JP7841359B2 - 巻線界磁式回転電機及び巻線界磁式回転電機用のロータの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、巻線界磁式回転電機、及び巻線界磁式回転電機用のロータの製造方法に関する。

巻線界磁式回転電機において、界磁巻線の軸方向端部を覆うカバー部材（保持カラー）を、軸方向内側の留め部まで、力をかけて嵌め合わせることで、ロータコアに固定的に支持させる技術が知られている。

特表２０１９－５３６４１１号公報

しかしながら、上述した従来技術では、カバー部材の固定構造が不十分となり、ロータ回転中等に発生しうる各種入力に起因して、カバー部材が他のロータ要素（例えば、ロータコアやシャフト部）に対して軸方向外側に移動してしまう可能性や、カバー部材が他のロータ要素に対して回転してしまう可能性がある。

そこで、１つの側面では、本開示は、巻線界磁式回転電機において、カバー部材の強固な固定構造を効率的に実現することを目的とする。

１つの側面では、ステータコア及びステータコイルを有するステータと、
前記ステータと同軸かつ径方向に隙間を設けて配置されるロータとを備え、
前記ロータは、
シャフト部と、
前記シャフト部に同軸で固定されるロータコアと、
前記ロータコアのティース部に巻回される界磁巻線と、
前記界磁巻線の軸方向端部を覆うカバー部材と、
軸方向両側の前記カバー部材の間に、かつ、前記ロータコアまわりに、形成されるモールド樹脂部とを有し、
前記モールド樹脂部は、軸方向両側の前記カバー部材のうちの少なくともいずれか一方に対して、軸まわりの周方向に視て重複する位置に、前記カバー部材に周方向両側が接合する周方向の接合部を有する、巻線界磁式回転電機が提供される。

１つの側面では、本開示によれば、巻線界磁式回転電機において、カバー部材の強固な固定構造を効率的に実現することが可能となる。

本実施例による回転電機用の駆動装置を含む車両駆動システムを示す構成図である。 回転電機の断面の一部を示す概略的な断面図である。 回転電機のロータの斜視図である。 軸方向に垂直な面で切断した際のロータの断面図である。 軸方向に視たロータの平面図である。 図５のラインＡ－Ａに沿った断面図である。 図６のＱ１部の拡大図である。 モールド樹脂部によるカバー部材に対する廻り止め機能の説明図である。 モールド樹脂部によるカバー部材に対する移動規制機能（軸方向外側への移動を規制する機能）の説明図である。 本実施例のロ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。 図１０に示す製造方法における樹脂注入工程の説明図である。

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。

図１は、本実施例による回転電機用の駆動装置５を含む車両駆動システム１を示す構成図である。図２は、回転電機３の断面の一部を示す概略的な断面図である。

車両駆動システム１は、低圧バッテリ２Ａと高圧バッテリ２Ｂを含む２電源構成であり、回転電機３と、駆動装置５とを含む。

低圧バッテリ２Ａは、例えば鉛バッテリであり、定格電圧が例えば１２Ｖである。

高圧バッテリ２Ｂは、例えばリチウムイオンバッテリであり、低圧バッテリ２Ａより定格電圧が有意に高く、例えば定格電圧が４０Ｖ以上である。本実施例では、一例として、高圧バッテリ２Ｂの定格電圧は、３００Ｖ以上であるとする。なお、高圧バッテリ２Ｂは、燃料電池等の形態であってもよい。

回転電機３は、巻線界磁型であり、ロータ３１０と、ステータ３２０とを含む。ロータ３１０は、ステータ３２０の径方向内側に、ステータ３２０と同軸かつ径方向に隙間を設けて配置される。ロータ３１０は、ロータコア３１２と、ロータ巻線３１６とを有する。ロータコア３１２は、シャフト部（図示せず）に同軸で固定される。なお、ロータコア３１２は、図２に示すように、径方向外側に突出するティース部３１２２を有し、ティース部３１２２に、ロータ巻線３１６を形成する導体線が巻回される。また、ステータ巻線３２２は、図２に示すように、ステータコア３２１のティース部３２１０まわりに巻装される。ロータ３１０の更なる詳細は、後述する。

駆動装置５は、マイクロコンピュータ５０（以下、「マイコン５０」と称する）と、電気回路部６０とを含む。

マイコン５０は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）として実現されてよい。マイコン５０は、ＣＡＮ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）のようなネットワーク６を介して、車両内の各種の電子部品（他のＥＣＵやセンサ）に接続される。

マイコン５０は、ネットワーク６を介して、上位ＥＣＵ（図示せず）からの制御指令等の各種指令を受信する。マイコン５０は、制御指令に基づいて、電気回路部６０を介して回転電機３を制御する。マイコン５０は、低圧バッテリ２Ａからの電力に基づいて、動作する。

電気回路部６０は、平滑コンデンサ６２と、電力変換回路部６３と、給電回路部６４とを含む。

平滑コンデンサ６２は、高圧バッテリ２Ｂの高電位側ライン２０と低電位側ライン２２の間に設けられる。平滑コンデンサ６２の両端には、パッシブ放電用の抵抗Ｒ０が接続されてよい。

電力変換回路部６３は、インバータの形態であり、例えば３相のブリッジ回路を形成する。電力変換回路部６３は、高電位側ライン２０と低電位側ライン２２の間に、平滑コンデンサ６２に対して並列となる態様で、接続される。電力変換回路部６３は、高電位側のアームの各スイッチング素子ＳＷ３と低電位側のアームの各スイッチング素子ＳＷ４を備える。マイコン５０は、駆動回路部５２を介して各スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ４を制御する。

給電回路部６４は、ブリッジ回路部６４１と、駆動回路部６４２とを含む。

ブリッジ回路部６４１は、高電位側ライン２０と低電位側ライン２２の間に、平滑コンデンサ６２及びパッシブ放電用の抵抗Ｒ０に対して並列となる態様で、接続される。ブリッジ回路部６４１は、対のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２と、対のダイオードＤ１、Ｄ２を含む。

スイッチング素子ＳＷ１は、ダイオードＤ１の高電位側のカソードに接続される態様で、ダイオードＤ１に直列に接続される。スイッチング素子ＳＷ１とダイオードＤ１の間には、ロータ巻線３１６の一端が接続される。また、スイッチング素子ＳＷ２は、ダイオードＤ２の低電位側のアノードに接続される態様で、ダイオードＤ２に直列に接続される。スイッチング素子ＳＷ２とダイオードＤ２の間には、ロータ巻線３１６の他端が接続される。以下、対のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のうちの、スイッチング素子ＳＷ１及びそれに関連する構成には、区別のために、「高電位側」を付す場合があり、スイッチング素子ＳＷ２及びそれに関連する構成には、「低電位側」を付す場合がある。

対のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、駆動回路部６４２を介して、オン／オフ状態が切り替えられる。対のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、駆動回路部６４２による制御下で、ロータ巻線３１６に対する通電状態を変化させる。スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であるが、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のような他の形態であってもよい。

駆動回路部６４２は、マイコン５０からの制御信号に基づいて、高電位側のスイッチング素子ＳＷ１のゲートを駆動するとともに、マイコン５０からの制御信号に基づいて、低電位側のスイッチング素子ＳＷ２のゲートを駆動する。

次に、図３以降を参照して、本実施例の回転電機３におけるロータ３１０の特徴的な構成を説明する。

図３は、回転電機３のロータ３１０の斜視図である。図４は、軸方向に垂直な面で切断した際のロータ３１０の断面図である。図５は、軸方向に視たロータ３１０の平面図であり、図６は、図５のラインＡ－Ａに沿った断面図である。図７は、図６のＱ１部の拡大図である。なお、図３では、後述する径方向カバー３１９及びモールド樹脂部３１７の図示が省略されている。また、図５では、後述するモールド樹脂部３１７の図示が省略されている。

以下の説明において、軸方向とは、ロータ３１０の回転軸Ｉが延在する方向を指し、径方向とは、回転軸Ｉを中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸Ｉから離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸Ｉに向かう側を指す。また、軸方向外側とは、ステータ３２０の軸方向の中心から離れる側を指し、軸方向内側とは、ステータ３２０の軸方向の中心に近づく側を指す。また、周方向とは、回転軸Ｉまわりの回転方向に対応する。

