專(zhuān)利名稱(chēng)：永磁體轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)的永磁體轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
每個(gè)電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子和定子。定子具有定子鐵芯，且電動(dòng)機(jī)線圈卷繞在若干齒形部段和絕緣體上，這些齒形部段從定子鐵芯向內(nèi)伸出，而這些絕緣體覆蓋定子鐵芯。例如，在內(nèi)轉(zhuǎn)子類(lèi)型的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)中，多個(gè)各自構(gòu)成一轉(zhuǎn)子部段的永磁體通過(guò)粘著劑粘附在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軛的外周面上，或者利用樹(shù)脂一體地模制轉(zhuǎn)子軛和永磁體。永磁體附連于轉(zhuǎn)子軛的外表面涂覆有環(huán)狀磁體覆層，以使永磁體固定并防止磁體散開(kāi)。例如，環(huán)狀磁體覆層附連成覆蓋磁體，則磁體覆層與形成在相鄰磁體之間的溝槽部段相對(duì)應(yīng)的部分徑向向內(nèi)塑性變形，以裝配在溝槽部段中，從而使磁體覆層緊緊地裝配在磁體的外表面上，其中環(huán)狀磁體覆層由非磁性材料構(gòu)成并且其直徑比圓周設(shè)置的永磁體大 (參見(jiàn)，日本專(zhuān)利公開(kāi)第P6-284650A)。在另一種電動(dòng)機(jī)中，環(huán)狀磁體覆層由非磁性材料構(gòu)成并且具有內(nèi)表面，且在該內(nèi)表面上形成有多個(gè)線狀突起物。這些線狀突起物對(duì)磁體沿周向方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制。 每個(gè)線狀突起物的一個(gè)軸向端的寬度比該線狀突起物的另一個(gè)軸向端的寬度寬，就象楔塊那樣。因此，磁體的周向位置可通過(guò)楔形突起物的作用而固定(參見(jiàn)日本專(zhuān)利公開(kāi)第 P2009-171736A)。在通過(guò)粘著劑將磁體固定在轉(zhuǎn)子軛上的情形下，粘著強(qiáng)度會(huì)較大程度地變化，并且粘著劑易于由于濕度和化學(xué)制品而劣化。通常，粘著強(qiáng)度在100°c或更高的溫度下會(huì)減小。因此，難于維持錨固強(qiáng)度。在利用樹(shù)脂一體地模制轉(zhuǎn)子軛和永磁體的情形中，由于溫度變化，樹(shù)脂膨脹或者樹(shù)脂的性能變化。此外，如果轉(zhuǎn)子接觸到某些化學(xué)制品或油脂時(shí)，會(huì)發(fā)生膨大或化學(xué)侵蝕。 因此，難于保證轉(zhuǎn)子的可靠性。特別是，在車(chē)載電動(dòng)機(jī)的情形中，需要能夠忍耐從-40°C到+150°C的溫度變化的高性能。在日本專(zhuān)利公開(kāi)第P6-284650A中披露的傳統(tǒng)技術(shù)中，環(huán)狀磁體覆層是塑性變形的，因而由于磁體覆層的材料膨脹以及變形部分的回彈，而在磁體覆層和磁體之間會(huì)易于形成間隙。由于為了塑性變形而朝溝槽部段強(qiáng)力地按壓磁體覆層，因而磁體會(huì)破損或破裂。在日本專(zhuān)利公開(kāi)第P2009-171736A所披露的傳統(tǒng)技術(shù)中，磁體由楔形線狀突起物而定位和固定，在每個(gè)突起物中，一個(gè)軸向端的寬度比另一個(gè)軸向端的寬度寬。然而，如果轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)元件的熱膨脹率是不同的，則線狀突起物的較寬軸向端會(huì)無(wú)法沿周向方向膨脹或者壓縮，且內(nèi)應(yīng)力集中在磁體覆層的磁體上。因此，磁體或磁體覆層會(huì)由于內(nèi)應(yīng)力的集中而破損。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種永磁體轉(zhuǎn)子，以解決傳統(tǒng)技術(shù)的上述問(wèn)題。也就是說(shuō)，該永磁體轉(zhuǎn)子能夠使附連磁體覆層的公差較大，并對(duì)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)元件不施加應(yīng)力，從而防止磁體覆層在響應(yīng)于溫度變化而重復(fù)熱膨脹和熱收縮的環(huán)境下受損， 并且防止磁體散開(kāi)。