(57)【要約】【課題】モータコアをクランプする際の樹脂漏れや損傷を防ぎ、モータコアの貫通孔に挿入された磁石が高精度に位置決めされた状態モールドすることが可能なモールド金型を提供する。【解決手段】トランスファ機構が設けられたいずれか一方の金型と対向する他方の金型には、モータコア１の中心貫通孔１ａに他方側開口から挿入されると共に、一方の金型面側に配置された中間型４の穴部４ａと嵌合するように付勢手段によりに支持された可動ブロック１０が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に接離動可能な一方の金型と他方の金型間に、磁石挿入孔に磁石が挿入されたモータコアと中間型とが挟み込まれてトランファ機構によりモールド樹脂が前記磁石挿入孔内へ圧送りされて前記磁石が樹脂モールドされるモールド金型であって、
前記トランスファ機構が設けられたいずれか一方の金型と対向する他方の金型には、前記モータコアの中心貫通孔に他方側開口から挿入されると共に、前記一方の金型面側に配置された前記中間型の穴部と嵌合するように付勢手段により支持された可動ブロックが設けられていることを特徴とするモールド金型。
【請求項２】
前記中間型には、前記モータコアの中心貫通孔の一端側開口と連通しかつ当該中心貫通孔に挿入される前記可動ブロックの先端部が嵌合するカル孔と、ポットと前記カル孔及び樹脂路を通じて連絡し前記中間型を板厚方向に貫通して前記磁石挿入孔に連通するスプルが形成されており、
前記他方の金型には前記可動ブロックが前記ポットに対向して配置されており、当該可動ブロックは型閉じにより前記モータコアの中心貫通孔に他方側開口から挿入されて前記中間型のカル孔を塞いだ状態で付勢される請求項１記載のモールド金型。
【請求項３】
前記付勢手段による付勢力は、前記モールド金型のクランプ力より小さく前記トランスファ機構による樹脂圧より大きくなるように設定されている請求項１又は請求項２記載のモールド金型。
【請求項４】
前記樹脂路を形成する前記一方の金型とは反対側の前記他方の金型のクランプ面に前記磁石挿入孔に連絡してモールド樹脂を溢れ出させるオーバーフローキャビティが設けられている請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のモールド金型。
【請求項５】
前記オーバーフローキャビティには樹脂圧若しくは樹脂量に応じて移動可能な可動キャビティブロックが設けられている請求項４記載のモールド金型。
【請求項６】
前記中間型には、前記モータコアに当接する当接エリアに当該中間型を板厚方向に貫通して前記モータコアに当接可能な複数の貫通孔が形成されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のモールド金型。
【請求項７】
前記中間型には、前記モータコアが載置されると前記磁石挿入孔の一端側開口より孔壁面に沿って挿入され他端側開口より挿入される前記磁石の位置決めを行う位置決めピンが形成されている請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のモールド金型。
【請求項８】
モータコアの中心貫通孔と中間型の対向面に形成された穴部とを同心状に位置合わせして重ね合わせる工程と、
前記モータコアに形成された磁石挿入孔に磁石を挿入し、当該磁石を前記磁石挿入孔の孔壁面に対して所定のクリアランスを保って位置決めする工程と、
前記磁石が前記モータコアに対して位置決めされたまま前記モータコア及び中間型を請求項１乃至請求項７記載のモールド金型へ型開き状態で位置合わせして搬入する工程と、
一方の金型に備えたポットにモールド樹脂を装填し他方の金型とで型閉じして可動ブロックを前記モータコアの中心貫通孔に挿入して前記中間型の穴部と嵌合させたまま付勢状態で前記モータコア及び中間型をクランプする工程と、
トランスファ機構を作動させて前記モールド樹脂を前記ポットから樹脂路を経て前記磁石挿入孔に充填して加熱硬化させて前記磁石を前記モータコアに対して一体に樹脂モールドする工程と、
を含むことを特徴とするモータコアの樹脂モールド方法。
【請求項９】
前記樹脂モールド後に、前記中間型を貫通するエジェクタピンにより前記モータコアを金型面より離間した状態で支持する工程と、
前記金型面より前記モータコアと共に離間した前記中間型を押し下げて前記モータコアと分離する工程と、を含む請求項８記載の樹脂モールド方法。
【請求項１０】
前記樹脂モールド工程は、前記モールド樹脂を前記磁石挿入孔に充填する際に、当該モールド樹脂を前記中間型のスプルが接続する前記磁石挿入孔の一端側開口とは反対側の他端側開口に接続するオーバーフローキャビティに溢れ出させて樹脂モールドする請求項８又は請求項９記載の樹脂モールド方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば磁石を内蔵したモータコアを樹脂モールドするモールド金型及びモータコアの樹脂モールド方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータの内部に磁石を備え、ステータで発生する回転磁界とロータとの間に働く電磁的作用によりロータを回転させる埋込磁石型モータが知られている。この埋込磁石型モータのロータは、シャフトと、シャフトに軸支されるロータコアと、ロータコアに固定される磁石とを有する。ロータコアは、軸方向に鋼板を積層して構成される積層コアが用いられ、この積層コアには、磁石を収納する磁石収納孔が形成されている。
【０００３】
ロータコアは、磁石収納孔より径方向の内側に中空孔を有し、ロータコアの軸方向における一方の端部の鋼板には、磁石収納孔と磁石の隙間に前記樹脂を注入する樹脂モールド装置のカル部の底面となるカル座が形成されている。このカル座は、ロータコアに磁石を樹脂モールドして固定する場合、カル部が貫通孔にかかってしまい、樹脂がカル部から貫通孔に漏れ出してしまうのを防いでいる。
また、ロータコアのシャフト貫通用の開口を下型の凸部に嵌め込んで磁石挿入孔の底部を塞いでから磁石を磁石収納孔に挿入されて上型を型閉じして上型ポット、上型カルを通じて磁石と磁石収納孔の隙間に樹脂が注入されて樹脂モールドされる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１００６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に示すトランスファ成形による樹脂モールド装置は、ロータコアの磁石収納孔に挿入された磁石を位置決めする構造を有しない。このため、磁石と磁石収納孔の内壁面とのクリアランスがばらついた状態で樹脂モールドされるおそれがあった。この結果、複数の磁束作用面から生じる磁力線の磁束バランスが乱れからモータ特性が低下するおそれがある。
また、ロータコアには、磁石収納孔と磁石の隙間に樹脂を注入する際にカル底面となるカル座が形成されているため、コアの製造段階から、積層コアの端部に相当する鋼板だけカル座を設ける加工が必要となり、コアの製造コストが嵩むうえに、樹脂モールド金型へのセットにも方向性が生じるため、製造上も取り扱い難くなる。
また、ロータコアは電磁鋼板が積層された積層コアが用いられるため、厚さには個体差があり、モールド金型を型閉じしても樹脂漏れが発生するおそれがある。また、樹脂漏れを防ぐためにモールド金型のクランプ力を強めるとかしめられた積層コアに損傷を与えるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は上記従来技術の課題を解決し、モータコアをクランプする際の樹脂漏れや損傷を防ぎ、モータコアの貫通孔に挿入された磁石が高精度に位置決めされた状態モールドすることが可能なモールド金型及びこれを用いてモータ特性を向上させることが可能なモータコアの樹脂モールド方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
相対的に接離動可能な一方の金型と他方の金型間に、磁石挿入孔に磁石が挿入されたモータコアと中間型とが挟み込まれてトランファ機構によりモールド樹脂が前記磁石挿入孔内へ圧送りされて前記磁石が樹脂モールドされるモールド金型であって、前記トランスファ機構が設けられたいずれか一方の金型と対向する他方の金型には、前記モータコアの中心貫通孔に他方側開口から挿入されると共に、前記一方の金型面側に配置された前記中間型の穴部と嵌合するように付勢手段によりに支持された可動ブロックが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、モールド金型によりモータコア及び中間型がクランプされる際に、可動ブロックがモータコアの中心貫通孔に挿入されかつ中間型の穴部と嵌合するので、モータコア及び中間型のモールド金型に対する位置合わせが確実かつ容易に行える。
また、モールド金型をクランプする際に、モータコアの個体差により厚みが変化して生ずるクランプ力の過剰分を付勢手段が吸収するので、可動ブロックが中間型に必要以上に締め込まれることはなく、クランプ力の低下による、樹脂漏れのおそれはない。
【０００９】
前記中間型には、前記モータコアの中心貫通孔の一端側開口と連通しかつ当該中心貫通孔に挿入される前記可動ブロックの先端部が嵌合するカル孔と、ポットと前記カル孔及び樹脂路を通じて連絡し前記中間型を板厚方向に貫通して前記磁石挿入孔に連通するスプルが形成されており、前記他方の金型には前記可動ブロックが前記ポットに対向して配置されており、当該可動ブロックは型閉じにより前記モータコアの中心貫通孔に他方側開口から挿入されて前記中間型のカル孔を塞いだ状態で付勢されるようにしてもよい。
これにより、モータコアの中心貫通孔及び中間型のカル孔を用いてモールド樹脂をポットに供給できるので、モールド樹脂の必要以上の加熱をすることがなくなる。
【００１０】
前記付勢手段による付勢力は、前記モールド金型のクランプ力より小さくトランスファ機構による樹脂圧より大きくなるように設定されていることが好ましい。
これにより、モータコアを適度なクランプ力でクランプでき、必要以上のクランプ力でクランプしなくても済むためモータコアへの損傷はなく、しかも樹脂漏れするおそれもなくなる。
【００１１】
前記樹脂路を形成する前記一方の金型とは反対側の前記他方の金型クランプ面に前記磁石挿入孔に連絡してモールド樹脂を溢れ出させるオーバーフローキャビティが設けられていてもよい。
これにより、磁石挿入孔に挿入された磁石と孔壁面との狭い隙間にモールド樹脂を確実に充填することができる。
【００１２】
前記オーバーフローキャビティには樹脂圧若しくは樹脂量に応じて移動可能な可動キャビティブロックが設けられていると、トランスファ機構の樹脂圧や樹脂量のばらつきをオーバーフローキャビティの容積変化で吸収することができ、成形品質を維持することができる。
【００１３】
前記中間型には、前記モータコアに当接する当接エリアに当該中間型を板厚方向に貫通して前記モータコアに当接可能な複数の貫通孔が形成されていてもよい。
これにより、中間型の貫通孔にエジェクタピンを挿入してモータコア及び中間型を金型面より浮き上がらせた状態から中間型を押し下げることでモータコアと中間型及び不要樹脂を容易に分離することができる。
【００１４】
前記中間型には、前記モータコアが載置されると前記磁石挿入孔の一端側開口より孔壁面に沿って挿入され他端側開口より挿入される前記磁石の位置決めを行う位置決めピンが形成されていてもよい。
これにより、モータコアが中間型に載置され磁石挿入孔に磁石が挿入されると、磁石挿入孔に挿入された位置決めピンにより磁石が位置決めされたままモールドすることができる。よって、モータコアの磁束作用面から生じる磁力線の磁束バランスが乱れることなくモータ特性を向上させることができる。
【００１５】
また、モータコアの樹脂モールド方法においては、モータコアの中心貫通孔と中間型の対向面に形成された穴部とを同心状に位置合わせして重ね合わせる工程と、前記モータコアに形成された磁石挿入孔に磁石を挿入し、当該磁石を前記磁石挿入孔の孔壁面に対して所定のクリアランスを保って位置決めする工程と、前記磁石が前記モータコアに対して位置決めされたまま前記モータコア及び中間型を請求項１乃至請求項７記載のモールド金型へ型開き状態で位置合わせして搬入する工程と、一方の金型に備えたポットにモールド樹脂を装填し他方の金型とで型閉じして可動ブロックを前記モータコアの中心貫通孔に挿入して前記中間型の穴部と嵌合させたまま付勢状態で前記モータコア及び中間型をクランプする工程と、トランスファ機構を作動させて前記モールド樹脂を前記ポットから樹脂路を経て前記磁石挿入孔に充填して加熱硬化させて前記磁石を前記モータコアに対して一体に樹脂モールドする工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
これにより、モールド金型に備えた可動ブロックをモータコアの中心貫通孔に挿入して中間型の穴部と嵌合させたまま付勢状態でモータコア及び中間型をクランプするので、モータコア及び中間型のモールド金型に対する位置合わせが確実かつ容易に行える。
また、モールド金型をクランプする際に、モータコアの厚みが変化し易い過剰なクランプ力を付勢手段が吸収するので、可動ブロックが中間型に必要以上に締め込まれることはなく、クランプ力の低下による、樹脂漏れのおそれはない。
また、モータコアの貫通孔に挿入された磁石がモータコアに対して位置決めされたまま樹脂モールドされるので、モータコアの磁束作用面から生じる磁力線の磁束バランスが乱れることなくモータ特性を向上させることができる。
【００１７】
前記樹脂モールド後に、前記中間型を貫通するエジェクタピンにより前記モータコアを金型面より離間した状態で支持する工程と、前記金型面より前記モータコアと共に離間した前記中間型を押し下げて前記モータコアと分離する工程と、を含んでいてもよい。これにより、モータコアをエジェクタピンにより金型面より離間させた状態で支持してからモータコアとともに浮き上がった中間型を押し下げることで、中間型及び不要樹脂をモータコアより容易に分離することができる。
【００１８】
前記樹脂モールド工程は、前記モールド樹脂を前記磁石挿入孔に充填する際に、当該モールド樹脂を前記中間型のゲートが接続する前記磁石挿入孔の一端側開口とは反対側の他端側開口に接続するオーバーフローキャビティに溢れ出させて樹脂モールドするようにしてもよい。これにより、磁石挿入孔に挿入された磁石と孔壁面との狭い隙間にモールド樹脂を確実に充填することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上述したモールド金型及びモータコアの樹脂モールド方法を用いれば、モータコアを過剰にクランプする際の樹脂漏れや損傷を防ぎ、モータコアの貫通孔に挿入された磁石が高精度に位置決めされた状態モールドすることが可能なモールド金型及びこれを用いてモータ特性を向上させることが可能なモータコアの樹脂モールド方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る中間型に載置されるロータコアに対する磁石の位置決め工程を示す説明図である。
【図２】図１に続く樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図３】図２に続く樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図４】図３に続く樹脂モールド工程を示す説明図である。
【図５】図４に続くモータコアと中間型の分離工程の説明図である。
【図６】中間型の樹脂路と磁石挿入孔並びに貫通孔のレイアウト例を示す平面図である。
【図７】他例に係る中間型を用いた樹脂モールド工程の説明図である。
【図８】他例に係るモールド金型を用いた樹脂モールド工程の説明図である。
【図９】他例に係る中間型及びモールド金型の構成を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るモールド金型及びモータコアの樹脂モールド方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。以下では、モータコアとして永久磁石型のロータ（回転子）コアについて説明するものとする。尚、モータコアはロータコアに限らずステータコアであってもよい。
【００２２】
ロータは、図示しないシャフトと該シャフトに軸支されるロータコア１と、ロータコア１の磁石挿入孔２に挿入される磁石３を備えている。図１（Ｃ）に示すようにロータコア１には図示しないシャフトが挿入される中心貫通孔１ａが設けられている。この中心貫通孔１ａは、後述するようにモールド樹脂の投入孔となる。磁石３は例えば着磁前の磁性体ブロックであり、ネオジウム磁石やフェライト磁石などが用いられる（図１（Ｃ）参照）。ロータコア１は、例えばプレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板等の板状磁性体が積層された積層コア（積層鉄心）が用いられる。
【００２３】
図１（Ｂ）において、中間型４には、モータコア１が載置されると磁石挿入孔２の一端側開口より挿入され当該磁石挿入孔２の他端側開口より挿入される磁石３の位置決めを行う位置決めピン５が設けられている。また、中間型４にはモータコア１の中心貫通孔１ａの一端側開口と連通するカル孔４ａ（穴部）が設けられている。カル孔４ａは後述する下型（一方の金型）との間に形成されるランナ４ｂ（樹脂路）と連通している。また、カル孔４ａとランナ４ｂを通じて連絡し中間型４を板厚方向に貫通して磁石挿入孔２に連通するスプル４ｃが形成されている。スプル４ｃはランナ４ｂ側より磁石挿入孔２側が狭くなるように先細り状に形成されている。カル孔４ａは、中心貫通孔１ａと連通する側の孔径（開口径）が小さくランナ４ｂに連通する側の孔径（開口径）がそれより大きくなるようにテーパー状に形成されている。よって、モータコア１が中間型４に載置されると、カル孔４ａの中心貫通孔１ａ側の周縁部には段付部４ｄが形成される（図１（Ｂ）（Ｃ）参照）。
【００２４】
また、中間型４には、モータコア１に当接する当接エリアに当該中間型４を板厚方向に貫通してモータコア１に当接可能な複数の貫通孔４ｅが形成されている。この貫通孔４ｅは、後述するようにエジェクタピンの挿入孔となる。
【００２５】
図６（Ａ）は、中間型４の表面を示す。磁石挿入孔２にと相当するエリアには、位置決めピン５が孔壁面に沿うように設けられており、磁石３と孔壁面との間に所定のクリアランス（隙間）を形成して位置決めするようになっている。同図の構成では、位置決めピン５が全周にわたって設けられており、磁石３と孔壁面との間に全周にわたって所定のクリアランス（隙間）を形成して位置決めするようになっている。また、この隙間にはスプル４ｃが接続している。エジェクタピンの挿入用の貫通孔４ｅは、カル孔４ａの周囲に同心円状に配置されて形成されている。
また、図６（Ｂ）は、中間型４の裏面を示す。カル孔４ａの周囲にはランナ４ｂが各磁石挿入孔２に対応する位置まで放射状に形成されている。ランナ４ｂの先端部にはスプル４ｃが形成されている。
【００２６】
次にモールド金型の構成について図２を参照して説明する。
下型６（一方の金型）には、ポット７及びプランジャ８を有するトランスファ機構が設けられている。この下型６のクランプ面にモータコア１を位置決めして載置された中間型４が載置される。具体的には、磁石３がモータコア１に対して位置決めされたままモータコア１及び中間型４を下型６に組み付けられたポット７のポット孔７ａとカル孔４ａ及び中心貫通孔１ａが同心状に連通するように位置合わせして載置される。下型６には、ヒータ６ａが内蔵されている。
【００２７】
上型９（他方の金型）には、可動カルブロック１０はコイルばね１１（付勢手段）により吊り下げ支持されている。この可動カルブロック１０の先端はカル孔４ａに進入する円錐台状の先端部１０ａと段付部４ｄに突き当てて係止される係止部１０ｂが形成されている。可動カルブロック１０は、モータコア１の中心貫通孔１ａに他端開口から挿入されてポット７に対向配置されるカル孔４ａを塞ぐようにコイルばね１１より付勢される（図４（Ｆ）（Ｇ）参照）。付勢手段はコイルばね１１に限らず、他の部材、例えば板ばねのような弾性体やソレノイド、シリンダ等の駆動機構であっても良い。
【００２８】
コイルばね１１による付勢力は、モールド金型のクランプ力より小さくトランスファ機構による樹脂圧より大きくなるように設定されている。これにより、モータコア１を適度なクランプ力でクランプでき、必要以上のクランプ力でクランプしなくても済むためモータコア１への損傷はなく、しかも樹脂漏れするおそれもなくなる。また、円錐台状の先端部１０ａと段付部４ｄに突き当てることで嵌め合わされて係止されているため、モータコア１の中心貫通孔１ａと可動カルブロック１０とを嵌め合わせることで、結果的にモータコア１を中間型４に位置決めすることもできる。なお、上型９にもヒータ９ａが内蔵されている。
【００２９】
ここでモータコアの樹脂モールド方法の一例を図１乃至図５を参照して説明する。
