CN107394917A - 定向磁化装置以及磁铁埋入型转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供磁铁埋入型转子以及该转子用的定向磁化装置，能实现马达的高扭矩化并减少马达扭矩变动。定向磁化装置(60)具备多个定向磁化磁轭(62)和多个定向磁化磁铁(61)，在将它们组装为圆环状构成的磁路内，以配置了转子铁芯(40)的状态使各励磁磁铁在磁场中成型。在使转子铁芯的外周面与定向磁化装置的内周面对置的状态下将转子铁芯配置于上述磁路内的情况下，在与各定向磁化磁轭的转子铁芯对置的部位设置有突出部(62a)，在各突出部的定向磁化装置的周向的两侧的在各定向磁化磁铁与转子铁芯的间隙分别设置有各辅助磁铁(63)。各突出部及各辅助磁铁沿定向磁化装置的轴向延伸，并相对定向磁化装置的轴向歪斜。

Description

定向磁化装置以及磁铁埋入型转子

技术领域

本发明涉及定向磁化装置以及磁铁埋入型转子。

背景技术

从以往公知有由在转子的内部埋入励磁用的永久磁铁的构造构成的嵌入磁铁式同步电动机(所谓IPM马达)。在日本专利第4726105号公报中，作为这样的励磁用的永久磁铁，公开了制造构成为用注射模塑成型将粘结磁铁等树脂材料埋入转子的内部的IPM马达时所使用的定向装置。

如专利第4726105号公报记载的那样，在将励磁用的永久磁铁为树脂材料的情况下，其形状的自由度变高，例如，能够设法确保磁铁表面积更大。在该情况下，与定子的线圈交链的磁通变多，能够实现马达的高扭矩化。但是，励磁用的永久磁铁为树脂材料的情况下，虽然能够实现马达的高扭矩化，但以马达的扭矩变动的减少的观点来看还残留有课题。

发明内容

本发明的目的之一是提供能够实现马达的高扭矩化并且减少马达的扭矩变动的定向磁化装置以及磁铁埋入型转子。

本发明的一方式的定向磁化装置，在用于在将树脂磁铁作为励磁用的转子的转子铁芯配置于内部的情况下，使该树脂磁铁在磁场中成型，其中，

包括磁路，其具备多个定向磁化磁轭和多个定向磁化磁铁，并通过圆环状地组装各定向磁化磁轭和各定向磁化磁铁而构成，

其中，在将上述转子铁芯配置于上述磁路内的情况下，使上述转子铁芯的外周面与上述各定向磁化磁轭以及上述各定向磁化磁铁的内周面对置的状态下，

在上述各定向磁化磁轭的内周面，沿上述转子铁芯的轴向延伸地设置有突出部，该突出部与上述各定向磁化磁铁的内周面相比更朝向上述转子铁芯突出，

在各突出部各自的上述转子铁芯的周向的两侧的在上述各定向磁化磁铁于上述转子铁芯的各间隙沿上述转子铁芯的轴向延伸地设置有与上述各定向磁化磁轭相比磁阻较高的部位亦即高磁阻部，

上述各突出部以及各高磁阻部配置为具有相对于上述转子铁芯的轴向由规定的角度地延伸而配置的歪斜。

根据上述结构，在将转子铁芯配置于磁路内的情况下，设置于各定向磁化磁轭的各突出部沿着转子铁芯的轴向延伸，并相对于转子铁芯的轴向歪斜。由此，即使是构成为磁极相对于转子的轴向歪斜的转子，也能通过磁场中成型不难地将树脂磁铁定向以及磁化。另外并且，直接通过与磁化磁铁邻接的定向磁化磁轭间的磁通，即对定向以及磁化没有帮助的漏磁通的通路被与各突出部一起沿着转子铁芯的轴向延伸并歪斜的各高磁阻部遮蔽。由此，能够减少漏磁通，并且能够使在磁场中成型的树脂磁铁的定向率以及磁化率提高。因此，通过利用上述定向磁化装置在磁场中成型的树脂磁铁作为励磁用的转子，能够实现马达的高扭矩化并且能够减少马达的扭矩变动。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中，

