特許 6593881 アキシャルギャップ型回転電機の製造方法

(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】6593881

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】アキシャルギャップ型回転電機の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/27 20060101AFI20191010BHJP

   H02K 15/03 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/27 503

   H02K15/03 Z

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-119225(P2016-119225)

(22)【出願日】2016年6月15日

(65)【公開番号】特開2017-225247(P2017-225247A)

(43)【公開日】2017年12月21日

【審査請求日】2018年12月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100125645

【弁理士】

【氏名又は名称】是枝 洋介

(72)【発明者】

【氏名】笠井 信吾

(72)【発明者】

【氏名】井上 浩司

(72)【発明者】

【氏名】林 俊平

【審査官】 ▲桑▼原 恭雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−６６３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５２０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１０７６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１００９６（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】

回転軸を中心として回転可能なロータと、前記回転軸の軸長方向に前記ロータに対向して配置されるステータとを備え、前記ロータが、前記回転軸を中心として回転可能なロータ基盤と、前記ロータ基盤における前記ステータとの対向面上に前記回転軸を中心とした周方向に並べて配置される複数の永久磁石とを有するアキシャルギャップ型回転電機の製造方法であって、
前記周方向に区画された複数の配置領域を前記ロータ基盤との間に形成する治具を、前記ロータ基盤に取り付けるステップと、
前記回転軸を中心とした円の半径方向外側から内側に向けて、前記配置領域のそれぞれに前記永久磁石を挿入するステップと、
前記永久磁石が配置された前記ロータ基盤から、前記治具を取り外すステップと、
を有する、
アキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【請求項2】

前記治具は、前記ロータ基盤に対向する面に、複数の凹部を有し、
前記治具を前記ロータ基盤に取り付けるステップでは、前記凹部の開口部分を前記ロータ基盤で塞ぐことにより、前記永久磁石の大きさに適合する空間である前記配置領域を形成する、
請求項１に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【請求項3】

前記永久磁石は、前記半径方向に並べられた複数の磁石要素を有し、
前記永久磁石を挿入するステップでは、前記半径方向外側から内側に向けて前記複数の磁石要素を順次挿入する、
請求項１又は２に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【請求項4】

前記永久磁石を挿入するステップでは、前記半径方向の内側に配置する前記磁石要素を、当該磁石要素の外側に配置する前記磁石要素で押すように、複数の前記磁石要素を挿入する、
請求項３に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【請求項5】

前記永久磁石を挿入するステップの後、前記治具が取り付けられ、前記永久磁石が配置された前記ロータ基盤を接着剤又は液状の合成樹脂に含浸させるステップをさらに有し、
前記治具を取り外すステップでは、前記接着剤又は液状の合成樹脂に含浸された前記ロータ基盤から、前記治具を取り外す、
請求項１乃至４の何れかに記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【請求項6】

前記治具は、離型剤でコーティングされている、
請求項５に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【請求項7】

前記治具を取り外すステップの後、前記複数の永久磁石を前記ロータ基盤に固定するための固定部材を前記ロータ基盤に取り付けるステップをさらに有する、
請求項１乃至６の何れかに記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【請求項8】

前記固定部材を前記ロータ基盤に取り付けるステップでは、隣り合う２つの永久磁石の互いに近接する側の端部それぞれを前記ロータ基盤に押し付けるように、前記固定部材を前記２つの永久磁石の間に固定する、
請求項７に記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【請求項9】

前記ロータ基盤は、前記回転軸に沿って延びる第１の孔を有し、
前記治具は、断面が前記第１の孔と対応する形状の第２の孔を有し、
前記治具を前記ロータ基盤に取り付けるステップでは、前記第１及び第２の孔に適合する断面形状の軸を前記第１及び第２の孔に挿入することにより、前記ロータ基盤に対して前記治具を位置決めする、
請求項１乃至８の何れかに記載のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アキシャルギャップ型回転電機の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、エアギャップを介して回転軸の軸長方向にロータとステータとが対向配置されたアキシャルギャップ型回転電機が開示されている。この特許文献１に開示されたアキシャルギャップ型回転電機においては、円盤状のバックヨークであるロータ基盤に複数の永久磁石が周方向に並べられてロータが構成される。かかる従来のアキシャルギャップ型回転電機では、接着剤によってロータ基盤に永久磁石が固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１８６３６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のアキシャルギャップ型回転電機を製造する場合、ロータ基盤の一面の正しい位置に永久磁石を配置する必要がある。永久磁石にはネオジム磁石等の磁力の強い磁石が用いられることがあり、このような永久磁石をロータ基盤に配置する場合、永久磁石の吸引力により、正しい配置位置とは異なる位置で永久磁石がロータ基盤に吸着されたり、永久磁石同士が互いに吸着されたりして、永久磁石をロータ基盤に正確に位置決めすることは容易ではない。