図１（Ａ）において、前述したカル孔４ａ，ランナ４ｂ，スプル４ｃ、貫通孔４ｅ、位置きめピン５が各々設けられた中間型４を用意する。
図１（Ｂ）に示すように、モータコア１を中間型４に載置する。詳しくは、モータコア１の中心貫通孔１ａと中間型４のカル孔４ａとが同心状に連通するようにコ位置合わせして載置する。このとき、位置決めピン５は、磁石挿入孔２の一端側開口より孔壁面に沿って挿入される。
【００３０】
次に図１（Ｃ）において、モータコア１に形成された磁石挿入孔２の他端側開口より磁石３を挿入する。このとき磁石３は、位置きめピン５にガイドされて磁石挿入孔２の孔壁面に対して所定のクリアランスを保って位置決めされる。
【００３１】
次に、図２（Ｄ）に示すように磁石３がモータコア１に対して位置決めされたままモータコア１及び中間型４を型開きしたモールド金型１２の下型６に搬入する。このとき、下型６組み付けられたポット７のポット孔７ａと中間型４のカル孔４ａ及びモータコア１の中心貫通孔１ａが同心状に連通するように位置合わせして搬入される。
【００３２】
次いで、図３（Ｅ）に示すように、モータコア１の中心貫通孔１ａ、カル孔４ａを通じてポット孔７ａにモールド樹脂１３（樹脂タブレット）を装填してから、モールド金型１２を型閉じする。
【００３３】
例えば上型９を可動型とすると、上型９を下動させて固定型である下型６と型閉じする。図４（Ｆ）に示すように、型閉じが進行するにしたがって可動カルブロック１０はモータコア１の中心貫通孔１ａから挿入され、カル孔４ａを塞ぐように付勢された状態でモータコア１及び中間型４が下型６と上型９とでクランプされる。このとき、可動カルブロック１０の先端部１０ａはカル孔４ａ内に進入し、係止部１０ｂが段付部４ｄに突き当たったまま付勢されて係止している。
【００３４】
ポット７内に装填されたモールド樹脂１３はヒータ６ａ，９ａによってプレヒートされて溶融し、次いで図４（Ｇ）に示すように、トランスファ機構を作動させてプランジャ８を上動させて、モールド樹脂１３をポット７からランナ４ｂ、スプル４ｃを経て磁石挿入孔２に充填して加熱硬化させる。これにより磁石３がモータコア１に対して一体に樹脂モールドされる。
【００３５】
このように、モータコア１が中間型４に載置され磁石挿入孔２に磁石３が挿入されると、磁石挿入孔２に挿入された位置決めピン５により磁石３を位置決めしたままモールドすることができる。よって、モータコア１の磁束作用面から生じる磁力線の磁束バランスが乱れることなくモータ特性を向上させることができる。
また、モータコア１の中心貫通孔１ａ及び中間型４のカル孔４ａを用いてモールド樹脂１３をポット７に供給できるので、モールド樹脂１３に必要以上の加熱をすることがなくなる。
また、モールド金型１２をクランプする際に、コイルばね１１に付勢された可動カルブロック１０がカル孔４ａを塞ぐので、樹脂漏れが発生することもない。また、モータコア１と中間型４とが可動カルブロック１０に対してそれぞれ嵌め合わされることで、モータコア１が中間型４に正確に位置決めすることができ、磁石挿入孔２に対するゲート４ｃの位置を正確に位置決めすることができる。これにより、各磁石挿入孔２における樹脂の充填状態を均一にすることができ、成形品質を向上することができる。
【００３６】
次に、モールド金型１２を型開きして、図５（Ｈ）に示すモータコア１及び中間型４を取り出す。中間型４には、成形品カル１４ａ、成形品ランナゲート１４ｂを含む不要樹脂１４が一体に成形されている。これらを、エジェクト装置１５に搬入する。
【００３７】
図５（Ｉ）において、エジェクト装置１５には上面にエジェクタピン１５ａが突設されている。中間型４の貫通孔４ｅにエジェクタピン１５ａを挿入するように載置する。このとき、モータコア１は中間型４とともにエジェクタピン１５ａにより金型面より浮き上がらせて支持されている。
【００３８】
次いで、金型面より離型した中間型４を押し下げて、図５（Ｊ）に示すようにモータコア１と分離する。モータコア１は成形品として収納され、中間型４は不要樹脂１４が分離されてクリーニングされて再度利用するようにしても良い。
このように、モータコア１をエジェクタピン１５ａにより金型面より離間させた状態で支持してからモータコア１とともに浮き上がった中間型４を押し下げることで、中間型４及び不要樹脂１４をモータコア１より容易に分離することができる。
【００３９】
次に、他例に係る中間型を用いた樹脂モールド装置及び他例に係るモールド金型を用いた樹脂モールド装置について図７及び図８を参照して説明する。前述した中間型４及びモールド金型１２の構成で同一部材には同一番を付して説明を援用するものとする。
【００４０】
図７は、中間型４に設けられる位置決めピン５及び対向する上型９のクランプ面に位置決めピン５が、磁石挿入孔２に対応する内周側には配置されない例を示す。磁石３は、モータコア１の磁石挿入孔２に挿入されると、位置決めピン５にガイドされて内周側孔壁面に沿って位置決めされる。この状態で磁石３と磁石挿入孔２の外周側孔壁面との隙間にモールド樹脂１３が充填される。これにより、磁石３の外側におけるモールド樹脂１３の厚みを増して強度を向上させることができ、モータコア１の回転時に磁石３対して発生する遠心力によってモールド樹脂１３が加圧されても破損し難くすることができる。
尚、中間型４及び上型９に設けられる位置決めピン５を磁石挿入孔２に対応する外周側には配置しないことで、磁石３が磁石挿入孔２に挿入されると、位置決めピン５にガイドされて外周側孔壁面に沿って位置決めされるようにしても良い。
【００４１】
次に図８（Ａ）はモールド金型１２の他例を示す。
中間型４との間にランナ４ｂが形成される下型とは反対側の上型９のクランプ面には、磁石挿入孔２に連絡してモールド樹脂１３を溢れ出させるオーバーフローキャビティ１６が設けられている。オーバーフローキャビティ１６と磁石挿入孔２とは深さの浅い溝部１７を介して連通している。モータコア１に設けられる磁石挿入孔２は複数存在し、磁石３は磁石挿入孔２内において型内に設けた固定部材を用いずに固定したい場合もあるため、磁石挿入孔２内の隙間（クリアランス）を一定にするのは容易ではない。そこで、磁石挿入孔２と磁石３との隙間（容積）を超えるモールド樹脂１３を充填することで全ての磁石挿入孔２に充填されるモールド樹脂１３の充填状態を揃えることなくオーバーフローキャビティ１６へのモールド樹脂１３の溢れ出しをもって確実に充填することとした。また、充填する過程において磁石挿入孔２にボイドが残ってしまっていてもこれを確実に排出して未充填を防止することができる。なお、オーバーフローキャビティ１６に接続するようにエアベント（図示せず）を設けることで充填を促進することもできる。
【００４２】
樹脂モールド工程において、モールド樹脂１３を中間型４のスプル４ｃが接続する磁石挿入孔２の一端側開口から磁石挿入孔２に充填され、反対側の他端側開口に接続する溝部１７を通してオーバーフローキャビティ１６に溢れ出させて樹脂モールドされる。これにより、磁石挿入孔２に挿入された磁石３と孔壁面との狭い隙間にモールド樹脂１３を確実に充填することができる。
【００４３】
次に図８（Ｂ）はモールド金型１２の変形例を示す。
図８（Ａ）に示すオーバーフローキャビティ１６は容積変化がない構造であるが、オーバーフローキャビティ１６の容積変化を許容するのが本実施例である。オーバーフローキャビティ１６を形成する上型９には底部が移動可能な可動ブロック１８が挿入されている。可動ブロック１８は、例えば駆動機構に接続されて昇降可能に支持されるか或いはコイルばね等を用いて支持されることで上型９を型閉じすると下降するように吊り下げ支持されている。
【００４４】
樹脂モールド工程において、モールド樹脂１３を中間型４のスプル４ｃが接続する磁石挿入孔２の一端側開口から磁石挿入孔２に充填され、反対側の他端側開口に接続する溝部１７を通してオーバーフローキャビティ１６に溢れ出させて樹脂モールドされる。このとき、トランスファ機構の樹脂圧や樹脂量のばらつきを可動ブロック１８が移動することで、オーバーフローキャビティ１６の容積変化で吸収することができ、成形品質を維持することができる。さらに、充填後にオーバーフローキャビティ１６の容積を減少させるように可動ブロック１８を駆動することで、樹脂圧が低くなりやすい磁石挿入孔２におけるゲート４ｃの反対側において樹脂圧を高めて、モールド樹脂１３の充填率を高めるようにしてもよい。
【００４５】
尚、各実施例において、中間型４、ロータコア１、モールド樹脂１３（樹脂タブレット）は、モールド金型１２に搬入される前に予め予熱されており、ローダー若しくはロボット等の搬送手段によってプレス部に備えたモールド金型に搬入搬出されるようになっている。また、モールド後にロータコア１を取り出された中間型４はクリーニングされて再度次のロータコアのモールドに使用されることが好ましい。
【００４６】
また、下型６（一方の金型）にトランスファ機構（ポット７，プランジャ８等）が設けられ、上型９（他方の金型）に可動カルブロック１０が設けられていたが、上型９（他方の金型）にトランスファ機構（ポット７，プランジャ８等）が設けられ、下型６（一方の金型）に可動カルブロック１０が設けられていてもよい。
【００４７】
また、上述の実施例では可動カルブロック１０によりカル孔４ａを塞いで樹脂漏れの発生を防止しつつ位置決めも可能な構成例について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、図９（Ａ）に示すように、可動ブロック２０により、モータコア１を中間型２１（上中間型２２，下中間型２３）に対して位置決めを行う構成とすることもできる。可動ブロック２０は、コイルばね２０ａを介して下中間型２３に支持されている。モータコア１は、その中心貫通孔１ａに可動ブロック２０を嵌め込んで下中間型２３に位置合わせして載置され、上中間型２２の中心凹部２２ｇ（穴部）に可動ブロック２０の先端凸部２０ｂを嵌合させて位置決めされる。
【００４８】
図９（Ｂ）に示すモールド金型２４では、上型２５に複数のポット７及びプランジャ８を設けて、モールド樹脂１３の利用率を向上させている点で前述した実施例のモールド金型１２とは構成が異なる。複数のポット７は、上型２５の中心に対して円周方向に所定間隔を空けて配置されて、近接する１つないし複数の磁石挿入孔２に対してモールド樹脂１３を供給するために用いられる。また、ポット７が磁石挿入孔２の近くに配置されることで、モールド樹脂１３の利用率を向上できる。また、図９（Ａ）に示すように、モータコア１は上中間型２２と下中間型２３とで挟み込まれた状態で図９（Ｂ）に示すモールド金型２４が型閉じされる前の型開きしたモールド金型２４の下型２６に対して搬入及び搬出が行われる。
【００４９】
図９（Ａ）において、上中間型２２は、ポット７とスプル２２ｂとを連結するランナ２２ａを備え、スプル２２ｂにより上中間型２２を板厚方向に貫通してモールド樹脂１３をモータコア１側に流すことが可能な構造となっている。上中間型２２には、中間型４とは異なり、カル孔が形成されておらず、スプル２２ｂは平面視で磁石挿入孔２と重ならない領域に形成されると共に、その下面側にはスプル２２ｂと磁石挿入孔２とを連通するゲート２２ｃが溝状に彫り込まれて形成されている。このように、スプル２２ｂが磁石挿入孔２と直接接続されていないために、ディゲートする際の衝撃によって磁石挿入孔２におけるマイクロクラック発生のリスクを軽減して磁石挿入孔２に充填されたモールド樹脂１３の強度を向上することができる。なお、上中間型２２には、後述するモータコア１のかしめを逃がす逃げ空間として凹部をモータコア１と対向する面に設けてもよい。
【００５０】
上中間型２２には、モールド樹脂１３の流動領域を覆う形状で一例としてセラミックプレートのようなモールド樹脂１３に対する離型性の高い部材（換言すれば、樹脂が密着し難い部材）を用いてもよい。これにより、スプル２２ｂ及びゲート２２ｃにおけるモールド樹脂１３の目詰まりや離型不良を防止して生産性を向上することができる。また、上中間型２２は、後述するようにモールド樹脂１３の流動領域を覆う形状に嵌め込み孔２２ｆが形成された上プレート２２ｄと、これに嵌め込まれて使用される嵌め込みプレート２２ｅとを組み合わせた構成としてもよい。この場合、上プレート２２ｄは他の金型と組み合わせて使用する都合上線膨張係数を揃えた材質（例えば鋼材）で構成されるのが望ましく、モータコア１との位置決めのために可動ブロック２０の先端凸部２０ｂが挿入される中心凹部２２ｇ（穴部）が下面に形成されるのが好ましい。尚、穴部は、カル孔４ａ（貫通孔）に代えて中央凹部２２ｇのように有底穴であってもよい。
【００５１】
嵌め込みプレート２２ｅは、一例として、例えばＹ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３のいずれかからなる希土類酸化物を用いた低密着性材料を用いて形成され、必要に応じて表面処理や離型剤の塗布などのコーティングを施すことによりモールド樹脂１３の離型性をさらに向上することもできる。なお、嵌め込みプレート２２ｅにはモールド樹脂１３に対する離型性が高い材質であれば他の材質を使用してもよい。
【００５２】
図９（Ｂ）において、嵌め込みプレート２２ｅの上面側に形成されたランナ２２ａからスプル２２ｂを通じてモールド樹脂１３が流動し、下面側に形成されたゲート２２ｃを通じて磁石挿入孔２にモールド樹脂１３が流動する。このため、嵌め込みプレート２２ｅの両面において、樹脂の流動領域以外の部分はモールド金型２４又はモータコア１によりクランプされる。したがって、嵌め込みプレート２２ｅをセラミック材のような脆性材で形成するときには、モールド金型２４若しくはモータコア１でクランプされる領域（換言すれば樹脂の流動領域以外の領域）を例えば弾性体を介してクランプすることで樹脂漏れを防止しながら適切なクランプ力でクランプすることができ、しかも脆性材の破損を防止することもできる。このため、例えば嵌め込みプレート２２ｅにおいて必要な部分に弾性体を貼り付けた構成としてもよい。
【００５３】
一方、下中間型２３は、コイルばね２０ａにフローティング支持された可動ブロック２０が設けられている。この場合、下中間型２３と下型２６を組み合わせた構成が前述した実施例における上型９と同様に機能する。なお、下中間型２３と下型２６とを一体構成としてもよい。可動ブロック２０には、上プレート２２Ａの中心凹部２２ｇに嵌め込み可能な大きさに形成された断面視台形状の先端凸部２０ｂが形成されている。また、可動ブロック２０は、その外周がモータコア１の中心貫通孔１ａに嵌め込み可能な外形に形成されている。これにより、型閉じすることで、可動ブロック２０の先端凸部２０ｂが上プレート２２ｄの中心凹部２２ｇに嵌め込まれて位置決めされると共に、可動ブロック２０の外周部がモータコア１上の中心貫通孔１ａに嵌め込まれて位置決めされる。これにより、結果的にモータコア１が中間型２１（上中間型２２、下中間型２３）に対して位置決めされる。したがって、磁石挿入孔２に対するゲート２２ｃ及びスプル２２ｂの位置を正確に位置決めすることができるため、磁石挿入孔２におけるモールド樹脂１３の流動状態を均一化して成形品質を向上することができる。
【００５４】
具体的には、モータコア１においては中心貫通孔１ａを中心に磁石挿入孔２が円周方向に並べられると共に、上中間型２２においては、中心凹部２２ｇを中心にスプル２２ｂ及びゲート２２ｃが円周方向に並べられて形成されている。このため、可動ブロック２０を介してモータコア１と上中間型２２との中心を合わせることで複数の磁石挿入孔２に対する各ゲート２２ｃ及びおよび各スプル２２ｂを一括して正確に位置合わせすることが可能となる。また、モータコア１においてゲート２２ｃが配置された上面側において位置決めされるため、簡易な構成で正確な位置決めを行うことが可能となる。なお、必要に応じて、キー溝などの回転を規制する要素を用いることで可動ブロック２０と中心凹部２２ｇとの嵌め合い角度を合わせてもよい。
