(57)【要約】【課題】回転電機の駆動時に永久磁石に発生する渦電流の低減と、回転子の製造時に回転子の磁石収容孔への着磁済み永久磁石の挿入し易さとを両立させることができる回転電機の回転子を提供する。【解決手段】電磁鋼板１２ａが複数枚積層されたロータコア１２に形成され磁石収容孔１６には、複数の永久磁石１７が、ロータコア１２の軸方向において分割された状態で収容されている。各永久磁石１７は表面全体が電気的絶縁シート１８で覆われている。電気的絶縁シート１８は、永久磁石１７を１個ずつ収容する袋部１９が連続するように形成され、各袋部１９に１個ずつ永久磁石１７が収容されている。【選択図】図１
2009219314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性材製の磁性板が複数枚積層されて形成されたロータコアに、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に永久磁石が収容されるとともに、前記ロータコアを挟持する端板が設けられた回転電機の回転子であって、
前記磁石収容孔には複数の永久磁石が、前記ロータコアの軸方向において分割された状態で収容され、各永久磁石は、少なくとも磁極面が電気的絶縁シートで覆われるとともに、隣接する永久磁石の端面間が前記電気的絶縁シートで区画されていることを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項２】
前記各永久磁石は、表面全体が前記電気的絶縁シートで覆われている請求項１に記載の回転電機の回転子。
【請求項３】
前記電気的絶縁シートは、前記永久磁石を１個ずつ収容する袋部が連続するように形成され、各袋部に１個ずつ永久磁石が収容されている請求項１又は請求項２に記載の回転電機の回転子。
【請求項４】
強磁性材製の磁性板が複数枚積層されて形成されたロータコアに、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に、複数の永久磁石が、前記ロータコアの軸方向において分割された状態で収容されるとともに、前記ロータコアを挟持する端板が設けられた回転電機の回転子の製造方法であって、
前記磁石収容孔に収容される各永久磁石が、予め収容後の大きさに形成されると共に着磁された状態で、少なくとも磁極面及び前記磁石収容孔への挿入方向前側が電気的絶縁シートで覆われた状態で各磁石収容孔に挿入される永久磁石収容工程と、
全ての永久磁石が各磁石収容孔に挿入された後、ロータコアをその両側に配置された端板で、押圧した状態で両端板を回転軸に固定する端板押圧固定工程と
を備えていることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
【請求項５】
前記永久磁石収容工程において、前記永久磁石は、永久磁石を１個ずつ収容する袋部が連続するように形成された電気的絶縁シートの各袋部に収容された状態で、電気的絶縁シートと共に連続する状態で各磁石収容孔に挿入される請求項４に記載の回転電機の回転子の製造方法。
【請求項６】
前記端板押圧固定工程において、ロータコアをその両側に配置された端板で押圧する際、前記ロータコアを構成する各磁性板は、前記回転軸の軸方向に延びるガイド部にガイドされる状態で押圧される請求項４又は請求項５に記載の回転電機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の回転子及びその製造方法に係り、詳しくは永久磁石埋め込み型回転電機の回転子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石埋め込み型回転電機の回転子は、一般に電磁鋼板を複数枚積層して形成されたロータコアに、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に永久磁石が収容されるとともに、ロータコアが端板に挟持されている。磁石収容孔は各電磁鋼板を所定形状にプレス加工で打ち抜き形成するときに同時に形成され、その周囲に面取り加工は施されていない。そのため、磁石収容孔に永久磁石を直接挿入すると、永久磁石が各電磁鋼板の磁石収容孔の周縁角部やバリに接触して永久磁石の割れや欠けが発生する。そのため、永久磁石の磁石収容孔への挿入時における永久磁石の割れや欠けを防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の方法では、図１０（ａ）に示すように、回転子５１の孔５２に永久磁石５３を挿入する際、永久磁石５３を積層シート５４で挟んで挿入する。
【０００３】
また、例えば、ハイブリッド自動車の走行用モータでは、低速域から中速域では回転速度が変化しても出力トルクが一定で大きなトルクを確保し、高速域ではトルクの大小にかかわらず回転数を確保するという特性の要求がある。この要求を満たす方法として、高速域では弱め界磁制御を行う方法がある。高速域で弱め界磁制御を行うと、永久磁石に渦電流が発生して発熱する。発熱が大きいと永久磁石が減磁されてモータの効率が悪くなる。
【０００４】
そして、磁石表面の渦電流の発生を低減できる永久磁石回転電機として、図１０（ｂ）に示すように、ロータコア５５の永久磁石挿入孔５６に、複数の永久磁石５７が永久磁石挿入孔５６の幅方向に隙間を空けて挿入されたものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。複数の永久磁石５７間には絶縁物５８が挿入されている。
【０００５】
また、回転時に単位鉄心（電磁鋼板）に加わる荷重を全ての単位鉄心にほぼ均等に分担させるための永久磁石式回転子とその製造方法も提案されている（特許文献３参照）。特許文献３では、磁石収容孔を有する板状の単位鉄心を複数積層して積層鉄心が形成され、積層鉄心の磁石収容孔に永久磁石片が収容されてなる永久磁石式回転子において、磁石収容孔には単位鉄心毎に該単位鉄心と同じ厚みの永久磁石片が収容されている。その製造方法として、磁石収容孔を有する単位鉄心を形成する単位鉄心形成工程と、前記単位鉄心の前記磁石収容孔に磁石素材を収容し、焼結して磁石片を形成する磁石焼結工程と、前記磁石片を備えた単位鉄心を所定数積層して一体化する積層工程とを備える方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１０４９６６号公報
【特許文献２】特開平１１−４５５５号公報
【特許文献３】特開２００５−３０４１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
各磁石収容孔に収容される永久磁石を複数に分割することにより、永久磁石に発生する渦電流が小さくなり、渦電流の発生による発熱を小さくすることができる。しかし、特許文献２のように、永久磁石を磁石収容孔の幅方向において複数に分割した場合は、永久磁石を磁石収容孔のロータコア軸方向に分割した場合に比較して渦電流は小さくならない。
【０００７】
特許文献３には、各単位鉄心（電磁鋼板）の磁石収容孔毎に永久磁石片が収容された構成、即ち、磁石収容孔にロータコア軸方向に分割された複数個の永久磁石が収容された回転子が開示されている。永久磁石片は磁石収容孔に収容される前に予め磁石素材の磁化（着磁）を行って、永久磁石になった状態で磁石収容孔に収容されるのではなく、単位鉄心を積層して一体化された後に磁石素材の磁化が行われる。しかし、単位鉄心の磁石収容孔に収容され状態で磁石素材の磁化（着磁）を行った場合は、着磁効率が悪く、永久磁石を磁石収容孔に収容した場合に比較して永久磁石の磁力が弱くなり、同じ大きさの回転子を使用しても回転電機の効率が悪くなる。また、特許文献３は、永久磁石で発生する渦電流の低減を目的として永久磁石を単位鉄心の磁石収容孔毎に独立した構成にしたものではないが、結果として永久磁石で発生する渦電流は低減される。しかし、製造工数がかかるばかりでなく、隣接する永久磁石は互いに接触した状態にあり、隣接する永久磁石にわたって渦電流が流れることは可能なため、渦電流の低減効果が低い。
【０００８】
特許文献１には予め着磁された永久磁石を積層シートで挟持した状態で磁石収容孔に挿入することは開示されているが、永久磁石で発生する渦電流の低減や、ロータコアの軸方向において分割された複数の永久磁石を、磁石収容孔に挿入することに関しては何ら記載されていない。また、ロータコアの軸方向において複数に分割された永久磁石を、単純に積層シートで挟持した状態で磁石収容孔に挿入しようとしても、隣接する永久磁石同士が反発して挿入が円滑に行われない。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転電機の駆動時に永久磁石に発生する渦電流の低減と、回転子の製造時に回転子の磁石収容孔への着磁済み永久磁石の挿入し易さとを両立させることができる回転電機の回転子及びその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】
【００１０】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、強磁性材製の磁性板が複数枚積層されて形成されたロータコアに、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に永久磁石が収容されるとともに、前記ロータコアを挟持する端板が設けられた回転電機の回転子である。そして、前記磁石収容孔には複数の永久磁石が、前記ロータコアの軸方向において分割された状態で収容され、各永久磁石は、少なくとも磁極面が電気的絶縁シートで覆われるとともに、隣接する永久磁石の端面間が前記電気的絶縁シートで区画されている。ここで、「磁極面」とは、永久磁石の磁束が出入りする面を意味する。
【００１１】
この発明では、磁石収容孔に収容されている永久磁石がロータコアの軸方向において複数に分割されるとともに、隣接する永久磁石の端面間が電気的絶縁シートで区画されているため、回転子の回転時に永久磁石内に発生する渦電流は、各永久磁石内で流れる小さな渦電流になる。そのため、渦電流の発生による発熱が、隣接する永久磁石の端面間を区画する電気的絶縁シートが存在しない場合に比較して小さくなる。また、各永久磁石は、少なくとも磁極面が電気的絶縁シートで覆われるとともに、隣接する永久磁石の端面間が前記電気的絶縁シートで区画されているため、回転子の組み付け時に、着磁された永久磁石を磁石収容孔に挿入し易くなる。したがって、回転電機の駆動時に永久磁石に発生する渦電流の低減と、回転子の製造時に回転子の磁石収容孔への着磁済み永久磁石の挿入し易さとを両立させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各永久磁石は、表面全体が前記電気的絶縁シートで覆われている。この発明では、各永久磁石の磁極面と、隣接する永久磁石の端面間が電気的絶縁シートで覆われた構成に比較して、回転子の組み付け時に、永久磁石を磁石収容孔に挿入し易くなる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記電気的絶縁シートは、前記永久磁石を１個ずつ収容する袋部が連続するように形成され、各袋部に１個ずつ永久磁石が収容されている。この発明では、回転子の組み付け時に、永久磁石を磁石収容孔に挿入する作業がより容易になる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、強磁性材製の磁性板が複数枚積層されて形成されたロータコアに、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に、複数の永久磁石が、前記ロータコアの軸方向において分割された状態で収容されるとともに、前記ロータコアを挟持する端板が設けられた回転電機の回転子の製造方法である。そして、前記磁石収容孔に収容される各永久磁石が、予め収容後の大きさに形成されると共に着磁された状態で、少なくとも磁極面及び前記磁石収容孔への挿入方向前側が電気的絶縁シートで覆われた状態で各磁石収容孔に挿入される永久磁石収容工程と、全ての永久磁石が各磁石収容孔に挿入された後、ロータコアをその両側に配置された端板で、押圧した状態で両端板を回転軸に固定する端板押圧固定工程とを備えている。
【００１５】
この発明では、ロータコアに形成された各磁石収容孔に、複数の永久磁石を収容する永久磁石収容工程において、永久磁石は、予め磁石収容孔に収容後の大きさに形成されると共に着磁された状態で、少なくとも磁極面及び磁石収容孔への挿入方向前側が電気的絶縁シートで覆われた状態で各磁石収容孔に挿入される。したがって、ロータコアの軸方向において分割された複数の永久磁石の磁石収容孔への挿入が容易になる。また、回転電機の駆動時に永久磁石に発生する渦電流の低減を図ることができる回転子を製造することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記永久磁石収容工程において、前記永久磁石は、永久磁石を１個ずつ収容する袋部が連続するように形成された電気的絶縁シートの各袋部に収容された状態で、電気的絶縁シートと共に連続する状態で各磁石収容孔に挿入される。この発明では、ロータコアを構成する全ての磁性板が積層された状態において、各永久磁石を磁石収容孔に容易に挿入することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記端板押圧固定工程において、ロータコアをその両側に配置された端板で押圧する際、前記ロータコアを構成する各磁性板は、前記回転軸の軸方向に延びるガイド部にガイドされる状態で押圧される。