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转子的制造装置、转子的制造方法和转子与流程

2022-11-16 18:36:59 来源:中国专利 TAG:

转子的制造装置、转子的制造方法和转子
相关申请的援引
1.本技术以2020年3月30日申请的日本技术号2020-060871号和2021年2月17日申请的日本技术号2021-023504号为基础,在此援引其记载内容。
技术领域
2.本公开涉及一种从转子的外部进行处于埋入状态的永磁体的起磁的埋入磁体型的转子的制造装置、转子的制造方法和转子。


背景技术:

3.以往,众所周知有使用埋入磁体型(ipm型)的转子的旋转电机。埋入磁体型的转子设置成永磁体埋入转子铁芯的内部的状态,并且在转子铁芯的比永磁体更靠径向外侧的部位得到磁阻转矩。在这样的埋入磁体型的转子中,对于具有呈埋入状态的未起磁的永磁体的转子铁芯,从外径侧利用起磁装置进行起磁(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献
4.专利文献1:日本专利特开2016-144322号公报


技术实现要素:

5.另外,为了使埋入磁体型的转子具有更高的性能,存在如下的对策:将永磁体设为大致v或u字的折返形状,并且将转子铁芯中的比永磁体更靠径向外侧的部位较大的构成,从而实现磁阻转矩的增大。
6.在想要使转子铁芯的径向外侧部位更大的情况下,考虑以使作为永磁体的折返部分的弯曲部位于更靠径向内侧的位置的方式将永磁体设为深的折返形状。永磁体的折返位置位于越靠径向内侧的位置,永磁体的特别是弯曲部及弯曲部附近越远离起磁装置。因此,远离起磁装置的部位的永磁体的弯曲部或弯曲部附近有可能无法起磁出足够的磁力。
7.本公开的目的在于提供一种能够以高磁力对处于埋入转子铁芯的埋入状态的永磁体进行起磁的转子的制造装置、转子的制造方法及进行了该起磁的转子。
8.在本公开的第一方式中,转子的制造装置包括构成为从转子的外部对该转子的永磁体进行起磁的起磁装置。上述转子包括具有磁体收容孔的转子铁芯。上述永磁体以埋入上述磁体收容孔的状态设置,并且呈向径向内侧凸出的凸的折返形状。上述起磁装置包括第一轭部、第二轭部和起磁用线圈。上述第一轭部具有与上述转子的外周面相对的相对部位。上述第二轭部与上述第一轭部构成磁路,并且具有插入部位或连结部位,上述插入部位插入到被旋转轴嵌插前的上述转子的轴嵌插孔中,上述连结部位与嵌插到上述转子的轴嵌插孔中的上述旋转轴磁连结。上述起磁用线圈设置在上述第一轭部和第二轭部的磁路上。上述起磁装置构成为基于对上述起磁用线圈的通电,在处于沿上述转子的径向相对的关系的上述第一轭部的相对部位与上述第二轭部的插入部位或上述旋转轴之间使起磁磁通至
少在上述转子的内部流动,从而针对埋设状态的上述永磁体进行起磁。
9.在本公开的第二方式中,转子的制造方法使用起磁装置。上述起磁装置构成为从上述转子的外部对该转子的永磁体进行起磁。上述转子包括具有磁体收容孔的转子铁芯,上述永磁体以埋入上述磁体收容孔的状态设置,并且呈向径向内侧凸出的凸的折返形状。上述起磁装置包括第一轭部、第二轭部和起磁用线圈。上述第一轭部具有与上述转子的外周面相对的相对部位。上述第二轭部与上述第一轭部构成磁路,并且具有插入部位或连结部位,上述插入部位插入到被旋转轴嵌插前的上述转子的轴嵌插孔中,上述连结部位与嵌插到上述转子的轴嵌插孔中的上述旋转轴磁连结。上述起磁用线圈设置在上述第一轭部和第二轭部的磁路上。上述制造方法基于对上述起磁用线圈的通电,在处于沿上述转子的径向相对的关系的上述第一轭部的相对部位与上述第二轭部的插入部位或上述旋转轴之间使起磁磁通至少在上述转子的内部流动,从而针对埋设状态的上述永磁体进行起磁。
10.根据上述转子的制造装置和上述转子的制造方法,当使用起磁装置从外部进行处于埋设于转子的埋设状态的永磁体的起磁时,进行如下的起磁:在处于沿转子的径向相对的关系的第一轭部的相对部位与插入到被旋转轴嵌插前的轴嵌插孔中的第二轭部的插入部位或嵌插到与第二轭部磁连结的转子的轴嵌插孔中的旋转轴之间,使起磁磁通至少在转子的内部流动。即,虽然向径向内侧凸出的凸的折返形状的永磁体的弯曲部或弯曲部附近处于在以往一般进行的从外径侧开始的起磁中起磁磁通难以到达的位置,但是通过使用上述起磁方法,也能够向永磁体的弯曲部或弯曲部附近供给足够的起磁磁通。由此,能够在永磁体的整体范围内以足够的磁力进行起磁。
11.在本公开的第三方式中,转子包括转子铁芯和永磁体。上述转子铁芯具有磁体收容孔,上述永磁体以埋入上述磁体收容孔的状态设置,并且呈向径向内侧凸出的凸的折返形状。该转子构成为使用起磁装置从外部对处于埋入状态的上述永磁体进行起磁。在将上述转子铁芯的外周面中的折返形状的上述永磁体的内侧面的延长线间设为磁极间距,将上述永磁体的周向中心线上的从上述转子铁芯的外周面到上述永磁体的弯曲部的内侧面为止的距离设为埋入深度时,上述永磁体呈上述埋入深度比上述磁极间距大的深的折返形状。在将由上述永磁体的起磁产生的磁场强度的变化变得平缓的拐点设为期望下限值的情况下,上述永磁体以利用超过期望下限值的磁场强度进行起磁的上述永磁体的部位超过90%的方式进行起磁。
12.在具有呈埋入深度比磁极间距大的深的折返形状的永磁体的转子中,虽然永磁体的弯曲部或弯曲部附近处于起磁磁通难以到达的状况,但是通过使用上述转子的制造装置和转子的制造方法,能在永磁体的整体范围以足够的磁力进行起磁。在这种情况下,如果将由永磁体的起磁产生的磁场强度的变化变得平缓的拐点设为期望下限值,则在转子的永磁体中,能够设为利用超过该期望下限值的磁场强度进行起磁的部位超过90%的起磁方式(参照图10等)。
附图说明
13.参照附图和以下详细的记述,可以更明确本公开的上述目的以及其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1是具有埋入磁体型转子的旋转电机的结构图。
图2是转子的结构图。图3是转子的剖视图。图4是用于说明一实施方式的起磁装置的结构的说明图。图5是用于说明图4的起磁装置的结构的说明图。图6是用于说明图4的起磁装置的结构的说明图。图7是用于说明图4的起磁装置的起磁方法的说明图。图8是用于说明图4的起磁装置的起磁方法的说明图。图9是用于说明利用图4的起磁装置进行起磁的永磁体的说明图。图10是用于说明利用图4的起磁装置进行起磁的永磁体的说明图。图11是用于说明变形例的起磁装置的结构的说明图。图12是用于说明变形例的起磁装置的结构的说明图。图13是用于说明变形例的起磁装置的结构和起磁方法的说明图。
具体实施方式
14.以下,对转子的制造装置、转子的制造方法和转子的一实施方式进行说明。
15.图1所示的本实施方式的旋转电机m由埋入磁体型的无刷电动机构成。旋转电机m包括:大致圆环状的定子10;以及在定子10的径向内侧空间能旋转地配置的大致圆柱状的转子20。
16.定子10包括大致圆环状的定子铁芯11。定子铁芯11由磁性金属材料构成,例如通过将多个电磁钢板在轴向上层叠而构成。在本实施方式中,定子铁芯11具有朝向径向内侧延伸且在周向上等间隔地配置的十二个极齿12。各极齿12呈互相相同的形状。极齿12的前端部即径向内侧端部呈大致t型,前端面12a呈沿着转子20的外周面的圆弧状。在极齿12上以集中卷绕的方式卷绕有绕组13。绕组13为三相接线,如图1所示,分别作为u相、v相、w相发挥作用。此外,在对绕组13供给电源时,会在定子10中产生用于驱动转子20旋转的旋转磁场。在这样的定子10中,定子铁芯11的外周面相对于外壳14的内周面固定。
17.在本实施方式中,转子20包括:旋转轴21;在中心部嵌插有旋转轴21的大致圆柱状的转子铁芯22;以及呈埋入转子铁芯22的内部的形式的八个永磁体23。转子铁芯22由磁性金属材料构成,例如通过将多个电磁钢板在轴向上层叠而构成。转子20通过使旋转轴21支承于设置于外壳14的省略图示的轴承,配置成能相对于定子10旋转。
