JP6398703B2 - 樹脂充填方法及び樹脂充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機用ロータの積層鉄心の磁石配置穴に磁石を固定するための樹脂を充填する樹脂充填方法及び樹脂充填装置に関する。

回転電機に用いられるロータを製造する技術としては、複数の電磁鋼板が積層された積層鉄心に磁石配置穴を設け、磁石配置穴に磁石を配置したときに形成される隙間に樹脂（熱硬化性樹脂）を充填する技術が知られている。例えば、特許文献１の回転子積層鉄心の製造装置及び製造方法においては、回転子積層鉄心の複数の磁石挿入孔に挿入された永久磁石を、磁石挿入孔に注入する樹脂によって固定することが開示されている。

特開２００６−１９７６９３号公報

樹脂によって磁石を固定する、特許文献１等の技術においては、ステータの内周側に回転可能に配置されるインナーロータを製造する際に、インナーロータの積層鉄心の磁石配置穴における隙間に対して、内周側から樹脂を注入している。そして、磁石ができるだけステータに近い位置に配置される状態で、この磁石を固定し、磁気回路の形成を有利にしている。

しかしながら、最近の研究により、磁石が積層鉄心に接触すると、磁石の能力に損失を生じさせることが分かってきた。具体的には、磁石が積層鉄心に接触することによって磁石内に渦電流が発生しやすくなり、磁石の能力の損失が増加する。また、渦電流が発生すると磁石が発熱して磁石の減磁が起こりやすくなり、これを回避しようとすると高価な希少材料（ジスプロシウム等）の使用量を増やす必要があり、コストの増加を招くことになる。ここで、特許文献１に示されるように、磁石配置穴における隙間に対して、内周側からのみ樹脂の注入を行う場合には、磁石配置穴における隙間の全体に樹脂が到達しにくく、磁石が積層鉄心に接触するおそれがある。この場合、上述したような磁石の能力が損失する課題がある。そのため、磁石配置穴における隙間に対して樹脂を注入するゲートの位置の設計が重要になる。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、磁石と積層鉄心との接触を避けて、磁石の能力に損失が生じることを防止することができる樹脂充填方法及び樹脂充填装置を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、回転電機用ロータの積層鉄心の端面から軸線方向に沿って設けられた磁石配置穴に磁石が配置されて形成される充填用隙間へ樹脂を充填する樹脂充填方法であって、
上記充填用隙間における、上記磁石の一対の短辺部との対向部位には、樹脂が溜められる一対の樹脂溜まり部が形成されており、上記充填用隙間における、上記磁石の一対の長辺部との対向部位には、該長辺部が伸びる方向に沿って第１微小間隙部及び第２微小間隙部が形成されており、
上記一対の樹脂溜まり部には、上記磁石配置穴に上記磁石を保持するためのガイドピンがそれぞれ挿入されており、
該ガイドピンは、該ガイドピンの中心から、上記短辺部における、上記第２微小間隙部の側に位置する角部までの距離が、該ガイドピンの中心から、上記短辺部における、上記第１微小間隙部の側に位置する角部までの距離よりも短くなる位置に配置されており、
上記積層鉄心の端面において、上記一対の樹脂溜まり部と上記第１微小間隙部とに、樹脂を吐出させるためのゲートをそれぞれ対向させ、
該各ゲートから上記充填用隙間へ上記樹脂を注入するとともに、上記ガイドピンを、上記ゲートが配置された上記積層鉄心の端面とは反対側の端面へ引き出すことを特徴とする樹脂充填方法にある。

本発明の参考態様は、回転電機用ロータの積層鉄心の端面から軸線方向に沿って設けられた磁石配置穴に磁石が配置されて形成される充填用隙間へ樹脂を充填する樹脂充填方法であって、
上記充填用隙間における、上記磁石の一対の短辺部との対向部位には、樹脂が溜められる一対の樹脂溜まり部が形成されており、上記充填用隙間における、上記磁石の一対の長辺部との対向部位には、該長辺部が伸びる方向に沿って一対の微小間隙部が形成されており、
上記積層鉄心の端面において、上記一対の樹脂溜まり部に、樹脂を吐出させるための大ゲートをそれぞれ対向させるとともに、上記一対の微小間隙部に、上記大ゲートの開口面積よりも開口面積が小さく、かつ上記長辺部が伸びる方向に長い形状を有する、樹脂を吐出させるための小ゲートをそれぞれ対向させ、
上記大ゲート及び上記小ゲートから上記充填用隙間へ上記樹脂を注入することを特徴とする樹脂充填方法にある。

