專利名稱：永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子、永磁型電動機及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子、永磁型電動機及它們的制造方法。
背景技術(shù)：
普通電動機的轉(zhuǎn)子采用了在層疊鐵芯上粘接多個永磁的構(gòu)造。為了降低齒槽轉(zhuǎn)矩 (cogging torque)及轉(zhuǎn)矩波動，需要高精度等間隔地粘接永磁的粘接位置。作為高精度等間隔地粘接永磁的粘接位置的方法之一，提出了如專利文獻(xiàn)1所述 的永磁定位方法。對該文獻(xiàn)中的使用了鐵芯表面的突起和定位隔離部的永磁定位方法進行說明。鐵 芯為正十邊形的棱柱狀，在鐵芯表面的棱部，跨越兩端，等間隔地設(shè)有10條凸部。另外，在 鐵芯上嵌入有環(huán)狀的隔離部，在由凸部和隔離部隔開的各區(qū)域中，設(shè)置永磁。像這樣，在普通轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)中，使用了將永磁定位在隔開的區(qū)域中的方法，例如在 鐵芯表面設(shè)置凸部的方法等。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-37288號公報但是，以專利文獻(xiàn)1為例，實際上，在由作為鐵芯周向的分隔部的凸部和作為軸向 的分隔部的環(huán)狀隔離部隔出的各區(qū)域與永磁之間，因各部件的尺寸公差而存在微小的間 隙。在永磁與鐵芯之間的粘接完成之前的期間，永磁可沿周向在該間隙中移動。永磁的這種微小的間隙將導(dǎo)致永磁的粘接位置、即各永磁間的間距產(chǎn)生偏差，這 是導(dǎo)致齒槽轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩波動惡化的主要原因。為了高精度等間隔地將永磁定位在鐵芯上，永磁的外形尺寸與鐵芯表面的為了貼 附永磁而設(shè)置的區(qū)域之間的尺寸公差尤為重要。其中，轉(zhuǎn)子鐵芯是通過沖壓模具進行沖壓而制成的，因此，能夠以較高的精度、低 成本地進行量產(chǎn)。與此相對，永磁的外形尺寸是通過磨削、研磨等機械加工決定的。因此，當(dāng)以與轉(zhuǎn) 子鐵芯表面的凸部和凸部之間的分隔區(qū)域同等的尺寸精度進行大批量的生產(chǎn)時，在制造中 耗時耗力，從而產(chǎn)生成本增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
基于這些情況，本發(fā)明的目的在于，提供無需改變永磁的尺寸精度，即可穩(wěn)定永磁 的粘接位置的永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子、永磁型電動機以及它們的制造方法。一種永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子，其具有轉(zhuǎn)子鐵芯表面；多個凸部，它們沿所述轉(zhuǎn)子 的周向間隔地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面上，并且分別在所述轉(zhuǎn)子的軸向上延伸；多個分隔 區(qū)域，它們形成在所述多個凸部之間；以及多個永磁，它們設(shè)置在所述多個分隔區(qū)域內(nèi)的所 述轉(zhuǎn)子鐵芯表面上，沿著所述多個凸部的所述周向上的同一方向的側(cè)面排列。根據(jù)本發(fā)明，無需改變永磁的尺寸精度，即可等間隔地、高精度地粘接永磁。因此， 可實現(xiàn)能夠降低齒槽轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩波動的永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子、永磁型電動機或它們的制造方法。


圖1(a)和圖1(b)是示出本發(fā)明實施例的永磁型電動機用轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯的圖。圖2是用于示出本發(fā)明實施例的永磁與轉(zhuǎn)子鐵芯表面的隔開的分隔區(qū)域之間的 位置關(guān)系的轉(zhuǎn)子鐵芯剖視圖，在該圖中，將轉(zhuǎn)子鐵芯側(cè)面的曲面置換成平面。圖3(a) 圖3(e)是本發(fā)明實施例的剛剛設(shè)置永磁之后的理想的永磁間的間距與 實際的永磁間的間距之差的說明圖。圖4是示出本發(fā)明實施例的永磁型電動機用轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯剖視圖。圖5(a)和圖5(b)是示出本發(fā)明實施例的使用了永磁加壓機構(gòu)的永磁定位方法的 說明圖。標(biāo)號說明1電磁鋼板；2凸部；3轉(zhuǎn)子鐵芯；4永磁；5永磁加壓機構(gòu)；DD分隔區(qū)域。
