JP2004531197A - モータ用注型二次側部品 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの支持部材（１０）と、複数の永久磁石（１２）と、プラスチックからなり内部に永久磁石を注型によって埋設している注型品とを備えたモータ用二次側部品に関する。本発明によれば、注型品が熱可塑性プラスチックから形成される。本発明の方法においては、注型品が射出成形機の金型工具（１１０，１３０）内で作られる。永久磁石（１２）を支持部材（１０）上に固定するために、金型工具（１３０）内に位置決め部材（１４０）が設けられ、第１の充填期間の後、金型工具のキャビティから引き抜かれる。そのようにして生じる空所は第２の充填期間で満たされる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ用注型二次側部品、その製造方法、並びにその方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
回転モータまたはリニアモータとして構成され得る同期モータ用二次側部品は通常、磁化可能な材料からなる支持部材、および運転時に電力供給を受ける一次側部品と協働する複数の永久磁石を備えている。損傷および腐食から保護するために、永久磁石は例えばポリウレタンまたはエポキシ樹脂からなる注型品内に埋設される（独国特許出願公開第１９９３６０６４号明細書）。
【０００３】
この公知の方法では、永久磁石を装着した支持部材が金型内に挿入され、続いて金型がポリウレタンまたはエポキシ樹脂を注入される。この注入は、全てのキャビティ内に注型材料が完全に注入されるようにするために、場合によっては高圧・高温のもとで行われる。さらに硬化時間または反応時間における注型品の不可避的な収縮の際に材料内にクラックが生じないようにするために、独国特許出願公開第１９９３６０６４号明細書では、一次側部品に面する永久磁石面を後で注型前に不織布によって覆うことを提案している。
【０００４】
公知の方法によれば満足できる製造結果を達成することができるばかりでなく、注型品の寸法安定性に対する要求を向上させることができる。しかし注型品の不可避的な硬化時間または反応時間のために比較的長い工程時間を容認するか、または製造中に複数の金型を同時に用いなければならない。
【０００５】
したがって本発明の課題は、短い工程時間で製造可能であり、注型品の寸法安定性の優れたモータ用二次側部品を提供することである。また、本発明による二次側部品の製造方法、およびその方法を実施するための装置が提供されるものとする。
【０００６】
この課題は、請求項１に記載の二次側部品によって解決され、請求項２に記載の方法によって解決され、請求項８に記載の製造装置によって解決される。従属請求項は本発明の好ましい実施態様に関する。
【０００７】
本発明は、キュリー点を超えても少なからず強磁性を呈する熱可塑性プラスチックの高温での射出（２００℃以上）にもかかわらず、完成した二次側部品における永久磁石の磁化が著しく損なわれないという意外な認識から出発している。このことは、当業者において流布されている先入観を否定するものである。
【０００８】
熱可塑性プラスチックから成る注型品を用いて二次側部品を製造する際、他の分野で実証されている射出成形技術の全ての利点を利用することができる。かくして反応時間または硬化時間を待つ必要が無いので、短い工程時間が可能になる。その場合、１つの工具（注型金型）しか必要としない。再加圧制御によって注型品の収縮を阻止することができる。それにより、完成した二次側部品は優れた寸法安定性を備える、すなわち寸法の変化がわずかである。
【０００９】
また熱可塑性プラスチックまたはモノマー材料はＰＵＲ（ポリウレタン）樹脂またはエポキシ樹脂とは異なり容易にリサイクルすることができるので、耐用期間の終りにおける二次側部品のごみ処理が簡単になる。さらに熱可塑性プラスチックはＰＵＲ注型品より安価である。
【００１０】
好ましくは、本発明による二次側部品は金型工具と射出成形ユニットとを有する公知の射出成形装置内で製造される。その場合、好ましくは、永久磁石を支持部材上に予め取付け、続いて永久磁石を有する支持部材を金型工具の金型キャビティ内に挿入し、注型品を注型する。代替として、金型キャビティ内に永久磁石のみを配置し、注型品内に埋設することもできる。このようして形成された注型品は続いて適当な支持部材上に配置される。
【００１１】
製造プロセスでの簡単なハンドリングのために非磁性材料（セラミック材料や特殊鋼など）が選択されるべき場合でも、基本的に金型工具のために磁性材料を用いることが可能である。
【００１２】
磁力および射出工程中の流動力による永久磁石の位置ずれを防止するために、好ましくは、位置決め部材を、射出の初めに磁石を所定位置に保持する金型工具内に設け、その後、例えば再加圧期間中に金型キャビティから引き出すことができ、それによって、発生する残留空所をこの期間中に満たすことができる。
【００１３】
二次側部品、永久磁石を有する支持部材、及び／又は永久磁石のハンドリングは、好ましくは開閉可能及び／又は極性切換可能な電磁石を介して行われる。
【００１４】
ボイドの無い同時に薄い表面は射出成形機の注型機能の適用によって保証することができる。
【００１５】
次に図１ないし図４を参照して本発明の一実施例を説明する。図１ないし図４にはリニアモータ用の二次側部品を製造するための種々のステップにおける金型工具が概略側面図で示されている。
【００１６】
図１において、可動側金型取付け板１００が第１の金型半部１１０を支持し、固定側金型取付け板１２０に第２の金型半部１３０が取付けられている。固定側金型取付け板１２０には第２の金型半部１３０内のスプル１３５に連通するノズル１２５が形成されている。スプル１３５の他端は第２の金型半部１３０内のキャビティ１５０に連通している。また第２の金型半部１３０は、キャビティ１５０内へ進入し、そこから退出することができる位置決めピン１４０を支持している。
