專利名稱：永久磁鐵轉(zhuǎn)子及其制造方法
背景技術(shù)：
一般永久磁鐵轉(zhuǎn)子具有形成磁路的磁軛和激磁用永久磁鐵，并通過把所述激磁用永久磁鐵插入磁軛上的切槽而形成。
圖25是傳統(tǒng)永久磁鐵轉(zhuǎn)子的分解示意圖。傳統(tǒng)的永久磁鐵轉(zhuǎn)子221具有磁軛222和激磁用永久磁鐵223。磁軛222由多塊硅鋼板224層壓形成。磁軛222的外周設(shè)有磁極225。磁極225的底部設(shè)有供激磁用永久磁鐵223插入的切槽226，各切槽226與旋轉(zhuǎn)軸230間的距離相等。另外，各片硅鋼片224上具有模壓形成的凹陷狀等間隔鉚接部227。所述各硅鋼片224通過鉚接部227的互相壓入而層壓為一體。
激磁用永久磁鐵223形成可容納于切槽226中的尺寸。在組裝激磁用永久磁鐵223時，把磁軛222熱裝插入旋轉(zhuǎn)軸230，當(dāng)磁軛222的溫度下降時，在所述激磁用永久磁鐵223的表面涂上粘接劑，并如圖所示，使互為同一極性的磁極相互面對，然后把磁鐵223插入切槽226的內(nèi)部。圖中的箭頭Q表示激磁用永久磁鐵223的插入方向。
而在受使用條件所限而不能使用粘接劑的永久磁鐵轉(zhuǎn)子221上，激磁用永久磁鐵223與切槽226間形成無間隙配合。而且，當(dāng)磁軛222的溫度下降時，通過氣壓裝置等按圖中箭頭Q的方向?qū)ご庞糜谰么盆F223加壓，將其強制性地壓入切槽226的內(nèi)部。進而再在磁軛222的一個端部把與磁軛222的最大外徑相等的非磁性平衡配重231壓入旋轉(zhuǎn)軸，直至與磁軛222的端部接觸并固定。
然而，所述那種在激磁用永久磁鐵外周面涂粘接劑后插入磁軛切槽的傳統(tǒng)式永久磁鐵轉(zhuǎn)子，在插入磁化的激磁用永久磁鐵切槽過程中，或是會被作為磁性體的旋轉(zhuǎn)軸吸引而難以插入，或是會將磁化的激磁用永久磁鐵的N極和S極的插入方向搞錯。
另外，當(dāng)永久磁鐵轉(zhuǎn)子在制冷劑中或加壓流體中工作時，制冷劑或加壓流體會使粘接劑溶解，造成激磁用永久磁鐵從切槽中脫落。
還有，當(dāng)在磁軛端部固定平衡配重時，一般是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的，但因平衡配重是扇形的，故平衡配重與旋轉(zhuǎn)軸間需要有極精細的壓入尺寸。而且，一旦把平衡配重固定于旋轉(zhuǎn)軸上，因該平衡配重的形狀達到磁軛的最大外徑，會把形成制冷通路的磁極間遮斷，就需要在別處，例如定子外徑另做制冷劑通路。還有，只有在將旋轉(zhuǎn)軸固定于磁軛后才能固定平衡配重。
另一方面，那種不用粘接劑而是把激磁用永久磁鐵直接壓入磁軛切槽的傳統(tǒng)式永久磁鐵轉(zhuǎn)子，在壓入激磁用永久磁鐵時需要很大的壓力，有時這種壓力會損壞激磁用永久磁鐵。
又，為了做到激磁用永久磁鐵和磁軛切槽間的尺寸相符，對這種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的加工精度要求很高，故永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造較困難。
還有，在將經(jīng)過表面處理(電鍍)的激磁用永久磁鐵壓入磁軛時，會發(fā)生電鍍層剝離，結(jié)果不僅使固定強度下降，還會出現(xiàn)生銹問題。
本發(fā)明的第1目的在于提供一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，它不僅可防止制冷劑或加壓流體引起的激磁用永久磁鐵脫落，而且容易制造。
眾所周知，一般在壓縮機中，是在有制冷劑和油流通的密封容器內(nèi)部，把驅(qū)動馬達和壓縮裝置串聯(lián)配置，并在所述驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)子中插著激磁用永久磁鐵。
圖26是傳統(tǒng)冷凍循環(huán)用壓縮機的縱截面圖。用符號500表示其整體的冷凍循環(huán)用壓縮機具有供制冷劑流通的密封容器510。該容器510內(nèi)部上下串聯(lián)配置著壓縮裝置(省略圖示)和驅(qū)動馬達520。
驅(qū)動馬達520由轉(zhuǎn)子700、固定件600及旋轉(zhuǎn)軸710組成。所述固定件600由固定件鐵心610和激磁用線圈620組成。所述轉(zhuǎn)子700具有轉(zhuǎn)子磁軛720、激磁用永久磁鐵730、襯墊740及平衡配重750。轉(zhuǎn)子磁軛720由多塊硅鋼板760層壓形成。在轉(zhuǎn)子磁軛720的外周設(shè)有磁極770，在該磁極770的底部設(shè)有供激磁用永久磁鐵730插入的切槽780。
激磁用永久磁鐵730形成可容納于切槽780內(nèi)的尺寸，激磁用永久磁鐵的表面一般不作表面處理。
在組裝冷凍循環(huán)用壓縮機時，預(yù)先將轉(zhuǎn)子磁軛720熱裝插入設(shè)于密封容器510內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸710。即，把轉(zhuǎn)子磁軛720加熱到約450°C后，使中心的旋轉(zhuǎn)軸孔膨脹，口徑放大，并在此熱狀態(tài)下插入旋轉(zhuǎn)軸710。然后，一旦轉(zhuǎn)子磁軛720冷卻，原先膨脹的旋轉(zhuǎn)軸收縮，該貫通孔即緊緊地套在旋轉(zhuǎn)軸710上。還有，在壓縮機使用時，盡管壓縮機自身的溫度上升到約130℃，但因此時旋轉(zhuǎn)軸710也同時膨脹，故轉(zhuǎn)子磁軛720對于旋轉(zhuǎn)軸710的保持能力不會減弱。
而且，把激磁用永久磁鐵730插入轉(zhuǎn)子磁軛720。即，在轉(zhuǎn)子磁軛710冷卻后，把用防銹紙包著的未磁化未經(jīng)表面處理的激磁用永久磁鐵730插入切槽780的內(nèi)部。在激磁用永久磁鐵730插入后，把非磁性的襯墊740壓入至轉(zhuǎn)子磁軛720的端部附近，以將激磁用永久磁鐵在軸方向固定，接著，把取得壓縮裝置動平衡的磁性平衡配重750壓入到襯墊740的端部附近。圖中箭頭Q表示激磁用永久磁鐵730的插入方向。
在將所述的各個部件插入后，將密封容器510的蓋(省略圖示)蓋上，并給激磁用線圈620通高壓電，將旋轉(zhuǎn)軸710固定，并將激磁用永久磁鐵730磁化，然后，向密封容器510內(nèi)部吹暖風(fēng)，使其干燥，使內(nèi)部的水分蒸發(fā)。
采用上述的傳統(tǒng)技術(shù)時，由于是要把未經(jīng)表面處理的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的切槽，故需特別注意防止激磁用永久磁鐵在組裝前生銹，而且即使在插入切槽后，由于馬達是在有加壓的制冷劑和油流通的容器中工作，故制冷劑和油會浸透激磁用永久磁鐵的坯料內(nèi)部，有時會發(fā)生磁鐵被熔化的問題。
為此，眾所周知，近來開始對壓縮機中所用的激磁用永久磁鐵進行表面處理。這種場合的表面處理是用針狀的固定電極將單個磁鐵相對的2面夾住，并給其通電，然后浸在電鍍槽內(nèi)鍍鎳，但因磁鐵表面與固定電極接觸的部分無法電鍍，故這部分的磁鐵坯料仍暴露在外。
在把經(jīng)過上述電氣鍍鎳的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的切槽時，為了防止留有電極痕跡的部分生銹，必須在電極痕跡上涂修補材料(以下把在電極痕跡上涂修補材料稱為電極痕跡鍍鎳)，而即使進行這樣的修補，仍有修補材料在制冷劑或油中熔化的問題存在。加上對于熱裝插入及暖風(fēng)干燥時產(chǎn)生的高溫，修補材料和電鍍層的膨脹系數(shù)不同，容易產(chǎn)生修補材料的剝離，又，由于材料性質(zhì)不同，既會造成耐熱強度降低，又很難控制包括修補材料在內(nèi)的磁鐵尺寸。
還有，在進行電極痕跡鍍鎳時，因是固定電極，電鍍電流集中于激磁用永久磁鐵的端部，一般有端部厚于中央部的傾向(增加20μm～50μm)，因而不但增加了尺寸控制的難度，而且一旦電鍍膜過厚，膜中的殘余應(yīng)力便增大，故有時會降低密合性。
還有一種方法是不用經(jīng)過上述電鍍的激磁用永久磁鐵，而是把經(jīng)過非電解電鍍的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛。在這種場合，要另外對經(jīng)過非電解電鍍的激磁用永久磁鐵進行熱處理，并在把轉(zhuǎn)子磁軛熱裝插入旋轉(zhuǎn)軸后，再把熱處理后的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的切槽。在采用這種經(jīng)過非電解電鍍的激磁用永久磁鐵時，需要進行3道工序，即，對經(jīng)非電解電鍍的激磁用永久磁鐵進行熱處理、把轉(zhuǎn)子磁軛熱裝插入旋轉(zhuǎn)軸、然后把激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的切槽，故不僅工序時間長，且難以固定磁鐵。
本發(fā)明的第2目的在于對把經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵或經(jīng)過非電解電鍍的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛切槽而成的永久磁鐵轉(zhuǎn)子及其制造方法進行改良，在采用經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵時，可使激磁用永久磁鐵中央部和端部的電鍍層均勻、且無電極痕跡，而在采用經(jīng)過非電解電鍍的激磁用永久磁鐵時，可簡化工序，縮短制造時間。
發(fā)明的公開權(quán)利要求1所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部開有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，所述各鋼板形成同一形狀，且鋼板各切槽的開口形狀和大小適合于所述激磁用永久磁鐵，同時1個或多個切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離與其他切槽不同，另外，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板，其切槽位置的相位不同，通過該具有不同相位切槽的鋼板來阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，所述各鋼板在全磁極具有切槽，且N極相互間或S極相互間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等，當(dāng)N極與S極的磁極雙方的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置的。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，所述各鋼板在全磁極具有切槽，且當(dāng)N極相互間或S極相互間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等，而N極與S極磁極為1組的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(720°/2n)后配置的。
權(quán)利要求4所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，所述各鋼板在全磁極具有切槽，且當(dāng)全磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°×m/2n)后配置(m是1－n的正整數(shù))的。
權(quán)利要求5所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，所述各鋼板在一一隔開的磁極具有切槽，且當(dāng)N極相互間或S極相互間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置的。
權(quán)利要求6所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，所述各鋼板在一一隔開的磁極具有切槽，且當(dāng)某一磁極和與其隔開(n－2)相對的磁極雙方的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置的。
權(quán)利要求7所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求1的發(fā)明中，所述各鋼板在一一隔開的磁極具有切槽，且當(dāng)全磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°×m/2n)后配置(m是1－n的整數(shù))的。
權(quán)利要求8所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，所述各激磁用永久磁鐵形成同一形狀，且在長度方向具有1個或多個傾斜部，
所述各鋼板形成同一形狀，且1塊鋼板的各切槽的開口形狀和大小適合于所述激磁用永久磁鐵，同時1個或多個切槽相對其他切槽，與激磁用永久磁鐵的所述傾斜部對應(yīng)的傾斜部的位置不同，另外，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板，其切槽位置的相位不同，通過該具有不同相位切槽的鋼板來阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
權(quán)利要求9所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，不同磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不同，同時在距離旋轉(zhuǎn)軸孔遠的切槽內(nèi)插入頑磁力弱的激磁用永久磁鐵。
權(quán)利要求10所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，不同磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不同，同時在距離旋轉(zhuǎn)軸孔遠或近的切槽中的一方設(shè)置辨別切槽用的標(biāo)記。
權(quán)利要求11所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，關(guān)于所述切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離，相鄰的切槽中一方的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等，而隔著旋轉(zhuǎn)軸相對的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等，在距離旋轉(zhuǎn)軸孔遠或近的切槽中的一方設(shè)有辨別切槽用的標(biāo)記，而且，在所述磁軛的至少一個端部，所述鋼板是旋轉(zhuǎn)90度或180度后安裝，該旋轉(zhuǎn)后安裝的鋼板的切槽形狀與其他鋼板的切槽形狀不同，以阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
權(quán)利要求12所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有4極磁極，在磁極的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，在所述磁軛的至少一個端部，所述鋼板是旋轉(zhuǎn)90度或180度后安裝，該旋轉(zhuǎn)后安裝的鋼板相對相鄰的磁極或相對的磁極，在(1)切槽側(cè)面部的傾斜部、(2)切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離方面有一方不同或是兩方都不同，以阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
權(quán)利要求13所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有4極磁極，在磁極的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，所述切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離設(shè)定為(|F－E|)≥H(E、F是各切槽與旋轉(zhuǎn)軸孔間的距離，H是切槽厚度與磁鐵厚度之差)，在所述磁軛的至少一個端部，所述鋼板是旋轉(zhuǎn)90度或180度后安裝，該旋轉(zhuǎn)后安裝的鋼板的切槽形狀與其他的鋼板的切槽形狀不同，以阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
權(quán)利要求14所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有4極磁極，在磁極的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，至少在所述磁軛的一個端部有平衡配重，且所述平衡配重的外徑中心部設(shè)置于磁軛凹狀外徑的內(nèi)側(cè)，所述平衡配重的外徑兩端部與磁極前端重疊，且所述平衡配重距離磁軛端部1mm以上，最好為2mm以上。
權(quán)利要求15所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求14的發(fā)明中，所述平衡配重由磁性材料構(gòu)成，且所述平衡配重從旋轉(zhuǎn)軸起到切槽位置止與磁軛端部接觸，而從切槽位置起在放射方向則不與磁軛端部接觸，形成階梯狀。
權(quán)利要求16所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有4極磁極，在底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，在所述鋼板上設(shè)置隔著旋轉(zhuǎn)軸孔相對的2對共4個鉚接部位，設(shè)所述鉚接部位間的角度為A、B，且設(shè)定A＋B＝180(度)(A≠B)，而且，在所述磁軛的至少一個端部，所述鋼板是旋轉(zhuǎn)180度后安裝，該旋轉(zhuǎn)后安裝的鋼板在(1)切槽形狀、或(2)切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離方面與其他鋼板不同，以阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
權(quán)利要求17所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，所述切槽的棱角部附近的厚度與激磁用永久磁鐵的棱角附近的厚度之差設(shè)定為切槽一方厚0.01—0.3mm。
權(quán)利要求18所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，在把轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸時，對轉(zhuǎn)子磁軛進行加熱，并把該加熱的轉(zhuǎn)子磁軛插入所述旋轉(zhuǎn)軸后，在所述切槽因該加熱而擴張時把所述激磁用永久磁鐵插入該切槽內(nèi)，并在所述轉(zhuǎn)子磁軛冷卻后用口徑縮小的所述切槽將所述激磁用永久磁鐵加以固定。
權(quán)利要求19所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，是在權(quán)利要求18的發(fā)明中，所述切槽的兩端存在著連結(jié)磁極前端與磁極底部的橋，且激磁用永久磁鐵至少固定于所述橋的一部。
權(quán)利要求20所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特點是，所述切槽的兩端存在著連結(jié)磁極前端與磁極底部的橋，同時所述轉(zhuǎn)子磁軛由所述橋的形狀不同的至少2種鋼板構(gòu)成，且所述激磁用永久磁鐵至少用所述1種鋼板的橋的一部固定。
權(quán)利要求21所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，并且具有阻止激磁用永久磁鐵脫落的部件，其特點是，所述切槽和所述激磁用永久磁鐵不是在所有接觸部位固定，且在把轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸時，是先把轉(zhuǎn)子磁軛加熱，再把經(jīng)加熱的轉(zhuǎn)子磁軛插入所述旋轉(zhuǎn)軸。
權(quán)利要求22所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，是在權(quán)利要求21的發(fā)明中，所述激磁用永久磁鐵是從磁鐵塊加工成規(guī)定厚度，磁鐵的其他面是磁鐵成型模的起模尺寸。
權(quán)利要求23所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，并且具有防止激磁用永久磁鐵脫落的部件，其特點是，所述切槽和所述激磁用永久磁鐵不是在所有接觸部位固定，且所述激磁用永久磁鐵是從磁鐵塊加工成規(guī)定厚度，磁鐵的另一面是磁鐵成型模的起模尺寸。
權(quán)利要求24所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求23的發(fā)明中，所述激磁用永久磁鐵是在磁化后固定于所述切槽內(nèi)。
權(quán)利要求25所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求23的發(fā)明中，所述磁鐵厚度與所述防磁鐵脫落部件厚度之差大于所述切槽厚度與所述磁鐵厚度之差，而且所述切槽寬度與所述磁鐵寬度之差大于所述切槽厚度與所述磁鐵厚度之差。
權(quán)利要求26所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵，其特點是，所述激磁用永久磁鐵在進行所述電鍍時，與永久磁鐵導(dǎo)通的電極與該永久磁鐵間作相對移動。
權(quán)利要求27所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵，其特點是，所述激磁用永久磁鐵在進行所述電鍍時，有多個與永久磁鐵導(dǎo)通的電極存在，同時使所述多個電極擇一地與該永久磁鐵接觸。
權(quán)利要求28所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵，其特點是，在把轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸時，是在轉(zhuǎn)子磁軛的切槽內(nèi)插入稀土類的激磁用永久磁鐵后，在激磁用永久磁鐵的所述居里點溫度以上，用未滿激磁用永久磁鐵坯料性能維持溫度的溫度把轉(zhuǎn)子磁軛加熱后，把該轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸，然后進行磁化。
權(quán)利要求29所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵，其特點是，在對激磁用永久磁鐵施加了使激磁用永久磁鐵中央部與端部的電鍍層厚度基本均勻、且沒有電極痕跡的所述電鍍后，把插有所述激磁用永久磁鐵的轉(zhuǎn)子磁軛加熱到比所述激磁用永久磁鐵的居里點高的溫度。
權(quán)利要求30所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，是在權(quán)利要求26、27、或29的發(fā)明中，所述電鍍的材質(zhì)是鎳鍍層。
權(quán)利要求31所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍且可在制冷劑中使用的激磁用永久磁鐵，其特點是，對所述激磁用永久磁鐵施加使平板狀激磁用永久磁鐵的中央部與端部的電鍍層厚度基本均勻、且沒有電極痕跡的電鍍。
權(quán)利要求32所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求31的發(fā)明中，所述電鍍的材質(zhì)是鎳鍍層。
