(57)【要約】【課題】内径側への樹脂の回り込み防止に好適な回転電機のコア部材とその製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】円周状の内周面若しくは外周面に複数のティース１２が配置され、これらティース１２間に、コイル線材１４Ａが配置されたスロット空間１３を備える円筒状のコア部材１０をモールド対象とする。そして、コア部材１０を収容するキャビティＣが形成された一対の金型３０，４０内に樹脂５２を注入して、樹脂５２によりモールドする回転電機のコア部材１０の製造装置である。そして、コイル線材１４Ａを、当該スロット空間１３内においてコア部材１０の内径側へ付勢し、コイル線材１４Ａを内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティＣに樹脂５２を充填するようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周状の内周面若しくは外周面に複数のティースが配置されてこれらティース間に半径方向のスロット空間を備え、当該スロット空間内にコイル線材が配置された円筒状のコア部材をモールド対象とし、当該円筒状のコア部材を収容するキャビティが形成された一対の金型内に樹脂を注入して前記コア部材を樹脂によりモールドする回転電機のコア部材の製造装置において、
前記スロット空間内に配置されたコイル線材を当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢する付勢手段と、
前記付勢手段によりコイル線材を内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、前記キャビティに樹脂を充填する樹脂充填手段と、を備えることを特徴とする回転電機のコア部材の製造装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、コア部材を収容するキャビティの外径側から樹脂をキャビティに注入して、コア部材の外径側から内径側に向かって樹脂を流動させることによりコイル線材を当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢するものであることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のコア部材の製造装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記コア部材の内周に嵌合されてキャビティの内周面を形成する中子を通してキャビティ内の外周側から内周に向かって抜き出す空気流によりコイル線材を当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機のコア部材の製造装置。
【請求項４】
円周状の内周面若しくは外周面に複数のティースが配置されてこれらティース間に半径方向のスロット空間を備え、当該スロット空間内にコイル線材が配置された円筒状のコア部材をモールド対象とし、当該円筒状のコア部材を収容するキャビティが形成された一対の金型内に樹脂を注入して前記コア部材を樹脂によりモールドする回転電機のコア部材の製造方法において、
前記スロット空間内に配置されたコイル線材を付勢手段により当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢し、
前記コイル線材を内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、樹脂充填手段により前記キャビティに樹脂を充填するようにしたことを特徴とする回転電機のコア部材の製造方法。
【請求項５】
前記付勢手段は、コア部材を収容するキャビティの外径側から樹脂をキャビティに注入して、コア部材の外径側から内径側に向かって樹脂を流動させることによりコイル線材を当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢するものであることを特徴とする請求項４に記載の回転電機のコア部材の製造方法。
【請求項６】
前記付勢手段は、前記コア部材の内周に嵌合されてキャビティの内周面を形成する中子を通してキャビティ内の外周側から内周に向かって抜き出す空気流によりコイル線材を当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢するものであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の回転電機のコア部材の製造方法。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれかの製造方法を用いて得られるコア部材であり、
