CN106208556A - 转子铁芯的制造方法、转子的制造方法、转子以及马达 - Google Patents

Abstract

提供一种转子铁芯的制造方法、转子的制造方法、转子以及马达，本发明的转子铁芯的制造方法为具有轴、多个铁芯件以及充填部的转子铁芯的制造方法，该转子铁芯的制造方法包括以下工序：工序S1，形成具有大致环状的废料部和铁芯板部的板部件，其中，大致环状的废料部具有沿轴向贯通的中心孔，铁芯板部在废料部的径向内侧与废料部连续配置并构成铁芯件的一部分；工序S2，形成具有将板部件层叠而成的铁芯件的层叠体；工序S3，将层叠体与轴设置于模具；工序S4，使熔融的树脂或非磁性材料流入模具内，形成至少一部分位于铁芯件之间的充填部，来形成成型体；以及工序S5，将废料部与铁芯板部分离。

Description

转子铁芯的制造方法、转子的制造方法、转子以及马达

技术领域

本发明涉及一种转子铁芯的制造方法、转子的制造方法、转子以及马达。

背景技术

以往，公知一种轮辐式马达。例如，在日本特开2004-215474号公报中，记载了一种转子具有多个嵌入式小齿的马达。

在上述那样的马达中，优选通过树脂将多个嵌入式小齿一体成型而固定。但是，在这种情况，需要在通过模具或夹具等保持各个嵌入式小齿的同时，使树脂流入模具内。因此，存在以下问题：作业性差，在制造转子时花费很大工夫。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的之一在于提供一种具有多个铁芯件的转子铁芯的制造方法，能够减少制造时所花费的工夫的转子铁芯的制造方法以及具有这样的转子铁芯的转子的制造方法。并且，目的之一还在于提供一种具有能够简化制造工序的结构的转子以及具有这样的转子的马达。

本发明的一个实施方式为转子铁芯的制造方法，转子铁芯具有：轴，其沿在上下方向上延伸的中心轴线配置；多个铁芯件，它们在轴的径向外侧沿周向彼此分离配置；以及充填部，其覆盖铁芯件的至少一部分。转子铁芯的制造方法包括以下工序：工序S1，形成具有大致环状的废料部和铁芯板部的板部件，其中，废料部具有沿轴向贯通的中心孔，铁芯板部在废料部的径向内侧与废料部连续配置并构成铁芯件的一部分；工序S2，形成具有将板部件层叠而成的铁芯件的层叠体；工序S3，将层叠体与轴设置在模具内；工序S4，使熔融的树脂或非磁性材料流入模具内，形成至少一部分位于铁芯件之间的充填部，来形成成型体；以及工序S5，将废料部与铁芯板部分离。

在工序S1中形成的板部件中，废料部具有第一连接部，第一连接部为向径向凹陷的凹部以及向径向突出的凸部中的一方，且铁芯板部具有第二连接部，第二连接部为向径向凹陷的凹部以及向径向突出的凸部中的另一方。工序S1包括以下工序：工序S1a，形成第一连接部以及第二连接部；以及工序S1b，使第一连接部与第二连接部嵌合。在工序S5中，将第一连接部与第二连接部的嵌合拆开，而将废料部与铁芯板部分离。

第一连接部为向径向内侧突出的凸部。第二连接部为向径向内侧凹陷的凹部。第二连接部在比第二连接部的径向外端靠径向内侧的位置具有周向的尺寸比所述第二连接部的径向外端大的部分。

在工序S1a中，对电磁钢板进行冲裁，在外缘形成具有所述第二连接部的圆板部，在内缘形成具有所述第一连接部的贯通孔。在工序S1b中，使圆板部嵌合于贯通孔。工序S1包括对圆板部的一部分进行冲裁来形成铁芯板部的外形的工序S1c。

废料部具有从中心孔的内缘向径向内侧延伸的延伸部。延伸部具有第一连接部。在工序S1中，铁芯板部通过第一连接部与第二连接部嵌合而与延伸部连接。

废料部具有将在工序S2中沿轴向层叠的板部件固定的固定部。工序S1包括形成固定部的工序S1d。

转子铁芯的制造方法包括在工序S3之前进行的、在轴的外周面形成向径向内侧凹陷的第一槽的工序。第一槽配置在与充填部接触的部位。

在工序S4中，使树脂或非磁性材料经由与铁芯件隔着间隙在轴向上对置的浇口流入模具内。

铁芯件具有沿轴向贯通铁芯件的铁芯件贯通孔。浇口在径向上配置在与铁芯件贯通孔不同的位置。在工序S4中，使树脂或非磁性材料流入铁芯件贯通孔。

本发明的一个方式的转子的制造方法为具有转子铁芯、多个永磁铁以及传感器磁铁的转子的制造方法，其中，转子铁芯通过上述的转子铁芯的制造方法而制造，多个永磁铁对铁芯件进行励磁，传感器磁铁直接或间接地固定于轴，转子的制造方法包括以下工序：工序S6，在工序S4之后进行，形成从轴的外周面向径向内侧凹陷的第二槽；以及工序S7，在工序S6之后进行，向轴的形成有第二槽的部位安装传感器磁铁。

本发明的一个方式的转子具有转子铁芯以及多个永磁铁，其中，转子铁芯具有：沿在上下方向上延伸的中心轴线配置的轴；在轴的径向外侧沿周向彼此分离配置的多个铁芯件；具有覆盖铁芯件的至少一部分的充填部，永磁铁对铁芯件进行励磁。铁芯件具有被沿轴向层叠的多个板状的铁芯板部，铁芯板部具有从径向外端向径向内侧凹陷的凹部。

