CN104335454B - 旋转电机的转子、旋转电机、旋转电机的转子的制造方法 - Google Patents

旋转电机的转子、旋转电机、旋转电机的转子的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种旋转电机的转子(100)，其具有N极一体层叠芯(3n)和S极一体层叠芯(3s)，该N极一体层叠芯(3n)一体地具有与相邻的第1永磁铁(4)的N极侧抵接的多个层叠齿部(31n)，该S极一体层叠芯(3s)一体地具有与相邻的第1永磁铁(4)的S极侧抵接的多个层叠齿部(31s)，N极一体层叠芯(3n)和S极一体层叠芯(3s)分别配置在外周面是非磁性的旋转轴(1)上，在它们之间具有第1永磁铁(4)和空隙(6)。

Description

旋转电机的转子、旋转电机、旋转电机的转子的制造方法
技术领域
本发明涉及旋转电机的转子、旋转电机以及旋转电机的转子的制造方法。
背景技术
目前，作为将电动机的转子小型化、高性能化的方法之一，提出了通过使用下述转子而有效地利用永磁铁磁场的技术，该转子是交替地配设多个永磁铁和多个层叠芯部件而成的，该多个永磁铁在旋转轴的周围在周向上交替地被磁化，该多个层叠芯部件在这些永磁铁之间各自形成磁极。
在这种转子中，层叠芯部件是使用由硅钢板等磁性材料构成的大致扇形薄板芯片的层叠体，通过冲压机的铆接加工作业，一体地结合而形成。
在这种情况下，各永磁铁以与相邻的各层叠芯部件的侧面密接的方式被夹持，通常，通过在各层叠芯部件的外周部以及内周部从侧面仿照永磁铁的形状而突出设置的外钩以及内钩，该各永磁铁在径向上被定位而进行固定。
并且，各层叠芯部件以及永磁铁通过在各层叠芯部件的大致中心部插入在轴线方向上贯穿的连杆，将各连杆与配置在各层叠芯部件的轴向两端且固定在旋转轴上的环状端板紧固，从而相对于离心力、旋转扭矩、旋转扭矩的反作用力而相互保持固定。
在该组装工序中，存在各永磁铁以及各层叠芯部件的定位、固定作业变得复杂而作业时间增加的课题。
另外，存在要求作业者的熟练度而妨碍节省人力以及生产性提高的课题。
各永磁铁以及各层叠芯部件的定位精度仅依赖于连杆以及端板的机械强度以及加工精度。
特别是在使用于高速电动机、高扭矩电动机的情况下，需要进一步提高用于将多个层叠芯部件以及永磁铁保持在规定位置处的转子整体的机械强度。
为了实现该目的，提出了如下结构的电动机的转子，在该电动的转子中，利用在构成各个层叠芯部件的薄板芯片的层叠体的规定位置处夹持、结合的至少1个一体型薄板芯片，连结彼此的层叠芯部件，另外，该一体型薄板芯片具有：与薄板芯片的形状相同且与在薄板芯片的层叠构造中夹持、结合的磁极数量相等个数的薄板芯片部分；以及从薄板芯片部分延伸以在相邻的薄板芯片部分之间具有永磁铁的设置空间的相对配置将薄板芯片部分连结为环状的连结部，从而在相邻的薄板芯片部分之间具有永磁铁的设置空间。(例如，参照专利文献1)。
通过将转子形成如上述的结构，从而能够将各个永磁铁的磁漏抑制为最小限度并定位各个层叠芯部件，能够改善组装性。
专利文献1：日本特开平6－245451号公报(图1、图16、图19)
发明内容
在专利文献1所记载的电动机的转子中，各个层叠芯部件利用一体型薄板芯而连结，从而实现组装性的改善，但是，存在下述课题，即，由于形成将永磁铁的N极与S极连接的磁路的一体型薄板芯，依然无法避免永磁铁的磁漏，而不可否认电动机的特性降低。
另外，在专利文献1中，作为其他的实施方式还公开有不直接形成将N极与S极连接的磁路的结构，但存在下述课题，即，与旋转轴嵌合的面积较小，如文献中的记载所示，是一体型薄板芯的环状连结部的刚性显著降低的结构，因此，无法否认组装性的恶化，另外由于是将复杂的形状的薄板芯组装而成的结构，因此生产性较差。
本发明就是为了解决上述课题点而提出的，其目的在于提供一种旋转电机的转子，该旋转电机的转子不形成环状连结部将永磁铁的N极与S极连接的磁路，将层叠齿设为高刚性且简单形状的结构，另外，构成为通过层叠齿组与旋转轴的嵌合组装而能够确保同轴度，从而组装性和生产性优异。
本发明所涉及的旋转电机的转子具有层叠芯和多个第1永磁铁，该多个第1永磁铁在旋转轴的周围等间隔配置，在周向上交替地被磁化，该层叠芯具有以从周向夹持各个第1永磁铁的方式配设在旋转轴的周围并各自形成磁极的多个层叠齿部，
在该旋转电机的转子中，
层叠芯由N极一体层叠芯和S极一体层叠芯构成，
该N极一体层叠芯一体地具有与相邻的第1永磁铁的N极侧抵接的层叠齿部，该S极一体层叠芯具有与N极一体层叠芯相同的形状，一体地具有与相邻的第1永磁铁的S极侧抵接的层叠齿部，
N极一体层叠芯和S极一体层叠芯各自由连结齿片和第1齿片构成，
该连结齿片具有磁性，由环状连结部以及第1齿部构成，该环状连结部环绕在旋转轴的周围而将各个一体层叠芯定位于旋转轴，该第1齿部从该环状连结部向旋转轴的周向外侧突出且等间隔配置，
该第1齿片具有磁性，具有将第1齿部的旋转轴侧的端部在旋转轴的周向上以规定宽度切除后的形状，与第1齿部的外周对齐而层叠，
N极一体层叠芯和S极一体层叠芯分别构成为，在以小于或等于层叠芯的轴向长度的1/2的相同厚度层叠的连结齿片的各个第1齿部上，以相同厚度层叠第1齿片，
N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯以使环状连结部成为外侧，N极一体层叠芯和S极一体层叠芯各自的层叠齿部交替地相对的方式配置于外周面为非磁性的旋转轴，将第1永磁铁夹持在N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯之间。
另外，本发明所涉及的旋转电机具有定子和转子，该转子具有层叠芯和多个第1永磁铁，该多个第1永磁铁在旋转轴的周围等间隔配置，在周向上交替地被磁化，该层叠芯具有以从周向夹持各个第1永磁铁的方式配设在旋转轴的周围并各自形成磁极的多个层叠齿部，
在该旋转电机中，
层叠芯由N极一体层叠芯和S极一体层叠芯构成，
该N极一体层叠芯一体地具有与相邻的第1永磁铁的N极侧抵接的层叠齿部，该S极一体层叠芯具有与N极一体层叠芯相同的形状，一体地具有与相邻的第1永磁铁的S极侧抵接的层叠齿部，
