JP7356307B2 - 鉄心製品の製造方法及び鉄心製品 - Google Patents

Description

本開示は、鉄心製品の製造方法及び鉄心製品に関する。

特許文献１は、鉄心本体の内部に永久磁石が配置された回転子鉄心（鉄心製品）の製造方法を開示している。当該方法は、鉄心本体の磁石挿入孔に永久磁石を挿入することと、下型と上型とによって鉄心本体を挟持することと、上型に形成されている注入孔（ゲート孔）を介して磁石挿入孔に溶融樹脂を注入することと、注入された溶融樹脂の硬化後に上型と下型とを分離して金型から回転子鉄心を取り出すこととを含む。

特開２０１３－００９４５２号公報

上型と下型とを分離する際、貫通孔内の固化樹脂が鉄心本体の表面に沿って精密に破断することは稀であり、貫通孔内の固化樹脂が破断することが多い。そのため、貫通孔内で破断した固化樹脂の一部は、磁石挿入孔内で固化した固化樹脂と一体化した状態で回転子鉄心に「ゲート痕」として残ることがある。このゲート痕は、回転子鉄心の製造過程又は動作時に他の部材と干渉する場合がある。

そこで、本開示は、ゲート痕を極めて容易に除去することが可能な鉄心製品の製造方法及び鉄心製品を説明する。

鉄心製品の製造方法の一例は、鉄心本体の樹脂注入部に溶融樹脂を注入及び固化することにより、樹脂注入部に配置された固化樹脂と、固化樹脂と一体化され且つ鉄心本体の端面から外方に突出するゲート痕とを形成することと、ゲート痕に対してレーザ光を照射することにより、ゲート痕を除去することとを含む。

鉄心製品の一例は、樹脂注入部が設けられた鉄心本体と、樹脂注入部に配置された固化樹脂とを備える。固化樹脂は、レーザ光の照射によって、固化樹脂の端面に形成された凹状のレーザ痕を含む。

本開示に係る鉄心製品の製造方法及び鉄心製品によれば、ゲート痕を極めて容易に除去することが可能となる。

図１は、回転子積層鉄心の一例を示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図３は、回転子積層鉄心の製造装置の一例を示す概略図である。 図４は、磁石取付装置の一例を示す概略断面図である。 図５は、回転子積層鉄心の中間体の一例を示す斜視図である。 図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図７は、レーザ照射装置の一例を示す概略断面図である。 図８は、レーザ照射装置の他の例を示す概略断面図である。

以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［回転子積層鉄心の構成］
まず、図１及び図２を参照して、回転子積層鉄心１（鉄心製品）の構成について説明する。回転子積層鉄心１は、回転子（ロータ）の一部である。回転子は、図示しない端面板及びシャフトが回転子積層鉄心１に取り付けられることにより構成される。回転子が固定子（ステータ）と組み合わせられることにより、電動機（モータ）が構成される。回転子積層鉄心１は、埋込磁石型（ＩＰＭ）モータの一部を構成してもよいし、他の種類のモータの一部を構成してもよい。

回転子積層鉄心１は、積層体１０（鉄心本体）と、複数の永久磁石１２と、複数の固化樹脂１４と、レーザ痕２２とを備える。

積層体１０は、円筒状を呈している。積層体１０の中央部には、中心軸Ａｘに沿って延びるように積層体１０を貫通する軸孔１０ａが設けられている。軸孔１０ａは、積層体１０の高さ方向（上下方向）に延びている。積層体１０は中心軸Ａｘ周りに回転するので、中心軸Ａｘは回転軸でもある。軸孔１０ａ内には、シャフトが挿通される。

積層体１０には、複数の磁石挿入孔１６（樹脂注入部）が形成されている。磁石挿入孔１６は、図１に示されるように、積層体１０の外周縁に沿って所定間隔で並んでいる。磁石挿入孔１６は、図２に示されるように、中心軸Ａｘに沿って延びるように積層体１０を貫通している。すなわち、磁石挿入孔１６は高さ方向に延びている。

積層体１０は、複数の打抜部材Ｗが積み重ねられて構成されている。複数の打抜部材Ｗのうち最上層の打抜部材Ｗの表面が、積層体１０の上端面Ｓ１を構成する。複数の打抜部材Ｗのうち最下層の打抜部材Ｗの表面が、積層体１０の下端面Ｓ２を構成する。打抜部材Ｗは、後述する金属板ＭＳ（例えば、電磁鋼板）が所定形状に打ち抜かれた板状体であり、積層体１０に対応する形状を呈している。

積層体１０は、いわゆる転積によって構成されていてもよい。「転積」とは、打抜部材Ｗ同士の角度を相対的にずらしつつ、複数の打抜部材Ｗを積層することをいう。転積は、主に打抜部材Ｗの板厚偏差を相殺して、積層体１０の平面度、平行度及び直角度を高めることを目的に実施される。転積の角度は、任意の大きさに設定してもよい。

高さ方向において隣り合う打抜部材Ｗ同士は、図１及び図２に示されるように、カシメ部１８によって締結されていてもよい。これらの打抜部材Ｗ同士は、カシメ部１８に代えて、種々の公知の方法にて締結されてもよい。例えば、複数の打抜部材Ｗ同士は、接着剤又は樹脂材料を用いて互いに接合されてもよいし、溶接によって互いに接合されてもよい。あるいは、打抜部材Ｗに仮カシメを設け、仮カシメを介して複数の打抜部材Ｗを締結して積層体１０を得た後、仮カシメを当該積層体から除去してもよい。なお、「仮カシメ」とは、複数の打抜部材Ｗを一時的に一体化させるのに使用され且つ製品（回転子積層鉄心１）を製造する過程において取り除かれるカシメを意味する。

