CN104795943B - 芯体的制造装置以及芯体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供芯体的制造装置以及芯体的制造方法。转子芯体(1)的制造装置具备：磁化装置(3)，通过磁化装置(3)磁化配置于转子芯体(1)的磁铁插入孔(10)的磁化前的磁铁材料，由此使磁化前的磁铁材料成为永久磁铁(2)；以及卸下装置(80)，其从磁化装置(3)卸下转子芯体(1)。卸下装置(80)还作为在从磁化装置(3)卸下转子芯体(1)时将夹具(7)安装于转子芯体(1)的周围的安装装置来发挥作用。

Description

芯体的制造装置以及芯体的制造方法

本申请主张于2014年1月21日提出的日本专利申请第2014-008533号的优先权，并在此引用包括说明书、附图和说明书摘要的全部内容。

技术领域

本发明涉及芯体的制造装置以及芯体的制造方法。

背景技术

已知有一种由在转子的内部埋入有励磁用的永久磁铁的构造构成的IPM马达(Interior Permanent Magnet Motor：内置永磁式马达)。作为该IPM马达中所使用的转子芯体的制造方法，已知有日本专利第4726105号公报所记载的制造方法。在日本专利第4726105号公报所记载的制造方法中，首先，在成形出形成有多个磁铁插入孔的圆筒状的转子芯体之后，通过注射成形向该磁铁插入孔填充磁化前的磁铁材料。然后，以覆盖转子芯体的外周的方式配置磁化装置，从磁化装置向转子芯体供给磁通，由此磁化配置于磁铁插入孔的磁铁材料。由此，磁铁材料被磁化而变为永久磁铁，从而完成埋入有永久磁铁的转子芯体的制造。

另外，马达的励磁所使用的永久磁铁(例如钕磁铁(Nd-Fe-B类磁铁))具有如下特性：其温度越高，即便是较弱的外部磁场，也越能够磁化。因此，在磁化工序中，使转子芯体处于高温状态下是有效的。

然而，在将转子芯体维持在高温状态下来进行磁化工序的情况下，根据从磁化装置卸下转子芯体的时刻，有可能在转子芯体的永久磁铁产生不可逆退磁。

钕磁铁等永久磁铁的磁化特性根据其温度例如如图20所示地变化。图20分别用C1表示钕磁铁等永久磁铁的初始磁化曲线，用C2表示常温时的B-H曲线，另外用C3表示高温时的B-H曲线。对图20的常温时B-H曲线C2和高温时B-H曲线C3进行比较可知，钕磁铁等永久磁铁具有如下特性：其温度越上升，矫顽力的绝对值变越小，并且与弯曲点对应的磁场的绝对值变越小。因此，在将转子芯体在磁化装置内冷却之后从磁化装置卸下转子芯体的情况下和在将磁化工序完成了的转子芯体保持高温状态不变地从磁化装置卸下的情况下，转子芯体的制造完成之后的永久磁铁的磁通密度有如下不同。

在转子芯体被安装于磁化装置时，通过由磁化装置所形成的磁场，转子芯体的磁铁材料的磁通密度沿着初始磁化曲线C1从0开始增加。在该过程中，磁铁材料被磁化而变为永久磁铁。若永久磁铁的磁化大致饱和从而永久磁铁的磁化完成，则永久磁铁的磁通密度达到磁通密度Bs1。然后，在将转子芯体在磁化装置内暂时冷却的情况下，如图中箭头a1所示，永久磁铁的B-H曲线从高温时B-H曲线C3转移至常温时B-H曲线C2。即，永久磁铁的磁通密度从与高温时B-H曲线C3对应的磁通密度Bs1向与常温时B-H曲线C2对应的磁通密度Bs2增加。然后，若从磁化装置卸下冷却完成了的转子芯体，则由于从磁化装置施加至永久磁铁的磁场消失，因此如图中箭头a2所示，永久磁铁的磁通密度变化至常温时B-H曲线C2与磁导直线L1的交点即动作点P1上的磁通密度Bd1。此时的动作点P1位于常温时B-H曲线C2的直线上，所以在永久磁铁不产生不可逆退磁。

相对于此，在不在磁化装置内冷却磁化工序完成了的转子芯体就从磁化装置将其卸下的情况下，转子芯体在高温状态下被从磁化装置卸下。如图中箭头b所示，永久磁铁的磁通密度沿着高温时B-H曲线C3变化。即，永久磁铁的磁通密度变化至高温时B-H曲线C3与磁导直线L1的交点即动作点P2上的磁通密度Bd2。此时的动作点P2位于比高温时B-H曲线C3的弯曲点Pcn低的位置。在该情况下，在将永久磁铁冷却至常温时，永久磁铁的动作点从P2向P3变化并停止。即，对永久磁铁的磁通密度而言，若与在磁化装置内冷却转子芯体的情况相比较，则退磁与动作点P1对应的磁通密度Bd1和与动作点P3对应的磁通密度Bd3之间的差ΔBd的量。若在永久磁铁产生这样的不可逆退磁，则导致与定子线圈链接的有效磁通量的减少，马达的输出转矩降低。

