(57)【要約】【課題】コイルにダメージを与えることなく、多極の場合であっても、磁性体全体を着磁する。【解決手段】第１保持部材１２の一の面上で第１間隔１５を空けて複数の第１磁性体１４を保持し、第１磁性体１４を、第１磁性体１４が環状に配置される方向と直交する方向に着磁して第１永久磁石１４Ｍを得る。また、第２保持部材１６の一の面上で第２間隔１９を空けて複数の第２磁性体１８を保持し、第２磁性体１８を、第２磁性体１８が環状に配置される方向と直交する方向に着磁して第２永久磁石１８Ｍを得る。第１永久磁石１４Ｍを第２保持部材１６の第２間隔１９に、第２永久磁石１８Ｍを第１保持部材１２の第１間隔１５に、それぞれ着磁方向を環状に交番させて配置してロータ１０を組立てる。【選択図】図１
2009011038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の空隙を介してステータ（２０）と対向してモータを構成するロータ（１０，１０ａ〜１０ｅ）の製造方法であって、
第１保持部材（１２，１２ａ〜１２ｅ）で第１間隔（１５）を空けて環状に保持された複数の第１磁性体（１４）を、前記第１磁性体の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第１永久磁石（１４Ｍ）を得る第１着磁工程と、
第２保持部材（１６，１６ａ〜１６ｅ）で第２間隔（１９）を空けて環状に保持された複数の第２磁性体（１８）を、前記第２磁性体の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第２永久磁石（１８Ｍ）を得る第２着磁工程と、
前記第１永久磁石を前記第２間隔に、前記第２永久磁石を前記第１間隔に、それぞれの着磁方向を環状に交番させて配置して前記ロータを組立てるロータ組立工程と
を備える、ロータの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のロータ（１０，１０ａ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２，１２ａ）及び前記第２保持部材（１６，１６ａ）は平板状を呈し、
前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材（１２，１２ａ）の内周と前記第２保持部材（１６，１６ａ）の内周同士、及び前記第１保持部材（１２，１２ａ）の外周と前記第２保持部材（１６，１６ａ）の外周同士が、それぞれ対向する、ロータの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のロータ（１０）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２）及び前記第２保持部材（１６）は平板状を呈し、
前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材及び前記第２保持部材を挟む複数の環状部材（３２）同士を接合する、ロータの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載のロータ（１０，１０ａ〜１０ｅ）の製造方法であって、
前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材（１２，１２ａ〜１２ｅ）及び前記第２保持部材（１６，１６ａ〜１６ｅ）を接着により接合する、ロータの製造方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載のロータ（１０ａ）の製造方法であって、
前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材（１２ａ）及び前記第２保持部材（１６ａ）の、両者を貫通するピン部材（３４）を用いて接合する、ロータの製造方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２記載のロータ（１０ｂ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２ｂ）及び前記第２保持部材（１６ｂ）は平板状を呈し、
前記ロータ組立工程では、環状部材（３６）の内周に前記第１保持部材の外周と前記第２保持部材の外周とを接合する、ロータの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れか一つに記載のロータ（１０ａ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２ａ）は環状に隣接する前記第１磁性体（１４）同士の間に設けられる非磁性体（６０）を有し、
前記第２保持部材（１６ａ）は環状に隣接する前記第２磁性体（１８）同士の間に設けられる非磁性体（６０）を有する、ロータの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６の何れか一つに記載のロータ（１０ｃ，１０ｄ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２ｃ，１２ｄ）及び前記第２保持部材（１６ｃ，１６ｄ）のうち何れか一方のみが磁性体である、ロータの製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６の何れか一つに記載のロータ（１０ｄ，１０ｅ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２ｄ，１２ｅ）が前記第１磁性体（１４）に対する一方側の第１連結部位（１３）で前記第１磁性体同士を磁気的に連結し、
前記第２保持部材（１６ｄ，１６ｅ）が前記第２磁性体（１８）に対する一方側の第２連結部位（１７）で前記第２磁性体同士を磁気的に連結し、
前記ロータ組立工程では、前記第１連結部位と前記第２連結部位とが前記第１永久磁石（１４Ｍ）及び前記第２永久磁石（１８Ｍ）に対して、相互に反対側に配置される、ロータの製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項６の何れか一つに記載のロータ（１０ａ〜１０ｃ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２ａ〜１２ｃ）は、前記第１磁性体（１４）をその一方側から覆う第３磁性体（４２）と、前記第１間隔（１５）に設けられる第４磁性体（４４）とを有し、
