JP5850152B2 - 界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、永久磁石回転電機に配設される界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置及びその製造方法に関するものである。

永久磁石埋込型回転電機のロータコアに配設される界磁極用磁石体として、板状の磁石体（以下、単に「磁石体」と示す）を割断して複数の磁石片とし、この複数の磁石片同士を接着することによって形成した界磁極用磁石体が知られている。このような界磁極用磁石体は、複数の磁石片で形成されるため個々の磁石片の体積を小さくすることができ、ロータの回転による磁界の変動によって磁石片に発生する渦電流を低減させることができる。これにより、渦電流の発生に伴う界磁極用磁石体の発熱を抑制し、不可逆な熱減磁を防止することができる。

ＪＰ２００９−１４２０８１Ａは、割断予定線に沿って切り込みを設けた磁石体を、割断予定線と垂直方向の両端部において磁石体を支持するダイに載置し、割断予定線の上部を下方へとパンチによって押し込むことで、磁石体を割断予定線に沿って割断して複数の磁石片を製造することを開示している。

上記のようにして割断された磁石片は、磁石体の幅方向両側から搬送爪によって挟持され、未割断の磁石体から離間する方向へと搬送される。ここで、磁石体には、錆びの発生や劣化などを抑制するため、予めコーティングが施されている。コーティングは、磁石体の切り込み加工時に切り込みに沿って切断されるが、切り込みが加工されていない側の面においてはコーティングが切断されずに残る。

これにより、磁石体を割断予定線に沿って割断した場合にコーティングの部分だけ切断されず、割断後の搬送時に磁石片とともに未割断の磁石体まで搬送されてしまうことがあり、この場合、搬送不具合と判断されて生産設備が一時停止してしまう。

本発明は、磁石体の割断時にコーティングを切断することができる界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置が提供される。この製造装置は、磁石体が載置される載置台と、２つの載置台間に配置される割断予定部位において磁石体を押圧して磁石体を割断する押圧手段と、磁石体の割断後に、押圧手段が押圧した割断予定部位に存在するコーティングを切断する切断手段と、を備える。

本発明の別の態様によれば、外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造方法が提供される。この製造方法は、磁石体が載置される２つの載置台間に配置される割断予定部位において磁石体を押圧して磁石体を割断する工程と、磁石体の割断後に、磁石体を割断する工程において押圧された割断予定部位に存在するコーティングを切断する工程と、を含む。

本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１Ａは、本実施形態における製造装置によって製造された磁石片から構成される界磁極用磁石体を適用した永久磁石型電動機の主要部の構成を示す概略構成図である。 図１Ｂは、図１Ａの永久磁石型電動機の１Ｂ−１Ｂ断面を示す断面図である。 図２は、界磁極用磁石体の構成を示す構成図である。 図３Ａは、磁石体のコーティングについて説明した図である。 図３Ｂは、磁石体の溝加工について説明した図である。 図３Ｃは、磁石体の割断について説明した図である。 図４Ａは、比較例における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図４Ｂは、比較例における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図５Ａは、比較例における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図５Ｂは、比較例における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図６Ａは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図６Ｂは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図６Ｃは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図７Ａは、第１実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図７Ｂは、第１実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図８Ａは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図８Ｂは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図８Ｃは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図９Ａは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図９Ｂは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１０Ａは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１０Ｂは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１１Ａは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１１Ｂは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１１Ｃは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１２Ａは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１２Ｂは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１３Ａは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１３Ｂは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１３Ｃは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１４Ａは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１４Ｂは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１４Ｃは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１５Ａは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１５Ｂは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１５Ｃは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１６は、ロードセルを備えた磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１７は、ヒータを備えた磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。

以下では図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。

第１実施形態について説明する。

図１Ａ及び図１Ａの１Ｂ−１Ｂ断面を示す図１Ｂは、本実施形態における製造装置によって製造された磁石片から構成される界磁極用磁石体８０を適用した永久磁石埋込型回転電機Ａ（以下、単に「回転電機Ａ」という）を示している。

回転電機Ａは、ケーシングの一部を構成する円環形のステータ１０と、このステータ１０と同軸的に配置された円柱形のロータ２０とから構成される。

ステータ１０は、ステータコア１１と、複数のコイル１２とから構成され、複数のコイル１２はステータコア１１に軸心Ｏを中心とした同一円周上に等角度間隔で形成されるスロット１３に収設される。

