WO2018021318A1

WO2018021318A1 - ロータおよび回転電気機械

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Publication number: WO2018021318A1
Application number: PCT/JP2017/026880
Authority: WO
Inventors: 祥孝奥山; 善紀安田
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2018-02-01
Also published as: JP2018019465A; JP6341236B2; EP3477830B1; CN109565228A; EP3477830A4; EP3477830A1; US20190238033A1

Abstract

ロータコア（20）には、軸方向に貫通する磁石孔（21）が形成されている。第１端板（31）は、ロータコア（20）の軸方向一端側に設けられ、磁石孔（21）と連通するゲート孔（32）が形成されている。ボンド磁石（40）は、磁石孔（21）およびゲート孔（32）に充填されている。ゲート孔（32）は、平面視において磁石孔（21）よりも小さくなるように形成されて磁石孔（21）の内側に位置している。

Description

ロータおよび回転電気機械

　この開示は、ロータおよび回転電気機械に関する。

　従来、電動機や発電機などの回転電気機械が利用されている。このような回転電気機械の一例として、ロータコアに永久磁石が埋め込まれたロータを備えた回転電気機械（いわゆる埋込磁石モータ）が知られている。この種の回転電気機械に備えられるロータは、例えば特許文献１などに開示されている。特許文献１には、ロータコアのスリットに樹脂磁石が充填されたロータが開示されている。また、特許文献１では、ロータコアを下型に装着して下型の上面に中間型および上型を配置した後に、上型の注入口から樹脂磁石を注入している。これにより、上型の注入口から注入された樹脂磁石は、中間型のスプルランナおよびゲートを経由して下型に収容されたロータコアの各スリットに充填される。このようにして、ロータが製造される。

特開２００３－４７２１２号公報

　ところで、特許文献１のロータを製造する際に、スプルランナからロータコアのスリット（磁石孔）へ向けて上下方向に延伸するゲートを省略し、スプルランナとロータコアの上側（軸方向一端側）とを接触させてスプルランナからロータコアの磁石孔に溶融樹脂を直接的に射出することが考えられる。この場合、ロータコアの磁石孔およびスプルランナに充填された溶融樹脂が固化された後に、金型からロータコアが取り外され、その後、ロータコアの軸方向一端側に形成された余剰部（ボンド磁石の余剰部分）を除去する除去工程が行われることになる。なお、余剰部は、スプルランナに充填された樹脂（磁石粉末を含有する熱可塑性樹脂）が固化されて形成された部分であり、ロータコアの磁石孔に充填されたボンド磁石と一体となっている。そして、除去工程では、余剰部をボンド磁石から引き離す方向に働く力（以下、引張力と記載）が余剰部とボンド磁石との接続部に作用し、その引張力により接続部が破断して余剰部がボンド磁石から引き離される。

　しかしながら、スプルランナとロータコアの軸方向一端側とを接触させてスプルランナからロータコアの磁石孔に溶融樹脂を直接的に射出する場合、余剰部とボンド磁石との接続部の断面積（接続面積）が比較的に大きくなる傾向にあるので、除去工程においてボンド磁石の軸方向一端面に沿うように余剰部とボンド磁石との接続部を破断させることが困難である。そのため、引張力により余剰部とボンド磁石との接続部を破断させた場合に、余剰部の一部が破断片としてボンド磁石の軸方向一端側に残存するという製造不良が発生しやすくなっている。そして、このような製造不良が発生すると、回転電気機械や回転電気機械を搭載する装置（例えば圧縮機）の組立不良が発生するおそれがある。

　そこで、この開示は、製造不良が発生する可能性を低減することが可能なロータを提供することを目的とする。

　この開示の第１の態様は、軸方向に貫通する磁石孔（21）が形成されたロータコア（20）と、上記ロータコア（20）の軸方向一端側に設けられて上記磁石孔（21）と連通するゲート孔（32）が形成された第１端板（31）と、上記磁石孔（21）および上記ゲート孔（32）に充填されたボンド磁石（40）とを備え、上記ゲート孔（32）は、平面視において上記磁石孔（21）よりも小さくなるように形成されて該磁石孔（21）の内側に位置していることを特徴とするロータである。

　上記第１の態様では、ロータの製造工程（具体的には除去工程）においてロータコア（20）と第１端板（31）とにより構成された組立体（以下、ロータコア組立体（30）と記載）の軸方向一端側（第１端板（31）側）に形成された余剰部（70）が除去される。なお、余剰部（70）は、ボンド磁石（40）の余剰部分に相当し、ロータコア（20）の磁石孔（21）および第１端板（31）のゲート孔（32）に充填されたボンド磁石（40）と一体となっている。具体的には、ロータの製造工程において、余剰部（70）をボンド磁石（40）から引き離す方向に働く力（以下、引張力と記載）が余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に作用し、この引張力によって余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部が破断して余剰部（70）がボンド磁石（40）から引き離される。

