(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に形成された複数の磁石挿入孔に永久磁石が挿入されて樹脂封止された回転子積層鉄心において、
前記各磁石挿入孔の平面視して長手方向片側又は両側に延長して形成された樹脂封止空間部の周方向端部に、該回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片に形成された舌片部が嵌入し、しかも、前記舌片部は折り曲げられてその基部を除く部分が前記樹脂封止空間部に嵌入していることを特徴とする回転子積層鉄心。
【請求項２】
請求項１記載の回転子積層鉄心において、折り曲げ前の前記舌片部はその先端が前記永久磁石に接する長さで形成されていることを特徴とする回転子積層鉄心。
【請求項３】
請求項１記載の回転子積層鉄心において、折り曲げ前の前記舌片部はその先端が前記永久磁石に当接しない長さで形成されていることを特徴とする回転子積層鉄心。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の回転子積層鉄心において、前記舌片部は一つの前記樹脂封止空間部に対して隙間を有して複数設けられていることを特徴とする回転子積層鉄心。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１記載の回転子積層鉄心において、前記舌片部は、該回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片の他、該鉄心片を含む複数枚の鉄心片に形成されていることを特徴とする回転子積層鉄心。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載の回転子積層鉄心において、前記磁石挿入孔には前記永久磁石が所定位置で納まる位置決め突起が設けられていることを特徴とする回転子積層鉄心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数枚の鉄心片を積層して形成し、内部に複数の永久磁石（未磁化のものも含む）が配置された回転子積層鉄心（インナーローター型とアウターローター型がある）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車などに搭載される電動機の回転子として、永久磁石をモールド樹脂によって回転子（詳細には回転子積層鉄心）に固定するマグネットモールド工法が提案されている（特許文献１、２参照）。これについて、図６（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら概略説明すると、回転子積層鉄心６０の周囲に形成された複数の磁石挿入孔６１にそれぞれ永久磁石６２（この例では２個）を挿入し、上型６３と下型６４の間に入れて型絞めし、上型６３に設けられた樹脂ポット６５に入れたモールド樹脂６６をプランジャ６７で押し出し、ランナー６８を介して各磁石挿入孔６１に充填し、永久磁石６２を磁石挿入孔６１に固定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７８６９４６号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記したマグネットモールド工法では、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転子積層鉄心６０の最上面と最下面に位置する鉄心片７１、７２の外周部（特に磁石挿入孔６１と回転子積層鉄心６０の外縁の間の部分）が軸方向の荷重に弱く、樹脂が剥がれて浮き上がり易いという問題があった。
【０００５】
これら鉄心片７１、７２の剥がれの問題は、いずれもモールド樹脂との接着力が最も脆弱な回転子積層鉄心の上下端部の鉄心片に発生することで共通しており、特に、磁石挿入孔の半径方向外側で、平面視したときに回転子積層鉄心の外周縁との距離が小さい領域においてその発生が顕著であることが判っている。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、回転子積層鉄心の上下端部における鉄心片の剥がれを防止し、回転子積層鉄心の信頼性及び品質の向上を目的とした回転子積層鉄心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】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る回転子積層鉄心は、円周方向に形成された複数の磁石挿入孔に永久磁石が挿入されて樹脂封止された回転子積層鉄心において、
前記各磁石挿入孔の平面視して長手方向片側又は両側に延長して形成された樹脂封止空間部の周方向端部に、該回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片に形成された舌片部が嵌入し、しかも、前記舌片部は折り曲げられてその基部を除く部分が前記樹脂封止空間部に嵌入している。この場合、舌片部の嵌入深さは、鉄心片の厚みの２〜５倍程度とするのが好ましい。
なお、舌片部の形状は直線状、鉤状、矢印状となっていてもよい。
【０００８】
なお、舌片部はその基部を中心にして折り曲げられても、湾曲して折り曲げられていてもよい。
【０００９】
第２の発明に係る回転子積層鉄心は、第１の発明に係る回転子積層鉄心において、折り曲げ前の前記舌片部はその先端が前記永久磁石に接する長さで形成されている。
第３の発明に係る回転子積層鉄心は、第１の回転子積層鉄心において、折り曲げ前の前記舌片部はその先端が前記永久磁石に当接しない長さで形成されている。
なお、第２、第３の発明においては、軸方向両端部に形成されている鉄心片に個々に適用することもできる。
【００１０】
第４の発明に係る回転子積層鉄心は、第１〜第３の発明に係る回転子積層鉄心において、前記舌片部は一つの前記樹脂封止空間部に対して隙間を有して複数設けられている。
【００１１】
第５の発明に係る回転子積層鉄心は、第１〜第４の発明に係る回転子積層鉄心において、前記舌片部は、該回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片の他、該鉄心片を含む複数枚の鉄心片に形成されている。
【００１２】
そして、第６の発明に係る回転子積層鉄心は、第１〜第５の発明に係る回転子積層鉄心において、前記磁石挿入孔には前記永久磁石が所定位置で納まる位置決め突起が設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
第１〜第６の発明に係る回転子積層鉄心においては、各磁石挿入孔の平面視して長手方向片側又は両側に延長して形成された樹脂封止空間部に、回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片に形成された舌片部が嵌入し、舌片部が樹脂封止空間部の樹脂に固着して容易に抜けないので、回転子積層鉄心の軸方向端部にある鉄心片が剥がれ難い。
これによって、回転子積層鉄心の不良品の数が減少し、更にこの回転子積層鉄心を使用する電動機の品質が向上する。
【００１４】
第１の発明に係る回転子積層鉄心は、舌片部が折り曲げられて形成されているので、金型を用いて一定寸法かつ一定形状のものが容易に製造できる。
【００１５】
第４の発明に係る回転子積層鉄心は、舌片部が一つの樹脂封止空間部に対して隙間を有して複数設けられているので、封止樹脂との接合強度が増加する。
【００１６】
そして、第６の発明に係る回転子積層鉄心は、磁石挿入孔に永久磁石が所定位置で納まる位置決め突起（位置決め係止部）が設けられているので、舌片部の形状、位置に関係なく永久磁石の磁石挿入孔に対する位置を決めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る回転子積層鉄心の平面図、（Ｂ）は同図（Ａ）のＰ−Ｐ´断面図、（Ｃ）は同図（Ａ）のＱ−Ｑ´断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｃ）はそれぞれ同回転子積層鉄心の上端、下端に位置する鉄心片（コア片）の平面図及び側面図であり、（Ｂ）は同回転子積層鉄心の中央に位置する鉄心片の平面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２の実施の形態に係る回転子積層鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を挿入する前後の部分平面図、（Ｃ）は同図（Ｂ）におけるＳ−Ｓ´断面図である。
【図４】鉄心片の浮き量と荷重との関係を示すグラフである。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）は変形例に係る舌片部の部分平面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は従来例に係るマグネットモールド工法の説明図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は従来例に係る回転子積層鉄心の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
続いて、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る回転子積層鉄心１０は、軸方向端部（即ち、上端及び下端）に配置される鉄心片１１、１２とその中間部に配置された複数枚の鉄心片１３が積層して形成された鉄心本体１４と、鉄心本体１４の円周方向に形成された複数の磁石挿入孔１５に配置された直方体形状の永久磁石１６と、この永久磁石１６を磁石挿入孔１５に樹脂封止するモールド樹脂１７とを有している。そして、磁石挿入孔１５を平面視して長手方向に延長して両側に樹脂封止空間部１８が形成されている。この樹脂封止空間部１８には、鉄心片１１、１２に形成された舌片部１９、２０が磁石挿入孔１５に折れ曲がった状態で嵌入している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００１９】
図１、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、鉄心片１１〜１３は厚みが例えば０．１５〜２ｍｍの磁性鋼板をプレス加工して形成され、中央に軸孔２３が形成され、積層して磁石挿入孔１５となる複数の抜き孔２４、２５、２６が半径方向外側領域に沿って形成されている。この抜き孔２４、２５、２６は両側に樹脂封止空間部１８の形成部位２７をそれぞれ有している。
上端及び下端に位置する鉄心片１１、１２の抜き孔２４、２５の長手方向両端部（即ち、形成部位２７）の幅方向中央には、内側を向いて長方形の板材からなる舌片部１９、２０が設けられている。
【００２０】
