叠层铁芯的树脂密封方法
【专利摘要】本发明的课题是提供一种叠层铁芯的树脂密封方法，采用该叠层铁芯的树脂密封方法，不易发生由树脂引起的树脂注入用金属模的磨损，进而，不易产生由于热膨胀的不同而造成的树脂储存罐与树脂注入用金属模之间的间隙。其解决手段为一种叠层铁芯的树脂密封方法，利用对向配置的树脂注入用金属模（20）和支承金属模（21）夹持铁芯本体（11），利用柱塞（37）从形成在树脂注入用金属模（20）上的树脂储存罐（24）挤压出熔融的树脂，将永久磁铁（18）树脂密封到磁铁插入孔（16、17）中，其中，形成所述树脂注入用金属模（20）的树脂储存罐（24）和树脂从树脂储存罐（24）通过的区域的材料为超硬材料，减少了由树脂流动产生的树脂注入用金属模的磨损。
【专利说明】叠层铁芯的树脂密封方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将永久磁铁树脂密封到将多个铁芯片铆接叠层形成的铁芯本体(包含制品成为转子叠层铁芯或者定子叠层铁芯的铁芯本体)的磁铁插入孔中的方法。
【背景技术】
[0002]如专利文献I所记载的那样，在树脂注入用金属模(上模或下模)和支承金属模(上模或下模)之间配置铁芯片铆接、叠层而成的叠层铁芯(也称为铁芯本体)，利用柱塞从树脂注入用金属模的树脂存储罐排出树脂，进行对配置在叠层铁芯的磁铁插入孔中的永久磁铁(包括未磁化的磁铁，下同)的树脂密封。
[0003]另外，如专利文献2所记载的那样，也有这样的方法，即，在叠层铁芯与树脂注入用金属模之间配置中间板(也称之为隔板、弧形导板)，经由流道从树脂注入用金属模的树脂储存罐将树脂填充到叠层铁芯的磁铁插入孔中的方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2006 - 204068号公报
[0007]专利文献2:日本专利特开2008 - 54376号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]在专利文献1、2记载的叠层铁芯的树脂密封方法中，由于树脂注入用金属模一般是钢制的，所以，在树脂中含有填充剂的情况下，在树脂储存罐与柱塞之间产生磨损。因此，如图8 (A)、(B)所示，利用具有耐磨损性的金属构成筒状物80及升降的柱塞81，所述筒状物80形成筒状的树脂储存罐79。
[0010]但是，由于包围形成树脂储存罐79的筒状物80的周围(即，半径方向外侧)的树脂注入用金属模本体82是用钢(普通钢、碳钢)制造的，所以，从树脂储存罐79经由流道83的下游侧及树脂注入口 84注入到磁铁插入孔86中的部分为钢制的，在流道83的下游侧和形成树脂注入口 84的树脂注入用金属模本体上有时发生异常磨损。
[0011]当在流道83的下游侧或树脂注入口 84引起异常磨损时，存在着树脂粘附到该部分上并硬化，发生熔融的树脂的流动被阻碍，树脂未填充到磁铁插入孔86中的问题。进而，粘附的树脂变成阻力，在将金属模脱模的情况下，存在着形成在流道83上的树脂破裂，树脂的一部分或者全部会残留到金属模侧，脱模性降低的问题。
[0012]另外，由于树脂储存罐79及树脂注入用金属模本体82的材料不同，所以，筒状物80和树脂注入用金属模本体82的固定借助通常的热压配合来进行。因此，存在着筒状物80相对于树脂注入用金属模本体82在高度方向、周向方向或径向方向存在偏离，当在流道83产生阶梯差时，从该部分发生异常磨损的问题。并且，这些金属的热膨胀率不同，存在着在树脂注入时，在形成树脂储存罐79的筒状物80和树脂注入用金属模本体82之间形成间隙，树脂进入该间隙，当树脂硬化时，树脂储存罐79相对于树脂注入用金属模本体82倾斜，柱塞81和形成树脂储存罐79的筒状物80的滑动阻力增加，金属模装置有时会破损的问题。另外，在图8中，88表不永久磁铁，89表不置层铁芯。
[0013]本发明是鉴于上述情况做出的，其目的是提供一种叠层铁芯的树脂密封方法，采用所述叠层铁芯的树脂密封方法，不易发生由填充到磁铁插入孔中的树脂引起的树脂注入用金属模的磨损，进而，不易产生由热膨胀的不同引起的树脂储存罐与树脂注入用金属模之间的间隙。
[0014]解决课题的手段
