CN113632348A - 马达铁芯的制造方法 - Google Patents

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Abstract

马达铁芯的制造方法包括：层叠体制造工序，层叠多个铁芯片11，制造具有沿其层叠方向延伸的磁铁收纳部MHb10的层叠体10；磁铁配置工序，将沿铁芯片11的层叠方向延伸的永久磁铁30配置于磁铁收纳部MHb10内；以及，固定工序，使用在第1温度T1下处于软化状态且在高于第1温度T1的第2温度T2下固化的合成树脂材料Y，将永久磁铁30固定于磁铁收纳部MHb10内。固定工序包括：注入工序，将合成树脂材料Y的温度设定为第1温度T1，使用具有能够将合成树脂材料Y保持在软化状态的容器的注入装置X，将软化的上述合成树脂材料Y注入到磁铁收纳部MHb10；以及，固化工序，在使注入装置X从层叠体10移开的状态下，使注入于层叠体10的合成树脂材料Y的温度上升到第2温度T2，使合成树脂材料Y固化。

Description

马达铁芯的制造方法
技术领域
本发明涉及马达铁芯的制造方法。特别是涉及关于层叠多个薄板(钢板)而形成的层叠体，形成具备沿其层叠方向延伸的磁铁收纳部的层叠体，在上述磁铁收纳部中插入永久磁铁，将该永久磁铁固定(密封)于层叠体(磁铁收纳部内)的方法。
背景技术
例如，如下述专利文献1所记载，已知使用热塑性树脂材料将插入于层叠体的磁铁收纳部的永久磁铁固定(密封)于上述层叠体的方法。另外，如专利文献2和专利文献3所记载，已知使用热固性树脂材料将插入于层叠体的磁铁收纳部的永久磁铁固定(密封)于上述层叠体的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－245405号公报
专利文献2：日本专利第5357217号公报
专利文献3：日本专利第4414417号公报
发明内容
在使用专利文献1的方法的情况下，将加热软化的热塑性树脂材料从注入装置注入到磁铁收纳部，在磁铁收纳部内扩散时其冷却而开始固化。因此，需要较高地设定热塑性树脂材料的注入压力，尽量以短时间在磁铁收纳部孔内填充热塑性树脂材料，进而以该热塑性树脂材料不逆流的方式进行保压直到热塑性树脂材料固化。因此，在热塑性树脂材料在磁铁收纳部内固化之前不能使注入装置从层叠体移开。换言之，从热塑性树脂材料的注入开始到固化结束为止注入装置被占用。因此，马达铁芯的生产率低。
如上所述，热塑性树脂材料的注入压力和保压力较高。因此，在层叠体中构成磁铁收纳部的周缘部的部分的壁厚较小的情况下，在热塑性树脂材料的注入过程或固化过程中上述周缘部有变形的风险。
另外，在使用专利文献2或专利文献3的方法的情况下，加热软化的热固性树脂材料从注入装置注入到磁铁收纳部。这里，一般而言，热固性树脂材料在使用前的状态为固态(小片)，且加热而一旦软化后马上开始固化反应。因此，与使用热塑性树脂材料的情况同样地需要较高地保持热固性树脂材料的注入压力和保压力。因此，产生与使用专利文献1的方法的情况同样的问题。
另外，由于各薄板(钢板)的制造精度(板厚方向的尺寸精度、平面度等)，每个层叠体的高度尺寸(多个薄板的层叠方向的尺寸)多少有不同。即，每个层叠体的磁铁收纳部的容积多少有不同。因此，即使在磁铁收纳部的容积较大的情况下，也以能够在其内部填充热固性树脂材料的方式使用比假定的磁铁收纳部的容积(最大容积)稍多量的热固性树脂材料(小片)。即，在软化时，使用该热固性树脂材料从磁铁收纳部稍微溢出程度的量。从磁铁收纳部溢出的热固性树脂材料留在注入装置内。即，在注入装置内固化。因此，在完成将永久磁铁固定到层叠体后，需要除去在注入装置内固化的合成树脂材料。
本发明是为了应对上述问题而进行的，其目的在于提供可以提高马达铁芯的生产率的马达铁芯制造方法。应予说明，在下述本发明的各构成要件的记载中，为了容易理解本发明，在括号内记载了实施方式的对应部分的符号，但是本发明的各构成要件不应被解释为限定于由实施方式的符号表示的对应部分的构成。
为了实现上述目的，本发明的马达铁芯(1)的制造方法包括：层叠体制造工序，层叠多个钢板(11)，制造具有沿上述钢板的层叠方向延伸的磁铁收纳部(MHb10、MHc10、MHd10)的层叠体(10)；磁铁配置工序，将沿上述多个钢板的层叠方向延伸的永久磁铁(30)配置于上述磁铁收纳部内；以及，固定工序，使用在第1温度(T1)下处于软化状态且在高于上述第1温度的第2温度(T2)下固化的合成树脂材料(Y)，将上述永久磁铁固定于上述磁铁收纳部内；上述固定工序包括：注入工序，将上述合成树脂材料的温度设定为上述第1温度，使用具有能够将上述合成树脂材料保持在软化状态的容器的注入装置(X)，将软化的上述合成树脂材料注入到磁铁收纳部MHb10，注入到上述磁铁收纳部的注入工序；以及，固化工序，在使上述注入装置从上述层叠体移开的状态下，使注入于上述层叠体的合成树脂材料的温度上升到上述第2温度，使上述合成树脂材料固化。
本发明的一个方案的上述固化工序包括：使上述注入装置从上述层叠体移开，将上述层叠体转移到位于与上述注入装置不同位置的加热炉或感应加热装置，使用上述加热炉或上述感应加热装置使注入于上述层叠体的合成树脂材料的温度上升到上述第2温度，使上述合成树脂材料固化的工序。
另外，本发明的另一个方案的马达铁芯的制造方法包括：层叠体制造工序，层叠多个钢板，制造具有沿上述钢板的层叠方向延伸的磁铁收纳部的层叠体；磁铁配置工序，将沿上述多个钢板的层叠方向延伸的永久磁铁配置于上述磁铁收纳部内；以及，固定工序，使用在第1温度下处于软化状态且在高于上述第1温度的第2温度下固化的合成树脂材料，将上述永久磁铁固定于上述磁铁收纳部内；上述固定工序包括：注入工序，将上述合成树脂材料的温度设定为上述第1温度，使用具有能够将上述合成树脂材料保持在软化状态的容器的注入装置，将软化的上述合成树脂材料注入到上述磁铁收纳部；以及，固化工序，将上述层叠体转移到位于与上述注入装置不同位置的加热炉或感应加热装置，使用上述加热炉或上述感应加热装置，使注入于上述层叠体的合成树脂材料的温度上升到上述第2温度，使上述合成树脂材料固化。
在本发明的一个方案中，上述注入装置具有加热装置，将上述合成树脂材料维持在上述第1温度。
另外，在本发明的另一个方案中，上述注入装置具备使上述合成树脂材料从上述容器排出的驱动装置，在上述注入工序中，在上述磁铁收纳部中填满上述软化的合成树脂材料后，使上述注入装置的驱动装置的驱动方向反转，然后使上述注入装置从上述层叠体移开。
如上所述，本发明中采用的合成树脂材料在将其温度保持在第1温度的状态下不固化，在达到高于第1温度的第2温度时固化。因此，即使将合成树脂材料注入到磁铁收纳部，在该状态下合成树脂材料在磁铁收纳部内也不固化。因此，与使用专利文献1～专利文献3的马达铁芯的制造方法的情况不同，可以较小地设定合成树脂材料的注入压力。另外，不需要用于防止合成树脂材料逆流的保压。因此，可以实施以下固化工序：在所有磁铁收纳部中填充合成树脂材料后立即释放注入装置，将层叠体转移到其他位置(生产线的下游侧)，在该位置将合成树脂材料加热并固化。即，根据本发明，如果完成将合成树脂材料填充到一个层叠体，则可以不等待合成树脂材料的固化完成而立即释放注入装置，可以开始对下一个层叠体填充合成树脂材料的工作。
在本发明的一个方案的上述固定工序中，在上述注入工序之前，以使上述层叠体的温度高于上述第1温度且低于上述第2温度的方式加热上述层叠体，在上述注入工序中，使上述注入装置的喷嘴与上述层叠体的上述磁铁收纳部的开口端接触，以使注入上述软化的合成树脂材料的上述层叠体的温度高于上述第1温度且低于上述第2温度的方式加热上述层叠体。
由此，在注入工序中，层叠体的温度为高于合成树脂材料的熔融温度的温度，因此合成树脂材料可以维持熔融状态。另外，为低于合成树脂材料的固化温度的温度，因此可以抑制合成树脂材料的固化。即，在注入工序中，可以保持合成树脂材料的流动性良好的状态。
在本发明的一个方案的上述注入工序中，在上述合成树脂材料的注入压力大于规定的压力时，停止向上述层叠体的贯通孔注入上述合成树脂材料。
由此，可以将与各磁铁收纳部内的空间(间隙)的容积大致相同的量(为了填充上述空间必要且充分的量)的合成树脂材料从注入装置注入到各磁铁收纳部。然后，在磁铁收纳部中填充合成树脂材料后，加热层叠体使合成树脂材料固化，但是在该固化工序中，注入装置已从层叠体释放(移开)。因此，在固化工序中加热的层叠体的热量不传递到注入装置。因此，与使用专利文献2和专利文献3的制造方法的情况不同，在容器和注入装置的内部不发生合成树脂材料固化的情况。因此，不需要除去注入装置内的合成树脂材料的工作。
如上所述，根据本发明，可以提高马达铁芯的生产率。
另外，本发明的另一个方案的马达铁芯的制造方法包括：层叠体制造工序，层叠多个钢板，制造具有沿上述钢板的层叠方向延伸的磁铁收纳部的层叠体；磁铁配置工序，将沿上述多个钢板的层叠方向延伸的永久磁铁配置于上述磁铁收纳部内；以及，固定工序，使用在常温下为固态、在高于上述常温的第1温度下处于软化状态且在高于上述第1温度的第2温度下固化的合成树脂材料，将上述永久磁铁固定于上述磁铁收纳部内；上述固定工序包括：注入工序，使上述合成树脂材料的温度从上述常温上升到上述第1温度使上述合成树脂材料软化，将上述软化的上述合成树脂材料注入到上述磁铁收纳部；和固化工序，使注入于上述层叠体的合成树脂材料的温度上升到上述第2温度，使上述合成树脂材料固化。
本发明的另一个方案的上述注入工序包括：将上述固态的上述合成树脂材料投入到注入装置，使上述投入的上述合成树脂材料的温度上升到上述第1温度，使上述合成树脂材料软化，将上述软化的上述合成树脂材料注入到上述磁铁收纳部的工序。
