非磁化永磁体的制造方法

摘要

一种分割式非磁化永磁体的制造方法，可包括：制造具有一致对齐的磁化确定方向的各向异性块。在垂直于磁化确定方向的方向上进行切割各向异性块的第一切割操作。在多个分割块上进行晶界扩散。将由第一切割操作所切割的多个分割块的表面彼此粘结。在垂直于磁化确定方向和第一切割方向的方向上进行切割块的第二切割操作。

权利要求

1.一种分割式非磁化永磁体的制造方法，所述方法包括以下步骤：制造具有一致对齐的磁化确定方向的各向异性块；

通过在垂直于所述磁化确定方向的第一切割方向上切割所述各向异性块，进行第一切割操作，以形成多个分割块；

在所述多个分割块上进行晶界扩散；

进行所述晶界扩散之后，通过将由所述第一切割操作所切割的所述多个分割块的表面彼此粘结，形成粘结的块；以及通过在垂直于所述磁化确定方向和所述第一切割方向的第二方向上切割所述粘结的块，进行第二切割操作。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中在所述块的制造过程中，所述块在形成有具有预定方向的磁场的环境下被压制成型，并且所述各向异性块在所述磁化确定方向上的厚度是7mm或更小。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其中在所述第二切割操作中，所述块被切割成具有

15mm或更大的宽度。

说明书

非磁化永磁体的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种分割式(split type)和不完全分割式(incomplete split type)非磁化永磁体的制造方法及不完全分割式非磁化永磁体，并且更具体地，涉及一种能够降低涡流损耗的分割式和不完全分割式非磁化永磁体的制造方法及不完全分割式非磁化永磁体。

背景技术

[0002] 传统上，永磁电机被作为电动车辆或电动轨道汽车的驱动源来使用。作为其结构的一个示例，永磁电机可包括定子和转子，其中定子上安装有线圈，转子上安装有永磁体并且被连接到驱动轴。可通过为转子提供交流电并交替改变极性而使电机旋转。

[0003] 然而，当电机被旋转驱动时，在线圈产生的强磁通穿过永磁体的同时在永磁体中产生大的涡流，并且所产生的涡流在永磁体中产生热量，从而增加电力损耗。

[0004] 作为应对措施，将通过分割并绝缘永磁体基材而得到的多个永磁体块组合，并且将所产生的涡流限制在每个永磁体块内，可以使得永磁体中产生的涡流量得以减少。

[0005] 如图1和图2所示，涡流损耗正比于每个永磁体的大小。因此，需要一种能够通过大量生产分割式永磁体制造高效电机的技术。

[0006] 此外，用于进一步提高永磁体的磁性能的晶界扩散(grain boundary diffusion)技术得到发展。然而，如图3和图4所示，根据现有技术采用晶界扩散的非磁化永磁体的制造方法不能大量生产非磁化永磁体。图3是一个示意图，用来示出制造永磁体块1的工序(S310)，分割并重新粘结块1的工序(S320)，将块1切割成成品大小的工序(S330)，以及之后进行晶界扩散的工序(S340)。上述工序失去了粘合性，因为在进行晶界扩散的时候，通过加热来增加块的扩散特性，使得用来粘结分体的块1的粘合剂劣化。图4示出一种制造永磁体块1(S410)，将块1切割成最终大小(S420)，进行晶界扩散(S430)，并且分割及粘结成一块(S440)的方法。然而，由于将所有块分割，然后将所有块进行几何粘结，从而增加了处理时间，因而难以进行大量生产。

[0007] 因此，需要一种新的能够适用所有的晶界扩散、分割及粘结的永磁体制造方法。

发明内容

[0008] 本发明的一个目的是提供一种能够适用晶界扩散同时减少涡流损耗的分割式和不完全分割式非磁化永磁体的制造方法及不完全分割式非磁化永磁体。

[0009] 根据本发明的示例性实施例，提供一种分割式非磁化永磁体的制造方法，该方法包括：制造具有一致对齐的磁化确定方向的各向异性块；通过在垂直于磁化确定方向的第一切割方向上切割各向异性块，进行第一切割操作，以形成多个分割块；在多个分割块上进行晶界扩散；在进行晶界扩散之后，通过将由第一切割操作所切割的多个分割块的表面彼此粘结在一起，形成粘结的块；以及通过在垂直于磁化确定方向和第一切割方向的第二方向上切割粘结的块，进行第二切割操作。

