專利名稱：Ipm轉(zhuǎn)子、ipm轉(zhuǎn)子制造方法和ipm轉(zhuǎn)子制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種IPM (內(nèi)部永久磁鐵)轉(zhuǎn)子、制造該IPM轉(zhuǎn) 子的方法和制造該IPM轉(zhuǎn)子的裝置。本發(fā)明尤其涉及一種IPM轉(zhuǎn)子以 及制造該IPM轉(zhuǎn)子的方法和制造該IPM轉(zhuǎn)子的裝置，在該IPM轉(zhuǎn)子中 填料導(dǎo)入到磁鐵和槽的內(nèi)壁之間的縫隙中以保持嵌入到磁鐵中的芯 體。
背景技術(shù)：
關(guān)于傳統(tǒng)的IPM轉(zhuǎn)子，例如公開號(hào)為2002 - 034187的日本專利公 開了一種旨在獲得更高可靠性的石茲鐵嵌入式轉(zhuǎn)子(專利文獻(xiàn)1)?！菲濊F 嵌入式轉(zhuǎn)子包括具有多個(gè)孔形成于其中的疊片鐵芯、插入到各個(gè)孔中 的永久》茲鐵以及#1導(dǎo)入到各個(gè)孔中的樹脂構(gòu)件。專利文獻(xiàn)1進(jìn)一步公 開了用于制造該磁鐵嵌入式轉(zhuǎn)子的金屬注塑模具。所述金屬注塑模具 包括疊片鐵芯插入其中的下模和具有用于向各個(gè)孔供應(yīng)樹脂的注入孔 的上4莫。 一個(gè)注入孔對(duì)應(yīng)一個(gè)孔。
公開號(hào)為09- 163649的日本專利公開了一種永久磁鐵嵌入型轉(zhuǎn) 子，其中當(dāng)將永久磁鐵插入到轉(zhuǎn)子鐵芯時(shí)防止磁鐵的裂紋或碎屑，以 實(shí)現(xiàn)小尺寸、高輸出和高可靠性(專利文獻(xiàn)2)。才艮據(jù)專利文獻(xiàn)2,浸 漬有粘合劑或涂覆有粘合劑的粘性板設(shè)置在插有永久》茲鐵的孔中。
公開號(hào)為2005-012859的日本專利公開了 一種旨在改善永久磁鐵 和轉(zhuǎn)子鐵芯之間的導(dǎo)熱性的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(專利文獻(xiàn)3)。根據(jù)專利文獻(xiàn)3， ^磁鐵插入孔形成在轉(zhuǎn)子鐵芯中。在永久》茲鐵的與》茲鐵插入孔接觸的 表面上形成有彈性材料的涂層。
如專利文獻(xiàn)1所公開的，當(dāng)永久磁鐵嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯中時(shí)，將轉(zhuǎn) 子鐵芯和永久磁鐵之間的縫隙中填充樹脂材料以保持永久磁鐵是公知 的。然而，樹脂具有低流動(dòng)性，因此所述縫隙中可能沒有完全填充滿 樹脂。在這種情況下，可能會(huì)降低IPM轉(zhuǎn)子的NV (噪音與振動(dòng))特 性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述問題，且其目的是提供一種具有改善的 NV特性的IPM轉(zhuǎn)子，制造該IPM轉(zhuǎn)子的方法和制造該IPM轉(zhuǎn)子的裝 置。
根據(jù)一個(gè)方案，本發(fā)明提供一種用于制造IPM轉(zhuǎn)子的裝置，所述 IPM轉(zhuǎn)子具有嵌入到在芯體中形成的多個(gè)槽的每一個(gè)中的》茲4^。用于 制造IPM轉(zhuǎn)子的裝置包括用于將填料注入到槽的內(nèi)壁和磁鐵之間的縫 隙中的入口。為一個(gè)槽設(shè)置多個(gè)入口。
在如上構(gòu)造的用于制造IPM轉(zhuǎn)子的裝置中，設(shè)置有多個(gè)入口，從 而在磁鐵和槽的內(nèi)壁之間的縫隙中能夠充分地填充填料。因此，能夠 增強(qiáng)磁鐵和芯體之間的連結(jié)剛性，且能夠改善IPM轉(zhuǎn)子的NV特性。
優(yōu)選地，所述槽形成在與所述芯體的旋轉(zhuǎn)軸在徑向上間隔的位置 處。所述縫隙包括內(nèi)周部和外周部，以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心，所述內(nèi)周 部比所述磁鐵更向內(nèi)形成而所述外周部比所述》茲鐵更向外形成。填料 通過多個(gè)入口 ^f皮注入到所述內(nèi)周部和所述外周部。在如上構(gòu)造的用于 制造IMP轉(zhuǎn)子的裝置中，尤其所述縫隙的內(nèi)周部和外周部能夠被充分地填充填料。因此，當(dāng)芯體旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠逆著作用在,茲鐵上的離心力而 將磁鐵更可靠地保持在芯體上。