为了避免这样的不可逆退磁，在将转子芯体安装在磁化装置的状态下进行永久磁铁的冷却是有效的。然而，在使用这样的方法的情况下，在进行永久磁铁的冷却的期间，无法使用磁化装置，因此磁化装置的循环时间大幅度增加。其结果是生产率恶化。

这样的课题并不局限于埋入有永久磁铁的转子芯体的制造，在制造设置有永久磁铁的定子芯体等适宜芯体时，也存在共同的课题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供既能够抑制设置于芯体的永久磁铁的不可逆退磁，又能够确保生产率的芯体的制造装置以及制造方法。

本发明的一方式的芯体的制造装置具有：磁化装置，其通过磁化设置于上述芯体的磁化前的磁铁材料来使上述磁化前的磁铁材料成为永久磁铁；卸下装置，其从上述磁化装置卸下上述芯体；以及安装装置，其将由磁性体或者电磁铁构成的夹具安装于上述芯体。在通过上述卸下装置从上述磁化装置卸下上述芯体时，在卸下的上述芯体的周围安装有上述夹具。

本发明的其他方式的芯体的制造方法具有：

为了使设置于上述芯体的磁化前的磁铁材料成为永久磁铁而使用磁化装置来进行磁化的工序；

从上述磁化装置卸下被磁化了的上述芯体的工序；

将由磁性体或者电磁铁构成的夹具安装于上述芯体的工序；以及

按照利用安装于上述芯体的上述夹具来维持从上述磁化装置卸下的上述芯体的周围的相对磁导率比1大的状态不变的方式对上述芯体进行冷却的工序。

根据上述芯体的制造装置以及制造方法，在从磁化装置卸下芯体时，能够按照利用安装于芯体的夹具来维持芯体的周围的相对磁导率比1大的状态不变的方式，来对芯体进行冷却。由此，与不安装夹具而在大气中冷却芯体的情况相比，在芯体中由永久磁铁形成的磁路的磁阻降低，所以能够使永久磁铁的磁导系数增加。如图20所示，冷却时的永久磁铁的磁导直线变为比与不安装夹具地冷却芯体的情况对应的直线L1的斜率的绝对值大的直线L2。由此，能够在使永久磁铁的动作点位于比高温时B-H曲线C3的弯曲点Pcn高的点P4的状态下冷却永久磁铁，因此能够抑制在永久磁铁产生的不可逆退磁。

根据上述那样的芯体的制造装置以及制造方法，在从磁化装置卸下芯体之后进行芯体的冷却，因此在进行芯体的冷却期间也能够使用磁化装置。由此，与在芯体被安装于磁化装置的状态下进行芯体的冷却的情况相比，能够缩短磁化装置的循环时间，因此能够确保生产率。

对于上述方式的芯体的制造装置而言，上述安装装置也可以构成为将上述夹具安装于由上述卸下装置从上述磁化装置卸下的上述芯体。

或者，对于上述方式的芯体的制造装置而言，也可以：上述夹具由软磁性体构成，上述安装装置构成为将上述夹具安装于进行上述磁铁材料的磁化之前的上述芯体，上述卸下装置构成为将上述芯体与上述夹具一起从上述磁化装置卸下。

根据上述结构，能够容易地进行夹具向芯体的安装。

另外，在将夹具安装于进行磁铁材料的磁化之前的芯体的情况下，磁化工序是针对安装有夹具的芯体而进行的。在芯体安装有夹具的情况下，在磁化装置中，经由夹具形成将不同的磁极间短路那样的磁路。这样的磁路成为在从磁化装置向磁铁材料供给磁通时产生漏磁通的重要因素，从而有可能永久磁铁的磁化率降低。

因此，对于上述方式的芯体的制造装置而言，也可以：上述芯体形成为圆筒状，并且因上述永久磁铁而在上述芯体的外周部分沿周向隔开等角度间隔地交替具有不同的磁极，上述夹具在上述周向上隔开上述等角度间隔地具有磁屏障，上述安装装置按照在与上述芯体的沿周向相邻的不同的磁极间的分界线上对应的位置配置上述磁屏障的方式将上述夹具安装于上述芯体，上述卸下装置构成为在将上述磁屏障从与上述磁极间的分界线上对应的位置除去之后，将上述芯体与上述夹具一起从上述磁化装置卸下。

