特許 7593230 電気モータのロータ、その製造方法、及び、その製造方法に用いるシートの製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】電気モータのロータ、その製造方法、及び、その製造方法に用いるシートの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/276 20220101AFI20241126BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

H02K1/276

H02K15/02 H

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021085644

(22)【出願日】2021-05-20

(65)【公開番号】P2022178682

(43)【公開日】2022-12-02

【審査請求日】2023-09-12

(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】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武島 健太

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０７２７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１６３６４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｈ０２Ｋ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気モータのロータであって、
孔を有するロータコアと、
前記孔に挿入されている磁石と、
前記孔の内面と、前記内面と対向する前記磁石の側面と、の間に位置するシートと、を備え、
前記シートは、
前記孔の前記内面に接触している第１の接触層と、
前記磁石の前記側面に接触している第２の接触層と、
前記第１の接触層と前記第２の接触層との間に位置するとともに、多孔質構造を有する本体層とを備え、
前記本体層は、前記第１の接触層と前記第２の接触層とのいずれよりも、高い空隙率を有する、ロータ。

【請求項2】

前記孔は、前記ロータコアを前記ロータの軸方向に貫通している、請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記シートは、ガラス繊維と、樹脂と、を含み、
前記本体層は、前記第１の接触層と前記第２の接触層とのいずれよりも、前記ガラス繊維を多く含み、
前記第１の接触層と前記第２の接触層との双方は、前記本体層よりも前記樹脂を多く含む、請求項１または２に記載のロータ。

【請求項4】

前記ロータコアは、複数の鋼板が積層されて作られている、請求項１から３のいずれか１項に記載のロータ。

【請求項5】

電気モータのロータの製造方法であって、
前記ロータの孔に、シート及び磁石を挿入する工程と、
前記孔に配置された前記シートを膨張させる膨張工程と、を備え、
前記シートは、
前記孔の前記内面に接触している第１の接触層と、
前記内面と対向する前記磁石の側面に接触している第２の接触層と、
前記第１の接触層と前記第２の接触層との間に位置するとともに、多孔質構造を有する本体層と、を備え、
前記膨張工程では、前記本体層は、前記第１の接触層と前記第２の接触層とのいずれよりも大きく膨張して、前記第１の接触層と前記第２の接触層とのいずれよりも高い空隙率を有する、
製造方法。

【請求項6】

前記膨張工程では、加熱により前記シートを膨張させる、請求項５に記載の製造方法。

【請求項7】

請求項６に記載の製造方法に用いる前記シートの製造方法であって、
前記本体層を構成する第１の材料層と、前記第１の接触層と前記第２の接触層とを構成する第２の材料層と、を積層する積層工程と、
積層された前記第１の材料層及び前記第２の材料層を加熱しながら圧縮する加熱圧縮工程と、を備え、
前記第１の材料層及び前記第２の材料層は、熱可塑性材料で構成され、
前記第１の材料層及び前記第２の材料層のうちの少なくとも前記第１の材料層は、繊維材料を含有し、
前記第１の材料層は、前記第２の材料層よりも前記繊維材料の含有率が高い、
製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、電気モータのロータ、その製造方法、及び、その製造方法に用いるシートの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、電気モータのロータが開示されている。ロータは、孔（特許文献１では磁石挿入スロットと称している）を有するロータコアと、孔に挿入される磁石と、磁石に巻回されるシート（特許文献１では絶縁シートと称している）と、を備える。シートは、発泡性を有する材料で構成されており、ロータコアの孔へ磁石と共に挿入された後に、加熱によってその体積を膨張させる。膨張したシートは、孔の内面と磁石の側面との間の隙間を充填し、磁石を孔に対して固定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１１５７１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のロータでは、シートを大きく膨張させるほど、孔の内面と磁石の側面との間の隙間を、膨張したシートによって確実に充填することができる。その一方で、シートを大きく膨張させるほど、膨張したシートの空隙率は高くなり、その結果、孔の内面や磁石の側面に対するシートの接着性が低下する。このように、従来の構造では、シートの膨張性と接着性との双方を向上させることが困難である。本明細書では、シートの接着力と膨張性との双方を向上させ得る技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する技術は、電気モータのロータに具現化される。ロータは、孔を有するロータコアと、前記孔に挿入されている磁石と、前記孔の内面と、前記内面と対向する前記磁石の側面と、の間に位置するシートと、を備える。前記シートは、前記孔の前記内面に接触している第１の接触層と、前記磁石の前記側面に接触している第２の接触層と、前記第１の接触層と前記第２の接触層との間に位置するとともに、多孔質構造を有する本体層とを備える。前記本体層は、前記第１の接触層と前記第２の接触層との少なくとも一方より、高い空隙率を有する。ここで、第１の接触層及び第２の接触層のそれぞれは、多孔質構造を有してもよいし、有さなくてもよい。即ち、第１の接触層と第２の接触層との少なくとも一方は、空隙率がゼロであってもよい。

