁石62(図2参照)が埋め込まれる。すなわち、ロータコア32は、軸方向に貫通する磁石孔322(図2参照)を有し、磁石孔322内に永久磁石62が挿入され固定される。なお、変形例では、ロータコア32は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。 The rotor core 32 is formed, for example, from annular laminated steel plates of magnetic material. Permanent magnets 62 (see Figure 2) are embedded inside the rotor core 32. That is, the rotor core 32 has magnet holes 322 (see Figure 2) that penetrate in the axial direction, and the permanent magnets 62 are inserted and fixed into the magnet holes 322. In a modified example, the rotor core 32 may be formed from a green compact formed by compressing and solidifying magnetic powder.

ロータコア32は、図2に示すように、軸方向に視て、回転軸12を中心とした回転対称の形態を有する。図2に示す例では、ロータコア32は、回転軸12を中心として45度回転するごとに、各組の永久磁石62が重なる形態である。 As shown in Figure 2, the rotor core 32 has a rotationally symmetrical shape around the rotation axis 12 when viewed in the axial direction. In the example shown in Figure 2, the rotor core 32 is configured so that each set of permanent magnets 62 overlaps every 45 degrees of rotation around the rotation axis 12.

複数の永久磁石62は、ネオジウム等により形成されてよい。本実施例では、一例として、図2に示すように、複数の永久磁石62は、軸方向に視て、永久磁石62がそれぞれ対をなして配置されている。この場合、対の永久磁石62の間に、共通の磁極が形成される。なお、複数の永久磁石62は、周方向でS極とN極とが交互に現れる態様で配置される。なお、本実施例では、磁極数が8つであるが、磁極数は任意である。また、本実施例では、永久磁石62は、軸方向に視て直線状の同一形態であるが、異なる形態であってもよい。また、永久磁石62の少なくともいずれか一方が、軸方向に視て円弧状の形態であってもよい。また、対の永久磁石62とは異なる径方向の位置に他の対の永久磁石が配置されてもよい。この場合、以下で説明する永久磁石62に係る固定構造等は、他の永久磁石にも同様に適用可能である。 The multiple permanent magnets 62 may be made of neodymium or the like. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the multiple permanent magnets 62 are arranged in pairs when viewed in the axial direction. In this case, a common magnetic pole is formed between each pair of permanent magnets 62. The multiple permanent magnets 62 are arranged so that south and north poles alternate in the circumferential direction. While the number of magnetic poles is eight in this embodiment, the number of magnetic poles is arbitrary. In this embodiment, the permanent magnets 62 have the same linear shape when viewed in the axial direction, but they may have different shapes. Furthermore, at least one of the permanent magnets 62 may have an arc shape when viewed in the axial direction. Furthermore, another pair of permanent magnets may be arranged at a different radial position from the pair of permanent magnets 62. In this case, the fixing structure and other features related to the permanent magnets 62 described below can be similarly applied to other permanent magnets.

なお、図1には、特定の構造を有するモータ1が示されるが、モータ1の構造は、かかる特定の構造に限定されない。例えば、図1では、ロータシャフト34は、中空であるが、中実であってもよい。 Note that while Figure 1 shows a motor 1 with a specific structure, the structure of the motor 1 is not limited to such a specific structure. For example, in Figure 1, the rotor shaft 34 is hollow, but it may also be solid.

次に、図3以降を参照して、ロータコア32における永久磁石62の固定構造を詳細に説明する。以下では、ある一の磁極に係る構成について説明するが、他の磁極に係る構成についても同様であってよい。 Next, the fixing structure of the permanent magnets 62 in the rotor core 32 will be described in detail with reference to Figure 3 and subsequent figures. Below, the configuration related to one magnetic pole will be described, but the configuration related to the other magnetic poles may be similar.

図3は、本実施例によるロータコア32における永久磁石62の固定構造を概略的に示す平面図であり、図2に示した一の磁極に係る部分の拡大図である。一の磁極に係る構成は、基本的に、d軸(図2及び図3では「d-axis」と英語表記)に関して対称である。なお、d軸とは、ロータ30に配置される永久磁石62が発生する磁界の方向に対応する。図4は、図3のラインA-Aに沿った概略的な断面図である。 Figure 3 is a plan view showing a schematic representation of the fixed structure of the permanent magnets 62 in the rotor core 32 according to this embodiment, and is an enlarged view of a portion of one magnetic pole shown in Figure 2. The configuration of one magnetic pole is basically symmetrical about the d-axis (written as "d-axis" in English in Figures 2 and 3). The d-axis corresponds to the direction of the magnetic field generated by the permanent magnets 62 arranged in the rotor 30. Figure 4 is a schematic cross-sectional view taken along line A-A in Figure 3.

図4には、Z方向とともにその両側であるZ1側及びZ2側が定義されている。Z方向は、モータ1の軸方向に平行な方向である。以下では、Z方向は、説明上、上下方向に対応するが、モータ1の車両実装状態での上下方向とは異なってよい。Z1側及びZ2側は、相対的な位置関係を表し、Z1側が上側に対応する。 In Figure 4, the Z direction is defined along with its two opposite sides, the Z1 side and the Z2 side. The Z direction is parallel to the axial direction of the motor 1. In the following explanation, the Z direction corresponds to the up-down direction, but this may differ from the up-down direction when the motor 1 is mounted on a vehicle. The Z1 side and the Z2 side represent a relative positional relationship, with the Z1 side corresponding to the upper side.

本実施例では、図3及び図4に示すように、永久磁石62は、ロータコア32の磁石孔322内で樹脂材料層72により固定される。 In this embodiment, as shown in Figures 3 and 4, the permanent magnets 62 are fixed in the magnet holes 322 of the rotor core 32 by a resin material layer 72.

樹脂材料層72は、例えば、熱硬化性樹脂により形成されてよいし、熱可塑性樹脂により形成されてもよい。樹脂材料層72の形成方法は、後に詳説する。樹脂材料層72は、例えば、永久磁石62とロータコア32の双方にアンカー効果を伴い接合する。この場合、永久磁石62側でのアンカー効果は、永久磁石62の表面被覆として設けられる絶縁層(図示せず)が粗面化処理されることで実現されてもよい。ロータコア32側でのアンカー効果は、ロータコア32が積層鋼板により形成されることで実現されてもよい。 The resin material layer 72 may be formed, for example, from a thermosetting resin or a thermoplastic resin. The method of forming the resin material layer 72 will be described in detail later. The resin material layer 72 bonds to both the permanent magnet 62 and the rotor core 32 with an anchor effect, for example. In this case, the anchor effect on the permanent magnet 62 side may be achieved by roughening the insulating layer (not shown) provided as a surface coating on the permanent magnet 62. The anchor effect on the rotor core 32 side may be achieved by forming the rotor core 32 from laminated steel plates.