18.转子铁芯22具有用于收容永磁体23的磁体收容孔24。在本实施方式中,磁体收容孔24沿着转子铁芯22的周向等间隔地设置有八个。各磁体收容孔24呈朝向径向内侧凸出的凸的大致v字的折返形状,并且彼此形成相同的形状。另外,磁体收容孔24在转子铁芯22的轴向整体的范围内设置。
19.此处,本实施方式的永磁体23由粘结磁体构成,该粘结磁体是通过使磁体粉末与树脂混合后的磁体材料成型硬化而成的。即,永磁体23是通过将转子铁芯22的磁体收容孔24设为成型模具,使硬化前的磁体材料通过注塑成型没有间隙地填充到磁体收容孔24内,并在填充后在磁体收容孔24内硬化而构成的。因此,磁体收容孔24的孔形状成为永磁体23的外形形状。作为本实施方式的永磁体23所使用的磁体粉末,使用例如钐铁氮(smfen)类磁体,但是也可以使用其他稀土类磁体等。
20.永磁体23呈朝向径向内侧凸出的凸的大致v字的折返形状。详细而言,如图2所示,永磁体23呈一对直线部23a的径向内侧端部彼此由弯曲部23b连接的形状。直线部23a的径向外侧端部23c位于转子铁芯22的外周面22a附近。永磁体23的厚度wm在包括一对直线部23a和弯曲部23b的v字路径中的任一处都被设定为恒定。永磁体23相对于穿过转子20的轴中心o1的自身的周向中心线ls呈线对称形状,与穿过相邻的永磁体23之间的转子20的轴中心o1的磁极边界线ld接近。相邻的磁极边界线ld之间的角度、即包括该永磁体23的转子磁极部26的磁极打开角度θm为180
°
的电角度。
21.另外,在将转子铁芯22的外周面22a中的永磁体23的各直线部23a的内侧面的延长线间设为磁极间距lp,将永磁体23的周向中心线ls上的从转子铁芯22的外周面22a到永磁体23的弯曲部23b的内侧面为止的距离设为埋入深度lm时,本实施方式的永磁体23采用埋入深度lm比磁极间距lp大的深的折返形状。即,如图2和图3所示,本实施方式的永磁体23呈自身的弯曲部23b位于靠近转子铁芯22的中心部的供旋转轴21嵌插的轴嵌插孔22b的接近径向内侧的深的折返形状。另外,永磁体23在转子铁芯22的轴向整体的范围内设置。
22.在转子铁芯22的磁体收容孔24内硬化的永磁体23使用图4等所示的起磁装置30,从未起磁状态开始从转子铁芯22的外部进行起磁,以作为原本的磁体发挥作用。在后面详细描述起磁装置30和使用起磁装置30的起磁方法。在本实施方式中,永磁体23在转子铁芯22的周向上设置有八个,以极性在周向上交替地不同的方式进行起磁。另外,各个永磁体23分别在自身的厚度方向上被磁化。
23.转子铁芯22中的比永磁体23更靠径向外侧的部位且与定子10相对的部位作为用于得到磁阻转矩的外侧铁芯部25发挥作用。而且,本实施方式的转子20包括八极的转子磁极部26。在转子20中,各转子磁极部26包括永磁体23和被各个永磁体23的大致v字之间包围的外侧铁芯部25。如图1所示,转子磁极部26分别在周向上交替地作为n极、s极发挥作用。在具有这样的转子磁极部26的转子20中,能够适当地得到磁体转矩和磁阻转矩。
24.接着,对包括永磁体23的起磁装置30和使用了起磁装置30的永磁体23的起磁方法的转子20的制造装置和转子20的制造方法进行说明。
25.[起磁装置的结构]使用图4、图5和图6对本实施方式的起磁装置30进行说明。另外,在图4至图6中,适当地省略了截面部分的阴影。另外,在图6中,转子20被图示为截面,起磁装置30被图示为端面。
[0026]
如图4至图6所示,起磁装置30包括装置主体部(静止部)31和装置上侧部(可动部)41,为了能够设置和取出起磁对象的转子20,装置上侧部41能够与装置主体部31接触、分离。此外,装置主体部31和装置上侧部41的配置和动作方式是一例,能够适当变更。
[0027]
