特許 5939295 樹脂充填装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5939295

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】樹脂充填装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/03 20060101AFI20160609BHJP

   H02K 15/12 20060101ALI20160609BHJP

【ＦＩ】

   H02K15/03 Z

   H02K15/12 E

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-237266(P2014-237266)

(22)【出願日】2014年11月25日

(62)【分割の表示】特願2012-195834(P2012-195834)の分割

【原出願日】2011年2月8日

(65)【公開番号】特開2015-39296(P2015-39296A)

(43)【公開日】2015年2月26日

【審査請求日】2014年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000100768

【氏名又は名称】アイシン・エィ・ダブリュ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 進

(72)【発明者】

【氏名】前田 秀

(72)【発明者】

【氏名】横山 剛

(72)【発明者】

【氏名】大浦 卓也

(72)【発明者】

【氏名】郡 智基

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０１７０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０６７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２５３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１１７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１７２９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７９４３２６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １５／０３

Ｈ０２Ｋ １５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動機用ロータの積層鉄心に設けられた磁石挿入穴に磁石固定用の溶融樹脂を充填する際に用いる樹脂充填装置であって、
上記磁石挿入穴の開口部を開口させた上記積層鉄心の一方の端面に当接し、上記磁石挿入穴に上記溶融樹脂を送り出す樹脂送出型と、
該樹脂送出型が当接する上記積層鉄心の上記一方の端面とは反対側に位置する他方の端面に当接する対向型と、
上記樹脂送出型と上記対向型との間に上記積層鉄心を挟持した状態で圧縮力を付与する押圧機構部とを有し、
上記樹脂送出型は、
上記磁石挿入穴の上記開口部に対向する位置において該開口部に向けて上記溶融樹脂を吐出するための１又は複数の吐出口が設けられ、かつ上記積層鉄心の上記一方の端面に当接する板状のゲートプレートと、上記吐出口に向けて上記溶融樹脂を送り出す送出機構部が設けられ、かつ上記ゲートプレートを分離できる状態で該ゲートプレートに対して上記積層鉄心とは反対側から当接する型本体部と、を有しており、
上記送出機構部は、上記型本体部内に埋設された複数の内筒部と、該各内筒部内をそれぞれ進退可能な複数のプランジャとを有しており、
上記ゲートプレートの上記型本体部側の面における、上記各内筒部及び上記各プランジャと対応する位置には、円筒形の凹部と該凹部から上記吐出口につながる凹溝とが、上記各内筒部と上記各吐出口との間の流路となる樹脂流路として形成されていることを特徴とする積層鉄心への樹脂充填装置。

【請求項2】

請求項１に記載の積層鉄心への樹脂充填装置において、上記凹溝は、上記凹部から分岐して形成されていることを特徴とする積層鉄心への樹脂充填装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の積層鉄心への樹脂充填装置において、上記吐出口は、上記磁石挿入穴の上記開口部に対して２つ設けられていることを特徴とする積層鉄心への樹脂充填装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層鉄心への樹脂充填装置において、上記ゲートプレートは、上記積層鉄心を搬送するパレットとして利用可能に構成されていることを特徴とする積層鉄心への樹脂充填装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層鉄心への樹脂充填装置において、上記樹脂送出型の表面には、上記吐出口の周囲を突出させた突出部が設けられており、該突出部の内部には、溶融樹脂の吐出方向に沿って徐々に内径が縮径された縮径部が設けられていることを特徴とする積層鉄心への樹脂充填装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機用ロータの溶融樹脂を充填する際に用いる樹脂充填装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電動機用ロータの製造においては、所望形状に形成された複数の鉄心片を積層して積層鉄心を形成し、該積層鉄心の磁石挿入穴に永久磁石を挿入した後、積層鉄心を加熱し樹脂充填装置を用いて、磁石挿入穴に溶融樹脂を充填することで永久磁石の固定が行われる。磁石挿入穴に充填した樹脂が硬化した後、樹脂充填装置と積層鉄心とを分離するとき、樹脂充填装置の吐出口の内部に残留した樹脂が積層鉄心側に残り、バリを形成する場合がある。

【0003】

バリが残ったままの積層鉄心を用いて電動機を製造した場合、電動機の内部において積層鉄心の周辺に配される部品とバリとが接触し、部品を損傷したり、バリが脱落することにより電動機に異常が発生するといった不具合が生じるおそれがある。このような不具合の発生を防止するために、電動機用ロータの生産ラインにおいてバリの除去を行ったり、特許文献１に示されているバリの発生を防止する樹脂充填方法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−５４３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電動機用ロータの生産ラインにおいてバリの除去を行うためには、バリ除去工程を追加し、バリ除去専用の装置を設けたり、手作業でバリの除去を行う作業者を配する必要がある。このように、バリ除去工程を追加することによる作業の増加により生産効率が低下するおそれがある。また、バリ除去専用の装置や作業者を配置することにより、設備費や人件費等が増大するため、生産コストが増大することとなる。

【0006】

また、特許文献１の方法においては、上型と積層鉄心の間に、溶融樹脂の吐出口をなす穴部を設けたダミー板を設けてある。積層鉄心の磁石挿入穴に溶融樹脂を充填し樹脂が硬化した後、積層鉄心からダミー板を分離することにより吐出口内に残留した樹脂を積層鉄心から除去しようとするものであるが、硬化した樹脂の分割位置をコントロール出来ないため、積層鉄心側にバリが形成される場合もあり、確実にバリを除去することは困難である。

【0007】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、樹脂充填におけるバリの発生を確実に防止することにより、生産効率を向上することができる電動機用ロータの樹脂充填装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、電動機用ロータの積層鉄心に設けられた磁石挿入穴に磁石固定用の溶融樹脂を充填する際に用いる樹脂充填装置であって、
上記磁石挿入穴の開口部を開口させた上記積層鉄心の一方の端面に当接し、上記磁石挿入穴に上記溶融樹脂を送り出す樹脂送出型と、
該樹脂送出型が当接する上記積層鉄心の上記一方の端面とは反対側に位置する他方の端面に当接する対向型と、
上記樹脂送出型と上記対向型との間に上記積層鉄心を挟持した状態で圧縮力を付与する押圧機構部とを有し、
上記樹脂送出型は、
上記磁石挿入穴の上記開口部に対向する位置において該開口部に向けて上記溶融樹脂を吐出するための１又は複数の吐出口が設けられ、かつ上記積層鉄心の上記一方の端面に当接する板状のゲートプレートと、上記吐出口に向けて上記溶融樹脂を送り出す送出機構部が設けられ、かつ上記ゲートプレートを分離できる状態で該ゲートプレートに対して上記積層鉄心とは反対側から当接する型本体部と、を有しており、
上記送出機構部は、上記型本体部内に埋設された複数の内筒部と、該各内筒部内をそれぞれ進退可能な複数のプランジャとを有しており、
上記ゲートプレートの上記型本体部側の面における、上記各内筒部及び上記各プランジャと対応する位置には、円筒形の凹部と該凹部から上記吐出口につながる凹溝とが、上記各内筒部と上記各吐出口との間の流路となる樹脂流路として形成されていることを特徴とする積層鉄心への樹脂充填装置にある（請求項１）。

【発明の効果】

【0009】

本発明の樹脂充填装置は、上記溶融樹脂の吐出方向に沿って徐々に内径が縮径された上記縮径部を設けた上記吐出口を有している。そのため、該吐出口の内側に残留し、硬化した樹脂を破断分離する際には、上記縮径部の先端の最も径の小さい部位に応力を集中させて破断分離することができる。これにより、破断分離面の発生位置の制御が容易であると共に、バリの生じにくい比較的平滑な破断面を得ることができ、上記積層鉄心の端面にバリが発生することを抑制することができる。したがって、電動機用ロータの製造において、バリ除去工程を設ける必要がなくなる。それゆえ、電動機用ロータの生産効率を向上させ、設備費用及び生産コストを低減することができる。

【0010】

本発明によれば、樹脂充填におけるバリの発生を確実に防止することにより、生産効率を向上することができる電動機用ロータの樹脂充填装置を提供することができる。

【0011】

また、上記積層鉄心の上記磁石挿入穴への樹脂充填が完了した後、上記樹脂送出型と上記ゲートプレートとを分離し、該ゲートプレートと上記積層鉄心を上記樹脂充填装置から移動することで、次の樹脂充填を行うことができる。そのため、上記樹脂充填装置の停止時間を短縮し、効率よく樹脂充填を行うことができる。また、上記樹脂充填装置から移動し溶融樹脂が硬化した後に、最適なタイミングで上記ゲートプレートを上記積層鉄心から分離することにより、不要な樹脂部材を除去し、より確実にバリの発生を防止することができる。また、上記ゲートプレートにより除去した不要な樹脂部材を、上記ゲートプレートから容易に取り除く事ができる。したがって、作業効率及び整備性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例１における、樹脂充填装置を示す説明図。

【図2】実施例１における、ゲートプレートの平面図。

【図3】実施例１において、積層鉄心をゲートプレート上に載置した状態における図２のＡ−Ａ線矢視相当の断面図。

【図4】実施例１において、積層鉄心をゲートプレート上に載置した状態における図２のＢ−Ｂ線矢視相当の部分拡大断面図。

【図5】実施例１における、電動機用ロータの製造方法を実行する生産ラインを示す説明図。

【図6】実施例１における、積層鉄心を示す平面図。

【図7】実施例１における、回転軸組付け工程を示す断面図。

【図8】比較例１における、発明例の樹脂充填工程及び回転軸組付け工程の加熱及び冷却条件を示す時間−温度グラフ。

【図9】比較例１における、比較例の樹脂充填工程の加熱及び冷却条件を示す時間−温度グラフ。

【図10】比較例１における、比較例の回転軸組付け工程の加熱及び冷却条件を示す時間−温度グラフ。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明において、上記縮径部と上記吐出口の軸線とがなす内角の角度（以下、適宜、縮径角度αという。）は、１５°〜６０°の範囲内にあることが好ましい。この場合には、上記吐出口内に残留し硬化した樹脂を、上記縮径部において確実に分割することができる。上記縮径角度αが１５°未満の場合には上記縮径部の効果が得られにくい。また、上記縮径角度αが６０°を超える場合には、上記吐出口の先端部における強度が低下し、上記吐出口が破損するおそれがある。

【0014】

また、上記凹溝は、上記凹部から分岐して形成されていることが好ましい（請求項２）。また、上記吐出口は、上記磁石挿入穴の上記開口部に対して２つ設けられていることが好ましい（請求項３）。

【0015】

また、上記ゲートプレートは、上記積層鉄心を搬送するパレットとして利用可能に構成されていることが好ましい（請求項４）。この場合には、搬送コンベアや搬送レールを設けることにより、連続搬送を行うことができる。そのため、搬送効率を向上することができる。

【0016】

また、上記樹脂送出型の表面には、上記吐出口の周囲を突出させた突出部が設けられており、該突出部の内部に上記縮径部が設けられていることが好ましい（請求項５）。この場合には、上記吐出口の内側に残留した樹脂が上記積層鉄心側に残り、たとえ若干のバリが生じたとしても積層鉄心の端面よりも内側の範囲に収まるため、バリによる悪影響を生じない。それゆえ、バリにより生じうる不具合の発生を抑制することができる。

【実施例】

【0017】

（実施例１）
本発明にかかる実施例１を図１〜図７を用いて説明する。
本例の樹脂充填装置１は、図１に示すごとく、電動機用ロータの積層鉄心３に設けられた磁石挿入穴３３に磁石固定用の溶融樹脂３４を充填する際に用いられるものである。樹脂充填装置１は、磁石挿入穴３３の開口部３３１を開口させた積層鉄心３の端面に当接させる樹脂送出型１１と、該樹脂送出型１１を当接させる積層鉄心３の上記端面の反対側の端面に当接させる対向型１２とを有している。また、樹脂充填装置１は、樹脂送出型１１と対向型１２との間に積層鉄心３を挟持した状態で圧縮力を付与する押圧機構部１３とを有している。樹脂送出型１１は、磁石挿入穴３３の開口部３３１と対面するよう配置された２つの吐出口２２と、該吐出口２２に向けて溶融樹脂３４を送り出す送出機構部１１１とを有している。また、吐出口２２は、溶融樹脂３４の吐出方向に沿って徐々に内径が縮径された縮径部２２１を有している。

【0018】

以下詳説する。
本例に示す樹脂充填装置１は、図１に示すごとく、積層鉄心３の下方に配置され磁石挿入穴３３に溶融樹脂３４を送出する樹脂送出型１１と、積層鉄心３の上方に配置され上下方向に移動可能に構成された対向型１２とを有している。

【0019】

樹脂送出型１１は、図１に示すごとく、上述したように積層鉄心３を載置するパレットの役割をも果たすゲートプレート２を、型本体部１１０と一体化することにより構成され、ゲートプレート２は、その下面を型本体部１１０の上面と当接させるように連結される。同図に示すごとく、型本体部１１０において、ゲートプレート２が有する吐出口２２と対応する位置には、該吐出口２２に向けて溶融樹脂３４を送り出す送出機構部１１１が設けてある。送出機構部１１１は、上下方向に配された円筒上の内筒部１１２と、該内筒部１１２内をその軸線方向に進退可能に構成されたプランジャ１１３とからなる。内筒部１１２には、図示しない溶融樹脂供給装置により、溶融樹脂を供給するように構成されており、プランジャ１１３を上昇させることにより、内筒部１１２から吐出口２２に向かって溶融樹脂を送出するように構成されている。

【0020】

対向型１２は、図１に示すごとく、樹脂送出型を支持するベース部１４から立設させたガイドポール１５を介して、積層鉄心３の上方に昇降可能に配設されている。該対向型１２は、押圧機構部１３によって、ガイドポール１５に沿って昇降可能であると共に、樹脂送出型１１との間に積層鉄心３を挟持した状態で圧縮力を付与可能に構成されている。

【0021】

ゲートプレート２は、図２及び図３に示すごとく、矩形形状の平板からなり、該ゲートプレート２の上面に鉄心位置決め部２４を有している。該鉄心位置決め部２４を積層鉄心３の内周部に収容する状態で、ゲートプレート２の上面に積層鉄心３を載置可能に構成されている。また、ゲートプレート２の下面には、装置位置決め部２５を有し、樹脂送出型１１の型本体部１１０の上面の所定位置に連結可能に構成されている。

【0022】

ゲートプレート２には、その上面に載置した積層鉄心３の磁石挿入穴３３の開口部３３１に対面するように配置された吐出口２２を設けてある。本例においては、図４に示すごとく、１つの磁石挿入穴３３の開口部３３１に対して２つの吐出口２２を設けた。吐出口２２は、ゲートプレート２の下面から上面に貫通して形成されており、その内周面には、吐出方向に沿って徐々に内径が縮径された縮径部２２１を有している。また、ゲートプレート２の上面においては、吐出口２２の周囲を突出させた突出部２２２が設けられている。吐出口２２の内周面に設けられた縮径部２２１は、突出部２２２先端の内部において内径が最小となるように形成してある。また、突出部２２２の外周面は、先端に行くほど縮径するテーパ面よりなる。
尚、本例では、吐出口２２先端の開口径は、φ１ｍｍとし、突出部２２２の突出高さＨは、０．５ｍｍとした。また、縮径角度αは、３０°とし、テーパ角度βは、６０°とした。

【0023】

また、ゲートプレート２の下面には、型本体部１１０と連結した際に、該型本体部１１０が有する送出機構部１１１と対応する位置に、該送出機構部と吐出口２２との間の流路となる樹脂流路２３を形成してある。該樹脂流路２３は、略円筒形の凹部からなる流入部２３１と、該流入部２３１に流入した溶融樹脂３４を隣接する２つの磁石挿入穴３３の開口部３３１に対応して形成された吐出口２２に分岐する２本の凹溝である分岐部２３２によって構成されている。

【0024】

ゲートプレート２の上面に設けられた鉄心位置決め部２４は、略円筒形状をなしており、積層鉄心３が有する回転軸挿入穴３２に挿通することにより、ゲートプレート２に載置した積層鉄心３の位置決めが行われるように構成されている。鉄心位置決め部２４の外周面には、積層鉄心３の回転軸挿入穴３２の内周面に形成された凸部３２１と対応した位置に、位置決め凹溝部２４１が形成してある。

【0025】

ゲートプレート２の下面に設けられた装置位置決め部２５は、４つの略長方形の平板からなり、型本体部１１０におけるゲートプレート２と当接する面の輪郭に沿って形成された４つの段部１１４に対応する位置にそれぞれ設けてある。
そして、ゲートプレート２と型本体部１１０との連結は、ゲートプレート２を相対的に上昇させた状態で、型本体部１１０の上方へと移動し、ゲートプレート２を相対的に下降させることにより、ゲートプレート２の下面に設けた装置位置決め部２５を、型本体部１１０の上面に設けた段部１１４に嵌合させることで実施できるよう構成されている。逆に、ゲートプレート２と型本体部１１０との連結を解除するには、ゲートプレート２を相対的に上昇させ、装置位置決め部２５と型本体部１１０の嵌合を解除することで実施できる。

【0026】

次に本例の樹脂充填装置１を用いた電動機用ロータの製造方法について説明する。
本例の電動機用ロータの製造方法は、図５に示すごとく、所望形状に形成した鉄心片３１を複数積層して積層鉄心３を形成する積層工程４と、積層鉄心３に設けられた磁石挿入穴３３に永久磁石３６を挿入する磁石挿入工程５と、積層鉄心３を加熱し磁石挿入穴３３に磁石固定用の溶融樹脂３４を充填する樹脂充填工程６と、該樹脂充填工程６における積層鉄心３の加熱による余熱を利用し、積層鉄心３の回転軸挿入穴３２に回転軸３５を温間嵌めする回転軸組付け工程７とを有している。上記電動機用ロータの製造方法を実施する生産ラインにおいて、少なくとも積層工程４の末端部から回転軸組付け工程７の起端部の間には搬送レールが配されており、該搬送レール上を後述のゲートプレート２が移動可能に構成されている。

【0027】

積層工程４は、図６に示す形状の鉄心片３１を帯状鋼板から連続的に打ち抜き、複数積層してかしめ固定することにより、積層鉄心３を形成する工程であり、図示しないプレス装置を用いて行う。積層鉄心３は、図６に示すごとく、回転軸３５（図７）を挿入する１つの回転軸挿入穴３２と永久磁石３６を挿入する１６個の磁石挿入穴３３とが軸線方向に貫通して形成してある。回転軸挿入穴３２の内周面には、凸部３２１が互いに対向する位置に形成してある。該凸部３２１は、回転軸３５のキー溝（図示略）との嵌め合いのために設けられたものであり、後述のゲートプレート２との位置決めに流用される。
磁石挿入工程５を実施する装置は、積層鉄心３の磁石挿入穴３３に永久磁石３６を挿入する作業を自動で行う図示しない磁石挿入ロボットを備えている。

【0028】

樹脂充填工程６には、積層鉄心３を予備加熱する加熱装置（図示略）と、磁石挿入穴３３に磁石固定用の溶融樹脂３４を充填して熱硬化させる樹脂充填装置１とを備えている。尚、本例の溶融樹脂３４は、熱硬化性樹脂を加熱して液状に状態変化させたものである。該熱硬化性樹脂は、液状状態において、加熱することにより硬化し、硬化した後は加熱しても液状にならない。
本例において用いる加熱装置は、トンネル型をなしており、その内側には電熱ヒータが設けられている。また、加熱装置内部においても、搬送レールが配してあり、積層鉄心３を載置した後述するゲートプレート２を移動可能に構成してある。

【0029】

回転軸組付け工程７には、図７に示すごとく、積層鉄心３を把持し、回転軸３５に自動で組付ける鉄心組付けロボット（図示略）と、回転軸３５を起立させた状態で保持する回転軸保持冶具７１とが配してある。

【0030】

次に、各製造工程の内容についてさらに詳しく説明する。
積層工程４においては、図６に示す形状の鉄心片３１を帯状鋼板から連続的に打ち抜き、複数積層してかしめ固定することにより、積層鉄心３が形成される。該積層鉄心３は、積層工程４の末端部に位置する搬送始点において、ゲートプレート２上に載置される。このとき、積層鉄心３は、図２、図３に示すごとく、ゲートプレート２の上面に配された鉄心位置決め部２４を回転軸挿入穴３２に挿通し、回転軸挿入穴３２内面に設けた凸部３２１と鉄心位置決め部２４の外面に設けた位置決め凹溝部２４１とを嵌め合わせることで積層鉄心３の磁石挿入穴３３とゲートプレート２の吐出口２２との位置合わせが行われる。次いで、積層鉄心３を載置したゲートプレート２は、搬送レール上を移動し、磁石挿入工程５へと搬送される。尚、積層鉄心３は、樹脂充填工程６の末端部に位置する搬送終点までの間、ゲートプレート２上に載置された状態で搬送レール上を移動する。

【0031】

積層鉄心３は、図５に示す磁石挿入工程５において、磁石挿入ロボットにより各磁石挿入穴３３に永久磁石３６を挿入された後、樹脂充填工程６へと移動する。
樹脂充填工程６に配されたトンネル型の加熱装置内を通過することによって、積層鉄心３及びゲートプレート２は、１５０℃〜２００℃の加熱温度の温度範囲に加熱され、樹脂充填装置１内へと搬送される。樹脂充填装置１内において、積層鉄心３を載置したゲートプレート２は、図１に示すごとく、型本体部１１０と連結される。このとき、型本体部１１０内の送出機構部１１１の内筒部１１２と、ゲートプレート２の樹脂流路２３とにおいても連結されており、積層鉄心３の磁石挿入穴３３までの間における溶融樹脂３４の流路が形成される。

【0032】

積層鉄心３を載置したゲートプレート２が型本体部１１０上に配され、ゲートプレート２と樹脂送出型１１との連結が完了した後、対向型１２が下降し、積層鉄心３の上面に圧縮力を付与する。これにより、積み重なるように順次配された対向型１２、積層鉄心３、樹脂送出型１１における、それぞれ当接する面を密着させる。

【0033】

次いで、図１に示す送出機構部１１１のプランジャ１１３を上昇させることにより、内筒部１１２において溶融された溶融樹脂３４を、ゲートプレート２の樹脂流路２３の流入部２３１へ向けて送出する。樹脂流路２３に流入した溶融樹脂３４は、分岐部２３２を介して２つの吐出口２２へと送出され、積層鉄心３の磁石挿入穴３３へと吐出される。プランジャ１１３は、磁石挿入穴３３の内部に溶融樹脂３４が満たされるまで上昇し続ける。そして、磁石挿入穴３３の内部に溶融樹脂３４が満たされた後、プランジャ１１３の上昇は停止するが、溶融樹脂３４に対して圧力を与え続け保圧状態とする。該保圧状態を所定の時間、維持する間に溶融樹脂３４が加熱され硬化する。樹脂が硬化した後、送出機構部１１１のプランジャ１１３の位置を初期位置へ戻し樹脂充填工程６における作業が完了する。次いで、積層鉄心３は、ゲートプレート２と共に型本体部１１０から分離され、樹脂充填工程４から回転軸組付け工程７へと搬送される。

【0034】

積層鉄心３は、回転軸組付け工程７の起端部に配された搬送終点において、鉄心組付けロボットによってゲートプレート２と分離される。このとき、吐出口２２に設けた縮径部２２１において、硬化した樹脂が破断分離されるため、吐出口２２にはバリが生じない。
回転軸組付け工程７においては、回転軸３５を回転軸保持冶具７１上に起立して配置してあり、鉄心組付けロボットによって、積層鉄心３を回転軸３５へと取り付ける。このとき、積層鉄心３は、樹脂充填工程６に配した樹脂充填装置１から回転軸保持冶具７１上に移動する間に１４０℃〜１８０℃の余熱温度の温度範囲に自然冷却される。この温度範囲においても、積層鉄心３の回転軸挿入穴３２の内径は拡径されており、回転軸３５の外径よりも大きい状態にある。そして、積層鉄心３を冷却することで回転軸挿入穴３２の内径が縮径し、積層鉄心３と回転軸３５とが温間嵌めにより固定される。

【0035】

次に、本例の作用効果について説明する。
本例においては、樹脂充填装置１の溶融樹脂３４の吐出方向に沿って徐々に内径が縮径された縮径部２２１を設けた吐出口２２を有している。そのため、該吐出口２２の内側に残留し、硬化した樹脂を破断分離する際には、縮径部２２１の先端の最も径の小さい部位に応力を集中させて破断分離することができる。これにより、破断分離面の発生位置の制御が容易であると共に、バリの生じにくい比較的平滑な破断面を得ることができ、積層鉄心３の端面にバリが発生することを抑制することができる。したがって、電動機用ロータの製造において、バリ除去工程を設ける必要がなくなる。それゆえ、電動機用ロータの生産効率を向上させ、設備費用及び生産コストを低減することができる

【0036】

また、樹脂送出型１１の表面には、吐出口２２の周囲を突出させた突出部２２２が設けられており、該突出部２２２の内部に縮径部２２１が設けられている。そのため、吐出口２２の内側に残留した樹脂が積層鉄心３側に残り、たとえ若干のバリが生じたとしても積層鉄心３の端面よりも内側の範囲に収まるため、バリによる悪影響を生じない。それゆえ、バリにより生じうる不具合の発生を抑制することができる。

【0037】

このように、バリの発生を確実に防止することができるため、電動機用ロータの生産ラインにバリ除去工程を設ける必要がない。これにより、樹脂充填工程６の直後の工程に回転軸組付け工程７を配することができる。それゆえ、樹脂充填工程６の余熱を利用して、積層鉄心３と回転軸３５とを温間嵌めを行う回転軸組付け工程７を比較的容易に実現することができる。

【0038】

また、樹脂送出型１１の表面には、吐出口２２の周囲を突出させた突出部２２２が設けられており、該突出部２２２の内部に縮径部２２１が設けられている。そのため、積層鉄心３の端面より、積層鉄心３側に入り込んだ位置に縮径部２２１が設けられる。したがって、縮径部２２１において分割された樹脂が微小なバリを形成したとしても、積層鉄心３の端面より内部に位置する。これにより、電動機用ロータを電動機として組み上げた際に、積層鉄心３の周辺に配される部品と、バリとが接触することがない。それゆえ、上記部品の損傷や、バリが脱落することで生じる不具合の発生を防止することができる。

【0039】

また、樹脂送出型１１は、積層鉄心３の上記端面に当接する側の表面に板状のゲートプレート２を着脱可能に有しており、該ゲートプレート２に吐出口２２を設けてある。そのため、積層鉄心３の磁石挿入穴３３への樹脂充填が完了した後、樹脂送出型１１とゲートプレート２とを分離し、該ゲートプレート２と積層鉄心３を樹脂充填装置１から移動することで、次の樹脂充填を行うことができる。そのため、樹脂充填装置１の停止時間を短縮し、効率よく樹脂充填を行うことができる。また、樹脂充填装置１から移動し溶融樹脂が硬化した後に、最適なタイミングでゲートプレート２を積層鉄心３から分離することにより、不要な樹脂部材を除去し、より確実にバリの発生を防止することができる。また、ゲートプレート２により除去した不要な樹脂部材を、ゲートプレート２から容易に取り除く事ができる。したがって、作業効率及び整備性を向上することができる。

【0040】

また、ゲートプレート２は、積層鉄心３を搬送するパレットとして利用可能に構成されている。そのため、搬送レールを設けることにより、連続搬送を行うことができ、搬送効率を向上することができる。

【0041】

（比較例１）
本例においては、実施例１に示す樹脂充填装置１を用いて、樹脂充填工程６の余熱により回転軸組付け工程７において温間嵌めを行う電動機用ロータの製造方法を発明例とし、樹脂充填工程６及び回転軸組付け工程７にそれぞれ専用の加熱装置を設けた場合を比較例として、加熱及び冷却に係る時間と消費されるエネルギーについて比較を行った。
図８には、発明例の樹脂充填工程６及び回転軸組付け工程７における、積層鉄心３の温度及び時間の変移を実線Ａによって示す。尚、図８は縦軸に積層鉄心３の温度を示し、横軸に時間を示したグラフである。また、図９には、比較例の樹脂充填工程６における、積層鉄心３の温度及び時間の変移を実線Ｘによって示し、図１０には、比較例の回転軸組付け工程７における積層鉄心３の温度及び時間の変移を実線Ｙによって示す。

【0042】

発明例においては、図８に示すごとく、樹脂充填工程６及び回転軸組付け工程７の２つの工程に対して、加熱及び冷却の回数が１回である。そのため、加熱時間Ａ１及び冷却時間Ａ２がかかることとなる。また、発明例においては、樹脂充填温度ａに加熱するエネルギーが消費されることとなる。尚、冷却時間Ａ２は、同図中に示すＡ２’から、回転軸組付け工程７における温間嵌めの作業時間ｔを除いた時間である。

【0043】

一方、比較例は、樹脂充填工程６及び回転軸組付け工程７において、それぞれ加熱及び冷却が行われる。そのため、図９に示すごとく、樹脂充填工程６において、加熱時間Ｘ１及び冷却時間Ｘ２がかかり、さらに図１０に示すごとく、回転軸組付け工程７において、加熱時間Ｙ１及び冷却時間Ｙ２がかかる。また、比較例においては、発明例と同様の樹脂充填温度ａに加熱するエネルギーが消費され、さらに温間嵌め温度ｂに加熱するエネルギーが消費される。尚、発明例における加熱時間Ａ１と、比較例における樹脂充填工程６の加熱時間Ｘ１とは、略同一の時間を示し、発明例における冷却時間Ａ２と、比較例における樹脂充填工程６の冷却時間Ｘ２とは、略同一の時間を示すものである。

【0044】

したがって、発明例においては、比較例に対して、回転軸組付け工程７における加熱時間Ｙ１及び冷却時間Ｙ２を短縮すると共に、温間嵌め温度ｂに加熱するために必要なエネルギー消費を低減することができる。

【符号の説明】

【0045】

１ 樹脂充填装置
１１ 樹脂送出型
１１０ 型本体部
１１１ 送出機構部
１１２ 内筒部
１１３ プランジャ
１１４ 段部
１２ 対向型
２ ゲートプレート
２２ 吐出口
２２１ 縮径部
２２２ 突出部
２３ 樹脂流路
２３１ 流入部
２３２ 分岐部
２４ 鉄心位置決め部
２４１ 位置決め凹溝部
２５ 装置位置決め部
３ 積層鉄心
３１ 鉄心片
３２ 回転軸挿入穴
３２１ 凸部
３３ 磁石挿入穴
３３１ 開口部
３４ 溶融樹脂
３５ 回転軸
３６ 永久磁石
４ 積層工程
５ 磁石挿入工程
６ 樹脂充填工程
７ 回転軸組付け工程
７１ 回転軸保持冶具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】