JPH0358575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高強度で且つ超高流動性を有するポ
リフエニレンサルフアイド樹脂にてアマチユアコ
イルにモールド層を形成した扁平型モータ用電機
子を製造するためのホツトランナー式射出成形装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の扁平型モータ用電機子は、例え
ば特開昭57−52352号公報等に開示される如く、
アマチユアコイルを樹脂モールドすることが知ら
れている。

この成形装置としては、成形機のノズルと金型
のキヤビテイを繋ぐ樹脂流路内に充填された樹
脂，所謂ランナーと、キヤビテイ内に充填された
樹脂で封止された電機子と共に冷却固化して型開
き時に電機子と共に金型外に排出するようにコー
ルドランナーシステムがある。

然し、このシステムでは、スプール，ランナー
部の樹脂損失とその処理、及びゲートの切断とそ
の仕上げ等の後処理工程を必要とする等の問題が
ある。

そこで、従来は、溶融樹脂がゲートから直接キ
ヤビテイに射出されるランナーレスシステム，所
謂ホツトランナーシステムが提案されている。

これによると、射出圧によるコイルの変形反り
等がなくなり、電機子回転時の面振れ，傘形歪等
がコールドランナーシステムに比較して極めて小
さく、優れている。スプール，ランナー部の樹脂
損失がない。ゲート部から切断されて自動取り出
しが可能であるので、ゲートの切断，仕上げが不
要となり、省力化が図れる等が期待できる。

このホツトランナーシステムの一例を挙げると
次の通りである。

(1) ゲート部に機械的な弁を設け、ゲート近傍の
樹脂を溶融状態に保ち、型開時には前記弁を閉
じて樹脂の糸引きや洟垂れを防止するバルブゲ
ートシステム（斉藤工機(株)インコ社）。

(2) ゲート孔近傍の樹脂流路内の先の尖つた発熱
体をゲート孔に臨むように配し、型開時にはゲ
ート孔内の樹脂を冷却固化させ、次のサイクル
の射出直前に発熱体を通電加熱してゲート孔内
の固化した樹脂を再溶融させて射出を可能とす
る。所謂間欠加熱方式〔BASFシステム（直接
加熱ホツトチツプ「サーモプレイ」）〕。

(3) デストリビユーターブロツクのランナー及び
ゲート孔内部にサーモカツプルカートリツヂヒ
ータを封入したヒータチユーブ及びプローブ
（ホツトチツプ）を内蔵した全内部加熱方式
〔日本DMEシステム（ホツトチツプ加熱方
式）〕。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然し、本発明者の実験によれば、上記各方式で
は、次の如き不具合があり偏平型モータ用電機子
の製造には不向きであることが確認された。

(1)の方式では、莫大な開閉繰返しで弁部分が
摩耗し故障し易い。複雑な構造の弁を使用する
ための装置が大きくなる。

(2)の方式では、固化した樹脂を再溶融させる
のに時間が掛かる。射出圧が減損する。ガラ
ス繊維混入樹脂により発熱体先端が破損又は摩耗
して不都合を生じる。発熱体の先端部が高温と
なり、基部周辺の樹脂が焦げたり、分解したりす
る問題がある。

の方式では、プローブの形状が大きくな
る。樹脂温度が350℃，金型温度が150℃の条件
下では金型とブロツク間にエアギヤツプ等の断熱
帯のない密着構造であるので、金型の冷却効果の
低下や、樹脂洩れ等が見られる。

本発明は斯かる従来の問題点を解決するために
為されたもので、その目的は、ボデイヒータを内
蔵すると共に、先端部にチツプヒータを内蔵する
スピアを用いることにより、ポリフエニレンサル
フアイド樹脂によるアマチユアコイルの樹脂モー
ルドを、均一且つ迅速に行うことができる扁平型
モータ用電機子のホツトランナー式射出成形装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る扁平型モータ用電機子のホツトラ
ンナー式射出成形装置は、成形治具を用いた多数
の単コイルを重畳的に環状成形しコンミテータと
接続して成るアマチユアコイルを装着する収納部
を設けた金型と、この金型の収納部に高強度で且
つ超高流動性を有するポリフエニレンサルフアイ
ド樹脂を射出する３本のスピアとから構成され、
各スピアは、ボデイヒータと先端部のチツプヒー
タとを内蔵し、カートリツジヒータが設けられて
いるマニホールドに等間隔で保持され、温度コン
トローラにより夫々個別に温度コントロールでき
るようにされているものである。

〔作用〕

本発明に於ては、ボデイヒータを内蔵すると共
に、先端部にチツプヒータを内蔵するスピアを用
いることにより、樹脂流路内を常に溶融樹脂で満
たすと共に、スピア先端部の樹脂を射出時に短時
間で溶融して、高強度で且つ超高流動性を有する
ポリフエニレンサルフアイド樹脂を超低圧下でタ
イミング良く金型の収納部に直接射出するから、
アマチユアコイルに形成される樹脂のモールド層
が均一になると共に、成形速度が迅速になる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係る装置の一部を切り欠いて
示す正面図、第２図はその要部を示す横断面図、
第３図は本実施例により形成された扁平型モータ
用電機子の平面図、第４図はその断面図である。

