CN107615620A - 转子、旋转电机、转子制造方法以及转子制造装置 - Google Patents

Abstract

转子(2)包括：转子芯单元(4)，其具有能够与转轴(1)一体旋转地固定在该转轴(1)上的转子芯(20)和安装在转子芯(20)的圆周方向的整个范围内的多个永久磁体(21)；以及单一的圆筒状的转子罩(22)，其具有上表面部(24)和底部(26)，覆盖转子芯(20)的外周，该上表面部(24)与永久磁体(21)的轴向的一端面的外周边缘部(21A)抵接，该底部(26)与永久磁体(21)和转子芯(20)中的至少一者抵接，该底部(26)与上表面部(24)一同在轴向上夹持转子芯单元(4)。

Description

转子、旋转电机、转子制造方法以及转子制造装置

技术领域

本发明涉及转子、旋转电机、转子制造方法以及转子制造装置。

背景技术

在日本JP1999－299149A中公开了一种旋转电机所采用的转子。该转子包括在外周安装有磁体的磁轭和覆盖磁体的外周面的罩。在磁体的圆周方向端部设有缺口，在罩的开口边缘部设有凹部。通过罩的凹部卡定于相邻的磁体之间的缺口，能够限制罩的轴向和圆周方向上的移动。

发明内容

在上述以往的技术中，为了进行罩相对于磁轭的在圆周方向上的固定、即对罩进行止转，需要在将罩覆盖于磁体的外周之前对磁体和罩实施加工。因此，制造工序复杂化。

本发明的目的在于容易进行转子罩的止转。

根据本发明的一个技术方案，一种转子，其中，该转子包括：转子芯单元，其具有能够与旋转轴一体旋转地固定在该旋转轴上的转子芯和安装在转子芯的圆周方向的整个范围内的多个永久磁体；以及单一的圆筒状的转子罩，其具有第一夹持部和第二夹持部，覆盖转子芯的外周，该第一夹持部与永久磁体的轴向的一端面的外周边缘部抵接，该第二夹持部与永久磁体的另一端面和转子芯中的至少一者抵接，该第二夹持部与第一夹持部一同在轴向上夹持转子芯单元。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式的转子的旋转电机的剖视图。

图2是表示本发明的实施方式的转子的立体图。

图3是转子的包含转轴的旋转轴线在内的平面中的沿着图1的A－A线的剖视图。

图4是表示转子芯的轴向长度长于永久磁体的轴向长度的转子的沿着图1的A－A线的剖视图。

图5是表示转子芯的轴向长度长于永久磁体的轴向长度的转子的变形例的图，是沿着图1的A－A线的剖视图。

图6是图3的C向视图。

图7是沿着图6的D－D线的剖视图。

图8是沿着图6的E－E线的剖视图。

图9是表示转子芯的轴向长度短于永久磁体的轴向长度的转子的剖视图。

图10是本发明的实施方式的转子制造装置的结构图，用截面表示局部。

图11是表示本发明的实施方式的转子制造方法中的外侧筒夹的立体图。

图12是用于说明转子的制造工序的立体图，表示将转子芯收纳于转子罩的工序。

图13是用于说明转子的制造工序的立体图，表示转子芯收纳于转子罩的状态。

图14是用于说明转子的制造工序的剖视图，表示收纳在限制构件中的转子芯和转子罩。

图15是用于说明转子的制造工序的立体图，表示配置有外侧筒夹和内侧筒夹的状态。

图16是用于说明转子的制造工序的俯视图，表示配置有外侧筒夹和内侧筒夹的状态。

图17是用于说明转子的制造工序的剖视图，表示第一按压工序完结的状态。

图18是用于说明转子的制造工序的俯视图，表示第一按压工序完结的状态。

图19是用于说明转子的制造工序的立体图，表示自第一按压工序完结的状态取下了外侧筒夹和内侧筒夹的状态。

图20是用于说明转子的制造工序的第二按压工序的俯视图。

图21是用于说明转子的制造工序的俯视图，表示第二按压工序完结的状态。

图22是用于说明转子的制造工序的立体图，表示自第二按压工序完结的状态取下了外侧筒夹的状态。

图23是用于说明转子的制造工序的剖视图，表示在转子芯的轴向长度长于永久磁体的轴向长度的情况下进行第一按压工序之前的状态。

图24是用于说明转子的制造工序的剖视图，表示在转子芯的轴向长度长于永久磁体的轴向长度的情况下第一按压工序完结的状态。

图25是表示与说明转子的制造工序的图24不同的截面的剖视图，表示在转子芯的轴向长度长于永久磁体的轴向长度的情况下第一按压工序完结的状态。

图26是用于说明转子的制造工序的剖视图，表示在转子芯的轴向长度长于永久磁体的轴向长度的情况下第二按压工序完结的状态。

图27是表示本发明的变形例的图，是表示形成转子罩的上表面部之前的状态的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示沿与旋转轴垂直的方向对具备本实施方式的转子2的旋转电机100进行剖切而得到的截面的剖视图。

旋转电机100作为马达和发电机中的至少一者而发挥功能。如图1所示，旋转电机100包括能够旋转的作为旋转轴的转轴1、一体地固定于转轴1的转子2、以及与转子2隔开预定的空隙地配设在转子2的外周侧的定子3。

转子2包括转子芯单元4和用于收纳转子芯单元4的转子罩22。

转子芯单元4具有固定在转轴1的外周且与转轴1一同旋转的转子芯20和在圆周方向的整个范围内等间隔地安装在转子芯20的外周面的多个永久磁体21。

转子芯单元4具有在圆周方向上排列的6个永久磁体21。转子芯单元4并不限定于此，既可以具有在圆周方向上排列的7个以上的永久磁体21，也可以具有2个～5个中的任意数量的永久磁体21。

