專利名稱：無刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)特別適用于能在制冷介質(zhì)中使用的無刷電動(dòng)機(jī)，確切地說有關(guān)其轉(zhuǎn)子。
一般說，在層疊硅鋼片形成的軛鐵上插入磁場用永久磁鐵的永久磁鐵轉(zhuǎn)子已為大家熟知?，F(xiàn)參照附圖8－9對(duì)傳統(tǒng)的永久磁鐵轉(zhuǎn)子進(jìn)行說明。
圖8是表示傳統(tǒng)的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，永久磁鐵轉(zhuǎn)子50具有軛鐵51。軛鐵51是通過層疊多片硅鋼片52形成，在其周表面上伸出形成4個(gè)磁極53。在各磁極53上形成為插入磁場用永久磁鐵的槽54，在各槽54內(nèi)插入磁場用永久磁鐵55。
圖9表示上述傳統(tǒng)永久磁鐵轉(zhuǎn)子50的橫剖面。在軛鐵的槽54內(nèi)插入磁場用永久磁鐵55。此磁場用永久磁鐵55整體是由永久磁鐵構(gòu)成，如圖所示那樣，配置成使永久磁鐵轉(zhuǎn)子50的外周表面上的相鄰磁極具有不同的極性。利用此磁場用永久磁鐵使永久磁鐵轉(zhuǎn)子50具有4個(gè)磁極，使此磁極產(chǎn)生的磁通和圖中未表示的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)線圈電流相互作用進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
然而，在傳統(tǒng)的永久磁鐵轉(zhuǎn)子中，永久磁鐵轉(zhuǎn)子周圍的流體會(huì)從層疊而成的軛鐵的鋼片與鋼片間的間隙進(jìn)入，和磁場用永久磁鐵接觸。特別象在制冷劑中工作的電動(dòng)機(jī)那樣，在使制冷劑等流體直接通過其內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)中，永久磁鐵轉(zhuǎn)子的永久磁鐵因與制冷劑直接接觸而被腐蝕，從而存在因磁鐵存磁而使電動(dòng)機(jī)輸出減少，從永久磁鐵脫落了的磁粉將機(jī)器微細(xì)部分堵塞的問題。
此外，在傳統(tǒng)的永久磁鐵轉(zhuǎn)子中，由于磁場用永久磁鐵性脆，在將其向槽內(nèi)插入或貼附時(shí)還存在產(chǎn)生破損的問題。
因此，本實(shí)用新型目的在于提供能在腐蝕介質(zhì)中使用而不易使磁場用永久磁鐵腐蝕，且使制造也容易的永久磁鐵轉(zhuǎn)子。
為達(dá)到上述目的，作為本實(shí)用新型第一實(shí)施方案的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的特征是在永久磁鐵轉(zhuǎn)子的磁場用永久磁鐵外周表面上被覆由具有耐腐蝕性能材料構(gòu)成的耐蝕板，使能用于制冷介質(zhì)中。
此外，用于制造上述第一方案永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法是用具有耐腐蝕性能的材料構(gòu)成的耐蝕板形成具有矩形斷面鑄造模的外周壁，向此外周壁內(nèi)注入鑄造型永久磁鐵溶液而形成永久磁鐵鑄錠，進(jìn)而，使產(chǎn)生異方向磁化的同時(shí)，用壓輥對(duì)上述永久磁鐵錠進(jìn)行熱軋而形成具有規(guī)定斷面尺寸的永久磁鐵軋制棒，將此永久磁鐵軋制棒切斷成具有規(guī)定長度形成磁場用永久磁鐵，將此磁場用永久磁鐵插入或貼附在軛鐵內(nèi)。
有關(guān)作為本實(shí)用新型第二實(shí)施方案的無刷電動(dòng)機(jī)永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于用具有耐腐蝕性能材料構(gòu)成的薄板將上述轉(zhuǎn)子的軛鐵和磁場用永久磁鐵外表面密封起來，使能在制冷介質(zhì)中使用。
現(xiàn)參照附

圖1－7對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1是表示本實(shí)用新型永久磁鐵轉(zhuǎn)子立體圖，圖2為本實(shí)用新型永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖面圖，圖3是表示本實(shí)用新型永久磁鐵轉(zhuǎn)子第一實(shí)施方案的磁場用永久磁鐵的第1制造工序的立體圖。
圖4是表示本實(shí)用新型永久磁鐵轉(zhuǎn)子第一實(shí)施方案的磁場用永久磁鐵第2制造工序的說明圖，圖5是本實(shí)用新型第二方案永久磁鐵轉(zhuǎn)子的立體分解圖，圖6是第二實(shí)施方案永久磁鐵轉(zhuǎn)子的側(cè)面圖，圖7是表示采用旋壓加工的金屬殼體的一制造工序的說明圖，以下，參照附圖對(duì)本實(shí)用新型一實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1表示根據(jù)本實(shí)用新型永久磁鐵轉(zhuǎn)子的一實(shí)施例。永久磁鐵轉(zhuǎn)子1具有層疊多片硅鋼片2而成的軛鐵3。硅鋼片2具有通過模壓形成的多個(gè)陷落的斂槽4，將相鄰的硅鋼片2的斂槽4相互壓入而形成一體的軛鐵3。在軛鐵3的中心部具有通孔5，將回轉(zhuǎn)軸6插入此通孔5內(nèi)?；剞D(zhuǎn)軸6具有鍵7，從而構(gòu)成使回轉(zhuǎn)軸6和軛鐵3一體進(jìn)行回轉(zhuǎn)。軛鐵3的外周表面上具有呈放射狀伸出的4個(gè)磁極，在這些磁極相對(duì)的一對(duì)磁極8a，8a上具有為插入磁場用永久磁鐵的槽9。在磁極8a，8a以外的另一對(duì)磁極8b，8b上不設(shè)槽。分別將磁場用永久磁鐵10插入上述槽9內(nèi)。
將磁場用永久磁鐵10設(shè)置成使其N極相互面對(duì)面。利用磁場用永久磁鐵10的N極間的相斥作用，使磁極8a，8a帶S極磁性，相反，磁極8b，8b帶N極磁性。據(jù)此，使永久磁鐵轉(zhuǎn)子1的外周表面上具有配置成每隔一個(gè)為不同磁性的4個(gè)磁極，利用這些磁極和圖中未表示的驅(qū)動(dòng)線圈電流間的相互作用，進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
圖2表示久永磁鐵轉(zhuǎn)子1的橫剖面。永久磁鐵轉(zhuǎn)子1具有一對(duì)磁場用永久磁鐵10，各磁場用永久磁鐵10由中心部的鑄造型永久磁鐵11和個(gè)周緣部的耐蝕板12構(gòu)成。耐蝕板12是由具有耐與其接觸的制冷劑溫度或腐蝕性性質(zhì)(以下簡稱耐腐蝕性)的金屬薄板構(gòu)成，將其卷裝在鑄造型永久磁鐵11的外周上，使和鑄造型永久磁鐵11形成一體。
由于磁場用永久磁鐵10的外周表面是用耐蝕板12進(jìn)行保護(hù)，因此能使永久磁鐵轉(zhuǎn)子1直接在制冷介質(zhì)中使用，即使制冷劑進(jìn)入硅鋼片2之間，或者在和磁場用永久磁鐵10相接觸的使用環(huán)境中，也不會(huì)發(fā)生磁場用永久磁鐵10的腐蝕。據(jù)此，能使因腐蝕使永久磁鐵的磁鐵粉從永久磁鐵上脫落而把機(jī)器微細(xì)部分堵塞住的現(xiàn)象得到防止。此外也能使因磁場用永久磁鐵腐蝕而使磁力減少得到防止。
圖3表示磁場用永久磁鐵10的第1制造工序。通過將具有耐制冷劑性質(zhì)的金屬薄板13折彎和進(jìn)行縫焊，形成具有矩形斷面的鑄模14的周壁。進(jìn)而，用適當(dāng)?shù)臉?gòu)件將鑄模14的底面密封起來。在此鑄模14的內(nèi)部例如使流入鐠合金等鑄造型永久磁鐵溶液11a，形成磁鐵錠15。
圖4表示磁場用永久磁鐵10的第2制造工序。將上述形成的永久磁鐵錠15插入保持規(guī)定溫度的加熱工室16內(nèi)，使其在強(qiáng)碳場中進(jìn)行不同方向性磁化的同時(shí)，用壓輥17對(duì)對(duì)其進(jìn)行熱軋。隨著壓輥17按圖中所示箭頭A方向回轉(zhuǎn)，永久磁鐵錠15按圖中所示箭頭B方向移動(dòng)，從而制成具有規(guī)定斷面尺寸的細(xì)長的永久磁鐵軋制棒部18。
