CN107852073B - 转子的制造方法及转子 - Google Patents

转子的制造方法及转子 Download PDF

Info

Publication number
CN107852073B
CN107852073B CN201680043290.5A CN201680043290A CN107852073B CN 107852073 B CN107852073 B CN 107852073B CN 201680043290 A CN201680043290 A CN 201680043290A CN 107852073 B CN107852073 B CN 107852073B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnet
rotor
opening
core
rotor core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680043290.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107852073A (zh
Inventor
奥山祥孝
安田善纪
浅野能成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Publication of CN107852073A publication Critical patent/CN107852073A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107852073B publication Critical patent/CN107852073B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0013—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14336—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article
    • B29C45/14344—Moulding in or through a hole in the article, e.g. outsert moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2701—Details not specific to hot or cold runner channels
    • B29C45/2708—Gates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/58—Details
    • B29C45/581—Devices for influencing the material flow, e.g. "torpedo constructions" or mixing devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2081/00—Use of polymers having sulfur, with or without nitrogen, oxygen or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • B29K2081/04—Polysulfides, e.g. PPS, i.e. polyphenylene sulfide or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2103/00—Use of resin-bonded materials as moulding material
    • B29K2103/04—Inorganic materials
    • B29K2103/06—Metal powders, metal carbides or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0003—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B29K2995/0008—Magnetic or paramagnetic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

在注入工序中，将粘结磁铁用材料(26a)注射到在空腔(43)内产生磁场的成型模(40)内，从设置在该空腔(43)内的转子铁芯(21)的各个磁铁用槽(24)的一开口(24a)注入该粘结磁铁用材料(26a)，在该注入工序中使用成型模(40)，该成型模(40)上的浇口(48)与区域(A)对应着敞开，其中，所述区域(A)为：从一开口(24a)沿着该转子铁芯(21)的轴心(O)能够看到该磁铁用槽(24)的另一开口(24b)的区域。

Description

转子的制造方法及转子
技术领域
本发明涉及一种旋转电机的转子的制造方法及转子。
背景技术
电动机、发电机等旋转电机中，有的旋转电机包括具有所谓的粘结磁铁的转子，该粘结磁铁是通过将细微粉末状或颗粒状的磁铁材料与树脂(粘结剂)混合后固化而形成的。而且在上述旋转电机中，有的旋转电机采用叠压铁芯作为转子铁芯，并且为了减小齿槽转矩，叠压铁芯采用了扭斜(skew)结构(例如，参照专利文献1)，其中，所述叠压铁芯是将对电磁钢板进行冲压加工而形成的铁芯用部件叠合起来后得到的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3619885号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，如果将粘结磁铁用材料注入具有扭斜结构的叠压铁芯内，则存在不需要的应力作用在铁芯部件上，导致铁芯部件破损的情况。也就是说，就具有扭斜结构的叠压铁芯而言，由于铁芯部件(对电磁钢板进行冲压加工后形成的部件)的叠合面的一部分在磁铁用槽内露出，因而如果利用注塑成型机将粘结磁铁用材料注入磁铁用槽内，则有可能不需要的压力从粘结磁铁用材料作用到该露出的面上。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：减小在形成粘结磁铁之际作用在铁芯部件上的应力。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题，第一方面涉及一种转子的制造方法，所述转子具有转子铁芯21，所述转子铁芯21由多张铁芯部件22叠合而呈圆筒状，其中，所述铁芯部件22具有与收纳粘结磁铁26的磁铁用槽24对应的通孔25且呈圆板状，所述转子铁芯21具有扭斜结构，该铁芯部件22根据叠合位置沿周向错开的，
所述转子的制造方法的特征在于：
具有注入工序，在所述注入工序中，将粘结磁铁用材料26a注射到在空腔43内产生磁场的成型模40内，从设置在该空腔43内的所述转子铁芯21上的各个磁铁用槽24的一开口24a注入该粘结磁铁用材料26a，
在所述注入工序中使用所述成型模40，该成型模40上的浇口48与区域A对应着敞开，其中，所述区域A为：从所述一开口24a沿着该转子铁芯21的轴心O能够看到该磁铁用槽24的另一开口24b的区域。
在该构成方式下，由于转子铁芯21采用了扭斜结构，因而铁芯部件22的叠合面S的一部分成为露出面E。但通过使用对应于所述区域A设置有浇口48的成型模40，刚被注射到成型模40内后不久的粘结磁铁用材料26a就难以碰到露出面E上。
第二方面的特征在于：在第一方面中，
在所述注入工序中使用所述成型模40，所述成型模40上的所述浇口48在所述区域A的中心Ca处敞开。
在该构成方式下，与浇口48相向的露出面E的面积会可靠地减小。因此，刚被注射后不久的粘结磁铁用材料26a更加难以碰到露出面E上。
第三方面的特征在于：在第一方面中，
在所述注入工序中使用所述成型模40，所述成型模40上的所述浇口48在从所述区域A的中心Ca偏向所述一开口24a的中心Cs的位置处敞开，该一开口24a位于所述磁铁用槽24的靠注入所述粘结磁铁用材料26a一侧。
在该构成方式下，从浇口48注射来的粘结磁铁用材料26a在与注射方向正交的方向上扩散时的扩散偏差变小。
第四方面的特征在于：在第一到第三方面任意方面中，
所述粘结磁铁用材料26a以聚苯硫醚作磁性材料的粘结剂。
第五方面涉及一种转子，
所述转子的特征在于：
所述转子具有转子铁芯21，所述转子铁芯21由多张铁芯部件22叠合而呈圆筒状，其中，在所述铁芯部件22上形成有与收纳所述粘结磁铁26的磁铁用槽24对应的通孔25且所述铁芯部件22呈圆板状，所述转子铁芯21具有扭斜结构，该铁芯部件22根据叠合位置沿周向错开的，
在所述粘结磁铁26的端面上的与区域A对应的范围内形成有注入粘结磁铁用材料26a后而形成的浇口痕27，所述区域A为：从所述转子铁芯21上的磁铁用槽24的一开口24a沿着该转子铁芯21的轴心O能够看到该磁铁用槽24的另一开口24b的区域，所述一开口(24a)在所述端面侧。
发明效果
根据第一方面，能够减小在形成粘结磁铁26之际作用在铁芯部件22上的应力。
根据第二方面，能够更有效地减小在形成粘结磁铁之际作用在铁芯部件上的应力。
根据第三方面，因为粘结磁铁用材料在与注射方向正交的方向上扩散时的扩散偏差变小，所以能够期待磁场取向率提高。
附图说明
图1示出旋转电机的一例即电动机，应用了本发明的第一实施方式所涉及的转子的制造方法而制成。
图2是转子的立体图。
图3是从轴向看到的转子的俯视图。
图4是转子的纵向剖视图。
图5是从轴向看到的转子铁芯的俯视图。
图6是铁芯部件的俯视图。
