CN101420140A

CN101420140A - 旋转电机的转子及其制造方法

Info

Publication number: CN101420140A
Application number: CNA2008100876725A
Authority: CN
Inventors: 山村明弘; 浅尾淑人; 阿久津悟; 高岛和久
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-04-29
Anticipated expiration: 2028-03-24
Also published as: US20090102304A1; US7741747B2; DE102008012628B4; JP4671997B2; JP2009106065A; FR2922693A1; CN101420140B; US20100018032A1; FR2922693B1; KR20090041300A; KR100950829B1; DE102008012628A1; US8413315B2

Abstract

本发明揭示一种没有产生齿槽效应转矩的恶化及变动、而且没有导致大型化及成本增加的旋转电机的转子。具有固定在转子铁心2上并沿前述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极3，其特征是：具有安装在前述多个磁极3的外周面的筒状的非磁性环4，前述非磁性环具有与前述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部41。

Description

旋转电机的转子及其制造方法

技术领域

本发明涉及具有多个磁极的旋转电机的转子、以及该转子的制造方法。

背景技术

已经提出一种结构，即在固定在转子轴的外周的层叠铁心的外周具有多个永磁体的旋转电机的转子中，利用由非磁性构件形成的罩盖，覆盖这些永磁体在轴向的两端部(例如，参照专利文献1)。

专利文献1中揭示的以往的旋转电机的转子，利用粘接剂将设置在转子上的非磁性罩盖与永磁体固定。根据这样构成的以往的旋转电机的转子，通过层叠铁心与永磁体的固定、以及永磁体与罩盖的固定，能够确定永磁体对于转子的圆周方向的位置，并进行固定。

另外，作为别的以往的旋转电机的转子，已经提出了一种结构，即在轭铁的外周配置永磁体，利用由非磁性构件形成的紧箍环覆盖永磁体的外周，利用螺栓等紧固构件，将该紧箍环从轭铁的外周一侧向径向的内侧压紧固定(例如参照专利文献2)。

专利文献2中所示的以往的旋转电机的转子将紧箍环从外周一侧向轭铁一侧压紧，对永磁体产生紧固力，确定永磁体左圆周方向上的位置。

[专利文献1]特开2001-25193号公报

[专利文献2]实开昭55-120285号公报

专利文献1所示的以往的旋转电机的转子的情况下，在粘接剂固化之前的期间，或者在粘接剂没有足够的固定力时，不能确定并固定永磁体的圆周方向位置。由于永磁体的圆周方向位置对于旋转电机的齿槽效应转矩有很大的影响，因此在永磁体的圆周方向位置不能固定在规定的位置时，存在的问题是，产生齿槽效应转矩的恶化及变动，旋转电机产生振动及噪声。

另外，专利文献2所揭示的以往的旋转电机的转子的情况下，由于需要固定紧箍环用的螺栓等紧固构件，因此导致材料费及加工费等增大。再有，必须将永磁体间的间隙取得较大，以超过紧固构件的尺寸以上，若假设不改变旋转电机的体积，则导致转矩降低。另外，为了弥补该转矩降低而延长旋转电机的轴长等，将导致大型化，导致制造成本增加。

本发明是为了解决以往的旋转电机的转子中的前述那样的问题而提出的，其目的在于提供一种没有产生齿槽效应转矩的恶化及变动、而且没有导致大型化及成本增加的旋转电机的转子。

另外，本发明的目的在于提供一种没有导致成本增大而容易制造没有产生齿槽效应转矩的恶化及变动的旋转电机的转子的制造方法。

发明内容

本发明有关的旋转电机的转子，具有固定在转子铁心上、沿前述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极，其中，具有安装在前述多个磁极的外周面的筒状的非磁性环，前述非磁性环具有与前述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部。

另外，本发明有关的旋转电机的转子的制造方法，旋转电机的转子具有：固定在转子铁心上、沿前述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极；以及具有与前述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部的非磁性环，该制造方法具有以下工序：将具有多个内径鼓出部的筒状的非磁性环安装在前述磁极的外周面的工序；以及在前述安装的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向前述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序。

另外，本发明有关的旋转电机的转子的制造方法，旋转电机的转子具有：固定在转子铁心上、沿前述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极；以及具有与前述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部的非磁性环，该制造方法具有以下工序：将实质上圆筒形状的非磁性环压入前述多个磁极的外周面的工序；以及在前述压入的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向前述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序，通过基于前述压入而使前述实质上圆筒形状的非磁性环产生变形，来形成前述非磁性环的前述多个内径鼓出部。

再有，本发明有关的旋转电机的转子的制造方法，旋转电机的转子具有：固定在转子铁心上、沿前述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极；以及具有与前述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部的非磁性环，该制造方法具有以下工序：将实质上圆筒形状的非磁性环热套在前述多个磁极的外周面的工序；以及在前述热套的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向前述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序，通过基于前述热套而使前述实质上圆筒形状的非磁性环产生变形，来形成前述非磁性环的前述多个内径鼓出部。

根据本发明的旋转电机的转子，由于安装在多个磁极的外周面的筒状的非磁性环具有与前述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部，因此能够将多个磁极确实固定在转子的规定位置，能够提供没有产生齿槽效应转矩的恶化及变动、而且没有导致大型化及成本增加的旋转电机。

另外，根据本发明有关的旋转电机的转子的制造方法，由于具有：将具有多个内径鼓出部的筒状的非磁性环安装在前述磁极的外周面的工序；以及在前述安装的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向前述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序，因此能够没有导致成本增大而容易制造没有产生齿槽效应转矩的恶化及变动的、而且没有导致大型化及成本增加的旋转电机。

另外，根据本发明有关的旋转电机的转子的制造方法，由于具有：将实质上圆筒形状的非磁性环压入前述多个磁极的外周面的工序；以及在前述压入的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向前述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序，并且通过基于前述压入而使前述实质上圆筒形状的非磁性环产生变形，来形成前述非磁性环的前述多个内径鼓出部，因此能够容易形成具有多个内径鼓出部的非磁性环，能够没有导致成本增大而容易制造没有产生齿槽效应转矩的恶化及变动的、而且没有导致大型化及成本增加的旋转电机。

再有，根据本发明有关的旋转电机的转子的制造方法，由于具有：将实质上圆筒形状的非磁性环热套在前述多个磁极的外周面的工序；以及在前述热套的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向前述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序，并且通过基于前述热套而使前述实质上圆筒形状的非磁性环产生变形，来形成前述非磁性环的前述多个内径鼓出部，因此能够容易形成具有多个内径鼓出部的非磁性环，能够没有导致成本增大而容易制造没有产生齿槽效应转矩的恶化及变动的、而且没有导致大型化及成本增加的旋转电机。

附图说明

图1是用横截面表示根据本发明实施形态1的旋转电机的转子的说明图。

图2是用纵截面表示根据本发明实施形态1的旋转电机的转子的说明图。

图3是用横截面表示根据本发明实施形态1的旋转电机的转子的说明图。

图4是用横截面表示根据本发明实施形态2的旋转电机的转子的说明图。

图5是用部分放大横截面表示根据本发明实施形态2的旋转电机的转子的说明图。

图6是用横截面表示根据本发明实施形态3的旋转电机的转子的说明图。

图7是用横截面表示根据本发明实施形态4的旋转电机的转子的说明图。

图8是表示根据本发明实施形态4的旋转电机的转子在非磁性环安装前的状态下的说明图。

图9是用横截面表示根据本发明实施形态5的旋转电机的转子的说明图。

图10是用纵截面表示根据本发明实施形态5的旋转电机的转子的说明图。

图11是用横截面表示根据本发明实施形态6的旋转电机的转子的说明图。

图12是表示根据本发明实施形态6的旋转电机的转子的非磁性环的说明图。

图13是用纵截面表示根据本发明实施形态7的旋转电机的转子的说明图。

图14是用纵截面表示根据本发明实施形态8的旋转电机的转子的说明图。

图15是说明根据本发明实施形态9的旋转电机的转子的制造方法的说明图。

图16是说明根据本发明实施形态9的旋转电机的转子的制造方法的说明图。

图17是说明根据本发明实施形态12的旋转电机的转子的制造方法的说明图。

图18是说明根据本发明实施形态13的旋转电机的转子的制造方法的说明图。

[标号说明]

1 转子轴

2 转子铁心

21 端板

22 磁极固定部

3 磁极

4 非磁性环

41 内径鼓出部

42 小直径部

43、44、48 径向延伸部

45 轴向延伸部

46、47 大直径部

411 平板

412、413 接合部

6、13、14 定位机构

12 切线

具体实施方式

实施形态1

以下，根据图1至图3，说明本发明实施形态1有关的旋转电机的转子。图1是用横截面表示根据本发明实施形态1的旋转电机的转子的说明图。图2是用纵截面表示该转子的说明图。图3是用横截面表示该转子的说明图。在图1及图2中，旋转电机的转子轴1被分别设置在一对端盖(未图示)上的轴承支持，并可自由旋转。对于将环状的磁性薄板沿轴向层叠而构成筒状的转子铁心2，转子轴1利用压入等方法插入其中心贯通孔，与转子轴1固定并形成一体。

在转子铁心2的轴向一端，在其铁心端面利用卷边等方法固定端板21。如图1及图3所示，转子铁心2的横截面形成正十边形，在其外周面固定10个利用长度方向沿转子铁心2的轴向延伸的长方形平坦面形成的磁极固定部22。

利用永磁体构成的磁极3具有：用长方形的平坦面构成的底面；用对于底面实质上垂直的平面构成的四面的侧面；以及与这些侧面相连、沿转子铁心2的圆周方向形成实质上圆弧状的外周面。这样构成的10个磁极3的各自的底面，利用粘接剂与转子铁心2的各磁极固定部22粘接，通过这样与转子铁心2固定。这10个磁极3以转子轴1的轴心为中心，沿转子铁心2的圆周方向隔着间隙10等间距配置。

