JP2017189069A - Manufacturing method of armature and resin injection mold, dummy plate, and resin sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電機子の製造方法、及び該製造方法において使用される樹脂注入用金型、ダミープレート、並びに樹脂封止装置に関する。 The present invention relates to an armature manufacturing method, and a resin injection mold, a dummy plate, and a resin sealing device used in the manufacturing method.
IPMモータの回転子のような、積層鉄心の内部に永久磁石を埋め込んだ構造をもつ電機子が知られている。IPMモータは、回転子鉄心の内部に永久磁石が埋め込まれているので、モータの回転中に遠心力で磁石が飛び出すことがなく、機械的な安全性が高い。また、IPMモータは、高効率で高トルクが得られる。そのため、IPMモータは、自動車用、鉄道車両用、その他産業用の動力源として、近年その利用が急速に拡大している。 An armature having a structure in which a permanent magnet is embedded in a laminated iron core, such as a rotor of an IPM motor, is known. Since an IPM motor has a permanent magnet embedded in the rotor core, the magnet does not pop out due to centrifugal force during the rotation of the motor, and the mechanical safety is high. Further, the IPM motor can obtain high torque with high efficiency. Therefore, the use of IPM motors is rapidly expanding in recent years as a power source for automobiles, railway vehicles, and other industries.
多くの場合、IPMモータを構成する回転子は、積層鉄心に形成された磁石挿入孔のそれぞれに永久磁石を挿入し、その後、磁石挿入孔に樹脂を注入して、磁石挿入孔内で樹脂を固化させて、永久磁石を積層鉄心に固定している(特許文献1,2)。特許文献1には、永久磁石を積層鉄心の磁石挿入孔に挿入した後に、積層鉄心を加温して、その後に、樹脂を磁石挿入孔に注入することが記載されている(第0021〜0025段落)。
In many cases, the rotor constituting the IPM motor inserts a permanent magnet into each of the magnet insertion holes formed in the laminated iron core, and then injects resin into the magnet insertion holes. The permanent magnets are solidified and fixed to the laminated iron core (
また、IPMモータを構成する回転子に埋め込まれる永久磁石として、ネオジム(ネオジウム)磁石が知られている。ネオジム磁石は、磁束密度が高く、非常に強い磁力を持つので、ネオジム磁石を回転子に埋め込んで、IPMモータを構成すると、小型で強力なモータが得られる。 Further, neodymium (neodymium) magnets are known as permanent magnets embedded in the rotor constituting the IPM motor. A neodymium magnet has a high magnetic flux density and a very strong magnetic force. Therefore, when an IPM motor is configured by embedding a neodymium magnet in a rotor, a small and powerful motor can be obtained.
ネオジム磁石は、磁化(容易)方向において正の熱膨張率を示し、非磁化方向(磁化方向に直交する方向)において負の熱膨張率を示すことが知られている(特許文献3(第0049段落)、特許文献4(第0005段落))。つまり、ネオジム磁石を加温すると、ネオジム磁石は、磁化方向において膨張し、非磁化方向において収縮することが知られている。 A neodymium magnet is known to exhibit a positive coefficient of thermal expansion in the magnetization (easy) direction and a negative coefficient of thermal expansion in the non-magnetization direction (direction orthogonal to the magnetization direction) (Patent Document 3 (No. 0049). Paragraph), Patent Document 4 (paragraph 0005)). That is, it is known that when a neodymium magnet is heated, the neodymium magnet expands in the magnetization direction and contracts in the non-magnetization direction.
さて、積層鉄心は、圧延工程を経て製造された薄鋼板(その用途に基づいて「電磁鋼板」、あるいは合金成分に基づいて「珪素鋼板」と呼ばれる)を金型で打抜いて得られたコアシートを積層して構成される。回転子を構成するコアシートは、円形の輪郭を備えている。コアシートの輪郭が真円になるように、金型の輪郭も真円にされている。しかしながら、真円の輪郭を有する金型で薄鋼板を打抜いても、コアシートの輪郭が楕円になることがある。つまり、打抜き後にコアシートに歪みが生じることがある。 The laminated core is a core obtained by punching a thin steel plate (called an “electromagnetic steel plate” based on its use or a “silicon steel plate” based on its alloy component) produced by a rolling process with a die. It is configured by stacking sheets. The core sheet constituting the rotor has a circular contour. The contour of the mold is also made a perfect circle so that the contour of the core sheet becomes a perfect circle. However, even if a thin steel plate is punched with a mold having a perfect circular outline, the outline of the core sheet may be elliptical. That is, the core sheet may be distorted after punching.
例えば、特許文献5の第0007段落には、「外周が円形のステータコアシートにおいて、図9に示すように電磁鋼板の圧延方向では外径寸法が大きくなり、圧延方向に直交する方向では外径寸法が小さくなる場合と、逆に電磁鋼板の圧延方向では外径寸法が小さくなり、圧延方向に直交する方向では外径寸法が大きくなる場合がある。」と記載されている。
For example, in paragraph 0007 of
また、コアシートの歪みに起因する形状不良が生じた積層鉄心を回転電機のハウジングに取り付けると、ハウジングに歪みが生じ、その結果、回転電機に各種の不具合が生じることがある。また、形状不良が生じた積層鉄心をハウジングに焼き嵌めして取り付けると、一部において積層鉄心とハウジングの間に隙間が生じる。そのため、積層鉄心とハウジングの接触面積が小さくなる。その結果、積層鉄心の固定が不十分になるおそれがある。 Further, when a laminated iron core having a defective shape due to distortion of the core sheet is attached to the housing of the rotating electrical machine, the housing is distorted, and as a result, various problems may occur in the rotating electrical machine. Further, when a laminated iron core having a defective shape is attached by shrink fitting to the housing, a gap is generated between the laminated iron core and the housing in part. Therefore, the contact area between the laminated iron core and the housing is reduced. As a result, the laminated iron core may be insufficiently fixed.
特許文献5に記載の発明は、上記の問題を解決するために、回転電機のハウジングにおいて、打抜かれたステータコアシートの外径寸法が正規寸法より大きくなる部位が当接する位置を非固定位置にして、正規寸法に対する外径寸法の差が小さい部位が当接する位置を固定位置にしている。
In order to solve the above-described problem, the invention described in
特許文献5に記載の発明によれば、積層鉄心とハウジングの形状の不一致に起因する諸問題は解決されるかも知れない。しかしながら、積層鉄心の形状不良そのものは改善されない。そのため、積層鉄心の形状不良に起因する問題、例えば、回転子と固定子の間の間隙(エアギャップ)の変動に起因して生じるトルク変動や振動の問題は解決されない。
According to the invention described in
もっとも、積層鉄心の形状不良の発生を抑制することを目的とする発明は、既に出願されている。例えば、特許文献6には、打抜き金型の切り刃の真円度を、無方向性電磁鋼板の伸び率に応じて制御することを特徴とする無方向性電磁鋼板の打抜き方法が開示されている。
However, an invention for suppressing the occurrence of a defective shape of the laminated core has already been filed. For example,
特許文献6によれば、打抜き金型の切り刃の真円度を制御することによって、コアシートの輪郭を真円にすることができるとされている。その結果、積層鉄心の形状不良は解消され、回転電機の出力トルクの変動も解消されるとされている。しかしながら、特許文献6には、重量%で、Si:4%以下、Al:2%以下を含有する無方向性電磁鋼板を打抜く場合に適用される打抜き金型の切り刃の真円度の制御式は開示されているが、その他の場合の制御式は開示されていない。そのため、特許文献6に記載の発明は、上記の無方向性電磁鋼板を打抜く場合には適用できるが、その他の場合には適用できないという問題がある。つまり、上記の電磁鋼板以外の鋼板を打抜いてコアシートを製造する場合、特許文献6に記載の発明では、コアシートの歪みを解消することができない。
According to
そのため、特許文献6に記載の発明には、上記の電磁鋼板以外の鋼板からなるコアシートを積層して構成される電機子については、形状不良を改善して、形状不良に起因する諸問題を解消することができないという問題がある。
Therefore, in the invention described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電機子の形状不良を改善して、形状不良に起因する諸問題を解消できる電機子の製造方法であって、積層鉄心を構成する鋼板の種類に関係なしに適用できる、汎用性の高い電機子の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 is an armature manufacturing method that can improve a defective shape of an armature and solve various problems caused by the defective shape, and constitutes a laminated core. It aims at providing the manufacturing method of a highly versatile armature which can be applied irrespective of the kind of steel plate to perform.
本発明に係る電機子の製造方法は、積層鉄心に形成された複数個の磁石挿入孔のそれぞれに、非磁化方向において負の熱膨張率を有する永久磁石を挿入し、その後、磁石挿入孔に樹脂を注入して、磁石挿入孔内で固化させて、永久磁石を積層鉄心に固定する電機子の製造方法において、特定の磁石挿入孔に、他の磁石挿入孔に注入される樹脂の量よりも、多くの量の樹脂を注入するものである。 In the armature manufacturing method according to the present invention, a permanent magnet having a negative coefficient of thermal expansion in the non-magnetization direction is inserted into each of a plurality of magnet insertion holes formed in the laminated iron core, and then the magnet insertion holes are inserted. In the armature manufacturing method in which resin is injected and solidified in the magnet insertion hole, and the permanent magnet is fixed to the laminated core, the amount of resin injected into another magnet insertion hole in a specific magnet insertion hole Also, a large amount of resin is injected.
上記の電機子の製造方法において、特定の磁石挿入孔は、積層鉄心の素材の圧延方向に対して特定の角度をなす方向に配列された一群の磁石挿入孔であっても良い。 In the above armature manufacturing method, the specific magnet insertion holes may be a group of magnet insertion holes arranged in a direction that forms a specific angle with respect to the rolling direction of the material of the laminated core.
上記の電機子の製造方法は、磁石挿入孔に注入される樹脂を一時的に保持する樹脂溜を備えて積層鉄心の上面又は下面に当接される樹脂注入用金型と、樹脂溜に進退自在に取り付けられて、樹脂溜に一時的に保持された樹脂を磁石挿入孔に向けて押し出すプランジャーと、プランジャーを樹脂注入用金型に対して進退させるプランジャー駆動機構と、を備える樹脂封止装置を使用して磁石挿入孔に樹脂を注入するものであっても良い。 The above-described armature manufacturing method includes a resin reservoir that temporarily holds the resin injected into the magnet insertion hole and is in contact with the upper or lower surface of the laminated core, and the resin reservoir is advanced and retracted. A resin that is freely attached and includes a plunger that pushes the resin temporarily held in the resin reservoir toward the magnet insertion hole, and a plunger drive mechanism that advances and retracts the plunger with respect to the resin injection mold. You may inject | pour resin into a magnet insertion hole using a sealing device.
本発明に係る樹脂注入用金型は、上記の電機子の製造方法において使用される樹脂封止装置が備える樹脂注入用金型であって、樹脂溜に保持された樹脂を磁石挿入孔に注入する樹脂注入口を備えるとともに、特定の磁石挿入孔に樹脂を注入する樹脂注入口の断面積が、他の樹脂注入口の断面積よりも大きくされているものである。 A resin injection mold according to the present invention is a resin injection mold provided in a resin sealing device used in the above-described armature manufacturing method, and injects resin held in a resin reservoir into a magnet insertion hole. In addition to the resin injection port, the cross-sectional area of the resin injection port for injecting the resin into the specific magnet insertion hole is made larger than the cross-sectional area of the other resin injection ports.
本発明に係る樹脂注入用金型は、上記の電機子の製造方法において使用される樹脂封止装置が備える樹脂注入用金型であって、特樹脂溜に保持された樹脂を磁石挿入孔に注入する樹脂注入口を備えるとともに、特定の磁石挿入孔に樹脂を注入する樹脂注入口の、平面形において当該磁石挿入孔と重なる部分の断面積が、他の樹脂注入口の、平面形において磁石挿入孔と重なる部分の断面積よりも大きくされているものであっても良い。 A resin injection mold according to the present invention is a resin injection mold provided in a resin sealing device used in the above-described armature manufacturing method, and a resin held in a special resin reservoir is used as a magnet insertion hole. In addition to the resin injection port for injecting the resin, the cross-sectional area of the resin injection port for injecting resin into a specific magnet insertion hole overlaps with the magnet insertion hole in the planar shape is a magnet in the planar shape of the other resin injection port. It may be larger than the cross-sectional area of the portion overlapping the insertion hole.
本発明に係る樹脂注入用金型は、上記の電機子の製造方法において使用される樹脂封止装置が備える樹脂注入用金型であって、特定の磁石挿入孔に注入される樹脂が保持される樹脂溜の断面積が、他の樹脂溜の断面積よりも大きくされているものであっても良い。 A resin injection mold according to the present invention is a resin injection mold provided in a resin sealing device used in the above-described armature manufacturing method, and holds a resin injected into a specific magnet insertion hole. The cross-sectional area of the resin reservoir may be larger than the cross-sectional areas of other resin reservoirs.
本発明に係るダミープレートは、上記の電機子の製造方法において、樹脂注入用金型と積層鉄心の間に挟持されて使用されるダミープレートであって、ダミープレートを貫通して、樹脂注入用金型の樹脂溜から押し出される樹脂を磁石挿入孔に流し入れる樹脂注入穴を備えるとともに、特定の磁石挿入孔に樹脂を流し入れる樹脂注入穴の断面積が、他の樹脂注入穴の断面積よりも大きくされているものである。 A dummy plate according to the present invention is a dummy plate that is used by being sandwiched between a resin injection mold and a laminated iron core in the above-described armature manufacturing method, and passes through the dummy plate for resin injection. It has a resin injection hole for pouring the resin extruded from the mold resin reservoir into the magnet insertion hole, and the cross-sectional area of the resin injection hole for pouring resin into the specific magnet insertion hole is larger than the cross-sectional area of other resin injection holes It is what has been.
本発明に係るダミープレートは、上記の電機子の製造方法において、樹脂注入用金型と積層鉄心の間に挟持されて使用されるダミープレートであって、ダミープレートを貫通して、樹脂注入用金型の樹脂溜から押し出される樹脂を磁石挿入孔に流し入れる樹脂注入穴を備えるとともに、特定の磁石挿入孔に樹脂を流し入れる樹脂注入穴の、平面形において当該磁石挿入孔と重なる部分の断面積が、他の樹脂注入穴の、平面形において磁石挿入孔と重なる部分の断面積よりも大きくされているものであっても良い。 A dummy plate according to the present invention is a dummy plate that is used by being sandwiched between a resin injection mold and a laminated iron core in the above-described armature manufacturing method, and passes through the dummy plate for resin injection. The resin injection hole for pouring the resin extruded from the resin reservoir of the mold into the magnet insertion hole, and the cross-sectional area of the portion of the resin injection hole for pouring the resin into the specific magnet insertion hole that overlaps the magnet insertion hole in the planar shape The cross-sectional area of the portion of the other resin injection hole that overlaps the magnet insertion hole in the planar shape may be larger.
本発明に係る樹脂封止装置は、上記の電機子の製造方法において使用される樹脂封止装置であって、プランジャー駆動機構は、複数個のプランジャーが取り付けられて、樹脂注入用金型に対して進退する押さえ板を備え、プランジャーの一部は、樹脂注入用金型から取り出された位置にある場合に、その先端が、当該押さえ板に取り付けられた他のプランジャーの先端と比べて、樹脂注入用金型に近いに位置にあるように、押さえ板に取り付けられているものである。 A resin sealing device according to the present invention is a resin sealing device used in the above-described armature manufacturing method, and the plunger driving mechanism has a plurality of plungers attached thereto, and a resin injection mold. When a part of the plunger is in a position taken out from the resin injection mold, the tip of the plunger is the same as the tip of another plunger attached to the presser plate. Compared to the mold for resin injection, it is attached to the holding plate so as to be located.
本発明に係る樹脂封止装置は、上記の電機子の製造方法において使用される樹脂封止装置がであって、前記プランジャー駆動機構に、複数個のプランジャーが取り付けられて、樹脂注入用金型に対して進退する押さえ板と、押さえ板とプランジャーの間に取り付けられて、押さえ板の進退方向に伸縮するばね要素を備え、特定の磁石挿入孔に注入される樹脂が保持される樹脂溜に取り付けられるプランジャーを押さえ板に取り付けるばね要素のばね定数が、他のばね要素のばね定数よりも大きくされているものであっても良い。 The resin sealing device according to the present invention is a resin sealing device used in the above-described armature manufacturing method, wherein a plurality of plungers are attached to the plunger driving mechanism, and the resin sealing device is used for resin injection. A press plate that moves forward and backward with respect to the mold, and a spring element that is attached between the press plate and the plunger and expands and contracts in the forward and backward direction of the press plate, holds resin injected into a specific magnet insertion hole The spring constant of the spring element that attaches the plunger attached to the resin reservoir to the pressing plate may be larger than the spring constant of the other spring elements.
本発明によれば、積層鉄心の内部に永久磁石を埋め込んで構成される電機子の形状不良を矯正することができる。その結果、該電機子を備える回転電機においてトルク変動等の不具合の発生が抑制され、回転電機の性能が向上する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shape defect of the armature comprised by embedding a permanent magnet in the inside of a laminated iron core can be corrected. As a result, the occurrence of problems such as torque fluctuations in the rotating electrical machine including the armature is suppressed, and the performance of the rotating electrical machine is improved.
以下、本発明の実施形態に係る電機子の製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the armature concerning the embodiment of the present invention is explained in detail, referring to drawings.
(製造装置)
図1は本発明の実施形態に係る電機子の製造装置1の構成を示す平面図である。図1に示すように、製造装置1は、搬送コンベア2、予熱装置3及び樹脂封止装置4を備えている。また、製造装置1は、コンピュータ100を備えていて、搬送コンベア2、予熱装置3及び樹脂封止装置4は、コンピュータ100に制御されて動作する。
(manufacturing device)
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an
(搬送コンベア)
搬送コンベア2は、図1において製造装置1の左側に配置された図示しない上流工程で製造されて、搬送トレイ5に載置された積層鉄心6を製造装置1に搬入する装置である。製造装置1における処理を終えた積層鉄心6は、搬送コンベア2によって、図1において製造装置1の右側に配置された図示しない下流工程に搬出される。
(Conveyor)
The
搬送コンベア2によって、上流工程から製造装置1に搬入された積層鉄心6は、図示しない移送装置によって、搬送コンベア2から予熱装置3に移送される。予熱装置3は積層鉄心6を加温して、予熱装置3の温度を事前に決められた温度まで昇温させる装置である。予熱装置3の詳細な構成については後述する。
The
予熱装置3における加温が完了した積層鉄心6は、搬送コンベア2に戻され、図示しない別の移送装置によって、搬送コンベア2から樹脂封止装置4に移送される。樹脂封止装置4では、積層鉄心6に樹脂が注入充填される。樹脂充填が完了した積層鉄心6は、樹脂封止装置4から取り出され、搬送コンベア2に戻され、図示しない下流工程に搬出される。樹脂封止装置4の詳細な構成については後述する。
The
(予熱装置)
予熱装置3は、図2に示すように、積層鉄心6が載置された搬送トレイ5を載置する下部加熱部31と、設置場所に固定される固定架台32を備えている。固定架台32には下部加熱部31を上下に昇降させる昇降手段(例えば、ジャッキ)33が固定されている。また、予熱装置3は、昇降手段33により上限位置まで上昇された積層鉄心6(図2において、破線で示す)の上方に位置する上部加熱部34と、この積層鉄心6を側方から取り囲む側部加熱部35とを有している。この側部加熱部35は、横方向に二分割され、分割された部分を、積層鉄心6を中心として水平方向(図2において矢印で示す)に移動することで開閉可能に構成されている。予熱装置3が備える各加熱部31、34、35には図示しない電熱ヒータが設けられ、この電熱ヒータにより積層鉄心6を加熱している。なお、前述したように、予熱装置3は、コンピュータ100に制御されて動作する。
(Preheating device)
As shown in FIG. 2, the preheating
(樹脂封止装置)
樹脂封止装置4は、図3に示すように、積層鉄心6が載置された搬送トレイ5を載置する下型41と、積層鉄心6の上に載置される上型42とを備えている。また、積層鉄心6と上型42の間にはダミープレート7が挟持されている。つまり、ダミープレート7の下面は積層鉄心6の上面に当接し、ダミープレート7の上面は、上型42の下面に当接している。なお、ダミープレート7は上型42から積層鉄心6の磁石挿入孔61に注入された樹脂材8が、積層鉄心6の上面で広がって、積層鉄心6の上面に付着することを防ぐ一種のカバーである。ダミープレート7はカルプレートとも呼ばれる。
(Resin sealing device)
As shown in FIG. 3, the
上型42は、積層鉄心6が備える磁石挿入孔61に樹脂材8を注入する樹脂注入用金型であって、積層鉄心6が備える磁石挿入孔61と同数の樹脂溜43を備えている。つまり、上型42には、積層鉄心6が備える磁石挿入孔61と1対1で対応するように、樹脂溜43が配置されている。樹脂溜43は図示しない樹脂供給装置から供給されて、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8を一時的に保持する部位である。また、樹脂溜43の底面には樹脂注入口44が形成されている。樹脂溜43に一時的に保持された樹脂材8は、樹脂注入口44を通って、積層鉄心6の磁石挿入孔61に注入される。
The
各樹脂溜43にはプランジャー45が進退自在に取り付けられている。プランジャー45は、樹脂溜43内に一時的に保持された樹脂材8を磁石挿入孔61に向けて押し出す部材である。プランジャー45はばね要素46を介して押さえ板47に取り付けられている。押さえ板47は、アクチュエータ(例えば、エアシリンダ)48によって駆動されて上型42に対して進退するように構成されている。また、アクチュエータ48は、コンピュータ100に制御されて動作する。なお、ばね要素46は、プランジャー45が進退する方向に伸縮するように構成されている。
なお、押さえ板47には、上型42が備える全てのプランジャー45がばね要素46を介して取り付けられている。そのため、コンピュータ100に制御されてアクチュエータ48が動作すると、上型42が備える全てのプランジャー45が同時に、各樹脂溜43に対して進退する。
Note that all the
ダミープレート7の、上型42の樹脂溜43に当接する部位には、樹脂注入穴71が開口されている。樹脂溜43に一時的に保持された樹脂材8は、樹脂注入口44と樹脂注入穴71を通って、磁石挿入孔61に注入される。なお、各磁石挿入孔61には、上流工程において、永久磁石9が挿入されている。磁石挿入孔61に注入された樹脂材8は、磁石挿入孔61内で固化して、永久磁石9を積層鉄心6に固定する。
A resin injection hole 71 is opened at a portion of the
(積層鉄心)
次に、積層鉄心6の構成と構造を説明する。積層鉄心6は、インナーロータ型のIPMモータの回転子を構成する部品であって、図4(b)に示すように、複数の素板10を積層して構成されている。また、図4(a)に示すように、積層鉄心6には、16個の磁石挿入孔61が形成されている。磁石挿入孔61は積層鉄心6の中心を中心とする円周上に配列されている。前述したように、磁石挿入孔61には永久磁石9が挿入されていて、永久磁石9は樹脂材8によって磁石挿入孔61内に固定されている。また、積層鉄心6の中心には積層鉄心6を貫通する軸穴62が形成されている。軸穴62には図示しないIPMモータの回転軸が挿嵌される。
(Laminated core)
Next, the configuration and structure of the
積層鉄心6を構成する素板10は、図5に示すように、帯板状のブランク11から打抜かれて形成される。ブランク11は図示しない圧延機によって製造され、ロール状に巻き取られたコイルの形で、素板10の製造工程に供給される。そして、ブランク11は図示しないコイルから引き出されて、図5において左から右に移送されて、逐次、加工される。つまり、第1の工程において、ブランク11から磁石挿入孔61が打抜かれ、その後、ブランク11は第2工程に移送される。第2工程では、ブランク11から軸穴62が打抜かれ、その後、ブランク11は第3工程に移送される。第3工程では、ブランク11から外輪63が打抜かれ、第4工程では、素板10がブランク11から分離される。なお、前述したように、ブランク11はロール状に巻き取られたコイルから引き出されるので、ブランク11の長手方向(図5において左右方向)はブランク11の圧延方向に一致する。また、素板10を積層する工程においては、各素板10の圧延方向が同一方向を向くように、向きを揃えている。つまり、図4(a)において、積層鉄心6の最上層において、素板10の圧延方向が図4(a)の左右方向になるように置かれる場合、積層鉄心6を構成する全ての素板10は、圧延方向が図4(a)の左右方向になるように置かれる。
As shown in FIG. 5, the
(第1の実施形態)
図6は、第1の実施形態に係る積層鉄心6の平面図である。図6においては、16個の磁石挿入孔61のそれぞれに、添え字a,b,‥‥pを添えて、磁石挿入孔61のそれぞれを区別している。第1の実施形態に係る電機子の製造方法においては、積層鉄心6が備える磁石挿入孔61を2群に分割する。すなわち、図6に示すように、磁石挿入孔61a,‥‥61dと磁石挿入孔61i,‥‥61lを第1群としている。磁石挿入孔61e,‥‥61hと磁石挿入孔61m,‥‥61pを第2群としている。なお、第1群に属する磁石挿入孔61は、積層鉄心6を構成する素板10の圧延方向に平行する方向に配列されている。第2群に属する磁石挿入孔61は、積層鉄心6を構成する素板10の圧延方向に直交する方向に配列されている。
(First embodiment)
FIG. 6 is a plan view of the
そして、第1の実施形態においては、第1群に属する磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を、第2群に属する磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量より多くしている。磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節する具体的な手段については、後述する。
In the first embodiment, the amount of the
(第2の実施形態)
本発明に係る電機子の製造方法は、複数個の磁石挿入孔61を2群に分割するものには限定されない。複数個の磁石挿入孔61を3群以上に分割しても良い。そこで、第2の実施形態においては、図7に示すように、16個の磁石挿入孔61を、3群に分割する。つまり、磁石挿入孔61b,61c,61j,61kを第1群、磁石挿入孔61d,61e,61h,61i,61l,61m,61p,61aを第2群、磁石挿入孔61f,61g,61n,61oを第3群にする。
(Second Embodiment)
The armature manufacturing method according to the present invention is not limited to the method of dividing the plurality of magnet insertion holes 61 into two groups. The plurality of magnet insertion holes 61 may be divided into three or more groups. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, the 16 magnet insertion holes 61 are divided into three groups. That is, the
そして、第2の実施形態においては、第1群に属する磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量が最も多く、第2群に属する磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量が、これに次ぎ、第3群に属する磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量が最も少なくなるようにしている。
In the second embodiment, the amount of the
(第3の実施形態)
磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節する具体的な手段について説明する。 図8は、第3の実施形態において使用される上型42の平面図である。図8に示すように、上型42は、積層鉄心6が備える16個の磁石挿入孔61にそれぞれ対応する位置に、樹脂溜43を備えている。各樹脂溜43の底部には、それぞれ、樹脂注入口44(44a,44b)が形成されている。つまり、上型42は、16個の樹脂注入口44(44a,44b)を備えている。また、図8に示すように、16個の樹脂注入口44(44a,44b)の断面積は、統一されていない。一部の樹脂注入口44(44a)の断面積は、他の樹脂注入口44(44b)の断面積より大きくされている。
(Third embodiment)
A specific means for adjusting the amount of the
次に、図8に示した上型42によって、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量が増減される原理を説明する。図9(a)に示すように、樹脂溜43aと樹脂溜43b、プランジャー45aとプランジャー45bは、それぞれ同形同寸である。また。プランジャー45a、プランジャー45bと押さえ板47の間に、それぞれ、ばね要素46a、ばね要素46bが取り付けられている。これらも互いに同形同寸であって、これらのばね定数も互いに等しい。また、樹脂溜43aと樹脂溜43bの中に保持される樹脂材8の量も互いに等しい。一方、前述したように、樹脂注入口44aの断面積は、樹脂注入口44bの断面積より大きくされている。
Next, the principle by which the amount of the
このような条件の下で、図9(a)において図示しないアクチュエータ48を動作させて、押さえ板47を下降(上型42に接近)させると、プランジャー45aとプランジャー45bには、上向きの反力が作用する。この反力には、プランジャー45aとプランジャー45bに押された樹脂材8が、樹脂注入口44aと樹脂注入口44bを通過する時の抵抗が含まれている。樹脂注入口44aの断面積は、樹脂注入口44bの断面積より大きいので、樹脂材8が樹脂注入口44aを通過する時の抵抗は、樹脂材8が樹脂注入口44bを通過する時の抵抗よりも小さい。したがって、プランジャー45aが樹脂材8から受ける反力は、プランジャー45bが樹脂材8から受ける反力よりも小さくなる。そのため、プランジャー45aを樹脂注入口44aに押し込む時に生じるばね要素46aの縮みは、プランジャー45bを樹脂注入口44bに押し込む時に生じるばね要素46bの縮みよりも小さくなる。その結果、プランジャー45bはプランジャー45aよりも遅れて、樹脂注入口44bの中に押し込まれる。つまり、図9(b)に示すように、プランジャー45aが樹脂溜43aの底面に当接する時に、プランジャー45bは樹脂溜43bの底面に当接していない。そのため、このタイミングにおいて、樹脂溜43bの中には、樹脂材8が残留している。したがって、図9(a)に示した状態から図9(b)に示した状態になるまでの間に、樹脂溜43aから磁石挿入孔61(図9において図示せず)に注入された樹脂材8の量は、樹脂溜43bから磁石挿入孔61に注入された樹脂材8の量よりも多い。このように、樹脂注入口44(44a,44b)の断面積を互いに相違させれば、樹脂溜43(43a,43b)から磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を互いに相違させることができる。つまり、樹脂注入口44の断面積を調節することによって磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節することができる。
Under such conditions, when the actuator 48 (not shown) in FIG. 9A is operated and the
(第4の実施形態)
樹脂注入口44の断面積を加減する代わりに、ダミープレート7が備える樹脂注入穴71の断面積を調節することによっても、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節することができる。図10は、第4の実施形態において使用されるダミープレート7の平面図である。図10に示すように、ダミープレート7は、積層鉄心6が備える16個の磁石挿入孔61にそれぞれ対応する位置に、16個の樹脂注入穴71(71a,71b)を備えている。また、図10に示すように、16個の樹脂注入穴71(71a,71b)の断面積は、統一されていない。一部の樹脂注入穴71(71a)の断面積は、他の樹脂注入穴71(71b)の断面積より大きくされている。この場合も、第3の実施形態の場合と同様のメカニズムによって、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量は増減される。
(Fourth embodiment)
The amount of the
(第5の実施形態)
磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節する具体的な手段は、第3及び第4の実施形態に示されたものには限定されない。上型42が備える樹脂溜43の断面積を加減することによっても、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を増減させることができる。図11(a)は、第5の実施形態において使用される上型42の平面図である。第5の実施形態に係る上型42も第3の実施形態に係る上型42と同様に、積層鉄心6が備える16個の磁石挿入孔61にそれぞれ対応する位置に、16個の樹脂溜43(43a,43b)を備えている。各樹脂溜43(43a,43b)の底部には、それぞれ、樹脂注入口44が形成されていることも、第3の実施形態と同様である。しかしながら、第5の実施形態の場合は、図11(a)に示すように、16個の樹脂溜43(43a,43b)の断面積は、統一されていない。一部の樹脂溜43(43a)の断面積は、他の樹脂溜43(43b)の断面積より大きくされている。その結果、一部の樹脂溜43(43a)の容積は、他の樹脂溜43(43b)の容積より大きくされている。
(Fifth embodiment)
Specific means for adjusting the amount of the
図11(b)に示すように、第5の実施形態においては、押さえ板47には、樹脂溜43aに対応するサイズのプランジャー45aと、樹脂溜43bに対応するサイズのプランジャー45bが取り付けられている。図11(b)において図示しないアクチュエータ48を動作させて、押さえ板47を下降(上型42に接近)させて、プランジャー45aの下端を樹脂溜43aの底面に、プランジャー45bの下端を樹脂溜43bの底面に、それぞれ当接させると、樹脂溜43a及び樹脂溜43bに保持されていた樹脂材8の全量が上型42の下方に押し出される。前述したように、樹脂溜43aの容積は樹脂溜43bの容積よりも大きいので、樹脂溜43aから押し出される樹脂材8の量は、樹脂溜43bから押し出される磁石挿入孔61に注入された樹脂材8の量よりも多い。このように、樹脂溜43の断面積を調節することによっても、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節することができる。
As shown in FIG. 11B, in the fifth embodiment, the holding
(第6の実施形態)
次に、プランジャー45が上型42から取り出された位置にある場合に、一部のプランジャー45の先端が、他のプランジャー45の先端と比べて、上型42に近いに位置にあるように構成することによって、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節することができることを示す。第6の実施形態においては、図12(a)に示すように、プランジャー45(45a,45b)の長さは統一されていない。樹脂溜43aに押し込まれるプランジャー45aは、樹脂溜43bに押し込まれるプランジャー45bよりも長くされている。そのため、図12(a)において、プランジャー45aの下端は、プランジャー45bの下端よりも上型42に近い位置にある。そのため、図12(a)において図示しないアクチュエータ48を動作させて、押さえ板47を下げると、図12(b)に示すように、プランジャー45aの下端が樹脂溜43aの底面に当接するが、この時に、プランジャー45bの下端は樹脂溜43bの底面には届いていない。プランジャー45bの下端が樹脂溜43bの底面に当接する前に、押さえ板47の下降を中止すれば、樹脂溜43bから押し出される樹脂材8の量は、樹脂溜43aから押し出される樹脂材8の量より少なくなる。
(Sixth embodiment)
Next, when the
(第7の実施形態)
押さえ板47とプランジャー45の間に介在するばね要素46のばね定数を調整することによっても、樹脂溜43から磁石挿入孔61に注入される樹脂材8を増減することができる。第7の実施形態においては、図13(a)に示すように、押さえ板47とプランジャー45aの間にばね要素46aが、押さえ板47とプランジャー45bの間にばね要素46bが、それぞれ配置されている場合に、ばね要素46aのばね定数をばね要素46bのばね定数より大きくしている。この場合に、押さえ板47を押し下げて(上型42に接近させて)、プランジャー45aとプランジャー45bを樹脂溜43aと樹脂溜43bに押し込むと、プランジャー45aとプランジャー45bは樹脂材8から反力を受ける。前述したように、ばね要素46bはばね要素46aよりもばね定数が小さいので、この時、ばね要素46bはばね要素46aよりも大きく縮む。そのため、図13(b)に示すように、プランジャー45aが先に樹脂溜43aの底部に当接する。そして、図13(b)に示したタイミングでは、プランジャー45bが樹脂溜43bの底部に当接していないので、樹脂溜43bの内部には樹脂材8の一部が残留している。一方、樹脂溜43aの内部には、樹脂材8は全く残っていない。したがって、図13(b)に示したタイミングまでに、磁石挿入孔61aに注入された樹脂材8の量は、磁石挿入孔61bに注入された樹脂材8の量よりも多い。そして、プランジャー45bが樹脂溜43bの底部に当接する前に、押さえ板47の下降を停止して、樹脂材8の注入を終了すれば、磁石挿入孔61aに注入される樹脂材8の量を、磁石挿入孔61bに注入された樹脂材8の量よりも多くすることができる。
(Seventh embodiment)
The
(第8の実施形態)
上記各実施形態においては、上型42の樹脂溜43の底面に、断面積において該底面よりも小さい樹脂注入口44を備える例を示した(図3、図8)。しかしながら、樹脂溜43及び樹脂注入口44の形状はこのようなものには限定されない。図14に示すように、樹脂溜43と樹脂注入口44の断面積を同形同寸にしても良い。つまり、樹脂溜43が上型42を貫くように構成されていて、上型42の上面における樹脂溜43の断面形状と上型42の下面における樹脂溜43の断面形状が等しくなるようにしても良い。
(Eighth embodiment)
In each of the above embodiments, an example is shown in which the bottom surface of the
(第9の実施形態)