ロータ３１０は、ステータ３２０（図２参照）の径方向内側に、ステータ３２０と同軸かつ径方向に隙間を設けて配置される。ロータ３１０は、ロータコア３１２と、エンドプレート３１３と、シャフト部３１４と、ロータ巻線３１６と、モールド樹脂部３１７と、カバー部材３１８と、径方向カバー３１９と、を有する。

ロータコア３１２は、シャフト部３１４に同軸で固定される。ロータコア３１２は、例えば電磁鋼板を積層して形成されてよい。ロータコア３１２は、図４に示すように、径方向外側に突出するティース部３１２２を有し、ティース部３１２２に、ロータ巻線３１６を形成する導体線が巻回される。この場合、周方向でティース部３１２２間に形成されるスロット３１２３（図３及び図４参照）内には、ロータ巻線３１６を形成する導体線が延在する。

エンドプレート３１３は、図６に示すように、ロータコア３１２の軸方向端面を覆う態様で設けられる。なお、以下の説明において、ロータコア３１２の軸方向端面とは、エンドプレート３１３の軸方向外側の表面と実質的に同義であってよい。

ロータ巻線３１６は、スロット収容部３１６１と、軸方向端部３１６２とを含む。

スロット収容部３１６１は、スロット３１２３内に延在する。軸方向端部３１６２は、ロータコア３１２の軸方向端面から軸方向に突出する。なお、ロータ巻線３１６の軸方向端部３１６２は、図６に示すように、径方向内側よりも径方向外側の方が軸方向外側に突出する形態であってもよい。

本実施例では、ロータ巻線３１６は、モールド樹脂部３１７により覆われる。すなわち、ロータ巻線３１６は、絶縁性を有する樹脂材により封止される。具体的には、スロット収容部３１６１は、スロット３１２３内に延在するモールド樹脂部３１７に接合し、軸方向端部３１６２は、カバー部材とステータコア３２１との間に延在するモールド樹脂部３１７に接合する。

モールド樹脂部３１７は、樹脂材（絶縁材料）により形成される。モールド樹脂部３１７は、上述したように、ロータ巻線３１６を封止する。モールド樹脂部３１７は、ロータ巻線３１６を固定するとともに、ロータ巻線３１６に係る電気的絶縁性を高める機能を有する。

モールド樹脂部３１７は、スロット樹脂部３１７１と、コイルエンド樹脂部３１７２とを含む。なお、スロット樹脂部３１７１及びコイルエンド樹脂部３１７２は、連続的な一体物である。

スロット樹脂部３１７１は、ロータコア３１２のスロット３１２３内に延在する。スロット樹脂部３１７１は、径方向外側は径方向カバー３１９に接合し、かつ、ロータ巻線３１６のスロット収容部３１６１に接合するとともに、スロット収容部３１６１まわりでロータコア３１２（スロット３１２３を形成する表面）に接合する。すなわち、スロット樹脂部３１７１は、径方向外側が径方向カバー３１９により覆われたロータコア３１２のスロット３１２３内に充填（注入）して形成される。

コイルエンド樹脂部３１７２は、ロータコア３１２の軸方向端面よりも軸方向外側に延在し、カバー部材３１８及びロータ巻線３１６の軸方向端部３１６２等に接合する。また、コイルエンド樹脂部３１７２は、シャフト部３１４に径方向内側で接合する。コイルエンド樹脂部３１７２は、シャフト部３１４まわりで全周にわたって設けられる。コイルエンド樹脂部３１７２は、軸方向外側及び周方向外側がカバー部材３１８により覆われたロータコア３１２の軸方向端面よりも外側の空間内に充填（注入）して形成される。

本実施例では、後述するようにモールド樹脂部３１７は、射出成形により形成される。従って、スロット樹脂部３１７１及びコイルエンド樹脂部３１７２は、上述したように一体物である。モールド樹脂部３１７は、上述したように、スロット樹脂部３１７１がロータコア３１２のスロット３１２３内に延在する。従って、モールド樹脂部３１７は、ロータコア３１２に対して回転不能となる態様で、ロータコア３１２に対して強固に支持される。また、モールド樹脂部３１７は、上述したように、軸方向両側のコイルエンド樹脂部３１７２が、軸方向に視て、ロータコア３１２に重複する。従って、モールド樹脂部３１７は、ロータコア３１２に対して軸方向に移動不能となる態様で、ロータコア３１２に強固に支持される。このようにして、本実施例では、モールド樹脂部３１７は、ロータコア３１２に対して強固に、回転不能かつ軸方向に移動不能に支持される。

