JP2006211865A - 回転子積層鉄心の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 最適な位置に樹脂路を配置して樹脂注入品質を安定させると共に、製造コストの上昇を抑えることが可能な回転子積層鉄心の製造装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 回転子積層鉄心２０の磁石挿入孔２１に挿入した永久磁石４８を樹脂部材で封止する回転子積層鉄心の製造装置１０は、磁石挿入孔２１に樹脂部材を注入する際に回転子積層鉄心２０の上、下端面を押圧して磁石挿入孔２１の両端を塞ぐ上型部材１５及び下型部材１６を備え、上型部材１５及び下型部材１６のいずれか一方は、磁石挿入孔２１に注入する樹脂部材を溶融するポット２８と、ポット２８及び磁石挿入孔２１を連通させる樹脂路４３をそれぞれ備えると共に、樹脂路４３に沿って２分割されて樹脂路４３の内面がそれぞれ露出可能な樹脂注入治具２２とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、中央に軸孔を備えた回転子積層鉄心の外側部分に形成された複数の磁石挿入孔に挿入した永久磁石を樹脂によって封止して固定する回転子積層鉄心の製造装置及びその製造方法に関する。

従来、回転子積層鉄心に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入し熱硬化性樹脂で封止して固定する場合、回転子積層鉄心を上下から金型で挟み、回転子積層鉄心の上面又は下面と金型との間に溶融した熱硬化性樹脂を溜めるカルを直接形成していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３４１８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明を適用した場合、回転子積層鉄心の軽量化等を目的として、回転子積層鉄心に抜き穴が設けられていると、カルの大きさや配置に制約が生じ、カルと磁石挿入孔を連通するランナーや注入口の位置にも影響が生じる。このため、熱硬化性樹脂を各磁石挿入孔に最適な条件で均一に注入することが困難になり、各磁石挿入孔毎に樹脂注入品質が安定しないという問題が生じる。更に、抜き穴の位置を避けるように金型の表層部にカル、ランナー、及び注入口を形成するため、金型の加工コストが増加して製造コストも上昇するという問題も生じる。また、磁石挿入孔の形状や外径サイズが異なる種々の製品に対応する場合、その製品毎に金型を準備しなければならず、金型の製作コストがかかる。更には、製品毎に金型の段替を行うため、その都度生産を中止せざるを得ず、また、金型の段替は短時間では行うことができないため、生産性の低下を招いていた。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、回転子積層鉄心に形成される抜き孔の位置に影響を受けずに最適な位置にカル、ランナー、及び注入口を配置して樹脂注入品質を安定させると共に、製造コストの上昇を抑えることが可能な回転子積層鉄心の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う請求項１記載の回転子積層鉄心の製造装置は、中央に軸孔を備えた回転子積層鉄心の複数の磁石挿入孔に永久磁石を挿入し溶融した樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入して該永久磁石を固定する回転子積層鉄心の製造装置であって、
前記各磁石挿入孔に樹脂部材を注入する際に前記回転子積層鉄心の上、下端面を押圧して該各磁石挿入孔の両端を塞ぐ上型部材及び下型部材を備え、
前記上型部材及び下型部材のいずれか一方は、前記磁石挿入孔に注入する樹脂部材を溶融するポットと、前記ポット及び前記磁石挿入孔を連通させ、該ポットから供給された樹脂部材を溜めるカル、該カル内から樹脂部材を流出させるランナー、及び該ランナーの先端に形成され樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入する注入口が設けられた樹脂路を備えると共に、該樹脂路に沿って２分割されて該樹脂路の内面がそれぞれ露出可能な樹脂注入治具とを有する。

請求項２記載の回転子積層鉄心の製造装置は、請求項１記載の回転子積層鉄心の製造装置において、前記各樹脂路はそれぞれ前記カルを介して相互に連通している。
請求項３記載の回転子積層鉄心の製造装置は、請求項１及び２記載の回転子積層鉄心の製造装置において、前記下型部材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が設けられている。

前記目的に沿う請求項４記載の回転子積層鉄心の製造方法は、中央に軸孔を備えた回転子積層鉄心の複数の磁石挿入孔に永久磁石を挿入し溶融した樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入して該永久磁石を固定する回転子積層鉄心の製造方法であって、
前記回転子積層鉄心の上、下端面をそれぞれ上型部材及び下型部材で押圧して該磁石挿入孔の両端を塞ぎ、前記上型部材及び下型部材のいずれか一方に、前記磁石挿入孔に注入する樹脂部材を溶融するポットと、該ポット及び前記磁石挿入孔を連通する樹脂路を設けると共に該樹脂路に沿って２分割可能な樹脂注入治具とを配置して前記ポットから供給された樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入し、樹脂部材を硬化させた後に前記樹脂注入治具を前記樹脂路に沿って２分割して前記回転子積層鉄心を取り出す。

