永磁电动机、永磁电动机的制造方法和永久磁铁技术

本发明专利技术提供永磁电动机、其制造方法及要使用的永久磁铁，其允许通过由具有预定标准形状的多个永久磁铁元件的组合体制得永久磁铁实现制造效率的极大增加。收容在存在于永久磁铁1的转子芯7中的狭缝9中的永久磁铁4通过将多个标准磁铁10装配在一起而构成，所述标准磁铁10为各自具有标准形状的永久磁铁元件。所述狭缝9成形为适合标准磁铁10的组合体的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】永磁电动机、永磁电动机的制造方法和永久磁铁
本专利技术涉及永磁电动机、所述永磁电动机的制造方法和要收容在所述永磁电动机 中的永久磁铁。
技术介绍
近年来，对于在混合动力车、硬盘驱动器等中使用的永磁电动机，要求小型轻量 化、高功率化和高效率化。所述永磁电动机的实例包括旋转磁场型电动机，其中永久磁铁布 置在转子中；和旋转电枢型电动机，其中永久磁铁布置在定子中。特别地，具有埋设入其转 子内的永久磁铁的内部永磁电动机（IPM电动机），由于除了由在线圈和永久磁铁之间的吸 力/斥力引起的磁铁扭距之外还能获得磁阻转矩，因此优选用在需要高输出性能的混合动 力车或电动车的这种驱动电动机中。 埋设入这种IPM电动机的转子中的永久磁铁例如常规上分割为多个小型的磁铁， 以防止磁性能由于涡流的产生而劣化（参见例如日本特开2009-142091和特开2009-44819 号公报）。具体地，日本特开2009-44819号公报提出了在埋设入转子中之后分割永久磁铁、 从而即使用具有分割的永久磁铁的构造，也不降低电动机的制造效率的方法。 日本特开2006-261433号公报提出了不是由单一特性的永久磁铁而是由具有不 同特性的多种磁铁复合而形成的复合磁铁来构造埋设入转子中的永久磁铁、从而降低制造 成本的技术。 相关技术 专利文献 专利文献1 :日本特开2009-142091号公报（第9?10页，图6) 专利文献2 :日本特开2009-44819号公报（第6页，图1?3) 专利文献3 :日本特开2006-261433号公报（第7?8页，图2)
技术实现思路
本专利技术待解决的问题 如在上述专利文献1?3中论述的IPM电动机那样，在具有埋设入转子或定子内 的永久磁铁的这种类型的永磁电动机的转子或定子中形成狭缝（收容孔）。单独准备加工 成适应狭缝的形状的永久磁铁，且将所准备的永久磁铁收容在狭缝内。 在永磁电动机中形成的狭缝的形状根据电动机的尺寸、标准或类型而不同。因此， 常规上首先将狭缝设计成具有适合于永磁电动机的型号等的合适形状，然后制造具有适应 该狭缝的形状的永久磁铁。也就是说，必须对每个永磁电动机制造具有独特形状的永久磁 铁，以使得永久磁铁收容在其中，这导致了低制造效率。可以预先批量制造较大尺寸的永久 磁铁，且随后加工该较大尺寸的永久磁铁并修正其形状，从而可制造各种形状的永久磁铁。 然而，该情形引起制造工序增加且原料产率下降。 在专利文献1记载的IPM电动机中，永久磁铁被分割成多个永久磁铁段。然而，在 专利文献1中的磁铁首先制造成其形状合适地适应狭缝的形状，且随后在收容于狭缝中之 前，将具有合适形状的磁铁分割成多个磁铁段。因此，专利文献1的磁铁还涉及如下问题， 必须根据收容永久磁铁的永磁电动机而制造不同设计形状的永久磁铁。 在专利文献2记载的IPM电动机中，永久磁铁在收容于狭缝中之后被分割，从而类 似于专利文献1的永久磁铁，必须制备适应狭缝的形状。因此，仍然存在根据收容永久磁铁 的永磁电动机而制备不同形状的永久磁铁的麻烦。 在专利文献3记载的IPM电动机中，如在专利文献3的段落0045和图2中所示， 将永久磁铁压缩并成型以具有由布置在其内侧和外侧上的不同磁性能类型的磁铁构成的 双层结构。