JP2015089169A - Method for manufacturing rotor and device for manufacturing rotor - Google Patents

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健宏 古瀬
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健宏 古瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a rotor and a device for manufacturing a rotor, which allow a permanent magnet to be firmly fixed to a rotor core.SOLUTION: A coating magnet 21 is used in which a film layer 15 made of a resin material is formed on a permanent magnet 4 having such a shape that the permanent magnet 4 can be inserted to an insertion hole 13 formed in a rotor core 3 without contact with an inner peripheral surface of the insertion hole 13, and the coating magnet 21 is inserted to the insertion hole 13 of the rotor core 3 heated at a fusion temperature or higher at which the resin material is fused. Further, a cooling liquid is supplied to a flow channel of a pallet 32 from a cooling unit to cool the rotor core 3 after the coating magnet 21 is inserted to the insertion hole 13. In addition, the rotor core 3 for use is constituted by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets 11, and the coating magnet 21 for use has a chamfered part 22 formed on an end surface in an insertion direction.

Description

本発明は、ロータの製造方法及びロータの製造装置に関する。   The present invention relates to a rotor manufacturing method and a rotor manufacturing apparatus.

従来、回転電機のロータには、ロータコアに形成された挿入孔に永久磁石を挿入することにより、該永久磁石をロータコアに埋め込む態様で固定する所謂埋込磁石型のものが広く知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a rotor of a rotating electrical machine is widely known as a so-called embedded magnet type in which a permanent magnet is inserted into an insertion hole formed in a rotor core and fixed in such a manner that the permanent magnet is embedded in the rotor core.

こうしたロータの製造方法として、近年では、ロータコアの挿入孔よりも一回り小さな永久磁石に樹脂材料からなる皮膜層を設けたコーティング磁石を用い、皮膜層を挿入孔のエッジ部分で削りながらコーティング磁石を該挿入孔に挿入することで、永久磁石をロータコアに固定する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。この方法では、例えば永久磁石をそのまま挿入孔に軽圧入して固定する場合等に比べ、永久磁石の表面が傷つき難いといった利点がある。   As a method for manufacturing such a rotor, in recent years, a coated magnet in which a film layer made of a resin material is provided on a permanent magnet that is slightly smaller than the insertion hole of the rotor core is used. There has been proposed a method of fixing a permanent magnet to a rotor core by inserting it into the insertion hole (for example, Patent Document 1). This method has an advantage that, for example, the surface of the permanent magnet is hardly damaged as compared with the case where the permanent magnet is lightly press-fitted into the insertion hole and fixed.

特開2006−174537号公報JP 2006-174537 A

ところで、上記特許文献1の方法では、コーティング磁石を挿入孔に挿入する際に皮膜層が削られるため、コーティング磁石の断面形状の寸法は挿入孔の断面形状の寸法と略等しくなる。その結果、コーティング磁石(皮膜層)は、挿入孔の内周面に対してあまり強く接触せず、永久磁石のロータコアに対する固定が不十分となる虞があった。   By the way, in the method of Patent Document 1, since the coating layer is scraped when the coating magnet is inserted into the insertion hole, the dimension of the sectional shape of the coating magnet is substantially equal to the dimension of the sectional shape of the insertion hole. As a result, the coated magnet (film layer) does not come into strong contact with the inner peripheral surface of the insertion hole, and the permanent magnet may be insufficiently fixed to the rotor core.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、永久磁石をロータコアに対して強固に固定できるロータの製造方法及びロータの製造装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a rotor manufacturing method and a rotor manufacturing apparatus capable of firmly fixing a permanent magnet to a rotor core.

上記課題を解決するロータの製造方法は、永久磁石に樹脂材料からなる皮膜層が設けられたコーティング磁石をロータコアに形成された挿入孔に挿入することにより、前記永久磁石が前記ロータコアに埋め込まれる態様で固定されるものにおいて、前記永久磁石として、前記挿入孔の内周面に接触することなく該挿入孔に挿入可能な形状のものを用いるとともに、前記コーティング磁石として、前記挿入孔に圧入可能な形状のものを用い、前記ロータコアを前記樹脂材料が溶融する溶融温度以上に加熱した状態で、前記コーティング磁石を前記挿入孔に挿入することを要旨とする。   A method of manufacturing a rotor that solves the above-described problem is a mode in which the permanent magnet is embedded in the rotor core by inserting a coated magnet in which a coating layer made of a resin material is provided on the permanent magnet into an insertion hole formed in the rotor core. The permanent magnet has a shape that can be inserted into the insertion hole without contacting the inner peripheral surface of the insertion hole, and can be press-fitted into the insertion hole as the coating magnet. The gist is to insert the coating magnet into the insertion hole in a state where the rotor core is heated to a melting temperature or higher at which the resin material melts.

