旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)電機以及旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)電機以及旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法。提供無需磁鐵表面的絕緣覆膜處理，能夠抑制經(jīng)由磁鐵的渦電流損失增加的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子。旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子包括：在內(nèi)部延伸形成有磁鐵插入孔的轉(zhuǎn)子鐵心；插入于磁鐵插入孔的磁鐵；以及填充在磁鐵插入孔的內(nèi)壁與磁鐵之間而對磁鐵進行固定的絕緣性的填充材料。磁鐵以磁鐵插入孔內(nèi)的磁鐵表面相對于磁鐵插入孔的內(nèi)壁的延伸方向傾斜的姿態(tài)由填充材料固定。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)電機以及旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)電機以及旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法，尤其是涉及內(nèi)置有永磁鐵的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子等。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在電動機、發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)電機中，公知有永磁鐵埋入型的轉(zhuǎn)子。將這種類型的轉(zhuǎn)子被稱作“IPM(Interior Permanent Magnet)型轉(zhuǎn)子”。在這種IPM型轉(zhuǎn)子中，在由圓筒狀磁性體形成的轉(zhuǎn)子鐵心中，在外周面附近的內(nèi)部沿軸向延伸形成有磁鐵插入孔，將永磁鐵插入于該磁鐵插入孔內(nèi)并利用樹脂材料進行粘接固定。
[0003]例如，在日本特開2011-4529號公報(專利文獻I)中公開了 IPM型轉(zhuǎn)子。對于該轉(zhuǎn)子，層疊電磁鋼板I而成的圓柱狀的轉(zhuǎn)子鐵心在其內(nèi)部埋設(shè)有形成磁極的永磁鐵，在轉(zhuǎn)子鐵心的端部配設(shè)有兩個端板，轉(zhuǎn)子鐵心和磁鐵由該端板固定。端板在其外輪廓上具備彎曲的爪部，該爪部按壓轉(zhuǎn)子鐵心的側(cè)面的一部分。進而，專利文獻I中記載，根據(jù)該轉(zhuǎn)子，強度高，且能夠有效地抑制來自永磁鐵的漏磁通。
[0004]并且，在日本特開2010-183692號公報(專利文獻2)中公開了插入于沿著轉(zhuǎn)子軸的方向設(shè)置的槽內(nèi)的馬達永磁鐵。專利文獻2中記載:該馬達永磁鐵通過沿轉(zhuǎn)子軸向?qū)盈B多個分割磁鐵而形成，在各分割磁鐵的周圍形成有分割磁鐵氧化而成的氧化膜。
[0005]此外,在日本特開2005-94845號公報(專利文獻3)中記載:在將永磁鐵插入固定于層疊圓環(huán)狀的多個鐵心板材而形成的轉(zhuǎn)子鐵心的磁鐵插入孔部的永磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子中，永磁鐵式通過利用樹脂覆蓋沿軸向排列的多個單位磁鐵而形成為棒狀。
[0006]專利文獻1:日本特開2011-4529號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2010-183692號公報
[0008]專利文獻3:日本特開2005-94845號公報
[0009]在上述專利文獻I所記載的IPM型轉(zhuǎn)子中，在埋設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)的永磁鐵如上述專利文獻2、3所記載的那樣實施有借助氧化覆膜、樹脂涂層等進行的絕緣覆膜處理。這是因為:當具有導(dǎo)電性的永磁鐵例如與由鋼板層疊體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子鐵心直接接觸吋，即便各鋼板彼此絕緣，經(jīng)由永磁鐵的表面、內(nèi)部沿轉(zhuǎn)子軸方向流動的渦電流也會變大，磁鐵渦電流損失増大，因此，為了抑制這種磁鐵渦電流損失而提高馬達輸出，上述的絕緣覆膜處理是有效的。
