(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電磁鋼板を治具に積層して固定する工程と、
前記複数の電磁鋼板が積層されたロータコアが有する複数の開口部の各々に磁石を挿入する工程と、を備え、
前記複数の電磁鋼板の各々は、前記複数の電磁鋼板を積層した際に積層方向において互いに嵌合し前記各々の電磁鋼板間の面内方向における位置を決定する位置決め部を備え、
前記磁石を前記開口部に挿入する際、前記ロータコアと前記治具とを含む構造体の振幅幅が前記各々の電磁鋼板同士の前記面内方向における変位量よりも大きくなるように、前記構造体の共振周波数で前記構造体を振動させながら前記磁石を前記開口部に挿入する、
ロータの製造方法。
【請求項２】
前記構造体は更に、前記磁石を前記開口部に挿入する際に前記磁石を前記開口部へとガイドするガイド部材を備え、
前記磁石を前記開口部に挿入する際、前記ロータコアと前記治具と前記ガイド部材とを含む前記構造体の共振周波数で前記構造体を振動させながら前記磁石を前記開口部に挿入する、
請求項１に記載のロータの製造方法。
【請求項３】
前記磁石を前記開口部に挿入する際、前記開口部の開口方向が鉛直方向に対して斜めになるように前記構造体を傾けながら前記磁石を前記開口部に挿入する、請求項２に記載のロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を備えるロータとコイルを備えるステータとで構成された回転電機では、ステータ側のコイルに通電して磁界を形成することでロータを回転駆動する。例えば、ロータは、複数の電磁鋼板を積層して形成されたロータコアと、このロータコアに埋設された磁石とを備える。
【０００３】
特許文献１には、ロータコアが備える複数の開口部の各々に磁石を挿入してロータを製造する技術が開示されている。特許文献１にかかる技術において、ロータコアは複数の電磁鋼板を積層することで形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８９２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
背景技術で説明したように、回転電機に用いられるロータは、ロータコアが備える複数の開口部の各々に磁石を組み付けて形成される。ここで、回転電機のトルクを向上させるためには磁石からの磁場をロータコアに効率よく伝える必要があるが、このためにはロータコアの開口部の内壁と磁石との間の隙間を狭くする必要がある。
【０００６】
しかしながら、複数の電磁鋼板を積層することでロータコアを形成した場合は、各々の電磁鋼板を積層する際の位置ずれ等によりロータコアの開口部にばらつきが生じてしまう（図１４参照）。つまり、ロータコアの開口部の真直度が悪化する。このため、ロータコアの開口部の内壁と磁石との間の隙間を狭くし過ぎると、開口部の内壁と磁石との接触面積が増加し、ロータコアの開口部に磁石を挿入しづらくなるという問題がある。
【０００７】
上記課題に鑑み本発明の目的は、ロータコアの開口部に磁石を容易に組み付けることが可能なロータの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかるロータの製造方法は、複数の電磁鋼板を治具に積層して固定する工程と、前記複数の電磁鋼板が積層されたロータコアが有する複数の開口部の各々に磁石を挿入する工程と、を備え、前記磁石を前記開口部に挿入する際、前記ロータコアと前記治具とを含む構造体の共振周波数で前記構造体を振動させながら前記磁石を前記開口部に挿入する。
【０００９】
本発明にかかるロータの製造方法では、ロータコアの開口部に磁石を挿入する際、ロータコアと治具とを含む構造体の共振周波数でこの構造体を振動させながら磁石を開口部に挿入している。このように、ロータコアと治具とを含む構造体を共振周波数で振動させることで、ロータコア（複数の電磁鋼板）を大きな振幅で振動させることができ、磁石を開口部に挿入する際、磁石が各々の電磁鋼板の段差を超えるようにすることができる。よって、開口部の内壁（電磁鋼板）と磁石との接触面積を低減させることができ、開口部に磁石を挿入する際に必要な荷重を低減させることができる。したがって、ロータコアの開口部に磁石を容易に組み付けることが可能なロータの製造方法を提供することができる。
【００１０】
