JP2006035831A - Method for manufacturing rotor for motor - Google Patents

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Hirotaka Kuroda
寛貴 黒田
Kazuhiro Uchida
和広 内田
Yoshihiro Saito
義弘 齋藤
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Giken Co Ltd
Uchihama Kasei Co Ltd
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Uchihama Kasei Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the injection molding of a filler while each constituent member of a rotor is heated up to a predetermined temperature level in a high-temperature state, through a safe and simple operation and thereby, ensure the stabilized availability of successful molding precision by improving the fluidity and curability of the injected filler. <P>SOLUTION: In this method for manufacturing a motor rotor, a molten resin 50 is injected into a cavity formed by mold clamping in such a state that the constituent members of a motor rotor 10 is built/set in a cavity-side half 41 of an injection molding machine 40, and thus the motor rotor 10 can be formed in a monolithic form by filling a building-in gap between the constituent members. Prior to injecting the resin 50, the constituent members built/set inside the cavity side half 41 of the injection molding machine 40 are heated up to a temperature level which can keep the molten resin 50 fluidized by an electromagnetic induction heating device arranged in the injection molding machine 40. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、モーター用ローターの製造法に関する。詳しくは、モーター用ローターを容易でかつ高精度に製造するためのモーター用ローターの製造法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a rotor for a motor. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a motor rotor for easily and precisely manufacturing a motor rotor.

通常、モーターに使用されるローターは、例えば円板状の電磁鋼板(プレス加工によって打抜き形成されたもの)が複数枚積層されて円柱状に構成されたローターコアに対して、その軸心位置や周縁に沿った位置に形成された各スロット形状(電磁鋼板各層に形成された各貫通孔が積層方向に整列した連通形状)内にシャフトや永久磁石(ローターの界磁源となる磁石)等の組付部材が組付けられて構成されている。また、電磁鋼板の積層端面には、エンドプレートが配設されており、シャフトにカシメ固定されるなどして一体的に形成されている。
また、上記したローターの各構成部材は、射出成形機の型内に組付けセットされた状態で、その組付けにより形成された構成部材間の隙間内に、例えば接着の機能を兼ね備えたポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂が射出成形によって充填されることにより、各構成部材が固定された状態となって一体的に形成される。したがって、例えばロータコアの各スロット形状に対してシャフトや永久磁石等の組付部材が隙間を有して組付けられた場合であっても、この隙間が樹脂によって充填されるため、ガタツキのない一体的な組付け状態とすることができる。
ここで、従来は、上記射出成形時において射出される樹脂の流動性や硬化性を良好にするために、射出成形をするに先立って、ローターの各構成部材を予め高温炉等の加熱装置に投入して所定の温度まで加熱昇温するという処理が行われていた。そして、加熱昇温された高温状態の各構成部材を射出成形機の型内にセットして射出成形を行うようにしていた。
なお、この種の関連技術は、例えば後記特許文献1に開示されている。
Usually, a rotor used in a motor has, for example, a central position of a rotor core formed in a cylindrical shape by laminating a plurality of disk-shaped electromagnetic steel plates (those formed by stamping). Each slot shape (communication shape in which each through-hole formed in each layer of the electromagnetic steel sheet is aligned in the stacking direction) formed in a position along the peripheral edge, such as a shaft or a permanent magnet (magnet that becomes the field source of the rotor), etc. The assembly member is assembled and configured. In addition, an end plate is disposed on the laminated end surface of the electromagnetic steel sheets, and is integrally formed by caulking and fixing to the shaft.
In addition, each component of the rotor described above is assembled and set in a mold of an injection molding machine, and a polyester resin having a bonding function, for example, in a gap between the components formed by the assembly. When the thermosetting resin such as is filled by injection molding, each component is fixed and formed integrally. Therefore, for example, even when an assembly member such as a shaft or a permanent magnet is assembled with a gap with respect to each slot shape of the rotor core, the gap is filled with resin, so that there is no backlash. Assembly state.
Here, conventionally, in order to improve the fluidity and curability of the resin injected at the time of the injection molding, prior to injection molding, each component of the rotor is preliminarily attached to a heating device such as a high-temperature furnace. A process of charging and heating to a predetermined temperature has been performed. Then, each component in a high temperature state heated and heated is set in a mold of an injection molding machine to perform injection molding.
This type of related technology is disclosed, for example, in Patent Document 1 below.

