JP7315012B2 - ロータコアの製造方法およびロータコアの製造システム - Google Patents

Description

本発明は、ロータコアの製造方法およびロータコアの製造システムに関する。

従来、ロータコアの製造方法が知られている。このようなロータコアの製造方法およびロータコアの製造システムは、たとえば、特許第６１８０５６９号公報に開示されている。

上記特許第６１８０５６９号公報には、複数枚の鉄心片が積層された回転子積層鉄心の複数の磁石挿入孔の各々に永久磁石を挿入し、各磁石挿入孔に永久磁石を樹脂封止する方法（ロータコアの製造方法）が開示されている。上記特許第６１８０５６９号公報では、樹脂を加熱して溶融させるとともに溶融された樹脂を回転子積層鉄心の磁石挿入孔に供給するよう構成されている。

具体的には、上記特許第６１８０５６９号公報では、永久磁石が磁石挿入孔に挿入された状態の回転子積層鉄心が、下型の上に搬送される。なお、回転子積層鉄心の上方には上型が配置されている。次に、上型に設けられたポットに熱硬化性樹脂の原料が供給されるとともに、加熱手段によって原料が加熱される。そして、原料が加熱されて粘度が低下する。その後、回転子積層鉄心が上型に押し付けられる。そして、粘度が低下した（流動化した）原料が、ポットと磁石挿入孔とを連結する上型に設けられた流路を介して、磁石挿入孔に充填される。そして、上型および下型に各々設けられた加熱手段により回転子積層鉄心（熱硬化性樹脂の原料）が加熱されることにより、熱硬化性樹脂が硬化される。これにより、永久磁石が磁石挿入孔に固定（樹脂封止）される。なお、上記特許第６１８０５６９号公報には明記されていないが、回転子積層鉄心が上型および下型に挟持された状態で、加熱手段により粘度が低下した原料が加熱されることにより、熱硬化性樹脂が硬化されていると考えられる。

特許第６１８０５６９号公報

上記特許第６１８０５６９号公報に記載の各磁石挿入穴に永久磁石を樹脂封止する方法では、回転子積層鉄心が上型および下型に挟持された状態で、上型および下型の各々に設けられた加熱手段により熱硬化性樹脂が加熱されることにより、熱硬化性樹脂が硬化されていると考えられる。このため、磁石挿入孔に充填された熱硬化性樹脂が硬化される際に、ポットと磁石挿入孔とを連結する流路に残留した熱硬化性樹脂も、加熱されるとともに硬化されると考えられる。したがって、次に、磁石挿入穴に熱硬化性樹脂を充填するために、流路に残留した硬化された熱硬化性樹脂を予め取り除く必要がある。すなわち、硬化し取り除かれた熱硬化性樹脂は、永久磁石を樹脂封止するために用いることができない。その結果、熱硬化性樹脂の原料（樹脂材）の歩留まり（供給される原料の量に対して、樹脂封止に用いられる原料の割合）が悪くなるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、樹脂材の歩留まりを向上させることが可能なロータコアの製造方法およびロータコアの製造システムを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるロータコアの製造方法は、複数の電磁鋼板が積層され、電磁鋼板の積層方向に延びる磁石収容部を有する積層コアを準備する工程と、磁石収容部に永久磁石を配置する工程と、積層コアを積層方向に押圧するとともに樹脂注入装置とは別個に設けられる治具に、積層コアを配置する工程と、治具による積層コアの押圧が維持された状態で、かつ、磁石収容部に永久磁石が挿入された状態で、樹脂注入装置に含まれる樹脂注入部により、磁石収容部に、溶融した樹脂材を注入する工程と、磁石収容部に樹脂材を注入する工程の後、樹脂注入部内に収容された樹脂材の溶融状態を維持した状態で、樹脂注入装置の樹脂注入部を、治具によって押圧されている状態の積層コアに対して相対的に退避させる工程と、樹脂注入部を相対的に退避させる工程の後、磁石収容部に樹脂材が注入された状態で、かつ、治具により押圧されている状態の積層コアを加熱することによって、磁石収容部内の樹脂材を硬化させる工程と、を備える。

この発明の第１の局面によるロータコアの製造方法は、上記のように、磁石収容部に樹脂材を注入する工程の後、樹脂注入部に収容された樹脂材の溶融状態を維持した状態で、樹脂注入装置の樹脂注入部を、治具によって押圧されている状態の積層コアに対して相対的に退避させる工程と、樹脂注入部を相対的に退避させる工程の後、磁石収容部に樹脂材が注入された状態で、かつ、治具により押圧されている状態の積層コアを加熱することによって、磁石収容部内の樹脂材を硬化させる工程とを備える。これにより、樹脂材が硬化される際には、樹脂注入装置の樹脂注入部が積層コアに対して相対的に退避されているので、樹脂注入部内に収容された樹脂材が硬化することはない。その結果、樹脂注入部内の硬化された樹脂材を予め取り除く必要もないので、樹脂注入部に収容された樹脂材の全てを永久磁石の固定（樹脂封止）のために用いることができる。これにより、樹脂材の歩留まりを向上させることができる。また、治具による積層コアの押圧が維持された状態で、樹脂注入部により、溶融した樹脂材を注入する工程を備えることによって、積層された電磁鋼板の間の隙間が塞がれた状態で溶融した樹脂材が注入されるので、樹脂材が積層された電磁鋼板の間から漏れるのを抑制することができる。これにより、樹脂材の歩留まりをより向上させることができる。

