(57)【要約】【課題】ロータコアの複数の磁石保持穴に永久磁石を個別に保持した電動機のロータにおいて、製造途中での磁石保持穴に対する永久磁石の位置ずれや脱落を防止する。【解決手段】ロータは、複数の磁石保持穴１４を有するロータコア１６と、ロータコアの複数の磁石保持穴に個別に受容保持される複数の永久磁石１８と、個々の磁石保持穴と永久磁石との間に形成される空所２０を充填して永久磁石を磁石保持穴に固定する樹脂充填材２２とを備える。ロータコア１６には、空所に樹脂充填材を配置していない半完成状態で、複数の磁石保持穴に受容された複数の永久磁石の各々に密に係合して、永久磁石を対応の磁石保持穴の所定位置に仮保持する係止突部３０が設けられる。係止突部３０は、ロータコアの軸線方向一端面１６ｃに隣接して、各磁石保持穴の内部に局所的に突出するように形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁石保持穴を有するロータコアと、該ロータコアの該複数の磁石保持穴に個別に受容保持される複数の永久磁石と、個々の該磁石保持穴と該永久磁石との間に形成される空所を充填して該永久磁石を該磁石保持穴に固定する樹脂充填材とを具備する電動機のロータにおいて、
前記ロータコアに設けられ、前記空所に前記樹脂充填材を配置していない半完成状態で、前記複数の磁石保持穴に受容された前記複数の永久磁石の各々に密に係合して、該永久磁石を対応の該磁石保持穴の所定位置に仮保持する係止突部を備えること、
を特徴とするロータ。
【請求項２】
前記係止突部は、前記ロータコアの軸線方向一端面に隣接して、前記複数の磁石保持穴の各々の内部に局所的に突出するように形成される、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記ロータコアは、複数の磁性薄板の積層体からなり、前記複数の磁石保持穴の各々は、該複数の磁性薄板を軸線方向に貫通して延び、前記係止突部は、該ロータコアの前記軸線方向一端面を規定する１枚の該磁性薄板に形成される、請求項２に記載のロータ。
【請求項４】
前記樹脂充填材は、前記複数の磁石保持穴の各々の内部で、前記ロータコアの前記軸線方向一端面とは反対側の軸線方向他端面に沿って、前記複数の永久磁石の各々を被覆するように配置される、請求項２又は３に記載のロータ。
【請求項５】
前記複数の永久磁石の各々は、前記ロータコアの前記軸線方向一端面に近接して配置される第１端面と、該ロータコアの前記軸線方向他端面に近接して配置される第２端面とを有するとともに、該ロータコアの軸線に略直交する面に沿った断面積が、該第１端面から該第２端面に向かうに従い漸減する形状を有する、請求項２〜４のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項６】
前記複数の永久磁石の各々は、該永久磁石が形成する磁界に実質的に交差しない方向へ延びる一対の側面を有し、前記空所が、該永久磁石の該一対の側面の各々に沿って形成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項７】
前記複数の永久磁石の各々は、前記一対の側面の各々に局所的に形成される窪みを有し、該窪みに、前記空所を充填する前記樹脂充填材の一部分が配置される、請求項６に記載のロータ。
【請求項８】
複数の磁石保持穴を有するロータコアと、該ロータコアの該複数の磁石保持穴に個別に受容保持される複数の永久磁石と、個々の該磁石保持穴と該永久磁石との間に形成される空所を充填して該永久磁石を該磁石保持穴に固定する樹脂充填材とを具備する電動機のロータの製造方法において、
複数の磁石保持穴に複数の永久磁石を個別に受容し、かつ個々の該磁石保持穴と該永久磁石との間に形成される空所に樹脂充填材を配置していない半完成状態のロータコアを用意し、
前記半完成状態のロータコアを固定的に収容する空洞部と、該空洞部に収容した該ロータコアの前記複数の永久磁石の露出端面に対向して開口する複数のゲートを有する型を用意し、
前記型の前記空洞部に、前記複数のゲートを介して溶融樹脂材料を、前記ロータコアの前記複数の永久磁石を前記複数の磁石保持穴の所定位置に仮保持できる圧力で注入して、該ロータコアの個々の該磁石保持穴と該永久磁石との間に形成される前記空所を該溶融樹脂材料で充填し、
前記空所の中で前記溶融樹脂材料を固化させて、前記樹脂充填材を形成すること、
を特徴とする製造方法。
【請求項９】
