專利名稱：轉(zhuǎn)子的制造方法和轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造電動機(jī)中使用的轉(zhuǎn)子的方法，其包括利用樹脂將磁體 固定到轉(zhuǎn)子芯的步驟，本發(fā)明還涉及轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
為了將磁體固定到電動機(jī)中使用的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子芯，已經(jīng)有利用樹脂將 磁體固定到轉(zhuǎn)子芯的方法。作為一種現(xiàn)有技術(shù)，存在如下所述的專利文獻(xiàn) l的發(fā)明。
圖IO是專利文獻(xiàn)1中揭示的轉(zhuǎn)子101的外部立體圖。圖11是專利文 獻(xiàn)1中揭示的轉(zhuǎn)子101的分解立體圖，其中樹脂113還未被注入。如圖10 和11所示，轉(zhuǎn)子101被構(gòu)造為使得豎直被注入在相鄰的永磁體111之間， 以將磁體111固定到轉(zhuǎn)子芯112。
專利文獻(xiàn)JP2001-298887A (第
段，圖1和2)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的問題
這里，當(dāng)包括轉(zhuǎn)子101電動機(jī)被通電以使得轉(zhuǎn)子101旋轉(zhuǎn)時，離心力 作用在永磁體111上。即使每個永磁體在周向上的兩個端部都用樹脂固 定，每個永磁體lll在周向上的中部llla并未用樹脂固定。因此，由轉(zhuǎn)子 101的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力造成的應(yīng)力容易集中在存在于每個永磁體111 在軸向上的兩個端部中的樹脂部分上。因此，沒有利用樹脂足夠地保持磁 體lll，而其可能脫離轉(zhuǎn)子芯102。
如圖12所示，還存在一種轉(zhuǎn)子201，其中利用樹脂213將永磁體211 固定到轉(zhuǎn)子芯212。圖12是由層疊電磁鋼片構(gòu)成的中空圓筒形轉(zhuǎn)子芯212 沿著其徑向觀察的剖視圖。如圖12所示，轉(zhuǎn)子芯212設(shè)置有多個槽212s，其是布置在預(yù)定周向間隔處的通孔，永磁體211插入到每個槽212s 中。在這些槽212s中，用樹脂213固定永磁體211。
但是，如果不能充分控制填充到槽212s的內(nèi)表面與永磁體211的在轉(zhuǎn) 子芯212側(cè)表面之間的間隙，則如圖12中的區(qū)域A所示，形成了未被填 充樹脂213的一些部分，并且樹脂213的填充量可能隨著位置而不同等。 在這些情況下，由于通過轉(zhuǎn)子201的旋轉(zhuǎn)而引起的離心力，應(yīng)力將集中在 未被填充樹脂213的部分以及僅被填充了少量樹脂213的部分。當(dāng)由于如 上的離心力引起的應(yīng)力局部地作用時，由層疊鋼片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子芯212可能 損壞。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種制造轉(zhuǎn)子的方法，其能夠利用樹脂將 轉(zhuǎn)子芯可靠地固定到磁體，并防止轉(zhuǎn)子芯的損壞。 解決問題的手段
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明具有以下特征。