請求項１〜３記載の回転子積層鉄心の製造装置、及び請求項４記載の回転子積層鉄心の製造方法においては、上型部材及び下型部材のいずれか一方は、磁石挿入孔に注入する樹脂部材を溶融するポットと、ポット及び磁石挿入孔とを連通する樹脂路を備える樹脂注入治具とを有するので、回転子積層鉄心に形成された抜き孔位置の影響を受けずに最適な位置に樹脂路を配置することができ、樹脂部材の使用量を低減することが可能になると共に樹脂部材を磁石挿入孔に最適な条件で均一に注入することが可能になる。その結果、各磁石挿入孔内の樹脂注入品質を安定させ樹脂部材のコストも最小限に抑えることが可能になる。
また、樹脂路の形成が抜き穴の位置に影響を受けないため、樹脂注入治具の加工コストを抑えることができ、製造コストの上昇を最小限に抑えることが可能になる。更に、樹脂注入治具は各樹脂路に沿って２分割されて各樹脂路の内面がそれぞれ露出可能であるため、樹脂注入治具を２分割して回転子積層鉄心を取り出すことができ、回転子積層鉄心と共に硬化した樹脂部材を樹脂路から確実に取り出すことが可能になる。
更に、磁石挿入孔の形状や外径サイズが異なる製品に対応する場合も、製品毎に金型を準備する必要がなく、対象製品に合わせて樹脂注入治具のみを交換するだけで種々の製品に対応することができるため、余分な金型の製作コストが不要となり、また、金型の段替もなくなることから、生産性の向上を図ることができる。

特に、請求項２記載の回転子積層鉄心の製造装置においては、各樹脂路はそれぞれカルを介しては相互に連通しているので、各樹脂路内で硬化した樹脂部材は一体化しており、各樹脂路から硬化した樹脂部材を容易に取り出すことが可能になる
請求項３記載の回転子積層鉄心の製造装置においては、下型部材には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が設けられているので、回転子積層鉄心の芯出しを容易に行うことが可能になる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造装置において回転子積層鉄心をセットした際の状態を示す正断面図、図２は同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂を注入する際の状態を示す正断面図、図３（Ａ）は同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂を注入する際の樹脂注入治具の状態を示す部分詳細正断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＰ−Ｐ矢視断面図、図４（Ａ）は変形例に係る樹脂注入治具を示す部分詳細正断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＱ−Ｑ矢視断面図、図５は本発明の第２の実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造装置において回転子積層鉄心をセットした際の状態を示す正断面図、図６は同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂タブレットをポットに投入した際の状態を示す正断面図、図７は同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂を注入する際の状態を示す正断面図、図８（Ａ）は同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂を注入する際の樹脂注入治具の部分詳細正断面図、（Ｂ）は図８（Ａ）のＲ−Ｒ矢視断面図である。

図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造装置１０は、垂直に立設された４本のガイドポスト１１の上下両端に配置される上固定台１２及び下固定台１３と、上固定台１２及び下固定台１３の中間に配置され、ガイドポスト１１に沿って昇降する昇降台１４と、上固定台１２及び昇降台１４にそれぞれ固定される上型部材１５及び下型部材１６とを有している。

ここで、下型部材１６は昇降台１４に固定された下バッキングプレート１７と、下バッキングプレート１７に載置されたマスタープレート１８と、マスタープレート１８に取付けられた下型プレート１９と、下型プレート１９に載置され、樹脂部材の一例である熱硬化性樹脂を注入する際に中央に軸穴を備えた回転子積層鉄心２０の下端面を押圧し回転子積層鉄心２０に形成された複数の磁石挿入孔２１（図３参照）の下端を塞ぐ樹脂注入治具２２を備えている。また、上型部材１５は上固定台１２に取付けられ、熱硬化性樹脂を注入する際に回転子積層鉄心２０の上端面を押圧し回転子積層鉄心２０に形成された複数の磁石挿入孔２１の上端を塞ぐ上型プレート２３を備えている。なお、上型プレート２３には、図示しない電熱ヒータが設けられ、回転子積層鉄心２０に形成されている各磁石挿入孔２１内を約１７０℃近傍の温度に加熱することができる。

