CN105144553B - 向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法 - Google Patents

Abstract

作为向转子铁心的磁铁插入方法，将至少包含多个磁铁片在内的多个部件层叠为一列而作为集合体，将集合体向设置在电动机的转子铁心上的磁铁插入孔插入。并且，在该磁铁插入方法中，将具有由进行了倒角的棱线包围的面的最前端部件配置为，使该面成为插入时的最前端侧端面，在该插入方向后侧，将不具有进行了倒角的棱线的其他部件沿插入方向层叠为一列，以使得该其他部件在从磁铁插入孔侧进行投影的情况下隐藏在最前端部件的投影面内，并对最前端部件及其他部件进行暂时保持，制成集合体。

Description

向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法

技术领域

本发明涉及向电动机的转子铁心插入磁铁的技术。

背景技术

作为在电动车辆等中使用的电动机，已知向转子埋入永磁铁的永磁铁式同步电动机(下面，称为“PM电动机”)。并且，作为提高PM电动机的效率的方法，已知下述方法，即，对埋入的磁铁进行分割，降低涡流损耗。例如，在WO2001/095460中，将分割为多个的磁铁小片粘接而设置为1个长板状磁铁，将该长板状磁铁向转子铁心的磁铁插入孔插入。

发明内容

在上述文献中，为了使长板状磁铁成型，在将磁铁片排列在由有机树脂制成的外框中的状态下，从外部进行加压加热等，使磁铁片彼此粘接。因此，为了使长板状磁铁成型，需要较大的制造成本。

但是，如果为了削减长板状磁铁的成型所需的成本而将磁铁片分别向转子铁心的磁铁插入孔插入，则在未对磁铁片的角部进行倒角的情况下，容易产生下述情况，即，磁铁片在磁铁插入孔的中途被挂住，未到达至插入孔的里侧为止。另一方面，如果对插入的所有的磁铁片的角部进行倒角，则为了进行倒角，成本大幅度地增大，并且，与由于倒角而磁铁体积减小的情况相应地，磁铁的性能下降。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种在抑制成本增大及性能下降的同时向磁铁插入孔插入磁铁片的方法。

根据本发明的某个方式，提供一种向转子铁心的磁铁插入方法，其将至少包含多个磁铁片在内的多个部件层叠为一列而作为集合体，将所述集合体向设置在电动机的转子铁心上的磁铁插入孔插入。在该 向转子铁心的磁铁插入方法中，将具有由进行了倒角的棱线包围的面的最前端部件配置为，使该面成为插入时的最前端侧端面，在最前端部件的插入方向后侧，将不具有进行了倒角的棱线的其他部件沿插入方向层叠为一列，以使得该其他部件在从插入孔侧进行投影的情况下隐藏在最前端部件的投影面内，并对最前端部件及其他部件进行暂时保持，制成集合体。

附图说明

图1是应用第1实施方式的磁铁插入装置的概略结构图。

图2是表示插入的多个磁铁片的图。

图3是第1实施方式所涉及的集合体的示意图。

图4是对磁铁插入装置的动作进行说明的第1图。

图5是对磁铁插入装置的动作进行说明的第2图。

图6是对磁铁插入装置的动作进行说明的第3图。

图7是对磁铁插入装置的动作进行说明的第4图。

图8是表示集合体的其他例子的图。

图9是第2实施方式所涉及的集合体的示意图。

图10是应用第2实施方式的磁铁插入装置的概略结构图。

具体实施方式

下面，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图1是在第1实施方式中使用的磁铁插入装置1的概略结构图。磁铁插入装置1是下述装置，即，用于向由层叠钢板形成的转子铁心4的磁铁插入孔6中插入作为前端部件或其他部件的将多个磁铁片3层叠而成的集合体2。对集合体2的详细情况后述。

磁铁插入装置1具有：转子铁心支撑板5，其保持转子铁心4；磁铁承载部9，其作为保持集合体2的集合体承载部件；定位夹具7，其对集合体2的侧面进行保持；以及磁铁定位杆10，其将集合体2向定位夹具7进行按压。

磁铁承载部9由磁铁承载部驱动单元13驱动，从磁铁插入孔6的下方侧至上方侧为止而沿磁铁插入孔6的轴线移动。为了防止按照后述的方法定位的各磁铁片3在驱动过程中错位，使磁铁承载部驱动单元13为气缸等不会振动的单元。

磁铁定位杆10由定位杆驱动单元12驱动，在与磁铁插入孔6的轴线正交的方向上移动。定位夹具7由定位夹具直动单元14驱动，在与磁铁插入孔6的轴线正交的方向上移动。

定位夹具7具有与集合体2的纸面右侧的侧面相对的面、以及与集合体2的纸面里侧的侧面相对的面。磁铁定位杆10及定位杆驱动单元12除了在图1中记载的结构以外，还具有从纸面表面侧朝向里侧移动的结构。

转子铁心支撑板5在转子铁心4的与磁铁插入孔6相对应的位置，具有比后述的集合体2的与磁铁插入孔6的轴线正交的剖面窄的开口部5A。

在这里，对集合体2进行说明。

图2、图3是用于对集合体2进行说明的图。图中的箭头表示向磁铁插入孔6插入时的行进方向(下面，称为插入方向)。

集合体2是将分割为多个的磁铁片3沿插入方向层叠为一列而成的结构。配置为，插入时作为最前端的磁铁片3具有由进行了倒角的棱线包围的面，该由进行了倒角的棱线包围的面在插入时作为最前端侧端面。从插入方向起为第2个、第3个的磁铁片3均不具有进行了倒角的棱线。并且，配置为，在将集合体2从插入方向进行投影的情况下，从插入方向起为第2个、第3个的磁铁片3隐藏在最前端的磁铁片3的投影面的内侧。此外，在这里，使集合体2所包含的所有磁铁片3的从磁铁插入孔6侧进行投影的情况下的投影面是相同形状。

下面，参照图4－图7，对磁铁插入装置1的动作进行说明。此外，在图4－图7中，省略定位杆驱动单元12、磁铁承载部驱动单元13、定位夹具直动单元14。

如图4所示，在初始状态下，磁铁承载部9与转子铁心支撑板5 相比位于下侧，磁铁定位杆10及定位夹具7位于磁铁插入孔6的径向外侧。

在该状态下，在转子铁心支撑板5上配置转子铁心4，使磁铁承载部9上升至与转子铁心4的上端面相比的上方为止。

如图5所示，磁铁承载部9上升后，在上升后的磁铁承载部9上，将磁铁片3按照与图3相同的排列顺序进行层叠。磁铁片3由未图示的供给装置例如机器人臂等依次供给。此时，在供给装置和定位夹具7发生干涉的情况下，使定位夹具7进一步向磁铁插入孔6的径向外侧移动。

如果将磁铁片3层叠，则在纸面左右方向及纸面里外方向上，使定位夹具7移动，以使得定位夹具7的与磁铁片3抵接的面(下面，称为磁铁片基准面8)和磁铁插入孔6的壁面对齐。此外，也可以使磁铁片基准面8与磁铁插入孔6的壁面相比，向磁铁插入孔6的中心侧移动0.01mm左右。

另外，也可以通过将定位夹具7和磁铁定位杆10设置为使磁铁片3不从磁铁承载部9或下方的磁铁片3脱落的形状或配置，从而防止层叠的磁铁片3翻倒。

如图6所示，磁铁片3的层叠结束后，将磁铁定位杆10向磁铁片3按压，使层叠后的磁铁片3沿磁铁片基准面8而定位。由此，在从磁铁插入孔6侧进行投影的情况下，从下方起的第2个、第3个磁铁片3隐藏在最前端的磁铁片3内。在这里，在磁铁定位杆10彼此发生干涉的情况下，使一方的磁铁定位杆10退避。

此外，也可以在将磁铁片3层叠前，将磁铁片基准面8与磁铁插入孔6的壁面对准，并且预先使磁铁定位杆10移动，在层叠结束时，定位亦结束。

如图7所示，磁铁片3的定位结束后，即集合体2制成后，使磁铁承载部9下降至与转子铁心4的下端相比靠下的位置为止。由于集合体2被转子铁心支撑板5的开口部5A卡住而留在插入孔6内，因此由此磁铁片3向磁铁插入孔6的插入结束。