图7示出在制造转子时所使用的注塑成型用成型模的纵向剖面。
图8是静模的俯视图。
图9示出动模的横向剖面。
图10示意性地示出磁铁用槽内的粘结磁铁用材料在注入工序的初期阶段的状态。
图11是本发明的第二实施方式所涉及的动模的浇口开口附近的放大图。
图12示出具有六个磁极的转子铁芯的例子。
图13示出具有八个磁极的转子铁芯的例子。
图14示出转子铁芯的例子，截面形状呈圆弧状的粘结磁铁将形成在该转子铁芯中。
图15示出转子铁芯的例子，分割成多个粘结磁铁的粘结磁铁将形成在该转子铁芯的各个磁极的位置处。
图16示出转子铁芯的例子，截面形状大致呈“I”字形的粘结磁铁将形成在该转子铁芯中。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，下面的实施方式是本质上优选的示例，并没有对本发明、其应用对象、或其用途的范围加以限制的意图。
(发明的第一实施方式)
图1示出旋转电机的一例即电动机1，应用了本发明的第一实施方式所涉及的转子的制造方法而制成。该电动机1是磁铁埋入式电动机，如图1所示，电动机1包括定子10、转子20、驱动轴30以及壳体2。需要说明的是，在下面的说明中，轴向是指驱动轴30的轴心的方向，径向是指与轴向正交的方向。外周侧是指远离轴心的一侧，内周侧是指接近轴心的一侧。
＜定子10＞
定子10包括圆筒状的定子铁芯11和线圈16。
定子铁芯11是所谓的叠压铁芯，是对电磁钢板进行冲压加工而冲切出板状部件后，将多张板状部件在轴向上叠合而构成的。定子铁芯11包括一个背轭部12、多个(在此示例中为六个)定子齿部13以及多个凸缘部14。定子铁芯11以背轭部12的外周面的一部分与壳体2的内周面接触的方式嵌入并固定在壳体2内。
背轭部12是定子铁芯11的外周侧的在俯视时呈环状的部分。
各个定子齿部13是定子铁芯11的沿径向延伸的长方体状的部分。在各个定子齿部13上例如以集中绕线的方式卷绕有线圈16，相邻的定子齿部13之间的空间构成为用以收纳线圈16的线圈用槽15。由此，各个定子齿部13和线圈16构成电磁铁。
凸缘部14是与各个定子齿部13的内周侧相连并朝着周向两个相反的方向突出的部分。因此，凸缘部14形成为其宽度(在周向上的长度)比定子齿部13的宽度大。凸缘部14的内周侧的面是随着转子20的外周面弯曲的弯曲面，该弯曲面以与转子20的外周面(弯曲面)保持规定距离(气隙G)相向。
＜转子20＞
在图2中示出了转子20的立体图，在图3中示出了从轴向看到的转子20的俯视图。在图4中示出了转子20的纵向剖视图。图4相当于沿图3中的IV－IV线剖开的剖面。
转子20包括转子铁芯21和四个粘结磁铁26。也就是说，转子20包括四个磁极。就该转子20而言，在各个磁极处设置了扭斜(skew)，以便减小齿槽转矩。需要说明的是，一般情况下，端板(例如，用不锈钢等非磁性体材料而形成的圆盘状的部件)设置在转子的轴向两端上，但在图1～图4中省略了端板的图示。
－转子铁芯21－
在图5中示出了从轴向看到的转子铁芯21的俯视图。转子铁芯21是所谓的叠压铁芯，具有在下文中详细说明的扭斜结构。具体而言，转子铁芯21是多张铁芯部件22在轴向上叠合而构成的。多张铁芯部件22是对例如厚度0.3～0.5mm的电磁钢板进行冲压加工而冲出来的且形状相同。在图6中示出了本实施方式的铁芯部件22的俯视图。在该铁芯部件22上形成有用以形成后述的磁铁用槽24的通孔25。而且，在此示例中，将很多张铁芯部件22叠合之后，对这些铁芯部件2施加压力让铁芯部件2变形而让这些铁芯部件2相接合，形成圆筒状的转子铁芯21。需要说明的是，从抑制涡电流发生的观点看，优选该铁芯部件22的原材料即电磁钢板已被绝缘包覆。
用以收纳粘结磁铁26的四个磁铁用槽24以转子铁芯21的轴心O为中心相隔90°布置在转子铁芯21上。这些磁铁用槽24沿轴向贯穿转子铁芯21，所述磁铁用槽24的截面呈：将与转子铁芯21的半径正交的矩形状的主体部和从主体部的两端部起分别向外周侧折弯后延伸的矩形状部组合起来的形状。
此外，在转子铁芯21的中心处形成有轴孔23，用于驱动负载(例如为空调装置的旋转式压缩机)的驱动轴30通过过盈配合(例如烧嵌)固定在该轴孔23内。因此，转子铁芯21的轴心O和驱动轴30的轴心在同一轴线上。
－扭斜结构－
在此，转子铁芯21的扭斜结构是指铁芯部件22根据叠合位置(在轴向上的位置)沿周向错开的结构。例如，用α(机械角[度])表示转子20的扭斜角，并用N(N是自然数且N≥2)表示要叠合的铁芯部件22的张数，则就本实施方式的转子铁芯21而言，从头数起第m张(m是自然数且N≥m≥2)的铁芯部件22位于：以转子铁芯21的轴心O为中心，相对于第m－1张的铁芯部件22旋转了α/(N－1)[度]的位置上。根据该构成方式，如图5所示，在转子铁芯21中，铁芯部件22的叠合面S的一部分会露出，由此在从轴向观察磁铁用槽24的内部时，能够看到该露出的部分(以下称作“露出面E”)。
