WO2023238830A1 - モータコアの製造装置及びモータコアの製造方法 - Google Patents

モータコアの製造装置及びモータコアの製造方法 Download PDF

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WO2023238830A1
WO2023238830A1 PCT/JP2023/020886 JP2023020886W WO2023238830A1 WO 2023238830 A1 WO2023238830 A1 WO 2023238830A1 JP 2023020886 W JP2023020886 W JP 2023020886W WO 2023238830 A1 WO2023238830 A1 WO 2023238830A1
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resin composition
screw
motor core
chamber
filling
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PCT/JP2023/020886
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French (fr)
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恵 佐藤
誠 大森
拓実 古谷
淳 木下
川崎 明日香 金澤
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日本発條株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor core manufacturing device and a motor core manufacturing method.
  • Some rotating electric machines have permanent magnets attached to a motor core, such as a rotor core.
  • a motor core such as a rotor core.
  • there is a known method of inserting the permanent magnet into a slot provided in the motor core, and then filling the surrounding area with a resin composition and curing it for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2013 -009453.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-009453 discloses that when filling a thermosetting resin composition into the slot of a rotor core, resin tablets of a predetermined size considering the required filling amount are put into a pot, and It is described that the material is heated to soften and melt it before filling.
  • the amount of resin filled into the slot is lower than the specified filling amount, taking into consideration the dimensional tolerance of the product. It is normal to prepare a large amount of resin. However, in this case, since the thermosetting resin cannot be reused after curing, if the resin-filled portion is small due to the dimensional tolerance, a large amount of resin will be wasted. Furthermore, motor cores have various shapes, and the slot shapes into which the magnets are inserted can also take various shapes. Therefore, the slot shapes are rarely the same in different vehicle models. Therefore, if a resin tablet of the optimum size is to be prepared for each motor core, storage space must be secured, which increases management costs. There are also other problems, such as the complicated management of various types of resin tablets.
  • an object of the present disclosure is to provide a motor core manufacturing apparatus and a motor core manufacturing method that can suppress filling defects of the resin composition while suppressing loss of the resin composition. .
  • a motor core manufacturing apparatus includes a mold for holding a motor core including a resin filling part, and a mold formed in the mold and having one end part of the resin filling part. a chamber that communicates with a resin composition filling path that communicates with the mold; a plunger that transports the thermosetting resin composition transported to the chamber toward the resin composition filling path; a heater disposed in the mold and around the chamber; and an extruder that kneads and transports the resin composition to the chamber in order to introduce the resin composition into the chamber;
  • the extruder includes an extrusion conveyance path through which the resin composition is conveyed, a screw disposed within the extrusion conveyance path that conveys the resin composition while kneading it, and at least one screw inside the screw. and a first temperature control mechanism in which a portion is disposed.
  • the motor core manufacturing apparatus there is no need to use a tablet-shaped resin composition to be introduced into the chamber, and the amount of resin composition supplied to the chamber can be easily changed. Therefore, loss of the resin composition can be suppressed. Further, since the resin composition conveyed by the screw can be cooled or heated by the first temperature control mechanism, for example, if the first temperature control mechanism is used to cool the resin composition, the resin composition can be cooled or heated. It is possible to suppress a temperature rise due to shear heat generated during transportation. Thereby, progress of the curing reaction against the intention of the resin composition during transportation can be suppressed, and incomplete filling of the resin composition can be avoided.
  • the first temperature control mechanism is used to heat the resin composition, when the temperature of the resin composition in the extruder is raised, it is possible to assist in quickly raising the temperature. Additionally, the shear heat generated during transport of the resin composition often occurs locally and can cause temperature unevenness, but heating the resin composition using the first temperature control mechanism has the effect of suppressing this temperature unevenness. You can also expect
  • a motor core manufacturing apparatus is the motor core manufacturing apparatus according to the first aspect of the present disclosure, wherein the extruder is arranged in the extrusion conveyance path surrounding a part of the screw. It further includes a second temperature control mechanism provided therein.
  • the second temperature control mechanism disposed in the extrusion conveyance path is included, so that the extrusion conveyance
  • the resin composition conveyed in the path can be cooled or heated from both inside and outside. Thereby, the temperature of the resin composition during transportation can be more reliably controlled.
  • a motor core manufacturing apparatus is the motor core manufacturing apparatus according to the first or second aspect of the present disclosure, wherein the first temperature control mechanism has a heat medium supply port at one end. an inflow path extending from the proximal end of the screw along the central axis of the screw; and an outflow path having one end communicating with the other end of the inflow path and extending toward the proximal end of the screw. .
  • the resin composition of the screw and the area around the screw can be improved by supplying the heat medium to the inside of the screw. You will be able to cool or heat things.
  • a motor core manufacturing apparatus is the motor core manufacturing apparatus according to the third aspect of the present disclosure, wherein the heat medium used in the first temperature control mechanism is a gas.
  • the handling becomes easier than when a liquid heat medium is used.
  • a motor core manufacturing apparatus is the motor core manufacturing apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present disclosure, wherein the screw conveys the resin composition around the outer periphery. It consists of a cylindrical first screw body with fins formed thereon and a closed end thereof, and a cylindrical body with a through hole extending in the longitudinal direction in the center thereof, and a cylindrical body with a through hole extending in the longitudinal direction. a first flow path forming member in which a plurality of grooves extending in the longitudinal direction are formed, the first flow path forming member having a distal end thereof and a bottom portion within the first screw body The first screw body is fitted into the first screw body so that a gap is formed between the screw body and the first screw body.
  • an inflow path and an outflow path can be formed inside the screw, which facilitates processing of parts used in the screw.
  • a motor core manufacturing apparatus is the motor core manufacturing apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present disclosure, wherein the screw conveys the resin composition around the outer periphery.
  • a second screw body in which fins are formed and a plurality of through holes extending in the longitudinal direction are formed therein, and an end of the plurality of through holes is connected to a distal end portion of the second screw body; and a second flow path forming member that allows the parts to communicate with each other.
  • an inflow path and an outflow path can be formed inside the screw, which facilitates processing of parts used in the screw.
  • a motor core manufacturing apparatus is the motor core manufacturing apparatus according to the sixth aspect of the present disclosure, in which the second screw body has the fins formed on the outer periphery and has a longitudinal axis inside.
  • a plurality of divided bodies each having a plurality of through holes extending along the direction are connected to each other so that the plurality of through holes communicate with each other.
  • the screw body can be formed by connecting a plurality of divided bodies, the length of the screw body can be easily varied.
  • a method for manufacturing a motor core according to an eighth aspect of the present disclosure is such that the motor core is placed in a mold in which a resin composition filling path is formed such that the resin composition filling path and the resin filling portion of the motor core communicate with each other. and a step of conveying the resin composition to a chamber communicating with the resin composition filling path while adjusting the temperature using an extruder capable of conveying the resin composition, the extrusion
  • the machine includes an extrusion conveyance path through which the resin composition is conveyed, a screw disposed within the extrusion conveyance path that conveys the resin composition while kneading it, and at least a portion inside the screw.
  • a first temperature control mechanism disposed therein; a step of operating a plunger movable within the chamber to fill the softened resin composition in the chamber into the resin filling section; and a step of hardening the softened resin composition filled in the resin filling part.
  • the resin composition can be transported to the chamber while controlling the temperature using, for example, the first temperature control mechanism, for example, the first temperature control mechanism can be used to cool the resin composition. It is possible to suppress the temperature rise caused by shear heat generated during transport of objects. Thereby, progress of the curing reaction against the intention of the resin composition during transportation can be suppressed, and incomplete filling of the resin composition can be avoided.
  • the first temperature control mechanism is used to heat the resin composition, when the temperature of the resin composition in the extruder is raised, it is possible to assist in quickly raising the temperature. Additionally, the shear heat generated during transport of the resin composition often occurs locally and can cause temperature unevenness, but heating the resin composition using the first temperature control mechanism has the effect of suppressing this temperature unevenness. You can also expect
  • the motor core manufacturing apparatus and motor core manufacturing method of the present disclosure it is possible to suppress filling defects of the resin composition while suppressing loss of the resin composition.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing an example of a motor core manufacturing apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a part of the first temperature control mechanism of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and is a sectional view and a side view showing one state of the screw manufacturing process.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a part of the first temperature control mechanism of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and is a sectional view and a side view showing one state of the screw manufacturing process.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a part of the first temperature control mechanism of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and is a sectional view and a side view showing a manufactured screw.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing an example of a motor core manufacturing apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a part of the first temperature control mechanism of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and is a
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a first modified example of the screw shown in FIG. 2, and is a sectional view and a side view showing the first screw body.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a first modified example of the screw shown in FIG. 2, and includes a cross-sectional view and a side view showing a first flow path forming member.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a first modified example of the screw shown in FIG. 2, and is a sectional view and a side view of the screw according to the first modified example.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a second modification of the screw shown in FIG. 2, and is a sectional view and a side view showing a state before the second screw body and the second flow path forming member are assembled. .
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second modified example of the screw shown in FIG. 2, and is a sectional view and a side view showing a state after the second screw main body and the second flow path forming member are assembled.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing a motor core according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing an example of an operating state of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the motor core manufacturing method shown in FIG. 5 is executed.
  • FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing an example of an operating state of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the motor core manufacturing method shown in FIG. 5 is executed.
  • FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing an example of an operating state of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the motor core manufacturing method shown in FIG. 5 is executed.
  • FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing an example of an operating state of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the motor core manufacturing method shown in FIG. 5 is executed.
  • FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing an example of an operating state of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the motor core manufacturing method shown in FIG. 5 is executed.
  • FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing an example of an operating state of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the motor core manufacturing method shown in FIG. 5 is executed.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing an example of a motor core manufacturing apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the motor core manufacturing apparatus 1 may be an apparatus for attaching permanent magnets 3 to a motor core, for example, an inner rotor type rotor core 2.
  • the permanent magnet 3 may be attached using a resin mold.
  • the rotor core 2 is exemplified as the motor core, and the slot portion 4 (more precisely, the filling space 6) of the rotor core 2 is exemplified as an example of the resin-filled portion of the motor core. Disclosure is not limited to this.
  • the motor core manufacturing apparatus 1 is used, for example, for resin molding a portion of a stator core as a motor core around which a coil is wound, or for a through hole provided in the axial direction of a laminated core that is not caulked. It can also be used to fix the laminated cores together by filling them with resin.
  • the X direction shown in FIG. 1 will be explained as the left-right direction, the Y direction as the front-back direction, and the Z direction as the height direction (or up-down direction).
  • the resin composition P used in the motor core manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment is a thermosetting resin composition. More specifically, it may mainly contain thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, unsaturated polyester resins, or cyanate resins. Moreover, in addition to the thermosetting resin, a curing agent, a filler, etc. may be added to this resin composition P.
  • thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, unsaturated polyester resins, or cyanate resins.
  • a curing agent, a filler, etc. may be added to this resin composition P.
  • a motor core manufacturing apparatus 1 includes at least a manufacturing apparatus main body 10, a mold 20 for holding a rotor core 2, and a chamber 30 that can accommodate a resin composition P. , a plunger 35 for transporting the resin composition P in the chamber 30 , a heater 40 as an example of a heater capable of heating the mold 20 and the chamber 30 , and a plunger 35 for feeding the resin composition P into the chamber 30 .
  • the manufacturing apparatus main body 10 includes a base 11, a plurality of (for example, four) columns 12 erected on the surface of the base 11, and a top plate 13 supported at the tip of the columns 12. It's good.
  • the top plate 13 may have an upper mold 21 of a mold 20 (described later) fixed to its lower surface, and can be raised and lowered in the vertical direction together with the column 12 and the upper mold 21 using an actuator (not shown). good.
  • the mold 20 is a member for holding the rotor core 2.
  • this mold 20 includes an upper mold 21 that abuts and supports the upper part of the rotor core 2, specifically, the upper surface thereof, and a lower mold 22 that abuts and supports the lower part of the rotor core 2, specifically, the lower surface. may be included.
  • the lower mold 22 may include a lower mold main body 23 and a stage 24 provided on the lower mold main body 23 and on which the rotor core 2 is placed.
  • the rotor core 2 can be placed on the stage 24 or transported from the stage 24 by a robot arm (not shown) or the like.
  • a resin composition filling path 25 may be provided inside the stage 24 for supplying the resin composition P to an appropriate location of the rotor core 2 placed on the stage 24.
  • the path structure of the resin composition filling path 25 may be changed in accordance with the structure of the rotor core 2 placed on the stage 24.
  • a plurality of stages 24 having different resin composition filling path 25 structures are prepared in advance, and the stage 24 is changed as appropriate according to the dimensions of the rotor core 2 held in the mold 20, the position of the slot portion 4, etc. It is recommended to use it as Further, the lower mold 22 may further include a lifter 26 that raises and lowers the stage 24 in order to clean the resin composition filling path 25 and the like.
  • the lower mold 22 is provided with the resin composition filling path 25 and the resin composition P is filled from below, but the present invention is not limited to this.
  • a mode may be adopted in which a resin composition filling path is provided in the upper mold 21 and the resin composition P is filled from above.
  • the upper mold 21 may be movable in the vertical direction together with the top plate 13 as described above.
  • this upper mold 21 descends and presses the upper surface of the rotor core 2 with a predetermined pressing force, thereby moving the rotor core 2 between the upper mold 21 and the lower mold 22. It can be held between the two.
  • the surfaces of the upper mold 21 and the stage 24 that come into contact with the rotor core 2 are designed to prevent the resin composition P from leaking out of the rotor core 2 during filling with the resin composition P, which will be described later. It is preferable that the shape, material, etc. of the contact surface be adjusted so that the contact surface is in a sealed state.
  • a structure is adopted in which the upper mold 21 is moved up and down together with the top plate 13, but the vertical positions of the upper mold 21 and the lower mold 22 can be changed relative to each other. Any other structure may be adopted. Specifically, for example, instead of moving the upper mold 21 in the vertical direction, a structure may be adopted in which the lower mold 22 is moved in the vertical direction, or a structure in which both the upper mold 21 and the lower mold 22 are moved. .
  • the slot portion 4 of the rotor core 2 is illustrated as having a rectangular parallelepiped shape with substantially no gaps in the front-rear and left-right directions. Therefore, the upper mold 21 and the lower mold 22 have substantially flat contact surfaces, but the shapes of the contact surfaces of the upper mold 21 and the lower mold 22 are adjusted to match the shape of the rotor core 2 to be held. It can be changed as appropriate. For example, when the motor core manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment is used for resin molding of an inner rotor type stator core, the upper mold 21 and the lower mold 22 are protrusions inserted into a space formed in the center of the stator core. It is recommended to adopt one that includes.
  • the rotor core 2 held in the mold 20 described above can be made of, for example, a substantially cylindrical magnetic material formed by laminating a plurality of thin electromagnetic steel plates.
  • a through hole 5 may be provided in the axial center portion of the rotor core 2, into which a shaft constituting a rotating shaft is inserted when assembled as a motor.
  • one or more slot portions 4 extending along the axial direction of the rotor core 2 may be provided so as to surround the through hole 5 .
  • This slot portion 4 can be formed, for example, in the shape of a rectangular parallelepiped, but its specific shape is not particularly limited as long as it is shaped so that a permanent magnet 3, which will be described later, can be inserted therein.
  • the slot portion 4 of the rotor core 2 may have a permanent magnet 3 inserted and fixed therein.
  • the permanent magnet 3 can be configured as a rectangular parallelepiped that is slightly smaller than the slot portion 4, for example. Further, this permanent magnet 3 may or may not be magnetized.
  • a gap is formed at least partially between the outer peripheral surface of the permanent magnet 3 and the inner peripheral surface of the slot portion 4. This gap can function as a filling space 6 as an example of a resin filling part. A portion of each of the plurality of filling spaces 6 can communicate with an end of the resin composition filling path 25 when the rotor core 2 is placed on the stage 24.
  • the chamber 30 may form a space into which a predetermined amount of the resin composition P to be filled into the filling space 6 is introduced.
  • This chamber 30 may be formed inside a support 31 provided on the base 11 so as to extend in the vertical direction.
  • the upper end of the chamber 30 may communicate with the resin composition filling path 25 of the stage 24 included in the lower mold 22 disposed on the support stand 31 .
  • the plunger 35 may be a member for transporting the resin composition P transported into the chamber 30 toward the resin composition filling path 25.
  • the plunger 35 according to this embodiment may form the lower surface of the chamber 30, and may be connected to an actuator (not shown) to be movable in the vertical direction within the chamber 30.
  • the heater 40 may be composed of a well-known heater or the like, and may heat a suitable location of the manufacturing apparatus 1.
  • the heater 40 according to the present embodiment includes a mold heater 41 disposed inside the mold 20, specifically inside the upper mold 21 and the lower mold main body 23, and a mold heater 41 disposed in the upper mold 21 and the lower mold main body 23 so as to be close to the outer periphery of the chamber 30. , and a chamber heater 42 disposed around the chamber 30 within the support base 31.
  • well-known heaters such as an infrared heater or a sheathed heater can be used.
  • the extruder 50 may have one end communicating with the chamber 30 and be capable of transporting the resin composition P toward the chamber 30 while kneading it.
  • This extruder 50 includes a barrel 51 as an example of an extrusion conveyance path through which a resin composition P is conveyed, and a resin composition P disposed inside the barrel 51 and supplied into the barrel 51.
  • it includes at least a screw 52 that transports the powdered resin composition P1 while kneading it.
  • the extruder 50 extends in the left-right direction, but the direction in which the extruder 50 extends is not limited to this.
  • the extruder 50 may extend diagonally upward from the chamber 30.
  • the resin composition P1 may extend in the vertical direction so as to be lined up with the chamber 30.
  • the extruder 50 and the chamber 30 are arranged side by side, it is preferable to secure a space between the extruder 50 and the chamber 30 for transporting the resin composition P.
  • a powdered resin composition P1 is supplied as the resin composition P supplied to the barrel 51, but the resin composition P1 is not limited to powdered one, and may have other shapes, For example, at least a portion thereof may be in the form of a paste or a pellet.
  • the powdered resin composition P1 in the present disclosure refers to relatively small particles such as particles or granules (these particles include particles such as small pieces obtained by crushing and crushing a relatively large resin block).
  • the barrel 51 may be a conveyance path extending in one direction, for example, in the left-right direction, for conveying the resin composition P while kneading it.
  • a supply port 53 through which the powdered resin composition P1 is supplied may be formed at one end of the barrel 51, and a discharge port 54 connected to the chamber 30 may be formed at the other end.
  • a resin composition supply source 58 may be connected to the supply port 53 via a resin composition supply path 57 .
  • the exit 54 may be provided with a sliding or rotating shutter 56, for example.
  • the screw 52 can be constituted by an elongated member having spiral fins 52F formed on its outer peripheral surface and rotated by a motor 59 connected to one end thereof.
  • the screw 52 is disposed inside the barrel 51 along its extending direction so as to knead and convey the powdered resin composition P1 supplied from the supply port 53 toward the discharge port 54. good.
  • the resin composition P that is being transported can also be pressurized. Therefore, the powdery resin composition P1 conveyed within the barrel 51 is kneaded and pressurized by the screw 52 during the conveyance process, thereby gradually changing into a paste-like resin composition P2. It can be anything.
  • the term "paste-like" as used herein refers to a state in which the powder-like resin composition P is integrated to form a lump and becomes a paste or clay-like state.
  • the motor 59 connected to the screw 52 can adjust the conveyance amount of the resin composition P by its rotation speed. Therefore, the amount of paste-like resin composition P2 introduced into the chamber 30 from the extruder 50 can be adjusted with high precision by controlling the rotation speed of the motor 59.
  • the paste-like resin composition P2 here may be a mixture of the paste-like resin composition P2 and the powder-like resin composition P1.
  • the amount of the paste-like resin composition P2 introduced into the chamber 30 is controlled by the rotation speed of the motor 59, but the control of the amount of injection is not limited to this method.
  • the amount of the pasty resin composition P2 to be introduced into the chamber 30 can be determined from the volume of the pasty resin composition P2 in the barrel 51 or from the thrust required to convey the pasty resin composition P2. It can also be controlled.
  • the extruder 50 may further include a temperature sensor that detects the temperature of the powdery resin composition P1 or paste-like resin composition P2 conveyed within the barrel 51, or the room temperature within the barrel 51. Then, if the rotation speed of the motor 59 is controlled based on the detection result of the temperature sensor and the preset amount of the resin composition charged into the chamber 30, the paste-like resin composition P2 is transferred to the chamber 30. The input amount can be adjusted with more precision.
  • the extruder 50 according to the present embodiment is exemplified as an extruder having one screw 52, the number of screws 52 may be two or more.
  • the manufacturing apparatus 1 can further include a control device 60.
  • the control device 60 may be communicably connected to each component via wired or wireless communication, for example, as shown by dotted lines in FIG.
  • This control device 60 can be realized using a sequencer (Programmable Logic Controller, PLC) or a well-known computer.
  • the motor core manufacturing apparatus 1 employs the extruder 50 having the above-described configuration, so that an arbitrary amount of the resin composition can be delivered to the chamber 30 without using a pre-molded tablet-like resin composition.
  • the resin composition P can be supplied.
  • the amount of resin composition P conveyed to the chamber 30 that is, the amount introduced into the chamber 30
  • the amount introduced into the chamber 30 can be freely adjusted by controlling the rotation speed of the motor 59.
  • losses of the resin composition P that occur during the manufacturing process can be reduced.
  • the resin composition P is subjected to shear deformation by the screw 52 during its conveyance. Therefore, the temperature of the resin composition P may rise at least partially due to the shear heat generated during the deformation.
  • the curing reaction proceeds unexpectedly due to the shear heat, and a part of the resin composition P hardens within the barrel 51. There is a possibility that it will be stored away.
  • the progress of the undesired curing reaction of the resin composition P in the barrel 51 as described above may cause variations in the amount of the resin composition P supplied to the chamber 30, and may cause an increase in the frequency of cleaning inside the extruder 50. This may cause various problems, such as increasing the hardening reaction rate, or stopping the rotation of the screw 52 due to the resin composition that has undergone a curing reaction getting caught.
  • the motor core manufacturing apparatus 1 employs the first temperature control mechanism 70 in order to suppress an unintended temperature rise of the resin composition P described above.
  • the first temperature control mechanism 70 will be described below.
  • FIG. 2 is a diagram showing a part of the first temperature control mechanism of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views showing one state of the screw manufacturing process
  • FIG. 2C is a cross-sectional view and a side view of the manufactured screw. Note that in FIG. 2, illustration of the fins 52F formed around the screw 52 is omitted.
  • Each cross-sectional view shown in FIG. 2 is a cross-sectional view of the screw 52 taken along one plane extending in the longitudinal direction passing through its central axis, and one side view is a side view of the proximal end side of the screw 52 connected to the motor 59. This shows the aspects of
  • the first temperature control mechanism 70 of the motor core manufacturing apparatus 1 is at least partially disposed inside the screw 52, so that the first temperature control mechanism 70 is kneaded and conveyed by the screw 52. This suppresses the temperature rise of the resin composition P.
  • the heat medium used in the first temperature control mechanism 70 may be a gas.
  • the first temperature control mechanism 70 of the present embodiment can be an air-cooled cooling mechanism using air as a heat medium, and the inlet passage 74 and the outlet passage provided in the screw 52 can be used as the first temperature control mechanism 70. 75.
  • gas is used as the heat medium of the first temperature control mechanism 70, handling becomes easier than when a cooling mechanism using a liquid such as water as the heat medium is used.
  • the first temperature control mechanism 70 is exemplified as one aimed at cooling the resin composition P, but if the temperature of the heat medium is adjusted, the first temperature control mechanism 70 70 can also be used to keep the resin composition P warm or to heat it. That is, the first temperature control mechanism 70 can be said to adjust the temperature of the resin composition P conveyed within the barrel 51.
  • the first temperature control mechanism 70 When the first temperature control mechanism 70 is used to heat the resin composition P, for example, when it is desired to raise the temperature of the resin composition P in the extruder 50, it can assist in quickly raising the temperature. Furthermore, the shear heat generated when the resin composition P is conveyed within the extruder 50 often occurs locally within the barrel 51 and may cause temperature unevenness. If the resin composition P in 51 is heated, the effect of suppressing this temperature unevenness can also be expected.
  • the first temperature control mechanism 70 of the present embodiment includes a blower 71 as an example of a heat medium supply source, and a heat medium supplied from the blower 71 to the inside thereof.
  • the screw 52 is provided with an inlet passage 74 and an outlet passage 75 through which air passes.
  • the blower 71 is an example of a heat medium supply source, and is connected to a heat medium supply port provided on the base end side of an inflow path 74 formed in the screw 52, and supplies air as a heat medium into the inflow path 74. It may be possible to supply.
  • an air-cooled type cooling mechanism is adopted as the first temperature control mechanism 70, an example is shown in which air is used as a heat medium. Not limited. Specifically, for example, water or other fluids may be used as the heat medium. In that case, it is sufficient to replace the blower 71 with another heat medium supply means.
  • the screw 52 may have an inflow passage 74 formed at its center, and a plurality of outflow passages 75 formed near its outer peripheral surface.
  • the outflow path 75 can be formed by a plurality of (two in FIG. 2) passages extending substantially parallel to the inflow path 74 between the inflow path 74 and the outer peripheral surface of the screw 52.
  • the outflow path 75 may be a path in which one end located on the distal end side of the screw 52 communicates with the other end of the inflow path 74 and the other end located on the proximal end side of the screw 52 communicates with the outside of the barrel 51. .
  • the inflow path 74 along the central axis of the screw 52 because this allows the connection structure between the inflow path 74 formed in the rotating screw 52 and the blower 71 to be simplified.
  • the first temperature control mechanism 70 of this embodiment uses air as the heat medium, there is no need to recover the air that exits the outflow path 75. Therefore, the other end of the outflow path 75 only needs to communicate with the outside of the barrel 51.
  • two outflow passages 75 are provided so as to sandwich the inflow passage 74 from above and below, but the arrangement and number of the outflow passages 75 can be changed as appropriate.
  • four outflow passages 75 may be provided so as to sandwich the inflow passage 74 from both the vertical and horizontal directions.
  • the communication path 76 can be formed as a path extending in a direction intersecting the extending direction of the screw 52, as shown in FIG. 2C.
  • the first temperature control mechanism 70 mainly allows air as a heat medium to pass through the inside of the communication path 76 and the above-mentioned outflow path 75, so that the resin composition P transported around the screw 52 and the screw 52 can be heated. can be cooled. Therefore, the communication passage 76 and the outflow passage 75 are preferably disposed close to the outer peripheral surface of the screw 52.
  • FIG. 2A Three bottomed holes are formed along the longitudinal direction of the long screw 52 from the proximal end side thereof. These bottomed holes can each form an inflow path 74 and an outflow path 75.
  • FIG. 2B a through hole is formed from the outer peripheral surface of the screw 52 so as to cross the bottoms of the three bottomed holes. This through hole can form a communication path 76.
  • the sealing member 76S by closing the two openings of the through hole with the sealing member 76S, it is possible to provide the screw 52 including the inlet passage 74 and the outlet passage 75 whose ends are communicated with each other by the communication passage 76. .
  • the first temperature control mechanism 70 including the above-described configuration is operated.
  • the screw 52 and the resin composition P that is being kneaded and transported around the screw 52 can be cooled. This makes it possible to suppress an unintended temperature rise due to shear heat generated during conveyance by the screw 52, and prevent filling defects caused by the progress of the curing reaction of the resin composition P before filling. Poor conveyance of the resin composition P within the barrel 51 and an increase in the frequency of cleaning operations within the barrel 51 can be effectively suppressed.
  • the motor core manufacturing apparatus 1 includes, in addition to the first temperature control mechanism 70 described above, a A second temperature control mechanism 80 can also be provided.
  • the second temperature control mechanism 80 is preferably provided at least in a portion of the barrel 51 surrounding the screw 52, as shown in FIG.
  • the second temperature control mechanism 80 can be configured, for example, by a heat medium passage routed inside the barrel 51.
  • the heat medium supplied to the heat medium passage is not particularly limited, but water, air, etc. can be used.
  • the resin composition P being kneaded and conveyed by the screw 52 can be cooled or heated from both the inside and outside. You will be able to do this. Therefore, if these temperature control mechanisms are used for cooling, it becomes possible to more effectively suppress the temperature rise of the resin composition P due to shear heat. On the contrary, if these temperature control mechanisms are used to heat the resin composition P, more uniform heating can be achieved.
  • Cooling of the resin composition P by the first temperature control mechanism 70 or the first temperature control mechanism 70 and the second temperature control mechanism 80 is performed so that the temperature of the resin composition P being conveyed is 100°C or less, preferably It can be operated at any timing during the period during which the resin composition P is being transported so that the temperature is 70°C or lower, more preferably 60°C or lower. Specific control of these temperature control mechanisms 70 and 80 can be mainly performed by the control device 60.
  • the screw 52 of the first temperature control mechanism 70 is manufactured through the steps shown in FIG. 2, but other manufacturing methods may be used. It can also be manufactured by the following method. Therefore, some examples of screw bodies manufactured by a manufacturing method different from the method described above will be described below.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a first modified example of the screw shown in FIG. 2, in which FIG. 3A is a sectional view and a side view showing the first screw body, and FIG. FIG. 3C is a cross-sectional view and a side view showing a flow path forming member, and FIG. 3C is a cross-sectional view and a side view of a screw according to a first modification.
  • the screw 52A according to the first modification may include a first screw main body 72A and a first flow path forming member 73A, as shown in FIG. 3C.
  • the first screw body 72A can be formed of a cylindrical member whose tip is closed to form a bottomed hole 72H that extends in the longitudinal direction. Fins 52F are formed around the outer periphery of the first screw body 72A, but are not shown in FIG. 3.
  • the first screw main body 72A may be connected to the motor 59 at its proximal end where the bottomed hole 72H is open, and disposed in the barrel 51 with its distal end free.
  • the first flow path forming member 73A can be configured as a cylindrical body provided with a through hole 77 extending in the longitudinal direction at the center thereof.
  • the first flow path forming member 73A made of a cylindrical body may have a plurality of grooves, for example, four grooves 78, extending along the longitudinal direction on its outer periphery.
  • the outer diameter of the first flow path forming member 73A is preferably adjusted so that it can be fitted into the bottomed hole 72H of the first screw body 72A.
  • the screw 52A according to the first modification is constructed by fitting (or press-fitting) the first flow path forming member 73A into the bottomed hole 72H of the first screw body 72A described above. can be configured.
  • the fitting length of the first flow path forming member 73A is set to be shorter than the depth of the bottomed hole 72H.
  • a gap is formed between the tip of the first flow path forming member 73A and the bottom surface of the bottomed hole 72H that constitutes the bottom inside the first screw body 72A, and the gap functions as the communication path 76. I can do it.
  • the inflow path 74 formed in the screw 52A can be formed by the through hole 77 of the first flow path forming member 73A fitted into the bottomed hole 72H.
  • the outflow passage 75 formed in the screw 52A is defined by the inner peripheral surface of the bottomed hole 72H and the concave groove 78 of the first passage forming member 73A fitted into the bottomed hole 72H.
  • One end of the inflow path 74 formed in the screw 52A and one end of each outflow path 75 can be communicated via the communication path 76 described above.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a second modified example of the screw shown in FIG. 2, and FIG. 4A is a cross-sectional view showing a state before assembling the second screw body and the second flow path forming member.
  • FIG. 4B is a sectional view and a side view showing a state after the second screw main body and the second flow path forming member are assembled.
  • the screw 52B according to the second modification may include a second screw main body 72B and a second flow path forming member 73B, as shown in FIG. 4B.
  • the second screw main body 72B can be formed of a columnar member in which a plurality of through holes 74B and 75B extending in the longitudinal direction are formed. Fins 52F are formed around the outer periphery of the second screw body 72B, similar to the first screw body 72A, but their illustration is omitted in FIG. 4 as well.
  • the second screw main body 72B may be connected to the motor 59 at its proximal end, and disposed in the barrel 51 with its distal end free.
  • the through holes 74B and 75B formed in the second screw body 72B extend along the central axis of the second screw body 72B, and are connected to one through hole 74B capable of forming an inflow path 74, It may include a plurality of other through holes 75B, which are arranged around the through hole 74B and extend substantially parallel to the one through hole 74B, and are capable of forming an outflow path 75.
  • the second screw main body 72B can be configured by connecting a plurality of, for example, three, divided bodies 72B1 to 72B3, as shown in FIG. 4A.
  • the divided bodies 72B1 to 72B3 can be constituted by a columnar member in which a fin 52F is formed on the outer periphery and a plurality of through holes 74B and 75B extending in the longitudinal direction are formed inside.
  • the second screw body 72B can be formed by connecting each of the divided bodies 72B1 to 72B3 so that the plurality of through holes 74B and 75B of each divided body 72B1 to 72B3 communicate with each other.
  • the second flow path forming member 73B is connected to the tip of the second screw body 72B, and allows the ends of the plurality of through holes 74B and 75B provided in the second screw body 72B to communicate with each other. It can be anything.
  • the second flow path forming member 73B can be formed of a columnar member whose outer diameter is adjusted to match the second screw main body 72B.
  • a communication path 76B may be formed at the base end of the second flow path forming member 73B for communicating the tip of one through hole 74B and the tips of two other through holes 75B. .
  • the communication path 76B communicates with, for example, a bottomed hole extending from the base end side of the second flow path forming member 73B along the central axis of the second flow path forming member 73B, and the bottom of the bottomed hole.
  • it can be formed with two bottomed holes extending from the base end side of the second flow path forming member 73B in a direction inclined with respect to the central axis of the second flow path forming member 73B.
  • the communication path 76B can be formed by simply drilling three linearly extending bottomed holes, so that the processing thereof is easy.
  • the screw 52B according to the second modification may be configured by connecting the above-described second screw main body 72B and second flow path forming member 73B in the axial direction. Also in this modification, since the screw 52B can be manufactured by connecting a plurality of members, the processing of the parts can be simplified. In addition, since the screw 52B can be divided into a plurality of components, holes (specifically, through holes 74B, 75B and communication passages 76B) are formed in each of the divided bodies 72B1 to 72B3 and the second flow path forming member 73B. This makes it easier to process holes with closed ends.
  • a waiting space 51A of a predetermined size without the screw 52 is formed between the outlet 54 of the barrel 51 and the tip (more specifically, the free end) of the screw 52. good.
  • This standby space 51A is a space for temporarily storing the paste-like resin composition P2 kneaded and conveyed by the rotation of the screw 52 while the temperature is controlled by the first temperature control mechanism 70. good.
  • this waiting space 51A may be provided with a known conveying means (not shown) such as a belt conveyor or a scraper. This conveying means is operated in conjunction with the opening of the shutter 56, for example, to immediately introduce a specific amount of the paste-like resin composition P2 temporarily stored in the waiting space 51A into the chamber 30. be able to.
  • a barrel heater 55 for preheating the paste-like resin composition P2 conveyed to the standby space 51A by the screw 52 is disposed around the outer periphery of the standby space 51A.
  • This barrel heater 55 can be configured with a well-known heater like the mold heater 41 and the like, and can be arranged, for example, so as to surround substantially the entire circumference of the standby space 51A.
  • the barrel heater 55 can preheat the paste-like resin composition P2 in the standby space 51A to 50 to 100°C, more preferably 90 to 100°C.
  • this barrel heater 55 By employing this barrel heater 55, it is possible to raise the temperature of the paste-like resin composition P2 transported to the standby space 51A before inputting it into the chamber 30, thereby promoting softening. Thereby, the heating time required to soften and melt the paste-like resin composition P2 within the chamber 30 can be significantly shortened.
  • a structure is illustrated in which the outlet 54 of the barrel 51 is connected to the chamber and the waiting space 51A is provided adjacent to the outlet 54, but the present disclosure is not limited to this.
  • a transport mechanism (not shown) may be provided between the outlet 54 of the barrel 51 and the chamber 30, and the paste-like resin composition P2 may be introduced into the chamber 30 by operating the transport mechanism.
  • a mechanism for removing air from the kneaded paste-like resin composition P2 may be additionally provided between the outlet 54 of the barrel 51 and the shutter 56 or the chamber 30.
  • the mechanism may be one that removes air from the pasty resin composition P2 by, for example, compressing the pasty resin composition P2 or providing a decompression chamber.
  • the resin composition P directly or indirectly introduced into the chamber 30 from the extruder 50 of the motor core manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment is not a pre-molded tablet, but a paste. It is particularly important to note that the resin composition P2 has the following properties. In this way, by charging the paste-like resin composition P2 into the chamber 30, it becomes possible to freely adjust the amount of the resin composition P introduced into the chamber 30 by controlling the rotation speed of the motor 59, etc. . Note that the paste-like resin composition P2 introduced into the chamber 30 from the extruder 50 may be temporarily molded into a predetermined shape.
  • the paste-like resin composition P2 As a method for the temporary molding, for example, by continuously conveying the paste-like resin composition P2 to the waiting space 51A, the paste-like resin composition P2 is pressed against the shutter 56 to increase the density and temporarily molded. There is a way. Moreover, the pressing operation of the paste-like resin composition P2 described above may be realized by temporarily moving the screw 52 itself along the conveyance direction. Alternatively, a jig (not shown) may be placed between the extruder 50 and the chamber 30, and the paste-like resin composition P2 may be temporarily formed into an arbitrary shape using the jig.
  • the motor core manufacturing apparatus 1 can easily change the amount of resin composition P introduced into the chamber 30 without preparing resin tablets of various sizes. Therefore, loss of the resin composition P can be reduced.
  • the uniformly heated paste-like resin composition P2 is introduced, the slot portion 4 can be filled with the resin composition P smoothly.
  • the temperature of the resin composition P conveyed by the screw 52 can be controlled by the first temperature control mechanism 70, an unintended curing reaction of the resin composition P is prevented from proceeding, thereby preventing the occurrence of filling defects. It can be suppressed.
  • the method for manufacturing a motor core includes a step of holding the rotor core 2 in a mold 20 in which a resin composition filling path 25 is formed so that the resin composition filling path 25 and the slot portion 4 communicate with each other.
  • S4 Using an extruder 50 capable of transporting the resin composition P, the measured resin composition filling amount of the resin composition P is directed to the chamber 30 communicating with the resin composition filling path 25 at a temperature
  • the extruder 50 has a barrel 51 inside which the resin composition P is conveyed, and is disposed within the barrel 51 to knead the resin composition P while kneading the extruder 50.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing a motor core according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 6 to 8 are explanatory diagrams showing an example of the operating state of the motor core manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the motor core manufacturing method shown in FIG. 5 is executed. The following explanation will be given mainly with reference to FIGS. 5 to 8.
  • FIGS. 6 to 8 in order to make the drawings easier to read, reference numerals are attached mainly to those related to each operation, and the reference numerals of members less related to the operation may be omitted.
  • the motor core manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 6A is prepared, and then the filling amount of the resin composition P (the amount of resin composition ) is measured (Step S1).
  • the filling amount can be measured, for example, by measuring the volume of the slot portion 4 of the rotor core 2 and the volume of the permanent magnet 3 inserted into the slot portion 4, and calculating the difference between them.
  • the measured resin filling amount is sent to the control device 60 and can be used to adjust the amount of resin composition P input into the chamber 30, specifically to control the rotation speed of the motor 59, etc.
  • the filling amount of the resin composition P is determined by measuring the volume of the slot portion 4 and the volume of the permanent magnet 3, but the filling amount may be determined by other methods. It's okay. Specifically, for example, a trial production process may be performed before the start of mass production, and the filling amount may be determined from the amount of resin filled, the amount of surplus resin, etc. in the trial production process. Alternatively, the actual resin filling amount, surplus resin, etc. may be checked at a frequency that does not interfere with mass production during mass production, and the filling amount may be feedback-controlled to maintain a suitable filling amount. Moreover, the various filling amount determination methods described above can be performed alone or in combination.
  • the permanent magnet 3 is then inserted into the slot portion 4 of the rotor core 2 (step S2). Then, the mold 20 and rotor core 2 are preheated (step S3). Preheating of the mold 20 can be achieved by operating the mold heater 41. At this time, it is advisable to preheat the chamber 30 as well as the mold 20. Preheating of the chamber 30 can be achieved by operating the chamber heater 42. Further, the rotor core 2 can be preheated using a well-known heating means (not shown). The rotor core 2 may be preheated separately from the mold 20 before being placed on the stage 24, or may be preheated simultaneously with the mold 20 while being placed on the stage 24. Good too.
  • step S4 When preheating the mold 20 and the rotor core 2 at the same time, it is preferable to perform step S4, which will be described later, before step S3.
  • the preheating temperature of the mold 20 and rotor core 2 can be about 100 to 180°C. Note that the preheating may be performed on only one of the mold 20 and the rotor core 2.
