(57)【要約】【課題】重量バランスに優れた回転子鉄心を効率的に生産する。【解決手段】回転子積層鉄心１の製造方法は、複数の永久磁石１２を用意し、複数の永久磁石１２の重量を個々に取得する第１の工程と、第１の工程の後に、複数の永久磁石１２のうち相対的に重い永久磁石１２と相対的に軽い永久磁石１２とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０とすることで、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の磁石組２０を得る第２の工程と、所定の中心軸Ａｘ周りで回転するように構成された積層体１０であって、中心軸Ａｘの周方向に並ぶ第１〜第Ｎの磁石挿入孔１６を有する積層体１０を用意する第３の工程と、第１〜第Ｎの磁石組２０を、第１〜第Ｎの磁石挿入孔１６のうち任意の磁石挿入孔１６に一つずつ取り付ける第４の工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の永久磁石を用意し、前記複数の永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、
前記第１の工程の後に、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の磁石組を得る第２の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｎの取付部を有する鉄心本体を用意する第３の工程と、
前記第１〜第Ｎの磁石組を、前記第１〜第Ｎの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第４の工程とを含む、回転子鉄心の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程では、前記複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、前記第１〜第Ｎの磁石組を得る、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の工程では、前記複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石と任意の永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、前記第１〜第Ｎの磁石組を得る、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の工程では、前記複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石と中央値を示す重さを有する永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、前記第１〜第Ｎの磁石組を得る、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の工程の後で且つ前記第４の工程の前に、前記第１〜第Ｎの磁石組の重量を個々に取得する第５の工程をさらに含み、
前記第５の工程で取得した前記第１〜第Ｎの磁石組の重量Ｍ１，Ｍ２，・・・ＭＮ−１，ＭＮが式１を満たす場合、前記第４の工程では、前記第１〜第Ｎの磁石組のうち第ａ（ａは、２〜Ｎ−１の自然数）の磁石組が前記第１〜第Ｎの磁石組のうち第ａ−１の磁石組及び前記第１〜第Ｎの磁石組のうち第ａ＋１の磁石組と前記回転軸の周方向において隣り合わないように、前記第１〜第Ｎの磁石組を前記第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付ける、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
Ｍ１≧Ｍ２≧・・・ＭＮ−１≧ＭＮ  ・・・  （１）
【請求項６】
前記第２の工程の後で且つ前記第４の工程の前に、前記第１〜第Ｎの磁石組の重量を個々に取得する第５の工程をさらに含み、
前記第５の工程で取得した前記第１〜第Ｎの磁石組の重量Ｍ１，Ｍ２，・・・ＭＮ−１，ＭＮが式２を満たす場合、前記第４の工程では、前記第１〜第Ｎの磁石組のうち第ｂ（ｂは、１〜Ｎの奇数）の磁石組と前記第１〜第Ｎの磁石組のうち第ｃ（ｃは、ｃ＝ｂ＋１を満たし且つ１〜Ｎの偶数）の磁石組とが前記回転軸を間において対向するように、前記第１〜第Ｎの磁石組を前記第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付ける、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
Ｍ１≧Ｍ２≧・・・ＭＮ−１≧ＭＮ  ・・・  （２）
【請求項７】
前記第４の工程では、前記第１〜第Ｎの磁石組のうち奇数の磁石組同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、前記第１〜第Ｎの磁石組のうち偶数の磁石組同士が前記回転軸の周方向において隣り合わないように、前記第１〜第Ｎの磁石組を前記第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付ける、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の工程の後で且つ前記第４の工程の前に、前記第１〜第Ｎの磁石組の重量を個々に取得する第５の工程をさらに含み、
前記第２の工程では、前記複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第１〜第Ｎ（Ｎは６以上の自然数）の磁石組を得て、
前記第４の工程では、前記第５の工程で取得した前記第１〜第Ｎの磁石組の重量Ｍ１，Ｍ２，・・・ＭＮ−１，ＭＮが式３を満たす場合、前記第１〜第Ｎの磁石組のうちから任意の磁石組を２つずつ選択してＮ／２個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い磁石組同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、当該対のうち相対的に軽い磁石組同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす磁石組が前記回転軸を間において対向するように、前記第１〜第Ｎの磁石組を前記第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付ける、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転子鉄心の製造方法。
Ｍ１≧Ｍ２≧・・・ＭＮ−１≧ＭＮ  ・・・  （３）
【請求項９】
第１〜第Ｌ（Ｌは５以上の自然数）の永久磁石を用意し、前記第１〜第Ｌの永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｌの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、
前記第１の工程で取得した前記第１〜第Ｌの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＬ−１，ｍＬが式４を満たす場合、前記第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ（ｄは、２〜Ｌ−１の自然数）の永久磁石が前記第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ−１の永久磁石及び前記第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ＋１の永久磁石と前記回転軸の周方向において隣り合わないように、前記第１〜第Ｌの永久磁石を前記第１〜第Ｌの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む、回転子鉄心の製造方法。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＬ−１≧ｍＬ  ・・・  （４）
【請求項１０】
第１〜第Ｋ（Ｋは４以上の偶数）の永久磁石を用意し、前記第１〜第Ｋの永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｋの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、
前記第１の工程で取得した前記第１〜第Ｋの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＫ−１，ｍＫが式５を満たす場合、前記第１〜第Ｋの永久磁石のうち第ｅ（ｅは、１〜Ｋまでの奇数）の永久磁石と前記第１〜第Ｋの永久磁石のうち第ｆ（ｆは、ｆ＝ｅ＋１を満たし且つ１〜Ｋまでの偶数）の永久磁石とが前記回転軸を間において対向するように、前記第１〜第Ｋの永久磁石を前記第１〜第Ｋの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む、回転子鉄心の製造方法。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＫ−１≧ｍＫ  ・・・  （５）
