CN105122609B - 向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

沿转子铁芯的磁体***孔的内壁面，配置摩擦系数比磁体***孔的内壁面小的引导带(带状部件)，向在内壁面配置有引导带(带状部件)的磁体***孔投入磁体片。

Description

向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置以及方法
技术领域
本发明涉及一种将磁体向转子铁芯的磁体***孔***的技术。
背景技术
当前，已知一种作为向电动机的转子铁芯的磁体***孔***的磁体，使用将分割为多个的磁体片进行一体化而形成的长板状磁体的技术(参照WO2001/095460A)。如上述所示，以多个磁体片的形式形成向转子铁芯的磁体***孔***的磁体，减小各个磁体片的体积，从而能够减小由于所作用的磁场变动而产生的涡流。
在此，由于将多个磁体片进行接合而形成长板状时产生较大的制造成本，所以为了减小成本，考虑废除将多个磁体片进行接合的工序，将多个磁体片直接向转子铁芯的磁体***孔***的方法。
但是，如果将磁体片直接向转子铁芯的磁体***孔***，则与***长板状磁体的情况相比，一个磁体片的重量变小，因此与此相对应地磁体***时的下落能量变小。因此，产生下述问题，即，如果磁体片与磁体***孔的侧壁接触，则由于其摩擦阻力，使磁体片的姿势倾斜，磁体片容易在磁体***孔的中途被挂住。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在将磁体片向转子铁芯的磁体***孔***时，防止磁体片在磁体***孔的中途被挂住，顺利地***磁体片的技术。
本发明的一个实施方式的向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置，沿磁体***孔的内壁面，配置摩擦系数比磁体***孔的内壁面小的带状部件，向在内壁面配置有带状部件的磁体***孔投入磁体片。
下面，与附图一起对本发明的实施方式进行详细说明。
附图说明
图1是表示具备转子的旋转电机的主要部分的结构的概略结构图，该转子是利用本实施方式的向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置***磁体而成的。
图2是表示向磁体***孔***的多个磁体片的图。
图3是用于说明从引导带存取装置朝向引导带钳位器放出2条引导带的工序的图。
图4是用于说明将引导带向左右扩张的工序的图。
图5是用于说明将引导带轻微上卷而对引导带施加张力的工序的图。
图6是用于说明将磁体片向磁体***孔的上部运送，使其向2条引导带的内侧落下的工序的图。
图7是用于说明利用磁体按压棒对位于所层叠的多个磁体片的最上部的磁体片的上端面进行按压的工序的图。
图8是用于说明将引导带从磁体***孔内抽出的工序的图。
图9是用于说明使磁体按压棒上升的工序的图。
图10是表示不抽出引导带而使用激光切割器切断引导带的例子的图。
图11是表示不抽出引导带而使用刀切割器切断引导带的例子的图。
图12是用于说明使用将引导带向下方拉入时的力将多个磁体片向磁体***孔内***的方法的图。
具体实施方式
图1是表示具备转子的旋转电机的主要部分的结构的概略结构图，该转子是利用本实施方式的向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置***磁体而成的。在图1中，左侧的图是旋转电机的剖视图，右侧的图是侧视图。旋转电机AA具备：圆环形的定子10，其构成未图示的外壳的一部分；以及圆柱形的转子20，其与该定子10同轴地配置。该旋转电机AA例如是电动机，作为电动汽车或混合动力汽车的驱动源使用。但是，旋转电机也可以是发电机，用途并不限定于汽车。
定子10具备定子铁芯11和多个线圈12。多个线圈12收纳设置于槽13中，该槽13在定子铁芯11中以轴心O为中心的同一圆周上以等角度间隔形成。
转子20具备：转子铁芯21；与转子铁芯21一体地旋转的旋转轴23；以及多个磁极用磁体30。多个磁极用磁体30收纳设置于磁体***孔(槽)22中，该磁体***孔(槽)22在转子铁芯21中以轴心O为中心的同一圆周上以等角度间隔形成。
收纳设置在转子20的磁体***孔22中的磁极用磁体30如图2所示，是将对长板状的磁体30进行切断分割而得到的多个磁体片31使用树脂进行接合，从而作为排列为一列的磁体片31的集合体而构成的。但是，如后所述，在向磁体***孔22***时，以进行切断分割而得到的磁体片的状态***。然后，在将全部的磁体片31***至磁体***孔22的状态下，使用树脂在磁体***孔22内将全部磁体片31一体化。
下面，使用图3～图12，说明使用本实施方式的向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置，将多个磁体片31向磁体***孔22***的方法。多个磁体片31向在转子20的旋转轴方向上设置的转子铁芯21的磁体***孔22逐一***。但是，一次***的磁体的数量也可以大于或等于2个。
首先，在转子铁芯支撑盘41上设置转子铁芯21(参照图3)。在转子铁芯支撑盘41中，设置有比转子铁芯21的磁体***孔22小的孔。
在磁体***孔22的上方设置有引导带存取装置42，另外，在磁体***孔22的下方设置有引导带钳位器43，从引导带存取装置42向引导带钳位器43放出2条引导带45。更详细地说，在磁体***孔22上设置有一对引导带定位辊44a，在磁体***孔22的下方设置有一对引导带定位辊44b，以通过一对引导带定位辊44a以及44b的内侧的方式，放出2条引导带45(参照图3)。
作为引导带45，使用利用了摩擦系数比磁体***孔22的内壁面小的物质的带，例如氟树脂带，并且在磁体***孔22中***有磁体片31的状态下能够收纳于磁体片31与转子铁芯21之间的间隙中的较薄的带(厚度为几十微米左右的带)。
此外，引导带45是用于防止磁体片31在磁体***孔22的中途被挂住，而顺利地***的部件，只要是摩擦系数比磁体***孔22的内壁面小的带状部件即可，并不限定于带。因此，也能够使用在测隙规等中使用的金属垫片等。
在引导带钳位器43中，设置有用于对引导带45进行夹持并固定的引导带爪43a。通过闭合该引导带爪43a，能够对引导带45进行夹持并固定。在由引导带爪43a固定了引导带45的状态下，将引导带存取装置42、引导带钳位器43、以及引导带定位辊44a、44b向左右扩张，直至引导带45与构成转子铁芯支撑盘41的孔的壁抵接为止(参照图4)。