  • step S4 the upper mold 21 is adjusted to press the upper surface of the rotor core 2 with a predetermined pressure, thereby bringing the upper mold 21 and the upper surface of the rotor core 2 into close contact, and the lower mold 22 and the lower surface of the rotor core 2, respectively. I can do it. Note that part of the measurement of the amount of resin composition P filled into the filling space 6 of the rotor core 2 can be carried out when the rotor core 2 is held.
  • the height of the slot portion 4 in the vertical direction can be determined from the control signal of the actuator (not shown) used to move the upper mold 21 in the vertical direction, and can be used to measure the filling amount. can.
  • the above-mentioned step S1 may be performed after step S4.
  • the powdered resin composition P1 is kneaded and transported using the extruder 50 (step S5).
  • the powdered resin composition P1 is supplied (for example, continuously) from the resin composition supply source 58 to the supply port 53 of the barrel 51, and the motor 59 is driven to rotate the screw 52.
  • the powdered resin composition P1 supplied to the supply port 53 is kneaded and transported to the discharge port 54.
  • the first temperature control mechanism 70 and the second temperature control mechanism 80 are operated before or simultaneously with the rotation of the screw 52, and the motor core is transported.
  • the temperature of the resin composition P is adjusted, for example, by cooling. This cooling operation makes it possible to control the temperature rise that occurs in the resin composition P due to kneading and conveyance by the screw 52, thereby suppressing the progress of an unintended curing reaction of the resin composition P.
  • step S5 the rotation speed of the motor 59 is controlled by the control device 60, so that an amount of the powdered resin composition P1 that matches the filling amount of the resin composition P measured in step S1 is poured into a paste form.
  • the resin composition P2 may be controlled to be conveyed to the standby space 51A while being changed into the resin composition P2 (see FIG. 6B).
  • the amount matching the filling amount of the resin composition P here refers to not only the volume of the filling space 6 but also the volume of the resin composition filling path 25, etc. to fill the filling space 6 with the resin composition P. It refers to the required amount.
  • the adjustment of the amount of paste-like resin composition P2 introduced into the chamber 30 is not limited to the method based on the rotation speed of the motor 59 described above.
  • a paste-like material to be introduced into the chamber 30 can be prepared.
  • the amount of resin composition P2 may be adjusted.
  • a sensor for example a weight sensor, in the standby space 51A, the amount of the paste-like resin composition P2 stored in the standby space 51A is measured and compared with the pre-measured filling amount of the resin composition. By doing so, the amount of paste-like resin composition P2 introduced into the chamber 30 may be adjusted.
  • the resin composition P kneaded and transported in step S5 is in the form of a paste-like resin composition P2, or in a form in which the granular resin composition P1 and the paste-like resin composition P2 are mixed. It is transported to space 51A.
  • the barrel heater 55 may be driven to preheat the resin composition P transported to the standby space 51A.
  • the preheating temperature by the barrel heater 55 can be adjusted within a range of, for example, 50 to 100°C.
  • the shutter 56 is opened and the paste-like resin composition P2 temporarily stored in the standby space 51A is removed (not shown). It is introduced into the chamber 30 using a transport means (step S6).
  • the pasty resin composition P2 temporarily stored in the standby space 51A is adjusted to match the filling amount of the resin composition measured as described above.
  • the paste-like resin composition P2 temporarily stored in this standby space 51A is preheated to 50 to 100° C. by heating by the barrel heater 55.
  • the paste-like resin composition P2 has been changed into a paste-like state by the above-mentioned preheating, etc., and may become an integral lump, but it can be introduced into the chamber 30 without any problem.
  • the shutter 56 is then closed, and the chamber heater 42 is operated to heat and soften the paste-like resin composition P2 (step S7).
  • the chamber heater 42 can be controlled to heat the paste-like resin composition P2 in the chamber 30 to about 100 to 180° C., for example. By the heating, the paste-like resin composition P2 is softened and melted, and changes into a liquid resin composition P3 with high fluidity.
  • the time required for softening in the chamber 30 is longer than before. has also been shortened.
  • the plunger 35 is then raised to fill the rotor core 2 with the liquid resin composition P3, as shown in FIG. 6B. Filling with the resin composition P is performed by pushing it up toward the space 6 (step S8).
  • the liquid resin composition P3 pushed up by the plunger 35 passes through the resin composition filling path 25 from the chamber 30 and flows into the filling space 6.
  • an air hole (not shown) for removing air from the filling space 6 is provided at a suitable location in the upper mold 21. It may be provided.
  • the mold heater 41 is operated to heat and harden the liquid resin composition P3 in the filling space 6 (step S9).
  • the liquid resin composition P3 is changed into a cured resin composition P4 by the heating, so that the permanent magnet 3 is fixed in the slot portion 4 of the rotor core 2 by the resin mold.
  • the heating time in step S9 can be adjusted as appropriate depending on the specific composition of the resin composition P.
  • the upper die 21 is raised and the resin-molded rotor core 2 is carried out using a transport means (not shown) such as a robot arm (step S10). ).
  • the unloaded rotor core 2 is transferred to another device for, for example, installing a shaft.
  • the manufacturing apparatus 1 is cleaned (step S11). Cleaning of the manufacturing apparatus 1 may be performed by a cleaning unit (not shown) that includes a cleaning member such as a brush.
  • the following operation may be performed. That is, first, by operating the lifter 26 to separate the stage 24 from the lower die main body 23, the cured resin composition P4 blocking the resin composition filling path 25 is removed from the resin composition filling path 25. The cured resin composition P4 is then separated from the lower mold body 23 by further raising the plunger 35 (see FIG. 8B). Then, the separated cured resin composition P4 is grasped and removed by a robot arm (not shown) or the like, and the surfaces of the stage 24 and the lower mold body 23 and the inside of the resin composition filling path 25 are cleaned with a brush or the like. When a series of cleanings are completed, the state returns to the state shown in FIG. 6A and is in a standby state until the next rotor core 2 is carried in.
  • a pre-molded tablet-like resin composition P is not used as the resin composition P to be introduced into the chamber 30, and the extruder 50 is not used. Since the required amount of the resin composition P can be stably charged into the chamber 30 using the above-mentioned method, loss of the resin composition P can be suppressed. Therefore, there is no need to select a resin tablet according to the amount of resin filled into the motor core.
  • each component may be present in one form or in two or more forms as long as no contradiction occurs.

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Abstract

本開示のモータコアの製造装置は、樹脂充填部を含むモータコアを保持する金型と、金型に形成されその一端部が樹脂充填部に連通する樹脂組成物充填路に連通するチャンバと、チャンバに搬送された熱硬化性の樹脂組成物を樹脂組成物充填路に向けて搬送するプランジャと、金型内又は金型内及びチャンバの周囲に配設された加熱器と、前記樹脂組成物を前記チャンバに投入するために、前記チャンバへ前記樹脂組成物を混練しつつ搬送する押出機と、を含み、押出機は、内部を樹脂組成物が搬送される押出搬送路と、押出搬送路内に配設されて樹脂組成物を混練しつつ搬送するスクリューと、スクリューの内部に少なくとも一部が配設された第1の温調機構と、を含む。

Description

モータコアの製造装置及びモータコアの製造方法
 本開示は、モータコアの製造装置及びモータコアの製造方法に関するものである。
 回転電機には、モータコア、例えばロータコアに永久磁石を取り付けたものがある。このように、モータコアに永久磁石を取り付ける場合には、モータコアに設けられたスロット内に永久磁石を挿入した後、周囲に樹脂組成物を充填し硬化させる方法が知られている(例えば特開2013-009453号公報参照)。
 特開2013-009453号公報には、ロータコアのスロット内に熱硬化性の樹脂組成物を充填する際に、必要な充填量を考慮した所定のサイズの樹脂タブレットをポットに投入し、ポット内で加熱することで充填前に軟化・溶融させているものが記載されている。
 特開2013-009453号公報に記載された装置においては、スロット内に充填される樹脂、例えば熱硬化性の樹脂が不足しないように、製品の寸法公差等をも考慮して規定の充填量よりも多めに樹脂を用意しておくのが通常である。しかしこの場合、熱硬化性樹脂は硬化後には再使用できないため、当該寸法公差によって樹脂充填部が小さいと樹脂のムダが多くなってしまう。また、モータコアは様々な形状が採用されており、それにより磁石が挿入されるスロット形状も様々な形状を取り得るため、異なる車種でスロット形状が同じ形状になることはほとんどない。したがって、各モータコアに最適なサイズの樹脂タブレットを準備しようとすれば、保管スペースの確保等が必要となり管理コストが高くなる。また多種の樹脂タブレットの管理が煩雑になる等の問題もある。
 また、電動化車両に搭載される駆動・発電用の回転電機の開発が加速するにつれて、回転電機自体のサイズ及びスロット形状の多様化により、樹脂使用量も増加傾向にあることから、樹脂タブレットの大型化が必要となっている。充填する樹脂量が多くなると、当該樹脂の温度管理が、樹脂量が少ない場合に比べて難しくなる傾向があり、局所的な過熱あるいは加熱不足といった、温度のムラが生じやすい。このような温度のムラは、熱硬化性の樹脂組成物を用いる場合、硬化のタイミングのバラツキの要因となり得るため、結果、樹脂組成物の充填不良の原因となる可能性がある。
 本開示は、上述した課題に鑑み、樹脂組成物のロスを抑えつつ、樹脂組成物の充填不良を抑制することが可能な、モータコアの製造装置及びモータコアの製造方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本開示の第1の態様に係るモータコアの製造装置は、樹脂充填部を含むモータコアを保持する金型と、前記金型に形成されその一端部が前記樹脂充填部に連通する樹脂組成物充填路に連通するチャンバと、前記チャンバに搬送された熱硬化性の樹脂組成物を前記樹脂組成物充填路に向けて搬送するプランジャと、前記金型内、又は前記金型内及び前記チャンバの周囲に配設された加熱器と、前記樹脂組成物を前記チャンバに投入するために、前記チャンバへ前記樹脂組成物を混練しつつ搬送する押出機と、を含み、前記押出機は、内部を前記樹脂組成物が搬送される押出搬送路と、前記押出搬送路内に配設されて、前記樹脂組成物を混練しつつ搬送するスクリューと、前記スクリューの内部に少なくとも一部が配設された第1の温調機構と、を含むものである。
 上記のようなモータコアの製造装置においては、チャンバに投入する樹脂組成物としてタブレット状に事前に成型されたものを用いる必要がなく、チャンバへの樹脂組成物の供給量を容易に変更することができるため、樹脂組成物のロスを抑制することができる。また、スクリューによって搬送される樹脂組成物を第1の温調機構によって冷却又は加熱することができるため、例えば、第1の温調機構を樹脂組成物の冷却に利用すれば、樹脂組成物の搬送時に生じるせん断熱に起因する温度上昇を抑制することができる。これにより、樹脂組成物の搬送途中の意に反する硬化反応の進行を抑制することができ、樹脂組成物の充填不良を回避できる。また、第1の温調機構を樹脂組成物の加熱に利用すれば、押出機内の樹脂組成物の昇温する場合には、速やかな昇温を補助できる。また、樹脂組成物の搬送時に生じるせん断熱は局所的に発生する場合が多く、温度ムラの原因となり得るが、第1の温調機構によって樹脂組成物を加熱すれば、この温度ムラを抑える効果も期待できる。
 本開示の第2の態様に係るモータコアの製造装置は、上記本開示の第1の態様に係るモータコアの製造装置において、前記押出機は、前記スクリューの一部を包囲する前記押出搬送路に配設された第2の温調機構をさらに含む。
 上記のようなモータコアの製造装置においては、スクリューの内部に配設された第1の温調機構に加えて、押出搬送路に配設された第2の温調機構を含むことにより、押出搬送路内を搬送される樹脂組成物を内側と外側の両側から冷却又は加熱することができる。これにより、搬送時の樹脂組成物の温度制御をより確実に実施できる。
 本開示の第3の態様に係るモータコアの製造装置は、上記本開示の第1又は第2の態様に係るモータコアの製造装置において、前記第1の温調機構は、一端に熱媒体供給口を備え前記スクリューの基端側から前記スクリューの中心軸に沿って延びる流入路と、一端が前記流入路の他端に連通し前記スクリューの基端側に向かって延在する流出路と、を含む。
 上記のようなモータコアの製造装置においては、スクリューの内部に熱媒体を通過させることが可能な通路を形成したことにより、熱媒体をスクリューの内部に供給することでスクリュー及びスクリューの周囲の樹脂組成物を冷却又は加熱することができるようになる。
 本開示の第4の態様に係るモータコアの製造装置は、上記本開示の第3の態様に係るモータコアの製造装置において、前記第1の温調機構に用いられる熱媒体が気体である。
 上記のようなモータコアの製造装置においては、第1の温調機構に用いられる熱媒体に気体を採用したことで、液状の熱媒体を用いた場合に比べて、その取り扱いが容易になる。
 本開示の第5の態様に係るモータコアの製造装置は、上記本開示の第1乃至第4の態様のいずれかに係るモータコアの製造装置において、前記スクリューは、外周囲に前記樹脂組成物を搬送するフィンが形成されその先端が閉塞した筒状の第1のスクリュー本体と、その中心部に長手方向に沿って延在する貫通穴が設けられた筒状体で構成されると共にその外周囲に長手方向に沿って延在する複数の凹溝が形成された第1の流路形成部材と、を含み、前記第1の流路形成部材は、その先端と前記第1のスクリュー本体内の底部との間に隙間が形成されるように前記第1のスクリュー本体内に嵌入される。
 上記のようなモータコアの製造装置においては、2つの部材を組み立てることでスクリュー内部に流入路及び流出路を形成することができ、スクリューに用いられる部品の加工等が容易になる。
 本開示の第6の態様に係るモータコアの製造装置は、上記本開示の第1乃至第4の態様のいずれかに係るモータコアの製造装置において、前記スクリューは、外周囲に前記樹脂組成物を搬送するフィンが形成され内部に長手方向に沿って延びる複数本の貫通穴が形成された第2のスクリュー本体と、前記第2のスクリュー本体の先端部に連結されて前記複数本の貫通穴の端部同士を連通させる第2の流路形成部材と、を含む。
 上記のようなモータコアの製造装置においては、2つの部材を組み立てることでスクリュー内部に流入路及び流出路を形成することができ、スクリューに用いられる部品の加工等が容易になる。
 本開示の第7の態様に係るモータコアの製造装置は、上記本開示の第6の態様に係るモータコアの製造装置において、前記第2のスクリュー本体は、外周囲に前記フィンが形成され内部に長手方向に沿って延びる複数本の貫通穴が形成された複数個の分割体を、前記複数本の貫通穴同士が連通するように連結されて形成される。
 上記のようなモータコアの製造装置においては、スクリュー本体を複数の分割体を連結させて形成することができるため、スクリュー本体の長さを簡単に可変することができる。
 本開示の第8の態様に係るモータコアの製造方法は、樹脂組成物充填路が形成された金型内に、前記樹脂組成物充填路とモータコアの樹脂充填部とが連通するように前記モータコアを保持する工程と、樹脂組成物を搬送可能な押出機を用いて、前記樹脂組成物を前記樹脂組成物充填路に連通するチャンバへ向けて温度調整を行いつつ搬送する工程であって、前記押出機は、内部を前記樹脂組成物が搬送される押出搬送路と、前記押出搬送路内に配設されて、前記樹脂組成物を混練しつつ搬送するスクリューと、前記スクリューの内部に少なくとも一部が配設された第1の温調機構と、を備える、工程と、前記チャンバ内を移動可能なプランジャを動作させて、前記チャンバ内の軟化された前記樹脂組成物を前記樹脂充填部内へ充填する工程と、前記樹脂充填部内に充填された前記軟化された樹脂組成物を硬化させる工程と、を含む。
 上記のようなモータコアの製造方法においては、チャンバに投入する樹脂組成物としてタブレット状に事前に成型されたものを用いる必要がなく、チャンバへの樹脂組成物の供給量を容易に変更することができるため、樹脂組成物のロスを抑制することができる。また、樹脂組成物を例えば第1の温調機構を利用して温度調整しつつチャンバへ搬送することができるため、例えば、第1の温調機構を樹脂組成物の冷却に利用して樹脂組成物の搬送時に生じるせん断熱に起因する温度上昇を抑制することができる。これにより、樹脂組成物の搬送途中の意に反する硬化反応の進行を抑制することができ、樹脂組成物の充填不良を回避できる。また、第1の温調機構を樹脂組成物の加熱に利用すれば、押出機内の樹脂組成物を昇温する場合には、速やかな昇温を補助できる。また、樹脂組成物の搬送時に生じるせん断熱は局所的に発生する場合が多く、温度ムラの原因となり得るが、第1の温調機構によって樹脂組成物を加熱すれば、この温度ムラを抑える効果も期待できる。
 本開示のモータコアの製造装置及びモータコアの製造方法によれば、樹脂組成物のロスを抑えつつ、樹脂組成物の充填不良を抑制することが可能となる。
本開示の一実施の形態に係るモータコアの製造装置の一例を示した概略説明図である。 図1に示すモータコアの製造装置の第1の温調機構の一部を示した説明図であって、スクリューの製造過程の一状態を示した断面図及び一側面図である。 図1に示すモータコアの製造装置の第1の温調機構の一部を示した説明図であって、スクリューの製造過程の一状態を示した断面図及び一側面図である。 図1に示すモータコアの製造装置の第1の温調機構の一部を示した説明図であって、製造されたスクリューを示した断面図及び一側面図である。 図2に示したスクリューの第1の変形例を示した説明図であって、第1のスクリュー本体を示す断面図及び一側面図である。 図2に示したスクリューの第1の変形例を示した説明図であって、第1の流路形成部材を示す断面図及び一側面図る。 図2に示したスクリューの第1の変形例を示した説明図であって、第1の変形例に係るスクリューの断面図及び一側面図である。 図2に示したスクリューの第2の変形例を示した説明図であって、第2のスクリュー本体と第2の流路形成部材とを組み立てる前の状態を示す断面図及び一側面図である。 図2に示したスクリューの第2の変形例を示した説明図であって、第2のスクリュー本体と第2の流路形成部材とを組み立てた後の状態を示す断面図及び一側面図である。 本開示の一実施の形態に係るモータコアの製造方法の一例を示したフローチャートである。 図5に示すモータコアの製造方法を実行した場合の、図1に示すモータコアの製造装置の動作状態の一例を示した動作説明図である。 図5に示すモータコアの製造方法を実行した場合の、図1に示すモータコアの製造装置の動作状態の一例を示した動作説明図である。 図5に示すモータコアの製造方法を実行した場合の、図1に示すモータコアの製造装置の動作状態の一例を示した動作説明図である。 図5に示すモータコアの製造方法を実行した場合の、図1に示すモータコアの製造装置の動作状態の一例を示した動作説明図である。 図5に示すモータコアの製造方法を実行した場合の、図1に示すモータコアの製造装置の動作状態の一例を示した動作説明図である。 図5に示すモータコアの製造方法を実行した場合の、図1に示すモータコアの製造装置の動作状態の一例を示した動作説明図である。
 この出願は、日本国で2022年6月7日に出願された特願2022-092469号に基づいており、その内容は本出願の内容としてその一部を形成する。
 また、本開示は以下の詳細な説明によりさらに完全に理解できるであろう。本願のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明により明らかとなろう。しかしながら、詳細な説明及び特定の実例は、本開示の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、本開示の精神と範囲内で、当業者にとって明らかであるからである。
 出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
 以下、図面を参照して本開示を実施するための各実施の形態について説明する。なお、以下では本開示の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本開示の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。また、図中の互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。さらに、一の図面中に互いに同一又は相当する部材が複数個含まれている場合には、図を見易くするために、そのうちのいくつかにのみ符号を付している場合がある。
<モータコアの製造装置>
 図1は、本開示の一実施の形態に係るモータコアの製造装置の一例を示した概略説明図である。本実施の形態に係るモータコアの製造装置1は、モータコア、例えばインナーロータ型のロータコア2に永久磁石3を取り付けるための装置であってよい。そして、この永久磁石3の取り付けを樹脂モールドによって実現するものであってよい。なお、本実施の形態においては、モータコアとしてロータコア2を例示し、モータコアが有する樹脂充填部の一例としてロータコア2のスロット部4(より厳密には、充填空間6)を例示しているが、本開示はこれに限定されない。具体的には、当該モータコアの製造装置1を、例えばモータコアとしてのステータコアのコイルが巻き回された部分等を樹脂モールドするため、またはかしめのない積層コアの軸方向に設けられた貫通孔等に樹脂を充填して積層コアを一体に固定するために利用することもできる。また、以下の説明においては、その理解を容易にするために、図1中に示したX方向を左右方向、Y方向を前後方向、Z方向を高さ方向(あるいは上下方向)として説明を行うことがある。
 本実施の形態に係るモータコアの製造装置1で用いられる樹脂組成物Pは、熱硬化性の樹脂組成物である。より詳しくは、主にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂あるいはシアネート樹脂といった熱硬化性樹脂を含むものであってよい。また、この樹脂組成物Pには、熱硬化性樹脂に加えて、硬化剤や充填剤等が添加されていてよい。