【0005】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、永久磁石をロータ基盤に容易に位置決めできるアキシャルギャップ型回転電機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】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法は、回転軸を中心として回転可能なロータと、前記回転軸の軸長方向に前記ロータに対向して配置されるステータとを備え、前記ロータが、前記回転軸を中心として回転可能なロータ基盤と、前記ロータ基盤における前記ステータとの対向面上に前記回転軸を中心とした周方向に並べて配置される複数の永久磁石とを有するアキシャルギャップ型回転電機の製造方法であって、前記周方向に区画された複数の配置領域を前記ロータ基盤との間に形成する治具を、前記ロータ基盤に取り付けるステップと、前記回転軸を中心とした円の半径方向外側から内側に向けて、前記配置領域のそれぞれに前記永久磁石を挿入するステップと、前記永久磁石が配置された前記ロータ基盤から、前記治具を取り外すステップと、を有する。

【0007】

この態様において、前記治具は、前記ロータ基盤に対向する面に、複数の凹部を有し、前記治具を前記ロータ基盤に取り付けるステップでは、前記凹部の開口部分を前記ロータ基盤で塞ぐことにより、前記永久磁石の大きさに適合する空間である前記配置領域を形成してもよい。

【0008】

また、上記態様において、前記永久磁石は、前記半径方向に並べられた複数の磁石要素を有し、前記永久磁石を挿入するステップでは、前記半径方向外側から内側に向けて前記複数の磁石要素を順次挿入してもよい。

【0009】

また、上記態様において、前記永久磁石を挿入するステップでは、前記半径方向の内側に配置する前記磁石要素を、当該磁石要素の外側に配置する前記磁石要素で押すように、複数の前記磁石要素を挿入してもよい。

【0010】

また、上記態様において、前記アキシャルギャップ型回転電機の製造方法は、前記永久磁石を挿入するステップの後、前記治具が取り付けられ、前記永久磁石が配置された前記ロータ基盤を接着剤又は液状の合成樹脂に含浸させるステップをさらに有し、前記治具を取り外すステップでは、前記接着剤又は液状の合成樹脂に含浸された前記ロータ基盤から、前記治具を取り外してもよい。

【0011】

また、上記態様において、前記治具は、離型剤でコーティングされていてもよい。

【0012】

また、上記態様において、前記アキシャルギャップ型回転電機の製造方法は、前記治具を取り外すステップの後、前記複数の永久磁石を前記ロータ基盤に固定するための固定部材を前記ロータ基盤に取り付けるステップをさらに有してもよい。

【0013】

また、上記態様において、前記固定部材を前記ロータ基盤に取り付けるステップでは、隣り合う２つの永久磁石の互いに近接する側の端部それぞれを前記ロータ基盤に押し付けるように、前記固定部材を前記２つの永久磁石の間に固定してもよい。

【0014】

また、上記態様において、前記ロータ基盤は、前記回転軸に沿って延びる第１の孔を有し、前記治具は、断面が前記第１の孔と対応する形状の第２の孔を有し、前記治具を前記ロータ基盤に取り付けるステップでは、前記第１及び第２の孔に適合する断面形状の軸を前記第１及び第２の孔に挿入することにより、前記ロータ基盤に対して前記治具を位置決めしてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、永久磁石をバックヨークに容易に位置決めできる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機の構成を示す分解斜視図。

