CN1103998A - 永磁发电机的转子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

利用径向向外地扩展盖30的管状壁在相邻的 磁铁20之间形成第一扩展部分37，以使得磁铁20 在径向上被固定。在轴向上，将盖的底部分31径向 地向外扩展以使得盖30的外缘部分32与磁铁20 的顶面25密贴地接触，因此在磁轭底壁及该底壁侧 上磁铁端面之间的空间中被形成第二扩展部分38。

Description

本发明涉及一种永磁发电机的转子，更具体地涉及适于安装在小型或特种车辆如摩托车及轻型汽车上的永磁发电机转子中有效应用的永久磁铁的固定结构。

一般地，有小型或特种车辆如摩托车及轻型汽车中，具有应用永久磁铁如铁氧体磁铁（以下称为“磁铁”）的永磁发电机的情况。

这种类型的永磁发电机包括一个转子，其中多个磁铁以规则的间隔被布置及固定在磁耗的内圆周上，及绕在一个铁芯的多个径向成型部分中的绕组构成的定子，由此当转子被一发动机驱动围绕定子旋转时，则在设置于定子磁极上的绕组中感应出电动势。

传统上，作为使用在这种类型的永磁发电机中的转子，使用了一个盒，它是由磁铁放置室的向上开口的框架彼此环状地连接构成的，该盒被连接在一个磁轭上;将磁铁插入到盒中的各个磁铁放置中，以使得磁铁被压入并固定在相邻放置室之间设有的隔离壁部分之间;然后，将一管状盖连接到盒及磁铁的内侧中，再将一个树脂作的密封环密贴在盖的外缘部分上;及使在磁轭顶部的外圆周上形成的滚铆含量被滚铆在密封环上，因此多个磁铁能与磁轭形成一体。

此外，作为这种类型的永磁发电机的传统转子，在日本专利公开号60-187248及日本专利公开号61-280747文献中有过描述。

这种现有的永磁发电机的转子包括：一个铁盆;安装在铁盆内圆周中的磁铁;设置在磁铁内圆周面的磁铁保护盖;由铁盆底面、磁铁及磁铁保护盖限定的放置粘到的空间;浇入粘剂的一个孔，它设置在铁盆底面上、铁盆内圆周面及磁铁保护盖之间的位置处。

上述永磁发电机的转子是这样构成的：将磁铁保护盖的管状部分压在铁盆内圆周面上设有的多个圆弧状磁铁的内圆周面上，该磁铁保护盖的一个边缘部分密贴在开口侧的各个磁铁的端面上，用以调节各个磁铁的轴向移动，磁铁保护件被固定在铁盆的部分上，该磁铁保护件的管状部分的外部形状被作得比各个磁铁的布置圆的内径小些并为渐渐缩小的，使磁铁保护件的管状部分凸出到各个磁铁之间的空间中形成扩展部分，由此使各个磁铁通过磁铁保护件对铁盆的固定而被牢固地固定在铁盆的内圆周面上。

此外，磁铁保护件在压入时，该保护件的变形被扩展部分吸收了，在固定部分侧上磁铁保护件的管状部分被作成比各个磁铁的布置圆的内径小一些并渐渐缩小，由此使固定部分侧磁铁保护件的变形减小，以使得磁铁保护件能可靠地经过固定部分被固定在铁盆上。

现在，来看描述在日本专利申请62-36458中的一种永磁激磁型起动的制造方法。这种方法的特征在于：将磁铁从磁轭的一端插入到磁轭中直到磁铁与磁轭上的凸块相配合，在此同时，将具有底部分、圆柱形部分、连接部分及裙罩部分的磁铁盖从磁轭另一端压入到磁轭中，形成第一连接部分，第二连接部分，第三连接部分及第一扩展部分，然后，将放置在磁铁盖底部分侧向内圆周的一个弹性体在接近磁铁盖底部分的圆柱形部分中压成一个U字形的第二扩展部分。

无论如何，在传统的永磁发电机的转子中使用了磁铁盒，不仅使部件数目及工人的组装工时由于磁铁盒的使用而增加，而且由于磁铁要压入磁铁盒必须严格控制磁铁的尺寸，此外，由于要吸收磁铁、磁铁盒部分及滚铆含量的偏差使永磁发电机转子的轴向尺寸增加。

此外，在日本专利公开60-187248中提出的永磁发电机转子及其制造方法中，使用了一种粘剂，由此减小了可加工性。

此外，在日本专利公开60-187248及61-280747中所提出的任一种永磁发电机转子中，相应磁铁的轴向定位是在铁盆底壁侧上作出的，由此使各个磁铁轴向尺寸的偏差被吸收在铁盆（磁轭）的开口侧上，这就形成了永磁发电机转子轴向长度的增加。此外，为了在转子磁轭内的有限空间放置永磁发电机的定子绕组，定子绕组被定位在吸收各个磁铁轴向偏差的开口侧处，因此使发电机的输出偏差增大了。