權(quán)利要求33所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，是在權(quán)利要求31的發(fā)明中，所述電鍍層的厚度在激磁用永久磁鐵的大致中央部為5μm以上20μm以下，最好是在5μm以上10μm以下。
權(quán)利要求34所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入經(jīng)過非電解鍍鎳的激磁用永久磁鐵，其特點是，所述激磁用永久磁鐵是稀土類磁鐵，在把經(jīng)過非電解鍍鎳的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的所述切槽后進行所述鎳鍍層的熱處理。
權(quán)利要求35所述的發(fā)明是一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，是在權(quán)利要求34的發(fā)明中，所述熱處理溫度為350—400℃。
附圖的簡單說明圖1是本發(fā)明的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的分解立體圖。
圖2是本發(fā)明的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖3是本發(fā)明所用的硅鋼板向90度旋轉(zhuǎn)方向錯開時的剖視圖。
圖4是本發(fā)明所用的硅鋼板向90度旋轉(zhuǎn)方向錯開時的剖視圖。
圖5是本發(fā)明的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖6是本發(fā)明的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖7是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖8是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖9是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖10是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖11是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖12是使用本發(fā)明永久磁鐵轉(zhuǎn)子的壓縮機分解立體圖。
圖13是激磁用永久磁鐵的制造工序中所用模具的立體圖。
圖14是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖15是激磁用永久磁鐵的制造工序中所用模具的立體圖。
圖16是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖17是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的分解立體圖。
圖18是本發(fā)明所用的激磁用永久磁鐵，(a)是其立體圖，(b)是其中央部的剖視圖，(c)是其端部的剖視圖。
圖19是表示本發(fā)明所用電鍍裝置的概念構(gòu)成圖。
圖20表示在磁鐵上施加的鍍層厚度。
圖21是表示本發(fā)明所用其他電鍍裝置的概念構(gòu)成圖。
圖22是表示本發(fā)明所用其他電鍍裝置的概念構(gòu)成圖。
圖23是表示非電解鍍鎳的熱處理溫度與威氏硬度間的關(guān)系。
圖24是本發(fā)明永久磁鐵轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子磁軛插入壓縮機時的剖視圖。
圖25是傳統(tǒng)永久磁鐵轉(zhuǎn)子的分解立體圖。
圖26是傳統(tǒng)冷凍循環(huán)用壓縮機的縱剖視圖。
實施發(fā)明的最佳方式以下結(jié)合
本發(fā)明的實施例。
圖1是本實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的分解圖。永久磁鐵轉(zhuǎn)子1具有轉(zhuǎn)子磁軛2和二對板狀激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d。所述轉(zhuǎn)子磁軛2是用金屬模把多塊硅鋼板4加以沖裁，同時把它們層壓為一體而形成的。
轉(zhuǎn)子磁軛2的一個端部由與硅鋼板4同一形狀的硅鋼板24構(gòu)成。即，轉(zhuǎn)子磁軛2的一個端部是由硅鋼板24構(gòu)成，該硅鋼板24是使硅鋼板4以旋轉(zhuǎn)軸孔7為中心，且將該硅鋼板4順時針錯開90度而成。轉(zhuǎn)子磁軛2的外周面有向放射方向凸出的4個磁極5a、5b、5c、5d。這些磁極5a、5b、5c、5d的底部設(shè)有供激磁用永久磁鐵貫通的2對切槽6a、6b、6c、6d。
另外，轉(zhuǎn)子磁軛2的中心部設(shè)有供旋轉(zhuǎn)軸貫穿的旋轉(zhuǎn)軸孔7，從旋轉(zhuǎn)軸7到切槽6a、6b、6c、6d的距離相等。硅鋼板4上有使鋼板局部凹陷的等間隔鉚接部8，通過將該鉚接部8互相壓入而將各硅鋼板4、4層壓為一體。又，在切槽6a、6b、6c、6d與旋轉(zhuǎn)軸孔7之間設(shè)有空隙9、9。
激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d是截面為矩形的6面體，在2處棱角部，有2處比其他棱角部大的側(cè)面形狀的傾斜部10，它們的斜度相同，大小相同。關(guān)于該傾斜部，激磁用永久磁鐵中3a、3c的傾斜部10朝向旋轉(zhuǎn)軸孔7一側(cè)，而激磁用永久磁鐵3b、3d的傾斜部10則朝向放射方向。同樣，為了與激磁用永久磁鐵相配合，切槽6a、6b、6c、6d在切槽側(cè)面部也分別設(shè)有2處斜度、大小相同的傾斜部15。
在把激磁用永久磁鐵分別插入切槽6a、6b、6c、6d的內(nèi)部(圖中所示的R方向)后，使硅鋼板4以旋轉(zhuǎn)軸孔7為中心，將順時針方向錯開90度的硅鋼板14與硅鋼板4重疊后將鉚接部8鉚接，把各硅鋼板壓為一體。最后，把平衡配重11的空隙12與轉(zhuǎn)子磁軛2端部的空隙對準(zhǔn)，使比轉(zhuǎn)子磁軛長的非磁性鉚釘13一直穿過硅鋼板24，然后把從硅鋼板24伸出的鉚釘前端壓碎2—5mm，將該鉚釘固定。由此而將整個轉(zhuǎn)子固定。
在本實施例中，轉(zhuǎn)子磁軛2端部的鋼板中至少有1塊(硅鋼板14)相對其他層壓的鋼板(硅鋼板4)，其切槽位置的相位不同(本例是順時針方向錯開90度)，通過該具有不同相位切槽的鋼板可阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
以下說明為了阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落，使轉(zhuǎn)子磁軛端部的鋼板相對其他層壓的鋼板采用不同切槽位置的相位進行配置的各種形態(tài)。
首先，當(dāng)鋼板在全磁極具有切槽的場合，(1)當(dāng)N極之間或S極之間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等，而N極和S極雙方磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不同時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置。
(2)當(dāng)N極之間或S極之間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不同，而N極和S極磁極的切槽為1組，距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板旋轉(zhuǎn)(720°/2n)后配置。
(3)當(dāng)全磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不同時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的的鋼板旋轉(zhuǎn)(360°×m/2n)后配置(m是1－n的整數(shù))。
其次，在鋼板于一一相隔的磁極有切槽的場合，(1)當(dāng)N極之間或S極之間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的的鋼板旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置。
(2)當(dāng)某一磁極和與其相對隔開(n－2)的磁極雙方的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置。
(3)當(dāng)全磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不同時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的的鋼板旋轉(zhuǎn)(360°×m/2n)后配置(m是1－n的整數(shù))。
圖2是激磁用永久磁鐵插入后硅鋼板4的橫截面圖。切槽6a、6b、6c、6d設(shè)于距轉(zhuǎn)子磁軛旋轉(zhuǎn)軸孔7的距離大致相等的硅鋼板4的磁極5a、5b、5c、5d底部。在這些切槽6a、6b、6c、6d內(nèi)插入激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d。激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d的磁場在放射方向磁化。
另外，激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d在與磁場方向垂直的同一面設(shè)有2處大傾斜部10。由于在同一面設(shè)有傾斜部10，通過改變?nèi)我环郊ご庞糜谰么盆F傾斜部的傾斜角度，則由于切槽側(cè)面部的傾斜部與激磁用永久磁鐵側(cè)面部的傾斜角度不同，使切槽中激磁用永久磁鐵的左右固定成為點接觸固定，而不是面接觸固定，因此可以容易地固定激磁用永久磁鐵。
又，切槽6a、6c側(cè)面部的2處傾斜部1 5是向著放射方向形成同樣斜度、同樣大小。激磁用永久磁鐵3b、3d的傾斜部10和切槽6a、6c的傾斜部15的傾斜位置是朝向放射方向并處于同一位置。而且，一旦把激磁用永久磁鐵3b、3d的傾斜部10向著放射方向，并把該激磁用永久磁鐵3b、3d插入切槽6a、6c，則二者相配合。這時，磁極成為N極。
另一方面，切槽6b、6d的側(cè)面部同樣有2處朝向旋轉(zhuǎn)軸孔7方向的傾斜部15。并且，使具有傾斜部10的激磁用永久磁鐵3a、3c的磁極成為S極，并插入切槽6b、6d，則二者相配合。
所述兩個傾斜部10、15的大小在激磁用永久磁鐵厚度的一半以下。又，在本實施例中，雖然其他棱角部16也帶有一定傾斜，但傾斜部15明顯大于其他傾斜部，很容易看出它們的區(qū)別。
另外，為了使激磁用永久磁鐵能順利地插入切槽，磁鐵的傾斜部10與切槽傾斜部15的關(guān)系如下側(cè)面部的傾斜部10≥側(cè)面部的傾斜部15還有，激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d以使轉(zhuǎn)子磁軛2外周的N極、S極磁性互不相同的方式配置。而激磁用永久磁鐵6a、6b、6c、6d因以N極、S極為基準(zhǔn)的傾斜部10的位置均相同，故激磁用永久磁鐵的種類只需一種。故制作容易。又，在把激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛2時，即使不考慮N極、S極，也會自然而然地把N極、S極配置在轉(zhuǎn)子磁軛外周，故十分便利。
由于各塊硅鋼板均有鉚接部8，通過把各鉚接部8互相壓入，即可將硅鋼板固定。還有，激磁用永久磁鐵6a、6b、6c、6d與旋轉(zhuǎn)軸孔7之間有空隙9。各空隙9距旋轉(zhuǎn)軸孔7的距離相等，且鉚接部8位于連接各空隙9間切點19、17的切線上。還有，最好是把鉚接部8設(shè)于較所述切線更靠近旋轉(zhuǎn)軸孔7的位置，這樣可在不妨礙各激磁用永久磁鐵磁通的條件下縮短磁路路徑，在不提高磁通密度的條件下降低硅鋼板的鐵損。