図に於て、１は３本のスピアで、マニホールド
５に固定されている。各スピア１のケーシンゲ２
にはランナーブツシユ２３が設けてある。そし
て、各スピア１の先端部にはチツプヒータ３が設
けてある。マニホールド５から突出するスピア１
の他端部にはリード線４が取り出してある。又、
マニホールド５には、カートリツヂヒータ７を挿
入するためのカートリツヂヒータ挿入孔６と、熱
電対９を挿入するための熱電対挿入孔８が形成さ
れている。

そして、３本のスピア１は、第３図に示すよう
に製品である樹脂モールドされたアマチユアコイ
ル３０のボス部３１に等間隔でゲート３２が形成
されるように取り付けてある。尚、３３はスリー
ブである。

又、スピア１は、ランド部１Ａの固化している
樹脂を溶融させるためのチツプヒータ３と、スピ
ア１廻り樹脂を適温（310〜350℃）に保持するた
めのボデイヒータ（図示せず）が二重構造に設置
されており、夫々各別にスピアシステムコントロ
ーラによりコントロールされる。

スピア１のランナー部１Ｂは、スピア１とその
ケーシング２との間、マニホールド５内、スプー
ルブツシユ２１及びローケートリング２２とを結
ぶ経路に形成される。

チツプヒータ３側では、固定側金型１０が取り
付けてある。この固定側金型１０には、成形治具
を用いて多数の単コイルを重畳的に環状成形しコ
ンミテータと接続して成るアマチユアコイルを装
着する収納部１２を形成する凹部１１がチツプヒ
ータ３と連結して設けてある。又、固定側金型１
０には、カートリツヂヒータ１４を装着するため
のカートリツヂヒータ装着孔１３と、冷却液を通
すための冷却液孔１５が各別に形成されている。

この固定側金型１０には、可動側金型１６が組
み付けられる。この可動側金型１６には固定側金
型１０と同様に、成形治具を用いて多数の単コイ
ルを重畳的に環状成形しコンミテータと接続して
成るアマチユアコイルを装着する収納部１２を形
成する凹部１７が形成されている。又、可動側金
型１６には、固定側金型１０と同様に、カートリ
ツヂヒータ１９を装着するためのカートリツヂヒ
ータ装着孔１８と、冷却液を通すための冷却液孔
２０が各別に形成されている。

尚、固定側金型１０と可動側金型１６とは、公
知の方法によつて型開きできるようにしてある。

次に、上述の如く構成された本実施例の作用を
説明する。

本装置では、第５図に示すように、常時溶融状
態のランナー部１Ｂによつて誘導された樹脂をゲ
ートランド部１Ａでキヤビテイ内の樹脂と共に冷
却固化させる。製品取出し後、次の射出開始前に
チツプヒータ３に通電して発熱させ、ランド部１
Ａ内の固化している樹脂を溶融射出可能とする。
この繰返しを成形機のサイクルに同期させて全自
動で成形できるシステムである。

従つて、先ず、常法に従つて固定側金型１０と
可動側金型１６とで形成される収納部１２に、成
形治具を用いて多数の単コイルを重畳的に環状成
形しコンミテータと接続して成るアマチユアコイ
ルを装着する。

一方、マニホールド５内の樹脂は２系統に分割
され、温度制御されたカートリツヂヒータ７で保
温する。（310〜350℃）。マニホールド５を通過し
た樹脂は、スピア１とそのケーシング２の廻りを
通過し、一時停滞する。この部分の樹脂はスピア
１に内蔵され、温度制御されたヒータによつて保
温され、ゲートランド部１Ａに向かつて絶縁層を
形成させる。ゲートランド部１Ａは、金型１０，
１６の冷却により射出時以外は固化させておき、
射出直前にチツプヒータ３に通電して発熱させて
溶融し、収納部１２に射出し、アマチユアに樹脂
層を成形させる。この際の発熱のタイミングと発
熱時間は、１シヨツト毎自動で繰り返し、温度制
御の出力は各ゲート毎個別に調整する。

固定側及び可動側金型１０，１６は、130〜150
℃に保持するが、急速に所定温度まで上昇させる
には、カートリツヂヒータ孔１３，１８に挿入さ
れたカートリツヂヒータ１４，１９に通電して、
加熱昇温させる。

又、連続成形を行なうと、310〜350℃に加温さ
れた樹脂が射出されるので、固定側及び可動側金
型１０，１６の温度が次第に上昇する。これを通
常の方式で冷却すると、長時間を要し、成形サイ
クルが長くなるという不都合が生じる。

そこで、金型１０，１６を冷却するために冷却
液孔１５，２０に冷却液（100〜150℃の油）を循
環させ、金型温度を130〜150℃にコントロールす
る。

尚、スピア温度コントローラ（図示なし）で自
動的に行なうことにより、金型温度を常に130〜
150℃の範囲で一定温度にコントロールすること
ができ、一定品質を有する電機子成形品を製造す
ることができる。又、各ゲート位置にスピア１を
マニホールド５を介して夫々配置したので、金型
１０に組込むスピア１，マニホールド５と、この
出力や温度を設定制御するコントローラ及び中継
ボツクス（図は省略）を設けることができる。

