CN102782992B - 转子、制造转子的方法以及马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转子、制造转子的方法以及马达。一种转子包括：转子铁心；两个磁石组，每个磁石组均由多个磁石组成；以及转子罩。所述磁石组沿着旋转轴线上下叠置，使得每个磁石组中的磁石均从另一磁石组中的磁石周向移位预定步进角。所述转子罩包括：凹进分隔部，该凹进分隔部布置成被径向向内压入所述磁石组之间的空隙内；多个支承区域，每个支承区域均布置成与所述磁石中的单独一个接触；以及一对轴环部，所述一对轴环部布置成从所述转子罩的两个端部径向向内突出。所述支承区域布置成周向保持对应的磁石，而所述一对轴环部和所述凹进分隔部布置成一起轴向保持所述磁石组。

Description

转子、制造转子的方法以及马达

发明背景

技术领域

本发明涉及一种具有步进扭斜结构的转子、制造该转子的方法、以及马达。

背景技术

JP-A2009-213285公开了一种步进扭斜结构，其中，转子的磁极以步进方式沿着该转子的旋转轴线周向移位。在该结构中，利用由合成树脂制成的多个磁石保持件将多行磁石沿轴向布置，使得每行中的磁石从每相邻行的磁石周向移位预定角。

日本专利No.4003694公开了一种防散开罩，该防散开罩设置在转子上并且其中具有减小的直径的部分以规则间隔被限定，使得防散开罩的形状大体上像花瓣。

JP-A5-344669公开了这样的结构，在该结构中，金属管安装在转子的磁石的外周部上，并且环形间隔件布置在金属管的两个轴端部。金属管的每个端部均包括弯曲部和轴环部，该轴环部通过借助压制过程径向向内弯曲金属管的端部被限定。

此外，JP-A2003-299279公开了这样的马达，在该马达中，筒状转子罩包括限定在其中的能够弹性变形的长窄折叠部，该折叠部沿着多个永磁石延伸并且被嵌入所述永磁石之间的间隙中。在将转子插入罩内之后，借助型锻过程将罩的端部径向向内弯曲。

[专利文献1]日本专利No.4003694

[专利文献2]JP-A5-344669

[专利文献3]JP-A2003-299279

发明内容

本发明待解决的问题

安装在例如车辆中的马达需要良好的耐热性。因此，具有步进扭斜结构的转子通常通过下述方法制造。也就是说，将多个磁石粘附到转子铁心的外周面，使得磁石彼此适当移位。接着，将具有粘附于其上的磁石的转子铁心插入转子罩内。接着，将在高温下将固化的粘合剂布置在转子铁心和转子罩之间，以便以一体的方式将转子的部件彼此紧固。

然而，上述方法需要两个粘附过程。当转子铁心和每个磁石借助施加于它们之间的粘合剂彼此粘附时执行第一粘附过程，并且，当转子铁心、磁石和转子罩借助施加于它们之间的粘合剂以一体的方式彼此粘附时执行第二粘附过程。因此，制造该类型的转子需要大量时间、努力和成本，因为每个粘附过程均包含利用高温固化炉等来固化粘合剂。而且，需要进行100%检验以确认粘合剂已被适当地固化，即使在制造之后，这仍导致大量的努力和成本。

鉴于上述问题，已设想本发明提供一种制造转子的方法等，该方法等能够以一体的方式构造转子而不使用粘合剂。该方法等能够实现提高的生产率和降低的生产成本。

技术方案

根据本发明的优选实施方式的转子是这样的转子，该转子紧固到马达的轴并且与该轴共用公共轴线。所述转子包括：转子铁心，该转子铁心包括通孔，所述轴插入该通孔中；两个磁石组，每个磁石组均由布置成平行于旋转轴线延伸的多个磁石构成，并且所述多个磁石沿周向大体上以规则间隔布置在所述转子铁心的外周面上；以及筒状转子罩，该转子罩安装到所述转子铁心，在所述转子罩和所述转子铁心之间布置有所述磁石组。所述磁石组沿着所述旋转轴线上下叠置，使得每个磁石组中的磁石均从另一磁石组中的磁石周向移位预定步进角。所述转子罩包括：凹进分隔部，该凹进分隔部布置成被径向向内压入所述磁石组之间的空隙中；多个支承区域，每个支承区域均布置成与其中一个单独的磁石接触；以及一对轴环部，该对轴环部布置成从所述转子罩的两个端部径向向内突出。所述支承区域布置成周向保持对应的磁石。所述一对轴环部和所述凹进分隔部布置成一起轴向保持所述磁石组。

根据上述转子，所述磁石由对应的支承区域周向且径向地保持。而且，所述磁石组由所述一对轴环部和所述凹进分隔部轴向保持。因此可以以一体的方式组装所述转子，而不使用粘合剂。

本发明的效果

具有上述结构的所述转子能够实现提高的生产率和降低的生产成本。

附图说明

图1是马达的剖面图；

图2是汇流条单元和定子的立体图；

图3是汇流条单元和定子的分解立体图；

图4是汇流条单元的立体图；

图5是汇流条单元和定子的剖面图，示出了汇流条单元被紧固到定子的情况；

图6是汇流条单元的分解立体图，其中，保持件彼此分离；

图7是汇流条单元和保持件的立体图；

图8是汇流条的立体图；

图9是示例端子构件的立体图；

图10示出了示例端子构件的展开；

图11是示出汇流条被插入端子构件中的情况的示意图；

图12是具有布置在其中的汇流条的u相保持件或v相保持件的平面图；

图13是具有布置在其中的汇流条的w相保持件的平面图；

图14是如从下方观察到的汇流条单元的平面图；

图15A是如从下方观察到的具有布置在其中的汇流条的保持件的立体图，以及

图15B是如从上方观察到的具有布置在其中的汇流条的保持件的立体图；

图16是示出固定部的立体图，汇流条单元在该固定部处被固定到定子；

图17是示出汇流条单元被紧固到定子的情况的剖面图；

图18是示出汇流条单元被紧固到定子的情况的平面图；

图19是示例端子构件的立体图；

图20示出了示例端子构件的展开；

图21是定子部段的立体图；

图22是定子部段的竖直剖面图；

图23是铁心部段的立体图；

图24是示出绝缘体的结构的立体图；

图25是具有附接至其上的绝缘体的铁心部段的立体图；

图26是具有绕其缠绕的线圈的铁心部段的剖面图，示出了槽及其附近；

图27是具有附接至其上的绝缘体和绕其缠绕的线圈的铁心部段的立体图；

图28是示出限定在定子部段中的凹槽的立体图；

图29是用于说明端子构件已被附接到线圈接线末端的情况的示意图；

图30是示出了用来模制树脂层的模具的一部分的立体图；

图31是模具的剖面图；

图32相邻定子部段的线圈及其附近的截面的放大图；

图33是转子的示意性立体图；

图34是转子的部件的分解图；

图35是从由图34的线I-I所示的方向观察到的转子罩的剖面图；

图36A和图36B是用于说明支承区域和凸面之间的关系的示意图；

图37是用于说明支承区域等所需的条件的示意图；

图38是用于说明支承区域等所需的条件的另一示意图；

图39A、39B、39C和39D是用于说明基体限定步骤的示意图；

图40A、40B、40C和40D是用于说明基体限定步骤的示例变形的示意图；

图41是用于说明凹进分隔部限定步骤的示意图；

图42是用于说明支承区域限定步骤的示意图；

图43是用于说明支承区域限定步骤的另一示意图；

图44是从图43的线II-II所示的方向观察到的与图43对应的剖面图；

图45是用于说明支承区域限定步骤的又一示意图；

图46是用于说明轴环部限定步骤的示意图；

图47是用于说明轴环部限定步骤的另一示意图；

图48是用于说明轴环部限定步骤的又一示意图。

附图标记说明

1马达

6轴

300转子

310转子铁心

311通孔

320磁石

330间隔件

340转子罩

341轴环部

347支承区域

350凹进分隔部

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。注意，以下描述旨在仅仅是说明性的，并且不应被解释为限制本发明、其应用或其用途的范围。

[马达的总体结构]

图1示出了根据本发明的优选实施方式的包括转子300的马达1。该马达1是待安装在车辆中的内转子式无刷马达，并且用来驱动例如电动助力转向系统。如图1所示，马达1包括外壳2、汇流条单元100、定子200、转子300、轴6等。