　そして、上記第１の態様では、平面視において磁石孔（21）よりも小さくなるようにゲート孔（32）を形成してゲート孔（32）を磁石孔（21）の内側に配置することにより、余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の断面積（接続面積）を減少させることができるので、ロータの製造工程（具体的には除去工程）において余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部（具体的には第１端板（31）の軸方向一端面に沿う接続面）に作用する引張応力を増加させることができる。これにより、ロータの製造工程において余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に引張力が作用する場合に、第１端板（31）の軸方向一端面に沿うように余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の破断を誘発させることができる。

　この開示の第２の態様は、上記第１の態様において、上記ゲート孔（32）は、複数の部分ゲート孔（33）によって構成されていることを特徴とするロータである。

　上記第２の態様では、複数の部分ゲート孔（33）によってゲート孔（32）を構成することにより、ロータの製造工程において磁石孔（21）に対する溶融樹脂（ボンド磁石となる溶融状態の樹脂）の単位時間当たりの注入量を増加させることができる。これにより、溶融樹脂を磁石孔（21）内に素早く行き渡らせることができる。

　この開示の第３の態様は、上記第２の態様において、上記複数の部分ゲート孔（33）は、上記磁石孔（21）の周方向中央部に位置する中央部孔（33a）と、該磁石孔（21）の周方向端部に位置する端部孔（33b）とを含んでいることを特徴とするロータである。

　上記第３の態様では、中央部孔（33a）と端部孔（33b）とによってゲート孔（32）を構成することにより、溶融樹脂を磁石孔（21）内に均一に行き渡らせることができる。

　この開示の第４の態様は、上記第１の態様において、上記磁石孔（21）は、１つまたは複数のブリッジ（22）によって複数の部分磁石孔（23）に区画されており、上記ゲート孔（32）は、上記複数の部分磁石孔（23）とそれぞれ連通する複数の部分ゲート孔（33）によって構成され、上記部分ゲート孔（33）は、平面視において上記部分磁石孔（23）よりも小さくなるように形成されて該部分磁石孔（23）の内側に位置していることを特徴とするロータである。

　上記第４の態様では、複数の部分磁石孔（23）とそれぞれ連通する複数の部分ゲート孔（33）によってゲート孔（32）を構成することにより、複数の部分磁石孔（23）の各々に溶融樹脂（ボンド磁石となる溶融状態の樹脂）を充填することができる。また、平面視において部分磁石孔（23）よりも小さくなるように部分ゲート孔（33）を形成して部分ゲート孔（33）を部分磁石孔（23）の内側に配置することにより、ロータ（10）の製造工程において余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に引張力が作用する場合に、各部分ゲート孔（33）において第１端板（31）の軸方向一端面に沿うように余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の破断を誘発させることができる。

　この開示の第５の態様は、上記第１～第４の態様のいずれか１つのロータと、上記ロータが挿通されるステータ（11）とを備えていることを特徴とする回転電気機械である。

　上記第５の態様では、余剰部（70）の一部が破断片（75）としてボンド磁石（40）の軸方向一端側に残存するという製造不良が発生する可能性を低減することができる。

　この開示の第１の態様によれば、ロータの製造工程において余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に引張力が作用する場合に、第１端板（31）の軸方向一端面に沿うように余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の破断を誘発させることができるので、余剰部（70）の一部が破断片（75）としてボンド磁石（40）の軸方向一端側に残存するというロータ（10）の製造不良が発生する可能性を低減することができる。

　この開示の第２の態様によれば、溶融樹脂を磁石孔（21）内に素早く行き渡らせることができるので、ロータコア（20）の磁石孔（21）に充填されて固化された樹脂（すなわちボンド磁石（40））の配向度を高めることができる。

　この開示の第３の態様によれば、溶融樹脂を磁石孔（21）内に均一に行き渡らせることができるので、ロータコア（20）の磁石孔（21）に充填されて固化された樹脂（すなわちボンド磁石（40））の配向度を高めることができる。

　この開示の第４の態様によれば、各部分ゲート孔（33）において第１端板（31）の軸方向一端面に沿うように余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の破断を誘発させることができるので、余剰部（70）の一部が破断片（75）としてボンド磁石（40）の軸方向一端側に残存するというロータ（10）の製造不良が発生する可能性を低減することができる。

　この開示の第５の態様によれば、余剰部（70）の一部が破断片（75）としてボンド磁石（40）の軸方向一端側に残存するという製造不良が発生する可能性を低減することができるので、ロータの製造不良に起因する回転電気機械の組立不良の発生を抑制することができる。