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，本發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，內(nèi)轉(zhuǎn)子類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)的永磁體轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子軛；多個(gè)永磁體，多個(gè)永磁體被設(shè)置在轉(zhuǎn)子軛的外周面上，且永磁體構(gòu)成多個(gè)部段；以及環(huán)狀磁體覆層，該環(huán)狀磁體覆層覆蓋永磁體的外表面，且磁體覆層由非磁性材料所構(gòu)成，且磁體覆層的內(nèi)直徑在覆蓋永磁體的外表面之前小于圓周設(shè)置的永磁體的外直徑，并且至少一個(gè)能夠沿周向方向伸展的可伸展部段形成在磁體覆層上。在永磁體轉(zhuǎn)子中，磁體覆層可伸展或者具有彈簧功能。因此，磁體覆層的內(nèi)直徑小于圓周設(shè)置的永磁體的外直徑，然而可在不施加過(guò)度力的條件下附連該磁體覆層，并且永磁體能通過(guò)夾在磁體覆層的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子軛的外表面之間來(lái)固定。由于形成有可伸展部段，因而即使磁體覆層的內(nèi)直徑和圓周設(shè)置的永磁體的外直徑由于熱膨脹而過(guò)度變化，磁體覆層的可伸展部段可適當(dāng)?shù)匮由旌褪湛s，從而能防止對(duì)永磁體施加過(guò)度應(yīng)力。此外，可防止使轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)元件收縮和松開(kāi)。較佳的是，可伸展部段位于與相鄰永磁體之間的空間相對(duì)應(yīng)的位置處，并且該可伸展部段彎曲成徑向向內(nèi)或徑向向外凸起。通過(guò)采用此種結(jié)構(gòu)，則即使由于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)元件的不同熱膨脹率而對(duì)磁體覆層施加高張力，使可伸展部段的彎曲角較大，從而磁體覆層可延伸并且可使對(duì)永磁體施加的內(nèi)應(yīng)力減小。另一方面，在轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)元件由于不同的熱膨脹率而松開(kāi)的情形中，使可伸展部段的彎曲角較小，從而磁體覆層的內(nèi)直徑減小，并且可防止減小用于保持結(jié)構(gòu)元件的力。較佳的是，至少一對(duì)可伸展部段是軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置的。通過(guò)采用此種結(jié)構(gòu)，永磁體通過(guò)可伸展部段的彈性而在磁體覆層和轉(zhuǎn)子軛之間、 沿周向方向正確地定位。因此，在載荷和離心力較小的電動(dòng)機(jī)中，可在不使用粘著劑的條件下附連和固定永磁體。在本發(fā)明中，可使附連磁體覆層的公差較大，并沒(méi)有過(guò)大的應(yīng)力施加在轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)元件上，從而防止磁體覆層在響應(yīng)于溫度變化而重復(fù)熱膨脹和熱收縮的環(huán)境下受損，并且防止永磁體散開(kāi)。


現(xiàn)在將借助示例并參見(jiàn)附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中圖1是與本發(fā)明相關(guān)的永磁體轉(zhuǎn)子的一實(shí)施例的正視圖；圖2是永磁體轉(zhuǎn)子的局部放大立體圖3是永磁體轉(zhuǎn)子的立體圖，并示出轉(zhuǎn)子的組裝過(guò)程；圖4是永磁體轉(zhuǎn)子的立體圖，并示出轉(zhuǎn)子的組裝過(guò)程；圖5是永磁體轉(zhuǎn)子的立體圖，并示出轉(zhuǎn)子的組裝過(guò)程；圖6是另一種永磁體轉(zhuǎn)子的正視圖；圖7是另一種永磁體轉(zhuǎn)子的立體圖；以及圖8是另一種永磁體轉(zhuǎn)子的局部放大立體圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。在以下的實(shí)施例中，將對(duì)包含在車(chē)輛中的內(nèi)轉(zhuǎn)子類(lèi)型DC無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的永磁體轉(zhuǎn)子進(jìn)行解釋。首先，將參見(jiàn)圖1和圖2對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子類(lèi)型的DC無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的外形輪廓進(jìn)行解釋。永磁體轉(zhuǎn)子1由軸2和轉(zhuǎn)子軛3構(gòu)成，且該轉(zhuǎn)子軛3由磁性材料構(gòu)成并且與軸2 成一體。轉(zhuǎn)子軛3具有多邊形截面，且平坦表面3a構(gòu)成轉(zhuǎn)子軛3的外周面。永磁體4設(shè)在每個(gè)平坦表面3a上，這些永磁體中的每一個(gè)構(gòu)成一個(gè)部段。永磁體4的外表面覆蓋有環(huán)狀磁體覆層5，使得永磁體4能被保持和固定。永磁體4不僅通過(guò)它們的磁性吸力而且還通過(guò)粘著劑固定地固定在轉(zhuǎn)子軛3的平坦表面3a上。此外，磁體覆層5防止設(shè)在轉(zhuǎn)子軛3的外周面(平坦表面3a)上的那些永磁體4散開(kāi)。環(huán)狀定子鐵芯(未示出)圍繞永磁體轉(zhuǎn)子1，且齒形部段(磁極部分)從該定子鐵芯徑向向內(nèi)突出并且面向彼此。定子鐵芯覆蓋有絕緣體(未示出)，且電動(dòng)機(jī)線圈(未示出)卷繞在齒形部段和絕緣體上。下面，將參見(jiàn)圖3-5來(lái)對(duì)永磁體轉(zhuǎn)子1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋。在圖3所示的磁體覆層5并未覆蓋永磁體4的外表面的狀態(tài)中，磁體覆層5的內(nèi)直徑小于圓周設(shè)置的永磁體4的外直徑。磁體覆層5包括至少一個(gè)可伸展部段fe，這些可伸展部段位于相鄰永磁體4之間的空間6中，并且能沿磁體覆層5的周向方向伸展。在本實(shí)施例中，多個(gè)可伸展部段fe分別位于空間6中。如上所述，磁體覆層5的內(nèi)直徑小于圓周設(shè)置的永磁體4的外直徑。通過(guò)如圖4 所示將轉(zhuǎn)子軛3裝配到磁體覆層5中，永磁體4能如圖5所示通過(guò)夾在磁體覆層5的內(nèi)表面恥和轉(zhuǎn)子軛3的外周面(平坦表面3a)之間而保持和固定，其中永磁體4粘著在平坦表面3a上。可伸展部段fe分別位于空間6中，且每個(gè)可伸展部段形成在相鄰的永磁體4之間。因此，即使在磁體覆層5熱膨脹或收縮的情形下，可伸展部段fe吸收該膨脹或收縮，從而可防止對(duì)磁體覆層5和永磁體施加過(guò)度應(yīng)力，并且可防止損壞永磁體轉(zhuǎn)子1的結(jié)構(gòu)元件。每個(gè)可伸展部段fe在每個(gè)形成于相鄰永磁體4之間的空間6中彎曲成徑向向內(nèi)凸起，就象肋那樣。通過(guò)采用此種結(jié)構(gòu)，則即使在由于永磁體轉(zhuǎn)子1的結(jié)構(gòu)元件的不同熱膨脹率的作用下有較大的延伸力施加給磁體覆層5的情形下，使可伸展部段fe的彎曲角較大，從而磁體覆層5能延伸并且可使對(duì)磁體覆層5和永磁體4施加的內(nèi)應(yīng)力減小。另一方面，在永磁體轉(zhuǎn)子1的結(jié)構(gòu)元件由于不同的熱膨脹率而松開(kāi)的情形下，使可伸展部段如的彎曲角較小， 從而磁體覆層5能夠收縮并且可使對(duì)永磁體4施加的內(nèi)應(yīng)力減小。較佳的是，至少一對(duì)可伸展部段fe是軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置的。在本實(shí)施例中，五對(duì)可伸展部段如是軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置的。通過(guò)采用此種結(jié)構(gòu)，則永磁體4通過(guò)可伸展部段fe的彈性?shī)A在磁體覆層5的內(nèi)表面恥和轉(zhuǎn)子軛3的平坦表面3a之間，并且沿周向方向正確地定位。因此，在載荷和離心力較小的情形下，永磁體4可在不使用粘著劑的條件下保持和固定。下面，將參見(jiàn)圖6-8來(lái)解釋另一種磁體覆層5。在該實(shí)施例中，磁體覆層5的可伸展部段fe中的每個(gè)位于與形成在相鄰永磁體4 之間的空間6相對(duì)應(yīng)的位置處，并且就象肋那樣彎曲成徑向向外凸出?？缮煺共慷蝔e從永磁體轉(zhuǎn)子1的外周面的突出長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成不干涉定子鐵芯的齒形部段(未示出)。在磁體覆層5不覆蓋永磁體4的外表面的狀態(tài)中，磁體覆層5的內(nèi)直徑小于圓周設(shè)置的永磁體的外直徑。通過(guò)沿軸向方向?qū)⑥D(zhuǎn)子軛3壓配到磁體覆層5中，永磁體4可如同前述實(shí)施例那樣通過(guò)夾在磁體覆層5的內(nèi)表面恥和轉(zhuǎn)子軛3的外周面(平坦表面3a) 之間而保持和固定，而永磁體4在轉(zhuǎn)子軛3上由磁性吸力所保持。較佳的是，磁體覆層5由諸如SUS304的不銹鋼的非磁性材料構(gòu)成。肋狀可伸展部段如的形狀并不受限。較佳的是，至少一對(duì)可伸展部段如設(shè)置成面向彼此，使得磁體覆層 5具有彈性。通過(guò)采用此種結(jié)構(gòu)，磁體覆層5的內(nèi)直徑小于圓周設(shè)置的永磁體4的外直徑， 但能適當(dāng)?shù)貙?duì)用于將轉(zhuǎn)子軛3壓配到磁體覆層5中的壓力進(jìn)行限制，從而可防止損壞永磁體轉(zhuǎn)子1的結(jié)構(gòu)元件，并且可改進(jìn)對(duì)永磁體轉(zhuǎn)子1進(jìn)行組裝的工作效率。此外，可減小嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)元件對(duì)于壓配的公差的工作負(fù)荷。在載荷和離心力較小的情形中，可在不使用粘著劑的條件下保持和固定永磁體4。在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，已對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子類(lèi)型的DC無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的永磁體轉(zhuǎn)子進(jìn)行了解釋?zhuān)景l(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。永磁體轉(zhuǎn)子可應(yīng)用于用于其它用途的電動(dòng)機(jī)。本文所引用的所有實(shí)例和附條件的用語(yǔ)都是用于講授目的以幫助讀者理解發(fā)明人為發(fā)展本領(lǐng)域所作出的發(fā)明和概念，且應(yīng)認(rèn)為并不限于說(shuō)明書(shū)中這些具體描述的實(shí)例和條件，這些實(shí)例的構(gòu)造不涉及本發(fā)明優(yōu)越性和低劣性的展示。雖然以詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但應(yīng)理解的是可在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明做出各種改變、替代以及替換。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)轉(zhuǎn)子類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)的永磁體轉(zhuǎn)子，包括 轉(zhuǎn)子軛；多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子軛的外周面上，且所述永磁體構(gòu)成多個(gè)部段；以及環(huán)狀磁體覆層，所述環(huán)狀磁體覆層覆蓋所述永磁體的外表面，且所述磁體覆層由非磁性材料所構(gòu)成；其中，所述磁體覆層在覆蓋所述永磁體的外表面之前的內(nèi)直徑小于所述圓周設(shè)置的永磁體的外直徑，并且至少一個(gè)能夠沿周向方向伸展的可伸展部段形成在所述磁體覆層上。
2.如權(quán)利要求1所述的永磁體轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述可伸展部段位于與相鄰永磁體之間的空間相對(duì)應(yīng)的位置處，并且所述可伸展部段彎曲成徑向向內(nèi)或徑向向外凸起。
3.如權(quán)利要求1或2所述的永磁體轉(zhuǎn)子，其特征在于，至少一對(duì)可伸展部段是軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置的。
全文摘要
一種永磁體轉(zhuǎn)子，該永磁體轉(zhuǎn)子能夠使附連磁體覆層的公差較大，并對(duì)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)元件不施加應(yīng)力，從而防止磁體覆層在響應(yīng)于溫度變化而重復(fù)熱膨脹和熱收縮的環(huán)境下受損，并且防止磁體散開(kāi)。內(nèi)轉(zhuǎn)子類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)的永磁體轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子軛；多個(gè)永磁體，多個(gè)永磁體被設(shè)置在轉(zhuǎn)子軛的外周面上，且永磁體構(gòu)成多個(gè)部段；以及環(huán)狀磁體覆層，該環(huán)狀磁體覆層覆蓋永磁體的外表面，且磁體覆層由非磁性材料所構(gòu)成。磁體覆層的內(nèi)直徑在覆蓋永磁體的外表面之前小于圓周設(shè)置的永磁體的外直徑，并且至少一個(gè)能夠沿周向方向伸展的可伸展部段形成在磁體覆層上。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102315708SQ201110198528
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者児玉雄二, 宇仁真彥 申請(qǐng)人:信濃絹糸株式會(huì)社