特許 6557154 電動機の回転子、および回転子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6557154

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】電動機の回転子、および回転子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/27 20060101AFI20190729BHJP

   H02K 15/03 20060101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/27 501C

   H02K1/27 501D

   H02K1/27 501A

   H02K15/03 Z

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-3638(P2016-3638)

(22)【出願日】2016年1月12日

(65)【公開番号】特開2017-127070(P2017-127070A)

(43)【公開日】2017年7月20日

【審査請求日】2017年2月16日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】山田 泰生

(72)【発明者】

【氏名】西福元 彰

【審査官】 上野 力

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１１７７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０１４０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１６６７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２７０７５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｈ０２Ｋ １５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転子を製造する方法であって、
前記回転子は、
回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の径方向外側に配置される複数の磁石と、
前記複数の磁石を取り囲む筒状の保護管と、
前記回転子鉄心の外周面と前記保護管の内周面との間に形成された隙間に充填された樹脂と、を備え、
前記回転子鉄心の軸方向寸法は、前記複数の磁石の軸方向寸法、および前記保護管の軸方向寸法よりも長く、
前記方法は、
前記回転子鉄心の径方向外側に前記複数の磁石を配置することと、
前記複数の磁石を取り囲むように前記保護管を配置することと、
第１の金型を、前記回転子鉄心の軸方向第１方向の端面に当接させることと、
樹脂射出ノズルが形成された第２の金型を、前記樹脂射出ノズルが前記回転子鉄心の外周面と前記保護管の内周面との間に形成された隙間に面し、且つ、前記第２の金型が前記保護管および前記複数の磁石の軸方向第２方向の端面から該軸方向第２方向へ離間するように、前記回転子鉄心の前記軸方向第２方向の端面に押し当てることと、
前記樹脂射出ノズルから前記隙間に樹脂を射出することと、を備える、方法。

【請求項2】

前記樹脂は、
前記複数の磁石の軸方向区間において、各々の該磁石と前記保護管との間、および、前記回転子鉄心と前記保護管との間に充填された本体部と、
前記本体部の前記軸方向第２方向の端部に接続され、前記回転子鉄心の周方向へ延在する第１のリング部であって、前記保護管の前記軸方向第２方向の端面、および、各々の前記磁石の前記軸方向第２方向の端面に、該軸方向第２方向の側から当接する、第１のリング部と、を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記樹脂は、前記本体部の前記軸方向第１方向の端部に接続され、前記周方向へ延在する第２のリング部であって、前記保護管の前記軸方向第１方向の端面、および、各々の前記磁石の前記軸方向第１方向の端面に、該軸方向第１方向の側から当接する、第２のリング部をさらに有する、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記保護管の前記軸方向寸法は、前記複数の磁石の前記軸方向寸法よりも長い、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機の回転子、および回転子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

回転子鉄心と、該回転子鉄心の径方向外側に配置された複数の磁石と、該複数の磁石を取り囲む筒状の磁石と、回転子鉄心と保護官との間の隙間に充填された樹脂とを備える、電動機の回転子が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１６９１０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、上述のような回転子は、射出成形機を用いて上記の隙間に樹脂を射出することによって、製造される。この場合において、磁石または保護管が射出成形機の金型と当接し、これにより、該磁石または該保護管が破損してしまう虞があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様において、電動機の回転子は、回転子鉄心と、回転子鉄心の径方向外側に配置される複数の磁石と、複数の磁石を取り囲む筒状の保護管と、回転子鉄心の外周面と保護管の内周面との間に形成された隙間に充填された樹脂とを備える。回転子鉄心の軸方向寸法は、複数の磁石の軸方向寸法、および保護管の軸方向寸法よりも長い。保護管の軸方向寸法は、複数の磁石の軸方向寸法よりも長くてもよい。

【0006】

本発明の他の態様において、回転子を製造する方法は、回転子鉄心の径方向外側に複数の磁石を配置することと、複数の磁石を取り囲むように筒状の保護管を配置することと、第１の金型を、回転子鉄心の軸方向第１方向の端面に当接させることとを備える。

【0007】

この方法は、樹脂射出ノズルが形成された第２の金型を、樹脂射出ノズルが回転子鉄心の外周面と保護管の内周面との間に形成された隙間に面し、且つ、第２の金型が保護管および複数の磁石の軸方向第２方向の端面から該軸方向第２方向へ離間するように、回転子鉄心の軸方向第２方向の端面に押し当てることと、樹脂射出ノズルから隙間に樹脂を射出することとを備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る回転子の側方断面図である。

