CN102754307B - 永久磁铁、用于马达的转子或定子、旋转电机 - Google Patents
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Abstract
永久磁铁包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的长方体的分割永久磁铁。所述分割永久磁铁具有第一分割永久磁铁以及第二分割永久磁铁。所述第一分割永久磁铁和所述第二分割永久磁铁在所述永久磁铁块被截断时相邻，并且所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面是相邻的部分。在所述永久磁铁中，所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面配置在不抵接的位置。
Description
技术领域
本发明涉及永久磁铁，其包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的长方体的分割永久磁铁。
背景技术
在用于HV的高输出的集中绕组马达等的转子内部的磁变动大的用途中，为了减少涡流损耗而将稀土类磁铁分割。
以往，作为这种技术，有下述的专利文献1所记载的永久磁铁。如图17所示，专利文献1的永久磁铁具有：通过机械加工而将永久磁铁块101分割成分割永久磁铁102的切割工序；对分割的分割永久磁铁102实施绝缘处理的覆膜工序；以及利用粘结剂等将经绝缘处理的分割永久磁铁102粘结并形成为一个永久磁铁103的粘结工序。
然而，在专利文献1的永久磁铁的制造方法的切割工序所进行的机械加工中，需要使用带有用于分割永久磁铁块101的金刚石片的高价的切割刀具。切割刀具由于是消耗品，因此需要定期更换。因此，每次因为消耗而更换带有金刚石片的高价的切割刀具会存在成本增加的问题。而且，需要实施绝缘处理的覆膜工序，因此存在成本增加的问题。
因此，以减少分割永久磁铁的成本和减少绝缘处理的成本为目的，本申请人作出了下述专利文献2的有关截断永久磁铁的制造方法的发明。如图18所示，分割永久磁铁块201时，成形截断切口202，使用截断装置300进行截断。通过截断永久磁铁块201，能够利用不使用切割刀具的截断装置300来分割永久磁铁块201并成形出分割永久磁铁。而且，截断的永久磁铁块201即使不进行绝缘处理也能够获得与进行绝缘处理时大致相同的效果。其结果是，能够减少分割永久磁铁时的成本和减少绝缘处理的成本。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利文献特开2003-134750号公报
专利文献2：日本专利文献特许4497198
然而，在现有技术中存在以下的问题。即，如图3所示，具有通过专利文献2截断的分割永久磁铁的永久磁铁相对于被切割加工的永久磁铁具有相同分割数的磁铁涡损的残存率变大的问题。在此，涡损(涡流损耗)是指磁通在磁性体内分布时产生的涡流所引起的损失。例如，在分割数为8的情况下，以切割加工面作为接触面的永久磁铁P8(分割数8)的磁铁涡损的残存率约为30％，相对于此，以截断加工面作为接触面的永久磁铁(分割数8)的磁铁涡损的残存率、即Q8约为60％，磁铁涡损的残存率存在两倍的差异。其理由如图19所示，截断时的永久磁铁400直接与截断面L2对接，但截断面L2是断裂面。断裂面、即截断面L2彼此接触的接触面增加。因此，磁铁涡损的残存率变大。
另外，切割加工的永久磁铁的切割加工面的表面氧化膜为30nm，相对于此，截断的永久磁铁的截断面的表面氧化膜为7nm。由截断时的永久磁铁可知，由于表面氧化膜薄而磁铁涡损的残存率大。
发明内容
因此，本发明就是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种能够截断永久磁铁并减少磁铁涡损的残存率的永久磁铁、使用了永久磁铁的用于马达的转子或定子、以及使用了具有永久磁铁的用于马达的转子的旋转电机。
(1)为了实现上述目的，本发明的一个方面的永久磁铁包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的长方体的分割永久磁铁，所述永久磁铁的特征在于，所述分割永久磁铁具有第一分割永久磁铁以及第二分割永久磁铁，所述第一分割永久磁铁和所述第二分割永久磁铁是所述永久磁铁块被截断时相邻的所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面相邻的部分，在所述永久磁铁中，所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面配置在不抵接的位置。
(2)为了实现上述目的，在上述(1)所述的永久磁铁中，优选：所述第一分割永久磁铁和所述第二分割永久磁铁配置在不抵接的位置。
(3)为了实现上述目的，在上述(1)所述的永久磁铁中，优选：所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面配置在不抵接的位置。
(4)为了实现上述目的，在上述(1)至(3)中任一项所述的永久磁铁中，优选：所述第一分割永久磁铁的第一截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
(5)为了实现上述目的，在上述(1)至(3)中任一项所述的永久磁铁中，优选：所述两个以上的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
(6)为了实现上述目的，在上述(5)所述的永久磁铁中，优选：所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。
(7)为了实现上述目的，本发明的另一方面的用于马达的转子或定子将长方体的永久磁铁插入到槽内，该永久磁铁包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的分割永久磁铁，所述用于马达的转子或定子的特征在于，所述分割永久磁铁中的一个分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面。
(8)为了实现上述目的，在上述(7)所述的用于马达的转子或定子中，优选：所述两个以上的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
(9)为了实现上述目的，在上述(7)或(8)所述的用于马达的转子或定子中，优选：所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。
(10)为了实现上述目的，本发明的又一方面的旋转电机使用将长方体的永久磁铁插入到槽内的用于马达的转子，所述永久磁铁包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的分割永久磁铁，所述旋转电机的特征在于，所述分割永久磁铁中的一个分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
(11)为了实现上述目的，在上述(10)所述的旋转电机中，优选：所述两个以上的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
(12)为了实现上述目的，在上述(10)所述的旋转电机中，优选：所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。
发明效果
根据上述(1)所述的永久磁铁，其包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的长方体的分割永久磁铁，所述分割永久磁铁具有第一分割永久磁铁以及第二分割永久磁铁，所述第一分割永久磁铁和所述第二分割永久磁铁在所述永久磁铁块被截断时相邻，并且所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面是相邻的部分，在所述永久磁铁中，所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面配置在不抵接的位置。由此，被截断的对置的截断面即第一截断面与第二截断面不抵接。通过第一截断面与第二截断面不抵接，分割永久磁铁彼此相接触的接触面积减少，因此能够减小截断产生的磁铁涡损的残存率。
根据上述(2)所述的永久磁铁，所述第一分割永久磁铁和所述第二分割永久磁铁配置在不抵接的位置。由此，被截断的对置的截断面即第一截断面与第二截断面不抵接。即，通过改变分割永久磁铁的排列顺序以使第一分割永久磁铁或第二分割永久磁铁不相邻，对置的截断面即第一截断面与第二截断面不会抵接。
根据上述(3)所述的永久磁铁，所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面配置在不抵接的位置。由此，被截断的对置的截断面即第一截断面与第二截断面不抵接。即，通过改变第一分割永久磁铁或第二分割永久磁铁的朝向，能够将被截断的对置的截断面即第一截断面和第二截断面配置在不抵接的位置。