この発明では、分割された永久磁石間の反発力が存在しても、各磁性板が所定の位置関係で両端板によって押圧挟持される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転電機の駆動時に永久磁石に発生する渦電流の低減と、回転子の製造時に回転子の装着孔への着磁済み永久磁石の挿入し易さとを両立させることができる回転電機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】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、回転子１１は、強磁性材製の磁性板としての円板状の電磁鋼板１２ａが複数枚積層されたロータコア１２と、ロータコア１２の両端に配置された円板状の端板１３と、ロータコア１２及び端板１３の中心に形成された軸孔１１ａに貫挿された回転軸１４とを備えている。回転軸１４は、基端寄り（図１（ａ）の左端寄り）に鍔部１４ａを備えている。そして、鍔部１４ａに一方の端板１３が当接し、両端板１３でロータコア１２が押圧された状態で、回転軸１４の先端側から嵌められるとともに他方の端板１３に当接した状態で回転軸１４にカシメ固定されたリング状の固定部材１５により、ロータコア１２が端板１３と共に回転軸１４に締結されている。なお、回転軸１４の周面には軸方向に延びるキー溝１４ｂ（図１（ｂ）にのみ図示）が形成されており、電磁鋼板１２ａ及び端板１３にはキー溝１４ｂと係合して位置決め及び回り止めの役割を果たす凸部が形成されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、ロータコア１２には、その軸方向に延びるように磁石収容孔１６が形成され、磁石収容孔１６に永久磁石１７が収容されている。磁石収容孔１６は、ロータコア１２の周方向に複数（この実施形態では８個）に等分割された各仮想領域にそれぞれ１個ずつ、その幅方向がロータコア１２の径方向と直交状態に形成されている。各永久磁石１７は、着磁方向が厚さ方向となるように着磁されるとともに、隣り合う仮想領域に配置された永久磁石１７同士は、ロータコア１２の外周側が異なる極になるように配置されている。
【００２１】
図１（ｃ）に示すように、磁石収容孔１６には複数の永久磁石１７が、ロータコア１２の軸方向において分割された状態で収容されている。各永久磁石１７は、少なくとも磁極面が電気的絶縁シート１８で覆われるとともに、隣接する永久磁石１７の端面１７ａ間が電気的絶縁シート１８で区画されている。この実施形態では、各永久磁石１７は、表面全体が電気的絶縁シート１８で覆われている。そして、永久磁石１７は、磁石収容孔１６の幅方向両端部に連続するように形成されている図示しないフラックスバリア内に設けられた図示しないに固定手段により、電気的絶縁シート１８と共に磁石収容孔１６内に固定されている。固定手段としては、例えば、接着剤やばね部材が使用される。
【００２２】
電気的絶縁シート１８は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、永久磁石１７を１個ずつ収容する袋部１９が連続するように形成され、各袋部１９に１個ずつ永久磁石１７が収容されている。電気的絶縁シート１８の材質としては、プラスチックフィルムが使用され、
プラスチックフィルムとしてはフッ素樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム等が挙げられる。永久磁石１７は、着磁方向が厚さ方向となるように着磁されている。
【００２３】
次に前記のように構成された回転子１１の製造方法を説明する。この製造方法では、ロータコア１２は、ロータコア１２に必要な枚数の電磁鋼板１２ａを、一度にプレス機にセットしてプレスすることにより製造するのではなく、予め複数種類の所定の厚さに対応する枚数の電磁鋼板１２ａを、プレス機でプレスして形成された積層コアを複数個使用してロータコア１２を構成する。所定の厚さとは、例えば、１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の厚さである。積層コアは、必要に応じて電磁鋼板１２ａが接着剤などで仮止めされた状態で保管されている。
【００２４】
先ず、図４（ａ）に示すように、プレス機の支持部３０上に治具３１を配置し、治具３１の収容部３２に回転軸１４を鍔部１４ａ側が下になるように収容するとともに、一方の端板１３及び複数個（この実施形態では４個）の積層コア２０を同心状かつ磁石収容孔１６が一致するように順に積み重ねる。このとき、回転軸１４のキー溝１４ｂに端板１３及び積層コア２０の凸部が係合する状態で積み重ねることにより、各積層コア２０の磁石収容孔１６が一致する状態になる。なお、図４（ａ）では図示の都合上、各積層コア２０が互いに密接した状態で図示しているが、実際は各積層コア２０間に隙間や段差が生じる可能性がある。
【００２５】