特開2001−121252号公報JP 2001-121252 A

しかしながら、上記従来の技術では、インサート部材たるローターの各構成部材を加熱昇温するために高温炉等の別途の設備が必要であったため、かかる設置スペースを余計に確保する必要があった。また、高温炉で加熱昇温されたローターの各構成部材は、高温状態となっているため、これら構成部材を高温炉内から取出して射出成形機の型内に組付けセットするという作業を行うことは、組付け作業性や作業安全性の点から好ましいものとはいえない。また、作業工数の増加に伴なうコストアップの要因ともなっていた。
更に、高温炉内から取出されて射出成形機の型内にセットされたローターの各構成部材は、上記した加熱昇温処理が行われたにも拘わらず、充填材(樹脂)の射出時までの待機時間の経過に伴なって温度低下を生じてしまうことがあった。しかも、この温度変化の割合は、処理毎にバラツキがあるため、充填材の流動性や硬化性を一定に制御することが困難であった。したがって、良好でかつ一定の成形精度を得ることができなかった。
However, in the above-described conventional technique, additional equipment such as a high-temperature furnace is required to heat and raise the temperature of each component member of the rotor as the insert member. Therefore, it is necessary to secure an extra installation space. Moreover, since each component member of the rotor heated and heated in the high temperature furnace is in a high temperature state, the components are taken out from the high temperature furnace and assembled and set in the mold of the injection molding machine. This is not preferable in terms of assembly workability and work safety. Moreover, it has become a factor of cost increase accompanying the increase in work man-hours.
Further, each component of the rotor taken out from the high-temperature furnace and set in the mold of the injection molding machine has been subjected to the injection of the filler (resin) in spite of being subjected to the above-described heating temperature raising process. As the waiting time elapses, the temperature may decrease. In addition, since the rate of temperature change varies from process to process, it is difficult to control the fluidity and curability of the filler uniformly. Therefore, a good and constant molding accuracy could not be obtained.

本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、安全でかつ簡便な作業によって、ローターの各構成部材を所定の温度まで加熱昇温した高温状態のうちに充填材の射出成形が行えるようにすることであり、これにより、射出された充填材の流動性及び硬化性を向上させて良好な成形精度が安定的に得られるようにすることである。   The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is to heat and raise each component of the rotor to a predetermined temperature by a safe and simple operation. This is to enable the injection molding of the filler in a heated high temperature state, thereby improving the fluidity and curability of the injected filler so that good molding accuracy can be stably obtained. Is to do.

上記課題を解決するために、本発明のモーター用ローターの製造法は次の手段をとる。
先ず、本発明の第1の発明は、モーター用ローターの構成部材を射出成形機の型内に組付けセットした状態で、型締めして形成されるキャビティ内に溶融状態の充填材を射出することにより、構成部材間の組付け隙間を充填してモーター用ローターを一体的に形成する製造法であって、充填材を射出するに先立って、射出成形機の型内に組付けセットされた状態の構成部材を、射出成形機に配設された加熱手段によって溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度まで加熱昇温するものである。
この第1の発明によれば、モーター用ローターの構成部材は、射出成形機の型内に組付けセットされた状態で、加熱手段によって、溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度まで加熱昇温される。したがって、これら構成部材を予め高温炉等の別途の加熱装置に投入して加熱昇温し、その後に、高温状態となった構成部材を炉内から取出して射出成形機の型内に組付けセットする、といった従来行われていた処理作業が省略される。更に、この加熱手段によれば、型内に組付けセットされた構成部材を、溶融状態の充填材を射出する段階の直前まで型内で加熱処理することが可能となる。したがって、溶融状態の充填材は、構成部材が所定の温度まで昇温された状態のうちにキャビティ内に射出される。これにより、溶融状態の充填材は、良好な流動性を伴なって構成部材間の組付け隙間に充填される。なお、充填材が熱硬化性樹脂より成る場合には、充填後の硬化が良好に行われる温度にまで加熱昇温されることが好ましい。
In order to solve the above problems, the method for manufacturing a rotor for a motor of the present invention takes the following means.
First, according to the first aspect of the present invention, a molten filler is injected into a cavity formed by clamping a mold in a state where components of a rotor for a motor are assembled and set in a mold of an injection molding machine. This is a manufacturing method for integrally forming a motor rotor by filling assembly gaps between components, and is assembled and set in a mold of an injection molding machine prior to injecting the filler. The component in the state is heated to a predetermined temperature at which the fluidity of the filler in the molten state can be maintained by the heating means provided in the injection molding machine.
According to the first aspect of the present invention, the component of the rotor for the motor is a predetermined assembly capable of maintaining the fluidity of the molten filler by the heating means while being assembled and set in the mold of the injection molding machine. The temperature is raised to a temperature. Therefore, these components are put in a separate heating device such as a high-temperature furnace in advance and heated to raise the temperature, and then the components that have reached a high temperature are taken out of the furnace and assembled in the mold of the injection molding machine. The processing work that has been conventionally performed, such as, is omitted. Furthermore, according to this heating means, it is possible to heat-treat the constituent members assembled and set in the mold until just before the stage of injecting the molten filler. Therefore, the molten filler is injected into the cavity while the constituent member is heated to a predetermined temperature. Thereby, the filler in a molten state is filled in the assembly gap between the constituent members with good fluidity. In the case where the filler is made of a thermosetting resin, it is preferable that the temperature is raised to a temperature at which curing after filling is performed satisfactorily.

次に、本発明の第2の発明は、上述した第1の発明において、加熱手段は射出成形機の型内に加熱コイルが配設された電磁誘導加熱装置であり、型内に組付けセットされた状態の構成部材を電磁誘導加熱によって溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度まで加熱昇温するものである。
ここで、電磁誘導加熱装置は、渦巻状の磁力発生用の加熱コイルに高周波電流を供給することにより、加熱コイル周辺に高周波磁界を発生させる周知の構成を備えるものである。そして、発生した磁界により構成部材内には渦電流(誘導電流)が流れる。この際、抵抗熱として発生するジュール熱によって構成部材の加熱が行われる。
この第2の発明によれば、射出成形機の型内に加熱コイルが配設された電磁誘導加熱装置によって、モーター用ローターの構成部材が溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度まで昇温される。詳しくは、電磁誘導加熱によって、型内にセットされた構成部材自体に直接ジュール熱が発生する。これにより、構成部材は、速やかに上記所定の温度まで加熱昇温される。また、供給電流の周波数を変化させることにより、狙いとする温度制御が高精度に行える。すなわち、構成部材を短時間でかつ高精度に上記所定の温度まで昇温することが可能となる。
Next, a second invention of the present invention is the electromagnetic induction heating apparatus in which the heating means is disposed in the mold of the injection molding machine in the first invention described above, and the assembly set in the mold. The component in the state is heated to a predetermined temperature at which the fluidity of the molten filler can be maintained by electromagnetic induction heating.
Here, the electromagnetic induction heating device has a well-known configuration for generating a high-frequency magnetic field around the heating coil by supplying a high-frequency current to the spiral heating coil for generating magnetic force. An eddy current (inductive current) flows in the constituent member due to the generated magnetic field. At this time, the component members are heated by Joule heat generated as resistance heat.
According to the second aspect of the invention, the electromagnetic induction heating device in which the heating coil is arranged in the mold of the injection molding machine allows the motor rotor component member to maintain the fluidity of the molten filler. The temperature is raised to the temperature. Specifically, Joule heat is directly generated in the component member set in the mold by electromagnetic induction heating. As a result, the component is quickly heated up to the predetermined temperature. Further, the target temperature control can be performed with high accuracy by changing the frequency of the supply current. That is, it is possible to raise the temperature of the constituent member to the predetermined temperature in a short time and with high accuracy.

本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
先ず、本発明の第1の発明によれば、インサート部材たるモーター用ローターの構成部材を射出成形機の型内で加熱処理することができる。すなわち、従来の如く、高温炉等の別途の設備によって構成部材を予め溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度まで加熱昇温しておく、という処理が不要となる。したがって、かかる設備全体の省スペース化が図れる。更に、構成部材を高温炉に投入したり取出したりする作業を省略することができる。更に、加熱昇温された高温状態の構成部材を取扱うことがなくなるため、組付け作業性や作業安全性を向上させることができる。更に、溶融状態の充填材を射出する段階の直前まで、射出成形機の型内で構成部材を加熱処理することができる。したがって、構成部材を溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度まで加熱昇温した高温状態のうちに充填材の射出成形を行うことができ、高精度な成形品が安定的に得られる。
更に、本発明の第2の発明によれば、電磁誘導加熱によって、モーター用ローターの構成部材を効率的に加熱昇温することができる。また、構成部材の温度制御をより高精度に行うことができ、溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度に制御することが簡単に行える。
The present invention can obtain the following effects by taking the above-described means.
First, according to 1st invention of this invention, the structural member of the rotor for motors which is an insert member can be heat-processed within the type | mold of an injection molding machine. That is, as in the prior art, the process of heating and raising the components to a predetermined temperature at which the fluidity of the molten filler can be maintained in advance by separate equipment such as a high-temperature furnace becomes unnecessary. Therefore, space saving of the entire equipment can be achieved. Furthermore, the operation | work which puts in and takes out a structural member to a high temperature furnace can be skipped. Furthermore, since it is no longer necessary to handle a high-temperature component that has been heated and heated, assembly workability and work safety can be improved. Furthermore, the component can be heat-treated in the mold of the injection molding machine until just before the stage of injecting the molten filler. Accordingly, the injection molding of the filler can be performed in a high temperature state in which the constituent members are heated to a predetermined temperature capable of maintaining the fluidity of the filler in the molten state, and a highly accurate molded product can be stably produced. can get.
Furthermore, according to the second aspect of the present invention, the component of the motor rotor can be efficiently heated and heated by electromagnetic induction heating. Further, the temperature control of the constituent members can be performed with higher accuracy, and the control can be easily performed at a predetermined temperature capable of maintaining the fluidity of the molten filler.