下固定台１３の上部には、昇降手段の一例である第１の油圧シリンダ２４が複数設けられ、各第１の油圧シリンダ２４の第１のプランジャ２５の先端部が昇降台１４の下部に連結されている。これによって、第１の油圧シリンダ２４内で第１のプランジャ２５を進退させると、第１のプランジャ２５の駆動に応じて昇降台１４がガイドポスト１１に沿って昇降するようになっている。

下バッキングプレート１７の中央には開口部２６が形成され、開口部２６に対応するマスタープレート１８及び下型プレート１９には熱硬化性樹脂タブレット２７を収容する複数のポット２８が貫通状態で形成されている。また、下型プレート１９には、図示しない電熱ヒータが設けられ、各ポット２８内を約１７０℃近傍の温度に加熱して、ポット２８内の熱硬化性樹脂タブレット２７を溶融させることができる。更に、各ポット２８内には樹脂押出用プランジャ２９がそれぞれ挿入され、各樹脂押出用プランジャ２９の基側は開口部２６内に配置された共通ベース３０に固定されている。そして、共通ベース３０は、開口部２６に対応する昇降台１４の領域に形成された複数の貫通孔３１に嵌入する、例えば、棒状のガイド部材３２を備えた支持ベース３３に載置され、支持ベース３３の下部は昇降台１４に固定された昇降手段の一例である第２の油圧シリンダ３４の第２のプランジャ３５の先部と連結している。これによって、第２の油圧シリンダ３４を駆動させると支持ベース３３を水平方向にずれることなく垂直方向に昇降させることができ、各樹脂押出用プランジャ２９をポット２８内で連携させて昇降させることにより溶融した熱硬化性樹脂を押し出すことができる。

樹脂注入治具２２は、下型プレート１９の中央に載置される、例えば、平面視して円形で側面視して台形状のゲート治具プレート３６と、ゲート治具プレート３６の外周面に密接可能な、例えば平面視して円環状の治具プレート３７を備えており、治具プレート３７の外側部には下固定台１３の上部に固定された昇降手段の一例である複数の第３の油圧シリンダ３８の各第３のプランジャ３９の先部が固定されている。なお、第３のプランジャ３９は、開口部２６に対応する領域の昇降台１４、マスタープレート１８、及び下型プレート１９にそれぞれ形成された貫通孔４０、４１、４２を挿通している。このような構成とすることにより、第３の油圧シリンダ３８内で第３のプランジャ３９を進退させることによりゲート治具プレート３６に対して治具プレート３７を昇降させることができ、ゲート治具プレート３６の外周面を境にして、樹脂注入治具２２をゲート治具プレート３６と治具プレート３７に２分割することができる。

図３（Ａ）に示すように、ゲート治具プレート３６と治具プレート３７を密接させて一体化した樹脂注入治具２２を形成し回転子積層鉄心２０の下端面を押圧して回転子積層鉄心２０に形成された複数の磁石挿入孔２１の下端を塞いだ場合、例えば、各磁石挿入孔２１は下型プレート１９に形成された各ポット２８より下型プレート１９の中心側に対応する回転子積層鉄心２０の領域に配置されており、各ポット２８の上端部は最寄りの磁石挿入孔２１の下端部と樹脂注入治具２２に形成された樹脂路４３により連通するようになっている。

樹脂路４３は、図３（Ｂ）に示すように、治具プレート３７の内周面に沿って形成された、例えば丸底溝４４と、この丸底溝４４の開口部を塞ぐゲート治具プレート３６の外周面で囲まれて構成され下端部の一部でポット２８の上端部と連通し上端部が回転子積層鉄心２０の下端面に当接するカル４５を有している。ここで、カル４５の断面積は下端から上端に向かうにつれて徐々に減少している。また、樹脂路４３は、ゲート治具プレート３６の上面側に形成され一側がカル４５の上端部に連通し他側が磁石挿入孔２１の下端位置まで伸びるランナー４６と、ランナー４６の先端と磁石挿入孔２１の下端とを連通する注入口４７を備えている。このような構成とすることにより、樹脂押出用プランジャ２９をポット２８内で上昇させると、溶融した熱硬化性樹脂はポット２８内からカル４５内に押し出されてカル４５内に充満する。更に、樹脂押出用プランジャ２９がポット２８内で上昇すると、カル４５内に充満した熱硬化性樹脂の一部はカル４５の上端部からランナー４６内に流出し注入口４７から磁石挿入孔２１内に流入する。これによって、磁石挿入孔２１内に挿入されている永久磁石４８の周囲に熱硬化性樹脂を充填することができる。

