本发明涉及一种磁铁埋入型旋转电机及其制造方法，该磁铁埋入型旋转电机在磁铁孔插入有磁铁，该磁铁孔形成于转子铁芯的周缘部。
背景技术：
以往，已知一种磁铁埋入型旋转电机，包括：转子铁芯，该转子铁芯具有多个铁芯块，多个上述铁芯块在轴向上重叠，并且在各个铁芯块的周缘部形成有多个磁铁孔；以及多个磁铁，多个上述磁铁被插入到各个铁芯块的各磁铁孔中，在轴向上重叠的各个磁铁在周向上错开配置(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004－248422号公报
然而，由于从在轴向上重叠的一对磁铁的一方产生的磁通会沿轴向流动而流入另一方的磁铁，因此，穿过定子铁心的磁通会减少。其结果是，存在磁铁的利用效率差的技术问题。
技术实现要素：
本发明提供一种磁铁埋入型旋转电机及其制造方法，该磁铁埋入型旋转电机能提高磁铁的利用效率。
本发明的磁铁埋入型旋转电机包括：转子铁芯，该转子铁芯具有在轴向上重叠的第一铁芯块和第二铁芯块；多个磁铁，多个上述磁铁分别插入到第一磁铁孔和第二磁铁孔中，其中，上述第一磁铁孔形成于第一铁芯块，上述第二磁铁孔形成于第二铁芯块，插入到第一磁铁孔中的磁铁和插入到第二磁铁孔中的磁铁以在沿轴向观察时一部分相互重叠并且在周向上相互错开的方式配置，插入到第一磁铁孔中的磁铁的轴向尺寸比第一铁芯块的轴向尺寸小，插入到第二磁铁孔中的磁铁的轴向尺寸比第二铁芯块的轴向尺寸小，插入到第一磁铁孔中的磁铁在轴向上偏向第一铁芯块的、与第二铁芯块相反的一侧配置，插入到第二磁铁孔中的磁铁在轴向上偏向第二铁芯块的、与第一铁芯块相反的一侧配置。
根据本发明的磁铁埋入型旋转电机，由于插入到第一磁铁孔中的磁铁的轴向尺寸比第一铁芯块的轴向尺寸小，插入到第二磁铁孔中的磁铁的轴向尺寸比第二铁芯块的轴向尺寸小，插入到第一磁铁孔中的磁铁在轴向上偏向第一铁芯块的、与第二铁芯块相反的一侧配置，插入到第二磁铁孔中的磁铁在轴向上偏向第二铁芯块的、与第一铁芯块相反的一侧配置，因此，能抑制从在轴向上重叠的一对磁铁中的一个磁铁产生的磁通沿轴向流动而流入另一个磁铁的情况。其结果是，能提高磁铁的利用效率。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的磁铁埋入型旋转电机的剖视图。
图2是表示图1的转子铁芯及永磁铁的立体图。
图3是沿图2的iii－iii线的向视剖视图。
图4是表示本发明实施方式2的磁铁埋入型旋转电机的转子铁芯和永磁铁的剖视图。
图5是表示本发明实施方式3的磁铁埋入型旋转电机的转子铁芯和永磁铁的剖视图。
(符号说明)
1轴套(转子主体)；2转子铁芯；3磁铁；4定子铁芯；21第一铁芯块；22第二铁芯块；51第一垫片；52第二垫片；211第一磁铁孔；212间隙；221第二磁铁孔；222间隙。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示本发明实施方式1的磁铁埋入型旋转电机的剖视图。本发明实施方式1的磁铁埋入型旋转电机的线圈是通过集中卷绕构成的。此外，上述磁铁埋入型旋转电机的极数与切槽数之比是2比3。在极数与切槽数之比为2比3的磁铁埋入型旋转电机中，需要电角度30°左右的扭斜角度。此外，上述磁铁埋入型旋转电机例如为安装于发动机、变速器等的扁平大径型。
