CN107733184B - 层叠铁芯的树脂注入装置和树脂注入方法 - Google Patents

Abstract

一种装置，包括：模具单元和收纳单元，其从层叠方向上的两侧夹持层叠铁芯本体，该层叠铁芯本体包括多个层叠的铁芯片和在层叠方向上贯通的树脂孔；柱塞，该柱塞挤出形成在模具单元中的树脂积存部的内部的树脂；以及废料板，该废料板布置在层叠铁芯本体与模具单元之间。废料板在与柱塞对置的一侧包括与树脂的紧密接触部，紧密接触部包括凸部或凹部，该凸部超过形成在废料板中的流道的槽底而向柱塞侧凸出，该凹部超过流道的槽底而向层叠铁芯本体侧凹入。

Description

层叠铁芯的树脂注入装置和树脂注入方法

技术领域

本发明涉及通过层叠多个铁芯片构成的层叠铁芯的树脂注入装置和所述层叠铁芯的树脂注入方法。

背景技术

通过层叠多个铁芯片而构成的层叠铁芯包括形成有在层叠方向上贯通的树脂孔的定子铁芯(或定子)或者转子铁芯(或转子)。

例如，如在作为专利文献1的JP-A-2002-34187中所述，转子铁芯形成有由在轴向上贯通的树脂孔制成的孔部，并且利用填充孔部的内部的树脂来固定配合到孔部内的永久磁石。

并且，例如，如在作为专利文献2的JP-T-2003-529309中所述，定子铁芯形成有由沿着高度方向的树脂孔制成的轴向容纳部，并且通过使注入到轴向容纳部内的树脂硬化而固定多个堆叠的薄金属片。

专利文献1：JP-A-2002-34187

专利文献2：JP-T-2003-529309

发明内容

硬化的树脂中的从树脂孔中凸出的多余树脂分别附着于层叠铁芯侧和用于注入树脂的模具单元，并且阻碍去除多余树脂。结果，当将层叠铁芯从模具单元脱离时，趋向于在从树脂孔凸出的树脂中的具有最弱强度的部分中发生破裂(断裂)。

因此，存在要求将通过破裂而分离的多余树脂分别从模具单元和层叠铁芯去除的操作的问题。

已经考虑到这样的情况完成了本发明，并且本发明的不受限制的目的是提供一种层叠铁芯的树脂注入装置和层叠铁芯的树脂注入方法，其能够制造层叠铁芯，并且提高去除多余树脂的可操作性而不在树脂中产生破裂。

根据本发明的第一方面，提供了一种层叠铁芯的树脂注入装置，该装置包括：

模具单元，该模具单元包括树脂积存部；

收纳单元，该收纳单元与所述模具单元配对，并且从层叠方向上的两侧将层叠铁芯本体夹持在该收纳单元与所述模具单元之间，其中，所述层叠铁芯本体包括多个层叠的铁芯片和在所述层叠方向上于所述层叠的铁芯本体内的贯通的树脂孔；

柱塞，该柱塞挤出在所述模具单元中形成的所述树脂积存部的内部的树脂；

废料板，该废料板布置于所述层叠铁芯本体与所述模具单元之间，并且该废料板包括流道，挤出的所述树脂通过所述流道注入到所述层叠铁芯本体的所述树脂孔；

其中，所述废料板在与所述柱塞对置的一侧包括与所述树脂的紧密接触部，所述紧密接触部包括凸部或凹部，该凸部超过形成在所述废料板中的所述流道的槽底而向所述柱塞侧凸出，该凹部超过形成在所述废料板中的所述流道的所述槽底而向所述层叠铁芯本体侧凹入。

根据本发明的第二方面，提供了一种层叠铁芯的树脂注入方法，该方法包括：

在废料板设置于层叠铁芯本体与模具单元之间的情况下，将所述层叠铁芯本体布置并夹持在收纳单元与所述模具单元之间，其中，所述层叠铁芯本体包括多个层叠的铁芯片和在层叠方向上于所述层叠的铁芯本体内的贯通的树脂孔；

在夹持所述层叠铁芯本体的情况下，利用柱塞挤出形成在所述模具单元中的树脂积存部的内部的树脂，并且将所述树脂通过所述废料板注入到所述树脂孔内，其中，所述废料板在与所述柱塞对置的一侧包括与所述树脂的紧密接触部，所述紧密接触部包括凸部或凹部，该凸部超过形成在所述废料板中的流道的槽底而向所述柱塞侧凸出，该凹部超过所述废料板中的所述流道的所述槽底而向所述层叠铁芯本体侧凹入；

在所述树脂孔中的所述树脂硬化之后，在将所述废料板与多余树脂一起从所述模具单元脱离之前，通过使所述柱塞在远离所述层叠铁芯本体的方向上移动给定距离，而将所述多余树脂从所述柱塞分离；

在将所述多余树脂从所述柱塞分离之后，使所述柱塞向所述层叠铁芯本体侧移动。

在根据本发明的方面的层叠铁芯的树脂注入装置和树脂注入方法中，所述废料板中的与所述柱塞对置的一侧包括与所述树脂的紧密接触部，所述紧密接触部包括凸部或凹部，该凸部超过形成在所述废料板中的所述流道的槽底而向所述柱塞侧凸出，该凹部超过形成在所述废料板中的所述流道的所述槽底而向所述层叠铁芯本体侧凹入，结果，能够增大与树脂接触的面积(表面积)，并且能够提高废料板与树脂之间的紧密接触性。