カバー部材３１８は、モールド樹脂部３１７より熱伝導性の高い材料により形成され、好ましくは、アルミ等のような熱伝導性の高い材料により形成される。この場合、カバー部材３１８を介してロータ巻線３１６の軸方向端部３１６２の熱を外部に放出しやすくすることができる。カバー部材３１８は、モールド樹脂部３１７を介してロータ巻線３１６の軸方向端部３１６２を覆う。すなわち、モールド樹脂部３１７は、カバー部材３１８とロータ巻線３１６の間に延在する。カバー部材３１８は、好ましくは、図６等に示すように、ロータコア３１２と略同様の外径を有し、軸方向に視て、ロータコア３１２全体を覆う。

本実施例では、カバー部材３１８の軸方向外側でシャフト部３１４に圧入される圧入リング（図示せず）又はその類のストッパ部材やナットなどの締結部材が、設けられることはない。すなわち、カバー部材３１８は、シャフト部３１４に対して圧入リング（図示せず）等を介して強固に軸方向外側に移動不能に支持（固定）されることはない。ここで、「強固に」とは、カバー部材３１８を軸方向外側に移動させる方向の力（モールド樹脂部３１７からカバー部材３１８を離脱させる方向）の力のうちの、設計上求められる上限の力に対しても、固定状態が維持される態様を表す。なお、例えば、圧入リングを利用する場合、カバー部材３１８は、シャフト部３１４に対して圧入リング（図示せず）を介して強固に軸方向外側に移動不能に支持（固定）できる。すなわち、圧入リングは、カバー部材３１８の軸方向外側でシャフト部３１４に強固に圧入されることで、シャフト部３１４に対するカバー部材３１８の軸方向の移動（特に軸方向外側の移動）を防止できる。

また、本実施例では、カバー部材３１８とシャフト部３１４との間に、キー溝により結合部やスプライン結合部（図示せず）又はその類の廻り止め部（機械的な廻り止め部）が、設けられることはない。すなわち、カバー部材３１８は、シャフト部３１４に対して直接的且つ強固に回転不能に支持（固定）されることはない。同様に、「強固に」とは、シャフト部３１４に対してカバー部材３１８を回転させる方向の力のうちの、設計上求められる上限の力（又はトルク）に対しても、固定状態が維持される態様を表す。なお、キー溝により結合部やスプライン結合部を利用する場合、カバー部材３１８は、シャフト部３１４に対して強固に回転不能に支持できる。

なお、本実施例において、カバー部材３１８とシャフト部３１４との間の径方向のクリアランスは、実質的に０であってよい。例えば、カバー部材３１８は、径方向内側においては、シャフト部３１４に対して圧入等により固定されてもよい。また、カバー部材３１８は、径方向外側においては、エンドプレート３１３に対して径方向外側からの圧入等により固定されてもよい。なお、これらの圧入の場合、カバー部材３１８は、シャフト部３１４に対して、ある程度、回転不能となるものの、必要な固定力（廻り止めのための固定力）を確保することは難しい。例えば、カバー部材３１８がシャフト部３１４やエンドプレート３１３よりも線膨張係数が大きい場合、高温時に、カバー部材３１８とエンドプレート３１３との間の固定力（廻り止めのための固定力）が比較的小さくなりやすい。

このようにして、本実施例によれば、カバー部材３１８は、シャフト部３１４に対して圧入リング又はその類やナット等の締結部材を介して軸方向外側に移動不能に強固に支持（固定）されることもなければ、シャフト部３１４に対して直接的且つ強固に、回転不能に強固に支持（固定）されることもない。これにより、圧入リング等を不要とすることで部品の低減を図るともに、キー溝やスプラインの加工コスト等を低減できる。