樹脂材料層72は、図4に示すように、永久磁石62の軸方向の両端面621、622を露出させる態様で、永久磁石62に接合してよい。すなわち、樹脂材料層72は、永久磁石62の表面のうちの、軸方向に交差する方向の側面だけに接合してよい。ただし、永久磁石62の軸方向の両端面621、622のうちの、端面622には、樹脂材料層72に係る材料が付着されてもよい。 As shown in FIG. 4, the resin material layer 72 may be bonded to the permanent magnet 62 in a manner that exposes both axial end faces 621, 622 of the permanent magnet 62. In other words, the resin material layer 72 may be bonded only to the side faces of the surface of the permanent magnet 62 that intersect the axial direction. However, the material for the resin material layer 72 may be attached to the end face 622 of both axial end faces 621, 622 of the permanent magnet 62.

本実施例では、樹脂材料層72は、永久磁石62まわりと磁石孔322の周壁面との間の空間を隙間なく埋める態様で、永久磁石62まわりと磁石孔322の周壁面との間に延在してよい。この際、樹脂材料層72は、軸方向に視て、永久磁石62を全周にわたって囲繞する態様で、永久磁石62に接合する。すなわち、樹脂材料層72は、永久磁石62の4面のいずれにも接合する。また、樹脂材料層72は、軸方向に視て、永久磁石62の全周にわたって磁石孔322の周壁面に接合する。すなわち、樹脂材料層72は、磁石孔322の周壁面の全周にわたって、磁石孔322に接合する。これにより、永久磁石62を全周のうちの一部にだけ樹脂材料層が接合する場合に比べて、永久磁石62をロータコア32に対して強固に固定できる。 In this embodiment, the resin material layer 72 may extend between the permanent magnet 62 and the peripheral wall surface of the magnet hole 322 in a manner that completely fills the space between the permanent magnet 62 and the peripheral wall surface of the magnet hole 322. In this case, the resin material layer 72 is bonded to the permanent magnet 62 in a manner that surrounds the permanent magnet 62 over its entire circumference when viewed in the axial direction. That is, the resin material layer 72 is bonded to all four sides of the permanent magnet 62. Also, the resin material layer 72 is bonded to the peripheral wall surface of the magnet hole 322 over the entire circumference of the permanent magnet 62 when viewed in the axial direction. That is, the resin material layer 72 is bonded to the magnet hole 322 over the entire circumference of the peripheral wall surface of the magnet hole 322. This allows the permanent magnet 62 to be more firmly fixed to the rotor core 32 than when the resin material layer is bonded only to a portion of the circumference of the permanent magnet 62.

次に、図5以降を参照して、本実施例によるモータ1の製造方法について説明する。 Next, we will explain the manufacturing method of the motor 1 according to this embodiment, with reference to Figure 5 and subsequent figures.

以下の説明において、上述したとおり、軸方向とは、モータ1の回転軸12に対応するロータコア32(ワークW)の中心軸I0が延在する方向を指し、径方向とは、ロータコア32の中心軸I0を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、ロータコア32の中心軸I0から離れる側を指し、径方向内側とは、ロータコア32の中心軸I0に向かう側を指す。また、周方向とは、ロータコア32の中心軸I0まわりの回転方向に対応する。 In the following description, as mentioned above, the axial direction refers to the direction in which the central axis I0 of the rotor core 32 (workpiece W) corresponding to the rotating shaft 12 of the motor 1 extends, and the radial direction refers to the radial direction centered on the central axis I0 of the rotor core 32. Therefore, the radially outer side refers to the side away from the central axis I0 of the rotor core 32, and the radially inner side refers to the side toward the central axis I0 of the rotor core 32. Furthermore, the circumferential direction corresponds to the direction of rotation around the central axis I0 of the rotor core 32.

図5は、本実施例によるモータ1の製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。図6から図10までは、図5に示す製造方法における特定の工程の説明図である。図6は、ワーク支持工程の説明図であり、図7は、ノズル位置付け工程の説明図であり、図8は、樹脂注入工程の説明図であり、図9は、磁石挿入工程の説明図であり、それぞれ、同工程後の状態を模式的に示す断面図である。なお、図8は、一の磁石孔322に対する樹脂注入工程後の状態を模式的に示す。図10は、磁石挿入工程の好ましい例の説明図であり、同工程の開始前の状態を模式的に示す断面図である。図11は、樹脂硬化工程を説明するための模式的な断面図である。 Figure 5 is a flowchart outlining the flow of the manufacturing method for the motor 1 according to this embodiment. Figures 6 to 10 are explanatory diagrams of specific steps in the manufacturing method shown in Figure 5. Figure 6 is an explanatory diagram of the workpiece supporting step, Figure 7 is an explanatory diagram of the nozzle positioning step, Figure 8 is an explanatory diagram of the resin injection step, and Figure 9 is an explanatory diagram of the magnet insertion step, each of which is a cross-sectional view schematically showing the state after the steps. Note that Figure 8 is a schematic diagram of the state after the resin injection step for one magnet hole 322. Figure 10 is an explanatory diagram of a preferred example of the magnet insertion step, and is a cross-sectional view schematically showing the state before the step begins. Figure 11 is a schematic cross-sectional view for explaining the resin hardening step.

本製造方法は、まず、永久磁石62を準備するとともに、ロータコア32のワークWを準備する準備工程として、複数の鋼板3250を積層する鋼板積層工程(ステップS1)を含む。なお、複数の積層ブロックを転積して形成されるロータコア32の場合、ロータコア32のワークWは、積層ブロックの単位であってもよい。 This manufacturing method first prepares the permanent magnets 62 and includes a steel plate lamination process (step S1) in which multiple steel plates 3250 are stacked as a preparation process for preparing the workpiece W of the rotor core 32. Note that in the case of a rotor core 32 formed by rotating multiple laminated blocks, the workpiece W of the rotor core 32 may be a unit of laminated block.

ついで、本製造方法は、図10に模式的に示すように、支持治具120上にワークWを載置するワーク支持工程(ステップS2)を含む。支持治具120は、製造装置100の一要素であり、ワークWを支持しつつ、各工程間でのワークWの搬送を担ってもよい。この場合、支持治具120は、それ自体が可動のコンベア等の形態であってもよいし、コンベア等に載置されることで搬送される搬送トレイの形態であってよい。また、支持治具120は、搬送用ロボットにより把持されるように構成されてもよい。 Next, as shown schematically in FIG. 10, this manufacturing method includes a workpiece supporting step (step S2) in which the workpiece W is placed on a support jig 120. The support jig 120 is one element of the manufacturing apparatus 100, and may support the workpiece W while transporting the workpiece W between processes. In this case, the support jig 120 may itself be in the form of a movable conveyor or the like, or may be in the form of a transport tray that is transported by being placed on a conveyor or the like. The support jig 120 may also be configured to be grasped by a transport robot.