この発明の第２の局面におけるロータコアの製造システムは、複数の電磁鋼板が積層され、電磁鋼板の積層方向に延びる磁石収容部を有する積層コアを備えるロータの製造システムであって、磁石収容部に永久磁石が配置された積層コアを積層方向に押圧するとともに樹脂注入装置とは別個に設けられる治具と、治具による積層コアの押圧が維持された状態で、かつ、磁石収容部に永久磁石が挿入された状態で、樹脂注入部により、磁石収容部に、溶融した樹脂材を注入する樹脂注入装置と、を備え、樹脂注入部は、磁石収容部に樹脂材が注入された後、樹脂注入部内に収容された樹脂材の溶融状態を維持した状態で、治具によって押圧されている状態の積層コアに対して相対的に退避されるように構成されており、磁石収容部に樹脂材が注入された状態で、かつ、治具により押圧されている状態の積層コアを加熱することによって、磁石収容部内の樹脂材を硬化させるように構成されている。

この発明の第２の局面によるロータの製造システムでは、上記のように、樹脂注入部は、磁石収容部に樹脂材が注入された後、樹脂注入装置内に収容された樹脂材の溶融状態を維持した状態で、治具によって押圧されている状態の積層コアに対して相対的に退避されるように構成されており、磁石収容部に樹脂材が注入された状態で、かつ、治具により押圧されている状態の積層コアを加熱することによって、磁石収容部内の樹脂材を硬化させるように構成されている。これにより、樹脂材が硬化される際には、樹脂注入装置の樹脂注入部が積層コアに対して相対的に退避されているので、樹脂注入部内に収容された樹脂材が硬化することはない。その結果、樹脂注入部内の硬化された樹脂材を予め取り除く必要もないので、樹脂注入部に収容された樹脂材の全てを永久磁石の固定（樹脂封止）のために用いることができる。これにより、樹脂材の歩留まりを向上させることが可能なロータの製造システムを提供することができる。また、治具による積層コアの押圧が維持された状態で、樹脂注入部により、溶融した樹脂材を注入する工程を備えることによって、積層された電磁鋼板の間の隙間が塞がれた状態で溶融した樹脂材が注入されるので、樹脂材が積層された電磁鋼板の間から漏れるのを抑制することができる。これにより、樹脂材の歩留まりをより向上させることが可能なロータの製造システムを提供することができる。

本発明によれば、樹脂材の歩留まりを向上させることができる。

本実施形態によるロータ（回転電機）の構成を示す平面図である。 本実施形態による積層コアを押圧する治具（上方プレート）の構成を示す平面図である。 本実施形態による積層コアを押圧する治具、および、治具に配置された完成後のロータコアを示す断面図（図２の１０００－１０００線に沿った断面図）である。 本実施形態による積層コアを押圧する治具の下方プレートの構成を示す平面図である。 本実施形態によるロータコアの製造システムの構成を示す概略図である。 本実施形態による樹脂注入部を説明するための断面図である。 本実施形態によるロータコアの製造方法を示すフロー図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［本実施形態］
図１～図７を参照して、本実施形態によるロータコア４の製造方法およびロータコア４の製造システム２００について説明する。

本願明細書では、「軸方向」とは、ロータ１（ロータコア４）の回転軸線Ｃ１に沿った方向を意味し、図中のＺ方向を意味する。また、「径方向」とは、ロータ１（ロータコア４）の径方向（Ｒ１方向またはＲ２方向）を意味し、「周方向」は、ロータ１（ロータコア４）の周方向（Ｅ１方向またはＥ２方向）を意味する。

（ロータの構造）
まず、図１を参照して、本実施形態のロータ１の構造について説明する。

図１に示すように、ロータ１およびステータ２は、円環状に形成されている。そして、ロータ１は、ステータ２の径方向内側に対向して配置されている。すなわち、本実施形態では、回転電機１００は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。また、ロータ１の径方向内側には、シャフト３が配置されている。シャフト３は、ギア等の回転力伝達部材を介して、エンジンや車軸等に接続されている。たとえば、回転電機１００は、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成されており、車両に搭載されるように構成されている。

また、ロータコア４は、複数の電磁鋼板４ａ（図３参照）が積層され、電磁鋼板４ａの積層方向に延びる貫通孔部からなる磁石収容部１０を有する積層コア４ｄを備える。また、ロータコア４は、積層コア４ｄの磁石収容部１０に挿入される永久磁石５を備える。磁石収容部１０は、ロータコア４に複数（本実施形態では３２個）設けられている。すなわち、回転電機１００は、埋込永久磁石型モータ（ＩＰＭモータ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）として構成されている。なお、互いに隣接する２つの磁石収容部１０は、Ｖ字状に配置されている。なお、磁石収容部１０の配置は、これに限られない。

また、ステータ２は、ステータコア２ａと、ステータコア２ａに配置されたコイル２ｂとを含む。ステータコア２ａは、たとえば、複数の電磁鋼板（珪素鋼板）が軸方向に積層されており、磁束を通過可能に構成されている。コイル２ｂは、外部の電源部に接続されており、電力（たとえば、３相交流の電力）が供給されるように構成されている。そして、コイル２ｂは、電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。また、ロータ１およびシャフト３は、コイル２ｂに電力が供給されない場合でも、エンジン等の駆動に伴って、ステータ２に対して回転するように構成されている。なお、図１では、コイル２ｂの一部のみを図示しているが、コイル２ｂは、ステータコア２ａの全周に亘って配置されている。

永久磁石５は、ロータコア４の軸方向に直交する断面が長方形形状を有している。たとえば、永久磁石５は、磁化方向（着磁方向）が短手方向となるように構成されている。

また、図３に示すように、ロータコア４は、磁石収容部１０に充填されている樹脂材６を備える。樹脂材６は、磁石収容部１０に配置されている永久磁石５を固定するように設けられている。

（治具の構造）
次に、図２～図４を参照して、本実施形態の治具２０の構造について説明する。なお、以下の説明では、治具２０に積層コア４ｄが配置された状態についての治具２０の構造について説明する。

