(57)【要約】【課題】樹脂の硬化後に樹脂と永久磁石の膨張率の差異に起因して発生する樹脂の損傷を抑制する。【解決手段】永久磁石固定方法は、積層鉄心１に形成された磁石挿入孔８に永久磁石１９を挿入する工程と、積層鉄心１を上型５と下型３の間に挟んで押圧する工程と、下型３から押し出しピン１４を突出させて、永久磁石１９の下端面に当接させ、永久磁石１９の上端面が、積層鉄心１の上端面と実質的に同一平面になるまで、永久磁石１９を持ち上げる工程と、上型５から磁石挿入孔８内に樹脂２０を注入して、その後、樹脂２０を硬化させて、永久磁石１９を磁石挿入孔８内で積層鉄心１に固定する工程と、を有する。【選択図】図１０
2017022886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層鉄心に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入する工程と、
前記積層鉄心を上型と下型の間に挟んで押圧する工程と、
前記上型又は前記下型のいずれか一方の型から押し出しピンを突出させて、前記永久磁石の一方の端面に当接させ、前記永久磁石の他方の端面が、前記積層鉄心の一方の端面と実質的に同一平面になるまで、前記永久磁石を移動させる工程と、
前記他方の型から前記磁石挿入孔内に樹脂を注入して、その後、前記樹脂を硬化させて、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内で前記積層鉄心に固定する工程と、
を有する永久磁石固定方法。
【請求項２】
１個の前記磁石挿入孔について複数個の前記押し出しピンを前記一方の型に備える
請求項１に記載の永久磁石固定方法。
【請求項３】
前記一方の型に前記押し出しピンを進退させるアクチュエータを備えて、前記アクチュエータを動作させて、前記押し出しピンを前記一方の型から突出させる
請求項１又は請求項２に記載の永久磁石固定方法。
【請求項４】
前記押し出しピンと前記アクチュエータの間に、ばね要素を備える
請求項３に記載の永久磁石固定方法。
【請求項５】
積層鉄心に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入して、前記磁石挿入孔に樹脂を注入して、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定する際に、前記積層鉄心の上下に配置されて、前記積層鉄心を挟持する金型であって、
前記金型から突出して前記永久磁石に当接する押し出しピンと、
前記押し出しピンを前記永久磁石に当接する方向に押し出すアクチュエータを備える
金型。
【請求項６】
積層鉄心に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入して、前記磁石挿入孔に樹脂を注入して、前記磁石挿入孔内で硬化させて、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定している電機子であって、
前記永久磁石の一方の端面は、前記積層鉄心の一方の端面と実質的に同一平面を構成し、
前記永久磁石の他方の端面は、前記積層鉄心の他方の端面よりも、前記積層鉄心の内部に後退した位置にあって、
前記磁石挿入孔内で硬化した前記樹脂は、前記積層鉄心の他方の端面の少なくとも一部において凹所を形成し、前記永久磁石の他方の端面が前記凹所を通して、前記積層鉄心の他方の端面から見えるように構成されている
電機子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石埋込型の電機子に永久磁石を固定する永久磁石固定方法、その方法に使用する金型、及び永久磁石埋込型の電機子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転子に永久磁石を取付けた埋込構造永久磁石同期電動機（ＩＰＭモータ）は、例えばハイブリッドカー用の駆動源として多用されている。一般に、ＩＰＭモータの回転子は、複数の鉄心片を積層して、カシメ等により結合した積層鉄心に形成された磁石挿入孔に、永久磁石を挿入し、その後、磁石挿入孔内に樹脂を注入し、該樹脂を硬化させて、永久磁石を積層鉄心に固定して製造される。
【０００３】
