CN106230205B - 埋入磁铁型转子单元的制造方法以及磁化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供埋入磁铁型转子单元的制造方法以及磁化装置。在埋入磁铁型转子单元的制造方法中，使具备高透磁率部(32)以及低透磁率部(34)的径向磁化部(30)与芯(22)对置。将轴向磁化部(40、50)的磁场从轴向(Da)施加于径向磁化部(30)。由此，磁场经由径向磁化部(30)进入芯(22)，横穿过填充于芯(22)的***孔(24)的磁铁材料。
Description
技术领域
本申请主张于2015年6月2日提出的日本专利申请2015-112129号的优先权，并在此引用包括说明书、附图以及摘要的其全部内容。
背景技术
本发明涉及制造具备芯与被埋入该芯的***孔的多个永久磁铁并且单个构成转子的埋入磁铁型转子单元或者多个在轴向被连结从而构成转子的埋入磁铁型转子单元的埋入磁铁型转子单元的制造方法以及磁化装置。
例如，在日本特开2014－121116号公报中提出如下方案：使磁场的产生源亦即磁化部与转子的径向端面对置的方式进行配置，由此对被埋入转子的磁铁用磁性部件(磁铁材料)进行磁化(图3)。这里，来自磁化部的磁通从转子的径向进入芯，横穿过磁铁材料返回至磁化部。由此，磁铁材料被磁化。
然而，例如，在以较高的压力将磁铁材料填充于芯时，向芯的径向外侧施加较大的力。这里，在将磁铁材料填充于芯的工序中，在将上述磁化部与芯的径向对置地配置的情况下，难以抑制芯向径向外侧膨胀。这是难以使磁化部具有能够抑制芯向径向外侧膨胀的强度的一个因素。
发明内容
本发明的目的之一在于提供不用在芯的径向外侧配置磁场的产生源就能够从径向对填充于芯的磁铁材料施加磁场的埋入磁铁型转子单元的制造方法以及磁化装置。
本发明的一个方式亦即埋入磁铁型转子单元的制造方法是制造具备沿周向具有多个***孔的芯、与被埋入该芯的各***孔的永久磁铁，并且单个所述埋入磁铁型转子单元构成转子或者多个所述埋入磁铁型转子单元在上述芯的轴向被连结从而构成转子的埋入磁铁型转子单元的方法。
上述埋入磁铁型转子单元的制造方法具有使用磁化装置对被填充于上述各***孔的磁铁材料进行磁化的磁化工序，上述磁化装置具备作为磁场的产生源的轴向磁化部、与内周面朝向上述芯的径向的径向磁化部，对上述径向磁化部而言，在周向交替地配置有低透磁率部、与比该低透磁率部透磁率高的高透磁率部，在上述磁化工序中，以在上述芯的径向使上述低透磁率部与上述磁铁材料对置的方式配置上述径向磁化部，以在上述芯的轴向与上述径向磁化部对置的方式配置上述轴向磁化部，从而上述轴向磁化部朝向上述径向磁化部施加磁场，将该磁场经由上述径向磁化部施加于上述磁铁材料。
在上述方法中，通过轴向磁化部朝向径向磁化部施加磁场，该磁场经由径向磁化部施加于芯而对磁铁材料进行磁化。换言之，来自轴向磁化部的磁通经由径向磁化部从径向进入芯，由此磁铁材料被磁化。因此，不用在芯的径向外侧配置磁场的产生源就能够从径向对被填充于芯的磁铁材料施加磁场。
在上述方式的埋入磁铁型转子单元的制造方法中也可以构成为，上述轴向磁化部具有圆筒形状，内周面的直径大于或等于上述芯的直径，在上述磁化工序中，上述轴向磁化部的内周面以在上述芯的径向与上述芯的外周面一致或者位于比上述外周面靠外侧的方式配置。
在上述方法中，在磁化工序中，由于轴向磁化部与轴向的芯的端面不对置，所以不会产生在芯的上述端面方向配置任何部件时的制约。
在上述方式的埋入磁铁型转子单元的制造方法中也可以构成为，还具有在上述***孔填充磁铁材料的填充工序，上述磁化工序至少包含上述填充工序的一部分期间。
在上述方法中，填充工序的至少一部分期间为磁化工序。因此，通过从在***孔被填充的阶段开始对磁铁材料施加磁场，能够容易使磁铁材料的容易磁化方向一致，进而能够提高永久磁铁的取向率。
