一种永磁电动机及其磁化方法、制造方法，增大永磁电动机的磁铁构件的表面磁通量密度。多个磁铁构件(50)排列配置在磁芯(22)的周方向上。磁铁构件(50)(i)在其中央部(52)以产生与磁芯(22)的侧面大致垂直的第1方向(Y轴正方向)的磁场的取向被磁化，(ii)在其两端部(54、56)以不产生第1方向(Y轴正方向)的磁场的取向被磁化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种永磁电动机，尤其是涉及对设置在转子上的磁铁进行磁化的技术。
技术介绍
作为工业设备等的驱动力，使用感应电动机及永磁电动机。永磁电动机利用设置在转子上的永久磁铁所产生的磁力，因此不存在像感应电动机那样因设置在转子上的线圈中流过的电流引起的损失，容易提高效率。此外，永磁电动机通过使用包含钕等稀土元素的磁力强的磁铁，能够实现高输出且小型的电动机。一般情况下，转子的磁芯使用铁等磁性材料，因此在转子上安装被磁化的永久磁铁时，由于作用于磁芯与永久磁铁之间的磁力，存在难以安装的情况。因此，进行将未磁化的磁铁安装在磁芯上之后对磁铁进行磁化的所谓后磁化。作为后磁化方法，有使用专用的磁化磁轭的情况、以及使用定子(Stator)来进行磁化的情况(例如，参照专利文献I?3)。专利文献1:日本特开2003-243749号公报专利文献2:日本特开2010-258181号公报专利文献3:日本特开2009-124852号公报专利文献3:日本特开2005-124852号公报以往，成为永久磁铁的各磁铁构件被磁化为其整体上产生实质上同一方向的磁场(专利文献2、3)。从简易地进行磁化的方面考虑，以往的磁化方式是有利的。然而，本专利技术人进行分析的结果认识到，从改善电动机的输出特性方面不可欠缺的表面磁通量密度的增大的观点考虑，以往的磁化方式不一定是最佳的。
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上课题而做出的，其一个方式的例示性目的之一为，增大永磁电动机的磁铁构件的表面磁通量密度。本专利技术的一个方式涉及一种具备转子的永磁电动机。转子具备环状的磁芯、以及在磁芯的周方向上排列配置的多个磁铁构件。磁铁构件(i)在其中央部以与磁芯的侧面大致垂直的第I方向的取向被磁化，(ii)在其两端部以不包含第I方向的取向被磁化。本专利技术的另一个方式也涉及具备转子的永磁电动机。转子具备环状的磁芯、以及在磁芯的周方向上排列配置的多个磁铁构件。磁铁构件(i)在其中央部以包含与磁芯的侧面大致垂直的第I方向的取向被磁化，(?-a)在其第I端部以与第I方向相反的第2方向与朝向中央部的第3方向之间的取向被磁化，(i1-b)在其第2端部以第2方向与朝向中央部的第4方向之间的取向被磁化。根据上述方式，与将磁铁构件整体磁化为实质上同一方向的情况相比，两端部的表面磁通量密度下降，取而代之能够提高中央部的表面磁通量密度。本专利技术人进行分析的结果认识到，中央部分的磁场与两端部的磁场相比，对电动机的力矩或效率的贡献更大。因此，根据该永磁电动机，能够提高电动机的效率，并且/或能够提高力矩。或者，能够减小得到相同效率/力矩所需的磁铁构件的体积，因此能够实现电动机的小型化及低成本化。本专利技术的另一个方式涉及在永磁电动机的转子的环状的磁芯的侧面所安装的磁铁构件的磁化方法。磁化方法包括以下步骤:以与安装磁铁构件的磁芯的侧面大致垂直的第I方向的取向，对磁铁构件的中央部进行磁化；以从与第I方向相反的第2方向到朝向中央部的第3方向之间的取向，对磁铁构件的第I端部进行磁化；以及以从第2方向到朝向中央部的第4方向之间的取向，对磁铁构件的第2端部进行磁化。根据该方式，能够提高电动机的效率，并且/或能够提高力矩。或者能够减小得到相同的效率/力矩所需的磁铁构件的体积，因此能够实现电动机的小型化、低成本化。另夕卜，对中央部、第I端部、第2端部进行磁化的步骤还可以分别执行，也可以同时执行一部分或全部。另外，将以上构成要素的任意组合及本专利技术的构成要素及表现在方法、装置、系统等之间相互置换的情况下，作为本专利技术的方式也是有效的。根据本专利技术的某一方式，能够增大永磁电动机的磁铁构件的表面磁通量密度。【附图说明】图1是表示实施方式的永磁电动机的结构的截面图。图2(a)、(b)是转子的立体图。图3(a)、(b)是示意地表示磁铁构件的磁化方向及产生磁场的图。图4(a)?(C)是示意地表示磁铁构件的磁化方向及产生磁场的图。图5是表示图3 (a)、(b)及图4(a)、(C)所示的磁铁构件所产生的Y方向的表面磁通量密度By的计算结果的图。图6是表示中央部、第I端部、第2端部各自的取向方向的范围的图。图7(a)、(b)是表示对磁铁构件进行前磁化的磁化装置的图。图8(a)、(b)是表示对磁铁构件进行后磁化的磁化装置的图。符号说明10…定子12…定子磁轭14 …齿18…马达线圈20…转子22...磁芯24…外周面26…磁铁插入部28…旋转轴40…贯通孔42…槽部46…突起部50…磁铁构件52…中央部54…第I端部56…第2端部200、300…磁化装置302…磁化专用磁轭304…线圈306 …齿100…永磁电动机【具体实施方式】以下，根据优选的实施方式，参照【附图说明】本专利技术。对各图中所图示的同一或同等的构成要素、构件、处理标以同一符号，并适当省略重复说明。此外，实施方式不限定专利技术，仅是示例，实施方式中所说明的所有的特征及其组合不一定是专利技术的本质。图1是表示实施方式的永磁电动机100的结构的截面图。永磁电动机100具备定子(Stator) 10和转子(Rotor) 20。在本实施方式中，说明16极18槽的电动机。定子10具备定子磁轭(以下还简称为磁轭)12，多个齿14及多个马达线圈18。18槽的电动机具备18个齿14。在磁轭12的内侧，设置有在从磁轭12的外周朝向中心的方向上突起的多个齿14。马达线圈18设置在各齿14上，集中卷绕在对应的齿14上。磁轭12及齿14构成在定子10的内部产生的旋转磁场的磁路，例如使用含铁的材料。图2(a)、(b)是转子20的立体图。在磁芯22上安装旋转轴28。转子20具备环状的磁芯22及多个磁铁构件50。磁芯22具有圆筒或圆柱形状。磁铁构件50是施加外部磁场来磁化从而成为永久磁铁的构件，具有截面形状为大致梯形或矩形的柱形状。多个磁铁构件50沿着磁芯22的外周(外侧面)24在周方向上排列配置。具体地说，在外周面24上形成有多个磁铁插入部26。磁铁插入部26是与磁铁构件50的位置及形状对应地形成的槽，磁铁构件50在嵌入磁铁插入部26中的状态下相对于磁芯22被固定。如后文所述，磁铁构件50的磁化既可以在将磁铁构件50插入磁铁插入部26之前进行(前磁化)，也可以在插入到磁铁插入部26的状态下进行(后磁化)。永磁电动机100通过在马达线圈18中流过电流来产生旋转磁场，使安装有多个磁铁构件50的转子20旋转。以上是永磁电动机100的整体结构。接着，说明磁铁构件50。图3(a)、(b)及图4(a)?(c)是示意地表示磁铁构件50的磁化方向及产生磁场的图。在此，例示N极的永久磁铁，对于S极可以理解为与N极相反地磁化磁铁构件50、中央部52、第I端部54。首先，参照图3 (a)、(b)表示现有的磁铁构件的磁化方向。图3 (a)、(b)的磁铁构件50在磁铁构件50的宽度方向(图中，X轴方向)整体上以产生与转子20的磁芯22的外周面24垂直的方向(第I方向，图中Y轴方向)的磁场的取向被磁化。具体地说，在图3(a)中，在中央部52、第I端部54、第2端部56上全部成为取向方向(X，Y) = (O, I)。在图3(b)中，在中央部52，成为取向方向(X，Y) = (O, I)，成为第I端部54的取向方向(X，Y)=(I, D、第2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种永磁电动机，具备转子，其特征在于，上述转子具备：环状的磁芯；和多个磁铁构件，在上述磁芯的周方向上排列配置，上述磁铁构件(i)在其中央部以包含与上述磁芯的侧面大致垂直的第1方向的取向被磁化，(ii)在其两端部以不包含上述第1方向的取向被磁化。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：中崎修，守谷幸次，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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