ロータ２０は、ロータコア２１と、ロータコア２１と一体的に回転する回転軸２３と、複数の界磁極用磁石体８０とから構成され、複数の界磁極用磁石体８０は軸心Ｏを中心とした同一円周上に等角度間隔で形成されるスロット２２に収設される。

ロータ２０のスロット２２に収設される界磁極用磁石体８０は、図２に示すように、複数の磁石片３１を一列に整列させた磁石片３１の集合体として構成される。磁石片３１は、長方形の上下面を有する板状の磁石体３０（図３Ａ）を長方形の短辺方向に沿って割断して製造される。界磁極用磁石体８０は、分割された複数の磁石片３１の割断面同士を樹脂３２により接着して構成される。使用される樹脂３２は、例えば、ＵＶ硬化型接着剤や２液室温硬化型接着剤等であり、隣接する磁石片３１同士を電気的に絶縁する。これにより、作用する磁界の変動により磁石片３１に発生する渦電流を個々の磁石片３１内に留めることで低減させ、渦電流に伴う界磁極用磁石体８０の発熱を抑制して、不可逆な熱減磁を防止することができる。

次に、図３Ａ〜図３Ｃを参照して板状の磁石体３０から複数の磁石片３１を製造する過程について説明する。

磁石体３０は、原料を成形及び焼結した上で、機械加工が施されて板状の磁石体３０となる。この磁石体３０の外面には、錆び等の劣化を抑制する目的でコーティング３４が施される（図３Ａ）。

続いて、磁石体３０の割断しようとする部位に切り込み３３を形成する（図３Ｂ）。設ける切り込み３３は、表面からの深さが深いほど、また、切り込み３３の先端の尖りが鋭いほど、磁石片３１として割断した場合の割断面３５の平面度が向上する。

切り込み３３は、例えば、ダイサーやスライサー等の機械加工、レーザ加工、ワイヤカット放電加工等によって形成される。切り込み３３が形成される際、磁石体３０の表面に施されているコーティング３４も同時に切り込まれる。

続いて、切り込み３３を下にした状態で切り込み３３のない側から切り込み３３に対応する位置を後述するパンチによって下方へ押圧することで、磁石体３０が切り込み３３に沿って割断され、割断面３５が形成されて複数の磁石片３１となる（図３Ｃ）。

図４Ａ及び図４Ｂは、図３Ｃに示す割断工程を行う比較例における磁石片の製造装置５００の概略を示す構成図である。図５Ａ及び図５Ｂは、比較例における割断後の磁石片３１の搬送について説明した図であり、磁石体３０を上方から見た状態を示している。

磁石片の製造装置５００は、一対のダイ４１、４２間に磁石体３０を架け渡した状態で固定し、架け渡した部分に上部からパンチ４３を下降させて、磁石体３０を３点曲げにより割断する装置である。磁石片の製造装置５００は、磁石体３０を架け渡して載置する下型としての一対のダイ４１、４２と、磁石体３０の架け渡した部分を押し込むことで磁石体３０を割断させるパンチ４３と、一対のダイ４１、４２の上方であってパンチ４３の両側に配置されパンチ４３とともに上下方向に移動する磁石押さえ４４、４５と、一対のダイ４１、４２間に配置されバネ４７ａによって常に上向きに付勢されるダイクッション４７と、を備える。

パンチ４３は、一対のダイ４１、４２に架け渡された磁石体３０の上面を下方へ押圧することで磁石体３０を割断させる。パンチ４３は、先端が一対のダイ４１、４２間の中間に位置するように位置決めされており、例えばサーボプレス、機械プレス、油圧プレスなどによって上下方向に駆動される。

磁石押さえ４４、４５は、磁石体３０に当接する板部４４ａ、４５ａと板部４４ａ、４５ａを吊り下げるバネ４４ｂ、４５ｂとから構成される。磁石押さえ４４、４５は、パンチ４３が下降するのに伴って下降し、板部４４ａ、４５ａが磁石体３０に当接した後はバネ力によって板部４４ａ、４５ａを磁石体３０に押し付ける。ダイクッション４７は、パンチ４３が磁石体３０を下方へと押圧するのに応じてバネ力に抗して下降し、パンチ４３が上方へ戻るとバネ力によって上昇する。

