(57)【要約】【課題】ロータの磁石割れを防止しつつロータの組み付けが行えるロータ製造方法を提供すること。【解決手段】回転軸の周囲に磁石２を配置し、その磁石２の外周に外管を圧入してなるロータの製造を行うロータ製造方法であって、磁石２に外管を圧入する前に、磁石２の周面に粘着ローラ３を当接させて磁石２に付着する異物１０を除去する。これにより、磁石２の周面に存在する異物１０によって外管圧入時に磁石割れの発生を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に磁石を配置しその磁石の外周に外管を圧入してなるロータの製造を行うロータ製造方法において、
前記磁石の周面の異物を除去する異物除去工程と、
前記異物除去した前記磁石の外周に外管を圧入する外管取付工程と、
を備えたことを特徴とするロータ製造方法。
【請求項２】
前記異物除去工程では、前記磁石の外周に粘着性を有する粘着ローラを圧接し、その圧接状態で前記磁石及び前記粘着ローラを回転させて前記磁石の周面の異物を除去すること、
を特徴とする請求項１に記載のロータ製造方法。
【請求項３】
前記異物除去工程では、前記磁石の外周にエアを吹き付けて前記磁石の周面の異物を除去すること、
を特徴とする請求項１に記載のロータ製造方法。
【請求項４】
前記磁石の外周にエアを吹き付けて前記磁石の周面の異物を除去しつつ、前記磁石の外周に前記外管を圧入していくこと、
を特徴とする請求項３に記載のロータ製造方法。
【請求項５】
前記異物除去工程では、前記磁石を回転させ、その磁石の外周にスクレーパを当接させて前記磁石の周面の異物を除去すること、
を特徴とする請求項１に記載のロータ製造方法。
【請求項６】
複数の円弧状の磁石を周方向に沿って配置し、それらの磁石の外周に外管を圧入してなるロータの製造を行うロータ製造方法において、
前記複数の磁石の間に接着剤を充填する接着工程と、
前記接着剤を充填した前記磁石の外周に外管を圧入する外管取付工程と、
を備えたことを特徴とするロータ製造方法。
【請求項７】
内管の外周側に磁石を配置しその磁石の外周側に外管を配置したロータを製造するロータ製造方法において、
外周に前記磁石を配置した前記内管の内部に荷重分散シャフトを挿入し、
その荷重分散シャフトを挿入した状態で前記磁石及び前記内管を前記外管内に圧入し、圧入時に加わる荷重を前記荷重分散シャフトで受けること、
を特徴とするロータ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石の外周に外管を取り付けたロータの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータ製造方法として、特開平１０−２２５０３２号公報に記載されるように、回転軸の周囲に磁石を配置し、磁石の外周にＦＲＰ製のリングを打ち込んで行うロータの製造方法が知られている。このロータの製造方法は、磁石の押さえ付けるリングとしてＦＲＰ製のものを用いる場合、ＦＲＰの熱膨張係数が小さいことから焼き嵌めが行えないことに鑑みて、回転軸の周囲に磁石を配置し、その外周にリングを打ち込んで、ロータを組み立てようとするものである。
【特許文献１】特開平１０−２２５０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したロータ製造方法にあっては、磁石の外周にリングを打ち込む際に、磁石の周面に鉄粉などの異物が付着していると、その付着部分に応力が集中し、磁石が割れるおそれがある。
【０００４】
そこで本発明は、このような不具合に鑑みてなされたものであって、ロータの磁石割れを防止しつつロータの組み付けが行えるロータ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】
【０００５】
すなわち、本発明に係るロータ製造方法は、回転軸の周囲に磁石を配置しその磁石の外周に外管を圧入してなるロータの製造を行うロータ製造方法において、磁石の周面の異物を除去する異物除去工程と、異物除去した磁石の外周に外管を圧入する外管取付工程とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明に係るロータ製造方法は、前述の異物除去工程で、磁石の外周に粘着性を有する粘着ローラを圧接し、その圧接状態で磁石及び粘着ローラを回転させて磁石の周面の異物を除去することを特徴とする。
【０００７】
また本発明に係るロータ製造方法は、前述の異物除去工程で、磁石の外周にエアを吹き付けて磁石の周面の異物を除去することを特徴とする。また本発明に係るロータ製造方法は、磁石の外周にエアを吹き付けて磁石の周面の異物を除去しつつ、磁石の外周に外管を圧入していくことを特徴とする。
【０００８】
また本発明に係るロータ製造方法は、前述の異物除去工程で、磁石を回転させ、その磁石の外周にスクレーパを当接させて磁石の周面の異物を除去することを特徴とする。
