场磁极用磁体的制造装置及制造方法
【专利摘要】在永久磁体的一个面上利用激光加工形成槽，将从槽切断分割上述永久磁体而得到的多个磁体片(1)隔着填充了粘接剂或者树脂(2)的间隙排列在平面上，按压构件(10)对处于排列状态的上述多个磁体片(1)施加厚度方向的按压力而制造出一体的场磁极用磁体，在这样的时候，按压构件(10)具有单独按压各磁体片(1)的按压部(5)，从而使施加于各磁体片(1)的按压力均匀。
【专利说明】场磁极用磁体的制造装置及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动马达等的场磁极用磁体的制造技术。
【背景技术】
[0002]电动马达等的场磁极用磁体是为了抑制涡电流而例如通过利用粘接剂、树脂将多个磁体片接合起来而构成的。
[0003]关于这样的场磁极用磁体的制造，日本专利局在2009年发行的日本特开2009-142081号中提出了如下内容:第一阶段是使永久磁体用的磁粉凝固来制造永久磁体，第二阶段是将制造出来的永久磁体切断分割而得到磁体片。利用粘接剂、树脂将这样得到的磁体片接合起来而制造出场磁极用磁体。
【发明内容】
_4] 发明要解决的问题
[0005]在利用粘接剂、树脂接合磁体片时，多个磁体片以切断面隔开间隙且相面对的方式排列配置在平面上，将粘接剂或者树脂填充到间隙内。之后，一边沿着与平面正交的方向和与平面平行的方向分别向磁体片施加按压力，一边使粘接剂或者树脂固化。固化了的粘接剂或者树脂作为磁体片间的绝缘构件发挥作用。
[0006]但是，在使杂质介于用于按压磁体片的按压构件与磁体片之间时，按压构件与一部分磁体片之间将会产生空隙，从而发生作用于多个磁体片的按压力失衡的问题。
[0007]此外，在永久磁体的切断分割时，为了在预定位置高精度地切断永久磁体，会在切断位置预先利用激光加工等形成槽，但伴随该槽加工会在槽的两侧形成毛刺。在粘着固定切断了的磁体片时，该毛刺将会起到与杂质相同的作用，使按压构件与磁体片之间产生空隙，从而产生使作用于多个磁体片的按压力失衡。
[0008]按压力的失衡是产生磁体片错位、制造出的场磁极用磁体的形状不良的主要原因。
[0009]因此，本发明的目的是:在使用粘接剂、树脂与按压构件一起制造场磁极用磁体时，使按压构件施加于磁体片的按压力均匀化。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]为了实现以上的目的，本发明的场磁极用磁体的制造装置用于在永久磁体的一个面上利用激光加工形成槽，将从槽切断分割上述永久磁体而得到的多个磁体片隔着填充了粘接剂或者树脂的间隙排列在平面上，沿着至少与平面正交的方向对处于排列状态的多个磁体片施加按压力而制造出一体的场磁极用磁体。制造装置具有:支承构件，其用于在平面上支承与多个磁体片的形成有槽的一个面相反的一侧的面；按压构件，其朝向支承构件按压多个磁体片的形成有槽的一个面，按压构件具有用于单独按压多个磁体片的多个按压部。
[0012]本发明的详细内容以及其他的特征、优点将在说明书的以下记载中进行说明，并表示在附图。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1的IA和图1的IB是本发明的第I实施方式的场磁极用磁体的制造装置的概略纵剖视图和概略横剖视图。
[0014]图2的2A和图2的2B是对将多个磁体片粘接起来而形成的场磁极用磁体的各个方向进行说明的场磁极用磁体的概略俯视图和概略侧视图。
[0015]图3的3A和图3的3B是表示在永久磁体上形成的槽和毛刺的形状的、永久磁体的垂直剖视图和主要部分放大图。
【具体实施方式】
[0016]首先，参照附图的图2A和图2B，定义场磁极用磁体14的各个方向。场磁极用磁体14通过将多个磁体片I排成成I列并利用粘接剂2进行粘接而构成。场磁极用磁体14具有如图2A所示的大致长方形的俯视形状。在以下的说明中，该长方形的长边的方向称为长度方向、短边的方向称为宽度方向。在图2B所示的场磁极用磁体14的侧视图中，箭头所表示的方向称为厚度方向。
[0017]参照图1时，本发明的第I实施方式的场磁极用磁体的制造装置是使切断分割而成的多个磁体片I在规定的按压力的作用下利用粘接剂2粘接起来而形成一体的场磁极用磁体14的装置。作为场磁极用磁体14的材料的磁体片I利用以下的方法来制造。
[0018]作为第I阶段，不用对永久磁体用的磁粉进行凝固、烧结而制造图3A所示的永久磁体12。此时，在切断分割的预定位置预先进行激光加工而形成切断用的槽13。在由激光加工而成的槽13的两侧出现图3B所示的毛刺8。
[0019]作为第2阶段，使用切断分割工具从切断用的槽13切断永久磁体12。切断分割工具例如由上模和下模构成，永久磁体12在切断用的槽朝向下方的状态下载置于下模。下模形成有在切断用的槽的两侧为了支承永久磁体12而向上方突出的两根突条部。上模具有从切断用的槽的里侧按压永久磁体12的刀片。即，刀片将支承于两根突条部的永久磁体12在两根突条部之间向两根突条部所支承的方向相反的方向按压，而从切断用的槽切断永久磁体12。
[0020]这样一来，对于将永久磁体12切断分割而成的磁体片I而言，在以下的说明中，存在毛刺8的面称为表面。与存在毛刺8的面相反的一侧的面称为背面。
[0021]接着，参照图1A和图1B，使切断分割而成的多个磁体片I的表面朝上并隔开适当的间隙排列在平面上。场磁极用磁体的制造装置是在该状态下向间隙填充粘接剂2并使多个磁体片彼此固定的作业中使用的。为了使邻接的磁体片I之间的间隙恒定，在磁体片I之间预先夹设由绝缘材料构成的间隔物。间隔物例如使用玻璃珠、树脂球、绝缘布等。粘接剂2以包围间隔物的方式填充到间隙内。粘接剂2例如使用环氧系粘接剂。能够使用树脂来代替粘接剂2。
[0022]场磁极用磁体的制造装置具有:支承构件4，其在平面上支承多个磁体片I的背面；按压构件10，其朝向支承构件4按压多个磁体片I的表面。
[0023]按压构件10具有与各磁体片I相对的按压部5、用于保持按压部5的主体部6。各按压部5朝向与配置了磁体片I的平面正交的方向、即图2B的厚度方向按压各磁体片I。各按压部5构成为被弹簧15施力而能够朝向磁体片I位移的插棒式铁芯。也能够用液压、空压来代替弹簧15向插棒式铁芯施力。
[0024]在该实施方式中，如图1B所示，I个磁体片I被沿宽度方向排列的2个按压部5按压。但是，I个磁体片I也能够被I个按压部5或者3个以上的按压部5按压。
[0025]如图1B所示，在平面上支承多个磁体片I的支承构件4形成为平行的一对梁状。优选的是，以与沿宽度方向排列的两个按压部5的位置一致的方式确定支承构件4的位置。
[0026]参照图1A，场磁极用磁体的制造装置还具有沿着长度方向对排列好的磁体片I施加按压力的按压构件16和沿着与按压构件16相对的方向支承磁体片I的支承构件17。按压构件16被弹簧20施力，在其与支承构件17之间，长度方向的按压力施加于排列好的磁体片I。按压构件16相当于第2按压构件，支承构件17相当于第2支承构件。
[0027]场磁极用磁体的制造装置还具有对排列好的磁体片I施加宽度方向的按压力的按压构件19和沿着与按压构件19相对的方向支承磁体片I的支承构件21。按压构件19被弹簧20施力，在其与支承构件21之间，宽度方向的按压力施加于排列好的磁体片I。按压构件19相当于第3按压构件，支承构件21相当于第3支承构件。
[0028]其结果，场磁极用磁体的制造装置在由支承构件4和主体部6、支承构件17和按压构件16以及支承构件21和按压构件19所形成的箱型的空间内收容排列好的磁体片I。
[0029]场磁极用磁体的制造装置在如此这样从3个方向施加按压力的状态下使磁体片I之间的粘接剂2固化。为了使粘接剂2固化，根据需要利用加热装置对粘接剂2进行加热。
[0030]在按压构件10对磁体片I的开始按压时刻，有时杂质会介于特定的磁体片I与按压构件10之间。假设，即使杂质介于I个磁体片I和与其对应的按压部5之间，因为按压部5单独按压磁体片1，因此施加于其他的磁体片I的按压力不会受到影响。
[0031]采用该场磁极用磁体的制造装置，能够对排列好的多个磁体片I均匀且沿着恒定的方向施加按压力。其结果，难以产生由按压力的失衡、倾斜导致的磁体片I的错位，从而能够提高所制造的场磁极用磁体14的形状、尺寸方面的精度。
[0032]此外，因为将各按压部5所设定的按压力单独施加于磁体片1，即使在各各按压部5的尺寸、初始位置等方面存在误差，施加于磁体片I的按压力也不受误差的影响。其结果，在大量生产场磁极用磁体的制造装置时，不需要按压部5的尺寸、初期位置方面的精度管理。
[0033]同样，在被切断分割而成的磁体片I存在厚度方向的尺寸误差的情况下，施加于磁体片I的按压力也不受误差的影响。
[0034]如图1A所示，各按压部5配置在从各磁体片I的周缘部离开的位置。这样一来，各按压部5的各磁体片I的按压位置不与图3B所示的毛刺8重叠。优选的是，按压部5在避开了毛刺8的位置按压磁体片1，从而避免由毛刺8所导致的按压力的倾斜。
[0035]在该场磁极用磁体的制造装置中，因为按压部5是单独按压磁体片I的构造，因此，与利用单个按压部按压多个磁体片I的情况相比，每个按压部5的按压力较小。因此，在按压部5和磁体片I之间咬入了杂质的情况下，也能将按压部5施加于杂质的按压力抑制得较小。其结果，能够期待在防止由受到按压力的杂质所导致的磁体片I的表面产生损伤方面优选的效果。[0036]但是，粘接剂2或者磁体片I的热膨胀、与温度上升相伴随的粘接剂2的粘度的下降，会使所制造的场磁极用磁体14的长度方向的尺寸发生变化。在该场磁极用磁体的制造装置中，如图1A所示，利用按压构件16和支承构件17对排列好的磁体片I施加长度方向的按压力。这样一来，通过施加长度方向的按压力，能够准确地控制夹设于间隙的间隔物所规定的磁体片I的间隔，从而能够使场磁极用磁体14的尺寸管理的精度提高。通过施加长度方向的按压力，在使填充在间隙的粘接剂2均匀分布方面也获得优选的效果。
[0037]而且，在该装置中，利用按压构件19和支承构件21能够在场磁极用磁体14的宽度方向上也施加按压力。这样一来，在箱型空间的内侧所制造的场磁极用磁体14的3个方向的所有尺寸都不会超出预先设定的规格。
[0038]该场磁极用磁体的制造装置在使由激光加工而成的槽13朝向按压构件10的状态下，使多个磁体片I排列在由支承构件4所构成的平面上。因此，支承构件4构成为支承磁体片I的不存在毛刺8的平滑的背面。此外，如图1B所示，支承构件4形成为在与按压部5相对的位置与磁体片I接触的一对平行的梁状。通过支承构件4的该形状和配置，能够将按压部5的按压力全部转换成对磁体片I的压缩力。但是，也能够将支承构件4形成为与多个磁体片I的整个背面接触的平滑面。
[0039]关于以上的说明，在此引用了申请日为2011年12月15日的日本的日本特愿2011-274272号的内容，并与本发明的内容合并。
[0040]以上，虽然通过几个特定的实施例对本发明进行说明，但本发明并不限于上述各实施例。作为本领域技术人员，能够在权利要求书的技术范围内对这些实施例进行各种各样的修正或者变更。
[0041]例如，在上述的实施方式中，为了在永久磁体12形成槽13而使用激光加工，也可以使用机械加工等其他的方法来形成槽13。
[0042]此外，多个磁体片是通过切断分割将磁粉凝固而成的永久磁体而得到的，但本发明并不依存于磁体片的制造工艺。在由利用切断分割以外的方法制造出来的磁体片来制造场磁极用磁体的情况下，也能够适用本发明。在该情况下，虽然使用不存在槽13、因而也不存在毛刺8的磁体片，但这样的磁体片也适用本发明，能够对磁体片施加均匀的按压力。
[0043]产业h的可利用件
[0044]采用本发明，因为按压构件单独按压磁体片，杂质介于按压构件与磁体片之间的情况下，也能对多个磁体片均匀地施加按压力。因此，适用于电动马达等的场磁极用磁体的制造，能够提闻磁体片的制造精度。
[0045]本发明的实施例所包含的排他性质或者特征将在权利要求书中体现。
【权利要求】
1.一种场磁极用磁体的制造装置，其用于在永久磁体的一个面上利用激光加工形成槽，将从槽切断分割上述永久磁体而得到的多个磁体片隔着填充了粘接剂或者树脂的间隙而排列在平面上，沿着至少与平面正交的方向对处于排列状态的上述多个磁体片施加按压力而制造出一体的场磁极用磁体，其特征在于，具有: 支承构件，其用于在上述平面上支承与上述多个磁体片的形成过上述槽的一个面相反的一侧的面；按压构件，其朝向支承构件按压上述多个磁体片的形成过上述槽的一个面， 上述按压构件具有用于单独按压上述多个磁体片的多个按压部。
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，该场磁极用磁体的制造装置还具有: 第2按压构件，其用于对处于上述排列状态的多个磁体片施加与上述平面平行的按压力； 第2支承构件，其对抗第2按压构件的按压力而将上上述多个磁体片支承为上述排列状态。
3.根据权利要求2所述的场磁极用磁体的制造装置，其特征在于， 上述排列好的上述多个磁体片形成为大致长方形的俯视形状，上述第2按压构件和上述第2支承构件配置为对处于上述排列状态的上述多个磁体片沿着长度方向施加按压力。
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，该场磁极用磁体的制造装置还具有: 第3按压构件，其用于对处于上述排列状态的上述多个磁体片施加宽度方向的按压力； 第3支承构件，其对抗第3按压构件的按压力而将上述多个磁体片支承为上述排列状态。
5.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， 上述支承构件是与上述按压部按压上述磁体片的位置相对应地配置的梁状的构件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的场磁极用磁体的制造装置，其特征在于， 上述按压部配置于这样的位置:在与上述平面正交的方向上不与由于上述激光加工而在上述槽的周围产生的毛刺重叠的位置。
7.—种场磁极用磁体的制造方法,在该制造方法中，在永久磁体的局部利用激光加工形成槽，将从槽切断分割上述永久磁体而得到的多个磁体片隔着填充了粘接剂或者树脂的间隙排列在平面上，沿着至少与平面正交的方向对处于排列状态的上述多个磁体片施加按压力而制造一体的场磁极用磁体，其特征在于， 在将与上述多个磁体片的形成过上述槽的一个面相反的一侧的面支持于上述平面上的状态下，使用按压构件朝向上述平面按压上述多个磁体片的形成过上述槽的一个面，并沿着与上述平面正交方向施加按压力， 并且，上述按压构件具有用于单独按压上述多个磁体片的多个按压部。
【文档编号】H02K15/03GK103988403SQ201280061423
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】高市一宏, 西村公男, 渡边英树, 关川岳, 松下靖志, 堀晃久, 大岛巧, 岸伦人, 石黑国朋, 小池泰久 申请人:日产自动车株式会社