KR101607409B1 - 계자극용 자석체의 제조 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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요시노리 이자와
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Abstract

계자극용 자석체의 제조 장치는, 회전 전기 기기에 배치되는 계자극용 자석체를 구성하는 자석편을, 자석체를 할단하여 제조한다. 이 제조 장치는, 자석체를 적재하는 지지부와, 자석체를 사이에 두고 지지부와 반대측에 설치되고, 자석체에 접촉하여 압박함으로써 자석체를 할단하는 할단부와, 자석체의 할단에 의해 발생하는 파쇄 분말을 제거하는 분말 제거부를 구비한다.

Description

계자극용 자석체의 제조 장치 및 그 제조 방법 {DEVICE FOR PRODUCING FIELD-POLE MAGNET AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, 영구 자석 매립형 회전 전기 기기의 로터 코어에 배치되는 계자극용 자석체의 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
영구 자석 매립형 회전 전기 기기의 로터 코어에 배치되는 계자극용 자석체를 할단(割斷) 분할하여, 그 표면적을 작게 함으로써, 작용하는 자계의 변동에 의해 발생하는 와전류를 저감시키는 기술이 알려져 있다. 이에 의해, 와전류에 수반되는 계자극용 자석체의 발열을 억제하여, 불가역의 열감자를 방지하고 있다(JP2009-142081A 참조).
JP2009-142081A에 기재된 기술에서는, 수지를 충전한, 로터 슬롯과 동일 치수 및 동일 형상의 내부 공간을 갖는 용기 내에, 미리 할단의 기준으로 되는 절결을 형성한 계자극용 자석체를 삽입한다. 그리고, 계자극용 자석체를 용기 내에서 자석편으로 할단하여, 할단과 동시에 자석편 사이에 수지를 침투시키도록 하고 있다.
그런데, 계자극용 자석체를 자석편으로 할단한 경우에, 자석편의 할단면이 할단 예정면으로부터 벗어나거나 2갈래 형상으로 되는 이상 균열에 의해, 할단면 정밀도가 악화되는 경우가 있다. 이것은, 할단시에 하형의 한 쌍의 지지부 혹은 상형의 블레이드가 계자극용 자석체에 부분 접촉하여 발생하는 것이라고 추정된다. 블레이드 혹은 하형의 한 쌍의 지지부가 계자극용 자석체에 부분 접촉하는 요인으로서는, 하형의 한 쌍의 지지부와 취성재인 계자극용 자석체 사이에, 할단시에 발생하는 미세 분말 등의 이물질이 파고들어가, 하형에 대해 계자극용 자석체가 이물질에 의해 뜬 상태에서 지지되는 것에 기인하는 것이라 추정할 수 있다.
본 발명은, 상기 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 할단면 정밀도의 향상에 적합한 회전 전기 기기의 로터 코어에 배치되는 계자극용 자석체의 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치는, 회전 전기 기기에 배치되는 계자극용 자석체를 구성하는 자석편을, 자석체를 할단하여 제조한다. 이 계자극용 자석체의 제조 장치는, 자석체를 적재하는 지지부와, 자석체를 사이에 두고 지지부와 반대측에 설치되고, 자석체에 접촉하여 압박함으로써 자석체를 할단하는 할단부와, 자석체의 할단에 의해 발생하는 파쇄 분말을 제거하는 분말 제거부를 구비한다.
본 발명의 실시 형태, 본 발명의 이점에 대해서는, 첨부된 도면과 함께 이하에 상세하게 설명된다.
도 1은 본 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치에 의해 제조된 자석체를 적용한 영구 자석형 전동기의 주요부의 구성을 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 자석체의 구성을 도시하는 구성도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치의 개략 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 계자극용 자석체의 제조 장치의 주요부 확대도이다.
도 5는 승강 부재의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 6은 하형의 돌조부의 변형 구조예를 도시하는 도면이다.
도 7은 하형의 돌조부의 다른 변형 구조예를 도시하는 도면이다.
도 8은 제2 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치의 개략 구성도이다.
도 9는 제3 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치의 개략 구성도이다.
도 10은 제4 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치의 개략 구성도이다.
도 11은 한 쌍의 돌조부 중 편측이 없는 계자극용 자석체의 제조 장치의 개략 구성도이다.
도 12는 자석체의 할단시에 있어서의 이상 균열 상태를 설명하는 설명도이다.
우선, 회전 전기 기기의 로터 코어에 배치되는 계자극용 자석체에 대해 설명한다.
도 1은 본 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치에 의해 제조된 자석체를 적용한 영구 자석형 전동기의 주요부의 구성을 도시하는 개략 구성도이다. 도 1에 있어서, 좌측의 도면은, 영구 자석형 전동기의 단면도이고, 우측의 도면은 측면도이다. 도 1에 있어서, 영구 자석 매립형 회전 전기 기기(A)(이하, 단순히 「회전 전기 기기」라 함)는, 도시하지 않은 케이싱의 일부를 구성하는 원환형의 스테이터(10)와, 이 스테이터(10)와 동축적으로 배치된 원기둥형의 로터(20)를 구비한다.
스테이터(10)는, 스테이터 코어(11)와, 복수의 코일(12)을 구비한다. 복수의 코일(12)은, 스테이터 코어(11)에 축심(O)을 중심으로 한 동일 원주 상에 등각도 간격으로 형성되는 슬롯(13)에 수납된다.
로터(20)는, 로터 코어(21)와, 로터 코어(21)와 일체적으로 회전하는 회전축(23)과, 복수의 계자극용 자석체(30)를 구비한다. 복수의 계자극용 자석체(30)는, 축심(O)을 중심으로 한 동일 원주 상에 등각도 간격으로 형성되는 슬롯(22)에 수납된다.
로터(20)의 슬롯(22)에 수납되는 계자극용 자석체(30)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 계자극용 자석체(30)를 할단 분할한 복수의 자석편(31)의 집합체로서 구성된다. 보다 구체적으로는, 계자극용 자석체(30)는, 복수의 자석편(31)의 할단면끼리를 수지(32)에 의해 접착함으로써, 1열로 정렬된 자석편(31)의 집합체로서 구성된다. 수지(32)는, 예를 들어 200℃ 정도의 내열 성능을 구비하는 것이 사용되고, 인접하는 자석편(31)끼리를 전기적으로 절연한다. 이로 인해, 작용하는 자계의 변동에 의해 발생하는 와전류를 개개의 자석편(31) 내에 머무르게 함으로써 저감시키고, 와전류에 수반되는 계자극용 자석체(30)의 발열을 억제하여, 불가역의 열감자를 방지한다.
계자극용 자석체(30)를 복수의 자석편(31)으로 할단하기 위해, 계자극용 자석체(30)의 할단하려고 하는 부위(할단 예정면)에, 미리 절결 홈(33)을 형성하는 것이 유효하다. 이하에서는, 절결 홈(33)이 형성되어 있는 계자극용 자석체(30)에 대해 설명하지만, 이 절결 홈(33)은 꼭 필요한 것은 아니다. 즉, 절결 홈(33)을 형성하지 않아도 할단할 수 있는 경우에는, 계자극용 자석체(30)에 절결 홈(33)을 형성하지 않도록 해도 된다. 절결 홈(33)은, 표면으로부터의 깊이가 깊을수록, 또한 절결 홈(33)의 선단이 첨예할수록, 자석편(31)으로서 할단한 경우의 할단면의 평면도가 향상된다.
절결 홈(33)의 형성 방법으로서는, 계자극용 자석체(30)의 성형형에 설치한 홈 형성용의 돌조에 의해 계자극용 자석체(30)의 성형 공정에서 형성하는 방법, 다이서 등의 기계 가공에 의한 방법, 레이저 빔 조사에 의한 방법 등이 있다.
이하, 영구 자석 매립형 회전 전기 기기(A)에 사용하는 계자극용 자석체(30)의 제조 장치 및 그 제조 방법을 각 실시 형태에 기초하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치인 자석체 할단 장치를 도시하는 개략 구성도이고, 도 4는 자석 할단 장치의 주요부의 확대도이다. 계자극용 자석체(이하에서는, 단순히 「자석체」라 함)(30)의 자석 할단 장치(40)는, 자석체(30)를 복수의 자석편(31)으로 할단하는 것으로, 자석체(30)를 지지 안내하는 하형(50)과, 위치 결정된 자석체(30)에 블레이드(61)를 압박 접촉함으로써 할단하는 상형(60)으로 이루어지는 금형을 구비한다. 또한, 자석 할단 장치(40)는, 하형(50)에 지지된 자석체(30)를 순차 이동시켜 할단 위치에 위치 결정하는 위치 결정 장치(70)와, 할단시에 발생하는 파쇄 분말(오염물이라고도 칭해짐)을 흡인 배출하는 흡인 장치(80)를 구비한다.
자석체(30)를 지지 안내하는 하형(50)은, 상면에 복수의 돌조부(51)를 구비하여, 이 돌조부(51)의 상면에 있어서 자석체(30)를 하방으로부터 지지한다. 또한, 하형(50)은, 상형(60)의 블레이드(61)에 대응하는 위치에 있어서, 하방으로 개방되는 관통 구멍(52)을 구비하고, 이 관통 구멍(52) 내에 흡인 장치(80)를 장비하여 구비한다.
상형(60)은, 위치 결정된 자석체(30)를 할단하기 위한 블레이드(61)와, 할단시에 자석체(30)가 튀어오르는 것을 억제하는 자석 튀어오름 방지 클램프(62)를 구비한다. 블레이드(61)는, 자석체(30)을 향하는 뾰족한 날 끝을 자석체(30)의 폭 방향으로 배치하여 구비하고, 상형(60)에 의해 하강됨으로써, 자석체(30)의 할단 예정면에 날 끝을 접촉시키면서 내리눌러, 하형(50)의 관통 구멍(52)의 전후의 한 쌍의 돌조부(51)와의 사이에서 3점 굽힘에 의해 절곡하여, 자석체(30)를 할단한다. 자석 튀어오름 방지 클램프(62)는, 베이스부가 상형(60)에 고정된 판 스프링에 의해 형성되고, 자석체(30)를 그 스프링 작용에 의해 하형(50)에 압박하여, 할단된 자석체(30)[특히 선단측의 자석편(31)]가 튀어오르는 것을 억제한다.
위치 결정 장치(70)는, 자석체(30)의 후단부에 접촉하여 자석체(30)를 압박하는 푸셔(71)와, 자석체(30)의 전단부에 접촉하여 자석체(30)를 홀드하는 홀더(72)를 구비한다. 푸셔(71)는, 자석체(30)를 압출하는 서보 모터를 구비하고, 할단 동작이 실행될 때마다, 자석체(30)를 절결 홈(33)에 의해 설정된 소정 길이의 1피치분만큼 압출하는 동작을 반복한다. 이에 의해, 자석체(30)의 할단 예정면이 순차 위치 결정된다.
홀더(72)는, 푸셔(71)에 의해 1피치분만큼 압출될 때마다, 자석체(30)의 전단부에 접촉하여 자석체(30)에 제동력을 가하여, 자석체(30)가 푸셔(71)에 의해 압출된 이동량을 초과하여 이동하는 것을 억제하고, 자석체(30)의 위치 결정 정밀도를 향상시키도록 작용한다. 이로 인해, 홀더(72)는 자석체(30)의 할단시에는, 자석체(30)의 전단부에의 접촉을 해제하여, 자석체(30)로부터 할단된 전단부측 자석편(31)의 이동을 허용하도록 하고 있다.
푸셔(71)에는, 하형(50)을 향하는 하향의 청소 수단으로서의 분출 노즐(91)이 설치되어 있다. 분출 노즐(91)은, 공기 공급원(92)으로부터 공급되는 공기를 분출한다. 노즐(91)로부터 분출된 공기는, 자석체(30)를 지지하는 하형(50)의 돌조부(51) 상면에 퇴적되는 파쇄 분말(오염물이라고도 칭해짐)을 금형 외부로 불어 날리도록 작용한다.
도 5는 흡인 장치(80)의 일부의 확대도이다. 흡인 장치(80)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 하형(50)의 관통 구멍(52) 내에 승강 가능하게 삽입된 승강 부재(81)를 구비한다. 승강 부재(81)는, 하부에 배치한 스프링 등의 탄성체(82)에 의해 상방으로 이동하도록 가압되고, 하부에 설치한 플랜지부가 하형(50)에 결합됨으로써, 그 상단부면이 하형(50)의 돌조부(51)의 상면과 대략 동일 높이로 되는 초기 위치에 위치 결정되어 있다. 승강 부재(81)의 초기 위치에 있어서는, 그 상면이 자석체(30)의 하면에, 접촉 혹은 약간의 간극을 갖고 면하고 있다. 또한, 자석체(30)의 할단시에 있어서는, 블레이드(61)에 의해 자석체(30)가 내리눌려 하강하므로, 승강 부재(81)도 자석체(30)의 할단 부분의 하단부에 의해 탄성체(82)에 저항하여 내리눌려 하강한다. 그리고, 할단 종료에 의해 블레이드(61)가 상승하고, 자석체(30)의 할단 부분이 상승 복귀됨에 따라, 탄성체(82)에 의해 초기 위치로 상승 복귀하여, 할단된 자석편(31)을 상형(60)의 돌조부(51) 상으로 되민다.
승강 부재(81)는, 상하 방향으로 관통되는 복수의 개구로 이루어지는 흡인 노즐(83)을 구비하고, 이들 개구에는 배관 호스(84)가 접속되고, 배관 호스(84)를 통해 흡인기(85)에 접속되어 있다. 흡인 노즐(83), 배관 호스(84), 흡인기(85)는, 흡인 장치(80)를 구성한다. 이로 인해, 흡인 장치(80)는, 개구의 상부로부터 공기가 흡인되고, 자석체(30)의 할단시에 발생하여, 승강 부재(81)의 상부에 퇴적되거나 비산하는 파쇄 분말을 흡인하여, 금형의 외부로 배출하도록 작용한다.
이상의 구성으로 되는 자석체 할단 장치에 있어서는, 하형(50)의 돌조부(51) 상에 자석체(30)가 적재되고, 위치 결정 장치(70)의 푸셔(71)와 홀더(72)에 의해 자석체(30)의 최초의 할단 예정면이, 승강 부재(81)와 상형(60)의 블레이드(61) 사이에 위치 결정된다.
자석체(30)의 위치 결정 후에, 홀더(72)의 자석체(30)에의 접촉이 해제되고, 이어서 상형(60)이 하강된다. 상형(60)에 설치되어 있는 자석 튀어오름 방지 클램프(62)가 자석체(30)의 상면에 접촉하여, 자석체(30)를 탄성적으로 하형(50)의 돌조부(51)에 압박하여, 자석체(30)를 이동하지 않도록 보유 지지한다.
상형(60)의 가일층의 하강에 의해, 블레이드(61)의 선단(하단부)이 자석체(30)의 할단 예정면에 접촉하여, 하형(50)의 관통 구멍(52)의 전후의 한 쌍의 돌조부(51)와의 사이에서 3점 굽힘에 의해 내리눌러 자석체(30)를 할단한다. 승강 부재(81)는, 블레이드(61)에 의해 내리눌려 하강하는 자석체(30)의 할단 부분의 하단부에 의해 내리눌려, 탄성체(82)에 저항하여 하강한다. 동시에, 자석체(30)는, 자석 튀어오름 방지 클램프(62)에 의해 튀어오르는 것이 억제된다.
자석체(30)의 할단시에 발생하는 파쇄 분말은, 승강 부재(81)의 상부에 퇴적되거나 비산하는 일 없이, 흡인 노즐(83)의 개구로부터 공기와 함께 개구 내에 흡인되어, 배출된다. 이로 인해, 하형(50)의 돌조부(51)의 상면이나 자석체(30)의 하면에 파쇄 분말이 부착되는 것이 억제된다.
이로 인해, 자석체(30)의 할단시에 발생하는 파쇄 분말이, 하형(50)의 돌조부(51)의 상면에 부착되거나 퇴적됨으로써, 자석체(30)와의 사이에 파고들어가, 하형(50)의 돌조부(51)로부터 자석체(30)가 뜬 상태에서 지지되는 일이 없다. 만일, 하형(50)의 돌조부(51)와 자석체(30) 사이에 파쇄 분말이 파고들어가, 도 12에 도시하는 바와 같이, 하형(50)의 돌조부(51)로부터 뜬 상태에서 자석체(30)가 지지되는 경우에는, 파쇄 분말로서의 이물질에 의해, 자석체(30)의 할단시에 이상 균열을 발생한다. 즉, 이물질에 의해 자석체(30)에는, 할단시에 정당하게 발생하는 자석체(30) 길이 방향의 장력 1 외에, 이물질에 의해 자석체(30) 폭 방향으로도 이상 장력 2가 발생한다. 이 이상 장력 2는, 자석체(30)를 길이 방향을 따라 절곡하는 작용을 발생시켜, 도면 중 파선으로 나타내는 바와 같이, 자석체(30)를 길이 방향으로도 할단시켜, 자석체(30)에 이상 균열을 발생시키게 되어, 할단면의 면 정밀도를 저하시킨다. 이와 같이, 하형(50)의 돌조부(51)로부터 뜬 상태에서 자석체(30)가 지지되어, 자석체(30)에 이상 균열을 야기하는 파쇄 분말(오염물)의 크기는, 20㎛ 이상이다.
그러나, 본 실시 형태의 자석체 할단 장치에 있어서는, 파쇄 분말이 승강 부재(81)의 흡인 노즐(83)의 개구로부터 공기와 함께 개구 내에 흡인되고 배출되어, 하형(50)의 돌조부(51)의 상면에 부착되거나 퇴적되는 것을 방지한다. 이로 인해, 파쇄 분말이 자석체(30)와의 사이에 파고들어가 하형(50)의 돌조부(51)로부터 자석체(30)가 뜬 상태에서 지지되는 일이 없다. 이로 인해, 상기한 자석체(30)의 이상 균열의 발생을 방지할 수 있어, 할단면의 면 정밀도를 향상시킬 수 있다.