(1) 本發(fā)明的制造轉(zhuǎn)子的方法的特征在于一種制造轉(zhuǎn)子的方法，所 述轉(zhuǎn)子包括中空圓筒形轉(zhuǎn)子芯，其由層疊電磁鋼片構(gòu)成；槽，其是軸向 地形成穿過所述轉(zhuǎn)子芯的孔并布置在所述轉(zhuǎn)子芯的周緣附近；磁體，其布 置在所述槽中；上模具，其布置在所述轉(zhuǎn)子芯的第一端表面上并設(shè)置有缸 體，熔化樹脂通過所述缸體注入；以及下模具，其布置在所述轉(zhuǎn)子芯的第 二端表面上，用于與所述上模具協(xié)同對所述轉(zhuǎn)子芯加壓，并且所述方法包 括通過注模將所述熔化樹脂注入所述槽中來將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯 的步驟，其中，所述方法包括基于如下條件通過注模將所述熔化樹脂注入 所述槽中來將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯的步驟，假定所述轉(zhuǎn)子芯的所述 第一端表面與所述磁體的端表面之間的尺寸是芯端表面-磁體間隔，并且所 述槽的內(nèi)表面與所述磁體的側(cè)表面之間的尺寸的、在允許通過將所述樹脂 通過所述上模具的所述缸體注入所述槽中使所述熔化樹脂在所述槽的所述 內(nèi)表面與所述磁體的所述側(cè)表面之間完全填充到所述槽的與所述下模具相 鄰的部分的情況下的最小值是最小槽-磁體間隔值，并且所述芯端表面-磁 體間隔的值大于所述最小槽-磁體間隔值。
(2) 本發(fā)明的制造轉(zhuǎn)子的方法的特征在于，在(1)中描述的制造轉(zhuǎn)子的方法中，基于如下條件進(jìn)行通過注模將所述熔化樹脂注入所述槽中來 將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯的步驟所述芯端表面-磁體間隔的值是在其 中通過將所述上模具和所述下模具對所述轉(zhuǎn)子芯進(jìn)行加壓并將所述熔化樹 脂注入所述槽中的注模時的值。 本發(fā)明的優(yōu)點
具有上述特征的本發(fā)明提供了以下操作和優(yōu)點。 (1)本發(fā)明的制造轉(zhuǎn)子的方法的特征在于一種制造轉(zhuǎn)子的方法，包括 中空圓筒形轉(zhuǎn)子芯，其由層疊電磁鋼片構(gòu)成；槽，其是軸向地形成穿過所 述轉(zhuǎn)子芯的孔并布置在所述轉(zhuǎn)子芯的周緣附近；磁體，其布置在所述槽 中；上模具，其布置在所述轉(zhuǎn)子芯的第一端表面上并設(shè)置有缸體，熔化樹 脂通過所述缸體注入；以及下模具，其布置在所述轉(zhuǎn)子芯的第二端表面 上，用于與所述上模具協(xié)同對所述轉(zhuǎn)子芯加壓，并且所述方法包括通過注 模將所述熔化樹脂注入所述槽中來將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯的步驟， 其中，所述方法包括基于如下條件通過注模將所述熔化樹脂注入所述槽中 來將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯的步驟，假定所述轉(zhuǎn)子芯的所述第一端表 面與所述磁體的端表面之間的尺寸是芯端表面-磁體間隔，并且所述槽的內(nèi) 表面與所述磁體的側(cè)表面之間的尺寸的、在允許通過將所述樹脂通過所述 上模具的所述缸體注入所述槽中使所述熔化樹脂在所述槽的所述內(nèi)表面與 所述磁體的所述側(cè)表面之間完全填充到所述槽的與所述下模具相鄰的部分 的情況下的最小值是最小槽-磁體間隔值，并且所述芯端表面-磁體間隔的 值大于所述最小槽-磁體間隔值。因此，該轉(zhuǎn)子制造方法能夠?qū)崿F(xiàn)使得將樹 脂的充足填充量施加在槽的內(nèi)表面與磁體的側(cè)表面之間的整個間隙中，由 此能夠通過樹脂模制將永磁體可靠地固定到轉(zhuǎn)子芯，并且可以避免由于離 心力引起的不均勻的應(yīng)力集中，從而防止轉(zhuǎn)子芯的損壞。
(2)在(1)中描述的制造轉(zhuǎn)子的方法中，基于如下條件進(jìn)行通過注 模將所述熔化樹脂注入所述槽中來將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯的步驟
所述芯端表面-磁體間隔的值是在其中通過將所述上模具和所述下模具對所 述轉(zhuǎn)子芯進(jìn)行加壓并將所述熔化樹脂注入所述槽中的注模時的值。因此， 除了上述(1)中的優(yōu)點，該轉(zhuǎn)子制造方法可以實現(xiàn)使得即使在芯端表面-磁體間隔的值在對樹脂進(jìn)行注模時發(fā)生改變時也能將樹脂的充足填充量施 加在槽的內(nèi)表面與磁體的側(cè)表面之間的整個間隙中。因此可以通過樹脂模 制更可靠地將永磁體固定到轉(zhuǎn)子芯，并且可以避免由于離心力引起的不均 勻應(yīng)力集中，從而防止轉(zhuǎn)子芯的損壞。


圖l是樹脂模制結(jié)構(gòu)的剖視圖2是沿著徑向觀察的轉(zhuǎn)子芯的剖視圖3是沿著圖2中的箭頭A所取的視圖4是示出每個尺寸的設(shè)定條件的視圖5是示出關(guān)于形成允許樹脂流入其中的間隙的間隙部分的軸向填充
高度與允許樹脂流入其中的間隙的尺寸之間的關(guān)系的實驗結(jié)果的表； 圖6是其中樹脂流入連通通路的樹脂模制結(jié)構(gòu)的剖視圖； 圖7是其中樹脂流入轉(zhuǎn)子芯的端表面與永磁體的端表面之間的樹脂模
制結(jié)構(gòu)的剖視圖8是其中樹脂流入槽的內(nèi)表面與永磁體的外周表面之間的樹脂模制 結(jié)構(gòu)的剖視圖9是示出夾緊載荷與轉(zhuǎn)子的軸向尺寸之間的關(guān)系的圖； 圖IO是專利文獻(xiàn)1中揭示的轉(zhuǎn)子的外部立體圖11是在樹脂尚未注入的情況下專利文獻(xiàn)1中揭示的轉(zhuǎn)子的分解立 體圖12是通常的利用樹脂將永磁體固定在槽中的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
附圖標(biāo)記說明
11 永磁體
12 轉(zhuǎn)子芯 12s 槽
13 樹脂21 上模具
22 下模具
23 缸體
24 柱塞
25 連通通路
5 芯端表面-磁體間隔 a ，曹-磁體間隔
具體實施例方式
以下將描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖1是示出用于利用樹脂將磁體固 定到轉(zhuǎn)子芯的樹脂模制結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是沿著徑向觀察的僅轉(zhuǎn)子芯12 的剖視圖。圖3是沿著圖2中的箭頭A的方向所取的視圖，示出了沿著轉(zhuǎn) 子芯12的軸向觀察時槽12s和永磁體11的位置關(guān)系。圖6至8是示出圖1 的右半部的剖視圖，其示出了樹脂13的流動狀態(tài)。
如圖1所示，樹脂模制結(jié)構(gòu)包括永磁體11、轉(zhuǎn)子芯12、上模具21和 下模具22等。轉(zhuǎn)子芯12是由許多電磁鋼片形成的中空圓筒形狀，并具有 在面對上模具21 —側(cè)上的端表面12a、在面對下模具22 —側(cè)上的端表面 12b、以及中空部分12c。此外，多個槽12s以等角間隔(以預(yù)定的軸向間 距)布置在轉(zhuǎn)子芯12的周緣附近。在每個槽12s中，如圖l所示， 一對沿 著其厚度方向磁化的板形永磁體11沿著轉(zhuǎn)子芯12的軸向豎直地彼此堆 疊。每個永磁體11是諸如鐵氧磁體之類的燒結(jié)磁體。當(dāng)沿著轉(zhuǎn)子芯12的 軸向觀察時，如圖3所示，永磁體ll位于槽12s中。
此外，如圖1所示，盤形的上模具21和下模具22布置在轉(zhuǎn)子芯12的 沿著軸向的兩端。上模具21設(shè)置有下表面21a和沿著周向布置的多個缸體 23，下表面21a將與轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a接觸。每個缸體23形成為容 納下述柱塞24。上模具21還在每個缸體23與轉(zhuǎn)子芯12的槽12s之間的 連通區(qū)域25中設(shè)置有缸體下表面21b。當(dāng)上模具21和下模具22安裝在轉(zhuǎn) 子芯12的沿著軸向的兩端上時，每個缸體23在徑向上布置在中空部分 12c與轉(zhuǎn)子芯12的槽12s之間的位置。在上述結(jié)構(gòu)中，樹脂13被注入上模具21的每個缸體23中，并升高溫
度以軟化。然后，通過柱塞24按壓熔化的樹脂13，以使得其在向前流向 轉(zhuǎn)子芯12的內(nèi)部。這是使用的樹脂13是例如環(huán)氧樹脂，其在對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 的震動阻力之類的強(qiáng)度方面較強(qiáng)。于是，使樹脂13在上模具21的缸體下 表面21b與轉(zhuǎn)子芯12的位于面對上模具21 —側(cè)的端表面12a之間的每個 連通區(qū)域中流動，并進(jìn)一步流動到每個槽12s中，永磁體11置于永磁體 11中。然后，如圖7所示，樹脂13流入轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a與永磁體 11的至于面對上模具21 —側(cè)的端表面lla之間，并如圖8所示繼續(xù)流入 每個槽12s的內(nèi)表面與永磁體11的側(cè)表面之間。此后，樹脂13被冷卻并 固化，從而將永磁體11固定到轉(zhuǎn)子芯12。