【0006】

上述したロータでは、シートが、孔の内面に接触している第１の接触層と、磁石の側面に接触している第２の接触層と、第１の接触層と第２の接触層との間に位置する本体層とを有する。そして、本体層は、第１の接触層と第２の接触層との少なくとも一方より、高い空隙率を有する。このような構成によると、本体層を主に膨張させることによって、シートの膨張性を向上しつつ、第１の接触層及び／又は第２の接触層の空隙率を低く維持することによって、シートの接着性を向上することができる。

【0007】

また、本明細書では、電気モータのロータの製造方法も開示する。当該製造方法は、前記ロータの孔に、シート及び磁石を挿入する工程と、前記孔に配置された前記シートを膨張させる膨張工程と、を備える。前記シートは、前記孔の前記内面に接触している第１の接触層と、前記内面と対向する前記磁石の側面に接触している第２の接触層と、前記第１の接触層と前記第２の接触層との間に位置するとともに、多孔質構造を有する本体層と、を備える。前記膨張工程では、前記本体層は、前記第１の接触層と前記第２の接触層との少なくとも一方よりも大きく膨張して、前記第１の接触層と前記第２の接触層との少なくとも一方よりよりも高い空隙率を有する。

【0008】

上述した製造方法によれば、膨張工程において、本体層は、前記第１の接触層と前記第２の接触層との少なくとも一方よりも大きく膨張して、当該一方の層よりも高い空隙率を有する。このような製造方法によると、本体層を主に膨張させることによって、シートの膨張性を向上しつつ、空隙率の低い第１の接触層及び／又は第２の接触層によって、シートの接着性を向上するロータを製造することができる。

【0009】

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例のロータ２の斜視図を示す。

【図2】ロータコア２ｃの平面図を示す。

【図3】図２の二点鎖線ＩＩＩに囲まれた範囲の拡大図を示す。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶに沿った断面図を示す。

【図5】積層工程における断面図を示す。

【図6】加熱圧縮工程における断面図を示す。

【図7】シート圧着工程における断面図を示す。

【図8】磁石挿入工程における断面図を示す。

【図9】膨張工程における断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本技術の一実施形態では、前記本体層は、前記第１の接触層と前記第２の接触層とのいずれよりも、高い空隙率を有してもよい。このような構成によれば、シートは、孔の内面と磁石の側面の双方に対して大きい接着力を発揮するため、磁石がより強固に固定される。

【0012】

本技術の一実施形態では、前記孔は、前記ロータコアを、前記ロータの軸方向に貫通してもよい。貫通した孔に固定される磁石は、貫通していない孔に固定される磁石に比して、孔から外れやすい。このため、上述した技術は、貫通した孔を有するロータに対して有益である。

【0013】

本技術の一実施形態では、前記シートは、ガラス繊維と、樹脂と、を含んでもよい。その場合、前記本体層は、前記第１の接触層と前記第２の接触層との少なくとも一方より、前記ガラス繊維を多く含んでもよく、前記第１の接触層と前記第２の接触層との少なくとも一方は、前記本体層よりも前記樹脂を多く含んでもよい。但し、別の実施形態では、本体層は、ガラス繊維に代えて、中和等の化学反応によって膨張する材料を前記第１の接触層と前記第２の接触層との少なくとも一方よりも多く含んでもよい。

【0014】

本技術の一実施形態では、前記ロータコアは、複数の鋼板が積層されて作られていてもよい。但し、別の実施形態では、ロータコアは、鋼材の削り出しによって作られてもよい。

【0015】

本技術の一実施形態では、前記膨張工程では、加熱により前記シートを膨張させてもよい。但し、別の実施形態では、中和等の化学反応によって前記シートを膨張させてもよい。

【0016】

本技術の一実施形態では、前記シートの製造方法は、前記本体層を構成する第１の材料層と、前記第１の接触層と前記第２の接触層との少なくとも一方を構成する第２の材料層と、を積層する積層工程と、積層された前記第１の材料層及び前記第２の材料層を加熱しながら圧縮する加熱圧縮工程と、を備えてもよい。前記第１の材料層及び前記第２の材料層は、熱可塑性材料で構成され、前記第１の材料層及び前記第２の材料層のうちの少なくとも第１の材料層は、繊維材料を含有する。前記第１の材料層は、前記第２の材料層よりも前記繊維材料の含有率が高くてもよい。このような製造方法によると、比較的容易な工程により、繊維材料の含有量が高い第１の材料層によって、シートの膨張性を向上させるとともに、第２の材料層によって、第１の接触層及び／又は第２の接触層の空隙率を低く維持することができる。

【0017】

（実施例）
図１を参照して、実施例のロータ２について説明する。図中に示されるＺ軸は、ロータ２の軸線１００に平行な軸である。ＸＹ平面は、Ｚ軸に直交する平面である。本明細書では、Ｚ軸に平行な方向を、単に「軸線方向」と呼ぶことがある。また、ＸＹ平面に平行でＸＹ平面と軸線１００との交点を通過する直線の方向を、単に「径方向」と呼ぶことがある。

【0018】

ロータ２は、電気モータ（図示省略）を構成する。図示は省略したが、ロータ２の径方向外側には、ステータが配置される。ステータのコイルに電流が流れると、ロータ２とステータの間に磁力が発生し、ロータ２が軸線１００を中心に回転する。ロータ２は、ラジアルギャップ型の電気モータを構成する。

【0019】

図１に示されるように、ロータ２は、ロータコア２ｃと、シャフト４と、磁石６と、を備えている。ロータコア２ｃは、複数の鋼板が軸線方向に沿って積層されて形成されている。ロータコア２ｃを構成するそれぞれの鋼板は、互いに絶縁されている。絶縁された複数の鋼板を積層してロータコア２ｃを形成することで、ロータコア２ｃに過電流が発生するのを抑制することができる。また、これにより、ロータ２に発生する鉄損を低減することができる。

【0020】

ロータコア２ｃは、複数の孔２ｈを備えている。ロータコア２ｃを構成する複数の鋼板のそれぞれに予め孔が設けてあり、積層される鋼板の孔が重なることで、ロータコア２ｃを軸方向に貫通する孔２ｈが形成される。複数の孔２ｈのそれぞれには、磁石６が挿入されている。シャフト４は、軸線方向に延びる円筒形状を有している。シャフト４は、ロータコア２ｃの中心部を軸線方向に貫通している。

【0021】

図２に示されるように、ロータコア２ｃは、１６個の孔２ｈを備えている。１６個の孔２ｈは、８個のペアに分けられ配置されている。孔２ｈのペアは、ロータ２（図１参照）の１極に対応する。すなわち、ロータコア２ｃは、計８極に対応する孔２ｈを備えている。孔２ｈのペアのそれぞれは、互いに対称となるように配置されている。それぞれの孔２ｈのペアは、ロータコア２ｃの中心を向くように、ロータコア２ｃの外周に沿って配置されている。なお、ロータ２の極数に応じて、ロータコア２ｃが備える孔２ｈの個数は調整される。

【0022】

ロータコア２ｃの中央部には、シャフト孔４ｈが形成されている。シャフト孔４ｈは、ロータコア２ｃを軸線方向に貫通している。シャフト孔４ｈの内周面には、２個の突起４ｐが形成されている。一方の突起４ｐは、他方の突起４ｐと対向する位置に配置されている。それぞれの突起４ｐの両側には、溝が形成されている。シャフト４（図１参照）は、シャフト孔４ｈの突起４ｐおよび溝と系合することで、ロータコア２ｃに固定される。

【0023】

図３を参照して、孔２ｈの詳細形状について説明する。図３は、図２の二点鎖線ＩＩＩに囲まれた範囲の拡大図であり、１個の孔２ｈの周辺を拡大した図である。なお、他の孔２ｈについても、形状は略同じである。孔２ｈは、略長方形の形状を有している。孔２ｈの長手方向の一方の端（図３において上側の端）では、徐々にその幅が狭くなっている。孔２ｈの長手方向の他方の端（図３において下側の端）には、ロータコア２ｃの中心（すなわち、軸線１００）に向かって延びる平面が設けられている。孔２ｈは、略長方形の形状に複数の形状が組み合わさった形状である。孔２ｈは、孔２ｈの短手方向において互いに対向する内面２ｉを備えている。一方の内面２ｉは、他方の内面２ｉと略平行に延びている。すなわち、一方の内面２ｉと他方の内面２ｉとの距離は、一定である。