本発明にかかるロータの製造方法において、前記構造体は更に、前記磁石を前記開口部に挿入する際に前記磁石を前記開口部へとガイドするガイド部材を備えていてもよく、前記磁石を前記開口部に挿入する際、前記ロータコアと前記治具と前記ガイド部材とを含む前記構造体の共振周波数で前記構造体を振動させながら前記磁石を前記開口部に挿入してもよい。このようにガイド部材を用いることで、ロータコアの開口部に磁石を確実に挿入することができる。
【００１１】
本発明にかかるロータの製造方法において、前記磁石を前記開口部に挿入する際、前記開口部の開口方向が鉛直方向に対して斜めになるように前記構造体を傾けながら前記磁石を前記開口部に挿入するようにしてもよい。このようにすることで、開口部に磁石を挿入する際、磁石の速度が速くなり過ぎることを抑制することができ、磁石が治具と衝突して破損することを抑制することができる。
【００１２】
本発明にかかるロータの製造方法において、前記複数の電磁鋼板の各々は、前記複数の電磁鋼板を積層した際に、積層方向において互いに嵌合することで前記各々の電磁鋼板間の面内方向における位置を決定する位置決め部を備えていてもよく、前記磁石を前記開口部に挿入する際、前記構造体の振幅幅が、前記各々の電磁鋼板同士の前記面内方向における変位量よりも大きくなるようにしてもよい。これにより、磁石を開口部に挿入する際に各々の電磁鋼板同士が面内方向において変位した場合であっても、磁石が電磁鋼板の段差を超えるようにすることができ、開口部の内壁（電磁鋼板）と磁石との接触面積を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、ロータコアの開口部に磁石を容易に組み付けることが可能なロータの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１にかかるロータの製造方法を用いて製造されるロータを示す上面図および断面図である。
【図２】実施の形態１にかかるロータの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】実施の形態１にかかるロータの製造方法で用いられる電磁鋼板を示す上面図である。
【図４】実施の形態１にかかるロータの製造方法で用いられる治具を示す上面図および断面図である。
【図５】実施の形態１にかかるロータの製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図６】構造体の振動周波数と伝達関数との関係を示す図である。
【図７】ロータコアの開口部と磁石との位置関係を示す断面図である。
【図８】ロータコアの振動方向を説明するための上面図である。
【図９】ロータコアの振動方向を説明するための上面図である。
【図１０】ロータコアを振動させる加振手段の配置例を示す断面図である。
【図１１】実施の形態１にかかるロータの製造方法の他の例を説明するための断面図である。
【図１２】実施の形態１にかかるロータの製造方法の他の例を説明するための断面図である。
【図１３】実施の形態１にかかるロータの製造方法の他の例を説明するための断面図である。
【図１４】ロータコアの開口部付近の拡大断面図である。
【図１５】本発明の効果を説明するための図である。
【図１６】実施の形態２にかかるロータの製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図１７】実施の形態２にかかるロータの製造方法の他の例を説明するための断面図である。
【図１８】電磁鋼板の他の構成例を示す上面図である。
【図１９】電磁鋼板の他の構成例を示す断面図である。
【図２０】ロータの他の構成例を示す断面図である。
【図２１】その他の実施の形態にかかるロータの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２２】その他の実施の形態にかかるロータの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかるロータの製造方法を用いて製造されるロータを示す上面図（ａ）および断面図（ｂ）である。なお、図１（ｂ）に示す断面図は、図１（ａ）の切断線ＩＢ−ＩＢにおける断面図である。図１に示すように、ロータ１は、ロータコア１０と磁石２１とを備える。ロータコア１０は円柱形状であり、複数の電磁鋼板をロータ１の回転軸方向に積層することで形成することができる。ロータコア１０は複数の開口部１１を備えており、複数の開口部１１の各々には磁石２１が設けられている。ロータコア１０の中央部には貫通孔１２が形成されている。なお、図１ではロータコア１０の周方向に形成された８つの開口部１１の各々に磁石２１を設けた場合を例として示したが、開口部１１および磁石２１の配置はこの配置に限定されることはない。
