JP7342581B2 - Rotor core manufacturing method and rotor core manufacturing device - Google Patents
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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装置に関する。 The present invention relates to a rotor core manufacturing method and a rotor core manufacturing apparatus.
従来、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方法およびロータコアの製造装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rotor core manufacturing method and a rotor core manufacturing apparatus including a laminated core having a magnet housing are known (for example, see Patent Document 1).
上記特許文献1には、磁石挿入孔(磁石収容部)を有するロータコア(積層コア)を備える磁石埋込み型コアの製造装置が開示されている。この製造装置には、複数の磁石挿入孔の各々に永久磁石が挿入された状態でロータコアを上下方向に挟み込むように保持するロータコア保持治具と、ロータコア保持治具の下方に配置された第1部材(下型)と、ロータコア保持治具の上方に配置された第2部材(上型)とが設けられている。また、第1部材および第2部材の各々の内部には、ヒータが設けられている。そして、ヒータからの熱が、第1部材または第2部材とロータコア保持治具とを介して、ロータコアに伝達され、ロータコアが加熱される。また、第1部材内のヒータは、第1部材内に保持された樹脂を加熱して溶融させるように構成されている。そして、この製造装置は、ロータコア保持治具によりロータコアを保持した状態で、溶融した樹脂をロータコアの磁石挿入孔の各々に供給するように構成されている。そして、製造装置に設けられたヒータからの熱により、各磁石挿入穴の樹脂を熱硬化させる。
The above-mentioned
しかしながら、上記特許文献1に記載の磁石埋込み型コア(ロータコア)の製造方法では、ロータコア(積層コア)を加熱するために、ヒータからの熱を、第1部材または第2部材とロータコア保持治具(治具)とを介して、ロータコア(積層コア)に伝える必要がある。このため、ヒータからの熱が、ロータコア(積層コア)に伝わるまでに、第1部材または第2部材(ロータコアの製造装置)とロータコア保持治具とにおいて多く損失してしまうと考えられる。したがって、上記特許文献1に記載のロータコアの製造方法では、治具に配置された積層コアを、効率良く加熱することが困難であるという問題点がある。
However, in the method for manufacturing a magnet-embedded core (rotor core) described in
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、治具に配置された積層コアを効率良く加熱す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装置を提供することである。 This invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the invention is to provide a method for manufacturing a rotor core that can efficiently heat a laminated core placed on a jig, and An object of the present invention is to provide a rotor core manufacturing device.
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治具に、積層コアを配置する工程と、治具に配置された積層コアに対向するように誘導加熱コイルを配置した状態で、積層コアを誘導加熱する工程と、を備え、治具に積層コアを配置する工程は、環状の積層コアの内周面に対向する位置および環状の積層コアの外周面に対向する位置のいずれか一方に、治具のうちの上方治具部と下方治具部とを連結する連結部材が配置されるように、積層コアを配置する工程であり、誘導加熱する工程は、内周面に対向する位置および外周面に対向する位置の他方に誘導加熱コイルを配置した状態で、積層コアを誘導加熱する工程である。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a rotor core according to a first aspect of the present invention includes the steps of: preparing a laminated core in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated and has a magnet accommodating portion extending in the lamination direction of the electromagnetic steel plates; A process of arranging a permanent magnet in the magnet housing part, a process of arranging the laminated core in a jig that presses the laminated core in the lamination direction, and arranging an induction heating coil to face the laminated core placed in the jig. and arranging the laminated core on the jig at a position opposite to the inner circumferential surface of the annular laminated core and opposite to the outer circumferential surface of the annular laminated core. This is a process of arranging the laminated core so that a connecting member connecting the upper jig part and the lower jig part of the jig is disposed at one of the positions, and the process of induction heating is This is a step of inductively heating the laminated core with an induction heating coil disposed at the other of the position facing the peripheral surface and the position facing the outer peripheral surface.
この発明の第1の局面によるロータコアの製造方法では、上記のように、治具に配置された積層コアに対向するように誘導加熱コイルを配置した状態で、積層コアを誘導加熱する工程を備える。これにより、積層コアが治具に配置されている場合でも、積層コアに対向するように配置された誘導加熱コイルにより積層コア内に電流を発生させて、積層コア自体を発熱させることができる。このため、ロータコアの製造装置(上型または下型)にヒータを設けて、上型または下型と治具とを介して、ヒータからの熱を積層コアに伝える場合と異なり、積層コア自体を発熱させることができる分、熱の損失が増大するのを防止することができる。この結果、治具に配置された積層コアを効率良く加熱することができる。
また、上記第1の局面によるロータコアの製造方法では、上記のように、治具に積層コアを配置する工程は、環状の積層コアの内周面に対向する位置および環状の積層コアの外周面に対向する位置のいずれか一方に、治具のうちの上方治具部と下方治具部とを連結する連結部材が配置されるように、積層コアを配置する工程であり、誘導加熱する工程は、内周面に対向する位置および外周面に対向する位置の他方に誘導加熱コイルを配置した状態で、積層コアを誘導加熱する工程である。これにより、積層コアの側方のうちの互いに異なる方向に連結部材と誘導加熱コイルとが配置されるので、連結部材と誘導加熱コイルとを径方向に並べて配置する必要がない。この結果、治具に連結部材が設けられる場合にも、誘導加熱コイルを積層コアに近接させて配置することができるので、積層コアをより一層効率良く加熱することができる。
The method for manufacturing a rotor core according to the first aspect of the present invention, as described above, includes the step of inductively heating the laminated core in a state where the induction heating coil is placed so as to face the laminated core placed on the jig. . As a result, even when the laminated core is placed in a jig, the laminated core itself can generate heat by generating current in the laminated core by the induction heating coil placed so as to face the laminated core. For this reason, unlike the case where a heater is provided in the rotor core manufacturing equipment (upper mold or lower mold) and the heat from the heater is transmitted to the laminated core via the upper mold or lower mold and a jig, the laminated core itself is Since heat can be generated, an increase in heat loss can be prevented. As a result, the laminated core placed on the jig can be efficiently heated.
Further, in the rotor core manufacturing method according to the first aspect, as described above, the step of arranging the laminated core on the jig includes positioning the laminated core at a position opposite to the inner circumferential surface of the annular laminated core and on the outer circumferential surface of the annular laminated core. This is a process of arranging the laminated core so that a connecting member connecting the upper jig part and the lower jig part of the jig is disposed at one of the positions facing the jig, and a process of induction heating. is a step of induction heating the laminated core with an induction heating coil disposed at the other of the position facing the inner circumferential surface and the position facing the outer circumferential surface. As a result, the connecting member and the induction heating coil are arranged in mutually different directions on the sides of the laminated core, so there is no need to arrange the connecting member and the induction heating coil side by side in the radial direction. As a result, even when the jig is provided with a connecting member, the induction heating coil can be placed close to the laminated core, so the laminated core can be heated even more efficiently.
