JPWO2017171061A1 - ロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

このロータの製造方法は、接着剤を永久磁石の外周面またはロータコアの内周面の接着剤配置位置に塗布する工程と、接着剤を乾燥させる工程と、接着剤に含まれる膨張剤を膨張させると共に接着剤を硬化させることにより、永久磁石とロータコアとを固定する工程とを備える。

Description

本発明は、ロータの製造方法に関する。

従来、永久磁石をロータコアの磁石用孔部に挿入するロータの製造方法が知られている。このようなロータの製造方法は、特開２００７−１５１３６２号公報に開示されている。

特開２００７−１５１３６２号公報には、ロータコアの収容溝に永久磁石を挿入して収容する永久磁石固定方法が開示されている。この永久磁石固定方法では、まず、永久磁石の表面に、永久磁石とは別個にシート状に形成しておいた接着シートを貼り付けるか、または、溶融した接着剤を滴下することで、加熱により発泡する発泡剤を含む接着剤（または接着シート）が配置される。なお、接着剤または接着シートを「接着材」とする。その後、永久磁石に接着材を位置決めし、固定するために、接着材がプレス機により成形される。この時、永久磁石の表面に配置された接着材を発泡させない状態で、プレス機により型を用いて接着材を加熱により硬化させながらプレスすることにより、接着材の表面が平滑化されるように成形される。その後、永久磁石がロータコアの収納溝に挿入される。その後、接着材が加熱されることにより、発泡剤が発泡されて、接着材が膨張し、膨張した接着材によりロータコアと永久磁石とが固定される。

特開２００７−１５１３６２号公報

しかしながら、特開２００７−１５１３６２号公報に記載の永久磁石固定方法では、永久磁石の表面に、永久磁石とは別個にシート状に形成しておいた接着シートを貼り付けることにより、接着シートが永久磁石に配置される。すなわち、ロータコアと永久磁石とを固定するために、接着シートを用いているため、接着シートを貼り付ける工程とは別工程として、接着シートを形成する工程が必要となる。このため、特開２００７−１５１３６２号公報に記載の永久磁石固定方法では、ロータの製造方法における工程数が増大するという不都合がある。また、接着シートを比較的薄く形成するために、既にシート状に成形されている接着シートを型により成形することが困難である場合があるとともに、薄く成形した接着シートを永久磁石に貼り付けることが困難となる場合がある。すなわち、特開２００７−１５１３６２号公報に記載の永久磁石固定方法では、接着シートを用いる場合、接着シートを比較的薄く形成すること、および、永久磁石に接着シートを貼り付けることが困難になる場合があるという不都合がある。

そこで、接着シートを用いずに、溶融した接着剤を永久磁石に塗布することが考えられ、特開２００７−１５１３６２号公報に記載の永久磁石固定方法では、永久磁石に接着剤を位置決めし、固定するために、永久磁石の表面に溶融した接着剤が配置された後に、プレス機により型を用いて、接着剤の表面が平滑化されるようにプレス成型している。しかし、この方法では、プレス成型される際に、型により押圧された接着剤が、型と永久磁石とが当接すべき位置（接着剤を配置すべきでない位置）に染み出したり（入り込んだり）、型と永久磁石との隙間から接着剤が型外に染み出す場合があり、接着剤の配置位置（接着剤配置位置）の制御が困難になるという不都合がある。したがって、特開２００７−１５１３６２号公報に記載の永久磁石固定方法（ロータの製造方法）では、所望する配置位置（接着剤配置位置）以外に接着剤が付いてしまうため、例えば、磁石挿入後に硬化した後の接着剤が、ロータコアの軸方向端面から接着剤がはみ出す虞がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、接着剤配置位置以外に接着剤が付いてしまうことを防止しながら、接着剤を永久磁石またはロータコアに位置決めし、固定することが可能なロータの製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるロータの製造方法は、磁石用孔部を有するロータコアと、磁石用孔部に挿入され、接着剤によりロータコアに固定される永久磁石とを備えるロータの製造方法であって、膨張温度以上に加熱することにより膨張する膨張剤を含む接着剤を永久磁石の外周面または磁石用孔部の内周面の接着剤配置位置に塗布する工程と、接着剤を塗布する工程の後、接着剤を乾燥させる工程と、接着剤を乾燥させる工程の後、永久磁石をロータコアの磁石用孔部に挿入する工程と、永久磁石を挿入する工程の後、接着剤を膨張温度以上の温度に加熱することにより膨張剤を膨張させると共に接着剤を硬化させることにより、接着剤により永久磁石とロータコアとを固定する工程とを備える。なお、本願明細書では、「接着剤を塗布する」という記載を、ノズル等を用いて接着剤を塗布することのみならず、スタンプ等を用いたスタンピング（転写）により、接着剤を塗布することも含む、広い概念を意味するものとして記載している。また、「永久磁石」とは、着磁後に限らず、着磁前の状態をも含む、広い概念を意味するものとして記載している。

この発明の一の局面におけるロータの製造方法では、接着剤成形用のプレス機および型を用いることなく、接着剤を接着剤配置位置に位置決めし、固定することができる。その結果、接着剤を接着剤配置位置に固定する際に、接着剤配置位置以外に接着剤が付いてしまうことを防止することができる。すなわち、型と永久磁石またはロータコアとが当接すべき位置（接着剤配置位置以外の位置）に接着剤が染み出したり（入り込んだり）、型と永久磁石またはロータコアとの隙間から接着剤が型外（接着剤配置位置よりも外側）に染み出してしまうことがない。たとえば、接着剤配置位置（所望する配置位置）以外に接着剤が付いてしまうことによって、ロータコアの軸方向端面から接着剤がはみ出すような虞がない。また、接着剤が乾燥されることにより、接着剤が薄膜化されるので、接着剤と磁石用孔部の壁面とが干渉することを防止することができる。その結果、永久磁石の磁石用孔部に対する挿入性を向上させることができる。また、接着剤を永久磁石またはロータコアに塗布することにより、接着シートを用いる場合と異なり、接着シートを形成するための工程が不要となり、ロータの製造方法の工程数が増大することを防止することができるとともに、永久磁石またはロータコアに接着剤を配置することが困難になるのを防止することができる。

本発明によれば、上記のように、接着剤配置位置以外に接着剤が付いてしまうことを防止しながら、接着剤を永久磁石またはロータコアに位置決めし、固定することができる。

本発明の第１実施形態による回転電機（ロータ）の断面図である。 本発明の第１実施形態によるロータの斜視図である。 本発明の第１実施形態によるロータの永久磁石および接着剤の構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態によるロータの永久磁石とロータコアとが接着剤により接着された状態を示す部分平面図である。 本発明の第１実施形態によるロータの接着剤の膨張前後の状態を模式的に示す断面図である。 本発明の第１実施形態によるロータの接着剤の構成を示す概念図である。 本発明の第１実施形態によるロータのロータコアに永久磁石が挿入された状態を示す部分平面図である。 本発明の第１実施形態によるロータの接着剤の乾燥を模式的に示す部分断面図である。 本発明の第１実施形態によるロータの永久磁石に接着剤を塗布する工程を説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるロータの接着剤を乾燥することを説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるロータのロータコアに永久磁石を挿入する工程を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態によるロータの接着剤を硬化する工程を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態および第２実施形態のロータの製造工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態のロータの製造工程中における接着剤の厚みおよび接着剤の温度を説明するための図である。 本発明の第２実施形態によるロータのロータコアの磁石用孔部に接着剤を塗布する工程を説明するための図である。 本発明の第２実施形態によるロータの接着剤を乾燥させる工程を説明するための図である。 本発明の第２実施形態によるロータのロータコアの磁石用孔部に永久磁石を挿入する工程を説明するための図である。 本発明の第１実施形態または第２実施形態の変形例によるロータの製造工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態または第２実施形態の変形例によるロータの製造工程中における接着剤の厚みおよび接着剤の温度を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態におけるロータの構造］
図１〜図８を参照して、第１実施形態によるロータ１００の構造について説明する。

また、本願明細書では、「回転電機」とは、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、および、必要に応じてモータおよびジェネレータの双方の機能を有するモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として記載している。たとえば、回転電機１０１は、ハイブリッド車または電気自動車で使用される走行用モータとして構成されている。

また、本願明細書では、「ロータ回転軸線方向」または「軸方向」は、ロータ１００の回転軸線方向（軸Ｃ１（図２参照）に沿った方向；図１中のＺ軸に平行な方向）を意味する。また、「周方向」は、ロータ１００の周方向（図２中の矢印Ａ１方向または矢印Ａ２方向）を意味する。「径方向」は、ロータ１００の径方向（図１中の矢印Ｒ１方向または矢印Ｒ２方向）を意味する。また、「径方向内側」は、ロータ１００の内径側（矢印Ｒ１方向側）を意味し、「径方向外側」は、ロータ１００の外径側（矢印Ｒ２方向側）を意味する。

（ロータの全体構造）
ロータ１００は、図１に示すように、たとえば、複数の永久磁石１がロータ１００の内部に埋め込まれた埋込永久磁石型モータ（ＩＰＭモータ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）の一部（回転電機１０１の一部）を構成している。

また、ロータ１００は、ステータ１０２の径方向内側において、ステータ１０２と径方向に対向するように配置されている。すなわち、回転電機１０１は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。そして、回転電機１０１では、ステータ１０２にはコイル（図示せず）が設けられており、コイルが発生させる磁界（磁束）とステータ１０２に対向するロータ１００が発生させる磁界（磁束）との相互作用により、ロータ１００が回転運動するように構成されている。そして、ロータ１００は、図１に示すように、永久磁石１と、ハブ部材２と、ロータコア３と、接着剤４と、エンドプレート５とを含む。ロータ１００は、シャフトに接続されるハブ部材２に固定され、ハブ部材２およびシャフトを介して、回転電機１０１の外部に回転運動を伝達させる（または伝達される）ように構成されている。なお、ステータ１０２は、回転電機１０１の図示しないケースに固定されている。

永久磁石１は、たとえば、ネオジム磁石により形成されている。ネオジム磁石は、磁化方向（矢印Ｒ１方向および矢印Ｒ２方向）に正の熱膨張係数を有する一方、磁化方向に垂直な方向（永久磁石１の幅方向およびＺ軸に沿った方向）に負の熱膨張係数を有する。なお、「永久磁石１の幅方向」とは、Ｚ軸に垂直な方向で、かつ、磁化方向に垂直な方向である。

また、永久磁石１は、図３に示すように、径方向内側から見て、軸方向の長さＬ１、および、長さＬ１より小さい幅Ｗ１を有する略矩形形状を有するように形成されている。そして、永久磁石１は、図４に示すように、軸方向の一方側から見て（矢印Ｚ１方向側から見て）、径方向外側の２つの角部が面取りされた略矩形形状を有する。そして、永久磁石１は、軸方向の一方側から見て、径方向内側の面１１が平坦面として、径方向外側の面１２が弧状を有する面として構成されている。なお、面１１は、請求の範囲の「永久磁石の外周面」の一例である。

また、永久磁石１の面取りされた２つの角部には、それぞれ、後述する磁石用孔部３２に当接する当接面としての面１３が設けられている。永久磁石１の２つの面１３は、それぞれ、磁石用孔部３２の壁面３２ａに当接する（面接触する）ように配置されている。すなわち、永久磁石１は、矢印Ｚ１方向側から見て、一対のテーパー形状を有する壁面３２ａにより位置決めされた状態で、固定されている。

ハブ部材２は、図１に示すように、ハブ部材２の矢印Ｒ２方向側に配置されたロータコア３の係合部３ａ（図２参照）に係合されて、ロータコア３に固定されている。また、ハブ部材２は、図示しないシャフトに固定されている。そして、ハブ部材２とロータコア３とシャフトとは、軸Ｃ１を中心軸として、一体的に回転されるように構成されている。

