JP2014138512A - Manufacturing method and manufacturing apparatus of magnet body for field pole - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のロータコアに配設される界磁極用磁石体の製造方法および製造装置に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a field pole magnet body disposed in a rotor core of a rotating electrical machine.
従来から回転電機のロータコアに配設される界磁極用磁石体として、平面視矩形の磁石体を割断分割して複数の磁石片とし、この複数の磁石片同士を絶縁状態として接着することによって形成した界磁極用磁石体が知られている。このように、界磁極用磁石体を複数の磁石片で形成して、個々の磁石片の体積を小さくすることにより、作用する磁界の変動により発生する渦電流を低減させるようにしている。これにより、渦電流に伴う界磁極用磁石体の発熱を抑制し、不可逆な熱減磁を防止するようにしている(特許文献1参照)。また、従来から回転電機のロータコアの円周方向に等間隔で配設される複数の界磁極のそれぞれを、複数の磁石体で構成するものがある(特許文献2参照)。 Conventionally, as a field pole magnet body disposed in a rotor core of a rotating electrical machine, a rectangular magnet body in plan view is divided into a plurality of magnet pieces, and the magnet pieces are bonded together in an insulated state. There are known field pole magnets. In this way, the field pole magnet body is formed of a plurality of magnet pieces, and the volume of each magnet piece is reduced to reduce eddy currents generated by fluctuations in the acting magnetic field. Thereby, the heat generation of the field pole magnet body due to the eddy current is suppressed, and irreversible thermal demagnetization is prevented (see Patent Document 1). Conventionally, there is one in which each of a plurality of field poles arranged at equal intervals in the circumferential direction of a rotor core of a rotating electrical machine is configured with a plurality of magnet bodies (see Patent Document 2).
特許文献1では、ロータスロットと略同寸法および同形状の磁石体に予め割断の目安となる磁石体幅方向に延びる切欠き溝を設け、磁石体に当接する当接部を有する上型と下型とで磁石体を挟み込むことによって、磁石体を磁石片に割断分割している。特許文献2では、それぞれの界磁極を構成する複数の磁石体は、板厚寸法の厚い2個の磁石体と板厚寸法の薄い1個の磁石体とで構成している。 In Patent Document 1, a notched groove extending in the width direction of the magnet body, which is a guide for cleaving, is provided in advance in a magnet body having substantially the same size and shape as the rotor slot, and an upper mold and a lower mold having contact portions that contact the magnet body. The magnet body is divided into magnet pieces by sandwiching the magnet body with the mold. In Patent Document 2, each of the plurality of magnet bodies constituting each field pole is composed of two magnet bodies having a large thickness and one magnet having a small thickness.
ところで、上記特許文献1のように、割断の目安となる切欠き溝を磁石体に設ける場合に、切欠き溝の深さが深いほど、また、切欠き溝の先端の尖りが鋭いほど、割断面の平面度がよくなることから、レーザビームによる溝加工が実施される。そして、特許文献1では、各磁極の磁石体が等しい板厚寸法であるため、複数個の磁石体をその溝加工の予定部位を一線上となるよう治具上に配列位置決めして、照射するレーザビームの一度の走査によりこれら磁石体上に溝加工が可能である。 By the way, as in the above-mentioned Patent Document 1, when a notch groove serving as a guide for cleaving is provided in a magnet body, the greater the depth of the notch groove and the sharper the tip of the notch groove, Since the flatness of the cross section is improved, groove processing by a laser beam is performed. And in patent document 1, since the magnet body of each magnetic pole is the same plate | board thickness dimension, it arranges and positions a several magnet body on a jig | tool so that the predetermined part of the groove process may be on a line, and irradiates Grooves can be formed on these magnet bodies by a single scan of the laser beam.
しかし、特許文献2のように、異なる厚さの磁石体を備えるものにあっては、同じ厚さ寸法の磁石体を揃え、厚さ寸法毎に上記と同じ方法により磁石体に溝加工し、厚さ寸法を変更する毎にその磁石体に合わせてスキャナヘッドの高さ寸法を設定し直す必要があった。このため、異なる厚さの磁石体を組合せて磁極を構成するものにおいては、溝加工に先立ち、同じ厚さ寸法の磁石体を揃えたりスキャナヘッドの高さ寸法を調整したりする必要があり、溝加工のサイクルタイムが長くなる課題があった。 However, as in Patent Document 2, in the case of providing magnet bodies with different thicknesses, align the magnet bodies with the same thickness dimension, and groove the magnet bodies by the same method as described above for each thickness dimension, Every time the thickness dimension is changed, it is necessary to reset the height dimension of the scanner head in accordance with the magnet body. For this reason, it is necessary to align the magnet body of the same thickness dimension or adjust the height dimension of the scanner head prior to grooving in what constitutes the magnetic pole by combining magnet bodies of different thicknesses, There was a problem that the cycle time of grooving was long.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、界磁極を異なる厚さ寸法の磁石体で構成するものであっても、溝加工のサイクルタイムを短縮するに好適な界磁極用磁石体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a field pole magnet suitable for shortening the cycle time of grooving even if the field pole is composed of magnet bodies having different thickness dimensions. It aims at providing the manufacturing method and manufacturing apparatus of a body.