N极一体层叠芯和S极一体层叠芯各自由连结齿片和第1齿片构成，
该连结齿片具有磁性，由环状连结部以及第1齿部构成，该环状连结部环绕在旋转轴的周围而将各个一体层叠芯定位于旋转轴，该第1齿部从该环状连结部向旋转轴的周向外侧突出且等间隔配置，
该第1齿片具有磁性，具有将第1齿部的旋转轴侧的端部在旋转轴的周向上以规定宽度切除后的形状，与第1齿部的外周对齐而层叠，
N极一体层叠芯和S极一体层叠芯分别构成为，在以小于或等于层叠芯的轴向长度的1/2的相同厚度层叠的连结齿片的各个第1齿部上，以相同厚度层叠第1齿片，
N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯以使环状连结部成为外侧，N极一体层叠芯和S极一体层叠芯各自的层叠齿部交替地相对的方式配置于外周面为非磁性的旋转轴，将第1永磁铁夹持在N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯之间。
另外，本发明所涉及的旋转电机的转子的制造方法，其中，该旋转电机的转子具有层叠芯和多个第1永磁铁，该多个第1永磁铁在旋转轴的周围等间隔配置，在周向上交替地被磁化，该层叠芯具有以从周向夹持各个第1永磁铁的方式配设在旋转轴的周围并各自形成磁极的多个层叠齿部，
层叠芯由N极一体层叠芯和S极一体层叠芯构成，
该N极一体层叠芯一体地具有与相邻的第1永磁铁的N极侧抵接的层叠齿部，该S极一体层叠芯具有与N极一体层叠芯相同的形状，一体地具有与相邻的第1永磁铁的S极侧抵接的层叠齿部，
N极一体层叠芯和S极一体层叠芯的制造工序各自具有连结齿片层叠工序和第1齿片层叠工序，
在该连结齿片层叠工序中，将连结齿片以小于或等于层叠芯的轴向长度的1/2的相同厚度层叠，该连结齿片具有磁性，由环状连结部以及第1齿部构成，该环状连结部环绕在非磁性的旋转轴的周围而将各个一体层叠芯定位于旋转轴，该第1齿部从该环状连结部向旋转轴的周向外侧突出且等间隔配置，
在该第1齿片层叠工序中，在连结齿片的各个第1齿部上，将第1齿片以相同厚度层叠而构成层叠齿部，该第1齿片具有磁性，该第1齿片具有将第1齿部的环状连结部侧的端部在旋转轴的周向上以规定宽度切除后的形状，与第1齿部的外周对齐而层叠，
在该旋转电机的转子的制造方法中，在将N极一体层叠芯和S极一体层叠芯中的任一方向旋转轴以环状连结部成为旋转轴的外侧的方式定位而进行嵌合插入之后，具有：
层叠芯嵌合工序，在该工序中，将另一方的一体层叠芯向旋转轴以使环状连结部成为旋转轴的外侧，N极一体层叠芯和S极一体层叠芯的各层叠齿部在转子的周向上交替地以等间隔相对的方式定位而进行嵌合插入；以及
永磁铁插入工序，在该工序中，向N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯的层叠齿部之间所构成的空间中，将第1永磁铁从旋转轴的轴向以使N极一体层叠芯与第1永磁铁的N极接触、S极一体层叠芯与第1永磁铁的S极接触的方式插入。
发明的效果
根据本发明所涉及的旋转电机的转子、旋转电机、旋转电机的转子的制造方法，
在N极一体层叠芯和S极一体层叠芯之间，存在永磁铁或者空隙、非磁性材料的旋转轴中的某一个，不会由于构成层叠体的铁芯片等磁性材料而导致永磁铁的N极与S极短路。
另外，N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯通过将各自的环状连结部与旋转轴嵌合组装而进行定位固定，例如与下述两种情况相比，即：将N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯和配置在各自的轴向端面并与旋转轴嵌合固定的端面板利用连杆等插入组装固定的情况；将N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯通过塑膜树脂等一体成形而与旋转轴固定的情况，在定位精度、组装作业工时的方面优异，能够实现转子的同轴度的提高、组装性的提高以及生产周期的缩短而进行制造。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的转子的斜视图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的转子的分解斜视图。
图3是本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的转子的俯视图。
图4是本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的转子的N极一体层叠芯和S极一体层叠芯的斜视图。
图5是本发明的实施方式1所涉及的构成旋转电机转子的齿片的俯视图。
图6是沿图3的A-A线剖切的转子的斜视剖面图。
图7是沿图3的B-B线剖切的转子的剖面图。
图8是沿图3的C-C线剖切的转子的剖面图。
图9是表示在本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的转子中使用的第1永磁铁的其他例子的图。
图10是本发明的实施方式2所涉及的旋转电机的转子的剖面图。
图11是本发明的实施方式3所涉及的旋转电机的转子的剖面图。
图12是图11的要部放大图。
图13是本发明的实施方式4所涉及的旋转电机的转子的剖面图。
图14是本发明的实施方式5所涉及的旋转电机的转子的剖面图。
图15是本发明的实施方式6所涉及的旋转电机的转子的斜视图。
图16是本发明的实施方式6所涉及的N极一体层叠芯和S极一体层叠芯的斜视图。
图17是本发明的实施方式6所涉及的旋转电机的转子的俯视图。
图18是图17的要部放大图。
图19是沿图17的D-D线剖切的转子的剖面图
图20是图19的转子的要部放大图。
图21是本发明的实施方式7所涉及的转子的斜视图。
图22是本发明的实施方式7所涉及的N极一体层叠芯和S极一体层叠芯的斜视图。
图23是本发明的实施方式8所涉及的旋转电机的转子的斜视图。