ロータコア３は、図２に示すように、円環形状を有する複数（たとえば、４つ）のコアブロック３０を含む。複数のコアブロック３０は、中心軸Ｃ１を一致させた状態で、軸方向に積層されている。そして、コアブロック３０は、それぞれ、円環形状を有する複数の電磁鋼板３１（図１参照；たとえば、珪素鋼板）が、軸方向に積層されて形成されている。

そして、図２に示すように、コアブロック３０には、軸方向に沿った貫通孔として構成された複数（たとえば、１６個）の孔部１３２が設けられている。また、複数のコアブロック３０は、矢印Ｚ１方向側から見て、互いに孔部１３２の位置がオーバーラップする（または完全に一致する）ように、軸方向に積層されている。これにより、ロータコア３では、複数のコアブロック３０の孔部１３２が連続して接続されることにより、永久磁石１が軸方向に沿って挿入される磁石用孔部３２が形成されている。また、複数の磁石用孔部３２は、図２に示すように、矢印Ｚ１方向側から見て、周状に、等角度間隔で配置されている。

そして、複数の磁石用孔部３２には、それぞれ、永久磁石１が配置されている。図１に示すように、磁石用孔部３２と永久磁石１とは、接着剤４により固定（接着）されており、互いに固定されている。また、図２に示すように、磁石用孔部３２の軸方向の長さＬ２は、永久磁石１の軸方向の長さＬ１より少し短い大きさに構成されている。なお、永久磁石１は、着磁前の状態であることが好ましい。

また、図４に示すように、磁石用孔部３２には、接着剤４が配置されるとともに、ロータコア３の径方向内側に窪む、軸方向に沿って延びる２つの溝部３２ｂが設けられている。詳細には、２つの溝部３２ｂは、永久磁石１の面１１の後述する接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２に径方向に対向する位置に配置されている。そして、２つの溝部３２ｂは、磁石用孔部３２の周方向の両端部の近傍に設けられており、２つの溝部３２ｂの間に、突出部３２ｃが設けられている。そして、２つの溝部３２ｂは、それぞれ、底部３２ｄを有し、突出部３２ｃの頂面３２ｅから底部３２ｄまでの溝深さｄ１は、後述する厚みｔ１（図７参照）よりも大きく、厚みｔ２以下に構成されている。なお、厚みｔ１は、請求の範囲の「接着材の乾燥後の厚み」の一例である。

ロータコア３の突出部３２ｃは、磁石用孔部３２の周方向の中央部において、磁石用孔部３２の径方向内側から径方向外側に向かって突出するように構成されている。ここで、一般的に、磁石用孔部３２の周方向の両端部では、周方向の中央部に比べて、磁気飽和が生じやすい。そこで、突出部３２ｃは、磁石用孔部３２の周方向の中央部に対応する位置に設けられている。これにより、突出部３２ｃを設けない場合および磁石用孔部３２の周方向の両端部に対応する位置に突出部３２ｃを設ける場合に比べて、磁気抵抗を低減することが可能になる。この結果、比較的磁気飽和しにくい位置で磁気抵抗を低減することが可能となる。

接着剤４は、図３に示すように、永久磁石１の径方向内側の面１１の一部に接触して配置されている。たとえば、接着剤４は、永久磁石１の径方向内側の面１１の一部のみに配置されている。具体的には、接着剤４は、永久磁石１の面１１の接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２のみに配置されている。

詳細には、接着剤４は、永久磁石１の面１１において、短手方向の一方側（矢印Ｘ１方向側）の部分である接着剤配置位置Ｂ１および他方側（矢印Ｘ２方向側）の部分である接着剤配置位置Ｂ２の２つの部分に配置されている。そして、接着剤４は、永久磁石１の面１１の長手方向（矢印Ｚ１方向側の部分から矢印Ｚ２方向側の部分に渡って、軸方向）に延びる矩形形状を有するように形成されている。ここで、接着剤４は、永久磁石１の軸方向端面１４、および、永久磁石１の面１１の軸方向端面１４の近傍の部分Ｂ３（矢印Ｚ１方向側の部分）および部分Ｂ４（矢印Ｚ２方向側の部分）には、配置されていない。

ここで、接着剤４を、永久磁石１の径方向外側の面１２に配置する場合には、永久磁石１と、ロータコア３の径方向外側に配置されるステータ１０２との間に、接着剤４が配置される状態となり、接着剤４の厚みｔ２分、永久磁石１とステータ１０２との距離が大きくなる。この点に対して、第１実施形態では、永久磁石１とステータ１０２との間に、接着剤４が配置されないので、その分、永久磁石１とステータ１０２との距離を小さくすることができる。

また、接着剤４は、永久磁石１とロータコア３とが接着剤４により固定（接着）された状態（図５（ｂ））において、発泡された状態の発泡剤４１と、硬化された状態の主剤４２および硬化剤４３とを含む。なお、発泡剤４１は、請求の範囲の「膨張剤」の一例である。

発泡剤４１は、膨張温度Ｔ１以上の温度に加熱されることにより発泡（膨張）する膨張剤として構成されている。また、主剤４２および硬化剤４３は、膨張温度Ｔ１より高温である硬化温度Ｔ２以上の温度に加熱されることにより、硬化する性質を有する。

詳細には、発泡剤４１は、カプセル体（図６参照）として構成されており、膨張温度Ｔ１以上の温度に加熱されることにより、カプセル体が膨張して体積が大きくなるように構成されている。たとえば、接着剤４は、発泡剤４１としてのイソペンタンを含む。また、膨張温度Ｔ１は、たとえば、カプセル体が発泡成形する発泡成形温度として設定することが可能である。

