转子芯和用于转子芯的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种转子芯和用于转子芯的制造方法。转子芯包括：层叠铁芯，电工钢片被层叠在层叠铁芯中，该层叠铁芯提供磁体槽，所述磁体槽在层叠铁芯的层叠方向上延伸；以及磁体，磁体通过树脂被固定到磁体槽的内部。树脂包括填料，并且填料在纵向方向上的长度大于在宽度方向上的长度。填料被定向成使得纵向方向指向磁体的表面。

Rotor core and manufacturing method for rotor core

【技术实现步骤摘要】
转子芯和用于转子芯的制造方法
本专利技术涉及一种转子芯的结构以及一种用于转子芯的制造方法，在所述转子芯中结合有磁体。
技术介绍
存在一种其中使用转子芯的电动机。在转子芯中，由热固性树脂制成的粘合片被放置在设置于层叠铁芯中的磁体槽的内表面与磁体之间，并且粘合片被加热和固化，使得磁体被固定到磁体槽的内部(例如，参见日本未审专利申请公开No.9-163649(JP9-163649A))。
技术实现思路
当大电流流动并且转子高速旋转时，大的感应电流在被结合在转子芯中的磁体中流动，并且磁体中产生的热量增加。然而，当像JP9-163649A中描述的现有技术一样通过使用树脂将磁体固定到磁体槽时，由于树脂的导热性低，所以磁体中产生的热不能充分地发散到外部，磁体的温度变高，并且发生退磁。因此，电动机的性能可能劣化。本专利技术改善了结合在转子芯中的磁体的散热性能。本专利技术的第一方面包括层叠铁芯和磁体。电工钢片被层叠在层叠铁芯中。层叠铁芯提供磁体槽，所述磁体槽在层叠铁芯的层叠方向上延伸。磁体通过树脂被固定到磁体槽的内部。树脂包括填料，并且填料在纵向方向上的长度大于在宽度方向上的长度。填料被定向成使得纵向方向指向磁体的表面。利用前述构造，具有良好导热性的填料的纵向方向在朝向磁体的表面的方向上定向。因此，从磁体表面向外部发散的热量增加，由此改善了磁体向外部的散热性能。在转子芯中，填料可以是非磁性体。利用前述构造，填料是非磁性体。因此，即使当填料与磁体或电工钢片接触，也不会影响涡流磁通的行为，诸如涡流磁通密度的减少。因此，可以抑制电动机输出的减少。本专利技术的第二方面是一种转子芯的制造方法。转子芯包括层叠铁芯和磁体。电工钢片被层叠在层叠铁芯中。层叠铁芯提供磁体槽，所述磁体槽在层叠铁芯的层叠方向上延伸。磁体通过填料树脂被固定到磁体槽的内部。填料树脂包括填料。该制造方法包括：揉和步骤，所述揉和步骤揉和填料和树脂材料，填料在长度方向上的长度大于在宽度方向上的长度；形成步骤，所述形成步骤通过将由填料和树脂材料制成的揉和物成形为平板形状并且干燥所成形的揉和物来形成片；层叠步骤，所述层叠步骤通过将片层叠来制成层叠件；挤压步骤，所述挤压步骤通过在层叠方向上挤压层叠件使得填料的纵向方向被定向为沿着层叠表面指向来制造填料树脂；以及固定步骤，所述固定步骤通过将填料树脂布置在磁体与磁体槽的内表面之间使得片的层叠表面指向磁体的表面来通过填料树脂将磁体固定到磁体槽。利用前述构造，具有良好导热性的填料的纵向方向在朝向磁体表面的方向上定向，并且从磁体表面向外部发散的热量增加。因此，可以提供具有磁体向外部的良好散热性能的转子芯。本专利技术能够改善结合在转子芯中的磁体的散热性能。附图说明下面将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：图1是根据一个实施例的转子芯的截面图；图2是图1中所示的A部分的细节截面图；图3是图1中所示的B部分的细节截面图；图4是描述根据该实施例的转子芯的制造步骤的揉和步骤到层叠步骤的视图；图5是描述根据该实施例的用于转子芯的制造步骤的固定步骤的一部分的视图；并且图6是描述根据该实施例的用于转子芯的制造步骤的固定步骤的一部分的视图。具体实施方式在下文中，参考附图描述根据实施例的转子芯100。转子芯100包括：层叠铁芯10，在所述层叠铁芯10中层叠有电工钢片11；以及磁体20，所述磁体20通过树脂30被固定到磁体槽12的内部。磁体槽12被设置在层叠铁芯10中并且在轴向方向上延伸。如图1中所示，端板13、14从转子芯100的两个端面在层叠方向上夹住转子芯100，并且轴15被装配到转子芯100的中心，并且转子芯100通过螺母16被固定到轴15。