【0024】

図３に示されるように、ロータコア２ｃの孔２ｈには、軸線１００方向（すなわち、軸線方向）に矩形の磁石６が挿入されている。先に述べたように、ロータコア２ｃは、複数の鋼板を積層して形成されている。鋼板を積層したロータコア２ｃの孔２ｈに磁石６が挿入されることで、ロータコア２ｃに磁束が発生する。ロータコア２ｃの孔２ｈの内面２ｉと、当該内面２ｉと対向する磁石６の側面６ｓとの間のそれぞれには、シート１０が配置されている。詳細は図４を参照して説明するが、シート１０によって磁石６が孔２ｈに固定される。

【0025】

シート１０は、樹脂を含む。このため、シート１０は、磁石６とロータコア２ｃとの間の導通を防止する絶縁材としても機能する。シート１０が内面２ｉと側面６ｓとの間に介在することで、磁石６の側面６ｓとロータコア２ｃの内面２ｉとが直接接触することを防止することができる。側面６ｓと内面２ｉとが直接に接触し、それらの間で導通すると、ロータ２（図１参照）に鉄損が生じる。ロータ２は、側面６ｓと内面２ｉとの間に樹脂を含むシート１０を配置することで、鉄損を低減する。

【0026】

また、磁石６の長手方向の端の一方と孔２ｈの長手方向の端の一方との間には空間Ｓ１が設けられており、磁石６の長手方向の端の他方と孔２ｈの長手方向の端の他方との間には、空間Ｓ２が設けられている。空間Ｓ１，Ｓ２は、軸線方向にロータコア２ｃを貫通している。電気モータ（図示省略）に組み込まれたロータ２（図１参照）が回転すると、磁石６は発熱する。磁石６の長手方向の端は、空間Ｓ１，Ｓ２に露出する。ロータ２の回転時、空間Ｓ１，Ｓ２内に磁石６を冷却するオイルを循環させることで、発熱した磁石６の長手方向の端を直接冷却することができる。

【0027】

図４を参照して、シート１０の詳細構造について説明する。シート１０は、本体層１１と、第１の接触層１２と、第２の接触層１３と、を備える。第１の接触層１２は、ロータコア２ｃの内面２ｉと接触している。第２の接触層１３は、磁石６の側面６ｓと接触している。本体層１１は、各接触層１２，１３の間に位置している。

【0028】

図４の下方に、シート１０の断面図の拡大図を示す。本体層１１は、３層の繊維層２１で構成される。各繊維層２１は、複数のガラス繊維３１と、樹脂３２と、を含む。複数のガラス繊維３１は、軸線方向に蛇行して延びる繊維材料である。複数のガラス繊維３１は、それぞれ、少なくとも部分的に樹脂３２で覆われている。複数のガラス繊維３１のそれぞれの間には、間隙が設けられる。すなわち、複数のガラス繊維３１で構成される本体層１１は、多孔質構造を有している。先に述べたように、ロータコア２ｃの孔２ｈには、磁石６を冷却するオイルが循環する。本体層１１が多孔質構造を有することで、当該オイルが、本体層１１の複数のガラス繊維３１の間を通過する。これにより、シート１０は、本体層１１を通過するオイルによって磁石６をその側面６ｓから冷却することができる。その結果、本体層１１が多孔質構造を有していない構成に比して、磁石６の冷却効率を向上させることができる。同様に、シート１０は、本体層１１を通過するオイルによってロータコア２ｃをその内面２ｉから冷却することができる。

【0029】

各接触層１２，１３も、本体層１１と同様に、ガラス繊維３１と、樹脂３２と、を含んでいる。すなわち、各接触層１２，１３も、本体層１１と同様に、多孔質構造を有している。図４の拡大図に示されるように、各接触層１２，１３に含まれるガラス繊維３１の量は、本体層１１に含まれるガラス繊維３１の量よりも少ない。その結果、各接触層１２，１３は、本体層１１よりも低い空隙率を有する。各接触層１２，１３は、ガラス繊維３１に代えて、樹脂３２を多く含んでいる。本体層１１も樹脂を含んでいるが、本体層１１に含まれる樹脂３２の量は、各接触層１２，１３に含まれる樹脂３２の量よりも少ない。樹脂３２は、熱可塑性であり、例えば、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）である。

【0030】

詳細は図９を参照して後述するが、第１の接触層１２の樹脂３２が加熱によって溶融され、冷却されることで、第１の接触層１２がロータコア２ｃの孔２ｈの内面２ｉと接着される。同様に、第２の接触層１３の樹脂３２が加熱によって溶融され、冷却されることで、第２の接触層１３が磁石６の側面６ｓと接着される。このため、各接触層１２，１３に含まれる樹脂３２の量が多いほど、各接触層１２，１３の接着力は大きくなる。

【0031】

先に述べたように、各接触層１２，１３は、本体層１１よりも樹脂３２を多く含む。このため、各接触層１２，１３の接着力は、本体層１１の接着力よりも大きくなる。図４に示されるように、シート１０では、第１の接触層１２がロータコア２ｃの孔２ｈの内面２ｉと接触し、第２の接触層１３が磁石６の側面６ｓと接触する。そのため、シート１０は、大きな接着力を有する各接触層１２，１３によって、磁石６をロータコア２ｃの孔２ｈに強固に固定することができる。

【0032】

また、シート１０は、膨張することで、ロータコア２ｃの孔２ｈの内面２ｉと磁石６の側面６ｓとの間の隙間を充填する。その結果、第１の接触層１２は、ロータコア２ｃの孔２ｈの内面２ｉに押し付けられ、内面２ｉに接触する。第１の接触層１２が内面２ｉに強く押し付けられるほど、第１の接触層１２の接着力が強くなる。同様に、第２の接触層１３は、磁石６の側面６ｓに押し付けられ、側面６ｓに接触する。第２の接触層１３が側面６ｓに強く押し付けられるほど、第２の接触層１３の接着力が強くなる。

【0033】

シート１０が加熱によって膨張することで、第１の接触層１２が内面２ｉに押し付けられ、第２の接触層１３が側面６ｓに押し付けられる。このため、シート１０が大きく膨張するほど、各接触層１２，１３の接着力は大きくなる。

【0034】

先に述べたように、本体層１１は、各接触層１２，１３よりも多くガラス繊維３１を含む。詳細は図６を参照して後述するが、加熱圧縮されることでガラス繊維３１に生じた応力が加熱によって解放され、ガラス繊維３１の形状が復元することで、シート１０は膨張する。このため、ガラス繊維３１の量が多いほど、シート１０は大きく膨張する。各接触層１２，１３よりもガラス繊維３１を多く含む本体層１１は、各接触層１２，１３よりも大きく膨張する。その結果、本体層１１は、各接触層１２，１３よりも高い空隙率を有する。

【0035】

上述したように、シート１０には、多くの樹脂３２を含むことと、多くのガラス繊維３１を含むことと、が求められる。しかしながら、シート１０が含む樹脂３２の量が増えるほど、シート１０が含むガラス繊維３１の量が減少する。同様に、シート１０が含むガラス繊維３１量が増えるほど、シート１０が含む樹脂３２量が減少する。

【0036】

シート１０では、樹脂を多く含む各接触層１２，１３が、シート１０の径方向の両側に配置され、ガラス繊維３１を多く含む本体層１１が、各接触層１２，１３の間に配置される。これにより、第１の接触層１２がロータコア２ｃの孔２ｈの内面２ｉと接触し、第２の接触層１３が磁石６の側面６ｓと接触する。このため、その空隙率が低く、樹脂３２を多く含む各接触層１２，１３は、接触する各面２ｉ、６ｓに対して、強固に接着することができる。また、各接触層１２，１３の間に配置される本体層１１にガラス繊維３１を多く配置することで、各面２ｉ、６ｓに接触しない本体層１１によって、シート１０は、その膨張性を向上させることができる。これにより、シート１０は、各接触層１２，１３を各面２ｉ、６ｓに強く押し付けることができる。このように、本明細書が開示するロータ２（図１参照）は、シート１０の膨張性と、シート１０の接着力と、の双方を向上させることができる。

