特許 6871239 磁石埋込み型コアの製造方法、磁石埋込み型コアの製造装置及び製造治具

(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】6871239

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】磁石埋込み型コアの製造方法、磁石埋込み型コアの製造装置及び製造治具

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/27 20060101AFI20210426BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/27 501D

   H02K15/02 K

【請求項の数】22

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2018-512012(P2018-512012)

(86)(22)【出願日】2017年4月10日

(86)【国際出願番号】JP2017014700

(87)【国際公開番号】WO2017179547

(87)【国際公開日】20171019

【審査請求日】2020年2月17日

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2016/002009

(32)【優先日】2016年4月13日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2016/004123

(32)【優先日】2016年9月9日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2016/082291

(32)【優先日】2016年10月31日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2017/012034

(32)【優先日】2017年3月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000170853

【氏名又は名称】黒田精工株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000144821

【氏名又は名称】アピックヤマダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福山 修

(72)【発明者】

【氏名】村山 友章

(72)【発明者】

【氏名】西沢 哲也

(72)【発明者】

【氏名】池田 正信

(72)【発明者】

【氏名】中村 一雄

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−８３８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１０８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２３０２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｈ０２Ｋ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコアに軸線方向に沿って形成された両端開口の磁石挿入孔に対し、樹脂の充填により磁石片が埋め込まれた磁石埋込み型コアの製造方法であって、
一方の端面が載置台に当接するように前記ロータコアを載置台に載置する載置工程と、
固形状態の前記樹脂を前記磁石挿入孔に投入する樹脂投入工程と、
前記磁石挿入孔内において前記樹脂を溶融させる溶融工程と、
前記磁石片を前記磁石挿入孔に投入する磁石片投入工程と、
前記磁石挿入孔の前記載置台とは反対の側の開口を閉塞する閉塞工程と、
前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口から前記載置台に形成されたバッファ室に流入した溶融状態の前記樹脂を前記閉塞工程後に加圧する樹脂加圧工程を含む磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項2】

前記樹脂加圧工程は、前記樹脂の加圧によって前記バッファ室の前記樹脂の少なくとも一部を前記磁石挿入孔に押し戻すことを伴う請求項１に記載の磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項3】

前記樹脂加圧工程は、前記バッファ室に移動可能に設けられた第１ピストンによって行う請求項１又は２に記載の磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項4】

前記磁石挿入孔は複数設けられており、前記バッファ室は前記磁石挿入孔毎に個別に設けられ、各バッファ室の溶融状態の前記樹脂を前記バッファ室毎の流体圧式の駆動装置によって加圧し、各駆動装置に対する流体圧の供給を共通のマニホールド通路から行う請求項１から３の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項5】

前記樹脂加圧工程は、前記磁石挿入孔の前記載置台の側の開口及び前記載置台とは反対側の開口の少なくとも何れか一方に連通する空気抜き通路によって前記磁石挿入孔の空気を外部に排出することを伴う請求項１から４の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項6】

前記バッファ室は、ロータコアの載置面に前記磁石挿入孔の開口面積より小さい開口面積をもって開口し、前記磁石挿入孔に連通している請求項１から５の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項7】

前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口との少なくとも一部がオーバラップしており、
前記バッファ室の樹脂がオーバラップ部分で前記磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態で前記ロータコアを前記載置台から取り外す取外し工程を更に含む請求項１から６の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項8】

前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口とがオーバラップしておらず、前記両開口が前記載置面に形成された連通溝によって連通しており、
前記バッファ室の樹脂が前記連通溝の樹脂によって前記磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態で前記ロータコアを前記載置台から取り外す取外し工程を更に含む請求項１から６の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項9】

前記載置台と前記ロータコアとの間にプレートを入れ、前記プレートに形成された貫通孔によって前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口とが連通しており、
前記バッファ室の樹脂が前記貫通孔の樹脂によって前記磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態で前記ロータコアを前記プレートと共に前記載置台から取り外す取外し工程を更に含む請求項１から６の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造方法。

【請求項10】

ロータコアに軸線方向に沿って形成された両端開口の磁石挿入孔に対し、樹脂の充填により磁石片が埋め込まれた磁石埋込み型コアの製造装置であって、
前記ロータコアを載置され、当該ロータコアの前記磁石挿入孔に連通して溶融状態の樹脂を受容するバッファ室を含む載置台と、
前記載置台に載置された前記ロータコアを加熱することにより、前記磁石挿入孔内の固形状態の前記樹脂を溶融させる加熱装置と、
前記磁石挿入孔の前記載置台とは反対の側の開口を閉塞する閉塞部材と、
前記バッファ室の前記溶融状態の樹脂を加圧する樹脂加圧装置とを含む磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項11】

前記樹脂加圧装置は前記バッファ室に移動可能に設けられて前記バッファ室の前記溶融状態の樹脂を加圧する第１ピストンを含む請求項１０に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項12】

前記載置台を載置される基台を更に含み、
前記樹脂加圧装置は、前記基台に設けられて前記第１ピストンを加圧する第２ピストンと、前記第２ピストンを駆動する駆動装置とを有する請求項１１に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項13】

前記磁石挿入孔は複数設けられており、前記バッファ室は前記磁石挿入孔毎に個別に設けられ、前記駆動装置は流体圧式のものであり、前記第２ピストン及び当該第２ピストンのシリンダ室が前記バッファ室毎に個別に設けられ、
各シリンダ室に共通のマニホールド通路から流体圧が供給される請求項１２に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項14】

前記載置台を載置される基台を更に含み、
前記樹脂加圧装置は、前記基台に設けられて前記バッファ室の前記溶融状態の樹脂を加圧する第３ピストンと、前記第３ピストンを駆動する駆動装置とを有する請求項１０に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項15】

前記磁石挿入孔は複数設けられており、前記バッファ室は前記磁石挿入孔毎に個別に設けられ、前記駆動装置は流体圧式のものであり、前記第３ピストン及び当該第３ピストンのシリンダ室が前記バッファ室毎に個別に設けられ、
各シリンダ室に共通のマニホールド通路から流体圧が供給される請求項１３に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項16】

前記バッファ室は、前記ロータコアの載置面に前記磁石挿入孔の開口面積より小さい開口面積をもって開口し、前記磁石挿入孔に連通している請求項１０から１５の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項17】

前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口とが一部オーバラップしている請求項１０から１６の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項18】

前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口とがオーバラップしておらず、前記載置面に前記両開口を連通する連通溝が形成されている請求項１０から１６の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項19】

前記載置台と前記ロータコアとの間に配置され、前記バッファ室と前記磁石挿入孔との連通する貫通孔を有するプレートを更に含む請求項１０から１６の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項20】

前記閉塞部材は、前記載置台とは反対側の前記磁石挿入孔の開口を外部に開放する空気抜き通路を有する請求項１０から１９の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項21】

前記載置台は、前記載置台側の前記磁石挿入孔の開口を外部に開放する空気抜き通路を有する請求項１０から２０の何れか一項に記載の磁石埋込み型コアの製造装置。

【請求項22】

ロータコアに軸線方向に沿って形成された両端開口の磁石挿入孔に対し、樹脂の充填により磁石片が埋め込まれた磁石埋込み型コアの製造治具であって、
前記ロータコアを軸線方向に挟む一対の挟持板と、
前記一対の挟持板を係脱可能に互いに連結する連結具とを含み、
前記一対の挟持板の一方には前記磁石挿入孔の一方の開口に連通するバッファ室及び当該バッファ室の樹脂を加圧するためのピストンが設けられ、
前記一対の挟持板の他方には前記磁石挿入孔の他方の開口に連通する樹脂及び磁石片の挿入孔が設けられている磁石埋込み型コアの製造治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内部に磁石片が埋め込まれた磁石埋込み型コアの製造方法、磁石埋込み型コアの製造装置及び製造治具に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機の磁石埋込み型コアの製造に関して、ロータコアに軸線方向に沿って形成された複数の磁石挿入孔の各々に磁石片を挿入した後に、その磁石挿入孔に液状の樹脂を充填し、充填した樹脂を硬化させることにより、ロータコアに磁石片を固定する技術が開発されている。このように磁石片が磁石挿入孔内に樹脂によって固定されることにより、ロータコアの磁気的性能が安定し、回転電機のステータ側に形成される回転磁界にロータコアを安定的に追従させることが可能となる。

【0003】

この種の磁石埋込み型コアの製造方法に関しては、例えば、上型及び下型を備えたモールド金型において、ロータコアが中間型と共にモールド金型内に搬入され、下型には、筒状のポットとそのポット孔内にプランジャが昇降可能に設けられ、プランジャを上動させることによりポット内で溶融したモールド樹脂を圧送し、モールド樹脂が中間型と下型との間に形成されたランナ及びゲートを通じてロータコアにおける磁石挿入孔内に充填された後に加熱硬化する樹脂モールド方法が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−７９０５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のような従来技術では、樹脂モールド後にモールド金型を型開きして、ロータコアを取り出す際に、ランナ等に硬化した樹脂が残留しているため、それらの不要な樹脂（以下、「不要樹脂」という。）は最終的にロータコアから分離されて廃棄される。したがって、磁石埋込み型コアの製造に際しては、樹脂材料コストの低減等の観点から、そのような不要樹脂の発生を抑制することが望ましい。

【0006】

本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、樹脂による磁石片の固定において不要樹脂の発生を抑制することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一つの実施形態による磁石埋込み型コアの製造方法は、ロータコアに軸線方向に沿って形成された両端開口の磁石挿入孔に対し、樹脂の充填により磁石片が埋め込まれた磁石埋込み型コアの製造方法であって、一方の端面が載置台に当接するように前記ロータコアを載置台に載置する載置工程と、固形状態の前記樹脂を前記磁石挿入孔に投入する樹脂投入工程と、前記磁石挿入孔内において前記樹脂を溶融させる溶融工程と、前記磁石片を前記磁石挿入孔に投入する磁石片投入工程と、前記磁石挿入孔の前記載置台とは反対の側の開口を閉塞する閉塞工程と、前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口から前記載置台に形成されたバッファ室に流入した溶融状態の前記樹脂を前記閉塞工程後に加圧する樹脂加圧工程とを含む。

【0008】

この方法によれば、固形状態の樹脂を磁石挿入孔に投入し、磁石挿入孔内で樹脂を溶融させるから、外部で溶融した樹脂を磁石挿入孔内に導くための樹脂通路が不要となり、不要樹脂の発生を抑制することが可能となる。更に、バッファ室に流入した溶融状態の樹脂が磁石挿入孔の一方の開口を閉塞した状態で加圧されるから、磁石挿入孔内の溶融状態の樹脂が加圧され、磁石挿入孔内の磁石片とロータコアとの間隙に溶融樹脂が良好に行き亘り、硬化した樹脂による磁石片の固定強度が安定し且つ向上する。

【0009】

上記磁石埋込み型コアの製造方法において、好ましくは、前記樹脂加圧工程は、前記樹脂の加圧によって前記バッファ室の前記樹脂の少なくとも一部を前記磁石挿入孔に押し戻すことを伴う。

【0010】

この方法によれば、磁石挿入孔内の磁石片とロータコアとの間隙に溶融樹脂が良好に行き亘ることがより確実になる。

【0011】

上記磁石埋込み型コアの製造方法において、好ましくは、前記樹脂加圧工程は、前記バッファ室に移動可能に設けられた第１ピストンによって行う。

【0012】

この方法によれば、第１ピストンによってバッファ室の溶融状態の樹脂の加圧が確実に行われる。

【0013】

上記磁石埋込み型コアの製造方法において、好ましくは前記磁石挿入孔は複数設けられており、前記バッファ室は前記磁石挿入孔毎に個別に設けられ、各バッファ室の溶融状態の前記樹脂を前記バッファ室毎の流体圧式の駆動装置によって加圧し、各駆動装置に対する流体圧の供給を共通のマニホールド通路から行う。

【0014】

この方法によれば、各バッファ室及び各磁石挿入孔の溶融状態の樹脂の加圧が互いに均等に行われる。

【0015】

上記磁石埋込み型コアの製造方法において、好ましくは、前記樹脂加圧工程は、前記磁石挿入孔の前記載置台の側の開口及び前記載置台とは反対側の開口の少なくとも何れか一方に連通する空気抜き通路によって前記磁石挿入孔の空気を外部に排出することを伴う。

【0016】

この方法によれば、磁石挿入孔内の溶融状態の樹脂の加圧時に磁石挿入孔に空気が残留していても、空気抜き通路によって残留空気の排出が良好に行われ、磁石挿入孔内の磁石片とロータコアとの間隙の全てに溶融樹脂が満遍なく行き亘ることが、より確実になる。

【0017】

上記磁石埋込み型コアの製造方法において、好ましくは、前記バッファ室は、ロータコアの載置面に前記磁石挿入孔の開口面積より小さい開口面積をもって開口し、前記磁石挿入孔に連通している。

【0018】

この方法によれば、磁石挿入孔に投入された固形の樹脂及び磁石片がバッファ室に落ち込む不良を生じることがない。

【0019】

上記磁石埋込み型コアの製造方法において、好ましくは、前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口との少なくとも一部がオーバラップしており、前記バッファ室の樹脂がオーバラップ部分で前記磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態で前記ロータコアを前記載置台から取り外す取外し工程を更に含む。

【0020】

この方法によれば、ロータコアが載置台から取り外された後にバッファ室に樹脂が残存することがなく、バッファ室から樹脂を取り除く手間が掛からない。

【0021】

上記磁石埋込み型コアの製造方法において、好ましくは、前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口とがオーバラップしておらず、前記ロータコアの径方向に離間しており、前記両開口が前記載置面に形成された連通溝によって連通しており、前記バッファ室の樹脂が前記連通溝の樹脂によって前記磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態で前記ロータコアを前記載置台から取り外す取外し工程を更に含む。

【0022】

この方法によれば、ロータコアが載置台から取り外された後にバッファ室に樹脂が残存することがなく、バッファ室から樹脂を取り除く手間が掛からない。

【0023】

上記磁石埋込み型コアの製造方法において、好ましくは、前記載置台と前記ロータコアとの間にプレートを入れ、前記プレートに形成された貫通孔によって前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口とが連通しており、前記バッファ室の樹脂が前記貫通孔の樹脂によって前記磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態で前記ロータコアを前記プレートと共に前記載置台から取り外す取外し工程を更に含む。

【0024】

この方法によれば、ロータコアが載置台から取り外された後にバッファ室に樹脂が残存することがなく、バッファ室から樹脂を取り除く手間が掛からない。

【0025】

本発明の一つの実施形態による磁石埋込み型コアの製造装置は、ロータコアに軸線方向に沿って形成された両端開口の磁石挿入孔に対し、樹脂の充填により磁石片が埋め込まれた磁石埋込み型コアの製造装置であって、前記ロータコアを載置され、当該ロータコアの前記磁石挿入孔に連通して溶融状態の樹脂を受容するバッファ室を含む載置台と、前記載置台に載置された前記ロータコアを加熱することにより、前記磁石挿入孔内の固形状態の前記樹脂を溶融させる加熱装置と、前記磁石挿入孔の前記載置台とは反対の側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記バッファ室の前記溶融状態の樹脂を加圧する樹脂加圧装置とを含む。

【0026】

この構成によれば、固形状態の樹脂を磁石挿入孔に投入して磁石挿入孔内で樹脂を溶融させることができる。これにより、外部で溶融した樹脂を磁石挿入孔内に導くための樹脂通路が不要となり、不要樹脂の発生を抑制することが可能となる。更には、バッファ室に流入した溶融状態の樹脂が磁石挿入孔の一方の開口を閉塞した状態で加圧されるから、磁石挿入孔内の溶融状態の樹脂が加圧され、磁石挿入孔内の磁石片とロータコアとの間隙に溶融樹脂が良好に行き亘り、硬化した樹脂による磁石片の固定強度が安定し且つ向上する。

【0027】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記樹脂加圧装置は、前記バッファ室に移動可能に設けられて前記バッファ室の前記溶融状態の樹脂を加圧する第１ピストンを含む。

【0028】

この構成によれば、第１ピストンによってバッファ室の溶融状態の樹脂の加圧が確実に行われる。

【0029】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記載置台を載置される基台を更に含み、前記樹脂加圧装置は、前記基台に設けられて前記第１ピストンを加圧する第２ピストンと、前記第２ピストンを駆動する駆動装置とを有する。

【0030】

この構成によれば、流体圧駆動の第２ピストンによって第１ピストンを加圧することが行われる。第１ピストンと第２ピストンとを分離可能に構成することが可能であるので、基台に対して載置台が分離可能になる。

【0031】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、前記磁石挿入孔は複数設けられており、前記バッファ室は前記磁石挿入孔毎に個別に設けられ、前記駆動装置は流体圧式のものであり、前記第２ピストン及び当該第２ピストンのシリンダ室が前記バッファ室毎に個別に設けられ、各シリンダ室に共通のマニホールド通路から流体圧が供給される。

【0032】

この構成によれば、各バッファ室及び各磁石挿入孔の溶融状態の樹脂の加圧が互いに均等に行われる。

【0033】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記載置台を載置される基台を更に含み、前記樹脂加圧装置は、前記基台に設けられて前記バッファ室の前記溶融状態の樹脂を加圧する第３ピストンと、前記第３ピストンを駆動する駆動装置とを有する。

【0034】

この構成によれば、簡単な構造によってバッファ室の溶融状態の樹脂の加圧が確実に行われる。

【0035】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、前記磁石挿入孔は複数設けられており、前記バッファ室は前記磁石挿入孔毎に個別に設けられ、前記駆動装置は流体圧式のものであり、前記第３ピストン及び当該第３ピストンのシリンダ室が前記バッファ室毎に個別に設けられ、各シリンダ室に共通のマニホールド通路から流体圧が供給される。

【0036】

この構成によれば、各バッファ室及び各磁石挿入孔の溶融状態の樹脂の加圧が互いに均等に行われる。

【0037】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記バッファ室は、前記ロータコアの載置面に前記磁石挿入孔の開口面積より小さい開口面積をもって開口し、前記磁石挿入孔に連通している。

【0038】

この構成によれば、磁石挿入孔に投入された磁石片がバッファ室に落ち込む不良を生じることがない。

【0039】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口とが一部オーバラップしている。

【0040】

この構成によれば、バッファ室の樹脂がオーバラップ部分で磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態でロータコアを載置台から取り外すことができる。これにより、ロータコアが載置台から取り外された後にバッファ室に樹脂が残存することがなく、バッファ室から樹脂を取り除く手間が掛からない。

【0041】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記バッファ室の載置面に対する開口と前記磁石挿入孔の前記載置台側の開口とがオーバラップしておらず、前記載置面に前記両開口を連通する連通溝が形成されている。

【0042】

この構成によれば、バッファ室の樹脂が連通溝の樹脂によって磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態でロータコアを載置台から取り外すことができる。これにより、ロータコアが載置台から取り外された後にバッファ室に樹脂が残存することがなく、バッファ室から樹脂を取り除く手間が掛からない。

【0043】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記載置台と前記ロータコアとの間に配置され、前記バッファ室と前記磁石挿入孔との連通する貫通孔を有するプレートを更に含む。

【0044】

この構成によれば、バッファ室の樹脂が連通孔の樹脂によって磁石挿入孔の樹脂と繋がった状態でロータコアを載置台から取り外すことができる。これにより、ロータコアが載置台から取り外された後にバッファ室に樹脂が残存することがなく、バッファ室から樹脂を取り除く手間が掛からない。

【0045】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記閉塞部材は、前記載置台とは反対側の前記磁石挿入孔の開口を外部に開放する空気抜き通路を有する。

【0046】

この構成によれば、磁石挿入孔内の溶融状態の樹脂の加圧時に磁石挿入孔に空気が残留していても、空気抜き通路によって残留空気の排出が良好に行われ、磁石挿入孔内の磁石片とロータコアとの間隙に溶融樹脂が良好に行き亘ることが、より確実になる。

【0047】

上記磁石埋込み型コアの製造装置において、好ましくは、前記載置台は、前記載置台側の前記磁石挿入孔の開口を外部に開放する空気抜き通路を有する。

【0048】

この構成によれば、磁石挿入孔内の溶融状態の樹脂の加圧時に磁石挿入孔に空気が残留していても、空気抜き通路によって残留空気の排出が良好に行われ、磁石挿入孔内の磁石片とロータコアとの間隙に溶融樹脂が良好に行き亘ることが、より確実になる。

【0049】

本発明の一つの実施形態による磁石埋込み型コアの製造治具は、ロータコアに軸線方向に沿って形成された両端開口の磁石挿入孔に対し、樹脂の充填により磁石片が埋め込まれた磁石埋込み型コアの製造治具であって、前記ロータコアを軸線方向に挟む一対の挟持板と、前記一対の挟持板を係脱可能に互いに連結する連結具とを含む。

【0050】

この製造治具は、治具単体でロータコアを保持することができ、製造装置に対して着脱可能に構成することが可能であるから、製造装置の稼働率の向上に寄与する。

【0051】

上記磁石埋込み型コアの製造治具において、好ましくは、前記一対の挟持板の一方には前記磁石挿入孔の一方の開口に連通するバッファ室及び当該バッファ室の樹脂を加圧するためのピストンが設けられている。

【0052】

この構成によれば、基台にバッファ室やピストンを設ける必要がなくなり、基台の構造が簡単になる。

【0053】

上記磁石埋込み型コアの製造治具において、好ましくは、前記一対の挟持板の他方には前記磁石挿入孔の他方の開口に連通する樹脂及び磁石片の挿入孔が設けられている。

【0054】

この構成によれば、製造治具によってロータコアを保持した状態で、磁石挿入孔に樹脂及び磁石片を投入することができ、製造装置の稼働率を向上することができる。

【0055】

上記磁石埋込み型コアの製造治具において、好ましくは、前記一対の挟持板の他方には前記磁石挿入孔の他方の開口を閉塞する閉塞部が設けられている。

【0056】

この構成によれば、製造治具によってロータコアを保持し、且つ磁石挿入孔の他方の開口を閉塞することができ、製造装置の稼働率を向上することができる。

【発明の効果】

【0057】

このように本実施形態によれば、樹脂による磁石片の固定において不要樹脂の発生が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0058】

【図1】本発明の一つの実施形態に係る製造方法及び製造装置によって製造される埋込み磁石型ロータの一例を示す斜視図

【図2】同磁石埋込み型ロータの縦断面図

【図3】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造装置の樹脂及び磁石片の投入工程時の縦断面図

【図4】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の搬入工程を示す要部の縦断面図

【図5】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の樹脂投入工程を示す要部の縦断面図

【図6】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の磁石片投入工程の前半を示す要部の縦断面図

【図7】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の磁石片投入工程の後半を示す要部の縦断面図

【図8】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の閉塞工程の前半を示す要部の縦断面図

【図9】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の閉塞工程の後半及び溶融工程を示す要部の縦断面図

【図10】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の閉塞工程の後半及び溶融工程を示す要部の拡大縦断面図

【図11】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の樹脂加圧工程を示す要部の縦断面図

【図12】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の搬出工程を示す要部の縦断面図

【図13】実施形態１による埋込み磁石型ロータの製造方法の取外し工程によって取り外された埋込み磁石型ロータを示す縦断面図

【図14】実施形態２による埋込み磁石型ロータの製造装置の要部の縦断面図及び取外し工程を示す縦断面図

【図15】実施形態３による埋込み磁石型ロータの製造装置の要部の縦断面図及び取外し工程を示す縦断面図

【図16】本発明の一つの実施形態に係るロータコア保持具（製造治具）の断面図

【図17】実施形態４による磁石埋込み型コアの製造装置の樹脂及び磁石片の投入工程時の縦断面図

【図18】実施形態４による磁石埋込み型コアの製造装置の閉塞工程時の縦断面図

【発明を実施するための形態】

【0059】

本発明に係る好適な実施形態を、添付図面を参照して説明する。

【0060】

先ず、図１及び図２を参照して本発明の一つの実施形態に係る製造方法及び製造装置によって製造される埋込み磁石型ロータの一例について説明する。

【0061】

磁石埋込み型コア１は、モータ等の回転電機の構成部品であり、ロータコア２を含む。ロータコア２は、複数枚の電磁鋼板が公知の結合方法（かしめ結合、レーザ溶接等）により互いに結合された状態で積層された積層鉄心であり、平面視において略円環状をなし、中央に軸方向に貫通した軸孔３を有する。

【0062】

ロータコア２には複数の磁石挿入孔４が形成されている。各磁石挿入孔４は、略直方体状の空間をなし、ロータコア２を軸方向に貫通してロータコア２の両端面に開口している。図示例では、磁石挿入孔４がロータコア２の周方向の４箇所に等間隔に配置された例を示しているが、これに限らず、磁石挿入孔４の形状、数、及び配置等については種々の変更が可能である。

【0063】

各磁石挿入孔４には略直方体状の磁石片５が収容されている。磁石片５は、例えば、フェライト系の焼結磁石片や、ネオジム磁石片等の永久磁石（着磁前のものを含む）によって構成することができる。磁石片５の各部の寸法は、磁石挿入孔４の各部の寸法よりも小さく設定されている。これにより、磁石挿入孔４内において、ロータコア２と磁石片５との間に隙間ができる。この隙間には樹脂６が充填される。各磁石片５は隙間に充填された樹脂６によってロータコア２に対して固定される。樹脂６としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。

【0064】

各磁石片５は、例えば、図１に示されているように、磁石挿入孔４において内側（ロータコア２の中心側）に偏倚して配置されており、ロータコア２の中心側に向いた外面５Ａは当該外面５Ａに対向する磁石挿入孔４の内面４Ａに当接している。これにより、各磁石片５のロータコア２の径方向の配置位置が一様に決まり、磁石挿入孔４がロータコア２の周方向に等間隔に設けられることと相まって、磁石片５がロータコア２の回転方向のアンバランス要因になることがない。なお、各磁石片５は、図１に示されている位置と反対側（ロータコア２の外周側）に偏倚して配置してもよい。

【0065】

次に、図３を参照して実施形態１に係る磁石埋込み型コア１の製造装置１０について説明する。

【0066】

製造装置１０は、上下方向に延在する複数のタイバー１２と、各タイバー１２の下部に固定された平板状の固定プラテン１６と、固定プラテン１６の上方において各タイバー１２に上下方向に移動可能に設けられた平板状の可動プラテン１４とを含むプレス構造を有する。可動プラテン１４は不図示の型締装置によって上下方向に駆動される。型締装置は、公知のトグルリンク式のものや送りねじ式であってよい。

【0067】

可動プラテン１４の下底面には上型１８が固定されている。上型１８には上型１８の下底面から下方に突出した複数のロッド１９によって複数の閉塞部材２０が固定されていると共にばね２２によって上型１８からコア押さえ部材２４が吊り下げられている。各閉塞部材２０は、ロータコア２の各磁石挿入孔４に対応して設けられており、対応する磁石挿入孔４の上側の開口を閉塞すべく、平面視で、磁石挿入孔４の平面形状より大きい略矩形の平面形状をしている。コア押さえ部材２４には閉塞部材２０が上下方向に嵌合する貫通孔２６が形成されている。なお、各閉塞部材２０は１個の磁石挿入孔４よりも少し大きい略矩形の平面形状をなしていてよい。また、閉塞部材２０は、隣接する複数の磁石挿入孔４を包含する領域となる平面形状をなしていて、装置の簡素化を図ったものであってもよい。

【0068】

閉塞部材２０及び後述する上部挟持板３６には、図１０に示されているように、磁石挿入孔４の上側の開口を外部に開放する空気抜き通路２１及び３７が形成されている。空気抜き通路２１及び３７は、通路断面積が小さく、空気の流れを自由に許し、溶融樹脂の流れに対しては大きい流路抵抗を与えるように構成されている。

【0069】

固定プラテン１６の上面には下型（基台）３０が固定されている。下型３０の上面には製造治具である可搬式のロータコア保持具３２が搬入・搬出可能に載置されている。

【0070】

ロータコア保持具３２は上下一対の平板状の下部挟持板３４及び上部挟持板３６を含む。下部挟持板３４は、ロータコア２を載置される載置台をなし、上部挟持板３６との間にロータコア２を挟む。換言すると、下部挟持板３４と上部挟持板３６とは上下方向に相対向してロータコア２を上下から軸線方向に挟む。

【0071】

下部挟持板３４及び上部挟持板３６には各々ロータコア２の外周に係合する突部３４Ａ、３６Ａが形成されている。これにより、ロータコア２は、突部３４Ａ、３６Ａによって位置決めされた状態で、下部挟持板３４と上部挟持板３６とに上下から軸線方向に挟まれる。ここで云う位置決めは、ロータコア保持具３２に対するロータコア２の配置位置が一義的に設定されることである。なお、突部３４Ａ、３６Ｂと同様の効果を奏するために、図示しない抜き孔に挿入可能な突起によりロータコア２の位置決めが行われてもよい。

【0072】

下部挟持板３４には可動係止爪３８が取り付けられている。上部挟持板３６には固定係止爪４０が取り付けられている。可動係止爪３８と固定係止爪４０とは、連結具であり、互いに係脱可能に係合することにより、下部挟持板３４と上部挟持板３６とを当該両者間にロータコア２を挟んだ状態で互いに連結する。これにより、ロータコア保持具３２は、ロータコア２を挟持した状態で、下型３０に対して搬入及び搬出することができる。

【0073】

下部挟持板３４及び下型３０には互いに係合する凹部３４Ｂ及び突部３０Ａが形成されている。下部挟持板３４は凹部３４Ｂと突部３０Ａとの係合によって下型３０に対する配置位置を一義的に設定される。上部挟持板３６及びコア押さえ部材２４には互いに係合する突部３６Ｂ及び凹部２４Ａが形成されている。上部挟持板３６は突部３６Ｂと凹部２４Ａとの係合によってコア押さえ部材２４に対する配置位置を一義的に設定される。これにより、ロータコア保持具３２の搬入位置が決められる。