前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材（１２ａ〜１２ｃ）及び前記第２保持部材（１６ａ〜１６ｃ）は、前記第１永久磁石（１４Ｍ）及び前記第２永久磁石（１８Ｍ）を介して対向配置される、ロータの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載のロータ（１０，１０ｂ，１０ｃ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２，１２ｂ，１２ｃ）は、前記第３磁性体（４２）と前記第４磁性体（４４）とを互いに連結する薄肉部（４３）を更に有する、ロータの製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１記載のロータ（１０ａ，１０ｂ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２ａ，１２ｂ）は、前記第３磁性体（４２）及び前記第４磁性体（４４）の間に配置される第５磁性体（４６）を更に有する、ロータの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載のロータ（１０ｂ）の製造方法であって、
前記第１保持部材（１２ｂ）は、複数の前記第５磁性体（４６）を内周側で連結する第６磁性体（４８）を更に有する、ロータの製造方法。
【請求項１４】
請求項１１ないし請求項１３の何れか一つに記載のロータ（１０ｂ）の製造方法であって、
前記第５磁性体（４６）は、前記薄肉部（４３）を介して前記第３磁性体（４２）及び前記第４磁性体（４４）と連結される、ロータの製造方法。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４記載のロータ（１０ｂ）の製造方法であって、
前記第２保持部材（１６ｂ）は、前記第６磁性体（４８）と磁気的に相互に連結される、ロータの製造方法。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５の何れか一つに記載のロータ（１０，１０ａ〜１０ｅ）の製造方法であって、
前記第１着磁工程及び前記第２着磁工程では、空芯コイル（７２）を採用して着磁が行われる、ロータの製造方法。
【請求項１７】
請求項１ないし請求項１５の何れか一つに記載のロータ（１０，１０ａ〜１０ｅ）の製造方法であって、
前記第１着磁工程及び前記第２着磁工程では、着磁ヨーク（７４）を採用して着磁が行われる、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、所定の空隙を介してステータと対向してモータを構成するロータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電機子としてのステータと、界磁子としてのロータとを、例えば、回転軸方向に沿って対向配置させた、いわゆるアキシャルギャップ型モータが知られている。また、ステータとロータとを、回転軸の半径方向に沿って対向配置させた、いわゆるラジアルギャップ型モータも知られている。これらのモータのロータには、高い回転力（トルク）を得るために、一般には多くの永久磁石が設けられている。
【０００３】
このようなロータを製造する場合、予め着磁されている永久磁石を配設するか、あるいはロータとして採用可能な保持部材に複数の磁性体を配設し、該磁性体を着磁して永久磁石を得ていた。又は、着磁されていない磁性体をロータとして採用可能な保持部材に配設し、該保持部材とステータとを組立てた後に、該ステータのコイルに電流を流してティース部に磁束を発生させ、該ティース部から該磁性体に磁束を与えることにより、永久磁石を得る場合もある。
【０００４】
これに関連するアキシャルギャップ型モータの製造方法については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１３７３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のようなロータの製造方法には、以下のような問題がある。すなわち、
１．予め着磁されている永久磁石を配設する場合には、磁気の影響により配設工程の効率が低下するおそれがある；
２．ロータとして採用可能な保持部材に、未着磁の磁性体を配設し、該保持部材とステータとを組立てた後に、該ステータを利用して該磁性体に着磁し永久磁石を得る場合には、着磁電流として大きな電流を流す必要があるために、該ステータのコイルがダメージを受けるおそれがある；
３．上記２．に限らず、複数の磁性体をまとめて着磁する場合、特に多極の場合（４極以上、特に８極以上）には、異なる磁極が近接して存在することになり、それぞれの磁性体全体を着磁することが困難である。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、ロータの製造方法において、コイルにダメージを与えることなく、多極の場合であっても、磁性体全体を着磁することができる技術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】
上記課題を解決すべく、第１の発明は、所定の空隙を介してステータ（２０）と対向してモータを構成するロータ（１０，１０ａ〜１０ｅ）の製造方法であって、第１保持部材（１２，１２ａ〜１２ｅ）で第１間隔（１５）を空けて環状に保持された複数の第１磁性体（１４）を、前記第１磁性体の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第１永久磁石（１４Ｍ）を得る第１着磁工程と、第２保持部材（１６，１６ａ〜１６ｅ）で第２間隔（１９）を空けて環状に保持された複数の第２磁性体（１８）を、前記第２磁性体の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第２永久磁石（１８Ｍ）を得る第２着磁工程と、前記第１永久磁石を前記第２間隔に、前記第２永久磁石を前記第１間隔に、それぞれの着磁方向を環状に交番させて配置して前記ロータを組立てるロータ組立工程とを備える。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明であって、前記第１保持部材（１２，１２ａ）及び前記第２保持部材（１６，１６ａ）は平板状を呈し、前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材（１２，１２ａ）の内周と前記第２保持部材（１６，１６ａ）の内周同士、及び前記第１保持部材（１２，１２ａ）の外周と前記第２保持部材（１６，１６ａ）の外周同士が、それぞれ対向する。
