CN110663159A - 转子、旋转电机及转子的制造方法 - Google Patents

转子、旋转电机及转子的制造方法 Download PDF

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Abstract

转子(1)具备:多个永磁铁(4),它们沿轴向设置于轴(2)的周围,在周向上等间隔地被分割;第一保护环(6A),其对永磁铁(4)的轴向的一端进行定位、保持;第二保护环(6),其对永磁铁的轴向的另一端进行定位、保持;以及保护罩(8),其将永磁铁(4)、第一保护环(6A)以及第二保护环(6)的外周面覆盖并且在径向上具有均匀的厚度。

Description

转子、旋转电机及转子的制造方法
技术领域
本发明涉及在转子中设置有永磁铁的旋转电机的转子、旋转电机以及转子的制造方法。
背景技术
近年来,对于工业用途的旋转电机的高效率化、高输出化、高速旋转的必要性提高。该旋转电机具有“同步式”和“感应式”两种方式,但在工业用途中同步式旋转电机的应用正在推进。该同步式旋转电机由于在转子的磁场中使用永磁铁,所以理论上不会产生发热,在高效率化、高输出化方面有利,但需要应对由离心力造成的永磁铁的剥离。
作为对这样的永磁铁的剥离进行抑制的构造的永磁铁式同步电动机,公开有如下的电动机,即,该电动机具有转子部件和旋转轴,该转子部件包含:位于内周侧的钢制的磁体环;位于外周侧的CFRP(碳纤维增强塑料:Carbon Fiber Reinforced Plastics)层;以及被该磁性环和CFRP层夹着的多个永磁铁,所述转子部件通过液压嵌合而嵌合于所述旋转轴,即使在高速旋转中,所述磁体环也相对于旋转轴残留有紧固力(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本专利第3484051号公报
发明内容
但是,在上述专利文献1所示的技术中示出如下内容,即,CFRP层是在连接设置有多个烧结成形的永磁铁环的永磁铁的外周一边浸渍粘接树脂一边直接卷绕CFRP,在炉内使树脂硬化而一体构成,之后去除CFRP层两端的折回部和伪部件,并切成规定的长度。但是,烧结磁铁容易因加工而破裂,因此难以将CFRP层切至与永磁铁端面同一面,因此,在CFRP层的端部,在其内周部残留有不存在永磁铁的空间。
具有这样的空间的转子在高速旋转时,存在永磁铁端面的CFRP层有可能因应力集中而破损的问题。
本申请公开了用于解决上述课题的技术,其目的在于提供一种能够防止由旋转时的离心力造成的保护罩的损伤、抑制永磁铁的剥离、提高了可靠性的转子、旋转电机以及转子的制造方法。
本申请所公开的转子具备:多个永磁铁,它们沿轴向设置于轴的周围,在周向上等间隔地被分割;第一保护环,其对所述永磁铁的轴向的一端进行定位、保持;第二保护环,其对所述永磁铁的轴向的另一端进行定位、保持;以及保护罩,其将所述永磁铁、所述第一保护环、以及所述第二保护环的外周面覆盖并且在径向上具有均匀厚度。
另外,本申请公开的旋转电机由定子和可旋转地轴支撑于所述定子的内侧的所述转子构成。
另外,本申请所公开的所述转子的制造方法具有加压工序,该加压工序使所述第一保护环、所述永磁铁和所述第二保护环在轴向上紧贴。
发明的效果
根据本申请所公开的转子,由于在罩的端部的内周部没有残留不存在永磁铁的空间,所以不用担心罩因应力集中而破损,能够提供可靠性高的转子。
附图说明
图1是实施方式1涉及的转子的纵剖面图。
图2是实施方式1涉及的图1的X-X横剖面图。
图3是表示使用在专用工具上临时设置的铁芯对磁铁组装体进行组装的状态的剖面示意图。
图4是表示实施方式1涉及的转子的组装流程的图。
图5是实施方式1涉及的转子的其他例子的纵剖面图。
图6是表示使用在专用工具上临时设置的铁芯对磁铁组装体进行组装的状态的剖面示意图。
图7是作为对比例的转子的主要部分纵剖面图。
图8是表示实施方式2涉及的转子的组装流程的图。
图9是实施方式3涉及的转子的主要部分纵剖面图。
图10是表示实施方式3涉及的转子的组装流程的图。
图11是实施方式3涉及的保护罩的侧面示意图。
图12是实施方式4涉及的转子的纵剖面图。
图13是表示实施方式4涉及的转子的组装流程的图。
图14是实施方式5涉及的旋转电机的纵剖面图。
图15是实施方式6涉及的转子的主要部分纵剖面图。
具体实施方式
实施方式1.
以下,使用附图说明实施方式1的转子、转子的制造方法。
图1是实施方式1涉及的转子1的纵剖面图。
图2是图1的X-X横剖面图。
如图1及图2所示,转子1具备:筒状的铁芯3,其设置于轴2,在铁芯3的一端形成有沿径向伸出的凸缘3A;以及永磁铁4,其在该铁芯3的外周面形成有多个,即,该永磁铁4隔着间隔件5在周向上被分割并且以等间隔交替地形成N极S极,配置在轴向上。另外,永磁铁4在轴向上被分割为两部分,由设置在图1的纸面下部的四个下部永磁铁4A和设置在上部的四个上部永磁铁4B的合计八个永磁铁构成。间隔件5也可以与永磁铁4同样地在轴向上被分割成两部分。永磁铁4的图2所示的剖面形状为圆弧状,间隔件5的剖面形状为矩形。间隔件5具有与永磁铁4相同的轴向的长度,将相邻的永磁铁4间的间隙填埋。此外,即使是没有间隔物5且在周向上无间隙地分割配置永磁铁4的结构,也作为转子1起作用。
在设置于铁芯3上的永磁铁4与形成于铁芯3的一端的凸缘3A之间设置有第一保护环6A。另外,在永磁铁4的轴向上端部与第一保护环6A相对地设有第二保护环6。第一保护环6A以及第二保护环6具有对永磁铁4的轴向端部进行定位、保持的功能。
上述第一保护环6A、第二保护环6以及永磁铁4都与同一铁芯3的外周面相接。在第一保护环6A、第二保护环6以及永磁铁4的外周设有保护罩8。如图1、图2所示,该保护罩8将第一保护环6A、第二保护环6、永磁铁4以及间隔件5的外周面覆盖。保护罩8在径向上具有均匀的厚度。
下面,对上述各构成部件所使用的材质进行说明。铁芯3是磁体,例如是对电磁钢板进行冲压而成的环状的薄板的层叠体。也可以取代它而使用钢管或压粉铁芯。永磁铁4是稀土类磁铁,也可以是铁氧体类磁铁。间隔件5是非磁体的不锈钢,但也可以是铝合金或者铜合金或者树脂。第一保护环6A与第二保护环6使用非磁体的不锈钢,但也可以使用铝合金或者铜合金或者钛合金、甚至树脂。此外,为了避免因转子1旋转时的离心力而导致的向保护罩8的应力集中,为了在保护罩8的内周面更均等地施加离心力,优选永磁铁4的密度与第一保护环6A和第二保护环6的密度接近。例如如果将永磁铁4设为钕磁铁(密度7.3~7.5g/cm3),则优选的组合是将第一保护环6A及第二保护环6设为不锈钢(密度7.75~7.98g/cm3)。
保护罩8是将碳纤维增强塑料(CFRP)的纤维束直接卷绕而形成的,也可以代替CFRP而使用玻璃纤维增强塑料(GFRP:Glass Fieber Reinforced Plastics)的纤维束。另外,也可以使用带状的CFRP或者GFRP来代替上述纤维束。
下面,基于图1、图3、图4说明转子的制造方法。
图3是表示使用在专用工具20上临时设置的铁芯3对磁铁组装体40进行组装的状态的剖面示意图。
图4是表示具备磁铁组装体40的转子1的组装流程的图。
在此,磁铁组装体40是指在铁芯3的外周面一体化形成有第一保护环6A、第二保护环6、永磁铁4、间隔件5以及保护罩8的结构。以下,针对各步骤(简称为ST)叙述制造方法。
ST1.在旋转驱动装置30设置专用工具20(工具设置工序)。
ST2.通过未图示的固定件将铁芯3固定于专用工具20(铁芯固定工序)。
ST3.以与铁芯3的凸缘3A相接的方式设置第一保护环6A(第一保护环设置工序)。
ST4.使用粘接剂将多个下部永磁铁4A和间隔件5以各自的下端部与第一保护环6A相接的方式粘贴于铁芯3的外周面(下部永磁铁、间隔件粘接工序)。此时,隔着间隔件5,下部永磁铁4A以N极和S极在周向上交替放置的方式进行配置。
ST5.与ST4同样地,使用粘接剂将多个上部永磁铁4B和间隔件5粘帖于铁芯3的外周面(上部永磁铁、间隔件粘接工序)。
ST6.使用粘接剂将第二保护环6以与上部永磁铁4B的轴向端面相接的方式粘帖于铁芯3的外周面(第二保护环粘接工序)。
ST6A.将在轴向上对第二保护环6加压的加压工具20A安装在第二保护环6的轴向上方,在粘接剂硬化之前在轴向上对第二保护环6加压(加压工序)。由此,第一保护环6A、永磁铁4以及第二保护环6在轴向上无间隙地紧密固定。
ST7.使旋转驱动装置30工作,对专用工具20进行旋转驱动,将由玻璃纤维或者碳纤维构成的纤维束在轴向上呈螺旋状地卷绕(纤维缠绕),一边使其浸渍用于粘接的环氧类树脂,一边均匀地卷绕在第一保护环6A、永磁铁4、间隔物5以及第二保护环6的外周面上(纤维束卷绕工序)。卷绕方向在图3中可以从纸面上向下,也可以从下向上。另外,也可以不是一边使纤维束浸渍树脂一边卷绕,而是使用预先浸渍有树脂的带状的纤维材料。此时,通过端部限制工具20B从轴向的两侧限制对纤维束进行卷绕的范围。由此,能够防止纤维材料中浸渍的树脂向轴向扩展。
ST7A.在卷绕的CFRP的纤维束的外周卷绕因热而收缩的热收缩带(未图示)(热收缩带卷绕工序)。通过该热收缩带,防止树脂向周向流挂。由此,能够得到具有均匀厚度的保护罩8。
ST8.在炉中使环氧类树脂硬化(硬化工序)。
ST9.将一体固定的磁铁组装体40从专用工具20取下(取出工序)。
ST9A.从磁铁组装体40的外周取下热收缩带(热收缩带去除工序)。
ST10:通过将轴2压入至磁铁组装体40并进行嵌入固定,从而制造出图1所示的转子1(轴压入工序)。
在此,从强度、刚性的观点出发,使用环氧类树脂。此外,使用乙烯基酯、不饱和聚酯、聚氨酯、苯酚、丙烯酸等也可以得到良好的性能。
如上述ST10所示,在本实施方式中,将轴2压入至磁铁组装体40的内侧,因此,通过使铁芯3从铁芯3的内周面向径向外侧扩张,从而能够赋予铁芯3与保护罩8的结合的过盈量,能够使磁铁组装体40与轴2的结合更牢固。
另外,作为上述的铁芯3,示出了在一端(纸面下端)形成有凸缘3A的情况,但也可以是未形成凸缘3A的铁芯。
图5是利用铁芯31代替铁芯3的转子1A的纵剖面图。
图6是表示使用在专用工具20上临时设置的铁芯31对磁铁组装体40A进行组装的状态的剖面示意图。
如图所示,如果采用不存在凸缘的铁芯31的结构,则铁芯31的制作能够简单化,带来成本的降低。在转子1A的制造方法中,上述的ST3变成下面的ST3A。
ST3A.使用粘接剂将第一保护环6A固定在芯31上。
另外,在该情况下,如图6所示,使用端部保持工具20C将第一保护环6A在轴向上定位,通过加压工具20A在轴向上对第二保护环6加压,第一保护环6A、永磁铁4以及第二保护环6在轴向上无间隙地紧贴。
至此,示出了分别各设置1个第一保护环6A与第二保护环6的例子,但在与转子的大小相应的铁芯的轴向长度比永磁铁4的轴向长度长的情况下,也可以构成为分别各设置多个第一保护环6A与第二保护环6。另外,永磁铁4为在轴向上分割为两部分的下部永磁铁4A、上部永磁铁4B,但也可以分割为大于或等于两部分,例如分割为三部分,或者也可以是不分割的结构。
图7是在永磁铁4与保护环6B之间存在空间K的作为对比例的转子1C的主要部分纵剖面图。
具备实施方式1的转子1的旋转电机在例如以20000RPM的额定旋转进行工作时,在第一保护环6A、第二保护环6、永磁铁4以及间隔件5产生的离心力施加于保护罩8。但是,由于转子1是不存在图7所示的问题点即空间K的结构,因此不会对保护罩8施加集中的应力。
根据实施方式1的转子、转子的制造方法,能够防止在保护罩8产生因离心力引起的剪切力。其结果,具有防止保护罩8发生损伤并且能够可靠地对永磁铁4进行保持的效果。
实施方式2.
以下,使用附图说明实施方式2的转子、转子的制造方法。
在实施方式1中示出了使用专用工具20制作磁铁组装体40的例子,但在本实施方式2中,通过以下工序所示的制造方法制作转子1。即,不使用专用工具20,最初通过将轴2压入至铁芯3后形成磁铁组装体40,从而制造图1的转子1。
图8是表示实施方式2的转子1的组装流程的图。
以下,示出制造方法的各步骤。
ST201.向铁芯3压入轴2(轴压入工序)。
ST3~ST6A.与实施方式1的ST3~ST6A相同。
ST207.将旋转驱动装置30与轴2连接而对轴2进行旋转驱动,将CFRP的纤维束在轴向上呈螺旋状进行卷绕(纤维缠绕),一边浸渍用于粘接的环氧类树脂一边均匀地卷绕于第一保护环6A、永磁铁4、间隔件5和第二保护环6的外周面上(纤维束卷绕工序)。
ST7A~ST9A.与实施方式1相同。
在本实施方式中,不需要实施方式1的ST10。通过以上的工序制造图1所示的转子1。另外,由于所制造的产品与实施方式1的转子1相同,因此具有不会对保护罩8施加集中的应力,能够防止保护罩8发生损伤的效果。
实施方式3.
下面,使用附图说明实施方式3的转子、转子的制造方法。
图9是转子301的主要部分纵剖面图。
图10是表示转子301的组装流程的图。
在该实施方式3的转子的制造方法中,在实施方式1所示的制造方法的ST9A之后追加图10及以下所示的ST9B和ST9C,制作磁铁组装体340。
ST9B.通过使用机械对第二保护环306与保护罩8进行切削加工,对外周侧在轴向上凹成环状的端面台阶13进行设置(端面台阶切削工序)。
ST9C.在端面台阶13涂敷环氧类树脂,使其硬化,形成涂层14(端面台阶涂敷工序)。
这样,下面说明追加设置ST9B、ST9C的理由。
图11是保护罩8的侧面示意图。
保护罩8是通过将图11所示的CFRP的纤维束8A在轴向上呈螺旋状地卷绕的所谓的纤维缠绕而形成。端面台阶13的切削加工及涂覆处理施加在上述CFRP的卷绕终端侧(CFRP在图11中从纸面下侧向上侧卷绕)。这样,对保护罩8的切削加工是为了除去保护罩8的最外层表面的CFRP的卷绕终端部而进行的。图11示出了卷绕终端部被除去的状态。此外,如图9所示,第二保护环306的端面也通过前述的机械加工同时被切削。通过设置这样的端面台阶13,从而防止CFRP的最外层表面的卷绕终端部的CFRP的纤维松开的可能性。另外,通过涂层14具有防止CFRP纤维的绒毛飞散的效果。此外,卷绕终端部也可以设置在轴向的任意一侧。
实施方式4.
下面,使用附图说明实施方式4的转子、转子的制造方法。
图12是实施方式4涉及的转子401的纵剖面图。
图13是表示转子401的组装流程的图。
旋转电机具有与用途相应的额定值。在上述实施方式1~实施方式3中,说明了与20000RPM级的转子1对应的结构。即是如下结构,即,由于将轴2压入、固定于铁芯3,因此,通过其剩余的紧固力,降低了对保护罩8施加的因永磁铁4的离心力而产生的应力。在该实施方式4中,对不设置铁芯3而直接将永磁铁4粘帖于轴2上的转子401进行说明。其他结构与实施方式1相同。
接着,示出转子401的制造方法的各步骤。
由于不使用铁芯3,所以没有在实施方式1中进行的ST1、ST2。
ST403.使用粘接剂将第一保护环6A粘贴于主轴2的外周面(第一保护环粘接工序)。
ST404.使用粘接剂将多个下部永磁铁4A和间隔件5粘贴于轴2的外周面(下部永磁铁、间隔件粘接工序)。此时,隔着间隔件5,下部永磁铁4A以N极和S极在周向上交替放置的方式配置。
ST405:与ST404同样地,使用粘接剂将上部永磁铁4B和间隔件5粘贴在轴2的外周面(上部永磁铁、间隔件粘接工序)。
ST406.使用粘接剂将第二保护环6以与上部永磁铁4B的轴向端面相接的方式粘贴于轴2的外周面(第二保护环粘接工序)。
ST406A.将加压工具20A和端部保持工具20C安装于轴2,在粘接剂硬化之前在轴向上对第二保护环6加压(加压工序)。
ST407.将旋转驱动装置30与轴2连接,对轴2进行旋转驱动,一边浸渍用于粘接的环氧类树脂,以使CFRP的纤维束在轴向上横动,一边卷绕在第1保护环6A、永磁铁4、间隔物5、第2保护环6的外周面上(纤维束卷绕工序)。
ST7A.在卷绕的CFRP的纤维束的外周对热收缩带进行卷绕(热收缩带卷绕工序)。
ST7B.取下旋转驱动装置(旋转驱动装置取下工序)。
ST8.在炉中使环氧类树脂硬化(硬化工序)。
下面的各工序与实施方式1相同。
根据实施方式4的转子、转子的制造方法,由于转子401的零件数量少且制造方法也简单,因此,能够提供与用途相应的低成本的转子401。
实施方式5.
下面,使用附图说明实施方式5的旋转电机100。
图14是使用转子1的旋转电机100的纵剖面图。
如图所示,在旋转电机100中,图1、2所示的转子1通过未图示的轴承被可旋转地轴支撑于定子50的内侧。
旋转电机100是能够耐例如20000RPM的高速旋转,并且防止保护罩8的端部的径向变形和损伤,容易对永磁铁4的剥离进行增强的提高了可靠性的旋转电机。另外,由于在保护罩8的轴向端部的径向内侧不残留空间,因此,能够防止朝径向的变形,因此,能够将定子50与转子1之间的磁隙从通常的小于或等于1mm起设定得更小,具有能够实现旋转电机100的高输出化、高效率化的效果。
此外,如果上述磁隙过小,则会受到齿槽转矩的影响,因此,优选范围是0.3mm~0.6mm左右。并且,具备实施方式4的转子401的旋转电机与实施方式1~实施方式3的转子1相比,与低转速的额定相对应,具有能够提供性价比高的旋转电机的效果。
实施方式6.
下面,使用附图说明实施方式5的转子。
图15是转子601的主要部分纵剖面图。
转子601在实施方式1~实施方式3中说明的转子1的保护罩8的内周面与第一保护环(未图示)、永磁铁4、间隔件5以及第二保护环606的各自的外周面之间具有与这些部件相接的成型为圆筒形状的薄板部件9。
其他结构与实施方式1~实施方式3相同,因此省略说明。薄板部件9是非磁性材料,由铜、不锈钢、铝等材料构成,但并不限定于这些材料。
另外,对于第一保护环、第二保护环606、保护罩8、薄板部件9,与实施方式3同样地,通过使用工作机械的切削加工而设置端面台阶613。下面,说明在上述场所对薄板构件9进行追加设置的理由。有时在永磁铁4、间隔件5、第二保护环606等部件彼此的分割面的角部会产生圆角或微小的台阶,或者产生因部件的制造偏差的尺寸误差而引起的凹凸。
该台阶、凹凸有可能成为集中地向保护罩8施加应力的一个原因。另外,在该部分存在台阶、凹凸的情况下,在对CFRP或者GFRP进行卷绕时,台阶、凹凸被转印到材料上,在完成的保护罩8的表面形成褶皱,保护罩8的强度也有可能降低。
因此,通过在保护罩8的内周面与第一保护环、永磁铁4、间隔物5以及第二保护环606的各外周面之间追加设置薄板部件9,在保护罩8的内周面形成平滑的面,转子601旋转时的离心力更均匀地施加于其上,防止应力集中施加于保护罩8的一部分,防止在保护罩8上产生因离心力引起的剪切力,能够更可靠地获得与实施方式1同样的效果。并且,在对CFRP或者GFRP进行卷绕时,难以形成由台阶、凹凸引起的褶皱,能够得到高强度且可靠性高的保护罩8。
虽然本申请记载了各种示例性的实施方式和实施例,但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用,而是能够单独地或以各种组合应用于实施方式。
因此,在本申请所公开的技术范围内能够想到未例示的无数的变形例。例如,包括对至少一个结构要素进行变形的情况、进行追加的情况或省略的情况、以及提取至少一个结构要素与其他实施方式的结构要素进行组合的情况。
标号的说明
100旋转电机,1、1A、1C、301、401、601转子,2轴,3铁芯,3A凸缘,4永磁铁,4A下部永磁铁,4B上部永磁铁,5间隔件,6A第一保护环,6、606第二保护环,6B保护环,8保护罩,8A纤维束,9薄板部件,K空间,13、613端面台阶,14涂层,20专用工具,20A加压工具,20B端部限制工具,20C端部保持工具,30旋转驱动装置,31铁芯,40、40A、340磁铁组装体,50定子。

Claims (13)

1.一种转子,其具备:
多个永磁铁,它们沿轴向设置于轴的周围,在周向上等间隔地被分割;
第一保护环,其对所述永磁铁的轴向的一端进行定位、保持;
第二保护环,其对所述永磁铁的轴向的另一端进行定位、保持;以及
保护罩,其将所述永磁铁、所述第一保护环以及所述第二保护环的外周面覆盖并且在径向上具有均匀的厚度。
2.根据权利要求1所述的转子,其中,
所述保护罩由在轴向上呈螺旋状卷绕的碳纤维增强塑料或者玻璃纤维增强塑料构成。
3.根据权利要求1或2所述的转子,其中,
在所述保护罩的轴向端部、和至少所述第一保护环和所述第二保护环中的一方的轴向端部的一方,形成外周侧在轴向上凹成环状的端面台阶,
所述端面台阶被树脂涂覆。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的转子,其中,
所述转子在所述第一保护环、所述永磁铁以及所述第二保护环的外周面与所述保护罩的内周面之间,具备由非磁性材料构成的圆筒形状的薄板部件,该薄板部件与所述第一保护环、所述永磁铁、所述第二保护环的外周面以及所述保护罩的内周面接触。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的转子,其中,
在周向上相邻的所述永磁铁之间,设置有将所述永磁铁间的间隙填埋的间隔件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的转子,其中,
所述第一保护环、所述永磁铁以及所述第二保护环通过粘接剂粘贴于所述轴。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的转子,其中,
所述永磁铁和所述第二保护环通过粘接剂粘贴于筒状的铁芯,该铁芯嵌合于所述轴的周围。
8.根据权利要求7所述的转子,其中,
在所述铁芯的轴向的一端具备沿径向伸出的凸缘,所述第一保护环在轴向上与所述凸缘相接。
9.一种旋转电机,其由定子和权利要求1至8中任一项所述的转子构成,该转子可旋转地轴支撑于所述定子的内侧。
10.一种转子的制造方法,其是权利要求1至8中任一项所述的转子的制造方法,
该转子的制造方法具有加压工序,该加压工序使所述第一保护环、所述永磁铁和所述第二保护环在轴向上紧贴。
11.一种转子的制造方法,其是权利要求2所述的转子的制造方法,
该转子的制造方法具有纤维束卷绕工序,该纤维束卷绕工序一边使玻璃纤维或者碳纤维的纤维束浸渍用于粘接的树脂,一边使该玻璃纤维或者碳纤维的纤维束沿轴向呈螺旋状地均匀地卷绕于所述第一保护环、所述永磁铁以及所述第二保护环的外周面。
12.根据权利要求11所述的转子的制造方法,其中,
在所述纤维束卷绕工序中,通过端部限制工具从轴向两侧对卷绕所述纤维束的范围进行限制。
13.一种转子的制造方法,其是权利要求3所述的转子的制造方法,
该转子的制造方法具有以下工序:
纤维束卷绕工序,一边使玻璃纤维或者碳纤维的纤维束浸渍用于粘接的树脂,一边使该玻璃纤维或者碳纤维的纤维束沿轴向呈螺旋状地均匀地卷绕于所述第一保护环、所述永磁铁以及所述第二保护环的外周面;
端面台阶切削工序,通过切削加工在所述纤维束的卷绕终端侧的端部设置所述端面台阶;以及
端面台阶涂敷工序,通过树脂对所述端面台阶进行涂敷。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11489385B2 (en) * 2017-05-29 2022-11-01 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, rotary electric machine, and method for manufacturing rotor
JP6871289B2 (ja) * 2019-03-04 2021-05-12 本田技研工業株式会社 ロータ及び回転電機
WO2020194382A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01 三菱電機株式会社 回転子部材、回転子及び回転電機
CN113678343A (zh) * 2019-04-10 2021-11-19 株式会社Ihi 马达转子
JP2020178386A (ja) * 2019-04-15 2020-10-29 本田技研工業株式会社 ロータ及び表面磁石型回転電機
JP2021029062A (ja) * 2019-08-09 2021-02-25 日本電産サンキョー株式会社 ロータおよびモータ
JP7342566B2 (ja) * 2019-09-24 2023-09-12 株式会社デンソー 回転電機
CN113178967B (zh) * 2021-04-30 2023-04-07 哈尔滨工业大学 大功率高速永磁同步电机转子
EP4145680A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-08 Skf Magnetic Mechatronics Rotary electrical machine and rotor for such machine
EP4145682A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-08 SKF Magnetic Mechatronics Rotary electrical machine and stator assembly for such machine
EP4145681A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-08 SKF Magnetic Mechatronics Rotary electrical machine and stator assembly for such machine

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433261A (en) * 1982-03-24 1984-02-21 Kabushiki Kaisha Okuma Tekkosho Rotor for permanent magnet type synchronous motors
JPS60147959U (ja) * 1984-03-13 1985-10-01 アイチ−エマソン電機株式会社 回転子
JPH07147746A (ja) * 1993-11-22 1995-06-06 Yaskawa Electric Corp 高速モータのロータとその製造方法
CN1211100A (zh) * 1997-09-10 1999-03-17 株式会社日立制作所 永磁高速电动旋转机械用转子、制造方法及该旋转机械
JP2002152999A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機
CN1359186A (zh) * 2000-12-04 2002-07-17 阿尔斯托姆电力有限公司 包含永久磁铁的同步电机转子的制造方法和用该方法制造的转子
JP2002354724A (ja) * 2001-05-24 2002-12-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 永久磁石型発電機
CN101174776A (zh) * 2006-10-20 2008-05-07 本田技研工业株式会社 磁铁转子
CN101523699A (zh) * 2006-10-17 2009-09-02 山洋电气株式会社 电动机用转子及其制造方法
CN201789349U (zh) * 2010-05-25 2011-04-06 上海中科深江电动车辆有限公司 新型永磁同步电机的转子装置
EP2555383A1 (en) * 2011-08-01 2013-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Permanent magnet assembly with sliding fixing arrangement and method for fixing a permanent magnet onto a base plate
CN103181062A (zh) * 2010-08-24 2013-06-26 戴森技术有限公司 转子芯组件
CN205725208U (zh) * 2015-06-10 2016-11-23 日本电产高科电机株式会社 转子以及马达
JP6072395B1 (ja) * 2016-01-26 2017-02-01 三菱電機株式会社 回転電機の回転子部材、回転電機の回転子及び回転電機

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531071A (en) * 1983-12-12 1985-07-23 Sundstrand Corporation Rotor assembly
US4633113A (en) * 1985-10-16 1986-12-30 Sundstrand Corporation Side plate construction for permanent magnet rotor
US4674178A (en) * 1985-10-16 1987-06-23 Sundstrand Corporation Method of fabricating a permanent magnet rotor
US5140210A (en) * 1988-07-07 1992-08-18 Mitsubishi Denki K.K. Permanent-magnet type dynamoelectric machine rotor
JPH0672395A (ja) * 1992-08-31 1994-03-15 Nec Corp 宇宙航行機器搭載用光学機器における汚染防止機構
WO2002078154A1 (en) * 2001-03-24 2002-10-03 Lg Electronics Inc. Mover assembly of reciprocating motor and fabrication method thereof
JP2003111323A (ja) 2001-07-24 2003-04-11 Honda Motor Co Ltd 発電電動機のロータ
US8253298B2 (en) * 2008-07-28 2012-08-28 Direct Drive Systems, Inc. Slot configuration of an electric machine
GB201014074D0 (en) 2010-08-24 2010-10-06 Dyson Technology Ltd Rotor for an electrical machine
JP2013023654A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Showa Denko Kk カーボンコート箔塗工液用バインダー、カーボンコート箔塗工液、カーボンコート箔、リチウムイオン二次電池用電極、および、リチウムイオン二次電池
US20140028139A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 Colin Hamer Permanent magnet rotor with resin-covered magnet and lamination for thermal control
JP5689550B2 (ja) * 2013-04-03 2015-03-25 ファナック株式会社 回転電機の回転軸部に固定される回転子部材、回転子部材を備える回転子、および回転電機、ならびに、回転子を製造する方法
EP2978102B1 (de) * 2014-07-22 2017-02-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Rotors
JP2016052218A (ja) 2014-09-01 2016-04-11 株式会社荏原製作所 永久磁石型回転子を有する回転電機
EP3089328B1 (de) * 2015-04-27 2017-04-19 Siemens Aktiengesellschaft Rotor einer elektrischen maschine
US11489385B2 (en) * 2017-05-29 2022-11-01 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, rotary electric machine, and method for manufacturing rotor
US10826357B2 (en) * 2017-06-28 2020-11-03 Trane International Inc. Harmonic shunting electric motor with faceted shaft for improved torque transmission
DE102018007626A1 (de) * 2017-10-05 2019-04-11 Fanuc Corporation ROTOR, drehende elektrische Maschine und Herstellungsverfahren für ein Hüllrohr
JP6616388B2 (ja) * 2017-12-11 2019-12-04 ファナック株式会社 回転子及び回転電機

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433261A (en) * 1982-03-24 1984-02-21 Kabushiki Kaisha Okuma Tekkosho Rotor for permanent magnet type synchronous motors
JPS60147959U (ja) * 1984-03-13 1985-10-01 アイチ−エマソン電機株式会社 回転子
JPH07147746A (ja) * 1993-11-22 1995-06-06 Yaskawa Electric Corp 高速モータのロータとその製造方法
CN1211100A (zh) * 1997-09-10 1999-03-17 株式会社日立制作所 永磁高速电动旋转机械用转子、制造方法及该旋转机械
JP2002152999A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機
CN1359186A (zh) * 2000-12-04 2002-07-17 阿尔斯托姆电力有限公司 包含永久磁铁的同步电机转子的制造方法和用该方法制造的转子
JP2002354724A (ja) * 2001-05-24 2002-12-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 永久磁石型発電機
CN101523699A (zh) * 2006-10-17 2009-09-02 山洋电气株式会社 电动机用转子及其制造方法
CN101174776A (zh) * 2006-10-20 2008-05-07 本田技研工业株式会社 磁铁转子
CN201789349U (zh) * 2010-05-25 2011-04-06 上海中科深江电动车辆有限公司 新型永磁同步电机的转子装置
CN103181062A (zh) * 2010-08-24 2013-06-26 戴森技术有限公司 转子芯组件
EP2555383A1 (en) * 2011-08-01 2013-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Permanent magnet assembly with sliding fixing arrangement and method for fixing a permanent magnet onto a base plate
CN205725208U (zh) * 2015-06-10 2016-11-23 日本电产高科电机株式会社 转子以及马达
JP6072395B1 (ja) * 2016-01-26 2017-02-01 三菱電機株式会社 回転電機の回転子部材、回転電機の回転子及び回転電機

Also Published As

Publication number Publication date
JP6804642B2 (ja) 2020-12-23
US20200119606A1 (en) 2020-04-16
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WO2018221008A1 (ja) 2018-12-06
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US11489385B2 (en) 2022-11-01
KR20190137901A (ko) 2019-12-11

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