專利名稱：疊積式鐵心的制造方法
技術領域：
本發明關于在鐵心主體上形成的磁鐵插入孔中各插入永久磁鐵、用樹脂封閉的疊積式鐵心的制造方法，具體的，關于向鐵心主體的磁鐵插入孔，通過粘合于鐵心主體表面的隔板，流入樹脂，將永久磁鐵用樹脂封閉的方法。
背景技術：
以往，在汽車或家電等使用的馬達的轉子制造中，是在環狀的鐵心主體上的與磁極數對應形成的多個磁鐵插入孔中，放入未磁化的永久磁鐵，進行樹脂封閉。該永久磁鐵的樹脂封閉中，將磁鐵插入孔被插入了永久磁鐵的鐵心主體夾在上模與下模之間，從設置于上模或下模的樹脂積蓄罐，通過流道填充熱固化樹脂。但是，樹脂封閉后，必須從上模及下模之間取出經樹脂封閉的疊積式鐵心，除去磁鐵插入孔的入口部分附著并固化的樹脂，清潔表面，操作性差，因此，例如專利文獻I所記載的，在插入了永久磁鐵的鐵心主體與具有樹脂積蓄罐的上模或下模之間，配置隔板，樹脂封閉結束后，從疊積式鐵心上一并除去樹脂殘渣和隔板。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本專利特開2008-54376號公報
發明內容
但是，如圖10(A)、(B)所示，從疊積式鐵心60 —并除去隔板61和樹脂殘渣62時，存在填充至磁鐵插入孔63的固化的樹脂表面出現凹陷(凹部)64的問題。于是，想要通過令形成于樹脂積蓄罐與磁鐵插入孔之間的流道(樹脂流路)端部的閘孔孔徑較以往小，以減小閘孔與磁鐵插入孔的接觸部位，防止產生凹陷64，但這樣的話，會造成樹脂的流入速度下降，無法在預先規定的樹脂注入時間內將樹脂填充到磁鐵插入孔內，出現未填充部分的問題。另外，減小閘孔徑的話，隔板上的殘留樹脂及閘孔內堵塞的樹脂的清潔也變得困難，還會造成隔板無法重復用于疊積式鐵心的制造的問題。此外，圖10 (A)、(B)中，66表示下模，67表示永久磁鐵。本發明鑒于相關情況，目的是提供使用隔板進行樹脂封閉時，在可以容易地除去隔板的同時，極大地減少了磁鐵插入孔填充的樹脂的凹陷的疊積式鐵心的制造方法。基于上述目的的第I發明涉及的疊積式鐵心的制造方法是，在由多個鐵心片疊積形成的、圓周方向有多個磁鐵插入孔的鐵心主體的各個所述磁鐵插入孔中插入永久磁鐵后，在該鐵心主體被上模和下模夾住的狀態下，從設置于該上模及該下模中任意一個模具的樹脂積蓄罐，向所述磁鐵插入孔填充樹脂，來固定所述永久磁鐵，在形成有所述樹脂積蓄罐的模具與所述鐵心主體之間配置具有閘孔的隔板，所述閘孔將來自所述樹脂積蓄罐的所述樹脂導向所述磁鐵插入孔，且與所述磁鐵插入孔的一部分和所述鐵心主體的表面兩者重疊，通過所述閘孔向所述磁鐵插入孔注入所述樹脂并令其固化后，將所述隔板從所述鐵心主體上取下，除去從所述磁鐵插入孔溢出的所述樹脂。此處，疊積式鐵心為轉子疊積式鐵心，通常的馬達的內轉子型與中央配置定子、夕卜側旋轉的外轉子型均適用本發明。隔板優選使用不銹鋼制、鋼制、鋁制等的金屬板，但也可以是硬質的陶瓷板。另外，隔板優選預先進行例如，除了涂敷氟和硅外，通過鍍鎳或鍍鉻等提高與樹脂剝離性的表面處理。此外，隔板的閘孔的形狀，除了俯視觀察下圓形或矩形外，可采用各種形狀。另外，閘孔的截面也可形成為從鐵心主體向著具有樹脂積蓄罐的模具呈錐狀，通過該錐形，可容易地除去樹脂注入后殘留在閘孔的樹脂殘渣。第2發明涉及的疊積式鐵心的制造方法，是在第I發明涉及的疊積式鐵心的制造方法中，來自所述樹脂積蓄罐的所述樹脂，通過形成有所述樹脂積蓄罐的模具的與所述鐵心主體相接的面上形成的流道，流向所述閘孔。第3發明涉及的疊積式鐵心的制造方法，是在第I發明涉及的疊積式鐵心的制造方法中，所述樹脂積蓄罐的樹脂吐出區域的一部分與所述閘孔重疊，所述樹脂從所述樹脂積蓄罐直接擠入所述閘孔。第4發明涉及的疊積式鐵心的制造方法，是在第I發明涉及的疊積式鐵心的制造方法中，從所述樹脂積蓄罐排出的所述樹脂，通過形成于所述隔板上的槽狀流道，被擠出到所述閘孔。第5發明涉及的疊積式鐵心的制造方法，是在第I發明涉及的疊積式鐵心的制造方法中，所述隔板由第1、第2板材形成，與所述模具相接的所述第I板材上，形成有貫通孔，所述貫通孔形成了將從所述樹脂積蓄罐擠出的所述樹脂導向所述閘孔的流道，與所述鐵心主體相接的所述第2板材上形成有所述閘孔。第6發明涉及的疊積式鐵心的制造方法，是在第I 第5發明涉及的疊積式鐵心的制造方法中，該疊積式鐵心為內轉子，所述閘孔從所述磁鐵插入孔的半徑方向內側起與所述磁鐵插入孔重疊。第7發明涉及的疊積式鐵心的制造方法，是在第I 第5發明涉及的疊積式鐵心的制造方法中，該疊積式鐵心為外轉子，所述閘孔從所述磁鐵插入孔的半徑方向外側起與所述磁鐵插入孔重疊。另外，第8發明涉及的疊積式鐵心的制造方法，是在第I 第7發明涉及的疊積式鐵心的制造方法中，所述鐵心主體中央具有貫通孔，所述鐵心主體具有由設置于所述貫通孔上的突出部或鍵槽構成的定位裝置A，所述鐵心主體在被安裝于夾具的狀態下，被配置于所述上模及所述下模之間，所述夾具具備嵌入所述貫通孔并設置有與所述定位裝置A相符的定位裝置B的支撐軸和將該支撐軸豎立設置的平板材料，所述隔板上設置有與所述定位裝置B相符的定位裝置C，相對于所述鐵心主體，配置于規定位置。本發明涉及的疊積式鐵心的制造方法中，隔板的閘孔配置為與鐵心主體的表面和磁鐵插入孔兩者重疊并填充樹脂，在樹脂固化后從鐵心主體的表面取下隔板時，以磁鐵插入孔的端部(角部)為起點易出現樹脂斷裂，因此，閘孔附近的樹脂不會與隔板一起被剝離，可以防止樹脂的凹陷。
由于在閘孔區域內的填充樹脂所需的(最適合)區域與磁鐵插入孔重疊注入樹脂即可，因此不會出現因樹脂的流入速度和流入量下降造成磁鐵插入孔內樹脂未填充。此外，通過將閘孔與磁鐵插入孔的重疊區域根據樹脂的種類和磁鐵插入孔的容積而變更，可以令樹脂的流入速度和流入量達到最佳。由于隔板上所設的閘孔中，在填充樹脂所需的(最適合)區域與磁鐵插入孔重疊、填充樹脂即可，因此無需縮小閘孔的開口面積，其結果是，可以容易地從隔板上除去殘留樹脂并清掃閘孔內，隔板可重復用于生產。
[圖1]本發明的第I實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法使用的模具裝置的部分截面的主視圖。[圖2]顯示該疊積式鐵心的制造方法的主要部分截面的放大圖。[圖3]顯示該疊積式鐵心的制造方法的主要部分的俯視圖。[圖4]該疊積式鐵心的制造方法的工序說明圖。[圖5]該疊積式鐵心的制造方法的工序說明圖。[圖6]本發明的第2實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法的說明圖。[圖7]該疊積式鐵心的制造方法的說明圖。[圖8]本發明的第3實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法的說明圖。[圖9]本發明的第4實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法的說明圖。[圖10](A)、(B)是使用了隔板的現有例子涉及的疊積式鐵心的制造方法的說明圖。符號說明10 :鐵心片、11 :貫通孔、12、12a :磁鐵插入孔、13 :鐵心王體、14 :永久磁鐵、15 :上模、16 :下模、17 :樹脂積蓄罐、18 :樹脂、19 :隔板、20 :疊積式鐵心、21 :模具裝置、22 :引導柱、23、24 :固定板、25 :氣缸、26 :升降板、28 :氣缸、29 :柱塞、31 :載置臺、32 :支撐軸、33 :搬送夾具、35、35a :閘孔、36、36a :輪廓線、37、37a :流道、38 :樹脂殘渣、39 :突出金屬件、40 上模、41 :樹脂積蓄罐、42 :上模、43 :隔板、44 :樹脂積蓄罐、45、45a :流道、47 :隔板、48、49 板材、50 :閘孔、51 :流道
具體實施例方式接著參照
本發明的具體化實施例，供理解本發明。如圖1、圖2所示，本發明的第I實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法，是在由多個鐵心片10置積形成的、在中央的貫通孔11周圍具有多對磁鐵插入孔12、12a的鐵心王體13的各個磁鐵插入孔12、12a中插入永久磁鐵14后,在鐵心主體13被上模15和下模16 (均為模具的一個例子)夾住的狀態下，從設置于上模15 (或下模16)的圓形截面的樹脂積蓄罐17，向磁鐵插入孔12、12a填充樹脂(通常為熱固化性樹脂、例如環氧樹脂)18并固定永久磁鐵14時，使用隔板19制造疊積式鐵心(例如，用作馬達轉子的轉子疊積式鐵心)20的方法。以下詳細說明。首先，說明具有上模15、下模16的模具裝置21。
該模具裝置21，具備有:配置于4根引導柱22兩側的上下固定板23、24 ;設置于中間部、通過作為升降裝置一例的氣缸25而上下的升降板26 ;通過上固定板23支撐的上模
15;和固定在升降板26上的下模16。上模15上設置有多個樹脂積蓄罐17，通過上方受氣缸28驅動的柱塞29，將樹脂積蓄罐17內的樹脂18擠向鐵心主體13。鐵心主體13，被置于具有由平板材料構成的載置臺31以及在其中央豎立設置的支撐軸32的搬送夾具33 (夾具的一例)上，在此狀態下，被夾在上模15及下模16之間，該實施例中，是從鐵心主體13的上側填充樹脂18。也可以將鐵心主體13反置(此情況下有時不使用搬送夾具33)，從形成于下模的樹脂積蓄罐，將樹脂封入預先配置了永久磁鐵14的磁鐵插入孔12、12a內。隔板19由不銹鋼等較硬且具有耐久性的板材構成，設置于形成有樹脂積蓄罐17的上模15和鐵心主體13之間，如圖2、圖3所示，設置有閘孔35、35a，使其與成對的磁鐵插入孔12、12a的半徑方向內側的一部分和位于該磁鐵插入孔12、12a內側的鐵心主體13的表面這兩者重疊。即，俯視觀察下，位于磁鐵插入孔12、12a的半徑方向內側的輪廓線36、36a將閘孔35、35a —分為二，閘孔35、35a形成于隔板19上。上模15與鐵心主體13相接的面一側，形成有流道37、37a，成為這樣的結構，即樹脂18從樹脂積蓄罐17通過流道37、37a被導向閘孔35、35a，可將樹脂18填充至磁鐵插入孔12、12a。此外，鐵心主體13中央具有貫通孔11，鐵心主體13具有設置于貫通孔11上、由未圖示的突出部或鍵槽構成的定位裝置A，被安裝于具備有嵌入貫通孔11并設置有與定位裝置A相符的定位裝置B的支撐軸32和將支撐軸32豎立設置的載置臺31的搬送夾具33上，在此狀態下，鐵心主體13被配置于上模15及下模16之間。隔板19上設置有與定位裝置B相符的定位裝置C，對于鐵心主體13，配置于規定位置。此外，該實施例中，上模15上也設置有支撐軸32的上部嵌入的孔。將磁鐵插入孔12、12a用樹脂封閉、樹脂18固化后，令鐵心主體13離開上模15，如圖4所不將隔板19從鐵心主體13 (正確的是該狀態下為磁鐵插入孔12、12a中封閉有永久磁鐵14的疊積式鐵心20)上除去的話，其狀態是樹脂殘渣38位于隔板19上。這是由于填充至隔板19的閘孔35、35a的樹脂18與填充至磁鐵插入孔12、12a的樹脂18的邊界部分的截面積會突變，因此，為除去隔板19而施加荷重的話，角的邊界部分(S卩，變細的部分)應力集中，因此產生樹脂裂紋，該裂紋會沿著磁鐵插入孔12、12a的入口面傳播，造成樹脂18斷裂。由此，具有不會出現現有的樹脂18凹陷的優點。之后，如圖5所示，將隔板19翻過來，用突出金屬件39下壓閘孔35、35a中堵塞的樹脂殘渣38的一部分的話，樹脂殘渣38從隔板19脫離落下，隔板19的清掃完成，可重復使用。接著，參照圖6、圖7說明本發明的第2實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法。對于圖1 圖5所示的第I實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法相同的構成要素，賦予相同的編號，省略其詳細說明。如圖6、圖7所示，本發明的第2實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法中，與第I實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法不同，上模40上沒有形成流道。另外，俯視觀察下，設置的樹脂積蓄罐41覆蓋了形成于隔板19上的閘孔35、35a的一部分，即，其結構為樹脂積蓄罐41的樹脂吐出區域的一部分與閘孔35、35a重疊設置，樹脂18從樹脂積蓄罐41直接流入閘孔35、35a。在俯視觀察下，閘孔35、35a蓋到了各自對應的磁鐵插入孔12、12a的半徑方向內側區域和位于該半徑方向內側的鐵心主體13的表面兩者。因此，樹脂18從樹脂積蓄罐41通過閘孔35、35a后流入磁鐵插入孔12、12a內，但固化后,露出磁鐵插入孔12、12a上方的樹脂18成段(變細的部分)，在取下隔板19時，令該部分發生應力集中，磁鐵插入孔12、12a端部的樹脂18為無凹陷、保持平滑的平面。此外，由于沒有形成流道，沒有流道中的樹脂殘渣殘留，可以減少樹脂的使用量。從隔板19上去除固化的樹脂18的方法與圖5所示方法相同。然后，參照圖8說明本發明的第3實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法。該實施例中，樹脂積蓄罐44被設置于上模42上，其在俯視觀察下與隔板43上形成的閘孔35、35a不同的位置上。隔板43上，設置有將來自樹脂積蓄罐44的樹脂18導向閘孔35、35a的流道45、45a。流道45、45a的截面呈槽形(例如，矩形槽)。此外，該流道45、45a的端部沒有必要完全覆蓋樹脂積蓄罐44，流道45、45a的比截面積大的區域露出于樹脂積蓄罐44即可。該第3實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法中，將隔板43從鐵心主體13取下的話，磁鐵插入孔12、12a的入口一側的面為平面狀，將隔板43上附著的樹脂18用突出金屬件除去這一點與圖4、圖5的說明相同。該實施例中，由于隔板43上形成有流道45、45a，因此，使用形成有樹脂積蓄罐44的上模42 (或下模)可以進行不同種類(即，磁鐵插入孔的位置不同)的鐵心主體的樹脂封閉。參照圖9說明本發明的第4實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法。該實施例涉及的疊積式鐵心的制造方法使用的隔板47由2片板材48、49構成，靠近鐵心主體13側的板材49 (第2板材)上僅形成有閘孔50，與具有樹脂積蓄罐44的模具(例如，上模42)相接的板材48 (第I板材)上形成有形成流道51的貫通孔。閘孔50覆蓋了磁鐵插入孔12、12a的一部分，這一點與上述實施例相同。該實施例中，來自樹脂積蓄罐44的樹脂18通過流道51進入閘孔50，被導入到磁鐵插入孔12、12a。將隔板47從鐵心主體13取下的話，磁鐵插入孔12、12a的端部變得平坦，這一點與上述實施例相同。通過將隔板47分解為板材48和板材49，可除去樹脂殘渣。該實施例中，可使用一對模具，通過改變該隔板47進行磁鐵插入孔位置不同的鐵心主體的樹脂封閉。上述實施例中，說明的是永久磁鐵優選位于磁鐵插入孔的半徑方向外側的內轉子型的疊積式鐵心的例子，在永久磁鐵優選位于半徑方向內側的外轉子型的疊積式鐵心的情況下，閘孔的位置優選配置為與磁鐵插入孔的半徑方向外側的輪廓線重疊。此外，上述實施例說明的是有多組成對的磁鐵插入孔的情況，但各磁鐵插入孔不成對的情況也適用本發明。