上記構成によれば、ロータコアが樹脂材料の溶融温度以上に加熱されているため、コーティング磁石を挿入孔に挿入する際に皮膜層が溶け、この溶けた樹脂が挿入孔の内周面の微小な凹凸に対して密着する。これにより、皮膜層が永久磁石の表面及び挿入孔の内周面の双方に密着するため、永久磁石をロータコアに対して強固に固定できる。   According to the above configuration, since the rotor core is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the resin material, the coating layer is melted when the coating magnet is inserted into the insertion hole, and the melted resin is minute on the inner peripheral surface of the insertion hole. Adheres to unevenness. Thereby, since a membrane | film | coat layer adheres to both the surface of a permanent magnet and the internal peripheral surface of an insertion hole, a permanent magnet can be firmly fixed with respect to a rotor core.

上記ロータの製造方法において、前記コーティング磁石を前記挿入孔に挿入した後に、冷却装置を用いて前記ロータコアを冷却することが好ましい。
上記構成によれば、コーティング磁石を挿入する際に溶けた樹脂(皮膜層)が素早く固まるため、挿入孔内での永久磁石の位置を速やかに安定させることができる。
In the rotor manufacturing method, it is preferable that the rotor core is cooled using a cooling device after the coating magnet is inserted into the insertion hole.
According to the above configuration, since the resin (film layer) melted when the coated magnet is inserted is quickly solidified, the position of the permanent magnet in the insertion hole can be quickly stabilized.

上記ロータの製造方法において、前記ロータコアとして、鋼板を複数枚積層することにより構成されたものを用いることが好ましい。
上記構成によれば、コーティング磁石を挿入孔に挿入する際に溶けた樹脂(皮膜層)が鋼板間の隙間に入り込むため、永久磁石をロータコアにより強固に固定できる。
In the above-described rotor manufacturing method, it is preferable to use the rotor core configured by laminating a plurality of steel plates.
According to the above configuration, since the resin (film layer) melted when the coating magnet is inserted into the insertion hole enters the gap between the steel plates, the permanent magnet can be firmly fixed to the rotor core.

上記ロータの製造方法において、前記コーティング磁石として、該コーティング磁石における挿入方向の端面に面取り部が形成されたものを用いることが好ましい。
上記構成によれば、挿入方向の端面に面取り部が形成されているため、コーティング磁石を挿入孔に円滑に挿入できる。
In the rotor manufacturing method, it is preferable to use a coating magnet having a chamfered portion formed on an end surface in the insertion direction of the coating magnet.
According to the above configuration, since the chamfered portion is formed on the end surface in the insertion direction, the coating magnet can be smoothly inserted into the insertion hole.

上記課題を解決するロータの製造装置は、永久磁石に樹脂材料からなる皮膜層が設けられたコーティング磁石をロータコアに形成された挿入孔に挿入することにより、前記永久磁石が前記ロータコアに埋め込まれる態様で固定されるものにおいて、前記コーティング磁石を前記挿入孔に挿入する際に、前記ロータコアを前記樹脂材料が溶融する溶融温度以上に加熱する加熱装置を備えたことを要旨とする。上記構成によれば、永久磁石をロータコアに対して強固に固定できる。   An apparatus for manufacturing a rotor that solves the above-described problem is an aspect in which the permanent magnet is embedded in the rotor core by inserting a coating magnet having a permanent magnet provided with a coating layer made of a resin material into an insertion hole formed in the rotor core. The invention is characterized in that when the coating magnet is inserted into the insertion hole, a heating device is provided that heats the rotor core to a melting temperature or higher at which the resin material melts. According to the above configuration, the permanent magnet can be firmly fixed to the rotor core.

上記ロータの製造装置において、前記コーティング磁石を前記挿入孔に挿入した後に、前記ロータコアを冷却する冷却装置を備えることが好ましい。上記構成によれば、挿入孔内での永久磁石の位置を速やかに安定させることができる。   The rotor manufacturing apparatus preferably includes a cooling device that cools the rotor core after the coating magnet is inserted into the insertion hole. According to the above configuration, the position of the permanent magnet in the insertion hole can be quickly stabilized.

本発明によれば、永久磁石をロータコアに対して強固に固定できる。   According to the present invention, the permanent magnet can be firmly fixed to the rotor core.

(a)はロータの平面図、(b)はロータの軸方向に沿った断面図(図1(a)のA−A断面図)。(A) is a top view of a rotor, (b) is sectional drawing along the axial direction of a rotor (AA sectional drawing of Fig.1 (a)). (a)はコーティング磁石の正面図、(b)はコーティング磁石の側面図、(c)はコーティング磁石の平面図。(A) is a front view of a coated magnet, (b) is a side view of the coated magnet, and (c) is a plan view of the coated magnet. ロータの製造装置の概略構成図。The schematic block diagram of the manufacturing apparatus of a rotor. (a)〜(c)はロータの製造工程を示す模式図。(A)-(c) is a schematic diagram which shows the manufacturing process of a rotor.