할단 후에 상형(60)과 함께 블레이드(61)가 상승되고, 자석체(30)의 할단 부분이 상승 복귀됨에 따라, 승강 부재(81)도 탄성체(82)에 의해 초기 위치로 상승 복귀되어, 할단된 자석편(31)을 되민다. 상형(60)이 초기 위치로 복귀되면, 상형(60)에 설치되어 있는 자석 튀어오름 방지 클램프(62)도 자석체(30)의 상면에의 접촉을 해제하여, 자석체(30)의 보유 지지를 해제한다. 자석체(30)로부터 할단된 선단의 자석편(31)은, 다음 공정에서 도시하지 않은 반송 장치에 의해 반송되고, 할단순으로 정렬되어, 접착제를 통해 접착되어 일체화된다.
이어서, 위치 결정 장치(70)의 푸셔(71)에 의해 자석체(30)를 1피치분만큼 압출하는 동시에, 홀더(72)에 의해 자석체(30)의 전단부에 접촉하여 자석체(30)에 제동력을 가하여, 자석체(30)의 다음 할단 예정면을, 승강 부재(81)와 상형(60)의 블레이드(61) 사이에, 위치 결정한다.
그리고, 상형(60)의 하강에 의해, 상기한 바와 마찬가지로 자석체(30)를 할단하고, 위치 결정 장치(70)에 의해 자석체(30)를 1피치분만큼 이동시키는 동작이 반복된다. 이 동작 중에 있어서, 위치 결정 장치(70)의 푸셔(71)에 설치되어 있는 청소 수단으로서의 에어 노즐(91)은, 자석체(30)가 보내져 상방에 노출되어 있는 돌조부(51)의 상면에 공기를 분출하여, 노출되어 있는 돌조부(51) 상면을 청소하여, 파쇄 분말이 부착ㆍ퇴적되는 것을 억제한다. 이로 인해, 자석체(30)의 마지막 할단 예정면이 할단되어, 자석편(31)이 위치 결정 장치(70)의 푸셔(71)에 의해 하형(50) 상으로부터 반출된 상태에 있어서는, 하형(50)의 모든 돌조부(51)의 상면으로부터 파쇄 분말이 불어 날려져, 부착ㆍ퇴적이 없는 상태로 할 수 있다.
이상의 자석체 할단 장치에 있어서는, 자석체(30)의 할단 작동이 실행되는 하형(50)의 한 쌍의 돌조부(51) 사이에, 승강 부재(81)의 흡인 노즐(83)을 배치하는 구성을 구비한다. 이로 인해, 자석체(30)의 할단시에 발생하는 파쇄 분말(오염물)을 흡인 노즐(83)에 의해 흡인하여 배출할 수 있다. 따라서, 하형(50)의 돌조부(51)의 상면이나 자석체(30)의 하면에 파쇄 분말이 부착되는 것을 억제할 수 있다.
이로 인해, 파쇄 분말이 자석체(30)와의 사이에 파고들어가 하형(50)의 돌조부(51)로부터 자석체(30)가 뜬 상태에서 지지되는 일이 없다. 이로 인해, 상기한 자석체(30)의 이상 균열의 발생을 방지할 수 있어, 할단면의 면 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 흡인 노즐(83)을 구비하는 승강 부재(81)는, 자석체(30)의 할단시에, 자석체(30)의 할단에 의한 할단면의 하강과 동기하여 하강됨으로써, 자석체(30), 특히 할단면에 대한 파손이나 흠집 발생을 방지할 수 있다. 또한, 승강 부재(81)가 할단 부위에 있음으로써, 할단된 자석편(31)이 한 쌍의 돌조부(51) 사이에 낙하하는 것도 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7은 각각, 하형(50)의 돌조부(51)의 변형 구조예를 도시하는 도면이다. 도 6 및 도 7에서는, 하형(50)의 자석체(30)에 접촉하는 돌조부(51)의 상단부 형상을 평면 형상으로부터 볼록 형상으로 변경하여, 자석체(30)의 폭 방향으로 선 접촉시키는 형상을 도시하고 있다. 보다 구체적으로는, 도 6에 도시하는 돌조부(51)에 있어서는, 그 선단부를 단면이 산형으로 되는 볼록 형상(53)으로 형성함으로써, 자석체(30)의 폭 방향으로 선 접촉한다. 또한, 도 7에 도시하는 돌조부(51)에 있어서는, 그 선단부를 단면이 원호 형상으로 되는 볼록 형상(54)으로 형성함으로써, 자석체(30)의 폭 방향으로 선 접촉한다.
이와 같이, 돌조부(51)의 선단부를 볼록 형상(53, 54)으로 형성함으로써, 자석체(30)와 하형(50)의 돌조부(51)의 접촉을 면 접촉이 아닌, 선 접촉으로 할 수 있다. 이로 인해, 상기 양자간의 접촉 면적이 작아짐으로써 접촉면 사이에 개재되는 파쇄 분말(오염물)량을 감소시켜, 자석체(30)를 안정적으로 지지할 수 있어, 한층 더 똑바로 할단하는 것이 가능해진다. 그 결과, 자석체(30)의 길이 방향의 위치 결정을, 할단 예정면이 그 전후로 배열되어 있는 돌조부(51) 사이의 중앙 위치로 되도록 위치 결정하는 「중앙 맞춤」으로 하는 일 없이, 자석체(30)의 전후 단부를 기준으로 하여 위치 결정하는 「단부 맞춤」으로 할단 개소를 설정할 수 있다. 이로 인해, 할단 개소의 자유도를 대폭 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 이하에 기재하는 효과를 발휘할 수 있다.
(A) 계자극용 자석체의 제조 장치는, 하형(50)에 배치된 한 쌍의 돌조부(51)에 자석체(30)를 적재하여, 상형(60)의 블레이드(61)를 한 쌍의 돌조부(51) 사이를 향해 하강시켜 자석체(30)의 상부에 접촉시켜 압박함으로써, 자석체(30)를 할단한다. 이 계자극용 자석체의 제조 장치는, 하형(50)의 한 쌍의 돌조부(51) 사이에 있어서 승강 가능하고, 상단부가 자석체(30)의 하면에 면하여, 자석체(30)의 할단에 수반되는 할단 부위의 하강에 수반하여 하강하고, 할단 종료시에 상승하여 할단 부위를 되미는 승강 부재(81)를 갖고, 승강 부재(81)의 상단부 개구로부터 자석체(30)의 할단에 의해 발생하는 파쇄 분말을 흡인 배출하는 흡인 장치(흡인 수단)(80)[노즐(83)]를 구비한다.
따라서, 자석체(30)의 할단시에 발생하는 파쇄 분말(오염물)을, 자석체(30)의 할단에 수반되는 할단 부위의 하강에 수반하여 하강하고, 할단 종료시에 상승하여 할단 부위를 되미는 승강 부재(81)를 갖는 흡인 수단으로서의 흡인 노즐(83)에 의해, 할단 부위의 이동에 추종하여 빠짐없이 파쇄 분말을 흡인하여 배출할 수 있어, 하형(50)의 돌조부(51)의 상면이나 자석체(30)의 하면에 파쇄 분말이 부착되는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 파쇄 분말이 자석체(30)와의 사이에 파고들어가, 하형(50)의 돌조부(51)로부터 자석체(30)가 뜬 상태에서 지지되는 일이 없다. 결과적으로, 상기한 자석체(30)의 이상 균열의 발생을 방지할 수 있어, 할단면의 면 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 승강 부재(81)는, 자석체(30)의 할단시에, 자석체(30)의 할단에 의한 할단면의 하강에 수반하여 하강됨으로써, 자석체(30), 특히 할단면에 대한 파손이나 흠집 발생을 방지할 수 있다. 또한, 승강 부재(81)가 할단 부위에 있음으로써, 할단된 자석편(31)이 한 쌍의 돌조부(51) 사이로 낙하하는 것도 방지할 수 있다.
(B) 하형(50)의 한 쌍의 돌조부(51)는, 자석체(30)에 접촉하는 선단부가 단면 산형으로 되는 볼록 형상(53, 54)으로 형성되어 있다. 이와 같이, 돌조부(51)의 선단부를 볼록 형상(53, 54)으로 형성함으로써, 자석체(30)와 하형(50)의 돌조부(51)의 접촉을 면 접촉이 아닌, 선 접촉으로 할 수 있다. 이로 인해, 상기 양자간의 접촉 면적이 작아짐으로써 접촉면 사이에 개재되는 파쇄 분말(오염물)량을 감소시켜, 자석체(30)를 안정적으로 지지할 수 있어, 한층 더 똑바로 할단하는 것이 가능해진다.
(C) 하형(50)은, 한 쌍의 돌조부(51)의 외측에 소정 간격마다 배열되어 할단 전의 자석체(30)를 지지하는 지지용 돌조부(51)와, 지지용 돌조부(51)에 지지된 자석체(30)의 선단측을 한 쌍의 돌조부(51) 상에 순차 압출하여 위치 결정하는 위치 결정 장치(위치 결정 수단)(70)를 구비한다. 또한, 위치 결정 장치(70)에 의해 자석체(30)가 압출된 자석체(30)의 후단부측에 있어서, 상방에 노출되는 지지용 돌조부(51) 또는 한 쌍의 돌조부(51)의 상면을, 분출되는 기체에 의해 청소하는 위치 결정 장치(70)에 설치된 청소 수단으로서의 에어 노즐(91)을 구비한다.
이로 인해, 에어 노즐(91)은, 자석체(30)가 보내져 상방에 노출되어 있는 돌조부(51)의 상면에 공기를 분출하여, 노출되어 있는 돌조부(51) 상면을 청소하여, 파쇄 분말이 부착ㆍ퇴적되는 것을 억제한다. 이로 인해, 자석체(30)의 마지막 할단 예정면이 할단되어, 자석편(31)이 위치 결정 장치(70)에 의해 하형(50) 상으로부터 반출된 상태에 있어서는, 하형(50)의 모든 돌조부(51)의 상면으로부터 파쇄 분말이 불어 날려져, 부착ㆍ퇴적이 없는 상태로 할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 8은 제2 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치인 자석체 할단 장치를 도시하는 개략 구성도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 하형의 관통 구멍의 전후에 배치된 한 쌍의 돌조부의 상면에 공기를 분출하는 구성을 제1 실시 형태의 구성에 추가한 것이다. 또한, 제1 실시 형태에 있어서의 제조 장치와 동일한 구조에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략 내지 간략화한다.
도 8에 도시하는 제2 실시 형태의 자석체 할단 장치에 있어서는, 자석체(30)를 지지하는 하형(50)의 관통 구멍(52)의 전후에 배치되는 한 쌍의 돌조부(51)를 상하로 관통시켜 공기 분출구(55)를 설치하고 있다. 그리고, 이 공기 분출구(55)에 공기를 공급하여, 돌조부(51)의 상면으로부터 공기를 분출하도록 한 것이다. 이로 인해, 공기 분출구(55)에는, 배관(56)을 통해 공기 공급 장치(57)를 접속하고 있다. 그 밖의 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
공기 분출구(55)로부터 분출된 공기는, 돌조부(51)의 상면과 돌조부(51)에 적재되어 있는 자석체(30)의 하면 사이를 통과하여 그 전후로 흘러, 자석체(30) 및 돌조부(51)에 부착된 파쇄 분말(오염물)을 불어 날려 금형 외부로 배출시킨다. 관통 구멍(52) 내에 배치된 승강 부재(81)에 부설된 흡인 장치(80)는, 관통 구멍(52)측으로 불어 날려진 파쇄 분말을 흡인하여 금형 외부로 배출한다. 이로 인해, 자석체(30)와 한 쌍의 돌조부(51)의 접촉면 사이에 이물질이 없는 상태로 할 수 있어, 양호한 접촉 상태로 자석체(30)를 안정적으로 지지할 수 있고, 자석체(30)의 할단시에 자석체(30)가 이상 균열을 방지하여, 똑바로 할단할 수 있다.
도 8에서는, 한 쌍의 돌조부(51)의 상단부가 평탄하게 형성되어 자석체(30)에 대해 면 접촉하도록 구성하고 있지만, 제1 실시 형태의 제2 실시예(도 6, 도 7)와 같이, 돌조부(51)의 상단부의 형상을 볼록 형상(53, 54)으로 형성하여, 자석체(30)와 선 접촉하도록 구성할 수도 있다. 자석체(30)와 돌조부(51)가 선 접촉하도록 하면, 본 실시 형태의 상기한 효과를 한층 더 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 제1 실시 형태에 있어서의 효과 (A)∼(C)에 더하여, 이하에 기재된 효과를 발휘할 수 있다.
(D) 하형(50)의 한 쌍의 돌조부(51)는, 자석체(30)에 접촉하는 선단부로부터 기체가 분출되고 있다. 이로 인해, 자석체(30)와 한 쌍의 돌조부(51)의 접촉면 사이에 이물질이 없는 상태로 할 수 있어, 양호한 접촉 상태에서 자석체(30)를 안정적으로 지지할 수 있고, 자석체(30)의 할단시에 자석체(30)가 이상 균열을 방지하여, 똑바로 할단할 수 있다.
(제3 실시 형태)
도 9는 제3 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치인 자석체 할단 장치를 도시하는 개략 구성도이다. 제3 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치가 제1 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치와 다른 것은, 흡인 장치(80)의 구조이다. 즉, 본 실시 형태에 있어서, 흡인 장치(80)는, 승강 부재를 구비하고 있지 않고, 토대(88)에 고정되어 있다. 이 구성에 있어서도, 흡인 장치(80)는 자석체(30)의 할단시에 발생하는 파쇄 분말을 흡인하여, 금형의 외부로 배출할 수 있다.
