CN111245123B - 转子磁体的制造方法、转子磁体以及永磁电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够更简单地制造具备各自的磁取向不同的主磁体与辅助磁体在内的转子磁体的转子磁体的制造方法。本实施方式的转子磁体的制造方法为，在具备海尔贝克阵列磁体的永磁电机的转子中，所述海尔贝克阵列磁体包括在径向上磁取向的多个主磁体以及在周向上磁取向并配置于所述主磁体之间的多个辅助磁体，在将未磁化状态的主磁体与在周向上磁化后的辅助磁体排列成将圆周分割为多个而成的圆弧状的状态下进行树脂成型，生成分割树脂成型部，使所述分割树脂成型部的主磁体在径向上磁化，将多个分割树脂成型部连结成圆周状。

Description

转子磁体的制造方法、转子磁体以及永磁电机

技术领域

本发明的实施方式涉及具备各自的磁取向不同的主磁体与辅助磁体在内的永磁电机的转子中的转子磁体的制造方法、通过该方法制造出的转子磁体、以及包括具备各自的磁取向不同的主磁体与辅助磁体在内的转子的永磁电机。

背景技术

专利文献1(日本特开2012－50179号公报)中公开有以下那样的海尔贝克阵列磁体的制造方法。在环状的空间内以规定的间隔配置沿径向磁化后的多个第一磁体，并形成由第一磁体形成周向的壁面的多个第二型腔。若在第二型腔中填充磁体制造用的熔融树脂，则利用配置于第二型腔附近的第二磁化部使填充的熔融树脂在周向上磁化，并从环状的空间取出第一磁体以及第二磁体。由此，对海尔贝克阵列磁体进行树脂浇铸。

在专利文献1中，在上述的制造中使用了定模与动模，在动模配置有用于使第二磁体在周向上磁化的第二磁化部。该第二磁化部如专利文献1的[0044]段记载那样是复杂的构造，在使用这种第二磁化部而向第二型腔填充熔融树脂时在周向上进行磁化，这件事是非常困难的。

发明内容

因此，提供一种能够更简单地制造具备各自的磁取向不同的主磁体与辅助磁体在内的转子磁体的、转子磁体的制造方法、通过该方法制造的转子磁体、以及包括具备各自的磁取向不同的主磁体与辅助磁体在内的转子的永磁电机。

本实施方式的转子磁体的制造方法为，在具备磁体的永磁电机的转子中，所述磁体包括在一个方向上磁取向后的多个主磁体以及在与所述方向不同的方向上磁取向且配置于所述主磁体之间的多个辅助磁体，

在将未磁化状态的主磁体与在周向上磁化后的辅助磁体排列成将圆周分割为多个而成的圆弧状的状态下进行树脂成型，生成分割树脂成型部，

使所述分割树脂成型部的主磁体在径向上磁化，

将多个分割树脂成型部连结成圆周状。

另外，本实施方式的转子磁体的制造方法为，在与上述相同的转子中，在将未磁化状态的主磁体与在周向上磁化后的辅助磁体排列成将圆周分割为多个而成的圆弧状的状态下进行树脂成型，生成分割树脂成型部，

将多个分割树脂成型部连结成圆周状后组装于转子框架，

使所述分割树脂成型部的主磁体在径向上磁化。

另外，本实施方式的永磁电机具备转子，所述转子具有在转子轭所在的方向上磁取向后的多个主磁体和在周向上磁取向并配置于所述主磁体之间的多个辅助磁体，

在所述主磁体与所述辅助磁体的长度方向端部的至少一方设有台阶。

附图说明

图1涉及第一实施方式，是分割树脂部的俯视图、主视图以及侧视图。

图2是说明利用成型模具对分割树脂部进行树脂成型的状态的图。

图3是表示转子的制造工序的流程图。

图4是表示完成的转子的立体图。

图5是表示永磁电机的一部分的立体图(其1)。

图6是表示永磁电机的一部分的立体图(其2)。

图7是表示转子旋转时磁传感器所输出的信号波形的图。

图8是在主磁体与辅助磁体的轴向配置中未设置台阶的情况下的与图7相当的图。

图9涉及第二实施方式，是表示转子的制造工序的流程图。

图10涉及第三实施方式，是表示分割树脂部的立体图。

图11涉及第四实施方式，是表示分割树脂部的立体图。

图12涉及第五实施方式，是以透视的状态表示转子轭的永磁电机的立体图。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1示出了本实施方式的具备海尔贝克阵列磁体的转子磁体的分割树脂成型部1。分割树脂成型部1是在分别交替地排列8个主磁体2与辅助磁体3的状态下由树脂4成型的，形成中心角为60度的圆弧状。主磁体2的纵×横尺寸为30×10.42[mm]，辅助磁体3的纵×横尺寸为30×5.25[mm]。辅助磁体3的厚度尺寸设定为比主磁体2薄一些。分割树脂成型部1的高度尺寸为38mm，在图中上方，以辅助磁体3的上表面比主磁体2高2mm的方式形成有台阶。本实施方式中的磁体2、3的长度方向是轴向、即上述的纵向。分割树脂成型部1的横宽尺寸为104.37mm，纵宽尺寸为70.76mm。

图2是对分割树脂成型部1进行树脂成型的情况下的图像。另外，在该阶段中，主磁体2未磁化，辅助磁体3在周向上已磁化完毕。在交替地排列了主磁体2与辅助磁体3的状态下收容于作为模具的芯体5、型腔6内。在芯体5的图中下方配置有定位嵌套7、磁体突出销8以及树脂部突出销9。另一方面，在作为图中上方的型腔6侧配置有磁体保持销10以及树脂填充浇口11。通过树脂填充浇口11填充树脂4而进行成型。

图3是表示转子的制造工序的流程图。将未磁化的主磁体2和磁化完毕的辅助磁体3分别插入树脂成型模具(S1、S2)，将两磁体2、3交替地配置为圆弧状(S3)。然后，利用磁体突出销8固定两磁体2、3(S4)，从多点浇口11填充树脂4(S5)。若取出成型的分割树脂成型部1(S6)，则插入到磁化装置(S7)，使主磁体2磁化(S8)。此时，完成分割树脂成型部1(S9)。若将6个分割树脂成型部1环状组装而形成圆周状(S10)，则插入到图4所示的转子轭12的内周侧(S11)，完成转子13(S12)。

图5以及图6示出为了对转子13检测旋转位置而配置了例如霍尔传感器等磁传感器的例子。另外，在这些图中，也图示了具备定子轭21以及线圈22的定子23的一部分。辅助磁体3的图中成为上方的下端面位于与转子轭12的下端面的位置相同或比下端面低一些的位置。与此相对，主磁体2的下端面比转子轭12的下端面高。即，两磁体2、3各自的下端面以形成台阶即凹凸的方式排列。

而且，利用未图示的支承部件如图6所示那样在相对于转子轭12的下端面隔开一些间隙的状态下支承有例如三个磁传感器24。由此，在转子13旋转时，磁传感器24成为上述下端面形成凹凸的排列中的凹部所关联的位置。另外，由转子13、定子23以及磁传感器24构成了径向间隙类型的永磁电机25。

图7示出如图5以及图6所示那样配置磁传感器、在转子13旋转时磁传感器所输出的信号的波形。图8是在主磁体2、辅助磁体3的轴向配置中未设置台阶的情况下的同波形。通过设置台阶，抑制了泄漏磁通，磁传感器的输出信号不会有脱落、偏差，能够稳定地进行磁极辨别。

另外，在本实施方式中，由于使主磁体2与辅助磁体3的纵向尺寸相等，因此通过在配置磁传感器24的一侧的下端面侧设置台阶，成为在上端面侧也形成台阶的实施方式。也可以取代于此，通过使主磁体2与辅助磁体3的纵向尺寸不同，从而使上端面侧成为无台阶的构造。

如以上那样，根据本实施方式，将海尔贝克阵列磁体制造为转子磁体且所述海尔贝克阵列磁体包括径向上磁取向的多个主磁体2以及周向上磁取向并配置于主磁体2之间的多个辅助磁体3时，在将未磁化状态的主磁体2与在周向上磁化后的辅助磁体3排列成将圆周分割为多个而成的圆弧状的状态下进行树脂成型，生成分割树脂成型部1。并且，使各分割树脂成型部1的主磁体2在径向上磁化，将多个分割树脂成型部1连结成圆周状。由此，能够简化具有海尔贝克阵列磁体的转子磁体的组装性。另外，由于在使磁体2以及3磁化之后将多个分割树脂成型部1连结，因此能够容易地进行磁体2、3各自的磁化。

在该情况下，通过将辅助磁体3的径向厚度尺寸设定为比主磁体2薄，能够提高分割树脂成型部1的刚性。另外，通过主磁体2与辅助磁体3在与磁传感器对置的端面侧设置台阶，能够提高分割树脂成型部1的刚性，并且能够稳定地进行基于磁传感器的磁极辨别。

(第二实施方式)

以下，对与第一实施方式相同的部分赋予相同的附图标记并省略说明，仅对不同的部分进行说明。在第二实施方式中，转子的制造工序有一些不同。如图9所示，若执行到步骤S7，则在不使主磁体2磁化的情况下执行步骤S10以及S11。并且，在将环状的分割树脂成型部1插入到转子框架12的内周侧的状态下，利用磁化装置使主磁体2磁化(S13)。由此，完成转子13(S14)。根据这种第二实施方式，由于在将环状的分割树脂成型部1插入到转子框架12的状态下使主磁体2磁化，因此在组装时不会作用磁体2以及3的磁性排斥力、吸引力，能够容易地进行组装。

(第三、第四实施方式)

图10、图11分别涉及第三、第四实施方式，示出分割树脂部的其他构成例。在图10所示的第三实施方式中，使辅助磁体14的厚度尺寸与主磁体2相同，并且如第一实施方式那样不设置台阶地构成分割树脂部15，是与图8所示的磁传感器的信号波形对应的构成。

图11所示的第四实施方式与第一实施方式相同地使第三实施方式的构成中的辅助磁体16的厚度比主磁体2薄来构成分割树脂部16。

(第五实施方式)

图12示出应用于轴向间隙类型的永磁电机31的第五实施方式。在该电机31中，转子32位于图中上方，定子33位于该图中下方。图中以透视的状态示出的转子轭34由环状的平板构成，在该转子轭34的下表面侧配置有主磁体35、辅助磁体36。主磁体35从下向上、即在轴向上磁取向。辅助磁体36与第一实施方式等相同，在周向上磁取向。

主磁体35的长度方向即径向上的长度设定为比辅助磁体36的径向长度长。主磁体35的径向端部比转子轭34的外缘更向外侧突出。辅助磁体36的径向端面位于与转子轭34的外缘等同的位置，或者位于比该外缘稍靠内侧的位置。即，两磁体35、36各自的前端面以在周向上形成台阶即凹凸的方式排列。关于磁体35、36，以与第一实施方式相同的制造方法树脂成型。

而且，磁传感器24在相对于转子轭34的外缘隔开一些间隙的状态下被未图示的支承部件支承。由此，在转子32旋转时，磁传感器24成为上述前端面形成凹凸的排列中的凹部所关联的位置。

另外，在本实施方式中，通过使主磁体35与辅助磁体36的径向的尺寸不同，从而成为在配置磁传感器24的外周侧设置台阶、在中心轴侧未设置台阶的实施方式。也可以取代于此而采用使主磁体35与辅助磁体36的径向的尺寸相等等、在中心轴侧也具有台阶的构造。

如以上那样，根据第五实施方式，也能够将本发明应用于轴向间隙类型的永磁电机31。

(其他实施方式)

分割树脂部并不局限于将环形分割为6份，也可以分割为4份、8份等。

各部分的尺寸根据个别的设计而适当变更即可。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明与其等效的范围内。

Claims (8)

1.一种转子磁体的制造方法，是具备磁体的永磁电机的转子磁体的制造方法，所述磁体包括在一个方向上磁取向后的多个主磁体以及在与所述方向不同的方向上磁取向且配置于所述主磁体之间的多个辅助磁体，

在将未磁化状态的主磁体与在不同的方向上磁化后的所述辅助磁体在交替地排列成将圆周分割为多个而成的圆弧状的状态下进行树脂成型，生成分割树脂成型部，

使所述分割树脂成型部的主磁体在所述一个方向上磁化，

将多个分割树脂成型部连结成圆周状。

2.一种转子磁体的制造方法，是具备磁体的永磁电机的转子磁体的制造方法，所述磁体包括在一个方向上磁取向后的多个主磁体以及在与所述方向不同的方向上磁取向且配置于所述主磁体之间的多个辅助磁体，

在将未磁化状态的主磁体与在不同的方向上磁化后的所述辅助磁体在交替地排列成将圆周分割为多个而成的圆弧状的状态下进行树脂成型，生成分割树脂成型部，

将多个分割树脂成型部连结成圆周状后组装于转子框架，

使所述分割树脂成型部的主磁体在所述一个方向上磁化。

3.根据权利要求1或2所述的转子磁体的制造方法，其中，

所述辅助磁体的径向厚度被设定为比所述主磁体薄。

4.根据权利要求1或2所述的转子磁体的制造方法，其中，

所述主磁体与所述辅助磁体以在与磁传感器对置的端面侧设置台阶的方式排列。

5.一种转子磁体，通过权利要求1或者2所述的转子磁体的制造方法制造。

6.一种永磁电机，具备转子，该转子具有在转子轭所在的方向上磁取向后的多个主磁体和在周向上磁取向并配置于所述主磁体之间的多个辅助磁体，

在所述主磁体与所述辅助磁体的长度方向端部的至少一方设有台阶，

所述永磁电机是所述长度方向与轴向一致的径向间隙类型，

所述辅助磁体的轴向的一个端面配置为比所述主磁体的轴向的一个端面向轴向凹陷的状态。

7.一种永磁电机，具备转子，该转子具有在转子轭所在的方向上磁取向后的多个主磁体和在周向上磁取向并配置于所述主磁体之间的多个辅助磁体，

在所述主磁体与所述辅助磁体的长度方向端部的至少一方设有台阶，

所述永磁电机具有具备磁传感器的定子，

所述磁传感器配置于在转子旋转时所述主磁体与所述辅助磁体的一个端面所成的台阶的凹凸的凹部所关联的位置。

8.根据权利要求6或7所述的永磁电机，其中，

所述主磁体的长度方向的长度被设定为比所述辅助磁体的长度方向的长度长。

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