根据上述(4)所述的永久磁铁，所述第一分割永久磁铁的第一截断面配置在所述永久磁铁的外周面。通过分割永久磁铁中的至少一个分割永久磁铁的截断面配置在外周面，分割永久磁铁彼此的接触面中的至少一个接触面成为通过切割加工进行的切割加工面。通过使至少一个分割永久磁铁的切割加工面接触，分割永久磁铁彼此接触的接触面积减少，因此能够减小截断产生的磁铁涡损的残存率。
根据上述(5)所述的永久磁铁，所述两个以上的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面。通过将永久磁铁中的截断面配置在外周面，分割永久磁铁彼此的接触面成为通过切割加工进行的切割加工面。通过使切割加工面接触，分割永久磁铁彼此接触的接触面积减少，因此能够减小截断产生的磁铁涡损的残存率。此外，由于能够将接触面形成为经切割加工的切割加工面，因此表面氧化膜为30nm。其结果是，与截断面为接触面时的表面氧化膜7nm相比，能够使表面氧化膜变厚，能够减小磁铁涡损的残存率。
根据上述(6)所述的永久磁铁，所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。由此，向槽内插入永久磁铁时的永久磁铁的位置精度良好。即，如果假设将具有凹凸的截断面配置于整个周面，则永久磁铁的截断面在槽内被绊而无法顺畅地插入，从而久磁铁的位置发生偏差。另一方面，通过将截断面配置在对置的一对面上，另一对面成为没有凹凸的切割加工面。因此，当向槽内插入永久磁铁时，能够将切割加工面作为基准进行插入，因此能够减少永久磁铁的位置偏差。其结果是，能够使永久磁铁插入到槽内时的永久磁铁的位置精度良好。
根据上述(7)所述的用于马达的转子或定子，其将长方体的永久磁铁插入到槽内，该永久磁铁包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的分割永久磁铁，所述分割永久磁铁中的一个分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面。通过用于马达的转子或定子的分割永久磁铁中的一个分割永久磁铁的截断面配置在外周面，分割永久磁铁彼此的接触面中的一个接触面成为通过切割加工进行的切割加工面。通过至少一个分割永久磁铁的切割加工面与截断面接触，分割永久磁铁彼此接触的接触面积减少，因此能够减小截断产生的磁铁涡损的残存率。
根据上述(8)所述的用于马达的转子或定子，所述两个以上的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。通过将用于马达的转子或定子内的永久磁铁中的截断面配置在外周面，分割永久磁铁彼此的接触面成为通过切割加工进行的切割加工面。通过使切割加工面接触，分割永久磁铁彼此接触的接触面积减少，因此能够减小截断产生的磁铁涡损的残存率。此外，由于能够将接触面形成为经切割加工的切割加工面，因此表面氧化膜为30nm。其结果是，与截断面为接触面时的表面氧化膜7nm相比，能够使表面氧化膜变厚，因此能够减小磁铁涡损的残存率。
根据上述(9)所述的用于马达的转子或定子，所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。由此，将永久磁铁插入到用于马达的转子或定子内的槽内时的永久磁铁的位置精度良好。即，如果假设将具有凹凸的截断面配置在整个周面，则永久磁铁的截断面在槽内被绊而无法顺畅地插入，从而永久磁铁的位置发生偏差。另一方面，通过将截断面配置在对置的一对面上，另一对面成为没有凹凸的切割加工面。因此，当向槽内插入永久磁铁时，能够将切割加工面作为基准进行插入，因此能够减少永久磁铁的位置偏差。其结果是，能够使永久磁铁插入到槽内时的永久磁铁的位置精度良好。
根据上述(10)所述的旋转电机，其使用将长方体的永久磁铁插入到槽内的用于马达的转子，所述永久磁铁包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的分割永久磁铁，所述分割永久磁铁中的一个分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。通过被插入旋转电机内的用于马达的转子或定子内的分割永久磁铁中的一个分割永久磁铁的截断面被配置在外周面，分割永久磁铁彼此的接触面中的一个接触面成为通过切割加工进行的切割加工面。通过至少一个分割永久磁铁的切割加工面与截断面接触，分割永久磁铁彼此接触的接触面积减少，因此能够减小截断产生的磁铁涡损的残存率。
