专利名称：场磁极用磁体的制造装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及配置于旋转电机的场磁极用磁体的制造装置及其制造方法。
背景技术：
以往，作为配置于永磁铁埋入式旋转电机的转子铁芯的场磁极用磁体，公知有通过将俯视为矩形的磁体(以下简称为磁体)切断分割成多个磁片、并将该多个磁片彼此粘接而形成的场磁极用磁体。这样，通过用多个磁片形成场磁极用磁体并减小每个磁片的体积，使由于所作用的磁场的变动而产生的涡电流减小。由此抑制场磁极用磁体伴随涡电流而发热，防止不可逆的热减磁(参照专利文献I)。在专利文献I中，在填充了树脂的、与转子槽具有相同尺寸及相同形状的内部空间的容器内，插入预先设有作为切断基准的缺口的永磁铁，将永磁铁在容器内切断为磁片，在切断的同时使树脂渗入到磁片之间。专利文献1:日本特开2009 - 142081号公报然而，在上述以往例中，由于是在容器内将永磁铁切断并在该状态下用树脂将磁片彼此一体化，所以磁片彼此之间在厚度方向、宽度方向及长度方向上发生错位。因此，若在磁片彼此之间在厚度方向、宽度方向及长度方向上发生了错位的状态下用树脂将磁片彼此粘接，则不能将错位估计在内来加大磁铁尺寸，存在电机性能变差这样的问题。为了解决该问题，可以考虑这样的方法:例如，使切断而成的各个磁片的平面及侧面抵接于作为基准的夹具，利用推压部件从平面方向及侧面方向推压而使之彼此对齐排列，与此同时为了进行粘接而还从彼此对齐排列后的长度方向上加压，从而将粘接剂在切断面之间摊开而进行粘接。在该方法中也存在有如下不良情况:在将粘接剂在切断面之间摊开时，在粘接剂在切断面之间不均衡地扩散的情况下，固化后的场磁极用磁体发生翘曲，在粘接剂从切断面溢出的情况下，溢出的粘接剂附着于夹具的基准面，从而在粘接剂固化后从夹具中取出场磁极用磁体时发生变形。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题点而做成的，其目的在于提供一种适于确保形状精度的场磁极用磁体的制造装置及其制造方法。本发明是使通过使将磁体沿宽度方向切断分割而形成的多个磁片彼此对齐排列并进行结合的、配置于旋转电机的转子铁芯的场磁极用磁体的制造装置。因此，场磁极用磁体的制造装置具有基准夹具，该基准夹具具有使切断面彼此相对并将上述切断分割而成的多个磁片彼此以对齐排列状态定位的宽度方向的基准面及厚度方向的基准面。此外，制造装置具有长度方向推压部件，该长度方向推压部件从上述多个磁片的排列而成的长度方向推压上述多个磁片而使磁片彼此在长度方向上彼此对齐排列。而且，制造装置具有宽度方向推压部件及厚度方向推压部件，该宽度方向推压部件使宽度方向推压板的推压面从各磁片的宽度方向接触上述多个磁片而将上述多个磁片向宽度方向基准面推压，从而使上述多个磁片在宽度方向上彼此对齐排列，该厚度方向推压部件使厚度方向推压板的推压面从各磁片的厚度方向接触上述多个磁片而将上述多个磁片向厚度方向基准面推压，从而使上述多个磁片在厚度方向上彼此对齐排列。
并且，本发明的特征在于，在上述基准面及推压面的面对多个磁片的各切断面的外周区域的部位形成有使该部位的表面与切断面的外周区域分开的凹陷。
因而，在本发明中，从切断面溢出到外周区域的粘接剂被收容在凹陷内，能够防止粘接剂附着于夹具等，能够消除粘接剂固化后从夹具中取出磁体时磁体发生变形等不良情况。此外，由于使粘接剂溢出到凹陷中，因此粘接剂在各切断面之间均匀地扩散，不会在切断面内不均衡，所以能够防止粘接剂固化后得到的磁体发生翘曲，能够得到确保了形状精度的场磁极用磁体。
图1是表不应用了本发明的一实施方式的场磁极用磁体的旋转电机的概略结构的主视图(A)及I 一 I剂视图(B)。
图2是场磁极用磁体的立体图。
图3是表示用于切断磁体的磁铁分割夹具的结构的概念图。
图4是表示本发明的第I实施方式的一体化装置的结构的横剖视图。
图5是图4所示的一体化装置的A — A剖视图。
图6是表示向磁片涂敷粘接剂的涂敷状态的说明图。
图7是表示本发明的第2实施方式的一体化装置的第I实施例的纵剖视图。
图8是表示一体化装置的第I实施例的横剖视图。
图9是第2实施例的一体化装置的纵剖视图。
图10是第3实施例的一体化装置的纵剖视图。
图11是第4实施例的一体化装置的纵剖视图。
图12是说明向第2实施方式的一体化装置供给空气的空气供给状态的说明图。
图13是将第2实施方式的构成应用于第I实施方式的一体化装置的纵剖视图。
图14是说明粘接剂的不均衡状态的说明图。
图15是说明粘接剂的溢出状态的说明图。
具体实施方式
以下，基于各实施方式说明本发明的场磁极用磁体的制造装置及其制造方法。
第I实施方式
首先，对应用本发明的旋转电机中配置的场磁极用磁体进行说明。
在图1中，永磁铁埋入式旋转电机A (以下简称为“旋转电机”)由圆环形的定子10和圆柱形的转子20构成，定子10构成未图示的壳体的一部分，转子20与该定子10同轴地配置。
定子10由定子铁芯11和多个线圈12构成，多个线圈12以收容于槽13的方式设在定子铁芯11上的槽13中，该槽13以等角度间隔形成在以轴心O为中心的同一圆周上。
转子20由转子铁芯21、与转子铁芯21 —体地旋转的旋转轴23和多个场磁极用磁体80构成，多个场磁极用磁体80以收容于槽22的方式设在槽22中，该槽22以等角度间隔形成在以轴心O为中心的冋一圆周上。
