WO2012023343A1 - 永久磁石の樹脂封止方法及びその方法で製造された積層鉄心 - Google Patents

永久磁石の樹脂封止方法及びその方法で製造された積層鉄心 Download PDF

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加藤 剛
義忠 山岸
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Definitions

  • the present invention relates to a resin sealing method for permanent magnets (by magnet molding) in which a permanent magnet is fixed with a resin to a laminated body (laminated block) formed by laminating a plurality of iron core pieces, and a laminated iron core manufactured by the method. .
  • an invention described in Patent Document 1 is known as a method of manufacturing a rotor laminated iron core by fixing a permanent magnet to a laminated body by resin sealing.
  • an iron core piece in which a plurality of through holes are formed is manufactured by pressing, and the iron core pieces are laminated and integrated by fixing means such as caulking or welding, so that the through holes communicate with each other.
  • the laminated body provided with two or more magnet insertion holes formed by is formed.
  • a permanent magnet is inserted into each magnet insertion hole of the laminate, and a liquid resin material is injected into a resin injection portion formed between the magnet insertion hole and the inserted permanent magnet, and cured to insert the magnet.
  • the rotor laminated core is manufactured by fixing a permanent magnet in the hole.
  • the resin injection portion for performing resin injection is a closed space, and is formed in the rotor laminated core 100 as shown in FIG.
  • the magnet insertion hole 102 for inserting the permanent magnet 101 is not closed and communicates with the outer space via the opening 103, the rotor laminated core 100 is covered from the outside so that the magnet insertion hole 102 becomes a closed space. Therefore, it is necessary to newly install peripheral equipment such as a sealing member (not shown) for closing the opening 103 formed in the magnet insertion hole 102 in the resin injection sealing equipment (not shown). In some cases, there is a problem that the shape of the rotor laminated core 100 must be changed.
  • the resin 107 is filled up to the outer region of the opening 103 as shown in FIG. This increases the weight of the rotor laminated core 100 and increases the cost.
  • the resin injection portion 112 occupies the volume of the magnet insertion hole 111 into which the permanent magnet 110 formed in the rotor laminated core 109 is inserted.
  • the volume ratio is large, as shown in FIG. 12B, when the gap between the permanent magnet 110 and the magnet insertion hole 111 (resin injection portion 112) is filled with the resin 113, the resin is injected excessively. There arises a problem of an increase in weight and cost of the rotor core.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to fix a permanent magnet to a laminated body with resin without extensive modification or introduction of equipment and without injecting resin into an originally unnecessary portion.
  • An object of the present invention is to provide a resin sealing method of a possible permanent magnet and a laminated iron core manufactured by the method.
  • a resin sealing method for a permanent magnet according to the first invention that meets the above object is formed by laminating a plurality of iron core pieces, a plurality of magnet insertion portions around a central shaft hole, and openings in the magnet insertion portions. It is a method of resin-sealing a permanent magnet put in the magnet insertion part of the laminate in which an inner space part communicating through a part is formed, A first closing member is provided that is erected on either the upper die or the lower die that clamps the laminated body from both sides in the axial direction and closes the magnet insertion portion, and closes the opening from the inner space portion side. Process, Second step of filling the magnet insertion portion, in which the permanent magnet is inserted and the opening portion is closed by the closing member, with the resin extruded from the resin reservoir provided in either the upper die or the lower die. And have.
  • the resin sealing method for a permanent magnet according to the second invention in accordance with the above object is formed by laminating a plurality of iron core pieces, a plurality of magnet insertion portions around a central shaft hole, and an opening in the magnet insertion portion. It is a method of resin-sealing a permanent magnet put in the magnet insertion part of a laminate in which an outer space part that is communicated through a part and exposed to the outside is formed A first closing member is provided that is erected on either the upper die or the lower die that clamps the laminated body from both sides in the axial direction and closes the magnet insertion portion, and closes the opening from the outer space portion side. Process, The second step of filling the magnet insertion portion, in which the permanent magnet is inserted, and the opening portion is closed by the closing member, with the resin extruded from the resin reservoir provided in either the upper die or the lower die And have.
  • the closing member is in contact with or close to the opening when the opening is closed by the closing member.
  • the laminated core according to the third aspect of the invention that meets the above-mentioned object is a laminated core manufactured by the resin sealing method of the permanent magnet according to the first aspect of the invention,
  • the inner space portion is formed in one of the magnet insertion portions, and the resin in which the permanent magnet is sealed in the magnet insertion portion is exposed toward the inner space portion at the position of the opening.