【請求項１１】
前記第３の工程では、前記第１〜第Ｋの永久磁石のうち奇数の永久磁石同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、前記第１〜第Ｋの永久磁石のうち偶数の永久磁石同士が前記回転軸の周方向において隣り合わないように、前記第１〜第Ｋの永久磁石を前記第１〜第Ｋの取付部に一つずつ取り付ける、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１〜第Ｊ（Ｊは６以上の偶数）の永久磁石を用意し、前記第１〜第Ｊの永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、
所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、前記回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｊの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、
前記第１の工程で取得した前記第１〜第Ｊの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＪ−１，ｍＪが式６を満たす場合、前記第１〜第Ｊの永久磁石のうちから任意の永久磁石を２つずつ選択してＪ／２個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い永久磁石同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、当該対のうち相対的に軽い永久磁石同士が前記回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす永久磁石が前記回転軸を間において対向するように、前記第１〜第Ｊの永久磁石を前記第１〜第Ｊの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む、回転子鉄心の製造方法。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＪ−１≧ｍＪ  ・・・  （６）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転子鉄心の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、表面磁石型（ＳＰＭ：SurfacePermanent Magnet）モータに用いられる回転子鉄心を開示している。当該回転子鉄心は、鉄心本体と、鉄心本体の外周面に取り付けられた複数の永久磁石とで構成されている。
【０００３】
特許文献２は、埋込磁石型（ＩＰＭ：InteriorPermanent Magnet）モータに用いられる回転子鉄心を開示している。当該回転子鉄心は、回転軸方向に延びるように設けられた複数の挿入孔を有する鉄心本体と、各挿入孔にそれぞれ挿入された複数の永久磁石とで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０９２９９４号公報
【特許文献２】特開２０１３−００９４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、永久磁石の重量は、例えば数グラム程度のばらつきが存在している場合がある。このような重量ばらつきのある永久磁石を鉄心本体に取り付けて回転子鉄心を構成すると、回転子鉄心に重量バランスの偏り（以下、「重量アンバランス」ともいう。）が生ずる。このような重量アンバランスが存在する回転子鉄心を用いて構成されたモータが駆動されると、例えば、異常振動、ノイズ等が生じうる。
【０００６】
そこで、本開示は、重量バランスに優れた回転子鉄心を効率的に生産することが可能な回転子鉄心の製造方法を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一つの観点に係る回転子鉄心の製造方法は、複数の永久磁石を用意し、複数の永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、第１の工程の後に、複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の磁石組を得る第２の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｎの取付部を有する鉄心本体を用意する第３の工程と、第１〜第Ｎの磁石組を、第１〜第Ｎの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第４の工程とを含む。
【０００８】
本開示の他の観点に係る回転子鉄心の製造方法は、第１〜第Ｌ（Ｌは５以上の自然数）の永久磁石を用意し、複数の永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｌの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、第１の工程で取得した第１〜第Ｌの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＬ−１，ｍＬが式１を満たす場合、第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ（ｄは、２〜Ｌ−１の自然数）の永久磁石が第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ−１の永久磁石及び第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ＋１の永久磁石と回転軸の周方向において隣り合わないように、第１〜第Ｌの永久磁石を第１〜第Ｌの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＬ−１≧ｍＬ  ・・・  （１）
【０００９】
本開示の他の観点に係る回転子鉄心の製造方法は、第１〜第Ｋ（Ｋは４以上の偶数）の永久磁石を用意し、第１〜第Ｋの永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｋの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、第１の工程で取得した第１〜第Ｋの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＫ−１，ｍＫが式２を満たす場合、第１〜第Ｋの永久磁石のうち第ｅ（ｅは、１〜Ｋまでの奇数）の永久磁石と第１〜第Ｋの永久磁石のうち第ｆ（ｆは、ｆ＝ｅ＋１を満たし且つ１〜Ｋまでの偶数）の永久磁石とが回転軸を間において対向するように、第１〜第Ｋの永久磁石を第１〜第Ｋの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＫ−１≧ｍＫ  ・・・  （２）
【００１０】
本開示の他の観点に係る回転子鉄心の製造方法は、第１〜第Ｊ（Ｊは６以上の偶数）の永久磁石を用意し、第１〜第Ｊの永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｊの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、第１の工程で取得した第１〜第Ｊの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＪ−１，ｍＪが式３を満たす場合、第１〜第Ｊの永久磁石のうちから任意の永久磁石を２つずつ選択してＪ／２個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わず、当該対のうち相対的に軽い永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす永久磁石が回転軸を間において対向するように、第１〜第Ｊの永久磁石を第１〜第Ｊの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む、回転子鉄心の製造方法。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＪ−１≧ｍＪ  ・・・  （３）
【発明の効果】
【００１１】
本開示に係る回転子鉄心の製造方法によれば、重量バランスに優れた回転子鉄心を効率的に生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、回転子積層鉄心の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、回転子積層鉄心の一例を示す上面図である。
【図４】図４は、磁石挿入孔と磁石組との組み合わせを示す概略図である。
【図５】図５は、磁石挿入孔と磁石組との組み合わせを示す概略図である。
【図６】図６は、回転子積層鉄心の製造装置の一例を示す概略図である。
【図７】図７は、磁石挿入孔と磁石組との組み合わせを示す概略図である。