凹部在比凹部的径向外端靠径向内侧的位置具有周向的尺寸比凹部的径向外端大的部分。

充填部具有覆盖铁芯件的上侧的盖部。在盖部的上表面配置有至少一个浇口痕迹。

铁芯件具有沿轴向贯通铁芯件的铁芯件贯通孔。浇口痕迹在径向上配置在与铁芯件贯通孔不同的位置。在铁芯件贯通孔配置有充填部的一部分。

浇口痕迹设置有多个，且沿周向等间隔地配置。

本发明的一个方式的马达具有：定子；以及，相对于所述定子能够以所述中心轴线为中心相对地旋转的上述转子。

根据本发明的一个方式，能够减少在制造具有多个铁芯件的转子铁芯时所花费的工夫。

有以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是示出本实施方式的马达的剖视图。

图2是示出本实施方式的转子的立体图。

图3是示出本实施方式的转子的立体图。

图4是示出本实施方式的转子的图，是图2的IV-IV剖视图。

图5是示出本实施方式的轴的立体图。

图6是示出本实施方式的铁芯件的俯视图。

图7是示出本实施方式的板部件的俯视图。

图8是示出本实施方式的转子铁芯的制造方法中的板部件形成工序S1的一部分的俯视图。

图9是示出本实施方式的转子铁芯的制造方法中的板部件形成工序S1的一部分的俯视图。

图10是示出本实施方式的转子铁芯的制造方法中的层叠体形成工序S2的一部分的剖视图。

图11是示出本实施方式的转子铁芯的制造方法中的设置工序S3以及成型体形成工序S4的一部分的俯视图。

图12是示出本实施方式的成型体的立体图。

图13是示出本实施方式的铁芯件的其他例子的俯视图。

图14是示出本实施方式的铁芯件的其他例子的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式所涉及的马达进行说明。图1是示出马达10的剖视图。图2是示出转子30的立体图。图3是示出转子30的立体图。图4是示出转子30的图，是图2中的IV-IV剖视图。

如图1至图3所示，马达10包括转子30、定子40、多个轴承51、52以及机壳20。马达10具有检测转子30的旋转位置的旋转传感器64。

转子30是所谓的轮辐式转子。转子30能够相对于定子40以沿上下方向延伸的中心轴线J为中心相对地旋转。转子30具有转子铁芯32、多个永磁铁33A、33B以及传感器组件60。传感器组件60具有传感器轭61、传感器磁铁62以及覆盖传感器磁铁62的磁铁外罩63。另外，在图3中，省略了传感器组件60的图示。

如图4所示，转子铁芯32具有轴31、充填部35以及多个铁芯件34N、34S。转子铁芯32例如通过向模具配置铁芯件34N、34S而流入熔融的树脂或非磁性材料的模制成型制得。

图5是示出轴31的立体图。轴31沿中心轴线J配置。在该优选实施方式中，轴31为圆柱状的部件。轴31既可以是实心，也可以是中空的圆筒状的部件。如图5所示，轴31的外周面具有向径向内侧凹入的多个第一槽38。第一槽38分别在轴向上延伸。多个第一槽38沿周向配置。第一槽38例如通过凿缝加工而形成。另外，第一槽38也可以通过其他加工方法形成。

如图3所示，轴31具有在外周面向径向内侧凹陷的多个第二槽39。第二槽39在轴向上延伸。多个第二槽39沿周向配置。第二槽39分别配置在比充填部35靠上侧的位置。第二槽39例如通过凿缝加工而形成。另外，第二槽39也可以通过其他加工方法形成。

如图4所示，在转子30中，充填部35配置在轴31的径向外侧。充填部35固定于轴31的外周面。更具体地说，充填部35固定于轴31的外周面中的设置有第一槽38的部位。换言之，第一槽38配置在与充填部35接触的部位。

充填部35的至少一部分配置在多个铁芯件34N、34S之间。充填部35覆盖铁芯件34N、34S的至少一部分。充填部35保持多个铁芯件34N、34S。在本实施方式中，充填部35的材料为树脂。另外，充填部35的材料例如也可以是非磁性材料来代替树脂。作为充填部35的材料而使用的非磁性材料例如能够用铝、不锈钢(SUS)等。

另外，在本说明书中，所谓的“充填部的至少一部分配置在多个铁芯件之间”包括充填部的至少一部分位于将多个铁芯件中的任意两个铁芯件连接的线上。所谓的“多个铁芯件中的任意两个铁芯件”并没有被特别地限定，既可以是沿周向相邻的两个铁芯件，也可以是隔着轴31在径向上相向的两个铁芯件。在图4中，充填部35的一部分位于沿周向相邻的铁芯件34N、34S之间。

在充填部35的下表面设置有供永磁铁33A、33B插入的多个磁铁插入孔(图示省略)。多个磁铁插入孔在周向上配置于铁芯件34N与铁芯件34S之间。

如图2及图3所示，充填部35具有覆盖铁芯件34N、34S的上侧的盖部35b。在该实施方式中，从轴向观察时，盖部35b的形状为以中心轴线J为中心的圆形。在盖部35b的上表面配置至少一个浇口痕迹35c。在图2及图3中，多个浇口痕迹35c设置于盖部35b的上表面。各浇口痕迹35c沿周向等间隔地配置。在该实施方式中，浇口痕迹35c的数量为七个。浇口痕迹35c的数量与后述的浇口G的数量相同。浇口痕迹35c例如配置在沿周向相邻的磁铁插入孔之间。浇口痕迹35c配置在铁芯件34N、34S的上方。

如图4所示，铁芯件34N、34S在轴31的径向外侧沿周向相互分开配置。铁芯件34N与铁芯件34S沿周向交替配置。铁芯件34N通过永磁铁33A、33B被励磁为N极。铁芯件34S通过永磁铁33A、33B被励磁为S极。

在本实施方式中，铁芯件34N、34S仅通过充填部35相互连接。即，在转子30中，在铁芯件34N、34S之间不存在除相互连接的充填部35以外的部分，铁芯件34N、34S彼此分离。因此，例如在通过模制成型制作转子铁芯32的情况下，在模具内，熔融的树脂或非磁性材料易流入铁芯件34N、34S之间。

一般地，较多情况下轮辐式的转子具有将铁芯件与轴连接的连接部或将多个铁芯件彼此连接的连接部。但是，在该优选实施方式所涉及的转子30中，不存在这样的连接部。因此，从永磁铁33A、33B流出的磁通难以流动到比铁芯件34N、34S靠径向内侧的位置。由此，从永磁铁33A、33B流出的磁通大部分向铁芯件34N、34S的径向外侧流动。其结果是，能够增加有助于马达10的转矩的产生的磁通的比例，从而能够增大马达10的转矩。

在本实施方式中，铁芯件34N例如设置有七个。铁芯件34S例如设置有七个。即，铁芯件34N的数量与铁芯件34S的数量相同。

除通过被永磁铁33A、33B励磁的磁极不同这一点以外，铁芯件34N的结构与铁芯件34S的结构为相同的结构。因此，在以下说明中，存在仅代表性地对铁芯件34N进行说明，而省略关于铁芯件34S的说明的情况。

如图4及图6所示，铁芯件34N为大致扇形，周向的尺寸随着从径向内侧朝向径向外侧而变大。铁芯件34N的径向外侧的角部其周向两侧均被倒角。铁芯件34N的角部的倒角既可以是直倒角，也可以是圆倒角。

如图1所示，铁芯件34N具有沿轴向层叠的多个板状的铁芯板部37。即，铁芯板部37构成铁芯件34N的一部分。铁芯板部37是为磁性材料的一种的电磁钢板。

如图6所示，铁芯板部37具有为向径向凹入的凹部的第二连接部37a。更详细地说，第二连接部37a为从铁芯板部37的径向外端向径向内侧凹入的凹部。由此，能够容易地进行后述的转子铁芯32的制造方法以及转子30的制造方法。即，本实施方式的转子30以及马达10具有能够使制造工序简化的结构。

第二连接部37a的径向外端的周向の尺寸a比第二连接部37a的径向内端的周向尺寸b小。即，第二连接部37a在比第二连接部37a的径向外端靠径向内侧的位置具有周向的尺寸比第二连接部37a的径向外端大的部分。如图6所示，在俯视时，第二连接部37a的内侧面的外形为构成大致矩形的边中构成三边的形状。第二连接部37a的内侧面在第二连接部37a的周向尺寸从径向外侧朝向径向内侧变大的方向上倾斜。

通过沿轴向层叠铁芯板部37，将各铁芯板部37的第二连接部37a层叠。由此，如图2及图3所示，在铁芯件34N的径向外端形成沿轴向延伸的铁芯凹部34a。

如图6所示，铁芯板部37具有沿轴向贯通铁芯板部37的铁芯板部贯通孔37c。从轴向观察时，铁芯板部贯通孔37c的形状为圆形。另外，从轴向观察时的铁芯板部贯通孔37c的形状并没有特别地限定，既可以是椭圆形，也可以是多边形。

如图1所示，铁芯件34N具有沿轴向贯通铁芯件34N的铁芯件贯通孔37b。铁芯件贯通孔37b通过沿轴向连接多个铁芯板部贯通孔37c而构成。在铁芯件贯通孔37b处配置有充填部35的一部分。因此，能够通过充填部35将铁芯板部37彼此固定。

如图6所示，从轴向观察时，铁芯件贯通孔37b的形状为圆形。另外，从轴向观察时的铁芯件贯通孔37b的形状没有被特别地限定，既可以是椭圆形，也可以是多边形。在转子30中，铁芯件贯通孔37b配置在比浇口痕迹35c靠径向外侧的位置。即，浇口痕迹35c在径向上配置在与铁芯件贯通孔37b不同的位置。

如图4所示，永磁铁33A、33B将铁芯件34N、34S励磁。永磁铁33A、33B为在径向上延伸的长方体形状。永磁铁33A与永磁铁33B沿周向交替配置。永磁铁33A、33B分别配置在铁芯件34N、34S彼此的周向之间。

永磁铁33A、33B分别具有沿周向配置的两个磁极。在该实施方式中，永磁铁33A在周向一侧具有N极，在周向另一侧具有S极。永磁铁33B在周向一侧具有S极，在周向另一侧具有N极。由此，沿周向相邻的永磁铁33A、33B的磁极在周向上彼此同极相对。

在永磁铁33A的N极与永磁铁33B的N极之间配置有铁芯件34N。由此，铁芯件34N被励磁成N极。在永磁铁33A的S极与永磁铁33B的S极之间配置有铁芯件34S。由此，铁芯件34S被励磁成S极。

除周向上的磁极的配置不同这一点以外，永磁铁33A的结构与永磁铁33B的结构相同。因此，在以下说明中，存在仅代表性地对永磁铁33A进行说明而省略关于永磁铁33B的说明的情况。

在该实施方式中，永磁铁33A与位于周向两侧的铁芯件34N和铁芯件34S直接地接触。因此，永磁铁33A通过磁力贴附于铁芯件34N以及铁芯件34S。另外，永磁铁33A也可以隔着充填部35的一部分与铁芯件34N、34S间接地接触。

永磁铁33A在径向上延伸。永磁铁33A与轴向正交的截面的形状为矩形。在本实施方式中，永磁铁33A的数量为七个。永磁铁33B的数量为七个。即，永磁铁33A的数量与永磁铁33B的数量相同。在该优选实施方式中，永磁铁33A、33B的数量与铁芯件34N、34S的数量相同。另外，铁芯件34N、34S的数量也可以根据永磁铁33A、33B的数量适当地变更。永磁铁33A、33B的数量也可以根据马达的规格适当地变更。

如图1及图2所示，传感器轭61为大致圆筒状的部件。传感器轭61由磁性材料构成。传感器轭61具有大致环状的内壁部61a和大致环状的外壁部61b以及顶板部61c。

在本实施方式中，内壁部61a为大致圆环状。如图1所示，外壁部61b位于内壁部61a的径向外侧，并沿周向包围内壁部61a。即，传感器轭61为双重圆筒形状。顶板部61c为将内壁部61a的上端部与外壁部61b的上端部连接的大致圆环状。

轴31被压入由内壁部61a构成的贯通孔中。即，传感器轭61通过内壁部61a的内侧面固定于轴31的外周面而固定于轴31。更详细地说，内壁部61a的内侧面固定于轴31的外周面的设置有第二槽39的部位。

在轴31中，通过设置有第二槽39，第二槽39彼此的周向之间的部分(参照图3)的外径变得比设置有第二槽39的部分的外径大。因此，在对传感器轭61压入轴31时，第二槽39彼此周向之间的部分起到了压入余量的作用。由此，能够更加牢固地将传感器轭61固定于轴31。

传感器磁铁62为圆环状。传感器磁铁62保持于传感器轭61。更详细地说，传感器磁铁62从径向外侧嵌合于外壁部61b。由此，传感器磁铁62隔着传感器轭61间接地固定于轴31。另外，传感器磁铁62也可以直接地固定于轴31。

旋转传感器64与传感器磁铁62隔着间隙在径向上对置。作为旋转传感器64例如使用多个霍尔集成电路。旋转传感器64检测传感器磁铁62的磁通。基于检测出的磁通，在控制马达10的控制装置等(省略图示)中计算出转子30的旋转位置。另外，也可以旋转传感器64与传感器磁铁62隔着间隙在轴向上对置。

本实施方式的转子30的制造方法包括第一槽形成工序S0、板部件形成工序S1、层叠体形成工序S2、设置工序S3、成型体形成工序S4、分离工序S5、第二槽形成工序S6、传感器磁铁安装工序S7以及永磁铁配置工序S8。本实施方式的转子30的制造方法包括转子铁芯32的制造方法，转子铁芯32的制造方法包括从第一槽形成工序S0至第二槽形成工序S6。

如图5所示，第一槽形成工序S0为在轴31a(图5左图)的外周面形成第一槽38的工序。例如，通过对轴31a的外周面实施切削加工等来形成第一槽38。

板部件形成工序S1为形成板部件70a(参照图7)的工序。板部件70a为板状的部件。俯视时的板部件70a的形状为大致正方形。板部件70a的四角被倒角。板部件70a具有废料部71和铁芯板部37。废料部71为大致环状，具有沿轴向贯通的中心孔71a。

另外，在本说明书中，所谓的“某部件为环状”包括某部件为遍及整周连续的形状。即，所谓的环状包括圆环状、椭圆环状、角环状、矩形环状等。并且，所谓的“某部件为大致环状”包括某部件为遍及整周连续的形状或某部件在一周中的一部分上为不连续的形状。

废料部71具有废料部主体71b、延伸部72、第一连接部72b以及固定部73。废料部主体71b为在废料部71中规定中心孔71a的环状的部分。延伸部72从中心孔71a的内缘向径向内侧延伸。延伸部72具有延伸部主体72a和第一连接部72b。延伸部主体72a与废料部主体71b连接，并从废料部主体71b向径向延伸。

在图7中，第一连接部72b为向径向突出的凸部。更详细地说，第一连接部72b为从延伸部主体72a向径向内侧突出的凸部。俯视时的第一连接部72b的形状为大致矩形。第一连接部72b的形状为沿着第二连接部37a的形状的形状。

在板部件70a中，铁芯板部37在废料部71的径向内侧与废料部71连续配置。通过将为凹部的第二连接部37a与为凸部的第一连接部72b嵌合，铁芯板部37连接于废料部71。如上所述，第二连接部37a在比第二连接部37a的径向外端靠径向内侧的位置具有周向尺寸比第二连接部37a的径向外端大的部分。因此，能够抑制第一连接部72b在径向上移动。由此，能够抑制铁芯板部37相对于废料部71在径向上移动而脱落。并且，在铁芯板部37以连接部为支点沿轴向移动的情况下，第一连接部72b的径向内端面与第二连接部37a的径向外端面干涉，来抑制铁芯板部37向轴向移动。由此，能够抑制铁芯板部37沿轴向移动而从废料部71脱落。

如上所述，第二连接部37a的内侧面在第二连接部37a的周向尺寸从径向外侧朝向径向内侧变大的周向的方向上倾斜。因此，在铁芯板部37以连接部为支点向轴向移动的情况下，第一连接部72b的侧面与第二连接部37a的内侧面干涉，来抑制铁芯板部37向轴向移动。由此，能够进一步抑制铁芯板部37沿轴向移动而从废料部71脱落。

固定部73在废料部主体71b处配置有多个(在图7中为八个)。优选各固定部73以中心轴线J为中心被配置成点对称。俯视时的固定部73的形状例如为长方形。如图10所示，固定部73具有向下侧凹陷的凹陷部73a和向下侧突出的突出部73b。凹陷部73a与突出部73b在轴向上重叠。

如图7所示，在废料部主体71b的四角中对称地面对中心轴线J的两个位置上分别设置有销孔75。在该实施方式中，销孔75的数量为两个。销孔75沿轴向贯通板部件70a。

板部件形成工序S1包括连接部形成工序S1a、嵌合工序S1b、外形形成工序S1c以及固定部形成工序S1d。

图8所示的连接部形成工序S1a为形成第一连接部72b以及第二连接部37a的工序。在图8所示的连接部形成工序S1a中，对带状的电磁钢板80进行冲裁，来形成圆板部81和贯通孔82。圆板部81的俯视形状为圆形。圆板部81在外缘具有多个第二连接部37a。多个第二连接部37a在圆板部81的外缘沿周向等间隔地配置。

