(57)【要約】【課題】ダミー板を用いて積層鉄心の樹脂封止をする方法において、ダミー板の板厚の一部を他の部分より厚くしてダミー板と鉄心本体の隙間からの樹脂漏れを防止する積層鉄心の製造方法を提供する。【解決手段】複数の鉄心片１１が積層された鉄心本体１４の高さが低い部分３０、３１を検知し、高さが低い部分３０、３１に位置するダミー板１６の厚みを他の部分より厚くし、上型と下型による鉄心本体１４の押圧時の鉄心本体１４とダミー板１６の隙間を一定値より小さくして樹脂漏れをなくす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鉄心片を積層して形成され、かつ中央の軸孔の周囲に複数の磁石挿入孔を有する鉄心本体の前記磁石挿入孔それぞれに永久磁石を挿入した後、該鉄心本体を上型、下型及びダミー板で挟んだ状態で、前記上型及び前記下型のいずれか１の金型に設けられた樹脂溜め部から前記ダミー板に設けられた樹脂流路を介して、前記磁石挿入孔に樹脂部材を充填し、前記樹脂部材が硬化した後に、前記ダミー板を前記鉄心本体から除去する積層鉄心の製造方法において、
前記鉄心本体の高さが低い部分を検知し、前記高さが低い部分に位置する前記ダミー板の厚みを他の部分より厚くし、前記上型と前記下型による前記鉄心本体の押圧時の前記鉄心本体と前記ダミー板の隙間を一定値より小さくすることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【請求項２】
複数の鉄心片を積層して形成され、かつ中央の軸孔の周囲に複数の磁石挿入孔を有する鉄心本体の前記磁石挿入孔それぞれに永久磁石を挿入した後、該鉄心本体を上型、下型及びダミー板で挟んだ状態で、前記上型及び前記下型のいずれか１の金型に設けられた樹脂溜め部から前記ダミー板に設けられた樹脂流路を介して、前記磁石挿入孔に樹脂部材を充填し、前記樹脂部材が硬化した後に、前記ダミー板を前記鉄心本体から除去する積層鉄心の製造方法において、
前記鉄心本体の高さ偏差を計測して、前記鉄心本体の高さが低い部分を検知し、前記高さが低い部分に位置する前記ダミー板の厚みを厚くし、前記上型と前記下型による前記鉄心本体の押圧時の前記鉄心本体と前記ダミー板の隙間を一定値より小さくすることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、前記鉄心本体は、前記高さが低い部分から円周方向に所定角度にある部分を前記鉄心本体の高さが高い領域と見做し、該高さが高い領域を押さえる前記ダミー板の厚みを他の部分より薄くしたことを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の積層鉄心の製造方法において、前記ダミー板の最大厚み部分と最小厚み部分とは傾斜面によって円滑に連続していることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１記載の積層鉄心の製造方法において、前記鉄心本体の製造にあって、１枚又は複数枚の前記鉄心片毎に１８０度転積することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダミー板（カルプレートとも称する）を用いる積層鉄心（回転子積層鉄心及び固定子積層鉄心を含む）の製造方法に係り、特に、樹脂封止時に樹脂漏れをなくす積層鉄心の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータに使用する回転子積層鉄心は、複数の鉄心片を積層し、中央の軸孔の周囲に形成された複数の磁石挿入孔に永久磁石を挿入した後、金型の半径方向内側に設けられた樹脂溜めポットよりランナーを介して樹脂を磁石挿入孔に充填することによって、磁石挿入孔内に永久磁石を固定することが行われている。
しかしながら、この方法によると回転子積層鉄心の形状が変わる度に、磁石挿入孔の位置が変わるので、ランナーが形成された金型を交換する必要があり、極めて手間でコスト高となっていた。
【０００３】
そこで、図６に示すように、回転子積層鉄心６０の表面６１と金型（この実施の形態では上型）６２との間に、樹脂溜めポット６３から磁石挿入孔６４内に樹脂を導くランナー６５及びゲート６６を備えるダミー板（カルプレート）６７を配置した（特許文献１参照）。
これによって、回転子積層鉄心６０の磁石挿入孔６４の位置や形状が変わっても、それぞれの回転子積層鉄心６０に対応するダミー板６７を用意し、金型６２を交換することなく、磁石挿入孔６４への樹脂封止が可能となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９４９４号公報の図２（Ｂ）
【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、従来のダミー板では、ダミー板と回転子積層鉄心の間から樹脂が漏れることがあった。この樹脂漏れは、回転子積層鉄心の積層高さにバラツキが生じた際にダミー板と回転子積層鉄心の間に隙間（例えば、０．１５ｍｍ程度）が生じ、隙間に対するダミー板の押さえ力が低下することによって生じている。
また、樹脂漏れは、回転子積層鉄心を形成する鉄心片が打ち抜かれる薄板条材（材料）の幅方向端部位置に対応する場所で発生している。このことは、樹脂漏れは薄板条材（材料）の圧延による板厚偏差に起因して発生しているものと推定される。なお、この問題は、樹脂によって各鉄心片を固定する固定子積層鉄心においても共通に発生するものであった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ダミー板を用いて積層鉄心の樹脂封止をする方法において、ダミー板の板厚の一部を他の部分より厚くしてダミー板と鉄心本体の隙間からの樹脂漏れを防止する積層鉄心の製造方法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】
前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、かつ中央の軸孔の周囲に複数の磁石挿入孔を有する鉄心本体の前記磁石挿入孔それぞれに永久磁石を挿入した後、該鉄心本体を上型、下型及びダミー板で挟んだ状態で、前記上型及び前記下型のいずれか１の金型に設けられた樹脂溜め部から前記ダミー板に設けられた樹脂流路を介して、前記磁石挿入孔に樹脂部材を充填し、前記樹脂部材が硬化した後に、前記ダミー板を前記鉄心本体から除去する積層鉄心の製造方法において、
前記鉄心本体の高さが低い部分を検知し、前記高さが低い部分に位置する前記ダミー板の厚みを他の部分より厚くし、前記上型と前記下型による前記鉄心本体の押圧時の前記鉄心本体と前記ダミー板の隙間を一定値より小さくする。
【０００８】
また、第２の発明に係る積層鉄心の製造方法は、複数の鉄心片を積層して形成され、かつ中央の軸孔の周囲に複数の磁石挿入孔を有する鉄心本体の前記磁石挿入孔それぞれに永久磁石を挿入した後、該鉄心本体を上型、下型及びダミー板で挟んだ状態で、前記上型及び前記下型のいずれか１の金型に設けられた樹脂溜め部から前記ダミー板に設けられた樹脂流路を介して、前記磁石挿入孔に樹脂部材を充填し、前記樹脂部材が硬化した後に、前記ダミー板を前記鉄心本体から除去する積層鉄心の製造方法において、
前記鉄心本体の高さ偏差を計測（又は予測）して、前記鉄心本体の高さが低い部分を検知し、前記高さが低い部分に位置する前記ダミー板の厚みを厚くし、前記上型と前記下型による前記鉄心本体の押圧時の前記鉄心本体と前記ダミー板の隙間を一定値より小さくする。
【０００９】
第１の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記鉄心本体は、前記高さが低い部分から円周方向に所定角度にある部分を前記鉄心本体の高さが高い領域と見做し、該高さが高い領域を押さえる前記ダミー板の厚みを他の部分より薄くするのが好ましい。
【００１０】
第１、第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記ダミー板の最大厚み部分と最小厚み部分とは傾斜面によって円滑に連続しているのが好ましい。
【００１１】
そして、第１、第２の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記鉄心本体の製造にあって、１枚又は複数枚の前記鉄心片毎に１８０度転積するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
第１、第２の発明に係る積層鉄心の製造方法においては、鉄心本体（積層鉄心）の層厚にバラツキが生じた場合であっても、ダミー板で隙間調整をするので、樹脂漏れを起こすことなく、樹脂注入を行うことができる。
鉄心片の積層時の４５度転積や６０度転積など転積角が小さい場合は、板厚偏差による層厚のバラツキは生じ難いので、本発明の効果は小さい。しかしながら、９０度転積や１８０度転積を行って、鉄心片を積層するものに対しては、本発明が有効に作用する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に使用するダミー板の底面図、（Ｂ）は図１（Ａ）における矢視Ｒ’−Ｓ’断面図、（Ｃ）は図１（Ａ）における矢視Ｊ’−Ｋ’断面図、（Ｄ）は図１（Ａ）における矢視Ｐ’−Ｑ’断面図、（Ｅ）は変形例に係る矢視Ｐ’−Ｑ’断面図である。
【図２】（Ａ）は同方法を適用する鉄心本体の平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）における矢視Ｘ−Ｘ’断面図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）におけるＲ−Ｓ断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＰ−Ｑ断面図である。
【図４】薄板条材から鉄心片を打ち抜く説明図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法に使用するダミー板の底面図、（Ｂ）は図５（Ａ）における矢視Ｂ−Ｂ’断面図、（Ｃ）は図５（Ａ）における矢視Ｄ−Ｄ’断面図、（Ｄ）は変形例に係る矢視Ｂ−Ｂ’断面図である。
【図６】従来例に係る積層鉄心の製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の第１、第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の対象となる回転子積層鉄心１０は、複数の鉄心片１１を積層して形成され、かつ中央の軸孔１２の周囲に複数の磁石挿入孔１３を有する鉄心本体１４の磁石挿入孔１３それぞれに永久磁石１５を挿入した後、鉄心本体１４を図示しない上型、下型及びダミー板１６（図１（Ａ）参照）で挟んだ状態で、上型及び下型のいずれか１の金型に設けられた樹脂溜め部からダミー板１６の表側に設けられた樹脂流路及びゲート孔（樹脂注入孔）１８を介して、磁石挿入孔１３に樹脂部材を充填し、樹脂部材が硬化した後に、ダミー板１６を鉄心本体１４から除去して製造される。なお、２０はキーを示す。
【００１５】
図４に示すように、鉄心片１１は、帯条の薄板条材（珪素鋼板からなる）２１から複数の加工ステーションを経て形成される。薄板条材２１は一般的に素材の状態では、両側が中央に比べて薄くなっている。薄板条材２１として、より幅が広い薄板条材を複数の帯板材に切断したものを使用する場合もあるが、この場合でも薄板条材２１は幅方向に厚みが異なる。
【００１６】
そして、鉄心片１１を積層して鉄心本体１４を形成する過程においては、１枚又は複数枚の鉄心片１１毎に、９０度又は１８０度転積されるのが一般的である。９０度転積の場合には鉄心本体１４の厚み偏差は少なくなるが、樹脂漏れを起こす程度の隙間が発生した場合は、その場所を特定し、本発明を適用可能である。
この第１の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法においては、鉄心片１１を１８０度転積する場合（又は転積しない場合）について説明する。
【００１７】
図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の鉄心片１１を積層して鉄心本体１４を製造しているが、図４に示すように、鉄心片１１は薄板条材２１に対して幅方向に位相をずらして幅方向２枚取りをしているので、薄板条材２１の幅方向端部位置にある長円で囲んだ領域２４〜２７が中央領域２３より薄くなっている。従ってこの鉄心片１１によって、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように鉄心本体１４を形成すると、Ｐ−Ｑ方向に高さの偏差（厚み差）が発生し、中央領域２３（図４参照）より端の領域２４〜２７を積層した部分が低くなる。
【００１８】
従って、このような鉄心片１１を１８０度転積しながら積層するが、図２（Ａ）のＰ−Ｑラインが薄板条材２１の幅方向ラインとなる。従って、鉄心本体１４でＰ−Ｑラインに交差するＲ−Ｓラインに沿った領域が鉄心本体１４の高さが高い部分（領域）２８となり、このＰ−Ｑラインの端部領域が鉄心本体１４の高さが低い部分（領域）３０、３１となる。即ち、薄板条材２１の幅方向端部位置から、鉄心本体１４の高さが低い部分３０、３１を検知できる。このことから、低い部分３０、３１から転積の角度に応じて、即ち、円周方向所定角度位置にある高い部分２８を推定することができる（この実施の形態では９０度位置）。
【００１９】
次に、図３（Ｂ）に示すように、鉄心本体１４の上に水平板（上型であってもよい）２２ａを置いて適当に加圧する。この場合、鉄心本体１４の高い部分２８によって水平板２２ａの位置が決まるので、低い部分３０、３１との間には隙間ｔ１（図３（Ｂ））、ｔ２（図２（Ｂ））が形成される。なお、この実施の形態ではｔ１、ｔ２は略同じ。
【００２０】
この隙間ｔ１（ｔ２でもよい）を測定して、図１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ダミー板１６に鉄心本体１４の高い部分２８に接する他の部分より薄い部分３２、３３と、鉄心本体１４の低い部分３０、３１に接する他の部分より厚い部分３４、３５を形成する。そして、薄い部分３２、３３（最小厚み部分）から厚い部分３４、３５（最大厚み部分）にかけて傾斜面３７、３８を設けて、薄い部分３２、３３と厚い部分３４、３５が円滑に連続している。
【００２１】
なお、鉄心本体１４のＰ−Ｑラインに対応するダミー板１６のＰ’−Ｑ’ラインに一定の幅Ｗを設けて、この幅Ｗの外側の領域は、略均一の厚み（例えば、０．０３〜０．０８ｍｍとすることもできる。この場合のダミー板１６ａのＰ’−Ｑ’の断面図を、図１（Ｅ）に変形例として示す。これによって、鉄心本体１４とダミー板１６ａとの隙間を一定値未満にでき、樹脂漏れを防止できる。
以上の実施の形態において、水平板２２ａの他方の面（上面）は完全に平坦である。ここで、Ｒ’−Ｓ’ラインはＰ’−Ｑ’ラインに直交する。ダミー板１６（１６ａ）には位置合わせのため、軸孔４０とキー４１が設けられ、鉄心本体１４に設けられている軸孔１２とキー２０に符合する。
【００２２】
これによって、磁石挿入孔１３に永久磁石１５が挿入された鉄心本体１４の上にダミー板１６を位置決めして載置すると、上型と下型による鉄心本体１４の押圧時の鉄心本体１４とダミー板１６との隙間が規定値（例えば、０．０５ｍｍ）未満となり、樹脂充填時の樹脂漏れがなくなる。従来、ダミー板の下面が平面の場合の隙間は約０．１５ｍｍ以上あり、樹脂漏れが発生していたが、この方法を適用することによってゲート孔１８の周囲の隙間も合わせて小さくなるので、樹脂漏れがなくなる。また、隙間は樹脂部材に含まれているフィラーの粒径に起因するので、規定値は粒径の大きさによって変わる。なお、４２は搬送器具等にダミー板１６を固定する孔を示す。
【００２３】
次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について説明する。このダミー板４４ａは内側に鉄心本体１４に接しない窪み領域４５を有し、鉄心本体１４の磁石挿入孔１３に続くゲート孔１８の周囲を含む外側に突出領域４６を設けている（特開２０１３−２４３８６３号公報参照）。
【００２４】
そして、図２に示す鉄心本体１４は低い部分３０、３１と一定幅状の高い部分２８を有するので、この実施の形態におけるダミー板４４ａの突出領域４６に厚い部分４８、４９と薄い部分５２、５３を形成する。そして、厚い部分４８、４９と薄い部分５２、５３とを連続する傾斜面５４、５５が形成される。このダミー板４４ａを使用すると、ゲート孔１８の周囲の鉄心本体１４とダミー板４４ａとの隙間が小さくなり、更にその周囲の加圧力も大きくなるので、樹脂注入時の樹脂漏れをなくすことができる。
【００２５】
この第２の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法の変形例に係るダミー板４４ｂとして、図５（Ｄ）の変形例に示すように、一定幅Ｗ１（例えば、正方形のダミー板４４ｂの一辺の０．２〜０．４倍、図５（Ａ）に二点鎖線で示す）で高さが例えば、０．０２〜０．０８ｍｍの突出領域５７、５８を形成することもできる。他の部分より厚くした突出領域５７、５８を鉄心本体１４の低い部分３０、３１に押し当てて、ダミー板４４ｂと鉄心本体１４の表面との隙間を規定値未満とし、樹脂漏れを防止することができる。
【００２６】
本発明の他の実施の形態に係る積層鉄心の製造方法として、例えば、実際に鉄心本体の高さを例えば三次元測定器等で計測して、鉄心本体の表面の高さ偏差を求める。この求めた高さの最大値と最小値の差（偏差）が一定値（例えば、０．０５ｍｍ）以上ある場合は、樹脂封止時に樹脂漏れを起こす可能性が高いので、ダミー板の下面（鉄心本体への当接面）に、鉄心本体の高さに合わせて凹凸を形成する。即ち、鉄心本体の高さの低い部分に位置するダミー板の厚みを厚くし、高さの高い部分のダミー板の厚みを薄くして、上型と下型による鉄心本体の押圧時のダミー板と鉄心本体の上面との間の隙間を規定値未満にする。この方法は、転積角度が１８０度の場合は当然として、その他の転積角度、例えば、９０度、６０度の場合も有効に利用できる。
【００２７】
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１０：回転子積層鉄心、１１：鉄心片、１２：軸孔、１３：磁石挿入孔、１４：鉄心本体、１５：永久磁石、１６、１６ａ：ダミー板、１８：ゲート孔、２０：キー、２１：薄板条材、２２ａ：水平板、２３：中央領域、２４〜２７：領域、２８：高い部分、３０、３１：低い部分、３２、３３：薄い部分、３４、３５：厚い部分、３７、３８：傾斜面、４０：軸孔、４１：キー、４２：孔、４４ａ、４４ｂ：ダミー板、４５：窪み領域、４６：突出領域、４８、４９：厚い部分、５２、５３：薄い部分、５４、５５：傾斜面、５７、５８：突出領域
【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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