【図2】ロータの構成を示す分解斜視図。

【図3】ロータの構成を示す正面図。

【図4】ロータ基盤に取り付けられる永久磁石の構成を示す斜視図。

【図5】永久磁石をロータ基盤に固定するための固定部材の構成を示す斜視図。

【図6】固定部材による永久磁石の固定状態を示す断面図。

【図7】ステータの構成を示す正面図。

【図8】実施の形態に係るロータの製造に用いられる治具の構成を示す斜視図。

【図9】実施の形態に係るロータの製造手順を示すフローチャート。

【図10】ロータ基盤に治具を取り付けた状態を示す側面図。

【図11】配置領域への永久磁石の挿入を説明するための正面図。

【図12】ロータ基盤に対する固定部材の取付方法を説明するための斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

【0018】

＜アキシャルギャップ型回転電機の構成＞
図１は、本実施の形態に係るアキシャルギャップ型回転電機の構成を示す分解斜視図である。なお、ここでいう「回転電機」とは、回転部を有する電気機械であり、電動機、発電機、電動機兼発電機を含む。

【0019】

図１に示すように、アキシャルギャップ型回転電機１００は、２つのロータ１１０と、ステータ１２０とを備え、ステータ１２０の両側それぞれにロータ１１０が配置されたシングルステータダブルロータ構造のアキシャルギャップ型回転電機である。ロータ１１０は、回転軸を中心にして回転可能に支持されている。また、ロータ１１０とステータ１２０とは、回転軸の軸長方向にエアギャップを介して対向配置されている。なお、以下の説明において、回転軸の軸長方向を「軸長方向」、回転軸を中心とする円の周方向を「周方向」、その半径方向を「径方向」という。

【0020】

ロータ１１０は、円盤状のロータ基盤１１１と、永久磁石１１２とを備える。ロータ基盤１１１は、中央部分が円形に突出した円盤状のベース部材１１３と、円環板状のバックヨーク１１４とを有する。ベース部材１１３は、永久磁石１１２に吸着されないステンレス鋼、銅、アルミニウム等の金属材料又は炭素繊維、複合材料等の非金属材料から構成される。ただし、強度の観点から剛性の高い金属材料が好ましく、さらに費用及び加工性の観点からステンレス鋼が好ましい。かかるベース部材１１３には、軸長方向に延びる第１の孔１１３ａが設けられている。第１の孔１１３ａには、図示しない回転軸が挿入、固定される。

【0021】

バックヨーク１１４は、帯状の電磁鋼板が巻回された巻鉄心であり、軟磁性体である。かかるバックヨーク１１４は、ベース部材１１３のステータ１２０側の面において、その中空部分にベース部材１１３の突出部分が嵌合されている。

【0022】

図２は、ロータ１１０の構成を示す分解斜視図であり、図３は、その正面図である。上記のようなバックヨーク１１４におけるステータ１２０との対向面には、図２及び３に示すように複数の永久磁石１１２が周方向に等間隔に並べられる。各永久磁石１１２は、正面視において中心側部分が円弧状に欠落した扇形をなしており、厚さ（軸長方向長さ）が一定の板状である。かかる永久磁石１１２は、扇形の中心が回転軸軸心と一致するように配置される。また、永久磁石１１２の数は１６個である。

【0023】

永久磁石１１２には、高トルクを得るためにネオジウム磁石、サマリウムコバルト磁石等の希土類磁石を使用するのが好ましい。また、使用目的によっては安価なフェライト磁石等も使用できる。各永久磁石１１２は一方の面がＮ極、反対側の面がＳ極となっている。かかる永久磁石１１２は、隣り合う永久磁石１１２とは磁極が反対になるように配置される。つまり、ステータ１２０との対向面（以下、「表面」という。また、表面の反対側の面を「裏面」という。）がＮ極となっている永久磁石１１２の隣の永久磁石は、表面がＳ極となっている。このように、各永久磁石１１２は、表面の磁極が交互に反対になるように配置されている。かかる永久磁石１１２はロータ基盤１１１に固定部材１１５によって固定されている。

【0024】

図３に示すように、隣り合う永久磁石１１２の間に固定部材１１５が配置され、この固定部材１１５によって各永久磁石１１２がロータ基盤１１１に固定される。図４は、永久磁石１１２の構成を示す斜視図である。図４に示すように、永久磁石１１２は、円弧状に湾曲した複数の磁石要素１１２ａ〜１１２ｅが径方向に並べられて構成されている。このように永久磁石１１２を分割構造とすることでジュール損失を低減できる。かかる永久磁石１１２はその周方向の両端縁がステータ１２０側に向いて傾斜した第１傾斜面１１２ｆとなっている。つまり、永久磁石１１２は、幅方向に切断したときの断面形状が扁平な台形となっている。