磁石片の製造装置５００は以上のように構成され、切り込み３３を設けた磁石体３０を一対のダイ４１、４２の上面に架け渡して載置する。なお、磁石体３０は、割断させたい所望の位置、即ち、割断予定部位に予め設ける切り込み３３が、ダイ４１、４２側に対面する側に位置するように、一対のダイ４１、４２上に載置される。

そして、例えばサーボ機構を用いて、磁石体３０を搬送方向に搬送し、割断予定部位としての切り込み３３が一対のダイ４１、４２間の中間に位置するように磁石体３０を位置合わせする（図４Ａ）。この状態で、パンチ４３を下降させることでパンチ４３が切り込み３３の裏側を下方へと押圧し、パンチ４３及び一対のダイ４１、４２の３点曲げにより磁石体３０は切り込み３３に沿って割断される（図４Ｂ）。

次いで、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、搬送方向へと搬送される（図５Ａ）。

ところで、磁石体３０の割断時、図４Ｂに示すように、磁石体３０の外面に施されているコーティング３４が切断されずに残る場合がある。磁石体３０の下面では、切り込み３３が形成される際にコーティング３４も切断されているので残ることはない。しかし、磁石体３０の上面には切り込み３３がなく、さらに割断時には磁石片３１と未割断の磁石体３０とがほとんど離間しないので、コーティング３４を切断する力が作用しにくい。

これにより、割断された磁石片３１と未割断の磁石体３０とがコーティング３４によって繋がった状態となる。この場合、割断された磁石片３１を搬送爪４８によって挟持して搬送方向へと搬送すると、未割断の磁石体３０が磁石片３１とともに搬送されてしまう（図５Ｂ）。これにより、搬送不具合が生じて設備が一時停止してしまう。

そこで、本実施形態では、磁石体３０の割断時に磁石体３０に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを割断後に磁石体３０に付与することでコーティング３４を切断する。

図６Ａ〜図６Ｃは、本実施形態における磁石片の製造装置１１０の割断工程を示した図である。本実施形態では、ダイクッション４７の上面に上方へと突き出た突出部４７ｂを有する構造とした。

突出部４７ｂは、一対のダイ４１、４２間の中央に位置するように形成される。つまり、磁石体３０の割断時、磁石体３０の切り込み３３とダイクッション４７の突出部４７ｂとが対向する。また、突出部４７ｂの突出長さは、ダイクッション４７が上端位置にある場合に、先端が一対のダイ４１、４２より上方に突き出るように設定される。

図６Ａに示すように、磁石体３０の下面に設けられる切り込み３３が、一対のダイ４１、４２間の中央に位置するまで、磁石体３０が図中右方向へと搬送される。このとき、ダイクッション４７の突出部４７ｂの先端は磁石体３０の切り込み３３と対向する。

図６Ｂに示すように、パンチ４３を下降させて磁石体３０の割断予定部位を強く押圧する。このとき、パンチ４３と、磁石体３０を支持する一対のダイ４１、４２と、の３点曲げにより、磁石体３０には下方へ凸形状となるモーメントが作用し、これによって切り込み３３から上方へと亀裂が生じて磁石体３０は割断される。さらに、パンチ４３の下方への押圧力によってダイクッション４７が下方へと後退する。この時点で、磁石体３０は割断されているが、コーティング３４はまだ切断されていない。

図６Ｃに示すように、一旦下降したダイクッション４７がバネ力によって上昇すると、ダイクッション４７の突出部４７ｂの先端が磁石体３０の割断部位を上方へと押圧する。このとき、パンチ４３とともに下降している磁石押さえ４４、４５の板部４４ａ、４５ａが磁石体３０の上面であってパンチ４３を挟んだ両側の２点に押圧されているので、磁石体３０には、ダイクッション４７の突出部４７ｂの先端と、２つの磁石押さえ４４、４５と、の３点曲げによる力が作用し、磁石体３０に上方へと凸形状となるモーメントが作用する。

これにより、磁石体３０の割断部位の上端には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って切断される。

その後、図７Ａに示すように、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、図７Ｂに示すように、搬送方向へと搬送される。

このように、磁石体３０の割断後に磁石体３０の上面のコーティング３４を切断してから磁石片３１を搬送するので、搬送前に磁石片３１を未割断の磁石体３０と分離することができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。

さらに、割断時に磁石体３０に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを割断後に付与するので、より確実にコーティング３４を切断して搬送不具合を防止することができる。

