CN109075669A - 磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置和树脂密封方法 - Google Patents

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Abstract

不会对层叠铁芯作用过剩的加压力，通过进行基于适当的加压力的合模，可兼顾对树脂泄漏到磁铁插入孔外的抑制和对层叠铁芯的形状精度和尺寸精度降低的抑制而制造出稳定品质的磁铁嵌入型铁芯。使用电动式的合模装置(34)，在固定模具(30)和可动模具(40)中的任意一方配置层叠铁芯(101)，通过合模装置(34)的合模而使得固定模具(30)和所述可动模具(40)中的任意另一方与层叠铁芯(101)的端面(108)抵接，从而闭合磁铁插入孔(104)的开口并且对所述层叠铁芯(101)在层叠方向上加压，该合模装置(34)具有：至少3个螺母(26)，它们被安装于可动盘(12)；多个进给丝杠(22)，它们以能够旋转的方式设置于固定盘(10)，与各螺母(26)螺合；以及多个电动马达(14)，它们被安装于固定盘(10)，对各进给丝杠(22)分别进行旋转驱动。

Description

磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置和树脂密封方法
技术领域
本发明涉及磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置和树脂密封方法，更具体而言，涉及在旋转电机中使用的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置和树脂密封方法。
背景技术
作为电动机和发电机等旋转电机的转子铁芯和定子铁芯，已知如下的磁铁嵌入型铁芯，在开口于层叠铁芯的至少一个端面的磁铁插入孔中插入有磁铁片，磁铁片被填充到磁铁插入孔中的树脂密封(例如，专利文献1)。
磁铁嵌入型铁芯的树脂密封可通过与注射成型设备同等的树脂密封装置来进行，该注射成型设备具有：固定盘；可动盘，其与所述固定盘对置配置，能够在相对于所述固定盘接触/分离的方向上移动；合模装置，其对所述可动盘在所述接触/分离的方向上进行驱动；固定模具，其被固定在所述固定盘上，配置作为树脂密封对象的层叠铁芯；以及可动模具，其被固定在所述可动盘上，通过由所述合模装置实现的合模而与所述层叠铁芯的端面抵接，从而闭合所述磁铁插入孔的开口，并且对所述层叠铁芯在层叠方向上加压。
通过这样进行合模，填充到磁铁插入孔中的树脂不会泄漏到外部，能够可靠地进行磁铁片的树脂密封。
层叠铁芯是将被冲压加工为规定形状的多块铁芯用薄板层叠而成的，若通过合模对层叠铁芯在层叠方向上加压，则相邻的铁芯用薄板间的间隙减少，树脂向该间隙中泄漏的情况减少。由此，若在层叠铁芯被加压的状态下进行磁铁插入孔中的树脂的硬化，则泄漏到相邻的铁芯用薄板间的间隙中的树脂较少，可得到磁力性能较好的稳定品质的磁铁嵌入型铁芯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国专利局公开公报(A)2014-79056
发明内容
发明要解决的课题
然而，若在层叠铁芯在层叠方向上变形的状态下进行磁铁插入孔中的树脂的硬化，则在合模解除后，在磁铁插入孔的附近通过硬化的树脂带来的接合作用，可维持所述间隙减少的状态，然而在远离磁铁插入孔的部位得不到基于树脂的接合作用，因此在该部位会发生恢复到各铁芯用薄板间的所述间隙较大的原本状态的现象。
合模时在层叠铁芯上沿层叠方向作用的加压力(合模力)越大，则合模时的层叠铁芯的层叠方向的变形就越大，因此上述现象在加压力越大时会变得越显著。因此，在通过合模对层叠铁芯作用了过剩的加压力的状态下，若进行树脂的硬化，则可能有损层叠铁芯的端面的平面性。此外，层叠铁芯的层叠厚度的偏差也变大，难以制造出形状精度和尺寸精度高的稳定品质的磁铁嵌入型铁芯。
此外，合模解除后层叠铁芯欲恢复为原来的形状，由此在层叠铁芯和磁铁插入孔内硬化的树脂上产生应力。合模时的加压力越大，则合模时的层叠铁芯的层叠方向的变形就越大，由此导致该应力变大。因此，在通过合模对层叠铁芯作用了过剩的加压力的状态下，若进行树脂的硬化，则存在磁铁插入孔内的树脂剥离，或者树脂上发生龟裂的可能，难以制造出稳定品质的磁铁嵌入型铁芯。
作为在树脂密封装置中使用的合模装置，可以考虑使用肘节式的结构。然而，一般的肘节式的合模装置的额定合模力高达数10吨，施加给层叠铁芯的加压力过剩。
本发明要解决的课题在于，不会对层叠铁芯作用过剩的加压力，通过进行基于适当的加压力的合模，从而可兼顾对树脂泄漏到磁铁插入孔外的抑制和对层叠铁芯的形状精度和尺寸精度降低的抑制，制造出稳定品质的磁铁嵌入型铁芯。
用于解决课题的手段
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置是如下磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，该磁铁嵌入型铁芯是将插入到在层叠铁芯的至少一个端面开口的磁铁插入孔中的磁铁片利用装填到所述磁铁插入孔中的树脂进行密封而成的，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置具有：固定盘；可动盘，其与所述固定盘对置配置，能够在相对于所述固定盘接触/分离的方向上移动；合模装置，其对所述可动盘在相对于所述固定盘接触/分离的方向上进行驱动；固定模具，其被安装于所述固定盘；以及可动模具，其被安装于所述可动盘，所述磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置构成为，在所述固定模具和所述可动模具中的任意一方配置所述层叠铁芯，通过由所述合模装置实现的合模，使得所述固定模具和所述可动模具中的任意另一方与所述层叠铁芯的所述端面抵接，从而闭合所述磁铁插入孔的开口并且对所述层叠铁芯在层叠方向上加压，所述合模装置包括至少3个电动马达，各所述电动马达对所述可动盘进行驱动。