利用非磁性体的不锈钢形成的非磁性环4，覆盖固定在转子铁心2上的10磁极3的外周面那样地安装。非磁性环4具有与磁极3相同数量即10个圆弧状的内径鼓出部41，外形形成将这些内径鼓出部41作为缓慢变化的棱线的实质上正十边形的筒状体。

非磁性环4的内径鼓出部41的内周面与各磁极3的外周面接触，对各磁极3向非磁性环4的径向内侧给予靠紧力。另外，非磁性环4是这样构成，它在位于该内径鼓出部41的相互间的实质上中间部分的部位形成小直径部42，其中小直径部42的内周面形成最小的半径，内径鼓出部41的内周面形成最大的半径。多个磁极3的外接圆周长L、与非磁性环4的内周长L1的关系设定为[L>L1]。

将非磁性环4的内径鼓出部41的内周面的半径设定为与从转子铁心2的轴心到达磁极3的圆弧上的外周面的距离相等，基于非磁性环4的拉伸力，对各磁极3给予向转子铁心2的径向内侧的靠紧力，确实与转子铁心2的磁极固定部21固定。

再有，如前所述，由于非磁性环4形成具有内径鼓出部41及小直径部42的实质上正十边形的形状，小直径部42配置在相邻的磁极相互间的间隙10处，因此各磁极3在转子铁心2上的圆周方向位置确实被限制。因而，各磁极3在转子铁心2上的圆周方向位置不会因旋转电机运转中的振动等而变化。

这里，若对转子铁心2、磁极3、及非磁性环4的结构进行一般性说明，则设旋转电机的转子的极数、即磁极3的数量为n，非磁性环4形成实质上正n边形，各磁极3沿转子的圆周方向以等间距配置。以转子轴1的轴心为中心，相邻磁极3的各通过中心部的轴所夹的角度θ如图3所示，为[θ＝360°/n]。

非磁性环4如图2所示，具有将其轴向的两端部向转子铁心2的径向内侧弯折、向径向内侧延伸那样形成的径向延伸部43、44，其一方的径向延伸部43与转子铁心2的一方的轴向端部的端板21接触，另一方的径向延伸部44与转子铁心2的另一方的轴向端面接触。转子铁心2的磁极固定部22的轴向长度H、与磁极3的底面的轴向长度H1的关系设定为[H>H1]，磁极3的一方的轴向端面配置在转子铁心2的轴向端面的轴向内侧。

如前所述，由于在非磁性环4的轴向两端面设置径向延伸部43及44，因此能够限制非磁性环4在轴向的位置偏移。另外，通过使磁极3的轴向的一个端面与非磁性环4的径向延伸部43的内表面接触，能够提高磁极3的轴向位置的限制力。

再有，由于利用非磁性环4的径向延伸部43及44覆盖磁极3的轴向两端面，因此对来自外部的异物能够保护磁极3的两端面，同时即使磁极3万一破损，也能够防止磁极3向外部飞散。另外，如前所述，由于设定磁极3的铁心粘贴面即底面的轴向长度H1比转子铁心2的磁极固定部22的轴向长度H要短，因此能够使磁极3的轴向端面相对于非磁性环4及转子铁心2磁极固定部22位于轴向内侧，能够保护磁极3的轴向端面。

另外，在本实施形态1中，作为非磁性环4，由于使用不锈钢，因此能够使非磁性环4的重量轻，而且形成高强度，能够提高对磁极3的靠紧力，对磁极3给予大的限制力。

根据以上那样构成的本发明实施形态1有关的旋转电机的转子，利用非磁性体形成的非磁性环4对于利用永磁体形成的磁极3，能够给予向转子铁心2的径向内侧的靠紧力，同时利用非磁性环4的内径鼓出部，能够限制磁极3的圆周方向位置。因而，容易将磁极位置的配置限制在对于解决齿槽效应转矩有效的部位。

再有，由于磁极3利用非磁性环4的内径鼓出部41，限制转子铁心2沿圆周方向等间距配置的圆周方向位置，其位置不会变动，因此齿槽效应转矩不会因磁极的圆周方向位置的变动而增大，能够减少齿槽效应转矩。另外，通过磁极3沿圆周方向等间距配置，对非磁性环4产生的拉伸力均匀，因此不容易产生磁极3的位置偏移，能够将磁极3确实限制在规定的位置。

实施形态2

以下，根据图4及图5，说明本发明实施形态2有关的旋转电机的转子。图4是用横截面表示根据本发明实施形态2的旋转电机的转子的说明图。图5是用部分放大横截面表示该转子的说明图。在图4中，配置在由永磁体形成的磁极3的外周面的、由非磁性体即铝构成的非磁性环4的内周面，具有通过相邻的磁极相互间的相邻的磁极3的外周面的切线12之上、或比该切线12位于转子铁心2一侧的形状。即，如图5所示，将从切线12向转子铁心2的径向内侧的方向作为正，则通过相邻的磁极3的外周面的切线12与非磁性环4的内周面之间的转子铁心2的径向距离d设定为[d≥0]。另外，其它的结构与实施形态1的旋转电机的转子相同。

