(57)【要約】  分割した永久磁石片を用いて絶縁性を高めた、低コスト化を進めた磁石集合体を有するロータ製造方法の提供を目的とし、永久磁石（５０）を分割して永久磁石片（６０）を形成し、永久磁石片（６０）を並べ樹脂モールドして磁石集合体（４０）を形成し、磁石集合体（４０）をロータ（１０）に配設するロータ製造方法において、永久磁石片（６０）を、樹脂モールドに用いる金型（２００）内にまとめて配置し、金型（２００）に備える永久磁石片（６０）を移動させる移動手段により、永久磁石片（６０）を金型（２００）内で移動させ、磁石集合体（４０）を形成する。
2012111065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を分割して永久磁石片を形成し、前記永久磁石片を複数並べ樹脂モールドして磁石集合体を形成し、前記磁石集合体をロータに配設するロータ製造方法において、
複数の前記永久磁石片を、前記樹脂モールドに用いる金型内にまとめて配置し、
前記金型に備える前記永久磁石片を移動させる移動手段により、前記永久磁石片を前記金型内で移動させ、前記磁石集合体を形成することを特徴とするロータ製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のロータ製造方法において、
前記永久磁石片は、前記永久磁石を割断して形成され、
前記金型には、前記樹脂モールドに用いる樹脂を前記金型内に流入させるためのゲートが設けられ、
前記ゲートが前記移動手段となることを特徴とするロータ製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のロータ製造方法において、
前記ゲートは前記金型に複数設けられ、
複数の前記ゲートのうち、第１ゲートは前記永久磁石片のうち第１永久磁石片の側面に対向する面に配置され、前記第１永久磁石片と隣に配置される第２永久磁石片の側面に対向する面に第２ゲートが配置され、
前記第１ゲートと前記第２ゲートは前記金型の対向する面に設けられ、
前記金型内に前記永久磁石片が配置された後、前記第１ゲートと前記第２ゲートとから前記樹脂を前記金型内に流入させることで、前記第１永久磁石片と前記第２永久磁石片とを逆方向に移動させ、前記永久磁石片を樹脂モールドすることで前記磁石集合体が形成されることを特徴とするロータ製造方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のロータ製造方法において、
前記金型内に配置される前記永久磁石片の個数に合わせて、前記永久磁石片の側面を支持するピンが前記金型に備えられ、
前記ピンのうち、第１ピンは前記永久磁石片のうち第１永久磁石片の側面に対向する面に配置され、前記第１永久磁石片と隣に配置される第２永久磁石片の側面に対向する面に第２ピンが配置され、
前記第１ピンと前記第２ピンは前記金型の対向する面にそれぞれ配設され、
前記金型内に前記永久磁石片が配置された後、前記第１ピンと前記第２ピンを、対応する前記永久磁石片の側面の手前まで移動させ、
前記金型内に前記樹脂モールドのための樹脂を前記金型内に流入させることで、前記第１永久磁石片は前記第１ピンと当接させ、前記第２永久磁石片は前記第２ピンと当接させ、前記磁石集合体が形成されることを特徴とするロータ製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載のロータ製造方法において、
前記金型には、前記樹脂モールドに用いる樹脂を前記金型内に流入させるためのゲートが複数設けられ、前記ゲートが前記移動手段となり、
複数の前記ゲートは、前記金型の一面に並べられ、隣り合う前記永久磁石片の合わせ面近傍に対応する間隔で設けられ、
前記金型内に前記永久磁石片が配置された後、前記樹脂モールドに用いる樹脂を前記金型内に流入させることで、前記樹脂が隣り合う前記永久磁石片の合わせ面に流入し前記磁石集合体が形成されることを特徴とするロータ製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載のロータ製造方法において、
前記金型には、前記永久磁石片の積層方向端部に前記移動手段として前記永久磁石片を移動させるための可動型が設けられ、
前記金型と前記可動型とで形成されるキャビティは、前記磁石集合体のできあがり寸法よりも前記永久磁石片の積層方向に大きくなるように形成され、
前記金型内に前記永久磁石片が配置された後、別の前記移動手段によって前記永久磁石片同士の間隔を広げ、
前記金型内に前記樹脂モールドに用いる樹脂を前記金型内に流入させた後、
前記可動型を前記永久磁石片が配置される側に移動させて前記キャビティを縮小させることで、所定の大きさの前記磁石集合体が形成されることを特徴とするロータ製造方法。
【請求項７】
永久磁石から分割された複数の永久磁石片が、並べられ、樹脂モールドされて、形成される磁石集合体を有するロータにおいて、
前記永久磁石片が前記永久磁石を割断して形成され、
前記永久磁石片のうち、隣り合う第１永久磁石片と第２永久磁石片は、前記永久磁石から割断される前と同じ配置関係にあるようにそれぞれ割断面が向かい合あわせて配置され、
前記第１永久磁石片と前記第２永久磁石片とは前記割断面に対して平行な方向にずらされて前記磁石集合体が形成されていることを特徴とするロータ。
【請求項８】
永久磁石から分割された複数の永久磁石片が、並べられ、樹脂モールドされて、形成されるロータ磁石において、
前記永久磁石片が前記永久磁石を割断して形成され、
前記永久磁石片のうち、隣り合う第１永久磁石片と第２永久磁石片は、前記永久磁石から割断される前と同じ配置関係にあるようにそれぞれ割断面が向かい合あわせて配置され、
前記第１永久磁石片と前記第２永久磁石片とは前記割断面に対して平行となる方向にずらされて形成されていることを特徴とするロータ磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに用いるロータの製造技術に関し、具体的にはロータに用いる永久磁石を、分割した永久磁石片を用いて樹脂モールドし、永久磁石片同士の間の絶縁性を確保した磁石集合体を形成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の駆動力にモータを用いる需要が増加している。モータに用いられるロータには永久磁石が使用されている。しかしながら、モータを駆動力として用いるために車載する場合、モータ出力向上の目的により使用する永久磁石の大型が望まれる。しかし、永久磁石の大型化は、永久磁石内部に発生する渦電流による発熱や損失などの問題を引き起こす。このような状況から、磁石を複数に分割して用いる方式が検討されている。【０００３】
特許文献１には、永久磁石の製造方法、永久磁石片、及び永久磁石に関する技術が開示されている。第１工程では電動機に用いる永久磁石を複数に分割する。第２工程では分割した永久磁石片の周囲をエポキシ塗装等の絶縁性樹脂を用いて絶縁被覆処理を施す。第３工程では永久磁石片の分割面同士を絶縁性の接着剤を用いて接合する。第４工程では永久磁石片同士が結合して出来た結合体を所定の形状寸法になるように研削等の仕上げ加工を施す。第５工程では結合体の全面に絶縁被覆膜処理を施す。このように５つの工程を経て永久磁石の結合体を形成することで、電動機に発生する渦電流を確実に抑制している。【０００４】
