特許 7651452 モーターコアの製造方法

(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】2025-03-17

(45)【発行日】2025-03-26

(54)【発明の名称】モーターコアの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/03 20250101AFI20250318BHJP

【ＦＩ】

H02K15/03

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021509599

(86)(22)【出願日】2020-03-26

(86)【国際出願番号】 JP2020013724

(87)【国際公開番号】W WO2020196768

(87)【国際公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-08-11

【審判番号】

【審判請求日】2023-12-14

(31)【優先権主張番号】P 2019062103

(32)【優先日】2019-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000213

【氏名又は名称】弁理士法人プロスペック特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平松 朋子

(72)【発明者】

【氏名】星野 彰教

【合議体】

【審判長】小宮 慎司

【審判官】河本 充雄

【審判官】綿引 隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２８２３９２号公報（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２３２２７号公報（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３８５３３号公報（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H02K15/02

H02K15/03

H02K 1/27

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の鋼板を積層し、前記鋼板の積層方向に延びる磁石収容部を有する積層体を製造する積層体製造工程と、
前記複数の鋼板の積層方向に延びる永久磁石を、前記磁石収容部内に配置する磁石配置工程と、
常温で固体であり、常温よりも高い第１温度において軟化し、前記第１温度に保持されている状態では硬化することがなく、前記第１温度より高い第２温度にて硬化する合成樹脂材を用いて、前記永久磁石を前記磁石収容部内に固定する固定工程と、
を含むモーターコアの製造方法であって、
前記固定工程は、
前記合成樹脂材の温度を前記第１温度に設定して、前記合成樹脂材を軟化させた状態に保持可能な加熱装置を有する容器及びノズルを備えた注入装置を用いて、前記容器内の軟化状態にある合成樹脂材の一部を前記ノズルから前記磁石収容部に注入する注入工程と、
前記注入装置の前記容器内及び前記ノズル内に残存している前記合成樹脂材が軟化した状態のまま、前記ノズルを前記積層体から退避させた後に、前記積層体に注入された合成樹脂材の温度を前記第２温度に上昇させて、前記合成樹脂材を硬化させる硬化工程と、
を含む、モーターコアの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載のモーターコアの製造方法において、
前記積層体は、複数の前記磁石収容部を有し、
前記注入工程は、前記複数の磁石収容部のうちの第１の磁石収容部に前記注入装置のノズルから前記容器内の前記軟化した合成樹脂材の一部を注入し、前記第１の磁石収容部から前記ノズルを退避させた後に、第２の磁石収容部に前記注入装置のノズルから前記容器及び前記ノズル内に残存している前記合成樹脂材を注入する工程を含む、モーターコアの製造方法。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のモーターコアの製造方法において、
前記注入工程よりも前に、前記積層体の温度が前記第１温度より高く、且つ前記第２温度より低くなるように、前記積層体を加熱し、
前記注入工程において、前記注入装置のノズルを前記積層体の前記磁石収容部の開口端に当接させ、前記軟化した合成樹脂材を注入する、モーターコアの製造方法。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１つに記載のモーターコアの製造方法において、
前記注入工程において、前記合成樹脂材の注入圧力が所定の圧力より大きくなったとき、前記積層体の貫通孔への前記合成樹脂材の注入を停止する、モーターコアの製造方法。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のうちのいずれか１つに記載のモーターコアの製造方法において、
前記注入装置は、前記合成樹脂材を前記容器から排出させる駆動装置を備え、
前記注入工程において、前記磁石収容部に前記軟化した合成樹脂材が満たされた後、前記注入装置の駆動装置の駆動方向を反転させてから前記注入装置を前記積層体から退避させる、モーターコアの製造方法。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のうちのいずれか１つに記載のモーターコアの製造方法において、
前記硬化工程は、前記注入装置を前記積層体から退避させて、前記積層体を前記注入装置とは別の場所にある加熱炉又は誘導加熱装置へ移送し、前記積層体に注入された合成樹脂材の温度を、前記加熱炉又は前記誘導加熱装置を用いて前記第２温度に上昇させて、前記合成樹脂材を硬化させる工程を含む、モーターコアの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モーターコアの製造方法に関する。特に、複数の薄板（鋼板）を積層して形成された積層体であって、その積層方向延びる磁石収容部を備えた積層体を形成しておき、前記磁石収容部に永久磁石を挿入し、その永久磁石を積層体（磁石収容部内）に固定（封止）する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、下記特許文献１に記載されているように、積層体の磁石収容部に挿入された永久磁石を、熱可塑性樹脂材を用いて、前記積層体に固定（封止）する方法は知られている。また、特許文献２及び特許文献３に記載されているように、積層体の磁石収容部に挿入された永久磁石を、熱硬化性樹脂材を用いて、前記積層体に固定（封止）する方法は知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－２４５４０５号公報

【文献】特許第５３５７２１７号公報

【文献】特許第４４１４４１７号公報

【発明の概要】

【0004】

特許文献１の方法を用いた場合には、加熱されて軟化した熱可塑性樹脂材が、注入装置から磁石収容部に注入されて磁石収容部内に拡がる際に、冷却されて硬化し始める。そのため、熱可塑性樹脂材の注入圧力を比較的高く設定して、できるだけ短時間で、磁石収容部孔内に熱可塑性樹脂材を充填し、さらに、その熱可塑性樹脂材が逆流しないように、熱可塑性樹脂材が硬化するまで保圧する必要がある。したがって、熱可塑性樹脂材が磁石収容部内において硬化するまで注入装置を積層体から退避させることができない。言い換えれば、熱可塑性樹脂材の注入開始から硬化終了まで注入装置が占有される。したがって、モーターコアの生産性が低い。

【0005】

上記のように、熱可塑性樹脂材の注入圧力及び保圧力が比較的高い。そのため、積層体のうち、磁石収容部の周縁部を構成する部分の肉厚が比較的小さい場合には、熱可塑性樹脂材の注入過程又は硬化過程において、前記周縁部が変形してしまう虞がある。

【0006】

また、特許文献２又は特許文献３の方法を用いた場合には、加熱されて軟化された熱硬化性樹脂材が、注入装置から磁石収容部に注入される。ここで、一般に、熱硬化性樹脂材は、使用前の状態において固形（タブレット）であり、加熱されて一旦軟化されるとすぐに硬化反応が始まる。したがって、熱可塑性樹脂材を用いた場合と同様に、熱硬化性樹脂材の注入圧力及び保圧力を比較的高く保つ必要がある。よって、特許文献１の方法を用いた場合と同様の課題が生じる。

【0007】

また、各薄板（鋼板）の製造精度（板厚方向の寸法精度、平面度など）に起因して、積層体ごとに、その高さ寸法（複数の薄板の積層方向における寸法）が多少異なる。すなわち、積層体ごとに、磁石収容部の容積が多少異なる。そのため、磁石収容部の容積が比較的大きい場合であっても、その内部に熱硬化性樹脂材を充填できるように、想定される磁石収容部の容積（最大容積）より少し多量の熱硬化性樹脂材（タブレット）を用いる。つまり、軟化した際に、その熱硬化性樹脂材が磁石収容部から少し溢れる程度の量を用いる。磁石収容部から溢れた分の熱硬化性樹脂材は、注入装置内に残る。つまり、注入装置内にて硬化する。そのため、積層体への永久磁石の固定が終了した後、注入装置内にて硬化した合成樹脂材を取り除く必要がある。

【0008】

本発明は上記課題に対処するためになされたもので、その目的は、モーターコアの生産性を向上させることができるモーターコア製造方法を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。

【0009】

上記目的を達成するために、本発明に係るモーターコア（１）の製造方法は、複数の鋼板（１１）を積層し、前記鋼板の積層方向に延びる磁石収容部（ＭＨｂ１０，ＭＨｃ１０，ＭＨｄ１０）を有する積層体（１０）を製造する積層体製造工程と、前記複数の鋼板の積層方向に延びる永久磁石（３０）を、前記磁石収容部内に配置する磁石配置工程と、常温で固体であり、常温よりも高い第１温度（Ｔ１）において軟化し、前記第１温度に保持されている状態では硬化することがなく、前記第１温度より高い第２温度（Ｔ２）にて硬化する合成樹脂材（Ｙ）を用いて、前記永久磁石を前記磁石収容部内に固定する固定工程と、を含むモーターコアの製造方法であって、前記固定工程は、前記合成樹脂材の温度を前記第１温度に設定して、前記合成樹脂材を軟化させた状態に保持可能な加熱装置を有する容器及びノズルを備えた注入装置（Ｘ）を用いて、前記容器内の軟化状態にある合成樹脂材の一部を前記ノズルから前記磁石収容部に注入する注入工程と、前記注入装置の前記容器内及び前記ノズル内に残存している前記合成樹脂材が軟化した状態のまま、前記ノズルを前記積層体から退避させた後に、前記積層体に注入された合成樹脂材の温度を前記第２温度に上昇させて、前記合成樹脂材を硬化させる硬化工程と、を含む。

【0010】

本発明の一態様の前記硬化工程は、前記注入装置を前記積層体から退避させて、前記積層体を前記注入装置とは別の場所にある加熱炉又は誘導加熱装置へ移送し、前記積層体に注入された合成樹脂材の温度を、前記加熱炉又は前記誘導加熱装置を用いて前記第２温度に上昇させて、前記合成樹脂材を硬化させる工程を含む。

【0012】

本発明の一態様において、前記積層体は、複数の前記磁石収容部を有し、前記注入工程は、前記複数の磁石収容部のうちの第１の磁石収容部に前記注入装置のノズルから前記容器内の前記軟化した合成樹脂材の一部を注入し、前記第１の磁石収容部から前記ノズルを退避させた後に、第２の磁石収容部に前記注入装置のノズルから前記容器及び前記ノズル内に残存している前記合成樹脂材を注入する工程を含む。

【0013】

また、本発明の他の態様において、前記注入装置は、前記合成樹脂材を前記容器から排出させる駆動装置を備え、前記注入工程において、前記磁石収容部に前記軟化した合成樹脂材が満たされた後、前記注入装置の駆動装置の駆動方向を反転させてから前記注入装置を前記積層体から退避させる。