次に図３に示すように、積み重ねられた積層コア２０の各磁石収容孔１６に、電気的絶縁シート１８に覆われた状態の永久磁石１７が電気的絶縁シート１８と共に順に挿入される永久磁石収容工程が行われる。着磁された複数の永久磁石１７を一つの磁石収容孔１６に順に挿入しようとすると、各永久磁石１７は自身の吸引力により電磁鋼板１２ａに吸着する状態になり、その先端が磁石収容孔１６の壁面に当接する状態になる。磁石収容孔１６の壁面は複数の電磁鋼板１２ａが連続することで形成されているため、滑らかな面ではない。また、積み重ねられた積層コア２０の境界部分には隙間や段差が生じる可能性があるため、永久磁石１７の先端が積層コア２０の端面と磁石収容孔１６の壁面とが連続する角部と干渉する状態になる。そのため、永久磁石１７の挿入が円滑に行われない。しかし、永久磁石１７は電気的絶縁シート１８に全体が覆われているため、電気的絶縁シート１８と共に永久磁石１７を磁石収容孔１６へ挿入する際に、永久磁石１７の先端が磁石収容孔１６の壁面や、積層コア２０の端面と磁石収容孔１６の壁面との角部に引っかかることなく、円滑に磁石収容孔１６に挿入される。また、隣接する永久磁石１７同士には斥力（反発力）が作用するため、自由状態では隣接する袋部１９同士は密着状態とならない。その結果、図４（ａ）に二点鎖線で示すように、最上部に載置された積層コア２０の上端面から永久磁石１７の一部が突出する状態で全ての磁石収容孔１６に永久磁石１７が挿入された状態になる。
【００２６】
次に端板押圧固定工程が行われる。端板押圧固定工程では、図４（ｂ）に示すように、他方の端板を積層コア２０の上に載置する。その状態では、永久磁石１７は磁石収容孔１６から一部が突出した状態にある。その状態でプレス機が駆動されて、図示しない待機位置にあったプレス治具３３が下降移動され、端板１３が永久磁石１７を磁石収容孔１６内に押し込みながらロータコア１２と当接する状態になり、図５（ａ）に示すように、所定の加圧力で両端板１３がロータコア１２を挟持する状態になる。
【００２７】
次にその状態でプレス治具３３の間から固定部材１５を回転軸１４に対してその先端側から嵌めるとともに、端板１３と当接する位置で１４にカシメ固定する。なお、回転軸１４には固定部材１５がカシメ固定される箇所に凹部が形成されており、固定部材１５は一部が凹部と嵌合する状態で回転軸１４に抜け止めされた状態で固定される。次にプレス治具３３が図示しない退避位置まで上昇移動されると、図５（ｂ）に示すように、完成した回転子１１を収容部３２から取り出すことが可能な状態になる。その状態から回転子１１を収容部３２から取り出すと回転子１１の製造が完了する。
【００２８】
端板押圧固定工程では、両端板１３の間隔が予め設定された距離になるまで押圧した状態で両端板１３を回転軸１４に固定する。「予め設定された距離」とは、この実施形態のように、両端板１３がロータコア１２の端面に当接する構成では、ロータコア１２が押圧されたときの厚さを意味し、両端板１３とロータコア１２の端面との間に介在物が存在する構成では、ロータコア１２が押圧されたときの厚さと介在物の厚さとの和を意味する。
【００２９】
次に前記のように構成された回転子１１を備えた電動機の作用を説明する。
電動機が負荷状態で駆動される場合は、固定子のコイルに電流が供給されて固定子に回転磁界が発生し、回転子１１に回転磁界が作用する。そして、回転磁界と永久磁石１７との間の磁気的な吸引力及び反発力により回転子１１が回転磁界と同期して回転する。
【００３０】
回転子１１が高速で回転すると回転時に回転子１１に作用する鎖交磁束の変化が大きくなり、回転子１１内に渦電流が発生する。渦電流は電磁鋼板１２ａの部分だけでなく永久磁石１７にも発生する。磁石収容孔１６に収容されている永久磁石１７がロータコア１２の軸方向において分割されていない場合は、図６（ｂ）に示すように、渦電流Ｉｅは永久磁石１７の長手方向全長を経路とする大きな渦電流Ｉｅになり、渦電流の発生による発熱が大きくなる。永久磁石１７がロータコア１２の軸方向において分割されている場合は、図６（ｃ）に示すように、渦電流Ｉｅは分割された永久磁石１７内でそれぞれ流れる状態になって小さな渦電流Ｉｅとなり、渦電流の発生による発熱が小さくなる。しかし、単に永久磁石１７を分割しただけでは、図６（ｃ）に二点鎖線で示すように、分割された永久磁石１７に跨って流れる渦電流Ｉｅが発生する虞もある。
【００３１】
一方、この実施形態の回転子１１は、永久磁石１７がロータコア１２の軸方向において複数に分割されるとともに、隣接する永久磁石１７の端面１７ａ間が電気的絶縁シート１８で区画されている。そのため、図６（ａ）に示すように、永久磁石１７に発生する渦電流Ｉｅは、各永久磁石１７内で流れる小さな渦電流Ｉｅのみとなり、渦電流の発生による発熱が隣接する永久磁石１７の端面１７ａ間を区画する電気的絶縁シート１８が存在しない場合に比較して小さくなる。例えば、図６（ｂ）に示すように、永久磁石１７を分割しない場合と、図６（ａ）のように、永久磁石１７を４分割するとともに隣接する永久磁石１７の端面１７ａ間を電気的絶縁シート１８で区画した場合とを比較すると、渦電流の発生は、４分割した方が分割しない場合の１／３より小さくなった。