本发明的目的在于提出一种永磁发电机的转子及它的制造方法，其中磁铁的固定不用使用磁铁盒及粘剂，并能使转子的轴向尺寸尺可能的缩短。

本发明的发明人曾考虑应用如日本专利申请62-36458中所述的制造永磁激磁型起动机及类似装置的方法，然而已经阐明了，当这种方法简单地用于转子的制造方法时，就存在以下的缺点：

（1）由于弹性件的偏差及变质及由于盖的厚度及硬度的偏差的影响，与轴向行程对应的盖的管状壁的径向扩散易于变得不稳定，因此使磁铁的固定力变得不稳定。

（2）传磁铁定位的轴向扩展部分的形状变钝，因此使扩展部分的磁铁固定力变低。

（3）与轴向行程相比较，盖的管状壁径向很难形成大的扩展。

其次，本发明的另一目的是提供一种制造永磁发电机转子的方法，它能排除上述的缺点（1），（2）及（3）。

根据本发明，一种永磁发电机的转子，其中多个磁铁以一定间隔被布置在基本上盆状的磁轭的圆周上，及一个管状盖被连接在磁铁的内侧，其特征在于：

利用将盖的管状壁径向向外地在磁铁的整个长度的轴向上扩展到相邻磁铁之间的空间中形成第一扩展部分;

径向上向外伸出在磁轭敞开侧的盖上设有的外缘部分紧密地压在磁轭敞开侧上的磁铁端面上;

径向上向内伸出在磁轭底壁侧的盖上设有的内缘部分被固定在磁轭底壁上;及

利用使盖的管状壁至少在磁轭的底壁侧磁铁的端面部分上向外地扩展在磁轭底壁及磁轭底壁侧上磁铁端面之间的空间中构成一个或多个第二扩展部分。

此外，根据本发明的一种永磁发电机的转子的制造方法的特征在于包括以下步骤：

将夹具从磁轭封闭壁的外侧插入到预先作在磁轭封闭壁上的透孔中;

将多个磁铁放置到磁轭中并使它们保持在相应的夹具上;

将盖插入到磁铁的内侧，由此使盖的管状壁径向地向外扩展，以使得在相邻磁铁之间的间隔中形成第一扩展部分;

将盖的内缘部分固定在磁轭的封闭壁上;及

使盖的管状壁至少在磁轭的封闭壁侧磁铁的端面部分上向外地扩展在磁轭封闭壁及磁轭封闭壁侧上磁铁端面之间的空间中构成一个或多个第二扩展部分。

根据本发明的永磁发电机的转子及其制造方法，利用将磁轭封闭壁侧的盖的管状壁部分径向地扩展，使得盖外缘部分紧密地压在磁铁的顶面上，并将磁铁固定以使得磁铁被钳夹在盖的外缘部分及在磁轭封闭壁侧盖的管状壁部分上构成的一个（或多个）第二扩展部分之间。利用这种布置，各个磁铁被盖的外缘部分轴向外向上定位在同一水平面中，磁铁高度方向的尺寸偏差被磁轭的封闭壁侧吸收，因而使永磁发电机的转子的轴向长度可以被缩短。

另外，根据本发明，一种永磁发电机的转子的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

将多个磁铁暂时地定位在磁轭中，并将盖压入到磁铁的内侧;

将径向向内地伸出在磁轭封闭壁侧上的盖的管状壁上设有内缘部分固定到磁轭封闭壁上;及

将扩展工具放置在盖的管状壁的对面与磁轭封闭壁及磁轭封闭壁侧磁铁底面之间的空间相对应处，利用一个行程变化装置将轴向上的一个行程机械地改变成径向的一个行程，使所述扩展工具径向地向外移动，并使磁轭封闭壁侧上的扩展工具对着的盖的管状壁部分在径向上被向外扩展，因此在磁轭封闭壁处磁铁的底面侧形成一个或多个轴向定位部分。

根据本发明的永磁发电机转子的上述制造方法，在盖的管状壁上扩展形成的磁铁的一个或多个轴向定位部分是与轴向的行程确定的，因此，甚至当最合适的扩展尺寸大时，该扩展尺寸能方便地根据要求高精确度地被设定，并且该设定的扩展尺寸能稳定地被重复制造出来。

此外，磁铁的轴向定位部分是在水平方向中扩展形成的，扩展尺寸可被设在大的最合适的值上，因此由轴各定位部分施加在磁铁上的固定力可被设定得大。

再者，盖的管状壁在与磁轭的封闭壁及该封闭壁侧磁铁端面之间的空间相应的部分上被径向地向外扩展，以使得盖的外缘部分紧密地压在磁铁顶面上，由此各个磁铁就被固定及起在盖的外缘部分及在磁轭封闭壁侧盖的管状壁部分扩展形成的磁铁轴向定位部分之间，因此各个磁铁的高度被盖的外缘部分压成均匀的，并且各个磁铁的高度方向的尺寸偏差在磁轭封闭壁侧上被盖的扩展部分吸收，所以使永磁发电机转子的轴向长度被缩短。

图1（a）及1（b）表示根据本发明的永磁发电机的转子的一个实施例，图1（a）是基平面图，而图1（b）是沿图1（a）中的剖线b-b的正面剖视图;