【0074】

上部挟持板３６には、ロータコア２の各磁石挿入孔４に整合する位置に、例えば、磁石挿入孔４より少し大きくて閉塞部材２０が進入可能な挿入孔４２が上下に貫通形成されている。挿入孔４２はコア押さえ部材２４に形成された貫通孔２６と同等の大きさに形成されていてよい。挿入孔４２と閉塞部材２０との整合は、貫通孔２６の外周の突起２４Ｂ（図３参照）と挿入孔４２の外周の凹部３６Ｃ（図３参照）とが噛み合わされることにより（図１０参照）、近接した位置での位置決めによって得られる。尚、挿入孔４２と閉塞部材２０との整合は、ロータコア保持具３２の下型３０に対する周方向の位置決めによって得てもよい。挿入孔４２と磁石挿入孔４との整合はロータコア２のロータコア保持具３２に対する周方向の位置決めによって得てもよい。

【0075】

各閉塞部材２０及び下部挟持板３４には、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示されているように、各磁石片５の外面５Ａが対応する磁石挿入孔４の内面４Ａに当接する側に各磁石片５をオフセットさせて配置するための突部２０Ａ及び３４Ｃが形成されていてよい。図１０（Ａ）及び（Ｂ）は図１０とは異なった部分の断面を局部的に示している。尚、突部２０Ａ及び３４Ｃは、磁石挿入孔４の外側に当接する側に各磁石片５をオフセットさせて配置させることもできる。

【0076】

下部挟持板３４は下部挟持板３４上に載置されたロータコア２の各磁石挿入孔４の下側の開口に各々個別に連通するバッファ室（オバーフロー室）４４を有する。各バッファ室４４は、磁石挿入孔４毎に個別に設けられていて、磁石挿入孔４内において溶融した樹脂８の一部を受容するものであり、平面形状が円形または矩形で、下部挟持板３４の上面がなす載置面３５に磁石挿入孔４の開口面積より小さい開口面積をもって且つ対応する磁石挿入孔４の下側の開口に一部がオーバラップして開口している。バッファ室４４の載置面３５に対する開口面積が、磁石挿入孔４が載置面３５に向けて開口する開口面積よりも小さいから、磁石挿入孔４に投入された磁石片５がバッファ室４４に落ち込む不良を生じることがない。尚、バッファ室４４は、複数の磁石挿入孔４にオーバラップした位置に設けてもよいし、複数の磁石挿入孔４とオーバラップせずに連通溝を介して連通させてもよい。

【0077】

各バッファ室４４には下部フランジ４６Ａ（図１０参照）を有する第１ピストン４６が上下方向（軸線方向）に移動可能に嵌合している。各第１ピストン４６は、バッファ室４４毎に個別に設けられ、上方への移動によってバッファ室４４が受容した溶融状態の樹脂８を加圧する樹脂加圧部材をなす。各第１ピストン４６は、図１０に示されているように、バッファ室４４の下方に形成されたバッファ室４４より大径のバッファ室４４毎の個別のピストン室４８とバッファ室４４との肩部に下部フランジ４６Ａが係合することにより上限位置を規定され、ピストン室４８に設けられた圧縮コイルばね５０によって上方に向けて付勢されている。

【0078】

下型３０には、各ピストン室４８に対応してシリンダボア５２が形成されている。各シリンダボア５２には第２ピストン５４が上下方向（軸線方向）に移動可能に嵌合している。各第２ピストン５４のピストンロッド５６は、図１０に示されているように、下型３０に形成された貫通孔５８を貫通して下型３０の上方に突出し、更に下部挟持板３４に形成された貫通孔６０を貫通してピストン室４８に進入し、対応する第１ピストン４６の下面に当接可能になっている。各シリンダボア５２には第２ピストン５４を下方に付勢する圧縮コイルばね６２が設けられている。

【0079】

下型３０は各第２ピストン５４の下側に加圧室としてシリンダ室６４を画定している。各シリンダ室６４は、第２ピストン５４毎、換言すると、バッファ室４４毎の個別に設けられ、下型３０に形成されたマニホールド通路６６及び外部配管６８によって油圧装置７０に接続され、油圧装置７０から圧力油を供給される。第２ピストン５４は、油圧装置７０からシリンダ室６４に圧力油を供給されることにより圧縮コイルばね６２のばね力に抗して上昇移動し、ピストンロッド５６を介して第１ピストン４６を上方へ向けて押圧（加圧）する。

【0080】

このように、溶融状態の樹脂８を加圧する樹脂加圧部材をなす第１ピストン４６、第２ピストン５４及びシリンダ室６４がバッファ室４４毎に個別に設けられた構成において、複数のシリンダ室６４に共通のマニホールド通路６６から圧力油を供給されることにより、複数のシリンダ室６４の均等圧化が図られる。これにより、各バッファ室４４及び各磁石挿入孔４における溶融状態の樹脂８の成形時の圧力（樹脂圧）が均等化され、ロータコア２の各磁石挿入孔４における均質な成形が可能となる。

【0081】

下型３０には電気式ヒータ（加熱装置）７２が埋め込まれている。

【0082】

次に、図４〜図１３を参照して製造装置１０を用いた実施形態１による磁石埋込み型コア１の製造方法を各工程順に説明する。

【0083】

先ず、図４に示されているように、可動プラテン１４（図３参照）が上昇した状態下で、下部挟持板３４及び上部挟持板３６とでロータコア２を挟持し、可動係止爪３８及び固定係止爪４０によって下部挟持板３４と上部挟持板３６とが連結されたロータコア保持具３２、つまり、ロータコア２をセットされたロータコア保持具３２が下型３０上に搬入される。尚、製造装置１０（特にプレス構造）上での加熱時間の低減のため、ロータコア２は製造装置１０外の加熱炉（不図示）によって予加熱されていてもよい。このような予加熱工程は、ロータコア保持具３２にセットされた状態で行われてもよいし、セットしていない状態で行われてもよい。

【0084】

次に、樹脂投入工程として、図５に示されているように、樹脂投入装置８０が上部挟持板３６上にセットされる。樹脂投入装置８０は、各磁石挿入孔４に対応する樹脂保持孔８２を有する本体８４と、樹脂保持孔８２の下端開口を開閉する常閉式のシャッタ板８６及びシャッタ保持板８８と、各樹脂保持孔８２に対応してシャッタ保持板８８に取り付けられた筒状の樹脂ガイド部材９０とを含む。この時の上部挟持板３６に対する樹脂投入装置８０の位置決めは、本体８４に形成された凹部８４Ａに上部挟持板３６の突部３６Ｂが係合することにより行われる。

【0085】

各樹脂保持孔８２には予め固形状態の樹脂（以下、固形樹脂７と云う）が投入されており、樹脂投入装置８０が上部挟持板３６上にセットされると、各樹脂ガイド部材９０は上部挟持板３６の対応する挿入孔４２に挿入される。

【0086】

固形樹脂７は、磁石挿入孔４の上側の開口から磁石挿入孔４内に投入可能なものであればよく、未硬化（熱硬化性樹脂の場合は加熱による化学反応前）の粉末或いは比較的小径の顆粒状の原料樹脂や充填材（フィラーや添加剤等）を不図示の打錠機によって円柱状等の任意の形状に成形したものや、未硬化の粉末の原料樹脂を比較的大きい粒径の顆粒に成形したものである。このように成形されたものは樹脂粉末の飛散を防止する点で好適である。

【0087】

磁石挿入孔４毎の固形樹脂７の体積は、磁石挿入孔４の容積から磁石片５の体積を差引いた値より所定量（余剰部）だけ大きい。尚、固形樹脂７は、必ずしも固体からなるものに限定されず、少なくとも磁石挿入孔４への挿入時に一定の形を保持可能な状態（実質的に流動しない状態）であればよい。つまり、各磁石挿入孔４に対する固形樹脂７の投入量（容積）は、磁石片５が磁石挿入孔４に挿入された場合に、溶融した樹脂８（固形樹脂７が溶融したもので、以降、溶融樹脂８と云うことがある）が磁石挿入孔４から少し溢れ出る程度に設定されるのが好ましい。なお、後述する工程において磁石挿入孔４から溢れ出させた溶融樹脂８を全て磁石挿入孔４に戻すことができれば、磁石挿入孔４毎の固形樹脂７の体積は磁石挿入孔４の容積から磁石片５の体積を引いた量と同一でもよい。このことは、固形樹脂７の使用量を削減できる点で好ましい。

【0088】

樹脂投入装置８０が上部挟持板３６上にセットされた状態でシャッタ板８６が開かれることにより、各樹脂保持孔８２の固形樹脂７が樹脂ガイド部材９０内を通過して対応する磁石挿入孔４に落下する。この場合、同図に示されているように、ガイド部材９０の内周の形状が磁石挿入孔４の大きさより小さく構成され、位置合わせされることで、固形樹脂７が磁石挿入孔４の縁に引っかかって投下不良となるのを防止できる。

【0089】

電気式ヒータ７２は常にオン状態であってよく、電気式ヒータ７２の熱が下型３０及び下部挟持板３４を介してロータコア２に伝わることにより、各磁石挿入孔４に固形樹脂７が落下すると、各磁石挿入孔４内において固形樹脂７を加熱によって溶融させる溶融工程が開始される。尚、ロータコア２の予加熱工程を行うことで、固形樹脂７の加熱及び溶融を促進して成形時間を短縮することができる。

【0090】

樹脂投入工程が完了すれば、次に、磁石片投入工程として、図６に示されているように、樹脂投入装置８０に代えて磁石片投入装置１００が上部挟持板３６の上方に配置される。磁石片投入装置１００は、各磁石挿入孔４に対応する磁石片保持孔１０２を有する本体１０４と、磁石片保持孔１０２の下端開口を開閉する常閉式のシャッタ板１０６及びシャッタ保持板１０８と、各磁石片保持孔１０２に対応してシャッタ保持板１０８に取り付けられた筒状の磁石片ガイド部材１１０とを含む。磁石片投入装置１００は、更に、本体１０４に立設された複数のガイドロッド１１４に案内されて本体１０４に対して上下方向に移動可能な可動板１１６と、可動板１１６から各磁石片保持孔１０２に向けて垂下されたプレッシャロッド１１８と、本体１０４上に設けられた電動機１２０と、上下方向に延在して電動機１２０によって回転駆動される送りねじ棒１２２と、可動板１１６に固定されて送りねじ棒１２２にねじ係合した送りナット１２４を含む。各磁石片保持孔１０２には予め磁石片５が投入されている。この時の上部挟持板３６に対する磁石片投入装置１００の位置決めは、本体１０４に形成された凹部１０４Ａに上部挟持板３６の突部３６Ｂが係合することにより行われる。

【0091】

図７に示されているように、磁石片投入装置１００が上部挟持板３６上に降下されることにより、各磁石片ガイド部材１１０は上部挟持板３６の対応する挿入孔４２に挿入される。そして、シャッタ板１０６が開かれ、電動機１２０によって送りねじ棒１２２が回転駆動されることにより、可動板１１６が本体１０４に対して降下し、各プレッシャロッド１１８が対応する磁石片保持孔１０２の磁石片５を、磁石片ガイド部材１１０を通過させて磁石挿入孔４に押し込むことが行われる。この磁石片ガイド部材１１０も上述したガイド部材９０と同じ趣旨により、磁石片５を円滑に磁石挿入孔４に挿入可能とすることができる。尚、プレッシャロッド１１８によって磁石片５を磁石挿入孔４に押し込む工程においては、図７に示されているように、磁石片５が固形樹脂７上に接触する高さまで押し込んでもよく、更にそれ以上押し込んで溶融樹脂８を磁石挿入孔４内に充填させる工程を開始してもよい。

【0092】

磁石片投入工程が完了すると、図８に示されているように、磁石片投入装置１００が取り除かれ、閉塞工程として、可動プラテン１４（図３参照）が降下されることにより、上型１８が降下し、上部挟持板３６がコア押さえ部材２４に当接する。

【0093】

続いて、各閉塞部材２０により、磁石挿入孔４の上側の開口が閉塞されると共に、磁石片５の挿入が行われる。本実施形態では、図９に示されているように可動プラテン１４（図３参照）が降下されることにより、ばね２２が撓み、各閉塞部材２０が対応する挿入孔４２に進入すると共に各磁石片５を閉塞部材２０によって磁石挿入孔４に更に押し込むことが行われる。そして、ロータコア２が閉塞部材２０に当接することにより、磁石挿入孔４の上側の開口が閉塞部材２０によって閉塞される。このようにして、閉塞工程が行われる。

【0094】

この時には、図１０に示されているように、溶融状態の樹脂（溶融樹脂）８の一部が各磁石挿入孔４の下側の開口から対応する第１ピストン４６を圧縮コイルばね５０のばね力に抗して押し下げつつ各バッファ室４４に流入する。また、磁石挿入孔４内において磁石片５の側面を介して溶融樹脂８が充填されていく。この場合、先の工程で磁石挿入孔４の上側の開口が閉塞部材２０によって閉塞されることで、磁石挿入孔４の上側から溶融樹脂８が溢れ出すことを防止できる。

【0095】

この後に、図１１に示されているように、樹脂加圧工程として、油圧装置７０から各シリンダ室６４に油圧が供給されることにより、各第２ピストン５４がピストンロッド５６を介して対応する第１ピストン４６を上方に向けて加圧する。これにより、各バッファ室４４に流入した溶融樹脂８が加圧され、バッファ室４４に流入した溶融樹脂８の少なくとも一部が対応する磁石挿入孔４に押し戻されると共に磁石挿入孔４の溶融樹脂８も加圧される。

【0096】

これにより、空気抜き通路２１、３７による空気排出のもとに、磁石挿入孔４内の磁石片５とロータコア２との間隙に溶融樹脂８が良好に行き亘らせることができ、溶融樹脂８の加熱による化学反応（硬化）を進行させることができる。この場合、適切に樹脂圧を加えた状態で硬化させることができるため、硬化した樹脂６による磁石片５の固定強度が安定し且つ向上する。

【0097】

所定の保圧時間経過後に、各シリンダ室６４に対する油圧の供給が停止され、その後に、図１２に示されているように、可動プラテン１４（図３参照）が上昇されることにより、上型１８が元の上昇位置に戻る。そして、搬出工程として、ロータコア保持具３２を下型３０から取り外すことが行われる。

【0098】

次に、溶融樹脂８の加熱による化学反応をさらに進行させる熱硬化工程として、ロータコア保持具３２と共にロータコア２が不図示の加熱炉によって加熱され、溶融樹脂８の加熱による磁石挿入孔４及びバッファ室４４の溶融樹脂８の硬化が更に進行する。これにより、製造装置１０（特にプレス構造）上での加熱時間を短縮することができる。したがって、一台の製造装置１０に対して複数のロータコア保持具３２が準備されることにより、製造装置１０の稼働率を向上することができる。

【0099】

なお、熱硬化工程は、ロータコア保持具３２が下型３０上に載置された図１１に示されている状態でも、電気式ヒータ７２による加熱によって行うことも可能であり、簡易な構成で硬化を完了できる。

【0100】

溶融樹脂８の硬化が完了した後に、取外し工程として、可動係止爪３８と固定係止爪４０とによる下部挟持板３４と上部挟持板３６との連結を解除し、ロータコア保持具３２からロータコア２を取り外すことが行われる。ロータコア保持具３２から取り外されたロータコア２は、図１３に示されているように、バッファ室４４で硬化した樹脂６Ａがオーバラップ部分によって磁石挿入孔４で硬化樹脂６と繋がった状態で、下部挟持板３４から取り外される。

【0101】

これにより、バッファ室４４で硬化した樹脂６Ａがロータコア保持具３２側に残ることがなく、繰り返し使用されるロータコア保持具３２の清掃作業が容易になる。つまり、バッファ室４４から硬化した樹脂６Ａを取り除く手間が掛からない。オーバラップ部分によって磁石挿入孔４の樹脂６と繋がっている樹脂６Ａは、バリ除去を含む磁石埋込み型コア１の仕上げ工程において除去されればよい。尚、ロータコア２において、硬化樹脂６Ａを残してよい場合には除去する必要はない。

【0102】

以上に説明したように、本実施形態では、固形状態の樹脂７を磁石挿入孔４に投入し、磁石挿入孔４内で溶融させた樹脂８をバッファ室４４に流入させながら磁石片５を挿入させる際に、磁石挿入孔４の上側の開口を閉塞するため、磁石挿入孔４の上側から溶融樹脂８が溢れ出ることを適切に防止できる。また、閉塞された磁石挿入孔４において溶融樹脂８に加圧することができ、加熱加圧による成形も可能となる。また、外部で溶融した樹脂を磁石挿入孔４内に導くためのランナ等の樹脂通路が不要となり、不要樹脂の発生を抑制することが可能となる。尚、樹脂６Ａの容積はランナ等によって生じる不要樹脂の容量に比して極僅かである。

【0103】

次に、図１４を参照して実施形態２に係る磁石埋込み型コア１の製造装置１０について説明する。なお、図１４において、図３〜図１３に対応する部分は、図３〜図１３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

【0104】

実施形態２では、図１４（Ａ）に示されているように、バッファ室４４の載置面３５に対する開口と磁石挿入孔４の下側の開口とがオーバラップしておらず、ロータコア２の径方向に離間しており、両開口が載置面３５に形成された連通溝４５によって連通している。

【0105】

磁石挿入孔４の溶融樹脂８の一部は連通溝４５を通ってバッファ室４４へ流れ、樹脂加圧工程ではバッファ室４４の溶融樹脂８の一部が連通溝４５を通って磁石挿入孔４へ流れる。

【0106】

硬化工程では、磁石挿入孔４及びバッファ室４４の溶融樹脂８に加えて連通溝４５の溶融樹脂８も硬化する。溶融樹脂８の硬化後の取外し工程では、図１４（Ｂ）に示されているように、バッファ室４４で硬化した樹脂６Ａが連通溝４５で硬化した樹脂によって磁石挿入孔４で硬化樹脂６と繋がった状態で、下部挟持板３４から取り外される。

【0107】

これにより、実施形態２でも、バッファ室４４で硬化した樹脂６Ａがロータコア保持具３２側に残ることがなく、繰り返し使用されるロータコア保持具３２の清掃作業が容易になる。この場合も、バッファ室４４から硬化した樹脂６Ａを取り除く手間が掛からない。連通溝４５の樹脂によって磁石挿入孔４の樹脂６と繋がっている樹脂６Ａは、図１４（Ｃ）に示されているように、バリ除去を含む磁石埋込み型コア１の仕上げ工程において除去されればよい。

【0108】

次に、図１５を参照して実施形態３に係る磁石埋込み型コア１の製造装置１０について説明する。なお、図１５において、図３〜図１３に対応する部分は、図３〜図１３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

【0109】

実施形態３では、図１５（Ａ）に示されているように、バッファ室４４の全体が磁石挿入孔４にオーバラップするように設けられている。下部挟持板３４と下部挟持板３４上のロータコア２との間に平らなプレート１３０が下部挟持板３４とロータコア２とに挟まれるようにして配置されている。プレート１３０には、磁石挿入孔４毎に、バッファ室４４の載置面３５に対する開口と磁石挿入孔４の下側の開口とを互いに連通する小径の貫通孔１３２が形成されている。

【0110】

磁石挿入孔４の溶融樹脂８の一部は貫通孔１３２を通ってバッファ室４４へ流れ、樹脂加圧工程ではバッファ室４４の溶融樹脂８の一部が貫通孔１３２を通って磁石挿入孔４へ流れる。

【0111】

硬化工程では、磁石挿入孔４及びバッファ室４４の溶融樹脂８に加えて貫通孔１３２の溶融樹脂８も硬化する。溶融樹脂８の硬化後の取外し工程では、図１５（Ｂ）に示されているように、プレート１３０と共にロータコア２をロータコア保持具３２から取り外すことが行われる。これにより、バッファ室４４で硬化した樹脂６Ａが貫通孔１３２の樹脂によって磁石挿入孔４で硬化した樹脂６と繋がった状態で、下部挟持板３４から取り外される。

【0112】

これにより、実施形態３でも、バッファ室４４で硬化した樹脂６Ａがロータコア保持具３２側に残ることがなく、繰り返し使用されるロータコア保持具３２の清掃作業が容易になる。この場合も、バッファ室４４から硬化した樹脂６Ａを取り除く手間が掛からない。貫通孔１３２の樹脂によって磁石挿入孔４の樹脂６と繋がっている樹脂６Ａは、磁石埋込み型コア１の仕上げ工程において、図１５（Ｃ）に示されているように、プレート１３０をロータコア２から分離することにより取り外されればよい。貫通孔１３２が小径であることにより、貫通孔１３２の樹脂を破断して行われるプレート１３０の分離は小さい荷重によって容易に行われる。

【0113】

次に、図１６を参照してロータコア保持具３２の他の実施形態について説明する。なお、図１６において、図３〜図１３に対応する部分は、図３〜図１３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

【0114】

この実施形態では、図１６（Ａ）に示されているように、ロータコア２上に載置する中間板３３が載置されている。中間板３３には磁石挿入孔４毎に挿入孔３９が形成されている。各磁石挿入孔４に対する固形樹脂７及び磁石片５の投入は挿入孔３９から行われる。

【0115】

上部挟持板３６には磁石挿入孔４毎に挿入孔３９に進入可能で、磁石挿入孔４の上側の開口を閉塞する閉塞部４１が設けられている。

【0116】

図１６（Ｂ）に示されているように、可動係止爪３８と固定係止爪４０との係合によって下部挟持板３４と上部挟持板３６とが連結されると、各閉塞部４１が対応する挿入孔３９に進入し、各閉塞部４１がロータコア２の上面に当接することにより、各磁石挿入孔４の上側の開口が閉塞される。尚、磁石片５の挿入により磁石挿入孔４への樹脂充填も可能である。

【0117】

これにより、ロータコア保持具３２単体で、樹脂投入工程、磁石片投入工程、溶融工程を行うことができる。更にはピストン室４８に連通孔４９からピストン室４８に押し棒（不図示）を進入させ、押し棒によって第１ピストン４６を押すことにより、樹脂加圧工程も行うことができる。この場合には製造装置１０を必要としない。

【0118】

次に、図１７及び図１８を参照して実施形態４に係る磁石埋込み型コア１の製造装置１０について説明する。なお、図１７及び図１８において、図３〜図１３に対応する部分は、図３〜図１３に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

