JP6570927B2 - 回転子鉄心の磁石挿入装置及びその磁石挿入方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の鉄心片を積層して形成された回転子鉄心本体の磁石挿入孔に永久磁石を挿入する回転子鉄心の磁石挿入装置及びその磁石挿入方法に関する。

回転子鉄心の製造においては、複数の鉄心片を積層して回転子鉄心本体を製造し、この回転子鉄心本体の積層方向に形成された磁石挿入孔へ永久磁石を挿入した後、この磁石挿入孔に樹脂を注入して永久磁石を固定している。
このように、永久磁石を磁石挿入孔へ挿入する際、永久磁石が磁石挿入孔の入口付近等にあたって、永久磁石に割れや欠けが生じるおそれがあるため、永久磁石と磁石挿入孔との位置決めを正確に行うことが求められている。
そこで、以下に示す技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、テーブル上に載置した回転子鉄心本体（ロータコア）をテーブルと共に、磁石挿入孔（マグネット孔）内を永久磁石（マグネット材）が滑り落ちない角度まで傾斜させ、この状態で永久磁石を磁石挿入孔に挿入し、傾斜させたテーブル及び回転子鉄心本体を水平状態（即ち、回転子鉄心本体の軸心が垂直状態）に戻す技術が開示されている。
また、図３に示す磁石挿入装置８０は、傾転手段８１により、回転子鉄心本体８２を搬送治具８３に載せた状態で、回転子鉄心本体８２の軸心を垂直状態から水平状態に変えた後、磁石挿入手段８４により、軸心が水平となった回転子鉄心本体８２の磁石挿入孔８５に永久磁石８６を挿入するものである。

特開２００８−１１３５３０号公報

しかしながら、前記従来の技術は、予め設定した積厚の回転子鉄心本体を、永久磁石の挿入対象としているため、積厚が異なる回転子鉄心本体に永久磁石を挿入する必要がある場合、対応できなかった。具体的には、図３に示す磁石挿入装置８０のように、傾転手段８１と磁石挿入手段８４との間隔が一定であるため、永久磁石８６を挿入する回転子鉄心本体の積厚が薄い場合、軸心を水平にした回転子鉄心本体と磁石挿入手段８４との間に空間部が生じ、磁石挿入手段８４から磁石挿入孔への永久磁石８６の挿入が困難になる。
なお、永久磁石の挿入を安定に行うため、回転子鉄心本体の積厚ごとに、磁石挿入装置を複数種用意しておくことが考えられるが、コストがかかって不経済である。また、積厚の変更ごとに傾転手段の取付け位置を変更して、軸心を水平にした回転子鉄心本体と磁石挿入手段との間隔を調整することも考えられるが、作業性が悪く、生産性の低下を招くという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、積厚の異なる回転子鉄心の製造に際し、磁石挿入孔への永久磁石の挿入を、作業性よく経済的に実施可能な回転子鉄心の磁石挿入装置及びその磁石挿入方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入装置は、複数の鉄心片を積層して形成した回転子鉄心本体を搬送治具に載せた状態で、該回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転手段と、該傾転手段とは間隔を有して配置され、前記傾転手段によって軸心が水平となった前記回転子鉄心本体の積層方向に形成した磁石挿入孔に永久磁石を挿入する磁石挿入手段とを有する回転子鉄心の磁石挿入装置において、
前記磁石挿入手段には、該磁石挿入手段の上部、下部又は側部となる待機位置にて待機し、使用時には、前記待機位置から前記磁石挿入手段の表面上を該表面に沿って移動することで、軸心が水平となった前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に生じる空間部に配置され、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部と前記磁石挿入孔とを連通するガイド部材が設けられている。

前記目的に沿う第２の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入装置は、複数の鉄心片を積層して形成した回転子鉄心本体を搬送治具に載せた状態で、該回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転手段と、該傾転手段とは間隔を有して配置され、前記傾転手段によって軸心が水平となった前記回転子鉄心本体の積層方向に形成した磁石挿入孔に永久磁石を挿入する磁石挿入手段とを有する回転子鉄心の磁石挿入装置において、
前記磁石挿入手段は、軸心が水平となった前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に生じる空間部に配置され、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部と前記磁石挿入孔とを連通するガイド部材と、複数の前記永久磁石が水平状態で積み重ねて収容される磁石収納マガジンと、該磁石収納マガジンに収容した前記永久磁石が、前記供給部を介して前記磁石挿入孔へ押出される押込みロッドと、を有する。
第１、第２の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入装置において、前記ガイド部材は、積厚の異なる前記回転子鉄心本体ごとに複数種用意され、前記永久磁石の挿入対象となる前記回転子鉄心本体の積厚に応じて交換可能であることが好ましい。