前記スロット空間内のコイル線材がコア部材の内径側に偏って配置されていると共にスロット空間内に充填された樹脂によりモールドされていることを特徴とする回転電機のコア部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータやジェネレータ等の回転電機のコイルを巻回したステータやロータ等の樹脂によりモールドしたコア部材とその製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からモータやジェネレータ等の回転電機のコイルを巻回したステータ等のコア部材の絶縁性や強度を確保するために、樹脂によるモールドが実施されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、コイルを巻回したステータを上金型と下金型とで形成したキャビティに収容し、樹脂のモールド時に放熱性の観点からボイドを発生させないように、上金型からキャビティ内の空気を排出しつつキャビティの下方から樹脂を注入する工法が実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６０１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来例のように、コイルを巻回したステータを上金型と下金型とで形成したキャビティに収容してキャビティ内に樹脂を射出して充填する際に、充填された樹脂がワークの内径側に廻り込む場合がある。このように、充填された樹脂がステータの内径側に廻り込むと、内周に回転可能に配置されるロータとのエアギャップが確保できない不具合が生じる虞があった。また、モールド成形後において、ステータを内径側からワークを保持している中子をワークから引き抜いて離脱させる際に、ワークをかじって樹脂割れや変形を引き起こす不具合が生じる虞があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、内径側への樹脂の回り込み防止に好適な回転電機のコア部材とその製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、円周状の内周面若しくは外周面に複数のティースが配置されてこれらティース間に半径方向のスロット空間を備え、当該スロット空間内にコイル線材が配置された円筒状のコア部材をモールド対象とする。そして、当該円筒状のコア部材を収容するキャビティが形成された一対の金型内に樹脂を注入してコア部材を樹脂によりモールドする回転電機のコア部材の製造装置である。そして、スロット空間内に配置されたコイル線材を、当該スロット空間内においてコア部材の内径側へ付勢する付勢手段と、付勢手段によりコイル線材を内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティに樹脂を充填する樹脂充填手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明では、付勢手段によりコイル線材を内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティに樹脂を充填するため、コイル線材同士を密に接触させて内径側に移動させることができる。このため、コイル線材を包むウェッジとしての絶縁シートを中子の表面に押し当てることができ、樹脂がスロット空間の内周側から外側へ漏れ出ることを防止でき、中子とステータコアとのクリアランス部へは流入しなくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の回転電機のコア部材の製造方法及び製造装置によって、モールド成形するコア部材について、ステータを例として、説明する、断面図（Ａ）及びＡ−Ａ断面図（Ｂ）である。
【図２】同じくコア部材に対して樹脂をモールドするための前工程の状態を示す断面図である。
【図３】型開きされた状態における、ワークを含む、モールド成形装置の主要構成を示す断面図である。
【図４】型閉めされた状態におけるモールド成形装置の主要構成を示す断面図である。
【図５】キャビティに樹脂が注入され始めた状態を示す断面図である。
【図６】コア部材のスロット空間に挿入されたコイル線材の状態を説明する断面図（Ａ）及びコイル線材の分布状態を説明する図（Ｂ）である。
【図７】コア部材のモールド成形後のスロット空間に挿入されたコイル線材の状態を説明する断面図（Ａ）及びコイル線材の分布状態を説明する図（Ｂ）である。
【図８】モールド成形後に実施される中子抜き工程を示す断面図である。
【図９】図６に続く、中子抜き工程を示す断面図である。
【図１０】コア部材として、回転電機のロータ(回転子、電機子)を対象として樹脂モールド成型をした要部断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における、ワークに対してモールド成形するための製造装置である第１実施例のモールド成形装置の断面図である。
【図１２】図１１に示すモールド成形装置のモールド成形中における動作状態を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における、ワークに対してモールド成形するための製造装置である第２実施例のモールド成形装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の回転電機のコア部材とその製造方法及び製造装置を各実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
先ず、本発明のコア部材の製造方法及び製造装置によって、モールド成形するコア部材について、ステータを例として、図１を参照しながら説明する。図１は、ステータ１０Ａの断面図（Ａ）及びＡ−Ａ断面図（Ｂ）である。図１に示すように、コア部材１０としてのステータ１０Ａには、内周に複数（２４箇所）のティース１２を備える積層鋼板から成るステータコア１１と、各ティース１２間のスロット空間１３内に装着された複数のコイル１４とを備える。
【００１２】
各ティース１２に巻回されるコイル１４は、絶縁シート１６に包まれてスロット空間１３内に収容される領域（コイル線材１４Ａという）を備える。また、コイル１４は、スロット空間１３の軸方向端部より出てティース１２の軸方向端部を巻回する領域（コイルエンド１４Ｂという）とを備える。各コイル１４は、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相を形成するように、図示しないコイル１４の線材端がバスバーによって接続され、バスバーのＵ，Ｖ，Ｗ相の各端部は、３本の端子１４Ｃ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に接続されている。
【００１３】
このようにステータコア１１にコイル１４が装着されたステータ１０Ａは、図２に示すように、ハウジング１５に圧入状態で装着される。ハウジング１５は、冷却部材、例えば、内部が空洞に形成されて、冷却液を循環させるウォータジャケット１５Ａを備えている。これにより、コイル１４で生じた熱は、ステータコア１１を介してハウジング１５に伝達され、ウォータジャケット１５Ａを循環する冷却液により冷却されるようにしている。以下では、ステータコア１１にコイル１４が装着された状態のステータ１０Ａをハウジング１５に圧入装着したものを、単に「ワークＷ」という。
【００１４】
次いで、ワークＷに対して樹脂５２をモールドするための前工程として、ステータ１０Ａの内周に、中子２０を挿入する。中子２０は、その外周面がステータコア１１の内周に係合することにより、モールド樹脂５２が充填されるキャビティＣの内周面を形成する。バスバーが配置される中子２０の一方の軸方向端部は、ステータコア１１の軸方向端部より突出され、同様に突出配置されるコイルエンド１４Ｂより若干長く設定されている。そして、一方の軸方向端部は、その端面が後述する上金型３０に接触して、キャビティＣの上側領域の内周面を形成する。また、中子２０の他方の軸方向端部は、ステータコア１１の他方の軸方向端部より突出し、その端面が後述する下金型４０に接触して、キャビティＣの下側領域の内周面を形成する。
【００１５】
中子２０が装着されたワークＷでは、コイル線材１４Ａが配置されているスロット空間１３は、中子２０により内周側の開口が閉じられる。このため、各スロット空間１３は、ステータコア１１の両端部に開口して軸方向に連なる夫々独立した軸方向空間となる。
【００１６】
次いで、ワークＷに対して樹脂５２をモールドするための前工程として、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各端子１４Ｃ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に、端子１４Ｃに対するモールド樹脂５２を形成する端子用型材２３が装着されて、ワークＷに対するモールド成形のための前工程が完了する。
【００１７】
次に、ワークＷに対してモールド成形するための製造装置であるモールド成形装置の第１実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３は、図２に示す中子２０及び端子用型材２３が装着されたワークＷに対して、モールド成形するモールド成形装置の主要構成を示す断面図である。モールド成形装置Ｍは、ワークＷのハウジング１５の上部に係合してキャビティＣの上部領域を形成する上金型３０と、同じくステータ１０Ａのハウジング１５の下部に係合してキャビティＣの下部領域を形成する下金型４０と、を備える。上金型３０はモールド成形装置Ｍのダイプレート３１（固定側）に支持され、下金型４０はモールド成形装置Ｍのダイプレート４１（可動側）に支持され、下金型４０が昇降することにより、互いに型閉めおよび型開きするよう構成されている。上金型３０の背面（図中上部）には樹脂５２を金型内に注入するための樹脂射出部５０が設けられている。
【００１８】
上金型３０には、樹脂射出部５０と連なって環状に配列され且つ上下方向に貫通した環状ノズル３２が設けられている。上金型３０のワークＷに対面する前面（図中下部）には、型閉め時に中子２０の一方の端部に当接し、コイルエンド１４Ｂを収容するよう凹み３３が設けられている。そして、凹み３３を囲んで下方に突出する円筒部３４の先端は、型閉め時にワークＷのハウジング１５の端面に当接する。これにより、凹み３３・中子２０・ハウジング１５により、コイルエンド１４Ｂを囲んでキャビティＣの上部領域を形成する。環状ノズル３２は、樹脂射出部５０から遠ざかって凹み３３に接近するに連れて断面積が小さくなるよう、その内周壁面および外周壁面がテーパ状に形成され、凹部３３に開口する領域で最少断面に形成されて、当該部位によりゲート３５を構成している。また、円筒部３４の一部には切り欠き３４Ａが設けられ、型閉め時に端子用型材２３を切り欠き３４Ａ内に受入れて収容するよう構成している。