转子芯20具有设在多个永久磁体21的内侧的中心部20A和自中心部20A向径向外侧突出地形成的多个突起部20B。转轴1贯穿中心部20A地固定于转子芯20。突起部20B在圆周方向上等间隔地设有多个，其分别配置在相邻的永久磁体21之间。换言之，永久磁体21配置在转子芯20的相邻的突起部20B之间，固定于中心部20A。

定子3包括以与转子2隔着预定的空隙地包围转子2的方式配设的圆环状的定子芯31和绕装在定子芯31上的绕线32。

定子芯31具有环状的磁轭部33、从磁轭部33朝向径向内侧突出设置且在圆周方向上以预定的间隔配置的多个齿34、以及利用相邻的齿34划分形成在磁轭部33的内周侧的槽35。

绕线32卷绕于定子芯31的齿34，在各齿34上形成线圈。绕线32的终端与设在定子3上的电极(未图示)连接。在借助电极向线圈供给电力时，定子芯31磁化，由于该定子芯31与转子芯单元4的永久磁体21之间的作用，转子2以转轴1为轴地旋转。

图2是表示本实施方式的转子2的立体图。图3是转轴1和转子2的沿着图1的A－A线的剖视图。

转子罩22形成为用于收纳转子芯单元4的由非磁性的不锈钢形成的有底筒状，该转子芯单元4具有转子芯20和安装在转子芯20上的永久磁体21。如图3所示，转子罩22具有覆盖转子芯20的外周的圆筒状的圆筒部23、设在圆筒部23的轴向一侧(图3中左侧)且自圆筒部23弯折地形成的作为第一夹持部的上表面部24、以及设在圆筒部23的轴向另一侧(图3中右侧)的作为第二夹持部的底部26。转子罩22是通过对单一的构件进行加工而形成的，圆筒部23、上表面部24以及底部26一体地形成。

上表面部24形成为具有与轴向垂直的面并且在中央具有直径比转轴1的直径大的孔24A的圆环状。上表面部24在其外周端部具有上表面角部25，该上表面角部25形成在该上表面部24与圆筒部23的一端部之间，与永久磁体21的轴向的一端面的外周边缘部21A抵接。

如图3所示，底部26形成为具有与轴向垂直的面并且在中央具有直径比转轴1的直径大的孔26A的圆环状。底部26与永久磁体21的另一端面相对，与转子芯单元4的转子芯20和永久磁体21中的至少一者的另一端部抵接。底部26在其外周端部具有底部角部27，该底部角部27形成在该底部26与圆筒部23的另一端部之间。之后详细地说明底部26的具体结构。

上表面部24通过将圆筒部23的轴向一侧(图3中左侧)的端部向径向内侧按压而形成。由此，形成为上表面角部25抵接于永久磁体21的一端面的外周边缘部21A。利用抵接于永久磁体21的一端面的外周边缘部21A的上表面部24的上表面角部25和抵接于转子芯20和永久磁体21中的至少一者的另一端部的底部26而以预定的力在轴向上夹持转子芯单元4。由此，转子罩22与转子芯单元4之间的摩擦力变大，在摩擦力的作用下，转子罩22和转子芯单元4在圆周方向上的相对旋转被限制。

另外，上表面角部25抵接于永久磁体21的轴向一端面的外周边缘部21A的整周中的局部即可。此外，对于上表面部24而言，为了更可靠地对转子罩22进行止转，期望抵接于转子芯20和永久磁体21的轴向一侧的端面而使摩擦力增大，但至少上表面角部25抵接于外周边缘部21A即可。也就是说，也可以是，上表面部24中的除上表面角部25之外的部分在其与转子芯单元4之间带有间隙地形成。

上表面部24的孔24A和底部26的孔26A形成为比转子芯20的中心部20A的外径小径。上表面部24和底部26以遮盖永久磁体21的轴向两端面的方式延伸形成。

接着，详细地说明上表面角部25、底部26以及底部角部27。

即使欲以相同的轴向长度形成转子芯20和永久磁体21，也存在如下情况：轴向长度分别在尺寸公差的范围内产生偏差，转子芯20和永久磁体21的轴向长度互不相同。

相对于此，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况、转子芯20的轴向长度短于永久磁体21的轴向长度的情况、以及转子芯20的轴向长度和永久磁体21的轴向长度彼此相同的情况中的任一种情况下，都在转子罩22上形成有具有与永久磁体21的外周边缘部21A抵接的上表面角部25的上表面部24和与永久磁体21的另一端面和转子芯20中的至少一者抵接的底部26。因此，在转子2中，能够限制转子芯单元4和转子罩22在圆周方向上的相对旋转。换言之，通过利用上表面部24和底部26在轴向上夹持转子芯单元4，无论转子芯20和永久磁体21的轴向长度的大小关系如何，都能够对转子罩22进行止转。

图4是表示在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下沿着图1的A－A线的截面的剖视图。如图4所示，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，转子芯20具有比永久磁体21的另一端面沿轴向突出的突出部20C。突出部20C由比永久磁体21的另一端面沿轴向突出的中心部20A的一部分和突起部20B的一部分形成。转子罩22的底部26具有与转子芯20的底面(突出部20C的端面)抵接的芯抵接部120和将芯抵接部120和底部角部27连接起来的连接部121。

连接部121既可以如图4所示地抵接于转子芯20的外周面和永久磁体21的轴向另一端面，也可以如图5所示地与转子芯20的外周面和永久磁体21的轴向另一端面分开。在任一种情况下，都是，上表面角部25抵接于永久磁体21的轴向一端面的外周边缘部21A，底部26至少抵接于转子芯20的突出部20C，从而在轴向上夹持转子芯单元4，因此，能够对转子罩22进行止转。另外，如图4所示，在连接部121抵接于转子芯20的外周面和永久磁体21的轴向另一端面的情况和底部角部27抵接于永久磁体21的另一端面的外周边缘部21B的情况下，分别使摩擦力增大，能够更可靠地对转子罩22进行止转。

图6是图3的C向视图，是表示转子罩22的底部26的平面图。在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，如图6所示，在转子罩22的底部26设有覆盖突起部20B的一部分的凹部122，该突起部20B的一部分构成转子芯20的突出部20C。

图7是沿着图6的D－D线的剖视图。在图7中示意地用虚线表示转子芯20的突起部20B和中心部20A之间的边界。图8是沿着图6的E－E线的剖视图。

如图7和图8所示，凹部122通过轴向的内侧(转子罩22的内侧)沿着突出部20C的端部的外周边缘部凹入而形成。由此，构成突出部20C的突起部20B的一部分卡定于凹部122而限制转子芯20和转子罩22在圆周方向(图8中左右方向)上的相对旋转。这样，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，除了利用上表面部24的上表面角部25和底部26夹持转子芯单元4之外，还利用凹部122卡定突出部20C。因而，能够更可靠地对转子罩22进行止转。

在转子芯20的轴向长度短于永久磁体21的轴向长度的情况(参照图9)和转子芯20的轴向长度与永久磁体21的轴向长度彼此相同的情况(参照图2)下，在转子罩22的底部26没有形成凹部122。如图9所示，在转子芯20的轴向长度短于永久磁体21的轴向长度的情况下，转子罩22的底部26形成为与永久磁体21的另一端面抵接并且与转子芯20分离的环状的平面。在这种情况下，对于底部26而言，除了抵接于永久磁体21的端面之外，底部角部27抵接于永久磁体21的另一端面的外周边缘部21B，与上表面角部25一同夹持转子芯单元4。

如图2所示，在转子芯20和永久磁体21的轴向长度相同的情况下，转子罩22的底部26形成为与永久磁体21和转子芯20这两者抵接的环状的平面。在这种情况下，底部26抵接于永久磁体21和转子芯20这两者，并且底部角部27抵接于永久磁体21的另一端面的外周边缘部21B，与上表面角部25一同夹持转子芯单元4。

接着，主要参照图10和图11说明用于制造转子2的转子制造装置10。图10是表示转子制造装置10的结构图，是表示形成转子罩22的上表面部24之前的状态的图。

如图10所示，转子制造装置10是通过利用液压在大致铅垂方向上进行驱动的滑动部12按压模具部40而形成转子罩22的上表面部24的液压冲压装置。转子制造装置10既可以是其他的液压冲压装置，也可以是机械冲压装置。此外，转子制造装置10也可以是利用气压进行驱动的冲压装置。

转子制造装置10包括大致水平地设置的垫板11、沿着大致铅垂方向相对于垫板11上下运动的滑动部12、以及载置在垫板11上且利用滑动部12的移动来形成转子罩22的上表面部24的模具部40。

利用作为动力源来传递液压的驱动机构(省略图示)，沿着大致铅垂方向(图10中上下方向)相对于垫板11驱动滑动部12。滑动部12具有滑动抵接部13，该滑动抵接部13在其内侧具有随着朝向下方去而直径变大的曲面状的滑动锥形面13A而形成为环状，并且与模具部40抵接。利用驱动机构使滑动部12向下方移动，经由滑动抵接部13按压模具部40，从而形成转子罩22的上表面部24。

模具部40包括：外模41，其作为限制构件载置在垫板11上，收纳转子罩22；多个外侧筒夹，其作为按压构件朝向径向内侧按压转子罩22的轴向端部，形成上表面部24；多个内侧筒夹43，其作为保持构件朝向径向外侧按压保持转子罩22的轴向端部的内周；以及下模44，其收纳在外模41的内侧，载置在垫板11上，并且转子罩22载置在该下模44上。

外模41是内径被设定为与转子罩22的圆筒部23的外径大致相等的圆筒状构件，其在后述的压入转子罩22时限制转子罩22的圆筒部23向径向外侧鼓出。

作为外侧筒夹，在后述的转子制造方法的第一按压工序中使用第一外侧筒夹42，在后述的第二按压工序中使用第二外侧筒夹52。第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52仅是径向的厚度不同。因此，在图10和图11中仅图示了第一外侧筒夹42，用括号内的附图标记表示第二外侧筒夹52。

第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52在圆周方向上被分割，排列成环状地载置在外模41上。如图11所示，第一外侧筒夹42的外周和第二外侧筒夹52的外周形成为以随着朝向下部去而外径变大的方式自中心轴线倾斜的曲面状的外侧锥形面42A、52A。各第一外侧筒夹42在相邻的第一外侧筒夹42互相抵接的状态下形成为圆锥台形状，各第二外侧筒夹52在相邻的第二外侧筒夹52互相抵接的状态下形成为圆锥台形状。

通过滑动部12向下方移动，利用滑动抵接部13将第一外侧筒夹42的外侧锥形面42A、第二外侧筒夹52的外侧锥形面52A朝向转子芯20地向图10中下方按压。由此，第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52在外模41的上部朝向径向内侧移动。因而，第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52将转子罩22的轴向端部朝向径向内侧按压。另外，多个第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52的外周面也可以不形成曲面，而是分别形成为平面状的按压锥形平面。

内侧筒夹43在圆周方向上被分割，排列成环状地设在收纳于转子罩22的转子芯20的上部(参照图15)。内侧筒夹43通过朝向径向外侧按压转子罩22的轴向端部的内周，从而在该内侧筒夹43与第一外侧筒夹42之间保持转子罩22。

下模44的外径形成为与外模41的内径大致相同，其收纳在外模41的内侧。下模44具有圆盘状的基部45和从基部45朝向转子罩22地在轴向上突出并且与转子罩22的底部26抵接的环状的抵接部46。

抵接部46隔着转子罩22的底部26支承永久磁体21的另一端面。如图10所示，抵接部46具有比转子芯20的突起部20B的外径大的内径，其隔着底部26与永久磁体21的另一端面相对。在抵接部46的内侧设有隔着转子罩22的底部26与转子芯20相对的内侧空间。

在第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52向径向内侧移动而按压转子罩22的轴向端部时，下模44隔着转子罩22的底部26支承永久磁体21的另一端面。因此，利用第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52以及下模44，以预定的力在轴向上夹持转子罩22的上表面部24、永久磁体21、转子罩22的底部26。另外，下模44既可以不具有基部45，也可以形成为仅具有抵接部46的筒状。

如图10所示，转子制造装置10还包括用于限定第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52相对于转子芯20的轴向位置的按压辅助构件14。

按压辅助构件14以能够相对于垫板11上下运动的方式设置，其通过抵接于第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52的上表面来限定第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52相对于转子芯20的轴向位置。按压辅助构件14不与滑动部12联动，而能够独立地相对于垫板11上下运动。按压辅助构件14是与多个第一外侧筒夹42的上表面和第二外侧筒夹52的上表面整体抵接的圆盘状构件。通过按压辅助构件14抵接于第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52的上表面，能够在将转子罩22向径向内侧压入时防止第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52在轴向上自转子芯20分离而浮起。

在第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52将转子罩22向径向内侧按压时，按压辅助构件14既可以仅是单纯地支承转子罩22对第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52作用的反作用力，也可以克服来自转子罩22的反作用力而将第一外侧筒夹42积极地向轴向下方按压。在任一种情况下，按压辅助构件14都限定第一外侧筒夹42相对于转子芯20的轴向位置。

接着，参照图12～图26说明转子2的制造方法。另外，在图15、图16、图18、图20及图21中省略第一外侧筒夹42的外侧锥形面42A和第二外侧筒夹52的外侧锥形面52A的图示。以下，首先以转子芯20的轴向长度和永久磁体21的轴向长度相同的情况为例进行说明。

首先，在转子芯20的外周面安装多个永久磁体21而形成转子芯单元4。永久磁体21利用粘接剂等而安装在转子芯20的相邻的突起部20B之间。由此，永久磁体21在转子芯20的圆周方向的整个范围内等间隔地配置。

接着，如图12所示，将转子芯单元4从转子罩22的开口端放入而将其收纳在转子罩22内。由于在该阶段尚未形成上表面部24，因此，在将转子芯单元4放入到与转子罩22的底部26抵接为止时，如图13所示，转子罩22的开口端位于转子芯20的上端的上方。

接着，如图14所示，将收纳有转子芯单元4的转子罩22从底部26侧放入外模41而将其载置在下模44上。另外，也可以是，先将转子罩22收纳在外模的内侧而将其载置在下模44上，之后将转子芯单元4从转子罩22的开口端放入而将其收纳在转子罩22的内侧。

接着，进行将转子罩22的自转子芯20的端部在轴向上突出的开口端朝向径向内侧按压的按压工序。在按压工序中，在转子罩22上形成在轴向上夹持转子芯单元4的上表面部24和底部26。

在按压工序中，在利用下模44和永久磁体21夹持转子罩22的底部26的同时利用按压构件朝向径向内侧按压转子罩22的开口端。在按压工序中，利用作为按压构件的多个外侧筒夹和作为保持构件的多个内侧筒夹朝向径向内侧按压转子罩22的开口端。

按压工序包括朝向径向内侧按压圆筒部23的开口端的第一按压工序和将转子罩22的在第一按压工序中被向径向内侧压入了的开口端进一步向径向内侧按压的第二按压工序。在第一按压工序中使用作为外侧筒夹的第一外侧筒夹42和内侧筒夹43。此外，在第二按压工序中使用第二外侧筒夹52作为外侧筒夹。另外，在本实施方式中，在第二按压工序中不使用内侧筒夹43，但并不限定于此，也可以使用内侧筒夹。

在第一按压工序中，首先，如图15和图16所示，将在圆周方向上分割而成的多个第一外侧筒夹42排列成环状地配置在外模41的上部。第一外侧筒夹42以在圆周方向上具有预定间隙的状态配置为与转子罩22的开口端的外周面抵接。第一外侧筒夹42以其圆周方向上的间隙隔着转子罩22与永久磁体21之间的间隙相对的方式配置(参照图16)。

然后，如图15和图16所示，将在圆周方向上分割而成的多个内侧筒夹43排列成环状地配置在转子芯20的上部且是在转子罩22的内周侧。各内侧筒夹43以在圆周方向上具有预定间隙的状态配置为与转子罩22的开口端的内周面抵接。内侧筒夹43以其圆周方向上的间隙与第一外侧筒夹42之间的间隙在圆周方向上错开的方式配置。

接着，在将内侧筒夹43朝向径向外侧按压了的状态下，朝向径向内侧按压第一外侧筒夹42。此时，对第一外侧筒夹42进行作用的朝向径向内侧的按压力被设定为大于对内侧筒夹43进行作用的朝向径向外侧的按压力。由此，第一外侧筒夹42向径向内侧移动，转子罩22的开口端在利用内侧筒夹43从内周侧保持着的状态下被第一外侧筒夹42朝向径向内侧压入。

转子罩22的被朝向径向内侧压入的部分既可以仅是被第一外侧筒夹42和内侧筒夹43向径向内侧牵引，也可以像拉拔加工那样被拉长。根据第一外侧筒夹42和内侧筒夹43的按压力之间的关系来调整是牵引还是拉长。换言之，在第一外侧筒夹42和内侧筒夹43的按压力作为防皱压力而施加于转子罩22的同时，既可以以不使板厚发生变化的方式使转子罩22的开口端向径向内侧弯折，也可以利用第一外侧筒夹42和内侧筒夹43的按压力积极地减小转子罩22的板厚。在牵引或者拉长之际，在转子罩22的被朝向径向内侧压入的部分既可以形成有褶皱，也可以不形成褶皱。

此外，第一外侧筒夹42除了朝向径向内侧按压转子罩22之外，也向轴向下方按压转子罩22。利用第一外侧筒夹42的自重或者由按压辅助构件14附加的外力，进行由第一外侧筒夹42所进行的向轴向下方的按压。

通过第一外侧筒夹42向径向内侧和轴向下方按压转子罩22，如图17所示，转子罩22的上表面部24、永久磁体21、转子罩22的底部26被第一外侧筒夹42和下模44夹持。也就是说，在第一按压工序中，在利用下模44和永久磁体21夹持转子罩22的底部26的同时，以第一外侧筒夹42的各间隙和内侧筒夹43的各间隙减少的方式向径向内侧压入转子罩22的开口端(参照图18)。这样，将转子罩22的开口端按压到圆筒部23的径向内侧。

由此，如图17和图19所示，在转子罩22上形成有上表面部24的一部分、具有比圆筒部23的外径小的外径的凸台部28、以及与永久磁体21的轴向一端面的外周边缘部21A抵接的上表面角部25。利用上表面角部25和底部26夹持转子芯单元4。

接着，在第二按压工序中，如图20所示，将第二外侧筒夹52配置在作为转子罩22的开口端的凸台部28的外周侧。第二外侧筒夹52以其圆周方向上的间隙与永久磁体21之间的间隙在圆周方向上错开的方式配置。

接着，朝向径向内侧按压第二外侧筒夹52。此时，也与第一按压工序同样，转子罩22的被朝向径向内侧压入的部分既可以仅是被第二外侧筒夹52向径向内侧牵引，也可以像拉拔加工那样被拉长。

此外，第二外侧筒夹52除了朝向径向内侧按压转子罩22之外，也向轴向下方按压转子罩22。由此，能够降低上表面部24完成时的回弹。与第一按压工序同样，利用第二外侧筒夹52的自重或者由按压辅助构件14附加的外力，进行由第二外侧筒夹52所进行的向轴向下方的按压。

如图21所示，转子罩22的凸台部28被向径向内侧压入，使得第二外侧筒夹52的各间隙消失。由此，在除去第二外侧筒夹52时，如图22所示，转子罩22的凸台部28进一步被向径向内侧压入，在转子罩22上形成上表面部24。由此，利用包含上表面角部25的上表面部24整体和底部26在轴向上夹持转子芯单元4。

在该按压工序完结时，取下外模41，向转子芯20的中央插入转轴1。由此，如图2所示，具有转轴1的转子2完成。

接着，参照图23～图26说明转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下的按压工序。在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，在按压工序中除了形成具有上表面角部25的上表面部24之外，还形成底部26和凹部122，该底部26具有与转子芯20的底面抵接的芯抵接部120和连接芯抵接部120和底部角部27的连接部121，该凹部122的轴向内侧沿着转子芯20的突出部20C的轴向一端部的形状凹入，覆盖转子芯20的一端部。

图23～图26是表示转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下的按压工序的图。图23是利用按压工序形成上表面部24之前的状态的图，图示了仅包含转子芯20的中心部20A的截面(相当于图1的A－A截面)。图24和图25是表示第一按压工序的图。图24图示了仅包含转子芯20的中心部20A的截面(相当于图1的A－A截面)，图25图示了包含转子芯20的中心部20A和突起部20B的截面(相当于图1的B－B截面)。图26是表示第二按压工序的图，图示了仅包含转子芯20的中心部20A的截面(相当于图1的A－A截面)。在图23、图24及图26中，用虚线示意地表示转子芯20的突起部20B。在图25中，用虚线示意地表示转子芯20的中心部20A和永久磁体21。

在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，将安装有永久磁体21的转子芯20收纳于形成上表面部24之前的转子罩22时，如图23所示，在永久磁体21和转子罩22的底部26之间形成有轴向间隙60。

在第一按压工序中，通过第一外侧筒夹42如图24中虚线箭头所示地朝向轴向下方和径向内侧按压转子罩22，从而如图24中实线箭头所示，圆筒部23被向上方牵引，转子罩22中的、底部26的与下模44的抵接部46抵接的一部分被永久磁体21和抵接部46夹入而变形。具体地讲，转子罩22的底部26的与抵接部46抵接的外周侧的一部分以消除其与永久磁体21之间的轴向间隙60的方式变形，从而抵接于永久磁体21的底面。因而，转子罩22的上表面部24、底部26及永久磁体21被第一外侧筒夹42和下模44夹持。

此外，由于能够利用下模44的抵接部46容易地使转子罩22的底部26的外周侧的一部分变形，因此，能够抑制使转子罩22变形的加工力。

在第一按压工序中，在该转子罩22的底部26的外周侧变形的同时，也对转子罩22的底部26的中心侧作用向上方牵引的力。因而，如图25所示，转子罩22的底部26的中心侧以沿着转子芯20的突起部20B的轴向一端部、也就是突出部20C的外周边缘部的方式变形。由此，形成与转子芯20抵接的芯抵接部120、沿着突出部20C的外周边缘部的凹部122、以及连接芯抵接部120和底部角部27的连接部121。

在第二按压工序中，如图26所示，在第一按压工序中形成的凸台部28进一步被向径向内侧按压，形成上表面部24。

这样，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，在按压工序中，除了形成包含与永久磁体21的轴向一端面的外周边缘部21A抵接的上表面角部25的上表面部24之外，还形成芯抵接部120、连接部121以及凹部122。

另一方面，在转子芯20的轴向长度短于永久磁体21的轴向长度的情况下，与转子芯20和永久磁体21的轴向长度相同的情况同样，在将安装有永久磁体21的转子芯20收纳于转子罩22时，转子罩22的底部26和永久磁体21接触。也就是说，由于在转子罩22的底部26和永久磁体21之间没有形成轴向间隙60，因此，在第一按压工序中，不伴随底部26和转子罩22的底部26的变形，就能够利用第一外侧筒夹和下模44可靠地夹持转子罩22的上表面部24、底部26以及永久磁体21。由此，能够可靠地形成在轴向上夹持转子芯单元4的第一夹持部和第二夹持部，也就是能够可靠地形成包含上表面角部25的上表面部24和底部26。

像以上那样，在本实施方式的转子制造方法中，无论转子芯20和永久磁体21的轴向长度的大小关系如何，都在转子罩22上形成有上表面部24和底部26，该上表面部24包含与永久磁体21的轴向一端面的外周边缘部21A抵接的上表面角部25，该底部26抵接于转子芯单元4的永久磁体21的另一端面和转子芯20中的至少一者，在该底部26与上表面部24之间在轴向上夹持转子芯单元4。换言之，即使在转子芯20的轴向长度和永久磁体21的轴向长度在尺寸公差的范围内偏差、大小关系不同的情况下，也能够利用上表面部24和底部26在轴向上可靠地夹持转子芯单元4。因而，无论转子芯20的轴向长度和永久磁体21的轴向长度的大小关系如何，都能够对转子罩22进行止转。

接着，参照图27说明本实施方式的变形例。

也可以是，如图27所示，在形成上表面部24之前的状态(按压工序前的状态)下，在转子罩22的底部26上设有自永久磁体21的外周边缘部21B分离的剩余材料部29。通过使按压工序前的转子罩22具有剩余材料部29，从而在按压工序中形成上表面部24时，能够在抑制壁厚减小的同时，增大转子罩22的上表面部24的径向长度而可靠地覆盖永久磁体21。

在该变形例中，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，通过设置剩余材料部29，轴向间隙60变大。但是，采用本实施方式的转子制造方法和转子制造装置，即使在具有剩余材料部29的情况下，也利用下模44的抵接部46以使轴向间隙60消失的方式使转子罩22的底部26变形，因此，能够形成图24所示的那样的转子罩22。因而，即使在具有剩余材料部29的情况下，也能够利用上表面部24和底部26在轴向上夹持转子芯单元4而对转子罩22进行止转。

此外，在上述实施方式中，对在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下以突出部20C与底部26相对的方式将转子芯单元4收纳于转子罩22的情况进行了说明。取而代之，也可以是，在形成上表面部24之前，以突出部20C位于上方、也就是与形成上表面部24之前的转子罩22的开口端相对的方式将转子芯单元4收纳于转子罩22。在这种情况下，也是，通过在第一按压工序中将转子罩22的端部向径向内侧按压，从而可靠地形成与永久磁体21的轴向一端面的外周边缘部21A抵接的上表面角部25。

采用以上的实施方式，起到以下所示的效果。

在转子2中，由于利用具有与永久磁体21的轴向一端面的外周边缘部21A抵接的上表面角部25的上表面部24以及与永久磁体21的另一端面和转子芯20中的至少一者抵接的底部26在轴向上夹持转子芯单元4，因此，利用两者之间的摩擦力限制转子芯单元4和转子罩22在圆周方向上的相对旋转。因而，能够容易地对转子罩22进行止转。

此外，在转子2的转子罩22的底部26上设有凹部122，该凹部122沿着构成突出部20C的突起部20B的一端部的形状形成，覆盖一端部。通过构成转子芯20的突出部20C的突起部20B的一部分收纳于转子罩22的凹部122，突起部20B卡定于凹部122而限制转子芯20和转子罩22在圆周方向上的相对旋转。这样，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，除了利用上表面部24和底部26夹持转子芯单元4之外，还利用凹部122卡定突起部20B。因而，能够更可靠地对转子罩22进行止转。

此外，在本实施方式的转子制造方法中，无论转子芯20的轴向长度和永久磁体21的轴向长度的大小关系如何，都在转子罩22上形成上表面部24和底部26，该上表面部24具有与永久磁体21的轴向一端面的外周边缘部21A抵接的上表面角部25，该底部26与永久磁体21的另一端面和转子芯20中的至少一者抵接，与上表面部24一同在轴向上夹持转子芯单元4。因而，采用本实施方式的转子制造方法，无论转子芯20的轴向长度和永久磁体21的轴向长度的大小关系如何，都能够利用相同的制造方法制造具有被止转了的转子罩22的转子2。

此外，在本实施方式的转子制造方法中，由于第一外侧筒夹42和第二外侧筒夹52朝向转子芯20在轴向上按压并且朝向径向内侧按压转子罩22的开口端，因此，能够利用第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52以及下模44可靠地夹持永久磁体21和转子罩22。因而，能够更可靠地形成在轴向上夹持转子芯单元4的上表面部24和底部26，更可靠地对转子罩22进行止转。

并且，在本实施方式的转子制造方法中，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，除了形成夹持转子芯单元4的上表面部24和底部26之外，还形成轴向的内侧沿着构成转子芯20的突出部20C的突起部20B的轴向一端部的外周边缘部凹入的凹部122。通过形成用于覆盖构成突出部20C的突起部20B的外周边缘部的凹部122，转子芯20的突起部20B卡定于凹部122而限制转子芯20和转子罩22在圆周方向上的相对旋转。因而，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，能够更可靠地对转子罩22进行止转。

此外，在本实施方式的转子制造装置中，下模44具有隔着转子罩22的底部26来支承永久磁体21的轴向一端面的环状的抵接部46。因此，即使在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，也能够利用永久磁体21和下模44可靠地夹持转子芯20的底部26。因而，能够可靠地在底部26上形成凹部122，能够可靠地对转子罩22进行止转。

此外，由于能够利用下模44的抵接部46容易地使转子罩22的底部26的外周侧的一部分变形，因此，能够抑制加工力。因而，采用转子制造装置10，能够防止装置的大型化。

以下，归纳说明本发明的实施方式的结构、作用以及效果。

转子2包括：转子芯单元4，其具有能够与转轴1一体旋转地固定在该转轴1上的转子芯20和安装在转子芯20的圆周方向的整个范围内的多个永久磁体21；以及单一的圆筒状的转子罩22，该转子罩22具有与永久磁体21的轴向的一端面的外周边缘部21A抵接的上表面部24和与永久磁体21的另一端面和转子芯20中的至少一者抵接且与上表面部24一同在轴向上夹持转子芯单元4的底部26，该转子罩22覆盖转子芯20的外周。

在该结构中，由于利用上表面部24和底部26在轴向上夹持转子芯单元4，因此，能够利用外周边缘部21A与上表面部24的上表面角部25之间的摩擦力以及永久磁体21的另一端面和转子芯20中的至少一者与底部26之间的摩擦力限制转子芯单元4和转子罩22在圆周方向上的相对旋转。因而，能够容易地对转子罩22进行止转。

此外，在转子2中，转子芯20具有比永久磁体21的另一端面在轴向上突出的突出部20C，在转子罩22的与永久磁体21的另一端面相对的底部26上设有与突出部20C的外周边缘部抵接的凹部122。

此外，在转子2中，转子芯20具有设在多个永久磁体21的内侧的中心部20A和自中心部20A向径向外侧突出且分别设在相邻的永久磁体21之间的多个突起部20B，凹部122抵接于突起部20B的外周边缘部。

在这些结构中，由于在转子罩22的凹部122中收纳构成转子芯20的突出部20C的突起部20B，因此，构成突出部20C的突起部20B卡定于凹部122而限制转子芯单元4和转子罩22在圆周方向上的相对旋转。因而，能够更可靠地对转子罩22进行止转。

旋转电机100包括具有这些结构的转子2。

此外，本发明的实施方式的转子制造方法用于制造具备转子芯单元4的转子2，该转子芯单元4具有能够与转轴1一体旋转地固定在该转轴1上的转子芯20和安装在转子芯20的圆周方向的整个范围内的多个永久磁体21，该转子制造方法包含以下的工序：将具有底部26的圆筒状的转子罩22载置在下模44上的工序；将转子芯单元4收纳在转子罩22的内侧的工序；以及按压工序，在该按压工序中，在利用下模44和永久磁体21夹持转子罩22的底部26的同时，利用外侧筒夹(第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52)朝向径向内侧按压转子罩22的自转子芯20的端部在轴向上突出的开口端，在转子罩22上形成上表面部24和底部26，该上表面部24与永久磁体21的轴向的一端面的外周边缘部21A抵接，该底部26与永久磁体21的另一端面和转子芯20中的至少一者抵接，该底部26与上表面部24一同在轴向上夹持转子芯单元4。

在该结构中，在利用下模44和永久磁体21夹持转子罩22的底部26的同时，利用外侧筒夹(第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52)向径向内侧按压转子罩22的开口端。由此，在转子罩22上形成在轴向上夹持转子芯单元4的上表面部24和底部26。由于利用转子罩22的底部角部27和上表面角部25在轴向上夹持永久磁体21的轴向两端面的外周边缘部21B、21B，因此，能够利用外周边缘部21A与上表面部24的上表面角部25之间的摩擦力以及转子芯20和永久磁体21中的至少一者与底部26之间的摩擦力来限制转子芯单元4和转子罩22在圆周方向上的相对旋转。因而，能够容易地对转子罩22进行止转。

此外，在本发明的转子制造方法中，在形成上表面部24和底部26的按压工序中，通过在朝向转子芯20在轴向上按压外侧筒夹(第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52)的同时朝向径向内侧按压转子罩22的开口端，利用外侧筒夹(第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52)和下模44在轴向上夹持按压永久磁体21和转子罩22，从而形成上表面部24和底部26。

采用该结构，通过朝向轴向按压外侧筒夹(第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52)，能够利用转子罩22容易地夹持转子芯单元4，能够容易地形成上表面部24和底部26。

此外，转子制造装置10用于制造具备转子芯单元4的转子2，该转子芯单元4具有能够与转轴1一体旋转地固定在该转轴1上的转子芯20和安装在转子芯20的圆周方向的整个范围内的多个永久磁体21，该转子制造装置包括：外侧筒夹(第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52)，其朝向径向内侧按压转子罩22的自转子芯20的端部在轴向上突出的开口端；以及下模44，其载置有收纳转子芯单元4的有底圆筒状的转子罩22，在该下模44和永久磁体21之间夹持转子罩22的底部26，利用外侧筒夹(第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52)和下模44在转子罩22上形成上表面部24和底部26，该上表面部24与永久磁体21的轴向的一端面的外周边缘部21A抵接，该底部26与永久磁体21的另一端面和转子芯20中的至少一者抵接，该底部26与上表面部24一同在轴向上夹持转子芯单元4。

在该结构中，利用按压转子罩22的开口端的外侧筒夹(第一外侧筒夹42、第二外侧筒夹52)和在与永久磁体21之间夹持转子罩22的底部26的下模44，在转子罩22上形成在轴向上夹持转子芯单元4的上表面部24和底部26。由于利用转子罩22的上表面部24和底部26在轴向上夹持转子芯单元4，因此，能够利用外周边缘部21A与上表面部24的上表面角部25之间的摩擦力以及转子芯20和永久磁体21中的至少一者与底部26之间的摩擦力来限制转子芯单元4和转子罩22在圆周方向上的相对旋转。因而，能够容易地对转子罩22进行止转。

此外，在转子制造装置10中，下模44具有环状的抵接部46，该抵接部46与载置的转子罩22的底部26抵接，隔着转子罩22的底部26来支承永久磁体21的轴向一端面。

采用该结构，通过下模44具有抵接部46，能够利用下模44和永久磁体21可靠地夹持转子罩22的底部26。因而，能够容易地形成上表面部24和底部26，能够可靠地对转子罩22进行止转。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是表示了本发明的应用例之一，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。

在上述实施方式中，转子罩22的上表面部24向径向内侧延伸设置到遮盖永久磁体21为止，但也可以是，以永久磁体21的一部分露出的方式延伸设置。

此外，在上述实施方式中，在形成转子罩22的上表面部24的过程中，将外模41配置在圆筒部23的外周的整个范围内，但也可以将外模41配置在局部范围内或者不使用外模41。

并且，在上述实施方式中，经过第一按压工序和第二按压工序这两次来逐渐形成上表面部24。相对于此，也可以是，经过三次以上来向径向内侧按压转子罩22的开口端而形成上表面部24。

并且，在上述实施方式中，在转子芯20的轴向长度长于永久磁体21的轴向长度的情况下，在第一按压工序中，在转子罩22上形成底部角部27。取而代之，也可以是，例如经过第一按压工序和第二按压工序这两次来形成等、利用多个按压工序逐渐形成底部角部27。

此外，在上述实施方式中，在第一按压工序中利用第一外侧筒夹42和内侧筒夹43形成上表面部24。取而代之，也可以与第二按压工序同样，不利用内侧筒夹43而仅利用第一外侧筒夹42来形成上表面部24。

并且，在上述实施方式中，说明了转子罩22由非磁性的不锈钢构成，但也可以是，转子罩22由铝等其他的非磁性金属构成。

此外，在上述实施方式中，转子制造装置10也可以具备用于限定内侧筒夹43相对于转子芯20的轴向位置的内侧辅助构件(省略图示)。由此，能够防止在轴向上自转子芯20分离的内侧筒夹43浮起，并且能够利用稳定的保持力来利用第一外侧筒夹42和内侧筒夹43保持转子罩22。

本案基于2015年7月21日向日本国特许厅申请的日本特愿2015－144214主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。

Claims (8)

1.一种转子，其中，

该转子包括：

转子芯单元，其具有能够与旋转轴一体旋转地固定在该旋转轴上的转子芯和安装在所述转子芯的圆周方向的整个范围内的多个永久磁体；以及

转子罩，其为单一的圆筒状，具有第一夹持部和第二夹持部，覆盖所述转子芯的外周，该第一夹持部与所述永久磁体的轴向的一端面的外周边缘部抵接，该第二夹持部与所述永久磁体的另一端面和所述转子芯中的至少一者抵接，该第二夹持部与所述第一夹持部一同在轴向上夹持所述转子芯单元。

2.根据权利要求1所述的转子，其中，

所述转子芯具有比所述永久磁体的另一端面在轴向上突出的突出部，

在所述转子罩的与所述永久磁体的另一端面相对的底部设有凹部，该凹部的轴向内侧沿着所述突出部的外周边缘部凹入地形成，抵接于所述突出部的外周边缘部。

3.根据权利要求2所述的转子，其中，

所述转子芯包括：

中心部，其设在所述多个永久磁体的内侧；以及

多个突起部，其自所述中心部向径向外侧突出，分别设在相邻的所述永久磁体之间，

所述凹部抵接于所述突起部的外周边缘部。

4.一种旋转电机，其中，

该旋转电机具备权利要求1所述的转子。

5.一种转子制造方法，其用于制造具备转子芯单元的转子，该转子芯单元具有能够与旋转轴一体旋转地固定在该旋转轴上的转子芯和安装在所述转子芯的圆周方向的整个范围内的多个永久磁体，其中，

该转子制造方法包含以下的工序：

将具有底部的圆筒状的转子罩载置在下模上的工序；

将所述转子芯单元收纳在所述转子罩的内侧的工序；

在所述转子罩上形成第一夹持部和第二夹持部的工序，该第一夹持部与所述永久磁体的轴向的一端面的外周边缘部抵接，该第二夹持部与所述永久磁体和所述转子芯中的至少一者抵接，该第二夹持部与该第一夹持部一同在轴向上夹持所述转子芯单元，在该工序中，在利用所述下模和所述永久磁体夹持所述转子罩的所述底部的同时，利用按压构件朝向径向内侧按压所述转子罩的自所述转子芯的端部在轴向上突出的开口端。

6.根据权利要求5所述的转子制造方法，其中，

在形成所述第一夹持部和所述第二夹持部的工序中，在朝向所述转子芯在轴向上按压所述按压构件的同时，朝向径向内侧按压所述转子罩的开口端，利用所述按压构件和所述下模在轴向上夹持按压所述永久磁体和所述转子罩，从而形成所述第一夹持部和所述第二夹持部。

7.一种转子制造装置，其用于制造具备转子芯单元的转子，该转子芯单元具有能够与旋转轴一体旋转地固定在该旋转轴上的转子芯和安装在所述转子芯的圆周方向的整个范围内的多个永久磁体，其中，

该转子制造装置包括：

下模，其载置有收纳所述转子芯单元的有底圆筒状的转子罩，在该下模与所述永久磁体之间夹持所述转子罩的底部；以及

按压构件，其朝向径向内侧按压所述转子罩的自所述转子芯的端部在轴向上突出的开口端，

利用所述按压构件和所述下模在所述转子罩上形成第一夹持部和第二夹持部，该第一夹持部与所述永久磁体的轴向的一端面的外周边缘部抵接，该第二夹持部与所述永久磁体的另一端面和所述转子芯中的至少一者抵接，该第二夹持部与该第一夹持部一同从轴向夹持所述转子芯单元。

8.根据权利要求7所述的转子制造装置，其中，

所述下模具有环状的抵接部，该抵接部与载置的所述转子罩的所述底部抵接，隔着所述转子罩的所述底部来支承所述永久磁体的轴向一端面。