優(yōu)選地，通過所述多個(gè)入口，填料^皮注入到所述內(nèi)周部的多個(gè)部
分以及所述外周部的多個(gè)部分。在如上構(gòu)造的用于制造IPM轉(zhuǎn)子的裝
置中，當(dāng)芯體旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠?qū)⒋盆F更可靠地保持在芯體上。
優(yōu)選地，所述縫隙包括第一側(cè)、第二側(cè)以及轉(zhuǎn)角部，所述第一側(cè) 和所述第二側(cè)沿著所述-茲鐵的外周在相互不同的方向上延伸，在所述 轉(zhuǎn)角部處所述第一側(cè)和所述第二側(cè)彼此相交。所述填料通過所述多個(gè)
入口被注入到所述轉(zhuǎn)角部。在如上構(gòu)造的用于制造IPM轉(zhuǎn)子的裝置中， 填料被導(dǎo)入到注入縫隙的填料的流動(dòng)性顯著降低的轉(zhuǎn)角部。因此，能 夠充分填充填料。
根據(jù)另一方案，本發(fā)明提供一種制造IPM轉(zhuǎn)子的方法，所述IPM 轉(zhuǎn)子具有嵌入到在芯體中形成的多個(gè)槽的每一個(gè)中的磁鐵。芯體包括 開有槽的端面。在所述^f茲鐵和所述槽的內(nèi)壁之間形成沿著所述磁鐵的 外周環(huán)狀延伸的縫隙。制造IPM轉(zhuǎn)子的所述方法包括以下步驟將磁 鐵插入到槽中；以及從與所述端面相對(duì)且在所述縫隙延伸的圓周方向 上偏置的多個(gè)部分將填料注入到所述縫隙。
通過上述制造IPM轉(zhuǎn)子的方法，從在縫隙延伸的圓周方向上偏置
的多個(gè)部分將填料導(dǎo)入到所述縫隙，因此能夠充分填充填料。從而， 增強(qiáng)了磁鐵和芯體之間的連結(jié)剛性，且能夠改善IPM的NV特性。
優(yōu)選地，注入填料的步驟包括以下步驟將固體填料;^文置在所述 端面上，以及通過熔化所述固體填料使得所述填料流入所述縫隙中。 因?yàn)樘盍嫌捎谧陨淼闹亓苛魅氲娇p隙，所以充分填充很難。因此，因
7為通過本發(fā)明能夠改善填料的填充特性，所以能夠有效應(yīng)用上述制造
ipm轉(zhuǎn)子的方法。
根據(jù)再一個(gè)方案，本發(fā)明提供一種ipm轉(zhuǎn)子，其包括芯體、磁鐵 和保持構(gòu)件。所述芯體包括端面。所述芯體具有在其中形成的在端面 處開口的槽。/茲鐵被插入到所述槽中。保持構(gòu)件由注入到所述槽的內(nèi) 壁和磁鐵之間的縫隙中的填料形成。所述保持構(gòu)件將磁鐵保持在芯體 上。保持構(gòu)件包括填料的多個(gè)注入痕，所述注入痕在所述端面上形成 為薄膜且沿著槽的開口邊續(xù)4皮此間隔地布置。
通過如上構(gòu)造的ipm轉(zhuǎn)子，從沿著槽的開口邊緣的多個(gè)部分將填 料注入到縫隙中，因此能夠充分填充填料。從而，增強(qiáng)了通過保持構(gòu) 件獲得的磁鐵和芯體之間的連結(jié)剛性，并且能夠改善ipm轉(zhuǎn)子的nv 特性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有改善的nv特性的ipm轉(zhuǎn) 子、制造該ipm轉(zhuǎn)子的方法和制造該ipm轉(zhuǎn)子的裝置。
圖1為示意性示出安裝在混合動(dòng)力車中的電動(dòng)機(jī)的橫截面圖。
圖2為沿圖i的線n-n所截取的定子的端視圖。 圖3為沿圖i的線in-m所截取的電動(dòng)機(jī)的橫截面圖。 圖4為示出圖i所示的ipm轉(zhuǎn)子的詳細(xì)形狀的橫截面圖。
圖5為沿圖4的線v-v所截取的ipm轉(zhuǎn)子的橫截面圖。
圖6為示出用于制造圖4的ipm轉(zhuǎn)子的注入裝置的橫截面圖。圖7為示出制造圖1所示的IPM轉(zhuǎn)子的第一步的橫截面圖。 圖8為示出制造圖1所示的IPM轉(zhuǎn)子的第二步的橫截面圖。 圖9為示出制造圖1所示的IPM轉(zhuǎn)子的第三步的橫截面圖。 圖10為沿圖9的線X-X所截取的IPM轉(zhuǎn)子的端一見圖。 圖11為示出圖6所示的注入裝置的第 一 改進(jìn)例的IPM轉(zhuǎn)子的端視圖。
圖12為示出圖6所示的注入裝置的第二改進(jìn)例的IPM轉(zhuǎn)子的端視圖。
圖13為示出圖5所示的轉(zhuǎn)子鐵芯的改進(jìn)例的端^L圖。
圖14為示出依照本發(fā)明的實(shí)施例2的IPM轉(zhuǎn)子的端視圖。
圖15為示出依照本發(fā)明的實(shí)施例3的制造IPM轉(zhuǎn)子的第 一 步的立體圖。
