JP2006204068A - 永久磁石の樹脂封止方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 回転子積層鉄心12を搭載する搬送トレイ16と、搬送トレイ16に搭載された回転子積層鉄心12を載置し、回転子積層鉄心12を下から加熱すると共に昇降する第1の加熱手段が設けられた下型17と、回転子積層鉄心12を上から加熱する第2の加熱手段及び樹脂部材15の原料18を入れる複数のポット19を有し、樹脂部材15を磁石挿入孔13に導く流路20を備え下型17の上昇に伴って上昇する上型21と、上型21の上方にあって下降限位置にある上型21とは隙間Gを有して配置される固定架台22と、固定架台22を貫通しポット19に投入された樹脂部材15を加圧する複数のプランジャー23と、上型21を上昇限位置に保持するストッパー24とを有する。
【選択図】 図5
Description
特許文献1に記載された永久磁石の樹脂封止方法においては、複数枚の鉄心片が打抜きかしめ等により固着一体化して積層され、永久磁石を挿入するための磁石挿入孔が外周部に複数形成されると共に、封止樹脂を注入するための注入用穴部が複数形成された積層鉄心を、下型の有底穴部に嵌挿し、磁石挿入孔に永久磁石を挿入した後、注入用穴部に符合する位置に注入穴部が形成された上型を、注入穴部が注入用穴部に一致するように下型の上端に載置し、下型と上型を締結手段により固定した状態で、上型の注入穴部に連通する樹脂供給穴部から所定の圧力で樹脂部材を供給して樹脂部材を磁石挿入孔に充填して、その後、加熱手段により積層鉄心を加熱することにより、樹脂部材を硬化させて永久磁石を積層鉄心に固定するようになっている。
また、樹脂部材を磁石挿入孔に充填する際、上型に形成された樹脂供給穴部及び該樹脂供給穴部より分岐した複数の注入穴部を介して、積層鉄心の注入用穴部を経由して磁石挿入孔に注入されるので、樹脂部材を各磁石挿入孔に均等に充填することが困難であり、信頼性に劣っていた。しかも、樹脂部材を供給するポンプは大きな供給圧力を必要とし、装置が高価なものとなった。
更に、積層鉄心を下型の有底穴部に嵌挿し、加熱後、積層鉄心を下型の有底穴部から取り出す作業は、人手又は機械によっても、時間を要するもので、作業性が極めて悪い。
本発明に係る永久磁石の樹脂封止装置において、前記搬送トレイの前記回転子積層鉄心の搭載面及び前記上型の前記回転子積層鉄心の押圧面には前記磁石挿入孔からの空気を外部に逃がすベント溝が設けられてもよい。
請求項3記載の永久磁石の樹脂封止装置においては、搬送トレイの回転子積層鉄心の搭載面及び上型の回転子積層鉄心の押圧面には磁石挿入孔からの空気を外部に逃がすベント溝が設けられているので、樹脂部材を磁石挿入孔に確実に充填することができる。
ここで、図1は本発明の一実施の形態に係る永久磁石の樹脂封止装置の概念図、図2は同永久磁石の樹脂封止装置を用いて永久磁石が樹脂封止された回転子積層鉄心の平面図、図3は同永久磁石の樹脂封止装置の正面図、図4は同永久磁石の樹脂封止装置の側面図、図5は同永久磁石の樹脂封止装置の下型が下降限位置でプランジャーが上昇限位置にある場合の要部拡大図、図6は同永久磁石の樹脂封止装置の下型が上昇限位置でプランジャーが下降限位置にある場合の要部拡大図、図7は同永久磁石の樹脂封止装置の側断面図、図8(A)、(B)、(C)はそれぞれ、同永久磁石の樹脂封止装置のプランジャーガイド、プランジャーホルダー、固定架台の説明図、図9(A)、(B)はそれぞれ、同永久磁石の樹脂封止装置の上型、キャビティブロックの説明図、図10は同永久磁石の樹脂封止装置を用いた永久磁石の樹脂封止方法の工程図である。
型鋼等で構成された取付けフレーム28の上部、下部にはそれぞれ、矩形状の上固定プレート29、下固定プレート30が垂直間隔をあけて水平に配置されている。上固定プレート29及び下固定プレート30は、それぞれの4隅を4本のガイドポスト31により連結されている。