永久磁石を固定するための樹脂としては、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）が多く採用される。熱硬化性樹脂の磁石挿入孔への注入は、積層鉄心を加熱した後に行われる。そして、熱硬化性樹脂が硬化した後で、熱硬化性樹脂、積層鉄心及び永久磁石は常温まで冷却される（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、ネオジウム磁石（ネオジウム・鉄・ボロン磁石）を電機子に固定して使用することも知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−６５８１０号公報
【特許文献２】特開２００７−２２０９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
樹脂、積層鉄心及び永久磁石は互いに熱膨張率が異なるので、磁石挿入孔内に注入された樹脂の硬化後に、これらを常温まで冷却すると、樹脂に歪みが生じ、クラック等が発生することがある。
【０００７】
また、樹脂や積層鉄心は正の熱膨張率を有するが、ネオジウム磁石は磁化容易軸に垂直な方向において、負の熱膨張率を有している（特許文献２、第０００７段落）。つまり、ネオジウム磁石を冷却すると、ネオジウム磁石は磁化容易軸に垂直な方向に膨張する。
【０００８】
特許文献１に記載の回転子において、永久磁石は磁化容易軸が回転子の半径方向に向かうように取り付けられるので、永久磁石の磁化容易軸に垂直な軸は回転子の回転軸に平行になる。したがって、特許文献１に記載の回転子にネオジウム磁石を使用する場合に、回転子を冷却すると、ネオジウム磁石は回転子の回転軸方向に膨張する。一方、ネオジウム磁石を固定する樹脂は正の熱膨張率を有するので、回転子を冷却すると樹脂は収縮する。そのため、前述した、温度変化に起因するクラック等発生の問題は、ネオジウム磁石を備える回転子において特に深刻である。
【０００９】
本発明はこのような背景の下でなされたものであり、電機子鉄心に形成された磁石挿入孔に樹脂を充填・硬化させて永久磁石を固定する永久磁石固定方法であって、樹脂の硬化後に樹脂と永久磁石の膨張率の差異に起因して発生する樹脂の損傷を抑制する永久磁石固定方法を提供するものである。また、樹脂と永久磁石の膨張率の差異に起因する樹脂の損傷が発生しにくい電機子を提供するものである。また、前記永久磁石固定方法、または前記電機子の製造に使用する金型を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る永久磁石固定方法は、積層鉄心に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入する工程と、前記積層鉄心を上型と下型の間に挟んで押圧する工程と、前記上型又は前記下型のいずれか一方の型から押し出しピンを突出させて、前記永久磁石の一方の端面に当接させ、前記永久磁石の他方の端面が、前記積層鉄心の一方の端面と実質的に同一平面になるまで、前記永久磁石を移動させる工程と、前記他方の型から前記磁石挿入孔内に樹脂を注入して、その後、前記樹脂を硬化させて、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内で前記積層鉄心に固定する工程と、を有するものである。
【００１１】
１個の前記磁石挿入孔について複数個の前記押し出しピンを前記一方の型に備えるようにしても良い。
【００１２】
前記一方の型に前記押し出しピンを進退させるアクチュエータを備えて、前記アクチュエータを動作させて、前記押し出しピンを前記一方の型から突出させるようにしても良い。
【００１３】
前記押し出しピンと前記アクチュエータの間に、ばね要素を備えるようにしても良い。
【００１４】
本発明に係る金型は、積層鉄心に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入して、前記磁石挿入孔に樹脂を注入して、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定する際に、前記積層鉄心の上下に配置されて、前記積層鉄心を挟持する金型であって、前記金型から突出して前記永久磁石に当接する押し出しピンと、前記押し出しピンを前記永久磁石に当接する方向に押し出すアクチュエータを備えるものである。
【００１５】