【００３２】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）電磁鋼板１２ａが複数枚積層されて形成されたロータコア１２に、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔１６には、複数の永久磁石１７が、ロータコア１２の軸方向において分割された状態で収容され、各永久磁石１７は、少なくとも磁極面が電気的絶縁シート１８で覆われている。また、隣接する永久磁石１７の端面１７ａ間が電気的絶縁シート１８で区画されている。したがって、回転電機の駆動時に永久磁石１７に発生する渦電流の低減と、回転子１１の製造時に回転子１１の磁石収容孔１６への着磁済み永久磁石１７の挿入し易さとを両立させることができる。
【００３３】
（２）各永久磁石１７は、表面全体が電気的絶縁シート１８で覆われている。したがって、各永久磁石１７の磁極面と、隣接する永久磁石１７の端面間が電気的絶縁シート１８で覆われた構成に比較して、回転子１１の組み付け時に、永久磁石１７を磁石収容孔１６に挿入し易くなる。
【００３４】
（３）電気的絶縁シート１８は、永久磁石１７を１個ずつ収容する袋部１９が連続するように形成され、各袋部１９に１個ずつ永久磁石１７が収容されている。したがって、回転子１１の組み付け時に、永久磁石１７を磁石収容孔１６に挿入する作業がより容易になる。
【００３５】
（４）回転子１１の製造方法は、磁石収容孔１６に収容される各永久磁石１７が、予め収容後の大きさに形成されると共に着磁された状態で、少なくとも磁極面及び磁石収容孔１６への挿入方向前側が電気的絶縁シート１８で覆われた状態で各磁石収容孔１６に挿入される永久磁石収容工程を備えている。したがって、ロータコア１２の軸方向において分割された複数の永久磁石１７の磁石収容孔１６への挿入が容易になる。
【００３６】
（５）回転子１１の製造方法は、全ての永久磁石１７が各磁石収容孔１６に挿入された後、ロータコア１２をその両側に配置された端板１３で、両端板１３の間隔が予め設定された距離（この実施形態では、ロータコア１２が押圧されたときの厚さ）になるまで押圧した状態で両端板１３を回転軸１４に固定する端板押圧固定工程を備えている。したがって、積層された積層コア２０を両端板１３で押圧して両端板１３の間隔が予め設定された距離になるようにする作業が容易になる。
【００３７】
（６）永久磁石収容工程において、永久磁石１７は、永久磁石１７を１個ずつ収容する袋部１９が連続するように形成された電気的絶縁シート１８の各袋部１９に収容された状態で、電気的絶縁シート１８と共に連続する状態で各磁石収容孔１６に挿入される。したがって、ロータコア１２を構成する全ての電磁鋼板１２ａが積層された状態において、各永久磁石１７を磁石収容孔１６に容易に挿入することができる。
【００３８】
（７）端板押圧固定工程において、ロータコア１２をその両側に配置された端板１３で押圧する際、ロータコア１２を構成する各電磁鋼板１２ａは、回転軸１４の軸方向に延びるガイド部（回転軸１４のキー溝１４ｂと電磁鋼板１２ａの凸部）にガイドされる状態で移動される。したがって、分割された永久磁石１７間の反発力が存在しても、各電磁鋼板１２ａが所定の位置関係で両端板１３によって容易に押圧挟持される。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図７及び図８にしたがって説明する。この実施形態では、磁石収容孔１６に収容されている各永久磁石１７を覆う電気的絶縁シート１８の構成が第１の実施形態と異なっており、その他の構成は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同様の部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４０】
図７は第１の実施形態の図１（ｃ）に対応する模式断面図である。図７に示すように、電気的絶縁シート１８は、１個の永久磁石１７の磁極面、即ち厚さ方向の両面と、隣接する永久磁石１７の端面１７ａ間を区画する形状に折り曲げられた状態で配置されている。即ち、第１の実施形態では、一つの磁石収容孔１６内に配置された電気的絶縁シート１８は一体に形成されていたが、この実施形態では、永久磁石１７と同じ数の電気的絶縁シート１８が一つの磁石収容孔１６内に配置されている。
