JP2019071713A - 樹脂ガイドユニット及び鉄心製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能な樹脂ガイドユニットを説明する。【解決手段】樹脂ガイドユニット２０は、厚さ方向において互いに重なり合うプレート２１，２２を備える。プレート２２には、溶融樹脂が流通可能なランナ溝２２ｃが設けられている。プレート２１には、ランナ溝２２ｃの一端部と連通し且つ厚さ方向に貫通する貫通孔２１ｂが設けられている。プレート２１の硬さとプレート２２の硬さとが異なる。【選択図】図３

Description

本開示は、樹脂ガイドユニット及び鉄心製品の製造方法に関する。

特許文献１は、複数の打抜部材が積層された積層体に設けられた磁石挿入孔に溶融樹脂を充填する樹脂注入装置を開示している。樹脂注入装置は、保持金型（下型）と、モールド金型（上型）と、ガイド部材とを備える。モールド金型には、樹脂ペレットを収容可能な樹脂ポットが設けられている。ガイド部材は、溶融樹脂が流通可能なランナ溝が設けられた第１の平板と、ランナ溝の一端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が設けられた第２の平板との組み合わせで構成されている。

樹脂注入装置を用いて磁石挿入孔に溶融樹脂を充填することは、保持金型に積層体を載置することと、磁石挿入孔内に永久磁石を配置することと、磁石挿入孔とゲート孔とが重なり合うように、積層体の上面にガイド部材を載置することと、ランナ溝の他端部と樹脂ポットとが重なり合うように、ガイド部材の上面にモールド金型を載置することと、樹脂ポットに配置された樹脂ペレットを溶融しつつプランジャによってガイド部材に向けて押し出すこととを含む。樹脂ポットから吐出された溶融樹脂は、ランナ溝及びゲート孔を流通し、磁石挿入孔内に供給される。磁石挿入孔に充填された樹脂が固化すると、磁石挿入孔内の永久磁石が固化樹脂で固定される。こうして、回転子積層鉄心が製造される。

特開２０１５−１８０１８７号公報

ガイド部材のゲート孔は、特に流路が小さい。そのため、樹脂注入装置を繰り返して使用することにより、ゲート孔の吐出口近傍において摩耗が進行しやすい。ゲート孔の吐出口の摩耗が進行すると、溶融樹脂の流動性が変化しうるので、磁石挿入孔に充填される溶融樹脂の均一性に影響が生ずる懸念がある。

そこで、本開示は、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能な樹脂ガイドユニット及び鉄心製品の製造方法を説明する。

本開示の一つの観点に係る樹脂ガイドユニットは、厚さ方向において互いに重なり合う第１のガイド部材及び第２のガイド部材を備える。第１のガイド部材には、溶融樹脂が流通可能なランナ溝が設けられている。第２のガイド部材には、ランナ溝の一端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が設けられている。第１のガイド部材の硬さと第２のガイド部材の硬さとが異なる。

本開示の他の観点に係る樹脂ガイドユニットは、厚さ方向において互いに重なり合う第１のガイド部材及び第２のガイド部材を備える。第１のガイド部材には、溶融樹脂が流通可能なランナ溝が設けられている。第２のガイド部材には、ランナ溝の一端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が設けられている。第２のガイド部材の厚さは第１のガイド部材の厚さよりも薄い。この場合、ゲート孔が短くなるので、溶融樹脂がゲート孔を流通することによってゲート孔に作用する圧力が小さくなる。そのため、ゲート孔の摩耗が抑制される。従って、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性をより高めることが可能となる。

本開示の他の観点に係る樹脂ガイドユニットは、環状を呈する第１のガイド部材と、第１のガイド部材の内側に取り付け可能な第２のガイド部材とを備える。溶融樹脂が流通可能なランナ溝が、第１のガイド部材及び第２のガイド部材の一方に設けられている。ランナ溝の一方の端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が、第１のガイド部材及び第２のガイド部材の境界部に設けられている。第１のガイド部材及び第２のガイド部材のうちランナ溝が設けられている一方の硬さと他方の硬さとが異なる。

本開示の他の観点に係る樹脂ガイドユニットは、環状を呈する第１のガイド部材と、第１のガイド部材の内側に取り付け可能な第２のガイド部材とを備える。溶融樹脂が流通可能なランナ溝が、第１のガイド部材及び第２のガイド部材にわたって延びるように設けられている。ランナ溝の一方の端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が、第１のガイド部材及び第２のガイド部材の一方に設けられている。第１のガイド部材及び第２のガイド部材のうちゲート孔が設けられている一方の硬さと他方の硬さとが異なる。

本開示の他の観点に係る鉄心製品の製造方法は、溶融樹脂の注入により樹脂が形成される対象の領域である樹脂形成領域を有する鉄心本体と、上記の樹脂ガイドユニットとを、ゲート孔の開口が樹脂形成領域と連通するように一対の金型で挟持することと、溶融樹脂をランナ溝及びゲート孔を通じて樹脂形成領域に注入することと、樹脂形成領域に注入された溶融樹脂を硬化させることとを含む。

本開示に係る樹脂ガイドユニット及び鉄心製品の製造方法によれば、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。

図１は、樹脂充填装置の一例を示す斜視図である。 図２は、図１の樹脂充填装置を示す断面図である。 図３は、樹脂ガイドユニットの一例を示す斜視図である。 図４は、樹脂ガイドユニットの他の例を示す斜視図である。 図５は、樹脂ガイドユニットの他の例を示す斜視図である。 図６（ａ）は樹脂ガイドユニットの他の例を示す斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図７（ａ）は樹脂ガイドユニットの他の例を示す斜視図であり、図７（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。

≪実施形態の概要≫
［１］本実施形態の一つの例に係る樹脂ガイドユニットは、厚さ方向において互いに重なり合う第１のガイド部材及び第２のガイド部材を備える。第１のガイド部材には、溶融樹脂が流通可能なランナ溝が設けられている。第２のガイド部材には、ランナ溝の一端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が設けられている。第１のガイド部材の硬さと第２のガイド部材の硬さとが異なる。

第２のガイド部材が第１のガイド部材よりも硬い場合には、ゲート孔における摩耗が抑制される。そのため、樹脂ガイドユニットにおける溶融樹脂の流動性が変化し難くなる。従って、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。しかも、摩耗が進行しやすいゲート孔が設けられている第２のガイド部材がより硬い材料で構成されているので、第１及び第２のガイド部材の双方がより硬い材料で構成される場合と比較して、より安価な樹脂ガイドユニットを実現することが可能となる。

一方、第２のガイド部材が第１のガイド部材よりも柔らかい場合には、第２のガイド部材の材料を安価に入手できると共に、第２のガイド部材に対して安価にゲート孔を形成できる。そのため、第２のガイド部材が劣化したときに直ちに新たな第２のガイド部材に交換することで、メンテナンス費用を抑制しつつ、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。

［２］上記第１項の樹脂ガイドユニットにおいて、第２のガイド部材の厚さは第１のガイド部材の厚さよりも薄くてもよい。この場合、ゲート孔が短くなるので、溶融樹脂がゲート孔を流通することによってゲート孔に作用する圧力が小さくなる。そのため、ゲート孔の摩耗が抑制される。特に、第２のガイド部材が第１のガイド部材よりも柔らかい場合には、ゲート孔の摩耗が顕著に抑制される。従って、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性をより高めることが可能となる。

［３］本実施形態の他の例に係る樹脂ガイドユニットは、厚さ方向において互いに重なり合う第１のガイド部材及び第２のガイド部材を備える。第１のガイド部材には、溶融樹脂が流通可能なランナ溝が設けられている。第２のガイド部材には、ランナ溝の一端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が設けられている。第２のガイド部材の厚さは第１のガイド部材の厚さよりも薄い。この場合、ゲート孔が短くなるので、溶融樹脂がゲート孔を流通することによってゲート孔に作用する圧力が小さくなる。そのため、ゲート孔の摩耗が抑制される。従って、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性をより高めることが可能となる。

［４］上記第１項〜第３項のいずれか一項に記載の樹脂ガイドユニットにおいて、ゲート孔の断面積はゲート孔の延在方向において略一定であってもよい。この場合、溶融樹脂からゲート孔に対して垂直応力が作用し難い。そのため、ゲート孔の摩耗が抑制される。従って、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性をさらに高めることが可能となる。

［５］上記第１項〜第４項のいずれか一項に記載の樹脂ガイドユニットにおいて、ゲート孔と連通するランナ溝の一端部の断面積は第２のガイド部材側に向かうにつれて小さくなっていてもよい。ところで、樹脂ガイドユニットを用いて溶融樹脂が樹脂形成領域（例えば、磁石挿入孔など）に注入された後、ランナ溝及びゲート孔内には不要な硬化樹脂（「カル」ともいう。）が残る。このとき、第５項に記載の樹脂ガイドユニットのように、ゲート孔と連通するランナ溝の一端部の断面積が第２のガイド部材側に向かうにつれて小さくなっていると、第２のガイド部材側から第１のガイド部材側に向けてカルを押し出すことで、カルを樹脂ガイドユニットから容易に除去することが可能となる。

［６］上記第１項〜第５項のいずれか一項に記載の樹脂ガイドユニットにおいて、第２のガイド部材のうちゲート孔を構成する部分の硬さは、第２のガイド部材のうち他の部分及び第１のガイド部材の硬さよりも硬くてもよい。この場合、コストが嵩みやすい材料の使用が、摩耗が生じやすいゲート孔の近傍部分に限定される。そのため、樹脂ガイドユニットの製造コストを抑制しつつ、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。

［７］本実施形態の他の例に係る樹脂ガイドユニットは、環状を呈する第１のガイド部材と、第１のガイド部材の内側に取り付け可能な第２のガイド部材とを備える。溶融樹脂が流通可能なランナ溝が、第１のガイド部材及び第２のガイド部材の一方に設けられている。ランナ溝の一方の端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が、第１のガイド部材及び第２のガイド部材の境界部に設けられている。第１のガイド部材及び第２のガイド部材のうちランナ溝が設けられている一方の硬さと他方の硬さとが異なる。

