JP2016093091A - Magnet embedded rotor, and method and apparatus for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁石埋込型ロータ並びにその製造方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a magnet-embedded rotor, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
ロータの内部に永久磁石を埋め込んだ構造からなるIPMモータ(Interior Permanent Magnet Motor )が知られている。このIPMモータに用いられる磁石埋込型ロータとして、周知の強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む樹脂磁石を用いる技術が知られている。
例えば、特許文献1では、溶融状態の樹脂磁石材料が、金型内にセットされた円筒状のロータのスリット内へ、金型内の永久磁石により磁気配向されつつ注入される。
An IPM motor (Interior Permanent Magnet Motor) having a structure in which a permanent magnet is embedded in a rotor is known. As a magnet-embedded rotor used in the IPM motor, a technique using a known resin magnet containing a ferromagnetic powder and a resin binder is known.
For example, in
前記スリットは、断面円弧状をなしており、ロータコアの外周に近接する一対の端部と、前記一対の端部よりもロータコアの径方向内方に配置された底部とを有している。樹脂磁石材料を射出するために前記金型に設けられるゲートは、前記底部に対して、ロータコアの軸方向に対向する位置に配置されている。 The slit has an arc shape in cross section, and has a pair of end portions close to the outer periphery of the rotor core and a bottom portion disposed radially inward of the rotor core from the pair of end portions. A gate provided in the mold for injecting the resin magnet material is disposed at a position facing the bottom portion in the axial direction of the rotor core.
前記スリットに注入される樹脂磁石材料は、前記底部での配向率や着磁率が、前記一対の端部における配向率や着磁率よりも低くなる。
したがって、ゲートから射出されてスリット内で固化した樹脂磁石は、底部から一対の端部へ達して高い配向率や高い着磁率のもとで固化した高着磁部分と、底部付近に止まって低い配向率や低い着磁率のもとで固化した低着磁部分とを含む。
In the resin magnet material injected into the slit, the orientation rate and magnetization rate at the bottom are lower than the orientation rate and magnetization rate at the pair of ends.
Therefore, the resin magnet injected from the gate and solidified in the slit reaches a pair of ends from the bottom and is highly solidified under a high orientation rate and high magnetization rate, and remains low near the bottom. And a low magnetization portion solidified under an orientation rate or a low magnetization rate.
このため、樹脂磁石全体としての着磁率が低下し、ロータ全体としての磁束密度が低くなる。ひていは、モータのステータコイルに鎖交する有効磁束量の減少を招き、ロータの出力トルクを低下させる要因となる。
本発明の目的は、全体としての磁束密度が高い磁石埋込型ロータ並びにその製造方法及び製造装置を提供することである。
For this reason, the magnetization rate as the whole resin magnet falls, and the magnetic flux density as the whole rotor becomes low. As a result, the amount of effective magnetic flux interlinked with the stator coil of the motor is reduced, which causes a reduction in the output torque of the rotor.
An object of the present invention is to provide a magnet-embedded rotor having a high magnetic flux density as a whole, a manufacturing method and a manufacturing apparatus therefor.
前記目的を達成するため、請求項1の発明は、軸方向孔(4)が形成された円筒状のロータコア(2)と、前記軸方向孔に射出成形により充填されて一対の軸方向端面(5,6)を含む樹脂磁石(3)と、を備え、前記樹脂磁石は、前記ロータコアの軸方向に垂直な断面が線状をなす線状部(7)であって第1端部(71)と前記第1端部よりも前記ロータコアの外周側に配置された第2端部(72)とを有する線状部を含み、前記樹脂磁石の少なくとも一方の軸方向端面であって線状部の第2端部に、ゲート痕(9)が配置されている磁石埋込型ロータ(1)を提供する。
In order to achieve the object, the invention of
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項2のように、前記樹脂磁石は、前記ロータコアの周方向に隣接する一対の線状部(7,7)と、これら一対の線状部のそれぞれの第1端部を互いに接続する底部(8)とを有するV字状、U字状または円弧状をなし、前記ゲート痕は、一対の線状部のそれぞれの第2端部に配置されていてもよい。
In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
According to a second aspect of the present invention, the resin magnet includes a pair of linear portions (7, 7) adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor core and a bottom portion connecting the first ends of the pair of linear portions to each other. (8) may be V-shaped, U-shaped, or arc-shaped, and the gate mark may be disposed at each second end of the pair of linear portions.