永久磁石１２は、図１及び図２に示されるように、各磁石挿入孔１６内に一つずつ挿入されている。永久磁石１２の形状は、特に限定されないが、例えば直方体形状を呈していてもよい。永久磁石１２の種類は、モータの用途、要求される性能などに応じて決定すればよく、例えば、焼結磁石であってもよいし、ボンド磁石であってもよい。

固化樹脂１４は、永久磁石１２が挿入された状態の磁石挿入孔１６内に充填された溶融状態の樹脂材料（後述する溶融樹脂Ｍ）が固化したものである。固化樹脂１４は、永久磁石１２を磁石挿入孔１６内に固定するように構成されている。固化樹脂１４は、上下方向で隣り合う打抜部材Ｗ同士を接合するように構成されている。

レーザ痕２２は、上端面Ｓ１よりも積層体１０の内側に向けて窪む凹部である。レーザ痕２２は、例えば、円形状を呈していてもよいし、矩形状を呈していてもよい。

レーザ痕２２は、積層体１０及び固化樹脂１４に跨がるように上端面Ｓ１に形成されていてもよい。この場合、図１及び図２に示されるように、レーザ痕２２は、固化樹脂１４側に設けられた第１の部分２２ａ（レーザ痕）と、積層体１０側に設けられた第２の部分２２ｂ（別のレーザ痕）とを含む。第１の部分２２ａと、第２の部分２２ｂとは、連続して繋がっている。

第１の部分２２ａは、上方から見たときに、第２の部分２２ｂと同じ形状及び大きさを呈していてもよいし、異なる形状及び大きさを呈していてもよい。第１の部分２２ａの深さは、第２の部分２２ｂの深さよりも深くてもよいし、第２の部分２２ｂと同程度の深さであってもよい。この場合、第１の部分２２ａの底面からは、磁石挿入孔１６内の永久磁石１２が露出していなくてもよい。

一方、レーザ痕２２は、その全体が固化樹脂１４に位置するように上端面Ｓ１に形成されていてもよい。この場合、レーザ痕２２の底面からは、磁石挿入孔１６内の永久磁石１２が露出していなくてもよい。

［回転子積層鉄心の製造装置］
続いて、図３～図７を参照して、回転子積層鉄心１の製造装置１００について説明する。製造装置１００は、帯状の金属板ＭＳから回転子積層鉄心１を製造するように構成されている。製造装置１００は、図３に示されるように、アンコイラー１１０と、送出装置１２０と、打抜装置１３０と、磁石取付装置２００と、レーザ照射装置３００と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。

アンコイラー１１０は、コイル材１１１を回転自在に保持するように構成されている。コイル材１１１は、金属板ＭＳがコイル状（渦巻状）に巻回されたものである。送出装置１２０は、金属板ＭＳを上下から挟み込む一対のローラ１２１，１２２を含む。一対のローラ１２１，１２２は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて回転及び停止し、金属板ＭＳを打抜装置１３０に向けて間欠的に順次送り出すように構成されている。

打抜装置１３０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作する。打抜装置１３０は、送出装置１２０によって間欠的に送り出される金属板ＭＳを順次打ち抜き加工して打抜部材Ｗを形成するように構成されている。打抜装置１３０は、打ち抜き加工によって得られた複数の打抜部材Ｗを順次積層して積層体１０を形成するように構成されている。打抜装置１３０によって形成された積層体１０は、例えば、図３に示されるコンベアＣｖによって磁石取付装置２００に搬送されてもよいし、人手によって磁石取付装置２００に搬送されてもよい。

磁石取付装置２００は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作する。磁石取付装置２００は、各磁石挿入孔１６に永久磁石１２を一つずつ挿通するように構成されている。磁石取付装置２００は、永久磁石１２が挿通された磁石挿入孔１６内に溶融樹脂Ｍを充填するように構成されている。磁石取付装置２００は、図４に示されるように、下型２１０（第２の挟持部材）と、上型２２０と、複数のプランジャ２３０とを含む。

下型２１０は、ベース部材２１１と、ベース部材２１１に設けられた挿通ポスト２１２とを含む。ベース部材２１１は、板状部材であり、例えば矩形状、円形状を呈している。ベース部材２１１は、積層体１０を載置可能に構成されている。挿通ポスト２１２は、ベース部材２１１の略中央部に位置しており、ベース部材２１１の上面から上方に向けて突出している。挿通ポスト２１２は、円柱形状を呈しており、積層体１０の軸孔１０ａに対応する外形を有する。

上型２２０は、下型２１０と共に、積層体１０を高さ方向において挟持可能に構成されている。上型２２０と下型２１０とが積層体１０を挟持する際、積層体１０には高さ方向から所定の荷重が付与される。

上型２２０は、ベース部材２２１と、内蔵熱源２２２とを含む。ベース部材２２１は、矩形状を呈する板状部材である。ベース部材２２１には、一つの貫通孔２２１ａと、複数の収容孔２２１ｂとが設けられている。貫通孔２２１ａは、ベース部材２２１の略中央部に位置している。貫通孔２２１ａは、挿通ポスト２１２に対応する形状（略円形状）を呈しており、挿通ポスト２１２が挿通可能である。