以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例について、図面を用いて説明する。図1はモーター用ローター10の構成部材を射出成形機40の型内で加熱昇温する処理状態を示した工程図である。   Embodiments of the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a process diagram showing a processing state in which the components of the motor rotor 10 are heated and heated in the mold of the injection molding machine 40.

本実施例の製造法により得られるモーター用ローター10は、次のような構成とされている。すなわち、図1に良く示されるように、円板状の電磁鋼板21が複数枚積層されて円柱状に構成されるロータコア20に対して、シャフト30、永久磁石31、及びエンドプレート32,33がそれぞれ組付けられて構成されている。そして、ロータコア20と上記各組付部材との間に形成される組付け隙間には、樹脂50が充填される。なお、本実施例で使用される樹脂50は、耐油性、耐熱性等に優れ、モーターの使用環境下においても劣化しない固定部材として機能する熱硬化性のポリエステル樹脂が用いられる。ここで、樹脂50が本発明の充填材に相当する。これにより、ロータコア20と上記各組付部材とが一体的となって得られる。以下、モーター用ローター10の各構成についての詳細を説明する。   The motor rotor 10 obtained by the manufacturing method of the present embodiment is configured as follows. That is, as well shown in FIG. 1, a shaft 30, permanent magnets 31, and end plates 32, 33 are provided to a rotor core 20 configured by stacking a plurality of disk-shaped electromagnetic steel plates 21 into a columnar shape. Each is assembled and configured. The assembly gap formed between the rotor core 20 and each assembly member is filled with resin 50. The resin 50 used in the present embodiment is a thermosetting polyester resin that is excellent in oil resistance, heat resistance, and the like and functions as a fixing member that does not deteriorate even in the use environment of the motor. Here, the resin 50 corresponds to the filler of the present invention. Thereby, the rotor core 20 and each said assembly member are obtained integrally. Hereinafter, the detail about each structure of the rotor 10 for motors is demonstrated.

先ず、ロータコア20は、図1に良く示されるように、プレス加工によって円板状に打抜き形成された電磁鋼板21が複数枚積層されて円柱状に構成されている。また、これら電磁鋼板21各層の軸心位置や周縁に沿った位置には、貫通孔が形成されている。したがって、電磁鋼板21を複数枚積層して円柱状にすることにより、これら貫通孔が積層方向に整列されて形成される。これにより、シャフト30を貫通して配置可能なシャフト用スロット23、モーターの界磁源となる永久磁石31を埋込み配置可能な磁石用スロット24、及び樹脂50を充填可能な充填用スロット25が形成される。
ここで、上記したシャフト用スロット23及び磁石用スロット24の大きさ形状は、その積層時のバラツキや貫通して配置されるシャフト30及び永久磁石31の組付け作業性を良好にするために、これらシャフト30や永久磁石31の大きさ形状よりも若干大きく設定されている(図示しない)。
First, as shown in FIG. 1, the rotor core 20 is formed in a cylindrical shape by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 21 punched and formed into a disk shape by press working. Further, through holes are formed at positions along the axial center and the periphery of each layer of the electromagnetic steel sheets 21. Therefore, by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 21 into a cylindrical shape, these through holes are formed aligned in the laminating direction. As a result, a shaft slot 23 that can be disposed through the shaft 30, a magnet slot 24 that can be embedded with a permanent magnet 31 that serves as a motor field source, and a filling slot 25 that can be filled with a resin 50 are formed. Is done.
Here, the size and shape of the shaft slot 23 and the magnet slot 24 described above are used in order to improve the assembling workability of the shaft 30 and the permanent magnet 31 that are arranged at the time of lamination and penetrated. The shaft 30 and the permanent magnet 31 are set to be slightly larger than the size (not shown).