外壳2包括：容器2a，该容器具有底部并且大体上为筒形；和大体上盘形盖2b。该盖2b紧固到容器2a的凸缘。容器2a的凸缘布置成围绕该容器的开口的外周径向向外突出。定子200等被容纳在容器2a内。通孔3被限定在盖2b的中心部中。支承部4布置在容器2a的底面上而与通孔3相对。轴承5布置在支承部4中且位于通孔3内。轴6借助轴承5被支承以能相对于外壳2旋转。轴6的一个端部布置成从盖2b向外突出穿过通孔3。轴6的端部通过减速器（未示出）连接到电动助力转向系统。

转子300固定到轴6的中部，使得该转子300与轴6同轴。定子200固定到容器2a的内周面，使得定子200包围转子300。定子200的内周面和转子300的外周面彼此相对布置，在它们之间具有微小间隙，使得马达1能有效地展示其性能。汇流条单元100附接到定子200的端部。图1中，附图标记“7”表示布置成检测旋转角的旋转角传感器。

马达1设置有各种各样的发明构造以便实现提高的生产率、降低的生产成本等。现在将在下面描述其细节。

[汇流条单元100的结构]

现在将在下面详细地描述汇流条单元100的结构。参看图2和图3，汇流条单元100布置在定子200的轴端部（即，图2中的上端部）上。汇流条单元100从定子200电连接到多个线圈接线末端204a，将在下面描述该线圈接线末端。汇流条单元100布置成向定子200的线圈204供应电流，这将在下面描述。

参看图4、5、6、7、8和9，汇流条单元100包括保持件101u、101v和101w、汇流条120、和端子构件130。在本优选实施方式中，汇流条120的数量为3，并且每个汇流条120均被设置用于定子200的线圈204的其中一个单独的相，即，u相、v相和w相。总共提供3个保持件，即，u相保持件101u、v相保持件101v和w相保持件101w。每个保持件均布置成独立地容纳和保持其中一个单独的汇流条120。另外，多个端子构件130连接到每个汇流条120。

参看图7和图8，每个汇流条120均由呈环形的导电线限定。具体地，根据本优选实施方式的每个汇流条120均优选地由不具有绝缘涂层的裸电线（例如，裸铜丝）限定。汇流条120包括多个端子连接部121，所述端子连接部布置在沿周向彼此间隔开的预定位置处。端子构件130连接到端子连接部121。当端子连接部121连接到端子构件130时，汇流条120的每个端子连接部121均变形以具有矩形截面。汇流条120的不同于端子连接部121的其它部分布置成具有大体上圆形的截面。在本优选实施方式中，汇流条120的截面面积大于用于定子200的线圈204的线圈接线的截面面积。

注意，在本优选实施方式中，汇流条120可具有任何形状的截面，只要汇流条120由导电线限定即可。还应注意，汇流条120可以不必呈环形，而是可以呈字母“C”形。还应注意，汇流条120可以由具有布置在其外周上的绝缘涂层的导电线限定。在汇流条120由具有布置在其外周上的绝缘涂层的导电线限定的情况下，必需从汇流条120的端子连接部121去除绝缘涂层。绝缘涂层的去除可以通过机械方法或通过电阻焊接来完成，只要端子连接部121能够实现与端子构件130的电连接即可。

参看图9，每个端子构件130均由单个板材制成。端子构件130包括：汇流条连接部131，该汇流条连接部131与汇流条120相连；线圈连接部135，该线圈连接部135与来自定子200的线圈接线末端204a相连；以及结合部134，该结合部134布置成延伸以与汇流条连接部131和线圈连接部135相连。

汇流条连接部131优选地由两个C形管状部132和一个板部133构成，该板部133布置成将两个C形管状部132的端面彼此结合。两个C形管状部132中的每个均是通过弯曲板材以呈现字母“C”的形状被限定的管状部。两个C形管状部132布置成彼此同轴。汇流条120布置成穿过C形管状部132。线圈连接部135是通过将板材弯曲成大体上呈现字母“C”的形状被限定的管状部。线圈接线末端204a布置成穿过该管状部。结合部134由从线圈连接部135的端面延伸到汇流条连接部131的板部133的板材限定。结合部134被沿板厚方向在中途弯曲。具体地，结合部134布置成沿线圈连接部135的轴向从该线圈连接部135的端面延伸，并且沿大体上垂直于线圈连接部135的轴向的方向弯曲以延伸达到板部133。因此，当沿线圈连接部135的轴向从上观察时，整个端子构件130在平面图中大体上呈现字母“T”的形状，并且当沿汇流条连接部131的轴向从上观察时，整个端子构件130在平面图中大体上呈现字母“L”的形状。

图10示出了端子构件130的展开。根据图10的展开切割单个板材。所得到的板材经受弯曲处理以限定端子构件130。如从图10可见，根据本优选实施方式的端子构件130具有这样的形状以便实现高的材料利用率。

参看图11，在汇流条120成形为环之前将该汇流条120插入端子构件130中。换言之，将成形为直线的裸电线插入端子构件130的C形管状部132中。接着将C形管状部132压接或焊接到汇流条120的对应端子连接部121上。此后将成形为直线的汇流条120（即，裸电线）成形为环。结果，多个端子构件130与汇流条120电连接（见图7）。应注意，在本优选实施方式中，在成形为直线并且具有附接至其上的端子构件130的汇流条120成形为环之后，可以将端子构件130的C形管状部132压接或焊接到汇流条120的对应端子连接部121上。

三个保持件101u、101v、101w中的每个均是由绝缘材料制成并且限定成单件的环形构件，并且具有相同的构造。参看图7，保持件101u、101v、101w中的每个均包括呈环形的保持件主体105。保持件主体105的环形表面105a包括限定在其中的环形容纳槽106。具有连接至其上的端子构件130的环形汇流条120被放置并保持在容纳槽106内。容纳槽106包括沿周向布置在彼此间隔开的预定位置处的多个（在本优选实施方式中，六个）端子容纳部107。端子容纳部107布置成具有放置并保持在其中的端子构件130。容纳槽106的每个端子容纳部107均包括布置成防止端子构件130脱落的防脱部109。容纳槽106的除了端子容纳部107以外的其它部分包括布置成防止汇流条120脱落的多个防脱部110。容纳槽106的防脱部109和110由爪限定。保持件主体105的外壁包括布置在端子容纳部107处的切口108，以允许每个端子构件130的结合部134能够从所述切口穿过从而从该保持件主体105径向向外突出。

保持件101u、101v和101w中的每个的保持件主体105的内壁均包括沿周向以规则间隔布置的多个钩111。具体地，每个钩111均由保持件主体105的内壁的一部分限定，该部分布置成沿轴向延伸以突出到保持件主体105的环形表面105a上方。保持件主体105的内壁另外包括沿周向以规则间隔布置且位于钩111之间的多个竖直槽112。具体地，每个竖直槽112均布置成沿轴向在保持件主体105的内壁中延伸。每个竖直槽112均包括布置在其底部而径向向内突出的突起113。

参看图12和图13，根据本优选实施方式，五个端子构件130连接到汇流条120中的每个，使得该五个端子构件130中的四个以90度的规则间隔布置。其余一个端子构件130在汇流条120上布置在四个端子构件130中的一个的附近。在本优选实施方式中，汇流条120被放置在w相保持件101w内的方式与汇流条120被放置在u相保持件101u和v相保持件101v中的每个内的方式略有不同。具体地，参看图12，在u相保持件101u和v相保持件101v中的每个的容纳槽106中，三个端子容纳部107彼此紧挨着布置，并且三个端子容纳部107中的位于图12中最右的端子容纳部107不设置有任何端子构件130。同时，参看图13，在w相保持件101w的容纳槽106中，三个端子容纳部107彼此紧挨着布置，并且三个端子容纳部107中的位于图13中最左的端子容纳部107不设置有任何端子构件130。另外，在放置有汇流条120的保持件101u、101v和101w的每个中，每个端子构件130的线圈连接部135都布置成径向向外突出。另外，每个线圈连接部135的轴线以及保持件101u、101v和101w中的每个的轴线布置成彼此大体平行。

参看图2、4、5和6，汇流条单元100由沿定子200的轴向上下叠置的保持件101u、101v和101w限定，保持件101u、101v和101w中的每个均具有安装并保持在其中的对应汇流条120。在本优选实施方式中，沿轴向，u相保持件101u放置在顶部，v相保持件101v放置在中间，并且w相保持件101w放置在底部。然而，应注意，保持件沿轴向放置的顺序不限于此。参看图5和图6，保持件101u、101v和101w中的每个的环形表面105a布置成沿轴向向下朝向。也就是说，在本优选实施方式中，保持件101u、101v和101w的容纳槽106的开口表面布置成不彼此面对。

