CN102301566A - 轴向间隙型电机及其转子的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供轴向间隙型电机及其转子的制造方法，不借助粘接剂固定永磁铁，就能够削减工，并能够防止永磁铁的偏移、晃动而将永磁铁可靠地定位于转子框架。轴向间隙型电机(10)的转子(11)具有：沿旋转轴线方向被磁化并沿周向以预定间隔配置的多个主磁铁部(41)；借助于由带状的电磁钢板(60)卷绕而成的层叠体(71)构成、并分别配置于多个主磁铁部的旋转轴线方向两侧的多个磁轭部(42)；以及由压铸合金构成的转子框架(30)，该转子框架(30)具有分别配置于周向上相邻的主磁铁部之间并沿径向延伸的多个肋(31)和分别设置在多个肋(31)的径向内侧和径向外侧的内筒部(32)和外筒部(33)。主磁铁部(41)在其内周侧具有防止主磁铁部(41)的位置偏移的槽(41a)。

Description

轴向间隙型电机及其转子的制造方法

技术领域

本发明涉及轴向间隙型电机及其转子的制造方法。

背景技术

以往，例如已知有如下的轴向间隙型电机，该轴向间隙型电机具有能够绕旋转轴线旋转的转子和从旋转轴线方向的至少一侧与转子对置配置的定子，并且相对于由转子的永磁铁产生的磁场磁通，形成有经由定子的磁通环(例如，参照专利文献1)。

例如，如图17所示，在专利文献1所记载的轴向间隙型电机中，转子100具备非磁性体的转子框架101、扇形的多个永磁铁102以及扇形的多个铁芯103。永磁铁102嵌合固定于转子框架101的开口部101a，铁芯103嵌合固定于转子框架101的开口部101b。此外，永磁铁102以磁极面的S极和N极交替的方式排列。该电极借助于这样的转子100的配置实现了高效的旋转转矩的产生。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2001-136721号公报(图5)

发明内容

发明要解决的问题

然而，在轴向间隙型电机中，在永磁铁与转子框架之间产生空隙的情况下，因转子旋转时的离心力和吸引力永磁铁会发生偏移、晃动。因此，以往，永磁铁借助粘接剂固定于转子框架。另一方面，在专利文献1记载的轴向间隙型电机中，永磁铁102和铁芯103仅通过嵌合于转子框架101而被固定，因此存在着在高速旋转时永磁铁102和铁芯103发生偏移、晃动的可能性。

本发明正是鉴于上述的情况而作出的，其目的在于提供一种轴向间隙型电机及其转子的制造方法，无需借助粘接剂固定永磁铁，就能够削减工时，且能够防止永磁铁的偏移、晃动而将永磁铁可靠地定位于转子框架。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的，技术方案1所述的发明为一种轴向间隙型电机(例如后述的实施方式中的轴向间隙型电机10)，其特征在于，

该轴向间隙型电机具备能够绕旋转轴线旋转的转子(例如后述的实施方式中的转子11)和从旋转轴线方向的至少一侧与所述转子对置配置的定子(例如后述的实施方式中的定子12)，其中，

所述转子具备：

多个主磁铁部(例如后述的实施方式中的主磁铁部41)，该多个主磁铁部沿所述旋转轴线方向被磁化，并沿周向以预定间隔配置；

多个磁轭部(例如后述的实施方式中的磁轭部42)，该多个磁轭部分别配置于所述多个主磁铁部的所述旋转轴线方向的至少一侧；以及

转子框架(例如后述的实施方式中的转子框架30)，该转子框架具有：分别配置于沿所述周向相邻的所述主磁铁部之间并沿径向延伸的多个肋(例如后述的实施方式中的肋31)；设置在所述多个肋的径向内侧的内筒部(例如后述的实施方式中的内筒部32)和设置在所述多个肋的径向外侧的外筒部(例如后述的实施方式中的外筒部33)，并且至少所述内筒部由压铸合金构成，

所述主磁铁部在其内周侧具有防止该主磁铁部的位置偏移的位置偏移防止部(例如后述的实施方式中的槽41a)。

在技术方案1所述的发明的结构的基础上，技术方案2所述的发明的特征在于，

在所述转子框架的内筒部与所述主磁铁部之间，配置有浇铸物进入防止板(例如后述的实施方式中的浇铸物侵入防止板79)。

在技术方案1所述的发明的结构的基础上，技术方案3所述的发明的特征在于，

所述主磁铁部的位置偏移防止部是在所述主磁铁部的内周面的所述旋转轴线方向的中间部沿圆周方向延伸的槽。

在技术方案3所述的发明的结构的基础上，技术方案4所述的发明的特征在于，

所述槽的圆周方向长度比所述主磁铁部的内周面的圆周方向长度短。

在技术方案1所述的发明的结构的基础上，技术方案5所述的发明的特征在于，

所述主磁铁部的位置偏移防止部是对所述主磁铁部的内周面与圆周方向两侧面之间进行轻倒角而成的倒角部(例如后述的实施方式中的倒角部41c)。

在技术方案1所述的发明的结构的基础上，技术方案6所述的发明的特征在于，

所述转子还在沿所述周向相邻的所述磁轭部之间具备多个副磁铁部(例如后述的实施方式中的副磁铁部43)，该多个副磁铁部沿与所述旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，