如图2所示，以收容于槽22的方式设在转子20的槽22中的场磁极用磁体80构成为将在厚度方向俯视为矩形的磁体30沿着宽度方向切断而分割成多个磁片31并利用树脂将该多个磁片31的切断面34彼此粘接起来且对齐排列成一列的磁片31的集合体。作为所使用的树脂，使用例如具有200°C左右的耐热性能的树脂，例如使用环氧类的热固性的粘接剂32等。此外，在该粘接剂32中掺合有作为间隔件而发挥作用的玻璃珠、绝缘布，以确保磁片31之间的间隙，从而使相邻的磁片31彼此处于电绝缘状态。因此，通过使因所作用的磁场的变动而产生的涡电流留在各个磁片31内而使涡电流减小，抑制场磁极用磁体80伴随涡电流而发热，防止不可逆的热减磁。
为了将磁体30切断成多个磁片31，在欲将磁体30切断的部位预先形成切割槽33的方法是有效的。以下，说明形成有切割槽33的磁体30，但是该切割槽33并非不可或缺，在不设置切割槽33也能切断的情况下，也可以不在磁体30上设置切割槽33。所设置的切割槽33的从表面起的深度越深，而且，切割槽33的顶端的顶尖越尖，切断为磁片31时的切断面34的平面度越高。
作为切割槽33的形成方法，有在磁体30的成型工序中利用设于磁体30的成型模具的槽形成用的突条来设置该切割槽33的方法、利用切块机、切片机等进行机械加工的方法、利用激光束照射的方法、线切割放电加工等方法。
图3是用于将磁体30切断分割成多个磁片31的磁体切断装置40之一例，将磁体30以架设在一对冲模41间的状态进行固定，使冲头45从上部向架设的部分下降，利用3点弯曲法将磁体30切断。该磁体切断装置40具有一对冲模41和磁铁固定夹具43，该一对冲模41作为以架设磁体30的方式载置磁体30的下模,该磁铁固定夹具43用于在一对冲模41的相邻的端部将磁体30固定。并且，该磁体切断装置40在上模46上设有冲头45，该冲头45通过下推磁体30的架设的部分而将磁体30切断。
磁铁固定夹具43是通过将磁体30朝向一对冲模41的边缘推压而将其固定的夹具，其利用螺栓紧固或者液压、气压来推压磁体30。冲头45通过向下方推压磁体30的架设于一对冲模41的部分而将磁体30沿着磁体30的切割槽33断裂。冲头45由例如伺服压力机、机械压力机、液压压力机等驱动。
磁体切断装置40如上所述那样构成，将设有切割槽33的磁体30以架设的方式载置于一对冲模41的上表面。另外，将磁体30以使欲切断的所希望的位置、即预先设于切断预定面的切割槽33位于与冲模41侧相对的那一侧的方式载置在一对冲模41之上。然后，使用例如伺服机构，在以作为切断预定面的切割槽33位于架设的部分的中央的方式进行对位后的状态下，利用磁铁固定夹具43将磁体30固定。再通过使冲头45下降，将磁体30沿着切割槽33断裂分割。接下来，解除利用磁铁固定夹具43进行的固定，进给一个磁片31的长度(相邻的切割槽33之间的距离的量)，通过重复进行以上的动作将磁体30切断分割成多个磁片31。
另外，作为利用树脂将被切断的多个磁片31粘接起来而一体化的方法，例如实施如下的方法:使切断而成的各个磁片31的平面及侧面抵接于作为基准的夹具，利用推压部件从平面及侧面进行压紧而使各个磁片31彼此对齐排列 定位，并且，为了进行粘接，也从彼此对齐排列后的磁片的长度方向进行加压，从而使粘接剂32在切断面34之间摊开而进行粘接。然而，在使粘接剂32在切断面34之间摊开时，如图14所示，有时粘接剂32会偏离切断面34的中心而扩散，在该状态下进行固化的情况下，存在完成后的场磁极用磁体发生翘曲这样的问题。此外，在为了防止该翘曲而在切断面34的整个面上涂敷粘接剂32的情况下，如图15所示，存在如下的不良情况:粘接剂32由于被加压而溢出到切断面34的外周区域，附着于保持着磁片的夹具的基准面，在粘接剂32固化后从夹具中取出场磁极用磁体时发生变形等。
因此，根据本实施方式，提供一种具有一体化装置的场磁极用磁体的制造装置及制造方法，该一体化装置适于在从磁片31的厚度方向、宽度方向、长度方向(彼此对齐排列方向)这3个方向推压磁片31彼此并用粘接剂32将磁片31彼此结合时确保形状精度。
图4及图5是表示用于使切断而成的多个磁片31彼此对齐排列而一体化的第I实施方式的一体化装置50的结构的横剖视图及纵剖视图。该一体化装置50具有基准夹具51，该基准夹具51形成有用于对多个磁片31在厚度方向、宽度方向及长度方向上进行支承的厚度方向的基准面、宽度方向的基准面及长度方向的基准面。此外，一体化装置50具有:长度方向推压部件53，其用于将多个磁片31朝向基准夹具51的长度方向基准面51A推压；厚度方向推压部件54，其用于将多个磁片31朝向基准夹具51的厚度方向基准面51B推压；宽度方向推压部件55，其用于将多个磁片31朝向基准夹具51的宽度方向基准面51C推压。
基准夹具51由底边52A和框状的侧壁52B构成，其整体上形成为上表面开放的箱体形状。为了使多个磁片31彼此对齐排列，在基准夹具51的底边52A上以分别正交的状态形成有厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C和长度方向基准面51A。即，厚度方向基准面51B由底面形成，宽度方向基准面51C和长度方向基准面51A由分别从形成底面的厚度方向基准面51B竖起的壁面形成。使多个磁片31的厚度方向的一个面与厚度方向基准面51B接触、使多个磁片31的宽度方向的一个面与宽度方向基准面51C接触、使多个磁片31的排列方向的端面与长度方向基准面51A接触，从而使多个磁片31彼此对齐排列。