本発明は、板状の磁石体の分割予定部位に沿って、照射するレーザ光を走査することにより、磁石体に対して幅方向に切欠き溝を形成する溝加工装置を備える界磁極用磁石体の製造装置である。この溝加工装置は、分割予定部位を同一線上に位置させて、板厚の異なる複数の磁石体を互いを平行に並べて保持する位置決め治具を備える。この位置決め治具は、磁石体をそれぞれ載せて保持する複数の台座を備える治具ベースと、各磁石体を長手方向から位置決めする位置決め部材と、磁石体を幅方向から位置決めする位置決め部材と、を備える。そして、複数の台座は、保持する磁石体の厚さ寸法に応じて高さ位置をそれぞれ相違させて形成され、保持する磁石体の上面の高さ位置が複数の磁石体で同一となるよう形成したことを特徴とする。 The present invention provides a field pole magnet including a groove processing device that forms a notch groove in the width direction with respect to a magnet body by scanning a laser beam to be irradiated along a scheduled division portion of a plate-like magnet body. It is a body manufacturing device. The grooving apparatus includes a positioning jig that places a plurality of divisional parts on the same line and holds a plurality of magnet bodies having different plate thicknesses in parallel with each other. The positioning jig includes a jig base including a plurality of pedestals for holding and holding magnet bodies, a positioning member for positioning each magnet body from the longitudinal direction, and a positioning member for positioning the magnet body from the width direction. Prepare. The plurality of pedestals are formed with different height positions according to the thickness dimension of the magnet body to be held, and are formed so that the height positions of the upper surfaces of the magnet bodies to be held are the same for the plurality of magnet bodies. It is characterized by that.
したがって、本発明では、複数の磁石体の表面は、台座の高さ調整により同一平面となるようにしているため、スキャナヘッドや加工テーブルの高さ位置を変更することなく、板厚の異なる磁石体を同時に溝加工することができる。結果として、溝加工のサイクルタイムを短縮することができる。 Therefore, in the present invention, since the surfaces of the plurality of magnet bodies are made to be the same plane by adjusting the height of the pedestal, magnets having different plate thicknesses without changing the height position of the scanner head or processing table. The body can be grooved simultaneously. As a result, the cycle time of groove processing can be shortened.
以下に、本発明の界磁極用磁石体およびその製造方法並びに製造装置を実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of a field pole magnet body, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の界磁極用磁石体を配設した回転電機のロータコアの断面図である。図1(A)はロータ50の縦断面図であり、図1(B)は、図1(A)のA−A断面図である。回転電機は、ロータ50の周囲にステータが配置され、ステータにU相、V相、W層からなる三相交流を印加することによって回転磁界を発生させ、ステータの内側に回転可能に支持されるロータ50を回転させるものである。なお、この回転電機は、例えば電動自動車を駆動するモータ・ジェネレータとして用いることができる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotor core of a rotating electrical machine in which a field pole magnet body of the present invention is disposed. 1A is a longitudinal cross-sectional view of the