[0010]然而，為了在永磁鐵的表面使氧化覆膜成長或者形成為期望的厚度，例如需要在規(guī)定的氛圍中例如放置兩天左右(參照專利文獻2)，永磁鐵的制造所需要的時間或者期間變長，無法避免成本上升。
[0011]并且，當像上述專利文獻3所記載的那樣預(yù)先在永磁鐵的周圍形成樹脂涂層的情況下，會招致永磁鐵的制造成本上升，并且會因永磁鐵與轉(zhuǎn)子鐵心之間的間隙増加而導(dǎo)致扭矩輸出降低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種無需進行磁鐵表面的絕緣覆膜處理就能夠抑制經(jīng)由磁鐵的渦電流損失的增加的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)電機以及旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法。
[0013]本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子內(nèi)置有磁鐵，其中，上述旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子具備--轉(zhuǎn)子鐵心，在該轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部延伸形成有磁鐵插入孔；磁鐵，該磁鐵插入于上述磁鐵插入孔；以及絕緣性的填充材料，該填充材料填充在上述磁鐵插入孔的內(nèi)壁與上述磁鐵之間，從而固定上述磁鐵，上述磁鐵由上述填充材料固定成上述磁鐵插入孔內(nèi)的磁鐵表面相對于上述磁鐵插入孔的內(nèi)壁的延伸方向傾斜的姿態(tài)。
[0014]在本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子中，也可以形成為:上述磁鐵插入孔沿著上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向形成，上述磁鐵具有扁平矩形狀的軸向截面，上述磁鐵在軸向一端側(cè)的角部和位于該角部的對角的軸向另一端側(cè)的角部與上述磁鐵插入孔的內(nèi)壁接觸。
[0015]在該情況下，可以形成為上述磁鐵具有平行四邊形狀的軸向截面，并且具有與上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向端面共面的軸向端面，或者也可以形成為具有長方形狀的軸向截面。
[0016]并且，在本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子中，也可以形成為:上述磁鐵被分割成多個磁鐵片，上述填充材料除了填充在上述磁鐵插入孔的內(nèi)壁與上述磁鐵之間，還一體地填充在上述磁鐵片彼此之間。
[0017]作為本發(fā)明的其他方式的旋轉(zhuǎn)電機具備:具有上述人一種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子；以及設(shè)置在上述轉(zhuǎn)子的周圍的定子。
[0018]并且，本發(fā)明的另一方式涉及一種旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法，該旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子內(nèi)置有磁鐵，其中，上述旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法包括:準備工序，準備磁鐵和在內(nèi)部延伸形成有磁鐵插入孔的轉(zhuǎn)子鐵心；插入工序，將上述磁鐵插入于上述磁鐵插入孔；配置工序，將插入有上述磁鐵的轉(zhuǎn)子鐵心配置在注塑模內(nèi)；保持工序，利用上述注塑模的一部分將上述磁鐵保持成上述磁鐵插入孔內(nèi)的磁鐵表面相對于上述磁鐵插入孔的內(nèi)壁的延伸方向傾斜的姿態(tài)；填充工序，從設(shè)置于上述注塑模的注入口朝上述磁鐵插入孔的內(nèi)壁與上述磁鐵之間填充絕緣性的填充材料，從而將上述磁鐵固定于上述轉(zhuǎn)子鐵心；以及組裝工序，將利用填充材料固定有磁鐵的轉(zhuǎn)子鐵心組裝于軸。