特許文献２には、モータ用希土類永久磁石とその製造方法に関する技術が開示されている。モータに用いる矩形体の希土類永久磁石にその一面側から対向する側面側へ一定の深さのスリットを形成し、分割部とスリット端で分割された磁石が保持される連通部を設ける。その後スリット内に被導電性樹脂を充填する。さらに分割部と連通部を切断して分離する。こうすることで、複数の永久磁石が被導電性樹脂を介して積層は位置された板状の永久磁石が得られる。【０００５】
特許文献３には、永久磁石の製造方法、永久磁石及びこれを用いた電動機に関する技術が開示されている。第１工程でモータに用いる永久磁石片は、母材の永久磁石を所定の形状に加工する。第２工程では加工された永久磁石母材の一方の端を残した状態で着磁方向に複数の溝加工を施し、他方端を永久磁石片に形成する。このように永久磁石片間には溝を形成することによる空間が存在するので、渦電流の影響を抑えることが可能となる。【０００６】
特許文献４には、永久磁石モータ及びそれを用いたエレベータ装置に関する技術が開示されている。エレベータに用いる永久磁石は、帯状に形成された永久磁石を絶縁材によりコーティングし、磁性材のバックヨーク片にコーティングされた帯状永久磁石を積層断面が露出するように積層して構成する。こうすることで、バックヨーク片の表面に帯状永久磁石が積層されて配置され、それぞれの帯状永久磁石はコーティングされているので、渦電流の影響を抑えることが可能である。【０００７】
特許文献５には、モータ用磁石とその固定方法並びにモータに関する技術が開示されている。複数の磁石片を当接設置して所要の形状に組み立てた磁石体の所要の外周面を例えばアラミド繊維などの高強度繊維帯を用い、繊維帯端に樹脂含浸しておき、外周面に巻付けこれを重ねて熱溶着にて締結して一体化する。高強度繊維帯に樹脂を含浸させておき熱溶着することで磁石片同士を強固に拘束でき、組み立て後に着磁しても磁石同士の反発力で分解することがない。分割数を増すことにより、渦電流損を低減でき、渦電流損失を低減したモータが得られる。【０００８】
特許文献６には、磁石複合構造体に関する技術が開示されている。ステンレス又はプラスチック等からなるＬ字状に折り曲げられた基体の上に複数の永久磁石が配置され、基体と永久磁石とは接着性を有する接着シートや粘着シート或いは接着層等を用いることで接着されている。このような構成とすることで、磁石の大型化によって渦電流による発熱や損失の発生を抑制する事が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１３４７５０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８３６５号公報
【特許文献３】特開２００６−３２０１４０号公報
【特許文献４】特開平１１−２２０８４７号公報
【特許文献５】特開２００１−８６６７１号公報
【特許文献６】特開２００７−２６６２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１乃至特許文献６に記載の技術を用いてモータに用いる永久磁石を形成するには以下に説明する課題があると考えられる。【００１１】
特許文献１乃至特許文献６に記載の技術は、いずれも永久磁石の大型化によって永久磁石内部に発生する渦電流を、永久磁石の分割によって抑制している。しかしながら、特許文献１乃至特許文献３に記載の技術に示すような、大きな永久磁石から複数の永久磁石片を切り出す、或いはスリットを入れる方法は、永久磁石を切断し、絶縁被覆をして、形状寸法を出す為に更に研磨する必要があるため、複数の工程を必要とする。この為、モータのコストダウンをすることは難しいと考えられる。【００１２】
一方で、特許文献４乃至特許文献６に記載の技術は、いずれも小さく形成した永久磁石片を積層していくという発想であるが、結局のところ小さく形成する永久磁石片は形状寸法の精度をそれなりに必要とする為、形成するにあたって所定の工程を必要とする。その結果、特許文献１乃至特許文献３と比べても製造コストを下げる方向に働かないと考えられる。また、永久磁石片は渦電流の発生を抑える為に小型化する必要があるが、小型化された永久磁石片は小型化される程、１つ１つの永久磁石片のハンドリングは困難になり、永久磁石片に絶縁性を施すなどの作業は困難になると考えられる。つまり、特許文献４乃至特許文献６に記載の技術を用い、モータの高出力化に対応すべく永久磁石片の小型化を図ると、前述のような製造上のデメリットが考えられる。【００１３】
そこで出願人は、永久磁石を割断することで永久磁石片を形成し、渦電流による発熱や損失を抑える方法を提案した。この手法は永久電磁石片の割断面に研削や絶縁処理といった追加工を要しないので、歩留まりの向上が見込め、工程数を削減できるため、コストダウンに貢献することが可能である。しかしながら、出願人は実験によってこの手法で得られる分割した永久磁石片は、永久磁石片同士の割断面における界面の抵抗が、加工して得た永久磁石片よりも低く、絶縁性をより必要とするという課題があることを発見した。これは、永久磁石を割断した後、隣り合う割断面同士の関係そのままで用いる結果、割断面同士の凹凸がぴったりとあってしまう点、及び粒界などに沿って割れる、或いはすぐに面を合わせる等の事情により割断面に酸化皮膜が出来にくいなどの事情があるためだと想定される。このために、モータの高出力化に対応するために割断面に絶縁処理を追加する必要がでてくるが、そうすると前述したハンドリング等の問題が発生するので、一考の余地があるものと考えられる。【００１４】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、分割した永久磁石片を用いて絶縁性を高めた、低コスト化を進めた磁石集合体を有するロータ、ロータ製造方法及びロータ磁石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の一態様によるロータ製造方法は以下のような特徴を有する。【００１６】
（１）永久磁石を分割して永久磁石片を形成し、前記永久磁石片を複数並べ樹脂モールドして磁石集合体を形成し、前記磁石集合体をロータに配設するロータ製造方法において、複数の前記永久磁石片を、前記樹脂モールドに用いる金型内にまとめて配置し、前記金型に備える前記永久磁石片を移動させる移動手段により、前記永久磁石片を前記金型内で移動させ、前記磁石集合体を形成することを特徴とする。【００１７】
（２）（１）に記載のロータ製造方法において、前記永久磁石片は、前記永久磁石を割断して形成され、前記金型には、前記樹脂モールドに用いる樹脂を前記金型内に流入させるためのゲートが設けられ、前記ゲートが前記移動手段となることを特徴とすることが好ましい。【００１８】
（３）（２）に記載のロータ製造方法において、前記ゲートは前記金型に複数設けられ、複数の前記ゲートのうち、第１ゲートは前記永久磁石片のうち第１永久磁石片の側面に対向する面に配置され、前記第１永久磁石片と隣に配置される第２永久磁石片の側面に対向する面に第２ゲートが配置され、前記第１ゲートと前記第２ゲートは前記金型の対向する面に設けられ、前記金型内に前記永久磁石片が配置された後、前記第１ゲートと前記第２ゲートとから前記樹脂を前記金型内に流入させることで、前記第１永久磁石片と前記第２永久磁石片とを逆方向に移動させ、前記永久磁石片を樹脂モールドすることで前記磁石集合体が形成されることを特徴とすることが好ましい。【００１９】