[0010] 在块的制造过程中，块可在形成有具有预定方向的磁场的环境下被压制成型，并且块在磁化确定方向上的厚度可以是7mm或更小。

[0011] 在第二切割操作中，块可以被切割成具有15mm或更大的宽度。

[0012] 根据本发明的另一示例性实施例，提供一种不完全分割式非磁化永磁体的制造方法，该方法包括：制造具有一致对齐的磁化确定方向的各向异性块；在平行于磁化确定方向的第一线切割方向上对各向异性块厚度的90％或更少进行线切割；在垂直于磁化确定方向的第二切割方向上切割上述块，以形成多个分割块；以及在多个分割块上进行晶界扩散。

[0013] 在块的切割过程中，块可被切割成在磁化确定方向上具有7mm或更小的宽度。

[0014] 在块的线切割和块的切割过程中，块可以被切割成能够配置非切割部分和切割部分，其中非切割部分形成为在垂直于线切割方向的方向上延伸，并且切割部分形成为从非切割部分起在垂直于线切割方向和切割方向的方向上延伸。

[0015] 根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种不完全分割式非磁化永磁体，其包括具有对齐的磁化确定方向的块。该块具有在垂直于磁化确定方向的方向上形成的缝隙，并且包括未被缝隙分割的非切割部分和形成为从非切割部分在缝隙的方向上延伸的切割部分。

附图说明

[0016] 从下面结合附图的详细描述中，将会更清楚地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点，其中：

[0017] 图1是示出在永磁体中产生的涡流流动的示意图；

[0018] 图2是比较依永磁体大小而产生的涡流大小的示意图；

[0019] 图3是示出根据现有技术分割和粘结之后进行晶界扩散工序的示意图；

[0020] 图4是示出根据现有技术进行晶界扩散之后分割和粘结工序的示意图；

[0021] 图5是示出根据分割式非磁化永磁体的制造方法的示例性实施例的工序的示意图；以及

[0022] 图6是示出根据不完全分割式非磁化永磁体的制造方法的示例性实施例的工序的示意图。

具体实施方式

[0023] 本说明书中所使用的专业术语仅用于描述特定示例性实施例，而并不限制本发明。文中所使用的单数形式意在包括复数形式，除非另外明确指出。还应理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”特别指明所述特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除其他所述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在或添加。

[0024] 除非另外指出，应当理解，本说明书中所使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，都与本领域技术人员所理解的含义具有相同的含义。必须理解的是，字典所定义的术语与本领域的语境中的含义是`同的，并且它们不应被理想或过度正式地定义，除非上下文另外明确指出。

[0025] 以下将参考附图描述根据本发明示例性实施例的分割式和不完全分割式非磁化永磁体的制造方法以及不完全分割式非磁化永磁体。

[0026] 如图5所示，一种分割式非磁化永磁体的制造方法包括：制造具有一致对齐的磁化确定方向10的各向异性块1(S110)；在垂直于磁化确定方向10的第一切割方向20上，进行切割块1的第一切割操作 (S120)；对分割的块1进行晶界扩散(S130)；重新粘结由第一切割操作(S120)所切割的表面(S140)；以及在垂直于磁化确定方向10 和第一切割操作(S120)中的第一切割方向20的第二切割方向30上，进行切割块1的第二切割操作(S150)。

[0027] 由于晶界扩散需要沿着磁化确定方向10进行的工序的特点，块1 的磁化确定方向10上的厚度需要切薄，使得粒子容易扩散。虽然传统上，在块1被制造之后，在垂直于磁化确定方向10的方向上切割块1 的同时控制其厚度，但是在本实施例中，可在制造块1的过程中将磁化确定方向10上的厚度成型得较薄。在垂直于磁化确定方向10的第一切割方向20上，切割所制造的块1，然后对所制造的块1进行晶界扩散。在这种情况下，由于在晶界扩散之前还未进行粘结，因此能够防止粘结剂的劣化损失。一旦完成晶界扩散，将块1的切割面彼此重新粘结在一起。作为用于重新粘结的粘结剂的示例，可以使用普通的环氧树脂型粘结剂。
通过在垂直于磁化确定方向10和第一切割方向20 二者的第二切割方向30上切割粘结后的块1，从而完成分割式非磁化永磁体。

[0028] 在块的制造过程(S110)中，块1在形成有具有预定方向的磁场的环境下被压制成型，并且块1在磁化确定方向10上的厚度优选地被制成7mm或更小。

[0029] 块1的表面特性和内部特性彼此不同的原因在于，当厚度超过 7mm时，晶界扩散不能充分进行到块1的中心部分。

[0030] 在切割操作过程(S150)中，优选地，块被切割成具有15mm或更大的宽度。

[0031] 根据本发明制造的非磁化永磁体一般被安装在其他部件内，例如电机等。在这种情况下，一旦块1的大小是预定的大小或比预定的大小更小，由于上述部件难以装配从而导致生产力降低，因此在本发明中，x轴方向的长度被限制到15mm。

[0032] 在晶界扩散的进行过程(S130)中，镝和铽被施加到块1的垂直于磁化确定方向10的表面上，以便扩散入块1中。优选地是，通过将块1加热到600℃来增加扩散，并且在扩散结束后将块1冷却到室温。由于如上所述的采用晶界扩散的永磁体制造方法是本发明的背景技术部分所描述的已知技术，将省去其更详细的描述。

[0033] 如图6所示，不完全分割式非磁化永磁体的制造方法包括：制造具有一致定向排列的磁化确定方向10的各向异性块1(S210)；在平行于磁化确定方向10的方向10上对块1厚度的90％或更少进行线切割 (wire-cutting)(S220)；在垂直于磁化确定方向10的方向20上切割块1(S230)；以及对分割的块1进行晶界扩散(S240)。

[0034] 与上述分割式非磁化永磁体的制造方法不同，在不完全分割式非磁化永磁体的制造方法中，在块1的制造过程(S210)中，各向异性块1 不需要使磁化确定方向10上的厚度形成较薄。原因在于，有类似于现有技术的将块1切割成垂直于磁化确定方向10的表面(S230)。本发明和现有技术的区别在于，当块1被切割成平行于磁化确定方向10时，块1 未被完全切割，并且被保持在其中的一部分处于连接的状态下。在这种情况下，考虑到块1的低强度，采用线切割对块1进行切割是为了防止块1被撞击或振动所损坏。一旦块1的切割厚度被限制到整个厚度的90％或更小，就可以在保持最低限度的连接强度的同时降低涡流损耗。此外，作为屏蔽材料和增强材料的粘结剂被插入到由线切割所切割的缝隙2中。作为粘结剂的示例，可以使用普通的环氧树脂型粘结剂。

[0035] 在块1的切割过程(S230)中，优选地，将块1切割成具有7mm 或更小的宽度。如在分割式非磁化永磁体的制造方法的描述中所描述的，块1的表面特性和内部特性彼此不同的原因在于，当厚度超过7mm 时，晶界扩散不能充分进行到块1的中心部位。

[0036] 在块的线切割(S220)和块的切割(S230)过程中，优选地，块被切割成可以配置非切割部分和切割部分，其中非切割部分形成为在垂直于线切割方向的方向(y轴方向)上延伸，并且切割部分形成为从非切割部分起在垂直于线切割方向和切割方向的方向(z轴方向)上延伸。

[0037] 通过上述不完全切割而形成的块1形成如下的形状，例如在其中一部分中形成有裂纹的板。可通过匹配磁化确定方向和薄厚度方向使晶界扩散容易地发生，并且可通过切割垂直于磁化确定方向的表面的一部分减少会发生涡流的区域，从而减少涡流损耗。

[0038] 如图6所示，不完全分割式非磁化永磁体包括具有对齐的磁化确定方向的块1。块1具有在垂直于磁化确定方向上形成的缝隙2，并且包括未被缝隙2所分开的非切割部分3，以及形成为从非切割部分3在缝隙2的方向上延伸的切割部分4。

[0039] 用前述对制造方法的描述代替其详细说明。

[0040] 根据本发明的示例性实施例，分割式和不完全分割式非磁化永磁体的制造方法及不完全分割式非磁化永磁体可具有以下效果：

[0041] 第一，减少涡流损耗，从而能够提高电机的效率；

[0042] 第二，由于制造方法是有效的，本发明可适用于大量生产。

[0043] 虽然已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了描述，但本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的构思或实质特征的前提下可以做出各种变型和改变。

[0044] 因此，应当理解，以上描述的示例性实施例并不是限制性的，而是所有方面的示例。应当说明，本发明的范围由权利要求限定，而不是由上述详细描述限定，并且权利要求的含义、范围和等同形式所得出的所有变型或变化形式都包括在本发明的范围内。