[0015]按照所述目的的第一个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，用对向配置的树脂注入用金属模和支承金属模夹持铁芯本体，在所述铁芯本体的多个磁铁插入孔中分别插入永久磁铁，利用柱塞从形成在所述树脂注入用金属模上的树脂储存罐挤压出熔融的树脂，将所述永久磁铁树脂密封于所述磁铁插入孔中，在所述叠层铁芯的树脂密封方法中，形成所述树脂注入用金属模的树脂储存罐和所述树脂从该树脂储存罐通过的区域的材料为超硬材料，减少了由于树脂流动而产生的所述树脂注入用金属模的磨损。
[0016]根据第二个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，在根据第一个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，所述树脂注入用金属模具有:由形成所述树脂储存罐及所述树脂通过的区域的所述超硬材料构成的圆筒体、和支承该圆筒体的钢制的树脂注入用金属模本体。
[0017]根据第三个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，在根据第二个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，在比所述圆筒体的外周面靠内侧，设置有与所述铁芯本体的磁铁插入孔连通的注入孔。
[0018]根据第四个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，在根据第三个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，形成有连接所述注入孔和所述树脂储存罐的流道。
[0019]根据第五个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，在根据第四个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，在所述树脂储存罐和所述流道的连接部分形成截面为圆弧状的倒角。
[0020]根据第六个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，在根据第四、第五个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，所述流道形成在所述圆筒体中，而且，该流道的截面呈从敞开侧向槽底侧变窄的锥形。
[0021]根据第七个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，在根据第四、第五个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，所述流道形成在配置于所述树脂注入用金属模和所述铁芯本体之间的中间板上。
[0022]另外，根据第八个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，在根据第七个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，所述流道的截面呈向所述树脂注入用金属模敞开的锥形。
[0023]发明的效果
[0024]根据第一?第八个发明的叠层铁芯的树脂密封方法，由于形成树脂注入用金属模的树脂储存罐和树脂从树脂储存罐通过的区域的材料为超硬材料，所以，显著减轻了由流动的树脂引起的金属模的磨损，可以防止树脂粘附到通向磁铁插入孔的注入孔(在形成流道的情况下，为流道)上而硬化，防止树脂的流动受到阻碍而发生树脂没有填充到磁铁插入孔中的情况。
[0025]另外，即使由于热膨胀系数的不同而在形成树脂储存罐的金属与树脂注入用金属模本体之间产生间隙，也由于该间隙与树脂不接触，因而不存在树脂进入间隙的担忧。另夕卜，可以防止粘附的树脂变成阻力而使金属模的脱模性降低。
[0026]特别是，在根据第二?第八个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，由于树脂注入用金属模具有采用了用于形成树脂储存罐及树脂通过的区域的超硬材料的圆筒体，所以，机械加工变得容易，可以进行精度高的加工及组装。
[0027]在根据第五个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，由于在树脂储存罐和流道的连接部分形成截面圆弧状的倒角，所以，可以提高硬化了的树脂的连接部分的强度，防止树脂注入用金属模脱模时树脂的破损。
[0028]在根据第六个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，由于流道的截面呈从敞开侧向槽底侧变窄的锥形，所以，硬化了的树脂容易地从流道脱离，树脂不会残留在流道内。
[0029]在根据第七个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，由于流道形成在配置于树脂注入用金属模和铁芯本体之间的之间板上，所以，在可以减少树脂注入用金属模的磨损，并且，通过更换中间板，可以适应多种类型的叠层铁芯的树脂填充。并且，即使假定中间板磨损，也只需通过更换中间板就可以消除磨损部分。
[0030]另外，在根据第八个发明的叠层铁芯的树脂密封方法中，由于流道的截面呈向着树脂注入用金属模敞开的锥形，所以，树脂从中间板的取出变得容易。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是表示根据本发明的第一种实施方式的叠层铁芯的树脂密封方法的部分剖视图。
[0032]图2是图1中的A — A’向视剖视图。
[0033]图3 (A)、(B)分别是该叠层铁芯的树脂密封方法的说明图。
[0034]图4是表示根据本发明的第二种实施方式的叠层铁芯的树脂密封方法的部分剖视图。
[0035]图5 (A)、(B)分别是该叠层铁芯的树脂密封方法的说明图。
[0036]图6是表示根据本发明的第三种实施方式的叠层铁芯的树脂密封方法的部分剖视图。
[0037]图7是该叠层铁芯的树脂密封方法的说明图。
[0038]图8 (A)、(B)分别是根据现有技术例的叠层铁芯的树脂密封方法的说明图。【具体实施方式】
[0039]接着，参照附图，对于将本发明具体化的实施方式进行说明。首先，参照图1?图3对于根据本发明的第一种实施方式的叠层铁芯的树脂密封方法进行说明。
[0040]要进行树脂密封的铁芯本体11是将多个压力加工成的铁芯片13铆接叠层而成的，在中央具有轴孔15，在其周围具有分别成对的多个磁铁插入孔16、17。永久磁铁(包括未磁化的)18被插入各个磁铁插入孔16、17。另外，19是输送盘，在其中央具有插入到轴孔15内的定位轴(图中未示出)。
[0041 ] 对插入到该铁芯本体11的磁铁插入孔16、17中的永久磁铁18进行树脂密封的树脂密封装置10具有:固定配置的树脂注入用金属模20 (在该实施方式中，为上模)、能够升降的支承金属模21(在该实施方式中，为下模)、和支承金属模21的升降机构(图中未示出)，可以利用对向配置的支承金属模21和树脂注入用金属模20推压并夹持经由输送盘19配置于支承金属模21的规定位置的铁芯本体11。
[0042]如图2所示，在铁芯本体11上设置2η (η是2以上的整数，在本实施方式中η =6)个磁铁插入孔16、17，在平面视图中与该磁铁插入孔16、17相对应地在树脂注入用金属模29上形成η个树脂储存罐24 (在以下的实施方式中也同样)。即，具有作为树脂从一个树脂储存罐24向两个磁铁插入孔16、17通过的区域的一个例子的流道26、27，以形成树脂流路。在本实施方式中，如图3 (A)所示，左右流道26、27相对于树脂储存罐24对称地形成，在流道26、27的终端部，形成将树脂注入磁铁插入孔16、17的注入孔28、29。
[0043]这里，树脂注入用金属模20具有:1)圆筒体30，所述圆筒体30形成树脂储存罐24以及与之连接的流道26、27及注入孔28、29，使用作为超级钢材(优选地，使用HRA硬度80?100或者该硬度以上的超级钢材)的一个例子的碳化钨或者与之类似的合金，和2)树脂注入用金属模本体22，所述树脂注入用金属模本体22由所述圆筒体30周围的普通钢形成，支承圆筒体30。S卩，在圆筒体30的中央形成由贯通孔构成的树脂储存罐24，在圆筒体30的底部，不从圆筒体30的外侧圆31凸出地(即，与外侧具有间隙地)形成流道26、27。从而，注入孔28、29被设置在比圆筒体30的外周面靠内侧处。
