CN112673550A - 永磁体表面附着型旋转机的转子及其制造方法 - Google Patents

永磁体表面附着型旋转机的转子及其制造方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种永磁体表面附着型旋转机的转子和一种用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法，借此，预先磁化的永磁体可容易地固定在合适位置，同时最小化成本。永磁体表面附着型旋转机的转子包括：柱形转子轴11；多个柱状引导件13，它们设置成沿转子轴11的轴向方向延伸，并沿转子轴的圆周方向等间隔地布置；以及永磁体12，永磁体被预先磁化并且在转子轴的表面上安装在相邻引导件13之间，其中：引导件13形成为使得其轴向长度比安装永磁体12的区域的轴向长度长；引导件13设置在转子轴11的表面上以便从安装永磁体12的区域沿轴向方向朝向两侧凸出，从安装永磁体12的区域沿轴向方向凸出的凸出部分13a、13b固定至转子轴11。

Description

永磁体表面附着型旋转机的转子及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种永磁体表面附着型旋转机的转子以及一种用于制造转子的方法。
背景技术
迄今为止，已知将通过使磁体材料作为单体磁化而产生的磁体附着至转子轴的方法(磁体单体磁化方法)。
以这种方式，在将通过使磁体材料作为单体磁化而产生的磁体附连至转子轴的情况下，为了防止磁体和沿圆周方向相邻定位的另一磁体彼此吸引和运动，如图8中所示，转子轴101在它的表面上沿圆周方向等间隔地形成有磁体固定槽101a，磁体102插入和固定在槽101a中。槽101a通过直接机械加工转子轴101或通过将形成有槽的硅钢板芯附接至转子轴101而提供。
而且，为了防止相邻磁体由于磁体的吸引力而相互吸引以及沿圆周方向偏离它们的位置，已知沿轴向方向延伸的引导件沿圆周方向等间隔地附接。(例如参见下面的专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开2007-37288
发明内容
本发明要解决的任务
不过，如上所述，在直接加工转子轴以便形成磁体固定槽或者将形成有槽的硅钢板芯附接至转子轴的方法中，存在机械加工负荷和成本增加的问题。
而且，在通过使用引导件确定沿圆周方向的磁体位置的情况下，采用通过螺钉将引导件固定至转子轴的方法。不过，在引导件沿圆周方向的宽度较小的情况下(在沿圆周方向相邻布置的磁体之间的距离较窄的情况下)，还存在不能采用低价且现成的螺钉的问题，必须使用专用螺钉，从而增加成本。
鉴于此，本发明的目的是提供一种永磁体表面附着型旋转机的转子以及一种用于制造该转子的方法，其中，预先磁化的永磁体能够容易地固定在合适位置，同时限制成本。
解决任务的手段
用于解决上述任务的、根据第一发明的永磁体表面附着型旋转机的转子，包括：
柱形转子轴；
多个柱状引导件，这些柱状引导件沿所述转子轴的轴向方向延伸，并沿所述转子轴的圆周方向等间隔地布置；
永磁体，每个永磁体被预先磁化，并安装在所述转子轴的表面上且在相邻引导件之间；
其中：所述引导件的轴向长度比安装所述永磁体的区域的轴向长度长，所述引导件布置在所述转子轴的表面上使得所述引导件从安装所述永磁体的所述区域沿轴向方向朝向两侧凸出，且所述引导件的从安装所述永磁体的所述区域沿轴向方向凸出的凸出部分通过固定装置而固定至所述转子轴。
在第一发明中，用于解决上述任务的、根据第二发明的永磁体表面附着型旋转机的转子的特征在于：所述固定装置环形地形成，并包括两个环夹具，每个环夹具有沿圆周方向等间隔的多个引导件固定槽，用于固定所述凸出部分。
在第一或第二发明中，用于解决上述任务的、根据第三发明的永磁体表面附着型旋转机的转子的特征在于：所述永磁体具有磁体侧表面，所述磁体侧表面是沿圆周方向位于两侧并且彼此平行的平面，以及
所述引导件形成为长方体形状。
在第一至第三发明中的任一发明中，用于解决上述任务的、根据第四发明的永磁体表面附着型旋转机的转子的特征在于：所述引导件由树脂制造，以及
所述转子轴具有多个引导件插入槽，这些引导件插入槽沿轴向方向形成在所述转子轴的表面上，所述引导件能够插入所述引导件插入槽中。
在用于解决上述任务的、根据第五发明的用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法中，所述转子包括：
柱形转子轴；
多个柱状引导件，这些柱状引导件沿所述转子轴的轴向方向延伸，并沿所述转子轴的圆周方向等间隔地布置；
永磁体，每个永磁体被预先磁化，并安装在所述转子轴的表面上且在相邻引导件之间；
