转子的制造方法和割断装置制造方法
【专利摘要】在转子的制造方法中，在被割断了的磁铁片（31、32）的割断面（31a、32a）彼此啮合的状态下，将被割断的多个磁铁片（31、32）组装于转子铁芯（10）。该转子的制造方法包括割断工序和表面加工工序。在割断工序中，对于在表面形成有凹部（30a）的磁铁基材（30A），以凹部（30a）作为起点割断磁铁基材（30A），成形第1磁铁片（31）和第2磁铁片（32）。在表面加工工序中，对割断面（31a）进行表面加工，以使第1磁铁片（31）的割断面（31a）的凸部分（TO）减少。由此，割断面（31a、32a）彼此的啮合变差，接触面积减小，接触电阻增大。结果，涡流不易在割断磁铁（30）中流通，能使由涡流产生的损失减小。
【专利说明】转子的制造方法和割断装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将被割断(日文:割断)的多个磁铁片组装于转子主体的转子的制造方法，特别是，涉及制造能够减小由涡流产生的损失的割断磁铁的、转子的制造方法。另外，本发明涉及一种割断磁铁基材的割断装置，特别是，涉及能够减小由涡流产生的损失的割断装置。
【背景技术】
[0002]在电机中，当将较大的磁铁直接组装于转子主体时，磁通使磁铁内产生涡流。特别是，在混合动力汽车用的电机中，磁通的变动大，产生较大的涡流。该涡流使磁铁发热而使电机的性能下降。因此，涡流成为使油耗上升的原因。为了减小由该种涡流产生的损失(以下称为“涡损”)，一直以来将较大的磁铁基材分割为多个磁铁片，将多个磁铁片组装于转子主体。
[0003]这里，作为将磁铁基材分割为多个磁铁片的现有技术，例如有下述专利文献I所述的切断(日文:切断)磁铁的制造方法。在该制造方法中，如图18所示，首先利用切断刀具将磁铁基材130A切断，成形多个磁铁片131、132、133。接着，在多个磁铁片131、132、133的整个表面形成绝缘覆膜140。最后，利用粘接剂等将形成有绝缘覆膜140的各磁铁片彼此接合，制成切断磁铁130。
[0004]但是，在下述专利文献I的切断磁铁的制造方法中，在切断磁铁基材130A时，产生很多切屑，浪费了昂贵的磁铁基材130A。另外，在切断刀具上安装有昂贵且作为消耗品的金刚石刀头。因此，存在如下问题:因切断磁铁130的成品率降低以及切断刀具的定期性更换，使切断磁铁130的制造成本较大，即，组装有切断磁铁130的转子的制造成本较高。另外，形成绝缘覆膜140的工序也会使转子(切断磁铁130)的制造成本增高。
[0005]那么，为了降低转子的制造成本，本 申请人:提出了下述专利文献2的割断磁铁的制造方法。在该制造方法中，如图19所示，首先在磁铁基材230A的表面形成直线状的凹部230a。接着，将该磁铁基材230A收容到具有突起251的容器250内。最后，向下方推入盖260，以凹部230a作为起点割断磁铁基材230A。这样，制成由第I磁铁片231、第2磁铁片232、第3磁铁片233和第4磁铁片234构成的割断磁铁。
[0006]在下述专利文献2的割断磁铁的制造方法中，磁铁基材230A被割断而非被切断，所以在割断时基本不产生切屑，能够提高割断磁铁的成品率。此外，由于不使用切断刀具，所以不必定期更换切断刀具。因而，通过将该割断磁铁组装于转子，能够降低转子的制造成本。另外，由于未在该割断磁铁上形成绝缘覆膜，所以在不必进行形成绝缘覆膜的工序的这一点上，也能降低转子的制造成本。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2003-134750号公报
[0010]专利文献2:日本专利第4497198号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012]但是，在利用上述专利文献2的制造方法制成的割断磁铁中，存在以下的问题。即，如图20所示，在第I磁铁片231的割断面231a与第2磁铁片232的割断面232a啮合的状态下，割断面231a与割断面232a进行面接触，接触面积较大。换言之，割断面231a、232a彼此的啮合佳，接触电阻小，电流容易流通。因此，第I磁铁片231和第2磁铁片232成为在电气上为一个整体的大磁铁，产生较大的涡流，涡损增大。
[0013]另一方面，如图21所示，在切断磁铁130上，严密地观察，第I磁铁片131的切断面131a与第2磁铁片132的切断面132a只在几个点处进行点接触，接触面积较小。换言之，切断面131a、132a彼此的啮合差，接触电阻大，电流不易流通。因此，涡流不易在切断磁铁130中流通，涡损小。
[0014]这里，详细说明割断磁铁与切断磁铁之间的涡损的差。图22是表示分割产生的磁铁片的数量(以下称为“分割数量”)与涡损的残存率的关系的曲线图。在图22中，在不分割磁铁基材的情况下，即，在分割数量为零的情况下，将涡损的残存率设为百分之100，而表示了涡损相对于分割数量的减少程度。并且，用实线P表示切断磁铁的情况下的涡损的残存率，用虚线Q表示割断磁铁的情况下的涡损的残存率。如图22所示，例如在分割数量为8的情况下，在切断磁铁中，涡损的残存率约为百分之30，相对于此，在割断磁铁中，涡损的残存率约为百分之60。这样，与切断磁铁相比，在割断磁铁中没能减小涡损。
[0015]总之，在将切断磁铁组装于转子的情况下，虽然能够减小涡损，但转子的制造成本增高。另一方面，在将割断磁铁组装于转子的情况下，虽然能够降低转子的制造成本，但与组装切断磁铁的情况相比，涡损增大。