そして、図５に示すように、発泡剤４１が発泡して膨張することにより、接着剤４の厚みは、厚みｔ１から、厚みｔ２に変化する。その結果、接着剤４は、永久磁石１の面１１から溝部３２ｂの底部３２ｄに渡って配置された状態になる。また、発泡剤４１は、加熱後も接着剤４内（磁石用孔部３２内）において、膨張されたカプセル体として残存する。

そして、好ましくは、接着剤４は、発泡剤４１が発泡して膨張することにより、膨張前の接着剤４の厚みｔ１の３倍以上８倍以下の厚みｔ２に変化するように、接着剤４における発泡剤４１の含有割合が設定されている。そして、図７に示すように、接着剤４の発泡剤４１が発泡する前の状態では、接着剤４と溝部３２ｂの底部３２ｄとは、互いに離れた位置に配置されているとともに、永久磁石１の面１３と磁石用孔部３２の壁面３２ａとは、互いに離れた位置に配置される。そして、接着剤４の発泡剤４１が発泡された後の状態（図４参照）では、接着剤４が膨張して、接着剤４が溝部３２ｂの底部３２ｄに接触して、永久磁石１が径方向外側に押圧され、永久磁石１の面１３と磁石用孔部３２の壁面３２ａとが、接触する位置に配置される。

主剤４２は、たとえば、エポキシ系樹脂（たとえば、ビスフェノールＡ型液状エポキシ、および、エポキシ樹脂ポリマー）を含む。また、硬化剤４３は、たとえば、ジシアンジアミドを含む。そして、主剤４２および硬化剤４３は、硬化温度Ｔ２以上の温度に加熱されることにより硬化する性質を有する。すなわち、接着剤４は、熱硬化性の接着剤として構成されている。そして、永久磁石１とロータコア３とは、接着剤４の主剤４２と硬化剤４３とが硬化されることにより、接着され固定される。また、硬化温度Ｔ２は、後述する乾燥温度Ｔ３よりも高く、かつ、膨張温度Ｔ１よりも高い。また、硬化温度Ｔ２は、主剤４２および硬化剤４３の組み合わせにより設定され、製品上限温度Ｔ５よりも低い。また、製品上限温度Ｔ５は、たとえば、ロータ１００としての性能に影響が生じない程度の温度として設定することが可能である。

また、図８に示すように、接着剤４は、永久磁石１とロータコア３とが接着剤４により接着される前で、かつ、乾燥される前の状態において、揮発性を有する揮発剤としての希釈溶剤４４と、発泡される前の状態の膨張剤としての発泡剤４１と、硬化されていない状態の主剤４２および硬化剤４３とを含む。

そして、接着剤４は、永久磁石１とロータコア３とが接着剤４により固定される前で、かつ、乾燥された後の状態（図８（ｂ）参照）において、発泡剤４１と、硬化されていない状態の主剤４２および硬化剤４３とを含む。すなわち、接着剤４が乾燥された後では、接着剤４における希釈溶剤４４の量が減少しているか、または、接着剤４における希釈溶剤４４が略含有されていない状態になる。

希釈溶剤４４は、たとえば、メチルエチルケトン等のケトン類や、アルコール類、エーテル類などの揮発性有機溶剤を用いることができ、第１実施形態ではメチルエチルケトンおよび酢酸エチルの両方を含む。また、希釈溶剤４４は、発泡剤４１および硬化剤４３よりも粘度が低い。これにより、希釈溶剤４４は、接着剤４に含有されることにより、接着剤４の粘度を低下させ、流動性を高める機能を有する。

また、希釈溶剤４４は、乾燥温度Ｔ３以上の温度（たとえば、図１４の温度Ｔ１０）にされることにより、揮発する。ここで、乾燥温度Ｔ３として、たとえば、希釈溶剤４４の沸点温度、または、沸点温度近傍の温度を設定することが可能である。

乾燥温度Ｔ３は、膨張温度Ｔ１よりも低い。また、膨張温度Ｔ１は、硬化温度Ｔ２よりも低い。これにより、接着剤４の温度を、膨張温度Ｔ１未満で、かつ、乾燥温度Ｔ３以上の温度にすることにより、発泡剤４１を膨張させない状態で、希釈溶剤４４を揮発させることが可能になる。

そして、図８に示すように、接着剤４は、乾燥される前の状態において、永久磁石１の幅方向に垂直な方向（矢印Ｒ１方向および矢印Ｒ２方向）に厚みｔ３を有する。そして、接着剤４は、希釈溶剤４４が揮発されることにより、体積が減少して薄膜化される。すなわち、接着剤４は、乾燥された後の状態において、厚みｔ３よりも小さい厚みｔ１を有する。好ましくは、厚みｔ１は、厚みｔ３の１０分の９以下（より好ましくは、５分の４以下）の大きさである。

［第１実施形態によるロータの製造方法］
次に、図４、図７、図９〜図１４を参照して、第１実施形態によるロータ１００の製造方法について説明する。図１３には、第１実施形態によるロータ１００の製造方法のフローチャートを示している。また、図１４には、横軸を時間とし、縦軸を接着剤４の温度（左側の縦軸）および接着剤４の厚み（右側の縦軸）とするロータ１００の製造工程中（ステップＳ１〜Ｓ１０）の接着剤４の状態を説明するための図を示している。

まず、ステップＳ１において、永久磁石１と、接着剤４とを準備する工程が行われる。詳細には、ネオジム磁石を含む複数の永久磁石１が準備される。ここで、第１実施形態では、膨張温度Ｔ１以上の温度に加熱されることにより膨張する膨張剤としての発泡剤４１と、揮発性を有する希釈溶剤４４と、膨張温度Ｔ１より高い温度である硬化温度Ｔ２以上の温度に加熱されることにより硬化する主剤４２および硬化剤４３とを含む、接着剤４（図７参照）が準備される。また、この時、接着剤４は溶融状態（流動性を有する状態）で準備される。たとえば、接着剤４は、液体の状態でもよいし、ゲル状の状態でもよい。そして、準備された接着剤４は、図９に示すように、塗布装置２０１に収納される。その後、ステップＳ２に進む。なお、永久磁石１は、着磁前の状態で準備されることが好ましい。