図３に示すように、治具２０は、上方プレート２１と、押圧ばね２２と、押圧プレート２３と、下方プレート２４と、断熱部材２５と、位置決めプレート２６と、クランプ部材２７と、を含む。なお、上方プレート２１、押圧プレート２３、下方プレート２４、および、位置決めプレート２６の各々は、ＳＵＳ（ステンレス）製である。

図２に示すように、上方プレート２１は、中心部に貫通孔２１ａを有し、円環状に形成されている。また、上方プレート２１は、複数の樹脂注入孔２１ｂを含む。樹脂注入孔２１ｂは、後述する樹脂注入装置１０３の注入ノズル１２２が挿入可能に設けられている。なお、樹脂注入孔２１ｂは、複数（本実施形態では３２個）の磁石収容部１０の各々とオーバラップするように設けられている。なお、樹脂注入孔２１ｂは、請求の範囲の「孔部」の一例である。

図２および図３に示すように、押圧ばね２２は、上方プレート２１と、押圧プレート２３とを連結するように設けられている。また、押圧ばね２２は、回転軸線Ｃ１方向から見て、周方向に沿って、等角度間隔に複数設けられている。なお、本実施形態では、押圧ばね２２は、４つ設けられている。複数の押圧ばね２２の各々は、治具２０に積層コア４ｄが配置された状態で、上方（Ｚ１方向側）から見て、積層コア４ｄとオーバラップする位置に設けられている。

また、図３に示すように、押圧プレート２３は、積層コア４ｄの上端面４ｂに配置されている。押圧プレート２３は、押圧ばね２２の付勢力により、積層コア４ｄの上端面４ｂを押圧するように設けられている。

また、押圧プレート２３は、中心部に貫通孔２３ａを有し、円環状に形成されている。また、押圧プレート２３は、複数の樹脂注入孔２３ｂを含む。複数の樹脂注入孔２３ｂは、上方（Ｚ１方向側）から見て、上方プレート２１の複数の樹脂注入孔２１ｂとオーバラップする位置に設けられている。なお、樹脂注入孔２３ｂは、請求の範囲の「孔部」の一例である。

また、積層コア４ｄは、下方プレート２４に配置（載置）されている。すなわち、下方プレート２４は、積層コア４ｄの下端面４ｃと接触している。下方プレート２４は、中心部に貫通孔２４ａを有し、円環状に形成されている。また、下方プレート２４は、複数（本実施形態では３つ）の切り欠き部２４ｂを含む。複数の切り欠き部２４ｂは、貫通孔２４ａの内周面において、回転軸線Ｃ１方向から見て、周方向に沿って、略等角度間隔（図４参照）で設けられている。

複数の切り欠き部２４ｂには、Ｌ字状の位置決め部２４ｃが設けられている。複数の位置決め部２４ｃにより、下方プレート２４に対する積層コア４ｄの径方向および周方向の位置が決められる。位置決め部２４ｃは、締結ボルト２４ｄにより、下方プレート２４に固定（締結）されている。

また、断熱部材２５は、下方プレート２４と、位置決めプレート２６との間に挟まれるように設けられている。断熱部材２５は、中心部に貫通孔２５ａを有し、円環状に形成されている。また、断熱部材２５は、樹脂製である。

また、位置決めプレート２６は、下方プレート２４の下方側（Ｚ２方向側）に設けられている。

また、クランプ部材２７は、Ｕ字形状を有しており、上方プレート２１と下方プレート２４とを挟み込むように設けられている。これにより、上方プレート２１と下方プレート２４とが、積層コア４ｄを、上下方向（Ｚ方向）に挟み込むとともに押圧する。なお、上方プレート２１は、押圧プレート２３を介して間接的に積層コア４ｄを、下方プレート２４とにより挟み込むとともに押圧している。その結果、治具２０に積層コア４ｄが固定される。クランプ部材２７は、複数（本実施形態では４つ）設けられている。複数のクランプ部材２７は、回転軸線Ｃ１方向から見て、周方向に沿って、略等角度間隔（すなわち９０度間隔）に設けられている。

（ロータコアの製造システム）
次に、図５を参照して、ロータコア４の製造システム２００について説明する。

図５に示すように、ロータコア４の製造システム２００は、組立装置１０１と、予熱用加熱装置１０２と、樹脂注入装置１０３と、硬化用加熱装置１０４と、を備える。また、ロータコア４の製造システム２００は、積層コア４ｄを搬送する搬送用コンベア１０８を備える。なお、組立装置１０１、予熱用加熱装置１０２、樹脂注入装置１０３、硬化用加熱装置１０４は、互いに別個の装置である。

組立装置１０１は、治具２０に積層コア４ｄを配置する（組み付ける）ように構成されている。具体的には、組立装置１０１は、治具２０に積層コア４ｄを配置するとともに、永久磁石５を磁石収容部１０に配置するように構成されている。

予熱用加熱装置１０２は、積層コア４ｄを加熱することにより予熱するように構成されている。具体的には、予熱用加熱装置１０２は、治具２０に配置された状態の積層コア４ｄを、第１温度Ｔ１（たとえば５０℃）以上第２温度Ｔ２（たとえば１２０℃）未満で加熱することにより予熱するように構成されている。なお、第１温度Ｔ１とは、樹脂材６の溶融する温度（溶融が開始される温度）である。また、第２温度Ｔ２とは、樹脂材６が硬化（熱硬化）する温度（硬化（熱硬化）が開始される温度）であるとともに第１温度Ｔ１よりも大きい温度である。

