JP7360286B2 - 鉄心製品の製造方法及び鉄心製品の製造装置 - Google Patents

Description

本開示は、鉄心製品の製造方法及び鉄心製品の製造装置に関する。

特許文献１は、埋込磁石型（ＩＰＭ：Interior Permanent Magnet）モータに用いられる回転子鉄心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、磁石挿入孔に溶融樹脂を注入することと、当該溶融樹脂を固化することとを含む。樹脂注入工程において、溶融樹脂を磁石挿入孔に満遍なく充填する目的で、鉄心本体が予熱される。

国際公開第２０１７／１５９３４８号

本開示は、鉄心本体の熱を後続の工程で効果的に利用することが可能な鉄心製品の製造方法及び鉄心製品の製造装置を説明する。

鉄心製品の製造方法の一例は、樹脂注入部が設けられた鉄心本体を樹脂注入装置に配置して、樹脂注入部に溶融樹脂を注入することと、樹脂注入装置と後続の加工装置との間に延びる搬送路によって鉄心本体が搬送される過程で、鉄心本体を冷却することと、搬送路を搬送中の鉄心本体の温度が所定の温度を下回ると共に、搬送路における鉄心本体の搬送速度が所定の速度を下回る場合に、鉄心本体を保温することとを含んでいてもよい。

鉄心製品の製造装置の一例は、鉄心本体に設けられた樹脂注入部に溶融樹脂を注入するように構成された樹脂注入装置と、樹脂注入装置の後続の加工装置とを備えていてもよい。鉄心製品の製造装置の一例は、樹脂注入装置と加工装置との間に延びるように構成された搬送路と、搬送路内を冷却するように構成された冷却部とをさらに備えていてもよい。またさらに、鉄心製品の製造装置の一例は、搬送路を搬送中の鉄心本体を保温するように構成された保温部と、搬送路を搬送中の鉄心本体の温度を測定するように構成された測定部とを備えていてもよい。加えて、鉄心製品の製造装置の一例は、測定部によって測定された温度が所定の温度を下回ると共に、搬送路における鉄心本体の搬送速度が所定の速度を下回る場合に、保温部を動作させるように構成された制御部を備えていてもよい。

本開示に係る鉄心製品の製造方法及び鉄心製品の製造装置によれば、鉄心本体の熱を後続の工程で効果的に利用することが可能となる。

図１は、回転子の一例を示す分解斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図３は、回転子の製造装置の一例を示す概略図である。 図４は、樹脂注入装置の一例を概略的に示す断面図である。 図５は、溶接装置の一例を概略的に示す断面図である。 図６は、搬送装置の一例を概略的に示す側面図である。 図７は、図６の搬送装置を概略的に示す上面図である。 図８は、図６の搬送装置において被覆部材が搬送路を覆った状態を示す側面図である。

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。

［回転子の構成］
まず、図１及び図２を参照して、回転子１（鉄心製品）の構成について説明する。回転子１（ロータ）は、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）を構成する。回転子１は、例えば、埋込磁石型（ＩＰＭ）モータ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１は、回転子積層鉄心２と、一対の端面板３，４と、シャフト５とを含む。

回転子積層鉄心２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とを備える。

積層体１０は、図１に示されるように、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の内周面には、一対の突条１０ｂが形成されている。突条１０ｂは、積層体１０の上端面Ｓ１から下端面Ｓ２に至るまで高さ方向に延びている。一対の突条１０ｂは、中心軸Ａｘを間において対向しており、軸孔１０ａの内周面から中心軸Ａｘに向けて突出している。

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。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。

積層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回転子積層鉄心２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を収容する磁石挿入孔１６内に充填された溶融状態の樹脂材料（溶融樹脂）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てもよい。固化樹脂１４は、高さ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てもよい。

端面板３，４は、図１に示されるように、円環状を呈している。すなわち、端面板３，４の中央部にはそれぞれ、端面板３，４を貫通する軸孔３ａ，４ａが設けられている。端面板３，４の外径は、例えば、積層体１０の外径よりも小さく設定されていてもよいし、積層体１０の外径と同程度に設定されていてもよい。

軸孔３ａの内周面には、一対の突起３ｂが形成されている。一対の突起３ｂは、中心軸Ａｘを間において対向しており、軸孔３ａの内周面から中心軸Ａｘに向けて突出している。軸孔４ａの内周面にも、軸孔３ａと同様に、一対の突起４ｂが形成されている。上方（中心軸方向）から見たときに、突起３ｂ，４ｂの大きさ及び形状は、突条１０ｂの大きさ及び形状と略同一であってもよい。

端面板３，４はそれぞれ、積層体１０の上端面Ｓ１及び下端面Ｓ２に配置されており、積層体１０と溶接により接合されている。例えば、端面板３は、図２に示されるように、端面板３及び積層体１０を跨がるように設けられた溶接ビードＢ１を介して、積層体１０の上端近傍に位置する一枚以上の打抜部材Ｗと接合されている。同様に、端面板４は、端面板４及び積層体１０を跨がるように設けられた溶接ビードＢ２によって、積層体１０の下端近傍に位置する一枚以上の打抜部材Ｗと接合されている。このように、回転子積層鉄心２と端面板３，４とは、溶接によって一体化されているので、一つの回転体６を構成している。

シャフト５は、全体として円柱状を呈している。シャフト５には、一対の凹溝５ａが形成されている。凹溝５ａは、シャフト５の一端から他端にかけてシャフト５の延在方向に延びている。シャフト５は、軸孔３ａ，４ａ，１０ａ内に挿通されている。このとき、凹溝５ａには、突起３ｂ，４ｂ及び突条１０ｂが係合する。これにより、シャフト５と回転子積層鉄心２との間で回転力が伝達する。

［回転子の製造装置］
続いて、図３～図５を参照して、回転子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、プレス加工装置１３０と、樹脂注入装置１４０と、溶接装置１５０（後続の加工装置）と、シャフト取付装置１６０（後続の加工装置）と、搬送装置２００Ａ～２００Ｃ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をプレス加工装置１３０に向けて間欠的に順次送り出す。

プレス加工装置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。プレス加工装置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。プレス加工装置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。

樹脂注入装置１４０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作する。樹脂注入装置１４０は、各磁石挿入孔１６に永久磁石１２をそれぞれ配置するように構成されている。樹脂注入装置１４０は、永久磁石１２を収容する磁石挿入孔１６内に溶融樹脂を充填するように構成されている。樹脂注入装置１４０は、図４に詳しく示されるように、下型１４１と、上型１４２と、複数のプランジャ１４３とを含む。

下型１４１は、ベース部材１４１ａと、ベース部材１４１ａに設けられた挿通ポスト１４１ｂとを含む。ベース部材１４１ａは、積層体１０を載置可能に構成されている。挿通ポスト１４１ｂは、ベース部材１４１ａの略中央部に位置しており、ベース部材１４１ａの上面から上方に向けて突出している。挿通ポスト１４１ｂ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。なお、下型１４１の内部に、後述する熱源１４２ｂと同様の熱源が配置されていてもよい。

上型１４２は、下型１４１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１４２は、ベース部材１４２ａと、熱源１４２ｂとを含む。

ベース部材１４２ａは、矩形状を呈する板状部材である。ベース部材１４２ａには、一つの貫通孔１４２ｃと、複数の収容孔１４２ｄとが設けられている。貫通孔１４２ｃは、ベース部材１４２ａの略中央部に位置している。貫通孔１４２ｃは、挿通ポスト１４１ｂに対応する形状（略円形状）を呈しており、挿通ポスト１４１ｂが挿通可能である。

複数の収容孔１４２ｄは、ベース部材１４２ａを貫通しており、貫通孔１４２ｃの周囲に沿って所定間隔で並んでいる。各収容孔１４２ｄは、下型１４１及び上型１４２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１４２ｄ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。

熱源１４２ｂは、例えば、ベース部材１４２ａに内蔵されたヒータである。熱源１４２ｂが動作すると、ベース部材１４２ａが加熱され、ベース部材１４２ａに接触している積層体１０が加熱されると共に、各収容孔１４２ｄ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に変化する。

複数のプランジャ１４３は、上型１４２の上方に位置している。各プランジャ１４３は、図示しない駆動源によって、対応する収容孔１４２ｄに対して挿抜可能となるように構成されている。

溶接装置１５０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作する。溶接装置１５０は、回転子積層鉄心２と端面板３，４とを溶接するように構成されている。溶接装置１５０は、図５に示されるように、保護板１５１，１５２と、溶接トーチ１５３，１５４とを含む。

保護板１５１，１５２は、円板状を呈している。保護板１５１，１５２の外径は、端面板３，４及び積層体１０の外径よりも大きく設定されていてもよいし、端面板３，４及び積層体１０の外径と同程度に設定されていてもよい。

保護板１５１は、回転子積層鉄心２及び端面板３の上方に配置される。保護板１５２は、回転子積層鉄心２及び端面板４の下方に配置される。保護板１５１，１５２は、回転子積層鉄心２及び端面板３，４を挟持可能に構成されている。

保護板１５１，１５２にはそれぞれ、熱源１５１ａ，１５２ａが内蔵されている。熱源１５１ａ，１５２ａはそれぞれ、保護板１５１，１５２が端面板３，４と当接した状態で、端面板３，４を加熱するように構成されている。熱源１５１ａ，１５２ａは、例えばヒータであってもよい。

溶接トーチ１５３，１５４はそれぞれ、端面板３，４と回転子積層鉄心２（積層体１０）とを溶接するように構成されている。溶接トーチ１５３，１５４は、例えば、レーザ溶接機であってもよい。溶接トーチ１５３は、保護板１５１から露出している端面板３及び回転子積層鉄心２（積層体１０）の周縁部にその先端部分が向かうように配置されている。溶接トーチ１５４は、保護板１５２から露出している端面板４及び回転子積層鉄心２（積層体１０）の周縁部にその先端部分が向かうように配置されている。

シャフト取付装置１６０は、コントローラＣｔｒからの指示信号に基づいて動作する。シャフト取付装置１６０は、回転子積層鉄心２と端面板３，４とが溶接により一体化された回転体６に対してシャフト５を取り付けるように構成されている。例えば、シャフト取付装置１６０は、回転子積層鉄心２及び端面板３，４を加熱しながら、軸孔３ａ，４ａ，１０ａに対してシャフト５を焼き嵌めするように構成されていてもよい。

搬送装置２００Ａは、図３に示されるように、プレス加工装置１３０と樹脂注入装置１４０との間を延びるように配置されている。搬送装置２００Ａは、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、プレス加工装置１３０から排出される積層体１０を樹脂注入装置１４０に搬送するように構成されている。搬送装置２００Ａは、各種のコンベア（例えば、ローラコンベア、ベルトコンベアなど）を含んでいてもよい。

搬送装置２００Ｂは、樹脂注入装置１４０と溶接装置１５０との間を延びるように配置されている。搬送装置２００Ｂは、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、樹脂注入装置１４０から排出される回転子積層鉄心２を溶接装置１５０に搬送するように構成されている。搬送装置２００Ｂの詳細については、後述する。

搬送装置２００Ｃは、溶接装置１５０とシャフト取付装置１６０との間を延びるように配置されている。搬送装置２００Ｃは、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、溶接装置１５０から排出された回転体６をシャフト取付装置１６０に搬送するように構成されている。搬送装置２００Ｃの構成は、搬送装置２００Ｂと同様であってもよい。

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、プレス加工装置１３０、樹脂注入装置１４０、溶接装置１５０及び搬送装置２００Ａ～２００Ｃをそれぞれ動作させるための指示信号を生成するように構成されている。コントローラＣｔｒは、これらの装置に当該指示信号をそれぞれ送信するように構成されている。

［搬送装置２００Ｂの詳細］
続いて、図６～図８を参照して、搬送装置２００Ｂの詳細について説明する。搬送装置２００Ｂは、図６及び図７に示されるように、搬送路２０２と、コンベア２０４と、冷却機２０６（冷却部）と、温度センサ２０８（測定部）と、保温装置２１０（保温部）と、払出装置２１２（排出部）と、加熱装置２１４（加熱部）とを含む。

搬送路２０２は、樹脂注入装置１４０の出口と溶接装置１５０の入口とを接続するように延びている。搬送路２０２は、例えば、底壁と、一対の側壁と、天壁とで囲まれた四角柱状の空間であってもよい。側壁は、空気が流通可能なようにメッシュ状を呈していてもよい。天壁のうち冷却機２０６が配置される部分も、空気が流通可能なようにメッシュ状を呈していてもよい。

コンベア２０４は、搬送路２０２の底壁に設置されている。コンベア２０４は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、載置された回転子積層鉄心２を樹脂注入装置１４０から溶接装置１５０へと搬送するように構成されている。コンベア２０４は、各種のコンベア（例えば、ローラコンベア、ベルトコンベアなど）であってもよい。

冷却機２０６は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、コンベア２０４によって搬送されている回転子積層鉄心２を冷却するように構成されている。冷却機２０６は、周囲の空気を回転子積層鉄心２に吹き付ける送風機であってもよいし、冷風を回転子積層鉄心２に吹き付ける冷風機であってもよい。

冷却機２０６は、搬送路２０２に設置されている。冷却機２０６の設置箇所は、搬送路２０２の天壁部分であってもよいし、他の部分（例えば、底壁、側壁など）であってもよい。搬送路２０２に設置される冷却機２０６の数は、一つであってもよいし、複数であってもよい。複数の冷却機２０６は、搬送路２０２の長手方向において所定間隔で並ぶように配置されていてもよい。溶接装置１５０に到達する回転子積層鉄心２の温度が所定の温度（第１の閾値）を下回らないように、冷却機２０６の数、送風量、送風温度などが設定されていてもよい。

温度センサ２０８は、コンベア２０４によって搬送されている回転子積層鉄心２の温度を測定し、測定した温度データをコントローラＣｔｒに送信するように構成されている。温度センサ２０８は、接触式センサであってもよいし、非接触式センサであってもよい。

温度センサ２０８は、搬送路２０２内に設置されている。温度センサ２０８の設置箇所は、搬送路２０２のうち下流側であってもよいし、他の位置（例えば、上流側、中央など）であってもよい。搬送路２０２に設置される温度センサ２０８の数は、一つであってもよいし、複数であってもよい。複数の温度センサ２０８は、搬送路２０２の長手方向において所定間隔で並ぶように配置されていてもよい。

保温装置２１０は、搬送路２０２を搬送されている回転子積層鉄心２の温度を保温するように構成されている。保温装置２１０は、被覆部材２１６と、駆動機構２１８とを含む。

被覆部材２１６は、搬送路２０２の少なくとも一部を覆うように構成されている。被覆部材２１６の設置箇所は、図６～図８に示されるように搬送路２０２の側方であってもよいし、他の位置（例えば、搬送路２０２の上方、下方など）であってもよい。被覆部材２１６は、搬送路２０２の長手方向において、搬送路２０２の少なくとも上流側に設置されていてもよい。

被覆部材２１６は、開口などが設けられていない板状体であってもよい。被覆部材２１６のうち搬送路２０２に対面する部分に断熱材が設けられていてもよい。搬送路２０２に設置される被覆部材２１６の数は、一つであってもよいし、複数であってもよい。複数の被覆部材２１６は、搬送路２０２の長手方向において所定間隔で並ぶように配置されていてもよく、互いに隙間なく隣接するように配置されていてもよい。