固定架台22の上面でプランジャーガイド55の左右方向両側にはそれぞれ、バネ受けブロック63がねじ締結されており、各バネ受けブロック63内部に形成された2個の受け座64と上型21の上面との間にはコイルバネ65が配置されている。
(a)前工程から送られてきた、永久磁石14が磁石挿入孔13に挿入され搬送トレイ16にセットされた回転子積層鉄心12を別途搬送手段等を用いて下型17上に搬送し、上型21(以下、キャビティブロック74も含む)に対して位置決めして固定する(回転子積層鉄心の供給作業)。
(f)下型昇降手段33により昇降プレート32を介して下型17を上昇すると共に、エアシリンダー92を駆動し、進退ロッド91を上昇して、4本の進退ロッド91の上端により上型21を支持する(上型開き準備作業)。
(h)4本の進退ロッド91を後退させ、固定架台22と上型21との隙間Gの原料18の挿入部を、クリーナー97によりクリーニングする(タブレット投入部のクリーニング作業)。
(i)クリーナー98により、上型21及び下型17をクリーニングする(金型のクリーニング作業)。
キャビティブロック74を上型21の下面に着脱可能に設けたが、これに限定されず、必要に応じて、上型とキャビティブロックとを一体的に構成することもできる。
搬送トレイ16には、回転子積層鉄心12の軸孔11に嵌入する直径固定型のガイド部材27を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、種々の回転子積層鉄心の軸孔のサイズに応じて直径が拡縮可能な直径拡縮型のガイド部材を用いることもできる。
固定架台22の周囲には上型21の摺動ガイド部材を備え、しかも、プランジャーホルダー54はプランジャーガイド55によってガイドされるように構成したが、これに限定されず、必要に応じて、別の方法でガイドすることもできる。
各プランジャー23の上端にバネ54bを設けたが、これに限定されず、必要に応じて、バネを省略することもできる。
樹脂部材として熱硬化性樹脂15を用いたが、これに限定されず、例えば、モータ製品として発熱温度が低い場合には、熱可塑性樹脂を用いることもできる。
上型21の底部にはポット19からの熱硬化性樹脂15を磁石挿入孔13に導く流路20を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、ポットを磁石挿入孔に符合する位置に設けることもできる。この場合には、熱硬化性樹脂15を磁石挿入孔13に導く流路が不要となる他、熱硬化性樹脂15の使用量を減らすことができる。
特許文献1に記載された永久磁石の樹脂封止方法においては、複数枚の鉄心片が打抜きかしめ等により固着一体化して積層され、永久磁石を挿入するための磁石挿入孔が外周部に複数形成されると共に、封止樹脂を注入するための注入用穴部が複数形成された積層鉄心を、下型の有底穴部に嵌挿し、磁石挿入孔に永久磁石を挿入した後、注入用穴部に符合する位置に注入穴部が形成された上型を、注入穴部が注入用穴部に一致するように下型の上端に載置し、下型と上型を締結手段により固定した状態で、上型の注入穴部に連通する樹脂供給穴部から所定の圧力で樹脂部材を供給して樹脂部材を磁石挿入孔に充填して、その後、加熱手段により積層鉄心を加熱することにより、樹脂部材を硬化させて永久磁石を積層鉄心に固定するようになっている。
樹脂部材を磁石挿入孔に充填する際、上型に形成された樹脂供給穴部及び該樹脂供給穴部より分岐した複数の注入穴部を介して、積層鉄心の注入用穴部を経由して磁石挿入孔に注入されるので、樹脂部材を各磁石挿入孔に均等に充填することが困難であり、信頼性に劣っていた。しかも、樹脂部材を供給するポンプは大きな供給圧力を必要とし、装置が高価なものとなった。
更に、積層鉄心を下型の有底穴部に嵌挿し、加熱後、積層鉄心を下型の有底穴部から取り出す作業は、人手又は機械によっても、時間を要するもので、作業性が極めて悪い。
ここで、図1は本発明の一実施の形態に係る永久磁石の樹脂封止装置の概念図、図2は同永久磁石の樹脂封止装置を用いて永久磁石が樹脂封止された回転子積層鉄心の平面図、図3は同永久磁石の樹脂封止装置の正面図、図4は同永久磁石の樹脂封止装置の側面図、図5は同永久磁石の樹脂封止装置の下型が下降限位置でプランジャーが上昇限位置にある場合の要部拡大図、図6は同永久磁石の樹脂封止装置の下型が上昇限位置でプランジャーが下降限位置にある場合の要部拡大図、図7は同永久磁石の樹脂封止装置の側断面図、図8(A)、(B)、(C)はそれぞれ、同永久磁石の樹脂封止装置のプランジャーガイド、プランジャーホルダー、固定架台の説明図、図9(A)、(B)はそれぞれ、同永久磁石の樹脂封止装置の上型、キャビティブロックの説明図、図10は同永久磁石の樹脂封止装置を用いた永久磁石の樹脂封止方法の工程図である。
型鋼等で構成された取付けフレーム28の上部、下部にはそれぞれ、矩形状の上固定プレート29、下固定プレート30が垂直間隔をあけて水平に配置されている。上固定プレート29及び下固定プレート30は、それぞれの4隅を4本のガイドポスト31により連結されている。
固定架台22の上面でプランジャーガイド55の左右方向両側にはそれぞれ、バネ受けブロック63がねじ締結されており、各バネ受けブロック63内部に形成された2個の受け座64と上型21の上面との間にはコイルバネ65が配置されている。
(a)前工程から送られてきた、永久磁石14が磁石挿入孔13に挿入され搬送トレイ16にセットされた回転子積層鉄心12を別途搬送手段等を用いて下型17上に搬送し、上型21(以下、キャビティブロック74も含む)に対して位置決めして固定する(回転子積層鉄心の供給作業)。
(f)下型昇降手段33により昇降プレート32を介して下型17を上昇すると共に、エアシリンダー92を駆動し、進退ロッド91を上昇して、4本の進退ロッド91の上端により上型21を支持する(上型開き準備作業)。
(h)4本の進退ロッド91を後退させ、固定架台22と上型21との隙間Gの原料18の挿入部を、クリーナー97によりクリーニングする(タブレット投入部のクリーニング作業)。
(i)クリーナー98により、上型21及び下型17をクリーニングする(金型のクリーニング作業)。
キャビティブロック74を上型21の下面に着脱可能に設けたが、これに限定されず、必要に応じて、上型とキャビティブロックとを一体的に構成することもできる。
搬送トレイ16には、回転子積層鉄心12の軸孔11に嵌入する直径固定型のガイド部材27を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、種々の回転子積層鉄心の軸孔のサイズに応じて直径が拡縮可能な直径拡縮型のガイド部材を用いることもできる。
固定架台22の周囲には上型21の摺動ガイド部材を備え、しかも、プランジャーホルダー54はプランジャーガイド55によってガイドされるように構成したが、これに限定されず、必要に応じて、別の方法でガイドすることもできる。
各プランジャー23の上端にバネ54bを設けたが、これに限定されず、必要に応じて、バネを省略することもできる。
樹脂部材として熱硬化性樹脂15を用いたが、これに限定されず、例えば、モータ製品として発熱温度が低い場合には、熱可塑性樹脂を用いることもできる。
上型21の底部にはポット19からの熱硬化性樹脂15を磁石挿入孔13に導く流路20を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、ポットを磁石挿入孔に符合する位置に設けることもできる。この場合には、熱硬化性樹脂15を磁石挿入孔13に導く流路が不要となる他、熱硬化性樹脂15の使用量を減らすことができる。
特許文献1に記載された永久磁石の樹脂封止方法においては、複数枚の鉄心片が打抜きかしめ等により固着一体化して積層され、永久磁石を挿入するための磁石挿入孔が外周部に複数形成されると共に、封止樹脂を注入するための注入用穴部が複数形成された積層鉄心を、下型の有底穴部に嵌挿し、磁石挿入孔に永久磁石を挿入した後、注入用穴部に符合する位置に注入穴部が形成された上型を、注入穴部が注入用穴部に一致するように下型の上端に載置し、下型と上型を締結手段により固定した状態で、上型の注入穴部に連通する樹脂供給穴部から所定の圧力で樹脂部材を供給して樹脂部材を磁石挿入孔に充填して、その後、加熱手段により積層鉄心を加熱することにより、樹脂部材を硬化させて永久磁石を積層鉄心に固定するようになっている。
樹脂部材を磁石挿入孔に充填する際、上型に形成された樹脂供給穴部及び該樹脂供給穴部より分岐した複数の注入穴部を介して、積層鉄心の注入用穴部を経由して磁石挿入孔に注入されるので、樹脂部材を各磁石挿入孔に均等に充填することが困難であり、信頼性に劣っていた。しかも、樹脂部材を供給するポンプは大きな供給圧力を必要とし、装置が高価なものとなった。
更に、積層鉄心を下型の有底穴部に嵌挿し、加熱後、積層鉄心を下型の有底穴部から取り出す作業は、人手又は機械によっても、時間を要するもので、作業性が極めて悪い。
前記回転子積層鉄心を押圧し更に加熱する上型及び下型を備え、更に、前記上型に、前記磁石挿入孔に符合する位置又は別位置に該上型の底面まで延在するポットを設け、前記ポットに挿入された前記樹脂部材の原料を前記上型で加熱した後、昇降するプランジャーで前記樹脂部材を前記ポットから押し出して前記磁石挿入孔に充填する。
ここで、図1は本発明の一実施の形態に係る永久磁石の樹脂封止装置の概念図、図2は同永久磁石の樹脂封止装置を用いて永久磁石が樹脂封止された回転子積層鉄心の平面図、図3は同永久磁石の樹脂封止装置の正面図、図4は同永久磁石の樹脂封止装置の側面図、図5は同永久磁石の樹脂封止装置の下型が下降限位置でプランジャーが上昇限位置にある場合の要部拡大図、図6は同永久磁石の樹脂封止装置の下型が上昇限位置でプランジャーが下降限位置にある場合の要部拡大図、図7は同永久磁石の樹脂封止装置の側断面図、図8(A)、(B)、(C)はそれぞれ、同永久磁石の樹脂封止装置のプランジャーガイド、プランジャーホルダー、固定架台の説明図、図9(A)、(B)はそれぞれ、同永久磁石の樹脂封止装置の上型、キャビティブロックの説明図、図10は同永久磁石の樹脂封止装置を用いた永久磁石の樹脂封止方法の工程図である。
型鋼等で構成された取付けフレーム28の上部、下部にはそれぞれ、矩形状の上固定プレート29、下固定プレート30が垂直間隔をあけて水平に配置されている。上固定プレート29及び下固定プレート30は、それぞれの4隅を4本のガイドポスト31により連結されている。
固定架台22の上面でプランジャーガイド55の左右方向両側にはそれぞれ、バネ受けブロック63がねじ締結されており、各バネ受けブロック63内部に形成された2個の受け座64と上型21の上面との間にはコイルバネ65が配置されている。
(a)前工程から送られてきた、永久磁石14が磁石挿入孔13に挿入され搬送トレイ16にセットされた回転子積層鉄心12を別途搬送手段等を用いて下型17上に搬送し、上型21(以下、キャビティブロック74も含む)に対して位置決めして固定する(回転子積層鉄心の供給作業)。
(f)下型昇降手段33により昇降プレート32を介して下型17を上昇すると共に、エアシリンダー92を駆動し、進退ロッド91を上昇して、4本の進退ロッド91の上端により上型21を支持する(上型開き準備作業)。
(h)4本の進退ロッド91を後退させ、固定架台22と上型21との隙間Gの原料18の挿入部を、クリーナー97によりクリーニングする(タブレット投入部のクリーニング作業)。
(i)クリーナー98により、上型21及び下型17をクリーニングする(金型のクリーニング作業)。
キャビティブロック74を上型21の下面に着脱可能に設けたが、これに限定されず、必要に応じて、上型とキャビティブロックとを一体的に構成することもできる。
搬送トレイ16には、回転子積層鉄心12の軸孔11に嵌入する直径固定型のガイド部材27を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、種々の回転子積層鉄心の軸孔のサイズに応じて直径が拡縮可能な直径拡縮型のガイド部材を用いることもできる。
固定架台22の周囲には上型21の摺動ガイド部材を備え、しかも、プランジャーホルダー54はプランジャーガイド55によってガイドされるように構成したが、これに限定されず、必要に応じて、別の方法でガイドすることもできる。
各プランジャー23の上端にバネ54bを設けたが、これに限定されず、必要に応じて、バネを省略することもできる。
樹脂部材として熱硬化性樹脂15を用いたが、これに限定されず、例えば、モータ製品として発熱温度が低い場合には、熱可塑性樹脂を用いることもできる。
上型21の底部にはポット19からの熱硬化性樹脂15を磁石挿入孔13に導く流路20を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、ポットを磁石挿入孔に符合する位置に設けることもできる。この場合には、熱硬化性樹脂15を磁石挿入孔13に導く流路が不要となる他、熱硬化性樹脂15の使用量を減らすことができる。
Claims (6)
- 複数の鉄心片が積層され中央に軸孔を備えた回転子積層鉄心に形成された複数の磁石挿入孔に挿入された永久磁石を、樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入して固定する永久磁石の樹脂封止装置であって、
前記回転子積層鉄心を搭載する搬送トレイと、
前記搬送トレイに搭載された前記回転子積層鉄心を載置し、該回転子積層鉄心を下から加熱すると共に昇降する第1の加熱手段が設けられた下型と、
前記回転子積層鉄心の上に搭載されて該回転子積層鉄心を上から加熱する第2の加熱手段及び前記樹脂部材の原料を入れる複数のポットを有し、更に底部には前記ポットからの樹脂部材を前記磁石挿入孔に導く流路を備え、前記下型の上昇に伴って上昇する上型と、
前記上型の上方にあって下降限位置にある前記上型との間に作業空間となる隙間を有して固定配置される固定架台と、
前記固定架台を貫通し、上昇した前記上型のポットに投入された前記樹脂部材を加圧する複数のプランジャーと、
前記上型を上昇限位置に保持するストッパーとを有することを特徴とする永久磁石の樹脂封止装置。 - 請求項1記載の永久磁石の樹脂封止装置において、前記搬送トレイには、前記回転子積層鉄心の軸孔に嵌入する直径固定型又は直径拡縮型のガイド部材を有することを特徴とする永久磁石の樹脂封止装置。
- 請求項1及び2のいずれか1項に記載の永久磁石の樹脂封止装置において、前記搬送トレイの前記回転子積層鉄心の搭載面及び前記上型の前記回転子積層鉄心の押圧面には前記磁石挿入孔からの空気を外部に逃がすベント溝が設けられていることを特徴とする永久磁石の樹脂封止装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の永久磁石の樹脂封止装置において、前記固定架台の周囲には前記上型の摺動ガイド部材を備え、しかも前記複数のプランジャーの上端はプランジャーホルダーに固定され、しかも、該プランジャーホルダーはプランジャーガイドによってガイドされていることを特徴とする永久磁石の樹脂封止装置。
- 複数の鉄心片が積層され中央に軸孔を備えた回転子積層鉄心に形成された複数の磁石挿入孔に挿入された永久磁石を、樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入して固定する永久磁石の樹脂封止方法であって、
前記回転子積層鉄心を押圧し更に加熱する上型及び下型を備え、更に、前記上型に、前記磁石挿入孔に符合する位置又は別位置にポットを設け、前記ポットに挿入された前記樹脂部材の原料を前記上型で加熱した後、昇降するプランジャーで前記樹脂部材を前記ポットから押し出して前記磁石挿入孔に充填することを特徴とする永久磁石の樹脂封止方法。 - 請求項5記載の永久磁石の樹脂封止方法において、前記回転子積層鉄心は中央に軸孔を有し、前記回転子積層鉄心を前記軸孔に嵌入するガイド部材を備えた搬送トレイに載せて、前記上型及び前記下型の間に配置することを特徴とする永久磁石の樹脂封止方法。
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