用切斷用砂輪將上述形成的永久磁鐵軋制棒18沿著和棒軸相垂直方向切斷，形成規(guī)定尺寸的磁場用永久磁鐵10。將上述磁場用永久磁鐵10插入上述軛鐵3的槽9內(nèi)，進(jìn)而對(duì)其兩端面進(jìn)行具有耐制冷劑性質(zhì)的樹脂涂復(fù)。將回轉(zhuǎn)軸6插入此軛鐵3內(nèi)，形成永久磁鐵轉(zhuǎn)子1。
若采用上述制造方法，由于無需將耐蝕板12那樣的金屬薄板卷裝在各個(gè)磁場用永久磁鐵10的外周表面上，以及無需對(duì)金屬薄板的焊縫一個(gè)一個(gè)進(jìn)行焊接，因而能提高磁場用永久磁鐵10的生產(chǎn)率。此外，由于將帶有耐蝕板12的磁場用永久磁鐵10插入軛鐵3的槽9內(nèi)，插入時(shí)不發(fā)生磁場用永久磁鐵的破損。據(jù)此使制造容易，因而能獲得生產(chǎn)率高的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法。
此實(shí)施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子是用使磁場用永久磁鐵的同一磁極對(duì)向設(shè)置，利用相同磁極間的相斥作用，在永久磁鐵轉(zhuǎn)子側(cè)周表面上形成兩倍于永久磁鐵數(shù)目的磁極構(gòu)造的永久磁鐵轉(zhuǎn)子進(jìn)行說明，然而，不限于上述構(gòu)造的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，也可以用于在軛鐵內(nèi)插入和磁極數(shù)相同數(shù)目的磁場用永久磁鐵的傳統(tǒng)的永久磁鐵轉(zhuǎn)子。
此外，此實(shí)施例是用在由層疊鋼板形成的軛鐵的槽內(nèi)插入磁場用永久磁鐵構(gòu)造的永久磁鐵轉(zhuǎn)子進(jìn)行說明，然而并不限于此，也能適用于在柱形軛鐵的外周表面上貼附磁場用永久磁鐵構(gòu)造的永久磁鐵轉(zhuǎn)子。
如上所述，若根據(jù)本實(shí)用新型第一方案，由于用具有耐腐蝕性能材料制成的耐蝕板將磁場用永久磁鐵外周表面密封住，使和永久磁鐵外部的流體完全隔離，即使將此永久磁鐵轉(zhuǎn)子在制冷介質(zhì)中使用，也能防止磁場用永久磁鐵的腐蝕。此外，由于具有耐制冷劑性能材料的耐蝕板保護(hù)其中心部的永久磁鐵，能防止在進(jìn)行永久磁鐵轉(zhuǎn)子組裝時(shí)永久磁鐵的破損。
此外，在本方案的永久磁鐵轉(zhuǎn)子制造方法中，由于將具有耐腐蝕性能材料的耐蝕板作為鑄型的一部分使用，在此鑄型中注入鑄造型永久磁鐵形成永久磁鐵錠，然后對(duì)鑄造的永久磁鐵錠旋行不同方向磁化的同時(shí)進(jìn)行熱軋而形成熱軋長棒，按規(guī)定的尺寸切斷此軋制長棒，形成多根磁場用永久磁鐵，這和將金屬薄板等耐蝕板直接卷裝在永久磁鐵外周表面上的方法相比，能使工序大幅度減化。也就是能省去向各個(gè)永久磁鐵卷裝耐蝕板工序，以及對(duì)卷裝的金屬板等的耐蝕板的接縫進(jìn)行焊接或粘接的工序，能一次生產(chǎn)出多個(gè)磁場用永久磁鐵，能獲得高生產(chǎn)率的磁場用永久磁鐵。
由于此磁場用永久磁鐵的高生產(chǎn)率和上述不引起破損的磁場用永久磁鐵而使組裝容易，從而能獲得制造方便的永久磁鐵轉(zhuǎn)子。
接下來，參照?qǐng)D5至圖7，對(duì)本方案的第2實(shí)施例進(jìn)行說明。
本實(shí)施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是用具有耐腐蝕性能的材料構(gòu)成的薄板把在腐蝕介質(zhì)中使用的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的軛鐵和磁場用永久磁鐵的外表面密封起來。當(dāng)這樣構(gòu)成，能使軛鐵和磁場用永久磁鐵和外部的流體完全隔離，即使將此永久磁鐵轉(zhuǎn)子在制冷劑中使用，也能防止軛鐵和磁場用永久磁鐵被腐蝕。
也就是，在圖5中，永久磁鐵轉(zhuǎn)子21包括永久磁鐵轉(zhuǎn)子本體22，把由永久磁鐵轉(zhuǎn)子本體22的軛鐵和磁場用永久磁鐵構(gòu)成的柱狀體的外周及其軸向的一端覆蓋住的金屬殼罩23，以及上將上述軛鐵和磁場用永久磁鐵的柱狀體軸向的另一端覆蓋起來的模型構(gòu)件24。