在上述方式的埋入磁铁型转子单元的制造方法中也可以构成为，上述填充工序是将具有引导孔的成型用引导件与上述芯的轴向的上述芯的端面对置地配置并且在上述引导孔以及上述***孔填充磁铁材料的工序，具有通过被***上述引导孔的冲头对上述磁铁材料施加从上述引导孔侧进入上述***孔侧的方向的压力从而压缩上述磁铁材料的压缩工序，在上述压缩工序中，上述引导孔是与上述芯的轴向正交的剖面形状具有与上述***孔的形状相同的形状且在上述芯的轴向延伸而与上述***孔连接的孔，上述磁化工序包含从上述压缩工序的开始时刻至上述压缩工序的结束时刻的期间。
在上述方法中，由于磁化工序包含从压缩工序的开始时刻至压缩工序的结束时刻的期间，所以在压缩工序中，芯使较大的力波及至径向磁化部。因此，在由烧结磁铁等构成径向磁化部的情况下，可能产生径向磁化部的强度不足的情况。因此，将轴向磁化部作为磁场的产生源的优点特别大。
在上述方式的埋入磁铁型转子单元的制造方法中也可以构成为，在上述填充工序中，在上述芯的轴向，上述径向磁化部的长度比上述芯的长度长，上述成型用引导件中的在上述压缩工序的开始时填充有上述磁铁材料的部分与上述芯在上述芯的径向与上述径向磁化部对置地配置。
在上述方法中，在填充工序中，从径向磁化部对被填充于引导孔以及***孔的磁铁材料的整体施加径向的磁场。因此，不仅容易使在填充工序中被填充于***孔的磁铁材料的容易磁化方向一致而且容易使被填充于引导孔的磁铁材料的容易磁化方向一致，进而能够使永久磁铁的取向率提高。
在上述方式的埋入磁铁型转子单元的制造方法中也可以构成为，上述轴向磁化部配置于上述芯的轴向两侧的双方。
芯内的磁路与轴向磁化部的距离越长，从轴向磁化部经由径向磁化部、芯、径向磁化部返回至轴向磁化部的磁通的路径(磁路)的磁阻越大。因此，对于从轴向磁化部进入芯的磁通的磁通密度而言，靠近轴向磁化部一侧比远离轴向磁化部一侧容易变高，这成为磁铁材料的磁化率、取向率因磁铁材料的轴向的位置存在差别的重要因素。对于该点，在上述方法中，通过在芯的轴向两侧的双方配置轴向磁化部，能够缩短磁铁材料中的与轴向的轴向磁化部的距离变最长的部分的长度。因此，在上述方法中，容易抑制永久磁铁的轴向的磁化率、取向率的差别。
在上述方式的埋入磁铁型转子单元的制造方法中也可以构成为，上述径向磁化部是圆筒状部件，具备约束环，上述约束环形成上述径向磁化部的外周面，上述低透磁率部以及上述高透磁率部分别从上述径向磁化部的内周面延伸至上述约束环的内周面。
在上述方法中，在压缩工序中，芯使较大的力波及至径向磁化部。另一方面，上述径向磁化部的低透磁率部以及高透磁率部沿周向配置。因此，在压缩工序中芯波及至径向外侧的力成为将要使低透磁率部以及高透磁率部分离的力。对此，在上述方法中，因为约束环在压缩工序中抵抗芯波及至径向外侧的力，所以即便在压缩工序中，也能够维持为使低透磁率部以及高透磁率部结合的状态。
在上述方式的埋入磁铁型转子单元的制造方法中也可以构成为，上述约束环是非磁性体。
在上述方法中，使约束环为非磁性体。因此，来自轴向磁化部的磁通通过约束环进入轴向磁化部，从而能够抑制产生绕过高透磁率部以及芯的情况。
附图说明
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细说明，从而能够清楚本发明的上述以及其它特征及优点，其中，对相同或相似的要素标注相同或相似的附图标记，
图1是表示第1实施方式的埋入磁铁型转子单元的结构的立体图。
图2是表示该实施方式的磁化装置以及成型装置的结构的分解立体图。
图3A是表示填充工序以及压缩工序的立体图。
图3B是表示填充工序以及压缩工序的立体图。
图4是表示上述实施方式的从轴向磁化部向径向磁化部的磁通路径的剖视图。
图5是表示上述实施方式的从径向磁化部向芯的磁通路径的剖视图。
图6是表示第2实施方式的磁化装置以及成型装置的结构的分解立体图。
图7是表示第3实施方式的磁化装置以及成型装置的结构的分解立体图。
图8是表示上述实施方式的变形例的径向磁化部的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对埋入磁铁型转子单元的制造方法以及磁化装置的第1实施方式进行说明。
