专利名称：永磁型电动机用的转子、永磁型电动机及它们的制造方法
技术领域：
本发明涉及永磁型电动机用的转子、永磁型电动机及它们的制造方法。
背景技术：
普通电动机的转子采用了在层叠铁芯上粘接多个永磁的构造。为了降低齿槽转矩 (cogging torque)及转矩波动，需要高精度等间隔地粘接永磁的粘接位置。作为高精度等间隔地粘接永磁的粘接位置的方法之一，提出了如专利文献1所述 的永磁定位方法。对该文献中的使用了铁芯表面的突起和定位隔离部的永磁定位方法进行说明。铁 芯为正十边形的棱柱状，在铁芯表面的棱部，跨越两端，等间隔地设有10条凸部。另外，在 铁芯上嵌入有环状的隔离部，在由凸部和隔离部隔开的各区域中，设置永磁。像这样，在普通转子的生产中，使用了将永磁定位在隔开的区域中的方法，例如在 铁芯表面设置凸部的方法等。专利文献1 日本特开2007-37288号公报但是，以专利文献1为例，实际上，在由作为铁芯周向的分隔部的凸部和作为轴向 的分隔部的环状隔离部隔出的各区域与永磁之间，因各部件的尺寸公差而存在微小的间 隙。在永磁与铁芯之间的粘接完成之前的期间，永磁可沿周向在该间隙中移动。永磁的这种微小的间隙将导致永磁的粘接位置、即各永磁间的间距产生偏差，这 是导致齿槽转矩及转矩波动恶化的主要原因。为了高精度等间隔地将永磁定位在铁芯上，永磁的外形尺寸与铁芯表面的为了贴 附永磁而设置的区域之间的尺寸公差尤为重要。其中，转子铁芯是通过冲压模具进行冲压而制成的，因此，能够以较高的精度、低 成本地进行量产。与此相对，永磁的外形尺寸是通过磨削、研磨等机械加工决定的。因此，当以与转 子铁芯表面的凸部和凸部之间的分隔区域同等的尺寸精度进行大批量的生产时，在制造中 耗时耗力，从而产生成本增大的问题。
发明内容
基于这些情况，本发明的目的在于，提供无需改变永磁的尺寸精度，即可稳定永磁 的粘接位置的永磁型电动机用的转子、永磁型电动机以及它们的制造方法。一种永磁型电动机用的转子，其具有转子铁芯表面；多个凸部，它们沿所述转子 的周向间隔地设置在所述转子铁芯表面上，并且分别在所述转子的轴向上延伸；多个分隔 区域，它们形成在所述多个凸部之间；以及多个永磁，它们设置在所述多个分隔区域内的所 述转子铁芯表面上，沿着所述多个凸部的所述周向上的同一方向的侧面排列。根据本发明，无需改变永磁的尺寸精度，即可等间隔地、高精度地粘接永磁。因此， 可实现能够降低齿槽转矩及转矩波动的永磁型电动机用的转子、永磁型电动机或它们的制造方法。
图1(a)和图1(b)是示出本发明实施例的永磁型电动机用转子的转子铁芯的图。图2是用于示出本发明实施例的永磁与转子铁芯表面的隔开的分隔区域之间的 位置关系的转子铁芯剖视图，在该图中，将转子铁芯侧面的曲面置换成平面。图3(a) 图3(e)是本发明实施例的刚刚设置永磁之后的理想的永磁间的间距与 实际的永磁间的间距之差的说明图。图4是示出本发明实施例的永磁型电动机用转子的转子铁芯剖视图。图5(a)和图5(b)是示出本发明实施例的使用了永磁加压机构的永磁定位方法的 说明图。标号说明1电磁钢板；2凸部；3转子铁芯；4永磁；5永磁加压机构；DD分隔区域。