【図８】図８は、回転子積層鉄心の他の例を、図２と同様に切断したときの断面図である。
【図９】図９は、回転子積層鉄心の他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。
【００１４】
≪実施形態の概要≫
［１］本実施形態の一つの例に係る回転子鉄心の製造方法は、複数の永久磁石を用意し、複数の永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、第１の工程の後に、複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の磁石組を得る第２の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｎの取付部を有する鉄心本体を用意する第３の工程と、第１〜第Ｎの磁石組を、第１〜第Ｎの取付部のうち任意の取付部に一つずつ取り付ける第４の工程とを含む。
【００１５】
本実施形態の一つの例に係る回転子鉄心の製造方法では、第２の工程において、複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の磁石組を得ている。そのため、各磁石組の重量が均等化される。従って、単に各永久磁石の重量を計測して所定の磁石組を得るという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子鉄心を効率的に生産することが可能となる。
【００１６】
［２］上記第１項に記載の方法において、第２の工程では、複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、第１〜第Ｎの磁石組を得てもよい。このように、２つの永久磁石を組み合わせて一つの磁石組とする場合、各磁石組の重量がより均等化されるので、より優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
【００１７】
［３］上記第１項に記載の方法において、第２の工程では、複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石と任意の永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、第１〜第Ｎの磁石組を得てもよい。このように、３つの永久磁石を組み合わせて一つの磁石組とする場合、各磁石組の重量がより均等化されるので、より優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
【００１８】
［４］上記第１項に記載の方法において、第２の工程では、複数の永久磁石のうち最も重い永久磁石と最も軽い永久磁石と中央値を示す重さを有する永久磁石とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることを繰り返すことにより、第１〜第Ｎの磁石組を得てもよい。このように、３つの永久磁石を組み合わせて一つの磁石組とする場合、各磁石組の重量がさらに均等化されるので、より優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
【００１９】
［５］上記第１項〜第４項のいずれか一項に記載の方法は、第２の工程の後で且つ第４の工程の前に、第１〜第Ｎの磁石組の重量を個々に取得する第５の工程をさらに含み、第５の工程で取得した第１〜第Ｎの磁石組の重量Ｍ１，Ｍ２，・・・ＭＮ−１，ＭＮが式４を満たす場合、第４の工程では、第１〜第Ｎの磁石組のうち第ａ（ａは、２〜Ｎ−１の自然数）の磁石組が第１〜第Ｎの磁石組のうち第ａ−１の磁石組及び第１〜第Ｎの磁石組のうち第ａ＋１の磁石組と回転軸の周方向において隣り合わないように、第１〜第Ｎの磁石組を第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付けてもよい。
Ｍ１≧Ｍ２≧・・・ＭＮ−１≧ＭＮ  ・・・  （４）
この場合、比較的重い磁石組同士又は比較的軽い磁石組同士が周方向において隣り合わなくなるので、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。そのため、いっそう優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
【００２０】
［６］上記第１項〜第４項のいずれか一項に記載の方法において、第２の工程の後で且つ第４の工程の前に、第１〜第Ｎの磁石組の重量を個々に取得する第５の工程をさらに含み、第５の工程で取得した第１〜第Ｎの磁石組の重量Ｍ１，Ｍ２，・・・ＭＮ−１，ＭＮが式５を満たす場合、第４の工程では、第１〜第Ｎの磁石組のうち第ｂ（ｂは、１〜Ｎまでの奇数）の磁石組と第１〜第Ｎの磁石組のうち第ｃ（ｃは、ｃ＝ｂ＋１を満たし且つ１〜Ｎまでの偶数）の磁石組とが回転軸を間において対向するように、第１〜第Ｎの磁石組を第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付けてもよい。
Ｍ１≧Ｍ２≧・・・ＭＮ−１≧ＭＮ  ・・・  （５）
この場合、同程度の重量を有する２つの磁石組は、回転軸を間において対向するので、取付部のうち互いに最も遠い位置に取り付けられる。そのため、比較的重い磁石組同士又は比較的軽い磁石組同士が周方向においてまとまり難くなるので、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
【００２１】
［７］上記第６項に記載の方法において、第４の工程では、第１〜第Ｎの磁石組のうち奇数の磁石組同士が回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、第１〜第Ｎの磁石組のうち偶数の磁石組同士が回転軸の周方向において隣り合わないように、第１〜第Ｎの磁石組を第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付けてもよい。ところで、第ｂの磁石組と第ｃの磁石組とは回転軸を間において対向するように対をなしており、第１〜第Ｎの磁石組の重量は式４よりこの順で軽くなっている。そのため、各対をなす磁石組のうち奇数の磁石組は、当該対の磁石組のうち偶数の磁石組よりも重い。このとき、第７項に記載の方法のように第１〜第Ｎの磁石組を第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付けると、回転軸の周方向において重い磁石組又は軽い磁石組が一方に偏り難くなるので、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
【００２２】
［８］上記第１項〜第４項のいずれか一項に記載の方法は、第２の工程の後で且つ第４の工程の前に、第１〜第Ｎの磁石組の重量を個々に取得する第５の工程をさらに含み、第２の工程では、複数の永久磁石のうち相対的に重い永久磁石と相対的に軽い永久磁石とをそれぞれ少なくとも一つずつ組み合わせて一組の磁石組とすることで、第１〜第Ｎ（Ｎは６以上の自然数）の磁石組を得て、第４の工程では、第５の工程で取得した第１〜第Ｎの磁石組の重量Ｍ１，Ｍ２，・・・ＭＮ−１，ＭＮが式６を満たす場合、第１〜第Ｎの磁石組のうちから任意の磁石組を２つずつ選択してＮ／２個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い磁石組同士が回転軸の周方向において隣り合わず、当該対のうち相対的に軽い磁石組同士が回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす磁石組が回転軸を間において対向するように、第１〜第Ｎの磁石組を第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付けてもよい。
Ｍ１≧Ｍ２≧・・・ＭＮ−１≧ＭＮ  ・・・  （６）
この場合、各対をなす磁石組のうち相対的に重い磁石組同士又は相対的に軽い磁石組同士が回転軸の周方向において隣り合わないので、磁石組の重量が当該周方向において一方に偏り難くなる。そのため、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
【００２３】
［９］本実施形態の他の例に係る回転子鉄心の製造方法は、第１〜第Ｌ（Ｌは５以上の自然数）の永久磁石を用意し、第１〜第Ｌの永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｌの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、第１の工程で取得した第１〜第Ｌの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＬ−１，ｍＬが式７を満たす場合、第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ（ｄは、２〜Ｌ−１の自然数）の永久磁石が第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ−１の永久磁石及び第１〜第Ｌの永久磁石のうち第ｄ＋１の永久磁石と回転軸の周方向において隣り合わないように、第１〜第Ｌの永久磁石を第１〜第Ｌの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＬ−１≧ｍＬ  ・・・  （７）
【００２４】
本実施形態の他の例に係る回転子鉄心の製造方法では、第１の工程において取得された個々の永久磁石の重量に応じて、第３の工程において各永久磁石を各取付部に一つずつ取り付けている。具体的には、第３の工程では、比較的重い永久磁石同士又は比較的軽い永久磁石同士が周方向において隣り合わなくなる。そのため、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、単に各永久磁石の重量を計測して、所定の取付部に取り付けるという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子鉄心を効率的に生産することが可能となる。
【００２５】
［１０］本実施形態の他の例に係る回転子鉄心の製造方法は、第１〜第Ｋ（Ｋは４以上の偶数）の永久磁石を用意し、第１〜第Ｋの永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｋの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、第１の工程で取得した第１〜第Ｋの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＫ−１，ｍＫが式８を満たす場合、第１〜第Ｋの永久磁石のうち第ｅ（ｅは、１〜Ｋまでの奇数）の永久磁石と第１〜第Ｋの永久磁石のうち第ｆ（ｆは、ｆ＝ｅ＋１を満たし且つ１〜Ｋまでの偶数）の永久磁石とが回転軸を間において対向するように、第１〜第Ｋの永久磁石を第１〜第Ｋの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＫ−１≧ｍＫ  ・・・  （８）
【００２６】
本実施形態の他の例に係る回転子鉄心の製造方法では、第１の工程において取得された個々の永久磁石の重量に応じて、第３の工程において各永久磁石を各取付部に一つずつ取り付けている。具体的には、第３の工程では、同程度の重量を有する２つの永久磁石が、回転軸を間において対向するので、取付部のうち互いに最も遠い位置に取り付けられる。そのため、比較的重い永久磁石同士又は比較的軽い永久磁石同士が周方向においてまとまり難くなるので、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、単に各永久磁石の重量を計測して、所定の取付部に取り付けるという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子鉄心を効率的に生産することが可能となる。
【００２７】
［１１］上記第１０項に記載の方法において、第３の工程では、第１〜第Ｋの永久磁石のうち奇数の永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、第１〜第Ｋの永久磁石のうち偶数の永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わないように、第１〜第Ｋの永久磁石を第１〜第Ｋの取付部に一つずつ取り付けてもよい。ところで、第ｅの永久磁石と第ｆの永久磁石とは回転軸を間において対向するように対をなしており、第１〜第Ｋの永久磁石の重量は式６よりこの順で軽くなっている。そのため、各対をなす永久磁石のうち奇数の永久磁石は、当該対の永久磁石のうち偶数の永久磁石よりも重い。このとき、第９項に記載の方法のように第１〜第Ｋの永久磁石を第１〜第Ｎの取付部に一つずつ取り付けると、回転軸の周方向において重い永久磁石又は軽い永久磁石が一方に偏り難くなるので、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。
【００２８】
［１２］本実施形態の他の例に係る回転子鉄心の製造方法は、第１〜第Ｊ（Ｊは６以上の偶数）の永久磁石を用意し、第１〜第Ｊの永久磁石の重量を個々に取得する第１の工程と、所定の回転軸周りで回転するように構成された鉄心本体であって、回転軸の周方向に並ぶ第１〜第Ｊの取付部を有する鉄心本体を用意する第２の工程と、第１の工程で取得した第１〜第Ｊの永久磁石の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＪ−１，ｍＪが式９を満たす場合、第１〜第Ｊの永久磁石のうちから任意の永久磁石を２つずつ選択してＪ／２個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わず、当該対のうち相対的に軽い永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす永久磁石が回転軸を間において対向するように、第１〜第Ｊの永久磁石を第１〜第Ｊの取付部に一つずつ取り付ける第３の工程とを含む。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＪ−１≧ｍＪ  ・・・  （９）
【００２９】
本実施形態の他の例に係る回転子鉄心の製造方法では、第３の工程において、第１の工程において取得された個々の永久磁石の重量に応じて、第３の工程において各永久磁石を各取付部に一つずつ取り付けている。具体的には、第３の工程では、各対をなす磁石組のうち相対的に重い永久磁石同士又は相対的に軽い永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わないように、各永久磁石が各取付部に一つずつ取り付けられる。そのため、永久磁石の重量が当該周方向において一方に偏り難くなるので、回転子鉄心全体としての重量バランスが高まる。従って、単に各永久磁石の重量を計測して、所定の取付部に取り付けるという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子鉄心を効率的に生産することが可能となる。
【００３０】
≪実施形態の例示≫
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００３１】
［回転子積層鉄心の構成］
まず、図１〜図３を参照して、回転子積層鉄心１（回転子鉄心）の構成について説明する。回転子積層鉄心１は、回転子（ロータ）の一部である。回転子積層鉄心１に端面板及びシャフトが取り付けられることにより、回転子が構成される。回転子が固定子（ステータ）と組み合わせられることにより、電動機（モータ）が構成される。本実施形態における回転子積層鉄心１は、埋込磁石型（ＩＰＭ）モータに用いられる。回転子積層鉄心１は、図１に示されるように、積層体１０（鉄心本体）と、複数の永久磁石１２と、複数の樹脂材料１４とを備える。
【００３２】
積層体１０は、図１に示されるように、円筒状を呈している。すなわち、積層体１０の中央部には、中心軸Ａｘに沿って延びるように積層体１０を貫通する軸孔１０ａが設けられている。すなわち、軸孔１０ａは、積層体１０の積層方向（以下、単に「積層方向」という。）に延びている。積層方向は、中心軸Ａｘの延在方向でもある。本実施形態において積層体１０は中心軸Ａｘ周りに回転するので、中心軸Ａｘは回転軸でもある。軸孔１０ａ内には、シャフトが挿通される。
【００３３】
積層体１０には、複数の磁石挿入孔１６（取付部）が形成されている。磁石挿入孔１６は、図１及び図３に示されるように、積層体１０の外周縁に沿って所定間隔で並んでいる。磁石挿入孔１６は、図２に示されるように、中心軸Ａｘに沿って延びるように積層体１０を貫通している。すなわち、磁石挿入孔１６は積層方向に延びている。
【００３４】
磁石挿入孔１６の形状は、本実施形態では、積層体１０の外周縁に沿って延びる長孔である。磁石挿入孔１６の数は、本実施形態では６個である。以下では、これらの磁石挿入孔１６をそれぞれ磁石挿入孔１６１〜１６６と表記することがある。磁石挿入孔１６１〜１６６は、上方から見て時計回りにこの順に並んでいる。磁石挿入孔１６の位置、形状及び数は、モータの用途、要求される性能などに応じて変更してもよい。
【００３５】
積層体１０は、複数の打抜部材Ｗが積み重ねられて構成されている。打抜部材Ｗは、後述する電磁鋼板ＥＳが所定形状に打ち抜かれた板状体であり、積層体１０に対応する形状を呈している。積層体１０は、いわゆる転積によって構成されていてもよい。「転積」とは、打抜部材Ｗ同士の角度を相対的にずらしつつ、複数の打抜部材Ｗを積層することをいう。転積は、主に積層体１０の板厚偏差を相殺することを目的に実施される。転積の角度は、任意の大きさに設定してもよい。
【００３６】
積層方向において隣り合う打抜部材Ｗ同士は、図１〜図３に示されるように、カシメ部１８によって締結されていてもよい。これらの打抜部材Ｗ同士は、カシメ部１８に代えて、種々の公知の方法にて締結されてもよい。例えば、複数の打抜部材Ｗ同士は、接着剤又は樹脂材料を用いて互いに接合されてもよいし、溶接によって互いに接合されてもよい。あるいは、打抜部材Ｗに仮カシメを設け、仮カシメを介して複数の打抜部材Ｗを締結して積層体１０を得た後、仮カシメを当該積層体から除去してもよい。なお、「仮カシメ」とは、複数の打抜部材Ｗを一時的に一体化させるのに使用され且つ製品（回転子積層鉄心１）を製造する過程において取り除かれるカシメを意味する。
