特許 7405302 磁石配列方法、ロータの製造方法、磁石配列治具及び磁石誘導装置

(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】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】磁石配列方法、ロータの製造方法、磁石配列治具及び磁石誘導装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/03 20060101AFI20231219BHJP

   H01F 7/02 20060101ALI20231219BHJP

【ＦＩ】

H02K15/03 H

H01F7/02 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023506838

(86)(22)【出願日】2022-02-02

(86)【国際出願番号】 JP2022003940

(87)【国際公開番号】W WO2022196148

(87)【国際公開日】2022-09-22

【審査請求日】2023-01-13

(31)【優先権主張番号】P 2021044583

(32)【優先日】2021-03-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】竹内 雄志

【審査官】津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００５７０１１（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開昭５５－１１１６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２００５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１８９９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－６６３７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０３

Ｈ０１Ｆ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の着磁磁石を配列する方法であって、
磁性体から成る磁石配列治具に前記複数の着磁磁石を配列する配列工程を備え、
前記配列工程では、新たに配列される着磁磁石を前記磁石配列治具に接触させて吸着させた状態で、前記新たに配列される着磁磁石の磁束ループが、前記磁石配列治具に既に配列された着磁磁石の磁束ループに重なるように、前記新たに配列される着磁磁石の磁束ループの軸心方向に当該新たに配列される着磁磁石を移動させて前記既に配置された着磁磁石に隣接させる、磁石配列方法。

【請求項2】

前記磁石配列治具には、溝部が形成されており、
前記着磁磁石が配列された際に隣接する着磁磁石の境界部分に前記溝部が配置されるように、前記新たに配列される着磁磁石を配列する、請求項１に記載の磁石配列方法。

【請求項4】

着磁磁石を配列するために用いられる磁石配列治具であって、
磁性体から成る第１の治具を備え、
前記第１の治具の表面には、前記着磁磁石が配列され、前記着磁磁石が配列された場合に隣接する着磁磁石の境界部分に配置される溝部を有し、
前記磁石配列治具における前記溝部が延在する方向の一方の端部の側には、前記着磁磁石を前記第１の治具の表面に配列するために当該着磁磁石を挿入する挿入部を有する、磁石配列治具。

【請求項5】

磁性体から成る第２の治具を備え、
前記第２の治具は、前記第１の治具に対して当該第１の治具における前記溝部が延在する方向の他方の端部の側に配置され、
前記第２の治具は、前記着磁磁石における挿入方向の側の端部が接触するように、前記第１の治具における前記溝部が形成された側の表面から突出する、請求項４に記載の磁石配列治具。

【請求項6】

着磁磁石を誘導するための装置であって、
前記着磁磁石が挿入される挿入部と、
前記挿入部に設けられ、前記着磁磁石を案内する案内部と、
前記挿入部に設けられ、前記着磁磁石を磁力によって誘導する誘導磁石と、
前記着磁磁石の磁束ループが、前記誘導磁石の磁束ループに重なるように、前記着磁磁石の磁束ループの軸心方向に当該着磁磁石を押し込む押し込み部と、
を備え、
前記着磁磁石は、前記案内部及び前記誘導磁石が設けられた前記挿入部に挿入される、磁石誘導装置。

【請求項7】

前記誘導磁石は、前記着磁磁石を押し込む方向に向かって見て、前記案内部の両側に配置されている、請求項６に記載の磁石誘導装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、磁石配列方法、ロータの製造方法、磁石配列治具及び磁石誘導装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ロータコアなどに磁石を配列した後に当該磁石を着磁する場合、磁石が精度良く着磁されない場合があるため、予め着磁された磁石（即ち、着磁磁石）を配列して当該着磁磁石をロータコアなどに固定している。例えば、特許文献１では、鉄製の帯状薄板から成るプレートに複数の着磁磁石をエポキシ樹脂で固定した磁石ユニットを、ロータコアに巻き付けている。また、特許文献２では、バックヨークの凹凸を利用して主磁極永久磁石と副磁極永久磁石とを当該バックヨークに固定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１０７９２９号公報