【図2】図１に示す回転子を、図１中のＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。

【図3】本発明の他の実施形態に係る回転子の側方断面図である。

【図4】図３に示す回転子を、図１中のＩＶ−ＩＶに沿って切断した断面図である。

【図5】回転子の製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図6】図１に示す回転子を製造する場合において、図５中のステップＳ２で作製される組立体の側方断面図である。

【図7】図３に示す回転子を製造する場合において、図５中のステップＳ２で作製される組立体の側方断面図である。

【図8】図１に示す回転子を製造する場合において、図５中のステップＳ３の終了時の状態を示す断面図である。

【図9】図３に示す回転子を製造する場合において、図５中のステップＳ３の終了時の状態を示す断面図である。

【図10】図１に示す回転子を製造する場合において、図５中のステップＳ４の終了時の状態を示す断面図である。

【図11】図３に示す回転子を製造する場合において、図５中のステップＳ４の終了時の状態を示す断面図である。

【図12】図１に示す回転子を製造する場合において、図５中のステップＳ５の終了時の状態を示す断面図である。

【図13】図３に示す回転子を製造する場合において、図５中のステップＳ５の終了時の状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る回転子１０について説明する。

【0010】

なお、以下の説明において、軸方向とは、回転子の回転軸線Ｏに沿う方向を示し、径方向とは、軸線Ｏを中心とする円の半径方向を示し、周方向とは、該円の円周方向を示す。また、便宜上、図１、図３、図６〜図１３の紙面左方を、軸方向前方とする。

【0011】

回転子１０は、電動機の固定子（図示せず）の径方向内側に回転可能に配置され、該固定子とともに電動機を構成する。回転子１０は、回転シャフト１２、回転子鉄心１４、複数の磁石１６、保護管１８、および樹脂２０を備える。回転シャフト１２は、軸方向に延びる円柱部材である。

【0012】

回転子鉄心１４は、回転シャフト１２の径方向外側に固定された筒状部材である。回転子鉄心１４は、軸線Ｏを中心とするように配置されている。回転子鉄心１４は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板から構成される。回転子鉄心１４の中心には、貫通孔１４ａが形成されており、該貫通孔１４ａに、回転シャフト１２が挿通されている。回転子鉄心１４は、軸方向寸法Ｄ_１を有する。

【0013】

複数の磁石１６の各々は、軸方向へ延びる細長い磁性部材（たとえば、ネオジムまたはフェライト）であって、回転子鉄心１４の外周面２２の上に固定されている。本実施形態においては、計８個の磁石１６が、周方向に略等間隔で配置されている。磁石１６の各々は、軸方向寸法Ｄ_２を有する。ここで、磁石１６の軸方向寸法Ｄ_２は、回転子鉄心１４の軸方向寸法Ｄ_１よりも短い（すなわち、Ｄ_２＜Ｄ_１）。

【0014】

本実施形態においては、全ての磁石１６の軸方向後方の端面２８は、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０よりも、軸方向前方にずれて位置している。その一方で、磁石１６の軸方向前方の端面３２は、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４と略同じ軸方向位置に、配置されている。

【0015】

保護管１８は、複数の磁石１６を径方向外側から取り囲む筒状部材である。保護管１８は、ステンレス等の非磁性材料から作製され、軸線Ｏを中心とするように配置されている。ここで、保護管１８の軸方向寸法Ｄ_３は、回転子鉄心１４の軸方向寸法Ｄ_１よりも短く、且つ、磁石１６の軸方向寸法Ｄ_２よりも長い（すなわち、Ｄ_２＜Ｄ_３＜Ｄ_１）。

【0016】

本実施形態においては、保護管１８の軸方向後方の端面２６は、全ての磁石１６の軸方向後方の端面２８よりも軸方向後方にずれて位置し、且つ、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０よりも軸方向前方にずれて位置している。その一方で、保護管１８の軸方向前方の端面３６は、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４と略同じ軸方向位置に、配置されている。

【0017】

樹脂２０は、回転子鉄心１４の外周面２２と、保護管１８の内周面２４と、複数の磁石１６の外面３８との間の隙間Ｇに充填されている。より具体的には、樹脂２０は、磁石１６の軸方向区間において隙間Ｇに充填された本体部２０ａと、該本体部２０ａの軸方向後端に接続されたリング部２０ｂとを有する。

【0018】

リング部２０ｂは、保護管１８の軸方向後方の端面２６、および磁石１６の軸方向後方の端面２８よりも軸方向後側に位置し、該端面２６および２８と軸方向後側から当接している。また、リング部２０ｂは、保護管１８の内周面２４の軸方向後端部と当接する。

【0019】

次に、図３を参照して、本発明の他の実施形態に係る回転子５０について説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、既述の実施形態と同様の要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0020】

回転子５０は、回転シャフト１２、回転子鉄心１４、複数の磁石５２、保護管５４、および樹脂５６を備える。

【0021】

複数の磁石５２の各々は、軸方向へ延びる細長い磁性部材であって、回転子鉄心１４の外周面２２の上に固定されている。上述の実施形態と同様に、計８個の磁石５２が、周方向に略等間隔で配置されている。磁石５２の各々は、軸方向寸法Ｄ_４を有する。磁石５２の軸方向寸法Ｄ_４は、回転子鉄心１４の軸方向寸法Ｄ_１よりも短い（すなわち、Ｄ_４＜Ｄ_１）。

【0022】

本実施形態においては、全ての磁石５２の軸方向後方の端面５８は、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０よりも、軸方向前方にずれて位置している。また、全ての磁石５２の軸方向前方の端面６０は、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４よりも、軸方向後方にずれて位置している。

【0023】

保護管５４は、複数の磁石５２を径方向外側から取り囲む筒状部材である。ここで、保護管５４の軸方向寸法Ｄ_５は、回転子鉄心１４の軸方向寸法Ｄ_１よりも短く、且つ、磁石５２の軸方向寸法Ｄ_４よりも長い（すなわち、Ｄ_４＜Ｄ_５＜Ｄ_１）。

【0024】

保護管５４の軸方向後方の端面６２は、磁石５２の軸方向後方の端面５８よりも軸方向後方にずれて位置する一方、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０よりも、軸方向前方にずれて位置している。

【0025】

また、保護管５４の軸方向前方の端面６４は、磁石５２の軸方向前方の端面６０よりも軸方向前方にずれて位置する一方、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４よりも、軸方向後方にずれて位置している。

【0026】

樹脂５６は、回転子鉄心１４の外周面２２と、保護管５４の内周面６６と、複数の磁石５２の外面６８との間の隙間Ｇに充填されている。

【0027】

より具体的には、樹脂５６は、磁石５２の軸方向区間において隙間Ｇに充填された本体部５６ａと、該本体部５６ａの軸方向後端に接続された第１のリング部５６ｂと、本体部５６ａの軸方向前端に接続された第２のリング部５６ｃとを有する。

【0028】

第１のリング部５６ｂは、保護管５４の軸方向後方の端面６２、および磁石５２の軸方向後方の端面５８よりも軸方向後側に位置し、該端面６２および５８と軸方向後側から当接している。また、第１のリング部５６ｂは、保護管５４の内周面６６の軸方向後端部と当接している。

【0029】

一方、第２のリング部５６ｃは、保護管５４の軸方向前方の端面６４、および磁石５２の軸方向前方の端面６０よりも軸方向前側に位置し、該端面６４および６０と軸方向前側から当接している。また、第２のリング部５６ｃは、保護管５４の内周面６６の軸方向前端部と当接している。

【0030】

次に、図５を参照して、回転子１０、５０の製造方法について説明する。ステップＳ１において、製造者は、回転子鉄心１４の径方向外側に、複数の磁石１６、５２を配置する。

【0031】

一例として、回転子１０を製造する場合、製造者は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層して回転子鉄心１４を作製する。また、製造者は、各々が軸方向寸法Ｄ_２を有する、計８個の磁石１６を準備する。そして、製造者は、回転子鉄心１４の外周面２２の上に、計８個の磁石１６を周方向に略等間隔で固定する。

【0032】

このとき、全ての磁石１６の軸方向後方の端面２８は、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０よりも、軸方向前方にずれて配置される。一方、磁石１６の軸方向前方の端面３２は、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４と略同じ軸方向位置に、配置される（図６）。

【0033】

他の例として、回転子５０を製造する場合、製造者は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層して回転子鉄心１４を作製する。また、製造者は、各々が軸方向寸法Ｄ_４を有する、計８個の磁石５２を準備する。そして、製造者は、回転子鉄心１４の外周面２２の上に、計８個の磁石５２を周方向に略等間隔で固定する。

【0034】

このとき、全ての磁石５２の軸方向後方の端面５８は、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０よりも、軸方向前方にずれて配置される。また、全ての磁石５２の軸方向前方の端面６０は、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４よりも、軸方向後方にずれて配置される（図７）。

【0035】

なお、製造者は、このステップＳ１において、磁石１６、５２を、回転子鉄心１４の外周面２２に、接着剤等で固定してもよい。

【0036】

ステップＳ２において、製造者は、複数の磁石１６、５２を取り囲むように、保護管１８’、５４’を配置する。

【0037】

一例として、回転子１０を製造する場合、製造者は、保護管１８’（図６）を準備する。この保護管１８’は、図１および図２に示す保護管１８よりも小さい直径と、保護管１８と同じ軸方向寸法Ｄ_３とを有する筒状部材である。次いで、製造者は、回転子鉄心１４に固定された磁石１６を径方向外側から取り囲むように、保護管１８’を嵌着する。この状態を、図６に示す。

【0038】

ステップＳ２において、保護管１８’の軸方向後方の端面２６は、磁石１６の軸方向後方の端面２８よりも軸方向後方にずれて配置され、且つ、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０よりも軸方向前方にずれて配置される。一方、保護管１８’の軸方向前方の端面３６は、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４と略同じ軸方向位置に、配置される。

【0039】

このステップＳ２によって、回転子鉄心１４、磁石１６、および保護管１８’からなる組立体７０が作製される。この組立体７０においては、保護管１８’の内周面２４は、磁石１６の外面３８と当接している。

【0040】

他の例として、回転子５０を製造する場合、製造者は、保護管５４’（図７）を準備する。この保護管５４’は、図３および図４に示す保護管５４よりも小さい直径と、保護管５４と同じ軸方向寸法Ｄ_５とを有する筒状部材である。次いで、製造者は、回転子鉄心１４に固定された磁石５２を径方向外側から取り囲むように、保護管５４’を嵌着する。この状態を、図７に示す。

【0041】

このステップＳ２において、保護管５４’の軸方向後方の端面６２は、磁石５２の軸方向後方の端面５８よりも軸方向後方にずれて配置される一方、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０よりも軸方向前方にずれて配置される。

【0042】

また、保護管５４’の軸方向前方の端面６４は、磁石５２の軸方向前方の端面６０よりも軸方向前方にずれて配置される一方、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４よりも、軸方向後方にずれて配置される。

【0043】

このステップＳ２によって、回転子鉄心１４、磁石５２、および保護管５４’からなる組立体７２が作製される。この組立体７２においては、保護管５４’の内周面６６は、磁石５２の外面６８と当接している。

【0044】

ステップＳ３において、製造者は、射出成形機８０の第１の金型８２を、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４に当接させる。ここで、図８を参照して、本実施形態に係る射出成形機８０について説明する。

【0045】

射出成形機８０は、第１の金型８２、第２の金型８４、樹脂供給ユニット８６、およびホットランナ８８を備える。第１の金型８２には、円形状のキャビティー９０が形成されている。

【0046】

第２の金型８４は、第１の金型８２に対して接近および離反する方向へ可動に設置されている。第２の金型８４は、第１の金型８２に面する側に、加圧プレート９２を有する。加圧プレート９２は、キャビティー９０に対応する円形状の外形を有し、キャビティー９０に面する平面状の加圧面９４を含む。樹脂供給ユニット８６は、加熱されて液状化した樹脂を、ホットランナ８８内に供給する。

【0047】

ホットランナ８８は、ヒータ（図示せず）を含み、樹脂供給ユニット８６から供給された樹脂を、液状化した状態のまま送給する。ホットランナ８８の出口端には、樹脂射出ノズル９６が設けられている。

【0048】

樹脂射出ノズル９６は、加圧プレート９２の加圧面９４の上で外部に開口している。樹脂供給ユニット８６からホットランナ８８内に供給された樹脂は、ホットランナ８８内を流動して、樹脂射出ノズル９６から外部へ射出される。