图24是本发明的实施方式8所涉及的N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯的斜视图。
图25是本发明的实施方式9所涉及的旋转电机的转子的斜视图。
图26是本发明的实施方式9所涉及的旋转电机的转子的剖面图。
图27是本发明的实施方式10所涉及的旋转电机的转子的斜视图。
图28是本发明的实施方式10所涉及的旋转电机的转子的将端面板拆除后的斜视图。
图29是本发明的实施方式10所涉及的旋转电机的转子的斜视剖面图。
图30是本发明的实施方式10所涉及的旋转电机的转子的俯视图。
图31是沿图30的A-A线剖切的转子的剖面图。
图32是沿图30的B-B线剖切的转子的剖面图。
图33是本发明的实施方式11所涉及的旋转电机的转子的斜视图。
图34是本发明的实施方式11所涉及的旋转电机的转子的俯视图。
图35是本发明的实施方式12所涉及的旋转电机的转子的斜视图。
图36是本发明的实施方式12所涉及的旋转电机的转子的剖面图。
图37是本发明的实施方式13所涉及的旋转电机的转子的剖面图。
图38是本发明的实施方式13所涉及的旋转电机的转子的剖面图。
图39是本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的剖面图。
具体实施方式
实施方式1
下面，使用附图，对本申请发明的实施方式1所涉及的旋转电机的转子进行说明。
图1是转子100的斜视图。
图2是转子100的分解斜视图。
图3是转子100的俯视图。
图39是电动机50(旋转电机)的剖面图。
在如图39所示的电动机50(旋转电机)中使用的转子100是将N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s、非磁性旋转轴1、在旋转轴1的周围在周向上交替地被磁化的多个永磁铁4(第1永磁铁)组合而构成的。
下面，在本说明书中，对于N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s，标注并使用不同的名称，但各自的结构相同。
另外，在本说明书中，将N极一体层叠芯3n与S极一体层叠芯3s组合而成的部件称为层叠芯2。
N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s根据密接在各自的层叠齿部的周向的两侧面上的永磁铁4的极性进行区分。
将在层叠齿部的两侧面上密接永磁铁4的N极的一体层叠芯作为N极一体层叠芯3n，将在层叠齿部的两侧面上密接永磁铁4的S极的一体层叠芯作为S极一体层叠芯3s。
如图2所示，转子100构成为，从中间具有凸缘部11(干涉部件)的非磁性的旋转轴1的两侧，将4个层叠齿部31n形成一体的N极一体层叠芯3n和4个层叠齿部31s形成一体的S极一体层叠芯3s以层叠齿部31n与层叠齿部31s交替地组合的方式，通过压入、热装等进行嵌合固定。
图4是N极一体层叠芯3n、S极一体层叠芯3s的斜视图。
如上所述，它们是相同的结构，因此，通过1个图进行说明。
图5(a)是构成N极一体层叠芯3n、S极一体层叠芯3s层叠体的连结齿片34的俯视图。
图5(b)是构成N极一体层叠芯3n、S极一体层叠芯3s层叠体的第1齿片35的俯视图。
图5(c)是表示在连结齿片34上层叠第1齿片35后的状态的俯视图。
N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s分别由2种铁芯片构成，该2种铁芯片由硅钢板等磁性材料构成。
第1种铁芯片如图5(a)所示，是连结齿片34。
连结齿片34是环状连结部34a和大致扇形的第1齿部34b形成一体而构成的，该环状连结部34a在中央形成为环状，该大致扇形的第1齿部34b从该环状连结部34a的外周朝向外侧等间隔地构成层叠齿部31n、31s的一部分。
第2种铁芯片是在连结齿片34的第1齿部34b上与第1齿部34b的外周对齐而层叠的第1齿片35。
第1齿片35与连结齿片34的第1齿部34b的形状大致相同。
两者的不同点在于，第1齿片35是将第1齿部34b的环状连结部34a侧(旋转轴侧)的端部，在转子100的周向上以规定的宽度切除后的形状。
层叠齿部31n、层叠齿部31s构成为，至小于或等于层叠芯2的轴向全长的1/2的长度为止，层叠规定片数的连结齿片34(连结齿片层叠工序)，并在该4个第1齿部34b上沿转子100的轴向分别进一步层叠规定片数的第1齿片35(第1齿片层叠工序)。
将层叠有连结齿片34的环状连结部34a的部分作为层叠环状连结部36n、36s，将层叠有连结齿片34的第1齿部34b和第1齿片35的部分作为层叠齿部31n、31s。
下面，详细说明转子100的组装方法。
如图2所示，从旋转轴1的两端将N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s的层叠环状连结部36n、36s以使层叠环状连结部36n、36s成为外侧的方式，并且以使各个层叠齿部31n、31s交替地相对的方式等间隔地嵌合插入至与凸缘部11接触为止(层叠芯嵌合工序)。
N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s均由层叠齿部31n、31s和大致圆筒形状的层叠环状连结部36n、36s构成，该层叠齿部31n、31s在该层叠环状连结部36n、36s的周围与层叠环状连结部36n、36s同轴而局部一体地进行层叠。
构成环状层叠连接部36n、36s的连结齿片34的中心孔在对层叠齿进行冲裁的模压工序中预先高精度形成。
由此，仅通过向旋转轴1嵌合插入N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s，就能够使N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s的外周面与旋转轴1的轴心同轴地进行定位，实现N极一体层叠芯、S极一体层叠芯和旋转轴1的同轴度优异的嵌合组装。
然后，将各永磁铁4以密接于两侧面相邻的层叠齿部31n、31s的侧面上的方式，从旋转轴方向插入(永磁铁插入工序)。永磁铁4被层叠齿部31n、31s夹持，利用粘结剂或漆等进行固定。
在层叠芯2的轴向的全长较长的情况下，也可以使用在旋转轴方向上分割为两部分的永磁铁。
如图1、图3所示，各永磁铁4以如下的极性配置，即，在N极一体层叠芯3n的层叠齿部31n的两侧面密接N极，在S极一体层叠芯3s的层叠齿部31s的两侧面密接S极。
即，相邻的永磁铁4的极性在转子100的周向上交替地相反。
如图3所示，通过从层叠齿部31n、31s的外周部以及内周部仿照永磁铁4的形状在转子的周向上突出设置的外钩32以及内钩33，各永磁铁4在层叠芯2的径向上被定位、固定。
图6是沿图3的A-A线剖切的转子100的斜视剖面图。
图7是沿图3的B-B线剖切的转子100的剖面图。
图8是沿图3的C-C线剖切的转子100的剖面图。
N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s以彼此隔着永磁铁4或者空隙6、由非磁性材料构成的旋转轴1的位置关系组装。
由此，构成为不会由于构成层叠芯2的磁性材料而导致永磁铁4的N极与S极之间短路的结构。
图9是在转子100中使用永磁铁41的情况下的俯视图。
如图所示，可以使用剖面随着朝向转子的径向外侧而扩大的大型的永磁铁41而增大磁通密度。
另外，在本实施方式中，示出了在旋转轴1中设有凸缘部11的例子，但是，可以省略凸缘部11，形成单纯地将层叠环状连结部36n、36s压入或者热装等而进行嵌合固定的结构。
根据本发明的实施方式1所涉及的旋转电机的转子100，在N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s之间隔着永磁铁4或者空隙6、非磁性材料的旋转轴1中的某一个，不会由于构成层叠体的铁芯片等磁性材料而导致永磁铁4的N极与S极之间短路。
即使短路的铁芯片为1片，且该1片铁芯片的厚度是几mm宽的微小铁芯片，如果由于磁性材料而永磁铁4的N极与S极彼此直接短路，则在该部分处会发生磁通集中直至该铁芯片的磁通密度饱和为止，因此，漏磁的影响较大。
在本发明中，在N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s之间完全不会形成由磁性材料导致的短路磁路，因此，能够将在现有结构中成为问题的漏磁的影响抑制为较小而达到能够忽略的程度。
另外，旋转轴1使用非磁性部件，从而将构成N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s的连结齿片34的环状连结部34a、与第1齿部34b的接合部在层叠齿部31n、31s的周向上的宽度设为同一宽度，将环状连结部和旋转轴通过压入或热装等进行嵌合固定，从而能够确保相对于旋转轴1的定位精度的提高以及刚性的提高。
由此，能够大幅度提高N极一体层叠芯3n、S极一体层叠芯3s、乃至它们的组合即层叠芯2的刚性。
另外，也能够高精度地定位转子100的外周与未图示的定子的位置关系。
另外，例如，与下述情况相比，即：将N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯和配置在各自的轴向端面而与旋转轴嵌合固定的端面板利用连杆等插入组装固定的情况；将N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯通过塑模树脂等一体成形而与旋转轴固定的情况，直接与定位关联的部件数量较少，在定位精度、组装作业工时的方面优异，能够实现转子100的同轴度的提高、组装性的提高以及生产周期的缩短。
另外，通过在作为非磁性部件的旋转轴1上具有凸缘部，从而能够将N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯在轴向上可靠地进行定位、固定，因此，能够实现层叠芯2的刚性的提高，并且，能够可靠地防止N极与S极直接短路。
另外，通过提高层叠芯2的刚性，还能提高永磁铁4的组装性。
另外，由于N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s的刚性较高，因此，能够容易地进行组装时的部件搬运、定位这样的工件的处理。
另外，通过将N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s设为相同结构，能够共用一种冲裁模具的结构。
由此，能够进一步提高生产性。
实施方式2
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式2所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
与在实施方式1中说明的部件相同标号的部件，基本上表示相同的部件
图10是转子200的剖面图。
转子200是在非磁性的旋转轴201上，作为独立部件而插入非磁性的轴环211而构成与实施方式1的旋转轴1相同形状的部件。
通过形成如上述的结构，与实施方式1相比，能够减少高价非磁性材料的使用量。
另外，能够采用相对于非磁性的旋转轴201依次配合插入N极一体层叠芯3n、非磁性的轴环211、S极一体层叠芯3s的组装顺序，能够通过单方向的组装，提高操作性、生产性。
实施方式3
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式3所涉及的旋转电机的转子以与实施方式2不同的部分为中心进行说明。
与在实施方式1或者2中说明的部件相同标号的部件，基本上表示相同部件。
图11是转子300的剖面图。
图12是图11的要部放大图。
转子300通过在非磁性的旋转轴201上插入圆筒形状的永磁铁311(第2永磁铁)而构成与实施方式1的旋转轴1相同形状的转子。
如图12所示，永磁铁311磁化为，在与N极一体层叠芯3n的层叠环状连结部36n接触侧配设N极，在与S极一体层叠芯3s的层叠环状连结部36s接触侧配设S极。