上述磁铁埋入型旋转电机包括：轴套1，该轴套1是形成为圆筒形状的转子主体；转子铁芯2，该转子铁芯2设于轴套1的外周面；多个磁铁3，多个上述磁铁3设于转子铁芯2；以及定子铁芯4，该定子铁芯4配置在比转子铁芯2更靠径向外侧的位置。
转子铁芯2具有在轴向上重叠的第一铁芯块21和第二铁芯块22。在第一铁芯块21的周缘部形成有多个第一磁铁孔211。多个第一磁铁孔211在周向上等间隔地配置。在第二铁芯块22的周缘部形成有多个第二磁铁孔221。多个第二磁铁孔221在周向上等间隔地配置。
在第一磁铁孔211和第二磁铁孔221中分别插入有磁铁3。因而，插入到多个第一磁铁孔211中的多个磁铁3在周向上等间隔地配置，插入到多个第二磁铁孔221中的多个磁铁3在周向上等间隔地配置。第一磁铁孔211和第二磁铁孔221以在沿轴向观察时一部分相互重叠并且在周向上相互错开几度的方式配置。因而，插入到第一磁铁孔211中的磁铁3和插入到第二磁铁孔221中的磁铁3以在沿轴向观察时一部分相互重叠并且在周向上相互错开的方式配置。换言之，插入到第一磁铁孔211中的磁铁3和插入到第二磁铁孔221中的磁铁3进行了扭斜。
转子铁芯2的轴向尺寸比定子铁芯4的轴向尺寸大。此外，转子铁芯2配置成转子铁芯2的轴向两端部配置于比定子铁芯4的轴向两端部更靠轴向外侧的位置处。换言之，转子铁芯2相对于定子铁芯4悬垂(日文：オーバーハング(overhang))。
图2是表示图1的转子铁芯2和磁铁3的立体图，图3是沿图2的iii-iii线的向视剖视图。插入到第一磁铁孔211中的磁铁3的轴向尺寸比第一铁芯块21的轴向尺寸小。插入到第二磁铁孔221中的磁铁3的轴向尺寸比第二铁芯块22的轴向尺寸小。插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上偏向第一铁芯块21的、与第二铁芯块22相反的一侧配置。插入到第二磁铁孔221的磁铁3在轴向上偏向第二铁芯块22的、与第一铁芯块21相反的一侧配置。藉此，在第一磁铁孔211中的、比插入到第一磁铁孔211中的磁铁3更靠近第二铁芯块一侧的部分形成有间隙212。此外，在第二磁铁孔221中的、比插入到第二磁铁孔221中的磁铁3更靠近第一铁芯块一侧的部分形成有间隙222。在间隙212和间隙222中注入有未图示的粘接剂。使用粘接剂，使得插入到第一磁铁孔211中的磁铁3固定于第一铁芯块21，并使得插入到第二磁铁孔221中的磁铁3固定于第二铁芯块22。当在间隙212和间隙222中配置有磁铁3的情况下，配置于间隙212和间隙222的磁铁3未被有效利用。因而，即使在间隙212和间隙222中没有配置磁铁3的情况下，也不会对磁铁埋入型旋转电机的性能造成很大影响。
接着，对磁铁埋入型旋转电机的制造方法进行说明。首先，进行第一磁铁插入工序和第二磁铁插入工序。在第一磁铁插入工序中，将磁铁3插入第一磁铁孔211，并使插入到第一磁铁孔211中的磁铁3偏向第一铁芯块21的轴向一侧配置，使用粘接剂将磁铁3固定于第一铁芯块21。此外，在第二磁铁插入工序中，将磁铁3插入第二磁铁孔221，并使插入到第二磁铁孔221中的磁铁3偏向第二铁芯块22的轴向一侧配置，并且使用粘接剂将磁铁3固定于第二铁芯块22。