【００１０】
第３の発明は、第１又は第２の発明であって、前記第１保持部材（１２）及び前記第２保持部材（１６）は平板状を呈し、前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材及び前記第２保持部材を挟む複数の環状部材（３２）同士を接合する。
【００１１】
第４の発明は、第１又は第２の発明であって、前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材（１２，１２ａ〜１２ｅ）及び前記第２保持部材（１６，１６ａ〜１６ｅ）を接着により接合する。
【００１２】
第５の発明は、第１又は第２の発明であって、前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材（１２ａ）及び前記第２保持部材（１６ａ）の、両者を貫通するピン部材（３４）を用いて接合する。
【００１３】
第６の発明は、第１又は第２の発明であって、前記第１保持部材（１２ｂ）及び前記第２保持部材（１６ｂ）は平板状を呈し、前記ロータ組立工程では、環状部材（３６）の内周に前記第１保持部材の外周と前記第２保持部材の外周とを接合する。
【００１４】
第７の発明は、第１ないし第６の何れか一つの発明であって、前記第１保持部材（１２ａ）は環状に隣接する前記第１磁性体（１４）同士の間に設けられる非磁性体（６０）を有し、前記第２保持部材（１６ａ）は環状に隣接する前記第２磁性体（１８）同士の間に設けられる非磁性体（６０）を有する。
【００１５】
第８の発明は、第１ないし第６の何れか一つの発明であって、前記第１保持部材（１２ｃ，１２ｄ）及び前記第２保持部材（１６ｃ，１６ｄ）のうち何れか一方のみが磁性体である。
【００１６】
第９の発明は、第１ないし第６の何れか一つの発明であって、前記第１保持部材（１２ｄ，１２ｅ）が前記第１磁性体（１４）に対する一方側の第１連結部位（１３）で前記第１磁性体同士を磁気的に連結し、前記第２保持部材（１６ｄ，１６ｅ）が前記第２磁性体（１８）に対する一方側の第２連結部位（１７）で前記第２磁性体同士を磁気的に連結し、前記ロータ組立工程では、前記第１連結部位と前記第２連結部位とが前記第１永久磁石（１４Ｍ）及び前記第２永久磁石（１８Ｍ）に対して、相互に反対側に配置される。
【００１７】
第１０の発明は、第１ないし第６の何れか一つの発明であって、前記第１保持部材（１２ａ〜１２ｃ）は、前記第１磁性体（１４）をその一方側から覆う第３磁性体（４２）と、前記第１間隔（１５）に設けられる第４磁性体（４４）とを有し、前記ロータ組立工程では、前記第１保持部材（１２ａ〜１２ｃ）及び前記第２保持部材（１６ａ〜１６ｃ）は、前記第１永久磁石（１４Ｍ）及び前記第２永久磁石（１８Ｍ）を介して対向配置される。
【００１８】
第１１の発明は、第１０の発明であって、前記第１保持部材（１２，１２ｂ，１２ｃ）は、前記第３磁性体（４２）と前記第４磁性体（４４）とを互いに連結する薄肉部（４３）を更に有する。
【００１９】
第１２の発明は、第１０又は第１１の発明であって、前記第１保持部材（１２ａ，１２ｂ）は、前記第３磁性体（４２）及び前記第４磁性体（４４）の間に配置される第５磁性体（４６）を更に有する。
【００２０】
第１３の発明は、第１２の発明であって、前記第１保持部材（１２ｂ）は、複数の前記第５磁性体（４６）を内周側で連結する第６磁性体（４８）を更に有する。
【００２１】
第１４の発明は、第１１ないし第１３の何れか一つの発明であって、前記第５磁性体（４６）は、前記薄肉部（４３）を介して前記第３磁性体（４２）及び前記第４磁性体（４４）と連結される。
【００２２】
第１５の発明は、第１３又は第１４の発明であって、前記第２保持部材（１６ｂ）は、前記第６磁性体（４８）と磁気的に相互に連結される。
【００２３】
第１６の発明は、第１ないし第１５の何れか一つの発明であって、前記第１着磁工程及び前記第２着磁工程では、空芯コイル（７２）を採用して着磁が行われる。
【００２４】
第１７の発明は、第１ないし第１５の何れか一つの発明であって、前記第１着磁工程及び前記第２着磁工程では、着磁ヨーク（７４）を採用して着磁が行われる。
【発明の効果】
【００２５】
第１の発明によれば、第１磁性体及び第２磁性体を、それぞれ第１保持部材及び第２保持部材によって保持された状態で着磁するので、第１着磁工程及び第２着磁工程のそれぞれにおいては一方向の磁界を発生させるだけで、多極の場合であっても磁性体全体を着磁することができる。よって、ステータとロータとを組立てた後にステータを利用してロータ内の磁性体に着磁する場合に懸念される、ステータのコイルが着磁時の大電流によってダメージを受けることが、回避される。
【００２６】
第２の発明によれば、アキシャルギャップ型モータに採用される場合、第１及び第２保持部材の変形、ひいてはロータの変形が防止される。
【００２７】
第３の発明によれば、第１及び第２保持部材を強固に接合し易い。特に、モータがアキシャルギャップ型モータである場合に、ステータとの間に働く吸引力に抗し易い。
【００２８】
第４の発明によれば、第１及び第２保持部材を強固に接合し易い。
【００２９】
第５の発明によれば、第１及び第２保持部材を強固に接合し易い。
【００３０】
第６の発明によれば、アキシャルギャップ型モータに採用される場合、第１及び第２保持部材が強固に接合される。
【００３１】
第７の発明によれば、第１及び第２磁性体の隣接するもの同士の間での漏れ磁束を低減できる。
【００３２】
第８の発明によれば、第１及び第２保持部材のうち何れか一方のみが組立の後でバックヨークとして機能するので、バックヨークを別途接合する必要がない。そのため、バックヨークの接合部も不要となり、該接合部による磁気抵抗を抑制できる。
【００３３】
第９の発明によれば、第１及び第２保持部材をバックヨークとして適用できる。
【００３４】
第１０の発明によれば、第３及び第４磁性体は、それぞれ第１及び第２永久磁石に対するバックヨーク、若しくはステータからの磁界による第１及び第２永久磁石における渦電流を軽減するコアとして機能する。
【００３５】
第１１の発明によれば、薄肉部は磁気飽和し易いので、実質的には第１永久磁石と第２永久磁石との間における磁気障壁として機能し、漏れ磁束が低減される。
【００３６】
第１２の発明によれば、第５磁性体がいわゆるｑ軸インダクタンスを高めるので、リラクタンストルクを利用するモータに資するロータが得られる。