【００１６】
次に、図２〜図５を用いて本実施の形態にかかるロータの製造方法について説明する。図２に示すように、本実施の形態にかかるロータの製造方法は、複数の電磁鋼板を治具に積層して固定する工程（ステップＳ１）と、ロータコアの開口部に磁石を挿入する工程（ステップＳ２）と、を備える。図３は、本実施の形態にかかるロータの製造方法で用いられる電磁鋼板を示す上面図である。図３に示すように、電磁鋼板４０は円盤形状（薄板）であり、中央部に貫通孔４２を有する。電磁鋼板の周方向には開口部４１が形成されている。この開口部４１は、電磁鋼板４０を積層してロータコア１０を形成した際のロータコア１０の開口部１１に対応している。
【００１７】
図４は、本実施の形態にかかるロータの製造方法で用いられる治具を示す上面図（ａ）および断面図（ｂ）である。なお、図４（ｂ）に示す断面図は、図４（ａ）の切断線ＩＶＢ−ＩＶＢにおける断面図である。図４に示すように、治具３０は、ベース３１と、ベース３１から積層方向に突出している突出部３２とを備える。電磁鋼板４０を治具３０に積層する際は、治具３０の突出部３２が電磁鋼板４０の貫通孔４２を貫通するように積層される。例えば、治具３０は、金属材料や樹脂材料を用いて構成することができる。
【００１８】
図５を用いて本実施の形態にかかるロータの製造方法について詳細に説明する。本実施の形態にかかるロータの製造方法では、まず、図５（ａ）に示すように、複数の電磁鋼板４０（図３参照）を治具３０に積層して固定してロータコア１０を形成する。このとき、各々の電磁鋼板４０の開口部４１（図３参照）が積層方向において互いに同じ位置となるように配置する。このようにすることで、複数の電磁鋼板４０を積層してロータコア１０を形成した際に、積層方向に開口した開口部１１が形成される。
【００１９】
なお、本実施の形態にかかるロータの製造方法では、各々の電磁鋼板４０の厚みのばらつきを考慮し、複数の電磁鋼板４０を治具３０に積層してロータコア１０を形成する際、一定の枚数毎に電磁鋼板４０を面内方向にずらして配置してもよい（つまり、位相をずらして配置してもよい（転積））。このように配置することで、各々の電磁鋼板４０の厚みのばらつきを吸収することができる。この場合、各々の電磁鋼板４０の開口部４１（図３参照）が積層方向において互いに対応する位置となるように配置する。
【００２０】
次に、図５（ｂ）に示すように、ロータコア１０が有する複数の開口部１１の各々に磁石２１を挿入する。このとき、ロータコア１０と治具３０とを含む構造体８０の共振周波数で構造体８０を振動させながら磁石２１を開口部１１に挿入する。図５（ｃ）は、磁石２１がロータコア１０の開口部１１に挿入された状態を示している。
【００２１】
構造体８０は、ロータコア１０と治具３０とが一体となった構造体である。このため、構造体８０は固有の共振周波数を有する。本実施の形態では、構造体８０の共振周波数は予め求めておく。構造体８０の共振周波数を求める際は、例えば図６に示すように、構造体８０を所定の周波数で振動させた際の伝達関数を求める。つまり、構造体８０を振動させる周波数を掃引し、伝達関数が最も高くなる周波数を共振周波数ｆｒとする。
【００２２】
本実施の形態では、ロータコア１０と治具３０とを含む構造体８０を振動させる際に共振周波数で構造体８０を振動させているので、小さいエネルギーで大きな振幅を得ることができる。
【００２３】
図７は、ロータコア１０の開口部１１と磁石２１との位置関係を示す断面図である。図７に示すように、開口部１１の断面形状（つまり、電磁鋼板の積層方向と垂直な断面形状）は矩形状である。また、磁石２１の断面形状（つまり、電磁鋼板の積層方向と垂直な断面形状）は、開口部１１の断面形状と対応した矩形状である。磁石２１の断面形状は、開口部１１に磁石２１を挿入することができるように開口部１１の断面（矩形）よりも小さい断面（矩形）となっている。
【００２４】
ここで、開口部１１に磁石２１を挿入した際の矩形の長手方向の端部における開口部１１の内壁と磁石２１の側壁との隙間を隙間ｄ１とする。また、開口部１１に磁石２１を挿入した際の矩形の長手方向と垂直な方向の端部における開口部１１の内壁と磁石２１の側壁との隙間を隙間ｄ２とする。本実施の形態にかかるロータの製造方法では、例えば、隙間ｄ１と隙間ｄ２とのうち狭い方の隙間ｄ２が変動するように構造体８０を振動させる（図７の振動方向参照）。この場合は、図８に示すように、互いに対向する位置にある一対の開口部にそれぞれ同時に磁石２２、２３を挿入することができる。
【００２５】
このように、隙間ｄ１と隙間ｄ２とのうち狭い方の隙間ｄ２が変動するように構造体８０を振動させることで、隙間ｄ２における開口部１１の内壁（電磁鋼板）と磁石の側壁との接触面積（挿入抵抗）を低減させることができ、開口部１１に磁石２１を挿入する際に必要な荷重を低減させることができる。
【００２６】
また、本実施の形態にかかるロータの製造方法では、構造体８０を振動させる際に、図９に示すように８方向（ランダム方向）に振動させてもよい（図９の振動方向参照）。つまり、図８に示した振動方向の場合は、同時に挿入できる磁石は、互いに対向する位置にある２つの磁石２２、２３のみであったが、図９に示すように８方向（ランダム方向）に構造体８０を振動させた場合は、全ての位置にある磁石２４を開口部１１に挿入することができる。
【００２７】
本実施の形態にかかるロータの製造方法では、例えば、図１０に示すように、構造体８０の底部に設けられた加振手段５０を用いて構造体８０を振動させてもよい。加振手段５０は、振動部５１と接続部５２とを有する。振動部５１は構造体８０の共振周波数で振動する。接続部５２は構造体８０の底部（つまり、治具３０の底部）と接触しており、振動部５１から伝達された振動を構造体８０に伝達する。振動部５１は、特定の方向に振動するように構成されていてもよく（図８参照）、またランダム方向に振動するように構成されていてもよい（図９参照）。
【００２８】
図１０に示すように、構造体８０の底部側から加振する場合は、製造ラインを流れてきた構造体８０を加振手段５０に載せるだけで構造体８０を加振することができるので、装置構成が簡単になる。
【００２９】
また、本実施の形態にかかるロータの製造方法では、図１１に示すように、磁石２１を開口部１１に挿入する際に磁石２１を開口部１１へとガイドするガイド部材６０を用いてもよい。つまり、図１１（ａ）に示すように、複数の電磁鋼板４０（図３参照）を治具３０に積層して固定してロータコア１０を形成した後、更にガイド部材６０をロータコア１０の上に配置してもよい。図１１に示すガイド部材６０は円柱形状であり、ロータコア１０の複数の開口部１１の各々と対応する位置に導入孔６１が形成されている。導入孔６１は、入り口側（上側）が広くなるよう形成されている。これにより、磁石２１を開口部１１に導き易くすることができる。例えば、ガイド部材６０は、金属材料や樹脂材料を用いて構成することができる。
【００３０】
次に、図１１（ｂ）に示すように、ガイド部材６０の各々の導入孔６１に磁石６１をそれぞれ配置し、ガイド部材６０の導入孔６１を介して、ロータコア１０が有する複数の開口部１１の各々に磁石２１を挿入する。このとき、ロータコア１０と治具３０とガイド部材６０とを含む構造体８１の共振周波数で構造体８１を振動させながら磁石２１をガイド部材６０を介して開口部１１に挿入する。図１１（ｃ）は、磁石２１がロータコア１０の開口部１１に挿入された状態を示している。
【００３１】
このようにガイド部材６０を用いることで、磁石２１を開口部１１に確実に挿入することができる。
【００３２】
また、本実施の形態にかかるロータの製造方法では、図１２に示すように、磁石２１を開口部１１に挿入する際に、磁石２１を開口部１１に押し込むための押し込み治具７０を用いてもよい。つまり、図１２に示すように、複数の電磁鋼板４０（図３参照）を治具３０に積層して固定してロータコア１０を形成した後、ロータコア１０が有する複数の開口部１１の各々に磁石２１を挿入する。このとき、ロータコア１０と治具３０とを含む構造体８０の共振周波数で構造体８０を振動させ、更に押し込み治具７０の突起７１で磁石２１を開口部１１の方向に押しながら、磁石２１を開口部１１に挿入する。押し込み治具７０の突起７１は磁石２１と対応する位置に設けられている。つまり、図９に示すように８箇所の開口部１１に磁石を同時に挿入する場合は、押し込み治具７０に８つの突起７１を設ける。
【００３３】