如果像该结构那样，在将夹具安装于芯体时，使磁屏障位于与芯体的磁极间的分界线上对应的位置，则能够抑制上述那样的磁化装置中的经由夹具形成将不同的磁极间短路那样的磁路的情况。由此，能够抑制磁化磁铁材料时的漏磁通，从而能够提高磁铁材料(永久磁铁)的磁化率。

另外，在从磁化装置卸下芯体时，从与芯体的磁极间的分界线上对应的位置除去磁屏障，因此在上述那样的芯体中容易形成将沿周向相邻的不同的磁极间短路那样的磁路。其结果是，能够准确地确保芯体的周围的相对磁导率比1大的状态。

对于上述方式的芯体的制造装置而言，上述卸下装置也可以构成为：使上述夹具相对于上述芯体相对旋转而将上述磁屏障的位置从与上述磁极间的分界线上对应的位置移动，来从与上述磁极间的分界线上对应的位置除去上述磁屏障。

根据该结构，能够容易地从与芯体的磁极间的分界线上对应的位置除去磁屏障。

而且，对于上述方式的芯体的制造装置而言，上述卸下装置也可以构成为：在使上述夹具相对于上述芯体相对旋转而将上述磁屏障的位置从与上述磁极间的分界线上对应的位置移动时，将上述磁屏障的位置移动至上述磁极的中央。

根据该结构，更容易在芯体中形成将沿周向相邻的不同的磁极间短路那样的磁路，因此能够更准确地确保芯体的周围的相对磁导率比1大的状态。

对于上述方式的芯体的制造装置而言，也可以构成为：上述夹具由具有比上述芯体的外径大的内径的圆筒状的部件构成，并且按照隔开上述等角度间隔的方式形成有沿轴向延伸的空隙部，上述磁屏障由上述空隙部或者插入至上述空隙部的非磁性体构成。

根据该结构，能够容易地成形设置有磁屏障的夹具。

另外，对于上述方式的芯体的制造装置而言，也可以：上述夹具由第一夹具和第二夹具构成，上述第一夹具由具有比上述芯体的外径大的内径的圆筒状的部件构成，并且具有在轴向的端面开口的空隙部来作为上述磁屏障，上述第二夹具由软磁性体构成，并被从形成于上述第一夹具的轴向的端面的上述空隙部的开口部插入至上述空隙部的内部，上述卸下装置构成为利用上述第二夹具填堵上述第一夹具的上述空隙部，来将上述磁屏障从与上述磁极间的分界线上对应的位置除去。

即便是这样的结构，也能够容易地从与芯体的磁极间的分界线上对应的位置除去磁屏障。

根据上述芯体的制造装置以及制造方法，既能够抑制设置于芯体的永久磁铁的不可逆退磁，又能够确保生产率。

附图说明

根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点，在附图中，对相同的元素标注相同的附图标记。

图1是表示转子芯体的立体构造的立体图。

图2是表示转子芯体的制造装置以及制造方法的第一实施方式中的将转子芯体安装于磁化装置的工序的立体图。

图3是表示第一实施方式中的注射机的立体构造的立体图。

图4是表示第一实施方式中的安装有转子芯体的磁化装置的俯视构造的俯视图。

图5是表示第一实施方式中的从磁化装置取出转子芯体的工序以及对转子芯体安装夹具的工序的剖面图。

图6是表示第一实施方式中的安装于转子芯体的夹具的立体构造的透视图。

图7是表示第一实施方式中的安装有夹具的转子芯体的立体构造的立体图。

图8是表示第一实施方式中的安装有夹具的转子芯体的俯视构造的俯视图。

图9是分别表示第一实施方式中的磁化工序以及冷却工序中的转子芯体的永久磁铁的初始磁化曲线C1、常温时B-H曲线C2、高温时B-H曲线C3以及磁导直线L1、L2的曲线图。

图10是表示转子芯体的制造装置以及制造方法的第二实施方式中的夹具的立体构造的透视图。

图11是表示第二实施方式中的利用安装装置将夹具安装于转子芯体的工序的立体图。

图12是表示第二实施方式中的将转子芯体与夹具一起安装于磁化装置的工序的立体图。

图13是表示第二实施方式中的将转子芯体与夹具一起从安装装置卸下的工序的立体图。

图14是表示第二实施方式中的安装有转子芯体以及夹具的磁化装置的俯视构造的俯视图。

图15是表示第二实施方式中的安装有夹具的转子芯体的俯视构造的俯视图。

图16是表示转子芯体的制造装置以及制造方法的第三实施方式中的第一夹具以及第二夹具各自的立体构造的透视图。

图17是表示第三实施方式中的将转子芯体与第一夹具以及第二夹具一起从磁化装置取出的工序的立体图。

图18是表示转子芯体的制造装置以及制造方法的其他实施方式中的构成转子芯体以及夹具的一对圆盘部件的立体构造的立体图。

图19是表示其他实施方式中的安装有一对圆盘部件的转子芯体的侧面构造的侧视图。

图20是分别表示以往的转子芯体的制造方法中的磁化工序以及冷却工序中的转子芯体的永久磁铁的初始磁化曲线C1、常温时B-H曲线C2、高温时B-H曲线C3以及磁导直线L1、L2的曲线图。