【００３７】
永久磁石１２は、図１〜図３に示されるように、磁石挿入孔１６に挿入されている。具体的には、本実施形態では、２つの永久磁石１２が組み合わされた一組の磁石組２０が、一つの磁石挿入孔１６内にそれぞれ挿入されている。本実施形態では、１２個の永久磁石１２が２つずつ組み合わされて６組の磁石組２０１〜２０６をなしており、６つの磁石挿入孔１６１〜１６６内にそれぞれ磁石組２０１〜２０６が一組ずつ挿入されている。磁石挿入孔１６内において、２つの永久磁石１２は、磁石挿入孔１６の長手方向（積層体１０の周方向）において隣り合うように並んでいる。永久磁石１２の形状は、特に限定されないが、本実施形態では直方体形状を呈している。永久磁石１２の種類は、モータの用途、要求される性能などに応じて決定すればよく、例えば、焼結磁石であってもよいし、ボンド磁石であってもよい。なお、永久磁石１２の重さは、製造誤差により例えば数グラム程度ばらついている。
【００３８】
樹脂材料１４は、永久磁石１２（磁石組２０）が挿入された後の磁石挿入孔１６内に充填されている。樹脂材料１４は、永久磁石１２（磁石組２０）を磁石挿入孔１６内に固定する機能を有する。樹脂材料１４としては、例えば熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂と、硬化開始剤と、添加剤とを含む樹脂組成物が挙げられる。添加剤としては、フィラー、難燃剤、応力低下剤などが挙げられる。樹脂材料１４は、上下方向で隣り合う打抜部材Ｗ同士を接合する機能も有する。なお、樹脂材料１４として熱可塑性樹脂を使用してもよい。
【００３９】
［磁石組の詳細］
ここで、磁石組２０の詳細について説明する。本実施形態では、磁石組２０は任意の２つの永久磁石１２の組み合わせではなく、所定の条件を満たす２つの永久磁石１２の組み合わせにより構成されている。具体的には、１２個の永久磁石１２１〜１２１２の重量ｍ１〜ｍ１２が式１０を満たす場合、相対的に重い永久磁石１２１〜１２６と相対的に軽い永久磁石１２７〜１２１２とがそれぞれ一つずつ組み合わされて一組の磁石組２０とされてもよい（条件１）。
ｍ１≧ｍ２≧・・・≧ｍ１１≧ｍ１２  ・・・  （１０）
【００４０】
あるいは、１２個の永久磁石１２１〜１２１２の重量ｍ１〜ｍ１２が式１０を満たす場合、磁石組２０１〜２０６はそれぞれ下記のように組み合わされていてもよい（条件２）。
磁石組２０１：永久磁石１２１（重量ｍ１）と永久磁石１２１２（重量ｍ１２）との組み合わせ
磁石組２０２：永久磁石１２２（重量ｍ２）と永久磁石１２１１（重量ｍ１１）との組み合わせ
磁石組２０３：永久磁石１２３（重量ｍ３）と永久磁石１２１０（重量ｍ１０）との組み合わせ
磁石組２０４：永久磁石１２４（重量ｍ４）と永久磁石１２９（重量ｍ９）との組み合わせ
磁石組２０５：永久磁石１２５（重量ｍ５）と永久磁石１２８（重量ｍ８）との組み合わせ
磁石組２０６：永久磁石１２６（重量ｍ６）と永久磁石１２７（重量ｍ７）との組み合わせ
すなわち、１２個の永久磁石１２１〜１２１２のうち最も重い永久磁石１２１と最も軽い永久磁石１２１２とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０１を得て、残余の１０個の永久磁石１２２〜１２１１のうち最も重い永久磁石１２２と最も軽い永久磁石１２１１とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０２を得るという手順を繰り返して、磁石組２０１〜２０６を得てもよい。
【００４１】
磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１〜Ｍ６が式１１を満たす場合、これらの磁石組２０１〜２０６が任意の磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入されていてもよい（条件３）。
Ｍ１≧Ｍ２≧Ｍ３≧Ｍ４≧Ｍ５≧Ｍ６  ・・・  （１１）
【００４２】
あるいは、磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１〜Ｍ６が式１１を満たす場合、磁石組２０ａ（ａは、２〜５の自然数）が磁石組２０ａ−１及び磁石組２０ａ＋１と中心軸Ａｘの周方向において隣り合わないように、磁石組２０１〜２０６が磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入されていてもよい（条件４）。この条件４を満たすことのできる６つの磁石挿入孔１６１〜１６６と６つの磁石組２０１〜２０６との組み合わせは、回転子積層鉄心１の上下をひっくり返したときに同一となる組み合わせを除外すると、図４及び表１に示されるように、５通り存在する。
【表１】
2018201269.tif 000003
【００４３】
あるいは、磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１〜Ｍ６が式１１を満たす場合、磁石組２０ｂ（ｂは、１〜６の奇数）と磁石組２０ｃ（ｃは、ｃ＝ｂ＋１を満たし且つ１〜６の偶数）とが中心軸Ａｘを間において対向するように、磁石組２０１〜２０６が磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入されていてもよい（条件５）。すなわち、磁石組２０ｂと磁石組２０ｃとは中心軸Ａｘを間において対向するように対をなしており、磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１，Ｍ２，・・・Ｍ５，Ｍ６はこの順で軽くなっていてもよい。そのため、各対をなす磁石組２０のうち奇数の磁石組２０は、当該対の磁石組２０のうち偶数の磁石組２０よりも重い。この条件５を満たすことのできる６つの磁石挿入孔１６１〜１６６と６つの磁石組２０１〜２０６との組み合わせは、回転子積層鉄心１の上下をひっくり返したときに同一となる組み合わせを除外すると、図５及び表２に示されるように、４通り存在する。
【表２】
2018201269.tif 000004
【００４４】
あるいは、条件５を満たすと共に、磁石組２０１〜２０６のうち奇数の磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、且つ、磁石組２０１〜２０６のうち偶数の磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合っていなくてもよい（条件６）。この条件６を満たすことのできる６つの磁石挿入孔１６１〜１６６と６つの磁石組２０１〜２０６との組み合わせは、回転子積層鉄心１の上下をひっくり返したときに同一となる組み合わせを除外すると、図５（ｃ）及び表２に示されるように、１通り存在する。
【００４５】
あるいは、磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１〜Ｍ６が式１１を満たす場合、磁石組２０１〜２０６のうちから任意の磁石組２０を２つずつ選択して３つの対をなし、各対のうち相対的に重い磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、各対のうち相対的に軽い磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、且つ、各対をなす磁石組２０が中心軸Ａｘを間において対向するように、磁石組２０１〜２０６が磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入されていてもよい（条件７）。すなわち、各対のうち相対的に重い磁石組２０は磁石挿入孔１６１，１６３，１６５内に挿入されており、各対のうち相対的に軽い磁石組２０は磁石挿入孔１６２，１６４，１６６内に挿入されていてもよい。磁石組２０１〜２０６から任意の磁石組２０を２つずつ選択して３つの対をなす場合の組み合わせは、以下に示されるように、１５通り存在する。なお、以下では、記号「／」によって磁石組２０の各対を区切っている。
１：磁石組２０１，２０２／磁石組２０３，２０４／磁石組２０５，２０６
２：磁石組２０１，２０２／磁石組２０３，２０５／磁石組２０４，２０６
３：磁石組２０１，２０２／磁石組２０３，２０６／磁石組２０４，２０５
４：磁石組２０１，２０３／磁石組２０２，２０４／磁石組２０５，２０６
５：磁石組２０１，２０３／磁石組２０２，２０５／磁石組２０４，２０６
６：磁石組２０１，２０３／磁石組２０２，２０６／磁石組２０４，２０５
７：磁石組２０１，２０４／磁石組２０２，２０３／磁石組２０５，２０６
８：磁石組２０１，２０４／磁石組２０２，２０５／磁石組２０３，２０６
９：磁石組２０１，２０４／磁石組２０２，２０６／磁石組２０３，２０５
１０：磁石組２０１，２０５／磁石組２０２，２０３／磁石組２０４，２０６
１１：磁石組２０１，２０５／磁石組２０２，２０４／磁石組２０３，２０６
１２：磁石組２０１，２０５／磁石組２０２，２０６／磁石組２０３，２０４
１３：磁石組２０１，２０６／磁石組２０２，２０３／磁石組２０４，２０５
