CN104364995A - 磁铁式旋转电机的转子及其制造方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明可提供一种能够将磁铁简单地安装到转子的铁芯的规定位置的磁铁式旋转电机的转子及其制造方法以及装置。其具有：将转子的铁芯的冲片切断并进行层叠，形成铁芯(3)的工序；将铁芯(3)安装到旋转夹具(10)上的工序；将磁铁片(2p)烧结形成为规定形状的工序；将规定数量的磁铁片(2p)安装到限制夹具(20)上的工序；一边利用旋转夹具(10)使铁芯(3)旋转，一边利用限制夹具(20)按压磁铁片(2p)，将磁铁片(2p)安装到铁芯(3)上的工序；以及调整磁铁片(2p)的轴向位置，使铁芯(3)的轴向端面与磁铁片(2p)的轴向端面一致的工序。

Description

磁铁式旋转电机的转子及其制造方法以及装置

技术领域

本发明涉及一种永磁铁式旋转电机的转子及其制造方法以及装置。

背景技术

一直以来，作为旋转电机的转子，众所周知有使用永磁铁(以下简称为“磁铁”)的转子。此种转子中，为了减少用于电动机时的齿槽转矩，提出了一种将环状磁铁分割为段状磁铁，并且磁铁的剖面形状形成为半圆筒状的转子(例如，参照专利文献1)。

上述专利文献1所记载的转子的磁铁具有半圆筒状的剖面形状，并且剖面中磁铁的厚度设定为两端侧小于中央部。此外，转子的铁芯形成为大致多角柱状，并且设定为各角部中径向的突起位于铁芯的上下端。

另外，在上述形状的转子的铁芯上，在各突起彼此之间使用粘合剂而贴附有各磁铁。

此时，贴附磁铁时，可使用将各磁铁保持在铁芯上，并且分别从径向外侧向铁芯的中心进行按压的方法，或者使磁铁从铁芯的轴向上侧落下，并且贴附在规定位置的方法，但作为用来贴附磁铁的夹具，必须使用大型夹具。

此外，贴附磁铁时，会使磁铁的一侧面抵接于铁芯的突起的一侧而进行定位，但此时虽然磁铁在铁芯的周向上的定位是适当的，但尚无对轴向的定位方法，因此要考虑到铁芯的轴长大于磁铁的轴长的关系，实施配置操作以不使磁铁从铁芯伸出。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]国际公开第2009/063696号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

以往的磁铁式旋转电机的转子及其制造方法以及装置存在以下课题，即使用粘合剂将段状磁铁贴附到转子的铁芯的各突起间时，必须使用大型夹具。

此外，在将磁铁贴附到铁芯上时，虽然会将磁铁的一个侧面抵接于铁芯的突起的一侧进行定位，但尚无对于轴向的定位方法，因此存在操作性差的课题。

本发明是为解决上述课题而完成，其目的在于提供一种能够切实地实施转子的铁芯与各磁铁的定位，并且能够以简单的装置和结构容易地进行制造的磁铁式旋转电机的转子及其制造方法以及装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的磁铁式旋转电机的转子，其由圆柱形状或多角柱形状的铁芯以及紧密粘合在铁芯的外周面的多个磁铁构成，铁芯具有沿外周面配置并向径向外侧突出的多个突起，多个突起至少配置在铁芯的轴向的端部附近，多个磁铁分别为长条形状，长条形状的周向宽度设定为小于突起的相互间隔，并且长条形状的轴向长度设定为小于铁芯的轴向长度，多个磁铁的各径向内表面紧密粘合到多个突起彼此之间的铁芯的外周面上，多个磁铁分别错开配置为与位于各磁铁的两侧的2个突起之间的中央部相比靠近其中一个突起侧，多个磁铁的各轴向的一端面位置与铁芯的轴向的一端面位置一致。

发明效果

根据本发明，能够使转子的铁芯与段状磁铁的定位变得简单，甚至能够使制造工序和制造装置变得简单。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的磁铁式旋转电机的转子的俯视图和侧视图。(实施例1)

图2是概略地表示本发明的实施方式1所涉及的转子的制造工序的流程图。(实施例1)

图3是通过俯视图表示本发明的实施方式1的将磁铁片贴附到铁芯上的贴附工序的说明图。(实施例1)

图4是通过侧视图表示本发明的实施方式1的磁铁片的轴向调整工序的说明图。(实施例1)

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的磁铁式旋转电机的转子的轴向调整工序的俯视图和侧视图。(实施例2)

具体实施方式

(实施例1)

下面参照附图，对于本发明的实施方式1进行说明。

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的磁铁式旋转电机的转子1的俯视图(a)和侧视图(b)。

图1中，转子1由定位配置有多个磁铁2的磁性材料即铁芯3构成。

在铁芯3的上下两端面上，沿外周部等间隔地配置有突起4、4b，磁铁2的上下两端部定位在突起4、4b的各侧端面，并且沿铁芯3的外周面等间隔地配置。

此外，在铁芯3上形成有：中心孔5，其沿中心轴贯通；以及多个周边孔6，其在中心孔5的周边与中心孔5平行地贯通。

转子1的铁芯3形成为大致多角柱形状(例如附图所示为10角柱)，突起4、4b在铁芯3的径向外侧设置在多角柱的各角部。

另外，虽未图示，但在转子1的外周部相对配置有圆筒形状的定子，该定子具有与各磁铁2相对的多个绕组，由转子1和定子构成磁铁式旋转电机。此外，在铁芯3的中心孔5中插入磁铁式旋转电机的输出轴(未图示)。

如图1(b)所示，铁芯3通过在轴向上层叠多片薄板而构成。

另外，虽然为减少铁芯3的重量，形成了多个周边孔6，但周边孔6的有无并不怎么会对磁力的特性造成影响。

在突起4、4b之间，与轴向平行地安装有形成为长条形状(段状)的磁铁2。

此外，此时与铁芯3粘合的磁铁2的底面配置在多角柱的平面部，因此为平坦面。另一方面，位于径向外侧的磁铁2的上表面形成有半圆筒状的剖面形状。

另外，磁铁2的形状为中央部的厚度大于左右两端部的厚度，并且厚度从中央部向两端侧逐渐减小即可，并不限定于半圆筒形状的磁铁2(参照图1)。

此处，为方便说明，如图1(a)内的一部分所示，也可使用例如剖面形状为大致梯形的磁铁2a代替半圆筒形状的磁铁2。

各磁铁2配置为，磁铁2的上下两端部的一侧面与突起4、4b的径向高度方向的一侧面抵接。

此外，磁铁2的轴向长度ML设定为小于铁芯3的轴向长度CL2，磁铁2的轴向一端面(下端面)为与铁芯3的一端面(下端面)大致无高低差的同一面位置。另一方面，磁铁2的另一端面(上端面)为ML＜CL2，因此与铁芯3的端面之间存在高低差。