例えば、開口部１１が狭い場合は、重力の力だけでは開口部１１に磁石２１を挿入しづらい場合もある。このような場合は押し込み治具７０を用いることで磁石２１を開口部１１に確実に挿入することができる。なお、本実施の形態にかかるロータの製造方法では、図１１に示したように、ガイド部材６０を用いて磁石２１を開口部１１に挿入する際に、押し込み治具７０を用いてもよい。
【００３４】
また、図１１では、複数の導入孔６１が形成されているガイド部材６０を用いる場合について説明したが、本実施の形態にかかるロータの製造方法では、図１３に示すように、ロータコア１０の１つの開口部１１にガイド部材６３を設けるようにしてもよい。この場合は、ロータコア１０の１つの開口部１１毎に磁石２１を挿入する。図１３に示す場合は、ロータコア１０と治具３０とガイド部材６３とを含む構造体の共振周波数で構造体を振動させながら磁石２１をガイド部材６３を介して開口部１１に挿入する。
【００３５】
背景技術で説明したように、回転電機に用いられるロータは、ロータコアが備える複数の開口部の各々に磁石を組み付けて形成される。ここで、回転電機のトルクを向上させるためには磁石からの磁場をロータコアに効率よく伝える必要があるが、このためにはロータコアの開口部の内壁と磁石との間の隙間を狭くする必要がある。
【００３６】
しかしながら、複数の電磁鋼板を積層することでロータコアを形成した場合は、各々の電磁鋼板を積層する際の位置ずれ等によりロータコアの開口部にばらつきが生じてしまう。図１４はロータコア１０の開口部１１付近の拡大断面図である。図１４に示すように、複数の電磁鋼板４０を積層してロータコア１０を形成した場合は、各々の電磁鋼板４０を積層する際の位置ずれ等によりロータコア１０の開口部１１にばらつきが生じてしまう。つまり、各々の電磁鋼板４０の開口部は幅ｄ１１であるが、各々の電磁鋼板４０を積層した場合は、各々の電磁鋼板４０の位置ずれ等によりロータコア１０の開口部１０の実際の幅は幅ｄ１１よりも狭い幅ｄ１２となる。
【００３７】
また、図１４に示すように、各々の電磁鋼板４０を積層した場合は、各々の電磁鋼板４０の位置ずれ等により開口部１０の側壁に凹凸ができ、開口部１０の真直度が悪化する。このため、ロータコア１０の開口部１１の内壁と磁石２１との間の隙間を狭くし過ぎると、開口部１１の内壁と磁石２１との接触面積が増加し、ロータコア１０の開口部１１に磁石２１を挿入しづらくなるという問題があった。
【００３８】
そこで本実施の形態にかかるロータの製造方法では、ロータコア１０の開口部１１に磁石２１を挿入する際、ロータコア１０と治具３０とを含む構造体８０（図１１の場合は、ロータコア１０と治具３０とガイド部材６０とを含む構造体８１）の共振周波数でこの構造体を振動させながら磁石２１を開口部１１に挿入している。つまり、ロータコア１０を振動させながら磁石２１を開口部１１に挿入することで、図１４に示すように、磁石２１が電磁鋼板４０の段差を超えながら挿入される。よって、開口部１１の内壁（電磁鋼板）と磁石２１との接触面積を低減させることができ、開口部１１に磁石２１を挿入する際に必要な荷重を低減させることができる。このとき、ロータコア１０と治具３０とを含む構造体８０（図１１の場合は、ロータコア１０と治具３０とガイド部材６０とを含む構造体８１）を共振周波数で振動させているので、小さいエネルギーで大きな振幅を得ることができる。
【００３９】
図１５は、磁石２１を開口部１１に挿入した際の挿入加重を示す図であり、ロータコア１０を含む構造体を振動させた場合と振動させなかった場合とにおける結果を示している。図１５に示すように、ロータコア１０を含む構造体を振動させた場合は、振動させなかった場合と比べて、磁石２１を開口部１１に挿入した際の挿入加重が大幅に低減した。
【００４０】
また、本実施の形態にかかるロータの製造方法を用いることで、開口部１１の内壁（電磁鋼板）と磁石２１との接触面積を低減させることができるので、磁石２１に傷がつくことを抑制することができる。また、開口部の内壁と磁石との間の隙間を狭くすることができるので、回転電機のトルクを向上させることができる。
【００４１】
以上で説明した本実施の形態にかかるロータの製造方法により、ロータコアの開口部に磁石を容易に組み付けることが可能なロータの製造方法を提供することができる。
【００４２】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施の形態にかかるロータの製造方法では、図１６に示すように、磁石２１を開口部１１に挿入する際、開口部１１の開口方向が鉛直方向に対して斜めになるように構造体８１を傾けながら磁石２１を開口部１１に挿入するようにしてもよい。なお、これ以外の構成は、実施の形態１で説明した場合（特に、図１１参照）と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４３】