圖16為示出依照本發(fā)明實(shí)施例3的制造IPM轉(zhuǎn)子的第二步的立體圖。
具體實(shí)施例方式
將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在下文中所涉及的標(biāo)記中，相 同或相應(yīng)的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記指示。
(實(shí)施例1)圖1為示意性示出安裝在混合動(dòng)力車中的電動(dòng)機(jī)的橫截面圖。安 裝有該圖中所示的電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車使用諸如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā) 動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)以及可充電的二次電池(蓄電池)作為動(dòng)力源。
參照?qǐng)D1,電動(dòng)機(jī)100包括IPM轉(zhuǎn)子10和設(shè)置在IPM轉(zhuǎn)子10的 外周上的定子50。IPM轉(zhuǎn)子IO設(shè)置在沿中心軸線101延伸的軸58上。 軸58和IPM轉(zhuǎn)子IO—起圍繞中心軸線101旋轉(zhuǎn)。
IPM轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子鐵芯20、嵌入在轉(zhuǎn)子4^芯20中的永久^茲鐵 31和未示出的保持構(gòu)件，所述保持構(gòu)件用于將永久i茲鐵31保持在轉(zhuǎn)子 鐵芯20上。轉(zhuǎn)子鐵芯20具有沿中心軸線101延伸的圓柱形狀。轉(zhuǎn)子 鐵芯20包括在中心軸線101的軸向上堆疊的多個(gè)》茲鋼4反。
定子50包括定子鐵芯55和圍繞定子鐵芯55纏繞的線圈51。定子 鐵芯55包括在中心軸線101的軸向上堆疊的多個(gè)i茲鋼板52。轉(zhuǎn)子鐵芯 20和定子鐵芯55的材料并不局限于磁鋼板，其也可以由諸如壓粉磁芯 的石茲性材料形成。
線圏51通過三相電纜60電連接到控制器70。三相電纜60包括 U-相電纜61、 V相-電纜62和W-相電纜63。線圏51包括U-相線圏、 V-相線圏和W-相線圈，并且U-相電纜61、 V-相電纜62和W-相電纜 63分別連接到這三個(gè)線圈的接線端。
由電動(dòng)機(jī)IOO輸出的轉(zhuǎn)矩指令值從安裝在混合動(dòng)力車上的ECU(電 子控制模塊)80被傳輸?shù)娇刂破?0。控制器70產(chǎn)生用于輸出由轉(zhuǎn)矩 指令值指定的轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)控制電流，并將電動(dòng)機(jī)控制電流通過三相 電纜60供應(yīng)到線圈51。圖2為沿圖1的線II-II所截取的定子的端視圖。該圖示意性示出 電動(dòng)機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D1和圖2，定子鐵芯55具有沿著中心軸線101延伸的圓柱 形狀。定子鐵芯55在內(nèi)周表面上包括在以中心軸線101為中心的周向 上排列的多個(gè)齒l。在本實(shí)施例中，定子鐵芯55具有48個(gè)齒1。
線圈51包括形成U-相線圈的線圈510到線圈517、形成V-相線圏 的線圈520到線圏527以及形成W-相線圈的線圈530到線圈537。線 圏510到線圏517、線圏520到線圏527以及線圏530到線圈537中的 每個(gè)線圈圍繞在周向上連續(xù)的多個(gè)齒1纏繞。線圏510到線圈517排 列在最外周。線圈520到線圈527比線圈510到線圈517更向內(nèi)排列， 分別位于從線圈510到線圈517在周向上以規(guī)定相位偏置的位置處。 線圈530到線圏537比線圈520到線圏527更向內(nèi)排列，分別位于從 線圈520到線圈527在周向上以規(guī)定相位偏置的位置處。
線圈510到線圏513串聯(lián)連接，其一端為接線端Ul而另一端為中 性點(diǎn)UN1。線圏514到線圏517串聯(lián)連接，其一端為接線端U2而另 一端為中性點(diǎn)UN2。
線圈520到線圈523串聯(lián)連接，其一端為接線端VI而另一端為中 性點(diǎn)VN1。線圏524到線圈527串聯(lián)連接，其一端為接線端V2而另 一端為中性點(diǎn)VN2。
