专利名称：永磁体电动机及其磁体、以及其磁体粘接构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转型及直线型的永磁体电动机及其磁体、以及其磁体粘接构造。
背景技术：
在现有的旋转型及直线型的永磁体电动机中，磁体剖面中的旋转轴(转子)侧的矢径方向的形状为大致圆弧状，且使其曲率比旋转轴的曲率大，从而在由磁体的旋转轴侧和旋转轴的表面包围的区域中形成间隙，沿旋转轴的磁体两端的2个边与旋转轴(转子) 及固定件(定子)即粘附部件接近，在磁体和粘附部件之间产生的间隙中填充粘接剂而进行粘接(例如，参照专利文献1、专利文献2)。专利文献1 日本专利第4267309号公报(第13页，图8)专利文献2 日本特开2010-187536号公报(第8页，图2)
发明内容
现有的水磁体电动机如上所述构成，因此，在旋转型的永磁体电动机中，在将粘接剂向磁体或者作为旋转轴(转子)的粘附部件上涂敷后，将磁体和粘附部件贴合的情况下， 如果磁体两端的2个边与粘附部件接近，则磁体以线接触的方式向粘附部件接近。由此，与磁体以点接触的方式向粘附部件接近相比，异物容易啮入线接近部，存在磁体倾斜地粘接等容易对磁体的位置精度产生影响的问题。另外，在磁体的两端部，空气容易挤入粘接剂中，存在对粘接可靠性产生影响的问题。并且，在直线型的永磁体电动机中，在磁体和作为固定件(定子)的粘附部件为同一形状的情况下，例如，在磁体和粘附部件均为平行平板的情况下，在磁体和粘附部件之间几乎不产生用于填充粘接剂的间隙。由此，粘接剂的厚度变薄，且也不存在控制粘接剂的厚度的构造，因此存在无法得到稳定的粘接强度的问题。本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，得到一种永磁体电动机以及其磁体粘接构造，其具有与现有的永磁体电动机的制造同等的生产性，同时抑制由于在磁体和粘附部件的接近部发生的异物啮入而导致的磁体位置精度的下降、由于在磁体的两端部发生的空气挤入而导致的粘接可靠性的下降、以及由于在磁体和粘附部件为同一形状的情况下发生的粘接剂的厚度较薄而引起的粘接可靠性的下降。在本发明所涉及的永磁体电动机中，具有转子或者定子；以及磁体，在该转子或者定子上利用粘接剂将磁体粘接固定，磁体具有在与转子或者定子之间的粘接面的角部的至少大于或等于3处具备凸部的构造，凸部与转子或者定子点接近，磁体利用由粘接剂构成的粘接剂层而粘接固定，其中，该粘接剂层形成在由凸部、磁体与转子或者定子相对的面、以及转子或者定子的表面围成的间隙中。发明的效果本发明通过采用在磁体和粘附部件之间设置期望的间隙，利用粘接剂将磁体和粘附部件粘接固定的构造，从而确保一定的粘接剂厚度，能够得到稳定的粘接强度。并且，通过将磁体的凸部和粘附部件之间形成为点接近，从而与现有的磁体和粘附部件之间的2个边的线接近相比，抑制异物或空气的挤入，使对磁体位置精度的影响降低，能够得到稳定的粘接强度。由此，将永磁体电动机的性能可靠性大幅度地提高。
图1示出本发明的实施方式1，是旋转型的永磁体电动机的磁体粘接构造图。图2示出本发明的实施方式1，是表示永磁体电动机的粘接强度的粘接层厚度依赖性的图。图3示出本发明的实施方式1，是旋转型的永磁体电动机的磁体粘接构造图。图4示出本发明的实施方式2，是旋转型的永磁体电动机的磁体粘接构造图。图5示出本发明的实施方式3，是旋转型的永磁体电动机的磁体粘接构造图。