【0014】

上記のように、本発明において採用した合成樹脂材は、その温度が第１温度に保持されている状態では硬化せず、それよりも高い第２温度に達したとき硬化する。したがって、合成樹脂材が磁石収容部に注入されたとしても、この状態では、磁石収容部内において合成樹脂材は硬化しない。よって、特許文献１乃至特許文献３のモーターコアの製造方法を用いた場合とは異なり、合成樹脂材の注入圧力を比較的小さく設定できる。また、合成樹脂材の逆流を防ぐための保圧が不要である。よって、全ての磁石収容部に合成樹脂材を充填した後、即座に、注入装置を解放し、積層体を別の場所（生産ラインの下流側）へ移送し、その場所において、合成樹脂材を加熱して硬化させる硬化工程を実施することができる。すなわち、本発明によれば、１つの積層体への合成樹脂材の充填が完了すれば、合成樹脂材の硬化完了を待つことなく、即座に、注入装置を解放でき、次の積層体への合成樹脂材の充填作業を開始できる。

【0015】

本発明の一態様の前記固定工程において、前記注入工程よりも前に、前記積層体の温度が前記第１温度より高く、且つ前記第２温度より低くなるように、前記積層体を加熱し、前記注入工程において、前記注入装置のノズルを前記積層体の前記磁石収容部の開口端に当接させ、前記軟化した合成樹脂材を注入する前記積層体の温度が前記第１温度より高く、且つ前記第２温度より低くなるように、前記積層体が加熱されている。

【0016】

これによれば、注入工程において、積層体の温度が、合成樹脂材の溶融温度より高い温度であるため、合成樹脂材が溶融した状態を維持できる。また、合成樹脂材の硬化温度より低い温度であるため、合成樹脂材の硬化を抑制することができる。つまり、注入工程において、合成樹脂材の流動性が良い状態を保つことができる。

【0017】

本発明の一態様の前記注入工程において、前記合成樹脂材の注入圧力が所定の圧力より大きくなったとき、前記積層体の貫通孔への前記合成樹脂材の注入を停止する。

【0018】

これによれば、各磁石収容部内の空間（隙間）の容積と略同量（前記空間を充填するために必要且つ十分な量）の合成樹脂材を、注入装置から各磁石収容部へ注入できる。そして、磁石収容部に合成樹脂材が充填された後、積層体が加熱されて合成樹脂材が硬化されるが、その硬化工程においては、注入装置は積層体から解放（退避）されている。したがって、硬化工程において加熱された積層体の熱が注入装置に伝達さない。よって、特許文献２及び特許文献３の製造方法を用いた場合とは異なり、容器及び注入装置の内部において、合成樹脂材が硬化するという事態は生じない。そのため、注入装置内の合成樹脂材を除去するという作業が不要である。

【0019】

上記のように、本発明によれば、モーターコアの生産性を向上させることができる。

【0022】

ここで、上記特許文献２及び特許文献３には、熱硬化性合成樹脂材を用いて、永久磁石を磁石収容部内に固定する方法が開示されている。ただし、この熱硬化性合成樹脂材は、使用前において固形状態（フレーク状）であり、加熱されて一旦軟化すると、すぐに硬化反応が始まる。したがって、軟化した状態の熱硬化性合成樹脂材が磁石収容部内に完全に充填されないまま、熱硬化性合成樹脂材が硬化してしまい、永久磁石の固定強度が十分に得られない虞がある。これに対し、本発明において用いた熱硬化性合成樹脂材は、常温（使用前の状態）から加熱されて第1温度に達すると軟化するが、それよりも高い第２温度に達するまでは、軟化した状態にある。したがって、軟化した熱硬化性合成樹脂材を、比較的容易に、磁石収容部に充填することができ、永久磁石の十分な固定強度が得られる。また、熱硬化性樹脂材を、注入装置内にて軟化した状態で保有でき、１つのモーターコアの製造における余剰分を、次のモーターコアの製造に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態に係る製造方法を用いて製造されたローターコアの斜視図である。

【図2】図１に示したローターコアの分解斜視図である。

【図3】鉄心片の斜視図である。

【図4A】鉄心片の平面図である。

【図4B】鉄心片の外周縁部の一部を拡大した拡大図である。

【図5】磁石収容部の長手方向（深さ方向）に垂直な断面図である。

【図6】永久磁石の長手方句御に垂直な断面図である。

【図7】ローターコアの中心軸に垂直な断面の外周縁部を拡大した拡大図である。

【図8】中間組立品の中心軸の延設方向における端面であって、磁石収容部の開口単側の端面の外周縁部を拡大した拡大図である。

【図9】注入工程及び硬化工程の概略を示す斜視図である。

【図10】注入工程におけるノズルの中心軸に沿った注入装置及び中間組立品の断面図である。

【図11A】本発明の第１の変形例の注入工程における上側のエンドプレートの外周縁部を拡大した平面図である。

【図11B】第１の変形例の注入工程におけるノズルの中心軸に沿った注入装置及び中間組立品の断面図である。

【図12】本発明の第２の変形例の注入工程における上側のエンドプレートの外周縁部を拡大した平面図である。

【図13】本発明の第３の変形例の注入工程における上側のエンドプレートの外周縁部を拡大した平面図である。

【図14】本発明の第４の変形例の注入工程における上側のエンドプレートの外周縁部を拡大した平面図である。

【図15】本発明の第５の変形例の注入工程における磁石収容部とノズルの位置関係を示す平面図である。

【図16】本発明の第６の変形例の注入工程における磁石収容部とノズルの位置関係を示す平面図である。

【図17】本発明の第７の変形例の注入工程における磁石収容部とノズルの位置関係を示す平面図である。

【図18】本発明の第８の変形例の注入工程における磁石収容部とノズルの位置関係を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の一実施形態に係るモーターコアの製造方法を用いて図１及び図２に示すローターコア１を製造する手順について説明する。なお、ローターコア１は、周知のＩＰＭモーターのローター（回転子）に適用される。ローターコア１は、積層体１０、エンドプレート２０、複数の永久磁石３０、及びエンドプレート４０を備える。