這里，對轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a與永磁體11的端表面lla之間的間 隙距離(第一間隙距離)和每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的位于更 靠近轉(zhuǎn)子芯12的外周側(cè)的側(cè)表面之間的間隙距離(第二間隙距離)之間 的關(guān)系進(jìn)行了研究。當(dāng)?shù)谝婚g隙距離小于第二間隙距離時，樹脂13的填 充壓力可能不足以使樹脂13分布在槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè) 表面之間的整個間隙中。在如上所述樹脂13不能充分分布在每個槽12s的 內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間的間隙中的情況下，在每個槽12s的 內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間的間隙中可以形成未填充樹脂13的 空洞部分，并且即使在填充有樹脂13的部分中，樹脂13的填充量也可以 隨著位置而不同。
在每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間，如果未填充樹 脂13的部分具體存在于更靠近轉(zhuǎn)子芯12的外周側(cè)的間隙中，或者即使在 填充有樹脂13的部分中樹脂13的填充量隨著位置而不同，則當(dāng)轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)，并在每個永磁體11中產(chǎn)生作用在轉(zhuǎn)子芯12上的離心力時，應(yīng)力容易 局部集中在轉(zhuǎn)子芯12上。這可以引起轉(zhuǎn)子芯12的損壞。因此，關(guān)鍵是將 樹脂13充分地分布在每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間 的整個間隙中，以有利地將永磁體11固定到轉(zhuǎn)子芯12。
因此，本發(fā)明提出了一種建立在其中樹脂13將流動的部分的尺寸之 間的條件表達(dá)式，以將永磁體11可靠地固定到轉(zhuǎn)子芯12。圖4是由圖1中的圓所示的區(qū)域A的放大視圖。對于如圖4所示，界定在每個槽12s的
內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間并位于更靠近轉(zhuǎn)子芯12的外周側(cè)的 間隙，本申請人通過實驗驗證了允許樹脂13完全填充在整個間隙中的間 隙距離。具體而言，分別在間隙o;的距離被設(shè)定為50/mi、 100/rni和 150/mi時，復(fù)現(xiàn)在制造轉(zhuǎn)子期間樹脂模制處理的樹脂13的填充壓力，并 檢查樹脂13是否填充在整個間隙a中。對于填充長度，設(shè)定并驗證兩個 模型； 一個模型是轉(zhuǎn)子芯12沿著軸向的裁定基準(zhǔn)尺寸(Spec 1:約 135mm)，另一個模型是壁基準(zhǔn)尺寸更小的尺寸(Spec 2:約70mm)。
作為驗證的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)間隙a的距離被設(shè)定為5(^m時樹脂13難以 填充在間隙a中。這似乎是由作為環(huán)氧樹脂的樹脂13的可流動性造成 的。g口，樹脂13難以流入具有50Atm距離的間隙o;中。當(dāng)間隙a被設(shè)定為 100/mi時，在間隙a中發(fā)現(xiàn)未填充樹脂13的部分，而且即使在填充有樹 脂13的部分中樹脂13的填充量也不均勻。另一方面，當(dāng)間隙a的距離被 設(shè)定為150/xm時，沒有發(fā)現(xiàn)任何未填充樹脂13的部分，而且樹脂13以均 勻的填充量填充在整個間隙中。圖5中示出了以上驗證結(jié)果。在圖5中， 樹脂13填充在整個間隙a中的情況被標(biāo)以"0"，而樹脂13未充分填充 在間隙a中的情況被標(biāo)以"X"。