【0025】

図５を参照して固定部材について説明する。図５は、固定部材１１５の構成を示す斜視図である。固定部材１１５は、非磁性材料、例えば、合成樹脂、炭素繊維、ガラス繊維、炭素繊維又はガラス繊維と合成樹脂の母材とを組み合わせた複合材料、オーステナイト系ステンレス鋼、銅、アルミニウム等によって構成される。なお、ここでいう「非磁性」とは、実質的に磁化されない性質をいい、永久磁石に吸着しない程度に微弱に磁化される場合を含む。これにより、永久磁石１１２から生じる磁束が固定部材１１５を通って周方向に広がることを防止できる。このため、磁束が永久磁石１１２の表側及び裏側に集中し、モータの効率が向上する。また、永久磁石１１２の磁力によって固定部材１１５が吸引又は反発されることがなく、組み立てが容易となる。

【0026】

かかる固定部材１１５は、径方向に延びる棒状部１１６と、棒状部１１６の一端から軸長方向に延びる係止部１１７と、棒状部１１６の他端に設けられた固定部１１８とを有している。棒状部１１６はその周方向の両側縁が第２傾斜面１１６ａとなっている。つまり、棒状部１１６は、幅方向に切断したときの断面形状が倒立台形となっている。

【0027】

係止部１１７は、棒状部１１６の径方向外側端からロータ基盤１１１側に延びる棒状部分である。係止部１１７のロータ基盤１１１側端部は径方向内側に屈曲しており、係止部１１７は、側面視（周方向視）においてＬ字状をなしている。

【0028】

また、係止部１１７の幅は、棒状部１１６の広い方の幅、つまり、倒立台形の上底の長さと同一である。よって、棒状部の狭い方の幅、つまり、倒立台形の下底の長さよりも係止部１１７の幅の方が長いため、棒状部１１６と係止部１１７との接続部分では、係止部１１７の径方向内側部分において三角形の領域が形成される。この三角形の領域は、永久磁石１１２の径方向外側に向かう移動を規制する規制部１１９である。

【0029】

図１に示すように、上記のような係止部１１７は、永久磁石１１２よりも径方向外側に配置され、ロータ基盤１１１に係止される。さらに具体的には、径方向内側に折り返された爪部１１７ａ（図５参照）が、ベース部材１１３の外縁部に係合される。

【0030】

また、固定部１１８はベース部材１１３の円形の突出部分、つまり永久磁石１１２よりも径方向内側部分にボルトによって固定される。さらに具体的には、図１及び図３に示すように、固定部１１８はベース部材１１３の円形の突出部分、つまり永久磁石１１２よりも径方向内側部分にボルトによって固定される。これにより、固定部材１１５が、永久磁石１１２よりも径方向の内側及び外側の２箇所においてロータ基盤１１１に取り付けられる。したがって、少ない取り付け箇所によって固定部材１１５をロータ基盤１１１に固定できる。また、２箇所の取り付け箇所のうちの一方で固定部材１１５をロータ基盤１１１へ係止し、他方で固定することで、ボルト等の締結部品の数を最小限にすることができる。

【0031】

また、固定部材１１５は、棒状部１１６が永久磁石１１２の径方向全長に亘って掛け渡されるようにして、ロータ基盤１１１に取り付けられる。図６は、固定部材１１５による永久磁石１１２の固定状態を示す断面図である。図６に示すように、２つの永久磁石１１２の互いに近接する側の端部に固定部材１１５の棒状部１１６が密着する。ここで、第１傾斜面１１２ｆの傾斜角θ１と、第２傾斜面１１６ａの傾斜角θ２との和は１８０°であり、第１傾斜面１１２ｆと第２傾斜面１１６ａとは互いに面接触する。また、棒状部１１６は、ロータ基盤１１１側よりもステータ１２０側の方が幅が広いため、棒状部１１６が永久磁石１１２の周方向端部（第１傾斜面１１２ｆ）に被さる。これにより、永久磁石１１２がステータ１２０側に脱落することを防止できる。また、永久磁石１１２の第１傾斜面１１２ｆに固定部材１１５の第２傾斜面１１６ａを被せるようにすることで、固定部材１１５の高さ（軸長方向の長さ）を低減できる。

