(57)【要約】【課題】他の部材との接触等によっても発泡層の一部が欠損し難いシート状発泡材、並びに当該シート状発泡材を備えた回転電機用ロータ及びその製造方法を提供する。【解決手段】シート状発泡材１は、シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層１１と、発泡層１１の少なくとも一方の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部１２ａを有するシートにより構成された開口シート層１２と、を備えている。【選択図】図１
2020001276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層と、
前記発泡層の少なくとも一方の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部を有するシートにより構成された開口シート層と、を備えたシート状発泡材。
【請求項２】
前記開口シート層は、表面の摩擦係数が前記発泡樹脂よりも小さいシートにより構成されている、請求項１に記載のシート状発泡材。
【請求項３】
前記開口シート層は、電気的絶縁性を有するシートにより構成されている、請求項１又は２に記載のシート状発泡材。
【請求項４】
前記発泡樹脂は、加熱により膨張する複数のカプセル体を含み、
前記開口部の最も狭い部分の開口幅は、膨張後の前記カプセル体の外径よりも大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載のシート状発泡材。
【請求項５】
前記開口シート層が前記発泡層の一方の面のみに設けられている、請求項１から４のいずれか一項に記載のシート状発泡材。
【請求項６】
前記開口シート層は、特定方向に沿って延在する複数のスリットが規則的に配置されたシートにより構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のシート状発泡材。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシート状発泡材と、
挿入孔を有するロータコアと、
前記挿入孔に挿入された永久磁石又は導体である挿入体と、を備えた回転電機用ロータであって、
前記挿入孔の内面と、前記挿入孔の前記内面に対向する前記挿入体の外面との間に、前記シート状発泡材が配置されている、回転電機用ロータ。
【請求項８】
前記挿入孔の前記内面に、凹凸部が形成されている、請求項７に記載の回転電機用ロータ。
【請求項９】
挿入孔を有するロータコアと、前記挿入孔に挿入された永久磁石又は導体である挿入体と、を備えた回転電機用ロータの製造方法であって、
シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層と、前記発泡層の少なくとも一方の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部を有するシートにより構成された開口シート層と、を備えたシート状発泡材、及び前記挿入体を、前記挿入孔の内面と当該内面に対向する前記挿入体の外面との間に前記シート状発泡材が位置するように、前記挿入孔内に挿入する挿入工程と、
前記シート状発泡材の前記発泡層を成す前記発泡樹脂を発泡させて膨張させ、膨張後の前記発泡樹脂を、前記開口シート層の複数の前記開口部を通して、前記挿入孔の前記内面及び前記挿入体の前記外面の少なくとも一方に接着させる膨張工程と、を備えた、回転電機用ロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層を備えたシート状発泡材、並びに当該シート状発泡材を備えた回転電機用ロータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなシート状発泡材及びそれを備えた回転電機用ロータの一例が、下記の特許文献１に開示されている。以下、この背景技術の欄の説明では、特許文献１における部材名及び符号を括弧内に引用する。
【０００３】
特許文献１のシート状発泡材（スペーサ１０）は、シート状に形成された発泡樹脂（ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン等）により構成された発泡層を備えている。
【０００４】
このようなシート状発泡材は、他の部材との接触等によって発泡層の一部が欠損し易いという課題があった。例えば、回転電機用ロータ（ロータ３）の挿入孔（スロット孔９）に、シート状発泡材を永久磁石（永久磁石６）と共に挿入する際には、発泡層が挿入孔の内面等に接触することにより、発泡層の一部が欠損することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−３８４５９号公報（段落００６２，００６３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、他の部材との接触等によっても発泡層の一部が欠損し難いシート状発泡材、並びに当該シート状発泡材を備えた回転電機用ロータ及びその製造方法の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記に鑑みた、シート状発泡材の特徴構成は、
シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層と、
前記発泡層の少なくとも一方の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部を有するシートにより構成された開口シート層と、を備えている点にある。
【０００８】
この特徴構成によれば、発泡層の少なくとも一方の面を覆うように開口シート層が設けられている。そのため、シート状発泡材が一対の対象物の間に介在する状態となるようにシート状発泡材を配置する配置工程を行う際に、発泡層に対して開口シート層が設けられた側に位置する対象物と発泡層とが直接接触することを回避できる。したがって、当該対象物との接触によって発泡層の一部が欠損する可能性を低減できる。
また、この構成によれば、開口シート層には分散配置された複数の開口部が形成されている。そのため、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部を通って対象物に接触する。したがって、開口シート層を介して、発泡層を対象物に適切に接着させることができる。
【０００９】
上記に鑑みた、回転電機用ロータの特徴構成は、
上記のシート状発泡材と、
挿入孔を有するロータコアと、
前記挿入孔に挿入された永久磁石又は導体である挿入体と、を備えた回転電機用ロータであって、
前記挿入孔の内面と、前記挿入孔の前記内面に対向する前記挿入体の外面との間に、前記シート状発泡材が配置されている点にある。
【００１０】
この特徴構成によれば、シート状発泡材の開口シート層がロータコアの挿入孔の内面に対向するように配置される場合には、シート状発泡材を挿入孔内に挿入する挿入工程を行う際等に、発泡層がロータコアに直接接触することを回避できる。したがって、発泡層の一部が欠損する可能性を低減できる。また、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部を通って挿入孔の内面に接触する。したがって、開口シート層を介して、発泡層を挿入孔の内面に適切に接着させることができる。
また、開口シート層が挿入体に対向するように配置される場合には、シート状発泡材に対して挿入体を配置する際等に、挿入体が発泡層に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層の一部が欠損する可能性を低減できる。また、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部を通って挿入体に接触する。したがって、開口シート層を介して、発泡層を挿入体に適切に接着させることができる。
【００１１】
上記に鑑みた、回転電機用ロータの製造方法の特徴構成は、
挿入孔を有するロータコアと、前記挿入孔に挿入された永久磁石又は導体である挿入体と、を備えた回転電機用ロータの製造方法であって、
シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層と、前記発泡層の少なくとも一方の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部を有するシートにより構成された開口シート層と、を備えたシート状発泡材、及び前記挿入体を、前記挿入孔の内面と当該内面に対向する前記挿入体の外面との間に前記シート状発泡材が位置するように、前記挿入孔内に挿入する挿入工程と、
前記シート状発泡材の前記発泡層を成す前記発泡樹脂を発泡させて膨張させ、膨張後の前記発泡樹脂を、前記開口シート層の複数の前記開口部を通して、前記挿入孔の前記内面及び前記挿入体の前記外面の少なくとも一方に接着させる膨張工程と、を備えている点にある。
【００１２】
この特徴構成によれば、シート状発泡材の開口シート層がロータコアの挿入孔の内面に対向するように配置される場合には、挿入工程を行う際に、発泡層がロータコアに直接接触することを回避できる。したがって、発泡層の一部が欠損する可能性を低減できる。また、膨張工程において、膨張した発泡樹脂の一部が複数の開口部を通って挿入孔の内面に接触するため、開口シート層を介して、発泡層を挿入孔の内面に適切に接着させることができる。
また、開口シート層が挿入体に対向するように配置される場合には、挿入工程を行う際に、挿入体が発泡層に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層の一部が欠損する可能性を低減できる。また、膨張工程において、膨張した発泡樹脂の一部が複数の開口部を通って挿入体に接触するため、開口シート層を介して、発泡層を挿入体に適切に接着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るシート状発泡材の断面図
【図２】発泡層を成す発泡樹脂に含まれるカプセル体の膨張前後の様子を示す図
【図３】開口シート層における複数の開口部を示す図
【図４】実施形態に係る回転電機用ロータの一部の軸方向に直交する断面図
【図５】実施形態に係るシート状発泡材及び挿入体の斜視図
【図６】実施形態に係る回転電機用ロータの製造方法を示すフローチャート
【図７】挿入工程を示す断面図
【図８】膨張工程を示す断面図
【図９】回転電機用ロータの別形態を示す断面図
【図１０】回転電機用ロータの別形態を示す断面図
【図１１】別形態に係るシート状発泡材の断面図
【図１２】別形態に係るシート状発泡材の開口シート層における複数のスリットを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、実施形態に係るシート状発泡材１について図面を参照して説明する。図１に示すように、シート状発泡材１は、発泡層１１と、開口シート層１２と、を備えている。
【００１５】
発泡層１１は、シート状に形成された発泡樹脂により構成されている。発泡層１１を成す発泡樹脂は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分として含んでいる。発泡層１１を成す発泡樹脂は、加熱等の処理を行うことにより発泡して膨張する。本実施形態では、発泡層１１を成す発泡樹脂は、熱硬化性樹脂を主成分としており、加熱により膨張する複数のカプセル体１１１を含んでいる。図２に示すように、カプセル体１１１は、加熱によって気化する液状の炭化水素等を内包する熱可塑性樹脂のカプセルである。図示の例では、カプセル体１１１は球状に形成され、膨張後のカプセル体１１１は外径Ｄを有している。なお、カプセル体１１１の形状は限定されない。例えば、カプセル体１１１は楕円体状であっても良い。この場合、膨張後のカプセル体１１１における最も大きい外径を外径Ｄとする。
【００１６】
図１に示すように、開口シート層１２は、発泡層１１の少なくとも一方の面を覆うように設けられている。本実施形態では、開口シート層１２は、発泡層１１の一方の面のみに設けられている。図１及び図３に示すように、開口シート層１２は、分散配置された複数の開口部１２ａを有するシートにより構成されている。このようなシートとしては、例えば、機械的な加工により複数の開口部１２ａが形成されたシート、多孔質体により構成されたシート等を採用可能である。
【００１７】
開口部１２ａは、開口シート層１２の一方の面と他方の面とを連通するように形成された貫通孔である。図３に示す例では、開口部１２ａは、開口シート層１２の表面に円状の開口が形成されるような形状を有している。そして、図３に示す例では、隣接する開口部１２ａ同士が一定の間隔を空けて位置するように、複数の開口部１２ａが開口シート層１２の表面の全域に亘って規則的に配置されている。
【００１８】
本実施形態では、開口部１２ａの最も狭い部分の開口幅Ｗは、膨張後のカプセル体１１１の外径Ｄよりも大きい。図３に示す例のように、開口部１２ａが、開口シート層１２の表面に円状の開口が形成されるような形状を有している場合には、当該開口の直径が開口幅Ｗに相当する。
【００１９】
また、本実施形態では、開口シート層１２は、表面の摩擦係数が発泡層１１を成す発泡樹脂よりも小さいシートにより構成されている。更に、本実施形態では、開口シート層１２は、電気的絶縁性を有するシートにより構成されている。このようなシートとしては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で構成されたシートを採用可能である。なお、本実施形態において、「表面の摩擦係数」とは、開口シート層１２を構成するシート及び発泡層１１を成す発泡樹脂の表面粗さを同じにした場合（同じにできない場合はそれぞれの表面粗さが最小になるように加工した場合）における、それらとシート状発泡材１が配置される対象である対象物との間の静止摩擦係数である。
【００２０】
以上のように構成されたシート状発泡材１は、発泡層１１を成す発泡樹脂を膨張させることによって対象物に接着される。具体的には、発泡層１１を成す発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が開口シート層１２の複数の開口部１２ａを通って対象物に接触する。その後、発泡層１１を成す発泡樹脂が硬化することにより、開口シート層１２を介して、発泡層１１が対象物に接着する。
【００２１】
なお、開口部１２ａの開口幅Ｗの大きさは限定されない。開口幅Ｗは、膨張した発泡樹脂が開口部１２ａを通過できる程度の大きさに設定されていれば良い。
また、開口シート層１２を構成するシートの開口率は、発泡層１１が対象物に対して所望の接着強度を実現できる程度に設定されていれば良い。ここで、「開口シート層１２を構成するシートの開口率」とは、開口シート層１２を構成するシートの表面において複数の開口部１２ａが占める割合である。例えば、発泡層１１における対象物に対向する面の全体が対象物に接着している状態で必要な接着強度の２倍の強度が得られる場合には、開口シート層１２を構成するシートの開口率を５０％とすることができる。
【００２２】
以下では、実施形態に係るロータ１００について図面を参照して説明する。ロータ１００は、回転電機に用いられるロータである。なお、本願において「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【００２３】
図４及び図５に示すように、ロータ１００は、シート状発泡材１と、ロータコア２と、永久磁石３と、を備えている。
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向Ｌ」、「径方向Ｒ」、及び「周方向Ｃ」は、ロータコア２の軸心を基準として定義している。そして、径方向Ｒにおいて、ロータコア２の軸心側を「径方向内側Ｒ１」とし、ロータコア２の軸心側とは反対側を「径方向外側Ｒ２」とする。
【００２４】
なお、図示は省略するが、本実施形態では、ロータ１００（ロータコア２）の径方向外側Ｒ２には、コイルを備えたステータが配置される。このステータから発生する回転磁界により、ロータ１００はステータに対して回転する。つまり、本実施形態に係るロータ１００は、インナロータ型の回転電機用のロータである。
【００２５】
ロータコア２は、磁性材料を用いて形成されている。本実施形態では、ロータコア２は、円環板状の電磁鋼板が軸方向Ｌに複数枚積層された積層構造体である。ロータコア２は、複数の挿入孔２１を有している。
【００２６】
挿入孔２１は、永久磁石３が配置される空間であり、永久磁石３の外形に適合する形状を有している。本実施形態では、挿入孔２１は、ロータコア２を軸方向Ｌに貫通するように形成されている。また、本実施形態では、挿入孔２１の内面２１ａは意図的に形成された凹凸を有しない。つまり、ロータコア２を構成する複数枚の電磁鋼板における挿入孔２１の内面２１ａを構成する端面は、当該複数枚で同じ位置及び形状となるように形成されている。ただし、各電磁鋼板の成形上の誤差や成形の際の変形に起因する凹凸は、挿入孔２１の内面２１ａに存在し得る。
【００２７】
永久磁石３は、例えば、希土類磁石、フェライト磁石等の焼結磁石により構成されている。本実施形態では、永久磁石３は、軸方向Ｌに直交する断面が矩形状の平板状に形成されている。永久磁石３の軸方向Ｌの長さは、挿入孔２１の軸方向Ｌの長さに応じた長さとされている。本実施形態では、永久磁石３の軸方向Ｌの長さは、挿入孔２１の軸方向Ｌの長さ、つまり、ロータコア２の軸方向Ｌの長さと同等である。本実施形態では、永久磁石３が挿入孔２１に挿入された挿入体５に相当する。
【００２８】
永久磁石３は、ロータコア２において軸方向Ｌに延在する磁極が周方向Ｃに分散して複数形成されるように、周方向Ｃに沿って複数配置されている。周方向Ｃに隣接する２つの磁極は、互いに逆の極性となっている。本実施形態では、各磁極は、周方向Ｃに隣接する一対の挿入孔２１に配置された永久磁石３により形成されている。なお、各挿入孔２１に配置された永久磁石３が、軸方向Ｌや周方向Ｃに複数に分割されていてもよい。本実施形態では、各挿入孔２１に１個の永久磁石３が配置され、各磁極に２個の永久磁石３が配置されている。よって、以下では、各磁極を構成する一対の挿入孔２１に配置された永久磁石３を「一対の永久磁石３」と記す。
【００２９】
一対の永久磁石３は、ロータコア２の軸心を通ると共に当該一対の永久磁石３間の中央を径方向Ｒに延在する仮想基準面に対して互いに面対称に配置されている。これに伴い、一対の永久磁石３が配置される一対の挿入孔２１は、仮想基準面に対して互いに面対称となる形状に形成されている。つまり、一対の挿入孔２１の軸方向Ｌに直交する断面の形状は、仮想基準面に沿う直線を対称軸として互いに対称な形状とされている。本実施形態では、一対の永久磁石３は、径方向Ｒの同じ位置に配置されていると共に、径方向外側Ｒ２に向かうに従って互いの間隔が広くなるように配置されている。そのため、一対の挿入孔２１も、径方向外側Ｒ２に向かうに従って互いの間隔が広くなるように形成されている。
【００３０】
具体的には、本実施形態では、一対の永久磁石３は、軸方向Ｌに直交する断面において、径方向外側Ｒ２に向かうに従って互いの間隔が広くなるＶ字状に配置されている。そして、一対の永久磁石３は、互いに同じ極性（Ｎ極又はＳ極）の磁極面を径方向外側Ｒ２に向けて配置されている。なお、永久磁石３の磁極面は、磁化方向（着磁方向）に直交する面であり、永久磁石３の磁束が出入りする面である。本実施形態では、永久磁石３のそれぞれは、軸方向Ｌに直交する断面の形状が矩形状に形成されており、磁化方向が当該矩形の短辺に平行とされている。よって、本実施形態では、永久磁石３における上記矩形の長辺を形成する面が磁極面を構成している。一方、永久磁石３における上記矩形の短辺を形成する面が非磁極面を構成している。
【００３１】
本実施形態では、挿入孔２１は、磁気抵抗部２２を有している。磁気抵抗部２２は、挿入孔２１における永久磁石３の配置領域に連続する空間である。磁気抵抗部２２は、ロータコア２内を流れる磁束に対して磁気抵抗（フラックスバリア）として機能する。磁気抵抗部２２は、挿入孔２１における永久磁石３の非磁極面に対向する部分に形成されている。本実施形態では、磁気抵抗部２２は、挿入孔２１における永久磁石３の配置領域に対して径方向内側Ｒ１及び径方向外側Ｒ２のそれぞれに連続して形成されている。なお、図示の例では、一対の挿入孔２１における径方向内側Ｒ１の磁気抵抗部２２同士がブリッジ部を挟んで分離されているが、当該ブリッジ部が設けられず、連続した磁気抵抗部２２が形成された構成としても良い。また、図示の例では、一対の挿入孔２１における径方向外側Ｒ２の磁気抵抗部２２がブリッジ部によってロータコア２の外周面から分離されているが、当該ブリッジ部が設けられず、挿入孔２１がロータコア２の外周面に連通するように形成された構成としても良い。
【００３２】
シート状発泡材１は、挿入孔２１の内面２１ａと、挿入孔２１の内面２１ａに対向する永久磁石３の外面３ａとの間に配置されている。本実施形態では、発泡層１１における開口シート層１２が設けられていない側の面が永久磁石３の外面３ａに対向するように、シート状発泡材１が永久磁石３の外面３ａを覆っている。なお、ここでの永久磁石３の外面３ａとは、永久磁石３における軸方向Ｌに直交する断面の外縁を形成する面を指す。
【００３３】
図示の例では、シート状発泡材１は、矩形状に形成されており、第１辺の長さが永久磁石３における軸方向Ｌに直交する断面の外縁の長さに一致し、当該第１辺に直交する第２辺の長さが永久磁石３の軸方向Ｌの長さに一致している。そして、図示の例では、シート状発泡材１は、永久磁石３における軸方向Ｌに直交する断面の外縁を１周するように巻回されている。そのため、図示の例では、シート状発泡材１の巻回方向の両端部が対向し、シート状発泡材１が永久磁石３の外面３ａの全域を覆っている。また、ここでは、シート状発泡材１の巻回方向の両端部は、永久磁石３における径方向内側Ｒ１の非磁極面（短辺）において対向している。なお、シート状発泡材１の第１辺の長さが、永久磁石３における軸方向Ｌに直交する断面の外縁の長さよりも大きくても良い。この場合、シート状発泡材１は、巻回方向の両端部で重複するように配置される。また、シート状発泡材１の第１辺の長さが永久磁石３における軸方向Ｌに直交する断面の外縁の長さよりも小さい構成や、シート状発泡材１の第２辺の長さが永久磁石３の軸方向Ｌの長さよりも小さい構成であっても良い。これらの場合、発泡層１１が挿入孔２１の内面２１ａや永久磁石３の外面３ａに対して所望の接着強度を実現できる程度にシート状発泡材１の寸法が設定されていれば良い。
【００３４】
