转子及具有该转子的电动机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及在磁体埋设孔内插入并安装有永磁体的转子及具有该转子的电 动机。
【背景技术】
[0002] 对于家电领域、工业设备领域、汽车的电装领域等中使用的电动机，基于运转效率 较高或者牢固这样的理由，采用了磁体嵌入型电动机。磁体嵌入型电动机也称作内嵌式永 磁电动机（InteriorPermanentMagnetMotor，以下，记作IPM电动机。）。IPM电动机中使 用的转子在形成于转子铁芯的多个磁体埋设孔内分别嵌入有永磁体。一般来说，永磁体利 用以下方法固定于磁体埋设孔的内部。例如，向磁体埋设孔内一起注入永磁体和树脂。或 者，永磁体被压接、固定于磁体埋设孔。
[0003] 图14是表示以往的转子的主要部分的立体图。图15是表示以往的转子的主要部 分的主视图。
[0004] 使用图14、图15,说明在以往的IPM电动机中使用的转子。图14、图15所示的IPM 电动机是在工业设备中使用的IPM电动机。
[0005] 如图14所示，转子铁芯102是通过层叠钢板101而形成的。在转子铁芯102,沿着 转子铁芯102的外周面102a形成有多个磁体埋设孔103。在多个磁体埋设孔103内分别插 入有永磁体104。
[0006] 如图15所示，永磁体104的形状和供永磁体104插入的磁体埋设孔103的形状有 截面形状为四边形、字母D形状、半圆状等各种形状。
[0007] 在IPM电动机所使用的转子铁芯102形成有多个磁体埋设孔103。在向各个磁体 埋设孔103内插入并固定永磁体104时，永磁体104在磁体埋设孔103的内部所被固定的 位置会产生偏差。若永磁体104所被固定的位置产生偏移，则转子所具有的磁力的平衡变 差。磁力的平衡变差的转子嵌入电动机内。在驱动该电动机的情况下，扭矩波动增大，因此 电动机特性恶化。为了解决该问题，以往，提出了以下方案。
[0008] 例如，在日本专利申请特开2000 - 341920号公报中记载有以下电动机。S卩，形成 于转子铁芯的磁体埋设孔在磁体埋设孔的内侧的角部形成有槽。磁体埋设孔的内侧是指形 成磁体埋设孔的壁面中的、位于转子铁芯的中心侧的壁面。在形成于角部的槽中，为了固定 永磁体而压入有弹簧等弹性体。永磁体被压入的弹性体朝向磁体埋设孔的外侧施力。磁体 埋设孔的外侧是指在转子铁芯的半径方向上的外周面侧。被朝向磁体埋设孔的外侧施力的 永磁体固定于磁体埋设孔的内部。在磁体埋设孔的内部固定有永磁体的转子铁芯构成转 子。该转子嵌入电动机内。
[0009] 另外，在以下说明中，将日本专利申请特开2000 - 341920号公报称作专利文献1。
[0010] 例如，在日本专利申请特开2012 - 244677号公报中记载有以下电动机。S卩，在形 成于转子铁芯的磁体埋设孔内插入有永磁体。在磁体埋设孔的内侧壁面和与该内侧壁面相 对的永磁体之间插入有绳状的橡胶弹性体。绳状的橡胶弹性体以在转子铁芯所含有的轴心 方向上扩展的状态插入内侧壁面与永磁体之间。磁体埋设孔的内侧壁面是指形成磁体埋设 孔的壁面中的、位于转子铁芯的中心侧的壁面。永磁体以被按压于磁体埋设孔的外侧壁面 的状态固定。磁体埋设孔的外侧壁面是指形成磁体埋设孔的壁面中的、在转子铁芯的半径 方向上位于外周面侧的壁面。在磁体埋设孔的外侧壁面上固定有永磁体的转子铁芯构成转 子。该转子嵌入电动机内。
[0011] 另外，在以下说明，将日本专利申请特开2012 - 244677号公报称作专利文献2。
[0012] 例如，在日本专利申请特开2002 - 34187号公报中记载有以下电动机。即，转子 铁芯形成有磁体埋设孔，并且在磁体埋设孔的内侧形成有供树脂注入的孔部。磁体埋设孔 的内侧是指转子铁芯的中心侧。磁体埋设孔与孔部相连通。使用模具向孔部中注入树脂。 永磁体被注入的树脂朝向磁体埋设孔的外侧按压。磁体埋设孔的外侧是指在转子铁芯的半 径方向上的外周面侧。被朝向磁体埋设孔的外侧按压的永磁体固定于磁体埋设孔的内部。 在磁体埋设孔的内部固定有永磁体的转子铁芯构成转子。该转子嵌入电动机内。
[0013] 另外，在以下说明，将日本专利申请特开2002 - 34187号公报称作专利文献3。
[0014] 例如，在日本专利申请特开平9 一 163649号公报中记载有以下电动机。即，隔着 粘接剂片将永磁体插入形成于转子铁芯的磁体埋设孔中。永磁体借助粘接剂片固定于磁体 埋设孔。在磁体埋设孔的内部固定有永磁体的转子铁芯构成转子。该转子嵌入电动机内。
[0015] 另外，在以下说明，将日本专利申请特开平9 - 163649号公报称作专利文献4。
[0016] 然而，以往的转子具有以下应改进的方面。
[0017]S卩，在专利文献1、专利文献2所记载的电动机所使用的转子中，在磁体埋设孔的 内部，永磁体受到来自弹性体的应力。即，永磁体被按压于位于磁体埋设孔的外侧的壁面。
[0018] 弹性体是弹簧、橡胶等。弹性体位于永磁体与位于磁体埋设孔的内侧的壁面之间。 弹性体被压入永磁体与位于磁体埋设孔的内侧的壁面之间。磁体埋设孔的外侧是指在转子 铁芯的半径方向上的外周面侧。磁体埋设孔的内侧是指转子铁芯的中心侧。
[0019] 近年来，为了有效地灵活利用永磁体所具有的磁力，推进位于形成于转子铁芯的 磁体埋设孔与转子铁芯的外周面之间的桥接部的薄壁化。这样，针对推进薄壁化的转子铁 芯，若向磁体埋设孔与永磁体之间压入弹性体，则有时转子铁芯会发生变形。如果转子铁芯 发生变形，则嵌入有该转子的电动机的电动机特性有时会降低。
[0020] 另外，出于耐冲击性、耐环境性的观点考虑，在磁体埋设孔与永磁体之间压入有弹 性体的转子难以确保长期的可靠性。
[0021] 即，电动机重复启动和停止。若电动机重复启动和停止，则嵌入电动机内的转子反 复产生温度上升和温度下降这样的温度变化。若转子重复温度变化，则构成弹性体的树脂 材料产生物性的变化。即，当初具有弹性力的弹性体由于经历温度变化而失去弹性力。失 去了弹性力的弹性体硬化，并变质为固化体。另外，在弹性体硬化的情况下，有时弹性体的 体积还会减小。
[0022] 其结果，弹性体失去作为磁体的填充物的功能。而且，由于弹性体的体积减少，因 此也成为在磁体埋设孔的内部，磁体一点一点地移动的原因。若磁体一点一点地移动，则产 生异响。产生异响的电动机在品质方面并不优选。
[0023]另外，在专利文献3所记载的电动机所使用的转子中，在对树脂成形时的成形压 力下，成形树脂进入层叠的钢板之间的间隙内。若成形树脂进入层叠的钢板之间的间隙内， 则转子铁芯发生变形。如果转子铁芯发生变形，则嵌入有该转子的电动机的电动机特性有 时会降低。
[0024] 特别是在形成于转子铁芯的磁体插入孔完全被树脂填充的情况下，在永磁体与包 围永磁体的周边部之间的热阻升高。即，妨碍了永磁体的散热性。因此，在嵌入有该转子的 电动机以过载荷的状态进行驱动的情况下，永磁体无法充分地进行散热。换言之，永磁体成 为过度的发热状态，因此永磁体所具有的磁力有时会减少。
[0025] 而且，在专利文献4所记载的电动机所使用的转子中，由于覆盖永磁体的粘接剂 片的厚度，在磁体埋设孔的内部，永磁体位于转子铁芯的中心侧。换言之，永磁体和位于与 转子相对的位置的定子铁芯之间的间隙变大。因此，无法有效地灵活利用永磁体所具有的 磁力。因而，嵌入有该转子的电动机的电动机特性有时会降低。
[0026] 而且，在专利文献4所记载的电动机中使用的转子由于制造工序复杂，因此缺乏 批量生产性。
[0027] 因此，根据本实用新型，提供一种实现较高的电动机特性的转子。 【实用新型内容】
[0028] 本实用新型的转子包括旋转轴、转子铁芯、多个永磁体以及第1空间层。
[0029] 转子铁芯具有多个钢板和多个磁体埋设孔。多个钢板沿着旋转轴的轴心方向进行 层叠。多个磁体埋设孔位于沿着多个钢板的各自的外周面的位置。多个磁体埋设孔