具体实施方式

对转子芯体的制造装置以及制造方法的第一实施方式进行说明。首先，对转子芯体的构造进行说明。本实施方式的转子芯体是在同步马达中使用且配置于圆筒状的定子的内部的所谓的内转子。

如图1所示，转子芯体1以轴线m1为中心形成为圆筒状。转子芯体1由沿轴向层叠有多个电磁钢板的构造构成。在转子芯体1中，沿周向等角度间隔地形成有多个沿该轴向贯通的磁铁插入孔10。各磁铁插入孔10的与转子芯体轴向正交的剖面形状呈朝向转子芯体的外周侧张开的U字形。在各磁铁插入孔10配置有永久磁铁2。永久磁铁2由钕磁铁(Nd-Fe-B类磁铁)等所构成的粘结磁铁构成，在U字的内侧的部分以及外侧的部分分别具有不同的磁极。在转子芯体1中，沿周向交替地配置有在U字的内侧的部分具有N极的永久磁铁2和在U字的内侧的部分具有S极的永久磁铁2。由此，转子芯体1形成在其外周部分沿周向交替地具有N极以及S极的10个极的构造。

对该转子芯体1的制造装置以及制造方法进行说明。

在制造本实施方式的转子芯体1时，首先，沿轴向层叠多个沿周向等角度间隔地形成有U字形的磁铁插入孔10的电磁钢板，由此形成转子芯体1的基本构造。接下来，在通过加热装置(省略图示)加热转子芯体1之后，如图2所示，将加热过的转子芯体1安装于磁化装置3。

磁化装置3分别具备多个沿以轴线m2为中心的周向交替地配置的永久磁铁30以及磁化轭31，由这些永久磁铁30以及磁化轭31通过组装部件(省略图示)被一体地组装成圆环状的构造构成。各永久磁铁30形成为以轴线m2为中心的周向的宽度越朝向径向外侧越大，并且在周向的两侧部具有不同的磁极。各永久磁铁30配置成在以轴线m2为中心的周向上相邻的永久磁铁彼此以相同磁极彼此进行对置。磁化轭31配置成被各永久磁铁30的以相同磁极彼此进行对置的部分夹着。在加热工序中被加热了的转子芯体1被输送装置(省略图示)插入至形成于磁化装置3的中央部的插入孔32。此时，磁铁插入孔10的U字的内侧的部分与磁化轭31的内周部分对置，并且沿转子芯体周向邻接的磁铁插入孔10、10的分界部分与永久磁铁30的内周部分对置。通过以上步骤，完成转子芯体1向磁化装置3的安装。

接下来，如图3所示，在转子芯体1的上表面设置金属模4之后，从注射机5经由金属模4向转子芯体1的磁铁插入孔10注射磁化前的磁铁材料。磁铁材料是将磁化前的钕磁铁等磁铁粉与塑料树脂混合并成型固化而成的。

注射机5具有投入部50，在该投入部50投入有磁铁材料颗粒51。磁铁材料颗粒51是将磁铁材料粒状化而成的。注射机5将投入至投入部50的磁铁材料颗粒51加热熔融，并向金属模4的注入口40注射。在金属模4中形成有从注入口40延伸至转子芯体1的各磁铁插入孔10的通路。从注射机5向金属模4的注入口40注射的高温状态的磁铁材料通过金属模4的内部通路向转子芯体1的各磁铁插入孔10注射成形。

转子芯体1在加热工序中被预先加热，因此流入至转子芯体1的磁铁插入孔10的磁铁材料被维持在高温状态。由此能够确保磁铁材料的流动性，从而能够容易地向磁铁插入孔10埋入磁铁材料。

如图4所示，埋入至转子芯体1的磁铁插入孔10的磁铁材料6被磁化装置3施加图中箭头所示的磁通。即由永久磁铁30产生的磁通依次通过与永久磁铁30的N极邻接的磁化轭31、转子芯体1、磁铁材料6、转子芯体1以及与永久磁铁30的S极邻接的磁化轭31。由此在磁铁材料6中形成从U字的外侧朝向内侧方向的磁路或者从U字的内侧朝向外侧的磁路。埋入至转子芯体1的磁铁材料6被这样的磁路磁化成U字的内侧成为N极或者U字的内侧成为S极。这样在本实施方式的制造装置以及制造方法中，几乎同时执行如下工序，即向转子芯体1的磁铁插入孔10注射成形磁铁材料6的工序和磁化埋入至磁铁插入孔10的磁铁材料6的工序。

在如本实施方式那样磁铁材料6由钕磁铁等构成的情况下，磁铁材料6具有温度越高越容易磁化的特性。关于这一点，在本实施方式的制造装置以及制造方法中，向在加热工序中被加热了的转子芯体1注射成形磁铁材料6，因此能够将磁铁材料6维持在高温状态下将其磁化。因此，能够增加磁化后的永久磁铁2的磁通密度。

如图5所示，同时进行从磁化装置3卸下转子芯体1的工序和对转子芯体1安装夹具7的工序。如图6所示，夹具7由圆筒状的软磁性体构成。夹具7的内径设定得比转子芯体1的外径稍大。另外，夹具7的轴向的长度设定为转子芯体1的轴向的长度以上。

若向磁铁插入孔10的永久磁铁2的注射成形以及永久磁铁2的磁化完成，则转子芯体1立刻被从磁化装置3卸下。因此，转子芯体1被保持高温状态(在用B-H曲线表示磁路的特性的情况下，是弯曲点移至第二象限的温度，在本实施方式中为150℃左右)不变地从磁化装置3卸下。在该卸下工序中，如图5所示，首先，按照与磁化装置3的插入孔32位于同一轴上的方式将夹具7设置于磁化装置3的上表面。然后，利用卸下装置80按压安装于磁化装置3的转子芯体1的底面，由此转子芯体1向夹具7的内部移动。这样，本实施方式的卸下装置80还具有作为沿转子芯体1的外周安装夹具7的安装装置的功能。若转子芯体1的整体被收容于夹具7的内部，则通过输送装置(省略图示)将转子芯体1与夹具7一起运送至冷却线。如图7所示，在冷却线中，在夹具7被安装于转子芯体1的外周的状态下，冷却转子芯体1。在转子芯体1的冷却完成之后，从转子芯体1卸下夹具7，由此转子芯体1的制造完成。

对本实施方式的转子芯体1的制造装置以及制造方法的作用以及有效效果进行说明。

(1)如果如图7所示那样，在从磁化装置3卸下的转子芯体1的外周安装由磁性体构成的夹具7，则能够维持转子芯体1的周围的相对磁导率比1大的状态不变地对转子芯体1进行冷却。由此，如图8中箭头所示，易于在转子芯体1的周围经由夹具7形成将沿周向相邻的永久磁铁2、2的分别不同的磁极间短路那样的磁路。若与不安装夹具7而在大气中冷却转子芯体1的情况相比，则因在转子芯体1中由永久磁铁2形成的磁路的磁阻降低，所以能够增大永久磁铁2的磁导系数。如图9所示，冷却时的永久磁铁2的磁导直线变为比与不安装夹具7地冷却转子芯体1的情况对应的直线L1的倾斜的绝对值大的直线L2。其结果是，本实施方式的永久磁铁2的磁通密度以及动作点如图中箭头所示地变化。

详细地说，在转子芯体1保持高温状态不变地被从磁化装置3卸下时，从磁化装置3对永久磁铁2施加的磁化方向的磁场减少，因此永久磁铁2的磁通密度从图9所示的磁通密度Bs1沿着高温时B-H曲线C3减少。若将夹具7安装于从磁化装置3卸下的转子芯体1，则永久磁铁2的动作点位于高温时B-H曲线C3与磁导直线L2的交点P10。即永久磁铁2的动作点P10位于比高温时B-H曲线C3的弯曲点Pcn高的位置。然后，若通过冷却工序将保持安装有夹具7不变的转子芯体1冷却至常温，则永久磁铁2的动作点向磁导直线L2与常温时B-H曲线C2的交点P11变化。然后，若从转子芯体1卸下夹具7，则永久磁铁2的磁导系数减小，从而永久磁铁2的动作点向磁导直线L1与常温时B-H曲线C2的交点P12变化。因此，能够抑制与图20所示的退磁量ΔBd相当的不可逆退磁。

(2)如果如图5以及图7所示那样，在从磁化装置3卸下转子芯体1之后进行转子芯体1的冷却，则在冷却转子芯体1的期间也能够使用磁化装置3。与保持转子芯体1安装于磁化装置3不变地进行转子芯体1的冷却的情况相比，能够缩短磁化装置3的循环时间，因此能够提高生产率。

(3)如果如图5所示那样对从磁化装置3卸下的转子芯体1安装夹具7，则能够容易地进行夹具7向转子芯体1的安装。

接下来，对转子芯体的制造装置以及制造方法的第二实施方式进行说明。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

如图10所示，在本实施方式的夹具7中，沿周向隔开等角度间隔地形成有多个在轴向上贯通的空隙部70。在各空隙部70埋入有由非磁性体构成的磁屏障部件71。

在制造本实施方式的转子芯体1时，在加热转子芯体1之后，如图11中双点划线所示，利用安装装置81将夹具7安装于转子芯体1的外周。此时，按照在与转子芯体1的沿周向相邻的不同的磁极间的分界线n上对应的位置配置磁屏障部件71的方式将夹具7安装于转子芯体1。接下来，如图12所示，在转子芯体1与夹具7一起被输送装置(省略图示)插入至磁化装置3的插入孔32内之后，进行图3中所例示的磁铁材料的注射成形工序以及图4中所例示的永久磁铁的磁化工序。然后，如图13所示，利用卸下装置80从磁化装置3将转子芯体1与夹具7一起卸下。在该卸下工序中，首先，利用卸下装置80使夹具7相对于转子芯体1相对旋转，由此使磁屏障部件71位于转子芯体1的磁极的中央。然后，如图13所示，利用卸下装置80按压转子芯体1以及夹具7各自的底面，由此从磁化装置3将转子芯体1以及夹具7一体地卸下。转子芯体1以及夹具7被输送装置(省略图示)向冷却线运送。在冷却线中，在夹具7安装于转子芯体1的外周的状态下，冷却转子芯体1。在转子芯体1的冷却完成之后，从转子芯体1卸下夹具7，由此转子芯体1的制造完成。

对本实施方式的转子芯体1的制造装置以及制造方法的作用以及有效效果进行说明。

(4)如图14所示，在进行磁化工序时，若使磁屏障部件71配置在与转子芯体1的沿周向相邻的不同的磁极间的分界线n上对应的位置，则能够抑制经由夹具7形成将磁化装置3的沿周向相邻的不同磁极间短路那样的磁路。能够抑制磁化磁铁材料6时的漏磁通，从而提高磁铁材料6(永久磁铁2)的磁化率。

(5)如图15所示，在进行转子芯体1的冷却时，若使磁屏障部件71位于转子芯体1的磁极的中央，则易于在转子芯体1的周围经由夹具7形成如图中箭头所示的磁路、即将沿周向相邻的永久磁铁2、2的分别不同的磁极间短路那样的磁路。因此，能够准确地确保转子芯体1的周围的相对磁导率比1大的状态。由此起到以第一实施方式的(1)的效果为标准的有效效果，因此能够抑制永久磁铁2的不可逆退磁。

(6)若如图11以及图12所示那样向进行磁化工序之前的转子芯体1安装夹具7，则能够容易地进行夹具7向转子芯体1的安装。

(7)本实施方式的制造装置以及制造方法在从磁化装置3卸下转子芯体1之后进行转子芯体1的冷却这点与第一实施方式相同，所以能够获得以第一实施方式的(2)的效果为标准的有效效果。

对转子芯体的制造装置以及制造方法的第三实施方式进行说明。以与第二实施方式的不同点为中心进行说明。

如图16所示，本实施方式的夹具7也沿周向隔开等角度间隔地形成有多个在轴向上贯通的空隙部70。但是，在各空隙部70未埋入磁屏障部件71这点与第二实施方式不同。此外，在下文中，为便于表述，将夹具7称为第一夹具。

另外，在本实施方式中，还与第一夹具7独立地使用第二夹具9。第二夹具9由软磁性体构成，具有圆环部90以及在圆环部90的轴向的端面隔开等角度间隔地形成的多个圆柱状的销91。各销91的外径被设定成与第一夹具7的空隙部70的内径大致相同的大小，各销91的轴向的长度被设定成与第一夹具7的空隙部70的轴向的长度大致相同的长度。将上述销91从形成于第一夹具7的轴向的端面的开口部插入至各空隙部70的内部从而将第二夹具9安装于第一夹具7，由此能够利用销91填堵第一夹具7的全部的空隙部70。

在制造本实施方式的转子芯体1时，与第二实施方式相同，进行第一夹具7向转子芯体1的安装以及转子芯体1向磁化装置3的安装。如图11所示，按照在与转子芯体1的沿周向相邻的不同的磁极间的分界线n上对应的位置配置空隙部70的方式将第一夹具7安装于转子芯体1。如图12所示，利用输送装置(省略图示)将转子芯体1与第一夹具7一起插入至磁化装置3的插入孔32内。然后，进行图3中所例示的磁铁材料的注射成形工序以及图4中所例示的永久磁铁的磁化工序。接着，如图17所示，在将第二夹具9安装于第一夹具7之后，利用卸下装置80对转子芯体1与第一夹具7以及第二夹具9一起进行按压，由此从磁化装置3一体地卸下转子芯体1、第一夹具7以及第二夹具9。转子芯体1与第一夹具7以及第二夹具9一起被输送装置(省略图示)向冷却线运送。在冷却线中，在第一夹具7安装于转子芯体1的外周且第二夹具9安装于第一夹具7的状态下，冷却转子芯体1。在转子芯体1的冷却完成之后，从转子芯体1卸下第一夹具7以及第二夹具9，由此转子芯体1的制造完成。

对本实施方式的转子芯体1的制造装置以及制造方法的作用以及有效效果进行说明。

(8)磁化时，若使空隙部70配置在与转子芯体1的沿周向相邻的不同的磁极间的分界线n上对应的位置，则该空隙部70成为磁屏障，能够抑制经由夹具7形成将磁化装置3的沿周向相邻的不同的磁极间短路那样的磁路。因此，能够获得以第二实施方式的(4)的效果为标准的有效效果。

(9)如果在进行转子芯体1的冷却时，利用第二夹具9的销91填堵第一夹具7的空隙部70，则第一夹具7中的磁屏障被除去，因此易于在转子芯体1的周围经由第一夹具7形成将沿周向相邻的永久磁铁2、2的分别不同的磁极间短路那样的磁路。因此，能够获得以第二实施方式的(5)为标准的有效效果。

(10)若向进行磁化之前的转子芯体1安装第一夹具7，则能够容易地进行夹具7向转子芯体1的安装。

(11)本实施方式的制造装置以及制造方法在从磁化装置3卸下转子芯体1之后进行转子芯体1的冷却这点与第一实施方式相同，因此能够获得以第一实施方式的(2)的效果为标准的有效效果。

上述各实施方式也能够以如下方式来实施。

·在第一实施方式中，由软磁性体构成夹具7，但夹具7只要是形成将转子芯体1的沿周向相邻的永久磁铁2、2的分别不同的磁极间短路那样的磁路的材料，例如也可以由永久磁铁、电磁铁等构成。另外，例如也可以组合软磁性体、永久磁铁以及电磁铁中的多个来构成夹具7。

·在第一实施方式中，将安装于转子芯体1的夹具7形成为圆筒状，但夹具7的形状可以适当地变更。如图18所示，作为夹具7，例如也可以使用能够分别覆盖转子芯体1的轴向的两端面的一对圆盘部件72a、72b。如图19所示，若使上述圆盘部件72a、72b分别与转子芯体1的两端面抵接，则经由圆盘部件72a、72b形成将转子芯体1的沿周向相邻的永久磁铁2、2的分别不同的磁极间短路那样的磁路，因此能够获得与第一实施方式的夹具7相同的效果。另外，也可以在第二实施方式以及第三实施方式中使用相同的构造。

·在第二实施方式中，在夹具7的空隙部70埋入有磁屏障部件71，但也可以将未埋入磁屏障部件71的空隙部70用作磁屏障。

·在第二实施方式中，在进行转子芯体1的冷却时使磁屏障部件71位于转子芯体1的磁极的中央，但磁屏障部件71的位置只要是从转子芯体1的沿周向相邻的不同的磁极间的分界线n上偏离了的位置，可以变更为任意的位置。

·作为第二实施方式以及第三实施方式的形成于夹具7的空隙部70的形状，并不局限于沿轴向贯通夹具7的形状，例如也可以采用仅在夹具7的轴向的两端面中的任一方开口的形状等适当的形状。此外，在第三实施方式中，在变更第一夹具7的空隙部70的形状的情况下，与此同时，变更第二夹具9的形状。

·各实施方式的转子芯体1由电磁钢板构成，但作为转子芯体1的材质，例如也可以使用电磁软铁等软磁性体。

·在各实施方式中，使用粘结磁铁作为在转子芯体1中使用的永久磁铁2，但例如也可以使用烧结磁铁、压缩成形磁铁等。

·各实施方式的埋入至转子芯体1的永久磁铁2的与转子芯体轴向正交的剖面形状大致呈U字形，但永久磁铁2的形状并不限定于此。永久磁铁2的与转子芯体轴向正交的剖面形状例如也可以呈直线状、V字形、“コ”字形。

·各实施方式的转子芯体1由10个极的构造构成，但转子芯体1的磁极数量并不限定于此，也可以适当地变更。

·各实施方式的转子芯体1由埋入有永久磁铁2的构造构成，但转子芯体1的构造并不限定于此。转子芯体1例如也可以由在其外周面粘贴有永久磁铁的构造构成。

·各实施方式的卸下装置80的构造只要能够实现从磁化装置3卸下转子芯体1，则可以适当地变更。另外，安装装置81的构造只要能够实现将夹具7安装于转子芯体1，则可以适当地变更。

