JP5283561B2 - 回転子鉄心の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転子鉄心に形成された磁石孔に磁石を挿入する回転子鉄心の製造方法及び製造装置に関する。

回転子鉄心の製造において、回転子鉄心の磁石孔へ磁石を挿入する際、磁石が磁石孔の入口付近等に当たって磁石に割れや欠けが生じないように、磁石と磁石孔との位置決めを正確に行うことが求められている。
例えば、特許文献１には、複数の磁石孔を有する回転子鉄心を搭載した載置台を回転子鉄心と共に水平面から斜めに傾斜させた状態にし、磁石を載せたガイド機構を、磁石の軸心と傾斜状態の回転子鉄心の磁石孔の軸心とが一致するように傾斜した状態に保ち、傾斜した状態の磁石及び磁石孔と同一方向に伸縮するプッシャにより磁石を押圧して、磁石孔に磁石を挿入する方法が開示されている。

特開２００８−１１３５３０号公報

しかしながら、ガイド機構への磁石の搭載は、ガイド機構を水平状態にして行う必要があり、一回目の磁石の挿入工程が終了した後、磁石が未挿入な磁石孔に磁石を挿入するためには、傾斜状態のガイド部材を水平状態に戻し新たな磁石を載せ、ガイド部材を再び傾斜させる必要がある。更に、回転子鉄心については、磁石が未挿入な磁石孔が、プッシャによる磁石挿入可能位置にくるように回転移動される必要があり、回転子鉄心の全ての磁石孔へ磁石を挿入するまでには、相当な時間を要する。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、磁石に割れや欠けを生じさせることなく、かつ効率的な磁石孔への磁石の挿入を行う回転子鉄心の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る回転子鉄心の製造方法は、線状突起又はキー溝からなる位置決め手段が内周部に形成された軸孔Ａと、前記軸孔Ａを中心にその外周領域に複数設けられ、磁石を挿入する磁石孔Ｃとを有する回転子鉄心の前記磁石孔Ｃに前記磁石を挿入する回転子鉄心の製造方法であって、前記位置決め手段を有する軸孔Ａと同一形状の軸孔Ｂと、前記複数の磁石孔Ｃとそれぞれ同一位置に形成される磁石孔Ｄとを有するダミー部材の一部又は全部の前記磁石孔Ｄに前記磁石を仮配置する工程と、前記回転子鉄心の各磁石孔Ｃと前記ダミー部材の各磁石孔Ｄとを符合させる工程と、前記ダミー部材の磁石孔Ｄに仮配置した前記磁石を長尺部材で押し出して前記回転子鉄心の磁石孔Ｃに挿入する工程とを有する。

本発明に係る回転子鉄心の製造方法において、前記位置決め手段を有する軸孔Ａ、Ｂに嵌入するシャフトを用いて前記回転子鉄心の各磁石孔Ｃと前記ダミー部材の各磁石孔Ｄとを符合させるのが好ましい。

本発明に係る回転子鉄心の製造方法において、前記位置決め手段は線状突起であって、前記シャフトには前記線状突起が嵌入するキー溝が設けられ、該キー溝は、該シャフトの先側で徐々に拡幅しているのが好ましい。

本発明に係る回転子鉄心の製造方法において、前記磁石孔Ｄの少なくとも出口側は前記磁石孔Ｃより外形寸法が小さく、前記磁石孔Ｃと前記磁石孔Ｄとはそれぞれの軸心が一致するように位置合わせするのが好ましい。

本発明に係る回転子鉄心の製造方法において、前記磁石孔Ｄの入口側はテーパー状に開くガイド部が設けられているのが好ましい。

本発明に係る回転子鉄心の製造方法において、前記ダミー部材の各磁石孔Ｄへの前記磁石の仮配置及び前記ダミー部材の各磁石孔Ｄから前記回転子鉄心の各磁石孔Ｃへの前記磁石の移動は、それぞれ前記ダミー部材及び前記回転子鉄心を横配置した状態で行うのが好ましい。

本発明に係る回転子鉄心の製造方法において、前記磁石を前記磁石孔Ｄに挿入する前に、前記磁石の重量が所定範囲にあることが確認されているのが好ましい。

本発明に係る回転子鉄心の製造方法において、前記磁石は複数の磁石片からなることができる。

前記目的に沿う本発明に係る回転子鉄心の製造装置は、線状突起又はキー溝からなる位置決め手段を内周部に形成された軸孔Ａと、前記軸孔Ａを中心にその外周領域に複数設けられ、磁石を挿入する磁石孔Ｃとを有する回転子鉄心の前記磁石孔Ｃに前記磁石を挿入する回転子鉄心の製造装置であって、前記軸孔Ａにシャフトを挿入させて前記回転子鉄心を位置決めした状態で該回転子鉄心を載せた載置台を、該載置台を仮固定する把持台に取付けられたアームを回転して、前記載置台に載った回転子鉄心と共に水平状態から＋９０度位置と、−９０度位置に回転移動させる振り分け機構と、前記＋９０度位置及び前記−９０度位置に横配置された前記回転子鉄心に対向してそれぞれ設けられ、前記位置決め手段を有する軸孔Ａと同一形状の軸孔Ｂと、前記複数の磁石孔Ｃとそれぞれ同一位置に形成される磁石孔Ｄとを有するダミー部材と、前記ダミー部材を、向かい合う前記回転子鉄心に向けて前進させ、横配置された前記載置台のシャフトに前記軸孔Ｂを嵌入して、前記回転子鉄心に当接又は密接配置させ、前記載置台に搭載された前記回転子鉄心の磁石孔Ｃに前記ダミー部材の磁石孔Ｄを符合させる進退移動手段と、前記磁石孔Ｄにある前記磁石を前記回転子鉄心の磁石孔Ｃに押し込む駆動手段付きの長尺部材と、前記ダミー部材が後退位置にある場合に、該ダミー部材の所定位置にある磁石孔Ｄに、別位置にある磁石収納マガジンから予め配送された前記磁石を挿入する押し込み挿入手段とを有する。