【0049】

ステップＳ３において、製造者は、ステップＳ２にて作製した組立体７０、７２を、第１の金型８２のキャビティー９０内に設置する。

【0050】

一例として、回転子１０を製造する場合、製造者は、ステップＳ２にて作製した組立体７０を、第１の金型８２のキャビティー９０内に挿入し、キャビティー９０を画定する底面９８に、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４を当接させる。

【0051】

この状態を図８に示す。図８に示す例においては、回転子鉄心１４の端面３４、磁石１６の端面３２、および保護管１８’の端面３６は、キャビティー９０の底面９８に面接触している。

【0052】

他の例として、回転子５０を製造する場合、製造者は、このステップＳ３において、ステップＳ２にて作製した組立体７２を、第１の金型８２のキャビティー９０内に挿入し、キャビティー９０の底面９８に、回転子鉄心１４の軸方向前方の端面３４を当接させる。

【0053】

この状態を図９に示す。図９に示す例においては、回転子鉄心１４の端面３４は、キャビティー９０の底面９８に面接触する一方、磁石５２の端面６０、および保護管５４’の端面６４は、底面９８から軸方向後方に離隔している。

【0054】

ステップＳ４において、射出成形機８０は、第２の金型８４を、回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０に押し当てて、第１の金型８２のキャビティー９０を、第２の金型８４で閉鎖（いわゆる、型締め）する。

【0055】

一例として、回転子１０を製造する場合、射出成形機８０は、第２の金型８４を第１の金型８２に向かって移動させ、第２の金型８４の加圧プレート９２を、組立体７０の回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０に、押し当てる。これにより、第１の金型８２のキャビティー９０は、加圧プレート９２によって閉鎖される。

【0056】

この状態を図１０に示す。図１０に示す例においては、回転子鉄心１４の端面３０は、加圧プレート９２の加圧面９４に面接触する一方、磁石１６の軸方向後方の端面２８、および保護管１８’の軸方向後方の端面２６は、加圧面９４から軸方向前方に離隔している。

【0057】

また、保護管１８’は、キャビティー９０を画定する側面１００から径方向内側に離隔している。また、加圧プレート９２の加圧面９４上に配置された樹脂射出ノズル９６は、保護管１８’の内周面２４と、回転子鉄心１４の外周面２２との間の隙間に面するように、配置される。

【0058】

上述したように、回転子鉄心１４の軸方向寸法Ｄ_１は、磁石１６の軸方向寸法Ｄ_２、および保護管１８の軸方向寸法Ｄ_３よりも長く設定されている。この構成によれば、このステップＳ４にて加圧プレート９２を回転子鉄心１４の端面３０に押し当てたとき、図１０に示すように、磁石１６の軸方向後方の端面２８、および保護管１８’の軸方向後方の端面２６を、加圧面９４から離間して配置させることができる。

【0059】

これにより、磁石１６および保護管１８’に加圧プレート９２から大きな加圧力が掛かるのを回避できるので、加圧プレート９２からの加圧力によって磁石１６および保護管１８’が破損するのを防止することができる。

【0060】

他の例として、回転子５０を製造する場合、射出成形機８０は、第２の金型８４を第１の金型８２に向かって移動させ、第２の金型８４の加圧プレート９２を、組立体７２の回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０に、押し当てる。

【0061】

この状態を図１１に示す。図１１に示す例においては、回転子鉄心１４の端面３０は、加圧プレート９２の加圧面９４に面接触する一方、磁石５２の軸方向後方の端面５８、および保護管５４’の軸方向後方の端面６２は、加圧面９４から軸方向前方に離隔している。

【0062】

また、保護管５４’は、キャビティー９０の側面１００から径方向内側に離隔している。また、樹脂射出ノズル９６は、保護管５４’の内周面６６と、回転子鉄心１４の外周面２２との間の隙間に面するように、配置される。

【0063】

ここで、上述したように、回転子鉄心１４の軸方向寸法Ｄ_１は、磁石５２の軸方向寸法Ｄ_４、および保護管５４の軸方向寸法Ｄ_５よりも長く設定されている。この構成によれば、ステップＳ４にて加圧プレート９２を回転子鉄心１４の端面３０に押し当てたとき、図１１に示すように、磁石５２の軸方向後方の端面５８、および保護管５４’の軸方向後方の端面６２を、加圧面９４から離間して配置させることができる。

【0064】

これにより、磁石５２および保護管５４’に加圧プレート９２から大きな加圧力が掛かるのを回避できるので、加圧プレート９２からの加圧力によって磁石５２および保護管５４’が破損するのを防止することができる。