图1所示的转子10构成埋入磁铁同步机(IPMSM)。该IPMSM内置于电动助力转向装置(EPS)。转子10呈圆筒状。本实施方式的转子10通过将3个埋入磁铁型转子单元(转子单元20)在旋转轴的方向(轴向Da)连结而构成。
转子单元20具备芯22与永久磁铁26。芯22通过将多个电磁钢板层叠而形成。芯22具备10个沿其轴向Da贯通的***孔24。它们的与轴向Da正交的剖面形状是大致U字状的形状。***孔24在芯22的周向Dc均匀地配置。在***孔24埋入有永久磁铁26。永久磁铁26通过将磁粉的表面被树脂涂布的材料作为磁铁材料并且对其进行磁化而生成。
接下来，对转子单元20的制造方法进行说明。
在本实施方式中，在利用芯22作为金属模将磁铁材料填充于***孔24的填充工序之后，执行压缩永久磁铁的压缩工序。而且，使填充工序以及压缩工序期间包含于将磁场施加于磁铁材料的磁化工序期间。这是用于不仅提高永久磁铁26的磁化率而且提高取向率的设定。这里，取向率是指容易磁化方向在与永久磁铁26的表面垂直的方向一致的程度。在取向率低的情况下，因磁化而最终从N极进入S极的磁通的磁通密度降低。在本实施方式中，通过使磁粉能够容易位移的压缩工序之前(填充工序)的期间包含于磁化工序，使取向率提高。另一方面，磁化率是指永久磁铁26内的局部区域(磁区)的磁力矩(磁化方向)与容易磁化方向中的一个方向一致的程度。即，即便取向率较高，若磁化方向与一对容易磁化方向的任一方一致的程度较低，则永久磁铁26的从N极进入S极的磁通的磁通密度也降低。在本实施方式中，通过不仅提高磁化率而且提高取向率，实现增大IPMSM的速度电动势系数，增大规定大小的电流流过时的IPMSM的产生力矩。在本实施方式中，根据规定电流流过时的IPMSM的产生力矩的大小来定义转子单元20的性能。即，性能越高，产生力矩越大。
图2示出本实施方式的磁化装置以及转子单元20。此外，在图2中，示出在芯22的***孔24未填充有磁铁材料的状态。此外，以下，在描述磁化装置时，有时使用芯22的轴向Da、周向Dc，但这是基于对磁铁材料进行磁化时的芯22与磁化装置的位置关系的描述。
图2所示的径向磁化部30分别具备沿转子单元20的周向Dc交替配置的高透磁率部32以及低透磁率部34各10个，它们通过约束环36以圆环状组装为一体。这里，高透磁率部32由珀明德铁钴系高导磁率合金形成。另外，低透磁率部34由不锈钢形成。因此，低透磁率部34的透磁率比高透磁率部32的透磁率低。另外，在本实施方式中，高透磁率部32的透磁率比芯22的透磁率高。
上述低透磁率部34的周向Dc的长度在径向的任何地方均相同。与此相对，高透磁率部32伴随着从径向内侧趋向外侧，周向Dc的长度变长。换言之，高透磁率部32的与轴向Da正交的剖面具有扇形形状。
在本实施方式中，使径向磁化部30的轴向Da的长度与轴向Da的芯22的长度一致。另外，径向磁化部30的内径设定为比芯22的外径稍微大，由此，能够使芯22的外周面在径向与径向磁化部30对置配置。
轴向磁化部40分别具备沿周向Dc交替配置的永久磁铁42以及磁化轭44各10个，它们通过未图示的非磁性部件以圆环状组装为一体。而且，轴向磁化部40的外径与径向磁化部30的外径相同，轴向磁化部40的内径与径向磁化部30的内径相同。
轴向磁化部40的各磁化轭44形成为，与芯22的径向正交的剖面形状呈梯形形状，越从芯22侧的端面亦即底面朝向上表面，周向Dc的宽度越窄。由此，周向Dc的磁化轭44的两侧面成为与轴向Da成锐角的倾斜面。而且，一对磁化轭44的彼此的侧面44a、44b在上述周向Dc相互对置，以被它们夹着的方式配置有永久磁铁42。