本発明に係る電機子は、積層鉄心に形成された磁石挿入孔に永久磁石を挿入して、前記磁石挿入孔に樹脂を注入して、前記磁石挿入孔内で硬化させて、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定している電機子であって、前記永久磁石の一方の端面は、前記積層鉄心の一方の端面と実質的に同一平面を構成し、前記永久磁石の他方の端面は、前記積層鉄心の他方の端面よりも、前記積層鉄心の内部に後退した位置にあって、前記磁石挿入孔内で硬化した前記樹脂は、前記積層鉄心の他方の端面の少なくとも一部において凹所を形成し、前記永久磁石の他方の端面が前記凹所を通して、前記積層鉄心の他方の端面から見えるように構成されているものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、押し出しピンを永久磁石の一方の端面に当接させて、永久磁石の他方の端面が、積層鉄心の一方の端面と実質的に同一平面になるまで、永久磁石を移動させるので、永久磁石の一方の端面は積層鉄心の端面に露出する。そのため、永久磁石の冷却後に生じる変位を、積層鉄心の外側に逃がすことができる。その結果、樹脂内に発生する応力が緩和されるので、樹脂の割れ等の損傷の発生が抑制される。
【００１７】
１個の磁石挿入孔について複数個の押し出しピンを備えれば、永久磁石の倒れを防ぐことができる。押し出しピンを進退させるアクチュエータを備えれば、永久磁石固定方法の自動化が容易になる。押し出しピンとアクチュエータの間にばね要素を備えれば、積層鉄心や永久磁石の寸法にばらつきがあっても、そのばらつきをばね要素の変形で吸収することができる。つまり、積層鉄心や永久磁石の寸法にばらつきがあっても、永久磁石の端面を電機子の端面に露出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る永久磁石固定方法を実施する装置の概念的な側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電機子を構成する積層鉄心の外形図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３】図２に記載の積層鉄心を構成する素板の平面図である。
【図４】図２に記載の積層鉄心を構成する別の素板の平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る永久磁石固定方法に使用する治具の外形図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る永久磁石固定方法に使用する下型の外形図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は下型を（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した部分断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る永久磁石固定方法に使用するダミープレートの平面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る永久磁石固定方法に使用する上型の平面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る永久磁石固定方法を説明する説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る永久磁石固定方法において、磁石挿入孔に樹脂を注入する手順を説明する積層鉄心の断面図であって、（ａ）〜（ｃ）は積層鉄心の状態の変化を時系列に沿って示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る電機子の構成を示す図であって、（ａ）は電機子の断面図であり、（ｂ）は（ａ）において電機子をＢ方向から見た部分上面図であり、（ｃ）は（ａ）において電機子をＣ方向から見た部分底面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る電機子の構成の別例を示す図であって、（ａ）は電機子の部分断面図であり、（ｂ）は電機子を（ａ）においてＤ方向から見た部分底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付している。
【００２０】
図１は積層鉄心１に図示しない永久磁石を固定する装置の概念的な側面図である。図１に示すように、積層鉄心１は治具２に支持されて、図示しない樹脂注入装置の下型３の上に載置されている。また、積層鉄心１の上面には、ダミープレート４が載置されている。また、ダミープレート４の上面は、前記樹脂注入装置の上型５の下面に当接している。
【００２１】
このように、積層鉄心１は図示しない樹脂注入装置の下型３と上型５の間に挟持される。また、積層鉄心１と下型３の間には治具２が、積層鉄心１と上型５の間にはダミープレート４が、それぞれ介在している。また、前記樹脂注入装置は下型３と上型５を相対的に接近させて、積層鉄心１の磁石挿入孔内に樹脂を注入する。以下、永久磁石固定方法について詳細に説明する。
【００２２】
（積層鉄心）
図２は、積層鉄心１の外形図であって、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は側面図である。図２（ａ）に示すように積層鉄心１の中心には軸穴１ａが形成されていて、図２（ｂ）に示すように軸穴１ａは積層鉄心１を貫通している。なお、軸穴１ａには図示しない電動機の回転軸が挿嵌される。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、積層鉄心１は複数枚の素板６を積層するとともに、積層された素板６の下方に素板７を1枚だけ積層して構成されている。素板６には、図３に示すように、１６個の磁石挿入孔８が形成されている。また、素板６の中心には軸穴６ａが形成されている。また、素板７には、図４に示すように、３２個の貫通穴９が形成されている。また、素板７の中心には軸穴７ａが形成されている。
【００２４】
素板６と素板７は外径と内径において同形同大の円板であるが、素板７は、磁石挿入孔８の代わりに貫通穴９を備える点で、素板６と異なる。また、貫通穴９は、素板７を素板６に積層した時に、磁石挿入孔８と重なる位置に配置されている。そのため、積層鉄心１の平面図（図２（ａ））において、磁石挿入孔８の中に貫通穴９が２個ずつ見える。なお、素板６と素板７の素材は、一般には、電磁鋼板あるいは珪素鋼板とよばれる特殊鋼が使用される。また、素板６と素板７は互いに積層された後で、例えばカシメ加工等によって、相互に結合される。
【００２５】
なお、素板７の貫通穴９の平面形は素板６の磁石挿入孔８の平面形よりも小さくされている。そのため、磁石挿入孔８内に注入されて硬化した樹脂に、後でクラックが生じることがあっても、樹脂の破片が素板７側の端部から、積層鉄心１の外に出て飛散することが抑制される。
【００２６】
（治具）
図５は、治具２の外形図であって、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は側面図である。図５（ａ）に示すように、治具２は平面形において矩形をなす基部１０を有していて、基部１０には３２個の貫通穴１１が形成されている。また図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、治具２の基部１０の中心にはガイド軸１２が立設されている。ガイド軸１２は積層鉄心１の軸穴１ａに挿嵌される位置決め部材であって、ガイド軸１２を積層鉄心１の軸穴１ａに挿嵌すると、積層鉄心１は治具２に対して位置決めされる。また、貫通穴１１は素板７の貫通穴９と対応する位置に配置されていて、積層鉄心１を治具２に対して位置決めすると、貫通穴１１と貫通穴９は平面形において重なるように構成されている。なお、治具２の素材は特に限定されないが、例えば、工具鋼のような、耐熱性及び耐摩耗性を備える材料が好ましい。
【００２７】
（下型）
図６は、下型３の外形図である。図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は、下型３を図６（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した部分断面図である。図６（ａ）に示すように、下型３は平面形において矩形をなしていて、３２個の貫通穴１３が形成されている。貫通穴１３は、治具２の貫通穴１１及び素板７の貫通穴９と対応する位置に配置されていて、積層鉄心１と治具２を下型３の上に載置すると、貫通穴１３、貫通穴１１及び貫通穴９は平面形において重なるように構成されている。なお、下型３の素材は特に限定されないが、例えば、工具鋼のような、耐熱性及び耐摩耗性を備える材料が使用される。
【００２８】
また、図６（ｂ）に示すように、貫通穴１３の内部には押し出しピン１４と押し出しピン１４を貫通穴１３から進退させるアクチュエータ１５が配置されている。また、押し出しピン１４はばね要素１６を介してアクチュエータ１５に連結されている。押し出しピン１４の素材は、特に限定されない。アクチュエータ１５の構成や形式は特に限定されないが、図示しない制御装置で制御されて自在に動作する装置、例えばソレノイドが使用される。ばね要素１６は、押し出しピン１４の進退方向に伸縮するばねであれば十分であり、形式や素材は特に限定されない。
【００２９】
