CN110401277A - 永久磁铁和发动机的制造方法 - Google Patents

永久磁铁和发动机的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110401277A
CN110401277A CN201910327054.1A CN201910327054A CN110401277A CN 110401277 A CN110401277 A CN 110401277A CN 201910327054 A CN201910327054 A CN 201910327054A CN 110401277 A CN110401277 A CN 110401277A
Authority
CN
China
Prior art keywords
adhesive layer
resin
permanent magnet
foaming agent
magnet
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.)
Granted
Application number
CN201910327054.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110401277B (zh
Inventor
高木信雄
人见洋介
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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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 TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN110401277A publication Critical patent/CN110401277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110401277B publication Critical patent/CN110401277B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/0221Mounting means for PM, supporting, coating, encapsulating PM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/06Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving heating of the applied adhesive
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/08Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers using foamed adhesives
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/021Construction of PM
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner 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
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

一种永久磁铁,其中,具备磁铁构件和覆盖磁铁构件表面的粘结层,粘结层包括树脂和多种发泡剂,且至少一部分发泡剂从树脂表面突出。

Description

永久磁铁和发动机的制造方法
技术领域
本发明涉及一种永久磁铁和发动机的制造方法。
背景技术
稀土类磁铁、铁氧体磁铁和铝镍钴磁铁等的永久磁铁,是诸如发动机或致动器等的部件,例如被利用于混合动力汽车、电动汽车、硬盘驱动器、磁共振成像装置(MRI)、智能电话、数码相机、纯平电视、扫描仪、空调、热泵、冰箱、吸尘器、洗衣烘干机、电梯以及风力发电机等各种机器中。随着这些机器的精密化、小型化或性能改进,永久磁铁在机器中的容纳空间受到限制。因此,在各种机器的制造过程中,在将永久磁铁插入狭窄的容纳部后有必要将永久磁铁固定在容纳部内。例如,在下述的专利文献1中记载的转子(rotor)的制造方法中,将涂布有含有膨胀剂的粘结剂的永久磁铁插入形成在转子芯中的容纳孔(容纳部)中。然后,通过加热粘结剂,膨胀剂膨胀,粘结剂整体膨胀并且粘结剂固化。其结果,永久磁铁结合到容纳孔的内壁。
现有技术文献:
专利文献1:国际公开第WO2017/171061号手册
发明内容
本发明要解决的技术问题
如上述专利文献1所示,在永久磁铁从容纳孔的开口部移动到达容纳孔内部的所需位置的过程中,为了防止容纳孔和粘结剂之间的接触,优选粘结剂的表面面向容纳孔的内壁,同时粘结剂的表面总是与容纳孔的内壁分离。然而,由于固化前的粘结剂具有粘结性,因此在永久磁铁的移动过程中容易卡在容纳孔的开口部或内壁上。即,在永久磁铁到达容纳孔中的所需位置之前,粘结剂意外地与容纳孔接触。例如,转子芯由层叠的多个硅钢板制成,由于硅钢板的端部的一部分从转子芯的容纳孔的内壁突出,因此粘结剂容易卡在容纳孔的内壁上。而且,由于固化前的粘结剂是柔软的,因此通过与容纳孔的内壁的接触,从而粘结剂变形,或粘结剂的至少一部分从永久磁铁上剥离,或者从永久磁铁上剥离的粘结剂意外地粘附到容纳孔的开口部或内壁。其结果,永久磁铁有可能不能充分地固定在容纳孔中的所需位置。由粘结剂与容纳孔的开口部或内壁的接触引起的这些问题在下文中表示为“粘结不良”。
随着使用永久磁铁的各种机器的精密化,小型化或性能的提高,粘结剂表面与容纳部的内壁之间的间隙趋于变窄,并且随着间隙减小,很容易发生粘结不良。粘结不良导致各种机器的成品率和性能降低,且成为故障的原因。
本发明鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种抑制粘结不良的永久磁铁及发动机的制造方法。
解决技术问题的手段
本发明的一个方面的永久磁铁具备磁铁构件和覆盖磁铁构件表面的粘结层,其中粘结层包括树脂和多种发泡剂,至少一部分的发泡剂从树脂表面突出。
树脂的至少一部分可以是半固化物。
树脂的至少一部分可以是热固性树脂。
φ可以是至少一部分的发泡剂在垂直于磁铁构件的表面的方向上的宽度,T可以是树脂在垂直于磁铁构件的表面的方向上的厚度,T为0.5φ以上且小于φ。
本发明的一个方面所涉及的发动机的制造方法包括:调制工序,其得到含有热固性树脂和多种发泡剂的混合物;印刷工序,其将混合物涂布到磁铁构件的表面,且在磁铁构件的表面形成粘结层;第一加热工序,其通过粘结层的加热,使粘结层中含有的热固性树脂半固化从而得到永久磁铁;容纳工序,其在第一加热工序后,将永久磁铁插入形成在转子芯中的容纳孔中;以及第二加热工序,其在容纳工序后,通过粘结层的加热使粘结层中含有的发泡剂发泡,且进一步固化粘结层中含有的热固性树脂,φ是至少一部分的发泡剂在垂直于磁铁构件的表面方向上的宽度,T是树脂在垂直于磁铁构件的表面的方向上的厚度,在印刷工序中,将T/φ调节到大于0且小于1的值。在印刷工序中,可以通过丝网印刷将混合物涂布于磁铁构件的表面。
本发明的效果
根据本发明,提供了一种抑制粘结不良的永久磁铁以及发动机的制造方法。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的永久磁铁的立体图。
图2是在垂直于图1所示的粘结层的表面的方向上的永久磁铁的截面图。
图3是本发明的一个实施方式所涉及的永久磁铁的制造中使用的筛网和磁铁构件的立体图。
图4是使用图3所示的筛网形成的粘结层的表面的垂直方向上的筛网和永久磁铁的截面图。
图5示出了通过本发明的一个实施方式所涉及的制造方法得到的发动机的内部结构。
图6是永久磁铁和转子芯在垂直于粘结层的表面的方向上的截面图,示出了将永久磁铁插入转子芯的容纳孔中的过程。
图7是永久磁铁和转子芯在垂直于粘结层的表面的方向上的截面图,示出了粘结层中包含的发泡剂发泡之前的永久磁铁。
图8是永久磁铁和转子芯在垂直于粘结层的表面的方向的截面图,示出了粘结层中包含的发泡剂发泡,且粘结层中包含的热固性树脂固化后的永久磁铁。
图9是永久磁铁和转子芯在垂直于粘结层表面的方向上的截面图,示出了永久磁铁和转子芯的变形例。
符号说明:
2……磁铁构件、3……筛网、4……粘结层、5……框架、6……树脂、7……网、8……发泡剂、10、10a……永久磁铁、20……转子、22、22a……转子芯、24……容纳孔、24a……沟槽、30……定子、32……线圈部、100……发动机、φ……在垂直于磁铁构件表面的方向上的发泡剂的宽度、T……在垂直于磁铁构件表面的方向上的树脂的厚度。
具体实施方式
下文将参考附图描述本发明的优选实施方式。在附图中,相同的构成要素由相同的附图标记表示。本发明不限于以下实施方式。各图中所示的X、Y和Z表示彼此正交的三个坐标轴。各图中的XYZ坐标轴各自指示的方向在各图中是共同的。
(永久磁铁)
如图1所示,本实施方式的永久磁铁10具备磁铁构件2和覆盖磁铁构件2的表面的至少一部分的粘结层4。如图2所示,粘结层4包括树脂6和多个(多数)发泡剂8。至少一部分的发泡剂8从树脂6的表面突出。
永久磁铁10,在被插入到设置于上述的各种机器上的容纳孔的过程中,粘结层4的表面面向容纳孔的内壁,以粘结层4的表面相对于容纳孔的内壁维持大致平行。即,为了防止移动中的永久磁铁10和容纳孔的接触,永久磁铁10沿着容纳孔的内壁插入到容纳孔中。但是,在永久磁铁2到达容纳孔的所需位置之前,粘结层4的表面可能会意外地与容纳孔的开口部或内壁接触。如果发泡剂8没有从树脂6的表面突出且所有发泡剂8完全埋在树脂6的内部,则构成粘结层4的表面的树脂6与容纳孔的内壁直接接触。即,引起平坦的粘结层4和容纳孔之间的面接触。固化前的树脂6由于具有粘结性,通过面接触而树脂6容易卡在容纳孔的内壁上。由于固化前的树脂6是柔软的,通过与容纳孔的开口部或内壁的接触,粘结层4或变形、或者粘结层4的至少一部分从磁铁构件2上剥离。也有可能从磁铁构件2上剥离的树脂6意外地附着在容纳孔的开口部或内壁上。其结果,永久磁铁10可能没有充分地固定在容纳孔中的所需位置。
另一方面,由于至少一部分的发泡剂8从树脂6的表面突出,因此发泡剂8而非树脂6容易直接接触于容纳孔的内壁,且树脂6本身很难直接接触容纳孔的内壁。即,由于发泡剂8从树脂6的表面突出,粘结层4和容纳孔之间容易引起点接触,且难以引起粘结层4和容纳孔之间的面接触。例如,当发泡剂8是球形的情况下,由于从树脂6的表面突出的发泡剂8的球面作为引导件发挥功能,所以永久磁铁10容易插入到容纳孔中。此外,由于没有粘性的发泡剂8本身直接接触容纳孔的内壁,因此粘结层4难以被容纳孔的开口部分和内壁卡住。即使微量树脂6粘附在从树脂6突出的发泡剂8的表面上,也很难引起树脂6本身与容纳孔的面接触,因此粘结层4难以被容纳孔的开口部和内壁卡住。由于上述原因,抑制了粘结层4的变形和剥离。即,根据本实施方式,抑制了粘结不良。由于抑制了粘结不良,因此可以减小永久磁铁10与容纳孔的内壁之间的间隙。
在永久磁铁10到达容纳孔中的所需位置之后,通过使粘结层4中含有的发泡剂8发泡,从而使粘结层4整体膨胀,由此包埋磁铁构件2和容纳孔的内壁之间的间隙(缝隙)。与发泡剂8的发泡同时,通过使粘结层4中含有的树脂6进一步固化,由此磁铁构件2粘附到容纳孔的内壁。即,永久磁铁10固定在容纳孔内的所需位置。
粘结层4可以仅覆盖磁铁构件2的一个面的一部分。粘结层4可以覆盖磁铁构件2的一个面的整体。粘结层4可以覆盖磁铁构件2的整个表面。可以是仅一部分发泡剂8从树脂6的表面突出,剩余的发泡剂8可以埋入树脂6的内部。也可以所有发泡剂8从树脂6的表面突出。
树脂6的一部分或全部可以是半固化物。即,树脂6的一部分或全部可以是B阶段树脂。通过树脂6的一部分或全部是半固化物,从而与未固化树脂6的粘结性相比,树脂6的粘结性降低。其结果,永久磁铁10的操作性变得容易,且粘结层4更加难以被容纳孔的开口和内壁卡住。粘结层4中的有机溶剂的含量越低,树脂6的粘性越难以随使用环境(例如温度)而变化。因此,可以干燥树脂6的一部分或全部。粘结层4中的有机溶剂的含量可以为0质量%。树脂6的一部分或全部可以是被干燥的半固化物。
树脂的一部分或全部可以是热固性树脂。在树脂的一部分或全部是热固性树脂的情况下,在永久磁铁2到达容纳孔内的所需位置之后,通过加热粘结层4,从而可以使粘结层4中包含的树脂6均匀地可靠地固化。粘结层4中含有的树脂,可以是选自下列树脂中的至少一种,例如,环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂(urea树脂)、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、氰基丙烯酸酯树脂、改性丙烯酸类树脂和邻苯二甲酸二烯丙酯树脂。粘结层4可含有多种树脂。粘结层4中,除了树脂之外,还可以包括固化剂、固化促进剂、稀释剂(有机溶剂)、着色剂、填料(填充剂)、偶联剂、消泡剂和阻燃剂等。固化剂可以是,例如酸酐型固化剂、双氰胺(DICY,dicyandiamide)类固化剂或芳族胺类固化剂。固化促进剂可以是,例如咪唑类固化促进剂或叔胺类固化促进剂。稀释剂可以是,例如反应性稀释剂或非反应性稀释剂。着色剂可以是,例如有机着色剂或无机着色剂(如白色氧化钛)。填料可以是,例如二氧化硅、碳酸钙、氢氧化铝、滑石、氧化铝或硫酸钡。
发泡剂可以是选自发泡珠、碳酸钠、碳酸钙、碳酸铵、碳酸氢钠、硫酸铝,重氮氨基苯和N,N'-二亚硝基五亚甲基四胺中的至少一种。发泡珠可以是具备由热塑性聚合物构成的壳和包封在壳中的低沸点烃的珠粒。发泡珠具备的烃例如可以是丁烷、戊烷或者己烷等。构成壳的热塑性聚合物例如可以是丙烯腈共聚物。粘结层4可含有具有不同组成的多种发泡剂。发泡剂可以是发泡性的颗粒。发泡性的颗粒的形状例如可以是球形、柱形、锥形或多面体。发泡剂可包括形状不同的多种类型的发泡性颗粒。粘结层4中的发泡剂的含量不受限制,但粘结层4中的发泡剂的含量可以为例如1重量%以上且30重量%以下。粘结层4中除发泡剂之外的其余部分可以是树脂。粘结层4中除发泡剂之外的其余部分可以是树脂、固化剂、固化促进剂、稀释剂、着色剂、填充剂、偶联剂、消泡剂、以及阻燃剂等。
如图2所示,φ是在与磁铁构件2的表面垂直的方向(Y轴方向)上发至少一部分的泡剂8的宽度(高度)。φ可以是在垂直于磁铁构件2的表面的方向上发泡剂8的宽度的平均值。φ可以是发泡剂8的粒径(直径)。φ可以是发泡剂8的平均粒径或中值粒径(D50)。T是在垂直于磁铁构件2的表面的方向上的树脂6的厚度。T可以是粘结层4中发泡剂8未从树脂的表面突出的部分的厚度。T也可以是粘结层4中发泡剂8的整体埋入树脂6中的部分的厚度。树脂6的表面可以是平坦的,并且树脂6的厚度可以是基本均匀的。T/φ大于0且小于1。T可以为0.5φ以上且小于φ。当T为0.5φ以上时,发泡剂8的表面的一半以上容易被树脂6覆盖,且发泡剂8难以从粘结层4脱离。通过T小于φ,发泡剂8从树脂6的表面突出。φ不受限制。φ例如可以是5μm以上且100μm以下。T不受限制。T例如可以是5μm以上且50μm以下。磁铁构件2的厚度不受限制。磁铁构件2的厚度可以是例如1mm以上且50mm以下。
磁铁构件2可以是烧结磁铁、粘结磁铁或热加工磁铁。磁铁构件2可以是稀土磁铁、铁氧体磁铁、Al-Ni-Co合金磁铁(Alnico磁铁)或Fe-Cr-Co合金磁铁。稀土磁铁的主相可以是,例如Nd2Fe14B、SmCo5、Sm2Co17、Sm2Fe17N3、Sm1Fe7Nx或PrCo5。铁氧体磁铁可以是尖晶石铁氧体、六方铁氧体(磁铅石型铁氧体)、或石榴石铁氧体。尖晶石铁氧体由例如AFe2O4表示,A可以是选自Mn、Co、Ni、Cu和Zn中的至少一种。六方铁氧体例如由A'Fe12O19表示,A'可以是选自Ba、Ca、Bi、Pb和稀土元素中的至少一种。石榴石铁氧体例如由RFe5O12表示,R可以是至少一种稀土元素。
永久磁铁10的制造方法至少具备调制工序和印刷工序。永久磁铁10的制造方法还可以进一步具备在印刷工序之后实施的第一加热工序。
在调制工序中,得到含有上述固化性树脂和发泡剂的混合物。混合物可进一步含有有机溶剂。通过混合物含有有机溶剂,从而混合物的粘度易于降低,并且在印刷工序中容易将混合物涂布到磁铁构件2的表面上。有机溶剂例如可以为选自丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、苯、甲苯、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、环己酮和二甲苯中的至少一种。然而,粘结层4中的有机溶剂的含量越低,树脂6的粘结性越容易降低,并且越易于抑制粘结不良。另外,当粘结层4含有有机溶剂时,需要用于干燥粘结层4的工序(除去有机溶剂),导致制造成本增加。因此,混合物可以不含有机溶剂。
在印刷工序中,将混合物涂布到磁铁构件2的一部分或整个表面上,且在磁铁构件2的表面上形成粘结层4。可以通过丝网印刷将混合物涂布到磁铁构件的表面,也可以通过丝网印刷以外的方法将混合物涂布到磁铁构件的表面。在印刷工序中,将T/φ调整为大于0且小于1的值。其结果,发泡剂8的至少一部分从树脂6的表面突出。优选将T/φ调节到0.5以上且小于1的值。其结果,发泡剂8表面的一半以上容易被树脂6覆盖,且发泡剂8难以从粘结层4脱离。如上所述,φ是在与磁铁构件2的表面垂直的方向上的至少一部分的发泡剂8的宽度。φ可以是在垂直于磁铁构件2的表面的方向上的发泡剂8宽度的平均值。φ可以是发泡剂8的平均粒径或中值粒径(D50)。T是在垂直于磁铁构件2的表面的方向上的树脂6的厚度。
在印刷工序中,可以使用如图3所示的网筛3。筛网3具备框架5和在框架5的内侧的开口部上拉伸的网7。如图4所示,在筛网3与磁铁构件2重叠的状态下,框架5的内侧包含形成粘结层4的区域。即,粘结层4形成在磁铁构件2的表面上的网7重叠的区域中。
在印刷工序中,将网7重叠于磁铁构件2的表面上。然后,一边使用刮板将混合物涂布到网7的部分或整个表面,一边将网7压在磁铁构件2的表面。其结果,从网7的间隙挤出的混合物被涂布到磁铁构件2的表面,粘结层4在磁铁构件2的表面上形成。粘结层4的面积和形状易于通过涂布到网7上的混合物的面积和形状来控制。通过调节印刷工序中使用的混合物的体积或质量,可以容易地控制粘结层4的体积。通过控制粘结层4的面积和体积,可以容易地控制树脂6的厚度T和T/φ。在混合物中含有的发泡剂中,φ过大的发泡剂容易从粘结层4脱离。然而,φ过大的发泡剂被网7筛分并从混合物中除去。即,通过调节网7的网孔,可以从混合物中除去φ过大的发泡剂8。作为发泡剂8,可以预先选择具有所需粒径φ和粒度分布的发泡剂8。根据上述方法,在印刷工序中,T/φ可以容易地调整到大于0且小于1的值。即在印刷工序中,发泡剂8从树脂6的表面突出。
通过丝网印刷,即使在磁铁构件2的表面具有凹凸的情况下,粘结层4中的树脂6的厚度易于变得均匀,除了突出的发泡剂8之外的树脂6的表面容易变得平坦。假如在使用喷嘴将混合物涂布到磁铁构件2的表面,或将粘结层4转印到磁铁构件2的表面的情况下,由于磁铁构件2的表面的凹凸(磁铁构件2的表面的粗糙度),从而树脂6的厚度难以变得均匀,且树脂6的表面难以变平。
在由含有有机溶剂的混合物形成粘结层4的情况下,可以在印刷工序之后干燥粘结层4,从而可以从粘结层4除去部分或全部有机溶剂。通过除去有机溶剂,树脂6的粘结性容易降低,并且易于抑制粘结不良。
在印刷工序之后的第一加热工序中,通过加热粘结层4,使在粘结层4中含有的热固性树脂部分或全部半固化。通过树脂6的部分或全体为半固化物,树脂6的粘结性比未固化的树脂6的粘结性降低,并且粘结层4更难以卡在容纳孔的内壁上。在第一加热工序中,可以在抑制发泡剂8的发泡的温度下加热粘结层4。例如,在第一加热工序中,可以在50℃以上且100℃以下的温度下加热粘结层4。在第一加热工序中,可以在抑制发泡剂8的发泡的程度的时间内加热粘结层4。在第一加热工序中在上述温度下加热粘结层4的时间可以是5分钟以上且60分钟以下。在粘结层4含有有机溶剂的情况下,通过在第一加热工序中的加热,可以并行地实施粘结层4的干燥(有机溶剂的除去)和热固性树脂的半固化。
当通过上述工序制造的永久磁铁10被发货时,为了抑制粘结层4的表面的污染(粘结层4的粘结强度的降低),粘结层4的表面可以用剥离性的保护膜覆盖。出于同样的目的,永久磁铁10容纳在壳体中,而在永久磁铁10的表面上未形成粘结层4的部分(磁铁构件2自身露出的表面)处将永久磁铁10固定在壳体内。
(发动机的制造方法)
如图5所示,本实施方式所涉及的永久磁铁10可以用于发动机100。图5中所示的发动机100是IPM发动机(内部永磁发动机(Interior Permanent Magnet Motor))。发动机100具备圆筒状的转子20(rotor)、和以围绕转子20的方式设置在转子20的外侧的定子30(stator)。图5示出了在转子20的旋转轴方向(Z轴方向)上的发动机100的内部结构。转子20具有圆筒状的转子芯22和多个永久磁铁10。沿着转子芯22的外周表面以预定间隔形成多个容纳孔24,且永久磁铁10容纳在各个容纳孔24中。
沿转子20的圆周方向相邻的永久磁铁10容纳在容纳孔24中,使得N极和S极的位置彼此相反。即,沿圆周方向相邻的永久磁铁10沿着转子20的径向产生彼此相反的方向的磁力线。尽管图5中所示的转子20具有六个永久磁铁10,但是转子20所具有的永久磁铁10的数量(极数)没有限定。
定子30具有沿转子20的外周表面以预定间隔设置的多个线圈部32。线圈部32和永久磁铁10被布置成彼此相对。定子30通过电磁作用向转子20施加扭矩,且转子20沿圆周方向旋转。尽管图5所示的定子30具有8个线圈部32,但是定子30具有的线圈部分32的数量(槽的数量)没有限定。
根据本实施例的制造电机100的方法中,在上述调制工序,印刷工序和第一加热工序之外,还包括容纳工序和第二加热工序。在第一加热工序之后执行容纳工序,在容纳工序之后执行第二加热工序。
如图6所示,在容纳工序中,将永久磁铁10插入形成在转子芯22中的各容纳孔24中。如上所述,由于至少一部分的发泡剂8从树脂6的表面突出,发泡剂8容易与容纳孔24的开口部和内壁直接接触,树脂6自身很难直接接触容纳孔24的开口部和内壁。即,通过发泡剂8从树脂6的表面突出,容易引起粘结层4与容纳孔24之间的点接触,难以引起粘结层4和容纳孔24之间的面接触。此外,通过没有粘性的发泡剂8本身直接接触容纳孔24的开口部或内壁,从而粘结层4难以卡在容纳孔24的内壁上。即使从树脂6突出的发泡剂8的表面上附着有树脂6,由于难以引起树脂6和容纳孔24之间的面接触,因此粘结层4难以卡在容纳孔24的开口部和内壁上。由于上述原因,粘结层4的变形和剥离被抑制。即,根据本实施方式,能够抑制粘结不良。由于能够抑制粘结不良,从而可以减小永久磁铁10和容纳孔24的内壁之间的间隙。
如图7所示,在容纳工序中永久磁铁10到达容纳孔24中的所需位置之后,实施第二加热工序。在第二加热工序中,通过加热粘结层4,使粘结层4中含有的发泡剂8发泡,且使粘结层4中含有的热固性树脂进一步固化。如图7和8所示,通过发泡剂8的发泡,粘结层4整体膨胀。由于粘结层4的膨胀,粘结层4填埋磁铁构件2与容纳孔24的内壁之间的间隙(空隙)。与发泡剂8的发泡和粘结层4的膨胀并行,树脂6进一步被固化。其结果,磁铁构件2经由树脂6的固化材料(C阶段的树脂)粘附到容纳孔24的内壁。即,永久磁铁10被固定在容纳孔24内的所需位置处。
在第二加热工序中,可以在发泡剂8发泡且树脂6固化的温度下加热粘结层4。在第二加热工序中,可以将粘结层4在100℃以上且200℃以下加热。在第二加热工序中在上述温度下加热粘结层4的时间可以是10分钟以上且120分钟以下。在第二加热工序中,可以加热包含粘结层4的转子芯22整体。
通过上述工序,完成转子20。通过组合转子20和定子30,从而发动机100完成。
尽管以上描述了本发明的优选实施方式,但本发明不限于上述实施方式。
例如,可以是多个粘结层覆盖磁铁构件的表面。即,可以一个粘结层覆盖磁铁构件的表面的一部分,也可以其它粘结层覆盖磁铁构件的表面的另一部分。当磁铁构件为板状时,磁铁构件的两面(表背)可以用粘结层覆盖。
容纳孔表示凹部或沟槽。例如,如图9所示,永久磁铁10a嵌合其中的沟槽24a(凹部)可以在转子芯22a的表面(外周表面)上形成。永久磁铁10a被插入到沟槽24a中并经由粘结层4固定到转子芯22a的表面(外周表面)。具备这种转子芯22a的发动机是SPM发动机(表面永磁发动机)。发动机不限于如IPM发动机和SPM发动机的永磁同步发动机。发动机可以是永磁直流发动机、线性同步发动机、音圈发动机、或振动发动机。
工业上的利用可能性
本发明的永久磁铁可以用在例如IPM发动机中。

Claims (6)

1.一种永久磁铁,其中,
具备磁铁构件和覆盖所述磁铁构件表面的粘结层,
所述粘结层包含树脂和多种发泡剂,
且至少一部分所述发泡剂从所述树脂的表面突出。
2.根据权利要求1所述的永久磁铁,其中,
所述树脂的至少一部分是半固化物。
3.根据权利要求1或2所述的永久磁铁,其中,
所述树脂的至少一部分是热固性树脂。
4.根据权利要求1或2所述的永久磁铁,其中,
φ是至少一部分的所述发泡剂在垂直于所述磁铁构件的表面的方向上的宽度,
T是所述树脂在垂直于所述磁铁构件的表面的方向上的厚度,
T为0.5φ以上且小于φ。
5.一种发动机的制造方法,其中,
包括:
调制工序,其得到含有热固性树脂和多种发泡剂的混合物;
印刷工序,其将所述混合物涂布到磁铁构件的表面,从而在所述磁铁构件的表面形成粘结层;
第一加热工序,其通过所述粘结层的加热,使所述粘结层中含有的所述热固性树脂半固化从而得到永久磁铁;
容纳工序,其在第一加热工序后,将所述永久磁铁插入形成在转子芯中的容纳孔中;以及
第二加热工序,其在所述容纳工序后,通过所述粘结层的加热使所述粘结层中含有的所述发泡剂发泡,且进一步固化所述粘结层中含有的所述热固性树脂,
φ是至少一部分的所述发泡剂在垂直于所述磁铁构件的表面的方向上的宽度,
T是所述树脂在垂直于所述磁铁构件的表面的方向上的厚度,
在所述印刷工序中,将T/φ调节到大于0且小于1的值。
6.根据权利要求5所述的发动机的制造方法,其中,
在所述印刷工序中,通过丝网印刷将所述混合物涂布到所述磁铁构件的表面。
CN201910327054.1A 2018-04-24 2019-04-23 永久磁铁和发动机的制造方法 Active CN110401277B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-083124 2018-04-24
JP2018083124A JP7172114B2 (ja) 2018-04-24 2018-04-24 永久磁石及びモータの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110401277A true CN110401277A (zh) 2019-11-01
CN110401277B CN110401277B (zh) 2023-05-02

Family

ID=68236537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910327054.1A Active CN110401277B (zh) 2018-04-24 2019-04-23 永久磁铁和发动机的制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11081270B2 (zh)
JP (1) JP7172114B2 (zh)
CN (1) CN110401277B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113511687A (zh) * 2021-07-23 2021-10-19 桂林电子科技大学 一种吸波材料及其制备方法
CN114694915A (zh) * 2020-12-29 2022-07-01 天津三环乐喜新材料有限公司 带粘结层的磁体、制备方法及磁体组件的制备方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110392972B (zh) * 2017-03-30 2021-09-07 爱信艾达株式会社 转子的制造方法
DE102019133532A1 (de) * 2019-12-09 2021-06-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine, Kraftfahrzeug
JP7079763B2 (ja) * 2019-12-23 2022-06-02 本田技研工業株式会社 回転電機のロータ、永久磁石組立体、及び回転電機のロータの製造方法
DE102020119335A1 (de) * 2020-03-31 2021-09-30 Vacuubrand Gmbh + Co Kg Elektromotor und Vakuumpumpe
WO2022107632A1 (ja) * 2020-11-17 2022-05-27 日本発條株式会社 ロータの製造方法及びロータ
JP2022139323A (ja) * 2021-03-11 2022-09-26 本田技研工業株式会社 ロータ、回転電機、ロータの製造方法および磁石

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005012859A (ja) * 2003-06-16 2005-01-13 Nissan Motor Co Ltd 電動機回転子及びその製造方法
JP2007151362A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Toyota Motor Corp 永久磁石固定方法
JP2009171785A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Toyota Motor Corp 回転電機
JP2012130218A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Aisin Seiki Co Ltd 回転電機
JP2012244838A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Toyota Motor Corp 回転電機用ロータ、回転電機、および、回転電機用ロータの製造方法
KR20140014824A (ko) * 2012-07-26 2014-02-06 도레이첨단소재 주식회사 열박리형 양면 점착 시트 및 이를 이용한 가공방법
JP2015104273A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 三菱電機株式会社 磁石埋込型回転子
JP2016148294A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 Ihi建機株式会社 ラジエータのファンシュラウド構造及びその取り付け、取り外し方法
WO2017171061A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ロータの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5486036B2 (ja) 2012-04-11 2014-05-07 ファナック株式会社 温度変化に伴う歪みによる不具合を防止するロータ構造を有する電動機及びその製造方法
JP6711463B2 (ja) * 2017-08-21 2020-06-17 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ロータの製造方法およびロータの製造装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005012859A (ja) * 2003-06-16 2005-01-13 Nissan Motor Co Ltd 電動機回転子及びその製造方法
JP2007151362A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Toyota Motor Corp 永久磁石固定方法
JP2009171785A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Toyota Motor Corp 回転電機
JP2012130218A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Aisin Seiki Co Ltd 回転電機
JP2012244838A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Toyota Motor Corp 回転電機用ロータ、回転電機、および、回転電機用ロータの製造方法
KR20140014824A (ko) * 2012-07-26 2014-02-06 도레이첨단소재 주식회사 열박리형 양면 점착 시트 및 이를 이용한 가공방법
JP2015104273A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 三菱電機株式会社 磁石埋込型回転子
JP2016148294A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 Ihi建機株式会社 ラジエータのファンシュラウド構造及びその取り付け、取り外し方法
WO2017171061A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ロータの製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114694915A (zh) * 2020-12-29 2022-07-01 天津三环乐喜新材料有限公司 带粘结层的磁体、制备方法及磁体组件的制备方法
WO2022142645A1 (zh) * 2020-12-29 2022-07-07 天津三环乐喜新材料有限公司 带粘结层的磁体、制备方法及磁体组件的制备方法
CN114694915B (zh) * 2020-12-29 2022-12-30 天津三环乐喜新材料有限公司 带粘结层的磁体、制备方法及磁体组件的制备方法
DE112021005621T5 (de) 2020-12-29 2023-08-24 Beijing Zhong Ke San Huan Hi-Tech Co., Ltd Magnet mit Haftbeschichtung, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zur Herstellung eines Magnetbauteils
CN113511687A (zh) * 2021-07-23 2021-10-19 桂林电子科技大学 一种吸波材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110401277B (zh) 2023-05-02
JP7172114B2 (ja) 2022-11-16
US11081270B2 (en) 2021-08-03
JP2019193413A (ja) 2019-10-31
US20190326042A1 (en) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110401277A (zh) 永久磁铁和发动机的制造方法
JP3956760B2 (ja) フレキシブル磁石の製造方法とその永久磁石型モ−タ
JP2000197320A (ja) 永久磁石埋込み形モ―タおよびその製造方法
US8853908B2 (en) Magnet rotor assembly including a vacuum impregnated bonded magnet having increased crush strength at high temperatures
JP2009224671A (ja) 永久磁石及び永久磁石の製造方法
CN200962548Y (zh) 无刷直流振动电机
WO2013175730A1 (ja) 異方性ボンド磁石とその製造方法およびそれらを用いたモータ
EP1093133B1 (en) Rare earth resin magnet, magnet rotor, magnet motor using the same, and its manufacturing method
US6007757A (en) Method of producing an anisotropic bonded magnet
US20130328433A1 (en) Bonded-magnet rotor, method of manufacturing thereof, and motor provided therewith
CN100389913C (zh) 一种纳米晶钕铁硼粘结磁体的成型方法
JP4364487B2 (ja) シ−トからフィルムに至る希土類ボンド磁石とそれを用いた永久磁石型モ−タ
JP2004103871A (ja) 異方性希土類ボンド磁石の製造方法とその永久磁石型モータ
JP2007028725A (ja) 異方性ボンド磁石組立体及びその製造方法並びにこの磁石組立体を用いた永久磁石モータ
JP2015032805A (ja) 異方性ボンド磁石の製造方法
JP2020096468A5 (zh)
CN118040946B (zh) 转子用磁钢粘结片、转子及转子制作方法
US20160027567A1 (en) Manufacturing Method for Bonded Magnet and Motor Using the Magnet
JP2013258169A (ja) ボンド磁石、ボンド磁石の製造方法、モータ
EP4131747A1 (en) Compressed bonded magnet, manufacturing method therefor, and field coil
WO2024028989A1 (ja) 予成形体、予成形方法および圧縮ボンド磁石の製造方法
JP2007244168A (ja) 多層構造磁石ロータ
JP4577026B2 (ja) 自己組織化環状異方性希土類ボンド磁石モータの製造方法
JP2005116936A (ja) 環状希土類ボンド磁石の製造方法、及びモータ
JP2004147381A (ja) モーター用ローター

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