永久磁铁42也是与芯22的径向正交的剖面形状呈梯形形状。更详细而言，永久磁铁42形成为，具有覆盖轴向Da的低透磁率部34的端面的尺寸的矩形的底面，并且越从芯22侧的端面亦即底面朝向上表面，上述周向Dc的宽度越宽。由此，永久磁铁42的上述周向Dc的两侧面42a、42b以朝向轴向Da的转子单元20的端面的方式成为相对于轴向Da倾斜的倾斜面。而且，永久磁铁42的两侧面42a、42b与一对磁化轭44的彼此的侧面44a、44b接触。
对永久磁铁42而言，与一对磁化轭44分别邻接的一对侧面42a、42b成为相互不同的磁极。而且，永久磁铁42以在上述周向Dc相邻的永久磁铁42彼此以相同的磁极对置的方式配置。此外，永久磁铁42由烧结磁铁形成。
轴向磁化部50也与轴向磁化部40同样构成。即，分别具备沿周向Dc交替配置的永久磁铁52以及磁化轭54各10个，它们通过未图示的非磁性部件以圆环状组装为一体。
成型用引导件60具有与芯22的外径相同的外径。成型用引导件60具备10个沿轴向Da贯通的引导孔62。它们的与轴向Da正交的剖面形状呈大致U字状形状。而且，引导孔62的上述剖面形状与芯22的***孔24的剖面形状相等。此外，成型用引导件60由非磁性体形成。详细而言，由不锈钢形成。
图3A示出在引导孔62以及***孔24填充磁铁材料26a的填充工序的结束时。在填充工序之前，以在径向磁化部30***有芯22的状态，在轴向Da的径向磁化部30的两端面彼此，对置地配置轴向磁化部40、50彼此，向轴向磁化部40***成型用引导件60。这里，径向磁化部30的低透磁率部34在径向与***孔24对置配置。另外，轴向磁化部40、50的永久磁铁42、52与径向磁化部30的低透磁率部34接触，永久磁铁42、52覆盖轴向Da的低透磁率部34的端面。另外，成型用引导件60以引导孔62与***孔24连接的方式配置。因此，在填充工序中，通过将磁铁材料26a填充于引导孔62，磁铁材料26a也被填充于***孔24。
此外，在图3A中，以与轴向磁化部50的内周面对置的方式配置有限制部件。限制部件是限制芯22向轴向磁化部50侧位移的部件。限制部件例如可以为与芯22具有相同的外径的圆柱部件。
图3B示出压缩磁铁材料26a的压缩工序。在本实施方式中，通过向引导孔62***冲头64对磁铁材料26a进行压缩。冲头64以引导孔62的内周形状作为外周形状，通过***冲头64，引导孔62内的磁铁材料26a被压入芯22侧。在本实施方式中，通过使轴向Da的冲头64的一对端部中的芯22侧的端部位移至轴向Da的芯22的端部，将引导孔62内的磁铁材料26a全部压入芯22的***孔24，结束压缩工序。通过压缩工序，涂布有磁粉的树脂将磁粉彼此粘合，在芯22的***孔24内形成永久磁铁26。此外，此时，施加于磁铁材料26a的压力可以为几十～几百Mpa(例如一百几十MPa)程度。
此外，相对于压缩工序的结束时刻经过规定期间，使磁化工序结束。即，从径向磁化部30取出芯22。
这里，对本实施方式的作用进行说明。
在填充工序中，通过与径向磁化部30对置配置有轴向磁化部40、50，轴向磁化部40、50朝向径向磁化部30施加磁场，将磁场经由径向磁化部30施加于磁铁材料26a。
图4示出轴向磁化部40以及径向磁化部30的剖面。如图4所示，从轴向磁化部40的N极出来的磁通经由磁化轭44进入径向磁化部30的高透磁率部32。而且，该磁通绕过与高透磁率部32邻接的低透磁率部34，通过芯22、磁铁材料26a以及芯22进入夹持有低透磁率部34的相邻的高透磁率部32。而且，进入高透磁率部32的磁通经由磁化轭44进入永久磁铁42的S极。
图5示出径向磁化部30以及芯22的剖面。如图5所示，从图4所示的永久磁铁42的N极出来的磁通经由高透磁率部32进入芯22，从芯横穿过填充于一对***孔24的磁铁材料26a，经由芯22进入邻接的高透磁率部32。
由此，填充于***孔24的磁铁材料26a被磁化。顺便说一下，由于在压缩工序之前的期间、压缩工序的初期，***孔24内的构成磁铁材料26a的磁粉能够比较容易地进行微小位移，所以磁通通过，使得磁粉的容易磁化方向沿磁通的方向变化。因此，在本实施方式中，通过磁通横穿过磁铁材料26a，不仅能够提高磁化率，而且能够使取向率提高。因此，能够制造高性能的转子单元20。
根据以上说明的本实施方式，能够获得以下记载的效果。
(1)轴向磁化部40、50朝向径向磁化部30施加磁场，由此将磁场经由径向磁化部30施加于芯22从而对磁铁材料26a进行了磁化。由此，不用在芯22的径向外侧配置磁场的产生源，就能够将磁场从径向施加于填充于芯22的磁铁材料26a。
(2)使轴向磁化部40为圆筒形状并且使其内周面的直径大于或等于芯22的直径并***有成型用引导件60。由此，能够在轴向Da的芯22的端面配置成型用引导件60。
(3)磁化工序包含从压缩工序的开始时刻至压缩工序的结束时刻为止的期间。在该情况下，由于在压缩工序中，芯22将较大的力波及至径向磁化部30，所以在由烧结磁铁等构成径向磁化部30的情况下，可能产生径向磁化部30的强度不足的情况。因此，将轴向磁化部40、50作为磁场的产生源的优点特别大。
顺便说一下，在径向磁化部30的强度不足的情况下，不仅担忧径向磁化部30的可靠性降低，而且担忧芯22因沿径向膨胀无法确保与IPMSM的定子的间隙从而定子与转子接触。
(4)磁化工序包含填充工序的期间。由于在填充工序中，对磁铁材料26a未施加有压力，所以以磁铁材料26a容易位移的状态对磁铁材料26a施加磁场。因此，能够使磁铁材料26a的容易磁化方向一致变容易，进而能够使永久磁铁26的取向率提高。
(5)与芯22的轴向Da的两端面彼此对置地配置有轴向磁化部40、50彼此。由此，容易抑制永久磁铁的轴向Da的磁化率、取向率的差别变。即，芯22内的磁路与轴向磁化部40、50的轴向Da的距离越长，从轴向磁化部40、50彼此经由径向磁化部30、芯22、径向磁化部30返回至轴向磁化部40、50彼此的磁通的路径(磁路)的磁阻越大。因此，对于从轴向磁化部40、50进入芯的磁通的磁通密度而言，靠近轴向磁化部40、50一侧比远离一侧容易变高，这成为磁铁材料26a的磁化率、取向率因轴向Da的磁铁材料26a的位置存在差别的重要因素。对于这一点，在本实施方式中，通过在轴向Da的芯22的两侧的双方分别配置轴向磁化部40、50，能够抑制轴向Da的轴向磁化部40、50与磁铁材料26a的距离的最大值变长。
(6)具备约束环36。由此，因为约束环36抵抗在压缩工序中芯22相对于高透磁率部32、低透磁率部34向径向外侧波及的力，所以在压缩工序中也能够维持使低透磁率部34以及高透磁率部32结合的状态。
并且，在仅通过约束环36使高透磁率部32以及低透磁率部34结合的情况下，即便在通过压缩工序使芯22与径向磁化部30的径向间隙过度变小的情况下，也容易从芯22将径向磁化部30取下。即，在该情况下，通过将约束环36拆下，能够分离高透磁率部32以及低透磁率部34，进而能够从芯22取下径向磁化部30。
(7)使约束环36为非磁性体。由此，来自轴向磁化部40、50的磁通在约束环36通过进入轴向磁化部40、50，从而能够抑制绕过高透磁率部32以及芯22的情况产生。
(8)使成型用引导件60为非磁性体。在该情况下，因为成型用引导件60的透磁率比芯22低，所以轴向磁化部40的来自永久磁铁42的磁通在成型用引导件60通过返回至永久磁铁42，从而能够抑制绕过芯22的情况产生。
(9)使轴向磁化部50为圆筒形状。由此，能够在轴向磁化部50***限制芯22的向轴向Da的位移的限制部件。而且，由此，在压缩工序中，能够抑制导致可靠性降低的程度的较大的力施加于轴向磁化部50的情况。
以下，以与第1实施方式的不同点为中心，参照附图对第2实施方式进行说明。
在上述实施方式中，将成型用引导件60配置于径向磁化部30的外侧。与此相对，在本实施方式中，将成型用引导件60的一部分与径向磁化部30的内周面对置地配置。
图6示出本实施方式的磁化装置的分解立体图。如图6所示，在本实施方式中，使轴向Da的径向磁化部30的长度L1比轴向Da的芯22的长度L2长。由此，将成型用引导件60中的轴向Da的长度“L1－L2＝L3”的部分***径向磁化部30。而且，在成型用引导件60的引导孔62中，从芯22侧沿轴向Da向长度L3的部分填充磁铁材料26a。