[0019]在本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法中，也可以形成為:上述磁鐵具有平行四邊形狀的軸向截面，并且具有與上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向端面共面的軸向端面，在上述保持工序中，上述注塑模的平坦的內(nèi)表面與上述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向端面以及上述磁鐵的軸向端面抵接，從而上述磁鐵在上述磁鐵插入孔內(nèi)被保持成傾斜的姿態(tài)。
[0020]并且，在本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法中，也可以形成為:上述磁鐵具有長方形狀的軸向截面，在上述保持工序中，在上述注塑模的內(nèi)表面突出設(shè)置的突出部的傾斜面與上述磁鐵的軸向端面抵接而沿軸向推壓上述磁鐵，從而上述磁鐵在上述磁鐵插入孔內(nèi)被保持成傾斜的姿態(tài)。[0021]此外，在本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法中，也可以形成為:上述磁鐵具有長方形狀的軸向截面，在上述保持工序中，以能夠進退的方式彈性設(shè)置于上述注塑模的突出部件的傾斜面與上述磁鐵的軸向端部的角部抵接而沿與軸向大致正交的方向推壓上述磁鐵的軸向端部，從而上述磁鐵在上述磁鐵插入孔內(nèi)被保持成傾斜的姿態(tài)。[0022]根據(jù)本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子等，通過以磁鐵表面與磁鐵插入孔的內(nèi)壁的延伸方向傾斜的姿態(tài)進行配置，能夠?qū)⒋盆F與轉(zhuǎn)子鐵心接觸的接觸部分限定得較小。由此，即便是在磁鐵表面并未形成絕緣覆膜的情況下，也能夠限制經(jīng)由磁鐵朝轉(zhuǎn)子鐵心流動的渦電流循環(huán)路徑形成得較大的情況。因而，無需實施磁鐵表面的絕緣覆膜處理就能夠抑制經(jīng)由磁鐵的渦電流損失的增加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是作為本發(fā)明的一個實施方式的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的沿著軸向的剖視圖。
[0024]圖2是示出圖1所示的轉(zhuǎn)子鐵心的軸向端面的圖。
[0025]圖3是將圖2所示的轉(zhuǎn)子鐵心的一個磁極放大示出的圖。
[0026]圖4是沿著圖3中的A-A線的剖視圖。
[0027]圖5是示出使用具有長方形狀的軸向截面的永磁鐵的例子的與圖4同樣的剖視圖。
[0028]圖6是示意性地示出渦電流經(jīng)由并未實施絕緣覆膜處理的永磁鐵的表面朝構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵心的磁性鋼板流動的情形的圖。
[0029]圖7是示出本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法的流程圖。
[0030]圖8是示出具有平行四邊形狀的軸向截面的永磁鐵由注塑模保持為在轉(zhuǎn)子鐵心的磁鐵插入孔內(nèi)傾斜的姿態(tài)的狀態(tài)的圖。
[0031]圖9是示出具有長方形狀的軸向截面的永磁鐵由注塑模保持為在轉(zhuǎn)子鐵心的磁鐵插入孔內(nèi)傾斜的姿態(tài)的狀態(tài)的圖。
[0032]圖10是示出具有長方形狀的軸向截面的永磁鐵由注塑模保持為在轉(zhuǎn)子鐵心的磁鐵插入孔內(nèi)傾斜的姿態(tài)的狀態(tài)其他例的圖。
[0033]圖11是示出本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的變形例的與圖3同樣的圖。
[0034]圖12是示出本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的其他變形例的與圖3同樣的圖。
[0035]圖13是示出圖12所示的變形例的轉(zhuǎn)子鐵心被放置于注塑模內(nèi)后的狀態(tài)的與圖9同樣的圖。
【具體實施方式】
[0036]以下，參照附圖對本發(fā)明所涉及的實施方式(以下稱作實施方式)進行詳細說明。在該說明中，具體的形狀、材料、數(shù)值、方向等是用于使得容易理解本發(fā)明的示例，能夠根據(jù)用途、目的、規(guī)格等適當變更。并且，以下，當包含多個實施方式、變形例等的情況下，從最初就假想將這些特征部分適當?shù)亟M合使用。