前記ロータコアが、前記半完成状態で、前記複数の磁石保持穴に受容された前記複数の永久磁石の各々に密に係合して、該永久磁石を対応の該磁石保持穴の所定位置に仮保持する係止突部を備える、請求項８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機のロータに関する。本発明はさらに、電動機のロータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石界磁の電動機（例えば同期電動機）のロータにおいて、珪素鋼板等の磁性薄板の積層体からなる筒状のロータコアに、複数の永久磁石を所定位置に埋め込むように設置したものが知られている。この種のロータは一般に、ロータコアに予め、永久磁石の外形に実質的に対応する輪郭をそれぞれに有する複数の磁石保持穴（通常は軸線方向貫通穴）を、軸を中心とする所定の周方向分散配置で形成し、複数の永久磁石をそれら磁石保持穴に個別に挿入して、接着剤や含浸材により個々の永久磁石を固定することで作製される。
【０００３】
上記した従来のロータ作製方法において、磁石固定に接着剤を用いる場合は、永久磁石に対する接着剤の塗布や、磁石保持穴から漏出した余剰接着剤の除去等の、比較的煩雑な手作業が必要になる傾向がある。また、磁石固定に含浸材を用いる場合は、含浸材へのロータコアの浸漬工程や、含浸材を固化させる加熱工程等に、比較的大掛かりな設備が必要になり、製造工数も増加する傾向がある。他方、これらの不都合を解消し得るロータ作製法として、ロータコアを予め、個々の磁石保持穴と永久磁石との間に所定の空所が形成されるように作製し、それら空所に樹脂材料を局所的に注入して固化させることにより、永久磁石をロータコアに固定する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示されるロータ作製法では、ロータコアの個々の磁石保持穴に隣接かつ連通して、軸線方向へ延びる溝（すなわち空所）が形成され、この溝に、射出成形技術により溶融樹脂材料を注入して固化させることで、永久磁石を磁石保持穴に固定的に保持している。射出成形に際しては、ロータコアを収容する空洞部を備えた型と、この型を搭載可能な射出成形機とを用意し、個々の磁石保持穴に永久磁石を受容したロータコアを、型の空洞部に強固に固定支持した状態で、射出成形機を用いてロータコアの複数の溝に圧力下で樹脂材料を注入すればよい。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−８３８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した特許文献１に記載される射出成形技術を採用したロータ作製法は、ロータコアを収容する空洞部を備えた型と、この型を搭載可能な射出成形機とを用意するだけで、ロータコアの個々の磁石保持穴に永久磁石を固定する作業を容易かつ迅速に行なうことができるので、接着剤使用時の煩雑な手作業や含浸材使用時の大規模設備が不要になる利点が有る。しかし、型の空洞部にロータコアを配置する際に、ロータコアの磁石保持穴内で永久磁石が位置ずれを生じたり、磁石保持穴から永久磁石が脱落したりする危惧がある。ロータコアから永久磁石が脱落した場合には、再度、永久磁石を対応の磁石保持穴に挿入する作業が必要になり、ロータ作製作業が滞ることが懸念される。また、磁石保持穴内で永久磁石が位置ずれを生じた場合には、その状態で空所に注入した樹脂材料が固化することで、作製されたロータの全体の磁気的及び機械的平衡度に狂いが生じ、延いてはロータの回転精度が悪化して電動機の作動信頼性が低下することが懸念される。
【０００７】
本発明の目的は、ロータコアの複数の磁石保持穴に複数の永久磁石を個別に保持してなる電動機のロータにおいて、製造途中でのロータコアの磁石保持穴に対する永久磁石の位置ずれや脱落を確実に防止でき、以って高度な作動信頼性を確保できる電動機のロータを提供することにある。