此外，就该转子铁芯21而言，在从磁铁用槽24的一开口(以下称作“一槽开口24a”)沿着轴心O的方向观察该磁铁用槽24的内部时，能够看到该磁铁用槽24的另一开口(以下称作“另一槽开口24b”)的范围(称作“区域A”)存在于与转子铁芯21的轴心O正交且包括一槽开口24a的假想平面V上。在图5中示出了区域A的位置，在图4中示出了假想平面V的在轴向上的位置。在磁铁宽度θm与扭斜角α之间，磁铁宽度θm＞扭斜角α这一关系成立时，才存在有上述区域A。在图5的示例中，该关系已成立。在此，如图5所示，磁铁宽度θm是利用以转子铁芯21的轴心O为中心的角度来表示粘结磁铁26的在周向上的最大宽度的。在该结构中，区域A的中心Ca(形心)位于偏离投影到假想平面V上的、一槽开口24a的中心Cs(形心)的位置上(参照图5)。
需要说明的是，本实施方式的扭斜角α被设定为能够最大限度地减小齿槽转矩的理论扭斜角(机械角[度])。用L表示定子的磁极数(线圈用槽的数量)和转子的磁极数的最小公倍数，则该理论扭斜角(机械角[度])能够表示为360°/L。如果将此应用到本实施方式中，由于定子10的磁极数为6个，转子20的磁极数为4个，因而最小公倍数L＝12，由此α＝理论扭斜角＝360°/12＝30°。由此，例如，假设将100张的铁芯部件22叠合而形成转子铁芯21，则相邻的铁芯部件22沿周向错开的角度为0.3°。
－粘结磁铁26－
粘结磁铁26是一种永久磁铁，是通过将磁铁材料即细微粉末状或颗粒状的铁氧体磁铁、稀土类磁铁与尼龙树脂、PPS树脂等粘结剂混合后固化而形成的。需要说明的是，在本实施方式中，如后述那样，在制造转子20时，将使非磁性的粉末状或颗粒状的磁铁材料与粘结剂混合而得到的粘结磁铁用材料26a供给到转子铁芯21的磁铁用槽24内，并且对该粘结磁铁用材料26a进行磁化，从而形成粘结磁铁26。
粘结磁铁26的两个端面露在各个槽开口24a、24b处，在其中一个端面上形成有浇口痕27。在此，浇口痕27是指，与设置在后述成型模40上的浇口48的位置对应着形成的、呈浇口形状(通常为圆形)的材料供给痕迹。需要说明的是，形成在粘结磁铁26的端面上的浇口痕27也可以通过后处理去掉。
＜转子20的制造方法＞
－用于制造的成型模－
图7示出在制造转子20时所使用的注塑成型用成型模的纵向剖面。如图7所示，成型模40由静模41和动模42构成。需要说明的是，图7表示将转子铁芯21放入模内后的状态。
如图7所示，在静模41上形成有凹部41a，能够以内嵌的方式将转子铁芯21嵌入该凹部41a内。动模42是设置在该凹部41a的开口侧的板状模具。而且，静模41和动模42合模，静模41的凹部41a就被动模42封闭，从而在内部形成空腔43。
图8是静模41的俯视图。图8也表示将转子铁芯21放入模内后的状态。如图8所示，在静模41的凹部41a的周围，沿周向交替地布置有永久磁铁44和极片45。极片45的数量与磁极数相对应，以便极片45与转子20的粘结磁铁26成一对一的关系。因此，在本实施方式中，设置有四个极片45，还设置有相同数量的永久磁铁44。根据该构成方式，能够在成型模40的空腔43内产生磁场。具体而言，在成型模40中，各个极片45向已设置在空腔43内的转子铁芯21施加来自与各个极片45接触的永久磁铁44的磁通。
此外，在动模42上分别形成有注道(sprue)46、从注道46分支出来的浇道(runner)47、以及连于浇道47并朝着空腔43敞开的浇口(gate)48。
图9示出了动模42的横向剖面。图9对应于图7的沿IX－IX线剖开的截面，在图9中，用双点划线示出了设置在凹部41a内的转子铁芯21的位置。如图9所示，在动模42上，与区域A对应着设置有各个浇口48的开口(以下称作“浇口开口48a”)，其中，所述区域A为：在磁铁用槽24的、面向该动模42的开口(这里称作“一槽开口24a”)处定下来的区域。
而且，在本实施方式中，浇口开口48a的位置和大小设定为：投影到假想平面V上的浇口开口48a的形状完全被包含在区域A内。在此示例中，投影到假想平面V上的浇口开口48a的形状为圆形，并且该圆的中心Cg与区域A的中心Ca(形心)相一致，而且该圆的半径设定为：该圆完全被包含在区域A内。由此，在本实施方式中，在浇口开口48a的正下方不存在铁芯部件22的露出面E。
－注塑成型－
在要形成粘结磁铁26时，首先将成型模40安装到注塑成型机上，然后将转子铁芯21布置在静模41的凹部41a内。此时，对转子铁芯21进行在旋转方向上的定位，保证区域A与浇口开口48a相对应(参照图9)。
接着，将静模41和动模42合模。此时，转子铁芯21布置在成型模40的空腔43内。
接下来，从注塑成型机注射出粘结磁铁用材料26a并供到成型模40内，从设置在空腔43内的转子铁芯21上的各个磁铁用槽24的一槽开口24a注入粘结磁铁用材料26a(该工序称作“注入工序”)，利用永久磁铁44的磁场来对磁铁用槽24内的粘结磁铁用材料26a进行磁化并决定磁场取向。
在此，在本实施方式中所使用的粘结磁铁用材料26a是将非磁性的粉末状或颗粒状的磁铁材料与粘结剂混合而得到的。此时，在注塑成型机中被加热且混炼后变成流体的粘结磁铁用材料26a在动模42的注道46和浇道47内流动，从浇口48进入空腔43内后，流入磁铁用槽24内。在图7中用斜线示出了通过注道46、浇道47以及浇口48的粘结磁铁用材料26a。
图10示意性地示出了磁铁用槽24内的粘结磁铁用材料26a在注入工序初期阶段的状态。在注入工序中，空腔43内的粘结磁铁用材料26a的流动压力(由于在空腔43内流动的粘结磁铁用材料26a所产生的压力)在浇口开口48a的正下方最大。由此，如图10所示，在磁铁用槽24内，浇口开口48a的正下方附近的粘结磁铁用材料26a一边往下方鼓起来，一边受到来自极片45的磁通的影响，沿着与注射方向正交的方向(在此为水平方向)扩散，同时决定磁场取向并进行磁化。
如上所述那样沿着水平方向扩散的粘结磁铁用材料26a被从浇口48不断地注入的粘结磁铁用材料26a推动，从而被塞进磁铁用槽24的深处(图10中的下方)，最后碰到露出面E上。与刚从浇口48注射来不久的粘结磁铁用材料26a的流动压力相比，处于碰到露出面E这一阶段的粘结磁铁用材料26a的流动压力相当低。
而且，注塑成型机的注射量被规定为使得每个磁铁用槽24内充满粘结磁铁用材料26a，当規定量的粘结磁铁用材料26a注射完以后，就会在磁铁用槽24内形成粘结磁铁26。在该粘结磁铁26的、注入粘结磁铁用材料26a的一侧的端面上形成有与浇口48的位置对应的浇口痕27。粘结磁铁26的另一侧的端面形成为：静模41的凹部41a的底面被转印到粘结磁铁26的平面上。
将驱动轴30例如通过烧嵌(过盈配合的一例)固定在按照上述方式得到的转子20上。需要说明的是，也可以对在通过注塑成型形成粘结磁铁26以前的转子铁芯21进行烧嵌而嵌入该驱动轴30。
＜本实施方式的效果＞
如上所述，在本实施方式中，因为在浇口48的正下方不存在铁芯部件22的露出面E，所以刚被注射后不久的粘结磁铁用材料26a(即，处于流动压力最大的状态下的粘结磁铁用材料26a)几乎不会碰到露出面E上。也就是说，在本实施方式中，在粘结磁铁用材料26a到达露出面E这一阶段，该粘结磁铁用材料26a的流动压力比刚注射后不久的流动压力相当低，由此，能够减小在形成粘结磁铁26之际作用在铁芯部件22上的应力。因此，在本实施方式中，能够防止铁芯部件22之间的接合在注入工序中发生剥离。
(发明的第二实施方式)
图11是本发明的第二实施方式所涉及的动模42的浇口开口48a附近的放大图。此示例中也是在动模42上与区域A对应着设置有各个浇口开口48a，其中，所述区域A为：在磁铁用槽24的、面向该动模42的开口(称作“一槽开口24a”)处定下来的区域。而且，投影到假想平面V上的浇口开口48a的形状为圆形。然而，其圆的中心Cg偏离区域A的中心Ca。更具体而言，如图11所示，该圆的中心Cg偏向于一槽开口24a中心Cs(形心)方向，而且该圆的半径设定为该圆完全被包含在区域A内。
如上所述，如果使浇口开口48a的中心Cg接近一槽开口24a的中心Cs，则作用在露出面E上的粘结磁铁用材料26a的流动压力就有可能比第一实施方式的示例有所增大，尽管如此，与没有对粘结磁铁用材料的注入位置做任何改变的情况相比，作用在露出面E上的上述流动压力减小了。
而且，如果使浇口开口48a的中心Cg接近一槽开口24a的中心Cs，则从浇口48注射来的粘结磁铁用材料26a在与注射方向正交的方向(在此为水平方向)上扩散时的扩散偏差变小。如果在磁铁用槽24内，粘结磁铁用材料26a在水平方向上的扩散偏差变小，就能够期待磁场取向率提高。也就是说，在本实施方式中，能够降低在注入工序中作用在铁芯部件22上的应力，并且能够期待磁场取向率提高。
(发明的第三实施方式)
在本发明的第三实施方式中，对磁铁用槽24的形状的种类进行说明。
＜1＞图12示出了具有六个磁极的转子铁芯21的例子。如图12所示，如果利用以转子铁芯21的轴心O为中心的角度[度]来表示区域A的周向宽度，并且将该角度[度]为δ，则在磁铁宽度θm、扭斜角α、以及区域A的宽度δ之间，θm－α＝δ的关系成立。
图13示出了具有八个磁极的转子铁芯21的例子。在转子20具有六个或八个磁极的情况下，也如在第一实施方式和第二实施方式中所示的那样，通过对成型模40的浇口48进行定位，就能够降低作用在露出面E上的粘结磁铁用材料26a的流动压力。
＜2＞图14示出了转子铁芯21的例子，截面形状呈圆弧状的粘结磁铁26将形成在该转子铁芯21中。更具体而言，该粘结磁铁26的截面呈朝着径向内侧鼓出的圆弧状。在此示例中，转子铁芯21也具有扭斜结构。因此，从磁铁用槽24的一槽开口24a沿着转子铁芯21的轴心O观察该磁铁用槽24的内部时，能够看到该磁铁用槽24的另一槽开口24b的范围(这里也称作“区域A”)存在于与转子铁芯21的轴心O正交且包括一槽开口24a的假想平面V上。
也就是说，截面形状呈圆弧状的粘结磁铁26，也是通过如在第一实施方式和第二实施方式中所示的那样对成型模40的浇口48进行定位，而能够减小在将粘结磁铁用材料注入具有扭斜结构的叠压铁芯内之际作用在铁芯部件22上的应力。
＜3＞图15示出了转子铁芯21的例子，在此例中，被分割为多个粘结磁铁的粘结磁铁26将形成在该转子铁芯21的各个磁极的位置处。在图15的示例中，各个磁极由两个粘结磁铁26构成，其中，所述粘结磁铁26的截面呈内周侧鼓出的圆弧状。因此，对一个磁极设置了两个形成在转子铁芯21中的磁铁用槽24。在此示例中，区域A存在于构成相同的极的两个磁铁用槽24的边界(中间桥)附近。在此情况下也如在第一实施方式和第二实施方式中所示的那样考虑与各个磁铁用槽24对应的区域A，且成型模40的浇口48进行定位，从而能够减小在将粘结磁铁用材料注入具有扭斜结构的叠压铁芯内之际作用在铁芯部件22上的应力。
＜4＞图16示出了转子铁芯21的例子，截面形状呈大致“I”字形的粘结磁铁26将形成在该转子铁芯21中。更具体而言，该粘结磁铁26的截面形状为矩形，转子铁芯21的半径方向为该矩形的长边方向。在此示例中，转子铁芯21也具有扭斜结构。因此，从磁铁用槽24的一槽开口24a沿着转子铁芯21的轴心O观察该磁铁用槽24的内部时，能够看到该磁铁用槽24的另一槽开口24b的范围(这里也称作“区域A”)存在于与转子铁芯21的轴心O正交且包括一槽开口24a的假想平面V上。也就是说，截面形状呈“I”字形的粘结磁铁26，也是通过如第一实施方式和第二实施方式所示的那样对成型模40的浇口48进行定位，而能够减小在将粘结磁铁用材料注入具有扭斜结构的叠压铁芯内之际作用在铁芯部件22上的应力。
(其它实施方式)
需要说明的是，理想的情况是投影到假想平面V上的浇口开口48a的形状为完全被包含在区域A内的形状，但存在一些偏差是允许的。具体而言，即使只有所述投影的形状的一部分与区域A重叠，与浇口48相向的露出面E的面积也会减小。其结果是，刚被注射到成型模40内后不久的粘结磁铁用材料26a难以碰到露出面E上。即，在存在一些偏差的情况下，也能够减小在形成粘结磁铁26之际作用在铁芯部件22上的应力。
此外，为实现扭斜结构而进行的、使铁芯部件22错开(叠合)的方法是示例。例如，铁芯部件22之间沿周向错开的角度并不一定要彼此相等。或者，也可以以规定的张数为单位使在周向上的位置错开。例如，以周向上的位置为同一相位而叠合好的X张(X为自然数)铁芯部件22为一组，然后一边以组为单位(以X张为一个单位)使多组铁芯部件在周向上的相位错开，一边将多组铁芯部件叠合起来。
此外，在各实施方式中所说明的转子的制造方法除了能够应用到电动机的转子的制造中以外，还能够应用到发电机的转子的制造中。
－产业实用性－
本发明作为旋转电机的转子的制造方法及转子很有用。
符号说明
1 电动机(旋转电机)
21 转子铁芯
22 铁芯部件
24 磁铁用槽
24a 一槽开口(一开口)
24b 另一槽开口(另一开口)
25 通孔
26 粘结磁铁
26a 粘结磁铁用材料
27 浇口痕
40 成型模
43 空腔
48 浇口

Claims (3)

1.一种转子的制造方法，所述转子具有转子铁芯(21)，所述转子铁芯(21)由多张铁芯部件(22)叠合而呈圆筒状，其中，所述铁芯部件(22)具有与收纳粘结磁铁(26)的磁铁用槽(24)对应的通孔(25)且呈圆板状，所述转子铁芯(21)具有扭斜结构，该铁芯部件(22)根据叠合位置沿周向错开，
所述转子的制造方法的特征在于：
具有注入工序，在所述注入工序中，将粘结磁铁用材料(26a)注射到在空腔(43)内产生用于粘结磁铁(26)的取向和磁化的磁场的成型模(40)内，从设置在该空腔(43)内的所述转子铁芯(21)上的各个磁铁用槽(24)的一开口(24a)注入该粘结磁铁用材料(26a)，
在所述注入工序中使用所述成型模(40)，该成型模(40)上的浇口(48)与区域(A)对应着敞开，其中，所述区域(A)为：从所述一开口(24a)沿着该转子铁芯(21)的轴心(O)能够看到该磁铁用槽(24)的另一开口(24b)的区域，
所述另一开口(24b)位于所述磁铁用槽(24)的与靠注入所述粘结磁铁用材料(26a)一侧相反一侧，
所述成型模(40)上的所述浇口(48)在从所述区域(A)的中心(Ca)偏向所述一开口(24a)的中心(Cs)的位置处敞开，该一开口(24a)位于所述磁铁用槽(24)的靠注入所述粘结磁铁用材料(26a)一侧。
2.根据权利要求1所述的转子的制造方法，其特征在于：
所述粘结磁铁用材料(26a)以聚苯硫醚作磁性材料的粘结剂。
3.一种转子，所述转子具有粘结磁铁(26)，
所述转子的特征在于：
所述转子具有转子铁芯(21)，所述转子铁芯(21)由多张铁芯部件(22)叠合而呈圆筒状，其中，在所述铁芯部件(22)上形成有与收纳所述粘结磁铁(26)的磁铁用槽(24)对应的通孔(25)且所述铁芯部件(22)呈圆板状，所述转子铁芯(21)具有扭斜结构，该铁芯部件(22)根据叠合位置沿周向错开，
在所述粘结磁铁(26)的端面上的与区域(A)对应的范围内形成有注入粘结磁铁用材料(26a)后而形成的浇口痕(27)，所述区域(A)为：从所述转子铁芯(21)上的磁铁用槽(24)的一开口(24a)沿着该转子铁芯(21)的轴心(O)能够看到该磁铁用槽(24)的另一开口(24b)的区域，所述一开口(24a)在所述端面侧，
所述另一开口(24b)位于所述磁铁用槽(24)的与靠注入所述粘结磁铁用材料(26a)一侧相反一侧，
所述浇口痕(27)形成于所述粘结磁铁(26)的端面上的、从所述区域(A)的中心(Ca)偏向所述一开口(24a)的中心(Cs)的位置处。
CN201680043290.5A 2015-07-27 2016-06-03 转子的制造方法及转子 Active CN107852073B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-147960 2015-07-27
JP2015147960A JP6011693B1 (ja) 2015-07-27 2015-07-27 ロータの製造方法、及びロータ
PCT/JP2016/002705 WO2017017878A1 (ja) 2015-07-27 2016-06-03 ロータの製造方法、及びロータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107852073A CN107852073A (zh) 2018-03-27
CN107852073B true CN107852073B (zh) 2020-05-19

Family

ID=57140225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680043290.5A Active CN107852073B (zh) 2015-07-27 2016-06-03 转子的制造方法及转子

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10686351B2 (zh)
EP (1) EP3309937B1 (zh)
JP (1) JP6011693B1 (zh)
CN (1) CN107852073B (zh)
AU (1) AU2016300248B2 (zh)
WO (1) WO2017017878A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10644576B2 (en) * 2017-12-30 2020-05-05 Abb Schweiz Ag Method for manufacturing an electrical machine
JP7104306B2 (ja) * 2018-03-30 2022-07-21 ダイキン工業株式会社 モータ、及び圧縮機
CN108599420A (zh) * 2018-05-31 2018-09-28 广东威灵电机制造有限公司 转子和电机
JP7099936B2 (ja) * 2018-11-15 2022-07-12 株式会社三井ハイテック 鉄心製品及び鉄心製品の製造方法
CA3164029A1 (en) * 2020-01-14 2021-07-22 David Michael MITTEER Rotor assemblies
JP2022129459A (ja) * 2021-02-25 2022-09-06 日本電産株式会社 ロータ、回転電機、および、駆動装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08223832A (ja) * 1995-02-15 1996-08-30 Hitachi Ltd 永久磁石回転子
JPH09168247A (ja) * 1995-10-13 1997-06-24 Tec Corp 内転型ブラシレスモータ用回転子
JP2000141428A (ja) * 1998-11-10 2000-05-23 Bridgestone Corp 樹脂成形物の製造方法
CN1336711A (zh) * 2000-07-27 2002-02-20 雅马哈发动机株式会社 磁体嵌入型转子和其充填方法
JP2015061430A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 三菱電機株式会社 埋込磁石型モータ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032370A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Aisin Seiki Co Ltd 電動ポンプ