さらに、上方へとバネ４７ａによって付勢されるダイクッション４７の上面に上方へと突き出た突出部４７ｂを有する構造としたので、パンチ４３が下降して磁石体３０を割断した後に、ダイクッション４７の突出部４７ｂによって割断部位を上方へと押圧させることができる。よって、３点曲げによって割断時に磁石体３０に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを磁石体３０に作用させることができ、より確実にコーティング３４を切断して搬送不具合を防止することができる。

また、ダイクッション４７はパンチ４３の上下動に同期して動作するので、パンチ４３とダイクッション４７とを同期させる装置やダイクッション４７の動力を必要とせず、簡易な構造で搬送不具合を防止することができる。

ここで、磁石体３０の割断時にコーティング３４を切断するため、図６Ａ〜図６Ｃでは、先端に突出部４７ｂを有するダイクッション４７の動作によって、磁石体３０の割断時に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを磁石体３０に作用させたが、これに代えて、以下のような構成の磁石片の製造装置１２０を採用することも可能である。

この磁石片の製造装置１２０では、ダイクッション４７の上面には突出部４７ｂを設けておらず、上面は図４Ａと同様にフラットである。

図８Ａに示すように、磁石体３０の下面に設けられる切り込み３３が、一対のダイ４１、４２間の中央に位置するまで、磁石体３０が図中右方向へと搬送される。

図８Ｂに示すように、パンチ４３を下降させて磁石体３０の割断予定部位を強く押圧する。このとき、パンチ４３と、磁石体３０を支持する一対のダイ４１、４２と、の３点曲げにより、磁石体３０には下方へ凸形状となるモーメントが作用し、これによって切り込み３３から上方へと亀裂が生じて割断される。さらに、パンチ４３の下方への押圧力によってダイクッション４７が下方へと後退する。この時点で、磁石体３０は割断されているが、コーティング３４はまだ切断されていない。

図８Ｃに示すように、磁石体３０の割断後、図中右側（磁石体３０の搬送方向前方側）のダイ４２を下降させる。このとき、パンチ４３とともに下降している磁石押さえ４４、４５の板部４４ａ、４５ａが磁石体３０の上面であってパンチ４３を挟んだ両側の２点に押圧されている。図中左側（搬送方向手前側）の磁石押さえ４４は、未割断の磁石体３０をダイ４１上に押し付け、図中右側の磁石押さえ４５は、磁石片３１を下方へと付勢する。図中右側のダイ４２は下降するので、磁石体３０には割断時とは逆向きのモーメントが作用する。

これにより、磁石体３０の割断部位の上面には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って切断される。

その後、図７Ａに示すように、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、図７Ｂに示すように、搬送方向へと搬送される。

このように、磁石体３０の割断後に磁石体３０の搬送方向前方側のダイ４２を下降させるので、磁石体３０に割断時とは逆向きのモーメントを作用させることができ、より確実にコーティング３４を切断して搬送不具合を防止することができる。

次に、第２実施形態について説明する。

本実施形態の磁石片の製造装置２１０は、磁石体３０の割断後に未割断の磁石体３０を固定し、割断された磁石片３１を未割断の磁石体３０から引き離す方向に搬送することでコーティング３４を切断する。

磁石体３０を割断するまでの工程は、第１実施形態の図８Ａ及び図８Ｂと同様である。すなわち、図９Ａに示すように、磁石体３０の下面に設けられる切り込み３３が、一対のダイ４１、４２間の中央に位置するまで、磁石体３０が図中右方向へと搬送される。

図９Ｂに示すように、パンチ４３を下降させて磁石体３０の割断予定部位を強く押圧する。これにより、磁石体３０は切り込み３３から上方へと亀裂が生じて割断される。さらに、パンチ４３の下方への押圧力によってダイクッション４７が下方へと後退する。この時点で、磁石体３０は割断されているが、コーティング３４はまだ切断されていない。

磁石体３０を割断後、図１０Ａに示すように、割断後の磁石片３１を幅方向両側から搬送爪４８によって挟持する。さらに、未割断の磁石体３０を磁石片３１とは独立して幅方向両側から搬送爪４９によって挟持する。この状態で、図１０Ｂに示すように、磁石片３１を挟持する搬送爪４８を搬送方向へと搬送する。

これにより、磁石体３０の割断部位の上面には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って引き切られる。このとき、未割断の磁石体３０は搬送爪４９によって固定されているので、磁石片３１とともに搬送されることはない。