本発明の他の目的は、ロータコアの複数の磁石保持穴に複数の永久磁石を個別に保持してなる電動機のロータの製造方法において、製造途中でのロータコアの磁石保持穴に対する永久磁石の位置ずれや脱落を確実に防止でき、以って高度な作動信頼性を確保できる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の磁石保持穴を有するロータコアと、ロータコアの複数の磁石保持穴に個別に受容保持される複数の永久磁石と、個々の磁石保持穴と永久磁石との間に形成される空所を充填して永久磁石を磁石保持穴に固定する樹脂充填材とを具備する電動機のロータにおいて、ロータコアに設けられ、空所に樹脂充填材を配置していない半完成状態で、複数の磁石保持穴に受容された複数の永久磁石の各々に密に係合して、永久磁石を対応の磁石保持穴の所定位置に仮保持する係止突部を備えること、を特徴とするロータを提供する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、係止突部は、ロータコアの軸線方向一端面に隣接して、複数の磁石保持穴の各々の内部に局所的に突出するように形成されるロータを提供する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のロータにおいて、ロータコアは、複数の磁性薄板の積層体からなり、複数の磁石保持穴の各々は、複数の磁性薄板を軸線方向に貫通して延び、係止突部は、ロータコアの軸線方向一端面を規定する１枚の磁性薄板に形成されるロータを提供する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のロータにおいて、樹脂充填材は、複数の磁石保持穴の各々の内部で、ロータコアの軸線方向一端面とは反対側の軸線方向他端面に沿って、複数の永久磁石の各々を被覆するように配置されるロータを提供する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載のロータにおいて、複数の永久磁石の各々は、ロータコアの軸線方向一端面に近接して配置される第１端面と、ロータコアの軸線方向他端面に近接して配置される第２端面とを有するとともに、ロータコアの軸線に略直交する面に沿った断面積が、第１端面から第２端面に向かうに従い漸減する形状を有するロータを提供する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータにおいて、複数の永久磁石の各々は、永久磁石が形成する磁界に実質的に交差しない方向へ延びる一対の側面を有し、空所が、永久磁石の一対の側面の各々に沿って形成されるロータを提供する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のロータにおいて、複数の永久磁石の各々は、一対の側面の各々に局所的に形成される窪みを有し、窪みに、空所を充填する樹脂充填材の一部分が配置されるロータを提供する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、複数の磁石保持穴を有するロータコアと、ロータコアの複数の磁石保持穴に個別に受容保持される複数の永久磁石と、個々の磁石保持穴と永久磁石との間に形成される空所を充填して永久磁石を磁石保持穴に固定する樹脂充填材とを具備する電動機のロータの製造方法において、複数の磁石保持穴に複数の永久磁石を個別に受容し、かつ個々の磁石保持穴と永久磁石との間に形成される空所に樹脂充填材を配置していない半完成状態のロータコアを用意し、半完成状態のロータコアを固定的に収容する空洞部と、空洞部に収容したロータコアの複数の永久磁石の露出端面に対向して開口する複数のゲートを有する型を用意し、型の空洞部に、複数のゲートを介して溶融樹脂材料を、ロータコアの複数の永久磁石を複数の磁石保持穴の所定位置に仮保持できる圧力で注入して、ロータコアの個々の磁石保持穴と永久磁石との間に形成される空所を溶融樹脂材料で充填し、空所の中で溶融樹脂材料を固化させて、樹脂充填材を形成すること、を特徴とする製造方法を提供する。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の製造方法において、ロータコアが、半完成状態で、複数の磁石保持穴に受容された複数の永久磁石の各々に密に係合して、永久磁石を対応の磁石保持穴の所定位置に仮保持する係止突部を備える製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、ロータコアが複数の空所に樹脂充填材を配置していない半完成状態にあるときに、ロータコアに形成した係止突部が、複数の磁石保持穴に受容された複数の永久磁石の各々に密に係合して、永久磁石を対応の磁石保持穴の所定位置に仮保持するように構成される。したがって、例えばロータ製造用の型の空洞部にロータコアを収容する際に、ロータコアの磁石保持穴内で永久磁石が位置ずれを生じたり、磁石保持穴から永久磁石が脱落したりすることを、確実に防止することができる。