樹脂注入装置１０３は、磁石収容部１０に樹脂材６を注入するように構成されている。具体的には、樹脂注入装置１０３は、治具２０に積層コア４ｄが配置された状態で、かつ、磁石収容部１０に永久磁石５が挿入された状態で、磁石収容部１０に、第１温度Ｔ１以上で溶融した樹脂材６を注入するように構成されている。なお、樹脂注入装置１０３の詳細な構成については、後述する。

硬化用加熱装置１０４は、積層コア４ｄを加熱することによって、磁石収容部１０内の樹脂材６を硬化させるように構成されている。具体的には、硬化用加熱装置１０４は、治具２０に配置された状態で、かつ、磁石収容部１０に樹脂材６が注入された状態の積層コア４ｄを、樹脂材６が硬化する温度である第２温度Ｔ２以上で加熱することによって、磁石収容部１０内の樹脂材６を硬化させるように構成されている。

［樹脂注入装置の具体的な構成］
次に、図６を参照して、樹脂注入装置１０３の具体的な構成について説明する。

図６に示すように、樹脂注入装置１０３は、樹脂注入部１０３ａを含む。

ここで、本実施形態では、樹脂材６は、第１温度Ｔ１において溶融するとともに、第１温度Ｔ１よりも高い第２温度Ｔ２において硬化するように構成されている。たとえば、特開２０００－２３９６４２号公報に記載されているような樹脂材６（合成樹脂材）が用いられる。すなわち、樹脂材６は、ウレトジオン環を１００ｅｑ／Ｔ以上有する第１化合物を１０％以上１００％以下と、分子末端に活性水素基を有する第２化合物を０％以上９０％以下と、グリシジル基を有する第３化合物を０％以上９０％以下とを含有し、かつ、第１～第３化合物のいずれにも分子末端にイソシアネート基を含まないことを特徴とする反応性ホットメルト接着剤組成物を含む。特開２０００－２３９６４２号公報に記載されている樹脂材６は、常温では固形状（フレーク状、ペレット状、または、粉状など）であり、加熱されて、樹脂材６の温度が第１温度Ｔ１に到達することにより融解（軟化）する。また、この樹脂材６は、第１温度Ｔ１に保持されている状態では、硬化することはない。そして、この樹脂材６は、第１温度Ｔ１よりも高い第２温度Ｔ２に到達することにより硬化する。

図６に示すように、樹脂注入部１０３ａの内部には、樹脂材６が流動する流路１２１が設けられている。流路１２１は、積層コア４ｄ側に向かって、複数の流路１２１ａに分岐されている。そして、流路１２１の積層コア４ｄ側の流路１２１ｂは、積層コア４ｄの磁石収容部１０に対応する位置に設けられている。

また、樹脂注入部１０３ａには、注入ノズル１２２が設けられている。注入ノズル１２２は、流路１２１の先端側（流路１２１ｂ）に設けられている。そして、流路１２１内に収容された樹脂材６が、樹脂注入部１０３ａの注入ノズル１２２から、積層コア４ｄの磁石収容部１０に注入される。

また、図６に示すように、流路１２１ｂには、ストップバルブ１２３が設けられている。そして、注入ノズル１２２から樹脂材６が押し出される時には、ストップバルブ１２３は、開状態となる。一方、注入ノズル１２２から樹脂材６が押し出されない時には、ストップバルブ１２３は、閉状態となる。なお、ストップバルブ１２３は、請求の範囲の「遮断部」の一例である。

また、樹脂注入部１０３ａの外側には、加熱装置１２４が設けられている。加熱装置１２４は、樹脂注入部１０３ａの内部に収容された樹脂材６の温度が第１温度Ｔ１となるように樹脂注入部１０３ａを加熱する。

（ロータコアの製造方法）
次に、図７を参照して、ロータコア４の製造方法について説明する。

まず、図７に示すように、ステップＳ１において、積層コア４ｄを準備する工程が行われる。具体的には、複数の電磁鋼板４ａが積層されることによって、積層コア４ｄが形成される。この際、プレス加工によって、電磁鋼板４ａの積層方向に延びる磁石収容部１０が積層コア４ｄに形成される。

次に、ステップＳ２において、組立装置１０１において、治具２０に積層コア４ｄを配置する工程が行われる。この工程では、上方プレート２１（押圧プレート２３）と下方プレート２４とによって、積層コア４ｄが上下方向（Ｚ方向）に挟み込まれるとともに押圧されるように、積層コア４ｄが治具２０に配置される。具体的には、まず、下方プレート２４に積層コア４ｄを配置（載置）する工程が行われる。次に、下方プレート２４に積層コア４ｄが配置された状態で、磁石収容部１０に永久磁石５を配置する工程が行われる。そして、下方プレート２４と上方プレート２１とがクランプ部材２７によりクランプ（連結）されるとともに、押圧プレート２３により積層コア４ｄの上端面４ｂが押圧される。なお、治具２０に積層コア４ｄを配置する工程（ステップＳ２の工程）は、断熱部材２５が設けられた治具２０に積層コア４ｄを配置する工程である。

次に、ステップＳ３において、積層コア４ｄを予熱する工程が行われる。具体的には、予熱用加熱装置１０２において、治具２０に配置された状態の積層コア４ｄを、第１温度Ｔ１以上第２温度Ｔ２未満で加熱することにより予熱する工程が行われる。

次に、ステップＳ４において、磁石収容部１０に樹脂材６が注入される工程が行われる。具体的には、本実施形態では、治具２０による積層コア４ｄの押圧が維持された状態で、かつ、磁石収容部１０に永久磁石５が挿入された状態で、樹脂注入装置１０３に含まれる樹脂注入部１０３ａにより、磁石収容部１０に、溶融した樹脂材６を注入する。詳細には、樹脂材６の温度が、第１温度Ｔ１以上でかつ第２温度Ｔ２未満の状態で、溶融した樹脂材６を注入する。なお、樹脂材６を注入する工程では、常温において固形状態の樹脂材６を第１温度Ｔ１において溶融させるとともに、溶融された樹脂材６を磁石収容部１０に注入する。