図４に示すように、シート状発泡材１は、挿入孔２１の内面２１ａと永久磁石３の外面３ａとに接着されている。具体的には、発泡層１１を成す発泡樹脂が発泡して膨張することにより、当該発泡樹脂が挿入孔２１の内面２１ａと永久磁石３の外面３ａとに接触し、その状態で発泡樹脂が硬化している。本実施形態では、発泡層１１を成す発泡樹脂が発泡して膨張することにより、当該発泡樹脂の一部が開口シート層１２における複数の開口部１２ａを通って挿入孔２１の内面２１ａに接触している。このように、本実施形態では、シート状発泡材１における開口シート層１２が設けられた側において、発泡層１１が開口シート層１２を介して挿入孔２１の内面２１ａに接着し、シート状発泡材１における開口シート層１２が設けられた側とは反対側において、発泡層１１が永久磁石３の外面３ａに直接接着している。
【００３５】
なお、図示の例では、発泡層１１が開口シート層１２を完全に内包するように、発泡樹脂が膨張している。しかし、これに限定されず、例えば、膨張後の発泡樹脂が、開口シート層１２よりもロータコア２側に移動することなく、開口部１２ａの開口部分のみで挿入孔２１の内面２１ａに接触していても良い。或いは、膨張後の発泡樹脂が、部分的に開口シート層１２よりもロータコア２側に移動し、挿入孔２１の内面２１ａに対して部分的に接触していても良い。つまり、少なくとも、膨張後の発泡樹脂の一部が挿入孔２１の内面２１ａに接触し、所望の接着強度を確保できる程度に発泡層１１が接着されていれば良い。
【００３６】
以下では、実施形態に係るロータ１００の製造工程Ｓ１について図面を参照して説明する。図６に示すように、製造工程Ｓ１は、挿入工程Ｓ１１と、膨張工程Ｓ１２と、を備えている。
【００３７】
図７に示すように、挿入工程Ｓ１１は、挿入孔２１の内面２１ａと当該内面２１ａに対向する永久磁石３の外面３ａとの間にシート状発泡材１が位置するように、シート状発泡材１及び永久磁石３を挿入孔２１内に挿入する工程である。本実施形態の挿入工程Ｓ１１では、シート状発泡材１を永久磁石３に巻回した状態で、発泡層１１を永久磁石３の外面３ａに予備的に接着した後に、シート状発泡材１及び永久磁石３を挿入孔２１内に挿入する。なお、発泡層１１を永久磁石３の外面３ａに予備的に接着する方法として、例えば、発泡層１１が全体的に発泡しない程度に発泡層１１及び永久磁石３の少なくとも一方を加熱しつつ、発泡層１１を永久磁石３に対して圧着させると好適である。この予備的な接着は、挿入工程Ｓ１１でシート状発泡材１及び永久磁石３を挿入孔２１内に挿入する際に、シート状発泡材１と永久磁石３とが分離しない程度の接着力を生じさせれば十分である。そして、シート状発泡材１及び永久磁石３を挿入孔２１内に挿入する際、本実施形態では、発泡層１１におけるロータコア２側の面を覆うように開口シート層１２が設けられているため、発泡層１１がロータコア２に直接接触することを回避できる。
【００３８】
図８に示すように、膨張工程Ｓ１２は、発泡層１１を成す発泡樹脂を発泡させて膨張させ、膨張後の発泡樹脂を、開口シート層１２の複数の開口部１２ａを通して、挿入孔２１の内面２１ａ及び永久磁石３の外面３ａの少なくとも一方に接着させる工程である。本実施形態の膨張工程Ｓ１２では、シート状発泡材１及び永久磁石３が取り付けられたロータコア２を炉で加熱し、発泡層１１を成す発泡樹脂に含まれる複数のカプセル体１１１を膨張させることによって、当該発泡樹脂を全体的に膨張させる。
【００３９】
本実施形態の膨張工程Ｓ１２では、発泡層１１を成す発泡樹脂の一部が開口シート層１２の複数の開口部１２ａを通って挿入孔２１の内面２１ａに接触するまで、発泡樹脂の加熱を継続する。そして、本実施形態では、発泡層１１を成す発泡樹脂が熱硬化性樹脂を含んでいるため、この発泡樹脂が加熱に伴って硬化する。こうして、本実施形態の膨張工程Ｓ１２では、発泡層１１を、開口シート層１２の複数の開口部１２ａを通して挿入孔２１の内面２１ａに接着させる。また、この膨張工程Ｓ１２によって、発泡層１１と永久磁石３の外面３ａとの接着強度も、上記の予備的な接着状態に比べて高くなる。
【００４０】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、ロータ１００において、ロータコア２の挿入孔２１の内面２１ａが、意図的に形成された凹凸を有しない構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図９や図１０に示すように、挿入孔２１の内面２１ａに意図的に凹凸部２３が形成された構成としても良い。
図９に示す構成では、軸方向Ｌに沿った断面における挿入孔２１の内面２１ａが凹凸を成すように凹凸部２３が形成されている。このような凹凸部２３は、例えば、ロータコア２が電磁鋼板を軸方向Ｌに複数枚積層した構成である場合には、挿入孔２１の内面２１ａを構成する端面の位置が少なくとも一部で異なる複数種類（ここでは２種類）の電磁鋼板を軸方向Ｌに交互に積層することにより形成することが可能である。
また、図１０に示す構成では、軸方向Ｌ視で挿入孔２１の内面２１ａが凹凸を成すように凹凸部２３が形成されている。この構成によれば、図９に示す構成とは異なり、ロータコア２が電磁鋼板を軸方向Ｌに複数枚積層した構成である場合において、複数枚の電磁鋼板の形状を共通化できる。
【００４１】
（２）上記の実施形態では、シート状発泡材１において、開口シート層１２が発泡層１１の一方の面のみに設けられた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、図１１に示すように、開口シート層１２が発泡層１１の両面のそれぞれに設けられた構成としても良い。このような構成では、製造工程Ｓ１の挿入工程Ｓ１１において、挿入孔２１の内面２１ａに沿った形状としたシート状発泡材１を挿入孔２１内へ挿入した後に、永久磁石３を挿入孔２１内へ挿入しても良い。この場合、発泡層１１の両面を覆うように一対の開口シート層１２が設けられているため、シート状発泡材１を挿入孔２１内に挿入する際に発泡層１１がロータコア２に直接接触することを回避できると共に、永久磁石３を挿入孔２１内に挿入する際に永久磁石３が発泡層１１に直接接触することを回避できる。このように、挿入工程Ｓ１１では、シート状発泡材１と永久磁石３とを同時に挿入孔２１に挿入しても良いし、シート状発泡材１と永久磁石３とを別々に挿入孔２１に挿入しても良い。
【００４２】
（３）上記の実施形態では、開口部１２ａが、開口シート層１２の表面に円状の開口が形成されるような形状を有し、隣接する開口部１２ａ同士が一定の間隔を空けて位置するように、複数の開口部１２ａが開口シート層１２の表面の全域に亘って規則的に配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、開口部１２ａの形状が円状以外の形状であっても良く、例えば楕円形状や矩形状や各種の多角形状とすることもできる。また、例えば図１２に示すように、開口シート層１２が、特定方向に沿って延在する複数のスリット１３が規則的に配置されたシートにより構成されていても良い。このようなスリット１３の延在方向は、シート状発泡材１が一対の対象物の間に介在する状態となるようにシート状発泡材１を配置する際における、シート状発泡材１と対象物との相対移動方向に沿うように設定されると好適である。例えば、開口シート層１２が挿入孔２１の内面２１ａに対向するようにシート状発泡材１をロータ１００に設ける場合、開口シート層１２には、挿入工程Ｓ１１におけるシート状発泡材１の挿入孔２１への挿入方向に沿って延在するスリット１３が形成されると良い。また、開口シート層１２が永久磁石３の外面３ａに対向するようにシート状発泡材１をロータ１００に設ける場合であって、挿入工程Ｓ１１においてシート状発泡材１を挿入孔２１内へ挿入した後に永久磁石３を挿入孔２１内へ挿入する場合、開口シート層１２には、挿入工程Ｓ１１における永久磁石３の挿入孔２１への挿入方向に沿って延在するスリット１３が形成されると良い。
【００４３】
（４）上記の実施形態では、挿入工程Ｓ１１において、シート状発泡材１及び永久磁石３を挿入孔２１内に挿入する前に、シート状発泡材１を永久磁石３に巻回した状態で、発泡層１１を永久磁石３の外面３ａに予備的に接着する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、発泡層１１を永久磁石３の外面３ａに接着させずに、シート状発泡材１及び永久磁石３を挿入孔２１内に挿入する構成としても良い。この場合、膨張工程Ｓ１２において、発泡層１１が永久磁石３の外面３ａに接着される。
【００４４】
（５）上記の実施形態では、開口シート層１２の表面の摩擦係数が、発泡層１１を成す発泡樹脂の表面の摩擦係数よりも小さい構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、開口シート層１２の表面の摩擦係数が、発泡層１１を成す発泡樹脂の表面の摩擦係数以上である構成であっても良い。
【００４５】
（６）上記の実施形態では、開口シート層１２が電気的絶縁性を有するシートにより構成されている場合を例として説明した。しかし、これに限定されず、開口シート層１２が電気的絶縁性を有しないシートにより構成されていても良い。この場合、永久磁石３の表面に、絶縁性を有するコーティング（例えば防錆コーティング）が施されていると好適である。
【００４６】
（７）上記の実施形態では、発泡層１１を成す発泡樹脂が加熱により膨張する複数のカプセル体１１１を含む構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、発泡層１１を成す発泡樹脂が、少なくとも加熱等の処理を行うことにより発泡して膨張するように構成されていれば良い。
【００４７】
（８）上記の実施形態では、開口部１２ａの最も狭い部分の開口幅Ｗが、膨張後のカプセル体１１１の外径Ｄよりも大きい構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、開口部１２ａの最も狭い部分の開口幅Ｗが、膨張後のカプセル体１１１の外径Ｄ以下である構成としても良い。
【００４８】
（９）上記の実施形態では、上記の実施形態では、ロータ１００がインナロータ型の回転電機用のロータとして構成されている場合を例として説明した。しかし、これに限定されず、ロータ１００がアウタロータ型の回転電機用のロータとして構成されていても良い。
【００４９】
（１０）上記の実施形態では、ロータ１００が埋め込み磁石型の回転電機に用いられるロータである場合を例として説明したが、ロータ１００の構成はこれには限定されない。例えば、ロータ１００が誘導回転電機（誘導電動機や誘導発電機）に用いられるものであっても良い。この場合、ロータコア２の複数の挿入孔２１には、上述した永久磁石３に代えて、挿入体５として導体４が挿入される。この導体４は、上述した永久磁石３と同様の角柱状に形成されたものであっても良いし、各種断面形状の細線が束ねられたものであっても良い。このような場合であっても、上記の実施形態と同様に、シート状発泡材１を用いることができる。
【００５０】
（１１）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
【００５１】
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明したシート状発泡材（１）、並びにそれを備えた回転電機用ロータ（１００）及びその製造方法（Ｓ１）の概要について説明する。
【００５２】
シート状発泡材（１）は、
シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層（１１）と、
前記発泡層（１１）の少なくとも一方の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部（１２ａ）を有するシートにより構成された開口シート層（１２）と、を備えている。
【００５３】
この構成によれば、発泡層（１１）の少なくとも一方の面を覆うように開口シート層（１２）が設けられている。そのため、シート状発泡材（１）が一対の対象物の間に介在する状態となるようにシート状発泡材（１）を配置する配置工程を行う際に、発泡層（１１）に対して開口シート層（１２）が設けられた側に位置する対象物と発泡層（１１）とが直接接触することを回避できる。したがって、当該対象物との接触によって発泡層（１１）の一部が欠損する可能性を低減できる。
また、この構成によれば、開口シート層（１２）には分散配置された複数の開口部（１２ａ）が形成されている。そのため、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部（１２ａ）を通って対象物に接触する。したがって、開口シート層（１２）を介して、発泡層（１１）を対象物に適切に接着させることができる。
【００５４】
ここで、前記開口シート層（１２）は、表面の摩擦係数が前記発泡樹脂よりも小さいシートにより構成されていると好適である。
【００５５】
この構成によれば、開口シート層（１２）と対象物との間の滑りを良くすることができる。したがって、上述したような配置工程を容易に行うことができる。
【００５６】
また、前記開口シート層（１２）は、電気的絶縁性を有するシートにより構成されていると好適である。
【００５７】
この構成によれば、シート状発泡材（１）を、電気的絶縁性を確保するための絶縁シートとしても用いることができる。例えば、挿入孔（２１）を有するロータコア（２）と、挿入孔（２１）に挿入された永久磁石（３）又は導体（４）である挿入体（５）と、を備えた回転電機用ロータ（１００）において、挿入孔（２１）の内面（２１ａ）と当該内面（２１ａ）に対向する挿入体（５）の外面（３ａ）との間に、このような構成のシート状発泡材（１）を配置した場合には、回転電機用ロータ（１００）の回転中にロータコア（２）で発生する渦電流が挿入体（５）に流れることを抑制できるため、挿入体（５）において生じる渦電流損を低減することができる。したがって、回転電機のエネルギ効率を向上させことができる。
【００５８】
また、前記発泡樹脂は、加熱により膨張する複数のカプセル体（１１１）を含み、
前記開口部（１２ａ）の最も狭い部分の開口幅（Ｗ）は、膨張後の前記カプセル体（１１１）の外径（Ｄ）よりも大きいと好適である。
【００５９】
この構成によれば、膨張したカプセル体（１１１）が開口部（１２ａ）を通過し易くなり、当該カプセル体（１１１）が開口部（１２ａ）を塞ぐ可能性を低減することができる。これにより、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部（１２ａ）を通って対象物に接触する状態となり易くすることができる。したがって、対象物に対する発泡層（１１）の接着強度を確保し易い。
【００６０】
また、前記開口シート層（１２）が前記発泡層（１１）の一方の面のみに設けられていると好適である。
【００６１】
この構成によれば、シート状発泡材（１）の一方の面では、開口シート層（１２）が発泡層（１１）を覆うように設けられ、シート状発泡材（１）の他方の面では、発泡層（１１）が露出している。そのため、シート状発泡材（１）の一方の面では、配置工程の際に、対象物と発泡層（１１）とが直接接触することを回避でき、発泡層（１１）の一部が欠損する可能性を低減できる。一方、シート状発泡材（１）の他方の面では、対象物に対して発泡層（１１）が全面で接することになるため、対象物に対する発泡層（１１）の接着強度を良好に確保することができる。
【００６２】
また、前記開口シート層（１２）は、特定方向に沿って延在する複数のスリット（１３）が規則的に配置されたシートにより構成されていると好適である。
【００６３】
この構成によれば、複数のスリット（１３）の延在方向が、配置工程におけるシート状発泡材（１）と対象物との相対移動方向に沿うようにシート状発泡材（１）を配置することにより、開口シート層（１２）と対象物とが擦れる場合に生じる摩擦力を小さく抑えることができる。したがって、上述したような配置工程を容易に行うことができる。
また、この構成によれば、開口シート層（１２）には、複数の開口部（１２ａ）として複数のスリット（１３）が形成されている。そのため、開口部（１２ａ）の開口面積を大きく確保し易い。よって、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、複数の開口部（１２ａ）を通って対象物に接触する発泡樹脂の面積を大きく確保することができる。したがって、対象物に対する発泡層（１１）の接着強度を確保し易い。
【００６４】
回転電機用ロータ（１００）は、
上記のシート状発泡材（１）と、
挿入孔（２１）を有するロータコア（２）と、
前記挿入孔（２１）に挿入された永久磁石（３）又は導体（４）である挿入体（５）と、を備えた回転電機用ロータ（１００）であって、
前記挿入孔（２１）の内面（２１ａ）と、前記挿入孔（２１）の前記内面（２１ａ）に対向する前記挿入体（５）の外面（３ａ）との間に、前記シート状発泡材（１）が配置されている。
【００６５】
