(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータシャフトの外周面に、磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉末を圧縮成形してリング状成形体を形成し、
次いで、前記ロータシャフトを加熱し、前記ロータシャフトから伝達された熱で前記リング状成形体を昇温せしめることによって前記リング状成形体中の熱硬化性樹脂を前記ロータシャフトと該リング状成形体との接触界面側から該リング状成形体の外周面側に指向して硬化せしめ、前記ロータシャフトに該リング状成形体を接合するとともに該リング状成形体をリング磁石とすることを特徴とするロータの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のロータの製造方法において、
ロータシャフトとして中空部を有するものを用い、かつ、前記中空部に加熱ヒータを挿入し、前記加熱ヒータにより前記ロータシャフトを加熱することを特徴とするロータの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載のロータの製造方法において、
前記加熱ヒータに加熱制御手段を接続し、前記加熱制御手段により前記リング状成形体の昇温速度を２０℃／分以上に制御しながら前記ロータシャフトを加熱することを特徴とするロータの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータの製造方法において、
前記磁粉としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を使用し、かつ、前記混合粉末中の熱硬化性樹脂の割合を３〜５重量％とすることを特徴とするロータの製造方法。
【請求項５】
ロータシャフトまたは該ロータシャフトの外周面に形成された磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉末が圧縮成形されてなるリング状成形体の温度を検知する温度検知器と、
前記温度検知器に接続された加熱制御手段と、
前記加熱制御手段に接続され、前記ロータシャフトの軸の内部に挿入される加熱ヒータと、
を備えることを特徴とするロータ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータの製造方法およびロータ製造装置に関し、一層詳細には、ロータシャフトの外周面にリング磁石を直接形成することができ、しかも、ロータシャフトとリング磁石とを互いに強固に接合せしめるロータの製造方法およびロータ製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロータシャフトの外周面にリング磁石が接合されてなるロータは、例えば、以下のようにして製造されている。
【０００３】
まず、磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉末を磁場内で圧縮成形することによってリング状成形体を形成する。後述するように、熱硬化性樹脂はバインダーとして作用し、５重量％以上の割合で混合される。
【０００４】
次に、前記リング状成形体を加熱炉内で加熱処理して該リング状成形体中の熱硬化性樹脂を硬化せしめることにより、該リング状成形体中の磁粉を互いに強固に接着せしめる。これにより該リング状成形体が硬化せしめられ、リング磁石が得られる。
【０００５】
次に、ロータシャフトの外周面に前記リング磁石を嵌合し、両者を接着剤等により接合せしめれば、ロータシャフトの外周面にリング磁石が接合されてなるロータが得られるに至る。
【０００６】
このようなロータは、例えば、モータに好適に採用されるものであって、接合されたリング磁石の磁気的特性が優れているほど高性能となる。近年ではロータの一層の高性能化が図られており、そのため、他のリング磁石より磁気的特性が優れるリング磁石、例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなるリング磁石をロータシャフトの外周面に接合してロータとすることが試みられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術に係るロータの製造方法においては、リング磁石をロータシャフトの外周面に嵌合した後、両者を接合せしめるという煩雑な作業を行う必要がある。また、そのためにロータの製造に長時間を要している。したがって、ロータの生産効率が低いため、製造コストを低減することが困難であるという不都合がある。
【０００８】
そこで、ロータシャフトの外周面にリング状成形体を直接形成し、これらをともに加熱処理することにより該リング状成形体をリング磁石とし、かつ該リング磁石を前記ロータシャフトの外周面に接合せしめれば、上記作業が不要となるので製造時間が著しく短縮され、その結果、ロータの生産効率が向上せしめられるとともに製造コストが低減されよう。
【０００９】
すなわち、まず、ロータシャフトの外周面に、磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉末を圧縮成形することによってリング状成形体を形成する。次いで、これらをともに加熱炉内で加熱処理し、前記リング状成形体中の熱硬化性樹脂を硬化せしめる。熱硬化性樹脂がこのように硬化することにより前記リング状成形体中の磁粉同士および磁粉とロータシャフトとが互いに強固に接着され、該リング状成形体が硬化せしめられるとともに該リング状成形体が前記ロータシャフトに次第に接合される。
【００１０】
この場合、リング状成形体の硬化は、該リング状成形体の外周面側から開始され、該リング状成形体とロータシャフトとの接触界面側に指向して進行する。前記外周面は高温の雰囲気に曝露されているので、曝露されていない前記接触界面よりも高温となるからである。
【００１１】
そして、硬化の終了に伴って上記接合も終了し、前記リング状成形体はリング磁石となる。すなわち、ロータシャフトの外周面にリング磁石が接合されてなるロータが得られると考えられる。
【００１２】
しかしながら、リング状成形体が上記したように硬化せしめられる場合には、ロータシャフトの構成材料として一般に使用される無方向性ケイ素鋼板と熱膨張係数に差がある磁粉、例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金を原料としてリング磁石を形成しようとすると、加熱処理の際にロータシャフトとリング状成形体との間に間隙が生じ、その結果、ロータシャフトとリング磁石との接合強度が低く、リング磁石がロータシャフトから容易に離脱するおそれのあるロータが製造されてしまうという不都合がある。結局、リング磁石がロータシャフトから離脱した場合には、必然的にロータとしての作用を営むことができなくなる。
【００１３】
このように、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなるリング磁石等、ロータシャフトと熱膨張係数に差があるリング磁石を該ロータシャフトの外周面に直接形成および接合することには著しい困難が伴うため、結局、高性能ロータの生産効率の向上および製造コストの低減を達成することも困難となっている。
【００１４】
さらに、上記従来技術に係るロータの製造方法では、混合粉末中の熱硬化性樹脂の割合を５重量％よりも小さくすると、リング磁石の強度が低くなり、実用に耐えうることができないという不都合がある。実用に耐えうる強度のリング磁石を得るには、混合粉末中の熱硬化性樹脂の割合を５重量％以上とすればよい。しかしながら、この場合、必然的に混合粉末中の磁粉の割合が低下するため、リング磁石の磁気的特性が低下するという不具合を招く。
【００１５】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ロータシャフトと該ロータシャフトの外周面に形成されたリング状成形体との熱膨張係数の差が大きい場合や、該リング状成形体中の熱硬化性樹脂の割合が５重量％よりも小さい場合であっても、該リング状成形体が硬化されてなるリング磁石と前記ロータシャフトとが互いに強固に接合せしめられたロータを製造することができ、しかも、ロータの製造時間を著しく短縮せしめることができ、これによりロータの生産効率を向上せしめるとともに製造コストを低減することが可能なロータの製造方法およびロータ製造装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、ロータシャフトの外周面に、磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉末を圧縮成形してリング状成形体を形成し、次いで、前記ロータシャフトを加熱し、前記ロータシャフトから伝達された熱で前記リング状成形体を昇温せしめることによって前記リング状成形体中の熱硬化性樹脂を前記ロータシャフトと該リング状成形体との接触界面側から該リング状成形体の外周面側に指向して硬化せしめ、前記ロータシャフトに該リング状成形体を接合するとともに該リング状成形体をリング磁石とすることを特徴とする。
【００１７】
このように、リング状成形体をロータシャフトの外周面に直接形成することにより、リング磁石をロータシャフトの外周面に嵌合および接合せしめるという煩雑な作業が不要となる。したがって、ロータの製造時間が著しく短縮される。また、リング状成形体をロータシャフトとの接触界面側から外周面側に指向して硬化せしめることにより、該リング状成形体の主成分である磁粉がＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなる場合等、ロータシャフトと熱膨張係数に差があるリング状成形体を硬化せしめてリング磁石とする場合でも、該リング状成形体とロータシャフトとの間に間隙を生じせしめることなく両者を良好に接合することができる。さらに、熱硬化性樹脂の割合を従来よりも低減することができるので、リング磁石の磁気的特性が向上する。したがって、高性能なロータを効率よく生産することができるので、ロータの製造コストを低減せしめることができる。
【００１８】
なお、ロータシャフトの加熱は、例えば、中空部を有するロータシャフトを用いて該ロータシャフトの外周面にリング状成形体を形成した後、前記中空部に加熱ヒータを挿入して、この加熱ヒータを加熱源とすることにより行うことができる。
【００１９】
また、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなるリング磁石を形成する場合、前記磁粉としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を使用し、前記混合粉末中の熱硬化性樹脂の割合を３〜５重量％としてリング状成形体を形成すればよい。
【００２０】
ロータシャフトの加熱は、前記リング状成形体の昇温速度が２０℃／分以上となるように行うことが好ましい。このような条件下では、優れた強度を有するＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなるリング磁石が得られる。
【００２１】
さらに、本発明は、ロータシャフトまたは該ロータシャフトの外周面に形成された磁粉と熱硬化性樹脂からなる混合粉末が圧縮成形されてなるリング状成形体の温度を検知する温度検知器と、前記温度検知器に接続された加熱制御手段と、前記加熱制御手段に接続され、前記ロータシャフトの軸の内部に挿入される加熱ヒータとを備えることを特徴とする。
【００２２】
このような構成のロータ製造装置により、ロータシャフトの外周面に形成されたリング状成形体を、前記ロータシャフトとの接触界面側から該リング状成形体の外周面側に指向して硬化せしめることが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るロータの製造方法につきこれを実施するロータ製造装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本実施の形態に係るロータの製造方法のフローチャートを図１に示す。図１に示されるように、この製造方法においては、ロータシャフトの外周面にリング状成形体が形成され（工程Ｓ１）、次いで、前記ロータシャフトが加熱され、この加熱により前記リング状成形体が前記ロータシャフトと該リング状成形体との接触界面側から外周面側に指向して硬化される（工程Ｓ２）。
【００２５】
リング状成形体を形成するための磁場成形装置の全体概要を図２に示す。この磁場成形装置１０においては、Ｆｅ系合金等の磁性体からなる底板１２ａ、側板１２ｂおよび天板１２ｃによりダイセット１２が構成されている。そして、前記天板１２ｃには、金型１４が設置されている。
【００２６】
金型１４は、内側に配置された筒状のインサート部材１６と、該インサート部材１６を囲繞するリング部材１８とを有する。インサート部材１６は、後述するリング状成形体の作製時に変形を起こさない程度の強度を有し、かつ耐摩耗性に優れる磁性体、例えば、ＷＣ−Ｃｏ合金からなる。また、リング部材１８は、リング状成形体の作製時に前記インサート部材１６を支持するもので、この支持の際に変形を起こさない程度の強度を有し、かつ耐摩耗性に優れる磁性体、例えば、ＳＫＤ６１（ＪＩＳ規格；中炭素中合金超強靱鋼）からなる。このリング部材１８は、フランジ部１８ａと該フランジ部１８ａに接合された管状部１８ｂとからなり、フランジ部１８ａが前記天板１２ｃに図示しないボルトによって締結されることにより、金型１４全体がダイセット１２の上部に固定位置決めされている。なお、フランジ部１８ａと管状部１８ｂとは一体成形物であってもよい。
【００２７】
図２に示すように、インサート部材１６の内部には、磁性体からなるマンドレル２０の上端部２０ａが該インサート部材１６から所定間隔離間して挿入されている。そして、この上端部２０ａには凹部２２が形成されており、この凹部２２には、無方向ケイ素鋼板等の磁性体からなるロータシャフト２４の軸２６の一端部２６ａが嵌合されている。この嵌合により、ロータシャフト２４がマンドレル２０の上端面に戴置される。なお、後述するように、このロータシャフト２４の軸２６には、その一端部２６ａから他端部２６ｂにかけて貫通する孔部が形成されている。
【００２８】
さらに、インサート部材１６とマンドレル２０との間には、非磁性体からなる筒状体の下側パンチ２８ａの上部が挿入されている。これにより、キャビテイ３０が形成される。すなわち、キャビテイ３０の内部には、インサート部材１６の内壁、ロータシャフト２４の外周面、および下側パンチ２８ａの上端面が露出されている。
【００２９】
この下側パンチ２８ａは、前記マンドレル２０の外周壁に固定されている。そして、該下側パンチ２８ａの下部には、マンドレル２０を囲繞する磁性体からなるガイド部材３１が設置されており、リング状成形体の作製時には、下側パンチ２８ａは該ガイド部材３１によって支持される。
【００３０】
また、下側パンチ２８ａは、昇降装置３２により上下に変位せしめることが可能である。すなわち、マンドレル２０の下端部は前記昇降装置３２に接続されており、昇降装置３２のロッド３４が上昇あるいは下降付勢されることに伴ってマンドレル２０が上下に変位する。その結果、マンドレル２０に固定された下側パンチ２８ａが上下に変位せしめられるに至る。
【００３１】
一方、下側パンチ２８ａに対向する上部には、非磁性体からなる筒状体の上側パンチ２８ｂが配置されている。この上側パンチ２８ｂもまた、前記昇降装置３２に準ずる構成の昇降装置（図示せず）によって上下に変位せしめることが可能である。この上下への変位により、上側パンチ２８ｂは、キャビテイ３０へ挿入または離脱せしめられる。
【００３２】
この上側パンチ２８ｂの内部には押止部材３６が挿入されており、この押止部材３６の上端面は図示しないコイルスプリングにより保持されている。さらに、このコイルスプリングの上端は上側パンチ２８ｂの上端面の内壁に保持されている。
【００３３】
また、ロータシャフト２４上には、該ロータシャフト２４の軸２６の他端部２６ｂに嵌合されたダミー３８が載置されており、上側パンチ２８ｂがキャビテイ３０に挿入された際には、ロータシャフト２４はダミー３８とともに押圧される。
【００３４】
また、ダイセット１２の底板１２ａの上面には電磁コイル４０が設置されており、マンドレル２０はこの電磁コイル４０内を貫通している。さらに、この電磁コイル４０は、図示しない電源に接続されている。
【００３５】
以上のような構成において、リング状成形体をロータシャフト２４の外周面に形成する際には（工程Ｓ１）、まず、図２に示すように、該磁場成形装置１０のキャビテイ３０に磁粉および熱硬化性樹脂の混合粉末４２を充填する。この際、ロータシャフト２４上にはダミー３８が載置されているので、混合粉末４２の積層高さをロータシャフト２４の外周面よりも高くすることができる。
【００３６】
混合粉末４２としては、例えば、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末（磁粉）とエポキシ樹脂粉末とを混合したもの等を用いることができる。なお、熱硬化性樹脂としては、液状樹脂を使用することもできる。ここでいう混合粉末とは、磁粉と液状樹脂の混合物を含めていうものとする。
【００３７】
エポキシ樹脂粉末のような熱硬化性樹脂の割合は、３〜５重量％とすることが好ましい。３重量％より小さいと、接合強度が低いリング磁石となることがある。また、５重量％よりも大きいと、磁粉の割合が低下するため、リング磁石の磁気的特性が低下する。
【００３８】
次いで、前記電磁コイル４０に通電すれば、該電磁コイル４０内に磁場が発生し、これによりマンドレル２０が励磁されて磁気を帯びる。これに応じ、インサート部材１６およびロータシャフト２４も励磁されて磁気を帯びる。その結果、例えば、ロータシャフト２４がＮ極となり、インサート部材１６がＳ極となる。この場合には、ロータシャフト２４からインサート部材１６へ指向する磁場が発生する。すなわち、磁場の方向は遠心方向である。このような磁場が発生する結果、キャビテイ３０に充填された混合粉末４２中の磁粉の磁区の方向が遠心方向に揃う。すなわち、磁区が遠心方向に配向される。
【００３９】
この状態で、図３に要部を拡大して示すように、図示しない前記昇降装置のロッドを下降付勢することにより上側パンチ２８ｂをキャビテイ３０に挿入する。この際、押止部材３６はダミー３８とロータシャフト２４とを押圧する。さらに該上側パンチ２８ｂを下方へ変位せしめる場合には、図示しない前記コイルスプリングが収縮することにより、押止部材３６が上側パンチ２８ｂ内で上方に変位せしめられる。したがって、押止部材３６が上側パンチ２８ｂの下方への変位を妨げることはない。
【００４０】
上側パンチ２８ｂをキャビテイ３０に挿入した後、さらに下方へ変位せしめる際には、下側パンチ２８ａを確実に固定位置決めせしめる。この固定位置決めは、前記昇降装置３２のロッド３４を停止位置決めすることにより達成される。
【００４１】
この際に、混合粉末４２が下側パンチ２８ａおよび上側パンチ２８ｂから押圧されることにより該混合粉末４２が圧縮成形され、図３に示すように、ロータシャフト２４の外周面にリング状成形体４４が形成される。なお、前記圧縮成形の際には、ロータシャフト２４は押止部材３６およびマンドレル２０により堅牢に支持される。また、下側パンチ２８ａはガイド部材３１によって堅牢に支持されているので、この圧縮成形の最中に下方へ変位することはない。
【００４２】
次いで、図示しない前記昇降装置のロッドを上昇付勢して上側パンチ２８ｂを金型１４から離脱せしめる。これによりロータシャフト２４が解放され、金型１４の内部から取り出すことが可能となる。
【００４３】
このようにしてロータシャフト２４の外周面に形成されたリング状成形体４４中の熱硬化性樹脂を、次いで、加熱処理することにより硬化せしめる（工程Ｓ２）。これによりリング状成形体４４を硬化せしめ、ロータシャフト２４に接合せしめるとともにリング磁石とする。