根据上述(11)所述的旋转电机，所述两个以上的分割永久磁铁的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。通过将旋转电机内的用于马达的转子或定子内的永久磁铁中的截断面配置在外周面，分割永久磁铁彼此的接触面成为通过切割加工进行的切割加工面。通过使切割加工面接触，分割永久磁铁彼此接触的接触面积减少，因此能够减小截断产生的磁铁涡损的残存率。此外，由于能够将接触面形成为经切割加工的切割加工面，因此表面氧化膜为30nm。其结果是，与截断面为接触面时的表面氧化膜7nm相比，能够使表面氧化膜变厚，因此能够减小磁铁涡损的残存率。
根据上述(12)所述的用于马达的转子或定子，所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。由此，将永久磁铁插入到用于马达的转子或定子的槽内时的永久磁铁的位置精度良好。即，如果假设将具有凹凸的截断面配置在整周面，则永久磁铁的截断面在槽内被绊而无法顺畅地插入，而永久磁铁的位置发生偏差。另一方面，通过将截断面配置在对置的一对面上，另一对面成为没有凹凸的切割加工面。因此，当向槽内插入永久磁铁时，能够将切割加工面作为基准进行插入，因此能够减少永久磁铁的位置偏差。其结果是，能够使永久磁铁插入到槽内时的永久磁铁的位置精度良好。
附图说明
图1是第一实施方式涉及的永久磁铁的外观立体图；
图2是第一实施方式涉及的永久磁铁块的外观立体图；
图3是示出第一实施方式涉及的永久磁铁的分割数与磁铁涡损的残存率的关系的图；
图4是第一实施方式涉及的永久磁铁块的分割工序(2)的概念图；
图5是第一实施方式涉及的永久磁铁块的分割工序(1)的概念图；
图6是示出第一实施方式涉及的转子的俯视图；
图7是示出第一实施方式涉及的转子的图6的2-2线剖视图；
图8是示出第一实施方式涉及的转子的将图6的点划线椭圆所包围的分割永久磁铁的部分放大示出的俯视图；
图9是示出第一实施方式涉及的组装分割永久磁铁之前的转子铁心的俯视图；
图10是示出第一实施方式涉及的转子的将图9的点划线椭圆所包围的槽的部分放大示出的俯视图；
图11是示出第一实施方式涉及的转子的制造方法的流程图；
图12是示出第一实施方式涉及的成形出的一片电磁钢板的俯视图；
图13是示出第一实施方式涉及的“分割永久磁铁制作工序”的内容的流程图；
图14是第二实施方式涉及的永久磁铁(1)的外观立体图；
图15是第二实施方式涉及的永久磁铁(2)的外观立体图；
图16是本实施方式涉及的旋转电机的剖视图；
图17是现有技术涉及的永久磁铁的制造工序的概念图(1)；
图18是现有技术涉及的永久磁铁的制造工序的概念图(2)；
图19是永久磁铁块的截断面的放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的永久磁铁的制造方法的一个实施方式。首先，关于结构，对使用永久磁铁的转子的整体结构进行说明，并对插入到转子中的永久磁铁进行说明。接着对包括永久磁铁在内的转子的制造方法进行说明。最后，对永久磁铁的作用效果进行说明。
[第一实施方式]
<转子的整体结构>
图6通过俯视图示出了该实施方式的用于马达的转子11。图7通过图6的2-2线剖视图示出了用于马达的转子11。如图6、7所示，该用于马达的转子11包括：呈大致圆柱形状的转子铁心12；在转子铁心12的中心成形的一个轴固定孔13；以及组装在轴固定孔13内的转子轴14。
在该实施方式中，如图7所示，转子铁心12通过将多个电磁钢板层叠而构成。如图6所示，在转子铁心12的外周部成形有等角度间隔地配置且沿着转子铁心12的轴向贯通的多个槽15。多个槽15沿着转子铁心12的外周缘排列，相邻的两个槽15被配置成“八字状”或“倒八字状”。在各槽15中分别组装固定有用于励磁的永久磁铁16。在转子铁心12上的轴固定孔13与多个槽15之间，在轴固定孔13的周围成形有多个减重孔17。这些减重孔17在俯视下呈大致梯形形状，沿着轴向贯通转子铁心12。
如图6、7所示，转子轴14形成为筒形，在其外周成形有与转子铁心12卡合的凸缘14a。在该实施方式中，转子轴14通过锻造金属材料而成形。转子轴14通过过渡配合或压配而组装于转子铁心12的轴固定孔13。
关于用于马达的转子11，图8以俯视图的方式放大示出了图6的点划线椭圆S1所包围的永久磁铁16的部分。在构成“倒八字状”的相邻的两个槽15之间成形有作为划分两槽15的壁部分的第一桥接部18。此外，从各槽15到转子铁心12的外周缘之间成形有作为壁部分的第二桥接部19。为了构成图16所示的旋转电机40，在将该用于马达的转子11组装到定子41的状态下，为了使各槽15中的永久磁铁16接近位于用于马达的转子11周围的定子，而需要极力减小第二桥接部19的宽度。永久磁铁16插入到各槽15中，通过粘结剂等固定。
图9以俯视图的方式示出了组装转子轴14和永久磁铁16之前的转子铁心12。关于转子铁心12，图10以俯视图的方式放大示出了图9的点划线椭圆S2所包围的槽15的部分。