在第一磁铁插入工序中，也可以在将磁铁3插入到第一磁铁孔211中之后，向第一磁铁孔211注入粘接剂，以将磁铁3固定于第一铁芯块，此外，也可以在将粘接剂涂布于磁铁3之后，将磁铁3插入第一磁铁孔211，以将磁铁3固定于第一铁芯块21。在第二磁铁插入工序中，也可以在将磁铁3插入到第二磁铁孔221之后，向第二磁铁孔221注入粘接剂，以将磁铁3固定于第二铁芯块22，此外，也可以在将粘接剂涂布于磁铁3之后，将磁铁3插入第二磁铁孔221，以将磁铁3固定于第二铁芯块22。
在第一磁铁插入工序和第二磁铁插入工序之后，进行铁芯块层叠工序。在铁芯块层叠工序中，将第一铁芯块21和第二铁芯块22在轴向上重叠，以使插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上偏向第一铁芯块21的、与第二铁芯块22相反的一侧配置，并使插入到第二磁铁孔221中的磁铁3在轴向上偏向第二铁芯块22的、与第一铁芯块21相反的一侧配置。此外，在铁芯块层叠工序中，将第一铁芯块21和第二铁芯块22在轴向上重叠，以使插入到第一磁铁孔211中的磁铁3和插入到第二磁铁孔221中的磁铁3在沿轴向观察时一部分相互重叠并且在周向上相互错开地配置。在铁芯块层叠工序中，将第一铁芯块21和第二铁芯块22安装于轴套1。通过这样，完成磁铁埋入型旋转电机的制造。
接着，对磁铁埋入型旋转电机的另一制造方法进行说明。首先，进行第一铁芯块安装工序。在第一铁芯块安装工序中，将第一铁芯块21安装于轴套1。
在第一铁芯块安装工序之后，进行第一磁铁插入工序。在第一磁铁插入工序中，将磁铁3插入第一磁铁孔211，并将插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上偏向第一铁芯块21的轴向一侧配置，在将磁铁3插入到第一磁铁孔211中之后，将粘接剂注入第一磁铁孔211。在此，轴向上的第一铁芯块21的轴向一侧是指，将磁铁3插入到第一磁铁孔211中时的插入方向的前方侧。
在第一磁铁插入工序之后，进行第二铁芯块安装工序。在第二铁芯块安装工序中，将第二铁芯块22安装于轴套1。
在第二铁芯块安装工序之后，进行第二磁铁插入工序。在第二磁铁插入工序中，将粘接剂注入第二磁铁孔221，并在向第二磁铁孔221注入有粘接剂之后，将磁铁3插入第二磁铁孔221，并且使插入到第二磁铁孔221中的磁铁3在轴向上偏向第二铁芯块22的轴向另一侧配置。在此，轴向上的第二铁芯块22的轴向另一侧是指，轴向上的第二铁芯块22的与第一铁芯块21相反的一侧。通过这样，完成磁铁埋入型旋转电机的制造。
接着，对磁铁埋入型旋转电机的又一制造方法进行说明。首先，进行铁芯块安装工序。在铁芯块安装工序中，将第一铁芯块21安装于轴套1。此外，在铁芯块安装工序中，将第二铁芯块22安装于轴套1。另外，在铁芯块安装工序中，将第一铁芯块21和第二铁芯块22在轴向上重叠，以使第一磁铁孔211和第二磁铁孔221在沿轴向观察时一部分相互重叠并且在周向上相互错开几度地配置。
在铁芯块安装工序之后，进行磁铁插入工序。在磁铁插入工序中，将粘接剂注入第一磁铁孔211的远离第二铁芯块22的开口部，并在注入粘接剂之后将磁铁3插入第一磁铁孔211的远离第二铁芯块22的开口部。此外，在磁铁插入工序中，将粘接剂注入第二磁铁孔221的远离第一铁芯块21的开口部，并在注入粘接剂之后将磁铁3插入第二磁铁孔221的远离第一铁芯块21的开口部。通过这样，完成磁铁埋入型旋转电机的制造。
如上述说明，根据本发明实施方式1的磁铁埋入型旋转电机，由于插入到第一磁铁孔211中的磁铁3的轴向尺寸比第一铁芯块21的轴向尺寸小，插入到第二磁铁孔221中的磁铁3的轴向尺寸比第二铁芯块22的轴向尺寸小，插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上偏向第一铁芯块21的、与第二铁芯块22相反的一侧配置，插入到第二磁铁孔221中的磁铁3在轴向上偏向第二铁芯块22的、与第一铁芯块21相反的一侧配置，因此，能抑制从在轴向上重叠的一对磁铁3中的一个磁铁3产生的磁通沿轴向流动而流入另一个磁铁3的情况。其结果是，能提高磁铁3的利用效率。此外，由于能缩短磁铁3的轴向尺寸，因此，能降低磁铁埋入型旋转电机的制造成本。
此外，由于插入到第一磁铁孔211中的磁铁3和插入到第二磁铁孔221中的磁铁3以在沿轴向观察时一部分相互重叠并且在周向上相互错开的方式配置，因此，能减少磁铁埋入型旋转电机的转矩波动，并能采取nvh对策、即针对噪声、振动、乘坐感觉的对策。
此外，根据本发明实施方式1的磁铁埋入型旋转电机的制造方法，由于包括：第一磁铁插入工序，在该第一磁铁插入工序中，将磁铁3插入第一磁铁孔211，并使插入到第一磁铁孔211中的磁铁3偏向第一铁芯块21的轴向一侧配置，使用粘接剂将磁铁3固定于第一铁芯块21；第二磁铁插入工序，在该第二磁铁插入工序中，将磁铁3插入第二磁铁孔221，并使插入到第二磁铁孔221中的磁铁3偏向第二铁芯块22的轴向一侧配置，使用粘接剂将磁铁3固定于第二铁芯块22；以及铁芯块层叠工序，在该铁芯块层叠工序中，当第一磁铁插入工序和第二磁铁插入工序之后，将第一铁芯块21和第二铁芯块22在轴向上重叠，以使插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上偏向第一铁芯块21的、与第二铁芯块22相反的一侧配置，并使插入到第二磁铁孔221的磁铁3在轴向上偏向第二铁芯块22的、与第一铁芯块21相反的一侧配置，因此，能提高磁铁埋入型旋转电机的制造中的操作效率。此外，由于能任意地选择磁铁3向第一磁铁孔211和第二磁铁孔221插入的插入方向，因此，能容易地将第一铁芯块21和第二铁芯块22旋转层叠。
此外，在第一磁铁插入工序中，当将磁铁3插入到第一磁铁孔211中之后，将粘接剂注入第一磁铁孔211，以将磁铁3固定于第一铁芯块21，在第二磁铁插入工序中，当将磁铁3插入到第二磁铁孔221中之后，将粘接剂注入第二磁铁孔221，以将磁铁3固定于第二铁芯块，因此，能任意地选择磁铁3向第一磁铁孔211和第二磁铁孔221插入的插入方向。
此外，由于在第一磁铁插入工序中，当将粘接剂涂布于磁铁3之后，将磁铁3插入第一磁铁孔211，以将磁铁3固定于第一铁芯块21，在第二磁铁插入工序中，当将粘接剂涂布于磁铁3之后，将磁铁3插入第二磁铁孔221，以将磁铁3固定于第二铁芯块22，因此，能任意地选择磁铁3向第一磁铁孔211和第二磁铁孔221插入的插入方向。
此外，根据本发明实施方式1的磁铁埋入型旋转电机的制造方法，由于包括：第一铁芯块安装工序，在该第一铁芯块安装工序中，将第一铁芯块21安装于轴套1；第一磁铁插入工序，在该第一磁铁插入工序中，当第一铁芯块安装工序之后，将磁铁3插入第一磁铁孔211，并使插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上偏向第一铁芯块21的轴向一侧配置，在将磁铁3插入到第一磁铁孔211中之后，将粘接剂注入第一磁铁孔211；第二铁芯块安装工序，在该第二铁芯块安装工序中，当第一磁铁插入工序之后，将第二铁芯块22安装于轴套1；以及第二磁铁插入工序，在该第二磁铁插入工序中，当第二铁芯块安装工序之后，将粘接剂注入第二磁铁孔221，并在向第二磁铁孔221注入有粘接剂之后，将磁铁3插入第二磁铁孔221，并且使插入到第二磁铁孔221中的磁铁3在轴向上偏向第二铁芯块22的轴向另一侧配置，因此，能提高磁铁埋入型旋转电机的制造中的操作效率。此外，由于能任意地选择磁铁3向第一磁铁孔211和第二磁铁孔221插入的插入方向，因此，能容易地将第一铁芯块21和第二铁芯块22旋转层叠。
实施方式2
图4是表示本发明实施方式2的磁铁埋入型旋转电机的转子铁芯和磁铁的剖视图。本发明实施方式2的磁铁埋入型旋转电机还包括：第一垫片51，该第一垫片51设于第一磁铁孔211中的、比插入到第一磁铁孔211中的磁铁3更靠近第二铁芯块22一侧的部分；以及第二垫片52，该第二垫片52设于第二磁铁孔221中的、比插入到第二磁铁孔221中的磁铁3更靠近第一铁芯块21一侧的部分。其它的结构与实施方式1相同。
如上述说明，根据本发明实施方式2的磁铁埋入型旋转电机，由于包括：第一垫片51，该第一垫片51设于第一磁铁孔211中的、比插入到第一磁铁孔211中的磁铁3更靠近第二铁芯块22一侧的部分；以及第二垫片52，该第二垫片52设于第二磁铁孔221中的、比插入到第二磁铁孔221中的磁铁3更靠近第一铁芯块21一侧的部分，因此，能使插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上可靠地偏向第一铁芯块21的、与第二铁芯块22相反的一侧配置，并能使插入到第二磁铁孔221中的磁铁3可靠地偏向第二铁芯块22的、与第一铁芯块21相反的一侧配置。此外，与实施方式1相比，能简化磁铁3向第一磁铁孔211和第二磁铁孔221插入的插入方法。
实施方式3
图5是表示本发明实施方式3的磁铁埋入型旋转电机的转子铁芯和磁铁的剖视图。第一磁铁孔211中的、比插入到第一磁铁孔211中的磁铁3更靠近第二铁芯块22一侧的部分的面积比插入到第一磁铁孔211中的磁铁3的截面积小。此外，第二磁铁孔221中的、比插入到第二磁铁孔221中的磁铁3更靠近第一铁芯块21一侧的部分的面积比插入到第二磁铁孔221中的磁铁3的截面积小。其它的结构与实施方式1相同。
如上述说明，根据本发明实施方式3的磁铁埋入型旋转电机，由于第一磁铁孔211中的、比插入到第一磁铁孔211中的磁铁3更靠近第二铁芯块22一侧的部分的面积比插入到第一磁铁孔211中的磁铁3的截面积小，第二磁铁孔221中的、比插入到第二磁铁孔221中的磁铁3更靠近第一铁芯块21一侧的部分的面积比插入到第二磁铁孔221中的磁铁3的截面积小，因此，能对插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上的移动进行限制，并能对插入到第二磁铁孔221中的磁铁3在轴向上的移动进行限制。其结果是，能使插入到第一磁铁孔211中的磁铁3在轴向上可靠地偏向第一铁芯块21的、与第二铁芯块22相反的一侧配置，并能使插入到第二磁铁孔221中的磁铁3在轴向上可靠地偏向第二铁芯块22的、与第一铁芯块21相反的一侧配置。此外，与实施方式1相比，能简化磁铁3向第一磁铁孔211和第二磁铁孔221插入的插入方法。