根据这种结构，通过合模而使得固定模具或可动模具中的任意一方与层叠铁芯的端面抵接，从而闭合磁铁插入孔的开口并对层叠铁芯在层叠方向上加压，此时的加压力可通过电动马达的定量控制而设定为任意值，从而在合模状态时不会对层叠铁芯作用过剩的加压力，可进行基于适当的加压力的合模。由此，能够制造出尺寸精度较高且稳定品质的磁铁嵌入型铁芯。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置优选构成为，所述合模装置具有：至少3个螺母，它们被安装于所述可动盘；以及多个进给丝杠，它们以能够旋转的方式被设置于所述固定盘，与各所述螺母螺合，各所述电动马达是旋转式的电动马达，被安装于所述固定盘，对各所述进给丝杠分别进行旋转驱动。
根据这种结构，电动马达的旋转运动被螺母和进给丝杠转换为直线运动而使得可动盘在相对于固定盘接触/分离的方向上准确地移动。
在本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置中，各所述电动马达是直线马达。
根据这种结构，通过直线马达直动式地使得可动盘在相对于固定盘接触/分离的方向上准确地移动。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置优选构成为，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置具有：多个按压力检测装置，它们对通过各所述电动马达的驱动而在所述固定模具与所述可动模具之间作用的按压力进行检测；以及控制装置，其根据由各所述按压力检测装置检测的按压力来控制各所述电动马达的驱动。
根据这种结构，将作用在固定模具与可动模具之间的按压力作为控制量，通过反馈控制来进行各电动马达的驱动，能够将作用在固定模具与可动模具之间的按压力设定为适当的值。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置优选构成为，所述控制装置对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述按压力检测装置检测的按压力等于一个控制目标值。
根据这种结构，通过各电动马达的驱动，由各按压力检测装置检测的按压力等于一个控制目标值，各电动马达对层叠铁芯的加压以相互均匀的值进行。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置优选构成为，所述控制装置对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述按压力检测装置检测的按压力等于每个所述电动马达各自的控制目标值。
根据这种结构，通过各电动马达的驱动，由各按压力检测装置检测的按压力等于各自的控制目标值，各电动马达对层叠铁芯的加压以彼此不同的值进行。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置优选构成为，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置具有：多个位置检测装置，它们对所述可动模具的与各所述进给丝杠的配置位置对应的各部位处的位置进行检测；以及控制装置，其根据由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置来控制各所述电动马达的驱动。
根据这种结构，将可动模具的位置作为控制量，通过反馈控制来进行各电动马达的驱动，能够基于可动模具的位置控制将作用在固定模具与可动模具之间的按压力设定为适当的值。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置优选构成为，所述控制装置对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置等于一个控制目标值。
根据这种结构，通过各电动马达的驱动，由各位置检测装置检测的位置等于一个控制目标值，基于可动模具的平行移动来进行层叠铁芯的加压。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置优选构成为，所述控制装置对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置等于每个所述电动马达各自的控制目标值。
根据这种结构，通过各电动马达的驱动，由各位置检测装置检测的位置等于各自的控制目标值，基于可动模具的姿态补偿来进行层叠铁芯的加压。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法是如下磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法，该磁铁嵌入型铁芯是将插入到在层叠铁芯的至少一个端面开口的磁铁插入孔中的磁铁片利用装填到磁铁插入孔中的树脂进行密封而成的，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法使用树脂密封装置，该树脂密封装置具有：固定盘；可动盘，其与所述固定盘对置配置，能够在相对于所述固定盘接触/分离的方向上移动；电动式的合模装置，其包括电动马达，对所述可动盘在所述接触/分离的方向上进行驱动；固定模具，其被安装于所述固定盘；以及可动模具，其被安装于所述可动盘，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法具有：铁芯配置工序，在所述固定模具和所述可动模具中的任意一方配置所述层叠铁芯；树脂装填工序，向所述磁铁插入孔中装填所述树脂；磁铁片插入工序，向所述磁铁插入孔中插入所述磁铁片；以及加压工序，通过所述合模装置使所述固定模具和所述可动模具中的任意另一方与所述层叠铁芯的所述端面抵接，通过所述固定模具和所述可动模具中的任意另一方闭合所述磁铁插入孔的开口，并且对所述层叠铁芯在层叠方向上加压，在所述加压工序中进行所述树脂的硬化。