参看图4和图5，上下叠置的保持件101u、101v和101w彼此固定，这是由于前述钩111和竖直槽112的前述突起113彼此接合。更具体地，保持件101u、101v的钩111分别与保持件101v、101w的突起113接合，以将上下叠置的三个保持件101u、101v和101w彼此固定。

参看图14，保持件101u、101v和101w彼此周向地移位，使得当沿轴向从上方观察时任何两个端子构件130（130u、130v和130w）布置成都不彼此重叠。应注意，图14中，附图标记“130u”、“130v”和“130w”是指分别安装在u相保持件101u、v相保持件101v和w相保持件101w上的端子构件。还应注意，括号内的附图标记是指不与来自定子200的任何线圈接线末端204a相连的端子构件。具体地，根据本优选实施方式的马达1具有12-槽结构。因此，在本优选实施方式中，保持件101u、101v和101w上下叠置，使得端子构件130（130u、130v和130w）中的除不与任何线圈接线末端204a相连的三个端子构件130外的十二个沿周向以30度的规则间隔布置。应注意，马达1的前述槽数量仅仅是个示例，并且对于本发明而言是不重要的。

参看图6和图15A，保持件101u、101v和101w中的每个的环形表面105a包括沿周向以规则间隔布置的多个凸起部114。参看图15B，保持件101u、101v和101w中的每个的与环形表面105a相对的环形表面包括沿周向以规则间隔布置的并且与凸起部114对应的多个凹部115。当保持件101u、101v和101w上下叠置时，凸起部114和凹部115用来适当地定位该保持件101u、101v和101w。也就是说，保持件101u和101v的凸起部114分别安装到保持件101v和101w的凹部115中，以适当地确定保持件101u、101v和101w中的每个的周向取向。而且，将凸起部114安装到相应的凹部115中有助于限制保持件101u、101v和101w中的每个的周向运动。

参看图4和图6，安装在放置在顶部的u相保持件101u上的端子构件130布置成使得每个端子构件130的结合部134均布置成沿轴向向下弯曲到u相保持件101u外。另一方面，安装在分别放置在中间和底部的v相保持件101v和w相保持件101w上的端子构件130布置成使得每个端子构件130的结合部134均布置成分别沿轴向向上弯曲到v相保持件101v和w相保持件101w外。也就是说，在根据本优选实施方式的汇流条单元100中，安装在放置在顶部的u相保持件101u上的每个端子构件130的结合部134，安装在放置在底部的w相保持件101w上的每个端子构件130的结合部134布置成弯曲以便朝向彼此。因此，安装在放置在顶部的u相保持件101u上的端子构件130中均不突出到u相保持件101u的上端面上方。而且，安装在放置在底部的w相保持件101w上的端子构件130都不突出到w相保持件101w的下端面下方。这有助于降低汇流条单元100的高度。

参看图16和图17，w相保持件101w的设置在汇流条单元100的底部处的钩111与类似于前述突起113并被限定在定子200中的突起205g接合，使得汇流条单元100被紧固到定子200的轴端部。而且，w相保持件101w的设置在汇流条单元100的底部处的凸起部114安装到被限定在定子200的轴端部中的凹部205h内，使得汇流条单元100被适当地定位。此外，凸起部114到凹部205h中的安装有助于限制汇流条单元100的周向运动。

还如图3、5、17和18所示，汇流条单元100附接到定子200的轴端部，使得汇流条单元100和定子200彼此同轴。在汇流条单元100和定子200处于该状态时，汇流条120布置在定子200上方。同时，在定子200中，数量为二十四个的线圈接线末端204a布置成从定子200的轴端部轴向突出。线圈接线末端204a沿周向以15度的规则间隔布置，以定子200的轴线为中心。换言之，线圈接线末端204a布置在具有相同半径的圆上并且该圆的中心是定子200的轴线。

上述线圈接线末端204a被分成相端子20a和中性点末端20b，该相端子20a被设置用于相应的相并且连接到安装在汇流条单元100中的端子构件130。相端子20a和中性点末端20b彼此交替布置。中性点末端20b通过将在下面描述的中性点末端构件250a与中性点汇流条250相连。中性点汇流条250由保持部保持，该保持部已被模制在定子200的轴端部中并且从汇流条单元100的外周径向向外布置。也就是说，中性点汇流条250紧固到定子200的轴端部。因此，不需要向汇流条单元100提供用于中性点的保持件，这可以降低汇流条单元100的高度或总体上降低马达1的高度。而且，能更有效地确保每个汇流条120和中性点汇流条250之间的绝缘。

在本优选实施方式中，每个线圈连接部135的轴向均与定子200的轴向重合。也就是说，每个线圈连接部135的轴向均与每个线圈接线末端204a布置成突出所沿的方向重合。如上所述，在本优选实施方式中，每个端子构件130均设置有汇流条连接部131和线圈连接部135，该汇流条连接部131与沿周向延伸的环形汇流条120相连，该线圈连接部135与沿定子200的轴向延伸的线圈接线末端204a相连。因此可以通过将汇流条单元100简单地沿轴向朝着定子200的轴端部移动来将线圈接线末端204a插入对应线圈连接部135中。因此，将汇流条单元100的端子构件130安装到定子200并因此将汇流条单元100安装到定子200能被容易地实现而不需要调节任何线圈接线末端204a的取向的操作。这导致缩短将汇流条单元100安装到定子200的过程，继而导致制造马达1时提高的生产率。

在本优选实施方式中，汇流条120和端子构件130彼此独立，并且每个汇流条120均由电线限定。因此与如相关技术中使用具有一体端子的带形导体的情况相比，实现了材料的高利用率。这导致降低用于汇流条单元100和马达1的材料成本，继而导致降低生产成本。

此外，在本优选实施方式中，端子构件130布置成具有这样的形状以便实现如上所述的材料的高利用率。这有助于进一步降低材料成本和生产成本。

此外，根据本优选实施方式的汇流条120由没有绝缘涂层的裸电线限定。绝缘涂层的缺少导致如何将端子构件130结合到汇流条120的选择数量的增加。例如，在选择中可包括压接、焊接等。

此外，根据本优选实施方式的汇流条单元100设置有多个保持件101u、101v和101w，每个保持件均布置成环形。另外，多个保持件101u、101v和101w中的每个均包括布置成单独地容纳和保持单独一个汇流条120的环形容纳槽106。这实现确保汇流条120之间的绝缘。

此外，在本优选实施方式中，保持件101u、101v和101w中的每个均具有相同构造。这导致生产率的额外提高。

此外，在本优选实施方式中，保持件101u、101v和101w的环形表面105a（因此，保持件101u、101v和101w的容纳槽106的开口表面）布置成不彼此面向。这导致进一步确保汇流条120之间的绝缘。

此外，在本优选实施方式中，安装在汇流条单元100中的端子构件130沿周向以规则间隔布置。这有助于消除对调节任何线圈接线末端204a的取向的操作的需要。

应注意，根据本优选实施方式的端子构件130可以由如图19所示的端子构件140代替。端子构件140由单个板材制成。端子构件140包括：汇流条连接部141，该汇流条连接部和汇流条120相连；线圈连接部145，该线圈连接部和线圈接线末端204a相连；以及结合部144，该结合部布置成延伸成与汇流条连接部141和线圈连接部145相连。汇流条连接部141由一个C形管状部142和板部143组成，该板部布置成与C形管状部142的端面相连。端子构件140的结构在其他方面类似于图9所示的端子构件130的结构。端子构件140的作用和有益效果也类似于图9所示的端子构件130的那些作用和效果。换言之，除了端子构件140仅包括一个C形管状部142之外，端子构件140与图9所示的端子构件130相同。图20示出了端子构件140的展开。根据该展开切割单个板材。所得到的板材经受弯曲过程以限定端子构件140。与端子构件130的情况一样，端子构件140具有这样的形状以便实现材料的高利用率。

在本优选实施方式中，保持件101u、101v和101w中的每个均布置成具有相同的构造。然而，应注意，保持件101u、101v和101w中的每个均可以布置成具有不同的构造，只要保持件101u、101v和101w能够在确保对应的汇流条120之间的绝缘的同时能够保持该汇流条120即可。

在本优选实施方式中，三个保持件101u、101v和101w布置成单独地保持汇流条120。然而，应注意，可以仅提供布置成保持所有汇流条120的一个保持件。

在本优选实施方式中，保持件101u、101v和101w中的每个均由绝缘材料制成。然而，应注意，在每个汇流条120均由具有布置在其外周上的绝缘涂层的导电线限定的情况下，保持件101u、101v和101w中的每个均可不必由绝缘材料制成。