上記第4の実施形態においては、ダミープレート7が備える樹脂注入穴71の断面積を調節することによって、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節することを示した。そして、図10において、樹脂注入穴71aの断面積を樹脂注入穴71bの断面積より大きくする例を示した。しかしながら、樹脂注入穴71の断面積が同一であっても、樹脂注入穴71の、平面形において磁石挿入孔61と重なる部分の面積を調整すれば、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節することができる。例えば、図15(a)と図15(b)に示すように、樹脂注入穴71aと樹脂注入穴71bの断面形状を同じにする一方で、平面形において樹脂注入穴71aの磁石挿入孔61と重なる部分(図15(a)でハッチングを付した部分)の面積を、樹脂注入穴71bの磁石挿入孔61と重なる部分(図15(b)でハッチングを付した部分)の面積を違えるようにしても良い。このような構成を選択した場合も、第3の実施形態の場合と同様の作用と効果が生じる。
(Ninth embodiment)
In the said 4th Embodiment, it showed adjusting the quantity of the
(第10の実施形態)
上記各実施形態においては、上型42と積層鉄心6の間にダミープレート7を挟む例を示したが、ダミープレート7は必須の構成要素ではない。ダミープレート7を省くこともできる。例えば、図16に示すように、積層鉄心6の上面に上型42を直接載置するようにしても良い。また、樹脂注入口44は、その断面積が樹脂溜43の断面積と等しいものや、樹脂溜43の断面積よりも小さいものには限定されない。樹脂注入口44は、図16に示すように、その断面積が樹脂溜43の断面積よりも大きいものであっても良い。
(Tenth embodiment)
In each said embodiment, although the example which sandwiches the
また、第10の実施形態に係る樹脂封止装置4、つまり図16に示した樹脂封止装置4においては、樹脂注入口44の、平面形において磁石挿入孔61と重なる部分の面積を調整することによって、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節する。例えば、図17(a)と図17(b)に示すように、樹脂注入口44aと樹脂注入口44bが平面形において、それぞれ磁石挿入孔61と重なる部分の面積(図17(a)及び(b)でハッチングを付した部分)を違えれば、第3の実施形態の場合と同様の作用と効果が生じる。
Further, in the
(形状不良の矯正)
最後に、図18と図19を参照して、第1ないし第7の実施形態に係る方法によって、積層鉄心6の形状不良が矯正される原理を説明する。図18(a)は、常温における積層鉄心6の磁石挿入孔61と永久磁石9の形状を示す平面図である。永久磁石9は、ネオジム磁石であって、方向によって磁化容易性能が異なっている。図18の各図において、X軸は永久磁石9の磁化(容易)軸を示し、Y軸は永久磁石9の非磁化軸を示している。つまり、永久磁石9は、磁化(容易)軸がX軸と一致し、非磁化軸がY軸と一致するように、磁石挿入孔61内に配置されている。また、ネオジム磁石、すなわち、永久磁石9は、磁化軸(X軸)方向において、正の熱膨張率を有し、非磁化軸(Y軸)方向において、負の熱膨張率を有している。そのため、永久磁石9を加温すると、永久磁石9はX軸方向において膨張し、Y軸方向において収縮する。
(Correction of shape defects)
Finally, with reference to FIGS. 18 and 19, the principle of correcting the shape defect of the
図18(b)は、積層鉄心6を加温した場合の磁石挿入孔61と永久磁石9の形状を示す平面図である。この場合、磁石挿入孔61は、X軸及びY軸方向に膨張する(寸法が拡大する)。永久磁石9は、X軸方向において膨張(寸法が拡大)し、Y軸方向において収縮(寸法が縮小)する。その結果、磁石挿入孔61と永久磁石9の間の隙間が拡大する。特に、Y軸方向の隙間が拡大する。
FIG. 18B is a plan view showing the shapes of the
このように、積層鉄心6を加温した状態で、磁石挿入孔61に樹脂材8を注入すると、図18(c)に示すように、磁石挿入孔61と永久磁石9の間の隙間に樹脂材8が充填される。
In this way, when the
磁石挿入孔61に樹脂材8を注入した後で、積層鉄心6を冷却して、積層鉄心6の温度を常温に戻すと、磁石挿入孔61と永久磁石9の間の隙間に充填された樹脂材8は固化する。この時、磁石挿入孔61は、X軸及びY軸方向に収縮する(寸法が縮小する)。永久磁石9は、X軸方向において収縮(寸法が縮小)し、Y軸方向において膨張(寸法が拡大)する。つまり、磁石挿入孔61と永久磁石9は図18(a)に示された形状に戻ろうとする。しかしながら、図18(d)に示すように、磁石挿入孔61と永久磁石9の間の隙間に樹脂材8が充填されているので、磁石挿入孔61はY軸方向において、内側から永久磁石9に押圧される。その結果、図18(d)に示す状態における磁石挿入孔61のY軸方向の長さは、図18(a)に示す状態における長さよりも大きくなる。なお、図18(d)において矢印付きの太実線は、この時に磁石挿入孔61に作用する押圧力を示している。
After injecting the
さて、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量が多ければ、図19(a)に示すように、磁石挿入孔61と永久磁石9の間に充填される樹脂材8の量も多くなる。樹脂材8は磁石挿入孔61と永久磁石9の間で、ばねとして作用するが、磁石挿入孔61と永久磁石9の間に充填される樹脂材8の量が多ければ、ばね定数が大きくなる。ばね定数が大きければ、樹脂材8の充填後に永久磁石9が常温まで冷却されて、永久磁石9のY軸方向の寸法が元(つまり、図18(d)に示す状態)に戻った時に、磁石挿入孔61に作用する押圧力が大きくなる。
If the amount of the
一方、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量が少なければ、図19(b)に示すように、磁石挿入孔61と永久磁石9の間に充填される樹脂材8の量も少なくなる。磁石挿入孔61と永久磁石9の間に充填される樹脂材8の量が少なければ、樹脂材8は磁石挿入孔61と永久磁石9の間で作用するばねのばね定数が小さくなる。ばね定数が小さければ、樹脂材8の充填後に永久磁石9が常温まで冷却されて、永久磁石9のY軸方向の寸法が元(つまり、図18(d)に示す状態)に戻った時に、磁石挿入孔61に作用する押圧力が小さくなる。
On the other hand, if the amount of the
このように、磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を加減すれば、樹脂材8の固化後に磁石挿入孔61に作用する押圧力が加減される。磁石挿入孔61に作用する押圧力が大きくなれば、磁石挿入孔61は大きく拡がり、磁石挿入孔61に作用する押圧力が小さければ、磁石挿入孔61の拡がりは限定される。そして、この現象を利用して、積層鉄心6の形状不良を矯正することができる。つまり、Y軸方向の寸法を大きく拡大したい位置にある磁石挿入孔61に対する樹脂材8の注入量を、他の位置にある磁石挿入孔61に対する樹脂材8の注入量より多くすることによって、積層鉄心6の形状を修正することができる。
Thus, if the amount of the
例えば、第1の実施例においては、第1群に属する磁石挿入孔61は樹脂材8の固化後にY軸方向の寸法が比較的に大きく拡大する。第2群に属する磁石挿入孔61の、樹脂材8の固化後のY軸方向の寸法の拡大量は、第1群に属する磁石挿入孔61に比べて小さい。第2の実施例においても、第1群に属する磁石挿入孔61は、樹脂材8の固化後にY軸方向の寸法が最も大きく拡大する。第2群に属する磁石挿入孔61の、樹脂材8の固化後のY軸方向の寸法の拡大量は、第1群に次いで大きい。第3群に属する磁石挿入孔61の、樹脂材8の固化後のY軸方向の寸法の拡大量は、最も小さい。
For example, in the first embodiment, the
以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、積層鉄心6の内部に永久磁石9を埋め込んで構成される電機子の形状不良を矯正することができる。その結果、該電機子を備える回転電機においてトルク変動等の不具合の発生が抑制され、回転電機の性能が向上する。また、上記実施形態に係る電機子の製造方法は、積層鉄心を構成する鋼板の種類に関係なしに適用できる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to correct the shape defect of the armature constituted by embedding the
しかしながら、本発明の技術的範囲は、上記実施形態によっては限定されない。本発明は特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、自由に、変形、応用又は改良して実施することができる。 However, the technical scope of the present invention is not limited by the above embodiment. The present invention can be freely modified, applied or improved within the scope of the technical idea described in the claims.