【００４１】
この実施形態の回転子１１を製造する場合は、積層コア２０をロータコア１２に必要な数積層した後、永久磁石１７を電気的絶縁シート１８と共に各磁石収容孔１６に挿入するのではなく、各磁石収容孔１６に永久磁石１７が電気的絶縁シート１８と共に収容された積層コア２０を必要な数積層する。永久磁石１７及び電気的絶縁シート１８の磁石収容孔１６への挿入は、永久磁石１７の幅と同じ幅の電気的絶縁シート１８を略Ｕ字状に折り曲げて、図８（ａ）に示すように、永久磁石１７の磁極面（厚さ方向両端面）及び磁石収容孔１６への挿入方向前側を覆う状態で行う。そして、永久磁石１７が電気的絶縁シート１８と共に磁石収容孔１６に挿入された状態で、電気的絶縁シート１８の磁石収容孔１６からはみ出している部分を切断する。この積層コア２０を第１の実施形態と同様に、治具３１を使用して回転軸１４に対して端板１３と共に組み付けると、図８（ｂ）に示すように、各磁石収容孔１６内に収容された永久磁石１７は、その磁極面及び隣接する端面１７ａ間に電気的絶縁シート１８が存在する状態になる。
【００４２】
この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）、（４）、（５）及び（７）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（８）永久磁石収容工程において、積層コア２０をロータコア１２に必要な数積層した後、永久磁石１７を電気的絶縁シート１８と共に各磁石収容孔１６に挿入するのではなく、予め永久磁石１７及び電気的絶縁シート１８が各磁石収容孔１６に収容された積層コア２０を必要な数、端板１３間に配置する。したがって、電気的絶縁シート１８は袋状でなくてもよい。また、積層コア２０の軸方向の長さに対応してそれぞれ異なる電気的絶縁シート１８を準備する必要はなく、１種類の電気的絶縁シート１８で対応することができる。
【００４３】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  第２の実施形態のように、予め永久磁石１７及び電気的絶縁シート１８が各磁石収容孔１６に収容された積層コア２０を必要な数、端板１３間に配置してロータコア１２を形成する場合、図９に示すように、永久磁石１７を袋状の電気的絶縁シート１８で密封されたものを使用してもよい。この場合、第１の実施形態で使用した電気的絶縁シート１８、即ち永久磁石１７を１個ずつ収容する袋部１９が連続するように形成された電気的絶縁シート１８から、各袋部１９を永久磁石１７と共に１個ずつ切り離して使用してもよいし、永久磁石１７を袋状の電気的絶縁シート１８に１個収容したものを複数準備してもよい。
【００４４】
○  電気的絶縁シート１８は、永久磁石１７の有する６つの面のうち、磁極面の２面とロータコア１２の軸方向における両端面の２面を合わせた４面のみを覆うようにしてもよい。
【００４５】
○  ロータコア１２を構成する積層コア２０の数は４個に限らず、例えば、ロータコア１２の軸方向の長さや径の大きさによって適宜変更してもよい。
○  ロータコア１２は、全て同じ厚さの積層コア２０で構成されるものに限らず、異なる厚さの積層コア２０が混在してもよい。例えば、ロータコア１２の軸方向の長さに拘わらず、基本となる同じ厚さの積層コア２０を複数使用して、足りない長さの分を別の厚さの積層コア２０で補うようにしてもよい。ロータコア１２の軸方向の長さに拘わらず同じ数の積層コア２０でロータコア１２を構成しようとすると、ロータコア１２の種類と同じだけ、少なくとも積層コア２０及び永久磁石１７の種類が必要になる。しかし、基本となる厚さの積層コア２０を複数使用して、足りない長さの分を別の厚さの積層コア２０で補うようにする構成を採用すると、予め準備する積層コア２０の種類や異なる種類の積層コア２０をそれぞれ多数準備するのを避けることができ、保管場所の確保も容易になる。
【００４６】
○  ロータコア１２は、電磁鋼板１２ａを予め積層して形成した積層コア２０を複数使用して構成する製造方法に限らず、ロータコア１２を構成する必要な数の電磁鋼板１２ａを一度に積層してロータコア１２を製造してもよい。この場合、永久磁石１７は、第１の実施形態のように、永久磁石１７を１個ずつ収容する袋部１９が連続するように形成された電気的絶縁シート１８の各袋部１９に収容された状態で、電気的絶縁シート１８と共に連続する状態で各磁石収容孔１６に挿入されるのが好ましい。
【００４７】
○  積層コア２０を複数使用してロータコア１２が形成される工程を備えた製造方法において、必ずしも永久磁石１７の長さを積層コア２０の厚さとほぼ同じにして、積層コア２０と同じ数の永久磁石１７を使用しなくてもよい。例えば、永久磁石１７の数を積層コア２０の数より多くしたり、あるいは少なくしたりしてもよい。