这里，在上述专利文献2和专利文献3中公开了使用热固性合成树脂材料、将永久磁铁固定于磁铁收纳部内的方法。但是，该热固性合成树脂材料在使用前为固态(薄片状)，且加热并一旦软化后马上开始固化反应。因此，有在软化状态的热固性合成树脂材料未被完全填充于磁铁收纳部内的状态下热固性合成树脂材料固化而不能充分得到永久磁铁的固定强度的风险。与此相对，本发明中使用的热固性合成树脂材料从常温(使用前的状态)加热，达到第1温度时软化，但是在达到高于第1温度的第2温度之前处于软化状态。因此，可以相对容易地将软化的热固性合成树脂材料填充到磁铁收纳部，可以得到永久磁铁的足够固定强度。另外，可以将热固性树脂材料在注入装置内保持在软化状态，可以将一个马达铁芯制造中的剩余部分用于下一个马达铁芯的制造。
附图说明
图1是使用本发明的一个实施方式的制造方法而制造的转子铁芯的立体图。
图2是图1所示的转子铁芯的分解立体图。
图3是铁芯片的立体图。
图4A是铁芯片的俯视图。
图4B是将铁芯片的外周缘部的一部分放大而得的放大图。
图5是磁铁收纳部的与长边方向(深度方向)垂直的截面图。
图6是永久磁铁的与长边方向垂直的截面图。
图7是将转子铁芯的与中心轴垂直的截面的外周缘部放大而得的放大图。
图8是将中间组件的中心轴的延伸方向且磁铁收纳部的开口端侧的端面的外周缘部放大而得的放大图。
图9是表示注入工序和固化工序的概略的立体图。
图10是注入工序中沿喷嘴中心轴的注入装置和中间组件的截面图。
图11A是将本发明的第1变形例的注入工序中的上侧端板的外周缘部放大而得的俯视图。
图11B是第1变形例的注入工序中的沿喷嘴中心轴的注入装置和中间组件的截面图。
图12是将本发明的第2变形例的注入工序中的上侧端板的外周缘部放大而得的俯视图。
图13是将本发明的第3变形例的注入工序中的上侧端板的外周缘部放大而得的俯视图。
图14是将本发明的第4变形例的注入工序中的上侧端板的外周缘部放大而得的俯视图。
图15是表示本发明的第5变形例的注入工序中的磁铁收纳部与喷嘴的位置关系的俯视图。
图16是表示本发明的第6变形例的注入工序中的磁铁收纳部与喷嘴的位置关系的俯视图。
图17是表示本发明的第7变形例的注入工序中的磁铁收纳部与喷嘴的位置关系的俯视图。
图18是表示本发明的第8变形例的注入工序中的磁铁收纳部与喷嘴的位置关系的俯视图。
具体实施方式
以下，使用本发明的一个实施方式的马达铁芯的制造方法对制造图1和图2所示的转子铁芯1的步骤进行说明。应予说明，转子铁芯1应用于公知的IPM马达的转子(转子)。转子铁芯1具备层叠体10、端板20、多个永久磁铁30和端板40。
(层叠体制造工序)
层叠体10是层叠由硅钢板构成的铁芯片11(参照图3以及图4A和图4B)而形成的。铁芯片11是对母材进行冲裁加工而形成的。在铁芯片11的中央部形成有圆形的贯通孔THa11。另外，在将铁芯片11沿圆周方向8等分而得的各区域A的外周缘部设置有贯通孔THb11、THc11、THd11。贯通孔THb11、THc11、THd11在铁芯片11的圆周方向上相邻。贯通孔THb11配置在贯通孔THc11与贯通孔THd11之间。贯通孔THb11呈现在与铁芯片11的径向垂直的方向且与板厚方向垂直的方向上延伸的大致矩形(等腰梯形)。贯通孔THc11、THd11呈现在与铁芯片11的径向垂直的方向且与板厚方向垂直的方向上延伸的大致五边形。
在贯通孔THb11的边中，在铁芯片11的外周侧的边STHb上形成有向内周侧突出的一对突起部PTHb、PTHb。突起部PTHb分别形成在边STHb的延伸方向上的两端部。另外，在贯通孔THc11、THd11的边中，铁芯片11的外周侧的边STHc、STHd的延伸方向上的一个端部侧且位于贯通孔THb11侧的部位S1THc、S1THd相比于与贯通孔THb11相反侧的部位S2THc、S2THd，更位于铁芯片11的径向上的外侧。即，在铁芯片11的俯视中，在部位S1THc与部位S2THc的边界部S12THc以及部位S1THd与部位S2THd的边界部S12THd处分别形成有阶梯差。在部位S1THc、S1THd处分别形成有向内周侧突出的突起部PTHc、PTHd。突起部PTHc、PTHd分别形成在部位S1THc、S1THd的延伸方向上的贯通孔THb11侧的端部。
