JP3955561B2

JP3955561B2 - 回転電機用ロータの製造装置

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Publication number: JP3955561B2
Application number: JP2003379506A
Authority: JP
Inventors: 卓郎釘宮; 直哉秋山; 航介鈴木; 法寿渡辺; 雄二冨永
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2023-11-10
Also published as: JP2005143254A

Description

本発明は、円筒状ヨークの内周面に接着剤を用いて磁石を接着するための回転電機用ロータの製造装置に関する。

回転電機用ロータのヨークには複数の磁石が固定されている。ヨークに磁石を固定する方法としては、予めヨークの内周面に接着剤を塗布しておき、その内周面に対して複数の小さいエアシリンダによって各磁石を押しつけながら、その状態のままヨークを乾燥炉に入れて接着剤を乾燥させるという方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１５２５４１号公報

しかしながら、前記の特許文献１で開示されている方法では、エアシリンダのエア圧を保持しながらヨークを乾燥炉に移載する必要があり、手順が繁雑であるとともに長い作業時間を要する。

また、ヨークの内径側における比較的狭い空間に、磁石の数に応じた小さいエアシリンダを設ける必要がある。エアシリンダは気密性を要する精密機器であり、比較的狭い空間に多数のエアシリンダを配設すると、その部分の構造が複雑となる。さらに、ヨークを投入する乾燥炉は、エアシリンダに連通するエア配管を導入可能なようにしなければならない。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、円筒状ヨークの内周面に接着剤を用いて磁石を接着するための回転電機用ロータの製造装置において、簡便な構造であって、しかも容易な作業手順により磁石を円筒状ヨークに接着することのできる回転電機用ロータの製造装置を提供することを目的とする。

本発明に係る回転電機用ロータの製造装置は、円筒状ヨークの内周面に熱硬化性の接着剤を用いて磁石を接着するための回転電機用ロータの製造装置であって、前記円筒状ヨークの内周面に前記磁石を押さえつける磁石押さえ手段と、前記磁石押さえ手段の上方に配置され、前記円筒状ヨークを加熱して前記内周面に塗布された接着剤を固化させる加熱手段と、前記加熱手段の近傍に配置される上昇ストッパと、前記磁石押さえ手段を前記円筒状ヨークの内径側に配置させながら該円筒状ヨークとともに上昇させる搬送手段と、を有し、前記磁石押さえ手段は、前記円筒状ヨークを支持するベース部と、前記磁石を保持しながら前記ベース部に対して外径方向にスライド移動可能なスライド部と、前記スライド部をカム機構によって外径方向に押し出すカム部材と、を備え、前記搬送手段は、前記ベース部又は前記円筒状ヨークを前記上昇ストッパに当接させた後、前記カム部材を上方に移動させることにより前記スライド部を外径方向に押し出して前記磁石を前記内周面に押しつけることを特徴とする。

これにより、ベース部及び円筒状ヨークを加熱手段の位置まで上昇させるとともに磁石をヨークの内周面に対して押しつけるという一連の作業は、搬送手段を上昇させることによってカム機構及び上昇ストッパ等の作用により自動的になされ、作業員が行う手順は極めて容易となる。

磁石押さえ手段は受動的な部材のみから構成されており、内部にアクチュエータ等が設けられていないことから簡便な構造である。

また、前記カム部材と前記ベース部との間に第１弾性体が設けられ、前記搬送手段は、前記第１弾性体を圧縮させながら前記カム部材を上方に移動させて前記スライド部を外径方向に押し出すようにするとよい。

これにより、ベース部又は円筒状ヨークを上昇ストッパに当接させるまではベース部とカム部材とを所定の間隔に保持し、ベース部又は円筒状ヨークを上昇ストッパに当接させた後に第１弾性体を圧縮させながらスライド部を外径方向に押し出すように順序だてて作業を行うことができる。従って、例えば、円筒状ヨークが予め磁石押さえ手段と上昇ストッパとの間に配置されている場合には、磁石押さえ手段を円筒状ヨークの内部に挿入してからスライド部を押し出すことができる。

さらに、前記磁石と前記搬送手段との間に第２弾性体が設けられ、前記磁石が該第２弾性体を介して前記内周面に押しつけられるようにすると、磁石を円筒状ヨークの内周面に押しつける力を容易に調整することができる。

前記磁石押さえ手段又は前記円筒状ヨークの軸方向の位置を検出する位置検出器を設けると、円筒状ヨークや磁石押さえ手段の有無を検出することができ、円筒状ヨークが上昇したこと及び下降したことを判断できる。

前記搬送手段に加わる軸方向の荷重を検出する荷重検出器を設けると、搬送手段によって上昇されるべき円筒状ヨークの有無、磁石の数を検出することができる。また、円筒状ヨークの内周面に適切な量の接着剤が塗布されていることを確認することができる。

本発明に係る回転電機用ロータの製造装置によれば、ベース部及び円筒状ヨークを加熱手段の位置まで上昇させるとともに磁石を内周面に対して押しつけるという一連の手順は、搬送手段を上昇させることによってカム機構及び上昇ストッパ等の作用により自動的になされ、作業員が行う手順は極めて容易である。

また、磁石押さえ手段にはアクチュエータ等がなく、受動的な部品のみから構成されていることから簡便な構造である。

さらに、磁石を円筒状ヨークの内周面に押しつける作業と、該円筒状ヨークを加熱装置まで搬送する作業とを連続的に実行することができ、一連の作業時間を短縮することができる。

以下、本発明に係る回転電機用ロータの製造装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１４を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る回転電機用ロータの製造装置１０は、ヨーク１２の内周面１２ａに磁石３８（図２参照）を接着するための製造装置であって、側面に開閉可能な開口部１４ａを有する本体１４と、該本体１４の底面１４ｂとつながるストックエリア１６と、底面１４ｂ及びストックエリア１６に敷き詰められたローラ１８によって移動可能な磁石接着用ユニット２０と、本体１４の下方に設けられた昇降シリンダ（搬送手段）２２と、ストックエリア１６に向けて送風可能なファン２４と、本体１４の上方に設けられた復帰用シリンダ２６と、これらの各機器に接続され制御を行う制御部２８とを有する。磁石接着用ユニット２０の上部には、ヨーク１２が載置可能である。ローラ１８は、例えば、ボールローラで置き換えてもよい。

磁石接着用ユニット２０は、ヨーク１２を載置したまま開口部１４ａを通過し、ストックエリア１６から底面１４ｂの側面ストッパ１４ｃに当接するまでの範囲を移動可能である。磁石接着用ユニット２０は、側面ストッパ１４ｃに当接した後にストッパレバー１４ｄにより固定され、底面孔３０の上方に配置される。

本体１４は、磁石接着用ユニット２０に載置されたヨーク１２よりも高い位置に設けられた円筒状の加熱コイル（加熱手段）３２と、昇降シリンダ２２によって持ち上げられるヨーク１２が加熱コイル３２の内側に配置されるように上昇量を制限する上昇ストッパ３４とを有する。上昇ストッパ３４は、後述する支軸６６が挿入可能な軸方向の中心孔３４ａと、ヨーク１２が接近及び離間したことを検知する近接センサ３５（図６参照）とを有する。上昇ストッパ３４は、ヨーク１２が上昇する際に該ヨーク１２と同軸状となるように設けられている。昇降シリンダ２２の上部にはロードセル３６が設けられ、昇降シリンダ２２に加わる軸方向の荷重を検出することができる。

近接センサ３５及びロードセル３６は制御部２８に接続されており、該制御部２８はこれらのセンサ信号を参照しながら昇降シリンダ２２、復帰用シリンダ２６及び加熱コイル３２を制御する。

図２に示すように、ヨーク１２は有底の円筒形状であり、その内周面１２ａには２０個の磁石３８が熱硬化性の接着剤９２（図６参照）を用いて等間隔に接着される。この接着処理は、以下に詳述するように回転電機用ロータの製造装置１０によって行われる。

ヨーク１２は、直径が高さの略２倍であり、その中心部には、ボス２９が内側の軸方向に突出するように設けられている。ヨーク１２は、内周面１２ａに磁石３８が接着されることによって、モータや発電機等の回転電機用ロータとして用いられる。

磁石３８は薄い縦長の形状であって、ヨーク１２に接着される外側円弧面３８ａはヨーク１２の内周面１２ａと同じ曲率の曲面で、反対側の内側円弧面３８ｂ（図３参照）は外側円弧面３８ａと平行な曲面として設定されている。

図３及び図４に示すように、磁石接着用ユニット２０は、上部にヨーク１２が載置される載置部５０と、該載置部５０の中心部に設定されて昇降シリンダ２２によってヨーク１２を支持して上昇する昇降部（磁石押さえ手段）５２とからなる。

載置部５０は、昇降シリンダ２２が挿入可能な孔５４ａが設けられた底面円板５４と、該底面円板５４の周囲に設けられる円筒部５６と、該円筒部５６の上部において等間隔に設けられた３０本のガイド５８とを有する。該ガイド５８は、円筒部５６よりもやや内径側の箇所から上方に向けて延在しており、隣接するガイド５８同士の間隔は、前記磁石３８の幅と同じ長さに設定されている。

円筒部５６の上端面には、ヨーク１２の下端面が載置可能である。円筒部５６にヨーク１２を載置したとき、ガイド５８はヨーク１２の内周面１２ａに略沿うように配置され、ヨーク１２の略半分の高さまで延在する。

昇降部５２は、下方に向かって縮径する中心円錐台部が前記孔５４ａに挿入されて前記底面円板５４に対して緩衝材６０を介して載置される支持円板６２と、該支持円板６２の上面周囲に設けられた２０個のカム部材６４と、支持円板６２の中心部から上方に向けて延在する支軸６６とを有する。支持円板６２の下面は、前記昇降シリンダ２２によって受圧可能な形状に設定されている。カム部材６４は台形形状であって、その外側の上部である傾斜面６４ａは、上方に向かって内径側に傾斜している。カム部材６４は、このように台形形状であってもよいし、上方に向かって縮径する円錐台形状でもあってもよい。

また、昇降部５２は、支持円板６２の上面に設けられたばね（第１弾性体）６８によって上方に弾発付勢されながら支軸６６に設けられたストッパ６６ａに一部が当接しているスライドベース（ベース部）７０と、該スライドベース７０に対して径方向にスライド可能な２０個のスライド部７２とを有する。

ヨーク１２が円筒部５６に載置される際、支軸６６は前記ボス２９に挿入され、これによりヨーク１２と昇降部５２が正確に同軸状に設定される。

スライドベース７０は、昇降部５２が上昇する際、ボス２９の下面を支持してヨーク１２を上昇させるボス支持部７４と、該ボス支持部７４の周囲から上方に延在する円筒接続部７６と、該円筒接続部７６の上端部に対して内径側が固定された第１スライド支持円環板７８と、該第１スライド支持円環板７８に対して複数のボルト８０によって懸架された第２スライド支持円環板８２とを有する。

第１スライド支持円環板７８の上面には、温度に応じてポイント５８ａ、５９ｂ、５９ｃ及び５９ｄの色が順に変化するサーモラベル５９（図１参照）が貼られている。

スライド部７２は、第１スライド支持円環板７８及び第２スライド支持円環板８２に挟まれて、第１スライド支持円環板７８の下面に設けられた径方向の溝７８ａに沿ってスライド移動可能な受動移動部８４と、該受動移動部８４に対してのピン８６及び８７により径方向に移動可能に支持され、且つ押しつけばね（第２弾性体）８８によって外径方向に弾発付勢される磁石保持部材９０とを有する。

受動移動部８４は、下部に外径方向に突出する突出部８４ａを有する略Ｌ字形状であり、突出部８４ａの上面には磁石保持部材９０が摺動可能に配置される。受動移動部８４の上部はスライド可能なように前記溝７８ａに挿入されている。

また、受動移動部８４における内径側下部には、前記傾斜面６４ａと同じ傾斜角度の受動傾斜面８４ｂが設けられ、該受動傾斜面８４ｂと傾斜面６４ａとは僅かに離間して対向している。

磁石保持部材９０は、軸からみて前記各ガイド５８の中間の角度となるように配置されており、下端部には磁石３８を縦長にした状態で載置可能な支持台９０ａが外径方向に突出している。磁石保持部材９０の外径側の面は、磁石３８の内側円弧面３８ｂに沿うような曲率の曲面として設定されている。

次に、このように構成される回転電機用ロータの製造装置１０を用いて、ヨーク１２の内周面１２ａに磁石３８を接着する手順について、図５〜図１３を参照しながら説明する。

先ず、図５に示すように、磁石接着用ユニット２０をストックエリア１６に置いた状態で、磁石保持部材９０の支持台９０ａに２０個の磁石３８をそれぞれ縦長の方向に装着する。このとき、受動移動部８４の受動傾斜面８４ｂとカム部材６４の傾斜面６４ｂとの隙間は僅かであることからスライド部７２のがたは小さく、しかも磁石３８は両側をガイド５８によって案内されることから、磁石３８は正確に装着される。

次に、図６に示すように、内周面１２ａに熱硬化性の接着剤９２を塗布したヨーク１２の下端面を円筒部５６の上端面に載置する。このとき、支軸６６がボス２９に挿入されてヨーク１２は昇降部５２に対して同軸状に配置される。また、ヨーク１２と支軸６６とは、図示しない角度決め係合部（例えば、キーとキー溝）によって正確に角度決めされる。

接着剤９２は、例えば、複数の塗布用ノズルを用いることにより内周面１２ａに対して平行な複数条を周方向にリング状に塗布する。接着剤９２は磁石３８の外側円弧面３８ａに塗布してもよい。

次いで、該ヨーク１２と磁石接着用ユニット２０とをローラ１８（図１参照）によって本体１４内の底面１４ｂへ移動させ、磁石接着用ユニット２０が側面ストッパ１４ｃに当接する位置まで移動させる。この後、磁石接着用ユニット２０をストッパレバー１４ｄにより固定する。

このときの本体１４、ヨーク１２及び磁石接着用ユニット２０の位置関係は以下のようになっている。すなわち、支持円板６２は底面孔３０の上方に配置され、支軸６６は、上昇ストッパ３４の中心孔３４ａに挿入可能な位置に配置される。また、ボス２９の上面部は上昇ストッパ３４の下方に配置され、ヨーク１２は加熱コイル３２の内径側に挿入可能な位置に配置される。

この時点までの手順は作業員によって直接行われ、又は所定の自動機によって自動的に行われる。この後、制御部２８の制御下に昇降シリンダ２２が上昇する。

図７に示すように、昇降シリンダ２２が上昇することにより、昇降部５２が持ち上げられるとともに、ボス支持部７４の上面がボス２９の下面に当接してヨーク１２が昇降部５２と一体的に持ち上げられ、ヨーク１２が円筒部５６から離れる。このとき、各磁石３８はガイド５８に挟まれるように案内され、正確に上方へ持ち上げられる。

また、このとき、昇降シリンダ２２にかかる軸方向の荷重は昇降部５２、ヨーク１２及び２０個の磁石３８の合計重量である。この合計重量は既知であることから、ロードセル３６による計測信号に基づいて、昇降シリンダ２２にかかる荷重が適正であるか否かを判断することができる。つまり、何らかの要因によってヨーク１２が載置されていない場合や、磁石３８のいくつかが抜けている場合には、これらのことを検知し制御部２８の作用下に作業を中断することができる。ロードセル３６として適当な検出精度を有するものを使用することにより、たとえ磁石３８が１つしか抜けていなくても、該磁石３８の抜けを検出することができる。

次に、図８に示すように、昇降シリンダ２２をさらに上昇させることにより、支軸６６を上昇ストッパ３４の中心孔３４ａに挿入するとともに、ボス２９の上面を上昇ストッパ３４の下面に当接させる。このとき、各磁石３８はガイド５８よりも高い位置にあり、各磁石３８は支持台９０ａに載っている。

また、このとき、ロードセル３６による計測信号に基づいて、ボス２９が上昇ストッパ３４に確実に当接したことを検出することができる。さらに、近接センサ３５による計測信号に基づいてヨーク１２の有無を検出することができる。これらの計測信号に基づいて異常があると判断される場合には、制御部２８の作用下に作業を中断することができる。

なお、この段階までばね６８はほとんど圧縮されず、スライドベース７０のボス支持部７４と支持円板６２との距離は所定の間隔に保持される。

次に、図９に示すように、昇降シリンダ２２によって支軸６６と支持円板６２とをさらに上昇させる。このとき、ヨーク１２及びスライドベース７０は上昇ストッパ３４により上昇が制限されていることから、スライドベース７０のボス支持部７４は、前記ストッパ６６ａから離れてばね６８が圧縮される。従って、ボス支持部７４と支持円板６２とが接近し、カム部材６４の傾斜面６４ａが受動移動部８４の受動傾斜面８４ｂに当接して摺動することにより各スライド部７２を外径方向に移動させる。これにより、磁石保持部材９０に保持された各磁石３８は、磁石保持部材９０とヨーク１２の内周面１２ａによって挟まれる。磁石３８の外側円弧面３８ａはヨーク１２の内周面１２ａと同じ曲率であり、反対側の内側円弧面３８ｂは磁石保持部材９０の外径側と沿うような曲率の曲面として設定されていることから、磁石３８は磁石保持部材９０とヨーク１２の内周面１２ａによって確実に保持される。なお、支持台９０ａはヨーク１２に干渉しない長さに設定されている。

このように、ボス２９の上面が上昇ストッパ３４に当接した後にばね６８が圧縮されることから、図８に示す段階までスライド部７２は外径方向に押し出されることがない。従って、ばね６８の作用により、昇降部５２がヨーク１２の内部に確実に挿入された後に、スライド部７２が押し出されるように順序立てて作業が行われる。

また、このとき、ヨーク１２は加熱コイル３２が形成する円筒形状の内径側に配置されている。

次に、図１０に示すように、昇降シリンダ２２によって支軸６６と支持円板６２とをさらに上昇させる。このとき、受動移動部８４はカム部材６４によって押圧されてさらに外径側に移動する。

一方、磁石保持部材９０は、磁石３８を介してヨーク１２の内周面１２ａに当接していることから受動移動部８４と磁石保持部材９０が接近して押しつけばね８８が圧縮される。従って、押しつけばね８８の圧縮量に応じた力で磁石３８がヨーク１２の内周面１２ａに押圧される。すなわち、昇降シリンダ２２と支持円板６２の上昇量に応じて押しつけばね８８が圧縮され、磁石３８をヨーク１２の内周面１２ａに押しつける力を容易に調整することができる。

この際、昇降シリンダ２２としてエアシリンダを用いていると、空気の圧縮性により柔軟な動作が可能である。

また、押しつけばね８８を介在させることによって、磁石３８の個々の厚さのばらつきを吸収することができる。さらに、押しつけばね８８の力が小さすぎるときには接着剤９２があまり潰れずに内径が規格値よりも小さくなり、押しつけばね８８の力が大きすぎるときには接着剤が必要以上に周囲に押し出されてしまい十分な接着力が得られない。従って、押しつけばね８８には、適切なばね定数のものが用いられ、複数の磁石３８によって形成される内径を規格値に合わせるとともに磁石３８とヨーク１２の内周面１２ａとを確実に接着させることができる。

なお、押しつけばね８８が設けられる箇所は必ずしも受動移動部８４と磁石保持部材９０との間である必要はなく、昇降シリンダ２２と磁石３８との間のいずれかの箇所に設けられていればよい。

さらに、このとき、ロードセル３６による計測信号に基づいてヨーク１２の内周面１２ａに塗布された接着剤９２の塗布量を検知することができる。すなわち、昇降シリンダ２２を上昇させることにより、磁石保持部材９０は磁石３８をヨーク１２の内周面１２ａに押圧することになるが、この際、接着剤９２は潰されて押し広げられることにより塗布量に応じた反力を生ずる。従って、ロードセル３６による計測信号からこの反力を検出することにより接着剤９２の塗布量を推測可能であり、適正な量が塗布されていないと判断される場合には制御部２８の作用下に作業を中断することができる。

次に、加熱コイル３２に通電することによりヨーク１２を加熱し、内周面１２ａに塗布された接着剤９２を固化させて磁石３８を接着する。この接着剤９２は熱硬化性であることから、加熱することによって短時間に磁石３８を接着することができる。また、磁石３８は磁石保持部材９０によって適度な力でヨーク１２の内周面１２ａに押しつけられていることから、磁石３８は落下することなく、しかも内周面１２ａに対して、固化した接着剤９２の薄い層を介して確実に接着される。所定の時間ヨーク１２を加熱した後、加熱コイル３２に対する通電を停止する。

次いで、図１１に示すように、昇降シリンダ２２を下降させることにより、ヨーク１２及び昇降部５２を下降させる。このとき、復帰用シリンダ２６を支軸６６の上面に当接させ、昇降シリンダ２２と同期させながら下降させる。この復帰用シリンダ２６の作用により、上昇ストッパ３４の下面とボス２９の上面とが熱によって軽く粘着している場合であってもヨーク１２及び昇降部５２を確実に下降させることができ、ヨーク１２は円筒部５６に載置される。

また、近接センサ３５による計測信号に基づいてヨーク１２が下降したことを検出することができる。

次に、図１２に示すように、昇降シリンダ２２と復帰用シリンダ２６とをさらに下降させる。ヨーク１２は円筒部５６に載置されていることから下降が制限されており、しかも磁石３８はヨーク１２の内周面１２ａに接着されていることから、昇降部５２のみが下降する。このとき、磁石３８と磁石保持部材９０とが熱によって軽く粘着している場合であっても復帰用シリンダ２６の作用によって昇降部５２を確実に下降させることができる。下降した昇降部５２は、緩衝材６０を介して衝撃なく底面円板５４上におろされる。

さらに、ストッパレバー１４ｄ（図１参照）を開放した後にヨーク１２と磁石接着用ユニット２０とをストックエリア１６に引き出す。

次に、所定の搬送装置によってヨーク１２を取り外して次工程へ搬送した後、ファン２４によって送風を行うことにより磁石接着用ユニット２０を冷却する。このとき、第１スライド支持円環板７８の上面に貼られたサーモラベル５９の示す色によって磁石接着用ユニット２０が所定の温度Ｔｈ１（図１３参照）に冷却されたことが確認されるまで冷却する。

つまり、図１３に示すように、ヨーク１２の温度Ｔ１及び昇降部５２の温度Ｔ２は、加熱コイル３２に対する通電を開始する時刻Ａ０から比例的に上昇する。このとき加熱コイル３２に大電流を流すことにより短時間に規定温度Ｔｈ２まで温度Ｔ１を上昇させることができる。温度Ｔ１が規定温度Ｔｈ２に達した時刻Ａ１からは、所定の温度センサの信号を監視しながら温度Ｔ１が規定温度Ｔｈ２を維持することができるように、加熱コイル３２に対する通電量を調整する。この温度センサは、ヨーク１２の温度を直接的に計測するものや、又はその近傍の雰囲気温度を計測するものでよい。また通電を調整するには、例えば、制御部２８によりＰＩＤ制御、ＰＷＭ制御等を行えばよい。

接着剤９２が十分に固化した時刻Ａ２において加熱コイル３２の通電を停止し、この後ヨーク１２の温度Ｔ１は下降し始めるが、ヨーク１２内の昇降部５２の温度Ｔ２は余熱により多少上昇することがある。ヨーク１２及び磁石接着用ユニット２０をストックエリア１６に引き出し、ヨーク１２を取り外した後、時刻Ａ３においてファン２４による冷却を開始し、温度Ｔ２を速やかに下降させる。磁石接着用ユニット２０の温度が所定の温度Ｔ３まで冷却されたときにファン２４を停止する。

ファン２４で磁石接着用ユニット２０を冷却することにより、次のヨーク１２に対する磁石３８の接着作業を早期に開始することができる。昇降部５２の温度Ｔ２は所定のセンサにより自動的に検出し、制御部２８の作用下にファン２４を制御してもよい。必要に応じ、磁石接着用ユニット２０とともにヨーク１２もファン２４により冷却してもよい。

このように、本実施の形態に係る回転電機用ロータの製造装置１０によれば、磁石３８を磁石保持部材９０に保持させるとともにヨーク１２を円筒部５６に載置し、この後、昇降部５２及びヨーク１２を昇降シリンダ２２で上昇させて加熱コイル３２が形成する円筒形状の内径部に配置させて加熱させる。これにより、ヨーク１２の内周面１２ａに塗布された熱硬化性の接着剤を固化させて磁石３８を接着することができる。

また、昇降部５２及びヨーク１２を所定の位置まで上昇させるとともに磁石３８を内周面１２ａに対して押しつける作業手順は、昇降シリンダ２２を上昇させることにより昇降部５２の機構によって自動的になされ、作業員が行う手順は極めて容易となる。

さらに、昇降部５２を機能させるためのアクチュエータは、基本的には昇降シリンダ２２と復帰用シリンダ２６だけであり、磁石接着用ユニット２０は受動的な部品のみから構成されており、簡便な構造である。これらの部品は精密なものではなく、取り扱いが容易でしかも廉価である。また、昇降部５２には、前記特許文献１に記載されているような気密性を要する部品はなく、シール等が不要であり、加熱コイル３２による加熱によって劣化することがない。

また、本実施の形態に係る回転電機用ロータの製造装置１０によれば、熱硬化性の接着剤９２を用い、加熱コイル３２によってヨーク１２を加熱することにより、短時間で磁石３８を接着することができ、しかも接着後はファン２４によって冷却することにより速やかに次のヨーク１２に対する処理に移行することができる。

さらに、磁石３８をヨーク１２の内周面１２ａに押しつける作業と、該ヨーク１２を加熱コイル３２まで搬送する作業とを連続的に実行することができ、一連の作業時間を短縮することができる。

なお、カム部材６４からスライド部７２に対する動力伝動方式は、傾斜面６４ｂと受動傾斜面８４ｂとによるものに限らず、カム部材６４を原節とし、スライド部７２を従節とするカム機構による方式であればよい。例えば、一方の部材の傾斜面に対して、他方の部材には該傾斜面に当接しながら回転するローラを有するような方式であってもよい。

また、磁石３８の位置を設定するための前記ガイド５８に相当する適当な位置決め部材を設けることにより、例えば、図１４に示すように、前記載置部５０における前記円筒部５６に相当する部材を省略し、ヨーク１２のボス２９を直接にボス支持部７４に載置するようにしてもよい。

１台の本体１４に対して複数の磁石接着用ユニット２０を用意し、ストックエリア１６における磁石３８とヨーク１２の装着、本体１４内への投入、及びファン２４による冷却の各工程を同時並行的に行ってもよい。

本発明に係る回転電機用ロータの製造装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本実施の形態に係る回転電機用ロータの製造装置の斜視図である。磁石が接着されたヨークの断面図である。磁石接着用ユニットの一部断面斜視図である。磁石接着用ユニットの断面側面図である。磁石接着用ユニットに磁石を装着した状態の断面側面図である。ヨークを載置した状態の磁石接着用ユニットの断面側面図である。昇降シリンダにより昇降部を上昇させてヨークに当接させた状態の磁石接着用ユニットの断面側面図である。昇降シリンダにより昇降部を上昇させてヨークを上昇ストッパに当接させた状態の磁石接着用ユニットの断面側面図である。昇降シリンダを上昇させて磁石をヨークの内周面に当接させた状態の磁石接着用ユニットの断面側面図である。押しつけばねを圧縮させて磁石をヨークの内周面に押しつけた状態の磁石接着用ユニットの断面側面図である。昇降シリンダを下降させてヨークを円筒部に載置した状態の磁石接着用ユニットの断面側面図である。昇降シリンダを下降させて昇降部を支持円板に載置した状態の磁石接着用ユニットの断面側面図である。ヨークの内周面に磁石を接着する手順におけるヨークの温度及び昇降部の温度のタイムチャートである。磁石接着用ユニットの変形例を示す断面側面図である。

符号の説明

１０…回転電機用ロータの製造装置１２…ヨーク
１２ａ…内周面１４…本体
２０…磁石接着用ユニット２２…昇降シリンダ
２４…ファン２６…復帰用シリンダ
２８…制御部２９…ボス
３０…底面孔３２…加熱コイル
３４…上昇ストッパ３４ａ…中心孔
３５…近接センサ３６…ロードセル
３８…磁石５０…載置部
５２…昇降部５４…底面円板
５６…円筒部５８…ガイド
５９…サーモラベル６０…緩衝材
６２…支持円板６４…カム部材
６４ａ、６４ｂ…傾斜面６６…支軸
６８…ばね７０…スライドベース
７２…スライド部７４…ボス支持部
７８、８２…スライド支持円環板７８ａ…溝
８４…受動移動部８４ｂ…受動傾斜面
８８…押しつけばね９０…磁石保持部材
９０ａ…支持台

Claims

円筒状ヨークの内周面に熱硬化性の接着剤を用いて磁石を接着するための回転電機用ロータの製造装置であって、
前記円筒状ヨークの内周面に前記磁石を押さえつける磁石押さえ手段と、
前記磁石押さえ手段の上方に配置され、前記円筒状ヨークを加熱して前記内周面に塗布された接着剤を固化させる加熱手段と、
前記加熱手段の近傍に配置される上昇ストッパと、
前記磁石押さえ手段を前記円筒状ヨークの内径側に配置させながら該円筒状ヨークとともに上昇させる搬送手段と、
を有し、
前記磁石押さえ手段は、前記円筒状ヨークを支持するベース部と、
前記磁石を保持しながら前記ベース部に対して外径方向にスライド移動可能なスライド部と、
前記スライド部をカム機構によって外径方向に押し出すカム部材と、
を備え、
前記搬送手段は、前記ベース部又は前記円筒状ヨークを前記上昇ストッパに当接させた後、前記カム部材を上方に移動させることにより前記スライド部を外径方向に押し出して前記磁石を前記内周面に押しつけることを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
請求項１記載の回転電機用ロータの製造装置において、
前記カム部材と前記ベース部との間に第１弾性体が設けられ、
前記搬送手段は、前記第１弾性体を圧縮させながら前記カム部材を上方に移動させて前記スライド部を外径方向に押し出すことを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
請求項１記載の回転電機用ロータの製造装置において、
前記磁石と前記搬送手段との間に第２弾性体が設けられ、前記磁石は該第２弾性体を介して前記内周面に押しつけられることを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
請求項１記載の回転電機用ロータの製造装置において、
前記磁石押さえ手段又は前記円筒状ヨークの軸方向の位置を検出する位置検出器を有することを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
請求項１記載の回転電機用ロータの製造装置において、
前記搬送手段に加わる軸方向の荷重を検出する荷重検出器を有することを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。