WO2007091692A1

WO2007091692A1 - ロータの製造方法

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Publication number: WO2007091692A1
Application number: PCT/JP2007/052425
Authority: WO
Inventors: Kenichiro Fukumaru; Katsumi Amano; Takashi Fukumoto; Kazutoshi Ueda; Kentaro Haruno; Taketo Takeuchi; Atsushi Watanabe
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha; Mitsui High-Tec, Inc.
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2007-08-16
Also published as: US20110000079A1; EP1983636A1; JP4850528B2; JP2007215301A; CN101379682A; CN101379682B; EP1983636A4; EP1983636B1; US8020280B2; KR100956477B1; KR20080092474A

Abstract

　本発明は、ロータコアにおける磁石の配置位置を制御することにより、ロータのアンバランス量を低減するとともに、樹脂を用いてロータコアに磁石を固定する際の作業効率を向上させることができるロータの製造方法を提供することを目的になされたものであって、その製造方法では、ロータコア２０の下面２０ｂを下型３０に配置し、ロータコア２０に形成された各磁石収容孔２１に、ロータコア２０の上面２０ａと磁石２２の上面との間に所定の隙間を確保した状態で磁石２２を収容し、ロータコア２０の上面２０ａに上型３５を配置して、上型３５および下型３０によりロータコア２０を加圧し、上型３５に設けられた各シリンダ３６から複数の磁石収容孔２１に対して、前記所定の隙間を介して溶融樹脂を内径側から加圧注入することにより、磁石２２を磁石収容孔２１の外径側に押圧しながら磁石２２を樹脂４１でモールドする。

Description

ロータの製法技術分野

本発明は、モータに使用するロータの製造方法に関する。より詳細には、ロータコアに磁石を樹旨によつて固定するロータの製^去に関するものである。

明

背景薩

田

モータに使用するロータにおいて、ロータコアに磁石を固定する方法として、樹脂を用レヽてロータコアに磁石を固定する方法がある。このように樹脂により磁石を固定する技術の 1つとして、例えば、特開 2 0 0 1— 2 9 8 8 8 7号公報に開示されたものがある。この技術では、図 2 0および図 2 1に示すように、ロータ 1 0 1において、互いに隣接する磁石 1 1 1の間に棚旨を流し込み、複数の磁石 1 1 1をロータコア 1 1 2に固定している。なお、図 2 0は、特開 2 0 0 1—2 9 8 8 8 7号公幸に開示されている口ータ 1 0 1の外權図である。図 2 1は、特開 2 0 0 1— 2 9 8 8 8 7号公報に開示されているロータ 1 0 1について樹脂 1 1 3を流し込む前の見図である。

し力、しながら、上記した従来技術では、磁石 1 1 1の円周方向の両 ί¾¾は樹脂で固定されているものの、磁石 1 1 1の円周方向中心付近 1 1 1 aの外側は樹脂で固定されていない。そのため、ロータ 1 0 1が回転することにより発生する遠心力による応力力磁石 1 1 1の円周方向の両端部にする樹脂の部分に集中してしまう。従って、樹脂による固定が不十分となり、磁石 1 1 1が口"タコア 1 1 2から剥がれてしまって、応力集中によりロータコア 1 1 2力してしまうおそれがある。

このような事態を防止するために、図 2 2に示すようなロータ 2 0 1が存在する。図 2 2は、電磁鋼板を積層してなる中空円筒形状のロータコア 2 1 2の径方向から見た'断面図である。このロータ 2 0 1も、樹脂 2 1 3を用いてロータコア 2 1 2に磁石 2 1 1 を固定している。具体的には、図 2 2に示すように、ロータコア 2 1 2に磁石 2 1 1を挿入するための貫通孔であるスロット 2 1 2 s力 S所定の周方向ピッチの間隔で複数設けられている。そして、各スロット > 2 1 2 sに対して各シリンダからそれぞれ溶融した樹脂 2 1 3が ¾Λされ、それが各スロット 2 1 2 s内で固まることにより磁石 2 1 1が固定されている。これにより、磁石 2 1 1がロータコア 2 1 2から剥がれないようになつている。

,ところ力樹脂 2 1 3の充填量に関する管理が不十分であるときには、樹脂 2 1 3が充填されていない部分がする:^ 樹脂 2 1 3の充填量が部分毎に不均一である ^などが生じるおそれがある。このような^^、スロット 2 1 2 s内における磁石 2 1 1の位置カ各スロットごとにパラパラになってしまい、ロータのアンバランス量が大きくなつてしまうおそれがある。

また、樹脂 2 1 3の充填量に関する管理が十分であつたとしても、スロット 2 1 2 s 内における磁石 2 1 1の配置位置に関しては何ら制御されていなレヽ。このため、樹脂 2 1 3の充填量を十分に管理するだけでは、スロット 2 1 2 s内における磁石 2 1 1の位置力 S各スロットごとにパラバラになってしまい、ロータのアンパランス量が大きくなつてしまうおそれがある。つまり、現状において、図 2 2に示すようなロータ 2 0 1において、スロット 2 1 2 s内における磁石 2 1 1の配置（固定）位置については何ら考慮されてレヽなレ、のが実情である。

また、各スロット 2 1 2 s内で樹脂 2 1 3により磁石 2 1 1を固定する：^、上記したように、各スロット 2 1 2 sに対して各シリンダからそれぞれ溶融した樹脂 2 1 3を注入している。このため、数多くのシリンダへ樹脂を投入する必要があり、作業効率が悪いとレヽぅ問題もあった。発明の開示