·各实施方式的制造装置以及制造方法并不局限于用于内转子，例如也可以在外转子、轴向间隙转子的制造装置、制造方法中使用。另外，各实施方式的制造装置以及制造方法并不局限于用于转子芯体1，例如也适用于有刷直流马达所使用的设置有励磁用磁铁的定子芯体等、设置有永久磁铁的适当的芯体的制造装置以及制造方法。

Claims (7)

1.一种芯体的制造装置，包括：

磁化装置，其通过磁化设置于所述芯体的磁化前的磁铁材料来使所述磁化前的磁铁材料成为永久磁铁；

卸下装置，其从所述磁化装置卸下所述芯体；以及

安装装置，其将由磁性体或者电磁铁构成的夹具安装于所述芯体，

所述芯体的制造装置的特征在于，

所述芯体形成为圆筒状，并且因所述永久磁铁而在所述芯体的外周部分沿周向隔开等角度间隔地交替具有不同的磁极，

所述夹具由软磁性体构成，所述夹具在所述周向上隔开所述等角度间隔地具有磁屏障，

所述安装装置按照在与所述芯体的沿周向相邻的不同的磁极间的分界线上对应的位置配置所述磁屏障的方式将所述夹具安装于进行所述磁铁材料的磁化之前的所述芯体，

所述卸下装置构成为：在将所述磁屏障从与所述磁极间的分界线上对应的位置除去之后，将所述芯体与所述夹具一起从所述磁化装置卸下，

在通过所述卸下装置从所述磁化装置卸下所述芯体时，在卸下的所述芯体的周围安装有所述夹具。

2.根据权利要求1所述的芯体的制造装置，其特征在于，

所述安装装置构成为：将所述夹具安装于由所述卸下装置从所述磁化装置卸下的所述芯体。

3.根据权利要求1所述的芯体的制造装置，其特征在于，

所述卸下装置构成为：使所述夹具相对于所述芯体相对旋转而将所述磁屏障的位置从与所述磁极间的分界线上对应的位置移动，来从与所述磁极间的分界线上对应的位置除去所述磁屏障。

4.根据权利要求3所述的芯体的制造装置，其特征在于，

所述卸下装置构成为：在使所述夹具相对于所述芯体相对旋转而将所述磁屏障的位置从与所述磁极间的分界线上对应的位置移动时，将所述磁屏障的位置移动至所述磁极的中央。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的芯体的制造装置，其特征在于，

所述夹具由具有比所述芯体的外径大的内径的圆筒状的部件构成，并且按照隔开所述等角度间隔的方式形成有沿轴向延伸的空隙部，

所述磁屏障由所述空隙部或者插入至所述空隙部的非磁性体构成。

6.根据权利要求1所述的芯体的制造装置，其特征在于，

所述夹具由第一夹具和第二夹具构成，

所述第一夹具由具有比所述芯体的外径大的内径的圆筒状的部件构成，并且具有在轴向的端面开口的空隙部来作为所述磁屏障，

所述第二夹具由软磁性体构成，并被从形成于所述第一夹具的轴向的端面的所述空隙部的开口部插入至所述空隙部的内部，

所述卸下装置构成为：通过利用所述第二夹具填堵所述第一夹具的所述空隙部，来将所述磁屏障从与所述磁极间的分界线上对应的位置除去。

7.一种芯体的制造方法，包括：

为了使设置于所述芯体的磁化前的磁铁材料成为永久磁铁而使用磁化装置来进行磁化的工序；

从所述磁化装置卸下被磁化了的所述芯体的工序；

将由磁性体或者电磁铁构成的夹具安装于所述芯体的工序；以及

按照利用安装于所述芯体的所述夹具来维持从所述磁化装置卸下的所述芯体的周围的相对磁导率比1大的状态不变的方式对所述芯体进行冷却的工序，

在所述芯体的制造方法中，

所述芯体形成为圆筒状，并且因所述永久磁铁而在所述芯体的外周部分沿周向隔开等角度间隔地交替具有不同的磁极，

所述夹具由软磁性体构成，所述夹具在所述周向上隔开所述等角度间隔地具有磁屏障，

按照在与所述芯体的沿周向相邻的不同的磁极间的分界线上对应的位置配置所述磁屏障的方式将所述夹具安装于进行所述磁铁材料的磁化之前的所述芯体，

在将所述磁屏障从与所述磁极间的分界线上对应的位置除去之后，将所述芯体与所述夹具一起从所述磁化装置卸下。