<旋转电机的整体结构>
图16示出了旋转电机40的剖视图。图16所示的旋转电机40在定子41内组装有图7所示的用于马达的转子11，并且在其外周形成有罩(没有图示)。关于使用了用于马达的转子11的旋转电机40，除了用于马达的转子11之外，与现有技术没有区别，因此省略详细的说明。使用了用于马达的转子11的旋转电机40能够得到与用于马达的转子11所具有的作用效果同样的作用效果。
<永久磁铁的结构>
图1示出了永久磁铁16的外观立体图。在本实施方式中，如图1所示，永久磁铁16具有分割永久磁铁161～165。永久磁铁16是具有A面16A、B面16B、C面16C、D面16D、E面16E、F面16F这六个面的长方体形状。在图8中，出现在转子铁心12的表面上的面是A面16A，没有图示的出现在底面的面是B面16B。其他的C面16C、D面16D、E面16E、F面16F面向槽15的侧周壁面。
图1所示的本实施方式的永久磁铁16的E面16E和F面16F成为截断面。图1所示的E面16E带有花纹，以便容易理解是截断面。其他的A面16A、B面16B、C面16C、D面16D这四个面成为切割加工面。
如图1所示，分割永久磁铁161与分割永久磁铁162接触的接触面161B和接触面162A均被配置为切割加工面。此外，分割永久磁铁162与分割永久磁铁163接触的接触面162B和接触面163A均被配置为切割加工面。此外，分割永久磁铁163、164、165相互接触的接触面也与上述同样地被配置为切割加工面。
在本实施方式中，记载了分割永久磁铁161等的截断面配置在永久磁铁16的外周面的情况，但可以将分割永久磁铁161等中的至少一个分割永久磁铁的截断面配置在永久磁铁16的外周面。通过将分割永久磁铁161等中的至少一个分割永久磁铁的截断面配置在永久磁铁16的外周面，分割永久磁铁彼此的接触面中的至少一个接触面成为经切割加工了的切割加工面。通过至少一个分割永久磁铁的切割加工面与截断面接触，分割永久磁铁彼此接触的接触面积减少，因此能够减小截断所产生的磁铁涡损的残存率。
<转子的制造方法>
接下来，对用于马达的转子11以及插入到用于马达的转子11中的永久磁铁16的制造方法进行说明。图11以流程图的方式示出了用于马达的转子11的制造方法。
在图11中的(1)所示的“电磁钢板成形工序”中，将多个电磁钢板22成形为彼此相同的形状。图12以俯视图的方式示出了成形的一片电磁钢板22。该电磁钢板22通过对“0.3(mm)”左右的薄板材进行冲压而成形。如图12所示，该电磁钢板22的外形形成为圆形，构成多个槽15的多个槽用孔25等角度间隔地成形在该电磁钢板22的外周部。在电磁钢板22的中心成形有与轴固定孔13对应的一个中心孔23。而且，在电磁钢板22的在中心孔23与多个槽用孔25之间成形有与多个减重孔17对应的多个中间孔27。
接下来，在图11中的(2)所示的“转子铁心制作工序”中，通过对通过上述工序成形的多个电磁钢板22进行层叠而制作转子铁心12。此时，以使相邻的上下电磁钢板22之间的中心孔23、槽用孔25及中间孔27相对齐的方式对多个电磁钢板22进行层叠。
另外，在图11中的(3)所示的“分割永久磁铁制作工序”中，制作多个永久磁铁16。参照图13的流程图，说明该工序的内容。
<永久磁铁的制造方法>
首先，在图13中的(1)所示的“成形过程”中，通过公知的方法将磁铁材料成形为长方体形状。这种情况下，能够一次制作多个成形体。接下来，在图13中的(2)所示的“烧结过程”中，通过对多个成形体进行烧结，而制作多个永久磁铁块31。
接下来，在图13中的(3)所示的“截断过程”中，如图2的立体图所示，将一个永久磁铁块31通过截断而分割成多个分割永久磁铁161、162、163、164、165。具体而言，如图5所示，通过向永久磁铁块31中将分割永久磁铁161和162分割的部分照射激光而成形出截断切口35。通过成形截断切口35，能够确定要截断的部分，因此能够均匀地成形出分割永久磁铁161、162。这里仅列举了分割永久磁铁161和162的部分的分割方法，但其他的分割永久磁铁也通过同样的方法进行截断。
但是，如图5所示，当照射激光而成形截断切口35时，在处于截断切口35两端的分割永久磁铁161的凸部成形面161C和分割永久磁铁162的凸部成形面162C上成形出隆起规定量的加工痕凸部351。该加工痕凸部351是由于激光的高热量而永久磁铁块31熔化并成为氧化状而凸起的部分。该凸起的部分的高度估计为“10(μm)”左右。图4和图5放大示出了加工痕凸部351，以便容易理解加工痕凸部351。