根据这种方法，加压工序中的加压力通过电动马达的定量控制而被设定为任意值，在合模状态时不会对层叠铁芯作用过剩的加压力，可进行基于适当的加压力的合模。由此，能够制造出尺寸精度较高且稳定品质的磁铁嵌入型铁芯。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法中的所述合模装置优选具有至少3个电动马达，各所述电动马达对所述可动盘进行驱动，作为该合模装置，有以下两种：一种合模装置中，各电动马达是旋转式电动马达，且该合模装置具有安装在所述可动盘上的至少3个螺母、以及以能够旋转的方式设置于所述固定盘而与各所述螺母螺合的多个进给丝杠，各进给丝杠被各电动马达分别旋转驱动；另一种合模装置中，各所述电动马达是基于直线马达的直动式电动马达。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，所述树脂装填工序包括向所述磁铁插入孔中装填固体状态的树脂的工序，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法还具有：熔化工序，在所述磁铁插入孔内使所述固体状态的树脂熔化；以及硬化工序，在所述加压工序中使熔化状态的所述树脂硬化。
根据这种方法，相比注射成型那样通过形成于模具的流道和浇口将熔融树脂加压填充到磁铁插入孔中的情况而言，可节约残留于流道和浇口的树脂的量的树脂，降低了材料成本，模具的维护也变得容易。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，所述树脂由热硬化性树脂构成，通过对所述层叠铁芯加热，使在所述加压工序中被加压的所述树脂硬化。
根据这种方法，通过层叠铁芯的热，可热效率良好地进行熔化工序中的固体状态的热硬化性树脂的熔融和硬化工序中的热硬化性树脂的不可逆的硬化。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，所述熔化工序中，将被预热的所述磁铁片插入所述磁铁插入孔中，从而使所述固体状态的树脂的至少一部分熔化。
根据这种方法，通过插入到磁铁插入孔中的磁铁片的热，可热效率良好地进行熔化工序中的固体状态的热硬化性树脂的熔融和硬化工序中的热硬化性树脂的不可逆的硬化。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，通过多个按压力检测装置分别检测通过各所述电动马达的驱动而在所述固定模具与所述可动模具之间作用的按压力，并根据由各所述按压力检测装置检测的按压力来控制各所述电动马达的驱动。
根据这种方法，将作用在固定模具与可动模具之间的按压力作为控制量，通过反馈控制来进行各电动马达的驱动，能够将作用在固定模具与可动模具之间的按压力设定为适当的值。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述按压力检测装置检测的按压力等于一个控制目标值。
根据这种方法，通过各电动马达的驱动，由各按压力检测装置检测的按压力等于一个控制目标值，各电动马达对层叠铁芯的加压以相互均匀的值进行。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述按压力检测装置检测的按压力等于每个所述电动马达各自的控制目标值。
根据这种方法，通过各电动马达的驱动，由各按压力检测装置检测的按压力等于各自的控制目标值，各电动马达对层叠铁芯的加压以彼此不同的值进行。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，通过多个位置检测装置分别对所述可动模具的与各所述进给丝杠的配置位置对应的各部位处的位置进行检测，并且根据由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置来控制各所述电动马达的驱动。
根据这种方法，将可动模具的位置作为控制量，通过反馈控制来进行各电动马达的驱动，能够基于可动模具的位置控制将作用在固定模具与可动模具之间的按压力设定为适当的值。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置等于一个控制目标值。
根据这种方法，通过各电动马达的驱动，由各位置检测装置检测的位置等于一个控制目标值，基于可动模具的平行移动来进行层叠铁芯的加压。
本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法优选构成为，对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置等于每个所述电动马达各自的控制目标值。
根据这种方法，通过各电动马达的驱动，由各位置检测装置检测的位置等于各自的控制目标值，基于可动模具的姿态补偿来进行层叠铁芯的加压。
发明效果
根据本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置和方法，在合模状态时不会对层叠铁芯作用过剩的加压力，通过基于适当的加压力的合模，可制造出尺寸精度较高且稳定品质的磁铁嵌入型铁芯。
附图说明
图1是表示通过本发明的树脂密封方法制造的磁铁嵌入型铁芯的一例的立体图。
图2是沿图1的线II-II的剖视图。
图3是通过局部剖切而表示本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置的树脂装填工序时的状态的主视图。
图4是通过局部剖切而表示该树脂密封装置的磁铁片投入工序时的状态的主视图。
图5是通过局部剖切而表示该树脂密封装置的磁铁片投入完成时的状态的主视图。
图6是通过局部剖切而表示该树脂密封装置的树脂熔化工序时的状态的主视图。
图7是通过局部剖切而表示该树脂密封装置的合模状态的主视图。
图8是沿图3的线VIII-VIII的剖视图。
图9是表示该树脂密封装置的电动式合模装置的控制系统的一个实施方式的线框图。
图10是通过局部剖切而表示本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置的其他实施方式的主视图。
图11是表示该树脂密封装置的电动式合模装置的控制系统的其他实施方式的线框图。
图12是通过局部剖切而表示本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置的其他实施方式的主视图。
图13是通过局部剖切而表示本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置的其他实施方式的主视图。