[0016]本发明是为了解决上述问题而做成的，目的在于提供能够降低转子的制造成本，且能减小涡损的转子的制造方法和割断装置。
[0017]用于解决问题的方案
[0018](I)本发明的第一技术方案中的转子的制造方法，在被割断的磁铁片的割断面彼此啮合的状态下，将上述被割断的多个磁铁片组装于转子主体，其特征在于，包括割断工序和表面加工工序，在上述割断工序中，对于在表面形成有凹部的磁铁基材，以上述凹部作为起点割断该磁铁基材，成形第I磁铁片和第2磁铁片，在上述表面加工工序中，对上述割断面进行表面加工，以使要啮合的上述第I磁铁片的割断面和上述第2磁铁片的割断面中的至少一方割断面的凸部分减少。
[0019](2)另外，在本发明的上述技术方案中的转子的制造方法的基础上，优选的是，在上述表面加工工序中，移动构件向上述被割断的磁铁片的割断面移动，并且，组装于该移动构件的滑动构件在上述割断面上滑动。
[0020](3)另外，在本发明的上述技术方案中的转子的制造方法的基础上，优选的是，上述滑动构件绕轴进行旋转，与上述割断面进行线接触地在上述割断面上滑动。
[0021](4)另外，在本发明的上述技术方案中的转子的制造方法的基础上，优选的是，上述滑动构件与上述割断面平行地移动，与上述割断面进行面接触地在上述割断面上滑动。
[0022](5)另外，在本发明的上述技术方案中的转子的制造方法的基础上，优选的是，在上述表面加工工序中，在上述第I磁铁片的割断面与上述第2磁铁片的割断面啮合的状态下，振动装置使上述第I磁铁片和上述第2磁铁片的至少一方磁铁片振动。
[0023](6)另外，在本发明的上述技术方案中的转子的制造方法的基础上，优选的是，在上述表面加工工序中，使上述第I磁铁片的割断面与第2磁铁片的割断面抵接，沿与这些割断面正交的方向推压上述割断面彼此。
[0024](7)本发明的第二技术方案中的割断装置具备可动部和固定部，上述固定部能够夹持磁铁基材，上述可动部能够夹持上述磁铁基材，且能够相对于上述固定构件移动，在上述固定部和上述可动部夹持着上述磁铁基材的状态下，使上述可动部相对于上述固定部移动，从而对于在表面形成有凹部的上述磁铁基材，以上述凹部作为起点割断上述磁铁基材，成形第I磁铁片和第2磁铁片，该割断装置的特征在于，具有表面加工机构，该表面加工机构对上述割断面进行表面加工，以使要啮合的上述第I磁铁片的割断面和上述第2磁铁片的割断面中的至少一方割断面的凸部分减少。
[0025](8)另外，在本发明的上述技术方案中的割断装置的基础上，优选的是，上述表面加工机构包括移动构件和滑动构件，上述移动构件能够向上述被割断了的磁铁片的割断面移动，上述滑动构件组装于该移动构件而能够在上述割断面上滑动。
[0026](9)另外，在本发明的上述技术方案中的割断装置的基础上，优选的是，上述滑动构件是绕轴进行旋转，与上述割断面进行线接触地在上述割断面上滑动的旋转滑动构件。
[0027](10)另外，在本发明的上述技术方案中的割断装置的基础上，优选的是，上述滑动构件是与上述割断面平行地移动，与上述割断面进行面接触地在上述割断面上滑动的平面滑动构件。
[0028](11)另外，在本发明的上述技术方案中的割断装置的基础上，优选的是，上述表面加工机构包括分隔件和振动装置，上述分隔件限制或容许上述可动部在与上述割断面平行地延伸的一个方向上，相对于上述固定部移动，上述振动装置在利用上述分隔件容许了上述可动部相对于上述固定部移动的状态下，且在上述第I磁铁片的割断面与上述第2磁铁片的割断面啮合的状态下，使上述可动部和上述固定部的至少一方振动。
[0029]发明效果
[0030]说明上述转子的制造方法的作用效果。
[0031]在上述制造方法(I)中，在割断工序中，磁铁基材被割断而非被切断。因此，在割断时基本不产生切屑，割断磁铁的成品率佳。另外，不必使用切断刀具。此外，不在割断磁铁上形成绝缘覆膜，不需要进行形成绝缘覆膜的工序。因而，通过将该割断磁铁组装于转子主体，能够降低转子的制造成本。而且，在表面加工工序中，对割断面进行表面加工，使该割断面的凸部分减少。由此，割断面彼此的啮合变差。因此，在啮合部分，接触电阻大，电流不易流通。因而，涡流不易在割断磁铁中流通，能够减小涡损。
[0032]在上述制造方法(2)、(3)、(4)中，在表面加工工序中，移动构件向被割断的磁铁片的割断面移动，并且滑动构件在割断面上滑动，所以割断面的凸部分被确切地切削。因此，能使割断面彼此的啮合可靠地变差。
[0033]在上述制造方法(5 )中，在表面加工工序中，振动装置使第I磁铁片和上述第2磁铁片的至少一方磁铁片进行振动，从而对啮合的割断面彼此进行表面加工。因此，不必使用在割断面上滑动的滑动构件，不必定期更换滑动构件。因而，能够降低转子(割断磁铁)的制造成本。[0034]在上述制造方法(6)中，在表面加工工序中，不用追加设置新的构成构件，就能沿与割断面正交的方向推压割断面彼此，对割断面彼此进行表面加工。因而，能够降低转子(割断磁铁)的制造成本。
[0035]说明上述割断装置的作用效果。
[0036]在上述的技术方案(7)中，表面加工机构对割断面进行表面加工而使割断面的凸部分减少。由此，割断面彼此的啮合变差。因此，在啮合部分，接触电阻大，电流不易流通。因而，涡流不易在割断磁铁中流通，能够减小涡损。而且，割断装置是在以往的割断装置中追加了对割断面进行表面加工的表面加工机构的装置。并且，表面加工机构仅在短时间内对割断面稍作加工即可，所以不是复杂的结构，比较便宜地构成。因而，与以往的割断装置相比，割断装置的成本增加较少，与切断装置相比，能够降低在制造转子时的成本。