具体的には、図６に示すように、樹脂注入部１０３ａは、固定された状態である。そして、固定された状態の樹脂注入部１０３ａに対して、治具２０に押圧された状態の積層コア４ｄが上方に移動される。そして、永久磁石５が挿入された状態の磁石収容部１０に、樹脂注入部１０３ａの注入ノズル１２２が挿入される。そして、ストップバルブ１２３が開状態にされることにより、磁石収容部１０に樹脂材６が充填される。磁石収容部１０への樹脂材６の充填が終了した後、ストップバルブ１２３は、閉状態にされる。

また、本実施形態では、樹脂材６を注入する工程では、樹脂材６に圧力をかけながら、磁石収容部１０に樹脂材６が注入される。そして、磁石収容部１０に樹脂材６が充填されることにより、樹脂材６にかかる圧力が上昇して所定の閾値を超えるとともに、上昇した圧力を所定時間維持した後、樹脂材６の注入が停止される。たとえば、樹脂材６にかかる圧力が上昇して所定の閾値（８．５ＭＰａ程度）を超えた後、上昇した圧力が約５秒間維持される。なお、樹脂材６は、樹脂注入部１０３ａに収容された樹脂材６のうち、必要量のみ、磁石収容部１０に直接注入される。また、注入ノズル１２２の先端が、積層コア４ｄに当接される状態で、樹脂材６を磁石収容部１０に注入してもよいし、注入ノズル１２２の先端が治具２０に当接された状態（注入ノズル１２２が積層コア４ｄから離間した状態）で、樹脂材６を磁石収容部１０に注入してもよい。

また、本実施形態では、樹脂材６を注入する工程では、樹脂注入部１０３ａによって、積層コア４ｄを押圧する治具２０に設けられた樹脂注入孔２１ｂおよび樹脂注入孔２３ｂを介して、磁石収容部１０に樹脂材６を注入する。具体的には、樹脂注入部１０３ａの注入ノズル１２２が、樹脂注入孔２１ｂおよび樹脂注入孔２３ｂに挿入される。そして、樹脂注入孔２１ｂおよび樹脂注入孔２３ｂに挿入された注入ノズル１２２から、磁石収容部１０に樹脂材６が注入される。すなわち、本実施形態では、樹脂材６を注入する工程では、上方から、磁石収容部１０に樹脂材６が注入される。

また、本実施形態では、樹脂材６を注入する工程では、断熱部材２５が設けられた治具２０に積層コア４ｄが配置された状態で、磁石収容部１０に溶融した樹脂材６が注入される。すなわち、樹脂材６の熱が、治具２０の位置決めプレート２６に伝熱するのが、断熱部材２５により抑制されている。

ここで、本実施形態では、ステップＳ５（図７参照）において、磁石収容部１０に樹脂材６を注入する工程の後、樹脂注入部１０３ａ内に収容された樹脂材６の溶融状態を維持した状態で、樹脂注入装置１０３の樹脂注入部１０３ａを、治具２０によって押圧されている状態の積層コア４ｄに対して相対的に退避させる。つまり、樹脂注入部１０３ａ内に収容された樹脂材６の温度が第１温度Ｔ１となるように加熱された状態のまま、樹脂注入部１０３ａを積層コア４ｄに対して相対的に退避させる。

また、本実施形態では、樹脂注入部１０３ａを相対的に退避させる工程では、樹脂注入部１０３ａによって、磁石収容部１０に樹脂材６を注入した後、樹脂注入部１０３ａからの樹脂材６の射出が樹脂注入部１０３ａに設けられたストップバルブ１２３により遮断された状態（すなわち、ストップバルブ１２３が閉状態）で、樹脂注入部１０３ａが相対的に退避される。また、樹脂注入部１０３ａを相対的に退避させる工程では、樹脂材６にかける圧力を、樹脂材６を注入する工程において樹脂材６にかける圧力よりも低下させた状態で、樹脂注入部１０３ａが相対的に退避される。

また、本実施形態では、樹脂注入部１０３ａを相対的に退避させる工程では、樹脂注入部１０３ａに対して、積層コア４ｄを離間させることにより、樹脂注入部１０３ａを相対的に退避させる。つまり、樹脂注入部１０３ａを移動させずに、樹脂注入部１０３ａに対して、積層コア４ｄを下方に離間させることにより、樹脂注入部１０３ａを積層コア４ｄに対して相対的に離間させる。

次に、図７に示すように、ステップＳ６において、樹脂注入部１０３ａを相対的に退避させる工程の後、磁石収容部１０に樹脂材６が注入された状態で、かつ、治具２０により押圧されている状態の積層コア４ｄを加熱することによって、磁石収容部１０内の樹脂材６が硬化される。具体的には、磁石収容部１０に樹脂材６が注入された状態で、かつ、治具２０により押圧されている状態の積層コア４ｄを、樹脂材６が硬化する第２温度Ｔ２以上で加熱することによって、磁石収容部１０内の樹脂材６を硬化される。本実施形態では、磁石収容部１０内の樹脂材６を硬化させる工程では、樹脂注入装置１０３とは別個に設けられた硬化用加熱装置１０４において、磁石収容部１０内の樹脂材６が硬化される。

［本実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、磁石収容部（１０）に樹脂材（６）を注入する工程の後、樹脂注入部（１０３ａ）内に収容された樹脂材（６）の溶融状態を維持した状態で、樹脂注入装置（１０３）の樹脂注入部（１０３ａ）を、治具（２０）によって押圧されている状態の積層コア（４ｄ）に対して相対的に退避させる工程と、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程の後、磁石収容部（１０）に樹脂材（６）が注入された状態で、かつ、治具（２０）により押圧されている状態の積層コア（４ｄ）を加熱することによって、磁石収容部（１０）内の樹脂材（６）を硬化させる工程とを備える。これにより、樹脂材（６）が硬化される際には、樹脂注入装置（１０３）の樹脂注入部（１０３ａ）が積層コア（４ｄ）に対して相対的に退避されているので、樹脂注入部（１０３ａ）内に収容された樹脂材（６）が硬化することはない。その結果、樹脂注入部（１０３ａ）内の硬化された樹脂材（６）を予め取り除く必要もないので、樹脂注入部（１０３ａ）に収容された樹脂材（６）の全てを永久磁石（５）の固定（樹脂封止）のために用いることができる。これにより、樹脂材（６）の歩留まりを向上させることができる。また、治具（２０）による積層コア（４ｄ）の押圧が維持された状態で、樹脂注入部（１０３ａ）により、溶融した樹脂材（６）を注入する工程を備えることによって、積層された電磁鋼板（４ａ）の間の隙間が塞がれた状態で溶融した樹脂材（６）が注入されるので、樹脂材（６）が積層された電磁鋼板（４ａ）の間から漏れるのを抑制することができる。これにより、樹脂材（６）の歩留まりをより向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、樹脂材（６）を注入する工程は、樹脂注入部（１０３ａ）により、磁石収容部（１０）に、第１温度（Ｔ１）において溶融するとともに第１温度（Ｔ１）よりも高い第２温度（Ｔ２）において硬化する樹脂材（６）の温度が、第１温度（Ｔ１）以上でかつ第２温度（Ｔ２）未満の状態で、溶融した樹脂材（６）を注入する工程である。また、樹脂材（６）を硬化させる工程は、磁石収容部（１０）に樹脂材（６）が注入された状態で、かつ、治具（２０）により押圧されている状態の積層コア（４ｄ）を、樹脂材（６）が硬化する第２温度（Ｔ２）以上で加熱することによって、磁石収容部（１０）内の樹脂材（６）を硬化させる工程である。これにより、樹脂材（６）が第１温度（Ｔ１）において溶融するとともに第１温度（Ｔ１）よりも高い第２温度（Ｔ２）において硬化することによって、第１温度（Ｔ１）以上でかつ第２温度（Ｔ２）未満の状態の樹脂材（６）が、樹脂材（６）を注入する工程中に硬化するのを防止することができる。また、樹脂材（６）が注入された状態の積層コア（４ｄ）を第２温度（Ｔ２）以上で加熱することによって、溶融した樹脂材（６）を確実に硬化させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、磁石収容部（１０）内の樹脂材（６）を硬化させる工程は、樹脂注入装置（１０３）とは別個に設けられた硬化用加熱装置（１０４）において、積層コア（４ｄ）を第２温度（Ｔ２）以上で加熱することによって、磁石収容部（１０）内の樹脂材（６）を硬化させる工程である。このように構成すれば、磁石収容部（１０）内の樹脂材（６）が樹脂注入装置（１０３）とは別個に設けられた硬化用加熱装置（１０４）において硬化されるので、樹脂注入部（１０３ａ）内に収容された樹脂材（６）が硬化するのを確実に防止することができる。また、樹脂材（６）の硬化を樹脂注入装置（１０３）で行うと、樹脂材（６）の硬化を行っている間も樹脂注入装置（１０３）が占有されてしまう。そこで、上記のように構成することによって、樹脂材（６）の硬化を行っている間には、樹脂注入装置（１０３）が占有されなくなるので、効率よくロータ（１）を製造することができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂材（６）を注入する工程は、常温において固形状態の樹脂材（６）を第１温度（Ｔ１）において溶融させるとともに、溶融された樹脂材（６）を磁石収容部（１０）に注入する工程である。このように構成すれば、他の装置で溶融された樹脂材（６）を樹脂注入装置（１０３）に搬送することなく、固形状態の樹脂材（６）を溶融することと、溶融された樹脂材（６）を磁石収容部（１０）に注入することとを樹脂注入装置（１０３）において連続的に行うことができるので、ロータ（１）の製造に要する時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂材（６）を注入する工程は、樹脂材（６）に圧力をかけながら、磁石収容部（１０）に樹脂材（６）を注入するとともに、磁石収容部（１０）に樹脂材（６）が充填されることにより、樹脂材（６）にかかる圧力が上昇して所定の閾値を超えるとともに、上昇した圧力を所定時間維持した後、樹脂材（６）の注入を停止させる工程である。ここで、樹脂材（６）の中には気泡が含まれている場合がある。この場合、樹脂材（６）にかかる圧力が上昇して所定の閾値を超えた時点で樹脂材（６）の注入を停止すると、樹脂材（６）の中には気泡が残存したままになり、硬化後の樹脂材（６）の強度（永久磁石（５）の封止強度）が低下する。そこで、上記のように、樹脂材（６）にかかる圧力が上昇して所定の閾値を超えるとともに、上昇した圧力を所定時間維持した後、樹脂材（６）の注入を停止させることによって、樹脂材（６）の中に残存する気泡の量を低減することができる。これにより、硬化後の樹脂材（６）の強度（永久磁石（５）の封止強度）を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂材（６）を注入する工程は、樹脂注入部（１０３ａ）によって、積層コア（４ｄ）を押圧する治具（２０）に設けられた孔部（２１ｂ、２３ｂ）を介して、磁石収容部（１０）に樹脂材（６）を注入する工程である。このように構成すれば、治具（２０）によって積層コア（４ｄ）を押圧している状態を維持しながら、容易に、治具（２０）に設けられた孔部（２１ｂ、２３ｂ）を介して磁石収容部（１０）に樹脂材（６）を注入することができる。

また、本実施形態では、上記のように、治具（２０）に積層コア（４ｄ）を配置する工程は、断熱部材（２５）が設けられた治具（２０）に積層コア（４ｄ）を配置する工程であり、樹脂材（６）を注入する工程は、断熱部材（２５）が設けられた治具（２０）に積層コア（４ｄ）が配置された状態で、磁石収容部（１０）に溶融した樹脂材（６）を注入する工程である。このように構成すれば、溶融された樹脂材（６）の温度（第１温度（Ｔ１））が、治具（２０）に伝熱するのを断熱部材（２５）によって防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程は、樹脂注入部（１０３ａ）によって、磁石収容部（１０）に樹脂材（６）を注入した後、樹脂注入部（１０３ａ）からの樹脂材（６）の射出が樹脂注入部（１０３ａ）に設けられた遮断部（１２３）により遮断された状態で、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程である。このように構成すれば、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる際に、樹脂注入部（１０３ａ）から樹脂材（６）が漏れるのを遮断部（１２３）により防止することができる。その結果、樹脂材（６）の歩留まりをさらに向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂材（６）を注入する工程は、樹脂材（６）に圧力をかけながら、磁石収容部（１０）に、樹脂材（６）を注入する工程であり、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程は、樹脂材（６）にかける圧力を、樹脂材（６）を注入する工程において樹脂材（６）にかける圧力よりも低下させた状態で、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程である。このように構成すれば、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる際に樹脂材（６）にかかる圧力が低下されているので、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる際に、樹脂注入部（１０３ａ）から樹脂材（６）が漏れるのをさらに防止することができる。その結果、樹脂材（６）の歩留まりを一層向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程は、樹脂注入部（１０３ａ）に対して、積層コア（４ｄ）を離間させることにより、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程である。ここで、樹脂注入部（１０３ａ）（第２部分（１２０））は、樹脂材（６）を溶融した状態に維持するために、温度が管理されている。そして、樹脂注入部（１０３ａ）を移動させる場合、樹脂注入部（１０３ａ）の温度管理が困難になる（温度が変動する場合がある）。そこで、上記のように構成することによって、樹脂注入部（１０３ａ）（第２部分（１２０））は、移動されないので、樹脂注入部（１０３ａ）の温度管理を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂材（６）を注入する工程は、上方から、磁石収容部（１０）に、樹脂材（６）を注入する工程であり、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程は、樹脂注入部（１０３ａ）に対して、積層コア（４ｄ）を下方に離間させることにより、樹脂注入部（１０３ａ）を相対的に退避させる工程である。ここで、下方から磁石収容部（１０）に樹脂材（６）を注入する場合、樹脂注入部（１０３ａ）を磁石収容部（１０）から退避させると、樹脂材（６）を注入した後の磁石収容部（１０）から樹脂材（６）が漏れてしまう。そこで、磁石収容部（１０）から樹脂材（６）が漏れないように蓋をする必要がある。一方、上記のように、上方から磁石収容部（１０）に樹脂材（６）を注入することによって、樹脂材（６）を注入した後の磁石収容部（１０）からは樹脂材（６）が漏れないので、容易に、樹脂注入部（１０３ａ）を磁石収容部（１０）から相対的に退避させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、治具（２０）に積層コア（４ｄ）を配置する工程は、治具（２０）に含まれる上方プレート（２１）と治具（２０）に含まれる下方プレート（２４）とによって、積層コア（４ｄ）が上下方向に挟み込まれるとともに押圧されるように、積層コア（４ｄ）を治具（２０）に配置する工程である。これにより、積層コア（４ｄ）が上方プレート（２１）と下方プレート（２４）とによって挟み込まれるとともに押圧されることによって、積層コア（４ｄ）を治具（２０）に安定して固定することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、樹脂注入装置１０３とは別個に設けられた硬化用加熱装置１０４において、磁石収容部１０内の樹脂材６が硬化される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、樹脂注入装置１０３において（樹脂注入装置１０３から積層コア４ｄを移動させることなく）、積層コア４ｄを加熱することによって、磁石収容部１０内の樹脂材６を硬化させてもよい。

また、上記実施形態では、組立装置１０１において、積層コア４ｄが治具２０に配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、樹脂注入装置１０３において（樹脂注入装置１０３が配置される位置において）、積層コア４ｄを治具２０に配置してもよい。

また、上記実施形態では、樹脂材６を注入する工程において、樹脂材６にかかる圧力が上昇して所定の閾値を超えるとともに、上昇した圧力を約５秒間維持した後、樹脂材６の注入を停止させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上昇した圧力を維持する時間は、約５秒よりも短くてもよい。たとえば、約１秒以上約２秒以下などでもよい。

また、上記実施形態では、上方から、磁石収容部１０に樹脂材６を注入する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、下方から、磁石収容部１０に樹脂材６を注入してもよい。

また、上記実施形態では、樹脂注入部１０３ａに対して、積層コア４ｄを下方に離間させることにより、樹脂注入部１０３ａを相対的に退避させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、積層コア４ｄに対して、樹脂注入部１０３ａを上方に離間させることにより、樹脂注入部１０３ａを相対的に退避させてもよい。

４ ロータコア
４ａ 電磁鋼板
４ｄ 積層コア
５ 永久磁石
６ 樹脂材
１０ 磁石収容部
２０ 治具
２１ 上方プレート
２１ｂ、２３ｂ 樹脂注入孔（孔部）
２４ 下方プレート
１０３ 樹脂注入装置
１０３ａ 樹脂注入部
１０４ 硬化用加熱装置
１２３ ストップバルブ（遮断部）
２００ 製造システム
Ｔ１ 第１温度
Ｔ２ 第２温度

Claims (13)

1. 複数の電磁鋼板が積層され、前記電磁鋼板の積層方向に延びる磁石収容部を有する積層コアを準備する工程と、
   前記磁石収容部に永久磁石を配置する工程と、
   前記積層コアを前記積層方向に押圧するとともに樹脂注入装置とは別個に設けられる治具に、前記積層コアを配置する工程と、
   前記治具による前記積層コアの押圧が維持された状態で、かつ、前記磁石収容部に前記永久磁石が挿入された状態で、前記樹脂注入装置に含まれる樹脂注入部により、前記磁石収容部に、溶融した樹脂材を注入する工程と、
   前記磁石収容部に前記樹脂材を注入する工程の後、前記樹脂注入部内に収容された前記樹脂材の溶融状態を維持した状態で、前記樹脂注入装置の前記樹脂注入部を、前記治具によって押圧されている状態の前記積層コアに対して相対的に退避させる工程と、
   前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程の後、前記磁石収容部に前記樹脂材が注入された状態で、かつ、前記治具により押圧されている状態の前記積層コアを加熱することによって、前記磁石収容部内の前記樹脂材を硬化させる工程と、を備える、ロータコアの製造方法。
2. 前記樹脂材を注入する工程は、前記樹脂注入部により、前記磁石収容部に、第１温度において溶融するとともに前記第１温度よりも高い第２温度において硬化する前記樹脂材の温度が、前記第１温度以上でかつ前記第２温度未満の状態で、溶融した前記樹脂材を注入する工程であり、
   前記樹脂材を硬化させる工程は、前記磁石収容部に前記樹脂材が注入された状態で、かつ、前記治具により押圧されている状態の前記積層コアを、前記樹脂材が硬化する前記第２温度以上で加熱することによって、前記磁石収容部内の前記樹脂材を硬化させる工程である、請求項１に記載のロータコアの製造方法。
3. 前記磁石収容部内の前記樹脂材を硬化させる工程は、前記樹脂注入装置とは別個に設けられた硬化用加熱装置において、前記積層コアを前記第２温度以上で加熱することによって、前記磁石収容部内の前記樹脂材を硬化させる工程である、請求項２に記載のロータコアの製造方法。
4. 前記樹脂材を注入する工程は、常温において固形状態の前記樹脂材を前記第１温度において溶融させるとともに、溶融された前記樹脂材を前記磁石収容部に注入する工程である、請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法。
5. 前記樹脂材を注入する工程は、前記樹脂材に圧力をかけながら、前記磁石収容部に前記樹脂材を注入するとともに、前記磁石収容部に前記樹脂材が充填されることにより、前記樹脂材にかかる圧力が上昇して所定の閾値を超えるとともに、上昇した圧力を所定時間維持した後、前記樹脂材の注入を停止させる工程である、請求項１～４のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法。
6. 前記樹脂材を注入する工程は、前記樹脂注入部によって、前記積層コアを押圧する前記治具に設けられた孔部を介して、前記磁石収容部に前記樹脂材を注入する工程である、請求項１～５のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法。
7. 前記治具に前記積層コアを配置する工程は、断熱部材が設けられた前記治具に前記積層コアを配置する工程であり、
   前記樹脂材を注入する工程は、前記断熱部材が設けられた前記治具に前記積層コアが配置された状態で、前記磁石収容部に溶融した前記樹脂材を注入する工程である、請求項１～６のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法。
8. 前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程は、前記樹脂注入部によって、前記磁石収容部に前記樹脂材を注入した後、前記樹脂注入部からの前記樹脂材の射出が前記樹脂注入部に設けられた遮断部により遮断された状態で、前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程である、請求項１～７のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法。
9. 前記樹脂材を注入する工程は、前記樹脂材に圧力をかけながら、前記磁石収容部に、前記樹脂材を注入する工程であり、
   前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程は、前記樹脂材にかける圧力を、前記樹脂材を注入する工程において前記樹脂材にかける圧力よりも低下させた状態で、前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程である、請求項１～８のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法。
10. 前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程は、前記樹脂注入部に対して、前記積層コアを離間させることにより、前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程である、請求項１～９のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法。
11. 前記樹脂材を注入する工程は、上方から、前記磁石収容部に、前記樹脂材を注入する工程であり、
    前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程は、前記樹脂注入部に対して、前記積層コアを下方に離間させることにより、前記樹脂注入部を相対的に退避させる工程である、請求項１０に記載のロータコアの製造方法。
12. 前記治具に前記積層コアを配置する工程は、前記治具に含まれる上方プレートと前記治具に含まれる下方プレートとによって、前記積層コアが上下方向に挟み込まれるとともに押圧されるように、前記積層コアを前記治具に配置する工程である、請求項１～１１のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法。
13. 複数の電磁鋼板が積層され、前記電磁鋼板の積層方向に延びる磁石収容部を有する積層コアを備えるロータコアの製造システムであって、
    前記磁石収容部に永久磁石が配置された前記積層コアを前記積層方向に押圧するとともに樹脂注入装置とは別個に設けられる治具と、
    前記治具による前記積層コアの押圧が維持された状態で、かつ、前記磁石収容部に前記永久磁石が挿入された状態で、樹脂注入部により、前記磁石収容部に、溶融した樹脂材を注入する前記樹脂注入装置と、を備え、
    前記樹脂注入部は、前記磁石収容部に前記樹脂材が注入された後、前記樹脂注入部内に収容された前記樹脂材の溶融状態を維持した状態で、前記治具によって押圧されている状態の前記積層コアに対して相対的に退避されるように構成されており、
    前記磁石収容部に前記樹脂材が注入された状態で、かつ、前記治具により押圧されている状態の前記積層コアを加熱することによって、前記磁石収容部内の前記樹脂材を硬化させるように構成されている、ロータコアの製造システム。

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