ついで、本製造方法は、ワークWを予熱する予熱工程(ステップS3)を含む。予熱工程は、誘導加熱装置や加熱炉等により実現されてもよい。なお、誘導加熱装置の場合、誘導加熱装置は、ワークWのロータコア32の径方向内側及び/又は径方向外側に配置されてもよい。予熱工程(ステップS3)は、後述する加熱装置160(図10及び図11参照)を利用して実現されてもよい。 Next, this manufacturing method includes a preheating step (step S3) in which the workpiece W is preheated. The preheating step may be achieved using an induction heating device, a heating furnace, or the like. In the case of an induction heating device, the induction heating device may be disposed radially inside and/or outside the rotor core 32 of the workpiece W. The preheating step (step S3) may be achieved using a heating device 160 (see Figures 10 and 11) described below.

ついで、本製造方法は、図7に模式的に示すように、支持治具120上のワークWの磁石孔322内に対して、樹脂配置装置130のノズル131を位置付けるノズル位置付け工程(ステップS4)を含む。樹脂配置装置130のノズル131は、上下動により磁石孔322に対して挿抜可能となるように位置付けられてよい。 Next, as shown schematically in Figure 7, this manufacturing method includes a nozzle positioning process (step S4) in which the nozzle 131 of the resin placement device 130 is positioned within the magnet hole 322 of the workpiece W on the support jig 120. The nozzle 131 of the resin placement device 130 may be positioned so that it can be inserted into and removed from the magnet hole 322 by moving up and down.

ついで、本製造方法は、図8に模式的に示すように、上述した樹脂材料層72を形成するための樹脂材料90を、溶融状態で、磁石孔322内に配置する樹脂注入工程(ステップS5)を含む。なお、樹脂材料90は、樹脂注入機(図示せず)内で溶融状態とされてノズル131に導かれてよい。樹脂注入工程では、ノズル131は、吐出口1310が磁石孔322内に挿入された状態で、吐出口1310から溶融状態の樹脂材料90を吐出してよい。この場合、磁石孔322外の吐出口1310から樹脂材料90を吐出する(滴下させる)場合に比べて、放熱量を低減できるとともに(それ故に溶融状態を保ちやすくことができるとともに)、飛散等に起因して磁石孔322内に入らない樹脂材料90の発生を防止できる。 Next, as shown schematically in FIG. 8 , this manufacturing method includes a resin injection process (step S5) in which resin material 90 for forming the above-described resin material layer 72 is placed in a molten state within magnet hole 322. The resin material 90 may be molten within a resin injector (not shown) and then introduced into nozzle 131. In the resin injection process, nozzle 131 may eject molten resin material 90 from outlet 1310 while the outlet 1310 is inserted within magnet hole 322. In this case, compared to ejecting (dripping) resin material 90 from outlet 1310 outside magnet hole 322, heat dissipation can be reduced (thus making it easier to maintain the molten state) and the occurrence of resin material 90 not entering magnet hole 322 due to scattering or the like can be prevented.

本実施例では、樹脂材料90は、比較的低い粘度を有する熱硬化性樹脂材料であり、硬化前の状態(流動可能な溶融状態)で注入される。従って、磁石孔322内に注入された樹脂材料90は、自重により下方へと流動(落下)し、支持治具120の表面を底面として溜まる。 In this embodiment, the resin material 90 is a thermosetting resin material with a relatively low viscosity, and is injected in a pre-hardened state (a flowable molten state). Therefore, the resin material 90 injected into the magnet hole 322 flows (falls) downward due to its own weight and accumulates on the surface of the support jig 120.

本実施例において、樹脂材料90は、好ましくは、90℃及びせん断速度1/sにおいて、500Pa・s以上の溶融粘度を有し、より好ましくは、700Pa・s以上の溶融粘度を有する。このような樹脂材料90は、ここでの参照によりその開示内容が本願明細書に組み込まれる特開2021-161164号に記載されるような結晶性ラジカル重合性組成物を含んでよい。 In this embodiment, the resin material 90 preferably has a melt viscosity of 500 Pa·s or more, and more preferably 700 Pa·s or more, at 90°C and a shear rate of 1/s. Such a resin material 90 may include a crystalline radically polymerizable composition such as that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-161164, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

また、本実施例では、樹脂材料90は、溶融温度と硬化温度とが異なる特性を有する。例えば、ここでの参照によりその開示内容が本願明細書に組み込まれる特開2021-101605号に記載される樹脂材料90が利用されてもよい。この場合、溶融温度(溶融開始温度)が例えば60℃であり、硬化温度(硬化開始温度)が例えば120℃である。なお、この場合、樹脂注入工程では、樹脂注入機(図示せず)で昇温されている樹脂温度は、溶融温度(例えば60度)よりも高くかつ硬化温度よりも低い温度(例えば80度)であってよい。これにより、樹脂材料90の硬化が開始されることなく、硬化前の状態(流動可能な溶融状態)で磁石孔322内に樹脂材料90を配置(注入)できる。 Furthermore, in this embodiment, the resin material 90 has different melting and curing temperatures. For example, the resin material 90 described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-101605, the disclosure of which is incorporated herein by reference, may be used. In this case, the melting temperature (melting initiation temperature) is, for example, 60°C, and the curing temperature (curing initiation temperature) is, for example, 120°C. Note that in this case, during the resin injection process, the resin temperature heated by the resin injection machine (not shown) may be higher than the melting temperature (for example, 60°C) and lower than the curing temperature (for example, 80°C). This allows the resin material 90 to be placed (injected) into the magnet hole 322 in a pre-cured state (a flowable molten state) without the resin material 90 starting to harden.

ついで、本製造方法は、図9に模式的に示すように、支持治具120上のワークWの磁石孔322に永久磁石62を配置する磁石挿入工程(ステップS6)を含む。永久磁石62は、下側の端面622が支持治具120の表面に隙間なく当接する位置(すなわち面接触する位置)まで、挿入されてよい。 Next, as shown schematically in Figure 9, this manufacturing method includes a magnet insertion process (step S6) in which permanent magnets 62 are placed in the magnet holes 322 of the workpiece W on the support jig 120. The permanent magnets 62 may be inserted to a position where the lower end surface 622 abuts against the surface of the support jig 120 without any gaps (i.e., a position where they make surface contact).