実施の形態１で説明したロータの製造方法では、ロータコア１０の開口部１１の開口方向（換言すると、磁石２１の挿入方向）が鉛直方向と平行になるようにしていた。このように、開口部１１の開口方向を鉛直方向と平行にした場合は、磁石２１に働く重力が最も大きくなるので、開口部１１に磁石２１を挿入する際の速度が速くなり過ぎる場合がある。このため、磁石２１が開口部１１に挿入された際に治具３０に勢いよく衝突し、磁石２１が破損する場合がある。
【００４４】
そこで本実施の形態にかかるロータの製造方法では、図１６に示すように、ロータコア１０と治具３０とガイド部材６０とを含む構造体８１を鉛直方向に対して斜めに傾けながら磁石２１を開口部１１に挿入している。換言すると、ロータコア１０の開口部１１の開口方向（換言すると、磁石２１の挿入方向）が鉛直方向に対して斜めになるようにしている。このようにすることで、開口部１１に磁石２１を挿入する際、磁石２１の速度が速くなり過ぎることを抑制することができ、磁石２１が破損することを抑制することができる。
【００４５】
開口部１１に磁石２１を挿入する際の速度は、ロータコア１０の開口部１１の傾きを変更することで調整することができる。つまり、ロータコア１０の開口部１１の傾きが鉛直方向に近づくほど、開口部１１に磁石２１を挿入する際の速度が速くなる。逆に、ロータコア１０の開口部１１の傾きが水平方向に近づくほど、開口部１１に磁石２１を挿入する際の速度が遅くなる。
【００４６】
また、本実施の形態にかかるロータの製造方法では、図１７に示すように、磁石２１を開口部１１に挿入する際、開口部１１の開口方向が水平方向と平行になるように構造体８１を配置し、磁石２１を押し込み治具７０を用いて開口部１１に挿入するようにしてもよい。この場合は、開口部１１に磁石２１を挿入する際の速度を、押し込み治具７０の押し込み速度を変えることで調整することができる。図１７に示した構成の場合においても、開口部１１に磁石２１を挿入する際、磁石２１の速度が速くなり過ぎることを抑制することができ、磁石２１が破損することを抑制することができる。また、磁石の挿入位置を調整することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態にかかるロータの製造方法では、開口部１１の開口方向が鉛直方向に対して斜めになるように（図１６）、または開口部１１の開口方向が水平方向と平行になるように（図１７）しているので、ロータコア１０の開口部１１に磁石２１をガイドするためのガイド部材６０が必要となる。
【００４８】
＜その他の実施の形態＞
次に、本発明のその他の実施の形態について説明する。
図１８に示すように、本実施の形態では、各々の電磁鋼板４５に位置決め部４７を設けてもよい。位置決め部４７は、各々の電磁鋼板４５を積層した際に、各々の電磁鋼板４５間の面内方向における位置を決定する。例えば、各々の位置決め部４７は、電磁鋼板４５の外周に沿って形成する。
【００４９】
図１９は、各々の電磁鋼板４５を積層した状態を示す断面図である。図１９に示すように、例えば、各々の電磁鋼板４５の位置決め部４７は、電磁鋼板４５の上部に凸部を下部に凹部を有するダボかしめ構造とすることができる。例えば、位置決め部４７は、電磁鋼板４５をプレス加工する際に形成することができる。
【００５０】
図１９に示すように、各々の電磁鋼板４５の位置決め部４７は積層方向において互いに嵌合するように配置されている。よって、各々の電磁鋼板４５の面内方向における位置を決定することができる。このように、各々の電磁鋼板４５に位置決め部４７を設けることで、各々の電磁鋼板４５を積層してロータコア１０を形成した後、ロータコア１０を積層方向に加圧する必要がなくなる。したがって、電磁鋼板４５の弾性を利用して電磁鋼板４５毎に振動させることができ、効率的に磁石２１を開口部１１に挿入することができる。
【００５１】