図１は、実施形態による回転電気機械の構成例を示す平面図である。図２は、実施形態によるロータの構成例を示す縦断面図である。図３は、ロータコアが嵌め込まれた下型と上型とを示す縦断面図である。図４は、ゲート孔とランナの位置について説明するための平面図である。図５は、ロータ製造工程における中間生成物の一例を示す縦断面図である。図６は、ロータの比較例を示す縦断面図である。図７は、ロータの変形例１を示す平面図である。図８は、ロータの変形例２を示す平面図である。

　以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。

　（回転電気機械）
　図１は、実施形態による回転電気機械（1）の構成例を示している。回転電気機械（1）は、ロータ（10）とステータ（11）と駆動軸（12）とを備えている。この例では、回転電気機械（1）は、埋込磁石モータ（ＩＰＭモータ）を構成している。なお、図１は、回転電気機械（1）の概略平面図であるが、説明の便宜上、図１では、ステータ（11）については横断面を図示している。図２は、ロータ（10）の概略縦断面図である。

　以下の説明において、「軸方向」は、ロータコア（20）の軸心（ロータ（10）の回転中心（O））の方向のことであり、「径方向」は、ロータコア（20）の軸方向と直交する方向のことであり、「周方向」は、ロータコア（20）の軸心回りの方向のことである。また、「外周側」は、ロータコア（20）の軸心からより遠い側のことであり、「内周側」は、ロータコア（20）の軸心により近い側のことである。なお、「縦断面」は、軸方向に沿った断面のことであり、「横断面」は、軸方向と直交する断面のことである。

　　〔ステータ〕
　ステータ（11）には、ロータ（10）が挿通される。ステータ（11）は、ステータコア（15）とコイル（16）とを備えている。ステータコア（15）は、円筒状に形成されたバックヨーク部（17）と、バックヨーク部（17）の内周面から径方向に延びる複数（この例では９つ）のティース部（18）とを有している。コイル（16）は、ティース部（18）に巻回されている。なお、図１では、図示の簡略化のため、ステータコア（15）のハッチングを省略している。

　　〔ロータ〕
　図１および図２は、実施形態によるロータ（10）の構成例を示している。ロータ（10）は、ロータコア（20）と、第１端板（31）と、第２端板（36）と、複数（この例では６つ）のボンド磁石（40）とを備えている。

　　　〈ロータコア〉
　ロータコア（20）は、円柱状に形成されている。例えば、ロータコア（20）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて複数の積層板（円盤）を作製し、複数の積層板を軸方向に積層することにより構成されていてもよい。

　ロータコア（20）には、複数（この例では６つ）の磁石孔（21）が形成されている。複数の磁石孔（21）は、ロータ（10）の回転中心（O）周りに所定のピッチ（この例では６０度ピッチ）で配列されている。そして、磁石孔（21）は、ロータコア（20）を軸方向に貫通している。また、磁石孔（21）は、平面視においてロータコア（20）の周方向に延びてロータコア（20）の径方向を横切るように形成されている。この例では、磁石孔（21）は、平面視において内周側に凸となるＵ字状に形成されている。

　ロータコア（20）の中心部には、軸孔（25）が形成されている。軸孔（25）には、駆動軸（12）が挿通されて固定されている。

　　　〈第１端板〉
　第１端板（31）は、円板状に形成されている。この例では、第１端板（31）は、非磁性体材料で構成され、ロータコア（20）と同径の円板状に形成されている。そして、第１端板（31）は、ロータコア（20）の軸方向一端側に設けられ、ロータコア（20）の複数の磁石孔（21）の軸方向一端側を閉塞している。

　また、第１端板（31）には、複数（この例では６つ）のゲート孔（32）が形成されている。複数のゲート孔（32）は、第１端板（31）を軸方向に貫通し、ロータコア（20）の複数の磁石孔（21）とそれぞれ連通している。この例では、第１端板（31）の６つのゲート孔（32）がロータコア（20）の６つの磁石孔（21）にそれぞれ対応している。すなわち、この例では、１つの磁石孔（21）に対して１つのゲート孔（32）が設けられている。

　また、ゲート孔（32）は、平面視において、そのゲート孔（32）に対応する磁石孔（21）よりも小さくなるように形成されて、そのゲート孔（32）に対応する磁石孔（21）の内側に位置している。すなわち、ゲート孔（32）は、ロータコア（20）の軸方向から見て磁石孔（21）と重なる位置に形成されている。この例では、ゲート孔（32）は、平面視において円形状（例えば１ｍｍ以上で５ｍｍ以下の径を有する円形状）に形成されている。また、この例では、ゲート孔（32）は、磁石孔（21）の周方向中央部に配置されている。

　また、第１端板（31）には、貫通孔（35）が形成されている。貫通孔（35）は、第１端板（31）の中心部を軸方向に貫通し、ロータコア（20）の軸孔（25）と連通している。

　　　〈第２端板〉
　第２端板（36）は、円板状に形成されている。この例では、第２端板（36）は、非磁性体材料で構成され、ロータコア（20）と同径の円板状に形成されている。そして、第２端板（36）は、ロータコア（20）の軸方向他端側に設けられ、ロータコア（20）に複数の磁石孔（21）の軸方向他端側を閉塞している。

　第２端板（36）には、貫通孔（35）が形成されている。貫通孔（35）は、第２端板（36）の中心部を軸方向に貫通し、ロータコア（20）の軸孔（25）と連通している。なお、この例では、第２端板（36）には、ゲート孔（32）が形成されていない。

　　　〈ボンド磁石〉
　複数のボンド磁石（40）は、複数の磁石孔（21）にそれぞれ充填されている。この例では、ボンド磁石（40）は、ネオジム鉄ボロン系の磁石の粉末やフェライト磁石の粉末などの磁石粉末を含有する溶融樹脂（溶融状態の熱可塑性樹脂）を磁石孔（21）に射出し、溶融樹脂を充填させて固化させることにより、ロータコア（20）に埋設されている。また、複数のボンド磁石（40）は、それぞれの外周面および内周面が磁極面（Ｓ極面/Ｎ極面）を構成し、且つ、ロータ（10）の周方向に異なる磁極（Ｓ極/Ｎ極）が交互に並ぶように、着磁されている。

　なお、ボンド磁石（40）は、ロータコア（20）の磁石孔（21）だけでなく、その磁石孔（21）と連通する第１端板（31）のゲート孔（32）にも充填されている。すなわち、ボンド磁石（40）は、磁石孔（21）およびゲート孔（32）に充填されている。

　また、ボンド磁石（40）の軸方向一端部（図２では上部、具体的には、ゲート孔（32）に充填された部分）には、ゲート痕（41）が形成されている。ゲート痕（41）は、微小な凹凸を有する凹凸面部となっている。

　　〔ロータ製造工程において用いられる金型〕
　次に、ロータ（10）の製造工程について説明する前に、図３および図４を参照してロータ（10）の製造工程において用いられる金型（下型（50）および上型（60））について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、ロータコア（20）と第１端板（31）と第２端板（36）とにより構成される組立体を「ロータコア組立体（30）」と記載し、ロータコア組立体（30）の第１端板（31）側をロータコア組立体（30）の軸方向一端側とし、ロータコア組立体（30）の第２端板（36）側をロータコア組立体（30）の軸方向他端側とする。

　　　〈下型〉
　下型（50）は、ロータコア組立体（30）を嵌め込むことができるように構成されている。具体的には、下型（50）の上面（軸方向一端面）の中央部には、凹部（51）が設けられている。凹部（51）は、平面視において円形状に形成され、ロータコア組立体（30）を嵌め込むことができるように構成されている。ロータコア組立体（30）の軸方向一端側（第１端板（31）側）が上側となり軸方向他端側（第２端板（36）側）が下側となるようにロータコア組立体（30）を凹部（51）に嵌め込むことにより、ロータコア組立体（30）の軸方向他端面（図３では第２端板（36）の下面）が凹部（51）の底面に覆われる。

　　　〈上型〉
　上型（60）は、下型（50）と型締めすることができるように構成されている。ロータコア組立体（30）が嵌め込まれた下型（50）と上型（60）とを型締めすることにより、下型（50）の上面およびロータコア組立体（30）の軸方向一端面（図３では第１端板（31）の上面）が上型（60）に覆われる。また、この例では、上型（60）には、注入口（61）と、スプル（62）と、ロータコア組立体（30）の第１端板（31）に形成された複数のゲート孔（32）にそれぞれ対応する複数（この例では６つ）のランナ（63）とが設けられている。

　注入口（61）は、上型（60）の上面（軸方向一端面）の中央部に設けられ、平面視において円形状に形成されている。スプル（62）は、上型（60）の中央部を上下方向（軸方向）に貫通して注入口（61）と連通している。また、スプル（62）は、その横断面（軸方向と直交する断面）が円形状に形成され、その下端部が本体部（下端部よりも上側の部分）よりも大径に形成されている。複数のランナ（63）は、上型（60）の下面（軸方向他端面）に設けられた溝であり、スプル（62）の下端部から径方向外方へ向けて放射状に延びている。また、図４に示すように、ランナ（63）は、下型（50）と上型（60）とを型締めした場合に、平面視においてそのランナ（63）に対応するゲート孔（32）がそのランナ（63）の内側に位置するように（すなわちロータコア（20）の軸方向から見てランナ（63）と重なる位置に）形成されている。

　　〔ロータ製造工程〕
　次に、図３および図５を参照して、この実施形態によるロータ（10）の製造工程について説明する。この例では、型締め工程と、射出工程と、固化工程と、型開き工程と、除去工程とが順に行われる。