請求項3の発明は、軸方向孔が形成された円筒状のロータコアであって、前記軸方向孔は前記ロータコアの軸方向に垂直な断面において線状部(10)を含み、前記線状部は前記ロータコアの軸方向に垂直な断面において第1端部(11)と前記第1端部よりも前記ロータコアの外周側に配置された第2端部(12)とを有するロータコアを金型内にセットする工程と、前記ロータコアの軸方向孔へ、前記線状部の第2端部に対向するゲート(G;GP;GQ)から、流動状態の樹脂磁石材料(J)を、前記ロータコアの径方向(Y)に配向着磁磁場を印加しつつ射出する射出工程と、を含む磁石埋込型ロータの製造方法を提供する。
The invention of
請求項4のように、前記軸方向孔は、前記ロータコアの周方向に隣接する一対の線状部(10,10)と、これら一対の線状部のそれぞれの第1端部を互いに接続する底部(13)とを有するV字状、U字状または円弧状をなし、前記樹脂磁石材料は、一対の線状部のそれぞれの第2端部にそれぞれ対向して配置されるゲートから軸方向孔に射出されてもよい。 According to a fourth aspect of the present invention, the axial hole connects a pair of linear portions (10, 10) adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor core and a first end of each of the pair of linear portions. V-shaped, U-shaped or arc-shaped having a bottom portion (13), and the resin magnet material is axially directed from a gate disposed opposite to each second end of the pair of linear portions. It may be injected into the hole.
請求項5の発明は、軸方向孔が形成された円筒状のロータコアであって、前記軸方向孔は前記ロータコアの軸方向に垂直な断面において線状部を含み、前記線状部は前記ロータコアの軸方向に垂直な断面において第1端部と前記第1端部よりも前記ロータコアの外周側に配置された第2端部とを有するロータコアが配置されるキャビティを含む金型を備え、前記金型は、前記ロータコアの径方向に配向着磁磁場を印加する配向・着磁装置と、入口通路(81)と前記線状部の前記第2端部に対向する出口通路(82)とを有し流動状態の樹脂磁石材料を前記ロータコアの軸方向孔へ流すゲート(G:GP;GQ)と、を含み、前記出口通路の中心(C2)が、前記入口通路の中心(C1)よりも前記ロータコアの外周側にオフセットされている磁石埋込型ロータの製造装置(M)を提供する。
The invention according to
請求項6のように、前記ゲートは、前記出口通路の中心が前記入口通路の中心よりも前記ロータコアの外周側にオフセットして配置されるように断面テーパ状に形成されていてもよい。 The gate may be formed in a tapered shape so that the center of the outlet passage is offset from the center of the inlet passage toward the outer peripheral side of the rotor core.
請求項1の発明の磁石埋込型ロータによれば、樹脂磁石の少なくとも一方の軸方向端面であって線状部の第2端部(ロータコアの外周側の端部)に、ゲート痕が配置されている。第1端部で固化した樹脂磁石部分は、流動状態の樹脂磁石材料が磁界の強い領域である、第2端部の位置に相当する、軸方向孔の位置を通過するときに強力に着磁され、その強力な着磁を保持した状態で、第1端部に相当する軸方向孔の位置に移動してきて固化したものである。すなわち、第1端部で固化した樹脂磁石部分は、第2端部で固化した樹脂磁石部分と同等の高い着磁率で着磁される。これにより、樹脂磁石全体としての着磁率を高くして、磁石埋込型ロータ全体としての磁束密度を高くすることができる。 According to the magnet-embedded rotor of the first aspect of the present invention, the gate mark is arranged at the second end portion (end portion on the outer peripheral side of the rotor core) of the linear portion on at least one axial end surface of the resin magnet. Has been. The resin magnet portion solidified at the first end portion is strongly magnetized when passing through the position of the axial hole corresponding to the position of the second end portion where the resin magnet material in a fluid state is a region where the magnetic field is strong. In the state where the strong magnetization is maintained, the material moves to the position of the axial hole corresponding to the first end and is solidified. That is, the resin magnet portion solidified at the first end is magnetized with a high magnetization rate equivalent to that of the resin magnet portion solidified at the second end. Thereby, the magnetization rate as the whole resin magnet can be made high, and the magnetic flux density as the whole magnet-embedded rotor can be made high.