[0037]圖1是本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子(以下僅稱為轉(zhuǎn)子)10的沿著軸向的剖視圖。在轉(zhuǎn)子10的周圍隔開規(guī)定間隙設(shè)置有筒狀的定子11，從而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機。在定子11的內(nèi)周，在圓周方向隔開相等間隔地朝徑向內(nèi)側(cè)突出設(shè)置有多個齒，在相鄰的齒之間，分別以在內(nèi)周側(cè)和軸向兩端開口的方式形成有與齒相同數(shù)量的槽。進而，卷繞于齒的周圍的定子線圈(未圖示)插入配置于槽。由此，當對定子線圈通電時，在定子11的內(nèi)側(cè)形成有對轉(zhuǎn)子10進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)磁場。
[0038]轉(zhuǎn)子10具備:在徑向中心部具有軸孔23的圓柱狀或者圓筒狀的轉(zhuǎn)子鐵心12 ;貫通轉(zhuǎn)子鐵心12的軸孔23且被固定的軸14 ;在箭頭X所示的軸14 (以及轉(zhuǎn)子鉄心12)的軸向上與轉(zhuǎn)子鐵心12的兩側(cè)接觸配置的端板16 ;以及將轉(zhuǎn)子鐵心12以及端板16固定在軸14上的固定部件18。
[0039]轉(zhuǎn)子鐵心12例如通過將板厚0.3mm的硅鋼板等沖裁加工成圓環(huán)狀而分別形成的多個電磁鋼板沿軸向?qū)盈B而構(gòu)成。構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵心12的各電磁鋼板按照將轉(zhuǎn)子鐵心12在軸向分割成多個的各個塊或者是將所有的電磁鋼板ー總地借助鉚接、粘接、焊接等方法連結(jié)成一體。構(gòu)成轉(zhuǎn)子鉄心12的各電磁鋼板借助形成于表面的絕緣覆膜而相互電絕緣。
[0040]并且，在轉(zhuǎn)子鐵心12，在周方向隔開均等間隔設(shè)置有多個磁極24(參照圖2)。各磁極24構(gòu)成為包括ー對永磁鐵，其詳細情況將在后面敘述。此外，轉(zhuǎn)子鐵心12在軸14上的周方向位置通過基于過盈配合的固定或者是鍵嵌合而被定位。
[0041]另外，對于轉(zhuǎn)子鉄心12，除了采用層疊電磁鋼板而成的方式以外，也可以采用利用壓粉鐵心進行成型的方式，該壓粉鉄心由鐵、鐵-硅系合金、鐵-氮系合金、鐵-鎳系合金、鐵-碳系合金、鐵-硼系合金、鐵-鈷系合金、鐵-磷系合金、鐵-鎳-鈷系合金以及鐵-鋁-硅系合金等軟磁性金屬粉末，或者是用硅酮樹脂等樹脂粘接劑包覆軟磁性金屬氧化物粉末而成的磁性粉末等構(gòu)成。
[0042]軸14例如由圓棒鋼材形成，在其外周形成有朝徑向外側(cè)突出的凸緣部15。在組裝轉(zhuǎn)子10時，該凸緣部15與端板16抵接而作為軸14上的確定轉(zhuǎn)子鐵心12的軸向位置的抵靠部發(fā)揮功能。
[0043]端板16由與轉(zhuǎn)子鐵心12的軸向端面大致相同的外形狀的圓板構(gòu)成。端板16例如優(yōu)選由鋁、銅等非磁性金屬材料形成。此處，之所以使用非磁性金屬材料是為了抑制構(gòu)成磁極的永磁鐵的軸向端部處的磁通的短路。但是，只要是非磁性材料即可，并不限定于金屬材料，也可以利用樹脂材料形成。并且，也可以通過使端板16相比轉(zhuǎn)子鐵心12小徑化或者省略端板16來實現(xiàn)成本降低。
[0044]固定部件18包括固定于軸14的筒狀的固定部20和從固定部20的一方端部朝徑向外側(cè)突出的圓環(huán)狀的按壓部22。對于固定部件18，在利用按壓部22將轉(zhuǎn)子鉄心12以及兩片端板16朝上述凸緣部15按壓的狀態(tài)下，固定部20借助例如鉚接、焊接、螺紋緊固等固定方法被固定于軸14，由此，固定部件18被固定在軸14上。由此，轉(zhuǎn)子鐵心12與端板16一起相對于軸14被固定。
[0045]其次，參照圖2、3、4對轉(zhuǎn)子鉄心12的結(jié)構(gòu)進行說明。圖2是示出轉(zhuǎn)子鐵心12的軸向端面的圖，但轉(zhuǎn)子鉄心12的與軸向垂直的截面的結(jié)構(gòu)均與此相同。并且，圖3是將圖2中的一個磁極24放大示出的圖。此外，圖4是沿著圖3中的A-A線的剖視圖。
[0046]在呈圓柱狀的外形的轉(zhuǎn)子鐵心12的中心部貫通形成有供軸14插入并固定的軸孔
23。在轉(zhuǎn)子鐵心12借助過盈配合被固定于軸14的情況下，如圖2所示軸孔23為圓形，且在其邊緣部并未形成有鍵。但是，在轉(zhuǎn)子鐵心12經(jīng)由鍵配合被安裝于軸14的情況下，在軸孔23的邊緣部突出設(shè)置(或者凹陷設(shè)置)有鍵(或者鍵槽)。
[0047]在轉(zhuǎn)子鐵心12的外周部在周方向隔開相等間隔設(shè)置有多個磁極24。在本實施方式中，不出在周方向隔開45°間隔設(shè)置有8個磁極24的例子。各磁極24除了永磁鐵26的勵磁方向之外均為相同結(jié)構(gòu)，因此，以下對ー個磁極24進行說明。
[0048]在一個磁極24配置有ー對永磁鐵26。ー對永磁鐵26埋設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵心12的外周面13附近的內(nèi)部。如圖3所示，磁極24所包含的兩個永磁鐵26具有相同的形狀以及大小。即，永磁鐵26具有短邊側(cè)面和長邊側(cè)面分別為兩個的扁平長方形狀的軸向端面(以及截面)，并且形成為與轉(zhuǎn)子鐵心12大致相同的軸向長度。然而，并不限定于此，一對永磁鐵26也可以形狀或者大小不同。
[0049]在磁極24內(nèi)，一對永磁鐵26分別插入并固定于磁鐵插入孔23內(nèi)。由此，兩個永磁鐵26以朝向轉(zhuǎn)子鐵心12的外周面13而相互擴開間隔的方式配置成大致V字狀。并且，一對永磁鐵26相對于通過周方向磁極中心位置的徑向線亦即磁極中心線C在兩側(cè)對稱配置。然而，并不限定于此，一對永磁鐵26也可以相對于磁極中心線C不對稱地配置。
[0050]本實施方式的永磁鐵26的兩個長邊側(cè)面中的徑向外側(cè)的一方表面?zhèn)缺粍畲艦榈谝粯O性，并且，徑向內(nèi)側(cè)的另一方表面?zhèn)缺粍畲懦膳c第一極性不同的第二極性。具體而言，某一磁極24所包含的一對永磁鐵26的徑向外側(cè)的一方表面?zhèn)缺粍畲艦镹極性、另一方表面?zhèn)缺粍畲艦镾極性，在周方向相鄰的其他磁極24的一對永磁鐵26的徑向外側(cè)的一方表面?zhèn)缺粍畲艦镾極性、另一方表面?zhèn)缺粍畲艦镹極性。因而，在永磁鐵26中，與兩個長邊側(cè)面正交的厚度方向成為勵磁方向，兩個短邊側(cè)面成為沿著勵磁方向的側(cè)面。
[0051]供永磁鐵26插入的磁鐵插入孔32具備收納永磁鐵26的磁鐵收納部33c。磁鐵收納部33c形成為與永磁鐵26的橫截面大致相似且稍大的長方形狀。并且，在磁鐵插入孔32的周方向兩側(cè)的端部，以與磁鐵收納部33c連通的方式形成有從永磁鐵26的短邊側(cè)面朝外側(cè)擴張的凹部33a、33b。凹部33a、33b形成為寬度比永磁鐵26的寬度窄，以使得永磁鐵26無法進入。
[0052]如圖4所示,永磁鐵26具有扁平矩形狀的軸向截面。更詳細地說,永磁鐵26具有扁平的平行四邊形狀的軸向截面。與此相對，磁鐵插入孔32在轉(zhuǎn)子鐵心12中沿著軸向形成，且形成為在其內(nèi)部包括沿軸向延伸的長方形狀的空間。進而，永磁鐵26的位于磁鐵插入孔32內(nèi)的長邊側(cè)面(磁鐵表面)26a、26b以相對于與軸向平行的磁鐵插入孔32的內(nèi)壁傾斜的姿態(tài)配置。
[0053]永磁鐵26形成為與轉(zhuǎn)子鐵心12大致同等程度的軸向長度，由此，永磁鐵26的軸向端面26c、26d與轉(zhuǎn)子鐵心12的軸向兩端面大致共面。并且，永磁鐵26的軸向一方側(cè)(圖4中的上側(cè))的角部27a、和位于該角部27a的對角的軸向另一端側(cè)(圖4中的下側(cè))的角部27b與磁鐵插入孔32的內(nèi)壁、即轉(zhuǎn)子鐵心12接觸。此處，在永磁鐵26中，上述角部27a是由長邊側(cè)面26b和軸向端面26c規(guī)定的邊緣部,上述角部27b是由長邊側(cè)面26a和軸向端面26d規(guī)定的邊緣部。
[0054]在這樣以傾斜姿態(tài)配置在磁鐵插入孔32內(nèi)的永磁鐵26的長邊側(cè)面26a、26b與磁鐵插入孔32的內(nèi)壁之間分別形成有沿軸向延伸的錐狀的間隙。進而，在這些間隙中填充有絕緣性的填充材料34，由此，永磁鐵26被固定在磁鐵插入孔32內(nèi)。
[0055]上述填充材料34例如優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂等熱固性樹脂材料。然而，并不限定于此，作為填充材料34也可以使用熱塑性的樹脂材料。并且，可以在填充材料24中混合高導(dǎo)熱性的填料(例如硅膠填料等)以便使相對于轉(zhuǎn)子鐵心12的導(dǎo)熱良好而抑制永磁鐵26的溫度上升，也可以混合有高導(dǎo)磁率的填料(例如鐵粉等)以便提高填充材料34的導(dǎo)磁率而抑制來此永磁鐵26的磁通量降低。