【0025】

（積層体製造工程）
積層体１０は、珪素鋼板から構成された鉄心片１１（図３並びに図４Ａ及び図４Ｂ参照）を積層して形成される。鉄心片１１は、母材を打ち抜き加工して形成される。鉄心片１１の中央部には円形の貫通孔ＴＨａ_１１が形成されている。また、鉄心片１１を周方向に８等分した各領域Ａの外周縁部に、貫通孔ＴＨｂ_１１，ＴＨｃ_１１，ＴＨｄ_１１が設けられている。貫通孔ＴＨｂ_１１，ＴＨｃ_１１，ＴＨｄ_１１は、鉄心片１１の周方向に隣接している。貫通孔ＴＨｂ_１１が貫通孔ＴＨｃ_１１と貫通孔ＴＨｄ_１１の間に配置されている。貫通孔ＴＨｂ_１１は、鉄心片１１の径方向に垂直な方向且つ板厚方向に垂直な方向に延びる略矩形（等脚台形）を呈する。貫通孔ＴＨｃ_１１，ＴＨｄ_１１は、鉄心片１１の径方向に垂直な方向且つ板厚方向に垂直な方向に延びる略五角形）を呈する。

【0026】

貫通孔ＴＨｂ_１１の辺のうち、鉄心編１１の外周側の辺Ｓ_ＴＨｂには、内周側へ突出した一対の突起部Ｐ_ＴＨｂ，Ｐ_ＴＨｂが形成されている。突起部Ｐ_ＴＨｂは、辺Ｓ_ＴＨｂの延設方向における両端部にそれぞれ形成されている。また、貫通孔ＴＨｃ_１１，ＴＨｄ_１１の辺のうち、鉄心編１１の外周側の辺Ｓ_ＴＨｃ，Ｓ_ＴＨｄの延設設方向における一方の端部側の部位Ｓ１_ＴＨｃ，Ｓ１_ＴＨｄであって、貫通孔ＴＨｂ_１１側に位置する部分が、貫通孔ＴＨｂ_１１とは反対側の部位Ｓ２_ＴＨｃ，Ｓ２_ＴＨｄに比べて、鉄心片１１の径方向における外側に位置している。すなわち、鉄心片１１の平面視において、部位Ｓ１_ＴＨｃと部位Ｓ２_ＴＨｃとの境界部Ｓ１２_ＴＨｃ、及び部位Ｓ１_ＴＨｄと部位Ｓ２_ＴＨｄとの境界部Ｓ１２_ＴＨｄに段差がそれぞれ形成されている。部位Ｓ１_ＴＨｃ，Ｓ１_ＴＨｄには、内周側へ突出した突起部Ｐ_ＴＨｃ，Ｐ_ＴＨｄがそれぞれ形成されている。突起部Ｐ_ＴＨｃ，Ｐ_ＴＨｄは、部位Ｓ１_ＴＨｃ，Ｓ１_ＴＨｄの延設方向における端部であって、貫通孔ＴＨｂ_１１側の端部にそれぞれ形成されている。

【0027】

各鉄心片１１の貫通孔ＴＨａ_１１が同軸配置され、且つ各鉄心片１１の貫通孔ＴＨｂ_１１，ＴＨｃ_１１，ＴＨｄ_１１がそれぞれ同軸配置されるように、複数の鉄心片１１が積層される。鉄心片１１同士が、かしめ結合される。積層体１０において、各鉄心片１１の貫通孔ＴＨａ_１１及び貫通孔ＴＨｂ_１１，ＴＨｃ_１１，ＴＨｄ_１１が積層体１０の中心軸Ｃの延設方向（鉄心片１１の積層方向）に平行な方向にそれぞれ連通している（図１参照）。言い換えれば、積層体１０は、中心軸Ｃに同軸配置された貫通孔ＴＨａ_１０（各鉄心片１１の貫通孔ＴＨａ_１１が連通した部位）を有する。さらに、積層体１０は、その外周縁部にて、中心軸Ｃに対して平行に延びる複数の磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０（各鉄心片１１の貫通孔ＴＨｂ_１１，ＴＨｃ_１１，ＴＨｄ_１１が連通した部位）を有する。磁石収容部ＭＨｂ_１０は、突起部Ｐ_ＴＨｂ，Ｐ_ＴＨｂが重ねられて形成された凸部Ｐ_ＭＨｂ，Ｐ_ＭＨｂを有する（図５参照）。磁石収容部ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０は、突起部Ｐ_ＴＨｃ，Ｐ_ＴＨｄがそれぞれ重ねられて形成された凸部Ｐ_ＭＨｃ，Ｐ_ＭＨｄを有する。また、磁石収容部ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０は、境界部Ｓ１２_ＴＨｃ，Ｓ１２_ＴＨｄが重ねられて形成された、壁面Ｓ１２_ＭＨｃ，Ｓ１２_ＭＨｄを有する。

【0028】

磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０の延設方向（鉄心片１１の積層方向）に垂直な断面ＣＳ_ｂ，ＣＳ_ｃ，ＣＳ_ｄの幅Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄは、略同一である（図５参照）。断面ＣＳ_ｃ，ＣＳ_ｄにおける積層体１０の長さＬｃ，Ｌｄは、断面ＣＳ_ｂの長さＬｂより大きい。

【0029】

（第１エンドプレート取り付け工程）
上記のように構成された積層体１０の中心軸Ｃの延設方向における一端面（下面）に、エンドプレート２０（図２参照）が取り付けられる。エンドプレート２０は、合成樹脂製である。エンドプレート２０は、鉄心片１１と略同一形状の板状部材である。エンドプレート２０の板厚は、鉄心片１１の板厚より少し大きい。エンドプレート２０は、積層体１０の貫通孔ＴＨａ_１０と略同径の円形の貫通孔ＴＨａ_２０を有するが、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に対応する貫通孔は有していない。

【0030】

貫通孔ＴＨａ_２０と貫通孔ＴＨａ_１０とが同軸配置されるように、エンドプレート２０が積層体１０の一端面（下面）に取り付けられる。エンドプレート２０により、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０の延設方向における一端側（下側）が塞がれる。なお、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０の延設方向における他端側（上側）が開口されている。

【0031】

（磁石配置工程）
つぎに、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０の延設方向における他端側（上側）から磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０内へ永久磁石３０がそれぞれ挿入される。永久磁石３０は、角柱状に形成されている。永久磁石３０の長さは、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０の深さより僅かに小さい。図６に示すように、永久磁石３０の長手方向に垂直な断面ＣＳ_３０は、長方形を呈する。断面ＣＳ_３０の長さＬ_３０が、断面ＣＳ_ｂにおける長さＬｂ（図５参照）より小さい。また、断面ＣＳ_３０の幅Ｗ_２０が、断面ＣＳ_ｂの幅Ｗｂ（図５参照）より小さい。

【0032】

磁石収容部ＭＨｂ_１０において、永久磁石３０は、磁石収容部ＭＨｂ_１０の中央部に配置される（図７参照）。すなわち、各磁石収容部ＭＨｂ_１０の中心軸と永久磁石３０の中心軸とが一致している。永久磁石３０は、凸部Ｐ_ＭＨｂ，Ｐ_ＭＨｂの間に位置している。磁石収容部ＭＨｂ_１０において、永久磁石３０の断面Ｓ_３０における短辺の延設方向が積層体１０の径方向に一致するように、永久磁石３０が配置される。上記のように、磁石収容部ＭＨｂ_１０の内寸に対して永久磁石３０の外寸が小さい（図５及び図６参照）ので、永久磁石３０の外周面と磁石収容部ＭＨｂ_１０の内周面との間に隙間が形成される。

【0033】

磁石収容部ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０において、永久磁石３０は、磁石収容部ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０の中央部から見て磁石収容部ＭＨｂ_１０側に寄せられて配置される（図７参照）。すなわち、磁石収容部ＭＨｃ_１０において、永久磁石３０は、凸部Ｐ_ＭＨｃと壁面Ｓ１２_ＭＨｃとの間に配置されている。磁石収容部ＭＨｄ_１０において、永久磁石３０は、凸部Ｐ_ＭＨｄと壁面Ｓ１２_ＭＨｄとの間に配置されている。磁石収容部ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０において、永久磁石３０，３０の断面Ｓ_３０，Ｓ_３０における短辺の延設方向が積層体１０の径方向に一致するように、永久磁石３０が配置される。永久磁石３０の外周面と磁石収容部ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０との内周面との間に隙間が形成される。

【0034】

（第２エンドプレート取り付け工程）
つぎに、積層体１０の中心軸Ｃの延設方向における他端面に、エンドプレート４０が取り付けられる（図２参照）。エンドプレート４０は、合成樹脂製である。エンドプレート４０は、鉄心片１１と略同一形状の板状部材である。エンドプレート４０の板厚は、鉄心片１１の板厚より少し大きい。エンドプレート４０は、積層体１０の貫通孔ＴＨａ_１０と略同径の円形の貫通孔ＴＨａ_４０を有する。また、エンドプレート４０は、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０にそれぞれ対応した複数の円形の貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０を有する。なお、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０は、テーパー加工されている。すなわち、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０は、エンドプレート４０の一方の側面から他方の側面へ向かうに従って、それらの内径が徐々に減少している。

【0035】

貫通孔ＴＨａ_４０と貫通孔ＴＨａ_１０とが同軸配置され、且つ各永久磁石３０の中心軸と複数の貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の中心軸とがそれぞれ同軸配置されるように、エンドプレート４０が配置される（図８参照）。なお、エンドプレート４０の前記他方の側面が積層体１０の端面に当接している。このようにして、中間組立品ＳＡ（図９参照）が形成される。中間組立品ＳＡにおいて、貫通孔ＴＨａ_２０、貫通孔ＴＨａ_１０及び貫通孔ＴＨａ_４０が中心軸Ｃの延設方向に連通している。さらに、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０及び貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０が、中心軸Ｃの延設方向に平行な方向にそれぞれ連通している。磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０の延設方向（深さ方向）における一端側（下側）が塞がれているが、他端側（上側）は開口されている。

【0036】

つぎに、永久磁石３０を各磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０内に固定（封止）する工程について説明する。まず、中間組立品ＳＡが、図示しない回転テーブルに載置される。中間組立品ＳＡと回転テーブルとが同軸配置されている。エンドプレート４０が積層体１０の上側に位置し、エンドプレート２０が積層体１０の下側に位置している（図９の左側の図を参照）。つぎに、図示しない加熱装置を用いて、積層体１０の温度が、後述する第１温度Ｔ１（例えば、８０℃）より高く、第２温度Ｔ２（例えば、１２０℃）より低くなるように、中間組立品ＳＡ（積層体１０）が加熱される。

【0037】

永久磁石３０を各磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０内に固定（封止）するために、本実施形態では、例えば、特開２０００－２３９６４２号公報に記載されているような合成樹脂材Ｙを採用する。すなわち、合成樹脂材Ｙは、使用前（常温）において固形（フレーク状）であり、この状態から加熱されて、その温度が第１温度Ｔ１に達すると軟化する。合成樹脂材Ｙは、第１温度に保持されている状態では硬化することなく、第１温度Ｔ１よりも高い第２温度Ｔ２に達すると硬化する。

【0038】

上記のような合成樹脂材Ｙが、注入装置Ｘを用いて各磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に充填される。注入装置Ｘは、図９及び図１０に示すように、シリンダーＸａ、加熱装置Ｘｂ、送出装置Ｘｃなどを備える。シリンダーＸａは、筒状に形成されており、その先端部にノズルＸａ１が設けられている。ノズルＸａ１の先端部の外径は、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の内径より僅かに小さい。シリンダーＸａの側面部には、貫通孔ＴＨ_Ｘａが設けられており、貫通孔ＴＨ_ＸａからシリンダーＸａ内に未使用（フレーク状）の合成樹脂材Ｙが投入される。加熱装置Ｘｂは、シリンダーＸａの側面部に取り付けられており、シリンダーＸａ内の合成樹脂材Ｙの温度を第１温度Ｔ１に設定して、合成樹脂材Ｙを軟化した状態に保持する。送出装置Ｘｃは、スクリューＸｃ１、駆動装置Ｘｃ２などを備える。スクリューＸｃ１は、シリンダーＸａ内に収容されている。スクリューＸｃ１とシリンダーＸａとが同軸配置されている。スクリューＸｃ１の長手方向における一端部（ノズルＸａ１側の端部）が尖鋭状に形成されている。スクリューＸｃ１の長手方向における他端部が、駆動装置Ｘｃ２に接続されている。駆動装置Ｘｃ２は、電動モーター及び減速装置を含む。駆動装置Ｘｃ２は、スクリューＸｃ１を、その中心軸線のまわりに回転させる。

【0039】

（注入工程）
まず、中間組立品ＳＡの上方にて、ノズルＸａ１の中心軸と貫通孔ＴＨｂ_４０の中心軸とが一致するように、注入装置Ｘが配置される。なお、注入装置Ｘは、図示しないアクチュエータ（ロボットアーム）に支持されており、このアクチュエータにより上下方向に移動される。

【0040】

つぎに、図１０に示すように、注入装置Ｘが下降されて、ノズルＸａ１の先端部が貫通孔ＴＨｂ_４０内へ挿入され、ノズルＸａ１の先端面が、積層体１０の上端面に当接される。つぎに、注入装置Ｘの制御装置が、駆動装置Ｘｃ２を駆動して、スクリューＸｃ１を正転させ、軟化した合成樹脂材ＹをノズルＸａ１から送り出させる。これにより、合成樹脂材Ｙが，永久磁石３０の外周面と磁石収容部ＭＨｂ_１０の内周面との間の空間（隙間）に充填される。上記の合成樹脂材Ｙの充填工程において、注入装置Ｘの制御装置は、合成樹脂材Ｙの注入圧力を監視している。磁石収容部ＭＨｂ_１０内の空間（隙間）が合成樹脂材Ｙで満たされると、注入圧力が急上昇する。制御装置は、注入圧力が急上昇したことを検出すると、駆動装置Ｘｃ２を停止させる。これにより、磁石収容部ＭＨｂ_１０への合成樹脂材Ｙの注入量が、各磁石収容部ＭＨｂ_１０内の隙間の容積と略同等になる。なお、上記のように積層体１０を加熱することにより、注入工程において、積層体１０の温度が、合成樹脂材Ｙの溶融温度より高い温度であるため、合成樹脂材Ｙが溶融した状態を維持できる。また、積層体１０の温度は、合成樹脂材Ｙの硬化温度より低い温度であるため、合成樹脂材Ｙの硬化を抑制することができる。つまり、注入工程において、合成樹脂材の流動性が良い状態を保つことができる。

【0041】

つぎに、制御装置は、駆動装置Ｘｃ２を駆動して、スクリューＸｃ１を僅かに逆転させる。そして、注入装置Ｘが上昇されて、中間組立品ＳＡから離間される（図１１参照）。このように、スクリューＸｃ１を僅かに逆転させておくことにより、注入装置Ｘを上昇させた際に合成樹脂材ＹがノズルＸａ１から垂れ落ちることを抑制できる。

【0042】

つぎに、磁石収容部ＭＨｃ_１０の上方に注入装置Ｘが配置されるように、回転テーブルが、所定の角度だけ回動される。そして、上記の磁石収容部ＭＨｂ_１０への合成樹脂材Ｙの充填手順と同様の手順で、磁石収容部ＭＨｃ_１０に、合成樹脂材Ｙが充填される。上記の工程が繰り返し実行され、他の磁石収容部ＭＨｂ_１０、磁石収容部ＭＨｃ_１０及び磁石収容部ＭＨｄ_１０に合成樹脂材Ｙが充填される。

【0043】

（硬化工程）
全ての磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に合成樹脂材Ｙが充填されると、中間組立品ＳＡから注入装置Ｘが退避（上昇）される。そして、中間組立品ＳＡが、電磁誘導加熱器ＩＨへ移送され、中間組立品ＳＡの外周面が、電磁誘導加熱器ＩＨを用いて加熱される（図９の右側の図を参照）。これにより、全ての磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０内の合成樹脂材Ｙの温度が第２温度Ｔ２に達して硬化する。このようにして、各永久磁石３０が磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に固定（封止）される。

【0044】

上記のように、合成樹脂材Ｙは、その温度が第１温度Ｔ１に保持されている状態では硬化しない。本実施形態では、合成樹脂材Ｙを磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に充填する工程において、積層体１０の温度が第１温度Ｔ１と同等に設定されている。したがって、合成樹脂材Ｙを磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に注入されたとしても、この状態では、磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０内において合成樹脂材Ｙは軟化した状態のままである。よって、特許文献１乃至特許文献３のモーターコアの製造方法を用いた場合とは異なり、合成樹脂材Ｙの注入圧力を比較的小さく設定できる。また、合成樹脂材Ｙの逆流を防ぐための保圧が不要である。よって、全ての磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に合成樹脂材Ｙを充填した後、即座に、注入装置Ｘを解放し、中間組立品ＳＡを別の場所（生産ラインの下流側）へ移送し、その場所において、合成樹脂材Ｙを加熱して硬化させることができる。すなわち、本実施形態によれば、１つの中間組立品ＳＡへの合成樹脂材Ｙの充填が完了すれば、合成樹脂材Ｙの硬化完了を待つことなく、即座に、注入装置Ｘを解放でき、次の中間組立品ＳＡへの合成樹脂材Ｙの充填作業を開始できる。

【0045】

また、合成樹脂材Ｙの注入圧力の変化に基づいて、各磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０への合成樹脂材Ｙの注入作業が制御される。これによれば、各磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０内の空間（隙間）の容積と略同量（前記空間を満たすために必要且つ十分な量）の合成樹脂材Ｙが、注入装置Ｘから各磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０へ注入される。そして、すべての磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に合成樹脂材Ｙが充填された後、中間組立品ＳＡが電磁誘導加熱器ＩＨにより加熱されて合成樹脂材Ｙが硬化されるが、その硬化工程においては、注入装置Ｘは中間組立品ＳＡから解放（退避）されている。したがって、電磁誘導加熱器ＩＨにより加熱された中間組立品ＳＡの熱が注入装置Ｘに伝達されない。よって、特許文献２及び特許文献３の製造方法を用いた場合とは異なり、注入装置Ｘ内において、合成樹脂材Ｙが硬化するという事態は生じない。そのため、注入装置Ｘ内から合成樹脂材Ｙを除去するという作業が不要である。

【0046】

上記のように、本実施形態によれば、ローターコア１の生産性を向上させることができる。

【0047】

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0048】

例えば、図１１Ａに示すように、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の内径がノズルＸａ１の先端部の外径より小さくてもよい。この場合、図１１Ｂに示すように、ノズルＸａ１の先端面がエンドプレート４０の上面に密着するように、ノズルＸａ１がエンドプレート４０に押し当てられる。また、図１２に示すように、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の中心軸が、永久磁石３０の中心から見て、積層体１０の外周側にずれていてもよい。また、図１３に示すように、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の中心軸が、永久磁石３０の中心から見て、積層体１０の周方向にずれていてもよい。すなわち、ノズルＸａ１の吐出口が、永久磁石３０の上方に位置しているのではなく、各磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０内の空間（隙間）の上方に位置していても良い。なお、図１２乃至図１３に示した例において、ノズルＸａ１の先端部を貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０に挿入可能なように、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の内径がノズルＸａ１の先端部の外径より僅かに大きく設定されていてもよい。

【0049】

また、図１４に示すように、エンドプレート４０が、磁石収容部ＭＨｂ_１０と磁石収容部ＭＨｃ_１０との境界部に配置される貫通孔ＴＨｂｃ_４０を有していてもよい。この場合、ノズルＸａ１から、２つの磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０に、合成樹脂材Ｙが同時に注入される。なお、図１４に示した例において、ノズルＸａ１の先端部を貫通孔ＴＨｂｃ_４０に挿入可能なように、貫通孔ＴＨｂｃ_４０の内径がノズルＸａ１の先端部の外径より僅かに大きく設定されていてもよい。

【0050】

また、例えば、エンドプレート２０，４０を廃止してもよい（図１５乃至図１８参照）。つまり、ノズルＸａ１の先端面を積層体１０の端面に当接させて、合成樹脂材Ｙを磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に充填してもよい。この場合、合成樹脂材Ｙを注入しようとする磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０の開口端が、ノズルＸａ１の先端面によって全て覆われるようにするとよい。なお、これらの場合、磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０のうち、ノズルＸａ１が当接される面とは反対側の開口部が、治具を用いて塞がれる。図１１Ａ及び図１１Ｂに示した例と同様に、ノズルＸａ１の中心軸が、永久磁石３０の中心の上方に位置していても良い（図１５参照）。なお、図１５乃至図１８において、ノズルＸａの位置を点線で二重の円を図示している。この内側の円は、ノズルＸａ１の先端部にある吐出孔Ｘａ１１（合成樹脂材Ｙを吐出する孔）を示している。また、外側の円は、ノズルＸａの先端面の外形Ｘａ１２を示している。また、図１２に示した例と同様に、ノズルＸａ１の中心軸が、永久磁石３０の中心から見て、積層体１０の外周側へずれていても良い（図１６参照）。また、図１３に示した例と同様に、ノズルＸａ１の中心軸が、永久磁石３０の中心から見て、積層体１０の周方向へずれていても良い（図１７参照）。また、図１４に示した例と同様に、ノズルＸａ１の中心軸が、磁石収容部ＭＨｂ_１０と磁石収容部ＭＨｃ_１０との境界部の上方に位置していても良い（図１８参照）。

【0051】

また、複数の注入装置Ｘを用いて、複数の磁石収容部ＭＨｂ_１０、ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に、合成樹脂材Ｙを同時に充填してもよい。また、硬化工程において、中間組立品ＳＡを加熱炉に投入して、合成樹脂材Ｙを加熱して硬化させてもよい。また、上記実施形態は、本発明に係るモーターコアの製造方法を、ローターコア１の製造に適用した例であるが、本発明を、ステーターコアの製造に適用してもよい。

【0052】

また、上記実施形態では、合成樹脂製のエンドプレート２０，４０を採用したが、金属製（例えば、ステンレス製、アルミニウム合金製など）のエンドプレートを採用してもよい。

【0053】

また、上記実施形態では、エンドプレート４０の貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０はテーパー加工されている。すなわち、エンドプレート４０の一方の側面から他方の側面へ向かうに従って、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の内径が、徐々に減少している。これに代えて、エンドプレート４０の一方の側面から他方の側面へ向かうに従って、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の内径が段階的に変化していてもよい。また、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の内径が、エンドプレート４０の板厚方向に一定であってもよい。また、貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の形状は、上記実施形態に限られず、例えば、楕円形、多角形などであってもよい。これらの場合、ノズルＸａ１の形状を貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０の形状に応じて変更すればよい。

【0054】

また、上記実施形態では、注入工程において、ノズルＸａ１の先端面が、合成樹脂材Ｙを注入しようとする孔（貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０）の開口端を全て塞ぐようにしているが、開口端の一部を覆うように構成してもよい。この場合、ノズル先端面の外形Ｘａ１２は、合成樹脂材Ｙを注入しようとする孔の形状に応じて変更してもよい。また、ノズル先端面の吐出孔Ｘａ１１の形状および位置も、合成樹脂材Ｙを注入しようとする孔の形状に応じて変更してもよい。また、ノズルＸａの先端部において、合成樹脂材Ｙの流路を分岐して、複数の吐出孔Ｘａ１１を有する構成にしてもよい。また、複数の吐出孔Ｘａ１１を有するノズルＸａを用いて、同時に複数の孔（貫通孔ＴＨｂ_４０，ＴＨｃ_４０，ＴＨｄ_４０、磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０）に合成樹脂材Ｙを注入する構成にしてもよい。

【0055】

また、上記実施形態の注入工程（磁石収容部ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０に合成樹脂材Ｙを充填する工程）において、合成樹脂材Ｙの注入圧力の変化に基づいて合成樹脂材Ｙの注入量を制御している。これに代えて、例えば、スクリューＸｃ１の回転量（回転回数）に基づいて、合成樹脂材Ｙの注入量を制御してもよい。また、注入装置Ｘとして、軟化した合成樹脂材Ｙを加圧して送り出す装置を採用してもよい。この場合には、その加圧力に基づいて、合成樹脂材Ｙの注入量を制御するとよい。

【0056】

上記実施形態の硬化工程において、中間組立品ＳＡの外周面が加熱される。これに代えて、又は加えて、中間組立品ＳＡの内周面、中心軸方向における一端面又は他端面が加熱されてもよい。

【符号の説明】

【0057】

ＭＨｂ_１０，ＭＨｃ_１０，ＭＨｄ_１０…磁石収容部、Ｔ１…第１温度、Ｔ２…第２温度、Ｘ…注入装置、Ｙ…合成樹脂材、１…ローターコア、１０…積層体、１１…鉄心片、２０，４０…エンドプレート、３０…永久磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】