【0037】

以下、図５、図６を参照して、シート１０の製造方法について説明する。まず、図５を参照して積層工程について説明する。積層工程では、治具４０の上面に第２の接触層１３が配置された後、その上方に３層の繊維層２１、第１の接触層１２が、順に積層される。これにより、３層の繊維層２１は、第２の接触層１３と第１の接触層１２との間に位置する。

【0038】

次いで、図６を説明して加熱圧縮工程を説明する。加熱圧縮工程では、第２の接触層１３、３層の繊維層２１及び第１の接触層１２が積層された状態で、圧縮治具４２が上方から矢印Ｆ１に移動する。圧縮治具４２は、第２の接触層１３、３層の繊維層２１及び第１の接触層１２を矢印Ｆ１の方向に圧縮する。この際、圧縮治具４２及び治具４０は、第２の接触層１３、３層の繊維層２１及び第１の接触層１２を加熱する。先に述べたように、各接触層１２，１３及び繊維層２１は、ガラス繊維３１と樹脂３２とを含む。樹脂３２は、熱可塑性であるため、加熱されることにより軟化する。さらに、加熱圧縮工程では、圧縮治具４２及び治具４０は、樹脂３２のガラス転移点を超える温度で加熱しながら、第２の接触層１３、３層の繊維層２１及び第１の接触層１２を圧縮する。このため、加熱圧縮工程では、ガラス繊維３１の形状が、変形しやすい。その結果、図６に示されるように、加熱圧縮工程では、各接触層１２，１３及び繊維層２１の厚みが減少する。

【0039】

加熱圧縮工程が終了すると、圧縮治具４２及び治具４０の加熱が停止され、各接触層１２，１３及び繊維層２１が冷却される。これにより、樹脂３２が硬化する。このように、シート１０が製造される。この時点では、硬化した樹脂３２によって、ガラス繊維３１の形状は、変形したまま保持される。すなわち、シート１０の厚みは、減少したまま保持される。

【0040】

次いで、図７～図９を参照して、ロータ２（図１参照）の製造方法について説明する。初めに、図７を参照して、シート圧着工程について説明する。シート圧着工程では、加熱圧着治具４４の上にシート１０を配置し、その上方に磁石６、シート１０を順に配置する。その結果、磁石６の側面６ｓと、シート１０の第２の接触層１３と、が接触する。さらに、加熱圧着治具４６によって、シート１０及び磁石６を矢印Ｆ２の方向に圧縮する。この際、加熱圧着治具４４，４６は、樹脂３２が溶融する温度までシート１０及び磁石６を加熱し、その後冷却する。これにより、各接触層１２，１３と、磁石６の側面６ｓとが樹脂３２によって接着される。

【0041】

次いで、図８を参照して、磁石挿入工程について説明する。磁石挿入工程では、磁石６と、その両側の側面６ｓに接着されているシート１０と、がロータコア２ｃの孔２ｈに矢印Ｆ３の方向に挿入される。この際、先に述べたように、加熱圧縮工程及び加熱圧着工程においてシート１０が加熱されながら圧縮されるため、シート１０の厚みは減少している。そのため、図８に示されるように、磁石挿入工程では、シート１０の第１の接触層１２と、孔２ｈの内面２ｉと、の間に間隙ｄ１が生じる。これにより、磁石挿入工程でおいて、シート１０が内面２ｉと干渉しにくい。磁石挿入工程でおいて、厚みが減少した状態のシート１０を磁石６に接着して、磁石６とともに孔２ｈに挿入することで、磁石６の挿入性を向上させることができる。磁石挿入工程では、ロータコア２ｃを下方から支えるサポート治具４８の上面と、磁石６の下面と、が当接するまで、磁石６及びシート１０が挿入される。

【0042】

次いで、図９を参照して、膨張工程について説明する。膨張工程では、磁石６及びシート１０が孔２ｈに挿入された状態で、ロータコア２ｃ、磁石６及びシート１０を加熱する。この際、ロータコア２ｃ、磁石６及びシート１０は、樹脂３２のガラス転移点を超える温度で加熱される。これにより、樹脂３２が軟化する。その結果、加熱圧縮工程（図７参照）で変形したガラス繊維３１の形状が復元する。その結果、シート１０の厚みが増加する。すなわち、シート１０が膨張する。これにより、シート１０は、磁石６の側面６ｓと孔２ｈの内面２ｉとの間の隙間を充填する。その結果、第１の接触層１２が、孔２ｈの内面２ｉに押し付けられる。さらに、樹脂３２は、加熱により溶融した状態で、内面２ｉに押し付けられる。シート１０が膨張した後、ロータコア２ｃ、磁石６及びシート１０は、冷却される。これにより、樹脂３２が再び硬化し、第１の接触層１２と内面２ｉとが接着される。シート１０によって磁石６が孔２ｈに固定された後、最後にロータコア２ｃにシャフト４（図１参照）が挿通される、これにより、ロータ２が完成する。

