转子制造装置、转子制造方法以及永久磁铁定位方法

摘要

本发明提供转子制造装置、转子制造方法以及永久磁铁定位方法。即使是小型的转子，也能够以低成本适当地定位永久磁铁。以具备推压器和多个刀具的方式构成转子制造装置。推压器对沿转子铁芯的周向排列并临时附着的多个磁铁从转子铁芯的径向外侧进行推压。将多个刀具分别逐个地插入于被推压器推压的状态下的磁铁之间。

权利要求

1.一种转子制造装置，其特征在于，

所述转子制造装置具备：

推压部，其对沿转子铁芯的周向排列并临时附着的多个永久磁铁从该转子铁芯的径向外侧进行推压；和多个刀部，它们分别逐个地插入于被所述推压部推压的状态下的所述永久磁铁之间，所述推压部在所述刀部插入所述永久磁铁之间后以第2推压力进一步推压所述永久磁铁，该第2推压力比插入该刀部之前的推压力即第1推压力大，所述第1推压力是对所述永久磁铁进行临时推压的程度的推压力。

2.根据权利要求1所述的转子制造装置，其特征在于，所述刀部通过插入所述永久磁铁之间而使与该刀部接触的所述永久磁铁沿所述周向偏移并压靠于与该刀部相邻的其它刀部。

3.根据权利要求2所述的转子制造装置，其特征在于，所述刀部在末端部具有与所述径向倾斜交叉的锥形面，使与所述锥形面接触的所述永久磁铁沿着该锥形面移动而偏移。

4.根据权利要求2所述的转子制造装置，其特征在于，所述刀部在末端部具有与所述径向大致平行且与所述周向交叉的端面，所述端面成为供所述永久磁铁压靠的在所述周向上的基准面。

5.根据权利要求3所述的转子制造装置，其特征在于，所述刀部在末端部具有与所述径向大致平行且与所述周向交叉的端面，所述端面成为供所述永久磁铁压靠的在所述周向上的基准面。

6.根据权利要求1所述的转子制造装置，其特征在于，所述转子铁芯在周面具有沿所述周向设置的凹部，所述第2推压力是这样的力：被预先调整为，使得涂敷于所述凹部的粘结剂被所述永久磁铁按压从而该粘结剂的膜厚变得均匀。

7.根据权利要求1所述的转子制造装置，其特征在于，在所述永久磁铁被所述推压部推压着的状态下拔下所述刀部。

8.根据权利要求6所述的转子制造装置，其特征在于，在所述永久磁铁被所述推压部推压着的状态下拔下所述刀部。

9.一种转子制造方法，其特征在于，

所述转子制造方法包括：

第1推压工序，在该第1推压工序中，对沿转子铁芯的周向排列并临时附着的多个永久磁铁以进行临时推压的程度的推压力从该转子铁芯的径向外侧进行推压；

定位工序，在该定位工序中，逐个地将刀部分别插入于通过所述推压工序被推压的状态下的所述永久磁铁之间，由此使与该刀部接触的所述永久磁铁沿所述周向偏移并压靠于与该刀部相邻的其它刀部，从而将所述永久磁铁在所述周向上进行定位；

第2推压工序，在该第2推压工序中，对通过所述定位工序定位后的所述永久磁铁以比所述第1推压工序中的推压力大的推压力从所述径向外侧进一步进行推压；以及拔下工序，在该拔下工序中，在通过所述第2推压工序推压着所述永久磁铁的状态下将所述刀部拔下。

10.一种永久磁铁定位方法，其特征在于，

所述永久磁铁定位方法包括：

推压工序，在该推压工序中，对沿转子铁芯的周向排列并临时附着的多个永久磁铁以进行临时推压的程度的推压力从该转子铁芯的径向外侧进行推压；和定位工序，在该定位工序中，逐个地将刀部分别插入于通过所述推压工序被推压的状态下的所述永久磁铁之间，由此使与该刀部接触的所述永久磁铁沿所述周向偏移并压靠于与该刀部相邻的其它刀部，从而将所述永久磁铁在所述周向上进行定位。