１４：磁石組２０１，２０６／磁石組２０２，２０４／磁石組２０３，２０５
１５：磁石組２０１，２０６／磁石組２０２，２０５／磁石組２０３，２０４
そして、この条件７を満たすことのできる６つの磁石挿入孔１６１〜１６６と６つの磁石組２０１〜２０６との組み合わせも、回転子積層鉄心１の上下をひっくり返したときに同一となる組み合わせを除外すると、表３に示されるように、１５通り存在する。
【表３】
2018201269.tif 000005
【００４６】
あるいは、条件７を満たすと共に、磁石組２０ｂと磁石組２０ｃとが中心軸Ａｘを間において対向するように、磁石組２０１〜２０６が磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入されていてもよい（条件８）。この条件８を満たすことのできる６つの磁石挿入孔１６１〜１６６と６つの磁石組２０１〜２０６との組み合わせは、回転子積層鉄心１の上下をひっくり返したときに同一となる組み合わせを除外すると、表３の第１項に示されるように、１通り存在する（図５（ｃ）に示される回転子積層鉄心１の上下をひっくり返したものと同じ）。
【００４７】
［回転子積層鉄心の製造装置］
続いて、図６を参照して、回転子積層鉄心１の製造装置１００について説明する。
【００４８】
製造装置１００は、帯状の金属板である電磁鋼板ＥＳ（被加工板）から回転子積層鉄心１を製造するための装置である。製造装置１００は、アンコイラー１１０と、送出装置１２０と、打抜装置１３０と、磁石取付装置１４０と、磁石選別装置１５０と、コントローラ１６０（制御部）とを備える。
【００４９】
アンコイラー１１０は、コイル状に巻回された帯状の電磁鋼板ＥＳであるコイル材１１１が装着された状態で、コイル材１１１を回転自在に保持する。送出装置１２０は、電磁鋼板ＥＳを上下から挟み込む一対のローラ１２１，１２２を有する。一対のローラ１２１，１２２は、コントローラ１６０からの指示信号に基づいて回転及び停止し、電磁鋼板ＥＳを打抜装置１３０に向けて間欠的に順次送り出す。
【００５０】
コイル材１１１を構成する電磁鋼板ＥＳの長さは、例えば５００ｍ〜１００００ｍ程度であってもよい。電磁鋼板ＥＳの厚さは、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であってもよい。電磁鋼板ＥＳの厚さは、より優れた磁気的特性を有する回転子積層鉄心１を得る観点から、例えば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であってもよい。電磁鋼板ＥＳの幅は、例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度であってもよい。
【００５１】
打抜装置１３０は、コントローラ１６０からの指示信号に基づいて動作する。打抜装置１３０は、送出装置１２０によって間欠的に送り出される電磁鋼板ＥＳを順次打ち抜き加工して打抜部材Ｗを形成する機能と、打ち抜き加工によって得られた打抜部材Ｗを順次積層して積層体１０を製造する機能とを有する。
【００５２】
積層体１０は、打抜装置１３０から排出されると、打抜装置１３０と磁石取付装置１４０との間を延びるように設けられたコンベアＣｖに載置される。コンベアＣｖは、コントローラ１６０からの指示に基づいて動作し、積層体１０を磁石取付装置１４０に送り出す。なお、打抜装置１３０と磁石取付装置１４０との間において、積層体１０はコンベアＣｖ以外によって搬送されてもよい。例えば、積層体１０は、コンテナに載置された状態で、人手によって搬送されてもよい。
【００５３】
磁石取付装置１４０は、コントローラ１６０からの指示信号に基づいて動作する。磁石取付装置１４０は、磁石選別装置１５０において得られた磁石組２０１〜２０６を条件３〜８のいずれかに従ってそれぞれ磁石挿入孔１６１〜１６６内に挿通する作業を行う機能と、磁石組２０１〜２０６が挿通された磁石挿入孔１６１〜１６６内に樹脂材料１４を充填する作業を行う機能とを有する。
【００５４】
磁石選別装置１５０は、コントローラ１６０からの指示信号に基づいて動作する。磁石選別装置１５０は、図示しない重量計測器及びロボットハンドを有する。磁石選別装置１５０は、ロボットハンドによって永久磁石１２１〜１２１２を一つずつ重量測定器に載置することで、永久磁石１２１〜１２１２の個々の重量をコントローラ１６０が取得する機能と、取得した永久磁石１２１〜１２１２の重量に基づいて条件１又は２に従って永久磁石１２１〜１２１２の組み合わせをコントローラ１６０が決定する機能と、決定した組み合わせに基づいてロボットハンドが永久磁石１２１〜１２１２を２つずつ組み合わせて磁石組２０１〜２０６をなす機能とを有する。
【００５５】
コントローラ１６０は、例えば、記録媒体（図示せず）に記録されているプログラム又はオペレータからの操作入力等に基づいて、送出装置１２０、打抜装置１３０、磁石取付装置１４０及び磁石選別装置１５０をそれぞれ動作させるための指示信号を生成し、送出装置１２０、打抜装置１３０、磁石取付装置１４０及び磁石選別装置１５０に当該指示信号をそれぞれ送信する。
【００５６】
［回転子積層鉄心の製造方法］
続いて、回転子積層鉄心１の製造方法について説明する。まず、積層体１０を形成する（第３の工程）。具体的には、コントローラ１６０の指示に基づいて、送出装置１２０によって電磁鋼板ＥＳを打抜装置１３０に送り出し、打抜装置１３０によって電磁鋼板ＥＳの被加工部位を所定形状に打ち抜く。これにより、打抜部材Ｗが形成される。この打ち抜き加工を繰り返すことにより、複数の打抜部材Ｗが互いにカシメ部１８によって締結されながら所定枚数積層されて、一つの積層体１０が製造される。
【００５７】
次に、コントローラ１６０の指示に基づいて、打抜装置１３０から排出された積層体１０をコンベアＣｖが磁石取付装置１４０まで搬送する。
【００５８】
一方、積層体１０が磁石取付装置１４０までに到達するまでの間に、コントローラ１６０の指示に基づいて、磁石選別装置１５０によって各作業を実行させる。すなわち、コントローラ１６０は、ロボットハンドを制御して永久磁石１２１〜１２１２を個々に重量測定器に載置し、測定された永久磁石１２１〜１２１２の個々の重量ｍ１〜ｍ１２のデータを重量測定器から受信する（第１の工程）。続いて、コントローラ１６０は、取得した個々の重量ｍ１〜ｍ１２に基づいて、条件１又は２に従って永久磁石１２１〜１２１２の組み合わせを決定する。続いて、コントローラ１６０は、ロボットハンドを制御して、決定した組み合わせに基づいて永久磁石１２１〜１２１２を２つずつ組み合わせ、これにより磁石組２０１〜２０６を構成する（第２の工程）。
【００５９】
ここで、コントローラ１６０は、既に測定された永久磁石１２１〜１２１２の個々の重量ｍ１〜ｍ１２のデータに基づいて、磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１〜Ｍ６を計算してもよい（第５の工程）。あるいは、コントローラ１６０は、ロボットハンドを制御して磁石組２０１〜２０６を個々に重量測定器に載置し、測定された磁石組２０１〜２０６の個々の重量Ｍ１〜Ｍ６のデータを重量測定器から受信してもよい（第５の工程）。その後、コントローラ１６０は、ロボットハンドを制御して、これらの磁石組２０１〜２０６を磁石取付装置１４０へと搬送する。
【００６０】
次に、コントローラ１６０は、磁石取付装置１４０を制御して、条件３〜８のいずれかに従って、磁石組２０１〜２０６を磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入させる。次に、コントローラ１６０が磁石取付装置１４０に指示して、各磁石挿入孔１６内に溶融状態の樹脂材料１４を充填及び固化させる。こうして、固化した樹脂材料１４によって、各磁石組２０が各磁石挿入孔１６内に固定されると共に、積層方向において隣り合う打抜部材Ｗが一体化される。以上により、回転子積層鉄心１が得られる。
【００６１】
その後、軸孔１０ａにシャフトを挿通し、キー等によりシャフトを回転子積層鉄心１に固定するシャフト取付工程、回転子積層鉄心１の両端面に対して端面板をそれぞれ配置する端面板取付工程等を経る。端面板は、例えば、回転子積層鉄心１の端面とカシメ、溶接、接着、樹脂封止等により固定されてもよいし、ナットをシャフトに螺合することにより回転子積層鉄心１に対して固定されてもよいし、キー等によりシャフトに対して固定されてもよい。こうして、回転子積層鉄心１と、シャフトと、端面板とを備える回転子が得られる。
【００６２】
［作用］
以上のような本実施形態では、条件１又は２に従って永久磁石１２１〜１２１２を２つずつ組み合わせ、これにより磁石組２０１〜２０６を構成している。すなわち、条件１においては、１２個の永久磁石１２１〜１２１２のうち相対的に重い永久磁石１２と相対的に軽い永久磁石１２とをそれぞれ一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０とすることで、磁石組２０１〜２０６が得られる。そのため、各磁石組２０１〜２０６の重量が均等化される。従って、単に各永久磁石１２の重量を計測して所定の磁石組２０を得るという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子積層鉄心１を効率的に生産することが可能となる。