次に、シャフト30は、図1に良く示されるように、前述したロータコア20の軸心に形成されるシャフト用スロット23に貫通して配置される。これにより、ロータコア20を構成する電磁鋼板21各層の径方向及び周方向の予めの位置決めを行うことができる。なお、上述もしたように、シャフト30とシャフト用スロット23との嵌合いには、一定の隙間が形成されている。したがって、最終的には、射出成形によって、この組付け隙間内に樹脂50が充填されることにより、シャフト30とロータコア20とが一体的に位置固定される。
次に、永久磁石31は、使用時にモーター用ローター10の界磁源として機能するものであり、図1に良く示されるように、ロータコア20の周縁部位に沿って形成された複数の磁石用スロット24に埋込まれて配置される。また、永久磁石31は、磁石用スロット24との嵌合いに一定の隙間が形成されるように設定されている。したがって、最終的には、射出成形によって、この組付け隙間内に樹脂50が充填されることにより、永久磁石31とロータコア20とが一体的に位置固定される。
次に、エンドプレート32,33は、図1に良く示されるように、ロータコア20を構成する電磁鋼板21の積層端面22にそれぞれ配設される。詳しくは、図1に示された右側のエンドプレート32は、鋼板からなるものであり、シャフト30に挿し込んでカシメ固定することによってシャフト30と一体的とすることができる。また、図1に示された左側のエンドプレート33は、射出成形によって形成されるものであり、他の隙間に充填される樹脂50と連続的に一体成形されて形成されるものである。この両者のエンドプレート32,33によってロータコア20及びシャフト30の飛出しが防止される。
Next, as shown in FIG. 1, the shaft 30 is disposed so as to penetrate the shaft slot 23 formed in the axis of the rotor core 20 described above. Thereby, the radial positioning of each layer of the electromagnetic steel sheet 21 which comprises the rotor core 20, and the circumferential direction can be performed in advance. As described above, a fixed gap is formed between the shaft 30 and the shaft slot 23. Therefore, finally, the resin 30 is filled in the assembly gap by injection molding, so that the shaft 30 and the rotor core 20 are integrally fixed in position.
Next, the permanent magnet 31 functions as a field source of the motor rotor 10 in use, and a plurality of magnet slots formed along the peripheral portion of the rotor core 20 as well shown in FIG. 24 is embedded and arranged. Further, the permanent magnet 31 is set so that a certain gap is formed in the fitting with the magnet slot 24. Therefore, finally, the resin 50 is filled in the assembly gap by injection molding, whereby the permanent magnet 31 and the rotor core 20 are integrally fixed in position.
Next, the end plates 32 and 33 are respectively disposed on the laminated end surfaces 22 of the electromagnetic steel plates 21 constituting the rotor core 20 as well shown in FIG. Specifically, the right end plate 32 shown in FIG. 1 is made of a steel plate, and can be integrated with the shaft 30 by being inserted into the shaft 30 and fixed by caulking. Further, the left end plate 33 shown in FIG. 1 is formed by injection molding, and is formed by being integrally molded with the resin 50 filled in other gaps. The both end plates 32 and 33 prevent the rotor core 20 and the shaft 30 from jumping out.

次に、射出成形機40の構成について説明する。前述した固定部材たる樹脂50の射出成形を行う射出成形機40は、図1に良く示されるように、組付けセットされたモーター用ローター10の構成部材(ロータコア20、シャフト30、永久磁石31、及びエンドプレート32)の軸線方向に開閉可能に配置された固定型41(図1で示された右側の型)及び可動型42(図1で示された左側の型)を有して構成されている。なお、固定型41及び可動型42自体の加熱は、周知の電気ヒータや金型温度調整機が用いられて行われる。すなわち、前者のものでは、固定型41や可動型42内に電気ヒータを内蔵して、ヒーター通電により加熱が行われる。また、後者のものでは、加熱媒体に水や油を使用してこれを加熱し、ポンプにより固定型41や可動型42まわりを循環させることによって、温度の加熱調整又は保持が行われる。   Next, the configuration of the injection molding machine 40 will be described. As shown in FIG. 1, the injection molding machine 40 that performs the injection molding of the resin 50 as the fixing member described above is a component of the motor rotor 10 that is assembled and set (the rotor core 20, the shaft 30, the permanent magnet 31, And a fixed mold 41 (the right mold shown in FIG. 1) and a movable mold 42 (the left mold shown in FIG. 1) arranged to be openable and closable in the axial direction of the end plate 32). ing. The fixed mold 41 and the movable mold 42 are heated by using a well-known electric heater or a mold temperature controller. That is, in the former, an electric heater is built in the fixed mold 41 or the movable mold 42, and heating is performed by energizing the heater. In the latter case, the temperature is adjusted or maintained by heating water or oil as a heating medium and circulating it around the fixed mold 41 or the movable mold 42 using a pump.