说明书

转子制造装置、转子制造方法以及永久磁铁定位方法

技术领域

[0001] 本发明公开的实施方式涉及转子制造装置、转子制造方法以及永久磁铁定位方法。

背景技术

[0002] 以往，已知在转子铁芯的周面安装有多个永久磁铁的旋转电机的转子。为了使磁通向磁极的中心集中，优选以沿着转子铁芯的周面的等间隔配置该转子的永久磁铁。

[0003] 因此，提出有在转子铁芯的周面以等间隔设置沿轴向延伸的多个凸部并沿该凸部的侧面定位永久磁铁的转子及其制造方法（例如，参照专利文献1）。

[0004] 并且，例如，在转子铁芯为层叠环状的电磁钢板而成的层叠铁芯的情况下，通过使设在该电磁钢板的外周的凸部层叠来形成上述的沿轴向延伸的凸部。

[0005] 专利文献1：日本特开2011-120328号公报

[0006] 可是，在现有技术中，在制造小型的转子方面还存在进一步改善的余地。例如，在制造小型的转子的情况下，该转子铁芯不是通过上述的层叠方式而多是通过车床的切削加工形成，但难以通过该切削加工以低成本形成沿轴向延伸的凸部。因此，难以进行永久磁铁的定位。

发明内容

[0007] 实施方式的一个形态是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供即使是小型的转子也能够以低成本适当地定位永久磁铁的转子制造装置、转子制造方法以及永久磁铁定位方法。

[0008] 实施方式的一个形态的转子制造装置具备推压部和多个刀部。推压部对沿转子铁芯的周向排列并临时附着的多个永久磁铁从该转子铁芯的径向外侧进行推压。将多个刀部分别逐个地插入于被所述推压部推压的状态下的所述永久磁铁之间。

[0009] 根据实施方式的一个形态，即使是小型的转子，也能够以低成本适当地定位永久磁铁。

附图说明

[0010] 图1A是示出上游工序中的步骤的概要的示意图（之1）。

[0011] 图1B是示出上游工序中的步骤的概要的示意图（之2）。

[0012] 图1C是示出上游工序中的步骤的概要的示意图（之3）。

[0013] 图2A是示出实施方式的转子制造装置的结构和动作的俯视示意图（之1）。

[0014] 图2B是示出实施方式的转子制造装置的结构和动作的俯视示意图（之2）。

[0015] 图3A是用于说明磁铁的定位的示意图。

[0016] 图3B是示出变形例的刀具的结构示例的示意图。

[0017] 图4A是示出实施方式的转子制造装置的结构和动作的俯视示意图（之3）。

[0018] 图4B是转子铁芯的凹部的放大示意图。

[0019] 图5A是示出实施方式的转子制造装置的结构和动作的俯视示意图（之4）。

[0020] 图5B是示出实施方式的转子制造装置的结构和动作的俯视示意图（之5）。

[0021] 图6是示出加工后的转子铁芯的示意图。

[0022] 图7是示出转子制造装置所执行的处理步骤的流程图。

[0023] 标号说明

[0024] 1：转子铁芯；

[0025] 2：轴；

[0026] 3：凹部；

[0027] 4：凸部；

[0028] 10：转子制造装置；

[0029] 11：推压器；

[0030] 12、12A：刀具；

[0031] 12a：笔直面；

[0032] 12b、12Ab：锥形面；

[0033] 100：紧固部件；

[0034] M：磁铁；

[0035] Mi：磁铁槽；

[0036] ad：粘结剂。

具体实施方式

[0037] 以下，参照附图对本申请公开的转子制造装置、转子制造方法以及永久磁铁定位方法的实施方式详细地进行说明。并且，本发明不受以下所示的实施方式限定。

[0038] 另外，在以下内容中，列举出制造在小型马达中具备的小型转子的情况为例子进行说明。另外，在以下内容中，将安装于转子铁芯的周面的永久磁铁记述为“磁铁”，该磁铁为分割型的瓦形磁铁。

[0039] 另外，为了容易理解说明内容，在以下的说明所使用的各图中，有时示出包括Z轴的三维直角坐标系，该Z轴将铅直向上作为正方向，并将铅直向下（即，“铅直方向”）作为负方向。

[0040] 同样，为了容易理解说明内容，在以下内容中，有时对于由多个部件构成的结构要素，仅对多个部件中的一个标记标号，对于其它部件省略标记标号。在这种情况下，标记了标号的一个部件与其它部件为相同的结构。另外，关于这一点，对于表示各结构要素的动作的箭头也同样。

[0041] 首先，在进行实施方式的转子制造装置的说明之前，对转子制造装置的上游工序中的步骤的概要进行说明。图1A～图1C是示出上游工序中的步骤的概要的示意图（之1）～（之3）。

[0042] 如图1A所示，转子铁芯1通过车床的切削加工等形成为一体地包括作为旋转轴的轴2的大致圆柱状。该转子铁芯1具有在周向的整周形成的凹部3和凸部4。

[0043] 并且，如图1B所示，在转子铁芯1，通过省略了图示的涂敷装置等涂敷有粘结剂ad。该粘结剂ad被涂敷在凹部3的预定的部位。并且，从强度和耐热性等的观点出发，涂敷的粘结剂ad采用例如热硬化性的粘结剂。

