(57)【要約】【課題】ロータコアにブリッジを容易かつ確実に固定できるようにしたロータコアの製造方法を提供すること。【解決手段】本発明は、磁性体１１及び１２と、磁束経路遮断用の空隙１４と、ベース部２７と、可動部２６と、第１の拡大部１５ａが第１の嵌合穴２８に挿入されると共に、第２の拡大部１５ｂが第２の嵌合穴２９に挿入される非磁性体からなるブリッジ１５と、切欠き部１６と、を備えたロータコア１において、第１の拡大部１５ａを第１の嵌合穴２８に挿入すると共に、第２の拡大部１５ｂを第２の嵌合穴２９に挿入することにより、ベース部２７と可動部２６とを連結し、その後、着磁ヨークＹにより磁界をかけることで、着磁ヨークＹ側へ向かう磁気吸引力により、可動部２６を着磁ヨークＹ側に移動させて、第１の嵌合穴２８内で第１の拡大部１５ａを加締めると共に、第２の嵌合穴２９内で第２の拡大部１５ｂを加締める、ロータコアの製造方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアの外周と内周の間に設けられ、周方向に対をなして配置された第１及び第２の磁性体と、
前記外周と前記内周の間であり、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に形成された磁束経路遮断用の空隙と、
前記空隙と前記内周との間に配置されたベース部と、
前記空隙と前記外周との間に配置された可動部と、
一端に設けられた第１の拡大部が前記ベース部に設けられた第１の嵌合穴に挿入されると共に、他端に設けられた第２の拡大部が前記可動部に設けられた第２の嵌合穴に挿入される非磁性体からなるブリッジと、
前記ロータコアの外周で、前記可動部に形成された切欠き部と、
を備えたロータコアであって、
前記ブリッジの前記第１の拡大部を前記第１の嵌合穴に挿入すると共に、前記ブリッジの前記第２の拡大部を前記第２の嵌合穴に挿入することにより、前記ベース部と前記可動部とを連結し、
その後、前記第１及び第２の磁性体に着磁を行うための着磁ヨークにより前記ロータコアの前記外周から磁界をかけることで、前記着磁ヨーク側へ向かう磁気吸引力により、前記可動部を前記着磁ヨーク側に移動させて、前記第１の嵌合穴内で前記第１の拡大部を加締めると共に、前記第２の嵌合穴内で前記第２の拡大部を加締める、
ロータコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにおけるロータコアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータのロータコアを製造する際には、トルクを発生させるための磁石をロータコアに取付ける必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の埋込み磁石モータのロータコアにおいては、ロータコアの本体部に、ブリッジを嵌合するための嵌合穴と、その嵌合穴に連通した２つの永久磁石用穴が設けられている。この２つの永久磁石用穴は、嵌合穴を挟む位置に設けられている。特許文献１に記載のロータコアは、嵌合穴に高磁気抵抗のブリッジを嵌合すると共に、各永久磁石用穴に永久磁石を１つずつ嵌合することにより製造される。ここで、２つの永久磁石の極の間に設けられたブリッジは高磁気抵抗であるため、２つの永久磁石から生じる漏洩磁束を少なくすることができる。このため、永久磁石の磁力をトルクに有効に寄与させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の埋込み磁石モータのロータコアでは、ブリッジを嵌合穴に嵌合する際、ブリッジと嵌合穴との間に隙間（クリアランス）が発生することがある。このように隙間が発生してしまうと、ロータコアを回転させる際に、遠心力がロータコアにかかるため、ブリッジが回転前の位置から動いてしまう。これにより、ロータコアに変形が生じる。ロータコアに変形が生じると、モータが正常に回転しなくなるため、モータのＮＶ（Noise Vibration）性能が悪化してしまう。
【０００６】
ブリッジの寸法を嵌合穴の寸法と厳密に合わせた後、ブリッジを嵌合穴に圧入することで、ブリッジと嵌合穴との間の隙間をなくすことも考えられる。しかし、この方法は、嵌合穴及びブリッジの大きさを精度良く合わせたり、嵌合穴及びブリッジに異物が付着しないように管理したりする必要がある。また、ブリッジの寸法を嵌合穴の寸法と厳密に合わせる必要があるため、ロータコアの組付けの工数が増加するというデメリットも生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ロータコアにブリッジを容易かつ確実に固定できるようにしたロータコア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】
本発明にかかるロータコアの製造方法は、ロータコアの外周と内周の間に設けられ、周方向に対をなして配置された第１及び第２の磁性体と、前記外周と前記内周の間であり、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に形成された磁束経路遮断用の空隙と、前記空隙と前記内周との間に配置されたベース部と、前記空隙と前記外周との間に配置された可動部と、一端に設けられた第１の拡大部が前記ベース部に設けられた第１の嵌合穴に挿入されると共に、他端に設けられた第２の拡大部が前記可動部に設けられた第２の嵌合穴に挿入される非磁性体からなるブリッジと、前記ロータコアの外周で、前記可動部に形成された切欠き部と、を備えたロータコアの製造方法である。この製造方法では、前記ブリッジの前記第１の拡大部を前記第１の嵌合穴に挿入すると共に、前記ブリッジの前記第２の拡大部を前記第２の嵌合穴に挿入することにより、前記ベース部と前記可動部とを連結する。その後、前記第１及び第２の磁性体に着磁を行うための着磁ヨークにより前記ロータコアの前記外周から磁界をかけることで、前記着磁ヨーク側へ向かう磁気吸引力により、前記可動部を前記着磁ヨーク側に移動させて、前記第１の嵌合穴内で前記第１の拡大部を加締めると共に、前記第２の嵌合穴内で前記第２の拡大部を加締める。
【０００９】
このように、ロータコアの着磁の際にブリッジの両端を加締めることにより、ロータコアにブリッジを容易かつ確実に固定できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ロータコアにブリッジを容易かつ確実に固定できるようにしたロータコアの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態にかかるロータコアの正面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】実施の形態における、着磁時のロータコア及び着磁ヨークの概略図である。
【図５】実施の形態において、着磁後のロータコアの状態を示す拡大図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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に示すように、ロータコア１においては、外周Ｐと内周Ｉの間に、計８個の磁極２〜９が周方向に配置されている。各磁極２〜９は、ロータコア１を等分した領域である。
【００１３】
なお、各磁極２〜９にあっては、磁性体１１、１２、１３が設けられている。また、磁性体１１と磁性体１２の間には空隙１４が形成され、空隙１４を跨ぐようにブリッジ１５が設けられている。さらに、各磁極２〜９においては、切欠き部１６が形成されている。切欠き部１６は、ロータコア１の外周Ｐ（特にロータコア１の外周面）に形成されている。これらの磁極２〜９の構成要素の詳細については、以下で説明を行う。
【００１４】
図２は、図１における磁極２の要部拡大図である。以下、磁極２の詳細な構成について説明する。なお、図２においては、磁極２の他に、磁極２を着磁させるための着磁ヨークＹの一部も示されている。磁極３〜磁極９は、以下に示す磁極２の構成と同様の構成を有する。
【００１５】
図２及び図３に示すように、磁極２に設けられた磁性体１１及び磁性体１２は一対の磁性体であり、ロータコア１の周方向に対をなして配置されている。磁性体１３は、外周Ｐ側において磁性体１１と磁性体１２の間に設けられている。
【００１６】
ここで、磁性体１１の外周Ｐ側の一端を外端１１ａと表記し、磁性体１１の内周Ｉ側の他端を内端１１ｂと表記する。同様に、磁性体１２の外周Ｐ側の一端を外端１２ａと表記し、磁性体１２の内周Ｉ側の他端を内端１２ｂと表記する。また、磁性体１３の一端を右端１３ａと表記し、他端を左端１３ｂと表記する。
【００１７】
磁性体１１は、ロータコア１に形成された磁性体挿入穴１７に挿入されている。磁性体挿入穴１７は、ロータコア１の径方向に延在して設けられ、磁性体１１の挿入のためのものである。また、磁性体１１の外端１１ａに面して、遮断穴１８が設けられている。遮断穴１８は、磁性体１１が着磁された後、磁性体１２の外端１１ａからの磁束経路を遮断するための磁束経路遮断用の穴である。
【００１８】
磁性体１２は、ロータコア１に形成された磁性体挿入穴１９に挿入されている。また、磁性体１１の外端１２ａに面して、遮断穴２０が設けられている。磁性体挿入穴１９は磁性体挿入穴１７と同様のものであり、遮断穴２０は遮断穴１８と同様のものである。
【００１９】
なお、遮断穴１８の外端１１ａに面した側面の幅は、外端１１ａの幅よりも小さい。そのため、磁性体１１が遮断穴１８側に移動することを抑制することができる。同様の理由で、遮断穴２０の外端１２ａに面した側面の幅は、外端１２ａの幅よりも小さい。
【００２０】
磁性体１３は、ロータコア１に形成された磁性体挿入穴２１に挿入されている。磁性体挿入穴２１は、ロータコア１の周方向に延在して設けられている。また、磁性体１３の右端１３ａに面して、遮断穴２２が設けられている。遮断穴２２は、磁性体１３が着磁された後、右端１３ａからの磁束を遮断するための磁束経路遮断用の穴である。また、磁性体１３の左端１３ｂに面して、遮断穴２２と同様の遮断穴２３が設けられている。さらに、磁性体１３の右端１３ａの近傍には調整穴２４が設けられていると共に、左端１３ｂの近傍には調整穴２５が設けられている。調整穴２４及び調整穴２５は、磁性体１３が着磁された後、磁性体１３の面から出る磁束の経路を調整するための、磁束経路調整用の穴である。
【００２１】
なお、遮断穴２２の右端１３ａに面した側面の幅は、右端１３ａの幅よりも小さい。そのため、磁性体１３が遮断穴２２側に移動することを抑制することができる。同様の理由で、遮断穴２３の左端１３ｂに面した側面の幅は、左端１３ｂの幅よりも小さい。
【００２２】
そして、内周Ｉ側において磁性体１１と磁性体１２との間には、空隙１４が形成されている。空隙１４は、磁性体１１と磁性体１２との間に生ずる磁束経路（即ち、内端１１ｂと内端１２ｂとの間に生ずる磁束経路）を遮断する。図２において、空隙１４は、ロータコア１の周方向に延在して直線状に形成されている。
【００２３】
なお、空隙１４の内端１１ｂに面した側面の幅は、内端１１ｂの幅よりも小さい。そのため、磁性体１１が空隙１４に移動することを抑制することができる。同様の理由で、空隙１４の内端１２ｂに面した側面の幅は、内端１２ｂの幅よりも小さい。
【００２４】
磁極２は、空隙１４を境にして、可動部２６とベース部２７の部分に分けられる。可動部２６は、空隙１４と外周Ｐとの間に配置されている扇状の部分であり、ベース部２７は、空隙１４と内周Ｉとの間に配置されている部分である。
【００２５】
さらに、空隙１４を跨ぐように、ブリッジ１５が径方向に延在して設けられている。ブリッジ１５の可動部２６側の一端には第１の拡大部１５ａが設けられ、ベース部２７側の他端には第２の拡大部１５ｂが設けられている。第１の拡大部１５ａ及び第２の拡大部１５ｂは、ブリッジ１５の本体部１５ｃよりも、幅広に形成されている。ブリッジ１５は、非磁性体の材料で形成される。
【００２６】
可動部２６には、ロータコア１に形成された第１の嵌合穴２８が設けられており、ベース部２７には、ロータコア１に形成された第２の嵌合穴２９が設けられている。ブリッジ１５は、第１の拡大部１５ａを第１の嵌合穴２８に挿入し、第２の拡大部１５ｂを第２の嵌合穴２９に挿入することにより、磁極２に設けられる。このようにして、磁性体１１〜１３の着磁前に、可動部２６とベース部２７とは、ブリッジ１５により連結される。なお、図２において、ブリッジ１５は８本設けられており、第１の嵌合穴２８及び第２の嵌合穴２９は、ブリッジ１５の本数に対応して８個設けられている。
【００２７】
第１の嵌合穴２８の径方向の長さは、第１の拡大部１５ａの径方向の長さよりも大きい。そのため、第１の嵌合穴２８と第１の拡大部１５ａの間には、径方向に間隙が生じている。図２では、この間隙として、外周Ｐ側に位置する外側間隙３０と、内周Ｉ側に位置する内側間隙３１とが示されている。
【００２８】
同様に、第２の嵌合穴２９の径方向の長さは、第１の拡大部１５ａの径方向の長さよりも大きい。そのため、第２の嵌合穴２９と第１の拡大部１５ａの間には、径方向に間隙が生じている。図２では、この間隙として、外周Ｐ側に位置する外側間隙３２と、内周Ｉ側に位置する内側間隙３３が示されている。ロータコア１における磁性体１１〜１３の着磁前には、以上のようにして、ブリッジ１５によってベース部２７と可動部２６とが接続されている。
【００２９】
次に、可動部２６の外周Ｐについて説明を行う。可動部２６には、外周Ｐにおいて切欠き部１６が形成されている。この切欠き部１６の幅は、例えば数１０μｍである。この切欠き部１６が形成されているため、ロータコア１の外周Ｐは完全な円形ではない。
【００３０】
なお、切欠き部１６には、径方向の両端において凹部３４及び凹部３５が形成されている。凹部３４は、遮断穴１８と調整穴２４との間に位置し、切欠き部１６の右端１６ａで遮断穴１８の近傍に設けられている。凹部３５は、遮断穴２０と調整穴２５との間に位置し、切欠き部１６の左端１６ｂで遮断穴２０の近傍に設けられている。凹部３４は、磁性体１１からの磁束の経路を調整し、凹部３５は、磁性体１２からの磁束の経路を調整する。
【００３１】
切欠き部１６において、凹部３４と右端１６ａとの間の端面部分１６Ａは遮断穴１８に近接している。この端面部分１６Ａと遮断穴１８との間が薄肉部Ｓになっているので、この部分Ｓでの変形を容易にし、着磁後に凹部３４の変形を抑制することができる。
【００３２】
図２にはロータコア１の他に、着磁ヨークＹの一部が図示されている。着磁の際、着磁ヨークＹは、ロータコア１の外周Ｐから磁界をかけることにより、磁性体１１〜１３を着磁させる。
【００３３】
着磁ヨークＹにおいて、切欠き部１６に面した箇所には、ロータコア１と摺動可能な摺動材３６、３７が設けられている。摺動材３６、３７は、非磁性体の部材である。また、摺動材３６、３７は、切欠き部１６がない場合に、ロータコア１の外周Ｐと接する位置に設けられている。
【００３４】
次に、図４に示されたロータコア１の着磁について説明する。なお、図４において、図１及び図２に示したロータコア１の詳細な構成は、図示を省略している。
【００３５】
着磁ヨークＹには、磁性体１１〜１３を着磁するための構成要素として、着磁コイルＣ１〜Ｃ４が設けられている。図４において、着磁コイルＣ１〜Ｃ４は、ロータコア１の外周Ｐに沿って設けられている。なお、図４において着磁コイルは、着磁コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の順に、時計回りで配置されている。
【００３６】
着磁の際、着磁コイルＣ１には、図４における紙面の表から裏に電流が流れることにより、時計回りの磁力線Ｍ１が生じる。着磁コイルＣ３にも同様に電流が流れることにより、時計回りの磁力線Ｍ３が生じる。これに対し、着磁コイルＣ２には、図４における紙面の裏から表に電流が流れることにより、反時計回りの磁力線Ｍ２が生じる。着磁コイルＣ４にも同様に電流が流れることにより、反時計回りの磁力線Ｍ４が生じる。なお、着磁コイルＣ１〜着磁コイルＣ４に流れる電流は、図示しない着磁電源から供給される。