  • a laminated iron core according to a fourth invention that meets the above-mentioned object is a laminated iron core manufactured by the resin sealing method of a permanent magnet according to the second invention, Resin in which the permanent magnet is sealed in the magnet insertion portion is exposed toward the outer space portion at the position of the opening.
  • the magnet insertion portion is erected on either the upper die or the lower die for sandwiching the laminate from both sides in the axial direction, and is inserted through the inner space portion.
  • the laminate is clamped from both sides in the axial direction. Since a closing member is provided that is erected on either the mold or the lower mold and closes the opening that connects each magnet insertion portion and the outer space portion from the outer space portion side, the magnet insertion portion becomes a closed space. Thus, it is possible to prevent the resin from being injected into unnecessary portions, and to reduce the amount of resin used.
  • the weight of the laminated iron core can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the closing member can be provided on either the upper mold or lower mold of the conventional resin sealing device, it is not necessary to introduce or remodel large-scale equipment and increase the equipment cost. In addition, the time required for resin sealing is shortened and workability (productivity) is improved.
  • the opening when the closing member is in contact with the opening when the opening is closed by the closing member, the opening is securely closed to prevent resin leakage.
  • the resin injection part formed outside the permanent magnet can be filled with a required amount of resin without waking up.
  • wear damage caused by contact between the closing member and the opening is avoided, and the resin is not permanently leaked.
  • a resin injection portion formed outside the magnet can be filled with a necessary amount of resin.
  • the inner space is formed in one of the magnet insertion portions, and the resin in which the permanent magnet is sealed in the magnet insertion portion is exposed toward the inner space at the position of the opening. Therefore, the injection of the resin into the originally unnecessary portion is prevented, and the amount of resin used can be reduced. As a result, the weight of the laminated iron core can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the resin in which the permanent magnet is sealed in the magnet insertion portion is exposed toward the outer space portion at the position of the opening, the resin is injected into the originally unnecessary portion. This prevents the amount of resin used. As a result, the weight of the laminated iron core can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along arrows QQ in FIG. 3.
  • It is a fragmentary perspective view of the laminated iron core manufactured with the resin sealing method of the permanent magnet which concerns on the 2nd Example of this invention. It is a partial top view of the laminated iron core manufactured with the resin sealing method of the permanent magnet.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line RR in FIG. 8.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line SS in FIG. 8.
  • (A) is an explanatory view when a permanent magnet is inserted into the magnet insertion hole
  • (B) is an explanatory view when the permanent magnet inserted into the magnet insertion hole is resin-sealed. is there.
  • (A) is an explanatory view when a permanent magnet is inserted into the magnet insertion hole
  • (B) is an explanatory view when the permanent magnet inserted into the magnet insertion hole is resin-sealed. is there.
  • a rotor laminated core 10 which is an example of a laminated core manufactured by the permanent magnet resin sealing method according to the first embodiment of the present invention, includes a plurality of core pieces 11.
  • a plurality of magnet insertion portions 14 that are formed by laminating and for inserting the permanent magnets 13 around the central shaft hole 12 are formed, and an inner space portion 16 is formed in one of the magnet insertion portions 14 through an opening 15. Is formed.
  • the resin 17 used to enclose the permanent magnet 13 in the magnet insertion portion 14 is exposed toward the inner space portion 16 at the position of the opening 15.
  • the weight of the rotor laminated core 10 can be reduced, and the responsiveness of rotation and stop of the rotor laminated core 10 can be improved.
  • the reluctance torque can be increased by improving the pole ratio.
  • the resin 17 used to enclose the permanent magnet 13 in the magnet insertion portion 14 is exposed toward the inner space portion 16 at the position of the opening 15, thereby preventing the resin 17 from being injected into the inner space portion 16. Therefore, the amount of resin used is reduced, and the weight of the rotor laminated core 10 can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the permanent magnet resin sealing method according to the first embodiment of the present invention is formed by laminating a plurality of core pieces 11 as shown in FIGS.
  • an inner space portion 16 is provided between a pair of magnet insertion portions 14 arranged in close proximity, and one side of the magnet insertion portion 14 (the inner space portion 16 side).
  • the permanent magnet 13 put in each magnet insertion portion 14 is used with the resin sealing device 18. This is a resin sealing method.
  • the resin sealing method of the permanent magnet which concerns on 1st Example places the laminated body in the lower mold
  • the permanent magnet 13 is inserted into the magnet insertion portion 14 of the laminated body placed on the lower mold 20.
  • Process 1 and the elevating plate 19 is raised and attached to an upper fixing plate (not shown) provided in the resin sealing device 18 so as to face the elevating plate 19 above the elevating plate 19 via a fixing member 23.
  • the upper die 24 and the lower die 20 sandwich the laminate from both sides in the axial direction (vertical direction) 2.
  • the pin member 21 closes the opening 15 and the upper die 24 and the lower die 20
  • the resin 17 filled in the resin reservoir 25 provided in the upper mold 24 is extruded into the magnet insertion part 14 in a state where each of the magnet insertion parts 14 is closed using the plunger 25a, and the magnet insertion part 14 ( That is, the permanent magnet 13 and the magnet insertion part 14 In the gap) between a second step and a process 3 for filling the resin 17.
  • the protruding dimension of the pin member 21 erected on the lower mold 20 is formed larger than the maximum lamination thickness of the laminate.
  • the tip of the pin member 21 with the opening 15 closed is fitted into a latching portion (through hole) 28 provided through the upper mold 24.
  • a rotor laminated core 29, which is an example of a laminated core manufactured by the permanent magnet resin sealing method according to the second embodiment of the present invention, includes a plurality of core pieces 30.
  • a plurality of magnet insertion portions 33 that are formed in a stacked manner and that insert permanent magnets 32 around the central shaft hole 31 are formed, and the magnet insertion portion 33 is an outer side that is partially exposed to the outside through the opening 34. It communicates with the space 35.
  • the resin 17 used to enclose the permanent magnet 32 in the magnet insertion portion 33 is exposed toward the outer space portion 35 at the position of the opening 34.
  • the weight of the rotor laminated core 29 can be reduced, and the response of rotation and stop of the rotor laminated core 29 can be improved.
  • the reluctance torque can be increased by improving the salient pole ratio.
  • the resin 17 used to enclose the permanent magnet 32 in the magnet insertion portion 33 is exposed toward the outer space portion 35 at the position of the opening 34, and the resin 17 is prevented from flowing out to the outer space portion 35. As a result, the amount of resin used is reduced, and the weight of the rotor laminated core 29 can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the permanent magnet resin sealing method according to the second embodiment of the present invention is formed by laminating a plurality of core pieces 30 as shown in FIG. 8 to FIG.
  • the permanent magnets 32 placed in the respective magnet insertion portions 33 are resin-sealed using the resin sealing device 36.
  • an opening 34 is provided on one side of each magnet insertion portion 33 (the outer peripheral side of the laminated body), and each magnet insertion portion 33 opens into an external space outside the laminated body via the opening 34.
  • the outer space portion 35 provided on the outer peripheral portion of the laminated body communicates.
  • the lower mold 38 is inserted into the shaft hole 31 of the laminated body at the center portion thereof, and positioned with respect to the lower mold 38 placed on the lower mold 38 (the axial center position of the lower mold 38 and the laminated body A guide shaft 41 is provided for matching the axial center position and setting the circumferential angular position of the laminate around the axial center of the lower mold 38.
  • a guide shaft 41 is provided for matching the axial center position and setting the circumferential angular position of the laminate around the axial center of the lower mold 38.
  • the permanent magnet 32 is inserted into the magnet insertion portion 33 of the laminated body placed on the lower die 38.
  • Process 1 and the lifting plate 37 is raised and attached to the upper fixing plate (not shown) provided on the resin sealing device 36 so as to face the lifting plate 37 above the lifting plate 37 via the fixing member 42.
  • the opening part 34 is closed by the upper mold 43 and the lower mold 38 and the opening 34 is closed by the pin member 39 while the laminate 2 is sandwiched from both sides in the axial direction (vertical direction) by the upper mold 43 and the lower mold 38.
  • the resin 17 filled in the resin reservoir portion 44 provided in the upper mold 43 is pushed out to the magnet insertion portion 33 in a state where each of the magnet insertion portions 33 is closed using the plunger 45, and the magnet insertion portion 33 ( That is, the permanent magnet 32 and the magnet insertion part 33 In the gap) between a second step and a process 3 for filling the resin 17.
  • the protruding dimension of the pin member 39 erected on the lower mold 38 is larger than the maximum lamination thickness of the laminate. Then, the tip of the pin member 39 in a state where the opening 34 is closed is fitted into a latching portion (through hole) 48 provided through the upper mold 43.
  • the closing member (pin member) is erected on the lower die, but the closing member may be erected on the upper die, and is not necessarily upper or lower. It is not necessary to stand upright directly, but it may be built in the resin sealing device in advance, and may be movable so that it protrudes only at the time of resin sealing and is erected on the upper mold or the lower mold. Furthermore, a resin reservoir may be provided in the lower mold. Note that the protruding dimension of the closing member (pin member) may be the same as the maximum lamination thickness of the laminate.
  • the present invention it is possible to reduce the weight of the rotor laminated iron core, and thus it is possible to provide a lighter and faster responsive motor.
  • This motor can be used not only for automobiles but also for industrial and consumer motors, and it is possible to provide energy-saving and faster responsive equipment than before.

Abstract

複数の鉄心片11を積層して形成され、中央の軸孔12の周囲に複数の磁石挿入部14が形成され、磁石挿入部14は、開口部15を介して内側空間部16に連通する積層体の各磁石挿入部14に入れた永久磁石13を樹脂封止する方法であって、積層体を軸方向両側から挟持して磁石挿入部14を塞ぐ下型20又は上型24のいずれか一方に立設されて、内側空間部16を挿通して、開口部15を内側空間部16側から閉じる閉塞部材21を配置する第1工程と、永久磁石13が挿入され、閉塞部材21で開口部15が閉塞された磁石挿入部14に下型20又は上型24のいずれか一方に設けた樹脂溜め部25から押し出した樹脂17を充填する第2工程とを有する。これによって、本来不必要な部分への樹脂注入を行わずに、永久磁石13を積層体に樹脂によって固定する永久磁石の樹脂封止方法及びその方法で製造された積層鉄心10を提供する。

Description

永久磁石の樹脂封止方法及びその方法で製造された積層鉄心
本発明は、複数の鉄心片を積層して形成した積層体(積層ブロック)に永久磁石を樹脂によって固定する(マグネットモールドによる)永久磁石の樹脂封止方法及びその方法で製造された積層鉄心に関する。
従来、樹脂封止により永久磁石を積層体に固定して回転子積層鉄心を製造する方法として、例えば、特許文献1に記載された発明が知られている。特許文献1に記載された発明では、先ず、複数の貫通孔が形成された鉄心片をプレス加工により製造し、この鉄心片をかしめ又は溶接等の固着手段により積層一体化して、貫通孔の連通により形成される磁石挿入孔を複数備えた積層体を形成している。次いで、積層体の各磁石挿入孔に永久磁石をそれぞれ挿入し、磁石挿入孔と挿入された永久磁石との間に形成される樹脂注入部に液状の樹脂材を注入し、硬化させて磁石挿入孔内に永久磁石を固定することで回転子積層鉄心を製造している。
特開2002-34187号公報
しかしながら、特許文献1の樹脂封止方法においては、樹脂注入を行う樹脂注入部が閉鎖空間であることが前提であり、図11(A)に示すように、回転子積層鉄心100に形成された永久磁石101を挿入する磁石挿入孔102が閉鎖されておらず開口部103を介して外側空間に連通する場合、磁石挿入孔102が閉鎖空間になるように、回転子積層鉄心100を外側から覆って磁石挿入孔102に形成された開口部103を塞ぐための閉塞部材(図示せず)を樹脂注入封止設備(図示せず)に設ける等の周辺設備を新たに設置しなければならないという問題や、場合によっては回転子積層鉄心100の形状を変更しなければならないという問題が生じる。更に、磁石挿入孔102の開口部103を閉塞部材で塞ぐことができても、図11(B)に示すように、開口部103の外側領域まで樹脂107を充填することになって、樹脂107の注入量が増加し、回転子積層鉄心100の重量アップ及びコストアップの問題が生じる。
また、樹脂注入部が閉鎖空間であっても、図12(A)に示すように、回転子積層鉄心109に形成された永久磁石110を挿入する磁石挿入孔111の容積に占める樹脂注入部112の容積の割合が大きいと、図12(B)に示すように、永久磁石110と磁石挿入孔111との隙間(樹脂注入部112)を樹脂113で満たす場合、樹脂を余分に注入することによる回転子積層鉄心の重量アップとコストアップの問題が生じる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、設備の大がかりな改造や導入を伴わず、本来不必要な部分への樹脂注入を行わずに、永久磁石を積層体に樹脂によって固定することが可能な永久磁石の樹脂封止方法及びその方法で製造された積層鉄心を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第1の発明に係る永久磁石の樹脂封止方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、中央の軸孔の周囲に複数の磁石挿入部と、該磁石挿入部に開口部を介して連通する内側空間部が形成された積層体の前記磁石挿入部に入れた永久磁石を樹脂封止する方法であって、
前記積層体を軸方向両側から挟持して前記磁石挿入部を塞ぐ上型又は下型のいずれか一方に立設されて、前記開口部を前記内側空間部側から閉じる閉塞部材を配置する第1工程と、
前記永久磁石が挿入され、前記閉塞部材で前記開口部が閉塞された前記磁石挿入部に前記上型又は前記下型のいずれか一方に設けた樹脂溜め部から押し出した樹脂を充填する第2工程とを有する。
前記目的に沿う第2の発明に係る永久磁石の樹脂封止方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、中央の軸孔の周囲に複数の磁石挿入部と、該磁石挿入部に開口部を介して連通し一部が外側に露出する外側空間部が形成された積層体の前記磁石挿入部に入れた永久磁石を樹脂封止する方法であって、
前記積層体を軸方向両側から挟持して前記磁石挿入部を塞ぐ上型又は下型のいずれか一方に立設されて、前記開口部を前記外側空間部側から閉じる閉塞部材を配置する第1工程と、
前記永久磁石が挿入され、前記閉塞部材で前記開口部が閉塞された前記磁石挿入部に前記上型又は前記下型のいずれか一方に設けた樹脂溜め部から押し出した樹脂を充填する第2工程とを有する。
第1及び第2の発明に係る永久磁石の樹脂封止方法において、前記閉塞部材による前記開口部の閉塞時には、該開口部に該閉塞部材が当接又は近接していることが好ましい。
前記目的に沿う第3の発明に係る積層鉄心は、第1の発明に係る永久磁石の樹脂封止方法で製造された積層鉄心であって、
前記磁石挿入部の一方に前記内側空間部が形成され、該磁石挿入部に前記永久磁石を封入した樹脂が前記開口部の位置で前記内側空間部に向けて露出している。
前記目的に沿う第4の発明に係る積層鉄心は、第2の発明に係る永久磁石の樹脂封止方法で製造された積層鉄心であって、
前記磁石挿入部に前記永久磁石を封入した樹脂が前記開口部の位置で前記外側空間部に向けて露出している。
第1の発明に係る永久磁石の樹脂封止方法においては、積層体を軸方向両側から挟持する上型又は下型のいずれか一方に立設されて、内側空間部を挿通して磁石挿入部と内側空間部とを連通する開口部を内側空間部側から閉じる閉塞部材を配置するので、第2の発明に係る永久磁石の樹脂封止方法においては、積層体を軸方向両側から挟持する上型又は下型のいずれか一方に立設されて、各磁石挿入部と外側空間部とを連通する開口部を外側空間部側から閉じる閉塞部材を配置するので、磁石挿入部が閉鎖空間となって、本来不必要な部分への樹脂の注入を防止することができ、樹脂使用量が削減できる。その結果、積層鉄心の軽量化が図れると共に、製造コストの低減が可能になる。
また、閉塞部材は、従来使用している樹脂封止装置の上型、下型のいずれか一方に設けることができるので、大がかりな設備の導入や改造が不必要になって、設備コストの上昇を防ぐことができると共に、樹脂封止に要する時間が短縮されて作業性(生産性)が向上する。
第1及び第2の発明に係る永久磁石の樹脂封止方法において、閉塞部材による開口部の閉塞時に、開口部に閉塞部材が当接している場合、開口部を確実に閉塞させて樹脂漏れを起こすことなく、永久磁石の外側に形成される樹脂注入部に必要量の樹脂を充填することができる。また、閉塞部材による開口部の閉塞時に、開口部に閉塞部材が近接している場合、閉塞部材と開口部が互いに接触することにより生じる磨耗損傷を回避すると共に、樹脂漏れを起こすことなく、永久磁石の外側に形成される樹脂注入部に必要量の樹脂を充填することができる。
第3の発明に係る積層鉄心においては、磁石挿入部の一方に内側空間部が形成され、磁石挿入部に永久磁石を封入した樹脂が開口部の位置で内側空間部に向けて露出しているので、本来不必要な部分への樹脂の注入が防止され、樹脂使用量の削減が可能になる。その結果、積層鉄心の軽量化が図れると共に、製造コストの低減が可能になる。
第4の発明に係る積層鉄心においては、磁石挿入部に永久磁石を封入した樹脂が開口部の位置で外側空間部に向けて露出しているので、本来不必要な部分への樹脂の注入が防止され、樹脂使用量の削減が可能になる。その結果、積層鉄心の軽量化が図れると共に、製造コストの低減が可能になる。
本発明の第1の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法で製造された積層鉄心の平面図である。 同永久磁石の樹脂封止方法で製造された積層鉄心の一部を切欠いた部分斜視図である。 同永久磁石の樹脂封止方法で使用する樹脂封止装置の側断面図である。 図3のP-P矢視断面図である。 図3のQ-Q矢視断面図である。 本発明の第2の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法で製造された積層鉄心の部分斜視図である。 同永久磁石の樹脂封止方法で製造された積層鉄心の部分平面図である。 同永久磁石の樹脂封止方法で使用する樹脂封止装置の側断面図である。 図8のR-R矢視断面図である。 図8のS-S矢視断面図である。 従来例に係る回転子積層鉄心において、(A)は磁石挿入孔に永久磁石を挿入したときの説明図、(B)は磁石挿入孔に挿入した永久磁石を樹脂封止した際の説明図である。 従来例に係る回転子積層鉄心において、(A)は磁石挿入孔に永久磁石を挿入したときの説明図、(B)は磁石挿入孔に挿入した永久磁石を樹脂封止した際の説明図である。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
図1、図2に示すように、本発明の第1の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法により製造された積層鉄心の一例である回転子積層鉄心10は、複数の鉄心片11を積層して形成され、中央の軸孔12の周囲に永久磁石13を挿入する複数の磁石挿入部14が形成され、磁石挿入部14の一方には、開口部15を介して内側空間部16が形成されている。そして、磁石挿入部14に永久磁石13を封入するために使用した樹脂17が、開口部15の位置で内側空間部16に向けて露出している。回転子積層鉄心10内に、内側空間部16を形成することにより、回転子積層鉄心10の重量を軽くでき、回転子積層鉄心10の回転、停止の応答性を高めることができると同時に、突極比の向上によりリラクタンストルクを高めることができる。また、磁石挿入部14に永久磁石13を封入するために使用した樹脂17が、開口部15の位置で内側空間部16に向けて露出し、内側空間部16内への樹脂17の注入が防止されているので、樹脂使用量が削減されて、回転子積層鉄心10の軽量化及び製造コストの低減が可能になる。
本発明の第1の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法は、図3~図5に示すように、複数の鉄心片11を積層して形成され、中央の軸孔12の周囲に複数の磁石挿入部14が形成され、しかも、近接して配置された対となる磁石挿入部14の間には内側空間部16が設けられ、磁石挿入部14の一方側(内側空間部16側)にそれぞれ設けられた開口部15を介して、磁石挿入部14が内側空間部16に連通している積層体において、各磁石挿入部14に入れた永久磁石13を、樹脂封止装置18を用いて樹脂封止する方法である。そして、第1の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法は、樹脂封止装置18に設けられた昇降プレート19に取付けられた下型20に積層体を載置して、積層体の内側空間部16に、下型20に立設されている閉塞部材の一例であるピン部材21をそれぞれ挿通させ、開口部15が内側空間部16側から閉じられるようにピン部材21を配置する第1工程を有している。