如圖5所示，為了將樹脂13均勻的分布在槽12s的內(nèi)表面與永磁體 11的側(cè)表面之間的整個間隙中來將永磁體11可靠地固定到轉(zhuǎn)子芯12，在 考慮到轉(zhuǎn)子芯12和永磁體11的尺寸精度以及樹脂13 (環(huán)氧樹脂)的可流 動性的情況下，間隙a的距離的最小值優(yōu)選地是150/mi。
如圖4所示，假定轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a與永磁體11的端表面lla 之間的尺寸為芯端表面-磁體間隔S。因此，對于芯端表面-磁體間隔S與間 隙a的距離的最小值(最小槽-磁體間隔值)之間的關(guān)系，設(shè)定條件表達(dá)式 來建立以下數(shù)學(xué)表達(dá)式。
數(shù)學(xué)表達(dá)式l: (芯端表面-磁體間隔S)》(最小槽-磁體間隔值)
通過由數(shù)學(xué)表達(dá)式1所示的條件表達(dá)式，將轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a與 永磁體11的端表面lla之間的間隙距離設(shè)定為等于或大于為使樹脂13充分分布在整個間隙a中所需的間隙距離的最小值，間隙Of是界定在槽12s 的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間并位于更靠近轉(zhuǎn)子芯12的外周側(cè) 的間隙。這使得可以確保填充壓力足以使樹脂13流入槽12s與每個永磁體 U的側(cè)表面之間的間隙。而且，樹脂13可以充分并均勻地分布在槽12s 的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間的間隙中，由此將永磁體11可靠 地固定到轉(zhuǎn)子芯12。因此，當(dāng)通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)在永磁體11中產(chǎn)生離心力 時，離心力均勻地作用在轉(zhuǎn)子芯12上，于是防止轉(zhuǎn)子芯12的破損。
這里，當(dāng)由轉(zhuǎn)子芯12和下模具22以非常高的載荷夾緊轉(zhuǎn)子芯12來進(jìn) 行用于將樹脂13供應(yīng)到每個槽12s中的樹脂模制處理時，芯端表面-磁體 間隔S將由于下述原因而發(fā)生改變。
在用于將樹脂13供應(yīng)到每個槽12s中的樹脂模制處理中，樹脂的溫度 升高以軟化，因而樹脂13處于高溫狀態(tài)。暴露于樹脂13的轉(zhuǎn)子芯12將由 于其電磁鋼片的材料而熱膨脹，從而使轉(zhuǎn)子芯12在軸向上的尺寸延展。 此外，類似地暴露于樹脂13的每個永磁體11將收縮，這是因為永磁體11 是燒結(jié)磁體。作為用于將樹脂13供應(yīng)到每個槽12s中的樹脂模制處理的結(jié) 果，作為轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a與永磁體11的端表面lla之間的尺寸的 芯端表面-磁體間隔5的值將改變。
在用于將樹脂13供應(yīng)到每個槽12s的樹脂模制處理中，以使得上模具 21和下模具22安裝到轉(zhuǎn)子芯12的沿著軸向的兩個端表面的方式進(jìn)行夾 緊。此時，由于下述原因，需要非常高的載荷來夾緊。通過每個缸體23 供應(yīng)的樹脂13將經(jīng)過形成在上模具21的缸體下表面21b與轉(zhuǎn)子芯12的端 表面12a之間的連通通路25，并接著流入轉(zhuǎn)子芯12的每個槽12s。如果夾 緊載荷不足，則樹脂13容易從連通通路25泄漏到上模具21的下表面21a 與轉(zhuǎn)子芯12的槽12s之間的間隙中，結(jié)果流入每個槽12s的樹脂13的量 不足。在每個槽12s中樹脂13的填充量不足的情況下，樹脂13將不能充 分填充在槽12s的內(nèi)表面與永磁體11的側(cè)表面之間的間隙中，導(dǎo)致未填充 樹脂13的部分的產(chǎn)生。于是，永磁體11不能可靠地固定到轉(zhuǎn)子芯12。因 此，為了通過安裝到轉(zhuǎn)子芯12的沿著其軸向的兩個端表面的上模具21和 下模具22來夾緊轉(zhuǎn)子芯12，需要非常高的載荷。作為一個參考示例，在轉(zhuǎn)子芯12沿著軸向的裁定基準(zhǔn)尺寸(Spec 1:約135mm)的情況下，施 加約6噸的載荷。
