CN1179464C - 旋转机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转机的转子，其比已往的成本低，所述转子由非磁性材料的本体部和永磁铁及磁性部件构成；本体部上一体地装着旋转轴，具有圆形外周面和两侧面；永磁铁及磁性部件在周方向交替密接地与本体部成一体，呈放射状配置。各永磁铁完全埋设在本体部内，各磁性部件仅径向外侧端面露出，其它表面埋设在本体部内，在各磁性部件上，形成从各永磁铁向径向外侧伸出的突出部，在各永磁铁的径向外侧端面的外方，由该各突出部在周方向形成空间部，本体部充填在各永磁铁及磁性部件的径向内侧面与轴机构外周面间内以及充填在该空间部内，并以预定厚度复盖各永磁铁及磁性部件的轴向两侧面，各磁性部件的露出的径向外侧端面，与本体部的外周面在同一面上。

Description

旋转机的转子

技术领域

本发明涉及发电机或电动机的旋转机的转子，具体地说，涉及一体地装着轴机构并配设着若干永磁铁和磁性部件的转子以及该转子的制作方法。

背景技术

构成发电机或电动机等旋转机的转子的一个具体例是，备有旋转轴、比较厚的套筒、永磁铁及磁性部件、一对侧罩。套筒与旋转轴嵌合；永磁铁及磁性部件在套筒外周部并在周方向交替呈放射状配置；一对侧罩配置在套筒、永磁铁及磁性部件轴方向两侧面并在轴方向挟着它们。套筒及一对侧罩是用奥氏体类不锈钢或铝合金等非磁性材料形成的。各磁性部件由磁性材料金属板、例如电磁钢板的叠层体构成。

套筒与旋转轴是用键结合而连接成一体。在套筒的外周面，在周方向空开间隔地形成沿轴方向延伸的槽，在由电磁钢板叠层体形成的各磁性部件的半径方向内侧的、与上述槽对应的位置，分别形成朝半径方向内侧伸出的突起部。各磁性部件的突起部与形成在套筒外周面的对应槽嵌合，这样，各磁性部件可相对于连接在旋转轴上的套筒旋转。各磁性部件上，形成从各永磁铁朝半径方向外侧伸出的突出部。在该突出部上形成朝周方向两侧伸出的法兰部，所以，在各磁性部件配设在套筒上、各永磁铁插入保持在放射状空间部(该空间部形成在各磁性部件的周方向)内的状态，各永磁铁的半径方向外侧端，由在周方向空开间隔相向的上述法兰部防止朝半径方向外侧脱出。上述一对侧罩间配设着若干螺栓，该螺栓从一方侧罩贯通各磁性部件及另一方侧罩。用螺母将螺栓的端部紧固，使配置在套筒外周部的永磁铁及磁性部件，其轴方向两侧面与套筒一起被挟入一对侧罩间，这样与旋转轴连接成一体。各磁性部件的半径方向外侧端面，为相同形状的圆弧面，并且，在周方向空开间隔(在周方向形成在上述法兰部间的间隔)地位于与旋转轴具有同一轴心的一个圆形外周面上。

但是，上述构造的已往转子，由旋转轴、套筒、连接旋转轴与套筒用的键、若干个永磁铁、若干个磁性部件、一对侧罩、若干个螺栓及螺母等多种类多数量部件构成，而且必须将这些多种类、多数量部件组装起来，所以，部件数目多，组装工作量大，组装作业麻烦，劳力负担大，要比较长的组装时间，总体的制作成本高。另外，各永磁铁的半径方向外侧端面，从磁性部件的、与周方向相向的上述法兰部间的间隔露出到外部，不能完全密封，所以，必须要实施防氧化表面处理，从这一点而言，也不可避免地提高成本。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种构造简单、部件数目少、能以比已往低的成本制作的旋转机的转子。

本发明的另一目的是提供制作容易、制作时间缩短、能以比已往低的成本制作的旋转机转子的制作方法。

本发明的其它目的和特征，可从以下对本发明旋转机的转子及其制作方法的实施例的详细说明中了解。

为达到上述目的本发明采取以下技术方案：

旋转机的转子，由非磁性材料的本体部和永磁铁及磁性部件构成；本体部上一体地装着轴机构，且具有圆形外周面和两侧面；永磁铁及磁性部件在周方向交替地密接而与本体部一体地呈放射状配置；其特征在于，各永磁铁完全埋设在本体部内，各磁性部件仅半径方向外侧端面露出，其它表面埋设在本体部内，