具體實施例方式實施例1圖1是示出本發(fā)明實施例的永磁型電動機用轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯的圖。對圖1(a)所 示的等間隔地配置了凸部2的電磁鋼板1進行層疊，制作圖1 (b)所示的轉(zhuǎn)子鐵芯3，在多個 凸部2之間的被分隔開的分隔區(qū)域DD中，設(shè)置多個永磁4。這里，實際的轉(zhuǎn)子鐵芯的周向表面為圓形，但為了便于說明，圖2示出了將轉(zhuǎn)子鐵 芯側(cè)面的曲面置換成平面的圖。將永磁的寬度平均值定義為a，將尺寸誤差定義為AaJf 永磁的寬度定義為a士 Δ a。這里，為了將永磁可靠地收納在分隔區(qū)域DD的尺寸內(nèi)，需要將 分隔區(qū)域DD的尺寸(周向尺寸D)設(shè)定為D > a+Δ a。這里，根據(jù)圖2，定義永磁間的間距為P、理想的永磁間的間距為P1、實際的永磁間 的間距為Ρκ。在圖3中，示出了將分隔區(qū)域DD的尺寸假設(shè)為D ^ a+Δ a時、理想的永磁間的間 距P1與實際的永磁間的間距Pk之差。圖3(a)示出了本發(fā)明實施例中說明的使永磁朝同一 方向靠在凸部2的側(cè)面上進行粘接之前的、實際的永磁間的間距Pk為最小的狀態(tài)，圖3(b) 示出了實際的永磁間的間距P κ為最大的狀態(tài)。根據(jù)圖3 (a)、(b)以及上述分隔區(qū)域DD的尺寸D > a+Δ a，使永磁朝同一方向靠 在凸部2的側(cè)面上進行粘接之前的理想的永磁間的間距P1與實際的永磁間的間距Pk之差 的范圍至少比IAaCP1-Pli < 2Aa這一范圍大，永磁間的間距產(chǎn)生該范圍內(nèi)的偏差。另 夕卜，在完成永磁與鐵芯的粘接之前的期間，永磁可沿周向在該范圍內(nèi)移動。圖3 (C)示出了在設(shè)置永磁之后、使各永磁朝同一方向靠在凸部2上進行了粘接的 情況下，實際的永磁間的間距Pk為最小的狀態(tài)。圖3(d)示出了實際的永磁間的間距&為 最大的狀態(tài)。另外，圖3(e)示出了在設(shè)置永磁之后、使各永磁朝同一方向靠在凸部2上進 行了粘接的情況下，實際的永磁間的間距Pk與理想的永磁間的間距P1相等的狀態(tài)。這里，圖4示出了本發(fā)明實施例的永磁型電動機用轉(zhuǎn)子。如圖所示，在設(shè)置了多個 永磁之后，使永磁朝同一方向靠在凸部2上進行粘接。此時，根據(jù)上述圖3(c) (e)以及分隔區(qū)域DD的尺寸D > a+ Δ a，永磁間的間距偏差為-Δ a < P1-Pe < Δ a。由此，從 理論上講，相比于使上述永磁朝同一方向靠在凸部2的側(cè)面上進行粘接 之前的永磁間的間距偏差，使永磁朝同一方向靠在凸部2的側(cè)面上進行粘接之后的永磁間 的間距值的偏差能夠被抑制在其1/2以下。因此，通過使永磁朝同一方向靠在凸部2的側(cè)面上進行粘接，無需改變永磁的尺 寸精度，即可穩(wěn)定永磁的粘接位置。即，通過使永磁朝同一方向靠在凸部2的側(cè)面上進行粘 接，能夠抑制各個永磁間的間距偏差。由此，能夠提供齒槽轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩波動的特性良好的轉(zhuǎn) 子。對本實施例的永磁定位方法進行說明。如圖4所示，為了使各個永磁朝同一方向 靠在凸部2的側(cè)面上進行粘接，針對各個永磁，分別設(shè)置了圖5所示的永磁加壓機構(gòu)5。在 通過該永磁加壓機構(gòu)5沿圖5(a)所示的箭頭方向?qū)Χ鄠€永磁4進行了加壓的狀態(tài)下，沿圖 5 (b)的箭頭方向?qū)τ来偶訅簷C構(gòu)5施力，直至使永磁4與凸部2的側(cè)面接觸為止，通過這種 方式來進行多個永磁的定位工序。優(yōu)選的是，同時對所有的永磁進行定位。另外，如果通過永磁加壓機構(gòu)5，一邊對多個永磁4進行加壓，一邊將所有的永磁4 同時按壓并粘接在鐵芯表面的凸部2的側(cè)面上，則能夠削減永磁4的定位的工序量和成本。 另外，由于永磁加壓機構(gòu)5可重復(fù)使用，因此，能夠抑制成本增加。如圖5所示，在使各永磁朝同一方向靠在凸部2的側(cè)面上而進行粘接之后，去除永 磁加壓機構(gòu)5的加壓。由此，無需改變永磁的尺寸精度，即可高精度等間隔地進行永磁的粘接。