專利名稱：定向裝置和磁化裝置的制作方法
背景技術：
轉子芯1放置在轉子芯骨架部分4內，并如圖6中用虛線所表示的，磁力線從許多永久磁鐵5出發(fā)，通過極片6走向樹脂型磁鐵3來將充填在縫隙2內的樹脂型磁鐵3定向。
然而，由于在定向方法中使用了如上描述的一個成型模，縫隙2的磁阻大于轉子芯1的磁阻，由永久磁鐵產(chǎn)生的磁力線會避過充填在轉子芯1的最外面的縫隙內2的樹脂型磁鐵3，如圖7中虛線所表示的，導致最外面的樹脂型磁鐵3不能充分定向。
在一個使用這種嵌入磁鐵型轉子的旋轉式電機中，由于輸出力矩大小取決于樹脂型磁鐵3產(chǎn)生的磁力線，如果樹脂型磁鐵3的定向不充分，同時由樹脂型磁鐵3發(fā)出的磁力線減少，輸出力矩也減少，這就使旋轉式電機的性能降低。
這樣一個問題不僅在樹脂型磁鐵定向時發(fā)生，也會在永久磁鐵磁化時發(fā)生。
有鑒于此，本發(fā)明的一個目的是要提供一能夠有效地對充填在轉子芯縫隙內的樹脂型磁鐵定向的定向裝置和能夠有效地對放置在轉子芯縫隙內的永久磁鐵磁化的磁化裝置。
此外，按照權利要求2的發(fā)明的特征在于，按照權利要求1的發(fā)明的定向裝置，其中上述永久磁鐵在遠離上述轉子芯骨架部分的一邊端部的寬度大于在轉子芯骨架部分一邊端部的寬度。
其次，按照權利要求3的發(fā)明的特征在于按照權利要求1或2的發(fā)明的定向裝置，其中圍繞上述極片和上述磁鐵放置的部件是由非磁性材料制成的。
另一方面，為達到上述目的的前一部分，按照權利要求4的定向裝置的特征在于用一定向裝置來安裝嵌入磁鐵型轉子的轉子芯以將充填在轉子每個磁極縫隙內的樹脂型磁鐵定向，上述定向裝置包括許多由鐵磁材料制成的永久磁鐵并放置在沿著安放上述轉子芯的轉子芯骨架部分的外圓周上，并與上述縫隙在同一間隔內；繞在上述極片上的電磁線圈，和一由鐵磁材料制成的并連接上述極片的外圓周部分的連接件，其中上述極片在上述轉子芯骨架部分的一邊端部的寬度小于在上述轉子芯中轉子芯最外面縫隙的相對兩端之間寬度。關于極片和連接件，它們可以以分開提供或以整體提供。
其次，為了達到上述目的的后一部分，按權利要求5的磁化裝置的特征在于有一磁化裝置來磁化放置在每個轉子芯的磁極縫隙內的永久磁鐵，上述磁化裝置包括許多由鐵磁材料制成的永久磁鐵并放置在沿著安放上述轉子芯的轉子芯骨架部分的外圓周上，并與上述縫隙在同一間隔內；繞在上述極片上的電磁線圈，和一由鐵磁材料制成的并連接上述極片的外圓周部分的連接件，其中上述永久磁鐵在遠離上述轉子芯骨架部分的一邊端部的寬度小于在上述轉子芯相對兩端之間轉子芯最外面縫隙的寬度。關于極片和連接件，它們可以以分開提供或以整體提供，如按照權利要求4的發(fā)明。此外，關于放置在縫隙內的永久磁鐵，它們可以由充填縫隙內的樹脂型磁鐵組成并定向，或者可以是燒結的磁鐵塞入縫內。
因此，由于在按照權利要求1和4的定向裝置中，極片在上述轉子芯骨架部分一邊端部的寬度小于在上述轉子芯中轉子芯最外面的縫隙的兩相對端之間寬度，可防止由永久磁鐵或電磁線圈產(chǎn)生的磁力線避開充填在轉子芯最外面的縫隙內的樹脂型磁鐵，這樣一來，使用這種嵌入型磁鐵的旋轉電機就產(chǎn)生較大的輸出力矩，改進了旋轉電機的性能。