【0119】

実施形態４では、図１７に示されているように、ロータコア保持具３２が省略され、載置台として、下型３０上に載置板１４０が設けられている。載置板１４０上にはロータコア２が載置される。載置板１４０には磁石挿入孔４毎に実施形態１のバッファ室４４と同等のバッファ室１４２が形成されている。載置板１４０には電気式ヒータ１４４が埋め込まれている。載置板１４０は上述したような一連の工程を所定回数行った後に交換されればよく、簡易な構成の装置を用いた生産が可能になる。

【0120】

下型３０には、各バッファ室１４２に対応してシリンダボア５３が形成されている。各シリンダボア５３には第３ピストン５５が上下方向（軸線方向）に移動可能に嵌合している。各第３ピストン５５のピストンロッド５７は対応するバッファ室１４２に進入してバッファ室１４２を昇降可能で、バッファ室１４２の溶融樹脂８を直接加圧するように構成されている。シリンダボア５２には第３ピストン５５を下方に付勢する圧縮コイルばね６３が設けられている。

【0121】

下型３０は各第３ピストン５５の下側に加圧室としてシリンダ室６５を画定している。各シリンダ室６５は、第３ピストン５５毎、換言すると、バッファ室１４２毎に個別に設けられ、下型３０に形成されたマニホールド通路６７及び外部配管６８によって油圧装置７０に接続され、油圧装置７０から圧力油を供給される。

【0122】

図１８に示されているように、可動プラテン１４が降下されることにより、ロータコア２が閉塞部材２０に当接し、各磁石挿入孔４の上側の開口が対応する閉塞部材２０によって閉塞される。

【0123】

溶融工程によって各磁石挿入孔４の固形樹脂７は溶融しており、磁石挿入孔４内の溶融樹脂８の一部はバッファ室１４２に流入している。樹脂加圧工程として、油圧装置７０から各シリンダ室６５に油圧が供給されることにより、各第３ピストン５５が上方に向けて加圧され、ピストンロッド５７によってバッファ室１４２の溶融樹脂８が加圧される。

【0124】

これにより、実施形態４においても、実施形態１と同等の作用、効果が得られる。実施形態４においても、溶融状態の樹脂８を加圧する樹脂加圧部材をなす第３ピストン５５及びシリンダ室６５がバッファ室１４２毎に個別に設けられた構成において、複数のシリンダ室６５に共通のマニホールド通路６７から圧力油を供給されることにより、複数のシリンダ室６５の均等圧化が図られる。これにより、バッファ室１４２及び各磁石挿入孔４内における溶融状態の樹脂８の成形時の圧力（樹脂圧）が均等化され、ロータコア２の各磁石挿入孔４における均質な成形が可能となる。

【0125】

なお、本実施形態では、閉塞部材２０を相対的に昇降可能に有し可動プラテン１４側に組み付けられたコア押さえ部材２４でロータコア２を用いて挟持する構成について説明したが、平板状のコア押さえ部材２４を設けることで、ロータコア２を直接閉塞してもよい。換言すれば、平板状のコア押さえ部材２４を閉塞部材２０として機能させることができる。これによれば、簡易な構成により、上述した製造方法と同等の作用効果を奏することができる。

【0126】

以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。

【0127】

例えば、溶融工程は、樹脂投入直後から樹脂が加熱されることで、樹脂の溶融が始まる設定としてもよいが、磁石片投入工程と同時に行われても、磁石片投入工程の前或いは磁石片投入工程の後に行われてもよい。

【0128】

上記実施形態では、樹脂６として、熱硬化性樹脂を用いる例を示したが、これに限らず、熱可塑性樹脂を用いることも可能である。熱可塑性樹脂を用いる場合には、熱硬化性樹脂における熱硬化工程の代わりに、冷却による硬化工程が実施される。固形樹脂は、ペレット、パウダーや顆粒状のものであってもよい。

【0129】

上記実施形態では、磁石挿入孔４において磁石片５を内側に偏倚して配置した例を示したが、これに限らず、磁石挿入孔４における磁石片５の位置は適宜変更することが可能である。例えば、平面視における磁石挿入孔４の中央に磁石片５を配置してもよい。電気式ヒータはコア押さえ部材２４にも設けられてもよい。プレス機構は、可動側が上下に反転し、可動側が下側にあってもよい。この場合には、上側に固定プラテン１６が配置され、下側に可動プラテン１４が配置され、可動プラテン１４上に下型３０が配置される。

【0130】

バッファ室４４、１４２の溶融状態の樹脂８の加圧は、流体圧式のものに限られることはなく、電動式、電歪式、機械式等であってもよい。

【0131】

図１０に示されているように、下部挟持板３４側の磁石挿入孔４の開口を外部に開放する空気抜き通路４３が下部挟持板３４に設けられてもよい。

【0132】

上記実施形態に示した本発明に係る磁石埋込み型コアの製造方法の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

【符号の説明】

【0133】

１ ：磁石埋込み型コア
２ ：ロータコア
３ ：軸孔
４ ：磁石挿入孔
４Ａ ：内面
５ ：磁石片
５Ａ ：外面
６ ：硬化樹脂
６Ａ ：樹脂
７ ：固形樹脂
８ ：溶融樹脂
１０ ：製造装置
１２ ：タイバー
１４ ：可動プラテン
１６ ：固定プラテン
１８ ：上型
１９ ：ロッド
２０ ：閉塞部材
２０Ａ ：突部
２１ ：空気抜き通路
２２ ：ばね
２４ ：コア押さえ部材
２４Ａ ：凹部
２４Ｂ ：突部
２６ ：貫通孔
３０ ：下型（基台）
３０Ａ ：突部
３２ ：ロータコア保持具（製造治具）
３３ ：中間板
３４ ：下部挟持板（載置台）
３４Ａ ：突部
３４Ｂ ：凹部
３４Ｃ ：突部
３５ ：載置面
３６ ：上部挟持板
３６Ａ ：突部
３６Ｂ ：突部
３６Ｃ ：凹部
３７ ：空気抜き通路
３８ ：可動係止爪
３９ ：挿入孔
４０ ：固定係止爪
４１ ：閉塞部
４２ ：挿入孔
４３ ：空気抜き通路
４４ ：バッファ室
４５ ：連通溝
４６ ：第１ピストン
４６Ａ ：下部フランジ
４８ ：ピストン室
４９ ：連通孔
５０ ：圧縮コイルばね
５２ ：シリンダボア
５３ ：シリンダボア
５４ ：第２ピストン
５５ ：第３ピストン
５６ ：ピストンロッド
５７ ：ピストンロッド
５８ ：貫通孔
６０ ：貫通孔
６２ ：圧縮コイルばね
６３ ：圧縮コイルばね
６４ ：シリンダ室（加圧室）
６５ ：シリンダ室（加圧室）
６６ ：マニホールド通路
６７ ：マニホールド通路
６８ ：外部配管
７０ ：油圧装置
７２ ：電気式ヒータ
８０ ：樹脂投入装置
８２ ：樹脂保持孔
８４ ：本体
８４Ａ ：凹部
８６ ：シャッタ板
８８ ：シャッタ保持板
９０ ：樹脂ガイド部材
１００ ：磁石片投入装置
１０２ ：磁石片保持孔
１０４ ：本体
１０４Ａ ：凹部
１０６ ：シャッタ板
１０８ ：シャッタ保持板
１１０ ：磁石片ガイド部材
１１２ ：電気式ヒータ
１１４ ：ガイドロッド
１１６ ：可動板
１１８ ：プレッシャロッド
１２０ ：電動機
１２２ ：送りねじ棒
１２４ ：送りナット
１３０ ：プレート
１３２ ：貫通孔
１４０ ：載置板（載置台）
１４２ ：バッファ室
１４４ ：電気式ヒータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】