當(dāng)如上所述通過上模具21和下模具22以非常高的載荷夾緊轉(zhuǎn)子芯12 時，由許多曾電電磁鋼片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子芯12由于其彈性而將在轉(zhuǎn)子芯12的 軸向上的厚度方面受到限制。因此，通過上模具21和下模具22夾緊轉(zhuǎn)子 芯12也將引起作為轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a與永磁體11的端表面lla之間 的尺寸的芯端表面-磁體間隔5的值的改變。
作為參考，示出了一個示例，關(guān)于在裁定條件下的樹脂模制處理中引 起的芯端表面-磁體間隔5的值的改變，以及在由通過轉(zhuǎn)子芯12和下模具 22夾緊轉(zhuǎn)子芯12引起的芯端表面-磁體間隔5的值的改變。以下首先解釋 在樹脂模制中芯端表面-磁體間隔5的值的改變。永磁體11具有比轉(zhuǎn)子芯 12更大的材料熱膨脹系數(shù)。將轉(zhuǎn)子芯12在25。C的溫度時的軸向尺寸假定 未裁定基準(zhǔn)尺寸。當(dāng)樹脂13的溫度升高到165'C時，芯端表面-磁體間隔5 最終增大約250/mi。
由通過上模具21和下模具22夾緊轉(zhuǎn)子芯12造成的芯端表面-磁體間 隔5的值的改變?nèi)缦滤觥?br> 為了示出通過上模具21和下模具22對轉(zhuǎn)子芯12的夾緊載荷與被假定 未裁定基準(zhǔn)尺寸的轉(zhuǎn)子芯12的軸向尺寸之間的關(guān)系，圖6將通過上模具 21和下模具22的夾緊載荷作為哼周，并將轉(zhuǎn)子芯12的軸向尺寸(假定基 準(zhǔn)尺寸為0)作為縱軸。如圖6所示，通過在由上模具21和下模具22夾 緊轉(zhuǎn)子芯12的夾緊狀態(tài)下施加的載荷，轉(zhuǎn)子芯12的軸向尺寸與初始狀態(tài) 相比收縮了 400/mi，由此芯端表面-磁體間隔5減小了約400Mm。
以上示例僅是參考。在不同條件下，相似地，通過由上模具21和下 模具22夾緊轉(zhuǎn)子芯12引起的芯端表面-磁體間隔5的值的改變將通常大于 由樹脂模制引起的芯端表面-磁體間隔<5的值的改變。因此，當(dāng)由上模具 21和下模具22以非常高的載荷夾緊轉(zhuǎn)子芯12并將樹脂13供應(yīng)在每個槽 12s中以用于樹脂模制時，芯端表面-磁體間隔5的值將減小。在將轉(zhuǎn)子芯 12的軸向尺寸假定為裁定基準(zhǔn)尺寸的以上示例中，芯端表面-磁體間隔S 的值被認(rèn)為減小了約150/mi。如果芯端表面-磁體間隔S的值的減小導(dǎo)致轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a與 永磁體11的端表面lla之間的間隙距離變得小于間隙o;的距離，則不能獲 得使樹脂13流入每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間的間 隙的填充壓力，其引起樹脂13的不充分分布。
在樹脂13不充分地分布在每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè) 表面這件的間隙中的情況下，容易在每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11 的側(cè)表面之間形成未填充樹脂13的部分。于是，每個永磁體11不能可靠 地固定到轉(zhuǎn)子芯12。
本發(fā)明因此提出了建立在其中樹脂13將流動的部分的尺寸之間的條 件表達(dá)式，以將永磁體11可靠地固定到轉(zhuǎn)子芯12。具體而言，如圖4所 示，假定在樹脂模制處理中由上模具21和下模具22夾緊的轉(zhuǎn)子芯12的軸 向尺寸(厚度)是tl，并且在樹脂模制處理中永磁體11的軸向尺寸(厚 度)是t2。
提出了數(shù)學(xué)表達(dá)式1之外還設(shè)定條件表達(dá)式以建立以下數(shù)學(xué)表達(dá)式。 數(shù)學(xué)表達(dá)式2:
(芯端表面-磁體間隔5)=(在樹脂模制中由上模具21和下模具22 夾緊的轉(zhuǎn)子芯12的軸向尺寸tl) _ (在樹脂模制中永磁體11的軸向尺寸 t2)
在此數(shù)學(xué)表達(dá)式2中，芯端表面-磁體間隔S被設(shè)定為通過從在樹脂模制中 處于由上模具21和下模具22夾緊狀態(tài)下的芯尺寸tl減去在樹脂模制中的 磁體尺寸t2的計算得到的值。因此，即使當(dāng)芯端表面-磁體間隔5由于在 樹脂模制中被上模具21和下模具22夾緊而減小到最小值時，也可以提供 足以使樹脂13流入在每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間 的被界定為槽-磁體間隔a的間隙中的壓力。
因此，樹脂13可以充分地填充在每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體 11的側(cè)表面之間的間隙中，從而利用樹脂13將每個永磁體11可靠地固定 到轉(zhuǎn)子芯12。于是，當(dāng)通過轉(zhuǎn)子下旋轉(zhuǎn)在永磁體11中產(chǎn)生離心力時，永 磁體11的離心力均勻地租用在轉(zhuǎn)子芯12上，由此可以防止轉(zhuǎn)子芯12的損 壞。以上實施例可以提供以下優(yōu)點。
(1) 本發(fā)明可以實現(xiàn)制造轉(zhuǎn)子的方法，其包括通過注模將烙化樹脂13注 入到槽12S中來將永磁體11固定到轉(zhuǎn)子芯12的步驟，其中設(shè)置有圓筒形 轉(zhuǎn)子芯12,其由層疊電磁鋼片構(gòu)成的；槽12S，其每個是在轉(zhuǎn)子芯12的周 緣附近沿著軸向形成穿過轉(zhuǎn)子芯12的孔；永磁體11，其插入在相應(yīng)的槽
12s中；上模具21，其布置在轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a上并設(shè)置有缸體 23，樹脂13通過缸體23注入；以及下模具22，其布置在轉(zhuǎn)子芯12的端 表面12b上，用于與上模具21協(xié)同對轉(zhuǎn)子芯12加壓。所述方法包括基于 如下條件通過注模將熔化樹脂13注入每個槽12s中來將永磁體11固定到 轉(zhuǎn)子芯12的步驟假定轉(zhuǎn)子芯12的端表面12a與永磁體11的端表面lla 之間的尺寸是芯端表面-磁體間隔S;并且槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11 的側(cè)表面之間的尺寸的、在允許通過將樹脂13通過上模具21的缸體23注 入槽12s中使熔化樹脂13在槽12s的內(nèi)表面與永磁體11的側(cè)表面之間完 全填充到槽12s的與下模具22相鄰的部分的情況下的最小值是最小槽-磁 體間隔值，并且所述芯端表面-磁體間隔S的值大于所述最小槽-磁體間隔 值。因此，該轉(zhuǎn)子制造方法能夠?qū)崿F(xiàn)使得將樹脂13的充足填充量施加在 每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面之間的整個間隙中，由此能 夠通過樹脂模制將永磁體11可靠地固定到轉(zhuǎn)子芯12，并且可以避免由于 離心力引起的不均勻的應(yīng)力集中，防止轉(zhuǎn)子芯12的損壞。
(2) 在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子制造方法(1)中，基于如下條件進(jìn)行通過注模將熔 化樹脂13注入每個槽12s中來將永磁體11固定到轉(zhuǎn)子芯12的步驟芯端 表面-磁體間隔5的值是在通過上模具21和下模具22對轉(zhuǎn)子芯12進(jìn)行加 壓并將熔化樹脂13注入每個槽12s時確定的值。
因此，除了上述(1)中的優(yōu)點，該轉(zhuǎn)子制造方法可以實現(xiàn)使得即使 在芯端表面-磁體間隔5的值在對樹脂13進(jìn)行注模時發(fā)生改變時也能將樹 脂13的充足填充量施加在每個槽12s的內(nèi)表面與每個永磁體11的側(cè)表面 之間的整個間隙中，因此可以通過樹脂模制更可靠地將永磁體11固定到 轉(zhuǎn)子芯12,并且可以避免由于離心力引起的不均勻應(yīng)力集中，防止轉(zhuǎn)子芯 12的損壞。本發(fā)明不限于以上實施例，而可以在不偏離其基本特征的情況下以其 他具體形式來實施。
權(quán)利要求
1.一種制造轉(zhuǎn)子的方法，所述轉(zhuǎn)子包括中空圓筒形轉(zhuǎn)子芯，其由層疊電磁鋼片構(gòu)成；槽，其是軸向地形成穿過所述轉(zhuǎn)子芯的孔并布置在所述轉(zhuǎn)子芯的周緣附近；磁體，其布置在所述槽中；上模具，其布置在所述轉(zhuǎn)子芯的第一端表面上并設(shè)置有缸體，熔化樹脂通過所述缸體注入；以及下模具，其布置在所述轉(zhuǎn)子芯的第二端表面上，用于與所述上模具協(xié)同對所述轉(zhuǎn)子芯加壓，并且所述方法包括通過注模將所述熔化樹脂注入所述槽中來將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯的步驟，其中，所述方法包括基于如下條件通過注模將所述熔化樹脂注入所述槽中來將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯的步驟，假定所述轉(zhuǎn)子芯的所述第一端表面與所述磁體的端表面之間的尺寸是芯端表面-磁體間隔，并且所述槽的內(nèi)表面與所述磁體的側(cè)表面之間的尺寸的、在允許通過將所述樹脂通過所述上模具的所述缸體注入所述槽中使所述熔化樹脂在所述槽的所述內(nèi)表面與所述磁體的所述側(cè)表面之間完全填充到所述槽的與所述下模具相鄰的部分的情況下的最小值是最小槽-磁體間隔值，并且所述芯端表面-磁體間隔的值大于所述最小槽-磁體間隔值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造轉(zhuǎn)子的方法，其中基于如下條件進(jìn)行通 過注模將所述熔化樹脂注入所述槽中來將所述磁體固定到所述轉(zhuǎn)子芯的步 驟所述芯端表面-磁體間隔的值是在通過所述上模具和所述下模具對所述 轉(zhuǎn)子芯進(jìn)行加壓并將所述熔化樹脂注入所述槽中的注模時的值。
3. —種轉(zhuǎn)子，由根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法制造。
4. 一種轉(zhuǎn)子，其中通過樹脂模制將磁體固定在轉(zhuǎn)子芯的槽中，其中 所述轉(zhuǎn)子芯的端表面與所述磁體的端表面之間的芯端表面-磁體間隔的值等于或小于最小槽-磁體間隔值，所述最小槽-磁體間隔值是所述槽的內(nèi) 表面與所述磁體的側(cè)表面之間的尺寸的最小值。
全文摘要
一種制造轉(zhuǎn)子的方法能夠利用樹脂將磁體可靠地固定到轉(zhuǎn)子芯，并防止轉(zhuǎn)子芯損壞，包括基于如下條件通過將熔化樹脂(13)注入槽(12s)中來將永磁體(11)固定到轉(zhuǎn)子芯(12)以完成注模的步驟當(dāng)轉(zhuǎn)子芯(12)的端表面(12a)與永磁體(11)的端表面(11a)之間的尺寸是芯端表面-磁體間隔(δ)，并且槽(12s)的內(nèi)表面與永磁體(11)的側(cè)表面之間的尺寸的、在允許通過將熔化樹脂從缸體(23)注入槽(12s)中的動作使樹脂(13)完全填充在槽(12s)的內(nèi)表面與永磁體(11)的側(cè)表面之間的部分的情況下的最小值是最小槽-磁體間隔時，芯端表面-磁體間隔(δ)等于或大于最小槽-磁體間隔值。
文檔編號H02K15/03GK101300728SQ20068004108
公開日2008年11月5日 申請日期2006年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者上田和敏, 天野克己, 春野健太郎, 渡邊敦, 福丸健一郎, 福本崇, 竹內(nèi)健登 申請人:豐田自動車株式會社;株式會社三井高科技