【0032】

また、ボルトで固定部材１１５をロータ基盤１１１に固定することで、永久磁石１１２をロータ基盤１１１に押し付けるように固定できる。また、第２傾斜面１１６ａが第１傾斜面１１２ｆに押し付けられることで、永久磁石１１２がロータ基盤１１１側だけでなく周方向にも押されることになり、永久磁石１１２を周方向にも固定できる。さらに、棒状部１１６が永久磁石１１２の径方向全長に亘って掛け渡されるので、１つの永久磁石１１２を構成する全ての磁石要素１１２ａ〜１１２ｅが棒状部１１６によってロータ基盤１１１に押し付けられ、各磁石要素１１２ａ〜１１２ｅが互いに離れることが防止できる。

【0033】

また、永久磁石１１２の周方向端部における径方向外側面に対向するように、固定部材１１５の規制部１１９（図５参照）が配置される。ロータ１１０が回転すると、永久磁石１１２に径方向外側に向かう遠心力が働くが、規制部１１９によって永久磁石１１２の径方向外側に向かう移動が規制され、永久磁石１１２の脱落が防止される。

【0034】

次に、ステータ１２０の構成について説明する。図７は、ステータ１２０の構成を示す正面断面図である。ステータ１２０は、ステータコア１２２と、コイル１２３とを備える。

【0035】

ステータコア１２２は、軟磁性体である複数の電磁鋼板が径方向に積層されて構成されている。かかる複数のステータコア１２２が、周方向に等間隔に並べられる。各ステータコア１２２は、正面視が台形のブロック状をなしており、短辺側が回転軸側、長辺側が外周側となるように配置される。また、ステータコア１２２の個数（以下、「スロット数」という）は１８である。なお、スロット数は１８以外とすることもできる。ただし、アキシャルギャップ型回転電機１００を三相交流で駆動する場合、スロット数は３の倍数とする必要がある。また、スロット数が１８であるのに対して、永久磁石１１２の数（以下、「極数」という）を１６とすることには限られず、他の組み合わせとすることもできる。ただし、極数は偶数とする必要がある。例えば、スロット数が１８であるのに対して、極数を１４又は１２とすることも可能である。ただし、スロット数と極数との組み合わせによっては、アキシャルギャップ型回転電機１００における効率が低下する場合があり、スロット数１８に対しては極数１６が好適である。このような各ステータコア１２２は、絶縁体で構成されたボビン（図示せず）に保持されている。

【0036】

上記のようなステータコア１２２に導線が巻回され、コイル１２３が形成される。ステータコア１２２およびコイル１２３は電磁石１２１を構成する。コイル１２３に電流が流れると、電磁石１２１のロータ１１０と対向する側がＮ極又はＳ極となるように磁界が発生する。アキシャルギャップ型回転電機１００が三層モータの場合、各コイル１２３には位相が互いに１２０°異なる三層交流が与えられる。各電磁石１２１は、与えられる交流の位相に応じた磁界を生じる。

【0037】

＜ロータの製造方法＞
次に、上記のロータ１１０の製造方法について説明する。図８は、本実施の形態に係るロータの製造に用いられる治具の構成を示す斜視図である。治具２００は、正十六角形のブロック状をなす中央部２０１を有する。この中央部の１６個の各頂点からは、正面視において扇形をなす板状部分である扇形部２０２が径方向に延設されている。かかる扇形部２０２が周方向に等間隔に設けられることで、治具２００の全体は正面視においてロータ基盤１１１の直径と同程度の直径を有する円形をなしている。扇形部２０２は、中央部２０１よりも軸長方向に短く、中央部２０１の軸長方向一端側（表面側）に設けられる。つまり、治具２００の裏面側は、扇形部２０２から中央部２０１が段状に突出している。

【0038】

隣り合う扇形部２０２の間は、径方向に延びる矩形状の空間である挿入孔２０３が形成されている。つまり、治具２００には、１６個の挿入孔２０３が周方向に等間隔に設けられている。

【0039】

また、中央部２０１の各頂点からは、径方向に延びる板状の仕切り部２０４が扇形部２０２の裏側に設けられている。つまり、扇形部２０２の周方向中央から裏側に仕切り部２０４が延びており、扇形部２０２と仕切り部２０４とによって径方向視においてＴ字状の部分が形成される。このため、治具２００の裏側には、扇形部２０２と仕切り部２０４とによって囲まれる凹部２０５が設けられる。また、中央部２０１の中心には、円柱状の第２の孔２０６が設けられている。この第２の孔２０６は、上述したロータ基盤１１１の第１の孔１１３ａと同一の直径を有している。

【0040】

このような治具２００は、その表面全体がフッ素樹脂又はシリコーン樹脂等の離型剤によってコーティングされている。

【0041】

図９は、本実施の形態に係るロータ１１１の製造手順を示すフローチャートである。ロータ１１１の製造工程では、まず、ベース部材１１３にバックヨーク１１４を固着し、ロータ基盤１１１を作製する（ステップＳ１０１）。次に、ロータ基盤１１１の表側に治具２００を取り付ける（ステップＳ１０２）。

【0042】

図１０は、ロータ基盤１１１に治具２００を取り付けた状態を示す側面図である。ステップＳ１０２においては、ロータ基盤１１１の第１の孔１１３ａと、治具２００の第２の孔２０６とに、これらと適合する直径（つまり、第１の孔１１３ａ及び第２の孔２０６の直径よりも若干小さく、第１の孔１１３ａ及び第２の孔２０６に隙間なく挿入可能な程度の大きさの直径）の軸２１０を挿入することで、ロータ基盤１１１と治具２００との位置決めを行う。

【0043】

ステップＳ１０２では、治具２００の各仕切り部２０４の裏面が、ロータ基盤１１１の表面に接するように、ロータ基盤１１１に治具２００が取り付けられる。これにより、治具２００の裏側の凹部２０５の開口がロータ基盤１１１によって塞がれ、ロータ基盤１１１の表面と、隣り合う２つの仕切り部２０４と、隣り合う２つの扇形部２０２とによって、永久磁石１１２を配置するための空間である配置領域２１１が形成される。この配置領域２１１は、正面視において先端が欠落した扇形をなしており、永久磁石１１２に適合する大きさ及び形状（永久磁石１１２をほとんど隙間なく収容可能な程度の大きさ及び形状）を有している。

【0044】

再び図９を参照する。次に、配置領域２１１に、径方向の外側から内側に向けて永久磁石１１２を挿入する（ステップＳ１０３）。図１１は、配置領域２１１への永久磁石の挿入を説明するための正面図である。上述したように、永久磁石１１２は複数の磁石要素１１２ａ〜１１２ｅによって構成される。ステップＳ１０３では、内側の磁石要素１１２ａから順番に配置領域２１１に挿入される。まず、磁石要素１１２ａが配置領域２１１の最も径方向外側の位置（以下、「初期挿入位置」という）２２０に挿入される（図１１（ａ））。次に、磁石要素１１２ｂが初期挿入位置２２０に挿入される。このとき、磁石要素１１２ａが磁石要素１１２ｂによって押動され、配置領域２１１内を径方向内側に移動する（図１１（ｂ）)。さらに、磁石要素１１２ｃ〜１１２ｅが順番に初期挿入位置２２０に挿入され、それまでに挿入された磁石要素が配置領域２１１内を径方向内側に移動する（図１１（ｃ））。このようにして、永久磁石１１２が配置領域２１１に挿入される。

【0045】

再び図９を参照する。１６個の永久磁石１１２を配置領域２１１に挿入すると、治具２００が取り付けられた状態のまま、ロータ基盤１１１を液状の接着剤に含浸させる（ステップＳ１０４）。これにより、永久磁石１１２及びロータ基盤１１１の全体に接着剤が付着する。なお、接着剤ではなく、液状の合成樹脂にロータ基盤１１１を含浸させてもよい。

【0046】

次に、ロータ基盤１１１から治具２００を取り外す（ステップＳ１０５）。治具２００の表面には、接着剤が付着しているが、上記のように治具２００が離型剤によってコーティングされているので、接着剤が硬化した後、容易に治具２００から接着剤を除去できる。

【0047】

ロータ基盤１１１及び永久磁石１１２に付着した接着剤が硬化すると、ロータ基盤１１１に固定部材１１５を取り付ける（ステップＳ１０６）。隣り合う２つの永久磁石１１２の互いに近接する側の端部それぞれをロータ基盤１１１に押し付けるように、固定部材１１５を２つの永久磁石１１２の間に固定する。図１２は、ロータ基盤１１１に対する固定部材１１５の取付方法を説明するための斜視図である。図１２に示すように、ベース部材１１３の裏側外縁部には、周方向に等間隔で凹部１１３ｂが設けられている。係止部１１７は、この凹部１１３ｂに爪部１１７ａが係合するように取り付けられる。さらに、固定部１１８がボルトによってロータ基盤１１１に固定される（図１参照）。これにより、固定部材１１５が永久磁石１１２の径方向全長に亘って掛け渡されるようにして、ロータ基盤１１１に取り付けられる。

【0048】

上記のような固定部材１１５で永久磁石１１２をロータ基盤１１１に固定することで、接着剤を用いる必要がなくなる。また、固定部材１１５により永久磁石１１２をロータ基盤１１１に機械的に固定しているため、永久磁石１１２及びロータ基盤１１１における渦電流による発熱によって、永久磁石１１２の固定力が低下することがない。１６個の固定部材１１５を全てロータ基盤１１１に固定すると、ロータ１１０が完成する。

【0049】

（その他の実施の形態）
上記の実施の形態においては、永久磁石１１２とロータ基盤１１１とを接着剤で接着させる構成について述べたが、これに限定されるものではない。接着剤を使用せず、固定部材１１５のみでロータ基盤１１１に永久磁石１１２を固定してもよい。この場合、永久磁石１１２が配置されたロータ基盤１１１を接着剤に含浸させるステップＳ１０４を省略できる。

【0050】

また、上記の実施の形態においては、隣り合う２つの永久磁石１１２の間に固定部材１１５を配置する構成について述べたが、これに限定されるものではない。例えば、永久磁石の周方向中心において固定部材を永久磁石の径方向全長に亘って掛け渡すように配置してもよい。また、その他の形状の固定部材を用いて永久磁石１１２をロータ基盤１１１に固定してもよい。さらに、固定部材を用いることなく接着剤のみで永久磁石１１２をロータ基盤１１１に固定してもよい。この場合、固定部材１１５をロータ基盤１１１に取り付けるステップＳ１０６を省略できる。

【0051】

また、上記の実施の形態においては、永久磁石１１２を正面視において中央側が欠落した扇形の板状に構成することについて述べたが、これに限定されるものではない。例えば、正面視において矩形の板状とするなど、永久磁石を他の形状としてもよい。ただし、永久磁石をロータ基盤に正確に位置決めするために、治具の凹部の形状及び大きさを永久磁石の形状及び大きさに適合させる必要がある。

【0052】

また、上記の実施の形態においては、永久磁石１１２を複数の磁石要素１１２ａ〜１１２ｅによって構成することについて述べたが、これに限定されるものではない。分割されていない永久磁石を使用してロータを構成してもよい。この場合、永久磁石を配置領域２１１に挿入するステップ１０３では、１つの永久磁石を径方向の外側から内側へ向かって移動させることで、配置領域２１１に当該永久磁石を挿入する。

【0053】

また、上記の実施の形態においては、治具２００に第２の孔２０６を設け、ロータ基盤１１１の回転軸固定用の第１の孔１１３ａを利用して、第１の孔１１３ａと第２の孔２０６に軸２１０を挿入して治具２００の位置決めを行うこととしたが、これに限定されるものではない。他の方法で治具２００の位置決めを行ってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明のアキシャルギャップ型回転電機の製造方法は、ロータ基盤に永久磁石を固定したロータを有するアキシャルギャップ型回転電機の製造方法として有用である。

【符号の説明】

【0055】

１００ アキシャルギャップ型回転電機
１１０ ロータ
１１１ ロータ基盤
１１２ 永久磁石
１１２ａ〜１１２ｅ 磁石要素
１１３ ベース部材
１１３ａ 第１の孔
１１４ バックヨーク
１１５ 固定部材
１２０ ステータ
１２１ 電磁石
１２２ ステータコア
１２３ コイル
２００ 治具
２０５ 凹部
２０６ 第２の孔
２１０ 軸
２１１ 配置領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】