图14是通过局部剖切而表示本发明的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置的其他实施方式的主视图。
具体实施方式
参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
首先，参照图1和图2来说明通过本发明的树脂密封方法制造的磁铁嵌入型铁芯的一例。
磁铁嵌入型铁芯100具有层叠铁芯101、以及分别收纳于在层叠铁芯101上设置的多个磁铁插入孔104中的磁铁片110。层叠铁芯101由通过冲压加工而形成为包含中心孔102和多个磁铁插入孔104的圆盘状的多个铁芯用薄板106层叠而成。
各磁铁插入孔104是长方体状的空间，其等间隔地设置于中心孔102的周围，各自的平面形状(横截面形状)是矩形，在层叠方向(轴线方向)上贯穿层叠铁芯101，在层叠铁芯101的上端面108以上侧开口105进行开口。在本实施方式中，磁铁插入孔104贯穿层叠铁芯101，然而不限于此，还可以在构成层叠铁芯101的铁芯用薄板106中的最下层的铁芯用薄板106上不设置构成磁铁插入孔104的孔，从而将磁铁插入孔104构成为有底孔。
磁铁片110呈长方体状，在插入到磁铁插入孔104中的状态下，被装填(填充)到磁铁插入孔104中的树脂112固定和密封。作为树脂112，可使用通过加热而不可逆地硬化的环氧树脂等热硬化性树脂。
磁铁片110例如可由铁素体类的烧结磁铁或钕磁铁等永久磁铁(包括磁化前的)构成。磁铁片110的轴向长度被设定为略小于磁铁插入孔104的轴向长度，磁铁片110的端面(这里为上表面)被树脂112覆盖。
磁铁片110在磁铁插入孔104中偏向内侧(层叠铁芯101的中心侧)，位于磁铁片110的内侧的外表面110A处于与位于磁铁插入孔104的内侧的内表面104A面接触(抵接)的状态。另外，在图中，为了便于说明，将限定磁铁插入孔104的各面(除内表面104A以外)与磁铁片110的对应的各面(除外表面110A以外)之间的间隙以大于实际使用时的尺寸的方式示出。
下面，参照图3至图8，对用于磁铁嵌入型铁芯100的树脂密封装置1的一个实施方式进行说明。
树脂密封装置1具有上下分隔设置且相互正对的矩形平板状的下部固定盘10和上部可动盘12。
在下部固定盘10的下底部的四角分别安装有作为旋转式电动马达的伺服马达14。各伺服马达14具有输出轴18，该输出轴18纵向设置，沿轴线方向(上下方向)贯穿形成在下部固定盘10上的贯穿孔16。各输出轴18通过轴接头20以扭矩传递关系与滚珠丝杠(进给丝杠)22的下端连结。各滚珠丝杠22在比下部固定盘10靠上方的位置垂直延伸。在上部可动盘12的四角形成有沿上下贯穿该上部可动盘12的贯穿孔24，并且以插入到各贯穿孔24中的方式固定有滚珠螺母26。各滚珠螺母26螺合于位于对应位置处的滚珠丝杠22。
各伺服马达14的输出轴18的绕垂直轴线的旋转运动被滚珠丝杠22和滚珠螺母26转换为上下方向的直线运动，通过各伺服马达14对上部可动盘12在上下方向进行驱动。这样，构成了基于4个伺服马达14的电动式合模装置34。
在下部固定盘10的上表面10A安装有构成固定模具的下模具30。在上部可动盘12的下表面12A安装有构成可动模具的上模具40。
下模具30是平板状的结构，在上表面10A上以能够移动的方式放置有平板状的输送托盘32。相对于一个树脂密封装置1准备多个输送托盘32，在树脂密封装置1外(与树脂密封装置1不同的场所)，在各输送托盘32上预先放置有层叠铁芯101。通过将这样预先放置有层叠铁芯101的输送托盘32搬入到下模具30上的规定位置，使得树脂密封装置1的运转率提高。另外，层叠铁芯101相对于输送托盘32的放置是在被设置于输送托盘32的定位部件(未图示)定位的状态下进行的。
在层叠铁芯101的外周以能够卸下的方式配置有圆筒形状的加热装置50，以对填充到磁铁插入孔104中的树脂112加热。加热装置50可以是具有用于对层叠铁芯101进行感应加热的加热用线圈(未图示)的高频感应加热装置等电气式结构。
上模具40具有与下模具30上的层叠铁芯101的平坦的上端面108正对而用于对层叠铁芯101在层叠方向上(向下方)加压的平坦的下表面40A。在上模具40形成有从下表面40A向下方突出的突部42。各突部42的平面形状是与上侧开口105的平面形状相同的矩形，各突部42位于与被安放在下模具30上的层叠铁芯101的各磁铁插入孔104匹配的位置处，从而闭合磁铁插入孔104的上侧开口105，并且对磁铁插入孔104内的树脂112加压。另外，突部42也可以由与上模具40分体的部件构成，成为独立地上下移动的构造。
下面，参照图9，对电动式合模装置34的控制系统的一个实施方式进行说明。
电动式合模装置34的控制系统具有输入装置60、控制装置62、以及每个伺服马达14的驱动装置64和按压力传感器66。
输入装置60包括人机界面，任意地设定作用在下模具30和上模具40之间的按压力、即合模力，并将其作为控制目标值输出给控制装置62。在该控制目标值的设定中，具有在所有的伺服马达14中将控制目标值设定为同一值的相同模式、以及按照每个伺服马达14将控制目标值设定为各别的值的各别模式，可选择设定任一模式。
各按压力传感器66根据对应的各伺服马达14的电流值，在与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位(上部可动盘12的四角)分别检测合模时作用在下模具30与上模具40之间的按压力，作为电动式合模装置34的控制量。
控制装置62是包括微计算机等的电子控制式的结构，按照每个伺服马达14设定使得从输入装置60输入的控制目标值与来自各按压力传感器66的按压力值(反馈值)的偏差为零的操作量，并将基于操作量的控制动作信号输出给对应的各驱动装置64。
各马达驱动装置64是包括电力控制电路等的伺服马达用的公知结构，根据来自控制装置62的控制动作信号来定量地控制提供给对应的伺服马达14的电力。
由此，各伺服马达14根据提供的电力而被驱动，对应的滚珠丝杠22旋转，上模具40下降以进行合模或上升以进行开模。
