JP2014091220A - 樹脂モールド装置及びモータコアの樹脂モールド方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータコアの磁石挿入孔にモールド樹脂の充填性を改善し、品種変更に迅速に対応することができしかもモータコア及びプランジャの温度低下を防止して樹脂モールドに要するサイクルタイムを短縮させた樹脂モールド装置を提供する。
【解決手段】可動型には、ポット９が形成されスプル６ｃを連通する金型ランナ１１ａが形成された第１のヒータ１１ｂを有するポットブロック１１と、第２のヒータ１４ｂによりプランジャ１０を予熱する可動ブロック１４とを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば磁石を内蔵したモータコアを樹脂モールドする樹脂モールド装置及びこれを用いてモータコアを樹脂モールドするモータコアの樹脂モールド方法に関する。

ロータの内部に磁石を備え、ステータで発生する回転磁界とロータとの間に働く電磁的作用によりロータを回転させる埋込磁石型モータが知られている。この埋込磁石型モータのロータは、シャフトと、シャフトに軸支されるモータコアと、モータコアに固定される磁石とを有する。モータコアは、軸方向に鋼板を積層して構成される積層コアが用いられ、この積層コアには、磁石を収納する磁石収納孔が形成されている。

モータコアは、磁石収納孔より径方向の内側に中空孔を有し、モータコアの軸方向における一方の端部の鋼板には、磁石収納孔と磁石の隙間に前記樹脂を注入する樹脂モールド装置のカル部の底面となるカル座が形成されている。このカル座は、モータコアに磁石を樹脂モールドして固定する場合、カル部が貫通孔にかかってしまい、樹脂がカル部から貫通孔に漏れ出してしまうのを防いでいる。
また、モータコアのシャフト貫通用の開口を下型の凸部に嵌め込んで磁石挿入孔の底部を塞いでから磁石を磁石収納孔に挿入されて上型を型閉じして上型ポット、上型カルを通じて磁石と磁石収納孔の隙間に樹脂が注入されて樹脂モールドされる（特許文献１）。

特開２００９−１００６３４号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示すトランスファ成形による樹脂モールド装置は、モータコアの磁石収納孔に挿入された磁石を位置決めする構造を有しない。このため、磁石と磁石収納孔の内壁面とのクリアランスがばらついた状態で樹脂モールドされるおそれがあった。この結果、複数の磁束作用面から生じる磁力線の磁束バランスが乱れからモータ特性が低下するおそれがある。
また、モータコアには、磁石収納孔と磁石の隙間に樹脂を注入する際にカル底面となるカル座が形成されているため、コアの製造段階から、積層コアの端部に相当する鋼板だけカル座を設ける加工が必要となり、コアの製造コストが嵩むうえに、樹脂モールド金型へのセットにも方向性が生じるため、製造上も取り扱い難くなる。
また、モータコアは電磁鋼板が積層された積層コアが用いられるため、厚さには個体差があり、モールド金型を型閉じしても樹脂漏れが発生するおそれがある。

特に磁石周辺のコアの隙間にモールド樹脂の充填バランスが均一にできないことから、磁石を磁石挿孔の径方向一方側に偏らせて樹脂モールドするには、樹脂の充填性に課題がある。
また、モータコアの品種交換などに伴い、樹脂路が変わることからモールド金型も交換する必要があり、段取替えに手間取るうえに装置稼働率も低下する。
また、モータコアが大型になると熱容量が増大することから加熱に時間がかかり、部分的に冷めやすいという樹脂モールドするうえで取扱いに課題もある。更にはポットの底部側に待機するプランジャの温度も低下し易いという課題もある。これらの要因により樹脂モールドに要するサイクルタイムが長くなってしまうという課題があった。

本発明の目的は上記従来技術の課題を解決し、モータコアの磁石挿入孔にモールド樹脂の充填性を改善し、品種変更に迅速に対応することができしかもモータコア及びプランジャの温度低下を防止して樹脂モールドに要するサイクルタイムを短縮させた樹脂モールド装置及びこれを用いて生産性を向上させかつモータ特性を向上させることが可能なモータコアの樹脂モールド方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
磁石挿入孔に磁石が挿入されたモータコアと中間プレートとがモールド金型に挟み込まれてモールド樹脂が前記磁石挿入孔内へ圧送りされて前記磁石が前記モータコアと一体に樹脂モールドされる樹脂モールド装置であって、金型ランナに接続され板厚方向に貫通するスプルが形成されると共に当該スプルと前記磁石挿入孔とを連通する連通溝が形成された前記中間プレートと、前記中間プレートを重ね合わせた前記モータコアを金型クランプ面に位置合わせして載置される固定型と、前記中間プレートを介して前記モータコアをクランプし、モールド樹脂が供給されるポット及びプランジャを備えた可動型と、を具備し、前記可動型には、前記ポットが形成され前記スプルを連通する前記金型ランナが形成された第１の熱源を有するポットブロックと、前記プランジャを第２の熱源により予熱する可動ブロックとを備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、金型ランナに接続され板厚方向に貫通するスプルが形成されると共に当該スプル磁石挿入孔とを連通する連通溝が形成された中間プレートを介してモータコアがモールド金型にクランプされるので、モータコアの品種交換によって磁石挿入孔の配置が変更されても、中間プレートを交換するだけで対応することができ、段取替えに手間取ることはなく装置稼働率も向上する。
また、第２の熱源によりプランジャを予熱する可動ブロックを備えているので、予熱したプランジャの温度低下を極力抑えることができる。

前記可動ブロックは、前記プランジャの昇降動作に連動して前記ポットブロックに対して接離動することが望ましい。これにより、ポットブロックのポットにモールド樹脂を供給する際には、可動ブロックを退避させて十分な作業空間を形成することができる。また、モールド樹脂を注入する際には、ポットブロックに可動ブロックを重ね合わせて予熱されたプランジャをそのままポットに進入させることができるので、プランジャの温度低下を防ぎ、樹脂モールドに要するサイクルタイムを短縮することができる。