【００６３】
一方、条件２においては、１２個の永久磁石１２１〜１２１２のうち最も重い永久磁石１２と最も軽い永久磁石１２とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０とすることを繰り返すことにより、磁石組２０１〜２０６が得られる。このように、２つの永久磁石１２を組み合わせて一つの磁石組２０とする場合、各磁石組２０の重量がより均等化されるので、より優れた重量バランスの回転子積層鉄心１を得ることが可能となる。
【００６４】
本実施形態では、条件３〜８のいずれかに従って、磁石組２０１〜２０６をそれぞれ磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ取り付けている。すなわち、条件３においては、磁石組２０１〜２０６を任意の磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入している。
【００６５】
一方、条件４においては、磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１〜Ｍ６が式１１を満たす場合、磁石組２０ａ（ａは、２〜５の自然数）が磁石組２０ａ−１及び磁石組２０ａ＋１と中心軸Ａｘの周方向において隣り合わないように、磁石組２０１〜２０６を磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入している。この場合、比較的重い磁石組２０同士又は比較的軽い磁石組２０同士が周方向において隣り合わなくなるので、回転子積層鉄心１全体としての重量バランスが高まる。そのため、いっそう優れた重量バランスの回転子積層鉄心１を得ることが可能となる。
【００６６】
さらに、条件５においては、磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１〜Ｍ６が式１１を満たす場合、磁石組２０ｂ（ｂは、１〜６の奇数）と磁石組２０ｃ（ｃは、ｃ＝ｂ＋１を満たし且つ１〜６の偶数）とが中心軸Ａｘを間において対向するように、磁石組２０１〜２０６を磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入している。この場合、同程度の重量を有する２つの磁石組２０は、中心軸Ａｘを間において対向するので、磁石挿入孔１６のうち互いに最も遠い位置に取り付けられる。そのため、比較的重い磁石組２０同士又は比較的軽い磁石組２０同士が周方向においてまとまり難くなるので、回転子積層鉄心１としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子積層鉄心１を得ることが可能となる。
【００６７】
さらに、条件７においては、磁石組２０１〜２０６の重量Ｍ１〜Ｍ６が式１１を満たす場合、磁石組２０１〜２０６のうちから任意の磁石組２０を２つずつ選択して３つの対をなし、各対のうち相対的に重い磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、各対のうち相対的に軽い磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、且つ、各対をなす磁石組２０が中心軸Ａｘを間において対向するように、磁石組２０１〜２０６が磁石挿入孔１６１〜１６６内に一つずつ挿入している。この場合、各対をなす磁石組２０のうち相対的に重い磁石組２０同士又は相対的に軽い磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わないので、磁石組２０の重量が当該周方向において一方に偏り難くなる。そのため、回転子積層鉄心１としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子積層鉄心１を得ることが可能となる。
【００６８】
さらに、条件６においては、条件５に加えて、磁石組２０１〜２０６のうち奇数の磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、且つ、磁石組２０１〜２０６のうち偶数の磁石組２０同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合っていない。また、条件８においては、条件７に加えて、磁石組２０ｂと磁石組２０ｃとが中心軸Ａｘを間において対向している。これらの場合、中心軸Ａｘの周方向において重い永久磁石１２又は軽い永久磁石１２が一方に偏り難くなるので、回転子積層鉄心１全体としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子積層鉄心１を得ることが可能となる。
【００６９】
［他の実施形態］
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、上記の実施形態では、２つの永久磁石１２を組み合わせて一組の磁石組２０を構成していたが、一組の磁石組２０が３つ以上の永久磁石１２の組み合わせによって構成されていてもよい。
【００７０】
例えば、一組の磁石組２０が３つの永久磁石１２によって構成されている場合には、複数の永久磁石１２のうち相対的に重い永久磁石１２と相対的に軽い永久磁石１２と任意の永久磁石１２とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０とすることを繰り返すことにより、複数の磁石組２０を得てもよい。または、複数の永久磁石１２のうち最も重い永久磁石１２と最も軽い永久磁石１２と任意の永久磁石１２とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０とすることを繰り返すことにより、複数の磁石組２０を得てもよい。この場合、各磁石組２０の重量がより均等化されるので、より優れた重量バランスの回転子積層鉄心１を得ることが可能となる。５つ以上で且つ奇数個の永久磁石１２によって一組の磁石組２０を構成する場合も、上記と同様の手法によって永久磁石１２を組み合わせてもよい。
【００７１】
あるいは、複数の永久磁石１２のうち相対的に重い永久磁石１２と相対的に軽い永久磁石１２と中央値を示す重さを有する永久磁石１２とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０とすることを繰り返すことにより、複数の磁石組２０を得てもよい。または、複数の永久磁石１２のうち最も重い永久磁石１２と最も軽い永久磁石１２と中央値を示す重さを有する永久磁石１２とを一つずつ組み合わせて一組の磁石組２０とすることを繰り返すことにより、複数の磁石組２０を得てもよい。この場合、各磁石組２０の重量がさらに均等化されるので、より優れた重量バランスの回転子鉄心を得ることが可能となる。５つ以上で且つ奇数個の永久磁石１２によって一組の磁石組２０を構成する場合も、上記と同様の手法によって永久磁石１２を組み合わせてもよい。
【００７２】
一方、一組の磁石組２０が４つの永久磁石１２によって構成されている場合には、複数の永久磁石１２のうち相対的に重い永久磁石１２と相対的に軽い永久磁石１２とを二つずつ組み合わせて一組の磁石組２０とすることを繰り返すことにより、複数の磁石組２０を得てもよい。６つ以上で且つ偶数個の永久磁石１２によって一組の磁石組２０を構成する場合も、上記と同様の手法によって永久磁石１２を組み合わせてもよい。
【００７３】
上記の実施形態では、積層体１０に６つの磁石挿入孔１６が形成されている場合について主として説明したが、積層体１０に複数の磁石挿入孔１６が形成されていてもよい。後述するが、一つの磁石挿入孔１６に一つの永久磁石１２を挿入する場合も同様に、積層体１０に複数の磁石組２０が形成されていてもよい。
【００７４】
ところで、一対の磁石組２０が「中心軸Ａｘを間において対向する」の本明細書における定義について、積層体１０に８個の磁石挿入孔１６１〜１６８が形成されている積層体１０を例示しつつ説明する。すなわち、本明細書において、一対の磁石組２０が「中心軸Ａｘを間において対向する」とは、図７（ａ）に示されるように、一対の磁石組２０が中心軸Ａｘを通る直線上において並ぶことのみならず、図７（ｂ）に示されるように、一対の磁石組２０が中心軸Ａｘを通る直線上において並ばずとも一対の磁石組２０及び中心軸Ａｘがある程度直線状に並んでいることも含むものとする。従って、前者のように解して、相対的に重い磁石組２０Ｈｅａｖｙと相対的に軽い磁石組２０Ｌｉｇｈｔとの対が「中心軸Ａｘを間において対向する」場合には、図７（ａ）に示されるように、相対的に重い磁石組２０Ｈｅａｖｙ同士又は相対的に軽い磁石組２０Ｌｉｇｈｔ同士が周方向において隣り合う。一方、後者のように解して、相対的に重い磁石組２０Ｈｅａｖｙと相対的に軽い磁石組２０Ｌｉｇｈｔとの対が「中心軸Ａｘを間において対向する」場合には、図７（ｂ）に示されるように、相対的に重い磁石組２０Ｈｅａｖｙと相対的に軽い磁石組２０Ｌｉｇｈｔとが周方向において交互に並ぶ（相対的に重い磁石組２０Ｈｅａｖｙ同士又は相対的に軽い磁石組２０Ｌｉｇｈｔ同士が周方向において隣り合わない）。
【００７５】
上記の実施形態のような磁石組２０を構成せず、永久磁石１２を磁石挿入孔１６に一つずつ挿入してもよい。具体的には、６個の永久磁石１２１〜１２６の重量ｍ１〜ｍ６を磁石選別装置１５０において個々に取得する工程と、取得された６個の永久磁石１２１〜１２６の重量ｍ１〜ｍ６が式１２を満たす場合に、第ｄ（ｄは、２〜５の自然数）の永久磁石１２ｄが第ｄ−１の永久磁石１２ｄ−１及び第ｄ＋１の永久磁石１２ｄ＋１と中心軸Ａｘの周方向において隣り合わないように、これらの６個の永久磁石１２１〜１２６を６つの磁石挿入孔１６１〜１６６に磁石取付装置１４０により一つずつ挿入する工程とを経て、回転子積層鉄心１を構成してもよい（条件９）。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍ５≧ｍ６  ・・・  （１２）
【００７６】
この場合、比較的重い永久磁石１２同士又は比較的軽い永久磁石１２同士が周方向において隣り合わなくなる。そのため、回転子積層鉄心１全体としての重量バランスが高まる。従って、単に各永久磁石１２の重量を計測して、所定の磁石挿入孔１６に取り付けるという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子積層鉄心１を効率的に生産することが可能となる。
【００７７】
なお、第１〜第Ｌ（Ｌは５以上の自然数）の永久磁石１２が存在する場合にも同様に、第１〜第Ｌの永久磁石１２の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＬ−１，ｍＬが式１３を満たす場合、第ｄ（ｄは、２〜Ｌ−１の自然数）の永久磁石１２が第ｄ−１の永久磁石１２ｄ−１及び第ｄ＋１の永久磁石１２ｄ＋１と中心軸Ａｘの周方向において隣り合わないように、第１〜第Ｌの永久磁石１２１〜１２Ｌを第１〜第Ｌの磁石挿入孔１６１〜１６Ｌに一つずつ挿入してもよい。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＬ−１≧ｍＬ  ・・・  （１３）
【００７８】
あるいは、６個の永久磁石１２１〜１２６の重量ｍ１〜ｍ６を磁石選別装置１５０において個々に取得する工程と、取得された６個の永久磁石１２１〜１２６の重量ｍ１〜ｍ６が式１２を満たす場合に、第ｅ（ｅは、１〜６までの奇数）の永久磁石と第ｆ（ｆは、ｆ＝ｅ＋１を満たし且つ１〜６までの偶数）の永久磁石とが回転軸を間において対向するように、これらの６個の永久磁石１２１〜１２６を６つの磁石挿入孔１６１〜１６６に磁石取付装置１４０により一つずつ挿入する工程とを経て、回転子積層鉄心１を構成してもよい（条件１０）。
【００７９】
この場合、同程度の重量を有する２つの永久磁石１２が、中心軸Ａｘを間において対向するので、磁石挿入孔１６のうち互いに最も遠い位置に取り付けられる。そのため、比較的重い永久磁石１２同士又は比較的軽い永久磁石１２同士が周方向においてまとまり難くなるので、回転子積層鉄心１全体としての重量バランスが高まる。従って、単に各永久磁石１２の重量を計測して、所定の磁石挿入孔１６に取り付けるという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子積層鉄心１を効率的に生産することが可能となる。
【００８０】
なお、第１〜第Ｋ（Ｋは４以上の偶数）の永久磁石１２が存在する場合にも同様に、第１〜第Ｋの永久磁石１２の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＫ−１，ｍＫが式１４を満たす場合、第ｅ（ｅは、１〜Ｋまでの奇数）の永久磁石１２ｅと第ｆ（ｆは、ｆ＝ｅ＋１を満たし且つ１〜Ｋまでの偶数）の永久磁石１２ｆとが中心軸Ａｘを間において対向するように、第１〜第Ｋの永久磁石１２１〜１２Ｋを第１〜第Ｋの磁石挿入孔１６１〜１６Ｋに一つずつ挿入してもよい。すなわち、第ｅの永久磁石１２ｅと第ｆの永久磁石１２ｆとは中心軸Ａｘを間において対向するように対をなしており、第１〜第Ｋの永久磁石１２１〜１２Ｋの重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＫ−１，ｍＫはこの順で軽くなっていてもよい。そのため、各対をなす永久磁石１２のうち奇数の永久磁石１２は、当該対の永久磁石１２のうち偶数の永久磁石１２よりも重い。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＫ−１≧ｍＫ  ・・・  （１４）
【００８１】
この場合、第１〜第Ｋの永久磁石１２１〜１２Ｋのうち奇数の永久磁石１２同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、且つ、第１〜第Ｋの永久磁石１２１〜１２Ｋのうち偶数の永久磁石１２同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合っていなくてもよい。このようにすると、中心軸Ａｘの周方向において重い永久磁石１２又は軽い永久磁石１２が一方に偏り難くなるので、回転子積層鉄心１全体としての重量バランスが高まる。従って、いっそう優れた重量バランスの回転子積層鉄心１を得ることが可能となる。
【００８２】
あるいは、６個の永久磁石１２１〜１２６の重量ｍ１〜ｍ６を磁石選別装置１５０において個々に取得する工程と、取得された６個の永久磁石１２１〜１２６の重量ｍ１〜ｍ６が式１２を満たす場合に、永久磁石１２１〜１２６のうちから任意の永久磁石１２を２つずつ選択して３個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い永久磁石１２同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、当該対のうち相対的に軽い永久磁石１２同士が中心軸Ａｘの周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす永久磁石１２が中心軸Ａｘを間において対向するように、これらの６個の永久磁石１２１〜１２６を６つの磁石挿入孔１６１〜１６６に磁石取付装置１４０により一つずつ挿入する工程とを経て、回転子積層鉄心１を構成してもよい（条件１１）。
【００８３】
この場合、永久磁石１２の重量が中心軸Ａｘの周方向において一方に偏り難くなるので、回転子積層鉄心１全体としての重量バランスが高まる。従って、単に各永久磁石１２の重量を計測して、所定の磁石挿入孔１６に取り付けるという極めてシンプルな手法により、重量バランスに優れた回転子積層鉄心１を効率的に生産することが可能となる。
【００８４】
なお、第１〜第Ｊ（Ｊは６以上の偶数）の永久磁石１２が存在する場合にも同様に、第１〜第Ｊの永久磁石１２の重量ｍ１，ｍ２，・・・ｍＪ−１，ｍＪが式１５を満たす場合、第１〜第Ｊの永久磁石のうちから任意の永久磁石を２つずつ選択してＪ／２個の対をなし、当該各対のうち相対的に重い永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わず、当該対のうち相対的に軽い永久磁石同士が回転軸の周方向において隣り合わず、且つ、当該各対をなす永久磁石が回転軸を間において対向するように、第１〜第Ｊの永久磁石を第１〜第Ｊの磁石挿入孔１６１〜１６Ｊに一つずつ挿入してもよい。
ｍ１≧ｍ２≧・・・ｍＪ−１≧ｍＪ  ・・・  （１５）
【００８５】
図８に示されるように、複数の永久磁石１２は、一つの磁石挿入孔１６内において、その延在方向（積層方向）に沿って隣り合うように並んでいてもよい。あるいは、一つの磁石挿入孔１６において、複数の永久磁石１２が磁石挿入孔１６の長手方向に並ぶと共に複数の永久磁石１２が磁石挿入孔１６の延在方向（積層方向）に並んでいてもよい。
【００８６】
図９に示されるように、表面磁石型（ＳＰＭ）モータに用いられる回転子積層鉄心１に本発明を適用してもよい。この場合、積層体１０の外周面には中心軸Ａｘ方向に延びる凹溝２２（取付部）が設けられており、各凹溝２２内に磁石組２０が一つずつ取り付けられている。
【００８７】
上記の実施形態では、複数の打抜部材Ｗが積層されてなる積層体１０が、永久磁石１２が取り付けられる鉄心本体として機能していたが、鉄心本体が積層体１０以外で構成されていてもよい。具体的には、鉄心本体は、例えば、強磁性体粉末が圧縮成形されたものであってもよいし、強磁性体粉末を含有する樹脂材料が射出成形されたものであってもよい。
【００８８】
磁石取付装置１４０又は磁石選別装置１５０における各作業は、作業者によって人手で行われてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１…回転子積層鉄心（回転子鉄心）、１０…積層体（鉄心本体）、１２…永久磁石、１４…樹脂材料、１６，１６１〜１６６…磁石挿入孔（取付部）、２０，２０１〜２０６…磁石組、２２…凹溝（取付部）、Ａｘ…中心軸（回転軸）。
【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】
2018201269.tif 000012
【図８】
2018201269.tif 000013
【図９】
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