線圏530到線圏533串聯(lián)連接，其一端為接線端Wl而另一端為 中性點(diǎn)WN1。線圈534到線圏537串聯(lián)連接，其一端為接線端W2而 另一端為中性點(diǎn)WN2。中性點(diǎn)UN1、 UN2、 VN1、 VN2、 WN1和WN2共同連接到一點(diǎn)。 接線端Ul和U2連接到三相電纜60的U-相電纜61，接線端VI和V2 連接到V-相電纜62, 4妾線端Wl和W2連接到W-相電纜63。
圖3為沿圖1的線III-III所截取的電動(dòng)機(jī)的橫截面。參照?qǐng)D3,多 個(gè)永久》茲4失31排列在以中心軸線101為中心的周向上。在本實(shí)施例中， 排列有八(8)個(gè)永久磁鐵31。永久磁鐵31具有近似矩形的實(shí)心形狀。 當(dāng)從中心軸線101的軸向觀察時(shí)，永久^茲鐵31具有近似矩形的形狀。
永久磁鐵31A、 31C、 31E和31G排列為使N極在轉(zhuǎn)子鐵芯20的 外周側(cè)。永久磁鐵31B、 31D、 31F和31H排列為使S極在轉(zhuǎn)子鐵芯 20的外周側(cè)。以這種方式，永久》茲鐵31在徑向上以中心軸線101為中 心被極化，并且排列為使得相鄰磁鐵具有相反的極性。圖2所示的線 圏510到線圈517、線圈520到線圈527以及線圈530到線圏537排列 為與這些永久》茲4失31 (31A到31H)相對(duì)。
所述齒的數(shù)目確定為是嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯20中的永久磁鐵31的數(shù) 目的整數(shù)倍。齒1的數(shù)目和永久磁鐵31的數(shù)目并不局限于結(jié)合本實(shí)施 例所描述的數(shù)目。
圖4為示出圖1所示的IPM轉(zhuǎn)子的詳細(xì)形狀的橫截面圖。該圖示 出沿包含圖1的中心軸線101的平面所取的IPM轉(zhuǎn)子的橫截面形狀。 圖5為沿圖4的線V-V所截取的IPM轉(zhuǎn)子的橫截面圖。
參照?qǐng)D4和圖5，轉(zhuǎn)子鐵芯20包括端面20a和與端面20a相反的 端面20b。端面20a和端面20b在與中心軸線101基本垂直的平面上延 伸。端面20a和端面20b在中心軸線101的軸向上間隔。在端面20a 和端面20b上，分別固定有作為板構(gòu)件的端板46和端板41。
12多個(gè)槽24形成在轉(zhuǎn)子鐵芯20中。槽24形成在徑向上與中心軸線 IOI間隔的位置處。槽24在中心軸線101的軸向延伸，并且穿過轉(zhuǎn)子 鐵芯20。槽24在端面20a和端面20b處開口 。槽24具有與永久磁鐵 31的形狀符合的形狀。在多個(gè)槽的每一個(gè)中插入永久石茲4失31。在本實(shí) 施例中，當(dāng)從中心軸線101的軸向觀看時(shí)，槽24具有近似矩形形狀。 當(dāng)從中心軸線101的軸向觀看時(shí)，槽24具有近似矩形形狀，并且其一 端側(cè)在與中心軸線101的徑向方向垂直的方向上延伸。槽24的形狀并 不局限于圖5所示的形狀，其可以被適當(dāng)?shù)匦薷囊苑嫌谰么盆F31的 形狀。
在永久磁鐵31和槽24的內(nèi)壁之間，形成有縫隙25。槽24的內(nèi)壁 是轉(zhuǎn)子鐵芯20的限定槽24的表面。當(dāng)從中心軸線101的軸向觀看時(shí)， 縫隙25沿著永久i茲《失31的外周環(huán)狀延伸?？p隙25在中心軸線101的 軸向上延伸?？p隙25形成在端面20a和端面20b之間?？p隙24沿著 中心軸線101的軸向具有近似恒定的橫截面形狀。沿著永久磁鐵31的 外周，縫隙25的寬度近似恒定?？p隙25的寬度在永久磁鐵31的外周 可以隨位置而變化。永久^茲鐵31和槽24的內(nèi)壁可以部分地彼此接觸。
縫隙25填充有保持構(gòu)件26。永久石茲鐵31由保持構(gòu)件26保持在槽 24中。永久;茲鐵31由保持構(gòu)件26連結(jié)到轉(zhuǎn)子鐵芯20上。保持構(gòu)件 26用作粘合劑。保持構(gòu)件26由樹脂材料形成。作為實(shí)例，保持構(gòu)件 26由環(huán)氧不飽和聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚對(duì)苯二曱酸丁二酯、聚對(duì) 苯二曱酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯等形成。