この構成によれば、シート状発泡材（１）の開口シート層（１２）がロータコア（２）の挿入孔（２１）の内面（２１ａ）に対向するように配置される場合には、シート状発泡材（１）を挿入孔（２１）内に挿入する際等に、発泡層（１１）がロータコア（２）に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１１）の一部が欠損する可能性を低減できる。また、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部（１２ａ）を通って挿入孔（２１）の内面（２１ａ）に接触する。したがって、開口シート層（１２）を介して、発泡層（１１）を挿入孔（２１）の内面（２１ａ）に適切に接着させることができる。
また、開口シート層（１２）が挿入体（５）に対向するように配置される場合には、シート状発泡材（１）に対して挿入体（５）を配置する際等に、挿入体（５）が発泡層（１１）に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１１）の一部が欠損する可能性を低減できる。また、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部（１２ａ）を通って挿入体（５）に接触する。したがって、開口シート層（１２）を介して、発泡層（１１）を挿入体（５）に適切に接着させることができる。
【００６６】
また、前記挿入孔（２１）の前記内面（２１ａ）に、凹凸部（２３）が形成されていると好適である。
【００６７】
この構成によれば、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が挿入孔（２１）の内面（２１ａ）に形成された凹凸部（２３）に入り込む。そのため、発泡層（１１）と挿入孔（２１）の内面（２１ａ）との接触面積が大きく確保される。したがって、挿入孔（２１）の内面（２１ａ）に対する発泡層（１１）の接着強度を高く確保し易い。
【００６８】
回転電機用ロータ（１００）の製造方法（Ｓ１）は、
挿入孔（２１）を有するロータコア（２）と、前記挿入孔（２１）に挿入された永久磁石（３）又は導体（４）である挿入体（５）と、を備えた回転電機用ロータ（１００）の製造方法（Ｓ１）であって、
シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層（１１）と、前記発泡層（１１）の少なくとも一方の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部（１２ａ）を有するシートにより構成された開口シート層（１２）と、を備えたシート状発泡材（１）、及び前記挿入体（５）を、前記挿入孔（２１）の内面（２１ａ）と当該内面（２１ａ）に対向する前記挿入体（５）の外面（３ａ）との間に前記シート状発泡材（１）が位置するように、前記挿入孔（２１）内に挿入する挿入工程（Ｓ１１）と、
前記シート状発泡材（１）の前記発泡層（１１）を成す前記発泡樹脂を発泡させて膨張させ、膨張後の前記発泡樹脂を、前記開口シート層（１２）の複数の前記開口部（１２ａ）を通して、前記挿入孔（２１）の前記内面（２１ａ）及び前記挿入体（５）の前記外面（３ａ）の少なくとも一方に接着させる膨張工程（Ｓ１２）と、を備えている。
【００６９】
この構成によれば、シート状発泡材（１）の開口シート層（１２）がロータコア（２）の挿入孔（２１）の内面（２１ａ）に対向するように配置される場合には、挿入工程（Ｓ１１）を行う際に、発泡層（１１）がロータコア（２）に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１１）の一部が欠損する可能性を低減できる。また、膨張工程（Ｓ１２）において、膨張した発泡樹脂の一部が複数の開口部（１２ａ）を通って挿入孔（２１）の内面（２１ａ）に接触するため、開口シート層（１２）を介して、発泡層（１１）を挿入孔（２１）の内面（２１ａ）に適切に接着させることができる。
また、開口シート層（１２）が挿入体（５）に対向するように配置される場合には、挿入工程（Ｓ１１）を行う際に、挿入体（５）が発泡層（１１）に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１１）の一部が欠損する可能性を低減できる。また、膨張工程（Ｓ１２）において、膨張した発泡樹脂の一部が複数の開口部（１２ａ）を通って挿入体（５）に接触するため、開口シート層（１２）を介して、発泡層（１１）を挿入体（５）に適切に接着させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本開示に係る技術は、シート状に形成された発泡樹脂により構成された発泡層を備えたシート状発泡材、並びに当該シート状発泡材を備えた回転電機用ロータ及びその製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１００  ：ロータ（回転電機用ロータ）
１      ：シート状発泡材
１１    ：発泡層
１２    ：開口シート層
１２ａ  ：開口部
１３    ：スリット
２      ：ロータコア
２１    ：挿入孔
３      ：永久磁石
４      ：導体
５      ：挿入体
【図１】
2020001276.tif 000003
【図２】
2020001276.tif 000004
【図３】
2020001276.tif 000005
【図４】
2020001276.tif 000006
【図５】
2020001276.tif 000007
【図６】
2020001276.tif 000008
【図７】
2020001276.tif 000009
【図８】
2020001276.tif 000010
【図９】
2020001276.tif 000011
【図１０】
2020001276.tif 000012
【図１１】
2020001276.tif 000013
【図１２】
2020001276.tif 000014