[0044] 并且，如图1C所示，在转子铁芯1，还通过省略了图示的粘贴装置等粘贴有磁铁M。并且，在此进行的粘贴是磁铁M的“临时附着”。在实施方式的转子制造装置中，为了使磁通向磁极的中心集中，将这样“临时附着”的磁铁M分别在周向适当地定位。

[0045] 并且，在图1A～图1C中，示出了在转子铁芯1的周面上沿轴向（即，轴2的方向）分两级安装磁铁M的情况，图1A所示的凸部4是在该情况下在转子铁芯1的轴向定位磁铁M的部位。

[0046] 以下，对实施方式的转子制造装置的结构和动作具体地进行说明。图2A和图2B是示出实施方式的转子制造装置10的结构和动作的俯视示意图（之1）和（之2）。

[0047] 如图2A所示，转子制造装置10具备推压器11（推压部）。分别与磁铁M对应的多个推压器11呈放射状配设，推压器11被单独的气缸等分别独立地驱动。

[0048] 并且，如图2A所示，推压器11将在上游工序中临时附着的磁铁M（参照图1C）从转子铁芯1的径向外侧朝向周面推压（参照图2A的箭头101）。此时，推压器11以进行临时推压的程度的推压力（第1推压力）推压磁铁M。

[0049] 并且，在以下内容中，将磁铁M与磁铁M之间的间隙记载为“磁铁槽”，并如图2A所示那样标记“Mi”的标号。

[0050] 另外，如图2B所示，转子制造装置10具备刀具12（刀部）。分别与磁铁槽Mi对应的多个刀具12也呈放射状配设，与推压器11的情况相同，刀具12被单独的气缸等分别独立地驱动。

[0051] 并且，如图2B所示，在磁铁M被推压器11以临时推压的程度推压的状态下，将刀具12插入磁铁槽Mi（参照图2B的箭头102）。

[0052] 在此，对通过插入刀具12进行的磁铁M的定位详细地进行说明。图3A是用于说明磁铁M的定位的示意图。并且，在图3A中，从容易理解附图的观点出发，省略推压磁铁M的推压器11的图示。

[0053] 另外，图3A所示的轴线RD是示出从轴2的旋转中心C延伸的一个径向的轴线。另外，虽然是同一结构要素，但对于与刀具12相邻的刀具，作为另一刀具标记“12’”的标号。

[0054] 如图3A所示，刀具12在其末端部具有与轴线RD大致平行且与转子铁芯1的周向交叉的端面（以下，记载为“笔直面”）12a、和与轴线RD倾斜交叉的锥形面12b。

[0055] 在将该刀具12插入磁铁槽Mi的情况下（参照图中的箭头102），刀具12使与锥形面12b接触的磁铁M沿着该锥形面12b移动。即，刀具12使磁铁M沿转子铁芯1的周向偏移（参照图中的箭头103），进而使磁铁M压靠于刀具12’的笔直面12a（参照图中的箭头104）。

[0056] 由此，将磁铁M定位于以刀具12’的笔直面12a为基准面B的预定位置。并且，对沿着转子铁芯1的周向排列并临时附着的所有磁铁M同时进行该定位。

[0057] 因此，即使磁铁M分别存在尺寸误差等，但至少会向各自的基准面B所表示的预定位置偏置。由此，能够使磁通向磁极的中心集中。

[0058] 并且，在图3A中，示出了具有笔直面12a和锥形面12b的刀具12，但也可以不限于此。对于其变形例，利用图3B进行说明。

[0059] 图3B是示出变形例的刀具12A的结构例的示意图。如图3B所示，可以采用具有分别与相邻的两个磁铁M双方都接触的锥形面12Ab的刀具12A。

[0060] 在该情况下，插入的刀具12A（参照图中的箭头102A）分别使磁铁M向箭头103A所示的左右方向偏移，此时，相邻的其它刀具12A（省略图示）同样对磁铁M施加有进行偏移的力，因此，能够借助于该力相互的平衡将磁铁M定位在预定位置。

[0061] 接下来，对实施方式的转子制造装置10的结构和动作进行说明。图4A是示出实施方式的转子制造装置10的结构和动作的俯视示意图（之3）。另外，图4B是转子铁芯1的凹部3的放大示意图。

[0062] 如图4A所示，转子制造装置10通过推压器11将压靠于刀具12的、即在转子铁芯1的周向被定位的磁铁M从转子铁芯1的径向外侧朝向周面进一步推压（参照图中的箭头
105）。