[0056]此處，上述填充材料34優(yōu)選無間隙地填充在永磁鐵26的長邊側(cè)面26a、26b與磁鐵插入孔32的內(nèi)壁之間，但如果能夠確保相對于轉(zhuǎn)子鐵心12的永磁鐵26的接合強度的話，則也可以以殘留有空隙的狀態(tài)進行填充。
[0057]如圖3所示，在磁鐵插入孔32的凹部33a、33b內(nèi)也填充有絕緣性的填充材料34。由此，磁鐵插入孔32的凹部33a、33b形成為導(dǎo)磁率比較低的區(qū)域。通過這樣與沿著永磁鐵26的勵磁方向的短邊側(cè)面對置地設(shè)置低導(dǎo)磁率區(qū)域，能夠有效地抑制永磁鐵26的周方向端部的表背面之間的磁通的泄漏、短路，能夠抑制從永磁鐵26朝向轉(zhuǎn)子外周的磁通量的降低，有助于提高馬達輸出。
[0058]另外，雖然在上述說明中對永磁鐵26具有平行四邊形狀的軸向截面的情況進行了說明，但是并不限定于此，如圖5所示，也可以使用具有長方形狀的軸向截面的永磁鐵
26。如果將永磁鐵26形成為這種形狀，則從磁鐵坯料塊切割制造永磁鐵的情況下的成品率提聞，有助于降低制造成本。
[0059]圖6是示出當未實施絕緣覆膜處理的導(dǎo)電線的永磁鐵26與磁鐵插入孔32的一方的內(nèi)壁面接觸并被固定時的狀態(tài)的圖。在該情況下，如圖6中以點劃線區(qū)域B所示那樣，永磁鐵26的與轉(zhuǎn)子鐵心12接觸的接觸表面26b處于與相互以絕緣狀態(tài)層疊的多個電磁鋼板導(dǎo)通的狀態(tài)，經(jīng)由磁鐵表面26a流動的渦電流的循環(huán)路徑形成得較大，相應(yīng)地，在變動磁場中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的渦電流損失變大，扭矩產(chǎn)生效率變差。
[0060]與此相對，根據(jù)上述的本實施方式的轉(zhuǎn)子10,永磁鐵26以相對于磁鐵插入孔32的內(nèi)壁的延伸方向傾斜的姿態(tài)配置，由此，能夠?qū)⒂来盆F26與轉(zhuǎn)子鐵心12接觸的接觸部分限定在僅為軸向一端側(cè)的角部27a以及軸向另一端側(cè)的角部27b的較小的區(qū)域。
[0061]具體而言，能夠?qū)⒂来盆F26與轉(zhuǎn)子鐵心12接觸的接觸部分限定在構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵心12的電磁鋼板中的位于軸向兩端側(cè)的例如2片?數(shù)片的程度。由此，即便當未在永磁鐵26的表面形成絕緣覆膜的情況下，也能夠限制經(jīng)由永磁鐵26朝轉(zhuǎn)子鐵心12流動的渦電流循環(huán)路徑變大的情況。
[0062]因而，不需要進行永磁鐵26的絕緣覆膜處理就能夠抑制經(jīng)由永磁鐵26的渦電流損失的增加。
[0063]除此之外，永磁鐵26能夠使用并未實施氧化覆膜、樹脂涂覆等絕緣覆膜處理的永磁鐵，因此能夠削減永磁鐵26的制造所需要的期間以及エ時，能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低。
[0064]其次，參照圖7對本實施方式的轉(zhuǎn)子10的制造方法進行說明。圖7是示出轉(zhuǎn)子10的制造エ序的流程圖。
[0065]首先，在步驟SlO中，準備永磁鐵26和形成有磁鐵插入孔32的轉(zhuǎn)子鐵心12。
[0066]接著，在步驟S12中，將永磁鐵26從軸向插入于轉(zhuǎn)子鐵心12的磁鐵插入孔32。
[0067]進而，在步驟S14中，如圖8所示，將插入有永磁鐵26的轉(zhuǎn)子鐵心12放置在注塑模40內(nèi)。
[0068]此時，構(gòu)成注塑模40的上模42以及下模44分別具有平坦的內(nèi)表面，處于與轉(zhuǎn)子鉄心12的軸向端面廣闊地面接觸的狀態(tài)。于是，與轉(zhuǎn)子端面共面的永磁鐵26的軸向端面26c、26d也與上模42以及下模44的內(nèi)表面接觸，由此，作為后續(xù)的步驟S16，永磁鐵26在轉(zhuǎn)子鐵心12的磁鐵插入孔32內(nèi)被保持為傾斜的姿態(tài)。
[0069]然后，在步驟S18中，從形成于注塑模40的上模42的注入ロ 43朝模具內(nèi)注入樹脂材料，填充磁鐵插入孔32的凹部33a、33b以及永磁鐵26的長邊側(cè)面26a、26b與磁鐵插入孔32的內(nèi)壁之間的間隙。由此，永磁鐵26被固定在轉(zhuǎn)子鐵心12的磁鐵插入孔32內(nèi)。