次に、図３から図７を引き続き参照しつつ、図８及び図９を参照して、カバー部材３１８の固定構造について詳説する。図８は、モールド樹脂部３１７によるカバー部材３１８に対する廻り止め機能の説明図であり、軸方向に視たロータ３１０の一部を示す平面図である。図９は、モールド樹脂部３１７によるカバー部材３１８に対する移動規制機能（軸方向外側への移動を規制する機能）の説明図であり、図７と同様の拡大図である。以下では、特に言及しない限り、カバー部材３１８とは、軸方向両側のカバー部材３１８のうちの、任意の一方を表す。なお、軸方向両側のカバー部材３１８は、基本的に、軸方向に垂直な面に関して、対称な構成を有してよい。ただし、変形例では、以下の説明は、軸方向両側のカバー部材３１８のうちの一方側だけに適用され、他方のカバー部材は、異なる構成を有してもよい。

本実施例では、カバー部材３１８は、モールド樹脂部３１７を介して、ロータコア３１２に対して強固に、回転不能且つ軸方向外側に移動不能に支持される。

具体的には、本実施例では、モールド樹脂部３１７は、カバー部材３１８に対して、周方向に視て重複する位置に、周方向の接合部３１７４（以下、「周方向接合部３１７４」と称する）を有する。周方向接合部３１７４は、カバー部材３１８に、周方向両側（周方向接合部３１７４の周方向両側）が接合する。モールド樹脂部３１７は、上述したように、ステータコア３２１に対して強固に、回転不能に支持される。従って、カバー部材３１８は、モールド樹脂部３１７の周方向接合部３１７４を介して、ステータコア３２１に対して強固に、回転不能に支持される。このようにして、本実施例では、モールド樹脂部３１７の周方向接合部３１７４を備えることで、キー溝やスプライン等を利用せずに、カバー部材３１８に対する廻り止め機能を実現できる。

より具体的には、本実施例では、カバー部材３１８は、軸方向端面に軸方向の貫通孔３１８２を有し、貫通孔３１８２内に、モールド樹脂部３１７の周方向接合部３１７４が延在する。この場合、カバー部材３１８がモールド樹脂部３１７（及びそれに伴いステータコア３２１）に対して相対回転しようとすると、周方向接合部３１７４を介して反力（当該相対回転を阻止する方向の反力）が発生し、当該相対回転が防止される。すなわち、モールド樹脂部３１７は、周方向接合部３１７４を介して、ステータコア３２１に対して強固に、カバー部材３１８を回転不能に支持できる。

また、本実施例では、図８に示すように、例えばカバー部材３１８がモールド樹脂部３１７に対して矢印Ｒ８１の方向に回転しようとしたとき、カバー部材３１８が周方向接合部３１７４により反力Ｆ８１を受けることで、当該回転が規制される。また、カバー部材３１８がモールド樹脂部３１７に対して矢印Ｒ８２の方向に回転しようとしたとき、カバー部材３１８が周方向接合部３１７４により反力Ｆ８２を受けることで、当該回転が規制される。このようにして、本実施例では、周方向接合部３１７４の周方向両側がカバー部材３１８に接合するので、カバー部材３１８の回転方向がいずれであっても、廻り止め機能が実現される。

なお、周方向接合部３１７４は、周方向に分散して複数設けられてもよい。この場合、周方向接合部３１７４の１つあたりに受け持つべき反力（相対回転を阻止する方向の反力）を低減でき、周方向接合部３１７４における応力集中等を効果的に低減できる。

本実施例では、周方向接合部３１７４（及び貫通孔３１８２）は、軸方向に視て、ティース部３１２２に重複する態様で、ティース部３１２２ごとに設けられる。従って、例えば、図４に示す例では、周方向接合部３１７４（及び貫通孔３１８２）は、４つ設けられる。ただし、周方向接合部３１７４（及び貫通孔３１８２）の数や配置は、これに限られず、多様な態様で設定可能である。

ここで、カバー部材３１８の貫通孔３１８２は、後述するように、モールド樹脂部３１７を形成するための樹脂材を注入する際の注入孔を形成してよい。これにより、注入孔とは別の貫通孔を形成する場合に生じうる不都合（例えば、射出成形の際に当該別の貫通孔から樹脂材の漏れが生じうる不都合）を防止できる。なお、この場合、周方向接合部３１７４（及び貫通孔３１８２）の数や配置は、射出成形に係る製造性を高める観点から適合されてもよい。