ここで、本実施例では、磁石挿入工程(ステップS6)は、ワークWの磁石孔322内の樹脂材料90の溶融状態を維持しつつ実行される。従って、ワークWの磁石孔322内の下部(支持治具120の表面上を下面とした下部)に溜まる溶融状態の樹脂材料90に対して、永久磁石62が挿入されると、溶融状態の樹脂材料90が、永久磁石62の体積に対応する分だけ押しのけられて上昇する。この際、溶融状態の樹脂材料90は、永久磁石62まわりに至り(永久磁石62に押されてせり上がることで永久磁石62まわりに至り)、図3を参照して上述したような樹脂材料層72の延在範囲と同じ延在範囲に延在することになる。 In this embodiment, the magnet insertion process (step S6) is performed while maintaining the resin material 90 in the magnet hole 322 of the workpiece W in a molten state. Therefore, when the permanent magnet 62 is inserted into the molten resin material 90 pooling in the lower portion of the magnet hole 322 of the workpiece W (the lower portion when the surface of the support jig 120 is the lower surface), the molten resin material 90 is pushed aside and rises by an amount corresponding to the volume of the permanent magnet 62. At this time, the molten resin material 90 reaches the periphery of the permanent magnet 62 (it is pushed up by the permanent magnet 62 and reaches the periphery of the permanent magnet 62), and extends over the same range as the extension range of the resin material layer 72 as described above with reference to Figure 3.

本実施例では、樹脂材料90は、上述したように比較的低い溶融粘度を有するので、磁石挿入工程の際に永久磁石62まわりに容易にかつ隙間なく延在できる。すなわち、磁石孔322内の樹脂材料90は、永久磁石62により押しのけられつつ、永久磁石62まわりに容易にまわりこむことができる。これにより、樹脂材料90により形成される樹脂材料層72による固定強度(永久磁石62に係る固定強度)を高めることができる。 In this embodiment, as described above, the resin material 90 has a relatively low melt viscosity, allowing it to easily and tightly spread around the permanent magnet 62 during the magnet insertion process. In other words, the resin material 90 in the magnet hole 322 can easily wrap around the permanent magnet 62 while being pushed aside by the permanent magnet 62. This increases the fixing strength (fixing strength of the permanent magnet 62) provided by the resin material layer 72 formed from the resin material 90.

本実施例において、樹脂材料90は、好ましくは、硬化温度未満の溶融状態において硬化反応が実質的に進まない特性を有する。硬化反応が実質的に進まないとは、例えば、硬化反応材の含有量が10%以下である状態を含んでよい。この場合、溶融状態が比較的長く維持される場合でも、樹脂材料90は、上述したように比較的低い溶融粘度を維持できる。従って、樹脂注入工程(ステップS5)よりも後に実行される磁石挿入工程(ステップS6)においても、樹脂材料90は、上述したように比較的低い溶融粘度を維持できる。これにより、磁石挿入工程(ステップS6)の際に樹脂材料90を永久磁石62まわりに容易にかつ隙間なく延在させることができる。 In this embodiment, the resin material 90 preferably has the property that the curing reaction does not substantially proceed when in a molten state below the curing temperature. The term "the curing reaction does not substantially proceed" may include, for example, a state in which the content of the curing reaction material is 10% or less. In this case, even if the molten state is maintained for a relatively long time, the resin material 90 can maintain a relatively low melt viscosity as described above. Therefore, the resin material 90 can also maintain a relatively low melt viscosity as described above in the magnet insertion process (step S6), which is performed after the resin injection process (step S5). This allows the resin material 90 to easily and tightly extend around the permanent magnet 62 during the magnet insertion process (step S6).

本実施例では、一の磁石孔322に注入される樹脂材料90の量V2(ml)は、当該一の磁石孔322の容積V0(cm)と、当該一の磁石孔322に挿入される永久磁石62の容積V1(cm)との差分値よりも余裕分α(ml)だけ少なくてよい。すなわち、V2=V0-V1-αであってよい。これにより、磁石挿入工程(ステップS6)の際に、永久磁石62に押しのけられた溶融状態の樹脂材料90が、磁石孔322から溢れ出る可能性を低減できる。 In this embodiment, the amount V2 (ml) of resin material 90 injected into one magnet hole 322 may be less than the difference between the volume V0 (cm 3 ) of that magnet hole 322 and the volume V1 (cm 3 ) of the permanent magnet 62 inserted into that magnet hole 322 by a margin α (ml). In other words, V2 = V0 - V1 - α. This reduces the possibility that the molten resin material 90 pushed aside by the permanent magnet 62 will overflow from the magnet hole 322 during the magnet insertion process (step S6).

また、余裕分αは、好ましくは、磁石挿入工程(ステップS6)の際に、永久磁石62の上側の端面621上に樹脂材料90が至らないように適合される。永久磁石62の上側の端面621上に樹脂材料90層が形成されると、熱応力の問題が生じるためである。すなわち、永久磁石62と樹脂材料90層との間の線膨張係数の相違に起因して、両者の間で温度変化の際に生じる軸方向の伸縮の差に起因した熱応力が問題となるためである。従って、余裕分αを適合することで、樹脂材料層72と永久磁石62と間の軸方向の伸縮の差に起因した熱応力の問題を低減できる。 The allowance α is preferably set so that the resin material 90 does not reach the upper end surface 621 of the permanent magnet 62 during the magnet insertion process (step S6). This is because forming a layer of resin material 90 on the upper end surface 621 of the permanent magnet 62 causes thermal stress problems. That is, due to the difference in linear expansion coefficients between the permanent magnet 62 and the resin material 90 layer, thermal stress problems arise from the difference in axial expansion and contraction that occurs between the two when the temperature changes. Therefore, by setting the allowance α, thermal stress problems caused by the difference in axial expansion and contraction between the resin material layer 72 and the permanent magnet 62 can be reduced.