因此，能够减少和进一步防止多余树脂中的破裂，并且能够提高去除多余树脂的工作的可操作性，并且能够减少树脂的使用量。

附图说明

在附图中：

图1A至1D是使用根据本发明的第一实施例的层叠铁芯的树脂注入装置的树脂注入方法的说明图；

图2A是在层叠铁芯的树脂注入装置中形成的多余树脂的平面图，并且图2B是废料板(cull plate)沿着图2A的箭头IIB-IIB截取的部分放大图和截面图；

图3A至3D是使用根据参考例的层叠铁芯的树脂注入装置的树脂注入方法的说明图；

图4A是在根据第一变形例的层叠铁芯的树脂注入装置中形成的多余树脂的平面图，并且图4B是废料板的沿着图4A的箭头IVB-IVB截取的截面图，并且图4C是废料板的沿着图4A的箭头IVC-IVC截取的截面图；

图5A是在根据第二变形例的层叠铁芯的树脂注入装置中形成的多余树脂的平面图，并且图5B是废料板的沿着图5A的箭头VB-VB截取的截面图；

图6A和6B分别是使用根据第三和第四变形例的层叠铁芯的树脂注入装置的树脂注入方法的说明图；

图7A至7D是使用根据本发明的第二实施例的层叠铁芯的树脂注入装置的树脂注入方法的说明图；

图8A是在层叠铁芯的树脂注入装置中形成的多余树脂的平面图，并且图8B是废料板的沿着图8A的箭头VIIIB-VIIIB截取的部分放大图和截面图；

图9A是在根据第五变形例的层叠铁芯的树脂注入装置中形成的多余树脂的平面图，并且图9B是废料板的沿着图9A的箭头IXB-IXB截取的截面图。

在下面列出了与实施例的一些元件对应的参考标记和标号。

10：铁芯片

11：树脂孔

12：层叠铁芯本体

13：树脂

20：模制装置

21：下模具(模具单元)

22、22a：树脂积存罐(树脂积存部)

23：柱塞

24：废料板

25：流道

25a：槽底

26：浇口孔

27：凸部

28：紧密接触部29：外周面(周侧表面)

30：多余树脂31、32、32a、33、33a：树脂部34：接触面

35：对置面

40：紧密接触部

41：废料板

42：第一加宽部

43：多余树脂

44：树脂部

45：紧密接触部

46：废料板

47：虚设流道

48：多余树脂

49：虚设浇口孔

50：紧密接触部

51：凸部

52：对置面

53：废料板54、54a：下模具(模具单元)55、56：第二加宽部

57：内周面

58：多余树脂

60：模制装置

61：废料板

62：凹部

63：紧密接触部

64：多余树脂

65：树脂部

66：内周面(周侧表面)

67：对置面

70：紧密接触部

71：凹部

72：辅助凸部

73：废料板

74：多余树脂

75：树脂部

80：废料板

具体实施方式

随后，将参考附图描述本发明的实施例，并且将理解本发明。

首先，将描述根据本发明的第一和第二实施例的层叠铁芯的树脂注入装置应用到的层叠铁芯，并且然后，将描述层叠铁芯的树脂注入装置和层叠铁芯的树脂注入方法。

如图1A至1D以及7A至7D所示，层叠铁芯具有层叠铁芯本体12，该层叠铁芯本体12通过层叠多个环状的铁芯片10而构成，并且内部形成有在层叠方向上贯通的树脂孔11。

例如，从条状工件(薄金属板)冲裁并且形成铁芯片10，该条状工件由具有大约0.10mm至0.5mm的厚度的非晶体材料或电磁钢板制成。另外，铁芯片10可以是从一个条状工件冲裁的片，或者是从多个(例如，两个或三个以上)堆叠的条状工件冲裁的片。

铁芯片10具有环状的一体结构，然而该铁芯片10可以具有能够将多个圆弧形的铁芯片部环状地接合的分割结构，或者可以具有如下结构，即，能够利用接合部连接多个圆弧形的铁芯片部的在周向上的一部分，并且折叠所述接合部以形成为环状。

并且，可以通过顺次旋转和层叠多个块铁芯而形成层叠铁芯本体，所述多个块铁芯通过分别层叠多个环状的铁芯片而形成。另外，所有的多个块铁芯具有相同的形状，但是，例如，一部分块铁芯可以具有不同的形状。

作为层叠铁芯的一个实例的转子铁芯具有层叠铁芯本体(即，层叠铁芯本体12)，并且利用例如填缝、粘合剂或焊接将在层叠铁芯的层叠方向上相邻的铁芯片(即，铁芯片10)互相联结。另外，该层叠铁芯本体的内部形成有在层叠方向上贯通的联结孔(即，树脂孔11)，并且利用树脂13填充该联结孔，并从而也能够将在层叠方向上相邻的铁芯片互相联结。并且，在该联结中，填缝、粘合剂、焊接和树脂中的任意两者以上能够组合使用。

另外，可以使用不利用联结而构成(即，处于松散状态)的层叠铁芯。在该情况下，将铁芯片置于下面描述的废料板24、61上并且定位，并且使松散的铁芯片一体化。

转子铁芯的中心形成有轴孔，并且在层叠方向上贯通的用于永久磁石的多个磁石插入孔(即，树脂孔11)周向地形成在轴孔的周围。通过使填充各个磁石插入孔的树脂13硬化而固定插入到各个磁石插入孔内的永久磁石。