その結果、ロータ製造工程を円滑かつ高精度に進めることができ、作製されたロータの全体の磁気的及び機械的平衡度を確保してその回転精度を高水準に維持し、以って電動機に高度な作動信頼性を付与することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、磁石保持穴への永久磁石の挿入が容易になり、挿入時に生じ得る永久磁石の損傷を効果的に低減することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、積層体からなるロータコアの軸線方向一端面を規定する１枚の磁性薄板に、係止突部を容易かつ高精度に形成することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、係止突部による仮保持作用に加えて、樹脂充填材が係止突部の反対側で、磁石保持穴から抜け出る方向への永久磁石の移動を阻止するように作用するので、ロータコアに対する永久磁石の固定強度が増加する。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、係止突部による仮保持作用に加えて、樹脂充填材が永久磁石の両側面に対し、磁石保持穴から抜け出る方向への永久磁石の移動を阻止するように楔状に作用するので、ロータコアに対する永久磁石の固定強度が増加する。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、個々の永久磁石を対応の磁石保持穴の所定位置に固定するための樹脂充填材が、各永久磁石の磁界に実質的に交差しない方向へ延びる側面に沿って配置されるので、ロータの磁気特性に及ぼす影響が効果的に削減される。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、ロータコアの各空所を充填する樹脂充填材の一部分が、各窪みに配置されるので、ロータコアに対する樹脂充填材による永久磁石の固定強度が増加する。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、ロータコアを収容する空洞部を備えた型を用意することにより、例えば射出成形機等の樹脂成形機械を用いて、ロータコアの個々の磁石保持穴に永久磁石を固定する作業を容易かつ迅速に行なうことができるので、従来のロータ製造方法における接着剤使用時の煩雑な手作業や含浸材使用時の大規模設備が不要になる。しかも、溶融樹脂材料の注入圧力により、係止突部による仮保持作用を阻害することなく永久磁石を所定位置に安定保持した状態で、磁石保持穴と永久磁石との間の空所を溶融樹脂材料で正確に充填することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、ロータコアが複数の空所に樹脂充填材を配置していない半完成状態にあるときに、ロータコアに形成した係止突部が、複数の磁石保持穴に受容された複数の永久磁石の各々に密に係合して、永久磁石を対応の磁石保持穴の所定位置に仮保持する。したがって、型の空洞部にロータコアを収容する際に、ロータコアの磁石保持穴内での永久磁石の位置ずれや脱落が確実に防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１〜図４は、本発明の一実施形態による電動機のロータ１０を示す図、図５及び図６は、ロータ１０の製造に使用される型１２を示す図である。ロータ１０は、複数（図では８個）の磁石保持穴１４を有するロータコア１６と、ロータコア１６の複数の磁石保持穴１４に個別に受容保持される複数（図では８個）の永久磁石１８と、個々の磁石保持穴１４と永久磁石１８との間に形成される空所２０を充填して永久磁石１８を磁石保持穴１４に固定する樹脂充填材２２とを備える。
【００２７】
ロータコア１６は、珪素鋼板等の磁性薄板２４の積層体からなる略円筒状部材であり、軸線１６ａに沿って貫通形成される軸穴２６を中央に有する（図１）。複数の磁石保持穴１４は、軸線１６ａを中心とする所定の周方向等間隔配置で、ロータコア１６の外周面１６ｂの近傍にそれぞれ軸線方向貫通穴として形成される。各磁石保持穴１４は、保持対象の永久磁石１８の平板状外形に実質的に対応するスロット状輪郭を有する。
【００２８】
ロータコア１６は、個々の磁石保持穴１４に永久磁石１８を固定的に保持した状態で、軸穴２６にて軸（図示せず）に、例えば焼嵌めにより取り付けられる。軸を有するロータ１０は、ロータコア１６の外周面１６ｂをステータ（図示せず）に所定の空隙を介して対向させた状態で、ハウジング（図示せず）に回転可能に支持され、それにより電動機が構成される。