具体地说，关于轴向长度，铁芯3的轴向长度CL2、磁铁2的轴向长度ML、以及铁芯3的非突起部的轴向长度CL1(除去突起4、4b的长度)满足CL2＞ML＞CL1的关系。

更详细地说，如果使用下端侧的突起4b的轴向长度CL3表示，则满足CL2＞ML＞CL1+CL3的关系。

另外，铁芯3的非突起部的轴向长度CL1优选为尽量接近磁铁2的轴向长度ML的值。

其原因在于，与磁铁2存在于突起4、4b的整个长度上(CL2＝ML)时相比，从N极向S极的磁漏较少，能够获得较强的磁力。

此外，如下所述(参照图3)，虽然磁铁2与铁芯3之间通过粘合剂7进行贴附，但也可采用在磁铁2的外周贴附其他部件(筒状外壳等)，能够防止磁铁2的飞散或破损的结构。

此外，即使不使用粘合剂7，也可通过利用凹凸嵌合的嵌合将磁铁2与铁芯3进行固定。

接着，参照图2，说明图1所示的本发明的实施方式1所涉及的转子1的制造工序。

图2是概略表示转子1的制造工序的流程图，表示了有关铁芯3的工序(步骤S1～S4)、有关磁铁2的工序(步骤S5～S7)、将磁铁2安装到铁芯3上以及其后的工序(步骤S8～S12)。

图2中，首先，为了制造铁芯3，将薄钢板切断为大致多边形状，并形成多片铁芯3的冲片(步骤S1)。此时，将其切断为具有突起4、中心孔5以及周边孔6的多边形状。

接着，以突起4或中心孔5为基准，通过将铁芯3的冲片层叠规定片数并形成一体，形成长度CL2的铁芯3(步骤S2)。

另外，在将铁芯3的冲片层叠并形成一体时，可使用焊接或凹凸嵌合等各种方法。

接着，将步骤S2中完成的铁芯3安装在夹具上(步骤S3)，在磁铁2的安装位置、也就是说铁芯3的外周部的突起4彼此之间涂布粘合剂7(步骤S4)。

另外，如下所述(参照图3、图4)，安装铁芯3的夹具优选采用从上下方向将铁芯3固定在轴向上，并且可在铁芯3的周向上旋转的结构。

此时粘合剂涂布工序(步骤S4)中，可以一边使旋转夹具10旋转，一边涂布粘合剂7。

另一方面，为了制造粘合在铁芯3的外周部的磁铁2的冲片，首先，将磁铁2的材料(粉末)放入模具中进行烧结，制造半圆筒形状的磁铁2的大致原型冲片(步骤S5)。

接着，实施切削等使原型冲片形成规定形状，形成具有磁铁2的最终形状的磁铁片2p(参照图3、图4)(步骤S6)。

接着，使应贴附在铁芯3上的规定数量的磁铁片2p排列在用来限制磁铁的夹具上，进行安装(步骤S7)。

另外，如下所述(参照图3)，磁铁用夹具为用来限制磁铁片2p的方向和移动的限制夹具20。

接着，如下所述(参照图3)，一边旋转铁芯3，一边将磁铁片2p逐个安装到铁芯3的外周面(步骤S8)。

接着，如下所述(参照图4)，实施移位调整，使磁铁片2p的轴向位置与铁芯3的端面位置一致(步骤S9)。

虽然通过步骤S9，转子1在形状上已经完成，但磁铁片2p未磁化，并且粘合剂7未完全凝固时，磁铁片2p可能从铁芯3上脱落。

因此，接着步骤S9，将磁铁片2p按向铁芯3的中心轴侧(步骤S10)，并且通过加热等，使粘合剂7固化，将所有磁铁片2p固定在铁芯3上(步骤S11)。

最后，通过使各磁铁片2p分别磁化，完成最终的转子1(步骤S12)，结束图2的制造工序。

另外，图2中，在轴向调整工序(步骤S9)后实施磁铁片2p的按压工序(步骤S10)，但也可交换步骤S9和步骤S10的实施顺序。

此外，为了完成转子1，最后将磁铁式旋转电机的输出轴插入铁芯3的中心孔5，但将输出轴插入中心孔5的插入工序也可在最终的磁化工序(步骤S12)之后实施，或者也可在铁芯3的层叠工序(步骤S2)之后实施。

接着，参照图3，具体说明将磁铁片2p贴附到铁芯3上的贴附工序。

图3(a)～图3(f)是通过俯视图表示将磁铁片2p贴附到铁芯3的贴附工序(步骤S8)的说明图，未图示铁芯3的轴向下端侧。

图3中表示了安装在旋转夹具10上的铁芯3、安装在限制夹具20上的磁铁片2p、以及实施步骤S10的按压夹具24的相互位置关系。另外，在后文与图4一同说明在铁芯3的下端侧实施的轴向调整工序(步骤S9)。

图3中，磁铁片2p的限制夹具20具有：左右限制构件21，其以固定姿势收纳多个磁铁片2p；按压杆22，其将左右限制构件21内的磁铁片2p向铁芯3的侧面方向施力；以及浇口(gate)23，其在将磁铁片2p安装到铁芯3上时打开左右限制构件21的前端部，逐个导出磁铁片2p。