【００１９】
樹脂射出部５０は、上金型３０の背面に固定したポット５１（シリンダ）と、ポット５１内に投入された熱硬化性樹脂５２を圧縮して、上金型３０の環状ノズル３２・ゲート３５を経由して押出すプランジャ５３と、プランジャ５３を下方へ加圧する図示しない加圧機と、から構成されている。なお、加圧機としては、例えば、油圧シリンダやエアシリンダ等が使用される。
【００２０】
なお、熱硬化性樹脂５２は、不飽和ポリエステル樹脂成形材料やエポキシ樹脂成形材料等、硬化することで３次元架橋が行われ不溶不融の硬化物となる樹脂である。また、この熱硬化性樹脂５２に、無機充填材や補強剤を混合するものであってもよい。無機充填材としては、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、クレー、タルク等がある。また、補強剤としては、ガラス繊維、ビニロン繊維等がある。ポット５１内には、流動状態の熱硬化性樹脂５２が、モールド成形の開始にあわせて挿入される。以下では、熱硬化性樹脂５２について、単に「樹脂５２」という。
【００２１】
下金型４０は、上面にステータ１０Ａのコイルエンド１４Ｂを収容する環状溝４２を備える。また、環状溝４２で囲まれた中央領域は上方へ突出して中子２０の下面に当接してキャビティＣの内周面を形成し、環状溝４２の外周領域はハウジング１５の端面に当接する。そして、ハウジング１５の内面・下金型４０（環状溝４２・中央領域・外周領域）・中子２０により、コイルエンド１４Ｂを囲んでキャビティＣの下部領域を形成する。環状溝４２の底部には、イジェクトピン４３が出没可能に配置されている。
【００２２】
以上の構成のモールド成形装置Ｍによるモールド成形方法について、図３〜図７に基づいて、以下に説明する。先ず、図３に示すように、下金型４０がモールド成形装置Ｍの図示しないアクチュエータにより、下方へ移動されて上金型３０から離間され、上金型３０と下金型４０とが型開きされる。この状態で、ハンドリング装置または作業者により、中子２０及び端子用型材２３が装着されたワークＷが、下金型４０にセットされ位置決めされる。
【００２３】
次いで、図４に示すように、下金型４０が図示しないアクチュエータにより上昇される。これにより、下金型４０にセッとされているワークＷのハウジング１５の上端が上金型３０に当接し、ワークＷ側の端子用型材２３が上金型３０の円筒部３４の切り欠き３４Ａに嵌合して型閉めされる。このとき、ワークＷのコイルエンド１４Ｂは上金型３０の凹み３３内に入り込み、中子２０の上端面が上金型３０の凹み３３の底部と接触する。そして、下金型４０をさらに上昇方向に付勢して、数十トンの押圧力がかかる状態とする。すなわち、金型が型締めされる。このように数十トンの荷重を加えることにより、ワークＷのハウジング１５の上下端面と下金型４０及び上金型３０とを密着させることができる。
【００２４】
この状態においては、上金型３０と下金型４０とがワークＷを挟んで型閉めされることにより、上金型３０の凹み３３と中子２０外周面とハウジング１５内面とによりキャビティＣの上部領域が形成される。また、下金型４０の環状溝４２及びその外周領域と中子２０外周とハウジング１５内面とによりキャビティＣの下部領域が形成される。同時に、キャビティＣの上下領域は、コイル線材１４Ａが配置され且つ中子２０により内周側が閉じられているステータコア１１のスロット空間１３を介して連通した状態となる。
【００２５】
なお、モールド成形に当たっては、ポット５１に投入される樹脂５２は、安定流動しやすいように３０℃〜８０℃に予備加熱されており、また、上金型３０、下金型４０、およびワークＷは、１２０〜１６０℃に温調されている。このように、上下金型３０，４０とワークＷとの温度は等しくなるように設定しておくことが好ましい。このような状態において、ポット５１に樹脂５２が挿入される。
【００２６】
その状態で、樹脂射出部５０の加圧機によりプランジャ５３が下降され、ポット５１内に投入されている樹脂５２を加圧して、上金型３０の環状ノズル３２を経由させて注入を開始する。樹脂５２は、環状ノズル３２を通って、３６０度全ての位置からゲート３５を介してキャビティＣの上部領域の外周側から進入する。ここで、環状ノズル３２からキャビティＣに入るゲート３５の部分は、幅が狭くなり、モールド成形終了後に、ワークＷと環状ノズル３２とを簡単に分離することができる。
【００２７】
ゲート３５を通過した樹脂５２は、図５に示すように、キャビティＣの上部領域のコイルエンド１４Ｂの外周側領域に充填される。次いで、コイルエンド１４Ｂと上金型３０との隙間を通ってコイルエンド１４Ｂの内周側領域にも充填される。即ち、樹脂５２はコイルエンド１４Ｂの外周側に充填され、次いでコイルエンド１４Ｂの内周側に充填される。このため、樹脂５２は、スロット空間１３の内部に配置されているコイル線材１４Ａに対して、内径側から充填されることなく、外径側から充填される。キャビティＣの上部領域において、コイルエンド１４Ｂの軸方向端部と上金型３０の凹み３３底部との隙間を比較的小さく形成することにより、スロット空間１３に対する外径側からの充填をより一層促進させることができる。
【００２８】
樹脂５２のスロット空間１３の外径側、即ち、コイル線材１４Ａよりも外径側への充填は、コイル線材１４ＡをワークＷの内径側に押圧付与しつつスロット空間１３の上方から下方に向かって徐々に進行する。
【００２９】
コイル線材１４Ａは、スロット空間１３において、図６に示すように、絶縁シート１６に包まれた状態で配置されている。このため、スロット空間１３のコイル線材１４Ａより外径側に樹脂が充填されると、樹脂５２の充填に連れて、絶縁シート１６に包まれたコイル線材１４Ａはスロット空間１３の内径側に移動させられる。結果として、図７に示すように、コイル線材１４Ａは、絶縁シート１６に包まれた状態でスロット空間１３の内径側に押付けられ、コイル線材１４Ａ同士は互いに密に接触した状態となる。そして、内径側絶縁シート１６（ウェッジともいう）をスロット空間１３の内径側開口を塞いでいる中子２０の表面に押付けた状態となるため、樹脂５２がステータコア１１及びスロット空間１３の内周側と中子２０との隙間に入り込むことを防止できる。
【００３０】
その後、樹脂５２はキャビティＣの下部領域に到達し、下部領域のコイルエンド１４Ｂの外周側領域を充填し、コイルエンド１４Ｂの軸方向端部と下金型４０の環状溝４２との隙間を通って、コイルエンド１４Ｂの内周側領域に充填される。そして、キャビティＣの全領域に樹脂５２が完全に充填されると、加圧機及びプランジャの下降が停止して環状ノズル３２からの樹脂５２の注入が終了する。
【００３１】
そして、キャビティＣ内への樹脂５２充填後、樹脂射出部５０の加圧機によりプランジャ５３が上方へ移動される。次いで、キャビティＣ内に充填された樹脂５２が硬化すると、下金型４０が、図示しないアクチュエータにより下方へ移動されて、型開きされる。
【００３２】
次いで、ワークＷがハンドリング装置または作業者により、下金型４０から上方へ移動される。次いで、図８に示すように、ワークＷのハウジング１５と下金型４０を支持するダイプレート３１，４１との間、および、中子２０と上金型３０との間に、それぞれ中子抜き治具２４が介装される。次いで、図９に示すように、下金型４０を図示しないアクチュエータにより上昇させて上下金型３０，４０を接近させる型閉めが実行される。これにより、ワークＷは下金型４０の上昇に伴って上昇するが、中子２０は中子抜き治具２４を介して上金型３０と共に停止しているため、中子２０とワークＷとの相対位置が変化して、中子２０をワークＷから下方へ抜き取ることができる。
【００３３】
以上のように、コイル線材１４Ａが密になった状態で、ウェッジとしての絶縁シート１６を中子２０の表面に押し当てるため、樹脂５２がスロット空間１３の内周側から外側へ漏れ出ることを防止できる。即ち、中子２０とステータコア１１とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ１０Ｂとのエアギャップを確保できる。このように、中子２０とステータコア１１間にクリアランスが確保されるため、中子抜き時に、樹脂５２が両者間に介在することにより生ずるかじりも発生しない。このため、中子２０を抜くタイミングとして、中子２０の冷却を待つ必要もなく、サイクルタイムを確保できる。
【００３４】
このようにして、中子２０が抜き取られたワークＷはモールド成形装置Ｍから搬出され、中子２０及び端子用型材２３が装着された新たなワークＷが型開きされた上下金型３０，４０間に投入され、次のワークＷに対するモールド成形が開始される。なお、モールド成形後のワークＷから中子２０を抜く方法としては、上記した方法に限定されるものではなく、他の方法や次工程で実行してもよい。
【００３５】
なお、上記実施形態において、コア部材１０として、回転電機のステータ１０Ａを対象とするものについて説明したが、回転電機のロータ(回転子、電機子)を対象としてモールド成型を実施するものであってもよい。即ち、回転電機のロータ１０Ｂ(回転子、電機子)においても、図１０に示すように、ロータコア１７の外周に複数のティース１２が円周方向に配置され、これらティース１２間には、絶縁シート１６に包まれたコイル線材１４Ａを収容したスロット空間１３を備える。このようなロータ１０Ｂ(回転子、電機子)においても、コア部材１０であるロータ１０Ｂを収容するキャビティＣが形成された一対の金型内に樹脂５２を注入してロータ１０Ｂ（コア部材１０）を樹脂５２によりモールドして、ステータ１０Ａと同様に、実施できる。
【００３６】
即ち、ロータ１０Ｂを収容するキャビティＣの外径側から樹脂５２をキャビティＣに注入して、ロータコア１７の外径側から内径側に向かって樹脂５２を流動させると、コイル線材１４Ａを当該スロット空間１３内において、ロータコア１７の内径側へ移動させることができる。その結果、スロット空間１３内のコイル線材１４Ａをロータコア１７の内径側に片寄せて樹脂モールドすることができる。コイル線材１４Ａをロータコア１７のスロット空間１３内の内径側に偏って配置させるため、コイル線材１４Ａを、ロータコア１７を支持するシャフト１８に対して、より接近させて配置することができる。このため、回転駆動時に発生するコイル線材１４Ａの発生熱をシャフト１８により効率的に外部へ排出させることができ、コイル１４の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