權利要求
1.一種疊積式鐵心的制造方法，其特征在于，在由多個鐵心片疊積形成的、圓周方向有多個磁鐵插入孔的鐵心主體的各個所述磁鐵插入孔中插入永久磁鐵后，在該鐵心主體被上模和下模夾住的狀態下，從設置于該上模及該下模中任意一個模具的樹脂積蓄罐，向所述磁鐵插入孔填充樹脂，來固定所述永久磁鐵， 在形成有所述樹脂積蓄罐的模具與所述鐵心主體之間配置具有閘孔的隔板，所述閘孔將來自所述樹脂積蓄罐的所述樹脂導向所述磁鐵插入孔，且與所述磁鐵插入孔的一部分和所述鐵心主體的表面兩者重疊，通過所述閘孔向所述磁鐵插入孔注入所述樹脂并令其固化后，將所述隔板從所述鐵心主體上取下，除去從所述磁鐵插入孔溢出的所述樹脂。
2.根據權利要求1所述的疊積式鐵心的制造方法，其中，來自所述樹脂積蓄罐的所述樹脂，通過形成有所述樹脂積蓄罐的模具的與所述鐵心主體相接的面上形成的流道，流向所述閘孔。
3.根據權利要求1所述的疊積式鐵心的制造方法，其中，所述樹脂積蓄罐的樹脂吐出區域的一部分與所述閘孔重疊，所述樹脂從所述樹脂積蓄罐直接擠入所述閘孔。
4.根據權利要求1所述的疊積式鐵心的制造方法，其中，從所述樹脂積蓄罐排出的所述樹脂，通過形成于所述隔板上的槽狀流道，被擠出到所述閘孔。
5.根據權利要求1所述的疊積式鐵心的制造方法，其中，所述隔板由第1、第2板材形成，與所述模具相接的所述第I板材上形成有貫通孔，所述貫通孔形成了將從所述樹脂積蓄罐擠出的所述樹脂導向所述閘孔的流道，與所述鐵心主體相接的所述第2板材上形成有所述閘孔。
6.根據權利要求1 5任意一項所述的疊積式鐵心的制造方法，其中，該疊積式鐵心為內轉子，所述閘孔從所述磁鐵插入孔的半徑方向內側起與所述磁鐵插入孔重疊。
7.根據權利要求1 5任意一項所述的疊積式鐵心的制造方法，其中，該疊積式鐵心為外轉子，所述閘孔從所述磁鐵插入孔的半徑方向外側起與所述磁鐵插入孔重疊。
8.根據權利要求1 7任意一項所述的疊積式鐵心的制造方法，其特征在于，所述鐵心主體中央具有貫通孔，所述鐵心主體具有由設置于所述貫通孔上的突出部或鍵槽構成的定位裝置A，所述鐵心主體在被安裝于夾具的狀態下，被配置于所述上模及所述下模之間，所述夾具具備嵌入所述貫通孔并設置有與所述定位裝置A相符的定位裝置B的支撐軸和將該支撐軸豎立設置的平板材料，所述隔板上設置有與所述定位裝置B相符的定位裝置C，相對于所述鐵心主體，配置于規定位置。
全文摘要
在鐵心主體(13)的各磁鐵插入孔(12、12a)中插入永久磁鐵(14)后，在鐵心主體(13)被上模(15)和下模(16)夾住的狀態下，從設置于其中任意一個的樹脂積蓄罐(17)，向磁鐵插入孔(12、12a)填充樹脂(18)，來固定永久磁鐵(14)的疊積式鐵心的制造方法中，在形成有樹脂積蓄罐(17)的模具(15)與鐵心主體(13)之間配置具備有閘孔(35、35a)的隔板(19)，所述閘孔(35、35a)將來自樹脂積蓄罐(17)的樹脂(18)導向磁鐵插入孔(12、12a)，且與磁鐵插入孔(12、12a)的一部分和鐵心主體(13)的表面兩者重疊，通過閘孔(35、35a)向磁鐵插入孔(12、12a)注入樹脂(18)并令其固化后，將隔板(19)從鐵心主體(13)上取下，除去從磁鐵插入孔(12、12a)溢出的樹脂(18)。
文檔編號H02K15/02GK103081317SQ20118003923
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月27日 優先權日2010年12月7日
發明者平山雄一, 青野健人, 磯村直輝 申請人:株式會社三井高科技