具体实施例方式实施例1图1是示出本发明实施例的永磁型电动机用转子的转子铁芯的图。对图1(a)所 示的等间隔地配置了凸部2的电磁钢板1进行层叠，制作图1 (b)所示的转子铁芯3，在多个 凸部2之间的被分隔开的分隔区域DD中，设置多个永磁4。这里，实际的转子铁芯的周向表面为圆形，但为了便于说明，图2示出了将转子铁 芯侧面的曲面置换成平面的图。将永磁的宽度平均值定义为a，将尺寸误差定义为AaJf 永磁的宽度定义为a士 Δ a。这里，为了将永磁可靠地收纳在分隔区域DD的尺寸内，需要将 分隔区域DD的尺寸(周向尺寸D)设定为D > a+Δ a。这里，根据图2，定义永磁间的间距为P、理想的永磁间的间距为P1、实际的永磁间 的间距为Ρκ。在图3中，示出了将分隔区域DD的尺寸假设为D ^ a+Δ a时、理想的永磁间的间 距P1与实际的永磁间的间距Pk之差。图3(a)示出了本发明实施例中说明的使永磁朝同一 方向靠在凸部2的侧面上进行粘接之前的、实际的永磁间的间距Pk为最小的状态，图3(b) 示出了实际的永磁间的间距P κ为最大的状态。根据图3 (a)、(b)以及上述分隔区域DD的尺寸D > a+Δ a，使永磁朝同一方向靠 在凸部2的侧面上进行粘接之前的理想的永磁间的间距P1与实际的永磁间的间距Pk之差 的范围至少比IAaCP1-Pli < 2Aa这一范围大，永磁间的间距产生该范围内的偏差。另 夕卜，在完成永磁与铁芯的粘接之前的期间，永磁可沿周向在该范围内移动。图3 (C)示出了在设置永磁之后、使各永磁朝同一方向靠在凸部2上进行了粘接的 情况下，实际的永磁间的间距Pk为最小的状态。图3(d)示出了实际的永磁间的间距&为 最大的状态。另外，图3(e)示出了在设置永磁之后、使各永磁朝同一方向靠在凸部2上进 行了粘接的情况下，实际的永磁间的间距Pk与理想的永磁间的间距P1相等的状态。这里，图4示出了本发明实施例的永磁型电动机用转子。如图所示，在设置了多个 永磁之后，使永磁朝同一方向靠在凸部2上进行粘接。此时，根据上述图3(c) (e)以及分隔区域DD的尺寸D > a+ Δ a，永磁间的间距偏差为-Δ a < P1-Pe < Δ a。由此，从 理论上讲，相比于使上述永磁朝同一方向靠在凸部2的侧面上进行粘接 之前的永磁间的间距偏差，使永磁朝同一方向靠在凸部2的侧面上进行粘接之后的永磁间 的间距值的偏差能够被抑制在其1/2以下。因此，通过使永磁朝同一方向靠在凸部2的侧面上进行粘接，无需改变永磁的尺 寸精度，即可稳定永磁的粘接位置。即，通过使永磁朝同一方向靠在凸部2的侧面上进行粘 接，能够抑制各个永磁间的间距偏差。由此，能够提供齿槽转矩及转矩波动的特性良好的转 子。对本实施例的永磁定位方法进行说明。如图4所示，为了使各个永磁朝同一方向 靠在凸部2的侧面上进行粘接，针对各个永磁，分别设置了图5所示的永磁加压机构5。在 通过该永磁加压机构5沿图5(a)所示的箭头方向对多个永磁4进行了加压的状态下，沿图 5 (b)的箭头方向对永磁加压机构5施力，直至使永磁4与凸部2的侧面接触为止，通过这种 方式来进行多个永磁的定位工序。优选的是，同时对所有的永磁进行定位。另外，如果通过永磁加压机构5，一边对多个永磁4进行加压，一边将所有的永磁4 同时按压并粘接在铁芯表面的凸部2的侧面上，则能够削减永磁4的定位的工序量和成本。 另外，由于永磁加压机构5可重复使用，因此，能够抑制成本增加。如图5所示，在使各永磁朝同一方向靠在凸部2的侧面上而进行粘接之后，去除永 磁加压机构5的加压。由此，无需改变永磁的尺寸精度，即可高精度等间隔地进行永磁的粘接。另外，由于利用永磁加压机构，一边对永磁进行加压，一边将所有的永磁同时按压 并粘接在铁芯表面的凸部侧面上，因此，能够削减永磁定位的工时和成本。另外，由于可重 复使用永磁加压机构，因此，能够抑制成本增加。以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，对于本领域技术人员而言，显然可 根据该实施方式进行适当变更，这里附带说一句，实施了这样的变更的情况也包含在本发 明的技术范围内。在本实施例中，是在通过永磁加压机构5对永磁4进行加压的状态下，在周向上， 沿一定方向对永磁加压机构5施力，直至永磁4与凸部2的侧面接触为止，但并不限于此。 也可以不是在周向上，沿一定方向对永磁加压机构5施力，而是在通过永磁加压机构5对永 磁4进行加压的状态下，使转子铁芯3沿一定方向旋转，直至永磁4与凸部2的侧面接触为止。另外，还可以采用以下方法中的任意一种，即在将磁铁材料粘贴在铁芯上之后， 进行磁化(铁芯一体磁化方法)；以及将单独对磁铁材料进行磁化而制成的磁铁粘贴在铁 芯上(磁铁单体磁化方法)。其中，在使用磁铁单体磁化方法的情况下，是在永磁定位之后，吸附在转子铁芯 上，因此，能够迅速去除加压机构的加压。而在使用铁芯一体磁化方法的情况下，为了防止 永磁的移动，希望在永磁定位之后，在粘接剂固化之前的期间，继续通过加压机构进行加压。
权利要求
1.一种永磁型电动机用的转子，其具有转子铁芯表面；多个凸部，它们沿所述转子的周向间隔地设置在所述转子铁芯表面上，并且分别在所 述转子的轴向上延伸；多个分隔区域，它们形成在所述多个凸部之间；以及多个永磁，它们设置在所述多个分隔区域内的所述转子铁芯表面上，沿着所述多个凸 部的所述周向上的同一方向的侧面排列。
2.一种永磁型电动机，其使用了权利要求1所述的永磁型电动机用的转子。
3.—种永磁型电动机用的转子的制造方法，其用于制造权利要求1所述的永磁型电动 机用的转子，该制造方法包括下述工序一边朝向所述转子铁芯表面，对设置在所述分隔区域中的所述多个永磁进行加压，一 边将所述多个永磁按压并粘接在所述多个凸部的所述周向上的同一方向的侧面上，由此对 所述多个永磁进行定位。
4.一种永磁型电动机的制造方法，其用于制造权利要求2所述的永磁型电动机，该制 造方法包括下述工序一边朝向所述转子铁芯表面，对设置在所述分隔区域中的所述多个永磁进行加压，一 边将所述多个永磁按压并粘接在所述多个凸部的所述周向上的同一方向的侧面上，由此对 所述多个永磁进行定位。
全文摘要
本发明的课题在于提供永磁型电动机用的转子、永磁型电动机及它们的制造方法，无需改变永磁的尺寸精度，即可稳定永磁的粘接位置。作为解决手段，在用于永磁型电动机的永磁型电动机用的转子中，在转子铁芯(3)的表面上配置多个永磁(4)而构成了转子，在转子铁芯(3)表面上，设置有在转子的轴向上延伸的多个凸部(2)，多个永磁(4)设置在多个凸部(2)之间的隔开的分隔区域中，在分隔区域中，多个永磁(4)在转子的周向上，沿凸部(2)的同一方向的侧面排列。
文档编号H02K1/27GK102082472SQ20101023221
公开日2011年6月1日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年12月1日
发明者山口宽太, 恩田秀幸 申请人:株式会社安川电机