所述副磁铁部在其内周侧具有防止该副磁铁部的位置偏移的另外的位置偏移防止部(例如后述的实施方式中的槽43a)。

在技术方案6所述的发明的结构的基础上，技术方案7所述的发明的特征在于，

所述副磁铁部的另外的位置偏移防止部是在所述副磁铁部的内周面的所述旋转轴线方向的中间部沿圆周方向延伸的槽。

在技术方案6所述的发明的结构的基础上，技术方案8所述的发明的特征在于，

所述副磁铁部的另外的位置偏移防止部是对所述副磁铁部的内周面与圆周方向两侧面之间进行轻倒角而成的倒角部(例如后述的实施方式中的倒角部43c)。

在技术方案1所述的发明的结构的基础上，技术方案9所述的发明的特征在于，

所述转子还具备在内周面形成有另外的转子框架用安装孔部(例如后述的实施方式中的另外的转子框架用安装孔部51)的外环(例如后述的实施方式中的外环50)，

所述转子框架具有通过浇铸而进入到所述外环的另外的转子框架用安装孔部的外向凸部(例如后述的实施方式中的外向凸部35)。

技术方案10所述的发明为一种轴向间隙型电机的转子的制造方法，其特征在于，

该轴向间隙型电机具备：转子，该转子能够绕旋转轴线旋转；以及定子，该定子从旋转轴线方向的至少一侧与所述转子对置配置，所述转子具备：多个主磁铁部，该多个主磁铁部沿所述旋转轴线方向被磁化，并沿周向以预定间隔配置；多个磁轭部，该多个磁轭部分别配置于所述多个主磁铁部的所述旋转轴线方向的至少一侧；以及转子框架，该转子框架具有：分别配置于沿所述周向相邻的所述主磁铁部之间并沿径向延伸的多个肋；设置在所述多个肋的径向内侧的内筒部；以及设置在所述多个肋的径向外侧的外筒部，

该轴向间隙型电机的转子的制造方法具有：

至少将在内周侧具有防止所述主磁铁部的位置偏移的位置偏移防止部的所述多个主磁铁部、和所述多个磁轭部定位于模具(例如本实施方式的第一和第二模具80、81)内的定位工序；以及

使压铸合金流入所述模具内，在使该合金进入所述位置偏移防止部的同时，至少浇铸所述转子框架的所述内筒部的浇铸工序。

在技术方案10所述的发明的结构的基础上，技术方案11所述的发明的特征在于，

在所述转子框架的内筒部与所述主磁铁部之间配置有浇铸物进入防止板，

在所述浇铸工序中，所述浇铸物侵入防止板随所述位置偏移防止部的形状而变形。

在技术方案10所述的发明的结构的基础上，技术方案12所述的发明的特征在于，

在所述转子框架的内筒部与所述主磁铁部之间配置有浇铸物进入防止板，该浇铸物进入防止板具有预先收纳在所述主磁铁部的位置偏移防止部内的预变形部。

在技术方案10所述的发明的结构的基础上，技术方案13所述的发明的特征在于，

还具备如下工序：将带状的电磁钢板卷绕起来，形成构成所述多个磁轭部和配置于所述转子框架的内筒部与所述主磁铁部之间的浇铸物进入防止板的层叠体的工序；

在技术方案10所述的发明的结构的基础上，技术方案14所述的发明的特征在于，

所述转子还在沿所述周向相邻的所述磁轭部之间具备多个副磁铁部，该多个副磁铁部沿与所述旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，

在所述定位工序中，还将在内周侧具有防止所述副磁铁部的位置偏移的另外的位置偏移防止部的所述多个副磁铁部定位于所述模具内，

在所述浇铸工序中，所述合金还进入到另外的位置偏移防止部。

在技术方案14所述的发明的结构的基础上，技术方案15所述的发明的特征在于，

在所述转子框架的内筒部与所述副磁铁部之间配置有浇铸物进入防止板，该浇铸物进入防止板具有预先收纳在所述副磁铁部的另外的位置偏移防止部内的另外的预变形部。

发明效果

根据技术方案1和10的发明，在用压铸合金通过浇铸来至少制造转子框架的内筒部时，通过合金进入主磁铁部的位置偏移防止部，由此无需借助粘接剂固定主磁铁部，就能够防止主磁铁部的偏移、晃动。由此，能够抑制主磁铁部因转子高速旋转时的离心力和惯性力而发生振动产生异响。

根据技术方案2的发明，借助浇铸物侵入防止板防止了压铸合金与主磁铁部的侧面接触，能够防止压铸合金阻碍主磁铁部的磁通流动。

根据技术方案3的发明，借助槽至少防止了主磁铁部的旋转轴线方向的偏移、晃动，能够抑制振动的发生，此外，在设有浇铸物侵入防止板的情况下，能够在浇铸时容易地压接该板。

根据技术方案4的发明，除了旋转轴线方向之外，还防止了主磁铁部的周向的偏移、晃动，即使是在转子的旋转可变(急停、急加速、反向旋转等)时也能够抑制振动的发生。

根据技术方案5的发明，借助于倒角部，压铸合金从周向两侧夹着主磁铁部，由此，也防止了主磁铁部的周向的偏移、晃动，即使是在转子的旋转可变(急停、急加速、反向旋转等)时也能够抑制振动的发生。