　　　〈型締め工程〉
　まず、図３に示すように、ロータコア（20）を下型（50）の凹部（51）に嵌め込み、ロータコア組立体（30）が嵌め込まれた下型（50）と上型（60）とを型締めする。また、溶融樹脂がロータコア組立体（30）の軸孔（ロータコア（20）の軸孔（25）と第１および第２端板（31,36）の貫通孔（35））に流入することを阻止するために、ロータコア組立体（30）の軸孔が閉塞部材（図示を省略）により閉塞されている。

　　　〈射出工程〉
　次に、図３の矢印で示すように、磁石粉末を含有する溶融樹脂（溶融状態の熱可塑性樹脂）を注入口（61）に注入する。注入口（61）に注入された溶融樹脂は、スプル（62）を下方へ向けて流れてスプル（62）の下端部において複数のランナ（63）に分流する。ランナ（63）に流入した溶融樹脂は、ランナ（63）を径方向外方へ向けて流れて第１端板（31）のゲート孔（32）からロータコア（20）の磁石孔（21）へ射出される。これにより、ロータコア（20）の複数の磁石孔（21）に溶融樹脂が充填される。そして、第１端板（31）の複数のゲート孔（32）と上型（60）のスプル（62）および複数のランナ（63）にも溶融樹脂が充填される。

　　　〈固化工程〉
　次に、下型（50）および上型（60）を冷却して溶融樹脂の温度を低下させる。これにより、ロータコア（20）の複数の磁石孔（21）と第１端板（31）の複数のゲート孔（32）と上型（60）のスプル（62）および複数のランナ（63）に充填された溶融樹脂が固化する。これにより、複数のボンド磁石（40）が形成される。

　　　〈型開き工程〉
　次に、下型（50）と上型（60）とを型開きして下型（50）からロータコア組立体（30）を取り外す。また、ロータコア組立体（30）の軸孔から閉塞部材（図示を省略）を取り外す。なお、図５に示すように、ロータコア組立体（30）の軸方向一端側（第１端板（31）側）には、余剰部（70）が形成される。余剰部（70）は、上型（60）のスプル（62）および複数のランナ（63）に充填された樹脂（磁石粉末を含有する熱可塑性樹脂）が固化されて形成された部分である。すなわち、余剰部（70）は、複数のボンド磁石（40）の余剰部分に相当し、ロータコア（20）の複数の磁石孔（21）および第１端板（31）の複数のゲート孔（32）に充填された複数のボンド磁石（40）と一体となっている。この例では、余剰部（70）は、平面視においてロータコア組立体（30）の軸方向一端面（第１端板（31））の中心部から複数のゲート孔（32）へ向けて放射状に延びている。

　　　〈除去工程〉
　次に、ロータコア組立体（30）の軸方向一端側（第１端板（31）側）に形成された余剰部（70）を除去する。この例では、図５の白抜き矢印で示すように、軸状に形成された突き当て部材（図示を省略）をロータコア組立体（30）の軸孔に挿通して余剰部（70）に突き当てることにより、余剰部（70）をボンド磁石（40）から引き離す方向に働く力（以下、引張力と記載）が余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に作用する。この引張力によって余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部が破断して余剰部（70）がボンド磁石（40）から引き離される。そして、図１および図２に示すように、ボンド磁石（40）の軸方向一端部のうち引張力に起因する破断により余剰部（70）から引き離された部分（すなわち、余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に対応する部分でありゲート孔（32）に充填された部分）に、ゲート痕（41）が形成される。すなわち、ゲート痕（41）は、余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の破断により形成される破断面部（破断により形成される微小な凹凸を有する面部）に相当する。

　　〔ロータの比較例〕
　次に、図６を参照してロータ（10）の比較例（以下、ロータ（90）と記載）について説明する。ロータ（90）では、ロータコア（20）の軸方向一端側および他端側に第１端板（31）および第２端板（36）が設けられていない。その他の構成は、この実施形態によるロータ（10）の構成と同様となっている。

　ロータ（90）の製造工程では、この実施形態によるロータ（10）の製造工程と同様の工程（型締め工程，射出工程，固化工程，型開き工程，除去工程）が行われる。すなわち、ロータ（90）の製造工程では、スプル（62）および複数のランナ（63）とロータコア（20）の上側（軸方向一端側）とを接触させて複数のランナ（63）からロータコア（20）の複数の磁石孔（21）に溶融樹脂をそれぞれ直接的に射出している。そのため、ロータ（90）の製造工程では、複数のランナ（63）からロータコア（20）の複数の磁石孔（21）へ向けてそれぞれ上下方向に延伸する複数のゲートを設ける場合（例えば特許文献１の場合）よりも、余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の断面積（接続面積）が比較的に大きくなる傾向にあるので、除去工程においてボンド磁石（40）の軸方向一端面に沿うように余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部を破断させることが困難である。そのため、図６に示すように、引張力により余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部を破断させた場合に、余剰部（70）の一部が破断片（75）としてボンド磁石（40）の軸方向一端側に残存するという製造不良が発生する可能性がある。