以下、ロータの製造方法及びロータの製造装置の一実施形態を図面に従って説明する。
先ず、ロータの構成について説明する。
図1(a),(b)に示すように、ロータ1は、回転軸2と一体回転可能に固定されるロータコア3と、ロータコア3に埋め込まれる態様で固定される複数(本実施形態では、4つ)の永久磁石4とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of a rotor manufacturing method and a rotor manufacturing apparatus will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the rotor will be described.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the rotor 1 includes a rotor core 3 fixed so as to be integrally rotatable with the rotary shaft 2, and a plurality of (in the present embodiment, fixed in an embedded manner in the rotor core 3). 4) permanent magnets 4 are provided.

詳しくは、ロータコア3は、電磁鋼板11を複数枚積層することにより構成されており、円柱状に形成されている。ロータコア3の中央には、軸方向に貫通した嵌合孔12が形成されており、この嵌合孔12が回転軸2の外周に圧入されることにより、回転軸2と一体回転可能に設けられている。つまり、本実施形態のロータ1は、インナロータとして構成されている。また、ロータコア3の外周縁部には、軸方向に貫通した複数(本実施形態では、4つ)の挿入孔13が形成されている。各挿入孔13の軸方向と直交する断面形状は長方形状とされるとともに、その断面がなす長方形の長手方向がその中央を通る径方向線に対して略直交するように形成されている。   Specifically, the rotor core 3 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 11 and is formed in a columnar shape. A fitting hole 12 penetrating in the axial direction is formed in the center of the rotor core 3, and the fitting hole 12 is press-fitted into the outer periphery of the rotating shaft 2 so as to be rotatable together with the rotating shaft 2. ing. That is, the rotor 1 of this embodiment is configured as an inner rotor. A plurality (four in this embodiment) of insertion holes 13 penetrating in the axial direction are formed in the outer peripheral edge of the rotor core 3. The cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of each insertion hole 13 is a rectangular shape, and the longitudinal direction of the rectangle formed by the cross-section is formed so as to be substantially orthogonal to the radial line passing through the center.

永久磁石4は、焼結磁石等からなるセグメント磁石が採用されており、長方形板状に形成されている。永久磁石4におけるロータ1の軸方向と直交する断面形状は、挿入孔13の断面形状よりも一回り小さな長方形状とされており、該挿入孔13の内周面に接触することなく挿入可能となっている。具体的には、永久磁石4の断面がなす長方形の長手方向長さL1は、挿入孔13の断面がなす長方形の長手方向長さL2よりも短く設定されている。また、永久磁石4の断面がなす長方形の短手方向長さL3は、挿入孔13の断面がなす長方形の短手方向長さL4よりも短く設定されている。なお、永久磁石4におけるロータ1の軸方向に沿った長さは、挿入孔13の軸方向に沿った長さよりも短く設定されている。また、永久磁石4は、ロータコア3の外周側に現れる極性が周方向に沿って交互に反対となるように、その板厚方向(ロータ1の径方向に略沿った方向)に磁化されている。   The permanent magnet 4 employs a segment magnet made of a sintered magnet or the like, and is formed in a rectangular plate shape. The cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the rotor 1 in the permanent magnet 4 is a rectangular shape that is slightly smaller than the cross-sectional shape of the insertion hole 13 and can be inserted without contacting the inner peripheral surface of the insertion hole 13. It has become. Specifically, the longitudinal length L1 of the rectangle formed by the cross section of the permanent magnet 4 is set shorter than the longitudinal length L2 of the rectangle formed by the cross section of the insertion hole 13. Further, the rectangular length L3 formed by the cross section of the permanent magnet 4 is set shorter than the rectangular length L4 formed by the cross section of the insertion hole 13. The length of the permanent magnet 4 along the axial direction of the rotor 1 is set shorter than the length of the insertion hole 13 along the axial direction. Further, the permanent magnet 4 is magnetized in the plate thickness direction (direction substantially along the radial direction of the rotor 1) so that the polarities appearing on the outer peripheral side of the rotor core 3 are alternately opposite along the circumferential direction. .

また、永久磁石4には、樹脂材料からなる皮膜層15が設けられている。樹脂材料には、熱硬化性及び絶縁性を有するエポキシ樹脂等が採用されている。そして、永久磁石4は、皮膜層15が該永久磁石4の表面及び挿入孔13の内周面の双方に密着することで、ロータコア3に固定されている。なお、本実施形態の永久磁石4には、防錆等を目的とした表面処理(例えば、ニッケルめっき等)が施されている。   The permanent magnet 4 is provided with a coating layer 15 made of a resin material. As the resin material, an epoxy resin having thermosetting and insulating properties is employed. The permanent magnet 4 is fixed to the rotor core 3 by the film layer 15 being in close contact with both the surface of the permanent magnet 4 and the inner peripheral surface of the insertion hole 13. The permanent magnet 4 of this embodiment is subjected to a surface treatment (for example, nickel plating) for the purpose of preventing rust.

次に、ロータの製造について説明する。
ロータ1を製造する際には、電磁鋼板11を積層してロータコア3を製造した後、該ロータコア3に永久磁石4を固定する。ここで、本実施形態では、図2に示す永久磁石4に皮膜層15を設けたコーティング磁石21を、図3に示す製造装置31によって樹脂材料が溶融する溶融温度以上に加熱したロータコア3の挿入孔13に挿入することで、永久磁石4をロータコア3に固定する。
Next, the manufacture of the rotor will be described.
When manufacturing the rotor 1, the electromagnetic steel plates 11 are laminated to manufacture the rotor core 3, and then the permanent magnet 4 is fixed to the rotor core 3. Here, in this embodiment, insertion of the rotor core 3 in which the coating magnet 21 provided with the coating layer 15 on the permanent magnet 4 shown in FIG. 2 is heated to a melting temperature or higher at which the resin material melts by the manufacturing apparatus 31 shown in FIG. The permanent magnet 4 is fixed to the rotor core 3 by being inserted into the hole 13.

詳しくは、図2(a)〜(c)に示すように、コーティング磁石21は、永久磁石4にその表面全体を覆う薄い皮膜層15を設けることで構成されており、長方形板状に形成されている。コーティング磁石21のロータコア3への挿入方向(ロータ1の軸方向)と直交する断面形状は、挿入孔13の断面形状よりも一回り大きな長方形状とされており、挿入孔13に圧入(軽圧入)可能となっている。具体的には、コーティング磁石21(永久磁石4及び皮膜層15)の断面がなす長方形の長手方向長さL5は、挿入孔13の長手方向長さL2よりも長く設定されている。また、コーティング磁石21の断面がなす長方形の短手方向長さL6は、挿入孔13の短手方向長さL4よりも長く設定されている。なお、コーティング磁石21におけるロータ1の軸方向に沿った長さは、挿入孔13の軸方向に沿った長さと略等しく設定されている。   Specifically, as shown in FIGS. 2A to 2C, the coating magnet 21 is configured by providing a thin film layer 15 that covers the entire surface of the permanent magnet 4, and is formed in a rectangular plate shape. ing. The cross-sectional shape orthogonal to the direction in which the coating magnet 21 is inserted into the rotor core 3 (the axial direction of the rotor 1) is a rectangular shape that is slightly larger than the cross-sectional shape of the insertion hole 13, and is press-fitted into the insertion hole 13 (light press-fitting). ) Is possible. Specifically, the longitudinal length L5 of the rectangle formed by the cross section of the coating magnet 21 (the permanent magnet 4 and the coating layer 15) is set longer than the longitudinal length L2 of the insertion hole 13. In addition, the rectangular length L6 formed by the cross section of the coating magnet 21 is set to be longer than the length L4 of the insertion hole 13 in the short direction. The length of the coating magnet 21 along the axial direction of the rotor 1 is set to be approximately equal to the length of the insertion hole 13 along the axial direction.

また、コーティング磁石21の挿入方向両側の端面には、その全周に亘って皮膜層15を面取りした面取り部22が形成されている。なお、本実施形態の面取り部22は、挿入方向に対して略45°傾斜した斜面状に形成されている。また、本実施形態のコーティング磁石21は、溶融した樹脂材料が貯留された貯留槽(図示略)内に永久磁石4を浸漬してから引き上げることにより製造される。   Further, chamfered portions 22 are formed by chamfering the coating layer 15 over the entire circumference on both end faces of the coating magnet 21 in the insertion direction. Note that the chamfered portion 22 of the present embodiment is formed in a sloped shape inclined by approximately 45 ° with respect to the insertion direction. Moreover, the coating magnet 21 of this embodiment is manufactured by immersing the permanent magnet 4 in a storage tank (not shown) in which a molten resin material is stored and then pulling it up.

図3に示すように、製造装置31は、永久磁石4が固定される前段階のロータコア3を搬送する複数のパレット32と、順次搬送されたパレット32上のロータコア3にコーティング磁石21を供給する供給ユニット33と、パレット32に冷却液を供給する冷却ユニット34と、これらの作動を制御する制御装置35とを備えている。   As shown in FIG. 3, the manufacturing apparatus 31 supplies the coating magnet 21 to the plurality of pallets 32 that convey the rotor core 3 in the previous stage to which the permanent magnet 4 is fixed, and the rotor core 3 on the pallet 32 that is sequentially conveyed. A supply unit 33, a cooling unit 34 for supplying a cooling liquid to the pallet 32, and a control device 35 for controlling these operations are provided.

詳しくは、パレット32は、熱伝導性に優れた金属材料等からなり、正方形板状に形成されている。パレット32には、電熱線等からなる加熱装置(ヒータ)41が内蔵されている。そして、パレット32に載置されたロータコア3は、加熱装置41の作動により樹脂材料が溶融する溶融温度以上の所定加熱温度(例えば、200℃程度)に加熱される。   Specifically, the pallet 32 is made of a metal material having excellent thermal conductivity and is formed in a square plate shape. The pallet 32 incorporates a heating device (heater) 41 made of a heating wire or the like. The rotor core 3 placed on the pallet 32 is heated to a predetermined heating temperature (for example, about 200 ° C.) equal to or higher than the melting temperature at which the resin material melts by the operation of the heating device 41.

また、パレット32には、ロータコア3が載置される載置面と平行な面内に延在する流路42が形成されている。パレット32における流路42の開口部分には、冷却ユニット34のチューブ43を該流路42に連結するための連結部44が設けられている。なお、本実施形態の連結部44は、パレット32の移動に伴ってチューブ43を自動で着脱可能に構成されている。そして、パレット32に載置されたロータコア3は、冷却ユニット34から流路42に冷却液が供給されることで、熱硬化性の樹脂材料が硬化する硬化温度以下の所定冷却温度(例えば、170℃程度)に冷却される。つまり、本実施形態では、パレット32の流路42及び冷却ユニット34により冷却装置が構成されている。   The pallet 32 is formed with a flow path 42 extending in a plane parallel to the placement surface on which the rotor core 3 is placed. A connection portion 44 for connecting the tube 43 of the cooling unit 34 to the flow path 42 is provided at an opening portion of the flow path 42 in the pallet 32. In addition, the connection part 44 of this embodiment is comprised so that the tube 43 can be attached or detached automatically with the movement of the pallet 32. FIG. The rotor core 3 placed on the pallet 32 is supplied with a cooling liquid from the cooling unit 34 to the flow path 42, whereby a predetermined cooling temperature (e.g., 170) below the curing temperature at which the thermosetting resin material is cured. It is cooled to about ° C. That is, in this embodiment, the cooling device is configured by the flow path 42 and the cooling unit 34 of the pallet 32.

供給ユニット33は、コーティング磁石21を保持可能なアーム(図示略)等を備えており、多数のコーティング磁石21を貯蔵する貯蔵ユニット(図示略)からコーティング磁石21を取り出し、所定位置に搬送されたパレット32上のロータコア3に該コーティング磁石21を供給する。   The supply unit 33 includes an arm (not shown) that can hold the coating magnet 21. The supply unit 33 takes out the coating magnet 21 from a storage unit (not shown) that stores a large number of coating magnets 21, and is transported to a predetermined position. The coating magnet 21 is supplied to the rotor core 3 on the pallet 32.

次に、ロータコアに永久磁石を固定する手順(作用)について説明する。
図4(a)に示すように、制御装置35は、パレット32にロータコア3が載置されると、加熱装置41を作動させてロータコア3(パレット32)を所定加熱温度に加熱し、供給ユニット33の手前の所定位置まで搬送する。続いて、図4(b)に示すように、ロータコア3が所定加熱温度まで加熱されると、供給ユニット33の作動を制御してコーティング磁石21を挿入孔13に挿入(軽圧入)する。
Next, a procedure (action) for fixing the permanent magnet to the rotor core will be described.
As shown in FIG. 4A, when the rotor core 3 is placed on the pallet 32, the control device 35 operates the heating device 41 to heat the rotor core 3 (pallet 32) to a predetermined heating temperature. Transport to a predetermined position before 33. Subsequently, as shown in FIG. 4B, when the rotor core 3 is heated to a predetermined heating temperature, the operation of the supply unit 33 is controlled to insert the coating magnet 21 into the insertion hole 13 (light press-fitting).

ここで、挿入孔13の内周面は、巨視的には平坦な形状であるが、図4(b)において拡大して示すように、微視的には凹凸を有する形状であるとともに隣接する電磁鋼板11間には隙間が存在する。そのため、コーティング磁石21を挿入孔13に挿入した際にその内周面に接触して皮膜層15の溶けた樹脂が、該挿入孔13の内周面の微小な凹凸に密着するとともに電磁鋼板11間の隙間に入り込む。このとき、ロータコア3が加熱されているため、溶けた樹脂が固まり難く、該樹脂が隙間の奥まで入り込み易い。そして、制御装置35は、各挿入孔13へのコーティング磁石21の挿入が完了すると、図4(c)に示すように、連結部44にチューブ43を接続し、冷却ユニット34から冷却液を流路42に供給してロータコア3を冷却し、永久磁石4をロータコア3に対して固定する。   Here, the inner peripheral surface of the insertion hole 13 is macroscopically flat, but is adjacent to the microscopically uneven shape as shown in an enlarged view in FIG. There is a gap between the electromagnetic steel sheets 11. Therefore, when the coating magnet 21 is inserted into the insertion hole 13, the resin melted in the coating layer 15 in contact with the inner peripheral surface thereof adheres to minute irregularities on the inner peripheral surface of the insertion hole 13 and the electromagnetic steel sheet 11. Get into the gap between. At this time, since the rotor core 3 is heated, the melted resin is hard to solidify, and the resin is likely to enter the back of the gap. Then, when the insertion of the coating magnet 21 into each insertion hole 13 is completed, the control device 35 connects the tube 43 to the connecting portion 44 and flows the coolant from the cooling unit 34 as shown in FIG. The rotor core 3 is cooled by supplying to the path 42, and the permanent magnet 4 is fixed to the rotor core 3.

次に、本実施形態の効果について記載する。
(1)コーティング磁石21を樹脂材料の溶融温度以上の所定加熱温度に加熱したロータコア3の挿入孔13に挿入することにより、永久磁石4をロータコア3に固定するようにした。これにより、皮膜層15が永久磁石4の表面及び挿入孔13の内周面の双方に密着するため、永久磁石4をロータコア3に対して強固に固定できる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
(1) The permanent magnet 4 is fixed to the rotor core 3 by inserting the coating magnet 21 into the insertion hole 13 of the rotor core 3 heated to a predetermined heating temperature equal to or higher than the melting temperature of the resin material. Thereby, since the coating layer 15 is in close contact with both the surface of the permanent magnet 4 and the inner peripheral surface of the insertion hole 13, the permanent magnet 4 can be firmly fixed to the rotor core 3.

(2)コーティング磁石21を挿入孔13に挿入した後に、冷却液をパレット32の流路42に供給することでロータコア3を冷却するようにしたため、コーティング磁石21を挿入する際に溶けた樹脂(皮膜層15)が素早く固まる。これにより、挿入孔13内での永久磁石4の位置を速やかに安定させることができる。   (2) Since the rotor core 3 is cooled by supplying the coolant to the flow path 42 of the pallet 32 after the coating magnet 21 is inserted into the insertion hole 13, the resin melted when the coating magnet 21 is inserted ( The coating layer 15) hardens quickly. Thereby, the position of the permanent magnet 4 in the insertion hole 13 can be quickly stabilized.

(3)電磁鋼板11を複数枚積層することによりロータコア3を構成したため、コーティング磁石21を挿入孔13に挿入する際に溶けた樹脂(皮膜層15)が、電磁鋼板11間の隙間に入り込む。これにより、永久磁石4をロータコア3により強固に固定できる。   (3) Since the rotor core 3 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 11, the resin (film layer 15) melted when the coating magnet 21 is inserted into the insertion hole 13 enters the gap between the electromagnetic steel plates 11. Thereby, the permanent magnet 4 can be firmly fixed to the rotor core 3.

(4)コーティング磁石21における挿入方向の端面に面取り部22を形成したため、コーティング磁石21を挿入孔13に円滑に挿入できる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
(4) Since the chamfered portion 22 is formed on the end surface of the coated magnet 21 in the insertion direction, the coated magnet 21 can be smoothly inserted into the insertion hole 13.
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.

・上記実施形態において、永久磁石4として挿入孔13の形状に対応した長方形板状のセグメント磁石を用いたが、これに限らず、例えば複数の分割磁石をこれらの間に絶縁体を介在させて軸方向に積層したものを用いてもよい。このように構成することで、ロータ1の回転時に永久磁石4に発生する渦電流を低減でき、該永久磁石4が過熱することを抑制できる。   -In the said embodiment, although the rectangular-plate-shaped segment magnet corresponding to the shape of the insertion hole 13 was used as the permanent magnet 4, it is not restricted to this, For example, a several division | segmentation magnet interposes an insulator between these. You may use what was laminated | stacked on the axial direction. By comprising in this way, the eddy current which generate | occur | produces in the permanent magnet 4 at the time of rotation of the rotor 1 can be reduced, and it can suppress that this permanent magnet 4 overheats.

・上記実施形態では、溶融樹脂が貯留された貯留槽に永久磁石4を浸漬してから引き上げることでコーティング磁石21を製造したが、これに限らず、例えば射出成形等によってコーティング磁石21を製造してもよい。   In the above embodiment, the coated magnet 21 is manufactured by immersing the permanent magnet 4 in a storage tank in which the molten resin is stored and then pulling it up. However, the present invention is not limited to this. For example, the coated magnet 21 is manufactured by injection molding or the like. May be.

・上記実施形態では、永久磁石4の表面全体を覆うように皮膜層15を設けたが、これに限らず、例えば永久磁石4における挿入方向の端面の一部等が露出するように皮膜層15を設けてもよい。   In the above embodiment, the coating layer 15 is provided so as to cover the entire surface of the permanent magnet 4. However, the present invention is not limited to this. For example, the coating layer 15 is exposed so that a part of the end surface of the permanent magnet 4 in the insertion direction is exposed. May be provided.

・上記実施形態では、面取り部22を斜面状に形成したが、これに限らず、例えば断面円弧状の曲面状に形成してもよい。また、コーティング磁石21に面取り部22を形成しなくてもよい。   In the above embodiment, the chamfered portion 22 is formed in a slope shape. Further, the chamfered portion 22 may not be formed on the coating magnet 21.

・上記実施形態では、樹脂材料として熱硬化性及び絶縁性を有するものを用いたが、これに限らず、熱可塑性や導電性を有するものを用いてもよい。
・上記実施形態では、永久磁石4を長方形板状に形成したが、これに限らず、挿入孔13の内周面に接触することなく挿入可能な形状であれば、例えば永久磁石4を円弧状に湾曲した板状としてもよく、その形状は適宜変更可能である。
-In the said embodiment, although what has thermosetting and insulation was used as a resin material, you may use not only this but what has thermoplasticity and electroconductivity.
In the above embodiment, the permanent magnet 4 is formed in a rectangular plate shape. However, the present invention is not limited to this, and the permanent magnet 4 may be formed in an arc shape as long as it can be inserted without contacting the inner peripheral surface of the insertion hole 13. A curved plate shape may be used, and the shape can be changed as appropriate.

・上記実施形態では、永久磁石4に表面処理を施したが、これに限らず、表面処理を施さなくてもよい。
・上記実施形態では、挿入孔13をロータ1の軸方向両側に開口する形状としたが、これに限らず、軸方向一端側のみに開口し軸方向他端側が閉塞され形状としてもよい。なお、挿入孔13の断面形状は長方形状でなくともよく、例えば円弧状等でもよいことはいうまでもない。
-In above-mentioned embodiment, although the surface treatment was performed to the permanent magnet 4, it is not restricted to this but does not need to perform a surface treatment.
In the above embodiment, the insertion holes 13 are formed to open on both sides in the axial direction of the rotor 1. However, the present invention is not limited to this, and the insertion holes 13 may be formed only on one end in the axial direction and closed on the other end in the axial direction. Needless to say, the cross-sectional shape of the insertion hole 13 may not be rectangular, and may be, for example, an arc.

・上記実施形態では、ロータコア3を円柱状に形成してその外径形状を円形状としたが、モータ特性(例えばコギングトルクやトルクリップル、あるいは最大トルク等)を向上させるために外径形状を円形状(真円形状)以外の形状としてもよい。   In the above embodiment, the rotor core 3 is formed in a cylindrical shape and the outer diameter shape is circular. However, in order to improve motor characteristics (for example, cogging torque, torque ripple, or maximum torque), the outer diameter shape is changed. It is good also as shapes other than circular shape (perfect circle shape).

・上記実施形態では、電磁鋼板11を複数枚積層することによりロータコア3を構成したが、これに限らず、鉄等の軟磁性材料からなる円柱状の一体成形品により構成してもよい。   In the above embodiment, the rotor core 3 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 11. However, the present invention is not limited thereto, and the rotor core 3 may be configured by a columnar integrally formed product made of a soft magnetic material such as iron.

・上記実施形態では、パレット32に形成された流路42に冷却液を供給することで、ロータコア3を冷却したが、これに限らず、例えばファン等により送風を行うことでロータコア3を冷却してもよい。また、製造装置31に冷却装置を設けず、ロータコア3を自然冷却させてもよい。   In the above embodiment, the rotor core 3 is cooled by supplying the coolant to the flow path 42 formed in the pallet 32. However, the present invention is not limited to this, and the rotor core 3 is cooled by blowing air with a fan or the like. May be. In addition, the rotor core 3 may be naturally cooled without providing the cooling device in the manufacturing apparatus 31.

・上記実施形態では、製造装置31が加熱装置41の内蔵されたパレット32を複数備える構成としたが、これに限らず、例えば加熱装置41が内蔵されたパレット32を1つだけ備え、コーティング磁石21を挿入する前に加熱装置のない別のパレットからロータコア3を移し替えるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the manufacturing apparatus 31 includes a plurality of pallets 32 in which the heating apparatus 41 is built. However, the present invention is not limited to this. For example, the manufacturing apparatus 31 includes only one pallet 32 in which the heating apparatus 41 is built. Before inserting 21, the rotor core 3 may be transferred from another pallet without a heating device.

・上記実施形態では、インナロータとして構成されたロータ1を製造したが、アウタロータとして構成されたロータを製造してもよい。   In the above embodiment, the rotor 1 configured as an inner rotor is manufactured, but a rotor configured as an outer rotor may be manufactured.

1…ロータ、3…ロータコア、4…永久磁石、11…電磁鋼板(鋼板)、13…挿入孔、15…皮膜層、21…コーティング磁石、22…面取り部、31…製造装置、32…パレット、33…供給ユニット、34…冷却ユニット(冷却装置)、41…加熱装置、42…流路(冷却装置)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotor, 3 ... Rotor core, 4 ... Permanent magnet, 11 ... Electromagnetic steel plate (steel plate), 13 ... Insertion hole, 15 ... Film layer, 21 ... Coated magnet, 22 ... Chamfer part, 31 ... Manufacturing apparatus, 32 ... Pallet, 33 ... Supply unit, 34 ... Cooling unit (cooling device), 41 ... Heating device, 42 ... Flow path (cooling device).

Claims (6)

永久磁石に樹脂材料からなる皮膜層が設けられたコーティング磁石をロータコアに形成された挿入孔に挿入することにより、前記永久磁石が前記ロータコアに埋め込まれる態様で固定されるロータの製造方法において、
前記永久磁石として、前記挿入孔の内周面に接触することなく該挿入孔に挿入可能な形状のものを用いるとともに、前記コーティング磁石として、前記挿入孔に圧入可能な形状のものを用い、
前記ロータコアを前記樹脂材料が溶融する溶融温度以上に加熱した状態で、前記コーティング磁石を前記挿入孔に挿入することを特徴とするロータの製造方法。
In the method of manufacturing a rotor, in which the permanent magnet is fixed in an embedded manner in the rotor core by inserting a coating magnet provided with a coating layer made of a resin material on the permanent magnet into an insertion hole formed in the rotor core.
As the permanent magnet, a shape that can be inserted into the insertion hole without contacting the inner peripheral surface of the insertion hole, and a coating magnet that has a shape that can be press-fitted into the insertion hole,
A method for manufacturing a rotor, wherein the coating magnet is inserted into the insertion hole in a state where the rotor core is heated to a melting temperature or higher at which the resin material melts.
請求項1に記載のロータの製造方法において、
前記コーティング磁石を前記挿入孔に挿入した後に、冷却装置を用いて前記ロータコアを冷却することを特徴とするロータの製造方法。
In the manufacturing method of the rotor according to claim 1,
A rotor manufacturing method comprising: cooling the rotor core using a cooling device after inserting the coating magnet into the insertion hole.
請求項1又は2に記載のロータの製造方法において、
前記ロータコアとして、鋼板を複数枚積層することにより構成されたものを用いることを特徴とするロータの製造方法。
In the manufacturing method of the rotor according to claim 1 or 2,
A method for manufacturing a rotor, wherein the rotor core is formed by laminating a plurality of steel plates.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のロータの製造方法において、
前記コーティング磁石として、該コーティング磁石における挿入方向の端面に面取り部が形成されたものを用いることを特徴とするロータの製造方法。
In the manufacturing method of the rotor according to any one of claims 1 to 3,
A method for manufacturing a rotor, wherein the coated magnet has a chamfered portion formed on an end surface in the insertion direction of the coated magnet.
永久磁石に樹脂材料からなる皮膜層が設けられたコーティング磁石をロータコアに形成された挿入孔に挿入することにより、前記永久磁石が前記ロータコアに埋め込まれる態様で固定されるロータの製造装置において、
前記コーティング磁石を前記挿入孔に挿入する際に、前記ロータコアを前記樹脂材料が溶融する溶融温度以上に加熱する加熱装置を備えたことを特徴とするロータの製造装置。
In the rotor manufacturing apparatus in which the permanent magnet is fixed in an embedded manner in the rotor core by inserting a coating magnet provided with a film layer made of a resin material on the permanent magnet into an insertion hole formed in the rotor core.
An apparatus for manufacturing a rotor, comprising: a heating device that heats the rotor core to a melting temperature or higher at which the resin material melts when the coating magnet is inserted into the insertion hole.
請求項5に記載のロータの製造装置において、
前記コーティング磁石を前記挿入孔に挿入した後に、前記ロータコアを冷却する冷却装置を備えたことを特徴とするロータの製造装置。
The rotor manufacturing apparatus according to claim 5,
An apparatus for manufacturing a rotor, comprising: a cooling device that cools the rotor core after the coating magnet is inserted into the insertion hole.
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