图1A是表示使用了磁铁埋入型转子的IPM马达的剖面构造的剖视图。

图1B是表示图1A所示的范围A的放大剖面构造的剖视图。

图2是表示图1B的Ⅱ-Ⅱ线剖面构造的剖视图。

图3是表示定向磁化装置的立体图。

图4是对辅助磁铁的成型工序进行说明的俯视图。

图5是对相同辅助磁铁的成型工序进行说明的俯视图。

图6是对相同辅助磁铁的成型工序进行说明俯视图。

图7是表示将转子铁芯配置于定向磁化装置的状态的立体图。

图8A是从磁铁材料的射出方向观察图7中的定向磁化装置以及磁铁埋入型转子的图，并是对磁铁埋入型转子的定向以及磁化的方式进行说明的俯视图。

图8B是表示图8A的局部的俯视图。

图9是对于图7中的定向磁化装置以及磁铁埋入型转子的局部，表示图7的Ⅸ-Ⅸ线剖面构造的剖视图。

图10是对于图7中的定向磁化装置以及磁铁埋入型转子的局部，表示图7的X－X射线剖面构造的剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的定向磁化装置以及磁铁埋入型转子的一实施方式进行说明。首先，对使用了磁铁埋入型转子的IPM马达的构造进行说明。如图1A、图1B所示，该IPM马达具备：被固定于圆筒状的壳体1的内周面的定子2；经由未图示的轴承被壳体1以轴线m为中心能够旋转地支承的作为旋转轴的马达轴3；以及一体地安装于马达轴3的外周并配置于定子2的内侧的转子4。

定子2成为以轴线m为中心的圆筒状。定子2是沿其轴向(与轴线m平行的方向)层叠有多片电磁钢板而形成的。在定子2的内周面设有朝向径向(与轴线m正交的方向)内侧延伸的12个齿20。在各齿20卷绕有线圈21。

转子4具备以轴线m为中心的圆筒状的转子铁芯40，以及埋入转子铁芯40的内部的10个永久磁铁(以下，称作励磁磁铁)50。转子铁芯40由沿其轴向层叠有多片电磁钢板的构造构成。在转子铁芯40设置有沿其轴向贯通的马达轴孔3a。在马达轴孔3a嵌合有马达轴3。另外，在转子铁芯40隔开相等间隔地设置有沿其轴向贯通的多个磁铁插入孔41。

如图1B所示，从转子铁芯40的轴向观察，各磁铁插入孔41成为朝向转子铁芯40的径向外侧打开的U字状。在磁铁插入孔41分别埋入有磁场产生用的励磁磁铁50。

如该图所示，从转子铁芯40的轴向观察，各励磁磁铁50与各磁铁插入孔41同样地成为朝向转子铁芯40的径向外侧打开的U字状。由此，确保各励磁磁铁50的表面积中的与定子2对置的磁铁表面部50a大于转子铁芯40的径向的外周面(转子铁芯40的周向的周宽度W1)。希望在各励磁磁铁50与各磁铁插入孔41之间无缝隙。各励磁磁铁50由利用树脂将磁铁粉末结合起来而成的粘结磁铁等树脂磁铁构成，在U字的内侧具有N极的励磁磁铁50与在U字的内侧具有S极的励磁磁铁50在转子铁芯40的周向(轴线m的周向)交互配置(所谓多极构造)。此外，各励磁磁铁50通过注射模塑成型埋入各磁铁插入孔41。

如图1B以及图2所示，转子4的磁极相对于其轴向直线状地歪斜。歪斜是指定子的齿或者励磁磁铁相对于定子的轴向具有规定的角度延伸。即，通过使转子铁芯40的各磁铁插入孔41随着从其轴向的第一侧向第二侧而使转子铁芯40的周向的相位一个一个地错开微小量，该轴向的两端面处的转子铁芯40的周向的相位被错开歪斜角度θsk。由此，各磁铁插入孔41以相对于转子铁芯40的轴向倾斜了倾斜角度θax那样呈直线状地歪斜。此外，在图1B中，对于磁铁插入孔41，用虚线表示相对于转子铁芯40的轴向的第一侧的第二侧的位置。另外，各磁铁插入孔41的内壁面通过各电磁钢板向转子铁芯40的周向一个一个地错开微小量而形成为阶梯状。

这样，各励磁磁铁50与各磁铁插入孔41同样地，以转子铁芯40的轴向的两端面处的转子铁芯40的周向的相位错开歪斜角度θsk的方式，以相对于该轴向倾斜了倾斜角度θax那样呈直线状地歪斜。本实施方式的IPM马达是10极12插口规格，歪斜角度θsk设定为与此相对应的角度。例如歪斜角度θsk成为转子铁芯40的轴向的两端面处的转子铁芯40的周向的相位大约错开3°的角度。

在具有这样构成的转子4的IPM马达中，若向图1所示的线圈21供给交流电流，则形成旋转磁场。通过该旋转磁场与通过各励磁磁铁50形成的磁场作用，转子4被施加扭矩，马达轴3旋转。

接下来，对于用于成型转子4的各励磁磁铁50的定向磁化装置，与转子4的制造方法一起进行说明。如图3所示，定向磁化装置60是与使作为材料的磁铁材料粒状化亦即磁铁材料颗粒(树脂磁铁)的注射模塑成型并行地，对埋入转子铁芯40的各磁铁插入孔41的各励磁磁铁50进行磁铁材料的定向以及磁化的装置。

在向磁化装置60设置有作为用于配置转子铁芯40的空间的圆筒状的收容部60a。在将转子铁芯40配置于收容部60a的状态下，收容部60a以及转子铁芯40的轴心在轴线m上相互一致。收容部60a的外径设定为与转子铁芯40的外径相比较大一些。与收容部60a的轴线m平行的方向的长度设定为至少大于或等于转子铁芯40的轴向的长度。

定向磁化装置60分别具有多个以收容部60a为中心并在轴线m的周向上交互配置的永久磁铁(以下，称作定向磁化磁铁)61以及定向磁化磁轭62。各定向磁化磁铁61以及各定向磁化磁轭62一体地组装为圆环状。各定向磁化磁铁61的周向上的各定向磁化装置60的宽度成为设定为随着从收容部60a的内周面朝向径向外侧变得越大的三棱柱状。此外，各定向磁化磁铁61相对于定向磁化装置60的轴向不歪斜而与该轴向平行延伸。而且，各定向磁化磁铁61构成为在定向磁化装置60的周向具有不同的磁极。另外，各定向磁化磁铁61配置为在定向磁化装置60的周向上相邻的彼此以相同的磁极彼此对置。各定向磁化磁铁61以及各定向磁化磁轭62构成从各定向磁化磁铁61的N极出发，通过邻接的定向磁化磁轭62内部并返回各定向磁化磁铁61的S极的磁通的通路亦即磁性回路(磁路)。

各定向磁化磁轭62的周向上的各定向磁化装置60的宽度成为设定为随着从收容部60a的内周面朝向径向外侧而变小的三棱柱状。此外，各定向磁化磁轭62相对于定向磁化装置60的轴向不歪斜而与该轴向平行地延伸。而且，各定向磁化磁轭62被配置为被各定向磁化磁铁61的相同磁极彼此对置的部分夹着。在收容部60a配置了转子铁芯40(图3中用双点划线表示)的情况下，在各定向磁化磁轭62的与转子铁芯40对置的部位设置有突出部62a。与各定向磁化磁铁61的与转子铁芯40(图3中用双点划线表示)对置的部位相比，各突出部62a朝向定向磁化装置60的径向内侧，即朝向转子铁芯40突出。由此，在收容部60a的内周面，通过各突出部62a在周向上隔开相等间隔设置有在定向磁化装置60的径向内侧以及径向外侧具有凹凸的台阶部。

另外，各突出部62a沿着定向磁化装置60的轴向直线状地延伸。而且，各突出部62a与转子铁芯40的各励磁磁铁50等同样地，以相对于与轴线m平行的方向(定向磁化装置60的轴向)具有倾斜角度θax那样呈(定向磁化装置60的轴向的两端面处的定向磁化装置60的周向的相位具有与转子4的磁极相同的歪斜角度θsk)直线状歪斜。此外，各定向磁化磁轭62与相邻的各定向磁化磁铁61的接触面相对于定向磁化装置60的轴向不歪斜而与该轴向平行地延伸。

如图1B以及图3所示，各突出部62a在定向磁化装置60的周向的周宽度W2设定为与各磁铁插入孔41的U字状的各前端间的转子铁芯40的周向的周宽度W1相比设定得比较大。即，在作为将图1B的Ⅱ－Ⅱ线剖面构造向平面投影的图的图2中，若使突出部62a与磁铁插入孔41(励磁磁铁50)重叠，则该情况下的突出部62a的宽度W2′同样与各磁铁插入孔41的U字状的各前端间的宽度W1′相比设定得比较大。因此，从定向磁化装置60的径向外侧观察时，各突出部62a的整体将各磁铁插入孔41的U字状的各前端间的区域、磁铁表面部50a遮蔽。例如，上述宽度W2′设定为即使有转子铁芯40等公差，也能够起到所希望的定向以及磁化的功能。

另外，上述宽度W2′被设定为，即使随着转子4的规格变更，磁极的歪斜角度θsk变为比3°大、例如约7.5°等，对于各突出部62a的歪斜角度θsk，也能够以将其维持为约3°的状态起到所希望的定向以及磁化的功能。

在各突出部62a各自的定向磁化装置60的周向的两侧设置有由与各定向磁化磁轭62相比磁阻设定得较高的磁性体构成的辅助磁铁63。在收容部60a配置了转子铁芯40(图3中，用双点划线表示)的情况下，各辅助磁铁63在定向磁化装置60的径向，被设置于各定向磁化磁铁61与转子铁芯40的间隙。各辅助磁铁63由粘结磁铁等树脂磁铁构成，通过定向磁化装置60而在磁场中被成型。在本实施方式中，各辅助磁铁63是高磁阻部的一个例子。

各辅助磁铁63在定向磁化装置60的径向的厚度设定为与各突出部62a相对于各定向磁化磁铁61向定向磁化装置60的径向内侧突出的量一致的大小。另外，各辅助磁铁63沿着各突出部62a直线状地延伸。即，各辅助磁铁63沿着与轴线m平行的方向(定向磁化装置60的轴向)延伸，与各突出部62a相同，相对于定向磁化装置60的轴向具有倾斜角度θax(具有与转子4的磁极相同的歪斜角度θsk)直线状地歪斜。而且，各辅助磁铁63在与各定向磁化磁铁61的位置关系中，随着从定向磁化装置60的轴向的第一侧前往第二侧而向定向磁化装置60的周向偏移。

此外，各辅助磁铁63在定向磁化装置60的周向中，横跨分别邻接的各定向磁化磁轭62的一部分而与各定向磁化磁铁61连续地设置。因此，从定向磁化装置60的径向内侧观察时，各定向磁化磁铁61的整体被各辅助磁铁63遮蔽。

这里，对成型各辅助磁铁63的辅助磁铁的成型工序进行说明。在该辅助磁铁的成型工序有3个大的工序。如图4所示，首先在辅助磁铁的成型工序的第一工序中，在未设置有各辅助磁铁63的状态的准备状态的定向磁化装置60′的收容部60a替代转子铁芯40配置圆筒状的伪芯64。此时，在伪芯64的径向上，在各定向磁化磁铁61以及各定向磁化磁轭62的内周面与伪芯64的外周面之间，沿着伪芯64的周向设置有多个辅助磁铁成型部65。伪芯64是由与各定向磁化磁轭62相比较磁阻设定得比较高的不锈钢等非磁性体构成。此外，伪芯64的外径以及轴向的长度设定为分别与收容部60a的外径以及轴向的长度一致。

如图5所示，在辅助磁铁的成型工序的第二工序中，通过未图示的射出机将上述磁铁材料颗粒分别向各辅助磁铁成型部65射出。此时，射出机将磁铁材料颗粒加热溶解，并将高温状态的磁铁材料向各辅助磁铁成型部65射出。该高温状态的磁铁材料通过向由各定向磁化磁铁61和各定向磁化磁轭62构成的磁路内(磁场中)射出来被定向以及磁化。在高温状态的磁铁材料被施加使各辅助磁铁成型部65内部通过伪芯64的周向(图5中，箭头所示的顺时针方向或者逆时针方向)的磁通(磁场)。通过该磁通通过高温状态的磁铁材料，磁铁材料被磁化从而发挥作为永久磁铁的功能。

例如，如图5中的左侧以及右侧的放大图所示，在相邻的各辅助磁铁成型部65中，相互反向的磁通分别通过磁铁材料。在该情况下，在左侧的辅助磁铁成型部65中，顺时针方向的磁通通过磁铁材料，从而以磁力矩的方向朝向顺时针方向的方式被定向的状态被磁化。另一方面，在右侧的辅助磁铁成型部65中，逆时针方向的磁通通过磁铁材料，从而以磁力矩的方向朝向逆时针方向的方式被定向的状态被磁化。在本实施方式中，在将顺时针方向设为第一方向的情况下，被通过该第一方向的磁通被定向以及磁化的树脂磁铁是第一树脂磁铁。另外，相对于第一方向逆时针方向成为第二方向，利用通过该第二方向的磁通被定向以及磁化的树脂磁铁是第二树脂磁铁。

