一种聚焦磁场分布的磁铁及其制造方法和磁性联轴器技术

本发明专利技术提供了一种聚焦磁场分布的磁铁及其制造方法和磁性联轴器，涉及磁材制造技术领域，解决了现有的烧结磁铁的磁场取向横向平行，导致无效做功率较大，漏磁较严重的技术问题。该磁铁包括磁场聚集面和磁场分散面，且磁铁内部的磁场磁力线自磁场分散面向磁场聚集面的方向聚集分布，或者磁铁内部的磁场磁力线自磁场聚集面向所述磁场分散面的方向分散分布。本发明专利技术优化磁铁充磁后的磁场分布能够使得单个磁铁达到类似halbach理想的磁路结构，使得磁铁的磁场能够在工作区域聚集使得磁性很强，而在非工作区域分散使得磁场很弱，而且单个磁铁无需像halbach那样进行组装，即可达到理想的磁路效果，从而提高了磁场的有效做功率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种聚焦磁场分布的磁铁及其制造方法和磁性联轴器


[0001]本专利技术涉及磁材制造
，尤其是涉及一种聚焦磁场分布的磁铁及其制造方法和磁性联轴器。

技术介绍

[0002]目前的烧结磁铁绝大多数都是一个方向平行的磁化方向，普通的方形和圆形磁铁两个极性面充磁后磁场分布都是对称且均匀的，这是因为在磁铁毛坯制备过程中，磁场的取向无法做到太过复杂。如图1所示，图1示出了现有技术的烧结磁铁的制造工艺，将压坯1横向放置于成型工装2和压头3所形成的空腔内，在成型工装2的外侧设置取向线圈4，从而使得压坯1内部形成横向平行取向的取向磁场。然而上述的制造方法，在磁铁再加工成成品后，磁场方向体现只有一个易磁化方向，即横向平行，如图2所示，图2示出了采用现有的制造方法加工成磁铁后磁铁的磁场分布示意图。如果要改变磁场的走向，增强某个区域的磁场，或削弱某个区域的磁场，需要使用软磁材料进行磁场引导，如图3所示，图3示出了现有采用软磁材料对磁铁磁场进行引导的示意图。或者如图4所示，将具有不同磁极方向磁铁强制粘接固定，该种方法最典型的应用就是halbach磁路。
[0003]本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：目前的烧结磁铁的磁场平行取向后导致磁铁的充磁方向只有一个方向，这样虽然制程难度较低，工艺成熟，不容易出错，且在目前大部分的磁应用场景中被广泛应用，但是在大部分磁路的应用场景中，该磁化方式的磁场的无效做功率较大，漏磁较严重。如果采用halbach磁路，虽然磁路设计可以很精巧，磁场走向也可以设计的很理想，但是halbach磁路都是靠每个方向的磁铁强行粘接组成而成的，成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种聚焦磁场分布的磁铁及其制造方法和磁性联轴器，以解决现有技术中存在的烧结磁铁的磁场取向横向平行，导致无效做功率较大，漏磁较严重的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供的一种聚焦磁场分布的磁铁，包括磁场聚集面和磁场分散面，且所述磁铁内部的磁场磁力线自所述磁场分散面向所述磁场聚集面的方向聚集分布，或者所述磁铁内部的磁场磁力线自所述磁场聚集面向所述磁场分散面的方向分散分布。
[0007]根据一种优选实施方式，所述磁场聚集面为所述磁铁的其中一个侧面，所述磁场分散面至少包括与所述磁场聚集面相对设置的侧面。
[0008]根据一种优选实施方式，所述磁场分散面还包括在所述磁铁上与所述磁场聚集面相邻的周向侧面。
[0009]根据一种优选实施方式，所述磁铁内部磁场在磁场取向的上下呈非对称分布。
[0010]根据一种优选实施方式，所述磁铁内部磁场在磁场取向的左右呈对称分布。
[0011]本专利技术还提供了一种磁性联轴器，包括内转子、外转子和所述的磁铁，其中，在所述内转子的外圆周面上安装有所述磁铁，在所述外转子的内圆周面上安装有所述磁铁，且设置于所述内转子和所述外转子上的磁铁的工作面相对齐且磁铁极性相反。
[0012]根据一种优选实施方式，设置于所述内转子和所述外转子上的磁铁的相对面均为铁磁的磁场聚集面。
[0013]根据一种优选实施方式，所述磁铁以NS极交替的方式沿所述内转子和所述外转子的圆周面呈圆周排列。
[0014]本专利技术还提供了一种所述的磁铁的制造方法，包括如下步骤：
[0015]将两个取向线圈的同磁极相靠近，以使两个取向线圈的同磁极之间产生向外辐射的取向磁场；
[0016]将待充磁的磁铁毛坯放置于两个取向线圈所产生的向外辐射的取向磁场中以使待充磁的所述磁铁毛坯内部形成聚集式或发散式的易充磁方向，其中，在压型时，对所述磁铁毛坯的上压头或下压头进行标记以能够识别磁场聚集面或磁场分散面。
[0017]根据一种优选实施方式，所述方法还包括：将压型后的磁铁放置于充磁线圈产生的充磁磁场内，使磁铁按照易充磁方向进行充磁，以使磁铁内部产生自磁场分散面逐渐向磁场聚集面的方向聚集分布的磁场，或者自磁场聚集面逐渐向磁场分散面的方向分散分布的磁场。
[0018]基于上述技术方案，本专利技术的一种聚焦磁场分布的磁铁及其制造方法和磁性联轴器至少具有如下技术效果：
[0019]本专利技术的磁铁包括磁场聚集面和磁场分散面，且磁铁内部的磁场磁力线自磁场分散面向磁场聚集面的方向聚集分布，或者磁铁内部的磁场磁力线自磁场聚集面向磁场分散面的方向分散分布。本专利技术优化磁铁充磁后的磁场分布能够使得单个磁铁达到类似halbach理想的磁路结构，使得磁铁的磁场能够在工作区域聚集使得磁性很强，而在非工作区域分散使得磁场很弱，而且单个磁铁无需像halbach那样进行组装，即可达到理想的磁路效果，从而提高了磁场的有效做功率。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是现有技术的烧结磁铁的制造工艺示意图；
[0022]图2是采用现有技术的制造方法加工的磁铁的磁场分布示意图；
[0023]图3和图4分别是现有方法对磁铁磁场进行引导的示意图；
[0024]图5是本专利技术的聚焦磁场分布的磁铁的一种优选实施方式的结构示意图；
[0025]图6是本专利技术的聚焦磁场分布的磁铁的另一种优选实施方式的结构示意图；
[0026]图7是本专利技术的磁铁的磁场分布示意图；
[0027]图8是本专利技术的磁铁应用于磁性联轴器的安装结构示意图；
[0028]图9是现有技术的磁铁用于联轴器的磁路示意图；
[0029]图10是本专利技术的磁铁用于联轴器的磁路示意图；
[0030]图11是现有技术的磁铁装配的联轴器扭矩和角度变化图；
[0031]图12是本专利技术的磁铁装配的联轴器扭矩和角度变化图；
[0032]图13是本专利技术的磁铁的制造过程的示意图；
[0033]图14是本专利技术的磁铁充磁示意图。
[0034]图中：1
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压坯；2
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成型工装；3
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压头；10
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磁铁；101
‑
磁场聚集面；102
‑
磁场分散面；20
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内转子；21
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外转子；30
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取向线圈；31
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取向磁场；32
‑
磁铁毛坯；33
‑
标识。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚焦磁场分布的磁铁，其特征在于，包括磁场聚集面(101)和磁场分散面(102)，且所述磁铁内部的磁场磁力线自所述磁场分散面(102)向所述磁场聚集面(101)的方向聚集分布，或者所述磁铁内部的磁场磁力线自所述磁场聚集面(101)向所述磁场分散面(102)的方向分散分布。2.根据权利要求1所述的聚焦磁场分布的磁铁，其特征在于，所述磁场聚集面(101)为所述磁铁的其中一个侧面，所述磁场分散面(102)至少包括与所述磁场聚集面(101)相对设置的侧面。3.根据权利要求2所述的优化磁场分布的磁铁，其特征在于，所述磁场分散面(102)还包括在所述磁铁上与所述磁场聚集面(101)相邻的周向侧面。4.根据权利要求1所述的聚焦磁场分布的磁铁，其特征在于，所述磁铁内部磁场在磁场取向的上下呈非对称分布。5.根据权利要求4所述的聚焦磁场分布的磁铁，其特征在于，所述磁铁内部磁场在磁场取向的左右呈对称分布。6.一种磁性联轴器，其特征在于，包括内转子(20)、外转子(21)和权利要求1至5任一项所述的磁铁(10)，其中，在所述内转子(20)的外圆周面上安装有所述磁铁(10)，在所述外转子(21)的内圆周面上安装有所述磁铁(10)，且设置于所述内转子(20)和所述外转子(21)上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周保平，李泽江，马春茹，
申请(专利权)人：包头市英思特稀磁新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：