通过上述的控制来进行加压力的反馈控制，在相同模式中，通过各伺服马达14的驱动，由各按压力传感器66检测的按压力等于一个控制目标值，各伺服马达14对层叠铁芯101的加压以相互均匀的值进行。由此，在与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位，作用在下模具30与上模具40之间的按压力为彼此相同的值。由此，下模具30上的层叠铁芯101以利用输入装置60自由地可变设定的加压力被均匀加压。
在各别模式中，该按压力在与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位被可变设定为各别的值，下模具30上的层叠铁芯101在与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位以各别设定的加压力被加压。由此，在层叠铁芯101的各部，分别以适当的值对层叠铁芯101加压。
无论何种情况，都能够通过各伺服马达14的定量控制将加压力设定为任意值，因此在合模状态时不会对层叠铁芯101作用过剩的加压力，可进行基于适当的加压力的合模，可制造出尺寸精度较高且稳定品质的磁铁嵌入型铁芯100。适当的加压力根据层叠铁芯101的外径等的大小、铁芯用薄板106的层叠层数等而确定，因此根据这些要素来设定各伺服马达14的加压力即可。
下面，参照图3至图8，对使用树脂密封装置1将配置于磁铁插入孔104中的磁铁片110通过树脂112密封的工序进行说明。
首先，作为铁芯配置工序，如图3所示，在上部可动盘12位于最大上升位置而上模具40从下模具30最大幅离开的开模状态下，将层叠铁芯101与输送托盘32一起配置(搬入)到下模具30上的规定位置处。
接着，作为树脂装填工序，将固体状态的树脂块114从上侧开口105投入到各磁铁插入孔104中。各树脂块114是将未硬化的粉末状或颗粒状的原料树脂(与树脂112相同)在非硬化状态下一次成型为与磁铁插入孔104的形状一致的长方体形状而成的，被配置于磁铁插入孔104的底部。在各磁铁插入孔104中配置的树脂块114通过来自被加热装置50加热的层叠铁芯101的热而在磁铁插入孔104内被一起加热。
也可以在对树脂密封装置1配置层叠铁芯101以前，在与树脂密封装置1不同的场所通过加热装置50或加热炉(未图示)等预先对层叠铁芯101加热。由此，在后述的熔化工序中，能够缩短将层叠铁芯101加热至使树脂块114熔融所需的温度所需要的时间。此外，也可以在对树脂密封装置1配置层叠铁芯101以前，在与树脂密封装置1不同的场所预先实施树脂装填工序。由此，可缩短树脂密封装置1中的作业时间，树脂密封装置1的运转率提高。
树脂块114的至少一个外表面、在本实施方式中是外表面114A和114B与磁铁插入孔104的内表面104A和104B分别面接触。由此，从层叠铁芯101向树脂块114的热传递相比在两者间存在空隙的情况而言更为效率良好地进行，可效率良好地迅速进行磁铁插入孔104内的树脂块114的加热。
下面，作为磁铁片插入工序，如图4所示，在开模状态下，将磁铁片110从上侧开口105投入到各磁铁插入孔104中。如图5所示，在磁铁片110的一个外表面110A靠近抵接在与之对应的磁铁插入孔104的中心孔102侧的内表面104A上的一侧的状态下，进行各磁铁片110的投入，直到磁铁片110的下端面与磁铁插入孔104内的树脂块114的上表面抵接为止。
另外，还可以在对树脂密封装置1配置层叠铁芯101以前，在与树脂密封装置1不同的场所预先实施磁铁片插入工序。由此，也能够缩短树脂密封装置1中的作业时间，树脂密封装置1的运转率提高。
下面，作为熔化工序，通过层叠铁芯101的热对树脂块114加热，使树脂块114熔化。树脂块114的熔化指的是构成树脂块114的原料树脂变为液状或软化而成为具备流动性的状态。
在该熔化工序中，作为投入到磁铁插入孔104中的磁铁片110，可以使用被加热炉(未图示)等预先加热(预热)至规定温度的磁铁片110。这种情况下，除了来自被加热装置50加热的层叠铁芯101的热之外，还通过磁铁片110的热直接进行磁铁插入孔104中的树脂块114的加热，由此可缩短熔化工序中树脂块114的熔化所需要的时间，树脂密封的作业效率提高。
在树脂块114熔化的状态下，将磁铁片110向磁铁插入孔104的底部压入，从而随着该压入的进行，熔化的树脂块114形成的树脂112(参照图6)的液位在磁铁插入孔104内逐渐上升。
如上述那样，除了使用来自被加热装置50加热的层叠铁芯101的热之外，还通过磁铁片110的热直接进行磁铁插入孔104中的树脂块114的加热，从而可缩短熔化工序中树脂块114的熔化所需要的时间，树脂密封的作业效率提高。
如图6所示，若磁铁片110被压入到下降至磁铁插入孔104的底部的正规的配置位置处，则熔化的树脂块114形成的树脂112会无间隙地被填充在磁铁片110的外侧面与磁铁插入孔104的中心孔102的相反侧的内侧面之间，并且树脂112的液位上升至比磁铁片110的上表面靠上方的位置处，由此树脂112覆盖磁铁片110的上表面侧。
接着，基于加压力的反馈控制，根据每个伺服马达14的控制动作信号来驱动各伺服马达14。由此，使各滚珠丝杠22旋转，上模具40与上部可动盘12一起下降移动。
如图7所示，若上部可动盘12下降移动，则上模具40的下表面40A与层叠铁芯101的上端面108面接触而对层叠铁芯101在层叠方向上加压，并且各突部42一并卡合于对应的磁铁插入孔104中而闭合上侧开口105且对磁铁插入孔104内的树脂112加压，即成为合模状态。
通过该合模而使得相邻的铁芯用薄板106间的间隙减少或消失，由此可减少或避免树脂112泄漏到相邻的铁芯用薄板106间的间隙中。
在该合模状态下，作为硬化工序，继续通过来自被加热装置50加热的层叠铁芯101的热对树脂112加热，从而树脂112发生硬化反应，树脂112发生不可逆的硬化。通过树脂112的硬化来进行磁铁插入孔104内的磁铁片110的固定和密封，完成磁铁嵌入型铁芯100。完成的磁铁嵌入型铁芯100被输送托盘32搬出到树脂密封装置1外。
树脂112的硬化、即硬化工序是作为铁芯加压工序，在层叠铁芯101被上模具40加压且上侧开口105闭合的合模状态下进行的，因而树脂112对磁铁片110的密封是在泄漏到相邻的铁芯用薄板106间的间隙中的树脂112较少或不存在的情况下进行的。由此，可得到磁性能优良的稳定品质的磁铁嵌入型铁芯100。
而且，硬化工序是作为树脂加压工序，在磁铁插入孔104内的树脂112被突部42加压的状态下进行的，因而在树脂112硬化以前，可良好地进行残留于树脂112内的气泡的排出或气泡的收缩。由此，可通过孔隙较少的树脂112可靠地进行磁铁片110的固定和密封。
作为进行密封的树脂112，使用投入到磁铁插入孔104中的树脂块114，从而相比注射成型那样的通过形成于模具的流道和浇口将熔融树脂加压填充到磁铁插入孔104中的情况而言，可节约残留于流道和浇口中的树脂的量的树脂，降低材料成本，并且模具的维护变得容易。此外，通过使用树脂块114，能够将应装填到磁铁插入孔104中的树脂112的分量预先设定为不存在过剩或不足，其处理性良好，能够作业效率良好地进行装填工序。
上述合模通过基于各伺服马达14的加压力的相同模式或各别模式的反馈控制，可定量且正确地获得适当的加压力，因而在合模时不会对层叠铁芯101作用过剩的加压力，层叠铁芯101不会过度地在层叠方向上变形。由此，在合模状态下即使进行树脂112的硬化，在合模解除后也不会大幅损害层叠铁芯101的平面性，合模解除后的层叠铁芯101的层叠厚度也不会发生大幅偏差。
此外，合模时层叠铁芯101不会过度地在层叠方向上变形，从而在合模解除后，在层叠铁芯101和磁铁插入孔104内硬化的树脂112上不会产生较大的应力，磁铁插入孔104内的树脂112不会剥离，也不会在树脂112上产生龟裂。
这样，可兼顾对树脂112泄漏到磁铁插入孔104外的抑制和对层叠铁芯101的形状精度和尺寸精度降低的抑制，能够效率良好地制造出稳定品质的磁铁嵌入型铁芯100。
磁铁嵌入型铁芯100的树脂密封的适当的加压力根据层叠铁芯101的大小、层叠层数等而不同，然而通过各伺服马达14的定量控制，能够自由地对加压力进行可变设定，因而可应对层叠铁芯101的大小、层叠层数等不同的多种多样的磁铁嵌入型铁芯100的树脂密封。由此，可削减设备投资，能够在较少的设备投资的基础上，进行多种多样的磁铁嵌入型铁芯100的树脂密封。
下面，参照图10和图11，对树脂密封装置1的其他实施方式进行说明。另外，在图10、图11中，对与图6、图9对应的部分赋予与图6、图9中所附标号相同的标号，并省略对其说明。
在本实施方式中，作为分别检测与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位(上部可动盘12的四角)处的、上部可动盘12(上模具40)相对于下部固定盘10(下模具30)的位置(高度)的位置检测装置，按照每个滚珠丝杠22设置有线性标尺68。即，各线性标尺68检测上部可动盘12的与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位处的位置，作为电动式合模装置34的控制量。
控制装置62将从输入装置60输入的控制目标值转换为与按压力相关的上部可动盘12的位置的控制目标值，按照每个伺服马达14设定使得该控制目标值与由各线性标尺68检测的位置(反馈值)的偏差为零的操作量，并将基于操作量的控制动作信号输出给对应的各马达驱动装置64。
在本实施方式中，通过位置的反馈控制来进行加压力的控制，在相同模式下，上部可动盘12的与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位处的位置被可变设定为彼此相同的值，上模具40与上部可动盘12一起以不变更姿态的方式基于平行移动而下降，对下模具30上的层叠铁芯101加压。
这种情况下，层叠铁芯101的加压状态通过上模具40的下表面40A与层叠铁芯101的上端面108的平行度而确定，下表面40A与上端面108的平行度越高，则各伺服马达14对层叠铁芯101的各部的加压越以相互均匀的适当值进行。
在各别模式中，该位置在与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位处被可变设定为各别的值，上模具40与上部可动盘12一起以包含姿态的变更的方式下降，对下模具30上的层叠铁芯101加压。
这种情况下，通过上部可动盘12的上模具40的姿态控制、换言之是上模具40的姿态补偿，可对上模具40的下表面40A与层叠铁芯101的上端面108的平行度进行补偿，能够以相互均匀的适当值来进行各伺服马达14对层叠铁芯101的加压。另外，在这种情况下，层叠铁芯101的平面形状是花形状等异形的形状，能够以适当的加压力进行各伺服马达14对层叠铁芯101的各部的加压。
在本实施方式中，也能够通过各伺服马达14的定量控制，根据位置控制将加压力设定为任意值，因此在合模状态时不会对层叠铁芯101作用过剩的加压力，可进行基于适当的加压力的合模，可制造出尺寸精度较高且稳定品质的磁铁嵌入型铁芯100。
此外，在进行上部可动盘12的位置控制的情况下，通过补偿层叠铁芯101的层叠平行度还能够进行外形的修正。此外，在进行上部可动盘12的位置控制的情况下，输入装置60对控制目标值的设定还可以基于上部可动盘12的位置来进行。
下面，参照图12，对树脂密封装置1的其他实施方式进行说明。另外，在图12中，对与图6对应的部分赋予与在图6中所附标号相同的标号，并省略对其说明。
在本实施方式中，在下部固定盘10的四角分别设置有下端被固定的系杆70。在各系杆70的上端固定有与下部固定盘10正对的矩形平板状的一个上部固定盘72。具有贯穿孔74且为矩形平板状的一个中间可动盘76以能够在上下方向移动的方式卡合于各系杆70。在中间可动盘76的下表面76A安装有上模具40。
各伺服马达14被安装在上部固定盘72的四角附近。各伺服马达14的输出轴18沿轴线方向(上下方向)贯穿形成于上部固定盘72上的贯穿孔80，并且通过轴接头20以扭矩传递关系与滚珠丝杠22的上端连结。各滚珠螺母26以插入到在中间可动盘76上形成的贯穿孔82中的方式固定于中间可动盘76。各滚珠螺母26螺合于位于对应位置处的滚珠丝杠22。
在本实施方式中也通过4个伺服马达14构成电动式合模装置34，在本实施方式中通过各伺服马达14沿上下方向对中间可动盘76进行驱动。
在本实施方式中，也能够通过与图9所示的控制系统同等的控制系统对各伺服马达14的定量控制，将加压力设定为任意值，因此在合模状态时不会对层叠铁芯101作用过剩的加压力，可进行基于适当的加压力的合模，可制造出尺寸精度较高且稳定品质的磁铁嵌入型铁芯100。
在本实施方式中，如图12所示，通过在各系杆70上设置应变仪(载荷传感器)92，还可以通过应变仪92在与各滚珠丝杠22的配置位置对应的各部位处检测合模时作用在下模具30与上模具40之间的按压力。此外，在本实施方式中，通过与图11所示的控制系统同等的控制系统，还能够通过位置的反馈控制来进行加压力的控制。
下面，参照图13，对树脂密封装置1的其他实施方式进行说明。另外，在图13中，也对与图6对应的部分赋予与在图6中所附标号相同的标号，并省略对其说明。
在本实施方式中，树脂密封装置1具有上下分隔设置且相互正对的矩形平板状的上部固定盘84和下部可动盘86。
各伺服马达14被安装在上部固定盘84上。各伺服马达14的输出轴18沿轴线方向贯穿形成于上部固定盘84上的贯穿孔88，并且通过轴接头20以扭矩传递关系与滚珠丝杠22的上端连结。各滚珠螺母26以插入到在下部可动盘86上形成的贯穿孔90中的方式固定于下部可动盘86。各滚珠螺母26螺合于位于对应位置处的滚珠丝杠22。
在下部可动盘86的上表面86A安装有构成可动模具的下模具30。在上部固定盘84的下表面84A安装有构成固定模具的上模具40。
在本实施方式中，也能够通过与图9或图11所示的控制系统同等的控制系统对各伺服马达14的定量控制，将加压力设定为任意值，因此在合模状态时不会对层叠铁芯101作用过剩的加压力，可进行基于适当的加压力的合模，可制造出尺寸精度较高且稳定品质的磁铁嵌入型铁芯100。
下面，参照图14，对树脂密封装置1的其他实施方式进行说明。另外，在图14中，对与图12对应的部分赋予与在图12中所附标号相同的标号，并省略对其说明。
在该实施方式中，在上部固定盘72的四角附近分别固定有直线马达120的圆杆状的固定侧部件122的上端。各固定侧部件122从上部固定盘72下垂。在中间可动盘76的四角附近分别固定有直线马达120的套筒状的可动侧部件124，各固定侧部件122上下贯穿各可动侧部件124。
由此，中间可动盘76被各直线马达120以直动式的方式在上下方向上驱动。在本实施方式中，也能够通过与图9或图11所示的控制系统同等的控制系统对各直线马达120的定量控制，将加压力设定为任意值，因此在合模状态时不会对层叠铁芯101作用过剩的加压力，可进行基于适当的加压力的合模，可制造出尺寸精度较高且稳定品质的磁铁嵌入型铁芯100。另外，根据直线马达120，不需要将旋转运动转换为直线运动的机构，结构得以简化。
以上，关于本发明，说明了其优选的实施方式，然而如本领域普通技术人员能够容易理解地，本发明并不限定于这些实施方式，可以在不脱离本发明主旨的范围内进行适当变更。
例如，伺服马达14、滚珠丝杠22和滚珠螺母26的个数不限于4个，例如在下模具30上的层叠铁芯101的中心周围最少有3个即可。基于简化层叠铁芯101的加压控制的观点，优选将该多个伺服马达14、滚珠丝杠22和滚珠螺母26等间隔地配置于下模具30上的层叠铁芯101的中心周围的一个圆周上。
将伺服马达14的旋转运动转换为直线运动的进给机构不限于由滚珠丝杠22和滚珠螺母26构成的结构，还可以是由不使用滚珠的基于螺纹牙、螺纹槽的丝杠和螺母构成的结构。另外，关于滚珠丝杠22的驱动，还可以使用交流或直流的各种电动马达，以代替伺服马达14。此外，这些电动马达对滚珠丝杠22的旋转驱动可不通过直接连结式的结构进行，而通过齿轮式或环形带式的传动装置来进行。此外，还可以构成为，滚珠丝杠22是固定配置，滚珠螺母26被安装为能够相对于可动盘(12、76、86)旋转，滚珠螺母26被电动马达旋转驱动。
还可以使用负荷传感器(load cell)等取代应变仪92作为按压力检测装置。
磁铁插入孔104可以不一定是两端开口的贯穿孔，也可以是仅在层叠铁芯101的一个端面上开口的有底孔。对磁铁插入孔104的树脂填充可以不使用树脂块114，而使用颗粒状的原料树脂或片状等的固体树脂来进行。使用固体树脂的情况下，在树脂装填工序时，不存在树脂的注射压所产生的开模方向的载荷作用在模具上的情况，因而合模力可以较小。此外，这种情况下，不一定需要合模时的层叠铁芯101的加压，可以仅进行用于气泡排出的树脂112的加压。
熔化工序中的使用磁铁片110的热对树脂块114进行的加热不是必须的，可以省略磁铁片110的预热。
此外，对磁铁插入孔104的树脂填充可以通过合模后的对磁铁插入孔104的液状树脂注入(注射)来进行。这种情况下还可以使用卧式的树脂密封装置。
下模具30也可以相对于下部固定盘10能够移动，兼作输送托盘32。此外，输送托盘32并非必需的。
此外，上述实施方式所示的构成要素并非全为必须要素，只要不脱离本发明的主旨就可以适当进行取舍选择。
标号说明
1：树脂密封装置，10：下部固定盘，10A：上表面，12：上部可动盘，12A：下表面，14：伺服马达，16：贯穿孔，18：输出轴，20：轴接头，22：滚珠丝杠，24：贯穿孔，26：滚珠螺母，30：下模具，32：输送托盘，34：电动式合模装置，40：上模具，40A：下表面，42：突部，50：加热装置，60：输入装置，62：控制装置，64：马达驱动装置，66：按压力传感器，68：线性标尺，70：系杆，72：上部固定盘，74：贯穿孔，76：中间可动盘，76A：下表面，80：贯穿孔，82：贯穿孔，84：上部固定盘，84A：下表面，86：下部可动盘，86A：上表面，88：贯穿孔，90：贯穿孔，92：应变仪，100：磁铁嵌入型铁芯，101：层叠铁芯，102：中心孔，104：磁铁插入孔，104A：内表面，104B：内表面，105：上侧开口，106：铁芯用薄板，108：上端面，110：磁铁片，110A：外表面，112：树脂，114：树脂块，114A：外表面，114B：外表面，120：直线马达，122：固定侧部件，124：可动侧部件。

Claims (13)

1.一种磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，该磁铁嵌入型铁芯是将插入到在层叠铁芯的至少一个端面开口的磁铁插入孔中的磁铁片利用装填到所述磁铁插入孔中的树脂进行密封而成的，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置具有：
固定盘；
可动盘，其与所述固定盘对置配置，能够在相对于所述固定盘接触/分离的方向上移动；
合模装置，其对所述可动盘在相对于所述固定盘接触/分离的方向上进行驱动；
固定模具，其被安装于所述固定盘；以及
可动模具，其被安装于所述可动盘，
所述磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置构成为，在所述固定模具和所述可动模具中的任意一方配置所述层叠铁芯，通过由所述合模装置实现的合模，使得所述固定模具和所述可动模具中的任意另一方与所述层叠铁芯的所述端面抵接，从而闭合所述磁铁插入孔的开口并且对所述层叠铁芯在层叠方向上加压，
所述合模装置包括至少3个电动马达，各所述电动马达对所述可动盘进行驱动。
2.根据权利要求1所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，其中，
所述合模装置具有：
至少3个螺母，它们被安装于所述可动盘；以及
多个进给丝杠，它们以能够旋转的方式被设置于所述固定盘，与各所述螺母螺合，
各所述电动马达是旋转式的电动马达，被安装于所述固定盘，对各所述进给丝杠分别进行旋转驱动。
3.根据权利要求1所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，其中，
各所述电动马达是直线马达。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，其中，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置具有：
多个按压力检测装置，它们对通过各所述电动马达的驱动而在所述固定模具与所述可动模具之间作用的按压力进行检测；以及
控制装置，其根据由各所述按压力检测装置检测的按压力来控制各所述电动马达的驱动。
5.根据权利要求4所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，其中，
所述控制装置对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述按压力检测装置检测的按压力等于一个控制目标值。
6.根据权利要求4所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，其中，
所述控制装置对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述按压力检测装置检测的按压力等于每个所述电动马达各自的控制目标值。
7.根据权利要求1至3中的任意一项所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，其中，该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置具有：
多个位置检测装置，它们对所述可动模具的与各所述进给丝杠的配置位置对应的各部位处的位置进行检测；以及
控制装置，其根据由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置来控制各所述电动马达的驱动。
8.根据权利要求7所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，其中，
所述控制装置对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置等于一个控制目标值。
9.根据权利要求7所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封装置，其中，
所述控制装置对各所述电动马达的驱动进行控制，使得由各所述位置检测装置检测的所述可动模具的位置等于每个所述电动马达各自的控制目标值。
10.一种磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法，该磁铁嵌入型铁芯是将插入到在层叠铁芯的至少一个端面开口的磁铁插入孔中的磁铁片利用装填到磁铁插入孔中的树脂进行密封而成的，
该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法使用树脂密封装置，该树脂密封装置具有：固定盘；可动盘，其与所述固定盘对置配置，能够在相对于所述固定盘接触/分离的方向上移动；电动式的合模装置，其包括电动马达，对所述可动盘在相对于所述固定盘接触/分离的方向上进行驱动；固定模具，其被安装于所述固定盘；以及可动模具，其被安装于所述可动盘，
该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法具有：
铁芯配置工序，在所述固定模具和所述可动模具中的任意一方配置所述层叠铁芯；
树脂装填工序，向所述磁铁插入孔中装填所述树脂；
磁铁片插入工序，向所述磁铁插入孔中插入所述磁铁片；以及
加压工序，通过所述合模装置使所述固定模具和所述可动模具中的任意另一方与所述层叠铁芯的所述端面抵接，通过所述固定模具和所述可动模具中的任意另一方闭合所述磁铁插入孔的开口，并且对所述层叠铁芯在层叠方向上加压，
在所述加压工序中进行所述树脂的硬化。
11.根据权利要求10所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法，其中，
所述树脂装填工序包括向所述磁铁插入孔中装填固体状态的树脂的工序，
该磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法还具有：
熔化工序，在所述磁铁插入孔内使所述固体状态的树脂熔化；以及
硬化工序，在所述加压工序中使熔化状态的所述树脂硬化。
12.根据权利要求11所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法，其中，
所述树脂由热硬化性树脂构成，
通过对所述层叠铁芯加热，使在所述加压工序中被加压的所述树脂硬化。
13.根据权利要求11或12所述的磁铁嵌入型铁芯的树脂密封方法，其中，
所述熔化工序中，将被预热的所述磁铁片插入所述磁铁插入孔中，从而使所述固体状态的树脂的至少一部分熔化。
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