ところで、本実施例では、上述したように、磁石挿入工程(ステップS6)は、ワークWの磁石孔322内の樹脂材料90を溶融状態に維持しつつ実行される。磁石挿入工程(ステップS6)においては、かかる樹脂材料90の溶融状態を適切に維持できるように、ワークWの磁石孔322内の樹脂材料90に対して、加熱装置160により熱が付与されてもよい。この場合、磁石挿入工程(ステップS6)の際の永久磁石62の挿入容易性が損なわれない態様で、樹脂材料90の温度が硬化温度以上に加熱されてもよい。すなわち、後述する樹脂硬化工程(ステップS7)が、磁石挿入工程(ステップS6)にオーバーラップする態様で開始されてもよい。あるいは、磁石挿入工程(ステップS6)が完了するまでは、樹脂材料90の温度が硬化温度以上にならないように(例えば、硬化温度よりも有意に低い温度で維持されるように)、樹脂材料90の温度が管理されてもよい。 In this embodiment, as described above, the magnet insertion process (step S6) is performed while maintaining the resin material 90 in the magnet holes 322 of the workpiece W in a molten state. During the magnet insertion process (step S6), heat may be applied to the resin material 90 in the magnet holes 322 of the workpiece W by the heating device 160 so that the molten state of the resin material 90 can be appropriately maintained. In this case, the temperature of the resin material 90 may be heated to a temperature above its curing temperature, provided that the ease of insertion of the permanent magnets 62 during the magnet insertion process (step S6) is not impaired. In other words, the resin curing process (step S7), described below, may be initiated so as to overlap with the magnet insertion process (step S6). Alternatively, the temperature of the resin material 90 may be controlled so that it does not exceed its curing temperature (e.g., maintained at a temperature significantly lower than the curing temperature) until the magnet insertion process (step S6) is completed.

図10に示す例では、製造装置100の一要素である加熱装置160は、ワークWのロータコア32の径方向内側及び径方向外側に配置されている。この場合、加熱装置160は、ロータコア32を介して樹脂材料90を加熱できるので、樹脂材料90の溶融状態を維持できる。なお、加熱装置160は、例えば誘導加熱装置であってよい。 In the example shown in FIG. 10, the heating device 160, which is one element of the manufacturing apparatus 100, is arranged radially inside and outside the rotor core 32 of the workpiece W. In this case, the heating device 160 can heat the resin material 90 through the rotor core 32, thereby maintaining the resin material 90 in a molten state. The heating device 160 may be, for example, an induction heating device.

このような加熱装置160は、樹脂注入工程(ステップS5)においても機能してもよい。すなわち、樹脂注入工程(ステップS5)において、磁石孔322に入れられる樹脂材料90に対して加熱装置160により熱が付与されてもよい。この場合も、加熱装置160は、ロータコア32を介して樹脂材料90を加熱できるので、樹脂材料90の溶融状態を効果的に維持できる。 Such a heating device 160 may also function in the resin injection process (step S5). That is, in the resin injection process (step S5), the heating device 160 may apply heat to the resin material 90 poured into the magnet hole 322. In this case, too, the heating device 160 can heat the resin material 90 via the rotor core 32, thereby effectively maintaining the resin material 90 in a molten state.

また、加熱装置160による加熱に代えて又は加えて、挿入される永久磁石62を予熱する予熱工程が別途実行されてもよい。例えば、磁石挿入工程(ステップS6)の前に、永久磁石62を予熱する磁石予熱工程(ステップS6A)が別途実行されてもよい。この場合、永久磁石62自身により樹脂材料90に直接的に熱を付与できる。この場合、磁石予熱工程(ステップS6A)は、好ましくは、樹脂材料90の硬化温度以上に永久磁石62を加熱することを含んでよい。 Furthermore, instead of or in addition to heating by the heating device 160, a preheating step may be separately performed to preheat the permanent magnet 62 to be inserted. For example, a magnet preheating step (step S6A) to preheat the permanent magnet 62 may be separately performed before the magnet insertion step (step S6). In this case, heat can be directly applied to the resin material 90 by the permanent magnet 62 itself. In this case, the magnet preheating step (step S6A) may preferably include heating the permanent magnet 62 to a temperature equal to or higher than the curing temperature of the resin material 90.

ここで、磁石予熱工程(ステップS6A)を実行する場合、樹脂材料90は、永久磁石62の熱により永久磁石62に触れた部分から硬化開始温度以上に上昇する。つまり、樹脂材料90のうちの永久磁石62に触れた部分は、硬化開始温度以上となり熱硬化が開始する。この場合、磁石挿入工程は、樹脂材料90が硬化(完全ゲル化)する時間(ゲルタイム又はゲル化時間)よりも早く完了される。従って、永久磁石62の挿入容易性(永久磁石62を磁石孔322内の所望の位置に位置付けできるような挿入作業の容易性)と、位置付けた永久磁石62の位置安定性が両立できる。なお、永久磁石62の位置安定性は、永久磁石62まわりの樹脂材料90の粘度増加により永久磁石62が動き難くなることで得られる。 When the magnet preheating process (step S6A) is performed, the heat from the permanent magnet 62 causes the resin material 90 to rise above its curing initiation temperature, starting from the portion in contact with the permanent magnet 62. In other words, the portion of the resin material 90 in contact with the permanent magnet 62 reaches the curing initiation temperature or higher, and thermal curing begins. In this case, the magnet insertion process is completed before the time it takes for the resin material 90 to cure (completely gel) (gel time or gelation time). This allows for both ease of insertion of the permanent magnet 62 (ease of insertion so that the permanent magnet 62 can be positioned at the desired position within the magnet hole 322) and positional stability of the positioned permanent magnet 62. Positional stability of the permanent magnet 62 is achieved by increasing the viscosity of the resin material 90 around the permanent magnet 62, making it more difficult for the permanent magnet 62 to move.

なお、樹脂材料90が熱可塑性樹脂材料である場合も、ロータコア32等を加熱(又は上述した予熱工程による予熱)することで、磁石挿入工程(ステップS6)の際に樹脂材料90の溶融状態が維持される。また、樹脂材料90が熱可塑性樹脂材料である場合、樹脂注入工程(ステップS5)において注入時の樹脂材料90の温度を比較的高く設定してもよい。樹脂材料90が熱可塑性樹脂材料である場合も、磁石挿入工程(ステップS6)の際の樹脂材料90の温度を適切に設定することで、永久磁石62の挿入容易性(永久磁石62を磁石孔322内の所望の位置に位置付けることができる容易性)と、位置付けた永久磁石62の位置安定性が両立できる。 Even when the resin material 90 is a thermoplastic resin material, the rotor core 32, etc., can be heated (or preheated using the preheating process described above) to maintain the resin material 90 in a molten state during the magnet insertion process (step S6). Furthermore, when the resin material 90 is a thermoplastic resin material, the temperature of the resin material 90 during the resin injection process (step S5) may be set relatively high. Even when the resin material 90 is a thermoplastic resin material, appropriately setting the temperature of the resin material 90 during the magnet insertion process (step S6) can achieve both ease of insertion of the permanent magnet 62 (ease of positioning the permanent magnet 62 at the desired position within the magnet hole 322) and positional stability of the positioned permanent magnet 62.

