所公开的实施方式涉及可动电机所使用的磁铁、层叠磁铁、层叠磁铁的制造方法、及层叠磁铁的制造系统。
背景技术：
在专利文献1中，记述了一种永久磁铁转子，是将在至少一侧的端面上施加有电绝缘单元的磁芯进行规定量层叠而构成的。电绝缘单元是由通过加压加热而固定的绝缘膜构成的。
专利文献1：日本国特开昭63-18950号公报
对于层叠磁铁，有时会对在磁铁之间形成的粘接层的厚度尺寸精度提出要求。上述现有技术未形成对该点进行特别的考虑的构成。
本发明是鉴于这样的问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种可以提高粘接层的厚度尺寸精度的磁铁、层叠磁铁、层叠磁铁的制造方法、及层叠磁铁的制造系统。
技术实现要素：
为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，适用了一种磁铁，其为可动电机所使用的磁铁，在至少一个表面的多个部位上具有由树脂形成的多个突出部。
此外，根据本发明的别的观点，适用了一种层叠磁铁，其为可动电机所使用的层叠磁铁，具有：层叠的多个磁铁；粘接层，在邻接的所述磁铁之间由第1树脂形成，粘接邻接的所述磁铁；及多个间隔件，在邻接的所述磁铁之间的多个部位上由第2树脂形成，规定所述粘接层的层叠方向的厚度，所述间隔件具有平坦部，所述平坦部具有通过切削加工或者研磨加工而形成的加工痕迹。
此外，根据本发明的另一个别的观点，适用了一种层叠磁铁的制造方法，所述层叠磁铁为可动电机所使用的，具有以下内容：在磁铁的一个表面的多个部位上涂布第1粘接剂；将所述第1粘接剂进行固化；将固化的所述第1粘接剂加工成所希望的形状从而形成在平坦部保留有加工痕迹的间隔件，所述平坦部具有通过切削加工或者研磨加工而形成所述加工痕迹；在所述磁铁的所述一个表面上涂布第2粘接剂；在所述磁铁的所述一个表面上层叠另外的磁铁并进行加压；及将层叠的多个所述磁铁之间的所述第2粘接剂进行固化。
此外，根据本发明的另一个别的观点，适用一种层叠磁铁的制造系统，所述层叠磁铁为可动电机所使用的，具有：第1涂布装置，在磁铁的一个表面的多个部位上涂布第1粘接剂；第1固化装置，将所述第1粘接剂进行固化；加工装置，将固化的所述第1粘接剂加工成所希望的形状从而形成在平坦部保留有加工痕迹的间隔件，所述平坦部具有通过切削加工或者研磨加工而形成所述加工痕迹；第2涂布装置，在所述磁铁的所述一个表面上涂布第2粘接剂；加压装置，在所述磁铁的所述一个表面上层叠另外的磁铁并进行加压；及第2固化装置，将层叠的多个所述磁铁之间的所述第2粘接剂进行固化。
此外，根据本发明的另一个别的观点，适用了一种层叠磁铁，其为可动电机所使用的层叠磁铁，具有：层叠的多个磁铁；及对邻接的所述磁铁进行粘接并且对邻接的所述磁铁的间隔进行规定的单元。
根据本发明，能够提高可动电机所使用的层叠磁铁的粘接层的厚度尺寸精度。
附图说明
图1A是表示实施方式所涉及的磁铁的构成及其制造方法的一个例子的说明图。
图1B是表示实施方式所涉及的磁铁的构成及其制造方法的一个例子的说明图。
图1C是表示实施方式所涉及的磁铁的构成及其制造方法的一个例子的说明图。
图1D是表示实施方式所涉及的磁铁的构成及其制造方法的一个例子的说明图。
图1E是表示实施方式所涉及的层叠磁铁的构成及其制造方法的一个例子的说明图。
图1F是表示实施方式所涉及的层叠磁铁的构成及其制造方法的一个例子的说明图。
图1G是表示实施方式所涉及的层叠磁铁的构成及其制造方法的一个例子的说明图。