ところで、ゲート孔による流路はランナ溝による流路よりも狭い傾向にある。そのため、溶融樹脂がランナ溝からゲート孔に流れ込む際に、ゲート孔のうちランナ溝から離れた側の壁面に対して溶融樹脂が押しつけられ、溶融樹脂からの比較的大きな応力が当該壁面に作用することがある。そのため、当該壁面において特に摩耗が進行しやすい。

第１の部材及び第２の部材のうち摩耗が進行しやすいゲート孔の当該壁面をなす一方がより硬い場合には、ゲート孔の当該壁面における摩耗が抑制される。そのため、樹脂ガイドユニットにおける溶融樹脂の流動性が変化し難くなる。従って、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。しかも、第１の部材及び第２の部材のうち一方がより硬い材料で構成されているので、第１及び第２のガイド部材の双方がより硬い材料で構成される場合と比較して、より安価な樹脂ガイドユニットを実現することが可能となる。

一方、第１の部材及び第２の部材のうち摩耗が進行しやすいゲート孔の当該壁面をなす一方がより柔らかい場合には、当該一方の部材の材料を安価に入手できると共に、当該一方の部材に対して安価にゲート孔の当該壁面を形成できる。そのため、当該一方の部材が劣化したときに直ちに新たな部材に交換することで、メンテナンス費用を抑制しつつ、鉄心本体の樹脂形成領域に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。

［８］本実施形態の他の例に係る樹脂ガイドユニットは、環状を呈する第１のガイド部材と、第１のガイド部材の内側に取り付け可能な第２のガイド部材とを備える。溶融樹脂が流通可能なランナ溝が、第１のガイド部材及び第２のガイド部材にわたって延びるように設けられている。ランナ溝の一方の端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が、第１のガイド部材及び第２のガイド部材の一方に設けられている。第１のガイド部材及び第２のガイド部材のうちゲート孔が設けられている一方の硬さと他方の硬さとが異なる。この場合、第１項に記載の樹脂ガイドユニットと同様の作用効果が得られる。

［９］本開示の他の例に係る鉄心製品の製造方法は、溶融樹脂の注入により樹脂が形成される対象の領域である樹脂形成領域を有する鉄心本体と、上記第１項〜第８項のいずれか一項に記載の樹脂ガイドユニットとを、ゲート孔の開口が樹脂形成領域と連通するように一対の金型で挟持することと、溶融樹脂をランナ溝及びゲート孔を通じて樹脂形成領域に注入することと、樹脂形成領域に注入された溶融樹脂を硬化させることとを含む。この場合、第１項に記載の樹脂ガイドユニットと同様の作用効果が得られる。

≪実施形態の例示≫
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［回転子積層鉄心及び樹脂注入装置の構成］
樹脂注入装置１は、鉄心本体における所定の樹脂形成領域に溶融樹脂を注入する機能を有する。本実施形態では、樹脂注入装置１が、回転子積層鉄心２（図２参照）の製造に用いられる。

まず、図１及び図２を参照して、回転子積層鉄心２について説明する。回転子積層鉄心２は、回転子（ロータ）の一部である。回転子積層鉄心２に端面板及びシャフトが取り付けられることにより、回転子が構成される。回転子が固定子（ステータ）と組み合わせられることにより、電動機（モータ）が構成される。本実施形態における回転子積層鉄心２は、埋込磁石型（ＩＰＭ）モータに用いられる。回転子積層鉄心２は、積層体３（鉄心本体）と、複数の永久磁石４と、複数の固化樹脂５とを備える。

積層体３は、円筒状を呈している。すなわち、積層体３の中央部には、中心軸に沿って延びるように積層体３を貫通する軸孔３ａが設けられている。軸孔３ａ内には、シャフトが挿通される。

積層体３には、複数の磁石挿入孔６（樹脂形成領域）が形成されている。磁石挿入孔６は、図１に示されるように、積層体３の外周縁に沿って所定間隔で並んでいる。磁石挿入孔６は、軸孔３ａに沿って延びるように積層体３を貫通している。

積層体３は、複数の打抜部材Ｗが積み重ねられて構成されている。打抜部材Ｗは、電磁鋼板が所定形状に打ち抜かれた板状体であり、積層体３に対応する形状を呈している。積層体３は、いわゆる転積によって構成されていてもよい。「転積」とは、打抜部材Ｗ同士の角度を相対的にずらしつつ、複数の打抜部材Ｗを積層することをいう。転積は、主に積層体３の板厚偏差を相殺することを目的に実施される。転積の角度は、任意の大きさに設定してもよい。

積層方向において隣り合う打抜部材Ｗ同士は、カシメによって締結されていてもよいし、接着剤又は樹脂材料を用いて互いに接合されてもよい。あるいは、打抜部材Ｗに仮カシメを設け、仮カシメを介して複数の打抜部材Ｗを締結して積層体３を得た後、仮カシメを当該積層体から除去してもよい。なお、「仮カシメ」とは、複数の打抜部材Ｗを一時的に一体化させるのに使用され且つ製品（回転子積層鉄心２）を製造する過程において取り除かれるカシメを意味する。