另外，由于利用永磁加壓機構(gòu)，一邊對永磁進行加壓，一邊將所有的永磁同時按壓 并粘接在鐵芯表面的凸部側(cè)面上，因此，能夠削減永磁定位的工時和成本。另外，由于可重 復(fù)使用永磁加壓機構(gòu)，因此，能夠抑制成本增加。以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明。但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然可 根據(jù)該實施方式進行適當(dāng)變更，這里附帶說一句，實施了這樣的變更的情況也包含在本發(fā) 明的技術(shù)范圍內(nèi)。在本實施例中，是在通過永磁加壓機構(gòu)5對永磁4進行加壓的狀態(tài)下，在周向上， 沿一定方向?qū)τ来偶訅簷C構(gòu)5施力，直至永磁4與凸部2的側(cè)面接觸為止，但并不限于此。 也可以不是在周向上，沿一定方向?qū)τ来偶訅簷C構(gòu)5施力，而是在通過永磁加壓機構(gòu)5對永 磁4進行加壓的狀態(tài)下，使轉(zhuǎn)子鐵芯3沿一定方向旋轉(zhuǎn)，直至永磁4與凸部2的側(cè)面接觸為止。另外，還可以采用以下方法中的任意一種，即在將磁鐵材料粘貼在鐵芯上之后， 進行磁化(鐵芯一體磁化方法)；以及將單獨對磁鐵材料進行磁化而制成的磁鐵粘貼在鐵 芯上(磁鐵單體磁化方法)。其中，在使用磁鐵單體磁化方法的情況下，是在永磁定位之后，吸附在轉(zhuǎn)子鐵芯 上，因此，能夠迅速去除加壓機構(gòu)的加壓。而在使用鐵芯一體磁化方法的情況下，為了防止 永磁的移動，希望在永磁定位之后，在粘接劑固化之前的期間，繼續(xù)通過加壓機構(gòu)進行加壓。
權(quán)利要求
1.一種永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子，其具有轉(zhuǎn)子鐵芯表面；多個凸部，它們沿所述轉(zhuǎn)子的周向間隔地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面上，并且分別在所 述轉(zhuǎn)子的軸向上延伸；多個分隔區(qū)域，它們形成在所述多個凸部之間；以及多個永磁，它們設(shè)置在所述多個分隔區(qū)域內(nèi)的所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面上，沿著所述多個凸 部的所述周向上的同一方向的側(cè)面排列。
2.一種永磁型電動機，其使用了權(quán)利要求1所述的永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子。
3.—種永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子的制造方法，其用于制造權(quán)利要求1所述的永磁型電動 機用的轉(zhuǎn)子，該制造方法包括下述工序一邊朝向所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面，對設(shè)置在所述分隔區(qū)域中的所述多個永磁進行加壓，一 邊將所述多個永磁按壓并粘接在所述多個凸部的所述周向上的同一方向的側(cè)面上，由此對 所述多個永磁進行定位。
4.一種永磁型電動機的制造方法，其用于制造權(quán)利要求2所述的永磁型電動機，該制 造方法包括下述工序一邊朝向所述轉(zhuǎn)子鐵芯表面，對設(shè)置在所述分隔區(qū)域中的所述多個永磁進行加壓，一 邊將所述多個永磁按壓并粘接在所述多個凸部的所述周向上的同一方向的側(cè)面上，由此對 所述多個永磁進行定位。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子、永磁型電動機及它們的制造方法，無需改變永磁的尺寸精度，即可穩(wěn)定永磁的粘接位置。作為解決手段，在用于永磁型電動機的永磁型電動機用的轉(zhuǎn)子中，在轉(zhuǎn)子鐵芯(3)的表面上配置多個永磁(4)而構(gòu)成了轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子鐵芯(3)表面上，設(shè)置有在轉(zhuǎn)子的軸向上延伸的多個凸部(2)，多個永磁(4)設(shè)置在多個凸部(2)之間的隔開的分隔區(qū)域中，在分隔區(qū)域中，多個永磁(4)在轉(zhuǎn)子的周向上，沿凸部(2)的同一方向的側(cè)面排列。
文檔編號H02K1/27GK102082472SQ20101023221
公開日2011年6月1日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者山口寬太, 恩田秀幸 申請人:株式會社安川電機