このように、磁石体３０の割断後に磁石片３１と未割断の磁石体３０とをそれぞれ独立して固定し、磁石片３１を未割断の磁石体３０から引き離す方向に搬送するので、磁石片３１を未割断の磁石体３０と分離することができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。

また、磁石片３１と未割断の磁石体３０とはそれぞれ独立した搬送爪４８、４９によって幅方向両側から固定されるので、より確実にコーティング３４を引き切ることができ、磁石片３１の搬送不具合を防止することができる。

ここで、磁石体３０の割断時にコーティング３４を切断するため、図１０Ａ、図１０Ｂでは、未割断の磁石体３０を挟持する搬送爪４９を設けたが、これに代えて、以下のような構成の磁石片の製造装置２２０を採用することも可能である。

この磁石片の製造装置２２０では、ダイクッション４７がダイクッション４７の上面に開口部５０ａを有するエア穴５０を有する。エア穴５０は、エア穴５０内を真空引きする図示しないポンプに接続され、真空状態のエア穴５０は開口部５０ａに面する磁石体３０をチャックする。

磁石体３０を割断するまでの工程は図９Ａ及び図９Ｂと同様である（図１１Ａ、図１１Ｂ）。

図１１Ｃに示すように、ダイクッション４７がバネ力によって上昇して磁石体３０の下面に当接した時、エア穴５０の開口部５０ａが未割断の磁石体３０の下面に当接する。さらに、エア穴５０を真空引きすると、エア穴５０内の圧力が低下し、未割断の磁石体３０がダイクッション４７に吸い寄せられてチャックされる。

その後、図１２Ａに示すように、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、図１２Ｂに示すように、搬送方向へと搬送される。これにより、磁石体３０の割断部位の上面には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って引き切られる。このとき、未割断の磁石体３０はダイクッション４７に吸着されているので、磁石片３１とともに搬送されることはない。

このように、磁石体３０の割断後に磁石片３１と未割断の磁石体３０とをそれぞれ独立して固定し、磁石片３１を未割断の磁石体３０から引き離す方向に搬送するので、割断後に繋がっているコーティング３４を引き切ることができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。

また、割断後に未割断の磁石体３０をダイクッション４７にチャックすることで固定するので、より確実に未割断の磁石体３０を固定してコーティング３４を引き切ることができ、磁石片３１の搬送不具合を防止することができる。

またここで、磁石体３０の割断時にコーティング３４を切断するため、図１１Ｃでは、未割断の磁石体３０を吸着するエア穴５０を設けたが、これに代えて、以下のような構成を有する磁石片の製造装置２３０を採用することも可能である。

この磁石片の製造装置２３０は、磁石体３０の割断後、パンチ４３を上方へと後退させる際に、搬送方向手前側の磁石押さえはパンチ４３とともに上昇させず、磁石体３０を下方へと押圧する。

磁石体３０を割断するまでの工程は図９Ａ及び図９Ｂと同様である（図１３Ａ、図１３Ｂ）。

図１３Ｃに示すように、パンチ４３が上昇するのに伴って搬送方向前方の磁石押さえ４５はパンチ４３とともに上昇するが、搬送方向手前側の磁石押さえ４４は未割断の磁石体３０を下方へと押圧する。

その後、図１２Ａに示すように、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、図１２Ｂに示すように、搬送方向へと搬送される。これにより、磁石体３０の割断部位の上面には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って引き切られる。このとき、未割断の磁石体３０は磁石押さえによってダイ４１に押し付けられているので、磁石片３１とともに搬送されることはない。

このように、割断後に未割断の磁石体３０を搬送方向手前側の磁石押さえ４４によって下方へと押圧することで固定するので、より確実に未割断の磁石体３０を固定してコーティング３４を引き切ることができ、磁石片３１の搬送不具合を防止することができる。

次に、第３実施形態について説明する。

本実施形態では、磁石体３０の割断時におけるパンチ４３の動作によってコーティング３４を切断する。磁石片の製造装置３１０の主な構成は第２実施形態と同様であるが、本実施形態では搬送方向前方側の磁石押さえ４５に代えて、割断された磁石片３１を受け止めるストッパ５１を備える。

ストッパ５１は、磁石片３１を受け止める際の衝撃を緩和可能な弾性部材によって構成される。また、磁石片３１を受け止める部分に緩衝材を設けた構造であってもよい。さらに、磁石片の製造装置３１０は、割断されて飛び出す磁石片３１の通過を検知する検知センサ５２を備える。