【００４８】
○  ロータコアをその両側に配置された端板で押圧する際、前記ロータコアを構成する各磁性板を回転軸の軸方向に移動させるようにガイドするガイド部を、治具３１の収容部３２の内面に形成された直線状の凸条と、その凸条と係合するように電磁鋼板１２ａの占めに形成された凹部とで構成してもよい。
【００４９】
○  永久磁石１７は平板状に限らず、例えば、断面円弧状やＵ字状のものをロータコア１２の中心に向かって凸となるように配置してもよい。
○  永久磁石１７は各極１個に限らず、例えば、２個の平板状の永久磁石１７をＶ字状に配置してもよい。
【００５０】
○  回転子１１の極数は８極に限らず、偶数極であればよいが、４極以上が好ましく、回転子１１の大きさにより適宜設定される。
○  磁性板は電磁鋼板１２ａに限らず、他の強磁性材製であってもよい。
【００５１】
○  電動機に限らず発電機に適用してもよい。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）強磁性材製の磁性板が複数枚積層されて形成された複数の積層コアで構成されたロータコアに、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に、複数の永久磁石が、前記ロータコアの軸方向において分割された状態で収容されるとともに、前記ロータコアを挟持する端板が設けられた回転電機の回転子の製造方法であって、
予め永久磁石が、少なくとも磁極面及び前記磁石収容孔への挿入方向前側が電気的絶縁シートで覆われた状態で前記磁石収容孔に挿入された前記積層コアを形成する積層コア形成工程と、その積層コアを所定数、一対の端板に挟まれた状態で回転軸に挿通された状態に配置し、両端板の間隔が予め設定された距離になるまで押圧した状態で両端板を回転軸に固定することを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
【００５２】
（２）請求項６又は前記技術的思想（１）に記載の発明において、前記ガイド部は、前記回転軸の外面にその軸方向に沿って延びるように形成された溝又は凸条と、前記各磁性板に形成されるとともに前記回転軸に形成された溝又は凸条と係合する凸条又は溝とで構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】（ａ）は第１の実施形態における回転子の模式側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線における模式断面図。
【図２】（ａ）は電気的絶縁シートに収容された永久磁石の模式斜視図、（ｂ）は模式断面図。
【図３】ロータコアの磁石収容孔に永久磁石を電気的絶縁シートと共に収容する状態を示す模式斜視図。
【図４】（ａ）は治具の収容部に回転子、一方の端板が収容された状態の模式図、（ｂ）は他方の端板が配置された状態を示す模式図。
【図５】（ａ）は他方の端板が配置された後、プレス治具でプレスされた状態を示す模式図、（ｂ）は締結具が固定され、プレス治具が退避した状態の模式図。
【図６】（ａ）はこの実施形態の回転子の作用を示す模式図、（ｂ）は従来技術の回転子の作用を示す模式図、（ｃ）は別の従来技術の回転子の作用を示す模式図。
【図７】第２の実施形態における図１（ｃ）に対応する模式断面図。
【図８】（ａ）は積層コアの磁石収容孔に永久磁石を挿入する状態を示す模式図、（ｂ）は積層コアの組み付け時における永久磁石と電気的絶縁シートを示す模式図。
【図９】別の実施形態の積層コアと永久磁石と電気的絶縁シートとを示す模式図。
【図１０】（ａ）は従来技術の模式図、（ｂ）は別の従来技術のロータコアの部分模式図。
【符号の説明】
【００５４】
１１…回転子、１２…ロータコア、１２ａ…強磁性材製の磁性板としての電磁鋼板、１３…端板、１４…回転軸、１６…磁石収容孔、１７…永久磁石、１７ａ…端面、１８…電気的絶縁シート、１９…袋部。
【図１】
2009219314.tif 000003
【図２】
2009219314.tif 000004
【図３】
2009219314.tif 000005
【図４】
2009219314.tif 000006
【図５】
2009219314.tif 000007
【図６】
2009219314.tif 000008
【図７】
2009219314.tif 000009
【図８】
2009219314.tif 000010
【図９】
2009219314.tif 000011
【図１０】
2009219314.tif 000012