接下來，將描述用于制造圖4所示的IPM轉(zhuǎn)子10的注入裝置。圖 6為示出用于制造圖4的IPM轉(zhuǎn)子的注入裝置的橫截面圖。
13參照?qǐng)D6,注入裝置200包括上模220和下模260。在下模260中， 形成有放置轉(zhuǎn)子鐵芯20的凹入部270。上模220包括注入模具210和 壓模215。注入才莫具210其中形成有增壓空間235。在增壓空間235中， 放置有具有流動(dòng)性的樹脂27作為保持構(gòu)件26的材料,且裝有壓模215。
注入;f莫具210具有形成在其中的澆口 230。澆口 230與增壓空間 235連通。澆口 230用于將布置在增壓空間235中的填料27注入到縫 隙25。為一個(gè)槽24設(shè)置多個(gè)澆口 230。具體來說，從多個(gè)澆口 230所 在的多個(gè)位置將填料27導(dǎo)入到縫隙25。
在本實(shí)施例中，為一個(gè)槽24設(shè)置了兩個(gè)澆口 230m和230n。在注 入模具210中，設(shè)置有與澆口 230連通的增壓空間235m和與澆口 230n 連通且與增壓空間235n分開的增壓空間235n。不局限于這種構(gòu)造，澆 口 230m和澆口 230n可與同一個(gè)增壓空間235連通。
接下來，將描述使用圖6的注入裝置200制造IPM轉(zhuǎn)子IO的方法。 圖7到圖9為示出制造圖1所示的IPM轉(zhuǎn)子的步驟的橫截面圖。圖10 為沿著圖9的線X-X所截取的IPM轉(zhuǎn)子的端視圖。
首先，參照?qǐng)D7，將端板41和轉(zhuǎn)子鐵芯20放置在下模260的凹入 部270中。接下來，參照?qǐng)D8,將永久磁鐵31插入到槽24且放置在端 板41上。圖7和圖8所示的步驟可以掉換，也就是說，可以先將永久 磁鐵31插入到槽24，然后可以將端板41和轉(zhuǎn)子鐵芯20放置在凹入部 270中。
參照?qǐng)D9和圖10，上模220放置在下模260上。此時(shí)，澆口 230m 和澆口 230n布置在與端面20a相對(duì)的位置處。澆口 230m和澆口 230n 定位為與縫隙25重疊?？p隙25在永久磁鐵31的外圓周上延伸，澆口230m和澆口 230n與縫隙25在縫隙25的圓周方向上偏置的位置處重 疊。
縫隙25包括內(nèi)周部25p和外周部25q，以中心軸線101為中心， 與永久》茲4失31相比內(nèi)周部25p形成在內(nèi)周側(cè)而外周部25q形成在外周 側(cè)。內(nèi)周部25p和外周部25q沿著7Jc久yf茲鐵31的端側(cè)線性延伸。內(nèi)周 部25p和外周部25q沿著永久磁鐵31的較長側(cè)和較短側(cè)中的較長側(cè)延 伸。內(nèi)周部25p和外周部25q在與中心軸線101的徑向垂直的方向上 延伸。澆口 230m與內(nèi)周部25p重疊。澆口 230n與外周部25q重疊。 澆口 230m和澆口 230n與內(nèi)周部25p和外周部25q的近似中心部重疊。
在增壓空間235中放置填料27。將壓模215裝入增壓空間235。 通過壓模215的向下沖程，填料27通過澆口 230m和澆口 230n被注入 到縫隙25中。固化填料27，從而在縫隙25中形成保持構(gòu)件26。在本 實(shí)施例中，填料27同時(shí)從澆口 230m和澆口 230n所在的多個(gè)部分注入 到縫隙25。因此，與填料27通過一個(gè)部分被導(dǎo)入的實(shí)例相比，能夠更 充分地將填料27填充到縫隙25中。
在固化填料27之后，從凹入部270移走端板41和轉(zhuǎn)子鐵芯20。 參照?qǐng)D1，被移走的端板41和轉(zhuǎn)子鐵芯20與端板46—起固定到軸58 上。通過上述步驟，可完成圖1所示的IPM轉(zhuǎn)子10。
依照本發(fā)明實(shí)施例1的用于制造IPM轉(zhuǎn)子的裝置為注入裝置200， 注入裝置200作為用于制造具有永久磁鐵31的IPM轉(zhuǎn)子10的裝置， 永久磁鐵31作為嵌入到在作為芯體的轉(zhuǎn)子鐵芯20中形成的多個(gè)槽24 的每一個(gè)中的》茲4^。注入裝置200具有作為將填并牛27導(dǎo)入到槽24的
15內(nèi)壁和7Jc久磁鐵31之間的縫隙25的入口的澆口 230。為 一個(gè)槽24設(shè) 置多個(gè)澆口 230。
根據(jù)實(shí)施例1的制造IPM轉(zhuǎn)子10的方法，轉(zhuǎn)子鐵芯20包括開有 槽24的端面20a。在永久;茲鐵31和槽24的內(nèi)壁之間，形成沿著永久 石茲鐵31的外周環(huán)狀延伸的縫隙25。制造IPM轉(zhuǎn)子10的方法包括以下 步驟將永久磁鐵31插入到槽24中，從與端面20a相對(duì)且在縫隙25 延伸的圓周方向上偏置的多個(gè)部分將填料27注入到縫隙25。