続いて、回転子積層鉄心の製造装置１０の動作及び作用について説明する。
図１に示すように、上型部材１５及び下型部材１６をそれぞれ電熱ヒータで加熱した状態で第１の油圧シリンダ２４を作動させて昇降台１４を下降させる。また、第３の油圧シリンダ３８を作動させて、治具プレート３７を下型プレート１９の上面との間に一定の隙間が形成されるように配置する。そして、治具プレート３７の上面に設けられた図示しない位置決め部材（例えば、位置決めピン）を介して、治具プレート３７の所定位置に回転子積層鉄心２０を載置する。ここで、回転子積層鉄心２０は、予め予熱装置を用いて１５０〜１７０℃の温度に加熱されているのが好ましい。一方、第２の油圧シリンダ３４を作動させて各ポット２８内で樹脂押出用プランジャ２９を降下させて所定量の熱硬化性樹脂タブレット２７を投入しておく。投入された熱硬化性樹脂タブレット２７は周囲から加熱されて溶融する。

次いで、第１及び第３の油圧シリンダ２４、３８を作動させて、治具プレート３７及び昇降台１４を上昇させる。治具プレート３７の上昇により回転子積層鉄心２０は上型プレート２３に向かって上昇し、回転子積層鉄心２０は上型プレート２３と治具プレート３７とで押圧挟持された状態になる。また、昇降台１４の上昇により下型プレート１９に載置されたゲート治具プレート３６は治具プレート３７の孔に嵌入し、ゲート治具プレート３６と治具プレート３７は密接して一体化した樹脂注入治具２２を形成する。これによって、図２に示すように、回転子積層鉄心２０に形成された複数の磁石挿入孔２１の上下両端がそれぞれ上型プレート２３及び樹脂注入治具２２により塞がれた状態になる。

続いて、第２の油圧シリンダ３４を作動させて樹脂押出用プランジャ２９をポット２８内で上昇させ、溶融状態の熱硬化性樹脂をポット２８内から押し出す。押し出された熱硬化性樹脂は樹脂路４３を構成するカル４５内に流入して充満し、次いでカル４５の上部からランナー４６内に進入してランナー４６の先端から注入口４７を介して磁石挿入孔２１内に注入される。なお、上型プレート２３には、空気を通過させるが溶融した熱硬化性樹脂は通過させないベント（例えば、深さが０．０３ｍｍ程度の溝）が形成されており、ポット２８、樹脂路４３、磁石挿入孔２１内の空気は熱硬化性樹脂の注入に伴ってベントから外部に排出されるようになっている。このため、磁石挿入孔２１内に挿入されている永久磁石４８の周囲に熱硬化性樹脂を充填させることができる。永久磁石４８の周囲が熱硬化性樹脂で充填されると、第２の油圧シリンダ３４の作動を停止して保持する。保持中に熱硬化性樹脂は硬化し、永久磁石４８は磁石挿入孔２１内に熱硬化性樹脂により封止され固定された状態になる。

磁石挿入孔２１内に注入した熱硬化性樹脂の硬化が完了すると、第１及び第３の油圧シリンダ２４、３８を作動させて、治具プレート３７及び昇降台１４を下降させる。これにより、回転子積層鉄心２０の押圧挟持状態が解除され、回転子積層鉄心２０は上型プレート２３から離脱して下降する。そして、上型プレート２３から一定距離離れた時点で、第３の油圧シリンダ３８を作動を停止する。一方、第１の油圧シリンダ２４は引き続き作動させ、図１に示すように、治具プレート３７と下型プレート１９の上面との間に一定の隙間が形成された時点で停止する。これによって、樹脂注入治具２２をゲート治具プレート３６と治具プレート３７の境界面に沿って２分割することができ、ポット２８内及び樹脂路４３内でそれぞれ熱硬化性樹脂が硬化して形成された樹脂硬化物Ｒ、Ｓは露出した状態となる。
ここで、磁石挿入孔２１内で硬化して形成された樹脂硬化物Ｔとポット２８内で硬化した樹脂硬化物Ｒとは樹脂路４３内で硬化した樹脂硬化物Ｓを介して連結しているため、回転子積層鉄心２０を治具プレート３７上から取り出す際に、各樹脂硬化物Ｒ、Ｓも同時に取り出すことができる。

なお、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す樹脂注入治具２２ａのように、ゲート治具プレート３６ａの外周部の下部周囲に第１の切り欠き溝４９を形成し、更に第１の切り欠き溝４９に対向するように治具プレート３７ａの内周部の下部周囲に第２の切り欠き溝５０を形成して、ゲート治具プレート３６ａと治具プレート３７ａを密接させて一体化した際に、ゲート治具プレート３６ａと治具プレート３７ａの境界部に形成される各カル５１が、第１及び第２の切り欠き溝４９、５０を組み合わせて形成される連絡路５１ａで相互に連通するようにしてもよい。
このような構成にすると、熱硬化性樹脂を磁石挿入孔２１内に注入する際に、連絡路５１内にも熱硬化性樹脂を充満させることができ、硬化処理すると各樹脂路４３ａの樹脂硬化物Ｓが連絡路５１内で熱硬化性樹脂が硬化して形成された樹脂硬化物Ｕで連結された状態となる。このため、ポット２８、樹脂路４３ａ、磁石挿入孔２１、及び連絡路５１ａの各樹脂硬化物Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕの一体性が強化されて、回転子積層鉄心２０を治具プレート３７ａ上から取り出す際に、同時に樹脂硬化物Ｒ、Ｓ、Ｕを容易に取り出すことができる。

図５〜図７に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造装置５２は、垂直に立設された４本のガイドポスト５３の上下両端に配置される上固定台５４及び下固定台５５と、上固定台５４及び下固定台５５の中間に配置され、ガイドポスト５３に沿って昇降する昇降台５６と、上固定台５４及び昇降台５６にそれぞれ設けられた上型部材５７及び下型部材５８とを有している。
ここで、下型部材５８は昇降台５６に固定された下型プレート５９と、下型プレート５９上に取付けられ、回転子積層鉄心２０を載置すると共に回転子積層鉄心２０の中央に形成される軸孔６０内に嵌入する直径固定型のガイド部材６１を備えた下押圧プレート６２を有している。なお、下型プレート５９には、図示しない電熱ヒータが設けられ、回転子積層鉄心２０に形成されている複数の磁石挿入孔２１（図８参照）内を約１７０℃近傍の温度に加熱することができる。

また、上型部材５７は、上固定台５４に固定された上バッキングプレート６３と、上バッキングプレート６３に取付けられたマスタープレート６４と、上バッキングプレート６３及びマスタープレート６４に貫通して設けられた図示しない孔に進退可能に挿入され常時は孔内に設けられたストッパーにより吊り下げ状態となる複数のガイドポスト６５の先部に固定された上型プレート６６と、熱硬化性樹脂を注入する際に上型プレート６６と回転子積層鉄心２０の上端面との間に挟持されて回転子積層鉄心２０に形成された各磁石挿入孔２１の上端を塞ぐ樹脂注入治具６７を備えている。なお、上型プレート６６の中央部には、ガイド部材６１の先部が嵌入可能な穴６８が形成されており、樹脂注入治具６７を上型プレート６６と回転子積層鉄心２０の上端面との間で確実に挟持できるようになっている。

下固定台５５の上部には、昇降手段の一例である第４の油圧シリンダ６９が設けられ、第４の油圧シリンダ６９の第４のプランジャ７０の先端部が昇降台５６の下部に連結されている。これによって、第４の油圧シリンダ６９内で第４のプランジャ７０を進退させると、第４のプランジャ７０の駆動に応じて昇降台５６がガイドポスト５３に沿って昇降するようになっている。

上バッキングプレート６３の中央には開口部７１が形成され、開口部７１に対応するマスタープレート６４には貫通孔７２が形成され、上型プレート６６には貫通孔７２と軸心を一致させて熱硬化性樹脂タブレット７３を収容するポット７４が貫通状態で形成されている。また、上型プレート６６には、図示しない電熱ヒータが設けられ、ポット７４内を約１７０℃近傍の温度に加熱して、ポット７４内の熱硬化性樹脂タブレット７３を溶融させることができる。更に、ポット７４内には貫通孔７２を貫通して樹脂押出用プランジャ７５が挿入され、樹脂押出用プランジャ７５の基側は開口部７１内に配置された共通ベース７６に固定されている。そして、共通ベース７６は、上固定台５４に取付けられた昇降手段の一例である第５の油圧シリンダ７７の第５のプランジャ７８の先部と連結している。これによって、第５の油圧シリンダ７７内で第５のプランジャ７８を進退させると共通ベース７６を昇降させることができ、樹脂押出用プランジャ７５をポット７４内に挿入して溶融した熱硬化性樹脂をポット７４から押し出すことができる。

樹脂注入治具６７は、下押圧プレート６２にセットされた回転子積層鉄心２０の軸孔６０を貫通したガイド部材６１の先部を中央に設けた貫通孔７９に貫通させて回転子積層鉄心２０の上端面上に載置される、例えば、平面視して円形で側面視して台形状のゲート治具プレート８０と、上型プレート６６の下面に取付けられゲート治具プレート８０と実質的に同一厚みを有してゲート治具プレート８０の外周面に密接可能な、例えば平面視して円環状の治具プレート８１を備えている。