如图6所示，在辅助磁铁的成型工序的第三工序中，从定向磁化装置60的收容部60a取出伪芯64，并将磁化后的各辅助磁铁63相对于在伪芯64的周向(这里是逆时针方向)相邻的辅助磁铁成型部65分别一个一个地错开配置并固定。此时，在该图中，如左侧以及右侧的放大图所示，在各辅助磁铁成型部65内部是空气层的情况下，相对于直接通过与定向磁化磁铁61邻接的各定向磁化磁轭62间的磁通(磁场)，分别配置有磁力矩的朝向被反向定向的各辅助磁铁63。经过这样第三工序发挥作为永久磁铁的功能的各辅助磁铁63在磁场中成型，同时完成定向磁化装置60。此后，在定向磁化装置60的收容部60a配置转子铁芯40，制造转子4。

在制造转子4时，首先通过将被冲切为规定形状的多个电磁钢板以随着从转子铁芯40的轴向的第一侧前往第二侧而使转子铁芯40的周向的相位一个一个地错开微小量的方式层叠于各磁铁插入孔41，生成转子铁芯40。其后，使用定向磁化装置60，进行与该励磁磁铁50的定向以及磁化并行地进行的将生成的转子铁芯40的各励磁磁铁50的注射模塑成型、即在磁场中的成型。

具体如图7所示，最初在定向磁化装置60的收容部60a配置转子铁芯40。此时，转子铁芯40以与收容部60a的内周面之间具有一些缝隙(例如，100μm左右的空气层)的方式通过固定销嵌合于马达轴孔3a等地被定位固定。另外，转子铁芯40的各磁铁插入孔41的U字状的各前端在转子铁芯40的径向上，分别以与各辅助磁铁63对置的方式配置。由此，转子铁芯40的各磁铁插入孔41的U字状的各前端间的区域，即磁铁表面部50a在转子铁芯40的径向上分别配置为与各定向磁化磁轭62的各突出部62a对置。

如图8A所示，接着通过未图示的射出机将上述磁铁材料颗粒分别对转子铁芯40的各磁铁插入孔41射出。此时，射出机将磁铁材料颗粒加热溶解，并将高温状态的磁铁材料向各磁铁插入孔41射出。该高温状态的磁铁材料通过向由各定向磁化磁铁61和各定向磁化磁轭62构成的磁路内(磁场中)射出来被定向以及磁化。高温状态的磁铁材料被施加沿转子铁芯40的周向(图8中，用箭头表示的顺时针方向或者逆时针方向)通过各磁铁插入孔41内部的磁通(磁场)。通过该磁通通过高温状态的磁铁材料，磁铁材料被磁化而发挥作为永久磁铁的功能。这样发挥作为永久磁铁的功能的各励磁磁铁50在磁场中成型，同时完成转子4。

根据以上说明的本实施方式的转子4以及定向磁化装置60，能够得到以下所示的作用以及效果。

(1)在使通过定向磁化装置60在磁场中成型的各励磁磁铁50励磁的本实施方式的转子4中，首先通过将磁场产生用的各励磁磁铁50埋入转子铁芯40内部，能够设法确保各励磁磁铁50的表面积中与定子2对置的磁铁表面部50a更大。在该转子4中，与定子2的线圈21交链的磁通变多，能够使马达高扭矩化。另外并且，在本实施方式的转子4中，使各励磁磁铁50相对于转子铁芯40的轴向歪斜了歪斜角度θsk。在该转子4中，能够减少马达的扭矩变动。因此，在使用了本实施方式的转子4的IPM马达中，能够实现马达的高扭矩化并且减少马达的扭矩变动。

(2)在用于使本实施方式的转子4的各励磁磁铁50在磁场中成型的定向磁化装置60中，设置于各定向磁化磁轭62的各突出部62a沿着定向磁化装置60的轴向延伸，并相对于定向磁化装置60的轴向歪斜。由此，即使是构成为磁极相对于转子4的轴向歪斜的本实施方式的转子4，也能够通过在磁场中成型而不难地将各励磁磁铁50定向以及磁化。

另外并且，直接通过与各定向磁化磁铁61邻接的各定向磁化磁轭62间的漏磁通的通路被与各突出部62a一起歪斜的各辅助磁铁63遮蔽。

具体如图8B的放大图所示，辅助磁铁63相对于通过邻接的向磁化磁铁61以及各定向磁化磁轭62之间的漏磁通X1，磁力矩的朝向被反向定向。即，漏磁通X1通过辅助磁铁63内部的通路被辅助磁铁63遮蔽。

另外，如图9的放大图所示，相对于图8B，在转子铁芯40以及定向磁化装置60的轴向的中间附近，各辅助磁铁63与各定向磁化磁铁61的位置关系相对于图8B沿转子铁芯40的周向错开。即使是该情况，辅助磁铁63相对于通过邻接的定向磁化磁铁61以及各定向磁化磁轭62之间的漏磁通X2，磁力矩的朝向被反向定向。即，漏磁通X2通过辅助磁铁63内部的通路被辅助磁铁63遮蔽。

同样如图10的放大图所示，相对于图8B，在转子铁芯40以及定向磁化装置60的轴向的相反一侧，各辅助磁铁63与各定向磁化磁铁61的位置关系相对于图8B以及图9沿转子铁芯40的周向错开。即使是该情况，辅助磁铁63相对于通过邻接的定向磁化磁铁61以及各定向磁化磁轭62之间的漏磁通X3，磁力矩的朝向被定向为相反方向。即，漏磁通X3通过辅助磁铁63内部的通路被辅助磁铁63遮蔽。

由此，能够提高漏磁通的减少效果，能够进一步使在磁场中成型的各励磁磁铁50的定向率以及磁化率提高。因此，在使用了本实施方式的转子4的IPM马达中，能够实现马达的高扭矩化并且能够减少马达的扭矩变动。

(3)在将转子铁芯40配置于收容部60a的情况下，各辅助磁铁63在定向磁化装置60的径向上，被设置于转子铁芯40与各定向磁化磁铁61的间隙。即，在将转子铁芯40配置于定向磁化装置60的作业时等，即使在转子铁芯40错误地与定向磁化装置60接触的情况下，实际上接触的部位也是转子铁芯40与辅助磁铁63。由此，转子铁芯40错误地与定向磁化装置60接触，也难以损伤定向磁化磁铁61。另外在该情况下，即使与转子铁芯40接触而辅助磁铁63受伤，仅更换该辅助磁铁63，就能再次使用定向磁化装置60。因此，在作为高磁阻部使用辅助磁铁63的情况下，能够提高减少漏磁通的效果，以定向磁化装置60的耐老化性的观点和定向磁化装置60的维护的观点来看特别有利。

(4)在本实施方式中，各辅助磁铁63通过将转子4的各励磁磁铁50在磁场中成型用的定向磁化装置60而被成型。由此，能够不需要用于成型各辅助磁铁63的单独的结构。因此，即使是马达的高扭矩化并且减少马达的扭矩变动的情况下，也能够确保设备的新的空间、将结构的增加抑制为最小程度。

(5)各辅助磁铁63通过相对于沿着定向磁化装置60的轴向延伸的方向形成为直线形状，在将各辅助磁铁63配置于定向磁化装置60的情况下的作业变得容易。例如，在将转子铁芯40配置于定向磁化装置60的作业时等，即使转子铁芯40错误地与定向磁化装置60接触，辅助磁铁63受伤的情况下，辅助磁铁63的交换作业也容易。

(6)如本实施方式的转子4这样，在IPM马达中，通过使转子4的磁极歪斜，能够实现马达的高扭矩化并且能够使马达的扭矩变动减少。但是，在转子4的磁极歪斜的情况下，对于定向磁化装置也需要构成为使磁通的产生源歪斜。一般作为磁通的产生源，除了像本实施方式这样的使用各定向磁化磁铁61以及各定向磁化磁轭62的磁铁式之外，也有使用线圈的线圈式。

特别是在线圈式的转子中，与磁铁式相比较，因为线圈本身的配置的自由度高，所以从对转子4的磁极歪斜的转子进行定向以及磁化的观点来看有利。但是，如本实施方式的转子4那样，在励磁用的永久磁铁是树脂磁铁的情况下，为了提高定向率以及磁化率，需要花费一定时间慢慢地对上述磁铁材料施加磁通。但是在线圈式的转子中，由于发热等关系，不能花费时间慢慢施加磁通，因为需要使定向以及磁化瞬时结束，从提高定向率以及磁化率的观点来看不利。即，线圈式的转子在励磁用的永久磁铁是树脂磁铁的情况下，难以实现马达的高扭矩化并且难以减少马达的扭矩变动。

这一点在本实施方式的定向磁化装置60中，即使转子4的磁极歪斜，也能够磁场中成型不困难地将各励磁磁铁50定向以及磁化。另外并且，能够减少漏磁通，并且能够提高在磁场中成型的各励磁磁铁50的定向率以及磁化率。因此，在本实施方式的定向磁化装置60中，能够制作出能够实现马达的高扭矩化并且减少马达的扭矩变动的转子，即能够制作出合适的IPM马达。

此外，上述实施方式也能够以以下方式实施。

设置有各辅助磁铁63的部位也可以省略各辅助磁铁63而由空气层构成。即使是该情况，对于漏磁通的减少也能够发挥一些作用。例如，与通过各定向磁化磁轭62构成设置有各辅助磁铁63的部位的情况相比较的话，能够适当地减少漏磁通。另外在该情况下，在将转子铁芯40配置于定向磁化装置60的作业时等，转子铁芯40错误地与定向磁化装置60接触的情况下，与转子铁芯40接触的部位不是定向磁化磁铁61，例如可能是定向磁化磁轭62。由此，即使转子铁芯40错误地与定向磁化装置60接触，也不易损伤定向磁化磁铁61，这一点与上述实施方式相同。

各辅助磁铁63也可以通过与定向磁化装置60不同的装置成型。而且，在各辅助磁铁成型部65中，预先成型的各辅助磁铁63中的该辅助磁铁成型部65是空气层的情况下，相对于直接通过与定向磁化磁铁61邻接的各定向磁化磁轭62间的磁通的朝向，配置磁力矩被定向为相反方向的辅助磁铁63也可以。在该情况下，各辅助磁铁63如果与各定向磁化磁轭62相比较磁阻设定得比较高的话，并不局限于树脂磁铁，也可以是烧结磁铁、压缩成型磁铁等。

在辅助磁铁的成型工序的第三工序中，在辅助磁铁成型部65是空气层的情况下，相对于直接通过与定向磁化磁铁61邻接的各定向磁化磁轭62间的磁通的朝向，能够配置并固定磁力矩被定向为相反朝向的辅助磁铁63即可，在不邻接的辅助磁铁成型部65之间，也可以更换辅助磁铁63。

在各突出部62a中，图2所示的宽度W2′与该图所示的宽度W1′相比较，在能够起到所希望的定向以及磁化的功能的范围内设定得比较小也可以。

各突出部62a以及各辅助磁铁63如果能够起到所希望的定向以及磁化的功能的话，也可以是在中途具有拐点的曲线、梯度不同的直线的组合。另外，各突出部62a以及各辅助磁铁63各自的边界与构成各磁铁插入孔41以及各励磁磁铁50的电磁钢板相对应地阶梯状地歪斜也可以。

伪芯64主要在成型各辅助磁铁63时作为金属模起作用即可，材质没有特别限定。例如，伪芯64也可以是芯轴等磁性体。各励磁磁铁50的形状可以任意变更，例如，也可以是U字被分割为多块的形状、V字状、轮辐状等。另外，各励磁磁铁50的U字状的各前端由棱角也可以，角被倒角也可以。另外，各励磁磁铁50的形状随着向U字状的各前端前进而转子铁芯40的周向的宽度变大也可以。

在转子铁芯40的径向的外周面，除了转子4的磁极歪斜之外，为了实现扭矩变动进一步减少而在有些地方设置向径向外侧膨胀的偏心部也可以。

在定向磁化装置60中，励磁用的永久磁铁是粘结磁铁等树脂磁铁，如果是构成为转子的磁极相对于转子铁芯的轴向歪斜的转子的话，并不局限于磁铁埋入型转子，也能够将表面磁铁型转子的励磁用的永久磁铁定向以及磁化。表面磁铁型转子作为由在转子的表面设置励磁用的永久磁铁的构造构成的表面磁铁同步电动机(所谓的SPM马达)被使用。

在上述实施方式中，使用了10极12插口的IPM马达，但极数以及插口数并不限定于此，能够任意设定。在该情况下，转子4的磁极的歪斜角度θsk与极数以及插口数相对应地设定。

转子铁芯40的材质不限定于电磁钢板。例如，也能够使用电磁软铁等软磁性体。另外，转子铁芯40也可以是将用绝缘被膜覆盖表面的磁性体的粉末(压粉)压缩而凝固为圆筒状的压粉磁芯。

上述实施方式作为使用IPM转子的马达实现，也可以作为使用了IPM转子的发电机实现。本申请主张于2016年3月25日提出的日本专利申请2016-062492号的优先权，并在此引用其全部内容。

Claims (7)

1.一种定向磁化装置，其用于在将以树脂磁铁作为励磁用的转子的转子铁芯配置于内部的情况下，使该树脂磁铁在磁场中成型，其中，

包括磁路，其具备多个定向磁化轭部和多个定向磁化磁铁，并通过圆环状地组装各定向磁化轭部和各定向磁化磁铁而构成，

其中，在将上述转子铁芯配置于上述磁路内的情况下，使上述转子铁芯的外周面与上述各定向磁化轭部以及上述各定向磁化磁铁的内周面对置的状态下，

在上述各定向磁化轭部的内周面，沿上述转子铁芯的轴向延伸地设置有突出部，该突出部与上述各定向磁化磁铁的内周面相比更朝向上述转子铁芯突出，

在各突出部各自的上述转子铁芯的周向的两侧的在上述各定向磁化磁铁与上述转子铁芯的各间隙沿上述转子铁芯的轴向延伸地设有与上述各定向磁化轭部相比磁阻较高的部位亦即高磁阻部，

上述各突出部以及各高磁阻部配置为具有相对于上述转子铁芯的轴向有规定的角度地延伸而配置的歪斜。

2.根据权利要求1所述的定向磁化装置，其中，

上述各高磁阻部是使在上述间隙处上述磁路所产生的磁通中不对定向和磁化起作用的漏磁通减少的辅助磁铁。

3.根据权利要求2所述的定向磁化装置，其中，

各辅助磁铁是在上述间隙是空气层的情况下在与在该间隙产生的上述漏磁通的朝向相反的方向被定向以及磁化的磁铁。

4.根据权利要求3所述的定向磁化装置，其中，

当在供上述转子铁芯配置的部位配置有伪芯来替代该转子铁芯的情况下，上述各辅助磁铁是利用在上述伪芯的外周面与上述各定向磁化磁铁的内周面之间设置的多个辅助磁铁成型部在磁场中成型而成的树脂磁铁，

上述各辅助磁铁包括第一树脂磁铁和第二树脂磁铁，其中，上述第一树脂磁铁由在上述伪芯的周向上的第一方向上通过的磁通进行定向以及磁化，上述第二树脂磁铁由在上述第一方向的相反方向上通过的磁通进行定向以及磁化，

相对于上述磁场中成型时的配置，上述各辅助磁铁被配置为更换上述第一树脂磁铁以及上述第二树脂磁铁的相互位置。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的定向磁化装置，其中，

上述各辅助磁铁相对于沿上述转子铁芯的轴向延伸的方向成为直线形状。

6.一种磁铁埋入型转子，具备：圆筒状的转子铁芯；以及多个树脂磁铁，其埋入上述转子铁芯内部，其中，

各树脂磁铁在沿上述转子铁芯的周向排列的状态，沿上述转子铁芯的轴向延伸地被埋入，

上述各树脂磁铁配置为具有相对于上述转子铁芯的轴向有规定的角度延伸而配置的歪斜。

7.一种磁铁埋入型转子的制造方法，包括磁化工序，在该磁化工序使用权利要求2所述的定向磁化装置，使具备圆筒状的转子铁芯和埋入上述转子铁芯内部的多个树脂磁铁的磁铁埋入型转子磁化，其中，

成型上述辅助磁铁的方法包括：

对于上述定向磁化装置，通过在配置有转子的部位替代该转子铁芯配置伪芯，来在伪芯的外周面与各定向磁化磁铁的内周面之间沿着定位部件的周向设置多个辅助磁铁成型部的工序，

通过使树脂磁铁分别流入各辅助磁铁成型部来使各辅助磁铁在磁场中成型的工序；以及

使磁场中成型后的各辅助磁铁沿着定位部件的周向分别一个一个错开配置的工序。