通过将处于截断切口35两端的分割永久磁铁161、162向下方施压，如图2所示，能够通过截断而将一个永久磁铁块31分割成多个分割永久磁铁161、162。通过利用截断来分割永久磁铁块31，不使用在切割永久磁铁块31时所需的切割刀具。其结果是，不需要进行永久磁铁块31的分割时所需的带有金刚石片的高价的切割刀具，能够减少成本。其他的分割永久磁铁163、164、165也能够同样地截断。
然后，在图13中的(4)所示的“对接过程”中，图2所示的相邻的分割永久磁铁161、162、163、164、165的截断面被配置成面向永久磁铁16的外周面、即E面16E、F面16F。在本实施方式中，如图1所示，以使截断面位于永久磁铁16的E面16E、F面16F的方式配置分割永久磁铁161、162、163、164、165的朝向。具体而言，在图1中，分割永久磁铁161的截断面161E、分割永久磁铁162的截断面162E、分割永久磁铁163的截断面163E、分割永久磁铁164的截断面164E、分割永久磁铁165的截断面165E被配置成位于永久磁铁16的E面16E。此外，分割永久磁铁162的截断面162F、分割永久磁铁163的截断面163F、分割永久磁铁164的截断面164F被配置成位于永久磁铁16的F面16F。当截断了一个永久磁铁块31时，端部的分割永久磁铁161、165分别仅在一侧具有截断面。在本实施方式中，将分割永久磁铁161、165中的截断面161E、165E配置在永久磁铁16的E面16E。因此，分割永久磁铁161、165的切割加工面161F、165F位于F面16F的面。
另外，配置分割永久磁铁161、162、163、164、165的切割加工面，以使其处于相互的接触面。如图1所示，在本实施方式中，将作为分割永久磁铁161的切割加工面的接触面161B和作为分割永久磁铁162的切割加工面的接触面162A配置在相接触的位置，接触面161B和接触面162A是分割永久磁铁161与分割永久磁铁162的接触面。此外，分割永久磁铁162与分割永久磁铁163、分割永久磁铁163与分割永久磁铁164、以及分割永久磁铁164与分割永久磁铁165相接触的接触面也与上述同样地配置，以使切割加工面处于该接触面。
另外，如图1所示，分割永久磁铁161、162、163、164、165中的成形有加工痕凸部351的凸部成形面161C、162C、163C、164C、165C被配置成处于图1中的永久磁铁16的C面16C。图1中虽没有示出加工痕凸部，但加工痕凸部成形于凸部成形面161C、162C、163C、164C、165C。
另外，图1所示的永久磁铁16的尺寸是磁铁宽度X1×磁铁厚度Y1×(分隔宽度W1×分割数5)。另一方面，永久磁铁块31的尺寸是(磁铁宽度X1×分割数5)×磁铁厚度Y1×分隔宽度W1的尺寸。从而，在本实施方式中，为了成形永久磁铁16，需要成形具有将永久磁铁16的磁铁宽度X1和分隔宽度W1互换后的尺寸的永久磁铁块31。在本实施方式中，使用具有将磁铁宽度X1和分隔宽度W1互换后的尺寸的永久磁铁块31进行了制造，但使用具有将磁铁厚度Y1和分隔宽度W1互换后的尺寸的永久磁铁块31也能够制造与图1所示同样尺寸的永久磁铁16。
图11中的(3)的“分割永久磁铁制作工序”可以与图11所示的转子制造的上述各工序并行进行。
在制造永久磁铁后，在图11中的(4)所示的“分割永久磁铁组装工序”中，将图1所示的永久磁铁16组装固定到在上述工序中制作的图10所示的转子铁心12的各槽15中。即，如图8所示，将永久磁铁16插入并固定到转子铁心12的各槽15中。
将永久磁铁16的B面16B作为前头沿图10中的垂直方向向槽15插入永久磁铁16。如图10所示，槽15具有内周壁面15A、外周壁面15B、侧周壁面15C。永久磁铁16的插入位置如图8所示，具体而言，在永久磁铁16中，使C面16C位于与内周壁面15A面对的面，使D面16D位于与外周壁面15B面对的面，使E面16E和F面16F位于与侧周壁面15C面对的面。此时，能够在永久磁铁16与槽15的内壁之间插入粘结剂等。
截断面位于与侧周壁面15C面对的E面16E和F面16F。通过将永久磁铁16的截断面配置在与槽15的侧周壁面15C相接触的面，向槽15内插入永久磁铁16时的永久磁铁的位置精度良好。即，如果假设将具有凹凸的截断面配置于整个周面，则无法向槽15内顺畅地插入永久磁铁16，永久磁铁16的位置会发生偏差。另一方面，通过将截断面配置在对置的一对面上，另一对面成为没有凹凸的切割加工面。因此，当向槽15内插入永久磁铁16时，能够以切割加工面为基准进行插入，因此能够减少永久磁铁16的位置偏差。其结果是，能够使将永久磁铁16插入到槽15内时的永久磁铁16的位置精度良好。
另外，成形在永久磁铁16的C面16C上的加工痕凸部351被定位成面向内周壁面15A，该内周壁面15A在用于马达的转子11的径向上位于槽15内的内周侧。
另外，在图11中的(5)所示的“转子轴制作工序”中，通过公知的方法来制作转子轴14。该工序可以与转子制造的上述的各工序并行进行。
并且，在图11中的(6)所示的“转子轴组装工序”中，将转子轴14通过过渡配合或压配而组装到转子铁心12的轴固定孔13中。如此，能够制造图11所示的用于马达的转子11。
<永久磁铁的作用效果>
如图1所示，在永久磁铁16中，通过相邻的分割永久磁铁161、162、163、164、165的截断面被配置在永久磁铁16的外周面、即E面16E、F面16F，而分割永久磁铁彼此的接触面成为经切割加工而成的切割加工面。通过使切割加工面接触，分割永久磁铁彼此接触的接触面积减少。因此，能够减少因截断产生的磁铁涡损的残存率。
另外，由于分割永久磁铁161、162、163、164、165的接触面可由切割加工的切割加工面形成，因此表面氧化膜为30nm。其结果是，与截断面为接触面时的表面氧化膜7nm相比，能够加厚表面氧化膜，能够减小磁铁涡损的残存率。即，能够使表面氧化膜变厚约四倍。本申请人通过实验确认了由于表面氧化膜变厚而磁铁涡损的残存率减小的关系。
通过能够减少分割永久磁铁彼此接触的接触面积并使表面氧化膜增厚，具体能够得到图3所示的效果。图3是示出分割数与磁铁涡损的残存率的关系的曲线图。横轴是分割数，纵轴表示磁铁涡损的残存率(百分比)。实线P表示将切割加工面作为接触面的永久磁铁的磁铁涡损的残存率，虚线Q表示将截断加工面作为接触面的永久磁铁的磁铁涡损的残存率。
永久磁铁16被配置成，使得覆盖有绝缘包覆膜的分割永久磁铁161、162、163、164、165的切割加工面位于接触面。因此，能够得到图3所示的实线P的效果。即，如本实施方式中的分割数为五个时的P5所示，能够将磁铁涡损的残存率抑制到约50％。在截断的永久磁铁的情况下的Q5中，由于磁铁涡损的残存率约为70％，因此能够使磁铁涡损的残存率下降约20％。本实施方式是分割数为五个的情况，但本申请人通过实验确认了在分割数增加的情况下也能够得到与图3同样的效果。
另外，截断面位于与侧周壁面15C面对的面、即E面16E和F面16F。通过永久磁铁16的截断面被配置在与槽15的侧周壁面15C接触的面，永久磁铁16的槽15内的位置精度良好。即，截断面与经切割加工的切割加工面不同，成形有凹凸。截断面的凹凸可以在槽15的内壁具有许多支承点。通过具有许多支承点，能够改善永久磁铁16在槽15内的位置精度。此外，在永久磁铁的E面及F面与槽15侧周壁面的精度高时，可以在整个面上具有支承点，但存在为了提高面精度而成本升高的问题。如本实施方式那样通过将截断面的凹凸作为支承点，能够降低成本。并且，能够以低成本提高永久磁铁16在槽15内的位置精度。
[第二实施方式]
第二实施方式涉及的永久磁铁与第一实施方式涉及的永久磁铁16相比不同点仅在于分割永久磁铁161至分割永久磁铁165的配置。在第二实施方式中，除了第一实施方式中的永久磁铁的内分割永久磁铁的配置以外没有区别。因此，在第二实施方式中，对永久磁铁进行说明，其他部分的说明将省略。
在第二实施方式中，虽然省略了其他部分的说明，但具有与第一实施方式同样的作用及效果。
(永久磁铁的变形例)
如图14所示，永久磁铁50通过改变图2所示的永久磁铁块31的分割永久磁铁162及分割永久磁铁164的排列顺序而成形。具体而言，永久磁铁50将图2所示的永久磁铁块31中的分割永久磁铁162及分割永久磁铁164的朝向保持不变而改变了排列顺序。
通过改变分割永久磁铁162和分割永久磁铁164的排列顺序，如图18所示，截断时相邻且对置的截断面彼此将不再接触。即，当改变了分割永久磁铁162和分割永久磁铁164的排列顺序时，分割永久磁铁162的截断面162F与截断面165E抵接，截断面162E与截断面163F抵接。此外，分割永久磁铁164的截断面164F与截断面163E抵接，截断面164E与截断面161F抵接。因此，虽然截断面彼此抵接，但截断时相邻且对置的截断面彼此不抵接。若截断时相邻且对置的截断面彼此不抵接，接触面就减少，因此磁铁涡损的残存率减小。
另外，在图14中改变了分割永久磁铁162和分割永久磁铁164的排列顺序，但也可以将图2所示的永久磁铁块31中的分割永久磁铁162及分割永久磁铁164的朝向改变为相反的朝向。例如，可以形成为图15所示的永久磁铁51那样的方式。即，通过将分割永久磁铁162的朝向改变为相反的朝向，截断面162F与截断面161F抵接，且截断面162E与截断面163E抵接。此外，通过将分割永久磁铁164的朝向改变为相反的朝向，截断面164F与截断面163F抵接，且截断面164E与截断面165E抵接。因此，虽然截断面彼此抵接，但截断时相邻且对置的截断面彼此不抵接。若截断时相邻且对置的截断面彼此不抵接，接触面就减少，因此磁铁涡损的残存率减小。
另外，在本实施例的图14所示的永久磁铁50以及图15所示的永久磁铁51中，改变了分割永久磁铁162和分割永久磁铁164的排列顺序或改变了朝向，但通过改变其他分割永久磁铁161、163、165的排列顺序或朝向，也能够使得截断时相邻且对置的截断面彼此不抵接，因此能够减少接触面来减小磁铁涡损的残存率。
根据以上说明的该实施方式的用于马达的转子11，由多个分割片构成的永久磁铁16被插入转子铁心12的各槽15中。因此，在将该用于马达的转子11用作集中绕组马达的转子时，可降低永久磁铁16中涡损的产生。其结果是，能够提高马达的效率。
本发明不限定于上述实施方式，可在不脱离发明宗旨的范围内进行各种应用。
例如，加工痕凸部351是在截断工序中成形的部分，但也可以特意成形与加工痕凸部同样的凸部。特意成形凸部是因为在分散作用于永久磁铁的离心力时需要。
例如，在本实施方式中，将永久磁铁埋入用于马达的转子的槽内使用，但也可以插入到图15所示的定子41内。在定子41内插入永久磁铁的情况下，也具有与本实施方式同样的作用效果。
符号说明：
11 用于马达的转子
15 槽
16 永久磁铁
161、162、163、164、165 分割永久磁铁
161F、162E、162F、163E、163F、164E、164F、165E 截断面
31 永久磁铁块
35 截断切口
351 加工痕凸部
40 旋转电机
41 定子
Claims (10)
1.一种永久磁铁，包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的长方体的分割永久磁铁，所述永久磁铁的特征在于，
所述分割永久磁铁具有第一分割永久磁铁以及第二分割永久磁铁，
所述第一分割永久磁铁和所述第二分割永久磁铁在所述永久磁铁块被截断时相邻，并且所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面是相邻的部分，
在所述永久磁铁中，所述第一分割永久磁铁的第一截断面和所述第二分割永久磁铁的第二截断面配置在不抵接的位置，
所述第一分割永久磁铁的第一截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
2.根据权利要求1所述的永久磁铁，其特征在于，
所述第一分割永久磁铁和所述第二分割永久磁铁配置在不抵接的位置。
3.根据权利要求1或2所述的永久磁铁，其特征在于，
所述两个以上的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
4.根据权利要求3所述的永久磁铁，其特征在于，
所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。
5.一种用于马达的转子或定子，其将长方体的永久磁铁插入到槽内，该永久磁铁包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的分割永久磁铁，所述用于马达的转子或定子的特征在于，
所述分割永久磁铁中的一个分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
6.根据权利要求5所述的用于马达的转子或定子，其特征在于，
所述两个以上的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
7.根据权利要求5或6所述的用于马达的转子或定子，其特征在于，
所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。
8.一种旋转电机，其使用将长方体的永久磁铁插入到槽内的用于马达的转子，所述永久磁铁包括通过截断永久磁铁块而成形有截断面的两个以上的分割永久磁铁，所述旋转电机的特征在于，
所述分割永久磁铁中的一个分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
9.根据权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，
所述两个以上的分割永久磁铁的截断面配置在所述永久磁铁的外周面上。
10.根据权利要求8或9所述的旋转电机，其特征在于，
所述截断面配置在所述长方体中对置的一对面上。
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