また、本実施例では、モールド樹脂部３１７は、カバー部材３１８に対して、軸方向に視て重複する位置に、軸方向の接合部３１７６（以下、「軸方向接合部３１７６」と称する）を有する。軸方向接合部３１７６は、カバー部材３１８に軸方向内側（軸方向接合部３１７６の軸方向内側）が接合する。モールド樹脂部３１７は、上述したように、ステータコア３２１に対して強固に、軸方向外側に移動不能に支持される。従って、カバー部材３１８は、モールド樹脂部３１７の軸方向接合部３１７６を介して、ステータコア３２１に対して強固に、軸方向外側に移動不能に支持される。本実施例では、軸方向接合部３１７６は、軸方向に垂直な平面で切断した際の断面積が、軸方向外側で軸方向内側よりも拡大する。この場合、軸方向に視て、軸方向接合部３１７６のうちの、軸方向内側の部分は、カバー部材３１８に重複することで、軸方向外側への移動（カバー部材３１８に対する移動）が係止される。

具体的には、カバー部材３１８がモールド樹脂部３１７に対して軸方向外側（矢印Ｒ９０）に移動しようとしたとき、カバー部材３１８が軸方向接合部３１７６により反力Ｆ９０を受けることで、当該移動が規制される。なお、この際、軸方向接合部３１７６におけるカバー部材３１８に接合する側（すなわち軸方向内側）が、反力Ｆ９０をカバー部材３１８に与える際の作用面（接触面）となる。

本実施例では、周方向接合部３１７４は、軸方向接合部３１７６を兼ねる態様で形成される。具体的には、貫通孔３１８２は、軸方向に垂直な平面で切断した際の断面積が、軸方向外側で軸方向内側よりも拡大する。すなわち、貫通孔３１８２は、座ぐり形状の形態であり、軸方向外側の大径孔３１８２１と、軸方向内側の小径孔３１８２２とを含む。これにより、貫通孔３１８２内に延在する（貫通孔３１８２内に充填される）周方向接合部３１７４も、軸方向に垂直な平面で切断した際の断面積が、軸方向外側で軸方向内側よりも拡大する。すなわち、周方向接合部３１７４は、軸方向外側の大径部３１７４１と、軸方向内側の小径部３１７４２とを含む。このようにして、本実施例では、周方向接合部３１７４は、カバー部材３１８が、ロータコア３１２に対する２種類の自由度（回転方向及び軸方向の移動）を同時に規制できる。

なお、貫通孔３１８２（及びそれに伴い軸方向接合部３１７６）の断面積の変化態様であって、軸方向の各位置での断面図の変化態様は、線形的あってもよいし、非線形的であってもよい。例えば、貫通孔３１８２（及びそれに伴い軸方向接合部３１７６）の断面積の変化は、図７に示すような段差により非線形的に実現されてもよいが、傾斜面又はこれらの組み合わせにより実現されてもよい。

次に、図１０を参照して、本実施例のロータ３１０の製造方法について説明する。

図１０は、本実施例のロータ３１０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１１は、図１０に示す製造方法における樹脂注入工程の説明図である。以下で説明する本製造方法は、ここでの参照により、その開示内容が本願に組み込まれる国際特許公開第２０２１／０６５６１３号に開示されるような各種装置を実質的に同様の態様で利用して実現されてよい。

本製造方法は、まず、モールド樹脂部３１７を形成する前の状態のロータ用ワークを準備する準備工程（ステップＳ８１）を含む。モールド樹脂部３１７を形成する前の状態のロータ用ワークは、例えば、完成品のロータ３１０に対して、実質的にモールド樹脂部３１７を備えていないだけの相違を有してもよい。

ついで、本製造方法は、治具（図示せず）に、ステップＳ８１で準備したロータ用ワークをセット（配置）する工程（ステップＳ８２）を含む。治具は、任意であるが、例えば、上記の国際特許公開第２０２１／０６５６１３号に開示されるような治具であってよい。

ついで、本製造方法は、予熱用加熱装置（図示せず）を用いて、ステップＳ８２で治具にセットしたロータ用ワークを予熱する工程（ステップＳ８３）を含む。予熱用加熱装置は、任意であるが、上記の特許公開第２０２１／０６５６１３号に開示されるような予熱用加熱装置であってよい。この場合、予熱用加熱装置は、治具にセットしたロータ用ワークを、第１温度Ｔ１（例えば５０℃）以上第２温度Ｔ２（例えば１２０℃）未満で加熱することにより予熱してよい。なお、第１温度Ｔ１とは、後述する樹脂材の溶融する温度（溶融が開始される温度）である。また、第２温度Ｔ２とは、樹脂材が硬化（熱硬化）する温度（硬化（熱硬化）が開始される温度）であるとともに第１温度Ｔ１よりも大きい温度である。

ついで、本製造方法は、樹脂注入装置（図示せず）を用いて、ステップＳ８３で予熱したロータ用ワーク内に樹脂材を注入する樹脂注入工程（ステップＳ８４）を含む。「ロータ用ワーク内」とは、ロータ用ワークにおける軸方向両側のカバー部材３１８の間に形成される実質的に閉じた空間（例えば、貫通孔３１８２以外では閉じた空間）を指す。なお、ロータ用ワーク内は、径方向外側では、上述した径方向カバー３１９により閉塞される。

樹脂注入工程において、樹脂注入装置（射出ユニット）は、上述した各貫通孔３１８２が樹脂材の注入孔となるように、ロータ用ワークの各貫通孔３１８２に対して樹脂注入部（図示せず）が位置付けられる。樹脂注入装置は、各貫通孔３１８２を介してロータ用ワーク内に第１温度Ｔ１以上で溶融した樹脂材を注入する。なお、樹脂注入装置の詳細構造は、任意であるが、上記の特許公開第２０２１／０６５６１３号に開示されるような詳細構造であってよい。

注入する樹脂材は、モールド樹脂部３１７を形成するための材料である。図１０に示す例では、注入する樹脂材は、第１温度Ｔ１において溶融するとともに、第１温度Ｔ１よりも高い第２温度Ｔ２において硬化してよい。樹脂材は、例えば、特開２０００－２３９６４２号公報に記載されているような樹脂材（合成樹脂材）が用いられてよい。この場合、樹脂材は、ウレトジオン環を１００ｅｑ／Ｔ以上有する第１化合物を１０％以上１００％以下と、分子末端に活性水素基を有する第２化合物を０％以上９０％以下と、グリシジル基を有する第３化合物を０％以上９０％以下とを含有し、かつ、第１～第３化合物のいずれにも分子末端にイソシアネート基を含まないことを特徴とする反応性ホットメルト接着剤組成物を含む。特開２０００－２３９６４２号公報に記載されている樹脂材は、常温では固形状（フレーク状、ペレット状、または、粉状など）であり、加熱されて、樹脂材の温度が第１温度Ｔ１に到達することにより融解（軟化）する。また、この樹脂材は、第１温度Ｔ１に保持されている状態では、硬化することはない。そして、この樹脂材は、第１温度Ｔ１よりも高い第２温度Ｔ２に到達することにより硬化する。

本実施例では、樹脂注入工程は、図１１に模式的に示すように、軸方向一方側のカバー部材３１８の貫通孔３１８２から樹脂材を注入しつつ（矢印Ｒ１１１）、軸方向両側のカバー部材３１８のそれぞれの貫通孔３１８２内に樹脂材を至らせることを含む。この際、軸方向一方側のカバー部材３１８の貫通孔３１８２に位置付けられる樹脂注入部や、軸方向他方側のカバー部材３１８の貫通孔３１８２に位置付けられる樹脂排出部は、貫通孔３１８２全体に樹脂材が充填されるように配置されてよい。すなわち、樹脂注入部や樹脂排出部は、上述した周方向接合部３１７４が形成されるように配置されてよい。なお、樹脂排出部は、治具又は金型の一部であってよい。また、樹脂排出部は、軸方向他方側のカバー部材３１８の貫通孔３１８２から一定量の樹脂材を排出するように構成されてもよいし、軸方向他方側のカバー部材３１８の貫通孔３１８２から樹脂材が漏れ出ないように（すなわち樹脂材を堰き止めるように）構成されてもよい。