例えば、樹脂材8の注入量を変更する単位は、「磁石挿入孔61の群」には限定されない。磁石挿入孔61毎に樹脂材8の注入量を変更するようにしても良い。また、「群」を構成する磁石挿入孔61の個数も任意である。
For example, the unit for changing the injection amount of the
また、上記第1の実施形態においては、「積層鉄心6の素材の圧延方向に対して特定の角度をなす方向」の具体例として、「素板10の圧延方向に平行する方向」と「素板10の圧延方向に直交する方向」を例示した。しかしながら、「特定の角度をなす方向」は「平行する方向」や「直交する方向」には限定されない。「特定の角度」は任意に選択することができる。
In the first embodiment, as a specific example of “a direction that forms a specific angle with respect to the rolling direction of the material of the
磁石挿入孔61に注入される樹脂材8の量を調節する具体的な手段は、第3ないし第7の実施形態に示されたものには限定されない。複数個のプランジャー45のそれぞれに専用のアクチュエータ48を備えて、アクチュエータ48の推力や動作ストロークをコンピュータ100で制御して変更するようにしても良い。あるいは、複数個のプランジャー45を複数個の「群」に分割して、各「群」に専用のアクチュエータ48を備えて、アクチュエータ48の推力や動作ストロークをコンピュータ100で制御して変更するようにしても良い。
Specific means for adjusting the amount of the
上記実施形態において、樹脂封止装置4に、押さえ板47とアクチュエータ48を1個ずつ備え、樹脂封止装置4が備える全てのプランジャー45が、単一の押さえ板47に取り付けられる例を示したが、本発明の技術的範囲は、このような装置を用いるものには限定されない。樹脂封止装置4は、複数組の押さえ板47とアクチュエータ48を備えていても良い。あるいは、樹脂封止装置4が備える複数個のプランジャー45を複数個の「群」に分割して、各「群」に専用の押さえ板47とアクチュエータ48の組を備えるようにしても良い。
In the said embodiment, the
上記実施形態においては、上型42を樹脂注入用金型とする例を示したが、本発明の技術的範囲は、上型42を樹脂注入用金型とするものには限定されない。下型41に樹脂溜43等を備えて、下型41が樹脂注入用金型として機能するようにしても良い。つまり、積層鉄心6の下面から、樹脂材8が注入されるようにしても良い。
In the above embodiment, an example in which the
上記各実施形態において例示した上型42、ダミープレート7、プランジャー45の機械的構成や構造は例示である。例えば、上型42が備える樹脂溜43の個数、形状及び配置、ダミープレート7が備える樹脂注入穴71の個数、形状及び配置、プランジャー45の形状は例示である。ばね要素46の形状も例示である。積層鉄心6の機械的構成や構造も例示である。よって、本発明の技術的範囲はこれらによっては限定されない。例えば、ダミープレート7は図10に示したような、単一の円板には限定されない。ダミープレート7は、1又は複数の隣接する磁石挿入孔61毎に分割されていても良い。複数枚のダミープレート7を上下に積層して、上型42と積層鉄心6の間に挟むようにしても良い。また、第5及び第6の実施形態においては、ばね要素46は任意的な構成要素である。第5及び第6の実施形態においては、ばね要素46を介さないで、プランジャー45を押さえ板47に直接取り付けても良い。
The mechanical configurations and structures of the
第6の実施形態において、プランジャー45の長さを変更することによって、プランジャー45の先端と上型42の間隔を調節する例を示したが、プランジャー45の先端と上型42の間隔の調節は、プランジャー45とばね要素46の間に、別部品を介在させることによって実現されても良い。例えば、プランジャー45とばね要素46の間にアダプターを介在させて、プランジャー45の実質的な長さを延長するようにしても良い。
In the sixth embodiment, the example in which the distance between the tip of the
上記実施形態では、「非磁化方向において負の熱膨張率を有する永久磁石」の具体例としてネオジム磁石を例示したが、「非磁化方向において負の熱膨張率を有する永久磁石」はネオジム磁石には限定されない。本発明は、現在において存在する、あるいは将来出現するであろう「非磁化方向において負の熱膨張率を有する永久磁石」を備える電機子の製造に広く適用される。 In the above embodiment, a neodymium magnet is exemplified as a specific example of “a permanent magnet having a negative thermal expansion coefficient in the non-magnetization direction”, but “a permanent magnet having a negative thermal expansion coefficient in the non-magnetization direction” is a neodymium magnet. Is not limited. The present invention is widely applied to the manufacture of an armature provided with a “permanent magnet having a negative coefficient of thermal expansion in the non-magnetization direction” that currently exists or will appear in the future.
上記実施形態では、電機子の具体例としてIPMモータの回転子を例示したが、本発明が適用される電機子は、IPMモータの回転子には限定されない。本発明が適用される電機子は、固定子であっても良いし、IPMモータ以外のモータが備える回転子又は固定子であっても良い。また、本発明が適用される電機子は、電動機を構成する電機子には限定されない。本発明は発電機を構成する電機子の製造にも適用される。 In the above embodiment, the rotor of the IPM motor is illustrated as a specific example of the armature. However, the armature to which the present invention is applied is not limited to the rotor of the IPM motor. The armature to which the present invention is applied may be a stator, or a rotor or a stator provided in a motor other than the IPM motor. The armature to which the present invention is applied is not limited to the armature that constitutes the motor. The present invention is also applied to the manufacture of an armature constituting a generator.
1 製造装置
2 搬送コンベア
3 予熱装置
4 樹脂封止装置
5 搬送トレイ
6 積層鉄心
7 ダミープレート
8 樹脂材
9 永久磁石
10 素板
11 ブランク
31 下部加熱部
32 固定架台
33 昇降手段
34 上部加熱部
35 側部加熱部
41 下型
42 上型
43,43a,43b 樹脂溜
44,44a,44b 樹脂注入口
45,45a,45b プランジャー
46,46a,46b ばね要素
47 押さえ板
48 アクチュエータ
61 磁石挿入孔
61a,‥‥61p 磁石挿入孔
62 軸穴
63 外輪
71,71a,71b 樹脂注入穴
100 コンピュータ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
特定の前記磁石挿入孔に、他の前記磁石挿入孔に注入される前記樹脂の量よりも、多くの量の前記樹脂を注入する、
電機子の製造方法。 A permanent magnet having a negative coefficient of thermal expansion in the non-magnetization direction is inserted into each of the plurality of magnet insertion holes formed in the laminated iron core, and then a resin is injected into the magnet insertion hole, whereby the magnet insertion hole In the manufacturing method of the armature that is solidified inside and fixes the permanent magnet to the laminated core,
Injecting a larger amount of the resin into the specific magnet insertion hole than the amount of the resin injected into the other magnet insertion hole,
The manufacturing method of an armature.