このような構成とすることにより、第４の油圧シリンダ６９の第４のプランジャ７０を作動させて昇降台を５６を上昇させると、ガイド部材６１の先部を上型プレート６６に形成した穴６８に嵌入させて、ゲート治具プレート８０の外周面を治具プレート８１の内周面を密接させて、回転子積層鉄心２０の上端面に当接する樹脂注入治具６７を形成することができる。このとき、ポット７４の下端は樹脂注入治具６７で塞がれた状態になっているので、図６に示すように、マスタープレート６４と上型プレート６６の間に形成されている空間部８２を利用して熱硬化性樹脂タブレット７３をポット７４内に投入することができる。そして、第４の油圧シリンダ６９の第４のプランジャ７０を更に作動させて昇降台を５６を上昇させると、上型プレート６６の上昇に伴ってガイドポスト６５が上バッキングプレート６３及びマスタープレート６４に設けた孔内に進入して空間部８２の高さが徐々に減少し、図７に示すように、上型プレート６６をマスタープレート６４に当接させて押圧することができる。その結果、回転子積層鉄心２０の上、下端面をそれぞれ樹脂注入治具６７及び下押圧プレート６２で挟持することができ、回転子積層鉄心２０の各磁石挿入孔２１の両端を確実に塞ぐことができる。

図８（Ａ）に示すように、ゲート治具プレート８０と治具プレート８１を密接させて一体化した樹脂注入治具６７を形成し回転子積層鉄心２０の上端面を押圧して回転子積層鉄心２０に形成された複数の磁石挿入孔２１の上端を塞いだ場合、例えば、磁石挿入孔２１は上型プレート６６に形成されたポット７４より上型プレート６６の外周側に対応する回転子積層鉄心２０の領域に配置されており、ポット７４の下端部は最寄りの磁石挿入孔２１の上端部と樹脂注入治具６７に形成された樹脂路８３により連通するようになっている。

ここで、樹脂路８３は、図８（Ｂ）に示すように、ゲート治具プレート８０の外周面に沿って形成された、例えば丸底溝８４と、この丸底溝８４の開口部を塞ぐ治具プレート８１の内周面で囲まれて内側に空間部が形成されているカル８５を有している。ここで、カル８５の断面積は上端から下端に向かうにつれて徐々に減少し、カル８５の上端部の一部がポット７４の下端と重なり合い、カル８５の下端部は回転子積層鉄心２０の上端面により塞がれている。また、樹脂路８３は、治具プレート８１の下面側に形成されて一側がカル８５の下端部と連通し他側が磁石挿入孔２１の上端位置まで伸びるランナー８６と、ランナー８６の先端と磁石挿入孔２１の上端とを連通する注入口８７を備えている。
このような構成とすることにより、樹脂押出用プランジャ７５をポット７４内に下降させると、溶融した熱硬化性樹脂はポット７４内からカル８５内に押し出されてカル８５内に充填させることができる。更に、樹脂押出用プランジャ７５がポット７４内で下降すると、カル８５内に充填した熱硬化性樹脂の一部はカル８５の下端部からランナー８６内に流出し注入口８７から磁石挿入孔２１内に流入する。これによって、磁石挿入孔２１内に挿入されている永久磁石４８の周囲に熱硬化性樹脂を充填することができる。

続いて、回転子積層鉄心の製造装置５２の動作及び作用について説明する。
上型部材５７及び下型部材５８をそれぞれ電熱ヒータで加熱した状態で第４の油圧シリンダ６９を作動させて昇降台５６を下降させる。そして、図５に示すように、下押圧プレート６２のガイド部材６１を回転子積層鉄心２０の軸孔６０内に挿通させ、下押圧プレート６２の上面に設けられた図示しない位置決め部材（例えば、位置決めピン）により位置を確認して回転子積層鉄心２０を下押圧プレート６２上に載置する。そして、ゲート治具プレート８０の貫通孔７９にガイド部材６１の先部を挿通させてゲート治具プレート８０を回転子積層鉄心２０の上端面に載置する。ここで、回転子積層鉄心２０は、予め予熱装置を用いて１５０〜１７０℃の温度に加熱されているのが好ましい。

次いで、第４の油圧シリンダ６９を作動させて昇降台５６を上昇させ、図６に示すように、ガイド部材６１の先部を上型プレート６６に形成した穴６８に嵌入させて、ゲート治具プレート８０の外周面を治具プレート８１の内周面を密接させる。そして、マスタープレート６４と上型プレート６６の間の空間部８２から熱硬化性樹脂タブレット７３をポット７４内に投入する。そして、第４の油圧シリンダ６９を更に作動させて昇降台５６を上昇させ、図７に示すように、上型プレート６６をマスタープレート６４に当接させて、回転子積層鉄心２０の上、下端面をそれぞれ樹脂注入治具６７及び下押圧プレート６２で挟持する。一方、ポット７４内に投入された熱硬化性樹脂タブレット７３は周囲から加熱されて溶融状態になる。

続いて、第５の油圧シリンダ７７を作動させて樹脂押出用プランジャ７５をポット７４内に下降させ、溶融状態の熱硬化性樹脂をポット７４内から押し出す。押し出された熱硬化性樹脂は樹脂路８３を構成するカル８５内に流入して充填し、次いでカル８５の下端からランナー８６内に進入してランナー８６の先端から注入口８７を介して磁石挿入孔２１内に注入される。なお、樹脂押出用プランジャ７５の側部又はマスタープレート６４の下面側、及び下押圧プレート６２の上面側には、空気を通過させるが溶融した熱硬化性樹脂は通過させないベント（例えば、深さが０．０３ｍｍ程度の溝）がそれぞれ形成されており、マスタープレート６４の貫通孔７２、ポット７４、樹脂路８３、及び磁石挿入孔２１内の空気は、樹脂押出用プランジャ７５の移動に伴って各ベントから外部に排出されるようになっている。このため、磁石挿入孔２１内に挿入されている永久磁石４８の周囲に熱硬化性樹脂を充填させることができる。永久磁石４８の周囲が熱硬化性樹脂で充填されると、第５の油圧シリンダ７７の作動を停止して保持する。保持中に熱硬化性樹脂は硬化し、永久磁石４８は磁石挿入孔２１内に熱硬化性樹脂により封止され固定された状態になる。

磁石挿入孔２１内に注入した熱硬化性樹脂の硬化が完了すると、第４の油圧シリンダ６９を作動させる。これにより、昇降台５６が下降してマスタープレート６４及び上型プレート６６、及び樹脂注入治具６７は回転子積層鉄心２０と共に下降を開始するが、上型プレート６６の下降は、ガイドポスト６５に設けられたストッパーが作動すると停止するので、昇降台５６の下降を継続して行うと、ゲート治具プレート８０が治具プレート８１から離脱して、樹脂注入治具６７が２分割される。
これによって、ポット７４内及び樹脂路８３内でそれぞれ熱硬化性樹脂が硬化して形成された樹脂硬化物Ｘ、Ｙは露出した状態となる。ここで、磁石挿入孔２１内で硬化して形成された樹脂硬化物Ｚとポット７４内で硬化した樹脂硬化物Ｘとは樹脂路４３内で硬化した樹脂硬化物Ｙを介して連結しているため、樹脂硬化物Ｘ、Ｙは回転子積層鉄心２０と共に下降しポット７４及び治具プレート８１の内周面側に残留しない。このため、樹脂硬化物Ｘ、Ｙの回収を容易に行うことができ、熱硬化性樹脂による永久磁石４８の封止作業を効率的に行うことができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の回転子積層鉄心の製造装置及びその製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、回転子積層鉄心に形成した磁石挿入孔毎にポットを設けてカル、ランナー、及び注入口を備えた樹脂路で連通させたが、カルと複数の磁石挿入孔とをそれぞれランナー及び注入口で連通させ、１つのポットから同時に複数の磁石挿入孔に対して熱硬化性樹脂を注入することもできる。
また、昇降手段として油圧シリンダを用いたが、エアシリンダ、電動シリンダ、雌ねじと雄ねじの組み合わせを用いたジャッキ機構、トグル機構を適宜使用できる。更に、回転子積層鉄心の軸孔に嵌入するガイド部材を直径固定型としたが、直径拡縮型とすることもできる。更に、本実施の形態では、樹脂部材として熱硬化性樹脂を使用したが、熱可塑性樹脂を使用することもできる。

本発明の第１の実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造装置において回転子積層鉄心をセットした際の状態を示す正断面図である。 同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂を注入する際の状態を示す正断面図である。 （Ａ）は同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂を注入する際の樹脂注入治具の状態を示す部分詳細正断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＰ−Ｐ矢視断面図である。 （Ａ）は変形例に係る樹脂注入治具を示す部分詳細正断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＱ−Ｑ矢視断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る回転子積層鉄心の製造装置において回転子積層鉄心をセットした際の状態を示す正断面図である。 同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂タブレットをポットに投入した際の状態を示す正断面図である。 同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂を注入する際の状態を示す正断面図である。 （Ａ）は同回転子積層鉄心の製造装置において熱硬化性樹脂を注入する際の樹脂注入治具の部分詳細正断面図、（Ｂ）は図８（Ａ）のＲ−Ｒ矢視断面図である。