也就是说，类似于专利文献1和2,在专利文献3记载的技术中，仍然必须制备其 形状适应狭缝形状的永久磁铁。因此，专利文献3的磁铁仍然涉及如下问题，必须根据收容 永久磁铁的永磁电动机而制造不同设计形状的永久磁铁。 设计本专利技术以解决上述常规问题。本专利技术的一个目的在于提供永磁电动机、所述 永磁电动机的制造方法和收容在所述永磁电动机中的永久磁铁，其使得极大的提高了制造 效率。本专利技术构造成使得收容在永磁电动机的收容孔中的永久磁铁由具有预定标准形状的 多个永久磁铁元件（标准磁铁）的组合体构成，且所述收容孔的形状设计成适合于多个标 准磁铁的组合体的形状。由此，使用各自具有相同形状的多个标准磁铁可用于形成各种类 型的永磁电动机用永久磁铁，且可免除根据永磁电动机的类型而制造不同形状的单一实体 的永久磁铁的需要。 解决问题的手段 为了实现上述目的，本专利技术提供永磁电动机，其包含定子、转子和各个形成在所述 定子或所述转子中并构造成收容永久磁铁的收容孔，其中各个所述收容孔被成形为使得适 合于多个标准磁铁的组合体的形状，所述多个标准磁铁各自为具有标准形状的永久磁铁元 件，且其中各个所述收容孔收容所述标准磁铁的组合体。 本专利技术还提供永磁电动机，其中所述多个标准磁铁具有不同磁性能。 本专利技术还提供永磁电动机，其中对于单个标准磁铁指定的矫顽力水平和剩余磁通 密度的组合规定了各种所述不同磁性能。 本专利技术还提供永磁电动机，其中，随着要收容在收容孔中的永久磁铁的部位被视 为越靠近在所述永磁电动机内具有大的磁通密度变化量的区域，选择并分配给所述永久磁 铁的所述部位的标准磁铁的矫顽力水平越高。 本专利技术还提供永磁电动机，其中具有不同磁性能的所述多个标准磁铁以如下方式 组合并装配成组合体：在所述组合体中，指定为更高矫顽力水平的标准磁铁布置在指定为 更低矫顽力水平的标准磁铁的外侧。 本专利技术还提供永磁电动机，其中所述多个标准磁铁被根据磁性能标记颜色。 本专利技术还提供永磁电动机，其中所述多个标准磁铁具有不同尺寸。 本专利技术还提供永磁电动机，其中随着要收容在收容孔中的永久磁铁的部位被视为 越靠近在所述永磁电动机内具有大的磁通密度变化的区域，选择并分配给所述永久磁铁的 所述部位的标准磁铁的尺寸越小。 本专利技术还提供永磁电动机，其中将具有不同尺寸的所述多个标准磁铁以如下方式 组合并装配成组合体：更小尺寸的标准磁铁布置在更大尺寸的标准磁铁的外侧。 本专利技术还提供永磁电动机，其中所述多个标准磁铁各自为各向异性磁铁，且其中 所述多个标准磁铁的组合体以其中所述多个标准磁铁装配成其c轴朝向同一方向的状态 收容在各个所述收容孔中。 本专利技术还提供永磁电动机，其中所述多个标准磁铁各自为各向异性磁铁，且其中 所述多个标准磁铁的组合体以其中所述多个标准磁铁装配成其c轴的方向连续改变以满 足海尔贝克阵列（Halbach-array)磁化的状态收容在各个所述收容孔中。 本专利技术还提供永磁电动机，其中，在所述多个标准磁铁装配并收容在各个所述收 容孔中之后，施加与朝向同一方向的所述c轴平行的磁场，从而磁化各个所述多个标准磁 铁。 本专利技术还提供永磁电动机，其中对于各个所述多个标准磁铁，其c轴方向部分与 其它轴方向部分成形为可辨识地不同。 本专利技术还提供永磁电动机，其中，对于各个所述多个标准磁铁，c轴方向长度比其 它轴方向长度更长或更短。 本专利技术还提供永磁电动机，其中所述多个标准磁铁各自为柱体形状，其高度方向 被视为c轴方向。 本专利技术还提供永磁电动机，其中所述多个标准磁铁各自为长方体，其中c轴方向 的边比其它轴方向的边更长或更短。 