本発明の他の参考態様は、回転電機用ロータの積層鉄心の端面に設けられた磁石配置穴に磁石が配置されて形成される充填用隙間へ樹脂を充填する際に、上記積層鉄心の端面に対向して配置される樹脂充填装置であって、
上記充填用隙間における、上記磁石の一対の短辺部との対向部位には、樹脂が溜められる一対の樹脂溜まり部が形成されており、上記充填用隙間における、上記磁石の一対の長辺部との対向部位には、該長辺部が伸びる方向に沿って一対の微小間隙部が形成されており、
上記樹脂充填装置は、上記一対の樹脂溜まり部にそれぞれ対向して配置され、該一対の樹脂溜まり部から上記充填用隙間へ上記樹脂を注入する一対の大ゲートと、
上記一対の微小間隙部の少なくとも一方に対向して配置され、該微小間隙部から上記充填用隙間へ上記樹脂を注入するとともに、上記大ゲートの開口面積よりも開口面積が小さい小ゲートと、
上記一対の大ゲート及び上記小ゲートにつながるランナーと、を備えており、
上記小ゲートは、上記長辺部が伸びる方向に沿って長い形状に形成されていることを特徴とする樹脂充填装置にある。

上記一態様の樹脂充填方法においては、一対の樹脂溜まり部にガイドピンがそれぞれ挿入されている場合について、充填用隙間へのゲートの配置に工夫をしている。
具体的には、一対の樹脂溜まり部においては、磁石の短辺部における第２微小間隙部に近い側にガイドピンが配置されている。また、一対の樹脂溜まり部と第１微小間隙部とには、ゲートを対向させる。
ここで、「短辺部」とは、積層鉄心の端面に現れる磁石の略長方形の平面における短辺を含む、積層鉄心の軸線方向に形成される面のことをいう。「長辺部」とは、積層鉄心の端面に現れる磁石の略長方形の平面における長辺を含む、積層鉄心の軸線方向に形成される面のことをいう。

充填用隙間へ樹脂を充填するに当たっては、各樹脂溜まり部及び第１微小間隙部に対向するそれぞれのゲートから充填用隙間へ樹脂を注入する。また、この樹脂の注入を行う際には、ガイドピンを、各ゲートが配置された積層鉄心の端面とは反対側の端面へ引き出す。そして、各ゲートから各樹脂溜まり部にそれぞれ注入される樹脂は、各樹脂溜まり部から各微小間隙部へ流動することができる。また、ゲートから第１微小間隙部に注入される樹脂は、第１微小間隙部を重点的に充満しつつ、各樹脂溜まり部へ流動することができる。

さらに、樹脂溜まり部からガイドピンを引き出すときには、ガイドピンが配置されていた部分は負圧状態になる。ガイドピンは、一対の樹脂溜まり部における、磁石の短辺部の第２微小間隙部に近い側に配置されており、樹脂溜まり部においては、ゲートから注入される樹脂が、負圧状態になる第２微小間隙部に近い側へ流動しやすい状態が形成される。これにより、ゲートが配置されていない第２微小間隙部へは、ガイドピンが引き出される際に生じる負圧状態を利用して、重点的に樹脂を充満させることができる。

こうして、第１微小間隙部と第２微小間隙部とにバランスよく樹脂を充満させることができ、充填用隙間の全体に樹脂を容易に到達させることができる。これにより、磁石の一対の短辺部及び一対の長辺部の全体において、磁石と積層鉄心とが直接接触することを防止することができる。その結果、磁石の能力に損失が生じることを防止して、回転電機用ロータを製造することができる。
それ故、上記樹脂充填方法によれば、磁石と積層鉄心との接触を避けて、磁石の能力に損失が生じることを防止することができる。

上記参考態様の樹脂充填方法においては、充填用隙間へのゲートの配置に工夫をしている。
具体的には、一対の樹脂溜まり部には、大ゲートをそれぞれ対向させ、一対の微小間隙部には、小ゲートをそれぞれ対向させる。そして、充填用隙間へ樹脂を充填するに当たっては、一対の大ゲートから各樹脂溜まり部に樹脂を注入するとともに、一対の小ゲートから各微小間隙部に樹脂を注入する。

このとき、各大ゲートから各樹脂溜まり部にそれぞれ注入される樹脂は、各樹脂溜まり部から各微小間隙部へ流動することができる。また、各小ゲートから各微小間隙部に注入される樹脂は、各微小間隙部を充満しつつ、各樹脂溜まり部へ流動することができる。また、小ゲートが、長辺部が伸びる方向に長く形成されていることにより、微小間隙部への樹脂の注入を容易にすることができる。