如果轉子芯的縫隙有適當?shù)暮穸?，在轉子芯骨架部分一邊端部的寬度可以做得比轉子芯中轉子芯最外面的縫隙的兩相對端之間最大寬度小些。
其次，由于在按照權利要求2的定向裝置中，永久磁鐵在遠離上述轉子芯骨架部分的一邊端部的寬度大于在轉子芯骨架部分一邊端部的寬度，在遠離轉子芯骨架部分一側的磁阻與使用在相對兩端有同樣寬度的永久磁鐵相比將會增加。結果，通過在轉子芯骨架部分側面的極片的磁力線就增加，從而對充填在轉子芯內的樹脂型磁鐵進行有效而充分的定向。
再其次，由于在按照權利要求3的定向裝置中，有一由非磁性材料制成的圍繞上述極片和上述磁鐵放置的部件，在外圓周邊的永久磁鐵的磁阻將增加。結果，通過在轉子芯骨架部分側面的極片的磁力線就增加，從而對充填在轉子芯內的樹脂型磁鐵進行有效而充分的定向。
另一方面，由于在按照權利要求5的磁化裝置中，極片在轉子芯骨架部分一邊端部的寬度小于在轉子芯中轉子芯最外面的縫隙的兩相對端之間寬度，可防止由用于磁化的電磁線圈產(chǎn)生的磁力線避開充填在轉子芯最外面的縫隙的永久磁鐵，這就能對充填在轉子芯每個磁極縫隙內的永久磁鐵進行有效而充分的定向，這樣一來，使用這種嵌入型磁鐵的旋轉電機內就產(chǎn)生較大的輸出力矩，改進了旋轉電機的性能。
圖樣的簡單說明

圖1所示為用作本發(fā)明的定向裝置的成型模的構造，(a)是沿(b)的A-A線的剖面圖，同時(b)是同一物體的平面圖，但是上模和中間模被移開；圖2是同一物體的主要部分的放大圖，它表示了圖1的成型模和縫隙之間的關系；圖3是同一物體的主要部分的放大圖，它表示了圖1的永久磁鐵產(chǎn)生的磁力線流；圖4為表明使用圖1成型模制造的旋轉電機的性能曲線圖；圖5是對應圖1(b)的本發(fā)明的定向裝置的變型；圖6是對應圖1(b)的常用成型模；圖7是同一物體的主要部分的放大圖，它表示了對應圖3的圖6成型模的功能。
圖1是作為本發(fā)明的一個定向裝置的成型模的構造。
如圖1(a)所示，成型模7包括上模8、中間模9和下模10，上模有注入口11，通過它樹脂型磁鐵3從外面注入。中間模有一澆鑄槽12和澆鑄口13，通過它們被注入的樹脂型磁鐵3被充填入轉子芯1的每個縫隙2中。
而且，如圖1(b)下模10平面圖所示，下模10與轉子芯骨架部分4對中以安裝轉子芯1，同時許多永久磁鐵5沿著安裝轉子芯1的轉子芯骨架部分4外圓周分布，它們與轉子1的縫隙2在同一個間隔內，相同極性的磁極互相靠近。永久磁鐵5在遠離轉子芯骨架部分的一邊端部5b有較大寬度，是轉子芯骨架部分4一邊端部5a的寬度的3-4倍。
在永久磁鐵5之間放置許多由鐵磁材料制成的極片6，同時如圖1(b)的主要部分的放大2所示，極片6在轉子芯骨架部分4一邊端部6a有寬度θ，它是在轉子芯相對端之間轉子芯最外面的縫隙2a的最大寬度αmax和最小寬度αmin的平均值。
還有，永久磁鐵5和極片6在遠離轉子芯骨架部分4邊緣的端部5b，6b裝有一圍繞這些部件的非磁性件14。
現(xiàn)在，將說明將樹脂型磁鐵3充填入弧形縫隙2的步驟，在轉子芯中縫隙2有3層，通過使用前面所說的成型模7，設置在轉子內的4個磁極的每一個都有3條縫。
首先，如圖1(b)所示，在充填樹脂型磁鐵3之前，轉子芯1安裝在下模10的轉子芯骨架部分4內，同時轉子芯的縫隙2的端部指向永久磁鐵5。
然后，將中間模9和上模8放在下模10的上表面，接著將樹脂型磁鐵3從上模8的注入口注入。然后，從注入口11注入的樹脂型磁鐵通過澆鑄槽12和中間模9的口13充填入裝在下模10內的轉子芯的每個縫隙2內。這時，產(chǎn)生的磁力線從永久磁鐵5出發(fā)通過極片6走向樹脂型磁鐵，同時如圖3用許多虛線所表示的那樣，磁力線從轉子芯1最外邊緣向內流，依次地通過充填在縫隙2a內的樹脂型磁鐵3，并使放置在每個磁極的縫隙2的樹脂型磁鐵3定向。
在如上描述實施例的定向裝置中，極片6在轉子芯骨架部分4一邊端部6a的寬度小于在轉子芯中轉子芯最外面的縫隙2a的兩相對端之間寬度，因此如在圖3中許多虛線所示，由永久磁鐵5產(chǎn)生的磁力線沒有避過充填在轉子芯1最外面的縫隙2a中的樹脂型磁鐵，從而對放置在轉子芯1每個磁極的縫隙2中的樹脂型磁鐵進行有效而充分的定向。同樣，在使用這種嵌入型磁鐵的旋轉電機內，旋轉電機的性能就得到改善，如圖4(a)-(d)所示增加了輸出力矩。
此外，永久磁鐵5在遠離上述轉子芯骨架部分4的一邊端部的寬度5b大于在轉子芯骨架部分4一邊端部5a的寬度，因此在遠離轉子芯骨架部分4一邊磁片的磁阻與使用在相對兩端5a和5b有同樣寬度的永久磁鐵相比將會增加。結果，通過在轉子芯骨架部分4邊緣的極片的磁力線就增加，從而對充填在轉子芯1縫隙2內的樹脂型磁鐵3進行有效而充分的定向。
其次，圍繞極片6和永久磁鐵5放置的部件由非磁性材料制成，在外圓周邊的永久磁鐵5的磁阻將增加。結果，通過在轉子芯骨架部分4側面的極片的磁力線就增加，從而對充填在轉子芯內的樹脂型磁鐵3進行有效而充分的定向。此外，前面的實施例給出了按照本發(fā)明的定向裝置的一個例子，并不局限于要安裝的轉子芯1的形狀或者用于定向的磁鐵類型。
雖然在前面的實施例中給出了一個例子，其中極片6在轉子芯骨架部分4一邊端部6a的寬度θ是在轉子芯相對端之間轉子芯最外面的縫隙2a的最大寬度αmax和最小寬度αmin的平均值，但本發(fā)明并不限于此，極片6在轉子芯骨架部分4一邊端部6a的寬度可以是在轉子芯最外面的縫隙2a的最大寬度αmax，或者可以小于最小寬度αmin。
此外，雖然給出了一個例子，在其中安裝了一有3層的縫隙2的轉子芯1，同時充填在縫隙2中的樹脂型磁鐵3被定向，該實施例不限制轉子芯的構造形式，同時轉子芯1每個磁片可以有多于3條的縫隙2，或者每一個磁極有一條縫隙2。其次，雖然給出了一個例子，其中充填在弧形縫隙2中的樹脂型磁鐵進行了定向，縫隙2的形狀不限于此，縫隙可以是其它形狀。
其次，雖然在前面的實施例中給出了一個例子，其中極片6放置在永久磁鐵5之間，樹脂型磁鐵是由永久磁鐵5產(chǎn)生的磁力線定向，但連接極片6外圓周部分的螺管式線圈15可以與極片6整體提供以形成一個磁軛，同時，相應地，螺線管線圈16可以繞在極片6上，如圖5所示，這樣樹脂型磁鐵3就由螺線管線圈16產(chǎn)生的磁力線定向，在此情況下，可使放置在轉子芯1的每個磁極的縫隙2中的樹脂型磁鐵3能得到有效而充分的定向。作為另一種方式，如果螺線管線圈16繞在極片6上，它們可以用作磁化裝置來磁化放置在轉子芯1每個磁極的縫隙2內的永久磁鐵，如同它們被用作定向裝置時一樣。
如上面所描述的，由于在按照本發(fā)明的定向裝置中，極片在轉子芯骨架部分一邊端部的寬度小于轉子芯最外面的縫隙的兩相對端之間寬度，可防止由定向磁鐵產(chǎn)生的磁力線避開充填在轉子芯最外面的縫隙的樹脂型磁鐵，從而使充填在轉子芯每個磁極的縫隙中的樹脂型磁鐵能得到有效而充分的定向，這樣一來，使用這種嵌入型磁鐵的旋轉電機內就產(chǎn)生較大的輸出力矩，改進了旋轉電機的性能。
同樣，由于在按照本發(fā)明的磁化裝置中，如同在本發(fā)明的定向裝置中一樣，極片在上述轉子芯骨架部分一邊端部的寬度小于在上述轉子芯最外面的縫隙的兩相對端之間寬度，可防止由用于磁化的螺線管線圈產(chǎn)生的磁力線避開充填在轉子芯最外面的縫隙的永久磁鐵，這樣一來，使用這種嵌入型磁鐵的旋轉電機內就產(chǎn)生較大的輸出力矩，改進了旋轉電機的性能。
權利要求
1.一種定向裝置，宜用來裝入一嵌入磁鐵型轉子的轉子芯，來對每個轉子芯的磁極的縫隙內充填的樹脂型磁鐵定向，上述定向裝置包括沿著安裝轉子芯的轉子芯骨架部分外圓周分布的許多永久磁鐵，該永久磁鐵與上述縫隙在同一個間隔內，相同極性的磁極互相靠近；還包括由鐵磁性材料制成的分布在許多永久磁鐵之間的許多極片，其特征在于上述極片在上述轉子芯骨架部分一邊端部的寬度小于在上述轉子芯最外面的縫隙的兩相對端之間寬度。
2.按照權利要求1的定向裝置，其中上述永久磁鐵在遠離上述轉子芯骨架部分的一邊端部的寬度大于在轉子芯骨架部分邊緣端部的寬度。
3.按照權利要求1和2的定向裝置，其中圍繞上述極片和上述磁鐵放置的部件是用非磁性材料制成的。
4.一種定向裝置，宜用來安裝嵌入磁鐵型轉子的轉子芯，以將充填在轉子的每個磁極縫隙內的樹脂型磁鐵定向，上述定向裝置包括許多由鐵磁材料制成的極片，極片沿著安放上述轉子芯的轉子芯骨架部分的外圓周放置，并與上述縫隙在同一間隔內；繞在上述極片的螺線管線圈，和一由鐵磁材料制成的并連接上述極片的外圓周部分的連接件，其特征在于上述極片在上述轉子芯骨架部分的一邊端部的寬度小于在上述轉子芯的最外面的縫隙的兩相對端之間的寬度。
5.一種磁化裝置，用來在其中安裝磁鐵嵌入型轉子的轉子芯，用于磁化放置在每個轉子芯磁極縫隙中的永久磁鐵，上述磁化裝置包括許多由鐵磁材料制成的極片，極片沿著安放上述轉子芯的轉子芯骨架部分的外圓周放置，并與上述縫隙在同一間隔內；繞在上述極片的螺線管線圈，和一由鐵磁材料制成的并連接上述極片的外圓周部分的連接件，其特征在于上述極片在上述轉子芯骨架部分的一邊端部的寬度小于上述轉子芯最外面的縫隙的相對兩端之間寬度。
全文摘要
提供了一能夠有效地將放置在轉子芯的縫隙內的樹脂型磁鐵定向的定向裝置。一定向裝置包括許多永久磁鐵5，它們沿著安裝轉子芯1的轉子芯骨架部分4的外圓周放置，并放置在與轉子芯1的縫隙2同一個間隔內，相同極性的磁極互相靠近；還包括分布在許多永久磁鐵5之間的許多極片6，其中極片6在轉子芯骨架部分4一邊端部6a的寬度不大于在轉子芯1中轉子芯最外面的縫隙2a的兩相對端之間最大寬度αmax。
文檔編號H02K1/27GK1405947SQ0212748
公開日2003年3月26日 申請日期2002年8月2日 優(yōu)先權日2001年8月3日
發(fā)明者日野陽至, 內藤真也 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社