ところで、本実施例では、樹脂材料90は、上述したように比較的低い溶融粘度を有するので、比較的高い溶融粘度を有する場合よりも、鋼板3250間から樹脂材料90が漏れやすい。この点、本実施例では、樹脂材料90を磁石孔322内で加圧することがないため、鋼板3250間から樹脂材料90が漏れ出る可能性を低減できる。すなわち、ワークWの磁石孔322内が大気圧に解放された状態で、磁石挿入工程(ステップS6)が実行される。これにより、磁石挿入工程(ステップS6)において、鋼板3250間から樹脂材料90が漏れ出る可能性を大幅に低減できる。また、加熱装置160によりロータコア32が樹脂材料90の硬化温度以上に加熱されている場合は、ロータコア32に樹脂材料90が触れることで樹脂材料90の硬化が開始されるので、鋼板3250間から樹脂材料90が漏れ出る可能性を低減できる。 In this embodiment, the resin material 90 has a relatively low melt viscosity as described above, which makes it more likely to leak from between the steel plates 3250 than if the resin material had a relatively high melt viscosity. In this embodiment, the resin material 90 is not pressurized within the magnet holes 322, reducing the likelihood of the resin material 90 leaking from between the steel plates 3250. Specifically, the magnet insertion process (step S6) is performed with the magnet holes 322 of the workpiece W open to atmospheric pressure. This significantly reduces the likelihood of the resin material 90 leaking from between the steel plates 3250 during the magnet insertion process (step S6). Furthermore, if the rotor core 32 is heated by the heating device 160 to a temperature equal to or higher than the curing temperature of the resin material 90, curing of the resin material 90 begins when the resin material 90 comes into contact with the rotor core 32, reducing the likelihood of the resin material 90 leaking from between the steel plates 3250.

あるいは、本実施例においては、樹脂材料90が比較的低い溶融粘度を有することを考慮して、磁石挿入工程(ステップS6)の際に、ロータコア32を軸方向に押圧した押圧状態を形成してもよい。すなわち、磁石挿入工程(ステップS6)は、ロータコア32を軸方向に押圧する押圧工程とともに実現されてもよい。 Alternatively, in this embodiment, taking into consideration that the resin material 90 has a relatively low melt viscosity, the rotor core 32 may be pressed in the axial direction during the magnet insertion process (step S6). In other words, the magnet insertion process (step S6) may be performed together with the pressing process in which the rotor core 32 is pressed in the axial direction.

図10に示す例では、製造装置100は、ロータコア32に軸力を付与する押圧治具170を有する。この場合、押圧治具170は、支持治具120上のワークWに対して上から押圧できる(押圧力F80参照)。これにより、樹脂材料90が比較的低い溶融粘度を有する場合でも、鋼板3250間から樹脂材料90が漏れ出る可能性を大幅に低減できる。なお、押圧治具170は、磁石孔322の上部を開口させる孔172を有してよい。この場合、押圧治具170によるロータコア32に対する押圧状態を維持しつつ、永久磁石62の挿入が可能となる。 In the example shown in FIG. 10, the manufacturing apparatus 100 has a pressing jig 170 that applies axial force to the rotor core 32. In this case, the pressing jig 170 can press from above against the workpiece W on the support jig 120 (see pressing force F80). This significantly reduces the possibility of the resin material 90 leaking out from between the steel plates 3250, even when the resin material 90 has a relatively low melt viscosity. The pressing jig 170 may have a hole 172 that opens the top of the magnet hole 322. In this case, the permanent magnet 62 can be inserted while maintaining the pressing state of the pressing jig 170 against the rotor core 32.

このような押圧治具170は、樹脂注入工程(ステップS5)においても機能してもよい。すなわち、樹脂注入工程(ステップS5)において、押圧治具170による押圧下で、磁石孔322に樹脂材料90が配置されてもよい。この場合、樹脂注入工程(ステップS5)の段階から、比較的低い溶融粘度を有する樹脂材料90が鋼板3250間から漏れ出る可能性を低減できる。なお、この場合、押圧治具170の孔172を利用して樹脂注入工程(ステップS5)が実現されてよい。 Such a pressing jig 170 may also function in the resin injection process (step S5). That is, in the resin injection process (step S5), resin material 90 may be placed in the magnet hole 322 under pressure from the pressing jig 170. In this case, the possibility of resin material 90, which has a relatively low melt viscosity, leaking out from between the steel plates 3250 can be reduced from the resin injection process (step S5) stage. In this case, the resin injection process (step S5) may be performed using the hole 172 of the pressing jig 170.

ついで、本製造方法は、磁石孔322に注入された樹脂材料90を硬化させる樹脂硬化工程(ステップS7)を含む。樹脂硬化工程(ステップS7)は、溶融状態の樹脂材料90を、硬化温度以上の温度まで昇温することを含む。なお、樹脂材料90が熱可塑性樹脂材料である場合、樹脂硬化工程(ステップS7)は、溶融状態の樹脂材料90を、硬化温度以下の温度まで冷却することを含む。 Next, this manufacturing method includes a resin curing process (step S7) in which the resin material 90 injected into the magnet hole 322 is cured. The resin curing process (step S7) includes heating the molten resin material 90 to a temperature equal to or higher than the curing temperature. Note that if the resin material 90 is a thermoplastic resin material, the resin curing process (step S7) includes cooling the molten resin material 90 to a temperature equal to or lower than the curing temperature.

樹脂硬化工程(ステップS7)は、上述したように、磁石挿入工程(ステップS6)が樹脂硬化工程(ステップS7)の完了前に完了する態様で、磁石挿入工程(ステップS6)に対してオーバーラップしてもよい。すなわち、樹脂硬化工程(ステップS7)は、磁石挿入工程(ステップS6)と並列して実行されてもよい。また、同様の観点から、樹脂注入工程(ステップS5)において、樹脂材料90の温度が硬化温度以上の温度まで昇温されてもよい。すなわち、樹脂硬化工程(ステップS7)の一部が、樹脂注入工程(ステップS5)において実現されてもよい。 As described above, the resin curing process (step S7) may overlap with the magnet insertion process (step S6) in such a way that the magnet insertion process (step S6) is completed before the resin curing process (step S7). That is, the resin curing process (step S7) may be performed in parallel with the magnet insertion process (step S6). From a similar perspective, the temperature of the resin material 90 may be raised to a temperature equal to or higher than the curing temperature in the resin injection process (step S5). That is, part of the resin curing process (step S7) may be performed in the resin injection process (step S5).