本発明に係る回転子鉄心の製造装置において、前記磁石は複数の磁石片からなって、前記磁石収納マガジンから取り出された前記複数の磁石片の重量を計量する計量手段が、前記磁石収納マガジンと前記押し込み挿入手段の間に設けられているのが好ましい。

請求項１〜８記載の回転子鉄心の製造方法は、回転子鉄心の複数の磁石孔Ｃとそれぞれ同一位置に形成された磁石孔Ｄを有するダミー部材の磁石孔Ｄに仮配置した磁石を押し出して、磁石孔Ｃに磁石を挿入するので、安定して確実な磁石の挿入が可能であり、更にダミー部材からの磁石の一度の押し出しで複数の磁石孔Ｃへの磁石の挿入ができ、磁石孔Ｃへの効率的な磁石の挿入が可能である。

特に、請求項２記載の回転子鉄心の製造方法は、軸孔Ａ、Ｂにシャフトを嵌入して回転子鉄心の各磁石孔Ｃとダミー部材の各磁石孔Ｄとを符合させるので、各磁石孔Ｃと各磁石孔Ｄとの間にずれが発生するのを防止し磁石孔Ｃへの磁石の挿入を円滑に行うことが可能である。

請求項３記載の回転子鉄心の製造方法は、シャフトに設けられたキー溝がシャフトの先側で徐々に拡幅しているので、回転子鉄心の軸孔Ａ及びダミー部材の軸孔Ｂへのシャフトの嵌入の際、軸孔Ａ及び軸孔Ｂに設けられた棒状突起を確実にシャフトのキー溝の位置に配置可能である。

請求項４記載の回転子鉄心の製造方法は、磁石孔Ｄの出口側が磁石孔Ｃより外形寸法が小さいので、磁石孔Ｄから押し出された磁石は磁石孔Ｃの入口近傍に接触することなく、確実に磁石孔Ｃに挿入され、磁石に割れや欠けが発生するのを防止可能である。

請求項５記載の回転子鉄心の製造方法は、磁石孔Ｄの入口側はテーパー状に開くガイド部が設けられているので、磁石を磁石孔Ｄへ挿入する際、磁石孔Ｄの入口側で大きな摩擦を受けることなく磁石を円滑に挿入可能である。

請求項６記載の回転子鉄心の製造方法は、ダミー部材を横配置して磁石孔Ｄへの磁石の仮配置をするので、磁石の仮配置の工程で磁石孔Ｄから磁石が脱落するのを防止できる。また、回転子鉄心を横配置して磁石孔Ｄから磁石孔Ｃへの磁石の移動をするので、磁石を磁石孔Ｃに挿入する工程で磁石が磁石孔Ｃから脱落するのを防止可能である。

請求項７記載の回転子鉄心の製造方法は、磁石が磁石孔Ｄに挿入される前に、磁石の重量が所定範囲にあることが確認されるので、磁石が欠けた状態等にあることを事前に検知して、不良品の磁石を磁石孔Ｃに挿入することを防止可能である。

請求項８記載の回転子鉄心の製造方法は、磁石が複数の磁石片からなるので、各磁石孔Ｃに複数の磁石片を有したモータ特性の高い回転子鉄心の製造に適用可能である。

請求項９及び１０記載の回転子鉄心の製造装置は、ダミー部材の磁石孔Ｄに磁石を挿入する押し込み挿入手段と、回転子鉄心を水平状態から＋９０度位置、及び−９０度位置に回転移動する振り分け機構とを有し、＋９０度位置及び−９０度位置にある回転子鉄心に対向してそれぞれダミー部材が設けられるので、＋９０度位置にある回転子鉄心の磁石孔Ｃにダミー部材の磁石孔Ｄから磁石を移動しているのと同時に、−９０度位置側にあるダミー部材の磁石孔Ｄに磁石の挿入ができ、効率的に回転子鉄心の磁石孔Ｃへの磁石の挿入が可能である。また、回転子鉄心の複数の磁石孔Ｃにダミー部材のそれぞれの磁石孔Ｄを符合させるので、ダミー部材の磁石孔Ｄから回転子鉄心の磁石孔Ｃへの磁石の移動は、短時間に行うことができ、回転子鉄心の生産効率を上げることが可能である。

請求項１０記載の回転子鉄心の製造装置は、磁石収納マガジンと押し込み挿入手段の間で複数の磁石片からなる磁石の重量が計量されるので、磁石片が所定数に満たないことや、磁石片に欠けが存すること等をダミー部材に挿入する前に検知でき、各磁石孔Ｃに所定数かつ良品の磁石が挿入された回転子鉄心を安定して製造可能である。

本発明の一実施の形態に係る回転子鉄心の製造装置の一部省略正面図である。 同回転子鉄心の製造装置に適用される回転子鉄心の平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同回転子鉄心の製造装置の載置台の平面図及び正断面図である。 同回転子鉄心の製造装置の一部省略平面図である。 同回転子鉄心の製造装置の一部省略平面図である。 同回転子鉄心の製造装置の磁石の搬送を示す説明図である。 同回転子鉄心の製造装置の磁石の搬送を示す説明図である。 同回転子鉄心の製造装置の回転子鉄心への磁石の挿入を示す説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る回転子鉄心の製造装置１０は、位置決め手段の一例である１８０度位置に対向して配置された断面矩形の線状突起２１が内周部に形成された軸孔Ａと、軸孔Ａを中心にその外周領域に複数設けられ、樹脂封止される磁石１７を挿入する磁石孔Ｃとを有する回転子鉄心１２の磁石孔Ｃに無励磁の磁石１７を挿入する装置である。

