JP2010187535A - Apparatus and method for manufacturing laminated core of rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転子積層鉄心の外側部分に設けられた複数の磁石挿入孔に永久磁石を挿入し、更に、この永久磁石を樹脂によって封止固定する装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for inserting a permanent magnet into a plurality of magnet insertion holes provided in an outer portion of a rotor laminated core, and further sealing and fixing the permanent magnet with a resin.
例えば、特許文献1に記載されている磁石埋め込み型回転子においては、磁石挿入孔に挿入される永久磁石を、磁石挿入孔内に樹脂を封入して固定することが開示されている。この特許文献1においては、それぞれの磁石挿入孔の半径方向内側位置に更に樹脂注入孔部を設けると共に、磁石挿入孔と樹脂注入孔部とを連通溝部で連通させておき、回転子積層鉄心を上下から上型及び下型で押圧した後、前記樹脂注入孔部から樹脂を所定の圧力によって注入し、磁石挿入孔内の永久磁石を固定するものであった。 For example, in the magnet-embedded rotor described in Patent Document 1, it is disclosed that a permanent magnet inserted into a magnet insertion hole is fixed by enclosing a resin in the magnet insertion hole. In Patent Document 1, a resin injection hole is further provided at a radially inner position of each magnet insertion hole, and the magnet insertion hole and the resin injection hole are communicated with each other through a communication groove, and the rotor laminated core is After pressing from above and below with the upper mold and the lower mold, the resin was injected from the resin injection hole with a predetermined pressure, and the permanent magnet in the magnet insertion hole was fixed.
しかしながら、この特許文献1記載の技術においては、回転子積層鉄心を形成する各鉄心片がかしめ積層された特に鉄心片の板厚が0.5mm以下の薄いものでは、かしめ部の一部が回転子積層鉄心の上下いずれかの面から少しの範囲で突出してしまう。これを上型又は下型で押圧しながら磁石挿入孔を閉塞しようとすると、前記の突出したかしめ部が上型又は下型の押圧面と回転子積層鉄心との間に微小な隙間を生じさせて封止樹脂の漏れを引き起こす原因となるため、押圧時に非常に大きな荷重をかけて押し潰す必要があった。しかし、この突出したかしめ部を押し潰すための荷重をかけることにより、かしめ部の強度が不安定になったり、設備が大型化する等の問題があった。 However, in the technique described in Patent Document 1, a part of the caulking portion is rotated when the iron core pieces forming the rotor laminated iron core are caulked and laminated, particularly when the iron core piece is thin with a thickness of 0.5 mm or less. It protrudes in a small range from either the upper or lower surface of the child laminated core. When trying to close the magnet insertion hole while pressing it with the upper mold or the lower mold, the protruding caulking portion causes a minute gap between the pressing surface of the upper mold or the lower mold and the rotor laminated core. Therefore, it was necessary to crush by applying a very large load during pressing. However, by applying a load for crushing the protruding caulking portion, there are problems that the strength of the caulking portion becomes unstable and the equipment is enlarged.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、各鉄心片がかしめ部を介して積層されている回転子積層鉄心において、樹脂漏れのない磁石挿入孔への永久磁石の樹脂封止が可能な回転子積層鉄心の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a rotor laminated core in which each core piece is laminated via a caulking portion, it is possible to resin seal a permanent magnet into a magnet insertion hole without resin leakage. It aims at providing the manufacturing apparatus and manufacturing method of a rotor lamination | stacking iron core.
前記目的に沿う第1の発明に係る回転子積層鉄心の製造装置は、複数の鉄心片がかしめ部を介してかしめ積層された回転子積層鉄心の複数の磁石挿入孔に挿入する永久磁石を、樹脂を前記磁石挿入孔に注入して固定する回転子積層鉄心の製造装置であって、
前記磁石挿入孔の樹脂注入時に、前記回転子積層鉄心の上下に前記磁石挿入孔を実質的に閉塞する上板部材及び下板部材を備えると共に、前記上板部材及び前記下板部材のいずれか一方に前記磁石挿入孔に前記樹脂を注入する樹脂ポットを備え、
しかも、前記回転子積層鉄心の表面から突出する前記かしめ部が当接する側に位置する前記上板部材又は前記下板部材には、前記かしめ部の逃げ空間が設けられている。
The rotor laminated core manufacturing apparatus according to the first invention that meets the above-described object is a permanent magnet that is inserted into a plurality of magnet insertion holes of a rotor laminated core in which a plurality of core pieces are caulked and laminated via caulking portions, A rotor laminated iron core manufacturing apparatus for injecting and fixing resin into the magnet insertion hole,
An upper plate member and a lower plate member that substantially close the magnet insertion hole are provided above and below the rotor laminated core at the time of resin injection into the magnet insertion hole, and one of the upper plate member and the lower plate member One side has a resin pot for injecting the resin into the magnet insertion hole,
In addition, the upper plate member or the lower plate member located on the side where the caulking portion protruding from the surface of the rotor laminated iron core abuts is provided with a clearance space for the caulking portion.
ここで、第1の発明に係る回転子積層鉄心の製造装置において、前記樹脂は熱硬化性樹脂であって、前記上板部材及び前記下板部材にはそれぞれ、これらを加熱する第1、第2の熱源を備え、更に、前記樹脂ポットの樹脂排出口と前記磁石挿入孔との間は樹脂溝によって連結され、かつ、前記上板部材及び前記下板部材のいずれか一方又は双方には、樹脂封入時に前記磁石挿入孔内の空気を外部に逃がすベントが設けられているのが好ましい。 Here, in the rotor laminated core manufacturing apparatus according to the first aspect of the invention, the resin is a thermosetting resin, and the upper plate member and the lower plate member are heated by the first and second members, respectively. 2 heat source, and further, the resin outlet of the resin pot and the magnet insertion hole are connected by a resin groove, and either one or both of the upper plate member and the lower plate member, It is preferable to provide a vent that allows the air in the magnet insertion hole to escape to the outside when the resin is sealed.
また、第2の発明に係る回転子積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片がかしめ部を介してかしめ積層された回転子積層鉄心の複数の磁石挿入孔に挿入する永久磁石を、熱硬化性樹脂を前記磁石挿入孔に注入して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に、いずれか一方には前記磁石挿入孔に前記熱硬化性樹脂を注入する樹脂ポットを備え、それぞれ加熱源によって加熱された上板部材及び下板部材を配置し、更に、前記回転子積層鉄心の前記かしめ部が突出する側に位置する前記上板部材又は前記下板部材には、前記かしめ部の逃げ空間を形成して、前記上板部材及び前記下板部材とで前記回転子積層鉄心を上下から押圧して樹脂封止する際に、封止される前記熱硬化性樹脂の漏洩を防止している。
The method for manufacturing a rotor laminated core according to the second aspect of the invention also includes thermosetting a permanent magnet that is inserted into a plurality of magnet insertion holes of a rotor laminated core in which a plurality of core pieces are caulked and laminated via caulking portions. A method for manufacturing a rotor laminated core in which a functional resin is injected and fixed into the magnet insertion hole,
Above and below the rotor laminated iron core, either one is provided with a resin pot for injecting the thermosetting resin into the magnet insertion hole, and an upper plate member and a lower plate member each heated by a heating source are arranged, Furthermore, the upper plate member or the lower plate member located on the side from which the caulking portion of the rotor laminated iron core protrudes is formed with a clearance space for the caulking portion, and the upper plate member and the lower plate member When the rotor laminated iron core is pressed from above and below and sealed with resin, leakage of the sealed thermosetting resin is prevented.
請求項1、2記載の回転子積層鉄心の製造装置、及び請求項3記載の回転子積層鉄心の製造方法においては、磁石挿入孔の樹脂注入時に、回転子積層鉄心の上下に磁石挿入孔を実質的に閉塞する上板部材及び下板部材を備え、回転子積層鉄心の表面から突出するかしめ部が当接する側に位置する上板部材又は下板部材には、かしめ部の逃げ空間が設けられているので、表面から突出したかしめ部が逃げ空間内に入りこみ、これによって上板部材及び下板部材によって回転子積層鉄心を押圧する力を最小にすることができる。また、これによって、設備を小型化することができる。
そして、突出したかしめ部に大きな荷重が掛からないので、かしめ部が常時安定したかしめ強度を有する。
In the rotor laminated core manufacturing apparatus according to claim 1 and the rotor laminated core manufacturing method according to
In addition, since a large load is not applied to the protruding caulking portion, the caulking portion always has a stable caulking strength.
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、樹脂は熱硬化性樹脂であって、上板部材及び下板部材にはそれぞれ、これらを加熱する第1、第2の熱源を備え、更に、樹脂ポットの樹脂排出口と磁石挿入孔との間は樹脂溝(ランナー)によって連結され、かつ、上板部材及び下板部材のいずれか一方又は双方には、樹脂封入時に磁石挿入孔内の空気を外部に逃がすベントが設けられているので、余分な樹脂を必要とせず、確実強固に永久磁石を磁石挿入孔に固定することができる。
Particularly, in the rotor laminated core manufacturing apparatus according to
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。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
図1〜図3に示すように、本発明の一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、上固定材12及び昇降台14にそれぞれ固定される上板部材15及び下板部材16とを有している。
上板部材15はバッキングプレート17、上型プレート18及び上押圧プレート19を備え、下板部材16は昇降台14上に載置される下型プレート20及びその上に載置される下押圧プレート21とを有している。下押圧プレート21の中央には回転子積層鉄心22の中央に形成される軸孔23に装着されるガイド芯24を有している。なお、この実施の形態においては、下押圧プレート21とガイド芯24によって回転子積層鉄心22を載置状態で搬送するトレイを形成している。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the rotor laminated
The
下固定台13の上部には昇降手段の一例である油圧シリンダ25が設けられ、この油圧シリンダ25によって上部の昇降台14がガイドポスト11に沿って昇降する構造となっている。なお、昇降手段として、エアシリンダ、雌ねじと雄ねじの組み合わせを用いたジャッキ機構、電動シリンダ、トグル機構等も適宜使用できる。
バッキングプレート17の中央には開口部28が設けられ、開口部28に対応する上型プレート18及び上押圧プレート19は、複数(この実施の形態では8)の樹脂ポット(シリンダ)29が貫通状態で形成されている。この樹脂ポット29は、図2に示すように回転子積層鉄心22を平面視して、その外周部に形成された8個の磁石挿入孔30の内側位置にある。それぞれの樹脂ポット29内の樹脂を押し出すプランジャ32は共通ベース33に固定され、共通ベース33は上固定台12に固定された油圧シリンダ34によって昇降され、樹脂ポット29内に投入された樹脂を底から排出するようにしている。なお、上型プレート18には第1の熱源(加熱源)の一例である図示しない電熱ヒータが設けられ、樹脂ポット29を約170℃近傍の温度に加熱している。
A
An
図2(平面的位置を示すのみ)及び図3に示すように、樹脂ポット29の底部には樹脂ポット29の樹脂排出口と磁石挿入孔30との樹脂の通路となる樹脂溝(ランナー)35が形成されている。この樹脂溝35は回転子積層鉄心22に当接する上押圧プレート19(即ち、上板部材15の底部)に形成されている。一方、回転子積層鉄心22の底部には下板部材16を構成する下押圧プレート21が配置され、磁石挿入孔30からの樹脂漏れを防止している。また、下押圧プレート21には、樹脂封入時に磁石挿入孔30からの空気を逃がす図示しないベントが設けられている。このベントは深さが0.03mm程度の溝からなり、空気は逃がすが樹脂は通過しないようになっており、これを上押圧プレート19に形成することもできる。なお、下板部材16を構成する下型プレート20には第2の熱源(加熱源)の一例である電熱ヒータが設けられて、下型プレート20を約170℃に加熱している。従って、樹脂ポット29から排出された樹脂は樹脂溝35を通過し、磁石挿入孔30内に入り、内部に配置されている永久磁石37の周囲を覆い、それぞれの永久磁石37を磁石挿入孔30に固定する。
As shown in FIG. 2 (only showing a planar position) and FIG. 3, a resin groove (runner) 35 serving as a resin passage between the resin discharge port of the
回転子積層鉄心22は複数のプレス加工によって形成された複数枚の鉄心片39がかしめ積層されて形成されているが、鉄心片39の形成時にかしめ部(この実施の形態ではV字状かしめ)40、41が形成されている。そして、図3に示す回転子積層鉄心22では最上部の鉄心片39aは下層の鉄心片39のかしめ部40、41のかしめ突起が突出する抜き孔42がそれぞれ形成されているが、この抜き孔42から僅少の範囲で下層の鉄心片39のかしめ部40、41(詳細にはかしめ突起)が突出している。
The rotor laminated
回転子積層鉄心22の上面を押圧する上板部材15の一部である上押圧プレート19の下面が完全平面である場合、鉄心片39aから突出するかしめ部40、41を押圧することになるので、この上押圧プレート19の底面で、かしめ部40、41が突出する位置に逃げ空間43、44を形成し、突出したかしめ部40、41を上押圧プレート19が押さえつけないようにしている。この逃げ空間は、回転子積層鉄心22のかしめ部が、回転子積層鉄心22の下面から突出する場合には、下押圧プレート21に形成することになる。これによって、上板部材15(具体的には上押圧プレート19)と下板部材16(具体的には下押圧プレート21)を回転子積層鉄心22の上面及び下面に密接させることができるので、回転子積層鉄心22に形成された磁石挿入孔30を確実に上板部材15及び下板部材16が閉塞できて樹脂漏れを防止でき、更には、突出するかしめ部40、41にもかしめ方向とは逆の荷重がかからないので、回転子積層鉄心22のかしめ強度を維持できる。
When the lower surface of the upper
続いて、この回転子積層鉄心の製造装置10の動作及びその作用について説明する。
上板部材15及び下板部材16をそれぞれ電熱ヒータで加熱した状態で、油圧シリンダ25を作動させて昇降台14を下降させ、かつ油圧シリンダ34を作動させてプランジャ32を上昇させた状態で、下押圧プレート21に搭載された回転子積層鉄心22を下型プレート20の所定位置(例えば、位置決めピン等を介して)に配置する。ここで、回転子積層鉄心22は150〜170℃近傍に予め予熱されているのが好ましい。なお、下押圧プレート21とガイド芯24で回転子積層鉄心22の搬送用トレイを構成する。
Then, operation | movement of this
In a state where the
次に、油圧シリンダ25を上昇させて、下板部材16を押上げ、回転子積層鉄心22を上板部材15と下板部材16とで押圧挟持する。この時、回転子積層鉄心22の表面から突出するかしめ部40、41は、上板部材15に形成された逃げ空間43、44内にすっぽり入りこみ、上板部材15の上押圧プレート19が回転子積層鉄心22の上面に密着することになる。そして、回転子積層鉄心22が上押圧プレート19によってクランプされている状態で、各樹脂ポット29には所定の熱硬化性樹脂のタブレットを投入しておくものとするが、周囲の熱によってこの樹脂は溶解している。次に油圧シリンダ34を下げて、プランジャ32を押し下げ、樹脂ポット29内の樹脂を樹脂溝35を介して磁石挿入孔30内に注入する。なお、樹脂ポット29又はプランジャ32のいずれか一方には、プランジャ32の下降時に樹脂ポット29内に溜まる空気を逃がす図示しないベントを設けることもできる。
これによって、磁石挿入孔30内に樹脂が封入され、内部に配置されている永久磁石37が固定される。なお、図示していないが永久磁石37は、磁石挿入孔30内の所定位置に固定されるように周囲に複数の突起が形成されている。
Next, the
As a result, the resin is sealed in the
前記実施の形態においては、磁石挿入孔30と樹脂ポット29の平面的位置を完全に相違させて両者を樹脂溝35によって連結するようにしたが、樹脂ポットの一部を磁石挿入孔の一部にラップさせるようにして、樹脂溝を省略することもできる。
前記実施の形態においては、樹脂ポット29を上板部材15に配置したが、下板部材16に配置することもできるし、あるいは回転子積層鉄心22をそのトレイごと上下逆にすることもできる。
前記実施の形態においては、封止樹脂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。
また、各樹脂ポット29又は各樹脂溝35の一部又は全部を連結するカル(樹脂溜まり)を設けることもできる。
更には、逃げ空間43、44は、回転子積層鉄心22の表面から突出したかしめ部が嵌入できるものであればその形状によって本発明が限定されるものではない。
In the embodiment described above, the planar positions of the
In the above-described embodiment, the
In the above embodiment, a thermosetting resin is used as the sealing resin, but a thermoplastic resin may be used.