ここで、樹脂材料90として好適な熱硬化性樹脂は、硬化温度以上に加熱すると、ゲル化し、その後、完全硬化という状態変化を起こす。ゲル化とは、樹脂の架橋反応により粘度が急上昇する状態、換言すると半固体の状態への遷移を表す。完全硬化は、架橋反応後の分子鎖が高密度化して安定化した状態を表す。なお。一般的には、ゲル化時間>完全硬化時間である。熱硬化性樹脂を用いる場合、樹脂硬化工程(ステップS7)の完了時とは、磁石孔322に注入された樹脂材料90全体のゲル化が完了した時に対応する。従って、樹脂硬化工程(ステップS7)が磁石挿入工程(ステップS6)と並列して実行される場合、ゲル化完了時までに磁石挿入工程(ステップS6)が完了すればよい。この場合、磁石挿入工程(ステップS6)の開始時点から樹脂硬化工程(ステップS7)の完了時点までの所要時間を短縮できる。 Here, thermosetting resin, suitable for use as resin material 90, gels when heated above its curing temperature, and then undergoes a state change known as complete curing. Gelling refers to a state in which the viscosity of the resin rises sharply due to a crosslinking reaction, or in other words, a transition to a semi-solid state. Complete curing refers to a state in which the molecular chains become denser and more stable after the crosslinking reaction. Generally, the gelation time exceeds the complete curing time. When using a thermosetting resin, the completion of the resin curing process (step S7) corresponds to the completion of gelation of the entire resin material 90 injected into the magnet hole 322. Therefore, if the resin curing process (step S7) is performed in parallel with the magnet insertion process (step S6), the magnet insertion process (step S6) only needs to be completed by the time gelation is complete. In this case, the time required from the start of the magnet insertion process (step S6) to the completion of the resin curing process (step S7) can be shortened.

また、上述した予熱工程(ステップS3)や磁石予熱工程(ステップS6A)等を実行する場合、樹脂硬化工程(ステップS7)は、これらの熱のみで実現されてもよい。すなわち、樹脂硬化工程(ステップS7)として新たな熱エネルギの付与(更なる加熱)が実行されなくてもよい。特に磁石予熱工程(ステップS6A)を行う場合、上述したように、永久磁石62からの熱で樹脂材料90の硬化反応が開始するために、例えば更なる加熱のためにワーク(永久磁石62が挿入されたロータコア32)を移動する場合でも、当該移動に起因した永久磁石62の位置ずれを防止できる。 Furthermore, when the above-mentioned preheating process (step S3) or magnet preheating process (step S6A) is performed, the resin curing process (step S7) may be achieved using only these heat sources. In other words, the resin curing process (step S7) does not require the application of new thermal energy (further heating). In particular, when the magnet preheating process (step S6A) is performed, as described above, the heat from the permanent magnets 62 initiates the curing reaction of the resin material 90. Therefore, even if the workpiece (rotor core 32 with permanent magnets 62 inserted) is moved for further heating, for example, displacement of the permanent magnets 62 due to such movement can be prevented.

図11に示す例では、製造装置100の一要素である加熱装置160は、ワークWのロータコア32の径方向内側及び径方向外側に配置され、ロータコア32を介して樹脂材料90を加熱硬化することができる。なお、加熱装置160は、例えば誘導加熱装置であるが、加熱炉により実現されてもよい。 In the example shown in FIG. 11, the heating device 160, which is one element of the manufacturing apparatus 100, is arranged radially inside and outside the rotor core 32 of the workpiece W, and can heat and harden the resin material 90 via the rotor core 32. The heating device 160 is, for example, an induction heating device, but may also be realized by a heating furnace.

樹脂硬化工程(ステップS7)は、好ましくは、図11に示すように、ワークWのロータコア32に軸力F92を付与しつつ実行される。この場合、製造装置100は、図11に示すように、ロータコア32に軸力を付与する押圧治具170を有し、押圧治具170は、支持治具120上のワークWに対して上から押圧することで(押圧力F90参照)、ロータコア32に軸力を付与できる(軸力F92参照)。この場合、軸力F92の大きさは、好ましくは、後のステップS9でロータコア32を用いてロータ30を組み立てる際にロータコア32が受ける軸力の大きさに基づいて設定される。ロータ30を組み立てる際にロータコア32が受ける軸力は、例えばエンドプレート35A、35Bにより挟持されることで生じる軸力(図1の力F10参照)に対応してよい。この場合、軸力F92の大きさは、軸力F10の大きさの設計値又は測定値に対応してよい。なお、設計値とは、必ずしも設計図に記載の値である必要はなく、解析等を介して設計上得られる適合値や目標値を含む概念である。 The resin curing process (step S7) is preferably performed while applying an axial force F92 to the rotor core 32 of the workpiece W, as shown in FIG. 11. In this case, the manufacturing apparatus 100 has a pressing jig 170 that applies an axial force to the rotor core 32, as shown in FIG. 11. The pressing jig 170 applies an axial force to the rotor core 32 by pressing the workpiece W on the support jig 120 from above (see pressing force F90). This applies an axial force to the rotor core 32 (see axial force F92). In this case, the magnitude of the axial force F92 is preferably set based on the magnitude of the axial force that the rotor core 32 will experience when assembling the rotor 30 using the rotor core 32 in the subsequent step S9. The axial force that the rotor core 32 will experience when assembling the rotor 30 may correspond, for example, to the axial force generated by being clamped between the end plates 35A and 35B (see force F10 in FIG. 1). In this case, the magnitude of the axial force F92 may correspond to the design or measured value of the magnitude of the axial force F10. Note that design values do not necessarily have to be values written on design drawings, but are a concept that includes suitable values and target values obtained in the design through analysis, etc.

このようにして、本製造方法では、ワークWに発生させる軸力F92の大きさは、ロータ30を組み立てる際にロータコア32が受ける軸力F10(以下、単に「実装状態での軸力F10」とも称する)の大きさに基づいて設定されてよい。 In this way, in this manufacturing method, the magnitude of the axial force F92 generated in the workpiece W may be set based on the magnitude of the axial force F10 (hereinafter also referred to simply as "axial force F10 in the mounted state") that is applied to the rotor core 32 when assembling the rotor 30.

ついで、本製造方法は、永久磁石62の着磁を行う着磁工程(ステップS8)を含む。なお、磁石予熱工程(ステップS6A)を実行する場合等、着磁工程(ステップS8)の前に永久磁石62を加熱することになるが、当該加熱による不都合(着磁特性や着磁後の磁気特性に影響)は実質的にない。なお、着磁工程(ステップS8)は、より前の段階(例えば、磁石挿入工程や磁石予熱工程よりも前の段階)で実行されてもよい。 Next, this manufacturing method includes a magnetization process (step S8) in which the permanent magnet 62 is magnetized. Note that, when performing the magnet preheating process (step S6A), the permanent magnet 62 will be heated before the magnetization process (step S8), but this heating does not substantially affect the magnetization characteristics or the magnetic properties after magnetization. Note that the magnetization process (step S8) may also be performed at an earlier stage (for example, before the magnet insertion process or magnet preheating process).