(제4 실시 형태)
도 10은 제4 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치인 자석체 할단 장치를 도시하는 개략 구성도이다. 제4 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치가 제1 실시 형태에 있어서의 계자극용 자석체의 제조 장치와 다른 것은, 흡인 장치(80) 대신에, 블로워(100)가 설치되어 있는 것이다. 블로워(100)는, 분출구로부터 강력한 바람을 분출함으로써, 자석체(30)의 할단시에 발생하는 파쇄 분말을 불어 날려, 제거한다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 상형(60)의 블레이드(61)와, 하형(50)의 한 쌍의 돌조부(51) 사이에서 3점 굽힘에 의해 자석체(30)를 할단하였지만, 도 11에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 돌조부 중 편측이 없는 구조라도, 자석체(30)를 할단할 수 있다.
본원은, 2011년 7월 27일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2011-164245에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (9)

  1. 회전 전기 기기에 배치되는 계자극용 자석체를 구성하는 자석편을, 자석체를 할단(割斷)하여 제조하는 계자극용 자석체의 제조 장치이며,
    상기 자석체를 적재하는 한 쌍의 지지부와,
    상기 자석체를 사이에 두고 상기 지지부와 반대측에 설치되고, 상기 자석체에 접촉하여 압박함으로써 상기 자석체를 할단하는 할단부와,
    상기 자석체의 하방에 있고, 상기 한 쌍의 지지부 사이의 상기 할단부와 대응하는 위치에 설치되고, 상기 자석체의 할단에 의해 발생하는 파쇄 분말을 흡인하는 흡인부를 구비하는, 계자극용 자석체의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 지지부 사이에 있어서 승강 가능하게 배치되고, 상단부가 상기 자석체의 하면에 면하고, 상기 자석체의 할단에 수반되는 할단 부위의 하강에 수반하여 하강하는 동시에, 할단 종료시에 상승하여 할단 부위를 되미는 승강부를 더 구비하고,
    상기 흡인부가 상기 승강부에 설치되는, 계자극용 자석체의 제조 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 지지부는, 한 쌍의 돌조부이고,
    상기 한 쌍의 돌조부는, 상기 자석체에 접촉하는 선단부로부터 기체가 분출되는, 계자극용 자석체의 제조 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 지지부의 외측에 소정 간격마다 배열되어 할단 전의 자석체를 지지하는 지지용 돌조부와,
    상기 지지용 돌조부에 지지된 자석체의 선단측을 상기 한 쌍의 지지부 상에 순차 압출하여 위치 결정하는 위치 결정부와,
    상기 위치 결정부에 의해 자석체가 압출된 자석체의 후단부측에 있어서 상방에 노출되는 지지용 돌조부 또는 상기 한 쌍의 지지부의 상면을, 분출되는 기체에 의해 청소하는 청소부를 더 구비하는, 계자극용 자석체의 제조 장치.
  6. 회전 전기 기기에 배치되는 계자극용 자석체를 구성하는 자석편을, 자석체를 할단하여 제조하는 계자극용 자석체의 제조 방법이며,
    상기 자석체를 한 쌍의 지지부에 적재하는 스텝과,
    상기 자석체를 사이에 두고 상기 지지부와 반대측으로부터, 상기 자석체에 접촉하여 압박함으로써 상기 자석체를 할단하는 스텝과,
    상기 자석체의 하방이고, 상기 할단하는 위치에 대응하는 상기 한 쌍의 지지부 사이의 위치에 있어서, 상기 자석체의 할단에 의해 발생하는 파쇄 분말을 흡인하는 스텝을 포함하는, 계자극용 자석체의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 한 쌍의 지지부 사이에 있어서 승강 가능하게 배치된 승강 부재의 상단부를 할단 전의 자석체의 하면에 면하게 하는 스텝과,
    상기 자석체의 할단에 수반되는 할단 부위의 하강에 수반하여 상기 승강 부재를 하강시키는 스텝과,
    할단 종료시에 상기 승강 부재를 상승시켜 할단된 자석체를 할단 전의 위치로 되미는 스텝을 더 포함하는, 계자극용 자석체의 제조 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 한 쌍의 지지부는, 한 쌍의 돌조부이고,
    상기 한 쌍의 돌조부는, 자석체에 접촉하는 선단부로부터 기체가 분출되고 있는, 계자극용 자석체의 제조 방법.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 할단 전의 자석체는, 상기 한 쌍의 지지부의 외측에 소정 간격마다 배열되어 있는 지지용 돌조부에 의해 지지되고,
    상기 지지용 돌조부에 지지된 자석체의 선단측을 상기 한 쌍의 지지부 상에 순차 압출하여 위치 결정하는 스텝과,
    상기 자석체가 압출된 자석체의 후단부측에 있어서 상방에 노출되는 지지용 돌조부 또는 한 쌍의 지지부의 상면을, 분출되는 기체에 의해 청소하는 스텝을 더 포함하는, 계자극용 자석체의 제조 방법.
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