【００２９】
複数の永久磁石１８の各々は、平面視略矩形の平板状磁石であり、互いに平行に延びる略平坦な一対の主表面１８ａと、それら主表面１８ａを相互に接続する一対の側面１８ｂと、両主表面１８ａ及び両側面１８ｂに略直交する一対の端面１８ｃとを有する。各永久磁石１８は、板厚方向へ着磁されて、その一対の主表面１８ａがそれぞれＮ極及びＳ極を構成するようになっている。それら永久磁石１８は、周方向へ隣り合う永久磁石１８が互いに異なる磁極をロータコア１６の外周面１６ｂ側に向ける交互的配置で、対応の磁石保持穴１４に個別に挿入される。その状態で、ロータコア１６の外周面１６ｂに、最近接の永久磁石１８の磁極に対応する磁極が、周方向へ交互的に形成される（図２（ａ））。このとき、各永久磁石１８の両側面１８ｂは、永久磁石１８が形成する磁界Ｈに実質的に交差しない方向へ延びるように配置される。
【００３０】
各磁石保持穴１４には、図２（ａ）の平面視で長手方向の両端に、ロータコア１６の軸線方向へ連続して延びる一対の溝２８が形成される。それら溝２８は、磁石保持穴１４に受容した永久磁石１８の両側面１８ｂにそれぞれ対向して配置され、磁石保持穴１４と永久磁石１８との間に、磁石側面１８ｂに沿った所定形状の空所２０を形成する（図２（ｂ））。各空所２０には、例えば後述する型１２を用いた射出成形工程により、樹脂充填材２２が形成される。このような構成においては、個々の永久磁石１８を対応の磁石保持穴１４の所定位置に固定するための樹脂充填材２２が、各永久磁石１８の磁界Ｈに実質的に交差しない方向へ延びる側面１８ｂに沿って配置されるので、ロータ１０の磁気特性に及ぼす影響が効果的に削減される。
【００３１】
本発明の特徴的構成として、ロータ１０はさらに、ロータコア１６に設けられ、空所２０に樹脂充填材２２を配置していない半完成状態で、複数の磁石保持穴１４に受容された複数の永久磁石１８の各々に密に係合して、永久磁石１８を対応の磁石保持穴１４の所定位置に仮保持する係止突部３０を備える。係止突部３０は、ロータコア１６の軸線方向一端面１６ｃに隣接して、各磁石保持穴１４の内部に局所的に突出するように形成される（図３（ｂ））。なお、係止突部３０の「仮保持」作用とは、ロータコア１６の空所２０に樹脂充填材２２が配置されるまでの間、永久磁石１８を固定的に保持することを意味するものであって、空所２０に樹脂充填材２２を配置した後に係止突部３０による磁石保持作用が失われることは、必ずしも意図されない。
【００３２】
図示実施形態では、複数の磁石保持穴１４の各々は、ロータコア１６を構成する複数の磁性薄板２４の全てを軸線方向に貫通して延設される（図３）。そして、係止突部３０は、ロータコア１６の軸線方向一端面１６ｃを規定する１枚の磁性薄板２４１（図１）に形成される。図４を参照してさらに詳述すれば、磁性薄板２４１には、他の複数の磁性薄板２４との積層により磁石保持穴１４（図１）を構成する複数の第１穴要素３２と、同積層により軸穴２６（図１）を構成する第２穴要素３４とが、所定の相対配置で板厚方向へ貫通形成され、個々の第１穴要素３２に、同積層により溝２８（図１）を構成する一対の溝要素３６が設けられる。そして各第１穴要素３２には、第２穴要素３４に近い径方向内側の面３２ａの、両溝要素３６にそれぞれ近接する位置に、第１穴要素３２の内部に局所的に突出する一対の係止突部３０が互いに離隔して形成される。
【００３３】
ここで、図５及び図６を参照して、上記したロータ１０の製造に使用される型１２の構成を説明する。型１２は、パーティングライン１２ａで分離可能な一対の型部材３８、４０を互いに組み合わせて構成され、例えば図示しない射出成形機の型締機構に、一方の型部材３８を固定プラテン（図示せず）に担持するとともに他方の型部材４０を可動プラテン（図示せず）に担持するようにして搭載される。固定側の型部材３８には、射出成形機の射出機構（ノズル４２の一部分を図示）から供給される溶融樹脂材料を、所定方向に分配して流通させる材料通路（スプルー、ランナー及びゲートを含む）４４が形成される。また、可動側の型部材４０には、複数の磁石保持穴１４に複数の永久磁石１８を個別に受容した前述した半完成状態のロータコア１６を、所定位置に固定的に収容する空洞部４６が設けられる。
【００３４】
型部材３８の材料通路４４は、空洞部４６内で樹脂材料注入時の適正位置に配置されたロータコア１６の、複数の磁石保持穴１４と複数の永久磁石１８との間に形成される複数の空所２０のそれぞれに、溶融樹脂材料を適宜分配して注入できるように構成される。型部材３８は、材料通路４４内で固化した樹脂材料を除去するための公知の２層構造（第１要素３８ａ及び第２要素３８ｂ）を有する。型部材３８の第２要素３８ｂは、パーティングライン１２ａを構成する端面３８ｃを有し、この端面３８ｃに、材料通路４４の複数のゲート４４ａが開口する。
【００３５】
型部材４０は、図示しないエジェクト機構等を組み込むための公知の２層構造（第１要素４０ａ及び第２要素４０ｂ）を有する。型部材４０には、空洞部４６内に延出する心出し支持要素４８が設けられる（図では第１要素４０ａに固定される）。心出し支持要素４８は、ロータコア１６の軸穴２６にがたつき無く嵌入される形状及び寸法を有し、空洞部４６に収容されるロータコア１６を、その軸線１６ａを基準として、樹脂材料注入時の適正位置に位置決めする。
【００３６】
型部材４０の空洞部４６の底面（軸線方向端面）４６ａは、型部材３８の第２要素３８ｂの端面３８ｃと協働して、空洞部４６に収容されたロータコア１６を強固に固定的に挟持する。このとき、型部材４０の空洞部底面４６ａは、ロータコア１６の軸線方向一端面１６ｃ（図３）に密に当接されて、個々の磁石保持穴１４と永久磁石１８との間に形成される空所２０の軸線方向一端の開口を封鎖する成形面４６ａとして機能する。
【００３７】
ロータ１０の製造時には、上記した型１２を用いて、ロータコア１６に形成した個々の磁石保持穴１４と永久磁石１８との間の空所２０に、所要の高い射出圧力によって溶融樹脂材料を注入する。所要の射出圧力下で空所２０に注入された溶融樹脂材料は、空所２０の隅々まで行き渡り、ロータコア１６と永久磁石１８とを強固に機械的に連結する。なお、空所２０内で成形される樹脂材料は、好ましくは流動性及び機械的強度に優れたエンジニアリングプラスチックから選択される。
【００３８】
このように、上記構成を有するロータ１０は、ロータコア１６を収容する空洞部４６を備えた型１２を用意することにより、例えば射出成形機等の樹脂成形機械を用いて、ロータコア１６の個々の磁石保持穴１４に永久磁石１８を固定する作業を容易かつ迅速に行なうことができるので、従来のロータ製造方法における接着剤使用時の煩雑な手作業や含浸材使用時の大規模設備が不要になる利点が有る。しかも、ロータコア１６が複数の空所２０に樹脂充填材２２を配置していない半完成状態にあるときに、ロータコア１６に形成した係止突部３０が、複数の磁石保持穴１４に受容された複数の永久磁石１８の各々に密に係合して、永久磁石１８を対応の磁石保持穴１４の所定位置に仮保持する構成を有するから、型１２の空洞部４６にロータコア１６を収容する際に、ロータコア１６の磁石保持穴１４内で永久磁石１８が位置ずれを生じたり、磁石保持穴１４から永久磁石１８が脱落したりすることを、確実に防止することができる。
【００３９】
その結果、ロータ１０によれば、ロータ製造工程を円滑かつ高精度に進めることができ、作製されたロータ１０の全体の磁気的及び機械的平衡度を確保してその回転精度を高水準に維持し、以って電動機に高度な作動信頼性を付与することができる。なお、係止突部３０によるこのような格別の作用効果は、ロータコア１６をロボット等の自動機械（図示せず）によって型１２の空洞部４６に挿入する作業において、自動作業を円滑に進めることができる点で、特に有利なものとなる。
【００４０】
また、係止突部３０を、ロータコア１６の軸線方向一端面１６ｃに隣接して、各磁石保持穴１４に局所的に突設する構成とすることで、磁石保持穴１４への永久磁石１８の挿入を容易にするとともに、挿入時に生じ得る永久磁石１８の損傷を効果的に低減することができる。特に、係止突部３０を、複数の磁性薄板２４の積層体からなるロータコア１６の、軸線方向一端面１６ｃを規定する１枚の磁性薄板２４１に形成する構成としたことにより、係止突部３０を容易かつ高精度に形成することができる。
【００４１】
なお、本発明の特徴的構成要件である係止突部３０は、積層体からなるロータコア１６に限らず磁性材料のモノリス体からなるロータコアにも適用できる。また、係止突部３０は、各磁石保持穴１４内の様々な位置に様々な個数で形成できる。係止突部３０を１枚の磁性薄板２４１に形成する場合は、その個々の第１穴要素３２を、他の複数の磁性薄板２４の第１穴要素３２よりも僅かに小さい形状とすることにより、磁石保持穴１４内に楔状に突出する係止突部３０を形成することもできる。
【００４２】