第１、第２の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入装置において、前記傾転手段には、軸心が水平となった前記回転子鉄心本体を、その軸心を中心として予め設定した角度で回動させる回動機構が設けられていることが好ましい。

前記目的に沿う第３の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入装置は、複数の鉄心片を積層して形成され、軸心が垂直状態に維持された回転子鉄心本体の積層方向に形成した磁石挿入孔に、永久磁石を挿入する磁石挿入手段を有する回転子鉄心の磁石挿入装置において、
前記磁石挿入手段には、平面視して前記磁石挿入手段とは重ならない領域である待機位置にて待機し、使用時には、前記待機位置から前記磁石挿入手段の下面上を該下面に沿って移動することで、前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に生じる空間部に配置され、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部と前記磁石挿入孔とを連通するガイド部材が設けられている。

前記目的に沿う第４の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入方法は、傾転手段により、複数の鉄心片を積層して形成された回転子鉄心本体を搬送治具に載せた状態で、該回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転工程と、前記傾転手段とは間隔を有して配置された磁石挿入手段により、軸心を水平にした前記回転子鉄心本体の積層方向に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入する磁石挿入工程とを有する回転子鉄心の磁石挿入方法において、
軸心を水平にした前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に空間部が生じることを条件として、前記磁石挿入工程の前に、前記磁石挿入手段の上部、下部又は側部の待機位置から前記磁石挿入手段の表面上を該表面に沿って移動させることで、前記空間部に対応する厚みを備え、前記磁石挿入手段に設けられたガイド部材を、前記空間部に配置し、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部から前記ガイド部材を介して前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入する。

前記目的に沿う第５の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入方法は、傾転手段により、複数の鉄心片を積層して形成された回転子鉄心本体を搬送治具に載せた状態で、該回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転工程と、前記傾転手段とは間隔を有して配置された磁石挿入手段により、軸心を水平にした前記回転子鉄心本体の積層方向に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入する磁石挿入工程とを有する回転子鉄心の磁石挿入方法において、
軸心を水平にした前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に空間部が生じることを条件として、前記磁石挿入工程の前に、前記空間部に対応する厚みを備え、前記磁石挿入手段に設けられたガイド部材を、前記空間部に配置し、
前記磁石挿入工程では、磁石収納マガジンに水平状態で積み重ねて収容された前記永久磁石を、押込みロッドにより前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部から前記ガイド部材を介して前記磁石挿入孔へ押出す。
第４、第５の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入方法において、前記ガイド部材を、積厚の異なる前記回転子鉄心本体ごとに複数種用意し、前記永久磁石の挿入対象となる前記回転子鉄心本体の積厚に応じて交換することが好ましい。

第４、第５の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入方法において、前記磁石挿入孔を複数の群に分けて、前記磁石挿入工程では、予め設定した角度ずつ前記回転子鉄心本体を回動させて、軸心を水平にした前記回転子鉄心本体の群ごとの前記磁石挿入孔に、前記永久磁石を順次挿入することが好ましい。

前記目的に沿う第６の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、軸心が垂直状態に維持された回転子鉄心本体の積層方向に形成された磁石挿入孔に、磁石挿入手段によって永久磁石を挿入する回転子鉄心の磁石挿入方法において、
前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に空間部が生じることを条件として、平面視して前記回転子鉄心本体とは重ならない領域である待機位置から、前記磁石挿入手段の下面上を該下面に沿って移動させることで、前記空間部に対応する厚みを備え、前記磁石挿入手段に設けられたガイド部材を、前記空間部に配置し、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部から前記ガイド部材を介して前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入する。

第１、第２の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入装置及び第４、第５の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入方法は、傾転手段により軸心を水平にした回転子鉄心本体と、磁石挿入手段との間に生じる空間部に、ガイド部材を配置するので、磁石挿入手段に設けられた永久磁石の供給部と磁石挿入孔とを、容易に連通させることができる。これにより、積厚の異なる回転子鉄心の製造に際し、回転子鉄心本体の積厚ごとに、例えば、磁石挿入装置を準備する必要がなく、また、磁石挿入装置を改造する必要もないため、磁石挿入孔への永久磁石の挿入を、作業性よく経済的に実施できる。

特に、ガイド部材を、積厚の異なる回転子鉄心本体ごとに複数種用意し、回転子鉄心本体の積厚に応じて交換する場合、様々な積厚の回転子鉄心本体の磁石挿入孔への永久磁石の挿入にも、容易に対応できる。

なお、第３の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入装置及び第６の発明に係る回転子鉄心の磁石挿入方法も、回転子鉄心本体と、磁石挿入手段との間に生じる空間部に、ガイド部材を配置するので、磁石挿入手段に設けられた永久磁石の供給部と磁石挿入孔とを、容易に連通させることができ、磁石挿入孔への永久磁石の挿入を、作業性よく経済的に実施できる。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る回転子鉄心の磁石挿入装置の使用状態の説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る回転子鉄心の磁石挿入装置の使用状態の説明図である。 従来例に係る回転子鉄心の磁石挿入装置の使用状態の説明図である。