【００３７】
このようにして、ロータコア１の各磁極２〜９は着磁する。ここで、各磁極２〜９とそれに面している着磁ヨークＹの領域との間には磁束が流れる。そのため、着磁ヨークＹ側へ向かう磁気吸引力（即ち、ロータコア１と着磁ヨークＹとの間の磁気抵抗を小さくするような力）が発生する。この磁気吸引力は、図２において矢印Ｘで示されている。この磁気吸引力により、各磁極２〜９の可動部２６が着磁ヨークＹ側に移動する。
【００３８】
次に、図３の状態から着磁を行った際の磁極２の状態について説明する。図５及び図６に示されるように、可動部２６が着磁ヨークＹに向けて移動したため、可動部２６の外周Ｐの位置は、切欠き部１６の位置に達する。そのため、ロータコア１の外周Ｐは、凹部３４及び凹部３５が設けられた箇所を除き、略円形となる。
【００３９】
また、可動部２６の移動により、第１の嵌合穴２８が着磁ヨークＹに向けて移動するため、第１の嵌合穴２８と第２の嵌合穴２９との距離が広がる。その結果、ブリッジ１５においては、第１の嵌合穴２８内で第１の拡大部１５ａが加締められると共に、第２の嵌合穴２９内で第２の拡大部１５ｂが加締められる。具体的には、第１の嵌合穴２８において、内側間隙３１がなくなり、外側間隙３０のみが残る。同様に、第２の嵌合穴２９において、外側間隙３２がなくなり、内側間隙３３のみが残る。
【００４０】
なお、可動部２６が移動することにより、可動部２６の外周Ｐは、着磁ヨークＹの摺動材３６及び摺動材３７に接する。摺動材３６及び摺動材３７が可動部２６の外周Ｐに接することにより、可動部２６の外周Ｐは円弧の形状になる。換言すれば、摺動材３６及び摺動材３７は、着磁の際に可動部２６の外周Ｐが着磁ヨークＹに接することを防いでいる。さらに、摺動材３６及び摺動材３７は摺動可能な部材であるため、着磁後にロータコア１を着磁ヨークＹから容易に脱離することができる。
【００４１】
さらに、着磁の際、着磁ヨークＹ側へ向かう磁気吸引力により、薄肉部Ｓが着磁ヨークＹ側に向かうように変形する。これにより、凹部３４は着磁後でも形状が変わらず、外周Ｐに形成されている。
【００４２】
なお、着磁による以上の変位又は変形は、磁極２だけでなく、他の磁極３〜９でも同様に生じる。
【００４３】
このように、ロータコア１の着磁の際にブリッジ１５の両端が加締められるため、ロータコア１にブリッジ１５を容易かつ確実に固定できる。また、可動部２６に切欠き部１６を予め形成することにより、着磁後にロータコア１を略円形にすることができる。さらに、着磁後、着磁ヨークＹの内周にロータコア１の外周Ｐが接することを防ぐことができる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、磁性体１１及び１２の配置は、上記実施の形態に記載したものに限られない。また、ロータコア１に設けられた磁極の数は８個でなくてもよい。
【００４５】
ロータコア１において、ブリッジ１５の数は８個に限られない。例えば、１個のブリッジ１５がロータコア１に設けられていてもよいし、２個、３個、・・・のブリッジ１５がロータコア１に設けられていてもよい。また、複数のブリッジがロータコア１に設けられる場合には、複数のブリッジが一体となって形成されてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  ロータコア
２、３、４、５、６、７、８、９  磁極
１１、１２、１３  磁性体
１４  空隙                １５  ブリッジ
１５ａ  第１の拡大部      １５ｂ  第２の拡大部
２６  可動部              ２７  ベース部
２８  第１の嵌合穴        ２９  第２の嵌合穴
Ｉ  内周                  Ｐ  外周
Ｙ  着磁ヨーク
【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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