前記ポットブロックのクランプ面側には前記金型ランナが彫り込まれたランナ板が交換可能に設けられていると、ランナ板と中間プレートを交換するだけで、品種変更に対応することができ、段取り変えを必要最小限にすることができる。

前記中間プレートには、平面視で磁石挿入孔に重ならない領域に前記スプルが形成され、当該中間プレートの下面側に前記スプルと前記磁石挿入孔を接続する前記連通溝が彫り込まれていても良い。
このように、スプルが磁石挿入孔と直接接続されていないために、ディゲートする際の衝撃によって磁石挿入孔におけるマイクロクラック発生のリスクを軽減して磁石挿入孔に充填されたモールド樹脂の強度を向上することができる。

前記中間プレートは、鋼材で形成されたプレート本体に、前記スプルを含む樹脂流路に相当する部位に非金属材で形成されたスプルプレートが嵌め込まれていることが好ましい。これにより、モールド樹脂の中間プレートからの剥離性を向上させることができる。

前記中間プレートには、前記モータコアのかしめ部を逃がすための逃げ凹部が形成されていると、積層コアであるモータコアの品種が変わった場合でも、中間プレートを交換するだけでかしめ部を逃がすことができる。

前記モータコアは搬送プレートに載置されかつ前記中間プレートが重ね合わせたまま前記固定型に載置されるようにしても良い。
これにより、搬送プレートを介して固定型との位置合わせを行なってクランプされるので、モールド金型に対して搬入搬出する際の取り扱いが容易になる。また、搬送プレートごと搬出してモータコアより中間プレートを剥離させることでディゲートすることができ、ディゲート作業がやり易くなる。

前記搬送プレートには前記モータコアの外周を覆う環状断熱部材が同心状に載置されて前記中間プレートが重ね合されることが望ましい。
これによって、熱容量の大きいモータコアを環状断熱部材により予熱保温した状態でモールド金型に搬入してモールドするので、樹脂モールドに要するサイクルタイムを短縮することができる。

前記モータコアの磁石挿入孔のうちモールド樹脂注入側開口と反対側開口に連なるオーバーフローキャビティが形成されていてもよい。これにより、磁石挿入孔の狭い空間にモールド樹脂を充填する際にオーバーフローキャビティの溢れ出しをもって均一に充填することができる。また、充填する過程において磁石挿入孔にボイドが残ってしまっていてもこれを確実に排出して未充填を防止することができる。

モータコアの樹脂モールド方法においては、磁石挿入孔に磁石が径方向内側の孔壁面に寄せて挿入されたモータコアを用意する工程と、板厚方向に貫通するスプルが形成されると共に当該スプルと前記磁石挿入孔とを連通する連通溝が形成された中間プレートを前記モータコアに重ね合わせたままモールド金型の加熱温度に近い所定温度に予熱する工程と、予熱された前記モータコアを前記中間プレートと共に前述したいずれかの樹脂モールド装置の型開きした固定型に位置合わせして搬入する工程と、可動型を型閉じしてポットブロックで前記中間プレートをクランプした状態でポットにモールド樹脂を供給する工程と、予熱されたプランジャを下降させて前記ポット内で溶融した前記モールド樹脂を金型ランナ、スプル及び連通溝を通じて前記磁石挿入孔に充填する工程と、前記モールド樹脂を所定温度で加熱硬化させることで前記磁石をモータコアと一体に成形する工程と、前記プランジャを退避させた後、前記可動型を型開きする工程と、型開きした前記固定型から、前記モータコアを前記中間プレートと共に取り出して当該中間プレートと前記モータコアを分離する工程と、を含むことを特徴する。

予熱されたプランジャを下降させてポット内で溶融したモールド樹脂を金型ランナ、スプル及び連通溝を通じて磁石挿入孔に充填するので、樹脂モールドのサイクルタイムを短縮して効率よく樹脂モールドすることができる。モールド金型からモータコアを中間プレートと共に取り出して当該中間プレートをモータコアから分離するだけでディゲートすることができる。
また、モータコアの品種が変わっても、樹脂路が形成された中間プレートを交換するだけで足りるため、段取替えに手間取ることはなく装置稼働率も向上する。

前記可動型には前記プランジャを予熱する可動ブロックを備え、前記プランジャの昇降動作に連動して前記可動ブロックが昇降して前記ポットブロックに対して接離動することが望ましい。
これにより、ポットブロックのポットにモールド樹脂を供給する際には、可動ブロックをポットブロックから離間させて十分な作業空間を形成することができる。
また、モールド樹脂を注入する際には、ポットブロックに可動ブロックを重ね合わせて予熱されたプランジャをそのままポットに進入させることができるので、プランジャの温度低下を防ぎ、サイクルタイムを短縮することができる。

前記モールド樹脂を前記磁石挿入孔に充填する際に、当該モールド樹脂が注入される前記磁石挿入孔の一端側開口とは反対側の他端側開口に接続するオーバーフローキャビティに溢れ出させて樹脂モールドするようにしても良い。
これにより、磁石挿入孔の狭い空間にモールド樹脂を充填する際にオーバーフローキャビティの溢れ出しをもって未充填領域をなくすことができる。

前記モータコアを前記中間プレートと共に搬送プレートに載置したまま予熱され、前記固定型に搬送されるようにしても良い。これにより、モールド金型に対してモータコアを搬入搬出する際の取り扱いが容易になる。

前記搬送プレートには、モータコアを囲んで環状保温部材が載置され、これらに前記中間プレートを重ね合わせて予熱され、前記固定型へ搬送されるようにしても良い。
これによって、熱容量の大きいモータコアを環状断熱部材により予熱保温した状態でモールド金型に搬入してモールドするので、樹脂モールドに要するサイクルタイムを短縮することができる。

前記樹脂モールド後に、前記搬送プレートを貫通するディゲートピンにより前記中間プレートを前記モータコアから分離させ、前記モータコアを前記搬送プレートから分離させる工程を更に有していてもよい。
これにより、樹脂モールド後、モータコアから中間プレートを、搬送プレートからモータコアを各々分離して取り出す作業が効率よく行なえる。