請求項2の発明によれば、製造時においてV字状、U字状または円弧状の樹脂磁石を成形するに際して、樹脂磁石材料を軸方向孔に注入するときの単位時間当たりの注入量を多くして、サイクルタイムを低減することができる。
請求項3の発明の磁石埋込型ロータの製造方法によれば、流動状態の樹脂磁石材料が、軸方向孔の線状部の第2端部(ロータコアの外周側の端部)において強い磁界で強力に磁化された後、線状部の第1端部に移動してきて固化する。したがって、線状部の第1端部で固化した樹脂磁石部分は、線状部の第2端部で固化した樹脂磁石部分と同等の高い着磁率で着磁される。これにより、樹脂磁石全体としての着磁率を高くして、磁石埋込型ロータ全体としての磁束密度を高くすることができる。
According to the invention of
According to the method for manufacturing the magnet-embedded rotor of the invention of
請求項4の発明によれば、V字状、U字状または円弧状の樹脂磁石を成形するに際して、樹脂磁石材料を軸方向孔に注入するときの単位時間当たりの注入量を多くして、サイクルタイムを低減することができる。
請求項5の発明の磁石埋込型ロータの製造装置によれば、ゲートの出口通路の中心が、ゲートの入口通路の中心よりも、ロータコアの外周側にオフセットされる。このため、流動状態の樹脂磁石材料が、ゲートの出口通路を通過するときに、より強い磁界で強力に磁化された後、軸方向孔の線状部の第1端部に移動してきて固化する。したがって、線状部の第1端部で固化した樹脂磁石部分は、線状部の第2端部で固化した樹脂磁石部分と同等の高い着磁率で着磁される。これにより、製造される樹脂磁石全体としての着磁率を高くして、磁石埋込型ロータ全体としての磁束密度を高くすることができる。
According to the invention of
According to the magnet-embedded rotor manufacturing apparatus of the fifth aspect of the invention, the center of the gate outlet passage is offset to the outer peripheral side of the rotor core from the center of the gate inlet passage. For this reason, when the resin magnet material in a fluidized state passes through the exit passage of the gate and is strongly magnetized with a stronger magnetic field, it moves to the first end of the linear portion of the axial hole and solidifies. . Therefore, the resin magnet portion solidified at the first end of the linear portion is magnetized with a high magnetization rate equivalent to that of the resin magnet portion solidified at the second end of the linear portion. Thereby, the magnetization rate as the whole resin magnet manufactured can be made high, and the magnetic flux density as the whole magnet-embedded rotor can be made high.
請求項6の発明によれば、ゲートを断面テーパ状に形成するという簡単な形状変更により、ゲートの出口通路の中心を、ゲートの入口通路の中心よりも、ロータコアの外周側にオフセットして配置することができる。 According to the invention of claim 6, the center of the gate outlet passage is offset from the center of the gate inlet passage to the outer peripheral side of the rotor core by a simple shape change in which the gate is formed in a tapered shape in cross section. can do.
本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
(第1実施形態)
本発明に係る磁石埋込型ロータおよびその製造方法が具体化された第1実施形態を、図1〜図7に基づいて説明する。
図1(a)および(b)は本発明の第1実施形態の磁石埋込型ロータの平面図および断面図である。図2は、磁石埋込型ロータの底面図である。図1(a)、(b)を参照して、磁石埋込型ロータ1は、円筒状のロータコア2と、ロータコア2に埋め込まれた複数の樹脂磁石3とを含む。ここで、樹脂磁石とは、周知の強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含むものを意味する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
A first embodiment in which a magnet-embedded rotor and a manufacturing method thereof according to the present invention are embodied will be described with reference to FIGS.
FIGS. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view of a magnet-embedded rotor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a bottom view of the magnet embedded rotor. With reference to FIGS. 1A and 1B, a magnet-embedded
図1(b) に示すように、ロータコア2は、多数の円環状の電磁鋼板20が、軸方向Xに積層されて形成されている。
図1(a),(b)に示すように、ロータコア2は、外周面2aと、内周面2bと、第1軸方向端面21と、第2軸方向端面22と、周方向Zの等間隔に配置され軸方向Xに延びて各軸方向端面21,22を貫通する複数の軸方向孔4とを含む。
As shown in FIG. 1B, the
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
各樹脂磁石3は、対応する軸方向孔4に射出成形により充填されて形成されている。各樹脂磁石3は、軸方向Xに対向する第1軸方向端面5と第2軸方向端面6とを含む。
図1(a)に示すように、各樹脂磁石3は、ロータコア2の軸方向Xに垂直な断面(図示せず)が線状をなす一対の線状部7を備える。各樹脂磁石3の一対の線状部7は、ロータコア2の周方向Zに隣接している。各線状部7は、第1端部71と、第1端部71よりもロータコア2の外周側に配置された第2端部72とを有する。
Each
As shown in FIG. 1A, each
各樹脂磁石3は、周方向Zに隣接する一対の線状部7のそれぞれの第1端部71を互いに接続する底部8を備えることにより、ロータコア2の軸方向Xに垂直な断面において、V字状、U字状または円弧状をなしている。
各樹脂磁石3の第1軸方向端面5であって一対の線状部7のそれぞれの第2端部72には、ゲート痕9が形成されている。ゲート痕9は、射出成形後のゲート部分の樹脂から切り離された剪断痕であり、図2に示すように凸状をなしている。各樹脂磁石3の第2軸方向端面6には、ゲート痕が設けられていない。
Each
Gate marks 9 are formed on the
図3(a)および(b)は、それぞれ、ロータコア2単体の平面図および底面図である。図3(a),(b)に示すように、軸方向孔4は、ロータコア2の第1軸方向端面21で開口する第1開口部41と、ロータコア2の第2軸方向端面22に開口する第2開口部42とを備える。
各軸方向孔4は、ロータコア2の軸方向に垂直な断面(図示せず)が線状をなす一対の線状部10を含む。各軸方向孔4の一対の線状部10は、ロータコア2の周方向Zに隣接している。各線状部10は、第1端部11と、第1端部11よりもロータコア2の外周側に配置された第2端部12とを有する。
3A and 3B are a plan view and a bottom view of the
Each
各軸方向孔4は、周方向Zに隣接する一対の線状部10のそれぞれの第1端部11を互いに接続する底部13を備えることにより、ロータコア2の軸方向Xに垂直な断面において、V字状、U字状または円弧状をなしている。
図3(a),(b)に示すロータコア2の軸方向孔4の各開口部41,42は、図1(a),(b)に示す樹脂磁石3の対応する軸方向端面5,6で塞がれる。
Each
Each of the
次いで、第1実施形態において、磁石埋込型ロータ1を製造する方法を説明する。
まず、図4に示すように、ロータコア2を、磁石埋込型ロータの製造装置Mの金型50内にセットする。金型50は、ロータコア2の第1軸方向端面21に対向する上型51と、ロータコア2の周囲を取り囲む中間型52と、ロータコア2の第2軸方向端面22に対向する下型53とを備える。
Next, a method for manufacturing the magnet-embedded
First, as shown in FIG. 4, the
金型50は、上型51に配置されて、樹脂磁石材料を射出するゲートGを含む。上型51には、スプルーSおよびランナーRが設けられている。図示しない射出成形機からスプルーSおよびランナーRを介してゲートGに溶融状態の樹脂磁石材料J(図5参照)が供給される。
図6に示すように、ゲートGは、軸方向孔4の第1開口部41において、一対の線状部10のそれぞれの第2端部12(ロータコア2の外周側の端部)に対向する位置に配置されている。
The
As shown in FIG. 6, the gate G faces the second ends 12 (ends on the outer peripheral side of the rotor core 2) of the pair of
図4に示すように、金型50は、ロータコア2の外周面2aを取り囲む中間型52に配置された配向・着磁装置30を含む。
図7に示すように、配向・着磁装置30は、周方向Zに離隔して配置された一対の永久磁石31,32と、これらの永久磁石31,32間に配置された鉄心33とを、各軸方向孔4に対して径方向外方に備える。
As shown in FIG. 4, the
As shown in FIG. 7, the orientation /
永久磁石31,32は、周方向Zに関して逆向きの極性を有している。鉄心33は、ロータコア2の対応する軸方向孔4に対して径方向Yに対向するように配置されている。鉄心33を介する配向・着磁装置30からの配向磁場および着磁磁場は、ロータコア2の径方向Yに印加される。
また、図7では、各永久磁石31,32からの磁束が、軸方向孔4の各部において、どのように分布しているかが概略的に示されている。軸方向孔4において、底部13および一対の線状部10の第1端部11での磁束密度は、一対の線状部10の第2端部12での磁束密度よりも低い。
The
Further, FIG. 7 schematically shows how the magnetic flux from each
すなわち、一対の線状部10の第2端部12は、強い磁界下にあり、底部13および一対の線状部10の第1端部11は、一対の線状部10の第2端部12での磁界よりも弱い磁界下にある。
金型50へのロータコア2のセット後に、図5に示すように、各ゲートGから樹脂磁石材料Jを軸方向孔4内に射出する射出工程が実施される。すなわち、ロータコア2の第1軸方向端面21の各軸方向孔4の第1開口部41において一対の線状部10の第2端部12(図6参照)に対向するゲートGから、流動状態の樹脂磁石材料Jが、図7に示される配向磁場を印加されつつ射出される。
That is, the
After the
図6に示すように、各ゲートGから軸方向孔4に射出される樹脂磁石材料Jは、各ゲートGに対向する第1開口部41において一対の線状部10の第2端部12の位置A1,A2を経由し、軸方向Xに移動しつつ、底部13側の位置(位置B1〜B4)に移動する。 位置B1は、第1開口部41において底部13に相当する位置、位置B4は、第2開口部42において底部13に相当する位置である。位置B2,B3は、軸方向Xに関して、位置B1と位置B4との中間の位置である。
As shown in FIG. 6, the resin magnet material J injected from each gate G into the
一般に、磁石の着磁に関しては、履歴の中で経験した最も強い磁界での着磁強度に対応した残留磁化が維持される特性がある。したがって、磁界の強い位置A1,A2を経由して、磁界の弱い位置B1〜B4に移動して固化する樹脂磁石部分は、磁界の強い位置A1,A2を経由するときに得られた高い配向と高い着磁による残留磁化を維持している。
本実施形態の磁石埋込型ロータ1によれば、図1(a)に示すように、各樹脂磁石3の第1軸方向端面5であって一対の線状部7のそれぞれの第2端部72(ロータコア2の外周側の端部)に、ゲート痕9が配置されている。線状部7の第1端部71で固化した樹脂磁石部分は、流動状態の樹脂磁石材料Jが、磁界の強い領域である、第2端部72の位置に相当する軸方向孔4の位置を通過するときに強力に着磁され、その強力な着磁による残留磁化を保持した状態で、第1端部71に相当する軸方向孔4の位置(図6の位置B1〜B4)に移動してきて固化したものである。
In general, the magnetization of the magnet has a characteristic that the residual magnetization corresponding to the magnetization intensity at the strongest magnetic field experienced in the history is maintained. Therefore, the resin magnet portion that moves and solidifies via the strong magnetic field positions A1 and A2 to the weak magnetic field positions B1 to B4 has a high orientation obtained when passing through the strong magnetic field positions A1 and A2. The residual magnetization due to high magnetization is maintained.
According to the magnet-embedded
すなわち、第1端部71で固化した樹脂磁石部分は、第2端部72で固化した樹脂磁石部分と同等の高い着磁率で着磁される。これにより、樹脂磁石3全体としての着磁率を高くして、磁石埋込型ロータ1の全体としての磁束密度を高くすることができる。
また、磁石埋込型ロータ1によれば、各樹脂磁石3が、周方向に隣接する一対の線状部7とこれら一対の線状部7のそれぞれの第1端部71を互いに接続する底部8とを有する例えばV字状(U字状、円弧状であってもよい)をなしている。また、ゲート痕9が、第1軸方向端面5であって一対の線状部7の第2端部72に配置されている。
That is, the resin magnet portion solidified at the
Further, according to the magnet-embedded
したがって、製造時においてV字状等の樹脂磁石3を成形するに際して、各軸方向孔4に対して一対のゲートGから樹脂磁石材料Jを注入することになる。したがって、各軸方向孔に対して単一のゲートのみから注入する場合と比較して、樹脂磁石材料Jを軸方向孔4に注入するときの単位時間当たりの注入量を多くして、サイクルタイムを低減することができる。これにより、磁石埋込型ロータ1の製造コストを安くすることができる。
Therefore, when molding the V-shaped
本実施形態の磁石埋込型ロータの製造方法によれば、図6に示すように、軸方向孔4の線状部10の第1端部11で固化した樹脂磁石部分は、流動状態の樹脂磁石材料Jが、線状部10の第2端部12(ロータコア2の外周側の端部)において強い磁界で強力に磁化された後、第1端部11の位置(図6の位置B1〜B4)に移動してきて固化したものである。したがって、線状部10の第1端部11で固化した樹脂磁石部分は、線状部10の第2端部12で固化した樹脂磁石部分と同等の高い着磁率で着磁される。これにより、樹脂磁石3全体としての着磁率を高くして、磁石埋込型ロータ1全体としての磁束密度を高くすることができる。
According to the method of manufacturing a magnet-embedded rotor of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the resin magnet portion solidified at the
また、本製造方法によれば、各軸方向孔4の第1開口部41において一対の線状部10の第2端部12に対して、一対のゲートGが対向している。すなわち、各軸方向孔4に対して、一対のゲートGから樹脂磁石材料Jを射出する。したがって、軸方向孔4に対して、単一のゲートのみから樹脂磁石材料Jを注入する場合と比較して、樹脂磁石材料Jを軸方向孔4に注入するときの単位時間当たりの注入量を多くして、サイクルタイムを低減することができる。
(第2実施形態)
本発明に係る磁石埋込型ロータの製造装置を具体化した第2実施形態を、図8に基づいて説明する。
Further, according to this manufacturing method, the pair of gates G are opposed to the second ends 12 of the pair of
(Second Embodiment)
A second embodiment in which the magnet-embedded rotor manufacturing apparatus according to the present invention is embodied will be described with reference to FIG.
図8は、第2実施形態の磁石埋込型ロータの製造装置Mでは、ゲートGPの形状が改良されている。すなわち、ゲートGPは、例えばピンゲートタイプであり、入口通路81と、出口通路82とを含む。出口通路82は、線状部10の第2端部12に対向している。出口通路82の中心C2が、入口通路81の中心C1よりも、ロータコア2の外周側にオフセットして配置されている。
FIG. 8 shows that the shape of the gate GP is improved in the magnet-embedded rotor manufacturing apparatus M of the second embodiment. That is, the gate GP is a pin gate type, for example, and includes an
具体的には、ゲートGPは、出口通路82の中心C2が入口通路81の中心C1よりもロータコア2の外周側にオフセットされるように断面テーパ状に形成されている。ゲートGPは、その断面において、ロータコア2の外周側の外郭線L1が、ロータコア2の軸方向Xに平行であり、ロータコア2の内周側の外郭線L2が、ロータコア2の軸方向Xに対して傾斜するように、片テーパに形成されている。
Specifically, the gate GP is formed in a tapered shape so that the center C2 of the
ゲートGPの入口通路81から流入した流動状態の樹脂磁石材料Jは、出口通路82から、ロータコア2の軸方向孔4の線状部10の第2端部12を介して軸方向孔4に供給される。
第2実施形態では、出口通路82の中心C2が、入口通路81の中心C1よりも、ロータコア2の外周側にオフセットして配置されている。このため、流動状態の樹脂磁石材料Jが、ゲートGPの出口通路82を通過するときに、より強い磁界で強力に磁化される。また、ゲートGPの出口通路82を通過した流動状態の樹脂磁石材料Jは、軸方向孔4を通過する際に配向・着磁装置30により近い部分、すなわち、磁界がより強い部分を通過することで、より強い磁界で強力に磁化される。その後、流動状態の樹脂磁石材料Jは、軸方向孔4の線状部10の第1端部11に移動してきて固化する。
The resin magnet material J in a fluidized state flowing from the
In the second embodiment, the center C <b> 2 of the
したがって、線状部10の第1端部11で固化した樹脂磁石部分は、線状部10の第2端部12で固化した樹脂磁石部分と同等の高い着磁率で着磁される。これにより、製造される樹脂磁石3全体としての着磁率を高くして、磁石埋込型ロータ1全体としての磁束密度を高くすることができる。
また、ゲートGPを断面テーパ状に形成するという簡単な形状変更により、ゲートGPの出口通路82の中心C2を、ゲートGPの入口通路81の中心C1よりも、ロータコア2の外周側にオフセットして配置することができる。ゲートGPを断面テーパ状に形成することにより、ゲートGPの通路断面積が、ゲートGPの出口通路82に向かうにしたがって減少する。このため、ゲート痕を小さくすることができる。
(第3実施形態)
本発明に係る磁石埋込型ロータの製造装置を具体化した第3実施形態を、図9に基づいて説明する。
Therefore, the resin magnet portion solidified at the
Further, the center C2 of the
(Third embodiment)
A third embodiment in which the magnet-embedded rotor manufacturing apparatus according to the present invention is embodied will be described with reference to FIG.
第2実施形態では、ゲートGPが断面テーパ状に形成されているのに対して、第3実施形態では、ゲートGQが、断面ストレート状に形成されている。
具体的には、ゲートGQの断面において、ロータコア2の外周側の外郭線L1およびロータコア2の内周側の外郭線L2が、ロータコア2の軸方向Xに対して、等しい角度で傾斜している。したがって、ゲートGQの通路断面積は一定である。
In the second embodiment, the gate GP is formed in a tapered section, whereas in the third embodiment, the gate GQ is formed in a straight section.
Specifically, in the cross section of the gate GQ, the outer peripheral line L1 of the
本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、ゲート痕9は、第1軸方向端面5および第2軸方向端面6の少なくとも一方に配置されていればよい。
また、樹脂磁石3が一対の線状部7と底部8とを有してV字状、U字状または円弧状をなす場合において、ゲート痕9が配置される軸方向端面5ないし6では、一対の線状部7の少なくとも一方の第2端部72に、ゲート痕9が配置されていればよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the
In the case where the
また、樹脂磁石の形状は、W字状やコの字形状であってもよい。
また、図示していないが、各樹脂磁石が、単一の線状部で形成されていてもよい。その場合、複数の樹脂磁石の線状部が、ロータコアの径方向に延びるよう、放射状に配置されていてもよい。
また、第2、第3実施形態では、ゲートがピンゲートであるが、これに限らず、ゲートが、サブマリンゲートやディスクゲートであってもよい。
The shape of the resin magnet may be a W shape or a U shape.
Moreover, although not shown in figure, each resin magnet may be formed with the single linear part. In this case, the linear portions of the plurality of resin magnets may be arranged radially so as to extend in the radial direction of the rotor core.
In the second and third embodiments, the gate is a pin gate. However, the present invention is not limited to this, and the gate may be a submarine gate or a disk gate.
また、前記実施形態では、ロータコア2は電磁鋼板20を用いて形成されるが、例えば電磁軟鉄等の他の軟磁性材料を用いてロータコアが形成されてもよい。
また、配向・着磁装置は、配向磁場および着磁磁場としてパルスを発生する構成(例えばコイル)を用いるものであってもよい。
その他、本発明は特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
Moreover, in the said embodiment, although the
In addition, the orientation / magnetization device may use a configuration (for example, a coil) that generates pulses as the orientation magnetic field and the magnetization magnetic field.
In addition, the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
1…磁石埋込型ロータ、2…ロータコア、2a…外周面、2b…内周面、20…電磁鋼板、21…(ロータコアの)第1軸方向端面、22…(ロータコアの)第2軸方向端面、3…樹脂磁石、4…軸方向孔、41…第1開口部、42…第2開口部、5…(樹脂磁石の)第1軸方向端面、6…(樹脂磁石の)第2軸方向端面、7…(樹脂磁石の)線状部、71…第1端部、72…第2端部、8…底部、9…ゲート痕、10…(軸方向孔の)線状部、11…第1端部、12…第2端部、13…底部、30…配向・着磁装置、31,32…永久磁石、33…鉄心、50…金型、51…上型、52…中間型、53…下型、81…入口通路、C1…(入口通路の)中心、82…出口通路、C2…(出口通路の)中心、G;GP;GQ…ゲート、J…樹脂磁石材料、L1…(ゲートの断面においてロータコアの外周側の)外郭線、L2…(ゲートの断面においてロータコアの内周側の)外郭線、M…磁石埋込型ロータの製造装置、X…軸方向、Y…径方向、Z…周方向
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記軸方向孔に射出成形により充填されて一対の軸方向端面を含む樹脂磁石と、を備え、
前記樹脂磁石は、前記ロータコアの軸方向に垂直な断面が線状をなす線状部であって第1端部と前記第1端部よりも前記ロータコアの外周側に配置された第2端部とを有する線状部を含み、
前記樹脂磁石の少なくとも一方の軸方向端面であって線状部の第2端部に、ゲート痕が配置されている磁石埋込型ロータ。 A cylindrical rotor core formed with an axial hole;
A resin magnet filled in the axial hole by injection molding and including a pair of axial end faces;
The resin magnet is a linear portion in which a cross section perpendicular to the axial direction of the rotor core forms a linear shape, and a first end portion and a second end portion disposed on the outer peripheral side of the rotor core from the first end portion. A linear portion having
A magnet-embedded rotor in which a gate mark is disposed at a second end portion of the linear portion on at least one axial end surface of the resin magnet.
前記ゲート痕は、一対の線状部のそれぞれの第2端部に配置されている磁石埋込型ロータ。 2. The V-shape according to claim 1, wherein the resin magnet has a pair of linear portions adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor core, and a bottom portion that connects the first ends of the pair of linear portions to each other. U-shaped or arc-shaped,
The gate mark is a magnet-embedded rotor disposed at a second end of each of a pair of linear portions.
前記ロータコアの軸方向孔へ、前記線状部の第2端部に対向するゲートから、流動状態の樹脂磁石材料を、前記ロータコアの径方向に配向着磁磁場を印加しつつ射出する射出工程と、を含む磁石埋込型ロータの製造方法。 A cylindrical rotor core having an axial hole formed therein, wherein the axial hole includes a linear portion in a cross section perpendicular to the axial direction of the rotor core, and the linear portion is a cross section perpendicular to the axial direction of the rotor core. A step of setting a rotor core having a first end and a second end disposed on the outer peripheral side of the rotor core relative to the first end in a mold;
An injection step of injecting the resin magnet material in a fluidized state into the axial hole of the rotor core while applying an orientation magnetization magnetic field in the radial direction of the rotor core from a gate facing the second end of the linear portion; A method of manufacturing a magnet embedded rotor including:
前記樹脂磁石材料は、一対の線状部のそれぞれの第2端部にそれぞれ対向して配置されるゲートから軸方向孔に射出される磁石埋込型ロータの製造方法。 The axial hole according to claim 3, wherein the axial hole has a pair of linear portions adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor core, and a bottom portion that connects the first ends of the pair of linear portions to each other. , U-shaped or arc-shaped,
The method of manufacturing a magnet-embedded rotor in which the resin magnet material is injected into an axial hole from a gate disposed opposite to each second end of each of a pair of linear portions.
前記金型は、前記ロータコアの径方向に配向着磁磁場を印加する配向・着磁装置と、入口通路と前記線状部の前記第2端部に対向する出口通路とを有し流動状態の樹脂磁石材料を前記ロータコアの軸方向孔へ流すゲートと、を含み、
前記出口通路の中心が、前記入口通路の中心よりも前記ロータコアの外周側にオフセットされている磁石埋込型ロータの製造装置。 A cylindrical rotor core having an axial hole formed therein, wherein the axial hole includes a linear portion in a cross section perpendicular to the axial direction of the rotor core, and the linear portion is a cross section perpendicular to the axial direction of the rotor core. A mold including a cavity in which a rotor core having a first end and a second end disposed closer to the outer periphery of the rotor core than the first end is disposed,
The mold includes an orientation / magnetization device that applies an orientation magnetization magnetic field in a radial direction of the rotor core, an inlet passage, and an outlet passage that faces the second end of the linear portion. A gate for flowing a resin magnet material to the axial hole of the rotor core,
An apparatus for manufacturing a magnet-embedded rotor, wherein the center of the outlet passage is offset to the outer peripheral side of the rotor core from the center of the inlet passage.
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