另外，作为填充上述的联结孔或磁石插入孔的树脂13，能够使用热固性树脂(例如，环氧树脂)或热塑性树脂(下文相同)。

作为层叠铁芯的一个实例的定子铁芯具有层叠铁芯本体(即，层叠铁芯本体12)，并且通过利用树脂13填充在层叠方向上贯通的联结孔(即，树脂孔11)而将在层叠铁芯的层叠方向上相邻的铁芯片(即，铁芯片10)互相联结。在该联结中，填缝、粘合剂和焊接中的任意一者或两者以上能够进一步组合使用。

另外，上述的多个联结孔形成在定子铁芯的周向上。

并且，定子铁芯在定子铁芯的周向上形成有多个狭槽(磁极部)。

接着，将参考图1A至1D以及图2A和2B描述根据本发明的第一实施例的层叠铁芯的树脂注入装置(在下文中简称为树脂注入装置)。

层叠铁芯的树脂注入装置具有模制装置20。模制装置20包括用作压制模具的上模具(未示出)(收纳单元的一个实例)和用作树脂注入模具的下模具(模具单元的一个实例)，上下模具从层叠方向的两侧夹持层叠铁芯本体12。下模具21设置有树脂积存罐(树脂积存部的一个实例)22，并且该树脂积存罐22的内部设置有能够通过驱动源(例如，汽缸或千斤顶)上下移动的柱塞23。

在使用树脂注入装置的情况下，将层叠铁芯本体12通过废料板24布置在下模具21上(废料板24布置于层叠铁芯本体12与下模具21之间)，并且将上模具布置在层叠铁芯本体12上(层叠铁芯本体12布置在下模具21与上模具之间)，并且夹持(利用模具闭合)层叠铁芯本体12。

然后，在夹持层叠铁芯本体12的情况下，通过向上移动柱塞23而挤出树脂积存罐22的内部的液态树脂13，并且树脂13通过废料板24注入到树脂孔11内并且硬化。

废料板24是能够放置和运送层叠铁芯本体12的由金属(不锈钢板或钢板)制成的夹具(也称为运送托盘或型芯板)，并且该废料板24分别形成有：流道(树脂流动路径)25，其朝着下表面侧开口；以及浇口孔(树脂注入孔)26，其与流道25连通，并且朝着上表面侧开口。

由于该浇口孔26形成于在平面图中与树脂孔11重叠的位置，所以能够将流道25的内部的树脂13通过浇口孔26分别注入到树脂孔11内。

废料板24的与柱塞23对置的一侧包括与树脂13的紧密接触部28，紧密接触部28包括超过形成在废料板24中的流道25的槽底25a的位置向柱塞23侧凸出的凸部27。

如图2B所示，凸部27具有圆截锥形状，并且凸部27的外径(外侧宽度)朝着柱塞23侧逐渐减小(缩小)。该凸部27的外周面(周侧表面的一个实例)29的倾斜角度θ1不受特别限制，但是优选地，设定为相对于层叠铁芯本体12的轴心成3°以上18°以下的值(优选地，下限是5°并且上限是15°)。

当将树脂13通过如上所述的废料板24的流道25和浇口孔26注入到层叠铁芯本体12的树脂孔11内时，形成残留在树脂积存罐22、废料板24的流道25和浇口孔26内并且硬化的多余树脂30，如图2A和2B所示。该多余树脂30是树脂13中的除了注入到树脂孔11内的树脂之外的树脂，并且通过将树脂积存罐22的内部的树脂部31、废料板24的流道25的内部的树脂部32和浇口孔26的内部的树脂部33一体化而形成该多余树脂30。在多余树脂30附着于废料板24的状态下被回收之后，将多余树脂30从废料板24去除。另外，例如，可以将去除的多余树脂30丢弃、或者压碎并且再利用。

这里，将参考图3A至3D描述使用根据参考例的层叠铁芯的树脂注入装置的树脂注入方法。

在参考例中，在树脂13注入到层叠铁芯本体12的树脂孔11内并且硬化之后(图3A和3B)，使柱塞23进一步向上移动，并且从下模具21的上表面(树脂积存罐22)凸出，而且，将废料板80从下模具21分离，并且然后，使柱塞23向下移动到下模具21的内部(图3C)。

因此，能够将层叠铁芯本体12与废料板80一起从下模具21脱离(图3D)。

然而，由于对柱塞23与树脂13之间的接触面34(此处，上表面)进行镜面加工(抛光)，所以硬化的树脂13与接触面34之间的紧密接触的强度高，并且，在废料板80的浇口孔26内硬化的树脂部33附着于浇口孔26的内表面，并且阻碍去除树脂。废料板80具有与上述废料板24的形状不同的形状，并且柱塞23的对置侧的平坦(平面)部分与形成在废料板80中的流道25的槽底25a的位置平齐(不形成包括凸部27的紧密接触部28)。

结果，当在将废料板80从下模具21分离之后柱塞23向下移动时，趋向于在硬化的树脂13中的残留在废料板80的流道25内的具有最弱强度的树脂部32中发生破裂(断裂)。

因此，如图3C所示，在硬化的树脂13中的与柱塞23的接触面34紧密接触的树脂部31与柱塞23一起向下移动的同时，浇口孔26的内部的树脂部33与位于流道25的内部的树脂部32的大部分一起附着于废料板80。

当树脂部31以这种方式残留于柱塞23的接触面34上时，例如，停止层叠铁芯的制造设置中的注入树脂13的操作，并且工人必须将树脂13从柱塞23去除，结果，存在降低可操作性和层叠铁芯的生产率的问题。

因此，如上所述，本发明的实施例提供了具有包括凸部27的紧密接触部28的废料板24，并且增大了能够与树脂13进行紧密接触的表面积，从而提高了树脂部31与废料板24的附着性。

因此，当将废料板24从下模具21脱离时，由于树脂部31维持附着于凸部27的状态，所以能够将树脂部31从柱塞23分离。

另外，在将废料板24从下模具21脱离之后，需要将多余树脂30从废料板24去除。

即，由于废料板24需要具有与多余树脂30的紧密接触性和脱模性两者，所以优选地将凸部27的外周面29的倾斜角度θ1设定在上述范围内。

例如，作为进一步提高树脂部31与凸部27的附着性的方法，可以对凸部27中的与柱塞23对置的表面(下表面)35进行抛光处理。

为了提高附着性，传统地，已经进行了机械加工，而在一段时间的使用之后，树脂已经附着于已经进行机械加工的区域的中心。对凸部27进行抛光处理的情况使得树脂的附着比进行该机械加工的情况小。并且，在注入树脂13的情况下，由于凸部27趋向于由于与树脂13接触而磨损，所以抛光处理还能够通过阻止水的进入而获得延长废料板的寿命的效果。

另一方面，作为改善树脂部31从凸部27的脱模性的方法，可以对凸部27的外周面29进行哑光处理。

当对凸部27的外周面29进行哑光处理时，优选地，将外周面29的表面粗糙度Rz设定为3μm以上15μm以下的值(更加优选地，下限是9μm并且上限是11μm)。因此，能够使得树脂部31从凸部27的脱模性高于不对外周面29进行哑光处理的情况或者将外周面29的表面粗糙度Rz设定为小于3μm或大于15μm的情况。

另外，在JIS B0601(1994)中定义了上述的表面粗糙度Rz(十点平均粗糙度)，并且具体地，是指仅在粗糙度曲线的平均线的方向上从粗糙度曲线抽取一个基准长度，并且得到在从该抽取部的平均线的纵向倍率方向上测量的从最高的顶部到第五高的顶部的标高(Tp)的绝对值的平均值与从最低的底部到第五低的底部的标高(Yv)的绝对值的平均值之和，并且将该值以微米(μm)表示。

能够通过在热处理之后进行机械加工而对凸部27的外周面29进行上述哑光处理。然而，只要能够将外周面的表面粗糙度Rz设定在以上数值范围(3μm以上15μm以下的范围)中，则哑光处理不限于热处理之后的机械加工，并且还能够使用其它加工方法，例如，放电加工、喷砂或蚀刻。

因此，由于不需要将脱模剂等施加于凸部27的外周面29，所以能够防止脱模剂等的成分(杂质)混合在树脂中。

并且，在平面图中，凸部27收纳在树脂积存罐22中(即，凸部27的最大外径(上端位置的外径)比树脂积存罐22的内径(内侧宽度)d(参见图2B)小)。在该情况下，将凸部27中的与柱塞23对置的表面35的高度位置设定在与废料板24的下表面(与下模具21的接触面)相同的高度位置处。

另外，紧密接触部的形状不限于此，并且例如，能够对凸部的高度或外径进行各种改变，并且还能够形成为图4A至6B所示的形状。由于在图4A至6B中描述的该构造与图1A至1D以及图2A和2B的构造基本相似，所以对相同的部件赋予相同的标号。

在图4A至4C所示的紧密接触部40中，废料板41的与柱塞23对置的一侧还包括圆形的第一加宽部42，该第一加宽部42具有比树脂积存罐22的内径(柱塞23的外径(外侧宽度))d大的内径(内侧宽度)d1。结果，流道25与第一加宽部42连通。

因此，形成的多余树脂43的树脂部31的外周部形成有夹在废料板41与下模具21之间的树脂部44，结果，在向下移动柱塞23的情况下，能够防止树脂部31随着柱塞23的移动而被拉入到树脂积存罐22内。

因此，只要内径d1比树脂积存罐22的内径d大，则第一加宽部42的内径d1不受特别限制，然而优选地，考虑到例如树脂13的使用量(经济效率)或上述效果，内径d1是树脂积存罐22的内径d的1.02倍以上1.15倍以下的值。

另外，第一加宽部42形成为遍及凸部27的整个外周，但是多个第一加宽部42还能够部分地形成在周向上。在该情况下，考虑到形成的多余树脂的重心的平衡，优选地在周向上等间距地形成多个第一加宽部42。并且在该情况下，不需要将流道25连通到第一加宽部42。

在图5A和5B所示的紧密接触部45中，废料板46的与柱塞23对置的一侧包括连通到树脂孔11的虚设(dummy)流道47。由于虚设流道47改善了形成的多余树脂48的重心的平衡，所以虚设流道47不具有将树脂13注入到树脂孔11内的功能。

因此，虚设流道47可以形成在相对于流道25镜面对称的位置，并且只要能够改善形成的多余树脂的重心的平衡，则虚设流道的长度、位置、数量等不受特别限制。并且，此处形成了连通到虚设流道47的虚设浇口孔49，然而不需要形成虚设浇口孔49(同样适用于上述的第一加宽部)。另外，图5A和5B中的数字32a、33a是形成在虚设流道47和虚设浇口孔49中的树脂部。

图6A和6B所示的紧密接触部50包括凸部51，该凸部51超过形成在废料板53中的流道25的槽底25a的位置而向柱塞23侧凸出，并且在平面图中，凸部51与柱塞23重叠(即，凸部51的外径d2与柱塞23的外径d一致)。并且，凸部51中的与柱塞23对置的对置面52的高度位置是与废料板53的下表面相同的高度位置。

结果，如图6A所示，下模具54的与废料板53对置的一侧(树脂积存罐22a的出口侧)包括第二加宽部55，该第二加宽部55具有比柱塞23的外径d大的内径(内侧宽度)d3。因此，能够增大与树脂13进行紧密接触的表面积，而不阻碍树脂13从树脂积存罐22a流向树脂孔11。

如在图6B所示的第二加宽部56中所示，第二加宽部56的内径(内侧宽度)还能够朝着废料板53侧逐渐增大(增大)。该第二加宽部56的内周面57的倾斜角度θ2不受特别限制，但是优选地，设定为相对于层叠铁芯本体12的轴心成3°以上18°以下的值(优选地，下限是5°并且上限是15°)。

因此，能够改善多余树脂58从下模具54a的脱模性，并且此外，能够对第二加宽部56的内周面57进行上述哑光加工。

随后，将参考图1A至1D以及图2A和2B描述根据本发明的第一实施例的层叠铁芯的树脂注入方法。

首先，将使用模具单元(未示出)从条状工件冲裁的多个铁芯片10顺次层叠，以制造层叠铁芯本体12。

这里，当层叠铁芯是转子铁芯时，在联结多个层叠的铁芯片(铁芯片10)时，能够使用上述的填缝、焊接和树脂中的任意一者或两者以上，除非不需要使用联结。另外，当在联结中使用树脂时，在层叠铁芯本体(层叠铁芯本体12)的层叠方向上形成联结孔(树脂孔11)。

然后，将未磁化的永久磁石(可以使用磁化的永久磁石)插入到层叠铁芯本体的各个磁石插入孔(树脂孔11)内。

并且，当层叠铁芯是定子铁芯时，在联结多个层叠的铁芯片(铁芯片10)时使用上述的树脂，结果，在层叠铁芯本体(层叠铁芯本体12)的层叠方向上形成联结孔(树脂孔11)，如上所述。另外，在联结中，除了上述树脂之外，还能够进一步组合使用填缝、粘合剂和焊接中的任意一者或两者以上。

将上述的层叠铁芯本体12设定在模制装置20中并且夹持(图1A)。

然后，在夹持层叠铁芯本体12的情况下，通过向上移动柱塞23而挤出树脂积存罐22的内部的液态树脂13，并且树脂13通过废料板24的流道25和浇口孔26注入到树脂孔11内并且硬化(图1B)。

预先引入到树脂积存罐22内的粒状(固体)树脂13在树脂积存罐22中融化，从而得到液态树脂13。结果，通过对废料板24设置凸部27，能够使树脂积存罐22的内部的树脂13(树脂部31)的厚度变薄(能够使废料板24与柱塞23之间的间隙变窄)。因此，变得容易融化树脂13，并且能够提高将树脂孔11填充液态树脂13的填充性。

另外，将上述的层叠铁芯本体12和废料板24预先加热(预热)到与使用的树脂的种类等对应的树脂注入温度(例如，大约150℃至170℃)。该加热方法不受特别限制，并且，例如，能够使用气体(热空气)或加热器。

因此，能够维持流经层叠铁芯本体12和废料板24的树脂13的流动性，从而可靠地注入树脂13。

并且，可以将上述层叠铁芯本体12预热到比废料板24的温度低的温度(例如，60℃至100℃)。因此，能够缩短层叠铁芯本体12的预热时间，以提高生产率。

此外，上模具和下模具21能够分别设置有用于加热夹持的层叠铁芯本体12的加热器(加热装置)。

如上所述，在注入到树脂孔11内的树脂13硬化以后，当废料板24试图从下模具21脱离时，趋向于在多余树脂30中的在废料板24的流道25内的树脂部32(具有最弱强度)中产生破裂(断裂)，结果，多余树脂30被残留为树脂部31附着于柱塞23与树脂13之间的接触面34(参见图3C)。

然而，能够通过使用设置有包括凸部27的紧密接触部28的废料板24，将柱塞23从硬化的树脂13(树脂部31)分离。

此时，在注入到树脂孔11内的树脂13硬化之后，在将层叠铁芯本体12与废料板24一起从下模具21脱离之前，通过使柱塞23在向下方向(远离层叠铁芯本体12的方向)上移动而将柱塞23从硬化的树脂13(树脂部31)分离(图1C：即，步骤A)。因此，减少并且进一步防止多余树脂30中的破裂(断裂)的效果变得更加显著。

这里，为了有助于柱塞23从树脂部31的分离，优选地对柱塞23与树脂部31之间的接触面34进行上述哑光处理。

另外，只要柱塞23能够从树脂部31分离(大于0mm)，则在向下移动柱塞23的情况下的柱塞23的向下移动的距离不受特别限制，但是优选地，将树脂部31与接触面34之间的间隙S设定为1mm以下(优选地0.7mm以下，更加优选地0.5mm以下)。

这是因为，当使用下模具21和上模具并且将树脂13注入到树脂孔11内且硬化时，树脂积存罐22的内部(多余树脂30与接触面34之间的间隙)变为真空，并且随着柱塞23的移动，树脂部31被拉入到树脂积存罐22内，并且可能在多余树脂30中发生破裂。

在将柱塞23从树脂部31分离之后，柱塞23向上移动(向层叠铁芯本体12侧移动：即，步骤B)，并且从树脂积存罐22的内部凸出，并且，上模具、层叠铁芯本体12和废料板24向上移动到特定位置，从而将废料板24从下模具21分离。此时，上模具、层叠铁芯本体12和柱塞23的移动同步。

其后，将上模具从层叠铁芯本体12脱离，并且，使柱塞23向下移动到下模具21的内部。

因此，能够将层叠铁芯本体12与多余树脂30附着到的废料板24一起从下模具21脱离(图1D)。

如上所述，在将层叠铁芯本体12从下模具21脱离之前，使为了从树脂部31分离而向下移动的柱塞23再次向上移动，并从而，能够减少并且进一步防止由上述树脂积存罐22的内部的真空引起的多余树脂30中的破裂。

然后，在将层叠铁芯本体12放置于废料板24上的情况下，将其中树脂13被注入到树脂孔11内并且硬化的层叠铁芯本体12运送到接下来的步骤，并且进行预定的步骤，并且然后，将废料板24脱离并且使用层叠铁芯本体12。

并且，在从层叠铁芯本体12脱离的废料板24中，将杆材料等插入到浇口孔26内，并且去除多余树脂30，并且其后，为了运送不同的层叠铁芯本体12而重复地使用废料板24，并且对该层叠铁芯本体12顺次进行上述用于注入树脂的方法。

接着，将参考图7A至7D以及图8A和8B描述根据本发明的第二实施例的层叠铁芯的树脂注入装置(在下文中简称为树脂注入装置)，而对与上述根据第一实施例的层叠铁芯的树脂注入装置中的部件相同的部件赋予相同的标号，并且省略详细描述。

该层叠铁芯的树脂注入装置具有模制装置60，并且模制装置60包括上模具、下模具21和废料板61(代替上述废料板24使用)。

废料板61分别形成有流道25和连通到该流道25的浇口孔26。

废料板61的与柱塞23对置的一侧包括与树脂13的紧密接触部63，紧密接触部63包括凹部62，该凹部62超过形成在废料板61中的流道25的槽底25a的位置而向层叠铁芯本体12侧(柱塞23侧的相反侧)凹入。因此，能够增大能够与树脂13进行紧密接触的表面积，结果，能够提高多余树脂64(在平面图中与柱塞23的接触面34重叠的树脂部65)与废料板61的附着性。

凹部62具有圆形截面，并且凹部62的内径(或内侧宽度)朝着柱塞23侧直径逐渐增大(或增大宽度)。该凹部62的内周面(周侧表面的一个实例)66的倾斜角度θ3不受特别限制，但是优选地，被设定为相对于层叠铁芯本体12的轴心成3°以上18°以下的值(优选地，下限是5°并且上限是15°)。

因此，能够更加提高废料板61与多余树脂64之间的紧密接触性和脱模性两者。

另外，能够通过对凹部62中的与柱塞23对置的对置面(上表面)67进行上述抛光处理而进一步提高树脂部65与凹部62的附着性。

并且，能够通过对凹部62的内周面66进行上述哑光处理而更加提高树脂部65从凹部62的脱模性。

并且，在平面图中，凹部62包住树脂积存罐22(即，凹部62的最小内径(上端位置的内径)比树脂积存罐22的内径d大)。

另外，紧密接触部的形状不限于此，并且例如，能够对凹部的深度或内径进行各种改变，并且还能够形成为图9A和9B所示的形状。由于在图9A和9B中描述的该构造与图7A至7D以及图8A和8B的构造大致相似，所以对相同的部件赋予相同的标号。

图9A和9B所示的紧密接触部70包括凹部71(与凹部62大致相似)，该凹部71超过形成在废料板73中的流道25的槽底25a的位置向层叠铁芯本体12侧(柱塞23侧的相反侧)凹入，并且凹部71的内部还设置有向柱塞23侧凸出的两个半圆形凸部72。另外，凸部72的高度比凹部62的深度小。

因此，能够进一步增大能够与树脂13进行紧密接触的表面积，结果，能够提高多余树脂74(在平面图中与柱塞23的接触面34重叠的树脂部75)与废料板73的附着性。并且，变得容易融化树脂13，并且能够提高利用树脂13填充树脂孔11的填充性。

随后，将参考图7A至7D以及图8A和8B描述根据本发明的第二实施例的层叠铁芯的树脂注入方法，但是与上述根据第一实施例的层叠铁芯的树脂注入方法大致相似，结果，省略详细描述。

首先，将通过使用模具单元(未示出)从条状工件冲裁的多个铁芯片10顺次层叠而制造的层叠铁芯本体12设定在模制装置60中并且夹持。

接着，在夹持层叠铁芯本体12的情况下，通过向上移动柱塞23而挤出树脂积存罐22的内部的液态树脂13，并且树脂13通过废料板61注入到树脂孔11内并且硬化(图7A)。

此时，柱塞23的上端从下模具21的上表面凸出，并且向上移动到比废料板61的下表面向上的位置(废料板61的内部)。

因此，能够使得凹部62的内部的树脂13的厚度变薄(能够使废料板61与柱塞23之间的间隙变窄)，结果，能够减小树脂13的使用量，并且能够提高利用树脂13填充树脂孔11的填充性。

如上所述，在注入到树脂孔11内的树脂13硬化之后，在将层叠铁芯本体12与废料板61一起从下模具21脱离之前，通过使柱塞23在向下方向(远离层叠铁芯本体12的方向)上移动而将柱塞23从硬化的树脂13(树脂部65)分离(图7B：即，步骤A)。

因此，减少并且防止多余树脂64中的破裂(断裂)的效果变得更加显著。

在将柱塞23从树脂部65分离之后，柱塞23向上移动(向层叠铁芯本体12侧移动：即，步骤B)，并且从树脂积存罐22的内部凸出，并且，上模具、层叠铁芯本体12和废料板61向上移动到特定位置，从而将废料板61从下模具21分离(图7C)。此时，上模具、层叠铁芯本体12和柱塞23的移动同步。