其中：将形成为比安装所述永磁体的区域的轴向长度长的所述引导件布置成从安装所述永磁体的所述区域沿轴向方向朝向两侧凸出；
其中：将所述引导件的从安装所述永磁体的所述区域沿轴向方向凸出的凸出部分固定至所述转子轴，以及将所述永磁体固定在沿圆周方向相邻的引导件之间。
在第五发明中，用于解决上述任务的、根据第六发明的用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法的特征在于：通过两个环夹具将所述凸出部分固定至所述转子轴，每个环夹具有沿圆周方向等间隔的多个引导件固定槽，以及
在将所述永磁体固定在沿圆周方向相邻的引导件之间后，移除所述环夹具。
在第五或第六发明中，用于解决上述任务的、根据第七发明的用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法的特征在于：所述永磁体具有磁体侧表面，所述磁体侧表面是沿圆周方向位于两侧并且彼此平行的平面，以及
所述引导件形成为长方体形状。
在第五至第七发明中的任一发明中，用于解决上述任务的、根据第八发明的用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法的特征在于：所述转子轴具有多个引导件插入槽，沿轴向方向在所述转子轴的表面上形成这些引导件插入槽，以及
所述引导件由树脂制造，并且在所述引导件插入至所述引导件插入槽中的条件下将所述凸出部分固定至所述转子轴。
发明的有利效果
通过根据本发明的永磁体表面附着型旋转机的转子以及用于制造该转子的方法，能够容易地将预先磁化的永磁体固定在合适位置，同时限制成本。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子的透视图；
图2是图1的纵向剖视图；
图3是示出本发明第二实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子的透视图；
图4是图3中所示的环夹具的剖视图；
图5是图4中所示的环夹具沿线V-V的剖视图；
图6是示出本发明第三实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子的主要部分的剖视图；
图7是示出本发明第四实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子的主要部分的剖视图；以及
图8是示出传统的永磁体表面附着型旋转机的转子的剖视图。
具体实施方式
下面将使用附图来介绍根据本发明第一实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子以及用于制造该转子的方法。
第一实施例
下面将使用图1和图2来详细介绍根据本发明第一实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子和用于制造该转子的方法。
如图1和图2中所示，本实施例的转子10构造成包括：柱形转子轴11；多个大致板形的永磁体12，这些永磁体12固定至转子轴11的表面；以及多个柱状引导件13，这些柱状引导件13用于确定永磁体12的位置。
磁体预先磁化，磁体的要固定至转子轴11的底表面12a具有沿转子轴11形状的弧形形状。
引导件13设置成使得：它沿纵向方向(轴向方向)的长度比安装永磁体的区域的轴向长度长，所述区域根据要沿轴向方向布置的永磁体12的数量来确定(下面，在本实施例中，磁体布置数量是六)；以及引导件13的两个端部部分沿轴向方向从永磁体12凸出(下面，引导件13沿轴向方向从永磁体12凸出的部分称为凸出部分13a、13b)。
在本实施例中，数量为十的引导件13沿圆周方向等间隔地布置在转子轴11的表面上，以便分别沿轴向方向延伸。凸出部分13a、13b通过固定措施而固定至转子轴11。
然后，多个(在本实施例中为六个)预先磁化的上述永磁体12沿轴向方向布置在沿圆周方向相邻的引导件13、13之间，且在永磁体之间没有空间，永磁体12通过粘接剂而固定至转子轴11，从而制成永磁体表面附着型旋转机的转子。
固定措施可以是螺纹连接、粘接、焊接或使用夹具的方法，只要凸出部分13a，13b能够固定至转子轴11的表面即可。
根据这样构造的、根据本实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子和用于制造该转子的方法，能够防止永磁体12的位置偏移，所述永磁体12要通过使用引导件13而固定至转子轴11。因此，能够省略在转子轴11中形成用于永磁体12的槽，以便限制成本。而且，引导件13形成有凸出部分13a，13b，并且引导件构造成凸出部分13a、13b能够被固定。因此，例如即使在通过螺纹连接来固定引导件13的凸出部分13a、13b的情况下，也不需要使用专用螺钉，从而限制成本。
第二实施例
将使用图3至图5来详细介绍根据本发明第二实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子和用于制造该转子的方法。
本实施例与上述第一实施例的区别是用于将引导件13固定至转子轴11的措施。其它结构与第一实施例相同。因此，相同部件用相同参考标号来表示，并省略重复的说明。
如图3至图5中所示，在本实施例中，作为用于将引导件13的凸出部分13a、13b固定至转子轴11的措施，使用环夹具20。环夹具20形成为环形，并在它的内周侧装备有引导件固定槽20a，用于固定引导件13的凸出部分13a，13b。引导件固定槽20a的轴向长度比环夹具20的轴向长度短。
在本实施例中，引导件13的每个凸出部分13a、13b插入至环夹具20的引导件固定槽20a中，环夹具20在下述条件下通过螺纹连接而固定至转子轴11，即，两个环夹具20之间的轴向距离被调节至能够保证用于粘附永磁体12的空间的距离。而且，引导件13通过粘接剂而固定至转子轴11。
然后，多个(在本实施例中为六个)预先磁化的永磁体12沿轴向方向布置在沿圆周方向相邻的引导件13之间，且在永磁体之间没有空间，永磁体12通过粘接剂而固定至转子轴11，从而制成永磁体表面附着型旋转机的转子。在永磁体12已经充分固定至转子轴11之后，移除环夹具20。
图5示出了环夹具20整体形成的实例。不过，环夹具20可以通过组合分离的部件而形成，例如将具有沿轴向方向穿过的引导件固定槽的环部件与没有槽的环部件堆垛在一起。
根据这样构造的、根据本实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子和用于制造该转子的方法，除了第一实施例的有利效果之外，还可以容易地将引导件13固定至转子轴11的表面。因此，能够缩短用于固定引导件13的时间，并防止沿轴向方向布置的多个永磁体12的轴向移位。
第三实施例
将使用图6详细介绍根据本发明第三实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子和用于制造该转子的方法。
在本实施例中，使用图6中所示的永磁体14和引导件15来代替上述第一实施例的永磁体12和引导件13。其它结构与第一实施例类似。因此，相同部件用相同参考标号来示出，并省略重复的说明。
如图6中所示，在本实施例中，永磁体14的形状设置成使得沿圆周方向在一侧的磁体侧表面14a与沿圆周方向相邻的另一磁体的圆周方向另一侧的磁体侧表面14b平行。同时，引导件15形成为长方体形状，在该形状中，它沿圆周方向的两个端表面(引导件侧表面)彼此平行。
这样形成的引导件15沿圆周方向等间隔地布置在转子轴11的表面上，以便分别沿轴向方向延伸，凸出部分(图中未示出)通过固定措施例如螺纹连接、粘接、焊接或夹具而固定至转子轴11。
然后，预先磁化的多个永磁体14沿轴向方向布置在沿圆周方向相邻的引导件15之间，且在永磁体之间没有空间，永磁体14通过粘接剂而固定至转子轴11，从而制成永磁体表面附着型旋转机的转子。
根据这样构造的、根据本实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子和用于制造该转子的方法，除了第一实施例的有利效果之外，还能够采用低价的矩形平行六面体引导件作为引导件15，从而降低成本。
本实施例示出了使用图6中所示的永磁体14和引导件15代替上述第一实施例的永磁体12和引导件13的实例。不过，不用说，可以采用图6中所示的永磁体14和引导件15来代替上述第二实施例的永磁体12和引导件13。
第四实施例
将使用图7来详细介绍根据本发明第四实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子和用于制造该转子的方法。
在本实施例中，使用了图7中所示的转子轴16和引导件17来代替在上述第一实施例中所述的转子轴11和引导件13。其它结构与第一实施例类似。因此，相同部件用相同参考标号来示出，并省略重复的说明。
如图7中所示，在本实施例中，转子轴16形成有用于插入引导件17的引导件插入槽16a。该引导件插入槽16a沿圆周方向等间隔地形成，以便沿轴向方向延伸。
引导件17由树脂制造，且在引导件插入引导件插入槽16a中的条件下，引导件的轴向方向两侧的凸出部分(图中未示出)通过固定措施例如螺纹连接、粘接、焊接或夹具而固定至转子轴16。
然后，多个预先磁化的永磁体12沿轴向方向布置在沿圆周方向相邻的引导件17、17之间，且在永磁体之间没有空间，永磁体12通过粘接剂而固定至转子轴16，从而制成永磁体表面附着型旋转机的转子。
根据这样构造的、根据本实施例的永磁体表面附着型旋转机的转子和用于制造该转子的方法，即使引导件17由树脂制造，也能够防止引导件17由于永磁体12的吸引力或排斥力而沿圆周方向翘曲。而且，与在转子轴11中形成用于永磁体12的槽的情况相比，用于插入引导件17的引导件插入槽16a沿圆周方向的宽度和沿径向方向的深度都变小。因此，能够减少机械加工劳动时间，以便限制机械加工费用。在采用由树脂制造的引导件17的情况下，与金属引导件相比，还能够获得以下优点：不产生涡流损耗的优点，以及由于它的重量轻而具有高的抗离心力能力。
本实施例示出了使用图7中所示的转子轴16和引导件17来代替第一实施例中所述的转子轴11和引导件13的实例。不过，不用说，可以采用图7中所示的转子轴16和引导件17来代替上述第二实施例的转子轴11和引导件13或者上述第三实施例的转子轴11和引导件15。
参考标号说明
10：转子；
11、16：转子轴；
12、14：永磁体；
12a：底表面；
13、15、17：引导件
13a，13b：凸出部分
14a，14b：磁体侧表面；
15a，15b：引导件侧表面；
16a：引导件插入槽
20：环夹具
20a：导向件固定槽

Claims (8)

1.一种永磁体表面附着型旋转机的转子，包括：
柱形转子轴；
多个柱状引导件，所述多个柱状引导件沿所述转子轴的轴向方向延伸，并沿所述转子轴的圆周方向等间隔地布置；
永磁体，每个永磁体被预先磁化，并安装在所述转子轴的表面上且在相邻引导件之间；
其中：所述引导件的轴向长度比安装所述永磁体的区域的轴向长度长，所述引导件布置在所述转子轴的表面上使得所述引导件从安装所述永磁体的所述区域沿所述轴向方向朝向两侧凸出，且所述引导件的从安装所述永磁体的所述区域沿所述轴向方向凸出的凸出部分通过固定装置而固定至所述转子轴。
2.根据权利要求1所述的永磁体表面附着型旋转机的转子，其中：所述固定装置环形地形成，并包括两个环夹具，每个环夹具有沿所述圆周方向等间隔的多个引导件固定槽，用于固定所述凸出部分。
3.根据权利要求1或2所述的永磁体表面附着型旋转机的转子，其中：所述永磁体具有磁体侧表面，所述磁体侧表面是沿所述圆周方向位于两侧并且彼此平行的平面，以及
其中：所述引导件形成为长方体形状。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的永磁体表面附着型旋转机的转子，其中：所述引导件由树脂制造，以及
其中：所述转子轴具有多个引导件插入槽，所述多个引导件插入槽沿所述轴向方向形成在所述转子轴的所述表面上，所述引导件能够插入所述引导件插入槽中。
5.一种用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法，所述转子包括：
柱形转子轴；
多个柱状引导件，所述多个柱状引导件沿所述转子轴的轴向方向延伸，并沿所述转子轴的圆周方向等间隔地布置；
永磁体，每个永磁体被预先磁化，并安装在所述转子轴的表面上且在相邻引导件之间；
其中：将形成为比安装所述永磁体的区域的轴向长度长的所述引导件布置成从安装所述永磁体的所述区域沿所述轴向方向朝向两侧凸出；
其中：将所述引导件的从安装所述永磁体的所述区域沿所述轴向方向凸出的凸出部分固定至所述转子轴，以及
其中：将所述永磁体固定在沿所述圆周方向相邻的引导件之间。
6.根据权利要求5所述的用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法，其中：通过两个环夹具将所述凸出部分固定至所述转子轴，每个环夹具有沿所述圆周方向等间隔的多个引导件固定槽，以及
其中：在将所述永磁体固定在沿所述圆周方向相邻的引导件之间后，移除所述环夹具。
7.根据权利要求5或6所述的用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法，其中：所述永磁体具有磁体侧表面，所述磁体侧表面是沿所述圆周方向位于两侧并且彼此平行的平面，以及
其中：所述引导件形成为长方体形状。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的用于制造永磁体表面附着型旋转机的转子的方法，其中：所述转子轴具有多个引导件插入槽，沿所述轴向方向在所述转子轴的所述表面上形成所述多个引导件插入槽，以及
其中：所述引导件由树脂制造，并且在所述引导件插入所述引导件插入槽中的条件下将所述凸出部分固定至所述转子轴。
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