【0065】

また、組立体７２においては、加圧プレート９２を回転子鉄心１４の端面３０に押し当てたときに、磁石５２の軸方向前方の端面６０、および保護管５４’の軸方向前方の端面６４を、キャビティー９０の底面９８から離間して配置させることも可能となる。

【0066】

これにより、磁石５２および保護管５４’に加圧力が掛かるのをより確実に回避できるので、加圧プレート９２からの加圧力によって磁石５２および保護管５４’が破損するのを、確実に防止することができる。

【0067】

ステップＳ５において、射出成形機８０は、保護管１８’５４’の内周面２４、６６と、回転子鉄心１４の外周面２２との間の隙間に、樹脂を射出する。

【0068】

一例として、回転子１０を製造する場合、射出成形機８０は、樹脂供給ユニット８６を駆動してホットランナ８８内に樹脂を供給し、樹脂射出ノズル９６から、保護管１８’の内周面２４と、回転子鉄心１４の外周面２２との間の隙間に、樹脂を射出する。

【0069】

これにより、保護管１８’の内周面２４と回転子鉄心１４の外周面２２との間の隙間に樹脂が導入される。そうすると、保護管１８’は、導入された樹脂の圧力によって、径方向外側へ膨張し、キャビティー９０の側面１００に当接する。その結果、上述の保護管１８が形成される。

【0070】

樹脂射出ノズル９６から射出された樹脂は、回転子鉄心１４の外周面２２と、保護管１８’の内周面２４と、磁石１６の外面３８との間の隙間に充填される。また、射出された樹脂は、加圧面９４と保護管１８の端面２６との間、および、加圧面９４と磁石１６の端面２８の各々との間に形成された空間に充填される。

【0071】

その結果、本体部２０ａおよびリング部２０ｂを有する樹脂２０が形成される。この状態を、図１２に示す。このステップＳ５によって、回転子鉄心１４、磁石１６、保護管１８、および樹脂２０からなる組立体１０２が作製される。

【0072】

上述したように、保護管１８の軸方向寸法Ｄ_３は、磁石１６の軸方向寸法Ｄ_２よりも長く設定され（すなわち、Ｄ_２＜Ｄ_３）、これにより、保護管１８の軸方向後方の端面２６は、磁石１６の軸方向後方の端面２８よりも軸方向後方にずれて位置している。

【0073】

この構成によれば、磁石１６を、その軸方向全域に亘って保護管１８で覆うことができる。これにより、回転子１０の稼働中に発生する磁石１６の遠心力を、保護管１８で均等に受けることができるので、回転子１０の稼働中に該回転子１０の構成要素が変形して、該回転子１０に偏心が生じてしまうのを、防止できる。

【0074】

また、このステップＳ５によって形成される、樹脂２０のリング部２０ｂは、保護管１８の内周面２４に当接することになる。これにより、回転子１０の稼働中において、保護管１８は、磁石１６のみならず、リング部２０ｂの径方向外側への変位を抑制するので、回転子１０の径方向強度を、より効果的に向上することができる。

【0075】

他の例として、回転子５０を製造する場合、射出成形機８０は、樹脂供給ユニット８６を駆動してホットランナ８８内に樹脂を供給し、樹脂射出ノズル９６から、保護管５４’の内周面６６と、回転子鉄心１４の外周面２２との間の隙間に樹脂を射出する。

【0076】

これにより、保護管５４’の内周面６６と回転子鉄心１４の外周面２２との間の隙間に樹脂が導入される。保護管５４’は、導入された樹脂の圧力によって、径方向外側へ膨張し、キャビティー９０の側面１００に当接する。その結果、上述の保護管５４が形成される。

【0077】

樹脂射出ノズル９６から射出された樹脂は、回転子鉄心１４の外周面２２と、保護管５４’の内周面６６と、磁石５２の外面６８との間に形成される隙間に充填される。また、射出された樹脂は、キャビティー９０の底面９８と、保護管５４’の軸方向前方の端面６４との間、および、底面９８と磁石５２の軸方向前方の端面６０の各々との間に形成された空間に、充填される。

【0078】

また、射出された樹脂は、加圧面９４と保護管５４’の軸方向後方の端面６２との間、および、加圧面９４と磁石５２の軸方向後方の端面５８の各々との間に形成された空間に、充填される。