通过从电磁钢板80冲裁圆板部81，来形成贯通孔82。贯通孔82在内缘具有多个第一连接部72b。多个第一连接部72b在贯通孔82的内缘沿周向等间隔地配置。第一连接部72b通过沿第二连接部37a冲裁电磁钢板80而形成。

嵌合工序S1b为使第一连接部72b与第二连接部37a嵌合的工序。在图8所示的嵌合工序S1b中，使圆板部81嵌合于贯通孔82。由此，第一连接部72b与第二连接部37a嵌合。在嵌合工序S1b中，通过使圆板部81嵌合于贯通孔82，能够使多个第一连接部72b与多个第二连接部37a集中嵌合。因此，能够容易地使第一连接部72b与第二连接部37a嵌合。

图9所示的外形形成工序S1c为对电磁钢板80的一部分进行冲裁来形成铁芯板部37的外形和延伸部主体72a的外形的工序。具体来说，对圆板部81中变为铁芯板部37的部分以外的部分进行冲裁而分离。通过外形形成工序S1c，来形成铁芯板部37、延伸部72以及中心孔71a。铁芯板部37在与延伸部72连接的状态下形成。即，在板部件形成工序S1中，通过第一连接部72b与第二连接部37a嵌合，铁芯板部37与延伸部72连接。

在将转子铁芯32用于较小的中型马达或小型马达的情况下，与用于大型马达的情况相比，若在形成铁芯板部37的外形之后，形成第一连接部72b以及第二连接部37a，则被层叠的多个铁芯板部37易变得分散。其结果是，难以使多个第一连接部72b与多个第二连接部37a嵌合。因此，在较小的中型马达或小型马达制造中，在使用转子铁芯32的情况下，适宜在外形形成工序S1c之前进行连接部形成工序S1a以及嵌合工序S1b。

固定部形成工序S1d为形成固定部73的工序。具体来说，通过冲压加工将电磁钢板80的一部分沿轴向铆接，来形成固定部73。固定部73为在层叠体形成工序S2中将沿轴向重叠的板部件70a彼此固定的部分。形成固定部73的部位为成为废料部71的部分。因此，无需将固定部73设置于铁芯板部37。由此，能够抑制经过铁芯件34N、34S的磁通变形，从而能够抑制马达10的磁性下降。

在固定部形成工序S1d之后，对电磁钢板80沿图7所示的板部件70a的外形进行冲裁。由此，形成板部件70a。

另外，板部件形成工序S1包括形成铁芯板部贯通孔37c的工序以及形成销孔75的工序。形成铁芯板部贯通孔37c的工序以及形成销孔75的工序可以以板部件形成工序S1中的任意顺序进行。形成铁芯板部贯通孔37的工序例如在外形形成工序S1c之前进行。

如图10所示，层叠体形成工序S2为层叠板部件70a而形成层叠体70的工序。在被层叠的板部件70a上依次层叠板部件70a。此时，被层叠的板部件70a的突出部73b已经嵌合于被层叠的板部件70a的凹陷部73a。由此，将沿轴向重叠的板部件70a彼此固定。

在本实施方式中，在板部件形成工序S1中被冲裁的板部件70a分别被依次层叠。即，板部件形成工序S1与层叠体形成工序S2同时进行。由此，能够高效地形成层叠体70。另外，也可以在通过板部件形成工序S1将构成层叠体70的板部件70a全部形成之后，进行层叠体形成工序S2。

板部件74为构成层叠体70的板部件70a中被配置在最下侧的板部件70a。板部件74作为固定部具有沿轴向贯通板部件74的板部件贯通孔74a。在板部件贯通孔74a中嵌合有在板部件74的上侧被层叠的板部件70a的突出部73b。通过层叠体70具有板部件74，例如在重叠多个层叠体70而构成转子铁芯32的情况下，能够防止相邻的层叠体70彼此通过固定部73被固定。

通过层叠多枚板部件70a，层叠铁芯板部37。由此，形成铁芯件34N、34S。即，层叠体70具有铁芯件34N、34S。

如图11所示，设置工序S3为将层叠体70与轴31设置在模具D内的工序。将层体70与轴31设置在模具D内的顺序没有被特别地限定，既可以先设置层叠体70，也可以先设置轴31，还可以将层叠体70与轴31同时设置。

作为一个例子，首先，在模具D内设置层叠体70。此时，如图7所示，废料部71具有延伸部72。因此，能够在沿周向相邻的延伸部72彼此之间的间隙内配置模具D的一部分或夹具。由此，能够在模具D内稳定地保持层叠体70。

接下来，向设置在模具D内的层叠体70的中心孔71a插入轴31，通过夹具等将轴31相对于模具D定位。优选模具D在与轴31沿轴向对置的位置具有插入有轴31的末端部的凹部或孔。轴31通过配置在该凹部内或孔内而相对于模具D被定位。

成型体形成工序S4为将熔融的树脂或非磁性材料流入模具D内形成充填部35，从而形成图12所示的成型体90的工序。层叠体70与轴31通过充填部35连接而构成成型体90。在以下的说明中，对充填部35由树脂制成，且将熔融的树脂35a流入模具D内的情况进行说明。

如图11所示，在成型体形成工序S4中，树脂35a经由浇口G流入设置有层叠体70和轴31的模具D内。浇口G与铁芯件34N隔着间隙在轴向上对置。因此，从浇口G流入的树脂35a被朝向铁芯件34N的上表面射出。由此，利用从浇口G射出的树脂35a的射出压力从上侧对铁芯件34N施加压力，从而能够使被层叠的铁芯板部37彼此紧贴。因此，树脂35a进入铁芯板部37彼此之间，从而能够抑制相邻的铁芯板部37彼此之间的间隔扩展。其结果是，能够提高铁芯件34N、34S的尺寸精度。

在图11中，浇口G配置在铁芯件34N的上方。在径向上，浇口G的位置与铁芯件贯通孔37b的位置不同。因此，通过从浇口G向模具D内射出的树脂35a，能够对铁芯件34N的上表面施加压力。在图11中，浇口G配置在比铁芯件贯通孔37b靠径向内侧的位置。

假设浇口G配置在比铁芯件贯通孔37b靠径向外侧的位置的情况下，则经由铁芯件贯通孔37b流入铁芯件34N的下侧的树脂35a流入铁芯件34N的径向内侧。由此，存在如下情况：在铁芯件34N的径向内侧，树脂35a被从下侧朝向上侧充填。其结果是，存在如下顾虑：由于从下侧向上侧移动的树脂35a，树脂35a流入铁芯板部37彼此之间，被层叠的铁芯板部37彼此在上下方向上分开。

对此，通过浇口G配置在比铁芯件贯通孔37b靠径向内侧的位置，从浇口G流入模具D内的树脂35a被分成从上侧流入铁芯件贯通孔37b中的树脂35a和从上侧流入铁芯件34N的径向内侧的树脂35a。由此，能够抑制与铁芯件34N接触的树脂35a从下侧向上侧移动，从而能够抑制被层叠的铁芯板部37彼此在上下方向上分开。由此，能够进一步提高铁芯件34N、34S的尺寸精度。

在层叠体70中，多个板部件70a通过固定部73被固定。即，板部件70a彼此通过板部件70a的径向外侧的部分被固定。在注塑成型时，对板部件70a的径向内侧的部分施加利用树脂35a的射出压力。因此，板部件70a彼此在径向两端侧被按压。其结果是，能够进一步抑制被层叠的板部件70a彼此在上下方向上分开。

在成型体形成工序S4中，通过向铁芯件贯通孔37b流入树脂35a，能够将充填部35的一部分配置在铁芯件贯通孔37b内。由此，如上所述，能够通过充填部35将铁芯板部37彼此固定。

在该实施方式中，多个浇口G设置于模具D。多个浇口G沿周向等间隔地配置。因此，能够使模具D内的树脂35a的流动在周向的整体上均一。其结果是，能够提高充填部35的尺寸精度。充填部35的浇口痕迹35c形成于在成型体形成工序S4中充填部35的上表面中的配置有浇口G的部位。

根据本实施方式，第一槽形成工序S0在设置工序S3之前进行。因此，在成型体形成工序S4中流入模具D内的树脂35a流入第一槽38内。由此，充填部35的一部分配置在第一槽38内。因此，能够更加牢固地将轴31与充填部35固定。

分离工序S5为将废料部71与铁芯板部37分离的工序。在分离工序S5中，打开第一连接部72b与第二连接部37a的嵌合，来将废料部71与铁芯板部37分离。因此，能够容易地将废料部71与铁芯板部37分离。

具体来说，将成型体90从模具D取下，设置于冲床。之后，利用冲床，沿废料部71与铁芯板部37的边界从成型体90对包括轴31、充填部35、以及铁芯件34N、34S的部分进行冲裁。包括被冲裁的轴31、充填部35、以及铁芯件34N、34S的部分例如仅在没有设置第二槽39的这一点上与图3所示的转子铁芯32不同。

另外，在本说明书中，所谓的“将废料部与铁芯板部分离”只要能够将废料部与铁芯板部分离即可，其方法并没有被特别地限定。例如，所谓的“将废料部与铁芯板部分离”也包括将废料部与铁芯板部之间切断或将废料部与铁芯板部之间折断等。

成型体90中轴31、充填部35以及铁芯件34N、34S之外的部分(即，废料部71)被去除。如上所述，将板部件70a彼此固定的固定部73设置于废料部71。在成型体形成工序S4之后，铁芯板部37彼此通过充填部35被相互固定。因此，即使除去废料部71，铁芯板部37彼此也不会分离，从而保持铁芯件34N、34S的形状。

第二槽形成工序S6为形成第二槽39的工序。在工序S6中，通过切削加工或凿缝加工等在包括通过分离工序S5进行冲裁的轴31、充填部35以及铁芯件34N、34S的部分的轴31处形成第二槽39。

在此，例如第二槽39被设置在通过模具D保持轴31的部位。在成型体形成工序S4之前形成第二槽39的情况下，存在如下顾虑：树脂35a流入第二槽39，从而不能够牢固地将传感器轭61固定于轴31。

对此，根据本实施方式，第二槽形成工序S6在成型体形成工序S4之后进行。因此，在成型体形成工序S4中，不会存在树脂35a流入第二槽39。由此，能够将传感器轭61牢固地固定于轴31。

若在包括通过分离工序S5进行冲裁的轴31、充填部35以及铁芯件34N、34S的部分沿周向形成多个第二槽39，则存在如下顾虑：第二槽39彼此的周向之间的部分通过形成第二槽39的加工而变形，从而外径变大。例如，在模具D保持轴31的比第二槽39靠下侧的部分的情况下，轴31穿过模具D所具有的孔中。此时，若在轴31的上部存在外径变大的部分，则存在如下顾虑：模具D的孔与轴31干涉，不能够恰当地将轴31设置在模具D内。而且，在使形成第二槽39的部位的轴31的外径比其他部分小的情况下，存在制造轴31的成本增加的问题。

对此，根据本实施方式，第二槽形成工序S6在成型体形成工序S4之后进行。因此，能够遍及轴向的整体使轴31的外径大致均一，且能够抑制模具D与轴31干涉。因此，能够在抑制轴31的制造成本增加的同时，能够恰当地将轴31设置在模具D内。

根据本实施方式，在形成充填部35时，无需将多个铁芯件34N、34S分别通过模具D或夹具等保持。因此，能够容易地将多个铁芯件34N、34S设置在模具D内。由此，能够简化制造转子铁芯32的工序，从而能够容易地制造转子铁芯32。

传感器磁铁安装工序S7为向轴31的形成有第二槽39的部位安装传感器磁铁62的工序。具体来说，在工序S7中，向轴31的形成有第二槽39的部位压入传感器轭61。传感器磁铁安装工序S7在第二槽形成工序S6之后进行。

另外，在向轴31的形成有第二槽39的部位安装传感器磁铁62的情况下，既可以将传感器磁铁62直接固定于形成有第二槽39的部位，也可以将保持传感器磁铁62的部件固定于形成有第二槽39的部位。

永磁铁配置工序S8为配置永磁铁33A、33B的工序。在工序S8中，永磁铁33A、33B被插入到设置于充填部35的下表面的磁铁插入孔中(图示省略)。

在上述工序S8之后，上述转子30、定子40以及轴承51、52被容纳在机壳20内。由此，能够制造具有上述转子30的马达10。

本发明并不限于上述实施方式，也能够采用其他结构。在以下说明中，存在对与上述说明相同的结构，通过恰当地标注同一符号等来省略说明的情况。

连接部形成工序S1a以及嵌合工序S1b也可以在外形形成工序S1c之后进行。即，可以在形成了铁芯板部37的外形和延伸部72的外形之后，形成第一连接部72b以及第二连接部37a，从而第一连接部72b与第二连接部37a嵌合。在大型马达中，与小型马达以及中型马达相比，需要增大转子铁芯32的大小。在这种情况下，圆板部81的挠曲变大，难以稳定地将多个第一连接部72b与多个第二连接部37a嵌合。因此，连接部形成工序S1a以及嵌合工序S1b在外形形成工序S1c之后进行的方法更加适用于转子铁芯32较大的大型马达的制造。

在板部件形成工序S1中，也可以不设置连接部形成工序S1a以及嵌合工序S1b。即，可以不设置第一连接部72b以及第二连接部37a。在这种情况下，在分离工序S5中，可以通过将废料部71与铁芯板部37之间切断，而将废料部71与铁芯板部37分离。

废料部71也可以不具有延伸部72。在这种情况下，在废料部主体71b的内缘处设置有第一连接部72b。

固定部形成工序S1d可以设置在板部件形成工序S1中的任意位置。并且，板部件形成工序S1可以不包括固定部形成工序S1d。在这种情况下，例如，可以在层叠体形成工序S2与设置工序S3之间设置通过激光焊接等将被层叠的板部件70a彼此固定的工序。并且，固定部73的结构只要能够将板部件70a彼此固定即可，并没有特别地限定。

也可以在成型体形成工序S4之后不将成型体90从模具D内取出地进行分离工序S5。在这种情况下，从在模具D内形成的成型体90直接将包括轴31、充填部35以及铁芯件34N、34S的部分分离。根据该方法，能够减少转子铁芯32的制造工时。

若第一槽形成工序S0是在成型体形成工序S4之前，则可以以任意顺序进行第一槽形成工序S0。具体来说，例如既可以在板部件形成工序S1与层叠体形成工序S2之间进行，也可以在层叠体形成工序S2与设置工序S3之间进行。并且，本实施方式的转子铁芯32的制造方法也可以不包括第一槽形成工序S0。在这种情况下，可以使用预先形成有第一槽38的轴31。

也可以进行形成从轴31的外周面向径向外侧突出的突起的工序，来代替第二槽形成工序S6。在这种情况下，该突起起到了作为压入余量的作用，通过压入能够将传感器轭61牢固地固定于轴31。

第二槽形成工序S6也可以在成型体形成工序S4之前进行。在这种情况下，优选通过模具D的形状的变更或夹具的配置等，来抑制树脂35a流入第二槽39。

也可以在成型体形成工序S4之后的任意工序中进行永磁铁配置工序S8。永磁铁配置工序S8还可以与设置工序S3同时进行。即，在设置工序S3中，可以将永磁铁33A、33B配置在模具D内，而与层叠体70一同模制。

若在比第二连接部37a的径向外端靠径向内侧的位置设置周向的尺寸比径向内端大的部分，则第二连接部37a的形状没有被特别地限定。第二连接部37a的形状例如可以是图13及图14所示的形状。

如图13所示，在铁芯件134中，为凹部的第二连接部137a的内侧面为曲面。俯视时的第二连接部137a的内侧面的至少一部分为圆弧状。在图13中，尺寸b为第二连接部137a的径向大致中央的周向尺寸。第二连接部137a的径向外端的周向尺寸a比尺寸b小。

如图14所示，在铁芯件234中，为凹部的第二连接部237a在径向内端向周向两侧扩展。第二连接部237a的径向外端的周向尺寸a比第二连接部237a的径向内端的周向尺寸b小。

在俯视时，第二连接部37a的形状除上述以外还可以是三角烧瓶那样的形状，也可以是圆烧瓶那样的形状，还可以是锚形状。在俯视时，第二连接部37a的内侧面的外形可以是多边形、圆形等的一部分。

第一连接部72b也可以是向径向外侧凹陷的凹部。在那种情况下，第二连接部37a为向径向外侧突出的凸部。即，在板部件形成工序S1中形成的板部件70a中，废料部71可以具有为向径向凹陷的凹部的第一连接部72b，且铁芯板部37可以具有为向径向突出的凸部的第二连接部37a。

上述各结构在不相互矛盾的范围内可以适当地组合。

Claims (16)

1.一种转子铁芯的制造方法，该转子铁芯具有：

轴，其沿在上下方向上延伸的中心轴线配置；

多个铁芯件，其在所述轴的径向外侧沿周向彼此分离配置；以及

充填部，其覆盖所述铁芯件的至少一部分，

所述转子铁芯的制造方法的特征在于，包括以下工序：

工序S1，形成具有大致环状的废料部和铁芯板部的板部件，其中，所述废料部具有沿轴向贯通的中心孔，所述铁芯板部在所述废料部的径向内侧与所述废料部连续配置并构成所述铁芯件的一部分；

工序S2，形成具有将所述板部件层叠而成的所述铁芯件的层叠体；

工序S3，将所述层叠体与所述轴设置在模具内；

工序S4，使熔融的树脂或非磁性材料流入所述模具内，形成至少一部分位于所述铁芯件之间的所述充填部，而形成成型体；以及

工序S5，将所述废料部与所述铁芯板部分离。

2.根据权利要求1所述的转子铁芯的制造方法，其特征在于，

在所述工序S1中形成的板部件中，所述废料部具有第一连接部，所述第一连接部为向径向凹陷的凹部以及向径向突出的凸部中的一方，且所述铁芯板部具有第二连接部，所述第二连接部为向径向凹陷的凹部以及向径向突出的凸部中的另一方，所述工序S1包括以下工序：

工序S1a，形成所述第一连接部以及所述第二连接部；以及

工序S1b，使所述第一连接部与所述第二连接部嵌合，

在所述工序S5中，将所述第一连接部与所述第二连接部的嵌合拆开，而将所述废料部与所述铁芯板部分离。

3.根据权利要求2所述的转子铁芯的制造方法，其特征在于，

所述第一连接部为向径向内侧突出的凸部，

所述第二连接部为向径向内侧凹陷的凹部，

所述第二连接部在比所述第二连接部的径向外端靠径向内侧的位置具有周向的尺寸比所述第二连接部的径向外端大的部分。

4.根据权利要求2所述的转子铁芯的制造方法，其特征在于，

在所述工序S1a中，对电磁钢板进行冲裁，在外缘形成具有所述第二连接部的圆板部，在内缘形成具有所述第一连接部的贯通孔，

在所述工序S1b中，使所述圆板部嵌合于所述贯通孔，

所述工序S1包括对所述圆板部的一部分进行冲裁来形成所述铁芯板部的外形的工序S1c。

5.根据权利要求2所述的转子铁芯的制造方法，其特征在于，

所述废料部具有从所述中心孔的内缘向径向内侧延伸的延伸部，

所述延伸部具有所述第一连接部，

在所述工序S1中，所述铁芯板部通过所述第一连接部与所述第二连接部嵌合而与所述延伸部连接。

6.根据权利要求1所述的转子铁芯的制造方法，其特征在于，

所述废料部具有将在所述工序S2中沿轴向层叠的所述板部件固定的固定部，

所述工序S1包括形成所述固定部的工序S1d。

7.根据权利要求1所述的转子铁芯的制造方法，其特征在于，

所述转子铁芯的制造方法包括在所述工序S3之前进行的、在所述轴的外周面形成向径向内侧凹陷的第一槽的工序，

所述第一槽配置在与所述充填部接触的部位。

8.根据权利要求1所述的转子铁芯的制造方法，其特征在于，

在所述工序S4中，使所述树脂或所述非磁性材料经由与所述铁芯件隔着间隙在轴向上对置的浇口流入所述模具内。

9.根据权利要求8所述的转子铁芯的制造方法，其特征在于，

所述铁芯件具有沿轴向贯通所述铁芯件的铁芯件贯通孔，

所述浇口在径向上配置在与所述铁芯件贯通孔不同的位置，

在所述工序S4中，使所述树脂或所述非磁性材料流入所述铁芯件贯通孔。

10.一种转子的制造方法，其特征在于，

所述转子具有：

转子铁芯，其通过权利要求1所述的转子铁芯的制造方法而制造；

多个永磁铁，其对所述铁芯件进行励磁；

传感器磁铁，其直接或间接地固定于所述轴，

所述转子的制造方法包括以下工序：

工序S6，在所述工序S4之后进行，形成从所述轴的外周面向径向内侧凹陷的第二槽；以及，

工序S7，在所述工序S6之后进行，向所述轴的形成有所述第二槽的部位安装所述传感器磁铁。

11.一种转子，具有：

转子铁芯；以及

多个永磁铁，其中，

所述转子铁芯具有：

轴，其沿在上下方向上延伸的中心轴线配置；

多个铁芯件，其在所述轴的径向外侧沿周向彼此分离配置；以及

充填部，其覆盖所述铁芯件的至少一部分，

所述永磁铁对所述铁芯件进行励磁，

所述转子的特征在于，

所述铁芯件具有沿轴向层叠的多个板状的铁芯板部，

所述铁芯板部具有从径向外端向径向内侧凹陷的凹部。

12.根据权利要求11所述的转子，其特征在于，

所述凹部在比所述凹部的径向外端靠径向内侧的位置具有周向的尺寸比所述凹部的径向外端大的部分。

13.根据权利要求11所述的转子，其特征在于，

所述充填部具有覆盖所述铁芯件的上侧的盖部，

在所述盖部的上表面配置有至少一个浇口痕迹。

14.根据权利要求13所述的转子，其特征在于，

所述铁芯件具有沿轴向贯通所述铁芯件的铁芯件贯通孔，

所述浇口痕迹在径向上配置在与所述铁芯件贯通孔不同的位置，

在所述铁芯件贯通孔配置有所述充填部的一部分。

15.根据权利要求13所述的转子，其特征在于，

所述浇口痕迹设置有多个，并沿周向等间隔地配置。

16.一种马达，其特征在于，具有：

定子；以及

权利要求11所述的转子，其相对于所述定子能够以所述中心轴线为中心相对地旋转。