这里，在本实施方式中，使成型用引导件60为磁性体。详细而言，使成型用引导件60为珀明德铁钴系高导磁率合金。
在该情况下，在向引导孔62以及***孔24填充磁铁材料26a的填充工序中，从轴向磁化部40、50进入径向磁化部30的磁通从径向不仅进入芯22，而且进入成型用引导件60。而且，从径向进入成型用引导件60的磁通横穿过填充于引导孔62的磁铁材料26a返回至径向磁化部30。因此，能够使成型用引导件60内的磁铁材料26a的容易磁化方向与磁通的方向一致。这里，在提高永久磁铁26的取向率的基础上，因为考虑到与压缩工序相比，在压缩工序以前，对磁铁材料26a施加有磁场一方的效果较大，所以在本实施方式中，能够更容易地提高永久磁铁26的取向率。
以下，以与第2实施方式的不同点为中心，参照附图对第3实施方式进行说明。
在上述第2实施方式中，仅在芯22的轴向Da的一方的端部对置地配置有成型用引导件60。与此相对，在本实施方式中，如图7所示，在芯22的轴向Da的两端部彼此对置地配置有成型用引导件60、70彼此。
图7表示本实施方式的磁化装置的分解立体图。如图7所示，在本实施方式中，径向磁化部30的轴向Da的长度L1比芯22的轴向Da的长度L2长。而且，在径向磁化部30，从轴向Da的两侧将成型用引导件60、70彼此***长度L3地配置。此外，成型用引导件70在本实施方式中也由磁性体构成。详细而言，由珀明德铁钴系高导磁率合金构成。
在上述配置中，作为填充工序，向成型用引导件60的引导孔62、成型用引导件70的引导孔72以及芯22的***孔24填充磁铁材料26a。此时，从芯22侧向成型用引导件60的引导孔62以及成型用引导件70的引导孔72彼此，在轴向Da的长度L3的部分填充磁铁材料26a。而且，从引导孔62、72分别通过冲头将磁铁材料26a向***孔24侧压缩。该压缩工序通过冲头的前端到达轴向Da的***孔24的端部而结束。
此外，也可以将上述实施方式的各事项的至少一个如以下那样进行变更。在上述实施方式中，虽然使成型用引导件60、70的外径与芯22的外径一致，但并不限定于此。例如，在***孔24与芯22的外周的距离较长的情况下等，即便能够将成型用引导件60、70的引导孔62、72与***孔24连接，成型用引导件60、70的外径也容易比芯22的外径小。
在上述第1实施方式中，虽然由不锈钢构成成型用引导件60，但作为非磁性体，并不限定于此。另外，也不限定于非磁性体，也可以为磁性体。在该情况下，由于来自轴向磁化部40的磁通经由成型用引导件60横穿过引导孔62内的磁铁材料26a的量增加，所以能够对在填充工序中填充于成型用引导件60的引导孔62的磁铁材料26a施加磁场。
在上述第2实施方式中，虽然由珀明德铁钴系高导磁率合金形成成型用引导件60，但并不限定于此。同样地，在第3实施方式中，虽然由珀明德铁钴系高导磁率合金形成成型用引导件60、70，但并不限定于此。例如也可以由铸铁、软铁形成。理所当然，使上述第2实施方式中的成型用引导件60、第3实施方式中的成型用引导件60、70为磁性体不是必须的。即便为非磁性体，例如在透磁率比径向磁化部30的低透磁率部34高的情况下等，也能够确保绕过低透磁率部34进入成型用引导件60、70通过磁铁材料26a的磁通的量。
在上述第1实施方式(图2)、第2实施方式(图6)中，也可以使未***有成型用引导件60的轴向磁化部50的内径比芯22的外径小。即便在该情况下，若轴向磁化部50具有圆筒形状，则也能够将限制芯22在轴向Da中想要向轴向磁化部50侧位移的情况的限制部件***轴向磁化部50。而且，在该情况下，通过上述限制部件承受在压缩工序中芯22在轴向Da中向轴向磁化部50侧波及的力，能够抑制或者避免施加于轴向磁化部50的情况。而且，在该情况下，在磁化工序中轴向磁化部50的配置于比径向磁化部30的内周靠内侧的部分能够从轴向Da对芯22施加磁场。