本発明を実施するに際し、上記実施例の如くス
ピア１を３本用いる３点ゲート方式にすると、扁
平型モータ用電機子の樹脂モールド層を均等に成
形することができる。

これを本発明者の実験に基づいて説明する。

３点ゲートの場合は、第６図の点線で示したよ
うに各ゲート４０間に３本のウエルド（合わせ
目）４１があるが、材料が少ない量から少しづつ
多くしていくと、第７図のように均等な流動距離
を示して完全に充填される。

この実験からも明らかな如く、ゲートバランス
が優れている。ウエルド４１が完全にシールされ
るので、欠陥がなくなる。成形品にクラツク，反
り，変形がない。

１点ゲートにすると、第８図に示すようにゲー
ト４０からウエルド４１までの流動距離が長くな
るので、材料の流動時間に差が生じる。そのた
め、ウエルド４１が完全にシールされずにクラツ
クが発生したり、強度が弱くなる。矢印のような
流動軌跡を示すので、ガラス繊維の配向でウエル
ドの左右が充填され難くなり、第９図に示すよう
に真円になり難い。その上、第１０図に示すよう
にウエルド軸４２が変形する。

又、２点ゲートにすると、第１１図に示すよう
に１点ゲート程ではないが、流動距離が長くなる
ので、ウエルド４１が完全にシールされず、クラ
ツクが発生したり、強度が低下する。そして、矢
印のような流動軌跡を示すので、ガラス繊維の配
向でウエルド４１の左右で、１点ゲートと同様に
変形する。又、真円を作り難い。

従つて、電機子の変形，反りをなくすと共に、
電機子回転時の面振れ、傘形歪等をなくした成形
を可能にするためには、３点ゲートでなければな
らない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、成形治具を用い
た多数の単コイルを重畳的に環状成形しコンミテ
ータと接続して成るアマチユアコイルを装着する
収納部を設けた金型と、この金型の収納部に高強
度で且つ超高流動性を有するポリフエニレンサル
フアイド樹脂を射出する３本のスピアとから構成
され、各スピアは、ボデイヒータと先端部のチツ
プヒータとを内蔵し、カートリツジヒータが設け
られているマニホールドに等間隔で保持され、温
度コントローラにより夫々個別に温度コントロー
ルできるようにされているものであるから、ラン
ナー部（樹脂流路）は、スピアのボデイヒータと
マニホールドのカートリツジヒータで常に加熱さ
れ、ランナー部の樹脂を常時溶融状態に保つ一
方、スピアの先端のランド部は、チツプヒータを
射出サイクルに応じてON，OFFして、射出後は
樹脂を固化させてゲートをシールし、次の射出直
前に、樹脂を溶融するようにしており、しかも、
スピアのボデイヒータ，チツプヒータが個別に温
度制御され、３つのゲートから射出される樹脂
は、全て同条件になつているので、簡単な構造で
ありながら、樹脂洩れ、樹脂焼を起こすことな
く、収納部に均一に樹脂を供給することができ、
高品質の製品の迅速な成形が可能になつた。更に
又、コールドランナー方式と比較すると、射出圧
によるコイルの変形，反り等がなく、電機子回転
時の面振れ，傘形歪等もコールドランナー式に比
較して極めて小さく、優れている。スピルー，ラ
ンナー部の樹脂損失が全くない。ゲート部から切
断されて自動取出しが可能であるので、ゲートの
切断，仕上げが不要であるので、省力化ができ
る。そのため、全体として省資源，省力化が達成
されるので、低コストの電機子成形品を提供する
ことができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一部を切り欠いて
示す正面図、第２図はその要部を示す横断面図、
第３図は本実施例により成形された扁平型モータ
用電機子の平面図、第４図はその断面図、第５図
は本発明に用いるスピアのチツプヒータの温度特
性を示す図、第６図乃至第１１図は本発明に於け
る３点ゲートと他のゲートとの対比を示す説明図
である。 １……スピア、１Ａ……ランド部、１Ｂ……ラ
ンナー部、２……スピアケーシング、３……チツ
プヒータ、５……マニホールド、１０……固定側
金型、１２……収納部、１６……可動側金型、３
０……アマチユアコイル、３２……ゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 成形治具を用いた多数の単コイルを重畳的に
   環状成形しコンミテータと接続して成るアマチユ
   アコイルを装着する収納部を設けた金型と、この
   金型の収納部に高強度で且つ超高流動性を有する
   ポリフエニレンサルフアイド樹脂を射出する３本
   のスピアとから構成され、各スピアは、ボデイヒ
   ータと先端部のチツプヒータとを内蔵し、カート
   リツジヒータが設けられているマニホールドに等
   間隔で保持され、温度コントローラにより夫々個
   別に温度コントロールできるようにされているこ
   とを特徴とする扁平型モータ用電機子のホツトラ
   ンナー式射出成形装置。