集合体2是下述的结构，即，前端面以上述方式进行了倒角， 并且使多个磁铁片3定位，以使得在从磁铁插入孔6侧进行投影的情况下，第2个及第3个磁铁片3隐藏在最前端的磁铁片3内。因此，在使磁铁承载部9下降时，假设即使集合体2与磁铁插入孔6的壁面接触，接触的也是进行了倒角的最前端侧端面。因此，集合体2在中途不会被挂住，到达至磁铁插入孔6的下端为止。另外，关于从下方起的第2个、第3个磁铁片3，不需要进行倒角，能够降低倒角所需的成本。

图8是表示能够应用本实施的不同方式而得到的集合体2的其他例子的图。与图3的集合体2的不同点在于，在从磁铁插入孔6侧进行投影的情况下，最前端的磁铁片3的投影面与从下方起的第2个、第3个磁铁片3的投影面相比较大，最前端的磁铁片3和从下方起的第2个磁铁片3之间产生台阶。这样的集合体2，也能够通过上述的工序插入至磁铁插入孔6中。此外，在图8的集合体2的情况下，优选将磁铁定位杆10及定位夹具7的与磁铁片3抵接的部位设置为与最前端的磁铁片3和从下方起的第2个磁铁片3之间的台阶相应的形状。例如，如后述的图10所示，优选将定位夹具7设置为平面，将磁铁定位杆10设置为，在使多个磁铁片3与定位夹具7抵接的情况下，形成为与在集合体2的靠磁铁定位杆10侧的面产生的台阶相对应的形状。

下面，对通过上述的磁铁插入方法而实现的效果进行说明。

将具有由进行了倒角的棱线包围的面的最前端的磁铁片3配置为使该面在插入时为最前端侧端面，在插入方向的后侧，对不具有进行了倒角的棱线的其他磁铁片3进行层叠。另外，在从插入孔侧进行投影的情况下，以使其他的磁铁片3隐藏在最前端的磁铁片3的投影面内的方式，使多个磁铁片3沿插入方向定位为一列。并且，在多个磁铁片3以上述方式定位的状态下，进行暂时保持而作为集合体2。

此外，所谓“暂时保持”，是指未进行利用粘接剂而将磁铁片3彼此粘接、或者通过树脂塑模等而进行一体化的操作，而在磁铁承载部9上层叠有多个磁铁片3的状态。

关于这种集合体2，在从磁铁插入孔6侧观察的情况下，磁铁片 3的未进行倒角的边缘部分不会露出，另外，在最前端的磁铁片3上设置的倒角部分起到引导部的作用。因此，集合体2在中途不会挂在磁铁插入孔6的内壁上，而插入至磁铁插入孔6的下端为止。另外，由于仅对最前端的磁铁片3实施倒角加工，因此能够抑制因倒角加工导致的磁铁体积的减小，防止磁铁的性能下降。并且，能够降低倒角加工所需的成本。

在从下方起的第2个、第3个磁铁片3的插入孔侧进行投影的情况下的投影面积小于从最前端的磁铁片3的插入孔侧进行投影的情况下的投影面积的情况下，也能够得到与上述相同的效果。

以使磁铁插入孔6的轴线沿铅垂方向延伸的方式对转子铁心4进行配置，将对集合体2的至少彼此正交的两个侧面进行保持的定位夹具7和对集合体2的插入时的最前端侧端面进行保持的磁铁承载部9配置于与磁铁插入孔6相比的上侧。并且，由于在磁铁承载部9上层叠多个磁铁片3，并通过磁铁定位杆10，从与定位夹具7相对的方向对多个磁铁片3进行按压，从而使多个磁铁片3定位而形成集合体2，因此能够高精度地进行磁铁片3的定位。

另外，如上所述，由于集合体2不会挂在磁铁插入孔6的壁面上，因此即使是磁铁片3彼此未粘接等的暂时保持的状态，也只要使磁铁承载部9下降，集合体2就由于重力的作用而作为一体进行下降，到达至磁铁插入孔6的下端为止。

(第2实施方式)

关于本实施方式，集合体2的结构与第1实施方式不同，与此相伴，磁铁插入装置1的一部分的结构也不同。下面，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。

图9是本实施方式的集合体2的概略结构图。图10是表示在制成集合体2后使磁铁承载部9下降的状态的图。

本实施方式的集合体2由不具有进行了倒角的棱线的3个磁铁片3、以及作为对各棱线进行了倒角的最前端部件的装配工件15构成。

在磁铁定位杆10的靠集合体2侧的侧面上设置台阶，在使装配 工件15及磁铁片3与磁铁片基准面8抵接时，该台阶与在装配工件15的靠磁铁定位杆10侧的侧面和磁铁片3的靠磁铁定位杆10侧的侧面之间产生的台阶相对应。

在转子铁心支撑板5上设置对装配工件15进行收容的收容部16。收容部16的深度与装配工件15的插入方向的厚度相等。

首先，在磁铁承载部9上配置装配工件15，在其上层叠3个磁铁片3而成为图9的状态。然后，对磁铁定位杆10进行按压。由于在磁铁定位杆10的靠集合体2侧的侧面存在上述的台阶，因此将装配工件15及磁铁片3均向磁铁片基准面8推压，以在从插入孔6侧进行投影的情况下3个磁铁片3隐藏在装配工件15的投影面内的方式进行定位。

使装配工件15及磁铁片3定位后，使磁铁承载部9下降至与转子铁心支撑板5相比的下方为止。由此，装配工件15收容在收容部16内，3个磁铁片3留在磁铁插入孔6内。

在本实施方式中，通过使装配工件15存在倒角部分，从而也与第1实施方式同样地，磁铁片3不会被挂住，插入至磁铁插入孔6的下端为止。

另外，由于使集合体2向插入方向移动直至装配工件15穿过磁铁插入孔6为止，因此装配工件15不会留在转子铁心4内。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是上述实施方式不过表示本发明的应用例的一部分，本发明的技术范围不限定于上述实施方式的具体的结构。

本申请要求基于2013年5月1日向日本特许厅提出的特愿2013－96555的优先权，本说明书通过参照而引入该申请的全部内容。

Claims (6)

1.一种向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法，其将至少包含多个磁铁片在内的多个部件在集合体承载部件上层叠为一列而作为集合体，将所述集合体向设置在电动机的转子铁心上的磁铁插入孔插入，

在该向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法中，

将具有由进行了倒角的棱线包围的面的最前端部件配置为，使该面成为插入时的最前端侧端面，在所述最前端部件的插入方向后侧，将不具有进行了倒角的棱线的其他部件沿插入方向在所述集合体承载部件上层叠为一列，以使得该其他部件在从插入孔侧进行投影的情况下隐藏在所述最前端部件的投影面内，从而对所述最前端部件及所述其他部件进行暂时保持，制成所述集合体，

其中，以使所述磁铁插入孔的轴线沿铅垂方向延伸的方式对所述转子铁心进行配置，

插入时所述集合体承载部件配置于与所述磁铁插入孔相比的上侧，

通过使所述集合体承载部件下降，所述集合体被插入至所述磁铁插入孔。

2.根据权利要求1所述的向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法，其中，

所述其他部件的从插入孔侧进行投影的情况下的投影面积，小于所述最前端部件的从插入孔侧进行投影的情况下的投影面积。

3.根据权利要求1或2所述的向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法，其中，

所述多个部件全部是磁铁。

4.根据权利要求1或2所述的向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法，其中，

所述最前端部件是装配工件，其他部件全部是不具有进行了倒角的棱线的磁铁。

5.根据权利要求4所述的向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法，其中，

使所述最前端部件及所述其他部件向插入方向移动，直至所述最前端部件穿过所述磁铁插入孔为止。

6.根据权利要求1或2所述的向转子铁心插入磁铁的磁铁插入方法，其中，

将所述转子铁心配置为，使所述磁铁插入孔的轴线在铅垂方向上延伸，

将定位夹具以及集合体承载部件配置于与所述磁铁插入孔相比的上侧，其中，该定位夹具对所述集合体的至少彼此正交的两个侧面进行保持，该集合体承载部件对所述集合体的插入时的最前端侧端面进行保持，

在所述集合体承载部件上层叠所述多个部件，通过利用磁铁定位杆从与所述定位夹具相对的方向对所述多个部件进行按压，从而使所述多个部件定位，形成所述集合体。