如图1中所示，树脂31被模制在磁体槽12的内壁表面与磁体20的外表面之间，并且树脂32被分别模制在磁体20的轴向端面21与端板13、14之间。树脂31、32可以由例如环氧树脂、苯酚和聚酰亚胺制成，但不限于这些材料。替代地，树脂31、32可以由硅、苯乙烯、聚乙烯、苯酚等制成。如图2中所示，树脂31包含填料35。每个填料35是非磁性体并且具有椭圆形状、矩形形状、线性形状或带状形状，其中，在纵向方向上的长度大于在宽度方向上的长度。材料可以是例如SiO2、Al2O3、h-BN(或c-BN)、AlN、Si3N4和BeO。填料35在树脂31的内部定向，使得填料35的纵向方向指向磁体20的表面。例如，如图2中所示，填料35的长度方向沿着电工钢片11的层叠表面11a在径向方向上定向。如图3中所示，树脂32还包含类似于树脂31中的填料35。与树脂31的内部的填料35类似，树脂32的内部的每个填料35在树脂32中被定向成使得填料35的纵向方向指向磁体20的表面。如图3中所示，树脂32的内部的填料35可以被定向成使得填料35的纵向方向对应于轴向方向。树脂31、32的导热性在填料35被定向的方向上增加。因此，图2中所示的树脂31的内部的填料35可以将磁体20中产生的热传递到在径向方向上的外侧上的电工钢片11，并且将来自层叠铁芯10的外周表面的热传递到外部。因此，磁体20的热被有效地传递到径向方向上的外部。而且，磁体20中产生的热通过端板13、14从树脂32传递到外部。如图3中所示，由于树脂32中的填料35的纵向方向在轴向方向上定向，所以磁体20从轴向端面21到端板13、14的导热性增加。因此，磁体20的热在轴向方向上被有效地传递。因此，从磁体20的表面向外部发散的热量变大，并且磁体20向外部的散热性能被改善。此外，由于填料35是非磁性体，所以即使当填料35与磁体20或电工钢片11接触时，也不会对涡流磁通的行为(诸如涡流磁通密度的减小)产生影响。因此，可以抑制电动机输出的减少。当转子芯100高速旋转时，大的离心力被施加到转子芯100。因此，为了增强树脂31、32的强度，优选的是增加填料35的填充量。此外，通过增加填料35的填充量，还增强了导热性。因此，进一步改善了冷却性能。例如，随着填料35的填充量从50(vol％)增加到70(vol％)，强度和导热性都增强。而且，填料35的直径的增加也增强了强度和导热性。此外，在前面的描述中，每个填料35具有椭圆形状、矩形形状、线性形状或带状形状。然而，只要在长度方向上的长度大于在宽度方向上的长度，则填料35的形状不限于这些形状。例如，当填料35具有波峰和波谷沿着纵向方向重复的形状时，强度和导热性都得到增强。接下来，参考图4至图6，描述了用于转子芯100的制造方法的示例。如图4中所示，将填料35与树脂材料50相揉和，并且制成揉和物。揉和物在平板上被成形为平板形状，被干燥，并且被形成为薄片51(片形成步骤)。片51的内部的填料35的方向彼此不同。接下来，制造通孔52，在该通孔52中插入磁体20。而且，片51的外形被冲压成具有磁体槽12的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子芯，其特征在于包括：/n层叠铁芯，电工钢片被层叠在所述层叠铁芯中，所述层叠铁芯提供磁体槽，所述磁体槽在所述层叠铁芯的层叠方向上延伸；和/n磁体，所述磁体通过树脂被固定到所述磁体槽的内部，/n所述树脂包括填料，并且所述填料具有比宽度方向上的长度大的纵向方向上的长度，所述填料被定向成使得所述纵向方向指向所述磁体的表面。/n

【技术特征摘要】
20180823 JP 2018-1563201.一种转子芯，其特征在于包括：
层叠铁芯，电工钢片被层叠在所述层叠铁芯中，所述层叠铁芯提供磁体槽，所述磁体槽在所述层叠铁芯的层叠方向上延伸；和
磁体，所述磁体通过树脂被固定到所述磁体槽的内部，
所述树脂包括填料，并且所述填料具有比宽度方向上的长度大的纵向方向上的长度，所述填料被定向成使得所述纵向方向指向所述磁体的表面。


2.根据权利要求1所述的转子芯，其特征在于，
所述填料是非磁性体。


3.一种用于转子芯的制造方法，
所述转子芯包括：层叠铁芯，电工钢片被层叠在所述层叠铁芯中，所述层叠铁芯提供磁体槽，所述磁体槽在所述层叠铁芯的层叠方...

【专利技术属性】
技术研发人员：金原宏，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP