特許 7493118 モータコアの製造方法及びモータコアの製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-22

(45)【発行日】2024-05-30

(54)【発明の名称】モータコアの製造方法及びモータコアの製造装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/03 20060101AFI20240523BHJP

   H02K 15/12 20060101ALI20240523BHJP

【ＦＩ】

H02K15/03 Z

H02K15/12 E

H02K15/12 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024504519

(86)(22)【出願日】2023-10-25

(86)【国際出願番号】 JP2023038521

【審査請求日】2024-01-24

(31)【優先権主張番号】P 2022171626

(32)【優先日】2022-10-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大森 誠

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 恵

(72)【発明者】

【氏名】古谷 拓実

(72)【発明者】

【氏名】木下 淳

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０２６９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２５３２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０８７２９６（ＪＰ，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】

樹脂充填路が形成された金型内に、樹脂充填部を含むモータコアを、前記樹脂充填路と前記樹脂充填部とが連通するように保持する工程と、
粉状の樹脂組成物を少なくとも一部に粒状の樹脂組成物を含む樹脂混練体となるように混練しつつ搬送する押出機を用いて、前記樹脂混練体を前記樹脂充填路に連通するチャンバへ向けて搬送する工程と、
前記チャンバ内に搬送された前記樹脂混練体を加熱して軟化させる工程と、
前記チャンバ内を移動可能なプランジャを動作させて、前記チャンバ内において前記樹脂混練体が軟化された軟化樹脂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樹脂を硬化させる工程と、を備える、
モータコアの製造方法。

【請求項2】

前記モータコアは、ロータコアで構成され、前記樹脂充填部は、内部に永久磁石が挿入可能な、前記ロータコアの軸心方向に沿って形成された１乃至複数のスロット部で構成され、
前記ロータコアの前記スロット部内に前記永久磁石を挿入する工程をさらに備える、
請求項１に記載のモータコアの製造方法。

【請求項3】

前記押出機内を搬送される前記粉状の樹脂組成物を加熱する工程をさらに備える、
請求項１に記載のモータコアの製造方法。

【請求項4】

前記金型及び前記モータコアの少なくとも一方を予熱する工程をさらに備える、
請求項１に記載のモータコアの製造方法。

【請求項5】

樹脂充填部を含むモータコアを保持可能な金型と、
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充填路に連通するチャンバと、
粉状の樹脂組成物を混練しつつ前記チャンバへ向けて搬送可能な押出機と、
前記チャンバ内を移動可能なプランジャと、
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、
少なくとも前記押出機、前記プランジャ及び前記加熱器を制御して、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方法の各工程を実施可能な制御装置と、を備える、
モータコアの製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータコアの製造方法及びモータコアの製造装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

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２０２１－０８７２９６号公報参照）。

【0003】

特開２０２１－０８７２９６号公報には、モータコアの磁石収容部に樹脂材を注入する樹脂注入装置として、固形状の樹脂材が投入される可塑化シリンダと、可塑化シリンダ内に設けられたスクリューと、を含むものが記載されている。そして、可塑化シリンダ及びスクリューを加熱しつつスクリューを回転させることで、固形状の樹脂材を溶融させてモータコアの磁石収容部へ搬送するためのプランジャを含むシリンダ内へ搬送することも記載されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特開２０２１－０８７２９６号公報に記載された装置においては、固形状の樹脂材は可塑化シリンダ内で溶融させた後、プランジャを含むシリンダ内へ搬送されている。このように、シリンダに搬送される前に樹脂組成物（樹脂材）を流動性が高い状態まで完全に溶融させてしまうと、樹脂組成物の硬化反応が進行してしまい、シリンダからモータコアの磁石収容部まで搬送する際の樹脂組成物の流動性が低下する。

【0005】

本開示は、上述した課題に鑑み、樹脂組成物の硬化反応の進行による流動性の低下を抑制した、モータコアの製造方法及びモータコアの製造装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様に係るモータコアの製造方法は、樹脂充填路が形成された金型内に、樹脂充填部を含むモータコアを、前記樹脂充填路と前記樹脂充填部とが連通するように保持する工程と、粉状の樹脂組成物を少なくとも一部に粒状の樹脂組成物を含む樹脂混練体となるように混練しつつ搬送する押出機を用いて、前記樹脂混練体を前記樹脂充填路に連通するチャンバへ向けて搬送する工程と、前記チャンバ内に搬送された前記樹脂混練体を加熱して軟化させる工程と、前記チャンバ内を移動可能なプランジャを動作させて、前記チャンバ内において前記樹脂混練体が軟化された軟化樹脂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樹脂を硬化させる工程と、を含む。

【0007】

上記のようなモータコアの製造方法においては、押出機を用いてチャンバへ向けて搬送される樹脂が少なくとも一部に粒状の樹脂組成物を含む樹脂混練体であることにより、樹脂の軟化をチャンバ内で実施でき、樹脂が樹脂充填部へ充填される前に意に反して硬化してしまうことを抑制できる。

【0008】

本開示の第２の態様に係るモータコアの製造方法は、上記本開示の第１の態様に係るモータコアの製造方法において、前記モータコアは、ロータコアで構成され、前記樹脂充填部は、内部に永久磁石が挿入可能な、前記ロータコアの軸心方向に沿って形成された１乃至複数のスロット部で構成され、前記ロータコアの前記スロット部内に前記永久磁石を挿入する工程をさらに含む。

【0009】

上記のようなモータコアの製造方法においては、スロット部内に永久磁石を固定することができる。

【0010】

本開示の第３の態様に係るモータコアの製造方法は、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方法において、前記押出機内を搬送される前記粉状の樹脂組成物を加熱する工程をさらに含む。

【0011】

上記のようなモータコアの製造方法においては、押出機内の樹脂を強制的に昇温させることができ、押出機内を搬送される粉状の樹脂組成物の少なくとも一部を、安定して粒状の樹脂組成物とすることができる。

【0012】

本開示の第４の態様に係るモータコアの製造方法は、上記本開示の第１乃至第３のいずれかの態様に係るモータコアの製造方法において、前記金型及び前記モータコアの少なくとも一方を予熱する工程をさらに含む。

【0013】

上記のようなモータコアの製造方法においては、金型及びロータコアを予熱することで、樹脂充填部に充填された樹脂の硬化を短時間で行うことができるようになる。

【0014】

本開示の第５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可能な金型と、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充填路に連通するチャンバと、粉状の樹脂組成物を混練しつつ前記チャンバへ向けて搬送可能な押出機と、前記チャンバ内を移動可能なプランジャと、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、少なくとも前記押出機、前記プランジャ及び前記加熱器を制御して、第１乃至第４のいずれかの態様に係るモータコアの製造方法の各工程を実施可能な制御装置と、を含む。

【0015】

上記のようなモータコアの製造装置においては、押出機を用いてチャンバへ向けて搬送される樹脂が少なくとも一部に粒状の樹脂組成物を含む樹脂混練体であることにより、樹脂の軟化をチャンバ内で実施でき、樹脂が樹脂充填部へ充填される前に意に反して硬化してしまうことを抑制できる。

【発明の効果】

【0016】

本開示のモータコアの製造方法及びモータコアの製造装置によれば、樹脂組成物の硬化反応の進行による流動性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示の第１の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2】図１に示すモータコアの製造装置で用いられる樹脂の温度と粘度の関係の一例を示したグラフである。

【図3】図１に示すモータコアの製造装置で実施される製造プロセスの一例を示したフローチャートである。

【図4A】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4B】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5A】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5B】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6A】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6B】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7】ロータコア及び永久磁石を計測している状態の一例を示した概略説明図である。

【図8A】図１に示す押出機の一変形例を示した概略拡大図である。

【図8B】図１に示す押出機の一変形例を示した概略拡大図である。

【図9】本開示の第２の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平面図である。

【図10】図９のＡ－Ａ線で切断した概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

この出願は、日本国で２０２２年１０月２６日に出願された特願２０２２－１７１６２６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。

【0019】

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。

【0020】

（第１の実施の形態）
＜モータコアの製造装置＞
図１は、本開示の第１の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に形成されたスロット部４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。

【0021】

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Ｐは、熱硬化性の樹脂組成物で構成することができる。より詳しくは、この樹脂Ｐは、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主に含むものであってよい。また、この樹脂Ｐには、熱硬化性の樹脂組成物に加えて、硬化剤や充填剤等が添加されていてよい。なお、以下の説明においては、その形態に合わせて種々の樹脂（具体的には、粉状の樹脂組成物Ｐ１、樹脂混練体Ｐ２、軟化樹脂Ｐ３及び硬化樹脂Ｐ４）が説示されているが、上記「樹脂Ｐ」はこれらの樹脂の総称として用いるものとする。

【0022】

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、ロータコア２を保持可能な金型２０と、金型２０に形成された樹脂充填路２５に連通するチャンバ３０と、チャンバ３０内を移動可能なプランジャ３５と、金型２０及びチャンバ３０の周囲に配設された加熱器４０と、樹脂Ｐをチャンバ３０へ向けて搬送可能な押出機５０と、上述した構成要素、具体的には少なくともプランジャ３５、加熱器４０及び押出機５０を制御可能な制御装置６０と、を含むものである。また、上述した各構成要素は、製造装置本体１０内に収容され、あるいは製造装置本体１０の適所に取り付けられ得る。

【0023】

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。

【0024】

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上から任意の位置へ搬送され得る。

【0025】

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Ｐを供給するための樹脂充填路２５が設けられていてよい。樹脂充填路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。これに関連して、ステージ２４は、異なる樹脂充填路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、本実施の形態では下型２２に樹脂充填路２５を設け、下側から樹脂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に樹脂充填路を設け、上方から樹脂Ｐを充填する態様としてもよい。

【0026】

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Ｐの充填時に樹脂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の両方を上下方向に移動させる構造を採用してもよい。

【0027】

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、上下方向に開口し且つ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。

【0028】

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。また、スロット部４の数も同様に特に限定されないが、例えば１０～４０個程度とすることができる。

【0029】

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、スロット部４に挿入される時点で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充填路２５の端部に連通し得るものである。

【0030】

チャンバ３０は、充填空間６に充填される所定量の樹脂Ｐが投入される空間を形成しているものとすることができる。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。そして、チャンバ３０の上端部は、支持台３１上に配設されたステージ２４を含む下型２２に形成されている樹脂充填路２５に連通していてよい。

【0031】

プランジャ３５は、チャンバ３０内に搬送された樹脂Ｐを樹脂充填路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るものであってよい。

【0032】

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。

【0033】

押出機（「エクストルーダ」と呼ばれることもある）５０は、所定量の樹脂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Ｐが搬送される押出搬送路としてのバレル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Ｐ、具体的には原材料としての粉状の樹脂組成物Ｐ１を混練しつつ搬送するスクリュー５２と、を少なくとも含んでいてよい。本実施の形態においては、図１に示すように、押出機５０が左右方向に延在しているものを例示しているが、この延在方向は上記のものに限定されず、例えばチャンバ３０から斜め上方に延在していても、（例えば後述する図９及び図１０に示すもののように）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Ｐを搬送するためのスペースを確保しておくと良い。

【0034】

バレル５１は、一方向、例えば左右方向に延在した樹脂Ｐの搬送路を構成するものであってよい。バレル５１の一端部には樹脂Ｐの原材料としての粉状の樹脂組成物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、樹脂供給路５７が連結され、この樹脂供給路５７を介して樹脂供給源５８と接続していてよい。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。なお、本実施の形態では、供給口５３に樹脂供給源５８から延びる樹脂供給路５７が直接連結したものを例示しているが、供給口５３部分の構造はこれに限定されない。例えば、供給口５３に上方に開口する漏斗を設け、この漏斗に向けて任意の量の粉状の樹脂組成物Ｐ１が投入されることでバレル５１内に粉状の樹脂組成物Ｐ１が供給されるようにしてもよい。

【0035】

供給口５３からバレル５１内に供給される粉状の樹脂組成物Ｐ１とは、比較的小さな粒子（当該粒子には、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を指すものとする。

【0036】

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て、樹脂混練体Ｐ２となり得る。ここで、樹脂混練体Ｐ２とは、粉状の樹脂組成物Ｐ１を構成する粒子の一部の表面が、押出機５０による搬送の過程で僅かに溶解することで隣接する粒子同士が溶着し、元の粒子よりも大きな塊状となった樹脂組成物（以下、このような樹脂組成物を「粒状の樹脂組成物」という）に少なくとも部分的に変化した樹脂Ｐを指すものとする。

【0037】

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Ｐの搬送量を調整することができる。これに関連して、本実施の形態における押出機５０からチャンバ３０へ向けて搬送される樹脂混練体Ｐ２の量は、モータ５９の回転数やシャッター５６の開閉動作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。

【0038】

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あるいは樹脂混練体Ｐ２の温度、あるいはバレル５１内の室温を検出可能な図示しない温度センサをさらに含んでいてもよい。この温度センサの検出結果を考慮することで、バレル５１内を搬送される樹脂Ｐの温度が制御可能となる。なお、本実施の形態に係る押出機５０は、スクリュー５２が２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１本でも３本以上であってもよい。

【0039】

バレル５１の搬出口５４と、スクリュー５２の先端（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、スクリュー５２の回転により混練・搬送された樹脂混練体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、待機スペース５１Ａに貯留される樹脂混練体Ｐ２の形状を安定させるために、スクリュー５２の回転によって搬送された樹脂混練体Ｐ２を待機スペース５１Ａの下流に配設されたシャッター５６に押し付けることができる。シャッター５６に順次押し付けられた樹脂混練体Ｐ２は、バレル５１の内径形状に沿った形状に圧縮され成形され得る。待機スペース５１Ａまで搬送された、圧縮され成形された樹脂混練体Ｐ２は、任意の押出手段、例えばスクリュー５２自体を搬送方向へ移動させることで、任意の量をチャンバ３０へ搬入され得る。樹脂混練体Ｐ２の供給量は、図示しない切断手段（例えばカッター）、あるいはシャッター５６を開閉動作させることにより、任意の量の樹脂混練体Ｐ２を切断して分離させることで調整することができる。なお、本実施の形態においては、樹脂混練体Ｐ２をシャッター５６に押し付けることで成形するものを例示しているが、これに限定されない。具体的には、上記成形を省略することもできるし、上記成形に代えて、搬出口５４とチャンバ３０との間に図示しない成形装置を設け、当該成形装置を用いて樹脂混練体Ｐ２を所望の形状に圧縮成形するようにしてもよい。シャッター５６に押し付けることによる成形を行わない場合には、シャッター５６は省略、あるいは樹脂混練体Ｐ２を切断する切断手段として機能させるとよい。

【0040】

また、バレル５１の適所には、バレル５１内を搬送される樹脂Ｐを予熱することが可能なバレルヒータ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等と同様に赤外線ヒータといった周知のヒータで構成することができ、例えばバレル５１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。このバレルヒータ５５を採用することにより、バレル５１内を搬送される樹脂Ｐを所望の温度まで加熱することができる。

【0041】

制御装置６０は、上述した各構成要素に電気的に接続されてその動作を制御することで、任意の製造工程を実現することが可能な装置であってよい。この制御装置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。また、制御装置６０は、上述したコンピュータ等のうちの１つのみから又は複数を組み合わせて構成され得る。

【0042】

この制御装置６０は、上述した各構成要素を動作させることにより、後述する本実施の形態に係るモータコアの製造方法を実現することができる。これに関連して、本実施の形態に係るモータコアの製造方法は、制御装置６０を構成するコンピュータに、所定の動作を実行させるための指令を含むソフトウェア等のプログラムの形態で、このプログラムが格納された非一時的な記録媒体の形態で、あるいはネットワーク等を介して提供されるアプリケーションプログラムの形態で、提供され得るものである。本実施の形態に係るモータコアの製造方法の詳細については後述する。

【0043】

上述した製造装置１では、バレル５１の搬出口５４をチャンバ３０に直接連結すると共に、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、本開示のもの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樹脂混練体Ｐ２をチャンバ３０内に搬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、樹脂混練体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、例えば樹脂混練体Ｐ２を圧縮したり、減圧室を設けたりすることで樹脂混練体Ｐ２から空気を抜くものであってよい。

【0044】

押出機５０から直接あるいは間接的にチャンバ３０内に搬入される樹脂Ｐが、事前に成型された（例えばタブレット状の）ものではなく、粉状の樹脂組成物Ｐ１を混錬して生成された樹脂混練体Ｐ２であることは、特に留意すべき事項である。本実施の形態のものは、チャンバ３０に投入（あるいは搬入）される樹脂Ｐが予め成型された既製品のタブレット状のものではないため、チャンバ３０に投入される樹脂Ｐの量をモータ５９の回転数制御やシャッター５６の開閉動作等によって自在に調整することが可能となる。

【0045】

ここで、押出機５０を用いて特定の量の樹脂Ｐをチャンバ３０に搬入しようとする場合、チャンバ３０に搬入する前に樹脂Ｐを高温で加熱して流動性の高い状態としてしまうと、充填空間６に充填される前に樹脂Ｐの硬化反応が進んでしまう可能性がある。このような望まない硬化反応の進行は、樹脂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Ｐがスクリュー５２同士の間に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、望まない硬化反応の進行によって硬化してしまった樹脂は、充填経路、例えば樹脂充填路２５を部分的に塞ぐ可能性があり、結果として、充填空間６への樹脂Ｐの充填性を低下させ得る。したがって、充填空間６への樹脂Ｐの充填を安定して行うためには、上述した望まない硬化反応の進行を抑制することが重要であるといえる。本実施の形態のものは、上述した点を考慮して、押出機５０内を搬送する際の樹脂Ｐの温度を制御することで、樹脂Ｐの硬化反応が意に反して進むことを抑制しようとするものである。

【0046】

図２は、図１に示すモータコアの製造装置で用いられる樹脂の温度（℃）と粘度（Ｐａ・ｓ）の関係の一例を示したグラフである。上述した本実施の形態に係るモータコアの製造装置１及び後述するモータコアの製造方法で用いられる樹脂Ｐには、上述した通り熱硬化性樹脂を用いることができる。ここで、熱硬化性樹脂からなる樹脂の温度－粘度特性の一例を、図２を参照して説明すると、先ず、常温下では粉状の樹脂を加熱して所定の温度（図２中の溶解開始温度Ｔ１）まで昇温すると、粉状の樹脂の一部、例えば粒子表面の溶解（「融解」あるいは「溶融」ともいう）が始まり、表面の一部が溶解した粉状の樹脂の粒子は、隣接する他の粉状の樹脂の粒子と溶着した粒状の樹脂組成物と粉状の樹脂組成物とが混在した状態に変化する。さらに加熱が進行して所定の温度（図２中の溶解完了温度Ｔ２）に到達すると、元の粉状の樹脂全体が溶融し、粒子状であった樹脂は互いに溶着して大きな１つの塊の形態となる。樹脂Ｐが溶融した後、さらに加熱を進めると、樹脂Ｐの粘度が低下してその流動性が高くなり、軟化した状態となる。そして、軟化状態からさらに加熱すると、硬化反応が起きて硬化状態となる。

【0047】

上述した熱硬化樹脂の状態変化を考慮して、本実施の形態に係るモータコアの製造装置１及びモータコアの製造方法では、押出機５０内を搬送される樹脂Ｐを軟化させることなく部分的に溶融する程度の状態を維持することで、上述した硬化反応の望まない進行を抑制しようとするものである。具体的には、押出機５０内を混錬され搬送される樹脂Ｐの温度を、溶解完了温度Ｔ２よりも低く維持することで、チャンバ３０に搬入される前の樹脂Ｐを軟化させないようにするものである。

【0048】

上記の点を踏まえて、以下には本実施の形態に係るモータコアの製造方法について説明する。以下の、モータコアの製造方法の説明に際しては、上述したモータコアの製造装置１を用いて、ロータコア２を製造する場合を例示的に説明する。

【0049】

＜モータコアの製造方法＞
図３は、図１に示すモータコアの製造装置で実施される製造プロセスの一例を示したフローチャートである。また、図４乃至図６は、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。さらに、図７は、ロータコア及び永久磁石を計測している状態の一例を示した概略説明図である。以下には、主に図３乃至図６を参照して本実施の形態に係るモータコアの製造方法の説明を行う。なお、図４乃至図６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。

【0050】

本実施の形態に係るモータコアの製造方法においては、事前の準備として、ロータコア２の充填空間６への樹脂Ｐの充填量を計測しておいてもよい。この充填量の計測に際しては、例えば図７に示すように、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の体積とを計測手段、例えばカメラＣ１、Ｃ２を用いて測定し、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Ｐの投入量の制御に利用され得る。なお、スロット部４及び永久磁石３の体積を測定する手段は、上述したカメラＣ１、Ｃ２に限定されず、カメラＣ１、Ｃ２以外の非接触式の計測手段や接触式の計測手段（例えばノギス等）を適宜利用することができる。また、本実施の形態においては、スロット部４に挿入される永久磁石３が予め特定されている場合を例示したが、これに代えて、カメラＣ２で計測したスロット部４の大きさにあわせて適切な大きさの永久磁石３を選択してもよい。この場合は、スロット部４と永久磁石３間のクリアランス（すなわち充填空間６）を各スロット部４で略同等にすることができ、各スロット部４に充填される樹脂量を均一にすることができる。

【0051】

また、スロット部４の体積と永久磁石３の体積とをカメラＣ１、Ｃ２を用いて計測することで、チャンバ３０に投入される樹脂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。

【0052】

上述した事前の準備が完了した後、本実施の形態に係るモータコアの製造方法は、先ず、永久磁石３とこの永久磁石３を取り付けるロータコア２を準備し、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Ｓ１）。そして、金型２０及びロータコア２の予熱を行う（工程Ｓ２）。金型２０の予熱は、例えば図示しない公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が、ステージ２４上に載置された状態で金型ヒータ４１を動作させることにより、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Ｓ２の前に後述する工程Ｓ３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。また、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。さらには、工程Ｓ１と工程Ｓ２の順序を変更することもできる。この場合は、ロータコア２と金型２０の予熱の後にロータコアのスロット部４内に（別途予熱された、あるいは予熱されていない）永久磁石３を挿入することとなる。

【0053】

金型２０及びロータコア２の予熱が完了すると、図４Ｂ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て金型２０内にロータコア２を保持する（工程Ｓ３）。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。

【0054】

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Ｓ４）。当該工程は、図４Ｂに示すように、先ず、樹脂供給源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）供給する。次いで、モータ５９を駆動してスクリュー５２を回転させ、供給口５３へ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、モータ５９の駆動に合わせてバレルヒータ５５を動作させれば、バレル５１内の樹脂Ｐを加熱することができる。

【0055】

供給口５３へ供給された粉状の樹脂組成物Ｐ１は、上述したスクリュー５２の回転によって生じるせん断熱やバレルヒータ５５からの熱により、バレル５１内を搬送されるにつれてその温度が上昇する。ここで、バレル５１内を搬送される樹脂Ｐの温度は、供給口５３へ供給された粉状の樹脂組成物Ｐ１の全ての溶解が完了する溶解完了温度Ｔ２よりも低く調整されることは、特に留意すべき事項である。具体的には、バレル５１内を搬送される樹脂Ｐの温度が、溶解完了温度Ｔ２よりも低い範囲で且つ溶解開始温度Ｔ１を含む温度範囲（例えば、図２中で第１の温度範囲Ａ１として示された温度範囲）内に調整されるとよい。その温度が第１の温度範囲Ａ１内に調整された状態でバレル５１内を搬送された粉状の樹脂組成物Ｐ１は、粉状の樹脂組成物Ｐ１を構成する粒子の一部の表面が僅かに溶解することで隣接する粒子同士が溶着し、元の粒子よりも大きな塊状となった粒状の樹脂組成物に少なくとも部分的に変化しつつ、待機スペース５１Ａまで搬送される。

【0056】

待機スペース５１Ａに到達した少なくとも一部に粒状の樹脂組成物を含む樹脂混練体Ｐ２は、その少なくとも一部が粉状から粒状へその形状が変化しているものの、樹脂全体の溶解は完了していないため、粉状の形態の樹脂を含み得る。また、樹脂混練体Ｐ２の粘度は、原材料として供給された粉状の樹脂組成物Ｐ１に比して高くなっているものを含む。そして、この樹脂混練体Ｐ２は、後述する軟化樹脂Ｐ３に比べてその流動性は低く、温度も低い状態に維持されている。

【0057】

所定量の樹脂混練体Ｐ２が待機スペース５１Ａに搬送されると、図５Ａに示すように、シャッター５６が開放され、待機スペース５１Ａに一時的に貯留された樹脂混練体Ｐ２を、例えばスクリュー５２自体を搬送方向へ動作させることでチャンバ３０へ搬入する（工程Ｓ５）。チャンバ３０内へ搬入される樹脂混練体Ｐ２の量は、充填空間６の体積等を考慮して予め設定しておき、搬出口５４に配設された図示しない切断手段又はシャッター５６の開閉動作によって樹脂混練体Ｐ２を切断し分離することでその搬入量が調整され得る。当該樹脂混練体Ｐ２の搬入については、他の具体例を後述する。

【0058】

チャンバ３０内に樹脂混練体Ｐ２が搬入されると、次にシャッター５６を閉塞し、チャンバヒータ４２を動作させて樹脂混練体Ｐ２を加熱し軟化させる（工程Ｓ６）。チャンバヒータ４２は、例えばチャンバ３０内の樹脂混練体Ｐ２をその粘度が低下する温度範囲（例えば、図２中で第２の温度範囲Ａ２として示された温度範囲）まで加熱するよう制御され得る。当該加熱により、樹脂混練体Ｐ２は溶解が完了すると共にその粘度が低下し、流動性の高い樹脂（以下、「軟化樹脂」という）Ｐ３に変化する。このように、本実施の形態に係るモータコアの製造方法においては、樹脂Ｐの溶解の完了と軟化の実施をチャンバ３０に搬入された後のタイミングまで遅らせることで、樹脂Ｐの望まない硬化反応の進行を抑制している。

【0059】

樹脂混練体Ｐ２が軟化樹脂Ｐ３に変化すると、次に、図５Ｂに示すように、プランジャ３５を上昇させて軟化樹脂Ｐ３を押し上げることで、充填空間６への樹脂Ｐの充填を行う（工程Ｓ７）。プランジャ３５に押し上げられた軟化樹脂Ｐ３は、チャンバ３０から樹脂充填路２５を通過し、充填空間６に流入する。なお、工程Ｓ７における充填空間６への軟化樹脂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。

【0060】

充填空間６への軟化樹脂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内の軟化樹脂Ｐ３を加熱・硬化させる（工程Ｓ８）。軟化樹脂Ｐ３を硬化する際は、金型ヒータ４１により軟化樹脂Ｐ３の温度をその粘度が大きく上昇する温度範囲（例えば図２中で第３の温度範囲Ａ３として示された温度範囲）で数分程度加熱するとよい。軟化樹脂Ｐ３が当該加熱によって硬化樹脂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内に樹脂モールドで固定される。なお、この工程Ｓ８における加熱時間は、樹脂Ｐの具体的な組成等に合わせて適宜調整され得る。

【0061】

上述した一連の樹脂モールドのプロセスが完了すると、図６Ａ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Ｓ９）。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得る。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Ｓ１０）。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。

【0062】

上述したクリーニングに際し、ステージ２４の樹脂充填路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、樹脂充填路２５を閉塞している硬化樹脂Ｐ４を樹脂充填路２５から取り除く。そして、この硬化樹脂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６Ｂ参照）。そして、分離された硬化樹脂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４Ａ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。

【0063】

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、あるいは並行して実行することができる。例えば、押出機５０による粉状の樹脂組成物Ｐ１あるいは樹脂混練体Ｐ２の搬送は、任意のタイミング、例えばロータコア２への永久磁石３の挿入工程や金型２０及びロータコア２の予熱工程と並行して開始することができる。また、金型２０の予熱、ロータコア２の予熱、あるいはバレルヒータ５５を用いた樹脂Ｐの予熱は、適宜省略することができる。

【0064】

また、上述した第１乃至第３の温度範囲Ａ１～Ａ３は、樹脂Ｐの材料やそれに関連して特定される溶解開始温度Ｔ１及び溶解完了温度Ｔ２を考慮して適宜設定され得る。

【0065】

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及び当該方法を実施可能なモータコアの製造装置１によれば、チャンバ３０に投入する前に樹脂Ｐの温度が高くなりすぎることを抑制したことで、充填空間６へ充填される前の樹脂の、望まない硬化反応の進行を抑制することができる。

【0066】

上述した本実施の形態に係るモータコアの製造装置１及びモータコアの製造方法における、チャンバ３０に投入される樹脂Ｐの量の調整方法の具体例について以下に説明する。

【0067】

図８は、図１に示す押出機の一変形例を示したものであって、図８Ａは樹脂充填量が多い場合における押出機の先端部分を拡大して示した概略拡大図であり、図８Ｂは樹脂充填量が少ない場合における押出機の先端部分を拡大して示した概略拡大図である。本開示のモータコアの製造装置において、チャンバ３０に投入される樹脂Ｐは、図８に示した構成を含む押出機５０Ａを用いて調整されてよい。本変形例に係る押出機５０Ａは、図８に示すように、スクリュー５２Ａが、図示しないスライド機構によって樹脂Ｐの搬送方向に沿って移動可能となっていてよい。なお、図８Ａ及び図８Ｂに示す押出機５０Ａは、その構成を簡略化するために、スクリュー５２Ａを１本のみ含むものが例示されている。

【0068】

上述したスライド機構を含む押出機５０Ａを用いた樹脂Ｐの充填量の調整は、スクリュー５２Ａの位置を調整することで実施することができる。具体的には、例えば樹脂充填量が比較的多い場合には、図８Ａに示すように、先ず、スクリュー５２Ａをスライド移動させて、スクリュー５２Ａの先端と搬出口５４との間に形成される待機スペース５１Ａのサイズを、所望の樹脂充填量に合わせて調整する。次に、スクリュー５２Ａを回転させて樹脂Ｐを混練しつつ搬送することで、待機スペース５１Ａ内に樹脂Ｐを搬入する。このとき、樹脂Ｐを連続的に待機スペース５１Ａに搬入することで、樹脂Ｐはシャッター５６とスクリュー５２Ａとの間で圧縮され、待機スペース５１Ａ内は樹脂Ｐで満たされ得る。

【0069】

スクリュー５２Ａの回転によって待機スペース５１Ａへの樹脂Ｐの搬入及び圧縮が完了すると、シャッター５６を開き、スライド機構を動作させてスクリュー５２Ａを樹脂Ｐと共に搬送方向に移動させる。そして、スクリュー５２Ａの先端が搬送方向における搬出口５４と同一の位置に到達すると、スライド機構を停止させ、図８Ａに示す切断線ＣＬに沿って樹脂Ｐを切断する。分離された樹脂Ｐは、チャンバ３０内に投入することができる。

【0070】

また、樹脂充填量が比較的少ない場合には、図８Ｂに示すように、スライド機構を動作させ、スクリュー５２Ａの先端を図８Ａの場合に比してより搬送方向下流側まで移動させることで、待機スペース５１Ａを比較的小さく調整する。この調整動作の後は上述した樹脂充填量が多い場合の動作と同様の動作を実行すれば比較的少ない量の樹脂Ｐをチャンバ３０へ投入することができる。

【0071】

以上の調整方法によれば、スクリュー５２Ａをスライド移動させて待機スペース５１Ａのサイズを調整することで、チャンバ３０内に投入する樹脂Ｐの量を調整することができる。なお、樹脂充填量の調整方法は、上述した変形例以外にも想定できる。例えば、上述した変形例では、チャンバ３０内に投入したい樹脂の量に合わせて待機スペース５１Ａのサイズを調整しているが、これに代えて、搬出口５４から樹脂物Ｐを搬出する際の、スライド機構によるスクリュー５２Ａの移動量を調整することによって、チャンバ３０内に投入したい樹脂の量の調整を実施することもできる。

【0072】

具体的には、チャンバ３０内に投入する樹脂の量が多い場合には、シャッター５６を空けてスクリュー５２Ａと共に樹脂Ｐを搬出する際、スクリュー５２Ａの先端を搬送方向における搬出口５４と同一の位置まで移動させる。一方、チャンバ３０内に投入する樹脂の量が少ない場合には、スクリュー５２Ａの先端が搬送方向における搬出口５４の位置よりも上流の所定位置まで移動させる。このように、樹脂Ｐを搬出する際のスクリュー５２のスライド移動量に基づいて、チャンバ３０内に投入する樹脂Ｐの量を調整してもよい。

【0073】

あるいは、図示は省略するが、待機スペース内に搬入される樹脂をスクリューの回転力を利用して圧縮することで、チャンバ内に投入する樹脂Ｐの量を実質的に調整することもできる。すなわち、チャンバ内に投入する樹脂の量が多い場合には、スクリューを回転させて待機スペース内に樹脂を搬出する量を相対的に増やすことで、待機スペース内に搬入された樹脂をスクリューの回転力を利用して圧縮させて高密度の樹脂とし、チャンバ内に投入する樹脂の量が少ない場合には、スクリューを回転させて待機スペース内に樹脂を搬出する量を相対的に減らすことで、待機スペース内に搬入された樹脂へのスクリューの回転力を利用した圧縮作用を小さくして、低密度の樹脂とするものであってよい。なお、この場合は、スクリューに作用する反力を計測することで、待機スペース内の樹脂の密度を推定することができる。

【0074】

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態に係るモータコアの製造装置１では、押出機５０が左右方向に延在しているものを例示したが、押出機５０の延在方向はこれに限定されない。そこで以下には、本開示の第２の実施の形態として、上下方向に延在する押出機１５０を含むモータコアの製造装置１００について簡単に説明する。

【0075】

図９は、本開示の第２の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平面図である。また、図１０は、図９のＡ－Ａ線で切断した概略断面図である。本実施の形態に係るモータコアの製造装置１００は、図９及び図１０に示すように、主に、ロータコアを保持可能な金型１２０と、金型１２０に形成されその一端部がロータコア２のスロット部４に連通する樹脂充填路１２５に連通するチャンバ１３０と、チャンバ１３０内の樹脂Ｐを樹脂充填路１２５に向けて搬送するプランジャ１３５と、金型１２０内又は金型１２０内とチャンバ１３０の周囲に配設された加熱器（図示省略）と、樹脂Ｐをチャンバ１３０に投入するために、樹脂Ｐを混練しつつ搬送する押出機１５０と、を含むものであってよい。なお、本実施の形態に係るモータコアの製造装置１００の各種構成のうち、第１の実施の形態に係るモータコアの製造装置１と同様のものについては、第１の実施の形態において説明した内容を流用するものとし、以下にはその説明を省略する。

【0076】

本実施の形態に係るモータコアの製造装置１００のチャンバ１３０は、図９に示すように、ターンテーブル１３１に複数個、例えば周方向に等間隔に４個形成されていてよい。ターンテーブル１３１は、所定の肉厚を有する円盤状の部材で構成することができ、その中心部が回転支柱１３２に回転自在に支持されることにより、任意のタイミングで回転させることが可能なものとすることができる。

【0077】

このターンテーブル１３１上には複数の作業エリアＥ１～Ｅ４が設けられていてよい。具体的には、チャンバ１３０に樹脂Ｐを投入すると共に下型１２２上にロータコア２を設置するための第１の作業エリアＥ１と、ロータコア２のスロット部４内に樹脂Ｐを注入して硬化させる第２の作業エリアＥ２と、樹脂Ｐの注入及び硬化が完了した後のロータコア２を搬出し、下型１２２等のクリーニングを行う第３の作業エリアＥ３と、下型１２２及びチャンバ１３０の温度調整等を行う第４の作業エリアＥ４と、が設けられていてよい。なお、各作業エリアにおける作業内容や作業エリアの数については上述のものに限定されず、適宜変更することができる。

【0078】

金型１２０は、ロータコア２を保持するための部材であって、複数個のチャンバ１３０の上部にそれぞれ配設された下型１２２と、後述する装置本体１１０の天板１１３に取り付けられた上型１２１とを含んでいてよい。下型１２２には、チャンバ１３０とスロット部４とをつなぐ樹脂充填路１２５が形成されていてよい。

【0079】

プランジャ１３５は、チャンバ１３０内を上下方向に移動可能なものであって、複数個のチャンバ１３０のそれぞれに設置されていてよい。プランジャ１３５を上下方向に動作させることが可能なアクチュエータ（図示省略）は、第２の作業エリアＥ２の下部に配設されていればよい。この場合、チャンバ１３０毎に設置されたプランジャ１３５の動作は、前述した一のアクチュエータによって実現できる。

【0080】

加熱器は、第１の実施の形態において説明した第１の加熱器４０と同様のものであってよい。例えば、加熱器は天板１１３やターンテーブル１３１に設置されていてよい。

【0081】

押出機１５０は、上下方向に延在する部材で構成することができる。この押出機１５０は、その内部を樹脂Ｐが搬送されるバレル１５１と、バレル１５１の内部に配設されバレル１５１内に供給された樹脂Ｐ（具体的には粉状の樹脂組成物Ｐ１）を混練しつつ下方向へ搬送するスクリュー１５２と、を含むものであってよい。

【0082】

バレル１５１は、上下方向に延在する筒状の部材で構成することができ、樹脂Ｐの搬送路を構成することができるものであってよい。バレル１５１の上方の端部には粉状の樹脂組成物Ｐ１が供給される供給口１５３が形成され、他端部には搬出口１５４が形成されていてよい。供給口１５３には樹脂供給路１５７が連結していてよい。また、搬出口１５４には、例えば搬出口１５４を開閉すると共に樹脂Ｐを切断するカッターとしても機能するシャッター１５６が設けられていてよい。また、図示は省略するが、バレル１５１の内部には樹脂Ｐを予熱するためのバレルヒータが配設されていてもよい。

【0083】

スクリュー１５２は、モータ１５９によって回転される、外周面に螺旋状のフィンが形成された長尺の部材であってよい。このスクリュー１５２は、バレル１５１内にその延在方向に沿って配設される。また、本実施の形態に係るスクリュー１５２は、バレル１５１内に１本のみ配置され、且つ、図８Ａ及び図８Ｂで説明したもののように、図示しないスライド機構によってスクリュー１５２自体が上下方向にスライド移動可能なものであってよい。

【0084】

押出機１５０の搬出口１５４の下方には、押出機１５０から搬送された樹脂Ｐを第１の作業エリアＥ１のチャンバ１３０内に移送するための移送機構１９０が設けられていてよい。移送機構１９０は、長尺なブロック体で構成された移送機構本体１９１と、移送機構本体１９１の中間部を回転自在に支持する回転支柱１９２と、移送機構本体１９１の長手方向の両端部付近に形成され移送機構本体１９１を上下方向に貫通する収容部１９３と、収容部１９３の下端部を開閉自在に閉塞する底蓋１９４と、を含んでいてよい。

【0085】

上述した構成を含む移送機構１９０は、一方の収容部１９３を押出機１５０の搬出口１５４の下方に位置決めした状態で待機させることで、押出機１５０から搬出された樹脂Ｐを収容部１９３内に受け取ることができる。なお、収容部１９３内に一時的に収容される樹脂Ｐは、押出機１５０内でシャッター１５６に押し付けられて加圧された後、シャッター１５６の開閉動作によって所定のサイズに切断されることでブロック状に仮成形された、少なくとも一部に粒状の樹脂組成物を含む樹脂混練体Ｐ２であってよい。

【0086】

一方の収容部１９３に樹脂混練体Ｐ２が収容されると、移送機構本体１９１を回転させ、当該樹脂混練体Ｐ２が収容された収容部１９３を第１の作業エリアＥ１のチャンバ１３０上に移動させる。そして、底蓋１９４を開くことで、樹脂混練体Ｐ２をチャンバ１３０内に投入することができる。ここで、前述した樹脂混練体Ｐ２をチャンバ１３０内に投入する際、図９に示すように、他方の収容部１９３は押出機１５０の搬出口１５４の下方に位置決めされるとよい。このような構成とすると、押出機１５０からの樹脂混練体Ｐ２の搬出動作を連続的に実行することができる。

【0087】

また、本実施の形態に係るモータコアの製造装置１００は、第２の作業エリアＥ２に対応する位置に、上型１２１を上下方向に移動させることが可能な装置本体１１０が設けられていてもよい。装置本体１１０は、上下方向に延びる支柱１１２と、支柱１１２の上端部から水平方向に延びる支持板１１４と、支持板１１４に上下動可能に取り付けられた天板１１３と、天板１１３を上下方向に移動させるためのモータ１１５とを含んでいてよい。

【0088】

さらに、本実施の形態に係るモータコアの製造装置１００は、第１の作業エリアＥ１及び第３の作業エリアＥ３の近傍に、ロータコア２を搬入及び搬出するためのロボットアーム１８１、１８２がそれぞれ設けられていてよい。さらにまた、第３の作業エリアＥ３には、ロボットアーム１８２によりロータコア２が搬出された後の下型１２２等を清掃するクリーニングユニット１７０が設けられていてもよい。

【0089】

また、本実施の形態に係るモータコアの製造装置１００は、上述した一連の構成要素を制御するための制御装置１６０を含んでいてよい。この制御装置１６０は上述した制御装置６０と同様に、周知のコンピュータで構成することができる。

【0090】

本実施の形態に係るモータコアの製造装置１００を用いてモータコアを製造する場合には、樹脂Ｐの移送及びロータコア２の作業エリア間の移動を追加で実行する点を除き、第１の実施の形態において述べたモータコアの製造方法と同様のプロセスで実行することができる。したがって、ここでは詳細な説明は省略する。

【0091】

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装置１００によっても、押出機１５０から搬出される樹脂Ｐが、少なくとも一部に粒状の樹脂組成物を含む樹脂混練体Ｐ２となるように調整されている。そのため、チャンバ３０に投入する前に樹脂Ｐの温度が高くなりすぎることが抑制され、充填空間６へ充填される前の樹脂の、望まない硬化反応の進行を抑制することができる。

【0092】

なお、上述した本実施の形態では、チャンバ１３０を回転する円盤状のターンテーブル１３１に複数個設けたものを例示したが、ターンテーブル１３１に代えて直線状の搬送路を採用してもよい。また、本実施の形態では、１つの押出機１５０に対してターンテーブル１３１と移送機構１９０とを１つずつ設けたものを例示したが、ターンテーブル１３１と移送機構１９０とを並べて２つ配置し、１つの押出機１５０から搬出される樹脂混練体Ｐ２を複数の移送機構１９０で順次移送するような構成とすれば、さらに効率よくモータコアの製造が可能となる。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【要約】

本開示のモータコアの製造方法は、樹脂充填路が形成された金型内に、樹脂充填部を含むモータコアを、前記樹脂充填路と前記樹脂充填部とが連通するように保持する工程と、粉状の樹脂組成物を少なくとも一部に粒状の樹脂組成物を含む樹脂混練体となるように混練しつつ搬送する押出機を用いて、前記樹脂混練体を前記樹脂充填路に連通するチャンバへ向けて搬送する工程と、前記チャンバ内に搬送された前記樹脂混練体を加熱して軟化させる工程と、前記チャンバ内を移動可能なプランジャを動作させて、前記チャンバ内において前記樹脂混練体が軟化された軟化樹脂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樹脂を硬化させる工程と、を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】