CN109660044B - 转子以及转子制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种转子，使具备简洁的构造的轴塑性变形而对转子铁芯进行固定。转子铁芯通过将具备轴孔的钢板进行层叠而形成。而且，轴(10)由中空的金属部件形成，贯穿插入各钢板的轴孔。在轴(10)的壁面，将壁面沿周向局部地切断，使隔着切断部位而沿轴向并列的两个壁面区域中的配置于远离转子铁芯的一侧的壁面区域沿径向进行塑性变形，从而形成在切断部位开口的突出部(12x、12y、26x、26y)。转子铁芯的端面与这些突出部的切断部位(14x、14y···)压接而被固定。

Description

转子以及转子制造方法

技术领域

本公开涉及旋转电机的转子以及转子制造方法。

背景技术

在旋转电机的制造中，存在使设置有轴孔的电磁钢板层叠而形成转子铁芯，并且将轴插入轴孔而将两者固定从而形成转子的情况。轴与转子铁芯需要稳固地连结，以便能够耐受扭矩的传递。

在下述专利文献1中记载了如下要旨，即：在轴所具备的筒体的前端设置铆接部，从轴向的前端侧按压铆接部，使其朝向径向外侧变形，由此使轴与转子铁芯铆接固定。

在下述专利文献2中记载了如下内容，即：在对转子铁芯加热而使其热膨胀的状态下，将常温的轴插入转子铁芯的轴孔，由此进行热装。

专利文献1：日本特开2015－76914号公报

专利文献2：日本特开2013－153559号公报

在上述专利文献1的技术中，使铆接部的前端变形来进行铆接固定。因此，需要使轴形成为具备作为旋转轴的轴主体和配置于其周围的筒体的复杂的构造。

在上述专利文献2的技术中，由于形成为高温，从而在电磁钢板的表面的绝缘皮膜产生剥离、氧化，由此存在绝缘性恶化而产生铁损的担忧。

发明内容

本公开的目的在于提供一种使具备简洁的构造的轴塑性变形从而将转子铁芯固定的转子。

实施方式的一个方式所涉及的转子具备：转子铁芯，其通过将具备轴孔的钢板进行层叠而形成；以及轴，其由中空的金属部件形成，以贯穿各钢板的所述轴孔的方式配置，在所述轴的壁面形成有突出部，该突出部通过如下方式形成，即：所述壁面沿周向被局部地切断，使隔着切断部位而在轴向上并列的两个壁面区域中的配置于远离所述转子铁芯的一侧的壁面区域沿径向进行塑性变形，从而形成在所述切断部位开口的所述突出部，所述转子铁芯的轴向上的至少一侧的端面与所述突出部的所述切断部位压接而被固定。

转子是在旋转电机中使用的部件。在旋转电机中，在转子的周围配置有定子。而且，转子一边与定子相互进行电磁作用一边围绕旋转轴旋转。轴是在转子中成为实际的旋转轴的部件。轴由中空的金属部件形成。中空是指在壁面的内部未填满金属的筒状的形状。当形成为圆筒形状(剖面为真圆或者被视为真圆的形状)的情况下，旋转对称性提高。但是，只要是重心位于旋转轴上的形状，就能够确保充分的旋转稳定性，能够形成为椭圆筒形状(剖面为椭圆的形状)、多边形筒形状(剖面为多边形的形状)等各种形状。

转子铁芯通过将钢板进行层叠而形成。在转子铁芯的层叠的端部，可以设置被称为端板等的板状的其他的部件，也可以不设置端板等。典型地，各层的钢板通过将一张钢板冲裁为规定的形状而形成。但是，也能够将由规定的形状构成的多个钢板组合而形成。在将多个钢板进行组合的情况下，认为可利用至少一个突出部将一个钢板固定而增加稳定性。但是，在使各钢板以充分的强度组合的情况下，无需在所有钢板均设置突出部。在各层的钢板设置有轴孔，在所层叠的转子铁芯形成贯穿各层的轴孔。轴插入该轴孔。一般情况下，轴孔形成为与轴的外形相同的形状，但例如也可以在旋转轴方向上设置槽等形成为与轴的外形不同的形状。轴孔的大小也能够进行各种的设定。例如，在使轴孔形成为比轴大的情况下，轴能够无阻力地顺畅地插入。例如，在使轴孔形成为与轴几乎相同尺寸的情况下，轴能够通过压入等而进行插入。

突出部设置用于将转子铁芯的至少一方的端面固定。突出部通过将轴的壁面局部地沿周向切断，并使隔着切断部位而沿轴向排列的两个壁面区域中的配置于远离转子铁芯的一侧的壁面区域沿径向(朝向轴的外侧)塑性变形而形成。对于靠近转子铁芯的一侧的壁面区域而言，不需要进行变形以及破坏，但只要不对利用突出部进行的固定构成障碍，则也可以进行变形或者破坏。壁面的切断能够沿周向直线地进行。即，也可以在轴向上在固定的位置仅沿周向进行切断。但是，也可以以在轴向也发生变化的形状进行切断。切断部位中的位于突出部侧的切断部位与突出对应地变形，因此在成对的切断部位之间产生开口。而且，突出部侧的切断部位形成突出部的开口端。转子铁芯的端面被该切断部位压接而固定。压接而固定并不是简单地接触，而是指在两者间作用有压力而被固定的状态。被压接的部位可以是切断部位的一部分，也可以是切断部位的全体。在切断部位的形状与端面的压接部位的形状一致或者类似的情况下，能够实现该部分全体的压接。压接部位的面积越大，则施加于压接部位的压力越分散。将一侧的端面固定的突出部可以是一个，但也可以设置两个以上、三个以上、或者五个以上。在突出部的数量增加的情况下，转子铁芯的固定的稳定度增大。但是，在使突出部的数量增加的情况下，制造工序增大。因此，将一侧的端面固定的突出部例如也可以为五个以下或者三个以下。此外，从使定子塑性变形而将转子铁芯压接固定的观点考虑，利用这样的突出部进行的固定能够被视为凿紧固定。

在一个方式中，对于转子而言，上述突出部的上述切断部位以与上述端面的压接部位大致平行的方式形成。

端面、进而端面中的压接部位典型地形成为与旋转轴大致正交的形状。在这种情况下，切断部位也与旋转轴大致正交，从而两者能够大致平行地面接触。作为使切断部位与旋转轴大致正交的方法，考虑使壁面的切断形状成为不仅在周向上、也在轴向上变化的形状。具体而言，有时将被切断的中央部分形成为从突出部侧观察时为凸出的形状，从而能够使突出部中的切断部位与旋转轴大致正交。作为这样的形状的例子，能够举出圆弧或者抛物线那样的圆滑的曲线形状、V字型那样的使直线组合而成的形状。

在端面的压接部位不与旋转轴正交的情况下，通过使切断部位形成为与该压接部位大致平行，从而能够使两者面接触。作为压接部位不与旋转轴正交的例子，在比钢板靠端侧的位置设置端板的情况下，考虑使用具有凹凸的端板的状况。或者，在未设置端板的情况下，考虑通过对接触部位的一张或者多张钢板的形状进行冲裁加工，从而立体地形成层叠体的状况。切断部位的方向、大小例如能够通过加工方法来进行调整。另外，存在能够根据用于加工的工具的形状、使工具进行作用的位置、方向、速度、强度等进行控制的情况。

此外，大致平行是指两者处于平行或者接近平行的范围，从而结果是能够面接触的范围。其具体的角度基于条件的不同而不同，但例如假定两者所成的角度不足3度、不足5度、不足10度、或者不足20度程度的情况。

在一个方式中，对于转子而言，上述转子铁芯的两侧的上述端面被形成于各自的附近的上述突出部的上述切断部位固定。在利用突出部将两端面固定的情况下，设置于彼此的端面的突出部的数量、形状、位置等可以相同，也可以不同。

在一个方式中，对于转子制造方法而言，上述转子具备转子铁芯和轴，上述转子铁芯通过将具备轴孔的钢板进行层叠而形成，上述轴由中空的金属部件形成，以贯穿各钢板的上述轴孔的方式配置，在上述转子制造方法中，包括：形成处理，将上述轴的壁面沿周向局部地切断，使隔着切断部位而沿轴向并列的两个壁面区域中的配置于远离上述转子铁芯的一侧的壁面区域进行塑性变形而形成沿径向突出的形状，由此将在上述切断部位开口的突出部形成于上述轴的壁面，固定处理，将上述转子铁芯的轴向上的一侧的端面与上述突出部的上述切断部位压接来进行固定。

在一个方式中，对于转子制造方法而言，包括在上述转子铁芯的另一侧的端面的轴向位置被固定了的状态下，将上述一侧的端面朝向上述另一侧的端面按压的按压处理，在上述形成处理中，在上述一侧的端面被按压的状态下，在上述一侧的端面的附近形成上述突出部，在上述固定处理中，在上述形成处理之后解除按压，从而利用上述突出部的上述切断部位将上述一侧的端面固定。

在一个方式中，对于转子制造方法而言，包括如下处理，即：在上述另一侧的端面被固定的位置的附近，将上述轴的壁面沿周向局部地切断，并使隔着切断部位而沿轴向并列的两个壁面区域中的配置于远离上述转子铁芯的一侧的壁面区域进行塑性变形而形成沿径向突出的形状，由此将在上述切断部位开口的第2突出部形成于上述轴的壁面，在上述按压处理中，在上述第2突出部的上述切断部位的附近，将上述另一侧的端面的轴向位置固定，由此，在上述固定处理中解除了按压后，利用上述突出部将上述一侧的端面压接固定，利用上述第2突出部将上述另一侧的端面压接固定。

在按压处理中，能够利用第2突出部的切断部位将上述另一侧的端面在轴向上固定于。在这种情况下，存在利用作为最终的固定位置的切断部位本身来定位的优点。但是，第2突出部需要以耐受按压的强度来形成。另外，例如也可以利用为制造而准备的辅助部件，将上述另一侧的端面在轴向上固定于第2突出部的切断部位附近。在这种情况下，第2突出部受到按压，而被定位于从第2突出部的切断部位稍微偏离的位置。因此，也可以使用第2突出部的切断部位与辅助部件这两者一边使按压的负荷分散一边进行固定。

在一个方式中，对于转子制造方法而言，在上述轴的壁面设置有工具插入孔，在上述形成处理中，将从上述轴的外侧通过上述工具插入孔而插入上述轴的内侧的工具刺入面对上述工具插入孔的位置的附近的内壁面来进行加工，由此形成上述突出部。

突出部能够仅通过该工具的刺入而形成。但是，例如也可以进行如下加工：将与要形成的突出部对应的切断部的一部分或者全部预先从外壁面侧形成。在这种情况下，能够使后续工序所需的力变得比较小。因此，产生能够从中空的内部或者从外壁面侧形成突出部的余地，而不设置工具插入孔。另外，例如有时在隔着切断部分而沿轴向排列的两个壁面区域中的配置于靠近转子铁芯的一侧的部位进行开孔加工等，由此能够容易地实施从外壁面侧进行的加工。

在利用轴来固定转子的情况下，能够通过使中空状进行轴塑性变形来固定转子铁芯。

附图说明

图1A是表示实施方式所涉及的轴与转子铁芯的固定的流程的图。

图1B是表示实施方式所涉及的轴与转子铁芯的固定的流程的图。

图1C是表示实施方式所涉及的轴与转子铁芯的固定的流程的图。

图1D是表示实施方式所涉及的轴与转子铁芯的固定的流程的图。

图1E是表示实施方式所涉及的轴与转子铁芯的固定的流程的图。

图2A是表示按压转子铁芯的图。

图2B是表示按压转子铁芯的图。

图3A是表示工具的形状的图。

图3B是表示工具的形状的图。

图3C是表示工具的形状的图。

图4A是表示利用工具形成突出部的状况的侧剖视图。

图4B是表示利用工具形成突出部的状况的侧剖视图。

图4C是表示利用工具形成突出部的状况的侧剖视图。

图5A是表示利用工具形成突出部的状况的水平剖视图。

图5B是表示利用工具形成突出部的状况的水平剖视图。

图6是轴的立体图。

图7是轴的局部主视图。

图8是轴的局部主视图。

图9是表示突出部的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。在说明中，为了容易理解，对具体的方式进行示出，但它们是实施方式的例子，也能够将其它方式作为各种实施方式。

图1A～图1E是对实施方式所涉及的转子的制造的流程进行示意性说明的侧视图。图1A表示轴10。轴10是成为转子的旋转轴的金属制的部件。轴10形成为在旋转轴方向上延伸得较长的圆筒形状。即，轴10由比较薄的圆筒的壁面形成，内部为中空。该轴10例如能够通过对通用的金属管状部件(电焊管、UO弯管等)进行挤压而加工成规定的尺寸来形成。

在图1A的下部，为了便于说明，示出了以立体图那样的配置(z，r，θ)的圆筒坐标系。z坐标表示圆筒坐标的轴向，与轴10的旋转轴的方向对应。对于旋转轴方向，以下存在简称为轴向的情况。r坐标是从旋转轴垂直延伸的坐标，将从旋转轴离开的方向称为径向。θ坐标表示围绕旋转轴的方向，存在称为周向或者旋转方向的情况。此外，在转子的制造上，无需严格地遵从坐标轴的方向，允许些许的偏移。

在图1B中，在轴10的壁面，形成有下侧突出部12，下侧突出部12具有沿径向(从壁面朝向外侧的方向)突出的形状。下侧突出部12在轴向负侧(附图的下侧)的位置，沿着周向设置有多个。对于下侧突出部12而言，如在后面详细地说明的那样，是将壁面的一部分沿周向切断而形成的。下侧突出部12的轴向正侧(附图的上侧)的切断面14是壁面的切断部位突出而形成的部位，形成为与径向大致平行的形状。

图1C表示将轴10插入转子铁芯16a紧前的处理。转子铁芯16a是将多个电磁钢板层叠而形成的部件。位于轴向正侧的上侧端面18与位于负侧的下侧端面20形成为与径向大致平行(与轴向大致垂直)。在各电磁钢板的中心部设置有供轴10插入的孔，在层叠该电磁钢板而成的转子铁芯16a的中心形成有轴孔22。轴孔22可以是能够供轴10顺畅地插入的大小，也可以是必须将轴10压入的大小。在前者的情况下，若仅插入轴10，则轴10与转子铁芯16a未固定。在后者的情况下，在压入了轴10的阶段，轴10与转子铁芯16a的位置关系在一定程度上被固定。但是，一般情况下，在仅单纯地压入轴10的情况下，则得不到轴10与转子铁芯16a所需要的固定强度。

图1D表示轴10插入转子铁芯16a的轴孔22的情况。轴10从轴向正侧插入转子铁芯16a的轴孔22。而且，轴10插入至转子铁芯16a的下侧端面20与下侧突出部12的切断面14面接触的位置。

图1E是表示转子铁芯16被轴10固定的情况的图。转子铁芯16因从轴向正侧受到的按压力而被压缩。而且，在轴10的壁面的轴向正侧，形成有多个上侧突出部26。该上侧突出部26与下侧突出部12相同，是将壁面的一部分切断而形成的。上侧突出部26的切断面28位于上侧突出部26的轴向负侧，并形成为与径向大致平行。转子铁芯16的上侧端面18被该切断面28面压接。由此，形成有在使转子铁芯16在轴向上弹性变形的压缩状态、即在具有轴力的状态下固定的转子24。针对将转子铁芯16按压的处理与形成上侧突出部26的处理，在后面进行详细叙述。

在转子铁芯16，虽然省略了图示，但设置有规则地配置的磁铁插入孔，并且在适当的时机(与轴10结合之前或之后)插入永久磁铁。由此，在转子铁芯16形成沿周向周期性地排列的磁极。该磁极从配置于转子铁芯16的周围的定子的磁极接受磁力，由此转子24围绕旋转轴旋转。此时，在转子铁芯16作用有伴随高速旋转而产生的离心力、伴随与轴10之间的扭矩传递而产生的力等。但是，转子铁芯16在具有充分的轴力的状态下固定于轴10，从而抑制转子铁芯16与轴10的空转。

这里，参照图2A、图2B对按压进行说明。图2A与图2B是表示对转子铁芯16a进行按压从而形成在轴向上被压缩的转子铁芯16的处理的图。图2A是与图1D的状态对应的图，是轴10贯穿而插入转子铁芯16a的轴孔22的状态。而且，对于转子铁芯16a而言，其下侧端面20载置于下模具30。另外，轴10载置于轴台32。下模具30与轴台32的高度被调整为使转子铁芯16a的下侧端面20与轴10的下侧突出部12的切断面14几乎接触。在下模具30之上载置有端块34。端块34以包围转子铁芯16a的周围的方式配置。端块34的高度被调整为按压转子铁芯16a而欲使其压缩的高度。

图2B表示转子铁芯16被按压后的状态。在端块34的上侧，载置有上模具36。转子铁芯16被上模具从轴向正侧朝负侧按压，从而被压缩至端块34的高度。其中，在附图中，为了便于说明，强调地示出了其压缩的程度。如后面详细进行说明的那样，在轴10，在如此地按压的状态下形成上侧突出部26。而且，之后将上模具36、端块34、下模具30以及轴台32取下。由此，如图1E所示，转子铁芯16被上侧突出部26与下侧突出部12压接而被固定。

需要对转子铁芯16给予必要的轴力，考虑该轴力而决定形成上侧突出部26的位置。而且，端块34的高度被设定于在形成上侧突出部26的过程中不使转子铁芯16成为障碍(即不干扰、或者即便干扰也无妨的范围)的位置。例如，在形成上侧突出部26的过程中，在位于比切断面28的最终的位置低的位置的壁面突出来的情况下，以不成为该壁面的动作的障碍的方式，将转子铁芯16的上侧端面18下压。其中，从高效地进行按压的观点考虑，将端块34的高度设定于不使转子铁芯16成为障碍的最高的位置即可。这样，在将转子铁芯16相比于最终状态稍强地压缩的状态下，上侧突出部26形成于规定的位置。而且，之后解除按压，从而转子铁芯16稍微膨胀，与上侧突出部26的切断面28压接而被固定。

在转子铁芯16的下侧端面20仅与下模具30接触，而不与下侧突出部12的切断面14接触的情况下，在将下模具30以及轴台32除去的阶段中，转子铁芯16稍微膨胀，与下侧突出部12的切断面14压接而被固定。此外，在下侧突出部12具有充分的强度的情况下，不使转子铁芯16的下侧端面20与下模具30接触，而使其仅与下侧突出部12的切断面14接触，由此也能够进行按压固定。但是，从使轴10、转子铁芯16稳定的基础上进行加工的观点考虑，可以说利用下模具30是合理的。

接下来，参照图3～图5对上侧突出部26以及下侧突出部12(以下，有时将它们合起来简称为突出部)的形成进行说明。

图3A～图3C是对用于形成突出部的工具40的形状进行说明的图。图3A是俯视图，图3B是主视图，图3C是侧视图。在这些图中，假定形成上侧突出部26而确定了工具40的上下方向。

工具40由高速钢、超硬合金等与轴10相比足够硬且具有耐久性的合金制成。如图3A以及图3C所示，工具40在细长的棒状部42的前端，设置有横宽与高度急剧变小的锥部44，其到达至前端46。如图3B所示，工具40在棒状部42，其上表面与侧面是具有圆弧的剖面的圆柱形状。另外，棒状部42的下表面50是平面形状。但是，锥部44附近的下表面52成为具有向下凸出的平缓的拱状的剖面的圆柱那样的形状。在前端46，上表面以及侧面的锥部44以钝角形状收束，但下表面52以与前端46的面正交的形态形成。

图4A～图4C是以时间序列表示使用工具40在轴10的壁面60形成上侧突出部26的过程的侧剖视图。图4A示出了与壁面60大致垂直地设置的工具40从与壁面60大致垂直的方向朝壁面60的内壁面62刺入紧后的样子。工具40的前端46稍微陷入内壁面62。此时，在前端46的下表面52，在其下侧不存在工具40的部件，因此使较强的剪切应力作用于壁面60。其结果是，在壁面60，与前端46的下表面52对应的位置62a附近被切断，开始形成切断面28a。同时，在比该切断部位靠上侧的位置，由于被前端46以及锥部44朝向外侧压出，从而在外壁面64侧开始形成上侧突出部26a。

在图4B中，工具40进一步被压入壁面60，工具40的前端46已经刺透壁面60。在该阶段中，锥部44中的具有平缓的拱形结构的下表面52在与壁面60接触的部位，对壁面60连续不断地给予新的剪切应力。而且，根据下表面52的形状，一边使切断的位置62b升高，一边将壁面60切断。另一方面，已经切断的部分被锥部44按压，一边进行塑性变形，一边增加突出量。这样，上侧突出部26b以及切断面28b持续形成。

图4C示出了工具40到达大致最终位置的状态。这里，形成有与锥部44对应的形状的突出部26c。与锥部44的下表面52的拱形结构对应地，被切断的位置62c进一步变高。另外，之前切断了的部位在从壁面60远离的过程中，受到来自周围的壁面60的拉伸应力，因此朝向比被切断的位置靠上侧的位置持续突出。其结果是，切断面28c形成为相对于壁面60大致垂直的形状。由此，能够利用切断面28c的几乎整体对具有相对于壁面60大致垂直的形状的转子铁芯16的上侧端面18进行压接。

此外，作为对板状的金属进行半冲加工而形成具备开口的突出部的技术，公知有用于通风孔等的百叶窗冲孔等。但是，本实施方式以转子的轴为对象，用途完全不同，除此之外精度、强度的要求也大不相同。

图5A与图5B是以图2B的AA剖面切开的轴10的剖视图，示出了使用工具40来形成上侧突出部26的过程。但是，省略了对转子铁芯16的图示。

在图5A的阶段中，在壁面60的外壁面64，已经形成有上侧突出部26x、26y。上侧突出部26x具备突出的切断面28x与在其背后形成的开口68x，上侧突出部26y具备切断面28y与开口68y。上侧突出部26x、26y在周向上观察时形成于偏离约120度的位置，在与它们成大致正三角形的位置欲形成新的上侧突出部26z。

在与各上侧突出部26x、26y、26z对置的位置(在周向上观察时偏离180度的位置)，设置有从内壁面62朝向外壁面64贯穿壁面60的上侧工具插入孔70x、70y、70z。而且，在图5A的阶段中，工具40从外壁面64侧插入上侧工具插入孔70z，并且欲朝向内壁面62的对置的位置刺入。在图5B的阶段中，在工具40所刺入的部分形成有上侧突出部26z。上侧突出部26z具备突出的切断面28z和在其背后形成的开口68z。可从开口68z看到工具40的前端部分。

在以上的说明中，对使用工具40而形成上侧突出部26的处理进行了说明，但下侧突出部12也能够同样地形成。

接着，参照图6～图8对形成有上侧突出部26以及下侧突出部12的轴10进行说明。图6是轴10的立体图，图7与图8是轴10的局部主视图。

如图6所示，轴10由圆筒形状的壁面60形成。在其外壁面64，在轴向正侧(附图的上侧)形成有上侧突出部26x、26y。上侧突出部26z隐藏于壁面60而未被图示。在上侧突出部26x、26y之间，设置有上侧工具插入孔70z。另外，在外壁面64的轴向负侧(附图的下侧)，形成有下侧突出部12x、12y。在下侧突出部12x、12y，分别形成有切断部位突出而形成的切断面14x、14y。而且，在比切断面14x、14y靠内侧的位置，分别形成有开口72x、72y。并且，在下侧突出部12x、12y之间设置有下侧工具插入孔74z。在图1E中，简单地示出了上侧突出部26和下侧突出部12，但实际上是这样利用多个上侧突出部26x、26y、26z和下侧突出部12x、12y、12z将转子铁芯16压接而固定。

图7是表示轴10上的切断部位的位置关系的图。在图7中，假定了在转子铁芯16的上侧端面18设置上侧突出部的情况。而且，图示了将轴10的包含外表面64在内的壁面沿着θ方向(周向)部分切断的切断部位90。隔着切断部位90而存在沿z方向(轴向)排列的两个壁面区域92、94。通过塑性变形而沿径向进行塑性变形的是配置于远离转子铁芯16的一侧的壁面区域92。该壁面区域92进行塑性变形，从而形成在切断部位90开口的上侧突出部，利用切断部位90将转子铁芯16的上侧端面18压接固定。但是，图示的壁面区域92的范围是概念性的，与实际进行塑性变形的范围未必一致。另外，图7中的转子铁芯16的上侧端面18与切断部位90的位置只不过是一个例子，如接下来说明的那样，从制造上的观点考虑能够取得各种方式。

图8是表示图6所示的轴10上的上侧突出部26x、26y与上侧工具插入孔70z附近的主视图。辅助线76表示图2B所示的按压处理中的转子铁芯16的上侧端面18的位置。在按压处理中，转子铁芯16的上侧端面18被压缩至比上侧突出部26x、26y的切断面28x、28y所形成的位置稍低的位置。这是因为如图4A～图4C所示，在上侧突出部26x、26y突出的过程中，切断面28x、28y向上侧稍微移动而形成。而且，上侧工具插入孔70z需要设置于能够供工具40插入而不被转子铁芯16的上侧端面18妨碍的位置。工具40如图3B所示那样，其下表面50形成为平坦，若该平坦部分配置于比转子铁芯16的上侧端面18靠上侧的位置，则能够防止两者的干扰。为了减少工具40与转子铁芯16产生干扰的余地，有效之处在于使工具40的棒状部42的下表面50形成为与锥部44的下表面52相同的高度。

在使上侧工具插入孔70z形成为与上侧突出部26x、26y(它们在沿轴向观察时处于与上侧突出部26z相同的位置)的位置相同的高度的情况下，如图4A～图4C所示，能够使工具40在与壁面60垂直的状态下垂直地刺入壁面60。在这种情况下，一般地，容易提高加工精度。但是，也能够将上侧工具插入孔70z设置于比上侧突出部26x、26y稍高的位置。在该情况下，虽然工具40稍微从斜上方插入，但存在能够实施必要的加工的余地。另外，即便是在从斜上方插入的情况下，也可以以使工具40垂直地刺入壁面60的方式研究加工方法。作为具体例子，能够举出如下方式，即：将工具40的前端侧预先形成为弯曲的形状，对加工机械臂进行操作以使得从斜方插入后沿垂直方向刺入。

另外，也可以在转子铁芯16的上侧端面18设置凹部，从而将上侧工具插入孔70z的位置设定为与上侧突出部26x、26y相同的高度、或者比较接近的高度。例如，在从上侧端面18算起一张或者多张电磁钢板设置孔，从而能够在上侧端面18形成凹部。另外，在使上侧端面18由端板构成的情况下，能够举出在上侧工具插入孔70z附近使端板为凹陷的形状的例子。

接着，参照图9对突出部的其他例子进行说明。图9是以与图5A以及图5B相同的平面将轴10切开而成的剖视图。在该例子中，在轴10形成有与图5B的例子相比在周向所占的角度较大的上侧突出部80x、80y、80z。具体而言，图5B的上侧突出部26x在周向上的角度约为10度～15度左右，与此相对，图9的上侧突出部80x为30度～40度左右。其结果是，在图9的例子中，上侧突出部80x、80y、80z的突出的切断面82x、82y、82z的面积与开口84x、84y、84z的面积变大。但是，对于相对于轴10的直径的突出的程度而言，图5B的上侧突出部26x、图9的上侧突出部80x均为7～9％左右，是相同的程度。

在对转子铁芯16进行压接的情况下，压接的部分的面积越宽，则用于对转子铁芯16给予相同的轴力的压力越分散。其结果是，作用于轴10的最大应力变小，能够使轴10所要求的强度变小。或者，在轴10的强度相同的情况下，所压接的部分的面积越宽，则越能够对转子铁芯16给予较大的轴力。另一方面，为了形成在周向上占据较大的角度的突出部，需要设置较大的工具插入孔，这会引起轴10的强度降低。另外，为了增加所压接的部分的面积，在增加突出部的数量的情况下，工具插入孔的数量也增加，从而也导致轴10的强度降低。

在图5A、图5B、图9所示的例子中，突出部以在周向上观察时具有正三角形的方式设置有三个。另外，将与各突出部对应的工具插入孔设置于与突出部对置的位置(在周向上偏离180度的位置)。各突出部通过形成N为3以上的(允许一定程度的误差)正N边形，从而能够使转子铁芯在周向上均衡地固定。而且，通过形成N为奇数的正N边形，能够在对置的位置设置各个工具插入孔。另外，通过将工具插入孔配置于与突出部对置的位置，从而在将工具刺入时能够维持左右的平衡。

但是，突出部只要能够确保必要的强度，就能够设置于正多边形以外的位置。另外，即便工具插入孔的位置偏离与突出部对置的位置，也存在以充分的加工品质设置突出部的余地。从该观点考虑，无需针对每个突出部设置工具插入孔，也可以将一个工具插入孔应用于多个突出部的形成。另外，在上面所示的例子中，工具插入孔为圆形，但也可形成为圆形以外的形状。并且，也可以不设置工具插入孔，而在从轴的上端或者下端插入工具来形成突出部。

对于设置多少个突出部、在周向上具有何种程度的宽度、在径向上以何种程度突出、使朝向轴向的扩大形成为何种程度的长度等，以能够确保为了对转子铁芯16进行压接所需要的力的方式决定即可。在设计时，也考虑轴的材质、壁面的厚度等。

在以上的说明中，转子铁芯的两侧的端面通过形成于轴的突出部固定。在利用突出部对两方的端面进行固定的情况下，不需要另外的部件。另外，在轴的制造中不需要复杂的加工(例如，经由锻造、热处理、机械加工等形成轴)，能够由通用的管状部件容易地制造。因此，能够期待使制造成本降低的效果。并且，即便在为了多品种制造、设计变更而对转子铁芯的厚度进行变更的情况下，也能够仅通过变更图2A、图2B所示的端块的高度而变更突出部的形成位置来迅速地应对。另外，在借助突出部进行的固定时，能够将需要的轴力施加于转子铁芯，无需另外设置用于给予轴力的部件(例如，存在设置端板，利用螺栓以及螺母来给予轴力的情况)。

但是，例如也可以在利用突出部将转子铁芯的两端面固定的基础上，进一步利用传统方法进行将转子铁芯固定于轴的加工。另外，也可以利用突出部仅将转子铁芯的一侧的端面固定，并通过传统方法将另一侧的端面固定。在该情况下，突出部可以是在将轴插入转子铁芯时预先设置的一侧(之前说明中的下侧突出部)，也可以是在对转子铁芯进行按压的基础上设置的一侧(之前说明中的上侧突出部)。作为传统方法，例如举出利用作为其他的部件的环，通过压入、凿紧、焊接等进行固定的方式。另外，也考虑不使用别的部件而将转子与轴焊接的方式。

附图标记的说明

10...轴；12...下侧突出部；14...切断面；16...转子铁芯；18...上侧端面；20...下侧端面；22...轴孔；24...转子；26...上侧突出部；28...切断面；30...下模具；32...轴台；34...端块；36...上模具；40...工具；42...棒状部；44...锥部；46...前端；50...下表面；52...下表面；60...壁面；62...内壁面；64...外壁面；68...开口；70...上侧工具插入孔；72...开口；74...下侧工具插入孔；76...辅助线；80...上侧突出部；82...切断面；84...开口。

Claims (6)

1.一种转子，其特征在于，具备：

转子铁芯，其通过将具备轴孔的钢板进行层叠而形成；以及

轴，其为通过挤压加工而形成的具有薄的圆筒的壁面的中空的金属部件，以贯穿各钢板的所述轴孔的方式配置，

在所述轴的壁面形成有突出部，该突出部通过如下方式形成，即：所述壁面沿周向被局部地切断，使隔着切断部位而在轴向上并列的两个壁面区域中的配置于远离所述转子铁芯的一侧的壁面区域沿径向进行塑性变形，从而形成在所述切断部位开口的所述突出部，

所述转子铁芯的轴向上的至少一侧的端面与所述突出部的所述切断部位压接而被固定，

所述突出部形成于如下位置，即：在所述转子铁芯的另一侧的端面的轴向位置被固定、且所述一侧的端面被朝向所述另一侧的端面按压的状态下，在所述一侧的端面的附近而不与所述转子铁芯干涉的位置，

在形成所述突出部之后解除按压，从而所述转子铁芯膨胀，由此所述转子铁芯的轴向上的所述一侧的端面压接于所述突出部的所述切断部位。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述突出部的所述切断部位以与所述端面的压接部位大致平行的方式形成。

3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述转子铁芯的两侧的所述端面被形成于各自附近的所述突出部的所述切断部位固定。

4.一种转子制造方法，所述转子具备转子铁芯和轴，所述转子铁芯通过将具备轴孔的钢板进行层叠而形成，所述轴为通过挤压加工而形成的具有薄的圆筒的壁面的中空的金属部，以贯穿各钢板的所述轴孔的方式配置，

所述转子制造方法的特征在于，包括：

形成处理，将所述轴的壁面沿周向局部地切断，使隔着切断部位而沿轴向并列的两个壁面区域中的配置于远离所述转子铁芯的一侧的壁面区域进行塑性变形而形成沿径向突出的形状，由此将在所述切断部位开口的突出部形成于所述轴的壁面；

固定处理，将所述转子铁芯的轴向上的一侧的端面与所述突出部的所述切断部位压接来进行固定；以及

按压处理，在所述转子铁芯的另一侧的端面的轴向位置被固定了的状态下，将所述一侧的端面朝向所述另一侧的端面按压，

在所述形成处理中，在所述一侧的端面被按压的状态下，在所述一侧的端面的附近而不与所述转子铁芯干涉的位置形成所述突出部，

在所述固定处理中，在所述形成处理之后解除按压，使得所述转子铁芯膨胀，从而使所述转子铁芯的所述一侧的端面压接于所述突出部的所述切断部位，由此利用所述突出部的所述切断部位将所述一侧的端面固定。

5.根据权利要求4所述的转子制造方法，其特征在于，

包括如下处理，即：在所述另一侧的端面被固定的位置的附近，将所述轴的壁面沿周向局部地切断，并使隔着切断部位而沿轴向并列的两个壁面区域中的配置于远离所述转子铁芯的一侧的壁面区域进行塑性变形而形成沿径向突出的形状，由此将在所述切断部位开口的第2突出部形成于所述轴的壁面，

在所述按压处理中，在所述第2突出部的所述切断部位的附近，将所述另一侧的端面的轴向位置固定，

由此，在所述固定处理中解除了按压后，利用所述突出部将所述一侧的端面压接固定，利用所述第2突出部将所述另一侧的端面压接固定。

6.根据权利要求4所述的转子制造方法，其特征在于，

在所述轴的壁面设置有工具插入孔，

在所述形成处理中，将从所述轴的外侧通过所述工具插入孔而插入所述轴的内侧的工具刺入面对所述工具插入孔的位置的附近的内壁面来进行加工，由此形成所述突出部。

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