图2（a）-2（c）表示一个磁轭，图2（a）是局部平面图，图2（b）是沿图2（a）中剖线b-b的正面剖视图，而图2（c）是局部底视图;

图3（a）-3（c）表示一个盖，图3（a）是局部平面图，图3（b）是正面剖视图，而图3（c）是局部底视图;

图4（a）-4（c）是根据本发明的一种永磁发电机的转子制造方法的一个实施例，图4（a）是说明插入盖步骤的一个被切割的解体透视图;图4（b）是说明固定盖步骤的一个局部被切割的透视图，而图4（c）是说明扩展盖步骤的一个局部被切割的透视图;

图5是说明定位磁铁步骤的一个放大的局部正面冲视图;

图6是说明插入盖步骤的一具放大的局部正面剖视图;

图7是说明固定盖步骤的正面剖面图;

图8是说明扩展盖步骤的正面剖面图;

图9（a）-9（c）是说明根据本发明的一种永磁发电机的转子制造方法另一实施例的局部被切割的各个透视图;

图10是说明压入盖步骤的局部正面剖视图;

图11是说明固定步骤的正面剖视图;及

图12是说明在盖中形成磁铁轴向定位部分的步骤的正面剖视图。

在图示的实施例中，根据本发明的一种永磁发电机的转子包括一个磁轭11，多个磁铁20及一个盖30。

磁轭11被整体地构成具有基本上盆状的、由磁性材料作成的顶侧开口的而底侧封闭的件，在磁轭11的圆柱管状壁12上径向向外地凸出一个磁阻件13，它在圆周方向及轴向上具有预定的宽度及长度。在作为磁轭11底部表面的封闭壁14的中心开有一个轴孔15，用以接收一个未示出的直接与一发动机相连接的轴台，用于安装以下将要描述的磁轭定位夹具的一对圆孔16各自以180°角位差被开设在与轴孔15同心的外部圆周位置上。此外，多个透孔、即用于接收以下将要描述的磁铁定位夹具的椭圆孔17（在该实施例中为十二个孔）以规则的间隔被开设在与轴孔15同心的磁轭11的封闭壁14的外圆周边缘部分的一个圆周上。

在磁轭11的封闭壁14中形成的椭圆孔17中，与磁阻件13在同一侧分布的椭圆孔作得比另外的椭圆孔大些，以便基本上旋转的可靠平衡。

此外，在磁轭11的封闭壁14的底面中设有多个用于固定盖的凸块18（在该实施例中为8个），它们被设以与轴孔15同心的、在圆孔组16及椭圆孔组17之间的一个圆周上并在圆周方向上以规则的间隔布置，它们是由从外侧冲压封闭壁14的各部分形成的向内的轴向凸起。这些凸块18的结构是这样的，即它们能穿插到设在盖中的固定孔内，然后被铆接，正如以下将要描述的。

另外，在磁轭11的封闭壁14中在靠近圆孔组16的与轴孔15同心的一个圆周上在圆周方向以规则间隔开设了多个用于安装冷却风扇的内设螺纹的孔19。在磁轭11有管状壁12的敞开边缘上未设有滚动铆接余量。

如图1（a）所示，每个磁铁20具有的高度小于磁轭11的深度，并被作成整体的矩形平行六面体，在它的宽度方向上具有沿磁轭11内周面弯曲的基本上圆弧的形状。在磁铁20的圆弧内圆周表面（以下称“内表面”）的左、右部分别形成了斜面部分23，其倾斜方式为一方面斜面部分23接近到外圆周表面（以下称为“外表面”）22上，另一方面斜面部分23接近到左、右端部分上。在磁铁20两侧的高起侧面24及24分别地被作成与通过磁轭11中心的法线的切线相垂直，并且其顶面25与底面26被作成相互平行。

盖30由金属材料作成，例如由薄铁皮经拉深压力被整体制成圆柱形状，以使被压到下面将描述的由磁铁20构成的一个圆柱体上。它的外缘部分32被作成在盖30的管状壁31的一端（以下称为“顶端”）径向上向外伸出的圆环形状。

此外，在组装前，在盖30的管状壁的底端上使其内缘部分33整体地构成圆环形状。内缘部分33的内径小于设置在磁轭11中凸块组18布置圆的直径，并将该内径设成等于圆孔16及16布置圆的直径值或是设成较大于该直径值。与磁轭11的凸块组18数目（在该实施例中为8个）相同的固定孔34被形成在内缘部分33的径向中间部分处，其方式为相应的固定孔34在位置上与磁轭11的凸块组18相对应，以使得相应的固定孔34可以接收其中相应的凸块18。

另外，如图1（a）及图3（a）-3（c）所示，多上切去部分35（在该实施例为8个）在内缘部分的内圆周边缘上被构成基本上半圆的形状，以使得内缘部分不会妨碍磁轭11的圆孔组16及内设螺纹孔组19。接着，利用在整个圆周上包括切去部分35在内将内缘部分33的内圆周边缘向上弯曲，以形成刚性增强部分36。利用拉深压力机作业及相似作业，将内缘部分33的内圆周边缘部分在径向上整个圆周地向内弯曲一个预定的高度来形成该刚性增强部分36，这样能使盖30在以下将要描述的被压上时能有足够刚性。

作为本发明一个实施例的永磁发电机转子的制造方法在下面将参照使用上述部件布置的例子对其加以描述。根据这点说明，作为本发明一个实施例的永磁发电机转子的布置不需详细地加以阐明。

首先，如图4（a）及5所示，为了制造永磁发电机的转子将磁轭11放置在一个装置40的底座41上。在此情况下，一对磁轭定位夹具42及42各自插入到磁轭11的一对圆孔16及16中。此外，使在其圆周方向上定位磁铁的夹具（以下称为“磁铁的第一夹具”）43及在轴向定位磁铁的夹具（以下称为“磁铁的第二夹具”）44插入到椭圆孔组71中。

这里，磁铁的第一夹具组43及磁铁的第二夹具组44各自通过弹簧45浮动地支承在底座41上，因而可在垂直方向上运动。磁铁的第一夹具组43数目上等于磁铁20的数量（在该实施例中为4）并以规则的间隔布置在与椭圆孔组17的布置圆等直径的圆以圆周方向上。此外，台肩43a及43a被形成在相应的磁铁第一夹具43圆周方向两侧的端部边缘上。磁铁的第二夹具组44其数目等于磁铁20的数目减去椭圆孔组17的数目，它们被布置在与椭圆孔组17的布置圆相同直径的圆上并在相应的第一夹具43的两侧上。

接着，如图4（a）及5所示地，将多个磁铁20（在该实施例为4个）在磁轭11中以弧形排列。每个磁铁20用其底面26座落在两个第二夹具44上，其状态为磁铁20的外表面22靠压在磁轭11的内圆周表面上，而磁铁20的两个侧面分别地与放置在其两旁的第一夹具43及43的肩台43a及43a相搭接。在此状态下，磁铁20被第一夹具43定位在圆周方向上，并被第二夹具44及44定位在上方限界上及浮动地支承在垂直方向中。

随后，如图4（a）及6所示地，利用一个盖合工具50将盖30盖合在磁铁组20的内侧。在此情况下，因为在盖30的内缘部分33处构有刚性增强部分36，所以能使盖30完善的盖合。在盖合以后的状态中，盖30的内缘部分33紧贴在磁轭11的封闭壁14的底面上，而其外缘部分32紧，贴在磁铁组20的顶面25上。此外，当盖30被压入后，在磁铁组20之间构成了第一扩展部分37，因而磁铁组20能相对地在圆周方向被定位，并锁定了它们间的相对转动。

这里，盖合工具50是包括较小外径的下侧面及较大外径的上侧面的一个两台圆柱体形状，较小直径的下部分51被作成具有基本上等于盖30的管状壁31内径的直径，而较大直径的下部分52被作成具有基本上等于盖30的外缘部分32外径的直径。

在盖合工具50中，其数目等于圆孔16数目（在此实施例中为2）的磁轭定位53被分别地构成在轴向上。相应的磁轭定位夹具42相对地插入到相应的磁轭定位孔53中，以使得盖合工具50，磁轭11及磁铁组20之间能够可靠地定位。

在数目上等于磁轭11的凸块18的数目（在此实施例中为8）的插孔54被构成在盖合工具50的轴向中。此外，在盖合工具50的较小直径部分51的底面上构成一个凹陷的环形槽55，其方式为能使其容纳盖30的刚性增强部分36。由于上述的定位状态，各个凸块18在位置上对应于插孔54并插入到其中，并且刚性增强部分36对应于环形槽55并插入到其中，以使得盖合工具50与凸块18及刚性增强部分36之间的抵触可得以避免。

然后，如图4（b）及7所示地，铆销被插入到盖合工具50的插孔54中，由此使插穿在盖30的固定孔34中的磁轭11上的凸块18的凸出端部能得以铆接。在这个铆接作业中，盖30以其内缘部分33的整个圆周被凸块组18环形地固定到磁轭11的封闭壁14上，接着，移去盖合工具50。在此状态中，磁铁20在圆周方向的定位及它对磁轭11相对转动的锁定就被实现了。

接着，在移去盖合工具50后，将一塑性工具60插入到盖30的内部，如图4（c）及8所示，利用将盖30的管形壁31环形地扩展到磁轭的封闭壁及该封闭壁侧上磁铁端面部分之间的空间中或是将管状壁31至少扩展到磁轭底壁侧上的磁铁20的端面部分上，以形成一个或多个第二扩展部分38，由此使磁铁20在轴向上被定位。

这里，塑性工具60是包括较小外径的下部分及较大外径的上部分的二台圆柱形状，较小直径的下部分61被构成具有基本上等于盖30的管状壁31内径的直径，而较大直接上部分被构成具有基本上等于盖30的外缘部分32外径的直径。

在数目上与圆孔16的数目（在此实施例中为2）相等的磁轭定位孔63被构成在塑性工具60的轴向中。磁轭定位夹具42各自插入到磁轭定位孔63中，以使得塑性工具60，磁轭11及磁铁组20之间能可靠地定位。

在塑性工具60较小直径部分的端面上构有一个内尿烷树酯或类似材料作的弹性体部分64，当它在塑性工具60的较小直径部分的端面及磁轭11的底壁14之间轴向地受压时，则该弹性体部分64在整个圆周上径向地向外扩展，或至少扩展在磁轭底壁侧上的相应磁铁的端面部分上。

然后，当塑性工具60的弹性体部分64压夺磁轭11底壁14的底面上及该弹性体部分64径向地向外扩展变形时，就将盖30的管状壁31在内缘部分33的附近径向地向外推压，以使得在磁轭的底壁及该底壁侧上磁铁端面部分之间的空间中形成盖30的一个或多个第二扩展部分38。

在盖30的第二扩展部分38形成的同时，塑性工具60的较大直径部分62的底面向下压盖30的外缘部分32。因此第二扩展部分38的形成不仅是局部地扩展盖30的管状壁31部分，而且也是由于将管状壁31的冗余部分压下引起的。因而，第二扩展部分的强度不会因为由于该扩展部分38的扩展变形使片材厚度相应的减少而下降。

另一方面，当盖30压下及盖30的外缘部分32的底面靠压至各个磁铁20的顶面25上时，各个磁铁20的高度便在盖30的外缘部分32的底面上变得一致，即处在塑性工具60较大的直径部分62底面的水平面上，这是因为各个磁铁20被磁铁的第二夹具向上浮动支承着。

接着，当塑性工具60插入到预定长度及弹性体部分64的轴向压缩已经停止，则各个磁铁20就被夹及固定在外缘部分32及一个或多个第二扩展部分38之间，其状态为磁铁20被盖30的外缘部分的底面形成一致的高度。

随后，将塑性工具60从盖30的内部向上地取走。接着，将磁轭11从底座41的上方取下。利用上述步骤，就制成如图1中所示的永磁发电机转子。

图9至12表示作为本发明另一实施例的永磁发电机转子的制造方法。在该实施例中与图1至8中所示的上述实施例对应的部分的说明及附图被省略了。

在该实施例中，盖30中设有圆管状壁31，该管状壁31的外径被作成稍微大于磁铁组20构成的圆柱体的内径。

然后，在该实施例中，如图9（a）及10所示地，利用盖合工具50将其外径稍大于磁铁组20构成的圆环内圆周的圆柱形的盖30压入到在磁轭的内圆周上布置的磁铁组20的内部。

在压入的同时，盖30的管状壁31上对着相邻磁铁20及20之间的间隔的部分被相应地扩展到这些间隔中，由此构成了磁铁的圆周方向的定位部分37a。

这里，盖合工具50被作成包括较小外径的下侧面及较大外径的上侧面的二台圆柱形状，较小直径下部分51被作成具有稍小于盖30的管状壁31内径的直径，而较大直径上部分52被作做成具有等于盖30的外缘部分32外径的直径。

在数目上等于圆孔16数目（在此实施例中为2）的磁轭定位孔53轴向地构成在盖合工具50中。各个磁轭定位夹具42相应地插入到各自的磁轭定位孔53中，以使得在盖合工具50，磁轭11及磁铁组20在圆周方向能可靠地定位。

在数目上等于凸块18数目（在该实施例中为8）的插也54被轴向地构成在盖合工具50的较小直径部分51中。此外，在盖合工具50的较小直径部分51的底面上构有一个凹隔的环形槽55，其方式为能够容纳盖30的刚性增强部分36。在上述的定位形态中，各个凸块18与各自的插孔54相对应并插入其中，并且刚性增强部分36与环形槽55相对应并插入其中，以使得盖合工具50与凸块18以刚性增强部分36间的抵触可被避免。

现在，当将盖30压入磁铁组20并在管状壁31中形成各个圆周方向的定位部分37a时，由于作用在盖30内缘部分33上的扩展变形引起的副作用力，使得内缘部分33易于变形成成不规则的波纹状。

但是，在该实施例中，在内缘部分33的内圆周边缘部分被变上并形成了刚性增强部分36，由此，即使具有使内缘部分33变形为波纹状的作用力，该刚性增强部分36抵抗该作用力，以使得能预先阻止内缘部分33不规则地变形成波纹状。因而，固定用的凸块18穿入固定孔34中并如后述地被铆接，以使得当盖30的内缘部分33被固定在磁轭11的底壁14上时，内缘部分33可被完善地固定，而未受到不规则变形的不利影响。

在盖30被压入到磁铁组20内部的时刻，对盖30施加压入力或承受其及作用力的较大直径部分52及较小直径部分51分别地与外缘部分32及由内缘部分33压接，以使得压入力能够均地作用于整个盖30上。由于均匀的压入力，就可防止在管状壁31的轴向上产生横向条纹及防止管状壁31的不规则变形，因而在盖30被压入时就防止了外缘部分32及内缘部分33产生问题并可实现精确的压合。

此外，外缘部分32构在盖30的顶端缘上，而内缘部分33构成在底端缘上，因此即使盖30是由薄铁片作成的，盖30的管状壁31仍可保证有的刚性。因而，盖30压入到磁铁组20的内部可平滑地进行，并且圆周定位部分37a可完善地构成在相邻磁铁20及20间的间隔面的管状壁31的相应部分上，以使得盖30的管状壁31的外圆周面均匀并紧密地与磁铁组20的整个内周围表面相接触。

当盖30被压入到磁铁组20内部的终端时，内缘部分33进入到坟贴在磁轭11底壁14的底面上的状态。在该状态下，在内缘部分33上开的各个固定孔34则进入到与磁轭11的底壁14的底面上凸起的相应固定凸块18相配合的状态。

在该状态中，如图9（b）及11所示地，将一个铆接工具56插入到盖合工具50的插孔54中，由此使插入在盖30固定孔34中的磁轭11上的凸块18的凸起端部被铆合。

然后，在铆接操作后，盖30用其内缘部分33的整个圆周环状地固定在磁轭11的底壁14上。

接着，在移去盖合工具50以后，将塑性工具60插入到盖30中，如图9（C）及12所示。利用该塑性工具60，在盖30的管状壁31靠内缘部分的侧上构成磁铁20的一个或多个轴向定位部分38a，它（们）扩展到磁铁组20的底面26与磁轭的底壁14之间的间隔中，沿磁铁底面26与磁轭的底壁14之间的间隔中，沿磁铁底面26环形地伸展或是至少使磁铁的底面部分强力地向外推。

这里，塑性工具60包括一个设在底侧的主体61a及一个设在顶侧的控制工具66。在塑性工具60被插入到盖30中的状态时，主体61a处于被压在磁轭11的底壁14上的状态中，并有多个扩展工具62a（在该实施例中为4个）以径向的构形（在该实施例中为十字形状）地布置并被滑动地安装在主体61a底面上的径向中。径向上各个扩展工具62a被处于盖30管状壁31对面及法线方向上。

在被驱动侧的一个斜面部分63a是一个行程变化装置，它在相应的扩展工具62a的径向内端部分上垂直方向地向上凸出，在每个斜面部分63a的顶端部分作成一个斜面，斜面的径向外侧被升高。处于压缩状态的一个压缩弹簧64a被约束在每个斜面部分63a的径各外侧面及主体61a的径向内侧面之间。因而，每个相应的扩展工具62a持续地被弹簧64a径向向内地压着，并处于缩回位置的备用状态。此外，在主体61a中，在每个斜面部分63a的正上方垂直方向上开有一个导向孔65。

另一方面，控制工具66垂直滑动地与主体61a相连接。控制工具66被被作成包括在较小外径的下侧面及较大外径的上侧面的二台圆柱形，较小直径的下部分67被构成具有较小于盖30的管状壁31内径的直径，而较大直径的上部分68被构成具有等于盖30外缘部分32外径的直径。

在控制工具66的小直径部分67的底面上构有一个凹陷的导向槽69，它与小直径部分67同心地布置，并使主体61a的外圆周而滑动地嵌入到导向槽69的内圆周上。在原动侧的各个斜面部分70是另一个冲程变化装置，它位于被驱动侧斜面部分63a的对面并伸向下方，相应地在原动侧的各个斜面部分的低端部分上构有一个斜面，该斜面的径向外侧被升高。然后，使原动侧上各斜面部分70滑动地穿入地主体61a中的相应导向孔65中，在原动侧上相应的斜面部分70的向下的倾斜面与被驱动侧上相应的斜面部分63a的向上的倾斜面形成滑动的接触。

在盖30的管状壁31的底面侧对放着相应的扩展工具62a的状态下，当控制工具66下压时，被驱动侧的斜面部分63a相应地在原动侧的斜面部分70上相对地滑动，以使得扩展工具62a在径向上向外推压。由于各个扩展工具62a的向外侧的运动，在内缘部分侧上的盖30的管状壁31则在径向上向外扩展，以使得磁铁的轴向定位部分38a被环形地形成。

与盖30中磁铁的轴向定位部分38a扩展形成的同时，控制工具66的较大直径部分的底面下压到盖30的外缘部分32上，由此，使磁铁的轴向定位部分38a不仅是由磁铁20的端面26及内缘部分33之间的盖30的拉伸部分形成的，而且也是由压下管状壁31的冗余部分形成的。因而就不会出现这样的缺点：盖30的内缘部分33产生破裂，或是使磁铁的轴向定位部分38a具有过薄的厚度而导致磁铁固定强度的下降。

另一方面，当盖30的外缘部分32的底面与磁铁20的顶面相接触时，磁铁20的高度则进入在盖30的外缘部分32的底面上形成一致的状态，即处于控制工具66的较大直径部分68的底面的水平面上，这是因为各个磁铁20被磁铁的第二夹具浮动地向上支承着。

此外，磁铁轴向定位部分38a的扩展尺寸A是由作为行程变化装置的两个斜面部分63a及70的倾斜角B及原动侧的斜面部分70的轴向行程C几何上来决定的，因此可以根据要求设计最合适的扩展尺寸并且该设定的扩展尺寸可以恒定地得以实现。

然而，即使扩展尺寸A设在一个大的数值，控制工具66的较大直径部分68的底面在磁铁的轴向定位部分扩展成型时将盖30的外缘部分32压下，由此利用压下管状壁30的冗余部分使磁铁的轴向定位部分38a成型，这样就不会产生下列缺点：盖30的管状壁31产生破裂及磁铁的轴向定位部分38a形成极薄的壁厚，导致磁铁固定强度的下降。

在磁铁的轴向定位部分38a形成后，将控制工具66提起。当控制工具66提起时，相应的扩展工具62a被相应的弹簧64a径向向内地缩回。接着，将塑性工具60，即包括控制工具66及主体61a从盖30内部向上取走。然后，再将磁轭11从底座41上取下。

利用上述的步骤，就制造出的图1所示的永磁发电机的转子。这就是，各个磁铁20被钳夹及固定在外缘部分32及磁铁的轴向定位部分38a之间，并处于使磁铁的高度由盖30的外缘部分32底面压成一致的状态中。

由上述的实施例可以获得以下的优点：

（1）磁铁的轴向定位部分38a的扩展尺寸A是由作为行程变化装置的两个斜面部分63a及70的倾斜角B及原动侧的斜面部分70的轴向行程几何地确定的，以致，甚至当最合适的扩展尺寸是一个大数值时，该最合适的尺寸地能方便地以高精度来设定并且该设定的扩展尺寸能稳定地被重复地制造。

（2）利用扩展工具62a在水平方向形成磁铁的轴向定位部分38a，因此，与上述第（1）项相结合，可使磁铁20的轴向定位部分38a的固定设定在一个大的值上。

（3）在盖30的内缘部分33的内圆周边缘部分构成刚性增强部分36，由此，甚至当盖30被压入到磁铁20的内部的力易于使内缘部分33变形成波纹状时，该刚性增强部分36足以抵抗这个力，可以阻止内缘部分33不规则地变形成波纹状。因而，盖30的内缘部分33能被完善地固定在磁轭11底壁14上。

（4）盖30的管状壁31被扩展到相邻磁铁20及20之间的间隔中并在轴向磁铁的整个长度上均匀地形成了径向长定位部分37a，因此使各个磁铁20能可靠地在圆周方向上被定位。此外，利用向外径各伸展在盖30顶端边缘上的外缘部分32及由盖30的管状壁31的内缘部分33侧构成磁铁轴向定位部分38，就可以省略使用粘接来固定磁铁。

（5）由于上述的第（4）项，就可以取消磁轭11敞开端边缘的滚铆余量及密封环，磁铁轴向高度的偏差可在磁铁底面侧被吸收，并且磁铁轴向高度的变化可在磁轭敞开侧被消除，由此产生出缩短的永磁发电机转子的轴向长度。

（6）由于上述第（5）项，定子铁芯及磁铁可被保持在相对永磁发电机转子敞开端的一个轴向恒定位置上，以使得永磁发电机的输出变化可被控制。

本发明冻限制在上述的实施例上，而在本发明的范围中可作出各种变型。

例如，从永磁电机的结构看，在磁轭的管状壁附近的底壁中形成接收磁铁的定位夹具的椭圆孔是困难的，故可使用磁盒未类似地固定磁铁。

如以上所述的，根据本发明可以获得以下的优点：

（1）利用将盖的管状壁轴向地向外扩展在相邻磁铁之间径向地形成第一扩展部分，并使磁铁在径向上固定;而在磁轭底壁侧的盖的管状壁的一部分或多部分径向地向外扩展，以使得盖的外缘部分与磁铁的顶面相接触，因此使磁铁处于被轴向地钳夹在盖的外缘部分及在磁轭底壁侧盖的管状壁部分上构成的一个或多个第二扩展部分之间的状态中。

（2）由于上述第（1）项，各个磁铁的高度位置被盖的外缘部分压成一致，而磁铁高度方向尺寸的偏差在磁轭底壁侧上被吸收，因而使永磁发电机转子的轴向长度可以被缩短。

（3）由于上述第（1）项，可以取消磁铁盒，因而使零件的数目及工人操作时间的数目能够减少。并可取消将磁铁压入到磁盒的步骤，因而使控制磁铁尺寸的严格性得以缓解。此外，由于取消密封环的厚度可使永磁发电机转子的轴向长度被缩短。

（4）由于上述第（1）项，可以取消在磁轭敞开端的滚铆余量，因此可使永磁发电机转子的轴向长度进一步缩短。

（5）由于上述第（2），（3）以（4）项，磁铁及定子铁芯可以被保持在相对于永磁发电机转子敞开端的轴向恒定位置上，因而永磁发电机性能的偏差能被控制。

（6）盖被压入磁铁组的内部时磁铁组处于被夹具暂时定位的状态，因而在盖操作中的加压可以稳定进行。

（7）在盖的管状壁的底部分扩展成型时，盖被压下，并且待扩展的壁部分是从壁的上部分提供的，因而就防止了过大的张力作用在盖的管状壁部分上，并使盖的第二扩展部分的应力下降。

（8）此外，根据本发明，在盖的管状壁扩展上形成的磁铁轴向定位部分是由轴向行程几何地确定的，因此甚至当最合适的扩展尺寸是一个大的尺寸时，该扩展尺寸也易于被精确地设定，并且该设定的扩展尺寸可稳定地被重复产生出来。

（9）再者，磁铁的轴向定位部分是在水平方向中扩展形成的，由此，与扩展尺寸可设有大的最合适值上相联系，可以增加磁铁轴向定位部分的固定力，因而就可省掉粘接。

（10）利用在磁轭的底壁侧使盖的管状壁径向向外扩展成型，并使盖的外缘部分与磁铁的顶面形成密贴的接触，各个磁铁就被固定及钳夹在在盖的外缘部分及在磁轭底壁侧上盖的管状壁扩展形成的磁铁轴向定位部分之间，因此可以去消密封环及滚铆部分并使永磁发电机的轴向长度缩短。此外，各个磁铁的高度位置被盖的外缘部分压成均匀的，并且各个磁铁的高度方向的尺寸偏差在磁轭底壁侧被吸收，因此该偏差不出现在敞开端侧，所以永磁发电机的长度能被进一步缩短。

Claims (8)

1、一种永磁发电机的转子，其中多个磁铁以一定间隔被布置在基本上盆状的磁轭的内圆周上，及一个管状盖被连接在磁铁的内侧，其特征在于：

利用将盖的管状壁径向向外地在磁铁的整个长度的轴向上扩展到相邻磁铁之间的空间中形成第一扩展部分；

径向上向外伸出在磁轭敞开侧的盖上设有的外缘部分紧密地与磁轭敞开侧上磁铁端面相接触；

径向上向内伸出在磁轭底壁侧的盖上设有的内缘部分被固定在磁轭底壁上；及

利用使盖的管状壁至少在磁轭的底壁侧磁铁的端面部分上向外地扩展在磁轭底壁及磁轭底壁侧上磁铁端面之间的空间中构成一个或多个第二扩展部分。

2、根据权利要求1所述的永磁发电机的转子，其中：在所述磁轭的封闭壁中圆周方向上以规则的间隔布置了多个透孔。

3、根据权利要求2所述的永磁发电机的转子，其中：一个磁阻件凸出地构成所述磁轭的管状壁上，在所述的透孔中，布置在所述磁阻件同一侧的透孔大于其它的透孔。

4、根据权利要求3所述的永磁发电机的转子，其中：所述透孔是多个布置在磁轭底壁圆周方向中与磁轭轴孔同心的圆上的椭圆孔，在所述透孔中，布置在所述磁阻件同一侧的椭圆孔大于另外的透孔。

5、一种永磁发电机的转子的制造方法，其中多个磁铁以一定间隔被布置在基本上盆状的磁轭的内圆周上，及一个管状盖被连接在磁铁的内侧，其特征在于该方法包括下列步骤：

将夹具从磁轭底壁的外侧插入到预先作在磁轭底壁上的透孔中;

将多个磁铁保持在磁轭中的所述夹具上;

将盖插入到磁铁的内侧，使盖的内缘部分压在轭底壁上，由此使盖的管状壁径向地向外扩展，以形成相邻磁铁之间的间隔中的第一扩展部分;

将盖的内缘部分固定到磁轭的底壁上;及

使盖的管状壁至少在磁轭的底壁侧磁铁的端面部分上向外地扩展在磁轭底壁及磁轭底壁侧上磁铁端面之间的空间中构成一个或多个第二扩展部分，由此使盖的外缘部分紧密地接触在磁铁的端面上。

6、根据权利要求5所述的永磁发电机的转子的制造方法，其中：所述一个或多个第二扩展部分是借助于一个塑性工具较小直径部分端面上设有的弹性本部分形成的。

7、一种永磁发电机的转子的制造方法，其中多个磁铁以一定间隔被布置在基本上盆状的磁轭的内圆周上，及一个管状盖被连接在磁铁的内侧，其特征在于该方法包括下列步骤：

将多个磁铁暂时地定位在磁轭中，并将盖压入到磁铁的内侧;

将径向向内地伸出在磁轭底壁侧上的盖的管状壁上设有的内缘部分固定到磁轭底壁上;及

在磁轭底壁侧处磁铁的底面侧形成一个或多个轴向定位部分，在其中将扩展工具放置在盖的管状壁的对面与磁轭底壁及磁轭底壁侧磁铁底面之间的空间相对应处，利用一个行程变化装置将轴向上的一个行程机械地改变成径向的一个行程使所述扩展工具径向向外地移动，由此使在磁轭底壁侧上的扩展工具对着的盖的管状壁部分在径向上被向外扩展。

8、根据权利要求7所述的永磁发电机的转子的制造方法，其中：

所述行程变化装置包括一个被驱动侧的斜面部分及一个原动侧的斜面部分;及

所述磁铁的一个或多个轴向定位部分的扩展尺寸（A）是由这两个斜面部分的倾斜角度及原动侧斜面部分的轴向行程决定的。

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