また、図1に良く示されるように、射出成形機40には、型内に組付けセットされた構成部材を加熱するための電磁誘導加熱装置43が配設されている。この電磁誘導加熱装置43は、固定型41及び可動型42の型内に配設された加熱コイル44と、加熱コイル44に高周波電流を供給するための周波数変換制御部(図示しない)と、を有して構成されている。したがって、周波数変換制御部から高周波電流が供給されると、加熱コイル44の周辺には高周波磁界が発生する。そして、この磁界の作用によって、型内に組付けセットされた構成部材内に渦電流(誘導電流)が流れる。これにより、構成部材自体に抵抗熱としてのジュール熱が発生し、構成部材が効率的に加熱昇温される。ここで、構成部材が加熱昇温される設定温度は、周波数変換制御部より供給する電流の周波数を適宜調整することによって容易に制御することができる。したがって、構成部材は、後述する射出成形時における溶融状態の樹脂50(熱硬化性のポリエステル樹脂)の流動性や硬化性を維持可能な温度(例えば150℃)まで効率的でかつ高精度に加熱昇温される。
更に、固定型41及び可動型42の型締めにより封止状態とされたキャビティ内に樹脂50を射出するプランジャ又はスクリュー(共に図示しない)が配設されており、樹脂50は、計量されて加熱された溶融状態でキャビティ内に射出され、前述した構成部材の組付け隙間等の空間に充填される。
As well shown in FIG. 1, the injection molding machine 40 is provided with an electromagnetic induction heating device 43 for heating the components assembled and set in the mold. The electromagnetic induction heating device 43 includes a heating coil 44 disposed in the fixed mold 41 and the movable mold 42, and a frequency conversion control unit (not shown) for supplying a high-frequency current to the heating coil 44. It is configured. Therefore, when a high frequency current is supplied from the frequency conversion control unit, a high frequency magnetic field is generated around the heating coil 44. An eddy current (inductive current) flows in the components assembled and set in the mold by the action of the magnetic field. Thereby, Joule heat as resistance heat is generated in the component member itself, and the component member is efficiently heated and heated. Here, the set temperature at which the component members are heated and heated can be easily controlled by appropriately adjusting the frequency of the current supplied from the frequency conversion control unit. Therefore, the component is efficiently and accurately heated up to a temperature (for example, 150 ° C.) at which the fluidity and curability of the molten resin 50 (thermosetting polyester resin) at the time of injection molding described later can be maintained. The temperature is raised.
Further, a plunger or a screw (both not shown) for injecting the resin 50 is disposed in the cavity that is sealed by clamping the fixed mold 41 and the movable mold 42. The resin 50 is measured and heated. It is injected into the cavity in the molten state and filled into a space such as the assembly gap of the above-described constituent members.

続いて、本実施例のモーター用ローター10の製造法について、図1により作業工程順に説明する。
先ず、モーター用ローター10の構成部材(ロータコア20、シャフト30、永久磁石31、及びエンドプレート32)を射出成形機40の固定型41に組付けセットする。このとき、各構成部材を固定型41にセットするに際しては、ロータコア20に各組付部材が組付けられた状態のものをセットする場合と、固定型41にセットされた状態のロータコア20に対して各組付部材が組付けられる場合とがあるが、これらは、その組付け作業性を考慮して適宜選択されるものとし、詳細な説明は省略する。
次に、構成部材が固定型41に組付けセットされた状態で、可動型42を閉移動させて型締めし、構成部材全体を封止状態にする。そして、電磁誘導加熱装置43の周波数変換制御部により加熱コイル44に高周波電流を供給する。これにより、構成部材は、加熱コイル44からの電磁誘導作用によって効率的に加熱昇温され、樹脂50の流動性を維持可能な高温状態となる。
次いで、型締めにより形成されたキャビティ内に、溶融状態の樹脂50を射出する。これにより、射出された溶融状態の樹脂50は、図1に良く示されるように、樹脂50の流動性を維持可能な温度まで加熱昇温された状態の各構成部材間の組付け隙間等の空間内に充填される。詳しくは、溶融状態の樹脂50は、シャフト用スロット23とシャフト30との間に形成された隙間(図示しない)、磁石用スロット24と永久磁石31との間に形成された隙間(図示しない)、充填用スロット25内、ロータコア20の積層端面22とエンドプレート32との間に形成された隙間、及びエンドプレート33の形成される空間形状内を流動して充填される。
そして、その後に樹脂50を硬化させて脱型することにより、一体化された構成のモーター用ローター10が得られる。
Then, the manufacturing method of the rotor 10 for motors of a present Example is demonstrated in order of a work process with FIG.
First, the constituent members (the rotor core 20, the shaft 30, the permanent magnet 31, and the end plate 32) of the motor rotor 10 are assembled and set to the fixed mold 41 of the injection molding machine 40. At this time, when each component member is set on the fixed die 41, the rotor core 20 is set in a state where the respective assembly members are assembled, and the rotor core 20 in the state where the fixed member 41 is set. Each assembly member may be assembled in some cases, but these are appropriately selected in consideration of the assembly workability, and detailed description thereof is omitted.
Next, in a state where the constituent members are assembled and set to the fixed die 41, the movable die 42 is closed and clamped, and the entire constituent members are brought into a sealed state. A high frequency current is supplied to the heating coil 44 by the frequency conversion control unit of the electromagnetic induction heating device 43. As a result, the component member is efficiently heated and heated by the electromagnetic induction action from the heating coil 44, and becomes a high temperature state in which the fluidity of the resin 50 can be maintained.
Next, the molten resin 50 is injected into the cavity formed by mold clamping. As a result, as shown in FIG. 1, the injected resin 50 in the molten state has an assembly gap or the like between the constituent members heated to a temperature at which the fluidity of the resin 50 can be maintained. The space is filled. Specifically, the melted resin 50 has a gap (not shown) formed between the shaft slot 23 and the shaft 30 and a gap formed between the magnet slot 24 and the permanent magnet 31 (not shown). In the filling slot 25, the gap is formed between the laminated end face 22 of the rotor core 20 and the end plate 32, and the space in which the end plate 33 is formed is filled.
Then, the resin rotor 50 is then cured and demolded, whereby the motor rotor 10 having an integrated configuration is obtained.