根据技术方案6和14的发明，通过形成大致海尔贝克结构，能够利用限制主磁铁部的磁通方向的磁透镜效果使有效磁通产生量相对增多。此外，通过合金进入副磁铁部的另外的位置偏移防止部，能够防止副磁铁部的偏移、晃动。

根据技术方案7的发明，借助槽至少防止了副磁铁部的旋转轴线方向的偏移、晃动，能够抑制振动的发生，此外，在设有浇铸物侵入防止板的情况下，能够在浇铸时容易地压接该板。

根据技术方案8的发明，借助于倒角部，压铸合金从周向两侧夹着副磁铁部，由此，也防止了副磁铁部的周向的偏移、晃动，即使是在转子的旋转可变(急停、急加速、反向旋转等)时也能够抑制振动的发生。

根据技术方案9的发明，由于外环在浇铸转子框架时与转子框架一体化，因此无需将外环压入转子框架的压入作业。此外，借助于外环防止了转子的高速旋转时磁轭部和主磁铁部的位置偏移，能够抑制磁轭部和主磁铁部的偏移、晃动。

根据技术方案11的发明，借助浇铸物侵入防止板防止了压铸合金与主磁铁部的侧面的接触，能够防止压铸合金阻碍主磁铁部的磁通流动。进而，由于浇铸物侵入防止板因浇铸时的压力而变形，因此能够防止主磁铁部的偏移、晃动。

根据技术方案12的发明，借助预变形部能够防止主磁铁部的偏移、晃动，进而，在设有浇铸物侵入防止板的情况下，能够在浇铸时更为可靠地压接该板。

根据技术方案13的发明，能够简单地构成磁轭部和浇铸物侵入防止板，并且能够简单地使磁轭部与转子框架一体化。

根据技术方案15的发明，借助另外的预变形部能够防止副磁铁部的偏移、晃动，进而，在设有浇铸物侵入防止板的情况下，能够在浇铸时更为可靠地压接该板。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的轴向间隙型电机的整体立体图。

图2是本发明的第一实施方式涉及的轴向间隙型电机的分解立体图。

图3是图2的转子的分解立体图。

图4是示出将主磁铁部和副磁铁部插入了层叠体的状态的主要部分放大立体图。

图5的(a)是示出带状的电磁钢板的最内层的俯视图，(b)是示出其中间层的俯视图，(c)是示出其最外层的俯视图。

图6是示出层叠体被卷绕起来的状态的图。

图7的(a)是主磁铁部的立体图，(b)是副磁铁部的立体图。

图8是沿图2的VIII-VIII线的、转子的纵剖视图。

图9是示出转子的浇铸状态的剖视图。

图10是示出第一实施方式的变形例涉及的电磁钢板的最内层的俯视图。

图11的(a)是示出将主磁铁部插入了层叠体的状态的主要部分放大剖视图，(b)是从(a)的状态开始进一步通过浇铸形成了转子框架的主要部分放大剖视图。

图12是第一实施方式的另一变形例所述的主磁铁部的立体图。

图13是本发明的第二实施方式涉及的轴向间隙型电机的转子的主磁铁部的立体图。

图14的(a)是示出图13的转子的带状的电磁钢板的最内层的俯视图，(b)是示出其中间层(第二层～N层)的俯视图，(c)是示出其中间层(N+1层～)的俯视图，(d)是示出其最外层的俯视图。

图15的(a)是示出将主磁铁部插入了层叠体的状态的主要部分放大剖视图，(b)是从(a)的状态开始进一步通过浇铸形成了转子框架的主要部分放大剖视图。

图16是第二实施方式的变形例涉及的副磁铁部的立体图。

图17是示出现有的转子的主视图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明涉及的轴向间隙型电机的各实施方式进行详细说明。另外，附图是按照符号的朝向进行观察的。

<第一实施方式>

例如如图1所示，本发明的第一实施方式涉及的轴向间隙型电机10构成为具备如下部件：大致圆环状的转子11，其设置成能够绕该轴向间隙型电机10的旋转轴线O旋转；一对定子12，它们以从旋转轴线O方向的两侧夹着转子11的方式对置配置，并且具有产生使转子11旋转的旋转磁场的多相的各定子绕组。

该轴向间隙型电机10例如搭载于混合动力车辆或电动车辆等车辆中作为驱动源，其输出轴与变速器(省略图示)的输入轴连接，由此，轴向间隙型电机10的驱动力经由变速器传递到车辆的驱动轮(省略图示)。

此外，在车辆减速时从驱动轮侧向轴向间隙型电机10传递驱动力时，轴向间隙型电机10作为发电机发挥作用，即产生所谓的再生制动力，将车身的动能以电能(再生能)回收。此外，例如在混合动力车辆中，将轴向间隙型电机10的旋转轴与内燃机(省略图示)的曲轴连接起来的话，在内燃机的输出传递到轴向间隙型电机10的情况下，也能够使轴向间隙型电机10起到发电机的作用而产生电能。

各定子12构成为具有如下部件：大致圆环板状的定子磁轭部21；多个齿22、...、22，它们在定子磁轭部21的与转子11对置的对置面上，从沿周向隔开预定间隔的位置沿旋转轴线O方向朝向转子11突出，并且在径向上延伸；和定子绕组(省略图示)，其装配在适当的齿22、22之间。

各定子12是例如主极为六个(例如U+、V+、W+、U-、V-、W)的6N型定子，并设定成一个定子12的各U+、V+、W+极与另一定子12的各U-、V-、W-极在旋转轴线O方向上对置。例如对于在旋转轴线O方向上对置的一对定子12、12，设定成与U+、V+、W+极和U-、V-、W-极中的一方所对应的一个定子12的三个齿22、22、22和与U+、V+、W+极和U-、V-、W-极中的另一方所对应的另一定子12的三个齿22、22、22在旋转轴线O方向上对置，并且被设定成对在旋转轴线O方向上对置的一个定子12的齿22和另一定子12的齿22通电的通电状态成为以电角进行反转的反转状态。

如图3和图4所示，转子11具有轴部55、多个主磁铁部41、...、41、多个副磁铁部43、...、43、多个磁轭部42、...、42、由非磁性部件构成的转子框架30、以及外环50。

如图5(a)～(c)和图6所示，多个磁轭部42、...、42由层叠体71构成，所述层叠体71由带状的电磁钢板60卷绕而成。在带状的电磁钢板60上，例如通过采用冲压成型机进行冲切加工而在最内层和最外层仅形成肋用缺口63，在它们之间的中间层形成主磁铁部用切口61、副磁铁部用切口62、以及肋用切口63。如图6所示，该带状的电磁钢板60将卷绕起始部64临时固定于卷芯70上，利用卷芯70的旋转进行卷绕，并在卷绕终止部65处切断并焊接，由此构成层叠体71。

此外，由于带状的电磁钢板60卷绕于卷芯70上，因此从最径向内侧起第一层、第二层、第三层、...的长边方向长度变长。因此，在图5中，设肋用切口63的中心间距离为间距P的话，各层的间距P被设定为朝向径向外侧逐渐增大。

在这样地卷绕的层叠体71中，在旋转轴线方向的中间部，分别沿周向以预定间隔交替地设有由主磁铁部用切口61形成的大致扇形形状的多个主磁铁部插入孔72、...、72和由肋用切口63形成的大致长方体形状的多个肋收纳孔73、...、73，并且，在旋转轴线方向的两侧，分别沿周向以预定间隔交替地设有大致扇形形状的多个磁轭部42、...、42和由副磁铁部用切口62形成的、向轴向外侧开口的大致长方体形状的多个副磁铁部收纳部74、...、74(参照图4)。电磁钢板60的最内层构成配置于后述的转子框架30的内筒部32和多个主磁铁部41、...、41之间的浇铸物进入防止板79。

此外，多个磁轭部42、...、42分别配置于多个主磁铁部插入孔72、...、72的旋转轴线方向两侧，多个副磁铁部收纳部74、...、74分别配置于多个肋收纳孔73、...、73的旋转轴线方向两侧。主磁铁部插入孔72和肋收纳孔73由将轴向两侧的磁轭部42彼此连结起来的轴向连结部75分隔，并且，副磁铁部收纳部74和肋收纳孔73由将周向两侧的磁轭部42彼此连结起来的周向连结部76分隔。

在这样地构成的层叠体71的各主磁铁部插入孔72、...、72中插入与该插入孔72、...、72尺寸大致相同的大致扇形形状的多个主磁铁部41、...、41，在各副磁铁部收纳部74、...、74中插入与该收纳部74、...、74尺寸大致相同的大致长方体形状的多个副磁铁部43、...、43。

另外，在本实施方式中，在卷绕电磁钢板60的最内层和中间层并将各磁铁部41、...、41、43、...、43插入后，卷绕最外层。

此外，如图4所示，副磁铁部收纳部74利用相邻的磁轭部42之间的周向连结部76和在形成于磁轭部42周向端部的倾斜面77的末端部所形成的突起部78将副磁铁部43沿轴向进行定位，并且将副磁铁部43在相邻的磁轭部42的周向侧面之间沿周向进行定位。

由此，多个主磁铁部41、...、41沿周向以预定间隔进行配置，且它们的磁化方向以周向上相邻的主磁铁部41、41的磁化方向各自不同的方式朝向旋转轴线方向。此外，多个副磁铁部43、...、43配置于周向上相邻的磁轭部42之间，并且磁化方向朝向与旋转轴线方向和径向都垂直的方向。周向上相邻的副磁铁部43、43的磁化方向相互不同，并且，旋转轴线方向上相邻的副磁铁部43、43的磁化方向也相互不同。

进而，相对于各主磁铁部41，使从周向两侧夹住位于旋转轴线方向一侧的磁轭部42的副磁铁部43、43彼此配置成与该主磁铁部41的一侧磁极同极性的磁极对置，并使从周向两侧夹住位于旋转轴线方向另一侧的磁轭部42的副磁铁部43、43彼此配置成与该主磁铁部41的另一侧磁极同极性的磁极对置。由此，通过所谓的永久磁铁的大致海尔贝克配置(Halbach Array)的磁透镜效果，将主磁铁部41和各副磁铁部43、43的各磁通聚集起来，使得与各定子12、12交链的有效磁通相对增多。

