特許 7362042 ロータ製造方法

(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】

(24)【登録日】2023-10-06

(45)【発行日】2023-10-17

(54)【発明の名称】ロータ製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20231010BHJP

   H02K 1/276 20220101ALI20231010BHJP

   H02K 1/278 20220101ALI20231010BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 K

H02K1/276

H02K15/02 A

H02K1/278

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020156315

(22)【出願日】2020-09-17

(65)【公開番号】P2022049985

(43)【公開日】2022-03-30

【審査請求日】2022-08-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】佐野 新也

(72)【発明者】

【氏名】小森 健祐

【審査官】保田 亨介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３３６９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１９３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４７６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５１７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３８４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１０１６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ１／１７

１／２７－１／２７９８

１５／００－１５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

着磁磁石が挿入されていない第１ロータコアに対して、第２ロータコアの第２磁石孔に挿入されている着磁磁石を、着磁した状態のままに前記第１ロータコアの第１磁石孔に挿入させるためのロータ製造方法であって、
前記第２磁石孔を前記第１磁石孔と重ねるように、前記第２ロータコアを前記第１ロータコアの積厚方向の第１端面に載置する載置工程と、
非磁性治具を用いて、
前記着磁磁石を前記第２磁石孔から前記第１磁石孔に向けて押し出す押出工程と、を含み、
前記非磁性治具は、非磁性ガイドレールを有し、
前記押出工程が行われる前に、前記第２磁石孔にある前記着磁磁石は、前記第２磁石孔の第２壁部に吸着されて、前記第２壁部と接触しており、
前記押出工程は、
前記第２壁部と非接触になった前記着磁磁石を、前記非磁性ガイドレールに沿って前記第１磁石孔に向けて押し出すこと、
を含む、
ロータ製造方法。

【請求項2】

前記押出工程は、
前記第２磁石孔にある前記着磁磁石と前記第２壁部とを非接触にするように、前記第２壁部と、前記第２壁部と接触している前記着磁磁石との間に、前記非磁性ガイドレールを挿入して設置すること、
を含む、
請求項１に記載のロータ製造方法。

【請求項3】

前記非磁性ガイドレールを挿入して設置することは、
前記非磁性ガイドレールの挿入側の先端が、前記第２磁石孔を通過して、前記第１磁石孔の前記第１端面の開口部又は前記第１磁石孔の内部に至るように、前記非磁性ガイドレールを前記第２磁石孔に、又は前記第２磁石孔及び前記第１磁石孔に挿入することを含む、
請求項２に記載のロータ製造方法。

【請求項4】

前記第１ロータコアは、前記第２ロータコアが前記第１ロータコアに載置された載置状態において、少なくとも、前記第２ロータコアの前記第２磁石孔が形成された位置に対応する位置に形成された前記第１磁石孔を有し、
前記第１磁石孔の平面視形状は、前記第２磁石孔の平面視形状及と同じ、又は前記第２磁石孔の平面視形状よりも大きく、
前記載置工程は、
前記第２磁石孔を、前記第２磁石孔に対応する前記第１磁石孔と重ねるように、１つ以上の前記第２ロータコアを前記第１ロータコアの前記第１端面に載置することを含む、
請求項１乃至３の何れか一項に記載のロータ製造方法。

【請求項5】

前記載置工程において、複数の前記第２ロータコアが前記第１ロータコアに載置されるとき、
前記載置工程は、複数の前記第２ロータコアのそれぞれの前記第２磁石孔を重ねるように、複数の前記第２ロータコアを積み上げることで、積厚方向に延在する第２磁石孔セットを有する第２ロータコアセットを構成することを含み、
前記押出工程は、前記非磁性治具が有する非磁性ガイドレールの挿入側の先端が、前記第２磁石孔セットを通過して、前記第１磁石孔の前記第１端面の開口部又は前記第１磁石孔の内部に至るように、前記非磁性ガイドレールを第２磁石孔セットに挿入して設置することを含む、
請求項４に記載のロータ製造方法。

【請求項6】

前記第１ロータコアの第１積厚に応じて、複数の前記着磁磁石の挿入が必要となるとき、
前記押出工程は、前記第２ロータコアセットのうち必要となる各々の前記第２ロータコアの前記第２磁石孔にある前記着磁磁石を、前記非磁性ガイドレールに沿って前記第１ロータコアの前記第１磁石孔に押し出すことを含む
請求項５に記載のロータ製造方法。

【請求項7】

前記第２磁石孔の数は、前記第１磁石孔の数よりも少ないとき、
前記載置工程は、
前記第２ロータコアセットの前記第２磁石孔セットを、前記第２磁石孔セットに対応する前記第１磁石孔の一部と重ねるように、前記第２ロータコアセットを前記第１ロータコアの積厚方向の前記第１端面に載置する第１載置工程と、
前記第２ロータコアセットの前記第２磁石孔セットを、前記第１磁石孔の他の一部と重ねるように、前記第２ロータコアセットを前記第１ロータコアの積厚方向の前記第１端面に載置する第２載置工程と、を含み、
前記押出工程は、
前記第２磁石孔セットにある着磁磁石の一部を、前記非磁性ガイドレールに沿って、前記第１磁石孔の一部に押し出す第１押出工程と、
前記第２磁石孔セットにある着磁磁石の他の一部を、前記非磁性ガイドレールに沿って、前記第１磁石孔の他の一部に押し出す第２押出工程と、含み
前記第１載置工程、前記第２載置工程、前記第１押出工程及び前記第２押出工程は、前記第１載置工程、前記第１押出工程、前記第２載置工程、及び前記第２押出工程の順番で行われる、
請求項５又は６に記載のロータ製造方法。

【請求項8】

前記押出工程によって、前記第１ロータコアの前記第１磁石孔に必要な着磁磁石が挿入された後に、
着磁磁石が挿入されていない他の第１ロータコアを、磁石挿入が終了した前記第１ロータコアと交換する第１ロータコア交換工程をさらに含み、
前記第１ロータコア交換工程は、前記他の第１ロータコアの第１磁石孔を前記第２ロータコアの前記第２磁石孔と重ねるように、前記他の第１ロータコアを前記第２ロータコアの第２端面に設置することを含み、
前記第１ロータコア交換工程が行われた後に、前記押出工程が再びに行われる、
請求項２乃至７の何れか一項に記載のロータ製造方法。

【請求項9】

前記第１ロータコア交換工程は、
前記他の第１ロータコアが前記第２ロータコアに設置される前に、磁石挿入が終了した前記第１ロータコアと干渉しないように、前記非磁性ガイドレールを積厚方向に移動させて、前記第１ロータコアを取り出すことと、
前記他の第１ロータコアが前記第２ロータコアに設置された後に、前記非磁性ガイドレールを、積厚方向に移動させて前記他の第１ロータコアの前記第１磁石孔に挿入させることと、を含む請求項８に記載のロータ製造方法。

【請求項10】

前記押出工程によって、前記第２ロータコアの前記第２磁石孔にある前記着磁磁石が押し出されて、前記第２磁石孔が空となった後に、
着磁磁石が挿入されている他の第２ロータコアを、前記第２磁石孔が空となった使用済の第２ロータコアと交換する第２ロータコア交換工程をさらに含み、
前記第２ロータコア交換工程は、前記他の第２ロータコアの第２磁石孔を前記第１ロータコアの前記第１磁石孔と重ねるように、前記他の第２ロータコアを前記第１ロータコアの第１端面側に設置することを含み、
前記第２ロータコア交換工程が行われた後に、前記押出工程が再び行われる、
請求項２乃至９の何れか一項に記載のロータ製造方法。

【請求項11】

前記第２ロータコア交換工程は、
前記他の第２ロータコアが前記第１ロータコアに設置される前に、使用済の前記第２ロータコアと干渉しないように、前記非磁性ガイドレールを積厚方向に移動させて、使用済の前記第２ロータコアを取り出すことと、
前記他の第２ロータコアが前記第１ロータコアに設置された後に、前記非磁性ガイドレールを、積厚方向に移動させて、前記他の第２ロータコアの前記第２磁石孔に挿入された着磁磁石と、前記第２磁石孔の第２壁部と非接触するように、前記第２磁石孔に挿入させることと、を含む請求項１０に記載のロータ製造方法。

【請求項12】

前記第２磁石孔にある前記着磁磁石は、積厚方向に複数の磁石ブロックに分かれており、
前記押出工程は、前記第１ロータコアの第１積厚に応じて、１つ以上の前記第２ロータコアの各々の前記第２磁石孔にある、複数の前記磁石ブロックの一部又は全部を前記第１磁石孔に押し出すことを含む、
請求項４乃至１１の何れか一項に記載のロータ製造方法。

【請求項13】

前記第１ロータコアの前記第１積厚が、前記第２ロータコアの第２積厚と同じ、又は前記第２積厚よりも小さいとき、
前記押出工程は、前記第１積厚に応じて、１つの前記第２ロータコアの前記第２磁石孔にある複数の前記磁石ブロックの全部又は一部を前記第１磁石孔に押し出すことを含む、
請求項１２に記載のロータ製造方法。

【請求項14】

前記第１ロータコアの前記第１積厚が、前記第２ロータコアの第２積厚よりも大きいとき、
前記押出工程は、前記第１積厚に応じて、複数の前記第２ロータコアの各々の前記第２ロータコアの前記第２磁石孔にある複数の前記磁石ブロックの全部又は一部を前記第１磁石孔に押し出すことを含む、
請求項１２に記載のロータ製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータ製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ロータコアの磁石孔に挿入された永久磁石を回収する方法が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、可動子または固定子に形成された貫通孔の内部に固定された永久磁石を取り出す永久磁石の製造方法であって、可動子または固定子を加熱する工程と、貫通孔の内部から、強磁性体を含む材料で形成された永久磁石ホルダへ永久磁石を移動させる工程と、永久磁石ホルダに磁気吸着力によって保持された永久磁石を加熱することにより永久磁石を減磁する工程と、を備えた永久磁石の製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１４７６０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような特許文献１に開示された磁石回収方法によれば、ロータコアに使用された永久磁石を回収した上で、永久磁石の再利用を果たすことができる。しかしながら、このような磁石回収方法によって回収された永久磁石はすでに脱磁状態になっている。このため、脱磁した永久磁石を他のロータコアに再利用するとき、永久磁石を再び着磁させる必要がある。よって、永久磁石の再利用に係る製造工程が煩雑になってしまう。その結果、効率よく永久磁石を再利用して、新しいロータを製造することができなくなる。

【0006】

本発明はこのような事情に鑑みて発明されたものであり、本発明の目的は、ロータコアの磁石孔に、他のロータコアの磁石孔に挿入されている着磁磁石を着磁した状態のままに挿入させることで、着磁磁石の再利用を可能にするとともに、再利用時に着磁磁石を再び着磁させる必要がなく、製造工程の簡易化及び効率化を実現できるロータ製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るロータ製造方法は、着磁磁石が挿入されていない第１ロータコアに対して、第２ロータコアの第２磁石孔に挿入されている着磁磁石を、着磁した状態のままに第１ロータコアの第１磁石孔に挿入させるためのロータ製造方法であって、第２磁石孔を第１磁石孔と重ねるように、第２ロータコアを第１ロータコアの積厚方向の第１端面に載置する載置工程と、非磁性治具を用いて、着磁磁石を第２磁石孔から第１磁石孔に向けて押し出す押出工程と、を含む。なお、積厚とは、各ロータコアの軸方向の厚みを意味し、積厚方向とは、各ロータコアの厚み方向を意味する。

【0008】

上記態様のロータ製造方法は、着磁磁石が挿入されていない第１ロータコアに対して、非磁性治具を用いて、第１ロータコアに重ねられた第２ロータコアの第２磁石孔に挿入されている着磁磁石を、第２磁石孔から押し出しながら、第１ロータコアの第１磁石孔に挿入させる。このようなロータ製造方法によって、簡易に、第２ロータコアに使用された着磁磁石を第１ロータコアの第１磁石孔に挿し込んで再利用することができる。よって、ロータ製造を製造する度に、新しい着磁磁石を製造する必要がなくなる。その結果、磁石作製コストを低減するとともに、磁石資源の濫用を抑制することができる。

【0009】

また、第１実施形態に係るロータ製造方法では、着磁磁石が第１ロータコアの第１磁石孔に挿入される前に、一旦第２ロータコアの第２磁石孔から外部に取り出されることがない。このため、着磁磁石が外部に取り出されることによって脱磁状態になることを抑制することができる。また、第１実施形態に係る非磁性治具は、非磁性材料によって構成されている。このため、磁性治具を採用する場合による着磁磁石の脱磁の発生を回避することができる。その結果、第２ロータコアに使用された着磁磁石が着磁した状態のままに第１ロータコアに挿入される。よって、脱磁した着磁磁石を再利用するときに係る再着磁の必要性がなくなる。その結果、ロータ製造方法の製造工程の簡易化及び効率化を実現できる。

【0010】

また、上記方法において、非磁性治具は、非磁性ガイドレールを有し、押出工程が行われる前に、第２磁石孔にある着磁磁石は、第２磁石孔の第２壁部に吸着されて、第２壁部と接触しており、押出工程は、第２磁石孔にある着磁磁石と第２壁部とを非接触にするように、第２壁部と、第２壁部と接触している着磁磁石との間に、非磁性ガイドレールを挿入して設置することと、第２壁部と非接触になった着磁磁石を、非磁性ガイドレールに沿って第１磁石孔に向けて押し出すことと、を含んでもよい。

【0011】

上記方法は、非磁性ガイドレールを採用している。このような非磁性ガイドレールによって、着磁磁石と第２磁石孔の第２壁部とは、非接触状態になる。よって、着磁磁石と第２磁石孔の第２壁部とが直接接触する直接接触状態に比べて、第２磁石孔の第２壁部が着磁磁石に与える吸着力は弱くなる。このため、着磁磁石を移動させるための力が小さくなる。また、非接触状態において、着磁磁石は、非磁性ガイドレールだけと接触している。一方、直接接触状態において、着磁磁石は、第２磁石孔の第２壁部と接触している。このため、直接接触状態に比べて、非接触状態では、着磁磁石と周囲構成との接触面積が小さくなる。よって、非接触状態においては、着磁磁石が受ける摩擦力も小さくなる。従って、非磁性ガイドレールを採用することによって、着磁磁石を第１ロータコアの第１磁石孔に向けて押し出すときに、着磁磁石が受ける抵抗力、すなわち、上述した吸着力及び摩擦力が小さくなる。その結果、直接接触状態に比べて、非磁性ガイドレールを採用することで、より容易かつスムースに着磁磁石を第１ロータコアの第１磁石孔に押し出すことができる。さらに、非磁性ガイドレールは、着磁磁石の移動方向をガイドする機能を有する。その結果、非磁性ガイドレールを採用しない場合に比べて、非磁性ガイドレールを採用することによって、容易かつ正確に着磁磁石を第１ロータコアの第１磁石孔に挿入することができ、ロータ製造方法の作業性及び効率化を向上させることができる。

【0012】

また、非磁性ガイドレールを採用する場合、着磁磁石と第２磁石孔の第２壁部とは非接触状態になっているが、着磁磁石は、第２磁石孔の第２壁部によって吸着され続ける。このため、非接触状態になっても、着磁磁石は、外力を受けない場合において、第２ロータコアの第２磁石孔から落ちることがない。よって、別途に着磁磁石の落下防止するための治具を設ける必要がない。その結果、ロータ製造方法の製造工程を簡易化することができる。

【0013】

また、上記方法において、非磁性ガイドレールを挿入して設置することは、非磁性ガイドレールの挿入側の先端が、第２磁石孔を通過して、第１磁石孔の第１端面の開口部又は第１磁石孔の内部に至るように、非磁性ガイドレールを第２磁石孔に、又は第２磁石孔及び第１磁石孔に挿入することを含んでもよい。

【0014】

上記方法によれば、容易かつ正確に着磁磁石を第１ロータコアの第１磁石孔に挿入することによって、ロータ製造方法の作業性及び効率化を向上させることができる。

【0015】

また、上記方法において、第１ロータコアは、第２ロータコアが第１ロータコアに載置された載置状態において、少なくとも、第２ロータコアの第２磁石孔が形成された位置に対応する位置に形成された第１磁石孔を有し、第１磁石孔の平面視形状は、第２磁石孔の平面視形状と同じ、又は第２磁石孔の平面視形状よりも大きく、載置工程は、第２磁石孔を、第２磁石孔に対応する第１磁石孔と重ねるように、１つ以上の第２ロータコアを第１ロータコアの第１端面に載置することを含んでもよい。

【0016】

上記方法よれば、同じ構成を有する第１ロータコア及び第２ロータコアのみならず、異なる構成を有する第１ロータコア及び第２ロータコアに係る着磁磁石の挿入を実現することができる。

【0017】

また、上記方法において、載置工程において、複数の第２ロータコアが第１ロータコアに載置されるとき、載置工程は、複数の第２ロータコアのそれぞれの第２磁石孔を重ねるように、複数の第２ロータコアを積み上げることで、積厚方向に延在する第２磁石孔セットを有する第２ロータコアセットを構成することを含み、押出工程は、非磁性ガイドレールの挿入側の先端が、第２磁石孔セットを通過して、第１磁石孔の第１端面の開口部又は第１磁石孔の内部に至るように、非磁性ガイドレールを第２磁石孔セットに挿入して設置することを含んでもよい。

【0018】

上記方法によれば、必要に応じて、自由に使用する第２ロータコアの数を調整するができる。

【0019】

また、上記方法において、第１ロータコアの第１積厚に応じて、複数の着磁磁石の挿入が必要となるとき、押出工程は、第２ロータコアセットのうち必要となる各々の第２ロータコアの第２磁石孔にある着磁磁石を、非磁性ガイドレールに沿って第１ロータコアの第１磁石孔に押し出すことを含んでもよい。

【0020】

上記方法によれば、様々な積厚を有する第１ロータコアに係る着磁磁石の挿入を適用することができる。

【0021】

また、上記方法において、第２磁石孔の数は、第１磁石孔の数よりも少ないとき、載置工程は、第２ロータコアセットの第２磁石孔セットを、第２磁石孔セットに対応する第１磁石孔の一部と重ねるように、第２ロータコアセットを第１ロータコアの積厚方向の第１端面に載置する第１載置工程と、第２ロータコアセットの第２磁石孔セットを、第１磁石孔の他の一部と重ねるように、第２ロータコアセットを第１ロータコアの積厚方向の第１端面に載置する第２載置工程と、を含み、押出工程は、第２磁石孔セットにある着磁磁石の一部を、非磁性ガイドレールに沿って、第１磁石孔の一部に押し出す第１押出工程と、第２磁石孔セットにある着磁磁石の他の一部を、非磁性ガイドレールに沿って、第１磁石孔の他の一部に押し出す第２押出工程と、含み第１載置工程、第２載置工程、第１押出工程及び第２押出工程は、第１載置工程、第１押出工程、第２載置工程、及び第２押出工程の順番で行われてもよい。

【0022】

上記方法によれば、異なる数の磁石孔を有するロータコアに係る着磁磁石の挿入を実現することができる。

【0023】

また、上記方法において、押出工程によって、第２ロータコアの第２磁石孔にある着磁磁石が押し出されて、第２磁石孔が空となった後に、着磁磁石が挿入されていない他の第１ロータコアを、磁石挿入が終了した第１ロータコアと交換する第１ロータコア交換工程をさらに含み、第１ロータコア交換工程は、他の第１ロータコアの第１磁石孔を第２ロータコアの第２磁石孔と重ねるように、他の第１ロータコアを第２ロータコアの第２端面に設置することを含み、交換工程が行われた後に、押出工程が再び行われてもよい。

【0024】

上記方法によれば、効率よく第１ロータコアに着磁磁石を挿入することができる。

【0025】

また、上記方法において、第１ロータコア交換工程は、他の第１ロータコアが第２ロータコアに設置される前に、磁石挿入が終了した第１ロータコアと干渉しないように、非磁性ガイドレールを積厚方向に移動させて、第１ロータコアを取り出すことと、他の第１ロータコアが第２ロータコアに設置された後に、非磁性ガイドレールを、積厚方向に移動させて他の第１ロータコアの第１磁石孔に挿入させることと、を含んでもよい。

【0026】

上記方法によれば、第１ロータコアの交換をスムースに行うことができる。

【0027】

また、上記方法において、押出工程によって、第２ロータコアの第２磁石孔にある着磁磁石が押し出されて、第２磁石孔が空となった後に、着磁磁石が挿入されている他の第２ロータコアを、第２磁石孔が空となった使用済の第２ロータコアと交換する第２ロータコア交換工程をさらに含み、第２ロータコア交換工程は、他の第２ロータコアの第２磁石孔を第１ロータコアの第１磁石孔と重ねるように、他の第２ロータコアを第１ロータコアの第１端面側に設置することを含み、第２ロータコア交換工程が行われた後に、押出工程が再び行われてもよい。

【0028】

上記方法によれば、効率よく第２ロータコアにある着磁磁石を利用することができる。

【0029】

また、上記方法において、第２ロータコア交換工程は、他の第２ロータコアが第１ロータコアに設置される前に、使用済の第２ロータコアと干渉しないように、非磁性ガイドレールを積厚方向に移動させて、使用済の第２ロータコアを取り出すことと、他の第２ロータコアが第１ロータコアに設置された後に、非磁性ガイドレールを、積厚方向に移動させて、他の第２ロータコアの第２磁石孔に挿入された着磁磁石と、第２磁石孔の第２壁部と非接触するように、第２磁石孔に挿入させることと、を含んでもよい。

【0030】

上記方法によれば、スムースに第２ロータコアの交換を行うことができる。

【0031】

また、上記方法において、第２磁石孔にある着磁磁石は、積厚方向に複数の磁石ブロックに分かれており、押出工程は、第１ロータコアの第１積厚に応じて、１つ以上の第２ロータコアの各々の第２磁石孔にある、複数の磁石ブロックの一部又は全部を第１磁石孔に押し出すことを含んでもよい。

【0032】

上記方法によれば、様々な積厚を有するロータコアに対応することができる。

【0033】

また、上記方法において、第１ロータコアの第１積厚が、第２ロータコアの第２積厚と同じ、又は第２積厚よりも小さいとき、押出工程は、第１積厚に応じて、１つの第２ロータコアの第２磁石孔にある複数の磁石ブロックの全部又は一部を第１磁石孔に押し出すことを含んでもよい。

【0034】

上記方法によれば、異なる積厚を有するロータコアの適用性を向上させることができる。

【0035】

また、上記方法において、第１ロータコアの第１積厚が、第２ロータコアの第２積厚よりも大きいとき、押出工程は、第１積厚に応じて、複数の第２ロータコアの各々の第２ロータコアの第２磁石孔にある複数の磁石ブロックの全部又は一部を第１磁石孔に押し出すことを含んでもよい。

【0036】

上記方法によれば、ロータコアの積厚に応じて、自由に挿入する磁石ブロックの数を調整することができる。

【発明の効果】

【0037】

本発明によれば、ロータコアの磁石孔に、他のロータコアの磁石孔に挿入されている着磁磁石を着磁した状態のままに挿入させることで、着磁磁石の再利用を可能にするとともに、再利用時に着磁磁石を再び着磁させる必要がなく、製造工程の簡易化及び効率化を実現できるロータ製造方法を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】第１実施形態に係るロータの構成を示す図である。

【図2】第１実施形態に係るロータコアユニットの構成を示す図である。

【図3】第１実施形態に係る磁石孔及び磁石ユニットの構成を示す部分拡大図である。

【図4】第１実施形態に係るロータコアの構成を示す部分拡大図である。

【図5】第１実施形態に係る着磁磁石の構成を示す図である。

【図6】第１実施形態に係るロータ製造方法のフロチャート図である。

【図7】図６のステップＳ２０係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図8】図６のステップＳ３０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図9】図６のステップＳ３０及びステップＳ４０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図10】第２実施形態に係るロータ製造方法のフロチャート図である。

【図11】図１０のステップＳ２０係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図12】図１０のステップＳ３０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図13】図１０のステップＳ４０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図14】図１０のステップＳ５０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図15】第３実施形態に係るロータ製造方法のフロチャート図である。

【図16】図１５のステップＳ２０係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図17】図１５のステップＳ３０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図18】図１５のステップＳ４０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図19】図１５のステップＳ５０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図20】第４実施形態に係るロータ製造方法のフロチャート図である。

【図21】図２０のステップＳ２０係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図22】図２０のステップＳ３０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図23】図２０のステップＳ４０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【図24】図２０のステップＳ５０に係るロータ製造方法を詳細に説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面の記載において同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本発明の技術的範囲を当該実施の形態に限定して解するべきではない。

【0040】

［第１実施形態］
＜ロータ１＞
まず、図１及び図２を参照しつつ、第１実施形態に係るロータ１の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るロータ１の構成を示す図である。図２は、第１実施形態に係るロータコアユニット２の構成を示す図である。以下では、説明の便宜のために、図１に示されたロータ１の状態を「組立状態」と呼ぶことがある。

【0041】

第１実施形態に係るロータ１は、例えば、電気自動車やハイブリッド車両の走行駆動源又は発電機として用いられる回転電機のロータ部分である。具体的には、ロータ１は、ロータ１の周囲に設けられた筒状のステータ（図示せず）とともに、回転電機を構成する。

【0042】

ロータ１は、図１に示すように、ロータコアユニット２と、ロータコアユニット２の両端面と当接するように配置された一対のエンドプレート４と、ロータコアユニット２の中央部分に配置されたシャフト６と、ロータコアユニット２及び一対のエンドプレート４をシャフト６に固定させるための固定部材８とを備える。

【0043】

ロータコアユニット２は、図１に示すように、ロータコア２０と、ロータコア２０を貫通するように配置された複数の磁石ユニット３０とを有する。ロータコア２０は、例えば、複数の珪素鋼板が積層されて構成された円環状の部品である。以下では、珪素鋼板が積層される方向、すなわちロータコア２０の厚み方向を「積厚方向」と呼ぶ。複数の磁石ユニット３０は、図２に示すように、ロータコア２０の周縁側の周方向に配置されている。なお、ロータコア２０及び磁石ユニット３０の詳細については、後述する。

【0044】

一対のエンドプレート４は、２つの、同じ寸法を有する円板状の部材を含む。各円板状の部材の中央部分に、シャフト６を通すための孔が形成されている。また、エンドプレート４の材料は、例えば、アルミニウムや銅等の非磁性金属材料である。組立状態において、一対のエンドプレート４は、ロータコアユニット２の両端面に溶接されている。

【0045】

シャフト６は、例えば、鋼材によって形成された丸棒である。シャフト６は、フランジ７を有する。組立状態において、シャフト６は、ロータコアユニット２及び一対のエンドプレート４を貫通するように配置されている。フランジ７は、ロータコアユニット２に溶接された１つのエンドプレート４に当接している。こうして、ロータコアユニット２及び一対のエンドプレート４がシャフト６に対する取付位置は決められる。

【0046】

固定部材８は、円板状の部材である。この円板状の部材の中央部分に、シャフト６を通すための孔が形成されている。組立状態において、固定部材８は、ロータコアユニット２に溶接された他の１つのエンドプレート４と当接するように、シャフト６に固定される。こうして、ロータコアユニット２及び一対のエンドプレート４は、固定部材８及びフランジ７によって挟まれてシャフト６に固定される。

【0047】

＜ロータコア２０及び磁石ユニット３０の詳細＞
続いて、図１乃至図５を参照しつつ、ロータコア２０及び磁石ユニット３０の構成について詳細に説明する。図３は、第１実施形態に係る磁石孔２１及び磁石ユニット３０の構成を示す部分拡大図である。図４は、第１実施形態に係るロータコア２０の構成を示す部分拡大図である。図５は、第１実施形態に係る着磁磁石３１の構成を示す図である。

【0048】

（ロータコア２０）
ロータコア２０は、図２及び図４示すように、積厚方向にロータコア２０を貫通するように形成された複数の孔を有する。これらの孔は、ロータコア２０の周縁側の周方向に間隔をおいてそれぞれが所定姿勢で形成された複数の磁石孔２１と、ロータコア２０の中央部分に形成された１つのシャフト孔２２とを含む。

【0049】

また、ロータコア２０は、積厚方向の一方側に位置する第１端面２０１と、積厚方向の他方側に位置する第２端面２０２とを有する。なお、以下では、第１端面２０１又は第２端面２０２に向かってロータコア２０を平面視することを「平面視」と略称し、平面視によって見える形状を「平面視形状」と呼ぶ。

【0050】

磁石孔２１の平面視形状は、図４に示すように、略矩形状をなしている。また、磁石孔２１は、磁石孔２１の中央部分に位置する中央空間２１０と、磁石孔２１の中央空間２１０以外の空隙である空隙２１３とを有する。中央空間２１０及び空隙２１３とも、積厚方向にロータコア２０を貫通している。

【0051】

中央空間２１０は、磁石ユニット３０の磁石部材（後述する着磁磁石３１）を配置するための空間である。図４に示すように、中央空間２１０は、幅方向の両側に、壁部２１１及び壁部２１２を有する。図３に示すように、壁部２１１及び壁部２１２のそれぞれは、組立状態において、着磁磁石の幅方向の両主面と接触する部分である。

【0052】

空隙２１３は、磁石ユニット３０の固定部材（後述する樹脂部材３３）を配置するための空間である。図４に示すように、空隙２１３は、中央空間２１０を挟むように、中央空間２１０の両側に形成されている。

【0053】

（磁石ユニット３０）
磁石ユニット３０は、ロータコア２０の磁石孔２１を充填するように、磁石孔２１に配置されている。図３に示すように、磁石ユニット３０は、着磁磁石３１と、着磁磁石３１の位置を固定するための樹脂部材３３とを有する。

【0054】

着磁磁石３１は、永久磁石の一例である。図５に示すように、着磁磁石３１の全体は、長尺状をなしている。また、着磁磁石３１は、複数の磁石ブロック３２を有する。これらの磁石ブロック３２は、並べられて着磁磁石３１を構成している。言い換えれば、組立状態において、着磁磁石３１は、ロータコア２０の積厚方向に複数の磁石ブロック３２に分割されている。なお、着磁磁石３１は、複数の磁石ブロック３２に分割されず、１つの磁石であってもよい。

【0055】

また、着磁磁石３１を一体として捉えると、図５に示すように、着磁磁石３１は、第１主面３１１、第２主面３１２、第１側面３１３及び第２側面３１４との４つの周壁面と、第１端面３０１及び第２端面３０２との２つ端面とを有する。

【0056】

組立状態において、第１側面３１３及び第２側面３１４は、空隙２１３に向かい、樹脂部材３３と接触する面である。第１主面３１１は、磁石孔２１の壁部２１１と接触する面であり、第２主面３１２は、磁石孔２１の壁部２１２と接触する面である。また、第１端面３０１は、ロータコア２０の第２端面２０２側に位置する面であり、第２端面３０２は、ロータコア２０の第１端面２０１側に位置する面である。

【0057】

また、第１主面３１１は、着磁磁石３１のＳ極を構成し、第２主面３１２は、着磁磁石３１のＮ極を構成する。言い換えれば、着磁磁石３１の内部に発生した磁束の磁束線方向は、図３に示すように、第１主面３１１から第２主面３１２に向かうようになっている。

【0058】

樹脂部材３３は、モールド材の一例である。樹脂部材３３は、磁石孔２１の、着磁磁石３１の両側にある空隙２１３に充填されて、着磁磁石３１の第１側面３１３及び第２側面３１４と接触する。こうして、樹脂部材３３が固化すること、着磁磁石３１が磁石孔２１に対して完全に固定される。

【0059】

＜ロータ製造方法＞
続いて、図６乃至図９を参照しつつ、第１実施形態に係るロータ製造方法について説明する。図６は、第１実施形態に係るロータ製造方法のフロチャート図である。図７は、図６のステップＳ２０を説明する図である。図８は、図６のステップＳ３０を説明する図である。図９は、図６のステップＳ３０及びステップＳ４０を説明する図である。なお、図９は、一部の磁石孔２１及び着磁磁石３１の表示を省略している。また、図７及び図９は、見やすくするために、着磁磁石３１及び非磁性ガイドレール５０を実線で表示している。

【0060】

第１実施形態に係るロータ製造方法は、非磁性治具を用いて、着磁磁石３１の挿入が必要である新しいロータコア２０に対して、回転電機に使用されたロータ１から取り外された古いロータコアユニット２の着磁磁石３１を、着磁した状態のままに新しいロータコア２０に挿入させるためのロータ製造方法の一例である。以下では、区別するために、新しいロータコア２０を「第１ロータコア２０Ａ」と呼び、古いロータコアユニット２及び古いロータコアユニット２のロータコア２０を「第２ロータコアユニット２Ｂ」及び「第２ロータコア２０Ｂ」と呼ぶ。なお、第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコアユニット２Ｂの各構成に対しても、同様のルールで呼ぶ。

【0061】

ここで、第１実施形態に係るロータ製造方法の詳細を説明する前に、まず、第１実施形態に係る第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂの構成と、非磁性治具の構成とについて説明する。

【0062】

（第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂ）
図７に示すように、第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂは、同じ構成を有する。すなわち、第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂのそれぞれの形状、直径、積厚、及び磁石孔の構成は同じである。特に、第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａ及び第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂの、平面視形状、数、形成された位置、及び積厚方向における深さは、同じである。なお、第１磁石孔２１Ａの平面視形状は、第２磁石孔２１Ｂの平面視形状よりも大きく形成されてもよい。

【0063】

こうして、第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに挿入されるべき着磁磁石３１の磁石ブロック３２の数は、第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂに挿入されている着磁磁石３１の磁石ブロック３２の数と同じである。

【0064】

よって、第１実施形態では、ロータ製造工程において、第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂから、対応する第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに押し出す着磁磁石３１の磁石ブロック３２の数を調整する必要がない。言い換えれば、第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂにある複数の磁石ブロック３２の全てを、対応する第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに挿入することができる。

【0065】

（非磁性治具）
非磁性治具は、着磁磁石３１を、着磁した状態のままに、第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂから第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに移動させるための治具である。非磁性治具は、非磁性ガイドレール５０と、図示されていない非磁性押出部及び非磁性調整部とを有する。

【0066】

非磁性ガイドレール５０は、第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂにある着磁磁石３１を、第２磁石孔２１Ｂの第２壁部２１１Ｂと非接触にするための治具の一例である。また、非磁性ガイドレール５０は、着磁磁石３１の各磁石ブロック３２の移動方向をガイドする機能を有する。

【0067】

図９に示すように、非磁性ガイドレール５０は、板状部材である。非磁性ガイドレール５０の材質は、例えば、ＳＵＳ等の硬度が高いかつ弾性変形や塑性変形しづらい材料である。また、非磁性ガイドレール５０は、例えば、積厚方向に第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂの両方を貫通できる長さを有する。なお、非磁性ガイドレール５０は、必要に応じて他の長さを有してもよい。ただし、非磁性ガイドレール５０の長さは、少なくとも第２ロータコア２０Ｂの第２積厚と同じであることが好ましい。

【0068】

第１実施形態では、積厚方向に移動し、着磁磁石３１と当接することで、着磁磁石３１に第２方向に向く力を与えることができる構成として、非磁性押出部を備えている。非磁性押出部からの外力を受けると、着磁磁石３１の各磁石ブロック３２は、非磁性ガイドレール５０に沿って、第２方向に向けて移動される。すなわち、非磁性押出部は、着磁磁石３１の各磁石ブロック３２を、非磁性ガイドレール５０に沿って、第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す構成である。

【0069】

また、第１実施形態では、磁石孔２１に設置された非磁性ガイドレール５０を積厚方向の第１方向又は第２方向に移動させ、非磁性ガイドレール５０の第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂに対する位置を調整できる構成として非磁性調整部を備えている。

【0070】

（各製造工程）
以下では、ロータ製造方法の各工程について詳細に説明する。
まず、第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂを準備する（Ｓ１０）。

【0071】

具体的には、第１磁石孔２１Ａに着磁磁石３１が挿入されていない第１ロータコア２０Ａと、第２磁石孔２１Ｂに着磁磁石３１が挿入されている第２ロータコア２０Ｂとを１つずつ準備する。

【0072】

第２ロータコア２０Ｂの準備をより詳細に説明すると、まず、回転電機からロータ１を取り外し、そして、取り外されたロータ１から第２ロータコアユニット２Ｂを取り出す。次に、第２ロータコアユニット２Ｂに対して、溶剤を使用して、各第２磁石孔２１Ｂに充填されている樹脂部材３３を除去する。こうして、着磁磁石３１が挿入されている第２ロータコア２０Ｂの準備が完了する。

【0073】

この場合、樹脂部材３３が除去されるため、第２磁石孔２１Ｂに挿入されている着磁磁石３１は、外力によって移動できる。一方、外力を受けない場合、着磁磁石３１は、第２磁石孔２１Ｂの第２壁部２１１Ｂ及び第２壁部２１２Ｂに吸着される。このため、着磁磁石３１は、第２磁石孔２１Ｂにおいて自由に動くことができつつ、第２磁石孔２１Ｂから落ちることがない。

【0074】

次に、第２ロータコア２０Ｂを第１ロータコア２０Ａに載置する（Ｓ２０）。

【0075】

ステップＳ２０は、載置工程の一例である。具体的には、図７に示すように、第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂをそれぞれに対応する第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａと重ねるように、第２ロータコア２０Ｂを第１ロータコア２０Ａの積厚方向の第１端面２０１Ａに載置する。こうして、各第１磁石孔２１Ａの第１壁部２１１Ａ及び第１壁部２１２Ａは、それぞれに対応する各第２ロータコア２０Ｂの第２壁部２１１Ｂ及び第２壁部２１２Ｂと繋がるようになり、同じ平面を構成する。

【0076】

以下では、重なった第１磁石孔２１Ａ及び第２磁石孔２１Ｂを「磁石孔２１」と総称することがある。同じ平面となった、第１壁部２１１Ａ及び第２壁部２１１Ｂと、第１壁部２１２Ａ及び第２壁部２１２Ｂとを、「壁部２１１」及び「壁部２１２」と総称することがある。

【0077】

続いて、非磁性治具を第２ロータコア２０Ｂ及び第１ロータコア２０Ａに設置する（Ｓ３０）。

【0078】

具体的には、図８及び図９に示すように、重ねられた第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂの各磁石孔２１（すなわち、重ねられた各第２磁石孔２１Ｂ及び各第１磁石孔２１Ａ）に対して、磁石孔２１を貫通するように、４本の非磁性ガイドレール５０を挿入する。

【0079】

より詳細に説明すると、図８に示すように、各磁石孔２１に対して、４本の非磁性ガイドレール５０のうちの２本を、着磁磁石３１の第１主面３１１と第２壁部２１１Ｂとの間に挿入し、他の２本を着磁磁石３１の第２主面３１２と第２壁部２１２Ｂとの間に挿入する。また、この場合、図９に示すように、各磁石孔２１に挿入された非磁性ガイドレール５０は、その挿入側の先端が第２磁石孔２１Ｂを通過して第１磁石孔２１Ａの第２端面２０２Ａの開口部に至るように、第２ロータコア２０Ｂ及び第１ロータコア２０Ａに対して設置されている。

【0080】

こうして、図８に示すように、設置された非磁性ガイドレール５０によって、第２磁石孔２１Ｂにある着磁磁石３１は、第２磁石孔２１Ｂの第２壁部２１１Ｂ及び第２壁部２１２Ｂと非接触な状態になっている。このような非接触状態では、直接接触状態に比べて、着磁磁石３１の第１主面３１１から第２壁部２１１Ｂまでの距離と、着磁磁石３１の第２主面３１２から第２壁部２１２Ｂまでの距離とが、大きくなる。このため、直接接触状態に比べて、第２壁部２１１Ｂ及び第２壁部２１２Ｂによる着磁磁石３１への吸着力は、弱くなっている。

【0081】

一方、非接触状態において、第２壁部２１１Ｂ及び第２壁部２１２Ｂは、弱くなった吸着力によって、着磁磁石３１を吸着し続けている。このため、非接触状態においても、外力を受けなければ、着磁磁石３１は、第２磁石孔２１Ｂから第１磁石孔２１Ａに落ちることがない。

【0082】

また、この場合、非磁性押出部及び非磁性調整部は、例えば、第２ロータコア２０Ｂの第１端面２０１Ｂ側に配置されている。

【0083】

次に、非磁性治具を用いて、着磁磁石３１を第２磁石孔２１Ｂから第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す（Ｓ４０）。

【0084】

ステップＳ４０は、押出工程の一例である。具体的には、非磁性押出部は、着磁磁石３１の第１端面３０１と当接するように移動し、積厚方向の第２方向に向く外力を着磁磁石３１に加える。よって、着磁磁石３１の各磁石ブロック３２は、着磁磁石３１からの外力の作用によって、非磁性ガイドレール５０に沿って移動する。そして、図９に示すように、着磁磁石３１の複数の磁石ブロック３２は、順次に第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入される。

【0085】

第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂに挿入されていた着磁磁石３１、すなわち全ての磁石ブロック３２が、対応する第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに挿入された後に、非磁性調整部は、非磁性ガイドレール５０を、第１ロータコア２０Ａと干渉しないように、積厚方向の第１方向に向けて移動させる。

【0086】

よって、着磁磁石３１の各磁石ブロック３２は、第１ロータコア２０Ａの第１壁部２１１Ａ及び第１壁部２１２Ａと接触するようになる。その結果、着磁磁石３１の各磁石ブロック３２は、第１壁部２１１Ａ及び第１壁部２１２Ａによって吸着されて、第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに固定される。

【0087】

その後、着磁磁石３１が挿入された第１ロータコア２０Ａを非磁性治具から取り出せば、第１ロータコア２０Ａに係る磁石挿入が終了する。

【0088】

＜ロータ製造方法の効果＞
このように、第１実施形態に係るロータ製造方法は、着磁磁石３１が挿入されていない第１ロータコア２０Ａに対して、非磁性治具を用いて、第１ロータコア２０Ａに重ねられた第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂに挿入されている着磁磁石３１を、第２磁石孔２１Ｂから押し出しながら、第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入させる。このようなロータ製造方法によれば、簡易に、古いロータコア２０に使用された着磁磁石３１を他のロータコア２０の磁石孔２１に挿し込んで再利用することができる。よって、ロータを製造する度に、新しい着磁磁石を製造する必要がなくなる。その結果、磁石作製コストを低減するとともに、磁石資源の濫用を抑制することができる。

【0089】

また、第１実施形態に係るロータ製造方法では、着磁磁石３１が第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入される前に、一旦第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂから外部に取り出されることがない。このため、着磁磁石３１が外部に取り出されることによって脱磁の発生を抑制することができる。また、第１実施形態に係る非磁性治具は、非磁性材料によって構成されている。このため、磁性治具を採用する場合による着磁磁石３１の脱磁の発生を回避することができる。その結果、古いロータコア２０に使用された着磁磁石３１が着磁した状態のままに他のロータコア２０に挿入される。よって、脱磁した着磁磁石３１を再利用するときに係る再着磁の必要性がなくなる。その結果、ロータ製造方法の製造工程の簡易化及び効率化を実現できる。

【0090】

また、第１実施形態に係る非磁性治具は、非磁性ガイドレール５０を採用している。このような非磁性ガイドレール５０によって、着磁磁石３１と磁石孔２１の壁部２１１及び壁部２１２とは、非接触状態になる。よって、着磁磁石３１と磁石孔２１の壁部２１１及び壁部２１２とが直接接触する直接接触状態に比べて、磁石孔２１の壁部２１１及び壁部２１２が着磁磁石３１に与える吸着力が弱くなる。このため、着磁磁石３１を移動させるための力が小さくなる。また、非接触状態において、着磁磁石３１は、非磁性ガイドレール５０だけと接触している。一方、直接接触状態において、着磁磁石３１は、磁石孔２１の壁部２１１及び壁部２１２と接触している。このため、直接接触状態に比べて、非接触状態では、着磁磁石３１と周囲構成との接触面積が小さくなる。よって、着磁磁石３１が受ける摩擦力も小さくなる。従って、非磁性ガイドレール５０を採用することによって、着磁磁石３１を第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに向けて押し出すときに、着磁磁石３１が受ける抵抗力、すなわち、上述した吸着力及び摩擦力が小さくなる。その結果、直接接触状態に比べて、非磁性ガイドレール５０を採用することで、より容易かつスムースに着磁磁石３１を第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに押し出すことができる。

【0091】

さらに、非磁性ガイドレール５０は、着磁磁石３１の移動方向をガイドする機能を有する。その結果、非磁性ガイドレール５０を採用しない場合に比べて、非磁性ガイドレール５０を採用することによって、容易かつ正確に着磁磁石３１を第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入することができ、ロータ製造方法の作業性及び効率化を向上させることができる。

【0092】

なお、非磁性ガイドレール５０を採用する場合、着磁磁石３１と磁石孔２１の壁部２１１及び壁部２１２とは非接触状態になっているが、着磁磁石３１は、磁石孔２１の壁部２１１及び壁部２１２によって吸着され続ける。このため、非接触状態になっても、着磁磁石３１は、外力を受けない場合において、第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂから落ちることがない。よって、別途に着磁磁石３１の落下防止するための治具を設ける必要がない。その結果、ロータ製造方法の製造工程を簡易化することができる。なお、１実施形態に係る着磁磁石３１が長手方向に複数の磁石ブロック３２に分割されている。よって、必要に応じて、自由に第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入する磁石ブロック３２の数を調整することができる。

【0093】

以上のとおり、第１実施形態に係るロータ製造方法は、第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに、第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂに挿入されている着磁磁石３１を着磁した状態のままに挿入させることで、着磁磁石３１の再利用を可能にするとともに、再利用時に着磁磁石３１を再び着磁させる必要がなく、製造工程の簡易化及び効率化を実現している。

【0094】

［第２実施形態］
続いて、図１０乃至図１４を参照しつつ、第２実施形態に係るロータ製造方法について説明する。図１０は、第２実施形態に係るロータ製造方法のフロチャート図である。図１１は、図１０のステップＳ２０を説明する図である。図１２は、図１０のステップＳ３０を説明する図である。図１３は、図１０のステップＳ４０を説明する図である。図１４は、図１０のステップＳ５０を説明する図である。なお、図１１乃至図１４は、一部の磁石孔２１及び着磁磁石３１の表示を省略している。また、図１１乃至図１４は、見やすくするために、着磁磁石３１及び非磁性ガイドレール５０を実線で表示している。

【0095】

以下の説明では、第２実施形態の第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点に係る内容を説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については言及しない。このことは、以下の第３実施形態及び第４実施形態に係る説明でも同様とする。

【0096】

（第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂ）
図１１に示すように、第２実施形態に係る第２ロータコア２０Ｂの第２積厚は、第１実施形態に係る第２ロータコア２０Ｂの第２積厚の２倍である。第２実施形態に係る第２ロータコア２０Ｂの第２積厚以外の構成は、第１実施形態に係る第２ロータコア２０Ｂと同じである。一方、第２実施形態に係る第１ロータコア２０Ａの構成は、第１実施形態に係る第１ロータコア２０Ａと同じである。

【0097】

こうして、第２実施形態では、第２ロータコア２０Ｂの第２積厚は、第１ロータコア２０Ａの第１積厚の２倍である。このため、第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂに挿入されている着磁磁石３１の磁石ブロック３２の数は、第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに必要な磁石ブロック３２の数の２倍である。

【0098】

（ロータ製造方法）
図１０乃至図１２に示すように、第２実施形態に係るロータ製造方法のステップＳ１０乃至ステップＳ３０は、第１実施形態に係るロータ製造方法のステップＳ１０乃至ステップＳ３０と同じであるため、それらのステップの説明を省略する。以下では、第２実施形態に係るロータ製造方法のステップＳ４０乃至ステップＳ６０について説明する。

【0099】

ステップＳ１０乃至ステップＳ３０が行われた後に、非磁性治具を用いて、着磁磁石３１の一部を第２磁石孔２１Ｂから第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す（Ｓ４０）。

【0100】

具体的には、図１２に示すように、非磁性押出部は、着磁磁石３１を構成する複数の磁石ブロック３２のうちの半分を、非磁性ガイドレール５０に沿って第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入する。なお、着磁磁石３１の磁石ブロック３２に係る挿入方法は、第１実施形態に係るステップＳ４０と同じであるため、説明を省略する。

【0101】

次に、新しい第１ロータコア２０Ａを、磁石挿入が終了した第１ロータコア２０Ａと交換する（Ｓ５０）。

【0102】

ステップＳ５０は、第１ロータコア交換工程の一例である。具体的には、図１３に示すように、非磁性調整部は、非磁性ガイドレール５０を、第１ロータコア２０Ａと干渉しないように、積厚方向の第１方向に移動させる。そして、磁石挿入が終了した第１ロータコア２０Ａを非磁性治具から取り出すことができる。

【0103】

磁石挿入が終了した第１ロータコア２０Ａを取り出した後に、磁石ブロック３２が挿入されていない、新しい第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａを、第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂと重なるように、新しい第１ロータコア２０Ａを第２ロータコア２０Ｂの第２端面２０２Ｂ側に配置する。

【0104】

そして、新しい第１ロータコア２０Ａが交換された後に、図１４に示すように、非磁性調整部は、非磁性ガイドレール５０を、その挿入側の先端が第１磁石孔２１Ａの第２端面２０２Ａの開口部に至るように、第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入して設置する。

【0105】

続いて、非磁性治具を用いて、着磁磁石３１の他の一部を第２磁石孔２１Ｂから第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す（Ｓ６０）。

【0106】

具体的には、図１４に示すように、非磁性押出部は、着磁磁石３１を構成する複数の磁石ブロック３２のうちの残り半分を、非磁性ガイドレール５０に沿って、交換された第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入する。なお、着磁磁石３１の磁石ブロック３２に係る挿入方法は、第１実施形態に係るステップＳ４０と同じであるため、説明を省略する。

【0107】

そして、第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂにある残り半分の磁石ブロック３２が、対応する第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに挿入された後に、非磁性調整部は、非磁性ガイドレール５０を、第１ロータコア２０Ａと干渉しないように、積厚方向の第１方向に移動させる。

【0108】

その後、必要な磁石ブロック３２が挿入された第１ロータコア２０Ａを非磁性治具から取り出せば、第１ロータコア２０Ａに係る磁石挿入が終了する。

【0109】

（ロータ製造方法の効果）
このような第２実施形態に係るロータ製造方法は、第１実施形態と同様の効果を実現できるとともに、異なる積厚を有する第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂに対応することができる。すなわち、第２実施形態に係るロータ製造方法は、様々な積厚を有するロータコアの磁石挿入に係る製造に使用することが可能である。その結果、第２実施形態に係るロータ製造方法の適用できる範囲を広げることができる。

【0110】

また、１つの第２ロータコア２０Ｂに対して、新しい第１ロータコア２０Ａを、磁石挿入が終了した第１ロータコア２０Ａと交換することによって、第２ロータコア２０Ｂにある着磁磁石３１の再利用をより効率よく行うことができる。これによって、第２実施形態に係るロータ製造方法の製造効率の向上を実現できる。

【0111】

なお、第１ロータコア２０Ａを交換しても、着磁磁石３１は着磁済みの状態で第２ロータコア２０Ｂに保持されている。このため、第１ロータコア２０Ａの交換による着磁磁石３１の脱磁が発生することがない。また、この場合、非磁性治具の非磁性ガイドレール５０は、第２ロータコア２０Ｂに設置されたままの状態である。このため、非磁性ガイドレール５０によって、新しい第１ロータコア２０Ａの第２ロータコア２０Ｂに対する位置決め等は容易に行うことができる。

【0112】

［第３実施形態］
続いて、図１５乃至図１９を参照しつつ、第３実施形態に係るロータ製造方法について説明する。図１５は、第３実施形態に係るロータ製造方法のフロチャート図である。図１６は、図１５のステップＳ２０を説明する図である。図１７は、図１５のステップＳ３０を説明する図である。図１８は、図１５のステップＳ４０を説明する図である。図１９は、図１５のステップＳ５０を説明する図である。なお、図１６乃至図１９は、一部の磁石孔２１の表示を省略している。また、図１６乃至図１９は、見やすくするために、着磁磁石３１及び非磁性ガイドレール５０を実線で表示している。

【0113】

（第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂ）
図１６に示すように、第３実施形態に係る第２ロータコア２０Ｂの第２積厚は、第１実施形態に係る第２ロータコア２０Ｂの第２積厚の１／２である。第３実施形態に係る第１ロータコア２０Ａの第１積厚は、第３実施形態に係る第２ロータコア２０Ｂの第２積厚の３倍である。このため、第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂに挿入されている着磁磁石３１の磁石ブロック３２の数は、第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに挿入されることが必要な磁石ブロック３２の数の１／３である。

【0114】

（ロータ製造方法）
まず、第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコアセット２０Ｓを準備する（Ｓ１０）。

【0115】

第２ロータコアセット２０Ｓに係る準備は、図１６に示すように、３つの第２ロータコア２０Ｂを、それぞれの第２磁石孔２１Ｂを重ねるように、積厚方向に積み上げて第２ロータコアセット２０Ｓを構成する。一方、第１ロータコア２０Ａに係る準備は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

【0116】

以下では、説明の便宜のために、３つの第２ロータコア２０Ｂの各重なった第２磁石孔２１Ｂを「第２磁石孔セット２１Ｓ」と呼び、各第２磁石孔セット２１Ｓに挿入されている３つの着磁磁石３１を「着磁磁石セット３１Ｓ」と呼ぶことがある。

【0117】

次に、第２ロータコアセット２０Ｓを第１ロータコア２０Ａに載置する（Ｓ２０）。

【0118】

具体的には、図１６に示すように、第２ロータコアセット２０Ｓの第２磁石孔セット２１Ｓをそれぞれに対応する第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａと重ねるように、第２ロータコアセット２０Ｓを第１ロータコア２０Ａの積厚方向の第１端面２０１Ａに載置する。

【0119】

続いて、非磁性治具を第２ロータコアセット２０Ｓ及び第１ロータコア２０Ａに設置する（Ｓ３０）。

【0120】

ステップＳ３０に係る非磁性ガイドレール５０の挿入方法は、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

【0121】

次に、非磁性治具を用いて、第２磁石孔セット２１Ｓにある着磁磁石セット３１Ｓの一部を第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す（Ｓ４０）。

【0122】

具体的には、非磁性押出部は、着磁磁石セット３１Ｓの一部を、非磁性ガイドレール５０に沿って第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入する。また、図１７に示すように、第２ロータコアセット２０Ｓのうちの第１方向側の２つの第２磁石孔２１Ｂが空になった後に、非磁性押出部による着磁磁石セット３１Ｓへの作用を一旦停止させる。

【0123】

続いて、新しい第２ロータコア２０Ｂを、使用済の第２ロータコア２０Ｂと交換する（Ｓ５０）。

【0124】

ステップＳ５０は、第２ロータコア交換工程の一例である。具体的には、図１８に示すように、非磁性調整部は、４本の非磁性ガイドレール５０を、第１方向側に位置する２つの第２ロータコア２０Ｂと干渉しないように、積厚方向の第２方向に移動させる。そして、第１方向側に位置する２つの第２ロータコア２０Ｂを非磁性治具から取り出すことができる。

【0125】

２つの第２ロータコア２０Ｂを取り出した後に、着磁磁石３１が挿入されている、２つの新しい第２ロータコア２０Ｂのそれぞれの第２磁石孔２１Ｂを、第１ロータコア２０Ａに載置されている第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂと重なるように、第１ロータコア２０Ａに載置されている第２ロータコア２０Ｂの第１端面２０１Ｂ側に載置する。こうして、新しい第２ロータコアセット２０Ｓが構成される。

【0126】

２つの新しい第２ロータコア２０Ｂが交換された後に、図１９に示すように、非磁性調整部は、非磁性ガイドレール５０を、その第１方向側の先端が第２磁石孔セット２１Ｓの第１端面２０１Ｂの開口部に至るように、第１方向側に位置する２つの第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂに挿入して設置する。具体的には、各第２磁石孔２１Ｂに対して、４本の非磁性ガイドレール５０のうちの２本を、着磁磁石３１の第１主面３１１と第２壁部２１１Ｂとの間に挿入し、他の２本を着磁磁石３１の第２主面３１２と第２壁部２１２Ｂとの間に挿入する。

【0127】

次に、非磁性治具を用いて、着磁磁石セット３１Ｓの他の一部を第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す（Ｓ６０）。

【0128】

そして、第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂにある残り半分の磁石ブロック３２が、対応する第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに挿入された後に、非磁性調整部は、非磁性ガイドレール５０を、第１ロータコア２０Ａと干渉しないように、積厚方向の第１方向に移動させる。

【0129】

その後、必要な磁石ブロック３２が挿入された第１ロータコア２０Ａを非磁性治具から取り出せば、第１ロータコア２０Ａに係る磁石挿入が終了する。

【0130】

（ロータ製造方法の効果）
このような第３実施形態に係るロータ製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を実現できるとともに、異なる積厚を有する第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂに対応することができる。すなわち、第３実施形態に係るロータ製造方法は、様々な積厚を有するロータコアの磁石挿入に係る製造に使用することが可能である。その結果、第３実施形態に係るロータ製造方法の適用できる範囲を広げることができる。

【0131】

また、１つの第１ロータコア１０Ａに係る磁石挿入に対して、新しい第２ロータコア２０Ｂを、使用済の第２ロータコア２０Ｂと交換することによって、第１ロータコア１０Ａへの挿入に必要となる磁石ブロックの数に応じて、使用する第２ロータコア２０Ｂの数を自由に調整することができる。これによって、第３実施形態に係るロータ製造方法の適用性を向上させることができる。

【0132】

なお、第２ロータコア２０Ｂを交換する場合、非磁性治具の非磁性ガイドレール５０は、交換していない第２ロータコア２０Ｂ及び第１ロータコア２０Ａに設置されたままの状態である。このため、非磁性ガイドレール５０によって、新しい第２ロータコア２０Ｂの、交換していない第２ロータコア２０Ｂ及び第１ロータコア２０Ａに対する位置決め等は容易に行うことができる。

【0133】

［第４実施形態］
続いて、図２０乃至図２４を参照しつつ、第４実施形態に係るロータ製造方法について説明する。図２０は、第４実施形態に係るロータ製造方法のフロチャート図である。図２１は、図２０のステップＳ２０を説明する図である。図２２は、図２０のステップＳ３０を説明する図である。図２３は、図２０のステップＳ４０を説明する図である。図２４は、図２０のステップＳ５０を説明する図である。なお、図２１乃至図２４は、一部の磁石孔２１の表示を省略している。また、図２１乃至図２４は、見やすくするために、着磁磁石３１及び非磁性ガイドレール５０を実線で表示している。

【0134】

（第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂ）
図２１に示すように、第４実施形態に係る各第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂの数は、第１実施形態に係る第２ロータコア２０Ｂの第２磁石孔２１Ｂの数の１／２である。一方、第４実施形態に係る第１ロータコア２０Ａの構成は、第１実施形態に係る第１ロータコア２０Ａと同じである。また、第４実施形態に係る各第２ロータコア２０Ｂの第２積厚は、第４実施形態に係る第１ロータコア２０Ａの第１積厚と同じである。

【0135】

（ロータ製造方法）
まず、第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコアセット２０Ｓを準備する（Ｓ１０）。

【0136】

第４実施形態に係る第２ロータコアセット２０Ｓに係る準備は、第３実施形態のステップＳ１０と同じであるため、説明を省略する。

【0137】

次に、第２ロータコアセット２０Ｓの第２磁石孔セット２１Ｓを第１磁石孔２１Ａの一部と重ねるように、第２ロータコアセット２０Ｓを第１ロータコア２０Ａに載置する（Ｓ２０）。

【0138】

ステップＳ２０は、第１載置工程の一例である。ここで、第２ロータコアセット２０Ｓの第２磁石孔セット２１Ｓの数は、第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａの数の１／２である。このため、図２１に示すように、まず、第２ロータコアセット２０Ｓの第２磁石孔セット２１Ｓを、それぞれに対応する第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａのうちの半分と重ねるように、第２ロータコアセット２０Ｓを第１ロータコア２０Ａの第１端面２０１Ａに載置する。

【0139】

続いて、非磁性治具を第２ロータコアセット２０Ｓ及び第１ロータコア２０Ａに設置する（Ｓ３０）。

【0140】

第４実施形態に係るステップＳ３０の設置方法は、第３実施形態のステップＳ３０と同じであるため、説明を省略する。

【0141】

次に、非磁性治具を用いて、第２磁石孔セット２１Ｓにある着磁磁石セット３１Ｓの一部を第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す（Ｓ４０）。

【0142】

ステップＳ４０は、第１押出工程の一例である。第４実施形態に係るステップＳ４０の押し出す方法は、第３実施形態のステップＳ４０と同じであるため、説明を省略する。

【0143】

続いて、第２ロータコアセット２０Ｓの第２磁石孔セット２１Ｓを第１磁石孔２１Ａの他の一部と重ねるように、第２ロータコアセット２０Ｓを第１ロータコア２０Ａに載置する（Ｓ５０）。

【0144】

ステップＳ５０は、第２載置工程の一例である。具体的には、図２３に示すように、まず、非磁性調整部は、非磁性ガイドレール５０を、第１ロータコア２０Ａと干渉しないように、積厚方向の第１方向に移動させる。そして、第２ロータコアセット２０Ｓは、第１ロータコア２０Ａに対して移動や回転させることができる。こうして、図２３に示すように、第２ロータコアセット２０Ｓの第２磁石孔セット２１Ｓを第１磁石孔２１Ａのうちの残り半分と重ねるように、第２ロータコアセット２０Ｓを回転させて、第１ロータコア２０Ａの第１端面２０１Ａに設置する。

【0145】

そして、第２ロータコアセット２０Ｓを設置した後に、図２４に示すように、非磁性調整部は、非磁性ガイドレール５０を、その挿入側の先端が第１磁石孔２１Ａの第２端面２０２Ａの開口部に至るように、第１ロータコア２０Ａの第１磁石孔２１Ａに挿入して設置する。

【0146】

次に、非磁性治具を用いて、第２磁石孔セット２１Ｓにある着磁磁石セット３１Ｓの他の一部を第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す（Ｓ６０）。

【0147】

ステップＳ６０は、第２押出工程の一例である。具体的には、図２４に示すように、第２磁石孔セット２１Ｓに残った着磁磁石セット３１Ｓを、非磁性ガイドレール５０に沿って第１磁石孔２１Ａに向けて押し出す。なお、第４実施形態に係るステップＳ４０の押し出す方法は、第３実施形態のステップＳ４０と同じであるため、説明を省略する。

【0148】

そして、第２ロータコア２０Ｂの各第２磁石孔２１Ｂに挿入されていた残り半分の磁石ブロック３２が、対応する第１ロータコア２０Ａの各第１磁石孔２１Ａに挿入された後に、非磁性調整部は、４本の非磁性ガイドレール５０を、第１ロータコア２０Ａと干渉しないように、積厚方向の第１方向に移動させる。

【0149】

その後、必要な磁石ブロック３２が挿入された第１ロータコア２０Ａを非磁性治具から取り出せば、第１ロータコア２０Ａに係る磁石挿入が終了する。

【0150】

（ロータ製造方法の効果）
このような第４実施形態に係るロータ製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を実現できるとともに、異なる数の磁石孔を有する第１ロータコア２０Ａ及び第２ロータコア２０Ｂに対応することができる。その結果、第４実施形態に係るロータ製造方法の適用できる範囲を広げることができる。

【0151】

また、１つの第１ロータコア２０Ａに対して、同一の第２ロータコアセット２０Ｓを数回に亘って第１ロータコア２０Ａの全ての第１磁石孔２１Ａに磁石ブロックを挿入することを実現できる。よって、第２ロータコアセット２０Ｓにある着磁磁石３１の再利用を効率よく行うことができる。その結果、第４実施形態に係るロータ製造方法の製造効率の向上を実現できる。

【0152】

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0153】

１…ロータ、２…ロータコアユニット、２Ｂ…第２ロータコアユニット、４…エンドプレート、６…シャフト、８…固定部材、２０…ロータコア、２０Ａ…第１ロータコア、２０Ｂ…第２ロータコア、２１…磁石孔、２１Ａ…第１磁石孔、２１Ｂ…第２磁石孔、２２…シャフト孔、３０…磁石ユニット、３１…着磁磁石、３２…磁石ブロック、３３…樹脂部材、５０…非磁性ガイドレール

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】