永久磁石４は、図１及び図２に示されるように、各磁石挿入孔６内に一つずつ挿入されている。永久磁石４の形状は、特に限定されないが、本実施形態では直方体形状を呈している。永久磁石４の種類は、モータの用途、要求される性能などに応じて決定すればよく、例えば、焼結磁石であってもよいし、ボンド磁石であってもよい。

固化樹脂５は、図２に示されるように、永久磁石４が挿入された後の磁石挿入孔６内に溶融状態の樹脂材料（溶融樹脂）が充填された後に当該溶融樹脂が固化したものである。固化樹脂５は、永久磁石４を磁石挿入孔６内に固定する機能と、積層方向（上下方向）で隣り合う打抜部材Ｗ同士を接合する機能とを有する。固化樹脂５を構成する樹脂材料としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂と、硬化開始剤と、添加剤とを含む樹脂組成物が挙げられる。添加剤としては、フィラー、難燃剤、応力低下剤などが挙げられる。

続いて、図１〜図３を参照して、樹脂注入装置１の構成について説明する。樹脂注入装置１は、下型１０と、樹脂ガイドユニット２０と、上型３０と、複数のプランジャ４０とを含む。

下型１０は、図１及び図２に示されるように、ベース部材１１と、ベース部材１１に設けられた挿通ポスト１２とを含む。ベース部材１１は、矩形状を呈する板状体である。ベース部材１１は、積層体３を載置可能に構成されている。挿通ポスト１２は、ベース部材１１の略中央部に位置しており、ベース部材１１の上面から上方に向けて突出している。挿通ポスト１２は、円柱形状を呈しており、積層体３の軸孔３ａに対応する外形を有する。

樹脂ガイドユニット２０は、溶融樹脂を所定の磁石挿入孔６に導く機能を有する。樹脂ガイドユニット２０は、図１〜図３に示されるように、２つのプレート２１，２２を含む。プレート２１（第２のガイド部材）及びプレート２２（第１のガイド部材）は共に、矩形状を呈する板状体であり、同程度の大きさを有している。プレート２１，２２は、上下に積み重ねられた状態で用いられる。具体的には、プレート２１は、プレート２２よりも積層体３及びベース部材１１側に位置している。プレート２２は、プレート２１よりも上型３０側に位置している。

プレート２１には、図２及び図３に示されるように、一つの貫通孔２１ａと、複数の貫通孔２１ｂ（ゲート孔）とが設けられている。貫通孔２１ａは、挿通ポスト１２の外径と同程度の大きさの円形状を呈しており、プレート２１の略中央部に配置されている。複数の貫通孔２１ｂは、貫通孔２１ａの周りを取り囲んで環状をなすように配置されている。図２に示されるように、複数の貫通孔２１ｂはそれぞれ、プレート２１が積層体３に載置された状態で、対応する磁石挿入孔６と少なくとも部分的に重なり合うと共に連通する。そのため、貫通孔２１ｂは、溶融樹脂を磁石挿入孔６に注入するゲート孔として機能する。

プレート２２には、一つの貫通孔２２ａと、複数の貫通孔２２ｂと、複数のランナ溝２２ｃとが設けられている。貫通孔２２ａは、貫通孔２１ａと同様の形状及び大きさを有しており、プレート２２の略中央部に配置されている。貫通孔２２ａは、プレート２１，２２が重なり合った状態で、貫通孔２１ａと重なり合うと共に連通する。

複数の貫通孔２２ｂは、貫通孔２２ａの周りを取り囲んで環状をなすように配置されている。図２に示されるように、複数の貫通孔２２ｂはそれぞれ、プレート２１，２２が重なり合った状態で、対応する貫通孔２１ｂと重なり合うと共に連通する。複数のランナ溝２２ｃはそれぞれ、プレート２２の表面に沿って延びている。本実施形態では、複数のランナ溝２２ｃはそれぞれ、貫通孔２２ａの径方向に沿って放射状に延びている。各ランナ溝２２ｃの一端部は、対応する貫通孔２２ｂと連通している。そのため、プレート２１，２２が重なり合った状態で、貫通孔２１ｂ，２２ｂ及びランナ溝２２ｃは、溶融樹脂の磁石挿入孔６内への樹脂注入流路として機能する。各ランナ溝２２ｃの他端部２２ｄは円形状を呈している。

本実施形態において例示されるように、プレート２１の厚さはプレート２２の厚さよりも薄くてもよい。例えば、プレート２１の厚さは、プレート２２の厚さの１／３以下であってもよい。具体的には、プレート２１の厚さが１ｍｍ程度で且つプレート２２の厚さが３ｍｍ〜５ｍｍ程度であってもよい。

本実施形態において例示されるように、プレート２１の硬さはプレート２２の硬さよりも硬くてもよい。例えば、プレート２１のロックウェル硬さがＨＲＣ７０程度で且つプレート２２のロックウェル硬さがＨＲＣ６０程度であってもよい。プレート２１が高速度鋼で構成され且つプレート２２が合金工具鋼（例えば、ＪＩＳ Ｇ ４４０４：２００６で規定されるＳＫＤ１１鋼材）で構成されていてもよい。

本実施形態において例示されるように、貫通孔２１ｂ，２２ｂの大きさは同程度であってもよい。具体的には、貫通孔２１ｂ，２２ｂの直径は１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度であってもよい。貫通孔２１ｂ，２２ｂの断面積は、これらの延在方向（プレート２１，２２の厚さ方向）において略一定であってもよい。

上型３０は、下型１０及び樹脂ガイドユニット２０と共に積層体３をその厚さ方向（積層方向）において挟持可能に構成されている。上型３０は、矩形状を呈する板状体である。上型３０には、一つの貫通孔３０ａと、複数の貫通孔３０ｂと、図示しない内蔵熱源（例えばヒータ等）とが設けられている。

貫通孔３０ａは、貫通孔２１ａ，２２ａと同様の形状及び大きさを有しており、上型３０の略中央部に配置されている。複数の貫通孔３０ｂは、貫通孔３０ａの周りを取り囲んで環状をなすように配置されている。図２に示されるように、複数の貫通孔３０ａはそれぞれ、上型３０が樹脂ガイドユニット２０に載置された状態で、ランナ溝２２ｃの他端部２２ｄと少なくとも部分的に重なり合う。貫通孔３０ｂはそれぞれ、円柱形状を呈する樹脂ペレットＰを少なくとも一つ収容する機能を有する。上型３０の内蔵熱源によって樹脂ペレットＰが加熱されると、貫通孔３０ｂ内において樹脂ペレットＰが溶融して溶融樹脂に変化する。

複数のプランジャ４０は、上型３０の上方に位置している。各プランジャ４０は、図示しない駆動源によって、対応する貫通孔３０ｂに対して挿抜可能となるように構成されている。

［回転子積層鉄心の製造方法］
続いて、図１及び図２を参照して、回転子積層鉄心２の製造方法について説明する。ここでは、積層体３を形成する工程の説明は省略する。以下で説明される各工程は、図示しないコントローラ（制御手段）が樹脂注入装置１又はその周辺の装置を制御して、自動的に行われてもよいし、人手で行われてもよい。

まず、挿通ポスト１２が積層体３の軸孔３ａ内に挿通されるように、積層体３を下型１０上に載置する。次に、磁石挿入孔６内に永久磁石４をそれぞれ一つずつ挿入する。次に、貫通孔２１ａ内に挿通ポスト１２が挿通され、且つ、各貫通孔２１ｂが、対応する磁石挿入孔６と連通するように、プレート２１を積層体３の上面に載置する。

次に、貫通孔２２ａ内に挿通ポスト１２が挿通され、且つ、各貫通孔２２ｂが、対応する貫通孔２１ｂと連通するように、プレート２２をプレート２１の上面に載置する。次に、貫通孔３０ａ内に挿通ポスト１２が挿通され、且つ、各貫通孔３０ｂが、対応するランナ溝２２ｃの他端部２２ｄと連通するように、上型３０をプレート２２の上面に載置する。これにより、積層体３及び樹脂ガイドユニット２０の組が一対の下型１０及び上型３０によって挟持され、磁石挿入孔６、貫通孔２１ａ，２２ａ、ランナ溝２２ｃ及び貫通孔３０ｂがいずれも連通した状態となる。

次に、各貫通孔３０ｂ内に樹脂ペレットＰを投入する。上型３０の内蔵熱源によって樹脂ペレットＰが溶融状態となると、溶融樹脂をプランジャ４０によって貫通孔３０ｂから押し出し、各磁石挿入孔６内に注入する（図２参照）。その後、溶融樹脂が冷却固化すると、磁石挿入孔６内に固化樹脂５が形成される。下型１０、樹脂ガイドユニット２０及び上型３０が積層体３から取り外されると、回転子積層鉄心２が完成する。

［作用］
以上のような本実施形態では、プレート２１がプレート２２よりも硬い材料で構成されている。そのため、貫通孔２１ｂにおける摩耗が抑制される。従って、樹脂ガイドユニット２０における溶融樹脂の流動性が変化し難くなる。従って、積層体３の磁石挿入孔６に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。しかも、摩耗が進行しやすい貫通孔２１ｂが設けられているプレート２１がより硬い材料で構成されているので、プレート２１，２２の双方がより硬い材料で構成される場合と比較して、より安価な樹脂ガイドユニット２０を実現することが可能となる。

本実施形態では、プレート２１の厚さがプレート２２の厚さよりも薄い。そのため、貫通孔２１ｂの長さが短くなるので、溶融樹脂が貫通孔２１ｂを流通することによって貫通孔２１ｂに作用する圧力が小さくなる。従って、貫通孔２１ｂの摩耗が抑制される。その結果、積層体３の磁石挿入孔６に注入される溶融樹脂の均一性をより高めることが可能となる。

本実施形態では、貫通孔２１ｂの断面積がその延在方向において略一定である。そのため、溶融樹脂から貫通孔２１ｂに対して垂直応力が作用し難い。従って、貫通孔２１ｂの摩耗が抑制される。その結果、積層体３の磁石挿入孔６に注入される溶融樹脂の均一性をさらに高めることが可能となる。

［変形例］
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。

（１）例えば、上記の実施形態では、樹脂ガイドユニット２０が２枚のプレート２１，２２で構成されていたが、樹脂ガイドユニット２０が３枚以上のプレートで構成されていてもよい。

（２）プレート２１の厚さは、プレート２２の厚さと同程度であってもよいし、プレート２２の厚さよりも厚くてもよい。

（３）樹脂ガイドユニット２０は、溶融樹脂を磁石挿入孔６（樹脂形成領域）にガイドする機能を有していれば、板状以外の他の形状を呈する部材で構成されていてもよい。

（４）ランナ溝２２ｃは、プレート２２の厚さ方向においてプレート２２を貫通していてもよいし、プレート２２の表面側において窪む凹溝であってもよい。後者の場合には、ランナ溝２２ｃとプレート２１との間に隙間が生じないので、溶融樹脂の隙間からの滲出を抑制することが可能となる。

（５）プレート２１の硬さは、プレート２２の硬さと同程度であってもよいし、プレート２２の硬さよりも柔らかくてもよい。プレート２１がプレート２２よりも柔らかい場合には、プレート２１の材料を安価に入手できると共に、プレート２１に対して安価に貫通孔２１ｂを形成できる。そのため、プレート２１が劣化したときに直ちに新たなプレート２１に交換することで、メンテナンス費用を抑制しつつ、積層体３の磁石挿入孔６に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。このとき、プレート２１の厚さがプレート２２の厚さよりも薄いと、貫通孔２１ｂの摩耗が顕著に抑制される。従って、積層体３の磁石挿入孔６に注入される溶融樹脂の均一性をより高めることが可能となる。

（６）図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、貫通孔２２ｂの断面積はプレート２１側に向かうにつれて小さくなっていてもよい。この場合、樹脂ガイドユニット２０を用いて溶融樹脂が磁石挿入孔６に注入された後に、貫通孔２１ｂ，２２ｂ及びランナ溝２２ｃ内に残ったカルを、プレート２１側からプレート２２側に向けて押し出して、樹脂ガイドユニット２０から容易に除去することが可能となる。

ここで、図４（ａ）に示されるように、貫通孔２１ｂの断面積もプレート２２から離れる側に向かうにつれて小さくなっていてもよい。図４（ｂ）に示されるように、貫通孔２１ｂの断面積がその延在方向において略一定であってもよい。

（７）樹脂ガイドユニット２０のうちゲート孔に相当する部分の硬さが、他の部分の硬さよりも硬くてもよい。この場合、コストが嵩みやすい材料の使用が、摩耗が生じやすいゲート孔の近傍部分に限定される。そのため、樹脂ガイドユニット２０の製造コストを抑制しつつ、積層体３の磁石挿入孔６に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。

具体的には、図５（ａ）に示されるように、プレート２１の貫通孔２１ｂの周囲の部分２３の硬さが、プレート２１の他の部分及びプレート２２の硬さよりも硬くてもよい。部分２３は環状を呈している。部分２３がプレート２１の他の部分と別体である場合、部分２３はプレート２１に対して嵌合されていてもよい。

図５（ｂ）に示されるように、樹脂ガイドユニット２０が一枚のプレートで構成されており、ゲート孔に相当する部分２３の硬さが、樹脂ガイドユニット２０の他の部分よりも硬くてもよい。部分２３は環状を呈している。部分２３が樹脂ガイドユニット２０の他の部分と別体である場合、部分２３は樹脂ガイドユニット２０に対して嵌合されていてもよい。

このとき、樹脂ガイドユニット２０は、一つの貫通孔２０ａと、複数の貫通孔２０ｂ（ゲート孔）と、複数のランナ溝２０ｃとが設けられている。貫通孔２０ａは、挿通ポスト１２の外径と同程度の大きさの円形状を呈しており、樹脂ガイドユニット２０の略中央部に配置されている。複数の貫通孔２０ｂは、貫通孔２０ａの周りを取り囲んで環状をなすように配置されている。複数の貫通孔２０ｂはそれぞれ、樹脂ガイドユニット２０が積層体３に載置された状態で、対応する磁石挿入孔６と少なくとも部分的に重なり合うと共に連通する。

複数のランナ溝２０ｃはそれぞれ、樹脂ガイドユニット２０の表面に沿って延びている。複数のランナ溝２０ｃはそれぞれ、貫通孔２０ａの径方向に沿って放射状に延びていてもよい。各ランナ溝２０ｃの一端部は、対応する貫通孔２０ｂと連通している。そのため、貫通孔２０ｂ及びランナ溝２０ｃは、溶融樹脂の磁石挿入孔６内への樹脂注入流路として機能する。各ランナ溝２０ｃの他端部２０ｄは、上記の実施形態と同様に円形状を呈していてもよい。

（８）図６に示されるように、樹脂ガイドユニット２０は、環状を呈するプレート２２と、プレート２２の内側に取り付け可能なプレート２１とを備えていてもよい。プレート２２には、一つの貫通孔２２ａと、複数のランナ溝２２ｃと、複数の凹溝２２ｅ（ゲート孔）とが設けられている。複数の凹溝２２ｅは、断面が半円形状を呈しており、貫通孔２２ａの内周面においてプレート２２の厚さ方向に延在している。凹溝２２ｅはそれぞれ、対応するランナ溝２２ｃの一端と連通している。

プレート２１には、一つの貫通孔２１ａと、複数の凹溝２１ｅ（ゲート孔）とが設けられている。すなわち、プレート２１も環状を呈している。プレート２１の厚さは、プレート２２の厚さと同程度である。複数の凹溝２１ｅは、断面が半円形状を呈しており、プレート２１の外周面においてプレート２１の厚さ方向に延在している。

プレート２１は、プレート２２の貫通孔２２ａに嵌合可能である。プレート２１がプレート２２の貫通孔２２ａに嵌合した状態において、凹溝２１ｅと、対応する凹溝２２ｅとが組み合わされ、ゲート孔として機能する一つの貫通孔が構成される。換言すれば、変形例（８）においては、ゲート孔が、プレート２１，２２の境界部ＢＤによって２つに分割されている。

ところで、ゲート孔による流路は、ランナ溝２２ｃによる流路よりも狭い傾向にある。そのため、溶融樹脂がランナ溝２２ｃからゲート孔に流れ込む際に、ゲート孔のうちランナ溝２２ｃから離れた側の壁面（凹溝２１ｅの壁面）に対して溶融樹脂が押しつけられ、溶融樹脂からの比較的大きな応力が当該壁面に作用することがある。そのため、当該壁面において特に摩耗が進行しやすい。

そこで、変形例（８）において、プレート２１の硬さは、プレート２２の硬さよりも硬くてもよいし、プレート２２の硬さよりも柔らかくてもよい。前者の場合、当該壁面における摩耗が抑制されるので、溶融樹脂の流動性が変化し難くなる。そのため、積層体３の磁石挿入孔６に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。しかも、プレート２１，２２の一方がより硬い材料で構成されているので、プレート２１，２２の双方がより硬い材料で構成される場合と比較して、より安価な樹脂ガイドユニット２０を実現することが可能となる。後者の場合、プレート２１の材料を安価に入手できると共に、プレート２１に対して安価に凹溝２１ｅを形成できる。そのため、プレート２１が劣化したときに直ちに新たなプレート２１に交換することで、メンテナンス費用を抑制しつつ、積層体３の磁石挿入孔６に注入される溶融樹脂の均一性を高めることが可能となる。

（９）図７に示されるように、樹脂ガイドユニット２０は、環状を呈するプレート２２と、プレート２２の内側に取り付け可能なプレート２１とを備えていてもよい。プレート２２には、一つの貫通孔２２ａと、複数のランナ溝２２ｃとが設けられている。

プレート２１には、一つの貫通孔２１ａと、複数の貫通孔２１ｂと、複数のランナ溝２１ｃとが設けられている。すなわち、プレート２１も環状を呈している。プレート２１の厚さは、プレート２２の厚さと同程度である。複数のランナ溝２１ｃはそれぞれ、プレート２１の表面に沿って延びている。本実施形態では、複数のランナ溝２１ｃはそれぞれ、貫通孔２１ａの径方向に沿って放射状に延びている。各ランナ溝２１ｃの一端部は、対応する貫通孔２１ｂと連通している。

プレート２１は、プレート２２の貫通孔２２ａに嵌合可能である。プレート２１がプレート２２の貫通孔２２ａに嵌合した状態において、ランナ溝２１ｃの他端と、対応するランナ溝２２ｃの一端とが連通し、一つのゲート溝が構成される。換言すれば、変形例（９）においては、ランナ溝が、プレート２１，２２の境界部ＢＤによって２つに分割されている。変形例（９）に係る樹脂ガイドユニット２０においても、上記の実施形態と同様の作用効果が得られる。

（１０）図示はしていないが、樹脂ガイドユニット２０は、上記の実施形態と変形例（８）とが組み合わされて構成されていてもよい。すなわち、上記の実施形態におけるプレート２１が、貫通孔２１ｂを２つに分割するように、２つの部材で構成されていてもよい。

（１１）上記の実施形態では、下型１０に積層体３を取り付けた後に、各磁石挿入孔６内に永久磁石４を挿入していたが、各磁石挿入孔６内に永久磁石４が挿入された状態の積層体３を下型１０に取り付けてもよい。

（１２）２つ以上の永久磁石４が組み合わされた一組の磁石組が、一つの磁石挿入孔６内にそれぞれ挿入されていてもよい。この場合、一つの磁石挿入孔６内において、複数の永久磁石４が磁石挿入孔６の長手方向において並んでいてもよい。一つの磁石挿入孔６内において、複数の永久磁石４が磁石挿入孔６の延在方向において並んでいてもよい。一つの磁石挿入孔６内において、複数の永久磁石４が当該長手方向に並ぶと共に複数の永久磁石４が当該延在方向において並んでいてもよい。