在实施方式2中叙述的效果的基础上，通过将圆筒形状的永磁铁311介于N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s之间配置，能够进一步使穿过由磁性材料构成的N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s的磁通增大。由此，能够提高层叠芯2与未图示的层叠定子芯之间的相对面处的磁通密度。
如现有的转子的结构那样，例如，在旋转轴方向上组装多层层叠芯，在该层叠芯之间配置圆筒形状的永磁铁，也能够增大穿过N极一体层叠芯以及S极一体层叠芯的磁通。
但是，在这种情况下，难于在圆筒形状的永磁铁的径向的外侧配置层叠芯，无法在圆筒形状的永磁铁的径向外侧的位置处使磁通穿过与定子的内周面相对的转子的外周面。
根据本结构，即使在圆筒形状的永磁铁311的径向外侧的位置处，也能够配置N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s，因此，能够在转子100的层叠芯2的轴向全长范围，使磁通穿过与定子的内周面之间。
实施方式4
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式4所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1至3不同的部分为中心进行说明。
与在实施方式1至3中说明的部件相同标号的部件基本上表示相同的部件。
图13是转子400的剖面图。
转子400采用在设置于非磁性的旋转轴401上的凸缘部411a的外周配设有圆筒形状的永磁铁411b(第2永磁铁)的结构。
凸缘部411a的旋转轴401方向的长度构成为，比永磁铁411b的相同方向的长度稍长。
根据如上所述的结构，在实施方式1至3中记述的效果的基础上，N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s的定位效果能够由凸缘部411a承担，穿过N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s的磁通的增大效果能够由圆筒形状的永磁铁411b承担，能够构成相对于永磁铁411b在组装时不施加荷载的结构。
由此，能够防止在组装工序中的永磁铁411b的破损，不需要精密的荷载控制，能够提高转子400的组装性。
实施方式5
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式5所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1至4不同的部分为中心进行说明。
与在实施方式1至4中说明的部件相同标号的部件基本上表示相同的部件。
图14是转子500的剖面图。
N极一体层叠芯503n、S极一体层叠芯503s分别构成为，在连结齿片34和第1齿片35之间层叠有规定片数的第2齿片37。
该第2齿片37的旋转轴201侧的端部呈与圆筒形状的永磁铁311的外周嵌合的形状，形成有小于或等于圆筒形状的永磁铁311的轴向长度的1/2的嵌合部38。
而且，永磁铁311的周围与该嵌合部38配合。
该嵌合部38能够通过下述方式形成，即，在构成N极一体层叠芯503n、S极一体层叠芯503s的连结齿片34和第1齿片35之间，层叠与连结齿片34的第1齿部34b相同形状的规定片数的第2齿片37。
根据如上所述的结构，能够缓和磁通密度容易变高的圆筒形状的永磁铁311的旋转轴方向的端面、外周部附近的磁通密度，能够进一步抑制漏磁。
实施方式6
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式6所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1至5不同的部分为中心进行说明。
与在实施方式1至5中说明的部件相同标号的部件基本上表示相同的部件。
图15是转子600的斜视图。
图16是构成转子600的N极一体层叠芯603n和S极一体层叠芯603s的斜视图。由于它们的结构相同，因此，共用一个图。
图17是转子600的俯视图。
图18是图17的要部放大图。
另外，图19是沿图17的D-D线的剖面图，图20是图19的要部放大图。
在本实施方式中，形成下述结构，即，在N极一体层叠芯603n的层叠环状连结部636n与S极一体层叠芯603s的层叠齿部631s之间、以及S极一体层叠芯603s的层叠环状连结部636s与N极一体层叠芯603n的层叠齿部631n之间，另外夹持有永磁铁645(第3永磁铁)。
根据如上所述的结构，能够增大分别穿过N极一体层叠芯603n与S极一体层叠芯603s的磁通，能够提高层叠芯602与未图示的层叠定子芯之间的相对面处的磁通密度。
实施方式7
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式7所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1至6不同的部分为中心进行说明。
图21是转子700的斜视图。
图22是构成转子700的N极一体层叠芯703n以及S极一体层叠芯703s的斜视图。由于它们的结构相同，因此，共用一个图。
在N极一体层叠芯703n和S极一体层叠芯703s各自的层叠齿部731n、731s上，在层叠芯702的轴向的至少大于等于1个部位变更外钩部分的周向的长度。
如图所示，将外钩732a设为比外钩732b长。
由此，转子700的外周面(层叠齿部的外周部)成为在转子700的周向的一个方向上偏斜(skew)的结构。
只要使外钩偏斜的幅度小于相邻的外钩之间的周向间隙的大小，就能够将N极一体层叠芯703n以及S极一体层叠芯703s的层叠齿部731n、731s交替地组装，N极一体层叠芯703n以及S极一体层叠芯703s不接触。
根据如上所述的结构，能够在层叠芯702与未图示的层叠定子芯之间的相对面，将如实施方式1的层叠齿部31n、31s那样的间断式的切换变为连续式的切换，能够降低转子700的扭矩脉动成分。
实施方式8
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式8所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1至7不同的部分为中心进行说明。
图23是转子800的斜视图。
图24是构成转子800的N极一体层叠芯803n以及S极一体层叠芯803s的斜视图。由于它们的结构相同，因此，共用一个图。
在N极一体层叠芯803n的层叠齿部831n以及S极一体层叠芯803s的层叠齿部831s的、层叠芯802轴向的至少大于或等于1个部位，构成为层叠齿部831n、831s的外钩在周向上突出的长度，从具有层叠环状连结部的端部侧朝向不具有层叠连结环状部的端部侧，阶段性地减小。
即，图24所示的外钩832b的向周向的突出量比外钩832a的向周向的突出量大。
其他的形状与实施方式1相同。
例如，如果将层叠齿部831n、831s设为具有以3阶段变短的外钩的结构，则能够实现从轴向观察转子800时，相邻的2个层叠齿部831n、831s的外钩的端部彼此在周向上重叠的结构。
由此，在层叠芯802与未图示的层叠定子芯之间的相对面，能够将如实施方式1的层叠齿部31n、31s那样的间断式的切换完全变为连续式的切换，能够降低转子800的扭矩脉动成分。
实施方式9
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式9所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
图25是转子900的斜视图。
图26是转子900的剖面图。
如图所示，在非磁性的管912中插入磁性的铁类轴913而构成旋转轴901。
在非磁性的管912上，也可以如图26所示，设置凸缘部911，或者也可以构成将非磁性的管与非磁性的轴环组合的结构。
根据如上所述的结构，无需使磁性材料分别介于N极一体层叠芯903n和S极一体层叠芯903s、铁类轴913各自之间，就能够构成转子900。
另外，通过使用铁类轴913，能够提高高价的非磁性材料的成品率，提高生产性，另外，能够使用多种淬火材料，因此，能够提高转子900的强度。
实施方式10
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式10所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
图27是转子1000的斜视图。
图28是转子1000的将端面板拆除后的斜视图。
图29是转子1000的斜视剖面图。
图30是转子1000的俯视图。
图31是沿图30的A-A线的剖面图。
图32是沿图30的B-B线的剖面图。
如图27所示，形成下述结构，即，在层叠芯1002的轴向端面配置非磁性的端面板5，在该非磁性的端面板5上设置有中心孔51，能够与非磁性的旋转轴1配合定位。
如图28所示，形成下述结构，即，在N极一体层叠芯1003n的层叠齿部和S极一体层叠芯1003s的层叠齿部中一方的端面形成有孔部7，另外，与该孔部7的位置相匹配地在端面板5上也形成有孔部57，向这些孔部7中插入嵌合定位销，或者插入螺栓而通过螺纹进行紧固，能够将端面板5固定在层叠芯1002的端面上。
在N极一体层叠芯1003n和S极一体层叠芯1003s上形成的孔部7可以是到达层叠芯1002的轴向的全长的中途的深度，根据需要，也可以是在旋转轴方向上贯穿层叠芯1002的孔。在这种情况下，能够形成使螺栓贯穿并利用螺母进行固定的结构或利用铆钉进行固定的结构。
根据如上所述的结构，通过在从N极一体层叠芯1003n和S极一体层叠芯1003s的层叠环状连结部1036n、1036s向旋转轴方向突出的层叠齿部1031n、1031s上，对非磁性的端面板5和层叠芯1002进行定位、固定，能够进一步提高刚性和组装精度。
N极一体层叠芯1003n和S极一体层叠芯1003s在它们的层叠环状连结部1036n、1036s中，与非磁性的旋转轴1配合定位，因此成为刚性较高的结构。
此外，在利用孔部7而实现刚性的提高时，并不是一定要贯穿层叠芯1002，也可以不贯穿。能够利用轴长较短的定位销进行插入固定，由此将插入的反作用力抑制为较小，从而提高组装性。
实施方式11
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式11所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
与在实施方式1至10中说明的部件相同标号的部件基本上表示相同的部件。
图33是转子1100的斜视图。
图34是转子1100的俯视图。
形成下述结构，即，在存在于构成层叠芯1102的永磁铁4、N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s、非磁性的旋转轴1各个部件之间的空隙6中填充有塑模树脂6a，在转子1100的外周面上涂敷有塑模树脂6a。
根据如上所述的结构，能够在实施方式1中记述的利用粘结剂等实现的永磁铁4的固定的基础上，还通过塑模树脂6a进一步提高永磁铁4的粘合力，提高层叠芯1102的刚性。
此外，如果通过塑模树脂6a获得的永磁铁4的粘合力充分，则可以省略组装工序中的永磁铁4的粘结固定工序。
实施方式12
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式12所涉及的旋转电机的转子以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
图35是转子1200的斜视图。
图36是转子1200的剖面图。
本实施方式所涉及的层叠芯1202的结构是将N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s、永磁铁4作为一组模块，相对于非磁性的旋转轴1201组合多层模块而构成。
在图中，夹持有用于永磁铁4的定位的非磁性的中间板1205，但也可以省略该中间板1205。
根据如上所述的结构，通过仅变更非磁性的旋转轴的长度，仅将层叠芯1202以多层式进行组合，就能够共用生产线，而制造出功率不同的电动机的转子1200，能够提高生产性。
实施方式13
下面，使用附图，将本申请发明的实施方式13所涉及的旋转电机的转子1300以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
图37是转子1300的剖面图。
转子1300由非磁性的旋转轴构成，是从实施方式1的旋转轴1中将凸缘部去除的结构。
通过形成如上述的这种结构，与实施方式1以及实施方式2相比，能够减少高价的非磁性材料的使用量。
在本结构中，在N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯间3s与旋转轴1301嵌合的部分之间存在间隙。
因此，由于在N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s之间产生的磁性吸引，因此，N极一体层叠芯3n和S极一体层叠芯3s有可能向轴向移动。
因此，将N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s与旋转轴1301进行嵌合压入固定或嵌合热装固定，或者与通过粘结固定等抑制向轴向的位置偏移的组装方法组合，消除上述向轴向移动的可能性。
由此，通过削减非磁性的轴环部件，能够进一步实现成本的减少。
图38是在转子1300上安装有端面板的状态的剖面图。
在使用图37记述的转子1300的结构以及组装方法的基础上，如图38所示，通过在N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s的轴向两端面分别附加端面板5，能够将N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s彼此在轴向上相互固定。
由此，能够更可靠地将N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s相对于旋转轴1301进行定位固定。
并且，通过附加端面板5，N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s相对于旋转轴1301可以不使用嵌合压入固定或嵌合热装固定、其他的粘结固定等组装方法。
对于相对于旋转轴1301定位固定的端面板5，通过将N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s利用销等进行定位固定，从而能够间接地相对于旋转轴进行定位固定。由此，能够简化组装工序，提高转子1300的组装操作性，生产性。
另外，本发明能够在其发明范围内，将各实施方式自由组合，或者对各实施方式适当地变形、省略。
例如，并不将构成N极一体层叠芯3n以及S极一体层叠芯3s的层叠齿数各自设为4个，而是设为3个、5个，这样也可以得到相同的效果，这里理所当然的。

Claims (18)

1.一种旋转电机的转子，其具有层叠芯和多个第1永磁铁，该多个第1永磁铁在旋转轴的周围等间隔配置，在周向上交替地被磁化，该层叠芯具有以从周向夹持各个所述第1永磁铁的方式配设在所述旋转轴的周围并各自形成磁极的多个层叠齿部，
在该旋转电机的转子中，
所述层叠芯由N极一体层叠芯和S极一体层叠芯构成，
该N极一体层叠芯一体地具有与相邻的所述第1永磁铁的N极侧抵接的所述层叠齿部，该S极一体层叠芯具有与所述N极一体层叠芯相同的形状，一体地具有与相邻的所述第1永磁铁的S极侧抵接的所述层叠齿部，
所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯各自由连结齿片和第1齿片构成，
该连结齿片具有磁性，由环状连结部以及第1齿部构成，该环状连结部环绕在所述旋转轴的周围而将各个一体层叠芯定位于所述旋转轴，该第1齿部从该环状连结部的外周向外侧突出且等间隔配置，
该第1齿片具有磁性，具有将所述第1齿部的所述环状连结部侧的端部在所述旋转轴的周向上以规定宽度切除后的形状，与所述第1齿部的外周对齐而层叠，
所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯分别构成为，在以小于或等于所述层叠芯的轴向长度的1/2的相同厚度层叠的所述连结齿片的各个所述第1齿部上，以相同厚度层叠所述第1齿片，
所述N极一体层叠芯以及所述S极一体层叠芯以使所述环状连结部成为轴向外侧且使所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯各自的所述层叠齿部交替地相对的方式配置于外周面为非磁性的所述旋转轴，将所述第1永磁铁夹持在所述N极一体层叠芯以及所述S极一体层叠芯之间。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，
所述旋转轴具有用于使所述N极一体层叠芯以及所述S极一体层叠芯的所述环状连结部在所述旋转轴的轴向上从两侧抵接的干涉部件。
3.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，
所述干涉部件是与所述旋转轴一体地形成的凸缘部。
4.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，
所述干涉部件是插入至所述旋转轴上的与所述旋转轴独立且具有圆筒形状的非磁性的轴环。
5.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，
所述干涉部件是插入至所述旋转轴上的具有圆筒形状的第2永磁铁。
6.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，
所述干涉部件由与所述旋转轴一体地形成的凸缘部、和插入至所述凸缘部周围的具有圆筒形状的第2永磁铁构成。
7.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其中，
在所述连结齿片与所述第1齿片之间具有第2齿片，该第2齿片的径向的旋转轴侧端部沿所述干涉部件的外周面嵌合。
8.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，
在所述N极一体层叠芯的层叠环状连结部和所述S极一体层叠芯的所述层叠齿部之间、或者在所述S极一体层叠芯的层叠环状连结部和所述N极一体层叠芯的所述层叠齿部之间的至少大于或等于1个部位夹持第3永磁铁。
9.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，
所述层叠齿部的外周部在周向上偏斜。
10.根据权利要求9所述的旋转电机的转子，其中，
形成在所述层叠齿部的外周部上的用于保持所述第1永磁铁的外钩、和与所述外钩与相对的相邻的所述层叠齿部的外钩，在所述旋转轴的周向上的长度不同。
11.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，
所述层叠齿部的外周部从与所述环状连结部连接这一侧朝向没有与所述环状连结部连接这一侧，周向的宽度阶段性地减小。
12.根据权利要求11所述的旋转电机的转子，其中，
形成在所述层叠齿部的外周部上的用于保持所述第1永磁铁的外钩的周向长度，从与所述环状连结部连接的一端朝向没有与所述环状连结部连接的另一端，阶段性地减小。
13.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，
所述旋转轴是将铁类轴嵌合在非磁性的管的内侧而形成的。
14.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，
在所述层叠芯的旋转轴方向端面配设与所述旋转轴配合而定位的非磁性的端面板，
所述端面板与所述层叠齿部接合。
15.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其中，
所述层叠芯构成为，外周面以及在构成所述层叠芯的所述N极一体层叠芯、所述S极一体层叠芯、所述第1永磁铁和所述旋转轴各自之间存在的空隙部利用塑膜树脂进行封装。
16.一种旋转电机的转子，其在所述旋转轴上具有权利要求1所述的多个所述层叠芯。
17.一种旋转电机，其具有定子和转子，该转子具有层叠芯和多个第1永磁铁，该多个第1永磁铁在旋转轴的周围等间隔配置，在周向上交替地被磁化，该层叠芯具有以从周向夹持各个所述第1永磁铁的方式配设在所述旋转轴的周围并各自形成磁极的多个层叠齿部，
在该旋转电机中，
所述层叠芯由N极一体层叠芯和S极一体层叠芯构成，
该N极一体层叠芯一体地具有与相邻的所述第1永磁铁的N极侧抵接的所述层叠齿部，该S极一体层叠芯具有与所述N极一体层叠芯相同的形状，一体地具有与相邻的所述第1永磁铁的S极侧抵接的所述层叠齿部，
所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯各自由连结齿片和第1齿片构成，
该连结齿片具有磁性，由环状连结部以及第1齿部构成，该环状连结部环绕在所述旋转轴的周围而将各个一体层叠芯定位于所述旋转轴，该第1齿部从该环状连结部的外周向外侧突出且等间隔配置，
该第1齿片具有磁性，具有将所述第1齿部的所述环状连结部侧的端部在所述旋转轴的周向上以规定宽度切除后的形状，与所述第1齿部的外周对齐而层叠，
所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯分别构成为，在以小于或等于所述层叠芯的轴向长度的1/2的相同厚度层叠的所述连结齿片的各个所述第1齿部上，以相同厚度层叠所述第1齿片，
所述N极一体层叠芯以及所述S极一体层叠芯以使所述环状连结部成为轴向外侧且使所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯各自的所述层叠齿部交替地相对的方式配置于外周面为非磁性的所述旋转轴，将所述第1永磁铁夹持在所述N极一体层叠芯以及所述S极一体层叠芯之间。
18.一种旋转电机的转子的制造方法，该旋转电机的转子具有层叠芯和多个第1永磁铁，该多个第1永磁铁在旋转轴的周围等间隔配置，在周向上交替地被磁化，该层叠芯具有以从周向夹持各个所述第1永磁铁的方式配设在所述旋转轴的周围并各自形成磁极的多个层叠齿部，
所述层叠芯由N极一体层叠芯和S极一体层叠芯构成，
该N极一体层叠芯一体地具有与相邻的所述第1永磁铁的N极侧抵接的所述层叠齿部，该S极一体层叠芯具有与所述N极一体层叠芯相同的形状，一体地具有与相邻的所述第1永磁铁的S极侧抵接的所述层叠齿部，
所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯的制造工序各自具有连结齿片层叠工序和第1齿片层叠工序，
在该连结齿片层叠工序中，将连结齿片以小于或等于所述层叠芯的轴向长度的1/2的相同厚度层叠，该连结齿片具有磁性，由环状连结部以及第1齿部构成，该环状连结部环绕在非磁性的所述旋转轴的周围而将各个一体层叠芯定位于所述旋转轴，该第1齿部从该环状连结部的外周向外侧突出且等间隔配置，
在该第1齿片层叠工序中，在所述连结齿片的各个所述第1齿部上，将第1齿片以相同厚度层叠而构成层叠齿部，该第1齿片具有磁性，该第1齿片具有将所述第1齿部的所述环状连结部侧的端部在所述旋转轴的周向上以规定宽度切除后的形状，与所述第1齿部的外周对齐而层叠，
在该旋转电机的转子的制造方法中，在将所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯中的任一方向所述旋转轴以所述环状连结部成为所述旋转轴的外侧的方式定位而进行嵌合插入之后，具有：
层叠芯嵌合工序，在该工序中，将另一方的一体层叠芯向所述旋转轴以使所述环状连结部成为轴向外侧，所述N极一体层叠芯和所述S极一体层叠芯的各所述层叠齿部在所述转子的周向上交替地以等间隔相对的方式定位而进行嵌合插入；以及
永磁铁插入工序，在该工序中，向所述N极一体层叠芯以及所述S极一体层叠芯的所述层叠齿部之间所构成的空间中，将所述第1永磁铁从所述旋转轴的轴向以使所述N极一体层叠芯与所述第1永磁铁的N极接触、所述S极一体层叠芯与所述第1永磁铁的S极接触的方式插入。
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