本专利技术还提供永磁电动机，其中，在相对于所述c轴方向呈垂直的一个表面与另 一表面上，所述多个标准磁铁各自分别包含卡合部和卡合接受部，以使得在相邻标准磁铁 之间所述卡合部与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁电动机，其包含定子、转子和各个形成在所述定子或所述转子中并构造成收容永久磁铁的收容孔，其中各个所述收容孔被成形为使得适合于多个标准磁铁的组合体的形状，所述多个标准磁铁各自为具有标准形状的永久磁铁元件，且其中各个所述收容孔收容所述标准磁铁的组合体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.22 JP 2012-1167101. 一种永磁电动机，其包含定子、转子和各个形成在所述定子或所述转子中并构造成 收容永久磁铁的收容孔， 其中各个所述收容孔被成形为使得适合于多个标准磁铁的组合体的形状，所述多个标 准磁铁各自为具有标准形状的永久磁铁元件，且 其中各个所述收容孔收容所述标准磁铁的组合体。2. 根据权利要求1所述的永磁电动机，其中所述多个标准磁铁具有不同磁性能。3. 根据权利要求2所述的永磁电动机，其中对于单个标准磁铁指定的矫顽力水平和剩 余磁通密度的组合规定了各种所述不同磁性能。4. 根据权利要求3所述的永磁电动机，其中随着要收容在收容孔中的永久磁铁的部位 被视为越靠近在所述永磁电动机内具有大的磁通密度变化量的区域，选择并分配给所述永 久磁铁的所述部位的标准磁铁的矫顽力水平越高。5. 根据权利要求3所述的永磁电动机，其中具有不同磁性能的所述多个标准磁铁以如 下方式组合并装配成组合体：在所述组合体中，指定为更高矫顽力水平的标准磁铁布置在 指定为更低矫顽力水平的标准磁铁的外侧。6. 根据权利要求2所述的永磁电动机，其中所述多个标准磁铁被根据磁性能标记颜 色。7. 根据权利要求1所述的永磁电动机，其中所述多个标准磁铁具有不同尺寸。8. 根据权利要求7所述的永磁电动机，其中随着要收容在收容孔中的永久磁铁的部位 被视为越靠近在所述永磁电动机内具有大的磁通密度变化量的区域，选择并分配给所述永 久磁铁的所述部位的标准磁铁的尺寸越小。9. 根据权利要求7所述的永磁电动机，其中具有不同尺寸的所述多个标准磁铁以如下 方式组合并装配成组合体：更小尺寸的标准磁铁布置在更大尺寸的标准磁铁的外侧。10. 根据权利要求1所述的永磁电动机， 其中所述多个标准磁铁各自为各向异性磁铁，且 其中所述多个标准磁铁的组合体以其中所述多个标准磁铁装配成其c轴朝向同一方 向的状态收容在各个所述收容孔中。11. 根据权利要求1所述的永磁电动机， 其中所述多个标准磁铁各自为各向异性磁铁，且 其中所述多个标准磁铁的组合体以其中所述多个标准磁铁装配成其c轴的方向连续 改变以满足海尔贝克阵列磁化的状态收容在各个所述收容孔中。12. 根据权利要求10所述的永磁电动机，其中在所述多个标准磁铁装配并收容在各个 所述收容孔中之后，施加与朝向同一方向的所述c轴平行的磁场，从而磁化各个所述多个 标准磁铁。13. 根据权利要求10所述的永磁电动机，其中对于各个所述多个标准磁铁，其c轴方向 部分与其它轴方向部分成形为可辨识地不同。14. 根据权利要求13所述的永磁电动机，其中对于各个所述多个标准磁铁，c轴方向长 度比其它轴方向长度更长或更短。15. 根据权利要求14所述的永磁电动机，其中所述多个标准磁铁各自为柱体形状，其 高度方向被视为c轴方向。16. 根据权利要求15所述的永磁电动机，其中所述多个标准磁铁各自为长方体，其c轴 方向的边比其它轴方向的边更长或更短。17. 根据权利要求13所述的永磁电动机，其中在相对于所述c轴方向呈垂直的一个表 面与另一表面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾关出光，久米克也，奥野利昭，大牟礼智弘，尾崎孝志，太白启介，山本贵士，金田敬右，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP