CN109478810B - 转子、旋转电机及该转子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，即使磁铁与磁铁之间的间隙部分大而受到外部大气等外部因素的影响，也可防止磁铁生锈。本发明的转子具备转子铁芯和配置在转子铁芯的表面的带状带，该带状带具有树脂和多个磁铁，树脂覆盖磁铁与转子铁芯的表面接触的面以外的磁铁面。本发明的转子的制造方法包括：带状带制作步骤，制作具有树脂和多个磁铁的带状带，树脂覆盖磁铁与转子铁芯的表面接触的面以外的磁铁面；树脂板安装步骤，用多块树脂板夹着带状带的与磁铁面相反的一侧和磁铁面侧来进行安装；磁化步骤，进行磁铁的磁化；金属板安装步骤，在与磁铁面相反的一侧的树脂板安装金属板；树脂板拆卸步骤，拆卸安装于磁铁面的树脂板；以及安装步骤，将带状带的磁铁面安装于所述转子铁芯的表面。

Description

转子、旋转电机及该转子的制造方法

技术领域

本发明涉及一种旋转电机的转子。

背景技术

在层叠有多块钢板的转子铁芯的表面安装有磁铁的SPM(Surface PermanentMagnet)型马达中，能够高效利用磁铁所具有的强磁性，马达转矩的直线性佳，控制性优秀。另一方面，在高速旋转中，磁铁容易发生豁口、开裂。因此，产生磁铁片，产生的磁铁片在旋转中飞散，因此引起定子的电线损伤等。作为现有技术，专利文献1公开了：使磁铁固着于带状层，并将其卷绕于转子铁芯的表面来固定。

此外，作为现有技术，专利文献2公开了这样的技术：为了防止磁铁飞散，同时抑制在磁铁与磁铁之间浮起的带部分的振动，在粘接磁铁与带的部分以外的磁铁的一部分填充粘接剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-101948公报

专利文献2：日本特开2015-100202公报

发明内容

发明要解决的课题

上述现有技术能够抑制磁铁飞散和振动。然而，磁铁与磁铁之间的间隙部分大，容易受到外部大气等外部因素的影响，因此存在产生使马达特性恶化的磁铁生锈的问题。

本发明是为了解决该课题而完成的，目的在于，即使受到外部大气等外部因素的影响也可防止磁铁生锈。

用于解决课题的手段

本发明的转子具备转子铁芯和配置在转子铁芯的表面的带状带，该带状带具有树脂和多个磁铁，树脂覆盖磁铁与转子铁芯的表面接触的面以外的磁铁面。

本发明的转子的制造方法包括：带状带制作步骤，制作具有树脂和多个磁铁的带状带，树脂覆盖磁铁与转子铁芯的表面接触的面以外的磁铁面；树脂板安装步骤，用多块树脂板夹着带状带的与磁铁面相反的一侧和磁铁面侧来进行安装；磁化步骤，进行磁铁的磁化；金属板安装步骤，在与磁铁面相反的一侧的树脂板安装金属板；树脂板拆卸步骤，拆卸安装于磁铁面的树脂板；以及安装步骤，将带状带的磁铁面安装于所述转子铁芯的表面。

发明效果

根据本发明，通过用树脂覆盖带状带的与转子铁芯的表面接触的面以外的磁铁面，磁铁的表面不受外部大气的影响，因此能够防止磁铁生锈。

附图说明

图1是用与轴垂直的面剖切本发明的实施方式1中的转子的剖视图。

图2是本发明的实施方式1中的带状带的剖视图。

图3是将本发明的实施方式1中的带状带向转子铁芯安装时的剖视图。

图4是本发明的实施方式2中的带状带的剖视图。

图5是将本发明的实施方式2中的带状带向转子铁芯安装时的剖视图。

图6是本发明的实施方式3中的带状带的剖视图。

图7是本发明的实施方式3中的带状带的固定用板的结构图。

图8是将本发明的实施方式3中的带状带向转子铁芯安装时的剖视图。

图9是制造本发明的实施方式4中的转子的框图。

图10是安装本发明的实施方式4中的树脂板时的带状带的剖视图。

图11是拆卸本发明的实施方式4中的树脂板时的带状带的剖视图。

图12是将本发明的实施方式4中的带状带向转子铁芯安装时的剖视图。

具体实施方式

实施方式1

以下对本发明的实施方式1进行说明。另外，本发明不受本实施方式1限定。

本实施方式1用于解决如下等问题：在使磁铁贴合于转子的表面的旋转磁场形式的同步马达中，由于磁铁与磁铁之间存在间隙，容易受到外部因素的影响，导致磁铁生锈。

使用图1、图2、及图3对实施方式1进行说明。

图1是用与轴垂直的面剖切转子1的剖视图。如图1所示，转子1具备带状带2(或带状部)和转子铁芯3。带状带2具有整齐排列的多个磁铁4和树脂5。树脂5覆盖磁铁4的与转子铁芯3接触以外的磁铁面。在本实施方式1中，磁铁4为平板型磁铁，但不限定于此。例如，也可以是鱼糕(日语：蒲鉾)形等形状。此外，树脂5是柔性的树脂。在本实施方式1中，磁铁4与树脂5的固定方法使用了在模具中的一体成型等，但不限定于此。

图2是本实施方式1中的带状带2的剖视图。在图2中，带状带2具有与转子铁芯3接触的固定面6。磁铁4与转子铁芯3接触的面41以外的磁铁面42以由树脂5覆盖的方式固着。

图3是将带状带2向转子铁芯3安装时的剖视图。如图3所示，以将带状带2的固定面6卷绕于转子铁芯3的方式进行安装。本实施方式1中的带状带2与转子铁芯3的固定方法是使用粘接剂固着，但并不限定于此。

在本实施方式1的情况下，带状带2由磁铁4和树脂5构成。磁铁4的磁化可以在一体成型前进行磁化，也可以在向转子铁芯3安装后进行。此外，对于磁铁4的磁化，在实施方式4中详细地进行说明。

根据本实施方式1，由于用树脂5覆盖磁铁4与转子铁芯3接触的固定面41以外的磁铁面42，因此磁铁4不受外部大气的影响，能够防止磁铁4的生锈。此外，由于具有以卷绕带状带2的方式向转子铁芯3安装的柔性的树脂5，作业性提高。并且此外，即使磁铁4发生豁口、开裂，磁铁4与转子铁芯3接触的面以外的磁铁面也被树脂覆盖，因此能够得到防止磁铁飞散的效果。

实施方式2

以下使用图4和图5，对本发明的实施方式2进行说明。对于与实施方式1共通的构成要素，标注相同标号并省略说明。本实施方式2与实施方式1相比，带状带2与转子铁芯3具有用于相互卡定的结构。本实施方式2得到与实施方式1同样的效果。

图4是本实施方式2中的带状带2的立体图。如图4所示，带状带2具有用于与转子铁芯3卡定的槽部7。在转子铁芯3设置有与该槽部7对应的凸部(未图示)。卡定部由槽部7和凸部构成。另外，也可以是这样的结构：带状带2具有用于与转子铁芯3卡定的凸部，在转子铁芯3设置有与凸部对应的槽部。

凸部的形状为端部比底部长的梯形形状等情况下，固着力强。另外，不限于这样的形状，只要通过将凸部插入槽部7进行固着即可。

此外，如图4所示，带状带2的槽部7不存在于X轴方向、即带状带2中的排列了磁铁4的长度方向，而存在于Y轴方向、即带状带2的宽度方向。即，在位于磁铁4与磁铁4之间的树脂5中，不存在槽部7，全部覆盖着树脂5。

图5是示出本实施方式2中的向转子铁芯3安装后的带状带2的剖视图。如图5所示，通过将凸部8插入槽部7，而产生摩擦力。利用该摩擦力，将带状带2的固定面6固定于转子铁芯3。另外，为了使带状带2与转子铁芯3之间的固定力增加，带状带2与转子铁芯3之间可以进一步通过粘接剂固着。

在带状带2与转子铁芯3之间设置卡定部的结构具有将带状带2直接固定于转子铁芯3的结构，由此，不仅存在带状带2与转子铁芯3之间的固着力，还存在卡定部产生的摩擦力等，因此固着力变强。

存在槽部7和凸部8，由此，能够进行转子铁芯3的周向的定位，能够进行转子铁芯3的高度方向的定位。因此，能够防止带状带2在制造中变形。此外，由于带状带2与转子铁芯3的定位精度提高、以及带状带2与转子铁芯3的固着力增加，使得马达在旋转中输出的转矩的变动量、即转矩波动减少，能够得到特性佳的转子。

通过在带状带2设置槽部7，磁铁4与磁铁4之间的树脂5不减少，因此，不会使对磁铁4之间的吸附的耐力下降，能够增加对转子铁芯3的固着力。

并且此外，即使磁铁4发生豁口、开裂，磁铁4与转子铁芯3接触的面以外的磁铁面也被树脂覆盖，因此能够得到防止磁铁飞散的效果。

根据本实施方式2，由于用树脂5覆盖磁铁4与转子铁芯3接触的固定面以外的磁铁面，因此磁铁4不受外部大气的影响，能够防止磁铁4的生锈。此外，与实施方式1相比，带状带2与转子铁芯3之间的固定力变强，通过设置卡定部，能够进行转子铁芯3的周向定位和转子铁芯3的高度方向的定位，作业性佳。

实施方式3

以下使用图6和图7，对本发明的实施方式3进行说明。对于与实施方式1共通的构成要素，标注相同标号并省略说明。本实施方式3与实施方式2相同，带状带2与转子铁芯3具有用于相互卡定的结构。此外，本实施方式3得到与实施方式1及实施方式2同样的效果。

图6是本实施方式3中的带状带的立体图。图7是示出本实施方式3中的固定用板的立体图。在图6和图7中，带状带2具有磁铁4、树脂5、以及固定用板9。在固定用板9设置有紧固用孔10。该紧固用孔10用于固定带状带2和转子铁芯3。

考虑到在带状带2的状态下进行磁铁4的磁化，则固定用板9使用刚性比树脂5高的树脂。固定用板9的材质只要刚性比树脂5高，也可以使用非磁性体的金属等。

此外，固定用板9的设置位置、数量、及形状不受限制，只要固定带状带2与转子铁芯3即可。在本实施方式3中，固定用板9不存在于带状带2中的排列了磁铁4的长度方向，而相对于磁铁4设置在带状带2的宽度方向(Y轴方向)。由此，能够防止损坏树脂5的柔性。此外，如果磁铁4的固定面6以外的表面未露出，则固定用板9与磁铁4也可以接触。

图8是将本实施方式3中的带状带2向转子铁芯3安装时的剖视图。如图8所示，设置有设于转子铁芯3的插入孔12。由该插入孔12与固定用板9构成卡定部。螺栓11经由固定用板9的紧固用孔10插入转子铁芯3的插入孔12。由此，刚性比树脂5高的固定用板9通过螺栓11固定于转子铁芯3。在本实施方式3中，可以像实施方式1那样，将带状带2与转子铁芯3之间利用粘接剂进一步固定。通过这样卡定，能够进一步使带状带2的定位精度提高，马达在旋转中输出的转矩的变动量、即转矩波动减少，能够得到特性佳的转子。此外，螺栓11可以使用压入销等部件。

根据本实施方式3，由于用树脂5覆盖磁铁4与转子铁芯2接触的面以外的磁铁面，因此磁铁4不受外部大气的影响，能够防止磁铁的生锈。此外，设置于带状带2的固定用板9和转子铁芯3通过螺栓11固定，由此，带状带2与转子铁芯3的固定部的刚性提高，使带状带2的定位精度提高，转矩波动减少，能够得到特性佳的转子。并且此外，即使磁铁4发生豁口、开裂，磁铁4与转子铁芯3接触的面以外的磁铁面也被树脂覆盖，因此能够得到防止磁铁飞散的效果。

此外，可以组合上述实施方式1至实施方式3中的任意的实施方式。

实施方式4

在本实施方式4中，对在带状带2的状态下进行磁铁4的磁化作业的情况下将带状带2安装于转子铁芯3的制造方法进行说明。以下使用图9至图12，对本发明的实施方式4进行说明。对于与实施方式1共通的构成要素，标注相同标号并省略说明。在实施方式4中，对在向转子铁芯3安装前使设置于带状带2的磁铁4磁化的情况下不会使生产性恶化的制造方法进行说明。

图9是制造本实施方式4中的转子的制造框图。如图9所示，在进行带状带2的磁铁4的磁化作业的情况下将带状带2安装于转子铁芯3的制造方法具有以下步骤。在步骤1(带状带制作步骤)中，制作具有树脂5和多个磁铁4的带状带2，树脂5覆盖磁铁4与转子铁芯3的表面接触的面以外的磁铁面，当带状带2的制作完成时，进入步骤2。在步骤2(树脂板安装步骤)中，由多块树脂板13夹着带状带2的与磁铁面侧相反的一侧及磁铁面侧来进行安装，并进入步骤3。在本实施方式4中，树脂板13为2块。在步骤3(磁化步骤)中，进行磁铁4的磁化，并进入步骤4。在步骤4(金属板安装步骤)中，在与磁铁面侧相反的一侧的树脂板13安装金属板14，并进入步骤5。在步骤5(树脂板拆卸步骤)中，拆卸安装于磁铁面的树脂板13，并进入步骤6(安装步骤)。在步骤6中，将带状带2的磁铁面安装于转子铁芯3的表面。

对于带状带2的制作，如实施方式1中所说明的那样，使用一体成型等即可，此处省略说明。本实施方式4使用磁铁4未磁化的实施方式1的一体成型的带状带2。

使用图10来说明步骤2。图10是示出安装有树脂板13的状态的带状带2的剖视图。在图10中，以将刚性比树脂5高的树脂板13夹在带状带2的固定面6和与固定面6相反的一侧的面之间的方式，将树脂板13安装于带状带2。

在用2块树脂板13夹着带状带2的状态下，进行步骤3即磁铁2的磁化。磁化后即使产生磁铁之间的磁吸引力，由于被树脂板13夹着，因而能够利用树脂板13的刚性防止带状带2变形，防止磁铁之间吸附。此外，通过使用树脂板13，不会对磁铁4的磁化作业产生影响，因此不准备特别的磁化装置就能够磁化。

使用图11来说明步骤4和步骤5。图11是示出将磁性体的金属板14安装于一个树脂板13a并拆卸了另一个树脂板13b的状态的带状带2的图。如图11所示，磁化后，对于夹着带状带2的2块树脂板13a、13b中的一个树脂板13a，以用带状带2与磁性体的金属板14夹着树脂板13a的方式，将金属板14安装于树脂板13a。

安装金属板14后，拆卸安装于带状带2的固定面6侧的另一个树脂板13b。在拆卸另一个树脂板13b之前，已经在一个树脂板13a安装了金属板14，由此在磁铁4与金属板14之间产生磁吸引力。因此，在拆卸树脂板13b时，能够防止带状带2变形，防止磁铁之间吸附。

使用图12来说明步骤6。图12是示出进行带状带2向转子铁芯3的安装作业时的转子的剖视图。如图12所示，在拆卸固定面6侧的树脂板13b后，以将带状带2卷绕于转子铁芯3的方式进行安装。当将带状带2安装到转子铁芯3时，在磁铁4与转子铁芯3之间产生磁吸引力。该磁吸引力比磁铁4与金属板12之间产生的磁吸引力大。因此，在将带状带2安装于转子铁芯3后，安装于带状带2的树脂板13a及金属板14能够容易地拆卸。

根据本实施方式4，即使在带状带2的状态下对磁铁4进行磁化，也不会使生产性恶化，能够得到生产性高的转子的制造方法。

产业上的可利用性

本发明使用于在转子铁芯的表面安装有磁铁的SPM型马达。

标号说明

1：转子；2：带状带；3：转子铁芯；4：磁铁；5：树脂；6：固定面；7：槽部；8：凸部；9：固定用板；10：紧固用孔；11：螺栓；12：插入孔；13：树脂板；14：金属板。

Claims (9)

1.一种转子，其特征在于，该转子具备：

转子铁芯；以及

带状带，其配置在所述转子铁芯的表面，

所述带状带具有树脂和多个磁铁，所述树脂将所述磁铁与所述转子铁芯的表面接触的面以外的磁铁面全部覆盖，

在所述带状带的树脂设置有槽部，在所述转子铁芯设置有与所述槽部对应的凸部，

多个所述槽部设置于所述带状带的所述磁铁的宽度方向上的两侧的树脂部分。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

在所述带状带中的排列了所述磁铁的长度方向不存在所述槽部。

3.一种转子，其特征在于，该转子具备：

转子铁芯；以及

带状带，其配置在所述转子铁芯的表面，

所述带状带具有树脂和多个磁铁，所述树脂将所述磁铁与所述转子铁芯的表面接触的面以外的磁铁面全部覆盖，

在所述带状带的树脂设置有凸部，在所述转子铁芯设置有与所述凸部对应的凹部，

多个所述凸部设置于所述带状带的所述磁铁的宽度方向上的两侧的树脂部分。

4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，

在所述带状带中的排列了所述磁铁的长度方向不存在所述凸部。

5.一种转子，其特征在于，该转子具备：

转子铁芯；以及

带状带，其配置在所述转子铁芯的表面，

所述带状带具有树脂和多个磁铁，所述树脂将所述磁铁与所述转子铁芯的表面接触的面以外的磁铁面全部覆盖

所述带状带还具有固定板，在所述转子铁芯设置有与所述固定板对应的固定部，

在所述带状带中的相邻的磁铁之间的树脂部分的宽度方向两侧未设置所述固定板。

6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，

在所述带状带中的排列了所述磁铁的长度方向不存在所述固定板。

7.根据权利要求5或6所述的转子，其特征在于，

所述固定板为树脂。

8.一种旋转电机，其特征在于，

所述权利要求1至7中的任意一项所述的转子是内型转子。

9.一种转子的制造方法，其特征在于，所述转子的制造方法包括：

带状带制作步骤，制作具有树脂和多个磁铁的带状带，所述树脂覆盖所述磁铁与转子铁芯的表面接触的第一磁铁面以外的磁铁面；

树脂板安装步骤，用多块树脂板夹着所述带状带的与所述第一磁铁面相反的一侧和所述第一磁铁面的一侧来进行安装；

磁化步骤，进行所述磁铁的磁化；

金属板安装步骤，在与所述第一磁铁面相反的一侧的所述树脂板安装金属板；

树脂板拆卸步骤，拆卸安装于所述第一磁铁面的所述树脂板；以及

安装步骤，将所述带状带的所述第一磁铁面安装于所述转子铁芯的表面。

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