[0044]各个流道26、27，如图3 (A)、(B)所示，截面在下方变宽并敞开，成为截面从敞开侧向槽底33变窄的锥形。借此，可以容易地进行进入流道26、27并硬化的树脂的脱离。
[0045]另外，在流道26、27的前端部形成有向磁铁插入孔16、17注入树脂的注入孔28、29，但是，由于其上部的流道26、27的侧壁也向下方敞开地倾斜，槽底33和其侧壁34及前端侧的侧壁35的接合部的截面呈弧形形状，所以，将要进入注入孔28、29的树脂顺滑地流动。
[0046]并且，由于在树脂储存罐24和流道26、27的连接部分形成截面为圆弧状的倒角，所以，可以提高硬化了的树脂的连接部分的强度，防止脱离时的树脂的破损。
[0047]另外，树脂储存罐24配备有由图中未示出的气缸驱动的柱塞37，利用柱塞37挤压出熔融的树脂。另外，关于圆筒体30和树脂注入用金属模本体22的固定，存在公知的方法，例如，螺栓固定、热压配合等。另外，圆筒体30也包括在上部或者下部设置凸缘、安装构件的圆筒体。
[0048]接着，参照图4、图5 (Α)、(Β)，对于根据本发明的第二种实施方式的叠层铁芯的树脂密封方法进行说明。这里，对于根据在图1、图2所示的第一种实施方式的叠层铁芯的树脂密封方法中使用的结构部件，赋予相同的附图标记，省略其详细的说明。
[0049]如图4所示，应用于根据该第二种实施方式的叠层铁芯的树脂密封方法的树脂密封装置39，具有树脂注入用金属模40和支承金属模21，在树脂注入用金属模40与铁芯本体11之间设置中间板41 (也通称之为弧形导板)。
[0050]在树脂注入用金属模40上设置对应于各个磁铁插入孔16、17设置的多个树脂储存罐42，在图4中表示出了其中的一个树脂储存罐。中间板41由钢制、不锈钢制或者超硬材料制的板构成，厚度例如为2mm?8mm的程度。在该中间板41的上侧(即，树脂注入用金属模40侧)，与形成在树脂注入用金属模40上的多个树脂储存罐42相对应地在其正下方具有有底的树脂承接部42a，从各个树脂承接部42a向着磁铁插入孔16、17形成槽状的流道43,440
[0051]在流道43、44的端部形成直径向下方变窄的圆锥台状的贯通孔45、46，其一部分与铁芯本体11的磁铁插入孔16、17重叠，形成注入孔47、48。并且，流道43、44具有槽底51和侧壁52，侧壁52呈向敞开侧、即上方变宽的倾斜(锥形)状，在贯通孔45、46和流道43、44内硬化了的树脂容易脱离。并且，由于从树脂储存罐42与流道43、44的连接部分形成截面为弧形(圆弧状)的倒角，所以，可以提高硬化的树脂的连接部分的强度，防止脱离时的树脂的破损。
[0052]树脂注入用金属模40具有超硬质材料制的圆筒体54和支承该圆筒体54的钢制的树脂注入用金属模本体55，所述圆筒体54在内侧包含有各个树脂储存罐42和流道43、44及形成在流道43、44的端部的贯通孔45、46。圆筒体54和树脂注入用金属模本体55的固定采用凸缘等公知的方法。借此，可以防止由通过树脂储存罐42及流道43、44的树脂引起树脂注入用金属模40的磨损。另外，在中间板41是钢制或者轻合金制的情况下，发生磨损，但是，中间板41被认为是能够容易更换的消耗品。
[0053]其次，参照图6、图7对于根据本发明的第三种实施方式的叠层铁芯的树脂密封方法进行说明。应用该叠层铁芯的树脂密封方法的树脂密封装置57具有:对载置在输送盘19上的铁芯本体11进行夹持的支承金属模21及树脂注入用金属模58、配置在铁芯本体11和树脂注入用金属模58之间的中间板59。在该实施方式中，树脂注入用金属模58被固定配置，支承金属模21能够借助升降机构上下移动。
[0054]与前述实施方式一样，在铁芯本体11上，在半径方向外侧区域，配备多个在周向方向上成对的磁铁插入孔16、17，在各个磁铁插入孔16、17中分别配置永久磁铁18 (参照图2)。
[0055]树脂注入用金属模58具有分别在中央形成树脂储存罐60的由超硬材料构成的圆筒体62和固定支承圆筒体62的钢制的树脂注入用金属模63。
[0056]在圆筒体62的底部设置基端与树脂储存罐60连通的流道64、65，设于中间板59上的贯通孔66、67被设置在流道64、65的端部位置，在贯通孔66、67的半径方向(相对于铁芯本体11)外侧的一部分和磁铁插入孔16、17的重叠部分，形成注入孔68、69。
[0057]设置在圆筒体62的底部的流道64、65具有槽底和向外方敞开的侧壁，流道64、65的截面呈向槽底方向变窄的锥形形状。借此，防止由通过的树脂引起流道64、65的磨损，并且，硬化了的树脂变得容易从流道64、65上脱落。并且，由于树脂储存罐60和流道64、65的连接部分形成圆弧形的倒角，所以，可以提高硬化了的树脂的连接部分的强度，防止脱离时的树脂的破损。另外，由于分别形成流道64、65和贯通孔66、67，所以，只通过改变中间板59的贯通孔66、67的形成位置，相对于大小不同的铁芯本体也能够进行树脂注入。
[0058]本发明并不局限于上述实施方式，在不改变本发明的主旨的范围内，可以变更其结构。例如，在上述实施方式中，将树脂注入用金属模配置成上模，将支承金属模配置成下模，但是，本发明也可以被应用于将下模作为树脂注入用金属模，将上模作为支承金属模的情况。另外，在上述实施方式中，构成一个磁极的磁铁插入孔是成对的，但是，即使是一个或者3个以上，也可以应用本发明。
[0059]附图标记说明
[0060]10:树脂密封装置，11:铁芯本体，13:铁芯片，15:轴孔，16、17:磁铁插入孔，18:永久磁铁，19:输送盘，20:树脂注入用金属模，21:支承金属模，22:树脂注入用金属模本体，24:树脂储存罐，26、27:流道，28、29:注入孔，30:圆筒体，31:外侧圆，33:槽底，34、35:侧壁，37:柱塞，39:树脂密封装置，40:树脂注入用金属模，41:中间板，42:树脂储存罐，42a:树脂承接部，43、44:流道，45、46:贯通孔，47、48:注入孔，51:槽底，52:侧壁，54:圆筒体，55:树脂注入用金属模本体，57:树脂密封装置，58:树脂注入用金属模，59:中间板，60:树脂储存罐，62:圆筒体，63:树脂注入用金属模本体，64、65:流道，66、67:贯通孔，68、69:注入孔
【权利要求】
1.一种叠层铁芯的树脂密封方法，用对向配置的树脂注入用金属模和支承金属模夹持铁芯本体，在所述铁芯本体的多个磁铁插入孔中分别插入永久磁铁，利用柱塞从形成在所述树脂注入用金属模上的树脂储存罐挤压出熔融的树脂，将所述永久磁铁树脂密封于所述磁铁插入孔中，所述叠层铁芯的树脂密封方法的特征在于， 形成所述树脂注入用金属模的树脂储存罐和所述树脂从该树脂储存罐通过的区域的材料为超硬材料，减少了由于树脂流动而产生的所述树脂注入用金属模的磨损。
2.如权利要求1所述的叠层铁芯的树脂密封方法，其特征在于，所述树脂注入用金属模具有:由形成所述树脂储存罐及所述树脂通过的区域的所述超硬材料构成的圆筒体、和支承该圆筒体的钢制的树脂注入用金属模本体。
3.如权利要求2所述的叠层铁芯的树脂密封方法，其特征在于，在比所述圆筒体的外周面靠内侧，设置有与所述铁芯本体的磁铁插入孔连通的注入孔。
4.如权利要求3所述的叠层铁芯的树脂密封方法，其特征在于，形成有连接所述注入孔和所述树脂储存罐的流道。
5.如权利要求4所述的叠层铁芯的树脂密封方法，其特征在于，在所述树脂储存罐和所述流道的连接部分形成截面为圆弧状的倒角。
6.如权利要求4所述的叠层铁芯的树脂密封方法，其特征在于，所述流道形成在所述圆筒体中，而且，该流道的截面呈从敞开侧向槽底侧变窄的锥形。
7.如权利要求4所述的叠层铁芯的树脂密封方法，其特征在于，所述流道形成在配置于所述树脂注入用金属模和所述铁芯本体之间的中间板上。
8.如权利要求7所述的叠层铁芯的树脂密封方法，其特征在于，所述流道的截面呈向所述树脂注入用金属模敞开的锥形。
【文档编号】H02K15/12GK103812284SQ201310533741
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2012年11月2日
【发明者】间普浩敏 申请人:株式会社三井高科技