【００３７】
第１３の発明によれば、ｑ軸インダクタンスが更に高まる。また、ステータがロータの両側に配置されている場合に、リラクタンストルクを発生させる磁束がエアギャップを通過する回数を４回から２回に低減できる。
【００３８】
第１４の発明によれば、第１及び第２永久磁石に対する第５磁性体の位置が固定され、リラクタンストルクが安定する。
【００３９】
第１５の発明によれば、ステータがロータの両側に配置されている場合に、磁束がエアギャップを通過する回数を４回から２回に半減できる。
【００４０】
第１６の発明によれば、第１及び第２保持部材にそれぞれ保持された第１及び第２磁性体の、着磁前の取付け及び着磁後の取外しを容易に行える。
【００４１】
第１７の発明によれば、着磁電流を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみが示されている。
【００４３】
〈第１実施形態〉
図１は、本発明に係るロータ１０の製造方法の工程を説明するモータの分解斜視図であり、ロータ１０の回転軸Ａに沿って分解して示している。図２及び図３は、着磁工程で採用される着磁装置を説明する模式図である。また、図４は、組立てられたロータ１０の斜視図である。該製造方法は、第１着磁工程、第２着磁工程及びロータ組立工程を備える。
【００４４】
まず、第１着磁工程の準備工程として、高透磁率の鉄（軟質磁性材料）等の磁性板を打ち抜く等して平板状、好ましくは略円環状の第１保持部材１２を形成する。第１保持部材１２には、該円環の中心から放射状に複数の孔４１が設けられており、孔４１の内周側及び外周側ではそれぞれ薄肉部４３が設けられている。これにより、第１保持部材１２は、薄肉部４３と、環状に薄肉部４３によって互いに交互に連結される磁性体４２，４４とに区分して把握できる。
【００４５】
こうして形成された第１保持部材１２の一の面上で、複数（例えば、４個）の着磁される磁性体（硬質磁性材料）１４を第１保持部材１２の一方側から磁性体４２に設ける。図１では第１保持部材１２に対して下方から磁性体１４が設けられている態様が例示されている。磁性体４２，４４は環状に交互に配置されるので、磁性体４４を間に挟んで、磁性体１４も環状に保持される。換言すれば、磁性体１４は、第１間隔１５を空けて環状に保持されていることになる。
【００４６】
また、第２着磁工程の準備工程として、第１保持部材１２と略同一サイズでかつ略同一形状の略円盤状の第２保持部材１６を形成する。例えば第２保持部材１６も、第１保持部材１２と同様に、薄肉部４３と、環状に薄肉部４３によって互いに交互に連結される磁性体４２、４４とを有しており、隣接する磁性体４２，４４の間には孔４１が設けられる。
【００４７】
こうして形成された第２保持部材１６の一の面上で、複数（例えば、磁性体１４（以下、第１磁性体１４とも称す）と同数の４個）の着磁される第２磁性体（硬質磁性材料）１８を第２間隔１９を空けて環状に保持する。具体的には第２磁性体１８が磁性体４４に設けられ、磁性体４２を間に挟んで第２磁性体１８も環状に保持される。第２間隔１９において、磁性体４２が位置することになる。
【００４８】
ここで、第１保持部材１２で設けられる第１間隔１５は、第２保持部材１６で保持される第２磁性体１８の幅よりも大きく、第２保持部材１６で設けられている第２間隔１９は、第１保持部材１２で保持される第１磁性体１４の幅よりも大きい。
【００４９】
なお、磁性体４２及び磁性体４４を、それぞれ第３磁性体４２、第４磁性体４４とも称す。
【００５０】
第１着磁工程では、第１保持部材１２で第１間隔１５を空けて環状に保持された複数の第１磁性体１４を、第１磁性体１４の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第１永久磁石１４Ｍを得る。具体的には、図２に示すように、第１着磁工程では、空芯コイル７２を採用して着磁が行われる。より具体的には、第１磁性体１４を保持した第１保持部材１２を、空芯コイル７２の内側に載置し、空芯コイル７２に大電流を一方向に流すことによって第１磁性体１４の上面（第１保持部材１２と接していない側の面）が、例えば、Ｎ極となるように着磁する。なお、図２は模式図であり、実際に空芯コイル７２は軸方向に沿って、より長く巻回されている。また、実際は樹脂等で固められて、公知の手段により被着磁物を固定する固定手段等も設けられている。
【００５１】
第２着磁工程では、第２保持部材１６で第２間隔１９を空けて環状に保持された複数の第２磁性体１８を、第２磁性体１８の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第２永久磁石１８Ｍを得る。具体的には、第１着磁工程と同様、図２に示すように、第２磁性体１８を保持した第２保持部材１６を、空芯コイル７２の内側に載置し、第１着磁工程で流した大電流とは逆方向に大電流を流すことによって第２磁性体１８の上面（第２保持部材１６と接していない側の面）が、第１永久磁石とは極性が逆（例えば、Ｓ極）となるように着磁する。
【００５２】
なお、上述の第１及び第２着磁工程では、図３に示すように、空芯コイル７２に替えて着磁ヨーク７４にコイル８２を設けたものを採用して着磁が行われるようにしても良い。ここで、図２及び図３で示した矢印はそれぞれ、空芯コイル７２又はコイル８２によって着磁される極性の方向を示しており、第１磁性体１４及び第２磁性体１８は、矢印の上側をＮ極又はＳ極、矢印の下側をＳ極又はＮ極に着磁される。
【００５３】
ロータ組立工程では、第１永久磁石１４Ｍを第２間隔１９に、第２永久磁石１８Ｍを第１間隔１５に、それぞれの着磁方向を環状に交番させて配置してロータ１０を組立てる。具体的には、ロータ組立工程では、第１保持部材１２の内周と第２保持部材１６の内周同士、及び第１保持部材１２の外周と第２保持部材１６の外周同士を、それぞれ対向することにより、第１永久磁石１４Ｍを第２間隔１９に、第２永久磁石１８Ｍを第１間隔１５に、それぞれ着磁方向を環状に交番させて配置してロータ１０を組立てる。さらに、ロータ組立工程では、第１保持部材１２及び第２保持部材１６を挟む複数の環状部材３２同士を接合しても良い。
【００５４】