[0037]在上述的技术方案(8)、(9)、(10)中，在对割断面进行表面加工时，移动构件向被割断的磁铁片的割断面移动，并且滑动构件在割断面上滑动。由此，能够确切地切削割断面的凸部分，使割断面彼此的啮合可靠地变差。
[0038]在上述的技术方案(11)中，在对割断面进行表面加工时，利用分隔件容许可动部相对于固定部进行移动。并且，振动装置使第I磁铁片和上述第2磁铁片的至少一方磁铁片进行振动，从而对啮合的割断面彼此进行表面加工。这样，不必使用在割断面上滑动的滑动构件，不必定期更换滑动构件。因而，采用该割断装置，能够降低转子(割断磁铁)的制造成本。
【专利附图】
【附图说明】[0039]图[0040]图[0041]图[0042]图[0043]图[0044]图[0045]图[0046]图[0047]图1是表示转子的俯视图。
2是图1所示的3个磁铁片的放大图。
3是第I实施方式中的割断装置的大概的整体结构图。
4是放大表示图3所示的磁铁基材等的端面图。
5是表示将图3所示的磁铁基材割断了的状态的图。
6是从图5的X方向观察的表面加工机构的结构图。
7是表示图5所示的磨具在第I磁铁片的割断面上滑动的状态的图。
8是从图7的Y方向观察时的图。
9的(A)是表示刚刚割断了的割断面的状态的概略图。(B)是表示进行表面加工前的割断面的状态的概略图。(C)是表示进行了表面加工后的割断面的状态的概略图。(D)是表示割断面彼此啮合的状态的概略图。
[0048]图10是第I变形实施方式中的相当于图8的图。
[0049]图11是第2实施方式中的割断装置的大概的整体结构图。
[0050]图12是图11的Z-Z剖视图。
[0051]图13是表示图11所示的割断面彼此啮合的状态的图。
[0052]图14是表示图12所示的振动装置使中央壁振动的状态的图。
[0053]图15是第3实施方式中的割断装置的大概的整体结构图。
[0054]图16是表示将图15所示的磁铁基材割断了的状态的图。[0055]图17[0056]图18[0057]图19[0058]图20[0059]图21[0060]图22
【具体实施方式】
[0061]第I实施方式 [0062]以下，参照附图 说明本发明的转子的制造方法和割断装置。图1是表示转子I的俯视图。如图1所示，该转子I包括转子轴20、割断磁铁30和作为转子主体的转子铁芯10。
[0063]通过将多个圆环状的电磁钢板层压，构成转子铁芯10。如图1所示，该转子铁芯10在径向外侧具有多个槽11，在轴中心具有中央孔12，在径向中间部具有多个减轻重量孔13。
[0064]各槽11用于组装割断磁铁30，各槽11沿转子铁芯10的轴向贯穿。相邻的一对槽11沿转子铁芯10的周向以等间隔配置，俯视大致呈V字形。中央孔12用于组装转子轴
20。各减轻重量孔13用于使产生于转子铁芯10的应力缓和。
[0065]转子轴20作为转子I的旋转轴发挥功能。该转子轴20为圆筒形状，被压入到转子铁芯10的中央孔12内。因此，减轻重量孔13使通过压入转子轴20而产生于转子铁芯10的应力得到缓和。即，减轻重量孔13防止较大的应力作用于被组装在槽11内的割断磁铁30。
[0066]割断磁铁30利用与借助未图示的定子的线圈产生的旋转磁场的相互作用，产生使转子I旋转的磁场(磁通)。该割断磁铁30由割断了的第I磁铁片31、第2磁铁片32和第3磁铁片33构成。通过将I个磁铁基材30A (参照图3)分割成3份，构成3个磁铁片31、32、33。该割断磁铁30是永久磁铁，是稀土类磁铁、铁氧体磁铁和铝铁镍钴磁铁等烧结磁铁。另外，该割断磁铁30的纵向尺寸为21mm左右，横向尺寸为27mm左右，厚度尺寸为
6.3mm左右。另外，割断磁铁的种类、割断磁铁30的各尺寸和磁铁基材30A的分割数量可以适当变更。
[0067]这里，图2是图1所示的3个磁铁片31、32、33的放大图。在第I磁铁片31和第2磁铁片32，作为被割断的面的割断面31a与割断面32a啮合。另外，在第2磁铁片32和第3磁铁片33，作为被割断的面的割断面32b与割断面33a啮合。并且，各磁铁片31、32、33利用粘接剂等固定在槽11中。这样，与将I个磁铁基材30A组装于槽11的情况相比，该转子I的因涡流产生的损失(以下，称为“涡损”)减小。
[0068]接下来，使用图3说明将磁铁基材30A割断的割断装置40。图3是割断装置40的大概的整体结构图。如图3所示，该割断装置40包括固定部50、可动部60和定位机构70。另外，在图3中，表不沿纵向剖切固定部50的一部分、可动部60的一部分、磁铁基材30A时得到的剖面。
[0069]固定部50是在割断装置50将磁铁基材30A割断时不移动的部分。该固定部50包括基台51、自该基台51向上方延伸的一对侧壁52、53和配置在这些侧壁52、53的上方的固定下侧夹具54及固定上侧夹具55。
[0070]基台51呈沿水平方向较长的长方体形状，支承侧壁52、53。侧壁52、53呈沿上下方向较长的大致长方体形状，侧壁52配置在图3的纸面跟前侧，侧壁53配置在图3的纸面里侧。即，侧壁52和侧壁53沿与图3的纸面正交的方向分开规定量。
[0071]固定下侧夹具54和固定上侧夹具55在上下方夹着磁铁基材30A而对磁铁基材30A进行夹持。因此，磁铁基材30A的图3的左侧部分被固定在固定下侧夹具54与固定上侧夹具55之间，不移动。上述固定下侧夹具54和固定上侧夹具55构成为能够调整上下夹着磁铁基材30A的夹持力，在割断磁铁基材30A时，以3kN?4kN的力进行夹持。
