(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破断分割した複数の磁石片を破断面同士を対面させて平面上に整列させ、前記複数の磁石片に少なくとも平面と直交する向きに押圧力を加えて整列させ一体の界磁極用磁石体を製造する界磁極用磁石体の製造装置において、
前記押圧力を加える押圧部材は磁石片と接する押圧部に複数の空隙を有することを特徴とする、界磁極用磁石体の製造装置。
【請求項２】
前記押圧部は弾性体による複数の突起で構成され、突起の間に空隙を有することを特徴とする、請求項１に記載の界磁極用磁石体の製造装置。
【請求項３】
前記押圧部は１メガパスカル以上の弾性率を有し、前記突起体は１ミクロンメートル以上の間隔を隔てて配置されることを特徴とする、請求項２に記載の界磁極用磁石体の製造装置。
【請求項４】
前記押圧部は弾性を有するブラシ状の毛体で構成され、毛体の間に空隙を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の界磁極用磁石体の製造装置。
【請求項５】
前記押圧部は１メガパスカル以上の弾性率を有し、前記毛体は１ミクロンメートル以上の間隔を隔てて配置されることを特徴とする、請求項４に記載の界磁極用磁石体の製造装置。
【請求項６】
前記押圧部材は前記複数の磁石片を個別に押圧する複数の押圧部を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の界磁極用磁石体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータなどの界磁極用磁石体の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータなどの界磁極用磁石体は、渦電流を抑制するために例えば複数の磁石片を接着剤や樹脂で接合することで構成される。
【０００３】
こうした界磁極用磁石体の製造に関して、特許文献１は、第１段階として永久磁石用の磁粉を固めて永久磁石を製造し、第２段階として製造した永久磁石を破断分割して磁石片を得ることを提案している。このようにして得た磁石片を接着剤や樹脂で接合することで界磁極用磁石体を製造するのである
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４２０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁石片を接着剤や樹脂で接合する際は、平面上に磁石片を接着剤または樹脂を介して隣接するように整列させ、平面と直交する向き及び平面と平行する向きに、磁石片にそれぞれ押圧力を加えた状態で接着剤または樹脂を固化させる。固化した接着剤または樹脂は磁石片間の絶縁部材として機能する。
【０００６】
しかしながら、磁石片を押圧する押圧部材と磁石片との間にコンタミネーション物質が介在すると、押圧部材と一部の磁石片との間に空隙が生じ、複数の磁石片に作用する押圧力にアンバランスが生じる。
【０００７】
コンタミネーション物質に限らず、磁石片の寸法のばらつきも、押圧力に同様のアンバランスをもたらす。押圧力のアンバランスは、磁石片の位置ずれや製造される界磁極用磁石体の形状不良の要因となる。
【０００８】
この発明の目的は、したがって、破断分割された磁石片を押圧力の作用下で接着剤や樹脂で接着して界磁極用磁石体を製造する場合に、磁石片に及ぼす押圧力を均等化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために、この発明は破断分割した複数の磁石片を破断面同士を対面させて平面上に整列させ、複数の磁石片に少なくとも平面と直交する向きに押圧力を加えて整列させ一体の界磁極用磁石体を製造する界磁極用磁石体の製造装置を提供する。この製造装置において、押圧力を加える押圧部材は磁石片に接する押圧部に複数の空隙を有している。
【発明の効果】
【００１０】
押圧部材が磁石片に接する部位に複数の空隙を有することで、押圧部材が磁石片を押圧する際に、押圧部材と磁石片の間に介在するコンタミネーション物質や磁石片の表面の凸部が、空隙に侵入する。その結果、押圧部材はコンタミネーション物質や磁石片の表面の凸部と干渉せず、複数の磁石片に均等に押圧力を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の第１の実施形態による界磁極用磁石体の製造装置の稼働状況ごとの概略縦断面図と突起の拡大平面図である。
【図２】磁石片の厚さのばらつきへの対応状況を説明する、この発明の第１の実施形態による界磁極用磁石体の製造装置の稼働状況ごとの概略縦断面図である。
【図３】この発明の第２の実施形態による界磁極用磁石体の製造装置の稼働状況ごとの概略縦断面図である。
【図４】磁石片の厚さのばらつきへの対応状況を説明する、この発明の第２の実施形態による界磁極用磁石体の製造装置の稼働状況ごとの概略縦断面図である。
【図５】この発明の第３の実施形態による界磁極用磁石体の製造装置の稼働状況ごとの概略縦断面図である。
【図６】この発明の第４の実施形態による界磁極用磁石体の製造装置の稼働状況ごとの概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照して、この発明の第１の実施形態による界磁極用磁石体の製造装置を説明する。界磁極用磁石体の製造装置は破断分割された複数の磁石片１を相互に固定して一体の界磁極用磁石体を形成する。
【００１３】
磁石片１は例えば次の方法で製造する。すなわち、第１段階として永久磁石用の磁粉を固めて永久磁石を製造する。このとき、分割位置に予め破断用の溝を形成しておく。第２段階として永久磁石を破断分割治具を用いて破断用の溝から破断する。破断分割治具は上型と下型からなり、永久磁石は破断用の溝を下向きにした状態で下型に載置される。下型には破断用の溝の両側に永久磁石を支えるべく上向きに突出した２本の突条部が形成される。上型は、破断用の溝の裏側から永久磁石を押圧するブレードを備える。つまり２本の突条部に支持された永久磁石を、２本の突条部の間でブレードが逆向きに押圧することで、永久磁石は破断用の溝から破断される。
【００１４】
このようにして形成された複数の磁石片１を破断面同士を対面させて平面上に整列させ、接着剤２を介して所定の形状となるように相互に固定する。
【００１５】
固定に際しては押圧部材１０を用いて少なくとも平面と直交する向きの押圧力を各磁石片１に加えつつ、接着剤２を固化させる。また、必要に応じて接着剤２を加熱する。接着剤２には例えばエポキシ系接着剤を用いる。接着剤２に代えて樹脂を用いることも可能である。
【００１６】
押圧部材１０は磁石片１に対峙する押圧部５と、押圧部５を保持する本体部６を備える。押圧部材１０は磁石片１を載置した平面と直交する向きに押圧部５を介して磁石片１を押圧する。押圧部材１０の押圧力は例えばばねの弾性力を本体部６に加えることで得ることができる。
【００１７】
押圧部５は図の（ａ）と（ｂ）に示すように、整列した複数の四角錐状の下向きの弾性突起からなる。弾性突起は先端が例えば０．５ｍｍの間隔で並ぶように配置される。これにより、突起の間に空隙が形成される。
【００１８】
弾性突起の先端の間隔はこれに限定されないが、少なくとも１ミクロンメートル（μｍ）以上の間隔とする。また、押圧部５の弾性率は１メガパスカル（Ｍｐａ）以上とする。
【００１９】
押圧部５には例えばアクリルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリイソブチレンゴム、及び塩化ビニルを用いることができる。
【００２０】
押圧部５は剛性部材である本体部６の磁石片１に対峙する面にあらかじめ固定される。押圧部５を構成する弾性突起は磁石片１に当接することで弾性変形する。弾性突起の間の空隙は、突起物を受け入れるスペースとして、また磁石片１に当接した弾性突起の変形を許容するスペースとして機能する。
【００２１】
製造装置は押圧部材１０に相対して磁石片１を支持する部材や、押圧部材１０による平面と直交する向きの押圧力に加えて、平面と平行する２方向から磁石片１に押圧力を加える部材をさらに備える。ただし、これらの部材は、この発明の主題と直接関係ないために図示を省略している。
【００２２】
このようにして、磁石片１に押圧力を加えた状態で接着剤２を固化させる。
【００２３】
図１の（ａ）に示すように、押圧部材１０による磁石片１の押圧開始時点で、特定の磁石片１と押圧部材１０の間にコンタミネーション物質３が介在していることがある。この状態で、図の（ｃ）に示すように押圧部材１０が複数の磁石片１を押圧すると。コンタミネーション物質３は弾性突起の間のスペースに侵入する。したがって、押圧部材１０の押圧力がコンタミネーション物質３に集中するのを防止できる。さらに、複数の磁石片１に当接した押圧部５は複数の弾性突起を局部的に弾性変形させることで、複数の磁石片１を均等に押圧する。
【００２４】
図２の（ａ）はさらに押圧部材１０の押圧方向に関する磁石片１の寸法、言い換えれば磁石片１の高さにばらつきがある場合を示す。この場合には、図２の（ｂ）に示すように、高さの高い磁石片１Ａに接する部位で、押圧部５を構成する複数の突起が圧縮変形する。このとき、突起の間のスペースが突起の圧縮変形を許容する。このように、圧縮変形可能なこうした突起の圧縮変形により、弾性部材５は高さの高い磁石片１Ａのみならず高さの低い磁石片１Ｂにも押圧力を等しく及ぼすことができる。
【００２５】
押圧部５の代わりに高剛性の部材で複数の磁石片１を押圧すると、コンタミネーション物質３や、高さの高い磁石片１Ａや、磁石片１の凸部に押圧力が集中して作用することになる。その結果、複数の磁石片１が受ける押圧力にアンバランスが生じる。こうした押圧力のアンバランスは、磁石片１の位置ずれの要因となる。磁石片１の位置ずれは、製造される界磁極用磁石体の形状不良をもたらす。押圧力の集中によりコンタミネーション物質３が磁石片１を傷つける可能性もある。
【００２６】
この製造装置のように、押圧部材１０の複数の磁石片１と接する部位に複数の空隙を有する押圧部５を配することで、空隙がコンタミネーション物質３を吸収し、コンタミネーション物質３への押圧力の集中を回避することができる。したがって、コンタミネーション物質３による押圧力の偏りや、コンタミネーション物質３への押圧力の集中による磁石片１の損傷を防止することができる。
【００２７】
さらに、押圧部５を複数の弾性突起で構成したので、突起の弾性変形により、磁石片１の高さのばらつきをも吸収して、複数の磁石片１に及ぼす押圧力を均等化することができる。
【００２８】
したがって、この装置によれば、簡易な構成のもとで、形状、強度ともに優れた界磁極用磁石体の製造が可能になる。
【００２９】
また、押圧部５の弾性率を１Ｍｐａ以上とし、弾性突起の先端の間隔を１μｍ以上とすることで、微小なコンタミネーション物質３の捕捉に好ましい効果を得ることができる。
【００３０】
図３と図４を参照して、この発明の第２の実施形態による界磁極用磁石体の製造装置を説明する。
【００３１】
図３を参照すると、この実施形態による製造装置は、弾性変形可能なブラシ状の毛体で構成された押圧部５を備える。
【００３２】
ここでは、０．５ｍｍ間隔で配置されたナイロン樹脂によるブラシ状の毛体で押圧部５を構成する。ブラシ毛の配置間隔はこれに限定されないが、少なくとも１μｍ以上の間隔とする。また、押圧部５の弾性率は１Ｍｐａ以上とする。
【００３３】
ブラシ状の毛体にはナイロン樹脂以外の様々な素材を用いることができる。
【００３４】
例えば、ブラシ毛をアクリルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリイソブチレンゴム、塩化ビニルなどのゴムで構成することができる。
【００３５】
ブラシ状の毛体は、またフェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、熱硬化性ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルサルフォン、非昌ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミドなどの樹脂で構成することができる。
【００３６】
ブラシ状の毛体は、さらに炭素鋼、合金鋼、鋳鉄、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、金、銀、プラチナ、プラチナ合金、マグネシウム、マグネシウム合金、チタン、チタン合金、亜鉛、亜鉛合金などの金属材料で構成することができる。
【００３７】
この実施形態において、ブラシ状の毛体間の空隙が、突起物を受け入れるスペースとして、また磁石片１に当接した毛体の変形を許容するスペースとして機能する。
【００３８】
すなわち、押圧部材１０が複数の磁石片１を押圧する際に、図３の（ｂ）に示すようにコンタミネーション物質３は毛体の隙間に吸収される。したがって、第１の実施形態と同様にコンタミネーション物質３がもたらす押圧力の偏りや、コンタミネーション物質３への押圧力の集中による磁石片１の損傷を防止することができる。
【００３９】
図４を参照すると、この装置によれば、磁石片１の高さにばらつきがある場合でも、弾性体で構成された毛体の弾性変形により、磁石片１の高さのばらつきを吸収して、複数の磁石片１に及ぼす押圧力を均等化することができる。
【００４０】
この装置においても、押圧部５の弾性率を１Ｍｐａ以上とし、弾性突起の先端の間隔を１μｍ以上としたので、微小なコンタミネーション物質３の捕捉に好ましい効果を得ることができる。
【００４１】
図５を参照して、この発明の第３の実施形態を説明する。
【００４２】
第１及び第２の実施形態では、単一の本体部６に押圧部５を設けていたが、この実施形態による製造装置は、接着する磁石片１の数に等しい本体部６を設ける。本体部６はばね８により、対峙する磁石片１に向けて個別に付勢されるプランジャを備える。
【００４３】
各プランジャには、第１の実施形態と同様の整列した複数の四角錐状の下向きの弾性突起からなる押圧部５が支持される。
【００４４】
この実施形態によれば、押圧部材１０が個別に磁石片１を押圧するので、第１の実施形態の作用効果に加えて、磁石片１の高さのばらつきをより広い範囲で吸収することができる。本体部６の支持構造にがたつきがあり、本体部６の押圧力の方向に傾斜が生じている場合でも本体部６と磁石片１の間に介在する押圧部５が弾性変形することで、各磁石片１に対して図５（ｂ）の矢印に示すように常に磁石片１を支持する平面と直交する向きに押圧力が加えられることになる。したがって、傾斜した押圧力の作用で磁石片１に離間圧力が作用するおそれはない。その結果、磁石片１間の接着力の確保と、製造される界磁極用磁石体の寸法精度の確保に好ましい効果が得られる。
【００４５】
図６を参照して、この発明の第４の実施形態を説明する。
【００４６】
この実施形態による製造装置は、第３の実施形態と同様の押圧部材１０を有するが、押圧部５を整列した複数の四角錐状の下向きの弾性突起で構成する代わりに、第２の実施形態と同様の弾性体のブラシ状の毛体で構成する。
【００４７】
この実施形態によっても第３の実施形態と同様の好ましい効果が得られる。
【００４８】
なお、上記の第１−第４の実施形態のいずれにおいても、複数の磁石片１を接着剤や樹脂で固定して界磁極用磁石体を得た後に、押圧部材１０を界磁極用磁石体からリフトさせて、界磁極用磁石体を装置から取り外す。押圧部５の空隙に捕獲されたコンタミネーション物質３はこの段階で除去すれば良い。
【００４９】
以上のように、この発明をいくつかの特定の実施例を通じて説明して来たが、この発明は上記の各実施例に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施例にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  磁石片
２  接着剤
３  コンタミネーション物質
５  押圧部
６  本体部
１０  押圧部材
【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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