（４）（２）又は（３）に記載のロータ製造方法において、前記金型内に配置される前記永久磁石片の個数に合わせて、前記永久磁石片の側面を支持するピンが前記金型に備えられ、前記ピンのうち、第１ピンは前記永久磁石片のうち第１永久磁石片の側面に対向する面に配置され、前記第１永久磁石片と隣に配置される第２永久磁石片の側面に対向する面に第２ピンが配置され、前記第１ピンと前記第２ピンは前記金型の対向する面にそれぞれ配設され、前記金型内に前記永久磁石片が配置された後、前記第１ピンと前記第２ピンを、対応する前記永久磁石片の側面の手前まで移動させ、前記金型内に前記樹脂モールドのための樹脂を前記金型内に流入させることで、前記第１永久磁石片は前記第１ピンと当接させ、前記第２永久磁石片は前記第２ピンと当接させ、前記磁石集合体が形成されることを特徴とすることが好ましい。【００２０】
（５）（１）に記載のロータ製造方法において、前記金型には、前記樹脂モールドに用いる樹脂を前記金型内に流入させるためのゲートが複数設けられ、前記ゲートが前記移動手段となり、複数の前記ゲートは、前記金型の一面に並べられ、隣り合う前記永久磁石片の合わせ面近傍に対応する間隔で設けられ、前記金型内に前記永久磁石片が配置された後、前記樹脂モールドに用いる樹脂を前記金型内に流入させることで、前記樹脂が隣り合う前記永久磁石片の合わせ面に流入し前記磁石集合体が形成されることを特徴とすることが好ましい。【００２１】
（６）（１）に記載のロータ製造方法において、前記金型には、前記永久磁石片の積層方向端部に前記移動手段として前記永久磁石片を移動させるための可動型が設けられ、前記金型と前記可動型とで形成されるキャビティは、前記磁石集合体のできあがり寸法よりも前記永久磁石片の積層方向に大きくなるように形成され、前記金型内に前記永久磁石片が配置された後、別の前記移動手段によって前記永久磁石片同士の間隔を広げ、前記金型内に前記樹脂モールドに用いる樹脂を前記金型内に流入させた後、前記可動型を前記永久磁石片が配置される側に移動させて前記キャビティを縮小させることで、所定の大きさの前記磁石集合体が形成されることを特徴とすることが好ましい。【００２２】
また、前記目的を達成するために、本発明の別の態様によるロータは以下のような特徴を有する。【００２３】
（７）永久磁石から分割された複数の永久磁石片が、並べられ、樹脂モールドされて、形成される磁石集合体を有するロータにおいて、前記永久磁石片が前記永久磁石を割断して形成され、前記永久磁石片のうち、隣り合う第１永久磁石片と第２永久磁石片は、前記永久磁石から割断される前と同じ配置関係にあるようにそれぞれ割断面が向かい合あわせて配置され、前記第１永久磁石片と前記第２永久磁石片とは前記割断面に対して平行な方向にずらされて前記磁石集合体が形成されていることを特徴とする。【００２４】
また、前記目的を達成するために、本発明の別の態様によるロータ磁石は以下のような特徴を有する。【００２５】
（８）永久磁石から分割された複数の永久磁石片が、並べられ、樹脂モールドされて、形成されるロータ磁石において、前記永久磁石片が前記永久磁石を割断して形成され、前記永久磁石片のうち、隣り合う第１永久磁石片と第２永久磁石片は、前記永久磁石から割断される前と同じ配置関係にあるようにそれぞれ割断面が向かい合あわせて配置され、前記第１永久磁石片と前記第２永久磁石片とは前記割断面に対して平行となる方向にずらされて形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
このような特徴を有する本発明の一態様によるロータ製造方法により、以下のような作用、効果が得られる。【００２７】
上記（１）に記載される発明の態様は、永久磁石を分割して永久磁石片を形成し、永久磁石片を複数並べ樹脂モールドして磁石集合体を形成し、磁石集合体をロータに配設するロータ製造方法において、複数の永久磁石片を、樹脂モールドに用いる金型内にまとめて配置し、金型に備える永久磁石片を移動させる移動手段により、永久磁石片を金型内で移動させ、磁石集合体を形成するものである。【００２８】
永久磁石片を樹脂モールドする際に、金型内に複数の永久磁石片をまとめて配置し、移動手段によって永久磁石片を金型内で移動させている。複数の永久磁石片をまとめて配置することで、ハンドリングの困難性を解消することができる。また、永久磁石片を１つずつハンドリングする場合よりも、リードタイムを短縮することが可能であるので、結果的にモータのコスト削減に貢献することができる。【００２９】
また、移動手段によって適切な位置に永久磁石片を移動させることで、永久磁石片が適切に絶縁されて磁石集合体を形成することが可能となる。隣り合う永久磁石片同士の間には適切に絶縁される必要があり、永久磁石片同士の間に絶縁性の樹脂モールドに用いる樹脂が適切な厚みに配置されるように、永久磁石片が移動手段によって移動された後に樹脂モールドするか、樹脂モールドする際に移動手段によって永久磁石片を移動させることで、望ましい絶縁性を有した磁石集合体を形成することができる。このため、周囲に絶縁層を形成していない永久磁石片を用いる場合や、永久磁石を割断して形成した永久磁石片を用いた場合にも、適切な厚みの絶縁層を有した磁石集合体を形成することができる。その結果、製造工程を削減できるので、モータのコストダウンに貢献することができる。【００３０】
また、上記（２）に記載される発明の態様は、（１）に記載のロータ製造方法において、永久磁石片は、永久磁石を割断して形成され、金型には、樹脂モールドに用いる樹脂を金型内に流入させるためのゲートが設けられ、ゲートが移動手段となるものである。【００３１】
永久磁石を割断して永久磁石片を形成することで、永久磁石を切断する切断工程や、割断面にあたる部分を研磨等の機械加工の工程を必要としなくなる。この結果、モータのコスト削減に貢献することが可能となる。また、移動手段によって金型内で永久磁石片を移動して適切な隙間を形成し樹脂モールドすることで、永久磁石片同士の絶縁を確保することが可能であるので、磁石集合体内におけるモータの高出力化に伴う渦電流の発生を抑制することができ、モータ性能の向上が期待できる。【００３２】
また、金型に設けた樹脂用のゲートを移動手段とすることで、ハンドリング装置のような機械的な移動手段によって永久磁石片を金型内で移動する必要がなくなるため、設備的なコストを削減することが期待できる。また、ゲートから樹脂を流入させる力を永久磁石片の移動に用いることで、工程数を削減できリードタイムの短縮を図ることができるので、結果的にモータのコストダウンに貢献することができる。【００３３】
また、上記（３）に記載される発明の態様は、（２）に記載のロータ製造方法において、ゲートは金型に複数設けられ、複数のゲートのうち、第１ゲートは永久磁石片のうち第１永久磁石片の側面に対向する面に配置され、第１永久磁石片と隣に配置される第２永久磁石片の側面に対向する面に第２ゲートが配置され、第１ゲートと第２ゲートは金型の対向する面に設けられ、金型内に永久磁石片が配置された後、第１ゲートと第２ゲートとから樹脂を金型内に流入させることで、第１永久磁石片と第２永久磁石片とを逆方向に移動させ、永久磁石片を樹脂モールドすることで磁石集合体が形成されるものである。【００３４】
金型に第１ゲートと第２ゲートは対向する位置に設けられ、それぞれが第１永久磁石片と第２永久磁石片とをゲートから樹脂を供給する際の樹脂の圧力によって移動させることで、隣り合う第１永久磁石片と第２永久磁石片とは積層方向に垂直にずれる。第１永久磁石片と第２永久磁石片とは永久磁石が割断されることによって形成された割断面を有しており、第１永久磁石片と第２永久磁石片との割断面がずれることで、第１永久磁石片と第２永久磁石片とが向かい合う面に隙間が形成される。【００３５】
割断面には凹凸が形成されており、ずれる前は第１永久磁石片の有する凹凸と第２永久磁石片の有する凹凸は、凹部が凸部に嵌り合う形で隙間なく配置されている。しかしながら、第１永久磁石片と第２永久磁石片が逆方向にずらされることで、この凹部と凸部とが嵌り合わなくなり、結果、第１永久磁石片と第２永久磁石片との間に隙間が形成される。この隙間に樹脂が流れ込むことで適切な絶縁層を形成することが可能である。永久磁石片が第１永久磁石片と第２永久磁石片だけでなく更に多数あった場合も、同様にして隣り合う永久磁石片間に隙間が形成されることになる。このように、移動手段をゲートからの樹脂の射出圧力でまかなうことで、前述したように工程数を減らしコストダウンに貢献できる。【００３６】
また、上記（４）に記載される発明の態様は、（２）又は（３）に記載のロータ製造方法において、金型内に配置される永久磁石片の個数に合わせて、永久磁石片の側面を支持するピンが金型に備えられ、ピンのうち、第１ピンは永久磁石片のうち第１永久磁石片の側面に対向する面に配置され、第１永久磁石片と隣に配置される第２永久磁石片の側面に対向する面に第２ピンが配置され、第１ピンと第２ピンは金型の対向する面にそれぞれ配設され、金型内に永久磁石片が配置された後、第１ピンと第２ピンを、対応する永久磁石片の側面の手前まで移動させ、金型内に樹脂モールドのための樹脂を金型内に流入させることで、第１永久磁石片は第１ピンと当接させ、第２永久磁石片は第２ピンと当接させ、磁石集合体が形成されるものである。【００３７】
第１ピンと第２ピンとを金型内に有することで、ゲートからの樹脂の流出圧力によって移動された永久磁石片の位置を適切な位置に配置することが可能であり、磁石集合体の周囲の絶縁性を確保することが可能である。永久磁石片の移動をゲートからの樹脂の射出圧力によって行う場合、射出圧力と永久磁石片の移動量とのバランスを図る必要がある。このため、射出圧力によって永久磁石片が移動しすぎてしまうようなケースではこのようなピンを金型に設けることで、永久磁石片の移動量を規制することが可能となり、磁石集合体の絶縁性を確保することが可能となる。永久磁石片が第１永久磁石片と第２永久磁石片だけでなく更に多数あった場合は、これに対応する数のピンを金型に設けることで、同様に永久磁石片の移動量を規制することが可能である。【００３８】
また、上記（５）に記載される発明の態様は、（１）に記載のロータ製造方法において、金型には、樹脂モールドに用いる樹脂を金型内に流入させるためのゲートが複数設けられ、ゲートが移動手段となり、複数のゲートは、金型の一面に並べられ、隣り合う永久磁石片の合わせ面近傍に対応する間隔で設けられ、金型内に永久磁石片が配置された後、樹脂モールドに用いる樹脂を金型内に流入させることで、樹脂が隣り合う永久磁石片の合わせ面に流入し磁石集合体が形成されるものである。【００３９】
永久磁石片同士の合わせ面近傍にゲートを設けることで、ゲートからの樹脂の射出圧力により永久磁石片の移動方向を永久磁石片の積層方向と同一方向にすることができる。前述の発明同様にゲートからの樹脂の射出圧力によって、金型内の永久磁石片を移動させることで、設備や工程数の削減が可能であり、モータのコストダウンに貢献することが可能である。なお、永久磁石片同士の移動距離を大きくし絶縁層を厚くしたい場合には、ゲートの位置を永久磁石片の移動方向に若干ずらし、樹脂の流入タイミングをずらしてやることで対応することが可能である。【００４０】
また、上記（６）に記載される発明の態様は、（１）に記載のロータ製造方法において、金型には、永久磁石片の積層方向端部に移動手段として永久磁石片を移動させるための可動型が設けられ、金型と可動型とで形成されるキャビティは、磁石集合体のできあがり寸法よりも永久磁石片の積層方向に大きくなるように形成され、金型内に永久磁石片が配置された後、別の移動手段によって永久磁石片同士の間隔を広げ、金型内に樹脂モールドに用いる樹脂を金型内に流入させた後、可動型を永久磁石片が配置される側に移動させてキャビティを縮小させることで、所定の大きさの磁石集合体が形成されるものである。【００４１】
磁石集合体の出来上がり寸法よりもキャビティが永久磁石片の積層方向に大きくなるように可動型の位置を設定しておき、永久磁石片同士の間隔を別の移動手段によって広げ、金型内に永久磁石片が配置され樹脂が金型内に流入した後に、可動型によって永久磁石片が配置される側に移動させることで、より確実に永久磁石片同士の絶縁層を形成することが可能である。永久磁石片が第１永久磁石片と第２永久磁石片だけでなく更に多数あった場合も、同様にして隣り合う永久磁石片間に隙間が形成され、絶縁層が形成されることになる。なお、別の移動手段に関しては（２）や（５）に記載のゲートによるものでも良いし、機械的な移動手段であっても良い。金型内での永久磁石片の移動であるため、永久磁石片をハンドリングして永久磁石片が脱落するという虞がなく、簡易な移動手段を用いれば良いので、コストダウンの妨げになりにくい。【００４２】
また、このような特徴を有する本発明の別の態様によるロータにより、以下のような作用、効果が得られる。【００４３】
上記（７）に記載される発明の態様は、永久磁石から分割された複数の永久磁石片が、並べられ、樹脂モールドされて、形成される磁石集合体を有するロータにおいて、永久磁石片が永久磁石を割断して形成され、永久磁石片のうち、隣り合う第１永久磁石片と第２永久磁石片は、永久磁石から割断される前と同じ配置関係にあるようにそれぞれ割断面が向かい合あわせて配置され、第１永久磁石片と第２永久磁石片とは割断面に対して平行な方向にずらされて磁石集合体が形成されているものである。【００４４】
課題に記載した通り、永久磁石を割断して永久磁石片を形成することでコストダウンを図ることが可能であり、割断面の特性を生かして第１永久磁石片と第２永久磁石片とを割断面に対して平行な方向にずらされることで、第１永久磁石片と第２永久磁石片との間に隙間を生じさせることが可能である。永久磁石片が第１永久磁石片と第２永久磁石片だけでなく更に多数あった場合も、同様にして隣り合う永久磁石片間に隙間が形成されることになる。よって、例えばゲートからの樹脂の射出圧力などを用いた簡易な移動方法によって、永久磁石片同士の隙間を形成させることが可能であり、結果的にロータのコストダウン、ひいてはモータのコストダウンに貢献することが可能となる。【００４５】
また、このような特徴を有する本発明の別の態様によるロータ磁石により、以下のような作用、効果が得られる。【００４６】
上記（８）に記載される発明の態様は、永久磁石から分割された複数の永久磁石片が、並べられ、樹脂モールドされて、形成されるロータ磁石において、永久磁石片が永久磁石を割断して形成され、永久磁石片のうち、隣り合う第１永久磁石片と第２永久磁石片は、永久磁石から割断される前と同じ配置関係にあるようにそれぞれ割断面が向かい合あわせて配置され、第１永久磁石片と第２永久磁石片とは割断面に対して平行となる方向にずらされて形成されているものである。【００４７】
上述した通り、永久磁石を割断して永久磁石片を形成することでコストダウンを図ることが可能であり、割断面の特性を生かして第１永久磁石片と第２永久磁石片とを割断面に対して平行な方向にずらされることで、第１永久磁石片と第２永久磁石片との間に隙間を生じさせることが可能である。永久磁石片が第１永久磁石片と第２永久磁石片だけでなく更に多数あった場合も、同様にして隣り合う永久磁石片間に隙間が形成さることになる。よって、例えばゲートからの樹脂の射出圧力などを用いた簡易な移動方法によって、永久磁石片同士の隙間を形成させることが可能であり、結果的にロータ磁石のコストダウン、引いてはモータのコストダウンに貢献することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１実施形態の、ロータの軸方向における平面図である。
【図２】第１実施形態の、ロータの軸方向に切断した断面図である。
【図３】第１実施形態の、分割した永久磁石の平面図である。
【図４】第１実施形態の、分割機の側面図である。
【図５】第１実施形態の、磁石挿入スロットに磁石集合体を挿入する様子を表す断面図である。
【図６】第１実施形態の、永久磁石片を樹脂モールドする前の様子を表した概略断面図である。
【図７】第１実施形態の、永久磁石片を樹脂モールドした様子を表した概略断面図である。
【図８】第２実施形態の、永久磁石片を樹脂モールドする前の様子を表した概略断面図である。
【図９】第２実施形態の、永久磁石片を樹脂モールドした様子を表した概略断面図である。
【図１０】第３実施形態の、永久磁石片を樹脂モールドする前の様子を表した概略断面図である。
【図１１】第３実施形態の、永久磁石片を樹脂モールドした様子を表した概略断面図である。
【図１２】第４実施形態の、キャビティに永久磁石片を配置し、樹脂を充填した状態の様子を表した概略断面図である。
【図１３】第４実施形態の、可動型を移動した様子を表した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
まず、本発明の第１の実施形態について図面を用いて説明を行う。
【００５０】
図１に、第１実施形態のロータ１０の軸方向における平面図を示す。なお、説明のためにエンドプレート３０を省略した図となっている。図２に、ロータ１０の軸方向に切断した断面図を示す。図１に示すII−O−II断面である。
【００５１】
ロータ１０には、図２に示すように電磁鋼板２０が積層され、第１エンドプレート３０ａ及び第２エンドプレート３０ｂにより積層された電磁鋼板２０を挟み込んで形成されたロータコア１２が備えられている。電磁鋼板２０は、プレス加工などによってドーナツ形状に加工され、内周側には複数の肉抜孔２３が設けられている。ロータコア１２は、複数の磁石挿入スロット２１を有する。磁石挿入スロット２１には磁石集合体４０が挿入されている。ロータコア１２には凸部２２が形成され、シャフト１１に形成された嵌合溝１４によって係合する。よって、凸部２２と嵌合溝１４とが係合することでロータ１０はシャフト１１に保持されることとなる。
【００５２】
図３に、分割した永久磁石５０の平面図を示す。図４に、分割機１００の側面図を示す。図５に、磁石挿入スロット２１に磁石集合体４０を挿入する様子を表す断面図を示す。磁石集合体４０に用いる永久磁石片６０は説明の都合上４つとしているが、実際にはロータ１０を用いるモータの性能や設計仕様によって個数は増減させて良い。
【００５３】
磁石集合体４０は、永久磁石５０を割断して第１永久磁石片５１、第２永久磁石片５２、第３永久磁石片５３、第４永久磁石片５４の４つの永久磁石片６０を得て、これを樹脂モールドすることで形成されている。なお、永久磁石片６０と称する場合は、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４のいずれか、或いは全てのことを指すものとする。
【００５４】
永久磁石５０は、分割機１００によって複数の永久磁石片６０に割断される。図４に示す分割機１００は概念的な構成を示したに過ぎないが、固定部１０１と回転軸１０３によって回動可能に支持される回転部１０２を備え、ノックピン１０５が前進することで、回転部１０２は回転軸１０３を中心に回転する構成となっている。この際に固定部１０１と回転軸１０３にそれぞれ保持された永久磁石５０は割断され図３に示した状態となる。なお、永久磁石５０を割断する際には、割断凹部５６のような窪みが永久磁石５０に設けられていることが望ましい。割断凹部５６を設けておくことで分割部５５の割断の起点となり、均等に割れ易くなるからである。また、分割機１００の構成は図４に例示した構成とは異なる構成であっても良い。
【００５５】
図６に、永久磁石片６０を樹脂モールドする前の様子を表した概略断面図を示す。図７に、永久磁石片６０を樹脂モールドした様子を表した概略断面図を示す。金型２００は、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を配置しインサート成形するためのキャビティ２０１と、キャビティ２０１に向けて開口し樹脂を供給する複数のゲート２０２を備えている。ゲート２０２の個数は永久磁石５０の分割数と同じとしているので、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４の４つの永久磁石片６０を用いている第１実施形態ではゲート２０２も４つ用意される。それぞれを第１ゲート２０２ａ、第２ゲート２０２ｂ、第３ゲート２０２ｃ、第４ゲート２０２ｄとする。
【００５６】
この第１ゲート２０２ａ、第２ゲート２０２ｂ、第３ゲート２０２ｃ、第４ゲート２０２ｄの位置は、それぞれ第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４が隣り合う永久磁石片６０同士が永久磁石片６０の積層方向に直交する方向にずれるように配置されている。すなわち、図６及び図７に示すように、第１ゲート２０２ａと第３ゲート２０２ｃは金型２００の同じ面に配置され、第２ゲート２０２ｂと第４ゲート２０２ｄは、第１ゲート２０２ａ及び第３ゲート２０２ｃが配置される面とは対向する面に配置されている。また、第１ゲート２０２ａ乃至第４ゲート２０２ｄは千鳥に配置されている。図には示していないが、ゲート２０２が４つ以上設けられる場合にも、第１ゲート２０２ａ乃至第４ゲート２０２ｄに倣って千鳥に配置される。
【００５７】
このような金型２００に、分割された永久磁石５０を配置する。永久磁石５０は前述した分割機１００で事前に分割されており、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４の４つの破片を一度にハンドリングしてキャビティ２０１内に移載することが好ましい。そして、ゲート２０２よりキャビティ２０１の内部に樹脂を供給してインサート成形を行う。この際に、供給する樹脂の圧力を利用して、分割部５５に樹脂を供給し、図７に示すような状態に第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を動かす。第１ゲート２０２ａ乃至第４ゲート２０２ｄは金型２００に千鳥に配置されているので、結果的に第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４も千鳥にずれることになる。
【００５８】
第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４は永久磁石５０を割断して形成しているので、隣り合う永久磁石片６０の間には分割部５５が存在し、割断面は凹凸が出来ている。この凹凸は、例えば第１永久磁石片５１と第２永久磁石片５２の位置が、永久磁石片６０の積層方向に対して直交する方向にずれることで、噛み合わなくなる。したがって、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４が千鳥に配置されることになると、永久磁石片６０同士の間には隙間ができる。その隙間に樹脂が入り込むことで、第１永久磁石片５１と第２永久磁石片５２の間には第１樹脂壁４１ａが、第２永久磁石片５２と第３永久磁石片５３の間には第２樹脂壁４１ｂが、第３永久磁石片５３と第４永久磁石片５４の間には第３樹脂壁４１ｃが形成される。なお、この隙間は図６及び図７に示すほど開く必要は無く、したがって、第１樹脂壁４１ａ乃至第３樹脂壁４１ｃの厚みも、永久磁石片６０同士に必要な絶縁が確保できる程度で良い。
【００５９】
また、図示はしていないが、金型２００内部には永久磁石片６０の側面を支持する為のガイドピンが設けられている。このガイドピンは図６及び図７の紙面に対して垂直方向の手前側と奥側それぞれ設けられており、１つの永久磁石片６０に対して複数のガイドピンで側面を支持している。そして、このガイドピンによって、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４が千鳥にずれた状態でもガイドが可能である。このため、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４が所定の位置に配置されることが期待出来る。そして、それぞれのガイドピンは十分に細いため、樹脂モールド部４１の形成された後に樹脂モールド部４１のガイドピン部分が配置された部分に形成される穴によって、絶縁性が阻害されることない。もちろん、必要であれば樹脂モールド部４１に形成された穴を型抜き後に樹脂で埋めることを妨げない。
【００６０】
こうして第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４がインサート成形されて、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４の周囲には樹脂モールド部４１が形成され、その後、金型２００から取り出され、磁石集合体４０は形成される。磁石集合体４０が形成された後に、図５に示したようにロータコア１２に組み付けられてロータ１０が形成される。
【００６１】
第１実施形態のロータ１０の製造方法は上記構成であるので、以下に説明する作用、効果を奏する。
【００６２】
まず、磁石集合体４０を形成するコストを下げることが可能になる点が挙げられる。第１実施形態のロータ１０の製造方法は、永久磁石５０を分割して第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を形成し、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を並べ樹脂モールドして磁石集合体４０を形成し、磁石集合体４０をロータ１０に配設するロータ製造方法において、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を、樹脂モールドに用いる金型２００内にまとめて配置し、金型２００に備える第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を移動させる移動手段により、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を金型２００内で移動させ、磁石集合体４０を形成するものである。
【００６３】
また、その移動手段は、ゲート２０２は金型２００に複数設けられ、複数のゲート２０２のうち、第１ゲート２０２ａは永久磁石片６０のうち第１永久磁石片５１の側面に対向する配置され、第１永久磁石片５１と隣に配置される第２永久磁石片５２の側面に対向する位置に第２ゲート２０２ｂが配置され、第１ゲート２０２ａと第２ゲート２０２ｂは金型２００の対向する面に設けられ、金型２００内に永久磁石片６０が配置された後、第１ゲート２０２ａと第２ゲート２０２ｂとから樹脂を金型２００内に流入させることで、第１永久磁石片５１と第２永久磁石片５２とを逆方向に移動させ、磁石集合体４０が形成されるものである。
【００６４】
したがって、磁石集合体４０の樹脂モールド時に、金型２００に設けられた第１ゲート２０２ａ乃至第４ゲート２０２ｄからの樹脂の流入圧力によって第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を移動させることができるので、割断した永久磁石片６０の移動工程を省略することができる。機械的な移動手段を用いて第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を移動させる必要がないため、設備コストを削減でき、リードタイムの短縮にもつながる。結果、磁石集合体４０のコストダウンに貢献し、ロータ１０のコストダウンに繋がる。
【００６５】
課題でも指摘したが、ロータ１０を用いたモータの高出力化を図ると、永久磁石片６０内での渦電流の発生が問題となる。渦電流の発生によって発熱や損失が考えられる。これはモータの高出力化にともない、ステータ側のコイルに大電流を流すことで出力を上げる必要があるためで、永久磁石片６０を小型化する（永久磁石５０の分割数を増やす）ことでこの渦電流の発生を抑える手法が考えられている。しかしながら、永久磁石片６０を小型化することで、永久磁石片６０をハンドリングしての搬送は困難になる。したがって、永久磁石片６０に個別に絶縁処理を行ったり、永久磁石片６０の寸法精度を高めるために研削加工などの機械加工を施したりすることも困難である。
【００６６】
しかし、第１実施形態のロータ１０の製造工程においては、永久磁石５０を割断した後に第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を金型２００のキャビティ２０１に一度に搬送し、キャビティ２０１の内部にてゲート２０２からの樹脂の射出圧力にて第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を移動させ、永久磁石片６０同士の間隔を確保する手法を用いる為、小型化した永久磁石片６０を個別にハンドリングする必要がなくなり、製造装置の簡易化を図ることが可能となる。この結果、加工コストの削減や製造工程の短縮を実現でき、リードタイムの短縮にも貢献することが可能である。
【００６７】
また、永久磁石５０を割断して第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４として用いることで、ロータ１０のコストダウンに貢献することができる。永久磁石片６０は割断して形成されているので、永久磁石５０の歩留まりの向上が見込める。この結果が、ロータ１０のコストダウンを期待できる。また、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を永久磁石片６０の積層方向に対して直交する方向にずらすことで、永久磁石片６０同士の間隔を広げることが可能となる。その結果、永久磁石片６０同士の絶縁を確保することができる。また、一方向に永久磁石片６０を移動させることで、永久磁石片６０同士の間隔を広げることができるので、移動手段を簡易化することが可能である。この点も、ロータ１０のコストダウンに貢献できる。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２実施形態は第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、金型２００に設けられたゲート２０２の配置などが異なる他、永久磁石片６０の移動量規制のために可動ピン２０５が設けられている。以下に、異なる構成について図面を用いて説明を行う。
【００６９】
図８に、第２実施形態の永久磁石片６０を樹脂モールドする前の様子を表した概略断面図を示す。図９に、永久磁石片６０を樹脂モールドした様子を表した概略断面図を示す。第２実施形態の永久磁石５０を形成する為の金型２００には、第１実施形態の金型２００とは異なり、ゲート２０２が１つと、複数の可動ピン２０５が設けられている。永久磁石５０が割断された個数、すなわち金型２００のキャビティ２０１に配置される永久磁石片６０の個数に対応して可動ピン２０５が設けられる。便宜上、第１永久磁石片５１に対応する可動ピン２０５を第１可動ピン２０５ａとし、第２永久磁石片５２には第２可動ピン２０５ｂが、第３永久磁石片５３には第３可動ピン２０５ｃが、第４永久磁石片５４には第４可動ピン２０５ｄが対応する。
【００７０】
可動ピン２０５は金型２００に対して前進後退するように動作し、キャビティ２０１の内部に前進した後所定の位置に保持される。図８では、可動ピン２０５が前進端にある状態であり、金型２００のキャビティ２０１に割断された永久磁石片６０が配置された後、可動ピン２０５を前進させて図８の状態とする。そして、ゲート２０２より樹脂を供給する。なお、ゲート２０２の位置は図８及び図９では第１可動ピン２０５ａ及び第３可動ピン２０５ｃと同じ面に開口するように描かれているが、例えば金型２００の他の５面の何れかにゲート２０２が設けられていても良い。
【００７１】
このゲート２０２からキャビティ２０１に樹脂を充填することで、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４がキャビティ２０１内で移動する。ただし可動ピン２０５が待機しているので、図９に示すような位置に第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４が移動する。第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４の移動は、図９に示すような位置に移動するようにキャビティ２０１内の樹脂のフローを制御することが好ましい。必要であれば、第１実施形態に示す第１ゲート２０２ａ乃至第４ゲート２０２ｄを第１可動ピン２０５ａ乃至第４可動ピン２０５ｄの対向する面に配置することで、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４の移動を実現させる構成であっても良い。
【００７２】
このようにゲート２０２からの樹脂の充填によって、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を移動させ、可動ピン２０５にて位置決めした後、可動ピン２０５を後退させる。可動ピン２０５を後退させるタイミングは、図９に示すような状態に樹脂モールド部４１が形成された後が望ましいが、この可動ピン２０５のあった部分は樹脂モールド部４１に空洞ができる。この空洞を埋めるために更に樹脂を供給しても良い。その後、金型２００から取り出され、磁石集合体４０は形成される。その後、図５に示したようにロータコア１２に組み付けられてロータ１０が形成される。
【００７３】
第２実施形態のロータ１０の製造方法は上記構成であるので、以下に説明する作用、効果を奏する。
【００７４】
第２実施形態のロータ１０の製造方法は、第１実施形態のロータ１０の製造方法の効果と同じく、磁石集合体４０を形成するコストを下げることが可能になる点が挙げられる。移動手段としてゲート２０２から樹脂を供給する圧力を用いて居るのに加え、可動ピン２０５を用意することで磁石集合体４０内での永久磁石片６０の位置をコントロールできるようになる。可動ピン２０５を配置することで、永久磁石片６０が樹脂モールド部４１の外表面側に近づきすぎることを抑えることができる。
【００７５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３実施形態は第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、金型２００に設けられたゲート２０２の配置などが異なる。以下に、異なる構成について図面を用いて説明を行う。
【００７６】
図１０に、第３実施形態の永久磁石片６０を樹脂モールドする前の様子を表した概略断面図を示す。図１１に、永久磁石片６０を樹脂モールドした様子を表した概略断面図を示す。金型２００は、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を配置しインサート成形するためのキャビティ２０１と、キャビティ２０１に向けて開口し樹脂を供給する複数のゲート２０２を備えている。ゲート２０２の個数は永久磁石５０の分割部５５の数と同じとしている。なお永久磁石５０の分割数は他の実施例同様に４としているので、金型２００に設けられたゲート２０２の数は３つである。それぞれを第１ゲート２０２ａ、第２ゲート２０２ｂ、第３ゲート２０２ｃとする。
【００７７】
この第１ゲート２０２ａ、第２ゲート２０２ｂ、第３ゲート２０２ｃの位置は、キャビティ２０１内に配置される永久磁石５０の分割部５５及び割断凹部５６の位置に合わせて設けられている。すなわち、図１０に示すように、柱状の永久磁石５０の一面に割断凹部５６が設けられており、この割断凹部５６に対応する一面にゲート２０２が並べられて設けられていることになる。
【００７８】
このような金型２００に、分割された永久磁石５０を配置する。永久磁石５０は前述した分割機１００で事前に分割されており、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４の４つの破片を一度にハンドリングしてキャビティ２０１内に移載することが好ましい。そして、ゲート２０２よりキャビティ２０１の内部に樹脂を供給してインサート成形を行う。この際に、供給する樹脂の圧力を利用して、分割部５５に樹脂を供給し、図１１に示すような状態に第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を動かす。
【００７９】
こうして、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４は適切な位置に移動し、第１永久磁石片５１と第２永久磁石片５２の間には、第１樹脂壁４１ａが、第２永久磁石片５２と第３永久磁石片５３の間には第２樹脂壁４１ｂが、第３永久磁石片５３と第４永久磁石片５４の間には第３樹脂壁４１ｃが形成される。また第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４の周囲には樹脂モールド部４１が形成される。その後、金型２００から取り出され、磁石集合体４０は形成される。その後、図５に示したようにロータコア１２に組み付けられてロータ１０が形成される。
【００８０】
第３実施形態のロータ１０の製造方法は上記構成であるので、以下に説明する作用、効果を奏する。
【００８１】
まず、磁石集合体を形成するコストを下げることが可能になる点が挙げられる。第３実施形態のロータ１０の製造方法は、永久磁石５０を分割して第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を形成し、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を並べ樹脂モールドして磁石集合体４０を形成し、磁石集合体４０をロータ１０に配設するロータ製造方法において、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を、樹脂モールドに用いる金型２００内にまとめて配置し、金型２００に備える第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を移動させる移動手段により、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を金型２００内で移動させ、磁石集合体４０を形成するものである。
【００８２】
また、その移動手段は、金型２００には、樹脂モールドに用いる樹脂を金型２００内に流入させるためのゲート２０２が複数設けられ、ゲート２０２が移動手段となり、複数のゲート２０２は、金型２００の一面に並べられ、隣り合う永久磁石片の分割部５５近傍となる間隔で設けられ、金型２００内に第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４が配置された後、樹脂モールドに用いる樹脂を金型２００内に流入させることで、樹脂が隣り合う永久磁石片の合わせ面で形成される分割部５５に流入し磁石集合体４０が形成されるものである。
【００８３】
したがって、磁石集合体４０の樹脂モールド時に、金型２００に設けられたゲート２０２からの樹脂の射出圧力によって第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を移動させることができるので、割断した永久磁石片６０の移動工程を省略することができる。機械的な移動手段を用いて第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を移動させる必要がないため、設備コストを削減でき、リードタイムの短縮にもつながる。結果、磁石集合体４０のコストダウンに貢献し、ロータ１０のコストダウンに繋がる。
【００８４】
なお、永久磁石５０に割断凹部５６が設けられていることで、永久磁石５０を割断する際の助けになるほか、金型２００のキャビティ２０１内での移動にも貢献することが期待出来る。これは、第１ゲート２０２ａ乃至第３ゲート２０２ｃが割断凹部５６に対応した位置に配置されており、ゲート２０２から射出された樹脂が割断凹部５６に入り込むことで、永久磁石片６０が左右に移動し易くなる為である。したがって、割断凹部５６の形状は、この点をも考慮することが望ましい。
【００８５】
また、第３実施形態において、永久磁石５０を割断して第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を形成しているが、永久磁石５０を切断して分割した永久磁石片を用いても、第１実施形態のロータ１０の製造方法は適用が可能である。
【００８６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第４実施形態は第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、金型２００に設けられたゲート２０２の配置や可動型２１０を備える点などが異なる。以下に、異なる構成について図面を用いて説明を行う。
【００８７】
図１２に、第４実施形態のキャビティ２０１に永久磁石片６０を配置し、樹脂を充填した状態の様子を表した概略断面図を示す。図１３に、可動型２１０を移動した様子を表した概略断面図を示す。金型２００は、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を配置しインサート成形するためのキャビティ２０１と、キャビティ２０１に向けて開口し樹脂を供給する複数のゲート２０２を備えている。また、永久磁石片６０の積層方向に移動可能な可動型２１０を備えている。可動型２１０の後退端は、図１２に示すように、キャビティ２０１の大きさが磁石集合体４０の完成長さＬ２よりも長い移動前長さＬ１となる位置にある。可動型２１０の前進端は図１３に示すように、磁石集合体４０の大きさとほぼ同じ完成長さＬ２となる位置となる。
【００８８】
このような金型２００を用いて、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４のインサート成形を行い、磁石集合体４０を形成する。手順としては、まず、金型２００のキャビティ２０１に、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を配置する。この際に、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４の間隔は図１２に示すように広めに開くように配置することが望ましい。具体的には、第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４を配置した後に、機械的手段などを用いて永久磁石片６０を移動させる。この際、永久磁石片６０をハンドリングする必要は無く、金型２００の内部でスライドさせて移動させれば足りる。
【００８９】
そして、図１２に示すような状態に第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４がキャビティ２０１内に配置されてから、ゲート２０２より樹脂を充填する。その後、磁石集合体４０の長さが図１３に示すような移動前長さＬ１となるように可動型２１０を移動させる。図示しないが、ゲート２０２と別途樹脂排出用のゲートを設けておくことが好ましい。図１３の状態で樹脂を凝固させることで、磁石集合体４０が形成される。その後、ロータ１０に組み付けられる。
【００９０】
第４実施形態のロータ１０の製造方法は上記構成であるので、以下に説明する作用、効果を奏する。
【００９１】
第４実施形態のロータ１０の製造方法は、第１実施形態のロータ１０の製造方法の効果と同じく、磁石集合体４０を形成するコストを下げることが可能になる点が挙げられる。ただし、可動型２１０を用いることで、第１樹脂壁４１ａ乃至第３樹脂壁４１ｃを形成する際に内部に気泡が入りにくくなり、より確実に隣り合う永久磁石片６０同士の絶縁を確保することが可能となる。より絶縁性を必要とする場合には有効であると思われる。
【００９２】
なお、第４実施形態の永久磁石５０は割断によって第１永久磁石片５１乃至第４永久磁石片５４に分割されるが、第４実施形態の発明においては、必ずしも割断された永久磁石片６０を用いる必要は無く、切断などによって分割された永久磁石片６０を用いても良い。
【００９３】
以上、本実施形態に即して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
【００９４】
例えば、第１実施形態乃至第４実施形態の発明を適宜組み合わせることを妨げないので、第４実施形態の可動型２１０を第１実施形態の金型２００に用いても良い。この場合は、キャビティ２０１の内部に配置された永久磁石片６０のそれぞれの間隔を空ける移動手段に、ゲート２０２からの樹脂の射出圧力を用いることになる。
【００９５】
また、ロータ１０の構成や磁石集合体４０に用いる永久磁石５０の分割数等のロータ１０を用いるモータの仕様によって変更する要因についても適宜変更することを妨げない。また、金型の形状やガイドピンの設置方法についても、永久磁石片６０の形状、仕様にあわせて適宜変更することを妨げない。
【符号の説明】
【００９６】
１１      シャフト
１２      ロータコア
１４      嵌合溝
２０      電磁鋼板
２１      磁石挿入スロット
４０      磁石集合体
４１      樹脂モールド部
４１ａ      第１樹脂壁
４１ｂ      第２樹脂壁
４１ｃ      第３樹脂壁
５０      永久磁石
５５      分割部
５６      割断凹部
６０      永久磁石片
１００      分割機
１０１      固定部
１０２      回転部
１０３      回転軸
１０５      ノックピン
２００      金型
２０１      キャビティ
２０２      ゲート
２０５      可動ピン
２１０      可動型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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