この舌片部１９、２０は折り曲げた状態で、抜き孔２４、２５に配置される永久磁石１６の側端部に当接しない長さとなっている。従って、舌片部１９、２０の長さは抜き孔２４、２５の幅ａの例えば０．５〜２倍程度の長さとなって、舌片部１９、２０の幅は抜き孔２４、２５の幅ａの例えば０．３〜０．６倍となっている。この鉄心片１１〜１３を積層して鉄心本体１４をかしめ積層する場合には、舌片部１９、２０は予め基部を基準にして例えば、３０〜７０度の範囲で折り曲げられている。なお、舌片部１９、２０を内側向きで湾曲状に折り曲げてもよい。
【００２１】
なお、舌片部１９、２０の長さは折り曲げない状態で、抜き孔２４、２５に配置する永久磁石１６の側端部に当接しない長さ又は接する長さになっていてもよい。また、舌片部１９、２０の長さは折り曲げた状態で、抜き孔２４、２５に配置する永久磁石１６の側端部に当接する長さとなっている場合は、永久磁石１６の挿入時に永久磁石１６の側端部に当てながら舌片部１９、２０を折り曲げてもよい。この場合、上端及び下端の両方に位置する鉄心片１１、１２の舌片部１９、２０の片側のみを挿入する永久磁石１６によって折り曲げるようにするのが好ましい。
【００２２】
回転子積層鉄心１０の形成にあっては、鉄心片１２の上に複数枚の鉄心片１３をかしめ積層し、最上部に鉄心片１１を積層する。この場合、舌片部１９、２０を予め折り曲げておく場合は、鉄心片１２の舌片部２０を上向きに、鉄心片１１の舌片部１９を下向きに向けて、形成される磁石挿入孔１５内に納まるようにする。次に、従来方法によって、図示しない上型及び下型の間に入れて、型締めし、上型又は下型に設けられている樹脂ポットからモールド樹脂を充填する。これによって、舌片部１９、２０が硬化したモールド樹脂に嵌入した（即ち、突き刺さった）状態になり、アンカー効果を発揮することで上端及び下端の鉄心片１１、１２の剥離が防止される。
【００２３】
次に、図３を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る回転子積層鉄心について説明する。図３（Ａ）は磁石挿入孔３０に永久磁石１６が挿入されていない状態の鉄心本体３１を示し、図３（Ｂ）は磁石挿入孔３０に永久磁石１６が挿入された状態の鉄心本体３１を示す。図３（Ｃ）は磁石挿入孔３０に永久磁石１６が挿入され、モールド樹脂３２で固定された状態の回転子積層鉄心３３を示す。
【００２４】
この実施の形態においては、回転子積層鉄心３３には対となる磁石挿入孔３０を複数対（通常４〜８対）円周方向に備え、各磁石挿入孔３０には所定大きさ（直方体状）の永久磁石１６の位置を決める位置決め突起３５を備えている。なお、位置決め突起３５はこの実施の形態においては、一つであるが複数設けて、磁石挿入孔３０の所定位置に正確に永久磁石１６が装着されるようにしてもよい。
【００２５】
磁石挿入孔３０の片側には、磁石挿入孔３０を円周方向又は長手方向に延長して樹脂封止空間部３６が設けられ、この樹脂封止空間部３６の周方向端部には、樹脂封止空間部３６の奥側方向に折り曲げれた舌片部３７を有している。この舌片部３７は最上層の鉄心片３８及び図示しない最下層の鉄心片に設けられ、折れ曲がり点である基部を除く部分が樹脂封止空間部３６の奥側に嵌入している。
【００２６】
この回転子積層鉄心３３を用いて、本発明の作用効果を確認した実験例を図４に示す。この実験においては、舌片部３７の幅は０．５ｍｍ、長さは４ｍｍで、磁性鋼板の厚みは０．３ｍｍであった。上側の鉄心片３８の端部を引っ張って、その荷重と引っ張り量（即ち、浮き量）との関係を求めた。また、比較のため舌片部３８が設けられていない鉄心片においても同様の実験を行った。図４に示すように、舌片部３８を設けた回転子積層鉄心３３の方が最上部又は最下部の鉄心片が剥がれ難いことが判る。
【００２７】
図５は舌片部の変形例を示すが、（Ａ）は第１、第２の実施の形態と同様ストレート状の舌片部４０を、（Ｂ）は楔状の舌片部４１を、（Ｃ）は先側膨出形状の舌片部４２を、（Ｄ）は鉤状の舌片部４３を、（Ｅ）は複数の板片を隙間を有して備える舌片部４４を示す。（Ａ）、（Ｅ）のストレート状の舌片部４０、４４より、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す異形の舌片部４１〜４３の方が樹脂からより抜けにくくなる。
【００２８】
前記実施の形態は、軸方向端部にある鉄心片のみに舌片部を設けたが、軸方向端部にある鉄心片を含む複数枚の鉄心片に内側に曲がった舌片部を設ける場合も本発明は適用される。
本発明は第１、第２の実施の形態及び変形例を組み合わせて回転子積層鉄心を構成する場合も適用される。
また、前記した舌片部は鉄心本体の上端部及び下端部の一枚のみの鉄心片に適用すれば十分であるが、必要に応じて鉄心本体の上端部及び下端部の２枚目までの鉄心片に適用することもできる。なお、舌片部（の先端部）は磁石挿入孔に挿入されている永久磁石に当接させないようにすると、永久磁石挿入時の作業が容易となる。
【符号の説明】
【００２９】
１０：回転子積層鉄心、１１〜１３：鉄心片、１４：鉄心本体、１５：磁石挿入孔、１６：永久磁石、１７：モールド樹脂、１８：樹脂封止空間部、１９、２０：舌片部、２３：軸孔、２４〜２６：抜き孔、２７：形成部位、３０：磁石挿入孔、３１：鉄心本体、３２：モールド樹脂、３３：回転子積層鉄心、３５：位置決め突起、３６：樹脂封止空間部、３７：舌片部、３８：鉄心片、４０〜４４：舌片部
【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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