駆動機構２１８は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、被覆部材２１６が搬送路２０２を覆う被覆位置（図８参照）と、被覆部材２１６が搬送路２０２と重なり合わない退避位置（図６参照）との間で被覆部材２１６を駆動可能に構成されている。被覆部材２１６が被覆位置にある場合、搬送路２０２が少なくとも部分的に被覆部材２１６によって覆われるので、搬送路２０２内の空気が流動し難くなる。そのため、搬送路２０２内の温度低下が抑制される。一方、被覆部材２１６が退避位置にある場合、空気が搬送路２０２の内外を自由に流通できる。そのため、搬送路２０２内の温度低下が促進する。

被覆部材２１６が搬送路２０２の側方に配置されている場合、駆動機構２１８は、被覆部材２１６を昇降させることで、被覆部材２１６を被覆位置と退避位置との間で駆動してもよい。保温装置２１０が複数の被覆部材２１６を含む場合、各被覆部材２１６にそれぞれ駆動機構２１８が接続されていてもよいし、一つの駆動機構２１８が２つ以上の被覆部材２１６を駆動してもよい。

払出装置２１２は、図７に示されるように、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて動作し、コンベア２０４によって搬送されている回転子積層鉄心２を搬送路２０２から加熱装置２１４に押し出すように構成されている。払出装置２１２は、例えば、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、電動アクチュエータ、電磁ソレノイドなどであってもよい。

加熱装置２１４は、払出装置２１２によって搬送路２０２から押し出された回転子積層鉄心２を加熱するように構成されている。加熱装置２１４は、過度に温度が低下した回転子積層鉄心２を、後続の装置（溶接装置１５０又はシャフト取付装置１６０）での加工に適した温度となるように再加熱するために用いられてもよい。

［回転子の製造方法］
続いて、図３～図８を参照して、回転子１の製造方法について説明する。まず、図３に示されるように、プレス加工装置１３０により金属板ＭＳを順次打ち抜きつつ複数の打抜部材Ｗを積層して、積層体１０を形成する。プレス加工装置１３０から排出された積層体１０は、搬送装置２００Ａによって樹脂注入装置１４０に搬送される。

次に、図４に示されるように、積層体１０を下型１４１に載置する。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、樹脂注入装置１４０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１４２を積層体１０上に載置する。そのため、積層体１０は、下型１４１及び上型１４２で積層方向から挟持された状態となる。次に、各収容孔１４２ｄに樹脂ペレットＰを投入する。上型１４２の熱源１４２ｂにより樹脂ペレットＰが溶融状態となると、溶融樹脂をプランジャ１４３によって各磁石挿入孔１６内に注入する。その後、溶融樹脂が固化すると、磁石挿入孔１６内に固化樹脂１４が形成される。下型１４１及び上型１４２が積層体１０から取り外されると、回転子積層鉄心２が完成する。

コントローラＣｔｒは、コンベア２０４に指示して、樹脂注入装置１４０から排出された積層体１０を、溶接装置１５０に向けて搬送する。コントローラＣｔｒは、冷却機２０６に指示して、コンベア２０４によって搬送されている回転子積層鉄心２に向けて送風する。これにより、溶接装置１５０に搬入される回転子積層鉄心２の温度が溶接に適した温度となる程度まで、回転子積層鉄心２が冷却される。

この際、コントローラＣｔｒは、温度センサ２０８から送信される回転子積層鉄心２の温度データと、所定の温度（第１の閾値）とを比較して、当該温度データが所定の温度を下回っているか否かを判断する。コントローラＣｔｒは、当該温度データが所定の温度（第１の閾値）を下回っていないと判断した場合には、コンベア２０４による回転子積層鉄心２の溶接装置１５０への搬送を継続させる。

一方、コントローラＣｔｒは、当該温度データが所定の温度（第１の閾値）を下回っていると判断した場合には、冷却機２０６に指示して冷却機２０６の動作を停止させると共に、保温装置２１０に指示して駆動機構２１８により被覆部材２１６を被覆位置に移動させる。これにより、回転子積層鉄心２に向けた送風が停止し、且つ、搬送路２０２内における空気の流動が抑制される。そのため、回転子積層鉄心２が保有する熱が搬送路２０２内から逃げ難くなるので、回転子積層鉄心２を保温することができる。

なお、当該温度データが所定の温度（第１の閾値）よりも低く設定された所定の下限値を下回っている場合、回転子積層鉄心２の温度が過度に低くなっている。そのため、保温装置２１０によって回転子積層鉄心２を保温したとしても、溶接の品質に影響が生ずる可能性が懸念される。そこで、コントローラＣｔｒは、当該温度データが所定の下限値を下回っているか否かを判断してもよい。

コントローラＣｔｒは、当該温度データが所定の下限値を下回っていると判断した場合には、払出装置２１２に指示して回転子積層鉄心２を搬送路２０２から加熱装置２１４に搬送すると共に、加熱装置２１４に指示して回転子積層鉄心２を再加熱してもよい。その後、回転子積層鉄心２の温度が溶接に適した温度となる程度まで加熱装置２１４において回転子積層鉄心２が再加熱された場合には、コントローラＣｔｒは、図示しない搬送装置等に指示して、回転子積層鉄心２を加熱装置２１４から溶接装置１５０に搬送させてもよい。