ロータ50は、薄板状の電磁鋼板51aを多数積層して構成されたロータコア51と、ロータコア51に挿入された複数の界磁極用磁石体80と、から構成される。ロータコア51は、あらかじめ所定の形状にプレス成形された電磁鋼板51aを複数積層し、積層された電磁鋼板51aを、接着やかしめ等によって一体に形成する。ロータコア51は、界磁極用磁石体80を収容する磁石挿入孔52と、回転軸を固定する軸用孔53と、ロータ50の冷却のための通気孔54と、が形成されている。これら磁石挿入孔52と通気孔54とは、軸用孔53の中心に対して点対称に複数形成されている。なお、本実施形態の磁石挿入孔52は、ロータコア51の周方向に等間隔に配置されるとともに、これら配置された磁石挿入孔52のそれぞれに対して、径方向内側に、ハの字状に二つの磁石挿入孔52が配置されている。界磁極用磁石体80は、磁石挿入孔52に挿入可能な所定の形状の、厚さ寸法の厚い1個の磁石体80Aと、厚さ寸法の薄い2個の磁石体80Bと、ににより、一つの界磁極を構成している。以下では、板厚寸法を特定しない場合には、単に磁石体80という。
The
界磁極用磁石体80は、図2に示すように、磁石挿入孔52に挿入可能な所定の形状の磁石体30に形成された後、ロータコア51の軸方向に複数の磁石片31に割断分割する。界磁極用磁石体80は、これら複数の磁石片31を、割断面同士を樹脂32により接着して、一列に整列した磁石片31の集合体として元の所定の形状に再構成される。使用される樹脂32は、例えば200℃程度の耐熱性能を備えるものが使用され、隣接する磁石片31同士を電気的に絶縁する。このため、作用する磁界の変動により発生する渦電流を個々の磁石片31内に留めることにより低減させ、渦電流に伴う界磁極用磁石体80の発熱を抑制し、不可逆な熱減磁を防止する。以下では、割断分割前の磁石体に対しては磁石体30とし、磁石片同士を樹脂32により接着して、一列に整列した磁石片31の集合体とした磁石体に対しては磁石体80として、両者を符号により区別する。また、磁石体30について板厚寸法が、厚いものに対しては磁石体30A(磁石片は31A)とし、薄いものに対しては磁石体30B(磁石片は31B)として、両者を区別し、板厚寸法を特定しない場合には、単に磁石体30(磁石片は31)という。
As shown in FIG. 2, the field
磁石体30を複数の磁石片31に分割する方法として、磁石体30に切欠き溝33による分割起点を形成してこれを割断するクラッキングによる方法がある。一般的に、クラッキングによる分割が費用面で有利であり、本実施形態でも、クラッキングにより磁石片31を形成している。
As a method of dividing the
次に、磁石体80の製造方法について、概要を説明する。図3は、磁石体80の製造工程を示す図である。なお、各工程は、主に作業者が人手により行うか又は産業用ロボット等により自動的に実行される。まず、酸化鉄や希土類、各種元素からなる磁性体の粉末を矩形の型枠に挿入し、これに磁場を印加しながらプレス等によって押し固め、押し固められた材料を真空焼結炉に投入して、所定温度を加えて所定時間焼結し、次いで、薄板状の所望の大きさに切断し、表面を研磨して、薄板状の磁石体30が製造される。
Next, an outline of a method for manufacturing the
次に、製造された磁石体30をクラッキングし、再接合を行う。まず、製造された磁石体30を、所望の大きさの磁石片31に分割するために、分割予定部位ごとの分割起点を形成する(分割起点形成工程)。本実施形態においては、後述するように、分割予定部位にレーザ加工により磁石体30の幅方向に切欠き溝33を形成することにより、分割起点を形成する。
Next, the manufactured
次に、形成された分割起点により磁石体30を複数の磁石片31に分割する(クラッキング工程)。クラッキングは、例えば、磁石体30の長手方向において、分割起点を挟んでその前後位置を支点で支持し、分割起点がある面とは逆側の面からブレードで曲げ力を加えることにより、分割起点部分から亀裂を発生させて割断して、磁石片31に分割する(3点曲げ)。
Next, the
次に、分割されたそれぞれの磁石片31を割断面同士を対面させて積層して、絶縁性の樹脂32により接合する。接合したのち、磁石体80を加熱して樹脂を硬化させる(積層接着・加熱硬化工程)。次に、接合された磁石体80に所定の磁力を印加して、磁石体80に着磁する(着磁工程)。以上のような工程によって、磁石体80が製造される。
Next, the divided
次に、本実施形態における磁石体30への分割起点である切欠き溝33の形成装置および形成方法を詳細に説明する。
Next, a forming apparatus and a forming method of the
図4は、切欠き溝33を形成するレーザ加工装置を示すものである。レーザ加工装置は、図示しないレーザ源としてのレーザ発振機からのレーザ光を伝送用ファイバ11及びコリメートレンズ12を介して導入し、治具に位置決めされた磁石体30の分割予定部位に沿って走査しつつ照射するスキャナヘッド10を備える。コリメートレンズ12を通過したレーザ光は平行光に変換されてスキャナヘッド10に導入される。導入するレーザ光は、例えば、波長1000〜1100[nm]のレーザ光である。
FIG. 4 shows a laser processing apparatus for forming the