具体实施例方式实施方式1图1是用于实施本发明的实施方式1所涉及的旋转型的永磁体电动机的磁体粘接构造图。在图1中，1为磁体，2为粘接剂，3为作为转子的旋转轴。21是形成在由磁体1和旋转轴3之间围成的间隙中的、由粘接剂2构成的粘接剂层，22是存在于磁体1的底面上的凸部，在本实施方式1中，凸部22存在于磁体1的4个角部上。将磁体1的旋转轴3侧的表面加工为具有比旋转轴3的矢径方向的曲率大的曲率的凹状的球形状。另一方面，磁体 1的与旋转轴3侧的表面相对的表面，在沿着旋转轴3的矢径方向的方向上，为具有比旋转轴3的矢径方向的曲率大的曲率的凹状的曲面形状，在沿着旋转轴3的轴向的方向上，为平板形状，即，加工成大致圆弧状。在利用粘接剂2将磁体1与旋转轴3粘接的构造中，磁体1和旋转轴3在磁体1 的4个凸部22处点接近，在粘接剂层21中涂敷粘接剂2，将磁体1和旋转轴3粘接固定。 在本实施方式1中，在将粘接剂2向磁体1或者旋转轴3上涂敷后，将磁体1和旋转轴3贴合，通过使粘接剂层21的粘接剂2硬化而粘接固定。在图1中，A-A’、B-B’、和C-C’表示将磁体1沿旋转轴3的矢径方向切断时的剖面方向，D-D’、E-E’、和F-F’表示将磁体1沿旋转轴3的轴向切断时的剖面方向。A-A’剖面和C-C’剖面成为磁体1的凸部22的剖面所在的剖面，因此，成为凸部22与旋转轴3接近的状态的剖面，但B-B’剖面成为磁体1的中央部的剖面，因此成为在磁体1的两端部和旋转轴3之间存在粘接剂层21的剖面。同样地，D-D’剖面和F-F’剖面成为磁体1的凸部 22的剖面所在的剖面，因此，成为凸部22与旋转轴3接近的状态的剖面，但E-E’剖面成为磁体1的中央部的剖面，因此成为在磁体1的两端部和旋转轴3之间存在粘接剂层21的剖 图2示出本发明的实施方式1，是表示永磁体电动机的粘接强度的粘接层厚度依赖性的图。在图2中，纵轴为粘接强度，横轴为粘接层的粘接厚度。如图2所示，粘接强度形成为与粘接厚度相对应地急剧增大并在示出极大值后逐渐下降的曲线，因此，在粘接时必须选择最佳的粘接厚度。
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从磁体的定位精度的角度出发，点接近的大于或等于3处的磁体1的凸部22和旋转轴3的接近部不必得到粘接强度，即使进行粘接，也是获得小于最大粘接强度的50%的强度即可，即优选距离小于或等于25 μ m。另外，对于除此以外的粘接剂2的粘接剂层21， 从粘接强度的最优化的角度出发，优选形成为可以确保大于或等于最大粘接强度的50%的强度的50 200 μ m的粘接厚度。另外，对于点接近的凸部22的每一个的面积，如果凸部 22的粘接面积较大，则与其相对应使无助于粘接强度的面积增加，强度下降。通常，对于粘接面积，只要可以确保大于或等于磁体面积的50%即可，如果凸部22的每一个的粘接面积小于或等于磁体粘接总面积的10%，则例如即使是4个的凸部22处的点接近，也可以确保大于或等于60%的面积，因此，优选凸部22的每一个的粘接面积小于或等于磁体粘接总面积的10%。在本实施方式1中的旋转型的永磁体电动机中，即使在已充磁磁体的粘接中，也可以确保一定的粘接厚度，因此可以得到稳定的粘接强度。另外，不同于现有的永磁体电动机这样的磁体1的两端与旋转轴3线接近的情况，通过将磁体1的4个凸部22和旋转轴3 之间形成为点接近，从而抑制异物啮入，抑制异物与磁体1或者旋转轴3的接近部发生干涉而对磁体1的位置精度产生影响的可能性。并且，通过抑制在磁体1的凸部22处的空气向粘接面的挤入，从而可以防止使用厌气性粘接剂时的粘接剂硬化不良的发生及由实际粘接面积的减少导致的粘接可靠性下降。另外，即使在磁体1的4个凸部22和旋转轴3之间啮入了异物的情况下，在本实施方式1这样的点接近的情况下，在将磁体1向旋转轴3按压时，异物滞留在凸部22和旋转轴3之间的情况较少，在按压时使异物移动的概率较高，且异物移动的方向以凸部22为中心，在所有方向上大致均等。因此，可以说通过按压而使异物在磁体1和旋转轴3之间进一步向内部移动的概率为大约25 %。另一方面，即使在现有的线接近的情况下，也存在通过将磁体1向旋转轴3按压， 从而使异物移动的情况，但在线接近的情况下，异物移动的方向，仅有以异物啮入的线为中心，在磁体1和旋转轴3之间进一步向内部移动的方向，或者向外侧移动的方向这2个方向。因此，在线接近的情况下，可以说通过按压而使异物在磁体1和旋转轴3之间进一步向内部移动的概率为50%，从这一点出发，在本实施方式1中说明的点接近，与现有的线接近相比具有异物难以啮入的效果。如上所述，通过采用本实施方式1的旋转型的永磁体电动机，可以解决现有的旋转型的永磁体电动机的课题，旋转型的永磁体电动机的性能可靠性大幅度地提高。另外，在图1中，示出了将磁体1的旋转轴3侧的表面加工为中央部呈凹状的球形状的磁体1，但如图3所示，在将磁体1的旋转轴3的表面加工为，在旋转轴3的矢径方向和与矢径方向正交的轴向这2个方向上，具有比旋转轴3的矢径方向的曲率大的曲率的凹状曲面形状的情况下，也能够得到相同的效果。实施方式2图4是用于实施本发明的实施方式2所涉及的旋转型的永磁体电动机的磁体粘接构造图。在图4中，5为作为凸起构造部的磁体凸起部，23为磁体凸起部5与旋转轴3的表面点接近的凸起底面部。本实施方式2如图4所示为下述磁体粘接构造，S卩，在磁体1的4 个角部上设置磁体凸起部5，该磁体凸起部5的凸起底面部23成为与旋转轴3的接近部，在将粘接剂2向磁体1或者旋转轴3上涂敷后，将磁体1和旋转轴3贴合，通过使粘接剂2硬化而得到的磁体粘接构造。磁体1的形状与在实施方式1中说明的形状相同。磁体凸起部 5的材料为磁体材料或金属材料。与实施方式1相同地，在图4中，A-A’、B-B'和C_C’表示将磁体1沿旋转轴3的矢径方向切断时的剖面方向，D-D’、E-E’和F-F’表示将磁体1沿旋转轴3的轴向切断时的剖面方向。A-A’剖面和C-C’剖面成为磁体凸起部5的剖面所在的剖面，因此成为磁体凸起部5与旋转轴3接近的状态的剖面，但B-B’剖面成为磁体1的中央部的剖面，因此成为在磁体1的两端部和旋转轴3之间存在粘接剂层21的剖面。同样地，D-D’剖面和F-F’剖面成为磁体凸起部5的剖面所在的剖面，因此成为磁体凸起部5与旋转轴3接近的状态的剖面，但E-E’剖面成为磁体1的中央部的剖面，因此成为在磁体1的两端部和旋转轴3之间存在粘接剂层21的剖面。对于粘接强度，如实施方式1的说明所示，依赖于粘接厚度，因此必须选择最佳的粘接厚度。与实施方式1相同地，从磁体的定位精度的角度出发，对于大于或等于3处的磁体1的磁体凸起部5，优选使凸起底面部23与旋转轴3的接近部的距离小于或等于25 μ m, 且对于粘接剂层21，从粘接强度的最优化的角度出发，优选成为50 200μπι的粘接厚度。 另外，凸起底面部23的每一个的面积与实施方式1相同地，优选形成为小于或等于磁体粘接总面积的10%。在本实施方式2中，可以利用磁体凸起部5，在粘接剂2的粘接剂层21中确保一定的粘接剂2的厚度，因此，可以使最佳粘接厚度的面积增加，即使在已充磁磁体的粘接中也可以确保一定的粘接厚度，得到稳定的粘接强度，可以使粘接可靠性提高。另外，与实施方式1相同地，通过将凸起底面部23和旋转轴3之间形成为点接近，从而抑制异物的啮入， 抑制异物与磁体1或者旋转轴3的接近部发生干涉而对磁体1的位置精度产生影响的可能性。另外，通过抑制磁体两端部的空气向粘接面的挤入，从而可以防止使用厌气性粘接剂时的粘接剂硬化不良的发生及由于实际粘接面积的减少导致的粘接可靠性下降。并且，即使不是如实施方式1那样的具有剖面复杂的弯曲构造的磁体，也可以通过设置本实施方式2的磁体凸起部5，从而例如在剖面为长条的矩形状的磁体中也得到同等的粘接硬化。如上所述，通过采用本实施方式2的旋转型的永磁体电动机，可以解决现有的旋转型的永磁体电动机的课题，将旋转型的永磁体电动机的性能可靠性大幅度地提高。实施方式3图5是用于实施本发明的实施方式3所涉及的旋转型的永磁体电动机的磁体粘接构造图。如图5所示，在磁体1上以沿旋转轴3的矢径方向的方式实施多边形状加工，在实施了该多边形状加工的磁体1的4个角部上具有如实施方式2所示的磁体凸起部5。在实施了多边形状加工的磁体1上具有磁体凸起部5的情况下，其使用的材料为磁体材料或金属材料。在本实施方式3中为下述磁体粘接构造，即，设置在磁体1上的磁体凸起部5成为与旋转轴3的点接近部，在将粘接剂2向磁体1或者旋转轴3上涂敷后，将磁体1和旋转轴 3贴合，通过使粘接剂2硬化而得到的磁体粘接构造。与实施方式1相同地，在图5中，A-A’、B-B'和C_C’表示将磁体1沿旋转轴3的矢径方向切断时的剖面方向，D-D’、E-E’和F-F’表示将磁体1沿旋转轴3的轴向切断时的剖面方向。A-A’剖面和C-C’剖面成为磁体凸起部5的剖面所在的剖面，因此成为磁体凸起部5与旋转轴3接近的状态的剖面，但B-B’剖面成为磁体1的中央部的剖面，因此成为在磁体1的两端部和旋转轴3之间存在粘接剂层21的剖面。同样地，D-D’剖面和F-F’剖面成为磁体凸起部5的剖面所在的剖面，因此成为磁体凸起部5与旋转轴3接近的状态的剖面，但E-E’剖面成为磁体1的中央部的剖面，因此成为在磁体1的两端部和旋转轴3之间存在粘接剂层21的剖面。在本实施方式3中，与实施方式1相同地，从磁体的定位精度的角度出发，对于大于或等于3处的磁体1的磁体凸起部5，优选凸起底面部23与旋转轴3的接近部的距离小于或等于25 μ m,且对于粘接剂层21，从粘接强度的最优化的角度出发，优选成为50 200 μ m 的粘接厚度。另外，凸起底面部23的每一个的面积与实施方式1相同地，优选形成为小于或等于磁体粘接总面积的10%。在本实施方式3中，通过在磁体粘接面上实施多边形状加工，从而将磁体1的实际粘接面积增加，即使在已充磁磁体的粘接中也可以确保一定的粘接厚度，得到稳定的粘接强度，使粘接强度提高。与实施方式1和实施方式2相同地，通过将凸起底面部23和旋转轴3之间形成为点接近，从而抑制异物的啮入，抑制异物与磁体1或者旋转轴3的接近部发生干涉而对磁体1的位置精度产生影响的可能性。另外，通过抑制磁体两端部的空气向粘接面的挤入，从而可以防止使用厌气性粘接剂时的粘接剂硬化不良的发生及由于实际粘接面积的减少导致的粘接可靠性下降。如上所述，通过采用本实施方式3的旋转型的永磁体电动机，从而可以解决现有的旋转型的永磁体电动机的课题，将旋转型的永磁体电动机的性能可靠性大幅度地提高。另外，实施方式2和实施方式3所示的磁体凸起部5的材料为磁体材料或金属材料，但也可以是树脂材料。在此情况下，优选树脂材料的线膨胀系数与粘接剂2接近，也可以与粘接剂2的材料相同。如上所述，通过使磁体凸起部5采用具有与粘接剂2相同的线膨胀系数的树脂材料，从而可以使耐热冲击性提高。另外，在实施方式1至实施方式3中，说明了将旋转型的永磁体电动机的磁体与旋转轴(转子)粘接的情况，但即使本发明的永磁体电动机的磁体粘接构造使用在将直线型的永磁体电动机的磁体与固定件(定子)粘接的情况下，也能够得到相同的效果。
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权利要求
1.一种永磁体电动机，其具有转子或者定子；以及磁体，在该转子或者定子上利用粘接剂将磁体粘接固定，其特征在于，所述磁体具有在与所述转子或者定子之间的粘接面的角部的至少大于或等于3处具备凸部的构造，所述凸部与所述转子或者定子点接近，所述磁体利用由所述粘接剂构成的粘接剂层而粘接固定，其中，该粘接剂层形成在由所述凸部、所述磁体与所述转子或者定子相对的面、以及所述转子或者定子的表面围成的间隙中。
2.根据权利要求1所述的永磁体电动机，其特征在于，所述凸部由凸起构造部构成，该凸起构造部与所述转子或者定子的表面在至少3个部位处点接近。
3.—种永磁体电动机，其具有转子或者定子；以及磁体，在该转子或者定子上利用粘接剂将磁体粘接固定，其特征在于，所述磁体在与所述转子或者定子之间的粘接面的角部的至少大于或等于3处，经由由树脂材料构成的凸起构造部，与所述转子或者定子点接近，所述磁体利用由所述粘接剂构成的粘接剂层而粘接固定，其中，该粘接剂层形成在由所述凸起构造部、所述磁体与所述转子或者定子相对的面、以及所述转子或者定子的表面围成的间隙中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的永磁体电动机，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述转子或者定子侧的形状，是具有比所述转子或者定子的矢径方向的曲率大的曲率的、中央部为凹状的球形状。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的永磁体电动机，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述转子或者定子侧的形状是如下曲面形状在所述转子或者定子的矢径方向和与矢径方向正交的轴向这2个方向上，具有比所述转子或者定子的矢径方向的曲率大的曲率，且中央部为凹状。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的永磁体电动机，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述转子或者定子侧的形状，是沿着所述转子或者定子的矢径方向的、中央部为凹状的多边形状。
7.—种磁体，其在与粘附部件之间的粘接面的角部的至少大于或等于3处，具有与所述粘附部件点接近的凸部，其特征在于，所述磁体可以利用由粘接剂构成的粘接剂层而粘接，其中，该粘接剂层形成在由所述凸部、所述磁体与所述粘附部件相对的面、以及所述粘附部件的表面围成的间隙中。
8.根据权利要求7所述的磁体，其特征在于，所述凸部由凸起构造部构成，该凸起构造部与所述粘附部件的表面在至少3个部位处点接近。
9.一种磁体，其在与粘附部件之间的粘接面的角部的至少大于或等于3处，具有与所述粘附部件点接近且由树脂材料构成的凸起构造部，其特征在于，该磁体可以利用由粘接剂构成的粘接剂层而粘接，其中，该粘接剂层形成在由所述凸部构造部、所述磁体与所述粘附部件相对的面、以及所述粘附部件的表面围成的间隙中。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的磁体，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述粘附部件侧的形状，是具有比所述粘附部件的矢径方向的曲率大的曲率的、中央部为凹状的球形状。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的磁体，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述粘附部件侧的形状是如下曲面形状在所述粘附部件的矢径方向和与矢径方向正交的轴向这2个方向上，具有比所述粘附部件的矢径方向的曲率大的曲率，且中央部为凹状。
12.根据权利要求7至9中任一项所述的磁体，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述粘附部件侧的形状，是沿着所述粘附部件的矢径方向的、中央部为凹状的多边形状。
13.—种磁体粘接构造，其在粘附部件上利用粘接剂将磁体粘接固定，其特征在于，所述磁体具有在与所述粘附部件之间的粘接面的角部的至少大于或等于3处具备凸部的构造，所述凸部与所述粘附部件点接近，所述磁体利用由所述粘接剂构成的粘接剂层而粘接固定，其中，该粘接剂层形成在由所述凸部、所述磁体与所述粘附部件相对的面、以及所述粘附部件的表面围成的间隙中。
14.根据权利要求13所述的磁体粘接构造，其特征在于，所述凸部由凸起构造部构成，该凸起构造部与所述粘附部件的表面在至少3个部位处点接近。
15.—种磁体粘接构造，其在粘附部件上利用粘接剂将磁体粘接固定，其特征在于，所述磁体在与所述粘附部件之间的粘接面的角部的至少大于或等于3处，经由由树脂材料构成的凸起构造部，与所述粘附部件点接近，所述磁体利用由所述粘接剂构成的粘接剂层而粘接固定，其中，该粘接剂层形成在由所述凸起构造部、所述磁体与所述粘附部件相对的面、以及所述粘附部件的表面围成的间隙中。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的磁体粘接构造，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述粘附部件侧的形状，是具有比所述粘附部件的矢径方向的曲率大的曲率的、中央部为凹状的球形状。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的磁体粘接构造，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述粘附部件侧的形状是如下曲面形状在所述粘附部件的矢径方向和与矢径方向正交的轴向这2个方向上，具有比所述粘附部件的矢径方向的曲率大的曲率，且中央部为凹状。
18.根据权利要求13至15中任一项所述的磁体粘接构造，其特征在于，所述磁体的剖面中的所述粘附部件侧的形状，是沿着所述粘附部件的矢径方向的、中央部为凹状的多边形状。
全文摘要
本发明得到一种永磁体电动机及其磁体、以及其磁体粘接构造，其解决现有的永磁体电动机的问题，即，由于在磁体的两端的2个边和粘附部件之间的线接近部处的异物啮入而对磁体的位置精度造成的不良影响、以及由于在磁体的两端部发生的空气向粘接剂中挤入而对粘接可靠性造成的不良影响，使电动机性能可靠性大幅度地提高。对于永磁体电动机，磁体(1)具有在与旋转轴(3)之间的粘接面的角部的至少大于或等于3处具备凸部(22)的构造，凸部(22)与旋转轴(3)点接近，磁体(1)利用由粘接剂(2)构成的粘接剂层(21)而粘接固定，该粘接剂层形成在由凸部(22)、旋转轴(3)侧的磁体(1)相对面的旋转轴(3)的表面围成的间隙中。
文档编号H02K1/28GK102487223SQ20111033749
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月28日 优先权日2010年12月2日
发明者小川道雄, 泽井章能 申请人:三菱电机株式会社