[0072]可动部60是在割断装置50将磁铁基材30A割断时相对于固定部50旋转的部分。可动部60包括中央壁61、促动器65、配置在中央壁61的上方的可动下侧夹具62及可动上侧夹具63、沿与图3的纸面正交的方向延伸的旋转轴64。
[0073]中央壁61配置在侧壁52与侧壁53之间，侧视看为大致L字形。可动下侧夹具62和可动上侧夹具63上下夹着磁铁基材30A而对磁铁基材30A进行夹持。因此，磁铁基材30A的图3的右侧部分被固定在可动下侧夹具62与可动上侧夹具63之间，不移动。上述可动下侧夹具62和可动上侧夹具63构成为能够调整上下夹着磁铁基材30A的夹持力，在割断磁铁基材30A时，以3kN?4kN的力进行夹持。
[0074]旋转轴64是使中央壁61绕轴中心01旋转的轴。该旋转轴64沿与图3的纸面正交的方向贯穿侧壁52、中央壁61和侧壁53。促动器65用于使中央壁61、可动下侧夹具62和可动上侧夹具63旋转。促动器65包括杆部66和组装在该杆部66的顶端的连结部67，能使杆部66和连结部67沿图3的左右方向移动。
[0075]连结部67借助沿与图3的纸面正交的方向延伸的支承销68与中央壁61的下端部相连结。这样，当促动器65进行驱动时，中央壁61、可动下侧夹具62和可动上侧夹具63绕旋转中心01进行旋转。另外，可动下侧夹具62和可动上侧夹具63利用未图示的构件组装于中央壁61，并能与中央壁61 —体地旋转。
[0076]这里，图4是放大表示图3所示的磁铁基材30A等的端面图。如图4所示,在磁铁基材30A的表面形成有两个直线状的凹部30a、30b。这些凹部30a、30b例如利用激光形成。另外，也可以通过电火花线切割或使用磨具的切削来形成凹部30a、30b。凹部30a、30b是宽度为0.1mm左右且深度为0.05mm左右的小缺口。在图4中，夸张表示凹部30a、30b的大小。
[0077]定位机构70用于准确地确定将磁铁基材30A割断的位置。如图4所示，该定位机构70在可动部60侧具有第I定位构件71，在固定部50侧具有第2定位构件72。第I定位构件71与磁铁基材30A的右端面抵接，第2定位构件72与磁铁基材30A的左端面抵接。
[0078]并且，定位机构70构成为能够利用未图示的促动器使第1、第2定位构件71、72沿图4的左右方向进行移动。这样，将磁铁基材30A定位为使被割断的起点即凹部30a位于轴中心01的正上方。另外，第I定位构件71构成为在割断磁铁基材30A时，与可动下侧夹具62和可动上侧夹具63 —体地旋转。
[0079]接下来，使用图5说明利用割断装置40进行的割断的工作。图5是表示将图3所示的磁铁基材30A割断了的状态的图。首先，在磁铁基材30A的图3的左侧部分被夹持在固定下侧夹具54与固定上侧夹具55之间、且磁铁基材30A的图3的右侧部分被夹持在可动下侧夹具62与可动上侧夹具63之间的状态下，促动器65进行驱动。
[0080]由此，杆部66和连结部67向图3的左侧移动，中央壁61、可动下侧夹具62和可动上侧夹具63绕轴中心01沿顺时针方向旋转。这样，如图5所示，以凹部30a (参照图4)作为起点割断磁铁基材30A，成形第I磁铁片31和第2磁铁片32 (其余的磁铁基材30A)。随后，同样以凹部30b (参照图4)作为起点割断其余的磁铁基材30A，成形第2磁铁片32和第3磁铁片33。
[0081]另外，如图3和图5所示，该割断装置40具有对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工的表面加工机构80。这里，图6是从图5的X方向观察的表面加工机构80的结构图。如图6所示,表面加工机构80包括支承台81、滚珠丝杠82、伺服电机84、旋转电机85、电机轴86、作为移动构件的滚珠丝杠螺母83和作为旋转滑动构件的磨具87。
[0082]支承台81将滚珠丝杠82支承为能够旋转。滚珠丝杠82和滚珠丝杠螺母83借助未图示的滚珠卡合。因此，当滚珠丝杠82旋转时，滚珠丝杠螺母83沿图6的左右方向移动。伺服电机84使滚珠丝杠82旋转。旋转电机85使电机轴86旋转。该旋转电机85固定于滚珠丝杠螺母83，能够与滚珠丝杠螺母83 —体地沿图6的左右方向移动。旋转电机85配置在比滚珠丝杠螺母83靠图6的纸面跟前侧的位置。
[0083]旋转轴86沿图6的上下方向延伸，在下端部一体地组装有磨具87。这样，滚珠丝杠螺母83、旋转电机85、电机轴86和磨具87能够向整体被割断的第I磁铁片31的割断面31a移动。磨具87在第I磁铁片31的割断面31a上滑动而进行表面加工。该磨具87为圆柱形状，绕电机轴86旋转而以周面与第I磁铁片31的割断面31a线接触地在该割断面31a上滑动。关于表面加工机构80的作用效果，在后面做详细说明。
[0084]接下来，说明本实施方式中的割断磁铁30的制造方法。首先，如图5所示，以凹部30a (参照图4)作为起点割断磁铁基材30A (本发明的割断工序)。由此，将磁铁基材30A分割为第I磁铁片31和其余的磁铁基材30A (第2磁铁片32)。随后，通过进行割断，将其余的磁铁基材30A分割为第2磁铁片32和第3磁铁片33。这里，为了使说明易于理解，将其余的磁铁基材30A称为第2磁铁片32。
[0085]在通过进行割断而成形第I磁铁片31后，定位构件71向图5的左侧移动。由此，如图7所示，第I磁铁片31的割断面31a自可动下侧夹具62和可动上侧夹具63的端面69稍稍突出。接着，伺服电机84 (参照图6)进行驱动，而使滚珠丝杠螺母83、旋转电机85、旋转轴86和磨具87 —体地向图7的纸面跟前侧移动，以使磨具87与第I磁铁片31的割断面31相接触。此时，利用旋转电机85的驱动使磨具87旋转。另外，图7是表示图5所示的磨具87在第I磁铁片31的割断面31a上滑动的状态的图。