注入填料27的步驟包括將填料注入到內(nèi)周部25p和外周部25q的 步驟。
通過上述實(shí)施例1的注入裝置200和制造IPM轉(zhuǎn)子20的方法，縫 隙25能夠被充分填滿填料27，因此能夠增強(qiáng)永久磁鐵31結(jié)合到轉(zhuǎn)子 鐵芯20的結(jié)合強(qiáng)度。從而，能夠改善IPM轉(zhuǎn)子10的NV特性。
如果永久磁鐵31結(jié)合到轉(zhuǎn)子鐵芯20的結(jié)合強(qiáng)度低，則永久磁鐵 31可能用作動(dòng)力阻尼器，導(dǎo)致IPM轉(zhuǎn)子10的不期望的振動(dòng)特性。在 這種情況下，可能IPM轉(zhuǎn)子10自身的振動(dòng)峰值和作為整個(gè)單元的電動(dòng) 機(jī)的振動(dòng)峰值彼此重疊并結(jié)合。根據(jù)實(shí)施例l，增強(qiáng)了永久磁鐵31結(jié) 合到轉(zhuǎn)子鐵芯20的結(jié)合強(qiáng)度，因此能夠避免這種可能性。作為進(jìn)一步 的改進(jìn)，可以通過調(diào)節(jié)永久磁鐵31結(jié)合到轉(zhuǎn)子鐵芯20的結(jié)合強(qiáng)度， 有意地改變IPM轉(zhuǎn)子10自身的振動(dòng)峰值和作為整個(gè)單元的電動(dòng)機(jī)100 的振動(dòng)峰值。
在本實(shí)施例中，填料27被填充到縫隙25的內(nèi)周部25p和外周部 25q。因此，通過保持構(gòu)件26能夠在中心軸線101的徑向上牢固地夾緊永久磁鐵31。從而，當(dāng)IPM轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠逆著作用在永久 磁鐵31上的離心力而更牢固地保持永久磁鐵31。
接下來，將描述本發(fā)明的注入裝置200和制造IPM轉(zhuǎn)子10的方法 的改進(jìn)例。
圖11為示出圖6所示的注入裝置的第 一 改進(jìn)例的IPM轉(zhuǎn)子的端視 圖。參照?qǐng)D11,在本改進(jìn)例中，多個(gè)澆口 23(H皮設(shè)置為與縫隙25的內(nèi) 周部25p的多個(gè)部分以及外周部25q的多個(gè)部分重疊。與內(nèi)周部25p 重疊的多個(gè)澆口 230以等距排列。與外周部25q重疊的多個(gè)澆口 230 以等距排列。通過這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)IPM轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠更可靠地保 持永久磁鐵31。
圖12為示出圖6所示的注入裝置的第二改進(jìn)例的IPM轉(zhuǎn)子的端視 圖。參照?qǐng)D12，除了內(nèi)周部25p和外周部25q，縫隙25還包括側(cè)部25r 和25s。側(cè)部25r和25s在與內(nèi)周部25p和外周部25q垂直的方向上延 伸。側(cè)部25r和25s沿著永久磁鐵31的較長側(cè)和較短側(cè)中的較短側(cè)延 伸。側(cè)部25r和25s與內(nèi)周部25r和外周部25q相交?？p隙25包括在 側(cè)部25r和25s與內(nèi)周部25p和外周部25q相交的位置處的多個(gè)轉(zhuǎn)角部 25t。在本改進(jìn)例中，多個(gè)澆口 230被設(shè)置為與轉(zhuǎn)角部25t重疊。多個(gè) 澆口 230被設(shè)置為與多個(gè)轉(zhuǎn)角部25t中的每一個(gè)重疊。
縫隙25包括作為第一側(cè)的內(nèi)周部25p (外周部25q)和作為第二 側(cè)的側(cè)部25r (側(cè)部25s)以及轉(zhuǎn)角部25t,內(nèi)周部25p (外周部25q) 和側(cè)部25r (側(cè)部25s)沿著永久石茲4失31的外周在相互不同的方向上延 伸，在轉(zhuǎn)角部25t處內(nèi)周部25p (外周部25q)和側(cè)部25r (側(cè)部25s ) 相交。填料27通過多個(gè)澆口 230被注入到轉(zhuǎn)角部25t。注入到縫隙25的填料27隨著前進(jìn)的方向的改變其具有的流動(dòng)性 在轉(zhuǎn)角部25t處降低。根據(jù)本改進(jìn)例，填料27被注入到轉(zhuǎn)角部25t，因 此能更充分地將縫隙填滿填料27。