この発明の第2の局面におけるロータコアの製造装置は、複数の電磁鋼板が積層されることにより形成され、電磁鋼板の積層方向に延びる磁石収容部を有する環状の積層コアを備える、ロータコアの製造装置であって、積層コアを積層方向に押圧する治具と、積層コアの内周面に対向する位置および積層コアの外周面に対向する位置に配置された誘導加熱コイルを含み、誘導加熱コイルを用いて治具が取り付けられている積層コアを誘導加熱する誘導加熱部とを備え、治具には、環状の積層コアの内周面に対向する位置および環状の積層コアの外周面に対向する位置のいずれか一方に、治具のうちの上方治具部と下方治具部とを連結する連結部材が配置されるように、積層コアが配置され、誘導加熱部は、内周面に対向する位置および外周面に対向する位置の他方に誘導加熱コイルを配置した状態で、積層コアを誘導加熱する。 A rotor core manufacturing apparatus according to a second aspect of the invention includes an annular laminated core formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates and having a magnet housing extending in the lamination direction of the electromagnetic steel plates. The method includes a jig for pressing the laminated core in the lamination direction, and an induction heating coil disposed at a position facing the inner circumferential surface of the laminated core and at a position facing the outer circumferential surface of the laminated core. and an induction heating unit that inductively heats the laminated core to which the jig is attached. The laminated core is arranged such that a connecting member that connects the upper jig part and the lower jig part of the jig is disposed at one of the positions, and the induction heating part faces the inner circumferential surface. The laminated core is induction heated with an induction heating coil disposed at the other of the position opposite to the outer circumferential surface .
この発明の第2の局面によるロータコアの製造装置では、上記のように、ロータコアの製造装置に、積層コアの内周面に対向する位置および積層コアの外周面に対向する位置に配置された誘導加熱コイルを含み、誘導加熱コイルを用いて治具が取り付けられている積層コアを誘導加熱する誘導加熱部を設ける。これにより、積層コアが治具に配置されている場合でも、誘導加熱コイルによる電磁誘導により積層コア内に電流を発生させて、積層コア自体を発熱させることができる。この結果、上記第1の局面によるロータコアの製造方法と同様に、治具に配置された積層コアを効率良く加熱することが可能なロータコアの製造装置を提供することができる。
また、上記第2の局面によるロータコアの製造装置では、上記のように、治具には、環状の積層コアの内周面に対向する位置および環状の積層コアの外周面に対向する位置のいずれか一方に、治具のうちの上方治具部と下方治具部とを連結する連結部材が配置されるように、積層コアが配置され、誘導加熱部は、内周面に対向する位置および外周面に対向する位置の他方に誘導加熱コイルを配置した状態で、積層コアを誘導加熱する。これにより、積層コアの側方のうちの互いに異なる方向に連結部材と誘導加熱コイルとが配置されるので、連結部材と誘導加熱コイルとを径方向に並べて配置する必要がない。この結果、上記第1の局面によるロータコアの製造方法と同様に、治具に連結部材が設けられる場合にも、誘導加熱コイルを積層コアに近接させて配置することができるので、積層コアをより一層効率良く加熱することができる。
In the rotor core manufacturing apparatus according to the second aspect of the invention, as described above, the rotor core manufacturing apparatus includes guides disposed at positions facing the inner peripheral surface of the laminated core and at positions facing the outer peripheral surface of the laminated core. An induction heating section is provided that includes a heating coil and uses the induction heating coil to inductively heat the laminated core to which the jig is attached. Thereby, even when the laminated core is placed on a jig, a current can be generated in the laminated core by electromagnetic induction by the induction heating coil, and the laminated core itself can generate heat. As a result, similarly to the rotor core manufacturing method according to the first aspect, it is possible to provide a rotor core manufacturing apparatus that can efficiently heat the laminated core placed on the jig.
Further, in the rotor core manufacturing apparatus according to the second aspect, as described above, the jig is provided with either a position facing the inner peripheral surface of the annular laminated core and a position facing the outer peripheral surface of the annular laminated core. The laminated core is arranged such that a connecting member that connects the upper jig part and the lower jig part of the jig is disposed on one side, and the induction heating part is located at a position facing the inner peripheral surface and at a position opposite to the inner circumferential surface. The laminated core is induction heated with the induction heating coil disposed at the other position facing the outer circumferential surface. As a result, the connecting member and the induction heating coil are arranged in mutually different directions on the sides of the laminated core, so there is no need to arrange the connecting member and the induction heating coil side by side in the radial direction. As a result, similarly to the rotor core manufacturing method according to the first aspect, even when the jig is provided with a connecting member, the induction heating coil can be placed close to the laminated core, so the laminated core can be Heating can be performed more efficiently.
本発明によれば、治具に配置された積層コアを効率良く加熱することができる。 According to the present invention, the laminated core placed on the jig can be efficiently heated.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
[第1実施形態]
(ロータコアの構成)
図1および図2を参照して、第1実施形態によるロータコア4の構成について説明する。
[First embodiment]
(Rotor core configuration)
The configuration of the
本願明細書では、「軸方向(回転軸方向)」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、「積層方向」とは、積層コア4dの電磁鋼板4a(図2参照)が積層する方向を意味し、図中のZ方向を意味する。また、「径方向」とは、ロータコア4の径方向を意味し、「径方向内側」は、図中のR1方向、「径方向外側」は図中のR2方向を意味する。また、「周方向」は、ロータコア4の周方向(E1方向またはE2方向)を意味する。
In this specification, the "axial direction (rotation axis direction)" means the direction along the rotation axis C1 of the rotor 1 (rotor core 4), and means the Z direction in the drawing. Moreover, the "lamination direction" means the direction in which the
図1に示すように、回転電機100は、ロータ1とステータ2とを備える。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1は、ロータコア4を備える。また、ロータコア4およびステータ2は、それぞれ、円環状に形成されている。そして、ロータコア4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、第1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、ロータコア4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。また、シャフト3には、後述する積層コア4dの径方向内側の凸部41に嵌る軸方向に沿った溝部31が設けられている。
As shown in FIG. 1, the rotating
図2に示すように、ロータコア4は、複数の電磁鋼板4aが積層され、電磁鋼板4aの積層方向に延びる磁石収容部10を有する環状(円環状)の積層コア4dを備える。図1に示すように、積層コア4dの内周面42には、径方向内側に突出するとともにシャフト3の溝部31と係合する凸部41が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
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、積層コア4dに複数(第1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。また、磁石収容部10は、積層コア4dのうちの径方向外側の部分に配置されている。すなわち、磁石収容部10と積層コア4dの外周面43との距離は、磁石収容部10と積層コア4dの内周面42との距離よりも小さい。また、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は、V字状の配置に限られず、磁石収容部10の長手方向が径方向と直交する方向に沿うように配置されていてもよい。永久磁石5は、積層コア4d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。
Further, the