　　〔実施形態による効果〕
　一方、この実施形態では、ロータ（10）の製造工程（詳しくは除去工程）においてロータコア（20）と第１端板（31）とにより構成された組立体（ロータコア組立体（30））の軸方向一端側（第１端板（31）側）に形成された余剰部（70）が除去される。なお、余剰部（70）は、ボンド磁石（40）の余剰部分に相当し、ロータコア（20）の磁石孔（21）および第１端板（31）のゲート孔（32）に充填されたボンド磁石（40）と一体となっている。具体的には、ロータ（10）の製造工程において、余剰部（70）をボンド磁石（40）から引き離す方向に働く力（すなわち引張力）が余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に作用し、この引張力によって余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部が破断して余剰部（70）がボンド磁石（40）から引き離される。

　そして、この実施形態では、平面視において磁石孔（21）よりも小さくなるようにゲート孔（32）を形成してゲート孔（32）を磁石孔（21）の内側に配置することにより、余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の断面積（接続面積）を減少させることができるので、ロータ（10）の製造工程において余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部（具体的には第１端板（31）の軸方向一端面に沿う接続面）に作用する引張応力を増加させることができる。これにより、ロータ（10）の製造工程において余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に引張力が作用する場合に、第１端板（31）の軸方向一端面に沿うように余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の破断を誘発させることができる。その結果、余剰部（70）の一部が破断片（75）としてボンド磁石（40）の軸方向一端側に残存するというロータ（10）の製造不良が発生する可能性を低減することができる。

　また、余剰部（70）の一部が破断片（75）としてボンド磁石（40）の軸方向一端側に残存するというロータ（10）の製造不良が発生する可能性を低減することができるので、ロータ（10）の製造不良に起因する回転電気機械（1）の組立不良の発生を抑制することができる。

　なお、特許文献１（特開２００３－４７２１２号公報）のように、スプルランナからロータコアのスリット（磁石孔）へ向けて上下方向にゲートが延伸している場合、磁石粉末を含有する溶融樹脂（溶融状態の熱可塑性樹脂）がゲートを通過するときに溶融樹脂の温度が低下して溶融樹脂の粘度が高くなる傾向にある。そのため、溶融樹脂がロータコアの磁石孔の内部に行き渡りにくく、ロータコアの磁石孔に充填されて固化された樹脂（ボンド磁石）の配向度を高めることが困難である。

　一方、この実施形態によるロータ（10）では、特許文献１におけるスプルランナからロータコアの磁石孔へ向けて上下方向に延伸するゲートが省略されているので、ゲートにおける溶融樹脂の温度低下に起因する溶融樹脂の粘度上昇を抑制することができる。そのため、特許文献１の場合よりも、溶融樹脂がロータコア（20）の磁石孔（21）の内部に行き渡りやすくなるので、ロータコア（20）の磁石孔（21）に充填されて固化された樹脂（すなわちボンド磁石（40））の配向度を高めることができる。

　（ロータの変形例１）
　図７に示すように、ロータ（10）において、１つのゲート孔（32）が複数（この例では３つ）の部分ゲート孔（33）によって構成されていてもよい。すなわち、１つの磁石孔（21）に対して複数の部分ゲート孔（33）が設けられていてもよい。

　部分ゲート孔（33）は、第１端板（31）を軸方向に貫通し、ロータコア（20）の磁石孔（21）と連通している。また、部分ゲート孔（33）は、平面視において、その部分ゲート孔（33）に対応する磁石孔（21）よりも小さくなるように形成されて、その部分ゲート孔（33）に対応する磁石孔（21）の内側に位置している。すなわち、部分ゲート孔（33）は、ロータコア（20）の軸方向から見て磁石孔（21）と重なる位置に形成されている。この例では、部分ゲート孔（33）は、平面視において円形状（例えば１ｍｍ以上で５ｍｍ以下の径を有する円形状）に形成されている。

　また、図７では、複数の部分ゲート孔（33）は、磁石孔（21）の周方向中央部に位置する中央部孔（33a）と、磁石孔（21）の周方向端部に位置する端部孔（33b）とを含んでいる。すなわち、図７では、１つの磁石孔（21）に対して３つの部分ゲート孔（33）が設けられ、１つの中央部孔（33a）と２つの端部孔（33b）とが３つの部分孔（１つの磁石孔（21）に対して設けられた３つの部分ゲート孔（33））を構成している。

