JP7444021B2 - ロータの製造装置、及びロータの製造方法 - Google Patents

Description

この技術は、回転電機のロータを製造するロータの製造装置、及びロータの製造方法に関する。

一般に、例えばハイブリッド車両や電気自動車等の車両に搭載される回転電機は、磁石埋込型モータ（ＩＰＭ）が用いられている。このような回転電機のロータを製造する際は、孔が形成された積層鋼板を積層してロータコア（積層鉄心）を構成し、孔に磁石を挿入し、さらに孔に熱硬化性の樹脂を注入して加熱し、ロータコアに磁石を固定することで、磁石がロータコアに埋め込まれたロータを得ている。このようにロータコアの孔に樹脂を注入する際には、ロータコアの磁石が配置される孔を樹脂注入機のノズルに合わせた後、ノズルから孔に直接樹脂を注入している（特許文献１参照）。

特開２０１２－２２８０３２号公報

ところで、近年、ハイブリッド車両や電気自動車等に用いられる回転電機は多様化が進んでおり、回転電機のロータの形状、特に磁石を設置する孔の位置も製品毎に異なる。しかしながら、１つの樹脂注入装置で異なるロータの形状に対応しようとすると、ノズルの位置等を変更するために樹脂注入機の大幅な変更が必要となり、コストダウンの妨げとなってしまうという問題がある。

そこで、樹脂注入機の変更を不要とするものでありながら、同じ樹脂注入機で孔の位置が異なるロータを製造することが可能なロータの製造装置、及びロータの製造方法を提供することを目的とするものである。

本ロータの製造装置は、
回転電機のロータを製造するロータの製造装置において、
樹脂を射出する第１射出口を有する樹脂注入機と、
前記第１射出口に連結自在な投入口と、前記投入口に連通し、かつロータコアにおける磁石部材が設置される孔部に対応する位置に配置される複数の第２射出口と、を有するランナと、
前記ランナが着脱自在であり、かつ取付けられた際に前記ランナを位置決め支持する支持部と、前記支持部に対向配置されると共に、前記ロータコアを設置可能であり、かつ前記支持部に対して移動自在な設置台と、前記設置台を移動駆動可能な駆動部と、を有し、前記ロータコアを設置した前記設置台を移動させることで前記ランナの第２射出口に前記ロータコアの孔部を対向させ、前記樹脂注入機からの樹脂の注入を可能にする設置部と、
前記樹脂注入機における樹脂の温度を調温する第１温調装置と、
前記ランナにおける樹脂の温度を調温する第２温調装置と、を備える。

また、本ロータの製造方法は、
樹脂を射出する第１射出口を有する樹脂注入機と、
前記第１射出口に連結自在な投入口と、前記投入口に連通し、かつロータコアにおける磁石部材が設置される孔部に対応する位置に配置される複数の第２射出口と、を有するランナと、
前記ランナが着脱自在であり、かつ取付けられた際に前記ランナを位置決め支持する支持部と、前記支持部に対向配置されると共に、前記ロータコアを設置可能であり、かつ前記支持部に対して移動自在な設置台と、前記設置台を移動駆動可能な駆動部と、を有する設置部と、
前記樹脂注入機における樹脂の温度を調温する第１温調装置と、
前記ランナにおける樹脂の温度を調温する第２温調装置と、を備えたロータの製造装置を用い、
前記ロータコアの孔部に磁石部材を配置し、樹脂を注入して硬化させ、前記磁石部材をロータコアに固定することで、回転電機のロータを製造するロータの製造方法において、
前記ロータコアを設置部に設置し、前記ロータコアを設置した前記設置台を移動させることで前記ランナの第２射出口に前記ロータコアの孔部を対向させる注入装置設置工程と、
前記設置部に対して着脱自在なランナを前記設置部に取付け、樹脂注入機における樹脂を射出する第１射出口を、前記ランナの投入口に連結し、前記ランナにおける前記ロータコアの孔部に対応する位置に配置された複数の第２射出口から、前記樹脂注入機からの樹脂を前記ロータコアの孔部に注入する樹脂注入工程と、を備え、
前記樹脂注入工程において、前記第１温調装置により前記樹脂注入機における樹脂の温度を調温すると共に、前記第２温調装置により前記ランナにおける樹脂の温度を調温しつつ、前記ランナの複数の第２射出口から、前記樹脂注入機からの樹脂を前記ロータコアの孔部に注入する。

本ロータの製造装置、及び本ロータの製造方法によると、ロータコアの形状に合わせてランナを交換することで、樹脂注入機の変更を不要とすることができるものでありながら、同じ樹脂注入機で孔の位置が異なるロータを製造することを可能とすることができ、コストダウンを図ることができる。

本実施の形態に係るロータの製造方法の各工程を示すフローチャート。 ロータコアと保持治具の下方プレートとを示す斜視図。 保持治具の下方プレートにロータコアを設置した状態を示す斜視図。 ロータコアに保持治具を取付けた状態を示す斜視図。 注入装置においてロータ設置部から注入機を離間させた状態を示す断面図。 注入装置においてロータ設置部に注入ノズルを取付けた状態を示す断面図。 注入装置においてロータコアをロータ設置部に設置した状態を示す断面図。 注入装置においてロータコアに樹脂を注入する状態を示す断面図。 注入装置において樹脂を注入したロータコアをロータ設置部から取外した状態を示す断面図。 注入装置における注入機を示す断面図。 （ａ）は注入ノズルを示す上方視図、（ｂ）は注入ノズルを示す断面図、（ｃ）はロータコアと注入ノズルとの位置関係を示す上方視図。 （ａ）はロータコアの孔部と注入ノズルのノズルとゲートとの位置関係、及び注入後の樹脂の状態を示す拡大上方視図、（ｂ）はロータコアの孔部と注入ノズルのノズルとゲートとを示す拡大断面図、（ｃ）は樹脂注入後のロータコア及び樹脂の状態を示す拡大断面図。 （ａ）はロータコアの孔部と注入ノズルのノズルとゲートとの形状及び位置関係を説明する断面模式図、（ｂ）は樹脂注入後においてゲートにおける樹脂の切離しを説明する断面模式図。 （ａ）は交換用の別の注入ノズルを示す上方視図、（ｂ）は交換用の別の注入ノズルを示す断面図。 注入装置においてロータ設置部に交換用の別の注入ノズルを取付けた状態を示す断面図。

以下、本実施の形態を図に沿って説明する。

［ロータの概略構成］
まず、例えばハイブリッド駆動装置や電気自動車の駆動モータ（回転電機）におけるロータの構造を簡単に説明する。駆動モータは、大まかにステータ（固定子）とロータ１（回転子）とで構成されている。そのうちのロータ１は、図２に示すように、プレス加工等で複数の孔１ｂが形成された積層鋼板１ａが積層されることで構成されるロータコア１Ａを有している。ロータコア１Ａには、上記孔１ｂが位相を合わせられた状態で積層鋼板１ａが積層方向に積層されることで、複数の孔部１Ｂが形成されており、図３に示すように、それら孔部１Ｂのそれぞれに磁石部材としての磁石１Ｍが挿入されて設置され、その状態で樹脂によって磁石１Ｍが孔部１Ｂに固定されることで、磁石１Ｍがロータコア１Ａに埋設されたロータ１が構成される。

［ロータの製造方法の概略］
続いて、本実施の形態に係るロータの製造方法の概略について説明する。図１に示すように、本ロータの製造方法においては、積層鋼板１ａを積層してロータコア１Ａを構成する鋼板積層工程Ｓ１と、ロータコア１Ａの孔部１Ｂに磁石１Ｍを挿入して設置する磁石設置工程Ｓ２と、ロータコア１Ａに保持治具１０を取付ける治具取付け工程Ｓ３と、を備えている。また、本ロータの製造方法においては、ロータコア１Ａを加熱する加熱工程Ｓ４と、樹脂を注入する樹脂注入装置３０にロータコア１Ａを設置する注入装置設置工程Ｓ５と、樹脂注入装置３０によりロータコア１Ａの孔部１Ｂに樹脂を注入する樹脂注入工程Ｓ６と、を備えている。さらに、本ロータの製造方法においては、注入された樹脂を硬化させてロータコア１Ａに磁石１Ｍを固定する磁石固定工程Ｓ７と、保持治具１０をロータコア１Ａから取外す治具取外し工程Ｓ８と、ロータコア１Ａを冷却する冷却工程Ｓ９と、を備えている。これらの各工程は、工場のラインにおいて、例えばベルトコンベア等でロータコア１Ａを移動させつつ順次行われる。また、後述の鋼板積層工程Ｓ１において積層鋼板１ａを積層する際は、作業者による調整を行うが、その他の工程で、ロータコア１Ａの搬送、保持治具１０の取付けや取外し等は、例えば多関節ロボット等の工場設備によって行う。

［鋼板積層工程の詳細］
まず、鋼板積層工程Ｓ１の詳細について図２を用いて説明する。図２に示すように、ロータコア１Ａは、例えばプレス加工等で中心を点対称とした中空円板状に形成され、かつ複数の孔１ｂが形成された積層鋼板１ａが、詳しくは後述する保持治具１０の下板１１の上面１１ｂに順次重ねられて積層されることで構成される。各積層鋼板１ａには、僅かながら公差があるため、作業者が中空円板状における周方向に位相を調整しつつ積層することで、最上位となる積層鋼板１ａが積層方向と直交する平面（つまり水平方向）に対して傾斜が少なくなるように積層される。なお、積層鋼板１ａを積層する際は、上述のように保持治具１０の下板１１の上面１１ｂに積層しても良いし、別の場所で積層してロータコア１Ａを構成した後、保持治具１０の下板１１の上面１１ｂに設置してもよい。

保持治具１０の下板１１は、中心に孔１１ａが形成された中空板状の部材であり、孔１１ａにはロータコア１Ａを位置決め支持する支持板１６が固定されている。また、下板１１には、第１軸１４と、第１軸１４よりも短い第２軸１５とがそれぞれ例えば４か所に立設されている。これにより、下板１１の上面１１ｂにロータコア１Ａが設置される際は、支持板１６がロータコア１Ａの内周面の一部に当接すると共に、第２軸１５が外周面の一部に当接することで、水平方向の移動が規制されて、下板１１とロータコア１Ａとの相対位置が位置決めされつつ下板１１に対して支持される。また、下板１１には、ロータコア１Ａが設置された際に孔部１Ｂの位置に積層方向で重なる位置に下板１１を貫通するように形成され、後述の樹脂注入時における空気抜き用の孔となる空気孔１１ｃが複数個所に形成されている。

［磁石設置工程の詳細］
次に、磁石設置工程Ｓ２の詳細について図３を用いて説明する。図３に示すように、保持治具１０の下板１１に設置されたロータコア１Ａには、積層鋼板１ａの孔１ｂが積層されて形成された複数の孔部１Ｂが形成されており、各孔部１Ｂに対してそれぞれ磁石１Ｍが挿入されて設置される。なお、図３に示すロータコア１Ａにおいては、磁石１Ｍの長手方向が周方向に向いた形で設置されるものを説明しているが、本実施の形態においては、図１１（ｃ）に示すように、磁石１Ｍの長手方向が周方向に対して傾斜し、２つの磁石１Ｍで上方から見てＶ字状となるように設置されるものを想定している。また、一般的に磁石は加熱されると減磁されてしまうため、この段階での磁石１Ｍは磁化される前の磁石の材料である。

［治具取付け工程の詳細］
続いて、治具取付け工程Ｓ３の詳細について図４を用いて説明する。まず、保持治具１０の構成について説明する。

図４に示すように、保持治具１０は、大まかに、下板１１、押圧板１２、上板１３が上下方向に順に略平行に配置されるように備えられている。上述したように、下板１１の上面１１ｂにはロータコア１Ａが設置され、そのロータコア１Ａの上方に、押圧板１２の下面１２ｂが当接するように押圧板１２が設置される。押圧板１２は、中心に孔１２ａが形成された中空板状の部材であり、詳しくは後述するように樹脂を注入するための複数の注入孔１２ｃがロータコア１Ａの孔部１Ｂの上方に位置するように貫通形成されている。また、押圧板１２には、上述した第２軸１５が貫通可能となる複数の貫通孔１２ｄが形成されている。

上板１３は、中心に孔１３ａが形成された中空板状の部材であり、第２軸１５の上端に対してボルト２１によって締結される。また、押圧板１２と上板１３との間にはコイルスプリング２３が縮設され、コイルスプリング２３の内部に図示を省略した支持軸が配置され、その支持軸がボルト２２で上板１３に固定されることでコイルスプリング２３が位置決め支持されている。このように構成された保持治具１０は、ロータコア１Ａが、下板１１と、上板１３からコイルスプリング２３によって押圧される押圧板１２とによって押圧されて挟持される。これにより、ロータコア１Ａの複数の積層鋼板１ａは、積層方向に押圧されて積層方向に極力隙間なく接した状態で保持される。なお、第１軸１４の上端は、押圧板１２の下面に対向するように形成され、押圧板１２がコイルスプリング２３により下方に押圧された状態で当接して、ロータコア１Ａを積層方向に潰さないよう構成されている。

以上のように構成された保持治具１０を、治具取付け工程Ｓ３においてロータコア１Ａに取付ける際は、下板１１の上面１１ｂにロータコア１Ａを設置し、貫通孔１５ｄを第２軸１５に貫通させつつ押圧板１２をロータコア１Ａの上方に設置し、コイルスプリング２３を押圧板１２との間に挟持しつつ上板１３を設置して、ボルト２１により第２軸１５と上板１３とを締結する。これにより、ロータコア１Ａを積層方向に押圧しつつ保持する保持治具１０がロータコア１Ａに取付けられる。

［加熱工程の詳細］
次に、加熱工程Ｓ４の詳細について説明する。本実施の形態において、ロータコア１Ａの孔部１Ｂに磁石１Ｍを固定するための樹脂としては、例えば溶融開始温度が６０度、硬化開始温度が１２０度の、常温では固体である熱硬化性材の樹脂材料を用いる。ロータコア１Ａが溶融開始温度よりも低いと、後述の樹脂注入工程Ｓ６において樹脂を注入した際に、樹脂が途中で凝固し、孔部１Ｂに対する樹脂の充填が不十分となる虞がある。そのため、樹脂の注入時にロータコア１Ａが溶融開始温度以上となっている必要がある。さらに、本実施の形態においては、樹脂を孔部１Ｂに注入した際に、積層鋼板１ａ同士の僅かな隙間から樹脂が漏出する可能性があるため、樹脂の注入時にロータコア１Ａを硬化開始温度以上にしておくことで、孔部１Ｂに接した樹脂から硬化を開始させ、樹脂が積層鋼板１ａ同士の間に漏出することを防止させることが可能となる。

以上のような背景から、加熱工程Ｓ４において、保持治具１０に保持されている（保持治具１０が取付けられた）ロータコア１Ａを、保持治具１０ごと例えば高周波加熱器等の加熱装置に入れて、樹脂の溶融開始温度以上、好ましくは硬化開始温度以上に加熱する。本実施の形態においては、加熱工程Ｓ４において、ロータコア１Ａが例えば１５０度程度になるように加熱する。

［注入装置設置工程の詳細］
続いて、樹脂を注入する樹脂注入装置３０に、保持治具１０に保持されたロータコア１Ａを設置する注入装置設置工程Ｓ５の詳細について図５、図６、図７、図８、図１０を用いて説明する。まず、ロータを製造するロータの製造装置としての樹脂注入装置３０の構造について説明する。

図６に示すように、樹脂注入装置３０は、狭義として、樹脂注入機４０と、ロータコア１Ａを設置する設置部としてのテーブル部５０とを備えており、テーブル部５０にランナ６０が設置されることで、広義として、樹脂をロータコア１Ａに注入する樹脂注入装置３０が構成される。樹脂注入機４０は、図１０に示すように、上端が固形の樹脂を投入する樹脂材投入口４０Ｂとなる樹脂投入孔４８が形成された投入部４７と、樹脂材投入口４０Ｂから投入された樹脂を溶融しつつかつ攪拌しつつ流路４９に送出するスクリュ４６と、流路４９に導通する流路４４が形成された筒部４１と、筒部４１の下端に固定され、下端が樹脂を射出する第１射出口である射出口４０Ａを形成するノズル部４２と、流路４９から流路４４への樹脂の流れを開閉弁４３ａによって開閉する第１バルブとしてのストップバルブ４３と、流路４４の樹脂を射出口４０Ａから射出させるプランジャ４５と、を備えて構成されている。この樹脂注入機４０には、図８に示すように、例えば電熱線や冷媒の供給により加熱又は冷却が可能な第１温調装置としての温調装置８１（Ｔｅｍｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｄｅｖｉｃｅ）が取付けられており、温調装置８１は、樹脂材投入口４０Ｂから射出口４０Ａまでの間にある樹脂を溶融した状態に維持するため、樹脂の温度を溶融開始温度以上かつ硬化開始温度未満の例えば８０度程度に調温する。特に温調装置８１は、スクリュ４６を加熱することで樹脂材投入口４０Ｂに投入された常温で固体の樹脂を溶融し、樹脂が溶融した状態を維持する。

一方、テーブル部５０は、図６に示すように、下方側に配置された下方板５１と、下方板５１の側方端部に固定された側壁５３と、側壁５３に支持されて下方板５１の上方に平行に対向配置された、ランナ６０を支持する支持部としての上方板５２とを備えている。また、下方板５１には中央部分に孔５１ａが形成されており、テーブル部５０には、その孔５１ａの形状に合わせて形成され、上面５５ａが保持治具１０の下板１１を設置する台座となる設置台５５と、その設置台５５を昇降駆動自在にかつ回転駆動自在に制御する駆動部としての駆動装置５９とが備えられている。なお、図示を省略したが、設置台５５の上面５５ａには、凸部が設けられ、保持治具１０の下板１１の下面には凹部が設けられ、設置台５５に保持治具１０が設置された際に、それら凸部と凹部とが嵌合されることで、設置台５５に対して保持治具１０が回転方向に位置規制され、つまり設置台５５の回転で保持治具１０及びロータコア１Ａの回転方向の位置が制御される。

また、テーブル部５０の上方板５２には、図５に示すように、装着孔５２ａが形成されており、その装着孔５２ａにランナ６０の上軸部６２が嵌合されることで、ランナ６０が着脱自在に装着される。ランナ６０は、大まかに、樹脂注入機４０の射出口４０Ａに嵌合される投入口６０Ａと、分岐ノズル６３に形成され、投入口６０Ａから投入された樹脂を分岐して射出する複数の射出口６０Ｂと、を有して構成されている。このランナ６０の構造の詳細については後述する。

以上のように構成された樹脂注入装置３０に、保持治具１０が取付けられたロータコア１Ａを設置する注入装置設置工程Ｓ５では、まず、図５に示すように、テーブル部５０から樹脂注入機４０を離間させ、かつ設置台５５を上面５５ａが下方板５１と同じ位置となるように下げた状態で、図６に示すように、ランナ６０を、上方板５２の装着孔５２ａに詳しくは後述するランナ６０の上軸部６２を嵌合させることで上方板５２に装着する。この状態から、図７に示すように、保持治具１０が取付けられたロータコア１Ａを設置台５５に設置する。この際、上述したように設置台５５の上面５５ａに設けられた凸部（不図示）と、保持治具１０の下板１１に設けられた凹部（不図示）とを嵌合させ、回転方向に移動不能に固定する。そして、図８に示すように、設置台５５を駆動装置５９により上昇させ、保持治具１０に形成された上板１３の貫通孔１３ｃと押圧板１２の注入孔１２ｃとに、詳しくは後述する射出口６０Ｂが形成された分岐ノズル６３が挿入され、注入孔１２ｃに分岐ノズル６３の先端が圧接された状態にセットされることで、樹脂注入装置３０に対するロータコア１Ａが設置される。

［樹脂注入工程］
ついで、樹脂注入工程Ｓ６の詳細について図８、図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）を用いて説明する。まず、保持治具１０の押圧板１２の注入孔１２ｃとロータコア１Ａの孔部１Ｂとの位置関係と、注入孔１２ｃの形状とについて説明する。なお、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＡ－Ａ矢視断面を示しており、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）と同じ位置でロータコア１Ａから保持治具１０を取外した状態を示している。

図１２（ａ）に示すように、保持治具１０をロータコア１Ａに取付けた状態では、押圧板１２の注入孔１２ｃがロータコア１Ａの孔部１Ｂの上方に少なくとも一部が重なる位置となる。詳細には、注入孔１２ｃの中心は、孔部１Ｂに対してロータコア１Ａの内径側に位置するように配置され、樹脂を孔部１Ｂに注入した際に、樹脂の圧力によって磁石１Ｍを外周側に押付ける。これにより、磁石１Ｍはロータコア１Ａの外径側に寄せられ、つまり回転電機としてステータに組付けられた際に磁石１Ｍがなるべくステータに近づけられ、磁力を強めて回転電機の出力や効率の向上が図られている。

保持治具１０の押圧板１２の注入孔１２ｃは、図１２（ｂ）に示すように、ランナ６０の分岐ノズル６３の先端にある円錐形状の傾斜面６３ａが圧接されて嵌合可能であるように内径が徐々に小さくなる傾斜形状であり、嵌合されるとシールされた状態となる第１傾斜面１２ｃａと、第１傾斜面１２ｃａよりも下方（ロータコア１Ａの側）に配置され、注入孔１２ｃの中心に対して鋭角となる角度θで傾斜することで、注入孔１２ｃの貫通方向においてロータコア１Ａに向けて内径が小さくなる先細り形状となる第２傾斜面１２ｃｂと、第１傾斜面１２ｃａと第２傾斜面１２ｃｂとの間に形成され、分岐ノズル６３が第２傾斜面１２ｃｂまで入り込むことを防止する段差部１２ｃｃと、第２傾斜面１２ｃｂの下方の先端に形成され、最も孔径が小さくなって絞り部として機能する小径部１２ｃｅと、小径部１２ｃｅの下方で小径部１２ｃｅよりも水平方向（貫通方向に直交する方向）に広がり、かつ注入孔１２ｃの開口部となる拡大開口部１２ｃｄと、を有するように形成されている。

なお、本実施の形態において上記第２傾斜面１２ｃｂの角度θは例えば３０度に形成されているが、鋭角であればよく、つまり０度よりも大きく４５度未満であればよい。また、拡大開口部１２ｃｄは、本実施の形態では、図１２（ａ）に示すように、上下方向から見て小径部１２ｃｅを包含する位置で水平方向に広がる矩形状に形成されているが、これに限らず、断面視で円形状、楕円形状、長孔形状等でも、どのような形状でも小径部１２ｃｅより水平方向の断面積が広くなるように形成されていればよい。この拡大開口部１２ｃｄは、押圧板１２がロータコア１Ａの上面１Ａａに当接された状態で、ロータコア１Ａの上面１Ａａと孔部１Ｂとに跨る位置となるように形成されている。また、小径部１２ｃｅは、例えば直径１ｍｍ～５ｍｍ程度に形成されており、また、拡大開口部１２ｃｄの上下方向の厚みは、例えば０．５ｍｍ程度に形成されている。

このように構成された保持治具１０の押圧板１２の注入孔１２ｃからロータコア１Ａの孔部１Ｂに樹脂を注入する樹脂注入工程Ｓ６では、図８に示すように、樹脂注入装置３０の樹脂注入機４０において、ストップバルブ４３が開かれると共にプランジャ４５により流路４４の樹脂が押圧されることで（図１０参照）、射出口４０Ａからランナ６０の投入口６０Ａに樹脂が射出され、さらにランナ６０の各射出口６０Ｂから各孔部１Ｂに樹脂が射出され、樹脂が磁石１Ｍをロータコア１Ａの外径側に向けて押圧しつつ磁石１Ｍの周囲に樹脂が充填されていく。

この際、孔部１Ｂの内部にあった空気は、保持治具１０の下板１１の空気孔１１ｃから抜けていき、樹脂が孔部１Ｂに隙間なく充填される。また、ロータコア１Ａは、上述したように樹脂の硬化開始温度よりも高く加熱されているため、孔部１Ｂに充填された樹脂のうち、孔部１Ｂの側面に触れた部分から硬化を開始し、これにより、積層鋼板１ａ同士の隙間から樹脂が漏れ出ることが防止される。このように充填された樹脂９９は、図１２（ｃ）に示すように、孔部１Ｂの開口部分まで充填され、さらに、拡大開口部１２ｃｄに僅かに空気を逃がしながら拡大開口部１２ｃｄにも充填され、矩形の板状である樹脂の板部９９ａが、孔部１Ｂとロータコア１Ａの上面１Ａａとに跨るように形成される。なお、この板部９９ａの機能については、後述の治具取外し工程Ｓ８の詳細で説明する。

［磁石固定工程の詳細］
次に、磁石固定工程Ｓ７の詳細について説明する。上述の樹脂注入工程Ｓ６が終了すると、図９に示すように、樹脂注入装置３０から保持治具１０が取付けられたロータコア１Ａを設置台５５から取外して、つまり樹脂注入装置３０からロータコア１Ａを取り出す。この状態で、保持治具１０を取付けたままロータコア１Ａの温度を不図示の加熱装置によって樹脂の硬化開始温度以上の例えば１５０度程度が維持されるように加熱する。即ち、ロータコア１Ａの孔部１Ｂに充填された樹脂は、上述のように注入時にロータコア１Ａに触れた部分から硬化が開始されるが、孔部１Ｂの内部で完全に硬化していない部位もあるため、この磁石固定工程Ｓ７においては、加熱された状態で維持し、孔部１Ｂの樹脂が硬化開始温度以上に維持されて完全に硬化するまで、所定時間の間、硬化開始温度以上に維持することで、ロータコア１Ａの孔部１Ｂに樹脂によって磁石１Ｍが完全に固定される。なお、本実施の形態では、磁石固定工程Ｓ７で加熱装置によりロータコア１Ａの温度を例えば１５０度程度となるように加熱しているものを説明しているが、樹脂の硬化を早めるため、これ以上の温度（例えば１７０度程度）に加熱するようにしてもよい。

以上のように、磁石固定工程Ｓ７で樹脂の硬化が完了すると、ロータコア１Ａは、ロータ１として完成したことになる。なお、その後、ロータ１にはロータ軸等が取付けられて軸付きロータとなり、回転電機の部品としての広義のロータを構成することになる。

なお、本実施の形態では、加熱工程Ｓ４と磁石固定工程Ｓ７とを分けて記載しているが、上述したように、加熱工程Ｓ４においてロータコア１Ａの加熱を開始し、磁石固定工程Ｓ７までロータコア１Ａの温度を樹脂の硬化開始温度以上に維持しているため、広義としての加熱工程は、加熱工程Ｓ４、注入装置設置工程Ｓ５、樹脂注入工程Ｓ６、磁石固定工程Ｓ７まで継続していることになる。また、換言すると、加熱工程Ｓ４も、樹脂の注入前であるが、樹脂を硬化させるために加熱しているので、磁石１Ｍをロータコア１Ａに固定する工程であると言える。

［治具取外し工程の詳細］
続いて、治具取外し工程Ｓ８の詳細について説明する。上述の磁石固定工程Ｓ７において磁石１Ｍがロータコア１Ａの孔部１Ｂに樹脂の硬化によって完全に固定されると、保持治具１０をロータコア１Ａ（ロータ１）から取外す。即ち、治具取付け工程Ｓ３でロータコア１Ａに対する保持治具１０の取付け順と逆の順で保持治具１０をロータコア１Ａから取外す。具体的には、図４に示すボルト２１の締結を解除して上板１３及びコイルスプリング２３を取外し、続いて、押圧板１２を第２軸１５から抜くことで下板１１から取外して図３に示す状態にし、最後に、下板１１からロータコア１Ａを上方に向けて取出すことで治具取外し工程Ｓ８が終了する。

ここで、保持治具１０の押圧板１２の注入孔１２ｃによる樹脂の切離しについて、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を用いて説明する。なお、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示す図は、説明を容易にするために模式的に示した図であり、注入孔１２ｃの詳細な形状は図１２（ｂ）に示す形状が正確である。

一般に、樹脂をノズルから充填した後、ノズルを離間させると、硬化していない樹脂が糸状に延びて、所謂バリを生じてしまうことがあり、そのバリが回転電機の内部で周辺の部品と接触しないように、或いは回転電機の内部に脱落しないようにするため、そのバリを綺麗に除去するバリ取り処理を行う必要がある。しかしながら、このようなバリ取り処理する工程は、専用設備が必要であり、また、バリ取り処理の自動化が困難であることから作業者を配する必要があり、コストが増大する虞がある。そのため、本実施の形態においては、バリ取り処理が不要となるように、注入孔１２ｃの形状に特徴を有するものである。

上述した樹脂注入工程Ｓ６においては、図１３（ａ）に示すように、ランナ６０の分岐ノズル６３が押圧板１２の注入孔１２ｃに挿入されて圧接された状態でロータコア１Ａの孔部１Ｂに樹脂の注入が行われる。この際、射出口６０Ｂの位置は、段差部１２ｃｃによって分岐ノズル６３が第２傾斜面１２ｃｂに入り込まないため、注入孔１２ｃの小径部１２ｃｅよりも貫通方向における第２傾斜面１２ｃｂの側の位置にあり、分岐ノズル６３の射出口６０Ｂよりも下方にあって、特に第２傾斜面１２ｃｂに囲まれた部分と、拡大開口部１２ｃｄに囲まれた部分とに、樹脂９９が充填され、図１３（ｂ）に示すように、拡大開口部１２ｃｄによって板部９９ａ（図１２（ｃ）参照）が形成されると共に、板部９９ａに繋がる形で第２傾斜面１２ｃｂによって円錐状の円錐部９９ｂが形成される。この際、小径部１２ｃｅによって、樹脂の板部９９ａと円錐部９９ｂとの間に水平方向に絞られた括れが形成される。なお、本実施の形態においては、射出口６０Ｂが第１傾斜面１２ｃａの端部の位置にあるが、第２傾斜面１２ｃｂの途中まで入り込んでいてもよい。

そして、治具取外し工程Ｓ８において、押圧板１２がロータコア１Ａの上面１Ａａから取外される際、押圧板１２をロータコア１Ａから離反させると、第２傾斜面１２ｃｂが円錐部９９ｂを咥え込んだ形で上方に引っ張り、剛性が弱い括れ部分にせん断応力を集中させて破断させることができる。また、押圧板１２を上方に引張る際、円錐部９９ｂが板部９９ａを引張ることになるが、板部９９ａは、図１２（ａ）に示すように、孔部１Ｂとロータコア１Ａの上面１Ａａとに跨り、かつ小径部１２ｃｅの断面積以上の面積で板部９９ａがロータコア１Ａに貼付くように形成されているため、引張り応力の大部分がロータコア１Ａの上面１Ａａで受けられ、孔部１Ｂの樹脂９９を介して磁石１Ｍを引張って磁石１Ｍの位置精度に影響を与えることを防止することができている。なお、図１３（ｂ）で示す円錐部９９ｂの破断部位９９ｂｘと板部９９ａの破断部位９９ａｘとは、破断部位９９ａｘが凹状で破断部位９９ｂｘが凸状となるものを示しているが、温度や引っ張り強さの加減により、略平滑となったり、凹凸が逆となったりすることもある。また、分岐ノズル６３が注入孔１２ｃから離反する際、射出口６０Ｂから樹脂が糸状に延びてバリを生じることもあるが、そのバリが生じる部分は円錐部９９ｂの上部であり、円錐部９９ｂは最終的に破棄されるため、その部分でバリが生じてもロータコア１Ａにバリが残ることはない。

以上のように、治具取外し工程Ｓ８において、ロータコア１Ａから保持治具１０の押圧板１２を取外す際に、樹脂の板部９９ａから綺麗に円錐部９９ｂを破断させることができ、例えばバリ取り処理を行う工程を不要とすることができる。また、後述の冷却工程Ｓ９で冷却する前に保持治具１０を取外すので、下板１１とロータコア１Ａの孔部１Ｂの樹脂との間、押圧板１２と上記樹脂の板部９９ａや孔部１Ｂとの間、の切離しを樹脂が冷却されずに高温の状態で行うことができ、つまり樹脂の冷却によって固着が強まる前に切離すことができるので、保持治具１０の取外しも容易にできる。なお、押圧板１２の注入孔１２ｃに残った円錐部９９ｂは、例えばピン等で押し出すことで除去されて破棄される。その後、保持治具１０は、下板１１の空気孔１１ｃも含めて、それぞれの部品がブラシ等で清掃され、次のロータコア１Ａの製造に再び用いられる。

［冷却工程の詳細］
最後に、冷却工程Ｓ９の詳細について説明する。上述したように治具取外し工程Ｓ８において、保持治具１０がロータコア１Ａ（ロータ１）から取外された後、保持治具１０が取外されたロータコア１Ａと、ロータコア１Ａから取外した保持治具１０とを、冷却装置に共に投入して、ロータコア１Ａ及び保持治具１０とをそれぞれ冷却装置の内部で個別に冷却する。即ち、ロータコア１Ａに保持治具１０を取付けた状態であると、特に下板１１と押圧板１２とがロータコア１Ａの上下方向の両面に接して覆った状態となるため、保持治具１０を取外すことで、ロータコア１Ａにおいて露出する表面積が取外す前よりも大きくなり、冷却効率が上昇する。また、保持治具１０も熱容量が大きいため、ロータコア１Ａに保持治具１０を取付けた状態では、熱容量が大きくて冷え難いが、それらを分離することでそれぞれの熱容量が小さくなり、冷却効率が上昇する。これにより、ロータコア１Ａの冷却時間を短縮することが可能となり、また、保持治具１０の冷却時間も短縮することが可能となる。

［ランナの詳細な構造］
ついで、ランナ６０の詳細な構造について、図１１（ａ）、図１１（ｂ）、及び図１１（ｃ）を用いて説明する。なお、ランナ６０は、本実施の形態においては孔部１Ｂが３２箇所に形成されたロータコア１Ａの形状に合わせて構成されたものであり、つまりロータ１を製造する際に用いられる専用設計のもので、他の形状のロータを製造する際は、他の形状のロータコアに合わせた形状のものに交換されるものである。他の形状のロータコアに合わせた形状とは、ロータコアの孔部の数や配置に応じて射出口６０Ｂの位置が変更されるもので、投入口６０Ａの形状、後述する上軸部６２の形状等は、交換しても樹脂注入機４０やテーブル部５０に対応できるように、どのランナでも略同形状に形成されることになる。

本実施の形態に係るランナ６０は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、円板状の本体６１と、本体６１の中心から上方に延びる軸状の上軸部６２と、本体６１の下方の外周側から下方に延びる複数の分岐ノズル６３と、を備えて構成されている。上軸部６２は、上記テーブル部５０の上方板５２の装着孔５２ａに着脱自在となるように形成されている。また、本実施の形態において、分岐ノズル６３は、ロータコア１Ａの孔部１Ｂの半数となる本数となるように設けられており、つまりロータコア１Ａの孔部１Ｂ（即ち磁石１Ｍ）の数が３２箇所である場合、分岐ノズル６３は１６本となるように構成されている。これは、ロータコア１Ａの孔部１Ｂの個数が３２箇所と多く、孔部１Ｂ同士の距離が近く、一方で射出口６０Ｂを有する分岐ノズル６３が樹脂の圧力に耐え得るように肉厚がある程度必要であるので、射出口６０Ｂ同士を近づけられずに孔部１Ｂの個数の分だけ射出口６０Ｂを用意できないためである。

ランナ６０の内部においては、図１１（ｂ）に示すように、上端が樹脂の投入口６０Ａとなる投入流路６７が上軸部６２及び本体６１の円板状の中心軸に沿って上下方向に形成されている。また、図１１（ｃ）に示すように、本体６１の内部において、投入流路６７から分岐ノズル６３に向けて分岐する分岐流路６８が形成されており、分岐流路６８は、投入流路６７から放射状に中心軸と直交する方向の水平方向へ８本に分岐する放射流路６８Ａと、放射流路６８Ａの外周側で周方向の両側に分岐する周方向流路６８Ｂとを有するように形成されている。さらに、図１１（ｂ）に示すように、本体６１及び各分岐ノズル６３の内部において、分岐流路６８の周方向流路６８Ｂの周方向の端部のそれぞれから下方に向けて注入流路６９が形成され、その注入流路６９の下端が第２射出口としての射出口６０Ｂが形成されている。また、注入流路６９のそれぞれの内部には、射出口６０Ｂを開閉する第２バルブとしてのストップバルブ６４が設けられている。

また、このランナ６０には、周方向に周回するように配置された電熱線６５と、同じく周方向に周回するように配置された冷媒流路６６とが設けられており、これら電熱線６５と冷媒流路６６とは、図８に示す第２温調装置としての温調装置８２（Ｔｅｍｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｄｅｖｉｃｅ）に接続されている。この温調装置８２は、ランナ６０が保持治具１０の押圧板１２に対して切離されるため、ランナ６０が熱の外乱として保持治具１０及びロータコア１Ａの温度から影響を受けるので、電熱線６５に電流を供給して加熱したり、或いは冷媒流路６６に冷媒を供給して冷却したりすることで、投入口６０Ａから射出口６０Ｂまでの間にある樹脂の温度を溶融開始温度以上かつ硬化開始温度未満の例えば８０度程度に維持するように調温する。上述したように、温調装置８１は樹脂注入機４０における樹脂を溶融するための温度管理を行っており、この温調装置８２はランナ６０における外乱による温度変化に対応するための温度管理を行っており、つまり温度管理をそれぞれ独立して行うことができている。

［樹脂注入工程の詳細］
ついで、樹脂注入工程Ｓ６におけるランナ６０の使用状態と、テーブル部５０の動作について説明する。樹脂注入機４０の射出口４０Ａからランナ６０の投入口６０Ａに樹脂が射出されると、樹脂がランナ６０の投入流路６７から８本の放射流路６８Ａに分岐して流れ、さらにそれぞれの放射流路６８Ａから周方向流路６８Ｂによって１６本の分岐ノズル６３の射出口６０Ｂに流れ、各ストップバルブ６４が開かれることで１６箇所の射出口６０Ｂから各注入孔１２ｃに樹脂が射出され、それら注入孔１２ｃからロータコア１Ａの１６箇所の孔部１Ｂに樹脂が注入される。

このように、ロータコア１Ａの８箇所の孔部１Ｂに対する樹脂の充填が終わると、図７に示すように、設置台５５を駆動装置５９により下降して保持治具１０が取付けられたロータコア１Ａを分岐ノズル６３から離反させる。その後、駆動装置５９により設置台５５を回転して、樹脂が充填されていない孔部１Ｂの上方に分岐ノズル６３が位置するように位相合わせを行い、さらに設置台５５を上昇して、樹脂の注入を行っていない注入孔１２ｃに対して分岐ノズル６３を挿入してセットする。そして、上述と同様に樹脂の注入を行って、３２箇所の孔部１Ｂのうちの残りの１６箇所の孔部１Ｂに対しても同様に樹脂の充填を行い、以上で樹脂注入工程Ｓ６を終了する。なお、射出口６０Ｂからロータコア１Ａの孔部１Ｂに樹脂を射出する場合にはストップバルブ６４を開いて樹脂の射出を行い、注入が完了するとストップバルブ６４で射出口６４Ｂを閉じ、射出口６０Ｂからの樹脂の射出を停止することができる。

このとき、ランナ６０の投入口６０Ａから射出口６０Ｂまでの投入流路６７、分岐流路６８、複数の注入流路６９に、次の樹脂の射出を行う際の樹脂が充填されており、そのランナ６０に充填されている樹脂量が、複数の注入流路６９からそれぞれの孔部１Ｂに向けて１回で射出される樹脂量よりも多くなるように、投入流路６７、分岐流路６８、複数の注入流路６９の容量が設計されている。これにより、次の射出が行われるまで、上記温調装置８２によってランナ６０の内部の樹脂の温度が溶融開始温度以上かつ硬化開始温度未満の例えば８０度程度に維持されていることになり、適温となった樹脂をロータコア１Ａの孔部１Ｂに射出することができる。

なお、この樹脂注入工程Ｓ６は、次のロータコア１Ａに続けて樹脂を注入する場合、換言すると異なる形状のロータコアを製造するためにランナ６０を交換するまでは、図９に示すように樹脂注入機４０の射出口４０Ａをランナ６０の投入口６０Ａに嵌合させたままにする。つまりランナ６０を交換する場合に、図６に示すように樹脂注入機４０を上昇させて、射出口４０Ａを投入口６０Ａから離間させ、その状態でランナ６０をテーブル部５０から外して、次のランナ６０をテーブル部５０に設置することになる。このようにランナ６０を交換する際には、樹脂注入機４０のストップバルブ４３によって射出口４０Ａからの樹脂の射出を停止させることができるので、樹脂が漏れ出ることを防止できている。

このように本実施の形態においては、設置台５５に設置されたロータコア１Ａがランナ６０に対して移動するので、少なくとも樹脂注入工程Ｓ６でランナ６０及び樹脂注入機４０を移動することを不要とでき、樹脂の注入を行う度に樹脂注入機４０を移動させる場合に比して、例えば駆動機構等を簡易にでき、つまり樹脂注入機４０の構成を簡易にすることができる。また、ランナ６０及び樹脂注入機４０を移動することを不要としているので、温調装置８１及び温調装置８２も移動することを不要とすることができ、例えば電熱線６５に電流を供給する配線や、冷媒流路６６に冷媒を送出する配管等の接続部品も移動が不要となり、これらの構成も簡易にすることができる。

［別のランナの構成］
次に、上記ランナ６０とは別のランナ１６０の構成について説明する。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、ランナ１６０は、上記ランナ６０に対して外径が小さく形成されたもので、つまり孔部の位置（つまり外径）が上記のロータコア１Ａよりも小径となるロータコアに対して樹脂の注入を行うためのランナである。

即ち、ランナ１６０は、上記ランナ６０と同様に、円板状の本体１６１と、本体１６１の中心から上方に延びる軸状の上軸部１６２と、本体１６１の下方の外周側から下方に延びる複数の分岐ノズル１６３と、それら分岐ノズル１６３のそれぞれに配置される複数のストップバルブ１６４と、を備えて構成されている。また同様に、ランナ１６０の内部においては、上端が樹脂の投入口１６０Ａとなる投入流路１６７が上軸部１６２及び本体１６１の円板状の中心軸に沿って上下方向に形成されている。さらに本体１６１の内部において、投入流路１６７から分岐ノズル１６３に向けて分岐する分岐流路１６８が形成されており、その分岐流路１６８の周方向の端部のそれぞれから下方に向けて注入流路１６９が形成され、その注入流路１６９の下端が第２射出口としての射出口１６０Ｂが形成されている。また同様に、ランナ１６０には、周方向に周回するように配置された電熱線１６５と、同じく周方向に周回するように配置された冷媒流路１６６とが設けられている。そして、このランナ１６０は、投入流路１６７を軸方向の中心を中心軸とした場合において、投入口１６０Ａから射出口１６０Ｂまでの半径が、上記ランナ６０の投入口６０Ａから射出口６０Ｂまでの半径と異なり、つまりその半径が小さくなるように構成されている。

また、上軸部１６２は、上記テーブル部５０の上方板５２の装着孔５２ａに着脱自在となるように、ランナ６０の上軸部６２の同じ形状に形成されている。これにより、図１５に示すように、ランナ１６０を、上方板５２の装着孔５２ａに上軸部１６２を嵌合させることで上方板５２に着脱自在に装着することができる。

なお、ランナ１６０は、ランナ６０に対して射出口１６０Ｂが小径な位置となるものを説明しているが、反対に、投入口から射出口までの半径が大きく、つまり孔部の半径が大きいロータコアに対して樹脂の注入を行うためのランナであってもよい。

＜本実施の形態のまとめ＞
以上説明した本ロータの製造装置（３０）は、
回転電機のロータ（１）を製造するロータの製造装置（３０）において、
樹脂を射出する第１射出口（４０Ａ）を有する樹脂注入機（４０）と、
前記第１射出口（４０Ａ）に連結自在な投入口（６０Ａ）と、前記投入口（６０Ａ）に連通し、かつロータコア（１Ａ）における磁石部材（１Ｍ）が設置される孔部（１Ｂ）に対応する位置に配置される複数の第２射出口（６０Ｂ）と、を有するランナ（６０）と、を備える。

これにより、ロータコア１Ａ（ロータ１）の形状に合わせてランナ６０を交換することで、樹脂注入機の変更を不要とすることができるものでありながら、同じ樹脂注入機４０で孔の位置が異なるロータ１を製造することを可能とすることができ、コストダウンを図ることができる。

また、本ロータの製造装置（３０）は、
前記ロータコア（１Ａ）を設置する設置部（５０）を備え、
前記ランナ（６０、１６０）は、前記設置部（５０）に着脱自在に取付けられる。

これにより、ランナ６０（１６０）を容易に交換可能とすることができる。

また、本ロータの製造装置（３０）は、
前記設置部（５０）は、
前記ランナ（６０、１６０）が着脱自在であり、かつ取付けられた際に位置決め支持する支持部（５２）と、
前記支持部（５２）の下方に配置されると共に、前記ロータコア（１Ａ）を設置可能であり、かつ前記支持部（５２）に対して昇降自在な設置台（５５）と、
前記設置台（５５）を移動駆動可能な駆動部（５９）と、を有し、
前記ロータコア（１Ａ）を設置した前記設置台（５５）を上昇させることで前記ランナ（６０、１６０）の第２射出口（６０Ｂ、１６０Ｂ）に前記ロータコア（１Ａ）の孔部（１Ｂ）を対向させ、前記樹脂注入機（４０）からの樹脂の注入を可能にする。

これにより、樹脂をロータコア１Ａの孔部１Ｂに注入する際にランナ６０（１６０）を移動することを不要にでき、樹脂注入機４０の移動も不要にできるので、樹脂注入機４０の構成を簡易にすることができる。

また、本ロータの製造装置（３０）は、
前記ロータコア（１Ａ）は、前記孔部（１Ｂ）が、周方向に第１の個数となるように形成されており、
前記ランナ（６０、１６０）は、前記第２射出口（６０Ｂ、１６０Ｂ）を、前記第１の個数よりも少ない第２の個数で有しており、
前記駆動部（５９）は、前記設置台（５５）を回転駆動可能に構成された。

これにより、ロータコア１Ａの孔部１Ｂの第１の個数が多く、孔部１Ｂ同士の距離が近い場合に、射出口６０Ｂ（１６０Ｂ）を有する分岐ノズル６３（１６３）が近づけられずに孔部１Ｂの第１の個数の分だけ射出口６０Ｂ（１６０Ｂ）を用意できなくても、ロータコア１Ａの全ての孔部１Ｂに樹脂を注入することができる。

また、本ロータの製造装置（３０）は、
前記樹脂注入機（４０）における樹脂の温度を調温する第１温調装置（８１）と、
前記ランナ（６０）における樹脂の温度を調温する第２温調装置（８２）と、を備える。

これにより、樹脂注入機４０における樹脂を溶融するための温度管理と、ランナ６０（１６０）における外乱による温度変化に対応するための温度管理と、をそれぞれ独立して行うことができる。また、設置台５５に設置されたロータコア１Ａがランナ６０（１６０）に対して移動するので、少なくとも樹脂注入工程Ｓ６でランナ６０（１６０）及び樹脂注入機４０を移動することを不要とでき、温調装置８１及び温調装置８２も移動することを不要とできる。

また、本ロータの製造装置（３０）は、
前記ランナは、第１ランナ（６０）と、投入口（１６０Ａ）から第２射出口（１６０Ｂ）までの半径が前記第１ランナ（６０）の前記投入口（６０Ａ）から前記第２射出口（６０Ｂ）までの半径とは異なるように構成された第２ランナ（１６０）と、を含む。

これにより、ロータコア１Ａの孔部１Ｂの半径が異なるものを製造する場合でも、樹脂の注入をランナの交換だけで対応することができる。

また、本ロータの製造装置（３０）は、
前記樹脂注入機（４０）は、前記第１射出口（４０Ａ）を開閉可能な第１バルブ（４３）を有し、
前記ランナ（６０、１６０）は、前記第２射出口（６０Ｂ、１６０Ｂ）を開閉可能な第２バルブ（６４、１６４）を有する。

これにより、ストップバルブ４３によって、ランナ６０（１６０）からロータコア１Ａの孔部１Ｂへの樹脂の射出と停止とを自在に行うことができる。また、ストップバルブ６４（１６４）によって、樹脂注入機４０からランナ６０（１６０）への樹脂の射出と停止とを自在に行うことができ、特にランナ６０（１６０）の交換時における樹脂の停止を可能とすることができる。

また、本ロータの製造装置（３０）は、
前記ランナ（６０、１６０）は、前記投入口（６０Ａ、１６０Ａ）から前記複数の第２射出口（６０Ｂ、１６０Ｂ）まで充填される樹脂量が、前記複数の第２射出口（６０Ｂ、１６０Ｂ）から前記孔部（１Ｂ）に向けて１回で射出される樹脂量よりも多くなるように形成されている。

これにより、ロータコア１Ａの孔部１Ｂに注入する樹脂の温度をランナ６０（１６０）の内部で適温に維持することができる。

また、本ロータの製造方法は、
ロータコア（１Ａ）の孔部（１Ｂ）に磁石部材（１Ｍ）を配置し、樹脂を注入して硬化させ、前記磁石部材（１Ｍ）をロータコア（１Ａ）に固定することで、回転電機のロータ（１）を製造するロータの製造方法において、
前記ロータコア（１Ａ）を設置部（５０）に設置する注入装置設置工程（Ｓ５）と、
前記設置部（５０）に対して着脱自在なランナ（６０）を前記設置部（５０）に取付け、樹脂注入機（４０）における樹脂を射出する第１射出口（４０Ａ）を、前記ランナ（６０）の投入口（６０Ａ）に連結し、前記ランナ（６０）における前記ロータコア（１Ａ）の孔部（１Ｂ）に対応する位置に配置された複数の第２射出口（６０Ｂ）から、前記樹脂注入機（４０）からの樹脂を前記ロータコア（１Ａ）の孔部（１Ｂ）に注入する樹脂注入工程（Ｓ６）と、を備える。

これにより、ロータコア１Ａ（ロータ１）の形状に合わせてランナ６０を交換することで、樹脂注入機の変更を不要とすることができるものでありながら、同じ樹脂注入機４０で孔の位置が異なるロータ１を製造することを可能とすることができ、コストダウンを図ることができる。

また、本ロータの製造方法は、
前記設置部（５０）は、
前記ランナ（６０）が着脱自在であり、かつ取付けられた際に位置決め支持する支持部（５２）と、
前記支持部（５２）の下方に配置されると共に、前記ロータコア（１Ａ）を設置可能であり、かつ前記支持部（５２）に対して昇降自在な設置台（５５）と、
前記設置台（５５）を移動駆動可能な駆動部（５９）と、を有し、
前記注入装置設置工程（Ｓ５）において、前記ロータコア（１Ａ）を設置した前記設置台（５５）を上昇させることで前記ランナ（６０）の第２射出口（６０Ｂ）に前記ロータコア（１Ａ）の孔部（１Ｂ）を対向させ、
前記樹脂注入工程（Ｓ６）において、前記ランナ（６０）の複数の第２射出口（６０Ｂ）から、前記樹脂注入機（４０）からの樹脂を前記ロータコア（１Ａ）の孔部（１Ｂ）に注入する。

これにより、樹脂をロータコア１Ａの孔部１Ｂに注入する際にランナ６０を移動することを不要にでき、樹脂注入機４０の移動も不要にできるので、樹脂注入機４０の構成を簡易にすることができる。

また、本ロータの製造方法は、
前記ロータコア（１Ａ）は、前記孔部（１Ｂ）が、周方向に第１の個数となるように形成されており、
前記ランナ（６０）は、前記第２射出口（６０Ｂ）を、前記第１の個数よりも少ない第２の個数で有しており、
前記駆動部（５９）は、前記設置台（５５）を回転駆動可能に構成され、
前記樹脂注入工程（Ｓ６）において、
前記ランナ（６０）の複数の第２射出口（６０Ｂ）から、樹脂を前記ロータコア（１Ａ）の前記第２の個数の孔部（１Ｂ）に注入し、
前記駆動部（５９）によって、前記設置台（５５）を下降して前記ロータコア（１Ａ）を下降させ、前記設置台（５５）を回転させて前記ロータコア（１Ａ）を回転させ、前記設置台（５５）を上昇して前記ロータコア（１Ａ）を上昇させ、
前記ランナ（６０）の複数の第２射出口（６０Ｂ）から、樹脂を前記ロータコア（１Ａ）の樹脂が注入されていない孔部（１Ｂ）に注入する。

これにより、ロータコア１Ａの孔部１Ｂの第１の個数が多く、孔部１Ｂ同士の距離が近い場合に、射出口６０Ｂを有する分岐ノズル６３が近づけられずに孔部１Ｂの第１の個数の分だけ射出口６０Ｂを用意できなくても、ロータコア１Ａの全ての孔部１Ｂに樹脂を注入することができる。

そして、本ロータの製造装置（３０）は、
前記ランナは、第１ランナ（６０）と、投入口（１６０Ａ）から第２射出口（１６０Ｂ）までの半径が前記第１ランナ（６０）の前記投入口（６０Ａ）から前記第２射出口（６０Ｂ）までの半径とは異なるように構成された第２ランナ（１６０）と、を含む、
前記設置部（５０）に、前記第１ランナ（６０）と、前記第２ランナ（１６０）と、を選択的に装着可能である。

これにより、ロータコア１Ａの孔部１Ｂの半径が異なるものを製造する場合でも、樹脂の注入をランナの交換だけで対応することができる。

＜他の実施の形態の可能性＞
なお、以上説明した本実施の形態においては、保持治具１０が大まかに下板１１、押圧板１２、上板１３、及びコイルスプリング２３で構成されたものを説明したが、これに限らず、ロータコア１Ａを積層方向に挟持して保持できるものであれば、どのような構成であってもよい。

また、本実施の形態においては、加熱工程Ｓ４で樹脂の硬化開始温度以上に加熱してから樹脂の注入を行うものを説明したが、これに限らず、加熱工程Ｓ４で予熱として溶融開始温度程度に加熱し、樹脂の注入後の磁石固定工程Ｓ７で加工温度以上に本加熱するものであっても構わない。

また、本実施の形態においては、冷却工程Ｓ９で保持治具１０も冷却装置で冷却する場合を説明したが、これに限らず、保持治具１０を自然冷却してもよく、特に保持治具１０を再利用するとしても自然冷却で足りるように保持治具１０を多数準備しておけばよい。

また、本実施の形態においては、冷却工程Ｓ９でロータコア１Ａ（ロータ１）を冷却装置で冷却する場合を説明したが、これに限らず、ロータコア１Ａを自然冷却するとしても、保持治具１０を取外す方が冷却時間を短縮できることは勿論のことである。

また、本実施の形態においては、樹脂の板部９９ａ及び円錐部９９ｂを形成する注入孔１２ｃを、当接部材としての保持治具１０の押圧板１２に形成したものを説明したが、これに限らず、例えばロータコア１Ａを保持治具１０で保持せず、別の手法で保持して樹脂注入を行う場合等、保持治具１０を用いない場合も考えられる。この場合、樹脂の板部９９ａ及び円錐部９９ｂを形成する注入孔は、ロータコア１Ａに当接させる別のプレート等に形成することが考えられる。

また、本実施の形態においては、注入孔１２ｃにより樹脂の板部９９ａ及び円錐部９９ｂを形成するものを説明したが、これらの形状はどのようなものでもよい。即ち、拡大開口部でロータコア１Ａの上面よりも突出するように形成される形状は、板状でなく、例えば三角錐状、四角錐状、円錐状、半球状等でもよく、また、先細り部で形成される形状は、円錐状でなく、例えば三角錐状、四角錐状、円錐状、半球状等でもよい。

また、本実施の形態においては、ランナ６０をテーブル部５０に着脱自在に支持したものを説明したが、ランナ６０を樹脂注入機４０のノズル部４２等に直接的に固定して支持させてもよく、さらには、テーブル部５０以外の他の部材に支持させるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、設置台５５にロータコア１Ａを設置し、ランナ６０に向けてロータコア１Ａを上昇させて射出口６０Ｂを注入孔１２ｃを介してロータコア１Ａの孔部１Ｂに対向させるものを説明したが、これに限らず、樹脂注入機４０やランナ６０の向きによっては、ロータコア１Ａをどの方向に向けて移動してもよく、つまり少なくとも樹脂注入工程Ｓ６で樹脂注入機４０やランナ６０を移動させないように構成できれば、どのような構成でもよい。

また、本実施の形態においては、温調装置８１が樹脂注入機４０の温度管理を行い、温調装置８２がランナ６０の温度管理を行うものについて説明したが、これに限らず、例えば１つの温調装置で温度管理を行うようにしてもよく、反対に、さらに多くの温調装置を用いて樹脂注入機４０やランナ６０の温度管理を細分化するようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、樹脂注入機４０が溶融された樹脂を圧縮して射出する所謂圧縮成型の樹脂注入機と同様な構成のものを説明したが、これに限らず、例えば予熱した樹脂材料をトランスファー室に入れてから射出する所謂トランスファー成型の樹脂注入機を用いても構わない。

１…ロータ
１Ａ…ロータコア
１Ｂ…孔部
１Ｍ…磁石部材（磁石）
３０…ロータの製造装置（樹脂注入装置）
４０…樹脂注入機
４０Ａ…第１射出口（射出口）
４３…第１バルブ（ストップバルブ）
５０…設置部（テーブル部）
５２…支持部（上方板）
５５…設置台
５９…駆動部（駆動装置）
６０…ランナ
６０Ａ…投入口
６０Ｂ…第２射出口（射出口）
６４…第２バルブ（ストップバルブ）
８１…第１温調装置（温調装置）
８２…第２温調装置（温調装置）
１６０…ランナ
１６０Ａ…投入口
１６０Ｂ…第２射出口（射出口）
１６４…第２バルブ（ストップバルブ）
Ｓ５…注入装置設置工程
Ｓ６…樹脂注入工程

Claims (8)

1. 回転電機のロータを製造するロータの製造装置において、
   樹脂を射出する第１射出口を有する樹脂注入機と、
   前記第１射出口に連結自在な投入口と、前記投入口に連通し、かつロータコアにおける磁石部材が設置される孔部に対応する位置に配置される複数の第２射出口と、を有するランナと、
   前記ランナが着脱自在であり、かつ取付けられた際に前記ランナを位置決め支持する支持部と、前記支持部に対向配置されると共に、前記ロータコアを設置可能であり、かつ前記支持部に対して移動自在な設置台と、前記設置台を移動駆動可能な駆動部と、を有し、前記ロータコアを設置した前記設置台を移動させることで前記ランナの第２射出口に前記ロータコアの孔部を対向させ、前記樹脂注入機からの樹脂の注入を可能にする設置部と、
   前記樹脂注入機における樹脂の温度を調温する第１温調装置と、
   前記ランナにおける樹脂の温度を調温する第２温調装置と、を備える、
   ロータの製造装置。
2. 前記ロータコアは、前記孔部が、周方向に第１の個数となるように形成されており、
   前記ランナは、前記第２射出口を、前記第１の個数よりも少ない第２の個数で有しており、
   前記駆動部は、前記設置台を回転駆動可能に構成された、
   請求項１に記載のロータの製造装置。
3. 前記ランナは、第１ランナと、投入口から第２射出口までの半径が前記第１ランナの前記投入口から前記第２射出口までの半径とは異なるように構成された第２ランナと、を含む、
   請求項１又は２に記載のロータの製造装置。
4. 前記樹脂注入機は、前記第１射出口を開閉可能な第１バルブを有し、
   前記ランナは、前記第２射出口を開閉可能な第２バルブを有する、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のロータの製造装置。
5. 前記ランナは、前記投入口から前記複数の第２射出口まで充填される樹脂量が、前記複数の第２射出口から前記孔部に向けて１回で射出される樹脂量よりも多くなるように形成されている、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のロータの製造装置。
6. 樹脂を射出する第１射出口を有する樹脂注入機と、
   前記第１射出口に連結自在な投入口と、前記投入口に連通し、かつロータコアにおける磁石部材が設置される孔部に対応する位置に配置される複数の第２射出口と、を有するランナと、
   前記ランナが着脱自在であり、かつ取付けられた際に前記ランナを位置決め支持する支持部と、前記支持部に対向配置されると共に、前記ロータコアを設置可能であり、かつ前記支持部に対して移動自在な設置台と、前記設置台を移動駆動可能な駆動部と、を有する設置部と、
   前記樹脂注入機における樹脂の温度を調温する第１温調装置と、
   前記ランナにおける樹脂の温度を調温する第２温調装置と、を備えたロータの製造装置を用い、
   前記ロータコアの孔部に磁石部材を配置し、樹脂を注入して硬化させ、前記磁石部材をロータコアに固定することで、回転電機のロータを製造するロータの製造方法において、
   前記ロータコアを設置部に設置し、前記ロータコアを設置した前記設置台を移動させることで前記ランナの第２射出口に前記ロータコアの孔部を対向させる注入装置設置工程と、
   前記設置部に対して着脱自在なランナを前記設置部に取付け、樹脂注入機における樹脂を射出する第１射出口を、前記ランナの投入口に連結し、前記ランナにおける前記ロータコアの孔部に対応する位置に配置された複数の第２射出口から、前記樹脂注入機からの樹脂を前記ロータコアの孔部に注入する樹脂注入工程と、を備え、
   前記樹脂注入工程において、前記第１温調装置により前記樹脂注入機における樹脂の温度を調温すると共に、前記第２温調装置により前記ランナにおける樹脂の温度を調温しつつ、前記ランナの複数の第２射出口から、前記樹脂注入機からの樹脂を前記ロータコアの孔部に注入する、
   ロータの製造方法。
7. 前記ロータコアは、前記孔部が、周方向に第１の個数となるように形成されており、
   前記ランナは、前記第２射出口を、前記第１の個数よりも少ない第２の個数で有しており、
   前記駆動部は、前記設置台を回転駆動可能に構成され、
   前記樹脂注入工程において、
   前記ランナの複数の第２射出口から、樹脂を前記ロータコアの前記第２の個数の孔部に注入し、
   前記駆動部によって、前記設置台を下降して前記ロータコアを下降させ、前記設置台を回転させて前記ロータコアを回転させ、前記設置台を上昇して前記ロータコアを上昇させ、
   前記ランナの複数の第２射出口から、樹脂を前記ロータコアの樹脂が注入されていない孔部に注入する、
   請求項６に記載のロータの製造方法。
8. 前記ランナは、第１ランナと、投入口から第２射出口までの半径が前記第１ランナの前記投入口から前記第２射出口までの半径とは異なるように構成された第２ランナと、を含む、
   前記設置部に、前記第１ランナと、前記第２ランナと、を選択的に装着可能である、
   請求項６又は７に記載のロータの製造方法。

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