前記中間プレートから不要樹脂を分離したあと、当該中間プレートをクリーニングする工程を更に有していても良い。
これにより、樹脂モールド後の中間プレートを再利用することができ、生産効率を向上させることができる。

上述した樹脂モールド装置及びモータコアの樹脂モールド方法を用いれば、モータコアの磁石挿入孔にモールド樹脂の充填性を改善し、品種変更に迅速に対応することができしかもモータコア及びプランジャの温度低下を防止して樹脂モールドに要するサイクルタイムを短縮させた樹脂モールド装置及びこれを用いて生産性を向上させかつモータ特性を向上させることが可能なモータコアの樹脂モールド方法を提供することができる。

モータコアに磁石を挿入する説明図及び搬送プレートに載置されたモータコアに環状断熱部材及び中間プレートをセットする場合の説明図である。 図１のモータコアを加熱炉で予熱する工程を示す透視説明図である。 図２に続く樹脂モールド工程を示す透視説明図である。 図３に続く樹脂モールド工程を示す透視説明図である。 図４に続く樹脂モールド工程を示す透視説明図である。 図５に続く樹脂モールド工程を示す透視説明図である。 図６に続く樹脂モールド工程を示す透視説明図である。 図７に続くディゲート工程を示す透視説明図である。 図８に続くディゲート工程を示す透視説明図である。 中間プレートからの不要樹脂の分離とクリーニング工程を示す透視説明図である。 他例に係る樹脂モールド装置の透視説明図である。

以下、本発明に係る樹脂モールド装置及びモータコアの樹脂モールド方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。以下では、モータコアとして永久磁石型のロータ（回転子）コアについて説明するものとする。尚、モータコアはモータコアに限らずステータコアであってもよい。

ロータは、図示しないシャフトと該シャフトに軸支されるモータコア１と、モータコア１の磁石挿入孔２に挿入される磁石３を備えている。図１（Ａ）に示すようにモータコア１には図示しないシャフトが挿入される中心貫通孔１ａが設けられている。磁石３は例えば着磁前の磁性体ブロックであり、ネオジウム磁石やフェライト磁石などが用いられる。モータコア１は、例えばプレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板等の板状磁性体が積層された積層コア（積層鉄心）が用いられる。

図１（Ｂ）において、搬送プレート４には位置決めようの突起部４ａが突設されている。この突起部４ａにモータコア１のかしめ部に相当する凹部を嵌め合わせてモータコア１が載置される。また、搬送プレート４のモータコア載置領域及びその外周側には、離型用の内側貫通孔４ｂ及び外側貫通孔４ｃが設けられている。モータコア１は搬送プレート４に載置されかつ後述する中間プレート６を重ね合わせたまま固定型に載置される。

環状断熱部材５は、搬送プレート４のモータコア１の外周側を覆って載置される。
環状断熱部材５は環状の外周部材５ａと外周部材５ｂとをコイルばね５ｃを介在させて連結したものが用いられる。外周部材５ａ，５ｂとしては、断熱性、蓄熱性の高い部材が用いられる。コイルばね５ｃは、モールド金型にクランプされたときに、モータコア１の厚さが変化しても隙間が生じないように設けられる。また、外周部材５ａ，５ｂには、外周側貫通孔４ｃに連通する貫通孔５ｄが設けられている。搬送プレート４にはモータコア１の外周を覆って環状断熱部材５が同心状に載置されて中間プレート６が重ね合わされる。なお、環状断熱部材５は、上述のようにモータコア１の外周から離間した状態で外気と断熱する構成としてもよいが、モータコア１の外周に接触した状態で外気と断熱する構成として、保温性を向上させたり、樹脂圧によるモータコア１の膨張を防止したりする構成としてもよい。

中間プレート６は、鋼材よりなるプレート本体６ａに樹脂流路に相当する部位に非金属材（例えばセラミック材等）よりなるスプルプレート６ｂが嵌め込まれて一体化された状態に形成されている。プレート本体６ａにはスプルプレート６ｂを挿入可能な孔の側面（孔壁面）形状として段付部６ｅが形成されており、該段付部６ｅにスプルプレート６ｂが位置合わせして嵌め込まれる。プレート本体６ａは、他の金型と組み合わせて使用する都合上線膨張係数を揃えた材質（例えば鋼材）で構成されるのが望ましい。スプルプレート６ｂは、一例として、例えば強度の高い酸化ジルコニア（ＺｒＯ２）が好ましく、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）といったセラミックを用いることもできる。また、スプルプレート６ｂは、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３のいずれかからなる希土類酸化物を用いた低密着性材料を用いて形成されてもよい。さらに、スプルプレート６ｂは、必要に応じて表面処理や離型剤の塗布などのコーティングを施すことによりモールド樹脂の離型性をさらに向上することもできる。なお、スプルプレート６ｂにはモールド樹脂に対する離型性が高い材質であればメッキ等の表面処理を行った鋼材などの他の材質を使用してもよい。

また、スプルプレート６ｂの両面において、樹脂の流動領域以外の部分はモールド金型又はモータコア１によりクランプされる。したがって、スプルプレート６ｂをセラミック材のような脆性材で形成するときには、モールド金型若しくはモータコア１でクランプされる領域（換言すれば樹脂の流動領域以外の領域）を例えば弾性体を介してクランプすることで樹脂漏れを防止しながら適切なクランプ力でクランプすることができ、しかも脆性材の破損を防止することもできる。このため、例えばスプルプレート６ｂにおいて必要な部分に弾性体を貼り付けた構成としてもよい。なお、弾性体の一例として、耐熱シリコン材を用いる場合には繰り返しの成形にも耐えて使用可能であり、ランニングコストを削減することができる。なお、弾性体は、１回の成形毎に貼り直してもよい。

スプルプレート６ｂには平面視で磁石挿入孔２に重ならない領域に板厚方向に貫通するスプル６ｃが形成されている。スプルプレート６ｂの下面側には、スプル６ｃと磁石挿入孔２を接続する連通溝６ｄが彫り込まれている。中間プレート６の上面側でスプル６ｃは後述する上型ランナに接続され、中間プレート６の下面側でスプル６ｃと連通溝６ｄに接続されている。
また、中間プレート６には、モータコア１のかしめ部（凸部）を逃がすための逃げ凹部（図示せず）が形成されている。逃げ凹部はプレート本体６ａとスプルプレート６ｂのいずれに形成されていても良い。

次に樹脂モールド装置の構成について図３を参照して説明する。
下型７は固定型であり、搬送プレート４にモータコア１及び環状断熱部材５に中間プレート６を重ね合わせた状態で下型クランプ面に位置合わせして載置される。
下型７は、下型ヒータ７ａが内蔵されている。下型７を固定型とすることで、製造ラインを同一の高さに合わせて設計することができる。例えば、樹脂モールド装置において、樹脂モールド装置を備えた製造装置において隣接して設けられたコンベア機構から引き込む際に、モータコア１をほとんど昇降させることなく搬入搬出することができるため好ましい。

上型８は可動型であり、図示しない型開閉機構を通じて下型７に対して接離動する。上型８は、中間プレート６を介してモータコア１をクランプし、モールド樹脂が供給されるポット９及びプランジャ１０を備えている。具体的には、上型８には、複数のポット９が形成されたポットブロック１１を有する。複数のポット９は、上型８の中心に対して円周方向に所定間隔を空けて配置されて、近接する１つないし複数の磁石挿入孔２に対してモールド樹脂２２（図４参照）を供給するために用いられる。また、ポット９が磁石挿入孔２の近くに配置されることで、モールド樹脂２２の利用率を向上することができる。ポットブロック１１には、ポット９とスプル６ｃと連通する上型ランナ１１ａが形成され第１のヒータ１１ｂ（第１の熱源）が内蔵されている。ポットブロック１１は、上型ベース１２に対してガイドポスト１３により吊り下げ支持されている。尚、ポットブロック１１のクランプ面側には上型ランナ１１ａが彫り込まれたランナ板１１ｃが分離可能に設けられていてもよい。この場合には、ランナ板１１ｃと中間プレート６を交換するだけで、品種変更に対応することができ、段取り変えを必要最小限にすることができる。さらに、プレート本体６ａはそのまま使用してスプルプレート６ｂのみを変更することにより品種変更に対応することも可能である。

可動ブロック１４は、上型ベース１２とポットブロック１１との間に配置され、第２のヒータ１４ｂ（第２の熱源）により当該プランジャ１０を予熱する。可動ブロック１４は、プランジャ１０の昇降動作に連動してポットブロック１１に対して接離動するようになっている。なお、プランジャ１０の昇降をガイド筒１４ａによってガイドする構成としてもよい。

可動ブロック１４は、ガイドポスト１３が貫通して組み付けられている。可動ブロック１４の両側には、保持部１５により保持されており、保持部１５はシャフト１６を介して駆動源１７（モータ）に連結されている。駆動源１７を起動すると、シャフト１６を介して保持部１５に保持された可動ブロック１４がガイドポスト１３にガイドされて昇降するようになっている。尚、可動ブロック１４は、駆動源１７を用いて昇降する代わりに、プランジャ１０を支持する支持ブロック１８にスプリング等で所定の距離を保って一体に吊り下げ支持されて、プランジャ１０と可動ブロック１４とを同時に昇降するようにしても良い。

プランジャ１０は、支持ブロック１８に吊り下げ支持されている。プランジャ１０の先端側は、可動ブロック１４のガイド筒１４ａに挿入されて第２のヒータ１４ｂによって予熱されるようになっている。プランジャ１０は加圧力を均等化するため、例えばコイルばね１８ａを介して吊り下げ支持されている。また、支持ブロック１８は、押圧ロッド１９に連結されている。押圧ロッド１９は、上型ベース１２を貫通して連結される駆動源２０（モータ）によって昇降する。駆動源２０と駆動源１７は同期を取って駆動され、プランジャ１０と可動ブロック１４が連動して昇降するようになっている。

次に、モータコアの樹脂モールド方法の一例について図１乃至図１０を参照して説明する。
先ず図１（Ａ）に示すように、磁石挿入孔２に磁石３が径方向内側の孔壁面に寄せて挿入されたモータコア１を用意する。磁石３は直方体状の磁石が例えば２個直列になるように磁石挿入孔２に挿入される。磁石３は磁石挿入孔２の径方向外側の孔壁面に寄せて挿入されてもよい。この場合、例えば、磁石３と磁石挿入孔２の孔壁面との間に弾性体や治具などを挟み込むことで位置合わせすることができる。なお、磁石挿入孔２から鉄心の一部を突起させて磁石３を固定する構成としてもよい。

次に、図１（Ｂ）に示すように、搬送プレート４にモータコア１を突起部４ａに位置決めして載置する。この場合、搬送プレート４の中心に突起部を設けて中心貫通孔１ａに嵌め合わせることで位置決めしてもよい。続いて、その外周側にモータコア１を囲んで環状保温部材５が載置され、これらに中間プレート６を重ね合わせる。

次に図２に示すように、搬送プレート４上にモータコア１及び環状断熱部材５及びこれらに中間プレート６が重ね合わせた状態で、加熱炉２１に搬送されてモールド金型の加熱温度に近い所定温度（およそ２００℃前後）まで予熱される。

図３に示すように、所定温度まで予熱されたモータコア１は、搬送プレート４に載置されたまま、型開きした下型７へ搬送されて位置合わせして載置される。このとき、上型８の可動ブロック１４は、ポットブロック１１より離間した退避位置にあり、プランジャ１０の先端側がガイド筒１４ａに挿入されたまま第２のヒータ１４ａによって予熱されている。

次に、図４に示すように上型８を型閉じしてポットブロック１１で中間プレート６をクランプする。この状態で、ポットブロック１１と可動ブロック１４との間に形成された作業空間を利用して破線に示す搬送装置２１（ローダー、ロボットハンド等）を進入させてポット９にモールド樹脂２２（例えば樹脂タブレット）を供給する。搬送装置２１は、一例として、ポット９の配置と略同一の配置でモールド樹脂２２の収容孔と、その下面に設けた蓋部とを備えて、蓋部を開閉することによって搬送及び供給を行う構成とすることができる。モールド樹脂２２は、ポットブロック１１に設けられた第１のヒータ１１ｂによって加熱溶融する。

次に、駆動源２０及び駆動源１７（図３参照）を起動して、図５に示すように押圧ロッド１９を介して支持ブロック１８及びプランジャ１０を下動させ、シャフト１６、保持部１５を介して可動ブロック１４をポットブロック１１に重なり合う位置まで下動させる。このとき、ガイド筒１４ａとポット９は互いに重なり合って連通しプランジャ１０の先端部は、ポット９内に進入してモールド樹脂２２に当接する。また、プランジャ１０及びモールド樹脂２２は第１のヒータ１１ｂ及び第２のヒータ１４ｂによって加熱された状態にある。

次に、駆動源２０（図３参照）を更に駆動させて、図６に示すように、押圧ロッド１９を介して支持ブロック１８及び予熱されたプランジャ１０を更に下動させて、ポット９内で溶融したモールド樹脂２２を上型ランナ１１ａ、スプル６ｃ及び連通溝６ｄを通じて磁石挿入孔２に充填する。モールド樹脂２２を所定温度で加熱硬化させることで磁石３をモータコア１と一体に成形する。

次に駆動源２０及び駆動源１７（図３参照）を逆回転駆動して、図７に示すようにプランジャ１０及び可動ブロック１４をポットブロック１１から退避させた後、図示しない型開閉機構を通じて上型８を型開きする。このとき、クリーニングブラシ（図示せず）等を用いて可動ブロック１４の下面、ポットブロック１１の上面、及びポットブロック１１の下面（ランナ板１１ｃの下面）をクリーニングする。また、上型ランナ１１ａ及び上型カル（図示せず）で硬化した不要樹脂２３は中間プレート６に一体に貼り付いたまま離型する。

次いで、型開きした下型７から、搬送プレート４ごとモータコア１を取り出して、ディゲート装置２４に搬送する。尚、モータコア１をディゲート装置２４に搬送する前に、搬送プレート４ごと冷却装置に搬入して所定温度（例えば常温）まで冷却してからディゲート装置２４へ搬送しても良い。また、モータコア１をディゲート装置２４でディゲートした後に、冷却装置に搬入して所定温度（例えば常温）まで冷却して収納しても良い。

図８（Ａ）において、ディゲート装置２４には、中心部から径方向に内側ディゲートピン２４ａと外側ディゲートピン２４ｂが各々ベース板２４ｃに突設されている。内側ディゲートピン２４ａと外側ディゲートピン２４ｂは、例えば同心円形に配置されている。また、ベース板２４ｃにはコイルばね２４ｄを介して可動支持板２４ｅが支持されている。内側ディゲートピン２４ａと外側ディゲートピン２４ｂは可動支持板２４ｅを貫通して突設されている。

図８（Ａ）に示すようにモータコア１を搬送プレート４ごと可動支持板２４ｅに載置する。このとき、内側貫通孔４ｂに内側ディゲートピン２４ａ、外側貫通孔４ｃに外側ディゲートピン２４ｂが挿入され、外側ディゲートピン２４ｂは環状断熱部材５の貫通孔５ｄまで挿入される。

次に図８（Ｂ）に示すように、可動支持板２４ｅ（もしくは搬送プレート４）を押し下げると、内側ディゲートピン２４ａがモータコア１まで到達し、外側ディゲートピン２４ｂが中間プレート６を押し上げる。同図に示すように、中間プレート６とモータコア１に充填されたモールド樹脂２２が分離する。この場合、中間プレート６を押し上げることによって段付部６ｅで支持されたスプルプレート６ｂを一括してディゲートすることができるため、簡易な構成により、確実にディゲートすることができる。なお、本実施例では、不要樹脂２３ａをこの段階で除去しないために、スプルプレート６ｂを引き離すようにディゲートすることで、スプル６ｃと連通溝６ｄとの境目で破断している。

さらに、搬送プレート４を押し下げることにより、図９（Ａ）に示すように、モータコア１が搬送プレート４から分離する。そして、図９（Ｂ）に示すように、中間プレート６を取り外してからモータコア１を搬送プレート４から取り外す。このとき、中間プレート６には不要樹脂２３（成形品カル、成形品ランナ）が一体に形成されており、モータコア１には成形品ゲート相当する不要樹脂２３ａが残存した状態にある。このように、スプル６ｃが磁石挿入孔２と直接接続されていないために、ディゲートする際の衝撃によって磁石挿入孔２におけるマイクロクラック発生のリスクを軽減して磁石挿入孔２に充填されたモールド樹脂２２の強度を向上することができる。

なお、モータコア１の表面に残存した不要樹脂２３は、仕様に応じて例えばレーザ照射により除去される。このため、樹脂モールド装置では、レーザ照射部を備え、樹脂モールドしたモータコア１の表面に残存した不要樹脂２３ａにレーザを照射することで昇華させて除去する残存樹脂除去部（図示せず）を備えているのが好ましい。

この場合、金属材などをモールド樹脂２２の表面に沿って移動させることで残存した不要樹脂２３ａを掻き落すような方法と比較し、振動を加えずに除去作業を行うことができるため、磁石挿入孔２内におけるモールド樹脂２２の密着状態を損なうことなく、高性能なモータコア１を提供することができる。なお、この残存樹脂除去部により磁石挿入孔２内の周囲（例えばエアベント）に漏出したモールド樹脂２２がモータコア１の表面に残存しているときに併せて除去できるようにしてもよい。また、磁石３の端面にモールド樹脂２２が薄膜として残って後の工程での剥離が問題になるときには、これを併せて除去してもよい。この場合、残存樹脂除去部には、モータコア１の両面において一括して残存したモールド樹脂２２を除去できるように、モータコア１の両面に対向して一対のレーザ照射部を備える構成としてもよい。