【文献】特開２００７－１１０８２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本出願人は、以下の課題を見出した。着磁磁石を配列する場合、隣接する着磁磁石の間で吸着力や反発力が発生するため、着磁磁石を精度良く定められた位置に配列することが困難である。

【0005】

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、着磁磁石を精度良く定められた位置に配列することが可能な、磁石配列方法、ロータの製造方法、磁石配列治具及び磁石誘導装置を実現する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る磁石配列方法は、複数の着磁磁石を配列する方法であって、
磁性体から成る磁石配列治具に前記複数の着磁磁石を配列する配列工程を備え、
前記配列工程では、新たに配列される着磁磁石を前記磁石配列治具に接触させて吸着させた状態で、前記新たに配列される着磁磁石の磁束ループが、前記磁石配列治具に既に配列された着磁磁石の磁束ループに重なるように、前記新たに配列される着磁磁石の磁束ループの軸心方向に当該新たに配列される着磁磁石を移動させて前記既に配置された着磁磁石に隣接させる。

【0007】

上述の磁石配列方法において、前記磁石配列治具には、溝部が形成されており、
前記着磁磁石が配列された際に隣接する着磁磁石の境界部分に前記溝部が配置されるように、前記新たに配列される着磁磁石を配列することが好ましい。

【0008】

本開示の一態様に係るロータの製造方法は、上述の磁石配列方法を備える。

【0009】

本開示の一態様に係る磁石配列治具は、着磁磁石を配列するために用いられる磁石配列治具であって、
磁性体から成る第１の治具を備え、
前記第１の治具の表面には、前記着磁磁石が配列され、前記着磁磁石が配列された場合に隣接する着磁磁石の境界部分に配置される溝部を有し、
前記磁石配列治具における前記溝部が延在する方向の一方の端部の側には、前記着磁磁石を前記第１の治具の表面に配列するために当該着磁磁石を挿入する挿入部を有する。

【0010】

上述の磁石配列治具は、磁性体から成る第２の治具を備え、
前記第２の治具は、前記第１の治具に対して当該第１の治具における前記溝部が延在する方向の他方の端部の側に配置され、
前記第２の治具は、前記着磁磁石における挿入方向の側の端部が接触するように、前記第１の治具における前記溝部が形成された側の表面から突出することが好ましい。

【0011】

本開示の一態様に係る磁石誘導装置は、着磁磁石を誘導するための装置であって、
前記着磁磁石を案内する案内部と、
前記着磁磁石を磁力によって誘導する誘導磁石と、
前記着磁磁石の磁束ループが、前記誘導磁石の磁束ループに重なるように、前記着磁磁石の磁束ループの軸心方向に当該着磁磁石を押し込む押し込み部と、
を備える。

【0012】

上述の磁石誘導装置において、前記誘導磁石は、前記着磁磁石を押し込む方向に向かって見て、前記案内部の両側に配置されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、着磁磁石を精度良く定められた位置に配列することが可能な、磁石配列方法、ロータの製造方法、磁石配列治具及び磁石誘導装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態１の磁石配列方法において、磁石配列治具に新たに配列される着磁磁石を配列する様子を示す斜視図である。

【図2】実施の形態１の磁石配列方法において、磁石配列治具に新たに配列される着磁磁石が配列された状態をＺ軸＋側から見た図である。

【図3】磁石配列治具に着磁治具が配列された際の力関係を示すＸＹ断面図である。

【図4】新たに配列される着磁磁石をＸ軸＋側に向かって既に配列された着磁磁石に近付けた場合の着磁磁石同士の磁束ループを示す図である。

【図5】実施の形態２の磁石配列装置を用いて着磁磁石を配列する様子を示す図である。

【図6】着磁磁石を配列する様子をＺ軸＋側から見た斜視図である。

【図7】着磁磁石を磁石配列治具に接触させた状態をＹ軸－側から見た図である。

【図8】着磁磁石が配列された状態をＹ軸－側から見た図である。

【図9】実施の形態３の磁石誘導装置を示す斜視図である。

【図10】実施の形態３の磁石誘導装置を用いてロータコアの挿入部に着磁磁石を挿入する様子を示す斜視図である。

【図11】実施の形態３の磁石誘導装置を用いてロータコアの挿入部に着磁磁石を挿入した状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0016】

＜実施の形態１＞
先ず、本実施の形態の磁石配列方法で用いる着磁磁石及び磁石配列治具を説明する。なお、以下の説明では、説明を明確にするために、三次元（ＸＹＺ）座標系を用いて説明する。

【0017】

図１は、本実施の形態の磁石配列方法において、磁石配列治具に新たに配列される着磁磁石を配列する様子を示す斜視図である。図２は、本実施の形態の磁石配列方法において、磁石配列治具に新たに配列される着磁磁石が配列された状態をＺ軸＋側から見た図である。図３は、磁石配列治具に着磁治具が配列された際の力関係を示すＸＹ断面図である。

【0018】

着磁磁石１は、例えば、図１乃至図３に示すように、Ｚ軸方向に長い四角柱形状であり、Ｚ軸方向に向かって螺旋状の磁束ループＲを形成するように、Ｎ極部分とＳ極部分とが配置されている。

【0019】

但し、着磁磁石１は、四角柱形状に限定されず、円柱形状や他の多角柱形状でもよく、着磁磁石１の形状は、限定されない。ちなみに、図１などでは、磁束ループＲの一部を簡略的に示している。

【0020】

磁石配列治具２は、磁性体から成り、例えば、図１乃至図３に示すように、第１の治具２１及び第２の治具２２を備えている。第１の治具２１は、例えば、ＹＺ平面と略平行な平板体を基本形態としている。第１の治具２１のＸ軸－側の面は、着磁磁石１が配列される配列面であると共に、着磁磁石１を配列する際に当該着磁磁石１を案内するための案内面として機能する。

【0021】

第１の治具２１のＸ軸－側の面には、Ｚ軸方向に延在する溝部２１ａが形成されている。溝部２１ａは、図２に示すように、第１の治具２１のＸ軸－側の面に着磁磁石１が配列された際に隣接する着磁磁石１の境界部分に配置されるように、Ｙ軸方向に間隔を開けて配置されている。そのため、第１の治具２１のＸ軸－側の面における隣接する溝部２１ａの間のＹ軸方向の幅寸法は、着磁磁石１のＹ軸方向の幅寸法に対して短い。

【0022】

このとき、溝部２１ａは、図３に示すように、隣接する着磁磁石１の間で発生する磁束を減少させることができ、且つ、着磁磁石１における第１の治具２１のＸ軸－側の面への吸着力Ａが隣接する着磁磁石１同士の反発力Ｒｅ（又は吸着力）に対して大きくなる、Ｘ軸方向の深さ及びＹ軸方向の幅寸法であるとよい。そして、溝部２１ａのＺ軸方向の長さは、着磁磁石１のＺ軸方向の長さに対して長いとよい。

【0023】

第２の治具２２は、図１に示すように、ＸＹ平面と略平行な平板体であり、第１の治具２１に対してＺ軸－側に配置されている。そして、第２の治具２２は、第１の治具２１のＺ軸－側の端部からＸ軸－側に突出している。第２の治具２２のＺ軸＋側の面は、配列された着磁磁石１のＺ軸－側の端部が接触して当該着磁磁石１のＺ軸－側の位置を定める規定面として機能する。

【0024】

次に、本実施の形態の着磁磁石１の配列方法を説明する。ここで、図４は、新たに配列される着磁磁石をＸ軸＋側に向かって既に配列された着磁磁石に近付けた場合の着磁磁石同士の磁束ループを示す図である。ちなみに、図４でも、磁束ループＲの一部を簡略的に示している。

【0025】

なお、以下の説明では、説明を明確にするために、既に配列された着磁磁石に符号１ａを付し、新たに配列される着磁磁石に符号１ｂを付する場合がある。また、既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループに符号Ｒａを付し、新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループに符号Ｒｂを付する場合がある。

【0026】

図４に示すように、第１の治具２１のＸ軸－側の面に着磁磁石１ａが配列された状態で、新たに配列される着磁磁石１ｂをＸ軸＋側に向かって既に配列された着磁磁石１ａに近付けると、着磁磁石１ａの磁束ループＲａと着磁磁石１ｂの磁束ループＲｂとが反発し合って、新たに配列される着磁磁石１ｂを既に配列された着磁磁石１ａにＹ軸方向で隣接するように配列することが困難である。

【0027】

一方、磁束ループの特性上、新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループＲｂを既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループＲａに重なるように、新たに配列される着磁磁石１ｂを当該着磁磁石１ｂの磁束ループＲｂの軸心方向であるＺ軸－側に向かって既に配列された着磁磁石１ａに近付けると、既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループＲａと新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループＲｂとによって、新たに配列される着磁磁石１ｂがＺ軸－側に引き込まれ、新たに配列される着磁磁石１ｂを既に配列された着磁磁石１ａにＹ軸方向で隣接するように配列することができる。

【0028】

そこで、本実施の形態では、図１及び図２に示すように、先ず、新たに配列される着磁磁石１ｂのＸ軸＋側の面を磁石配列治具２における第１の治具２１のＸ軸－側の面に接触させて吸着させる。

【0029】

次に、その状態で、新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループＲｂが既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループＲａに重なるように、新たに配列される着磁磁石１ｂを当該着磁磁石１ｂの磁束ループＲｂの軸心方向であるＺ軸－側に向かって既に配列された着磁磁石１ａに近付ける。

【0030】

このとき、図１に示すように、磁石配列治具２のＺ軸＋側の端部であって、且つ、第１の治具２１に対してＸ軸－側の空間は、新たに配列される着磁磁石１ｂを挿入するための挿入部２ａとして機能する。ちなみに、図１では、挿入部２ａを一点鎖線（仮想線）によって示している。

【0031】

その結果、既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループＲａと新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループＲｂとによって、当該着磁磁石１ｂがＺ軸－側に引き込まれ、新たに配列される着磁磁石１ｂを既に配列された着磁磁石１ａにＹ軸方向で隣接するように配列することができる。

【0032】

このように、既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループＲａと新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループＲｂによって、新たに配列される着磁磁石１ｂを既に配列された着磁磁石１ａに隣接するようにＺ軸－側に引き込むことができる。

【0033】

しかも、磁石配列治具２における第１の治具２１のＸ軸－側の面に溝部２１ａが形成されていても、当該溝部２１ａは、着磁磁石１における第１の治具２１のＸ軸－側の面への吸着力Ａが隣接する着磁磁石１同士の反発力Ｒｅ（又は吸着力）に対して大きくなるように形成されている。そのため、新たに配列される着磁磁石１ｂを第１の治具２１に接触させて吸着させると、吸着力が隣接する着磁磁石１同士の反発力又は吸着力に打ち勝って新たに配列される着磁磁石１ｂをＺ軸－側に精度良く移動させることができる。

【0034】

また、第１の治具２１のＸ軸－側の面を案内面として機能させて着磁磁石１を移動させることができる。これらにより、新たに配列される着磁磁石１ｂを定められた位置に精度良く配列することができる。

【0035】

このとき、磁石配列治具２における第１の治具２１のＸ軸－側の面に形成された溝部２１ａのうち、既に配列された着磁磁石１ａにＹ軸方向で隣接する溝部２１ａを見印にして、新たに配列される着磁磁石１ｂを第１の治具２１のＸ軸－側の面に接触させて吸着させ、その状態で新たに配列される着磁磁石１ｂをＺ軸－側に移動させて当該着磁磁石１ｂのＺ軸－側の端部を第２の治具２２に接触させるとよい。

【0036】

これにより、溝部２１ａを目印にして着磁磁石１を配列することができる。しかも、溝部２１ａは、隣接する着磁磁石１の間で発生する磁束を減少させることができる。また、第２の治具２２のＺ軸＋側の面を規定面として機能させて着磁磁石１のＺ軸－側の端部の位置を精度良く定めることができる。その結果、新たに配列される着磁磁石１ｂを定められた位置に精度良く配列することができる。

【0037】

なお、本実施の形態の磁石配列治具２は、第２の治具２２を備えているが、省略してもよい。また、第１の治具２１は、平板体に限らず、円筒形状などであってもよい。さらに、磁石配列治具２の溝部２１ａを省略してもよい。また、磁石配列治具２の溝部２１ａは、隣接する着磁磁石１の全ての境界部分に配置される場合に限らず、一部の境界部分に配置されるように磁石配列治具２に形成されてもよい。

【0038】

本実施の形態の磁石配列方法は、例えば、着磁磁石１をハルバッハ配列する場合に好適であるが、Ｚ軸方向に螺旋状の磁束ループＲを形成する着磁磁石１を配列する場合に実施することができる。

【0039】

＜実施の形態２＞
本実施の形態では、上述の磁石配列方法の原理を利用したロータの製造方法を説明する。本実施の形態のロータの製造方法は、ラジアルギャップ型のロータを製造する際に好適である。

【0040】

先ず、本実施の形態のロータの製造方法で用いられる磁石配列装置の構成を説明する。図５は、本実施の形態の磁石配列装置を用いて着磁磁石を配列する様子を示す図である。図６は、着磁磁石を配列する様子をＺ軸＋側から見た斜視図である。図７は、着磁磁石を磁石配列治具に接触させた状態をＹ軸－側から見た図である。図８は、着磁磁石が配列された状態をＹ軸－側から見た図である。ちなみに、図６乃至図８では、新たに配列される着磁磁石が明確に示されるように、一部の着磁磁石を抽出して示している。

【0041】

磁石配列装置３は、図５乃至図８に示すように、磁石配列治具４、仕切り板５及び磁石挿入装置６を備えている。磁石配列治具４は、磁性体から成り、図６などに示すように、第１の治具４１及び第２の治具４２を備えている。

【0042】

第１の治具４１は、円筒形状を基本形態としており、第１の治具４１の中心軸がＺ軸と略平行に配置されている。第１の治具４１の外周面は、着磁磁石１の配列面とされると共に、着磁磁石１を配列する際に当該着磁磁石１を案内するための案内面として機能する。第１の治具４１の外周面には、Ｚ軸方向に延在する溝部４１ａが形成されている。

【0043】

溝部４１ａは、第１の治具４１の外周面に着磁磁石１が配列された際に隣接する着磁磁石１の境界部分に配置されるように、第１の治具４１の周方向に間隔を開けて配置されている。そのため、第１の治具４１の外周面における隣接する溝部４１ａの間の幅寸法は、着磁磁石１の幅寸法に対して短い。なお、溝部４１ａは、隣接する着磁磁石１の全ての境界部分に配置される場合に限らず、一部の境界部分に配置されるように第１の治具４１に形成されてもよい。

【0044】

このとき、溝部４１ａは、隣接する着磁磁石１の間で発生する磁束を減少させることができ、且つ、着磁磁石１における第１の治具４１の外周面への吸着力が隣接する着磁磁石１同士の反発力又は吸着力に対して大きくなる、第１の治具４１の径方向の深さ及び周方向の幅寸法であるとよい。そして、溝部４１ａのＺ軸方向の長さは、着磁磁石１のＺ軸方向の長さに対して長いとよい。

【0045】

第２の治具４２は、図６などに示すように、円環形状を基本形態としており、ＸＹ平面と略平行に配置されている。そして、第２の治具４２は、第１の治具４１のＺ軸－側の端部から当該第１の治具４１の径方向外側に突出している。第２の治具４２のＺ軸＋側の面は、配列された着磁磁石１のＺ軸－側の端部が接触して当該着磁磁石１のＺ軸－側の位置を定める規定面として機能する。