スキャナヘッド10は、レーザ光をX方向にスキャンするガルバノミラー13とY方向にスキャンするガルバノミラー14との2枚で1組のガルバノミラーを備え、これらのミラー13、14は図示しない制御用のモータにより駆動される。レーザ光は、2つのガルバノミラー13、14を経由してそれぞれX−Y方向にスキャンされてf−θレンズ15を通り、磁石体30の分割予定部位に沿って走査される。f−θレンズ15は、ガルバノミラー13,14のスキャナーで偏向されたビームをワークとしての磁石体30の平らな像面に集光し、スキャナーの等角運動を等速運動に変換してスキャンさせる。このため、照射されたレーザ光60は、磁石体30の表面に対して、X方向に所定ピッチで位置決めされる度にY方向に走査される。
The
図5〜図7は、本実施形態における第1実施例の位置決め治具を示す平面図、Y方向からの側面図及びX方向よりの側面図である。図5に示すように、厚さ寸法の厚い1個の磁石体30Aと、厚さ寸法の薄い2個の磁石体30Bとは、切欠き溝33を設ける分割予定部位を同一線上に位置させて、互いを平行に並べて位置決め治具16に保持される。位置決め治具16は、磁石体30を載せて保持する台座18を備える治具ベース17と、磁石体30を長手方向から位置決めする長手方向位置決めピン19と、磁石体30を幅方向から位置決めする幅方向位置決めピン20と、を備える。更に、位置決め治具16は、磁石体30を長手方向位置決めピン19に向かって付勢してクランプするクランプ21を備える。
5 to 7 are a plan view, a side view from the Y direction, and a side view from the X direction, showing the positioning jig of the first example of the present embodiment. As shown in FIG. 5, one
治具ベース17は、レーザ加工装置の図示しない加工テーブル上に設けた位置決めピン22(4箇所)に位置決め孔を嵌合させて加工テーブルに位置決めされ、固定孔23(2箇所)に締結ボルトを締め込むことにより加工テーブルに固定される。台座18は、磁石体30毎に治具ベース17から隆起させてそれぞれ設けられ、その上面で磁石体30を支持する。各台座18の高さは、保持した磁石体30の上面の高さ寸法が同一となるよう、磁石体30Aの台座18と磁石体30Bの台座18とでは、高さ寸法を異ならせている。また、各台座18の幅は、保持する磁石体30の幅より小さい寸法を備える。治具ベース17の台座18部分を除く表面部分は、台座18とは段差をもって低く設定されている。治具ベース17表面の少なくともレーザ光60を照射して走査される領域には、例えば、テフロン(登録商標)シートの貼付け或はテフロン(登録商標)皮膜による、結晶性ポリマー24で治具表面を保護している。
The
治具ベース17の台座18部分を除く表面部分には、磁石体30のを長手方向から位置決めする長手方向位置決めピン19と、磁石体30を幅方向から位置決めする幅方向位置決めピン20と、を配置して備える。
A longitudinal
長手方向位置決めピン19は、各磁石体30の長手方向端面に接触する2本のピンにより構成され、各台座18の長手方向端面から若干間隔を空けた治具ベース17上に起立させて配置している。このため、各長手方向位置決めピン19は、台座18の長手方向端面から突出して配置される各磁石体30の長手方向端面を当接させることにより、各磁石体30を長手方向に位置決めする。各長手方向位置決めピン19の上端は、各磁石体30の上面より低く設定しており、各長手方向位置決めピン19は各磁石体30の長手方向端面の下方領域に接触することにより、各磁石体30を長手方向に位置決めする。
The
幅方向位置決めピン20は、各磁石体30の幅方向端面に接触する1本のピンにより構成され、各台座18の幅方向端面から若干間隔を空けた治具ベース17上に起立させて配置している。このため、各幅方向位置決めピン20は、台座18の幅方向端面から突出して配置される各磁石体30の幅方向端面を当接させることにより、各磁石体30を幅方向に位置決めする。各幅方向位置決めピン20の上端は、各磁石体30の上面より低く設定しており、各幅方向位置決めピン20は各磁石体30の幅方向端面の下方領域に接触することにより、各磁石体30を幅方向に位置決めする。
The width
長手方向位置決めピン19及び幅方向位置決めピン20は、治具ベース17への取付け基部が大径部となり先端が小径部となった段付き構造をなし、それぞれ小径部を磁石体30の長手方向端部及び幅方向端部に係合させて、磁石体30を位置決めしている。
The longitudinal
クランプ21は、各台座18の各磁石体30に接する台座18領域に隣接する台座18上に配置されている。クランプ21は、磁石体30の長手方向に移動可能な板材のクランプ部材21Aと、クランプ部材21Aを磁石体30の長手方向端面に当接するよう付勢する締付け機構21Bと、により構成している。締付け機構21Bは、例えば、頭部にテーパ部を備えるボルトと、クランプ部材21Aに設けられて、ボルトのテーパ部に係合するテーパ壁を備える穴とにより構成する。そして、ボルトを締付けることによりそのテーパ部をクランプ部材21Aのテーパ壁に当接させることにより、クランプ部材21Aを磁石体30に向かって付勢するようにする。クランプ部材21Aの表面は、固定する磁石体30の表面よりも低くする。このために、クランプ部材21Aを薄い板材で設けるか、クランプ部材21Aの取付面を形成する台座18部分の高さを下げるようにする。
The
以上の構成の界磁極用磁石体30の製造装置において、位置決め治具16に磁石体30を位置決めする場合には、先ず、クランプ21を緩めた状態において、台座18上にそれぞれ対応する厚さの磁石体30を載せる。次いで、それぞれの磁石体30の幅方向端面を幅方向位置決めピン20に当接させ、その当接状態を維持しつつ磁石体30を長手方向に移動させる。これにより、磁石体30の長手方向端面を長手方向位置決めピン19に当接させて、磁石体30を位置決め治具16上に幅方向及び長手方向に位置決めする。次いで、クランプ21の締付け機構21Bを作動させてクランプ部材21Aを磁石体30の長手方向端面に当接させて長手方向に付勢することにより、磁石体30を台座18上に固定する。