【0043】

上述した実施例の変形例を以下に列挙する。

【0044】

（変形例１）上述したロータ２では、シート１０は、第１の接触層１２と、第２の接触層１３と、を備えている。本変形例では、シート１０は、第１の接触層１２のみを備えてもよい。その場合、シート圧着工程では、シート１０は、磁石６に対して接着剤で接着されてもよい。

【0045】

（変形例２）上述したロータ２では、２枚のシート１０を用いて磁石６を孔２ｈに固定していた。本変形例では、これに代えて、１枚のシート１０を用いて磁石６を孔２ｈに固定してもよい。

【0046】

（変形例３）上述したロータ２では、孔２ｈは、ロータコア２ｃを軸線方向に貫通していた。本変形例では、孔２ｈは、ロータコア２ｃに設けられる窪みであってもよい。

【0047】

（変形例４）上述したロータ２では、複数の鋼板を積層したロータコア２ｃを用いてロータ２を製造した。本変形例では、これに代えて、一体で形成されたロータコア２ｃを用いてもよい。

【0048】

（変形例５）上述したロータ２の製造方法では、シート圧着工程において、磁石６とシート１０とを圧着した後、磁石挿入工程でロータコア２ｃの孔２ｈに磁石６及びシート１０を挿入した本変形例では、これに代えて、磁石６を先に孔２ｈに挿入し、その後にシート１０を磁石６の側面６ｓと孔２ｈの内面２ｉとの間に挿入してもよい。また、別の変形例では、先に一対のシート１０を孔２ｈに挿入し、その後に磁石６を一対のシート１０の間に挿入してもよい。

【0049】

（変形例６）上述したロータ２では、シート１０は、樹脂３２と、ガラス繊維３１と、を含む。本変形例では、シート１０は、ガラス繊維３１に代えて、中和等の化学反応で膨張する材料を含んでもよい。この場合、本体層１１は、当該材料を、各接触層１２，１３よりも多く含んでもよい。さらに、その場合、膨張工程では、加熱によらず、当該材料を膨張させる物質を付加することで、シート１０を膨張させてもよい。また、本体層１１は、ガラス繊維３１に代えて、加熱によって膨張する材質を含んでもよい。

【0050】

（変形例７）上述したロータ２では、シート１０の本体層１１は、３層の繊維層２１で構成される。本変形例では、本体層１１は、１層の繊維層２１によって構成されてもよいし、２層または４層以上の繊維層２１によって構成されてもよい。

【0051】

（変形例８）上述したロータ２では、シート１０の各接触層１２，１３は、ガラス繊維３１を含む。本変形例では、各接触層１２，１３は、ガラス繊維３１を含まなくてもよい。その場合、各接触層１２，１３は、積層された繊維層２１の表面に樹脂３２を塗布することで形成されてもよい。

【0052】

（変形例９）上述したロータ２では、各接触層１２，１３の間に、同一の３層の繊維層２１が積層されている。本変形例では、３層の繊維層２１のうちの中央に位置する繊維層は、他の繊維層２１よりもガラス繊維３１を多く含んでもよい。これにより、ガラス繊維３１の量は、シート１０の厚み方向の中央において最も多くなるように徐変し、樹脂３２の量は、シート１０の厚み方向の表面側において最も多くなるように徐変する。このように、シート１０では、ガラス繊維３１（すなわち、空隙率）及び樹脂３２の量は、シート１０の厚み方向で変化してもよい。

【0053】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0054】

２ ：ロータ
２ｃ ：ロータコア
２ｈ ：孔
２ｉ ：内面
４ ：シャフト
４ｈ ：シャフト孔
４ｐ ：突起
６ ：磁石
６ｓ ：側面
１０ ：シート
１１ ：本体層
１２ ：第１の接触層
１３ ：第２の接触層
２１ ：繊維層
３１ ：ガラス繊維
４０ ：治具
４２ ：圧縮治具
４４、４６ ：加熱圧着治具
４８ ：サポート治具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】