装置主体部31一体地包括主起磁部30a和下侧辅助起磁部30b。主起磁部30a包括磁性金属制的外径侧主轭部32(第一轭部)和起磁用主线圈(起磁用线圈、起磁用第一线圈)33。外径侧主轭部32具有与设置于起磁装置30的转子20的各转子磁极部26对应地设置的八个起磁用相对凸部(相对部位)32a。各起磁用相对凸部32a的径向内侧端部即前端部32a1成为在径向上与转子20(转子铁芯22)的外周面22a非常接近地相对的位置关系。在各起磁用相对凸部32a上,分别以卷绕轴朝向径向的方式卷绕有起磁用主线圈33。外径侧主轭部32的径向外周部为将在周向上等间隔地设置的各起磁用相对凸部32a在周向上一体地连结的环
状连结部32b(省略表示环状连结部32b的环状形状的图示)。
[0028]
下侧辅助起磁部30b包括磁性金属制的下侧辅助轭部(第二轭部)34和起磁用下侧辅助线圈(起磁用线圈、起磁用第二线圈)35。下侧辅助轭部34包括与各起磁用相对凸部32a对应地设置八个的下侧连结部34a以及将各下侧连结部34a汇集的一个下侧集合部34b。各下侧连结部34a的一端分别与外径侧主轭部32的环状连结部32b的下表面部一体地连结。各下侧连结部34a呈避开起磁用主线圈33等并向轴向下侧迂回的形状,各下侧连结部34a的另一端分别与下侧集合部34b一体地连结。
[0029]
下侧集合部34b位于设置于起磁装置30的转子20的下侧,并且呈沿着转子20的轴向的柱状。转子20与下侧集合部34b的上表面中央部抵接。即,下侧集合部34b具有供转子20载置的抵接部34c,在比抵接部34c更靠内侧的位置设置有从下侧插入转子20的中心部的轴嵌插孔22b中的下侧插入突部(插入部位、插入突部)34d。
[0030]
另外,在下侧集合部34b上,以卷绕轴朝向轴向的方式卷绕有起磁用下侧辅助线圈35。在起磁用下侧辅助线圈35的外周侧安装有非磁性金属制且呈筒状的下侧第一限制构件(限制构件)36,在起磁用下侧辅助线圈35的轴向上侧,将非磁性金属制且呈板状的下侧第二限制构件(限制构件)37固定于下侧集合部34b等。下侧第二限制构件37和抵接部34c的各上侧面例如形成为共面。各限制构件36、37例如是sus制的。而且,各限制构件36、37是为了减少起磁时的通电时的起磁用下侧辅助线圈35的膨胀或卷绕松散等而设置的。
[0031]
另一方面,以与装置主体部31接触、分离的方式动作的装置上侧部41仅包括上侧辅助起磁部30c。上侧辅助起磁部30c包括磁性金属制的上侧辅助轭部(第二轭部)42和起磁用上侧辅助线圈(起磁用线圈、起磁用第二线圈)43。上侧辅助轭部42与下侧辅助轭部34呈在上下方向上对称的结构,包括与各起磁用相对凸部32a对应地设置八个的上侧连结部42a和将各上侧连结部42a汇集的一个上侧集合部42b。各上侧连结部42a的一端构成为能够与外径侧主轭部32的环状连结部32b的上表面部抵接。各上侧连结部42a呈避开起磁用主线圈33等并向轴向上侧迂回的形状,各上侧连结部42a的另一端分别与上侧集合部42b一体地连结。对于该上侧辅助轭部42,在上侧集合部42b上分别连结有各上侧连结部42a而成为一体的结构。
[0032]
上侧集合部42b位于设置于起磁装置30的转子20的上侧,并且呈沿着转子20的轴向的柱状。上侧集合部42b在自身的下表面中央部具有与转子20抵接的抵接部42c,在比抵接部42c更靠内侧的位置设置有从上侧插入到转子20的中心部的轴嵌插孔22b中的上侧插入突部(插入部位、插入突部)42d。
[0033]
另外,在上侧集合部42b上,以卷绕轴朝向轴向的方式卷绕有起磁用上侧辅助线圈43。在起磁用上侧辅助线圈43的外周侧安装有非磁性金属制成且呈筒状的上侧第一限制构件(限制构件)44,在起磁用上侧辅助线圈43的轴向下侧设置有非磁性金属制且呈板状的上侧第二限制构件(限制构件)45。上侧第二限制构件45固定于上侧集合部42b等。上侧第二限制构件45和抵接部42c的各下侧面例如形成为共面。各限制构件44、45例如是sus制的。而且,各限制构件44、45是为了减少起磁时的通电时的起磁用上侧辅助线圈43的膨胀或卷绕松散等而设置的。另外,上侧第二限制构件45还能够减少由于起磁用上侧辅助线圈43的自重而引起的卷绕松散等。
[0034]
在这样的本实施方式的起磁装置30中,作为主起磁部30a的起磁动作,进行在周向
上相邻的起磁用相对凸部32a之间使起磁磁通经由转子20的内部流动的起磁。此外,主起磁部30a和各辅助起磁部30b、30c协同动作,从而在仅利用主起磁部30a难以到达的转子20的内径侧,也能利用强制力进行使起磁磁通流动的起磁。即,在本实施方式的起磁装置30中,构成为有效地进行永磁体23的特别是远离主起磁部30a且位于径向内侧的弯曲部23b和弯曲部23b附近的起磁。
[0035]
[使用起磁装置的永磁体的起磁方法]使用上述结构的起磁装置30,首先,将具有未起磁的永磁体23的转子20设置于起磁装置30。另外,起磁对象的转子20为旋转轴21被嵌插之前的状态,轴嵌插孔22b为开放状态。
[0036]
如图6所示,在使装置上侧部41从装置主体部31向上方远离的状态下,将具有未起磁的永磁体23的转子20载置于装置主体部31的下侧集合部34b的上表面部。此时,下侧插入突部34d插入到转子20的轴嵌插孔22b中。在转子20设置于装置主体部31时,如图4和图5所示,使装置上侧部41沿轴向下降,从而使上侧插入突部42d插入转子20的轴嵌插孔22b中。另外,装置上侧部41的下降进行到上侧辅助轭部42的上侧连结部42a的一端与外径侧主轭部32的上表面抵接为止。即,上侧辅助轭部42与外径侧主轭部32磁连接,从而成为起磁磁通在上侧辅助轭部42与外径侧主轭部32之间良好地流动的状态。
[0037]
接着,对于转子20的未起磁的永磁体23,在本实施方式中进行两个工序的起磁,在本实施方式中,例如先进行s极起磁,接着进行n极起磁。该起磁顺序是一例,也可以是相反的起磁顺序。
[0038]
在s极起磁的情况下,对在转子20的周向上配置有八个的未起磁的永磁体23内的每隔一个放置的预备s极起磁的永磁体23进行s极起磁。即,从图5所示的起磁控制装置50,对安装于进行s极起磁的在周向上每隔一个放置的起磁用相对凸部32a的起磁用主线圈33和辅助线圈35、43进行s极起磁用的通电。于是,如图7所示,在转子20的内部,流过从外径侧主轭部32的各起磁用相对凸部32a朝向各辅助轭部34、42的各插入突部34d、42d的起磁磁通。
[0039]
此时,由于彼此磁连接的各起磁用相对凸部32a和各插入突部34d、42d为在转子20的径向外侧和径向内侧处相对的位置关系,因此,从转子20的径向外侧到径向内侧的整体的范围内在转子20的内部行进的起磁磁通增加。另外,通过设置辅助线圈35、43并以与起磁用主线圈33协同动作的方式通电,能够对起磁磁通的流动赋予更大的强制力,能够更有效地维持理想的磁通的流动。
[0040]
在n极起磁的情况下,对转子20的剩余的每隔一个放置的预备n极起磁的永磁体23进行n极起磁。即,从起磁控制装置50,对安装于进行n极起磁的在周向上每隔一个放置的起磁用相对凸部32a的起磁用主线圈33和辅助线圈35、43进行与s极起磁相反方向的n极起磁用的通电。于是,如图8所示,在转子20的内部,流过从各辅助轭部34、42的各插入突部34d、42d朝向外径侧主轭部32的各起磁用相对凸部32a的与s极起磁时相反方向的起磁磁通。
[0041]
在n极起磁的情况下也同样地,由于彼此磁连接的各起磁用相对凸部32a和各插入突部34d、42d为在转子20的径向外侧和径向内侧处相对的位置关系,因此,从转子20的径向内侧到径向外侧的整体的范围内在转子20的内部行进的起磁磁通增加。另外,同样地,通过设置辅助线圈35、43并与起磁用主线圈33一起通电,能够对n极的起磁磁通的流动赋予更大
的强制力,能够更有效地维持理想的磁通的流动。
[0042]
因此,即使是如呈大致v字的折返形状的本实施方式的永磁体23那样,折返部分即弯曲部23b位于靠近径向内侧位置的折返形状,也能够有效地进行远离主起磁部30a的弯曲部23b和弯曲部23b附近的起磁。特别是如本实施方式的永磁体23那样,在采用埋入深度lm比磁极间距lp大的深的折返形状的情况下更显著。
[0043]
假设,在不使用各辅助起磁部30b、30c而仅利用外径侧的主起磁部30a进行起磁的以往的一般进行的起磁方法中,由于穿过转子20的径向内侧的起磁磁通的强制力也较弱,因此,永磁体23的弯曲部23b和弯曲部23b附近的磁力变弱。在采用本实施方式的永磁体23那样的深的折返形状的情况下,能够推测出弯曲部23b和其附近的磁力变得更弱。
[0044]
如图9所示,在将位于转子20的径向内侧的永磁体23的弯曲部23b认为是在永磁体23的侧视观察时沿轴向较长的长方形部位的情况下,长方形部位的上下方向中央部分23x的磁力容易变得最弱。对此,通过使用本实施方式的起磁方法,即使在上下方向中央部分23x,也能够以超过期望下限值的磁场强度进行起磁。弯曲部23b的上下方向中央部分23x的上侧部分、下侧部分、直线部23a能够以更充分的磁场强度进行起磁。另外,如图10所示,在将由针对永磁体23的起磁产生的磁场强度的变化变得平缓的拐点设为期望下限值的情况下,以超过期望下限值的磁场强度进行起磁的部位为超过90%的95%左右,能够在永磁体23的整体范围内以充分的磁力进行起磁。
[0045]
对本实施方式的效果进行说明。
[0046]
(1)当使用本实施方式的起磁装置30从外部对处于埋设于转子20的埋设状态的永磁体23进行起磁时,进行如下的起磁:在处于沿转子20的径向相对的关系的外径侧主轭部32的起磁用相对凸部32a与插入到旋转轴21嵌插前的轴嵌插孔22b中的各辅助轭部34、42的插入突部34d、42d之间,也使起磁磁通在转子20的内部流动。即,在如本实施方式那样呈向径向内侧凸出的凸的折返形状的永磁体23中,特别是弯曲部23b和弯曲部23b附近处于在以往一般进行的从外径侧开始的起磁中起磁磁通难以到达的位置。通过使用本实施方式那样的起磁方法,对永磁体23的弯曲部23b或弯曲部23b附近也能够供给足够的起磁磁通。由此,能够在永磁体23的整体范围内以足够的磁力进行起磁。
[0047]
(2)卷绕于外径侧主轭部32的相对部位的起磁用主线圈33和卷绕于各辅助轭部34、42的插入突部34d、42d附近的各集合部34b、42b的起磁用各辅助线圈35、43协同动作以进行起磁磁通的供给。即,通过施加与永磁体23的弯曲部23b靠近位置的辅助线圈35、43的励磁动作,在永磁体23的弯曲部23b或弯曲部23b附近也能够有效地维持足够的起磁磁通的供给。由此,能够更可靠地在永磁体23的整体范围内以足够的磁力进行起磁。
[0048]
(3)起磁用各辅助线圈35、43针对包括永磁体23的转子磁极部26的不同极共用地设置,针对永磁体23的每个起磁的极切换通电方式,从而切换起磁磁通的方向。由此,能够将起磁装置30中的辅助线圈35、43的数量以尽可能少的数量构成。另外,由于插入到转子20的轴嵌插孔22b内的各插入突部34d、42d也是共用的,因此,能够在轴嵌插孔22b内将各插入突部34d、42d尽可能大的构成,能够尽可能地减小磁阻。
[0049]
(4)上侧辅助轭部42、下侧辅助轭部34以及起磁用上侧辅助线圈43和起磁用下侧辅助线圈35在起磁对象的转子20的轴向一侧和另一侧(在本实施方式中为上侧和下侧)处以一对对称地设置。由此,能够在转子20的轴向上供给对称的起磁磁通,能够在永磁体23的
轴向上进行均衡性良好的起磁。
[0050]
(5)本实施方式的永磁体23呈埋入深度lm比磁极间距lp大的深的折返形状。能够设为这样一种起磁方式,在永磁体23中,在将由起磁产生的磁场强度的变化变得平缓的拐点设为期望下限值的情况下,利用超过该期望下限值的磁场强度进行起磁的部位超过90%。即,即使是从转子20的外部进行起磁的方式,也能够构成为包括具有弯曲部23b并利用高磁力进行起磁的永磁体23的转子20。
[0051]
本实施方式能进行以下改变并实施。能够在技术上不矛盾的范围内将本实施方式和以下变形例相互组合并实施。
[0052]
·
在各辅助轭部34、42的插入突部34d、42d中,如图6中虚线及带括弧的符号所示,也可以在其前端部设置锥形部34x、42x并将各插入突部34d、42d设为尖细形状。这样一来,容易将各插入突部34d、42d插入起磁对象的转子20的轴嵌插孔22b内。另外,在转子20的轴嵌插孔22b中设置使开口为扩开形状的锥形部22x,也容易向轴嵌插孔22b内插入各插入突部34d、42d。
[0053]
·
在各辅助轭部34、42中分别设置有相同的插入突部34d、42d,但是也可以使各插入突部34d、42d的突出长度不同。例如如图12所示,如果将下侧插入突部34d的突出长度l1构成为比上侧插入突部42d的突出长度l2长,则能够期待起磁时插入到下侧插入突部34d并支承的转子20的设置的稳定性提高等效果。换言之,如果上侧插入突部42d的突出长度l2比下侧插入突部34d的突出长度l1短,则能够减轻作为可动部的装置上侧部41相对于作为静止部的装置主体部31可动的形式的情况等下,上侧插入突部42d与周围构件接触的可能性,装置上侧部41的可动变得容易。另外,上侧插入突部42d的突出长度l2也可以为零,即仅设置下侧插入突部34d,设为从转子20的轴向一端插通到另一端的形式。另外,相反地,也可以仅设置上侧插入突部42d。
[0054]
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在各辅助轭部34、42设置插入突部34d、42d,在嵌插旋转轴21前的转子20的轴嵌插孔22b内插入各插入突部34d、42d并进行起磁,但是例如图11所示,也可以将嵌插到转子20的轴嵌插孔22b中的旋转轴21本身作为磁路的一部分,在旋转轴21安装于转子20的状态下进行永磁体23的起磁。在该变形例中,在下侧辅助轭部34的下侧集合部34b设置有下侧连结凹部(连结部位)34e,在上侧辅助轭部42的上侧集合部42b设置有上侧连结凹部(连结部位)42e。而且,是将先安装于起磁对象的转子20的状态的旋转轴21的下端部和上端部嵌插于各连结凹部34e、42e并磁连结,并且使外径侧主轭部32的起磁用相对凸部32a和旋转轴21沿转子20的径向相对并使起磁磁通在这两者之间流动来进行永磁体23的起磁的形式。另外,在该变形例中,能够应用于使用磁性金属制的旋转轴21的情况。
[0055]
·
通过在起磁用各辅助线圈35、43的周围设置的非磁性金属制的各限制构件36、37、44、45对起磁用各辅助线圈35、43的变形或移动进行限制,但是限制方式不限于此。例如图12所示,也可以利用环氧树脂等热固性树脂将起磁用各辅助线圈35、43的周围覆盖并固化而构成线圈保持部(限制构件)38、46,对起磁用各辅助线圈35、43的变形或移动进行限制。即使这样,也能够实现降低起磁用各辅助线圈35、43通电时的变形或卷绕松散等。另外,由于线圈保持部38、46的树脂与起磁用各辅助线圈35、43紧贴的面积增加,能够期待从起磁用各辅助线圈35、43向线圈保持部38、46的吸热变得高效。
[0056]
此外,在图12中,在线圈保持部38、46的外侧还安装有各限制构件36、37、44、45,能
够更可靠地对起磁用各辅助线圈35、43的变形或移动进行限制。另外,在这种情况下,由于线圈保持部38、46对起磁用各辅助线圈35、43进行覆盖,因此,在安装各限制构件36、37、44、45时,能够减轻金属制的各限制构件36、37、44、45与起磁用各辅助线圈35、43接触而损伤的可能性。在设置线圈保持部38、46的情况下,可以省略各限制构件36、37、44、45的安装中的任一个,另外,也可以省略各限制构件36、37、44、45的全部。
[0057]
另外,不仅是起磁用各辅助线圈35、43,起磁用主线圈33也可以利用环氧树脂等热固性树脂将其周围覆盖并固化而构成线圈保持部(限制构件)39,对起磁用主线圈33的变形或移动进行限制。这样,对于起磁用主线圈33,也能够实现降低通电时的变形或卷绕松散等。
[0058]
·
将上侧辅助轭部42和下侧辅助轭部34以及起磁用上侧辅助线圈43和起磁用下侧辅助线圈35在起磁对象的转子20的轴向一侧和另一侧处以一对对称,但是也可以仅设置于轴向一侧。此时,如上所述,理想的是,设为将插入突部34d、42d从转子20的轴向一端插通到另一端的形式。
[0059]
·
在外径侧主轭部32的相对凸部32a上设置起磁用主线圈33,在起磁用各辅助轭部34、42的各集合部34b、42b上设置起磁用各辅助线圈35、43,但是起磁用线圈的设置方式不限于此。例如,对于各辅助线圈35、43,也可以在各辅助轭部34、42的各连结部34a、42a上分别卷绕并设置辅助线圈。在这种情况下,可以如上述实施方式那样共用各集合部34b、42b和各插入突部34d、42d,但是也可以在从各连结部34a、42a到各插入突部34d、42d的范围内使磁路独立。主线圈33的设置位置也可以适当改变为相对凸部32a以外的位置。另外,也可以不按照主线圈33和各辅助线圈35、43分开而实现起磁用线圈的共用化。
[0060]
·
在图4等中,起磁对象的转子20是一个,但是也可以同时对多个转子20进行起磁。例如图13所示,也可以沿轴向层叠设置四个转子20,并使四个转子20同时起磁。这样,如果同时进行多个转子20的起磁,则能够实现转子20的生产率提高。
[0061]
另外,对于起磁装置30的装置主体部31与装置上侧部41之间的转子设置空间30x,例如图13所示,在由于起磁对象的转子20的轴向长度或数量而在转子20以外且在轴向上产生间隙的情况下,设置填埋该间隙的间隔件51。在图13中,在每两个转子20之间一起设置间隔件51。由与转子铁芯22相同的磁性金属材料制作间隔件51在对起磁磁通的流动的影响较小这一点上更理想,但是也可以使用其他磁性金属材料。
[0062]
另外,在上述起磁装置30中,对一个转子20进行起磁时的永磁体23的磁力的分布如图9所示,虽然在永磁体23的整体范围内能够得到良好的磁力,但是会成为其中的上下方向中央部分23x的磁力稍微比其他部位弱的起磁。即,由于会成为起磁装置30的轴向中央位置的磁力稍微较弱的起磁,因此,通过在该位置特意地配置间隔件51,能够对多个转子20进行彼此的差异较小的高效的起磁。
[0063]
此外,间隔件51的设置位置不限于上述,也可以适当变更。例如,如果是配置于转子20的最下方的方式,则在每次转子20起磁时仅从起磁装置30拆装起磁对象的转子20即可,因此,可以将间隔件51始终设置于起磁装置30。另外,上述间隔件51用于对转子设置空间30x的轴向间隙进行填埋,但是也可以使用根据转子20的外径的大小或轴嵌插孔22b的内径的大小来填埋径向间隙的磁性金属制的间隔件(省略图示)。即,对于转子设置空间30x,也可以使用用于根据起磁对象的转子20的大小或数量来填埋轴向或径向的间隙的磁性金
属制的间隔件。另外,也可以不使用这样的间隔件而在转子设置空间30x中产生间隙的状态下进行转子20的起磁。
[0064]
·
对于起磁装置30,构成为相对于装置主体部31在其上侧配置装置上侧部41,但是起磁装置30的配置结构不限于此。例如,也可以将装置主体部31和装置上侧部41在上下方向(铅垂方向)以外的倾斜方向或水平方向上排列配置。
[0065]
·
图2和图9等所示的永磁体23的形状是一例,也可以适当变更。
[0066]
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图1等所示的旋转电机m的结构是一例,也可以适当变更。
[0067]
对能从上述实施方式和变形例中把握的技术思想进行记载。
[0068]
(a)一种转子的制造方法,在永磁体的起磁时供作为第二轭部的插入部位的插入突部插入的转子的轴嵌插孔构成为包括将开口设为扩开形状的锥形部(22x)。
[0069]
虽然基于实施例对本公开进行了记述,但是应当理解,本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外,各种各样的组合、方式,进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。
再多了解一些

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