JP5283561B2 - 回転子鉄心の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、複数の磁石孔を有する回転子鉄心を搭載した載置台を回転子鉄心と共に水平面から斜めに傾斜させた状態にし、磁石を載せたガイド機構を、磁石の軸心と傾斜状態の回転子鉄心の磁石孔の軸心とが一致するように傾斜した状態に保ち、傾斜した状態の磁石及び磁石孔と同一方向に伸縮するプッシャにより磁石を押圧して、磁石孔に磁石を挿入する方法が開示されている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、磁石に割れや欠けを生じさせることなく、かつ効率的な磁石孔への磁石の挿入を行う回転子鉄心の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
図1、図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る回転子鉄心の製造装置10は、位置決め手段の一例である180度位置に対向して配置された断面矩形の線状突起21が内周部に形成された軸孔Aと、軸孔Aを中心にその外周領域に複数設けられ、樹脂封止される磁石17を挿入する磁石孔Cとを有する回転子鉄心12の磁石孔Cに無励磁の磁石17を挿入する装置である。
断面長方形の磁石孔Cは、それぞれ120〜150度の角度で対となって、軸孔Aの周囲に軸対称に均等配置されている。即ち、軸孔Aの外周領域に形成されている一つ飛びの磁石孔Cは、半径線に対して同一角度(θ)で時計方向に傾斜配置され、他の一つ飛びの磁石孔Cは半径線に対して同一角度(θ)で反時計方向に傾斜配置されている。なお、磁石孔の配置数や形状はこれに限定されない。
また、把持台25、把持台25と回動軸42を連結するアーム40、及び回動軸42を180度の範囲で回動する第1のモータ41を有して振り分け機構14が構成される。
更に、磁石挿入ユニット38、39はそれぞれ、ダミー部材15、16に磁石17を押し込んで仮配置する押し込み挿入手段59と、磁石挿入ユニット38、39に設けられた磁石収納マガジン57から押し込み挿入手段59まで磁石17を配送する配送機構60とを備え、ダミー部材15、16に仮配置された磁石17を回転子鉄心12に挿入する。
なお、磁石挿入ユニット38、39は、X軸の向きを反対として(左右対称となって)実質的に同じ構成になっているので、以下、磁石挿入ユニット38について説明し、磁石挿入ユニット39においては、磁石挿入ユニット38と同一の構成要素について、同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
回転リング47の下部には、平面視してダミー部材15が回転子鉄心12と最も離れた後退位置にある状態で回転リング47の外周部に形成された溝部に噛合するローラピニオン50が配置されている。
図4、図6に示すように後退位置にあるダミー部材15の直外側(X軸正の向き)に、ダミー部材15の進退方向と直交して配置され磁石17を搬送する配送機構60の終端部が位置している。この配送機構60の始端部には、複数の磁石17を収納する長尺の磁石収納マガジン57が立設され、磁石収納マガジン57の内部には、磁石17(予め決められた数である複数の磁石片19)を1つずつ磁石収納マガジン57の上部に押し出す磁石移動シャフト58が備えられている。
図6、図7に示すように、第1、第2の磁石搬送手段61、62には、後退位置にあるダミー部材15の近傍に配置されダミー部材15の回動軸と同方向の出力軸を有する第1、第2の駆動モータ63、64がそれぞれ備えられ、第1、第2の駆動モータ63、64の出力軸には、それぞれ第1、第2の駆動モータ63、64の駆動によって回転する第1、第2の歯付プーリ65、66がそれぞれ連結されている。
第1、第2の磁石搬送チャック85、86は、それぞれ第1、第2の歯付ベルト71、72の一部に固定されており、第1、第2の歯付きベルト71、72の回動により、それぞれ第1のガイドロッド75(第2のガイドロッド76)に沿って移動する。
また、第1、第2の磁石搬送チャック85、86は、それぞれ第1、第2のガイドロッド75、76の回転によって第1、第2の把持部材83、84をそれぞれ上昇、又は降下させる(Z軸方向の移動)ことができる。
第1の磁石搬送チャック85は、磁石収納マガジン57と計量プレート91間を移動でき、第1の把持部材83を降下して磁石収納マガジン57の上部に押し出された磁石17を把持し、把持した磁石17を計量プレート91の上に載せることができる。
磁石ホルダ92(磁石ホルダ93についても同じ)は、対向配置された対となる長尺の磁石保持部材96を有し、それぞれの磁石保持部材96の対向部には中央に長手方向に沿って磁石17を搭載する磁石搭載溝98が形成されている。なお、磁石ホルダ92が垂直状態とは、磁石保持部材96が垂直状態のことであり、磁石ホルダ92が水平状態とは、磁石保持部材96が水平(X軸方向)状態のことである。
そして、ダミー部材15が回転子鉄心12に当接する状態で、載置台13に搭載された回転子鉄心12の各磁石孔Cの軸心は、各磁石孔Dの軸心と同一位置となり、各磁石孔Cは、各磁石孔Dに符合する。
長尺部材102の断面は、磁石孔Dの断面の外形寸法より小さく、各長尺部材102は、最下位置にあるとき、それぞれ各磁石孔Dと対応する位置となるように配置されている。
また、ダミー部材15の磁石孔Dは、入口側から出口側に向かって断面積が徐々に縮小し、出口側で磁石孔Cの外形寸法よりも断面積が小さくなるよう形成されており、長尺部材102は、磁石孔Dから磁石孔Cへの磁石17の移動(挿入)を円滑に行うことができる。