また、図2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と永久磁石6との間に充填されることにより、磁石収容部10に配置されている永久磁石5を積層コア4dに固定するとともに、永久磁石5をZ軸方向に対して固定する接着材として機能する。そして、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において硬化する材料(熱硬化性樹脂)により構成されている。詳細には、樹脂材6は、第1温度T1よりも低い常温において固形(フレーク状、ペレット状、または、粉状など)であり、常温から加熱されて、樹脂材6の温度が第1温度T1以上になると溶融する。また、樹脂材6は、第1温度T1以上でかつ第2温度T2未満の状態では、溶融状態を維持する(硬化しない)ように構成されている。そして、樹脂材6は、第2温度T2以上の温度に加熱されることにより、硬化するように構成されている。なお、図1では、簡略化のため、樹脂材6の図示を省略している。
Further, as shown in FIG. 2, the
たとえば、樹脂材6として、特開2000-239642号公報に記載されているような合成樹脂材を用いることが可能である。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反応性ホットメルト接着剤組成物を含む。
For example, as the
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。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。
[ロータコアの製造装置の構成]
次に、図3~図6を参照して、第1実施形態のロータコア4の製造装置200の構成について説明する。
[Configuration of rotor core manufacturing equipment]
Next, the configuration of the
図3~図5に示すように、ロータコア4の製造装置200は、治具20を備える。また、図6に示すように、製造装置200は、組立装置201と、予熱用加熱装置202と、樹脂注入装置203と、硬化用加熱装置204と、搬送用コンベア205とを備える。すなわち、製造装置200は、ロータコア4を製造するための複数の装置(ステーション)を含む製造システムとして構成されている。また、第1実施形態では、組立装置201、予熱用加熱装置202、樹脂注入装置203および硬化用加熱装置204は、互いに別個の装置(ステーション)である。なお、予熱用加熱装置202および硬化用加熱装置204は、特許請求の範囲の「誘導加熱部」の一例である。
As shown in FIGS. 3 to 5, a
〈治具の構成〉
次に、図3~図5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。治具20は、ロータコア4を製造する際に、積層コア4dを積層方向に押圧する治具である。また、治具20は、ロータコア4を製造する際に、積層コア4dの高さ寸法を規制する治具である。具体的には、図3に示すように、治具20は、積層コア4dの積層方向が上下方向に略一致するように、積層コア4dが配置されるように構成されている。
<Jig configuration>
Next, the structure of the
治具20は、上方プレート21を含む。また、図4に示すように、治具20は、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、たとえば、SUS(ステンレス)製である。なお、上方プレート21は、特許請求の範囲の「上方治具部」の一例である。また、下方プレート24は、特許請求の範囲の「下方治具部」の一例である。また、クランプ部材27は、特許請求の範囲の「連結部材」の一例である。
図3に示すように、上方プレート21には、中心部に貫通孔21aが設けられており、上方プレート21は、円環状に形成されている。貫通孔21aは、予熱用加熱装置202および硬化用加熱装置204の各々の誘導加熱コイル221を軸方向に通過可能に構成されている。すなわち、図4に示すように、貫通孔21aの内径D1は、誘導加熱コイル221の外径D2よりも大きい。
As shown in FIG. 3, the
また、上方プレート21には、複数の樹脂注入孔21bが設けられている。樹脂注入孔21bは、樹脂注入装置203のノズル230が挿入可能に設けられている。また、図3に示すように、樹脂注入孔21bは、上方から見て、複数(第1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。
Further, the
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方向に見て、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。
The
また、図4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、径方向の中心部に誘導加熱コイル221を軸方向に通過させるための貫通孔23aを有し、円環状に形成されている。また、貫通孔23aの内径D1は、誘導加熱コイル221の外径D2よりも大きい。
Moreover, as shown in FIG. 4, the
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、複数の樹脂注入孔23bは、後述する樹脂注入装置203のノズル230が挿入可能に設けられている。
Further, the
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。
Further, the
また、図5に示すように、下方プレート24は、複数(第1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(略同一の径方向位置)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5参照)で設けられている。
Further, as shown in FIG. 5, the
図4に示すように、複数の切り欠き部24bには、L字状の規制部材24cが設けられている。複数の規制部材24cは、環状の積層コア4dの周方向への移動を規制するように構成されている。言い換えると、規制部材24cは、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決めを行うように構成されている。詳細には、図5に示すように、規制部材24cは、積層コア4dの内周面42の一部に接触することにより、積層コア4dの径方向への移動を規制するように構成されている。また、規制部材24cは、積層コア4dの凸部41と係合することにより、積層コア4dの周方向への移動を規制するように構成されている。また、規制部材24cは、締結ボルト24d(図4参照)により、下方プレート24に固定(締結)されている。
As shown in FIG. 4, L-shaped
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(上下方向の間)に挟まれるように設けられている。断熱部材25は、径方向の中心部に貫通孔25aを有し、円環状に形成されている。また、断熱部材25は、非磁性体および絶縁体の材料により構成されている。すなわち、断熱部材25は、誘導加熱コイル221に電流が流された場合でも、加熱されないように構成されている。たとえば、断熱部材25は、樹脂製である。また、断熱部材25の軸方向の長さ(厚み)t1は、下方プレート24のうち規制部材24cを除く部分の厚みt2よりも大きい。これにより、位置決めプレート26が誘導加熱コイル221から比較的離れて配置される状態になるので、位置決めプレート26が誘導加熱されるのを防止することが可能になる。
Further, the
また、位置決めプレート26は、下方プレートの下方側(Z2方向側)に設けられている。位置決めプレート26は、搬送用コンベア205において、所定の基準位置に、治具20が位置決めされた状態で、配置されている。
Further, the
また、クランプ部材27は、積層コア4dの外周面43に対向する位置に配置される。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、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(第1実施形態では4つ)設けられている。また、クランプ部材27は、上方プレート21と下方プレート24とを連結するとともに、積層コア4dの積層方向の長さを規制する連結部材として構成されている。たとえば、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。
Further, the
〈組立装置の構成〉
図7に示すように、組立装置201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201は、治具20の下方プレート24の上面に積層コア4dを載置するとともに、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。そして、組立装置201は、積層コア4dの上端面4bに押圧プレート23を配置するとともに、押圧プレート23の上方に上方プレート21と押圧ばね22とを配置するように構成されている。そして、組立装置201は、クランプ部材27を上方プレート21と下方プレート24とに取り付けるように構成されている。
<Configuration of assembly equipment>
As shown in FIG. 7, the
〈予熱用加熱装置の構成〉
図8および図9に示すように、予熱用加熱装置202は、積層コア4dを誘導加熱することにより予備加熱(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202は、誘導加熱コイル221と、誘導加熱コイル移動部222とを含む。誘導加熱コイル221は、たとえば、導体線が、らせん状または円状に巻回されて構成されている。
<Configuration of preheating heating device>
As shown in FIGS. 8 and 9, the preheating
また、誘導加熱コイル221の外径D2は、積層コア4dの内径D3よりも小さい。また、誘導加熱コイル221の軸方向の長さL1は、積層コア4dの軸方向の長さL2以下である。たとえば、軸方向の長さL1は、軸方向の長さL2と略同一である。そして、誘導加熱コイル221は、電流が流されることにより磁界を生じさせて、積層コア4dの内部に渦電流を生じさせることにより、積層コア4dを加熱するように構成されている。
Further, the outer diameter D2 of the
また、誘導加熱コイル221は、治具20に配置された状態の積層コア4dの温度が、第1温度(たとえば50℃)以上になるように誘導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の溶融温度(溶融が開始される温度)である。
Further, the
誘導加熱コイル移動部222は、移動機構部材(保持部材)および駆動部を含み、誘導加熱コイル221を保持した状態で、誘導加熱コイル221を治具20に対して相対移動させるように構成されている。具体的には、図8に示すように、誘導加熱コイル移動部222は、誘導加熱コイル221を軸方向に移動させることにより、誘導加熱コイル221を貫通孔21aおよび23aを軸方向に通過させるように構成されている。そして、図9に示すように、誘導加熱コイル移動部222は、誘導加熱コイル221を積層コア4dの内周面42に対向する位置(隣接する位置)に配置する。すなわち、誘導加熱コイル221は、積層コア4dの径方向内側に配置される。
The induction heating
〈樹脂注入装置の構成〉
図4に示すように、樹脂注入装置203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203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。
<Configuration of resin injection device>
As shown in FIG. 4, the
〈硬化用加熱装置の構成〉
図4に示すように、硬化用加熱装置204は、積層コア4dを誘導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。たとえば、硬化用加熱装置204は、誘導加熱コイル221と誘導加熱コイル移動部222とを含む。詳細には、硬化用加熱装置204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以上の温度に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。
<Configuration of heating device for curing>
As shown in FIG. 4, the hardening
〈製造装置のその他の構成〉
搬送用コンベア205は、治具20に配置された状態の積層コア4dを、組立装置201、予熱用加熱装置202、樹脂注入装置203および硬化用加熱装置204の順で搬送するように構成されている。搬送用コンベア205は、各装置において製造工程が実行されている間は停止するとともに、各装置において製造工程が完了した場合は稼働を再開し、次の工程の装置に積層コア4dを搬送するように構成されている。
<Other configurations of manufacturing equipment>
The
(ロータコアの製造方法)
次に、図3~図9を参照して、第1実施形態におけるロータコア4(回転電機100)の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing rotor core)
Next, a method for manufacturing the rotor core 4 (rotating electric machine 100) in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 9.
〈積層コアの準備〉
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。複数の電磁鋼板4aがプレス加工装置(図示せず)により形成される。そして、複数の電磁鋼板4aが積層され、電磁鋼板4aの積層方向に延びる磁石収容部10を有する積層コア4dが形成される。第1実施形態では、積層コア4dのうちの径方向外側の部分(クランプ部材27が配置される側の部分)に磁石収容部10が設けられた円環状の積層コア4dが形成される。すなわち、積層コア4dのうちの外周面43に寄った位置に磁石収容部10が設けられている。
<Preparation of laminated core>
As shown in FIG. 7, in step S1, a step of preparing a
〈治具への積層コアの配置〉
次に、ステップS2において、組立装置201において、積層コア4dを積層方向に押圧する治具20に積層コア4dを配置する工程が行われる。そして、治具20に積層コア4dを配置する工程において、磁石収容部10に永久磁石5を配置する工程が併せて行われる。
<Placement of laminated core on jig>
Next, in step S2, the
具体的には、図7に示すように、下方プレート24に積層コア4dが配置(載置)される。詳細には、断熱部材25が設けられた治具20に積層コア4dが配置される。たとえば、治具20に設けられた断熱部材25の上方に積層コア4dが位置するように、治具20に積層コア4dが配置される。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
また、図5に示すように、治具20に設けられ、環状の積層コア4dの周方向への移動を規制する規制部材24cに、積層コア4dの内周面42の一部が接触するように、治具20に積層コア4dが配置される。また、規制部材24cと積層コア4dの凸部41とが係合するように、積層コア4dが治具20に配置される。
Further, as shown in FIG. 5, a part of the inner
そして、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が配置される。具体的には、図7に示すように、磁石収容部10に対して、永久磁石5が軸方向に移動されることにより、磁石収容部10の各々に永久磁石5が挿入される。たとえば、1つの磁石収容部10に1つの永久磁石5が配置される。
Then, with the
そして、積層コア4dの上端面4bに、押圧プレート23および上方プレート21が配置される。そして、第1実施形態では、積層コア4dの外周面43に対向する位置に、治具20のうちの下方プレート24と上方プレート21とを連結するクランプ部材27が配置される。すなわち、積層コア4dの径方向外側にクランプ部材27が配置される。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。そして、搬送用コンベア205により、治具20に配置された積層コア4dが組立装置201から予熱用加熱装置202に搬送される。
The
〈予備加熱〉
次に、ステップS3において、積層コア4dを誘導加熱により予熱(予備加熱)する工程が行われる。具体的には、予熱用加熱装置202において、治具20に配置された状態の積層コア4dの温度が、常温から第1温度T1以上に上昇するように、積層コア4dが誘導加熱される。
<Preheating>
Next, in step S3, a step of preheating (preheating) the
具体的には、図8および図9に示すように、積層コア4dの内周面42に対向する位置に誘導加熱コイル221が配置される。誘導加熱コイル221が治具20に配置された状態の積層コア4dの上方に配置され、誘導加熱コイル移動部222により、誘導加熱コイル221が治具20に向かって下方に移動されることによって、誘導加熱コイル221が貫通孔21aおよび23aを上下方向に通過し、積層コア4dの内周面42に対向する位置に誘導加熱コイル221が配置される。また、規制部材24cよりもさらに径方向内側に誘導加熱コイル221が配置される。
Specifically, as shown in FIGS. 8 and 9, the
また、誘導加熱コイル移動部222により、誘導加熱コイル221が断熱部材25よりも上方に配置される。詳細には、誘導加熱コイル221の下端221aが、断熱部材25の上端25bよりも上方に位置するように、誘導加熱コイル221が配置される。
Furthermore, the induction heating
そして、図9に示すように、積層コア4dの内周面42に対向する位置に誘導加熱コイル221が配置された状態で、誘導加熱コイル221により積層コア4dが誘導加熱される。すなわち、規制部材24cよりもさらに径方向内側に誘導加熱コイル221が配置され、かつ、誘導加熱コイル221が断熱部材25よりも上方に配置された状態で、誘導加熱コイル221を用いて積層コア4dが誘導加熱される。
Then, as shown in FIG. 9, the
そして、積層コア4dの予熱が完了後、誘導加熱コイル221が誘導加熱コイル移動部222により、治具20に配置された積層コア4dから退避される。そして、搬送用コンベア205により、治具20に配置された積層コア4dが予熱用加熱装置202から樹脂注入装置203に搬送される。
After the preheating of the
〈樹脂注入工程〉
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、図4に示すように、治具20に積層コア4dが配置された状態(押圧が維持されたまま)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203において、磁石収容部10に樹脂材6が注入される。また、第1温度T1において溶融するとともに第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、樹脂材6が磁石収容部10に注入される。すなわち、固体状態(タブレットの状態)から液体状態に溶融された樹脂材6が、樹脂注入装置203によって磁石収容部10に注入される。ここで、積層コア4dは、ステップS3において第1温度T1以上に予熱されているので、樹脂材6は、第1温度T1以上でかつ第2温度T2未満の状態が維持される。そして、治具20に配置された積層コア4dが、搬送用コンベア205により、樹脂注入装置203から硬化用加熱装置204に搬送される。
<Resin injection process>
Next, in step S4, a step of injecting the
〈熱硬化工程〉
次に、ステップS5において、積層コア4dを加熱することによって、磁石収容部10の樹脂材6が熱硬化される工程が行われる。第1実施形態では、硬化用加熱装置204(図4および図6参照)において、樹脂材6の温度を第2温度T2以上に上昇させるように、積層コア4dが誘導加熱コイル221により誘導加熱される。これにより、永久磁石5が硬化した樹脂材6により積層コア4d(磁石収容部10)に固定される。その後、ロータコア4(図2参照)が完成される。また、ロータコア4とシャフト3とが組み合わされ、ロータ1が完成し、ロータ1とステータ2とが組み合わされることにより、図1に示すように、回転電機100が製造される。
<Thermosetting process>
Next, in step S5, a step is performed in which the
[第2実施形態]
次に、図11を参照して、第2実施形態によるロータコア4の製造装置300および製造方法について説明する。この第2実施形態の製造装置300では、加熱装置302に、積層コア4dの内周面42に対向する位置に配置される誘導加熱コイル221と、積層コア4dの外周面43に対向する位置に配置される誘導加熱コイル321とが設けられている。なお、上記第1実施形態と同一の構造および工程については、同じ符号(ステップ番号)を付し、その説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, with reference to FIG. 11, a
第2実施形態によるロータコア4の製造装置300は、加熱装置302を備える。加熱装置302は、積層コア4dの内周面42に対向する位置(隣接する位置)に配置される誘導加熱コイル221と、積層コア4dの外周面43に対向する位置に配置される誘導加熱コイル321とを含む。なお、その他の製造装置300の構成は、第1実施形態による製造装置200の構成と同様である。また、加熱装置302は、特許請求の範囲の「誘導加熱部」の一例である。
The
また、積層コア4dの予熱工程(S3)および樹脂材6を熱硬化する工程(S6)の少なくとも一方において、環状の積層コア4dの内周面42に対向する位置に誘導加熱コイル221を配置し、かつ、外周面43に対向する位置に誘導加熱コイル321を配置した状態で、誘導加熱コイル221および321を用いて積層コア4dが誘導加熱される。なお、その他のロータコア4の製造方法は、第1実施形態によるロータコア4の製造方法と同様である。
Furthermore, in at least one of the step of preheating the
[第1および第2実施形態の製造方法の効果]
第1および第2実施形態のロータコア4の製造方法では、以下のような効果を得ることができる。
[Effects of the manufacturing methods of the first and second embodiments]
The methods for manufacturing the
第1および第2実施形態では、上記のように、治具(20)に配置された積層コア(4d)に対向するように誘導加熱コイル(221、321)を配置した状態で、積層コア(4d)を誘導加熱する工程(S3、S5)を備える。これにより、積層コア(4d)が治具(20)に配置されている場合でも、電磁誘導により積層コア(4d)内に電流を発生させて、積層コア(4d)自体を発熱させることができる。このため、ロータコアの製造装置(上型または下型)にヒータを設けて、上型または下型と治具とを介して、ヒータからの熱を積層コア(4d)に伝える場合と異なり、積層コア(4d)自体を発熱させることができる分、熱の損失が増大するのを防止することができる。この結果、治具(20)に配置された積層コア(4d)を効率良く加熱することができる。 In the first and second embodiments, as described above, the laminated core ( 4d) includes a step (S3, S5) of induction heating. As a result, even when the laminated core (4d) is placed in the jig (20), a current can be generated in the laminated core (4d) by electromagnetic induction, and the laminated core (4d) itself can generate heat. . For this reason, unlike the case where a heater is provided in the rotor core manufacturing equipment (upper mold or lower mold) and the heat from the heater is transmitted to the laminated core (4d) via the upper mold or lower mold and a jig, the laminated Since the core (4d) itself can generate heat, it is possible to prevent heat loss from increasing. As a result, the laminated core (4d) placed on the jig (20) can be efficiently heated.