図１０（Ａ）において、例えばスプル６ｃの下面側から不要樹脂２３を押し上げることにより中間プレート６から不要樹脂２３を分離したあと、図１０（Ｂ）に示すように中間プレート６の両面に対して一対のクリーニングブラシ２５等を用いてクリーニングする工程を有していてもよい。
これにより、樹脂モールド後の中間プレート６をクリーニングして再利用することができ、生産効率を向上させることができる。この場合、例えば中間プレート６からスプルプレート６ｂを取り外して当該スプルプレート６ｂのみのクリーニングを行い、プレート本体６ａはそのまま再利用することもできる。これによりスプルプレート６ｂを多く準備しておくことにより、スプル６ｃ及び連通溝６ｄにおける汚れのひどいスプルプレート６ｂを差し替えて使用したり、モールド工程の１サイクルに対して十分に長い時間をかけてクリーニングしたりすることができ、クリーニングを確実に行って成形品質を向上することができる。

次に樹脂モールド装置の他例について図１１（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。
前述した樹脂モールド装置と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。以下、異なる構成を中心に説明する。
図１１（Ａ）において、搬送プレート４には、磁石挿入孔２に対応してピン挿入孔４ｄ（貫通孔）が複数設けられている。各ピン挿入孔４ｄには、可動ピン２６が各々挿入されている。尚、搬送プレート４を用いない場合には、下型７にピン挿入孔及び可動ピンが設けられていてもよい。

また、下型７には、ピン挿入孔４ｄに連通する下型挿入孔７ｂが形成されている。この下型挿入孔７ｂには支持ピン２７が各々挿入されている。各支持ピン２７は下型７内に設けられた可動支持プレート２９に一体として支持されている。可動ピン２６は、ピン上端部がピン挿入孔４ｄの上端より下がった位置となるように支持ピン２７に支持されている。このピン挿入孔４ｄに挿入された可動ピン２６の上方空間（凹部）がオーバーフローキャビティ２８となる。可動ピン２６及びこれに連なる支持ピン２７は、モータコア１の磁石挿入孔２の配置に対応して所定間隔をあけて円形配置されている。

モータコア１に設けられる磁石挿入孔２は複数存在し、磁石挿入孔２内の容積もばらつきがあり、磁石３は磁石挿入孔２内において型内に設けた固定部材を用いずに固定したい場合もある。このため、磁石挿入孔２内の隙間（クリアランス）を一定にするのは容易ではない。そこで、磁石挿入孔２と磁石３との隙間（容積）を超えるモールド樹脂２２を充填することで全ての磁石挿入孔２に充填されるモールド樹脂２２の充填状態を揃えることなくオーバーフローキャビティ２８へのモールド樹脂２２の溢れ出しをもって確実に充填することとした。また、充填する過程において磁石挿入孔２にボイドが残ってしまっていてもこれを確実に排出して未充填を防止することができる。なお、オーバーフローキャビティ２８に接続するようにエアベント（図示せず）を設けることで充填を促進することもできる。

可動支持プレート２９は、ウェッジ機構３０より昇降可能に支持されている。可動支持プレート２９は左右一対の支持駒３１に支持されている。各支持駒３１は可動駒３２と装置中央部から左右両端側に向って各々傾斜するテーパー面どうしが当接して支持されている。ウェッジ機構３０は、駆動源３３（モータ）によりねじ軸３３ａを回転させると可動駒３２が下型ベース３４上を退移動するようになっている。尚、駆動源３３はモータに限らずソレノイドやシリンダ等の他の駆動源であってもよい。また、可動支持プレート２９をソレノイドやシリンダ等の他の駆動源で昇降方向に直接駆動してもよい。

図１１（Ａ）に示すように型閉じ状態で、プランジャ１０を下動させて、ポット９内で溶融したモールド樹脂２２を上型ランナ１１ａ、スプル６ｃ及び連通溝６ｄを通じて磁石挿入孔２に充填する。このとき、磁石挿入孔２のモールド樹脂注入方向と反対側のオーバーフローキャビティ２８へモールド樹脂２２を溢れ出させる。

次いで、図１１（Ｂ）に示すように、ウェッジ機構３０の駆動源３３を起動して可動駒３２を下型７の中心よりに移動させると、可動駒３２が支持駒３１をテーパー面に沿って押し上げ、可動支持プレート２９に立設された支持ピン２７を介して可動ピン２６をピン挿入孔４ｄと面一になる位置まで押し上げる。このとき、オーバーフローキャビティ２８に溢れ出したモールド樹脂２２が磁石挿入孔２へ押し戻され、最終樹脂圧が維持される。これにより、仮にモールド樹脂２２に気泡が混入しても消滅させることができ、磁石挿入孔２内において未充填領域をなくすことができる。換言すれば、モールド樹脂２２の充填密度を高めることで、磁石挿入孔２内におけるモールド樹脂２２の強度を高くすることができる。この状態で、モールド樹脂２２を所定温度で加熱硬化させて磁石３をモータコア１と一体に成形することにより、成形品質を向上させることができる。よって、磁石挿入孔２に挿入された磁石３と孔壁面との狭い隙間にモールド樹脂２２を確実に充填することができる。また、型開きの際のモータコア１のスプリングバックによって型開きの際に磁石挿入孔２の孔壁面に対するモールド樹脂２２の剥離が問題となるときには、型締め状態でクランプ力を低下させる際にモールド樹脂２２をさらに充填することにより、このような問題を改善することも可能となる。

以上説明したように、上型ランナ１１ａに接続され板厚方向に貫通するスプル６ｃが形成されると共に当該スプル６ｃと磁石挿入孔２とを連通する連通溝６ｄが形成された中間プレート６を介してモータコア１がモールド金型にクランプされるので、モータコア１の品種交換によって磁石挿入孔の配置が変更されても、中間プレート６を交換するだけで対応することができ、段取替えに手間取ることはなく装置稼働率も向上する。
また、第２のヒータ１４ｂによりプランジャ１０を予熱する可動ブロック１４とを備えているので、予熱したプランジャ１４の温度低下を極力抑えることができる。
また、可動ブロック１４は、プランジャ１０の昇降動作に連動してポットブロック１１に対して接離動することにより、ポットブロック１１のポット９にモールド樹脂を供給する際には、可動ブロック１４を退避させて十分な作業空間を形成することができる。また、モールド樹脂２２を注入する際には、ポットブロック１１に可動ブロック１４を重ね合わせて予熱されたプランジャ１０をそのままポット９に進入させることができるので、プランジャ１０の温度低下を防ぎ、樹脂モールドに要するサイクルタイムを短縮することができる。