【００３７】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３８】
（ア）円周状の内周面若しくは外周面に複数のティース１２が配置されてこれらティース１２間に半径方向のスロット空間１３を備え、当該スロット空間１３内にコイル線材１４Ａが配置された円筒状のコア部材１０をモールド対象とする。そして、当該円筒状のコア部材１０を収容するキャビティＣが形成された一対の金型３０，４０内に樹脂５２を注入してコア部材１０を樹脂５２によりモールドする回転電機のコア部材１０の製造装置である。そして、スロット空間１３内に配置されたコイル線材１４Ａを、当該スロット空間１３内においてコア部材１０の内径側へ付勢する付勢手段（樹脂５２のキャビティＣの外径側へ注入する環状ノズル３２、ゲート３５）と、付勢手段によりコイル線材１４Ａを内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティＣに樹脂５２を充填する樹脂充填手段（樹脂射出部５０）と、を備える。
【００３９】
即ち、付勢手段によりコイル線材１４Ａを内径側に付勢した後若しくは内径側に付勢しつつ、キャビティＣに樹脂５２を充填するため、スロット空間１３内のコイル線材１４Ａ同士を密に接触させて内径側へ配置させることができる。そして、コア部材１０がステータ１０Ａである場合には、コイル線材１４Ａが密になった状態で、ウェッジとしての絶縁シート１６を中子２０の表面に押し当てるため、樹脂５２がスロット空間１３の内周側から外側へ漏れ出ることを防止できる。即ち、中子２０とステータコア１１とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ１０Ｂとのエアギャップを確保できる。このように、中子２０とステータコア１１間にクリアランスが確保されるため、中子抜き時に、樹脂５２が両者間に介在することにより生ずるかじりが発生しない。このため、中子２０を抜くタイミングとして、中子２０の冷却を待つ必要もなく、サイクルタイムを確保できる。また、コア部材１０がロータ１０Ｂである場合には、コイル線材１４Ａをロータコア１７のスロット空間１３内の内径側に偏って配置させるため、コイル線材１４Ａをロータコア１７を支持するシャフト１８へより接近させて配置することができる。このため、回転駆動時に発生するコイル線材１４Ａの発生熱をシャフト１８により効率的に伝達させることができ、コイル１４の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
【００４０】
（イ）付勢手段は、コア部材１０を収容するキャビティＣの外径側から樹脂をキャビティＣに注入して、コア部材１０の外径側から内径側に向かって樹脂を流動させるものである。こうすることによりコイル線材１４Ａを当該スロット空間１３内においてコア部材１０の内径側へ付勢することができる。このため、コイル線材１４Ａは絶縁シート１６に包まれた状態で、外径側から内径側へのて樹脂５２の流動によって、スロット空間１３の内径側に押付けられ、コイル線材１４Ａ同士は互いに密に接触した状態とできる。また、樹脂５２の流動によりコイル線材１４Ａをスロット空間１３の内径側へ付勢するものであるため、確実にコイル線材１４Ａを内径側へ付勢することができる。
【００４１】
（ウ）上記した製造装置を用いて得られるコア部材１０であり、  スロット空間１３内のコイル線材１４Ａがコア部材１０の内径側に偏って配置されていると共にスロット空間１３内に充填された樹脂によりモールドされている。即ち、スロット空間１３内のコイル線材１４Ａがコア部材１０の内径側に偏って配置され且つスロット空間１３内に充填された樹脂５２によりモールドされている。このため、コア部材１０がステータ１０Ａである場合には、樹脂５２は中子２０とステータコア１１とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ１０Ｂとのエアギャップを確保できる。また、コア部材１０がロータ１０Ｂである場合には、回転駆動時に発生するコイル線材１４Ａの発生熱をシャフト１８により効率的に伝達させることができ、コイル１４の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
【００４２】
（第２実施形態）
図１１〜図１２は、本発明を適用した回転電機のコア部材とその製造方法及び製造装置の第２実施形態を示し、図１１はワークに対してモールド成形するための製造装置であるモールド成形装置の断面図、図１２はモールド成形中における動作状態を示すモールド成形装置の断面図である。本実施形態のモールド成形装置においては、コア部材のスロット空間に配置されたコイル線材を空気流により内径側に付与する構成を第１実施形態に追加したものである。なお、第１実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００４３】