圖13為示出圖5所示的轉(zhuǎn)子鐵芯的改進(jìn)例的端^L圖。參照?qǐng)D13， 根據(jù)本改進(jìn)例，當(dāng)/人中心軸線101的軸向觀看時(shí)，槽24具有近似矩形 形狀，其一端側(cè)相對(duì)于中心軸線101而^爭(zhēng)越徑向在對(duì)角的方向上延伸。 當(dāng)將依照本實(shí)施例的注入裝置200和制造IPM轉(zhuǎn)子10的方法應(yīng)用到具 有這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯20時(shí)，也能獲得上述類似的效果。
在本實(shí)施例中，已經(jīng)描述了將本發(fā)明應(yīng)用到安裝在混合動(dòng)力車中 的電動(dòng)機(jī)上。但并不局限于該應(yīng)用，本發(fā)明可以應(yīng)用到安裝在混合動(dòng) 力車中的發(fā)電機(jī)上，或者安裝在電動(dòng)車中的電動(dòng)機(jī)上。此外，本發(fā)明 還可以應(yīng)用到 一般工業(yè)電動(dòng)才幾上。
(實(shí)施例2 )
圖14為依照本發(fā)明的實(shí)施例2的IPM轉(zhuǎn)子的端一見圖。圖14對(duì)應(yīng) 于實(shí)施例1的圖5。本實(shí)施例的IPM轉(zhuǎn)子IO是利用依照實(shí)施例1的注 入裝置200和制造IPM轉(zhuǎn)子10的方法制造的。
參照?qǐng)D14，在本實(shí)施例中，保持構(gòu)件26包括多個(gè)注入痕26g。多 個(gè)注入痕26g在端面20a上形成為薄膜。多個(gè)注入痕26g形成為從填 充內(nèi)周部25p和外周部25q的保持構(gòu)件26連續(xù)。多個(gè)注入痕26g形成 在與圖IO的澆口 230m和230n重疊的位置處。在實(shí)施例1的圖9和圖 10所示的步驟中，多個(gè)注入痕26g為將填料27通過澆口 230m和230n 注入到縫隙25的痕。
18如上構(gòu)造的依照實(shí)施例2的IPM轉(zhuǎn)子10能獲得與實(shí)施例1所獲得 的那些效果類似的效果。本實(shí)施例并非意味著通過使用本發(fā)明的用于 制造IPM轉(zhuǎn)子的方法和裝置制造的IPM轉(zhuǎn)子必須具有填料的多個(gè)注入 痕。
(實(shí)施例3 )
圖15和圖16為示出依照本發(fā)明的實(shí)施例3的制造IPM轉(zhuǎn)子的步 驟的立體圖。依照本實(shí)施例的制造IPM轉(zhuǎn)子的方法包括與實(shí)施例1的 制造IPM轉(zhuǎn)子的方法的那些步驟類似的一些步驟。下面將不再重復(fù)描 述重疊的步驟。
參照?qǐng)D15，在本實(shí)施例中，多個(gè)填料300放置在端面20a上。放 置填料300的位置并不局限于圖15所示的位置，這些位置可以是實(shí)施 例1的圖11和圖12所示的位置。填料300是通過固化作為保持構(gòu)件 26的原材料的樹脂材料而形成的。填料300包括澆口部分310。澆口 部分310由樹脂材料與填料300 —體形成。多個(gè)填料300中的每一個(gè) 布置為使得各個(gè)澆口部分310與內(nèi)周部25p和外周部25q重疊。
接下來，參照?qǐng)D16,熔化固體填料300。開始具有流動(dòng)性的填料 300通過澆口部分310逐漸流到縫隙25中，然后該縫隙填滿填料300。 在本實(shí)施例中，填料300通過多個(gè)部分被導(dǎo)入到縫隙25，因此能夠更 充分地填充填料300。
通過如上構(gòu)造的依照實(shí)施例3的制造IPM轉(zhuǎn)子的方法，能獲得與 實(shí)施例1所獲得的效果類似的效果。另外，在本實(shí)施例中，填料300 由于自身的重量流入縫隙25。與施加壓力時(shí)注入填料27的實(shí)施例1相比，向縫隙25填充填料300更困難。因此，改善填料300的填充特性 的效果尤其顯著。
以上結(jié)合圖1到圖3所描述的注入裝置200、 IPM轉(zhuǎn)子IO及其制 造方法可以適當(dāng)?shù)亟M合。
雖然已經(jīng)詳細(xì)地描述并示出了本發(fā)明，但非常明顯應(yīng)該理解的是 這些僅是圖示和實(shí)例，而不應(yīng)被理解為限制，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅 通過隨附的權(quán)利要求項(xiàng)來限定。
工業(yè)應(yīng)用
本發(fā)明主要應(yīng)用于安裝在混合動(dòng)力車或電動(dòng)車上的電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1、一種用于制造IPM(內(nèi)部永久磁鐵)轉(zhuǎn)子的裝置，所述IPM轉(zhuǎn)子具有嵌入到在芯體(20)中形成的多個(gè)槽(24)的每一個(gè)中的磁鐵(31)，所述裝置包括用于將填料(27)注入到所述槽(24)的內(nèi)壁和所述磁鐵(31)之間的縫隙(25)中的入口(230)；其中為一個(gè)所述槽(24)設(shè)置多個(gè)所述入口(230)。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于制造IPM轉(zhuǎn)子的裝置，其中所述槽(24)形成在與所述芯體(20)的旋轉(zhuǎn)軸在徑向上間隔的 位置處；所述縫隙(25)包括內(nèi)周部(25p)和外周部(25q),以所述旋轉(zhuǎn) 軸為中心，所述內(nèi)周部(25p)比所述-茲4失(31)更向內(nèi)形成而所述外 周部(25q)比所述磁鐵(31)更向外形成；以及所述填料(27 )通過多個(gè)所述入口 ( 230 )被注入到所述內(nèi)周部(25p) 和所述外周部(25q)。
3、 如權(quán)利要求2所述的用于制造IPM轉(zhuǎn)子的裝置，其中通過所述多個(gè)入口 (230)，所述填料(27)凈皮注入到所述內(nèi)周部 (25p)的多個(gè)部分以及所述外周部(25q)的多個(gè)部分。
4、 如權(quán)利要求1所述的用于制造IPM轉(zhuǎn)子的裝置，其中所述縫隙(25)包括第一側(cè)(24p、 25q)、第二側(cè)(25r、 25s)以 及轉(zhuǎn)角部(25t)，所述第一側(cè)(24p、 25q)和所述第二側(cè)(25r、 25s) 沿著所述^f茲鐵(31)的外周在相互不同的方向上延伸，在所述轉(zhuǎn)角部(25t)處所述第一側(cè)(24p、 25q)和所述第二側(cè)(25r、 25s)彼此相 交；以及通過所述多個(gè)入口 (230)，所述填料(27)被注入到所述轉(zhuǎn)角部 (25t)。
5、 一種制造IPM轉(zhuǎn)子的方法，所述IPM轉(zhuǎn)子具有嵌入到在芯體 (20)中形成的多個(gè)槽(24)的每一個(gè)中的A茲鐵(31);其中所述芯體(20)包括開有所述槽(24)的端面(20a);在所述磁鐵(31)和所述槽(24)的內(nèi)壁之間形成沿著所述磁鐵 (31)的外周環(huán)狀延伸的縫隙(25);所述方法包括以下步驟將所述石茲鐵(31)插入到所述槽(24)中；以及從與所述端面(20a)相對(duì)且在所述縫隙(25)延伸的圓周方向上 偏置的多個(gè)部分將填料(27)注入到所述縫隙(25)。
6、 如權(quán)利要求5所述的制造IPM轉(zhuǎn)子的方法，其中 注入所述填料(27)的所述步驟包括以下步驟 將固體填料(300)放置在所述端面(20a)上，以及 通過熔化所述固體填料(300)使得所述填料流入所述縫隙(25)中。
7、 一種IPM轉(zhuǎn)子，包括芯體(20)，其包括端面(20a)并具有在所述端面(20a)處開有 的槽(24);磁鐵(31)，其被插入到所述槽(24)中；以及保持構(gòu)件(26 ),其由注入到所述槽(24 )的內(nèi)壁和所述石茲4失(31) 之間的縫隙(25)中的填料(27)形成，用于將所述磁鐵(31)保持 在所述芯體(20)上；其中所述保持構(gòu)件(26 )包括所述填料(27 )的多個(gè)注入痕(26g )， 所述注入痕(26g)在所述端面(20a)上形成為薄膜且沿著所述槽(24 ) 的開口邊緣彼此間隔地布置。
全文摘要
一種注入裝置包括用于將填料(27)注入到槽(24)的內(nèi)壁和永久磁鐵(31)之間的縫隙(25)中的澆口(230)。為一個(gè)槽(24)設(shè)置多個(gè)澆口(230)。通過這種結(jié)構(gòu)能夠提供具有改善的NV特性的IPM轉(zhuǎn)子、以及用于制造這種IPM轉(zhuǎn)子的方法和裝置。
文檔編號(hào)H02K1/27GK101490928SQ200780026110
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者水野陽太, 畑祐志 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社