（１３）上記の実施形態では、複数の打抜部材Ｗが積層されてなる積層体３が、永久磁石４が取り付けられる鉄心本体として機能していたが、鉄心本体が積層体３以外で構成されていてもよい。具体的には、鉄心本体は、例えば、強磁性体粉末が圧縮成形されたものであってもよいし、強磁性体粉末を含有する樹脂材料が射出成形されたものであってもよい。

（１４）上記の実施形態では、磁石挿入孔６に対して上型３０側から溶融樹脂が注入されていたが、磁石挿入孔６に対して下型１０側から溶融樹脂が注入されてもよい。あるいは、下型１０側及び上型３０側の双方から溶融樹脂が磁石挿入孔６に注入されてもよい。

（１５）下型１０と積層体３との間に樹脂ガイドユニット２０が配置されていてもよい。上型３０と積層体３との間に樹脂ガイドユニット２０が配置されていてもよい。下型１０と積層体３との間、及び、上型３０と積層体３との間の双方に、樹脂ガイドユニット２０が配置されていてもよい。なお、下型１０と積層体３との間に配置される樹脂ガイドユニット２０においては、ゲート孔の上部（下流側部分）が摩耗しやすい。一方、上型３０と積層体３との間に配置される樹脂ガイドユニット２０においては、ゲート孔の下部（下流側部分）が摩耗しやすい。

（１６）回転子積層鉄心２のみならず、固定子積層鉄心に本発明を適用してもよい。

１…樹脂注入装置、２…回転子積層鉄心、３…積層体（鉄心本体）、６…磁石挿入孔（樹脂形成領域）、２０…樹脂ガイドユニット、２１…プレート（第２のガイド部材）、２１ｂ…貫通孔（ゲート孔）、２１ｅ…凹溝、２２…プレート（第１のガイド部材）、２２ｃ…ランナ溝、２２ｅ…凹溝、ＢＤ…境界部。

Claims (9)

1. 厚さ方向において互いに重なり合う第１のガイド部材及び第２のガイド部材を備え、
   前記第１のガイド部材には、溶融樹脂が流通可能なランナ溝が設けられており、
   前記第２のガイド部材には、前記ランナ溝の一端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が設けられており、
   前記第１のガイド部材の硬さと前記第２のガイド部材の硬さとが異なる、樹脂ガイドユニット。
2. 前記第２のガイド部材の厚さは前記第１のガイド部材の厚さよりも薄い、請求項１に記載の樹脂ガイドユニット。
3. 厚さ方向において互いに重なり合う第１のガイド部材及び第２のガイド部材を備え、
   前記第１のガイド部材には、溶融樹脂が流通可能なランナ溝が設けられており、
   前記第２のガイド部材には、前記ランナ溝の一端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が設けられており、
   前記第２のガイド部材の厚さは前記第１のガイド部材の厚さよりも薄い、樹脂ガイドユニット。
4. 前記ゲート孔の断面積は前記ゲート孔の延在方向において略一定である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂ガイドユニット。
5. 前記ゲート孔と連通する前記ランナ溝の一端部の断面積は前記第２のガイド部材側に向かうにつれて小さくなっている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂ガイドユニット。
6. 前記第２のガイド部材のうち前記ゲート孔を構成する部分の硬さは、前記第２のガイド部材のうち他の部分及び前記第１のガイド部材の硬さよりも硬い、請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂ガイドユニット。
7. 環状を呈する第１のガイド部材と、
   前記第１のガイド部材の内側に取り付け可能な第２のガイド部材とを備え、
   溶融樹脂が流通可能なランナ溝が、前記第１のガイド部材及び前記第２のガイド部材の一方に設けられており、
   前記ランナ溝の一方の端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が、前記第１のガイド部材及び前記第２のガイド部材の境界部に設けられており、
   前記第１のガイド部材及び前記第２のガイド部材のうち前記ランナ溝が設けられている一方の硬さと他方の硬さとが異なる、樹脂ガイドユニット。
8. 環状を呈する第１のガイド部材と、
   前記第１のガイド部材の内側に取り付け可能な第２のガイド部材とを備え、
   溶融樹脂が流通可能なランナ溝が、前記第１のガイド部材及び前記第２のガイド部材にわたって延びるように設けられており、
   前記ランナ溝の一方の端部と連通し且つ厚さ方向に貫通するゲート孔が、前記第１のガイド部材及び前記第２のガイド部材の一方に設けられており、
   前記第１のガイド部材及び前記第２のガイド部材のうち前記ゲート孔が設けられている一方の硬さと他方の硬さとが異なる、樹脂ガイドユニット。
9. 溶融樹脂の注入により樹脂が形成される対象の領域である樹脂形成領域を有する鉄心本体と、請求項１〜８のいずれか一項に記載の樹脂ガイドユニットとを、前記ゲート孔の開口が前記樹脂形成領域と連通するように一対の金型で挟持することと、
   溶融樹脂を前記ランナ溝及び前記ゲート孔を通じて前記樹脂形成領域に注入することと、
   前記樹脂形成領域に注入された溶融樹脂を硬化させることとを含む、鉄心製品の製造方法。

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