ここで、各々の電磁鋼板４５に設けられた位置決め部４７は、互いに嵌合している状態において位置決め部４７の凸部と凹部との間に所定の隙間（クリアランス）が存在する。このため、各々の電磁鋼板４５を積層した際、各々の電磁鋼板４５同士が面内方向において若干変位する。この点を考慮し、本実施の形態では、磁石２１を開口部１１に挿入する際、ロータコア１０等を含む構造体８０、８１の振幅幅が、各々の電磁鋼板４５同士の面内方向における変位量よりも大きくなるようにする。換言すると、磁石２１を開口部１１に挿入する際、ロータコア１０等を含む構造体８０、８１の振幅幅が、位置決め部４７の凸部と凹部との間のクリアランス量よりも大きくなるようにする。これにより、各々の電磁鋼板４５同士が面内方向において変位した場合であっても、磁石２１が電磁鋼板４５の段差を超えるようにすることができ、開口部１１の内壁（電磁鋼板）と磁石２１との接触面積を低減させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、複数の磁石２１に加えて複数の磁性体２８をロータコア１０’に埋設してもよい。ここで、複数の磁性体２８は、複数の磁石２１が生成する磁束の向き等を調整する働きをする。例えば、磁性体２８は非磁性体を用いて構成することができる。
【００５３】
図２０に示す構造のロータを製造する際は、図２１のフローチャートに示すように、まず、複数の電磁鋼板を治具に固定してロータコア１０’を形成する（ステップＳ１１）。次に、ロータコア１０’の開口部に磁石２１を挿入する（ステップＳ１２）。このとき、ロータコア１０’と治具３０とを含む構造体の共振周波数で構造体を振動させながら磁石２１を開口部に挿入する。次に、ロータコア１０’の開口部に磁性体２８を挿入する（ステップＳ１３）。ステップＳ１２において磁石２１を開口部に挿入すると、磁石２１によって各々の電磁鋼板の面内方向の位置が矯正される。このため、磁性体２８を挿入する開口部の真直度が向上するので、磁性体２８を開口部に挿入する際は、ロータコア１０’と治具３０とを含む構造体を振動させなくてもよい。
【００５４】
つまり、磁石２１と磁性体２８とをロータコア１０’の開口部に同時に挿入するのではなく、磁石２１を挿入する工程（ステップＳ１２）と磁性体２８を挿入する工程（ステップＳ１３）と別々にすることで、後工程で磁性体２８を容易に挿入することができるようになる。
【００５５】
なお、図２０に示す構造のロータを製造する際は、磁石２１を挿入する工程（ステップＳ１２）と、磁性体２８を挿入する工程（ステップＳ１３）とを逆にしてもよい。すなわち、図２２のフローチャートに示すように、まず、複数の電磁鋼板を治具に固定してロータコア１０’を形成する（ステップＳ２１）。次に、ロータコア１０’の開口部に磁性体２８を挿入する（ステップＳ２２）。このとき、ロータコア１０’と治具３０とを含む構造体の共振周波数で構造体を振動させながら磁性体２８を開口部に挿入する。次に、ロータコア１０’の開口部に磁石２１を挿入する（ステップＳ２３）。この場合も、ステップＳ２２で磁性体２８を開口部に挿入すると、磁性体２８によって各々の電磁鋼板の面内方向の位置が矯正される。このため、磁石２１を挿入する開口部の真直度が向上するので、磁石２１を開口部に挿入する際は、ロータコア１０’と治具３０とを含む構造体を振動させる必要がなくなる。
【００５６】
なお、以上で説明した本実施の形態にかかるロータの製造方法では、ロータコア１０の開口部１１に磁石２１を挿入した後に磁石２１を着磁するようにしてもよい。これにより、磁石２１を開口部１１に挿入する際に、磁石２１の磁力の影響で磁石２１が開口部１１に入りにくくなることを抑制することができる。
【００５７】
また、図１３のように、ロータコア１０の１つの開口部１１にガイド部材６３を設けた場合は、ガイド部材６３のみを振動させて、磁石２１をガイド部材６３を介して開口部１１に挿入するようにしてもよい。このように、ガイド部材６３のみを振動させる構成とすることで、安価に設備を構成することができる。
【００５８】
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ロータコア
１１  開口部
１２  貫通孔
２１  磁石
３０  治具
３１  ベース
３２  突出部
４０、４５  電磁鋼板
４１  開口部
４２  貫通孔
４７  位置決め部
５０  加振手段
５１  振動部
５２  接続部
６０  ガイド部材
６１  導入孔
７０  押し込み治具
７１  突起
８０、８１  構造体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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