【0079】

その結果、本体部５６ａ、第１のリング部５６ｂ、および第２のリング部５６ｃを有する樹脂５６が形成される。この状態を、図１３に示す。このステップＳ５によって、回転子鉄心１４、磁石５２、保護管５４、および樹脂５６からなる組立体１０４が作製される。

【0080】

上述したように、保護管５４の軸方向寸法Ｄ_５は、磁石５２の軸方向寸法Ｄ_４よりも長く設定されている（すなわち、Ｄ_４＜Ｄ_５）。これにより、保護管５４の軸方向後方の端面６２は、磁石５２の軸方向後方の端面５８よりも軸方向後方にずれて位置するとともに、保護管５４の軸方向前方の端面６４は、磁石５２の軸方向前方の端面６０よりも軸方向前方にずれて位置している。

【0081】

この構成によれば、磁石５２を、その軸方向全域に亘って保護管５４で覆うことができる。これにより、回転子５０の稼働中に発生する磁石５２の遠心力を、保護管５４で均等に受けることができるので、回転子５０の稼働中に該回転子５０の構成要素が変形して、該回転子５０に偏心が生じてしまうのを、防止できる。

【0082】

また、このステップＳ５によって形成される、樹脂５６の第１のリング部５６ｂおよび第２のリング部５６ｃは、保護管５４の内周面６６に当接することになる。これにより、回転子５０の稼働中において、保護管５４は、磁石５２のみならず、第１のリング部５６ｂおよび第２のリング部５６ｃの径方向外側への変位を抑制するので、回転子５０の径方向強度を、より効果的に向上することができる。

【0083】

ステップ６において、製造者は、回転子鉄心１４に回転シャフト１２を嵌め入れる。具体的には、製造者は、回転シャフト１２を準備し、該回転シャフト１２を、ステップＳ５にて作製した組立体１０２、１０４の回転子鉄心１４の貫通孔１４ａに、嵌め入れて固定する。

【0084】

例えば、回転シャフト１２は、回転子鉄心１４の貫通孔１４ａに、焼き嵌めによって固定される。このステップＳ６によって、図１に示す回転子１０、または図３に示す回転子５０が製造される。

【0085】

なお、磁石１６、５２の軸方向寸法Ｄ_２、Ｄ_４と、保護管１８、５４の軸方向寸法Ｄ_３、Ｄ_５とは、ステップＳ４にて加圧プレート９２を回転子鉄心１４の軸方向後方の端面３０に所定の力（例えば、４０ＭＰａ）で押し当てたときの回転子鉄心１４の軸方向寸法Ｄ_１よりも小さい値として、設定される。

【0086】

ここで、ステップＳ４にて加圧プレート９２を回転子鉄心１４の端面３０に押し当てたときの回転子鉄心１４の軸方向寸法Ｄ_１とは、以下の式１によって、定められ得る。
Ｄ_１＝（ｔ−ξ）×ｎ ・・・（式１）

【0087】

ここで、ｔは、回転子鉄心１４を構成する各電磁鋼板の軸方向の厚さである。ξは、ステップＳ４にて回転子鉄心１４に加圧プレート９２を所定の力（例えば、４０ＭＰａ）で押し当てたときの、各電磁鋼板の軸方向の弾性変形量である。ｎは、回転子鉄心１４を構成する電磁鋼板の枚数である。

【0088】

また、磁石１６、５２は、軸方向に並ぶように配置された複数の磁石セグメントから構成されてもよい。この場合、磁石１６、５２の軸方向前方の端面３２、６０は、複数の磁石セグメントのうち、最も軸方向前方に配置された磁石セグメントの軸方向前方の端面によって、構成される。

【0089】

また、磁石１６、５２の軸方向後方の端面２８、５８は、複数の磁石セグメントのうち、最も軸方向後方に配置された磁石セグメントの軸方向後方の端面によって、構成される。また、保護管１８、５４と磁石１６、５２は、互いに同じ軸方向寸法を有してもよい。

【0090】

以上、発明の実施形態を通じて本発明を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明の実施形態の中で説明されている特徴を組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得るが、これら特徴の組み合わせの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることも当業者に明らかである。

【0091】

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、工程、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」、「次いで」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0092】

１０，５０ 回転子
１２ 回転シャフト
１４ 回転子鉄心
１６，５２ 磁石
１８，５４ 保護管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】