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。
まず、図１を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る回転子鉄心の磁石挿入装置１０を用いて製造する回転子鉄心（ロータコア）について説明する。

回転子鉄心は、環状（所定形状）の複数の鉄心片１１を積層して構成された回転子鉄心本体１２を有している。なお、回転子鉄心本体は、環状の複数の鉄心片を積層して形成した複数のブロック鉄心を、順次転積して構成することもできる。
この鉄心片１１は、環状の一体構造のものである。なお、鉄心片は、複数の円弧状の鉄心片部を環状に連結できる分割構造のものや、複数の円弧状の鉄心片部の周方向の一部が連結部で繋がり、この連結部を折曲げて環状にできる構造のものでもよい。

鉄心片１１は、厚みが、例えば、０．１０〜０．５ｍｍ程度の電磁鋼板やアモルファス等からなる薄板材（薄板条材）から打抜き形成されるものである。なお、鉄心片は、１枚の薄板材から打抜いたものや、薄板材を複数枚（例えば、２枚、更には３枚以上）重ねた状態で打抜いたものでもよい。
積層方向に隣り合う鉄心片１１、１１同士は、かしめ接合により連結されているが、かしめ、樹脂（熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）や熱可塑性樹脂）、接着剤、及び、溶接のいずれか１又は２以上を用いて、連結することもできる。

回転子鉄心（回転子鉄心本体１２）の中央には、軸孔（シャフト孔）が形成され、この軸孔を中心としてその周囲に、回転子鉄心（回転子鉄心本体１２）の積層方向に形成された磁石挿入孔１３が、複数形成されている。この磁石挿入孔１３への永久磁石１４の固定は、上記した樹脂を用いて行う。
なお、回転子鉄心（回転子鉄心本体１２）には更に、軸孔を中心としてその周囲に、積層方向に貫通する重量軽減孔（図示しない）が複数形成されている。

続いて、本発明の一実施の形態に係る回転子鉄心の磁石挿入装置（以下、単に磁石挿入装置ともいう）１０について、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。
回転子鉄心の磁石挿入装置１０は、回転子鉄心本体１２を搬送治具２０に載せた状態で、この回転子鉄心本体１２の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転手段２１と、この傾転手段２１によって軸心が水平となった回転子鉄心本体１２の磁石挿入孔１３に永久磁石１４（未磁化）を挿入する磁石挿入手段２２とを有し、積厚の異なる回転子鉄心本体でも、永久磁石１４の挿入を、作業性よく経済的に実施可能な装置である。以下、詳しく説明する。

搬送治具２０は、回転子鉄心本体１２を載置する載置台２３と、この載置台２３の中央部に立設された位置決めロッド（図示しない）を備えている。
載置台２３は、平面視して正方形状（四角形状）のものであるが、他の形状（例えば、多角形状や円形状）のものでもよい。
また、位置決めロッドは、回転子鉄心本体１２の軸孔に嵌入して、載置台２３に載せた回転子鉄心本体１２を位置決めするものである。

傾転手段２１は、ベース台２４上に水平配置され起立可能な傾転架台２５と、この傾転架台２５上に回動機構２５ａを介して設けられた受入れ台２６とを有している。
傾転架台２５は、平面視して四角形状となって、その一端部に回動軸２７が設けられている。この回動軸２７は、ベース台２４に取付け固定された軸受け部２８に、回動可能に支持されている。また、ベース台２４には、図示しない空圧シリンダ（アクチュエータ）が設けられ、その作動部が、傾転架台２５に回動可能に取付けられている。

これにより、空圧シリンダを伸ばすことで、図１（Ｂ）に示すように、回動軸２７を中心として傾転架台２５を傾動させ、傾転架台２５を水平に対して垂直状態（例えば、９０度であるが、±５度（更には±３度）の範囲で傾斜する場合も含む）にできる。また、空圧シリンダを縮めることで、図１（Ａ）に示すように、回動軸２７を中心として傾転架台２５を傾動させ、傾転架台２５を水平状態にできる（ベース台２４上に載置できる）。
なお、上記したように、傾転架台２５を傾動できれば、回動軸２７、軸受け部２８、及び、空圧シリンダ以外の構成を用いることもできる。

受入れ台２６は、平面視して四角形状となって、その一方の幅方向両側に、対となる側壁部２９、３０が設けられている。この側壁部２９、３０はそれぞれ、断面逆Ｌ字状となって、載置台２３を幅方向両側から挟み込み、搬送治具２０のスライド装着を可能にするものである。
また、受入れ台２６の、対向する側壁部２９と側壁部３０との間には、載置台２３を載置して水平移動可能にする複数のガイドローラ３１が設けられている。

