JPWO2014010363A1 - 界磁極用磁石体の製造装置 - Google Patents

Abstract

永久磁石を破断分割して作成した磁石片同士を積層して形成する回転電機に配設される界磁極用磁石体の製造装置は、割断面に接着剤が塗付された複数の磁石片を割断面同士を対向させて順に収容し、収容された磁石片の外側面と隣接する内側面を有する収容部と、収容部に収容された磁石片を収容部の底部に向けて長手方向に押圧する押圧手段と、を備える。押圧手段によって磁石片が押圧される時、磁石片は収容部の内側面によって幅方向及び厚み方向に拘束される。

Description

本発明は、永久磁石を破断分割して作成した磁石片同士を積層して形成する回転電機に配設される界磁極用磁石体の製造装置に関するものである。

永久磁石埋込型回転電機のロータコアに配設される界磁極用磁石体として、板状の磁石体（以下、単に「磁石体」と示す）を割断して複数の磁石片とし、この複数の磁石片同士を接着及び積層することによって形成した界磁極用磁石体が知られている。このような界磁極用磁石体は、複数の磁石片で形成されるため個々の磁石片の体積を小さくすることができ、ロータの回転による磁界の変動によって磁石片に発生する渦電流を低減させることができる。これにより、渦電流の発生に伴う界磁極用磁石体の発熱を抑制し、不可逆な熱減磁を防止することができる。

ＪＰ２００９−１４２０８１Ａは、ＩＰＭモータのロータスロットに上述の界磁極用磁石体を配設することを開示している。

界磁極用磁石体はロータスロットに適切に収容される必要があるので、その幅方向及び厚み方向の外形寸法は所定の規格内に制限される。規格は、例えば磁石体の粗材寸法の公差最大値に所定値を加算した値以内といったように設定される。

界磁極用磁石体を規格内の寸法とするため、磁石片の積層工程では、磁石拘束治具によって積層状態の磁石片の６面を拘束し、磁石片同士を接着させることが考えられる。磁石拘束治具は、例えば、割断された個々の磁石片の平面及び側面を基準となる治具に当接させ、押圧部材によって幅方向及び厚み方向から磁石片を押し付けて整列させる。さらに、磁石拘束治具は、磁石片を押し付けた状態で長手方向から押圧して割断面同士を接着させる。

しかし、上記のような磁石拘束治具は、磁石片を拘束するために幅方向、厚み方向、及び長手方向からそれぞれ独立して磁石片を押圧する構造であるので、治具構造が複雑化して治具の製造コストが増加する上、メンテナンスが煩雑化する。また、磁石片の拘束時に幅方向、厚み方向、及び長手方向からそれぞれ拘束動作を行う押圧部材を設ける必要があるので、押圧部材の分だけ設備投資が増大する。

本発明は、磁石片を幅方向、厚み方向及び長手方向から拘束することができる磁石拘束治具の構造を簡素化することを目的とする。

本発明のある態様によれば、永久磁石を破断分割して作成した磁石片同士を積層して形成する回転電機に配設される界磁極用磁石体の製造装置が提供される。この製造装置は、割断面に接着剤が塗付された複数の磁石片を割断面同士を対向させて順に収容し、収容された磁石片の外側面と隣接する内側面を有する収容部と、収容部に収容された磁石片を収容部の底部に向けて長手方向に押圧する押圧手段と、を備える。押圧手段によって磁石片が押圧される時、磁石片は収容部の内側面によって幅方向及び厚み方向に拘束される。

本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１Ａは、本実施形態における製造装置によって製造された磁石片から構成される界磁極用磁石体を適用した永久磁石型電動機の主要部の構成を示す概略構成図である。 図１Ｂは、図１Ａの永久磁石型電動機の１Ｂ−１Ｂ断面を示す断面図である。 図２は、界磁極用磁石体の構成を示す構成図である。 図３Ａは、磁石体の割断工程を示した図である。 図３Ｂは、磁石体の割断工程を示した図である。 図４Ａは、比較例における磁石片の積層工程において用いられる磁石拘束治具を示す断面図である。 図４Ｂは、図４Ａの４Ｂ−４Ｂ断面を示す断面図である。 図５Ａは、完成後の磁石体の寸法について説明した図である。 図５Ｂは、完成後の磁石体の寸法について説明した図である。 図６Ａは、第１実施形態における磁石片の積層工程において用いられる磁石拘束治具を示す断面図である。 図６Ｂは、図６Ａの６Ｂ−６Ｂ断面を示す断面図である。 図７Ａは、第１実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図７Ｂは、第１実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図７Ｃは、第１実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図７Ｄは、第１実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図７Ｅは、第１実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図７Ｆは、第１実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図７Ｇは、第１実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図８Ａは、第２実施形態における磁石片の積層工程において用いられる磁石拘束治具を示す断面図である。 図８Ｂは、図８Ａの８Ｂ−８Ｂ断面を示す断面図である。 図９Ａは、第２実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図９Ｂは、第２実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図９Ｃは、第２実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図９Ｄは、第２実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図９Ｅは、第２実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図９Ｆは、第２実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。 図９Ｇは、第２実施形態における磁石片の積層工程について説明した図である。

以下では図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。

初めに、第１実施形態について説明する。

図１Ａ及び図１Ａの１Ｂ−１Ｂ断面を示す図１Ｂは、本実施形態における製造装置によって製造された磁石片から構成される界磁極用磁石体８０を適用した永久磁石埋込型回転電機Ａ（以下、単に「回転電機Ａ」という）を示している。

回転電機Ａは、ケーシングの一部を構成する円環形のステータ１０と、このステータ１０と同軸的に配置された円柱形のロータ２０とから構成される。

ステータ１０は、ステータコア１１と、複数のコイル１２とから構成され、複数のコイル１２はステータコア１１に軸心Ｏを中心とした同一円周上に等角度間隔で形成されるスロット１３に収設される。

ロータ２０は、ロータコア２１と、ロータコア２１と一体的に回転する回転軸２３と、複数の界磁極用磁石体８０とから構成され、複数の界磁極用磁石体８０は軸心Ｏを中心とした同一円周上に等角度間隔で形成されるスロット２２に収設される。

ロータ２０のスロット２２に収設される界磁極用磁石体８０は、図２に示すように、複数の磁石片３１を一列に整列させた磁石片３１の集合体として構成される。磁石片３１は、長方形の上下面を有する板状の磁石体３０（図３Ａ）を長方形の短辺方向に沿って割断して製造される。界磁極用磁石体８０は、分割された複数の磁石片３１の割断面同士を樹脂３２により接着して構成される。

使用される樹脂３２は、例えば、エポキシ系の熱硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、２液室温硬化型接着剤等である。さらに、この接着剤には、磁石片３１間のクリアランスを確保するためスペーサが配合される。スペーサは、例えば、ガラスビーズ、樹脂ビーズ、絶縁クロス等である。

隣接する磁石片３１同士は上記接着剤及びスペーサを介して接着され、両者は電気的に絶縁される。これにより、作用する磁界の変動により磁石片３１に発生する渦電流を個々の磁石片３１内に留めることで低減させ、渦電流に伴う界磁極用磁石体８０の発熱を抑制して、不可逆な熱減磁を防止することができる。

磁石体３０を複数の磁石片３１に割断するためには、磁石体３０の割断しようとする部位に、予め切り欠き溝３３（図３Ａ）を形成することが有効である。以下では、切り欠き溝３３が形成されている磁石体３０について説明するが、この切り欠き溝３３は必要不可欠なものではなく、切り欠き溝３３を設けなくとも割断できる場合には、磁石体３０に切り欠き溝３３を設けなくてもよい。設ける切り欠き溝３３は、表面からの深さが深いほど、また、切り欠き溝３３の先端の尖りが鋭いほど、磁石片３１として割断した場合の割断面の平面度が向上する。

切り欠き溝３３の形成方法としては、磁石体３０の成形型に設けた溝形成用の突条により磁石体３０の成形工程で設ける方法、ダイサーやスライサー等の機械加工による方法、レーザビーム照射による方法、ワイヤカット放電加工等がある。

図３Ａは、磁石体３０を複数の磁石片３１に割断する片持ち方式の割断装置４０の一例である。片持ち方式の割断装置４０は、ダイ４１上に載置された磁石体３０を長手方向に磁石片１個分ずつ順に送る。さらに、ダイ４１の一端から磁石片１個分だけはみ出た状態で、ダイ４１上の磁石体３０を磁石押さえ４２によって下方へと押し付ける。磁石体３０の送り及び位置合わせは、サーボ機構等を用いて行う。磁石押さえ４２は、ボルト締結、油圧、エア圧等によって磁石体３０を押し付ける。

そして、ダイ４１の一端から磁石片１個分だけはみ出た状態で、パンチ４３を下降させて磁石体３０を下方へ押圧することで磁石体３０を割断する。パンチ４３は、サーボプレス、機械プレス、油圧プレス等によって駆動される。

また、図３Ｂは、磁石体３０を複数の磁石片３１に割断する３点曲げ方式の割断装置４５の一例である。３点曲げ方式の割断装置４５は、一対のダイ４６上に架け渡された磁石体３０を長手方向に磁石片１個分ずつ順に送り、磁石体３０の割断予定部位４７が一対のダイ４６間の中央に位置するように位置決めを行う。この状態で、各ダイ４６上の磁石体３０を磁石押さえ４８によって下方へと押し付ける。なお、図３Ａと同様に、磁石体３０の送り及び位置合わせは、サーボ機構等を用いて行い、磁石押さえ４８は、ボルト締結、油圧、エア圧等によって磁石体３０を押し付ける。

そして、一対のダイ４６間の中央上方に配置されるパンチ４９を下降させて磁石体３０を下方へ押圧することで磁石体３０を割断する。パンチ４９は、サーボプレス、機械プレス、油圧プレス等によって駆動される。

このようにして割断された磁石片３１は、樹脂により接着して一体化されて界磁極用磁石体８０となる。界磁極用磁石体８０は、回転電機Ａの組み立て工程においてロータ２０のスロット２２に収容されるので、幅方向及び厚み方向の外形寸法を所定の規格内に抑える必要がある。仮に、界磁極用磁石体８０の外形寸法が所定の規格より大きくなった場合には、界磁極用磁石体８０をスロット２２に挿入することができなくなる。そこで、所定の規格は、例えば、磁石片３１の幅方向及び厚み方向の粗材寸法最大値より僅かに大きい値に設定される。

図４Ａは、比較例における磁石片３１の積層工程において用いられる磁石拘束治具９０を示す断面図である。図４Ｂは図４Ａの４Ｂ−４Ｂ断面を示す断面図である。

磁石拘束治具９０は、複数の磁石片３１を厚み方向、幅方向及び長手方向に支持する厚み方向、幅方向及び長手方向の基準面を形成した基準治具９１を備える。また、磁石拘束治具９０は、複数の磁石片３１を基準治具９１の長手方向基準面９２に向かって押圧する長手方向押圧部９３と、複数の磁石片３１を基準治具の厚み方向基準面９４に押圧する厚み方向押圧部９５と、複数の磁石片３１を基準治具の幅方向基準面９６に押圧する幅方向押圧部９７と、を備える。

磁石拘束治具９０は、一列に整列した複数の磁石片３１を、厚み方向基準面９４及び幅方向基準面９６に押圧した状態で全体を長手方向基準面９２に押圧する。これにより、積層された磁石体３０は磁石拘束治具９０によって６面が拘束され、この状態で接着剤を硬化させることで磁石片３１が一体化する。

これにより、磁石片３１の拘束時に、厚み方向押圧部９５、幅方向押圧部９７及び長手方向押圧部９３の押圧力を調整することで、完成後の磁石体８０の外形寸法を調整することができる。完成後の磁石体８０は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、寸法検査工程においてその全長寸法、厚み寸法及び幅寸法が測定され、所定の規格内であるか否かがチェックされる。

ところで、このような磁石拘束治具９０では、厚み方向押圧部９５、幅方向押圧部９７及び長手方向押圧部９３が、それぞれ独立して駆動する構造となっているので、磁石拘束治具９０の構造が複雑化して治具９０の製造コストが増加してしまう。さらに、構造が複雑な分だけメンテナンス作業が煩雑化する。

さらに、磁石片３１を拘束するために厚み方向、幅方向及び長手方向の各方向から拘束動作を行う必要があるので、各押圧部９３、９５、９７の駆動源をそれぞれ設ける必要があり、設備投資が増大する。

さらに、寸法検査工程において完成した磁石体８０の全長寸法、厚み寸法及び幅寸法を測定して、各値が規格内であるか否かをチェックする必要があるので、寸法検査工程が煩雑化し、製造コストが増大する。

そこで、本実施形態では、以下のような磁石拘束治具５０を用いて積層工程を行う。

図６Ａは、本実施形態における磁石片３１の積層工程において用いられる磁石拘束治具５０を示す断面図である。図６Ｂは、図６Ａの６Ｂ−６Ｂ断面を示す断面図である。

磁石拘束治具５０は、箱形状の直方体であって長手方向に磁石片３１を収容する収容部５１を有する積層治具５２と、収容部５１に挿入されることで収容部５１の開口部５１ａに蓋をする蓋部５３と、を有する。

収容部５１は、積層治具５２の長手方向一端側に開口し、磁石片３１を割断面同士を対向させて順に一列に収容する。収容部５１の内寸は、磁石片３１の幅方向及び厚み方向の外寸より僅かに大きくなるように設定され、磁石片３１を収容した場合に磁石片３１の外側面は収容部５１の内側面に全周に亘って隣接する（図６Ｂ）。また、収容部５１は、開口部５１ａに近づくにつれて徐々に内寸が拡大するテーパ部５４を開口部５１ａ近傍に有する。

収容部５１は、長手方向に沿って接着領域５５及びガイド領域５６の２つの領域を有する。接着領域５５は、磁石片３１を接着させる時に磁石片３１と隣接する底面５７側の領域であり、ガイド領域５６は、完成後の磁石体８０が収容部５１から押し出される時に通過する接着領域５５より開口部５１ａ側の領域である。

接着領域５５における収容部５１の内寸は、磁石片３１の寸法公差の最大値（最大許容寸法）より僅かに大きい寸法に設定される。これにより、収容部５１に投入される磁石片３１はすべて収容部５１の内側面に挟まることなく接着領域５５まで到達することができる。

また、ガイド領域５６における収容部５１の内寸は、積層及び接着した完成後の磁石体８０の寸法公差の最大値（完成品の規格内最大値）に設定される。これにより、ガイド領域５６を通過して収容部５１から排出される完成後の磁石体８０は、すべて規格内の寸法であることになる。なお、完成後の磁石体８０の寸法公差の最大値は、磁石片３１の寸法公差の最大値より大きい値に設定されるので、収容部５１に投入される磁石片３１がガイド領域５６において内側面に挟まることはない。

蓋部５３は、所定の重量を有するブロック部５８と、ブロック部５８から延設され収容部５１内へ挿入される挿入部５９と、から構成される。挿入部５９の長さは、必要な数の磁石片３１を収容部５１に収容した場合に磁石片３１の後端から収容部５１の開口までの長さより長く設定される。これにより、収容部５１に磁石片３１を収容した状態で蓋部５３を収容部５１へと挿入することで、ブロック部５８の自重によって磁石片３１を収容部５１の底面５７へと押圧することができる。

磁石拘束治具５０はさらに、収容部５１の開口部５１ａとは反対側の面から収容部５１の底面５７までを貫通するプッシャ穴６１と、プッシャ穴６１に進退可能に挿通され底面５７に当接する完成後の磁石体８０を押して収容部５１から払い出すプッシャ６０と、を備える。

プッシャ６０は、磁石片３１の接着中は先端がプッシャ穴６１内に位置するように待機し、接着後に収容部５１の底面から上昇して完成後の磁石体８０を収容部５１から上方へと払い出すことができる。よって、プッシャ６０及びプッシャ穴６１の径は、収容部５１に収容される磁石片３１が落下しない程度の値に設定される。

磁石拘束治具５０はさらに、接着領域５５の内側面であって収容部５１に必要な数の磁石片３１が収容された場合に磁石片３１間の割断面が臨む位置に形成される溝６２を備える。溝６２は、各磁石片３１間の接着部の外周にわたって形成される。これにより、収容部５１の磁石片３１を拘束した際に磁石片３１間の接着部から接着剤がはみ出したとしても収容部５１の内側面に付着することを防止することができる。さらに、各溝６２は、連通孔６３によって外部雰囲気と連通している。これにより、接着剤の硬化時に生じる気化成分を外部へと放出することができる。

次に、図７Ａ〜図７Ｇを参照して磁石拘束治具５０を用いて磁石片３１を積層及び接着する積層工程について説明する。

積層治具５２の収容部５１への磁石片３１の投入は、収容部５１の上方へと移動可能な磁石片移載治具６４によって行われる。磁石片移載治具６４は、収容部５１へ投入される数（例えば５個）の磁石片３１を紙面に対して直交する方向に載置しており、端部底面に設けられる開閉部材によって底面を開閉させる。底面が開放すると端部の磁石片３１が収容部５１へと落下し、底面を閉じた後、磁石片移載治具６４は、載置されている残りの磁石片３１を端部へと詰める。再度、端部底面が開放すると端部の磁石片３１が収容部５１へと落下する。磁石片移載治具６４は、以上の動作を繰り返すことで投入数分の磁石片３１を収容部５１へと順に投入する。

なお、本実施形態では、収容部５１への磁石片３１の投入を磁石片移載治具６４によって行っているが、代わりにロボットピッキングによって磁石片３１を順に収容部５１へと投入することも可能である。

図７Ａに示すように、磁石片移載治具６４が空の積層治具５２の収容部５１の上部に移動する。この時、磁石片移載治具６４は開閉可能な端部底面が収容部５１の開口部５１ａの直上に位置するように位置合わせされる。

図７Ｂに示すように、磁石片移載治具６４から１個目の磁石片３１が投入される。収容部５１の接着領域５５の内寸は、磁石片３１の最大許容寸法より僅かに大きく設定されているので、磁石片３１は自重により収容部５１の底面５７まで落下する。

図７Ｃに示すように、磁石片移載治具６４から２個目の磁石片３１が投入される。磁石片３１は１個目の磁石片３１の上面に落下して互いに割断面が当接する。

同様に、図７Ｄ、図７Ｅ及び図７Ｆに示すように、磁石片移載治具６４から３個目、４個目及び５個目の磁石片３１が投入される。これにより、５個の磁石片３１が収容部５１の長手方向に沿って互いに割断面を当接させた状態で一列に整列する。その後、磁石片移載治具６４は収容部５１の直上から離間する。

続いて、図７Ｇに示すように、蓋部５３の挿入部５９が収容部５１に挿入される。挿入部５９は、５個目の磁石片３１の後端に当接し、ブロック部５８の自重によって磁石片３１を下方へと押圧する。これにより、５個の磁石片３１は挿入部５９と収容部５１の底面５７との間で長手方向に拘束される。このとき、各磁石片３１の幅方向及び厚み方向には、収容部５１の内側面が隣接しているので、各磁石片３１は幅方向及び厚み方向にも拘束されている。つまり、５個の磁石片３１は、収容部５１内で蓋部５３によって下方へと押圧されるだけで、幅方向、厚み方向及び長手方向に同時に拘束される。

続いて、上記のように磁石片３１を拘束した状態で、接着剤を硬化させる。使用される接着剤が熱硬化型接着剤の場合には、磁石拘束治具５０を加熱炉に搬送し、所定の温度まで加熱することで接着剤を硬化させる。

接着剤は、蓋部５３の自重による長手方向への押圧によって磁石片３１の接着面から幅方向又は厚み方向へとはみ出す可能性があるが、収容部５１の内側面であって接着部に臨む部分は磁石片３１の外周にわたって溝６２が形成されているので、接着剤によって磁石片３１と積層治具５２とが接着されてしまうことを防止することができる。

また、加熱炉において接着剤の気化成分が気化しても、連通孔６３が外部雰囲気と連通しているので気化成分を外部へと放出することができる。

続いて、接着剤が硬化すると磁石拘束治具９０が加熱炉から搬出される。さらに、蓋部５３が収容部５１から取り払われると、接着されて一体化した完成後の磁石体８０がプッシャ６０によって上方へと押圧され、収容部５１の開口部５１ａから払い出される。このとき、完成後の磁石体８０は、ガイド領域５６を通過するが、ガイド領域５６の内寸は完成後の磁石体８０の規格どおりに設定されているので、このガイド領域５６を通過した磁石体８０は規格内の外形寸法を有することになる。よって、プッシャ６０によって払い出された後の磁石体８０の幅方向及び厚み方向の寸法が規格内に収まっているか否かを、続く寸法検査工程においてチェックする必要はない。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

接着領域５５における収容部５１の内寸が、磁石片３１の最大許容寸法より僅かに大きい寸法に設定されるので、積層された磁石片３１の幅方向及び厚み方向は収容部５１の内側面によって拘束される。よって、磁石片３１を長手方向に拘束するだけで、同時に幅方向及び厚み方向も拘束することができるので、磁石拘束治具５０の構造を簡略化でき、磁石拘束治具５０の製造コストを低減することができるとともに、メンテナンス作業を簡略化することができる。

また、幅方向及び厚み方向の拘束動作が不要であるので、拘束動作に必要な駆動源を用意する必要がなく、その分設備投資を削減することができる。

さらに、幅方向及び厚み方向の寸法は収容部５１の内側面の寸法によって規定されるので、幅方向及び厚み方向の寸法が規格外となることをより確実に防止することができる。

さらに、収容部５１に収容された磁石片３１は、蓋部５３の自重によって押圧して拘束するので、バネ等を用いた場合と比較して拘束動作を行う部材の保守及び点検作業が不要となる上に治具構造が簡素化されるので、メンテナンス作業を簡素化することができる。

さらに、磁石拘束治具５０は収容部５１の底面にプッシャ穴６１とプッシャ穴６１を介して収容部５１内に進退可能なプッシャ６０とを備えるので、積層及び接着後の一体化した磁石体を収容部５１から上方へと容易に払い出すことができる。

さらに、収容部５１の上端付近にテーパ部５４が設けられるので、磁石片移載治具６４から収容部５１へ磁石片３１が投入される際における磁石片３１の飲み込みを促進することができ、詰まりの発生による設備の一時停止を防止することができる。

さらに、収容部５１の内側面であって収容された磁石片３１の接着部分に臨む部分に内側面を接着部分から離間させる溝が設けられるので、磁石片３１の接着時に接着面からはみ出た接着剤が収容部５１の内側面に付着することを防止することができる。よって、収容部５１の内側面に蒸着した接着剤を除去する等のメンテナンス作業を省略することができる。

さらに、溝６２は収容部５１の外部雰囲気に連通しているので、接着剤の硬化時に生じる気化成分を外部へと放出することができる。

さらに、収容部５１のガイド領域５６における内寸が完成後の磁石体８０の寸法に設定されているので、プッシャ６０によって完成後の磁石体８０を収容部５１から取り出すことで、厚み方向及び幅方向の寸法検査が行われることになるので、積層工程の後に行われる寸法検査工程を簡略化することができる。

次に、第２実施形態について説明する。

本実施形態は、磁石体８０の割断工程までは第１実施形態と同一であり、割断された磁石片３１の積層工程において用いられる磁石拘束治具７０が異なる。

図８Ａは、本実施形態における磁石片３１の積層工程において用いられる磁石拘束治具７０を示す断面図である。図８Ｂは、図８Ａの８Ｂ−８Ｂ断面を示す断面図である。

本実施形態の磁石拘束治具７０は、磁石片３１を投入する方向が第１実施形態と異なる。第１実施形態では、磁石片３１を収容部５１の上側開口部５１ａから落下させるようにして投入したが、本実施形態では、下方からプッシャ６０によって押し上げて収容部５１に収容させる。

そこで、収容部５１は、積層治具５２の上端側に開口するとともに下端側にも開口している。すなわち、収容部５１の底面はなく、収容部５１は積層治具５２の上面から下面まで連通している。

さらに、積層治具５２の下端には、回動することで収容部５１を開閉可能な回動爪７１と、回動爪７１を閉塞位置に付勢する付勢部材７２と、が設けられる。回動爪７１は、付勢部材によって付勢されて先端７１ａが収容部５１の内側面に当接する。プッシャ６０によって下方から磁石片３１が押し込まれると、回動爪７１が付勢部材７２の付勢力に抗して開放位置へと回動し収容部５１が開放される。

なお、収容部５１の下側開口部５１ｂは、開口部５１ｂに近づくにつれて徐々に内寸が拡大するテーパ部を有する構造であってもよい。

次に、図９Ａ〜図９Ｇを参照して磁石拘束治具７０を用いて磁石片３１を積層及び接着する積層工程について説明する。

積層治具５２の収容部５１への磁石片３１の投入は、収容部５１の下方へと移動可能な磁石片移載治具７３によって行われる。磁石片移載治具７３は、収容部５１へ投入される数（例えば５個）の磁石片３１を紙面に対して直交する方向に載置しており、端部上面には開口が設けられる。さらに、端部下面にはプッシャ６０が進退可能な孔が設けられる。

磁石片移載治具７３は、プッシャ６０が端部の磁石片３１を収容部５１へと上昇させた後に磁石片移載治具７３より下方まで下降すると、載置されている残りの磁石片３１を端部へと詰め、再度、プッシャ６０によって端部の磁石片３１を収容部５１へと上昇させる。磁石片移載治具７３は、以上の動作を繰り返すことで投入数分の磁石片３１を収容部５１へと順に投入する。

図９Ａに示すように、磁石片移載治具７３が空の積層治具５２の収容部５１の下部に移動する。この時、磁石片移載治具７３の端部上面の開口が収容部５１の下側開口部５１ｂの直下に位置するように位置合わせされる。

図９Ｂに示すように、プッシャ６０が上昇して磁石片移載治具７３から１個目の磁石片３１が収容部５１へと押し込まれる。このとき、磁石片３１に押される回動爪７１は付勢部材７２の付勢力に抗して回動し、磁石片３１が回動爪７１の先端７１ａより上方へ押し込まれる。その後、プッシャ６０が下降すると、回動爪７１は再び収容部５１を閉塞し、収容された１個目の磁石片３１を支持する。さらにプッシャ６０が下降すると、磁石片移載治具７３は残りの磁石片３１を端部へと詰める。

図９Ｃに示すように、プッシャ６０が上昇して磁石片移載治具７３から２個目の磁石片３１が収容部５１へと収容される。このとき、磁石片３１に押される回動爪７１は付勢部材７２の付勢力に抗して回動し、回動爪７１が開放したことにより１個目の磁石片３１と２個目の磁石片３１との割断面が当接する。プッシャ６０はそのまま２個の磁石片３１を上昇させ、２個目の磁石片３１が回動爪７１の先端７１ａより上方へ押し込まれた後、プッシャ６０が下降する。これにより、回動爪７１は再び収容部５１を閉塞し、収容された２個の磁石片３１を支持する。

同様に、図９Ｄ、図９Ｅ及び図９Ｆに示すように、プッシャ６０によって磁石片移載治具７３から３個目、４個目及び５個目の磁石片３１が収容部５１へと収容される。これにより、５個の磁石片３１が収容部５１の長手方向に沿って互いに割断面を当接させた状態で一列に整列する。その後、磁石片移載治具７３は収容部５１の直下から離間する。

続いて、図９Ｇに示すように、蓋部５３の挿入部５９が収容部５１に挿入される。以降の磁石片３１の接着及び完成後の磁石体８０の払い出しについては第１実施形態と同様である。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

本実施形態では特に、積層治具５２の収容部５１への磁石片３１の投入が、収容部５１の下方からプッシャ６０によって行われるので、磁石片３１が収容される際に収容部５１の内側面に引っ掛かり、詰まりが生じて生産設備が一時停止することをより確実に防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本願は２０１２年７月１３日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１５７５８６に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (8)

1. 永久磁石を破断分割して作成した磁石片同士を積層して形成する回転電機に配設される界磁極用磁石体の製造装置であって、
   割断面に接着剤が塗付された複数の前記磁石片を割断面同士を対向させて順に収容し、収容された前記磁石片の外側面と隣接する内側面を有する収容部と、
   前記収容部に収容された前記磁石片を前記収容部の底部に向けて長手方向に押圧する押圧手段と、
   を備え、
   前記押圧手段によって前記磁石片が押圧される時、前記磁石片は前記収容部の内側面によって幅方向及び厚み方向に拘束される、
   界磁極用磁石体の製造装置。
2. 請求項１に記載の界磁極用磁石体の製造装置であって、
   前記収容部は前記底部が下方となる向きに配置され、
   前記押圧手段は、自重により前記磁石片を前記収容部の底部に向けて押圧する、
   界磁極用磁石体の製造装置。
3. 請求項２に記載の界磁極用磁石体の製造装置であって、
   前記押圧手段による前記磁石片の接着が終了した後の磁石体を前記底部とは反対方向に押して前記収容部から払い出すプッシャと、
   前記収容部の底部に設けられ前記プッシャが進退するプッシャ穴と、
   をさらに備える界磁極用磁石体の製造装置。
4. 請求項３に記載の界磁極用磁石体の製造装置であって、
   前記収容部は前記磁石片を上方から収容し、
   前記収容部の上端部は、下方へ行くほど内寸が縮小するテーパ状に形成される、
   界磁極用磁石体の製造装置。
5. 請求項３に記載の界磁極用磁石体の製造装置であって、
   前記底部は、閉塞位置に付勢され前記プッシャによって上方へと押されることで開放する回動部材であり、
   前記収容部は前記プッシャによって下方から押し上げられる前記磁石片を収容する、
   界磁極用磁石体の製造装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体の製造装置であって、
   前記収容部の内側面であって収容された前記磁石片の接着部分に臨む部位に、前記内側面を前記接着部分から離間させる溝が形成される、
   界磁極用磁石体の製造装置。
7. 請求項６に記載の界磁極用磁石体の製造装置であって、
   前記溝は前記収容部の外側に連通している、
   界磁極用磁石体の製造装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体の製造装置であって、
   前記収容部は、前記押圧手段によって前記磁石片が押圧される際に前記磁石片を幅方向及び厚み方向に拘束する接着領域と、接着された後の磁石体が通過するガイド領域と、を有し、
   前記ガイド領域の内寸は前記界磁極用磁石体の完成品寸法に設定される、
   界磁極用磁石体の製造装置。

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