(57)【要約】【課題】製造工程をより簡易化しつつ、ロータに生じる円周方向の重量アンバランスを抑制できるロータの製造方法を提供する。【解決手段】複数の磁石挿入孔を備えるロータの製造方法であって、ロータ径方向に延びる第１軸線を境界としてロータを第１領域および第２領域に均等分割する場合に、第１領域に属する磁石挿入孔内に挿入されている磁石の第１平均重量と、第２領域に属する磁石挿入孔内に挿入されている磁石の第２平均重量とを算出する工程と、次に挿入される磁石である後続磁石の重量である後続重量を測定する工程と、第１及び第２平均重量と後続重量とを比較して、後続磁石を挿入した後の第１平均重量と第２平均重量との差が小さくなるよう、後続磁石の磁石挿入孔を決定する決定工程と、前記決定された磁石挿入孔に、後続磁石を挿入する挿入工程と、を前記磁石挿入孔全てに、磁石が挿入されるまでくり返す、ことを特徴とする。【選択図】図２
2018064336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁石挿入孔を備えるロータの製造方法であって、
ロータ径方向に延びる第１軸線を境界としてロータを第１領域および第２領域に均等分割する場合に、第１領域に属する磁石挿入孔内に挿入されている磁石の第１平均重量と、第２領域に属する磁石挿入孔内に挿入されている磁石の第２平均重量とを算出する工程と、
次に挿入される磁石である後続磁石の重量である後続重量を測定する工程と、
第１及び第２平均重量と後続重量とを比較して、後続磁石を挿入した後の第１平均重量と第２平均重量との差が小さくなるよう、後続磁石の磁石挿入孔を決定する決定工程と、
前記決定された磁石挿入孔に、後続磁石を挿入する挿入工程と、
を前記磁石挿入孔全てに、磁石が挿入されるまでくり返す、ことを特徴とするロータの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載されるロータの製造方法であって、
前記決定工程は、第１平均重量が第２平均重量以上である場合には、第１平均重量が後続重量以上であるか否かを判断し、第１平均重量が後続重量以上である場合には、第１領域を第１候補領域として選択し、第１平均重量が後続重量未満である場合には、第２領域を第１候補領域として選択し、
第１平均重量が第２平均重量未満である場合には、第２平均重量が後続重量以上であるか否かを判断し、第２平均重量が後続重量以上である場合には、第２領域を第１候補領域として選択し、第２平均重量が後続重量未満である場合には、第１領域を第１候補領域として選択し、
選択された第１候補領域に属する磁石挿入孔を、後続磁石の磁石挿入孔として決定する、
ロータの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載されるロータの製造方法であって、
第１軸線に直交する第２軸線を境界として、ロータを第３領域および第４領域に均等分割する場合に、第３領域に属する磁石挿入孔内にある磁石の第３平均重量と、第４領域に属する磁石挿入孔内に挿入されている磁石の第４平均重量とを算出する工程と、を含み、
第３及び第４平均重量と後続重量とを比較して、後続磁石を挿入した後の第３平均重量と第４平均重量との差が小さくなるよう、かつ、第１平均重量と第２平均重量との差が小さくなるよう、後続磁石の磁石挿入孔を決定する決定工程を含む、ことを特徴とするロータの製造方法。
【請求項４】
請求項２を引用する請求項３に記載されるロータの製造方法であって、
前記決定工程は、第３平均重量が第４平均重量以上であるか否かを判断した後、
第３平均重量が第４平均重量以上である場合には、第３平均重量が後続重量以上であるか否かを判断し、第３平均重量が後続重量以上である場合には、第３領域を第２候補領域として選択し、第３平均重量が後続重量未満である場合には、第４領域を第２候補領域として選択し、
第３平均重量が第４平均重量未満である場合には、第４平均重量が後続重量以上であるか否かを判断し、第４平均重量が後続重量以上である場合には、第４領域を第２候補領域として選択し、第４平均重量が後続重量未満である場合には、第３領域を第２候補領域として選択し、第１候補領域と第２候補領域の重複領域に属する磁石挿入孔を、後続磁石の磁石挿入孔として決定する、
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、磁石を内部に含む回転電機ロータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のロータは、予め複数の磁石挿入孔が形成された電磁鋼鈑を積層することでロータコアを形成した後、磁石挿入孔に磁石を挿入し、さらに、挿入した磁石を磁石挿入孔内で固定することで製造される。
【０００３】
磁石の重量にはバラつきがあるため、各磁石挿入孔に挿入される磁石の重量差によって、ロータには、円周方向に重量アンバランスが生じる。
【０００４】