EP2372885B1 (en) * 2008-12-15 2017-07-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Permanent magnet type rotary electrical machine
JP5490848B2 (ja) * 2011-10-13 2014-05-14 株式会社三井ハイテック 永久磁石の樹脂封止装置
JP2014057433A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Daikin Ind Ltd 回転電気機械
DE102015004554A1 (de) * 2014-04-14 2015-10-15 Asmo Co., Ltd. Rotor und Motor
CN105576865B (zh) * 2014-10-30 2020-03-06 株式会社捷太格特 磁铁埋入型转子及其制造方法与其制造装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08223832A (ja) * 1995-02-15 1996-08-30 Hitachi Ltd 永久磁石回転子
JPH09168247A (ja) * 1995-10-13 1997-06-24 Tec Corp 内転型ブラシレスモータ用回転子
JP2000141428A (ja) * 1998-11-10 2000-05-23 Bridgestone Corp 樹脂成形物の製造方法
CN1336711A (zh) * 2000-07-27 2002-02-20 雅马哈发动机株式会社 磁体嵌入型转子和其充填方法
JP2015061430A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 三菱電機株式会社 埋込磁石型モータ

Also Published As

Publication number Publication date
CN107852073A (zh) 2018-03-27
JP2017028941A (ja) 2017-02-02
EP3309937A4 (en) 2018-11-07
WO2017017878A1 (ja) 2017-02-02
US10686351B2 (en) 2020-06-16
AU2016300248A1 (en) 2018-02-08
EP3309937A1 (en) 2018-04-18
JP6011693B1 (ja) 2016-10-19
EP3309937B1 (en) 2020-11-11
US20180212497A1 (en) 2018-07-26
AU2016300248B2 (en) 2018-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107852073B (zh) 转子的制造方法及转子
RU2554119C1 (ru) Ротор для вращающейся электрической машины, вращающаяся электрическая машина и способ изготовления ротора для вращающейся электрической машины
EP2680403B1 (en) Electric motor and production method for the electric motor
US10566859B2 (en) Rotor
WO2017159858A1 (ja) 電動機用ロータ、およびブラシレスモータ
JP2010183684A (ja) 回転機用永久磁石型回転子
EP3732774B1 (en) Method for manufacturing an electrical machine
JP2014057433A (ja) 回転電気機械
JP6424615B2 (ja) ロータ及びその製造方法、並びにそれを備えた回転電気機械
EP3223409B1 (en) Orientation magnetization device and magnet-embedded rotor
JP2014057392A (ja) 回転電気機械およびロータ製造方法
JP6627520B2 (ja) ロータの製造方法、及びロータ
JP2017079575A (ja) ロータの製造方法
JP2017169294A (ja) ロータの製造方法
WO2023007706A1 (ja) ロータ、モータ、及びロータの製造方法
JP6467912B2 (ja) 回転電気機械
CN117337532A (zh) 转子和旋转电机
CN117730468A (zh) 转子以及马达

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant