专利名称：用于在转子内形成磁体的方法
技术领域：
本发明一般地涉及电动马达，且更特定地涉及用于在马达转子内形 成；兹体的方法。
背景技术：
电动马达通常用于驱动车辆(例如汽车)内的电动设备。图l是现
有技术的电动马达100的简化图，该电动马达100包括轴140,转子110 绕轴140旋转，且也包括连接到电源160的电刷154和158以向转子110 供电。
一般地，转子110由在其相对的侧上具有"北极"124和"南极，， 128的场磁体120围绕。进一步地，转子IIO典型地包括磁定向(即北 极和南极)，当向电刷154和158供电时，该磁定向在预先确定的位置 处改变。在此例子中，转子110包括这样的磁定向，当转子IIO旋转时， 该磁定向改变使得"北极，，总是在水平位置130的上方。转子110的"北 极"改变^L南极128吸引，且一皮北极124排斥，在此例子中这导致绕轴 140的顺时针旋转。
为造成转子110的磁特性，磁体通常结合到转子110的表面。然而， 已证明的是希望包括一个或多个嵌入在转子内的磁体。因此，希望提供 用于在转子内形成一个或多个磁体的方法。此外，本发明的其他希望的 特,泉和特征将从随后的对本发明的详细描述和附带的权利要求书中结 合附图和本发明的背景技术而显见。
发明内容
本发明的多种典型的实施例提供了用于在转子内形成磁体的方法。 一个实施例包括将多个可磁化微粒插入到转子内，将微粒涂覆以非金属 材料，且将微粒磁化。另一个实施例包括将多个可磁化微粒插入到转子 内，将转子浸没在马达清漆内以将微粒以马达清漆涂覆，且将微粒磁化。 再另一个实施例包括将多个可磁化微粒插入在转子内，将非金属材料插 入到转子内，将微粒和非金属材料混合以形成混合物，将混合物固化使得每个可磁化微粒以非金属材料涂覆，且将已涂^隻的微粒磁化。又再另 一个实施例包括将多个可磁化微粒与非金属材料混合以形成混合物，将 混合物插入到转子内，将混合物固化以将每个微粒以非金属材料涂覆， 且将已涂覆的微粒磁化。
本发明将在后文中结合如下附图描述，其中类似的数字指示类似的
元件，各图为
图1是表示了现有技术的电动马达的图2A和图2B是在形成至少一个嵌入在转子内的磁体期间的转子的 一个典型实施例的图的顶-魄图3是表示了用于在转子内形成磁体的方法的一个典型实施例的流 程图4是表示了用于形成嵌入在转子内的磁体的方法的另 一个典型实 施例的流程图5是表示了用于在转子内形成磁体的方法的再另 一个典型实施例 的流程图；和
图6是表示了用于在转子内形成磁体的方法的又再另 一个典型实施 例的流程图。
具体实施例方式
如下的对本发明的详细描述在本质上仅是典型的，且不意图于限制 本发明或本发明的应用以及使用。此外，不意图于由本发明的前述背景 技术中提出的任何理论或本发明的如下的详细描述进行限制。
图2A是在形成嵌入在转子200内的磁体期间(在图3中示出)的 转子200的一个典型实施例的图的顶^见图。转子200包括主部分210, 主部分210包括用于接收轴(未示出)的孔215和一个或多个其内嵌入 和/或形成》兹体的孔220。
每个孔220成形为使得当转子200绕轴旋转时，转子200的磁定向 改变。这样，每个孔220构造为容纳石兹体，可》兹化材料(例如钕铁硼、 铁氧体和钐钴等材料)的微粒，和/或可磁化微粒和非金属材料(例如粘 合剂、聚氨酯材料、环氧树脂、B级粘合剂、马达清漆等)的混合物，其完全延伸通过或部分地延伸通过主部分210。另外，每个孔220构造 为使得任何可磁化微粒和/或包括可磁化微粒的混合物能在包含在孔(多 个孔)220内时#:石兹4匕。
图2B是转子200的图，转子200包括由以非金属材料涂覆的可磁 化樣i粒形成的磁体225,》兹体225大体上填充每个孔220。磁体(多个 磁体)225通过将可磁化微粒以非金属材料涂覆且微粒磁化而形成，该 涂覆和/或;兹化可以在孔(多个孔)220外部或内部进4亍。
涂覆后，非金属材料可以被处理(例如固化和/或排空)，使得微粒 更均匀地被涂覆和/或保证每个微粒与其相邻的微粒(多个微粒)通过非 金属材料分开。以此，非金属材料应足够紧固以抵抗由微粒相互间的吸 引/排斥导致的微粒迁移。
另外，当微粒单独或在混合物内被磁化时，每个微粒的极性被定向 为大体上相对于彼此相同的方向。例如，每个可;兹化樣i粒的每个北才及和 南极大体上"指向"相同的方向。
当；兹体(多个/f兹体)225在孔(多个孔)220外部形成时，每个i兹 体225大体上插入到各孔220内。因此，每个磁体225的尺寸应略微小 于其相应的孔220的尺寸，以解决需要的间隙空间。当磁体225在孔220 内部形成时不是这样，因为微粒和非金属材料可以在每个孔220内单独 地插入(例如手动、注模等)，混合/涂覆，固化，和/或磁化。
图3是表示用于形成嵌入在转子(例如转子200 )内的磁体(例如 磁体225 )的方法300的一个典型的实施例的流程图。方法300开始为 将具有在大约20微米到大约IOOO微米范围内的尺寸的可磁化材料(例 如钕铁硼、铁氧体和钐钴等材料)的微粒以非金属材料(例如粘合剂(如 B级粘合剂)、聚氨酯材料、环氧树脂、马达清漆等)涂覆(步骤310 )。 涂覆方法的例子包括但不限制于将非金属材料喷在微粒上，将非金属材 料通过静电过程吸？I到微粒，将微粒与液体/半液体的非金属材料的池组 合，和/或其他能以非金属材料涂覆可磁化材料的方法。
被涂覆的微粒插入/嵌入(例如手动、利用注模技术等)到转子200 的至少一个孔(例如孔220)内(步骤320),且将4皮涂覆的微粒磁化 以形成涂覆的磁化的微粒(步骤330 )。在将已涂覆的微粒磁化中，每 个樣t粒的北极和南才及大体上在相同的方向上定向。
已涂^隻的微粒可以在^翁入到孔(多个孔)220之前和/或之后一皮^兹化。此外，微粒可以在插入到孔(多个孔)220之后以非金属材料涂覆。
为更均匀地涂覆微粒和/或保证微粒不相互接触，非金属材料可以被 固化(步骤340)。将已涂覆的微粒固化的方法的例子包括但不限制于 将已涂覆的微粒热处理到非金属材料的熔点、溶剂固化、催化剂固化和 /或其他能更均匀地涂覆微粒和/或保证微粒不相互接触的方法。另外， 空气可以从非金属材料排空，例如利用真空技术或其他能从液体或半液 体材料移除空气的过程(步骤350 )。
虽然方法300的步骤已以特定的次序描述，但本发明不限制于此次 序。即，步骤310至步骤350可以以任何次序发生。此外，步骤310至 步骤350的任一个步骤可以多次重复。
图4是表示了用于在转子(例如转子200)内形成磁体(例如磁体 225 )的方法400的另一个典型实施例的流程图。方法400开始为通过 将具有在大约20微米到大约IOOO微米范围内的尺寸的磁性材料(例如 钕铁硼、铁氧体和钐钴等材料)的微粒插入(例如手动、注模等)到转 子200的孔(例如孔220)内(步骤410)。
当樣吏粒在孔220内时，转子200浸没("浸蘸")在马达清漆内以 将微粒以马达清漆涂覆(步骤420)。已涂覆的微粒然后被磁化而同时 容纳在孔220内(步骤430)。在将已涂覆的微粒磁化中，每个微粒的 北才及和南才及大体上在相同的方向上定向。
方法400也包括将已涂覆的微粒固化(例如真空固化)以更均匀地 涂覆微粒和/或保证微粒通过马达清漆相互分开(步骤440)。已涂覆的 樣支粒可以在磁化步骤(即步骤430)之前和/或之后固化。此外，虽然方 法400描述了以马达清漆涂覆微粒，但本发明构思了微粒可以以能涂覆 微粒的任何粘性的非金属材料涂覆，使得在涂覆时微粒相互不直接接 触。
图5是表示了用于在转子(例如转子200)内形成磁体(例如磁体 225 )的方法500的再另一个典型实施例的流程图。方法500开始为通 过将具有在大约20微米到大约IOOO微米范围内的尺寸的磁性材料(例 如钕铁硼、铁氧体和衫钴等材料)的微粒插入(例如手动、注模等)到 转子200的孔(例如孔220)内(步骤510)。将非金属材料(例如粘 合剂(如B级粘合剂)、聚氨酯材料、环氧树脂、马达清漆等)也插入 (例如手动、注模等)到孔220内(步骤520)。樣吏粒和非金属材料在孔220内混合以形成至少部分地涂^1的纟敛粒的 混合物(步骤530),且混合物被固化(例如热固化、溶剂固化、催化 剂固化等)以将微粒相互分开和/或以非金属材料涂覆微粒(步骤540 )。 部分地涂覆和/或已涂覆的微粒然后在孔220内被磁化(步骤550 )。
图6是表示了用于在转子(例如转子200)内形成磁体(例如磁体 225 )的方法600的又再另一个典型实施例的流考呈图。开始时，方法600 包括将具有在大约20微米到大约1000微米范围内的尺寸的磁性材料 (例如钕铁硼、铁氧体和钐钴等材料)的微粒与非金属材料(例如粘合 剂(如B级粘合剂)、聚氨酯材料、环氧树脂、马达清漆等)混合，也 插入(例如手动、注模等)(步骤610 )。