其后，将上模具从层叠铁芯本体12脱离，并且，使柱塞23向下移动到下模具21的内部。

因此，能够将层叠铁芯本体12与多余树脂64附着到的废料板61一起从下模具21脱离(图7D)。

根据以上，本发明的实施例的层叠铁芯的树脂注入装置和树脂注入方法的使用能够制造使多余树脂仅附着于废料板(而不附着于下模具)而不在多余树脂中产生破裂的层叠铁芯，结果，能够提高多余树脂的去除工作的可操作性，并且能够减少树脂的使用量。

总之，本发明的第一方面提供了一种层叠铁芯的树脂注入装置，该装置包括：模具单元，该模具单元包括树脂积存部；收纳单元，该收纳单元与所述模具单元配对，并且从层叠方向上的两侧将层叠铁芯本体夹持在该收纳单元与所述模具单元之间，其中，所述层叠铁芯本体包括多个层叠的铁芯片和在所述层叠的铁芯片的内部的在所述层叠方向上贯通的树脂孔；柱塞，该柱塞将在所述模具单元中形成的所述树脂积存部的内部的树脂挤出；以及废料板，该废料板布置于所述层叠铁芯本体与所述模具单元之间，并且该废料板包括流道，挤出的所述树脂通过所述流道注入到所述层叠铁芯本体的所述树脂孔，其中，所述废料板在与所述柱塞对置的一侧包括与所述树脂的紧密接触部，所述紧密接触部包括凸部或凹部，该凸部超过形成在所述废料板中的所述流道的槽底而向所述柱塞侧凸出，该凹部超过形成在所述废料板中的所述流道的所述槽底向所述层叠铁芯本体侧凹入。

该装置可以被构造为使得所述紧密接触部包括所述凸部，并且所述凸部的外侧宽度朝着所述柱塞侧逐渐减小。

该装置可以被构造为使得所述紧密接触部包括所述凹部，并且所述凹部的内侧宽度朝着所述柱塞侧逐渐增大。

该装置可以被构造为使得所述紧密接触部包括所述凹部，并且所述凹部的内部还包括向所述柱塞侧凸出的凸部。

根据本发明的第一方面的层叠铁芯的树脂注入装置可以被构造为使得所述紧密接触部还包括第一加宽部，该第一加宽部的内侧宽度比所述树脂积存部的内侧宽度大。

所述流道可以连通到所述第一加宽部。

根据本发明的第一方面的层叠铁芯的树脂注入装置可以被构造为使得所述废料板的与所述柱塞对置的一侧包括连通到所述树脂孔的虚设流道。

根据本发明的第一方面的层叠铁芯的树脂注入装置可以被构造为使得所述紧密接触部的与所述柱塞对置的表面具有抛光处理部。

所述紧密接触部的周侧表面可以具有哑光处理部。

根据本发明的第一方面的层叠铁芯的树脂注入装置可以被构造为使得存在于所述模具单元的与所述废料板对置的一侧的所述树脂积存部包括第二加宽部，该第二加宽部的内侧宽度比所述柱塞的外宽度大。

所述第二加宽部的内侧宽度可以朝着所述废料板侧逐渐增大。

本发明的第二方面提供了一种层叠铁芯的树脂注入方法，该方法包括：在废料板设置于层叠铁芯本体与模具单元之间的情况下，将所述层叠铁芯本体布置并且夹持在收纳单元与所述模具单元之间，其中，所述层叠铁芯本体包括多个层叠的铁芯片和在层叠方向上于所述层叠的铁芯本体内贯通的树脂孔；在夹持所述层叠铁芯本体的情况下，利用柱塞挤出形成在所述模具单元中的树脂积存部的内部的树脂，并且将所述树脂通过所述废料板注入到所述树脂孔内，其中，所述废料板在与所述柱塞对置的一侧包括与所述树脂的紧密接触部，所述紧密接触部包括凸部或凹部，该凸部超过形成在所述废料板中的流道的槽底而向所述柱塞侧凸出，该凹部超过形成在所述废料板中的所述流道的所述槽底而向所述层叠铁芯本体侧凹入；在所述树脂孔中的所述树脂硬化之后，在将所述废料板与多余树脂一起从所述模具单元脱离之前，通过使所述柱塞在远离所述层叠铁芯本体的方向上移动给定距离，而将所述多余树脂从所述柱塞分离；以及在将所述多余树脂从所述柱塞分离之后，使所述柱塞向所述层叠铁芯本体侧移动。

以上已经参考具体实施例描述了本发明，但是本发明不限于在上述实施例中描述的构造，并且还包括在本申请中描述的主题的范围内想到的其它实施例和变形例。例如，通过将上述各个实施例和变形例的一部分或全部组合而构成本发明的层叠铁芯的树脂注入装置和树脂注入方法的情况也包括在本发明的权利的范围内。

上述实施例描述了将树脂从形成在下模具中的树脂积存部注入到树脂孔内的情况(从层叠铁芯本体的下侧注入树脂的情况)，但是还能够将树脂从形成在上模具中的树脂积存部注入到树脂孔内(从层叠铁芯本体的上侧注入树脂)。在该情况下，柱塞在与上述实施例的方向相反的方向上移动。具体地，在树脂孔的内部的树脂硬化之后，在将废料板从模具单元(上模具)脱离之前，使柱塞向上移动，并且然后，使柱塞再次向下移动。

另外，可以将树脂一次注入到整个层叠铁芯本体的树脂孔内，并且，可以在以预设角度旋转层叠铁芯本体的同时将树脂顺次注入到各个树脂孔内。

并且，在将树脂注入到树脂孔内的情况下，通过各种改变废料板的用于将树脂积存部连通到树脂孔的流道和浇口孔的形成位置，能够将树脂从一个柱塞(树脂积存部)注入到多个树脂孔内，但是还能够将树脂从一个柱塞注入到一个树脂孔内。流道和浇口孔可以由模制单元形成而不使用废料板。

并且，只要能够增大与树脂的接触面积(表面积)，则紧密接触部的形状不限于上述实施例，并且例如，还能够通过进一步形成用于凸部的一个以上的凹部和/或多个凸部，并通过进一步形成用于凹部的一个以上的凹部和/或多个凸部，以将紧密接触部形成为阶梯状。

此外，紧密接触部可以由多个微小的凸部或凹部构成，并且在平面图中，能够将各个凸部或各个凹部的形状形成为例如圆形、椭圆形、三角形或四边形(多边形)。

Claims (12)

1.一种层叠铁芯的树脂注入装置，该装置包括：

模具单元，该模具单元包括树脂积存部；

收纳单元，该收纳单元与所述模具单元配对，并且从层叠方向上的两侧将层叠铁芯本体夹持在该收纳单元与所述模具单元之间，其中，所述层叠铁芯本体包括多个层叠的铁芯片和在所述层叠方向上在所述层叠铁芯本体内贯通的树脂孔；

柱塞，该柱塞将所述模具单元中形成的所述树脂积存部内的树脂挤出；以及

废料板，该废料板布置于所述层叠铁芯本体与所述模具单元之间，并且该废料板包括流道，挤出的所述树脂经过所述流道注入到所述层叠铁芯本体的所述树脂孔，

其中，所述废料板在与所述柱塞对置的一侧包括与所述树脂紧密接触的紧密接触部，所述紧密接触部包括凸部或凹部，该凸部超过形成在所述废料板中的所述流道的槽底而向所述柱塞侧凸出，其中，所述凸部被收纳在所述树脂积存部内，该凹部超过形成在所述废料板中的所述流道的所述槽底而向所述层叠铁芯本体侧凹入，其中，所述凹部包住所述树脂积存部，并且

其中，在所述紧密接触部包括所述凹部的情况下，当所述树脂被注入到所述树脂孔内时，所述凹部被构造为使得所述柱塞的端部从所述模具单元突出，并且移动至位于所述紧密接触部的所述凹部内的所述废料板的内部的位置。

2.根据权利要求1所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述紧密接触部包括所述凸部，并且所述凸部的外侧宽度朝着所述柱塞侧逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述紧密接触部包括所述凹部，并且所述凹部的内侧宽度朝着所述柱塞侧逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述紧密接触部包括所述凹部，并且所述凹部的内部还包括向所述柱塞侧凸出的凸部。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述紧密接触部还包括第一加宽部，该第一加宽部的内侧宽度比所述树脂积存部的内侧宽度大。

6.根据权利要求5所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述流道连通到所述第一加宽部。

7.根据权利要求1至4的任意一项所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述废料板的与所述柱塞对置的一侧包括连通到所述树脂孔的虚设流道，并且

其中，所述虚设流道连通至所述树脂孔并且不具有将树脂注入所述树脂孔内的功能。

8.根据权利要求1至4的任意一项所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述紧密接触部的与所述柱塞对置的表面具有抛光处理部。

9.根据权利要求8所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述紧密接触部的周侧表面具有哑光处理部。

10.根据权利要求1至4的任意一项所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，存在于所述模具单元的与所述废料板对置的一侧的所述树脂积存部包括第二加宽部，该第二加宽部的内侧宽度比所述柱塞的外侧宽度大。

11.根据权利要求10所述的层叠铁芯的树脂注入装置，其中，所述第二加宽部的内侧宽度朝着所述废料板侧逐渐增大。

12.一种层叠铁芯的树脂注入方法，该方法包括：

在废料板设置于层叠铁芯本体与模具单元之间的同时，将所述层叠铁芯本体布置并夹持在收纳单元与所述模具单元之间，其中，所述层叠铁芯本体包括多个层叠的铁芯片和在层叠方向上在所述层叠铁芯本体内贯通的树脂孔；

在所述层叠铁芯本体被夹持的情况下，利用柱塞将形成在所述模具单元中的树脂积存部内的树脂挤出，并且将所述树脂经过所述废料板注入到所述树脂孔内，其中，所述废料板在与所述柱塞对置的一侧包括与所述树脂紧密接触的紧密接触部，所述紧密接触部包括凸部或凹部，该凸部超过形成在所述废料板中的流道的槽底而向所述柱塞侧凸出，该凹部超过形成在所述废料板中的所述流道的所述槽底而向所述层叠铁芯本体侧凹入，其中，在所述紧密接触部包括所述凹部的情况下，当将所述树脂注入到所述树脂孔内时，使所述柱塞的端部从所述模具单元突出，并且将所述柱塞的所述端部移动至位于所述紧密接触部的所述凹部内的所述废料板的内部的位置；

在所述树脂孔中的所述树脂硬化之后，在将所述废料板与多余树脂一起从所述模具单元脱离之前，通过使所述柱塞在远离所述层叠铁芯本体的方向上移动给定距离，以将所述多余树脂从所述柱塞分离；以及

在将所述多余树脂从所述柱塞分离之后，使所述柱塞向所述层叠铁芯本体侧移动。

Images