In the manufacturing apparatus for the field
位置決め治具16に固定された磁石体30は、切欠き溝33を設ける分割予定部位を同一線上に位置させて、互いに平行に配置されている。また、各台座18の高さ寸法が保持する磁石体30の厚さ寸法に応じて高さ調整されているため、各磁石体30の上面は、同一平面となっている。また、磁石体30の幅方向両端部は、台座18の幅方向端部からオーバハングして突出し、治具ベース17の表面から浮いた状態となっている。また、治具ベース17はレーザ加工装置の加工テーブルに位置決めピン22により位置決めされているため、レーザ加工装置に対しても、各磁石体30は位置決めされている。
The
この状態において、スキャナヘッド10の2つのガルバノミラー13,14を制御して、レーザ光60の走査点が、長手方向位置(X方向位置)、及び、幅方向(Y方向)における照射開始位置に、位置するよう調整する。次いで、レーザ光60の走査点を幅方向(Y方向)に移動するよう走査し、走査点が各磁石体30上を順次通過するよう走査し、走査点が磁石体30上を通過している期間に同期させてレーザ光60を照射する。平行に配置された各磁石体30の表面には、レーザ光60により磁石体30の材料が溶融、突沸して、スパッタとして飛散させて、各分割予定部位に対してそれぞれ切欠き溝33を加工する。
In this state, the two galvanometer mirrors 13 and 14 of the
磁石体30A,30Bの表面は、台座18の高さ調整により同一平面となるようにしているため、スキャナヘッド10や加工テーブルの高さ位置を変更することなく、板厚の異なる磁石体30を同時に溝加工することができる。このため、溝加工のサイクルタイムを短縮することができる。また、磁石体30を支持する位置決め治具16の台座18は、磁石体30の幅より小さい幅寸法に形成しているため、被加工物である磁石体30の影に隠れて露出されず、レーザ光60により損傷されることを防止できる。
Since the surfaces of the
また、台座18の周囲の治具ベース17表面は、磁石体30に対して下方に距離をおいて位置するため、磁石体30表面に焦点調整されたレーザ光60は治具ベース17表面に照射されても、治具ベース17表面ではレーザ光60が拡散されている。このため、被加工物である磁石体30に対して、走査点が磁石体30上に移動する手前から照射を開始し、走査点が磁石体30上を通過した後に照射を停止する。言い換えれば、助走あるいは走り抜けるようなレーザ照射を行なっても、治具ベース17表面への損傷を軽減することができる。しかも、各磁石体30の幅方向両側の治具ベース17の表面には、テフロン(登録商標)シートの貼付け或はテフロン(登録商標)皮膜による、結晶性ポリマー24で保護しているため、波長1000〜1100[nm]のレーザ光60は拡散され、より一層損傷されることを防ぐことができる。
Further, since the surface of the
レーザ光60が磁石体30に照射されると、磁石体30への溝加工に付随して、磁石体30の材料が溶融、突沸して、スパッタが飛散される。飛散されたスパッタは、磁石体30の表面や位置決め治具16の表面に付着する。しかし、幅方向位置決めピン20並びに長手方向位置決めピン19及びクランプ21の各上端は被加工物である磁石体30の表面より低く設けているため、主に上方へ飛散されるスパッタの付着を低減できる。このため、位置決め治具16の清掃および部品交換の頻度を低減することができる。
When the
また、幅方向位置決めピン20並びに長手方向位置決めピン19は、被加工物である磁石体30よりも低い所に位置する治具ベース17表面から立設されているため、主に上方へ飛散されるスパッタの付着をより一層低減できる。しかも、幅方向位置決めピン20並びに長手方向位置決めピン19は段付き構造とされ、特に磁石体30に当接して位置決め機能を発揮する部分が小径部とされているため、当該部分へのスパッタの付着を抑制することができる。
Moreover, since the width
図8及び図9は、本実施形態における第2実施例の位置決め治具を示す平面図及びX方向よりの側面図である。本実施例においては、1本の幅方向位置決めピンにより2個の磁石体の幅方向位置決めをする構成を第1実施例に追加したものである。なお、第1実施例と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。 8 and 9 are a plan view and a side view from the X direction showing a positioning jig according to a second example of the present embodiment. In the present embodiment, a configuration in which two magnet bodies are positioned in the width direction by one width direction positioning pin is added to the first embodiment. The same apparatus as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description thereof is omitted or simplified.