こうして組立てられたロータ１０に対して、バックヨーク２２、ティース部２４及び電機子巻線（コイル）２６を備える電機子としてのステータ２０を、ロータ１０の回転軸Ａ方向に沿った所定の空隙を介して対向配置することで、アキシャルギャップ型モータを構成する。つまり、第１保持部材１２及び第２保持部材１６は、ロータコアとして機能する。なお、図１では、ステータ２０がロータ１０の下側にのみ配されているが、あわせてロータ１０の上側にも配されていても良い。なお、本実施形態においては、ロータ１０とステータ２０とは、完全に回転軸Ａに直交する平面で対向しているが、両者が対向する面は、回転軸Ａに完全に直交する平面である必要はなく、傾いていても良い。このときであっても第１永久磁石１４Ｍ及び第２永久磁石１８Ｍの磁化方向は、回転軸Ａの方向であるか、傾いていたとしても、微小な角度であることが望ましい。
【００５５】
なお、本願で特に断らない限り、電機子巻線は、これを構成する導線の一本一本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指す。これは図面においても同様である。また、巻き始め及び巻き終わりの引出線、及びそれらの結線も図面においては省略した。
【００５６】
〈第１実施形態の効果〉
以上のように、第１磁性体１４及び第２磁性体１８を、それぞれ第１保持部材１２及び第２保持部材１６によって保持された状態で第１着磁工程及び第２着磁工程で独立して着磁するので、第１着磁工程及び第２着磁工程のそれぞれにおいては一方向の磁界を発生させるだけで着磁することができる。よって、ステータ２０とロータ１０とを組立てた後にステータ２０を利用してロータ１０内の磁性体１４，１８に着磁する場合に懸念される、ステータ２０のコイル２６が着磁時の大電流によってダメージを受けることが、回避される。
【００５７】
また、ロータ１０がアキシャルギャップ型モータに採用される場合、第１保持部材１２及び第２保持部材１６の変形、ひいてはロータ１０の変形が防止される。さらに、複数の環状部材３２同士で挟んで接合すると、第１保持部材１２及び第２保持部材１６を強固に接合し易い。このような接合は、特にモータがアキシャルギャップ型モータである場合に、ステータ２０との間に働く吸引力に抗し易いという利点がある。また、多極（この場合は８極）であっても、極の境界付近まで完全に着磁することができる。
【００５８】
また、第２保持部材１６の第３磁性体４２及び第４磁性体４４は、ステータ２０からの磁界による第２永久磁石１８Ｍにおける渦電流を軽減するコアとして機能する。ステータ２０が第１保持部材１２側から対向する場合には、第１保持部材１２の第３磁性体４２及び第４磁性体４４が、第１永久磁石１４Ｍにおける渦電流を軽減するコア（以下「ヘッドコア」とも称す）として機能する。さらに、薄肉部４３は磁気飽和し易いので、実質的には第１永久磁石１４Ｍと第２永久磁石１８Ｍとの間における磁気障壁として機能し、漏れ磁束が低減される。
【００５９】
また、環状部材３２が磁性体であれば、第３磁性体４２及び第４磁性体４４は、第１永久磁石１４Ｍ及び第２永久磁石１８Ｍに対するバックヨークとしても機能しうる。バックヨークとして機能するためには磁束の飽和を避けるため、ヘッドコアとして機能する場合と比較して、第３磁性体４２及び第４磁性体４４の厚さ（回転軸Ａ方向の寸法）は大きい方が望ましい。
【００６０】
また、着磁工程で空芯コイル７２を採用することにより、第１保持部材１２及び第２保持部材１６にそれぞれ保持された第１磁性体１４及び第２磁性体１８の、着磁前の取付け及び着磁後の取外しを容易に行える。さらに、着磁工程で着磁ヨーク７４を採用すれば、着磁電流を低減できる。
【００６１】
〈第２実施形態〉
上記第１実施形態では、ロータ組立工程において、第１保持部材１２及び第２保持部材１６を、複数の環状部材３２同士を接合することによりロータ１０を組立てる態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ここでは、本発明の第２実施形態として、第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａを接着又はピン部材３４により接合する態様について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の説明において、特に断りのない限り、上記第１実施形態と同様の機能を有する要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
図５は、本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するロータ１０ａの分解斜視図であり、回転軸方向に分解して示している。図６は、接着により組立てられたロータ１０ａの斜視図である。また、図７は、ピン部材３４により組立てる工程を説明する分解斜視図である。本実施形態で製造されるロータ１０ａにおいては、第１保持部材１２ａが非磁性体を有する。また、第１保持部材１２ａは、第３磁性体４２と、第４磁性体４４とを有している。さらに、第１保持部材１２ａは、第３磁性体４２及び第４磁性体４４の間に配置される第５磁性体４６を有する。
【００６３】
具体的には、第１保持部材１２ａは、略車輪状に形成された非磁性体６０を有している。非磁性体６０は、車輪に相当する外輪部６２と、車輪のこしき（ボス）に相当するボス部６４と、車輪の輻（スポーク）に相当する複数のスポーク部６６とを備えている。第１保持部材１２ａは、非磁性体６０の外輪部６２とボス部６４との間で、かつ一のスポーク部６６と他のスポーク部６６との間で、第１磁性体１４を保持する。
【００６４】
そして、外輪部６２、ボス部６４及び複数のスポーク部６６で囲まれる領域のうち、第１磁性体１４を保持する領域に第３磁性体４２が配設され、第１間隔１５に相当する領域に第４磁性体４４が配設される。また、外輪部６２、ボス部６４及び複数のスポーク部６６で囲まれる領域のうち、第３磁性体４２及び第４磁性体４４の間に第５磁性体４６が配設される。このような第１保持部材１２ａによって保持された複数の第１磁性体１４を、第１磁性体１４の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第１永久磁石１４Ｍを得る。
【００６５】
さらに、第２保持部材１６ａが以下のように構成されている。すなわち、第２保持部材１６ａもまた、第３磁性体４２、第４磁性体４４、第５磁性体４６及び非磁性体６０を有している。
【００６６】
そして、外輪部６２、ボス部６４及び複数のスポーク部６６で囲まれる領域のうち、第２磁性体１８を保持する領域に第４磁性体４４が配設され、第２間隔１９のうち第１磁性体１４と対向する位置に第３磁性体４２が配設される。また、外輪部６２、ボス部６４及び複数のスポーク部６６で囲まれる領域のうち、第３磁性体４２及び第４磁性体４４の間に第５磁性体４６が配設される。このような第２保持部材１６ａによって保持された複数の第２磁性体１８を、第２磁性体１８の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第２永久磁石１８Ｍを得る。
【００６７】
このような第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａを用いて、ロータ組立工程では、図６に示すように、第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａを接合する。当該接合には例えば接着剤を用いることができる。または、図７に示すように、第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａの、両者を貫通するピン部材３４を用いて接合する。具体例を挙げれば、第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａのボス部６４に貫通孔を適宜設け、該貫通孔をピン部材３４でかしめて接合する。
【００６８】
なお、図５で示した第１永久磁石１４Ｍ及び第２永久磁石１８Ｍは、それぞれ第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａの表面から突出している。また、第３磁性体４２及び第４磁性体４４は、それぞれ第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａが対向する側の面から凹んでいる。ここで、第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａの表面からの突出の高さと、第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａの表面からの凹みの深さとを、略等しくする（少なくとも、突出の高さよりも、凹みの深さの方を大きくする）ことで、図６及び図７で示すように、第１保持部材１２ａと第２保持部材１６ａとが、内周側及び外周側で接触する。
【００６９】
〈第２実施形態の効果〉
以上のように、第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａを接着又はピン部材３４により接合すれば、両者を強固に接合し易い。また、第１保持部材１２ａ及び第２保持部材１６ａは何れも非磁性体を有するので、漏れ磁束を低減できる。また、第３磁性体４２及び第４磁性体４４は、それぞれ第１永久磁石１４Ｍ及び第２永久磁石１８Ｍに対するバックヨーク、若しくはヘッドコアとして機能する。さらに、第５磁性体４６がいわゆるｑ軸インダクタンスを高めるので、リラクタンストルクを利用するモータに資するロータ１０ａが得られる。
【００７０】
〈第３実施形態〉
ここでは、本発明の第３実施形態として、第１保持部材１２ｂ及び第２保持部材１６ｂを環状部材３６の内周で接合する態様について、図面を参照しながら説明する。
【００７１】
図８及び図９は、本発明に係るロータ１０ｂの製造方法の工程を説明するロータ１０ｂの分解斜視図であり、いずれもロータ１０ｂの回転軸に沿って分解して示している。また、第１保持部材１２ｂは、複数の第５磁性体４６を内周側で連結する第６磁性体４８を更に有する。ここで、第５磁性体４６は、薄肉部４３を介して第３磁性体４２及び第４磁性体４４とも連結される。
【００７２】
具体的には第１保持部材１２ｂは、第１磁性体１４をその一方側から覆う第３磁性体４２と、第１間隔１５に設けられる第４磁性体４４とを有しており、これらは薄肉部４３を介して環状で交互に連結されている。また、第１保持部材１２ｂは、第３磁性体４２及び第４磁性体４４の間に配置される複数の第５磁性体４６を更に有し、これらは内周側で第６磁性体４８によって連結されている。さらに、それぞれの第５磁性体４６は、薄肉部４３を介して第３磁性体４２及び第４磁性体４４と連結されている。このような第１保持部材１２ｂによって保持された複数の第１磁性体１４を、第１磁性体１４の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第１永久磁石１４Ｍを得る。
【００７３】
これにより、第３磁性体４２、第４磁性体４４、第５磁性体４６及び第６磁性体４８が一体となり、第１磁性体１４を確実に保持することができる。このような第１保持部材１２ｂによって保持された複数の第１磁性体１４を、第１磁性体１４の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第１永久磁石１４Ｍを得る。
【００７４】
さらに、第２保持部材１６ｂが以下のように構成されていても良い。すなわち、第２保持部材１６ｂは、第６磁性体４８と磁気的に相互に連結される。具体例を挙げれば、図８に示すように、第２保持部材１６ｂもまた、第１保持部材１２ｂと同様の構成を有している。
【００７５】
より具体的には第２保持部材１６ｂは、第２磁性体１８をその一方側から覆う第４磁性体５４と、第２間隔１９に設けられる第３磁性体５２を有しており、これらは薄肉部５３を介して環状で交互に連結されている。また、第２保持部材１６ｂは、第３磁性体５２及び第４磁性体５４の間に配置される複数の第５磁性体５６を更に有し、これらは内周側で第６磁性体５８によって連結されている。さらに、それぞれの第５磁性体５６は、薄肉部５３を介して第３磁性体５２及び第４磁性体５４と連結されている。このような第２保持部材１６ｂによって保持された複数の第２磁性体１８を、第２磁性体１８の環状の配列方向と直交する方向に着磁して第２永久磁石１８Ｍを得る。
【００７６】
なお、複数の第５磁性体４６，５６は、径方向に等幅ではなく、内周側ほど幅広に形成されている。これらは、永久磁石による磁極として機能しないため、内周側で第６磁性体４８，５８によって短絡されていても良い。これにより、第１保持部材１２ｂ及び第２保持部材１６ｂがロータ１０ｂの軸（図示省略）に保持される部位を確保できる。ただし、ｄ軸インダクタンスの値とｑ軸インダクタンスの値との差を所定値以上に保つため、第６磁性体４８，５８とステータティース（図示省略）とは対向しない。また、内周側に第５磁性体４６，５６及び第６磁性体４８，５８を設けることによって、第３磁性体４２及び第４磁性体４４がヘッドコアとして機能しているときに、磁気的に短絡する必要がない。
【００７７】
また、図８及び図９では、第５磁性体４６，５６と第６磁性体４８，５８とを区別するために、それぞれ両者の間に点線を付しているが、本実施形態では、それぞれ両者が一体に形成されていることが望ましい。
【００７８】
このような第１保持部材１２ｂ及び第２保持部材１６ｂを用いて、ロータ組立工程では、図９に示すように、第１保持部材１２ｂ及び第２保持部材１６ｂは、第１永久磁石１４Ｍ及び第２永久磁石１８Ｍを介して対向配置される。さらに、ロータ組立工程では、望ましくは非磁性体からなる環状部材３６の内周に第１保持部材１２ｂの外周と第２保持部材１６ｂの外周とを接合する。
【００７９】
〈第３実施形態の効果〉
以上のように、第１保持部材１２ｂ及び第２保持部材１６ｂを環状部材３６の内周に接合することにより、ロータ１０ｂがアキシャルギャップ型モータに採用される場合、第１保持部材１２ｂ及び第２保持部材１６ｂが強固に接合される。
【００８０】
また、薄肉部４３，５３は磁気飽和し易いので、実質的には第１永久磁石１４Ｍと第２永久磁石１８Ｍとの間における磁気障壁として機能し、漏れ磁束が低減される。
【００８１】
また、複数の第５磁性体４６，５６が、それぞれ第６磁性体４８，５８によって内周側で連結されているので、ｑ軸インダクタンスがさらに高まる。なお、第５磁性体４６，５６と第６磁性体４８，５８とは、接しているのが望ましいが、接していなくてもよい。さらに、これら第５磁性体４６，５６のそれぞれが薄肉部４３，５３を介して第３磁性体４２，５２及び第４磁性体４４，５４に連結されているので、第１永久磁石１４Ｍ及び第２永久磁石１８Ｍに対する第５磁性体４６，５６の位置が固定され、リラクタンストルクが安定する。
【００８２】
また、第２保持部材１６ｂと第６磁性体４８とが磁気的に連結されていれば、ステータ２０がロータ１０ｂの両側に配置されている場合に、磁束がエアギャップを通過する回数を４回から２回に半減できる。
【００８３】
〈第４実施形態〉
ここでは、本発明の第４実施形態として、第１保持部材１２ｃ及び第２保持部材１６ｃのうち何れか一方のみが、モータのバックヨークとして機能する態様について、図面を参照しながら説明する。
【００８４】
図１０は、本発明に係るロータ１０ｃの製造方法の工程を説明するロータ１０ｃの分解斜視図であり、回転軸に沿った方向に分解して示している。図１１は、組立てられたロータ１０ｃの斜視図である。本実施形態においては、第２保持部材１６ｃのみが磁性体である場合について説明する。
【００８５】
具体的には、第１保持部材１２ｃは、上記第１実施形態の第１保持部材１２と同様に、磁性体で形成されており、孔４１、第３磁性体４２、薄肉部４３及び第４磁性体４４を有している。このような第１保持部材１２ｃの一の面上、具体的には第３磁性体４２上で、複数の第１磁性体１４を保持する。このような第１保持部材１２ｃによって保持された複数の第１磁性体１４を、第１磁性体１４が環状に配置される方向と直交する方向に着磁して第１永久磁石１４Ｍを得る。
【００８６】
一方の第２保持部材１６ｃは、略円環状に形成されているものの、孔４１、第３磁性体４２、薄肉部４３及び第４磁性体４４を有していない。また、第２保持部材１６ｃは、第１保持部材１２ｃよりも、該円環の内径が小さくかつ外径が大きい。第１保持部材１２ｃが、他の磁性体の構造部材（回転軸やモータ枠）に近接していると、磁束が漏洩するからである。また、第2保持部材１６ｃは第１永久磁石１４Ｍ及び第２永久磁石１８Ｍの磁極面の反対側の面を短絡するバックヨークとして働くため、他の磁性体の構造部材と近接しても良い。特に、内径には回転軸が固定される。外径は構造部材と接触することは望ましくないが、磁束の漏洩の心配がないので、接触しない程度に近接することはかまわない。このような第２保持部材１６ｃの一の面上で複数の第２磁性体１８を保持し、第２磁性体１８を、第１磁性体１４が環状に配置される方向と直交する方向に着磁して第２永久磁石１８Ｍを得る。
【００８７】
このような第１保持部材１２ｃ及び第２保持部材１６ｃを、例えば、接着により接合する。
【００８８】
〈第４実施形態の効果〉
以上のように、第２保持部材１６ｃが組立の後でバックヨークとして機能するので、バックヨークを別途接合する必要がない。そのため、バックヨークの接合部も不要となり、該接合部による磁気抵抗を抑制できる。
【００８９】
〈第５実施形態〉
ここでは、本発明の第５実施形態として、第１保持部材１２ｄ及び第２保持部材１６ｄを共にバックヨークとして適用可能な態様について、図面を参照しながら説明する。
【００９０】
図１２は、本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するロータの分解斜視図であり、回転軸に沿った方向に分解して示している。図１３は、組立てられたロータ１０ｄの斜視図である。本実施形態で製造されるロータ１０ｄにおいては、第１保持部材１２ｄは、磁性体で形成された略円環状の第１環体８２と、第１環体８２の内周側でかつ第１環体８２と同じ高さ（回転軸方向における位置）で第１環体８２の中心に向かって延在する複数の第１凸部８４とを有している。つまり、第１間隔１５に相当する位置は孔が形成されている。
【００９１】
なお、本実施形態では、第１環体８２と第１凸部８４とは一体に形成されており、第１凸部８４もまた磁性体である。そして、第１凸部８４の一の面上で第１磁性体１４を保持している。したがって、第１保持部材１２ｄが第１磁性体１４に対する一方側の第１連結部位１３で第１磁性体１４同士を磁気的に連結している。第１磁性体１４が環状に配列される方向と直交する方向に第１磁性体１４を着磁して第１永久磁石１４Ｍを得る。
【００９２】
一方の第２保持部材１６ｄは、外周が第１保持部材１２ｄと略同一サイズでかつ、内周が第１凸部８４の内周よりも小さな環状に形成された第２環体９０と、第２環体９０の一の面上で、第２環体９０の内周から第１凸部８４の内径までの領域に形成される第３環体９２と、第３環体９２と同じ高さで第３環体９２の外周から放射状に延在する複数の第２凸部９４とを有している。つまり、第２間隔１９に相当する位置は、第２凸部９４の面と比較して低くなっている。より正確には第２環体９０と第２凸部９４とが、第２間隔１９に相当する位置で凹部を呈している。
【００９３】
なお、第３環体９２及び第２凸部９４の厚みは、第１保持部材１２ｄ、すなわち、第１環体８２及び第１凸部８４の厚みと同じである。また、本実施形態では、第２環体９０、第３環体９２及び第２凸部９４は、射出成形等によって一体に形成されており、これらもまた磁性体である。そして第２凸部９４の面上で第２磁性体１８を保持している。したがって、第２保持部材１６ｄが第２磁性体１８に対する一方側の第２連結部位１７で第２磁性体１８同士を磁気的に連結している。第２磁性体１８が環状に配列される方向と直交する方向に第２磁性体１８を着磁して第２永久磁石１８Ｍを得る。