以将各铁芯片11的贯通孔THa11同轴配置且分别将各铁芯片11的贯通孔THb11、THc11、THd11同轴配置的方式层叠多个铁芯片11。铁芯片11彼此压接。在层叠体10中，各铁芯片11的贯通孔THa11和贯通孔THb11、THc11、THd11分别在与层叠体10的中心轴C的延伸方向(铁芯片11的层叠方向)平行的方向上连通(参照图1)。换言之，层叠体10具有与中心轴C同轴配置的贯通孔THa10(各铁芯片11的贯通孔THa11连通的部位)。进而，层叠体10在其外周缘部具有相对于中心轴C平行延伸的多个磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10(各铁芯片11的贯通孔THb11、THc11、THd11连通的部位)。磁铁收纳部MHb10具有将突起部PTHb、PTHb重叠而形成的凸部PMHb、PMHb(参照图5)。磁铁收纳部MHc10、MHd10具有分别将突起部PTHc、PTHd重叠而形成的凸部PMHc、PMHd。另外，磁铁收纳部MHc10、MHd10具有将边界部S12THc、S12THd重叠而形成的壁面S12MHc、S12MHd。
磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的与延伸方向(铁芯片11的层叠方向)垂直的截面CSb、CSc、CSd的宽度Wb、Wc、Wd大致相同(参照图5)。截面CSc、CSd中的层叠体10的长度Lc、Ld大于截面CSb的长度Lb。
(第1端板安装工序)
在如上所述构成的层叠体10的中心轴C的延伸方向上的一端面(下面)安装端板20(参照图2)。端板20为合成树脂制。端板20是与铁芯片11大致相同形状的板状构件。端板20的板厚稍大于铁芯片11的板厚。端板20具有与层叠体10的贯通孔THa10大致相同直径的圆形贯通孔THa20，但是不具有与磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10对应的贯通孔。
以将贯通孔THa20与贯通孔THa10同轴配置的方式将端板20安装于层叠体10的一端面(下面)。通过端板20，堵住磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的延伸方向上的一端侧(下侧)。应予说明，磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的延伸方向上的另一端侧(上侧)开口。
(磁铁配置工序)
然后，分别从磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的延伸方向上的另一端侧(上侧)向磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10内插入永久磁铁30。永久磁铁30形成为棱柱状。永久磁铁30的长度稍小于磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的深度。如图6所示，永久磁铁30的与长边方向垂直的截面CS30呈长方形。截面CS30的长度L30小于截面CSb的长度Lb(参照图5)。另外，截面CS30的宽度W20小于截面CSb的宽度Wb(参照图5)。
在磁铁收纳部MHb10中，永久磁铁30配置在磁铁收纳部MHb10的中央部(参照图7)。即，各磁铁收纳部MHb10的中心轴与永久磁铁30的中心轴一致。永久磁铁30位于凸部PMHb、PMHb之间。在磁铁收纳部MHb10中，以永久磁铁30的截面S30中的短边的延伸方向与层叠体10的径向一致的方式配置永久磁铁30。如上所述，磁铁收纳部MHb10的内尺寸小于永久磁铁30的外尺寸(参照图5和图6)，因此在永久磁铁30的外周面与磁铁收纳部MHb10的内周面之间形成间隙。
在磁铁收纳部MHc10、MHd10中，永久磁铁30从磁铁收纳部MHc10、MHd10的中央部看靠近磁铁收纳部MHb10侧而配置(参照图7)。即，在磁铁收纳部MHc10中，永久磁铁30配置在凸部PMHc与壁面S12MHc之间。在磁铁收纳部MHd10中，永久磁铁30配置在凸部PMHd与壁面S12MHd之间。在磁铁收纳部MHc10、MHd10中，以永久磁铁30、30的截面S30、S30中的短边的延伸方向与层叠体10的径向一致的方式配置永久磁铁30。在永久磁铁30的外周面与磁铁收纳部MHc10、MHd10的内周面之间形成间隙。
(第2端板安装工序)
然后，在层叠体10的中心轴C的延伸方向上的另一端面安装端板40(参照图2)。端板40为合成树脂制。端板40是与铁芯片11大致相同形状的板状构件。端板40的板厚稍大于铁芯片11的板厚。端板40具有与层叠体10的贯通孔THa10大致相同直径的圆形贯通孔THa40。另外，端板40具有分别对应于磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的多个圆形的贯通孔THb40、THc40、THd40。应予说明，贯通孔THb40、THc40、THd40进行锥形加工。即，贯通孔THb40、THc40、THd40随着从端板40的一个侧面朝向另一个侧面其内径逐渐减少。