ステップＳ２において、図９に示すように、永久磁石１を磁石保持装置２０２に取り付ける工程が行われる。その後、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、接着剤４を永久磁石１に塗布して配置する工程が行われる。詳細には、塗布装置２０１のノズルの先端の開口部から接着剤４を吐出しながら、塗布装置２０１と磁石保持装置２０２とが相対移動することにより、接着剤４が永久磁石１に塗布される（配置される）。そして、厚みｔ３を有する接着剤４が形成される。たとえば、図３に示すように、接着剤４は、永久磁石１の面１１の矢印Ｘ２方向側の部分（接着剤配置位置Ｂ１）において、Ｙ軸方向に沿って塗布された後、永久磁石１の面１１の矢印Ｘ１方向側の部分（接着剤配置位置Ｂ２）において、Ｙ軸方向に向かって塗布される。この時、接着剤４は、永久磁石１の軸方向端面１４および軸方向端面１４の近傍部分Ｂ３およびＢ４には塗布されない。また、接着剤４は、矢印Ｚ１方向側から見て、矩形形状を有するように塗布されて永久磁石１に配置される。その後、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、接着剤４を乾燥させる工程が行われる。第１実施形態では、図１０に示すように、接着剤４を乾燥させることにより、接着剤４の厚みが、乾燥させる前の接着剤４の厚みｔ３よりも小さい厚みｔ１にされて、接着剤４が薄膜化される。そして、接着剤４が乾燥させることにより、接着剤４の粘度が向上して、接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２に接着剤４が位置決めされて、固定される。

詳細には、第１実施形態では、接着剤４に含まれる希釈溶剤４４が揮発させることにより、接着剤４が乾燥される。また、図１４に示すように、接着剤４を乾燥温度Ｔ３以上でかつ膨張温度Ｔ１未満の温度Ｔ１０に加熱することにより、接着剤４が乾燥して、接着剤４の厚みが厚みｔ３から厚みｔ１にされる。また、比較的粘度が低い希釈溶剤４４が揮発されることにより、接着剤４の粘度が向上して、接着剤４が接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２に位置決めされて、固定される。

また、図１０に示すように、第１実施形態では、乾燥装置２０３のエアブローにより、室温Ｔ４よりも高い温度（乾燥温度Ｔ３以上でかつ膨張温度Ｔ１未満の温度Ｔ１０）を有する熱風Ｅ（空気）が、接着剤４に吹き付けられることによって、接着剤４に含まれる希釈溶剤４４が揮発される。また、熱風Ｅにより、揮発された希釈溶剤４４が換気される。その後、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、図１４に示すように、永久磁石１および接着剤４を冷却する工程が行われる。これにより、永久磁石１が磁化方向（ロータ１００の径方向）に沿って収縮される。たとえば、永久磁石１および接着剤４は、室温Ｔ４の近傍の温度まで冷却される。その後、ステップＳ６に進む。

そして、ステップＳ６において、接着剤４の厚みを測定する工程が行われる。すなわち、接着剤４の厚みが、所望の厚みｔ１となっていることが確認（検査）される。その後、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、ロータコア３を準備する工程が行われる。ここで、第１実施形態では、図７に示すように、永久磁石１の接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２に対向する位置に設けられ、ロータコア３の径方向内側に窪む、軸方向に沿って延びる溝部３２ｂを磁石用孔部３２に形成する工程が行われる。具体的には、第１実施形態では、乾燥された状態の接着剤４の厚みｔ１の大きさよりも大きい溝深さｄ１を有する溝部３２ｂが磁石用孔部３２に形成されたロータコア３が準備される。

詳細には、図示しない順送プレス加工装置により、複数の電磁鋼板３１が打ち抜かれる。この時、溝部３２ｂを有する孔部１３２（図２参照）が形成された円環状の複数の電磁鋼板３１が形成される。そして、図１１に示すように、複数の電磁鋼板３１が、軸方向に沿って積層され、複数（たとえば、４つ）のコアブロック３０が形成される。そして、コアブロック３０が軸方向に積層される。そして、複数のコアブロック３０のうちの一部が、他のコアブロック３０に対して、周方向に回転されるかまたは反転（転積）される。これにより、ロータコア３が形成され、複数のコアブロック３０の孔部１３２が互いに軸方向に連続して接続されて、磁石用孔部３２が形成される。その後、ステップＳ８に進む。

ここで、第１実施形態では、ステップＳ８において、乾燥された接着剤４が配置された永久磁石１をロータコア３の磁石用孔部３２に挿入する工程が行われる。具体的には、ロータコア３と、接着剤４が配置された面１１を径方向内側に向けた状態の永久磁石１とが軸方向に相対移動されることにより、磁石用孔部３２の各々に、永久磁石１が挿入される。なお、図１１では、１つの永久磁石１のみを図示しているが、磁石用孔部３２の各々に、永久磁石１が挿入される。

そして、図７に示すように、磁石用孔部３２の溝部３２ｂの底部３２ｄと、厚みｔ１を有する接着剤４とは、離れた位置に配置された状態となる。

そして、ステップＳ９において、図１２に示すように、接着剤４の主剤４２および硬化剤４３を硬化することにより、永久磁石１とロータコア３とを固定（接着）する工程が行われる。具体的には、永久磁石１が配置されたロータコア３（および永久磁石１）が、加圧装置２０４により、矢印Ｚ１方向側および矢印Ｚ２方向側の両方から押圧（符号ＰＬ）された状態で、接着剤４が膨張温度Ｔ１よりも高く、かつ、硬化温度Ｔ２以上の温度Ｔ１１（図１４参照）に加熱される。たとえば、エアブローにより、接着剤４が温度Ｔ１１に熱風加熱される。