在本优选实施方式中，保持件101u、101v和101w中的每个均由布置成完整地容纳和保持对应的汇流条120的环形构件限定。然而，应注意，在每个汇流条120均由具有布置在其外周上的绝缘涂层的导电线限定的情况下，保持件101u、101v和101w中的每个均可以由布置成沿周向仅部分地保持汇流条的构件或多个构件代替。

还应注意，端子构件130的最小要求在于该端子构件130由单个构件限定，该单个构件包括汇流条连接部131和线圈连接部135，该汇流条连接部131用于与沿周向延伸的环形汇流条120相连，并且该线圈连接部135用于与沿定子200的轴向延伸的线圈接线末端204a相连。也就是说，端子构件的形状不限于上述形状。

[定子200的结构]

根据本优选实施方式的定子200由多个定子部段201组成。如图2所示，定子200呈筒体形状。在本优选实施方式中，共同限定定子200的定子部段201的数量（在下文称为“段数”）是十二。因此每个定子部段201的中心角是30度。图21是定子部段201的立体图。图22是定子部段201的竖直剖面图。如图22所示，定子部段201包括铁心部段202、绝缘体203、线圈204和树脂层205。

在以下描述中假定定子200或定子部段201的轴向或竖直方向是指轴6的轴线方向；水平方向是指与轴6的轴线垂直的方向；术语“径向向内”、“径向内部”等是指更靠近轴6的一侧；术语“径向向外”、“径向外部”等是指更远离轴6的一侧。

[铁心部段202]

图23是铁心部段202的立体图。该铁心部段202由沿轴向上下叠置的多个电磁钢板限定。如从图23可见，铁心部段202的截面大体上呈字母“T”的形状。

更详细地，铁心部段202包括齿部202a、铁心背部202b和内轭部202c。铁心背部202b是这样的部分，该部分布置成当其限定定子200的一部分时沿该定子的周向延伸。在铁心背部202b的两个周向端壁202e之间限定的角与铁心部段202的中心角对应。在本优选实施方式中，铁心部段202的中心角是30度。齿部202a是这样的部分，该部分布置成沿定子200的径向从铁心背部202b延伸。内轭部202c布置成与齿部202a的径向内端相连。内轭部202c是这样的部分，该部分布置成沿周向延伸一距离，该距离小于铁心背部202b布置成沿周向延伸的距离。齿部202a的两个周侧上的被限定在内轭部202c和铁心背部202b之间的空间限定布置成容纳线圈204的槽202d。

<绝缘体203（绝缘层）>

绝缘体203是布置成确保铁心部段202和线圈204之间的绝缘的绝缘层。该绝缘体203布置在线圈204和齿部202a之间，如下所述。也就是说，绝缘体203是根据本发明的优选实施方式的示例绝缘层。因此绝缘体203由绝缘材料制成。在本优选实施方式中热塑性树脂用作绝缘材料。

图24是绝缘体203的立体图，示出了绝缘体203的结构。参看图24，绝缘体203具体地包括主体部203a以及端壁203b和203c。主体部203a大体上呈字母“U”形，并且被安装到齿部202a。图25是示出附接到铁心部段202的绝缘体203的立体图。两个绝缘体203被用于每个定子部段201。两个绝缘体203中的一个的主体部203a安装到铁心部段202的一个轴端（即，输出侧端），而另一绝缘体203的主体部203a安装到铁心部段202的另一轴端。结果，齿部202a被绝缘体203的主体部203a覆盖。

当绝缘体203已被安装到铁心部段202时，绝缘体203的端壁203b和203c布置成伸出到铁心部段202的轴向端壁上方。端壁203c布置在铁心部段202的内侧面202f的径向外部。参看图24，端壁203c包括布置在与铁心部段202的轴端对应的位置处的台阶部203e。

绝缘体203的周向端壁203d布置成相对于铁心部段202的周向端壁202e沿齿部202a的方向（即，周向向内）略微凹进。在本优选实施方式中，在绝缘体203的周向端壁203d和铁心部段202的周向端壁202e之间存在台阶部，该台阶部测量为大约0.1mm。

<线圈204>

每个线圈204均由以规则缠绕的方式绕铁心部段202缠绕的诸如漆包铜丝的电线（即，铜丝）限定，在电线和铁心部段之间布置有绝缘体203。以线圈204不会膨出绝缘体203的周向端壁203d的方式实施电线的缠绕。图26是当线圈204已被绕铁心部段202缠绕之后槽202d及其附近的剖面图。在图26中，齿部202a被示出位于底部，并且铜丝以由图26所示的箭头所指示的顺序绕齿部202a缠绕。在图26中，在线圈204的每层的右边所示的数字（例如，8·7...2·1等）表示匝数。例如，线圈204的第一层（即，图26中的最底层）与第一匝至第八匝对应。匝数根据马达1的额定功率来确定。采用对线圈204的规则缠绕有助于防止线圈204膨出铁心部段202的周向端面。在本优选实施方式中，在铁心部段202的周向端面与连接绝缘体203的周向端壁203d的线（即，由图26中的双点划线表示的线）之间设置大约0.1mm的间隙。

图27是铁心部段202的立体图，该铁心部段具有安装到其上的绝缘体203和绕其缠绕的线圈204。如图27所示，线圈204包括一对线圈接线末端204a。该线圈接线末端204a布置成大体上彼此平行地朝着输出侧端（即，沿定子部段201的轴向）延伸。在该对线圈接线末端204a之间限定的中心角（在下文也称为“节距角”）是铁心部段202的中心角的一半，也就是说，在本优选实施方式中为15度。在本优选实施方式中，该对线圈接线末端204a借助树脂层205固定，使得在该对线圈接线末端204a之间限定的中心角是铁心部段202的中心角的一半。当定子部段201已被组装在一起以限定呈环形的定子200时，因此线圈接线末端204a以15度的规则间隔布置。应注意，为了描述方便，在下文中将具有安装到其上的绝缘体203以及绕其缠绕的线圈204的铁心部段202称为子组件206。

<树脂层205>

树脂层205布置成密封除了该对线圈接线末端204a外的整个线圈204。将整个线圈204涂上树脂层205有助于防止与另一定子部段201的短路（即，相间短路）。而且，树脂层205有助于降低线圈204的励磁振动。

树脂层205被模制在子组件206上。在本优选实施方式中，树脂层205由与绝缘体203的材料类似的热塑性树脂制成。然而，树脂层205可以由如在马达中通常使用的热固性树脂制成。

在本优选实施方式中，树脂层205的周向端壁205d布置在铁心部段202的周向端壁202e的周向内部。另外，树脂层205布置成不占据在绝缘体203的端壁203c以及铁心部段202的内侧表面202f上方的空间。

此外，树脂层205的输出侧端面包括布置成容纳中性点汇流条250的凹槽205a，该中性点汇流条用作接地（即，中性点）的配线构件。图28是示出布置在定子部段201中的凹槽205a的立体图。当定子部段201已被组装在一起以限定呈环形的定子200时，定子部段201的凹槽205a布置成一起限定环形凹槽（见图2）。图17中示出了凹槽205a和其附近的截面。图17示出了凹槽205a具有布置在其中的中性点汇流条250的情况。在本优选实施方式中，中性点汇流条250是环形或C形配线构件。十二个中性点末端构件250a附接到中性点汇流条250。应注意，中性点末端构件250a的数量等于段数。每个中性点末端构件250a均大体上呈字母“T”形，如用于汇流条单元100的端子构件130一样。每个中性点末端构件250a均通过型锻等固定到中性点汇流条250。当定子部段201已被组装在一起以限定呈环形的定子200时，中性点末端构件250a沿周向以规则间隔布置，使得中性点末端构件250a中的每相邻的中性点末端构件彼此周向隔开一角度，该角度与铁心背部202b的中心角对应。

每个中性点末端构件250a均布置在凹槽205a中，而与定子部段201的单独一个定子部段的线圈接线末端204a中的一个对齐。接着将中性点末端构件250a安装到对应的线圈接线末端204a。图29是示出中性点末端构件250a安装到线圈接线末端204a的情况的示意图。在图29中，为了便于描述省除了中性点汇流条250。如图29所示，相应的定子部段201的线圈接线末端204a中的一个沿轴向插入每个中性点末端构件250a，使得中性点末端构件250a与线圈接线末端204a电连接。

此外，参看图28，凹槽205a的内侧壁表面包括多个突出部205b。突出部205b布置成防止中性点末端构件250a和中性点汇流条250脱落。参看图17，每个中性点末端构件250a被保持在突出部205b和凹槽205a的底部之间。突出部205b有助于防止中性点末端构件250a等从凹槽205a脱落。这继而有助于进一步确保中性点末端构件250a和线圈接线末端204a之间的电连接。

此外，参看图21，树脂层205包括布置在其输出侧端以使汇流条单元100安装在其上的平坦部205e。此外，参看图17、21和22，树脂层205包括布置在其输出侧端的径向内角处的凹部205f。根据本优选实施方式的定子200由十二个定子部段201组成。因此，在定子200中，凹部205f以30度的规则间隔布置。每个凹部205f均包括布置在其中的突起205g。保持件101w的钩111中的一个与突起205g机械地接合。凹部205f和突起205g一起限定根据本发明的优选实施方式的示例固定部。

<树脂层的模制>

图30是示出用于模制树脂层205的模具260的一部分的立体图。图31是模具260的剖面图。图31示出了子组件206设置在模具260内的情况。模具260包括固定侧模部260a、线圈接线末端侧模部260b、活动侧模部260c以及滑动部260d。

线圈接线末端侧模部260b布置成定位一对线圈接线末端204a。具体地，线圈接线末端侧模部260b包括布置成使线圈接线末端204a插入其中的两个孔260e。孔260e彼此间隔开预定距离。这使得当定子部段201已被组装在一起以限定呈环形的定子200时，定子200的线圈接线末端204a能以15度（节距角=15度）的规则间隔布置。线圈接线末端侧模部260b设置有预定密封结构以防止注入的树脂通过任何线圈接线末端204a和线圈接线末端侧模部260b之间的间隙（即，任何孔260e）漏出。

在注入树脂之前，滑动部260d滑动以接触铁心部段202的相反轴端（即，与输出侧端相反的端）。

接着，现在将在下面描述绝缘体203的台阶部203e。能假定固定侧模部260a具有均匀的尺寸，这是因为同一固定侧模部260a被重复使用。与此相反，铁心部段202可在轴向尺寸方面具有个体差异。在铁心部段202具有减小的轴向尺寸的情况下，在固定侧模部260a、铁心部段202的相反轴端和绝缘体203的端壁203c之间限定额外空间。被注入以限定树脂层205的树脂流入该额外空间中。如果已流入额外空间的树脂具有非常小的厚度，那么树脂可朝向转子300从定子200的内周面被移除。为了防止上述情况发生，台阶部203e被限定在绝缘体203中。当模制树脂层205时树脂流入台阶部203e中。结果，所限定的树脂层205具有足够的厚度。

固定侧模部260a布置成沿着绝缘体203的端壁203c和铁心部段202的内侧面202f延伸，使得防止树脂层205延伸到铁心部段202的端壁203c和内侧表面202f上方。参看图29，由于固定侧模部260a，已流入台阶部203e中的树脂的表面205c布置成与铁心部段202的内侧面202f齐平。

此外，固定侧模部260a布置成在两侧与绝缘体203的周向端壁203d接触。此外，固定侧模部260a还布置成在两侧与铁心部段202的周向端壁202e接触。也就是说，当模制树脂层205时，周向端壁203d和202e被用作基准。因为固定侧模部260a布置成在两侧与铁心部段202的周向端壁202e接触，因此防止树脂层205延伸到铁心部段202的周向端壁202e上方。

如上所述，台阶部被限定在铁心部段202的周向端壁202e和绝缘体203的周向端壁203d之间。固定侧模部260a包括台阶部（每个测量为大约0.1mm），该台阶部与铁心部段202的周向端壁202e和绝缘体203的周向端壁203d之间的台阶部对应。类似尺寸（即，每个测量为大约0.1mm）的台阶部因此被限定在树脂层205的周向端壁205d和铁心部段202的周向端壁202e之间。也就是说，树脂层205的周向端壁205d布置在铁心部段202的周向端壁202e的周向内部。结果，当定子200已被组装时，定子部段201中的相邻定子部段的树脂层205布置成彼此不周向接触，而铁心部段202的相邻铁心部段的周向端壁202e布置成彼此接触。

图32是定子部段201中的相邻定子部段的线圈204及其附近的放大图。如上所述，在铁心部段202的周向端壁202e和绝缘体203的周向端壁203d之间存在测量为大约0.1mm的台阶部。因此，如图32所示，能在相邻的定子部段201之间确保测量为不止大约0.2mm的空气绝缘层。因为每个线圈204和对应绝缘体203的周向端壁203d彼此间隔开大约0.1mm，因此在铜丝中的相邻铜丝之间保证不止大约0.4mm的距离。

如上所述，在本优选实施方式中，定子200的铁心部段202的周向端壁202e布置成彼此接触，而树脂层205布置成彼此不周向接触。因此可以借助根据本优选实施方式的铁心部段202的精确度来构造定子202。因此与其树脂层布置成彼此周向接触的定子部段被用来构造定子的情况下相比，使用定子部段201来构造定子200有助于改善定子的内周的圆度。由于定子的内周的圆度影响马达的特性，因此根据本优选实施方式的马达1能够实现改善特性。

此外，绝缘体203的端壁203c包括台阶部203e。该台阶部203e有助于吸收铁心部段202的轴向尺寸的累积误差。

此外，树脂层205在一对线圈接线末端204a由线圈接线末端侧模部260b定位的情况下被模制。这有助于确保每个定子部段201中被限定在线圈接线末端204a之间的节距角的足够精确度。这继而有助于防止同一定子部段201中的线圈接线末端204a之间的短路（即，所谓的相内短路）。另外，使得将汇流条单元100安装到定子200更容易。增加的安装汇流条单元100的简易性使得可以将自动化机器用于安装汇流条单元100。此外，因为线圈接线末端204a被适当定位，因此可以消除对电线的强制布线的需要。这有助于减小电线之间的接头上的残留应力，并且提高电连接的可靠性。

此外，汇流条单元100通过定子部段201的凹部205f机械地接合到该定子部段201。这有助于改善汇流条单元100的机械刚性、抗振性和抗冲击性。

此外，每个定子部段201均包括凹槽205a，该凹槽布置成容纳与汇流条单元100分离的中性点汇流条250。与用于每相的电线和用于接地的电线布置在单个汇流条单元中的情况下相比，这有助于降低马达1的总长。这继而有助于实现降低的成本。

此外，树脂层205布置成使得线圈204被夹设在绝缘体203和树脂层205之间。这有助于降低线圈204的励磁振动。

<<根据其他优选实施方式的定子部段>>

应注意，在本发明的其他优选实施方式中，前述绝缘层可以由涂层（例如，电解沉积涂层）而不是绝缘体203来限定。

还应注意，中性点汇流条250可以通过由板材冲压出环形或C形件来制造。在该情况下，当中性点汇流条250被从板材冲压出时，中性点末端构件250a可与中性点汇流条250一体地限定。

还应注意，定子200的前述段数仅仅是示例。

还应注意，被限定在一对线圈接线末端204a之间的中心角的前述度数仅仅是示例。也就是说，被限定在一对线圈接线末端204a之间的中心角可以不必如上所述优选实施方式中那样为铁心部段202的中心角的一半。

[转子300的结构]

如图33和图34所示，根据本优选实施方式的转子300是具有两步扭斜结构的转子。转子300包括转子铁心310、磁石320、间隔件330、转子罩340等。转子铁心310、磁石320和间隔件330通过转子罩340牢固地成一体，而不使用粘合剂。应注意，图34示出了在轴环部341被限定在转子罩340中之前的转子罩340（即，基体340a）。

被包括在根据本优选实施方式的转子300中的转子铁心310的数量是2。每个转子铁心310均是具有大体上呈正八边形形状的截面的柱构件。转子铁心310包括限定在其中心处的通孔311。通孔311布置成大体上与旋转轴线S同轴，并且布置成具有紧固在其中的轴6。转子铁心310由沿着旋转轴线S上下叠置并且结合成单体的多个金属板限定。

根据本优选实施方式的转子300具有八个磁极。换言之，附接到每个转子铁心310的磁石320（将被统称为“磁石组”）的数量是8。每个磁石320的形状像带板。每个磁石320均包括凸面321，该凸面布置成突出从而呈现为劣弧的截面。每个磁石组中的磁石320均布置成使其凸面321径向向外取向。而且，每个磁石320均布置成使其凸面321平行于通孔311延伸。因此磁石320沿周向以规则间隔布置在转子铁心310的外周面上，在磁石320中的相邻磁石之间限定预定间隙。磁石320被极化使得每个磁石320均限定径向取向的南极或北极。南极和北极布置成在径向外侧上沿周向彼此交替。

每个均具有附接到其上的磁石组的两个转子铁心310都沿着旋转轴线S上下叠置。每对转子铁心310和磁石组将被称为“转子组件301”。两个转子组件301安装在转子罩340内，使得转子组件301彼此周向地移位预定步进角。因此在每个转子组件301中的八个磁石320中的每个与另一转子组件301中的八个磁石320中的对应一个周向地移位预定步进角。换言之，转子组件301具有步进扭斜结构。

被包括在根据本优选实施方式的转子300中的间隔件330的数量是2。每个间隔件330均是具有这样的部分的构件，该部分大体上呈环形并且布置成沿着转子罩340的内周面延伸。间隔件330布置成具有略小于转子罩340的内径的外径。另外，间隔件330布置成具有大于通孔311的直径的内径。间隔件330的外径至少布置成小于转子铁心310的外径。应注意，间隔件330可以由金属或树脂制成，只要该间隔件由非磁性材料制成即可。

每个间隔件330均布置在安装在转子罩340内的转子组件301中的单独一个的端面与轴环部341中的一个之间。每个轴环部341均通过使转子罩340的端部变形来限定。每个间隔件340均布置成与对应的轴环部341结合以限制对应的转子组件301的轴向运动。而且，间隔件330有助于便于加工轴环部341，并且还有助于防止磁石320和转子铁心310在加工期间被破坏。下面将描述其细节。

转子罩340是经受金属加工的筒状金属物品。转子罩340包括筒状周壁342和开口344，该开口布置成在转子罩340的两端处敞开。转子罩340通过使大体上筒状且无接头的基体340a经受压力加工等来限定。转子组件301和间隔件330穿过每个开口344放置在转子罩340内并且安装到转子罩340。每个转子组件301被压配合到转子罩340。转子罩340布置成保护转子组件301和间隔件330，并且适当地定位并一体地保持转子组件301和间隔件330，而不使用粘合剂。

除了转子罩340包括限定在其中的轴环部341以外，转子罩340与基体340a大致相同。使基体340a的绕每个开口344的部分（在下文还称为“加工过的边缘345”）径向向内变形以限定径向向内突出的轴环部341，使得完成转子罩340。因此基体340a的轴向尺寸被设计成大于转子铁心310和磁石320的总轴向尺寸。

转子罩340的周壁342的外表面包括被径向向内按压的凹进分隔部350。凹进分隔部350与沿着旋转轴线S彼此相邻布置的两个转子组件301之间的空隙对应。根据本优选实施方式的凹进分隔部350由直槽限定，该直槽布置成在转子罩340的轴向中心处沿周向延伸。凹进分隔部350有助于保持两个转子组件301，使得转子组件301彼此不接触。

应注意，可以修改转子罩340的结构，只要避免转子组件301之间的接触即可。也就是说，由凹进分隔部350限定在相邻的转子组件301之间的间隙可以仅是微小的。然而应注意，当转子组件301布置成彼此太接近时，转子300的高速旋转可导致发生涡流损失。因此优选的是，凹进分离部350布置成使两个转子组件301彼此分离1mm以上。

转子罩340的周壁342的外表面包括限定在其中的多个凹槽346。凹槽346布置成沿着旋转轴线S、与磁石320对应地延伸。在转子罩340中的凹进分隔部350的两侧上，凹槽346布置成不会延伸超过任一侧上的端部。

每个凹槽346均包括布置在其更靠近开口344的一端处的第一端壁346a。第一端壁346a布置成从转子罩340的外周面大体垂直地径向向内延伸。凹槽346的第一端壁346a沿周向大体上以直线布置。同时，每个凹槽346的位于更靠近凹进分隔部350的一端处的端部具有锥形。每个凹槽346的位于更靠近凹进分隔部350的一端处的端部包括第二端壁346b，该第二端壁布置成从转子罩340的外周面倾斜地径向向内延伸。应注意，第二端壁346b的形状是当限定凹槽346时避免从柱状夹具360强制移除基体340a的结果。

参看图35，由于凹槽346，转子罩340包括多个支承区域347，每个支承区域均具有呈劣弧形的截面。每个支承区域347均布置成径向向外突出，以匹配安装在转子罩340内的磁石320中的单独一个的凸面321。换言之，每个磁石320均布置成使得其凸面321与支承区域347中的单独一个相对地布置。另外，每个磁石320均布置成与对应的支承区域347接触。从而阻止每个磁石320进行周向运动，并且将所述磁石保持在预定位置处。

在沿周向彼此相邻的每两个支承区域347之间限定凹部348，该凹部348沿着旋转轴线S呈直线延伸并且与两个支承区域347相连。与支承区域347形成对比，每个凹部348均布置成径向向内突出以具有呈劣弧形的截面。凹部348是嵌入被限定在每两个相邻磁石320之间的间隙中的小凹陷。每个凹部348均布置在凹槽346中的单独一个的周向中部。另外，凹部348布置成从第一端壁346a延伸到第二端壁346b附近。凹部348有助于可靠地防止沿周向彼此相邻的任何磁石320之间的接触。

每个支承区域347均布置成与磁石320中的单独一个的凸面321实现可靠的面接触。这有助于适当地保持磁石320。

具体地，参看图36A和图36B，支承区域347的内表面布置成具有小于凸面321的曲率半径的曲率半径。转子罩340的部分的尺寸设计成使得每个磁石320的凸面321的两个周端定位在对应的支承区域347的内表面的两个周端的周向内部。

参看图36A，当不向支承区域347施加外力时，支承区域347具有小于凸面321的曲率半径的曲率半径。因此，当使凸面321接触支承区域347的内表面时，支承区域347的靠近其两个周端的两个单独部分接触凸面321，而支承区域347的中部不接触凸面321。参看图36B，在将转子铁心310等安装到基体340a之后，将力施加于基体340a，就像增大基体340a的直径一样。结果，支承区域347的两个周向端部沿彼此相反的方向被拉动。结果，将朝向旋转轴线S起作用的力施加于支承区域347以迫使支承区域347到磁石320上。由此，使支承区域347的内表面大体上完全与凸面321面接触。

而且，当支承区域347已与凸面321紧密接触以具有与该凸面的曲率半径相同的曲率半径时，具有该曲率半径并且由支承区域347限定的弧比具有该曲率半径并且由凸面321限定的弧更长。这有助于保证凸面321和支承区域347之间的面接触。结果，磁石320被适当地周向定位。

参看图37和图38，现在将在下面描述用于导出支承区域347的曲率半径等的数学方程。假定Ra表示当无外力作用于支承区域347上时该支承区域347的曲率半径（mm），并且α表示其中心角（弧度）。类似地假定Rb表示凹部348的曲率半径，并且β表示其中心角。

假定Ra’表示当在磁石320等被安装到转子罩340之后支承区域347已变形时该支承区域347的曲率半径，并且α’表示其中心角。类似地假定Rb’表示当在磁石320等被安装到转子罩340之后凹部348已变形时该凹部348的曲率半径，并且β’表示其中心角。应注意Ra’等于凸面321的曲率半径。

假定R表示当磁石320等已被安装到转子罩340时该转子罩340的最大外径（mm）。还假定θ表示转子300的一个磁极的中心角，t表示转子罩340的厚度（mm），L表示转子罩340的周长（mm），并且E表示转子罩340的杨氏模量。

当以上述方式构造转子罩340时，下列几何方程成立。

α’=θ+β’方程1

(R-t-Ra’)sinθ=(Ra’+Rb’+t)sinβ’方程2

此外，当磁石320等已被安装到转子罩340时，在支承区域347和凹部348的周向端部处产生拉力F。支承区域347和凹部348因此被伸长，使得下述方程成立。

$\frac{{\mathrm{\&alpha;}}^{\&prime;}R{a}^{\&prime;}-\mathrm{\&alpha;Ra}}{\mathrm{\&alpha;Ra}}=\frac{{\mathrm{\&beta;}}^{\&prime;}R{b}^{\&prime;}-\mathrm{\&beta;Rb}}{\mathrm{\&beta;Rb}}=\frac{F}{\mathrm{tEL}}$ 方程3

在支承区域347处产生的拉力F产生作用于磁石320上的径向向内的力N（即，支承力）。该支承力N由下述方程表示。

N=2Fsin(α’/2)方程4

因此，通过使基于上述方程计算的支承力N大于施加于磁石320的最大离心力，能确保磁石320的适当保持。

具体地，当下述不等式成立时确保磁石320的适当保持：

N>Mm·Rm·S²不等式5

其中Mm表示每个磁石320的质量，Rm表示从通孔311的中心到磁石320的重心的距离，并且S表示基于其设计的转子300的最大角速度。

<制造转子300的方法>

接着，现在将在下面描述根据本优选实施方式的制造转子300的方法。

如上所述，磁石320等被安装到转子罩340而不使用粘合剂来以一体的方式构造转子300。具体地，将磁石320等安装到转子罩340以便以一体的方式构造转子300的方法包括以下步骤：限定转子罩340的基体340a的步骤（即，基体限定步骤）；在基体340a中限定凹进分隔部350的步骤（即，凹进分隔部限定步骤）；在基体340a中限定支承区域347的步骤（即，支承区域限定步骤）；将转子铁心310和磁石320安装到基体340a的步骤（即，安装步骤）；以及在基体340a中限定轴环部341以完成转子罩340的步骤（即，轴环部限定步骤）。

（基体限定步骤）

参看图39A、39B、39C和39D，在基体限定步骤中限定转子罩340的基体340a（初态）。具体地，参看图39A，首先使金属板经受压力加工以限定压制的金属零件，该金属零件具有底部、大体上筒状并且无接头。从耐久性和马达性能的立场看，金属板的厚度优选地在大约0.2mm至大约0.3mm的范围内。

接着，参看图39B，将压制的金属零件的底部从其移除以成形如图39C所示的压制的金属零件，此后切掉不需要的凸缘部，使得最终限定大体上筒状的零件，该零件具有位于其两端的开口并且无接头，如图39D所示。该零件被用作转子罩340的基体340a（初态）。

另选地，参看图40A、40B、40C和40D，压制零件例如可以用来限定基体340a，该压制零件具有底部、大体上筒状并且无接头，且包括限定在其底部中的曲面。在该情况下，例如，在切掉底面的一部分之后，借助压力加工使压制零件的与曲面对应的一部分变形以呈现筒状。此后切掉不需要的凸缘部。

（凹进分隔部限定步骤）

在凹进分隔部限定步骤中，将基体340a的周壁342的一部分径向向内按压，使得基体340a的轴向中部包括凹进分隔部350。

参看图41，具体地，将基体340a安装到一对预定半夹具中380的一个，使得由此保持基体340a。将该对半夹具380中的另一个结合到第一半夹具380，使得凹槽380a被限定在第二半夹具380的外周面中。凹槽380a与凹进分隔部350对应。将包括限定在其顶端的突起的冲模381压靠在基体340a的周壁342上以从该周壁342的外侧径向向内进入到凹槽380a中。结果，凹进分隔部350被限定在周壁342的预定部处。

（支承区域限定步骤）

在支承区域限定步骤中，将基体340a的周壁342的部分径向向内按压以使得凹槽346被限定在其中。结果，支承区域347被限定在其中。在本优选实施方式中，凹部348与支承区域347同时被限定。

支承区域限定步骤包括第一支承区域限定步骤和第二支承区域限定步骤。在第一支承区域限定步骤中，将支承区域347限定在基体340a的由凹进分隔部350分隔的两个轴向半部中的一个中。在第二支承区域限定步骤中，将支承区域347限定在基体340a的另一轴向半部中，使得在基体340a的另一轴向半部中的支承区域347与基体340a的第一轴向半部中的支承区域347以预定步进角周向移位。

参看图42、43、44和45，八个压杆361（即，压模）等用于支承区域限定步骤中。压杆361被设置用于柱状夹具360以及两个转子组件301中的一个的凹槽346。夹具360的轴向尺寸大约为基体340a的轴向尺寸的一半，并且夹具360的外径略小于基体340a的内径。夹具360的外周面包括限定在其中的八个凹陷部362。凹陷部362在截面上布置成与凹槽346对应，换言之，在截面上与支承区域347和凹部348对应。每个凹陷部362均布置成从轴向中部延伸到夹具360的外周面的上边缘。每个凹陷部362均包括封闭端362a和开口端362b，该封闭端由径向伸展的端面封闭。

每个压杆361均包括压面361a。压面361a布置成以在截面上与凹槽346对应的方式突出。压杆361围绕夹具360布置，使得所述压杆的压面361a布置成面向夹具360的凹陷部362。另外，每个压杆361均能够沿径向偏移。每个压杆361的压面361a的轴端均与凹陷部362中的单独一个的封闭端362a对齐。每个压杆361的压面361a的另一轴端轴向定位在夹具360的上边缘下方。

参看图42，在支承区域限定步骤中，首先将基体340a以这样的方式安装到夹具360，即，将基体340a的开口344中的一个放置在夹具360的上边缘（即，安装边缘）上方。接着，参看图43，将支承夹具360a通过基体340a的相反的开口344插入基体340a中。此后，将压杆361压靠在基体340a的外周面上。由此使周壁342的预定部分变形以成形凹槽346（第一支承区域限定步骤）。

每个凹陷部362均包括布置在夹具360的上边缘处的开口端362b。因此，在将压杆361向后偏移之后，通过简单地将基体340a拉离夹具360，能容易地从夹具360移除基体340a，而不需要强制移除。

接下来，参看图45，将基体340a倒置并且周向移位预定步进角。此后，再次以这样的方式将基体340a安装到夹具360，即，将基体340a的相反开口344放置到夹具360的上边缘上方。然后，使基体340a的周壁342的预定部分变形以便以和上述相似的方式成形凹槽346（第二支承区域限定步骤）。

由此如图33和其它图所示限定凹槽346并因此限定支承区域347。

（安装步骤）

在于支承区域限定步骤之后执行的安装步骤中，将转子铁心310、磁石320和间隔件330安装到基体340a，使得它们被以一体方式暂时组装。

首先，将其中一个转子组件301安装到基体340a的轴向半部中的一个。例如，支承工具被用来支承转子组件301，其中磁石320布置在转子铁心310的外周面上的预定位置处。然后将转子组件301以这样的方式安装到基体340a，即，将基体340a放置在转子铁心310和磁石320的轴端上方，并且将转子组件301压配合到基体340a，使得磁石320接触凹进分隔部350。这时，转子组件310与基体340a周向对齐，使得每个磁石320的凸面321的两个周端定位在对应的支承区域347的内表面的两个周端的周向内部。

当转子组件301与基体340a周向对齐以使得每个磁石320的凸面321的两个周端定位在对应的支承区域347的内表面的两个周端的周向内部时，凸面321布置成与对应的支承区域347面接触。由此磁石320沿周向被牢固地保持。而且，凹部348嵌入每对相邻磁石320之间。这有助于防止磁石320之间的接触。

接着，将另一转子组件301安装到基体340a中的另一轴向半部，使得另一转子组件301从第一转子组件301周向移位预定步进角。例如，支承工具被用来支承第二转子组件301，其中磁石320布置在第二转子组件301的转子铁心310的外周面上的预定位置处。接着将第二转子组件301以这样的方式安装到基体340a，即，将基体340a放置在第二转子组件301的转子铁心310和磁石320的轴端上方，并且将第二转子组件301压配合到基体340a，使得第二转子组件301的转子铁心310接触第一转子组件301的转子铁心301，并且使第二转子组件301的磁石320接触凹进分隔部350。这时，第二转子组件301与基体340a周向对齐，使得每个磁石320的凸面321的两个周端定位在对应的支承区域347的内表面的两个周端的周向内部。

最后，将间隔件330布置在安装到基座340a的转子组件301中的每个的面向开口344的端面上。当已将转子铁心310、磁石320和间隔件330适当地安装到基体340a时，基体340a的围绕开口344的每个端部（即，加工过的边缘345）布置成突出超过对应的间隔件330的端面。

（轴环部限定步骤）

在于安装步骤之后执行的轴环限定步骤中，使基体340a的加工过的边缘345变形以限定轴环部341。轴环部341布置成将磁石320等密封在转子罩340内部。

现在将参照图46、47和48在下面描述轴环部限定步骤。在轴环部限定步骤中，专用车床装置370用来限定轴环部341，如图46至48所示的。车床装置370包括卡盘371、尾架372等，该卡盘371能够绕旋转轴线S旋转。尾架372布置成沿着旋转轴线S与卡盘371相对，并且布置成在支承其中一个间隔件330的同时与卡盘371同步旋转。

车床装置370还包括布置在其顶部并且能自由旋转的小直径辊（即，凸轮从动件373）。车床装置370还包括压接工具374。该压接工具374能够相对于卡盘371等的旋转轴线S沿径向偏移。另外，压接工具374能够至少在旋转轴线S和垂直于该旋转轴线S的轴线之间的范围倾斜。此外，车床装置370还包括用来在加工期间确定基准位置的接触式探针375。车床装置370还包括控制装置等（未示出），该控制装置用来执行卡盘371、尾架372、凸轮从动件373、压接工具374以及接触式探针375的集中控制。车床装置370布置成自动执行一系列工艺以限定轴环部341。

在轴环部限定步骤中，首先，具有安装到其上的转子铁心310等的基体340a由卡盘371保持，使得基体340a的其中一个开口344布置成向外朝向。这时，卡盘371和基体340a布置成彼此大体上同轴以共用同一旋转轴线S。参看图46，一旦车床装置370被致动，接触式探针375就被驱动。然后使接触式探针375接触间隔件330的端面。由此设定在加工期间用作基准的基准面。应注意，基于基准面执行加工有助于应付不同部件的尺寸的变化。

参看图47，尾架372基于所设定的基准面开始操作。接着将尾架372朝向卡盘371适当地压靠在间隔件330上。由此基体340a由车床装置370保持。另外，使基体340a连同卡盘371和尾架372绕旋转轴线S以预定旋转速率旋转。

参看图48，在基体340a旋转的同时，将凸轮从动件373压靠在基体340a的加工过的边缘345上。参看图47，接着使凸轮从动件373以步进方式倾斜，使得加工过的边缘345径向向内变形以限定轴环部341。当轴环部341已被限定时，将间隔件330保持在轴环部341和转子铁心310的端部之间。

这时，凸轮从动件373布置成根据需要进行旋转。凸轮从动件373的旋转有助于防止在加工过的边缘345和凸轮从动件373之间出现过量的摩擦力（即，侵蚀性磨损）和不需要的力。此外，间隔件330有助于防止任何磁石320和转子铁心310的端部被破坏。此外，间隔件330还有助于克服凹槽346的影响而保持加工过的边缘345的圆形。因此间隔件330有利于轴环部341的成形。

因此轴环部341被成形为沿径向均匀地延伸以得到优良的光洁度。轴环部341布置成与间隔件330紧密接触以限制该间隔件330的运动。

轴环部341优选地布置成从周壁342径向向内突出大约1mm以上。大约1mm以上的突出确保了轴环部341可靠地成形以变平而没有起皱，并且还确保间隔件330的可靠保持。应注意，轴环部341可不必布置成沿着其整个外周均匀地延伸。也就是说，能够在轴环部341的一部分或多个部分中限定切口或多个切口。

此后，将基体340a以相反取向放置在车床装置370中，并且以相似的方式执行上述系列工艺以使另一加工过的边缘345变形以便限定另一轴环部341。

当所述另一轴环部341已被限定时完成转子罩340。轴环部341、间隔件330和凹进分隔部350结合以限制安装在该转子铁心内的转子铁心310和磁石320的轴向运动。由此转子铁心310和磁石320被保持在预定位置处。如上所述，根据本优选实施方式，能在不使用粘合剂的情况下构造转子300。这导致提高生产率并降低生产成本。此外，可以沿周向大体以规则间隔布置磁石，而不使用介于中间的粘合剂。这导致转子的不平衡度的改善。

应注意，本发明不限于根据上述优选实施方式的转子300等。本领域技术人员将理解的是，在没有脱离本发明的范围和精神的情况下可以进行改变和修改。

例如，转子铁心310的截面的形状不限于八边形。根据布置在该转子铁心310上的磁石320的数量以及每个磁石320的形状，转子铁心310的截面的形状可以变成圆形、各种其他多边形中的任一种等。

还应注意，可以布置成使得转子铁心310的数量是1，而多组磁石沿着转子铁心310的旋转轴线上下叠置。

还应注意，可以在支承区域限定步骤之后执行凹进分隔部限定步骤。还应注意，凹进分隔部可以不必布置成沿着其整个外周连续地延伸，而是可以由一部分或沿周向断续布置的多个部分限定，只要磁石被轴向保持即可。

Claims (11)

1.一种转子，该转子固定到马达的轴并且与该轴共用公共的旋转轴线，所述转子包括：

转子铁心，该转子铁心包括供所述轴插入的通孔；

两个磁石组，每个磁石组均由多个磁石组成，所述多个磁石布置成平行于所述旋转轴线延伸、并且沿周向以规则间隔布置在所述转子铁心的外周面上；以及

筒状的转子罩，该转子罩安装到所述转子铁心上，所述磁石组布置在所述转子罩和所述转子铁心之间；其中

所述磁石组沿所述旋转轴线上下叠置，使得每个磁石组中的磁石从另一磁石组的磁石周向移位预定步进角；

所述转子罩包括：

凹进分隔部，该凹进分隔部布置成被径向向内压入所述磁石组之间的空隙内；

多个支承区域，每个支承区域均布置成和所述磁石中的单独一个磁石接触；

一对轴环部，该对轴环部布置成从所述转子罩的两个端部径向向内突出；以及

凹槽，该凹槽位于所述凹进分隔部的两侧的各部分中除两端部以外的部分；

在沿周向彼此相邻的每两个所述支承区域之间限定有凹部，

所述凹部布置在所述凹槽中的周向中部，

所述凹槽包括：

第一端壁，该第一端壁从所述转子罩的外周面径向向内延伸；以及

第二端壁，该第二端壁从所述转子罩的外周面径向向内延伸，

所述支承区域布置成周向保持对应的所述磁石；并且

所述一对轴环部和所述凹进分隔部布置成一起轴向保持所述磁石组，

所述第二端壁从所述转子罩的外周面倾斜地径向向内延伸。

2.一种制造权利要求1所述的转子的方法，每个磁石均包括凸面，该凸面布置成径向向外朝向并且突出而呈现为劣弧的截面，所述方法包括以下步骤：

a)限定转子罩的基体，该基体包括筒状的周壁并且具有位于其两端处的开口；

b)将所述基体的所述周壁的一部分径向向内按压，以在该基体的轴向中部限定所述凹进分隔部；

c)将所述基体的所述周壁的部分径向向内按压以限定支承区域，每个支承区域均具有呈劣弧形的截面，并且所述支承区域布置成径向向外突出以匹配所述磁石中的单独一个磁石的所述凸面；

d)在步骤b)和c)之后，将所述磁石布置在所述转子铁心的外周面上，并且将其上布置有所述磁石的所述转子铁心安装到所述基体；以及

e)在步骤d)之后，使所述基体的端部变形以限定所述轴环部；其中

所述步骤c)包括：在所述基体的两个轴向半部中的一个中限定所述支承区域，并且在所述基体的另一轴向半部中限定所述支承区域，使得在所述基体中的后一轴向半部中的所述支承区域从所述基体中的前一轴向半部中的所述支承区域周向移位预定步进角。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述步骤c)中，每个支承区域均被限定成使得其内表面布置成使该内表面的曲率半径小于所述凸面的曲率半径。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤d)包括：将每个磁石的凸面的两个周端定位在对应的支承区域的内表面的两个周端的周向内部，并且将所述凸面布置成与对应的支承区域接触。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述步骤c)包括：在所述基体的所述周壁的沿周向布置在彼此相邻的每两个支承区域之间的部分中限定凹部，每个凹部均布置成被嵌入所述磁石中的一对分离的相邻磁石之间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

N>Mm·Rm·S²

其中N是这样的支承力，该支承力是在所述支承区域处作用在每个磁石上的径向向内力并且该支承力大于施加到每个磁石上的最大离心力，Mm是每个磁石的质量，Rm是从所述通孔的中心到所述磁石的重心的距离，并且S是所述转子的最大角速度。

7.根据权利要求2所述的方法，其中

所述支承区域被限定在所述转子罩的除其两个端部外的轴向中部中；

步骤d)包括将环形间隔件安装到所述基体并且位于所述基体的开口附近，使得每个间隔件的外周面均布置成沿着所述基体的内周面延伸；并且

步骤e)包括将每个间隔件布置成被保持在所述轴环部中的单独一个轴环部与所述转子铁心的端部之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，每个轴环部均被限定成从所述基体的所述周壁径向向内突出1.0mm以上。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述步骤e)包括：使安装有所述转子铁心、所述磁石和所述间隔件的所述基体绕所述旋转轴线旋转，并且当所述基体旋转时，一边将凸轮压靠在所述基体的围绕每个开口的部分上一边使所述凸轮倾斜，以限定所述轴环部。

10.一种马达，该马达包括：

权利要求1所述的转子或利用权利要求9所述的方法制造的转子；和

筒状定子，该定子布置在所述转子的外周外侧；其中，所述定子的内周面布置成紧邻所述转子的外周面。

11.一种马达，该马达包括：

利用权利要求2、3、4、6、7和8中任一项所述的方法制造的转子；和

筒状定子，该定子布置在所述转子的外周外侧；其中，所述定子的内周面布置成紧邻所述转子的外周面。