次に、図５に示されるように、溶接装置１５０に搬送された回転子積層鉄心２の上端面Ｓ１及び下端面Ｓ２に端面板３，４をそれぞれ配置する。この状態で、熱源１５１ａ，１５２ａによって所定温度まで加熱された保護板１５１，１５２が、回転子積層鉄心２及び端面板３，４を挟持する。これにより、端面板３，４が溶接に適した温度となるまで加熱される。一方、回転子積層鉄心２の温度は、保温装置２１０によって、溶接に適した所定の温度以上に維持されている。

次に、コントローラＣｔｒが溶接トーチ１５３，１５４に指示して、端面板３，４と回転子積層鉄心２（積層体１０）とを溶接する。これにより、端面板３，４が回転子積層鉄心２に接合された回転体６が形成される。溶接装置１５０から排出された回転体６は、搬送装置２００Ｃによってシャフト取付装置１６０に向けて搬送される。コントローラＣｔｒは、上記の搬送装置２００Ｂと同様に、搬送装置２００Ｃを制御してもよい。

次に、シャフト取付装置１６０が回転体６にシャフト５を取り付ける。シャフト５は、例えば、回転体６に対して焼き嵌めされてもよい。こうして、回転子１が完成する。

［作用］
以上の例によれば、回転子１の生産が継続している場合には、樹脂注入装置１４０から後続の溶接装置１５０又はシャフト取付装置１６０に至るまでの間に、回転子積層鉄心２は、溶接又はシャフト５の取り付けに適した温度となるまで、適宜冷却される。一方、回転子１の生産が中断されるなどの場合には、回転子積層鉄心２の冷却が停止され、さらに回転子積層鉄心２が保温される。そのため、回転子１の生産が再開した場合に、回転子積層鉄心２が過度に冷却されてしまうことが極めて抑制される。したがって、回転子積層鉄心２の熱を後続の工程で効果的に利用することが可能となる。

以上の例において、回転子積層鉄心２は、少なくとも搬送路２０２の上流側を搬送中に、保温装置２１０によって保温されうる。この場合、樹脂注入装置１４０から排出された直後の回転子積層鉄心２の温度が急激に低下することが抑制される。そのため、回転子積層鉄心２の温度管理を容易に行うことが可能となる。

以上の例において、被覆部材２１６によって搬送路２０２が少なくとも部分的に覆われることにより、回転子積層鉄心２の保温が行われうる。この場合、回転子積層鉄心２の保温を簡易且つ容易に実施することが可能となる。

以上の例において、コントローラＣｔｒは、搬送路２０２の下流側に配置された温度センサ２０８からの温度データを用いて、搬送路２０２の下流側を搬送中の回転子積層鉄心２の温度が所定の温度を下回る場合に、保温装置２１０の駆動を行いうる。この場合、下流側に位置し、温度低下が進行している回転子積層鉄心２の温度を基準に、保温の開始が判断される。そのため、保温の開始をより正確に判断することが可能となる。

以上の例において、コントローラＣｔｒは、温度センサ２０８からの温度データを用いて、搬送路２０２を搬送中の回転子積層鉄心２の温度が所定の温度を下回る場合に、冷却機２０６の停止及び保温装置２１０の駆動を行いうる。この場合、回転子積層鉄心２の生産開始時などにおいて、回転子積層鉄心２が過度に冷却されてしまうことが極めて抑制される。そのため、回転子積層鉄心２の熱を後続の工程でより効果的に利用することが可能となる。

以上の例において、コントローラＣｔｒは、搬送路２０２の下流側を搬送中の回転子積層鉄心２の温度が所定の下限値を下回る場合に、払出装置２１２によって回転子積層鉄心２を加熱装置２１４に押し出すと共に、加熱装置２１４によって回転子積層鉄心２を再加熱しうる。この場合、搬送路２０２の搬送中に過度に冷却された回転子積層鉄心２は、後続の溶接装置１５０又はシャフト取付装置１６０には送られず、再加熱される。そのため、溶接装置１５０又はシャフト取付装置１６０には再加熱を要しない回転子積層鉄心２のみが搬送されるので、回転子１の生産時間の短縮化が図られる。また、再加熱を要する回転子積層鉄心２は、再加熱後に溶接装置１５０又はシャフト取付装置１６０において処理されるので、回転子積層鉄心２を無駄なく利用できる。その結果、回転子１の生産性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）回転子積層鉄心２の温度が所定の温度（第１の閾値）を下回る場合、搬送路２０２に対する被覆部材２１６の着脱が人手で行われてもよい。

（２）コントローラＣｔｒは、コンベア２０４による回転子積層鉄心２の搬送速度を検知して、その速度データと、所定の速度（第２の閾値）とを比較して、当該速度データが所定の速度を下回っているか否かを判断してもよい。コントローラＣｔｒは、当該速度データが所定の速度（第２の閾値）を下回っていると判断した場合には、冷却機２０６に指示して冷却機２０６の動作を停止させると共に、保温装置２１０に指示して駆動機構２１８により被覆部材２１６を被覆位置に移動させてもよい。この場合、搬送路２０２における回転子積層鉄心２の搬送速度が相対的に遅くなったとしても、回転子積層鉄心２の冷却が停止され、さらに回転子積層鉄心２が保温されているので、回転子積層鉄心２が過度に冷却されてしまうことが抑制される。したがって、回転子積層鉄心２の熱を後続の工程でより効果的に利用することが可能となる。

（３）コントローラＣｔｒは、装置１００が停止した場合、すなわち回転子積層鉄心２の搬送速度が０になった場合、温度センサ２０８からの温度データに関わらず保温装置２１０に指示して、駆動機構２１８により被覆部材２１６を被覆位置に移動させてもよい。

（４）コントローラＣｔｒは、回転子積層鉄心２の温度、搬送速度、外気温などに応じて、被覆部材２１６による搬送路２０２の被覆面積を増減させるように、駆動機構２１８を制御してもよい。

（５）コントローラＣｔｒは、温度センサ２０８からの温度データが所定の温度（第１の閾値）を下回っていると判断した場合に、冷却機２０６の動作を停止させることなく、保温装置２１０に指示して駆動機構２１８により被覆部材２１６を被覆位置に移動させてもよい。この場合、搬送路２０２が被覆部材２１６によって覆われるので、冷却機２０６が動作していても、冷却機２０６からの送風が搬送路２０２の外部に排出され難い。そのため、冷却機２０６による回転子積層鉄心２の冷却能力が弱まるので、回転子積層鉄心２を保温することができる。装置１００が複数の冷却機２０６を含む場合には、複数の冷却機２０６の冷却機２０６のうち一部を動作させ、残部を停止させてもよい。

（６）回転子積層鉄心２を保温することは、搬送路２０２に設置された加熱装置（ヒータ、温風機等）によって回転子積層鉄心２を加熱することを含んでいてもよい。

（７）シャフト５を積層体１０に取り付けた後に、磁石挿入孔１６内に永久磁石１２を樹脂封止してもよい。あるいは、シャフト５を回転子積層鉄心２に取り付けた後に、回転子積層鉄心２に端面板３，４を溶接してもよい。

（８）溶接処理の際に、溶接トーチ１５３，１５４を上下方向に移動させながら、積層体１０の外周面を積層方向に複数箇所溶接してもよい。

（９）溶接装置１５０は、一つの溶接トートを含んでいてもよい。この場合、例えば、当該溶接トーチは、端面板３と積層体１０とをまず溶接した後、高さ方向に移動して（降下して）、端面板４と積層体１０とを溶接してもよい。あるいはこの場合、例えば、端面板３と積層体１０とをまず溶接した後、接合された端面板３と共に回転子積層鉄心２を反転させて溶接装置１５０にセットし直し、端面板４と積層体１０とを溶接してもよい。

（１０）積層体１０の少なくとも一方の端面に端面板が配置されていてもよい。あるいは、回転子１は、端面板を含んでいなくてもよい。この場合、例えば、複数の打抜部材Ｗを接合するように、積層体１０に対して溶接が行われてもよい。具体的には、全ての打抜部材Ｗを接合するように、積層体１０の上端から下端にわたって高さ方向に延びる溶接ビードが積層体１０の周面に形成されてもよい。あるいは、積層体１０の上端部及び／又は下端部における数枚の打抜部材Ｗを接合するように、溶接ビードが積層体１０の周面に形成されていてもよい。これらの場合、上端部及び／又は下端部における打抜部材Ｗがめくれてしまうことが抑制できる。後者の場合には特に、上端部及び／又は下端部の一部に溶接ビードが形成されるので、溶接による回転子１の磁気特性の低下を抑制できる。

（１１）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内において高さ方向に沿って隣り合うように並んでいてもよいし、一つの磁石挿入孔１６内において高さ方向と交差する方向に沿って並んでいてもよい。

（１２）積層体１０以外によって鉄心本体が構成されていてもよい。例えば、鉄心本体は、例えば、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）回転子１以外の鉄心製品（例えば、固定子積層鉄心）に本技術を適用してもよい。具体的には、固定子積層鉄心と巻線との間を絶縁するための樹脂膜を固定子積層鉄心のスロットの内周面（樹脂柱入部）に設ける際に、本技術を適用してもよい。固定子積層鉄心としては、複数の鉄心片が組み合わされてなる分割型の固定子積層鉄心であってもよいし、非分割型の固定子積層鉄心であってもよい。これらの積層鉄心において、高さ方向に貫通する貫通孔（樹脂柱入部）内に溶融樹脂を充填することで複数の打抜部材を接合する際に、本技術を適用してもよい。

［他の例］
例１．鉄心製品（２）の製造方法の一例は、樹脂注入部（１６）が設けられた鉄心本体（１０）を樹脂注入装置（１４０）に配置して、樹脂注入部（１６）に溶融樹脂を注入することと、樹脂注入装置（１４０）と後続の加工装置（１５０，１６０）との間に延びる搬送路（２００Ｂ）によって鉄心本体（１０）が搬送される過程で、鉄心本体（１０）を冷却することと、搬送路（２０２）を搬送中の鉄心本体（１０）の温度が所定の温度を下回る場合に、鉄心本体（１０）を保温することとを含んでいてもよい。鉄心製品の生産が継続している場合には、樹脂注入装置から後続の加工装置に至るまでの間に、鉄心本体は、加工装置での加工に適した温度となるまで、適宜冷却される。一方、鉄心製品の生産が中断されるなどの場合には、鉄心本体が保温される。そのため、鉄心製品の生産が再開した場合に、鉄心本体が過度に冷却されてしまうことが抑制される。したがって、鉄心本体の熱を後続の工程で効果的に利用することが可能となる。

例２．例１の方法において、鉄心本体（１０）を保温することは、搬送路（２０２）を搬送中の鉄心本体（１０）の温度が所定の温度を下回ると共に、搬送路（２０２）における鉄心本体（１０）の搬送速度が所定の速度を下回る場合に、鉄心本体（１０）を保温することを含んでいてもよい。この場合、搬送路における鉄心本体の搬送速度が相対的に遅くなったとしても、鉄心本体が保温されているので、鉄心本体が過度に冷却されてしまうことが抑制される。したがって、鉄心本体の熱を後続の工程でさらに効果的に利用することが可能となる。

例３．例１又は例２の方法において、鉄心本体（１０）を保温することは、搬送路（２０２）の上流側を搬送中の鉄心本体（１０）を少なくとも保温することを含んでいてもよい。この場合、樹脂注入装置から排出された直後の鉄心本体の温度が急激に低下することが抑制される。そのため、鉄心本体の温度管理を容易に行うことが可能となる。

例４．例１～例３のいずれかの方法において、鉄心本体（１０）を保温することは、被覆部材（２１６）によって搬送路（２０１）を少なくとも部分的に覆うことを含んでいてもよい。この場合、鉄心本体の保温を簡易且つ容易に実施することが可能となる。

例５．例１～例４のいずれかの方法において、鉄心本体（１０）を保温することは、搬送路（２０２）の下流側を搬送中の鉄心本体（１０）の温度が所定の温度を下回る場合に、鉄心本体（１０）を保温することを含んでいてもよい。この場合、下流側に位置し、温度低下が進行している鉄心本体の温度を基準に、保温の開始が判断される。そのため、保温の開始をより正確に判断することが可能となる。

例６．例１～例５のいずれかの方法において、鉄心本体（１０）を保温することは、搬送路（２０２）を搬送中の鉄心本体（１０）の温度が所定の温度を下回る場合に、鉄心本体（１０）の冷却を停止しつつ、鉄心本体（１０）を保温することを含んでいてもよい。この場合、鉄心製品の生産が中断されるなどの場合には、鉄心本体の冷却が停止され、さらに鉄心本体が保温される。そのため、鉄心製品の生産が再開した場合に、鉄心本体が過度に冷却されてしまうことが極めて抑制される。したがって、鉄心本体の熱を後続の工程でより効果的に利用することが可能となる。

例７．例１～例６のいずれかの方法は、搬送路（２０２）を搬送中の鉄心本体（１０）の温度が所定の下限値を下回る場合に、当該鉄心本体（１０）を搬送路（２０２）から除去して再加熱することをさらに含んでいてもよい。この場合、搬送路の搬送中に過度に冷却された鉄心本体は、後続の加工装置には送られず、再加熱される。そのため、加工装置には再加熱を要しない鉄心本体のみが搬送されるので、鉄心製品の生産時間の短縮化が図られる。また、再加熱を要する鉄心本体は、再加熱後に加工装置において処理されるので、鉄心本体を無駄なく利用できる。その結果、鉄心製品の生産性を高めることが可能となる。

例８．鉄心製品（１）の製造装置（１００）の一例は、鉄心本体（１０）に設けられた樹脂注入部（１６）に溶融樹脂を注入するように構成された樹脂注入装置（１４０）と、樹脂注入装置（１４０）の後続の加工装置（１５０，１６０）とを備えていてもよい。鉄心製品（１）の製造装置（１００）の一例は、樹脂注入装置（１４０）と加工装置（１５０，１６０）との間に延びるように構成された搬送路（２０２）と、搬送路（２０２）内を冷却するように構成された冷却部（２０６）とをさらに備えていてもよい。またさらに、鉄心製品（１）の製造装置（１００）の一例は、搬送路（２０２）を搬送中の鉄心本体（１０）を保温するように構成された保温部（２１０）と、搬送路（２０２）を搬送中の鉄心本体（１０）の温度を測定するように構成された測定部（２０８）とを備えていてもよい。加えて、鉄心製品（１）の製造装置（１００）の一例は、測定部（２０８）によって測定された温度が所定の温度を下回る場合に、保温部（２１０）を動作させるように構成された制御部（Ｃｔｒ）を備えていてもよい。この場合、例１の方法と同様の作用効果が得られる。

例９．例８の装置（１００）において、制御部（Ｃｔｒ）は、測定部（２０８）によって測定された温度が所定の温度を下回ると共に、搬送路（２０２）における鉄心本体（１０）の搬送速度が所定の速度を下回る場合に、保温部（２１０）を動作させるように構成されていてもよい。この場合、例２の方法と同様の作用効果が得られる。

例１０．例８又は例９の装置（１００）において、保温部（２１０）は、搬送路（２０２）の上流側を搬送中の鉄心本体（１０）を少なくとも保温するように構成されていてもよい。この場合、例３の方法と同様の作用効果が得られる。

例１１．例８～例１０の装置（１００）において、保温部（２１０）は、搬送路（２０２）を少なくとも部分的に覆う被覆部材（２１６）を含んでいてもよい。この場合、例４の方法と同様の作用効果が得られる。

例１２．例８～例１１のいずれかの装置（１００）において、制御部（Ｃｔｒ）は、測定部（２０８）によって測定された温度が所定の温度を下回る場合に、保温部（２１０）を動作させるように構成されていてもよい。この場合、例５の方法と同様の作用効果が得られる。

例１３．例８～例１２のいずれかの装置（１００）において、制御部（Ｃｔｒ）は、測定部（２０８）によって測定された温度が所定の温度を下回る場合に、冷却部（２０６）を停止しつつ、保温部（２１０）を動作させるように構成されていてもよい。この場合、例６の方法と同様の作用効果が得られる。

例１４．例８～例１３のいずれかの装置（１００）は、鉄心本体（１０）を加熱するように構成された加熱部（２１４）と、鉄心本体（１０）を搬送路（２０２）から加熱部（２１４）に排出するように構成された排出部（２１２）とをさらに備えていてもよい。制御部（Ｃｔｒ）は、測定部（２０８）によって測定された温度が所定の下限値を下回る場合に、排出部（２１２）によって鉄心本体（１０）を搬送路（２０２）から加熱部（２１４）に排出させるように構成されていてもよい。この場合、例７の方法と同様の作用効果が得られる。

１…回転子（鉄心製品）、２…回転子積層鉄心、１０…積層体（鉄心本体）、１６…磁石挿入孔（樹脂注入部）、１００…製造装置、１４０…樹脂注入装置、１５０…溶接装置（後続の加工装置）、１６０…シャフト取付装置（後続の加工装置）、２００Ａ～２００Ｃ…搬送装置、２０２…搬送路、２０４…コンベア、２０６…冷却機（冷却部）、２０８…温度センサ（測定部）、２１０…保温装置（保温部）、２１２…払出装置（排出部）、２１４…加熱装置（加熱部）、２１６…被覆部材、２１８…駆動機構、Ｃｔｒ…コントローラ（制御部）。

Claims (12)

1. 樹脂注入部が設けられた鉄心本体を樹脂注入装置に配置して、前記樹脂注入部に溶融樹脂を注入することと、
   前記樹脂注入装置と後続の加工装置との間に延びる搬送路によって前記鉄心本体が搬送される過程で、前記鉄心本体を冷却することと、
   前記搬送路を搬送中の前記鉄心本体の温度が所定の温度を下回ると共に、前記搬送路における前記鉄心本体の搬送速度が所定の速度を下回る場合に、前記鉄心本体を保温することとを含む、鉄心製品の製造方法。
2. 前記鉄心本体を保温することは、前記搬送路の上流側を搬送中の前記鉄心本体を少なくとも保温することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記鉄心本体を保温することは、被覆部材によって前記搬送路を少なくとも部分的に覆うことを含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記鉄心本体を保温することは、前記搬送路の下流側を搬送中の前記鉄心本体の温度が前記所定の温度を下回る場合に、前記鉄心本体を保温することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記鉄心本体を保温することは、前記搬送路を搬送中の前記鉄心本体の温度が所定の温度を下回る場合に、前記鉄心本体の冷却を停止しつつ、前記鉄心本体を保温することを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記搬送路を搬送中の前記鉄心本体の温度が所定の下限値を下回る場合に、当該鉄心本体を前記搬送路から除去して再加熱することをさらに含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 鉄心本体に設けられた樹脂注入部に溶融樹脂を注入するように構成された樹脂注入装置と、
   前記樹脂注入装置の後続の加工装置と、
   前記樹脂注入装置と前記加工装置との間に延びるように構成された搬送路と、
   前記搬送路内を冷却するように構成された冷却部と、
   前記搬送路を搬送中の前記鉄心本体を保温するように構成された保温部と、
   前記搬送路を搬送中の前記鉄心本体の温度を測定するように構成された測定部と、
   前記測定部によって測定された温度が所定の温度を下回ると共に、前記搬送路における前記鉄心本体の搬送速度が所定の速度を下回る場合に、前記保温部を動作させるように構成された制御部とを備える、鉄心製品の製造装置。
8. 前記保温部は、前記搬送路の上流側を搬送中の前記鉄心本体を少なくとも保温するように構成されている、請求項７に記載の装置。
9. 前記保温部は、前記搬送路を少なくとも部分的に覆う被覆部材を含む、請求項７又は８に記載の装置。
10. 前記制御部は、前記測定部によって測定された温度が前記所定の温度を下回る場合に、前記保温部を動作させるように構成されている、請求項７～９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記制御部は、前記測定部によって測定された温度が所定の温度を下回る場合に、前記冷却部を停止しつつ、前記保温部を動作させるように構成されている、請求項７～１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記鉄心本体を加熱するように構成された加熱部と、
    前記鉄心本体を前記搬送路から前記加熱部に排出するように構成された排出部とをさらに備え、
    前記制御部は、前記測定部によって測定された温度が所定の下限値を下回る場合に、前記排出部によって前記鉄心本体を前記搬送路から前記加熱部に排出させるように構成されている、請求項７～１１のいずれか一項に記載の装置。
    

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