また、第1および第2実施形態では、上記のように、誘導加熱する工程(S3、S5)は、環状の積層コア(4d)の内周面(42)に対向する位置および環状の積層コア(4d)の外周面(43)に対向する位置の少なくとも一方に誘導加熱コイル(221、321)を配置した状態で、積層コア(4d)を誘導加熱する工程(S3、S5)である。このように構成すれば、積層コア(4d)の上下方向(軸方向)に治具(20)が配置されている場合でも、積層コア(4d)の内周面(42)に対向する位置および外周面(43)に対向する位置の少なくとも一方に配置された誘導加熱コイル(221、321)により、積層コア(4d)を誘導加熱することができる。この結果、積層コア(4d)をより効率良く加熱することができる。 In addition, in the first and second embodiments, as described above, the induction heating steps (S3, S5) are carried out at a position facing the inner peripheral surface (42) of the annular laminated core (4d) and at a position opposite to the inner peripheral surface (42) of the annular laminated core This is a step (S3, S5) of induction heating the laminated core (4d) with the induction heating coil (221, 321) disposed at at least one of the positions facing the outer peripheral surface (43) of the laminated core (4d). With this configuration, even when the jig (20) is arranged in the vertical direction (axial direction) of the laminated core (4d), the jig (20) can be placed at a position facing the inner circumferential surface (42) of the laminated core (4d) and The laminated core (4d) can be inductively heated by the induction heating coil (221, 321) disposed at at least one of the positions facing the outer circumferential surface (43). As a result, the laminated core (4d) can be heated more efficiently.
また、第1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(S2)は、内周面(42)に対向する位置または外周面(43)に対向する位置のいずれか一方に、治具(20)のうちの上方治具部(21)と下方治具部(24)とを連結する連結部材(27)が配置されるように、積層コア(4d)を配置する工程である。そして、誘導加熱する工程(S3、S5)は、内周面(42)に対向する位置または外周面(43)に対向する位置の他方に誘導加熱コイル(221)を配置した状態で、誘導加熱コイル(221)を用いて積層コア(4d)を誘導加熱する工程(S3、S5)である。このように構成すれば、積層コア(4d)の側方のうちの互いに異なる方向に連結部材(27)と誘導加熱コイル(221)とが配置されるので、連結部材(27)と誘導加熱コイル(221)とを径方向に並べて配置する必要がない。この結果、治具(20)に連結部材(27)が設けられる場合にも、誘導加熱コイル(221)を積層コア(4d)に近接させて配置することができるので、積層コア(4d)をより一層効率良く加熱することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the step (S2) of arranging the laminated core (4d) on the jig (20) is performed at a position facing the inner peripheral surface (42) or at the outer peripheral surface (43). The laminated core is arranged such that a connecting member (27) connecting the upper jig part (21) and the lower jig part (24) of the jig (20) is disposed at one of the opposing positions. This is the step of arranging (4d). Then, in the induction heating step (S3, S5), the induction heating coil (221) is placed at the other of the position facing the inner circumferential surface (42) and the position facing the outer circumferential surface (43). This is a step (S3, S5) of inductively heating the laminated core (4d) using the coil (221). With this configuration, the connecting member (27) and the induction heating coil (221) are arranged in mutually different directions on the sides of the laminated core (4d), so that the connecting member (27) and the induction heating coil (221) are not required to be arranged side by side in the radial direction. As a result, even when the connecting member (27) is provided on the jig (20), the induction heating coil (221) can be placed close to the laminated core (4d), so the laminated core (4d) can be placed close to the laminated core (4d). Heating can be performed even more efficiently.
また、第1および第2実施形態では、上記のように、積層コア(4d)を準備する工程(S1)は、積層コア(4d)のうちの内周面(42)側および外周面(43)側のうちの連結部材(27)が配置される側の部分に磁石収容部(10)が設けられた積層コア(4d)を準備する工程(S1)である。ここで、積層コア(4d)のうちの磁石収容部(10)には永久磁石(5)が配置されるため、磁石収容部(10)の上下方向の寸法は、積層コア(4d)のうちの他の部分の上下方向の寸法に比べて、高い寸法精度が要求される。これに対して、上記第1および第2実施形態では、連結部材(27)が配置される側の部分に、磁石収容部(10)を設けることにより、磁石収容部(10)に比較的近い位置に、上方治具部(21)と下方治具部(24)とを連結して上下方向の長さを規制する連結部材(27)が配置される。この結果、磁石収容部(10)の近くに連結部材(27)が配置されることにより、磁石収容部(10)の寸法精度を向上させることができる。 Further, in the first and second embodiments, as described above, the step (S1) of preparing the laminated core (4d) includes the inner circumferential surface (42) side and the outer circumferential surface (43) side of the laminated core (4d). This is a step (S1) of preparing a laminated core (4d) in which a magnet accommodating portion (10) is provided on the side on which the connecting member (27) is arranged. Here, since the permanent magnet (5) is arranged in the magnet accommodating part (10) of the laminated core (4d), the vertical dimension of the magnet accommodating part (10) is High dimensional accuracy is required compared to the vertical dimensions of other parts. On the other hand, in the first and second embodiments, the magnet accommodating part (10) is provided in the part on the side where the connecting member (27) is arranged, so that the magnet accommodating part (10) is relatively close to the magnet accommodating part (10). A connecting member (27) is arranged at the position to connect the upper jig part (21) and the lower jig part (24) to regulate the length in the vertical direction. As a result, by arranging the connecting member (27) near the magnet accommodating part (10), the dimensional accuracy of the magnet accommodating part (10) can be improved.
また、第1実施形態では、上記のように、誘導加熱する工程(S3、S5)は、積層コア(4d)の内周面(42)に対向する位置に誘導加熱コイル(221)を配置した状態で、積層コア(4d)を誘導加熱する工程(S3、S5)である。このように構成すれば、積層コア(4d)の外周面(43)に対向する位置に治具(20)等の部材(27)が配置される場合でも、誘導加熱コイル(221)と治具(20)等の部材(27)とが機械的に干渉することなく、誘導加熱コイル(221)を積層コア(4d)に対向するように配置することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the induction heating steps (S3, S5) include arranging the induction heating coil (221) at a position facing the inner circumferential surface (42) of the laminated core (4d). In this state, the laminated core (4d) is heated by induction (S3, S5). With this configuration, even when the member (27) such as the jig (20) is placed at a position facing the outer circumferential surface (43) of the laminated core (4d), the induction heating coil (221) and the jig The induction heating coil (221) can be arranged to face the laminated core (4d) without mechanically interfering with the members (27) such as (20).
また、第1および第2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(S2)は、治具(20)に設けられた断熱部材(25)の上方または下方に積層コア(4d)が位置するように、治具(20)に積層コア(4d)を配置する工程(S2)である。そして、誘導加熱する工程(S3、S5)は、環状の積層コア(4d)の内周面(42)に対向する位置または環状の積層コア(4d)の外周面(43)に対向する位置の少なくとも一方に誘導加熱コイル(221、321)を配置した状態で、誘導加熱コイル(221、321)を用いて積層コア(4d)を誘導加熱する工程(S3、S5)である。このように構成すれば、誘導加熱された積層コア(4d)の熱が、上方または下方に逃げるのを断熱部材(25)により防止することができる。この結果、積層コア(4d)を、より一層効率良く加熱することができる。 Further, in the first and second embodiments, as described above, the step (S2) of arranging the laminated core (4d) on the jig (20) is performed using the heat insulating member (25) provided on the jig (20). This is a step (S2) of arranging the laminated core (4d) on the jig (20) so that the laminated core (4d) is positioned above or below the jig (20). Then, the induction heating step (S3, S5) is performed at a position facing the inner peripheral surface (42) of the annular laminated core (4d) or a position facing the outer peripheral surface (43) of the annular laminated core (4d). This is a step (S3, S5) of inductively heating the laminated core (4d) using the induction heating coil (221, 321) with the induction heating coil (221, 321) disposed on at least one side. With this configuration, the heat insulating member (25) can prevent the heat of the induction-heated laminated core (4d) from escaping upward or downward. As a result, the laminated core (4d) can be heated even more efficiently.
また、第1および第2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(S2)は、治具(20)に設けられ、環状の積層コア(4d)の周方向への移動を規制する規制部材(24c)に、環状の積層コア(4d)の内周面(42)の一部が接触するように、治具(20)に積層コア(4d)を配置する工程(S2)であり、誘導加熱する工程(S3、S5)は、規制部材(24c)よりもさらに径方向内側に誘導加熱コイル(221)を配置した状態で、積層コア(4d)を誘導加熱する工程(S3、S5)である。このように構成すれば、治具(20)に規制部材(24c)を設ける場合にも、規制部材(24c)と誘導加熱コイル(221)とが機械的に干渉するのを防止することができる。この結果、治具(20)により積層コア(4d)の周方向への移動を規制しながら、誘導加熱コイル(221)により積層コア(4d)を誘導加熱することができる。 Further, in the first and second embodiments, as described above, the step (S2) of arranging the laminated core (4d) on the jig (20) is provided in the jig (20), and the annular laminated core ( The laminated core (4d) is mounted on the jig (20) so that a part of the inner circumferential surface (42) of the annular laminated core (4d) comes into contact with the regulating member (24c) that restricts movement of the annular laminated core (4d) in the circumferential direction. 4d), and the induction heating steps (S3, S5) are the steps (S3, S5) of arranging the laminated core ( 4d) is a step (S3, S5) of induction heating. With this configuration, even when the regulating member (24c) is provided in the jig (20), mechanical interference between the regulating member (24c) and the induction heating coil (221) can be prevented. . As a result, the laminated core (4d) can be induction heated by the induction heating coil (221) while restricting movement of the laminated core (4d) in the circumferential direction by the jig (20).
また、第2実施形態では、上記のように、誘導加熱する工程(S3、S5)は、積層コア(4d)の外周面(43)に対向する位置に誘導加熱コイル(321)を配置した状態で、誘導加熱コイル(321)を用いて積層コア(4d)を誘導加熱する工程(S3、S5)である。このように構成すれば、誘導加熱コイル(321)の径を、積層コア(4d)の径よりも大きくすることができる。このため、誘導加熱コイル(321)を大きくすることができる分、積層コア(4d)をより強力に加熱することができる。この結果、積層コア(4d)の温度をより迅速に上昇させることができる。 Further, in the second embodiment, as described above, the induction heating steps (S3, S5) are performed with the induction heating coil (321) placed at a position facing the outer peripheral surface (43) of the laminated core (4d). This is a step (S3, S5) of inductively heating the laminated core (4d) using the induction heating coil (321). With this configuration, the diameter of the induction heating coil (321) can be made larger than the diameter of the laminated core (4d). Therefore, since the induction heating coil (321) can be made larger, the laminated core (4d) can be heated more strongly. As a result, the temperature of the laminated core (4d) can be raised more quickly.