尚、上記樹脂モールド装置は、上型を可動型、下型を固定型として説明したが、上型を固定型、下型を可動型としてもよく、双方を可動型としてもよい。また、下型７と上型８とを天地逆転した構成としてもよい。この場合、プランジャ１０とモールド樹脂２２とを可動ブロック１４に収容可能とすると共に、モータコア１を段付部６ｅが逆向きに形成された中間プレート６を介してポットブロック１１に搭載した状態で成形を行うことになる。
また、中間プレート６やモータコア１の他に、モールド樹脂２２（樹脂タブレット）も、モールド金型に搬入される前に予め予熱されており、ローダー若しくはロボット等の搬送手段によってプレス部に備えたモールド金型に搬入されるようになっていることが好ましい。

また、上記プレート本体６ａの下面の中央には、モータコア１の中心貫通孔１ａに挿入して位置決めするための凸部を設けてもよい。この場合、中心貫通孔１ａにキー溝が形成されているときには、中心貫通孔１ａにキー溝に嵌め合わせて角度を合わせるための突起を設けてもよい。同様に、プレート本体６ａの上面に凸部もしくは凹部を設けることで、ランナ板１１ｃの中央下面に設けた凸部もしくは凹部との嵌め合いにより位置決めし、中心を合わせるような構成としてもよい。これらの構成によれば、簡易な構成により連通溝６ｄと磁石挿入孔２とを正確に位置決めすることが可能である。また、スプル６ｃ及び連通溝６ｄに近い位置を基準に位置決めするため、正確な位置決めが可能となる。なお、プレート本体６ａの中央に凸部を設けるときには、プレート本体６ａの中央にモータコア１の中心貫通孔１ａよりも十分に大きい挿入孔を設け、この挿入孔に凸部が形成された部材を嵌め合わせる構成としてもよい。この場合、モータコア１の品種変更（中心貫通孔１ａ形状の変更）に容易に対応することができる。

また、上記搬送プレート４に替えて、モータコア１の中心貫通孔１ａに嵌め込み可能な位置決め軸部を上面に配置した搬送プレート４を用いる構成としてもよい。この場合、加圧によるモータコア１の厚みの変化に対応できるように、弾性部材（例えばスプリング）により嵌め込む部材を支持するような構成とすることができる。この場合、例えばプレート本体６ａに孔部を設けてこれに対して挿入することでモータコア１上下の部材の位置合わせ（芯出し）を行ってもよい。

また、ランナ板１１ｃがポットブロック１１に対して分離可能とする構成について説明したが、ランナ板１１ｃに相当する形状がポットブロック１１の下面に溝状掘り込まれていてもよい。また、ランナ板１１ｃは、中間プレート６の上に重ねて搬送してもよい。この場合、上述のランナ板１１ｃとは逆に上型ランナ１１ａの形状は上側が広くなるように形成することにより離型が容易となるため好ましい。

また、上述のスプルプレート６ｂでは、段付部６ｅに挿入されることでプレート本体６ａに対して位置合わせされる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、ランナ板１１ｃの下面に立設した２つ以上のピンを、同じ間隔でスプルプレート６ｂに設けた２つ以上の貫通孔にそれぞれ挿入することで位置決めすることもできる。この場合、線膨張率の差によってピンの挿入が困難なときには１つの丸孔と共に、それ以外の孔として丸孔に対して長手方向に伸ばされた長孔を用いることで位置決めを行うことができる。この場合、スプルプレート６ｂが段付部６ｅに対して十分に小さく段付部６ｅ内で移動可能としておくことが好ましい。これにより、例えばランナ板１１ｃを中間プレート６の上に重ねて搬送するときには、ランナ板１１ｃが鋼板、スプルプレート６ｂがセラミックといったように異なる材質となる構成であっても破損することなく正確な位置決めが可能となる。

また、上述のスプルプレート６ｂは、段付部６ｅによりプレート本体６ａに嵌め込まれる。これに替えて、スプルプレート６ｂの側面をテーパー形状とすると共に、このテーパー形状のスプルプレート６ｂを嵌め込み可能な上側に拡がるテーパー孔をプレート本体６ａに設けて、テーパー同士を嵌め合わせることにより位置決めすることができる。

また、スプルプレート６ｂでは、上述のスプル６ｃが連通溝６ｄを介して磁石挿入孔２に接続されるが本発明はこれに限定されない。例えば、連通溝６ｄを設けずスプル６ｃを磁石挿入孔２に直接接続するような構成としてもよい。また、スプル６ｃが、その長さ方向の中間位置において径が最も小さくなるように構成することでモールド樹脂２２がスプル６ｃ内で分離するようにしてもよい。これにより、磁石挿入孔２におけるマイクロクラック発生のリスクを軽減することができる。また、連通溝６ｄを設けないときには、スプル６ｃの先端側（下端側）の外周を突起させることで磁石挿入孔２に挿入することで、ディゲートしたときの不要樹脂２３を磁石挿入孔２から突出させないようにして、不要樹脂２３の除去作業を不要として、生産コストを削減することもできる。さらに、スプルプレート６ｂの上面には、ポット９とスプル６ｃとを接続するランナを設ける構成としてもよい。