又，空隙9與激磁用永久磁鐵間的間隔越小越好。即，空隙9與激磁用永久磁鐵的間隔通常為0.3—5.0mm，但最好是在0.3—0.5mm，這樣不僅可提高平衡配重固定所帶來的轉(zhuǎn)子平衡精度，且容易制作。
還有，如果使空隙9位于激磁用永久磁鐵的中心，則不僅空隙9不會妨礙轉(zhuǎn)子內(nèi)部的磁通，還可降低鋼板的鐵損。
圖3表示硅鋼板14。硅鋼板14是以旋轉(zhuǎn)軸孔7為中心，將所述硅鋼板4錯開90度而成，該硅鋼板14的鉚接部8與所述硅鋼板4的鉚接部8相互鉚接。另外，所述硅鋼板4的上下方向的切槽6a、6c在硅鋼板14上是位于旋轉(zhuǎn)軸孔7的左右方向，而所述硅鋼板4的左右方向的切槽6b、6d在硅鋼板14上則是位于上下方向。
圖4表示硅鋼板24。硅鋼板24是以旋轉(zhuǎn)軸孔7為中心，把所述硅鋼板4錯開90度而成，并設(shè)有空隙18。該空隙18是把所述硅鋼板4的鉚接部8都沖切成空隙而成。在用金屬模對硅鋼板進行沖壓時，若金屬模下降幅度深，則鉚接部分完全成為空隙，反之，若金屬模下降幅度淺，則成為鉚接部。
圖5表示從上部將所述硅鋼板14鉚接于硅鋼板4上。
即使當(dāng)硅鋼板重疊時，硅鋼板14的空隙9也能供鉚釘穿過。激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d的軸向固定是通過把切槽6a、6b、6c、6d側(cè)面部的傾斜部15與激磁用永久磁鐵側(cè)面部的傾斜部16在軸向?qū)觼韺崿F(xiàn)的。
因而，只要切槽不受到額外的力，即使固定磁鐵的粘接劑溶解于制冷劑或加壓流體，激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d也不會從硅鋼板14脫落。還有，無論激磁用永久磁鐵的加工精度如何，都可固定激磁用永久磁鐵，而且因為是把激磁用永久磁鐵的棱角部加以固定，故與激磁用永久磁鐵端部端面接觸的鋼板面積很小，故磁通的泄漏很少，而且不需另外的固定部件。
還有由于磁通的泄漏少，可減輕馬達性能的降低。又，當(dāng)在硅鋼板4上重疊硅鋼板14時，由于轉(zhuǎn)子磁軛2的外徑形狀不發(fā)生變化，故不會對通過轉(zhuǎn)子磁軛外徑的制冷劑通路20形成障礙，故不必如傳統(tǒng)方式那樣在定子外徑上另外制作制冷劑通路。
圖6表示從上方用鉚釘將平衡配重11鉚接于硅鋼板14上。
把硅鋼板14的空隙9與平衡配重11的空隙12重疊，用2根非磁性的鉚釘13把平衡配重11加以固定。在這種場合，如果平衡配重11為非磁性材料，是將平衡配重11與硅鋼板14對接固定，而如果平衡配重11為磁性材料，則由于激磁用永久磁鐵的端部被覆蓋，故在激磁用永久磁鐵3a、3b間會產(chǎn)生磁通的泄漏，且馬達發(fā)生如下所示的效率降低。
即，從硅鋼板14端部到磁性平衡配重11的距離與馬達效率間的關(guān)系如下距離(mm) 馬達效率(％)0 86.31 87.62 88.23 88.25 88.2從上述關(guān)系可以看出，當(dāng)距離超過1mm時效率的下降便減少。最好是距離2mm以上。又，如把平衡配重做成階梯形狀，即，在點劃線所示的圓周80(同極切槽間)的內(nèi)周部位，平衡配重與轉(zhuǎn)子磁軛2的端部相接，而在所述圓周80的外周部位則與轉(zhuǎn)子磁軛2的端部相距所述尺寸，則也能得到所述的馬達效率。
還有，空隙9與空隙12的尺寸關(guān)系如下空隙9＜空隙12又，鉚釘13也與所述空隙9、空隙12配合，形成階梯形狀。特別是，通過把鉚釘13壓入空隙12，可改善轉(zhuǎn)子磁軛2的振動平衡。
另一方面，在使用非磁性平衡配重時，可以使空隙9和空隙12的尺寸相等，使平衡配重11與硅鋼板14密接，且可將平衡配重的外徑與磁極5a、5d重疊安裝，從而可增強磁極5a、5d承受軸方向沖擊的能力。
在本實施例中，平衡配重11的外徑位于轉(zhuǎn)子磁軛2外徑凹部20的內(nèi)側(cè)，故在使用制冷劑的馬達中，不會隔斷凹部20的制冷劑通路。而且由于平衡配重不是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的，故可先對單項轉(zhuǎn)子進行磁鐵插入、磁鐵固定及平衡配重的固定，而其后的工序只需對旋轉(zhuǎn)軸進行熱裝，故可分開生產(chǎn)，可提高生產(chǎn)上的靈活性。而且，由于平衡配重不是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的，故平衡配重自身可實現(xiàn)小型輕量，且無需尺寸精度，可降低制作成本。
圖7表示本發(fā)明永久磁鐵轉(zhuǎn)子的又一實施例，是激磁用永久磁鐵插入后的剖視圖。
切槽6d、6b、6a、6c設(shè)于距轉(zhuǎn)子磁軛旋轉(zhuǎn)軸孔7基本等距離的硅鋼板34的磁極35a、35b、35c、35d的底部。在這些切槽6d、6b、6a、6c內(nèi)插入激磁用永久磁鐵33a、33b、33c、33d。相鄰的切槽6a、6c朝著放射方向形成2處大傾斜部15。該傾斜部15的斜度相同，大小相同，從而，切槽的形狀也相同。
又，相鄰的切槽6b、6d朝著旋轉(zhuǎn)軸孔7形成2處大傾斜部15。同樣，切槽形狀相同。
所述切槽6d和切槽6a隔著旋轉(zhuǎn)軸孔7相對，切槽側(cè)面部的傾斜位置不同。同樣，切槽6b和6c也隔著旋轉(zhuǎn)軸孔7相對，從旋轉(zhuǎn)軸孔7看，切槽側(cè)面部的傾斜位置不同。在各個切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵33a、33b、33c、33d，并使轉(zhuǎn)子磁軛32外周的N極、S極磁性互不相同。
還有，在激磁用永久磁鐵的內(nèi)側(cè)有4處鉚接部8(8a、8b、8c、8d)。通過把鉚接部8a、8b、8c、8d壓入，而把各硅鋼板固定。而且，由于激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d在軸方向固定，故在要將硅鋼板34旋轉(zhuǎn)后重疊于轉(zhuǎn)子磁軛32端部的場合，考慮到使硅鋼板34相對所述硅鋼板14旋轉(zhuǎn)90度及180度，故如下所述，使其只有旋轉(zhuǎn)180度后才能進行鉚接固定。即，鉚接部8a、8c間的角度為A度，鉚接部8c、8d間的角度為B度，由于這些角度不同，只有旋轉(zhuǎn)180度后才能進行鉚接固定以及規(guī)定的激磁用永久磁鐵以外的固定。而且，鉚接數(shù)與磁極的極數(shù)相同，且A度、B度的關(guān)系如下所示。
A＋B＝180度(A≠B)本實施例中鉚接角度A、B是取不同數(shù)值，當(dāng)然也可在4極轉(zhuǎn)子上，在均等的位置設(shè)置4處鉚接部，相鄰鉚接部的形狀大小不同，而隔著旋轉(zhuǎn)軸孔7相對的鉚接部的形狀大小相同，由此而使固定于轉(zhuǎn)子磁軛端部的鋼板只有在旋轉(zhuǎn)180度后才能固定。不言而喻，如果相鄰鉚接部距旋轉(zhuǎn)軸孔7的位置不同，而隔著旋轉(zhuǎn)軸孔7相對的鉚接部的位置相同，也能得到相同的結(jié)果。
又，以上說明的是切槽的2處傾斜部10為相等傾斜部，而如果只使一方的傾斜角度與轉(zhuǎn)子磁軛外徑的傾斜角度相等，還可進一步加強連結(jié)磁極部前端與底部的橋的強度。
圖8是本發(fā)明永久磁鐵轉(zhuǎn)子的又一實施例，是激磁用永久磁鐵插入后的剖視圖。
轉(zhuǎn)子磁軛47由多塊硅鋼板44組成，切槽46a、46b是硅鋼板44的一一隔開的磁極45a、45c的底部，設(shè)于距轉(zhuǎn)子磁軛的旋轉(zhuǎn)軸孔7大致等距離的位置。在這些切槽46a、46b內(nèi)，將激磁用永久磁鐵43a、43b互相以S極朝著旋轉(zhuǎn)軸孔7插入。所述切槽46a、46b的側(cè)面部至少形成2個傾斜部40、41，同時所述傾斜部的大小不同，并在對角線上相對，且將較大的傾斜部40設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸一側(cè)。其他的棱角42則不設(shè)傾斜部。
插入所述切槽46a、46b的激磁用永久磁鐵43a、43b也形成大小傾斜部。又，將硅鋼板44相對另外的硅鋼板14旋轉(zhuǎn)180度后將鉚接部48鉚接固定于轉(zhuǎn)子磁軛47的端部。這時，由于鋼板重疊于棱角部42，而將激磁用永久磁鐵43a、43b固定。
在轉(zhuǎn)子磁軛47上，當(dāng)激磁用永久磁鐵的厚度厚時，由于切槽和磁鐵兩方側(cè)面部的傾斜部都較大，故可牢固地固定。又，由于切槽46a、46b的側(cè)面部的傾斜部大小不同，故連結(jié)磁極45a前端部和底部的橋可以做成大傾斜部40附近的橋部44a細，而小傾斜部41附近的橋部44b則粗。
而且，在用金屬模從鋼板沖壓橋部時，可先沖壓橋部44a。然后沖壓橋部44b，這樣可使磁極45a、45c在軸方向的彎曲極小。最好是把大傾斜部40對著旋轉(zhuǎn)軸孔7，與把傾斜部40對著放射方向的場合相比，這種方式的磁極45a和磁極45c的重心位置向放射方向轉(zhuǎn)移，從而提高了橋的強度。
還有，只要使激磁用永久磁鐵43a和激磁用永久磁鐵43b中的一方旋轉(zhuǎn)，即與另一方成同一形狀，就是說NS極、傾斜部40及傾斜部41的位置一致，故只需制作一種激磁用永久磁鐵，在要把激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛47內(nèi)時，只需沿著切槽的形狀插入，就不會將N極和S極搞錯。因而，轉(zhuǎn)子的制造簡便易行。
另外，在上述各實施例中，是在激磁用永久磁鐵上設(shè)2處大傾斜部，當(dāng)然也可設(shè)1處或3處傾斜部，而且，既可使傾斜部的傾斜角度不同，也可使所有磁極的切槽形狀不同。當(dāng)所有磁極的切槽形狀均不同時，在用4極磁極的場合，將設(shè)于端部的鋼板的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定為90度、180度、270度，可阻止激磁用永久磁鐵在軸方向的移動，同時由于磁極部離心力造成的應(yīng)力作用不同，使轉(zhuǎn)子磁軛的強度提高。
又，在所述實施例中，是在轉(zhuǎn)子磁軛的外周形成4個磁極，并在這些磁極內(nèi)全部插入激磁用永久磁鐵，當(dāng)然也并不限于這種構(gòu)造。就是說，也可形成任意的偶數(shù)磁極，并在各磁極內(nèi)插入激磁用永久磁鐵。還有，鉚接部的形狀也不限于方形，也可是圓形。再有，在圖示的實例中，傾斜部為45度傾斜，但并不限于這一角度，也可采用R倒角。上述實施例中轉(zhuǎn)子磁軛的切槽和激磁用永久磁鐵的形狀為矩形的6面體，當(dāng)然也可以在瓦狀切槽和瓦狀激磁用永久磁鐵的側(cè)面部形成傾斜部，并使端部的鋼板旋轉(zhuǎn)，利用切槽形狀的不同而將激磁用永久磁鐵在軸方向固定。
圖9是本發(fā)明永久磁鐵轉(zhuǎn)子的又一實施例，是激磁用永久磁鐵插入后的剖視圖。
轉(zhuǎn)子磁軛58是用金屬模沖切出多塊硅鋼板54，并將它們層壓為一體后形成。在硅鋼板54的內(nèi)部，切槽56a、56b、56c、56d設(shè)于磁極55a、55b、55c、55d的底部。其中，切槽5 6a、56c分別位于距旋轉(zhuǎn)軸孔7的距離為F的位置，而切槽56b、56d則分別位于距旋轉(zhuǎn)軸孔7的距離為E的位置。距離F和距離E不同。而且，切槽56a和切槽56c、切槽56b和切槽56d分別隔著旋轉(zhuǎn)軸孔7相對。
另外，切槽56a、56b、56c、56d的厚度尺寸均相等。而且插入所述切槽的激磁用永久磁鐵49a、49b、49c、49d的厚度尺寸也相等。又，為了便于激磁用永久磁鐵49a、49b、49c、49d順利插入，在激磁用永久磁鐵的厚度(含鍍層厚度)與切槽厚度之間設(shè)有間隙H。
間隙H通常設(shè)定為0.01—0.3mm。其理由是，激磁用永久磁鐵，特別是稀土類永久磁鐵，為了防止生銹及制冷劑的滲透造成的磁通降低，要進行電鍍。為了防止該鍍層的剝離，并防止鍍層的強度降低，就要設(shè)置所述數(shù)值的間隙。特別是，激磁用永久磁鐵的鍍層表面不勻一般是棱部比激磁用永久磁鐵的中心厚0.02mm左右。然而，如果把鍍層削薄，則制冷劑容易從削薄處滲入。因此，在激磁用永久磁鐵的棱部厚度(含鍍層厚度)與切槽棱部厚度處要設(shè)0.01—0.3mm的間隙。
又，關(guān)于切槽56a、56b、56c、56d，在從鋼板沖切成轉(zhuǎn)子形狀后，將鉚接部重疊并加壓時，由于切槽中心部的厚度容易比切槽棱部薄，故即使如所述那樣設(shè)置切槽和激磁用永久磁鐵的間隙，在中心部也可保證0.01—0.3mm的間隙，從而不必擔(dān)心鍍層剝離。另外，根據(jù)制作激磁用永久磁鐵的厚度公差和切槽的厚度公差的成本以及切槽的金屬模制作成本，最大可得到0.3mm的數(shù)值。
另外，關(guān)于切槽56a、56c與旋轉(zhuǎn)軸孔中心的距離F及切槽56b、56d與旋轉(zhuǎn)軸孔中心的距離E，由于必須減少磁極的表面磁通密度之差，及防止因硅鋼板54與激磁用永久磁鐵重疊而引起磁通泄漏造成有效磁通減少，切槽位置之差，即|F－E|通常限于0.3—G/2(G是激磁用永久磁鐵的厚度)，最好設(shè)定為0.3—G/4。而設(shè)定為0.3—G/4的理由是，如大于這一數(shù)值，泄漏磁通即增多，有效磁通減少，從而降低效率。即，在激磁用永久磁鐵的端部部位，一旦有鋼板重疊，則磁通在重疊的鋼板部分從磁鐵泄漏，使本來應(yīng)從轉(zhuǎn)子磁軛流入的路徑上的有效磁通大幅度減少，引起馬達效率降低。
另外，在將硅鋼板重疊時，由于所述距離E、F的尺寸差別小，而很難以距離E、F的尺寸差為準(zhǔn)來決定切槽的位置。因此，在所述的供鉚釘穿過的空隙中，只在位于切槽56a、56c內(nèi)側(cè)的空隙51a中形成槽50，用此作為硅鋼板重疊時的定位標(biāo)記。這樣一來，可提高組裝作業(yè)的效率。如上所述，本實施例是在距旋轉(zhuǎn)軸孔遠的切槽或近的切槽中的一方附近設(shè)置辨別切槽用的標(biāo)記。
又，槽50可以位于空隙之間外側(cè)切線上的切點52、切點53的內(nèi)部。這樣，就不會妨礙激磁用永久磁鐵的磁通流動。還有，還可根據(jù)槽50的方向判斷硅鋼板的正反。槽50可以是任何形狀，而且也可形成于切槽的內(nèi)部。在切槽內(nèi)部形成辨別切槽用標(biāo)記的場合，最好是在不妨礙激磁用永久磁鐵的磁通的位置，即，在激磁用永久磁鐵的中心部，且在旋轉(zhuǎn)軸孔7一側(cè)的點59處形成。這樣，就可在距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離遠或近的切槽中任選一方設(shè)置辨別切槽用的標(biāo)記。
圖10是從圖9所示狀態(tài)把轉(zhuǎn)子磁軛58端部的硅鋼板54旋轉(zhuǎn)90度后插入激磁用永久磁鐵后的剖視圖。
硅鋼板54用鉚接方法固定，并在空隙51a、51b中插入鉚釘。至于激磁用永久磁鐵49a在軸方向的固定，是用相對轉(zhuǎn)子磁軛58的切槽56a而旋轉(zhuǎn)90度并產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)軸孔7間的距離差|F－E|的切槽56d來固定。
又，所述切槽位置之差|F－E|和切槽厚度與激磁用永久磁鐵厚度之差H的關(guān)系為|F－E|≥H。所述位置差|F－E|與厚度差H間的背離越大，激磁用永久磁鐵在軸方向的固定越牢固。
在所述實施例中，4個切槽與旋轉(zhuǎn)軸孔間的距離是同極相等而異極相異，當(dāng)然也可以使4個切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離均不相同。已知在這種場合，如把旋轉(zhuǎn)軸孔與切槽間最大距離與最小距離之差控制在1mm以內(nèi)，則在插入等能量乘積的激磁用永久磁鐵時，轉(zhuǎn)子外徑的間隙磁通密度大致相等。又，由于各切槽位置不同，故不論使裝于轉(zhuǎn)子磁軛端部的鋼板轉(zhuǎn)動90度、180度或270度，都能將激磁用永久磁鐵在軸方向固定。
還有，在所述實施例中，激磁用永久磁鐵的性能是相等的，不過也可以在距旋轉(zhuǎn)軸孔遠的切槽內(nèi)插入頑磁力低的激磁用永久磁鐵，而在距旋轉(zhuǎn)軸孔近的切槽內(nèi)插入頑磁力高于該激磁用永久磁鐵的激磁用永久磁鐵，由此而提高對于激磁用永久磁鐵的退磁(相對電流流入線圈所產(chǎn)生磁場)的抵抗力。而且即使是對于從轉(zhuǎn)子外部傳遞的熱量的影響，通過采用這種配置，連耐熱性弱的磁鐵也可裝于內(nèi)部使用。
圖11是本發(fā)明永久磁鐵轉(zhuǎn)子的又一實施例，是激磁用永久磁鐵插入后的剖視圖。
轉(zhuǎn)子磁軛68是用金屬模沖切出多塊硅鋼板64，并將它們層壓為一體后形成。在硅鋼板64的內(nèi)部，切槽66a、66b、66c、66d設(shè)于磁極65a、65b、65c、65d的底部。其中，切槽66a、66b分別位于距旋轉(zhuǎn)軸孔7的距離為F的位置，而切槽66c、66d則分別位于距旋轉(zhuǎn)軸孔7的距離為E的位置。切槽66a、66b的距離F與切槽66c、66d的距離E不同。而且，在切槽66a、66b、66c、66d中分別插入激磁用永久磁鐵70a、70b、70c、70d，切槽66a隔著旋轉(zhuǎn)軸孔7而與切槽66c相對，同樣，切槽66b隔著旋轉(zhuǎn)軸孔7與切槽66d相對。
另外，激磁用永久磁鐵在軸方向的固定是通過在轉(zhuǎn)子磁軛68的端部將硅鋼板64相對其他硅鋼板旋轉(zhuǎn)180度后用鉚接部71(71a、71b、71c、71d)固定的。而且，在將硅鋼板重疊時，由于所述距離E、F的尺寸差別小，故很難以距離E、F的尺寸差為基準(zhǔn)來決定切槽的位置。因此，與所述圖9和圖10的場合相同，只在位于切槽66a、66b內(nèi)側(cè)的供鉚釘穿過的空隙61a、61a中形成槽72，用此作為硅鋼板重疊時的定位標(biāo)記。
另外，在硅鋼板內(nèi)部，用于相互固定鋼板的鉚接部數(shù)量與磁極數(shù)同為4處，其中，設(shè)定鉚接部71a和鉚接部71d、以及鉚接部71b和鉚接部71c的間隔為A度，鉚接部71a和鉚接部71b、以及鉚接部71c和鉚接部71d的間隔為B度(A≠B，A＋B＝180(度))。
因而，當(dāng)在轉(zhuǎn)子磁軛端部固定激磁用永久磁鐵固定用的硅鋼板時，如果是旋轉(zhuǎn)90度后安裝，則不僅不能固定鉚接部，也不能固定激磁用永久磁鐵。而如果是旋轉(zhuǎn)180度后安裝，則不僅可通過切槽位置的錯開而固定激磁用永久磁鐵，還可固定鉚接部。這樣一來，通過上述的鉚接部間角度設(shè)定就可防止硅鋼板在轉(zhuǎn)子磁軛58的端部安裝不當(dāng)。
另外，在所述實施例中，是在轉(zhuǎn)子磁軛的外周形成4個磁極，并且在全部磁極中插入激磁用永久磁鐵，但本發(fā)明并不限于所述構(gòu)造，它也適用于形成任意的偶數(shù)磁極并在各磁極內(nèi)插入激磁用永久磁鐵的場合。
圖12是使用本發(fā)明永久磁鐵轉(zhuǎn)子的壓縮機的分解立體圖。在有制冷劑和油流動的密封容器21內(nèi)部，在壓縮裝置(省略圖示)之上串聯(lián)配置著驅(qū)動馬達22。驅(qū)動馬達22由本發(fā)明的永久磁鐵轉(zhuǎn)子和固定件30組成，所述固定件30則由固定件鐵心31和激磁用線圈35組成。
本發(fā)明的永久磁鐵轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子磁軛2、二對板狀激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d。所述轉(zhuǎn)子磁軛2的兩端部分別層壓一組硅鋼板4、4，中央部則層壓另一組硅鋼板44，后面將詳述的各鋼板是用1個順序動作沖裁模分別起模形成。轉(zhuǎn)子磁軛2的鋼板在外周面具有向放射方向凸出的4個磁極5a、5b、5c、5d。在這些磁極的底部設(shè)有供激磁用永久磁鐵插入的切槽6a、6b、6c、6d。
在組裝冷凍循環(huán)用壓縮機時，轉(zhuǎn)子磁軛2在插入旋轉(zhuǎn)軸23之前，先加熱幾分鐘。在設(shè)于密封容器21內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸23上按箭頭Q的方向插入經(jīng)加熱的轉(zhuǎn)子磁軛2，并在轉(zhuǎn)子磁軛2保持熱溫期間將激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d插入并固定。而且，把平衡配重11壓入至轉(zhuǎn)子磁軛2的端部附近。
在插入固定所述各構(gòu)成部件后，把密封容器21的蓋子(省略圖示)蓋上，并把旋轉(zhuǎn)軸23加以機械性固定。另外，通過使高電流流入激磁線圈35，將激磁用永久磁鐵磁化，然后，向密封容器21內(nèi)部吹暖風(fēng)，使其干燥，并使內(nèi)部水分蒸發(fā)。
如上所述，在把轉(zhuǎn)子磁軛插入固定于旋轉(zhuǎn)軸時，要把轉(zhuǎn)子磁軛加熱，而這一加熱會使中心的旋轉(zhuǎn)軸孔膨脹，使孔徑增大，且是在余熱未消時插入旋轉(zhuǎn)軸的，故該轉(zhuǎn)子磁軛很容易插入旋轉(zhuǎn)軸。而且，由于轉(zhuǎn)子磁軛冷卻后旋轉(zhuǎn)軸孔的孔徑會縮小，故而可將轉(zhuǎn)子磁軛固定于旋轉(zhuǎn)軸。同樣，是在轉(zhuǎn)子磁軛維持熱溫期間將激磁用永久磁鐵插入并加以固定的，即，在把轉(zhuǎn)子磁軛加熱且使切槽擴張后，在擴張了的切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，故該激磁用永久磁鐵的插入也很容易進行。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁軛冷卻后切槽即縮小，由此即將激磁用永久磁鐵固定于切槽內(nèi)。因而，采用本實施例時，可利用余熱把激磁用永久磁鐵固定于轉(zhuǎn)子磁軛，因此可縮短工序時間，而且不需另設(shè)激磁用永久磁鐵的軸向固定件。
圖13是激磁用永久磁鐵制造工序中所用模具的立體圖。
模具28的四面具有適當(dāng)厚度。在模具28的中央部插入成為激磁用永久磁鐵3的磁粉29，并在圖中的S方向產(chǎn)生磁場，同時從圖中的R方向施加壓力，在這種狀態(tài)下在燒結(jié)爐(省略圖示)內(nèi)進行1—2小時1000℃左右的熱處理，再進行3小時600℃左右的熱處理。然后，在冷卻了的磁鐵塊厚度方向L3切斷成多塊，使其厚度為L4，即形成激磁用永久磁鐵3。激磁用永久磁鐵的尺寸L1取決于模具28的尺寸L2的精度，故即使不另外加工，也可簡單地獲得精度良好的尺寸L1。又，激磁用永久磁鐵的厚度L4取決于切斷精度，激磁用永久磁鐵的長度L5則取決于來自R方向的壓力負荷大小。
圖14是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子剖視圖。表示如上所述那樣利用轉(zhuǎn)子磁軛2的余熱將激磁用永久磁鐵3插入后的狀態(tài)。
圖14(1)表示激磁用永久磁鐵已插入轉(zhuǎn)子磁軛、但還未固定于硅鋼板4上的狀態(tài)。圖14(2)表示激磁用永久磁鐵固定于轉(zhuǎn)子磁軛的硅鋼板44上的狀態(tài)。在圖14(1)中，硅鋼板4在外周面具有向放射方向凸出的4個磁極5a、5b、5c、5d。在這些磁極的底部，設(shè)有使激磁用永久磁鐵貫穿的切槽6a、6b、6c、6d，在連接磁極前端和磁極底部的部位存在橋4a。在所述硅鋼板4上，切槽6a、6b、6c、6d在長度方向略長，因而橋4a較細。故在切槽6a、6b、6c、6d的側(cè)部與激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d的側(cè)部3e之間存在極小的間隙。
與此相對照，如圖14(2)所示，硅鋼板44的連接磁極前端與磁極底部部位的橋44a則較寬，故與所述硅鋼板4不同，在切槽側(cè)部和磁鐵側(cè)部之間不存在間隙。而且，如前所述，為了使轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸而對其加熱，并在其余熱未消期間將激磁用永久磁鐵插入切槽，然后，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁軛冷卻、切槽口徑縮小時，激磁用永久磁鐵的側(cè)部3e與切槽6a、6b、6c、6d的側(cè)部接觸，激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d即固定于硅鋼板44上。
另外，關(guān)于激磁用永久磁鐵的制造，有以下方法。
即，切槽6a、6b、6c、6d和激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d不是在所有接觸部位固定，而且，在將轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸時，先把轉(zhuǎn)子磁軛加熱，再把該經(jīng)過加熱的轉(zhuǎn)子磁軛插入所述旋轉(zhuǎn)軸。
在這種場合，所述激磁用永久磁鐵是從磁鐵塊加工成規(guī)定厚度(厚度L4)，且磁鐵的其他面可以是磁鐵成型模具的起模尺寸。磁鐵的厚度(厚度L4)與有無熱影響或馬達性能關(guān)系很大，故加工精度要求高。另一方面，尺寸L1或長度L5即使公差較大，與馬達性能等的關(guān)系也不大。因而，既可以使磁鐵與防磁鐵脫落部件(磁軛端部的硅鋼板14、24或其他部件)之差大于切槽厚度與磁鐵厚度之差，也可使切槽寬度與磁鐵寬度之差大于所述切槽厚度與磁鐵厚度之差。
又，也有一種方式是所述切槽與所述激磁用永久磁鐵在所有相接部位均不固定。在這種場合，激磁用永久磁鐵也是從磁鐵塊加工成規(guī)定厚度，且磁鐵的其他面可以是磁鐵成型模具的起模尺寸。而且，在激磁用永久磁鐵被磁化時，利用其吸引力而固定于切槽內(nèi)。
如上所述，在本實施例中，通過用硅鋼板4和硅鋼板44組成轉(zhuǎn)子磁軛的硅鋼板，并且通過改變所述鋼板的塊數(shù)比率，可以改變對于激磁用永久磁鐵的固定強度，從而可根據(jù)有振動產(chǎn)生的使用環(huán)境之嚴酷程度而選擇最佳強度。又，通過選擇適宜的金屬模即可容易地得到所需的激磁用永久磁鐵的尺寸，故可降低制造成本。
另外，本實施例把供激磁用永久磁鐵插入但不進行固定的硅鋼板4設(shè)置在轉(zhuǎn)子磁軛的軸向兩端部，而把固定激磁用永久磁鐵的硅鋼板44設(shè)置于大致中央部，這種方法具有以下優(yōu)點。即，在把轉(zhuǎn)子磁軛設(shè)定在熱裝溫度，并將該轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸后，由于中央部的硅鋼板44的表面溫度下降速度慢于兩端部的硅鋼板4，故激磁用永久磁鐵很容易插入，而且中央部硅鋼板44的橋?qū)挻笥诠桎摪?，故橋44a的降溫速度也慢，而且變形也少。故不會使磁極部的前端變形，可以增強激磁用永久磁鐵的固定強度。另外，通過延緩所述余熱的降溫速度，還可延長激磁用永久磁鐵的可插入時間。
又，所述硅鋼板4和所述硅鋼板44僅在切槽的大小上不同，故只需1種順序沖裁模即可先沖切硅鋼板44的切槽，然后沖切硅鋼板4的切槽。
圖15是的制造工序中所用模具的立體圖。
在該實施例中，模具280與所述模具28(見圖13)一樣，其四面形成一定的厚度。在模具280的中央部，插入成為激磁用永久磁鐵103的磁粉290，并在圖的S方向產(chǎn)生磁場，同時從圖中的R方向施加壓力，在這種狀態(tài)下在燒結(jié)爐(省略圖示)內(nèi)進行1—2小時1000°C左右的熱處理，再進行3小時600℃左右的熱處理。然后，在冷卻了的磁鐵塊厚度方向L30切斷成厚度為L40的多塊，并進行內(nèi)外周及側(cè)面加工，即形成扇形的激磁用永久磁鐵103。激磁用永久磁鐵的尺寸L10取決于模具280的尺寸L20的精度，故即使不另外加工，也可簡單地獲得精度良好的尺寸L10。又，激磁用永久磁鐵的厚度L40取決于切斷精度，激磁用永久磁鐵的長度L50則取決于來自R方向的壓力負荷大小。
圖16是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子剖視圖。
本實施例使用所述的扇形激磁用永久磁鐵103。
圖16(1)表示激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛、但未固定于硅鋼板104上的狀態(tài)。圖16(2)表示激磁用永久磁鐵固定于轉(zhuǎn)子磁軛的硅鋼板114上的狀態(tài)。在圖16(1)中，硅鋼板104在外周面具有向放射方向凸出的4個磁極105a、105b、105c、105d。在這些磁極的底部，設(shè)有使激磁用永久磁鐵貫穿的切槽106a、106b、106c、106d，在連接磁極前端和磁極底部的部位存在橋115。在所述硅鋼板104上，橋115較長。另外，在激磁用永久磁鐵103的角部進行斜向切除，故在切槽106a、106b、106c、106d的側(cè)部與激磁用永久磁鐵103的切除側(cè)部116之間存在間隙。
與此相對照，如圖16(2)所示，硅鋼板114的橋前端118則較寬，故與所述硅鋼板104不同，在切槽側(cè)部和磁鐵側(cè)部之間不存在間隙。而且，如前所述，為了使轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸而對其加熱，并在其余熱未消期間將激磁用永久磁鐵插入切槽，然后，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁軛冷卻、切槽口徑縮小時，激磁用永久磁鐵的切除側(cè)部116與切槽106a、106b、106c、106d的側(cè)部接觸，激磁用永久磁鐵103即固定于硅鋼板114上。
如上所述，在本實施例中，與所述圖14所示實施例相同，通過用硅鋼板104和硅鋼板114組成轉(zhuǎn)子磁軛的硅鋼板，并且通過改變所述鋼板的塊數(shù)比率，可以改變對于激磁用永久磁鐵的固定強度，從而可根據(jù)有振動產(chǎn)生的使用環(huán)境之嚴酷程度而選擇最佳強度。又，通過選擇適宜的金屬模即可容易地得到所需的激磁用永久磁鐵的尺寸，故可降低制造成本。
另外，本實施例通過把供激磁用永久磁鐵插入但不進行固定的硅鋼板104設(shè)置在轉(zhuǎn)子磁軛的軸向兩端部、并把固定激磁用永久磁鐵的硅鋼板114設(shè)置于大致中央部，而具有與圖14方式同樣的優(yōu)點。即，在把轉(zhuǎn)子磁軛設(shè)定在熱裝溫度并將該轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸后，由于中央部的硅鋼板114的表面溫度下降速度慢于兩端部的硅鋼板104，故激磁用永久磁鐵很容易插入，而且中央部硅鋼板114具有寬幅的橋前端118，橋?qū)挻笥诠桎摪?04，故橋的降溫速度也慢，而且變形也少。故不會使磁極部的前端變形，可以增強激磁用永久磁鐵的固定強度。另外，通過延緩所述余熱的降溫速度，還可延長激磁用永久磁鐵的可插入時間。
又，所述硅鋼板104和所述硅鋼板114僅在切槽的大小上不同，故只需1種順序沖裁模即可先沖切硅鋼板114的切槽，然后沖切硅鋼板104的切槽。
圖17是本發(fā)明又一實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子分解立體圖。本實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子1具有層壓成柱狀的轉(zhuǎn)子磁軛2和二對板狀激磁用永久磁鐵3(3a、3b、3c、3d)。所述轉(zhuǎn)子磁軛2是用金屬模將多塊硅鋼板4進行沖切且層壓為一體而形成。轉(zhuǎn)子磁軛2在外周面具有向放射方向凸出的4個磁極5(5a、5b、5c、5d)。在這些磁極的底部設(shè)有使激磁用永久磁鐵插入的切槽6(6a、6b、6c、6d)。另外，在轉(zhuǎn)子磁軛2的中心部設(shè)有供旋轉(zhuǎn)軸穿過的旋轉(zhuǎn)軸孔7。而且在切槽到旋轉(zhuǎn)軸孔7的最短距離之間設(shè)有激磁用永久磁鐵在軸方向固定用的鉚釘貫穿孔13a。
如圖18(a)所示，激磁用永久磁鐵3a、3b、3c、3d是截面為矩形的6面體，在激磁用永久磁鐵的表面施加了電鍍的鎳鍍層M1。該鎳鍍層M1是用后述的電鍍裝置進行電鍍的。
把激磁用永久磁鐵3插入切槽6，并為了將該激磁用永久磁鐵在軸向固定，在轉(zhuǎn)子磁軛2的兩端設(shè)置非磁性的襯墊s，并覆蓋上可取得壓縮裝置動態(tài)平衡的平衡配重11，最后用鉚釘13將轉(zhuǎn)子磁軛2連同襯墊a及平衡配重11一起鉚接固定。至此，本實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子1即組裝完畢。
在本發(fā)明中，所述電鍍鎳鍍層的膜厚在圖18(b)所示的激磁用永久磁鐵3的中央部3A和圖18(c)所示的端部3b大致相同，且無電極痕跡。
該電鍍鎳鍍層M1可如圖19那樣進行電鍍。即，在充滿了溶液802的容器801內(nèi)，設(shè)置上面為傾斜面804的夾具803，在該夾具803附近設(shè)置一對球狀電極805、805，構(gòu)成電鍍裝置800。磁鐵3一旦被置于所述傾斜面804并向斜下方輸送。即在溶液802內(nèi)被電極805、805夾持，同時該電極旋轉(zhuǎn)，將磁鐵3進一步向下方輸送。電極805、805雖旋轉(zhuǎn)，位置卻不變，給電極805、805接通電鍍電源，即對磁鐵3進行電鍍。這時，因磁鐵3上的電極位置是變化的，故可對磁鐵3的整個表面進行無一處遺漏的電鍍。另外，由于電極是球狀的，故與磁鐵間形成點接觸，鍍層厚度不易發(fā)生不勻現(xiàn)象。
根據(jù)發(fā)明者等的實驗，通過如所述那樣使電極移動后進行電鍍，確可實現(xiàn)激磁用永久磁鐵3的中央部3A和端部3B的鍍層基本均勻、且無電極痕跡。尤其是，對于保持銳角角部的激磁用永久磁鐵，可沿著磁鐵坯料的形狀進行電鍍而不會使角部變圓。另外，本實施例中之所以鍍鎳，是為了得到硬度更高的鍍層，并使表面耐磨且光滑。不言而喻，本發(fā)明并不限于鍍鎳。
在本實施例中，如圖20所示，理想的鍍層是5—20μm。而最好是5—10μm。在圖20中，橫軸是磁鐵長度方向的間隔，t是端部，t/2是中央部，縱軸則表示鍍層厚度。
激磁用永久磁鐵上的鍍層越薄越好。這是因為，一旦鍍層過厚，激磁用永久磁鐵和硅鋼板之間的間隙就增大，不但會降低磁通效率，還會因熱膨脹或熱應(yīng)力使鍍層開裂或剝離。在這一點上，鍍層薄，受到的熱應(yīng)力就小，可減輕變形，故越薄越好。然而，如果不到5μm，則耐振動的強度不足，例如在用于壓縮機中的馬達時，在壓縮機的運轉(zhuǎn)范圍(-20—130℃)會發(fā)生鍍層剝離。另一方面，如超過20μm，則如前所述，熱膨脹或熱應(yīng)力會使鍍層開裂或剝離。因而，如前所述，鍍層最好在5—20μm。尤其是當(dāng)鍍層為5—10μm時，即使在把磁鐵裝入壓縮機后進行強制冷卻，鍍層也不會開裂。在不需進行強制冷卻的場合，鍍層可以是5—20μm。
圖21是本發(fā)明所用的又一電鍍裝置，在這一場合，是在充滿了溶液802的容器801內(nèi)設(shè)置滾柱狀的夾具803、803，并設(shè)置一對可沿該夾具803在橫向移動的滾柱狀電極805、805，構(gòu)成電鍍裝置800。電極805、805經(jīng)支撐桿807設(shè)于滑塊806上，且可在橫向移動。磁鐵3浸于溶液802內(nèi)，且載放于所述夾具803、803上，并被電極805、805夾持。在本例中，電極805、805旋轉(zhuǎn)著作橫向移動，磁鐵3即被施行電鍍。本例中也由于磁鐵3的電極位置是變化的，故也可對磁鐵3的整個表面進行無一處遺漏的電鍍。而且，如果滾柱狀的夾具803、803在載放磁鐵3時始終以同一位置與其接觸，則會產(chǎn)生漏電鍍之處，故要使?jié)L柱狀夾具803、803作一定的正反轉(zhuǎn)動。這樣，磁鐵3向左右方向擺動，所述電極805、805相對于磁鐵的位置即發(fā)生變化，由此而使磁鐵3表面的鎳鍍層大致均勻，且沒有電極痕跡。
圖22是本發(fā)明所用又一電鍍裝置，在本例的場合，在充滿了溶液802的容器801內(nèi)，設(shè)置夾具803，該夾具803上設(shè)有可上下移動的多個電極805、805，另外，在可作橫向移動的支撐桿807下部伸出設(shè)置了電極805，構(gòu)成電鍍裝置800。磁鐵3浸沒于溶液802內(nèi)且載放于所述夾具803、803上，在本例中，設(shè)于夾具803上的電極805與磁鐵3的具有大表面積的面3E接觸，而設(shè)于支撐桿807的電極805則與具有小表面積的面3D接觸，這樣，無論各電極805、805中的哪一個與磁鐵導(dǎo)通，都對磁鐵3施行電鍍。即，在本例中，是通過擇一地選擇電極與磁鐵接觸并導(dǎo)通來變化磁鐵3的電極位置，故可對磁鐵3的整個表面施行無一處遺漏的電鍍。
如上所述，由于本發(fā)明是使磁鐵與電極相對移動，故在施行電鍍時，針對磁鐵的電流就不會集中，就可進行無電極痕跡的表面處理，并可使中央部及端部的鍍層均勻。另外，由于電極是移動的，即使對于具有銳角角部的激磁用永久磁鐵，也能沿磁鐵坯料的形狀形成均勻的鍍層，而不會造成該銳角角部變圓。
綜上所述，采用傳統(tǒng)電鍍方法時，在電極修補部位于前后端面的場合，不能將轉(zhuǎn)子磁軛2和磁鐵軸向的長度設(shè)定為相等，而在電極修補部位于磁鐵的具有大表面積的面3E上的場合，激磁用永久磁鐵與硅鋼板之間的間隙就必須很大，從而會降低磁通的效率，而本發(fā)明的激磁用永久磁鐵3上沒有傳統(tǒng)方式那樣的電極修補部的凸出部，故可避免這樣的缺點，結(jié)果使尺寸控制變得簡便易行。
然后，對組裝后的本實施例的永久磁鐵轉(zhuǎn)子1從激磁用永久磁鐵3的居里點起，在鍍層的性能維持溫度或激磁用永久磁鐵坯料的性能維持溫度中較低的溫度間加熱幾分鐘。眾所周知，磁鐵等強磁性體自身有自發(fā)磁性，該自發(fā)磁性由于外部磁場的外加而被校正，并在外部顯露出磁性，而消除該自發(fā)磁性的溫度即稱為居里點。
在本實施例中，在激磁用永久磁鐵的所述居里點溫度以上，在未達激磁用永久磁鐵坯料性能維持溫度的溫度間將永久磁鐵轉(zhuǎn)子1加熱幾分鐘后，再如后述的那樣把該轉(zhuǎn)子1插入冷凍循環(huán)用壓縮機的旋轉(zhuǎn)軸。
采用以上說明的本實施例時，在施行電鍍時，不會發(fā)生對于磁鐵的電流集中，可進行無電極痕跡的表面處理，可在中央部和端部進行均勻的電鍍。另外，由于電極是移動的，故即使對于有銳角角部的激磁用永久磁鐵，也可沿磁鐵坯料的形狀形成均勻的鍍層，而不會造成該角部變圓。尤其是棱角部3C可利用鍍層自身的強度保持，故減少了激磁用永久磁鐵自身坯料強度的必要性。另外，電鍍的鎳鍍層M1的厚度在激磁用永久磁鐵的大致中央部3A為5μm以上，20μm以下，在把激磁用永久磁鐵3插入轉(zhuǎn)子磁軛2后，通過用高于激磁用永久磁鐵居里點的溫度進行熱裝，即使混入少量磁化的磁鐵，也可在高溫下消磁，另外本發(fā)明者還發(fā)現(xiàn)，高溫加熱還可提高鍍層與激磁用永久磁鐵之間邊界面的結(jié)合力。而且在把轉(zhuǎn)子插入旋轉(zhuǎn)軸時，5μm以上20μm以下的厚度是避免因激磁用永久磁鐵與電鍍層間膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生變形或開裂所需的最薄電鍍層厚度，同時，在插入轉(zhuǎn)子磁軛2的切槽后，還可防止振動引起的鍍層剝離。而尤其理想的是5—10μm的厚度，如前所述，在強制冷卻時不會發(fā)生鍍層開裂。另外，由于電鍍層的材料是鎳鍍層，硬度高于磁鐵坯料，且具有軟磁性的性質(zhì)，故在插入轉(zhuǎn)子磁軛前后不易被碰傷，耐久性能也有提高。又，在組裝后，即使鍍層有剝離，由于鍍層為磁性體，故被吸在磁鐵坯料的表面而不會脫落。另外，在本實施例那樣的把激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛切槽的轉(zhuǎn)子上，由于是磁性體的電鍍，故切槽和磁鐵間的磁性間隙可以設(shè)定得很小，這是一個很大的優(yōu)點。
而且，在用稀土類磁鐵作激磁用永久磁鐵時，可用以下的實施例。即，在把稀土類激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的切槽后，在激磁用永久磁鐵的所述居里溫度以上，在未滿激磁用永久磁鐵坯料性能維持溫度的溫度間把永久磁鐵轉(zhuǎn)子1加熱幾分鐘后，把該轉(zhuǎn)子1插入旋轉(zhuǎn)軸，然后磁化，并進入預(yù)干燥溫度(170℃左右)。關(guān)于這一點，已知傳統(tǒng)方式的激磁用永久磁鐵在馬達使用時溫度要上升，且要經(jīng)過初期減磁。然而，在使用稀土類磁鐵時，在所述轉(zhuǎn)子磁軛熱裝插入旋轉(zhuǎn)軸時，即進行自發(fā)磁性的消磁(減磁)，然后進行磁化并經(jīng)過預(yù)備干燥處理，這樣一來，即使將來馬達使用并置身于預(yù)備干燥溫度內(nèi)，也可避免所述的初期減磁這類事件發(fā)生。
關(guān)于鎳鍍層，已知除了所述的電鍍方式外，還有非電解電鍍。而且傳統(tǒng)方式中也有把經(jīng)過非電解鍍鎳的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的切槽的。在這種場合，在把經(jīng)過鍍鎳的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛前，要進行鎳鍍層的熱處理。
即，經(jīng)過鍍鎳后形成的鍍膜為非晶質(zhì)非磁性，要經(jīng)過熱處理而使其從250℃附近起漸漸結(jié)晶，并除了Ni外還產(chǎn)生Ni3—P的共晶體，同時也產(chǎn)生磁性。又，如圖23所示，在400℃時硬度達到峰值。不過，當(dāng)溫度高于400℃時，已細微化的結(jié)晶粒又會變大，硬度也會降低。
因而，過去在使用經(jīng)過非電解電鍍的激磁用永久磁鐵時，要經(jīng)過3道工序，即對經(jīng)過非電解電鍍的激磁用永久磁鐵進行熱處理、轉(zhuǎn)子磁軛熱裝插入旋轉(zhuǎn)軸、然后是激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的切槽，故工序時間長，且磁鐵的固定困難。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)所述圖23中是在350—400℃、特別是在400℃時可得到硬度峰值，而轉(zhuǎn)子磁軛熱裝插入旋轉(zhuǎn)軸時的溫度也是350—400℃，由此而受到啟發(fā)，提出在將所述轉(zhuǎn)子磁軛熱裝插入旋轉(zhuǎn)軸時，同時進行鎳鍍層的熱處理。在把經(jīng)過非電解鍍鎳的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛后，對所述轉(zhuǎn)子磁軛施加與鎳鍍層的熱處理溫度大致相同的溫度(約400℃)，這樣即可把過去要分別進行的鎳鍍層的熱處理工序和熱裝插入工序合并為一道工序。通過該鎳鍍層的熱處理工序與熱裝插入工序的合并，可簡化工序、縮短時間。而且，采用本實施例后，鍍層的開裂減少。
圖24是轉(zhuǎn)子磁軛插入壓縮機后的剖視圖。
用符號200表示其整體的冷凍循環(huán)用壓縮機具有供制冷劑流通的密封容器210。在該容器210內(nèi)部上下串聯(lián)配置著壓縮裝置(省略圖示)和驅(qū)動馬達220。
驅(qū)動馬達220由轉(zhuǎn)子400、固定件300和旋轉(zhuǎn)軸230組成，所述固定件300又由固定件鐵心310和激磁用線圈320組成。所述轉(zhuǎn)子400是把轉(zhuǎn)子磁軛、激磁用永久磁鐵、襯墊s及平衡配重11裝配成一體。再用鉚釘13鉚接而成。
在裝入冷凍循環(huán)用壓縮機時，對于設(shè)于密封容器210內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸230，如前所述，在激磁用永久磁鐵的居里溫度以上，以激磁用永久磁鐵坯料性能維持溫度(電氣鍍鎳的場合)或鍍層性能維持溫度(非電解鍍鎳的場合)中較低的溫度對轉(zhuǎn)子加熱幾分鐘，爾后將轉(zhuǎn)子400按箭頭Q方向插入旋轉(zhuǎn)軸230，然后加以冷卻。
然后將密封容器210的蓋體(省略圖示)蓋上，將旋轉(zhuǎn)軸230加以機械性固定，給激磁線圈320通高電流，由此而將激磁用永久磁鐵磁化，然后向密封容器210內(nèi)吹暖風(fēng)，使其干燥，并使內(nèi)部水分蒸發(fā)。
通過上述構(gòu)造，轉(zhuǎn)子的組裝(激磁用永久磁鐵裝入轉(zhuǎn)子磁軛)和轉(zhuǎn)子在壓縮機旋轉(zhuǎn)軸的組裝可分別進行。結(jié)果可簡化工序?？s短時間。
工業(yè)上應(yīng)用的可能性如上所述，本發(fā)明涉及在轉(zhuǎn)子磁軛磁極的全磁極或一一隔開的底部插入激磁用永久磁鐵的永久磁鐵轉(zhuǎn)子及其制造方法，尤其涉及可防止激磁用永久磁鐵脫落、或?qū)ご庞糜谰么盆F進行表面處理、可提高永久磁鐵轉(zhuǎn)子安全性和可靠性、可用于高速旋轉(zhuǎn)馬達或有加壓油或制冷劑流通的壓力容器內(nèi)使用的馬達的永久磁鐵轉(zhuǎn)子。
特別是涉及在轉(zhuǎn)子的至少一端用與轉(zhuǎn)子磁軛基本相同的鋼板防止激磁用永久磁鐵脫落的永久磁鐵轉(zhuǎn)子?？珊喕ば蚣翱s短制造時間。
權(quán)利要求
1.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部開有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，所述各鋼板形成同一形狀，且鋼板各切槽的開口形狀和大小適合于所述激磁用永久磁鐵，同時1個或多個切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離與其他切槽不同，另外，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板，其切槽位置的相位不同，通過該具有不同相位切槽的鋼板來阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述各鋼板在全磁極具有切槽，且N極相互間或S極相互間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等，當(dāng)N極與S極的磁極雙方的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述各鋼板在全磁極具有切槽，且當(dāng)N極相互間或S極相互間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等，而N極與S極磁極為1組的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(720°/2n)后配置的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述各鋼板在全磁極具有切槽，且當(dāng)全磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°×m/2n)后配置(m是1－n的整數(shù))的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述各鋼板在一一隔開的磁極具有切槽，且當(dāng)N極相互間或S極相互間磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述各鋼板在一一隔開的磁極具有切槽，且當(dāng)某一磁極和與其隔開(n－2)相對的磁極雙方的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°/2n)后配置的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述各鋼板在一一隔開的磁極具有切槽，且當(dāng)全磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等時，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板是旋轉(zhuǎn)(360°×m/2n)后配置(m是1－n的整數(shù))的。
8.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，所述各激磁用永久磁鐵形成同一形狀，且在長度方向具有1個或多個傾斜部，所述各鋼板形成同一形狀，且1塊鋼板的各切槽的開口形狀和大小適合于所述激磁用永久磁鐵，同時1個或多個切槽相對其他切槽，與激磁用永久磁鐵的所述傾斜部對應(yīng)的傾斜部的位置不同，另外，所述磁軛端部的鋼板中至少有1塊相對其他層壓的鋼板，其切槽位置的相位不同，通過該具有不同相位切槽的鋼板來阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
9.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，不同磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不同，同時在距離旋轉(zhuǎn)軸孔遠的切槽內(nèi)插入頑磁力弱的激磁用永久磁鐵。
10.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，不同磁極的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不同，同時在距離旋轉(zhuǎn)軸孔遠或近的切槽中的一方設(shè)置辨別切槽用的標(biāo)記。
11.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，關(guān)于所述切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離，相鄰的切槽中一方的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離相等，而隔著旋轉(zhuǎn)軸相對的切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離不等，在距離旋轉(zhuǎn)軸孔遠或近的切槽中的一方設(shè)有辨別切槽用的標(biāo)記，而且，在所述磁軛的至少一個端部，所述鋼板是旋轉(zhuǎn)90度或180度后安裝，該旋轉(zhuǎn)后安裝的鋼板的切槽形狀與其他鋼板的切槽形狀不同，以阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
12.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有4極磁極，在磁極的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，在所述磁軛的至少一個端部，所述鋼板是旋轉(zhuǎn)90度或180度后安裝，該旋轉(zhuǎn)后安裝的鋼板相對相鄰的磁極或相對的磁極，在(1)切槽側(cè)面部的傾斜部、(2)切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離方面有一方不同或是兩方都不同，以阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
13.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有4極磁極，在磁極的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，所述切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離設(shè)定為(|F－E|)≥H(E、F是各切槽與旋轉(zhuǎn)軸孔間的距離，H是切槽厚度與磁鐵厚度之差)，在所述磁軛的至少一個端部，所述鋼板是旋轉(zhuǎn)90度或180度后安裝，該旋轉(zhuǎn)后安裝的鋼板的切槽形狀與其他的鋼板的切槽形狀不同，以阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
14.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有4極磁極，在磁極的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，至少在所述磁軛的一個端部有平衡配重，且所述平衡配重的外徑中心部設(shè)置于磁軛凹狀外徑的內(nèi)側(cè)，所述平衡配重的外徑兩端部與磁極前端重疊，且所述平衡配重距離磁軛端部1mm以上，最好為2mm以上。
15.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，在權(quán)利要求14的發(fā)明中，所述平衡配重由磁性材料構(gòu)成，且所述平衡配重從旋轉(zhuǎn)軸孔起到切槽位置止與磁軛端部接觸，而從切槽位置起在放射方向則不與磁軛端部接觸，形成階梯狀。
16.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有4極磁極，在底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，在所述鋼板上設(shè)置隔著旋轉(zhuǎn)軸孔相對的2對共4個鉚接部位，設(shè)所述鉚接部位間的角度為A、B，且設(shè)定A＋B＝180(度)(A≠B)，而且，在所述磁軛的至少一個端部，所述鋼板是旋轉(zhuǎn)180度后安裝，該旋轉(zhuǎn)后安裝的鋼板在(1)切槽形狀、或(2)切槽距旋轉(zhuǎn)軸孔的距離方面與其他鋼板不同，以阻止激磁用永久磁鐵從切槽脫落。
17.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，所述切槽的棱角部附近的厚度與激磁用永久磁鐵的棱角附近的厚度之差設(shè)定為切槽一方厚0.01—0.3mm。
18.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，在把轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸時，對轉(zhuǎn)子磁軛進行加熱，并把該加熱的轉(zhuǎn)子磁軛插入所述旋轉(zhuǎn)軸后，在所述切槽因該加熱而擴張時把所述激磁用永久磁鐵插入該切槽內(nèi)，并在所述轉(zhuǎn)子磁軛冷卻后用口徑縮小的所述切槽將所述激磁用永久磁鐵加以固定。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于，所述切槽的兩端存在著連結(jié)磁極前端與磁極底部的橋，且激磁用永久磁鐵至少固定于所述橋的一部。
20.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，其特征在于，所述切槽的兩端存在著連結(jié)磁極前端與磁極底部橋，同時所述轉(zhuǎn)子磁軛由所述橋的形狀不同的至少2種鋼板構(gòu)成，且所述激磁用永久磁鐵至少用所述1種鋼板的橋的一部固定。
21.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，并且具有阻止激磁用永久磁鐵脫落的部件，其特征在于，所述切槽和所述激磁用永久磁鐵不是在所有接觸部位固定，且在把轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸時，是先把轉(zhuǎn)子磁軛加熱，再把經(jīng)加熱的轉(zhuǎn)子磁軛插入所述旋轉(zhuǎn)軸。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于，所述激磁用永久磁鐵是從磁鐵塊加工成規(guī)定厚度，磁鐵的其他面是磁鐵成型模的起模尺寸。
23.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵，并且具有防止激磁用永久磁鐵脫落的部件，其特征在于，所述切槽和所述激磁用永久磁鐵不是在所有接觸部位固定，且所述激磁用永久磁鐵是從磁鐵塊加工成規(guī)定厚度，磁鐵的另一面是磁鐵成型模的起模尺寸。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述激磁用永久磁鐵是在磁化后固定于所述切槽內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述磁鐵厚度與所述防磁鐵脫落部件厚度之差大于所述切槽厚度與所述磁鐵厚度之差，而且所述切槽寬度與所述磁鐵寬度之差大于所述切槽厚度與所述磁鐵厚度之差。
26.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵，其特征在于，所述激磁用永久磁鐵在進行所述電鍍時，與永久磁鐵導(dǎo)通的電極與該永久磁鐵間作相對移動。
27.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵，其特征在于，所述激磁用永久磁鐵在進行所述電鍍時，有多個與永久磁鐵導(dǎo)通的電極存在，同時使所述多個電極擇一地與該永久磁鐵接觸。
28.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵，其特征在于，在把轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸時，是在轉(zhuǎn)子磁軛的切槽內(nèi)插入稀土類的激磁用永久磁鐵后，在激磁用永久磁鐵的所述居里點溫度以上，用未滿激磁用永久磁鐵坯料性能維持溫度的溫度把轉(zhuǎn)子磁軛加熱后，把該轉(zhuǎn)子磁軛插入旋轉(zhuǎn)軸，然后進行磁化。
29.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍的激磁用永久磁鐵，其特征在于，在對激磁用永久磁鐵施加了使激磁用永久磁鐵中央部與端部的電鍍層厚度基本均勻、且沒有電極痕跡的所述電鍍后，把插有所述激磁用永久磁鐵的轉(zhuǎn)子磁軛加熱到比所述激磁用永久磁鐵的居里點高的溫度。
30.根據(jù)權(quán)利要求26、27、或29所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于，所述電鍍的材質(zhì)是鎳鍍層。
31.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入預(yù)先經(jīng)過電鍍且可在制冷劑中使用的激磁用永久磁鐵，其特征在于，對所述激磁用永久磁鐵施加使平板狀激磁用永久磁鐵的中央部與端部的電鍍層厚度基本均勻、且沒有電極痕跡的電鍍。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電鍍的材質(zhì)是鎳鍍層。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電鍍層的厚度在激磁用永久磁鐵的大致中央部為5μm以上20μm以下，最好是在5μm以上10μm以下。
34.一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，轉(zhuǎn)子的磁軛是由多塊鋼板層壓形成，在外周上有2n倍(n是正整數(shù))的磁極，在距旋轉(zhuǎn)軸孔大致等距離的全磁極或一一隔開的底部有切槽，在該切槽內(nèi)插入經(jīng)過非電解鍍鎳的激磁用永久磁鐵，其特征在于，所述激磁用永久磁鐵是稀土類磁鐵，在把經(jīng)過非電解鍍鎳的激磁用永久磁鐵插入轉(zhuǎn)子磁軛的所述切槽后進行所述鎳鍍層的熱處理。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的永久磁鐵轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于，所述熱處理溫度為350—400℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種永久磁鐵轉(zhuǎn)子及其制造方法，轉(zhuǎn)子(1)的轉(zhuǎn)子磁軛(2)由多塊鋼板(4)(14)(24)(34)(44)層壓形成，外周上有2n倍(n為正整數(shù))的磁極(5)，在距旋轉(zhuǎn)軸孔(7)大致相等的全磁極或一一隔開的底部有切槽(6)，在該切槽內(nèi)插入激磁用永久磁鐵(3)，本發(fā)明具有防止激磁用永久磁鐵脫落的構(gòu)造，或?qū)ご庞糜谰么盆F進行表面處理，可提高永久磁鐵轉(zhuǎn)子的安全性和可靠性，并可簡化工序，縮短制造時間。
文檔編號H02K15/03GK1128089SQ95190377
公開日1996年7月31日 申請日期1995年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月1日
發(fā)明者長手隆, 植竹昭仁, 山岸善彥 申請人:精工愛普生株式會社