长度方向推压部件53具有:长度方向推压板53C，其能通过设于与基准夹具51的长度方向基准面51A相对的侧壁52B的通孔52C而在长度方向上移动；弹簧53B，该弹簧53B以将长度方向推压板53C朝向基准夹具51内推压的方式配置在长度方向推压板53C的背面；安装板53A，其支承弹 簧53B的另一端并由螺钉等固定于侧壁52B。长度方向推压部件53以如下的方式构成:被弹簧53B推出到基准夹具51内的长度方向推压板53C的顶端使推压面53D抵接于配置在基准夹具51内的多个磁片31的端部，使多个磁片31的切断面34彼此相互接触而将多个磁片31朝向长度方向基准面51A推压。利用弹簧53B设定的推力设定为例如每单位面积0.04MPa。此外,长度方向推压板53C构成为还被固定于安装板53A的致动器53E朝向基准夹具51的长度方向基准面51A推压。作为致动器53E，可使用机械式夹紧部件、液压推压部件、气压推压部件等。
宽度方向推压部件55具有:宽度方向推压板55C，其能通过设于与基准夹具51的宽度方向基准面51C相对的侧壁52B的通孔52D而在宽度方向上移动；弹簧55B，其以将宽度方向推压板55C朝向基准夹具51内推压的方式配置在宽度方向推压板55C的背面；安装板55A，其支承弹簧55B的另一端并由螺钉等固定于侧壁52B。宽度方向推压部件55以如下的方式构成:被弹簧55B推出到基准夹具51内的宽度方向推压板55C的顶端使推压面抵接于配置在基准夹具51内的多个磁片31的宽度方向的面，将各磁片31朝向宽度方向基准面51C推压。利用弹簧55B设定的推力设定为例如每单位面积0.04MPa。此外，宽度方向推压板55C构成为还被固定于安装板55A的致动器55E朝基准夹具51的宽度方向基准面51C推压。作为致动器55E，可使用机械式夹紧部件、液压推压部件、气压推压部件等。
厚度方向推压部件54具有:安装板54A，其由螺钉等固定于与基准夹具51的厚度方向基准面51B相对的开口部；厚度方向推压板54C，其与多个磁片31的厚度方向的面接触；弹簧54B，其配置在厚度方向推压板54C与安装板54A之间，用于向多个磁片31侧推压厚度方向推压板54C。厚度方向推压部件54以如的下方式构成:被弹簧54B推出的厚度方向推压板54C使推压面54D抵接于配置在基准夹具51内的各磁片31的厚度方向的面，将磁片31朝向厚度方向基准面51B推压。由弹簧54B设定的推力设定为例如每单位面积0.04MPa。此外，厚度方向推压板54C构成为还被固定于安装板54A的致动器55E朝基准夹具51的厚度方向基准面51B推压。作为致动器54E，可使用机械式夹紧部件、液压推压部件、气压推压部件等。
在基准夹具51的厚度方向基准面51B及宽度方向基准面51C上，在被排列的多个磁片31的切断面34所处的部位，在厚度方向基准面51B上形成有沿着宽度方向延伸的规定宽度的凹陷61 (槽)，在宽度方向基准面51C上形成有沿着厚度方向延伸的规定宽度的凹陷62 (槽)。此外，在厚度方向的推压板54C的推压面54D及宽度方向的推压板55C的推压面5 上，也在被排列的多个磁片31的切断面34所处的部位，在厚度方向推压面54D上形成有沿着宽度方向延伸的规定宽度的凹陷63 (槽)，在宽度方向推压面5 上形成有沿着厚度方向延伸的规定宽度的凹陷64 (槽)。
上述的凹陷61 64 (槽)的宽度以如下的方式设定:多个磁片31按照被切断的顺序排列而放入到基准夹具51内时，切断面34存在于凹陷61 64 (槽)内，即使利用长度方向推压部件53将各磁片31朝向长度方向基准面5IA推压而使各磁片31在长度方向上移动，各切断面34也存在于凹陷61 64 (槽)内。此外，凹陷61 64 (槽)的深度被设定为如下的深度:在利用长度方向推压部件53将各磁片31朝向长度方向基准面51A推压时，即使配置在各切断面34之间的粘接剂32从切断面34的外周区域向厚度方向及宽度方向挤出，也不会接触到凹陷61 64 (槽)的底。
以下，对利用以上的结构的场磁极用磁体的一体化装置50使切断而成的多个磁片31彼此对齐排列而使之一体化的方法进行说明。
在初始状态下，一体化装置50的长度方向推压部件53、厚度方向推压部件54及宽度方向推压部件55被拆卸下来。然后，如图6所示，将切断而成的磁片31按照被切断的顺序排列，在各自的切断面34上涂敷粘接剂32。涂敷的粘接剂32的涂敷量以如下的方式设定:在从长度方向推压磁片31彼此而使切断面34彼此强劲地接触时，粘接剂32扩散到切断面34的整个区域，多余的粘接剂32被作为毛刺从切断面34的外周区域溢出。然后，将按照被切断的顺序排列的多个磁片31以不打乱该顺序、并且使各磁片31的厚度方向的面接触基准夹具51的厚度方向基准面51B并使各磁片31的宽度方向的面接触基准夹具51的宽度方向基准面51C的方式从基准夹具51的敞开着的开口放入。在该状态下，以使相邻的磁片31各自的切断面34相对地排列、且各切断面34处于设于厚度方向基准面51B及宽度方向基准面51C的凹陷61 64 (槽)内的方式配置各磁片31。
接下来，将厚度方向推压部件54的安装板54A固定于基准夹具51，利用弹簧54B将厚度方向推压板54C推出而使其接触所排列的多个磁片31的厚度方向的面，从而将各磁片31压靠于厚度方向基准面51B。在这种情况下，沿着推压面54D的宽度方向延伸的凹陷63(槽)面对各磁片31的切断面34彼此相对的部位，使推压面54D与磁片31的厚度方向的面中的除了切断面34部分之外的面接触，从而将各磁片31压靠于厚度方向基准面51B。由此，将切断而成的磁片31在厚度方向上的错位校正而进行彼此对齐排列。在将上述磁片31向厚度方向推压时，使致动器54E工作而暂时强劲地进行推压，从而能够使磁片31向厚度方向可靠地进行彼此对齐排列。