これにより、図５に示すように、接着剤４の発泡剤４１が発泡することにより膨張し、接着剤４の厚みが厚みｔ１から厚みｔ２に変化する。また、接着剤４の厚みｔ２は、永久磁石１の面１１から、溝部３２ｂの底部３２ｄまでの距離に略等しくなる。すなわち、接着剤４が、永久磁石１の面１１から溝部３２ｂの底部３２ｄに渡って膨張された状態になる。また、接着剤４が膨張して、永久磁石１の面１３が径方向外側に押圧されて、磁石用孔部３２の壁面３２ａと永久磁石１の面１３とが当接する。

そして、接着剤４の主剤４２および硬化剤４３が硬化することにより、硬化された接着剤４によって、永久磁石１と磁石用孔部３２とが固定される。その後、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、図１４に示すように、ロータコア３を冷却する工程が行われる。たとえば、ロータコア３および接着剤４の温度が室温Ｔ４になるまで冷却される。その後、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、複数のコアブロック３０同士を、レーザー溶接等により接合する工程が行われる。

これにより、ロータ１００が製造される。その後、ロータ１００は、図１に示すように、ステータ１０２との組み立て等が行われ、回転電機１０１が製造される。

［第２実施形態によるロータの製造方法］
図１、図４、図１３および図１５〜図１７を参照して、第２実施形態によるロータ３００の製造方法について説明する。なお、第１実施形態によるロータ１００の構造および製造方法と同様の内容については、同一の符号またはステップ番号を付して説明を省略する。

第２実施形態では、図１３に示すように、第１実施形態によるロータ１００の製造方法におけるステップＳ３とは異なり、ステップＳ１０３が実施される。すなわち、図１５に示すように、接着剤３０４がロータコア３の磁石用孔部３２の底部３２ｄの接着剤配置位置Ｂ２１およびＢ２２に塗布される。具体的には、塗布装置のノズル４０１の先端部が磁石用孔部３２に挿入された状態で、磁石用孔部３２の底部３２ｄの接着剤配置位置Ｂ２１およびＢ２２に接着剤３０４が塗布される。なお、底部３２ｄは、請求の範囲の「磁石用孔部の内周面」の一例である。

たとえば、接着剤配置位置Ｂ２１およびＢ２２は、第１実施形態による接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２と同様（たとえば、矩形状）に構成されている。すなわち、塗布された接着剤３０４は、厚みｔ３を有する。

そして、第２実施形態では、図１３に示すように、第１実施形態によるロータ１００の製造方法におけるステップＳ４とは異なり、ステップＳ１０４が実施される。すなわち、図１６に示すように、接着剤３０４が乾燥装置２０３により乾燥温度Ｔ３以上に加熱されて乾燥される。これにより、接着剤３０４の希釈溶剤４４が揮発され、接着剤３０４の厚みがｔ３からｔ１に小さくなる。

その後、第１実施形態と同様に製造工程が実施される。すなわち、図１７に示すように、磁石用孔部３２に、永久磁石１が挿入される。その後、図４に示すように、接着剤３０４が膨張温度Ｔ１以上でかつ硬化温度Ｔ２以上に加熱することにより発泡剤４１を膨張させて、主剤４２および硬化剤４３を硬化させる。これにより、接着剤３０４の厚みがｔ２になり、硬化された接着剤３０４を介して永久磁石１とロータコア３とが固定される。その後、図１に示すように、第２実施形態によるロータ３００が完成される。なお、その他の第２実施形態によるロータ３００の製造方法は、第１実施形態と同様である。

［第１および第２実施形態の効果］
第１および第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１および第２実施形態では、上記のように、接着剤４（３０４）の成形用のプレス機および型を用いることなく、接着剤４（３０４）を接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２（Ｂ２１およびＢ２２）に位置決めし、固定することができる。その結果、接着剤４（３０４）を接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２（Ｂ２１およびＢ２２）に固定する際に、接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２（Ｂ２１およびＢ２２）以外（たとえば、軸方向端面１４または部分Ｂ３およびＢ４）に接着剤４（３０４）が付いてしまうことを防止することができる。すなわち、プレス機および型を用いる場合と異なり、型と永久磁石１とが当接すべき位置（接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２以外の位置）または型とロータコア３とが当接すべき位置（接着剤配置位置Ｂ２１およびＢ２２以外の位置）に染み出したり（入り込んだり）、型と永久磁石１またはロータコア３との隙間から接着剤４が型外に（たとえば、接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２よりも外側の部分Ｂ３およびＢ４に）染み出してしまうことがない。

特に、この接着剤の薄膜は、挿入性を向上させるために比較的薄く形成される必要があるため、薄膜が形成される部分に対応する型の部分と、型と永久磁石またはロータコアとが当接する位置に対応する型の部分とが、薄膜の厚み方向において近接する。このため、型により押圧された接着剤が、接着剤配置位置よりも外側に染み出してしまう可能性が高くなる。この場合、たとえば、ロータコアの軸方向端面から接着剤がはみ出す場合がある。この点からも、接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２（Ｂ２１およびＢ２２）以外に接着剤４（３０４）が付いてしまうことを防止することが可能な第１および第２実施形態の構成は、効果的である。

また、接着剤４（３０４）が乾燥されることにより、接着剤４（３０４）が厚みｔ３から厚みｔ１に薄膜化されるので、接着剤４と磁石用孔部３２の底部３２ｄとが干渉することを防止することができ、また、接着剤３０４と永久磁石１の外周面とが干渉することを防止することができる。その結果、永久磁石１の磁石用孔部３２に対する挿入性を向上させることができる。また、接着剤成形用のプレス機および型（専用の型）を準備する必要がない分、ロータ１００（３００）を製造するための製造設備が複雑化するのを防止することができる。また、接着剤４（３０４）を永久磁石１またはロータコア３に塗布するので、接着シートを用いる場合と異なり、接着シートを形成するための工程が不要となり、ロータ１００（３００）の製造方法の工程数が増大することを防止することができるとともに、永久磁石１またはロータコア３に接着剤４（３０４）を配置することが困難になるのを防止することができる。

また、第１および第２実施形態では、接着剤４（３０４）を乾燥させる工程を、接着剤４（３０４）に含まれる希釈溶剤４４を揮発させることにより、接着剤４（３０４）を乾燥させる工程とする。これにより、希釈溶剤４４を揮発させることによって、容易に、接着剤４（３０４）を乾燥させることができる。また、好ましくは、希釈溶剤４４の粘度を低くすることにより、希釈溶剤４４が含まれる乾燥前の接着剤４（３０４）の粘度を低下させる（流動性を高める）ことができるとともに、希釈溶剤４４が揮発された乾燥後の接着剤４（３０４）の粘度を向上させる（流動性を低下させる）ことができる。この結果、比較的流動性が高い乾燥前の接着剤４（３０４）を永久磁石１に塗布しやすくすることができるとともに、乾燥後の接着剤４（３０４）は比較的流動性が低くなるので、接着剤４（３０４）を接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２（Ｂ２１およびＢ２２）に固定することができる。これにより、乾燥後の接着剤４（３０４）の形状がくずれたり、接着剤４（３０４）がロータコア３または永久磁石１に接触した場合でも、接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２（Ｂ２１およびＢ２２）から接着剤４が剥離するのを防止することができる。

また、第１および第２実施形態では、接着剤４（３０４）を乾燥させる工程を、接着剤４（３０４）を乾燥温度Ｔ３以上でかつ膨張温度Ｔ１未満の温度Ｔ１０に加熱することにより、接着剤４（３０４）を乾燥させる工程とする。これにより、発泡剤４１を膨張させない状態で、加熱により接着剤４を乾燥させることができる。

また、第１実施形態では、接着剤４を塗布する工程を、永久磁石１の面１１の接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２に塗布する工程とする。これにより、ロータコア３に接着剤４を塗布する場合と異なり、接着剤４を乾燥させている時に加えられた熱が、ロータコア３に吸熱されることなく、ロータコア３よりも体積が小さい永久磁石１のみに吸熱されるので、接着剤４全体の温度が比較的速く上昇し、接着剤４を速く乾燥させることができる。また、接着剤４を永久磁石１の面１１（外周面）に塗布するので、ロータコア３の磁石用孔部３２の内周面に塗布する場合に比べて、塗布装置２０１の構成を簡略化することができる。

また、第１および第２実施形態では、接着剤４（３０４）により永久磁石１とロータコア３とを固定する工程を、膨張温度Ｔ１より高い温度である硬化温度Ｔ２以上の温度に接着剤４（３０４）を加熱して、接着剤４（３０４）に含まれる主剤４２および硬化剤４３を硬化させることにより永久磁石１とロータコア３とを固定する工程とする。これにより、乾燥により薄膜化された接着剤４（３０４）を膨張温度Ｔ１より高い温度である硬化温度Ｔ２以上の温度Ｔ１１に加熱することにより、容易に、発泡剤４１を膨張させるとともに、主剤４２および硬化剤４３が硬化して、永久磁石１とロータコア３とを互いに固定させることができる。

また、第１および第２実施形態では、接着剤４（３０４）を乾燥させる工程を、室温Ｔ４よりも高い温度Ｔ１０を有する熱風Ｅにより接着剤４（３０４）を乾燥させる工程とする。ここで、熱風Ｅを用いずにヒータにより接着剤４（３０４）を加熱して乾燥させた場合には、揮発した接着剤４（３０４）の一部が可燃性の溶剤であれば、溶剤を換気する必要がある。すなわち、換気するために、ヒータとは別個に換気するための構成が必要になる。この点に着目して、第１および第２実施形態では、接着剤４（３０４）を乾燥させる工程を、室温Ｔ４よりも高い温度Ｔ１０を有する熱風Ｅにより接着剤４（３０４）を乾燥させる工程にしているので、接着剤４（３０４）を加熱して乾燥させながら、熱風Ｅにより揮発した接着剤４（３０４）の一部（希釈溶剤４４）を換気することができる。その結果、接着剤４（３０４）を乾燥させるための構成と、換気するための構成とを別個に準備する必要がなくなる分、ロータ１００（３００）の製造設備が複雑化するのをさらに防止することができる。

また、第１および第２実施形態では、接着剤４（３０４）を、揮発性を有する揮発剤としての希釈溶剤４４と、膨張剤としての発泡剤４１と、膨張温度Ｔ１以上の温度である硬化温度Ｔ２以上の温度に加熱されることにより硬化する主剤４２および硬化剤４３とを含むように構成する。これにより、接着剤４（３０４）に含まれる希釈溶剤４４を揮発させて容易に接着剤４（３０４）を乾燥させて薄膜化することができ、接着剤４（３０４）に含まれる発泡剤４１を発泡させることにより接着剤４（３０４）を膨張させることができ、接着剤４（３０４）に含まれる主剤４２および硬化剤４３を硬化させることにより、永久磁石１とロータコア３とを固定することができる。

また、第１および第２実施形態では、ロータコア３の磁石用孔部３２に、永久磁石１の接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２に対向する位置（または接着剤配置位置Ｂ２１およびＢ２２）に設けられ、ロータコア３の径方向内側に窪む（軸方向に沿って延びる）溝部３２ｂを設ける。また、溝部３２ｂを厚みｔ１の大きさよりも大きい溝深さｄ１を有するように構成する。これにより、溝部３２ｂに、乾燥された厚みｔ１を有する接着剤４（３０４）を配置するように永久磁石１をロータコア３に挿入する際に、溝部３２ｂの溝深さｄ１が接着剤４（３０４）の厚みｔ１よりも大きい分、磁石用孔部３２の壁面（溝部３２ｂの底部３２ｄ）と、接着剤４（３０４）とが干渉するのを防止することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、ロータ１００（３００）をステータ１０２の径方向内側に配置するいわゆるインナーロータとして構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ロータ１００（３００）をアウターロータとして構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、膨張剤として発泡剤４１を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、発泡剤４１以外の加熱により膨張する材料を膨張剤として用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、硬化温度Ｔ２を膨張温度Ｔ１より高い温度とする例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、硬化温度Ｔ２を、膨張温度Ｔ１と等しい温度としてもよく、硬化温度Ｔ２が膨張温度Ｔ１以上であればよい。

また、上記第１および第２実施形態では、接着剤４を塗布装置２０１のノズルを用いて永久磁石１またはロータコア３に塗布する例（図９または図１５参照）を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スタンピング等の他の方法により、接着剤４を永久磁石１またはロータコア３に塗布してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、接着剤４を熱風Ｅにより乾燥させる例（図１０参照）を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、換気装置をロータ１００（３００）の製造装置にさらに設ければ、接着剤４をヒータによる加熱により乾燥させてもよい。

また、上記第１実施形態では、接着剤４を、永久磁石１の面１１の接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２のみに塗布する（配置する）例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、接着剤４を、永久磁石１の面１１の接着剤配置位置Ｂ１およびＢ２以外の接着剤配置位置に塗布（配置）してもよい。すなわち、永久磁石１の軸方向端面１４以外の磁石用孔部３２に対向する側面（たとえば、面１１、面１２、または、面１１および面１２の両方）のいずれの所望の位置に接着剤配置位置を設けて、接着剤４を塗布（配置）してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、図１３および図１７のフローチャートに示す製造方法について説明したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１８のフローチャートに示す変形例によるロータ１００（３００）の製造方法により、ロータ１００（３００）を製造してもよい。すなわち、変形例によるロータ１００（３００）の製造方法では、上記第１および第２実施形態とは異なり、ステップＳ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１０、および、Ｓ１１が設けられていない。

変形例によるロータ１００（３００）の製造方法では、図１８および図１９に示すように、永久磁石１および接着剤４が準備された（ステップＳ１）後、接着剤４が永久磁石１またはロータコア３の磁石用孔部３２に塗布される（ステップＳ３またはステップＳ１０３）。

また、変形例によるロータ１００（３００）の製造方法では、接着剤４（３０４）を乾燥させた（ステップＳ４またはステップＳ１０４）後、永久磁石１がロータコア３の磁石用孔部３２に挿入される（ステップＳ８）。すなわち、接着剤４（３０４）が積極的に冷却されない状態（接着剤４（３０４）の温度が室温Ｔ４まで低下する前の状態）で、ステップＳ８が行われる。

ここで、接着剤４が永久磁石１に塗布される場合で、かつ、永久磁石１がネオジム磁石を含む場合には、磁化方向に垂直な方向に負の熱膨張係数を有する。この場合、冷却されていない分、永久磁石１の磁化方向に垂直な方向（永久磁石１の幅方向および軸方向）には、永久磁石１は収縮する。したがって、永久磁石１の幅方向および軸方向において、磁石用孔部３２と永久磁石１との隙間が比較的小さい場合には、冷却しない状態で、永久磁石１を磁石用孔部３２に挿入することにより、挿入性を向上させることが可能になる。

１ 永久磁石 ３ ロータコア
４、３０４ 接着剤 １１ 面（永久磁石の外周面）
１４ 軸方向端面 ３２ｂ 溝部
３２ｄ 底部（磁石用孔部の内周面） ４１ 発泡剤（膨張剤）
４２ 主剤 ４３ 硬化剤
４４ 希釈溶剤（揮発剤） １００、３００ ロータ

Claims (8)

1. 磁石用孔部を有するロータコアと、前記磁石用孔部に挿入され、接着剤により前記ロータコアに固定される永久磁石とを備えるロータの製造方法であって、
   膨張温度以上に加熱することにより膨張する膨張剤を含む前記接着剤を前記永久磁石の外周面または前記磁石用孔部の内周面の接着剤配置位置に塗布する工程と、
   前記接着剤を塗布する工程の後、前記接着剤を乾燥させる工程と、
   前記接着剤を乾燥させる工程の後、前記永久磁石を前記ロータコアの前記磁石用孔部に挿入する工程と、
   前記永久磁石を挿入する工程の後、前記接着剤を前記膨張温度以上の温度に加熱することにより前記膨張剤を膨張させると共に前記接着剤を硬化させることにより、前記接着剤により前記永久磁石と前記ロータコアとを固定する工程とを備える、ロータの製造方法。
2. 前記接着剤を乾燥させる工程は、前記接着剤に含まれる揮発剤を揮発させることにより、前記接着剤を乾燥させる工程である、請求項１に記載のロータの製造方法。
3. 前記接着剤を乾燥させる工程は、前記接着剤を乾燥温度以上でかつ前記膨張温度未満の温度に加熱することにより、前記接着剤を乾燥させる工程である、請求項１または２に記載のロータの製造方法。
4. 前記接着剤を塗布する工程は、前記永久磁石の外周面の前記接着剤配置位置に塗布する工程である、請求項３に記載のロータの製造方法。
5. 前記永久磁石と前記ロータコアとを固定する工程は、前記膨張温度以上の温度である硬化温度以上の温度に前記接着剤を加熱して、前記接着剤に含まれる主剤および硬化剤を硬化させることにより前記永久磁石と前記ロータコアとを固定する工程である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
6. 前記接着剤を乾燥させる工程は、室温よりも高い温度を有する熱風により前記接着剤を乾燥させる工程である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
7. 前記接着剤は、揮発性を有する揮発剤としての希釈溶剤と、前記膨張剤としての発泡剤と、前記膨張温度以上の温度である硬化温度以上の温度に加熱されることにより硬化する主剤および硬化剤とを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
8. 前記ロータコアの前記磁石用孔部には、前記永久磁石の前記接着剤配置位置に対向する位置または前記磁石用孔部の前記接着剤配置位置に設けられ、前記ロータコアの径方向内側に窪む溝部が設けられており、
   前記溝部は、前記接着剤の乾燥後の厚みの大きさよりも大きい溝深さを有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロータの製造方法。

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