【0046】

第２の治具４２のＺ軸＋側の面には、第２の治具４２の径方向に延在する溝部４２ａが形成されている。溝部４２ａは、Ｚ軸方向から見て、第１の治具４１の径方向において当該第１の治具４１の溝部４１ａの延長線上に配置されている。

【0047】

このとき、溝部４２ａは、例えば、図６などに示すように、第２の治具４２の径方向外側の部分に配置されている。つまり、溝部４２ａにおける第２の治具４２の径方向内側の部分は、第１の治具４１の溝部４１ａまで到達していない。溝部４２ａにおける第２の治具４２の周方向の幅寸法は、仕切り板５を保持することができるように、仕切り板５の厚さと略等しい。

【0048】

このような磁石配列治具４は、図示を省略した駆動機構によって、第１の治具４１の中心軸回りに回転可能であるとよい。

【0049】

仕切り板５は、着磁磁石１を円筒形状に配列するために隣接する着磁磁石１の間に配置される。仕切り板５は、非磁性体から成る平板体であり、第２の治具４２の溝部４２ａに挿入された状態で固定されている。

【0050】

磁石挿入装置６は、保持した着磁磁石１をＺ軸方向に移動させることができる構成とされている。つまり、磁石挿入装置６は、図５に示すように、着磁磁石１を保持する保持部６１、及び保持部６１をＺ軸方向に移動させる駆動機構６２を備えている。

【0051】

次に、上述の構成の磁石配列装置３を用いてロータを製造する流れを説明する。先ず、磁石挿入装置６の保持部６１で新たに配列される着磁磁石１ｂを保持した状態で保持部６１をＺ軸－側に移動させ、図６及び図７に示すように、着磁磁石１ｂを第１の治具４１の外周面に接触させて吸着させる。

【0052】

このとき、図７に示すように、新たに配列される着磁磁石１ｂにおける既に配列された着磁磁石１ａの側に対して逆側の側面に接着剤１０を塗布している。そのため、既に配列された着磁磁石１ａにおける新たに着磁磁石が配列される側の側面にも、接着剤１０が塗布されている。

【0053】

次に、新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループが既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループに重なるように、磁石挿入装置６の保持部６１をＺ軸－側に移動させて、図８に示すように、新たに配列される着磁磁石１ｂを当該着磁磁石１ｂの磁束ループの軸心方向に移動させ、新たに配列される着磁磁石１ｂのＺ軸－側の端部を第２の治具４２のＺ軸＋側の面に接触させる。

【0054】

このとき、実施の形態１と同様に、既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループと新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループとによって、新たに配列される着磁磁石１ｂがＺ軸－側に引き込まれる。その結果、新たに配列される着磁磁石１ｂを既に配列された着磁磁石１ａと隣接するように配列することができる。

【0055】

そして、既に配列された着磁磁石１ａと新たに配列される着磁磁石１ｂとの隙間における磁石配列治具４の第１の治具４１の径方向外側の部分に仕切り板５が配置される。これにより、Ｚ軸方向から見て着磁磁石１を所望の円弧形状に配列することができる。ここで、配列する着磁磁石１の半径に応じて、仕切り板５の厚さや形状（例えば、三角形状）などを設計すればよい。

【0056】

また、既に配列された着磁磁石１ａの側面に接着剤１０が塗布されているので、既に配列された着磁磁石１ａに隣接するように新たに配列される着磁磁石１ｂが配列されると、新たに配列される着磁磁石１ｂを既に配列された着磁磁石１ａに接合することができる。

【0057】

このような新たに配列される着磁磁石１ｂを配列する工程を、磁石配列治具４を回転させつつ繰り返すと、着磁磁石１を円筒形状に配列することができる。その後、円筒形状に配列された着磁磁石１を磁石配列治具４に対してＺ軸＋側に移動させて当該磁石配列治具４から取り出し、図示を省略したロータコアに固定して回転軸を取り付けるとロータを構成することができる。このとき、ロータは、インナーロータ又はアウターロータの何れであってもよい。

【0058】

このような磁石配列方法、ロータの製造方法及び磁石配列装置３も、実施の形態１と同様に、既に配列された着磁磁石１ａの磁束ループと新たに配列される着磁磁石１ｂの磁束ループとによって、新たに配列される着磁磁石１ｂを既に配列された着磁磁石１ａに隣接するようにＺ軸－側に引き込むことができる。

【0059】

しかも、磁石配列治具４における第１の治具４１の外周面に溝部４１ａが形成されていても、当該溝部４１ａは、着磁磁石１における第１の治具４１の外周面への吸着力が隣接する着磁磁石１同士の反発力又は吸着力に対して大きくなるように形成されている。そのため、新たに配列される着磁磁石１ｂを第１の治具４１に接触させて吸着させると、吸着力が隣接する着磁磁石１同士の反発力又は吸着力に打ち勝って新たに配列される着磁磁石１ｂをＺ軸－側に精度良く移動させることができる。

【0060】

また、第１の治具４１の外周面を案内面として機能させて新たに配列される着磁磁石１ｂを移動させることができる。これらにより、新たに配列される着磁磁石１ｂを定められた位置に精度良く配列することができる。

【0061】

なお、本実施の形態の磁石配列装置３は、磁石配列治具４が第１の治具４１の中心軸回りに回転する構成としているが、磁石挿入装置６が第１の治具４１の中心軸回りに回転する構成としてもよい。要するに、少なくとも一方が第１の治具４１の中心軸回りに回転する構成であればよい。

【0062】

＜実施の形態３＞
本実施の形態では、上述の磁石配列方法の原理を利用した磁石誘導装置を説明する。先ず、本実施の形態の磁石誘導装置の構成を説明する。本実施の形態の磁石誘導装置は、ロータコアなどの磁性体に着磁磁石を配置する際に好適である。図９は、本実施の形態の磁石誘導装置を示す斜視図である。

【0063】

磁石誘導装置７は、図９に示すように、ランナー７１、案内部７２、誘導磁石７３及び押し込み部７４を備えている。ランナー７１は、非磁性体から成り、挿入部７１ａ及びレール７１ｂを備えている。

【0064】

挿入部７１ａは、当該挿入部７１ａをＺ軸方向に貫通する貫通部７１ｃを有する筒形状である。レール７１ｂは、Ｚ軸方向に延在しており、Ｘ軸方向に間隔を開けて配置されている。レール７１ｂのＺ軸－側の端部は、挿入部７１ａからＸ軸＋側に突出する固定部７１ｄに固定されている。

【0065】

案内部７２は、Ｚ軸方向に延在する磁性体であり、挿入部７１ａの貫通部７１ｃのＸ軸＋側の部分に固定されている。このとき、案内部７２のＸ軸＋側の面は、ＹＺ平面と略平行に配置されるとよい。

【0066】

誘導磁石７３は、例えば、Ｚ軸方向に長い略四角柱形状であり、Ｚ軸方向から見てＹ軸方向で案内部７２の両側に配置されている。言い換えると、誘導磁石７３は、Ｘ軸方向から見て案内部７２を挟むように当該案内部７２の両側に配置されている。

【0067】

誘導磁石７３は、挿入部７１ａの貫通部７１ｃのＹ軸＋側の部分及びＹ軸－側の部分に固定されている。これらの誘導磁石７３の磁束ループの軸心は、Ｚ軸と略平行である。但し、誘導磁石７３は、四角柱形状に限定されず、円柱形状や他の多角柱形状でもよく、誘導磁石７３の形状は、限定されない。

【0068】

押し込み部７４は、スライダ７４ａ及び保持部７４ｂを備えている。スライダ７４ａは、レール７１ｂがＺ軸方向に挿通しており、当該レール７１ｂに沿って移動可能である。保持部７４ｂは、スライダ７４ａのＸ軸－側の端部からＺ軸－側に突出しており、保持部７４ｂのＺ軸－側の端部に着磁磁石１を保持可能な機構を備えている。

【0069】

次に、本実施の形態の磁石誘導装置を用いてロータコアの挿入部に着磁磁石を挿入する流れを説明する。図１０は、本実施の形態の磁石誘導装置を用いてロータコアの挿入部に着磁磁石を挿入する様子を示す斜視図である。図１１は、本実施の形態の磁石誘導装置を用いてロータコアの挿入部に着磁磁石を挿入した状態を示す斜視図である。

【0070】

先ず、ロータコア８に形成された挿入部８ａがＺ軸方向でランナー７１の挿入部７１ａと重なるように配置する。そして、図１０に示すように、押し込み部７４の保持部７４ｂで着磁磁石１を保持する。

【0071】

次に、押し込み部７４をレール７１ｂに沿ってＺ軸－側に移動させ、着磁磁石１を挿入部７１ａの内部に挿入する。このとき、着磁磁石１のＸ軸－側の面は、案内部７２のＸ軸＋側の面に略面接触するように、着磁磁石１を挿入部７１ａの内部に挿入する。

【0072】

そして、着磁磁石１のＸ軸－側の面が案内部７２のＸ軸＋側の面に略面接触した状態を維持しつつ、押し込み部７４によって着磁磁石１がロータコア８の挿入部８ａに挿入されるまで当該着磁磁石１を押し込み、その後、押し込み部７４の保持部７４ｂよる着磁磁石１の保持を解除する。

【0073】

このとき、着磁磁石１の磁束ループと誘導磁石７３の磁束ループとが重なるように、着磁磁石１が当該着磁磁石１の磁束ループの軸心方向に押し込まれると共に、実施の形態１と同様に、着磁磁石１の磁束ループと誘導磁石７３の磁束ループとによって当該着磁磁石１がＺ軸－側に引き込まれて、ロータコア８の挿入部８ａに誘導される。つまり、誘導磁石７３は、当該誘導磁石７３の磁力によって着磁磁石１を誘導する。

【0074】

このように本実施の形態の磁石誘導装置７は、実施の形態１の原理を用いて、着磁磁石１の磁束ループと誘導磁石７３の磁束ループとによって、着磁磁石１をＺ軸－側に誘導することができる。しかも、案内部７２のＸ軸－側の面を案内面として機能させて着磁磁石１を移動させることができる。その結果、着磁磁石１を簡単に定められた位置に精度良く誘導することができる。

【0075】

なお、本実施の形態では、Ｚ軸方向から見てＹ軸方向で誘導磁石７３が案内部７２の両側に配置されているが、少なくとも一方の誘導磁石７３を備えていればよい。但し、誘導磁石７３が案内部７２の両側に配置されている場合、着磁磁石１のＹ軸方向の位置制御を安定させることができる。

【0076】

また、本実施の形態では、着磁磁石１を埋込磁石としてロータコア８の挿入部８ａに挿入しているが、磁石誘導装置７を用いてロータコアの内周面又は外周面に着磁磁石１を配列する場合も同様に実施することができる。

【0077】

本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【0078】

この出願は、２０２１年３月１８日に出願された日本出願特願２０２１－４４５８３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

【符号の説明】

【0079】

１ 着磁磁石、１ａ 既に配列された着磁磁石、１ｂ 新たに配列される着磁磁石
２ 磁石配列治具、２ａ 挿入部
２１ 第１の治具、２１ａ 溝部
２２ 第２の治具
３ 磁石配列装置
４ 磁石配列治具
４１ 第１の治具、４１ａ 溝部
４２ 第２の治具、４２ａ 溝部
５ 仕切り板
６ 磁石挿入装置、６１ 保持部、６２ 駆動機構
１０ 接着剤
７ 磁石誘導装置
７１ ランナー、７１ａ 挿入部、７１ｂ レール、７１ｃ 貫通部、７１ｄ 固定部
７２ 案内部
７３ 誘導磁石
７４ 押し込み部、７４ａ スライダ、７４ｂ 保持部
８ ロータコア、８ａ 挿入部
Ａ 吸着力
Ｒ 磁束ループ、Ｒａ 既に配列された着磁磁石の磁束ループ、Ｒｂ 新たに配列される着磁磁石の磁束ループ
Ｒｅ 反発力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】