こうして、一対の微小間隙部にバランスよく樹脂を充満させることができ、充填用隙間の全体に樹脂を容易に到達させることができる。これにより、磁石の一対の短辺部及び一対の長辺部の全体において、磁石と積層鉄心とが直接接触することを防止することができる。その結果、磁石の能力に損失が生じることを防止して、回転電機用ロータを製造することができる。
それ故、上記参考態様の樹脂充填方法によっても、磁石と積層鉄心との接触を避けて、磁石の能力に損失が生じることを防止することができる。

上記他の参考態様の樹脂充填装置においては、大ゲート及び小ゲートを備えていることにより、上記樹脂充填方法の場合と同様に、充填用隙間の全体に樹脂を到達させることができ、磁石と積層鉄心とが接触することを防止することができる。
それ故、上記他の参考態様の樹脂充填装置によっても、磁石と積層鉄心との接触を避けて、磁石の能力に損失が生じることを防止することができる。

実施例１にかかる、樹脂充填装置を示す断面説明図。 実施例１にかかる、充填用隙間へ樹脂を充填する前の樹脂充填装置を、図１とは異なる方向から見た状態で示す断面説明図。 実施例１にかかる、充填用隙間へ樹脂を充填した状態の樹脂充填装置を、図１とは異なる方向から見た状態で示す断面説明図。 実施例１にかかる、積層鉄心の磁石配置穴に磁石が配置されて形成された充填用隙間を示す平面図。 実施例１にかかる、充填用隙間へ樹脂を充填する樹脂充填装置を示す平面図。 実施例２にかかる、充填用隙間へ樹脂を充填する樹脂充填装置を示す平面図。 実施例２にかかる、充填用隙間へ樹脂を充填する他の樹脂充填装置を示す平面図。 実施例２にかかる、充填用隙間へ樹脂を充填する他の樹脂充填装置を示す断面説明図。

上述した樹脂充填方法における好ましい実施の形態について説明する。
上記樹脂充填方法においては、上記一対の樹脂溜まり部にそれぞれ挿入された上記ガイドピンの中心から、上記短辺部における、上記第２微小間隙部の側に位置する角部までの距離は、上記一対の樹脂溜まり部にそれぞれ配置された上記ゲートの中心から、上記短辺部における、上記第２微小間隙部の側に位置する角部までの距離よりも短くすることができる。
この場合には、一対の樹脂溜まり部から、ゲートが配置されていない第２微小間隙部への樹脂の流れを、より確実に形成することができる。

また、上記第１微小間隙部に対向させるゲートの開口面積は、上記一対の樹脂溜まり部に対向させるゲートの開口面積よりも小さくし、かつ、上記第１微小間隙部に対向させるゲートは、上記長辺部が伸びる方向に長い形状にすることができる。
この場合には、第１微小間隙部への樹脂の注入を容易にすることができ、第１微小間隙部への樹脂の充填を、より確実に行うことができる。

また、上記小ゲートは、上記長辺部が伸びる方向に長いスリット形状に形成することができる。
この場合には、小ゲートの形状が適切であり、小ゲートから微小間隙部へ一層容易に樹脂を注入することができる。
なお、小ゲートは、長辺部が伸びる方向に並ぶ複数の微小開口部によって形成することもできる。

また、上記積層鉄心の周方向に複数並ぶ上記磁石配置穴のうちの互いに隣り合う２つの磁石配置穴である磁石配置穴組の上記充填用隙間に対して同時に上記樹脂を充填するとともに、全ての上記磁石配置穴組の上記充填用隙間に対して順次上記樹脂を充填することができる。
この場合には、樹脂の充填を磁石配置穴組ごとに行うことができ、樹脂を充填するための動力を低減することができる。

以下に、樹脂充填方法及び樹脂充填装置にかかる実施例について、図面を参照して説明する。
（実施例１）
本例の樹脂充填方法においては、図１に示すように、回転電機用ロータの積層鉄心４の端面４１Ａから軸線方向Ｌに沿って設けられた磁石配置穴４２に、略直方体の磁石５が配置されて形成される充填用隙間４３へ樹脂６を充填する。
図４に示すように、充填用隙間４３における、磁石５の一対の短辺部５１との対向部位には、樹脂６が溜められる一対の樹脂溜まり部４４が形成されており、充填用隙間４３における、磁石５の一対の長辺部５２Ａ，５２Ｂとの対向部位には、長辺部５２Ａ，５２Ｂが伸びる方向に沿って第１微小間隙部４５Ａ及び第２微小間隙部４５Ｂが形成されている。

ここで、「短辺部５１」とは、積層鉄心４の端面４１Ａに現れる磁石５の略長方形の平面における短辺を含む、積層鉄心４の軸線方向Ｌに形成される面のことをいう。「長辺部５２Ａ，５２Ｂ」とは、積層鉄心４の端面４１Ａに現れる磁石５の略長方形の平面における長辺を含む、積層鉄心４の軸線方向Ｌに形成される面のことをいう。