【００９４】
このような第１保持部材１２ｄ及び第２保持部材１６ｄを用いて、ロータ組立工程では、第１連結部位１３と第２連結部位１７とが第１永久磁石１４Ｍ及び第２永久磁石１８Ｍに対して、相互に反対側に配置される。具体的には、第１永久磁石１４Ｍを保持する第１凸部８４を第２間隔１９に、第２永久磁石１８Ｍを保持する第２凸部９４を第１間隔１５に、それぞれ着磁方向を環状に交番させて配置してロータ１０ｄを組立てる。
【００９５】
〈第５実施形態の効果〉
以上のように、第１磁性体１４同士及び第２磁性体１８同士をそれぞれ磁気的に連結して、それらを相互に反対側に、かつ相互に磁気的に分離しつつ配置すれば、第１保持部材１２ｄ及び第２保持部材１６ｄをバックヨークとして適用できる。
【００９６】
〈第６実施形態〉
上記第５実施形態では、ロータ１０ｄの片側にのみステータ２０（図１参照）が配置可能な態様について説明したが、ここでは、ロータ１０ｅの両側にステータ２０を配置可能な態様について、図面を参照しながら説明する。
【００９７】
図１４は、本発明に係るロータ１０ｅの製造方法の工程を説明するロータ１０ｅの分解斜視図である。本実施形態で製造されるロータ１０ｅにおいては、第１保持部材１２ｅは、上記第５実施形態の第１保持部材１２ｄと同様の形態で、第１環体８２と第１凸部８４とを有して第１連結部位１３によって連結されている。そして、第１凸部８４がその一の面上で第１磁性体１４を保持する。さらに、第１凸部８４は他の面（該一の面と対向する面）上でも第１磁性体１４を保持する。なお、本実施形態では、第１凸部８４の両面上でそれぞれ別体の第１磁性体１４を保持しているものとするが、第１凸部８４の両面を貫通する貫通孔を設けて、単一の第１磁性体１４を該貫通孔に挿入して保持しても良い。このように第１凸部８４の両面上で第１磁性体１４を保持して、第１磁性体１４が環状に配列する方向と直交する方向に第１磁性体１４を着磁して第１永久磁石１４Ｍを得る。
【００９８】
一方の第２保持部材１６ｅは、上記第５実施形態の第２保持部材１６ｄから第２環体９０を除いた形態で、第３環体９２と第２凸部９４とを有して第２連結部位１７によって連結されている。そして、第２凸部９４がその一の面上で第２磁性体１８を保持する。さらに、第２凸部９４もまた他の面（該一の面と対向する面）上で第２磁性体１８を保持する。このように第２凸部９４の両面上で第２磁性体１８を保持して、第２磁性体１８が環状に配列する方向と直交する方向に第２磁性体１８を着磁して第２永久磁石１８Ｍを得る。
【００９９】
このような第１保持部材１２ｅ及び第２保持部材１６ｅを用いて、ロータ組立工程では、上記第５実施形態と同様に、第１永久磁石１４Ｍを保持する第１凸部８４を第２間隔１９に、第２永久磁石１８Ｍを保持する第２凸部９４を第１間隔１５に、それぞれ着磁方向を環状に交番させて配置してロータ１０ｅを組立てる。
【０１００】
〈第６実施形態の効果〉
以上のように、第１凸部８４の両面、すなわち、第１保持部材１２ｅの両面で第１磁性体１４を保持し、第２凸部９４の両面、すなわち、第２保持部材１６ｅの両面で第２磁性体１８を保持することにより、ロータ１０ｅの両側にステータ２０（図１参照）が配される場合についても、第１保持部材１２ｅ及び第２保持部材１６ｅをバックヨークとして適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するモータの分解斜視図である。
【図２】着磁工程で採用される着磁装置を説明する模式図である。
【図３】着磁工程で採用される着磁装置を説明する模式図である。
【図４】組立てられたロータの斜視図である。
【図５】本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するロータの分解斜視図である。
【図６】接着により組立てられたロータの斜視図である。
【図７】ピン部材により組立てる工程を説明する分解斜視図である。
【図８】本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するロータの分解斜視図である。
【図９】本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するロータの分解斜視図である。
【図１０】本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するロータの分解斜視図である。
【図１１】組立てられたロータの斜視図である。
【図１２】本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するロータの分解斜視図である。
【図１３】組立てられたロータの斜視図である。
【図１４】本発明に係るロータの製造方法の工程を説明するロータの分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０，１０ａ〜１０ｅ  ロータ
１２，１２ａ〜１２ｅ  第１保持部材
１３  第１連結部位
１４  第１磁性体
１４Ｍ  第１永久磁石
１５  第１間隔
１６，１６ａ〜１６ｅ  第２保持部材
１７  第２連結部位
１８  第２磁性体
１８Ｍ  第２永久磁石
１９  第２間隔
３２  環状部材
３４  ピン部材
３６  環状部材
４２  第３磁性体
４３  薄肉部
４４  第４磁性体
４６  第５磁性体
４８  第６磁性体
５８  第７磁性体
７２  空芯コイル
７４  着磁ヨーク
【図１】
2009011038.tif 000003
【図２】
2009011038.tif 000004
【図３】
2009011038.tif 000005
【図４】
2009011038.tif 000006
【図５】
2009011038.tif 000007
【図６】
2009011038.tif 000008
【図７】
2009011038.tif 000009
【図８】
2009011038.tif 000010
【図９】
2009011038.tif 000011
【図１０】
2009011038.tif 000012
【図１１】
2009011038.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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