【００１７】
第１の金型半部１１０は支持部材１０を受け入れるための凹所１９０を備えている。支持部材１０は磁化可能な材料からなる公知の支持板であり、その上に直方体形状の複数の磁石素子１２が相互間に間隙１４をあけて直線状に公知のように配置されている。永久磁石が接着等によって予め固定されていると好ましい。
【００１８】
永久磁石１２を配置した支持板１０が凹所１９０内に例えば電磁石を有するハンドリング装置によって挿入された後、金型工具が図１に矢印Ｐ₀で示されているようにして閉じられる。その場合、好ましくは丸形または四角形の断面を有する位置決め部材（位置決めピン）１４０が図２に示されている位置に移動される。この位置では、位置決めピンの先端が永久磁石相互間の間隙１４、並びに最初の磁石および最後の磁石の側方に整列する形で配置され、支持部材１０に当接する。
【００１９】
図にはそれぞれ位置決め部材１４０の一平面しか示されていないが、永久磁石１２が互いに不揃い状態になるのを防止するために、永久磁石１２の長手方向に沿って（紙面に対して垂直に）他の位置決めピンが設けられている。さらに永久磁石１２の各端面には、永久磁石が長手方向にずれるのを防止する位置決めピンが設けられる。
【００２０】
位置決め部材１４０は永久磁石を固定するという任務の他に、さらに支持板１０を金型半部１１０の凹所１９０内に押圧するように作用する。
【００２１】
そうすることによって支持板１０が所定位置に保持され、（金型半部１３０として磁性材料を用いる場合）、永久磁石１２を有する支持部材１０が金型半部１３０から「外れる」ことを阻止することができる。
【００２２】
金型工具を完全に閉じた後、射出成形機の射出ノズル（図示省略）から熱可塑性プラスチックが矢印Ｐ₁で示されているようにノズル１２５およびスプル１３５を介してキャビティ１５０内に射出され、永久磁石１２の表面上に分散する（Ｐ₂）と共に、位置決めピン１４０ないしは永久磁石相互間の間隙１４の領域内に分散する。
【００２３】
キャビティ１５０、並びに永久磁石の側面および位置決めピン１４０によって形成される間隙がプラスチック材料で満たされた後、位置決めピン１４０がキャビティから引き抜かれ（図３のＰ₃）、それによって生ずる残留空所が再加圧工程で満たされる（図４）。
【００２４】
続いて金型が開かれ、形成された注型品１６０を有する完成した二次側部品が好ましくは開閉可能なモータを有するハンドリング装置によって取り出され、新たなサイクルが開始可能となる。
【００２５】
以上においてはリニアモータ用二次側部品の製造方法について説明したが、本発明の方法は原理的に回転モータ用二次側部品の製造にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】リニアモータ用二次側部品を製造する第１ステップを説明するための金型工具の側面図
【図２】第２ステップを説明するための金型工具の側面図
【図３】第３ステップを説明するための金型工具の側面図
【図４】第４ステップを説明するための金型工具の側面図
【符号の説明】
【００２７】
１０ 支持板
１２ 永久磁石
１４ 間隙
１００ 可動側金型取付け板
１１０ 第１の金型半部
１２０ 固定側金型取付け板
１２５ ノズル
１３０ 第２の金型半部
１３５ スプル
１４０ 位置決めピン
１５０ キャビティ
１６０ 注型品
１９０ 凹所

Claims (12)

1. 少なくとも１つの支持部材（１０）と、複数の永久磁石（１２）と、プラスチックからなり内部に少なくとも永久磁石（１２）を注型によって埋設している注型品（１６０）とを備えたモータ用二次側部品において、注型品が熱可塑性プラスチックから構成されていることを特徴とするモータ用二次側部品。
2. 射出成形工具（１１０，１３０）のキャビティ（１５０）内に複数の永久磁石（１２）を位置決めするステップと、キャビティを射出成形ユニットを用いて満たすステップとを備えることを特徴とするモータ用二次側部品の注型品（１６０）の製造方法。
3. キャビティ（１５０）を熱可塑性プラスチックで満たすことを特徴とする請求項２記載の製造方法。
4. 複数の永久磁石（１２）を支持部材（１０）上に配置し、次いで注型品（１６０）を支持部材（１０）に吹き付けることを特徴とする請求項２又は３記載の製造方法。
5. 金型キャビティ内の永久磁石相互間に可動の位置決め部材（１４０）を配置し、金型キャビティを満たした後に金型キャビティ（１５０）から位置決め部材（１４０）を取り去り、それによって生ずる空所を再充填工程によって満たすことを特徴とする請求項２乃至４の１つに記載の製造方法。
6. 再充填工程が射出成形工程の再加圧期間を含むことを特徴とする請求項５記載の製造方法。
7. 充填の終期でまたはその後に型付けが実施されることを特徴とする請求項２記載の製造方法。
8. 複数の二次側永久磁石（１２）が、閉鎖可能なキャビティを形成する少なくとも２つの金型半部（１１０，１３０）を用いて注型品（１６０）内に埋設され、少なくとも１つの金型半部（１３０）が複数の位置決め部材（１４０）を支持し、位置決め部材はキャビティ内に突入して永久磁石（１２）の固定のために役立つ第１の位置と、第２の位置との間で移動可能であることを特徴とするモータ用二次側部品の製造装置。
9. 金型半部が非磁性材料を備えていることを特徴とする請求項８記載の製造装置。
10. 位置決め部材（１４０）が非磁性材料を備えていることを特徴とする請求項９記載の製造装置。
11. 射出成形ユニットに接続されていることを特徴とする請求項８乃至１０の１つに記載の製造装置。
12. 請求項１に記載の二次側部品の製造のために金型ユニットと射出成形ユニットとを有する射出成形機の使用。