また、第1および第2実施形態では、上記のように、磁石収容部(10)に永久磁石(5)を配置する工程(S2)よりも後に、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、樹脂材(6)を磁石収容部(10)に注入する工程(S4)をさらに備える。そして、誘導加熱する工程(S3、S5)は、樹脂材(6)を磁石収容部(10)に注入する工程よりも前に、積層コア(4d)を第1温度(T1)以上に誘導加熱することにより予備加熱する工程(S3)を含む。このように構成すれば、樹脂材(6)を磁石収容部(10)に注入する前に、積層コア(4d)の温度が第1温度(T1)以上になるように予備加熱することができるので、樹脂材(6)が磁石収容部(10)に注入された際に、溶融状態の樹脂材(6)の温度が第1温度(T1)未満に低下することを防止することができる。そして、注入された樹脂材(6)の温度低下を防止することにより、注入された樹脂材(6)の流動性が低下するのを防止することができる。 Further, in the first and second embodiments, as described above, after the step (S2) of arranging the permanent magnet (5) in the magnet accommodating part (10), the permanent magnet (5) is melted at the first temperature (T1) and the permanent magnet (5) is melted at the first temperature (T1). The resin material (6) is cured at a second temperature (T2) higher than the first temperature (T1) in a state where the temperature of the resin material (6) is higher than the first temperature (T1) and lower than the second temperature (T2). ) into the magnet accommodating part (10) (S4). In the induction heating step (S3, S5), the laminated core (4d) is induction heated to a first temperature (T1) or higher before the step of injecting the resin material (6) into the magnet housing part (10). This includes a step (S3) of preheating by doing so. With this configuration, the laminated core (4d) can be preheated to a temperature equal to or higher than the first temperature (T1) before the resin material (6) is injected into the magnet housing part (10). Therefore, when the resin material (6) is injected into the magnet housing part (10), the temperature of the molten resin material (6) can be prevented from falling below the first temperature (T1). By preventing the temperature of the injected resin material (6) from decreasing, it is possible to prevent the fluidity of the injected resin material (6) from decreasing.
また、第1および第2実施形態では、上記のように、誘導加熱する工程(S3、S5)は、樹脂材(6)を磁石収容部(10)に注入する工程(S4)よりも後に、樹脂材(6)の温度を第2温度(T2)以上に上昇させるように、積層コア(4d)を誘導加熱する工程(S5)を含む。このように構成すれば、樹脂材(6)を硬化するために積層コア(4d)を加熱する際にも、効率良く積層コア(4d)を加熱することができる。 Further, in the first and second embodiments, as described above, the steps of induction heating (S3, S5) are performed after the step of injecting the resin material (6) into the magnet housing (10) (S4). The method includes a step (S5) of inductively heating the laminated core (4d) so as to raise the temperature of the resin material (6) to a second temperature (T2) or higher. With this configuration, the laminated core (4d) can be efficiently heated even when the laminated core (4d) is heated to cure the resin material (6).
[第1および第2実施形態の製造装置の効果]
第1および第2実施形態のロータコア4の製造装置200および300では、以下のような効果を得ることができる。
[Effects of the manufacturing apparatus of the first and second embodiments]
The
第1および第2実施形態では、上記のように、ロータコア(4)の製造装置(200、300)に、積層コア(4d)の内周面(42)に対向する位置および積層コア(4d)の外周面(43)に対向する位置の少なくとも一方に配置された誘導加熱コイル(221、321)を含み、誘導加熱コイル(221、321)を用いて治具(20)が取り付けられている積層コア(4d)を誘導加熱する誘導加熱部(202、204)を設ける。これにより、積層コア(4d)が治具(20)に配置されている場合でも、誘導加熱コイル(221、321)による電磁誘導により積層コア(4d)内に電流を発生させて、積層コア(4d)自体を発熱させることができる。この結果、上記ロータコア(4)の製造方法と同様に、治具(20)に配置された積層コア(4d)を効率良く加熱することが可能なロータコア(4)の製造装置(200、300)を提供することができる。 In the first and second embodiments, as described above, the rotor core (4) manufacturing apparatus (200, 300) is provided with a position facing the inner circumferential surface (42) of the laminated core (4d) and a laminated core (4d). The laminated layer includes an induction heating coil (221, 321) disposed at at least one of the positions facing the outer peripheral surface (43) of the laminate, and the jig (20) is attached using the induction heating coil (221, 321). Induction heating units (202, 204) are provided to inductively heat the core (4d). As a result, even when the laminated core (4d) is placed on the jig (20), a current is generated in the laminated core (4d) by electromagnetic induction by the induction heating coil (221, 321), and the laminated core ( 4d) It can generate heat itself. As a result, similar to the rotor core (4) manufacturing method described above, the rotor core (4) manufacturing apparatus (200, 300) is capable of efficiently heating the laminated core (4d) placed on the jig (20). can be provided.
[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特許請求の範囲によって示され、さらに特許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。
[Modified example]
Note that the embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the description of the embodiments described above, and further includes all changes (modifications) within the meaning and range equivalent to the claims.
(第1変形例)
たとえば、上記第1実施形態では、環状の積層コアの内周面に対向する位置に誘導加熱コイルを配置した状態で、積層コアを誘導加熱する例を、上記第2実施形態では、環状の積層コアの内周面に対向する位置および外周面に対向する位置の各々に誘導加熱コイルを配置した状態で積層コアを誘導加熱する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図12に示す第1変形例による製造装置400のように、環状のロータコア404(積層コア404d)の外周面443のみに誘導加熱コイル421を配置した状態で、誘導加熱コイル421を用いて積層コア404dを誘導加熱してもよい。この場合、予熱用加熱装置402および硬化用加熱装置(図示せず)の少なくとも一方に、誘導加熱コイル421が設けられる。
(First modification)
For example, in the first embodiment described above, the laminated core is induction heated with an induction heating coil disposed at a position facing the inner peripheral surface of the annular laminated core, and in the second embodiment described above, the laminated core is heated by induction. Although an example has been shown in which the laminated core is induction heated with induction heating coils disposed at positions facing the inner circumferential surface of the core and positions facing the outer circumferential surface of the core, the present invention is not limited thereto. For example, as in a
また、上記第1および第2実施形態では、積層コアの外周面に対向する位置に、クランプ部材が配置されるように、積層コアを配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図12に示す第1変形例による製造装置400のように、積層コア404dの内周面442に対向する位置に、クランプ部材427が配置されるように、積層コア404dを配置してもよい。
Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the laminated core is arranged such that the clamp member is placed at a position facing the outer peripheral surface of the laminated core, but the present invention is not limited to this. do not have. For example, as in the
また、上記第1および第2実施形態では、規制部材よりもさらに径方向内側に誘導加熱コイルを配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図12に示す第1変形例による製造装置400のように、規制部材24cよりも径方向外側に誘導加熱コイル421を配置してもよい。
Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the induction heating coil is arranged further inward in the radial direction than the regulating member, but the present invention is not limited to this. For example, as in a
また、上記第1および第2実施形態では、積層コアのうちの径方向外側の部分に磁石収容部が設けられた積層コアを準備する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図12に示す第1変形例による積層コア404dのように、積層コア404dのうちの径方向内側の部分に磁石収容部410が設けられた積層コア404dを準備してもよい。
Further, in the first and second embodiments described above, an example is shown in which a laminated core is prepared in which a magnet accommodating portion is provided in a radially outer portion of the laminated core, but the present invention is not limited to this. For example, like a
(第2変形例)
また、上記第1および第2実施形態では、治具に設けられた断熱部材の上方に積層コアが位置するように、治具に積層コアを配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図13に示す第2変形例による製造装置500のように、断熱部材25の上方に積層コア4dが位置するとともに、断熱部材525の下方に積層コア4dが位置するように、治具520に積層コア4dを配置してもよい。すなわち、治具520に、下方側の断熱部材25と上方側の断熱部材525とが設けられている。また、上記の例に限られず、治具に、下方側の断熱部材25を設けずに、上方側の断熱部材525を設けてもよい。
(Second modification)
Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the laminated core is arranged on the jig so that the laminated core is located above the heat insulating member provided on the jig. Not limited. For example, as in a
(その他の変形例)
また、上記第1および第2実施形態では、治具20に積層コア4dを配置する工程(S2)において、磁石収容部10に永久磁石5を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、治具20に積層コア4dを配置する工程(S2)の前、または、後に、磁石収容部10に永久磁石5を配置してもよい。
(Other variations)
Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the
また、上記第1および第2実施形態では、環状の積層コア4dの周方向への移動を規制する規制部材24cを下方プレート24に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、規制部材24cを、下方プレート24ではなく、断熱部材25に設けてもよいし、位置決めプレート26に設けてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the
また、上記第1および第2実施形態では、積層コアへの誘導加熱を、積層コアを予熱する工程(S3)および樹脂材を熱硬化する工程(S5)の両方において行う例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、積層コアへの誘導加熱を、積層コアを予熱する工程(S3)および樹脂材を熱硬化する工程(S5)のうちのいずれか一方のみにおいて行われてもよい。この場合、積層コアを予熱する工程(S3)および樹脂材を熱硬化する工程(S5)のうちの他方を、誘導加熱ではなく加熱炉(たとえば、熱風炉)を用いて行ってもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which induction heating to the laminated core is performed in both the step of preheating the laminated core (S3) and the step of thermosetting the resin material (S5), The present invention is not limited to this. That is, induction heating to the laminated core may be performed only in either the step of preheating the laminated core (S3) or the step of thermosetting the resin material (S5). In this case, the other of the step of preheating the laminated core (S3) and the step of thermosetting the resin material (S5) may be performed using a heating furnace (for example, a hot air stove) instead of induction heating.