このように、本実施例のモーター用ローター10の製造法によれば、インサート部材たるモーター用ローター10の構成部材を射出成形機40の型内で加熱処理することができる。したがって、従来の如く、高温炉等の別途の設備によって構成部材を予め溶融状態の樹脂50の流動性を維持可能な温度まで加熱昇温しておく、という処理が不要となる。よって、かかる設備全体の省スペース化が図れる。更に、構成部材を高温炉に投入したり取出したりする作業を省略することができる。
更に、作業上、加熱昇温された高温状態の構成部材を取扱うことがなくなるため、組付け作業性や作業安全性を向上させることができる。更に、溶融状態の樹脂50を射出する段階の直前まで、射出成形機40の型内で構成部材を加熱処理することができる。したがって、構成部材を溶融状態の樹脂50の流動性を維持可能な温度まで加熱昇温した高温状態のうちに樹脂50の射出成形を行うことができ、高精度かつ安定的に成形が行える。
また、構成部材の加熱は電磁誘導によって行われるため、モーター用ローター10の構成部材を効率的に加熱昇温することができ、成形サイクルタイムを短縮することができる。加えて、構成部材の温度制御を高精度に行うことができるため、狙いとする温度(溶融状態の樹脂50の流動性を維持可能な温度)に制御することが簡単に行える。
Thus, according to the manufacturing method of the motor rotor 10 of the present embodiment, the constituent members of the motor rotor 10 as the insert member can be heat-treated in the mold of the injection molding machine 40. Therefore, as in the prior art, the process of heating and raising the component members to a temperature at which the fluidity of the molten resin 50 can be maintained in advance by separate equipment such as a high-temperature furnace becomes unnecessary. Therefore, space saving of the entire equipment can be achieved. Furthermore, the operation | work which puts in and takes out a structural member to a high temperature furnace can be skipped.
Furthermore, since it is no longer necessary to handle a high-temperature component that has been heated and heated during the work, the assembly workability and work safety can be improved. Furthermore, the component members can be heat-treated in the mold of the injection molding machine 40 until just before the stage of injecting the molten resin 50. Therefore, the injection molding of the resin 50 can be performed in a high temperature state in which the constituent members are heated to a temperature at which the fluidity of the molten resin 50 can be maintained, and the molding can be performed with high accuracy and stability.
In addition, since the components are heated by electromagnetic induction, the components of the motor rotor 10 can be efficiently heated and heated, and the molding cycle time can be shortened. In addition, since the temperature control of the constituent members can be performed with high accuracy, it is possible to easily control the target temperature (the temperature at which the fluidity of the molten resin 50 can be maintained).

以上、本発明の実施形態を1つの実施例について説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施できるものである。
すなわち、射出成形機40の固定型41及び可動型42自体を加熱する手段として、周知の電気ヒータや金型温度調整機を用いるようにしたものを示したが、モーター用ローター10の構成部材と同様に、電磁誘導によって加熱を行うようにしたものであっても良い。
また、構成部材の加熱手段として電磁誘導加熱装置43を用いたものを示したが、上記した電気ヒータや金型温度調整機が構成部材を所定の温度(射出成形時における溶融状態の樹脂50の流動性や硬化性を維持可能な温度)まで加熱可能な構成を備えるようにしたものであれば、これらの装置を用いたものでも構わない。すなわち、上記した射出成形機40の固定型41及び可動型42自体を加熱するための従来の手段をそのまま構成部材を加熱するための手段として用いた場合には、構成部材の加熱が十分に行われないためである。
更に、構成部材を射出成形機40の固定型41と可動型42とで型締めした状態で加熱昇温処理するものを示したが、例えば、構成部材を固定型41に組付けセットした型開き状態で加熱昇温するようにしたものであっても良い。
Although the embodiment of the present invention has been described with respect to one example, the present invention can be implemented in various forms in addition to the above example.
That is, as a means for heating the fixed mold 41 and the movable mold 42 itself of the injection molding machine 40, a well-known electric heater or a mold temperature controller is used, but the constituent members of the motor rotor 10 and Similarly, heating may be performed by electromagnetic induction.
Moreover, although the thing using the electromagnetic induction heating apparatus 43 was shown as a heating means of a structural member, the above-mentioned electric heater and mold temperature controller set the structural member to a predetermined temperature (the temperature of the molten resin 50 at the time of injection molding). Any apparatus using these devices may be used as long as it has a structure capable of heating to a temperature capable of maintaining fluidity and curability. That is, when the conventional means for heating the fixed mold 41 and the movable mold 42 of the injection molding machine 40 described above is used as the means for heating the constituent members as they are, the constituent members are sufficiently heated. It is because it is not broken.
Furthermore, although what showed the temperature rising process in the state which clamped the structural member with the fixed mold | type 41 and the movable mold | type 42 of the injection molding machine 40 was shown, for example, the mold opening which assembled and set the structural member to the stationary mold | type 41 It may be one that is heated and heated in the state.

本実施例のモーター用ローターの構成部材を射出成形機の型内で加熱昇温する処理状態を示した工程図である。It is process drawing which showed the process state which heat-heats the structural member of the rotor for motors of a present Example within the type | mold of an injection molding machine.

符号の説明Explanation of symbols

10 モーター用ローター
20 ロータコア
21 電磁鋼板
22 積層端面
23 シャフト用スロット
24 磁石用スロット
25 充填用スロット
30 シャフト
31 永久磁石
32 エンドプレート
33 エンドプレート
40 射出成形機
41 固定型
42 可動型
43 電磁誘導加熱装置
44 加熱コイル
50 樹脂(充填材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor rotor 20 Rotor core 21 Magnetic steel plate 22 Laminated end face 23 Slot for shaft 24 Slot for magnet 25 Slot for filling 30 Shaft 31 Permanent magnet 32 End plate 33 End plate 40 Injection molding machine 41 Fixed type 42 Movable type 43 Electromagnetic induction heating device 44 Heating coil 50 Resin (filler)

Claims (2)

モーター用ローターの構成部材を射出成形機の型内に組付けセットした状態で、型締めして形成されるキャビティ内に溶融状態の充填材を射出することにより、前記構成部材間の組付け隙間を充填して前記モーター用ローターを一体的に形成する製造法であって、
前記充填材を射出するに先立って、前記射出成形機の型内に組付けセットされた状態の構成部材を、該射出成形機に配設された加熱手段によって前記溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度まで加熱昇温することを特徴とするモーター用ローターの製造法。
With the components of the motor rotor assembled and set in the mold of the injection molding machine, the assembly gap between the components is injected by injecting molten filler into the cavity formed by clamping the mold. In which the rotor for the motor is integrally formed,
Prior to injecting the filler, the components in a state assembled and set in the mold of the injection molding machine are subjected to the fluidity of the molten filler by heating means disposed in the injection molding machine. A method for producing a rotor for a motor, characterized in that the temperature of the motor is increased to a predetermined temperature at which the motor can be maintained.
請求項1に記載のモーター用ローターの製造法であって、
前記加熱手段は前記射出成形機の型内に加熱コイルが配設された電磁誘導加熱装置であり、該型内に組付けセットされた状態の構成部材を電磁誘導加熱によって前記溶融状態の充填材の流動性を維持可能な所定の温度まで加熱昇温することを特徴とするモーター用ローターの製造法。
It is a manufacturing method of the rotor for motors according to claim 1,
The heating means is an electromagnetic induction heating device in which a heating coil is disposed in a mold of the injection molding machine, and the molten state filler is assembled by electromagnetic induction heating of a component member assembled and set in the mold. A method for producing a rotor for a motor, wherein the temperature is raised to a predetermined temperature at which the fluidity of the motor can be maintained.
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