非金属材料然后被固化(例如热固化、溶剂固化、催化剂固化等) 以将每个微粒以非金属材料涂覆(步骤620)。
虽然在本发明的前述的详细描述中已提出了至少一个典型的实施 例，但应认识到的是存在大量变化。也应认识到的是典型实施例或多个 典型实施例仅是例子，但不意图于以任何方式限制本发明的范围、可应 用性或构造。而是，前述的详细描述将为暴本领域一般技术人员提供用 于实施本发明的典型实施例的方便的线路图，应理解的是，在典型实施 例中描述的元件的功能和布置中可以进行多种改变而不偏离在附带的 权利要求书及其法律等价物中阐明的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于在具有至少一个孔的转子内形成磁体的方法，该方法包括如下步骤将多个可磁化微粒插入孔内；和将该多个微粒磁化。
2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括以非金属材料涂覆该多 个微粒的步骤。
3. 根据权利要求2所述的方法，进一步包括加热非金属材料以更均 匀地涂覆微粒的步骤。
4. 根据权利要求2所述的方法，其中每个磁性微粒包括一对磁极， 磁化步骤包括将每个微粒磁化的步骤，使得每个磁性微粒的每对磁极大 体上在相同的方向上定向。
5. 根据权利要求2所述的方法，其中涂覆步骤包括以粘合剂、聚氨 酯材料、环氧树脂和马达清漆之 一 涂覆微粒的步骤。
6. 根据权利要求2所述的方法，进一步包括从非金属材料排除空气 的步骤。
7. 根据权利要求2所述的方法，其中非金属材料是粘合剂材料，方 法进一步包括将粘合剂材料固化的步骤。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中固化步骤包括将粘合剂材料溶 剂固化、催化剂固化和热固化之一。
9. 根据权利要求2所述的方法，其中磁化步骤包括在孔内将已涂覆 微粒-兹化的步骤。
10. 根据权利要求2所述的方法，其中磁化步骤包括将已涂覆微粒 在插入孔内前磁化的步骤。
11. 根据权利要求2所述的方法，其中涂覆步骤包括在孔内涂覆微 粒的步骤。
12. 根据权利要求2所述的方法，其中涂覆步骤包括将微粒在插入 孔内前涂覆的步骤。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中插入步骤包括将该多个磁性 微粒注;f莫到孔内的步骤。
14. 一种用于在具有至少一个孔的转子内形成磁体的方法，该方法 包括如下步骤将多个可磁化材4牛的樣i粒插入到孔内； 将转子浸没在马达清漆内以将微粒涂覆以马达清漆；和 将该多个已涂覆微粒磁化。
15. 根据权利要求14所述的方法，进一步包括真空固化马达清漆的 步骤以更均匀地涂覆微粒。
16. 根据权利要求14所述的方法，其中插入步骤包括将微粒注模到 孔内的步骤。
17. —种用于在具有至少一个孔的转子内形成磁体的方法，该方法 包括如下步骤将多个可磁化材料的微粒与非金属材料混合； 将非金属材料固化以将微粒涂覆以非金属材料； 将农i粒插入到孔内；和 将已涂覆的微粒磁化。
18. 根据权利要求17所述的方法，进一步包括在插入步骤之前和之 后之一从混合物中排除空气的步骤。
19. 根据权利要求17所述的方法，其中插入步骤包括将混合物注才莫 到孔内的步骤。
20. 根据权利要求17所述的方法，其中磁化步骤包括在孔内磁化已 涂覆微粒的步骤。
全文摘要
本发明涉及用于在转子内形成磁体的方法。提供了在转子内形成/插入磁体的方法。一个方法包括将多个可磁化微粒涂覆以非金属材料，将已涂覆的微粒插入转子内，且将已涂覆微粒磁化。另一个方法包括将多个可磁化微粒插入到转子内，将转子浸没在马达清漆内以将微粒涂覆以马达清漆，且将微粒磁化。再另一个方法包括将多个可磁化微粒插入到转子内，将非金属材料插入到转子内，将微粒与非金属材料混合以形成混合物，将混合物固化以将每个微粒以非金属材料涂覆，且将微粒磁化。又再另一个方法包括将多个可磁化微粒与非金属材料混合，将非金属材料固化以将每个微粒涂覆以非金属材料，将已涂覆的微粒插入到转子内，且将已涂覆的微粒磁化。
文档编号H02K15/03GK101291093SQ20081009334
公开日2008年10月22日 申请日期2008年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者K·M·拉曼, T·G·沃德 申请人:通用汽车环球科技运作公司