回転子鉄心の製造装置10を用いた回転子鉄心の製造方法は、1)ダミー部材15、16の磁石孔Dへ磁石17を仮配置する工程と、2)回転子鉄心12の各磁石孔Cとダミー部材15の各磁石孔Dとを符合させる工程と、3)ダミー部材15、16の磁石孔Dに挿入(仮配置)した磁石17を長尺部材102で押し出して回転子鉄心12の磁石孔Cに挿入する工程とを有する。
なお、磁石孔Dへの磁石17を仮配置する工程は、ダミー部材15が後退位置にある状態で行われる。
例えば、載置台のシャフトにキー溝を設ける代わりに、線状突起を設け、この線状突起に対応するキー溝を回転子鉄心とダミー部材にそれぞれ形成して、回転子鉄心とダミー部材の位置決めを行い回転子鉄心の各磁石孔Cと回転子鉄心の各磁石孔Dを符合するようにしてもよい。
更に、ダミー部の全部の磁石孔Dに磁石を仮配置させることなく、その一部の磁石孔Dに磁石を仮配置させた状態で、回転子鉄心の各磁石孔Cと回転子鉄心の各磁石孔Dを符合させ、磁石孔Dから磁石孔Cへの磁石の移動を行い、磁石が未挿入な磁石孔Cに対しては、別工程で磁石を挿入するようにしてもよい。
Claims (10)
- 線状突起又はキー溝からなる位置決め手段が内周部に形成された軸孔Aと、前記軸孔Aを中心にその外周領域に複数設けられ、磁石を挿入する磁石孔Cとを有する回転子鉄心の前記磁石孔Cに前記磁石を挿入する回転子鉄心の製造方法であって、
前記位置決め手段を有する軸孔Aと同一形状の軸孔Bと、前記複数の磁石孔Cとそれぞれ同一位置に形成される磁石孔Dとを有するダミー部材の一部又は全部の前記磁石孔Dに前記磁石を仮配置する工程と、
前記回転子鉄心の各磁石孔Cと前記ダミー部材の各磁石孔Dとを符合させる工程と、
前記ダミー部材の磁石孔Dに仮配置した前記磁石を長尺部材で押し出して前記回転子鉄心の磁石孔Cに挿入する工程とを有することを特徴とする回転子鉄心の製造方法。 - 請求項1記載の回転子鉄心の製造方法において、前記位置決め手段を有する軸孔A、Bに嵌入するシャフトを用いて前記回転子鉄心の各磁石孔Cと前記ダミー部材の各磁石孔Dとを符合させることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
- 請求項2記載の回転子鉄心の製造方法において、前記位置決め手段は線状突起であって、前記シャフトには前記線状突起が嵌入するキー溝が設けられ、該キー溝は、該シャフトの先側で徐々に拡幅していることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転子鉄心の製造方法において、前記磁石孔Dの少なくとも出口側は前記磁石孔Cより外形寸法が小さく、前記磁石孔Cと前記磁石孔Dとはそれぞれの軸心が一致するように位置合わせすることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転子鉄心の製造方法において、前記磁石孔Dの入口側はテーパー状に開くガイド部が設けられていることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転子鉄心の製造方法において、前記ダミー部材の各磁石孔Dへの前記磁石の仮配置及び前記ダミー部材の各磁石孔Dから前記回転子鉄心の各磁石孔Cへの前記磁石の移動は、それぞれ前記ダミー部材及び前記回転子鉄心を横配置した状態で行うことを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転子鉄心の製造方法において、前記磁石を前記磁石孔Dに挿入する前に、前記磁石の重量が所定範囲にあることが確認されていることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
- 請求項7記載の回転子鉄心の製造方法において、前記磁石は複数の磁石片からなることを特徴とする回転子鉄心の製造方法。
- 線状突起又はキー溝からなる位置決め手段を内周部に形成された軸孔Aと、前記軸孔Aを中心にその外周領域に複数設けられ、磁石を挿入する磁石孔Cとを有する回転子鉄心の前記磁石孔Cに前記磁石を挿入する回転子鉄心の製造装置であって、
前記軸孔Aにシャフトを挿入させて前記回転子鉄心を位置決めした状態で該回転子鉄心を載せた載置台を、該載置台を仮固定する把持台に取付けられたアームを回転して、前記載置台に載った回転子鉄心と共に水平状態から+90度位置と、−90度位置に回転移動させる振り分け機構と、
前記+90度位置及び前記−90度位置に横配置された前記回転子鉄心に対向してそれぞれ設けられ、前記位置決め手段を有する軸孔Aと同一形状の軸孔Bと、前記複数の磁石孔Cとそれぞれ同一位置に形成される磁石孔Dとを有するダミー部材と、
前記ダミー部材を、向かい合う前記回転子鉄心に向けて前進させ、横配置された前記載置台のシャフトに前記軸孔Bを嵌入して、前記回転子鉄心に当接又は密接配置させ、前記載置台に搭載された前記回転子鉄心の磁石孔Cに前記ダミー部材の磁石孔Dを符合させる進退移動手段と、
前記磁石孔Dにある前記磁石を前記回転子鉄心の磁石孔Cに押し込む駆動手段付きの長尺部材と、
前記ダミー部材が後退位置にある場合に、該ダミー部材の所定位置にある磁石孔Dに、別位置にある磁石収納マガジンから予め配送された前記磁石を挿入する押し込み挿入手段とを有することを特徴とする回転子鉄心の製造装置。 - 請求項9記載の回転子鉄心の製造装置において、前記磁石は複数の磁石片からなって、前記磁石収納マガジンから取り出された前記複数の磁石片の重量を計量する計量手段が、前記磁石収納マガジンと前記押し込み挿入手段の間に設けられていることを特徴とする回転子鉄心の製造装置。
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