JP2017079575A - Manufacturing method of rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電気機械のロータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine.
モータや発電機などの回転電気機械には、微小な粉状乃至粒状の磁石材料を樹脂（バインダー）と混合して固化させることにより形成された、いわゆるボンド磁石を有したロータを備えるものがある（例えば特許文献１を参照）。このようなロータを製造する場合は、キャビティ内に磁場を発生する成形型内に、ロータコアをセットし、該成形型に磁石用材料（粉状乃至粒状の磁石材料と樹脂バインダーとの混合物）を射出し、上記磁場によって該磁石用材料を磁場配向させるのが一般的である。 Some rotary electric machines such as motors and generators include a rotor having a so-called bond magnet formed by mixing a fine powdery or granular magnet material with a resin (binder) and solidifying it. (For example, refer to Patent Document 1). When manufacturing such a rotor, a rotor core is set in a mold that generates a magnetic field in a cavity, and a magnet material (a mixture of a powdered or granular magnet material and a resin binder) is placed in the mold. Generally, the magnet material is ejected and the magnetic material is magnetically oriented by the magnetic field.
しかしながら、ボンド磁石は、その成形中に磁石用材料の熱が奪われるとその流動性が悪化して磁場配向が不完全なうちに磁石用材料が硬化し、その結果、ボンド磁石の配効率が低下して所望の磁力が得られない可能性がある。 However, in the bonded magnet, if the heat of the magnet material is taken away during molding, the fluidity deteriorates and the magnet material is cured while the magnetic field orientation is incomplete. As a result, the distribution efficiency of the bonded magnet is improved. There is a possibility that the desired magnetic force cannot be obtained due to the decrease.
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、いわゆるボンド磁石の成形過程における磁石用材料の流動性の悪化を抑制することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and aims to suppress deterioration of the fluidity of the magnet material in the so-called bonded magnet molding process.
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
ロータコア（21）内にボンド磁石用材料（26a）を射出して形成したボンド磁石（26）を有したロータの製造方法において、
成形型（40）と、上記ロータコア（21）の一部若しくは全体とを断熱材（50）で区画する工程と、
上記成形型（40）に上記ボンド磁石用材料（26a）を射出して、磁場によって該ボンド磁石用材料（26a）を磁場配向させる工程と、
を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the first invention is
In a method for manufacturing a rotor having a bonded magnet (26) formed by injecting a bonded magnet material (26a) into a rotor core (21),
Partitioning the mold (40) and part or the whole of the rotor core (21) with a heat insulating material (50);
Injecting the bonded magnet material (26a) into the mold (40) and orienting the bonded magnet material (26a) in a magnetic field by a magnetic field;
It is characterized by having.
この構成では、ボンド磁石（26）の形成に際して上記のように断熱材（50）を用いることによって、ロータコア（21）からの放熱を抑制し、またロータコア（21）が断熱材（50）によって覆われることで、直接空気に触れなくなるので、成形型（40）とロータコア（21）との隙間における空気の対流によって、ロータコア（21）の熱が奪われにくくなる。 In this configuration, when the bonded magnet (26) is formed, the heat insulating material (50) is used as described above to suppress heat dissipation from the rotor core (21), and the rotor core (21) is covered with the heat insulating material (50). As a result, the rotor core (21) is not easily deprived of heat by air convection in the gap between the mold (40) and the rotor core (21).
また、第２の発明は、第１の発明において、
上記断熱材（50）として、上記ロータコア（21）よりも熱伝導率が小さいものを用いることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
As the heat insulating material (50), a material having a lower thermal conductivity than the rotor core (21) is used.
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、
上記断熱材（50）として、上記キャビティ（43）に開口したゲート（48）に対応する箇所に貫通孔（51）が形成されているものを用いることを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
As the heat insulating material (50), a material having a through hole (51) formed at a position corresponding to the gate (48) opened in the cavity (43) is used.
この構成では、貫通孔（51）を経由してボンド磁石用材料（26a）がロータコア（21）に供給される。 In this configuration, the bonded magnet material (26a) is supplied to the rotor core (21) via the through hole (51).
また、第４の発明は、第１から第３の発明の何れかにおいて、
上記断熱材（50）として、上記ロータの端部に設けられる端板（28）を用いることを特徴とする。
In addition, a fourth invention is any one of the first to third inventions,
As the heat insulating material (50), an end plate (28) provided at an end of the rotor is used.
第１の発明によれば、ロータコア（21）が空気に触れないので、成形型（40）とロータコア（21）との隙間における空気の対流によって、ロータコア（21）の熱が成形型（40）に奪われにくくなる。したがって、成形過程における磁石用材料の流動性の悪化を抑制することが可能になる。 According to the first invention, since the rotor core (21) does not come into contact with air, the heat of the rotor core (21) is caused by the convection of air in the gap between the mold (40) and the rotor core (21). It is hard to be taken away by. Therefore, it becomes possible to suppress the deterioration of the fluidity of the magnet material in the molding process.
また、第２の発明によれば、成形過程における磁石用材料の流動性の悪化をより効果的に抑制することが可能になる。 Moreover, according to 2nd invention, it becomes possible to suppress more effectively the deterioration of the fluidity | liquidity of the magnet material in a shaping | molding process.
また、第３の発明によれば、磁石用材料の流動を妨げることなく成形工程を実施できる。 Moreover, according to 3rd invention, a shaping | molding process can be implemented, without preventing the flow of the magnet material.
また、第４の発明によれば、使用する断熱材（50）を低減できる。 Moreover, according to 4th invention, the heat insulating material (50) to be used can be reduced.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
《発明の実施形態１》
図１は、実施形態１に係るロータの製造方法を適用した回転電気機械の一例である磁石埋込型の電動機（1）を示す。
FIG. 1 shows a magnet-embedded electric motor (1) which is an example of a rotating electric machine to which the rotor manufacturing method according to the first embodiment is applied.
本実施形態に係る電動機（1）は、ステータ（10）、ロータ（20）、駆動軸（30）、及びケーシング（2）を備えている。なお、以下の説明において、軸方向とは駆動軸（30）の軸心の方向を意味し、径方向とは軸方向と直交する方向を意味する。また、外周側とは軸心から遠離する側を意味し、内周側とは軸心に近接する側を意味する。 The electric motor (1) according to the present embodiment includes a stator (10), a rotor (20), a drive shaft (30), and a casing (2). In the following description, the axial direction means the direction of the axis of the drive shaft (30), and the radial direction means a direction orthogonal to the axial direction. Further, the outer peripheral side means a side far from the axis, and the inner peripheral side means a side close to the axis.
〈ステータ（10）〉
ステータ（10）は、円筒状のステータコア（11）とコイル（16）を備えている。
<Stator (10)>
The stator (10) includes a cylindrical stator core (11) and a coil (16).
ステータコア（11）は、いわゆる積層コアであり、プレス加工機によって電磁鋼板を打ち抜き加工して形成した複数の板状部材が軸方向に積層されて構成されている。ステータコア（11）は、１つのバックヨーク部（12）、複数（この例では６つ）のティース部（13）、及び複数のツバ部（14）を備えている。ステータコア（11）は、ケーシング（2）に、バックヨーク部（12）の外周面の一部分がケーシング（2）の内周面に接触するように嵌め入れられて固定されている。 The stator core (11) is a so-called laminated core, and is configured by laminating a plurality of plate-like members formed by punching electromagnetic steel sheets by a press machine in the axial direction. The stator core (11) includes one back yoke portion (12), a plurality (six in this example) of teeth portions (13), and a plurality of flange portions (14). The stator core (11) is fitted and fixed to the casing (2) so that a part of the outer peripheral surface of the back yoke portion (12) is in contact with the inner peripheral surface of the casing (2).
バックヨーク部（12）は、ステータコア（11）の外周側の、平面視で環状の部分である。 The back yoke portion (12) is an annular portion in a plan view on the outer peripheral side of the stator core (11).
各ティース部（13）は、ステータコア（11）において径方向に伸びる直方体状の部分である。各ティース部（13）には、例えば集中巻方式でコイル（16）が巻回され、相互に隣接するティース部（13）間の空間がコイル（16）を収容するためのコイル用スロット（15）に構成されている。以上により、各ティース部（13）には電磁石が構成されている。 Each teeth part (13) is a rectangular parallelepiped part extended in radial direction in a stator core (11). A coil (16) is wound around each tooth portion (13) by, for example, a concentrated winding method, and a space between adjacent tooth portions (13) is a coil slot (15) for accommodating the coil (16). ). As described above, an electromagnet is configured in each tooth portion (13).
ツバ部（14）は、各ティース部（13）の内周側に連続して両側に張り出した部分である。したがって、ツバ部（14）は、ティース部（13）よりも幅（周方向の長さ）が大きく形成されている。ツバ部（14）は、内周側の面が円筒面であり、その円筒面は、ロータ（20）の外周面（円筒面）と所定の距離（エアギャップ（G））をもって対向している。 The brim portion (14) is a portion that protrudes on both sides continuously from the inner peripheral side of each tooth portion (13). Accordingly, the brim portion (14) is formed to have a larger width (length in the circumferential direction) than the tooth portion (13). The collar portion (14) has a cylindrical inner surface, and the cylindrical surface faces the outer peripheral surface (cylindrical surface) of the rotor (20) with a predetermined distance (air gap (G)). .
〈ロータ（20）〉
図２にロータ（20）の斜視図、図３にロータ（20）を軸方向から見た平面図を示す。また、図４にはロータ（20）の縦断面図を示す。この図４は、図３のIV−IV断面に相当している。
<Rotor (20)>
FIG. 2 is a perspective view of the rotor (20), and FIG. 3 is a plan view of the rotor (20) viewed from the axial direction. FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of the rotor (20). 4 corresponds to the IV-IV cross section of FIG.
ロータ（20）は、ロータコア（21）、２つの端板（28）、及び４つのボンド磁石（26）を備えている。すなわち、本実施形態では、ロータ（20）は４つの磁極を備えている。なお、図２〜図４では、端板（28）の図示を省略してある。 The rotor (20) includes a rotor core (21), two end plates (28), and four bond magnets (26). That is, in this embodiment, the rotor (20) includes four magnetic poles. In addition, illustration of the end plate (28) is abbreviate | omitted in FIGS.
−ロータコア（21）−
ロータコア（21）は、いわゆる積層コアであり、プレス加工機によって例えば厚さが０．３〜０．５ｍｍの電磁鋼板を同一形状に打ち抜き加工して形成した複数のコア部材（22）が軸方向に積層されて構成されている。このコア部材（22）の原材料である電磁鋼板は、渦電流の発生を抑制する観点から、絶縁被覆されていることが好ましい。
-Rotor core (21)-
The rotor core (21) is a so-called laminated core, and a plurality of core members (22) formed by stamping, for example, an electromagnetic steel sheet having a thickness of 0.3 to 0.5 mm into the same shape by a press machine. It is laminated and configured. The electromagnetic steel sheet as the raw material of the core member (22) is preferably coated with insulation from the viewpoint of suppressing the generation of eddy currents.
また、ロータコア（21）には、その中心に軸穴（23）が形成されており、この軸穴（23）には、負荷（例えば空調装置のロータリ式圧縮機）を駆動するための駆動軸（30）が絞まり嵌め（例えば焼き嵌め）によって固定されている。 The rotor core (21) has a shaft hole (23) formed in the center thereof, and a drive shaft for driving a load (for example, a rotary compressor of an air conditioner) is formed in the shaft hole (23). (30) is fixed by interference fit (for example, shrink fit).
ロータコア（21）には、ボンド磁石（26）を収容するための４つの磁石用スロット（24）がロータコア（21）の軸心回りに９０°ピッチで配置されている。それらの４つの磁石用スロット（24）は、各々の穴形状が平面視で概ね円弧状に形成されており、ロータコア（21）を軸方向に貫通している。 In the rotor core (21), four magnet slots (24) for accommodating the bonded magnets (26) are arranged around the axis of the rotor core (21) at a pitch of 90 °. Each of the four magnet slots (24) has a substantially arc shape in plan view, and penetrates the rotor core (21) in the axial direction.
−ボンド磁石（26）−
ボンド磁石（26）は、磁石材料である微小な粉状乃至粒状のフェライト系磁石や希土類系磁石を、ナイロン樹脂、ＰＰＳ樹脂等のバインダーと混合して固化させることにより形成された永久磁石である。なお、本実施形態では、後述するように、ロータ（20）の製造時において、ロータコア（21）の磁石用スロット（24）に、磁性を帯びていない粉状乃至粒状の磁石材料とバインダーとを混合したボンド磁石用材料（26a）を供給すると共に、それを着磁させてボンド磁石（26）を形成する。
-Bond magnet (26)-
The bond magnet (26) is a permanent magnet formed by mixing a fine powder or granular ferrite magnet or rare earth magnet, which is a magnet material, with a binder such as nylon resin or PPS resin and solidifying it. . In this embodiment, as will be described later, when the rotor (20) is manufactured, the magnet slot (24) of the rotor core (21) is provided with a non-magnetic powdery or granular magnet material and a binder. The mixed bonded magnet material (26a) is supplied and magnetized to form the bonded magnet (26).
ボンド磁石（26）は、その端面が、それぞれの磁石用スロット（24）の開口に露出しているが、それらのうち一方の端面にはゲートマーク（27）が形成されている。ここで、ゲートマーク（27）とは、後述のロータ（20）の製造時に用いるボンド磁石用材料（26a）を供給するための成形型（40）におけるゲート（48）の位置に対応して形成されるゲート形状（通常は円形）の材料供給痕である。したがって、ボンド磁石（26）は、ボンド磁石用材料（26a）が磁石用スロット（24）の一端から流入して形成されたということになる。なお、ボンド磁石（26）の端面に形成されたゲートマーク（27）は後加工により除去されていてもよい。 The bonded magnet (26) has an end face exposed at the opening of each magnet slot (24), and a gate mark (27) is formed on one of the end faces. Here, the gate mark (27) is formed corresponding to the position of the gate (48) in the molding die (40) for supplying the bonded magnet material (26a) used when manufacturing the rotor (20) described later. It is a gate-shaped (usually circular) material supply trace. Therefore, the bond magnet (26) is formed by flowing the bond magnet material (26a) from one end of the magnet slot (24). The gate mark (27) formed on the end face of the bonded magnet (26) may be removed by post-processing.
〈ロータ（20）の製造方法〉
図５は、ロータ（20）の製造の際に用いる射出成形用の成形型（40）の縦断面を示す。また、図６は、後述の固定型（41）の平面図である。なお、図５及び図６では、ロータコア（21）を型内に入れた状態を示している。
<Manufacturing method of rotor (20)>
FIG. 5 shows a longitudinal section of a molding die (40) for injection molding used in manufacturing the rotor (20). FIG. 6 is a plan view of a fixed mold (41) described later. 5 and 6 show a state where the rotor core (21) is placed in the mold.
成形型（40）は、ロータコア（21）を内嵌め状に配置することができる凹部（41a）が形成された固定型（41）と、その凹部（41a）の開口側に設けられた板状の可動型（42）とで構成されており、それらが型締めされて固定型（41）の凹部（41a）が可動型（42）によって閉じられ、それによって内部にキャビティ（43）が形成されるように構成されている。 The molding die (40) is a fixed die (41) in which a recess (41a) in which the rotor core (21) can be arranged in an internally fitted shape, and a plate shape provided on the opening side of the recess (41a). The movable mold (42) and the concave mold (41a) of the fixed mold (41) are closed by the movable mold (42), thereby forming the cavity (43) inside. It is comprised so that.
固定型（41）の凹部（41a）内には、ロータコア（21）の軸穴（23）を嵌め込む円柱状のセンターピン（41b）が設けられている。センターピン（41b）は、凹部（41a）内におけるロータコア（21）の位置決めに利用する。また、固定型（41）には、凹部（41a）の周囲には、永久磁石（44）とポールピース（45）とが周方向に交互に配置されている（図６参照）。ポールピース（45）は、ロータ（20）のボンド磁石（26）と１対１に対応するように、磁極数に応じた数が設けられており、したがって、本実施形態では、４つのポールピース（45）が設けられ、また、永久磁石（44）も同数設けられている。この構成によって成形型（40）では、キャビティ（43）内に磁場を発生させることができる。具体的に、成形型（40）では、各ポールピース（45）が、接触する永久磁石（44）からの磁束をキャビティ（43）にセットされたロータコア（21）に印加する。 A cylindrical center pin (41b) into which the shaft hole (23) of the rotor core (21) is fitted is provided in the recess (41a) of the fixed mold (41). The center pin (41b) is used for positioning the rotor core (21) in the recess (41a). In the fixed mold (41), permanent magnets (44) and pole pieces (45) are alternately arranged in the circumferential direction around the recess (41a) (see FIG. 6). The pole piece (45) is provided with a number corresponding to the number of magnetic poles so as to correspond to the bond magnet (26) of the rotor (20) on a one-to-one basis. Therefore, in this embodiment, four pole pieces are provided. (45) is provided, and the same number of permanent magnets (44) are provided. With this configuration, the mold (40) can generate a magnetic field in the cavity (43). Specifically, in the mold (40), each pole piece (45) applies the magnetic flux from the permanent magnet (44) in contact to the rotor core (21) set in the cavity (43).
可動型（42）には、スプール（46）、及びそこから分岐したランナー（47）、並びにそれに連続してキャビティ（43）に開口したゲート（48）がそれぞれ形成されている。ゲート（48）は、キャビティ（43）に設けられたロータコア（21）における磁石用スロット（24）に対応する位置に設けられている。 The movable mold (42) is formed with a spool (46), a runner (47) branched from the spool (46), and a gate (48) continuously opened to the cavity (43). The gate (48) is provided at a position corresponding to the magnet slot (24) in the rotor core (21) provided in the cavity (43).
ボンド磁石（26）の形成に際し、射出成形機に成形型（40）を装着し、ロータコア（21）を、固定型（41）の凹部（41a）に配置する。このとき、本実施形態では、ロータコア（21）の周囲を予め断熱材（50）で包んでおいて、断熱材（50）に包まれた状態のロータコア（21）を凹部（41a）内にセットする。つまり、ロータコア（21）を断熱材（50）で包み、それを凹部（41a）内にセットする工程は、本発明の成形型（40）とロータコア（21）とを断熱材（50）で区画する工程の一例である。 When forming the bonded magnet (26), the molding die (40) is mounted on the injection molding machine, and the rotor core (21) is placed in the concave portion (41a) of the stationary die (41). At this time, in this embodiment, the periphery of the rotor core (21) is wrapped in advance with a heat insulating material (50), and the rotor core (21) wrapped in the heat insulating material (50) is set in the recess (41a). To do. That is, the step of wrapping the rotor core (21) with the heat insulating material (50) and setting it in the recess (41a) is to partition the mold (40) and the rotor core (21) of the present invention with the heat insulating material (50). It is an example of the process to perform.
図７は、ロータコア（21）への断熱材（50）の装着状態を例示する。この例では、ロータコア（21）における軸方向の両端面、外周円筒面（ティース部（13）に対向する外周面）、及び軸穴（23）の内周面を断熱材（50）で覆ってある。換言すれば、本実施形態では、ロータコア（21）が、可動型（42）のキャビティ（43）側の面、凹部（41a）の外周側の面、及びセンターピン（41b）の外周側の面に対向する部分を断熱材（50）で覆っている。これにより、この例ではロータコア（21）の全体が断熱材（50）によって成形型（40）と区画される。 FIG. 7 illustrates a state in which the heat insulating material (50) is attached to the rotor core (21). In this example, both end surfaces in the axial direction of the rotor core (21), the outer peripheral cylindrical surface (the outer peripheral surface facing the teeth portion (13)), and the inner peripheral surface of the shaft hole (23) are covered with a heat insulating material (50). is there. In other words, in the present embodiment, the rotor core (21) includes the cavity (43) side surface of the movable die (42), the outer peripheral surface of the recess (41a), and the outer peripheral surface of the center pin (41b). The part opposite to is covered with a heat insulating material (50). Thus, in this example, the entire rotor core (21) is partitioned from the mold (40) by the heat insulating material (50).
この断熱材（50）には、種々の材質や形態が考えられる。本実施形態の断熱材（50）は、ロータコア（21）よりも熱伝導率が小さいもので、且つ、厚さがエアギャップ（G）よりも薄いシート状の部材を用いている。ここでは一例としてポリイミドのフィルムを採用した。なお、ボンド磁石（26）の形成に際して、ボンド磁石用材料（26a）を磁石用スロット（24）に注入する必要があるので、断熱材（50）には、ゲート（48）に対応する位置に貫通孔（51）を形成してある（図５参照）。 Various materials and forms are conceivable for the heat insulating material (50). The heat insulating material (50) of the present embodiment uses a sheet-like member having a thermal conductivity smaller than that of the rotor core (21) and having a thickness smaller than that of the air gap (G). Here, a polyimide film is employed as an example. When forming the bonded magnet (26), it is necessary to inject the bonded magnet material (26a) into the magnet slot (24), so that the heat insulating material (50) has a position corresponding to the gate (48). A through hole (51) is formed (see FIG. 5).
次いで、固定型（41）及び可動型（42）を型締めする。このとき、ロータコア（21）が成形型（40）のキャビティ（43）に配置される。図５に示すように、この例では、ロータコア（21）は、成形型（40）と断熱材（50）によって区画され、直接的に接している箇所がない。 Next, the fixed mold (41) and the movable mold (42) are clamped. At this time, the rotor core (21) is disposed in the cavity (43) of the mold (40). As shown in FIG. 5, in this example, the rotor core (21) is partitioned by the mold (40) and the heat insulating material (50), and there is no portion that is in direct contact.
続いて、射出成形機から成形型（40）にボンド磁石用材料（26a）を射出供給して、永久磁石（44）の磁場によってボンド磁石用材料（26a）を磁場配向させる工程を実施する。なお、図５には、スプール（46）を通過してランナー（47）、及びゲート（48）に到達したボンド磁石用材料（26a）をハッチングで示した。 Subsequently, the step of injecting and supplying the bond magnet material (26a) from the injection molding machine to the mold (40) and orienting the bond magnet material (26a) with the magnetic field of the permanent magnet (44) is performed. In FIG. 5, the bonded magnet material (26a) that has passed through the spool (46) and reached the runner (47) and the gate (48) is indicated by hatching.
ここで、本実施形態で用いるボンド磁石用材料（26a）は、磁性を帯びていない粉状乃至粒状の磁石材料とバインダーとを混合したものである。このとき、射出成形機において加熱及び混練されて流動体となったボンド磁石用材料（26a）は、成形型（40）内のスプール（46）及びランナー（47）を流動してゲート（48）からキャビティ（43）内に入り、断熱材（50）の貫通孔（51）を経由して、磁石用スロット（24）に流入する。そして、ボンド磁石用材料（26a）は、固化すると共にポールピース（45）からの磁束によって磁場配向及び着磁が行われてボンド磁石（26）に形成される。 Here, the bonded magnet material (26a) used in the present embodiment is a mixture of a non-magnetic powdery or granular magnet material and a binder. At this time, the bonded magnet material (26a) that has been heated and kneaded in the injection molding machine to form a fluid flows through the spool (46) and the runner (47) in the molding die (40) and flows into the gate (48). Enters the cavity (43) and flows into the magnet slot (24) through the through hole (51) of the heat insulating material (50). The bonded magnet material (26a) is solidified and magnetic field orientation and magnetization are performed by the magnetic flux from the pole piece (45) to form the bonded magnet (26).
このとき、ロータコア（21）の周囲には断熱材（50）が設けられているので、磁石用スロット（24）内のボンド磁石用材料（26a）から、ロータコア（21）を介した成形型（40）への伝熱は、断熱材（50）を用いない工法（従来工法）と比べて低減する。 At this time, since the heat insulating material (50) is provided around the rotor core (21), the bonding magnet material (26a) in the magnet slot (24) is used to form a mold (via the rotor core (21) ( Heat transfer to 40) is reduced compared to the method that does not use the heat insulating material (50) (conventional method).
なお、ボンド磁石（26）は、ボンド磁石用材料（26a）注入側の端面にはゲートマーク（27）が形成される。このゲートマーク（27）の付近には、断熱材（50）の痕跡（例えば段差）が形成される場合がある。また、ボンド磁石用材料（26a）注入側の端面には、断熱材（50）の凹凸が転写される場合がある。なお、ボンド磁石（26）のもう一方の端面は、固定型（41）の凹部（41a）の底面が転写された平坦面に形成される。 In the bonded magnet (26), a gate mark (27) is formed on the end surface of the bonded magnet material (26a) on the injection side. A trace (for example, a step) of the heat insulating material (50) may be formed in the vicinity of the gate mark (27). Moreover, the unevenness | corrugation of a heat insulating material (50) may be transcribe | transferred to the end surface of the bonded magnet material (26a) injection | pouring side. The other end surface of the bonded magnet (26) is formed on a flat surface onto which the bottom surface of the concave portion (41a) of the fixed mold (41) is transferred.
続いて、成形型（40）を開き、固定型（41）から、ボンド磁石（26）が充填されたロータコア（21）を取り出す。また、断熱材（50）をロータコア（21）から取り外す。そして、図８に示すように、ボンド磁石（26）が充填されたロータコア（21）の軸方向両端に端板（28）を固定する。なお、端板（28）とロータコア（21）との固定には、例えばリベットやボルト（図示は省略）を用いることができる。 Subsequently, the mold (40) is opened, and the rotor core (21) filled with the bond magnet (26) is taken out from the fixed mold (41). Further, the heat insulating material (50) is removed from the rotor core (21). And as shown in FIG. 8, an end plate (28) is fixed to the axial direction both ends of the rotor core (21) with which the bonded magnet (26) was filled. For fixing the end plate (28) and the rotor core (21), for example, rivets and bolts (not shown) can be used.
以上のようにして得られたロータ（20）には、駆動軸（30）を例えば焼き嵌め（絞まり嵌めの一例）によって固定する。なお、射出成形によりボンド磁石（26）を形成する前のロータコア（21）に、この駆動軸（30）の焼き嵌めを行ってもよい。 The drive shaft (30) is fixed to the rotor (20) obtained as described above by shrink fitting (an example of interference fitting), for example. In addition, you may shrink-fit this drive shaft (30) to the rotor core (21) before forming the bonded magnet (26) by injection molding.
〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態では、ボンド磁石（26）の形成に際して、ロータコア（21）よりも熱伝導率が小さな断熱材（50）を用いることによって、ロータコア（21）からの放熱を抑制し、またロータコア（21）が断熱材（50）によって覆われることで、直接空気に触れなくなるので、成形型（40）とロータコア（21）との隙間における空気の対流によって、ロータコア（21）の熱が奪われにくくなる。このようにして、磁石用スロット（24）内でのボンド磁石用材料（26a）の流動性悪化が抑制され、流動性悪化に起因する配効率の低下も抑制される。
<Effect in this embodiment>
As described above, in the present embodiment, when the bond magnet (26) is formed, the heat dissipation from the rotor core (21) is suppressed by using the heat insulating material (50) having a lower thermal conductivity than the rotor core (21). In addition, since the rotor core (21) is covered with the heat insulating material (50), the rotor core (21) is not directly in contact with the air, so the air in the gap between the mold (40) and the rotor core (21) is heated by Is less likely to be taken away. In this way, the deterioration in fluidity of the bonded magnet material (26a) in the magnet slot (24) is suppressed, and the decrease in distribution efficiency due to the deterioration in fluidity is also suppressed.
また、断熱材（50）の厚さをエアギャップ（G）よりも小さくしてあるので、ボンド磁石用材料（26a）を確実に磁場配向させることが可能になる。 Moreover, since the thickness of the heat insulating material (50) is smaller than the air gap (G), the bonded magnet material (26a) can be surely magnetically oriented.
《発明の実施形態２》
図９は、本発明の実施形態２に係るロータ（20）の製造方法の実施に用いる成形型（40）を示す。この図９は、ロータコア（21）を型内に入れた状態を示している。
<<
FIG. 9 shows a mold (40) used for carrying out the method for manufacturing a rotor (20) according to
本実施形態では、図９に示すように、ロータコア（21）の軸方向両端面用の断熱材（50）として、ロータ（20）の軸方向両端部に設けられる端板（28）を用いている。この端板（28）は、非磁性体の材料（例えばステンレス鋼）を用いて形成した円板状の部材であり、その中央に、ロータコア（21）の軸穴（23）に対応した貫通孔を有している。 In this embodiment, as shown in FIG. 9, end plates (28) provided at both axial end portions of the rotor (20) are used as the heat insulating material (50) for both axial end surfaces of the rotor core (21). Yes. The end plate (28) is a disk-shaped member formed using a non-magnetic material (for example, stainless steel), and a through hole corresponding to the shaft hole (23) of the rotor core (21) is formed at the center thereof. have.
そして、本実施形態では、２つの端板（28）をロータコア（21）に予め固定し、そのロータコア（21）を凹部（41a）にセットする。それにより、可動型（42）に面した端板（28）は、ゲート（48）に対向することになるので、その端板（28）には、ゲート（48）に対応する位置に、射出されたボンド磁石用材料（26a）を磁石用スロット（24）に導くための貫通孔（51）を形成してある。 And in this embodiment, two end plates (28) are previously fixed to a rotor core (21), and the rotor core (21) is set to a recessed part (41a). As a result, the end plate (28) facing the movable mold (42) faces the gate (48), so that the end plate (28) is injected at a position corresponding to the gate (48). A through hole (51) is formed for guiding the bonded magnet material (26a) to the magnet slot (24).
また、ロータコア（21）の端板（28）以外の部分については、実施形態１と同様にシート状の断熱材（50）（以下、シート状断熱材（50）とも呼ぶ）で包めば、その部分と成形型（40）とを区画できる。すなわち、この場合は、ロータコア（21）に端板（28）を取り付ける工程、及び、そのロータコア（21）をシート状断熱材（50）で包む工程が本発明の成形型（40）とロータコア（21）とを断熱材（50）で区画する工程に相当する。なお、シート状断熱材（50）は、永久磁石（44）からの磁束が通過する部分については、ロータコア（21）よりも熱伝導率を小さく、且つ、厚さをエアギャップ（G）よりも薄くするのが好ましい。この例で上記磁束が通過する部分は、断熱材（50）において、ロータコア（21）の外周円筒面に対向する部分である。 Further, the portions other than the end plate (28) of the rotor core (21) are wrapped with a sheet-like heat insulating material (50) (hereinafter also referred to as a sheet-like heat insulating material (50)) as in the first embodiment. The part and the mold (40) can be partitioned. That is, in this case, the step of attaching the end plate (28) to the rotor core (21) and the step of wrapping the rotor core (21) with the sheet-like heat insulating material (50) include the mold (40) and the rotor core ( This corresponds to the step of partitioning 21) with a heat insulating material (50). The sheet-like heat insulating material (50) has a lower thermal conductivity than the rotor core (21) and a thickness smaller than that of the air gap (G) in the portion through which the magnetic flux from the permanent magnet (44) passes. It is preferable to make it thin. In this example, the portion through which the magnetic flux passes is a portion facing the outer peripheral cylindrical surface of the rotor core (21) in the heat insulating material (50).
以上のように端板（28）を断熱材（50）として利用しても、ボンド磁石（26）の形成に際し、ロータコア（21）からの放熱を抑制し、またロータコア（21）が断熱材（50）によって覆われることで、直接空気に触れなくなるので、成形型（40）とロータコア（21）との隙間における空気の対流によって、ロータコア（21）の熱が奪われにくくなる。したがって、本実施形態でも実施形態１と同様の効果を得ることが可能になる。 As described above, even when the end plate (28) is used as the heat insulating material (50), the heat generation from the rotor core (21) is suppressed during the formation of the bonded magnet (26), and the rotor core (21) 50), since the air is not directly touched, the heat of the rotor core (21) is not easily taken away by the air convection in the gap between the mold (40) and the rotor core (21). Therefore, the present embodiment can obtain the same effect as that of the first embodiment.
《その他の実施形態》
なお、ロータコア（21）の一部分のみを断熱材（50）によって成形型（40）と区画するようにしてもよい。
<< Other Embodiments >>
Only a part of the rotor core (21) may be partitioned from the mold (40) by the heat insulating material (50).
また、断熱材（50）の設置位置に応じて、その厚さを変えたり、その熱伝導率を変えたりすることも可能である。 Further, depending on the installation position of the heat insulating material (50), it is possible to change its thickness or change its thermal conductivity.
また、各実施形態で説明したロータの製造方法は、電動機用のロータの他に、発電機のロータの製造にも適用できる。 Further, the method for manufacturing a rotor described in each embodiment can be applied to manufacture of a rotor for a generator in addition to a rotor for an electric motor.
本発明は、回転電気機械のロータの製造方法として有用である。 The present invention is useful as a method for manufacturing a rotor of a rotary electric machine.
１ 電動機（回転電気機械）
２１ ロータコア
２６ ボンド磁石
２６ａ ボンド磁石用材料
２８ 端板
４０ 成形型
４３ キャビティ
４８ ゲート
７０ 断熱材
７１ 貫通孔
1 Electric motor (rotary electric machine)
21
Claims (4)
成形型（40）と、上記ロータコア（21）の一部若しくは全体とを断熱材（50）で区画する工程と、
上記成形型（40）に上記ボンド磁石用材料（26a）を射出して、磁場によって該ボンド磁石用材料（26a）を磁場配向させる工程と、
を有することを特徴とするロータの製造方法。 In a method for manufacturing a rotor having a bonded magnet (26) formed by injecting a bonded magnet material (26a) into a rotor core (21),
Partitioning the mold (40) and part or the whole of the rotor core (21) with a heat insulating material (50);
Injecting the bonded magnet material (26a) into the mold (40) and orienting the bonded magnet material (26a) in a magnetic field by a magnetic field;
A method for manufacturing a rotor, comprising:
上記断熱材（50）として、上記ロータコア（21）よりも熱伝導率が小さいものを用いることを特徴とするロータの製造方法。 In claim 1,
A method for manufacturing a rotor, wherein the heat insulating material (50) has a lower thermal conductivity than the rotor core (21).
上記断熱材（50）として、上記キャビティ（43）に開口したゲート（48）に対応する箇所に貫通孔（51）が形成されているものを用いることを特徴とするロータの製造方法。 In claim 1 or claim 2,
A method for manufacturing a rotor, characterized in that as the heat insulating material (50), a material having a through hole (51) formed at a location corresponding to the gate (48) opened in the cavity (43) is used.
上記断熱材（50）として、上記ロータの端部に設けられる端板（28）を用いることを特徴とするロータの製造方法。 In any one of Claims 1-3,
An end plate (28) provided at an end of the rotor is used as the heat insulating material (50).
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