Further, a cull (resin reservoir) for connecting a part or all of each
Furthermore, the present invention is not limited by the shape of the
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:上板部材、16:下板部材、17:バッキングプレート、18:上型プレート、19:上押圧プレート、20:下型プレート、21:下押圧プレート、22:回転子積層鉄心、23:軸孔、24:ガイド芯、25:油圧シリンダ、28:開口部、29:樹脂ポット、30:磁石挿入孔、32:プランジャ、33:共通ベース、34:油圧シリンダ、35:樹脂溝、37:永久磁石、39、39a:鉄心片、40、41:かしめ部、42:抜き孔、43、44:逃げ空間 10: Manufacturing apparatus for rotor laminated core, 11: Guide post, 12: Upper fixing base, 13: Lower fixing base, 14: Lifting base, 15: Upper plate member, 16: Lower plate member, 17: Backing plate, 18 : Upper mold plate, 19: upper pressing plate, 20: lower mold plate, 21: lower pressing plate, 22: rotor laminated core, 23: shaft hole, 24: guide core, 25: hydraulic cylinder, 28: opening, 29: Resin pot, 30: Magnet insertion hole, 32: Plunger, 33: Common base, 34: Hydraulic cylinder, 35: Resin groove, 37: Permanent magnet, 39, 39a: Iron core piece, 40, 41: Caulking part, 42 : Hole, 43, 44: Escape space
Claims (2)
前記磁石挿入孔の樹脂注入時に、前記回転子積層鉄心の上下に前記磁石挿入孔を閉塞する上板部材及び下板部材を備えると共に、前記下板部材に前記磁石挿入孔にランナーを介して前記熱硬化性樹脂を注入する樹脂ポットを備え、前記上板部材には、樹脂封入時に前記磁石挿入孔内の空気を外部に逃がすベント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。 Rotor laminated iron core in which a permanent magnet to be inserted into a plurality of magnet insertion holes of a rotor laminated iron core in which a plurality of iron core pieces are caulked and laminated via caulking portions is fixed by injecting thermosetting resin into the magnet insertion hole. Manufacturing equipment,
During resin injection of the magnet insertion holes, provided with a upper plate member and the lower plate member to close the magnet insertion holes at the top and bottom of the laminated rotor core, the through runner into the magnet insertion hole in the lower plate member A rotor laminated iron core comprising a resin pot for injecting a thermosetting resin, wherein the upper plate member is provided with a vent for escaping the air in the magnet insertion hole to the outside when the resin is sealed. apparatus.
前記回転子積層鉄心の上下に、それぞれ加熱源によって加熱された上板部材及び下板部材を配置し、前記下板部材に、前記磁石挿入孔に前記熱硬化性樹脂をランナーを介して注入する樹脂ポットを備え、樹脂封入時に前記磁石挿入孔内の空気を前記上板部材に設けられたベントから外部に逃がすことを特徴とする回転子積層鉄心の製造方法。 Rotor laminated iron core in which a permanent magnet to be inserted into a plurality of magnet insertion holes of a rotor laminated iron core in which a plurality of iron core pieces are caulked and laminated via caulking portions is fixed by injecting thermosetting resin into the magnet insertion hole. A manufacturing method of
The top and bottom of the laminated rotor core, the upper plate member and a lower plate member which has been heated by their respective heating source disposed in said lower plate member, the thermosetting resin through the runners into the magnet insertion holes A method for manufacturing a rotor laminated iron core , comprising: a resin pot for injecting the resin, wherein air in the magnet insertion hole is allowed to escape from a vent provided in the upper plate member when the resin is sealed .
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