以将贯通孔THa40与贯通孔THa10同轴配置且分别将各永久磁铁30的中心轴与多个贯通孔THb40、THc40、THd40的中心轴同轴配置的方式配置端板40(参照图8)。应予说明，端板40的上述另一个侧面与层叠体10的端面接触。这样，形成中间组件SA(参照图9)。在中间组件SA中，贯通孔THa20、贯通孔THa10和贯通孔THa40沿中心轴C的延伸方向连通。进而，磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10和贯通孔THb40、THc40、THd40分别沿与中心轴C的延伸方向平行的方向连通。磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的延伸方向(深度方向)上的一端侧(下侧)被堵住，但是另一端侧(上侧)开口。
然后，对将永久磁铁30固定(密封)于各磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10内的工序进行说明。首先，将中间组件SA载置于未图示的旋转台。将中间组件SA与旋转台同轴配置。端板40位于层叠体10的上侧，端板20位于层叠体10的下侧(参照图9的左侧的图)。然后，使用未图示的加热装置，以使层叠体10的温度高于后述的第1温度T1(例如80℃)且低于第2温度T2(例如120℃)的方式加热中间组件SA(层叠体10)。
为了将永久磁铁30固定(密封)于各磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10内，在本实施方式中，例如采用如日本特开2000－239642号公报所记载的合成树脂材料Y。即，合成树脂材料Y在使用前(常温)为固态(薄片状)，从该状态加热，在其温度达到第1温度T1时软化。合成树脂材料Y在保持在第1温度的状态下不固化，而在达到高于第1温度T1的第2温度T2时固化。
使用注入装置X将如上所述的合成树脂材料Y填充于各磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10。如图9和图10所示，注入装置X具备料筒Xa、加热装置Xb、送出装置Xc等。料筒Xa形成为筒状，在其前端部设置有喷嘴Xa1。喷嘴Xa1的前端部的外径稍小于贯通孔THb40、THc40、THd40的内径。在料筒Xa的侧面部设置有贯通孔THXa，从贯通孔THXa向料筒Xa内投入未使用(薄片状)的合成树脂材料Y。加热装置Xb安装在料筒Xa的侧面部，将料筒Xa内的合成树脂材料Y的温度设定为第1温度T1，将合成树脂材料Y保持在软化状态。送出装置Xc具备螺杆Xc1、驱动装置Xc2等。螺杆Xc1收纳于料筒Xa内。螺杆Xc1与料筒Xa同轴配置。螺杆Xc1的长边方向上的一端部(喷嘴Xa1侧的端部)形成为尖鋭状。螺杆Xc1的长边方向上的另一端部与驱动装置Xc2连接。驱动装置Xc2包含电动马达和减速装置。驱动装置Xc2使螺杆Xc1绕其中心轴线旋转。
(注入工序)
首先，在中间组件SA的上方以使喷嘴Xa1的中心轴与贯通孔THb40的中心轴一致的方式配置注入装置X。应予说明，注入装置X由未图示的致动器(机器人臂)支承，通过该致动器沿上下方向移动。
然后，如图10所示，下降注入装置X，将喷嘴Xa1的前端部插入到贯通孔THb40内，使喷嘴Xa1的前端面与层叠体10的上端面接触。然后，注入装置X的控制装置驱动驱动装置Xc2，使螺杆Xc1正转，使软化的合成树脂材料Y从喷嘴Xa1送出。由此，将合成树脂材料Y填充于永久磁铁30的外周面与磁铁收纳部MHb10的内周面之间的空间(间隙)。在上述的合成树脂材料Y的填充工序中，注入装置X的控制装置监视合成树脂材料Y的注入压力。如果磁铁收纳部MHb10内的空间(间隙)被合成树脂材料Y填满，则注入压力急剧上升。控制装置如果检测到注入压力急剧上升，则停止驱动装置Xc2。由此，合成树脂材料Y向磁铁收纳部MHb10的注入量与各磁铁收纳部MHb10内的间隙的容积大致相同。应予说明，通过如上所述地加热层叠体10，在注入工序中，层叠体10的温度为高于合成树脂材料Y的熔融温度的温度，因此合成树脂材料Y可以维持熔融状态。另外，层叠体10的温度为低于合成树脂材料Y的固化温度的温度，因此可以抑制合成树脂材料Y的固化。即，在注入工序中，可以保持合成树脂材料的流动性良好的状态。
然后，控制装置驱动驱动装置Xc2，使螺杆Xc1稍微反转。然后，上升注入装置X，从中间组件SA分离(参照图11)。这样，通过使螺杆Xc1稍微反转，可以抑制在使注入装置X上升时合成树脂材料Y从喷嘴Xa1滴落。
然后，以在磁铁收纳部MHc10的上方配置注入装置X的方式，将旋转台只转动规定的角度。然后，以与上述对磁铁收纳部MHb10填充合成树脂材料Y的步骤同样的步骤，在磁铁收纳部MHc10中填充合成树脂材料Y。重复执行上述工序，在其他磁铁收纳部MHb10、磁铁收纳部MHc10和磁铁收纳部MHd10中填充合成树脂材料Y。