ついで、本製造方法は、ステップS7を終えたロータコア32を、ロータ30を組み立てる工程(ステップS9)を含む。例えば、ロータコア32がロータシャフト34に固定(例えば圧入等)され、エンドプレート35A、35Bが取り付けられる。これにより、実装状態での軸力F10(図1参照)がロータコア32に付与される。なお、このようにして組み立てられたロータ30は、ステータ21等とともにケース(図示せず)に組み付けられ、モータ1が組み立てられる。 Next, this manufacturing method includes a step (step S9) of assembling the rotor 30 with the rotor core 32 that has been subjected to step S7. For example, the rotor core 32 is fixed (e.g., press-fitted) to the rotor shaft 34, and end plates 35A and 35B are attached. This applies axial force F10 (see Figure 1) to the rotor core 32 in the assembled state. The rotor 30 assembled in this manner is then installed in a case (not shown) along with the stator 21 and other components, and the motor 1 is assembled.

本製造方法によれば、上述したように、溶融状態の樹脂材料90が磁石孔322内に延在する状態で、永久磁石62を磁石孔322内に挿入する。従って、磁石挿入工程(ステップS6)の際に、磁石孔322内の溶融状態の樹脂材料90が永久磁石62の挿入に対して大きな抵抗とならない。これにより、永久磁石62を磁石孔322内の所望の位置に位置付けることができる。このような効果は、樹脂材料90が比較的低い溶融粘度を有する場合に、より顕著となる。このようにして、本製造方法によれば、永久磁石62を磁石孔322内の所望の位置へと挿入して樹脂材料90により固定できる。 As described above, according to this manufacturing method, the permanent magnet 62 is inserted into the magnet hole 322 with the molten resin material 90 extending into the magnet hole 322. Therefore, during the magnet insertion process (step S6), the molten resin material 90 in the magnet hole 322 does not provide significant resistance to the insertion of the permanent magnet 62. This allows the permanent magnet 62 to be positioned at the desired position within the magnet hole 322. This effect is more pronounced when the resin material 90 has a relatively low melt viscosity. In this way, according to this manufacturing method, the permanent magnet 62 can be inserted into the desired position within the magnet hole 322 and fixed in place by the resin material 90.

また、本製造方法によれば、磁石挿入工程(ステップS6)、又は、樹脂注入工程(ステップS5)及び磁石挿入工程(ステップS6)と、樹脂硬化工程(ステップS7)とで、共通の加熱装置160や押圧治具170を利用できる。これにより、モータ1の効率的な製造が可能である。 Furthermore, with this manufacturing method, a common heating device 160 and pressing jig 170 can be used for the magnet insertion process (step S6), or for the resin injection process (step S5), magnet insertion process (step S6), and resin hardening process (step S7). This enables efficient manufacturing of the motor 1.

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。 Although each embodiment has been described in detail above, it is not limited to a specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the claims. It is also possible to combine all or several of the components of the above-described embodiments.

1・・・モータ(回転電機)、30・・・ロータ(回転電機用ロータ)、32・・・ロータコア、322・・・磁石孔、62・・・永久磁石 1... Motor (rotating electric machine), 30... Rotor (rotating electric machine rotor), 32... Rotor core, 322... Magnet hole, 62... Permanent magnet

Claims (6)

軸方向の磁石孔を有するロータコアと、前記磁石孔に挿入可能な永久磁石とを準備する工程と、
前記磁石孔に、溶融温度と硬化温度とが異なる熱硬化性を有する樹脂材料を、溶融状態で注入する樹脂注入工程と、
前記樹脂注入工程の後に、前記溶融状態の前記樹脂材料が前記永久磁石まわりに至る態様で、前記磁石孔に前記永久磁石を挿入する磁石挿入工程と、
前記磁石挿入工程により挿入された前記永久磁石まわりに延在する前記樹脂材料を硬化させる樹脂硬化工程とを含み、
前記磁石挿入工程と、前記樹脂硬化工程とが並列して実行される期間がある、回転電機用ロータの製造方法。
providing a rotor core having axial magnet holes and permanent magnets insertable into the magnet holes;
a resin injection step of injecting a thermosetting resin material having different melting and hardening temperatures in a molten state into the magnet hole;
a magnet insertion step of inserting the permanent magnet into the magnet hole in such a manner that the molten resin material reaches around the permanent magnet after the resin injection step;
a resin curing step of curing the resin material extending around the permanent magnet inserted in the magnet inserting step ,
a magnet inserting step and a resin curing step being performed in parallel during a period of time ;
前記樹脂注入工程から前記磁石挿入工程が完了するまでの少なくとも一部の期間、前記溶融状態の前記樹脂材料に熱を与える熱付与工程を含む、請求項1に記載の回転電機用ロータの製造方法。 The method for manufacturing a rotor for a rotating electric machine according to claim 1, further comprising a heat application step of applying heat to the molten resin material for at least a portion of the period from the resin injection step until the magnet insertion step is completed. 前記磁石挿入工程の前に前記樹脂材料の硬化温度以上に前記永久磁石を加熱する予熱工程を更に含み、
前記熱付与工程は、前記予熱工程で加熱した前記永久磁石を介して、前記磁石挿入工程の際に前記樹脂材料に熱を与えることを含む、請求項2に記載の回転電機用ロータの製造方法。
The method further includes a preheating step of heating the permanent magnet to a temperature equal to or higher than a hardening temperature of the resin material before the magnet insertion step,
3. The method for manufacturing a rotor for a rotating electric machine according to claim 2, wherein the heat application step includes applying heat to the resin material during the magnet insertion step via the permanent magnet heated in the preheating step.
前記樹脂硬化工程の完了後に、前記永久磁石の着磁を行う着磁工程を含む、請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の回転電機用ロータの製造方法。 The method for manufacturing a rotor for a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a magnetizing step of magnetizing the permanent magnets after the resin curing step is completed. 前記樹脂材料は、90℃、せん断速度1/sにおいて、500Pa・s以上の溶融粘度を有する、請求項1に記載の回転電機用ロータの製造方法。 The method for manufacturing a rotor for a rotating electric machine according to claim 1, wherein the resin material has a melt viscosity of 500 Pa·s or more at 90°C and a shear rate of 1/s. 前記ロータコアを軸方向に押圧した押圧状態を形成する押圧工程を更に含み、
前記磁石挿入工程は、前記押圧状態で実行される、請求項1に記載の回転電機用ロータの製造方法。
The method further includes a pressing step of pressing the rotor core in an axial direction to form a pressed state,
The method for manufacturing a rotor for a rotating electric machine according to claim 1 , wherein the magnet inserting step is performed in the pressed state.
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