複数の収容孔２２１ｂは、ベース部材２２１を貫通しており、貫通孔２２１ａの周囲に沿って所定間隔で並んでいる。各収容孔２２１ｂは、下型２１０及び上型２２０が積層体１０を挟持した際に、積層体１０の磁石挿入孔１６にそれぞれ対応する箇所に位置している。各収容孔２２１ｂは、円柱形状を呈しており、少なくとも一つの樹脂ペレットＰを収容可能である。

内蔵熱源２２２は、例えば、ベース部材２２１に内蔵されたヒータである。コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて内蔵熱源２２２が動作すると、ベース部材２２１が加熱され、ベース部材２２１に接触している積層体１０が加熱されると共に、各収容孔２２１ｂに収容された樹脂ペレットＰが加熱される。これにより、樹脂ペレットＰが溶融して溶融樹脂Ｍに変化する。

複数のプランジャ２３０は、上型２２０の上方に位置している。各プランジャ２３０はそれぞれ、駆動源２３１と接続されていてもよい。各駆動源２３１は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて、対応するプランジャ２３０を上下動させるように構成されている。そのため、各プランジャ２３０は、駆動源２３１によって、対応する収容孔２２１ｂに対してそれぞれ独立して挿抜されてもよい。一つの駆動源２３１が複数のプランジャ２３０を同時に上下動作させてもよい。

各磁石挿入孔１６内に充填された溶融樹脂Ｍが固化して、上型２２０が積層体１０から取り外されると、図５及び図６に示されるように、回転子積層鉄心１の中間体２が形成される。中間体２は、複数のゲート痕２０をさらに含む以外は、回転子積層鉄心１と同様に構成されている。磁石取付装置２００によって形成された中間体２は、下型２１０に載置された状態で、例えば、図３に示されるコンベアＣｖによってレーザ照射装置３００に搬送されてもよいし、人手によってレーザ照射装置３００に搬送されてもよい。

ゲート痕２０は、上型２２０が積層体１０から取り外される際に、収容孔２２１ｂ内の固化樹脂が収容孔２２１ｂの中途で破断して、固化樹脂１４と一体化した状態で積層体１０に残ったものである。すなわち、複数のゲート痕２０はそれぞれ、対応する固化樹脂１４と一体化されており、積層体１０の上端面Ｓ１から外方（上方）に突出している。

ゲート痕２０の突出量は、例えば、０．１ｍｍ～１．０ｍｍ程度であってもよい。上方から見たときに、ゲート痕２０の一部が固化樹脂１４と重なり合い且つゲート痕２０の残部が積層体１０と重なり合っていてもよいし、ゲート痕２０の全体が固化樹脂１４と重なり合っていてもよい。なお、各磁石挿入孔１６内への溶融樹脂Ｍの注入時において、積層体１０の下端面Ｓ２はベース部材２１１と当接しているので、下端面Ｓ２にはゲート痕が形成されていない。

レーザ照射装置３００は、各ゲート痕２０にレーザ光を照射して、各ゲート痕２０を除去するように構成されている。レーザ照射装置３００は、図７に示されるように、挟持部材３１０（第１の挟持部材）と、レーザ加工機３２０と、ブロア３３０と、測定機３４０（撮像部）とを含む。

挟持部材３１０は、下型２１０と共に、中間体２を高さ方向において挟持可能に構成されている。挟持部材３１０は、矩形状を呈する板状部材である。挟持部材３１０には、一つの貫通孔３１１と、複数の貫通孔３１２とが設けられている。貫通孔３１１は、挟持部材３１０の略中央部に位置している。貫通孔３１１は、挿通ポスト２１２に対応する形状（略円形状）を呈しており、挿通ポスト２１２が挿通可能である。

複数の貫通孔３１２は、挟持部材３１０を貫通しており、貫通孔３１１の周囲に沿って所定間隔で並んでいる。各貫通孔３１２は、下型２１０及び挟持部材３１０が中間体２を挟持した際に、ゲート痕２０にそれぞれ対応する箇所に位置している。すなわち、下型２１０及び挟持部材３１０が中間体２を挟持した状態において、各貫通孔３１２からは、対応するゲート痕２０がそれぞれ露出する。

レーザ加工機３２０は、挟持部材３１０の上方に配置されている。レーザ加工機３２０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作し、挟持部材３１０の各貫通孔３１２に向けて下方にレーザ光を照射するように構成されている。レーザ光の照射領域は、上方から見たときに、ゲート痕２０と同等の大きさであってもよいし、ゲート痕２０よりも大きくてもよい。

レーザ加工機３２０は、例えば、固体レーザ（ＹＡＧレーザ、ファイバレーザ等）、ガスレーザ（ＣＯ_２レーザ等）などであってもよい。レーザ加工機３２０から照射されるレーザ光は、例えば、レーザクリーニング用のパルス発振レーザ光であってもよい。レーザ加工機３２０から照射されるレーザ光の出力は、ゲート痕２０を除去するが積層体１０を溶融させない程度の出力であり、例えば１Ｗ～５０Ｗ程度であってもよい。

ブロア３３０は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、ノズル３３１にガス（例えば空気）を送り込むように構成されている。ノズル３３１は、挟持部材３１０に向かうように配置されている。そのため、ブロア３３０から送り出されたガスは、ゲート痕２０の周囲（貫通孔３１２の周囲）に吹き付けられる。ブロア３３０は、例えば、常温の空気を送風するように構成された送風機であってもよいし、熱風又は温風を送風するように構成されたドライヤであってもよい。