(固化工序)
在所有磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10中填充合成树脂材料Y后，从中间组件SA移开(上升)注入装置X。然后，将中间组件SA转移到电磁感应加热器IH，使用电磁感应加热器IH加热中间组件SA的外周面(参照图9的右侧的图)。由此，所有磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10内的合成树脂材料Y的温度达到第2温度T2而固化。这样，各永久磁铁30被固定(密封)于磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10。
如上所述，合成树脂材料Y在其温度保持在第1温度T1的状态下不固化。在本实施方式中，在将合成树脂材料Y填充于磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的工序中，层叠体10的温度设定为与第1温度T1相同。因此，即使将合成树脂材料Y注入到磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10，在该状态下，合成树脂材料Y在磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10内也为软化状态。因此，与使用专利文献1～专利文献3的马达铁芯的制造方法的情况不同，可以较小地设定合成树脂材料Y的注入压力。另外，不需要用于防止合成树脂材料Y逆流的保压。因此，可以在所有磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10中填充合成树脂材料Y后立即释放注入装置X，将中间组件SA转移到其他位置(生产线的下游侧)，在该位置将合成树脂材料Y加热并固化。即，根据本实施方式，如果完成对一个中间组件SA的合成树脂材料Y的填充，则可以不等待合成树脂材料Y的固化完成而立即释放注入装置X，可以开始对下一个中间组件SA的合成树脂材料Y的填充工作。
另外，基于合成树脂材料Y的注入压力的变化，控制对各磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的合成树脂材料Y的注入工作。由此，将与各磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10内的空间(间隙)的容积大致相同的量(为了满足上述空间必要且充分的量)的合成树脂材料Y从注入装置X注入到各磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10。然后，在所有磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10中填充合成树脂材料Y后，利用电磁感应加热器IH加热中间组件SA使合成树脂材料Y固化，但是在该固化工序中，注入装置X已从中间组件SA释放(移开)。因此，利用电磁感应加热器IH加热的中间组件SA的热量不传递到注入装置X。因此，与使用专利文献2和专利文献3的制造方法的情况不同，在注入装置X内不发生合成树脂材料Y固化的情况。因此，不需要从注入装置X内除去合成树脂材料Y的工作。
如上所述，根据本实施方式，可以提高转子铁芯1的生产率。
进而，在本发明的实施中，不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的目的就可以进行各种变更。
例如，如图11A所示，贯通孔THb40、THc40、THd40的内径也可以小于喷嘴Xa1的前端部的外径。在这种情况下，如图11B所示，以喷嘴Xa1的前端面与端板40的上表面紧贴的方式将喷嘴Xa1压在端板40上。另外，如图12所示，贯通孔THb40、THc40、THd40的中心轴也可以从永久磁铁30的中心看向层叠体10的外周侧偏移。另外，如图13所示，贯通孔THb40、THc40、THd40的中心轴也可以从永久磁铁30的中心看沿层叠体10的圆周方向偏移。即，喷嘴Xa1的排出口可以不位于永久磁铁30的上方而位于各磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10内的空间(间隙)的上方。应予说明，在图12～图13所示例子中，为了能够将喷嘴Xa1的前端部插入到贯通孔THb40、THc40、THd40，也可以将贯通孔THb40、THc40、THd40的内径设定为稍大于喷嘴Xa1的前端部的外径。