[0070]將以這種方式對永磁鐵26進行固定后的轉(zhuǎn)子鐵心12從注塑模40取出，接著，在步驟S20中，組裝軸14、端板16以及固定部件18。由此，轉(zhuǎn)子10的制造結(jié)束。
[0071]圖9是示出具有長方形狀的軸向截面的永磁鐵26由注塑模40以傾斜姿態(tài)保持在轉(zhuǎn)子鐵心12的磁鐵插入孔32內(nèi)的狀態(tài)的圖。在該情況下，在注塑模40的上模42以及下模44的內(nèi)表面，與磁鐵插入孔32對應(yīng)地突出設(shè)置有具有傾斜的端面的突出部46。由此，插入于磁鐵插入孔32的永磁鐵26的軸向端面26c、26d與上述突出部46的傾斜的端面抵接而沿軸向被按壓，由此以傾斜姿態(tài)被保持在磁鐵插入孔32內(nèi)。
[0072]圖10是示出具有長方形狀的軸向截面的永磁鐵26由注塑模40以傾斜姿態(tài)保持在轉(zhuǎn)子鐵心12的磁鐵插入孔32內(nèi)的狀態(tài)的其他例的圖。在該情況下，在注塑模的上模42以及下模44分別以能夠進退的方式設(shè)置有作為突出部件的銷48，在銷48的前端形成有錐面。進而，銷48例如由彈簧等彈性部件50朝注塑模40的內(nèi)側(cè)施力。由此，彈性設(shè)置的銷48的錐面與永磁鐵26的軸向端部的角部抵接而沿與軸向大致正交的方向被按壓，由此，永磁鐵26以傾斜姿態(tài)被保持在磁鐵插入孔32內(nèi)。并且，銷48以能夠進退的方式彈性設(shè)置，由此能夠防止銷48對永磁鐵48作用有過度的接觸壓力，能夠防止永磁鐵26破損。
[0073]另外，本發(fā)明所涉及的轉(zhuǎn)子并不限定于上述實施方式及其變形例，能夠在不脫離權(quán)利要求書記載的主旨的范圍進行各種變更或者改進。
[0074]例如，在上述實施方式中，對轉(zhuǎn)子10的各磁極24包含一對永磁鐵26的情況進行了說明，但是，各磁極所包含的永磁鐵的數(shù)量也可以是一個，也可以是三個以上。
[0075]并且，如圖11所示，當一個磁極24包含一對永磁鐵26的情況下，也可以使一方的永磁鐵26和另一方的永磁鐵26在磁鐵插入孔32內(nèi)的傾斜方向不同。S卩，也可以形成為:在轉(zhuǎn)子鐵心12的一方的軸向端面處，一方的永磁鐵26的外周側(cè)的角部與轉(zhuǎn)子鐵心12接觸，另一方的永磁鐵26的內(nèi)周側(cè)的角部與轉(zhuǎn)子鐵心12接觸。這樣的話，具有能夠使一個磁極24的軸向上的磁鐵磁通量平均化的優(yōu)點。
[0076]此外，如圖12所示，磁極24所包含的永磁鐵26也可以在長邊方向被分割為多個、例如兩個。在該情況下，填充材料34除了填充在永磁鐵26與磁鐵插入孔32之間以外，還一體地填充在被分割開的磁鐵片彼此之間，由此能夠確保各磁鐵片彼此之間的絕緣性，有助于對磁鐵渦電流損失的抑制。為了這樣，如圖13所示，只要在配置于磁鐵插入孔32內(nèi)的兩個磁鐵片之間夾設(shè)有從上模42以及下模44分別突出設(shè)置的薄板狀的隔離部52的狀態(tài)下進行填充材料34的填充即可。
[0077]附圖標記說明:
[0078]10:旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子；11:定子；12:轉(zhuǎn)子鐵心；13:外周面；14:軸;15:凸緣部；16:端板；18:固定部件；20:固定部；22:按壓部；23:軸孔；24:磁極；26:永磁鐵;26a、26b:長邊側(cè)面；32:磁鐵插入孔；33a、33b:凹部；33c:磁鐵收納部；34:填充材料；40:注塑模;42:上模；44:下模；46:突出部；48:銷；50:彈性部件；52:隔離部。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子，該旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子內(nèi)置有磁鐵，其中， 所述旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子具備: 轉(zhuǎn)子鐵心，在該轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部延伸形成有磁鐵插入孔； 磁鐵，該磁鐵插入于所述磁鐵插入孔；以及 絕緣性的填充材料，該填充材料填充在所述磁鐵插入孔的內(nèi)壁與所述磁鐵之間，從而固定所述磁鐵， 