首先，如图3(a)所示，利用旋转夹具10固定铁芯3的轴向两端(下端未图示)，同时利用左右限制构件21排列1套(10个)磁铁片2p，并安装到限制夹具20上。

另外，在铁芯3的整个磁铁安装面上，通过粘合剂涂布工序(步骤S4)，已涂布粘合剂7。

如图3(c)～图3(f)所示，旋转夹具10每当将磁铁片2p安装到铁芯3上时，就会以中心部(+)为轴，向图中的逆时针方向旋转。

在限制夹具20的左右限制构件21之间，10个磁铁片2p在左右(图中上下)方向上的移动受到限制，并且以宽松嵌合的状态插入。

此外，在左右限制构件21内，位于图中的最右端的磁铁片2p由可自由移动且具有作用力的按压杆22按压向虚线箭头方向。

限制夹具20中，在安装工序前，为了防止磁铁片2p的弹出，配置在左右限制构件21的前端部(图中最左端)的左右的浇口23会关闭。

另外，虽然按压杆22的作用力强时，磁铁片2p对铁芯3的紧密粘合性会改善，但必须考虑避免磁铁片2p自身的破损以及铁芯3旋转时的滑动良好性等，决定为适当的值。

安装在限制夹具20上的磁铁片2p如图3(a)内的实线箭头(图中左方向)所示，与限制夹具20一同移动至铁芯3侧，并且如图3(b)所示接近铁芯3的外周部。

此时，旋转夹具10向逆时针方向旋转，并且如图3(b)所示，定位为铁芯3上的1个突起4朝向排列在左右限制构件21内的磁铁片2p的中央。

另外，突起4的位置可以利用突起4自身进行定位，或者利用周边孔6进行定位。

图3(b)中，虽然通过限制夹具20的移动使磁铁片2p接近了铁芯3，但铁芯3的突起4的前端部与磁铁片2p的端面之间具有微小空隙。

这是磁铁片2p的安装开始位置，左右的浇口23会打开。

因此，排列在左右限制构件21内的最左端的第1个磁铁片2p会由按压杆22推出，与突起4抵接。

接着，如图3(c)所示，旋转夹具10开始向逆时针方向(虚线箭头方向)旋转，第1个磁铁片2p被推出到邻接的2个突起4之间，进行定位并收容到突起4彼此之间。

此时，第1个磁铁片2p未完全固定，但其通过粘合剂7暂时固定成不会从铁芯3的外周侧面脱落的程度。

此外，第1个磁铁片2p因按压杆22的作用力而被按压，同时旋转夹具10继续旋转，因此第1个磁铁片2p会以暂时固定状态进行移动，并非固定在2个突起4间的中央位置，而是与旋转方向的后方侧的突起4的侧壁抵接。

其结果为，磁铁片2p最终仅与2个突起4中后方侧的一个突起抵接并定位。

接着，图3(d)中，旋转夹具10继续旋转，浇口23为打开状态，所排列的磁铁片2p被继续施力，因此第1个磁铁片2p的上表面与第2个磁铁片2p的底面接触，第2个磁铁片2p在第1个磁铁片2p的上表面以及突起4的上方滑动，并且向铁芯3的下一个突起4彼此之间的规定位置移动。

接着，旋转夹具10继续旋转，在图3(e)中，第2个磁铁片2p离开第1个磁铁片2p，与下一个突起4彼此之间的粘合剂7的涂布面接触。

并且，旋转夹具10旋转，在图3(f)中，第2个磁铁片2p收纳在突起4彼此之间的位置，并且利用粘合剂7暂时固定。以下，重复上述顺序，将1套(10个)磁铁片2p暂时固定到10角柱形状的铁芯3的10个侧面。

如上所示，按照图3(a)～图3(f)的工序，利用铁芯的旋转将磁铁片2p依次逐个安装到规定位置。

此外，磁铁片2p的一个侧面与突起4在旋转方向上的后方侧的侧壁抵接，所有的磁铁片2p同样地收容到规定位置。

并且，图3(f)中，利用配置在铁芯3的附近并且具有滚子25的按压夹具24，实施磁铁片2p的按压工序(步骤S10)。

该按压工序的目的在于，通过使按压夹具24的滚子25一边与铁芯3的旋转同步地向实线箭头方向旋转，一边抵接磁铁片2p，将磁铁片2p按压到铁芯3上，改善其对铁芯3的紧密粘合性以及其与粘合剂7的磨合性能，切实地防止磁铁片2p的脱落。

另外，虽然在图3(f)中，将按压夹具24配置在磁铁片2p的安装位置(限制夹具20)的相反侧(铁芯3的旋转180°侧)，但并不限定于图3(f)的配置，也可将按压夹具24配置在紧跟磁铁片2p的安装位置的铁芯3的旋转侧(例如，旋转约30°侧)。

如图3(b)～图3(f)所示，通过旋转铁芯3并且按压供应磁铁片2p，移动第2的磁铁片2p，使其底面在第1的磁铁片2p的背面突出部(半圆筒形状的曲面)以及铁芯3的突起4的上方滑动，并且与突起4的旋转后方侧的一内侧抵接，能够将1套磁铁片2p依序安装到铁芯3上的规定位置。

也就是说，作为本发明的实施方式1所涉及的制造装置，仅通过旋转夹具10和限制夹具20的结构即可对应，因此仅需构造简单且小规模的制造装置即可。

但是，需要铁芯3的突起4的径向高度小于磁铁片2p的最大厚度(半圆筒形状的曲面位置)。

优选突起4的径向高度与磁铁片2p的侧面的径向高度相同或在其以下。

此外，虽然图1～图3中将突起4的径向外侧上表面(磁铁片2p的安装面)设为平面，但并不限定于平面，例如也可为圆弧状。

并且，虽然将磁铁片2p的剖面形状设为半圆筒状，但并不限定于半圆筒状，当然例如直方体形状时，也能够使用同样的安装方法。

接着，参照图4，说明磁铁片2p在轴向上的定位。

图4(a)～图4(c)是通过侧视图表示磁铁片2p的轴向调整工序(步骤S9)的说明图。

图4中，用来实施轴向调整工序的轴向调整夹具11配置在铁芯3的下端侧。

此外，铁芯3的下端侧通过与上端部侧的旋转夹具10同样的旋转夹具10b进行定位固定。

另外，相对于图4(b)、图4(c)内的虚线箭头所示的铁芯3的旋转方向，轴向调整夹具11的配置位置可以是紧跟图3内的限制夹具20的铁芯3的旋转位置(约30°)，也可以是旋转大致1圈的位置(约330°)。