永久磁鐵轉(zhuǎn)子本體22，具有位于中心部的軛鐵25，在此軛鐵25的中心形成通孔26。將回轉(zhuǎn)軸27插入此通孔26內(nèi)，用來圖示的嵌合鍵等將軛鐵25和回轉(zhuǎn)軸27形成一體進(jìn)行回轉(zhuǎn)的構(gòu)造。將軛鐵25的外周表面構(gòu)成由圓柱的外周表面，和相互面對(duì)面的2個(gè)平行面相組合的形態(tài)。在上述軛鐵25的外周表面的平行面上貼附著使相同磁極對(duì)置的軋制板狀的磁場用永久磁鐵28，29。此外在磁場用永久磁鐵28，29的對(duì)置面的相反一側(cè)的面上貼附著形成磁極面的輔助軛鐵30，31。
當(dāng)在上述軛鐵25的平行面上設(shè)置使其N極相互對(duì)置的磁場用永久磁鐵28，29時(shí)，利用相同磁極的相斥作用，如圖中所示使軛鐵25的外周面帶N極磁性，使輔助軛鐵30，31的外周表面分別帶S極的磁性。據(jù)此，使永久磁鐵轉(zhuǎn)子21的側(cè)面上形成4個(gè)磁極，通過和圖中未表示的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)線圈的相互作用進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
上述金屬罩23包含把由軛鐵25，磁場用永久磁鐵28，29以及輔助軛鐵30，31構(gòu)成的柱狀體外周表面包覆起來的圓筒部分32和把上述柱狀體軸向一端面包覆的底33。在底33的中心設(shè)置使回轉(zhuǎn)27貫穿的開口34。通過將金屬薄板中心部用規(guī)定形狀的沖頭壓入模孔的通常的深拉加工，從金屬薄板形成具有圓筒形側(cè)壁和底的金屬容器，再通過在其底部設(shè)置開口形成金屬罩23。作為形成上述金屬罩23用的金屬薄板，使用具有能耐受制冷劑溫度或腐蝕性性質(zhì)(以下簡稱耐腐蝕性)的材料。作為具體的耐制冷劑性的材料可以使用不銹鋼或其它耐腐蝕性的金屬薄板。
圖6表示組裝后的永久磁鐵轉(zhuǎn)子21的縱剖面，是將上述構(gòu)成的永久磁鐵轉(zhuǎn)子本體22插入在金屬罩23的內(nèi)部。由上述軛鐵25，磁場用永久磁鐵28，29和輔助軛鐵30，31構(gòu)成的柱狀體的外周表面35被用金屬罩23的圓筒部32覆蓋，其軸向的端面36被金屬罩23的底面33進(jìn)行覆蓋。金屬罩23的底部開口34和回轉(zhuǎn)軸27的接合部位用樹脂或焊接進(jìn)行密封。
使金屬罩23的圓筒部32的開放終端部比由軛鐵25，輔助軛鐵30，31，以及磁場用永久磁鐵28，29組成的柱狀體端面37稍稍伸出。在由此端面37和金屬罩23的圓筒部32形成的凹部內(nèi)緊密嵌合著由耐制冷劑性的模型材料或壓鑄鋁構(gòu)成的模型構(gòu)件24。在模型構(gòu)件24和回轉(zhuǎn)軸27的接合處以及模型構(gòu)件24和金屬罩圓筒部32的接合處，用樹脂粘接或焊接進(jìn)行密封。利用上述構(gòu)造能使永久磁鐵轉(zhuǎn)子本體22的軛鐵25，永久磁鐵28，29以及輔助軛鐵30，31完全和外部隔離，即使在腐蝕介質(zhì)中使用此永久磁鐵轉(zhuǎn)子，也不會(huì)因軛鐵或永久磁鐵和制冷劑接觸引起腐蝕。此外，還能因金屬罩23的圓筒部32，而不使磁場用永久磁鐵28，29飛散。
對(duì)于金屬罩23和成形加工，也可以不用上述深拉加工而采用旋壓加工進(jìn)行金屬罩23的成形。圖7表示用旋壓加工制造金屬罩的一工序。金屬薄板38是用固定裝置39將其中心固定在模型40上，用電動(dòng)機(jī)41使進(jìn)行回轉(zhuǎn)。使位于模型40近旁的工具42能以端部為中心回轉(zhuǎn)。用工具驅(qū)動(dòng)裝置43使工具42向圖中所示X方向回轉(zhuǎn)，使回轉(zhuǎn)中心的金屬薄板38沿模型40的外周表面按壓，形成具有圓筒形側(cè)壁和底部的金屬容器。在此金屬容器的底部設(shè)置開口，形成金屬罩23。
由于用上述深拉加工或旋壓加工形成金屬罩23，能省去將金屬薄板卷裝在永久磁鐵轉(zhuǎn)子上后再對(duì)金屬薄板接縫而進(jìn)行焊接的工序，因此能提高永久磁鐵轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)率。
此實(shí)施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子是用使磁場用永久磁鐵的相同磁極對(duì)置，利用相同磁極的相斥作用，在永久磁鐵轉(zhuǎn)子的側(cè)周表面上形成二倍于永久磁鐵數(shù)目的磁極的永久磁鐵轉(zhuǎn)子進(jìn)行說明的，然而不限于上述構(gòu)造的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，也可以用任意構(gòu)造的永久磁鐵轉(zhuǎn)子。
從以上說明可知，若采用本實(shí)用新型的第二方案，由于用耐腐蝕性材料構(gòu)成的薄板把永久磁鐵轉(zhuǎn)子的軛鐵和磁場用永久磁鐵的外周表面密封起來，能獲得可以在制冷劑中使用的永久磁鐵轉(zhuǎn)子。
此外，若采用由深拉加工或旋壓加工形成的金屬罩將軛鐵和磁場用永久磁鐵密封起來，能省去為了密封的焊接工序的同時(shí)，能獲得不讓制冷劑從接縫泄入和制造方便的永久磁鐵轉(zhuǎn)子。
綜上所述，根據(jù)本實(shí)用新型的無刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，適用于渦旋式壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)，特別適用于在腐蝕介質(zhì)中使用的電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求1.無刷電動(dòng)機(jī)永久磁鐵轉(zhuǎn)子，包括層疊多層硅鋼片而成的軛鐵，在此軛鐵外周表面上形成偶數(shù)為4的磁極，將永久磁鐵插入在軛鐵上、每相隔一個(gè)磁極形成的槽內(nèi)，其特征在于用耐腐蝕板覆蓋或密封上述永久磁鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于用具有耐腐蝕性能材料構(gòu)成的耐腐蝕板包覆上述永久磁鐵外周表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于用具有耐腐蝕性能材料構(gòu)成的薄板密封上述轉(zhuǎn)子軛鐵和永久磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于用通過深拉加工或旋壓加工形成的無接縫的具有耐腐蝕性能的金屬罩殼密封由上述永久磁鐵轉(zhuǎn)子的軛鐵構(gòu)成的柱狀體外周表面以及其軸向的一端面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于用通過深拉加工或旋壓加工形成的無接縫的具有耐腐蝕性能的金屬罩殼密封由上述永久磁鐵轉(zhuǎn)子的軛鐵構(gòu)成的柱狀體外周表面和其軸向的一端面，用具有耐腐蝕性能的樹脂模型材料或壓鑄材料密封上述柱狀體的另一端面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及無刷電動(dòng)機(jī)永久磁鐵轉(zhuǎn)子，用具有耐腐蝕性能的耐蝕板覆蓋轉(zhuǎn)子的永久磁鐵外周表面，或者用耐腐蝕的薄板密封覆蓋轉(zhuǎn)子軛鐵的外周表面，使永久磁鐵轉(zhuǎn)子具有防腐蝕構(gòu)造，具有使能直接在制冷劑中使用，不會(huì)發(fā)生磁場用永久磁鐵被腐蝕，和防止永久磁鐵鐵粉脫落把機(jī)器微細(xì)部分堵塞等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K15/03GK2116301SQ9121827
公開日1992年9月16日 申請(qǐng)日期1991年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月12日
發(fā)明者長手隆, 遠(yuǎn)藤健一, 小池良和, 瀨戶毅, 山岸善彥 申請(qǐng)人:精工愛普生股份有限公司