所述磁鐵由所述填充材料固定成所述磁鐵插入孔內(nèi)的磁鐵表面相對于所述磁鐵插入孔的內(nèi)壁的延伸方向傾斜的姿態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述磁鐵插入孔沿著所述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向形成，所述磁鐵具有扁平矩形狀的軸向截面，所述磁鐵在軸向一端側(cè)的角部和位于該角部的對角的軸向另一端側(cè)的角部與所述磁鐵插入孔的內(nèi)壁接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述磁鐵具有平行四邊形狀的軸向截面，并且具有與所述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向端面共面的軸向端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述磁鐵具有長方形狀的軸向截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述磁鐵被分割成多個磁鐵片，所述填充材料除了填充在所述磁鐵插入孔的內(nèi)壁與所述磁鐵之間，還一體地填充在所述磁鐵片彼此之間。
6.—種旋轉(zhuǎn)電機,其中， 所述旋轉(zhuǎn)電機具備: 權(quán)利要求1~5中任一項所述的轉(zhuǎn)子；以及 設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的周圍的定子。
7.一種旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法，該旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子內(nèi)置有磁鐵，其中， 所述旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法包括: 準備工序，準備磁鐵和在內(nèi)部延伸形成有磁鐵插入孔的轉(zhuǎn)子鐵心； 插入工序，將所述磁鐵插入于所述磁鐵插入孔； 配置工序，將插入有所述磁鐵的轉(zhuǎn)子鐵心配置在注塑模內(nèi)； 保持工序，利用所述注塑模的一部分將所述磁鐵保持成所述磁鐵插入孔內(nèi)的磁鐵表面相對于所述磁鐵插入孔的內(nèi)壁的延伸方向傾斜的姿態(tài)； 填充工序，從設(shè)置于所述注塑模的注入口朝所述磁鐵插入孔的內(nèi)壁與所述磁鐵之間填充絕緣性的填充材料，從而將所述磁鐵固定于所述轉(zhuǎn)子鐵心；以及組裝工序，將利用填充材料固定有磁鐵的轉(zhuǎn)子鐵心組裝于軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于， 所述磁鐵具有平行四邊形狀的軸向截面，并且具有與所述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向端面共面的軸向端面， 在所述保持工序中，所述注塑模的平坦的內(nèi)表面與所述轉(zhuǎn)子鐵心的軸向端面以及所述磁鐵的軸向端面抵接，從而所述磁鐵在所述磁鐵插入孔內(nèi)被保持成傾斜的姿態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在干， 所述磁鐵具有長方形狀的軸向截面， 在所述保持エ序中，在所述注塑模的內(nèi)表面突出設(shè)置的突出部的傾斜面與所述磁鐵的軸向端面抵接而沿軸向推壓所述磁鐵，從而所述磁鐵在所述磁鐵插入孔內(nèi)被保持成傾斜的姿態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機用轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在干， 所述磁鐵具有長方形狀的軸向截面， 在所述保持エ序中，以能夠進退的方式彈性設(shè)置于所述注塑模的突出部件的傾斜面與所述磁鐵的軸向端部的角部抵接而沿與軸向大致正交的方向推壓所述磁鐵的軸向端部，從而所述磁鐵在所述磁鐵插入孔·內(nèi)被保持成傾斜的姿態(tài)。
【文檔編號】H02K1/27GK103597714SQ201180071513
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月9日
【發(fā)明者】山岸義忠, 渡邊裕太 申請人:豐田自動車株式會社