JP2014143918A - 電動機用ロータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鉄心片11を複数積層して積層鉄心10を形成する積層工程2と、積層鉄心10に設けられた磁石挿入穴13に永久磁石16を挿入する磁石挿入工程3と、積層鉄心10を加熱し磁石挿入穴13に磁石固定用の溶融樹脂14を充填してする樹脂充填工程4と、該樹脂充填工程4における積層鉄心10の加熱による余熱を利用し、積層鉄心10の回転軸挿入穴12に回転軸15を温間嵌めする回転軸組付け工程5とを有する電動機用ロータの製造方法。
【選択図】図1
Description
上記積層鉄心に設けられた磁石挿入穴に磁石を挿入する磁石挿入工程と、
上記積層鉄心を加熱装置によって加熱した後、該積層鉄心を樹脂充填装置に搬送し、該積層鉄心の上記磁石挿入穴に磁石固定用の溶融樹脂を充填する樹脂充填工程と、
該樹脂充填工程における上記積層鉄心の加熱による余熱を利用し、上記積層鉄心の回転軸挿入穴に回転軸を温間嵌めする回転軸組付け工程とを有することを特徴とする電動機用ロータの製造方法にある。
上記回転軸組付け工程おける上記積層鉄心の温度が140℃以下の場合には、回転軸挿入穴の内径が十分に拡径せず、組付けができないおそれがある。また、上記積層鉄心の温度が180℃超の温度領域においては、上記樹脂充填工程の余熱では対応することが難しく、再加熱を行う必要が生じる。
本発明にかかる実施例1を図1〜図7を用いて説明する。
本例の電動機用ロータの製造方法は、図1に示すごとく、所望形状に形成した鉄心片11を複数積層して積層鉄心10を形成する積層工程2と、積層鉄心10に設けられた磁石挿入穴13に永久磁石16を挿入する磁石挿入工程3と、積層鉄心10を加熱し磁石挿入穴13に磁石固定用の溶融樹脂14を充填する樹脂充填工程4と、該樹脂充填工程4における積層鉄心10の加熱による余熱を利用し、積層鉄心10の回転軸挿入穴12に回転軸15を温間嵌めする回転軸組付け工程5とを有している。
本例に示す電動機用ロータの製造方法を実行する生産ラインは、順次連続して配された積層工程2を実施する装置、磁石挿入工程3を実施する装置、樹脂充填工程4を実施する装置及び回転軸組付け工程5を実施する装置とを有している。上記生産ラインにおいて、少なくとも積層工程2の末端部から回転軸組付け工程5の起端部の間には図示しない搬送レールが配されており、該搬送レール上を後述のゲートプレート6が移動可能に構成されている。
磁石挿入工程3を実施する装置は、積層鉄心10の磁石挿入穴13に永久磁石16を挿入する作業を自動で行う図示しない磁石挿入ロボットを備えている。
本例において用いる加熱装置は、トンネル型をなしており、その内側には電熱ヒータが設けられている。また、加熱装置内部においても、搬送レールが配してあり、積層鉄心10を載置した後述するゲートプレート6を移動可能に構成してある。
そして、ゲートプレート6と型本体部410との連結は、ゲートプレート6を相対的に上昇させた状態で、型本体部410の上方へと移動し、ゲートプレート6を相対的に下降させることにより、ゲートプレート6の下面に設けた装置位置決め部65を、型本体部410の上面に設けた段部414に嵌合させることで実施できるよう構成されている。逆に、ゲートプレート6と型本体部410との連結を解除するには、ゲートプレート6を相対的に上昇させて、装置位置決め部65と段部414との嵌合を解除することで実施できる。
積層工程2においては、図2に示す形状の鉄心片11を帯状鋼板から連続的に打ち抜き、複数積層してかしめ固定することにより、積層鉄心10が形成される。該積層鉄心10は、積層工程2の末端部に位置する搬送始点において、ゲートプレート6上に載置される。このとき、積層鉄心10は、ゲートプレート6の上面に配された鉄心位置決め部64を回転軸挿入穴12の内周部に収容した状態で載置されており、回転軸挿入穴12の内周面に設けた凸部121と鉄心位置決め部64の外面に設けた位置決め凹溝部641とを嵌め合わせることで積層鉄心10の磁石挿入穴13とゲートプレート6の吐出口62との位置合わせが行われる。次いで、積層鉄心10を載置したゲートプレート6は、搬送レール上を移動し、磁石挿入工程3へと搬送される。尚、積層鉄心10は、樹脂充填工程4の末端部に位置する搬送終点までの間、ゲートプレート6上に載置された状態で搬送レール上を移動する。
樹脂充填工程4に配されたトンネル型の加熱装置内を通過することによって、積層鉄心10及びゲートプレート6は、150℃〜200℃の加熱温度の温度範囲に加熱され、樹脂充填装置40内へと搬送される。樹脂充填装置40内において、積層鉄心10を載置したゲートプレート6は、図6に示すごとく、型本体部410と連結される。
回転軸組付け工程5においては、回転軸15を回転軸保持冶具51上に起立して配置してあり、鉄心組付けロボットによって、積層鉄心10を回転軸15へと取り付ける。このとき、積層鉄心10は、樹脂充填工程4に配した樹脂充填装置40から回転軸保持冶具51上に移動する間に140℃〜180℃の余熱温度の温度範囲に自然冷却される。この温度範囲においても、積層鉄心10の回転軸挿入穴12の内径は拡径されており、回転軸15の外径よりも大きい状態にある。そして、積層鉄心10を冷却することで回転軸挿入穴12の内径が縮径し、積層鉄心10と回転軸15とが温間嵌めにより固定される。
本例においては、樹脂充填工程4における積層鉄心10の加熱による余熱を利用し、積層鉄心10の回転軸挿入穴12に回転軸15を温間嵌めする回転軸組付け工程5を有している。そのため、上記電動機用ロータの製造方法を実施する生産ラインにおいては、温間嵌めを行うために積層鉄心10を加熱する装置を配する必要がない。そして、本来、樹脂充填工程4及び回転軸組付け工程5の2つの工程それぞれに専用の加熱工程を設ける必要があるところを、樹脂充填工程4の1工程とすることができる。これにより、設備費用の低減だけでなく、電動機用ロータを生産する際の加熱及び冷却時間の短縮、及び電力等のエネルギーの低減を図る事ができる。それゆえ、上記電動機用ロータの生産効率をさらに向上させるとともに、省エネルギー化を図ることができる。
また、ゲートプレート6の上面には、吐出口62の周囲を突出させた突出部622が設けられており、該突出部622の内部に縮径部621が設けられている。そのため、吐出口62の内側に残留した樹脂が積層鉄心10側に残り、たとえ若干のバリが生じたとしても積層鉄心の端面よりも内側の範囲に収まるため、バリによる悪影響を生じない。
本例においては、実施例1に示す電動機用ロータの製造方法を発明例とし、樹脂充填工程4及び回転軸組付け工程5にそれぞれ専用の加熱装置を設けた場合を比較例として、加熱及び冷却に係る時間と消費されるエネルギーについて比較を行った。
図8には、発明例の樹脂充填工程4及び回転軸組付け工程5における、積層鉄心10の温度及び時間の変移を実線Aによって示す。尚、図8は縦軸に積層鉄心10の温度を示し、横軸に時間を示したグラフである。また、図9には、比較例の樹脂充填工程4における、積層鉄心10の温度及び時間の変移を実線Xによって示し、図10には、比較例の回転軸組付け工程5における積層鉄心10の温度及び時間の変移を実線Yによって示す。
11 鉄心片
12 回転軸挿入穴
121 凸部
13 磁石挿入穴
131 開口部
14 溶融樹脂
15 回転軸
16 永久磁石
2 積層工程
3 磁石挿入工程
4 樹脂充填工程
40 樹脂充填装置
41 樹脂送出型
410 型本体部
411 送出機構部
412 内筒部
413 プランジャ
414 段部
42 対向型
5 回転軸組付け工程
51 回転軸保持冶具
6 ゲートプレート
62 吐出口
621 縮径部
622 突出部
63 樹脂流路
631 流入部
632 分岐部
64 鉄心位置決め部
641 位置決め凹溝部
65 装置位置決め部
Claims (3)
- 所望形状に形成した鉄心片を複数積層して積層鉄心を形成する積層工程と、
上記積層鉄心に設けられた磁石挿入穴に磁石を挿入する磁石挿入工程と、
上記積層鉄心を加熱装置によって加熱した後、該積層鉄心を樹脂充填装置に搬送し、該積層鉄心の上記磁石挿入穴に磁石固定用の溶融樹脂を充填する樹脂充填工程と、
該樹脂充填工程における上記積層鉄心の加熱による余熱を利用し、上記積層鉄心の回転軸挿入穴に回転軸を温間嵌めする回転軸組付け工程とを有することを特徴とする電動機用ロータの製造方法。 - 請求項1に記載の電動機用ロータの製造方法において、上記樹脂充填工程においては、上記溶融樹脂を上記磁石挿入穴に充填するための吐出口を有するゲートプレートを用い、該ゲートプレートに載置された状態の上記積層鉄心を上記加熱装置によって加熱した後、上記ゲートプレートに載置された状態の上記積層鉄心を上記樹脂充填装置に搬送することを特徴とする電動機用ロータの製造方法。
- 請求項1又は2に記載の電動機用ロータの製造方法において、上記樹脂充填工程は、積層鉄心を150℃〜200℃の温度範囲に加熱した状態で行い、上記回転軸組付け工程は、上記積層鉄心が上記樹脂充填工程の余熱によって140℃〜180℃の温度範囲にある間に行うことを特徴とする電動機用ロータの製造方法。
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