本実施形態においては、コア部材１０であるステータコア１１のスロット空間１３に配置されたコイル線材１４Ａを空気流により内径側に付与するようにする。即ち、中子２０には、上下金型３０，４０及びハウジング１５で形成したキャビティＣ内の空気を排出する軸方向通路２４Ａ，放射方向通路２４Ｂを備える。即ち、放射方向通路２４Ｂは、コア２０の軸方向に隔たった複数の箇所（図では４箇所）において、中子２０の半径方向に配置されてスロット空間１３の内径側の開口と対面するよう複数が放射方向に配置されている。また、軸方向通路２４Ａは、中子２０の中心部に配置され、放射方向通路２４Ｂに連通して、放射方向通路２４Ｂから空気を吸い出し外部へ排出するように軸方向に配置されている。そして、軸方向の通路２４Ａには空気排出装置２５が接続されている。その他の構成は、第１実施形態と同様に構成している。
【００４４】
本実施形態においては、第１実施形態と同様に、上金型３０と下金型４０とでワークＷを挟んで型閉めして、図１１に示す状態とする。次いで、空気排出装置２５を作動させる。キャビティＣ内の空気は、スロット空間１３を通り、放射方向通路２４Ｂ及び軸方向通路２４Ａを介して空気排出装置２５により排出される。
【００４５】
このため、コア部材１０であるステータコア１１のスロット空間１３には、半径方向外側から半径方向内側に向かう空気流による付勢力が発生する。この付勢力により、ワークＷのスロット空間１３に配置されているコイル線材１４Ａは、図６に示す状態から、図７に示すように、スロット空間１３の内径側に押付けられる。これにより、ステータコア１１のコイル線材１４Ａが配置されたスロット空間１３は、中子２０から遠い外周側に大きい空間部が形成され、当該空間を介してキャビティＣの上下領域は連通した状態とできる。
【００４６】
その状態で、空気排出装置２５を停止させ、樹脂射出部５０の加圧機によりプランジャ５３が下降され、ポット５１内に投入されている樹脂５２を加圧して、上金型３０の環状ノズル３２を経由させて注入を開始する。樹脂５２は、環状ノズル３２を通って、３６０度全ての位置からゲート３５を介してキャビティＣの上部領域から進入する。
【００４７】
ゲート３５を通過した樹脂５２は、図１２に示すように、キャビティＣの上部領域のコイルエンド１４Ｂの外周側領域に充填される。次いで、コイルエンド１４Ｂと上金型３０との隙間を通ってコイルエンド１４Ｂの内周側領域にも充填される。同時に、樹脂５２は、スロット空間１３のコイル線材１４Ａが内径側に移動して空いた外径側に流入し、コイル線材１４Ａを更に内径側に押付けつつ、スロット空間１３に充填される。
【００４８】
樹脂５２のスロット空間１３の外径側、即ち、コイル線材１４Ａよりも外径側への充填は、コイル線材１４ＡをワークＷの内径側に押圧付与しつつスロット空間１３の上方から下方に向かって徐々に進行する。
【００４９】
即ち、スロット空間１３のコイル線材１４Ａより外径側に樹脂５２が充填されると、樹脂５２の充填に連れて、絶縁シート１６に包まれたコイル線材１４Ａはスロット空間１３の内径側に押付けられる。結果として、コイル線材１４Ａは絶縁シート１６に包まれた状態で、スロット空間１３の内径側に押付けられ、コイル線材１４Ａ同士は互いに密に接触した状態となる。
【００５０】
その後、樹脂５２はキャビティＣの下部領域に到達し、下部領域のコイルエンド１４Ｂの外周側領域を充填し、コイルエンド１４Ｂの軸方向端部と下金型４０の環状溝４２との隙間を通って、コイルエンド１４Ｂの内周側領域に充填される。そして、キャビティＣの全領域に樹脂５２が完全に充填されると、加圧機及びプランジャ５３の下降が停止して環状ノズル３２からの樹脂５２の注入が終了する。
【００５１】
キャビティＣ内への樹脂充填後、樹脂射出部５０の加圧機によりプランジャ５３が上方へ移動される。次いで、キャビティＣ内に充填された樹脂５２が硬化すると、下金型４０が、図示しないアクチュエータにより下方へ移動されて、型開きされる。次いで、第１実施形態と同様に、中子抜き工程及びその後の工程が実施される。
【００５２】
以上のように、コイル線材１４Ａが密になった状態で、ウェッジとしての絶縁シート１６を中子２０の表面に押し当てるため、樹脂５２がスロット空間１３の内周側から外側へ漏れ出ることを防止でき、中子２０とステータコア１１とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ１０Ｂとのエアギャップを確保できる。このように、中子２０とステータコア１１間にクリアランスが確保されるため、中子抜き時に、樹脂５２が両者間に介在することにより生ずるかじりが発生しない。このため、中子２０を抜くタイミングとして、中子２０の冷却を待つ必要もなく、サイクルタイムを確保できる。
【００５３】
なお、上記実施形態において、コイル線材１４Ａをスロット空間１３の内径側へ付勢する空気流を発生する手段として、コア２０に設けた軸方向通路２４Ａ及び放射方向通路２４Ｂを介してキャビティＣ内の空気を抜き出すものについて説明した。しかし、本実施形態においては、スロット空間１３内に半径方向外側から半径方向内側へ向かう空気流を発生させればよい。このため、キャビティＣの上下領域に空気を供給し、この空気がスロット空間１３の半径方向外側（コイル線材１４Ａの半径方向外側）に流れ込むようにして、コイル線材１４Ａをスロット空間１３内の半径方向内側へ寄せるようにしてもよい。また、この方法に加えて、上記実施形態による空気抜き出し方法を併用するものであってもよい。
【００５４】
また、上記実施形態において、上金型３０として、樹脂５２をキャビティＣの上部領域のコイルエンド１４Ｂの外周側領域へ環状ノズル３２を介して充填するものについて説明した。しかし、本実施形態においては、樹脂充填する前に、コア部材１０のスロット空間１３に配置されたコイル線材１４Ａを空気圧により内径側に付与する構成であるため、図１３に示すように、樹脂５２をキャビティＣの上部領域のコイルエンド１４Ｂの内周側領域へ充填するものであってもよい。図１３に示す上金型３０においては、中央部に樹脂射出部５０と連なって上下方向に貫通したスプルー３６が設けられている。また、中子２０の一方の軸方向端部の端面は、中央領域が平面状２１に形成されると共にその外周縁領域は軸方向に突出する環状隆起部２２に形成されている。平面状部分２１及び環状隆起部２２は、上金型３０の凹み３３の底面との隙間により、キャビティＣへ流入するモールド樹脂５２のランナ３７及びゲート３８を形成している。
【００５５】
また、本実施形態におけるコア部材１０として、回転電機のステータ１０Ａを対象とするものについて説明したが、第１実施形態で説明した、回転電機のロータ１０Ｂ(回転子、電機子)を対象としてモールド成型を実施するものであってもよい。この場合においても、ロータ１０Ｂのスロット空間１３の内径側に適宜通路を形成して、ロータ１０Ｂの外径側から内径側に流れる空気流を生ずるようにすることで実施することができる。そして、ロータ１０Ｂの外径側から内径側に作用する空気流により、コイル線材１４Ａをロータコア１７のスロット空間１３内の内径側に偏って配置させることができる。その結果、スロット空間１３内のコイル線材１４Ａをロータコア１７の内径側に片寄せて樹脂モールドすることができる。コイル線材１４Ａをロータコア１７のスロット空間１３内の内径側に偏って配置させるため、コイル線材１４Ａをロータコア１７を支持するシャフト１８により接近させて配置することができる。このため、作動時に発生するコイル線材１４Ａの発生熱をシャフト１８により効率的に伝達させることができ、コイル１４の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
【００５６】
以上に説明した本実施形態により得られるコア部材１０においては、スロット空間１３のコイル線材１４Ａ同士を密に接触させて、ウェッジとしての絶縁シート１６を中子２０の表面に押し当てるため、樹脂５２がスロット空間１３の内周側から外側へ漏れ出ることを防止できる。このため、樹脂５２は、中子２０とステータコア１１とのクリアランス部へは流入しなくなり、ロータ１０Ｂとのエアギャップを確保でき、中子抜き時に、樹脂５２が両者間に介在することにより生ずるかじりも発生しない。このため、中子２０を抜くタイミングとして、中子２０の冷却を待つ必要もなく、サイクルタイムを確保できる。また、コア部材１０がロータ１０Ｂである場合には、コイル線材１４Ａをロータコア１７のスロット空間１３内の内径側に偏って配置させることができ、コイル線材１４Ａをロータコア１７を支持するシャフト１８へより接近させて配置することができる。このため、回転駆動時に発生するコイル線材１４Ａの発生熱をシャフト１８により効率的に伝達させることができ、コイル１４の冷却性を向上でき、回転電機の効率を向上させることができる。
【００５７】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）〜（ウ）に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。
【００５８】
（エ）付勢手段は、コア部材１０の内周に嵌合されてキャビティＣの内周面を形成する中子２０を通してキャビティＣ内の外周側から内周に向かって抜き出す空気流である。これにより、コイル線材１４Ａを当該スロット空間１３内においてコア部材１０の内径側へ付勢し移動させることができる。このため、樹脂５２をキャビティＣに注入する前にコイル線材１４Ａをコア部材１０の内径側へ移動することができ、確実にコイル線材１４Ａの位置決めができる。しかも、その後のキャビティＣへの樹脂５２の注入により、第１実施形態における樹脂５２による内径方向への付勢作用と相まって、より一層確実にコイル線材１４Ａをコア部材１０の内径側へ位置させてモールドすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
Ｃ  キャビティ
Ｍ  モールド成形装置
Ｗ  ワーク
１０  コア部材
１０Ａ  ステータ
１０Ｂ  ロータ
１１  ステータコア
１２  ティース
１３  スロット空間
１４  コイル
１４Ａ  コイル線材
１４Ｂ  コイルエンド
１５  ハウジング
１５Ａ  冷却部材としてのウォータジャケット
１６  絶縁シート
１７  ロータコア
１８  シャフト
２０  中子
２３  端子用型材
２４Ａ  付勢手段としての軸方向通路
２４Ｂ  付勢手段としての放射方向通路
２５  空気排出装置
３０  上金型
３２  不正手段としての環状ノズル
３５  付勢手段としてのゲート
４０  下金型
５０  樹脂充填手段としての樹脂射出部
５２  樹脂
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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