 本実施の形態に係るモータコアの製造装置1は、図1に示すように、少なくとも、製造装置本体10と、ロータコア2を保持するための金型20と、樹脂組成物Pを収容可能なチャンバ30と、チャンバ30内の樹脂組成物Pを搬送するプランジャ35と、金型20及びチャンバ30を加熱可能な加熱器の一例としての加熱器40と、樹脂組成物Pをチャンバ30に投入するための押出機50とを含むものである。
 製造装置本体10は、基台11と、基台11の表面に複数本(例えば4本)立設された支柱12と、この支柱12の先端部分に支持された天板13とを含むものであってよい。天板13は、その下側の面に後述する金型20の上型21が固定されていてよく、図示しないアクチュエータを用いて、支柱12及びこの上型21と共に上下方向に昇降可能であってよい。
 金型20は、ロータコア2を保持するための部材である。具体的には、この金型20は、ロータコア2の上部、詳しくはその上面に当接して支持する上型21と、ロータコア2の下部、詳しくは下面に当接して支持する下型22とを含むものとすることができる。このうち、下型22は、下型本体23と、下型本体23上に設けられてロータコア2が載置されるステージ24とを含んでいてよい。ロータコア2は、ロボットアーム(図示省略)等により、このステージ24上に載置され、あるいはステージ24上から搬送され得る。
 加えて、ステージ24の内部には、ステージ24上に載置されたロータコア2の適所に樹脂組成物Pを供給するための樹脂組成物充填路25が設けられていてよい。樹脂組成物充填路25の経路構造は、ステージ24上に載置されるロータコア2の構造に合わせて変更するとよい。このステージ24は、異なる樹脂組成物充填路25の構造を有するものを予め複数個準備しておき、金型20内に保持されるロータコア2の寸法やスロット部4の位置等に合わせて適宜変更して使用するとよい。また、下型22は、樹脂組成物充填路25のクリーニング等を行うために、ステージ24を昇降させるリフタ26をさらに含んでいてよい。なお、本実施例では下型22に樹脂組成物充填路25を設け、下側から樹脂組成物Pを充填する態様を例示しているが、これに限定されるものではない。例えば、上型21に樹脂組成物充填路を設け、上方から樹脂組成物Pを充填する態様としてもよい。
 また、上型21は、上述した通り天板13と共に上下方向に移動可能であってよい。そして、この上型21がステージ24上にロータコア2が載置された際に下降し、所定の押圧力でロータコア2の上面を押圧することで、ロータコア2を上型21と下型22の間に挟むように保持することができる。上型21及びステージ24のロータコア2に当接する面は、後述する樹脂組成物Pの充填時に樹脂組成物Pがロータコア2外に漏れ出すことがないよう、換言すれば、ロータコア2を挟んだ際にその接触面が密閉状態となるよう、その形状や素材等が調整されているとよい。また、本実施の形態においては、上述の通り上型21を天板13と共に上下に移動させる構造を採用しているが、上型21と下型22の上下方向位置を相対的に変更可能な構造であれば、他の構造を採用することができる。具体的には、例えば上型21を上下方向に移動させることに代えて、下型22を上下方向に移動させる、あるいは上型21と下型22の両方を移動させる構造を採用してもよい。
 本実施の形態においては、ロータコア2のスロット部4として、前後及び左右方向に実質的に隙間を有しない直方体形状のものを例示している。そのため、上型21及び下型22は、略平坦な当接面を有するものを採用しているが、上型21及び下型22の当接面の形状は保持するロータコア2の形状に合わせて適宜変更することができる。例えば、本実施の形態に係るモータコアの製造装置1をインナーロータ型のステータコアの樹脂モールドに用いる場合には、上型21及び下型22として、ステータコアの中央に形成される空間に挿入される突起を含むものを採用するとよい。
 上述した金型20に保持されるロータコア2は、例えば薄い電磁鋼板が複数枚積層されて構成された略円筒状の磁性体で構成することができる。ロータコア2の軸心部分には、モータとして組み立てられた際に回転軸を構成するシャフトが挿入される貫通穴5が設けられていてよい。また、この貫通穴5を包囲するように、ロータコア2の軸心方向に沿って延びる1乃至複数のスロット部4が設けられていてよい。このスロット部4は、例えば直方体状に形成することができるが、後述する永久磁石3が挿入可能な形状であればその具体的形状は特に限定されない。
 ロータコア2のスロット部4は、その内部に永久磁石3が挿入され固定されるものであってよい。永久磁石3は、例えばスロット部4よりも僅かに小さな直方体で構成することができる。また、この永久磁石3は、着磁されているか否かを問わない。スロット部4に永久磁石3を挿入すると、永久磁石3の外周面とスロット部4の内周面との間に、少なくとも部分的にギャップが形成される。このギャップが、樹脂充填部の一例としての充填空間6として機能し得る。この複数の充填空間6は、ロータコア2がステージ24上に載置されたとき、それぞれの一部が樹脂組成物充填路25の端部に連通し得るものである。
 チャンバ30は、充填空間6に充填される所定量の樹脂組成物Pが投入される空間を形成しているものであってよい。このチャンバ30は、基台11上に設けられた支持台31の内部に、上下方向に延在するように形成されていてよい。チャンバ30の上端部は、支持台31上に配設された下型22に含まれるステージ24の樹脂組成物充填路25に連通していてよい。
 プランジャ35は、チャンバ30内に搬送された樹脂組成物Pを樹脂組成物充填路25に向けて搬送するための部材であってよい。本実施の形態に係るプランジャ35は、チャンバ30の下面を形成しているものであってよく、図示しないアクチュエータに接続されてチャンバ30内を上下方向に移動自在となっていてよい。
 加熱器40は、周知のヒータ等で構成され、製造装置1の適所を加熱するものであってよい。本実施の形態に係る加熱器40は、金型20内、具体的には上型21及び下型本体23内に配設された金型ヒータ41と、チャンバ30の外周囲に近接するように、支持台31内のチャンバ30の周囲に配設されたチャンバヒータ42とを含むことができる。金型ヒータ41及びチャンバヒータ42としては、周知のヒータ、例えば赤外線ヒータやシーズヒータを採用することができる。
 押出機(「エクストルーダ」と呼ばれることもある)50は、一端がチャンバ30に連通し、樹脂組成物Pをチャンバ30に向けて混練しつつ搬送することが可能なものであってよい。この押出機50は、その内部を樹脂組成物Pが搬送される押出搬送路の一例としてのバレル51と、バレル51の内部に配設されて、バレル51内に供給された樹脂組成物P、例えば粉状の樹脂組成物P1を混練しつつ搬送するスクリュー52と、を少なくとも含む。なお、本実施の形態においては、左右方向に延在した押出機50を例示したが、押出機50の延在方向はこれに限定されず、例えばチャンバ30から斜め上方に延在していても、チャンバ30と並ぶように上下方向に延在していてもよい。押出機50とチャンバ30が並んで配設されている場合には、押出機50とチャンバ30との間に樹脂組成物Pを搬送するためのスペースを確保しておくと良い。また、本開示では、バレル51に供給される樹脂組成物Pとして粉状の樹脂組成物P1が供給される場合を例示しているが、粉状のものには限定されず、他の形状、例えばその少なくとも一部がペースト状もしくはペレット状であってもよい。さらに、本開示における粉状の樹脂組成物P1とは、粒状、あるいは顆粒状といった、比較的小さな粒子(この粒子には、比較的大きな樹脂ブロックを粉砕・破砕して得られる小片のような粒子をも含む)で形成された樹脂組成物P1を指すものとする。
 バレル51は、一方向、例えば左右方向に延在する、樹脂組成物Pを混練しつつ搬送するための搬送路であってよい。バレル51の一端部には粉状の樹脂組成物P1が供給される供給口53が形成され、他端部にはチャンバ30に連結した搬出口54が形成されていてよい。供給口53には樹脂組成物供給路57を介して樹脂組成物供給源58が連結していてよい。また、搬出口54には例えばスライド式あるいは回転式のシャッター56が設けられていてよい。
 スクリュー52は、その一端に接続されたモータ59によって回転される、外周面に螺旋状のフィン52Fが形成された長尺の部材で構成することができる。このスクリュー52は、供給口53から供給された粉状の樹脂組成物P1を、混練しつつ搬出口54に向かって搬送するよう、バレル51内にその延在方向に沿って配設されていてよい。また、スクリュー52に対して粉状の樹脂組成物P1を連続的に供給すれば、搬送中の樹脂組成物Pを加圧することもできる。したがって、バレル51内を搬送される粉状の樹脂組成物P1は、その搬送の過程で、スクリュー52によって混練され且つ加圧されることでペースト状の樹脂組成物P2へ徐々に変化していくものであってよい。なお、ここでいうペースト状とは、粉状であった樹脂組成物Pが一体化して塊を形成し、ペーストあるいは粘土状となった状態を指すものとする。
 スクリュー52に接続されたモータ59は、その回転数によって樹脂組成物Pの搬送量を調整することができる。そのため、押出機50からチャンバ30に投入されるペースト状の樹脂組成物P2の量は、モータ59の回転数を制御することにより、精度よく調整することが可能である。なお、ここでいうペースト状の樹脂組成物P2は、ペースト状の樹脂組成物P2と粉状の樹脂組成物P1の混合物であってもよい。また、本実施の形態では、モータ59の回転数によりペースト状の樹脂組成物P2のチャンバ30への投入量を制御するものを例示したが、当該投入量の制御はこのような方法に限定されない。例えば、バレル51内のペースト状の樹脂組成物P2の体積から、あるいはペースト状の樹脂組成物P2を搬送するために必要な推力から、ペースト状の樹脂組成物P2のチャンバ30への投入量を制御することもできる。
 押出機50は、バレル51内を搬送される粉状の樹脂組成物P1あるいはペースト状の樹脂組成物P2の温度、あるいはバレル51内の室温を検出する温度センサをさらに含んでいてもよい。そして、当該温度センサの検出結果と、予め設定されたチャンバ30への樹脂組成物の投入量とに基づいてモータ59の回転数を制御すれば、ペースト状の樹脂組成物P2のチャンバ30への投入量をより精度よく調整することができる。なお、本実施の形態に係る押出機50は、スクリュー52が1本のエクストルーダを例示しているが、スクリュー52の本数は2本以上であってもよい。
 また、上述したモータ59等の各構成要素を制御するために、本実施の形態に係る製造装置1は、制御装置60をさらに含むことができる。制御装置60は、例えば図1中に点線で示すように、各構成要素に有線又は無線通信を介して通信可能に接続されていてよい。この制御装置60は、シーケンサ(Programmable Logic Controller、PLC)や周知のコンピュータを用いて実現することができる。
 本実施の形態に係るモータコアの製造装置1は、主に上述した構成を備える押出機50を採用したことにより、事前に成型されたタブレット状の樹脂組成物を用いることなくチャンバ30へ任意の量の樹脂組成物Pを供給することができる。これにより、樹脂組成物Pのチャンバ30への搬送量(すなわちチャンバ30内への投入量)はモータ59の回転数を制御することで自在に調整することができるため、チャンバ30への投入量を自在に変更でき、製造過程で生じる樹脂組成物Pのロスを削減できる。また、モータコアへの樹脂組成物の充填量(樹脂組成物充填量)に合わせて樹脂タブレットを選定するといった必要もなくなる。
 他方、上述した押出機50のように、樹脂組成物Pの混練及び搬送にスクリュー52を用いるものにおいては、樹脂組成物Pは、その搬送中にスクリュー52によってせん断変形を受ける。そのため、当該変形時に発生するせん断熱により、樹脂組成物Pの温度が少なくとも部分的に上昇することがある。本実施の形態のもののように、樹脂組成物Pとして熱硬化性のものを用いている場合、当該せん断熱によって硬化反応が意に反して進行し、その一部がバレル51内で硬化してしまう可能性がある。
 上述のようなバレル51内での樹脂組成物Pの意に反する硬化反応の進行は、樹脂組成物Pのチャンバ30への供給量のバラツキの要因となったり、押出機50内の清掃の頻度を高めたり、あるいは、硬化反応が進行した樹脂組成物が引っ掛かる等してスクリュー52の回転動作を停止させたりと、種々の問題発生の要因となり得る。加えて、上述した意に反する硬化反応の進行は、チャンバ30へ供給される樹脂組成物Pの(溶融)粘度のばらつきの要因となり、仮に(溶融)粘度が高くなりすぎると、樹脂組成物充填路25やスロット部4等の内部での流れ性を損ない、ロータコア2内の充填空間6に樹脂組成物Pが充填できなくなることもある。本実施の形態に係るモータコアの製造装置1においては、この点に鑑み、上述した樹脂組成物Pの意に反する温度上昇を抑制するために、第1の温調機構70を採用している。以下、当該第1の温調機構70について説明する。
 図2は、図1に示すモータコアの製造装置の第1の温調機構の一部を示した図であって、図2A及び図2Bは、スクリューの製造過程の一状態を示した断面図及び一側面図であり、図2Cは、製造されたスクリューを示した断面図及び一側面図である。なお、図2では、スクリュー52の周囲に形成されるフィン52Fの図示を省略している。また、図2に示す各断面図は、スクリュー52をその中心軸を通過する長手方向に延びる一面に沿って切断したものであり、一側面図はスクリュー52のモータ59に連結される基端側の面を示したものである。
 本実施の形態に係るモータコアの製造装置1の第1の温調機構70は、図2Cに示すように、スクリュー52の内部に少なくとも一部が配設されることにより、スクリュー52により混練され搬送される樹脂組成物Pの温度上昇を抑制するものである。第1の温調機構70に用いられる熱媒体は、気体であってよい。具体的には、本実施の形態の第1の温調機構70としては、熱媒体に空気を用いた空冷式の冷却機構とすることができ、スクリュー52内に設けられた流入路74及び流出路75を含むものとすることができる。上述のように、第1の温調機構70の熱媒体に気体を採用すると、熱媒体として水等の液体を用いる冷却機構を採用した場合に比べて、その取り扱いが容易となる。
 なお、本実施の形態では、第1の温調機構70として、樹脂組成物Pの冷却を目的としたものを例示しているが、熱媒体の温度を調整すれば、第1の温調機構70を用いて樹脂組成物Pを保温したり、加熱したりすることもできる。すなわち、第1の温調機構70は、バレル51内を搬送される樹脂組成物Pの温度調整を行うものといえる。
 第1の温調機構70を樹脂組成物Pの加熱に利用すると、例えば押出機50内の樹脂組成物Pを昇温したい場合には、速やかな昇温を補助できる。また、押出機50内で樹脂組成物Pの搬送時に生じるせん断熱は、バレル51内に局所的に発生する場合が多いため、温度ムラの原因となり得るが、第1の温調機構70によってバレル51内の樹脂組成物Pを加熱すれば、この温度ムラを抑える効果も期待できる。
 本実施の形態の第1の温調機構70は、より具体的には、図1及び図2Cに示すように、熱媒体供給源の一例としての送風機71と、その内部に送風機71から供給される空気が通過する流入路74及び流出路75が設けられたスクリュー52とを含むものとすることができる。
 送風機71は、熱媒体供給源の一例であって、スクリュー52内に形成される流入路74の基端側に設けられた熱媒体供給口に接続され、流入路74内へ熱媒体としての空気を供給することが可能なものとすることができる。なお、本実施の形態においては、第1の温調機構70に空冷式の冷却機構を採用しているため、空気を熱媒体に用いたものを例示しているが、当該熱媒体はこれに限定されない。具体的には、例えば熱媒体として水や他の流体を採用することもできる。その場合には、送風機71に代えて他の熱媒体供給手段を採用すればよい。
 スクリュー52は、その中心に流入路74が形成され、その外周面に近接する位置に複数の流出路75が形成されたものであってよい。流入路74は、スクリュー52の基端側に位置する一端がスクリュー52の端部に開口して熱媒体供給口を形成し、スクリュー52の先端側に位置する他端が流出路75に連通した、スクリュー52の中心軸に沿って延在する通路で構成できる。また、流出路75は、流入路74とスクリュー52の外周面との間に流入路74と実質的に平行に延びる複数本(図2においては2本)の通路で形成することができる。この流出路75は、スクリュー52の先端側に位置する一端が流入路74の他端に連通し、スクリュー52の基端側に位置する他端がバレル51の外部に連通した通路であってよい。
 上述したように、流入路74をスクリュー52の中心軸に沿って形成すると、回転するスクリュー52に形成される流入路74と送風機71との接続構造を簡略化することができ好ましい。これに関連して、本実施の形態の第1の温調機構70では、熱媒体に空気を採用しているため、流出路75を出た空気を回収する必要がない。したがって、流出路75の他端は、バレル51の外部に連通していればよい。なお、本実施の形態においては、流出路75を、流入路74を上下方向から挟むように2つ設けたものを例示したが、流出路75の配置及び本数は適宜変更できる。例えば、流出路75を、流入路74を上下方向と左右方向の両方向から挟むように4つ設けることもできる。
 流入路74の他端と流出路75の一端とは、連通路76を介して連通している。この連通路76は、図2Cに示すように、スクリュー52の延在方向に交差する方向に延びる通路で形成することができる。第1の温調機構70は、主にこの連通路76と上述した流出路75の内部を熱媒体としての空気が通過することで、スクリュー52及びスクリュー52の周囲を搬送される樹脂組成物Pを冷却することができるものである。したがって、連通路76と流出路75とは、スクリュー52の外周面に近接した位置に配設するとよい。
 上述した構成を含むスクリュー52の製造方法の一例を簡単に以下に説明する。先ず、図2Aに示すように、長尺なスクリュー52の基端側からスクリュー52の長手方向に沿って有底穴を3つ形成する。この有底穴はそれぞれが流入路74及び流出路75を形成し得るものである。次に、図2Bに示すように、3つの有底穴の底部を横切るように、スクリュー52の外周面から貫通穴を形成する。この貫通穴は連通路76を形成し得るものである。そして最後に、貫通穴の2つの開口部分を封止部材76Sで閉塞することで、端部同士が連通路76により連通された流入路74及び流出路75を含むスクリュー52を提供することができる。
 本実施の形態に係るモータコアの製造装置1においては、スクリュー52を動作させて樹脂組成物Pをチャンバ30へ搬送する際に、上述した構成を含む第1の温調機構70を動作させる。これにより、スクリュー52と、スクリュー52の周囲を混練されつつ搬送される樹脂組成物Pとを冷却することができる。これにより、スクリュー52による搬送時に発生するせん断熱による意に反する温度上昇を抑制することができるようになり、充填前の樹脂組成物Pの硬化反応の進行に起因する充填不良、より詳しくは、樹脂組成物Pのバレル51内における搬送不良やバレル51内の清掃作業の頻度の上昇を効果的に抑えることができる。
 樹脂組成物Pに生じるせん断熱に起因する温度上昇をより確実に抑えるために、本実施の形態に係るモータコアの製造装置1は、上述した第1の温調機構70に加えて、バレル51側に第2の温調機構80を設けることもできる。第2の温調機構80は、図1に示すように、バレル51のスクリュー52を包囲する部分に少なくとも設けられているとよい。第2の温調機構80としては、例えばバレル51の内部に引き回された熱媒体通路で構成することができる。当該熱媒体通路に供給される熱媒体は特に限定されないが、水や空気等を採用することができる。
 上述した第2の温調機構80を第1の温調機構70に加えて採用すれば、スクリュー52によって混練されつつ搬送される樹脂組成物Pを、内側と外側の両面から冷却又は加熱することができるようになる。したがって、これらの温調機構を冷却に用いれば、せん断熱に起因する樹脂組成物Pの温度上昇をより効果的に抑えることができるようになる。反対に、これらの温調機構を樹脂組成物Pの加熱に用いれば、より均一な加熱を実現できる。
 第1の温調機構70、あるいは第1の温調機構70と第2の温調機構80とによる樹脂組成物Pの冷却は、搬送される樹脂組成物Pの温度が100℃以下、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下となるよう、樹脂組成物Pが搬送されている期間中の任意のタイミングで動作され得る。これらの温調機構70、80の具体的な制御は、主に制御装置60によって実施できる。
 また、本実施の形態に係るモータコアの製造装置1においては、第1の温調機構70のスクリュー52を、図2に示した工程を経て製造するものを例示したが、このような製造方法以外の方法で製造することもできる。そこで以下には、上述した方法とは異なる製造方法を経て製造されたスクリュー本体のいくつかの例を説明する。
 図3は、図2に示したスクリューの第1の変形例を示した説明図であって、図3Aは第1のスクリュー本体を示す断面図及び一側面図であり、図3Bは第1の流路形成部材を示す断面図及び一側面図であり、図3Cは第1の変形例に係るスクリューの断面図及び一側面図である。第1の変形例に係るスクリュー52Aは、図3Cに示すように、第1のスクリュー本体72Aと、第1の流路形成部材73Aとを含んでいてよい。
 第1のスクリュー本体72Aは、図3Aに示すように、先端が閉塞されることにより内部に長手方向に沿って延びる有底穴72Hが形成された、筒状の部材で構成することができる。この第1のスクリュー本体72Aの外周囲には、フィン52Fが形成されるが、図3では図示を省略している。この第1のスクリュー本体72Aは、有底穴72Hが開口している基端側がモータ59に接続され、先端側はバレル51内に自由端の状態で配設され得る。
 第1の流路形成部材73Aは、図3Bに示すように、その中心部に長手方向に沿って延在する貫通穴77が設けられた筒状体で構成することができる。この筒状体からなる第1の流路形成部材73Aは、その外周囲に長手方向に沿って延在する複数、例えば4つの凹溝78が形成されていてよい。そして、この第1の流路形成部材73Aは、第1のスクリュー本体72Aの有底穴72H内に嵌入できるように、その外径寸法が調整されているとよい。
 また、第1の流路形成部材73Aの凹溝78が形成されていない外周面には、第1のスクリュー本体72Aに嵌入された際に、第1のスクリュー本体72Aと共に連れ回りするための図示しない回り止め構造が設けられていると好ましい。この回り止め構造としては周知の噛合形状等を採用することができる。
 第1の変形例に係るスクリュー52Aは、図3Cに示すように、上述した第1のスクリュー本体72Aの有底穴72H内に第1の流路形成部材73Aを嵌入(あるいは圧入)することで構成され得る。有底穴72H内に第1の流路形成部材73Aが嵌入されるとき、第1の流路形成部材73Aの嵌入長さは、有底穴72Hの深さよりも短く設定される。これにより第1の流路形成部材73Aの先端と第1のスクリュー本体72A内の底部を構成する有底穴72Hの底面との間に隙間が形成され、当該隙間を連通路76として機能させることができる。
当該スクリュー52Aに形成される流入路74は、有底穴72H内に嵌入された第1の流路形成部材73Aの貫通穴77によって形成することができる。同様にスクリュー52Aに形成される流出路75は、有底穴72Hの内周面と、有底穴72H内に嵌入された第1の流路形成部材73Aの凹溝78とによって画定された4つの通路で形成することができる。そして、当該スクリュー52Aに形成される流入路74の一端と、各流出路75の一端とは、上述した連通路76を介して連通させることができる。このように、2つの部材を組み立ててスクリュー52Aを製造することにより、部品の加工を簡略化することができる。
 図4は、図2に示したスクリューの第2の変形例を示した説明図であって、図4Aは第2のスクリュー本体と第2の流路形成部材とを組み立てる前の状態を示す断面図及び一側面図であり、図4Bは第2のスクリュー本体と第2の流路形成部材とを組み立てた後の状態を示す断面図及び一側面図である。第2の変形例に係るスクリュー52Bは、図4Bに示すように、第2のスクリュー本体72Bと、第2の流路形成部材73Bとを含んでいてよい。
 第2のスクリュー本体72Bは、図4A及び図4Bに示すように、内部に長手方向に沿って延びる複数本の貫通穴74B、75Bが形成された柱状の部材で構成することができる。この第2のスクリュー本体72Bの外周囲には、第1のスクリュー本体72Aと同様にフィン52Fが形成されるが、図4においてもその図示を省略している。この第2のスクリュー本体72Bは、基端側がモータ59に接続され、先端側はバレル51内に自由端の状態で配設され得る。第2のスクリュー本体72Bに形成される貫通穴74B、75Bは、第2のスクリュー本体72Bの中心軸に沿って延び、流入路74を形成することが可能な一の貫通穴74Bと、この一の貫通穴74Bの周囲に配され且つこの一の貫通穴74Bと実質的に平行に延在する、流出路75を形成することが可能な複数の他の貫通穴75Bとを含んでいてよい。
 オプションとして、本変形例に係る第2のスクリュー本体72Bは、図4Aに示すように、複数個、例えば3個の分割体72B1~72B3を連結して構成することもできる。分割体72B1~72B3は、外周囲にフィン52Fが形成され内部に長手方向に沿って延びる複数本の貫通穴74B、75Bが形成された柱状の部材で構成することができる。第2のスクリュー本体72Bは、各分割体72B1~72B3の複数本の貫通穴74B、75B同士が連通するように、各分割体72B1~72B3を連結することで形成することができる。このように、複数個の分割体72B1~72B3を連結して一の第2のスクリュー本体72Bを形成する構造を採用すると、上述した連結する分割体の数を適宜変更することで、スクリュー52Bの長さを簡単に変更することができるようになる。 
 第2の流路形成部材73Bは、第2のスクリュー本体72Bの先端部に連結されて、この第2のスクリュー本体72Bに設けられた複数本の貫通穴74B、75Bの端部同士を連通させるものであってよい。この第2の流路形成部材73Bは、その外径寸法が第2のスクリュー本体72Bに合わせて調整された柱状の部材で構成することができる。そして、この第2の流路形成部材73Bの基端部には、一の貫通穴74Bの先端と2つの他の貫通穴75Bの先端とを連通させるための連通路76Bが形成されていてよい。
 連通路76Bは、例えば第2の流路形成部材73Bの基端部側から第2の流路形成部材73Bの中心軸に沿って延びる有底穴と、当該有底穴の底部に連通するように、第2の流路形成部材73Bの基端部側から第2の流路形成部材73Bの中心軸に対して傾斜した方向に延びる2つの有底穴とで形成することができる。本変形例においては、このように、直線状に延びる有底穴を3つ穿設するだけで連通路76Bが形成できるため、その加工が容易である。
 第2の変形例に係るスクリュー52Bは、図4Bに示すように、上述した第2のスクリュー本体72Bと第2の流路形成部材73Bと軸方向に連結させることで構成され得る。本変形例においても、複数の部材を連結することでスクリュー52Bが製造できるため、部品の加工を簡略化することができる。また、スクリュー52Bを複数の構成要素に分割できるため、各分割体72B1~72B3や第2の流路形成部材73Bに形成する穴(具体的には貫通穴74B、75Bや、連通路76Bを形成する有底穴)の加工が容易になる。
 押出機50の説明に戻ると、バレル51の搬出口54と、スクリュー52の先端(詳しくは自由端)との間には、スクリュー52のない所定の大きさの待機スペース51Aが形成されていてよい。この待機スペース51Aは、第1の温調機構70により温度制御された状態でスクリュー52の回転により混練・搬送されたペースト状の樹脂組成物P2を、一時的に貯留するためのスペースであってよい。また、この待機スペース51Aには、ベルトコンベアやスクレーパといった図示しない周知の搬送手段が設けられていてよい。この搬送手段は、例えばシャッター56の開放に連動して動作させることで、待機スペース51A内に一時的に貯留された特定の量のペースト状の樹脂組成物P2をチャンバ30内に即座に投入することができる。
 オプションとして、この待機スペース51Aの外周囲には、スクリュー52によって待機スペース51Aまで搬送されたペースト状の樹脂組成物P2を予熱するためのバレルヒータ55が配設されていると好ましい。このバレルヒータ55は、金型ヒータ41等と同様に周知のヒータで構成することができ、例えば待機スペース51Aの実質的に全周を包囲するように配設することができる。バレルヒータ55は、待機スペース51A内のペースト状の樹脂組成物P2を、50~100℃、より好ましくは90~100℃に予熱することができる。このバレルヒータ55を採用することにより、待機スペース51Aに搬送されたペースト状の樹脂組成物P2をチャンバ30へ投入する前に昇温させることができ、軟化を促進させることができる。これにより、チャンバ30内でペースト状の樹脂組成物P2を軟化・溶融させるために必要な加熱時間を大幅に短縮することができる。
 本実施の形態においては、バレル51の搬出口54をチャンバに連結すると共にこの搬出口54に隣接して待機スペース51Aを設けた構造のものを例示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、バレル51の搬出口54とチャンバ30との間に図示しない搬送機構を設け、当該搬送機構を動作させることでペースト状の樹脂組成物P2をチャンバ30内に投入するようにしてもよい。同様に、バレル51の搬出口54とシャッター56あるいはチャンバ30との間に、混練されたペースト状の樹脂組成物P2から空気を抜くための機構を付加的に設けてもよい。当該機構は、例えばペースト状の樹脂組成物P2を圧縮したり、減圧室を設けたりすることでペースト状の樹脂組成物P2から空気を抜くものであってよい。
 本実施の形態に係るモータコアの製造装置1の押出機50から直接あるいは間接的にチャンバ30内に投入される樹脂組成物Pが、事前に成型されたタブレット状に成形されたものではなく、ペースト状の樹脂組成物P2であることは、特に留意すべき事項である。このように、ペースト状の樹脂組成物P2をチャンバ30に投入することで、チャンバ30に投入される樹脂組成物Pの量をモータ59の回転数制御等によって自在に調整することが可能となる。なお、押出機50からチャンバ30内に投入されるペースト状の樹脂組成物P2は、所定の形状に仮成形されたものであってもよい。当該仮成形の方法としては、例えば待機スペース51Aにペースト状の樹脂組成物P2を連続的に搬送することにより、ペースト状の樹脂組成物P2をシャッター56に押し付けて密度を上昇させて仮成形する方法がある。また、前述したペースト状の樹脂組成物P2の押し付け動作を、スクリュー52自体を搬送方向に沿って一時的に移動させることで実現してもよい。あるいは、押出機50とチャンバ30との間に図示しない治具を配置し、当該治具を用いてペースト状の樹脂組成物P2を任意の形状に仮成形してもよい。
 以上の通り、本実施の形態に係るモータコアの製造装置1は、様々なサイズの樹脂タブレットを準備することなく、チャンバ30へ投入される樹脂組成物Pの量を簡単に変更することが可能であるため、樹脂組成物Pのロスを削減することができる。加えて、均一に加熱されたペースト状の樹脂組成物P2を投入するため、スロット部4内への樹脂組成物Pの充填を円滑に行うことができる。さらには、第1の温調機構70によってスクリュー52により搬送される樹脂組成物Pの温度が管理できるため、樹脂組成物Pの意に反する硬化反応の進行を防ぎ、以て充填不良の発生を抑えることができる。
<モータコアの製造方法>
 次に、本実施の形態に係るモータコアの製造方法の一例を簡単に説明する。なお、以下には、本実施の形態に係るモータコアの製造方法を、上述した一実施の形態に係るモータコアの製造装置1を用いて実施する場合を例示的に説明する。
 本実施の形態に係るモータコアの製造方法は、樹脂組成物充填路25が形成された金型20内に、樹脂組成物充填路25とスロット部4とが連通するようにロータコア2を保持する工程(S4)と、樹脂組成物Pを搬送可能な押出機50を用いて、計測された樹脂組成物充填量の樹脂組成物Pを、樹脂組成物充填路25に連通するチャンバ30へ向けて温度調整を行いつつ搬送する工程(S5)であって、押出機50は、内部を樹脂組成物Pが搬送されるバレル51と、バレル51内に配設されて、樹脂組成物Pを混練しつつ搬送するスクリュー52と、スクリュー52の内部に少なくとも一部が配設された第1の温調機構70と、を含む、工程と、チャンバ30内を移動可能なプランジャ35を動作させて、チャンバ30内の軟化された樹脂組成物(液状の樹脂組成物P3に相当)をスロット部4内へ充填する工程(S8)と、スロット部4内に充填された軟化された樹脂組成物を硬化させる工程(S9)と、を含むものである。以下、より詳細に説明する。
 図5は、本開示の一実施の形態に係るモータコアの製造方法の一例を示したフローチャートである。また、図6乃至図8は、図5に示すモータコアの製造方法を実行した場合の、図1に示すモータコアの製造装置の動作状態の一例を示した動作説明図である。以下には、主に図5乃至図8を参酌して説明を行う。なお、図6乃至図8は、図を見やすくするために、各動作に関連のあるものを中心に符号を付し、動作に関連の低い部材の符号は省略されている場合がある。
 本実施の形態に係るモータコアの製造方法は、先ず、図6Aに示すモータコアの製造装置1を用意した上で、ロータコア2の充填空間6への樹脂組成物Pの充填量(樹脂組成物充填量)を計測する(工程S1)。この充填量の計測に際しては、例えばロータコア2のスロット部4の体積とスロット部4に挿入される永久磁石3の体積とを測定し、その差分を算出することで計測することができる。計測された樹脂充填量は、制御装置60に送られ、チャンバ30への樹脂組成物Pの投入量の調整、具体的にはモータ59の回転数制御等に利用され得る。
 上述した工程S1では、スロット部4の体積と永久磁石3の体積とを測定することで、樹脂組成物Pの充填量を決定するものを例示したが、当該充填量は他の方法によって決定されてもよい。具体的には、例えば量産開始前に試作工程を実行し、当該試作工程での樹脂の充填量や余剰樹脂の量等から充填量を決定してもよい。あるいは、量産中に実際の樹脂充填量や余剰樹脂等を量産に支障のない頻度で確認し、充填量をフィードバック制御することで好適な充填量を維持するようにしてもよい。また、上述した種々の充填量の決定手法は、単独であるいは組み合わせて実行することができる。
 樹脂組成物Pの必要な充填量の計測が完了すると、次にロータコア2のスロット部4内に永久磁石3を挿入する(工程S2)。そして、金型20及びロータコア2の予熱を行う(工程S3)。金型20の予熱は、金型ヒータ41を動作させることで実現できる。このとき、金型20と共にチャンバ30の予熱も行っておくとよい。チャンバ30の予熱はチャンバヒータ42を動作させることで実現できる。また、ロータコア2の予熱は、図示しない周知の加熱手段を用いて行うことができる。ロータコア2の予熱は、ステージ24上に載置される前に金型20とは別個に行われてもよいし、ステージ24上に載置された状態で金型20の予熱と同時に行われてもよい。金型20とロータコア2を同時に予熱する際は、工程S3の前に後述する工程S4を実施するとよい。金型20及びロータコア2の予熱温度は100~180℃程度とすることができる。なお、当該予熱は金型20及びロータコア2のいずれか一方のみに対して行ってもよい。
 金型20及びロータコア2の予熱が完了すると、図6Bに示すように、ステージ24上にロータコア2を載置し、上型21を下方向に移動させることで、金型20内にロータコア2を保持する(工程S4)。このとき、上型21は所定の圧力でロータコア2の上面を押圧するように調整されており、それによって上型21とロータコア2の上面、及び下型22とロータコア2の下面をそれぞれ密着させることができる。なお、ロータコア2の充填空間6への樹脂組成物Pの充填量の計測の一部を、このロータコア2の保持の際に実施することができる。具体的には、スロット部4の上下方向の高さを、上型21を上下方向に移動させる際に用いた図示しないアクチュエータの制御信号から特定することで、充填量の計測に利用することができる。この場合には、上述した工程S1は、工程S4の後に実行するとよい。
 次に、押出機50を用いて粉状の樹脂組成物P1の混練及び搬送を行う(工程S5)。当該工程は、先ず、樹脂組成物供給源58からバレル51の供給口53へ粉状の樹脂組成物P1を(例えば継続的に)供給し、モータ59を駆動してスクリュー52を回転させることで、供給口53に供給された粉状の樹脂組成物P1を混練しつつ搬出口54へ搬送する。このとき、本実施の形態に係るモータコアの製造装置1では、スクリュー52の回転の前、あるいは回転と同時に、第1の温調機構70及び第2の温調機構80を動作させ、搬送される樹脂組成物Pの温度調整、例えば冷却を行う。この冷却動作により、樹脂組成物Pにスクリュー52による混練・搬送に起因して生じる温度上昇を制御することができ、以て樹脂組成物Pの意に反する硬化反応の進行を抑制できる。
 工程S5においては、モータ59の回転数が制御装置60によって制御されることで、工程S1で計測された樹脂組成物Pの充填量に合致した量の粉状の樹脂組成物P1を、ペースト状の樹脂組成物P2に変化させつつ待機スペース51Aまで搬送するように制御されていてよい(図6B参照)。ただし、ここでいう樹脂組成物Pの充填量に合致した量とは、充填空間6の体積のみならず、樹脂組成物充填路25の容積等、充填空間6に樹脂組成物Pを満たすために必要な量を指すものとする。なお、チャンバ30へ投入されるペースト状の樹脂組成物P2の量の調整は、上述したモータ59の回転数に基づいて行う方法に限定されない。例えば、樹脂組成物供給源58から供給する粉状の樹脂組成物P1の量を、工程S1で計測された樹脂組成物の充填量に合うように調整することで、チャンバ30へ投入するペースト状の樹脂組成物P2の量を調整してもよい。また、待機スペース51Aに図示しないセンサ、例えば重量センサを設けることで、待機スペース51Aに貯留されたペースト状の樹脂組成物P2の量を計測し、予め計測された樹脂組成物の充填量と比較することで、チャンバ30へ投入するペースト状の樹脂組成物P2の量を調整してもよい。
 また、工程S5において混練及び搬送された樹脂組成物Pは、ペースト状の樹脂組成物P2の形態で、あるいは粒状の樹脂組成物P1とペースト状の樹脂組成物P2とが混在した形態で、待機スペース51Aに搬送される。このとき、バレルヒータ55を駆動させて、待機スペース51Aに搬送された樹脂組成物Pの予熱を行ってもよい。バレルヒータ55による予熱温度は、例えば50~100℃の範囲で調整することができる。上述した混練及び搬送により、供給口53から供給された粒状の樹脂組成物P1は、待機スペース51Aにおいてそのほとんどがペースト状の樹脂組成物P2に変化される。
 所定量の樹脂組成物Pが待機スペース51Aに搬送されると、図7Aに示すように、シャッター56を開放し、待機スペース51Aに一時的に貯留されたペースト状の樹脂組成物P2を図示しない搬送手段を用いてチャンバ30へ投入する(工程S6)。待機スペース51Aに一時的に貯留されたペースト状の樹脂組成物P2は、上述した通り計測された樹脂組成物の充填量に合致した量に調整がされている。加えて、この待機スペース51Aに一時的に貯留されたペースト状の樹脂組成物P2は、バレルヒータ55による加熱によって50~100℃まで予熱されている。ペースト状の樹脂組成物P2は、上述の予熱等によってペースト状に変化しており、全体が一体となった塊状となり得るが、チャンバ30への投入は支障なく実行することができる。
 チャンバ30内にペースト状の樹脂組成物P2が投入されると、次にシャッター56を閉塞し、チャンバヒータ42を動作させてペースト状の樹脂組成物P2を加熱し軟化させる(工程S7)。チャンバヒータ42は、例えばチャンバ30内のペースト状の樹脂組成物P2を100~180℃程度まで加熱するよう制御され得る。当該加熱により、ペースト状の樹脂組成物P2は軟化され溶融されて、流動性の高い液状の樹脂組成物P3に変化する。ここで、本実施の形態に係るモータコアの製造プロセスにおいては、上述の通りペースト状の樹脂組成物P2が既に50~100℃まで予熱されているため、チャンバ30内における軟化に要する時間は従来よりも短縮されている。
 工程S7により、ペースト状の樹脂組成物P2が液状の樹脂組成物P3に変化すると、次に、図6Bに示すように、プランジャ35を上昇させて、液状の樹脂組成物P3をロータコア2の充填空間6へ向けて押し上げることで、樹脂組成物Pの充填を行う(工程S8)。プランジャ35に押し上げられた液状の樹脂組成物P3は、チャンバ30から樹脂組成物充填路25を通過し、充填空間6に流入する。なお、工程S8における充填空間6への液状の樹脂組成物P3の充填を円滑に実行するために、例えば上型21の適所に充填空間6内の空気を抜くための空気穴(図示省略)を設けてもよい。
 充填空間6への液状の樹脂組成物P3の充填が完了すると、金型ヒータ41を動作させて充填空間6内の液状の樹脂組成物P3を加熱・硬化させる(工程S9)。液状の樹脂組成物P3を硬化する際は、例えば100~180℃で数分程度加熱するとよい。液状の樹脂組成物P3が、当該加熱によって、硬化した樹脂組成物P4に変化することで、永久磁石3はロータコア2のスロット部4内に樹脂モールドにより固定される。なお、この工程S9における加熱時間は、樹脂組成物Pの具体的な組成等に合わせて適宜調整され得る。
 上述した一連の樹脂モールドの工程が完了すると、図8Aに示すように、上型21を上昇させ、樹脂モールドされたロータコア2を、ロボットアーム等の図示しない搬送手段を用いて搬出する(工程S10)。搬出されたロータコア2は、例えばシャフトの取り付け等のために別の装置へ移送される。そして、このロータコア2の搬出が完了すると、製造装置1のクリーニングを行う(工程S11)。製造装置1のクリーニングは、ブラシ等のクリーニング用の部材を含む図示しないクリーニングユニットによって実施されるものであってよい。
 上述したクリーニングに際し、ステージ24の樹脂組成物充填路25をクリーニングする場合は、以下の通り動作させればよい。すなわち、先ずリフタ26を動作させてステージ24を下型本体23から分離することで、樹脂組成物充填路25を閉塞している硬化した樹脂組成物P4を樹脂組成物充填路25から取り除く。そして、この硬化した樹脂組成物P4を、プランジャ35をさらに上昇させることで下型本体23からも分離させる(図8B参照)。そして、分離された硬化した樹脂組成物P4を図示しないロボットアーム等で把持して除去し、ステージ24及び下型本体23の表面や、樹脂組成物充填路25内をブラシ等で清掃する。一連のクリーニングが完了すると、図6Aに示す状態に戻って次のロータコア2の搬入まで待機状態とする。
 なお、上述した一連の工程の順序は、その機能を維持し得る範囲において変更することができる。例えば、押出機50による粉状の樹脂組成物P1あるいはペースト状の樹脂組成物P2の搬送は、樹脂組成物Pの充填量が計測できた後であれば任意のタイミングで開始することができる。また、金型20、ロータコア2及び樹脂組成物P等の予熱は、省略することもできる。
 以上説明した通り、本実施の形態に係るモータコアの製造方法によれば、チャンバ30に投入する樹脂組成物Pとして事前に成型されたタブレット状のものを採用しておらず、且つ押出機50を用いて必要な量の樹脂組成物Pを安定的にチャンバ30に投入することができるため、樹脂組成物Pのロスを抑制することができる。したがって、モータコアへの樹脂の充填量に合わせて樹脂タブレットを選定するといった必要がなくなる。
 本開示は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本開示の技術思想に含まれるものである。また、本開示において、各構成要素は、矛盾が生じない限りは1つのみ存在しても2つ以上存在してもよい。
 本明細書中で引用する刊行物、特許出願及び特許を含むすべての文献を、各文献を個々に具体的に示し、参照して組み込むのと、また、その内容のすべてをここで述べるのと同じ限度で、ここで参照して組み込む。
 本開示の説明に関連して(特に以下の請求項に関連して)用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数及び複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」及び「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム(すなわち「~を含むが限らない」という意味)として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例又は例示的な言い回し(例えば「など」)は、特に主張しない限り、単に本開示をよりよく説明することだけを意図し、本開示の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中のいかなる言い回しも、請求項に記載されていない要素を、本開示の実施に不可欠であるものとして示すものとは解釈されないものとする。
 本明細書中では、本開示を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本開示の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読めば、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で本開示が実施されることを予定している。したがって本開示は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正及び均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、すべての変形における上記要素のいずれの組合せも本開示に包含される。

Claims (8)

  1.  樹脂充填部を含むモータコアを保持する金型と、
     前記金型に形成されその一端部が前記樹脂充填部に連通する樹脂組成物充填路に連通するチャンバと、
     前記チャンバに搬送された熱硬化性の樹脂組成物を前記樹脂組成物充填路に向けて搬送するプランジャと、
     前記金型内、又は前記金型内及び前記チャンバの周囲に配設された加熱器と、
     前記樹脂組成物を前記チャンバに投入するために、前記チャンバへ前記樹脂組成物を混練しつつ搬送する押出機と、を備え、
     前記押出機は、
     内部を前記樹脂組成物が搬送される押出搬送路と、
     前記押出搬送路内に配設されて、前記樹脂組成物を混練しつつ搬送するスクリューと、
     前記スクリューの内部に少なくとも一部が配設された第1の温調機構と、を備える、
     モータコアの製造装置。
  2.  前記押出機は、前記スクリューの一部を包囲する前記押出搬送路に配設された第2の温調機構をさらに備える、
     請求項1に記載のモータコアの製造装置。
  3.  前記第1の温調機構は、一端に熱媒体供給口を備え前記スクリューの基端側から前記スクリューの中心軸に沿って延びる流入路と、一端が前記流入路の他端に連通し前記スクリューの基端側に向かって延在する流出路と、を備える、
     請求項1に記載のモータコアの製造装置。
  4.  前記第1の温調機構に用いられる熱媒体が気体である、
     請求項3に記載のモータコアの製造装置。
  5.  前記スクリューは、外周囲に前記樹脂組成物を搬送するフィンが形成されその先端が閉塞した筒状の第1のスクリュー本体と、その中心部に長手方向に沿って延在する貫通穴が設けられた筒状体で構成されると共にその外周囲に長手方向に沿って延在する複数の凹溝が形成された第1の流路形成部材と、を備え、前記第1の流路形成部材は、その先端と前記第1のスクリュー本体内の底部との間に隙間が形成されるように前記第1のスクリュー本体内に嵌入される、
     請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のモータコアの製造装置。
  6.  前記スクリューは、外周囲に前記樹脂組成物を搬送するフィンが形成され内部に長手方向に沿って延びる複数本の貫通穴が形成された第2のスクリュー本体と、前記第2のスクリュー本体の先端部に連結されて前記複数本の貫通穴の端部同士を連通させる第2の流路形成部材と、を備える、
     請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のモータコアの製造装置。
  7.  前記第2のスクリュー本体は、外周囲に前記フィンが形成され内部に長手方向に沿って延びる複数本の貫通穴が形成された複数個の分割体を、前記複数本の貫通穴同士が連通するように連結されて形成される、
     請求項6に記載のモータコアの製造装置。
  8.  樹脂組成物充填路が形成された金型内に、前記樹脂組成物充填路とモータコアの樹脂充填部とが連通するように前記モータコアを保持する工程と、
     樹脂組成物を搬送可能な押出機を用いて、前記樹脂組成物を前記樹脂組成物充填路に連通するチャンバへ向けて温度調整を行いつつ搬送する工程であって、前記押出機は、内部を前記樹脂組成物が搬送される押出搬送路と、前記押出搬送路内に配設されて、前記樹脂組成物を混練しつつ搬送するスクリューと、前記スクリューの内部に少なくとも一部が配設された第1の温調機構と、を備える、工程と、
     前記チャンバ内を移動可能なプランジャを動作させて、前記チャンバ内の軟化された前記樹脂組成物を前記樹脂充填部内へ充填する工程と、
     前記樹脂充填部内に充填された前記軟化された樹脂組成物を硬化させる工程と、を備える、
     モータコアの製造方法。
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