作为永久磁铁42、52，并不限定于烧结磁铁，例如也可以为如钐钴磁铁那样含有钐的钐磁铁、铁素体磁铁。另外，并不限定于永久磁铁，也可以为电磁铁。
在上述实施方式中，虽然使轴向磁化部40的内径为芯22的外径程度，但并不限定于此。例如，在使成型用引导件60的外径比芯22小的情况下，也可以使轴向磁化部40的内径小于或等于芯22的外径。
为圆筒形状也不是必须的。例如也可以使外周形状为正十边形等正多边形。
在上述第3实施方式(图7)中，虽然使成型用引导件60与成型用引导件70的长度相同，分别填充的磁铁材料26a的压缩量相同，但这不是必须的。
作为以在一对轴向Da的两侧分别配置成型用引导件60、70的方式被执行的压缩工序，并不限定于上述第3实施方式(图7)所例示的例子。例如，也可以如上述第1实施方式(图2)所示那样，使径向磁化部30的轴向Da的长度与芯22的轴向Da的长度相等。
在上述第1实施方式(图3A、图3B)、第2实施方式(图6)中，也可以不使用轴向磁化部50，仅将轴向磁化部40作为磁场的产生源。另外，也可以不使用轴向磁化部40，仅将轴向磁化部50作为磁场的产生源。
并不限定于由填充工序以及压缩工序与从压缩工序结束时刻至规定期间的期间构成。例如，也可以是从填充工序的开始时刻至压缩行程结束时刻的期间。这能够通过与压缩工序的结束同步地将轴向磁化部40、50从径向磁化部30拉离来实现。另外，例如也可以构成为，不包含填充工序，包含从压缩工序的开始时刻至压缩工序的结束时刻的期间。这能够通过例如在上述第1实施方式中，在填充工序的结束后向径向磁化部30***芯22，向成型用引导件60***轴向磁化部40，与压缩工序的结束同步地将轴向磁化部40、50从径向磁化部30拉离来实现。
在上述实施方式中，未提及磁化工序中的磁铁材料26a的温度。例如考虑到：即便在填充工序中磁铁材料26a是常温，在压缩工序中磁铁材料26a也会成为高温。但是，也可以在填充工序中也使磁铁材料为高温。在该情况下，具有容易提高磁化率、取向率这一优点。
在上述实施方式中，虽然将约束环36由不锈钢构成，但并不限定于此。例如，也可以是铝。另外，也不限定于由非磁性体形成。
在上述第2实施方式(图6)中，虽然使轴向的芯22的长度L2、与轴向的成型用引导件60中的在压缩工序开始时填充有磁铁材料26a的部分的长度L3的合计，为轴向Da的径向磁化部30的长度L1，但并不限定于此。例如，也可以使长度L1比上述合计长，另外，也可以比上述合计短比长度L2长。同样地，在第3实施方式中，不必一定使轴向Da的径向磁化部30的长度L1为芯22的长度L2与上述长度L3的2倍的和。
在上述实施方式中，虽然由不锈钢构成低透磁率部34，但并不限定于此。例如，也可以由铝构成。
在上述实施方式中，虽然由珀明德铁钴系高导磁率合金构成高透磁率部32，但并不限定于此，例如也可以由软铁构成。
在上述实施方式中，虽然使周向Dc的低透磁率部34的长度在径向的任何地方均相同，但并不限定于此。例如，也可以是越趋向径向外侧越长。由此，能够减少未到达芯22的磁通量。
不必一定具备约束环。例如，如图8所例示那样，也可以为低透磁率部34构成径向磁化部30的外周，在径向磁化部30的内周侧埋入有高透磁率部32。
并不限定于电磁钢板的层叠体。例如，也可以由铸铁形成，另外，也可以由软铁形成。
并不限定于压缩成型。例如，也可以为注射模塑成型。这里，在为注射模塑成型的情况下，将使磁粉与树脂的混合物中树脂的比例增加后的材料作为磁铁材料，使磁铁材料成为高温从而使赋予流动性的材料流入***孔24，然后进行冷却，从而成型永久磁铁。此外，在该情况下，优选磁化工序在磁铁材料具有流动性时执行。
在图1中，虽然将分别内置于转子单元20的永久磁铁26，配置于周向Dc的相同相位，但并不限定于此。例如，在图1中，也可以相对于图中最上部的转子单元20的永久磁铁26，将图中中央的转子单元20的永久磁铁26在周向Dc稍向图中左侧偏移，相对于该中央的转子单元20的永久磁铁26，将图中最下部的转子单元20的永久磁铁26稍向图中左侧偏移。