【００５５】
また、可動ブロック２０は、例えばバネ等の付勢部材によりフローティング支持されている。このため、型締め前後におけるモータコア１の変形量を吸収し金型の開閉を容易にすることができる。モータコア１は、軸方向に鋼板が積層され、かしめることで固定された構造になっている。このため、鋼板の間には微小な隙間が存在する。この場合、図９（Ａ）に示すように型締め前においてモータコア１の型締め前厚みをＴ１とすると、図９（Ｂ）に示す型締め後で鋼板間の隙間が一様に圧縮されることで型締め後厚みＴ２（Ｔ１＞Ｔ２）となる。この際に、例えば、可動ブロック２０をフローティング支持せずに直接下中間型２３に立設したときには、型締め前後のモータコア１の高さの差（Ｔ１−Ｔ２）分だけ可動ブロック２０の先端凸部２０ｂが中心凹部２２ｇに押し込まれる。これにより、先端凸部２０ｂが中心凹部２２ｇに締め込まれてしまい、クランプ力の多くがこれに利用されてモータコア１のクランプ力が低下し、樹脂漏れが発生してしまうおそれがある。また、型開きを行う際に、先端凸部２０ｂが中心凹部２２ｇに締め込まれてしまうために、型開きが困難となるおそれもある。これに対して、可動ブロック２０がコイルばね２０ａによりフローティング支持されている構成では、過剰なクランプ力をコイルばね２０ａが吸収し、先端凸部２０ｂが中心凹部２２ｇに必要以上に締め込まれる必要はなく、クランプ力の低下のおそれはない。また、型開きを行う際にも、先端凸部２０ｂが中心凹部２２ｇに締め込まれていないために、型開きを容易に行うことができる。
【００５６】
なお、同図に示すような構成の場合、樹脂モールドした後にモータコア１から上中間型２２を分離すると、モータコア１の表面にゲート２２ｃの形状に形成されたモールド樹脂１３が残存する。この残存したモールド樹脂１３は、仕様に応じて除去されるが、例えばレーザ照射により除去することができる。このため、モールド金型２４を備えるモールド装置では、レーザ照射部を備え、樹脂モールドしたモータコア１の表面に残存したモールド樹脂１３にレーザを照射することで昇華させて除去する残存樹脂除去部（図示せず）を備える構成とするのが好ましい。
【００５７】
この場合、金属材などをモールド樹脂１３の表面に沿って移動させることで残存したモールド樹脂１３を掻き落すような方法と比較し、振動を加えずに除去作業を行うことができるため、磁石挿入孔２内におけるモールド樹脂１３の密着状態を損なうことなく、高性能なモータコア１を提供することができる。なお、この残存樹脂除去部により磁石挿入孔２内の周囲（例えばエアベントなど）に漏出したモールド樹脂１３がバリとしてモータコア１の表面に残存しているときに併せて除去できるようにしてもよい。また、磁石挿入孔２内において磁石３の端面においてモールド樹脂１３が薄く残ってしまい、その剥離が問題になるようなときに除去できるようにしてもよい。この場合、残存樹脂除去部には、モータコア１の両面において一括して残存したモールド樹脂１３を除去できるように、モータコア１の両面に対向して一対のレーザ照射部を備える構成としてもよい。
【００５８】
また、上述のモールド金型１２、２４を備えるモールド装置では、モールド金型１２、２４内におけるモータコア１の昇温時間を短縮し樹脂モールドのサイクルタイムを短縮するために、モールド金型１２、２４にモータコア１を搬入する前に予熱してもよい。この場合、モールド装置では、１つないし複数のモータコア１を収容して予熱できる予熱部（図示せず）を備えていることが好ましい。また、予熱部からモールド金型１２、２４へのモータコア１の搬送におけるモータコア１の温度低下を防止するために、この搬送を担う搬送機構のモータコア１を保持する部分に保温部を設けてもよいし、ヒータと保温部から構成される予熱部を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  ロータコア  １ａ  中心貫通孔  ２  磁石挿入孔  ３  磁石  ４，２１  中間型  ４ａ  カル孔  ４ｂ，２２ａ  ランナ  ４ｃ，２２ｂ  スプル  ４ｄ  段付部  ４ｅ  貫通孔  ５  位置決めピン  ６，２６  下型  ６ａ，９ａ  ヒータ  ７  ポット  ７ａ  ポット孔  ８  プランジャ  ９，２５  上型  １０  可動カルブロック  １０ａ  先端部  １０ｂ  係止部  １１，２０ａ  コイルばね  １２，２４  モールド金型  １３  モールド樹脂  １４  不要樹脂  １４ａ  成形品カル  １４ｂ  成形品ランナゲート  １５  エジェクト装置  １５ａ  エジェクタピン  １６  オーバーフローキャビティ  １７  溝部  １８  可動ブロック  ２０  可動ブロック  ２０ｂ  先端凸部  ２２  上中間型  ２２ｃ  ゲート  ２２ｄ  上プレート  ２２ｅ  嵌め込みプレート  ２２ｆ  嵌め込み孔  ２２ｇ  中心凹部  ２３  下中間型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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