本実施例においては、図8及び図9に示すように、1本の幅方向位置決めピン20の両側に当接させて2個の磁石体30Bの幅方向位置決めを行うようにしたものである。それに付随して、2個の磁石体30Bを支持する台座18、および長手方向位置決めピン19の設置位置も互いに接近させて配置している。また、残りの磁石体30A、磁石体30Aを支持する台座18、及び、それに付随する幅方向位置決めピン20および長手方向位置決めピン19の設置位置も、それぞれ幅方向に磁石体30B側に接近させて配置するようにしている。その他の構成は第1実施例と同様に構成している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, two
以上のように、本実施例では、1本の幅方向位置決めピン20の両側に当接させて2個の磁石体30Bの幅方向位置決めを行う。このため、当該2個の磁石体30Bの幅方向の配置スペースを小さくできると共に、残りの磁石体30Aの幅方向位置も当該2個の磁石体30Bに近接させて配置できる。結果として、3個の磁石体30の幅方向配置スペースをコンパクト化できる。
As described above, in this embodiment, the two
このため、焦点距離の短いf−θレンズ15を採用してレーザ光60の集光径を小さく絞ることができるが、加工エリアが狭い光学系のスキャナヘッド10を使用して、複数の磁石体30に対して溝加工することができる。また、磁石体30同士の幅方向間隔を小さくできるため、同時に加工が可能な磁石体30の数量を増やすことができる。
Therefore, the f-
図10及び図11は、本実施形態における第3実施例の位置決め治具を示す平面図及びX方向よりの側面図である。本実施例においては、各磁石体の長手方向位置決めを治具ベースと一体に形成した構成を第1実施例に追加したものである。なお、第1、2実施例と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。 10 and 11 are a plan view and a side view from the X direction showing a positioning jig according to a third example of the present embodiment. In the present embodiment, a configuration in which the longitudinal positioning of each magnet body is formed integrally with the jig base is added to the first embodiment. The same devices as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
本実施例においては、図10及び図11に示すように、各磁石体30の長手方向位置決めを、治具ベース17のX方向の端部領域を隆起させて長手方向位置決め部19Aとしたものである。なお、この長手方向位置決め部19Aは、上記したように治具ベース17と一体のもので形成してもよいが、治具ベース17と別体の部材を治具ベース17に固定するものであってもよい。その他の構成は第1、2実施例と同様に構成している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the longitudinal positioning of each
本実施例では、各磁石体30の長手方向位置決めを、各磁石体30で共通する一体物により形成するものである。即ち、共通する長手方向位置決め部19Aを備えるため、各磁石体30の位置精度を向上させることができ、溝加工された切欠き溝33の位置精度も向上させることができる。
In the present embodiment, the longitudinal positioning of each
なお、クランプ21として、締付け機構21Bとして、ボルトを締付けることによりクランプ部材21Aを磁石体30の長手方向端部に押付けるものについて説明した。しかし、クランプ21の締付け機構21Bとして、電磁石によりクランプ部材21Aを磁石体30の長手方向端部に押付けるものであってもよい。このようにすると、ON−OFFにより作動状態と非作動状態とを切換えることができ、被加工物である磁石体30の脱着を短時間で行なうことができる。
The
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)板状の磁石体30の分割予定部位に沿って、照射するレーザ光60を走査することにより、磁石体30に対して幅方向に切欠き溝33を形成する溝加工装置を備える界磁極用磁石体80の製造装置である。 この溝加工装置は、分割予定部位を同一線上に位置させて、板厚の異なる複数の磁石体30を互いを平行に並べて保持する位置決め治具16を備える。この位置決め治具16は、磁石体30をそれぞれ載せて保持する複数の台座18を備える治具ベース17を備える。また、位置決め治具16は、各磁石体30を長手方向から位置決めする位置決め部材としての長手方向位置決めピン19と、磁石体30を幅方向から位置決めする位置決め部材としての幅方向位置決めピン20と、を備える。 そして、複数の台座18は、保持する磁石体30の厚さ寸法に応じて高さ位置をそれぞれ相違させて形成され、保持する磁石体30の上面の高さ位置が複数の磁石体30で同一となるよう形成したことを特徴とする。即ち、磁石体30A,30Bの表面は、台座18の高さ調整により同一平面となるようにしているため、スキャナヘッド10や加工テーブルの高さ位置を変更することなく、板厚の異なる磁石体30を同時に溝加工することができる。このため、溝加工のサイクルタイムを短縮することができる。