接下来，将宽度方向推压部件55的安装板55A固定于基准夹具51，利用弹簧55B将宽度方向推压板55C推出而使其接触所排列的多个磁片31的宽度方向的面，从而将各磁片31压靠于宽度方向基准面51C。在这种情况下，沿着推压面55D的厚度方向延伸的凹陷64(槽)面对各磁片31的切断面34彼此相对的部位，使推压面5 与磁片31的宽度方向的面中的除了切断面34部分之外的面接触，从而将各磁片31压靠于宽度方向基准面51C。由此，将切断而成的磁片31在宽度方向上的错位校正而进行彼此对齐排列。在将上述磁片31向宽度方向推压时，使致动器55E工作而暂时强劲地进行推压，从而能够使磁片31向宽度方向可靠地进行彼此对齐排列。由于这种状态下的磁片31的相对的切断面34彼此是因切断而形成的各个面，所以在使磁片31彼此在厚度方向及宽度方向上对齐排列后的状态下，磁片31彼此的凹凸是分别一致的，相对的切断面34彼此不论在哪个区域都以相等的距离相对。
接下来，将长度方向推压部件53的安装板53A固定于基准夹具51，利用弹簧53B将长度方向推压板53C推出而使其接触所排列的多个磁片31的长度方向端面,从而朝向长度方向基准面51A进行推压。由此，使切断而成的磁片31的相对的切断面34彼此以夹有粘接剂32的状态在被弹簧53B推压的状态下接触。然后，使长度方向推压部件53的致动器53E工作而进一步强劲地推压。在该致动器53E进行推压时，使厚度方向推压部件54的致动器54E及宽度方向推压部件55的致动器55E的推力减小或为零。由此，能够使各磁片31与厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向推压面54D、宽度方向推压面55D之间的摩擦阻力减小，能够将长度方向推压部件53的推力可靠地传递到各磁片31。夹在切断面34之间的粘接剂32在来自长度方向的推力作用下在切断面34之间适当地进行扩散，确保粘接力。此外，在使磁片31彼此在厚度方向及宽度方向上对齐排列、且其切断面34彼此的凹凸分别一致的状态下，使粘接剂32夹在切断面34之间来进行接合，因此，以粘接剂32的厚度在切断面中的任一区域中都为相等的厚度的方式将磁片31彼此粘接。
接下来，解除各推压部件53 55的致动器53E 55E的工作，使各磁片31仅被各推压部件53 55的弹簧53B 55B推压。各磁片31在长度方向推压部件53、厚度方向推压部件54及宽度方向推压部件55的弹簧53B 55B的作用力的作用下维持在长度方向、宽度方向及厚度方向上被定位的状态。
接下来，使向各推压部件53 55的致动器53E 55E供给动力的动力供给系统脱离，使定位保持有多个磁片31的一体化装置50能够被输送。然后，将一体化装置50输送到加热炉中，使其在加热炉中通过而升温至例如150°C，从而使粘接剂32固化。
由于这样使温度上升来使粘接剂32固化时粘接剂32热膨胀、粘接剂32因温度上升而粘度降低，因此，在磁片31的层叠方向(长度方向)上会产生尺寸变化。然而，由于设为宽度方向推压部件54及厚度方向推压部件55被利用弹簧54B、55B预先设定的推力推压而容许磁片31在长度方向上移动，因此，磁片31随着长度方向推压部件53的弹簧53B的挠曲而进行移动。因此，能够抑制磁片31之间的粘接力降低，能够在各磁片31之间得到均匀的粘接力。结果，不破坏掺合在粘接剂32中的间隔件就能够将磁片31之间的间隙控制得均匀，能够将场磁极用磁体80的全长尺寸控制在所希望的尺寸(规格)内。
在此之后，将长度方向推压部件53、宽度方向推压部件54及厚度方向推压部件55从基准夹具51上拆下，从基准夹具51中取出一体化而成的磁体30。当取出该磁体30时，即使有从切断面34的外周区域溢出的粘接剂32所构成的毛刺，上述的毛刺也不会附着于基准夹具51、宽度方向推压板54C及厚度方向推压板55C，所以不使磁体30变形就能将其取出。能够通过精加工而容易地去掉粘接剂32所构成的毛刺，由此，能够形成场磁极用磁体80。此外，由于在切断面34彼此的凹凸分别一致的状态下使粘接剂32夹在切断面34之间来进行接合，且以粘接剂32的厚度在切断面的任一个区域中都为相等的厚度的方式将磁片31彼此粘接起来，因此，粘接剂32不会在磁片31的切断面34内不均衡，能够使固化后的场磁极用磁体80不发生翘曲。
另外，对于为了将磁体30切断而事先加工的切割槽33，在通过激光加工而实施的情况下，会沿着磁片31的切断面34产生厚度方向的突起。即，在利用激光束照射的方法中，能够使切割槽33的顶端的顶尖锋利，而且，所使用的设备也廉价，还能使运行成本廉价。然而，在利用激光束照射的方法中，会与在磁铁表面上加工的切割槽33的体积相应地、即熔融为切割槽33的区域的材料被推移、堆积并附着于切割槽33的两侧。因此，由于堆积附着的材料而最终会在切割槽33的两侧的磁铁表面产生毛刺(突起)。
在本实施例的厚度方向推压部件54中，在厚度方向推压板54C的推压面54D上设有面对切断面34的、宽度方向的凹陷63 (槽)，将避开了切断面34的区域的厚度方向的面朝向基准夹具51的厚度方向基准面51B推压。因此，能够避开形成于切割槽33的两侧的磁片31表面的毛刺来进行推压。因此，本实施例的厚度方向推压部件54能够在其与基准夹具51的厚度方向基准面51B之间使磁片31在厚度方向上不错位地进行彼此对齐排列。此外，还能够允许利用长度方向推压部件53从长度方向推压磁片31时的、摊开粘接剂32时及粘接剂32固化时的膨胀等以及磁片31的长度方向移动，而不会发生因突起引起的干涉。
另外，在粘接剂32固化之后，通过机械加工将场磁极用磁体80的表面的突起与粘接剂32所构成的毛刺一起统一除去。这样，通过在磁片31被一体化为场磁极用磁体80之后除去突起，与在一体化之前逐一对磁片31除去突起而使其形状一致的情况相比，容易提高场磁极用磁体80的形状精度。此外，通过这样形成场磁极用磁体80，能够形成较大的场磁极用磁体80，结果，有助于提高电动机输出功率。
如以上那样，利用一体化装置50从厚度方向、宽度方向及长度方向这3个方向对被切断分割而成的磁片31彼此进行推压，从而利用粘接剂32使切断而成的磁片31彼此在抑制了错位的状态下一体化而形成了场磁极用磁体80。因此，在向转子铁芯21的槽22组装时，不会发生构成场磁极用磁体80的磁片31卡挂于转子铁芯21的槽22的边缘而不能组装于转子铁芯21这样的不良情况。即，能够抑制磁片31彼此的错位，改善发生由于磁片31彼此的错位导致不能将场磁极用磁体80向转子铁芯21的槽22插入这样的不合格产品的不合格率，提高成品率。
此外，能够将场磁极用磁体80的磁铁尺寸形成为与转子铁芯21的槽22的内部尺寸相同的大小，与将磁片31彼此发生了错位的场磁极用磁体80插入的情况相比，能够形成为较大的尺寸的场磁极用磁体80,结果,有助于提高电动机输出功率。
另外，在上述实施方式中，作为长度方向推压部件53、宽度方向推压部件54及厚度方向推压部件55，除了弹簧53B 55B之外，还说明了利用由机械式夹紧部件、液压推压部件、气压推压部件等构成的致动器53E 55E来推压各个推压板53C 55C。然而，作为致动器53E 55E并不限定于此。例如，也可以是这样的部件:以从缸体伸缩自如的方式配置推杆，在该推杆的根部连结弹簧，利用螺栓使弹簧的基部位置能够在缸体轴向上移动，利用伺服马达等调整螺栓的拧入位置。在该方法中，只要松开螺栓而使弹簧的基部位置后退就能使推杆后退，只要通过将螺栓拧入而使弹簧的基部位置前进就能使推杆伸出。而且，能够通过在使推杆顶端抵接于磁片31的状态下进一步拧入螺栓来调整对磁片31的推力。
在本实施方式中，能够获得以下所记载的效果。
(a)—种场磁极用磁体80的制造装置,该场磁极用磁体80是使通过在宽度方向上切断分割磁体30而形成的多个磁片31彼此相互彼此对齐排列并结合起来而构成的，该场磁极用磁体80配置于旋转电机A的转子铁芯21。因此，场磁极用磁体80的制造装置具有基准夹具51，该基准夹具51具有使切断面34彼此相对并使上述切断分割而成的多个磁片31彼此以对齐排列的状态进行定位的宽度方向基准面5IC及厚度方向基准面51B。此外，场磁极用磁体80的制造装置具有长度方向推压部件53，该长度方向推压部件53从排列有上述多个磁片31的长度方向推压上述多个磁片31而使磁片31彼此在长度方向上对齐排列。而且，场磁极用磁体80的制造装置具有宽度方向推压部件55及厚度方向推压部件54，该宽度方向推压部件55使宽度方向推压板55C的推压面5 从磁片的宽度方向接触上述多个磁片31而将上述多个磁片31向宽度方向基准面51C推压，从而使上述多个磁片31在宽度方向上彼此对齐排列，该厚度方向推压部件54使厚度方向推压板54C的推压面54D从磁片的厚度方向接触上述多个磁片31而将上述多个磁片31向厚度方向基准面51B推压，从而使上述多个磁片31在厚度方向上彼此对齐排列。并且，场磁极用磁体80的制造装置的特征在于，在上述厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C及推压面54D、55D的面对多个磁片31的各切断面34的外周区域的部位形成有凹陷61 64，该凹陷61 64使得该部位的表面与切断面34的外周区域分开。
即，在厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C及推压面54D、55D的面对多个磁片31的各切断面34的外周区域的部位具有使该部位的表面与切断面34的外周区域分开的凹陷61 64。因此，从切断面34溢出到外周区域的粘接剂32被收容在凹陷61 64内，能够防止粘接剂32附着于夹具等，能够消除在粘接剂32固化后从夹具中取出磁体30时发生变形等的不良情况。此外，由于使粘接剂32溢出到凹陷61 64中，所以粘接剂32在各切断面34之间均匀地扩散，在切断面34内不会不均衡，所以能够防止粘接剂32固化后所得到的磁体30发生翘曲，能够获得形状精度得到确保的场磁极用磁体80。
第2实施方式
图7 图13表示应用了本发明的一体化装置的第2实施方式，图7、图8是第I实施例的构成图，图9 图11是第2实施例 第4实施例的构成图。在本实施方式中，在一体化装置中向磁片的切断面涂敷粘接剂32时，取代使粘接剂32扩散到切断面的整个区域中的做法，而在第I实施方式中追加了以使粘接剂31向切断面局部性地扩散的方式进行涂敷的构成。另外，对于与第I实施方式相同的装置标注相同的附图标记而省略或者简化其说明。
在本实施方式中，粘接剂32的涂敷形状相对于切断面34的中心对称并且使得在将切断面34彼此压接时溢出部位成为切断面34的外周区域的规定部位。并且，在基准夹具51的基准面、厚度方向推压板54C的推压面及宽度方向推压板55C的推压面中的、与预定有粘接剂32溢出的切断面34的外周区域规定部位相对应的部位设有用于收容溢出部分的凹陷。
S卩，在图7、图8所示的第I实施例的一体化装置50中，粘接剂32的涂敷形状相对于切断面34的中心对称，并且在纵向(厚度方向)上的多处涂敷了粘接剂32，以便使粘接剂32的溢出部位成为厚度方向的规定部位。因而，在一体化装置50中，分别在厚度方向基准面51B和厚度方向推压板54C的推压面54D上设有用于收容粘接剂32的溢出部分的凹陷65。该凹陷65以横跨磁片31的切断面34彼此接触的部分的方式形成。因此，能够使用于收容与该切断面34相邻的切断面34的粘接剂32的溢出部分的凹陷65彼此在长度方向相互连通地形成，如图7所示，该凹陷65能够由在厚度方向基准面5IB和厚度方向推压板54C上沿着长度方向延伸的多条(3条)通路71 (槽)形成。如图8所示，该通路71 (槽)经由例如设于基准夹具51的、长度方向的通孔70而与一体化装置50的外部空间连通。
在图9所示的第2实施例的一体化装置50中，粘接剂32的涂敷形状相对于切断面34的中心对称，并且为了使粘接剂32的溢出部位成为规定部位而将粘接剂32涂敷成了 X形状。因而，在一体化装置50中，由于粘接剂32在磁片31的切断面34的宽度方向两端部发生溢出，所以在面对切断面34的宽度方向两端部的构件上形成凹陷。即，在厚度方向基准面51B、厚度方向推压面54D、宽度方向基准面51C以及宽度方向推压面5 上分别设置用于收容粘接剂32的溢出部分的凹陷66、62、64。该凹陷66、62、64以横跨磁片31的切断面34彼此接触的部分的方式形成。因此，能够使形成于厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的凹陷66与用于收容与该切断面34相邻的切断面34的粘接剂32的溢出部分的凹陷66在长度方向上相互连通地形成，形成于厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的凹陷66也能由在厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D上沿着长度方向延伸的多条(两条)通路72 (槽)形成。
在图10所示的第3实施例的一体化装置50中，粘接剂32的涂敷形状相对于切断面34的中心对称，并且为了使粘接剂32的溢出部位成为规定部位而将粘接剂32涂敷成沿着宽度方向中央部的方向和沿着厚度方向中央部的方向的十字形状。因而，在一体化装置50中，由于粘接剂32在磁片31的切断面34的宽度方向中央部的两端部和厚度方向中央部的两端发生溢出，所以在面对切断面34的宽度方向中央部的上下部和厚度方向中央部的两端部的构件上形成凹陷。即，分别在厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的宽度方向中央部的面对切断面34的部位、宽度方向基准面51C和宽度方向推压面55D的面对切断面34的部位形成凹陷67、62、64。能够使形成于厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的凹陷67与用于收容与该切断面34相邻的切断面34的粘接剂32的溢出部分的凹陷67在长度方向上相互连通地形成，形成于厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的凹陷67也能由在厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D上沿着长度方向延伸的多条(两条)通路73 (槽)形成。
在图11所示的第4实施例的一体化装置50中，粘接剂32的涂敷形状相对于切断面34的中心对称，并且为了使粘接剂32的溢出部位成为规定部位而将粘接剂32以宽度在宽度方向中央部较宽且随着到达宽度方向两侧而使宽度减小的方式进行了涂敷。因而，在一体化装置50中，粘接剂32在磁片31的切断面34的厚度方向以在宽度方向中央部较多且随着到达宽度方向两侧而减小的方式发生溢出。因此，在面对切断面34的厚度方向的上下部的面(厚度方向基准面51B及厚度方向推压面54D)上形成凹陷68。即，在厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的宽度方向中央区域的面对切断面34的部位分别形成凹陷68。能够使形成于厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的凹陷68与用于收容与该切断面34相邻的切断面34的粘接剂32的溢出部分的凹陷68在长度方向上相互连通地形成，形成于厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的凹陷68由在厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D上沿着长度方向延伸的多条(两条)通路74 (槽)形成。
在以上所示的第I实施例 第4实施例的一体化装置50中，由于粘接剂32的涂敷形状相对于磁片31的切断面34的中心对称，所以在使粘接剂32在切断面34之间摊开时粘接剂32在切断面34之间也相对于切断面34的中心对称地扩散，能够使固化后的场磁极用磁体80不发生翘曲。此外，由于在粘接剂32溢出的规定部位的基准夹具51的厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面5 上设有用于收容粘接剂32的溢出部分的凹陷62、64、65 68，所以即使粘接剂32溢出，也不会附着于基准夹具51的厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面55D。因而，在粘接剂32固化后从夹具中取出场磁极用磁体80时，不会使场磁极用磁体80发生由于粘接剂32粘贴于基准夹具51等而在将粘接剂32剥离时产生变形等不良情况。
此外，在第I实施例 第4实施例的一体化装置50中，使形成于基准夹具51的厚度方向基准面51B和厚度方向推压面54D的凹陷65 68通过通路71 74与外部连通，该通路71 74沿着一体化装置50的长度方向延伸且使设于相邻的切断面34的凹陷65 68连通。因此，在利用加热炉使一体化装置50升温而使粘接剂32固化时所产生的粘接剂32的气化成分从切断面34流入凹陷65 68并经由在长度方向上连通的通路71 74及通孔70被放出到一体化装置50的外部。S卩，由于粘接剂32气化而成的成分不会滞留在凹陷65 68内地放出到外部，所以能够防止从粘接剂32气化而成的成分蒸镀于基准夹具51的厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面55D的与磁片31接触的表面。
此外，如图12所示，自一体化装置50的外部从使凹陷65 68彼此连通的通路71 74中的一侧供给空气时，所供给的空气能够将气化到各凹陷65 68中的粘接剂32的气化成分向通路70 74的下游冲走并积极地从通路71 74下游的通孔70排出到一体化装置50的外部。因此，能够将粘接剂32气化而成的成分不会滞留在凹陷65 68内地积极地放出到外部，能够进一步防止粘接剂32气化而成的成分蒸镀于基准夹具51的厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面55D的与磁片31接触的表面。
此外，最好对一体化装置50的与磁片31接触的、厚度方向基准面5IB、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面5 预先实施表面处理、例如非电解镀镍处理。通过如此处理，即使在加热粘接剂32而使其固化时粘接剂32的气化成分蒸镀于一体化装置50的上述的表面，也能容易地将其除去。
另外，在第I实施方式的一体化装置50中，如图13所示，彼此也利用长度方向的通路75将相邻的凹陷61、63 (槽)连接，如图8所示，也能使相邻的凹陷61、63 (槽)与一体化装置50的外部连通。因而，在第I实施方式的一体化装置50中，也能发挥与第2实施方式所示的各实施例同样的作用，也能获得同样的效果。
在本实施方式中，除了第I实施方式中的效果(a)之外，还能获得以下记载的效果O
(b)夹在磁片31的切断面34之间的粘接剂32以相对于各切断面34的中心对称、并且在被长度方向推压部件53推压时从切断面34溢出的溢出部位成为切断面34的外周区域的预先设定的部位的方式涂敷。并且，将面对上述切断面34的凹陷62、64、65 68设于厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面55D的与上述切断面34的外周区域的预先设定的部位相对应的部位。因此，由于粘接剂32的涂敷形状相对于磁片31的切断面34的中心对称，所以使粘接剂32在切断面34之间摊开时粘接剂32也在切断面34之间相对于切断面34的中心对称地扩散，能够使固化后的场磁极用磁体80不发生翘曲。此外，由于在基准夹具51的厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面55D的与粘接剂32溢出的规定部位相对应的部位设有用于收容粘接剂32的溢出部分的凹陷62、64、65 68，所以即使粘接剂32溢出也不会附着于基准夹具51的厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面55D。因而，不会使场磁极用磁体80发生在粘接剂32固化后从夹具中取出场磁极用磁体80时由于粘接剂32粘贴于基准夹具51等而在将粘接剂32剥离时产生变形等不良情况。
(c)利用在长度方向上延伸的通路使面对在长度方向上相邻的切断面34的外周区域的凹陷65 68相互连通而使凹陷65 68与基准夹具51的外部连通。因此，在利用加热炉使一体化装置50升温而使粘接剂32固化时所产生的粘接剂32的气化成分从切断面34流入凹陷65 68中并经由在长度方向上连通的通路71 74被放出到一体化装置50的外部。S卩，由于粘接剂32气化而成的成分不会滞留在凹陷65 68内地被放出到外部，所以能够防止粘接剂32气化而成的成分蒸镀于基准夹具51的厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面55D的与磁片31接触的表面。
(d)在各凹陷65 68中，由于加热粘接剂32而使其固化时供给外气来使凹陷65 68内进行换气，所以被供给的空气将气化到各凹陷65 68中的粘接剂32的气化成分向通路71 74的下游冲走，能够积极地使粘接剂32的气化成分从通路71 74下游的通孔70排出到一体化装置50的外部。因此，能够将粘接剂32气化而成的成分不会滞留在凹陷65 68内地积极地放出到外部,能够进一步防止粘接剂32气化而成的成分蒸镀于基准夹具51的厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向的推压面54D及宽度方向的推压面55D的与磁片31接触的表面。
(e)在厚度方向基准面51B、宽度方向基准面51C、厚度方向推压板54C的推压面54D、宽度方向推压板55C的推压面5 上实施了使所蒸镀的粘接剂32的气化成分容易除去的表面处理。因此，即使在加热粘接剂32而使其固化时粘接剂32的气化成分蒸镀于一体化装置50的上述的表面，也能容易地将其除去。
在上述各实施方式中，作为宽度方向、厚度方向、长度方向的各基准面，虽然使用了与磁片进行面接触的面，但是也可以采用与磁片进行点接触那样的、例如销形状那样的基准面。此外，宽度方向、厚度方向、长度方向的各基准面不是仅限于完全固定地进行定位的结构，也可以采用能够分别向宽度方向、厚度方向、长度方向移动而推压磁片的结构。