作为构成转子10的转子单元20的数量，并不限定于3个，例如可以为2个，也可以为4个以上。并且，也可以通过单个的转子单元20构成转子10。
永久磁铁26的形状并不限定于U字形状，可以为将U字形状分割为两部分的形状，另外，也可以为V字形状、辐条形状等。
在上述实施方式中，虽然将轴向磁化部40、50在轴向Da以紧贴于转子单元20的方式与转子单元20对置配置，但也可以隔开规定缝隙地与转子单元20对置配置。
作为IPMSM，并不限定于内置于EPS。例如，也可以内置于可变齿轮转向***。当然，也不限定于内置于用于转舵操舵轮的促动器。
Claims (7)
1.一种制造埋入磁铁型转子单元的方法，所述埋入磁铁型转子单元具备沿周向具有多个***孔的芯、与被埋入该芯的各***孔的永久磁铁，并且单个所述埋入磁铁型转子单元构成转子或者多个所述埋入磁铁型转子单元在所述芯的轴向被连结而构成转子，
该方法包括使用磁化装置对被填充于所述各***孔的磁铁材料进行磁化的磁化工序，
所述制造埋入磁铁型转子单元的方法的特征在于，
所述磁化装置具备作为磁场的产生源的轴向磁化部、内周面朝向所述芯的径向的径向磁化部，
对所述径向磁化部而言，在周向交替地配置有低透磁率部、与比该低透磁率部透磁率高的高透磁率部，
在所述磁化工序中，以在所述芯的径向使所述低透磁率部与所述磁铁材料对置的方式配置所述径向磁化部，以在所述芯的轴向与所述径向磁化部对置的方式配置所述轴向磁化部，从而所述轴向磁化部朝向所述径向磁化部施加磁场，将该磁场经由所述径向磁化部施加于所述磁铁材料，
所述轴向磁化部具有圆筒形状，内周面的直径大于或等于所述芯的直径，
在所述磁化工序中，所述轴向磁化部的内周面以在所述芯的径向与所述芯的外周面一致或者位于比所述外周面靠外侧的方式配置，
所述制造埋入磁铁型转子单元的方法还包括向所述***孔填充磁铁材料的填充工序，
所述磁化工序至少包含所述填充工序的一部分期间。
2.根据权利要求1所述的埋入磁铁型转子单元的制造方法，其特征在于，
所述填充工序是将具有引导孔的成型用引导件与所述芯的轴向的端面对置地配置并且向所述引导孔以及所述***孔填充磁铁材料的工序，
所述填充工序具有通过被***所述引导孔的冲头对所述磁铁材料施加从所述引导孔侧进入所述***孔侧的方向的压力从而压缩所述磁铁材料的压缩工序，
在所述压缩工序中，所述引导孔是与所述芯的轴向正交的剖面形状具有与所述***孔的形状相同的形状且在所述芯的轴向延伸而与所述***孔连接的孔，
所述磁化工序包含从所述压缩工序的开始时刻至所述压缩工序的结束时刻为止的期间。
3.根据权利要求2所述的埋入磁铁型转子单元的制造方法，其特征在于，
在所述填充工序中，在所述芯的轴向，所述径向磁化部的长度比所述芯的长度长，所述成型用引导件中的在所述压缩工序的开始时填充有所述磁铁材料的部分与所述芯在所述芯的径向与所述径向磁化部对置地配置。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的埋入磁铁型转子单元的制造方法，其特征在于，
所述轴向磁化部配置于所述芯的轴向两侧的双方。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的埋入磁铁型转子单元的制造方法，其特征在于，
所述径向磁化部是圆筒状部件，具备约束环，
所述约束环形成所述径向磁化部的外周面，
所述低透磁率部以及所述高透磁率部分别从所述径向磁化部的内周面延伸至所述约束环的内周面。
6.根据权利要求5所述的埋入磁铁型转子单元的制造方法，其特征在于，
所述约束环是非磁性体。
7.一种权利要求1～3中的任一项所述的埋入磁铁型转子单元的制造方法中所述的磁化装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20191105 |