[0063] 在此，如图4B所示，以预定的推压力（第2推压力）进行对该磁铁M的进一步的推压，所述预定的推压力（第2推压力）比第1推压力大，且被预先调整为：使得涂敷于凹部3的粘结剂ad被磁铁M按压从而粘结剂ad的膜厚变得均匀。并且，通过这样使粘结剂ad的膜厚均匀化，能够提高粘结剂ad的粘结强度。另外，在以下内容中，存在将基于该第2推压力的推压记载为“加压”的情况。

[0064] 接下来，转子制造装置10进行拔下刀具12并解除推压器11的驱动的动作。图5A和图5B是示出实施方式的转子制造装置10的结构和动作的俯视示意图（之4）和（之5）。

[0065] 并且，如图5A所示，转子制造装置10可以在进行该动作之前使用紧固部件100等紧固磁铁M。

[0066] 由此，例如，能够防止定位后的磁铁M在粘结剂ad硬化前由于自重等而发生偏移。在以下内容中，对通过该紧固部件100对磁铁M进行紧固的情况进行说明。

[0067] 如图5A所示，转子制造装置10在推压器11之前先拔下刀具12（参照图中的箭头106）。即，由于在利用推压器11从转子铁芯1的径向外侧对磁铁M加压并保持的状态下拔下刀具12，因此，即使不同步地分别拔下刀具12，也能够防止磁铁M在周向发生偏移。

[0068] 然后，如图5B所示，转子制造装置10在拔下刀具12后解除推压器11的驱动，从而停止对磁铁M的推压（参照图中的箭头107）。

[0069] 经过以上动作，转子制造装置10的一系列动作（参照图2A～图5B）完成。并且，如图1A～图1C所示，在相对于转子铁芯1的周面分多级（例如两级）安装磁铁M的情况下，对每一级重复进行上述的一些列动作。

[0070] 并且，如图6所示，转子制造装置10将定位了磁铁M且通过紧固部件100紧固了该磁铁M后的转子铁芯1作为加工后的加工品交接到下游工序。

[0071] 并且，在下游工序中，例如在粘结剂ad为热硬化性的粘结剂的情况下，进行用于使该粘结剂ad（参照图4B）硬化的热处理等。

[0072] 接下来，示出至此说明的转子制造装置10所执行的处理步骤。图7是示出转子制造装置10所执行的处理步骤的流程图。

[0073] 如图7所示，首先，转子制造装置10使用推压器11从转子铁芯1的径向外侧朝向周面临时推压各个临时附着的磁铁M（步骤S101）。

[0074] 然后，转子制造装置10将刀具12插入各个磁铁槽Mi（步骤S102）。

[0075] 接着，转子制造装置10利用推压器11对被刀具12在周向进行了定位的各个磁铁M进一步加压（步骤S103）。

[0076] 然后，转子制造装置10利用紧固部件100紧固被加压的磁铁M（步骤S104）。

[0077] 然后，转子制造装置10拔下刀具12（步骤S105）。进而，在拔下刀具12后，解除推压器11的驱动（步骤S106），结束处理。

[0078] 如上述那样，实施方式的转子制造装置具备推压器（推压部）和多个刀具（刀部）。推压器从转子铁芯的径向外侧推压沿转子铁芯的周向排列并临时附着的多个磁铁（永久磁铁）。将多个刀具分别逐个地插入被推压器推压的状态下的磁铁之间。

[0079] 因此，根据实施方式的转子制造装置，即使是小型的转子，也能够以低成本适当地定位永久磁铁。

[0080] 并且，在上述的实施方式中，主要列举了制造小型马达中具备的小型转子的情况作为例子，但是并不限定马达或转子的规模。因此，只要是沿转子铁芯的周向排列设置瓦形磁铁的结构，例如在中型或大型的马达的情况下也能够应用。

[0081] 另外，在上述的实施方式中，例示出了在转子铁芯的周面上沿轴向分两级安装磁铁的情况，但也可以是两级以上的多级。另外，也可以不是多级，而是一级。

[0082] 另外，在上述的实施方式中例示了形成为带状的紧固部件，但不限于此。例如，可以是使轴贯穿并覆盖转子铁芯的端部的例如支架状的部件。

[0083] 另外，并不限于沿转子铁芯的周面安装瓦形磁铁的情况，也可以应用于需要将分割后的部件沿周面的周向排列安装的加工品的制造中。

[0084] 本领域人员能够容易地导出进一步的效果和变形例。因此，本发明的更大范围的形态并不受如以上那样表示并记述的特定的详细内容和代表性的实施方式限定。因此，只要不脱离由附上的权利要求和其等同物所定义的总括的发明的概念性精神或范围，能够进行各种变更。