【００４４】
この加熱処理の際には、ロータシャフト２４を加熱し、該ロータシャフト２４から伝達された熱でリング状成形体４４を昇温せしめることが好ましい。このように昇温せしめることにより、該リング状成形体４４は、ロータシャフト２４との接触界面側から該リング状成形体４４の外周面側に指向して硬化される。
【００４５】
ロータシャフト２４の加熱は、例えば、図４に示すように、本実施の形態に係るロータ製造装置４６によって、ロータシャフト２４の昇温速度等を制御せしめながら行うことができる。
【００４６】
このロータ製造装置４６は、熱電対４８と、加熱制御機構５０と、加熱ヒータ５２とを備え、熱電対４８と加熱制御機構５０とはリード線５４ａを介して接続されており、かつ、加熱制御機構５０と加熱ヒータ５２とはリード線５４ｂ、５４ｃを介して接続されている。また、加熱制御機構５０は、図示しない電源に接続されていることは勿論である。この電源から加熱制御機構５０に通電せしめることにより、該加熱制御機構５０が付勢される。
【００４７】
図４に示すように、加熱ヒータ５２はロータシャフト２４の軸２６に形成された孔部２６ｃに挿入されている。また、熱電対４８はロータシャフト２４とリング状成形体４４との接触界面近傍のロータシャフト２４側に当接されており、この箇所の温度を検知する。そして、この熱電対４８により検知された温度に基づいて、加熱制御機構５０が、該加熱制御機構５０に設定された加熱処理条件（昇温速度や加熱処理温度、保持時間）に従うように加熱ヒータ５２を制御しながら発熱せしめる。
【００４８】
すなわち、加熱制御機構５０は、所定時間当たりのロータシャフト２４の温度差を実昇温速度に換算し、例えば、実昇温速度が設定された昇温速度よりも速い場合には、加熱ヒータ５２の発熱の度合いを小さくする。そして、ロータシャフト２４の温度が設定された加熱処理温度に到達した際には、設定された保持時間の間、この加熱処理温度が保持されるように加熱ヒータ５２の発熱の度合いを制御し、以後は加熱ヒータ５２の発熱を停止せしめる。
【００４９】
このように、ロータシャフト２４の昇温速度や加熱処理温度、保持時間等を加熱処理条件として加熱制御機構５０に設定することにより、加熱ヒータ５２の発熱は、設定された昇温速度でロータシャフト２４が昇温され、加熱処理温度に到達した際にはその加熱処理温度を保持し、保持時間終了後は加熱を終了せしめるように制御される。
【００５０】
なお、ロータシャフト２４が昇温された場合、熱は速やかに該ロータシャフト２４からリング状成形体４４に伝達される。したがって、ロータシャフト２４の昇温速度や加熱処理温度は、実質的にはリング状成形体４４の昇温速度や加熱処理温度とみなすことができる。
【００５１】
ロータシャフト２４の昇温速度、すなわち、リング状成形体４４の昇温速度は２０℃／分以上とすることが好ましい。このような昇温速度でリング状成形体４４を昇温した場合、熱硬化性樹脂量の割合が３重量％程度であっても、優れた強度を有するリング磁石が得られる。２０℃／分よりも遅いと、強度が低いリング磁石となることがある。
【００５２】
また、リング状成形体４４の加熱処理温度は、混合された熱硬化性樹脂が硬化する温度に設定すればよい。例えば、エポキシ樹脂粉末が混合されている場合には加熱処理温度を２００℃とし、保持時間を５分程度とすればよい。
【００５３】
上記したように、この加熱処理の際には、リング状成形体４４は、ロータシャフト２４との接触界面側から該リング状成形体４４の外周面側に指向して硬化される。このため、加熱処理の際に、ロータシャフト２４とリング状成形体４４との間に間隙が生じることがない。したがって、加熱処理に伴って該リング状成形体４４がロータシャフト２４に接合されるとともに該リング状成形体４４がリング磁石となることにより得られたロータにおいては、ロータシャフト２４とリング磁石とが互いに強固に接合されている。
【００５４】
このように、リング状成形体４４を、ロータシャフト２４との接触界面側から外周面側に指向して硬化せしめることにより、該リング状成形体４４中の熱硬化性樹脂の割合が低い場合であっても、ロータシャフト２４とリング磁石とが互いに強固に接合され、該リング磁石の強度が優れたロータが製造されるに至る。
【００５５】
なお、上記した実施の形態においては、ロータシャフト２４の加熱を、該ロータシャフト２４の軸２６に形成された孔部２６ｃに挿入された加熱ヒータ５２により行ったが、加熱方法は特にこれに限定されるものではない。
【００５６】
また、磁場成形装置１０による混合粉末の圧縮成形の際に、ロータシャフト２４やマンドレル２０をＮ極とし、インサート部材１６をＳ極としたが、ロータシャフト２４やマンドレル２０をＳ極とし、インサート部材１６をＮ極としてもよい。
【００５７】
【実施例】
磁粉としてのＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末とエポキシ樹脂粉末とを種々の割合で混合し、図１に示した磁場成形装置１０を使用して、ロータシャフト２４の外周面にリング状成形体４４を形成した。そして、前記ロータシャフト２４の軸２６の孔部２６ｃに、加熱制御機構５０に接続された加熱ヒータ５２を挿入し、この加熱ヒータ５２により種々の昇温速度で２００℃までロータシャフト２４を昇温せしめ、昇温後は６０分保持してロータを製造した。そして、これらのロータについてせん断試験を行い、各ロータのせん断強度を測定した。結果を図５に示す。なお、図５において、●はロータシャフト２４とリング磁石との接合強度が充分でなくせん断強度が測定できなかったもの、○は１５．０ＭＰａのせん断強度を示したもの、◎は２０．２ＭＰａのせん断強度を示したものを表している。
【００５８】
図５から、エポキシ樹脂粉末の割合が３重量％未満である場合や、熱硬化性樹脂の混合割合が多い場合であっても昇温速度が５℃／分以下である際には、ロータシャフト２４とリング磁石の接合強度が充分でないことが分かる。また、昇温速度が速くなるほどロータのせん断強度が高くなり、２０℃／分以上であるときには、熱硬化性樹脂の混合割合が３重量％程度であっても著しく高いせん断強度を有するロータであることが明らかである。
【００５９】
なお、１３０℃までロータシャフト２４を昇温せしめた以外は上記と同様にしてロータを製造した後にせん断強度の測定を行ったところ、図５と略同様の結果が得られた。このことから、昇温速度を速くすることによってせん断強度の高いロータが得られることが諒解される。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るロータの製造方法によれば、リング状成形体をロータシャフトの外周面に直接形成するので、リング磁石をロータシャフトの外周面に嵌合および接合せしめるという煩雑な作業が不要となる。したがって、ロータの製造時間を著しく短縮することができる。
【００６１】
また、リング状成形体をロータシャフトとの接触界面側から外周面側に指向して硬化せしめるので、該リング状成形体がＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金からなる場合等、ロータシャフトと熱膨張係数に差があるリング状成形体を硬化せしめてリング磁石とする場合であっても、該リング状成形体とロータシャフトとの間に間隙を生じせしめることなく両者を良好に接合することができる。したがって、ロータが効率よく生産されるとともにロータの製造コストが低減される。
【００６２】
さらに、本発明に係るロータの製造方法によれば、従来技術に係るロータの製造方法よりも、リング磁石の原料である熱硬化性樹脂の混合割合を低減せしめることができる。すなわち、磁粉の混合割合を高めることができるので、リング磁石の磁気的特性が向上する。したがって、高性能のロータが得られるという効果を奏する。
【００６３】
また、本発明に係るロータ製造装置によれば、ロータシャフトの外周面に形成されたリング状成形体を、前記ロータシャフトとの接触界面側から該リング状成形体の外周面側に指向して硬化せしめることができる。これにより、該リング状成形体とロータシャフトとが互いに接合する際に、間隙が生じることを回避することができる。したがって、リング磁石がロータシャフトに強固に接合されてなるロータが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るロータの製造方法のフローチャートである。
【図２】ロータシャフトの外周面にリング状成形体を作製する際に使用される磁場成形装置の概略縦断面図である。
【図３】図２の磁場成形装置によりロータシャフトの外周面にリング状成形体が形成された状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図４】本実施の形態に係るロータ製造装置を使用してロータシャフトを加熱している状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図５】昇温速度および熱硬化性樹脂の混合割合と、ロータのせん断強度との関係を説明するグラフである。
【符号の説明】
１０…磁場成形装置                  １４…金型
２０…マンドレル                    ２４…ロータシャフト
２６…軸                            ２６ｃ…孔部
２８ａ、２８ｂ…パンチ              ３０…キャビテイ
４０…電磁コイル                    ４２…混合粉末
４４…リング状成形体                ４６…ロータ製造装置
４８…熱電対                        ５０…加熱制御機構
５２…加熱ヒータ
【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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