なお、押し出しピン１４と貫通穴１３の間の隙間は、磁石挿入孔８に注入される樹脂に含まれるフィラーの径より小さくなるように構成する。これにより、樹脂が隙間を通って下型３の下方に流れることを抑制できる。  
【００３０】
（ダミープレート）
図７はダミープレート４の平面図である。ダミープレート４は積層鉄心１の上面に載置されて、樹脂注入装置から上型５を経由して、磁石挿入孔８に注入される樹脂が、積層鉄心１の上面で広がって、積層鉄心１の上面に付着することを防ぐ一種のカバーであり、カルプレートとも呼ばれる。図７に示すように、ダミープレート４には１６個の樹脂注入口１７が形成されている。樹脂注入口１７は積層鉄心１の磁石挿入孔８と対応する位置に配置されていて、ダミープレート４を積層鉄心１の上面に載置すると、樹脂注入口１７が、平面形において、少なくとも一部が磁石挿入孔８と重なるように構成されている。
【００３１】
なお、ダミープレート４の素材は、特に限定されないが、例えば、工具鋼のような、耐熱性及び耐摩耗性を備える材料が使用される。また、治具２とダミープレート４の詳細な構成については、必要であれば、特開２０１２−２２３０２４号公報等を参照されたい。
【００３２】
（上型）
図８は、上型５の平面図である。図８に示すように、上型５は平面形において矩形をなしていて、１６個の樹脂注入口１８が形成されている。また、樹脂注入口１８は、上型５がダミープレート４の上面に載置された場合に、平面形において樹脂注入口１８の少なくとも一部が、ダミープレート４の樹脂注入口１７と重なるように配置されている。
【００３３】
（永久磁石固定手順）
ここで、図９を参照して、本実施形態に係る永久磁石固定方法の手順を概説する。まず、治具２に積層鉄心１を取り付ける（矢印１）。次に、治具２と積層鉄心１を図示しない樹脂注入装置の下型３の上に載置する（矢印２）。そして、積層鉄心１の磁石挿入孔８に永久磁石１９を挿入し（矢印３）、その後、積層鉄心１の上面にダミープレート４を被せる（矢印４）。積層鉄心１の上面にダミープレート４を被せたら、樹脂注入装置を動作させて、上型５を下降させて、上型５の下面をダミープレート４の上面に当接させる（矢印５）。さらに、上型５を下降させて、積層鉄心１を下型３と上型５の間で挟んで、積層鉄心１を押圧する。
【００３４】
上記の手順が終了すると、積層鉄心１は、図１に示すような状態で、樹脂注入装置にセットされる。この時、積層鉄心１の内部は図１０（ａ）に示す状態になっている。すなわち、永久磁石１９は磁石挿入孔８の内部に挿入されていて、下型３が備える押し出しピン１４は下型３の内部に引き込まれた状態にある。次に、アクチュエータ１５を動作させて、押し出しピン１４を押し上げると、積層鉄心１の内部は図１０（ｂ）に示す状態になる。すなわち、押し出しピン１４の先端は、治具２の貫通穴１１と素板７の貫通穴９を通って、磁石挿入孔８の内部に突出する。そして、押し出しピン１４の先端は永久磁石１９の下面に当接して、永久磁石１９は上方に持ち上げられる。その結果、永久磁石１９の上端はダミープレート４の下面に当接する。その後で、樹脂注入装置を動作させて、図１０（ｃ）に示すように磁石挿入孔８内に樹脂２０を充填する。なお、樹脂２０は、樹脂注入装置が備える図示しない加圧装置で加圧されて、上型５の樹脂注入口１８とダミープレート４の樹脂注入口１７を通って、磁石挿入孔８内に注入される。なお樹脂２０の種類は特に限定されないが、一般には、例えば、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂が使用される。
【００３５】
磁石挿入孔８内に充填された樹脂２０が硬化したら、アクチュエータ１５を動作させて、押し出しピン１４を下降させて下型３の中に引き込む。その後、上型５を上昇させ、積層鉄心１に治具２とダミープレート４を取り付けたまま、樹脂充填装置から取り外す。なお、樹脂充填装置は図示しない制御装置を備えていて、上記製造手順の内、上型５の上昇・下降、押し出しピン１４の進退、及び樹脂２０の注入は、制御装置で制御されて自動的に行われる。
【００３６】
（電機子）
樹脂充填装置から取り出した積層鉄心１から、治具２とダミープレート４を分離すると図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に示すような電機子２１が完成する。図１１（ａ）に示すように、電機子２１は積層鉄心１と永久磁石１９とからなる。永久磁石１９は積層鉄心１の磁石挿入孔８の内部にあって、磁石挿入孔８の内部に充填された樹脂２０によって、積層鉄心１に固定されている。また、永久磁石１９の上端面は積層鉄心１の上面と同じ高さにあって、図１１（ｂ）に示すように、積層鉄心１の上面に露出している。また、図１１（ａ）に示すように、永久磁石１９の下端面は積層鉄心１の下面より高い位置にある。つまり、永久磁石１９の下端面は磁石挿入孔８の内部にある。そして、積層鉄心１の下端面には、永久磁石１９の下端面に届く凹所２２が形成されている。なお、凹所２２は、磁石挿入孔８に樹脂２０を充填する際に、磁石挿入孔８に挿入されていた押し出しピン１４の痕跡である。つまり、樹脂２０の硬化後に押し出しピン１４を抜き取ると、凹所２２が形成される。また図１１（ｃ）に示すように、電機子２１の下方から見ると、素板７の貫通穴９の中に凹所２２が見える。また凹所２２を通して永久磁石１９の下端面が見える。
【００３７】
（電機子の別例）
本発明に係る方法で永久磁石１９が固定される電機子２１は、図１１に示したものには限定されない。図１２（ａ）に示すように、素板７を備えずに素板６だけで積層鉄心１を構成すると共に、下型３（図１２において図示せず）に３個の押し出しピン１４ａ〜１４ｃを備えて、電機子２１の下端に３個の凹所２２ａ〜２２ｃを形成するようにしても良い。なお、押し出しピン１４ａと押し出しピン１４ｃは、図１２（ａ）において、一部が永久磁石１９の左右端に当接し、一部が永久磁石１９に当接しないように配置される。
【００３８】
図１２（ｂ）に示すように、凹所２２ｂは図１１（ｃ）に示した凹所２２と同様に円形の平面形を有していて、凹所２２ｂを通して、永久磁石１９の下端面が見える。凹所２２ａと凹所２２ｃは、矩形の平面形を有していて、凹所２２ａ、２２ｃを通して、永久磁石１９の下端面の輪郭（永久磁石１９と樹脂２０の境界線）が見える。
【００３９】
この電機子２１は、素板７を備えていないので、樹脂２０の下方端の端面が素板７によって拘束されない。そのため、樹脂２０の下部に生じる歪みを下方に逃がすことができる。その結果、樹脂２０に生じる応力が緩和され、割れ等の発生が抑制される。
【００４０】
以上説明したように、本発明によれば、磁石挿入孔に樹脂を充填して永久磁石を固定する永久磁石埋込型の電機子において、樹脂と永久磁石の膨張率の差異に起因して発生する樹脂の割れ等の発生を抑制することができる。その結果、電機子の信頼性及び電動機あるいは発電機の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
なお、上記の実施形態は、本発明の具体的な実施態様の例示であって、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態によっては限定されない。本発明は、特許請求の範囲に記載の技術的思想の限りにおいて、自由に応用、変形、あるいは改良して実施することができる。
【００４２】
例えば、本明細書では、永久磁石がネオジウム磁石である場合を例示して、発明の課題と目的を説明したが、本発明の対象はネオジウム磁石を備える電機子には限定されない。ネオジウム磁石以外の永久磁石、あるいは、全ての方向について正の熱膨張率を有する永久磁石を備える電機子について本発明を適用することができる。
【００４３】
また、本明細書では、熱硬化性樹脂で永久磁石を積層鉄心に固定する場合を例示して、発明の課題と目的を説明したが、本発明の対象は熱硬化性樹脂で永久磁石を固定する電機子には限定されない。熱可塑性樹脂で永久磁石を固定する電機子に本発明を適用することもできる。
【００４４】
上記実施形態において、電機子の具体例として回転子を例示したが、本発明の対象は回転子には限定されない。固定子に永久磁石を固定する場合にも、本発明を適用することができる。
【００４５】
上記実施形態では、磁石挿入孔８に永久磁石１９を１個ずつ取り付ける例を例示したが、本発明の対象はこのようなものには限定されない。１個の磁石挿入孔８に複数個の永久磁石１９が取り付けられる場合にも本発明を適用することができる。
【００４６】
上記実施形態の説明および図面に示した電機子２１の形態や形状、例えば、磁石挿入孔８の形状や個数、貫通穴９の形状や個数、永久磁石１９の形状や個数は例示であって、本発明の技術的範囲は、これらによっては限定されない。
【００４７】
また、積層鉄心１の素板６、７を結合する手段はカシメ加工には限定されない。例えば、溶接や接着によって、素板６、７を結合しても良い。あるいは、素板６、７に貫通穴を設けて、その貫通穴に樹脂２０を充填して、素板６、７を結合するようにしても良い。つまり、永久磁石１９の固定と同時に樹脂２０で、素板６、７を結合するようにしても良い。
【００４８】
上記実施形態に示した、治具２、下型３、ダミープレート４及び上型５の形態や形状は例示であって、本発明の技術的範囲は、これらによっては限定されない。例えば、上記実施形態においては、下型３に押し出しピン１４を備え、上型５から樹脂を注入する例を示したが、下型３から樹脂を注入するようにして、上型５に押し出しピン１４を備えるようにしても良い。
【００４９】
上記実施形態においては、治具２、下型３、及び上型５が平面形において、矩形をなすことを例示したが、治具２等の平面形は矩形には限定されない。治具２等の平面形は、任意の形状を選ぶことができる。例えば、治具２等の平面形は円形等であっても良い。
【００５０】
上記実施形態においては、押し出しピン１４の全体が下型３の貫通穴１３の中に引き込まれる例を例示した。つまり、押し出しピン１４を下型３の貫通穴１３の中に引き込んだ時に、押し出しピン１４の上面が下型３の上面の下方に位置する例（図６（ｂ）、図１０（ａ））を例示したが、押し出しピン１４はこのように構成されたものには限定されない。押し出しピン１４を下型３の貫通穴１３の中に引き込んだ時に、押し出しピン１４の上面が治具２の基部１０の上面の下方に位置するのであれば、押し出しピン１４の一部が下型３の上面から突出していても良い。
【００５１】
また、上記実施形態においては、押し出しピン１４と貫通穴１３の間の隙間を、磁石挿入孔８に注入される樹脂に含まれるフィラーの径より小さくすることを例示したが、これに代えて、柔軟な素材で構成されたリング状のシール部材で隙間をシールするようにしても良い。例えば、リング状のシール部材の外周面を貫通穴１３の内周面に密着させて貫通穴１３に固定し、押し出しピン１４をこのシール部材に挿通させても良い。あるいは、これに加えて、押し出しピン１４とシール部材の接触面に離型剤を塗布して、離型剤でもって接触面を潤滑するようにしても良い。
【００５２】
上記実施形態において、アクチュエータ１５の具体例としてソレノイドを例示したが、アクチュエータ１５はソレノイドには限定されない。アクチュエータ１５は、例えば油圧や空気圧で駆動されるものであっても良い。また、上記実施形態においては、押し出しピン１４のそれぞれにアクチュエータ１５を備える例を示したが、１台のアクチュエータ１５で複数個の押し出しピン１４を動かすようにしても良い。あるいは、１台のアクチュエータ１５で全ての押し出しピン１４を動かすようにしても良い。
【００５３】
図６及び図１０において、ばね要素１６として、コイルばねを図示したが、ばね要素１６はコイルばねには限定されない。
【００５４】
また、上記実施形態においては、治具２と積層鉄心１を樹脂注入装置の下型３の上に載置した後で、積層鉄心１の磁石挿入孔８の内部に永久磁石１９を挿入すること、つまり、内段取と呼ばれる手順を例示したが、本発明に係る永久磁石固定方法は、内段取によるものには限定されない。治具２に積層鉄心１を取り付け、その後に、積層鉄心１の磁石挿入孔８の内部に永久磁石１９を挿入し、更にその後に、治具２と積層鉄心１を樹脂注入装置の下型３の上に載置しても良い。あるいは、積層鉄心１の磁石挿入孔８の内部に永久磁石１９を挿入し、その後に、治具２に積層鉄心１を取り付け、更にその後に、治具２と積層鉄心１を樹脂注入装置の下型３の上に載置しても良い。つまり、本発明に係る永久磁石固定方法は、外段取によるものであっても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１  積層鉄心
１ａ  軸穴
２  治具
３  下型
４  ダミープレート
５  上型
６  素板
６ａ  軸穴
７  素板
７ａ  軸穴
８  磁石挿入孔
９  貫通穴
１０  基部
１１  貫通穴
１２  ガイド軸
１３  貫通穴
１４  押し出しピン
１５  アクチュエータ
１６  ばね要素
１７  樹脂注入口
１８  樹脂注入口
１９  永久磁石
２０  樹脂
２１  電機子
２２  凹所
【図１】
2017022886.tif 000003
【図２】
2017022886.tif 000004
【図３】
2017022886.tif 000005
【図４】
2017022886.tif 000006
【図５】
2017022886.tif 000007
【図６】
2017022886.tif 000008
【図７】
2017022886.tif 000009
【図８】
2017022886.tif 000010
【図９】
2017022886.tif 000011
【図１０】
2017022886.tif 000012
【図１１】
2017022886.tif 000013
【図１２】
2017022886.tif 000014