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ロータコアにおける磁石の配置位置を制御することにより、ロータのアンバランス量を咸するとともに、樹脂を用いてロータコアに磁石を固定する際の^^効率を向上させることができるロータの製造方法を«することを醒とする。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係るロータの製法は、ダボ力 S形成された複数の電磁鋼板を tilt己ダボ同士を嵌合させて積層した中空円筒形状のロータコアの下面を下型に配置する輔工程と、嫌己ロータコアに複数形成された軸方向に貫通する磁石収容孔に、編己ロータコアの上面と磁石の上面との間に所定の隙間を確保して、磁石を収容する磁石収容工程と、 fit己ロータコアの上面に上型を配置し、歸己上型およぴ下型により嫌己ロータコアを加圧し、嫌己上型に設けられた各シリンダから膽己所定の隙間を介して溶融榭脂を厳己各磁石収容孔に加圧 ¾λして、嫌石を樹脂でモールドすることにより ttit己ロータコアに固定するモールドエ程とを含み、. fit己モールドエ程では、嫌己上型に設けられた各シリンダから複数の磁石収容孔に対して、溶融樹脂を内樹則または^側からカロ圧' ¾Λして、 tfj¾石を石収容孔の^則または内樹則に押圧しながら編3¾石を樹脂でモールドすることを稱敫とする。

このロータの製造方法では、まず、 ¾|工程において、ダボが形成された複数の電磁鋼板をダボ同士を嵌合させて積層したロータコアが下型に配置される。そして、磁石収容ェ程において、ロータコアに形成された軸方向に貫通する各磁石収容孔にそれぞ； M 石力収容される。このとき、ロータコアの上面と磁石の上面との間に所定の隙間力 s確保された状態で磁石ほ磁石収容孔に収容される。次に、モールド工程において、磁石が収容されたロータコアに対して上型が配置されて、上型おょぴ下型によりロータコア力 S加圧される。そして、ロータコア力幼口圧された状態で上型から上記所定の隙間を介して溶融樹脂が磁石収容孔に加圧 ¾Λされ、磁石が樹脂でモールドされてロータコアに固定される。

ここで、モールド工程では、磁石収容孔の内径側または^ ί則から溶融樹脂が加圧注入されるため、磁石力 S磁石収容孔の外径側または内径側に押圧されながら樹脂でモールドされる。すなわち、磁石収容孔の内径側から溶融樹脂が加圧注入されると、磁石力 s磁石収容孔の腦則に押圧されながら樹脂でモールドされる。あるいは、磁石収容孔の外摇則から溶融樹脂が加圧 ί¾Λされると、磁石が磁石収容孔の内径側に押圧されながら樹脂でモールドされる。このため、磁石力 s磁石収容孔の側または内径側のどちら力一方に寄った状態で固定される。これにより、磁石収容孔内における磁石の位置ばらつき力 S«されるため、ロータのアンバランス量をすることができる。

また、モールドエ程では、上型に設けられた各シリンダから複数の磁石収容孔に対して溶融樹脂を加圧' axするため、各磁石収容孔に财る樹脂の充填性を向上させる（榭脂充填のばらつきを赚する）ことができる。

なぜなら、磁石や磁石収容孔の大きさのばらつき、およひ石収容孔の形状等により、磁石収容孔への樹脂の注入をストローク制御（樹脂の注入量を一定に保つ制御）で行うと、磁石収容孔への樹脂の充填が不十分になる可能性がある。このため、磁石収容孔の樹脂の ¾Λは、圧力制御（¾Λ圧力を一定に保つ制御）で行うこと力 s必要となる。そして、従来のように各磁石収容孔のそれぞれに対して各シリンダから樹脂を注入するに比べ、本発明のように各シリンダから複数の磁石収容孔へ樹脂を ¾Λする方が、同じ ¾AJ£力であれば、ゆっくりと棚旨を ¾Λすることができる。

ここで、各磁石収容孔のそれぞれに対して各シリンダから樹脂を注入するであつても、注入圧力を下げることにより、ゆっくりと樹脂を &λすることができる。ところ力注入圧力が一定の値以下になると、磁石収容孔への樹脂の充填率力 S急激に低くなつてしまう（図 1 4参照）。

従って、各シリンダから複数の磁石収容孔に対して溶融樹脂を加圧 ¾Λすることにより、な ¾Λ圧力でゆつくりと樹脂の ¾Λを行うことができるため、樹脂の充填性を向上させる（樹脂充填のばらつきを {«する）ことができるのである。

また、各シリンダから複数の磁石収容孔に対して溶融樹脂を加圧 ¾λすることにより、従来に比べてシリンダの数が減少するため、シリンダへの樹脂投入の回数が減少する。このため、ロータの製造における^効率を向上させることができる。さらに、シリンダの数が減少、することにより、上型（および樹脂注入装置）の構造が簡単になるため、製造 i¾t費を ί«τることもできる。

成されたダボ上に tiff己各シリンダが配置されるように、編己上型を lift己ロータコアの上面に配置することが望ま L ヽ。

ここで、ロータコアは複数の電滋鋼板を積層してダボかしめしたものである。このため、樹脂注入時にロータコァカ s加圧されたときに、ロータコァ上面が沈み込んでしまうおそれがある。そうすると、磁石収容孔に财る樹脂 ¾λ時に、ロータコア上面とシリンダ下面との間に隙間が生じて、樹脂漏れ力 S発生してしまうおそれがある。そして、シリンダからの樹脂漏れ力 S発生すると、モールド後に漏れた樹脂を削り取る必要があり、この際にロータコアを損傷するおそれがある。ところが、ロータコアの軸方向においてダボの部分は、かしめられているため最も密度が高くなつている。このため、ダボ部分圧されてもロータコア上面が沈み込まなレ、。そこで、本発明では、ダボ上に各シリンダを配置することにしている。これにより、磁石収容孔に ¾ ~る樹脂の加圧 ¾λを行う際に、ロータコァ上面が沈み込むことがないため、ロータコア上面とシリンダ下面との間に隙間が生じない。このため、モーノレド工程において、シリンダからの樹脂漏れを防止することができる。その結果、モールド後に漏れた樹脂を削り取ることがなレ、のでロータコアを損傷することがなレ、。

なお、 1枚の電磁鋼板に形成されるダボは、磁気特生を頸匕さ i"f、力固定強度を確保することができるように、同一円周上に等間隔で複数個（一般的には 8個）設けられている。

さらに、ダボ上に各シリンダを配置することにより、上型の下面にダボの逃げ加工を行う必要がなくなる。これにより、上型の構造がさらに簡単になるため、製造設備費をより^ ^することができる。

また、本発明に係るロータの製造方法においては、嫌己モールド工程では、編己各シリンダを嫌己複数の磁石収容孔のうち »するものの中間に配置し、 t!lt己各シリンダから分岐する連通路を介して Ιίίΐ己 «する磁石収容孔のそれぞれに対して溶融樹脂を加圧 ¾λすること力 s望ましい。

ここで従来のように、 1つのシリンダから 1つの磁石収容孔に樹脂を- ¾Λする；^では、連通路を長くとることができない（図 1 0の碰泉参照）。また、モールド後の残留蘭旨は、連通路と樹脂収容孔との接織 β分から除去する必要がある。このため、連通路が短レヽ状態でモールド後の残留樹脂を連通路と樹脂収容孔との接織 15分から除去するためには、連通路と樹脂収容孔との接^ ¾分の幅を狭くしなければならない。しかしながら、この部分の幅を狭くすると、連通路が短いために連通路（樹脂流路）の断が急激に小さくなってしまうので、樹脂が磁石収容孔に収容された磁石を押圧する力が小さくなつてしまう。そうすると、磁石を磁石収容孔の^側または内径側にうまく寄せることができなレヽおそれがある。

これに対して、本発明のように、 1つのシリンダから,する 2つの磁石収容孔に対して連通路を介して樹脂を注入することにより、連通路を長 <とることができるので（図 1 0参照）、連通路と樹脂収容孔との接歸分の幅を狭くしなくても、モールド後の残留樹脂をうまく除去することができる。例えば、連通路の幅を一定にしたままシリンダ付近から徐々に高さを低くして磁石収容孔との接^ ¾分で最も低くなるようにすることにより、残留樹脂のうち連通路と磁石収容孔との接^ ¾分を強度力 S最も小さい箇所にすることができるので、この部分から残留樹脂をロータコアから簡単に除去することができる。

そして、連通路が長くとれるため、残留樹脂除去のために連通路と樹脂収容孔との接 ^¾分の幅を狭くする必要がない。これにより、樹脂が磁石収容孔に収容された磁石を押圧する力は小さくならず、磁石を磁石収容孔の細則または内樹划に確実に寄せることができる。

また、本発明に係るロータの製: It^法においては、編己モールド工程では、 ΙίίΙΗ磁石収容孔の長手方向中; «から嫌 Ξ¾石収容孔に溶融樹脂を加圧 ¾Λすることが望ましい磁石収容孔の長手方向中^^から磁石収容孔に溶融樹脂を加圧 ¾Λすることにより、磁石収容孔に収容された磁石を磁石収容孔の^ I則または内怪側に確実に寄せることができるからである。これにより、磁石収容孔における磁石の位置ばらつき力 S低減されるため、ロータのアンパランス量を ί することができる。

また、本発明に係るロータの製造方法においては、編己モールド工程では、編 Ε¾石収容孔の長手方向に対して直交する方向から溶融樹脂を加圧 ¾λすること力 S望ましレヽ。磁石収容孔の長手方向中央部から磁石収容孔に溶融樹脂を加圧注入することにより、磁石収容孔に収容された磁石を磁石収容孔の^側または内径側に確実に寄せることができるが、磁石に作用する溶融樹脂からの押圧力の作用方向によっては、磁石収容孔に収容された磁石を磁石収容孔の^！則または内樹則に均一に寄せることができなレヽおそれがある。

そこで、本発明では、磁石収容孔の長手方向に対して直交する方向から溶融樹脂を加圧、 ¾Λすることにより、各磁石収容孔におレ、て磁石に作用する溶融樹脂からの押圧力を最大にすることができる。これにより、磁石収容孔に収容された磁石を磁石収容孔の外径側または内径側に確実カゝっ均一に寄せることができる。従つて、磁石収容孔内における磁石の位置ばらつきがより低減されるため、ロータのアンパランス量をより低減することができる。

また、本発明に係るロータの製造方法においては、嫌己磁石収容工程では、鍵己上型および下型により前記ロータコアを加圧している状態で前記所定の隙間が 0 - 2 mm以上確保されるように觸繊石収容孔に fitW5"を収容することが望ましレ、。

ロータコアを加圧した状態でロータコアの上面と磁石の上面との間に所定の隙間を形成しておかなければ、磁石上面に注入される樹脂量が少なくなるため樹脂層が割れてしまい磁石を樹脂でしっかりと固定することができなくなってしまうおそれがある。そうすると、ロータのアンバランス量が大きくなつてしまう。

そこで、本発明では、上型および下型によりロータコアを加圧している状態で所定の隙間が 0. 2 mm以上確保されるように磁石を磁石収容孔に収容している。これにより、樹脂割れを鎖に防止することができる（図 1 1の鎌参照）。

一方、所定の隙間を大きくするほど樹脂割れが発生しにくくなるが、その分の隙間を確保するために磁石を小さくする必要がある。そして、磁石を小さくすると、モータの出力が低下してしまう。また、所定の隙間を大きくすると、溶融樹脂が磁石を押圧する力が/ J、さくなつてしまう（図 1 1の ¾線参照）。このため、モータの出力低下を防止し

、力つ溶融棚旨の磁石に ¾~ る押圧力の低下を防止するためには、上型および下型によりロータコアを加圧している状態で所定の隙間が 0 . 4 mm以下になるようにすること力子ましい。

また、本発明に係るロータの製造方法においては、編己霸工程では、編己ロータコァの下面が flit己電磁鋼板に形成されたダボの凹側が位置する端面となるように、 lift己口ータコアを歸己下型に配 ¾1~ること力望まし!/ヽ。

ロータコアは電磁鋼板力 s積層されて形成されているが、電磁鋼板同士は各電磁鋼板に形成されたダボを嵌合させてかしめられている。このため、ロータコアの端面のうち、ダボの凸側カ位置する端面側力ダボの凹側力 S位置する端面側よりも重くなっている。そこで、本発明では、ロータコアの下面が電磁鋼板に形成されたダボの凹側力位置する端面となるようにロータコアを下型に酉 S置してレ、る。つまり、電磁岡板に形成されたダボの凸側力 S位置する端面を上型側に配置し、電磁鋼板に形成されたダボの凹側力 S位置する端面を下型側に配置している。 .

こうすることにより、上型から溶融樹脂が加圧 ¾Λされるので、ダボの凹側が位置する端面側に磁石が配置されるとともに、ダボの凸側カ s位置する端面側に隙間力 s形成される。これにより、ロータコアにおけるダボによる重量アンパランスを緩和することができるので、ロータにおけるアンバランス量をすることができる。図面の簡単な説明

図 1は、ロータの概略構成を示す断面図である。

図 2は、ロータにおけるロータコアの取付部分を示す図である。

図 3は、ロータコアの概略構成を示す断面図である。

図 4は、ロータコアの概略構成を示す平面図である。

図 5は、ロータコアにおけるダボかしめ部分を示す断面図である。

図 6は、ロータコアをにセットした状態を示 1 ¾明図である。

図 7は、ロータコァの磁石収容孔に磁石を配置した状態を示す明図である。

図 8は、磁石収容孔における磁石の配置位置を説明する説明図である。

図 9は、ロータコァにをセットした状態を示明図である。

図 1 0は、上型を下方（ロータコア側）から見た図である。

図 1 1は、 ¾^上面隙間と樹脂の押圧力および樹脂害 ijれ量との関係を示す図である。図 1 2は、樹脂が連通路に流れ込んだ状態を示す説明図である。

図 1 3は、樹脂力 s磁石収容孔に流れ込んでいる途中の状態を示 ¾明図である。

図 1 4は、樹脂の &λ]ϊ力と充填率との関係を示す図である。

図 1 5は、樹脂が磁石収容孔全体に充填された状態を示 1 ¾明図である。

図 1 6は、ロータコアから上型および下型を取り外した状態おょぴロータコア上面に残留する樹脂を取り除く状態を示す説明図である。

図 1 7は、磁石を樹脂によりモールド固定したロータコアを示す断面図である。

図 1 8は、ロータコアに力かる荷重に対するロータコアの積厚の変化量を示す図である。

図 1 9 Aは、上型に形成する連通路の変形形状をネ獄的に示す図である。図 19Bは、上型に形成する連通路の変形形状を的に示す図である。

図 19Cは、上型に形成する連通路の変形形状を；^的に示す図である。

図 19Dは、上型に形成する連通路の変形形状を模試的に示す図である。

図 19Eは、上型に形成する連通路の変形形状をネ獄的に示す図である。

,図 20は、特開 2001— 298887号公報に開示されているロータの^ 図である。

図 21は、特開 2001— 298887号公報に開示されているロータについて樹脂を流し込む前の ^ 1見図である。

図 22は、樹脂によりスロット内で磁石を固定する一般的なロータの断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明のロータ製造方法を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。まず、本発明のロータ製造方法により製造されたロータについて、図 1および図 2を参照しながら説明する。図 1は、ロータの概略構成を示す断面図である。図 2は、ロータにおけるロータコアの取付部分を示す図である。

ロータ 10は、図 1に示すように、モータの回転軸に嵌合する環状のロータシャフト 11と、ロータシャフト 11に糸且み付けられた中空円筒状のロータコア 20とを備えている。ロータコア 20は、図 2に示すように、ロータシャフト 11のコア保持部 12の外周面に対して嵌合して固定されている。このとき、ロータコア 20の下面がコアィ膽部 12のフランジ部 12aに保持されている。なお、ロータコア 20に形成された磁石収容孔 21下面付近には、マグネットエンド 13 介在している。一方、ロータコア 2 0の上面は、エンドプレート 14に押さえ付けられている。そして、ロータコア 20の磁石収容孔 21内に磁石 22が樹脂により固定されている。

ここで、ロータコア 20 (磁石固定前）について、図 3〜図 5を参照しながら説明する。図 3は、ロータコアの概略構成を示す断面図である。図 4は、ロータコアの概略構成を示す平面図である。図 5は、ロータコアにおけるダボかしめ部分を示す断面図である。

ロータコア 20は、図 3およぴ図 4に示すように、複数の電磁鋼板 50力 S積層されて中空円筒形状をなすものである。 >各電磁鋼板 5 0には、図 5に示すように、ダボ 2 5が形成されており、ダボ 2 5同士が互いに嵌合されて（かしめられて）、'各 ¾i鋼板 5 0 力 ^s積層され固着されている。このようなロータコア 2 0には、軸方向にロータコア 2 0 を貫通する複数の磁石収容孔 2 1力 S設けられてレ、る。

,なお、本実施形態では、図 4に示すように、合計 1 6個の磁石収容孔 2 1力 S設けられている。また、 1枚の鋼板 5 0に形成されるダボ 2 5は、磁気特 I"生を割匕させず、力固定強度を確保することができるように、同一円周上に等間隔で 8個設けられてレヽる。

そして、図 1およぴ図 2に示すように、磁石収容孔 2 1内に、板状の磁石 2 2が上下 2段配置された状態で樹脂によりモールドされて固定されるようになっている。この磁石の固定方法については後述する。なお、磁石 2 2は、例えばネオジ磁石などの焼結磁石力 S使用される。そして、ロータコア 2 0は、磁石収容孔 2 1内に磁石 2 2が樹脂により固定された状態でロータシャフト 1 1.に嵌合される。

続レ、て、上記したロータ 1 0の製造方法につ!/、て、図 6〜図 1 8を参照しながら説明する。図 6は、ロータコアを下型にセットした状態を示す説明図である。図 7は、ロータコアの磁石収容孔に磁石を配置した状態を示 1~1¾明図である。図 8は、磁石収容孔における磁石の配置位置を説明する説明図である。図 9は、ロータコアに上型をセットした状態を示す説明図である。図 1 0は、上型を下方（ロータコア側）から見た図である。図 1 1は、磁石上面隙間と樹脂の押圧力および樹脂割れ量との関係を示す図である。図 1 2は、樹脂が連通路に流れ込んだ状態を示 i" ¾明図である。図 1 3は、樹脂が磁石収容孔に流れ込んでいる途中の状態を示明図である。図 1 4は、樹脂の注入圧力と充填率との関係を示す図である。図 1 5は、棚旨が磁石収容孔全体に充填された状態を示す説明図である。図 1 6は、ロータコアから上型および下型を取り外した状態おょぴロータコア上面に残留する樹脂を取り除く状態を示 "t¾明図である。図 1 7は、磁石を樹脂によりモールド固定したロータコアを示す断面図である。図 1 8は、ロータコアに力かる荷重にるロータコアの積厚の変化量を示す図である。

まず、ロータコア 2 0を下型 3 0にセットする。具体的には、図 6に示すように、下型 3 0の凸部 3 2に形成された凹状キー 3 3に、ロータコア 2 0 (各電磁鋼板 5 0 ) に形成された凸状キー 2 6を合わせた状態で凸部 3 2にロータコア 2 0の中空部を嵌め合わせて、下型の円板部 3 1上にロータコア 2 0を配置する。このとき、ロータコア 2 0 のダボ 2 5の凹側力 S位置する端面が下面 2 0 b , つまり下型 3 0に翻虫するように、口ータコア 2 0は下型 3 0に配置される。そして、ロータコア 2 0が下型 3 0に配置されると、磁石収容孔 2 1の底面開口力 S塞がれる。

次に、ロータコア 2 0に形成された各磁石収容孔 2 1に磁石 2 2を配置する。具体的には、図 Ίに示すように、各磁石収容孔 2 1内に磁石 2 2を上下 2段に配置する。このとき、磁石 2 2は、図 8に示すように、磁石収容孔 2 1のほぼ中央に配置される。また、上段に配置された磁石 2 2の上面と磁石収容孔 2 1 (ロータコア 2 0 ) の上面との隙間が、ロータコア 2 0が加圧された状態（樹脂 ¾Λ時）にお！/、て、約 0. 2〜 0. 4 m m確保されるように磁石 2 2力 S磁石収容孔 2 1内に配置される。

次レ、で、図 9に示すように、ロータコア 2 0の上面（ダボ 2 5の凸側カ位置する端面 ) 2 0 aに、円板形状の上型 3 5を配置する。ここで、上型 3 5には、複数のシリンダ 3 6が備わっている。このシリンダ 3 6は、後述する棚旨 ¾Λ装置の一部であるプランジャ 4 0力 S挿入できるように形成されている。これらのシリンダ 3 6は、図 1 0に示すように、上型 3 5の同一円上に等間隔で配置されるとともに、上型 3 5をロータコア 2 0の上面 2 0 aにセットした際に磁石収容孔 2 1とロータコア 2 0の中空部との間であつて、力つ！^する磁石収容孔 2 1の中間に位置するように配置されている。また、上型 3 5の下面（ロータコア 2 0の上面（ダボ凸側）との翻虫面）には、図 9およぴ図 1 0に示すように、上型 3 5をロータコア 2 0の上面 2 0 aにセットしたときに、シリンダ 3 6の下端部とロータコア 2 0の磁石収容孔 2 1の上端部とを連通させる連通路 3 7 力 S形成されている。

ここで、本実施の形態では、図 1 0に示すように、上型 3 5に 8個のシリンダ 3 6が設けられ、 1個のシリンダ 3 6から分岐した 2本の連通路 3 7が形成されている。これにより、後述するように、. 1個のシリンダ 3 6から 2個の磁石収容孔 2 1に対して樹脂が ¾Λされるようになつている。このように、上型 3 5に設けるシリンダ 3 6の数が従来よりも減少するので、上型 3 5および樹脂 ¾Λ装置（プランジャ 4 0など）の構造が簡単になり、 ^設備費を咸することができる。また、本実施の形態のように、. 1つのシリンダから P«する 2つの磁石収容孔に対して連通路 3 7を介して樹脂を注入できるように、シリンダ 3 6を |«する磁石収容孔 2 1の中間に配置することにより、従来のシリンダ 3 6 a (図 1 0の泉参照）の配置に比べ、連通路 3 7を長くとることができるようになつている。

,そして、連通路 3 7は、幅が一定でありシリンダ 3 6付近から徐々に高さが低くされて磁石収容孔 2 1との接婦 β分が最も低くなるように形成されてレ、る。これにより、モ一ルド後の残留樹脂のうち連通路 3 7と磁石収容孔 2 1との接^ ¾分を強度が最も小さい箇所にすることができるので、この部分から残留樹脂をロータコア 2 0力ら簡単に除去することができるようになってレ、る。

また、連通路 3 7は、磁石収容孔 2 1の長手方向中央に接続するように形成されてレヽる。さらに、連通路 3 7は、磁石収容孔 2 1と連通 3 7との接鶴 |5分力 S磁石収容孔 2 1の長手方向にほぼ直交するように形成されている。このように連通路 3 7力 S形成されていることにより、樹脂を磁石収容孔 2 1に' ¾Λする際に、磁石 2 2に作用する樹脂からの押圧力を最大にして、磁石収容孔 2 1に収容された磁石 2 2を磁石収容孔 2 1の外樹則に確実かつ均一に寄せることができるようになってヽる。

また、ロータコア 2 0の上面 2 0 aに上型 3 5を酉己置する際、上型 3 5に設けられた 8個のシリンダ 3 6がダボ 2 5上に位置させる。これにより、樹脂時にロータコア 2 0の上面 2 0 aが沈み込まないようにすることができる。なぜなら、ロータコア 2 0 の軸方向においてダボ 2 5の部分は、かしめられているため最も密度が高くなつているからである。さらに、シリンダ 3 6をダボ 2 5上に配置することにより、上型 3 5の下面にダボ 2 5の逃がし加工を施す必要がな！/ヽ。

ここで、樹脂注入時（樹脂モールド時）には、上記した下型 3 0と上型 3 5とにより、ロータコア 2 0を約 6トンの荷重で加圧している。つまり、下型 3 0と上型 3 5を口ータコア 2 0の軸方向の両端面に取り付けて型締めを行なっている。このように非常に大きな荷重により型締めを行なうのは、磁石収容孔 2 1以外に樹脂が流れ出さないようにするためである。そして、上記したように、各シリンダ 3 6をダボ 2 5上に配置しているため、各シリンダ 3 6 (上型 3 5 ) とロータコア 2 0との間に隙間が生じないので、各シリンダ 3 6から樹脂が漏れ出すことを確実に防止することができる。このとき、磁石 2 2の上面とロータコア 2 0の上面との隙間 δ (図 1 2参照）が約 0 . 2〜0. 4 mmになっている。 ·

ここで、隙間 δを 0. 2 mmより大きくなるように設定しているのは、図 1 1に実泉で示すように、隙間 δが 0. 2 mmよりも小さいと上段の磁石 2 2の上面を覆う樹脂の厚さが薄くなり、榭脂割れ量が急激に大きくなるからである。つまり、隙間 δを 0 . 2 mmより大きく設定することにより、樹脂割れ量を小さくすことができる。

—方、隙間 δを 0. 4 mmより小さくなるように設定してレ、るのは、図 1 1に狼锒で示すように、隙間 δを大きくするにしたがって麵旨の押圧力（磁石 2 2を磁石収容孔 2 1の^^側に寄せる力）が小さくなり、磁石 2 2を磁石収容孔 2 1の圣側に寄せることができなくなってしまうからである。また、隙間 δを大きくするには、磁石 2 2のサィズを小さくすることになるためモータの出力低下の要因になってしまう。従って、隙間 δを 0. 4 mmより小さくなるように設定することにより、樹脂の押圧力およびモータの出力低下を防止することができる。 .

よって、ロータコア 2 0のカロ圧下で隙間 δ力 S約 0 . 2〜 0. 4 mmになるように磁石 2 2を磁石収容孔 2 1内に配置することにより、樹脂割れを防止するとともに、棚旨の押圧力およびモータの出力低下を防止することができる。

このような状態で、図 1 2に示すように、上型 3 5に設けられたシリンダ 3 6内にぺレット状の樹脂を装填し昇温軟化させて、プランジャ 4 0により約 1トンの注入圧力でロータコア 2 0側へ樹脂 4 1を' ¾Λする。なお、樹脂 4 1としては、例えばロータの回転に ¾ "る而翻性などの^ に優れるェポキ、 ]·脂を価すればよい。

ここで、従来のように各スロット（各磁石収容： jL) に対してシリンダをそれぞれ設けず、 P«する 2つの磁石収容孔 2 1に対して共通のシリンダ 3 6を設けているので、シリンダ数が半減してシリンダ 3 6への樹脂の投入回収力 S減るため、作業効率が向上するそして、図 1 3に示すように、プランジャ 4 0を下降させると、樹脂 4 1は上型 3' 5 のシリンダ 3 6から連通路 3 7に流れ込んだ後、磁石 2 2力 S挿入されている磁石収容孔 2 1内に流れ込む。ここで、ロータコア 2 0は榭脂注入の際に加圧される力 S、各シリンダ 3 6がダボ 2 5上に配置されているため、シリンダ 3 6および連通路 3 7 (上型 3 5 の下面）とロータコア 2 0の上面 2 0 aとの間に隙間が生じることはなレ、。従つて、シリンダ 3 6力らカロ圧 ¾λされる棚旨 4 1は、漏れ出すことなく確実に磁石収容孔 2 1内に流れ込む。

ここで、磁石収容孔 2 1内への樹脂 4 1の注入は、圧力制御（注入圧力を一定に保つ制御）で行われる。樹脂の ¾Λ圧力は、図 1 4に示すように、 0 . 5トン以下になると充填率が急激に低下し、 1 . 5トン以上になると樹脂漏れが発生す。このため、本実施の形態では、上記したように 1トン程度の注入圧力で樹脂を ¾Λするようにしているそして、本実施の形態では、各シリンダ 3 6から隣接する 2つの磁石収容孔 2 1へ樹脂 4 1を ¾λする。これにより、樹脂の注入圧力が同じであれば、従来のように各磁石収容孔のそれぞれに対して各シリンダから樹脂を ¾Λすると比べ、ゆつくりと樹脂を' SAすることができる。

なお、各磁石収容孔のそれぞれに対して各シリンダから樹脂を注入する従来の場合でも、樹脂の、 ¾Λ圧力を下げることにより、ゆっくりと樹脂を注入することができる。つまり、本実施の形態と同じ ¾Λ速度を得るために、 ¾Λ圧力を半分 ( 0 . 5トン程度）にすればよい。しかしながら、上記したように、 ¾Λ圧力が 0 . 5トン以下になると、樹脂の充填率が急激に低下してしまうため、樹脂の充填が不十分になるおそれが高い。

これに対して、本実施の形態のように、各シリンダ 3 6から,する 2つの磁石収容孔 2 1へ樹脂 4 1を ¾Λすることにより、適切な ¾Λ圧力でゆつくりと樹脂 4 1を磁石収容孔 2 1へすることができる。このため、各磁石収容孔 2 1への樹脂 4 1の充填性を向上させる（樹脂充填のばらつきをする）ことができる。

また、連通路 3 7力 S磁石収容孔 2 1の長手方向中央に磁石収容孔 2 1の長手方向にほぼ直交するように内径側から接続している。このため、連通路 3 7から磁石収容孔 2 1 に流れ込む樹脂 4 1によって、磁石収容孔 2 1内に配置された磁石 2 2は圣側に押圧される。このとき、連通路 3 7の幅が狭くなることなく、連通部 3 7力 S磁石収容孔 2 1 の長手方向中央に磁石収容孔 ² 1の長手方向にほぼ直交するように接続しているので、樹脂 4 1による押圧力を大きくして磁石 2 2を^ f則に均一に押圧することができる。その後、図 1 5に示すように、、プランジャ 4 0をさらに下降させると、棚旨 4 1は磁石 2 2を圣側に押圧しながら磁石収容孔 2 1の隙間に充填されていき、磁石 2 2力 S榭月旨 4 1によってモーノレドされる。そして、樹脂 4 1を冷却して凝固させることにより、ロータコア 2 0に磁石 2 2が固定される。

,このとき、磁石収容孔 2 1に収容された磁石 2 2は樹脂 4 1によつて磁石収容孔 2 1 の^側に均一に寄せられた状態で固定されている。つまり、磁石収容孔 2 1において、樹脂 4 1の厚さが圣側よりも内径側の方が厚くなっている。これにより、ロータコァ 2 0における ί 向のアンバランス量が威されている。

また、磁石収容孔 2 1内にぉレ、て、磁石 2 2はロータコア 2 0の下面（ダボ 2 5の凹部が位置する端面） 2 0 b側に寄った状態で固定されている。これにより、ダボ 2 5の凸側、つまりロータコア 2 0の上面 2 0 a側が重いというロータコア 2 0のアンバランス量が ί©威されている。

このように、磁石 2 2が樹脂モールドされたロータコア 2 0は、磁石 2 2の配置位置を管理することにより、 »向およひ ΐ由方向におけるアンバランス量がされている。

そして、樹脂 4 1が凝固した後に、図 1 6に示すように、ロータコア 2 0から上型 3 5およぴ下型 3 0を外して、ロータコア 2 0の上面 2 0 aに残った残留樹脂 4 1 aを除去する。このとき、連通路 3 7の形状から、残留灘旨 4 1 aのうち連通路 3 7と磁石収容孔 2 1との接織分が強度的に最も弱くなっているため、この部分で残留樹脂 4 1 a が折れてロータコア 2 0から簡単に除去することができる。また、上記したように、モ一ルド中にシリンダ 3 6および連通路 3 7カゝら樹脂漏れが発生しないので、残留樹脂を削り取るが不要であるため、モールド後の後処理が非常に簡単である。

このようにして残留樹脂 4 1 aが除去されると、図 1 7に示すように、アンバランス量が低減されたロータコア 2 0が完成する。その後、そして、この磁石 2 2が樹脂モーノレドされたロータコア 2 0を、ロータシャフト 1 1に約 1トンの荷重でかしめて糸且み付けることにより、図 1に示すロータ 1 0がする。その後、各磁石 2 2にる着磁が行われる。

ここで、ロータコア 2 0の積厚は、樹脂注入時（謹め時）とロータシャフト 1 1に組み付けた状態ではロータコア 2 0に加えられてレヽる荷重が異なるため、図 1 8に示すように変ィ匕する。このロータコアの積厚変化に伴って、磁石 2 2の上面とロータコア 2 0の上面との隙間 δ (図 1 2参照）も変化する。すなわち、本実施の形態では、型締め時にぉレ、て、隙間 δを勺 0. 2〜 0 . 4 mmになるように磁石 2 2のサイズを調整して磁石収容孔 2 1に収容したので、ロータ 1 0におレヽては隙間 δが約 0 . 4〜 0 . 6 mm になっている。言い換えると、磁石 2 2の上面にする樹脂 4 1の厚さが約 0 . 4〜 0 . 6 mmになっている。これにより、ロータ 1 0の回転時に樹脂割れ力 S発生して磁石 2 2の固定が不安定になること力 S確実に防止されている。

このようにして製造されたロータ 1 0のアンパランス量を計測したところ（n = 2 1 ) 、従来技術で例示したタイプのロータに比べて、アンパランス量が約 5 5 %低減されてレ、た。そして、本鍾形態の製造方法を利用して従来行ってレ、た磁石 2 2にる加工を廃止しても、従術で例示したタイプのロータに比べて、アンパランス量は約 4

5 %低減されていた。なお、従来技術で例示したタイプのロータにおいて、磁石にる加工を廃止すると、アンバランス量が約 5 5 %増加した。

このことカゝらわかるように、本実施形態の製造方法によりロータを製造することにより、磁石 2 2に対する加工を廃止してもアンパランス量を大幅に低減することができるので、ロータの製造コストも ffi^することができる。

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るロータの製造方法では、ロータコア

2 0の磁石収容孔 2 1に磁石 2 2を樹脂モールドして固定する際に、棚旨 4 1力 S上型 3 5に設けられた各シリンダ 3 6から分岐する連通路 3 7を介して、 ,する 2つの磁石収容孔 2 1に対してそれぞれ内径側から力 tl圧 ¾λきれるので、磁石 2 2が磁石収容孔 2

1の^!側に押圧されながら樹脂 4 1によってモールドされる。これにより、磁石 2 2 が磁石収容孔 2 1の圣側に寄った状態で固定される。従って、磁石収容孔 2 1内における磁石 2 2の位置ばらつきが低減されるので、ロータ 1 0のアンパランス量を低減することができる。また、上型 3 5に設けるシリンダ 3 6の数が咸するため、各シリンダ 3 6への樹脂投入回数が減って條効率が向上する。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を «しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。上記した実施の形態において、シリンダ 3 6の配置位置および連通路 3 7の形状は、図 1 9 Aに示すように上型 3 5を形成しているが、シリンダ 3 6の酉己置位置および連通路 3 7の形状はこれに限られることはなレ、。すなわち、図 1 9 Bに示すように、側から見たときに磁石収容孔 2 1が「ハ」の字形状となる箇所の中間にシリンダ 3 6を配置することもできる。このには、連通路 3 7を磁石収容孔 2 1に対して、磁石収容孔 2 1の中で長手方向に直交させるために、連通路 3 7の形状は図 1 9 Bに示すような形状になる。

また、上記した図 1 9 A、図 1 9 Bに示すものでは、樹脂が磁石収容孔 2 1の内径側力ゝら' ¾Λされるが、これとは逆に、樹脂が磁石収容孔 2 1の舰側から注入されるように上型 3 5を形成することもできる。すなわち、図 1 9 Cに示すように、図 1 9 Αに示す形状からシリンダ 3 6の位置を変更せずに連通路 3 7の形状のみを変更して、樹脂を磁石収容孔 2 1の^則から ¾λするようにすることができる。

また、図 1 9 Dに示すように、図 1 9 Βに示す形状からシリンダ 3 6の位置を変更せずに連通路 3 7の形状のみを変更して、樹脂を磁石収容孔 2 1の維側から注入するようにすることができる。

そして、図 1 9 C、図 1 9 Dに示す形状の上型を使用してロータコア 2 0に磁石 2 2 を樹脂モールドすると、上記した実施形態とは逆に、磁石 2 2が磁石収容孔 2 1の内径側に均一に寄った状態で固定される。このようなロータコアを使用したロータにおいても、上記したロータ 1 0と同様にアンバランス量が衝咸される。

さらには、残留樹脂の量を最小限にするために、図 1 9 Eに示すように、連通路 3 7 の長さを最短にすべく、連通路 3 7をシリンダ 3 6と磁石収容孔 2 1とを ¾镍的に連通させる形状にすることもできる。産業上の利用可能性

本発明に係るロータの製造方法によれば、 1つのシリンダから複数の磁石収容孔に溶融樹脂を加圧注入して、樹脂によつて磁石を磁石収容孔の舰側または内径側に押圧しながらモールドする。このため、磁石を磁石収容孔の圣側または内径側のどちらか一方に寄せた状態で固定することができる。また、上型に設ける樹脂を注入すためのシリンダ数が減少するため、シリンタ:への樹脂回数が減ってィ樓効率が向上する。

このように、本発明に係るロータの製造法によれば、ロータコアにおける磁石の位置ばらつき力氐減されるのでロータのアンパランス量を咸することができるとともに、蘭旨を用レヽてロータコアに磁石を固定する際のィ樓効率を向上させることができる。

Claims

請求の範囲

1 . ダボ力 s形成された複数の電磁鋼板を tin己ダボ同士を嵌合させて積層した中空円筒形状のロータコアの下面を下型に配 g ^る工程と、

,嫌己ロータコアに複数形成された軸方向に貫通する磁石収容孔に、編己ロータコアの上面と磁石の上面との間に所定の隙間を確保して、磁石を収容する磁石収容工程と、嫌己ロータコアの上面に上型を配置し、 ftlf己および下型により編己ロータコアをカロ圧し、謝己上型に設けられた各シリンダから l己所定の隙間を介レて溶融樹脂を嫌己各磁石収容孔に加圧 ¾λして、膽石を樹脂でモールドすることにより嫌己ロータコァに固定するモールド工程とを含み、

lift己モールドエ程では、廳己上型に設けられた各シリンダから複数の磁石収容孔に対して、溶融樹脂を内樹則または則からカロ圧注入して、 Iff?己磁石を廳滅石収容孔の

^^側または内 #1則に押圧しながら tine磁石を樹脂でモールドすることを樹敷とする口一タの製去。

2. 請求項 1に f¾rrる口ータの製法にぉヽて、

編己モー/レドエ程では、嫌己電磁鋼板に形成されたダボ上に fns各シリンダが酉己置されるように、 tin己上型を tin己ロータコアの上面に配置することを糊敷とするロータの製法。

3. 請求項 1または請求項 2に記載する口ータの製 ^去にお!/、て、

tut己モーノレドエ程では、前記各シリンダを前記複数の磁石収容孔のうち^するものの中間に配置し、嫌己各シリンダから分岐する連通路を介して嫌己赚する磁石収容孔のそれぞれに対して溶融樹脂を加圧 ¾λすることを樹敫とするロータの製^去。

4. 請求項 1から請求項 3に記 «Tfるレヽずれか 1つのロータの製法にぉレ、て、 tut己モーノレドエ程では、 ttit己磁石収容孔の長手方向中央部から嫌石収容孔に溶融樹脂を加圧 ¾λすることを ¾とするロータの製法。

5. 請求項 1から請求項 4に記 ¾ るレヽずれか 1つのロータの製 ¾去にぉレ、て、觸己モールドエ程では、 ttria磁石収容孔の長手方向に対して直交する方向から溶融榭脂を加圧 axすることを樹敷とするロータの製^去。

6. 請求項 1から請求項 5に記 ¾1~るヽずれか 1つのロータの製:^去にぉ、て、 tilfEi 石収容工程では、前記上型および下型により前記ロータコアを加圧している状態で Ιίίϊ己所定の隙間が 0. 2 mm以上確保されるように t&IEi 石収容孔に tirtSm石を収容することを ί敷とするロータの製^去。

7. 請求項 1から請求項 6に記 ¾1 "るいずれか 1つのロータの製 it*?去において、 . 嫌己霜工程では、膽己ロータコアの下面が歸己電磁鋼板に形成されたダボの凹側が位置する端面となるように、 it己ロータコアを Ιίίΐ己下型に配置することを糊敷とする口ータの $¾t¾¾₀