上記構成を有するロータ１０においては、係止突部３０による永久磁石１８の仮保持作用を補助する種々の手段を、任意選択的に採用することができる。例えば図３に示すように、樹脂充填材２２を、複数の磁石保持穴１４の各々の内部で、係止突部３０に隣接するロータコア１６の軸線方向一端面１６ｃとは反対側の軸線方向他端面１６ｄに沿って、各永久磁石１８の一方の端面１８ｃを被覆するように配置することができる。この構成は、ロータコア１６の軸線方向寸法よりも、永久磁石１８の同方向寸法を若干小さくすることで実現できる。このような構成によれば、係止突部３０による仮保持作用に加えて、樹脂充填材２２が係止突部３０の反対側で、磁石保持穴１４から抜け出る方向への永久磁石１８の移動を阻止するように作用するので、ロータコア１６に対する永久磁石１８の固定強度が増加する。
【００４３】
図３のロータ１０を製造する際には、図５に示す型１２の材料通路４４を、空洞部４６に収容した半完成状態のロータコア１６の複数の永久磁石１８の露出端面（すなわち係止突部３０とは反対側で磁石保持穴１４内に僅かに引っ込んで位置する端面）１８ｃに対向して、複数のゲート４４ａが開口するように形成することが有利である（図３（ａ））。このような構成によれば、型１２の空洞部４６に複数のゲート４４ａを介して溶融樹脂材料を注入する際に、溶融樹脂材料が複数の永久磁石１８の露出端面１８ｃに最初に衝突する。したがって、溶融樹脂材料の注入圧力を、個々の永久磁石１８を対応の磁石保持穴１４の所定位置に仮保持できる圧力に設定することにより、係止突部３０による仮保持作用を阻害することなく永久磁石１８を所定位置に安定保持した状態で、磁石保持穴１４と永久磁石１８との間の空所２０を溶融樹脂材料で正確に充填することができる。なお、このようなロータ製造方法は、ロータコア１６に係止突部３０を備えないロータに対しても、有効に実施することができる。
【００４４】
また、図７（ａ）に示すように、個々の永久磁石１８を、ロータコア１６の軸線１６ａ（図１）に略直交する仮想面Ｐに沿った断面積が、ロータコア１６の軸線方向一端面１６ｃに近接して配置される第１端面１８ｃから、ロータコア１６の軸線方向他端面１６ｄに近接して配置される第２端面１８ｃに向かうに従い漸減する、いわゆるテーパ形状を有する構成とすることができる。このような構成によれば、係止突部３０による仮保持作用に加えて、樹脂充填材２２が永久磁石１８の両側面１８ｂに対し、磁石保持穴１４から抜け出る方向への永久磁石１８の移動を阻止するように楔状に作用するので、ロータコア１６に対する永久磁石１８の固定強度が増加する。
【００４５】
さらに、図７（ｂ）に示すように、個々の永久磁石１８の両側面１８ｂのそれぞれに、任意形状の窪み５０を任意位置に局所的に形成することができる。このような構成によれば、各空所２０を充填する樹脂充填材２２の一部分が、各窪み５０に配置されるので、ロータコア１６に対する樹脂充填材２２による永久磁石１８の固定強度が増加する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態による電動機のロータの斜視図である。
【図２】図１のロータの（ａ）平面図及び（ｂ）要部拡大図である。
【図３】図１のロータの要部断面図で、（ａ）図２（ａ）の線ＩＩＩａ−ＩＩＩａ、及び（ｂ）図２（ａ）の線ＩＩＩｂ−ＩＩＩｂに沿った図である。
【図４】図１のロータを構成する１つの磁性薄板の（ａ）平面図及び（ｂ）要部拡大図である。
【図５】図１のロータの製造に使用される型を、空洞部にロータコアを収容した状態で示す断面図である。
【図６】図５の型を開いた状態で示す斜視図である。
【図７】図３（ａ）に対応する図で、（ａ）図１のロータの第１変形例、及び（ｂ）図１のロータの第２変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    ロータ
１２    型
１４    磁石保持穴
１６    ロータコア
１８    永久磁石
２０    空所
２２    樹脂充填材
２４    磁性薄板
２８    溝
３０    係止突部
４４    材料通路
４４ａ    ゲート
５０    窪み
【図１】
2008125353.tif 000003
【図２】
2008125353.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008125353.tif 000006
【図５】
2008125353.tif 000007
【図６】
2008125353.tif 000008
【図７】
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