【０００９】
これらの発明によれば、磁石の周面の異物を除去してから外管の圧入を行うことにより、磁石の周面に存在する異物によって外管圧入時に磁石割れの発生することを防止できる。
【００１０】
また本発明に係るロータ製造方法は、複数の円弧状の磁石を周方向に沿って配置し、それらの磁石の外周に外管を圧入してなるロータの製造を行うロータ製造方法において、複数の磁石の間に接着剤を充填する接着工程と、接着剤を充填した磁石の外周に外管を圧入する外管取付工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、磁石の外周に外管を圧入する前に磁石と磁石の間に接着剤を充填することにより、外管圧入時に磁石に内部応力が発生することを抑制でき、磁石の周囲に硬化した接着剤の存在により磁石の変形が抑制でき、磁石の割れを防止することができる。
【００１２】
また本発明に係るロータ製造方法は、内管の外周側に磁石を配置しその磁石の外周側に外管を配置したロータを製造するロータ製造方法において、外周に磁石を配置した内管の内部に荷重分散シャフトを挿入し、その荷重分散シャフトを挿入した状態で磁石及び内管を外管内に圧入し、圧入時に加わる荷重を荷重分散シャフトで受けることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、内管の内部に荷重分散シャフトを挿入し、その荷重分散シャフトで圧入時の荷重を受けることにより、内管及び磁石に荷重が加わることが避けられ、その荷重によって磁石に割れが生ずることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロータの磁石割れを防止しつつロータの組み付けが行えるロータ製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
図１〜３に本実施形態に係るロータ製造方法を示す。図１は、本実施形態に係るロータ製造方法における異物除去工程の説明図である。図２は、図１のII−IIにおける断面図である。図３は、本実施形態に係るロータ製造方法における外管取付工程の説明図である。
【００１６】
図１、２に示すように、ロータ製造を行うに際し、まずヨーク１の外周に磁石２が取り付けられる。ヨーク１は、管状の部材であり、内部に回転軸６を挿通可能に構成される。このヨーク１に取り付けた磁石２について、異物除去が行われる。異物除去は、磁石２の周面に付着する異物１０を取り払うことにより行われる。除去すべき異物１０は、例えば鉄粉などである。
【００１７】
異物除去は、粘着ローラ３を用いて行われる。粘着ローラ３は、表面に粘着性を有するローラであり、その表面をヨーク１に取り付けられた磁石２の外周に圧接し、磁石２の周面の異物１０を表面に接着させて除去する。粘着ローラ３は、回転可能に支持される磁石２に対し、その表面を磁石２の表面に圧接できるように設置されている。例えば、粘着ローラ３は、その回転軸４が磁石２側（Ｘ軸側）及びその軸方向側（Ｚ軸側）へ移動可能とされる。この回転軸４のＸ軸側及びＺ軸側への移動調整により、粘着ローラ３を磁石２の表面に適切な荷重Ｗで圧接することができる。
【００１８】
そして、粘着ローラ３を磁石２の表面に圧接した状態で回転させる。すると、粘着ローラ３が磁石２と共に回転し、磁石２の表面上の異物１０が粘着ローラ３の表面に着いていく。これにより、磁石２の表面の異物１０を除去することができる。
【００１９】
この異物除去工程において、磁石２を空転可能に支持し粘着ローラ３を回転駆動させて粘着ローラ３及び磁石２を回転させてもよいし、粘着ローラ３を空転可能に支持し磁石２を回転駆動させて粘着ローラ３及び磁石２を回転させてもよい。
【００２０】
また、粘着ローラ３は、磁石２を両側から挟むように二つ設置することが好ましい。この場合、磁石２を両側から挟んで強く圧接することが可能であり、異物の除去を迅速に行える。なお、粘着ローラ３を一つ用いて、磁石２の片側を圧接して異物除去を行ってもよい。
【００２１】
図３に示すように、磁石２の表面の異物１０を除去したら、磁石２の外周に外管である飛散防止管５の取り付けが行われる。この取り付けは、磁石２を飛散防止管５内に圧入することにより行われる。飛散防止管５は、ロータの高回転時に磁石２の飛散を防止するための管体である。
【００２２】
飛散防止管５を磁石２の外周に取り付けた後、ヨーク１の内部に回転軸６を取り付けて、ロータの製造が完了する。なお、回転軸６は、異物除去工程又は外管取付工程の前に行う場合もある。
【００２３】
以上のように、本実施形態に係るロータ製造方法によれば、磁石２の周面の異物１０を除去してから飛散防止管５の圧入を行うので、磁石２の周面に存在する異物１０によって飛散防止管５の圧入時に磁石割れが発生することを防止することができる。
【００２４】
また、粘着ローラ３を用いて異物１０の除去を行うことにより、磁力によって磁石２の表面に付着する鉄粉などの異物１０を確実に除去することができる。
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係るロータ製造方法について説明する。
【００２５】
図４は、本実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。本実施形態に係るロータ製造方法は、磁石２の異物除去をエアの吹き付けにより行うものである。
【００２６】
図４に示すように、本実施形態に係るロータ製造方法は、例えば、圧入装置１１を用いて行われる。圧入装置１１は、飛散防止管５を磁石２の外周に圧入する装置であり、磁石２を配置した台１２に対し進退自在な圧入ヘッド１３を備えている。圧入ヘッド１３は、飛散防止管５が着脱可能に構成されており、飛散防止管５を取り付けた状態で台１２に対し進退可能となっている。
【００２７】
また、圧入ヘッド１３には、エアノズル１４が取り付けられている。エアノズル１４は、磁石２にエアを吹き付けて異物除去を行うためのエア吹付け手段であり、圧入ヘッド１３とともに台１２に対し進退移動可能となっている。エアノズル１４は、圧入ヘッド１３の下方に配置され、圧入ヘッド１３に取り付けられる飛散防止管５より噴射口１４ａが下方に位置するように設置されている。また、エアノズル１４は、圧入ヘッド１３の圧入進行方向に対し鋭角に設置することが好ましい。
【００２８】
エアノズル１４と圧入ヘッド１３の間には、カバー１５が設置されている。カバー１５は、エアノズル１４により吹き飛ばされた異物１０がエアノズル１４の背後に回り込んで再び磁石２の表面に付着することを防止するためのものである。
【００２９】
圧入装置１１の台１２の周囲には、異物収集壁１６が設けられている。異物収集壁１６は、エアにより吹き飛ばされた異物を収集するものであり、例えば磁石により構成される。磁石２から吹き飛ばされた鉄粉などは、磁力により異物収集壁１６に吸着され確実に異物として収集される。
【００３０】
このような圧入装置１１を用いたロータ製造は、以下のように行われる。図４において、まずヨーク１を取り付けた磁石２が台１２に配置され、圧入ヘッド１３に飛散防止管５が取り付けられる。この状態でエアノズル１４からエアが吹き出され、圧入ヘッド１３を降下させて、台１２に対し徐々に接近させる。
【００３１】
その際、エアノズル１４から噴射されるエアが磁石２の表面に吹き付けられ、磁石２の表面に付着する異物１０が吹き飛ばされる。このとき、エアノズル１４が圧入ヘッド１３の圧入進行方向に対し鋭角に設置されることにより、エアにより異物１０をエアノズル１４の前方へ吹き飛ばすことができる。このため、エアにより吹き飛ばした異物１０が再度磁石２の表面に付着することを防止することができ、適切な異物除去が行える。
【００３２】
そして、圧入ヘッド１３をさらに降下させると、磁石２の外周に飛散防止管５が圧入される。このとき、磁石２の表面は、エアの吹き付けにより異物除去されているので、磁石２と飛散防止管５との隙間に異物１０が入り込むことが防止される。
【００３３】
そして、圧入装置１１により、飛散防止管５を磁石２の外周に取り付けた後、ヨーク１の内部に回転軸６を取り付けて、ロータの製造が完了する。なお、回転軸６は、異物除去工程又は外管取付工程の前に行う場合もある。
【００３４】
以上のように、本実施形態に係るロータ製造方法によれば、磁石２の周面の異物１０をエアにより除去してから飛散防止管５の圧入を行うので、磁石２の周面に存在する異物１０によって飛散防止管５の圧入時に磁石割れが発生することを防止することができる。
【００３５】
また、磁石２の外周にエアを吹き付けて周面の異物１０を除去しつつ、磁石２の外周に飛散防止管５を圧入していくことにより、磁石２の周面に異物１０が再び付着する前に飛散防止管５が取り付けられるため、磁石２と飛散防止管５の間に異物１０が入ることを確実に防止できる。
（第三実施形態）
次に、第三実施形態に係るロータ製造方法について説明する。
【００３６】
図５、６は、本実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。本実施形態に係るロータ製造方法は、磁石２の異物除去をスクレーパ２１、２２により行うものである。
【００３７】
図５に示すように、本実施形態に係るロータ製造方法は、磁石２の外周に当接可能なスクレーパ２１、２２を用いて行われる。磁石２は、回転可能に支持されている。また、スクレーパ２１、２２が磁石２の径方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に任意に移動可能に構成されている。
【００３８】
スクレーパ２１は、磁石２の回転方向と逆向きに先鋭な先端部２１ａを向けて設けられている。スクレーパ２２は、磁石２の回転方向と同じ向きに先鋭な先端部２２ａを向けて設けられている。
【００３９】
このようなスクレーパ２１、２２を用いたロータ製造は、以下のように行われる。図５において、まずヨーク１を取り付けた磁石２が回転可能に支持される。そして、回転する磁石２の周面にスクレーパ２１の先端部２１ａが当接される。これにより、磁石２の周面に付着する異物１０をスクレーパ２１の先端部２１ａで掻き取ることができる。
【００４０】
そして、スクレーパ２２の先端部２２ａをスクレーパ２１の先端部２１ａ側に徐々に接近させ、当接させる。そして、スクレーパ２２の先端部２２ａを先端部２１ａからスクレーパ２１の外縁に沿って移動させる。これにより、スクレーパ２１の先端部２１ａに収集された異物１０をスクレーパ２１の外縁に沿って排除することができる。その際、異物１０が磁石２の表面から遠ざかることにより、磁石２の磁力の影響が弱まり、異物１０を容易に撤去することができ、適切な異物除去が行える。
【００４１】
そして、磁石２の外周に飛散防止管５が圧入される。このとき、磁石２の表面はスクレーパ２１、２２により異物除去されているので、磁石２と飛散防止管５との隙間に異物１０が入り込むことが防止される。なお、飛散防止管５の圧入は、例えば、図３に示すように飛散防止管５に磁石２を挿通することにより、行えばよい。
【００４２】
そして、飛散防止管５を磁石２の外周に取り付けた後、ヨーク１の内部に回転軸６を取り付けて、ロータの製造が完了する。なお、回転軸６は、異物除去工程又は外管取付工程の前に行う場合もある。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係るロータ製造方法によれば、磁石２の周面の異物１０をスクレーパ２１、２２により除去してから飛散防止管５の圧入を行うので、磁石２の周面に存在する異物１０によって飛散防止管５の圧入時に磁石割れが発生することを防止することができる。
（第四実施形態）
次に、第四実施形態に係るロータ製造方法について説明する。
【００４４】
図７、８は、本実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。本実施形態に係るロータ製造方法は、円弧状の複数の磁石２を周方向に配置したロータを製造する方法である。
【００４５】
図７、８に示すように、ヨーク１の外周には、円弧状の磁石２が周方向に沿って複数配置されている。そして、複数の磁石２の間には、接着剤３１が充填されている。
【００４６】
接着剤３１の充填は、例えばヨーク１の外周に磁石２を配置した後、磁石２の間の隙間に接着剤３１を流し込むことにより行われる。接着剤３１としては、硬化後に所定以上の硬度となる高強度のものを用いられる。
【００４７】
そして、接着剤３１を充填した磁石２の外周に飛散防止管（図示なし）が圧入される。そして、飛散防止管を磁石２の外周に取り付けた後、ヨーク１の内部に回転軸（図示なし）を取り付けて、ロータの製造を完了する。なお、回転軸は、外管取付工程の前に行う場合もある。
【００４８】
また、本実施形態において、第一実施形態、第二実施形態及び第三実施形態と同様に、飛散防止管５の圧入前に、磁石２の周面の異物除去を行ってもよい。
【００４９】
このように、本実施形態に係るロータ製造方法によれば、磁石２の外周に飛散防止管５を圧入する前に、磁石２と磁石２の間に接着剤３１を充填することにより、飛散防止管５圧入時に磁石２に内部応力が生じた場合でも、磁石２の周囲に硬化した接着剤３１が存在するため、磁石２の変形が抑制され、磁石２の割れを防止することができる。
【００５０】
すなわち、図７に示すように、磁石２の曲率半径がヨーク１より小さい場合、飛散防止管５圧入時に、磁石２は、外部圧力Ｆを受けることにより、その内周面近傍の内部に引張応力Ｆ１を生ずる。このとき、磁石２と磁石２の間と、磁石２とヨーク１の間に接着剤３１が充填されているため、引張応力Ｆ１の発生が抑制でき、接着剤３１の存在により磁石２の変形が抑制される。従って、磁石２の割れを防止できる。
【００５１】
また、図８に示すように、磁石２の曲率半径がヨーク１より大きい場合、飛散防止管５圧入時に、磁石２は、外部圧力Ｆを受けることにより、その外周面近傍の内部に引張応力Ｆ２を生ずる。このとき、磁石２と磁石２の間に接着剤３１が充填されているため、引張応力Ｆ２の発生が抑制でき、接着剤３１の存在により磁石２の変形が抑制される。従って、磁石２の割れを防止できる。
（第五実施形態）
次に、第五実施形態に係るロータ製造方法について説明する。
【００５２】
図９、１０は、本実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。本実施形態に係るロータ製造方法は、外管取付工程でヨーク１内に荷重分散シャフト３１を挿入し、その状態で磁石２の外周に飛散防止管５を圧入するものである。
【００５３】
図９に示すように、本実施形態に係るロータ製造方法は、例えば、荷重分散シャフト３１を備えた圧入装置３０を用いて行われる。圧入装置３０は、飛散防止管５に磁石２を圧入する装置であり、圧入ヘッド１３の下部に荷重分散シャフト３１を取り付けて構成されている。圧入ヘッド１３は、その下方に設置される台１２に対して進退可能となっている。
【００５４】
荷重分散シャフト３１は、ヨーク１内に挿入できるようにヨーク１の内径よりも小さい外径で形成されている。この荷重分散シャフト３１の外径は、ヨーク１の内径よりやや小さいことが好ましい。また、荷重分散シャフト３１は、ヨーク１よりも長く形成されている。荷重分散シャフト３１がヨーク１内に挿入されたとき、荷重分散シャフト３１の下端が少しヨーク１から突き出るように荷重分散シャフト３１の長さを設定しておくことが好ましい。
【００５５】
台１２上には、飛散防止管５が配置される。台１２には、貫通孔１２ａが開口している。この貫通孔１２ａには、圧入ガイド３２が挿通して配設されている。圧入ガイド３２は、圧入ヘッド１３に押圧される磁石２等を支持し案内するための部材であり、上下動可能に構成されている。圧入ガイド３２は、飛散防止管５の内径とほぼ同径の外径を有する円柱体などに形成される。この圧入ガイド３２の外周は、圧入進行方向に向けて先細りとなるテーパ状に形成することが好ましい。
【００５６】
このような圧入装置３０を用いたロータ製造は、以下のように行われる。図９に示すように、まずヨーク１を取り付けた磁石２が圧入ヘッド１３に取り付けられる。この取り付けは、ヨーク１に荷重分散シャフト３１を挿通させて行われる。一方、台１２に飛散防止管５が配置される。この配置は、飛散防止管５に圧入ガイド３２を挿通させて行われる。
【００５７】
この状態で圧入ヘッド１３を降下させて、台１２に対し徐々に接近させる。そして、ヨーク１の下部から突出する荷重分散シャフト３１の下端部分が圧入ガイド３２に当接する。これにより、荷重分散シャフト３１で圧入時の荷重を受けることができ、ヨーク１及び磁石２に荷重が加わることが避けられ、その荷重によって磁石２に割れが生ずることを防止できる。
【００５８】
そして、さらに圧入ヘッド１３を降下させていくと、図１０に示すように、荷重分散シャフト３１が圧入ヘッド１３の押し込みにより、軸方向に圧縮される。このとき、荷重分散シャフト３１の外径がちょうどヨーク１の内径と同径となる。これにより、圧入ヘッド１３からの荷重を荷重分散シャフト３１及びヨーク１で分散して受けることができ、磁石２に割れが生ずることを防止できる。
【００５９】
そして、圧入装置３０により、飛散防止管５を磁石２の外周に取り付けた後、ヨーク１の内部に回転軸（図示なし）を取り付けて、ロータの製造が完了する。なお、本実施形態において、第一実施形態、第二実施形態及び第三実施形態と同様に、飛散防止管５の圧入前に、磁石２の周面の異物除去を行ってもよい。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係るロータ製造方法によれば、ヨーク１の内部に荷重分散シャフト３１を挿入し、その荷重分散シャフト３１で圧入時の荷重を受けることにより、ヨーク１及び磁石２に荷重が加わることが避けられ、その荷重によって磁石２に割れが生ずることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第一実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。
【図２】図１のII−IIにおける断面図である。
【図３】第一実施形態に係るロータ製造方法における外管圧入工程の説明図である。
【図４】第二実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。
【図５】第三実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。
【図６】第三実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。
【図７】第四実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。
【図８】第四実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。
【図９】第五実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。
【図１０】第五実施形態に係るロータ製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…ヨーク（内管）、２…磁石、３…粘着ローラ、５…飛散防止管（外管）、６…回転軸、１０…異物。
【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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