これにより、複数のガイドローラ３１によって、搬送治具２０を受入れ台２６上に水平移動させ、受入れ台２６の一方の幅方向両側に設けられた側壁部２９、３０と、他方の幅方向両側に設けられたロック機構（図示しない）によって、搬送治具２０を受入れ台２６上に位置決めできる。
従って、傾転架台２５を傾動させる際に、受入れ台２６上から搬送治具２０がずれ落ちることを防止できる。

また、回動機構２５ａは、傾転架台２５に対して受入れ台２６を、その軸心（回転子鉄心本体１２の軸心に対応）を中心として回動させる駆動部（例えば、エアシリンダ）と、この回動位置で、傾転架台２５に対する受入れ台２６の位置決めを行うロック部とで、構成されている。
これにより、軸心が水平となった回転子鉄心本体１２を、その軸心を中心として予め設定した角度で回動させることができる。

磁石挿入手段２２にはフローティング機構が設けられ、磁石挿入手段２２がベース台２４に、僅かな揺動が可能となるように立設されている。また、磁石挿入手段２２は、回転子鉄心本体１２に形成された孔部（例えば、重量軽減孔）に係合可能なガイドブロック（図示しない）を備えた位置決め機構を有している。
これにより、フローティング機構によって磁石挿入手段２２を揺動させながら、回転子鉄心本体１２の孔部にガイドブロックを係合させ、後述するガイド部材３４の磁石搬送路３５と磁石挿入孔１３との位置決めを行うことができる。

また、磁石挿入手段２２は、傾転手段２１とは間隔を有して配置（起立状態となった受入れ台２６とは間隔を有して対向配置）され、その内部には、短尺の永久磁石１４を、その長さ方向にスライド移動可能にする磁石供給路（供給部の一例）３２が複数設けられている。なお、各磁石供給路３２は、例えば、断面凹状の溝部で構成できるが、これに限定されるものではない。また、磁石供給路３２には、上記した短尺の永久磁石１４に替えて、長尺の永久磁石を供給することもできる。

この磁石挿入手段２２に設けられた磁石供給路３２の個数は、回転子鉄心本体１２に形成された全ての磁石挿入孔１３を、複数の群に分けた場合の、各群を構成する磁石挿入孔１３の個数と同数にしている（例えば、全ての磁石挿入孔１３の個数の約数としている）。このため、磁石挿入孔１３への永久磁石１４の挿入は、前記した回動機構２５ａにより、予め設定した角度ずつ回転子鉄心本体１２を回動させ、軸心を水平にした回転子鉄心本体１２の群ごとの磁石挿入孔１３に、永久磁石１４を順次挿入して行う。

なお、磁石供給路３２の設置位置は、軸心を水平にした回転子鉄心本体１２の、各群を構成する磁石挿入孔１３の形成位置に対応している。
また、磁石挿入手段２２に設ける磁石供給路３２の個数は、磁石挿入孔１３の個数と同じにすることもできる。この場合、磁石挿入孔１３への永久磁石１４の挿入を、同時（一度）に行うことができるため、上記した回動機構による回転子鉄心本体１２の回動は不要である。

上記した磁石挿入手段２２と傾転手段２１との間隔、即ち、磁石挿入手段２２と起立状態の受入れ台２６との間隔は、永久磁石１４の挿入対象となる回転子鉄心本体の積厚に応じて設定されており、ここでは、積厚が最も厚い回転子鉄心本体に基づいて設定されている。具体的には、回転子鉄心本体の軸心を水平にした際に、回転子鉄心本体の上面（一端面）が、磁石挿入手段２２に当接する程度（隙間があってもよい）に設定されている（例えば、前記した図３参照）。

このため、回転子鉄心本体１２の平面視した（軸心方向に見た）形状が、上記した積厚が最も厚い回転子鉄心本体と同一であっても、この回転子鉄心本体より積厚が薄い回転子鉄心本体１２に永久磁石１４を挿入しようとする場合、軸心が水平となった回転子鉄心本体１２と磁石挿入手段２２との間に、空間部３３が生じる。
そこで、磁石挿入手段２２の傾転手段２１側（磁石供給路３２の永久磁石１４の出口側）の上部に、磁石挿入手段２２の傾転手段２１側の面に沿って昇降可能に、ガイド部材３４を設ける。

ガイド部材３４は、空間部３３に対応する厚みを備えたものであり、その内部には、永久磁石１４を、その長さ方向にスライド移動可能にする磁石搬送路３５（例えば、断面凹状の溝部）が設けられている。この磁石搬送路３５の個数は、磁石挿入手段２２に設けられた磁石供給路３２の個数（各群を構成する磁石挿入孔１３の個数）と同数である。
これにより、ガイド部材３４を、上記した空間部３３に配置することで、磁石搬送路３５を介して、永久磁石１４の磁石供給路３２と磁石挿入孔１３とを連通できる。

なお、ガイド部材３４は、常時は、図１（Ａ）に示すように、磁石挿入手段２２の上部に待機し、使用にあっては、図１（Ｂ）に示すように、磁石供給路３２と磁石搬送路３５とが連通する位置まで、磁石挿入手段２２の傾転手段２１側の表面に沿って下降する。しかし、ガイド部材３４の待機位置は、これに限定されるものではなく、例えば、磁石挿入手段２２の傾転手段２１側の下部や側部に設定することもできる。

また、ガイド部材は、１つに限定されるものではなく、積厚の異なる回転子鉄心本体ごとに複数種（回転子鉄心本体の種類と同数）用意することが好ましい。
この場合、永久磁石の挿入対象となる回転子鉄心本体の積厚に応じて、ガイド部材を交換可能にする。なお、ガイド部材は、回転子鉄心本体の積厚を変更するごとに、磁石挿入手段に付け替えてもよく、また、予め複数のガイド部材を磁石挿入手段の傾転手段側に設け、回転子鉄心本体の積厚を変更するごとに、選択して使用することもできる。

磁石挿入手段２２は、それぞれの磁石供給路３２に設けられた、永久磁石１４が収容される磁石収納マガジン３６と、この磁石収納マガジン３６に収容した永久磁石１４が押出される押込みロッド（図示しない）とを有している。
磁石収納マガジン３６は、長尺の容器であり、傾転手段２１とは反対側（磁石供給路３２の永久磁石１４の入口側）に設けられ、複数の永久磁石１４が水平状態で積み重ねて収容されるものである。この積み重ねられた複数の永久磁石１４は、常時は上方へ付勢され、その最上部に位置する永久磁石１４が、正面視して磁石供給路３２の位置に対応している。

また、押込みロッド（例えば、プッシュピン）は、磁石収納マガジン３６に収容した最上部に位置する永久磁石１４を、磁石供給路３２と磁石搬送路３５を介して、磁石挿入孔１３へ押出すものである。
この押込みロッドの押出し動作は、永久磁石１４の長さと、磁石挿入孔１３の深さに基づいて、１つの磁石挿入孔１３に対し、１回又は２回以上の複数回、行われる（即ち、１つの磁石挿入孔１３に、１本又は２本以上の複数本の永久磁石１４が挿入される）。

以上に示した空圧シリンダ、回動機構、ガイド部材３４、及び、押込みロッドの各動作は、制御部（図示しない）からの指令により、予め入力されたプログラムに基づいて行われる。

なお、上記した回転子鉄心の磁石挿入装置１０の代わりに、図２に示す回転子鉄心の磁石挿入装置（以下、単に磁石挿入装置ともいう）４０を使用することもできる。この回転子鉄心の磁石挿入装置４０を構成する一部の部材は、上記した回転子鉄心の磁石挿入装置１０を構成する部材と略同様であるため、同一部材には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。

磁石挿入装置４０は、回転子鉄心本体１２の軸心を垂直状態に維持した状態で、磁石挿入手段４１（前記した磁石挿入手段２２と同様の機能を備えている）により、回転子鉄心本体１２の磁石挿入孔１３に永久磁石１４を挿入するものである。なお、この磁石挿入装置４０は、永久磁石１４を磁石挿入孔１３へ挿入する際、永久磁石１４が磁石挿入孔１３の入口付近等にあたって永久磁石１４に割れや欠けが生じないように、補助手段（図示しない）によって磁石挿入孔１３に永久磁石１４を挿入可能な構成となっている。

ベース台４２には、水平載置手段４３が設けられている。
この水平載置手段４３は、ベース台４２上に回動機構２５ａを介して設けられた受入れ台２６を有している。
これにより、軸心が垂直状態の回転子鉄心本体１２を、搬送治具２０に載せた状態で、その軸心を中心として予め設定した角度で回動させることができる。

磁石挿入手段４１は、ベース台４２に立設された支持部材４４により、水平載置手段４３（受入れ台２６）とは間隔を有して対向配置され、その内部には、永久磁石１４を、その長さ方向に移動可能にする磁石供給路３２が複数設けられている。
この磁石挿入手段４１と水平載置手段４３（受入れ台２６）との間隔は、前記した磁石挿入手段２２と傾転手段２１との間隔と同様、積厚が最も厚い回転子鉄心本体に基づいて設定されている。

このため、積厚が最も厚い回転子鉄心本体よりも積厚が薄い回転子鉄心本体１２に永久磁石１４を挿入しようとする場合、軸心が垂直となった回転子鉄心本体１２と磁石挿入手段４１との間に、空間部３３が生じる。
そこで、磁石挿入手段４１の下側（水平載置手段４３側、永久磁石１４の出口側）に、磁石挿入手段４１の下面に沿って移動可能に、ガイド部材３４を設ける。
このガイド部材３４は、常時は、平面視して回転子鉄心本体１２の半径方向外側位置（回転子鉄心本体１２とは重複しない領域）に待機し、使用にあっては、磁石供給路３２と磁石搬送路３５とが連通する位置まで、磁石挿入手段４１の下面に沿って移動する。

続いて、本発明の一実施の形態に係る回転子鉄心の磁石挿入方法について、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。
回転子鉄心の磁石挿入方法は、積厚の異なる回転子鉄心本体でも、永久磁石１４の挿入を、作業性よく経済的に実施可能な方法であり、鉄心本体製造工程、準備工程、傾転工程、及び、磁石挿入工程、を有している。
以下、詳しく説明する。

（鉄心本体製造工程）
複数の鉄心片１１を積層して回転子鉄心本体１２を製造し、これを搬送治具２０に載せる。このとき、回転子鉄心本体１２の軸孔に、搬送治具２０の位置決めロッドを嵌合させて、回転子鉄心本体１２を搬送治具２０の載置台２３の所定位置に取付ける。
なお、搬送治具２０を、回転子鉄心本体１２を製造する金型装置に配置して、鉄心片１１を金型装置内で順次積層してもよい。

（準備工程）
ここでは、永久磁石１４の挿入対象となる回転子鉄心本体の積厚に応じて、ガイド部材３４の使用の有無を決定する。具体的には、以下の通りである。
軸心を水平にした回転子鉄心本体と磁石挿入手段との間に空間部が生じない場合、即ち、回転子鉄心本体の上面（一端面）が、磁石挿入手段２２に当接する程度であれば、ガイド部材を待機位置に維持する（図３参照）。

一方、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、軸心を水平にした回転子鉄心本体１２と磁石挿入手段２２との間に空間部３３が生じる場合、磁石挿入手段２２の上部に待機したガイド部材３４を、磁石供給路３２と磁石搬送路３５とが連通する位置まで、磁石挿入手段２２の表面に沿って下降させ、空間部３３に配置する。
なお、ガイド部材３４は、積厚の異なる回転子鉄心本体ごとに複数種用意し、永久磁石１４の挿入対象となる回転子鉄心本体の積厚に応じて交換することが好ましい。

（傾転工程）
傾転手段２１の受入れ台２６に設けられたガイドローラ３１により、回転子鉄心本体１２を載置した搬送治具２０を受入れ台２６上に水平移動させ、側壁部２９、３０とロック機構により、搬送治具２０を受入れ台２６上に位置決めする。
そして、空圧シリンダを伸ばすことで、図１（Ｂ）に示すように、傾転架台２５を水平に対して垂直状態にする。これにより、回転子鉄心本体１２を搬送治具２０に載せた状態で、回転子鉄心本体１２の軸心を垂直状態から水平状態に変える。

このとき、軸心が水平となった回転子鉄心本体１２の上面（一端面）が、ガイド部材３４の傾転手段２１側の表面に当接する（隙間があってもよい）。これにより、磁石挿入手段２２に設けられた永久磁石１４の磁石供給路３２と、ガイド部材３４の磁石搬送路３５と、磁石挿入孔１３とを、連通させることができる。

（磁石挿入工程）
磁石挿入手段２２により、軸心を水平にした回転子鉄心本体１２の磁石挿入孔１３に永久磁石１４（未磁化）を挿入する。具体的には、以下の通りである。
磁石収納マガジン３６に水平状態で積み重ねて収容された永久磁石１４を、押込みロッドにより磁石供給路３２と磁石搬送路３５を介して、磁石挿入孔１３へ押出す。
なお、磁石挿入手段２２に設けられた磁石供給路３２と、ガイド部材３４に設けられた磁石搬送路３５の各個数は、前記した各群を構成する磁石挿入孔１３の個数と同数（あるいは約数）であるため、回動機構２５ａにより、予め設定した角度ずつ回転子鉄心本体１２を回動させ、軸心を水平にした回転子鉄心本体１２の群ごとの磁石挿入孔１３に、永久磁石１４を順次挿入する。

回転子鉄心本体１２の磁石挿入孔１３への永久磁石１４の挿入が終了した後は、空圧シリンダを縮めることで、図１（Ａ）に示すように、傾転架台２５を水平状態にする。これにより、回転子鉄心本体１２を搬送治具２０に載せた状態で、回転子鉄心本体１２の軸心を水平状態から垂直状態に変える。
このとき、ガイド部材３４を、磁石挿入手段２２の上部の待機位置まで、磁石挿入手段２２の表面に沿って上昇させる。

次に、受入れ台２６から、回転子鉄心本体１２を載置した搬送治具２０を取外し、この回転子鉄心本体１２を搬送治具２０に載せた状態で、次の工程へ搬送する。そして、この工程で、各磁石挿入孔１３へ樹脂を注入し硬化させることで、各磁石挿入孔１３に永久磁石１４を固定する。
以上の工程で得られた回転子鉄心本体１２から搬送治具２０を取外すことで、回転子鉄心が得られる。

なお、前記した図２に示す回転子鉄心の磁石挿入装置４０を使用する場合は、回転子鉄心本体１２の軸心を垂直状態に維持した状態で、磁石挿入手段４１により、回転子鉄心本体１２の磁石挿入孔１３に永久磁石１４を挿入すること以外は、上記した回転子鉄心の磁石挿入装置１０を使用する場合と略同様の方法を行うことで、回転子鉄心が得られる。
具体的には、上記した傾転工程と磁石挿入工程で、回転子鉄心本体１２の軸心の向きを変えることなく、回転子鉄心本体１２の軸心を垂直状態に維持する。

従って、回転子鉄心の磁石挿入装置及びその磁石挿入方法を用いることで、積厚の異なる回転子鉄心の製造に際し、磁石挿入孔への永久磁石の挿入を、作業性よく経済的に実施できる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の回転子鉄心の磁石挿入装置及びその磁石挿入方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、磁石挿入手段と傾転手段との間隔を、積厚が最も厚い回転子鉄心本体に基づいて設定した場合について説明したが、この回転子鉄心本体よりも積厚が厚い、将来的に永久磁石を挿入する予定のある、回転子鉄心本体の積厚に応じて設定することもできる。この場合、上記した積厚が最も厚い回転子鉄心本体へ永久磁石を挿入するに際しても、ガイド部材を使用する。

また、前記実施の形態においては、ガイド部材の空間部への配置を、傾転工程の前に行った場合について説明したが、磁石挿入工程の前であれば特に限定されるものではなく、例えば、傾転工程と磁石挿入工程の間で行うこともできる。
そして、前記実施の形態においては、磁石収納マガジンの最上部に位置する永久磁石を、正面視して磁石供給路の位置に対応させた場合について説明したが、磁石収納マガジンの最下部に位置する永久磁石を、正面視して磁石供給路の位置に対応させることもできる。この場合、最下部に位置する永久磁石を磁石供給路側へ押出すごとに、その上に位置していた永久磁石が、重力によって最下部に位置する。なお、永久磁石は、磁石収納マガジンを用いることなく、磁石供給路側へ押出してもよい。

更に、前記実施の形態においては、回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変えた状態で、又は、回転子鉄心本体の軸心を垂直状態に維持した状態で、回転子鉄心本体の磁石挿入孔に永久磁石を挿入した場合について説明したが、回転子鉄心本体の軸心を傾斜させた状態（軸心を水平に対して０度を超え９０度未満にした状態）で、回転子鉄心本体の磁石挿入孔に永久磁石を挿入することもできる。

１０：回転子鉄心の磁石挿入装置、１１：鉄心片、１２：回転子鉄心本体、１３：磁石挿入孔、１４：永久磁石、２０：搬送治具、２１：傾転手段、２２：磁石挿入手段、２３：載置台、２４：ベース台、２５：傾転架台、２５ａ：回動機構、２６：受入れ台、２７：回動軸、２８：軸受け部、２９、３０：側壁部、３１：ガイドローラ、３２：磁石供給路（供給部）、３３：空間部、３４：ガイド部材、３５：磁石搬送路、３６：磁石収納マガジン、４０：回転子鉄心の磁石挿入装置、４１：磁石挿入手段、４２：ベース台、４３：水平載置手段、４４：支持部材

Claims (10)

1. 複数の鉄心片を積層して形成した回転子鉄心本体を搬送治具に載せた状態で、該回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転手段と、該傾転手段とは間隔を有して配置され、前記傾転手段によって軸心が水平となった前記回転子鉄心本体の積層方向に形成した磁石挿入孔に永久磁石を挿入する磁石挿入手段とを有する回転子鉄心の磁石挿入装置において、
   前記磁石挿入手段には、該磁石挿入手段の上部、下部又は側部となる待機位置にて待機し、使用時には、前記待機位置から前記磁石挿入手段の表面上を該表面に沿って移動することで、軸心が水平となった前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に生じる空間部に配置され、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部と前記磁石挿入孔とを連通するガイド部材が設けられていることを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入装置。
2. 複数の鉄心片を積層して形成した回転子鉄心本体を搬送治具に載せた状態で、該回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転手段と、該傾転手段とは間隔を有して配置され、前記傾転手段によって軸心が水平となった前記回転子鉄心本体の積層方向に形成した磁石挿入孔に永久磁石を挿入する磁石挿入手段とを有する回転子鉄心の磁石挿入装置において、
   前記磁石挿入手段は、軸心が水平となった前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に生じる空間部に配置され、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部と前記磁石挿入孔とを連通するガイド部材と、複数の前記永久磁石が水平状態で積み重ねて収容される磁石収納マガジンと、該磁石収納マガジンに収容した前記永久磁石が、前記供給部を介して前記磁石挿入孔へ押出される押込みロッドと、を有することを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入装置。
3. 請求項１又は２記載の回転子鉄心の磁石挿入装置において、前記ガイド部材は、積厚の異なる前記回転子鉄心本体ごとに複数種用意され、前記永久磁石の挿入対象となる前記回転子鉄心本体の積厚に応じて交換可能であることを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転子鉄心の磁石挿入装置において、前記傾転手段には、軸心が水平となった前記回転子鉄心本体を、その軸心を中心として予め設定した角度で回動させる回動機構が設けられていることを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入装置。
5. 複数の鉄心片を積層して形成され、軸心が垂直状態に維持された回転子鉄心本体の積層方向に形成した磁石挿入孔に、永久磁石を挿入する磁石挿入手段を有する回転子鉄心の磁石挿入装置において、
   前記磁石挿入手段には、平面視して前記磁石挿入手段とは重ならない領域である待機位置にて待機し、使用時には、前記待機位置から前記磁石挿入手段の下面上を該下面に沿って移動することで、前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に生じる空間部に配置され、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部と前記磁石挿入孔とを連通するガイド部材が設けられていることを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入装置。
6. 傾転手段により、複数の鉄心片を積層して形成された回転子鉄心本体を搬送治具に載せた状態で、該回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転工程と、前記傾転手段とは間隔を有して配置された磁石挿入手段により、軸心を水平にした前記回転子鉄心本体の積層方向に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入する磁石挿入工程とを有する回転子鉄心の磁石挿入方法において、
   軸心を水平にした前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に空間部が生じることを条件として、前記磁石挿入工程の前に、前記磁石挿入手段の上部、下部又は側部の待機位置から前記磁石挿入手段の表面上を該表面に沿って移動させることで、前記空間部に対応する厚みを備え、前記磁石挿入手段に設けられたガイド部材を、前記空間部に配置し、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部から前記ガイド部材を介して前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入することを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入方法。
7. 傾転手段により、複数の鉄心片を積層して形成された回転子鉄心本体を搬送治具に載せた状態で、該回転子鉄心本体の軸心を垂直状態から水平状態に変える傾転工程と、前記傾転手段とは間隔を有して配置された磁石挿入手段により、軸心を水平にした前記回転子鉄心本体の積層方向に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入する磁石挿入工程とを有する回転子鉄心の磁石挿入方法において、
   軸心を水平にした前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に空間部が生じることを条件として、前記磁石挿入工程の前に、前記空間部に対応する厚みを備え、前記磁石挿入手段に設けられたガイド部材を、前記空間部に配置し、
   前記磁石挿入工程では、磁石収納マガジンに水平状態で積み重ねて収容された前記永久磁石を、押込みロッドにより前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部から前記ガイド部材を介して前記磁石挿入孔へ押出すことを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入方法。
8. 請求項６又は７記載の回転子鉄心の磁石挿入方法において、前記ガイド部材を、積厚の異なる前記回転子鉄心本体ごとに複数種用意し、前記永久磁石の挿入対象となる前記回転子鉄心本体の積厚に応じて交換することを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入方法。
9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載の回転子鉄心の磁石挿入方法において、前記磁石挿入孔を複数の群に分けて、前記磁石挿入工程では、予め設定した角度ずつ前記回転子鉄心本体を回動させて、軸心を水平にした前記回転子鉄心本体の群ごとの前記磁石挿入孔に、前記永久磁石を順次挿入することを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入方法。
10. 複数の鉄心片を積層して形成され、軸心が垂直状態に維持された回転子鉄心本体の積層方向に形成された磁石挿入孔に、磁石挿入手段によって永久磁石を挿入する回転子鉄心の磁石挿入方法において、
    前記回転子鉄心本体と前記磁石挿入手段との間に空間部が生じることを条件として、平面視して前記回転子鉄心本体とは重ならない領域である待機位置から、前記磁石挿入手段の下面上を該下面に沿って移動させることで、前記空間部に対応する厚みを備え、前記磁石挿入手段に設けられたガイド部材を、前記空間部に配置し、前記磁石挿入手段に設けられた前記永久磁石の供給部から前記ガイド部材を介して前記磁石挿入孔に前記永久磁石を挿入することを特徴とする回転子鉄心の磁石挿入方法。

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