磁石体３０を割断するまでの工程は第２実施形態の図９Ａ及び図９Ｂと同様である（図１４Ａ、図１４Ｂ）。磁石体３０を割断後、図１４Ｃに示すように、パンチ４３をさらに下方へと押圧する。これにより、割断部位の上面のコーティング３４の曲げ量が増大してコーティング３４が切断される。

つまり、磁石体３０を割断するに当たってパンチ４３は２段階でストロークし、パンチ４３の動作は、１段目の下降で磁石体３０を割断させ（図１４Ｂ）、２段目の下降でコーティング３４を切断する（図１４Ｃ）、２段モーションとなる。

パンチ４３の２段目の下降でコーティング３４が切断されると、割断された磁石片３１は弾かれて搬送方向へと飛び出す。これにより、検知センサ５２が磁石片３１の通過を検知し、パンチ４３の下降が停止される。飛び出した磁石片３１はストッパ５１に受け止められ、ストッパ５１は磁石片３１の搬送経路から退避するように図中斜め上方へと退避する。

このように、磁石体３０の割断後にパンチ４３をさらに下降させるので、割断後に繋がっているコーティング３４をパンチ４３によって切断することができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。

また、パンチ４３は１段目の下降で磁石体３０を割断させ、その後に２段目の下降でコーティング３４を切断するので、パンチ４３のオーバーストロークによる磁石体３０の異常割れは発生しない。

さらに、検知センサ５２によって磁石片３１の通過を検知したらパンチ４３の下降を停止するので、パンチ４３の２段モーションによるサイクルタイムのロスを低下させることができる。

さらに、コーティング３４が切断されて飛び出す磁石片３１をストッパ５１によって受け止めるので、磁石片３１の飛散を防止して適切に搬送することができる。

ここで、磁石体３０の割断時にコーティング３４を切断するため、図１４Ｃでは、パンチ４３の動作を２段モーションとしたが、これに代えて、以下のような構成を有する磁石片の製造装置３２０を採用することも可能である。

この磁石片の製造装置３２０は、パンチ４３を割断時の下死点位置で所定の切断時間だけ待機させる。切断時間は、コーティング３４が確実に切断できる程度の時間であり、例えば１秒に設定される。

磁石体３０を割断するまでの工程は図１４Ａ及び図１４Ｂと同様である（図１５Ａ、図１５Ｂ）。磁石体３０を割断後、図１５Ｃに示すように、パンチ４３が下死点位置で停止している間、コーティング３４には曲げ力が作用し続けるので、パンチ４３を上述のようにさらに下降させなくても、切断時間だけ待機すればコーティング３４を切断することができる。

コーティング３４が切断されると磁石片３１は搬送方向へと飛び出し、検知センサ５２に検知される。磁石片３１が検知されると、切断時間が経過していなくてもパンチ４３の下死点位置での待機を終了させる。

このように、磁石体３０の割断後にパンチ４３を当該下死点位置に待機させるので、割断後に繋がっているコーティング３４をコーティング３４に作用する曲げ力によって切断することができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。

また、パンチ４３は磁石体３０を割断した下死点位置において待機させるので、パンチ４３のオーバーストロークによる磁石体３０の異常割れは発生しない。

さらに、検知センサ５２によって磁石片３１の通過を検知したらパンチ４３の下死点位置での待機を終了するので、パンチ４３の待機によるサイクルタイムのロスを低下させることができる。

またここで、図１４Ｃ及び図１５Ｃでは、コーティング３４が切断されて磁石片３１が飛び出したことを検知センサ５２によって検知しているが、これに代えて、以下のような構成を有する磁石片の製造装置３３０を採用することも可能である。

この磁石片の製造装置３３０は、図１６に示すように、パンチ４３にロードセル（荷重変換器）５３を取り付け、パンチ４３に付与される荷重をモニターする。さらに、ロードセル５３によって検出される荷重が切断判断荷重（例えばゼロ）以下となった時、コーティング３４が切断されたと判断してパンチ４３の２段モーション又は下死点位置での待機を終了させる。

このように、ロードセル５３によってコーティング３４の切断を検知したらパンチ４３の２段モーション又は下死点位置での待機を終了させるので、パンチ４３の２段モーション又は下死点位置での待機によるサイクルタイムのロスを低下させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記第１〜第３実施形態では、磁石体割断後に、ダイクッション４７、搬送爪４８、４９、若しくはパンチ４３の動作によってコーティング３４を切断しているが、これに加えて、図１７に示すように、パンチ４３の内部にヒータ５４を設け、磁石体割断時にパンチ４３を加熱することでパンチ４３の先端部が当接するコーティング３４を溶かし切る、又は焼き切る構造としてもよい。

これにより、割断後に繋がっているコーティング３４をより確実に切断することができ、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。

また、上記第１〜第３実施形態を適宜組み合わせた構造とすることでコーティング３４をより確実に切断することができる。

本願は２０１２年７月２日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１４８３１８に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (15)

1. 外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記磁石体が載置される載置台と、
   ２つの前記載置台間に配置される前記割断予定部位において前記磁石体を押圧して前記磁石体を割断する押圧手段と、
   前記磁石体の割断後に、前記押圧手段が押圧した前記割断予定部位に存在する前記コーティングを切断する切断手段と、
   を備える界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
2. 請求項１に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記切断手段は、割断時に前記２つの載置台間の前記磁石体に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを割断後に付与することで前記コーティングを切断する、
   界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
3. 請求項２に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記２つの載置台間に設けられ前記磁石体を割断時の押圧方向とは逆方向へと押圧する方向に付勢され、前記載置台の載置面より前記逆方向に突き出る突出部を先端に有する付勢手段と、
   前記付勢手段の押圧による前記磁石体の前記載置台からの浮き上がりを規制する規制手段と、
   をさらに備え、
   前記切断手段は、前記規制手段によって前記磁石体の浮き上がりを規制した状態で、割断された前記割断予定部位を前記付勢手段の前記突出部によって前記逆方向へ押圧することで前記逆向きのモーメントを付与する、
   界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記切断手段は、前記磁石体の割断後に前記磁石片が載置される側の前記載置台を下降させることで前記逆向きのモーメントを付与する、
   界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
5. 請求項１に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記切断手段は、前記磁石体の割断によって分割された前記磁石片と未割断磁石体とを、それぞれ独立した固定手段によって固定し、前記磁石片を前記未割断磁石体から引き離す方向に搬送することで前記コーティングを切断する、
   界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
6. 請求項５に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記未割断磁石体は、幅方向両側から挟持して固定される、
   界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記未割断磁石体は、前記未割断磁石体の載置面に開口部が密接するエア穴の吸引力によって固定される、
   界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
8. 請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記未割断磁石体を前記載置台へと押し付ける磁石押さえをさらに備え、
   前記未割断磁石体は、前記磁石押さえによって前記載置台へ押し付けられて固定される、
   界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
9. 請求項１に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
   前記切断手段は、前記押圧手段によって前記磁石体を割断した後、前記押圧手段をさらに割断時の押圧方向と同じ方向へと押圧させる切断動作によって前記コーティングを切断する、
   界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
10. 請求項１に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    前記切断手段は、前記押圧手段によって前記磁石体を割断した後、前記押圧手段の押圧方向の位置を割断時の位置に切断時間だけ保持させる切断動作によって前記コーティングを切断する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
11. 請求項９又は請求項１０に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    前記コーティングが切断された場合に前記磁石片が通過する位置に設けられ前記磁石片の通過を検知する検知手段をさらに備え、
    前記切断手段は、前記検知手段によって前記磁石片の通過が検知された場合、前記押圧手段の前記切断動作を終了させる、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
12. 請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    前記コーティングが切断された際に弾かれた前記磁石片を受け止めるストッパをさらに備え、
    前記ストッパは、前記磁石片を受け止めた後、前記磁石片の搬送経路から退避する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
13. 請求項９から請求項１２までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    前記押圧手段の下端に設けられ前記押圧手段が前記磁石体から受ける荷重を検出する検出手段をさらに備え、
    前記切断手段は、前記検出手段によって検出される荷重が切断判断荷重より小さくなった場合、前記押圧手段の前記切断動作を終了させる、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    前記押圧手段の下端に設けられ前記磁石体の割断時に前記コーティングを溶融温度まで加熱する加熱手段をさらに備える、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
15. 外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造方法であって、
    前記磁石体が載置される２つの載置台間に配置される前記割断予定部位において前記磁石体を押圧して前記磁石体を割断する工程と、
    前記磁石体の割断後に、前記磁石体を割断する工程において押圧された前記割断予定部位に存在する前記コーティングを切断する工程と、
    を含む界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造方法。

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