[0086]图8是从图7的Y方向观察时的图。如图8所示，磨具87旋转且向图8的下方移动，并且对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工(本发明的表面加工工序)。这里，使用图9说明第I磁铁片31的割断面31a和第2磁铁片32 (其余的磁铁基材30A)的割断面32a的状态。
[0087]图9的(A)是表示刚刚割断后的割断面31a、32a的状态的概略图。如图9的(A)所不，在进行割断时，主相SS未被破坏，晶界相RS被破坏。接着，图9的(B)是表不进行表面加工前的割断面31a的状态的概略图。如图9的(B)所示，割断面31a在假想线所示的位置被磨具87进行表面加工。[0088]接着，图9的(C)是表示进行了表面加工后的割断面31a的状态的概略图。如图9的(C)所示，割断面31a的凸部分TO (参照图9的(B))因表面加工而被切削、减少。最后，图9的(D)是表示在将第1、第2磁铁片31、32组装于槽11时，割断面3la、32a彼此啮合的状态的概略图。如图9的(D)所示，割断面31a、32a彼此的啮合变差，在啮合部分产生微小的间隙。
[0089]这里，说明割断面31a被进行了表面加工后的效果，即，表面加工机构80的效果。首先，如图9的(A)所示，假设在使未进行表面加工的割断面31a与割断面32a啮合的情况下，啮合较佳，接触面积大。换言之，接触电阻小，电流容易流通。因而，在将仅进行了割断的第I磁铁片31和第2磁铁片32组装于转子I的情况下，第I磁铁片31和第2磁铁片32成为在电气上为一个整体的大磁铁，产生较大的涡流，涡损增大。
[0090]另一方面，如图9的(D)所示，在使进行了表面加工的割断面31a与割断面32a啮合的情况下，如上所述，啮合变差，接触面积减小。换言之，接触电阻大，电流不易流通。因而，在将第2磁铁片32和进行了表面加工的第I磁铁片31组装于转子I的情况下，涡流不易在第I磁铁片31和第2磁铁32中流通，涡损减小。
[0091]另外，在该割断装置40中，在对第I磁铁片31的割断面31a进行了表面加工后，其余的磁铁基材30A由定位机构70定位，通过割断被分割为第2磁铁片32和第3磁铁片33。随后，与对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工的情况相同，利用表面加工机构80对第2磁铁片32的割断面32b (参照图2)进行表面加工。因此，对割断面32b进行了表面加工后的效果与对割断面31a进行了表面加工后的效果相同。
[0092]说明本实施方式的转子的制造方法的作用效果。在该制造方法中，首先在割断工序中，如图5所示，以凹部30a作为起点割断磁铁基材30A，成形第I磁铁片31。接着，在表面加工工序中，如图7所示，利用旋转的磨具87对第I磁铁片31的割断面31a磨具进行表面加工。由此，割断面31a的凸部分TO (参照图9的(C))减少。接着，以凹部30b作为起点割断其余的磁铁基材30A，成形第2磁铁片32和第3磁铁片33，利用旋转的磨具87对第2磁铁片32的割断面32a磨具进行表面加工。随后，如图2所示，在使割断面31a、32a彼此啮合以及使割断面32b、33a彼此啮合的状态下，将割断磁铁30组装于转子铁芯10的槽11，制成转子I。
[0093]因此，采用该转子1，如图9的(D)所示，割断面31a、32a彼此的啮合差，且割断面32b、33a彼此的啮合变差。因而，在上述这些啮合部分，接触电阻大，电流不易流通。这样，采用该制造方法，涡流不易在割断磁铁30中流通，能够减小涡损。
[0094]使用图22说明上述的涡损减小的效果。如在发明要解决的问题中说明的那样，图22是表示分割数量与涡损的残存率的关系的曲线图。在图22中，用双点划线R表示在对割断磁铁进行表面加工的情况下的涡损的残存率。如图22所示，通过对割断磁铁进行表面加工，与未进行表面加工的割断磁铁(虚线Q)相比，相对于同一分割数量的涡损(涡损的残存率)减小。另外，通过增加对割断面进行的表面加工的次数，使割断面彼此的啮合变得更差，双点划线R向下方移动而接近实线P。即，对割断磁铁进行了表面加工的情况下的涡损的残存率变得接近切断磁铁的涡损的残存率。
[0095]并且，采用该转子的制造方法，由于将磁铁基材30A割断而非切断，所以基本没有在割断时产生的切屑，割断磁铁30的成品率较佳。另外，不必使用切断刀具。此外，不在割断磁铁30上形成绝缘覆膜，不必进行形成绝缘覆膜的工序。因而，通过将该割断磁铁30组装于转子铁芯10，能够降低转子I的制造成本。另外，对第1、第2磁铁片31、32的割断面31a、32a进行约2秒?3秒程度的较薄的表面加工即可，所以进行表面加工的磨具87比安装有金刚石刀头的切断刀具便宜，较少进行定期更换。
[0096]比较并说明一下具体的成本。首先，在上述专利文献I (日本特开2003-134750)的切断磁铁的制造方法中，需要进行切断工序、绝缘剂涂覆工序和干燥工序(绝缘覆膜形成工序)，设备折旧费约30日元/台左右。此外，绝缘覆膜是能够确保耐热性的环氧覆膜或瓷漆覆膜，绝缘剂的材料费耗费约20日元/台?30日元/台左右。因此，总共耗费约50日元/台?60日元/台左右。另一方面，在本实施方式中，需要进行割断工序和表面加工工序，仅在以往的割断装置中追加设置表面加工机构80，所以设备折旧费仅为约25日元/台左右。因而，与上述专利文献I的切断磁铁的制造方法相比，以设备折旧费计，能降低约25日元/台?35日元/台左右的成本。
[0097]另外，采用该转子的制造方法，在对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工时，滚珠丝杠螺母83等向割断面31a移动，并且旋转的磨具87在割断面31a上滑动。因此，如图9的(C)所示，割断面31a的凸部分TO被确切地切削。因而，能使割断面31a、32a彼此的啮合可靠地变差。
[0098]接下来，说明本实施方式的割断装置的作用效果。采用该割断装置40，在割断了磁铁基材30A后，表面加工机构80对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工。由此，割断面31a的凸部分TO (参照图9的(C))减少。另外，随后，表面加工机构80以同样的方式对第2磁铁片32的割断面32b进行表面加工，使割断面32b的凸部分减少。
[0099]因此，如图9的(D)所示，能使割断面31a、32a彼此的啮合变差，且能使割断面32b、33a彼此的啮合变差。因而，在上述这些啮合部分，接触电阻大，电流不易流通。这样，采用该割断装置40，涡流不易在割断磁铁30中流通，能够减小涡损。
[0100]另外，该割断装置40是在以往的割断装置中，追加设置对第1、第2磁铁片31、32的割断面31a、32a进行表面加工的表面加工机构80而得到的装置。并且，由于表面加工机构80只对割断面3la、32a进行约2秒?3秒左右的较薄的加工即可，所以不是复杂的结构，可比较便宜地构成。因而，与以往的割断装置相比，该割断装置40的成本增加较少。换言之，与切断装置相比，割断装置本身能够降低在制造转子时的成本，所以成本增加较少的本实施方式的割断装置40也能降低在制造转子I时的成本。
[0101]另外，采用该割断装置40，在对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工时，滚珠丝杠螺母83等向割断面31a移动，并且旋转的磨具87在割断面31a上滑动。因此，如图9的(C)所示，割断面31a的凸部分TO被确切地切削。因此，能使割断面31a、32a彼此的啮
合可靠地变差。
[0102]第I实施方式的变形实施方式
[0103]接下来，使用图10说明上述第I实施方式的变形实施方式。图10是变形实施方式中的相当于图8的图。如图10所示，在该变形实施方式中，作为平面滑动构件的带构件88架设在两个辊89上，随着辊89的旋转而旋转。该带构件88例如是环状的锉刀。这样，带构件88与第I磁铁片31的割断面31a平行地移动，与割断面31a进行面接触地在割断面31a上滑动。变形实施方式的其他结构与上述第I实施方式的结构相同，所以省略对这些结构的说明。
[0104]采用该变形实施方式，如图10所示，旋转的带构件88沿第I磁铁片31的整个割断面31a面接触地在割断面31a上滑动。因此，相比于旋转的磨具87与割断面31a线接触地在割断面31a上滑动的情况(参照图8)，割断面31a的凸部分TO容易减少。换言之，能够以比上述第I实施方式少的切削量减小割断面31a的凸部分TO。变形实施方式的其他作用效果与上述第I实施方式的作用效果相同，所以省略对这些作用效果的说明。
[0105]第2实施方式
[0106]接下来，使用图11?图14说明第2实施方式。图11是第2实施方式中的割断装置40A的大概的整体结构图。在图11中，表示将磁铁基材30A分割为第I磁铁片31和第2磁铁片32的状态。如图11所示，该割断装置40A具有表面加工机构90。这里，图12是图11的Z-Z剖视图。
[0107]如图12所示，表面加工机构90包括分隔件91、连结销92、保持构件93、促动器94、振动装置95、连结销96和螺母97。分隔件91限制或容许中央壁61在旋转轴64的轴向(以下简称为“轴向”)上相对于侧壁52、53移动。在图12中，分隔件91填塞侧壁52与中央壁61之间的间隙D1，并且填塞侧壁53与中央壁61之间的间隙D2。这样，使中央壁61 (可动部60)不能相对于侧壁52、53沿轴向移动。这里，旋转轴64的轴向是与割断面31a、32a平行地延伸的一个方向。
[0108]保持构件93保持分隔件91。该保持构件93借助连结销92保持分隔件91，且与促动器94相连结。促动器94使保持构件93、连结销92和分隔件91沿图12的左右方向移动。因此，在从图12所示的状态使促动器94进行驱动时，保持构件93、连结销92和分隔件91向图12的左侧移动，使分隔件91成为不填塞间隙Dl、D2的状态。另一方面，在从该状态使促动器94再进行驱动时，保持构件93、连结销92和分隔件91向图12的右侧移动，使分隔件91填塞间隙D1、D2。
[0109]振动装置95使中央壁61 (可动部60)沿轴向振动。该振动装置95能使滑动销96沿轴向振动。滑动销96贯芽在中央壁61的退避孔61a中，滑动销96的顶端部96a和固定于滑动销96的螺母97与中央壁61卡合。由此，滑动销96和中央壁61能够沿轴向一体地振动。第2实施方式的其他结构与第I实施方式的结构相同，所以省略对这些构件的说明。
[0110]接下来，说明在第2实施方式中对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工的工序。首先，如图11所示，将磁铁基材30A割断，成形第I磁铁片31和第2磁铁片32。接着，促动器65进行驱动而使杆部66和连结部67向图11的右侧移动，中央壁61、可动下侧夹具62和可动上侧夹具63绕轴中心01沿逆时针方向旋转。由此，如图13所示，第I磁铁片31的割断面31a与第2磁铁片32的割断面32a啮合。
[0111]接着，如图14所示，促动器94进行驱动，保持构件93、连结销92和分隔件91向图14的左侧移动，分隔件91成为未填塞间隙D1、D2的状态。然后，振动装置95进行驱动，滑动销96和中央壁61 (可动部60)沿轴向振动。由此，对啮合的割断面31a、32a彼此进行表面加工，割断面31、32a两方的凸部分TO减少。另外，随后以同样的方式自磁铁基材30A成形第2磁铁片32和第3磁铁片，对啮合的第2磁铁片32的割断面32b和第3磁铁片33的割断面33a进行表面加工。
[0112]说明第2实施方式的转子的制造方法的作用效果。在表面加工工序中，振动装置95使中央壁61 (可动部60)振动，从而对啮合的割断面31a、32a彼此进行表面加工。因此，不像第I实施方式那样地利用磨具87对割断面31a进行表面加工。因而，不必使用磨具87那样的滑动构件，不必定期更换滑动构件。这样，采用该制造方法，能够比第I实施方式的制造方法降低转子I (割断磁铁30)的制造成本。
[0113]另外，由于对啮合的割断面31a、32a彼此进行表面加工，所以除了割断面31a的凸部分TO减少以外，割断面32a的凸部分TO也减少。因而，采用该制造方法，比只对割断面31a进行表面加工的情况更能使割断面31a、32a彼此的啮合变差，减少涡损。
[0114]接下来，说明第2实施方式的割断装置的作用效果。利用该割断装置40A的表面加工机构90对啮合的割断面31a、32a彼此进行表面加工。这样，不必使用在割断面31a上滑动的滑动构件，不必定期更换滑动构件。因而，采用该割断装置40A，能够比第I实施方式的割断装置40降低转子I (割断磁铁30)的制造成本。
[0115]这里，在第I实施方式中，如图7所示，在解除了对第I磁铁片31进行夹持的状态后，使定位构件71移动，从而使割断面31a自可动下侧夹具62和可动上侧夹具63的端面69稍稍突出。但是，在第2实施方式中，如图13所示，在不必解除对第I磁铁片31进行夹持的状态且不必使定位构件71移动的这一点上，比第I实施方式有利。这样，在第2实施方式中，能使装置的结构和工作比第I实施方式简单，设备折旧费仅为约15日元/台左右。第2实施方式的其他作用效果与第I实施方式的作用效果相同，所以省略对这些作用效果的说明。
[0116]第3实施方式
[0117]接下来，使用图15?图17说明第3实施方式。图15是第3实施方式中的割断装置40B的大概的整体结构图。在图15中，表示将磁铁基材30A割断前的状态。该割断装置40B不具有第1、第2实施方式的表面加工机构80、90。
[0118]并且，如图15所示，在该割断装置40B中，在固定下侧夹具54与可动下侧夹具62之间以及固定上侧夹具55与可动上侧夹具63之间，沿将磁铁基材30A割断的方向(图15的左右方向)形成有间隙D3。第3实施方式的其他结构与第1、2实施方式的结构相同,所以省略对这些结构的说明。
[0119]接下来，说明在第3实施方式中对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工的工序。首先，如图16所示，将磁铁基材30A割断，成形第I磁铁片31和第2磁铁片32。此时，维持第I磁铁片31的被可动下侧夹具62和可动上侧夹具63夹持的状态，第I磁铁片31的割断面31a自可动下侧夹具62和可动上侧夹具63的端面69稍稍突出。同样，维持第2磁铁片32的被固定下侧夹具54和固定上侧夹具55夹持的状态，第2磁铁片32的割断面32a自固定下侧夹具54和固定上侧夹具55的端面56稍稍突出。
[0120]然后，利用促动器65的驱动，使中央壁61、可动下侧夹具62和可动上侧夹具63绕轴中心01大力地沿逆时针方向旋转。由此，向第2磁铁片的割断面32a沿与割断面31a、32a正交的方向猛地推压第I磁铁片31的割断面31a。此时，由于在割断磁铁基材30A前形成了间隙D3，所以可动下侧夹具62不会与固定下侧夹具54抵接，可动上侧夹具63不会与可动上侧夹具55抵接。
[0121]结果，割断面31a、32a的凸部分TO因碰撞而缺失。这样，在割断面31a、32a两方，凸部分TO减少，割断面31a、32a被进行表面加工。另外，随后以同样的方式由磁铁基材30A成形第2磁铁片32和第3磁铁片33，对第2磁铁片32的割断面32b和第3磁铁片33的割断面33a进行表面加工。
[0122]说明第3实施方式的转子的制造方法的作用效果。采用该制造方法，不用追加新的构成构件(第1、第2实施方式的表面加工机构80、90)就能对割断面3la、32a进行表面加工。因而，能够比第1、2实施方式的制造方法降低割断磁铁30 (转子I)的制造成本。
[0123]接下来，说明第3实施方式的割断装置的作用效果。采用该割断装置40B，能够以在现有的割断装置的固定部和可动部形成间隙D3的这一简单的变更来构成。因此，割断装置40B能够比具有表面加工机构80、90的第1、第2实施方式的割断装置40、40A降低转子I (割断磁铁30)的制造成本。第3实施方式的其他作用效果与第1、2实施方式的作用效果相同，所以省略对这些作用效果的说明。
[0124]以上，说明了本发明的转子的制造方法和割断装置，但本发明不限定于此，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。在第I实施方式中，表面加工机构80对第I磁铁片31的割断面31a进行了表面加工。但是，表面加工机构除了对第I磁铁片31的割断面31a进行表面加工以外，还对第2磁铁片32a的割断面32a进行表面加工。
