CN108631455A - 旋转电机、旋转电机用永久磁铁及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及旋转电机、旋转电机用永久磁铁及其制造方法。在旋转电机(1)的转子(2)上设置的永久磁铁(10)具有第1缝隙(11)和第2缝隙(12)，它们在磁化方向上的两侧开口，在与磁化方向垂直的磁铁宽度方向上的一侧开口并且在另一侧封闭。第1缝隙(11)在第1侧面(10c)侧开口并且在第2侧面(10d)侧封闭，第2缝隙(12)在第2侧面(10d)侧开口并且在第1侧面(10c)侧封闭。

Description

旋转电机、旋转电机用永久磁铁及其制造方法
技术领域
公开的实施方式涉及旋转电机用永久磁铁、旋转电机以及旋转电机用永久磁铁的制造方法。
背景技术
在日本特开2001-078402号公报中记载了一种具有稀土类烧制永久磁铁烧制体以及配置有该烧制体的内部磁铁转子的永久磁铁型同步电机。在该稀土类烧制永久磁铁烧制体的上表面和下表面双方设置有缝隙，两个表面中的一个表面上的缝隙与另一个表面上的缝隙被设置成表面上的方向正交。
专利文献1：日本特开2001-078402号公报
在上述稀土类烧制永久磁铁烧制体中实现铁损的进一步减少的情况下，期望磁铁结构的进一步优化。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题点而完成的，其目的在于提供能够提高铁损的减少效果的旋转电机用永久磁铁、旋转电机、以及旋转电机用永久磁铁的制造方法。
为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，应用一种旋转电机用永久磁铁，其设置在旋转电机的转子上，该旋转电机用永久磁铁具有至少1个缝隙，其在磁化方向上的两侧开口，在与所述磁化方向垂直的第1方向上的一侧开口并且在另一侧封闭。
另外，根据本发明的另一个观点，应用一种旋转电机，其具有：定子和转子；以及在所述转子的表面上设置的多个上述旋转电机用永久磁铁。
另外，根据本发明的另一个观点，应用一种旋转电机用永久磁铁的制造方法，该旋转电机用永久磁铁设置在旋转电机的转子上，包括以下步骤：形成具有取向性的烧制体；在所述烧制体上形成至少1个缝隙，该缝隙在取向方向上的两侧开口，在与所述取向方向垂直的第1方向上的一侧开口并且在另一侧封闭；以及以磁化方向和所述取向方向一致的方式对所述烧制体进行磁化。
根据本发明，能够提供可以提高铁损的减少效果的旋转电机用永久磁铁、旋转电机、以及旋转电机用永久磁铁的制造方法。
附图说明
图1是表示第1实施方式的旋转电机的转子的结构的一例的截面图。
图2是表示设置在转子上的永久磁铁的结构的一例的立体图。
图3A是表示No.1和No.2的磁铁试验片的结构的一例的俯视图。
图3B是表示No.1和No.2的磁铁试验片的结构的一例的侧视图。
图4A是表示No.3的磁铁试验片的结构的一例的俯视图。
图4B是表示No.3的磁铁试验片的结构的一例的侧视图。
图5A是表示No.4的磁铁试验片的结构的一例的俯视图。
图5B是表示No.4的磁铁试验片的结构的一例的侧视图。
图6A是表示No.5的磁铁试验片的结构的一例的俯视图。
图6B是表示No.5的磁铁试验片的结构的一例的侧视图。
图7A是表示No.6的磁铁试验片的结构的一例的俯视图。
图7B是表示No.6的磁铁试验片的结构的一例的侧视图。
图8A是表示No.7的磁铁试验片的结构的一例的俯视图。
图8B是表示No.7的磁铁试验片的结构的一例的侧视图。
图9A是表示No.8的磁铁试验片的结构的一例的俯视图。
图9B是表示No.8的磁铁试验片的结构的一例的侧视图。
图10是表示铁损评价结果的一例的表。
图11是表示铁损评价结果的一例的图。
图12是表示缝隙磁铁和分割磁铁的制造工序的一例的说明图。
图13是表示比较例的分割磁铁的结构的一例的立体图。
图14是表示第2实施方式的旋转电机的转子的结构的一例的截面图。
图15是表示设置在转子上的永久磁铁的结构的一例的立体图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对实施方式进行说明。
＜1.第1实施方式＞
(1-1.旋转电机的结构)
首先，一边参照图1，一边对本实施方式的旋转电机1的结构的一例进行说明。如图1所示，旋转电机1是表面磁铁型(SPM)的旋转电机，其具有未图示的定子和在定子的径向内侧配置的转子2。旋转电机1被用作发电机或电机。
转子2具有：被支承为旋转自如的轴3；被安装在轴3的外周面上的圆环状的转子铁心4；以及在转子铁心4的表面上设置的多个永久磁铁10(旋转电机用永久磁铁的一例)。永久磁铁10在转子铁心4的表面上沿圆周方向并列配置，并且形成N极和S极在圆周方向上交替重复的多个磁极。
另外，永久磁铁10的数量基于旋转电机1的槽配合(slot combination)，不限于图1所示的数量(32个)。
(1-2.永久磁铁的结构)
接着，一边参照图2，一边对上述永久磁铁10的结构的一例进行说明。永久磁铁10构成为，图2所示的具有规定的轴向尺寸L的磁铁片10P以与转子铁心4相同的轴向尺寸在旋转轴方向上排列多个。另外，也可以用1个磁铁片10P构成永久磁铁10。如图2所示，磁铁片10P形成为轴向截面形状是沿着转子铁心4的圆周方向弯曲的大致矩形形状的柱状体。另外，磁铁片10P是以沿着转子铁心4的径向的厚度方向作为磁化方向进行磁化的。
永久磁铁10(磁铁片10P)是形成有多个缝隙11、12的缝隙磁铁。缝隙11在位于磁化方向上的一侧(图2中的上侧)的表面10a侧和位于另一侧(图2中的下侧)的背面10b侧开口。另外，缝隙11在位于与磁化方向垂直的磁铁宽度方向(第1方向的一例)上的一侧(图2中的左侧)的第1侧面10c侧开口，并且在位于另一侧(图2中的右侧)的第2侧面10d侧封闭。缝隙12在表面10a侧和背面10b侧开口，并且在第2侧面10d侧开口，并在第1侧面10c侧封闭。在下文中，为了方便说明，将缝隙11称作“第1缝隙11”，将缝隙12称作“第2缝隙12”。
第1缝隙11和第2缝隙12在磁铁长度方向(第2方向的一例)上交替配置，该磁铁长度方向是沿着与磁化方向以及磁铁宽度方向这两个方向垂直的轴3的旋转轴方向的方向。
第1缝隙11和第2缝隙12被形成为在磁铁宽度方向上部分重叠。即，第1缝隙11在磁铁宽度方向上的尺寸W1与第2缝隙12在磁铁宽度方向上的尺寸W2之和比永久磁铁10(磁铁片10P)在磁铁宽度方向上的尺寸W大。在图2所示的例子中，第1缝隙11在磁铁宽度方向上的尺寸W1为2/3×W，第2缝隙12在磁铁宽度方向上的尺寸W2为2/3×W。其结果是，第1缝隙11与第2缝隙12的重叠部分在磁铁宽度方向上的尺寸为1/3×W。
另外，缝隙11、12的上述尺寸只是一例，也可以是上述以外的尺寸。例如，也可以将上述尺寸W1、W2设定为比2/3×W大。但是，考虑到永久磁铁10(磁铁片10P)的强度等，尺寸W1、W2优选是9/10×W以下。
在第1缝隙11和第2缝隙12中填充并固化有粘接剂。其结果是，永久磁铁10(磁铁片10P)具有被填充在缝隙11、12中的树脂部13。
(1-3.永久磁铁的铁损评价试验)
根据现有技术，为了抑制旋转电机的效率的下降，公知有如下手段：通过在旋转轴方向上对设置在旋转电机的转子上的永久磁铁进行分割，对该分割的磁铁进行层叠并粘接，从而使永久磁铁的铁损减少。然而，由于在该手段中永久磁铁的制造工序复杂，因此成为成本增大的主要原因。
因此，本申请发明人等进行了深入的研究，其结果是得出了以下见解：在旋转电机用永久磁铁中，与磁化方向侧的表面附近相比，在与磁化方向垂直的方向侧的表面附近处，由于缝隙形成而导致的涡电流损耗的减少效果较大，从而想到了本实施方式的缝隙磁铁。为了确认其有效性，本申请发明人等制作了磁铁试验片并进行了铁损评价试验。
(1-3-1.磁铁试验片的结构)
图3A～图9B中示出了制作的No.1～No.8的8种磁铁试验片。No.1～No.8的磁铁试验片20A～20H都是由具有取向性的烧制体构成的，并且是未磁化的磁铁片。各磁铁试验片的形状、大小没有特别限定，在本例中具有如下的长方体形状：与取向方向垂直的磁铁宽度方向尺寸A＝30±0.1mm、与取向方向以及磁铁宽度方向这两个方向垂直的磁铁长度方向尺寸B＝45±0.1mm、取向方向尺寸C＝20±0.1mm。另外，取向方向是磁铁磁化时的磁化方向。在No.1～No.8的磁铁试验片20A～20H中、除了No.2的磁铁试验片20B以外的其他磁铁试验片20A、20C～20H都是以防锈等为目的在整个面上实施了例如环氧类涂料的涂装后得到的。另外，No.4～No.8的磁铁试验片20D～20H的缝隙例如是通过放电加工而形成的，缝隙宽度例如是大约0.15±0.01mm。在各缝隙中，例如填充并固化了环氧类粘接剂等树脂，缝隙被密封。
如图3A和图3B所示，No.1的磁铁试验片20A和No.2的磁铁试验片20B都是未设置缝隙的未加工磁铁。其中，No.2的磁铁试验片20B的表面上没有进行涂装。
如图4A和图4B所示，No.3的磁铁试验片20C是由在磁铁长度方向上被5等分后的5个分割片18例如通过基于环氧类粘接剂的粘接剂层19而彼此粘接的分割磁铁。各分割片18的磁铁长度方向尺寸是B/5。
如图5A和图5B所示，No.4的磁铁试验片20D是具有2个第1缝隙21d和2个第2缝隙22d的缝隙磁铁。第1缝隙21d在位于取向方向上的一侧(图5A中纸面的近前侧、图5B中的上侧)的表面20a侧和位于另一侧(图5A中纸面的里侧、图5B中的下侧)的背面20b侧开口。另外，第1缝隙21d在位于磁铁宽度方向上的一侧(图5A中的下侧、图5B中纸面的近前侧)的第1侧面20c侧开口，在位于磁铁宽度方向上的另一侧(图5A中的上侧、图5B中纸面的里侧)的第2侧面20d侧封闭。第2缝隙22d在表面20a侧和背面20b侧开口，并且在第2侧面20d侧开口，在第1侧面20c侧封闭。
第1缝隙21d和第2缝隙22d都在磁铁宽度方向上具有2A/3的长度，并且在磁铁长度方向上以B/5的间隔交替配置。另外，第1缝隙21d和第2缝隙22d在磁铁宽度方向上重叠A/3的长度。以下，将No.4的磁铁试验片20D的缝隙(第1缝隙21d、第2缝隙22d)的形成方式称作缝隙模式1。
如图6A和图6B所示，No.5的磁铁试验片20E是在No.4的磁铁试验片20D上增加了第1缝隙和第2缝隙的个数的试验片。即，No.5的磁铁试验片20E是具有5个第1缝隙21e和4个第2缝隙22e的缝隙磁铁。第1缝隙21e在位于取向方向上的一侧(图6A中纸面的近前侧、图6B中的上侧)的表面20a侧和位于另一侧(图6A中纸面的里侧、图6B中的下侧)的背面20b侧开口。另外，第1缝隙21e在位于磁铁宽度方向上的一侧(图6A中的下侧、图6B中纸面的近前侧)的第1侧面20c侧开口，在位于磁铁宽度方向上的另一侧(图6A中的上侧、图6B中纸面的里侧)的第2侧面20d侧封闭。第2缝隙22e在表面20a侧和背面20b侧开口，并且在第2侧面20d侧开口，在第1侧面20c侧封闭。
第1缝隙21e和第2缝隙22e都在磁铁宽度方向上具有2A/3的长度，在磁铁长度方向上以B/10的间隔交替配置。另外，第1缝隙21e和第2缝隙22e在磁铁宽度方向上重叠A/3的长度。以下，将No.5的磁铁试验片20E的缝隙(第1缝隙21e、第2缝隙22e)的形成方式称作缝隙模式2。
如图7A和图7B所示，No.6的磁铁试验片20F是在No.4的磁铁试验片20D上缩短了第1缝隙和第2缝隙在磁铁宽度方向上的长度的试验片。即，No.6的磁铁试验片20F是具有2个第1缝隙21f和2个第2缝隙22f的缝隙磁铁。第1缝隙21f在位于取向方向上的一侧(图7A中纸面的近前侧、图7B中的上侧)的表面20a侧和位于另一侧(图7A中纸面的里侧、图7B中的下侧)的背面20b侧开口。另外，第1缝隙21f在位于磁铁宽度方向上的一侧(图7A中的下侧、图7B中纸面的近前侧)的第1侧面20c侧开口，在位于磁铁宽度方向上的另一侧(图7A中的上侧、图7B中纸面的里侧)的第2侧面20d侧封闭。第2缝隙22f在表面20a侧和背面20b侧开口，并且在第2侧面20d侧开口，在第1侧面20c侧封闭。
第1缝隙21f和第2缝隙22f都在磁铁宽度方向上具有A/2的长度，并且在磁铁长度方向上以B/5的间隔交替配置。第1缝隙21f和第2缝隙22f在磁铁宽度方向上不重叠，它们的末端位于磁铁宽度方向中央。以下，将No.6的磁铁试验片20F的缝隙(第1缝隙21f、第2缝隙22f)的形成方式称作缝隙模式3。
如图8A和图8B所示，No.7的磁铁试验片20G是具有4个第3缝隙23g和4个第4缝隙24g的缝隙磁铁。第3缝隙23g在位于取向方向上的一侧(图8A中纸面的近前侧、图8B中的上侧)的表面20a侧开口，并且在位于取向方向上的另一侧(图8A中纸面的里侧、图8B中的下侧)的背面20b侧封闭。另外，第3缝隙23g在位于磁铁宽度方向上的一侧(图8A中的下侧、图8B中纸面的近前侧)的第1侧面20c侧、和位于磁铁宽度方向上的另一侧(图8A中的上侧、图8B中纸面的里侧)的第2侧面20d侧开口。第4缝隙24g在背面20b侧开口，并且在表面20a侧封闭，在第1侧面20c侧和第2侧面20d侧开口。
第3缝隙23g和第4缝隙24g都在取向方向上具有C/4的长度，并且在磁铁长度方向上以B/5的间隔配置。第3缝隙23g和第4缝隙24g在取向方向上相对。以下，将No.6的磁铁试验片20G的缝隙(第3缝隙23g、第4缝隙24g)的形成方式称作缝隙模式4。
如图9A和图9B所示，No.8的磁铁试验片20H是在No.7的磁铁试验片20G上省略了第4缝隙、并将第3缝隙在取向方向上的长度加长后的试验片。即，No.8的磁铁试验片20H是具有4个第3缝隙23h的缝隙磁铁。第3缝隙23h在位于取向方向上的一侧(图9A中纸面的近前侧、图9B中的上侧)的表面20a侧开口，并且在位于取向方向上的另一侧(图9A中纸面的里侧、图9B中的下侧)的背面20b侧封闭。另外，第3缝隙23h在位于磁铁宽度方向上的一侧(图9A中的下侧、图9B中纸面的近前侧)的第1侧面20c侧、和位于磁铁宽度方向上的另一侧(图9A中的上侧、图9B中纸面的里侧)的第2侧面20d侧开口。第3缝隙23h在取向方向上具有C/2的长度，并且在磁铁长度方向上以B/5的间隔配置。以下，将No.8的磁铁试验片20H的缝隙(第3缝隙23h)的形成方式称作缝隙模式5。
(1-3-2.磁铁试验片的评价结果)
本申请发明人等针对上述的No.1～No.9的磁铁试验片20A～20H，使用具有励磁电源、分流电阻器、磁通积分器、以及计算机(CPU)等的磁滞测量装置(省略图示)对磁滞损耗进行了测量。另外，本申请发明人等针对各磁铁试验片20A～20H，使用具有励磁指令部、波形发送部、励磁电源、功率表、以及数字示波器等的涡电流测量装置(省略图示)对涡电流损耗进行了测量。并且，对磁滞损耗和涡电流损耗进行总计后得到铁损。在测量中使用的频率f例如是基本频率96.00Hz、载波频率1152.00Hz、高频率3000.00Hz。在图10和图11中示出了获得的铁损评价结果。
如图10的铁损评价结果的表和图11的铁损评价结果的图所示，在No.1～No.9的所有磁铁试验片20A～20H中，频率f越高，铁损越增加。
No.5的磁铁试验片20E(缝隙模式2的缝隙磁铁)的铁损在高频率下是No.3的磁铁试验片20C(分割磁铁)的铁损的0.67倍，在载波频率下是0.65倍，在基本频率下是0.83倍，在每个频率下都比No.3的磁铁试验片20C的铁损小。尤其是，在高频率、载波频率下的铁损的减少效果较大。
No.4的磁铁试验片20D(缝隙模式1的缝隙磁铁)的铁损在高频率下是No.3的磁铁试验片20C(分割磁铁)的铁损的1.24倍，在载波频率下是1.19倍，在基本频率下是0.98倍。虽然在高频率和载波频率下比No.3的磁铁试验片20C的铁损稍高，但整体上是大致相同的铁损。
No.6的磁铁试验片20F(缝隙模式3的缝隙磁铁)的铁损在高频率下是No.3的磁铁试验片20C(分割磁铁)的铁损的1.43倍，在载波频率下是1.42倍，在基本频率下是1.1倍。在基本频率下与No.3的磁铁试验片20C的铁损大致相同，虽然在高频率、载波频率下比No.3的磁铁试验片20C的铁损高，但是增加量比较小。
No.7的磁铁试验片20G(缝隙模式4的缝隙磁铁)和No.8的磁铁试验片20H(缝隙模式5的缝隙磁铁)的铁损在高频率、载波频率、基本频率的所有频率下都是No.3的磁铁试验片20C(分割磁铁)的铁损的大约2倍或超过2倍。
No.1的磁铁试验片20A(未加工磁铁，有涂装)和No.2的磁铁试验片20B(未加工磁铁，无涂装)的铁损在高频率、载波频率、基本频率的所有频率下都是No.3的磁铁试验片20C(分割磁铁)的3倍之下，明显增大。
根据上文可知，对于No.4～No.6的磁铁试验片20D～20F而言，能够实现比较接近No.3的磁铁试验片20C的铁损，尤其是对于No.5的磁铁试验片20E而言，能够比No.3的磁铁试验片20C进一步减少铁损。即，在旋转电机1的永久磁铁10(磁铁片10P)中，通过将缝隙11、12在磁铁长度方向上的交替配置间隔设成分割磁铁的分割片的磁铁长度方向尺寸的1/2左右，能够获得比该分割磁铁更大的铁损减少效果。
(1-4.缝隙磁铁和分割磁铁的制造工序)
接着，一边参照图12，一边对本实施方式的缝隙磁铁和作为比较例的分割磁铁的制造工序的一例进行说明。另外，比较例的分割磁铁40构成为，图13所示的具有规定的轴向尺寸L的磁铁片40P以与转子铁心4相同的轴向尺寸在旋转轴方向上排列多个。另外，也可以用1个磁铁片40P构成分割磁铁40。如图13所示，分割磁铁40具有多个(在本例中是5个)分割片41以及在磁铁长度方向上将多个分割片41彼此粘接的粘接层42。
首先，对比较例的分割磁铁的制造工序的一例进行说明。首先，在前工序中，对磁铁材料的粉末进行加压成形，之后使用真空加热炉进行烧制/时效处理，从而制作具有大致永久磁铁的外形的柱状体的磁铁原料(烧制体)。
接着，对在前工序中制作的磁铁原料进行倒角(工序1)、双抛光(工序2)，之后例如进行基于放电加工的切断加工(也可以是基于切线器等的切断加工)(工序3)，将磁铁原料在磁铁长度方向上分割成多个，制作多个分割片。之后，对各分割片进行双抛光(工序4)、立抛光(工序5)、平抛光(工序6)，暂时进行分割片的半成品检查(工序7)。之后，对各分割片进行磷化从而形成涂装基底的磷化皮膜(工序8)，将各分割片移动到粘接装置(工序9)。
接着，对移动到粘接装置的各分割片进行脱脂(工序10)，将粘接剂和固化剂进行混合而调制出例如热固化性的粘接剂(也可以是紫外线固化性等的粘接剂)(工序11)，将调制出的粘接剂涂布在各分割片的粘接面上(工序12)，将分割片彼此之间通过粘接剂进行粘接(工序13)，成为分割磁铁的形态。之后，例如通过加热(也可以是紫外线照射等)对粘接剂进行固化(工序14)，对分割磁铁的粘接状态等进行检查(工序15)。
接着，对分割磁铁进行双抛光(工序16)、平抛光(工序17)、基于手动的手动抛光(工序18)、以及倒角(工序19)处理，之后，进行分割磁铁的半成品检查(工序20)。之后，将分割磁铁设置到涂装装置上(工序21)，在分割磁铁的表面上进行喷涂涂装(工序22)。接着，例如通过加热对涂装进行固化(工序23)，检查涂装厚度(工序24)，进行分割磁铁的最后的成品检查(工序25)。
接着，对本实施方式的缝隙磁铁的制造工序的一例进行说明。前工序与分割磁铁相同。
对在前工序中制作的磁铁原料进行倒角(工序1)、双抛光(工序2)，之后进行例如基于放电加工的缝隙加工(也可以是基于切线器等的缝隙加工)(工序3)，在磁铁原料上形成多个缝隙，成为缝隙磁铁的形态。接着，对缝隙磁铁进行双抛光(工序4)、立抛光(工序5)、平抛光(工序6)。之后，省略工序7～工序11进入工序12，对缝隙进行粘接剂的含浸和填充(工序12)。接着，省略工序13进入工序14，例如通过加热(也可以是紫外线照射等)对粘接剂进行固化(工序14)。之后，省略工序15～工序17进入工序18，对缝隙磁铁进行手动抛光(工序18)、倒角(工序19)，之后进行缝隙磁铁的半成品检查(工序20)。
之后，将缝隙磁铁设置到涂装装置上(工序21)，在缝隙磁铁的表面上例如进行电泳涂装(也可以是喷涂涂装)(工序22)。另外，在上述的分割磁铁的情况下，由于磁铁被切断而无法进行电泳涂装，与此相对，在缝隙磁铁的情况下能够进行电泳涂装。接着，例如通过加热对涂装进行固化(工序23)，检查涂装厚度(工序24)，并且进行缝隙磁铁的最后的成品检查(工序25)。
如上所述，本实施方式的缝隙磁铁与分割磁铁相比能够大幅削减制造工序。
另外，通过以上的制造工序制造出的磁铁是未磁化的磁铁。通过以磁化方向与取向方向一致的方式对按照以上方式制造出的磁铁进行磁化，能够制造出永久磁铁。
(1-5.第1实施方式的效果)
如以上说明的那样，本实施方式的永久磁铁10具有至少1个缝隙11、12，该缝隙在磁化方向上的两侧开口，在与磁化方向垂直的磁铁宽度方向上的一侧开口并且在另一侧封闭。
由此，能够提高铁损的减少效果，能够获得与分割磁铁相同程度的铁损减少效果而不必分割永久磁铁10。其结果是，在旋转电机1上能够采用缝隙磁铁(永久磁铁10)来代替分割磁铁，因此，由于制造工序的简化而能够实现可大幅削减成本的旋转电机用永久磁铁。
另外，在本实施方式中，尤其是永久磁铁10具有：第1侧面10c，其位于磁铁宽度方向上的一侧；以及第2侧面10d，其位于磁铁宽度方向上的另一侧，至少1个缝隙11、12包括：第1缝隙11，其在第1侧面10c侧开口，并且在第2侧面10d侧封闭；以及第2缝隙12，其在第2侧面10d侧开口，并且在第1侧面10c侧封闭。
由此，能够形成涡电流损耗的减少效果较大的、在磁化方向上贯通与磁化方向垂直的方向上的两个侧面10c、10d的缝隙11、12，因此，能够提高铁损的减少效果。
另外，在本实施方式中，尤其是第1缝隙11和第2缝隙12在磁铁长度方向(旋转轴向)上交替配置，该磁铁长度方向与磁化方向以及磁铁宽度方向这两个方向垂直。
由此，能够使第1侧面10c上的第1缝隙11的缝隙间隔与第2侧面10d上的第2缝隙12的缝隙间隔大致均匀。其结果是，能够抑制在第1侧面10c附近和第2侧面10d附近发生的涡电流损耗的不平衡，因此，能够进一步提高铁损的减少效果。
另外，在本实施方式中，尤其是第1缝隙11在磁铁宽度方向上的尺寸W1与第2缝隙12在磁铁宽度方向上的尺寸W2之和比永久磁铁10在磁铁宽度方向上的尺寸W大。
由此，能够以在磁铁宽度方向上彼此重叠的方式形成第1缝隙11和第2缝隙12。其结果是，能够增大永久磁铁10在磁铁长度方向(旋转轴方向)上的电阻率，因此，能够进一步提高铁损的减少效果。
另外，在本实施方式中，尤其是永久磁铁10具有被填充在缝隙11、12中的树脂部13。
由此，能够防止因异物进入缝隙11、12内而导致的短路，因此能够提高缝隙的绝缘性。另外，由于能够提高永久磁铁10的机械强度，因此能够增加缝隙的个数和尺寸，从而能够进一步提高铁损的减少效果。
另外，在本实施方式中，尤其是旋转电机1具有定子和转子2，以及在转子2的表面上设置的多个永久磁铁10。
由此，能够实现使永久磁铁10的成本大幅削减的表面磁铁型(SPM)的旋转电机1。另外，在SPM型的旋转电机1中，由于永久磁铁10的与磁化方向垂直的方向上的两个侧面10c、10d(圆周方向上的两个侧面)配置在转子铁心4的外部，因此，在两个侧面10c、10d附近容易产生涡电流。因此，在该侧面10c、10d上形成缝隙11、12对铁损的减少尤其有效，能够进一步提高铁损的减少效果。
另外，在本实施方式中，尤其是当制造在旋转电机1的转子2上设置的永久磁铁10时，形成具有取向性的烧制体，在烧制体上形成至少1个缝隙11、12，该缝隙在取向方向上的两侧开口，在与取向方向垂直的第1方向上的一侧开口，并且在另一侧封闭。以磁化方向和取向方向一致的方式对烧制体进行磁化。
由此，由于在旋转电机1上能够采用缝隙磁铁来代替分割磁铁，因此，除了能够实现通过制造工序的简化而大幅削减成本的旋转电机用永久磁铁的效果之外，还能够获得以下这样的效果。
即，在缝隙磁铁的情况下，由于永久磁铁没有被分割，因此在制造工序中进行涂装的情况下，能够进行这样的电泳涂装：将水性涂料或水溶性树脂作为电解液，通过电泳作用而在磁铁表面上生成涂料或树脂的涂装膜。因此，与基于喷涂枪的喷涂涂装相比，能够实现颜色不均、污垢以及下垂等非常少的优良质量的涂装。
在本实施方式中，尤其是当制造永久磁铁10时，使粘接剂含浸在缝隙11、12中而进行固化。
由此，除了能够提高缝隙11、12的绝缘性，并且通过增加缝隙的数量和尺寸进一步提高铁损的减少效果的效果之外，还能够获得以下这样的效果。即，通过使粘接剂含浸，能够一次性快速地实施针对多个缝隙11、12的树脂的填充。另外，作为粘接剂，通过使用例如热固化性的粘接剂等、通过外部主要原因(例如紫外线照射、加热、空气中的水分等)进行固化的粘接剂，能够缩短固化时间。
＜2.第2实施方式＞
在第1实施方式中，对旋转电机是表面磁铁型(SPM)的情况进行了说明，但本发明也能够应用在嵌入磁铁型(IPM)的旋转电机中。
(2-1.旋转电机的结构)
如图14所示，本实施方式的旋转电机1A是嵌入磁铁型(IPM)的旋转电机，其具有未图示的定子以及在定子的径向内侧处配置的转子30。
转子30具有：被支承为旋转自如的轴35；被安装在轴35的外周面上的转子铁心36；以及在转子铁心36的内部设置的多个永久磁铁33(旋转电机用永久磁铁的一例)。多个永久磁铁33是通过按照每个磁极呈V字形地埋设2个磁铁构成的，形成N极和S极在圆周方向上交替重复的多个磁极。
另外，永久磁铁33的数量基于旋转电机1A的槽配合，不限于图14所示的数量(16个)。
(2-2.永久磁铁的结构)
永久磁铁33构成为，图15所示的具有规定的轴向尺寸L的磁铁片33P以与转子铁心36相同的轴向尺寸在旋转轴方向上排列多个。另外，也可以用1个磁铁片33P构成永久磁铁33。如图15所示，磁铁片33P被形成为轴向截面形状是大致矩形形状的柱状体。另外，磁铁片33P是以厚度方向(图15中的上下方向)作为磁化方向进行磁化的。
永久磁铁33(磁铁片33P)是形成有多个缝隙31、32的缝隙磁铁。缝隙31在位于磁化方向上的一侧(图15中的上侧)的表面33a侧和位于另一侧(图15中的下侧)的背面33b侧开口。另外，缝隙31在位于与磁化方向垂直的磁铁宽度方向(第1方向的一例)上的一侧(图15中的左侧)的第1侧面33c侧开口，并且在位于另一侧(图15中的右侧)的第2侧面33d侧封闭。缝隙32在表面33a侧和背面33b侧开口，并且在第2侧面33d侧开口并在第1侧面33c侧封闭。以下，为了方便说明，将缝隙31称作“第1缝隙31”，将缝隙32称作“第2缝隙32”。
第1缝隙31和第2缝隙32在磁铁长度方向(第2方向的一例)上交替配置，该磁铁长度方向是沿着与磁化方向以及磁铁宽度方向这两个方向垂直的轴35的旋转轴方向的方向。
第1缝隙31和第2缝隙32被形成为在磁铁宽度方向上部分重叠。即，第1缝隙31在磁铁宽度方向上的尺寸W1与第2缝隙32在磁铁宽度方向上的尺寸W2之和比永久磁铁33(磁铁片33P)在磁铁宽度方向上的尺寸W大。在图15所示的例子中，第1缝隙31在磁铁宽度方向上的尺寸W1为2/3×W，第2缝隙32在磁铁宽度方向上的尺寸W2为2/3×W。其结果是，第1缝隙31与第2缝隙32的重叠部分在磁铁宽度方向上的尺寸为1/3×W。
另外，缝隙31、32的上述尺寸只是一例，也可以是上述以外的尺寸。例如，也可以将上述尺寸W1、W2设定为比2/3×W大。但是，考虑到永久磁铁33(磁铁片33P)的强度等，尺寸W1、W2优选是9/10×W以下。
在第1缝隙31和第2缝隙32中填充并固化有粘接剂。其结果是，永久磁铁33(磁铁片33P)具有填充在缝隙31、32中的树脂部34。
根据本实施方式，在旋转电机1A上能够采用缝隙磁铁(永久磁铁33)来代替分割磁铁，因此能够实现通过制造工序的简化而大幅削减成本的旋转电机用永久磁铁。
另外，在以上的说明中，在存在“垂直”、“平行”、“平面”等记载的情况下，该记载并非严格的意义。即，这些“垂直”、“平行”、“平面”的意思是允许设计上、制造上的公差和误差的、“实质上的垂直”、“实质上的平行”、“实质上的平面”。
另外，在以上的说明中，在外观上的尺寸或大小、形状、位置等存在“同时”、“同一”、“相同”、“相等”、“不同”等记载的情况下，该记载并非严格的意义。即，这些“同时”、“同一”、“相同”、“相等”、“不同”的意思是允许设计上、制造上的公差和误差的“实质上的同时”、“实质上的同一”、“实质上的相同”、“实质上的相等”、“实质上的不同”。
另外，除了以上已经叙述的内容外，也可以将上述实施方式和各变形例的手段适当进行组合并使用。此外，虽然没有一一举例示出，但上述实施方式和各变形例在不脱离其主旨的范围内能够实施各种变更。

Claims (9)

1.一种旋转电机用永久磁铁，其设置在旋转电机的转子上，其特征在于，该旋转电机用永久磁铁具有：
至少1个缝隙，其在磁化方向上的两侧开口，在与所述磁化方向垂直的第1方向上的一侧开口并且在另一侧封闭。
2.根据权利要求1所述的旋转电机用永久磁铁，其特征在于，
所述旋转电机用永久磁铁还具有：
第1侧面，其位于所述第1方向上的一侧；以及
第2侧面，其位于所述第1方向上的另一侧，
所述至少1个缝隙包括：
第1缝隙，其在所述第1侧面侧开口并且在所述第2侧面侧封闭；以及
第2缝隙，其在所述第2侧面侧开口并且在所述第1侧面侧封闭。
3.根据权利要求2所述的旋转电机用永久磁铁，其特征在于，
所述第1缝隙与所述第2缝隙在第2方向上交替配置，该第2方向与所述磁化方向以及所述第1方向这两个方向垂直。
4.根据权利要求3所述的旋转电机用永久磁铁，其特征在于，
所述第1缝隙在所述第1方向上的尺寸与所述第2缝隙在所述第1方向上的尺寸之和比所述旋转电机用永久磁铁在所述第1方向上的尺寸大。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的旋转电机用永久磁铁，其特征在于，所述旋转电机用永久磁铁还具有填充在所述缝隙中的树脂部。
6.一种旋转电机，其特征在于，其具有：
定子和转子；以及
在所述转子的表面上设置的权利要求1～5中的任意一项所述的多个旋转电机用永久磁铁。
7.一种旋转电机，其特征在于，其具有：
定子和转子；以及
在所述转子的内部设置的权利要求1～5中的任意一项所述的多个旋转电机用永久磁铁。
8.一种旋转电机用永久磁铁的制造方法，该旋转电机用永久磁铁设置在旋转电机的转子上，其特征在于，包括以下步骤：
形成具有取向性的烧制体；
在所述烧制体上形成至少1个缝隙，该缝隙在取向方向上的两侧开口，在与所述取向方向垂直的第1方向上的一侧开口并且在另一侧封闭；以及
以磁化方向和所述取向方向一致的方式对所述烧制体进行磁化。
9.根据权利要求8所述的旋转电机用永久磁铁的制造方法，其特征在于，
还包括使粘接剂含浸在所述至少1个缝隙中而进行固化的步骤。
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