また、上記第1および第2実施形態では、組立装置、予熱用加熱装置、樹脂注入装置および硬化用加熱装置を、互いに別個の装置(ステーション)として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、組立装置、予熱用加熱装置、樹脂注入装置および硬化用加熱装置の一部またはすべてを同一のステーションにおいて構成してもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the assembly device, the preheating heating device, the resin injection device, and the curing heating device are configured as separate devices (stations) from each other. Not limited to. That is, a part or all of the assembly device, the preheating heating device, the resin injection device, and the curing heating device may be configured at the same station.
4 ロータコア 4d、404d 積層コア
4a 電磁鋼板 5 永久磁石
6 樹脂材 10、410 磁石収容部
20、520 治具 21 上方プレート(上方治具部)
23 押圧プレート(治具) 24 下方プレート(下方治具部)
24c 規制部材 25、525 断熱部材
27、427 クランプ部材(連結部材) 42、442 内周面(積層コアの内周面)
43、443 外周面(積層コアの外周面)
200、300、400、500 製造装置
202、402 予熱用加熱装置(誘導加熱部)
204 硬化用加熱装置(誘導加熱部) 221、321、421 誘導加熱コイル
302 加熱装置(誘導加熱部) T1 第1温度
T2 第2温度
4
23 Pressing plate (jig) 24 Lower plate (lower jig part)
43, 443 Outer peripheral surface (outer peripheral surface of laminated core)
200, 300, 400, 500
204 Heating device for curing (induction heating section) 221, 321, 421
Claims (9)
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治具に、前記積層コアを配置する工程と、
前記治具に配置された前記積層コアに対向するように誘導加熱コイルを配置した状態で、前記積層コアを誘導加熱する工程と、を備え、
前記治具に前記積層コアを配置する工程は、環状の前記積層コアの内周面に対向する位置および前記環状の積層コアの外周面に対向する位置のいずれか一方に、前記治具のうちの上方治具部と下方治具部とを連結する連結部材が配置されるように、前記積層コアを配置する工程であり、
前記誘導加熱する工程は、前記内周面に対向する位置および前記外周面に対向する位置の他方に前記誘導加熱コイルを配置した状態で、前記積層コアを誘導加熱する工程である、ロータコアの製造方法。 preparing a laminated core in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated and has a magnet accommodating portion extending in the lamination direction of the electromagnetic steel plates;
arranging a permanent magnet in the magnet housing;
arranging the laminated core on a jig that presses the laminated core in the lamination direction;
a step of inductively heating the laminated core in a state where an induction heating coil is placed so as to face the laminated core placed on the jig,
The step of arranging the laminated core on the jig includes placing the laminated core in the jig at either a position facing the inner circumferential surface of the annular laminated core or a position facing the outer circumferential surface of the annular laminated core. a step of arranging the laminated core so that a connecting member connecting the upper jig part and the lower jig part is arranged;
Manufacturing a rotor core, wherein the induction heating step is a step of induction heating the laminated core with the induction heating coil disposed at the other of the position facing the inner circumferential surface and the position facing the outer circumferential surface. Method.
前記誘導加熱する工程は、前記規制部材よりもさらに径方向内側に前記誘導加熱コイルを配置した状態で、前記積層コアを誘導加熱する工程である、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。 The step of arranging the laminated core on the jig includes placing the inner circumferential surface of the annular laminated core on a regulating member provided on the jig and regulating movement of the annular laminated core in the circumferential direction. a step of arranging the laminated core on the jig so that some parts are in contact with each other,
According to any one of claims 1 to 4 , the induction heating step is a step of inductively heating the laminated core with the induction heating coil disposed further radially inward than the regulating member. A method for manufacturing a rotor core.
前記誘導加熱する工程は、前記樹脂材を前記磁石収容部に注入する工程よりも前に、前記積層コアを前記第1温度以上に誘導加熱することにより予備加熱する工程を含む、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。 After the step of arranging the permanent magnet in the magnet accommodating part, the temperature of the resin material that melts at a first temperature and hardens at a second temperature higher than the first temperature is equal to or higher than the first temperature and further comprising the step of injecting the resin material into the magnet accommodating part in a state below a second temperature,
The step of inductively heating the laminated core includes the step of preheating the laminated core by induction heating to a temperature equal to or higher than the first temperature before the step of injecting the resin material into the magnet accommodating portion. 6. The method for manufacturing a rotor core according to any one of 6 .
前記積層コアを前記積層方向に押圧する治具と、
前記積層コアの内周面に対向する位置および前記積層コアの外周面に対向する位置に配置された誘導加熱コイルを含み、前記誘導加熱コイルを用いて前記治具が取り付けられている前記積層コアを誘導加熱する誘導加熱部とを備え、
前記治具には、環状の前記積層コアの内周面に対向する位置および前記環状の積層コアの外周面に対向する位置のいずれか一方に、前記治具のうちの上方治具部と下方治具部とを連結する連結部材が配置されるように、前記積層コアが配置され、
前記誘導加熱部は、前記内周面に対向する位置および前記外周面に対向する位置の他方に前記誘導加熱コイルを配置した状態で、前記積層コアを誘導加熱する、ロータコアの製造装置。 A rotor core manufacturing apparatus comprising an annular laminated core formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets and having a magnet housing portion extending in the lamination direction of the electromagnetic steel sheets,
a jig that presses the laminated core in the lamination direction;
The laminated core includes an induction heating coil disposed at a position facing an inner peripheral surface of the laminated core and a position facing an outer peripheral surface of the laminated core, and the jig is attached using the induction heating coil. Equipped with an induction heating section that heats the
The jig includes an upper jig portion and a lower jig portion of the jig at either a position facing the inner peripheral surface of the annular laminated core or a position facing the outer peripheral surface of the annular laminated core. The laminated core is arranged such that a connecting member that connects it to the jig part is arranged,
A rotor core manufacturing apparatus, wherein the induction heating section heats the laminated core by induction with the induction heating coil disposed at the other of a position facing the inner circumferential surface and a position facing the outer circumferential surface.
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