在非磁性环4的内周面与相邻的磁极3的外周的切线12一致时，几何学上是非磁性环4的最小周长，能够减少材料使用量，同时对磁铁，能够得到径向及圆周方向的大的靠紧力，能够实现牢固的位置限制。另外，在非磁性环4的内周面在相邻的磁极3的外周的切线12的内径一侧时，由于磁极3与非磁性环4的内周面的接触面增加，因此特别是圆周方向的位置限制精度提高。

根据以上那样构成的实施形态2有关的旋转电机的转子，由于非磁性环4的内周面与相邻的磁极3、3的外周面的切线12之上重合，或者存在于转子的径向内侧，因此磁极3与非磁性环4的内周面的接触面增加，所以对于磁极3在圆周方向的位置的限制效果特别显著，磁极3的配置位置的精度提高。

另外，根据本发明实施形态2，由于利用铝来构成非磁性环4，因此能够更便宜，而且重量轻。另外，一般，由永磁体形成的磁极3的剩磁通密度随温度上升而降低，但在本发明实施形态2中，用具有高的热传导性的铝构成非磁性环4，如前所述，设定为[d≥0]，增大非磁性环4与磁极3的外周面的接触面积，同时利用非磁性环4有效地使磁极3的发热散发，能够利用转子的旋转从非磁性环4的外周面加大热量散出，能够提高磁极3的耐去磁性，同时能够提高旋转电机的特性。

实施形态3

以下，根据图6，说明本发明实施形态3有关的旋转电机的转子。图6是用横截面表示根据本发明实施形态3的旋转电机的转子的说明图。根据实施形态1及实施形态2，磁极3的位置限制是仅利用由粘接剂形成的与转子铁心2的磁极固定部22的粘接力、以及非磁性环4的圆周方向位置限制力给予的，但根据本实施形态3的旋转电机的转子，在转子铁心2上具有限制磁极3在圆周方向的位置的定位机构。

即，在图6中，定位机构6利用在转子铁心2的外周面上沿转子铁心2的轴向延伸的突条体构成，利用不锈钢、铝、或树脂等非磁性材料形成。该定位机构6在转子铁心2的周面上设置10个，各定位机构6沿转子铁心2的圆周方向通过间隔配置。

各定位机构6压入在转子铁心2的外周面的棱线部形成的沿轴向延伸的凹槽61内进行固定，形成为与转子铁心2的轴向长度实质上相同的长度，其圆周方向的至少一个侧面与磁极3的圆周方向的至少一个侧面接触，来限制该磁极3在圆周方向的位置。

各定位机构6可以插入凹槽61内，利用粘接剂来粘接固定，或者也可以不设置凹槽61，仅利用粘接剂来粘接固定，再有，也可以不设置凹槽61，而利用焊接等手段固定在转子铁心2的外周面上。另外，其它的结构与实施形态1或2相同。

根据本发明实施形态3有关的旋转电机的转子，通过使磁极3与定位机构6接触来配置，能够确实限制圆周方向的位置。再有，与利用具有内径鼓出部41的多边形的非磁性环4产生的对磁极3的圆周方向位置的限制力共同作用，能够得到极大的位置限制力。另外，构成定位机构6的材料虽可以任意选择，但若如前述那样采用不锈钢、铝、或树脂等非磁性材料，则能够力图降低来自磁极间的漏磁通，提高转矩。

实施形态4

以下，根据图7及图8，说明本发明实施形态4有关的旋转电机的转子。图7是用横截面表示根据本发明实施形态4的旋转电机的转子的说明图，图8是表示该转子在非磁性环安装前的状态下的说明图。在图7及图8中，定位机构13利用从转子铁心2的外周面向径向外侧延伸的突条体构成。该定位机构13是与构成转子铁心2的磁性薄板一体冲压而形成。

这样构成的10个定位机构13顺着转子铁心2的棱线部沿轴向延伸，各定位机构13形成为与转子铁心2的轴向长度实质上相同的长度，其圆周方向的至少一个侧面与磁极3的圆周方向的至少一个侧面接触，来限制该磁极3在圆周方向的位置。另外，其它结构与实施形态1或2相同、

根据本发明实施形态4有关的旋转电机的转子，由于将磁极3的圆周方向的定位机构13与转子铁心2形成为一体，因此结构简单，而且制造容易。再有，与实施形态3相同，与利用具有内径鼓出部41的多边形的非磁性环4产生的圆周方向的限制力共同作用，能够得到对磁极3的更大的位置限制力。

实施形态5

以下，根据图9及图10，说明本发明实施形态5有关的旋转电机的转子。图9是用横截面表示根据本发明实施形态5的旋转电机的转子的说明图，图10是用纵截面表示该转子的说明图。在图9及图10中，定位机构14利用从转子铁心2的外周面向径向外侧延伸的轴向长度较短的突条体构成。该定位机构14对转子铁心2的外周面的1个棱线部各配置3个，沿轴向通过间隔配置。这些定位机构14是与各构成转子铁心2的磁性薄板一体冲压而形成。另外，设置在转子铁心2的外周面的1个棱线部的定位机构14的数量，当然能够任意设定。