下記特許文献１は、磁石を磁石挿入孔に有しないロータコアの軸方向厚みから、円周方向に発生しているロータコア単体の重量アンバランスを推定し、そのロータコア単体の重量アンバランスを打ち消すように様々な重さの磁石を磁石挿入孔に挿入するロータの製造方法について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０１９３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１におけるロータの製造では、ロータコアに挿入予定の磁石全ての重さを予め計測・管理しておく必要があり、製造コストの増大につながる。すなわち、特許文献１では、多数の磁石の重量を予め計測し、計測結果に従って、多数の磁石を重量に応じて管理する必要があった。そして、磁石を挿入する際には、複数の磁石の中から積層コアの重量アンバランスを打ち消せる磁石を選択する必要があった。この場合、計測のために専用の工程が必要であり、また、複数の磁石を管理するための専用のスペース等も必要であった。さらに、一つの磁石をロータに挿入する度に、管理されている複数の磁石の中から適した磁石を選択する必要があり、非常に手間であった。
【０００７】
そこで、本発明では、製造工程をより簡易化しつつも、ロータに生じる円周方向の重量アンバランスを抑制できるロータの製造方法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】
【０００８】
本発明のロータの製造方法は、複数の磁石挿入孔を備えるロータの製造方法であって、ロータ径方向に延びる第１軸線を境界としてロータを第１領域および第２領域に均等分割する場合に、第１領域に属する磁石挿入孔内に挿入されている磁石の第１平均重量と、第２領域に属する磁石挿入孔内に挿入されている磁石の第２平均重量とを算出する工程と、次に挿入される磁石である後続磁石の重量である後続重量を測定する工程と、第１及び第２平均重量と後続重量とを比較して、後続磁石を挿入した後の第１平均重量と第２平均重量との差が小さくなるよう、後続磁石の磁石挿入孔を決定する決定工程と、前記決定された磁石挿入孔に、後続磁石を挿入する挿入工程と、を前記磁石挿入孔全てに、磁石が挿入されるまでくり返す、ことを特徴とする。
【０００９】
かかる工程を備えることで、ロータに生じる円周方向の重量アンバランスを抑制することができる。すなわち、本発明のロータの製造方法は、後続重量を計測する工程と、後続磁石を挿入した後の第１平均重量と第２平均重量との差が小さくなるよう、後続磁石の磁石挿入孔を決定する決定工程と、前記決定された磁石挿入孔に、後続磁石を挿入する挿入工程と、を前記磁石挿入孔全てに、磁石が挿入されるまでくり返す。よって、ロータ径方向に延びる第１軸線を境界として均等分割されるロータの第１領域および第２領域の平均重量に差がなくなる。また、後続重量は、後続磁石の挿入直前に計測すれば足り、複数の磁石の重量を予め、計測、管理する必要がない。結果として、簡易な製造工程で、ロータに生じる円周方向の重量アンバランスを軽減することができる。
【００１０】
他の好適な態様では、前記決定工程は、第１平均重量が第２平均重量以上である場合には、第１平均重量が後続重量以上であるか否かを判断し、第１平均重量が後続重量以上である場合には、第１領域を第１候補領域として選択し、第１平均重量が後続重量未満である場合には、第２領域を第１候補領域として選択し、第１平均重量が第２平均重量未満である場合には、第２平均重量が後続重量以上であるか否かを判断し、第２平均重量が後続重量以上である場合には、第２領域を第１候補領域として選択し、第２平均重量が後続重量未満である場合には、第１領域を第１候補領域として選択し、選択された第１候補領域に属する磁石挿入孔を、後続磁石の磁石挿入孔として決定する。
【００１１】
かかる工程を備えた場合、主に、二種類の重量（第１平均重量と第２平均重量、および、後続重量と第１平均重量または第２平均重量）の大小を比較することで、後続磁石の磁石挿入孔を第１候補領域として決定でき、複雑なデータ処理が不要となる。
【００１２】
他の好適な態様では、第１軸線に直交する第２軸線を境界として、ロータを第３領域および第４領域に均等分割する場合に、第３領域に属する磁石挿入孔内にある磁石の第３平均重量と、第４領域に属する磁石挿入孔内に挿入されている磁石の第４平均重量とを算出する工程と、を含み、第３及び第４平均重量と後続重量とを比較して、後続磁石を挿入した後の第３平均重量と第４平均重量との差が小さくなるよう、かつ、第１平均重量と第２平均重量との差が小さくなるよう、後続磁石の磁石挿入孔を決定する決定工程を含む、ことを特徴とする。
【００１３】
かかる工程を備えることで、第３平均重量と第４平均重量との差が小さくなるよう、かつ、第１平均重量と第２平均重量との差が小さくなるよう、後続磁石の磁石挿入孔を決定する。その結果、第１領域と第２領域との重量アンバランスだけでなく、第３領域と第４領域との重量アンバランスも軽減され、ひいては、ロータに生じる円周方向の重量アンバランスをより正確に軽減できる。
【００１４】
他の好適な態様では、前記決定工程は、第３平均重量が第４平均重量以上であるか否かを判断した後、第３平均重量が第４平均重量以上である場合には、第３平均重量が後続重量以上であるか否かを判断し、第３平均重量が後続重量以上である場合には、第３領域を第２候補領域として選択し、第３平均重量が後続重量未満である場合には、第４領域を第２候補領域として選択し、第３平均重量が第４平均重量未満である場合には、第４平均重量が後続重量以上であるか否かを判断し、第４平均重量が後続重量以上である場合には、第４領域を第２候補領域として選択し、第４平均重量が後続重量未満である場合には、第３領域を第２候補領域として選択し、第１候補領域と第２候補領域の重複領域に属する磁石挿入孔を、後続磁石の磁石挿入孔として決定する。
【００１５】
かかる工程を備えた場合、二種類の重量（第３平均重量と第４平均重量、および、後続重量と第３平均重量または第４平均重量）の大小を比較することで後続磁石の磁石挿入孔を第２候補領域として決定でき、複雑なデータ処理が不要となる。また、既述した通り、第１候補領域の決定は、複雑なデータ処理を不要とするものである。よって、第１候補領域と第２候補領域との重複領域の決定も複雑なデータ処理が不要であり、結果として、簡易な処理で後続磁石の挿入位置を決定できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な製造工程で、ロータに生じる円周方向の重量アンバランスを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態であるロータのロータ軸方向視点図である。
【図２】第１実施形態の磁石挿入ルーチンを示す図である。
【図３】図１に示す左右代表領域決定ルーチンを示す図である。
【図４】図１に示す上下代表領域決定ルーチンを示す図である。
【図５】ステップＳ１０終了後における、ロータのロータ軸方向視点図である。
【図６】磁石挿入回１回目終了後のロータのロータ軸方向視点図である。
【図７】磁石挿入回２回目終了後のロータのロータ軸方向視点図である。
【図８】磁石挿入回と各領域の平均重量の推移を示す図である。
【図９】磁石挿入回９回目終了後のロータのロータ軸方向視点図である。
【図１０】磁石挿入回１〜９回目の挿入領域を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、図示例は、ロータコア１２内に２０個の磁石１６を有する形態であるが、ロータコア１２内に設定される磁極数が図示例に限定されるものでないことは勿論のことである。
【００１９】
図１は、第１実施形態であるロータ１０の軸方向視点図である。なお、実際のロータ１０は、その中央に軸孔が形成されているが、以下の図面では、軸孔の図示は、省略している。このロータ１０は、ＩＰＭモータに主に用いられる。ロータ１０は、複数の電磁鋼鈑を積層して構成されたロータコア１２を有し、このロータコア１２を中心として円周方向に形成された複数の磁石挿入孔１４に磁石１６が挿入されて樹脂で固定される。
【００２０】
ロータコア１２は、環状の電磁鋼鈑を順次積層して形成される。なお、ロータコア１２を構成するひとつの電磁鋼鈑は、円周方向に連結部が設けられていない一体構造のものであるが、円弧状のロータコア片部を環状に連結できる分割構造のものでもよい。
【００２１】
積層される電磁鋼鈑同士は、例えば、かしめや溶接を用いて積層方向に結合しているが、ロータコア１２の積層方向に形成された結合部（例えば、貫通孔）に、樹脂を充填して結合することもでき、またこれらの２以上を組み合わせて結合することもできる。なお、磁石挿入孔１４を結合部とし、磁石１６の固定だけでなく、積層された電磁鋼鈑同士の結合のために、樹脂を充填することもできる。
【００２２】
ロータコア１２の中央には軸孔（図示されず）が形成され、この軸孔を中心としてその周囲には、積層方向に貫通する磁石挿入孔１４が複数（ここでは２０個）形成されている。なお、貫通孔は積層される複数の電磁鋼鈑にそれぞれ形成されており、この各電磁鋼鈑を積層することで、磁石挿入孔１４が形成される。なお、図１では、磁石挿入孔１４を断面略円形としているが、各磁石挿入孔１４の形状や配置は、これに限定されるものではなく、用途に応じて種々変更可能である。例えば、磁石挿入孔１４は、軸方向視で、長方形でもよい。また、磁石挿入孔１４は、周方向に隣接する二つの磁石挿入孔１４が径方向外側に向かって広がる略Ｖ字状を成すように配されてもよい。
【００２３】
また、詳細は後述するが、本実施形態では、図１に示すロータコア１２を、第１軸線Ｌおよび第２軸線Ｍで仮想的に均等分割する。以下の説明では、第１軸線Ｌで均等分割する際の一方領域（左側領域）をＡ領域、他方領域（右側領域）をＢ領域とする。さらに、第１軸線と直交する第２軸線Ｍで均等分割する際の一方領域（上側領域）をＣ領域、他方領域（下側領域）をＤ領域とする。また、Ａ領域とＣ領域とが重複する領域をＡＣ領域、Ａ領域とＤ領域とが重複する領域をＡＤ領域、Ｂ領域とＣ領域とが重複する領域をＢＣ領域、Ｂ領域とＤ領域とが重複する領域をＢＤ領域とする。また、ロータ１０に形成されている２０個の磁石挿入孔１４をそれぞれＸ１〜Ｘ２０とする。
【００２４】
後に詳説するように、各磁石挿入孔Ｘｉに磁石１６を挿入する際には、ＡＣ領域、ＡＤ領域、ＢＣ領域、ＢＤ領域の中から、一つの領域を選択し、当該選択した領域の中から一つの磁石挿入孔Ｘｉを選択する。一つの領域の中で、磁石１６を挿入する順序は、当該領域の周方向両端の磁石挿入孔１４、中央の磁石挿入孔１４、その他の磁石挿入孔１４の順である。図１におけるα１、α２、β、γ１、γ２は、磁石１６の挿入順序を示しており、磁石１６は、α１、α２、β、γ１、γ２の順に挿入される。例えば、ＢＣ領域では、磁石１６は、Ｘ１（α１）−Ｘ５（α２）、Ｘ３（β）、Ｘ２（γ１）−Ｘ４（γ２）の順に挿入される。なお、α１とα２の順序は逆でもよく、γ１とγ２の順序も逆でもよい。
【００２５】
ここで、ロータ１０に、周方向の重量アンバランスが生じることがある。かかる重量アンバランスが生じると、ロータ１０の安定的な回転が妨げられる。このロータ１０の重量アンバランスを解消するために、従来、ロータコア１２単体の重量アンバランスに着目した技術が一部で提案されている。具体的には、磁石１６を磁石挿入孔１４に有しないロータコア１２の軸方向厚みから、円周方向に発生しているロータコア１２単体の重量アンバランスを推定し、その重量アンバランスを打ち消すように様々な重さの磁石１６を磁石挿入孔１４に挿入するロータ１０の製造方法が提案された。
【００２６】
しかしながら、この製造方法では、ロータコア１２に挿入予定の磁石１６全ての重さを予め計測・管理しておく必要があり、製造コストの増大につながる。すなわち、多数の磁石１６の重量を予め計測し、計測結果に従って、多数の磁石を重量に応じて管理する必要があった。そして、磁石１６を挿入する際には、複数の磁石の中から積層コアの重量アンバランスを打ち消せる磁石１６を選択する必要があった。この場合、計測のために専用の工程が必要であり、また、複数の磁石を管理するための専用のスペース等も必要であった。さらに、一つの磁石をロータ１０に挿入する度に、管理されている複数の磁石１６の中から適した磁石を選択する必要があり、非常に手間であった。
【００２７】
また、一般に、ロータ１０全体の重量アンバランスに、ロータコア１２単体の重量アンバランスが与える影響は小さく、ロータ１０全体の重量アンバランスが発生する支配的要因は、主に、当該ロータ１０に埋め込まれる複数の磁石１６の重量のばらつきにあった。そこで、本実施形態では、磁石１６の重量ばらつきに着目し、ロータ１０の製造を行う。以下に、第１実施形態のロータ製造方法、特に、磁石挿入孔Ｘｉに磁石１６を挿入する磁石挿入ルーチンについて、詳細に説明する。
【００２８】
図２を用いて、第１実施形態の磁石挿入ルーチンについて説明する。ロータコア１２の磁石挿入孔Ｘｉに磁石１６を挿入する際には、まず、ステップＳ１０に示すように、八つの磁石１６それぞれの重量を計測した後、当該八つの磁石１６が、ＡＣ領域、ＡＤ領域、ＢＣ領域、ＢＤ領域それぞれに分散配置されるよう、磁石１６を磁石挿入孔１４に挿入する。ここで、磁石１６は、α、β、γの順に挿入されるべきものであるため、八つの磁石１６は、ＡＣ領域にあるＸ１６，Ｘ２０、ＢＣ領域にあるＸ１、Ｘ５、ＢＤ領域にあるＸ６，Ｘ１０、ＡＤ領域にあるＸ１１，Ｘ１５に挿入される。なお、本実施形態では、最初に８つの磁石１６を挿入しているが、この数は、適宜、変更されもよい。また、ステップＳ１０は、省略されてもよいが、ステップＳ１０を実施して、最初に適切な個数の磁石１６を挿入することで、後述するステップＳ１１〜ステップＳ１７実施回数を減らすことができ、磁石挿入工程の時間を短縮することができる。
【００２９】
ステップＳ１１では、磁石挿入孔１４に次に挿入する磁石１６（以下、後続磁石と表記）の重量（以下、後続重量と表記）αを計測する。
【００３０】
ステップＳ１２（Ｓ１２）では、左右代表領域を決定する。代表領域とは、後続磁石を配置する領域のことであり、左右代表領域を決定するとは、後続磁石を、Ａ領域あるいはＢ領域のどちらの領域に属する磁石挿入孔１４に挿入するのかを決定することを意味する。
【００３１】
図３を用いて、ステップＳ１２をより詳細に説明する。左右代表領域を決定する際には、ステップＳ１２−１（Ｓ１２−１）に示すように、まず、Ａ領域内に挿入されている磁石１６の平均重量（以下、第１平均重量と表記）Ｍ１を算出する。同時に、Ｂ領域内に挿入されている平均重量（以下、第２平均重量と表記）Ｍ２を算出する。第１、第２平均重量Ｍ１，Ｍ２が算出できれば、この平均重量Ｍ１，Ｍ２と、後続重量αと、に基づいて、後続磁石を、Ａ領域あるいはＢ領域のいずれかを左右代表領域として選択する（Ｓ１２−２〜Ｓ１２−８）。左右代表領域は、後続磁石挿入後の第１、第２平均重量Ｍ１，Ｍ２の差が小さくなるように、選択される。
【００３２】
具体的に説明すると、まず、ステップＳ１２−２では、第１平均重量Ｍ１が第２平均重量Ｍ２以上であるか否かを判断する。第１平均重量Ｍ１が第２平均重量Ｍ２以上であると判断された場合（Ｍ１≧Ｍ２）、すなわちステップＳ１２−２で肯定判断された場合、ステップＳ１２−３へ進む。ステップＳ１２−３では、第１平均重量Ｍ１（Ｍ１≧Ｍ２）と、後続重量αと、を比較する。比較の結果、Ｍ１≧αとなった場合（Ｓ１２−３でＹｅｓ）、後続磁石は、比較的軽いと判断できる。この場合、この比較的軽い後続磁石は、平均重量が大きいＡ領域に配したほうが、Ｍ１とＭ２との差を小さくできる。したがって、この場合には、ステップＳ１２−４に進み、Ａ領域を左右代表領域として決定する。
【００３３】
一方、Ｍ１≧Ｍ２、かつ、Ｍ１＜αとなった場合（Ｓ１２−３でＮｏ）、後続磁石は、比較的重いと判断できる。この場合、この比較的重い後続磁石は、平均重量が小さいＢ領域に配したほうが、Ｍ１とＭ２との差を小さくできる。したがって、この場合には、ステップＳ１２−５に進み、Ｂ領域を左右代表領域として決定する。
【００３４】
再びステップＳ１２−２に戻って説明すると、ステップＳ１２−２で、第１平均重量Ｍ１が第２平均重量Ｍ２未満であると判断された場合、すなわちステップＳ１２−２で否定判断された場合、ステップＳ１２−６へ進む。ステップＳ１２−６では、第２平均重量Ｍ２（Ｍ２＞Ｍ１）と、後続重量αと、を比較する。比較の結果、Ｍ２≧αとなった場合（Ｓ１２−６でＹｅｓ）、後続磁石は、比較的軽いと判断できる。この場合、この比較的軽い後続磁石は、平均重量が大きいＢ領域に配したほうが、Ｍ１とＭ２との差を小さくできる。したがって、この場合には、ステップＳ１２−７に進み、Ｂ領域を左右代表領域として決定する。
【００３５】
一方、Ｍ２＞Ｍ１、かつ、Ｍ２＜αとなった場合（Ｓ１２−６でＮｏ）、後続磁石は、比較的重いと判断できる。この場合、この比較的重い後続磁石は、平均重量が小さいＡ領域に配したほうが、Ｍ１とＭ２との差を小さくできる。したがって、この場合には、ステップＳ１２−８に進み、Ａ領域を左右代表領域として決定する。
【００３６】
以上ステップＳ１２−１〜Ｓ１２−８の処理を行うことで、左右代表領域を決定する。二種類の重量（第１平均重量Ｍ１と第２平均重量Ｍ２、および、後続重量αと第１平均重量Ｍ１または第２平均重量Ｍ２）の大小を比較することで、後続磁石の磁石挿入孔１４を左右代表領域として決定でき、複雑なデータ処理が不要となる。また、ステップＳ１２−１〜Ｓ１２−８の手順に従って決定した左右代表領域に後続磁石を配置すれば、第１、第２平均重量Ｍ１，Ｍ２の差が小さくなり、左右の重量アンバランスを軽減できる。ステップＳ１２で左右代表領域を決定したら、ステップＳ１３（Ｓ１３）へ進む。
【００３７】
図４を用いて、ステップＳ１３（Ｓ１３）をより詳細に説明する。上下代表領域を決定する際には、ステップＳ１３−１（Ｓ１３−１）に示すように、まず、Ｃ領域内に挿入されている磁石１６の平均重量（以下、第３平均重量と表記）Ｍ３を算出する。同時に、Ｄ領域内に挿入されている平均重量（以下、第４平均重量と表記）Ｍ４を算出する。第３，第４平均重量Ｍ３，Ｍ４が算出できれば、この平均重量Ｍ３，Ｍ４と、後続重量αと、に基づいて、後続磁石を、Ｃ領域あるいはＤ領域のいずれかを上下代表領域として選択する（Ｓ１３−２〜Ｓ１３−８）。上下代表領域は、後続磁石挿入後の第３、第４平均重量Ｍ３，Ｍ４の差が小さくなるように、選択される。
【００３８】
具体的に説明すると、まず、ステップＳ１３−２では、第３平均重量Ｍ３が第４平均重量Ｍ４以上であるか否かを判断する。第３平均重量Ｍ３が第４平均重量Ｍ４以上であると判断された場合（Ｍ３≧Ｍ４）、すなわち、ステップＳ１３−２で肯定判断された場合、ステップＳ１３−３（Ｓ１３−３）へ進む。ステップＳ１３−３では第３平均重量Ｍ３（Ｍ３≧Ｍ４）と、後続重量αと、を比較する。比較の結果、Ｍ３≧αとなった場合（Ｓ１３−３でＹｅｓ）、後続磁石は、比較的軽いと判断できる。この場合、この比較的軽い後続磁石は、平均重量が大きいＣ領域に配したほうが、Ｍ３とＭ４との差を小さくできる。したがって、この場合には、ステップＳ１３−４に進み、Ｃ領域を上下代表領域として決定する。
【００３９】
一方、Ｍ３≧Ｍ４、かつ、Ｍ３＜αとなった場合（Ｓ１３−３でＮｏ）、後続磁石は比較的重いと判断できる。この場合、この比較的重い後続磁石は、平均重量が小さいＤ領域に配したほうが、Ｍ３とＭ４との差を小さくできる。したがって、この場合には、ステップＳ１３−５に進み、Ｄ領域を上下代表領域として決定する。
【００４０】
再びＳ１３−２に戻って説明すると、ステップＳ１３−２で、第３平均重量Ｍ３が第４平均重量Ｍ４未満であると判断された場合（Ｍ４＞Ｍ３）、すなわち、ステップＳ１３−２で否定判断された場合、ステップＳ１３−６へ進む。ステップＳ１３−６では、第４平均重量Ｍ４（Ｍ４＞Ｍ３）と、後続重量αと、を比較する。比較の結果、Ｍ４≧αとなった場合（Ｓ１３−６でＹｅｓ）、後続磁石は、比較的軽いと判断できる。この場合、この比較的軽い後続磁石は、平均重量が大きいＤ領域に配したほうが、Ｍ３とＭ４との差を小さくできる。したがって、この場合には、ステップＳ１３−７に進み、Ｄ領域を左右代表領域として決定する。
【００４１】
一方、Ｍ４＞Ｍ３、かつ、Ｍ４＜αとなった場合（Ｓ１３−６でＮｏ）、後続磁石は、比較的重いと判断できる。この場合、この比較的重い後続磁石は、平均重量が小さいＣ領域に配したほうが、Ｍ３とＭ４との差を小さくできる。したがって、この場合には、ステップＳ１３−８に進み、Ｃ領域を左右代表領域として決定する。
【００４２】
以上ステップＳ１３−１〜Ｓ１３−８の処理を行うことで、上下代表領域を決定する。  ステップＳ１２と同様に、二種類の重量（第３平均重量Ｍ３と第４平均重量Ｍ４、および、後続重量αと第３平均重量Ｍ３または第４平均重量Ｍ４）の大小を比較することで、後続磁石の磁石挿入孔１４を上下代表領域として決定でき、複雑なデータ処理が不要となる。また、ステップＳ１３−１〜Ｓ１３−８の手順に従って決定した上下代表領域に後続磁石を配置すれば、第３、第４平均重量Ｍ３，Ｍ４の差が小さくなり、上下の重量アンバランスを軽減できる。既述したとおり、本実施形態においては、ステップＳ１２で左右代表領域を決定し、左右の重量アンバランスを軽減できる。さらに、ステップＳ１３で上下代表領域を決定し、上下の重量アンバランスを軽減できる。ステップＳ１３で上下代表領域を決定したら、ステップＳ１４（Ｓ１４）へ進む。
【００４３】
左右代表領域、上下代表領域が決定されれば、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ステップＳ１２とステップＳ１３とで決定された左右代表領域と上下代表領域との重複領域を挿入領域として決定する。例えば、左右代表領域としてＡ領域が、上下代表領域としてＤ領域が決定された場合には、Ａ領域とＤ領域の重複領域であるＡＤ領域が挿入領域として決定される。重複領域の具体的な決定方法は、種々の既知の手法を用いればよい。その後ステップＳ１５へ進む。
【００４４】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４で決定した挿入領域に磁石１６が挿入されていない未挿入の磁石挿入孔１４があるか否かを判断する。未挿入の磁石挿入孔１４があると判断される場合、すなわちステップＳ１５で肯定判断される場合ステップＳ１６（Ｓ１６）へ進む。ステップＳ１６では挿入領域に属する未挿入の磁石挿入孔１４に磁石１６を挿入する。なお、未挿入の磁石挿入孔１４が２以上ある場合には、上述した挿入順序（α１、α２、β、γ１、γ２）に従い、後続磁石を挿入する磁石挿入孔１４を決定する。後続磁石が挿入できれば、続いて、ステップＳ１７に進み、ロータコア１２に未挿入の磁石挿入孔１４があるか否かを判断する。未挿入の磁石挿入孔１４があると判断される場合、すなわち、ステップＳ１７で肯定判断される場合ステップＳ１８へ進む。未挿入の磁石挿入孔１４がないと判断される場合、すなわち、ステップＳ１７で否定判断される場合、磁石挿入ルーチンを終了する。
【００４５】
一方、ステップＳ１５において、未挿入の磁石挿入孔１４がないと判断される場合、すなわちステップＳ１５で否定判断される場合は、ステップＳ１６、Ｓ１７を実行することなく、すなわち、後続磁石の挿入処理を行うことなく、ステップＳ１８（Ｓ１８）へ進む。ステップＳ１８では、後続磁石として新たな磁石１６を選択する。その後ステップＳ１１へと戻る。
【００４６】
以上の磁石挿入ルーチンは、ステップＳ１７において、ロータコア１２に未挿入の磁石挿入孔１４がないと判断されるまで繰り返し行われる。すなわち、磁石挿入ルーチンにより、ロータコア１２の磁石挿入孔１４すべてに磁石が挿入されるまで、磁石挿入工程は繰り返し行われる。
【００４７】
次に、具体例を用いて、既述した磁石挿入ルーチンについて説明する。なお、数値を比較する際には、大小関係が明確になるまで小数点２桁以下の値を考慮する場合もある。また、挿入する磁石の基本重量は１０．００ｇであり±０．０２％のばらつきがあるものとする。図５〜図７、図９において、塗りつぶしが施された磁石挿入孔Ｘｉは、磁石１６が挿入されていることを示している。また、以下では、磁石挿入孔Ｘｉに挿入された磁石１６の重量をＭＸｉと表記する。
【００４８】
ステップＳ１０に八つの磁石１６がＡＣ領域、ＡＤ領域、ＢＣ領域、ＢＤ領域に分散配置されるよう、磁石挿入孔１４に磁石１６が挿入された状態を図５に示す。ステップＳ１０において、磁石１６は、磁石挿入孔１４Ｘ１，５，６，１０，１１，１５，１６，２０の８箇所に挿入される。ここで、ＭＸ１＝９．９９ｇ、ＭＸ５＝１０．０２ｇ、ＭＸ６＝１０．０２ｇ、ＭＸ１０＝１０．０１ｇ、ＭＸ１１＝１０．０２ｇ、ＭＸ１５＝１０．００ｇ、ＭＸ１６＝９．９８ｇ、ＭＸ２０＝９．９９ｇであるとする。
【００４９】
［磁石挿入回１回目］
八つの磁石１６が挿入できれば、続いて、ステップＳ１１において、後続磁石の重量である後続重量αを計測する。本例では、この後続重量αが１０．０２ｇであったとする。
【００５０】
続いて、ステップＳ１２−１において、第１、第２平均重量Ｍ１，Ｍ２を算出する。本例によれば、第１平均重量Ｍ１＝（ＭＸ１１＋ＭＸ１５＋ＭＸ１６＋ＭＸ２０）＝（１０．０２＋１０．００＋９．９８＋９．９９）／４≒９．９９となる。同様に、第２平均重量Ｍ２＝（ＭＸ１＋ＭＸ５＋ＭＸ６＋ＭＸ１０）／４＝（９．９９＋１０．０２＋１０．０２＋１０．０１）／４≒１０．０１となる。
【００５１】
ステップＳ１２−２に従い、第１平均重量Ｍ１と第２平均重量Ｍ２とを比較すると、本例では、Ｍ１＜Ｍ２であるため、ステップＳ１２−６へ進む。
【００５２】
ステップＳ１２−６では、第２平均重量Ｍ２と後続重量αとを比較するが、本例では、Ｍ２＝１０．１であるのに対しα＝１０．０２であるため、Ｍ２＜αであり、後続磁石が比較的重いことが分かる。この場合、比較的重い後続磁石は、平均重量が小さいＡ領域に配したほうが、その後のＭ１とＭ２との差を小さくできる。したがって、この場合は、ステップＳ１２−８へ進み、Ａ領域を左右代表領域として決定する。
【００５３】
左右代表領域が決定できれば、続いて、ステップＳ１３に進み、上下代表領域を決定する。
【００５４】
具体的には、ステップＳ１３−１に従い、第３平均重量Ｍ３と第４平均重量Ｍ４を算出する。本例では、第３平均重量Ｍ３＝（ＭＸ１＋ＭＸ５＋ＭＸ１６＋ＭＸ２０）／４＝（９．９９＋１０．０２＋９．９８＋９．９９）／４≒９．９９であり、第４平均重量Ｍ４＝（１０．０２＋１０．０１＋１０．０２＋１０．００）／４≒１０．０１となる。
【００５５】
続いて、ステップＳ１３−２に従い、第３平均重量Ｍ３と第４平均重量Ｍ４とを比較するが、本例では、Ｍ３＜Ｍ４であるため、ステップＳ１３−６へ進む。
【００５６】
ステップＳ１３−６では、第４平均重量Ｍ４と後続重量αとを比較するが、本例では、Ｍ４＝１０．０１であるのに対し、α＝１０．０２であるため、Ｍ４＜αであり、後続磁石が比較的重いことが分かる。この場合、比較的重い後続磁石は、平均重量が小さいＣ領域に配したほうが、その後のＭ３とＭ４との差を小さくできる。したがって、この場合は、ステップＳ１３−８へ進み、Ｃ領域を上下代表領域として決定する。
【００５７】
左右代表領域および上下代表領域の双方が決定できれば、ステップＳ１４に従い、左右代表領域であるＡ領域と、上下代表領域であるＣ領域との重複領域となるＡＣ領域を挿入領域として決定する。
【００５８】
挿入領域が決定されれば、ステップＳ１５に従い、挿入領域であるＡＣ領域に磁石１６が未挿入の磁石挿入孔１４があるかを判断する。図５に示されるよう、ＡＣ領域にはＸ１７，Ｘ１８，Ｘ１９の３つの磁石挿入孔１４があるため、この場合は、ステップＳ１６に従い、ＡＣ領域の未挿入の磁石挿入孔１４に後続磁石を挿入する。ここで、ＡＣ領域の未挿入の磁石挿入孔１４は、Ｘ１７，Ｘ１８、Ｘ１９の三つがあるが、上述した挿入順序に従い、本例では、周方向中央に位置するＸ１８に後続磁石を挿入する。図６は、後続磁石を挿入後のロータ１０のロータ軸方向視点図である。
【００５９】
後続磁石が挿入できれば、続いて、ロータコア１２全体に未挿入の磁石挿入孔１４があるか否かを判断する（Ｓ１７）。図６に示すように、磁石挿入孔１４Ｘ２，３，４，７，８，９，１２，１３，１４，１７，１９は未挿入であるため、ステップＳ１７では肯定判断される。よってステップＳ１８へ進む。
【００６０】
ステップＳ１８において、後続磁石として新たな磁石１６を選択し、磁石挿入回１回目が終了する。その後、ステップＳ１１へ戻る。
【００６１】
［磁石挿入回２回目］
新たな後続磁石が選択されれば、１回目と同様に、まず、後続磁石の重量（後続重量α）が計測される（Ｓ１１）。本例では、後続重量αが１０．０１ｇであったとする。
【００６２】
続いて、ステップＳ１２に進み、左右代表領域を決定する。現時点で、第１平均重量Ｍ１＝１０．００、第２平均重量Ｍ２＝１０．０１である。したがって、より重い第２平均重量Ｍ２と、後続重量αとを比較する（Ｓ１２−６）。本例では、Ｍ２＝１０．０１、α＝１０．０１で、Ｍ２＝αとなる。この場合、ステップＳ１２−６で肯定判断されることになり、ステップＳ１２−７に進む。ステップＳ１２−７では、Ｂ領域が左右代表領域として決定される。
【００６３】
続いて、ステップＳ１３に進み、上下代表領域を決定する。現時点で、第３平均重量Ｍ３＝１０．００、第４平均重量Ｍ４＝１０．０１である。したがって、より重い第４平均重量Ｍ４と、後続重量αとを比較する（Ｓ１３−６）。本例では、Ｍ４＝１０．０１、α＝１０．０１で、Ｍ４＝αとなる。この場合、ステップＳ１３−６で肯定判断されることになり、ステップＳ１３−７に進む。ステップＳ１３−７では、Ｄ領域が左右代表領域として決定される。
【００６４】
左右領域および上下領域が決定できれば、左右代表領域であるＢ領域と、上下代表領域であるＤ領域との重複領域となるＢＤ領域を挿入領域として決定する（Ｓ１４）。そして、ＢＤ領域には、未挿入の磁石挿入孔１４があるため、上述した挿入順序に従い、ＢＤ領域の周方向中央に位置する磁石挿入孔１４Ｘ８に後続磁石を挿入する（Ｓ１６）。図７は、後続磁石挿入後のロータのロータ軸方向視点図である。以降、同様の手順で、磁石１６の挿入を続ける。
【００６５】
［磁石挿入回３〜９回目］
磁石挿入回３〜９回目も、既述した説明に従って同様なルーチンで磁石１６が挿入されるため詳細な説明を省略し、図１０にその結果をまとめる。図１０には、磁石挿入回１〜９回目における、後続重量α、後続磁石の挿入先、磁石挿入前の領域Ａ〜Ｄの平均重量Ｍ１〜Ｍ４を示す。また、図８に、磁石挿入回ごとの領域Ａ〜Ｄの平均重量Ｍ１〜Ｍ４を示す。本例によれば、第１実施形態の磁石挿入ルーチンにより、磁石挿入回１回目では領域間で最大０．０１７５ｇの重量差があったのに対し、磁石挿入回９回目では、領域間で最大０．００１２５ｇとなり、磁石１６の重量バラツキに起因する円周方向のロータ１０の重量アンバランスが大幅に軽減されていることが分かる。
【００６６】
［磁石挿入回１０回目］
次に、１０回目の磁石挿入について説明する。図９に磁石挿入回１０回目開始時のロータコア軸方向視点図を示す。未挿入の磁石挿入孔１４は、Ｘ２，Ｘ４，Ｘ１７である。
【００６７】
ステップＳ１１において、後続重量α＝１０．００が計測されたとする。そして、磁石挿入回１０回目開始時点での、第１平均重量Ｍ１＝１０．００、第２平均重量Ｍ２＝１０．００１であるから、Ｂ領域が左右代表領域として決定される。また、第３平均重量Ｍ３＝１０．００、第４平均重量Ｍ４＝１０．００１であるから、Ｄ領域が左右代表領域として決定される。したがって、Ｂ領域とＤ領域の重複領域であるＢＤ領域が挿入領域として決定される（Ｓ１４）。
【００６８】
磁石挿入ルーチンに従うと、挿入領域の決定後、当該挿入領域であるＢＤ領域に未挿入の磁石挿入孔１４があるか否かを判断する（Ｓ１５）。本例では、図９に示すように、領域ＢＤに属する磁石挿入孔１４は既に埋まっている。この場合は、α＝１０．００の後続磁石を、磁石挿入孔１４に挿入することなく、ステップＳ１８へ進み、後続磁石として新たな磁石１６を選択する。そして、ステップＳ１１に戻り、再度、Ｓ１１〜Ｓ１５をくり返す。
【００６９】
すなわち、後続磁石として新たな磁石１６が選択されれば、当該新たな後続磁石の重量αを計測する。この後続重量αの値によっては、挿入領域が変化する。例えば、α＝１０．００２ｇであれば、挿入領域として領域ＡＣが選択され、磁石挿入孔Ｘ１７に後続磁石は挿入される。一方、後続重量αが、前回と同じくα＝１０．００であった場合には、今回もＢＤ領域が挿入領域として決定され、後続磁石が挿入出来ない。その場合には、未挿入の磁石挿入孔１４となっているＸ２，４，１７の何れかに挿入可能な磁石１６が、後続磁石として選択されない限り、ステップＳ１１〜Ｓ１５をくり返し、磁石１６の挿入（ステップＳ１６）は行わない。このように、条件を満たす磁石挿入孔１４がない場合には、後続磁石を次々変更することで、円周方向の重量アンバランスが軽減されるような磁石のみ、磁石挿入孔１４に挿入されることとなる。
【００７０】
そして、最終的に全ての磁石挿入孔１４に磁石１６が挿入されれば（ステップＳ１７でＮｏ）磁石挿入ルーチンは終了する。
【００７１】
既述した磁石挿入ルーチンにより、図８に示すように磁石挿入回が進むごとに、各領域の重量差が小さくなっていき、ロータ１０に生じる円周方向の重量アンバランスを抑制することができる。すなわち、第１実施形態のロータ１０の製造方法は、後続重量を計測する工程と、後続磁石を挿入した後の第１平均重量Ｍ１と第２平均重量Ｍ２との差が小さくなる、かつ、第３平均重量Ｍ３と第４平均重量Ｍ４との差が小さくなる後続磁石の磁石挿入孔１４を決定する決定工程と、前記決定された磁石挿入孔１４に、後続磁石を挿入する挿入工程と、を前記磁石挿入孔１４全てに、磁石１６が挿入されるまでくり返す。よって、Ａ領域とＢ領域の平均重量に差がなくなる。また、Ｃ領域とＤ領域の平均重量に差がなくなる。そして、後続重量αは、後続磁石の挿入直前に計測すれば足り、複数の磁石１６の重量を予め、計測、管理する必要がない。結果として、簡易な製造工程で、ロータ１０に生じる円周方向の重量アンバランスを軽減することができる。
【００７２】
なお、第１実施例において、ステップＳ１２とステップＳ１３により、左右代表領域と上下代表領域を決定し、ステップＳ１４において、各代表領域の重複領域を挿入領域として決定したが、ステップＳ１２あるいはステップＳ１３のどちらか一方のみを行い、そこで決定した領域を挿入領域としてもよい。
【００７３】
また、第１実施形態では、ステップＳ１５において、挿入領域に未挿入の磁石挿入孔１４がない場合（ステップＳ１５にて否定判断される場合）には後続磁石として新たな磁石１６を選択するもの（Ｓ１８）としたが、この限りではない。例えば、ステップＳ１５において否定判断される場合には、左右代表領域あるいは上下代表領域に属する未挿入の磁石挿入孔１４のいずれかに、磁石１６を挿入するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０  ロータ、１２  ロータコア、１４  磁石挿入孔、１６  磁石。
【図１】
2018064336.tif 000003
【図２】
2018064336.tif 000004
【図３】
2018064336.tif 000005
【図４】
2018064336.tif 000006
【図５】
2018064336.tif 000007
【図６】
2018064336.tif 000008
【図７】
2018064336.tif 000009
【図８】
2018064336.tif 000010
【図９】
2018064336.tif 000011
【図１０】
2018064336.tif 000012