ついで、本製造方法は、樹脂注入装置（図示せず）の樹脂注入部（図示せず）を軸方向外側に移動させて、退避させる工程（ステップＳ８５）を含む。

ついで、本製造方法は、硬化用加熱装置（図示せず）を利用して、ステップＳ８４でロータ用ワーク内に注入した樹脂材を熱硬化させる熱硬化工程（ステップＳ８６）を含む。熱硬化工程は、樹脂材が硬化する第２温度Ｔ２以上で加熱することを含む。硬化用加熱装置は、任意であり、予熱用加熱装置とは別の装置であってもよい。

このような製造方法によれば、上述した貫通孔３１８２を利用して、モールド樹脂部３１７を形成するための樹脂材を、ロータ用ワーク内へと効率的に注入できる。

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。

例えば、上述した実施例では、周方向接合部３１７４は、軸方向接合部３１７６を兼ねる態様で形成されるが、別々に形成されてもよい。例えば、貫通孔３１８２は、軸方向の各位置で同じ断面積（すなわち一定の断面積）を有してよく、貫通孔３１８２内の接合部は、周方向接合部３１７４だけを形成してよい。この場合、軸方向接合部３１７６は、例えばカバー部材３１８の外周壁の内側に径方向内側の突起部を形成することで、形成されてもよい。

３・・・回転電機（巻線界磁式回転電機）、３２０・・・ステータ、３２１・・・ステータコア、３２２・・・ステータ巻線（ステータコイル）、３１０・・・ロータ、３１２・・・ロータコア、３１２２・・・ティース部、３１４・・・シャフト部、３１６・・・ロータ巻線（界磁巻線）、３１７・・・モールド樹脂部、３１７４・・・周方向接合部（周方向の接合部）、３１７６・・・軸方向接合部（軸方向の接合部）、３１８・・・カバー部材、３１８２・・・貫通孔

Claims (5)

1. ステータコア及びステータコイルを有するステータと、
   前記ステータと同軸かつ径方向に隙間を設けて配置されるロータとを備え、
   前記ロータは、
   シャフト部と、
   前記シャフト部に同軸で固定されるロータコアと、
   前記ロータコアのティース部に巻回される界磁巻線と、
   前記界磁巻線の軸方向端部を覆うカバー部材と、
   軸方向両側の前記カバー部材の間に、かつ、前記ロータコアまわりに、形成されるモールド樹脂部とを有し、
   前記モールド樹脂部は、軸方向両側の前記カバー部材のうちの少なくともいずれか一方に対して、軸まわりの周方向に視て重複する位置に、前記カバー部材に周方向両側が接合する周方向の接合部を有し、
   軸方向両側の前記カバー部材は、それぞれ、軸方向端面に軸方向の貫通孔を有し、
   前記周方向の接合部は、前記貫通孔内に延在する、巻線界磁式回転電機。
2. 前記貫通孔は、前記モールド樹脂部を形成するための樹脂材を注入する際の注入孔を形成する、請求項１に記載の巻線界磁式回転電機。
3. 前記貫通孔は、軸方向に垂直な平面で切断した際の断面積が、軸方向外側で軸方向内側よりも大きい、請求項１又は２に記載の巻線界磁式回転電機。
4. 前記モールド樹脂部は、軸方向両側の前記カバー部材のそれぞれに対して、軸方向に視て互いに重複する位置に、前記カバー部材に軸方向内側が接合する軸方向の接合部を更に有する、請求項１または２に記載の巻線界磁式回転電機。
5. ロータコアと、前記ロータコアのティース部に巻回される界磁巻線と、前記界磁巻線の軸方向端部を覆うカバー部材とを有するロータ用ワークを準備する工程と、
   前記ロータ用ワークにおける軸方向両側の前記カバー部材の間に、かつ、前記ロータコアまわりに、樹脂材を注入する樹脂注入工程とを含み、
   軸方向両側の前記カバー部材は、それぞれ、軸方向端面に軸方向の貫通孔であって、軸方向に垂直な平面で切断した際の断面積が、軸方向外側で軸方向内側よりも大きい軸方向の貫通孔を有し、
   前記樹脂注入工程は、軸方向一方側の前記カバー部材の前記貫通孔から前記樹脂材を注入しつつ、軸方向両側の前記カバー部材のそれぞれの前記貫通孔内に前記樹脂材を至らせることを含む、巻線界磁式回転電機用のロータの製造方法。