并且，在各磁轭部42、...、42的周向端部形成有倾斜面77，因此能够调整极弧角，抑制定子12、12之间的磁阻的急剧变化，抑制转矩波动的产生。

如图7(a)所示，在主磁铁部41的内周面，作为防止主磁铁部41的位置偏移的位置偏移防止部，形成有在旋转轴线方向的中间部沿圆周方向延伸的槽41a。该槽41a的圆周方向长度被设定为比主磁铁部41的内周面的圆周方向长度短。

此外，如图7(b)所示，还在副磁铁部43的内周面，作为防止副磁铁部43的位置偏移的另外的位置偏移防止部，形成有在旋转轴线方向的中间部沿圆周方向延伸的槽43a。

转子框架30具有：多个肋31、...、31，它们在层叠体61的肋收纳孔73、...、73内沿径向延伸，并分别配置于周向相邻的主磁铁部41之间；以及内筒部32和外筒部33，它们分别设于多个肋31、...、31的径向内侧和径向外侧，并通过这些肋31、...、31连接起来。

与外部的驱动轴(例如车辆的变速器的输入轴等)相连接的轴部55通过凸缘部56一体地连接固定于内筒部32的内周部，所述凸缘部56由轴部55朝向转子框架30的内筒部32扩径而成。如图3所示，在凸缘部56的外周面形成有多个转子框架用安装孔部57，在转子框架30的内筒部32的内周面上，通过浇铸而形成的多个内向凸部34进入这些转子框架用安装孔部57中。

此外，在外筒部33的外周部一体地连接固定有例如由不锈钢板等非磁性材料形成的环状外环50，来抑制磁轭部42因高速旋转时的离心力向径向外侧扩张。在外环50形成有沿径向贯通的多个另外的转子框架用安装孔部51，通过浇铸形成于转子框架30的外筒部33外周面上的多个外向凸部35进入这些另外的转子框架用安装孔部51中。此外，内向凸部34和外向凸部35沿肋31的延伸方向形成，以有利于浇铸时熔融金属流动。

进而，在转子框架30的内筒部32的外周面形成有多个凸部32a、32b，所述多个凸部32a、32b在通过浇铸而借助其压力使浇铸物进入防止板79变形的同时，分别进入形成于主磁铁部41的内周面的槽41a和形成于副磁铁部43的内周面的槽43a内。

如图9所示，如上所述地构成的转子框架30通过在将插入有主磁铁部41、...、41和副磁铁部43、...、43的层叠体71、轴部55、以及外环50收纳于第一和第二模具80、81内的状态下，采用铝合金等非磁性压铸合金进行浇铸而形成。

第一和第二模具80、81沿旋转轴线方向分为两部分，并且第一和第二模具80、81具有分别与轴部55的轴向侧面、磁轭部42和副磁铁部43的轴向侧面、外环50的轴向侧面对应的各侧面80a、81a、80b、81b、80c、81c，并且，第一和第二模具80、81具有与外环50的外周面对应的内周面80d、81d。

在这些模具80、81的与磁轭部42和副磁铁部43的轴向侧面对应的各侧面80b、81b的径向外侧设有台阶部82、83，所述台阶部82、83将插入有主磁铁部41、...、41和副磁铁部43、...、43的层叠体71在径向进行定位。并且，层叠体71采用卷绕起始部64和卷绕终止部65在周向上进行定位，以便在浇铸时有利于熔融金属流入轴部55的转子框架用安装孔部57和外环50的另外的转子框架用安装孔部51中。

并且，在收纳有主磁铁部41、...、41、副磁铁部43、...、43、层叠体71、轴部55、以及外环50的状态下，将第一和第二模具80、81合模，使压铸合金从设于第二模具81的环状的直浇道84流入在这些模具80、81之间形成的空间内。直浇道84被设置成开口于与转子框架30的内筒部32对应的径向位置。因此，从直浇道84流入的压铸合金在进入到构成内筒部32的空间后，通过在层叠体71中所形成的肋收纳孔73而流入构成外筒部33的空间中。进而，压铸合金也流入到轴部55的转子框架用安装孔部57和外环50的另外的转子框架用安装孔部51。由此，通过浇铸而形成了具有肋31、内筒部32、外筒部33、内向凸部34、外向凸部35的转子框架30。

并且，在浇铸时，借助浇铸的压力将浇铸物侵入防止板79向径向外侧按压，因此浇铸物侵入防止板79变形，以消除在浇铸物侵入防止板79与形成于主磁铁部41的内周面的槽41a和形成于副磁铁部43的内周面的槽43a之间的空隙。由此，压铸合金经由浇铸物侵入防止板79分别进入主磁铁部41的槽41a和副磁铁部43的槽43a内，在转子框架30的内筒部32的外周面形成对应的多个凸部32a、32b。由此，借助于多个凸部32a、32b和浇铸物侵入防止板79将各磁铁部41、...、41、43、...、43沿旋转轴线方向和周向定位，防止各磁铁部41、...、41、43、...、43的偏移、晃动。

另外，借助浇铸物侵入防止板79来防止压铸合金与各磁铁部41、...、41、43、...、43直接接触，因此，能够抑制各磁铁部压铸合金41、...、41、43、...、43的顽磁力变差。

因此，根据本实施方式的轴向间隙型电机10及其转子的制造方法，转子11具备：多个主磁铁部41、...、41，它们沿旋转轴线方向被磁化，并沿周向以预定间隔进行配置；多个磁轭部42、...、42，它们分别配置于多个主磁铁部41、...、41的旋转轴线方向两侧；以及转子框架30，该转子框架30具有分别配置于沿周向相邻的主磁铁部41、...、41之间并沿径向延伸的多个肋31、...、31、以及设置在多个肋31、...、31的径向内侧的内筒部32和设置在多个肋31、...、31的径向外侧的外筒部33。并且，主磁铁部41、...、41在其内周侧具有槽41a，该槽41a作为防止主磁铁部41、...、41的位置偏移的位置偏移防止部。由此，在用压铸合金通过浇铸来制造转子框架30时，通过合金进入主磁铁部41、...、41的槽41a，由此无需借助粘接剂固定主磁铁部41、...、41，就能够防止主磁铁部41、...、41的偏移、晃动。由此，能够抑制主磁铁部41、...、41因转子11高速旋转时的离心力和惯性力而发生振动产生异响。

此外，由于在转子框架30的内筒部32与主磁铁部41、...、41之间配置有浇铸物进入防止板79，因此借助浇铸物侵入防止板79防止了压铸合金与主磁铁部41的侧面接触，能够防止压铸合金阻碍主磁铁部的磁通流动。此外，在浇铸时，也能够抑制主磁铁部41、...、41的顽磁力变差。

此外，位置偏移防止部即槽41a在主磁铁部41的内周面的旋转轴线方向的中间部沿圆周方向延伸，因此，至少防止了主磁铁部41的旋转轴线方向的偏移、晃动，能够抑制振动的发生。此外，能够在浇铸时容易地使浇铸物侵入防止板79压接。

进而，由于槽41a的圆周方向长度比主磁铁部41的内周面的圆周方向长度短，因此除了旋转轴线方向之外，还防止了主磁铁部41的周向的偏移、晃动，即使是在转子11的旋转可变(急停、急加速、反向旋转等)时也能够抑制振动的发生。

此外，转子11在沿周向相邻的磁轭部42、...、42之间还具备沿与旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化了的多个副磁铁部43、...、43，副磁铁部43、...、43在其内周侧具有槽43a，所述槽43a作为防止副磁铁部、...、43的位置偏移的另外的位置偏移防止部。因此，通过形成大致海尔贝克结构，能够利用限制主磁铁部41、...、41的磁通方向的磁透镜效果使有效磁通产生量相对增多。此外，通过合金进入副磁铁部43、...、43的槽43a，能够防止副磁铁部43、...、43的偏移、晃动。

此外，作为另外的位置偏移防止部的槽43a在副磁铁部43、...、43的内周面的旋转轴线方向的中间部沿圆周方向延伸，因此至少防止了副磁铁部43、...、43的旋转轴线方向的偏移、晃动，能够抑制振动的发生。此外，在浇铸时能够容易地使浇铸物侵入防止板79压接。

进而，转子11还具备在内周面形成有另外的转子框架用安装孔部51的外环50，转子框架30具有借助浇铸进入外环50的另外的转子框架用安装孔部51中的外向凸部35。由此，使外环50在浇铸转子框架30时与转子框架30一体化，无需将外环50压入转子框架30的压入作业。此外，借助于外环50防止了转子11的高速旋转时磁轭部42和主磁铁部41的位置偏移，能够抑制磁轭部42和主磁铁部41的偏移、晃动。

此外，将带状的电磁钢板60卷绕起来，形成用于构成多个磁轭部42和配置于转子框架30的内筒部32和主磁铁部41之间的浇铸物进入防止板79的层叠体71，通过采用该层叠体71，由此能够简单地构成磁轭部42和浇铸物侵入防止板79，并且能够简单地使磁轭部42与转子框架30一体化。

另外，作为本实施方式的第一变形例，也可以如图10和图11所示，在电磁钢板60的最内层即浇铸物侵入防止板79，在与主磁铁部41的槽41a的对应的位置处形成由凹陷或V字铆接部等构成的预变形部79a。

由此，如图11(a)所示，在主磁铁部41配置于层叠体71内的状态下，浇铸物侵入防止板79的预变形部79a嵌入槽41a内。并且，在借助浇铸而在模具80内形成转子框架30时，如图11的(b)所示，借助于浇铸时的压力，压铸合金按压浇铸物侵入防止板79的预变形部79a，并且在转子框架30的内筒部32的外周面形成进入主磁铁部41的槽41a的凸部32a。

这样，通过在浇铸物侵入防止板79形成预变形部79a，即使是在浇铸时的压力较低、浇铸物侵入防止板79未变形的情况下，也能够借助相互接触的预变形部79a与槽41a之间的摩擦力来防止主磁铁部41的周向和径向的偏移、晃动。此外，由于预变形部79a进入槽41a内，因此也能够防止主磁铁部41的旋转轴线方向的偏移、晃动。

