CN108886278A

CN108886278A - 旋转电机用转子

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Publication number: CN108886278A
Application number: CN201780017552.5A
Authority: CN
Inventors: 片山慎也
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-11-23
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: DE112017000602T5; JPWO2017170982A1; US10658892B2; WO2017170982A1; US20190097478A1; CN108886278B; JP6680354B2

Abstract

本发明提供一种旋转电机用转子，希望实现能够一种抑制制造工序复杂化的构造，使永久磁铁适当定位于磁铁插入孔内的旋转电机用转子。旋转电机用转子具备：设有磁铁插入孔(11)的转子铁芯(10)、和通过粘合剂(30)固定于磁铁插入孔(11)的内部的永久磁铁(20)，永久磁铁(20)具有形成为矩形平面状的磁铁侧平面部(PM)，磁铁插入孔(11)在其内表面具有与磁铁侧平面部(PM)对置的形成为平面状的孔侧平面部(PH)，粘合剂(30)具有发泡性，至少设置于磁铁侧平面部(PM)的4个角部，磁铁侧平面部(PM)的中央部处的粘合剂(30)的厚度比4个角部处的粘合剂(30)的厚度薄。

Description

旋转电机用转子

技术领域

本发明涉及旋转电机用转子，其具备：设有磁铁插入孔的转子铁芯、和通过粘合剂固定于所述磁铁插入孔的内部的永久磁铁。

背景技术

例如下述的日本特许文献1(日本特开2001-169485号公报)公开了利用作为粘合剂的树脂材〔17〕的发泡进行永久磁铁〔15〕相对于旋转件〔12〕的固定的永久磁铁式马达〔10〕(〔〕内表示日本特许文献1中的附图标记)。日本特许文献1中，旋转件〔12〕具有在周向上空开规定间隔配置有多个的突极〔14〕，在周向上相邻的突极〔14、14〕之间形成有供永久磁铁〔15〕插入的插入孔。而且，在插入孔形成有与永久磁铁〔15〕的内周面〔15B〕对置的座面〔14A〕，在该座面〔14A〕设置有板状的树脂材〔17〕。由此，树脂材〔17〕配置在永久磁铁〔15〕的内周面〔15B〕与座面〔14A〕之间。日本特许文献1中，通过使该树脂材〔17〕热膨胀从而使永久磁铁〔15〕朝径向外侧移位，将永久磁铁〔15〕的外周面〔15A〕按压于突极〔14〕的爪部〔16〕，从而实现永久磁铁〔15〕的固定。

日本特许文献1：日本特开2001-169485号公报

然而，在日本特许文献1中，以使板状的树脂材〔17〕覆盖永久磁铁〔15〕的内周面〔15B〕的整体的方式配置该树脂材〔17〕，所以该树脂材〔17〕的面积扩大。在这样的结构中，若树脂材〔17〕的厚度因位置的不同而产生差别，则会产生被按压于树脂材〔17〕的永久磁铁〔15〕倾斜而无法将该永久磁铁〔15〕配置于适当位置的情况。因此，需要使板厚在整体上均匀来高精度成型树脂材〔17〕，存在该树脂材〔17〕的厚度管理难的课题。

因此，希望实现能够一种抑制制造工序复杂化的构造，使永久磁铁适当定位于磁铁插入孔内的旋转电机用转子。

发明内容

鉴于上述情况，旋转电机用转子的特征结构是，具备：设有在沿着转子旋转轴线的方向即轴向延伸的磁铁插入孔的转子铁芯、和通过粘合剂固定于所述磁铁插入孔的内部的永久磁铁，所述永久磁铁具有形成为矩形平面状的磁铁侧平面部，所述磁铁插入孔在其内表面具有与所述磁铁侧平面部对置的形成为平面状的孔侧平面部，所述粘合剂是发泡粘合剂，至少设置于所述磁铁侧平面部的4个角部，所述磁铁侧平面部的中央部的所述粘合剂的厚度比所述4个角部的所述粘合剂的厚度薄。

根据该特征结构，具有发泡性的粘合剂以在磁铁侧平面部的4个角部比在中央部厚的方式设置。而且，这样的设置于4个角部的粘合剂在制造过程中通过发泡，从孔侧平面部侧按压永久磁铁。由此，永久磁铁成为被按压于磁铁插入孔的内部的与孔侧平面部对置的内表面的状态。此时，永久磁铁成为磁铁侧平面部的4个角部被粘合剂按压并且磁铁侧平面部的中央部不被按压的状态。因此，永久磁铁容易成为被比较均衡地按压于磁铁插入孔的内部的与孔侧平面部对置的内表面的状态。因此，永久磁铁适当定位于磁铁插入孔内。

另外，磁铁侧平面部的中央部处的粘合剂的厚度比4个角部处的粘合剂的厚度薄，所以永久磁铁成为磁铁侧平面部的4个角部被粘合剂按压并且磁铁侧平面部的中央部不被按压的状态。因此，磁铁侧平面部的中央部的粘合剂的厚度相比4个角部而言不需要严格管理。因此，与按照与设置于磁铁侧平面部的4个角部的粘合剂的厚度相同的方式管理整体的粘合剂的厚度的情况相比，容易进行粘合剂的厚度管理。

附图说明

图1是表示旋转电机的局部的图

图2是转子铁芯的径向剖视图

图3是表示转子的制造工序的图

图4是永久磁铁的俯视图

图5是表示将涂覆于磁铁的粘合剂成型前的状态的图

图6是表示将涂覆于磁铁的粘合剂成型的状态的图

图7是表示磁铁膨胀前的状态的图

图8是其他实施方式的将一对永久磁铁配置为V字形的转子铁芯的径向剖视图

图9是其他实施方式的具备D字形的永久磁铁的转子铁芯的径向剖视图

具体实施方式

参照附图来说明旋转电机用转子的实施方式。此外，“旋转电机”作为包含马达(电动机)、generator(发电机)以及根据需要实现马达和发电机双方功能的电动发电机中的任一种的概念使用。另外，本说明书中，与尺寸、配置方向、配置位置等有关的用语作为包含存在因误差(制造上可允许的程度的误差)产生的差异的状态的概念使用。以下的说明中，除了特别记明的情况，“轴向L”、“径向R”以及“周向C”都以旋转电机用转子(以下称为“转子3”)的转子旋转轴线A(旋转轴心，参照图1)为基准来定义。另外，径向R的朝向内侧的方向设为径向内侧R1，径向R的朝向外侧的方向设为径向外侧R2。另外，周向C的一个方向设为周向第一侧C1，周向C的另一个方向设为周向第二侧C2。转子旋转轴线A为假想轴线，转子铁芯10(固定有转子铁芯10的转子轴4)绕转子旋转轴线A旋转。

如图1所示，旋转电机1具备定子2和转子3。在图1所示的例子中，旋转电机1收纳于壳体5，定子2固定于壳体5的内表面，转子3被支承为能够相对于壳体5旋转。具体而言，转子3具备经由轴承7被支承为能够相对于壳体5旋转的转子轴4，转子3的铁芯即转子铁芯10(参照图2)与转子轴4连结为一体旋转。旋转电机1是旋转励磁型的旋转电机，定子2的铁芯上卷装有线圈6。而且，转子3因由定子2产生的磁场而旋转。

在本实施方式中，旋转电机1是内转子型的旋转电机，转子3以能够相对于定子2相对旋转的状态，配置于定子2的径向内侧R1。

如图2所示，转子3具备转子铁芯10和通过粘合剂30固定于磁铁插入孔11的内部的永久磁铁20，所述转子铁芯10具备沿轴向L延伸的磁铁插入孔11。即转子3是在埋入磁铁构造的旋转电机(例如同步电动机)中使用的转子。转子铁芯10例如由圆环板状的磁性体板(例如电磁钢板等)沿轴向L层叠多层而形成。在该情况下，形成于各磁性体板的贯通孔彼此在层叠方向(轴向L)上连通而形成磁铁插入孔11。

转子铁芯10具备多个供永久磁铁20插入的磁铁插入孔11。多个磁铁插入孔11沿周向C以均等间隔形成，并且平行于轴向L延伸而形成。永久磁铁20的轴向L上的长度是与磁铁插入孔11的轴向L上的长度对应的长度，在本实施方式中，磁铁插入孔11贯通转子铁芯10的轴向L的两侧，磁铁插入孔11的轴向L上的长度与永久磁铁20的轴向L上的长度同等。

永久磁铁20具有形成为矩形平面状的磁铁侧平面部PM。即永久磁铁20的形状只要是在某一部分具有作为磁铁侧平面部PM的矩形平面状的面的形状即可。但是，一般在旋转电机1的转子3中使用的永久磁铁20为了向定子2发出大量磁通而大多是朝向径向R的面很大的形状。因此，鉴于稳定固定永久磁铁20这一点，磁铁侧平面部PM优选采用较大的面即朝向径向内侧R1或者径向外侧R2的面。另外，鉴于向定子2发出大量磁通这一点，永久磁铁20优选靠近磁铁插入孔11内的径向外侧R2配置。因此，涂覆粘合剂30的磁铁侧平面部PM优选朝向径向内侧R1的面。换言之，磁铁侧平面部PM优选设定为使该磁铁侧平面部PM的法线具有朝向转子铁芯10的径向内侧R1的分量。

在本实施方式中，永久磁铁20形成为长方体状。更详细地说，如图2所示，永久磁铁20具有周向C的宽度大于径向R的宽度的矩形截面。此外，本例中，由图1可知，永久磁铁20是轴向L的长度比周向C的宽度大的形状。而且，在本实施方式中，永久磁铁20具有内侧表面部20A、外侧表面部20B、第一侧表面部20C、第二侧表面部20D。内侧表面部20A由永久磁铁20的表面中的朝向径向内侧R1的面形成。外侧表面部20B由永久磁铁20的表面中的朝向径向外侧R2的面形成。第一侧表面部20C由永久磁铁20的表面中的朝向周向第一侧C1的面形成。第二侧表面部20D由永久磁铁20的表面中的朝向周向第二侧C2的面形成。本例中，所述内侧表面部20A、外侧表面部20B、第一侧表面部20C以及第二侧表面部20D分别形成为矩形平面状。另外，本实施方式的内侧表面部20A相当于“磁铁侧平面部PM”，本实施方式的第一侧表面部20C和第二侧表面部20D相当于朝向周向C的“侧表面部”。

永久磁铁20以内侧表面部20A的法线具有朝向径向内侧R1的分量的姿势设置。这里，“法线具有朝向径向内侧R1的分量”的概念并不局限于本实施方式那样法线沿径向R的状态，也包含法线相对于径向R倾斜的状态。在本实施方式中，永久磁铁20以内侧表面部20A的法线朝向径向内侧R1的状态，即内侧表面部20A的法线与径向R平行的状态配置。这里，永久磁铁20与径向R正交的截面的形状为矩形，在内侧表面部20A的法线和外侧表面部20B的法线双方平行于径向R的方向上配置。

磁铁插入孔11在其内表面具有与磁铁侧平面部PM对置的形成为平面状的孔侧平面部PH。即磁铁插入孔11的内表面形状是具有与永久磁铁20的磁铁侧平面部PM对置的平面状的面的形状。另外，磁铁插入孔11的内表面形状是与永久磁铁20的形状配合的形状，以便能够在内部保持永久磁铁20。例如磁铁插入孔11的内表面形状是与永久磁铁20的外表面形状相似的形状。另外，如上述那样，在磁铁侧平面部PM是朝向径向内侧R1的面的情况下，孔侧平面部PH是朝向径向外侧R2的表面。此外，也可以将作为限制永久磁铁20的磁通通过的通量势垒发挥功能的空隙与磁铁插入孔11连续或与磁铁插入孔11接触而形成。

在本实施方式中，磁铁插入孔11的内表面形成为与永久磁铁20的外表面形状相似的长方体状。更详细地说，如图2所示，磁铁插入孔11具有周向C上的宽度大于径向R上的宽度的矩形截面。即，沿轴向L观察，磁铁插入孔11形成为矩形，是沿轴向L延伸的孔。而且，在本实施方式中，磁铁插入孔11的内表面具有内侧内表面部11A、外侧内表面部11B、第一侧内表面部11C、第二侧内表面部11D。内侧内表面部11A相对于永久磁铁20位于径向内侧R1，是与永久磁铁20的内侧表面部20A对置的面。

外侧内表面部11B相对于永久磁铁20位于径向外侧R2，是与永久磁铁20的外侧表面部20B对置的面。第一侧内表面部11C相对于永久磁铁20位于周向第一侧C1，是与永久磁铁20的第一侧表面部20C对置的面。第二侧内表面部11D相对于永久磁铁20位于周向第二侧C2，是与永久磁铁20的第二侧表面部20D对置的面。本例中，所述内侧内表面部11A、外侧内表面部11B、第一侧内表面部11C以及第二侧内表面部11D分别形成为平面矩形。另外，本实施方式的内侧内表面部11A相当于“孔侧平面部PH”。

粘合剂30是发泡粘合剂。更详细地说，粘合剂30在发泡温度区域的温度下加热从而发泡膨胀并且固化。在本实施方式中，粘合剂30使用在含有环氧类树脂的基材中配比加热膨胀的胶囊的粘合剂。

该胶囊例如是装有通过加热而气化的液体等热塑性树脂的胶囊。粘合剂30设置在磁铁插入孔11的内表面与永久磁铁20的表面之间，将所述磁铁插入孔11的内表面和永久磁铁20的表面粘合。这里，粘合剂30至少设置在永久磁铁20的磁铁侧平面部PM与磁铁插入孔11的孔侧平面部PH之间。在本实施方式中，粘合剂30除了设置在磁铁插入孔11的作为孔侧平面部PH的内侧内表面部11A与永久磁铁20的作为磁铁侧平面部PM的内侧表面部20A之间之外，还设置在磁铁插入孔11的第一侧内表面部11C与永久磁铁20的第一侧表面部20C之间、磁铁插入孔11的第二侧内表面部11D与永久磁铁20的第二侧表面部20D之间。另外，在本实施方式中，磁铁插入孔11的外侧内表面部11B与永久磁铁20的外侧表面部20B之间没有设置粘合剂30，外侧内表面部11B与外侧表面部20B接触。

永久磁铁20在其表面涂覆有粘合剂30的状态下插入磁铁插入孔11，通过粘合剂30固定于磁铁插入孔11的内部。因此，接下来，说明将永久磁铁20插入磁铁插入孔11前的粘合剂30相对于永久磁铁20涂覆的状态(图6所示的状态)。另外，本说明书中，“涂覆”粘合剂30是“设置”粘合剂30的一个方式。以下，例示“涂覆”粘合剂30的情况来说明，但“设置”粘合剂30不限定于“涂覆”，例如使用型材使粘合剂30流入对象位置的情况等也是“设置”的一个方式。

粘合剂30至少涂覆于作为磁铁侧平面部PM的内侧表面部20A的4个角部P2。而且，在粘合剂30的涂覆状态下，磁铁侧平面部PM的中央部P3的粘合剂30处的厚度比4个角部P2处的粘合剂30的厚度薄。因此，插入磁铁插入孔11的永久磁铁20由于磁铁侧平面部PM的发泡的粘合剂30，磁铁侧平面部PM的4个角部P2被按压，但磁铁侧平面部PM的中央部P3不被按压。因此，通过管理磁铁侧平面部PM的4个角部P2的厚度，就能使永久磁铁20成为被按压于磁铁插入孔11的与内部的孔侧平面部PH对置的面并且使磁铁侧平面部PM的倾斜被抑制的状态。

这里，粘合剂30在沿磁铁侧平面部PM的周缘的4个边部P1中至少沿对置的两个边部P1(包含4个角部P2)涂覆，更优选为磁铁侧平面部PM的中央部P3处的粘合剂30的厚度比对置的两个边部P1处的粘合剂30的厚度薄。在本实施方式中，作为更优选的实施方式，粘合剂30在沿磁铁侧平面部PM的周缘的全部4个边部P1上涂覆，磁铁侧平面部PM的中央部P3的粘合剂30处的厚度比4个边部P1的粘合剂30的厚度薄。

以下，为了易于理解作为磁铁侧平面部PM的内侧表面部20A的粘合剂30的涂覆状态的说明，如图4所示，设定简要划分内侧表面部20A的假想的区域，使用该假想区域说明粘合剂30的涂覆状态。作为各区域的边界，在从内侧表面部20A的周缘21(边)向内侧偏移设定宽度W的位置设定假想分界线SL。图4中用单点划线示出了假想分界线SL。这里，沿内侧表面部20A的4个边设定4条假想分界线SL。设定宽度W可以是大于0且小于内侧表面部20A的短边长度的1/3的任意宽度。该设定宽度W优选设定为内侧表面部20A的短边长度的1/50以上、1/5以下。而且，将被内侧表面部20A的各边和平行于该边的假想分界线SL夹着的设定宽度W的带状的区域分别设定为边区域T1。另一方面，将由4条假想分界线SL围起的区域的内侧设定为中央区域T3。该中央区域T3是包含将内侧表面部20A的4个角22连结的2条对角线相交的点的区域。另外，这里在内侧表面部20A的4个角22分别设定有角区域T2。本例中，角区域T2是在沿内侧表面部20A的各边的4个边区域T1的内交叉的两个边区域T1重叠的区域。角区域T2是分别包含4个角22的区域。

而且，各角区域T2的一部分或者全部成为角部P2。内侧表面部20A对应于4个角区域T2地具有4个角部P2。另外，各边区域T1的一部分或者全部成为边部P1。内侧表面部20A对应于4个边区域T1地具有4个边部P1。另外，中央区域T3的一部分或者全部成为中央部P3。在本实施方式中，作为一个例子，将边区域T1的全部设为边部P1，角区域T2的全部设为角部P2，中央区域T3的全部设为中央部P3。在该情况下，中央部P3成为内侧表面部20A中除了边部P1和角部P2以外的部分。此外，在将角区域T2的局部设为角部P2的情况下，例如如图4的角区域T2内的虚线所示，可将占据角区域T2的局部的区域设为角部P2。同样，在将中央区域T3的局部设为中央部P3的情况下，例如如图4的中央区域T3内的虚线所示，可将占据中央区域T3的局部的区域设为中央部P3。另外，在将边区域T1的局部设为边部P1的情况下，例如如图4的边区域T1内的虚线所示，可将占据边区域T1的局部的区域设为边部P1。

而且，在本实施方式中，如图6所示，粘合剂30沿矩形的内侧表面部20A的包含4个角部P2在内的4个边部P1的全部涂覆。而且，在本实施方式中，粘合剂30也涂覆于中央部P3。即在本实施方式中，粘合剂30涂覆于内侧表面部20A的整体。但是，中央部P3处的粘合剂30的厚度比4个边部P1处的粘合剂30的厚度薄。而且，在本实施方式中，在4个边部P1和中央部P3分别以使粘合剂30的厚度均匀接近的方式涂覆粘合剂30。即涂覆于内侧表面部20A的粘合剂30的朝向径向内侧R1的表面是具有设定于各区域的高度的平坦面。

另外，在本实施方式中，如图6所示，粘合剂30除了涂覆于作为磁铁侧平面部PM的内侧表面部20A之外，还涂覆于作为侧表面部的第一侧表面部20C和第二侧表面部20D。这里，在第一侧表面部20C和第二侧表面部20D分别涂覆有整体均匀接近的厚度的粘合剂30。此外，也可以与所述内侧表面部20A相同，第一侧表面部20C和第二侧表面部20D分别使各面的中央部的粘合剂30的厚度比4个角部、两个边部或4个边部的粘合剂30的厚度薄。另外，也可以仅在第一侧表面部20C和第二侧表面部20D中的任一者涂覆粘合剂30，而另一者不涂覆粘合剂30。

在本实施方式中，转子铁芯10具备从径向内侧R1向永久磁铁20的对象区域T4供油的油路12。该油路12对应于多个磁铁插入孔11形成有多个。油路12沿径向R形成，从径向内侧R1与磁铁插入孔11连通。而且，以使形成于内侧内表面部11A的油路12的开口在径向R观察时与永久磁铁20的内侧表面部20A的对象区域T4重复的方式，在转子铁芯10形成有油路12。即油路12从径向内侧R1向内侧表面部20A的对象区域T4供油。对象区域T4是内侧表面部20A的粘合剂30的厚度比4个角部P2薄的区域。因此，在本实施方式中，中央区域T3是对象区域T4。

接下来，说明转子3的制造方法。如图3所示，在制造转子3的情况下，进行准备工序S1、涂覆工序S2、干燥成型工序S3、插入工序S4、膨胀固化工序S5。所述各工序按记载的顺序进行。即涂覆工序S2在准备工序S1之后进行。干燥成型工序S3在涂覆工序S2之后进行。插入工序S4在干燥成型工序S3之后进行。膨胀固化工序S5在插入工序S4之后进行。

〔准备工序〕

准备工序S1是准备涂覆于永久磁铁20的粘合剂30的工序。如上所述，粘合剂30是在发泡温度区域的温度下加热从而发泡膨胀并且固化的发泡粘合剂。另外，粘合剂30具有粘性。在干燥成型工序S3中干燥前，粘性较高，在干燥成型工序S3中干燥，从而粘性降低。

〔涂覆工序〕

涂覆工序S2是至少向作为磁铁侧平面部PM的内侧表面部20A上的4个角部P2涂覆粘合剂30的工序。在本实施方式中，如上所述，在涂覆工序S2中，向永久磁铁20的内侧表面部20A、第一侧表面部20C以及第二侧表面部20D涂覆粘合剂30。更具体而言，本实施方式中，在该涂覆工序S2中，向内侧表面部20A的整个面、第一侧表面部20C的整个面以及第二侧表面部20D的整个面涂覆粘合剂30。另外，本说明书中，涂覆粘合剂30的涂覆工序S2是设置粘合剂30的“设置工序”的一个方式。在本实施方式中，例示“涂覆工序S2”作为“设置工序”来说明，但“设置工序”不限定于此，例如使用型材使粘合剂30流入对象位置的“注入工序”等用于设置粘合剂30的各种工序也是“设置工序”的一个方式。

〔干燥成型工序〕

干燥成型工序S3是在比发泡温度区域低的温度下使粘合剂30干燥并且将涂覆于内侧表面部20A的粘合剂30以使内侧表面部20A的中央部P3处的粘合剂30的厚度比4个角部P2处的粘合剂30的厚度薄的方式成型的工序。通过后述的插入工序S4将永久磁铁20插入磁铁插入孔11，通过后述的膨胀固化工序S5使涂覆于永久磁铁20的粘合剂30膨胀，利用该膨胀了的粘合剂30，按压磁铁侧平面部PM的4个角部P2。此时，中央部P3处的粘合剂30的厚度很薄，所以磁铁侧平面部PM的中央部P3不被按压。因此，仅管理磁铁侧平面部PM的4个角部P2的厚度，就能够使永久磁铁20成为被按压于磁铁插入孔11的内部的与孔侧平面部PH对置的面并且磁铁侧平面部PM的倾斜被抑制的状态。

干燥成型工序S3的粘合剂30的干燥通过使粘合剂30所含的溶剂挥发来进行。例如粘合剂30的干燥通过吹送空气(送气)、在干燥温度区域的温度下加热等来进行。此外，干燥温度区域设定为高于常温而低于发泡温度区域的温度区域。这样使粘合剂30干燥，从而粘合剂30的粘性降低。

另外，在本实施方式中，干燥成型工序S3中，以中央部P3处的粘合剂30的厚度比4个边部P1处的粘合剂30的厚度薄的方式成型。该成型时，在本实施方式中，使用内侧型部件16。内侧型部件16是用于使涂覆于内侧表面部20A的粘合剂30成型的模具部件。如图5所示，将该内侧模具部件16向涂覆于内侧表面部20A的粘合剂30按压，从而以使中央部P3处的粘合剂30的厚度比4个边部P1处的粘合剂30的厚度薄的方式成型。因此，内侧模具部件16是按压面中与中央部P3对应的区域比与4个边部P1对应的区域突出的形状。而且，在本实施方式中，内侧模具部件16以使被该内侧模具部件16按压后的粘合剂30的厚度在4个边部P1和中央部P3各自均匀接近的方式按压。因此，内侧模具部件16中与中央部P3对应的区域、与4个边部P1对应的区域分别成为与内侧表面部20A平行的平坦面。即内侧模具部件16的按压面形成为中央部高而周缘部低的具有阶梯的平面状。在本实施方式中，内侧模具部件16相当于“成型用的模具部件”。

而且，在本实施方式中，为了使涂覆于第一侧表面部20C和第二侧表面部20D的粘合剂30成型，使用第一侧模具部件17和第二侧模具部件18。第一侧模具部件17是用于使涂覆于第一侧表面部20C的粘合剂30成型的部件。如图5所示，将该第一侧模具部件17向涂覆于第一侧表面部20C的粘合剂30按压，从而将涂覆于第一侧表面部20C的粘合剂30的朝向周向第一侧C1的面成型为平坦面。因此，第一侧模具部件17的按压面的整体为一个平面。第二侧模具部件18是用于使涂覆于第二侧表面部20D的粘合剂30成型的部件。如图5所示，将该第二侧模具部件18向涂覆于第二侧表面部20D的粘合剂30按压，从而将涂覆于第二侧表面部20D的粘合剂30的朝向周向第二侧C2的面成型为平坦面。

因此，第二侧模具部件18的按压面的整体为一个平面。

在本实施方式中，同时进行内侧模具部件16对涂覆于内侧表面部20A的粘合剂30的按压、第一侧模具部件17对涂覆于第一侧表面部20C的粘合剂30的按压、第二侧模具部件18对涂覆于第二侧表面部20D的粘合剂30的按压。由此，这些3个表面部涂覆于的粘合剂30的成型同时进行。此外，也可以逐个面依次进行上述各表面部的粘合剂30的成型，也可以在首先进行内侧表面部20A的成型后，同时进行第一侧表面部20C和第二侧表面部20D的成型。

〔插入工序〕

插入工序S4是将永久磁铁20插入磁铁插入孔11的工序。如上所述，在作为前道工序的干燥成型工序S3中，粘合剂30成型为规定的厚度，并且干燥而成为粘性低的状态。另外，该插入工序S4中，如图7所示，粘合剂30没有因发泡而膨胀。因此，在将永久磁铁20插入磁铁插入孔11时，粘合剂30不会构成妨碍，能够容易进行插入作业。由此，也能够抑制成型的粘合剂30的形状变形。

〔膨胀固化工序〕

膨胀固化工序S5是在发泡温度区域的温度下加热粘合剂30使粘合剂30膨胀和固化的工序。在本实施方式中，该膨胀固化工序S5通过对涂覆有粘合剂30的永久磁铁20插入磁铁插入孔11的状态下的转子3的整体进行加热来进行。涂覆于内侧表面部20A的粘合剂30在内侧表面部20A与内侧内表面部11A之间膨胀。由此，永久磁铁20被朝径向外侧R2按压，永久磁铁20的外侧表面部20B与磁铁插入孔11的外侧内表面部11B抵接。在该状态下，粘合剂30固化，从而进行永久磁铁20在径向R上的定位。

而且，在本实施方式中，涂覆于第一侧表面部20C的粘合剂30在第一侧表面部20C与第一侧内表面部11C之间膨胀，涂覆于第二侧表面部20D的粘合剂30在第二侧表面部20D与第二侧内表面部11D之间膨胀。由此，永久磁铁20被从周向C双方按压，被保持在磁铁插入孔11的周向C的中央部。在该状态下粘合剂30固化，从而进行永久磁铁20在周向C上的定位。

2.其它实施方式

接下来，说明旋转电机用转子及其制造方法的其它实施方式。

(1)所述实施方式中，作为一个例子，说明了磁铁插入孔11的与径向R正交的截面的形状是矩形，永久磁铁20的与径向R正交的截面的形状也是矩形的情况，但磁铁插入孔11的形状、永久磁铁20的形状不限定于此。例如如图9所示，也可以是永久磁铁20的外侧表面部20B的在周向C上的中央部比周向C的两侧部朝径向外侧R2突出的凸形状。在图9的例子中，外侧表面部20B的形状形成为朝径向外侧R2凸的圆筒面的一部分。而且在图9的例子中，在外侧表面部20B的周向C上的两侧部分形成有倒角部，即形成有随着趋向于周向C的外侧而朝向径向内侧R1的倾斜面。此外，内侧表面部20A的形状与上述实施方式相同。由此，在图9的例子中，永久磁铁20的与径向R正交的截面的形状大致形成为D字形。磁铁插入孔11成为与永久磁铁20的形状配合的形状。在图9的例子中，外侧表面部20B的形状成为上述形状，磁铁插入孔11的形状成为与之适合的形状，从而在涂覆于永久磁铁20的内侧表面部20A的粘合剂30形成了膨胀时，能够将永久磁铁20定位于磁铁插入孔11的在周向C上的正确的位置。即涂覆于内侧表面部20A的粘合剂30膨胀，永久磁铁20的外侧表面部20B的圆筒面或者倒角部的倾斜面按压于磁铁插入孔11的外侧内表面部11B的适合的圆筒面或者倾斜面，从而在与磁铁插入孔11的外侧内表面部11B的形状对应的适当的周向C的位置定位永久磁铁20。因此，在图9的例子中，在永久磁铁20的周向C的侧表面部没有涂覆粘合剂30。

(2)另外，在所述实施方式中，作为一个例子，说明了永久磁铁20的内侧表面部20A和外侧表面部20B沿与径向R正交的方向配置的结构，但永久磁铁20的配置构成不限定于此。例如如图8所示，也可以将构成一个磁极的一对永久磁铁20配置为沿轴向L观察时呈V字形。在这种情况下，可以使用长方体状磁铁作为各永久磁铁20。对此加以说明，一对永久磁铁20中位于周向第一侧C1的永久磁铁20以随着趋向于周向第一侧C1而位于径向外侧R2的方式使内侧表面部20A和外侧表面部20B倾斜配置。另外，位于周向第二侧C2的永久磁铁20以随着趋向于周向第二侧C2而位于径向外侧R2的方式使内侧表面部20A和外侧表面部20B倾斜配置。另外，在图8的例子中，永久磁铁20的在周向C上的两侧表面部中，仅向位于径向内侧R1的侧表面部涂覆粘合剂30。由此，在涂覆于侧表面部的粘合剂30膨胀时，能够将永久磁铁20向磁铁插入孔11的位于径向外侧R2的侧表面部按压并定位。

此外，在图8的例子中，作为通量势垒发挥功能的空隙与各磁铁插入孔11连续，形成于各磁铁插入孔11的在周向C上的两侧。

(3)上述实施方式中，作为一个例子，说明了磁铁侧平面部PM的4个边部P1处的粘合剂30的厚度比中央部P3处的粘合剂30的厚度厚的情况。然而，不限定于这样的结构。只要磁铁侧平面部PM的中的至少4个角部P2处的粘合剂30的厚度比中央部P3处的粘合剂30的厚度厚即可。可以是例如磁铁侧平面部PM的4个边部P1中对置的两个边部P1处的粘合剂30的厚度比中央部P3和其它边部P1处的粘合剂30的厚度厚。或者可以是磁铁侧平面部PM的4个角部P2处的粘合剂30的厚度比包含中央部P3在内的磁铁侧平面部PM内的其它部分的粘合剂30的厚度厚。

(4)上述实施方式中，作为一个例子，说明了向包含中央部P3在内的磁铁侧平面部PM的整体涂覆粘合剂30的结构，但不限定于此。例如也可以完全不向中央部P3涂覆粘合剂30，使中央部P3处的粘合剂30的厚度为0。在这样的情况下，可以不向除了加厚粘合剂30的厚度的区域以外的全部区域涂覆粘合剂30。例如也可以仅向磁铁侧平面部PM的4个角部P2涂覆粘合剂30，其它区域不涂覆粘合剂30。

(5)上述实施方式中，作为一个例子，说明了以磁铁侧平面部PM的法线具有朝向转子铁芯10的径向内侧R1的分量的方式将该磁铁侧平面部PM作为内侧表面部20A的情况。然而，将磁铁侧平面部PM作为永久磁铁20的哪一面是任意的。因此，也可以构成为使磁铁侧平面部PM的法线具有朝向转子铁芯10的径向内侧R1的分量。即可以将磁铁侧平面部PM作为朝向转子铁芯10的径向外侧R2的面。例如可以将上述实施方式的外侧表面部20B作为磁铁侧平面部PM。此外，在该情况下，孔侧平面部PH在相对于永久磁铁20靠径向外侧R2，作为与磁铁侧平面部PM对置的面。例如也可以将上述实施方式的外侧内表面部11B作为孔侧平面部PH。

(6)上述实施方式中，作为一个例子，说明了中央区域T3为对象区域T4的情况。

然而，在磁铁侧平面部PM除了中央区域T3以外还有粘合剂30的厚度薄的区域的情况下，也可以将该区域作为对象区域T4，通过油路12从径向内侧R1供油。另外，并非一定要具备油路12。因此，例如如图8、图9所示，转子铁芯10也可以是不具备油路12的结构。

(7)上述实施方式中，作为一个例子，说明了在永久磁铁20的内侧表面部20A、外侧表面部20B、第一侧表面部20C、第二侧表面部20D中，向内侧表面部20A、第一侧表面部20C以及第二侧表面部20D涂覆粘合剂30的结构，但涂覆粘合剂30的表面部不限定于此。即例如如图9所示，也可以仅向内侧表面部20A涂覆粘合剂30，如图8所示，除了内侧表面部20A之外，也可以仅向第一侧表面部20C和第二侧表面部20D中的任一方涂覆粘合剂30。另外，也可以向内侧表面部20A、外侧表面部20B、第一侧表面部20C、第二侧表面部20D它们全部涂覆粘合剂30。

(8)上述实施方式中，例示了向磁铁侧平面部PM按压模具部件来进行干燥成型工序S3中的粘合剂30的成型，但使粘合剂30成型的方法不限定于此。例如也可以通过为了干燥成型工序S3的干燥而吹送空气(送气)，从而使涂覆于磁铁侧平面部PM的粘合剂30靠向磁铁侧平面部PM的角部P2、边部P1侧，由此使磁铁侧平面部PM的中央部P3处的粘合剂30的厚度比该角部P2、边部P1处的粘合剂30的厚度薄。

(9)此外，上述各实施方式中公开的结构只要不产生矛盾，也可以与其它实施方式中公开的结构组合来应用。对于其它结构，本说明书中公开的实施方式的全部内容仅是例示。因此，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以适当地进行各种改变。

3.上述实施方式的概要

以下，说明在上述说明的旋转电机用转子的概要。

旋转电机用转子具备：设有在沿着转子旋转轴线(A)的方向即轴向(L)上延伸的磁铁插入孔(11)的转子铁芯(10)、和通过粘合剂(30)固定于所述磁铁插入孔(11)的内部的永久磁铁(20)，所述永久磁铁(20)具有形成为矩形平面状的磁铁侧平面部(PM)，所述磁铁插入孔(11)在其内表面具有与所述磁铁侧平面部(PM)对置的形成为平面状的孔侧平面部(PH)，所述粘合剂(30)是发泡性粘合剂，至少设置于所述磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)，所述磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)处的所述粘合剂(30)的厚度比所述4个角部(P2)处的所述粘合剂(30)的厚度薄。

通过这样的结构，具有发泡性的粘合剂(30)以在磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)比在中央部(P3)厚的方式设置。而且，这样的设置于4个角部(P2)的粘合剂(30)在制造过程中发泡，从而从孔侧平面部(PH)侧按压永久磁铁(20)。由此，永久磁铁(20)成为被按压于磁铁插入孔(11)的内部的与孔侧平面部(PH)对置的内表面的状态。此时，永久磁铁(20)成为磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)被粘合剂(30)按压并且磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)不被按压的状态。因此，永久磁铁(20)容易成为被比较均衡地按压于磁铁插入孔(11)的内部的与孔侧平面部(PH)对置的内表面的状态。因此，永久磁铁(20)被适当定位于磁铁插入孔(11)内。

另外，磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)处的粘合剂(30)的厚度比4个角部(P2)处的粘合剂(30)的厚度薄，所以永久磁铁(20)成为磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)被粘合剂(30)按压并且磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)不被按压的状态。因此，磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)的粘合剂(30)的厚度相比4个角部(P2)不需要严格管理。因此，与按照与设置于磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)处的粘合剂(30)的厚度相同的方式管理整体的粘合剂(30)的厚度的情况相比，容易进行粘合剂(30)的厚度管理。即该旋转电机用转子(3)成为能够抑制制造工序复杂化的构造。

这里，优选为所述粘合剂(30)在所述磁铁侧平面部(PM)的沿周缘(21)的4个边部(P1)中，至少沿包含所述4个角部(P2)在内的对置的两个边部(P1)设置，所述磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)处的所述粘合剂(30)的厚度比所述对置的两个边部(P1)处的所述粘合剂(30)的厚度薄。

根据该结构，能够沿磁铁侧平面部(PM)的两个边连续形成包含磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)在内的粘合剂(30)的厚度比中央部(P3)厚的区域。因此，能够抑制磁铁侧平面部(PM)的倾斜并且将永久磁铁(20)适当定位于磁铁插入孔(11)的内部。另外，能够更可靠地将永久磁铁(20)固定于磁铁插入孔(11)的内部。

另外，优选为所述粘合剂(30)沿着所述磁铁侧平面部(PM)的沿周缘(21)的全部4个边部(P1)设置，所述磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)处的所述粘合剂(30)的厚度比所述4个边部(P1)处的所述粘合剂(30)的厚度薄。

根据该结构，能够沿磁铁侧平面部(PM)的4个边连续形成包含磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)在内的粘合剂(30)的厚度比中央部(P3)厚的区域。因此，能够抑制磁铁侧平面部(PM)的倾斜并且将永久磁铁(20)适当定位于磁铁插入孔(11)的内部。另外，能够进一步可靠地将永久磁铁(20)固定于磁铁插入孔(11)的内部。

另外，优选为所述磁铁侧平面部(PM)的法线具有朝向所述转子铁芯(10)的径向内侧(R1)的分量。

根据该结构，利用设置于磁铁侧平面部(PM)的粘合剂(30)，永久磁铁(20)以被按压于磁铁插入孔(11)的内部的径向外侧(R2)的面的状态定位。因此，能够在径向(R)上可靠地定位永久磁铁(20)。另外，在转子(3)用于内转子型旋转电机的情况下，能够从永久磁铁(20)向相对于转子(3)配置于径向外侧(R2)的定子(2)发出更多的磁通。因此，能够提高旋转电机(1)的特性。

另外，优选为所述永久磁铁(PM)具有朝向所述转子铁芯(10)的周向(C)的侧表面部(20C、20D)，所述粘合剂(30)除了设置于所述磁铁侧平面部(PM)之外，还设置于所述侧表面部(20C、20D)。

根据该结构，能够在转子铁芯(10)的磁铁插入孔(11)的内部，在周向(C)上可靠地定位永久磁铁(20)。

另外，优选为将所述磁铁侧平面部(PM)的所述粘合剂(30)的厚度比所述4个角部(P2)薄的区域作为对象区域(T4)，所述转子铁芯(10)具备从径向内侧(R1)向所述对象区域(T4)供油的油路(12)。

根据该结构，能够使油在磁铁侧平面部(PM)的对象区域(T4)与磁铁插入孔(11)的孔侧平面部(PH)之间流通或者充满。因此，能够容易适当地冷却永久磁铁(20)。

另外，所述粘合剂(30)优选为发泡后的发泡粘合剂。

根据该结构，利用粘合剂(30)的发泡后的厚度，能够使永久磁铁(20)压迫插入孔(11)。因此，能够将永久磁铁(20)固定于插入孔(11)的内部，其结果是，能够适当进行永久磁铁(20)相对于插入孔(11)的定位。

旋转电机用转子的制造方法的旋转电机用转子(3)具备：设有在沿着转子旋转轴线(A)的方向即轴向(L)延伸的磁铁插入孔(11)的转子铁芯(10)、和通过粘合剂(30)固定于所述磁铁插入孔(11)的内部的永久磁铁(20)，所述永久磁铁(20)具有形成为矩形平面状的磁铁侧平面部(PM)，所述磁铁插入孔(11)在其内表面具有与所述磁铁侧平面部(PM)对置的形成为平面状的孔侧平面部(PH)，所述旋转电机用转子的制造方法进行如下工序：准备工序(S1)，在该工序中，准备在发泡温度区域的温度下加热从而发泡膨胀并且固化的所述粘合剂(30)；设置工序(S2)，在该工序中，至少在所述磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)设置所述粘合剂(30)；干燥成型工序(S3)，在该工序中，在所述设置工序(S2)后，在比所述发泡温度区域低的温度下使所述粘合剂(30)干燥，并且将设置于所述磁铁侧平面部(PM)的所述粘合剂(30)，以使所述磁铁侧平面部(PM)的所述中央部(P3)处的所述粘合剂(30)的厚度比所述4个角部(P2)处的所述粘合剂(30)的厚度薄的方式成型；插入工序(S4)，在该工序中，在所述干燥成型工序(S3)后，将所述永久磁铁(20)插入所述磁铁插入孔(11)；以及膨胀固化工序(S5)，在该工序中，在所述插入工序(S4)后，在所述发泡温度区域的温度下加热所述粘合剂(30)，使所述粘合剂(30)膨胀并固化。

通过这样的结构，在设置粘合剂(30)之后进行干燥成型工序(S3)，即在比发泡温度区域低的温度下使粘合剂(30)干燥，并且将设置于磁铁侧平面部(PM)的粘合剂(30)，以使磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)处的粘合剂(30)的厚度比4个角部(P2)处的粘合剂(30)的厚度薄的方式成型。因此，能够降低粘合剂(30)的粘性并且根据磁铁侧平面部(PM)内的位置使粘合剂(30)的厚度成为适当的厚度。然后，在通过干燥使粘合剂(30)的粘性降低的状态下进行插入工序(S4)，所以能够维持粘合剂(30)根据磁铁侧平面部(PM)内的位置成为适当的厚度的状态并且将永久磁铁(20)插入磁铁插入孔(11)。然后，使粘合剂(30)膨胀并固化，从而能够将永久磁铁(20)适当定位在磁铁插入孔(11)内。另外，根据该结构，能够通过以使磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)处的粘合剂(30)的厚度比4个角部(P2)处的粘合剂(30)的厚度薄的方式成型来进行粘合剂(30)的厚度管理。因此，能够抑制制造工序复杂化。

这里，粘合剂(30)以在磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)比在中央部(P3)厚的方式成型，所以在膨胀固化工序(S5)中通过发泡从孔侧平面部(PH)侧按压永久磁铁(20)。由此，永久磁铁(20)被按压于磁铁插入孔(11)的内部的与孔侧平面部(PH)对置的内表面。此时，永久磁铁(20)的磁铁侧平面部(PM)的4个角部(P2)被粘合剂(30)按压并且磁铁侧平面部(PM)的中央部(P3)不被按压。因此，永久磁铁(20)被按压于磁铁插入孔(11)的内部的与孔侧平面部(PH)对置的内表面。因此，能够将永久磁铁(20)适当定位在磁铁插入孔(11)内。

另外，优选为在所述干燥成型工序(S4)中，将成型用的模具部件(16)向设置于所述磁铁侧平面部(PM)的粘合剂(30)按压，使所述粘合剂(30)成型。

根据该结构，将模具部件(16)按压于粘合剂(30)就能够使设置于磁铁侧平面部(PM)的粘合剂(30)成型，所以能够容易进行粘合剂(30)的成型。另外，能够使设置于磁铁侧平面部(PM)的粘合剂(30)的厚度成为与模具部件(16)的形状配合的厚度。因此，能够容易且高精度地进行粘合剂(30)的厚度管理。

工业上利用的可能性

本发明的技术能够应用于具备转子铁芯和永久磁铁的旋转电机用的转子。

附图标记的说明

10：转子铁芯

11：磁铁插入孔

20：永久磁铁

21：周缘

30：粘合剂

A：转子旋转轴线

L：轴向

PH：孔侧平面部

PM：磁铁侧平面部

P1：内侧边部(边部)

P2：内侧角部(角部)

P3：内侧中央部(中央部)

R1：径向内侧

S1：准备工序

S2：涂覆工序(设置工序)

S3：干燥成型工序

S4：插入工序

S5：膨胀固化工序

T4：对象区域

Claims

1.一种旋转电机用转子，其中，具备：

设有在沿着转子旋转轴线的方向即轴向延伸的磁铁插入孔的转子铁芯、和

通过粘合剂固定于所述磁铁插入孔的内部的永久磁铁，

所述永久磁铁具有形成为矩形平面状的磁铁侧平面部，

所述磁铁插入孔在其内表面具有与所述磁铁侧平面部对置的形成为平面状的孔侧平面部，

所述粘合剂是发泡粘合剂，至少设置于所述磁铁侧平面部的4个角部，所述磁铁侧平面部的中央部处的所述粘合剂的厚度比所述4个角部处的所述粘合剂的厚度薄。

2.根据权利要求1所述的旋转电机用转子，其中，

所述粘合剂在所述磁铁侧平面部的沿周缘的4个边部中、至少沿包含所述4个角部在内的对置的两个边部设置，所述磁铁侧平面部的中央部处的所述粘合剂的厚度比所述对置的两个边部处的所述粘合剂的厚度薄。

3.根据权利要求2所述的旋转电机用转子，其中，

所述粘合剂在所述磁铁侧平面部的沿周缘的全部4个边部设置，所述磁铁侧平面部的中央部处的所述粘合剂的厚度比所述4个边部处的所述粘合剂的厚度薄。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转电机用转子，其中，

所述磁铁侧平面部的法线具有朝向所述转子铁芯的径向内侧的分量。

5.根据权利要求4所述的旋转电机用转子，其中，

所述永久磁铁具有朝向所述转子铁芯的周向的侧表面部，

所述粘合剂除了设置于所述磁铁侧平面部之外，还设置于所述侧表面部。

6.根据权利要求4或5所述的旋转电机用转子，其中，

以所述磁铁侧平面部的所述粘合剂的厚度比所述4个角部薄的区域作为对象区域，

所述转子铁芯具备从径向内侧向所述对象区域供油的油路。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的旋转电机用转子，其中，

所述粘合剂是发泡后的发泡粘合剂。