图2A是表示突出部的形状的一个例子的侧视图。
图2B是表示间隔件的形状的一个例子的侧视图。
图3A是表示通过切削加工形成的加工痕迹的一个例子的模式图。
图3B是表示通过研磨加工形成的加工痕迹的一个例子的模式图。
图4是表示层叠磁铁制造系统的构成的一个例子的说明图。
图5是表示层叠磁铁制造系统的控制器的控制内容的一个例子的流程图。
图6A是表示间隔件的形状的变形例的侧视图。
图6B是表示间隔件的形状的变形例的立体图。
图7A是表示间隔件的形状的其他变形例的侧视图。
图7B是表示间隔件的形状的其他变形例的立体图。
图8A是表示间隔件的数量、配置的变形例的俯视图。
图8B是表示间隔件的数量、配置的其他变形例的俯视图。
符号说明
1-磁铁；2a-表面；3-粘接剂(第1粘接剂的一个例子)；5-突出部、间隔件；5a-平坦部；6-粘接剂(第2粘接剂的一个例子)；7-粘接层；10-层叠磁铁；12-加工痕迹；13-加工痕迹；15-突出部、间隔件；15b1-平坦部；16-突出部、间隔件；16b1-平坦部；20-层叠磁铁制造系统；21-粘接剂点涂布装置(第1涂布装置的一个例子)；22-加热装置(第1固化装置的一个例子)；23-切削装置(加工装置的一个例子)；24-粘接剂面涂布装置(第2涂布装置的一个例子)；25-加压装置；26-加热装置(第2固化装置的一个例子)。
具体实施方式
下面，参照附图，对一个实施方式进行说明。另外，虽然以下为了便于层叠磁铁等构成的说明而存在适当使用了上下左右等方向的情况，但对层叠磁铁等的各构成的位置关系不做限定。
使用图1，对本实施方式所涉及的磁铁及层叠磁铁的构成以及其制造方法进行说明。磁铁1及层叠磁铁10例如作为可动电机的场磁铁而被使用。另外，这里所说的可动电机包含旋转型的马达或发电机、直线型的马达或发电机。
<1.磁铁>
使用图1A～图1D对磁铁1及其制造方法进行说明。
首先，如图1A所示，在适当的形状，本例子为矩形的磁铁板2的一个表面2a(在图1A所表示的例子中为上侧的表面)上，通过粘接剂点涂布装置21(参照图4)将粘接剂3(相当于第1粘接剂的一个例子)涂布成点状。粘接剂3被涂布在磁铁板2的表面2a的多个部位，例如四角附近的4个部位上。虽然粘接剂3的种类不受特别局限，但可以使用例如1种液体型的热固化性的环氧树脂类粘接剂等、树脂类的粘接剂。
接下来，如图1B所示，在磁铁板2上涂布的粘接剂3被固化，从而形成突出部4。虽然固化粘接剂的单元不受特别局限，但在如上所述而使用热固化性的粘接剂作为粘接剂3时，例如可以使用具有加热炉的加热装置22(参照图4)。此时，将涂布了粘接剂3的磁铁板2放入到加热装置22的加热炉内，通过在规定的温度下加热规定的时间，来固化粘接剂3。
由此，形成树脂(相当于第2树脂的一个例子)制的突出部4。图2A所示该突出部4的形状的一个例子。在该例子中，突出部4因粘接剂3的表面张力而形成例如大致半球状。
接下来，如图1C所示，通过切削装置23(例如立铣刀)切削加工突出部4，以便从表面2a的突出高度成为规定量。对表面2a上的多个突出部4全部进行该切削加工，从而形成突出高度彼此相等的多个突出部5。该突出部5作为对在层叠磁铁10中进行后述的粘接层的层叠方向的厚度进行规定的间隔件而发挥作用。因而，以下将突出部5也适当称为“间隔件5”。
图2B所示突出部5的形状的一个例子。突出部5例如形成为大致圆板状，即从磁铁板2的表面2a的突出高度为规定量，上端具有平坦部5a。虽然详细进行后述，但在平坦部5a上形成有通过切削加工而形成的加工痕迹。另外，也可以使用研磨装置(例如磨床)代替切削装置23，将突出部4进行研磨加工从而形成突出部5。
根据上述内容，如图1D所示，制造了以下的磁铁1，即在磁铁板2的表面2a的多个部位(在该例子中为4个部位)上具有由树脂形成的多个(在该例子中为4个)突出部5的磁铁1。既可以在制造层叠磁铁10之前预先制造必要张数的该磁铁1，也可以在每次制造层叠磁铁10时制造该磁铁1。
另外，在上述内容中将只在磁铁板2的一面上形成突出部5的情况作为一个例子进行了说明，但也可以在两面以上(例如磁铁板2的上侧和下侧的表面)上形成。
<2.层叠磁铁>
接下来，使用图1E～图1G对层叠磁铁10及其制造方法进行说明。
如图1E所示，在磁铁1的形成有间隔件5(突出部5)的表面2a上，通过粘接剂面涂布装置24将粘接剂6(相当于第2粘接剂的一个例子)涂布成面状。虽然粘接剂6涂布的范围不受特别局限，但例如在表面2a的大致整个面、或在表面2a的面方向上包含全部多个间隔件5的范围内涂布。此外，虽然粘接剂6的涂布厚度(层叠方向的厚度)也不受特别局限，但例如以在层叠方向上覆盖间隔件5(比间隔件5的突出高度更厚)的方式涂布。
虽然粘接剂6的种类不受特别局限，但与粘接剂3同样，可以使用例如1种液体型的热固化性的环氧树脂类粘接剂等、树脂类的粘接剂。另外，粘接剂6既可以是与上述粘接剂3相同种类的粘接剂，也可以是不同种类的粘接剂。
接下来，如图1F所示，相对于涂布有粘接剂6的磁铁1，使另外的新的磁铁1从粘接剂6侧叠加，从而介由粘接剂6将2张磁铁1进行层叠。其后，使用例如具有1对加压保持部件的加压装置25(参照图4)将层叠的2张磁铁1以在层叠方向上进行压缩的方式进行加压。通过该加压，粘接剂6被压溃，从而磁铁1之间的间隔成为与间隔件5的厚度大致相同。
通过重复图1E及图1F的工序来层叠所希望张数的磁铁1。接下来，如图1G所示，固化层叠的磁铁1相互间的粘接剂6，形成粘接邻接的磁铁1的树脂(相当于第1树脂的一个例子)制的粘接层7。粘接层7例如以包含多个间隔件5的方式而被形成。虽然固化粘接剂的单元不受特别局限，但如上所述在使用热固化性的粘接剂作为粘接剂6时，可以使用例如具有加热炉的加热装置26(参照图4)。此时，将介由粘接剂6而层叠的多个磁铁1放入到加热装置26的加热炉内，通过在规定的温度下加热规定的时间来固化粘接剂6。另外，加热装置26也可以代用上述的加热装置22。
由此，制造了层叠磁铁10，该层叠磁铁10具有：层叠的多个(在该例子中为8个)的磁铁1；粘接层7，在邻接的磁铁1之间由树脂形成，粘接邻接的磁铁1；及多个间隔件5，在邻接的磁铁1之间的多个部位上由树脂形成，规定粘接层7的层叠方向的厚度。该层叠磁铁10既可以其原有的形状使用于可动电机，也可以根据需要在实施切割·切削加工等而成为所希望的形状之后使用于可动电机。
另外，虽然在图1G所示的例子中，最后层叠的磁铁(图1G中上端的磁铁)是层叠了未形成有间隔件5的磁铁板2，但也可以层叠形成有间隔件5的磁铁1。
<3.平坦部的加工痕迹>
图3A及图3B表示通过切削加工、研磨加工而在突出部5的平坦部5a上形成的加工痕迹的一个例子。图3A是使用了切削装置23的一个例子即立铣刀时的加工痕迹的一个例子。例如，在与切削方向呈直角的方向上，多级重复进行立铣刀的切削方向(移动方向)的切削时，在突出部5的平坦部5a的表面上，在用沿着立铣刀的切削方向的设想的线L划分的各级的切削区域5a1中，形成有相对于线L大致倾斜的短条纹状的许多加工痕迹12。图3B是使用研磨装置的一个例子即磨床时的加工痕迹的一个例子。通过磨床的研磨，在突出部5的平坦部5a的表面上，形成有沿着研磨方向的大致平行的长条纹状的许多加工痕迹13。
另外，也可以在切削加工或研磨加工之后，通过实施例如平面精加工的加工等而不留下上述这样的加工痕迹。但是，通过留下加工痕迹，可以使粘接剂6含浸于加工痕迹，使间隔件5和磁铁1的接触部分也带有粘接功能，从而更加提高磁铁1之间的粘接强度。
<4.层叠磁铁制造系统的构成>
接下来，使用图4对本实施方式所涉及的层叠磁铁制造系统20的构成的一个例子进行说明。层叠磁铁制造系统20具备粘接剂点涂布装置21(相当于第1涂布装置的一个例子)、加热装置22(相当于第1固化装置的一个例子)、切削装置23(相当于加工装置的一个例子)、粘接剂面涂布装置24(相当于第2涂布装置的一个例子)、加压装置25、及加热装置26(相当于第2固化装置)。
粘接剂点涂布装置21在磁铁1的磁铁板2的表面2a的多个部位上将粘接剂3涂布成点状。另外，粘接剂3的涂布形态不局限于点状，也可以是例如具有一定范围的面状等。
加热装置22具有收容磁铁板2的加热炉，将放入到炉内的磁铁板2进行加热，使在磁铁板2的表面2a上涂布的粘接剂3固化，从而形成树脂制的突出部4。另外，使粘接剂3固化的固化装置不局限于加热装置。例如，在使用紫外线固化性的粘接剂作为粘接剂3时，可以使用紫外线照射装置代替加热装置22。即，在使用通过外部要因(例如能量辐射或加热、空气中的水分等)进行固化的粘接剂作为粘接剂3时，只要是根据粘接剂的种类提供该外部要因的装置即可。
切削装置23例如是立铣刀等，将突出部4切削加工成所希望的形状从而形成间隔件5。在上述的例子中，对突出部4的上部进行切削，从而形成从磁铁板2的表面2a具有规定的突出高度的突出部5(间隔件5)。另外，加工突出部4的加工装置不局限于切削装置，既可以使用如前所述的研磨装置，也可以是进行切削、研磨以外的加工的装置。
粘接剂面涂布装置24在形成有间隔件5的磁铁板2的表面2a上将粘接剂6涂布成面状。另外，粘接剂6的涂布形态不局限于面状，也可以是例如对于多个部位进行点状的涂布。
加压装置25是例如具有1对加压保持部件(未图示)的冲压装置，将相互之间介由粘接剂6而层叠的多个磁铁1以在层叠方向上进行压缩的方式进行加压。
加热装置26在加压装置25对介由粘接剂6而层叠的多个磁铁1的加压下进行加热，使粘接剂6固化，从而形成粘接层7。由此，层叠的多个磁铁1通过粘接层7相互粘接从而形成层叠磁铁10。另外，与加热装置22同样，使粘接剂6固化的固化装置不局限于加热装置，只要是例如紫外线照射装置等根据粘接剂的种类提供外部要因的装置即可。此外，也可以使加热装置26和加热装置22为相同的装置。
另外，虽然省略了图示，也可以在层叠磁铁制造系统20上设置总括上述各装置的动作而进行控制的控制器，通过该控制器的控制来自动制造层叠磁铁10。此时，在上述各装置之间，也可以设置例如传送带等输送磁铁的单元。或者，也可以是作业者用手工操作进行磁铁的输送、各装置的操作。此外，虽然以上是具备上述各装置的系统，但也可以是具备上述各装置的功能的单一的装置。
<5.控制器的控制内容>
接下来，使用图5对在层叠磁铁制造系统20具有上述控制器时该控制器执行的控制内容的一个例子进行说明。
首先，在步骤S5中，控制器通过粘接剂点涂布装置21在磁铁板2的表面2a的多个部位上将粘接剂3涂布成点状。步骤S5完成后则转移至步骤S10。
在步骤S10中，控制器使用加热装置22加热磁铁板2，使在磁铁板2的表面2a上涂布的多个粘接剂3固化，从而形成树脂制的突出部4。步骤S10完成后则转移到步骤S15。
在步骤S15中，控制器使用切削装置23对多个突出部4进行切削加工，从而形成从磁铁板2的表面2a的突出高度彼此相等的多个突出部5(间隔件5)。由此，制造出磁铁1。步骤S15完成后则转移到步骤S20。
在步骤S20中，控制器通过粘接剂面涂布装置24在磁铁1的磁铁板2的表面2a上将粘接剂6涂布成面状。步骤S20完成后则转移到步骤S25。
在步骤S25中，相对于涂布有粘接剂6的磁铁1，控制器使用适当的装置将另外的新的磁铁1从粘接剂6侧叠加从而进行层叠，并使用加压装置25对该层叠的多张磁铁1以在层叠方向上进行压缩的方式进行加压。通过该加压，粘接剂6被压溃，从而磁铁1之间的间隔成为与间隔件5的厚度大致相同。换言之，通过间隔件5(由后述的步骤S35形成)来规定粘接层7的层叠方向的厚度。步骤S25完成后则转移到步骤S30。
在步骤S30中，控制器判定层叠磁铁10的制造所需要的磁铁1是否已全张数层叠。如果未完成层叠全张数的磁铁1，则不满足判定(步骤S30：否)，返回到上述步骤S5而重复同样的程序。如果完成了层叠全张数的磁铁1，则满足判定(步骤S30：是)，转移到步骤S35。
在步骤S35中，在加压装置25的加压下，控制器使用加热装置26对层叠有所希望的张数的磁铁1的磁铁层叠体进行加热，使磁铁1相互间的粘接剂6固化从而形成粘接层7。由此，制造出介由粘接层7粘接有多个磁铁1的层叠磁铁10。其后，完成本流程。
另外，例如在上述步骤S5中，在通过调整涂布于磁铁板2的表面2a的粘接剂3的涂布量等而能够均匀地调整加热固化的突出部4的突出高度时，由于突出部4可以直接作为间隔件，因此也可以省略上述步骤S15中的切削加工。此时，也不需要切削装置23。
以上，间隔件5及粘接层7相当于如下单元的一个例子，即在粘接邻接的磁铁的同时规定邻接的磁铁间隔的单元。
<6.实施方式的效果>
如以上说明的那样，本实施方式的磁铁1具有在磁铁板2的至少一个表面2a的多个部位上由树脂形成的多个突出部5(或也可以是突出部4)。由此，在使用粘接剂6层叠多个磁铁1时，由于在磁铁1的表面上形成的多个突出部5成为间隔件并可以规定粘接层7的层叠方向的厚度，因此能够提高粘接层7的厚度的尺寸精度。
此外，由于用树脂形成突出部5，因此能够在最终制造出的层叠磁铁10中使介于磁铁1之间的构成(突出部5及粘接层7)全部为树脂，从而能够确保磁铁1之间的电绝缘。此外，与例如以下的情况相比，即使微小玻璃球等的异物混入于粘接剂从而提高粘接层7的厚度尺寸精度的情况，由于不需要这样的异物，因此能够削减成本，同时元件管理变得容易。并且，由于突出部5为树脂制因此加工容易，能够通过切削、研磨等以高精度·高自由度加工突出部5的形状。因此，容易保证粘接层7的厚度，且突出部5(间隔件5)的形状变更也变得容易。
此外，由于通过粘接剂3的固化而由树脂形成突出部5，因此例如不需要进行以下准备等：为了形成突出部5而另外准备由玻璃等形成的间隔件；及准备用于将该间隔件搭载到磁铁1的表面2a上的专用装置。
此外，在本实施方式中，尤其是多个突出部5(或也可以是突出部4)从表面2a的突出高度彼此相等。由此，能够高精度规定粘接层7的层叠方向的厚度。
此外，在本实施方式中，尤其是突出部5具有通过切削装置23等而形成有加工痕迹12、13的平坦部5a。由此，得到以下的效果。即，由于在间隔件5的平坦部5a上留下加工痕迹12、13，因此可以使粘接剂6含浸于加工痕迹12、13，使间隔件5和磁铁1之间的接触部分也带有粘接功能，从而更加提高磁铁1之间的粘接强度。
此外，在本实施方式中，在由相同种类的树脂形成间隔件5和粘接层7时，换言之，在使用相同种类的粘接剂作为粘接剂3和粘接剂6时，能够削减成本，同时管理变得容易。此外，由于能够使间隔件5和粘接层7的热膨胀率大致均匀，因此能够抑制因层叠磁铁10的温度变化而产生的磁铁1之间的粘接强度的降低等。
此外，在本实施方式中，尤其是粘接层7是以包含多个突出部5的方式形成的。由此，由于能够通过粘接剂6将粘接层7形成在较广的范围内，因此能够更加提高磁铁1之间的粘接强度。
<7.变形例>
另外，公开的实施方式不局限于上述内容，可在不脱离其主旨及技术思想的范围内实施各种变形。
(7-1.间隔件形状的变形例)
在上述实施方式中，虽然以间隔件5的形状为大致圆板状的情况作为一个例子而进行了说明，但也可以是其他的形状。图6A及图6B表示间隔件的其他形状的一个例子。
如图6A及图6B所示，本变形例的间隔件15(突出部15)具有大致圆板状的大直径部15a、及在大直径部15a上形成的大致圆板状的小直径部15b。各间隔件15形成为，小直径部15b的从磁铁表面2a的突出高度彼此相等。此外，间隔件15具有在小直径部15b的上端形成有前述的加工痕迹12、13的平坦部15b1。
根据本变形例，与上述实施方式相比，由于能够减小间隔件15和磁铁1之间的接触面积(也就是平坦部15b1的面积)，因此能够增大粘接剂6(粘接层7)的粘接面积。因而，能够更加提高磁铁1之间的粘接强度。
(7-2.间隔件形状的其他变形例)
图7A及图7B表示间隔件的其他形状的其他的例子。如图7A及图7B所示，本变形例的间隔件16(突出部16)具有大致圆板状的基体16a、在基体16a上形成为朝向顶端渐细形状的大致圆锥台状的圆锥台部16b。各间隔件16形成为，圆锥台部16b的从磁铁表面2a的突出高度彼此相等。此外，间隔件16具有在圆锥台部16b的上端形成有前述的加工痕迹12、13的平坦部16b1。
根据本变形例，与上述实施方式相比，由于也能够减小间隔件16和磁铁1的接触面积(也就是平坦部16b1的面积)，因此能够增大粘接剂6(粘接层7)的粘接面积。因而，能够更加提高磁铁1之间的粘接强度。
另外，可考虑间隔件的形状为上述以外的各种各样的形态。例如，也可以是多角形状、线状、十字线状等。
(7-3.间隔件的数量、配置的变形例)
在上述实施方式中，虽然将间隔件5配置于磁铁板2的四角附近的4个部位的情况作为一个例子进行了说明，但间隔件5的数量、配置不局限于此。例如，如图8A所示，也可以在磁铁1的磁铁板2的表面2a上，将3个间隔件5配置于三角形(例如正三角形、等腰三角形等)的顶点位置。此外，如图8B所示，也可以将5个间隔件5配置于磁铁板2的四角附近的4个部位及中心位置的1个部位。另外，只要间隔件5的数量为2以上即可，其数量、配置还可考虑上述以外的其他各种各样的形态。
另外，在以上说明中，在存在有“垂直”“平行”“平面”等记述时，该记述不是严密意义上的。即，这些“垂直”“平行”“平面”容许设计上、制造上的公差、误差，意味着“实质上垂直”“实质上平行”“实质上平面”。
此外，在以上说明中，在存在外观上的尺寸、形状为“相同”“相等”“不同”等记述时，该记述不是严密意义上的。即，这些“相同”“相等”“不同”容许设计上、制造上的公差、误差，意味着“实质上相同”“实质上相等”“实质上不同”。
此外，除以上已经说明的以外，也可以适当组合上述实施方式、各变形例的方法而加以利用。
此外，虽然不一一举例，但是上述实施方式、各变形例可在不脱离其主旨的范围内施加各种变更来进行实施。