(A) A field provided with a groove processing device that forms a
(イ)台座18は、保持する磁石体30の幅方向寸法よりもその幅方向寸法を小さく形成され、磁石体30の幅方向両端部を台座18の幅方向端部から突出させて保持する。このため、台座18は被加工物である磁石体30の影に隠れて露出されず、レーザ光60により損傷されることを防止できる。
(A) The
(ウ)治具ベース17の台座18部分を除く表面は、台座18とは段差をもって低く設定されている。即ち、磁石体30表面に焦点調整されたレーザ光60は治具ベース17表面に照射されても、治具ベース17表面ではレーザ光60が拡散されている。このため、被加工物である磁石体30に対して、走査点が磁石体30上に移動する手前から照射を開始し、走査点が磁石体30上を通過した後に照射を停止する。言い換えれば、助走あるいは走り抜けるようなレーザ照射を行なっても、治具ベース17表面への損傷を軽減することができる。
(C) The surface of the
(エ)幅方向位置決め部材としての幅方向位置決めピン20及び長手方向位置決め部材としての長手方向位置決めピン19は、治具ベース17の台座18より低く設定された表面から立設されている。即ち、幅方向位置決めピン20並びに長手方向位置決めピン19は、被加工物である磁石体30よりも低い所に位置する治具ベース17表面から立設されているため、主に上方へ飛散されるスパッタの付着をより一層低減できる。
(D) The width
(オ)治具ベース17表面の少なくともレーザ光60を照射して走査される領域には、テフロン(登録商標)シート若しくはテフロン(登録商標)皮膜による結晶性ポリマー24で保護している。このため、波長1000〜1100[nm]のレーザ光60は拡散され、より一層損傷されることを防ぐことができる。
(E) At least a region scanned by irradiating the
(カ)幅方向位置決め部材としての幅方向位置決めピン20、長手方向位置決め部材としての長手方向位置決めピン19、磁石体30を長手方向の位置決め部材に向かって付勢してクランプするクランプ部材21Aは、その上端が各磁石体30の上面の高さより低く設定している。即ち、磁石体30への溝加工に付随して、磁石体30の材料が溶融、突沸して、飛散されるスパッタは、主に上方へ飛散される。このため、被加工物である磁石体30の表面より低く設けている幅方向位置決め部材としての幅方向位置決めピン20、長手方向位置決め部材としての長手方向位置決めピン19及びクランプ部材21Aに対するスパッタの付着を低減できる。このため、位置決め治具16の清掃および部品交換の頻度を低減することができる。
(F) A width
(キ)幅方向位置決め部材としての幅方向位置決めピン20及び長手方向位置決め部材としての長手方向位置決めピン19は、治具ベース17への取付け基部が大径部となり先端が小径部となった段付き構造をなしている。そして、それぞれ小径部を磁石体30の長手方向端部及び幅方向端部に係合させて、磁石体30を位置決めしている。即ち、磁石体30に当接して位置決め機能を発揮する部分が小径部とされているため、当該部分へのスパッタの付着を抑制することができる。
(G) The width
(ク)第2実施例では、幅方向位置決め部材としての幅方向位置決めピン20の少なくとも一つは、その両側に当接させて2個の磁石体30Bの幅方向位置決めを行うものである。このため、当該2個の磁石体30Bの幅方向の配置スペースを小さくできると共に、残りの磁石体30Aの幅方向位置も当該2個の磁石体30Bに近接させて配置できる。結果として、3個の磁石体30の幅方向配置スペースをコンパクト化できる。従って、加工エリアが狭い光学系のスキャナヘッド10を使用して、複数の磁石体30に対して溝加工することができる。また、磁石体30同士の幅方向間隔を小さくできるため、同時に加工が可能な磁石体30の数量を増やすことができる。
(H) In the second embodiment, at least one of the width direction positioning pins 20 as the width direction positioning member is brought into contact with both sides thereof to position the two
(ケ)第3実施例では、長手方向位置決め部材は、各磁石体30で共通する一体物の長手方向位置決め部19Aにより形成した。即ち、共通する長手方向位置決め部19Aを備えるため、各磁石体30の位置精度を向上させることができ、溝加工された切欠き溝33の位置精度も向上させることができる。
(K) In the third embodiment, the longitudinal positioning member is formed by the integral
(コ)板状の磁石体30の分割予定部位に沿って、照射するレーザ光60を走査することにより、磁石体30に対して幅方向に切欠き溝33を形成する溝加工工程を備える界磁極用磁石体30の製造方法である。 そして、溝加工工程は、分割予定部位を同一線上に位置させて、互いを平行に並べて磁石体30を保持すると共に保持する磁石体30の上面の高さ位置を同一として保持される。 そして、分割予定部位に沿って、照射するレーザ光60を走査することにより、複数の磁石体30に対して幅方向に切欠き溝33を形成するものである。即ち、磁石体30A,30Bの表面は、台座18の高さ調整により同一平面となるようにしている。このため、スキャナヘッド10や加工テーブルの高さ位置を変更することなく、板厚の異なる磁石体30を同時に溝加工することができ、溝加工のサイクルタイムを短縮することができる。
(G) A field provided with a groove processing step of forming a
10 スキャナヘッド
16 位置決め治具
17 治具ベース
18 台座
19 位置決め部材としての長手方向位置決めピン
19A 位置決め部材としての長手方向位置決め部
20 位置決め部材としての幅方向位置決めピン
21A クランプ部材
24 結晶性ポリマー
30,30A,30B 磁石体
31 磁石片
32 樹脂
33 切欠き溝
60 レーザ光
80 界磁極用磁石体
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記溝加工装置は、分割予定部位を同一線上に位置させて、板厚の異なる複数の磁石体を互いを平行に並べて保持する位置決め治具を備え、
前記位置決め治具は、磁石体をそれぞれ載せて保持する複数の台座を備える治具ベースと、各磁石体を長手方向から位置決めする位置決め部材と、磁石体を幅方向から位置決めする位置決め部材と、を備え、
前記複数の台座は、保持する磁石体の厚さ寸法に応じて高さ位置をそれぞれ相違させて形成され、保持する磁石体の上面の高さ位置が複数の磁石体で同一となるよう形成したことを特徴とする界磁極用磁石体の製造装置。 Field pole magnet body manufacturing apparatus provided with a groove processing device that forms a notch groove in the width direction of a magnet body by scanning a laser beam to be irradiated along a scheduled division portion of a plate-like magnet body Because
The grooving apparatus includes a positioning jig that positions the division planned portions on the same line and holds a plurality of magnet bodies having different plate thicknesses in parallel with each other,
The positioning jig includes a jig base having a plurality of pedestals for holding and holding magnet bodies, a positioning member for positioning each magnet body from the longitudinal direction, and a positioning member for positioning the magnet body from the width direction. Prepared,
The plurality of pedestals are formed with different height positions according to the thickness dimension of the magnet body to be held, and formed such that the height position of the upper surface of the magnet body to be held is the same for the plurality of magnet bodies. An apparatus for manufacturing a field pole magnet body.
前記溝加工工程は、分割予定部位を同一線上に位置させて、互いを平行に並べて保持すると共に前記保持する磁石体の上面の高さ位置を同一として保持され、
前記分割予定部位に沿って、照射するレーザ光を走査することにより、複数の磁石体に対して幅方向に切欠き溝を形成するものであることを特徴とする界磁極用磁石体の製造方法。 Field pole magnet body manufacturing method comprising a groove machining step of forming a notch groove in the width direction of a magnet body by scanning a laser beam to be irradiated along a scheduled division portion of a plate-like magnet body Because
The grooving step is to keep the same position of the upper surface of the magnet body to be held while arranging the parts to be divided on the same line and holding them side by side in parallel.
A method of manufacturing a field pole magnet body, wherein notched grooves are formed in the width direction for a plurality of magnet bodies by scanning laser light to be irradiated along the planned division portions. .
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