符号の説明

１０：回転子積層鉄心の製造装置、１１：ガイドポスト、１２：上固定台、１３：下固定台、１４：昇降台、１５：上型部材、１６：下型部材、１７：下バッキングプレート、１８：マスタープレート、１９：下型プレート、２０：回転子積層鉄心、２１：磁石挿入孔、２２、２２ａ：樹脂注入治具、２３：上型プレート、２４：第１の油圧シリンダ、２５：第１のプランジャ、２６：開口部、２７：熱硬化性樹脂タブレット、２８：ポット、２９：樹脂用プランジャ、３０：共通ベース、３１：貫通孔、３２：ガイド部材、３３：支持ベース、３４：第２の油圧シリンダ、３５：第２のプランジャ、３６、３６ａ：ゲート治具プレート、３７、３７ａ：治具プレート、３８：第３の油圧シリンダ、３９：第３のプランジャ、４０〜４２：貫通孔、４３、４３ａ：樹脂路、４４：丸底溝、４５：カル、４６：ランナー、４７：注入口、４８：永久磁石、４９：第１の切り欠き溝、５０：第２の切り欠き溝、５１：カル、５１ａ：連絡路、５２：回転子積層鉄心の製造装置、５３：ガイドポスト、５４：上固定台、５５：下固定台、５６：昇降台、５７：上型部材、５８：下型部材、５９：下型プレート、６０：軸孔、６１：ガイド部材、６２：下押圧プレート、６３：上バッキングプレート、６４：マスタープレート、６５：ガイドポスト、６６：上型プレート、６７：樹脂注入治具、６８：穴、６９：第４の油圧シリンダ、７０：第４のプランジャ、７１：開口部、７２：貫通孔、７３：熱硬化性樹脂タブレット、７４：ポット、７５：樹脂押出用プランジャ、７６：共通ベース、７７：第５の油圧シリンダ、７８：第５のプランジャ、７９：貫通孔、８０：ゲート治具プレート、８１：治具プレート、８２：空間部、８３：樹脂路、８４：丸底溝、８５：カル、８６：ランナー、８７：注入口

Claims (4)

1. 中央に軸孔を備えた回転子積層鉄心の複数の磁石挿入孔に永久磁石を挿入し溶融した樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入して該永久磁石を固定する回転子積層鉄心の製造装置であって、
   前記各磁石挿入孔に樹脂部材を注入する際に前記回転子積層鉄心の上、下端面を押圧して該各磁石挿入孔の両端を塞ぐ上型部材及び下型部材を備え、
   前記上型部材及び下型部材のいずれか一方は、前記磁石挿入孔に注入する樹脂部材を溶融するポットと、
   前記ポット及び前記磁石挿入孔を連通させ、該ポットから供給された樹脂部材を溜めるカル、該カル内から樹脂部材を流出させるランナー、及び該ランナーの先端に形成され樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入する注入口が設けられた樹脂路を備えると共に、該樹脂路に沿って２分割されて該樹脂路の内面がそれぞれ露出可能な樹脂注入治具とを有することを特徴とする回転子積層鉄心の製造装置。
2. 請求項１記載の回転子積層鉄心の製造装置において、前記各樹脂路はそれぞれ前記カルを介して相互に連通していることを特徴とする回転子積層鉄心の製造装置。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の回転子積層鉄心の製造装置において、前記下型部材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が設けられていることを特徴とする回転子積層鉄心の製造装置。
4. 中央に軸孔を備えた回転子積層鉄心の複数の磁石挿入孔に永久磁石を挿入し溶融した樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入して該永久磁石を固定する回転子積層鉄心の製造方法であって、
   前記回転子積層鉄心の上、下端面をそれぞれ上型部材及び下型部材で押圧して該磁石挿入孔の両端を塞ぎ、前記上型部材及び下型部材のいずれか一方に、前記磁石挿入孔に注入する樹脂部材を溶融するポットと、該ポット及び前記磁石挿入孔を連通する樹脂路を設けると共に該樹脂路に沿って２分割可能な樹脂注入治具とを配置して前記ポットから供給された樹脂部材を前記磁石挿入孔に注入し、樹脂部材を硬化させた後に前記樹脂注入治具を前記樹脂路に沿って２分割して前記回転子積層鉄心を取り出すことを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。

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