特别地，将引导带存取装置42移动至与引导带定位辊44a相比的外侧的位置，从而形成引导带45的上部从引导带定位辊44a的位置逐渐向外侧扩宽的锥形形状。
然后，利用引导带存取装置42将引导带45轻微上卷而对引导带45施加张力，使得引导带45在磁体***孔22内不偏斜(参照图5)。由此，沿着磁体***孔22的内壁面配置引导带45。上述引导带存取装置42以及引导带钳位器43构成带状部件配置单元，该带状部件配置单元用于沿着磁体***孔22的内壁面配置引导带45。
然后，将磁体片31向磁体***孔22的上部运送，使其向2条引导带45的内侧落下(参照图6)。在图6中示出如下例子，即，在利用磁体片投入装置61夹持磁体片31的状态下运送至磁体***孔22的上部后，使磁体片31落下。如上所述，引导带45的上部形成越朝上则越向外侧扩宽的锥形形状，因而在使磁体片31朝向磁体***孔22落下时，不需要高精度地进行定位，能够容易地使磁体片31落下。作为将磁体片31向磁体***孔22的上部运送并使其落下的方法，有使用如图6所示的磁体片***装置61这样的简易机器人、倾斜滑道的方法等。
如上所述，在转子铁芯支撑盘41中设置有比转子铁芯21的磁体***孔22小的孔41a，因此投入的磁体片31在转子铁芯支撑盘41上停止。因此，投入的多个磁体片31处于转子铁芯支撑盘41上，且在磁体***孔22内层叠(参照图6)。
结束全部的磁体片31的投入后，利用磁体按压棒46从上方对位于所层叠的多个磁体片31的最上部的磁体片31的上端面进行按压(参照图7)。这是为了防止在下一工序中抽出引导带45时位于2条引导带45之间的磁体片31被抬起。因此，不需要利用磁体按压棒46强力地按住磁体片31。
然后，打开引导带钳位器43的引导带爪43a，使引导带存取装置42动作而将引导带45从磁体***孔22内抽出(参照图8)。
最后，使磁体按压棒46上升(参照图9)。此外，使引导带存取装置42、引导带钳位器43、以及引导带定位辊44a、44b返回至初始位置。
如果将全部磁体片31***至转子铁芯21的磁体***孔22，则在作为下一工序的磁体树脂模塑工序中，进行通过树脂模塑将磁体片31固定在磁体***孔22内的处理。此外，为了防止***磁体***孔22中的磁体片落下，在将转子铁芯21向磁体树脂模塑工序输送时，也将转子铁芯支撑盘41与转子铁芯21一起进行输送。
下面，对变形例进行说明。
图10是表示不抽出引导带45，而使用利用激光47的激光切割器切断引导带45的例子的图。在图10所示的例子中，在与磁体***孔22相比的上部位置和下部位置处切断引导带45。在该方法中，在磁体***孔22内，在多个磁体片31与转子铁芯21之间留下被切断的引导带45，但是由于没有特别的问题，所以将其原样留下。
图11是表示不抽出引导带45，而使用刀切割器48切断引导带45的例子的图。在该例子中，也在与磁体***孔22相比的上部位置和下部位置处切断引导带45，留在磁体***孔22内的引导带45原样留下。
此外，切断引导带45的方法并非限定于使用激光切割器、刀切割器的方法。
图12是用于说明使用将引导带45向下方拉入时的力将多个磁体片31向磁体***孔22内***的方法的图。此外，在图12所示的例子中，为了使多个磁体片31不会从磁体***孔22脱落，使用磁体片支承棒48进行支持，但如果能够利用转子铁芯支撑盘41进行支持，则不需要磁体片支承棒48。
在该方法中，在将磁体片31运送至磁体***孔22上，使其向2条引导带45的内侧落下时，利用配置在磁体***孔22的下侧的引导带存取装置49，将引导带45向下方卷绕。引导带存取装置49具备用于对引导带45进行夹持并固定的钳位器机构。
在图12所示的方法中，在将引导带45向下方卷绕时，利用磁体片31与引导带45接触的摩擦力，将磁体片31向磁体***孔22***。因此，该方法中使用的引导带45为了利用摩擦力将磁体片31向磁体***孔22拉入，使用摩擦阻力大的材质的带。在将全部磁体片31向磁体***孔22***后，按照使用图10、图11所说明的方式切断引导带45。
综上所述，根据一个实施方式的向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置，沿磁体***孔22的内壁面，配置摩擦系数比磁体***孔22的内壁面小的带状部件(引导带45)，向在内壁面配置有带状部件(引导带45)的磁体***孔22投入磁体片31。由此，能够防止在***磁体片31时磁体片31在磁体***孔22的中途被挂住。另外，即使在磁体***孔22的内壁面存在凹凸的情况下，也能够不受该凹凸的影响，而顺利地***磁体片31。
另外，由于能够顺利地***磁体片31，所以不需要对磁体片31的角部进行倒角，能够省去倒角的工作。另外，如果对磁体片31的角部进行倒角，则体积相应地减小，磁体的性能降低，但本实施方式不会产生这种问题。
另外，带状部件(引导带45)的上部形成为逐渐向外侧扩宽的锥形形状，从形成锥形形状的带状部件的上部投入磁体片31，因而无需高精度地进行定位，就能够向磁体***孔22***磁体片31。由此，能够廉价地制造向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置，能够减小电动机的制造成本。
此外，在向磁体***孔22***全部磁体片31后抽出带状部件(引导带45)，因而能够再次利用抽出的带状部件，能够降低电动机的制造成本。
另外，也可以在将全部磁体片31向磁体***孔22***后，在磁体***孔22的上端部以及下端部切断带状部件(引导带45)。在抽出带状部件的方法中，带状部件有可能在中途被挂住或断开，但通过进行切断，能够防止带状部件在中途被挂住或者在中间断开。
此外，还能够采用下述结构，即，在向磁体***孔22投入磁体片31时，将带状部件(引导带45)向下方拉入，利用将带状部件向下方拉入时磁体片31与带状部件之间产生的摩擦力，将磁体片31向磁体***孔22***。根据该方法，能够将较轻的落下能量小的磁体片31更可靠地向磁体***孔22***。
本发明并不限定于上述的一个实施方式，能够进行各种变形、应用。
本发明基于2013年4月10日向日本特许厅申请的特愿2013－082227主张优先权，该申请的全部内容通过参考引入本说明书中。

Claims (6)

1.一种向转子铁芯磁体***孔***磁体的磁体***装置，其向设置在电动机的转子铁芯中的磁体***孔***多个磁体片，
该向转子铁芯磁体***孔的磁体***装置具备：
带状部件配置单元，其沿所述磁体***孔的内壁面，配置摩擦系数比所述磁体***孔的内壁面小的带状部件；以及
磁体片投入单元，其向在内壁面配置有所述带状部件的所述磁体***孔投入磁体片。
2.根据权利要求1所述的向转子铁芯磁体***孔***磁体的磁体***装置，其中，
所述带状部件的上部形成为逐渐向外侧扩宽的锥形形状，
所述磁体片投入单元从形成为锥形形状的所述带状部件的上部投入磁体片。
3.根据权利要求1或2所述的向转子铁芯磁体***孔***磁体的磁体***装置，其中，
所述带状部件配置单元，在向所述磁体***孔***全部磁体片后，抽出所述带状部件。
4.根据权利要求1或2所述的向转子铁芯磁体***孔***磁体的磁体***装置，
还具备切断单元，该切断单元在向所述磁体***孔***全部磁体片后，在所述磁体***孔的上端部以及下端部切断所述带状部件。
5.根据权利要求1或2所述的向转子铁芯磁体***孔***磁体的磁体***装置，
还具备带状部件拉入单元，该带状部件拉入单元在由所述磁体片投入单元向所述磁体***孔投入磁体片时，将所述带状部件向下方拉入，
利用由所述带状部件拉入单元将所述带状部件向下方拉入时磁体片与所述带状部件之间产生的摩擦力，将磁体片向所述磁体***孔***。
6.一种向转子铁芯磁体***孔***磁体的磁体***方法，其向设置在电动机的转子铁芯中的磁体***孔***多个磁体片，
该向转子铁芯磁体***孔的磁体***方法具备下述步骤：
沿所述磁体***孔的内壁面，配置摩擦系数比所述磁体***孔的内壁面小的带状部件；以及
向在内壁面配置有所述带状部件的所述磁体***孔投入磁体片。
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