図１〜図８に示すように、この回転子鉄心の製造装置１０は、軸孔Ａにシャフト２３を挿入させて回転子鉄心１２を位置決めした状態で回転子鉄心１２を載せた載置台１３を、載置台１３を仮固定する把持台２５に取付けられたアーム４０を回転して、載置台１３に載った回転子鉄心１２と共に水平状態から＋９０度位置と、−９０度位置に回転移動させる振り分け機構１４と、＋９０度位置及び−９０度位置に横配置された回転子鉄心１２に対向してそれぞれ設けられ、線状突起２１を有する軸孔Ａと同一形状（即ち、線状突起２６を有する）の軸孔Ｂと、複数の磁石孔Ｃとそれぞれ同一位置に形成される磁石孔Ｄとを有するダミー部材１５、１６と、ダミー部材１５、１６を、向かい合う回転子鉄心１２に向けて前進させ、横配置された載置台１３のシャフト２３に軸孔Ｂを嵌入して、回転子鉄心１２に当接配置させ、載置台１３に搭載された回転子鉄心１２の磁石孔Ｃにダミー部材１５、１６の磁石孔Ｄを符合させる進退移動手段５６と、磁石孔Ｄにある磁石１７を回転子鉄心１２の磁石孔Ｃに押し込む駆動手段付きの長尺部材１０２と、ダミー部材１５、１６が後退位置にある場合に、ダミー部材１５、１６の所定位置にある磁石孔Ｄに、別位置にある磁石収納マガジン５７から予め配送された磁石１７を挿入する押し込み挿入手段５９を有している。以下、これらについて更に詳しく説明する。

なお、図６、図７に示すように、磁石１７は複数の磁石片１９からなって、磁石収納マガジン５７から取り出された複数の磁石片１９の重量を計量する計量手段の一例である計量器（例えば、ロードセル）９０が、磁石収納マガジン５７と押し込み挿入手段５９の間に設けられている。ここで、図１、図４に示すように、振り分け機構１４を中心として左右に磁石挿入ユニット３９、３８がある方向をＸ軸方向（磁石挿入ユニット３８のある向きを正）、これに直交する水平方向をＹ軸方向（左右にそれぞれ磁石挿入ユニット３９、３８がある配置を基準にして前方を正）、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向（垂直上向きを正）としてこの回転子鉄心の製造装置１０を説明する。

図２に示すように、回転子鉄心１２には、軸孔Ａを中心にその外周領域に隙間を有して複数、例えば１６個の磁石孔Ｃが設けられ、磁石孔Ｃは、軸孔Ａと平行で回転子鉄心１２を貫通して断面が長方形に形成されている。磁石孔Ｃは、断面長方形の磁石１７より僅少の範囲で大きくなって、周囲に磁石１７を固定するための樹脂が充填可能な寸法となっている。
断面長方形の磁石孔Ｃは、それぞれ１２０〜１５０度の角度で対となって、軸孔Ａの周囲に軸対称に均等配置されている。即ち、軸孔Ａの外周領域に形成されている一つ飛びの磁石孔Ｃは、半径線に対して同一角度（θ）で時計方向に傾斜配置され、他の一つ飛びの磁石孔Ｃは半径線に対して同一角度（θ）で反時計方向に傾斜配置されている。なお、磁石孔の配置数や形状はこれに限定されない。

この実施の形態において、回転子鉄心１２は、軸孔Ａに挿入されるシャフト２３を中央に備える平面視して矩形の載置台１３の上に搭載され、水平状態から垂直状態に回動して磁石孔Ｃに磁石１７が挿入され、その後、再度水平状態に戻され次工程（磁石の樹脂封止工程）が行われる領域に搬送される。

図２、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シャフト２３には、外周部の１８０度の方向位置に軸方向に沿って回転子鉄心１２の一対の線状突起２１とそれぞれ対応する一対のキー溝３１が形成され、載置台１３は、シャフト２３を軸孔Ａに嵌入して、回転子鉄心１２を位置決めした状態で回転子鉄心１２を搬送する。シャフト２３は、回転子鉄心１２をシャフト２３の基部まで嵌入した状態で先側が軸孔Ａから突出するように、回転子鉄心１２の高さ（軸心方向長さ）よりも長く形成されている。また、各キー溝３１はシャフト２３の先側で徐々に先端に向かって拡幅に形成されており、軸孔Ａへのシャフト２３の嵌入は容易にできる。

図１、図４、図５に示すように、回転子鉄心１２を載せた載置台１３が搬送される経路上には、水平状態で載置台１３を保持して仮固定すると共に、保持状態を解放する把持台２５が配置されている。把持台２５は、矩形の載置台１３を両側から挟持する鉤状部材３３、３４を有し、把持しようとする載置台１３を底部から押圧して鉤状部材３３、３４で強固に保持する押し上げ機構３５を有している。

把持台２５の底部には一対のアーム４０が取付けられ、各アーム４０は、その基部がベース部材３２に図示しない軸受台を介して回動自在に設けられた回動軸４２に固定されている。この回動軸４２は減速機付きの第１のモータ４１の出力軸に連結されている。この回動軸４２は、０度位置である垂直状態となったアーム４０を基準に、図１において時計方向に９０度（＋９０度）、及び反時計方向に９０度（−９０度）回動する。従って、回転子鉄心１２の載った載置台１３を水平状態から回動して、左右に垂直状態とすることができる。なお、回動軸４２が＋９０度、−９０度に回動したときの横配置された回転子鉄心１２の位置をそれぞれ＋９０度位置、−９０度位置とする。
また、把持台２５、把持台２５と回動軸４２を連結するアーム４０、及び回動軸４２を１８０度の範囲で回動する第１のモータ４１を有して振り分け機構１４が構成される。

振り分け機構１４を中央に挟んで右側及び左側には、それぞれダミー部材１５、１６を有する磁石挿入ユニット３８、３９が設けられている。ダミー部材１５、１６は、それぞれ＋９０度位置、及び−９０度位置に配置された回転子鉄心１２に対向配置され、常時は、回転子鉄心１２から隙間を有して配置されている。
更に、磁石挿入ユニット３８、３９はそれぞれ、ダミー部材１５、１６に磁石１７を押し込んで仮配置する押し込み挿入手段５９と、磁石挿入ユニット３８、３９に設けられた磁石収納マガジン５７から押し込み挿入手段５９まで磁石１７を配送する配送機構６０とを備え、ダミー部材１５、１６に仮配置された磁石１７を回転子鉄心１２に挿入する。
なお、磁石挿入ユニット３８、３９は、Ｘ軸の向きを反対として（左右対称となって）実質的に同じ構成になっているので、以下、磁石挿入ユニット３８について説明し、磁石挿入ユニット３９においては、磁石挿入ユニット３８と同一の構成要素について、同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。

磁石挿入ユニット３８には、ダミー部材ホルダ４４が設けられ、横配置された（軸心を横にした）ダミー部材１５は、回動可能にダミー部材ホルダ４４に取付けられている。ダミー部材ホルダ４４は、その下部を水平配置された固定プレート４５の上部にダミー部材１５の軸心方向に配置された一対のガイドレール４６に移動可能に装着されている。また、ダミー部材ホルダ４４には、ガイドレール４６に沿って固定プレート４５に固定されたシリンダ５１が取付けられているので、ダミー部材１５は、シリンダ５１の伸縮動作によりダミー部材ホルダ４４と共にガイドレール４６に沿って水平移動できる。

図１、図６〜図８に示すように、磁石挿入ユニット３８のダミー部材ホルダ４４の外側（即ち、振り分け機構１４から遠ざかる方向で、Ｘ軸の正の向き）には、ダミー部材１５に固着され外周部に一定間隔で形成された溝部を有する回転リング４７がダミー部材１５と中心を同じくして配置されている。
回転リング４７の下部には、平面視してダミー部材１５が回転子鉄心１２と最も離れた後退位置にある状態で回転リング４７の外周部に形成された溝部に噛合するローラピニオン５０が配置されている。

ローラピニオン５０は、ローラピニオン５０に取付けられた第２のモータ５２で回転駆動されて、回転リング４７及びダミー部材１５を同軸上で回動させ、ダミー部材１５は、第２のモータ５２の出力ー回（この実施の形態ではダミー部材１５が４５度回転）につき同一向きの磁石孔Ｄが１つ分移動するよう回動する。なお、第２のモータ５２は、固定部材５３を介して固定プレート４５に固定されている。

ダミー部材１５を進退させる進退移動手段５６は、以上に説明したダミー部材ホルダ４４、ダミー部材ホルダ４４をガイドレール４６に沿って移動させるシリンダ５１を有している。
図４、図６に示すように後退位置にあるダミー部材１５の直外側（Ｘ軸正の向き）に、ダミー部材１５の進退方向と直交して配置され磁石１７を搬送する配送機構６０の終端部が位置している。この配送機構６０の始端部には、複数の磁石１７を収納する長尺の磁石収納マガジン５７が立設され、磁石収納マガジン５７の内部には、磁石１７（予め決められた数である複数の磁石片１９）を１つずつ磁石収納マガジン５７の上部に押し出す磁石移動シャフト５８が備えられている。

磁石収納マガジン５７の上方には、磁石収納マガジン５７の上部に押し出された磁石１７を、後退位置にあるダミー部材１５の近傍に配置された押し込み挿入手段５９に配送する前述の配送機構６０が図示しない支持部材によって水平方向に保たれて支持されている。配送機構６０は、上下に配置された一対の第１、第２の磁石搬送手段６１、６２を有する。
図６、図７に示すように、第１、第２の磁石搬送手段６１、６２には、後退位置にあるダミー部材１５の近傍に配置されダミー部材１５の回動軸と同方向の出力軸を有する第１、第２の駆動モータ６３、６４がそれぞれ備えられ、第１、第２の駆動モータ６３、６４の出力軸には、それぞれ第１、第２の駆動モータ６３、６４の駆動によって回転する第１、第２の歯付プーリ６５、６６がそれぞれ連結されている。

また、第１、第２の磁石搬送手段６１、６２には、それぞれ第１、第２の歯付プーリ６５、６６と反対側（配送機構６０の始端側）に位置する第１、第２の補助歯付プーリ６７、６８がそれぞれ設けられている。第１の歯付プーリ６５と第１の補助歯付プーリ６７及び第２の歯付プーリ６６と第２の補助歯付プーリ６８には、それぞれ第１、第２の歯付ベルト７１、７２がかけ渡されているので、第１、第２の補助歯付プーリ６７、６８は、第１、第２の歯付プーリ６５、６６とそれぞれ同期して回転する。

配送機構６０の終端部及び始端部には、それぞれ前方軸受部材７３、後方軸受部材７４が配置されており、第１、第２の磁石搬送手段６１、６２は、前方軸受部材７３及び後方軸受部材７４に回転可能に取付けられ水平配置された第１、第２のガイドロッド７５、７６をそれぞれ有している。また、第１、第２のガイドロッド７５、７６は、第１、第２のガイドロッド７５、７６にそれぞれ連結された第１、第２の位置調整モータ７７、７８の駆動によってそれぞれ回転する。

第１、第２のガイドロッド７５、７６には、第１、第２のガイドロッド７５、７６に沿って移動可能な第１、第２の磁石搬送チャック８５、８６が取付けられ、第１、第２の磁石搬送チャック８５、８６はそれぞれ磁石１７を把持する第１、第２の把持部材８３、８４を備えている。
第１、第２の磁石搬送チャック８５、８６は、それぞれ第１、第２の歯付ベルト７１、７２の一部に固定されており、第１、第２の歯付きベルト７１、７２の回動により、それぞれ第１のガイドロッド７５（第２のガイドロッド７６）に沿って移動する。
また、第１、第２の磁石搬送チャック８５、８６は、それぞれ第１、第２のガイドロッド７５、７６の回転によって第１、第２の把持部材８３、８４をそれぞれ上昇、又は降下させる（Ｚ軸方向の移動）ことができる。

平面視して磁石収納マガジン５７と第１の位置調整モータ７７の間には、計量器９０が支持台８９の上に載せられて配置されており、計量器９０は上部に有する水平状態の計量プレート９１の上に載せられた磁石１７の重量を計量可能である。
第１の磁石搬送チャック８５は、磁石収納マガジン５７と計量プレート９１間を移動でき、第１の把持部材８３を降下して磁石収納マガジン５７の上部に押し出された磁石１７を把持し、把持した磁石１７を計量プレート９１の上に載せることができる。

第２の磁石搬送チャック８６は、計量プレート９１と押し込み挿入手段５９の間を移動でき、第１の磁石搬送チャック８５によって計量プレート９１上に載せられた磁石１７を、第２の把持部材８４によって把持し、押し込み挿入手段５９まで磁石１７を搬送（配送）する。

図４、図５に示すように、押し込み挿入手段５９は、磁石１７が上方から挿入可能な対となる磁石ホルダ９２、９３と、磁石ホルダ９２、９３を同期して垂直（Ｚ軸方向）状態及び水平（Ｘ軸方向）状態に回動させる第３のモータ１００と、磁石ホルダ９２、９３に挿入された磁石１７を磁石孔Ｄに押し込む水平（Ｘ軸方向）移動可能な磁石供給シャフト１０１とを有している。
磁石ホルダ９２（磁石ホルダ９３についても同じ）は、対向配置された対となる長尺の磁石保持部材９６を有し、それぞれの磁石保持部材９６の対向部には中央に長手方向に沿って磁石１７を搭載する磁石搭載溝９８が形成されている。なお、磁石ホルダ９２が垂直状態とは、磁石保持部材９６が垂直状態のことであり、磁石ホルダ９２が水平状態とは、磁石保持部材９６が水平（Ｘ軸方向）状態のことである。

ここで、磁石保持部材９６の磁石搭載溝９８の先部（垂直状態にある磁石搭載溝９８の上側部分）は開口し、基部は開口しないように形成されているので、対となる磁石保持部材９６は、垂直状態で先部から磁石１７が挿入でき、しかも、挿入された磁石１７は、磁石保持部材９６の基部側から脱落しない。

磁石ホルダ９２、９３の磁石保持部材９６が垂直状態のとき、第２の磁石搬送チャック８６は、磁石ホルダ９２又は磁石ホルダ９３の真上に配置された状態（正確には平面視して磁石１７が磁石ホルダ９２又は磁石ホルダ９３の対となる磁石保持部材９６の間に位置する状態）から、下降して、磁石ホルダ９２又は磁石ホルダ９３の対となる磁石保持部材９６の間に磁石１７を挿入することができる。なお、磁石１７は、複数の磁石片１９が垂直方向に積層された状態で第２の磁石搬送チャック８６の第２の把持部材８４に把持されている。

ダミー部材１５が有する全ての磁石孔Ｄの軸心は水平横方向（Ｘ軸方向）に配置してあり、磁石保持部９６が水平状態のとき、対となる磁石保持部９６の間に挿入された磁石１７は、その軸心が複数の磁石孔Ｄのうちの１つの軸心と一致する配置となる。なお、磁石保持部９６が水平状態のとき、複数の磁石片１９は、磁石孔Ｄの軸心方向に並んで配置された状態となる。

押し込み挿入手段５９は、磁石保持部９６が水平状態のとき、磁石供給シャフト１０１を磁石孔Ｄの軸心に沿って水平移動させ、磁石１７を押圧して磁石孔Ｄに挿入（仮配置）することができる。なお、押し込み挿入手段５９は、磁石供給シャフト１０１の進退手段（図示せず、シリンダー、モータ等からなる）を有し、磁石供給シャフト１０１は、磁石ホルダ９２、９３が備えるそれぞれの対となる磁石保持部材９６が水平状態のときにのみ磁石孔Ｄに向かって移動する。また、磁石１７は、複数の磁石片１９が磁石孔Ｄの軸心方向に沿って配置され仮配置された状態となる。

磁石孔Ｄには、磁石１７が挿入される入口側に、入口側に向かってテーパー状に磁石孔Ｄが開くガイド部が設けられているので、押し込み挿入手段５９の磁石供給シャフト１０１による磁石孔Ｄへの磁石１７の挿入は円滑に行うことができ、更に、磁石孔Ｄの軸心がＸ軸方向となるダミー部材１５、１６が横配置された状態で磁石１７が磁石孔Ｄに仮配置されるため、磁石孔Ｄに仮配置された磁石１７は、磁石孔Ｄから脱落しない。

なお、計量プレート９１上に載せられた磁石１７の重量が、予め設定された所定範囲にあることが確認された場合、第２の磁石搬送チャック８６は、その磁石１７を磁石ホルダ９２又は磁石ホルダ９３まで搬送するが、計量プレート９１上に載せられた磁石１７の重量が、予め設定された所定範囲にない場合、その磁石１７は、磁石ホルダ９２又は磁石ホルダ９３まで搬送されることなく図示しない搬送手段によって計量プレート９１上から取除かれ固定プレート４５から離れた特定場所まで搬送されるので、欠け等により所定重量に満たない磁石１７等を磁石孔Ｄに仮配置することを防止する。

図１、図８に示すように、ダミー部材１５が後退位置から回転子鉄心１２に向かって移動し、回転子鉄心１２との距離が縮小すると、回転子鉄心１２の軸孔Ａから突出したシャフト２３の先部は、ダミー部材１５の軸孔Ｂに嵌入された状態となり、平面視してダミー部材ホルダ４４が最も回転子鉄心１２に近づいた状態でダミー部材１５は回転子鉄心１２に当接する状態となる（以下、このダミー部材１５の位置を「前進位置」ともいう）。

なお、シャフト２３が軸孔Ｂに嵌入されているとき、線状突起２６は、それぞれ対応するキー溝３１に嵌入された状態となる。
そして、ダミー部材１５が回転子鉄心１２に当接する状態で、載置台１３に搭載された回転子鉄心１２の各磁石孔Ｃの軸心は、各磁石孔Ｄの軸心と同一位置となり、各磁石孔Ｃは、各磁石孔Ｄに符合する。

後退位置にあるダミー部材１５の上方には、磁石孔Ｄと同数の長尺部材１０２が磁石孔Ｄの軸心方向（Ｘ軸方向）に沿って水平配置されており、長尺部材１０２は、長尺部材１０２を垂直方向（Ｚ軸方向）に伸縮するシリンダ及び磁石孔Ｄの軸心方向に伸縮するシリンダと、これらの伸縮をガイドするガイド部材とを有する図示しない駆動手段に取付けられており、垂直移動及び磁石孔Ｄの軸心に沿った水平移動をすることができる。
長尺部材１０２の断面は、磁石孔Ｄの断面の外形寸法より小さく、各長尺部材１０２は、最下位置にあるとき、それぞれ各磁石孔Ｄと対応する位置となるように配置されている。

ダミー部材１５が回転子鉄心１２に当接した状態（前進位置にある状態）のとき、長尺部材１０２は最下位置に配置された状態でダミー部材１５に向かって水平移動し、先部でダミー部材１５の磁石孔Ｄに仮配置された磁石１７を押圧して回転子鉄心１２の磁石孔Ｃへその磁石１７を挿入することができる。
また、ダミー部材１５の磁石孔Ｄは、入口側から出口側に向かって断面積が徐々に縮小し、出口側で磁石孔Ｃの外形寸法よりも断面積が小さくなるよう形成されており、長尺部材１０２は、磁石孔Ｄから磁石孔Ｃへの磁石１７の移動（挿入）を円滑に行うことができる。

更に、この磁石１７の移動は、回転子鉄心１２及びダミー部材１５が横配置された状態、即ち磁石孔Ｃ及び磁石孔Ｄが水平配置（Ｘ軸方向の配置）された状態で行われるので、磁石１７は安定状態で移動され、しかも、磁石孔Ｃに挿入（装着）された磁石１７が磁石孔Ｃから脱落するのを防止可能である。

続いて、本発明の一実施の形態に係る回転子鉄心の製造方法について詳細に説明する。
回転子鉄心の製造装置１０を用いた回転子鉄心の製造方法は、１）ダミー部材１５、１６の磁石孔Ｄへ磁石１７を仮配置する工程と、２）回転子鉄心１２の各磁石孔Ｃとダミー部材１５の各磁石孔Ｄとを符合させる工程と、３）ダミー部材１５、１６の磁石孔Ｄに挿入（仮配置）した磁石１７を長尺部材１０２で押し出して回転子鉄心１２の磁石孔Ｃに挿入する工程とを有する。

ダミー部材１５（ダミー部材１６についても同じ）の磁石孔Ｄへ磁石１７を仮配置する工程は、まず磁石収納マガジン５７から配送され、第２の磁石搬送チャック８６によって磁石ホルダ９３に挿入された状態の磁石１７が磁石供給シャフ１０１によって押圧されて複数の磁石孔Ｄのうち一の磁石孔Ｄ（ダミー部材１５の半径線に対し角度θで反時計方向に傾斜配置された磁石孔D）へ挿入される（ステップ１）。次に、ローラピニオン５０の回転により磁石孔Ｄが２つ分移動するようにダミー部材１５を回動させ、ステップ１で磁石１７が挿入された磁石孔Ｄと同一角度で傾斜配置された磁石孔Ｄを、磁石ホルダ９３によって磁石１７が挿入可能な位置に配置させると共に、磁石保持部材９６を垂直状態にされた磁石ホルダ９３に磁石収納マガジン５７から配送された別の磁石１７を挿入する（ステップ２）。

そして、磁石供給シャフ１０１によって、磁石保持部材９６を水平状態にした磁石ホルダ９３に挿入されている磁石１７を次の磁石孔Ｄに挿入する（ステップ３）。その後、ステップ１で磁石１７が挿入された磁石孔Ｄと同一角度で傾斜配置された磁石孔Ｄ全てへの磁石１７の挿入が完了するまでステップ２、３を繰り返す（ステップ４）。なお、ステップ４が終了したとき、ダミー部材１５は、１つ飛びに配置された磁石孔Ｄ全てに磁石１７が挿入され、この磁石１７が挿入された磁石孔Ｄと対となる磁石孔Ｄ、即ちダミー部材１５の半径線に対して角度θで時計方向に傾斜配置された磁石孔Dには磁石１７が未挿入な状態となり、また、複数の磁石１７が未挿入な磁石孔Ｄのうちの１つが磁石ホルダ９２によって磁石１７が挿入可能な位置に配置された状態となる。

そして、第２の磁石搬送チャック８６が磁石保持部材９６を垂直状態にした磁石ホルダ９２に磁石収納マガジン５７から配送された磁石１７を挿入し、その後、磁石供給シャフ１０１が、磁石保持部材９６を水平状態にした磁石ホルダ９２に挿入されている磁石１７を押圧して磁石孔Ｄへその磁石１７を挿入する（ステップ５）。次に、ローラピニオン５０の回転により磁石孔Ｄが２つ分移動するようにダミー部材１５を回動させ、ステップ５で磁石１７が挿入された磁石孔Ｄと同一角度で傾斜配置された磁石孔Ｄを、磁石ホルダ９２によって磁石１７が挿入可能な位置に配置させると共に、磁石保持部材９６を垂直状態にされた磁石ホルダ９２に磁石収納マガジン５７から配送された別の磁石１７を挿入する（ステップ６）。

そして、磁石保持部材９６を水平状態にした磁石ホルダ９２に挿入されている磁石１７を次の磁石孔Ｄに挿入する（ステップ７）。その後、ステップ５で磁石１７が挿入された磁石孔Ｄと同一角度で傾斜配置された磁石孔Ｄ全てへの磁石１７の挿入が完了するまでステップ６、７を繰り返す（ステップ８）。ステップ８が終了したとき、ダミー部材１５が有する磁石孔Ｄ全てに磁石１７が挿入された状態となり、磁石孔Ｄへの磁石１７を仮配置する工程が完了する。
なお、磁石孔Ｄへの磁石１７を仮配置する工程は、ダミー部材１５が後退位置にある状態で行われる。

次に、回転子鉄心１２の各磁石孔Ｃとダミー部材１５、１６の各磁石孔Ｄとを符合させる工程では、進退移動手段５６が、回転子鉄心１２をダミー部材１５については＋９０度位置、ダミー部材１６については−９０度位置にそれぞれ横配置した状態で、全ての磁石孔Ｄに磁石１７が挿入された状態のダミー部材１５、１６を後退位置から前進位置に移動させる。そして、シャフト２３のキー溝３１にダミー部材１５、１６の線状突起２６が一致する配置でシャフト２３の軸孔Ａから突出した部分が、ダミー部材１５、１６の軸孔Ｂに嵌入され、回転子鉄心１２とダミー部材１５、１６が当接配置されて回転子鉄心１２の各磁石孔Ｃがダミー部材１５、１６の各磁石孔Ｄに符合する。

その後、ダミー部材１５、１６の磁石孔Ｄに仮配置された磁石１７を長尺部材１０２で押し出して回転子鉄心１２の磁石孔Ｃに挿入する工程では、各磁石孔Ｃと各磁石孔Ｄが符合された状態で、各長尺部材１０２を各磁石孔Ｄに向かって水平移動させ、各磁石孔Ｄ内に仮配置された磁石１７を押圧して磁石孔Ｃへ移動させ、磁石孔Ｃの全てに磁石１７が挿入された状態とする。

ここで、ダミー部材１５の磁石孔Ｄへ磁石１７を仮配置する工程は、ダミー部材１６の磁石１７が仮配置された磁石孔Ｄを−９０度位置にある回転子鉄心１２の磁石孔Ｃに符合させる工程、及びダミー部材１６の磁石孔Ｄから−９０度位置にある回転子鉄心１２の磁石孔Ｃへ磁石１７を挿入する工程と同時に行うことができるので、回転子鉄心１２の製造が効率的にでき、回転子鉄心１２の生産性を上げることが可能である。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、載置台のシャフトにキー溝を設ける代わりに、線状突起を設け、この線状突起に対応するキー溝を回転子鉄心とダミー部材にそれぞれ形成して、回転子鉄心とダミー部材の位置決めを行い回転子鉄心の各磁石孔Ｃと回転子鉄心の各磁石孔Ｄを符合するようにしてもよい。

また、ダミー部材が前進位置に配置されたとき、ダミー部材を回転子鉄心に当接配置することなく密接配置の状態として、ダミー部材の磁石孔Ｄから回転子鉄心の磁石孔Ｃへ磁石の移動をすることもできる。
更に、ダミー部の全部の磁石孔Ｄに磁石を仮配置させることなく、その一部の磁石孔Ｄに磁石を仮配置させた状態で、回転子鉄心の各磁石孔Ｃと回転子鉄心の各磁石孔Ｄを符合させ、磁石孔Ｄから磁石孔Ｃへの磁石の移動を行い、磁石が未挿入な磁石孔Ｃに対しては、別工程で磁石を挿入するようにしてもよい。

Ａ：軸孔Ａ、Ｂ：軸孔Ｂ、Ｃ：磁石孔Ｃ、Ｄ：磁石孔Ｄ、１０：回転子鉄心の製造装置、１２：回転子鉄心、１３：載置台、１４：振り分け機構、１５、１６：ダミー部材、１７：磁石、１９：磁石片、２１：線状突起、２３：シャフト、２５：把持台、２６：線状突起、３１：キー溝、３２：ベース部材、３３、３４：鉤状部材、３５：押上部材、３８、３９：磁石挿入ユニット、４０：アーム、４１：第１のモータ、４２：回動軸、４４：ダミー部材ホルダ、４５：固定プレート、４６：ガイドレール、４７：回転リング、５０：ローラピニオン、５１：シリンダ、５２：第２のモータ、５３：固定部材、５６：進退移動手段、５７:磁石収納マガジン、５８：磁石移動シャフト、５９：押し込み挿入手段、６０：配送機構、６１：第１の磁石搬送手段、６２：第２の磁石搬送手段、６３：第１の駆動モータ、６４：第２の駆動モータ、６５：第１の歯付プーリ、６６：第２の歯付プーリ、６７：第１の補助歯付プーリ、６８：第２の補助歯付プーリ、７１：第１の歯付ベルト、７２：第２の歯付ベルト、７３：前方軸受部材、７４：後方軸受部材、７５：第１のガイドロッド、７６：第２のガイドロッド、７７：第１の位置調整モータ、７８：第２の位置調整モータ、８３：第１の把持部材、８４：第２の把持部材、８５：第１の磁石搬送チャック、８６：第２の磁石搬送チャック、８９：支持台、９０：計量器、９１：計量プレート、９２、９３：磁石ホルダ、９６：磁石保持部材、９８：磁石搭載溝、１００：第３のモータ、１０１：磁石供給シャフト、１０２：長尺部材

Claims (10)

1. 線状突起又はキー溝からなる位置決め手段が内周部に形成された軸孔Ａと、前記軸孔Ａを中心にその外周領域に複数設けられ、磁石を挿入する磁石孔Ｃとを有する回転子鉄心の前記磁石孔Ｃに前記磁石を挿入する回転子鉄心の製造方法であって、
   前記位置決め手段を有する軸孔Ａと同一形状の軸孔Ｂと、前記複数の磁石孔Ｃとそれぞれ同一位置に形成される磁石孔Ｄとを有するダミー部材の一部又は全部の前記磁石孔Ｄに前記磁石を仮配置する工程と、
   前記回転子鉄心の各磁石孔Ｃと前記ダミー部材の各磁石孔Ｄとを符合させる工程と、
   前記ダミー部材の磁石孔Ｄに仮配置した前記磁石を長尺部材で押し出して前記回転子鉄心の磁石孔Ｃに挿入する工程とを有することを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
2. 請求項１記載の回転子鉄心の製造方法において、前記位置決め手段を有する軸孔Ａ、Ｂに嵌入するシャフトを用いて前記回転子鉄心の各磁石孔Ｃと前記ダミー部材の各磁石孔Ｄとを符合させることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
3. 請求項２記載の回転子鉄心の製造方法において、前記位置決め手段は線状突起であって、前記シャフトには前記線状突起が嵌入するキー溝が設けられ、該キー溝は、該シャフトの先側で徐々に拡幅していることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転子鉄心の製造方法において、前記磁石孔Ｄの少なくとも出口側は前記磁石孔Ｃより外形寸法が小さく、前記磁石孔Ｃと前記磁石孔Ｄとはそれぞれの軸心が一致するように位置合わせすることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転子鉄心の製造方法において、前記磁石孔Ｄの入口側はテーパー状に開くガイド部が設けられていることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転子鉄心の製造方法において、前記ダミー部材の各磁石孔Ｄへの前記磁石の仮配置及び前記ダミー部材の各磁石孔Ｄから前記回転子鉄心の各磁石孔Ｃへの前記磁石の移動は、それぞれ前記ダミー部材及び前記回転子鉄心を横配置した状態で行うことを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転子鉄心の製造方法において、前記磁石を前記磁石孔Ｄに挿入する前に、前記磁石の重量が所定範囲にあることが確認されていることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
8. 請求項７記載の回転子鉄心の製造方法において、前記磁石は複数の磁石片からなることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
9. 線状突起又はキー溝からなる位置決め手段を内周部に形成された軸孔Ａと、前記軸孔Ａを中心にその外周領域に複数設けられ、磁石を挿入する磁石孔Ｃとを有する回転子鉄心の前記磁石孔Ｃに前記磁石を挿入する回転子鉄心の製造装置であって、
   前記軸孔Ａにシャフトを挿入させて前記回転子鉄心を位置決めした状態で該回転子鉄心を載せた載置台を、該載置台を仮固定する把持台に取付けられたアームを回転して、前記載置台に載った回転子鉄心と共に水平状態から＋９０度位置と、−９０度位置に回転移動させる振り分け機構と、
   前記＋９０度位置及び前記−９０度位置に横配置された前記回転子鉄心に対向してそれぞれ設けられ、前記位置決め手段を有する軸孔Ａと同一形状の軸孔Ｂと、前記複数の磁石孔Ｃとそれぞれ同一位置に形成される磁石孔Ｄとを有するダミー部材と、
   前記ダミー部材を、向かい合う前記回転子鉄心に向けて前進させ、横配置された前記載置台のシャフトに前記軸孔Ｂを嵌入して、前記回転子鉄心に当接又は密接配置させ、前記載置台に搭載された前記回転子鉄心の磁石孔Ｃに前記ダミー部材の磁石孔Ｄを符合させる進退移動手段と、
   前記磁石孔Ｄにある前記磁石を前記回転子鉄心の磁石孔Ｃに押し込む駆動手段付きの長尺部材と、
   前記ダミー部材が後退位置にある場合に、該ダミー部材の所定位置にある磁石孔Ｄに、別位置にある磁石収納マガジンから予め配送された前記磁石を挿入する押し込み挿入手段とを有することを特徴とする回転子鉄心の製造装置。
10. 請求項９記載の回転子鉄心の製造装置において、前記磁石は複数の磁石片からなって、前記磁石収納マガジンから取り出された前記複数の磁石片の重量を計量する計量手段が、前記磁石収納マガジンと前記押し込み挿入手段の間に設けられていることを特徴とする回転子鉄心の製造装置。

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