转子的制造方法与流程

本发明涉及一种在转子铁芯中固定磁铁来制造转子的转子的制造方法。

背景技术：

以往，在用于混合动力车辆等的旋转电机中，在壳体内部旋转自如地支承有转子。转子在沿着转子铁芯的圆周方向形成的多个磁铁插入孔中固定有永久磁铁。

作为这种旋转电机的转子的制造方法之一，已知有如下所谓的树脂注入法：将永久磁铁插入到转子铁芯的磁铁插入孔之后，从设置于磁铁插入孔的树脂注入孔注入树脂，并使树脂固化来固定永久磁铁(例如，专利文献1)。

作为从设置于磁铁插入孔的树脂注入孔注入树脂的方法，具有如下所谓的传递模塑成形：如图9所示，在下模2上配置转子铁芯1，在其上部载置浇口模具3，进而在其上部载置上模4，在该状态下，通过柱塞6对树脂料片5进行加压来注入树脂。

在此，如图10所示，浇口模具3呈放射状地形成有多个树脂流路即浇口3a，浇口3a的前端部被分支，与浇口下模3b的多个树脂注入孔3c连续。并且，如图9所示，从树脂注入孔3c向各磁铁插入孔1a注入中央部的树脂料片5的树脂。

作为在该传递模塑成形中注入树脂的顺序，如图11a所示，首先在转子铁芯1的磁铁插入孔1a中插入永久磁铁1b，并如图11b所示，对转子铁芯1进行预热。

接着，如图11c所示，通过柱塞6对树脂料片5进行加压，从而经由浇口模具3的树脂注入孔3c而将树脂5a注入到磁铁插入孔1a内。然后，如图11d所示，使树脂5a加热固化，并如图11e所示，冷却树脂5a并使其固化，从而将永久磁铁1b固定于磁铁插入孔1a。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-219992号公报

发明要解决的课题

然而，在通过上述传递模塑成形来注入树脂5a时，存在如下这样的问题：在浇口模具3的浇口3a内残留有与浇口3a的形状大致相同的形状的树脂5a的残留固化物即被称为残料的多余的树脂，从而使成品率降低。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够实现树脂材料的残留固化物即残料量的降低的转子的制造方法。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，技术方案1所涉及的发明为转子的制造方法，所述转子具备：转子铁芯(例如为后述的实施方式中的转子铁芯20)，其具有多个磁铁插入孔(例如为后述的实施方式中的磁铁插入孔14)；磁铁(例如为后述的实施方式中的永久磁铁40)，其配置于所述磁铁插入孔；以及树脂部(例如为后述的实施方式中的树脂部43)，其填充于所述磁铁与所述磁铁插入孔之间，所述转子的制造方法的特征在于，包括：将多个树脂料片(例如为后述的实施方式中的树脂料片150)呈圆环状分离配置的树脂料片配置工序(例如为后述的实施方式中的树脂料片配置工序s230)；以及通过一个柱塞(例如为后述的实施方式中的柱塞112)按压多个所述树脂料片，由此将树脂(例如为后述的实施方式中的树脂150a)填充于所述磁铁插入孔与所述磁铁之间的树脂填充工序(例如为后述的实施方式中的树脂填充工序s240)。

技术方案2所述的发明在技术方案1所述的转子的制造方法的基础上，其中，多个所述树脂料片在以所述转子铁芯的轴心为中心的圆周上等间隔地配置，所述柱塞具有多个按压部(例如为后述的实施方式中的按压部114)。

技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的转子的制造方法的基础上，其中，所述树脂料片配置于由支承壁(例如为后述的实施方式中的支承壁132b)包围的树脂料片配置部(例如为后述的实施方式中的树脂料片配置部132)。

技术方案4所涉及的发明在技术方案1至3中任一项所述的转子的制造方法基础上，其中，所述树脂料片配置于所述转子铁芯的轴心与所述磁铁插入孔之间的大致中间位置。

技术方案5所涉及的发明在技术方案1至4中任一项所述的转子的制造方法基础上，其中，在所述转子铁芯的轴向一侧的端面(例如为后述的实施方式中的上端面22)设置有树脂填充模(例如为后述的实施方式中的传递模塑成形模具100)，该树脂填充模具备：第1板(例如为后述的实施方式中的柱塞板110)，其形成有所述柱塞；第2板(例如为后述的实施方式中的工作缸板120)，其形成有供所述柱塞穿过的工作缸(例如为后述的实施方式中的工作缸122)；第3板(例如为后述的实施方式中的浇口板130)，其形成有多个树脂料片配置部(例如为后述的实施方式中的树脂料片配置部132)和多个径向树脂流路(例如为后述的实施方式中的浇口134)，所述树脂料片配置部配置有所述树脂料片，所述径向树脂流路从所述树脂料片配置部朝向所述磁铁插入孔而沿径向延伸；以及第4板(例如为后述的实施方式中的树脂注入板140)，其形成有多个轴向树脂流路(例如为后述的实施方式中的树脂注入孔142)，所述轴向树脂流路与所述径向树脂流路连通，并且朝向所述磁铁插入孔而沿轴向延伸。

技术方案6所涉及的发明在技术方案5所述的转子的制造方法的基础上，其中，在所述第3板上形成有将多个所述径向树脂流路连接的圆环状的连接槽(例如为后述的实施方式中的连接槽138)。

发明效果

根据技术方案1的发明，通过利用呈圆环状分离配置的多个树脂料片将树脂注入到多个磁铁插入孔，从而与利用一个树脂料片将树脂注入到多个磁铁插入孔的情况相比，能够减少残留固化物即残料量。并且，由于通过一个柱塞按压多个树脂料片，因此与通过多个柱塞分别按压树脂料片的情况相比，能够容易控制柱塞。并且，通过采用利用柱塞按压树脂料片的所谓传递模塑成形，从而与注射模塑成形相比，能够较低地设定注入压力。

根据技术方案2的发明，多个树脂料片在以转子铁芯的轴心为中心的圆周上等间隔地配置，且柱塞具有多个按压部，因此在通过一个柱塞进行按压时，能够向多个树脂料片均匀地施加荷载。

根据技术方案3的发明，树脂料片配置于由支承壁包围的树脂料片配置部，因此能够可靠地保持树脂料片。

根据技术方案4的发明，多个树脂料片配置于转子铁芯的轴心与磁铁插入孔之间的大致中间位置，因此与配置于转子铁芯的中心的情况相比，能够降低残留固化物即残料量。

根据技术方案5的发明，树脂填充模由第1板～第4板构成，因此能够与功能对应而形成各板。并且，通过使形成有径向树脂流路的板与形成有轴向树脂流路的板为不同的板，从而能够容易去除残留固化物即残料。

根据技术方案6的发明，在第3板上形成有将径向树脂流路连接的圆环状的连接槽，因此能够实现树脂注入时的压力的均匀化。

附图说明

图1是在本发明的转子的制造方法中使用的一实施方式的转子的立体图。

图2a是表示在本发明的转子的制造方法中使用的一实施方式的传递模塑成形模具的立体图，图2b是图2a的剖视立体图。

图3是从柱塞板的背面侧观看柱塞的立体图。

图4是浇口板的俯视图。

图5a是表示树脂料片配置部周边的结构的立体图，图5b是表示将树脂料片配置于树脂料片配置部后的状态的立体图。

图6a～图6c是表示传递模塑成形模具的使用状态的图，图6a是按压柱塞前的侧视图，图6b是图6a的剖视图，图6c是按压柱塞时的剖视图。

图7a～图7c是对传递模塑成形模具中的树脂的流动进行说明的图，图7a是按压柱塞前的剖视图，图7b是开始按压柱塞时的剖视图，图7c是按压柱塞中的剖视图。

图8是本发明的转子的制造方法的一实施方式的流程图。

图9是表示在以往的转子的制造方法中使用的传递模塑成形模具的局部剖视图。

图10是表示在以往的转子的制造方法中使用的浇口模具的俯视图。

图11是对以往的转子的制造方法的各工序进行说明的工序示意图。

符号说明：

14磁铁插入孔

20转子铁芯

22端面(上端面)

40磁铁(永久磁铁)

43树脂部

100树脂填充模(传递模塑成形模具)

112柱塞

114按压部

110第1板(柱塞板)

120第2板(工作缸模)

122工作缸

130第3板(浇口板)

132树脂料片配置部

132b支承壁

134径向树脂流路(浇口)

138连接槽

140第4板(树脂注入板)

142轴向树脂流路(树脂注入孔)

150树脂料片

150a树脂

s230树脂料片配置工序

s240树脂填充工序

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的转子制造方法的一实施方式进行说明。需要说明的是，附图是沿着符号的朝向来观察的。

首先，参照图1，对在本发明的转子制造方法中使用的一实施方式的转子铁芯进行说明。在旋转电机中使用的所谓永久磁铁埋入型的转子10通常具备转子铁芯20、多个永久磁铁40及将永久磁铁40固定于转子铁芯20的树脂部43。

转子铁芯20通过层叠具有大致圆环形状的多张电磁钢板11而构成，在其中央部具有轴孔11a，并且在其外周部具有多个磁铁插入孔14。在图1所示的例子中，三个磁铁插入孔14构成一个磁极部41。

在各磁铁插入孔14中设置有沿着磁铁插入孔14而沿轴向延伸的树脂槽14a，通过后述的传递模塑成形而使树脂从树脂槽14a流入，从而固定永久磁铁40。

构成一个磁极部41的三个磁铁插入孔14配置成，相对于位于中央部的磁铁插入孔14，位于两侧的两个磁铁插入孔14呈v字形状向外径侧打开。磁铁插入孔14向轴向开口且各自独立。

在构成一个磁极部41的三个磁铁插入孔14中配置有磁化方向相同的永久磁铁40。在周向上相邻的磁极部41配置有磁化方向与该永久磁铁40不同的永久磁铁40，由此磁极在周向上交替反转。

接着，基于图2a～图2b，对在本实施方式的转子制造方法中使用的传递模塑成形模具进行说明。需要说明的是，在图2a～图2b中，省略了永久磁铁40。传递模塑成形模具100由柱塞板110、工作缸板120、浇口板130以及树脂注入板140构成，在转子铁芯20的上端面22配置有传递模塑成形模具100。

柱塞板110形成为四方形的平板状，如图3所示，在下侧凸出设置有柱塞112。在柱塞112上，在具有与转子铁芯20的轴心x相同的轴心的圆柱形状的柱塞基座113的周围以等间隔形成有各自具有圆柱形状的多个按压部114。

按压部114的内侧(轴心x侧)的大致半周与柱塞基座113重叠，在柱塞基座113的外周面113a形成有沿圆柱形状的按压部114被切除的多个半圆形状的缺口部113b。

在按压柱塞112时，柱塞基座113的外周面113a与在工作缸板120上形成的工作缸122的内周面122a滑动接触，缺口部113b与在浇口板130上形成的树脂料片配置部132的外周面132a(参照图5)滑动接触。

在各按压部114上形成有外周缘部被呈阶梯状切除的台阶部114a。在按压柱塞112时，台阶部114a与在浇口板130上形成的树脂料片配置部132的支承壁132b嵌合。

如图2a～图2b所示，工作缸板120形成为四方形的平板状，在中央部形成有以使柱塞板110的柱塞112能够穿过的方式形成的工作缸122。

工作缸122在与柱塞112的各按压部114对应的位置，在内周面122a形成有多个与按压部114的外周面滑动接触的半圆形槽122b。如上所述，在按压柱塞112时，内周面122a与柱塞基座113的外周面113a滑动接触。

在开始按压柱塞112时，半圆形槽122b与柱塞基座113的缺口部113b一起呈圆形状包围树脂料片150的外周，来限制树脂料片150的外周。

如图2a～图2b、图4以及图5a～图5b所示，浇口板130形成为四方形的平板状，在与柱塞112的各按压部114对应的位置形成有树脂料片配置部132。如上所述，在按压柱塞112时，树脂料片配置部132的外周面132a与柱塞板110的缺口部113b滑动接触。

并且，在树脂料片配置部132上以包围树脂料片150的方式立起设置有支承壁132b。树脂料片150通过支承壁132b而保持于树脂料片配置部132。

并且，各树脂料片配置部132在以转子铁芯20的轴心x为中心的圆周上等间隔地配置，并且配置于转子铁芯20的轴心x与磁铁插入孔14之间的大致中间位置。即，在树脂料片配置部132分别配置的树脂料片150也在以转子铁芯20的轴心x为中心的圆周上等间隔地配置，并且配置于与转子铁芯20的轴心x相比更接近磁铁插入孔14的、转子铁芯20的轴心x与磁铁插入孔14之间的大致中间位置。

并且，在浇口板130上延伸设置有从各树脂料片配置部132呈放射状地朝向磁铁插入孔14而沿径向延伸的多个树脂流路即浇口134。在浇口134的前端部，以沿着构成磁极部41的三个磁铁插入孔14的树脂槽14a延伸的方式形成有分支部136。在此，如图5a～图5b所示，树脂料片配置部132的内部空间与浇口134连通。

并且，在浇口板130上形成有呈圆环状地连接各浇口134的连接槽138。

如图2a～图2b所示，树脂注入板140形成为四方形的平板状，多个树脂注入孔142在与转子铁芯20的树脂槽14a对应的位置形成为朝向磁铁插入孔14而沿轴向延伸。树脂注入板140的树脂注入孔142将从浇口板130的浇口134供给的树脂向转子铁芯20的树脂槽14a引导。

并且，在树脂注入板140中，在对角线上朝向上方固定有两个模具销144，来对层叠的柱塞板110、工作缸板120、浇口板130以及树脂注入板140彼此进行定位，并且在传递模塑成形模具100的冲压成形时对各模具板进行上下引导。

因此，如图6a所示，在柱塞板110、工作缸板120以及浇口板130上分别形成有两个能够供模具销144穿过的导引孔110a、导引孔120a以及导引孔130a。

需要说明的是，在传递模塑成形时，如图2a～图2b所示，在转子铁芯20的上侧载置传递模塑成形模具100，因此转子铁芯20上端面22由树脂注入板140密封。而且，如图6c以及图7c所示，转子铁芯20的树脂槽14a与树脂注入板140的树脂注入孔142连通。

并且，树脂注入孔142若与浇口板130抵接，则与分支部136连通。因此，磁铁插入孔14经由树脂槽14a、树脂注入板140的树脂注入孔142、浇口板130的分支部136以及浇口134而与树脂料片配置部132连通。由此，形成有使树脂料片配置部132的树脂150a到达至转子铁芯20的磁铁插入孔14的树脂路径。

需要说明的是，虽未图示，但在转子铁芯20的下侧配置有下模，以便通过与转子铁芯20的下表面抵接来堵塞转子铁芯20上形成的磁铁插入孔14的下端部。

接着，基于图8的流程图对本实施方式的转子制造方法进行说明。在磁铁配置工序s200中，在转子铁芯20的各磁铁插入孔14中插入而配置永久磁铁40。

在转子铁芯配置工序s210中，如图2a～图2b所示，在磁铁插入孔14中配置有永久磁铁40的转子铁芯20的上部配置传递模塑成形模具100。具体而言，从下方依次堆叠并载置树脂注入板140、浇口板130、工作缸板120、柱塞板110。

在该情况下，如图6a所示，通过使树脂注入板140的各模具销144穿过柱塞板110的导引孔110a、工作缸板120的导引孔120a以及浇口板130的导引孔130a，由此能够彼此进行定位。

接着，在转子铁芯预热工序s220中，将在各磁铁插入孔14中插入有永久磁铁40的转子铁芯20与传递模塑成形模具100一同进行预热。

在树脂料片配置工序s230中，如图5b所示，将一次量的分量的树脂料片150配置于各树脂料片配置部132。

在树脂填充工序s240中，如图7a～图7c所示，朝向下方按压柱塞板110的柱塞112。由此，配置于树脂料片配置部132的树脂料片150通过柱塞112的各按压部114而在工作缸122内被加压。

树脂料片150在通过柱塞基座113的缺口部113b以及工作缸板120的半圆形槽122b限制外周的状态下被加压，由此树脂150a从浇口板130的各树脂料片配置部132向浇口134流入，从分支部136通过树脂注入板140的树脂注入孔142而向转子铁芯20的树脂槽14a流入，填充于磁铁插入孔14与永久磁铁40之间。

在加热固化工序s250中，通过加热炉等将在树脂填充工序s240中填充了树脂150a的转子铁芯20与传递模塑成形模具100一同进行加热。因此，填充于磁铁插入孔14与永久磁铁40之间的树脂材料固化。

最后，在冷却工序s260中，通过冷却炉等将转子铁芯20与传递模塑成形模具100一同进行冷却。由此，永久磁铁40牢固地固定于转子铁芯20的磁铁插入孔14。另外，在冷却工序s260中，可以拆卸传递模塑成形模具100而仅对转子铁芯20进行冷却，也可以进行基于自然散热的冷却来代替通过冷却炉等进行冷却。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在树脂料片配置工序s230中，将多个树脂料片150呈圆环状分离配置，在树脂填充工序s240中，通过一个柱塞112按压多个树脂料片150，从而将树脂150a填充于磁铁插入孔14与永久磁铁40之间。

这样，利用呈圆环状分离配置的多个树脂料片150将树脂150a注入到多个磁铁插入孔14中，由此与利用配置于转子铁芯20的中心的一个树脂料片150来将树脂150a注入到多个磁铁插入孔14的情况相比，从树脂料片150至磁铁插入孔14的距离变短，能够减少残留固化物即残料量。另外，残料量残留在树脂路径整体，因此与树脂路径整体的长度大致成比例。

并且，由于通过一个柱塞112按压多个树脂料片150，因此与通过多个柱塞分别按压树脂料片150的情况相比，能够容易控制柱塞112。并且，通过采用利用柱塞112按压树脂料片150的所谓传递模塑成形，由此与注射模塑成形相比，能够较低地设定注入压力。

并且，多个树脂料片150在以转子铁芯20的轴心x为中心的圆周上等间隔地配置，柱塞112具有多个按压部114，因此通过一个柱塞112进行按压时，能够对多个树脂料片150均匀地施加荷载。

并且，树脂料片150配置于由支承壁132b包围的树脂料片配置部132，因此能够可靠地保持树脂料片150。

并且，树脂料片150配置于转子铁芯20的轴心x与磁铁插入孔14之间的大致中间位置，因此与配置于转子铁芯20的轴心x的情况相比，能够降低残留固化物即残料量。

传递模塑成形模具100具备：形成有柱塞112的柱塞板110；形成供柱塞112穿过的工作缸122的工作缸板120；形成有配置树脂料片150的多个树脂料片配置部132且形成有从树脂料片配置部朝向磁铁插入孔14而沿径向延伸的浇口134的浇口板130；以及形成有与浇口134连通且朝向磁铁插入孔14而沿轴向延伸的树脂注入孔142的树脂注入板140。

因此，能够与功能对应而形成各板(模)。并且，使形成有径向树脂流路即浇口134的浇口板130与形成有轴向树脂流路即树脂注入孔142的树脂注入板140为不同的板，由此能够容易去除残留固化物即残料。

并且，在浇口板130上形成有将浇口134连接的圆环状的连接槽138，因此各浇口134彼此连通，从而能够实现树脂150a注入时的压力的均匀化。

需要说明的是，本发明不限定于前述实施方式，能够适当地进行变形、改良等。