なお、下型20の中央部には、積層体の軸孔12に嵌入して、下型20に載置された積層体の下型20に対する位置決め(下型20の軸心位置と積層体の軸心位置の一致、及び下型20の軸心回りにおける積層体の周方向角度位置の設定)を行うガイド軸22が設けられている。これによって、ピン部材21が内側空間部16を挿通した際に、ピン部材21の側部が開口部15に当接もしくは僅少の隙間を有して近接し、開口部15がピン部材21により閉じられる(閉塞される)。
更に、第1の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法は、図3~図5に示すように、下型20に載置された積層体の磁石挿入部14に永久磁石13を挿入する処理1と、昇降プレート19を上昇させて、昇降プレート19の上方に昇降プレート19と対向して樹脂封止装置18に設けられた上固定プレート(図示せず)に固定部材23を介して取付けられた上型24と下型20とで積層体を軸方向(上下方向)両側から挟持する処理2と、ピン部材21で開口部15が閉塞されると共に、上型24と下型20で上下がそれぞれ閉塞された状態の磁石挿入部14に、上型24に設けた樹脂溜め部25内に充填した樹脂17をプランジャー25aを用いて押し出し、樹脂流路26を介して磁石挿入部14(すなわち、永久磁石13と磁石挿入部14との間の隙間)に樹脂17を充填する処理3とを備えた第2工程を有する。
なお、下型20に立設されたピン部材21の突出寸法は、積層体の最大積層厚より大きく形成されている。そして、開口部15を閉じた状態のピン部材21の先端は、上型24に貫通して設けられた掛止部(貫通孔)28に嵌入している。
図6、図7に示すように、本発明の第2の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法により製造された積層鉄心の一例である回転子積層鉄心29は、複数の鉄心片30を積層して形成され、中央の軸孔31の周囲に永久磁石32を挿入する複数の磁石挿入部33が形成され、磁石挿入部33は、開口部34を介して一部が外側に露出する外側空間部35に連通している。そして、磁石挿入部33に永久磁石32を封入するために使用した樹脂17が、開口部34の位置で外側空間部35に向けて露出している。回転子積層鉄心29の外周側に、外側空間部35を形成することにより、回転子積層鉄心29の重量を軽くでき、回転子積層鉄心29の回転、停止の応答性を高めることができると同時に、突極比の向上によりリラクタンストルクを高めることができる。また、磁石挿入部33に永久磁石32を封入するために使用した樹脂17が、開口部34の位置で外側空間部35に向けて露出し、外側空間部35への樹脂17の流出が防止されているので、樹脂使用量が削減されて、回転子積層鉄心29の軽量化及び製造コストの低減が可能になる。
本発明の第2の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法は、図8~図10に示すように、複数の鉄心片30を積層して形成され、中央の軸孔31の周囲に複数の磁石挿入部33が形成された積層体において、各磁石挿入部33に入れた永久磁石32を、樹脂封止装置36を用いて樹脂封止する方法である。ここで、各磁石挿入部33の一方側(積層体の外周側)には開口部34が設けられ、各磁石挿入部33は、開口部34を介して、積層体の外側の外部空間に開口するように積層体の外周部に設けられた外側空間部35と連通している。そして、第2の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法は、樹脂封止装置36に設けられた昇降プレート37に取付けられた下型38に積層体を載置して、積層体の外側空間部35の外側に隙間を設けて立設されている閉塞部材の一例であるピン部材39を、下型38に形成された長孔からなるガイド部40内を図示しない駆動機構を介して移動させて、開口部34が外側空間部35側から閉じられるようにピン部材39を配置する第1工程を有している。
なお、下型38の中央部には、積層体の軸孔31に嵌入して、下型38に載置された積層体の下型38に対する位置決め(下型38の軸心位置と積層体の軸心位置の一致、及び下型38の軸心回りにおける積層体の周方向角度位置の設定)を行うガイド軸41が設けられている。これによって、ピン部材39がガイド部40内を移動することにより、ピン部材39の側部が開口部34に当接もしくは僅少の隙間を有して近接し、開口部34がピン部材39により閉じられる(閉塞される)。
更に、第2の実施例に係る永久磁石の樹脂封止方法は、図8~図10に示すように、下型38に載置された積層体の磁石挿入部33に永久磁石32を挿入する処理1と、昇降プレート37を上昇させて、昇降プレート37の上方に昇降プレート37と対向して樹脂封止装置36に設けられた上固定プレート(図示せず)に固定部材42を介して取付けられた上型43と下型38とで積層体を軸方向(上下方向)両側から挟持する処理2と、ピン部材39で開口部34が閉塞されると共に、上型43と下型38で上下がそれぞれ閉塞された状態の磁石挿入部33に、上型43に設けた樹脂溜め部44内に充填した樹脂17をプランジャー45を用いて押し出し、樹脂流路46を介して磁石挿入部33(すなわち、永久磁石32と磁石挿入部33との間の隙間)に樹脂17を充填する処理3とを備えた第2工程を有する。
なお、下型38に立設されたピン部材39の突出寸法は、積層体の最大積層厚より大きく形成されている。そして、開口部34を閉じた状態のピン部材39の先端は、上型43に貫通して設けられた掛止部(貫通孔)48に嵌入している。
以上、本発明を、実施例を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施例に記載した構成に限定されるものではなく、請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施例や変形例も含むものである。
例えば、第1、第2の実施例では、下型に閉塞部材(ピン部材)を立設させたが、上型に閉塞部材を立設させてもよいし、また、必ずしも上型又は下型に直接立設させる必要はなく、樹脂封止装置に予め内蔵させておき、樹脂封止時のみ突出して上型又は下型に立設された状態となる可動式にしてもよい。更にまた、樹脂溜め部を下型に設けてもよい。
なお、閉塞部材(ピン部材)の突出寸法は、積層体の最大積層厚と同じでもよい。
本発明によって回転子積層鉄心の軽量化が可能となるので、より軽量でより応答性の速いモータを提供できる。このモータは自動車に使用できる他、産業用及び民生用のモータとしても使用でき、従来より省エネで応答性の速い機器の提供が可能となる。
10:回転子積層鉄心、11:鉄心片、12:軸孔、13:永久磁石、14:磁石挿入部、15:開口部、16:内側空間部、17:樹脂、18:樹脂封止装置、19:昇降プレート、20:下型、21:ピン部材、22:ガイド軸、23:固定部材、24:上型、25:樹脂溜め部、25a:プランジャー、26:樹脂流路、28:掛止部、29:回転子積層鉄心、30:鉄心片、31:軸孔、32:永久磁石、33:磁石挿入部、34:開口部、35:外側空間部、36:樹脂封止装置、37:昇降プレート、38:下型、39:ピン部材、40:ガイド部、41:ガイド軸、42:固定部材、43:上型、44:樹脂溜め部、45:プランジャー、46:樹脂流路、48:掛止部

Claims (5)

  1. 複数の鉄心片を積層して形成され、中央の軸孔の周囲に複数の磁石挿入部と、該磁石挿入部に開口部を介して連通する内側空間部が形成された積層体の前記磁石挿入部に入れた永久磁石を樹脂封止する方法であって、
    前記積層体を軸方向両側から挟持して前記磁石挿入部を塞ぐ上型又は下型のいずれか一方に立設されて、前記開口部を前記内側空間部側から閉じる閉塞部材を配置する第1工程と、
    前記永久磁石が挿入され、前記閉塞部材で前記開口部が閉塞された前記磁石挿入部に前記上型又は前記下型のいずれか一方に設けた樹脂溜め部から押し出した樹脂を充填する第2工程とを有することを特徴とする永久磁石の樹脂封止方法。
  2. 複数の鉄心片を積層して形成され、中央の軸孔の周囲に複数の磁石挿入部と、該磁石挿入部に開口部を介して連通し一部が外側に露出する外側空間部が形成された積層体の前記磁石挿入部に入れた永久磁石を樹脂封止する方法であって、
    前記積層体を軸方向両側から挟持して前記磁石挿入部を塞ぐ上型又は下型のいずれか一方に立設されて、前記開口部を前記外側空間部側から閉じる閉塞部材を配置する第1工程と、
    前記永久磁石が挿入され、前記閉塞部材で前記開口部が閉塞された前記磁石挿入部に前記上型又は前記下型のいずれか一方に設けた樹脂溜め部から押し出した樹脂を充填する第2工程とを有することを特徴とする永久磁石の樹脂封止方法。
  3. 請求項1又は2記載の永久磁石の樹脂封止方法において、前記閉塞部材による前記開口部の閉塞時には、該開口部に該閉塞部材が当接又は近接していることを特徴とする永久磁石の樹脂封止方法。
  4. 請求項1記載の永久磁石の樹脂封止方法で製造された積層鉄心であって、
    前記磁石挿入部の一方に前記内側空間部が形成され、該磁石挿入部に前記永久磁石を封入した樹脂が前記開口部の位置で前記内側空間部に向けて露出していることを特徴とする積層鉄心。
  5. 請求項2記載の永久磁石の樹脂封止方法で製造された積層鉄心であって、
    前記磁石挿入部に前記永久磁石を封入した樹脂が前記開口部の位置で前記外側空間部に向けて露出していることを特徴とする積層鉄心。
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