[0125]另外，在第2实施方式中，在可动部60设置振动装置95，振动装置95使中央壁61(可动部60)振动，从而对啮合的割断面31a、32a彼此进行表面加工。但是，也可以在固定部50设置振动装置，例如使固定下侧夹具54和固定上侧夹具55振动，从而对啮合的割断面31a、32a彼此进行表面加工。另外，也可以在可动部60和固定部50均设置振动装置。
[0126]另外，在第3实施方式中，如图15所示，在割断装置40B形成间隙D3，从而如图17所示，使第I磁铁片31的割断面31a自可动下侧夹具62和可动上侧夹具63的端面69稍稍突出，并且使第2磁铁片32的割断面32a自固定下侧夹具54和固定上侧夹具55的端面56稍稍突出。但是，在割断了磁铁基材30A后，使第I定位构件71和第2定位构件72移动，从而使第I磁铁片31的割断面31a自上述的端面69稍稍突出，并且使第2磁铁片32的割断面32a自上述的端面56稍稍突出。
[0127]另外，在各实施方式中，通过使可动部60相对于固定部50旋转，来割断磁铁基材30A。但是，也可以使可动部相对于固定部沿一个方向移动，从而割断磁铁基材30A。
[0128]另外，在各实施方式中，如图1所示，制造了在割断面31a、32a彼此啮合且割断面32b、33a彼此啮合的状态下，磁铁片31、32、33沿转子铁芯10的平面方向排列的转子I。但是，也可以制造在割断面31a、32a彼此啮合且割断面32b、33a彼此啮合的状态下，磁铁片31、32、33沿转子铁芯10的轴向排列的转子。
[0129]附图标记说明
[0130]1、转子；10、转子铁芯；30、割断磁铁;30A、磁铁基材;30a、30b、凹部;31、第I磁铁片；32、第2磁铁片；33、第3磁铁片；31a、32a、割断面；32b、33a、割断面；40、40A、40B、割断装置；50、固定部；54、固定下侧夹具；55、固定上侧夹具；60、可动部；62、可动下侧夹具；63、可动上侧夹具；70、定位机构；80、90、表面加工机构；83、滚珠丝杠螺母；86、电机轴；87、磨具；88、带构件；91、分隔件；95、振动装置；T0、凸部分。
【权利要求】
1.一种转子的制造方法，在被割断的磁铁片的割断面彼此啮合的状态下，将所述被割断的多个磁铁片组装于转子主体，其特征在于，该转子的制造方法具有割断工序和表面加工工序，在所述割断工序中，将在表面形成有凹部的磁铁基材以所述凹部作为起点割断，从而成形第I磁铁片和第2磁铁片，在所述表面加工工序中，对所述割断面进行表面加工，以使要啮合的所述第I磁铁片的割断面和所述第2磁铁片的割断面中的至少一方割断面的凸部分减少。
2.根据权利要求1所述的转子的制造方法，其特征在于，在所述表面加工工序中，移动构件向所述被割断的磁铁片的割断面移动，并且，组装于该移动构件的滑动构件在所述割断面上滑动。
3.根据权利要求2所述的转子的制造方法，其特征在于，所述滑动构件绕轴进行旋转，与所述割断面线接触地在所述割断面上滑动。
4.根据权利要求2所述的转子的制造方法，其特征在于，所述滑动构件与所述割断面平行地移动，与所述割断面面接触地在所述割断面上滑动。
5.根据权利要求1所述的转子的制造方法，其特征在于，在所述表面加工工序中，在所述第I磁铁片的割断面与所述第2磁铁片的割断面啮合的状态下，振动装置使所述第I磁铁片和所述第2磁铁片的至少一方振动。
6.根据权利要求1所述的转子的制造方法，其特征在于，在所述表面加工工序中，使所述第I磁铁片的割断面与第2磁铁片的割断面抵接，沿与这些割断面正交的方向推压所述割断面彼此。
7.一种割断装置，该割断装置具备固定部和可动部，所述固定部能够夹持磁铁基材，所述可动部能够夹持所述磁铁基材，且能够相对于所述固定构件移动，在所述固定部和所述可动部夹持着所述磁铁基材的状态下，使所述可动部相对于所述固定部移动，从而将在表面形成有凹部的所述磁铁基材以所述凹部作为起点割断，从而成形第I磁铁片和第2磁铁片，该割断装置的特征在于，具有表面加工机构，该表面加工机构对所述割断面进行表面加工，以使要啮合的所述第I磁铁片的割断面和所述第2磁铁片的割断面中的至少一方割断面的凸部分减少。
8.根据权利要求7所述的割断装置，其特征在于，所述表面加工机构具有移动构件和滑动构件，所述移动构件能够向所述被割断的磁铁片的割断面移动，所述滑动构件组装于该移动构件而能够在所述割断面上滑动。
9.根据权利要求8所述的割断装置，其特征在于，所述滑动构件是绕轴进行旋转而与所述割断面线接触地在所述割断面上滑动的旋转滑动构件。
10.根据权利要求8所述的割断装置，其特征在于，所述滑动构件是与所述割断面平行地移动而与所述割断面面接触地在所述割断面上滑动的平面滑动构件。
11.根据权利要求7所述的割断装置，其特征在于，所述表面加工机构具有分隔件和振动装置，所述分隔件限制或容许所述可动部在与所述割断面平行地延伸的一个方向上相对于所述固定部移动，在由所述分隔件容许所述可动部相对于所述固定部移动的状态下，且在所述第I磁铁片的割断面与所述第2磁铁片的割断面啮合的状态下，所述振动装置使所述可动部和所述固定部的至少一 方振动。
【文档编号】H02K1/27GK103534901SQ201180070843
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2011年5月19日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】西隈靖, 深谷哲义, 建部胜彦, 雪吹晋吾 申请人:丰田自动车株式会社