図２、図４に示すように、一対の樹脂溜まり部４４には、磁石配置穴４２に磁石５を保持するためのガイドピン２６がそれぞれ挿入されている。ガイドピン２６は、ガイドピン２６の中心から、短辺部５１における、第２微小間隙部４５Ｂの側に位置する角部５３Ｂまでの距離が、ガイドピン２６の中心から、短辺部５１における、第１微小間隙部４５Ａの側に位置する角部５３Ａまでの距離よりも短くなる位置に配置されている。

樹脂充填方法においては、図５に示すように、丸形状を有する、樹脂６を吐出させるための一対の大ゲート２Ａと、大ゲート２Ａの開口面積よりも開口面積が小さく、かつ長辺部５２Ａが伸びる方向に長いスリット形状を有する、樹脂６を吐出させるための小ゲート２Ｂとを備えた樹脂充填装置１を用いる。充填用隙間４３へ樹脂６を充填するに当たっては、積層鉄心４の端面４１Ａにおいて、一対の樹脂溜まり部４４に大ゲート２Ａをそれぞれ対向させるとともに、第２微小間隙部４５Ｂに小ゲート２Ｂを対向させる。そして、この状態において、大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂから充填用隙間４３へ樹脂６を注入するとともに、ガイドピン２６を、大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂが配置された積層鉄心４の端面４１Ａとは反対側の端面４１Ｂへ引き出す。

ここで、本例においては、第１微小間隙部４５Ａとは、積層鉄心４の外周側に位置する微小間隙部４５Ａのことをいい、第２微小間隙部４５Ｂとは、積層鉄心４の内周側に位置する微小間隙部４５Ｂのことをいう。また、積層鉄心４の外周側に位置する長辺部を符号５２Ａで示し、積層鉄心４の内周側に位置する長辺部を符号５２Ｂで示す。

次に、回転電機用ロータについて説明する。
図１、図４に示すように、本例の回転電機用ロータは、ステータの内周側に配置されるインナーロータである。ロータは、積層鉄心４の磁石配置穴４２に樹脂６によって磁石（永久磁石）５が固定され、積層鉄心４の中心部に回転軸が取り付けられて形成される。積層鉄心４は、その軸線方向Ｌに複数の電磁鋼板４０を積層して形成されており、磁石配置穴４２は、各電磁鋼板４０に設けられた穴部によって形成されている。積層鉄心４における磁石配置穴４２は、磁石配置穴４２に配置される磁石５がステータにおける各コイルと対向して磁気回路が形成されるよう、積層鉄心４の周方向Ｃに複数並んで配列されている。また、積層鉄心４においては、互いに隣り合う２つの磁石配置穴４２が磁石配置穴組４２０を構成しており、この磁石配置穴組４２０が、積層鉄心４の中心の回りの周方向Ｃに並んで、放射状に複数組形成されている。

図４に示すように、磁石配置穴４２は、積層鉄心４の径方向Ｒにおける長さに比べて、積層鉄心４の周方向Ｃにおける長さが長くなる状態で形成されている。磁石５は、周方向Ｃ及び径方向Ｒに対して傾斜して、磁石配置穴４２に配置されている。積層鉄心４の端面４１Ａから見たときの磁石５における一対の短辺部５１は、周方向Ｃに近い方向に向けられて配置されており、積層鉄心４の端面４１Ａから見たときの磁石５における一対の長辺部５２Ａ，５２Ｂは、径方向Ｒに近い方向に向けられて配置されている。
なお、磁石５における、一対の短辺部５１と外周側の長辺部５２Ａとの角部５３Ａには、傾斜面が形成されていてもよい。

磁石配置穴４２における樹脂溜まり部４４は、磁石５の性能を確保するために形成された部分である。磁石配置穴４２における一対の微小間隙部４５Ａ，４５Ｂは、磁石５の長辺部５２Ａ，５２Ｂと磁石配置穴４２の内壁面との間隙幅をほぼ一定にして形成されている。この微小間隙部４５Ａ，４５Ｂの間隙幅は、磁石５を磁石配置穴４２に配置するために最低限必要な間隙に、寸法公差を加味して設定される。また、樹脂６は、熱可塑性樹脂であり、加熱することによって溶融し、その後冷却されて硬化するものである。
また、樹脂溜まり部４４は、充填用隙間４３における、磁石５の一対の長辺部５２Ａ，５２Ｂとの対向部位であって、磁石５の角部５３Ａ，５３Ｂの周辺にも形成されている（この樹脂溜まり部４４を符号４４１で示す。）。

次に、本例の樹脂充填装置１について説明する。
図５に示すように、樹脂充填装置１は、一対の大ゲート２Ａと、１つの小ゲート２Ｂと、一対の大ゲート２Ａ及び１つの小ゲート２Ｂにつながるランナー２２と、ランナー２２につながるスプルー２３と、スプルー２３に樹脂６を送り出すためのスクリュー２４及びシリンダー２５とを備えている。
一対の大ゲート２Ａは、一対の樹脂溜まり部４４にそれぞれ対向して配置され、小ゲート２Ｂは、第１微小間隙部４５Ａに対向して配置される。スリット形状の小ゲート２Ｂが、第１微小間隙部４５Ａに沿って配置されることにより、この第１微小間隙部４５Ａへの樹脂６の注入を容易にすることができる。

本例の樹脂充填装置１は、シリンダー２５内に配置されたスクリュー２４の回転によって、溶融した樹脂６を押し出して射出成形を行うものである。樹脂充填装置１において、シリンダー２５の先端部には、樹脂６が通過するスプルー２３が設けられており、スプルー２３と一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂとの間は、ランナー２２によって接続されている。ランナー２２は、スプルー２３から複数に分岐して形成されており、各ランナー２２の先端位置には、一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂが形成されている。

より具体的には、スプルー２３は、磁石配置穴組４２０の周方向Ｃにおける中間位置に配置され、ランナー２２は、磁石配置穴組４２０における各充填用隙間４３に向けて、スプルー２３から２つに分岐して形成されている。また、ランナー２２の先端部分２２１は、２つの大ゲート２Ａと１つの小ゲート２Ｂとに向けて３つに分岐されている。
本例のランナー２２は、ブロック２７の内部に穴加工を行って形成されている。これ以外にも、ランナー２２は、配管によって形成することもできる。

樹脂充填装置１は、互いに隣り合う２つの磁石配置穴４２である磁石配置穴組４２０における充填用隙間４３に対して同時に樹脂６の充填を行うよう構成されている。そして、樹脂充填装置１と積層鉄心４とを相対的に移動させることにより、樹脂充填装置１が未充填の磁石配置穴組４２０に対して順次配置され、この移動を繰り返すことによって全ての磁石配置穴組４２０の充填用隙間４３に対して樹脂６を充填する。

なお、樹脂充填装置１と積層鉄心４との相対的な移動を行うための具体的な機構は図示していない。例えば、樹脂充填装置１をアーム上に設けて移動可能とし、固定された積層鉄心４に対して樹脂充填装置１を逐次移動させて、樹脂の充填を行うことができる。また、積層鉄心４を載置する載置台に回転機構を設け、位置を固定した樹脂充填装置１に対して積層鉄心４を順次所定量ずつ回転させて（インデックスさせて）、樹脂の充填を行うこともできる。

図１、図２に示すように、積層鉄心４は、載置台３に載置されて位置が固定される。そして、載置台３に載置された積層鉄心４の上側の端面４１Ａに樹脂充填装置１を配置するときには、載置台３と樹脂充填装置１との間に積層鉄心４を挟み込むことができる。
積層鉄心４を挟み込むに当たっては、樹脂充填装置１にシリンダー機構、モータ等の荷重を加えられる機構を連結させて積層鉄心４を押圧できるように構成し、樹脂充填装置１と載置台３とによって積層鉄心４を押圧するようにすることができる。これにより、樹脂充填装置１と積層鉄心４の端面４１Ａとの間、載置台３と積層鉄心４の端面４１Ｂとの間、さらに電磁鋼板４０同士の間を密閉することができる。そして、これらの間の隙間から樹脂６が漏れることを防止しつつ、充填用隙間４３に樹脂６を充填することができる。

また、樹脂充填装置１が積層鉄心４の端面４１Ａに配置されるときには、積層鉄心４の磁石配置穴組４２０における各充填用隙間４３における、一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂの配置位置を除く残りの開口部分は、ブロック２７によって塞がれる。そして、一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂから充填用隙間４３へ、所定の圧力で樹脂６を吐出させることができる。

また、図示は省略するが、ブロック２７には、一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂを開閉することができるシャッターが設けられている。このシャッターは、充填用隙間４３への樹脂６の充填を行っていないときには、各ゲート２Ａ，２Ｂを閉じるように構成されている。そして、充填時以外の時には、シャッターによって、樹脂６が各ゲート２Ａ，２Ｂから漏れないようにする。
なお、積層鉄心４の端面４１Ａにおける各充填用隙間４３を完全に塞がなくてもよい場合もあると考えられる。この場合には、一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂから充填用隙間４３へ樹脂６を流し込むことができる。

積層鉄心４の各磁石配置穴４２にそれぞれ磁石５を配置するときには、図２、図４に示すように、磁石配置穴４２に対する磁石５の配置状態を維持するためのガイドピン２６を使用する。ガイドピン２６は、積層鉄心４の軸線方向Ｌに平行に伸びる状態で、一対の樹脂溜まり部４４に挿入される。ガイドピン２６は、樹脂溜まり部４４における、第２微小間隙部４５Ｂに近い位置に配置されている。そして、第１微小間隙部４５Ａには小ゲート２Ｂから樹脂６が充填されやすくなっており、第２微小間隙部４５Ｂには、樹脂溜まり部４４から樹脂６が充填されやすくなっている。

図５に示すように、一方のガイドピン２６は、積層鉄心４を端面４１Ａから見たときの平面方向において、大ゲート２Ａが配置される位置と略同じ位置に配置されている。また、他方のガイドピン２６は、積層鉄心４を端面４１Ａから見たときの平面方向において、大ゲート２Ａが配置される位置よりも積層鉄心４の内周側の位置（大ゲート２Ａが配置された位置よりも第２微小間隙部４５Ｂに近い位置）に配置されている。

また、図示は省略するが、一対のガイドピン２６は、積層鉄心４を端面４１Ａから見たときの平面方向において、大ゲート２Ａが配置される位置よりも積層鉄心４の内周側の位置に配置することもできる。言い換えれば、一対の樹脂溜まり部４４にそれぞれ挿入されたガイドピン２６の中心から、短辺部５１における、第２微小間隙部４５Ｂの側に位置する角部５３Ｂまでの距離は、一対の樹脂溜まり部４４にそれぞれ配置された小ゲート２Ｂの中心から、短辺部５１における、第２微小間隙部４５Ｂの側に位置する角部５３Ｂまでの距離よりも短くすることもできる。

本例の樹脂充填装置１においては、図３に示すように、充填用隙間４３に一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂから樹脂６を注入する際には、一対のガイドピン２６を、大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂが配置された積層鉄心４の端面４１Ａとは反対側の端面４１Ｂへ引き出す。そして、一対のガイドピン２６を一対の樹脂溜まり部４４から引き出す際には、ガイドピン２６が配置されていた部分を負圧状態にし、この部分に樹脂６が流動しやすくする。
また、上述したように、ガイドピン２６から第２微小間隙部４５Ｂまでの距離を、大ゲート２Ａから第２微小間隙部４５Ｂまでの距離よりも短くすることができる。この場合には、一対の大ゲート２Ａから吐出される樹脂６の流れを、ガイドピン２６が引き出されたときに生じる負圧状態によって、小ゲート２Ｂが配置されていない第２微小間隙部４５Ｂの側へ向けやすくすることができる。

次に、本例の樹脂充填装置１を用いて充填用隙間４３に樹脂６の充填を行う方法、及び本例の作用効果について説明する。
まず、図４に示すように、載置台３に、積層鉄心４を載置するとともに、積層鉄心４における各磁石配置穴４２に磁石５を配置する。そして、磁石５が配置された磁石配置穴４２における一対の樹脂溜まり部４４に一対のガイドピン２６を挿入し、一対のガイドピン２６によって、磁石５が磁石配置穴４２に配置された状態を保持する。

次いで、図１、図２に示すように、積層鉄心４におけるいずれかの磁石配置穴組４２０の２つの充填用隙間４３に対して、樹脂充填装置１を配置する。このとき、一対の大ゲート２Ａが一対の樹脂溜まり部４４に対向して配置され、小ゲート２Ｂが第１微小間隙部４５Ａに対向して配置される。また、充填用隙間４３における、大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂの配置位置を除く残りの開口部分は、ブロック２７によって塞がれる。

次いで、図３、図５に示すように、シャッターによって一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂが開けられ、スプルー２３及びランナー２２を経由して送られる樹脂６が、一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂから、それぞれ一対の樹脂溜まり部４４及び第１微小間隙部４５Ａへ注入される。また、シャッターによって一対の大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂが開けられると同時に、一対のガイドピン２６が、一対の樹脂溜まり部４４から積層鉄心４の端面４１Ｂの側へ引き出される。

このとき、充填用隙間４３における、積層鉄心４の端面４１Ａ側の開口部分がブロック２７によって塞がれ、充填用隙間４３における、積層鉄心４の端面４１Ｂ側の開口部分が載置台３によって塞がれている。そのため、各ガイドピン２６が引き出されるときには、各ガイドピン２６が配置されていた部分が負圧状態になる。これにより、各大ゲート２Ａから各樹脂溜まり部４４にそれぞれ注入される樹脂６は、ガイドピン２６が位置する第２微小間隙部４５Ｂの方向（短辺部５１の内周側の方向）へ流動しやすくなる。そのため、一対の樹脂溜まり部４４に注入される樹脂６を、ガイドピン２６が引き出される際に生じる負圧状態を利用して、第２微小間隙部４５Ｂへ導き、この第２微小間隙部４５Ｂに充満させることができる。

また、図４、図５に示すように、磁石５の角部５３Ｂの周辺であって、第２微小間隙部４５Ｂの両側に隣接する位置に樹脂溜まり部４４１が形成されている。これにより、一対の大ゲート２Ａから吐出される樹脂６の流れを、ガイドピン２６が引き出されたときに生じる負圧状態によって、小ゲート２Ｂが配置されていない第２微小間隙部４５Ｂの側へ、さらに導きやすくし、第２微小間隙部４５Ｂに充満させることができる。

一方、第１微小間隙部４５Ａへは、小ゲート２Ｂから注入される樹脂６を充満させることができる。また、小ゲート２Ｂから第１微小間隙部４５Ａに注入される樹脂６は、この微小間隙部４５Ａを充満しつつ、一対の樹脂溜まり部４４へ流動することもできる。また、スリット形状の小ゲート２Ｂが、長辺部５２Ａが伸びる方向に長く形成されていることにより、第１微小間隙部４５Ａへの樹脂６の注入を容易にすることができる。
以降、樹脂充填装置１と積層鉄心４とを相対的に順次移動させて、全ての磁石配置穴組４２０の充填用隙間４３に対して樹脂６を充填する。

こうして、充填用隙間４３における、磁石５の一対の短辺部５１との対向部位に形成された一対の樹脂溜まり部４４、及び磁石５の一対の長辺部５２Ａ，５２Ｂとの対向部位に形成された一対の微小間隙部４５Ａ，４５Ｂの全体に樹脂６を到達させることができる。そして、磁石５と積層鉄心４とが直接接触することを防止することができる。その結果、磁石５の能力に損失が生じることを防止して、回転電機用ロータを製造することができる。
それ故、本例の樹脂充填装置１及び樹脂充填方法によれば、磁石５と積層鉄心４との接触を避けて、磁石５の能力に損失が生じることを防止することができる。

なお、本例の樹脂充填装置１及び樹脂充填方法においては、一対のガイドピン２６の引き出しを利用することによって、充填用隙間４３へ樹脂６を注入するゲート数を、一対の大ゲート２Ａと小ゲート２Ｂとの３つにすることができる。これにより、ゲート数を４つとする場合（後述する実施例２の図７参照。）に比べて、ゲート２Ａ，２Ｂ及びランナー２２の設計自由度を向上させることができる。さらに、ガイドピン２６を用いることにより、磁石５を磁石配置穴４２内の所望の位置に位置決めすることができるという効果も得られる。

また、磁石５が積層鉄心４に接触しないことにより、磁石５内に渦電流が発生しにくくすることができる。これにより、渦電流による磁石５の発熱を抑えることができ、磁石５の減磁が起こりにくくすることができる。そして、磁石５の減磁を回避するために、高価な希少材料（ジスプロシウム等）の使用量を増やす必要もなくなり、回転電機用ロータの製造コストを低く抑えることができる。

また、詳細は省略するが、磁石配置穴４２に磁石５を保持するためのガイドピン２６は、磁石の長辺部５２Ａ，５２Ｂに対向して形成された樹脂溜まり部４４１にそれぞれ挿入することもできる（図４参照）。この場合には、ガイドピン２６を引き出す際に生じる負圧状態を、第１微小間隙部４５Ａ及び第２微小間隙部４５Ｂに直接作用させ、一対の樹脂溜まり部４４から注入される樹脂６を、第１微小間隙部４５Ａ及び第２微小間隙部４５Ｂへ導きやすくすることができる。また、この場合には、小ゲート２Ｂを廃止することができ、充填用隙間４３へは、一対の大ゲート２Ａのみから樹脂６を注入することができる。

（実施例２）
本例においては、実施例１に示した樹脂充填装置１とは異なる種々の構成の樹脂充填装置１について示す。
図６に示すように、樹脂充填装置１におけるスプルー２３は、磁石配置穴４２に配置された磁石５に軸線方向Ｌから対向する位置に配置することもできる。この場合、ランナー２２は、磁石５に対向する位置において、一対の大ゲート２Ａと小ゲート２Ｂとに分岐して形成される。

また、図７に示すように、スプルー２３を磁石５に対向する位置に配置し、小ゲート２Ｂを、第１微小間隙部４５Ａに対向する位置と、第２微小間隙部４５Ｂに対向する位置とに配置することもできる。この場合、ランナー２２は、磁石配置穴４２に対向する位置において、一対の大ゲート２Ａと一対の小ゲート２Ｂとに分岐して形成される。また、この場合には、ガイドピン２６は、充填用隙間４３へ樹脂６の充填を開始する前に予め抜き出しておくことができる。そして、一対の小ゲート２Ｂによって第１微小間隙部４５Ａと第２微小間隙部４５Ｂとにバランスよく樹脂６を充満させることができ、充填用隙間４３の全体に樹脂６を容易に到達させることができる。

また、図８に示すように、樹脂充填装置１Ａは、成形を１回行うごとに樹脂６を補充するトランスファ成形を行うものとすることもできる。この場合、樹脂成形装置１Ａは、樹脂６を押し出すプランジャー３２が設けられた下型３１、及び下型３１に対して配置された積層鉄心４を、下型３１との間に挟み込む上型３３によって構成することができる。また、下型３１には、大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂが設けられたゲートプレート３４を着脱可能に配置する。そして、プランジャー３２によって、ゲートプレート３４における大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂを介して充填用隙間４３へ樹脂６を送り出すことができる。

樹脂充填装置１Ａにおいても、大ゲート２Ａ及び小ゲート２Ｂの構成は、上述した種々の構成と同様にすることができる。また、この場合には、積層鉄心４における全ての磁石配置穴４２における充填用隙間４３に対して同時に樹脂６の充填が行われる。
本例の樹脂充填装置１のその他の構成及び図中の符号は実施例１と同様であり、本例のその他の作用効果は、実施例１と同様である。

１ 樹脂充填装置
２Ａ 大ゲート
２Ｂ 小ゲート
２２ ランナー
２６ ガイドピン
４ 積層鉄心
４１Ａ，４１Ｂ 端面
４２ 磁石配置穴
４２０ 磁石配置穴組
４３ 充填用隙間
４４ 樹脂溜まり部
４５Ａ 第１微小間隙部
４５Ｂ 第２微小間隙部
５ 磁石
５１ 短辺部
５２Ａ，５２Ｂ 長辺部
６ 樹脂

Claims (4)

1. 回転電機用ロータの積層鉄心の端面から軸線方向に沿って設けられた磁石配置穴に磁石が配置されて形成される充填用隙間へ樹脂を充填する樹脂充填方法であって、
   上記充填用隙間における、上記磁石の一対の短辺部との対向部位には、樹脂が溜められる一対の樹脂溜まり部が形成されており、上記充填用隙間における、上記磁石の一対の長辺部との対向部位には、該長辺部が伸びる方向に沿って第１微小間隙部及び第２微小間隙部が形成されており、
   上記一対の樹脂溜まり部には、上記磁石配置穴に上記磁石を保持するためのガイドピンがそれぞれ挿入されており、
   該ガイドピンは、該ガイドピンの中心から、上記短辺部における、上記第２微小間隙部の側に位置する角部までの距離が、該ガイドピンの中心から、上記短辺部における、上記第１微小間隙部の側に位置する角部までの距離よりも短くなる位置に配置されており、
   上記積層鉄心の端面において、上記一対の樹脂溜まり部と上記第１微小間隙部とに、樹脂を吐出させるためのゲートをそれぞれ対向させ、
   該各ゲートから上記充填用隙間へ上記樹脂を注入するとともに、上記ガイドピンを、上記ゲートが配置された上記積層鉄心の端面とは反対側の端面へ引き出すことを特徴とする樹脂充填方法。
2. 上記一対の樹脂溜まり部にそれぞれ挿入された上記ガイドピンの中心から、上記短辺部における、上記第２微小間隙部の側に位置する角部までの距離は、上記一対の樹脂溜まり部にそれぞれ配置された上記ゲートの中心から、上記短辺部における、上記第２微小間隙部の側に位置する角部までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の樹脂充填方法。
3. 上記第１微小間隙部に対向させるゲートの開口面積は、上記一対の樹脂溜まり部に対向させるゲートの開口面積よりも小さくし、かつ、上記第１微小間隙部に対向させるゲートは、上記長辺部が伸びる方向に長い形状にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂充填方法。
4. 上記積層鉄心の周方向に複数並ぶ上記磁石配置穴のうちの互いに隣り合う２つの磁石配置穴である磁石配置穴組の上記充填用隙間に対して同時に上記樹脂を充填するとともに、
   全ての上記磁石配置穴組の上記充填用隙間に対して順次上記樹脂を充填することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂充填方法。

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