１ モータコア １ａ 中心貫通孔 ２ 磁石挿入孔 ３ 磁石 ４ 搬送プレート ４ａ 突起部 ４ｂ 内側貫通孔 ４ｃ 外側貫通孔 ４ｄ ピン挿入孔 ５ 環状断熱部材 ５ａ，５ｂ 外周部材 ５ｃ コイルばね ５ｄ 貫通孔 ６ 中間プレート ６ａ プレート本体 ６ｂ スプルプレート ６ｃ スプル ６ｄ 連通溝 ７ 下型 ７ａ 下型ヒータ ８ 上型 ９ ポット １０ プランジャ １１ ポットブロック １１ａ 上型ランナ １１ｂ 第１のヒータ １１ｃ ランナ板 １２ 上型ベース １３ ガイドポスト １４ 可動ブロック １４ａ ガイド筒 １４ｂ 第２のヒータ １５ 保持部 １６ シャフト １７ 、２０ 駆動源 １８ 支持ブロック １８ａ コイルばね １９ 押圧ロッド ２１ 搬送装置 ２２ モールド樹脂 ２３ 不要樹脂 ２４ ディゲート装置 ２５ クリーニングブラシ ２６ 可動ピン ２７ 支持ピン ２８ オーバーフローキャビティ ２９ 可動支持プレート ３０ ウェッジ機構 ３１ 支持駒 ３２ 可動駒 ３３ 駆動源 ３３ａ ねじ軸 ３４ 下型ベース

Claims (16)

1. 磁石挿入孔に磁石が挿入されたモータコアと中間プレートとがモールド金型に挟み込まれてモールド樹脂が前記磁石挿入孔内へ圧送りされて前記磁石が前記モータコアと一体に樹脂モールドされる樹脂モールド装置であって、
   金型ランナに接続され板厚方向に貫通するスプルが形成されると共に当該スプルと前記磁石挿入孔とを連通する連通溝が形成された前記中間プレートと、
   前記中間プレートを重ね合わせた前記モータコアを金型クランプ面に位置合わせして載置される固定型と、
   前記中間プレートを介して前記モータコアをクランプし、モールド樹脂が供給されるポット及びプランジャを備えた可動型と、を具備し、
   前記可動型には、前記ポットが形成され前記スプルを連通する前記金型ランナが形成された第１の熱源を有するポットブロックと、
   前記プランジャを第２の熱源により予熱する可動ブロックと、を備えたことを特徴とする樹脂モールド装置。
2. 前記可動ブロックは、前記プランジャの昇降動作に連動して前記ポットブロックに対して接離動する請求項１記載の樹脂モールド装置。
3. 前記ポットブロックのクランプ面側には前記金型ランナが彫り込まれたランナ板が分離可能に設けられている請求項１又は請求項２記載の樹脂モールド装置。
4. 前記中間プレートには、平面視で磁石挿入孔に重ならない領域に前記スプルが形成され、当該中間プレートの下面側に前記スプルと前記磁石挿入孔を接続するゲートが彫り込まれている請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の樹脂モールド装置。
5. 前記中間プレートは、鋼材で形成されたプレート本体に、前記スプルを含む樹脂流路に相当する部位に非金属材で形成されたスプルプレートが嵌め込まれている請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の樹脂モールド装置。
6. 前記中間プレートには、前記モータコアのかしめ部を逃がすための逃げ凹部が形成されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の樹脂モールド装置。
7. 前記モータコアは搬送プレートに載置されかつ前記中間プレートが重ね合わせたまま前記固定型に載置される請求項１乃至請求項６記載の樹脂モールド装置。
8. 前記搬送プレートには前記モータコアの外周を覆う環状断熱部材が同心状に載置されて前記中間プレートが重ね合される請求項７記載の樹脂モールド装置。
9. 前記モータコアの磁石挿入孔のうちモールド樹脂が注入される一端側開口と反対側の他端側開口に連なるオーバーフローキャビティが形成されている請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の樹脂モールド装置。
10. 磁石挿入孔に磁石が径方向内側の孔壁面に寄せて挿入されたモータコアを用意する工程と、
    板厚方向に貫通するスプルが形成されると共に当該スプルと前記磁石挿入孔とを連通する連通溝が形成された中間プレートを前記モータコアに重ね合わせたままモールド金型の加熱温度に近い所定温度に予熱する工程と、
    予熱された前記モータコアを前記中間プレートと共に請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の樹脂モールド装置の型開きした固定型に位置合わせして搬入する工程と、
    可動型を型閉じしてポットブロックで前記中間プレートをクランプした状態でポットにモールド樹脂を供給する工程と、
    予熱されたプランジャを下降させて前記ポット内で溶融した前記モールド樹脂を金型ランナ、スプル及び連通溝を通じて前記磁石挿入孔に充填する工程と、
    前記モールド樹脂を所定温度で加熱硬化させることで前記磁石をモータコアと一体に成形する工程と、
    前記プランジャを退避させた後、前記可動型を型開きする工程と、
    型開きした前記固定型から、前記モータコアを前記中間プレートと共に取り出して当該中間プレートと前記モータコアを分離する工程と、
    を含むことを特徴するモータコアの樹脂モールド方法。
11. 前記可動型には前記プランジャを予熱する可動ブロックを備え、前記プランジャの昇降動作に連動して前記可動ブロックが昇降して前記ポットブロックに対して接離動する請求項１０記載のモータコアの樹脂モールド方法。
12. 前記モールド樹脂を前記磁石挿入孔に充填する際に、当該モールド樹脂が注入される前記磁石挿入孔の一端側開口とは反対側の他端側開口に接続するオーバーフローキャビティに溢れ出させて樹脂モールドする請求項１１記載のモータコアの樹脂モールド方法。
13. 前記モータコアを前記中間プレートと共に搬送プレートに載置したまま予熱され、前記固定型に搬送される請求項１１又は請求項１２記載のモータコアの樹脂モールド方法。
14. 前記搬送プレートには、モータコアを囲んで環状保温部材が載置され、これらに前記中間プレートを重ね合わせて予熱され、前記固定型へ搬送される請求項１３記載のモータコアの樹脂モールド方法。
15. 前記樹脂モールド後に、前記搬送プレートを貫通するディゲートピンにより前記中間プレートを前記モータコアから分離させ、前記モータコアを前記搬送プレートから分離させる工程を更に有する請求項１３又は請求項１４記載のモータコアの樹脂モールド方法。
16. 前記中間プレートから不要樹脂を分離した後、当該中間プレートをクリーニングする工程を更に有する請求項１１乃至請求項１５のいずれか１項記載のモータコアの樹脂モールド方法。

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