附图标记说明
A、永磁铁埋入式旋转电机；10、定子；20、转子；21、转子铁芯；22、槽；30、磁体；31、磁片；32、粘接剂；33、切割槽；34、切断面；40、磁铁切断装置；50、一体化装置；51、基准夹具；51A、长度方向基准面；51B、厚度方向基准面；51C、宽度方向基准面；53、长度方向推压部件；53C、长度方向推压板；54、厚度方向推压部件；54C、宽度方向推压板；54D、55D、推压面；55、宽度方向推压部件；55C、宽度方向推压板；61 68、凹陷；70、通孔；71 75、通路；80、场磁极用磁体。
权利要求
1.一种场磁极用磁体的制造装置，该场磁极用磁体配置在旋转电机中，并且该场磁极用磁体是通过使将磁体沿宽度方向切断分割而形成的多个磁片彼此相互对齐排列并进行结合而构成的，其特征在于， 该场磁极用磁体的制造装置包括: 基准夹具，该基准夹具具有用于使切断面彼此相对并将上述切断分割而成的多个磁片彼此以对齐排列的状态定位的长度方向的基准面、宽度方向的基准面及厚度方向的基准面； 长度方向推压部件，其从上述多个磁片排列而成的长度方向推压上述多个磁片而使磁片彼此在长度方向上对齐排列； 宽度方向推压部件及厚度方向推压部件，该宽度方向推压部件使宽度方向推压板的推压面从各磁片的宽度方向接触上述多个磁片而向宽度方向基准面推压上述多个磁片，从而使上述多个磁片在宽度方向上彼此对齐排列，该厚度方向推压部件使厚度方向推压板的推压面从各磁片的厚度方向接触上述多个磁片而向厚度方向基准面推压上述多个磁片，从而使上述多个磁片在厚度方向上彼此对齐排列， 在上述基准面及推压面的面对多个磁片的各切断面的外周区域的部位形成有使该部位的表面与切断面的外周区域分开的凹陷。
2.根据权利要求1所述的场磁极用磁体的制造装置，其特征在于， 夹在上述磁片的切断面之间的粘接剂被以如下的方式涂敷:相对于各切断面的中心对称，并且在被长度方向推压部件推压时从切断面溢出的溢出部位成为切断面的预先设定的外周区域， 面对上述切断面的外周区域的凹陷设于基准面及推压面的与上述切断面的预先设定的外周区域相对应的部位。
3.根据权利要求1或2所述的场磁极用磁体的制造装置，其特征在于， 利用在长度方向上延伸的通路使面对在长度方向上相邻的切断面的外周区域的凹陷相互连通而使上述凹陷与基准夹具的外部连通。
4.根据权利要求3所述的场磁极用磁体的制造装置，其特征在于， 在上加热述粘接剂而使其固化时，向上述通路中供给外气而对凹陷内进行换气。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的场磁极用磁体的制造装置，其特征在于， 对上述基准面及推压板的推压面实施了表面处理，该表面处理使得所蒸镀于上述基准面及推压板的推压面的粘接剂的气化成分容易除去。
6.一种场磁极用磁体的制造方法，该场磁极用磁体配置在旋转电机中，并且该场磁极用磁体是通过使将磁体沿宽度方向切断分割而形成的多个磁片彼此以在切断面之间夹有粘接剂且相互对齐排列的方式进行结合而构成的，其特征在于， 在用于使上述多个磁片在宽度方向及厚度方向上彼此对齐排列的基准面及用于向该基准面推压述多个磁片的推压面的面对各切断面的外周区域的部位形成有使该部位的表面与切断面的外周区域分开的凹陷， 使上述切断分割而成的多个磁片彼此以使切断面彼此之间夹有粘接剂的状态使切断面相对地排列在基准夹具内， 从宽度方向及厚度方向将上述多个磁片向基准面推压，从排列而成的长度方向对上述多个磁片进行推压而使磁片的切断面以彼此之间夹有粘接剂的方式接触，将溢出到各切断面的外周区域的粘接剂收容在上述凹陷中。
7.根据权利要求6所述的场磁极用磁体的制造方法，其特征在于， 将夹在上述磁片的切断面之间的粘接剂以如下的方式涂敷:相对于各切断面的中心对称，并且在被长度方向推压部件推压时从切断面溢出的溢出部位成为切断面的预先设定的外周区域， 将从各切断面溢出的粘接剂收容在设于基准面及推压面的与上述切断面的预先设定的外周区域相对应的部位的凹陷中。
8.根据权利要求7所述的场磁极用磁体的制造方法，其特征在于， 利用在长度方向上延伸的通路使面对在长度方向上相邻的切断面的外周区域的凹陷相互连通而使上述凹陷与基准夹具的外部连通， 在加热粘接剂而使其 固化时，向上述通路中供给外气对使凹陷内进行换气。
全文摘要
本发明提供适于确保形状精度的场磁极用磁体的制造装置及其制造方法。该装置具有具有使切断面(34)彼此相对而将切断分割而成的多个磁片(31)在彼此对齐排列状态下定位的宽度方向及厚度方向基准面(51B、51C)的基准夹具(51)；从多个磁片排列而成的长度方向推压多个磁片而使其在长度方向上彼此对齐排列的长度方向推压部件(53)；使推压面(54D、55D)从各磁片的宽度方向及厚度方向接触多个磁片并将其向宽度方向及厚度方向基准面推压而使其在宽度方向及厚度方向上彼此对齐排列的宽度方向及厚度方向推压部件(55、54)。且在基准面及推压面的面对多个磁片的各切断面的外周区域的部位形成有使该部位的表面与切断面的外周区域分开的凹陷(61～64)。
文档编号H02K15/03GK103166386SQ201210537390
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月12日 优先权日2011年12月14日
发明者大岛巧, 西村公男, 渡边英树, 关川岳, 松下靖志, 堀晃久, 高市一宏, 岸伦人, 石黑国朋, 小池泰久 申请人:日产自动车株式会社