另外，在浇铸物侵入防止板79的预变形部79a与主磁铁部41的槽41a之间存在空隙的情况下，也可以通过使预变形部79a在浇铸时变形，从而使预变形部79a压接于主磁铁部41的槽41a。

此外，作为本实施方式的另一变形例，如图12所示，也可以将槽41a形成在内周面的整个周向范围内。在该情况下，通过浇铸物侵入防止板79变形并进入槽41a内，也能够防止主磁铁部41的旋转轴线方向的偏移、晃动。

<第二实施方式>

以下，参照图13～图15对本发明的第二实施方式进行说明。另外，图中将与第一实施方式相同的构成部分标以相同符号并省略说明。

本实施方式的转子11在主磁铁部41和层叠体71的形状方面与第一实施方式不同。即，如图13所示，主磁铁部41具有一对倒角部41c作为其位置偏移防止部，所述一对倒角部41c是在主磁铁部41的内周面与圆周方向两侧面之间进行轻倒角而成的。

此外，如图14(a)～(d)所示，在构成层叠体71的带状的电磁钢板60中，最内层以及从中间层的第N+1层到最外层被冲切成与第一实施方式相同的形状，另一方面，对中间层的第二层～第N层，沿电磁钢板60的整个长边方向使旋转轴线方向的中间部形成缺口(参照图14(b))。

由此，如图15(a)所示，在主磁铁部41配置于层叠体71内的状态下，在与倒角部41c的径向高度基本对应的中间层的第2～N层之间，并未形成轴向连结部75，由最内层构成的浇铸物侵入防止板79的肋用缺口63的周围部分容易变形。并且，在借助浇铸而在模具80内形成转子框架30时，如图15(b)所示地，借助浇铸时的压力压铸合金将浇铸物侵入防止板79的肋用缺口63的周围部分向径向外侧按压，该周围部分以沿倒角部41c的方式变形。

这样，由于主磁铁部41在内周面与圆周方向两侧面之间具有倒角部41c，因此，浇铸物侵入防止板79借助于浇铸时的压力以沿倒角部41c的方式变形。由此，压铸合金从周向两侧夹着主磁铁部41，由此，也防止了主磁铁部41的周向的偏移、晃动，即使是在转子的旋转可变(急停、急加速、反向旋转等)时也能够抑制振动的发生。

其他的结构和作用与第一实施方式的相同。

在本实施方式中，作为主磁铁部41的位置偏移防止部说明了倒角部41c，不过也可以如图16所示地，在副磁铁部43，也借助在副磁铁部43的内周面与圆周方向两侧面之间进行轻倒角而成的倒角部43c构成另外的位置偏移防止部。在该情况下，压铸合金从周向两侧夹着副磁铁部43，由此，也防止了副磁铁部43的周向的偏移、晃动，即使是在转子11的旋转可变(急停、急加速、反向旋转等)时也能够抑制振动的发生。

另外，本发明并不限于上述实施方式中举例示出的内容，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更。

另外，在上述实施方式中，借助于作为浇铸物侵入防止板79的最内层和最外层，防止了压铸合金与各磁铁部41、...、41、43、...、43直接接触。然而，由于铝合金等能够在浇铸温度为不会使各磁铁部41、...、41、43、...、43的顽磁力变差的温度下使用，因此层叠体71也可以不设最内层、最外层。在该情况下，压铸合金直接进入各磁铁部41、...、41、43、...、43而形成多个凸部32a、32b，能够防止主磁铁部41和副磁铁部43的偏移、晃动。

此外，在上述实施方式中，磁轭部42、...、42借助于将带状的电磁钢板60卷绕而成的层叠体71而构成，不过也可以借助压粉体分别单独形成。在该情况下，配置于转子框架30的内筒部32和主磁铁部41之间的浇铸物侵入防止板79相对于磁轭部42另外形成。

进而，在上述实施方式中，借助浇铸而以压铸合金形成转子框架30的多个肋31、...、31、内筒部32和外筒部33，不过本发明只要至少内筒部32是由压铸合金形成的即可。在仅内筒部32由压铸合金形成的情况下，无需在浇铸物侵入防止板79设置肋用缺口63，可以在借助浇铸使磁轭部42、...、42、各磁铁部41、...、41、43、...、43与内筒部32一体化后，组装另外形成的多个肋31、...、31和外筒部33。

此外，在上述实施方式中，也可以仅在旋转轴线O方向的任意一侧具备定子12，并在不与定子12对置的另一侧配置背磁轭。

标号说明

10：轴向间隙型电机；11：转子；12：定子；30：转子框架；31：肋；32：内筒部；32a、32b：凸部；41：主磁铁部；41a：槽(位置偏移防止部)；41c：倒角部(位置偏移防止部)；42：磁轭部；43：副磁铁部；43a：槽(另外的位置偏移防止部)；43c：倒角部(另外的位置偏移防止部)；50：外环；51：另外的转子框架用安装孔部；55：轴部；57：转子框架用安装孔部；71：层叠体；72：主磁铁部插入孔；73：肋收纳孔；74：副磁铁部收纳部；79：浇铸物侵入防止板；80：第一模具；81：第二模具；O：旋转轴线。

Claims (15)

1.一种轴向间隙型电机，该轴向间隙型电机具备：能够绕旋转轴线旋转的转子；和从旋转轴线方向的至少一侧与所述转子对置配置的定子，

该轴向间隙型电机的特征在于，

所述转子具备：

多个主磁铁部，该多个主磁铁部沿所述旋转轴线方向被磁化，并沿周向以预定间隔配置；

多个磁轭部，该多个磁轭部分别配置于所述多个主磁铁部的所述旋转轴线方向的至少一侧；以及

转子框架，该转子框架具有：分别配置于沿所述周向相邻的所述主磁铁部之间并沿径向延伸的多个肋；设置在所述多个肋的径向内侧的内筒部；以及设置在所述多个肋的径向外侧的外筒部，并且至少所述内筒部由压铸合金构成，

所述主磁铁部在其内周侧具有防止该主磁铁部的位置偏移的位置偏移防止部。

2.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

在所述转子框架的内筒部与所述主磁铁部之间，配置有浇铸物进入防止板。

3.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述主磁铁部的位置偏移防止部是在所述主磁铁部的内周面的所述旋转轴线方向的中间部沿圆周方向延伸的槽。

4.根据权利要求3所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述槽的圆周方向长度比所述主磁铁部的内周面的圆周方向长度短。

5.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述主磁铁部的位置偏移防止部是对所述主磁铁部的内周面与圆周方向两侧面之间进行轻倒角而成的倒角部。

6.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述转子还在沿所述周向相邻的所述磁轭部之间具备多个副磁铁部，该多个副磁铁部沿与所述旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，

所述副磁铁部在其内周侧具有防止该副磁铁部的位置偏移的另外的位置偏移防止部。

7.根据权利要求6所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述副磁铁部的另外的位置偏移防止部是在所述副磁铁部的内周面的所述旋转轴线方向的中间部沿圆周方向延伸的槽。

8.根据权利要求6所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述副磁铁部的另外的位置偏移防止部是对所述副磁铁部的内周面与圆周方向两侧面之间进行轻倒角而成的倒角部。

9.根据权利要求1所述的轴向间隙型电机，其特征在于，

所述转子还具备在内周面形成有另外的转子框架用安装孔部的外环，

所述转子框架具有通过浇铸而进入到所述外环的另外的转子框架用安装孔部的外向凸部。

10.一种轴向间隙型电机的转子的制造方法，其特征在于，

该轴向间隙型电机具备：转子，该转子能够绕旋转轴旋转；以及定子，该定子从旋转轴线方向的至少一侧与所述转子对置配置，所述转子具备：多个主磁铁部，该多个主磁铁部沿所述旋转轴线方向被磁化，并沿周向以预定间隔配置；多个磁轭部，该多个磁轭部分别配置于所述多个主磁铁部的所述旋转轴线方向的至少一侧；以及转子框架，该转子框架具有：分别配置于沿所述周向相邻的所述主磁铁部之间并沿径向延伸的多个肋；设置在所述多个肋的径向内侧的内筒部；以及设置在所述多个肋的径向外侧的外筒部，

该轴向间隙型电机的转子的制造方法具有：

至少将在内周侧具有防止所述主磁铁部的位置偏移的位置偏移防止部的所述多个主磁铁部、和所述多个磁轭部定位于模具内的定位工序；以及

使压铸合金流入所述模具内，在使该合金进入所述位置偏移防止部的同时，至少浇铸所述转子框架的所述内筒部的浇铸工序。

11.根据权利要求10所述的轴向间隙型电机的转子的制造方法，其特征在于，

在所述转子框架的内筒部与所述主磁铁部之间配置有浇铸物进入防止板，

在所述浇铸工序中，所述浇铸物侵入防止板随所述位置偏移防止部的形状而变形。

12.根据权利要求10所述的轴向间隙型电机的转子的制造方法，其特征在于，

在所述转子框架的内筒部与所述主磁铁部之间配置有浇铸物进入防止板，该浇铸物进入防止板具有预先收纳在所述主磁铁部的位置偏移防止部内的预变形部。

13.根据权利要求10所述的轴向间隙型电机的转子的制造方法，其特征在于，

该轴向间隙型电机的转子的制造方法还具备如下工序：将带状的电磁钢板卷绕起来，形成构成所述多个磁轭部和配置于所述转子框架的内筒部与所述主磁铁部之间的浇铸物进入防止板的层叠体的工序。

14.根据权利要求10所述的轴向间隙型电机的转子的制造方法，其特征在于，

所述转子还在沿所述周向相邻的所述磁轭部之间具备多个副磁铁部，该多个副磁铁部沿与所述旋转轴线方向和径向垂直的方向被磁化，

在所述定位工序中，还将在内周侧具有防止所述副磁铁部的位置偏移的另外的位置偏移防止部的所述多个副磁铁部定位于所述模具内，

在所述浇铸工序中，所述合金还进入到另外的位置偏移防止部。

15.根据权利要求14所述的轴向间隙型电机的转子的制造方法，其特征在于，

在所述转子框架的内筒部与所述副磁铁部之间配置有浇铸物进入防止板，该浇铸物进入防止板具有预先收纳在所述副磁铁部的另外的位置偏移防止部内的另外的预变形部。

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