請求項1に記載の電機子の製造方法。 The specific magnet insertion holes are a group of the magnet insertion holes arranged in a direction that forms a specific angle with respect to the rolling direction of the material of the laminated core.
The armature manufacturing method according to claim 1.
前記樹脂溜に進退自在に取り付けられて、前記樹脂溜に一時的に保持された前記樹脂を前記磁石挿入孔に向けて押し出すプランジャーと、
前記プランジャーを前記樹脂注入用金型に対して進退させるプランジャー駆動機構と、
を備える樹脂封止装置を使用して前記磁石挿入孔に前記樹脂を注入することを特徴する、
請求項1又は請求項2に記載の電機子の製造方法。 A resin injection mold that includes a resin reservoir that temporarily holds the resin injected into the magnet insertion hole and is in contact with an upper surface or a lower surface of the laminated core;
A plunger that is attached to the resin reservoir so as to freely advance and retract, and that pushes the resin temporarily held in the resin reservoir toward the magnet insertion hole;
A plunger drive mechanism for moving the plunger forward and backward with respect to the resin injection mold,
Injecting the resin into the magnet insertion hole using a resin sealing device comprising:
The manufacturing method of the armature of Claim 1 or Claim 2.
前記樹脂溜に保持された前記樹脂を前記磁石挿入孔に注入する樹脂注入口を備えるとともに、
特定の前記磁石挿入孔に前記樹脂を注入する前記樹脂注入口の断面積が、他の前記樹脂注入口の断面積よりも大きくされている、
樹脂注入用金型。 A resin injection mold provided in a resin sealing device used in the armature manufacturing method according to claim 3,
A resin injection port for injecting the resin held in the resin reservoir into the magnet insertion hole;
The cross-sectional area of the resin injection port for injecting the resin into the specific magnet insertion hole is larger than the cross-sectional area of the other resin injection port,
Mold for resin injection.
前記樹脂溜に保持された前記樹脂を前記磁石挿入孔に注入する樹脂注入口を備えるとともに、
特定の前記磁石挿入孔に前記樹脂を注入する前記樹脂注入口の、平面形において当該磁石挿入孔と重なる部分の断面積が、他の前記樹脂注入口の、平面形において前記磁石挿入孔と重なる部分の断面積よりも大きくされている、
樹脂注入用金型。 A resin injection mold provided in a resin sealing device used in the armature manufacturing method according to claim 3,
A resin injection port for injecting the resin held in the resin reservoir into the magnet insertion hole;
The cross-sectional area of the portion of the resin injection port that injects the resin into the specific magnet insertion hole overlaps with the magnet insertion hole in the planar shape overlaps with the magnet insertion hole in the planar shape of the other resin injection port. Is larger than the cross-sectional area of the part,
Mold for resin injection.
特定の前記磁石挿入孔に注入される前記樹脂が保持される前記樹脂溜の断面積が、他の前記樹脂溜の断面積よりも大きくされている、
樹脂注入用金型。 A resin injection mold provided in a resin sealing device used in the armature manufacturing method according to claim 3,
The cross-sectional area of the resin reservoir that holds the resin injected into the specific magnet insertion hole is larger than the cross-sectional area of the other resin reservoirs,
Mold for resin injection.
前記ダミープレートを貫通して、前記樹脂注入用金型の前記樹脂溜から押し出される前記樹脂を前記磁石挿入孔に流し入れる樹脂注入穴を備えるとともに、
特定の前記磁石挿入孔に前記樹脂を流し入れる前記樹脂注入穴の断面積が、他の前記樹脂注入穴の断面積よりも大きくされている、
ダミープレート。 The armature manufacturing method according to claim 3, wherein the dummy plate is used by being sandwiched between the resin injection mold and the laminated iron core,
A resin injection hole that penetrates the dummy plate and flows the resin pushed out of the resin reservoir of the resin injection mold into the magnet insertion hole,
The cross-sectional area of the resin injection hole for pouring the resin into the specific magnet insertion hole is larger than the cross-sectional area of the other resin injection hole,
Dummy plate.
前記ダミープレートを貫通して、前記樹脂注入用金型の前記樹脂溜から押し出される前記樹脂を前記磁石挿入孔に流し入れる樹脂注入穴を備えるとともに、
特定の前記磁石挿入孔に前記樹脂を流し入れる前記樹脂注入穴の、平面形において当該磁石挿入孔と重なる部分の断面積が、他の前記樹脂注入穴の、平面形において前記磁石挿入孔と重なる部分の断面積よりも大きくされている、
ダミープレート。 The armature manufacturing method according to claim 3, wherein the dummy plate is used by being sandwiched between the resin injection mold and the laminated iron core,
A resin injection hole that penetrates the dummy plate and flows the resin pushed out of the resin reservoir of the resin injection mold into the magnet insertion hole,
The portion of the resin injection hole that pours the resin into the specific magnet insertion hole in a plane shape that overlaps with the magnet insertion hole in the plane shape is the portion of the other resin injection hole that overlaps the magnet insertion hole in the plane shape Is larger than the cross-sectional area of
Dummy plate.
前記プランジャー駆動機構は、複数個の前記プランジャーが取り付けられて、前記樹脂注入用金型に対して進退する押さえ板を備え、
前記プランジャーの一部は、前記樹脂注入用金型から取り出された位置にある場合に、その先端が、当該押さえ板に取り付けられた他の前記プランジャーの先端と比べて、前記樹脂注入用金型に近いに位置にあるように、前記押さえ板に取り付けられている、
樹脂封止装置。 A resin sealing device used in the armature manufacturing method according to claim 3,
The plunger drive mechanism includes a pressing plate to which a plurality of the plungers are attached and which advances and retreats with respect to the resin injection mold,
When a part of the plunger is located at a position taken out from the resin injection mold, the tip of the plunger is compared with the tip of the other plunger attached to the pressing plate. It is attached to the holding plate so that it is located close to the mold,
Resin sealing device.
前記プランジャー駆動機構に、
複数個の前記プランジャーが取り付けられて、前記樹脂注入用金型に対して進退する押さえ板と、
前記押さえ板と前記プランジャーの間に取り付けられて、前記押さえ板の進退方向に伸縮するばね要素を備え、
特定の前記磁石挿入孔に注入される前記樹脂が保持される前記樹脂溜に取り付けられる前記プランジャーを前記押さえ板に取り付ける前記ばね要素のばね定数が、他の前記ばね要素のばね定数よりも大きくされている、
樹脂封止装置。
A resin sealing device used in the armature manufacturing method according to claim 3,
In the plunger drive mechanism,
A plurality of the plungers are attached, and a pressing plate that moves forward and backward with respect to the resin injection mold,
A spring element attached between the pressing plate and the plunger and extending and retracting in the advancing and retreating direction of the pressing plate;
A spring constant of the spring element for attaching the plunger attached to the resin reservoir in which the resin injected into the specific magnet insertion hole is held to the holding plate is larger than the spring constant of the other spring elements. Being
Resin sealing device.
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