　なお、図７に示したロータ（10）の製造工程において用いられる上型（60）は、次のように構成されていてもよい。すなわち、上型（60）には、それぞれがロータコア組立体（30）の第１端板（31）に形成された複数（図７の例では１８個）の部分ゲート孔（33）のうち１つまたは複数の部分ゲート孔（33）に対応する複数のランナ（63）（例えば、１８個の部分ゲート孔（33）にそれぞれ対応する１８個のランナ（63））が設けられていてもよく、ランナ（63）は、下型（50）と上型（60）とを型締めした場合に、平面視においてそのランナ（63）に対応する１つまたは複数の部分ゲート孔（33）がそのランナ（63）の内側に位置するように形成されていてもよい。

　そして、図７に示したロータ（10）の製造工程（詳しくは射出工程）では、上型（60）の注入口（61）に注入された溶融樹脂がスプル（62）とランナ（63）とを順に流れて第１端板（31）の部分ゲート孔（33）からロータコア（20）の磁石孔（21）へ射出される。

　　〈ロータの変形例１による効果〉
　図７に示したロータ（10）の変形例１では、複数の部分ゲート孔（33）によってゲート孔（32）を構成することにより、ロータ（10）の製造工程において磁石孔（21）に対する溶融樹脂（ボンド磁石となる溶融状態の樹脂）の単位時間当たりの注入量を増加させることができる。これにより、溶融樹脂を磁石孔（21）内に素早く行き渡らせることができるので、ロータコア（20）の磁石孔（21）に充填されて固化された樹脂（すなわちボンド磁石（40））の配向度を高めることができる。

　また、中央部孔（33a）と端部孔（33b）とによってゲート孔（32）を構成することにより、部分ゲート孔（33）が磁石孔（21）の周方向中央部（または周方向端部）に偏在している場合よりも、溶融樹脂を磁石孔（21）内に均一に行き渡らせることができる。これにより、ロータコア（20）の磁石孔（21）に充填されて固化された樹脂（すなわちボンド磁石（40））の配向度を高めることができる。

　（ロータの変形例２）
　図８に示すように、ロータ（10）において、磁石孔（21）が１つまたは複数（この例では２つ）のブリッジ（22）によって複数（この例では３つ）の部分磁石孔（23）に区画されていてもよい。そして、ゲート孔（32）は、複数の部分磁石孔（23）とそれぞれ連通する複数（この例では３つ）の部分ゲート孔（33）によって構成されていてもよい。図８では、１つの部分磁石孔（23）に対して１つの部分ゲート孔（33）が設けられている。

　部分ゲート孔（33）は、第１端板（31）を軸方向に貫通し、ロータコア（20）の部分磁石孔（23）と連通している。また、部分ゲート孔（33）は、平面視において、その部分ゲート孔（33）に対応する部分磁石孔（23）よりも小さくなるように形成されて、その部分ゲート孔（33）に対応する部分磁石孔（23）の内側に位置している。すなわち、部分ゲート孔（33）は、ロータコア（20）の軸方向から見て部分磁石孔（23）と重なる位置に形成されている。図８では、部分ゲート孔（33）は、平面視において円形状（例えば１ｍｍ以上で５ｍｍ以下の径を有する円形状）に形成されている。図８では、この例では、ゲート孔（32）は、部分磁石孔（23）の周方向中央部に配置されている。

　なお、図８に示したロータ（10）の製造工程において用いられる上型（60）は、次のように構成されていてもよい。すなわち、上型（60）には、それぞれがロータコア組立体（30）の第１端板（31）に形成された複数（図７の例では３６個）の部分ゲート孔（33）のうち１つまたは複数の部分ゲート孔（33）に対応する複数のランナ（63）が設けられていてもよく、ランナ（63）は、下型（50）と上型（60）とを型締めした場合に、平面視においてそのランナ（63）に対応する１つまたは複数の部分ゲート孔（33）がそのランナ（63）の内側に位置するように（すなわちロータコア（20）の軸方向から見てランナ（63）と重なる位置に）形成されていてもよい。

　そして、図８に示したロータ（10）の製造工程（詳しくは射出工程）では、上型（60）の注入口（61）に注入された溶融樹脂がスプル（62）とランナ（63）とを順に流れて第１端板（31）の部分ゲート孔（33）からロータコア（20）の磁石孔（21）へ射出される。

　　〈ロータの変形例２による効果〉
　図８に示したロータ（10）の変形例２では、複数の部分磁石孔（23）とそれぞれ連通する複数の部分ゲート孔（33）によってゲート孔（32）を構成することにより、複数の部分磁石孔（23）の各々に溶融樹脂（ボンド磁石となる溶融状態の樹脂）を充填することができる。また、平面視において部分磁石孔（23）よりも小さくなるように部分ゲート孔（33）を形成して部分ゲート孔（33）を部分磁石孔（23）の内側に配置することにより、ロータ（10）の製造工程において余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部に引張力が作用する場合に、各部分ゲート孔（33）において第１端板（31）の軸方向一端面に沿うように余剰部（70）とボンド磁石（40）との接続部の破断を誘発させることができる。その結果、余剰部（70）の一部が破断片（75）としてボンド磁石（40）の軸方向一端側に残存するというロータ（10）の製造不良が発生する可能性を低減することができる。

　（その他の実施形態）
　以上の説明では、第１および第２端板（31,36）が非磁性体材料で構成されている場合を例に挙げたが、第１および第２端板（31,36）は、磁性体材料で構成されていてもよい。

　また、以上の説明では、第２端板（36）にゲート孔（32）が形成されていない場合を例に挙げたが、第２端板（36）にゲート孔（32）が形成されていてもよい。すなわち、第２端板（36）の構成は、第１端板（31）の構成と同様となっていてもよい。

　また、磁石孔（21）の形状は、図１に示すように内周側に凸となるＵ字状であってもよいし、図８に示すように内周側に凸となる円弧状であってもよいし、その他の形状であってもよい。

　また、ロータ（10）の１つの磁極を構成するボンド磁石（40）の数は、図１に示すように１つであってもよいし、図８に示すように３つであってもよいし、その他の数であってもよい。

　また、以上の説明では、複数のゲート孔（32）にそれぞれ対応する複数（図１の例では６つ）のランナ（63）が上型（60）に設けられている場合と、それぞれが複数（図７の例では１８個、図８の例では３６個）の部分ゲート孔（33）のうち１つまたは複数の部分ゲート孔（33）に対応する複数のランナ（63）が上型（60）に設けられている場合とを例に挙げたが、上型（60）から複数のランナ（63）が省略されて上型（60）においてスプル（62）が次のように形成されていてもよい。すなわち、スプル（62）は、下型（50）と上型（60）とを型締めした場合に、平面視においてロータコア組立体（30）の第１端板（31）に形成された複数のゲート孔（図１の例では６つのゲート孔（32）、図７の例では１８個の部分ゲート孔（33）、図８の例では３６個の部分ゲート孔（33））の全部がスプル（62）の下端部の内側に位置するように形成されていてもよい。このように構成した場合、ロータ（10）の製造工程（詳しくは射出工程）では、上型（60）の注入口（61）に注入された溶融樹脂がスプル（62）を流れて第１端板（31）のゲート孔（32）または部分ゲート孔（33）からロータコア（20）の磁石孔（21）へ射出されることになる。

　また、以上の実施形態および変形例を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、この開示、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

　以上説明したように、上述のロータは、電動機や発電機などの回転電気機械に適用可能である。

１　　　回転電気機械
１０　　　ロータ
１１　　　ステータ
１２　　　駆動軸
１５　　　ステータコア
１６　　　コイル
１７　　　バックヨーク部
１８　　　ティース部
２０　　　ロータコア
２１　　　磁石孔
２２　　　ブリッジ
２３　　　部分磁石孔
２５　　　軸孔
３０　　　ロータ組立体
３１　　　第１端板
３２　　　ゲート孔
３３　　　部分孔
３３ａ　　中央部孔
３３ｂ　　端部孔
３５　　　貫通孔
３６　　　第２端板
４０　　　ボンド磁石
４１　　　ゲート痕
５０　　　下型
５１　　　凹部
６０　　　上型
６１　　　注入口
６２　　　スプル
６３　　　ランナ
７０　　　余剰部
７５　　　破断片

Claims

　軸方向に貫通する磁石孔（21）が形成されたロータコア（20）と、
　上記ロータコア（20）の軸方向一端側に設けられて上記磁石孔（21）と連通するゲート孔（32）が形成された第１端板（31）と、
　上記磁石孔（21）および上記ゲート孔（32）に充填されたボンド磁石（40）とを備え、
　上記ゲート孔（32）は、平面視において上記磁石孔（21）よりも小さくなるように形成されて該磁石孔（21）の内側に位置している
ことを特徴とするロータ。
　請求項１において、
　上記ゲート孔（32）は、複数の部分ゲート孔（33）によって構成されている
ことを特徴とするロータ。
　請求項２において、
　上記複数の部分ゲート孔（33）は、上記磁石孔（21）の周方向中央部に位置する中央部孔（33a）と、該磁石孔（21）の周方向端部に位置する端部孔（33b）とを含んでいる
ことを特徴とするロータ。
　請求項１において、
　上記磁石孔（21）は、１つまたは複数のブリッジ（22）によって複数の部分磁石孔（23）に区画されており、
　上記ゲート孔（32）は、上記複数の部分磁石孔（23）とそれぞれ連通する複数の部分ゲート孔（33）によって構成され、
　上記部分ゲート孔（33）は、平面視において上記部分磁石孔（23）よりも小さくなるように形成されて該部分磁石孔（23）の内側に位置している
ことを特徴とするロータ。
　請求項１～４のいずれか１項に記載のロータと、
　上記ロータが挿通されるステータ（11）とを備えている
ことを特徴とする回転電気機械。