測定機３４０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作して、積層体１０の上端面Ｓ１の凹凸の状態を測定するように構成されている。測定機３４０は、例えば、上端面Ｓ１のうち各ゲート痕２０に対応する領域の高さを測定するように構成されていてもよい。測定機３４０によって測定された測定データは、コントローラＣｔｒに送信される。測定機３４０は、接触式であってもよいし、非接触式（例えば、レーザ測定機、撮像カメラ）であってもよい。測定機３４０が撮像カメラである場合には、撮像カメラで撮像された上端面Ｓ１の撮像画像に基づいてコントローラＣｔｒが画像処理を実行し、上端面Ｓ１の凹凸が計算される。

コントローラＣｔｒは、例えば、記録媒体（図示せず）に記録されているプログラム又はオペレータからの操作入力等に基づいて、送出装置１２０、打抜装置１３０、磁石取付装置２００及びレーザ照射装置３００をそれぞれ動作させるための指示信号を生成し、これらに当該指示信号をそれぞれ送信する。

［回転子積層鉄心の製造方法］
続いて、図４～図７を参照して、回転子積層鉄心１の製造方法について説明する。ここでは、打抜装置１３０により積層体１０を形成する工程の説明は省略し、その後の工程について説明する。

まず、積層体１０を磁石取付装置２００に搬送して、図４に示されるように、挿通ポスト２１２が軸孔１０ａに挿通された状態となるように磁石取付装置２００の下型２１０に積層体１０を載置する。次に、各磁石挿入孔１６内に永久磁石１２を挿入する。各磁石挿入孔１６内への永久磁石１２の挿入は、人手で行われてもよいし、コントローラＣｔｒの指示に基づいて、磁石取付装置２００が備えるロボットハンド（図示せず）等により行われてもよい。

次に、上型２２０を積層体１０上に載置する。その後、積層体１０は、下型２１０及び上型２２０で高さ方向から挟持され、積層体１０が加圧される。次に、各収容孔２２１ｂに樹脂ペレットＰを投入する。上型２２０の内蔵熱源２２２により樹脂ペレットＰが溶融状態となると、コントローラＣｔｒが各駆動源２３１を制御し、溶融樹脂Ｍをプランジャ２３０によって各磁石挿入孔１６内に注入する。このとき、積層体１０は、内蔵熱源２２２により、例えば１５０℃～１８０℃程度に加熱されてもよい。

その後、溶融樹脂Ｍが固化すると、磁石挿入孔１６内に固化樹脂１４が形成されると共に、収容孔２２１ｂ内に固化樹脂が形成される。次に、上型２２０を積層体１０から取り外す。この際、収容孔２２１ｂ内の固化樹脂が収容孔２２１ｂの中途で破断して、図５及び図６に示されるように、ゲート痕２０として積層体１０に残る。こうして、中間体２が形成される。

形成された中間体２において、永久磁石１２は、上端面Ｓ１から所定の距離だけ離間した状態で、磁石挿入孔１６内において固化樹脂１４で固定されていてもよい。上端面Ｓ１と、永久磁石１２の上端との直線距離は、例えば、０．８ｍｍ以下であってもよい。

次に、中間体２は、下型２１０に載置された状態で、レーザ照射装置３００に搬送される。次に、挿通ポスト２１２が貫通孔３１１内に位置し、且つ、対応する貫通孔３１２内に各ゲート痕２０がそれぞれ位置するように、挟持部材３１０を中間体２上に載置する。次に、コントローラＣｔｒがレーザ加工機３２０及びブロア３３０を制御し、ノズル３３１からガスを挟持部材３１０に吹き付けた状態で、レーザ加工機３２０からレーザ光を各ゲート痕２０に照射する。これにより、ゲート痕２０が中間体２から除去される。

ゲート痕２０の一部が固化樹脂１４と重なり合い且つゲート痕２０の残部が積層体１０と重なり合っている場合には、積層体１０及び固化樹脂１４の上端面Ｓ１に至るまで、レーザ光が照射されてもよい。この場合、レーザ光によって、積層体１０及び固化樹脂１４に跨がるようにレーザ痕２２が形成されてもよい。あるいは、レーザ光の出力によっては、積層体１０にはレーザ痕２２が形成されず、固化樹脂１４にレーザ痕２２が形成されてもよい。

一方、ゲート痕２０の全体が固化樹脂１４と重なり合っている場合には、固化樹脂１４の上端面Ｓ１に至るまで、レーザ光が照射されてもよい。この場合、積層体１０にはレーザ痕２２が形成されず、固化樹脂１４にレーザ痕２２が形成されてもよい。

次に、コントローラＣｔｒが測定機３４０を制御して、積層体１０の上端面Ｓ１の凹凸の状態を測定する。測定機３４０は、測定結果をコントローラＣｔｒに送信する。コントローラＣｔｒは、上端面Ｓ１のうち各ゲート痕２０に対応する領域の高さが、上端面Ｓ１の高さと略同一であるか否かを判断する。上端面Ｓ１のうち各ゲート痕２０に対応する領域の高さが、上端面Ｓ１の高さと略同一であると判断された場合には、ゲート痕２０が中間体２に存在しないことが確認されたため、回転子積層鉄心１が完成する。上端面Ｓ１のうち各ゲート痕２０に対応する領域の高さが、上端面Ｓ１の高さよりも高いと判断された場合には、コントローラＣｔｒがレーザ加工機３２０及びブロア３３０を再び制御して、残存するゲート痕２０を除去してもよい。

［作用］
以上の例によれば、積層体１０の上端面Ｓ１から外方に突出するゲート痕２０が、レーザ光によって加熱されて気化する。そのため、ゲート痕２０を極めて容易に除去することが可能となる。その結果、回転子積層鉄心１の製造過程又は動作時において、ゲート痕２０と他の部材との干渉の発生が防止される。例えば、積層体１０の上端面Ｓ１に配置される端面板に対して、ゲート痕２０との干渉を避けるための凹部又は貫通孔を設ける必要がなくなる。

以上の例によれば、レーザ光によってゲート痕２０が除去されているので、固化樹脂１４に外力が作用し難い。そのため、亀裂等の破損が固化樹脂１４に生ずる虞を大幅に抑制することが可能となる。さらに、レーザ痕２２の有無に応じて、回転子積層鉄心１の表裏を識別することが可能となる。

以上の例によれば、積層体１０の上端面Ｓ１からゲート痕２０が突出していない回転子積層鉄心１が得られる。このような回転子積層鉄心１を複数積み重ねることで、より大型の回転子積層鉄心を容易に得ることが可能となる。この際、各回転子積層鉄心１をスキューしながら積み重ねてもよい。「スキュー」とは、中心軸Ａｘに対して捩れ角を有するように複数の回転子積層鉄心１を積層することをいう。スキューは、コギングトルク、トルクリップル等の低減を目的に実施される。スキューの角度は、任意の大きさに設定されてもよい。

レーザ光の照射領域がゲート痕２０よりも大きい場合には、レーザ光が上端面Ｓ１にも照射される。上端面Ｓ１のうちレーザ光が照射された領域は、レーザ光により加熱され、色味が変化することがある。この場合、上端面Ｓ１の色味の変化を目視で観察することにより、ゲート痕２０が除去されたか否かを確認することができる。

以上の例によれば、ブロア３３０によってゲート痕２０の周囲にガスを供給しながら、ゲート痕２０に対してレーザ光を照射している。そのため、レーザ光の照射により気化した樹脂（ゲート痕２０）が、上端面Ｓ１の周囲から除去される。そのため、気化した樹脂が再固化して粒子状となり上端面Ｓ１に付着してしまうことを抑制することが可能となる。

以上の例によれば、対応する貫通孔３１２内に各ゲート痕２０がそれぞれ位置するように、下型２１０と挟持部材３１０とで中間体２が挟持された状態で、レーザ加工機３２０からレーザ光が各ゲート痕２０に照射される。そのため、レーザ光の照射時において、上端面Ｓ１のうちゲート痕２０の近傍以外の領域は、挟持部材３１０によって覆われている。したがって、気化した樹脂が再固化して粒子状となり上端面Ｓ１に付着してしまうことが、挟持部材３１０によってより確実に防止される。

以上の例によれば、測定機３４０によって測定された上端面Ｓ１の状態に基づいて、ゲート痕２０の有無を判断している。そのため、中間体２からゲート痕２０が除去されたか否かが自動的に判断されるので、ゲート痕２０が除去された回転子積層鉄心１をより確実に得ることが可能となる。

以上の例によれば、永久磁石１２は、第１の部分２２ａ（レーザ痕２２の）底面から露出していなくてもよい。この場合、固化樹脂１４内に保持されている永久磁石１２に対して、レーザ光の照射による影響が生じ難い。そのため、永久磁石１２の性能を効果的に発揮させることが可能となる。

以上の例によれば、上記のように上端面Ｓ１と永久磁石１２の上端とが離間しうる。この場合、永久磁石１２がレーザ光の照射による影響を受け難くなる。そのため、欠けや焦げなどの欠陥が永久磁石１２に生ずる虞を抑制することが可能となる。

以上の例によれば、ゲート痕２０が固化樹脂１４及び積層体１０と重なり合っている場合には、積層体１０及び固化樹脂１４の上端面Ｓ１に至るまで、レーザ光が照射されうる。そのため、連続して繋がる第１の部分２２ａ及び第２の部分２２ｂが、固化樹脂１４及び上端面Ｓ１に形成される。この場合、上端面Ｓ１のうち磁石挿入孔１６に隣接する領域に薄膜状のバリ（「薄バリ」ともいう。）が生じていても、レーザ光の照射によって、ゲート痕２０と共に薄バリも除去される。そのため、回転子積層鉄心１の製造過程又は動作時において、薄バリと他の部材との干渉の発生を防止することが可能となると共に、薄バリの脱落による異物の発生を抑制することが可能となる。

以上の例によれば、第１の部分２２ａの深さが第２の部分２２ｂの深さよりも深くなりうる。この場合、第１の部分２２ａ及び第２の部分２２ｂを画像処理で検査する際に、第１の部分２２ａと第２の部分２２ｂとの間にコントラストが生じやすくなる。そのため、画像検査による第１の部分２２ａ及び第２の部分２２ｂの検出精度を高めることが可能となる。

［変形例］
本明細書における開示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。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。

（１）上端面Ｓ１が水平面（図７のＸＹ平面）に沿って延びるように、下型２１０と挟持部材３１０とで中間体２が挟持されていてもよい。すなわち、上端面Ｓ１が水平面と略平行となるように、下型２１０と挟持部材３１０とで中間体２が挟持されていてもよい。この場合、レーザ加工機３２０の焦点距離をゲート痕２０に対して位置合わせしやすくなる。そのため、ゲート痕２０に対してより精度よくレーザ光を照射することが可能となる。

（２）レーザ光をゲート痕２０に照射して、ゲート痕２０を除去する過程において、レーザ痕２２が回転子積層鉄心１に形成されなくてもよい。すなわち、レーザ光の照射によって、積層体１０及び固化樹脂１４が加工されることなく、ゲート痕２０が除去されてもよい。

（３）図８に示されるように、レーザ照射装置３００は、下型２１０を支持する支持機構３５０をさらに含んでいてもよい。支持機構３５０は、回動部材３５１と、ベース部材３５２とを含む。回動部材３５１は、内部に収容空間Ｖを有している。回動部材３５１の上部は、ベース部材２２１の下面の中央部に固定されている。回動部材３５１の下部には、収容空間Ｖと連通する貫通孔３５１ａが設けられている。

ベース部材３５２は、円柱状を呈している。ベース部材３５２の下部は、床面等の構造物に固定されている。ベース部材３５２の上端面Ｆは、先端に向けて凸の球面状を呈している。ベース部材３５２の中央部３５２ａは、括れており、貫通孔３５１ａと若干の隙間を有した状態で貫通孔３５１ａと係合している。

上端面Ｆは、収容空間Ｖの内側底面と当接している。そのため、収容空間Ｖの内側底面は、球面状を呈する上端面Ｆに沿って回動する。例えば、回動部材３５１は、鉛直方向（図８のＺ軸方向）に交差する所定の軸周り（例えば、図８のＸ軸周り又はＹ軸周り）に回動可能に構成されていてもよい。

図８に示される例によれば、積層体１０の積厚に偏りが存在しても（積層体１０に積厚が高い箇所と積厚が低い箇所とが存在しても）、挟持部材３１０と下型２１０とで積層体１０が挟持される際に、下型２１０が所定の軸周りに回動して積層体１０の下端面Ｓ２に沿って傾く。そのため、挟持部材３１０と下型２１０とで積層体１０が均一に加圧されるので、挟持部材３１０の下面と積層体１０の上端面Ｓ１との間の隙間が極めて小さくなる。したがって、挟持部材３１０と下型２１０との間で積層体１０の位置ずれが生じ難くなる。以上より、ゲート痕２０に対して極めて精度よくレーザ光を照射することが可能となる。

図８に示される例においても、上端面Ｓ１が水平面（図８のＸＹ平面）に沿って延びるように、下型２１０と挟持部材３１０とで中間体２が挟持されていてもよい。すなわち、上端面Ｓ１が水平面と略平行となるように、下型２１０と挟持部材３１０とで中間体２が挟持されていてもよい。

ベース部材３５２は、図８の例に限られず、積層体１０の下端面Ｓ２の状態に応じて姿勢を変化可能に構成されていてもよい。例えば、ベース部材３５２は、積層体１０の下端面Ｓ２に押しつけられたときに下端面Ｓ２に倣って傾くように、バネ等の付勢部材によって積層体１０に対して付勢されてもよい。

（４）レーザ加工機３２０は、中間体２に対して相対的に移動可能に構成されていてもよい。すなわち、レーザ加工機３２０が図示しない駆動機構により中間体２に対して移動可能であってもよいし、中間体２を載置する下型２１０が図示しない駆動機構によりレーザ加工機３２０に対して移動可能であってもよいし、レーザ加工機３２０及び下型２１０の両者が図示しない駆動機構によって移動可能であってもよい。

（５）以上の例によれば、ブロア３３０によってゲート痕２０の周囲にガスを供給しながら、ゲート痕２０に対してレーザ光を照射していたが、吸気装置などによってゲート痕２０の周囲から気体を吸気しながら、ゲート痕２０に対してレーザ光を照射してもよい。この場合も、気化した樹脂が再固化して粒子状となり上端面Ｓ１に付着してしまうことを抑制することが可能となる。ブロア３３０による送気や、吸気装置などによる吸気が行われなくてもよい。

（６）磁石取付装置２００において形成された中間体２を下型２１０から取り出して、レーザ照射装置３００に搬送してもよい。この場合、レーザ照射装置３００は、中間体２を載置するための治具をさらに含んでおり、当該治具と挟持部材３１０とで中間体２が挟持されてもよい。

（７）レーザ加工機３２０は、ゲート痕２０にレーザ光を照射する前後において、積層体１０の上端面Ｓ１にもレーザ光を照射して、上端面Ｓ１に識別マークを刻印してもよい。この場合、ゲート痕２０にレーザ光を照射してゲート痕２０を除去する処理と、上端面Ｓ１にレーザ光を照射して識別マークを形成する処理とが、同一又は近接した工程で実施されうる。そのため、回転子積層鉄心１の製造にあたり、工程数の増加を抑制することが可能となる。

識別マークは、回転子積層鉄心１に関する情報を保持するものである。識別マークは、例えば、数字、文字、記号、所定の規則によって生成される模様状符号であってもよい。などであってもよい。模様状符号は、明模様と暗模様との組み合わせにより情報を保持することが可能なものであってもよく、例えば、バーコードであってもよいし、二次元コードであってもよい。

（８）上型２２０と上端面Ｓ１との間には、微視的に見ると、微細な隙間（例えば、数１０μｍ程度の隙間）が存在する。溶融樹脂Ｍは、毛細管現象により当該隙間に浸透して、磁石挿入孔１６の近傍にバリが生ずることがある。そのため、当該バリに対してレーザ光を照射して、ゲート痕２０と共に当該バリを除去してもよい。

（９）溶融樹脂Ｍは、磁石挿入孔１６に対して下から注入されてもよい。この場合、積層体１０の下端面Ｓ２から下方に突出するゲート痕２０が形成される。

（１０）ゲート痕２０が下方に位置するように積層体１０が保持された状態で、レーザ加工機３２０によってレーザ光をゲート痕２０に向けて上向きに照射してもよい。あるいは、ゲート痕２０及び積層体１０の姿勢に応じて、レーザ光の照射方向を適宜設定してもよい。

（１１）測定機３４０を用いたゲート痕２０の有無の判断が行われなくてもよい。

（１２）回転子積層鉄心１以外の他の鉄心製品に含まれるゲート痕に対して、レーザ光を照射してもよい。他の鉄心製品は、例えば、固定子積層鉄心、非積層型の固定子鉄心、非積層型の回転子鉄心であってもよい。固定子鉄心は、複数の鉄心片が組み合われて構成される分割型の固定子鉄心であってもよいし、非分割型の固定子鉄心であってもよい。非分割型の固定子積層鉄心は、円環状を呈する打抜部材Ｗが複数積層されたものであってもよい。あるいは、非分割型の固定子積層鉄心は、一つのヨークに複数のティースが設けられており、ティース間において折り曲げられることによって環状となる折り曲げ型の打抜部材が複数積層されたものであってもよい。非積層型の回転子鉄心又は固定子鉄心は、強磁性体粉末が圧縮成形されたものであってもよいし、強磁性体粉末を含有する樹脂材料が射出成形されたものであってもよい。

（１３）高さ方向に延びる樹脂注入部（例えば、貫通孔、溝など）に溶融樹脂Ｍを充填する工程を含む鉄心製品の製造方法に、本技術を適用してもよい。例えば、固定子鉄心と巻線との間を絶縁するための樹脂膜を固定子鉄心のスロットの内周面に設ける際に、本技術を適用してもよい。

（１４）複数の永久磁石１２が一つの磁石挿入孔１６内に挿入されていてもよい。この場合、複数の永久磁石１２は、一つの磁石挿入孔１６内において積層方向に沿って隣り合うように並んでいてもよいし、磁石挿入孔１６の長手方向に並んでいてもよい。

［他の例］
例１．鉄心製品（１）の製造方法の一例は、鉄心本体（１０）の樹脂注入部（１６）に溶融樹脂（Ｍ）を注入及び固化することにより、樹脂注入部（１６）に配置された固化樹脂（１４）と、固化樹脂（１４）と一体化され且つ鉄心本体（１０）の端面（Ｓ１）から外方に突出するゲート痕（２０）とを形成することと、ゲート痕（２０）に対してレーザ光を照射することにより、ゲート痕（２０）を除去することとを含む。この場合、鉄心本体の端面から外方に突出するゲート痕が、レーザ光によって加熱されて気化する。そのため、ゲート痕を極めて容易に除去することが可能となる。その結果、鉄心製品の製造過程又は動作時において、ゲート痕と他の部材との干渉の発生が防止される。

例２．例１の方法において、ゲート痕（２０）を除去することは、ゲート痕（２０）の周囲に送気しながら又はゲート痕（２０）の周囲から気体を吸気しながら、ゲート痕（２０）に対してレーザ光を照射することを含んでいてもよい。この場合、レーザ光の照射により気化した樹脂（ゲート痕）が、鉄心本体の端面の周囲から除去される。そのため、気化した樹脂が再固化して粒子状となり端面に付着してしまうことを抑制することが可能となる。

例３．例１又は例２の方法は、ゲート痕（２０）を除去することの後に、測定機（３４０）によって測定された端面（Ｓ１）の状態に基づいて、ゲート痕（２０）の有無を判断することをさらに含んでいてもよい。この場合、鉄心本体からゲート痕が除去された鉄心製品をより確実に得ることが可能となる。

例４．例１～例３のいずれかの方法において、ゲート痕（２０）を除去することは、端面（Ｓ１）が水平面に沿って延びるように鉄心本体（１０）を保持しつつ、ゲート痕（２０）に対してレーザ光を照射することを含んでいてもよい。この場合、レーザ光の照射装置の焦点距離をゲート痕に対して位置合わせしやすくなる。そのため、ゲート痕に対してより精度よくレーザ光を照射することが可能となる。

例５．例４の方法において、ゲート痕（２０）を除去することは、水平面に沿って延びる第１の挟持部材（３１０）に対して端面（Ｓ１）が当接するように第１の挟持部材（３１０）と第２の挟持部材（２１０）とで鉄心本体（１０）を挟持しつつ、ゲート痕（２０）に対してレーザ光を照射することを含み、第２の挟持部材（２１０）は、鉛直方向に対して交差する軸周りに回動可能に構成されていてもよい。この場合、鉄心本体の高さに偏りが存在していても、第１の挟持部材と第２の挟持部材とで鉄心本体が挟持される際に、第２の挟持部材が所定の軸周りに回動して鉄心本体の他の端面に沿って傾く。そのため、第１及び第２の挟持部材によって鉄心本体が均一に加圧されるので、第１及び第２の挟持部材の間で鉄心本体の位置ずれが生じ難くなる。したがって、ゲート痕に対して極めて精度よくレーザ光を照射することが可能となる。

例６．鉄心製品（１）の一例は、樹脂注入部（１６）が設けられた鉄心本体（１０）と、樹脂注入部（１６）に配置された固化樹脂（１４）とを備える。固化樹脂（１４）は、レーザ光の照射によって、固化樹脂（１４）の端面に形成された凹状のレーザ痕（２２ａ）を含む。この場合、レーザ光によってゲート痕を除去することで生ずるレーザ痕が、固化樹脂の端面よりも窪んでいる。そのため、回転子鉄心の製造過程又は動作時において、他の部材との干渉を大幅に抑制することが可能となる。また、レーザ光によってゲート痕が除去されているので、固化樹脂に外力が作用し難い。そのため、亀裂等の破損が固化樹脂に生ずる虞を大幅に抑制することが可能となる。さらに、レーザ痕の有無に応じて、鉄心製品の表裏を識別することが可能となる。

例７．例６の鉄心製品（１）において、鉄心本体（１０）は、レーザ光の照射によって、鉄心本体（１０）の端面（Ｓ１）に、レーザ痕（２２ａ）と連続して繋がるように形成された凹状の別のレーザ痕（２２ｂ）を含んでいてもよい。この場合、レーザ光が鉄心本体の端面にも照射される。そのため、鉄心本体の端面のうち樹脂注入部に隣接する領域に薄薄バリが生じていても、レーザ光の照射によって、ゲート痕と共に薄バリも除去される。したがって、鉄心製品の製造過程又は動作時において、薄バリと他の部材との干渉の発生を防止することが可能となると共に、薄バリの脱落による異物の発生を抑制することが可能となる。

例８．例７の鉄心製品（１）において、レーザ痕（２２ａ）の深さは別のレーザ痕（２２ｂ）の深さよりも深くてもよい。この場合、レーザ痕及び別のレーザ痕を画像処理で検査する際に、レーザ痕と別のレーザ痕との間にコントラストが生じやすくなる。そのため、画像検査の精度を高めることが可能となる。

例９．例６～例８のいずれかの鉄心製品（１）は、固化樹脂（１４）によって樹脂注入部（１６）に保持された永久磁石（１４）をさらに備え、永久磁石（１２）は、レーザ痕（２２ａ）の底面から露出していなくてもよい。この場合、固化樹脂内に保持されている永久磁石に対して、レーザ光の照射による影響が生じ難い。そのため、欠けや焦げなどの欠陥が永久磁石に生ずる虞を抑制することが可能となる。

１…回転子積層鉄心（鉄心製品）、１０…積層体（鉄心本体）、１４…固化樹脂、１６…磁石挿入孔（樹脂注入部）、２０…ゲート痕、２２…レーザ痕、２２ａ…第１の部分（レーザ痕）、２２ｂ…第２の部分（別のレーザ痕）、１００…製造装置、２００…磁石取付装置、２１０…下型（第２の挟持部材）、３００…レーザ照射装置、３１０…挟持部材（第１の挟持部材）、３１２…貫通孔、３２０…レーザ加工機、３３０…ブロア、３４０…測定機、３５０…支持機構、Ｍ…溶融樹脂、Ｓ１…上端面、Ｓ２…下端面。

Claims (10)

1. 鉄心本体の樹脂注入部に溶融樹脂を注入及び固化することにより、前記樹脂注入部に配置された固化樹脂と、前記固化樹脂と一体化され且つ前記鉄心本体の端面から外方に突出するゲート痕とを形成することと、
   前記ゲート痕に対してレーザ光を照射して前記ゲート痕を気化させることにより、前記ゲート痕を除去して、前記固化樹脂の端面よりも窪む凹状のレーザ痕を形成することとを含む、鉄心製品の製造方法。
2. 前記ゲート痕を除去することは、前記ゲート痕の周囲に送気しながら又は前記ゲート痕の周囲から気体を吸気しながら、前記ゲート痕に対してレーザ光を照射することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ゲート痕を除去することの後に、測定機によって測定された前記端面の状態に基づいて、前記ゲート痕の有無を判断することをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ゲート痕を除去することは、前記端面が水平面に沿って延びるように前記鉄心本体を保持しつつ、前記ゲート痕に対してレーザ光を照射することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ゲート痕を除去することは、水平面に沿って延びる第１の挟持部材に対して前記端面が当接するように前記第１の挟持部材と第２の挟持部材とで前記鉄心本体を挟持しつつ、前記ゲート痕に対してレーザ光を照射することを含み、
   前記第２の挟持部材は、鉛直方向に対して交差する軸周りに回動可能に構成されている、請求項４に記載の方法。
6. 前記ゲート痕を除去することは、第１の挟持部材に対して前記端面が当接するように前記第１の挟持部材と第２の挟持部材とで前記鉄心本体を挟持しつつ、前記ゲート痕に対してレーザ光を照射することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
7. 樹脂注入部が設けられた鉄心本体と、
   前記樹脂注入部に配置された固化樹脂とを備え、
   前記固化樹脂は、レーザ光の照射によって、前記固化樹脂の端面に形成され、前記固化樹脂の端面よりも窪む凹状のレーザ痕を含む、鉄心製品。
8. 前記鉄心本体は、レーザ光の照射によって、前記鉄心本体の端面に、前記レーザ痕と連続して繋がるように形成された凹状の別のレーザ痕を含む、請求項７に記載の鉄心製品。
9. 前記レーザ痕の深さは前記別のレーザ痕の深さよりも深い、請求項８に記載の鉄心製品。
10. 前記固化樹脂によって前記樹脂注入部に保持された永久磁石をさらに備え、
    前記永久磁石は、前記レーザ痕の底面から露出していない、請求項７～９のいずれか一項に記載の鉄心製品。
    

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