这样构成的定位机构14顺着转子铁心2的棱线部沿轴向延伸，各定位机构14的圆周方向的至少一个侧面与磁极3的圆周方向的至少一个侧面接触，来限制该磁极3在圆周方向的位置。另外，其它结构与实施形态1或2相同。

根据本发明实施形态5有关的旋转电机的转子，与利用具有内径鼓出部41的多边形的非磁性环4产生的圆周方向的限制力共同作用，能够得到对磁极3的更大的位置限制力，同时与实施形态4的情况相比，能够减少磁极间存在的定位机构即磁性体的体积，能够减少来自磁极间的漏磁通，力图提高旋转电机的转矩。

实施形态6

以下，根据图11及图12，说明本发明实施形态6有关的旋转电机的转子。图11是用横截面表示根据本发明实施形态6的旋转电机的转子的说明图，图12是表示该转子的非磁性环的说明图。在图11中，非磁性环4与实施形态1至5的情况相同，具有与磁极3的数量相同的内径鼓出部41、及小直径部42。另外，在转子铁心2的外周面，具有与实施形态4相同的定位机构13。另外，定位机构13也可以采用与实施形态3或5中的定位机构相同的结构。另外，也可以与实施形态1或2的情况相同，不设置定位机构。

非磁性环4是将图12(a)所示的非磁性体即利用不锈钢构成的平板411，首先如图12(b)所示，使其沿长边方向弯曲，成型为具有与磁极3同样数量的内径鼓出部41的实质上多边形的筒状体。这时，平板411的两端部仅以规定尺寸重合。

然后，将该重合部分与实施形态1的情况相同，利用TIG焊接、激光焊接或超声波焊接等进行接合，形成接合部413。

非磁性环4的接合部413配置在磁极3之间，并设置成不与磁极3产生干扰。因而，即使非磁性环4的接合部413的厚度比其它部位厚，而该接合部413也不会与磁极3的外周面接触。另外，由于与磁极间相对应的非磁性环4的位置是外形尺寸最小的位置，因此与非磁性环4的最大的外径部分相比，能够减小非磁性环4的接合部413的外径。

再有，通过将非磁性环4的接合部413配置在磁极间，能够避免接合部413与磁极3产生干扰，同时确实限制磁极3的圆周方向位置。另外，非磁性环4的接合部413即使假设与非磁性环的其它部位相比有强度降低的危险，但由于避免与变形大、特别是要求强度的磁极3的外周面接触，因此接合部413在强度上也形成是合适的配置。其它结构与实施形态1至5的任何一种相同。

根据这样构成的本发明实施形态6有关的旋转电机的转子，通过将平板411弯曲而制成非磁性环4，从而与利用压力加工的深拉等制造方法相比，材料合格率提高。另外，能够用薄壁、壁厚均匀材料形成非磁性环4，与将非磁性环状态的材料切断成规定长度的情况等相比，能够以低价制成。

实施形态7

以下，根据图13，说明本发明实施形态7有关的旋转电机的转子。图13是用纵截面表示根据本发明实施形态7的旋转电机的转子的说明图。在图13中，非磁性环4在其一方的轴向端部，具有：向径向内侧弯折而向该径向延伸的径向延伸部43；以及从该径向延伸部43的径向内端部向轴向弯折而沿轴向延伸的轴向延伸部45。其它结构与实施形态1至6的任何一种相同。

这样，通过对非磁性环4设置轴向延伸部45，能够提高对多个磁极3的向转子铁心2的径向内侧的靠紧力。另外，通过调节轴向延伸部45的延伸长度，来吸收非磁性环4的轴向长度误差，能够任意形成轴向两端部的径向延伸部43与44之间的轴向长度。

另外，由于非磁性环4具有轴向延伸部45，因此从该轴向延伸部45的轴向端部到磁极3的轴向端部的距离增大，能够更确实防止来自外部的异物进入及磁极3破损时的磁极碎片飞散。

实施形态8

以下，说明实施形态8有关的旋转电机的转子。图14是用纵截面表示根据本发明实施形态8的旋转电机的转子的说明图。在图14中，非磁性环4在其轴向两端部的附近，具有比其它部位向径向外侧突出的大直径部46及47。其它结构与实施形态1至6的任何一种相同。另外，也可以与实施形态7相同形成轴向延伸部45。

根据本实施形态8有关的旋转电机的转子，通过仅将非磁性环4的大直径部46及47的外形尺寸形成得较大，能够缩小该大直径部46及47与定子的间隙，抑制异物从转子的轴向端部进入。再有，通过为了形成大直径部46及47的加工，从而非磁性环4更硬化，所以能够提高对磁极3的位置限制力及非磁性环4本身的位置限制力。

实施形态9

以下，说明本发明实施形态9有关的旋转电机的转子的制造方法。在以下的说明中，说明制造图1至图3所示的实施形态1有关的旋转电机的转子的情况。图15及图16是说明根据本发明实施形态9的旋转电机的转子的制造方法的说明图。首先，说明非磁性环4的制造方法。制成图15(a)所示的非磁性体即不锈钢的平板411。平板411形成长方形，设其长边的长度是与要制造的非磁性环4的圆周方向的长度相同的尺寸，设其短边的长度是与要制造的非磁性环4的轴向的长度相同的尺寸。

接着，将这样制成的不锈钢的平板411如图15(b)所示，使其沿长边方向弯曲，成型为非磁性环状。这时，平板411弯曲成具有与转子铁心2上放置的磁极3的数量相同的内径鼓出部41的多边形状。然后，将该弯曲的平板411的两端面对接，利用TIG焊接进行接合，完全非磁性环4。另外，峰平板411的两端面进行接合的接合部412，当然也可以用其它的接合方法、例如激光焊接或超声波焊接等来形成。

这样，通过弯曲平板411来制成非磁性环4，从而与利用压力加工的深拉等制造方法相比，材料合格率提高。另外，能够用薄壁、壁厚均匀材料形成非磁性环4，与将非磁性环状态的材料切断成规定长度的情况等相比，能够以低价制成。

接着，如图16所示，在前述那样制成的非磁性环4的轴向一端部，形成向轴向外侧直径慢慢增大的导入部414。另外，将永磁体形成的磁极3的底面，利用粘接剂与设置在转子铁心2的外周的磁极固定部22粘接。另外，也可以不将磁极3与磁极固定部22粘接，而利用某种夹具来保持放置在磁极固定部22上的磁极3。

接着，使非磁性环4相对于转子铁心2沿图5的箭头A的方向相对移动，从非磁性环4的导入部414一侧插入多个磁极3，将非磁性环4安装在多个磁极3的外周面上。这时，各磁极3的外周面对应于非磁性环4的内径鼓出部41的内周面插入。由于非磁性环4形成导入部411，因此非磁性环4很容易插入磁极3的外周面。

接着，在将非磁性环4安装到达多个磁极3的轴向的实质上规定位置时，将其非磁性环4的轴向两端部如图2所示，向非磁性环4的径向内侧弯折，形成沿径向延伸的径向延伸部43及44，使其一方的径向延伸部43与转子铁心2的一方的轴向端部的端板21接触，另一方的径向延伸部44与转子铁心2的另一方的轴向端面接触。如上所述，制造图1及图3所示的转子的实施形态1有关的旋转电机的转子。

根据如上所述的本发明实施形态9有关的转子的制造方法，能够利用非磁性环4将多个磁极3确实固定在转子的规定位置，能够容易制造没有产生齿槽效应转矩的恶化及变动的、而且没有导致大型化及成本增加的旋转电机。

实施形态10

以下，说明本发明实施形态10有关的旋转电机的转子的制造方法。根据前述实施形态9，是对非磁性环4预先形成与磁极数相同数量的内径鼓出部41，再将该非磁性环4安装在多个磁极3的外周面上，但根据以下所述的实施形态10，是将非磁性环4预先形成圆管状，将该非磁性环4压入转子铁心2上安装的多个磁极3的外周面，通过这样使非磁性环4变形，而形成具有与磁极数相同数量的内径鼓出部41的非磁性环4。

在以下的说明中，是说明制造图1至图3所示的实施形态1有关的旋转电机的转子的情况。首先，使前述图15(a)所示的非磁性体的平板411沿其长边方向弯曲成实质上圆形，通过这样形成圆管状的非磁性环4(未图示)。关于使弯曲成圆环状的平板411的两端面对接并进行接合的方法、以及在非磁性环4的轴向的一个端部形成导入部413等，与根据前述实施形态9的制造方法的情况相同。

接着，使这样形成的圆管状的非磁性环4相对于转子铁心2进行相对移动，从该导入部414一侧压入多个磁极3的外周面。这时，通过非磁性环4的内周面与多个磁极3的外周面压接，从而非磁性环4产生变形，必然形成具有与多个磁极3的数量相等的数量的内径鼓出部41的多边形的非磁性环4。

在压入的非磁性环4的轴向两端部形成径向延伸部43及44，使各径向延伸部43及44与转子铁心2的轴向端部设置的端板21、以及转子铁心2的轴向端面接触，关于这一点与前述实施形态9有关的制造方法的情况相同。如上所述，制造图1及图3所示的实施形态1有关的旋转电机的转子。

根据如上所述的本发明实施形态10有关的转子的制造方法，由于压入前的非磁性环4只要形成为圆管状即可，不需要形成为多边形，因此非磁性环4容易制造。另外，由于通过压入非磁性环4，从而内周面与多个磁极3接触，形成内径鼓出部41，因此不需要像预先对非磁性环4形成内径鼓出部的实施形态9的情况那样使内径鼓出部与磁极的外周面的位置对准后插入，在非磁性环压入时不需要进行圆周方向定位。

再有，由于非磁性环4在压入过程中沿圆周方向伸长，因此能够吸收包含磁极3的外周面的转子的外径、以及非磁性环4的内径尺寸的误差。

实施形态11

以下，说明本发明实施形态11有关的制造方法。根据前述实施形态10，是将圆管状的非磁性环4压入多个磁极3的外周面，但根据实施形态11，是将非磁性环4预先形成圆管状，将该非磁性环4热套在转子铁心2上安装的多个磁极3的外周面，通过这样使非磁性环4变形，而形成具有与磁极数相同数量的内径鼓出部41的非磁性环4。

在以下的说明中，是说明制造图1至图3所示的实施形态1有关的旋转电机的转子的情况。首先，与根据实施形态10的制造方法的情况相同，预先形成由形成为圆管状的非磁性体构成的非磁性环4。另外，在前述那样制成的非磁性环4的轴向的一个端部，形成向轴向外侧直径慢慢增大的导入部414。

接着，在加热该非磁性环4使其热膨胀之后，使其相对于转子铁心2进行相对移动，从其导入部414一侧热套在多个磁极3的外周面上。

然后，热套的非磁性环4冷却收缩，非磁性环4的内周面与多个磁极3的外周面压接。这时，非磁性环4产生变形，必然形成具有与多个磁极3的数量相等的数量的内径鼓出部41的多边形的非磁性环4。

接着，在通过热套而安装的非磁性环4的轴向两端部形成径向延伸部43及44，使各径向延伸部43及44与转子铁心2的轴向端部设置的端板21、以及转子铁心2的轴向端面接触，关于这一点与前述实施形态9或10的情况相同。如上所述，制造图1及图3所示的实施形态1有关的旋转电机的转子。

根据如上所述的本发明实施形态11有关的转子的制造方法，由于利用非磁性环4的热膨胀，而容易将非磁性环4安装在磁极的外周面上，而且，只要将非磁性环4形成为圆管状即可，因此其制造容易。另外，由于不需要使非磁性环4的内径鼓出部41与磁极3的位置对准，因此在非磁性环4热套时不需要进行圆周方向定位。再有，利用热应力，能够更增大对磁极3的向轴向内侧的靠紧力。

实施形态12

以下，说明根据本发明实施形态12的转子的制造方法。在以下的说明中，说明制造图1至图3所示的实施形态1有关的旋转电机的转子的情况。图17是说明根据本发明实施形态12的旋转电机的转子的制造方法的说明图。在图17中，首先，使利用非磁性体构成的平板沿长边方向弯曲，形成实质上圆管状的非磁性环4。其形成的方法与前述实施形态10或11相同。

接着，在该形成为圆管状的非磁性环4的轴向的一个端部，向径向内侧弯折，形成向径向内侧延伸的径向延伸部44。另外，在非磁性环4的另一个轴向端部，形成导入部414。该导入部414的形成可以与径向延伸部44的形成同时进行，也可以在别的时刻进行。

接着，使这样形成的非磁性环4沿图17所示的箭头A的方向相对于安装了多个磁极3的转子铁心2进行相对移动，从该导入部414一侧压入多个磁极3的外周面。这时，将非磁性环4压入，达到该径向延伸部44与转子铁心2的轴向端面接触的位置，从而安装在多个磁极3的外周面上。

非磁性环4通过压入多个磁极3的外周面，从而非磁性环4的内周面与多个磁极3的外周面压接而产生变形，必然形成与多个磁极3的数量相等的数量的内径鼓出部41。然后，形成图2所示的径向延伸部43，与端板21接触。如上所述，制造图1及图3所示的实施形态1有关的旋转电机的转子。

根据如上所述的本发明实施形态12有关的转子的制造方法，由于在非磁性环4的一方的轴向端部预先形成径向延伸部44，因此能够以该径向延伸部44作为基准，对非磁性环4进行轴向定位。另外，通过形成径向延伸部44，从而非磁性环4的刚性提高，同时在对磁极3的外周面压入时，通过与这样刚性提高了的非磁性环4的轴向端面接触进行插入，能够防止因加压而引起的非磁性环4的变形。

实施形态13

以下，说明根据本发明实施形态13的转子的制造方法。在以下的说明中，说明制造图1至图3所示的实施形态1有关的旋转电机的转子的情况。图18是说明根据本发明实施形态13的旋转电机的转子的制造方法的说明图。在图18中，首先，与前述实施形态10至12的情况相同，形成非磁性环4，使利用非磁性体构成的平板411沿其长边方向弯曲，形成实质上圆管状。

接着，在该形成为圆管状的非磁性环4的轴向的一个端部，向径向内侧弯折，形成向径向内侧延伸的径向延伸部48。该径向延伸部48相对于非磁性环4的外周面以超过直角的角度弯折形成。另外，在非磁性环4的另一个轴向端部，形成导入部414。该导入部414的形成可以与径向延伸部48的形成同时进行，也可以在别的时刻进行。

接着，使这样形成的非磁性环4沿图18所示的箭头A的方向相对于安装了多个磁极3的转子铁心2进行相对移动，从该导入部414一侧压入多个磁极3的外周面。这时，将非磁性环4压入，达到该径向延伸部48与转子铁心2的轴向端面接触、其弯折角度相对于外周面成为实质上直角的位置，从而安装在多个磁极3的外周面上。

根据如上所述的本发明实施形态13有关的转子的制造方法，由于在非磁性环4的一方的轴向端部，形成预先以相对于其外周面超过直角的角度弯折而形成的径向延伸部48，因此能够以该径向延伸部48作为基准，对非磁性环4进行轴向定位，同时通过在非磁性环插入后在其另一方的轴向端部，形成径向延伸部43，从而径向延伸部48对非磁性环4沿轴向给予靠紧力，能够抑制非磁性环4的位置偏移。

另外，通过形成径向延伸部48，非磁性环4的刚性提高，同时在对磁极3的外周面压入时，通过与这样刚性提高了的非磁性环4的轴向端面接触进行插入，能够防止因加压而引起的非磁性环4的变形。

实施形态9至13的变形例

另外，在前述的实施形态9至13有关的旋转电机的转子的制造方法中，叙述了制造实施形态1有关的旋转电机的转子的情况，但是对于实施形态2至8有关的旋转电机的转子的制造，当然也可以适用实施形态9至13有关的旋转电机的转子的制造方法。但是，在制造图11及图12所示的实施形态6的转子时，使平板弯曲而形成的非磁性环的两端部重合而进行接合这一点，与前述的制造方法的情况不同。另外，在制造图13所示的实施形态7有关的转子时，除了前述的工序以外，加上形成轴向延伸部45的工序，在制造图14所示的实施形态8有关的转子时，加上形成大直径部46及47的工序。

Claims

1.一种旋转电机的转子，具有固定在转子铁心上并沿所述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极，其特征在于，

具有安装在所述多个磁极的外周面的筒状的非磁性环，所述非磁性环具有与所述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部。

2.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

所述非磁性环具有：至少一部分具有存在于与相邻的所述磁极的外周面的切线重合的位置或比所述切线在转子的轴心一侧的位置的内周面的内周形状。

3.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

所述非磁性环在至少一方的轴向端部，具有向所述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部。

4.如权利要求3所述的旋转电机的转子，其特征在于，

相对于所述非磁性环的外周面，以直角以上的角度弯折形成所述径向延伸部。

5.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

所述非磁性环在至少一方的轴向端部，具有：向所述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部；以及从所述径向延伸部的径向内端部向所述非磁性环的轴向延伸的轴向延伸部。

6.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

所述非磁性环在至少一方的轴向端部的附近，具有外形尺寸形成为比其它部位的外形尺寸要大的大直径部。

7.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

所述非磁性环利用不锈钢构成。

8.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

所述非磁性环利用铝构成。

9.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

沿所述转子铁心的圆周方向，以实质上等间距配置所述多个磁极。

10.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

所述转子铁心具有进行所述多个磁极在圆周方向的定位的定位机构。

11.如权利要求10所述的旋转电机的转子，其特征在于，

利用固定在所述转子铁心的外周面上沿所述转子铁心的轴向延伸的、利用非磁性体形成的突条体，构成所述定位机构。

12.如权利要求10所述的旋转电机的转子，其特征在于，

利用与所述转子铁心形成为一体的沿所述转子铁心的轴向延伸的突条体，形成所述定位机构。

13.如权利要求11或12所述的旋转电机的转子，其特征在于，

沿所述转子铁心的轴向，离散配置所述定位机构。

14.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

所述多个磁极的轴向长度设定为小于在所述转子铁心上设置的磁极固定部的轴向长度。

15.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，

通过使平板状材料弯曲并将其两端部接合，形成所述非磁性环，并将所述接合的部位配置成与所述磁极间的间隙相对应。

16.一种旋转电机的转子的制造方法，旋转电机的转子具有：固定在转子铁心上并沿所述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极；以及具有与所述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部的非磁性环，其特征在于，具有以下工序：

将具有多个内径鼓出部的筒状的非磁性环安装在所述磁极的外周面的工序；以及

在所述安装的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向所述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序。

17.一种旋转电机的转子的制造方法，旋转电机的转子具有：固定在转子铁心上并沿所述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极；以及具有与所述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部的非磁性环，其特征在于，具有以下工序：

将实质上圆筒形状的非磁性环压入所述多个磁极的外周面的工序；以及

在所述压入的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向所述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序，

通过基于所述压入而使所述实质上圆筒形状的非磁性环产生变形，来形成所述非磁性环的所述多个内径鼓出部。

18.如权利要求17所述的旋转电机的转子的制造方法，其特征在于，

所述实质上圆筒形状的非磁性环在所述压入之前，预先在至少一方的轴向端部，形成向径向内侧延伸的径向延伸部，基于所述形成的径向延伸部进行所述非磁性环对于所述磁极在轴向的定位。

19.一种旋转电机的转子的制造方法，旋转电机的转子具有：固定在转子铁心上并且沿所述转子铁心的圆周方向隔着间隙配置的多个磁极；以及具有与所述多个磁极的外周面分别接触的多个内径鼓出部的非磁性环，其特征在于，具有以下工序：

将实质上圆筒形状的非磁性环热套在所述多个磁极的外周面的工序；以及

在所述热套的非磁性环的至少一方的轴向端部，形成向所述非磁性环的径向内侧延伸的径向延伸部的工序，

通过基于所述热套而使所述实质上圆筒形状的非磁性环产生变形，来形成所述非磁性环的所述多个内径鼓出部。