另外，如图14所示，端板40也可以具有配置于磁铁收纳部MHb10与磁铁收纳部MHc10的边界部的贯通孔THbc40。在这种情况下，从喷嘴Xa1同时向2个磁铁收纳部MHb10、MHc10注入合成树脂材料Y。应予说明，在图14所示的例子中，为了能够将喷嘴Xa1的前端部插入到贯通孔THbc40，也可以将贯通孔THbc40的内径设定为稍大于喷嘴Xa1的前端部的外径。
另外，例如也可以取消端板20、40(参照图15～图18)。即，可以使喷嘴Xa1的前端面与层叠体10的端面接触，将合成树脂材料Y填充于磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10。在这种情况下，要注入合成树脂材料Y的磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10的开口端可以全部被喷嘴Xa1的前端面覆盖。应予说明，在这些情况下，使用夹具将磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10中与喷嘴Xa1接触的面相反侧的开口部堵住。与图11A和图11B所示的例子同样，喷嘴Xa1的中心轴可以位于永久磁铁30的中心上方(参照图15)。应予说明，在图15～图18中用虚线双重圆表示喷嘴Xa的位置。该内侧的圆表示位于喷嘴Xa1的前端部的排出孔Xa11(排出合成树脂材料Y的孔)。另外，外侧的圆表示喷嘴Xa的前端面的外形Xa12。另外，与图12所示的例子同样，喷嘴Xa1的中心轴可以从永久磁铁30的中心看向层叠体10的外周侧偏移(参照图16)。另外，与图13所示的例子同样，喷嘴Xa1的中心轴可以从永久磁铁30的中心看沿层叠体10的圆周方向偏移(参照图17)。另外，与图14所示的例子同样，喷嘴Xa1的中心轴可以位于磁铁收纳部MHb10与磁铁收纳部MHc10的边界部上方(参照图18)。
另外，也可以使用多个注入装置X，同时在多个磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10中填充合成树脂材料Y。另外，也可以在固化工序中将中间组件SA投入加热炉，将合成树脂材料Y加热并固化。另外，上述实施方式是将本发明的马达定子的制造方法应用于转子铁芯1的制造的例子，但是也可以将本发明应用于定子铁芯的制造。
另外，在上述实施方式中采用了合成树脂制的端板20、40，但是也可以采用金属制(例如不锈钢制、铝合金制等)的端板。
另外，在上述实施方式中，端板40的贯通孔THb40、THc40、THd40进行锥形加工。即，贯通孔THb40、THc40、THd40的内径随着从端板40的一个侧面朝向另一个侧面逐渐减少。取而代之，贯通孔THb40、THc40、THd40的内径也可以随着从端板40的一个侧面朝向另一个侧面逐步变化。另外，贯通孔THb40、THc40、THd40的内径也可以在端板40的板厚方向上恒定。另外，贯通孔THb40、THc40、THd40的形状不限于上述实施方式，例如也可以为椭圆形、多边形等。在这些情况下，可以根据贯通孔THb40、THc40、THd40的形状来变更喷嘴Xa1的形状。
另外，在上述实施方式中，在注入工序中，喷嘴Xa1的前端面将要注入合成树脂材料Y的孔(贯通孔THb40、THc40、THd40、磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10)的开口端全部堵住，但是也可以构成为覆盖开口端的一部分。在这种情况下，喷嘴前端面的外形Xa12可以根据要注入合成树脂材料Y的孔的形状来变更。另外，喷嘴前端面的排出孔Xa11的形状和位置也可以根据要注入合成树脂材料Y的孔的形状来变更。另外，也可以制成在喷嘴Xa的前端部分支合成树脂材料Y的流路、具有多个排出孔Xa11的构成。另外，也可以制成使用具有多个排出孔Xa11的喷嘴Xa、同时在多个孔(贯通孔THb40、THc40、THd40、磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10)中注入合成树脂材料Y的构成。
另外，在上述实施方式的注入工序(在磁铁收纳部MHb10、MHc10、MHd10中填充合成树脂材料Y的工序)中，基于合成树脂材料Y的注入压力的变化来控制合成树脂材料Y的注入量。取而代之，例如也可以基于螺杆Xc1的旋转量(旋转次数)来控制合成树脂材料Y的注入量。另外，作为注入装置X，也可以采用将软化的合成树脂材料Y加压并送出的装置。在这种情况下，基于该加压力来控制合成树脂材料Y的注入量即可。
在上述实施方式的固化工序中，加热中间组件SA的外周面。取而代之或另外，也可以加热中间组件SA的内周面、中心轴方向上的一端面或另一端面。
符号说明
MHb10、MHc10、MHd10…磁铁收纳部，T1…第1温度，T2…第2温度，X…注入装置，Y…合成树脂材料，1…转子铁芯，10…层叠体，11…铁芯片，20、40…端板，30…永久磁铁

Claims (11)

1.一种马达铁芯的制造方法，包括：
层叠体制造工序，层叠多个钢板，制造具有沿所述钢板的层叠方向延伸的磁铁收纳部的层叠体，
磁铁配置工序，将沿所述多个钢板的层叠方向延伸的永久磁铁配置于所述磁铁收纳部内，和
固定工序，使用在第1温度下处于软化状态且在高于所述第1温度的第2温度下固化的合成树脂材料，将所述永久磁铁固定于所述磁铁收纳部内；
所述固定工序包括：
注入工序，将所述合成树脂材料的温度设定为所述第1温度，使用具有能够将所述合成树脂材料保持在软化状态的容器的注入装置，将软化的所述合成树脂材料注入到所述磁铁收纳部，和
固化工序，在使所述注入装置从所述层叠体移开的状态下，使注入于所述层叠体的合成树脂材料的温度上升到所述第2温度，使上述合成树脂材料固化。
2.根据权利要求1所述的马达铁芯的制造方法，其中，所述注入装置具有加热装置，将所述合成树脂材料维持在所述第1温度。
3.根据权利要求1或2所述的马达铁芯的制造方法，其中，在所述注入工序前，以使所述层叠体的温度高于所述第1温度且低于所述第2温度的方式加热所述层叠体，
在所述注入工序中，使所述注入装置的喷嘴与所述层叠体的所述磁铁收纳部的开口端抵接，注入软化的所述合成树脂材料。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的马达铁芯的制造方法，其中，在所述注入工序中，在所述合成树脂材料的注入压力大于规定的压力时，停止向所述层叠体的贯通孔注入所述合成树脂材料。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的马达铁芯的制造方法，其中，所述注入装置具备将所述合成树脂材料从所述容器排出的驱动装置，
在所述注入工序中，在所述磁铁收纳部中填满软化的所述合成树脂材料后，使所述注入装置的驱动装置的驱动方向反转，然后使所述注入装置从所述层叠体移开。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的马达铁芯的制造方法，其中，所述固化工序包括：使所述注入装置从所述层叠体移开，将所述层叠体转移到位于与所述注入装置不同位置的加热炉或感应加热装置，使用所述加热炉或所述感应加热装置使注入于所述层叠体的合成树脂材料的温度上升到所述第2温度，使所述合成树脂材料固化的工序。
7.一种马达铁芯的制造方法，包括：
层叠体制造工序，层叠多个钢板，制造具有沿所述钢板的层叠方向延伸的磁铁收纳部的层叠体，
磁铁配置工序，将沿所述多个钢板的层叠方向延伸的永久磁铁配置于所述磁铁收纳部内，和
固定工序，使用在第1温度下处于软化状态且在高于所述第1温度的第2温度下固化的合成树脂材料，将所述永久磁铁固定于所述磁铁收纳部内；
所述固定工序包括：
注入工序，将所述合成树脂材料的温度设定为所述第1温度，使用具有能够将所述合成树脂材料保持在软化状态的容器的注入装置，将软化的所述合成树脂材料注入到所述磁铁收纳部，和
固化工序，将所述层叠体转移到位于与所述注入装置不同位置的加热炉或感应加热装置，使用所述加热炉或所述感应加热装置使注入于所述层叠体的合成树脂材料的温度上升到所述第2温度，使所述合成树脂材料固化。
8.根据权利要求7所述的马达铁芯的制造方法，其中，在所述注入工序中，以使所述层叠体的温度高于所述第1温度且低于所述第2温度的方式加热所述层叠体。
9.一种马达铁芯的制造方法，包括：
层叠体制造工序，层叠多个钢板，制造具有沿所述钢板的层叠方向延伸的磁铁收纳部的层叠体，
磁铁配置工序，将沿所述多个钢板的层叠方向延伸的永久磁铁配置于所述磁铁收纳部内，和
固定工序，使用在常温下为固态、在高于所述常温的第1温度下处于软化状态且在高于所述第1温度的第2温度下固化的合成树脂材料，将所述永久磁铁固定于所述磁铁收纳部内，
所述固定工序包括：
注入工序，使所述合成树脂材料的温度从所述常温上升到所述第1温度而使所述合成树脂材料软化，将所述软化的所述合成树脂材料注入到所述磁铁收纳部，和
固化工序，使注入于所述层叠体的合成树脂材料的温度上升到所述第2温度而使所述合成树脂材料固化。
10.根据权利要求9所述的马达铁芯的制造方法，其中，所述注入工序包括：将所述固态的所述合成树脂材料投入到注入装置，使所述投入的所述合成树脂材料的温度上升到所述第1温度而使所述合成树脂材料软化，将所述软化的所述合成树脂材料注入到所述磁铁收纳部的工序。
11.根据权利要求9或10所述的马达铁芯的制造方法，其中，在所述注入工序中，以使所述层叠体的温度高于所述第1温度且低于所述第2温度的方式加热所述层叠体。
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