虽然仅按照图3的安装工序，即可决定磁铁片2p的周向位置，但轴向位置并未正确决定。

也就是说，如图4(a)所示，各磁铁片2p在轴向(图中的左右方向)上的安装位置会因磁铁片2p的按压力、粘合剂7的量以及涂布位置的偏差等原因，与铁芯3的下端面略微错开配置。

图4(a)中，为方便说明，将铁芯3横置表示，但实际上，铁芯3是纵向设置的。也就是说，与铁芯3的下端部相比，磁铁片2p的下端部会在下侧略伸出。

图4(a)中表示了轴向调整夹具11向虚线箭头方向移动，即将按压到磁铁片2p的下端部之前的状态，但铁芯3尚未旋转。

轴向调整夹具11的一个侧端面(因铁芯3的旋转而与磁铁片2p的抵靠面)上，具有实施过倾斜切削的倾斜面12。

因此，如图4(b)、图4(c)所示，磁铁片2p的一方向端面会随着铁芯3的旋转(虚线箭头)，沿倾斜面12受到按压，因此，最终移动至铁芯3的一方向端面与磁铁片2p的一方向端面一致。

图4(b)中，表示了由于轴向调整夹具11的移动(实线箭头)，最初抵靠的磁铁片2p受到按压的状态，可以看出其在铁芯3旋转(虚线箭头)时，移动至磁铁片2p的下端面(图中右端面)与铁芯3的下端面(图中右端面)成为同一面位置。

图4(c)表示了以下状态，即在铁芯3的旋转方向(虚线箭头)的上游侧，由轴向调整夹具11按压的磁铁片2p向轴向规定位置(与铁芯3的下端面相同的位置)移动，在铁芯3的旋转方向(虚线箭头)下游侧，在由轴向调整夹具11按压之前的磁铁片2p从移动前的铁芯3的下端面伸出。

此外，位置调整工序中，在磁铁片2p可能从铁芯3上脱落时可安装隔板(未图示)，使其在从轴向调整夹具11抵接磁铁片2p之前的旋转位置、至轴向调整夹具11离开磁铁片2p的旋转位置的旋转区域内，位于轴向调整夹具11的外周部。

因此，能够防止磁铁片2p在位置调整工序中发生脱落。

如图4(b)、图4(c)所示，通过利用铁芯3的旋转来调整磁铁片2p的轴向位置，可使铁芯3的一方向端面与磁铁片2p的一方向端面稳定于规定位置，能够简单地实施轴向的定位。

因此，根据图3和图4，磁铁片2p的周向和轴向都可通过铁芯3的旋转相对于铁芯3进行定位，并能够简化工序，因此能够实现小型的制造装置。

另外，图4所示的磁铁片2p的轴向的位置调整工序(步骤S9)优选配置在图3(f)所示的限制夹具20与按压夹具24之间的旋转位置(例如，90°位置)。

其原因在于，可从图2中将磁铁片2p安装到铁芯3的安装工序(步骤S8)，依序实施工序至轴向位置调整(步骤S9)以及磁铁片2p的按压工序(步骤S10)。

另外，粘合剂7的固化时间根据使用的粘合剂7的种类会有所不同，但一般情况下固化时间会长于图3和图4中磁铁片2p的安装时间，因此会将按照图3和图4完成的转子1从旋转夹具10、10b上拆下，另行在不同工序中实施粘合剂7的固化工序(加热工序等)。

此外，限制夹具20要根据磁铁片2p的轴向长度ML，在上方和下方至少2处加以限制，避免磁铁片2p倾倒，但不得按压磁铁片2p，而应在左右限制构件21内形成宽松嵌合的状态，使磁铁片2p容易移动。

此外，限制夹具20的按压杆22并不对磁铁片2p整个宽度方向进行按压，而仅是按压宽度方向的中央部附近。

此外，根据磁铁片2p的轴向长度ML，按压杆22的前端部分从磁铁片2p的长度方向的中央附近或中央向下侧施压，并且也可根据磁铁片2p的移动容易度，变更形状，以按压上下2处。

并且，旋转夹具10、10b保持在铁芯3的中心轴附近，限制夹具20也限制磁铁片2p在轴向上的一部分，因此即使铁芯3的直径或轴长不同，或磁铁片2p的安装片数不同，也能够通过与图3相同的工序以及与图4相同的装置，将磁铁片2p安装到铁芯3上。

因此，能够对应各种大小的转子1。

如上所示，本发明的实施方式1(图1～图4)所涉及的磁铁式旋转电机的转子1由多角柱形状的铁芯3以及紧密粘合在铁芯3的外周面上的多个磁铁2(2b)构成，铁芯3具有沿外周面配置且向径向外侧突出的多个突起4(4b)，多个突起4至少配置在铁芯3的轴向的端部附近。

多个磁铁2分别为长条形状，长条形状的周向宽度设定为小于突起4的相互间隔，并且长条形状的轴向长度ML设定为小于铁芯3的轴向长度CL2。

此外，多个磁铁2的各径向内表面粘合在多个突起4彼此之间的铁芯3的外周面上，多个磁铁2分别错开配置为，与位于各磁铁2的两侧的2个突起4之间的中央部相比靠近其中一个突起侧，多个磁铁2的各轴向的一端面位置与铁芯3的轴向的一端面位置一致。

多个磁铁2的各周向中央部的厚度设定为大于位于各磁铁2的两侧的2个突起4的径向高度的值。

多个突起4彼此之间的磁铁安装面由平面构成，多个磁铁2的各径向内周面由与磁铁安装面等同的平面构成。

并且，多个磁铁2分别形成为，在其剖面形状中，周向中央部的厚度大于两侧面部的厚度，并且厚度从周向中央部向两侧面部减小。

此外，本发明的实施方式1(图2)所涉及的磁铁式旋转电机的转子1的制造方法中，该转子1由铁芯3和规定数量的磁铁2构成，该铁芯3具有多角柱形状，并且沿外周面配置有向径向外侧突出的规定数量的突起4(4b)，该磁铁2紧密粘合在铁芯3的外周面上，其中具有：切断工序(步骤S1)，其切断薄钢板，形成铁芯3的冲片；层叠工序(步骤S2)，其将通过切断工序形成的铁芯3的冲片以与铁芯3的轴向长度相当的规定片数进行层叠，形成铁芯3；旋转夹具安装工序(步骤S3)，其将通过层叠工序形成的铁芯3安装在旋转夹具10上；涂布工序(步骤S4)，其将粘合剂7涂布到铁芯3的外周面的磁铁安装位置；磁铁片形成工序(步骤S5、S6)，其烧结形成作为磁铁2的原型的长条形状的磁铁片2p；限制夹具安装工序(步骤S7)，其将通过磁铁片形成工序形成的磁铁片2p以应安装到铁芯3上的规定数量进行排列，并安装到限制夹具20上；磁铁安装工序(步骤S8)，其一边利用旋转夹具10旋转铁芯3，一边利用限制夹具20将磁铁片2p按压到铁芯3上，将规定数量的磁铁片2p逐片依次安装到铁芯3的磁铁安装位置；以及磁化工序(步骤S12)，其使安装在铁芯3上的规定数量的磁铁片2p分别沿规定方向磁化。

磁铁片形成工序中，磁铁片2p形成为，剖面内中央部的厚度大于两侧面的厚度，并且厚度从周向中央部向两侧面部减小，而且中央部的厚度大于铁芯3的突起4的径向高度，并且轴向长度ML小于铁芯3的轴向长度CL2。

磁铁安装工序中，磁铁片2p安装成满足以下位置关系，即径向内周面安装在铁芯3的2个突起4的周向间的磁铁安装位置，并且通过旋转夹具10的旋转，磁铁片2p的一个侧面与2个突起4的周向一个内侧壁抵接，磁铁片2p的另一个侧面与2个突起4的另一个侧壁之间具有空隙。

此外，本发明的实施方式1所涉及的磁铁式旋转电机的转子1的制造方法中，在通过磁铁安装工序将磁铁片2p安装到磁铁安装位置内的周向规定位置后，具有轴向调整工序，该工序中，移动磁铁片2p的轴向的一端面，使其与铁芯3的轴向的一方向端面一致，在轴向调整工序中，磁铁片2p的轴向的一端面通过旋转夹具10的旋转，移动至铁芯3的轴向的一方向端面方向。

磁铁安装工序由以下工序构成：即将铁芯3安装到旋转夹具10上并使其旋转的工序；以及将安装在限制夹具20上的规定数量的磁铁片中前端部的磁铁片2p与旋转中的铁芯3相对并进行按压的工序。

此外，本发明的实施方式1所涉及的磁铁式旋转电机的转子1的制造方法中，在磁铁安装工序之后具有按压工序(步骤S10)，其将磁铁片2p向铁芯3的中心轴侧按压。

此外，按压工序之后，具有磁铁固定工序(步骤S11)，其使粘合剂7固化，将磁铁片2p固定到铁芯3上。

并且，本发明的实施方式1所涉及的磁铁式旋转电机的转子1的制造装置中，该转子1由铁芯3和规定数量的长条形状的磁铁2构成，该铁芯3形成为圆柱形状或多角柱形状，并且具有沿外周面配置且向径向外侧突出的规定数量的突起4(4b)，该磁铁2紧密粘合在铁芯3的外周面上，在规定数量的突起4彼此之间抵接于其中一个突起的侧面，其中具有：切断装置，其切断薄钢板，形成铁芯3的冲片；层叠装置，其将铁芯3的冲片以与铁芯3的轴向长度相当的规定片数进行层叠，形成铁芯3；旋转夹具10，其自由旋转地安装铁芯3；涂布装置，其将粘合剂7涂布到铁芯3的外周面的磁铁安装位置；磁铁片形成装置，其形成作为磁铁2的原型的长条形状的磁铁片2p；限制夹具20，其将磁铁片2p以应安装到铁芯3上的规定数量进行排列，并进行安装；轴向调整夹具11，其使规定数量的磁铁片2p的各轴向的一端面位置与铁芯3的轴向的一端面位置一致；以及磁化装置，其使安装在铁芯3上的规定数量的磁铁片2p分别沿规定方向磁化。

上述制造装置中，通过一边利用旋转夹具10旋转铁芯3，一边利用限制夹具20将磁铁片2p按压到铁芯3上，将规定数量的磁铁片2p逐片依次安装到铁芯3的磁铁安装位置，从而使规定数量的磁铁片2p的各径向内表面紧密粘合到规定数量的突起4彼此之间的铁芯3的外周面上，并且将规定数量的磁铁片2p分别错开配置为与位于各磁铁片2p的两侧的2个突起之间的中央部相比靠近其中一个突起侧。

此外，本发明的实施方式1所涉及的磁铁式旋转电机的转子1的制造装置具有按压夹具24，其具有用来将配置在铁芯3的磁铁安装位置内的规定位置的各磁铁片2p按压到铁芯3的中心轴侧的滚子25。

如此，在通过旋转夹具10旋转的铁芯3上，依次安装排列在限制夹具20内的磁铁片2p后，利用铁芯3的旋转来调整磁铁片2p的轴向位置，使铁芯3的轴向端面与磁铁的轴向端面容易一致后，能够通过使磁铁片2p磁化形成磁铁2，完成转子1。

因此，根据本发明的实施方式1，能够提供一种转子1的铁芯3与长条形状(段状)的磁铁2的定位简单、并且能够将磁铁2简单地安装到转子1的铁芯3的规定位置的磁铁式旋转电机的转子1及其制造方法以及装置。

(实施例2)

另外，上述实施方式1(图1～图4)中，将铁芯3的剖面形状设为多角柱，并将铁芯3与突起4彼此之间的磁铁2(磁铁片2p)的接合面设为平面，但也可如图5(a)所示，将铁芯3A的剖面形状形成为大致圆形，并在突起4c彼此之间安装剖面圆弧形状的磁铁片2b。

此外，如图5(b)所示，也可使用用来统一调整磁铁片2p的轴向位置的限制板26。

图5(a)、图5(b)是表示本发明的实施方式2所涉及的磁铁式旋转电机的转子1A的轴向调整工序的俯视图和侧视图，对于与上述(参照图1、图4)相同的部件，标注与上述相同的符号或在符号之后添加“A”，并省略详细说明。

另外，铁芯3A和磁铁片2b的制造工序中，能够使用与上述(参照图2、图3)相同的处理工序以及夹具。

此时也与上述同样，磁铁片2b分别为长条形状，并且长条形状的周向宽度也设定为小于突起4c的相互间隔。此外，磁铁片2b的基本的形状以及磁铁片2b对于铁芯3A的定位状态与上述相同。

此外，如图5(b)所示，长条形状的磁铁片2b的轴向长度MLb也设定为小于铁芯3A的轴向长度CLA。

图5中，转子1A的下端部配设有用来统一调整多个磁铁片2b的轴向位置的限制板26。

构成转子1A的铁芯3A的外周剖面形状为大致圆形，在外周部形成有8个突起4c。铁芯3A的下端部由旋转夹具10b保持。另外，此时突起4c形成为从铁芯3A的上端面连续至下端面。

磁铁片2b依据铁芯3A的外周形状形成为圆弧状，以暂时固定的状态安装在各突起4c彼此之间。

磁铁片2b的一个侧面受到突起4c的一个内表面的限制，此外，磁铁片2b的下端面由限制板26调整为与铁芯3A的端面一致。

圆弧状的磁铁片2b具有与上述(图1)的半圆筒状的磁铁2相似的离心形状，其形成为相对于旋转方向，中央部的厚度大于两端部。也就是说，考虑到磁铁片2b的内周径和外周径的各曲率半径时，形成为外周径小于内周径的凸透镜形状。

但是，并未限定于如图5所示的离心形状的磁铁片2b。

例如，为方便说明，如图5(a)内的一部分所示，也可使用内周径与外周径大致相同(均匀厚度)的圆弧状的磁铁片2c来代替离心形状的磁铁片2b，并且也可使用接近梯形(内周面侧的侧面长度大于外周面侧)的圆弧状的磁铁片2d来代替离心形状的磁铁片2b。

另外，使用磁铁片2d时，为与磁铁片2d的侧面(斜面)卡合，为方便说明，如图5(a)内的一部分所示，在铁芯3A的外周部，代替突起4c形成有外周面侧大于内周面侧的突起4d。

与使用上述实施方式1(半圆筒状)的磁铁2(磁铁片2p)时相比，使用上述磁铁片2b、2c、2d中的任一种时，磁铁的体积还可减少与内侧的圆弧部分相应的量，因此能够实现磁铁自身的成本降低。

此外，在使用圆弧状的磁铁片2b时，还具有磁铁的片数越少，则成本降低的效果越明显的优点。

另外，例如将磁铁片2b的厚度减少10％时，磁化后的完成磁铁的磁力并不会因此而减少10％。

此处，省略详细说明，但在将圆弧状的磁铁片2b安装到铁芯3A上的安装工序中，可使用与上述(图3)相同的装置，能够通过一边旋转铁芯3A一边按压磁铁片2b，实施贴附安装。

此外，在图5中，突起4c的径向外侧上表面为圆弧状，具有中央部分膨胀的形状，因此容易移动磁铁片2b。

优选尽量使突起4c的圆弧小于磁铁片2b的内周面的圆弧。

此外，在上述(图4)的位置调整工序中，通过轴向调整夹具11的按压和铁芯3的旋转，能够实施位置调整，在本发明的实施方式2(图5)中，仅通过将限制板26配置在铁芯3A的下端面(图中右端面)附近的旋转夹具10b上，便能够实现统一调整。

但是，也可以通过与上述(图4)相同地使用具有倾斜面12的轴向调整夹具11，一边旋转铁芯3A一边上推磁铁片2b，从而对磁铁片2b的轴向进行定位。

此外，图5(a)的一部分所表示的磁铁片2d的侧面倾斜，形成与铁芯3A紧密粘合的内周面长于外周面的形状。

此时与磁铁片2d的倾斜侧面卡合的突起4d的形状与磁铁片2d的倾斜侧面相反，设定为外周面的长度大于靠近铁芯3A的内周面，并且突起4d与磁铁片2d的一侧面卡合，因此具有突起4d能够发挥防止磁铁片2d飞散的作用的优点。

此外，如图5(b)所示，突起4c(4d)的轴向长度设定为与铁芯3A的轴向长度CLA相同，因此虽然对于磁铁漏磁通会成为略微不利的条件，但在上述(图2)的切断工序(步骤S1)中，能够始终以相同形状对铁芯3A的薄钢板进行冲孔，并能够简化制造工序。

此外，通过适当改进上述(图3)的旋转夹具10以及限制夹具20、粘合剂涂布装置(未图示)等制造设备，还能够进一步简化轴向位置调整。

如上所示，本发明的实施方式2(图5)所涉及的磁铁式旋转电机的转子1A由圆柱形状的铁芯3A以及紧密粘合在铁芯3A的外周面上的多个磁铁(磁铁片2b)构成，铁芯3A具有沿外周面配置且向径向外侧突出的多个突起4c(4d)，多个突起4c配置为其长度与铁芯3A的轴向长度CLA相同，多个磁铁分别为长条形状，长条形状的周向宽度设定为小于突起4c的相互间隔，并且长条形状的轴向长度MLb设定为小于铁芯3的轴向长度CLA。

此外，多个磁铁(磁铁片2b)的各径向内表面粘合在多个突起4c彼此之间的铁芯3A的外周面上，多个磁铁分别错开配置为与位于各磁铁的两侧的2个突起4c之间的中央部相比靠近其中一个突起侧，多个磁铁的各轴向的一端面位置与铁芯3A的轴向的一端面位置一致。

并且，多个突起4c彼此之间的磁铁安装面由圆弧面构成，多个磁铁的各径向内周面由与磁铁安装面等同的圆弧面构成。

此外，本发明的实施方式2(图2)所涉及的磁铁式旋转电机的转子1A的制造方法中，该转子1A由铁芯3A和规定数量的磁铁(磁铁片2b)构成，该铁芯3A具有圆柱形状，并且沿外周面配置有向径向外侧突出的规定数量的突起4c，该磁铁紧密粘合在铁芯3A的外周面上，其中具有：切断工序，其切断薄钢板，形成铁芯3A的冲片；层叠工序，其将通过切断工序形成的铁芯的冲片以与铁芯3A的轴向长度相当的规定片数进行层叠，形成铁芯3A；旋转夹具安装工序，其将通过层叠工序形成的铁芯3A安装在旋转夹具10上；涂布工序，其将粘合剂7涂布到铁芯3A的外周面的磁铁安装位置；磁铁片形成工序，其形成作为磁铁的原型的长条形状的磁铁片2b；限制夹具安装工序，其将通过磁铁片形成工序形成的磁铁片2b以应安装到铁芯3A上的规定数量进行排列，并安装到限制夹具20上；磁铁安装工序，其一边利用旋转夹具10旋转铁芯3A，一边利用限制夹具20将磁铁片2b按压到铁芯3A上，将规定数量的磁铁片2b逐片依次安装到铁芯3A的磁铁安装位置；以及磁化工序，其使安装在铁芯3A上的规定数量的磁铁片2b分别沿规定方向磁化。

磁铁安装工序中，铁芯3A以轴向成垂直线的方式直立，并且在铁芯3A的轴向下端部配置有外径大于铁芯3A的外径的限制板26。

磁铁片2b配置为，在安装到铁芯3A的磁铁安装位置内的周向规定位置时，因自重而落下，轴向下端面抵接限制板26，从而与铁芯3A的轴向下端面一致。

并且，本发明的实施方式2所涉及的磁铁式旋转电机的转子1A的制造装置中，该转子1A由铁芯3A和多个长条形状的磁铁(磁铁片2b)构成，该铁芯3A形成为圆柱形状，并且具有沿外周面配置且向径向外侧突出的多个突起4c(4d)，该磁铁紧密粘合在铁芯3A的外周面上，在多个突起4c彼此之间抵接于其中一个突起的侧面，其中具有：切断装置，其切断薄钢板，形成铁芯3A的冲片；层叠装置，其将铁芯3A的冲片以与铁芯3A的轴向长度相当的规定片数进行层叠，形成铁芯3A；旋转夹具10，其自由旋转地安装铁芯3A；涂布装置，其将粘合剂7涂布到铁芯3A的外周面的磁铁安装位置；磁铁片形成装置，其形成作为磁铁的原型的长条形状的磁铁片2b；限制夹具20，其将磁铁片2b以应安装到铁芯3A上的规定数量进行排列，并进行安装；限制板26(轴向调整夹具)，其使规定数量的磁铁片2b的各轴向的一端面位置与铁芯3A的轴向的一端面位置一致；以及磁化装置，其使安装在铁芯3A上的规定数量的磁铁片2b分别沿规定方向磁化。

上述制造装置中，通过一边利用旋转夹具10旋转铁芯3A，一边利用限制夹具20将磁铁片2b按压到铁芯3A上，将规定数量的磁铁片2b逐片依次安装到铁芯3A的磁铁安装位置，使多个磁铁片2b的各径向内表面紧密粘合到多个突起4c彼此之间的铁芯3A的外周面上，并且将多个磁铁片2b分别错开配置为，与位于各磁铁片2b的两侧的2个突起4c之间的中央部相比靠近其中一个突起侧。

此外，旋转夹具10b具有作为轴向调整夹具发挥功能的限制板26，限制板26具有大于铁芯3A的外径的外径，配置在铁芯3A的轴向下端面。

根据上述构成，与上述实施方式1同样地，能够提供可将磁铁(磁铁片2b)简单地安装到转子1A的铁芯3A的规定位置的磁铁式旋转电机的转子1A及其制造方法以及装置。

此外，上述(图4)的实施方式1中，利用随着铁芯3的旋转而产生的轴向调整夹具11的上推作用，调整了轴向位置，但根据本发明的实施方式2，可仅将限制板26配置在铁芯3A的下端面(图中右侧)附近的旋转夹具10b上，因此能够进一步简化调整作业。

具体地说，例如图3的安装工序中，磁铁片2b离开限制夹具20的左右限制构件21而移动至铁芯3A的侧面时，磁铁片2b会因自重而略微落下，磁铁片2b的下端面抵接于限制板26并停止，因此磁铁片2b的轴向停止位置与铁芯3A的下端面一致。

因此，能够根据限制板26的设置位置决定磁铁片2b的轴向位置，容易防止各磁铁片2b发生轴向位置偏差。

符号说明

1、1A 转子

2、2a 磁铁

2b、2c、2d、2p 磁铁片

3、3A 铁芯

4、4b、4c、4d 突起

5 中心孔

6 周边孔

7 粘合剂

10、10b 旋转夹具

11 轴向调整夹具

12 倾斜面

20 限制夹具

21 左右限制构件

22 按压杆

23 浇口

24 按压夹具

25 滚子

26 限制板

S1 切断工序

S2 层叠工序

S3 旋转夹具安装工序

S4 涂布工序

S5 烧结工序

S6 磁铁片形成工序

S7 限制夹具安装工序

S8 磁铁安装工序

S9 轴向调整工序

S10 按压工序

S11 磁铁固定工序

S12 磁化工序

Claims (14)

1.一种磁铁式旋转电机的转子，其由圆柱形状或多角柱形状的铁芯以及紧密粘合在所述铁芯的外周面上的多个磁铁构成，其特征在于，

所述铁芯具有沿外周面配置且向径向外侧突出的多个突起，

所述多个突起至少配置在所述铁芯的轴向的端部附近，

所述多个磁铁分别为长条形状，所述长条形状的周向宽度设定为小于所述突起的相互间隔，并且所述长条形状的轴向长度设定为小于所述铁芯的轴向长度，

所述多个磁铁的各径向内表面紧密粘合在所述多个突起彼此之间的所述铁芯的外周面，

所述多个磁铁分别错开配置为，与位于各磁铁的两侧的2个突起之间的中央部相比靠近其中一个突起侧，

所述多个磁铁的各轴向的一端面位置与所述铁芯的轴向的一端面位置一致。

2.根据权利要求1所述的磁铁式旋转电机的转子，其特征在于，所述多个磁铁在各周向中央部的厚度设定为大于位于各磁铁的两侧的2个突起的径向高度的值。

3.根据权利要求1或2所述的磁铁式旋转电机的转子，其特征在于，所述多个突起彼此之间的磁铁安装面由平面或圆弧面构成，所述多个磁铁的各径向内周面由与所述磁铁安装面等同的平面或圆弧面构成。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的磁铁式旋转电机的转子，其特征在于，所述多个磁铁分别形成为，在剖面形状中周向中央部的厚度大于两侧面部的厚度，并且厚度从所述周向中央部向所述两侧面部减小。

5.一种磁铁式旋转电机的转子的制造方法，该转子由铁芯和规定数量的磁铁构成，所述铁芯形成为圆柱形状或多角柱形状，并且沿外周面配置有向径向外侧突出的规定数量的突起，所述磁铁紧密粘合在所述铁芯的外周面上，其特征在于，具有：

切断工序，其切断薄钢板，形成所述铁芯的冲片；

层叠工序，其将通过所述切断工序形成的所述铁芯的冲片以与所述铁芯的轴向长度相当的规定片数进行层叠，形成所述铁芯；

旋转夹具安装工序，其将通过所述层叠工序形成的所述铁芯安装到旋转夹具上；

涂布工序，其将粘合剂涂布到所述铁芯的外周面的磁铁安装位置；

磁铁片形成工序，其形成作为所述磁铁的原型的长条形状的磁铁片；

限制夹具安装工序，其将通过所述磁铁片形成工序形成的磁铁片以应安装到所述铁芯上的规定数量进行排列，并安装到限制夹具上；

磁铁安装工序，其一边利用所述旋转夹具旋转所述铁芯，一边利用所述限制夹具将所述磁铁片按压到所述铁芯上，将所述规定数量的磁铁片逐片依次安装到所述铁芯的磁铁安装位置；以及

磁化工序，其使安装在所述铁芯上的规定数量的磁铁片分别沿规定方向磁化。

6.根据权利要求5所述的磁铁式旋转电机的转子的制造方法，其特征在于，

所述磁铁片形成工序中，所述磁铁片形成为，剖面内中央部的厚度大于两侧面的厚度，并且厚度从周向中央部向两侧面部减小，而且中央部的厚度大于所述铁芯的突起的径向高度，并且轴向长度小于所述铁芯的轴向长度，

所述磁铁安装工序中，所述磁铁片安装成满足以下位置关系，即径向内周面安装在所述铁芯的2个突起的周向间的磁铁安装位置，并且通过所述旋转夹具的旋转，所述磁铁片的一个侧面与所述2个突起的周向上的一个内侧壁抵接，所述磁铁片的另一个侧面与所述2个突起的另一个侧壁之间具有空隙。

7.根据权利要求5或6所述的磁铁式旋转电机的转子的制造方法，其特征在于，

在通过所述磁铁安装工序，将所述磁铁片安装到所述磁铁安装位置内的周向规定位置之后，

具有轴向调整工序，其移动所述磁铁片的轴向的一端面，使所述磁铁片的轴向的一端面与所述铁芯的轴向的一方向端面一致，

所述轴向调整工序中，所述磁铁片的轴向的一端面通过所述旋转夹具的旋转，移动至所述铁芯的轴向的一方向端面方向。

8.根据权利要求5或6所述的磁铁式旋转电机的转子的制造方法，其特征在于，

所述磁铁安装工序中，

所述铁芯以轴向成垂直线的方式直立，

在所述铁芯的轴向下端部，配置有外径大于所述铁芯的外径的限制板，

所述磁铁片配置为，在安装于所述铁芯的磁铁安装位置内的周向规定位置时，因自重而落下，轴向下端面抵接至所述限制板，从而与所述铁芯的轴向下端面一致。

9.根据权利要求5至8的任一项所述的磁铁式旋转电机的转子的制造方法，其特征在于，

所述磁铁安装工序具有：

将所述铁芯安装到所述旋转夹具，并使其旋转的工序；以及

将安装在所述限制夹具上的规定数量的磁铁片中前端部的磁铁片与旋转中的所述铁芯相对并进行按压的工序。

10.根据权利要求5至9的任一项所述的磁铁式旋转电机的转子的制造方法，其特征在于，在所述磁铁安装工序之后，具有按压工序，其将所述磁铁片按压向所述铁芯的中心轴侧。

11.根据权利要求10所述的磁铁式旋转电机的转子的制造方法，其特征在于，在所述按压工序之后，具有磁铁固定工序，其使所述粘合剂固化，并将所述磁铁片固定到所述铁芯上。

12.一种磁铁式旋转电机的转子的制造装置，该转子由铁芯和规定数量的长条形状的磁铁构成，所述铁芯形成为圆柱形状或多角柱形状，并且含有沿外周面配置且向径向外侧突出的规定数量的突起，所述磁铁以在所述规定数量的突起彼此之间抵接于其中一个突起的侧面的方式紧密粘合在所述铁芯的外周面上，，其特征在于，具有：

切断装置，其切断薄钢板，形成所述铁芯的冲片；

层叠装置，其将所述铁芯的冲片以与所述铁芯的轴向长度相当的规定片数进行层叠，形成所述铁芯；

旋转夹具，其自由旋转地安装所述铁芯；

涂布装置，其将粘合剂涂布到所述铁芯的外周面的磁铁安装位置；

磁铁片形成装置，其形成作为所述磁铁的原型的长条形状的磁铁片；

限制夹具，其将所述磁铁片以应安装到所述铁芯上的规定数量进行排列，并进行安装；

轴向调整夹具，其使所述规定数量的磁铁片的各轴向的一端面位置与所述铁芯的轴向的一端面位置一致；以及

磁化装置，其使安装在所述铁芯上的规定数量的磁铁片分别沿规定方向磁化，

通过一边利用所述旋转夹具旋转所述铁芯，一边利用所述限制夹具将所述磁铁片按压到所述铁芯上，将所述规定数量的磁铁片逐片依次安装到所述铁芯的磁铁安装位置，

从而使所述规定数量的磁铁片的各径向内表面紧密粘合到所述规定数量的突起彼此之间的所述铁芯的外周面上，并且将所述规定数量的磁铁片分别错开配置为与位于各磁铁片的两侧的2个突起之间的中央部相比靠近其中一个突起侧。

13.根据权利要求12所述的磁铁式旋转电机的转子的制造装置，其特征在于，所述旋转夹具具有作为所述轴向调整夹具发挥功能的限制板，

所述限制板具有比所述铁芯的外径要大的外径，并且配置在所述铁芯的轴向下端面。

14.根据权利要求12或13所述的磁铁式旋转电机的转子的制造装置，其特征在于，具有按压夹具，其具有用来将配置在所述铁芯的磁铁安装位置内的规定位置的各磁铁片按压向所述铁芯的中心轴侧的滚子。