在各磁性部件上，形成从各永磁铁向半径方向外侧伸出的突出部，在各永磁铁的半径方向外侧端面的外方，由该各突出部在周方向形成空间部，本体部充填在各永磁铁及磁性部件的半径方向内侧面与轴机构外周面间内以及充填在该空间部内，并以预定厚度复盖各永磁铁及磁性部件的轴方向两侧面，各磁性部件的露出的半径方向外侧端面，与本体部的外周面在同一面上。

旋转机的转子的制作方法，其特征在于，将磁性体做成为具有圆形外周面的圆筒形状，在该磁性体上，在周方向空开间隔地呈放射状配置着槽，该槽的一端朝半径方向内侧开放，另一端封闭，该另一端与上述外周面之间形成圆弧状的搭桥部，在该各槽内，留下与搭桥部间的空间部地插入、保持非着磁的永磁铁，再对准磁性体轴心地设置轴机构后，把溶融的非磁性材料充填到磁性体及各非着磁永磁铁与轴机构间内以及该空间部内，并以预定的厚度复盖磁性体及各非着磁永磁铁的轴方向两侧面，由此，形成本体部，把轴机构、磁性体及各非着磁永磁铁一体地铸入，冷却后，绕轴机构的轴心对本体部和磁性体的外周面进行切削，将各搭桥部切离，由此，将磁性体形成为在周方向相互分离的磁性部件，同时，各磁性部件的半径方向外侧端面成为从本体部露出的露出面，该露出面与本体部的外周面在同一面上，然后，从各磁性部件的露出面对非着磁的永磁铁实施着磁。

本发明的旋转机的转子，其特征在于，由非磁性材料的本体部和永磁铁及磁性部件构成；本体部上一体地装着轴机构，具有圆形外周面和两侧面；永磁铁及磁性部件在周方向交替密接地与本体部成一体密接，呈放射状配置；各永磁铁完全埋设在本体部内，各磁性部件仅半径方向外侧端面露出，其它表面埋设在本体部内。

本发明的旋转机转子的制作方法，其特征在于，将磁性体做成为具有圆形外周面的圆筒形状，在该磁性体上，在周方向空开间隔地呈放射状配置着槽，该槽的一端朝半径方向内侧开放，另一端封闭，该另一端与上述外周面之间形成圆弧状的搭桥部，在该各槽内，留下与搭桥部间的空间部地插入、保持非着磁的永磁铁，再对准磁性体轴心地设置轴机构后，把溶融的非磁性材料充填到磁性体及各非着磁永磁铁与轴机构间内以及该空间部内，并以预定的厚度复盖磁性体及各非着磁永磁铁的轴方向两侧面，这样，形成本体部，把轴机构、磁性体及各非着磁永磁铁一体地铸入，冷却后，绕轴机构的轴心对本体部和磁性体的外周面进行切削，将各搭桥部切离，这样，将磁性体形成为在周方向相互分离的磁性部件，同时，各磁性部件的半径方向外侧端面成为从本体部露出的露出面，该露出面与本体部的外周面在同一面上，然后，从各磁性部件的露出面对非着磁的永磁铁实施着磁。

本发明的优良效果：

根据本发明的旋转机的转子，构造简单，部件数目少，所以比已往可用低成本制作。另外，根据本发明的旋转机的转子的制作方法，制作容易，可缩短制作时间，所以比已往可用低成本制作。

附图简要说明

图1是备有本发明转子的旋转机的侧面图。

图2是图1的A-A线断面图。

图3是图2的B-B线放大断面图。

图4是在旋转轴上组装着径向球轴承的转子的平面图。

图5是用于构成配设在转子上的磁性部件的、电磁钢板的平面图。

图6是图5的C部放大图。

图7是配设在转子上的永磁铁的平面图。

图8是在图7中从上方看永磁铁的侧面图。

图9是从轴方向看的、在与图5所示电磁钢板叠层体构成的磁性体轴心共同的轴心上，配置着套筒状态的图。

图10是以套筒的轴线为界，将套筒一侧剖切表示的侧面图。

图11是从轴方向看的、在图9所示状态，把模铸成形的转子的半成品(未安装旋转轴，转子的半成品)外周面用切削加工部分削除后的状态的图。

图12是从半径方向外侧看图11所示转子半成品的图。

图13是在图12所示转子半成品上安装旋转轴后形成完成状态的转子，将该转子局部剖切表示的图。

图14是表示用于构成配设在转子上的磁性部件的电磁钢板的另一实施例的要部平面图，是与图6同样的平面图。

图15是表示用于构成配设在转子上的磁性部件的电磁钢板的另一实施例的要部平面图，是与图6同样的平面图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施例。在图1～图14中，相同的部分用同一标记表示。标记2所示的发电机即旋转机，如图1至图4所示，备有转子4、一对壳部件6、8、定子10。转子4由通过套筒4一体地安装着的旋转轴12、若干永磁铁16、若干磁性部件18、本体部20构成。各永磁铁16完全埋设在本体部20内，各磁性部件18仅半径方向外侧端面露出，其它表面全部埋设在本体部20内。

下面，更具体地说明转子4的构造(完成后的构造)。如图2至图4所示，本体部20由铝合金或锌合金等非磁性材料构成，本实施例中是由铝合金构成，如后所述，用模铸法将套筒14、各永磁铁16和各磁性部件18一体地埋入，具有圆形的外周面和与轴方向直交地延伸的两侧面。套筒14一体地装在本体部20上。套筒14具有与本体部20的外周面共同的轴心，除了其轴方向两端部外，全部周面被本体部20复盖着。旋转轴12压入在套筒14的贯通孔14a(见图10)内，这样，旋转轴12通过套筒14一体地安装在本体部20上。本实施例中，套筒14和旋转轴12构成轴机构，所以，轴机构一体地安装在本体部20上。旋转轴12从本体部20的两侧面朝轴方向外方伸出预定长度。

在本体部20内，一体地埋设着若干永磁铁16和若干磁性部件18。各永磁铁16的形状相同，各磁性部件18的形状也相同。永磁铁16和磁性部件18在周方向交替密接地、以等间距呈放射状配设在本体部20上。在该配设状态，各永磁铁16和各磁性部件18的轴方向两侧面位于同一面上。这里所说的“轴方向”，是指旋转轴12、套筒14和本体部20的共同的轴线方向，因此，也意味着转子4的轴线方向。在下面的说明中，如无特别注解，“轴方向”即意味着上述方向。

磁性材料构成的各磁性部件18，由相同形状的若干电磁钢板构成，本实施例中是由若干硅钢板的叠层体构成。各磁性部件18，具有与旋转轴12同心的圆弧形状的半径方向外侧端面、直线状地沿切线方向延伸的半径方向内侧端面、沿半径方向延伸的周方向两侧面。在上述内侧端面的周方向中央，在轴方向全周，形成向半径方向内侧突出的防脱出用突起部18a。各突起部18a的半径方向内侧前端部，从轴方向看，呈朝着半径方向内侧扩大的形状。从轴方向看，上述周方向两侧面中的靠半径方向外侧部分的、在周方向相互相向的各侧面，平行于通过轴心并通过该侧面间周方向中心的直线，上述周方向两侧面中的靠半径方向内侧部分的、在周方向相互相向的侧面的一方，平行于该直线，该侧面的另一方，相对于该直线形成钝角的凹部。靠内侧部分的该侧面的另一方，从轴方向看，由二个直线状的倾斜面形成上述凹部。上述靠外侧部分的、在周方向相互相向的各侧面之间，从轴方向看，形成近正方形的矩形空间部(本体部充填用空间)，上述靠内侧部分的、在周方向相互相向的各侧面间，从轴方向看，半径方向的长度比周方向宽度长，形成略矩形的空间部(永磁铁插入、保持用空间部)。本体部充填用空间部的周方向宽度，比永磁铁插入、保持用空间部的周方向宽度(最大宽度)大。在两空间部的半径方向交界部，形成拱形的台阶部。

下面，换一种方式来说明各磁性部件18的形状。各磁性部件18上形成突出部18b(见图3)，该突出部18b从各永磁铁16向半径方向外侧伸出。在各永磁铁16的半径方向外侧端面外方，由各突出部18b在周方向形成用于充填本体部20的空间部(本体部充填用空间部)。由各磁性部件18的、比突出部18b靠近半径方向内侧的各部分18c(见图3)，在周方向形成用于密接地插入并保持永磁铁16的空间部(永磁铁插入、保持用空间部)。

例如，Nd-Fe-B系等的各永磁铁16，在非着磁状态，插入并保持在上述各永磁铁插入、保持用空间部内。如图7和图8所示，各永磁铁16呈细长的略长方体形状。如上所述，形成各永磁铁插入、保持用空间部的侧面的一方呈直线状延伸，侧面的另一方为由二个倾斜面形成的钝角凹部，所以，插入其中的各永磁铁16的两侧面也形成与其吻合的形状。具体地说，永磁铁16的形状是，从其长度方(图7中上下方向)看(即图8中)，备有相互间空开间隔呈直线状平行延伸的一端面16a及另一端面16b、与一端面16a及另一端面16b直交的呈直线状延伸的一侧面16c和另一侧面，该另一侧面由二个呈直线状延伸的倾斜面16d及16e形成钝角的凸部16f。永磁铁16的长度方向一端面16g及另一端面16h，如图7所示，与上述一端面16a及另一端面16b直交地呈直线状延伸。永磁铁16的横断面形状(与图8所示形状相同)，从长度方向一端到另一端是相同的。图示实施例中，在长度方向看(图8中)，一端面16a及另一端面16b的宽度是相同的。一端面16a及另一端面16b间的长度(一侧面16c的长度)，为一端面16a及另一端面16b的宽度的2倍+α。长度方向的长度(一端面16g与另一端面16h间的长度)，为一端面16a及另一端面16b的宽度的10倍。

如图2至图4所示，上述构造的各永磁铁16，插入并保持在各磁性部件18的永磁铁插入用空间部内，永磁铁16的凸部16f与形成在该空间部的上述凹部嵌合。这些由凹凸构成的接合构造，可防止插入在各磁性部件18内的各永磁铁16朝半径方向内外方脱出，可切实将各永磁铁16保持住。并且组装作业也容易。在各永磁铁16装在各磁性部件18上的状态，各永磁铁16的半径方向外侧端面(16a)沿周方向延伸，与限定上述本体部充填用空间部的一部分的各台阶部，在周方向位于同一线上。各永磁铁16的半径方向内侧端面(16b)，与限定永磁铁16插入保持用空间部半径方向内侧端的、各磁性部件18的半径方向内侧端面，在周方向位于同一线上。

由非磁性材料铝合金构成的本体部20，充填在各永磁铁16及各磁性部件18的半径方向内侧与套筒14的外周面之间(呈环状的空间部)，以及充填在上述本体部充填用空间部内，并且以预定的厚度复盖各永磁铁16和各磁性部件18的轴方向两侧面。该配设状态可通过铸造或模铸容易地实现。各磁性部件18，仅半径方向外侧端面形成为从本体部20露出的面，并且，该露出的面与本体部20的外周面在同一面上。即，各永磁铁16和各磁性部件18与本体部20一体地形成，其中，各永磁铁16完全埋设在本体部20内。各磁性部件18除了半径方向外侧端面露出外，其它表面也埋设在本体部20内。换言之，各磁性部件18的半径方向外侧端面以这样的形态露出于外部：该半径方向外侧端面被充填在各本体充填用空间部内的本体部20在周方向以等间隔切断，并且，其轴方向两侧被本体部20以预定厚度复盖。另外，从各磁性部件18的该露出面可以向各非着磁永磁铁16实施着磁。

上述各磁性部件18，在成型后的转子4的完成状态，如上所述，是作为在周方向相互分离的不连续独立部件配置着。但在成形前是由一个磁性体构成，该一个磁性体是由硅钢板叠置而成的，由于上述各本体充填用空间部的半径方向外端，由圆弧形的细搭桥部(桥部)连接着，所以该硅钢板的外周缘全体呈连续的圆形状。由上述那样形成的各硅钢板的叠层体构成的一个磁性体，借助本体部20，与套筒14、各永磁铁16一起一体地成形为转子4的半成品后，转子4的外周缘部被切削加工，成为与套筒14、旋转轴12同心的圆，这样，上述各搭桥部被切除，充填在上述各搭桥部半径方向内侧空间部的、并且在成形初期其半径方向外侧被各搭桥部复盖着的本体部20的一部分，露出于外周面。关于该转子4的制作方法将在后面详细说明。上述那样形成的转子4的半成品，其旋转轴12压入、安装在套筒14内后，便告完成。

本发明的旋转机2的转子4，如上所述，仅由构成轴机构的套筒14及旋转轴12、本体部20、若干永磁铁16及磁性部件18构成，不象已往那样需要多种类且多数量的零件，仅用最小限度的必需零件构成，所以，构造简单，零件数目少，与已往相比，可用低成本制作。由于各永磁铁16完全埋设(密封)在本体部20内，所以完全不必采取防氧化表面处理，从这一点而言，也能降低成本。另外，其构造可以用模铸等铸造方式将各永磁铁16和磁性部件18与本体部20一体地形成，所以，不必象已往那样将多种类且多数量的零件组装起来，制作容易且缩短制作时间，结果，与已往相比，可用更低的成本制作。另外，永磁铁16的形状比较简单，其制作也比较容易。

本发明的旋转机2的转子4中，本体部20具有圆形外周面和两侧面，各永磁铁16完全埋设在本体部20内，各磁性部件18的仅半径方向外侧端面露出，其它表面埋设在本体部20内，所以，整体构造简单，制作容易，可用低成本制作。本发明的旋转机2的转子4中，在各磁性部件18上，形成从各永磁铁16向半径方向外侧伸出的突出部18b，在各永磁铁16的半径方向外侧端面外方，由该各突出部18b在周方向形成空间部102A，本体部20充填在各永磁铁16及磁性部件18的半径方向内侧面与轴机构14的外周面之间(182)和充填在该空间部102A内，并且以预定的厚度复盖永磁铁16及磁性部件18的轴方向两侧面，各磁性部件18的露出的半径方向外侧端面，位于与本体20的外周面同一面上。与已往相比，可用低成本制作。本发明的旋转机2的转子4中，由于本体部20充填在上述各空间部102A内，所以，可切实防止各永磁铁16朝半径方向外侧脱出，并且，可充分进行各磁性部件18的半径方向外侧端面间的磁密封。

下面，详细说明上述构造的本发明转子4的制作方法。在上述实施例中，转子4由旋转轴12、套筒14、若干永磁铁16、若干磁性部件18、本体部20构成，但是在模铸成形时，除了向图未示模子内注入并被加压的本体部20外，其它部件都是预先分别制作好的。其中，如图10所示，套筒14备有贯通孔14a和若干环形槽14b，该环形槽14b在轴方向空开间隔地形成在外周面上。在套筒14的外周面被本体部20复盖的状态一体成形时，本体部20的一部分充填到各环形槽14b内，所以，可切实防止套筒14相对于本体部20朝轴方向脱出。如图13所示，旋转轴12备有可压入部分12a和大径的法兰部12b。可压入部分12a可从轴方向的一端侧压入套筒14的贯通孔14a内，法兰部12b设在可压入部分12a的另一端。法兰部12b具有在压入套筒14后的定位用止挡功能。各永磁铁16是用公知的方法例如粉末冶金法，把磁铁材料例如Nd-Fe-B以预定的比例混合而成的粉末成形、烧结为图7和图8所述的形状。各永磁铁16在该自由状态还未着磁。

上述各磁性部件18，在成型后的转子4的完成状态(实施例中是成形为转子4半成品的状态)，如前所述，是作为在周方向相互分离的不连续独立部件配置着，但在成形前是由一个磁性体构成。该一个磁性体是将硅钢板叠层而形成的，由于上述各本体部充填用空间部的半径方向外端由圆弧形的细搭桥部连接，所以，该硅钢板的外周缘全体呈连续的圆形状。成形后，如上所述，各磁性部件18被分离。

如图5和图6所示，编号100表示由磁性材料构成的金属板，在实施例中，是作为电磁钢板一实施例的硅钢板。硅钢板100具有全体连续的圆形外周面，并且呈在半径方向内侧形成贯通孔的、全体为略平垫圈的形状。在硅钢板100上，在周方向相互空开间隔地以等间距呈放射状配置着若干个槽102。各槽102具有相同形状，其一端朝着半径方向内侧端、即朝限定贯通孔外周缘的一部分开放，其另一端闭合着，在该另一端外周面之间，留下与硅钢板100的轴心O同心的圆弧形状搭桥部104。从轴方向看，上述各槽102的半径方向靠外侧部分的、在周方向相互相向的侧面102a和102b，平行于直线L地呈直线状延伸，上述直线L通过轴心O且通过该侧面102a、102b间的周方向中心。另外，半径方向靠内侧部分的、在周方向相互相向的侧面的一方102c，平行于直线L地呈直线状延伸，该侧面的呈一方，由呈二个直线状延伸的倾斜面102d、102e形成相对于直线L呈钝角的凹部102f。

各槽102中的上述靠外侧部分的侧面102a及102b之间，从轴方向看，形成近于正方形的矩形空间部(即前面所述的本体部充填用空间部)102A，在上述靠内侧部分的侧面的一方102c与侧面的另一方102d及102e之间，从轴方向看，形成半径方向长度比周方向宽度长的、约矩形的空间部(即前面所述的永磁铁插入、保持用空间部)102B。本体部充填用空间部102A的周方向宽度，比永磁铁插入、保持用空间部102B的周方向宽度(由凹部102f存在的部分所限定的最大宽度)大。在两空间部102A和102B的半径方向交界部，形成含拱形的台阶部102g及102h。限定空间部102B的侧面的另一方102d、102e之中，侧面102d形成在侧面102e的半径方向外侧位置，并且，侧面102d的全长比侧面102e的全长短。各槽102中的上述空间部102B，与上述的永磁铁16的横断面形状(见图8)相同(更确切地说，永磁铁16比上述空间部102B大压入余量)。

由于在硅钢板100上形成了上述各槽102，所以在硅钢板100形成了在周方向相互空开间隔以等间距呈放射状配置的基部106。各基部106具有相同的形状，在各基部106的半径方向内侧端(限定硅钢板100的上述贯通孔外周缘的一部分的半径方向内侧端)106a，呈直线状地沿该贯通孔的切线方向延伸。在各基部106的半径方向内侧端106a的周方向中央，形成朝半径方向内侧突出的防脱出用突起部106b。各突起部106b的半径方向内侧前端部，从轴方向看，形成为朝半径方向内侧扩大的形状。

上述构造的硅钢板100，可用冲压机械对平板冲压加工而容易地形成。把冲压加工形成的硅钢板100若干块(例如40块1.0mm的硅钢板100)相互整齐地叠置，形成一个磁性体180，即由若干块硅钢板100叠层而成的磁性体180(见图9)。该磁性体是具有圆形外周面的圆筒形状，在该磁性体180上，在周方向空开间隔地以等间距呈放射状配置着槽102，该槽102的一端朝半径方向内侧开放，另一端封闭，该另一端与外周面之间留下圆弧形的搭桥部104。为了将磁性体180作为硅钢板100的叠层体保持为一体，最好在硅钢板100的外周面实施铆接或焊接等适当的固定措施。

将硅钢板100叠置而形成磁性体180后，在与搭桥部104之间留下本体部充填用空间部102A地，把非着磁状态的永磁铁16插入、保持在上述各槽102的永磁铁插入、保持部用空间部102B内(见图9)。各永磁铁16往对应空间部102B内的插入，在本实施例中是用压入方法进行的。如图9所示，在把永磁铁16插入、保持在磁性体的各槽102内后，对准磁性体180的轴心设置上述套筒14。磁性体180和套筒14的对中心，可在模铸用的图未示铸模内完成。另外，磁性体180和永磁铁16的半径方向内侧与套筒14的外周面之间，形成环状的空间部(本体部充填用空间部)182。

接着，把溶融的非磁性材料即铝合金注入铸模并加压，用公知的方法进行模铸。即，把溶融的铝合金，充填到磁性体180及各非着磁永磁铁16与套筒14间的本体部充填用空间部182内以及本体部充填用空间部102A内，并且以预定的厚度复盖磁性体180及各永磁铁16的轴方向两侧面，这样形成本体部20(见图2和图3)，把套筒14、磁性体180和各永磁铁16一体地铸入该本体部20。这样，从铸模中取出一体成形的转子4的半成品，冷却后，围绕套筒14的轴心对本体部20和磁性体180的外周面进行切削加工，切离各搭桥部104(见图11和图12)。被切削后的转子4半成品的外周面，形成为与套筒14同轴。另外，在图6中，双点划线所示的圆弧形状部，表示用上述切削加工切削的预定切削面。该切削余量，至少为磁性体180的各搭桥部104被完全切削的程度。

如图11和图12所示，通过上述的切削加工，充填到上述各搭桥部104半径方向内侧的上述空间部102A并在成形初期半径方向外侧被各搭桥部104复盖着的各本体部20的一部分，露出于外周面。另外，通过上述的切削加工，把由硅钢板100叠置而成的磁性体180，形成为在周方向相互分离的若干个磁性部件18(相当于分离前的各基部106)，同时，各磁性部件18的半径方向外侧端面从本体部20露出，该露出面与本体部20的外周面位于同一面上。接着，必要的话，对上述转子4半成品的轴方向两侧面进行切削加工。然后，把旋转轴12压入转子4半成品中的套筒14内，便完成了转子4(见图13)。然后，在进行了转子4的旋转平衡后，从各磁性部件18的外周面即露出面，对埋设在本体部20内的各非着磁永磁铁16实施着磁。该着磁是采用图未示的着磁装置，对各磁性部件18的上述露出面着磁，使其在周方向相互成为异极(N-S)。结果，借助磁性部件18在周方向密接并被挟住的非着磁永磁铁16，从周方向两侧面(图8中是侧面的一方16c、侧面的另一方16d和16e)被着磁，在该周方向的两面形成磁极。通过上述的着磁，在各着磁的永磁铁16中，挟着磁性部件18并相互在周方向相向的侧面，相互为同极(N-N、S-S)(见图3)。

根据本发明的旋转机2的转子4的制作方法，把各永磁铁16保持在一个磁性体180上后，借助由溶融非磁性材料形成的(用模铸形成)本体部20，将各永磁铁16和磁性体180与套筒14形成为一体后，切削本体部20和磁性体180的外周面，将磁性体180的搭桥部104切离，这样，使磁性体180成为在周方向相互分离的若干磁性部件18，同时，各磁性部件18的半径方向外侧端面成为从本体部20露出的露出面，并且该露出面与本体部20的外周面位于同一面上。然后，从各磁性部件18的该露出面对各非着磁的永磁铁16实施着磁，这样，可制成旋转机2的转子4。结果，不象已往那样组装多种类多数量的部件，组装工作量减少，制作容易，劳力负担减少，可大幅度缩短制作时间，所以可比已往低成本地制作。转子4仅由轴机构、本体部、若干永磁铁及磁性部件构成，所以，不象已往那样需要多种类多数量的部件，只用最小限度的部件构成，所以制作容易。另外，由于各永磁铁完全埋设在本体部20内，所以，完全不必实施防氧化表面处理，从这一点而言，也能降低成本。

如图1至图4所示，在上述制成的转子4中的旋转轴12的、从本体部20两侧壁向外侧伸出的部分上，压入地装着作为轴承的径向球轴承(下面仅称为轴承)22、24。在转子4的本体部20的轴方向两侧，一对壳部件6、8通过轴承22、24可相对旋转地支承在旋转轴12上。通过把轴承22、24压入壳体部件6、8上的贯通孔，这样壳部件6、8可相对旋转地支承在旋转轴12上。在一对壳部件6、8上分别形成通风孔。在一对壳部件6、8之间装着定子10，定子10留有间隙地复盖着转子4的外周面。略圆筒形的定子10是用铁、钢等磁性材料一体成形的。在定子10内，在周方向空开间隔地形成沿轴方向延伸的槽30。由铜线束构成的绕组32插入保持在各槽30内。在定子10上安装着防尘罩40、42，该防尘罩40、42空开间隙地复盖转子4的未被定子10复盖的外表面部分。防尘罩40、42由耐热性合成树脂形成，可防止铁粉等粉尘吸附在转子4上。在旋转轴12的一端部，用螺栓38一体地安装着冷却用风扇34和旋转驱动用皮带轮36。皮带轮36通过图未示的V形皮带及其它动力传递机构与驱动源、例如发动机曲柄轴结合。在上述构造的发电机即旋转机2中，当发动机动作时，通过动力传递机构、皮带轮36及旋转轴12驱动转子4旋转，所以，配设在定子10上的绕组32中产生电流，实施发电。当发动机停止时，转子4的旋转停止，发电停止。

图14表示作为电磁钢板的硅钢板100另一实施例的要部。图14所示硅钢板100上(从轴方向看硅钢板100)，形成上述各槽102的本体部充填用空间部102A的、在周方向相互相向的各侧面102i及102j，平行于上述直线L地呈直线状延伸，另外，形成永磁铁插入、保持用空间部102B的、在周方向相互相向的各侧面102m及102n，存在于直线L1、L2上，该直线L1、L2通过上述轴心O并在周方向对称地挟着上述直线L地沿半径方向延伸。各本体部充填用空间部102A，从轴方向看为近正方形的矩形。各永磁铁插入、保持用空间部102B，从轴方向看为半径方向长度大于周方向宽度的略矩形，但从半径方向外侧端朝着内侧端渐渐地周方向宽度变窄，呈略梯形状。

各本体部充填用空间部102A的周方向宽度，比对应的永磁铁插入、保持用空间部102B的周方向宽度(由半径方向外侧端限定的最大宽度)窄。在两空间部102A及102B的半径方向交界部、即在空间部102B的半径方向外侧端，形成沿周方向延伸的台阶部102g及102h。在各永磁铁插入、保持用空间部102B，插入、保持着横断面形状与该空间部102B相同的图未示永磁铁16。各空间部102B的半径方向内侧端的周方向宽度比外侧端的窄，并且，在半径方向外侧端形成台阶部102g、102h，所以，可切实防止插入的永磁铁16朝半径方向内外方脱出，可稳定地被保持住。借助各槽102，在周方向相互空开间隔地以等间距呈放射状配置着基部106，各基部106的半径方向内侧端106a，形成为与上述轴心O同心的圆弧形状。

把上述构造的硅钢板100叠置起来，与前实施例同样地形成一个磁性体180，把永磁铁16插入、保持在各槽102内后，可用与上述实施例相样的方法制作转子4，可得到同样的效果。图14所示硅钢板100的形状，与上述实施例中的硅钢板100相比，形状更简单，所以制作更容易，可用更低的成本制作。另外，由于永磁铁16的形状更简单，所以其制作也更容易。

图15所示的另一实施例中，使空间部102B的各侧面102m、102h平行于上述直线L。该实施例中，各空间部102B从轴方向看是矩形，插入、保持的永磁铁16的横断面形状也是相同的矩形，所以，永磁铁16的形状更简单，更容易制作，从而成本更低。在永磁铁16插入各空间部102B的状态，将永磁铁16的插入用压入方式进行，可切确保永磁铁16不朝半径方向内侧脱出。另外，图15所示实施例中，形成上述各槽102的本体部充填用空间部102A的、在周方向相互相向的各侧面102i及102j的半径方向外侧端部中的周方向宽度，比图14所示空间部102A的对应端部中的周方向宽度大。

上面，根据实施例参照附图详细说明了本发明旋转机转子的制作方法，但本发明并不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的前提下，可作各种变形或修正。例如，上述实施例中，旋转机2是发电机，但也可以是与上述旋转机2构造相同的电动机，也能得到与上述相同的作用效果。另外，上述实施例中，磁性体180(以及各磁性部件18)，是由电磁钢板的一实施例即硅钢板100的叠层体构成的，但也可以用其它软磁性钢板(相对于电磁钢板保磁力比较弱的钢板)、例如SPCC、SPHC、SS41P等软磁性钢板的叠层体构成。只要不是非磁性材料、而是由磁性材料(强磁性材料或软磁性材料中的任一种均可)形成的钢板叠层体均可。另外，磁性体180(各磁性部件18)也可以不由电磁钢板的叠层体构成，而是由磁性材料预先形成为一体的块构成。

另外，上述实施例中，一体地铸入套筒14、磁性体180(各磁性部件18)和各永磁铁16的本体部20，是用铝合金或锌合金等非磁性材料形成的，但也可以用具有耐热性的高强度合成树脂等非金属材料形成。另外，上述实施例中，将构成轴机构的套筒14、磁性体180和各永磁铁16一体铸入后，将旋转轴12压入地装在套筒14内，但也可以不使用套筒14，而是直接将旋转轴12与磁性体180、各永磁铁16一起一体地铸入。这时，为了在旋转轴12的不需要铸入的部分上，不附着铝合金等的溶融材料，最好对旋转轴12实施充分的遮蔽。另外，上述实施例中，在把套筒14、磁性体180和各永磁铁16一体地铸入后，对磁性体180的外周面进行上述切削加工，但也可以在把旋转轴12压入装到套筒14内后，对磁性体180的外周面进行上述的切削加工。另外，上述实施例中，是在把旋转轴12压入装到套筒14内后，进行旋转平衡，但也可以在把旋转轴12压入装在套筒14内之前，进行平衡。

本发明的优良效果：

根据本发明的旋转机的转子，构造简单，部件数目少，所以比已往可用低成本制作。另外，根据本发明的旋转机的转子的制作方法，制作容易，可缩短制作时间，所以比已往可用低成本制作。

Claims (1)

1.旋转机的转子，由非磁性材料的本体部和永磁铁及磁性部件构成；本体部上一体地装着轴机构，且具有圆形外周面和两侧面；永磁铁及磁性部件在周方向交替地密接而与本体部一体地呈放射状配置；其特征在于，各永磁铁完全埋设在本体部内，各磁性部件仅半径方向外侧端面露出，其它表面埋设在本体部内，在各磁性部件上，形成从各永磁铁向半径方向外侧伸出的突出部，在各永磁铁的半径方向外侧端面的外方，由该各突出部在周方向形成空间部，本体部充填在各永磁铁及磁性部件的半径方向内侧面与轴机构外周面间内以及充填在该空间部内，并以预定厚度复盖各永磁铁及磁性部件的轴方向两侧面，各磁性部件的露出的半径方向外侧端面，与本体部的外周面在同一面上。

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