本發(fā)明涉及電動機的制造方法,該電動機具備定子芯以及轉(zhuǎn)子芯,定子芯以及轉(zhuǎn)子芯通過將具有磁性的金屬板層積而構(gòu)成。
背景技術(shù):
如圖12所示,以往作為電動機的一種,已有如下結(jié)構(gòu)的電動機:將具備磁性的金屬板層積而形成定子芯1,將同樣具備磁性的金屬板層積而形成轉(zhuǎn)子芯2。定子芯1由定子芯片3層積而成,定子芯片3通過對金屬板進行沖壓加工而形成,轉(zhuǎn)子芯2由轉(zhuǎn)子芯片4層積而成,轉(zhuǎn)子芯片4同樣通過對金屬板進行沖壓加工而形成。
在轉(zhuǎn)子芯2中插通旋轉(zhuǎn)軸5而構(gòu)成轉(zhuǎn)子6,該旋轉(zhuǎn)軸5的兩端被可旋轉(zhuǎn)地支承于端架。而且,轉(zhuǎn)子6借助定子芯1產(chǎn)生的磁力而旋轉(zhuǎn),并且能夠從與轉(zhuǎn)子6一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸5輸出所需的旋轉(zhuǎn)力。
在這種電動機中,在定子芯1的軸向的兩側(cè)部安裝有磁性板7,將該磁性板7設(shè)為截面l字形而具備轉(zhuǎn)子對置部8,從而抑制漏磁通,實現(xiàn)電動機的高輸出化。
日本特開2014-147177號公報公開了一種定子芯具備如上所述的磁性板的電動機。
在上述的電動機中,定子芯片3和轉(zhuǎn)子芯片4通過對共同的電磁鋼板材進行沖裁而形成。而且,在定子芯片3的沖裁部分的內(nèi)側(cè)沖裁轉(zhuǎn)子芯片4,定子芯片3以及轉(zhuǎn)子芯片4各沖裁出一張。通過反復(fù)進行這種沖壓加工,從而能夠制造同樣張數(shù)的定子芯片3和轉(zhuǎn)子芯片4。
而且,由于具備磁性板7,所以定子芯的軸向長度變長。因此,需要確保為了構(gòu)成轉(zhuǎn)子芯2所需的轉(zhuǎn)子芯片4的張數(shù)比定子芯片3的張數(shù)多,所以在由共同的電磁鋼板材沖裁定子芯片3和轉(zhuǎn)子芯片4時,轉(zhuǎn)子芯片4會產(chǎn)生不足部分4a。
另外,在以轉(zhuǎn)子芯片4的所需張數(shù)為基準(zhǔn)沖裁出轉(zhuǎn)子芯片4和定子芯片3時,定子芯片會產(chǎn)生浪費,所以制造成本上升。
在上述公報公開的電動機中,沒有公開轉(zhuǎn)子芯片的不足張數(shù)部分的制造方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種電動機的制造方法,在轉(zhuǎn)子芯片和定子芯片所需張數(shù)不同的電動機中,簡化轉(zhuǎn)子芯的制造工序,能夠降低成本。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一個方式所涉及的轉(zhuǎn)子構(gòu)成為包括轉(zhuǎn)子芯、多個永久磁鐵、以及筒狀的非磁性蓋。所述多個永久磁鐵沿著圓周方向設(shè)置于轉(zhuǎn)子芯的外表面。各個永久磁鐵形成為從軸向觀看時其外表面為彎曲形狀。所述筒狀的非磁性蓋將所述多個永久磁鐵的外表面覆蓋。所述轉(zhuǎn)子芯包括至少2個層積芯。所述層積芯分別包括層積的多個芯片。其中一個層積芯由硬度比另一個層積芯低的材料構(gòu)成。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的第1實施方式的電動機的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是示出圖1的電動機的分解立體圖。
圖3a是示出圖2的電動機的側(cè)視圖。
圖3b是沿圖3a的電動機的b-b線的剖視圖。
圖4a是示出圖1的第2端架的立體圖。
圖4b是示出圖4a的局部放大立體圖。
圖5是示出圖1的電動機的局部放大剖視圖。
圖6是示出圖1的電動機的局部放大立體圖。
圖7是示意性地示出圖1的電動機的制造方法的剖視圖。
圖8是示出第1實施方式的其他例的電動機的局部放大剖視圖。
圖9是示出圖1的電動機的定子芯和轉(zhuǎn)子芯的剖視圖。
圖10是示出圖9的定子芯片和轉(zhuǎn)子芯片的制造工序的說明圖。
圖11是示出第1實施方式的其他例的定子芯片和轉(zhuǎn)子芯片的制造工序的說明圖。
圖12是示出現(xiàn)有例的概要圖。
圖13是示出第2實施方式的電動機的概要結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
圖14是示出圖13的定子芯和轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖15是用于說明圖13的轉(zhuǎn)子的制造方法的說明圖。
圖16a是示出圖13的轉(zhuǎn)子的局部放大剖視圖。
圖16b是示出圖13的轉(zhuǎn)子的局部放大剖視圖。
圖17是示出第3實施方式的電動機的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖18是示出圖17的保持部件的剖視圖。
圖19是示出第3實施方式的其他例的電動機的剖視圖。
圖20是示出圖19的保持部的剖視圖。
圖21是示出第4實施方式的電動機的概要結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
圖22是示出圖21的電動機的分解立體圖。
圖23a是示出圖21的電動機的側(cè)視圖。
圖23b是沿著圖23a的電動機的b-b線的剖視圖。
圖24是示出圖21的定子芯和轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖25是用于說明圖21的電動機的制造方法的說明圖。
圖26是用于說明圖21的電動機的制造方法的說明圖。
圖27a是示出圖21的轉(zhuǎn)子的局部放大剖視圖。
圖27b是示出圖21的轉(zhuǎn)子的局部放大剖視圖。
圖28是示出第4實施方式的其他例的定子芯和轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖29是示出第4實施方式的其他例的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖30是示出第4實施方式的其他例的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖31是示出第4實施方式的其他例的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
圖32是示出第5實施方式的電動機的概要結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
圖33是用于說明圖32的轉(zhuǎn)子的制造方法的說明圖。
圖34是用于說明圖32的旋轉(zhuǎn)軸上的淬火部的示意圖。
圖35是用于說明第5實施方式的變形例的旋轉(zhuǎn)軸上的淬火部的示意圖。
具體實施方式
下面參照圖1~圖12來說明本發(fā)明的第1實施方式。
如圖1所示,電動機10通過利用第1端架11和第2端架12在旋轉(zhuǎn)軸方向上夾持圓環(huán)狀的定子13而構(gòu)成。第1端架11和第2端架12被配置于定子13外周的多個(本實施方式中為2個)貫穿螺栓14相互固定。另外,轉(zhuǎn)子15能旋轉(zhuǎn)地配置于定子13的內(nèi)側(cè)。另外,在本實施方式中,將在電動機10的軸向輸出相反側(cè)(圖1中的上側(cè))保持定子13的端架設(shè)為第1端架11,將在軸向輸出側(cè)保持定子13的端架設(shè)為第2端架12。
如圖1以及圖2所示,定子13具有圓環(huán)狀的定子芯16和卷裝于該定子芯16的線圈17。如圖3b所示,定子芯16由如下部分構(gòu)成:形成為圓環(huán)狀的環(huán)狀部16a;多個(本實施方式中為60個)齒16b,從環(huán)狀部16a向徑向內(nèi)側(cè)延伸且在圓周方向排列;以及4個芯外周突出部16c,從環(huán)狀部16a的外周面向徑向外側(cè)突出并沿著軸向延伸。環(huán)狀部16a的外周面形成為圓筒狀,該環(huán)狀部16a的軸向的兩個端面形成為與軸向正交的平面狀。另外,線圈17卷裝于多個齒16b。
如圖3a以及圖3b所示,芯外周突出部16c設(shè)置于在環(huán)狀部16a的外周面的圓周方向上隔著等角度間隔(本實施方式中為90°間隔)的4處。各個芯外周突出部16c形成為從環(huán)狀部16a的軸向的一端沿著軸向延伸到另一端的突條,并且從軸向觀看的形狀為圓周方向的寬度隨著從其基端朝向頂端變窄的大致梯形。另外,在各個芯外周突出部16c形成有圓弧凹部16d,圓弧凹部16d從各個芯外周突出部16c的頂端(徑向外側(cè)的端)朝向基端凹設(shè)。圓弧凹部16d形成為從軸向觀看的形狀呈圓弧狀,并且形成為沿著軸向貫穿芯外周突出部16c的槽狀。另外,圓弧凹部16d的曲率半徑為比貫穿螺栓14中的外螺紋狀部分的半徑稍大的值。而且,在4個芯外周突出部16c之中的、設(shè)置于在圓周方向上隔著180°間隔的2處的2個芯外周突出部16c(圖3b中,設(shè)于左右的2個芯外周突出部16c)的圓弧凹部16d上,配置有在軸向上延伸的大致圓柱狀的貫穿螺栓14。從軸向觀看時,這2個芯外周突出部16c將貫穿螺栓14的外周的約一半包圍。
如圖1所示,該定子芯16通過將多張芯片18在軸向上層積并鑿緊進行一體化而形成,多張芯片18通過利用沖壓加工對鋼板(優(yōu)選電磁鋼板)進行沖裁而形成。另外,定子芯16的軸向的兩端的芯片18形成為截面l字狀,芯片18的構(gòu)成各齒16b的部位的徑向內(nèi)側(cè)端部向軸向外側(cè)折彎。因此,能夠?qū)⒍ㄗ有?6的層積厚度(所層積的芯片18整體的厚度)抑制得較小,能夠確保齒16b的徑向內(nèi)側(cè)端面16e(與轉(zhuǎn)子15對置的對置面)的軸向長度。在圖3a以及圖6中,將芯片18省略且將定子芯16簡化進行圖示。
如圖1以及圖2所示,配置于定子芯16的軸向的兩側(cè)的第1端架11以及第2端架12由金屬材料構(gòu)成,通過鑄造來形成。第1以及第2端架11、12各自具備:大致圓盤狀的第1以及第2主體部21、31;以及從第1以及第2主體部21、31沿軸向延伸的圓筒狀的第1以及第2定子保持部22、32。另外,第1以及第2端架11、12具備在第1以及第2定子保持部22、32的外周面以及第1以及第2主體部21、31上一體地設(shè)置的多個(本實施方式中為各2個)第1以及第2螺栓緊固部23、33。第1以及第2螺栓緊固部23、33在圓周方向上隔著等角度間隔(本實施方式中為180°間隔)設(shè)置。另外,如圖2以及圖3b所示,在各個第1螺栓緊固部23上形成有供貫穿螺栓14插通的第1緊固孔23a,并且在各個第2螺栓緊固部33上形成有內(nèi)螺紋狀的第2緊固孔33a,貫穿螺栓14螺合到第2緊固孔33a中。通過用貫穿第1緊固孔23a并與第2緊固孔33a螺合的貫穿螺栓14將第1以及第2螺栓緊固部23、33相互連結(jié),從而第1端架11以及第2端架12相互固定而一體化。另外,第2端架12具有固定部34,固定部34用于利用未予圖示的螺釘將電動機10固定到外部的固定場所。固定部34從第2主體部31的相對于2個第2螺栓緊固部33沿著圓周方向偏離的2處朝向徑向外側(cè)延伸設(shè)置。另外,電動機10例如以第2端架12相對于第1端架11位于下方的方式固定于固定場所。
如圖2以及圖3a所示,在第1定子保持部22的頂端部形成有第1嵌合部25,定子芯16的軸向的一個端部(圖3a中的上端部)在徑向內(nèi)側(cè)嵌合于第1嵌合部25。同樣地,在第2定子保持部32的頂端部形成有第2嵌合部35,定子芯16的軸向的另一個端部(圖3a中的下端部)在徑向內(nèi)側(cè)嵌合于第2嵌合部35。
第1嵌合部25由在圓周方向上分開排列的多個(本實施方式中為4個)第1嵌合壁25a構(gòu)成。4個第1嵌合壁25a在圓周方向上隔著等角度間隔(本實施方式中為90°間隔)設(shè)置。此外,4個第1嵌合壁25a在圓周方向上相鄰的芯外周突出部16c之間各配置1個。即,芯外周突出部16c位于在圓周方向上相鄰的第1嵌合壁25a之間,與第1嵌合壁25a在圓周方向上重疊。而且,芯外周突出部16c與第1嵌合壁25a在徑向上不重疊。另外,如圖3b所示,第2嵌合部35由在圓周方向上分開排列的多個(本實施方式中為8個)第2嵌合壁35a構(gòu)成。第2嵌合壁35a在各個芯外周突出部16c的圓周方向的兩側(cè)各配置1個(即,在圓周方向上相鄰的芯外周突出部16c之間各2個)。即,芯外周突出部16c位于在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a之間,與第2嵌合壁35a在圓周方向上重疊。而且,芯外周突出部16c與第2嵌合壁35a在徑向上不重疊。
第1以及第2嵌合部25、35(第1以及第2嵌合壁25a、35a)形成為徑向的厚度比第1以及第2定子保持部22、32的基端側(cè)的部分薄。另外,第1以及第2嵌合壁25a、35a與軸向平行地延伸,形成為從軸向觀看時呈沿著圓周方向的圓弧狀。此外,各個第1以及第2嵌合壁25a、35a的圓周方向的寬度隨著從基端朝向頂端(第1以及第2定子保持部22、35的頂端)變窄。
如圖2、圖4a以及圖4b所示,第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面、即各個第1以及第2嵌合壁25a、35a的徑向內(nèi)側(cè)的側(cè)面為第1以及第2端架11、12和定子芯16的定心用的第1以及第2定心面25b、35b。另外,在圖4b中,在第2定心面35b上描繪點。第1以及第2定心面25b、35b是為了提高第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面的尺寸精度而將第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面(即、第1以及第2嵌合壁25a、35a的徑向內(nèi)側(cè)的側(cè)面)切削所形成的面。在第1端架11中,從軸向觀看時,4個第1定心面25b位于中心在第1定子保持部22的軸中心上的同一圓上。同樣地,在第2端架12中,從軸向觀看時,8個第2定心面35b位于中心在第2定子保持部32的軸中心上的同一圓上(參見圖3b)。另外,在電動機10中,第1以及第2定子保持部22、32的軸中心與定子芯16的軸中心一致。而且,如圖2以及圖3b所示,第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)徑為與環(huán)狀部16a的外徑相等或比環(huán)狀部16a的外徑稍大的值。即,第1以及第2定心面25b、35b的曲率半徑為與環(huán)狀部16a的半徑相等或比環(huán)狀部16a的半徑稍大的值。另一方面,如圖1所示,第1以及第2定子保持部22、32的比第1以及第2嵌合部25、35靠近基端側(cè)的部分的內(nèi)徑為小于環(huán)狀部16a的外徑的值。
如圖2、圖4a以及圖4b所示,第1以及第2端架11、12具有在與第1以及第2定子保持部22、32的軸中心正交的方向上與第1以及第2嵌合部25、35的基端部相鄰的第1以及第2抵接面26、36。另外,在圖4b中,在第2抵接面36上描繪的點比在第2定心面35b上描繪的點稀疏。在第2端架12上,第2抵接面36遍及第2定子保持部32的除了第2嵌合部35之外的軸向的頂端面以及第2螺栓緊固部33的靠近定子芯16的軸向的端面進行設(shè)置,并形成為圓環(huán)狀。如圖1、圖2以及圖3a所示,在第1端架11上,第1抵接面26遍及第1定子保持部22的除了第1嵌合部25之外的軸向的頂端面以及第1螺栓緊固部23的靠近定子芯16的軸向的端面進行設(shè)置,并形成為圓環(huán)狀。另外,第1以及第2抵接面26、36形成為與第1以及第2定子保持部22、32的軸中心(與后述的轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)軸51的軸中心l1相同)正交的平面狀。此外,第1以及第2抵接面26、36是沒有被實施切削加工的無切削狀態(tài)的平面,分別是沒有臺階的一個平面。而且,嵌入到第1嵌合部25的環(huán)狀部16a的軸向的一端面(圖3a中的上端面)以及各個芯外周突出部16c的軸向的一端面(圖3a中的上端面)在軸向與第1抵接面26抵接。另外,嵌入到第2嵌合部35的環(huán)狀部16a的軸向的另一端面(圖3a中的下端面)以及各個芯外周突出部16c的軸向的另一端面(圖3a中的下端面)在軸向上與第2抵接面36抵接。在該狀態(tài)下,第1端架11以及第2端架12利用第1以及第2定子保持部22、32夾持定子13,并利用貫穿螺栓14相互固定。
另外,在本實施方式中,在第1以及第2定子保持部22、32的頂端部設(shè)置的第1以及第2嵌合部25、35(第1以及第2嵌合壁25a、35a)從第1以及第2抵接面26、36沿著軸向突出。因此,在第1端架11上,第1定心面25b和第1抵接面26成直角靠近,并且在第2端架12上,第2定心面35b和第2抵接面36成直角靠近。
而且,如圖1、圖4b以及圖5所示,在第1以及第2定子保持部22、32上,在第1以及第2定心面25b、35b與第1以及第2抵接面26、36的邊界部分設(shè)置有第1以及第2切削抑制槽27、37。第1以及第2切削抑制槽27、37用于抑制為了形成第1以及第2定心面25b、35b而對第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面進行切削時第1以及第2抵接面26、36被切削。第1以及第2切削抑制槽27、37在第1以及第2定子保持部22、32上的第1以及第2嵌合壁25a、35a的基端的徑向內(nèi)側(cè)的部分,沿著第1以及第2定心面25b、35b的靠近第1以及第2抵接面26、36的端部延伸。另外,第1以及第2切削抑制槽27、37在軸向上凹設(shè)。此外,第1以及第2切削抑制槽27、37在圓周方向上的長度與第1以及第2嵌合壁25a、35a的基端部在圓周方向上的寬度大致相等。
如圖1所示,在第1主體部21的軸向外側(cè)端面形成有被加壓面28,并且在第2主體部31的軸向外側(cè)端面形成有被加壓面38。各個被加壓面28、38形成與后述的轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)軸51的軸中心l1正交的平面狀。此外,被加壓面28與所述第1抵接面26平行,并且被加壓面38與所述第2抵接面36平行。另外,在第2端架12的軸向外側(cè)端面形成有從被加壓面38向軸向外側(cè)突出的臺階部39。
在第1主體部21的中央部形成有軸承收納部29,軸承收納部29凹設(shè)成能夠在軸向上從電動機10的內(nèi)部側(cè)組裝球承b1。軸承收納部29形成為從軸向觀看時呈圓形狀,形成為其內(nèi)周面沿著軸向延伸的圓筒狀。另外,軸承收納部29的軸中心與第1定子保持部22的軸中心(第1嵌合部25的軸中心)一致。而且,第1端架11將圓環(huán)狀的球承b1收納保持在該軸承收納部29內(nèi)。另外,在軸承收納部29的底部中央形成有貫穿孔29a,貫穿孔29a沿軸向貫穿軸承收納部29的底部。而且,軸承收納部29的底部上的貫穿孔29a的徑向外側(cè)的部分與被收納于軸承收納部29的球承b1之間形成有防松墊圈41,防松墊圈41沿軸向朝向定子13彈壓球承b1。
在第2主體部31的中央部凹設(shè)有軸承收納部40,軸承收納部40將圓環(huán)狀的球承b2收納保持。軸承收納部40形成為從第2端架12的軸向外側(cè)端面朝向電動機10的內(nèi)部(定子13)凹陷的凹形狀。也就是說,軸承收納部40形成為能夠從電動機10的外部側(cè)(定子13相反側(cè))組裝球承b2。另外,軸承收納部40的軸中心與第2定子保持部32的軸中心(第2嵌合部35的軸中心)一致。而且,第2端架12將配置于軸承收納部40內(nèi)的球承b2保持成與被保持于第1端架11的球承b1成為同軸。另外,球承b2從軸向與軸承收納部40的底部抵接,從而在軸向上被定位。另外,在軸承收納部40的底部中央形成有貫穿孔40a,貫穿孔40a沿軸向貫穿軸承收納部40的底部。
轉(zhuǎn)子15包括:旋轉(zhuǎn)軸51,能旋轉(zhuǎn)地被球承b1、b2支承;圓筒狀的轉(zhuǎn)子芯52,能與旋轉(zhuǎn)軸51一體旋轉(zhuǎn)地被固定;以及多個磁鐵53,被固定安裝于轉(zhuǎn)子芯52的外周面。各磁鐵53與定子芯16的內(nèi)周面(齒16b的徑向內(nèi)側(cè)端面16e)在徑向上對置。旋轉(zhuǎn)軸51的頂端部(圖1中的下端部)插通貫穿孔40a而從球承b2突出到電動機10的外部,在該突出部分安裝有作為輸出部的聯(lián)軸器(省略圖示)。
如圖2所示,在第1端架11的外側(cè)面固定有控制部61??刂撇?1具備被固定于第1端架11的蓋62和被收納于蓋62的內(nèi)部的電路板63。在電路板63上電連接有所述線圈17的端部。另外,在電路板63上固定有連接器部64,用于向電動機10供電的外部連接器(省略圖示)連接到連接器部64,并且該連接器部64露出到蓋62的外部。而且,從外部連接器供給的電源經(jīng)由電路板63供給到線圈17,從而轉(zhuǎn)子15旋轉(zhuǎn)。
如圖9所示,轉(zhuǎn)子15的轉(zhuǎn)子芯52由多張轉(zhuǎn)子芯片67層積而構(gòu)成。各轉(zhuǎn)子芯片67的板厚與定子芯片18的板厚相同。而且,為了使轉(zhuǎn)子芯52的外周面與包括l字芯66在內(nèi)的定子芯16的整個內(nèi)周面對置,轉(zhuǎn)子芯片67由與定子芯片18的層積張數(shù)相同數(shù)量的主轉(zhuǎn)子芯片67a和不足部分的輔助轉(zhuǎn)子芯片67b構(gòu)成。所層積的主轉(zhuǎn)子芯片67a以及所層積的輔助轉(zhuǎn)子芯片67b分別作為層積芯發(fā)揮作用。
主轉(zhuǎn)子芯片67a由與定子芯片18共同的電磁鋼板材利用沖壓加工而形成。也就是說,如圖10所示,利用沖壓加工從共同的電磁鋼板材68各形成1張定子芯片18和1張主轉(zhuǎn)子芯片67a。
輔助轉(zhuǎn)子芯片67b通過在其他工序中對比電磁鋼板材柔軟的spcc材(冷軋鋼板)進行沖裁而形成。
接著,參照圖7來說明本實施方式的電動機10的制造方法。
首先,進行切削工序,通過對第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面進行切削,從而提高第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面的尺寸精度。在該切削工序中,對通過鑄造形成的第1以及第2端架11、12的第1以及第2嵌合壁25a、35a的徑向內(nèi)側(cè)的側(cè)面實施切削加工。由此,提高第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面的尺寸精度,各個第1以及第2嵌合壁25a、35a的徑向內(nèi)側(cè)的側(cè)面成為第1以及第2定心面25b、35b。另外,在對第1以及第2嵌合壁25a、35a的徑向內(nèi)側(cè)的側(cè)面進行切削時,通過在第1以及第2嵌合壁25a、35a與第1以及第2抵接面26、36的邊界部分上沿軸向凹設(shè)的第1以及第2切削抑制槽27、37,抑制第1以及第2抵接面26、36被切削。
接著,進行配置工序,將第1端架11以及第2端架12分別配置于定子芯16的軸向兩側(cè)。在定子芯16的齒16b上預(yù)先卷裝有線圈17。在配置工序中,首先,將環(huán)狀部16a的軸向的一個端部(圖7中的上側(cè)的端部)嵌入到第1嵌合部25的徑向內(nèi)側(cè)。此時,在定子芯16上,環(huán)狀部16a的外周面成為定心基準(zhǔn)面,在第1端架11上,第1定心面25b成為定心基準(zhǔn)面,定子芯16和第1端架11被定心。另外,環(huán)狀部16a嵌入到第1嵌合部25,直至環(huán)狀部16a的軸向的一端面(圖7中的上側(cè)的端面)上的整個外周緣部從軸向與第1抵接面26抵接為止。此外,4個芯外周突出部16c的軸向的一端面也從軸向與第1抵接面26抵接(參見圖3a)。另外,4個芯外周突出部16c之中的、在圓周方向相隔180°間隔的2個芯外周突出部16c在圓周方向的位置配置于與2個第1螺栓緊固部23一致的位置,這2個芯外周突出部16c從軸向與第1抵接面26上的設(shè)置有第1螺栓緊固部23的部分抵接。另外,各芯外周突出部16c配置于在圓周方向上相鄰的第1嵌合壁25a之間,在圓周方向上與第1嵌合壁25a重疊(參見圖2)。而且,從軸向觀看時,圓弧凹部16d的內(nèi)周面形成為與第1緊固孔23a成為同心狀。
然后,從徑向外側(cè)將第1嵌合部25的圓周方向的多處鑿緊。這樣的話,第1嵌合部25的鑿緊處向內(nèi)周側(cè)塑性變形而與定子芯16的外周面壓接。由此,定子芯16被固定到第1嵌合部25,形成定子芯16與第1端架11的一體組裝品x。
接著,在第2端架12的軸承收納部40固定球承b2,然后,將轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)軸51組裝到球承b2。另外,在旋轉(zhuǎn)軸51的反輸出端部附近組裝另一個球承b1。另外,將防松墊圈41收納到第1端架11的軸承收納部29。或者,將防松墊圈41外裝到旋轉(zhuǎn)軸51,載置到球承b1的上側(cè)(定子13相反側(cè))。另外,球承b1在旋轉(zhuǎn)軸51上的組裝也可以不必在該工序中進行,也可以事先進行。然后,將轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)軸51插通到定子芯16的內(nèi)側(cè),將球承b1固定到第1端架11的軸承收納部29。
接著,將所述一體組裝品x和第2端架12組裝。進行該工序,配置工序結(jié)束。在該工序中,將環(huán)狀部16a的軸向的另一個端部、即環(huán)狀部16a的第1端架11相反側(cè)的軸向的端部嵌入到第2端架12的第2嵌合部35。此時,定子芯16的環(huán)狀部16a的外周面成為定心基準(zhǔn)面,第2端架12的第2定心面35b成為定心基準(zhǔn)面,定子芯16(一體組裝品x)與第2端架12被定心。另外,環(huán)狀部16a嵌入到第2嵌合部35,直至環(huán)狀部16a的軸向的另一端面(第1端架11相反側(cè)的端面且圖7的下側(cè)的端面)從軸向與第2抵接面36抵接為止。此外,4個芯外周突出部16c的軸向的另一端面(第1端架11相反側(cè)的端面)也從軸向與第2抵接面36抵接。另外,4個芯外周突出部16c之中的、在圓周方向上相隔180°間隔的2個芯外周突出部16c在圓周方向的位置配置在與2個第2螺栓緊固部33一致的位置,這2個芯外周突出部16c從軸向與在第2抵接面36上的設(shè)置有第2螺栓緊固部33的部分抵接(參見圖6)。另外,各芯外周突出部16c配置于在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a之間,與第2嵌合壁35a在圓周方向上重疊(參見圖3b)。而且,從軸向觀看時,圓弧凹部16d的內(nèi)周面與第2緊固孔33a成為同心狀。
在上述的配置工序之后,進行加壓工序,使用具有相互平行的第1加壓面75以及第2加壓面76的加壓器具70,對第1以及第2端架11、12朝向定子芯16加壓。加壓器具70具備對向配置的固定臺73以及可動加壓部74。第1加壓面75設(shè)置于可動加壓部74,形成為與旋轉(zhuǎn)軸51的軸中心l1正交的平面狀。另外,第2加壓面76設(shè)置于固定臺73,形成為與旋轉(zhuǎn)軸51的軸中心l1正交且與第1加壓面75平行的平面狀。而且,在加壓工序中,第1加壓面75從軸向與第1端架11的被加壓面28抵接而緊貼。同樣地,第2加壓面76從軸向與第2端架12的被加壓面38抵接而緊貼。而且,第1端架11的被加壓面28被可動加壓部74的第1加壓面75沿著軸向朝向定子芯16加壓。即,利用加壓器具70將第1端架11以及第2端架12沿軸向朝向定子芯16加壓。此時,各端架11、12在與旋轉(zhuǎn)軸51的軸中心l1正交的第1以及第2抵接面26、36維持成平行的狀態(tài)下朝向定子芯16被加壓。由此,定子芯16被與旋轉(zhuǎn)軸51的軸中心l1正交的第1以及第2抵接面26、36從軸向兩側(cè)夾持而被加壓。
另外,在本實施方式中,在加壓工序的中途,進行連結(jié)工序,利用貫穿螺栓14將第1端架11以及第2端架12相互連結(jié)而固定。即,在用第1以及第2加壓面75、76對第1以及第2端架11、12的被加壓面28、38進行加壓的狀態(tài)下,用貫穿螺栓14將第1端架11以及第2端架12相互連結(jié)固定。由此,第1以及第2端架11、12與定子芯16被組裝成一體。之后,控制部61被組裝到第1端架11,電動機10完成。
接著,說明本實施方式的作用。
通過第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面、即第1以及第2嵌合壁25a、35a的徑向內(nèi)側(cè)的側(cè)面被切削,從而第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面的尺寸精度提高。因此,通過將環(huán)狀部16a的軸向的端部嵌入到第1以及第2嵌合部25、35的徑向內(nèi)側(cè),從而利用第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面、即第1以及第2定心面25b、35b對定子芯16和第1以及第2端架11、12進行定心。
另外,環(huán)狀部16a的軸向的端面以及芯外周突出部16c的軸向的端面所抵接的第1以及第2抵接面26、36是未實施切削加工的平面。因此,在第1以及第2抵接面26、36上沒有形成因切削加工而產(chǎn)生的臺階。此外,第1以及第2抵接面26、36不僅與環(huán)狀部16a的軸向的端面抵接,還與芯外周突出部16c的軸向的端面抵接。因此,相比于只有環(huán)狀部16a的軸向的端面與第1以及第2端架11、12抵接的情況相比,本實施方式的第1以及第2端架11、12以更加寬廣的面與定子芯16的軸向的端面抵接,朝向該定子芯16被加壓。另外,在連結(jié)工序中,在利用貫穿螺栓14將一對端架11、12連結(jié)固定時,芯外周突出部16c介于一對端架11、12的被貫穿螺栓14朝向定子芯16加壓的部分(即、第1以及第2螺栓緊固部23、33)之間。因此,還能夠利用芯外周突出部16c來承受緊固貫穿螺栓14時對各端架11、12施加的軸向的壓力。由此,一對端架11、12被朝向定子芯16加壓時不易變形。
接著,記載第1實施方式的特征性優(yōu)點。
(1)即使不另外使用定心用的器具,也能夠容易地進行定子芯16和第1以及第2端架11、12的定心。另外,在加壓工序、連結(jié)工序中,朝向定子芯16對第1以及第2端架11、12加壓時,即使不使用以往那樣的為了抑制第1以及第2端架11、12因加壓變形而保持該端架11、12的器具,也能夠抑制第1以及第2端架11、12變形。因此,即使不使用復(fù)雜的設(shè)備,也能夠進行定子芯16和第1以及第2端架11、12的定心,進一步能夠抑制第1以及第2端架11、12變形。
(2)第1以及第2嵌合部25、35由在圓周方向上分開排列的多個第1以及第2嵌合壁25a、35a構(gòu)成。因此,能夠縮短切削工序所需的時間,在切削工序中進行用于將第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面設(shè)為第1以及第2端架11、12和定子芯16的定心用的第1以及第2定心面25b、35b的切削加工。另外,在以第2端架12相對于第1端架11位于下方的方式電動機10被固定到固定場所的狀態(tài)下該電動機10被淋水時,水有可能浸入到定子芯16的外表面與第2嵌合部35(第2嵌合壁35a)之間。在這種情況下,由于在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a在圓周方向分開,所以浸入到定子芯16的外表面與第2嵌合部35(第2嵌合壁35a)之間的水容易從在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a之間排出到電動機10的外部。
(3)芯外周突出部16c位于在圓周方向上相鄰的第1嵌合壁25a之間以及在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a之間,與第1以及第2嵌合壁25a、35a在圓周方向上重疊。因此,芯外周突出部16c與第1以及第2嵌合部25、35(第1以及第2嵌合壁25a、35a)在徑向上不重疊。因此,即使定子芯16具有從環(huán)狀部16a向徑向外側(cè)突出的芯外周突出部16c,也能夠抑制第1以及第2端架11、12在徑向上變得大型化。其結(jié)果,抑制電動機10在徑向變大型化,即使不使用復(fù)雜的設(shè)備,也能夠抑制第1以及第2端架11、12的變形。
(4)第1以及第2嵌合部25、35(第1以及第2嵌合壁25a、35a)從第1以及第2抵接面26、36沿軸向突出,所以第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面(即第1以及第2定心面25b、35b)與第1以及第2抵接面26、36呈直角靠近。而且,第1以及第2端架11、12在第1以及第2定心面25b、35b與第1以及第2抵接面26、36的邊界部分具有沿著第1以及第2定心面25b、35b的靠近第1以及第2抵接面26、36的端部延伸的第1以及第2切削抑制槽27、37。因此,在切削工序中,在切削第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面時,能夠通過第1以及第2切削抑制槽27、37來抑制第1以及第2抵接面26、36被切削。因此,能夠抑制通過切削而在第1以及第2抵接面26、36上形成臺階。另外,第1以及第2切削抑制槽27、37是槽,所以能夠容易地形成具有第1以及第2切削抑制槽27、37的第1以及第2端架11、12。
(5)通過對成本低于電磁鋼板材的spcc材進行沖裁而形成輔助轉(zhuǎn)子芯片67b。因此,能夠確保轉(zhuǎn)子芯52的軸向的長度,能夠?qū)崿F(xiàn)電動機的高輸出化。
(6)在通過沖裁與定子芯片18共同的電磁鋼板材而形成輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的情況相比,能夠降低制造成本。
(7)由spcc材形成的輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的硬度比由電磁鋼板材形成的主轉(zhuǎn)子芯片67a低。而且,將輔助轉(zhuǎn)子芯片67b層積到轉(zhuǎn)子芯52的軸向一端,將旋轉(zhuǎn)軸51從軸向一端壓入到轉(zhuǎn)子芯52時,能夠抑制在旋轉(zhuǎn)軸51產(chǎn)生毛刺。因此,省略去除毛刺的工序,能夠降低制造成本。
另外,第1實施方式可以按照如下方式進行變更。
·在上述實施方式中,第1以及第2端架11、12在第1以及第2嵌合部25、35的內(nèi)周面(即、第1以及第2定心面25a、35a)與第1以及第2抵接面26、36的邊界部分具備作為切削抑制部的第1以及第2切削抑制槽27、37,抑制在切削工序中第1以及第2抵接面26、36被切削。但是,在切削工序中,抑制第1以及第2抵接面26、36被切削的切削抑制部的形狀沒有特別限制。
例如,在圖8所示的例子中,第2端架12在第2定心面35b與第2抵接面36的邊界部分具有切削抑制凸部78。切削抑制凸部78在第2定心面35b與第2抵接面36的邊界部分從第2抵接面36朝向定子芯16沿軸向突出,并沿著第2定心面35b的靠近第2抵接面36的端部(圖8的下端)延伸。另外,切削抑制凸部78的與圓周方向正交的截面的形狀形成為四角形狀,切削抑制凸部78的軸向的高度比芯片18的厚度低。另外,在圖8所示的例子中,構(gòu)成定子芯16的多張芯片18之中的、配置于軸向的兩端的芯片18a(在圖8中,只圖示靠近第2端架12的1張)的外徑比配置于這2張芯片18a之間的多張芯片18小一圈。而且,切削抑制凸部78的徑向?qū)挾缺仍诙ㄗ有?6上配置于軸向的端上的芯片18a和與該芯片18a在軸向相鄰的芯片18b的外徑(半徑)之差窄。
在環(huán)狀部16a的軸向的端部被嵌入到第2嵌合部35的狀態(tài),切削抑制凸部78與定子芯16的軸向的端的芯片18a在徑向?qū)χ?,并且與和該芯片18a在軸向上相鄰的芯片18b的外周緣部在軸向?qū)χ?。另外,在該狀態(tài)下,在第2定心面35b的第2嵌合壁35a的基端側(cè)的端部沒有抵接環(huán)狀部16a的外周面。此外,在該狀態(tài)下,在定子芯16(芯片18a、18b)的外表面與切削抑制凸部78之間設(shè)置有間隙g。而且,第2嵌合部35由在圓周方向上分開的多個第2嵌合壁35a構(gòu)成,所以該間隙g從在圓周方向相鄰的第2嵌合壁35a之間的空間與電動機10的外部連通。
這樣的話,在為了將第2嵌合部35的內(nèi)周面設(shè)為定子芯16和第2端架12的定心用的第2定心面35b而進行切削時,能夠通過切削抑制凸部78抑制第2抵接面36被切削。因此,能夠抑制因切削而在第2抵接面36形成臺階。另外,電動機10以第2端架12相對于第1端架11位于下方的方式被固定到固定場所(參見圖1)。在該情況下,即使電動機10被淋水,水浸入到定子芯16的外表面與第2嵌合部35(第2嵌合壁35a)之間,該水也會從間隙g流出到在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a之間而排出到電動機10的外部(第2主體部31的外側(cè)面)。像這樣,在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a在圓周方向分開,所以浸入到定子芯16的外表面與第2嵌合部35(第2嵌合壁35a)之間的水容易從在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a之間排出到電動機10的外部。
另外,對于第1端架11,也可以同樣地在第1定心面25b與第1抵接面26的邊界部分,替代第1切削抑制槽27而形成與切削抑制凸部78同樣的切削抑制凸部。另外,第1以及第2端架11、12也沒有必要一定具備第1以及第2切削抑制槽27、37、切削抑制凸部78等切削抑制部。
·在上述實施方式中,芯外周突出部16c位于在圓周方向上相鄰的第1嵌合壁25a之間以及在圓周方向上相鄰的第2嵌合壁35a之間,與第1以及第2嵌合壁25a、35a在圓周方向上重疊。即,第1以及第2嵌合壁25a、35a不與芯外周突出部16c在徑向重疊。但是,第1以及第2嵌合壁25a、35a也可以與芯外周突出部16c在徑向上重疊。
·在上述實施方式中,第1嵌合部25由4個第1嵌合壁25a構(gòu)成,并且第2嵌合部35由8個第2嵌合壁35a構(gòu)成。但是,構(gòu)成第1以及第2嵌合部25、35的第1以及第2嵌合壁25a、35a的數(shù)量不限于此,只要是多個即可。
·在上述實施方式中,第1以及第2嵌合部25、35由在圓周方向上分開排列的多個第1以及第2嵌合壁25a、35a構(gòu)成。但是,第1以及第2嵌合部25、35的形狀不限于此,只要是能夠?qū)h(huán)狀部16a的軸向的端部嵌入到徑向內(nèi)側(cè)的形狀即可。例如,第1嵌合部25(或者第2嵌合部35)也可以是能夠?qū)h(huán)狀部16a的軸向的端部嵌入到徑向內(nèi)側(cè)且能夠?qū)⑺度氲沫h(huán)狀部16a的軸向的端部保持于徑向內(nèi)側(cè)的、沿著圓周方向的圓弧狀的1個壁。并且,例如、第1以及第2嵌合部25、35也可以形成為圓環(huán)狀。
·芯外周突出部16c的形狀不限于上述實施方式的形狀。芯外周突出部16c只要以能夠包括貫穿螺栓14的外周的至少一部分的方式從環(huán)狀部16a向徑向外側(cè)突出并沿著軸向延伸即可。例如,芯外周突出部16c也可以形成為將貫穿螺栓14的外周完全包圍的環(huán)狀。這樣的話,芯外周突出部16c的軸向的端面的面積增大,所以在加壓工序中,第1以及第2端架11、12以更加寬廣的面與定子芯16的軸向的端面抵接,被朝向該定子芯16加壓。另外,能夠以更加寬廣的面積由芯外周突出部16c承受在擰緊貫穿螺栓14時對各端架11、12施加的軸向的壓力。因此,在加壓工序、連結(jié)工序中,第1以及第2端架11、12被朝向定子芯16加壓時,第1以及第2端架11、12更加難以變形。
·在上述實施方式中,定子芯16具備4個芯外周突出部16c。但是,定子芯16所具有的芯外周突出部16c的數(shù)量不必為4個,只要是多個即可。
·在上述實施方式中,第1端架11和第2端架12被2根貫穿螺栓14相互固定。但是,用于固定第1端架11和第2端架12的貫穿螺栓14的根數(shù)不限于2根,也可以是3根以上。在這種情況下,可以根據(jù)貫穿螺栓14的根數(shù),增加定子芯16所具有的芯外周突出部16c的數(shù)量。
·在上述實施方式中,定子芯16的軸向的兩端的芯片18形成為截面l字狀,芯片18的構(gòu)成各齒16b的部位的徑向內(nèi)側(cè)端部向軸向外側(cè)折彎。但是,定子芯16也可以由形狀全部相同的平板狀的多張芯片18構(gòu)成。
·在上述實施方式中,定子芯16由在軸向?qū)臃e的多張芯片18構(gòu)成。但是,定子芯16也可以不必由多張芯片18構(gòu)成。例如,定子芯16也可以通過燒結(jié)形成(燒結(jié)體)。另外,定子芯16也可以以通過將多個分割芯沿圓周方向連結(jié)而成,多個分割芯是以各自具有齒16b的方式將環(huán)狀部16a沿圓周方向分割為多個而形成。
·在上述實施方式中,定子芯16具有60個齒16b,定子芯16所具有的齒16b的數(shù)量不限于此,可以適當(dāng)變更。
·在上述實施方式中,在加壓工序的途中進行連結(jié)工序,但連結(jié)工序也可以在加壓工序之后進行。
·在上述實施方式中,第1端架11的第1嵌合部25和定子芯16通過鑿緊而被固定,也可以采用鑿緊以外的方法固定。例如,第1端架11的第1嵌合部25和定子芯16可以通過螺釘固定,也可以通過焊接固定。另外,在配置工序中,也可以不必將第1端架11和第1嵌合部25固定。
·電動機10所具備的軸承不限于球承b1、b2。例如,替代球承b1、b2,電動機10也可以具備一對滑動軸承。
·例如可以在倫德爾型電動機的定子芯片的沖裁工序中形成輔助轉(zhuǎn)子芯片67b。
如圖11所示,用電磁鋼板材68沖裁形成倫德爾型電動機的定子芯片77時,在定子芯片77的內(nèi)側(cè)同時沖裁形成輔助轉(zhuǎn)子芯片67b。
在這種制造方法中,能夠在倫德爾型電動機的定子芯片77的沖裁工序形成輔助轉(zhuǎn)子芯片67b。因此,能夠省略用于形成輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的其他工序,且能夠有效利用作為原材料的電磁鋼板材68。
·也可以在倫德爾型電動機以外的電動機的定子芯片的沖裁工序中形成輔助轉(zhuǎn)子芯片67b。
接著,下面追加記載能夠由第1實施方式以及變形例把握的技術(shù)思想。
(a)在第二方面所述的電動機中,
所述嵌合部從所述抵接面沿軸向突出,
各個所述端架在所述定心面與所述抵接面的邊界部分具有切削抑制槽,該切削抑制槽沿著所述定心面的靠近所述抵接面的端部延伸。
根據(jù)此結(jié)構(gòu),為了將嵌合部的內(nèi)周面設(shè)為定子芯和端架的定心用的定心面而進行切削時,能夠通過切削抑制槽而抑制抵接面被切削。因此,能夠抑制因切削而在抵接面形成臺階。另外,切削抑制槽是槽,所以能夠容易地形成具有該切削抑制槽的端架。
(b)在第二方面所述的電動機中,
所述嵌合部從所述抵接面沿軸向突出,
各個所述端架在所述定心面與所述抵接面的邊界部分具有切削抑制凸部,該切削抑制凸部從所述抵接面朝向所述定子芯沿軸向突出,沿著所述定心面的靠近所述抵接面的端部延伸。
根據(jù)此結(jié)構(gòu),為了將嵌合部的內(nèi)周面設(shè)為定子芯和端架的定心用的定心面而進行切削時,能夠通過切削抑制凸部來抑制抵接面被切削。因此,能夠抑制因切削而在抵接面形成臺階。
下面參照圖13~圖16說明本發(fā)明的第2實施方式。省略對于與圖1~圖12所示的第1實施方式相同的構(gòu)成的說明。
轉(zhuǎn)子15具有將各永久磁鐵53的外表面覆蓋保持的筒狀的非磁性蓋54。各永久磁鐵53隔著非磁性蓋54而與定子芯16的內(nèi)周面(齒16b的徑向內(nèi)側(cè)端面16e)在徑向上對置。
如圖14所示,轉(zhuǎn)子芯52由硬度高的高硬度部71和硬度低的低硬度部72在軸向上排列設(shè)置而構(gòu)成,高硬度部71由主轉(zhuǎn)子芯片67a層積而成,低硬度部72由輔助轉(zhuǎn)子芯片67b層積而成。
另外,如圖13以及圖15所示,旋轉(zhuǎn)軸51具有滾花部51a(圖14中省略圖示),轉(zhuǎn)子芯52被外嵌固定到滾花部51a的長度方向(軸向)的中間部。本實施方式的滾花部51a通過以在圓周方向上設(shè)置多個沿著軸向延伸的槽的方式實施滾花加工而成。另外,旋轉(zhuǎn)軸51在其兩端側(cè)具有沒有形成所述滾花部51a的非滾花部51b、51c,非滾花部51b、51c彼此的長度不同,位于軸向一端(圖13中的上端側(cè))且固定有傳感器磁鐵57的非滾花部51b比位于軸向另一端(圖13的下端側(cè))的非滾花部51c形成得更長。而且,在旋轉(zhuǎn)軸51的軸向一端面(圖13中的上端面)和軸向另一端面(圖13中的下端面)設(shè)置有不同形狀的槽部51d、51e。在本實施方式中,旋轉(zhuǎn)軸51的軸向一端面的槽部51d和旋轉(zhuǎn)軸51的軸向另一端面的槽部51e形成為從軸向觀看時直徑不同的圓形的槽部,且軸向一端面的槽部51d為直徑比軸向另一端面的槽部51e大的圓形的槽部。而且,旋轉(zhuǎn)軸51以相對較長的非滾花部51b、即位于軸向一端且形成有直徑大的槽部51d的非滾花部51b配置于所述轉(zhuǎn)子芯52的靠近高硬度部71的位置的方式滾花部51a被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài)下與轉(zhuǎn)子芯52固定。
另外,如圖3b所示,永久磁鐵53與轉(zhuǎn)子芯52的外表面(外周面)抵接且在圓周方向上設(shè)置有多個(本實施方式中為10個)。
如圖16a以及圖16b所示,該永久磁鐵53形成為從軸向觀看時其外表面(徑向外側(cè)的面)的圓周方向中央部離軸中心l1的距離比圓周方向兩端部離軸中心l1的距離遠的彎曲形狀。詳細(xì)地說,永久磁鐵53在配置成與轉(zhuǎn)子芯52的外表面抵接的狀態(tài)下,從軸中心l1到外表面的圓周方向中央部的距離k1比從軸中心l1到外表面的圓周方向端部的距離k2更遠(更大)的彎曲形狀。另外,如圖16a所示,本實施方式的永久磁鐵53被(反徑向)著磁成磁通(參照箭頭a)穿過其外表面的比圓周方向中央部位于徑向外側(cè)的配向點z。
另外,將各永久磁鐵53的外表面覆蓋的筒狀的非磁性蓋54在軸向上具有高壓接部54a(參見圖16a)和低壓接部54b(參見圖16b)。高壓接部54a配置于轉(zhuǎn)子芯52的高硬度部71(圖14的上側(cè)),如圖16a所示,以高壓力與永久磁鐵53的外表面的圓周方向的寬范圍w1壓接。并且,低壓接部54b配置于轉(zhuǎn)子芯52的低硬度部72(圖14的下側(cè)),如圖16b所示,以低壓力與永久磁鐵53的外表面的圓周方向的窄范圍w2壓接(從軸向觀看時幾乎點接觸)。
接著,說明以上述方式構(gòu)成的轉(zhuǎn)子15的制造方法及其作用。
本實施方式的轉(zhuǎn)子15的制造方法具備“軸壓入工序”、“非磁性蓋成形工序”、“蓋壓入工序”等。
如圖15所示,在“軸壓入工序”中,將旋轉(zhuǎn)軸51從所述低硬度部72插入,將滾花部51a壓入到以上述方式預(yù)先構(gòu)成的轉(zhuǎn)子芯52。另外,此時,旋轉(zhuǎn)軸51是從位于軸向一端(圖15的上端)且形成有直徑大的圓形的槽部51d的相對較長的非滾花部51b插入到轉(zhuǎn)子芯52。
另外,如圖15所示,在“非磁性蓋成形工序”中,成形筒狀的非磁性蓋54,非磁性蓋54如上所述將各永久磁鐵53的外表面覆蓋且由內(nèi)徑大的(后面成為低壓接部54b)大徑部81和內(nèi)徑小的(后面成為高壓接部54a)小徑部82在軸向上排列設(shè)置而成。另外,在本實施方式的“非磁性蓋成形工序”中,成形縮徑部83,縮徑部83的內(nèi)徑在所述大徑部81和所述小徑部82之間逐漸變小。另外,在本實施方式的“非磁性蓋成形工序”中,成形引導(dǎo)擴徑部84,引導(dǎo)擴徑部84的內(nèi)徑隨著朝向所述大徑部81的開口端逐漸增大。
而且,在之后的“蓋壓入工序”中,以在使永久磁鐵53與所述轉(zhuǎn)子芯52的外表面抵接的狀態(tài)下所述大徑部81的內(nèi)表面以及所述小徑部82的內(nèi)表面均與永久磁鐵53的外表面抵接的方式,將在所述“非磁性蓋成形工序”中成形的非磁性蓋54壓入到轉(zhuǎn)子芯52。具體地講,以用非磁性蓋54將轉(zhuǎn)子芯52覆蓋的方式,施加強壓力,沿軸向按壓非磁性蓋54。在本實施方式的“蓋壓入工序”中,將非磁性蓋54從非磁性蓋54的所述大徑部81(引導(dǎo)擴徑部84)壓入到轉(zhuǎn)子芯52。另外,在本實施方式的“蓋壓入工序”中,將非磁性蓋54從所述高硬度部71壓入到轉(zhuǎn)子芯52。這樣的話,非磁性蓋54被引導(dǎo)擴徑部84順利地引導(dǎo),首先以大徑部81覆蓋各永久磁鐵53的方式被(輕)壓入到轉(zhuǎn)子芯52,在中途被縮徑部83順利地引導(dǎo),以小徑部82覆蓋各永久磁鐵53的方式被壓入到轉(zhuǎn)子芯52。這樣的話,大徑部81成為上述的低壓接部54b,小徑部82較大地變形而成為上述的高壓接部54a。采用這種方式,制造轉(zhuǎn)子15。
接著,下面記載第2實施方式的特征性優(yōu)點。
(8)在“成形工序”中,成形非磁性蓋54,非磁性蓋54由內(nèi)徑大的大徑部81和內(nèi)徑小的小徑部82在軸向上排列設(shè)置而成。而且,在“蓋壓入工序”中,以在永久磁鐵53與轉(zhuǎn)子芯52的外表面抵接的狀態(tài)下大徑部81的內(nèi)表面以及小徑部82的內(nèi)表面均與永久磁鐵53的外表面抵接的方式,將在“非磁性蓋成形工序”中成形的非磁性蓋54壓入到轉(zhuǎn)子芯52。這樣的話,永久磁鐵53被小徑部82(后述為高壓接部54a)牢固地保持。另外,通過大徑部81抑制“蓋壓入工序”時的壓入力過強,抑制非磁性蓋54被壓曲。另外,大徑部81(后述為低壓接部54b)的內(nèi)表面與永久磁鐵53的外表面抵接,所以抑制因大徑部81(低壓接部54b)的部位導(dǎo)致轉(zhuǎn)子15整體的最大外徑增大,抑制因大徑部81(低壓接部54b)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子15和與之對置的定子13之間的間隙增大。
(9)在“蓋壓入工序”中,從非磁性蓋54的大徑部81壓入到轉(zhuǎn)子芯52,所以與從小徑部82壓入到轉(zhuǎn)子芯52的方法相比,容易壓入。
(10)在“非磁性蓋成形工序”中,成形有在大徑部81和小徑部82之間內(nèi)徑逐漸變小的縮徑部83,所以在“蓋壓入工序”中,轉(zhuǎn)子芯52從大徑部81至小徑部82順利地壓入,變得容易壓入。
(11)轉(zhuǎn)子芯52由硬度高的高硬度部71和硬度低的低硬度部72在軸向上排列設(shè)置而構(gòu)成,在“蓋壓入工序”中,非磁性蓋54從高硬度部71被壓入到轉(zhuǎn)子芯52,所以與從低硬度部72被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的情況相比,能夠抑制轉(zhuǎn)子芯52的變形。
(12)在非磁性蓋54中,以高壓力與永久磁鐵53的圓周方向的寬范圍w1壓接的高壓接部54a和以低壓力與永久磁鐵53的圓周方向的窄范圍w2壓接的低壓接部54b在軸向上排列設(shè)置,所以永久磁鐵53被高壓接部54a牢固地保持。另外,通過低壓接部54b來抑制組裝(蓋壓入工序)時的壓入力過強,抑制非磁性蓋54被壓曲。另外,低壓接部54b也與永久磁鐵53的外表面抵接,所以抑制因低壓接部54b的部位導(dǎo)致轉(zhuǎn)子15整體的最大外徑增大,抑制因低壓接部54b導(dǎo)致轉(zhuǎn)子15和與之對置的定子13之間的間隙增大。
第2實施方式可以按照如下方式進行變更。
·在上述實施方式的“蓋壓入工序”中,非磁性蓋54從非磁性蓋54的大徑部81壓入到轉(zhuǎn)子芯52,但不限于此,也可以從小徑部82壓入。另外,在這種情況下,優(yōu)選引導(dǎo)擴徑部84成形于小徑部82的開口端。
·在上述實施方式的“非磁性蓋成形工序”中,在大徑部81與小徑部82之間成形內(nèi)徑逐漸變小的縮徑部83,但不限于此,也可以不成形縮徑部83。
·在上述實施方式中,轉(zhuǎn)子芯52由硬度高的高硬度部71和硬度低的低硬度部72在軸向上排列設(shè)置而構(gòu)成,但不限于此,也可以是例如在軸向上硬度恒定的轉(zhuǎn)子芯。
·在上述實施方式的“蓋壓入工序”中,將非磁性蓋54從高硬度部71壓入到轉(zhuǎn)子芯52,但不限于此,也可以從低硬度部72壓入到轉(zhuǎn)子芯52。
下面依照圖17~圖20說明本發(fā)明的第3實施方式。省略對于與圖1~圖12所示的第1實施方式相同的構(gòu)成的說明。
圖17所示的第1端架11確保有足夠的厚度,具備吸收在電動機10中產(chǎn)生的熱的散熱器的功能。
如圖17所示,在第1主體部21的徑向中心部貫穿有軸承收納部29,能在軸承收納部29中插入球承b1。在第2主體部31的徑向中心部形成有收納部30,能在收納部30中插入球承b2。
軸承收納部29以與球承b1的外徑大致相等的內(nèi)徑形成,能將球承b1從第1主體部21的外表面嵌插。收納部30向第2主體部31的外側(cè)開口,能從軸向輸出側(cè)收納球承b2。
而且,將轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)軸51的一端插通到被安裝于軸承收納部29的球承b1,將旋轉(zhuǎn)軸51的另一端插通到被安裝于收納部30的球承b2時,轉(zhuǎn)子15能旋轉(zhuǎn)地被支承在第1端架11和第2端架12之間。
如圖18所示,防松墊圈41緊跟著球承b1插入到軸承收納部29內(nèi)。防松墊圈41以將旋轉(zhuǎn)軸51的一端插通到防松墊圈41的中央部的方式插入到軸承收納部29內(nèi)。
另外,保持部件49緊跟著防松墊圈41嵌插到軸承收納部29內(nèi)。保持部件49由比第1端架11柔軟的材質(zhì)形成為具備與軸承收納部29的內(nèi)徑大致相等的外徑的圓環(huán)狀。而且,保持部件49以在其中央部插通旋轉(zhuǎn)軸51的端部的方式嵌插到軸承收納部29內(nèi),將防松墊圈41以及球承b1在旋轉(zhuǎn)軸51的軸向上定位。
在保持部件49的外周面,在軸向中間部形成有壓接部50。壓接部50形成為外徑比軸承收納部29的內(nèi)徑稍大,當(dāng)嵌插到軸承收納部29時,一邊與軸承收納部29的內(nèi)周面摩擦一邊進入。
如圖18所示,在保持部件49的外周面,比壓接部50靠近防松墊圈41的部分,以比壓接部50稍小的外徑形成,在與軸承收納部29的內(nèi)周面之間確保有一點點縫隙,形成有導(dǎo)入部42。通過導(dǎo)入部42,容易將保持部件49嵌插到軸承收納部29內(nèi)。
在保持部件49的外周面,在比壓接部50靠近軸向外側(cè)的部分,沿圓周方向形成有毛刺收納槽43。換言之,毛刺收納槽43形成在保持部件49的外周面與軸承收納部29的內(nèi)周面之間。毛刺收納槽43形成為槽的深度隨著朝向壓接部50變深的截面三角形狀。
而且,將保持部件49嵌插到軸承收納部29內(nèi)時,因壓接部50與軸承收納部29的內(nèi)周面摩擦而導(dǎo)致壓接部50的表面被削而產(chǎn)生的毛刺被收納到毛刺收納槽43內(nèi)。
在組裝如上所述的電動機時,在使轉(zhuǎn)子15位于定子13內(nèi)的狀態(tài)下,在第1端架11與第2端架12之間夾持定子13,將轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)軸51的兩端部插通到第1端架11和第2端架12的球承b1、b2。
而且,一邊使用定心用的器具進行定心,一邊使加壓裝置的加壓面與被加壓面28、38抵接,對第1端架11和第2端架12朝向彼此相互接近的方向加壓。
在該狀態(tài)下,用貫穿螺栓14將第1端架11和第2端架12固定。這樣的話,由芯片18層積而成的定子13被固定在第1端架11與第2端架12之間,并且轉(zhuǎn)子15能旋轉(zhuǎn)地被支承在定子13的內(nèi)側(cè)。
接著,將防松墊圈41插入到軸承收納部29,進一步將保持部件49插嵌到軸承收納部29,將球承b1在軸向上定位。
此時,為了以防松墊圈41的所需的壓力將球承b1定位,需要將保持部件49嵌插,直到防松墊圈41的軸向的厚度、即設(shè)置長度w達到預(yù)定的值。
如圖17所示,將以第2端架12附近的旋轉(zhuǎn)軸51的端部為基準(zhǔn)的球承b1的壓入尺寸設(shè)為d1,將從球承b2突出的旋轉(zhuǎn)軸51的壓入尺寸設(shè)為d2,將球承b2的厚度設(shè)為d3。另外,作為基準(zhǔn)面的被加壓面38與球承b2的靠近轉(zhuǎn)子15的端面之間的尺寸、即第2端架12的實質(zhì)性厚度設(shè)為d4,將保持部件49的厚度設(shè)為d5,將以被加壓面38為基準(zhǔn)的保持部件49的壓入尺寸設(shè)為d6。
這樣的話,設(shè)置長度w表示為w=d6-d1+d2+d3-d4-d5。因此,能夠與在第1端架11和第2端架12之間被加壓的定子的尺寸公差無關(guān)地設(shè)定防松墊圈41的設(shè)置長度w。
接著,記載第3實施方式的特征性優(yōu)點。
(13)在第1端架11和第2端架12之間組裝定子13以及轉(zhuǎn)子15之后,能夠?qū)⒎浪蓧|圈41以及保持部件49嵌插到軸承收納部29內(nèi)。因此,防松墊圈41以及保持部件49的組裝容易。
(14)在將保持部件49嵌插到軸承收納部29時,能夠?qū)⒁虮3植考?9被削而產(chǎn)生的毛刺保持在毛刺收納槽43內(nèi)。因此,防止毛刺混入到球承b1,能夠防止在球承b1上產(chǎn)生異音或者防止阻礙旋轉(zhuǎn)軸51順利旋轉(zhuǎn)。
(15)能夠與在第1端架11和第2端架12之間被加壓的定子13的軸向尺寸的公差無關(guān)地,進行通過保持部件49的嵌插而設(shè)定的防松墊圈41的設(shè)置長度w的設(shè)定。因此,容易進行設(shè)置長度w的設(shè)定。
第3實施方式也可以采用以下方式實施。
·圖19以及圖20示出將保持部件一體形成在第1端架的情況。如圖所示,在第1端架11形成有朝向旋轉(zhuǎn)軸51突出的截面矩形的保持部44。能夠在保持部44的頂端和旋轉(zhuǎn)軸51的外周面之間確保預(yù)定的間隙,將對球承b1進行加壓的加壓部件45的頂端46插通到該間隙。
另外,在加壓部件45上形成有與保持部44抵接的定位部47。而且,加壓部件45的頂端46與定位部47之間的間隔被設(shè)定成為防松墊圈41的最佳的設(shè)置長度w。
在組裝時,在預(yù)先將球承b1以及防松墊圈41插通到旋轉(zhuǎn)軸51的狀態(tài)下,用加壓部件48a、48b對第1端架11和第2端架12進行加壓,在第1端架11和第2端架12之間組裝定子13以及轉(zhuǎn)子15。
而且,用加壓部件45的頂端對球承b1向下方加壓,直到加壓部件45的定位部47與保持部44抵接。這樣的話,防松墊圈41以最佳的設(shè)置長度w被保持在保持部44和球承b1之間。
在這種構(gòu)成中,在第1端架11上一體形成有保持部44,所以能夠省略保持部件的壓入工序。
·在保持部件49的外周面上,可以在軸向上并列設(shè)置多個毛刺收納槽,毛刺收納槽沿圓周方向形成。
下面依照圖21~圖31說明本發(fā)明的第4實施方式。省略對與圖1~圖12所示的第1實施方式相同的構(gòu)成的說明。
轉(zhuǎn)子15具備將各永久磁鐵53的外表面覆蓋保持的筒狀的非磁性蓋54。各永久磁鐵53與定子芯16的內(nèi)周面(齒16b的徑向內(nèi)側(cè)端面16e)隔著非磁性蓋54在徑向上對置。旋轉(zhuǎn)軸51的頂端部(圖21中的下端部)將貫穿孔40a貫通而從球承b2突出到第2端架12的外部且電動機10的外部,在該突出部分上安裝有作為輸出部的聯(lián)軸器55(參見圖22)。另外,旋轉(zhuǎn)軸51的基端部(圖21中的上端部)將貫穿孔29a貫穿而突出到第1端架11的外部,在該突出部分上隔著固定部件56固定有圓盤狀的傳感器磁鐵57。
如圖21以及圖22所示,與第2實施方式同樣地,在第1端架11的外側(cè)面固定有控制部61。在電路板63上安裝有包括與所述傳感器磁鐵57對置的磁傳感器63a等在內(nèi)的各種元件。
如圖24所示,本實施方式的轉(zhuǎn)子15的轉(zhuǎn)子芯52由多張轉(zhuǎn)子芯片67層積而構(gòu)成。各轉(zhuǎn)子芯片67的板厚與定子芯片18的板厚相同。而且,為了使轉(zhuǎn)子芯52的外周面與包括l字芯66(轉(zhuǎn)子對置部65)的定子芯16的整個內(nèi)周面對置,轉(zhuǎn)子芯片67由與定子芯片18的層積張數(shù)相同數(shù)量的作為卡合片的主轉(zhuǎn)子芯片67a和不足部分的作為非卡合片的輔助轉(zhuǎn)子芯片67b構(gòu)成。
主轉(zhuǎn)子芯片67a通過沖壓加工由與定子芯片18共同的電磁鋼板材沖裁而形成。也就是說,如圖25所示,通過沖壓加工,從共同的電磁鋼板材68各形成1張定子芯片18和主轉(zhuǎn)子芯片67a。
另外,主轉(zhuǎn)子芯片67a是具有磁鐵卡合部69(參見圖27)的卡合片,與主轉(zhuǎn)子芯片67a的外表面抵接的永久磁鐵53在圓周方向上與磁鐵卡合部69卡合。本實施方式的磁鐵卡合部69形成為向徑向外側(cè)突出且圓周方向的寬度隨著朝向頂端側(cè)變小。
輔助轉(zhuǎn)子芯片67b通過在其他工序中對比電磁鋼板材柔軟(硬度低)的spcc材(冷軋鋼板)進行沖裁而形成。另外,輔助轉(zhuǎn)子芯片67b為不與永久磁鐵53在圓周方向上卡合的(不具有所述磁鐵卡合部69)非卡合片。另外,輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的外徑被設(shè)定為比所述主轉(zhuǎn)子芯片67a的外徑、詳細(xì)地說除了所述磁鐵卡合部69之外的主轉(zhuǎn)子芯片67a的外徑且永久磁鐵53的徑向內(nèi)側(cè)端面所抵接的面的外徑小。
與第2實施方式同樣地,轉(zhuǎn)子芯52通過由主轉(zhuǎn)子芯片67a層積而成的硬度高的高硬度部71和由輔助轉(zhuǎn)子芯片67b層積而成的硬度低的低硬度部72在軸向上排列設(shè)置而構(gòu)成。具體地講,本實施方式的轉(zhuǎn)子芯52構(gòu)成為在其軸向一端(圖24以及圖26中的上側(cè))層積有多個主轉(zhuǎn)子芯片67a的狀態(tài),在其軸向另一端(圖24以及圖26中的下側(cè))層積有多個輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的狀態(tài)。另外,主轉(zhuǎn)子芯片67a比輔助轉(zhuǎn)子芯片67b多,高硬度部71形成為軸向長度比低硬度部72長。另外,在各圖中,為了能夠視覺上容易看出輔助轉(zhuǎn)子芯片67b(低硬度部72)的外徑比主轉(zhuǎn)子芯片67a(高硬度部71)的外徑小,進行了夸大圖示,例如,輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的外徑被設(shè)定為即使存在制造誤差也不會比主轉(zhuǎn)子芯片67a的外徑大。
另外,如圖21以及圖26所示,轉(zhuǎn)子芯52在其長度方向(軸向)的中間部具有作為壓入部的滾花部51a(在圖24中省略圖示),轉(zhuǎn)子芯52被外嵌固定到滾花部51a,換言之,滾花部51a被壓入到轉(zhuǎn)子芯52。本實施方式的滾花部51a形成為外徑比其他部位大,且在軸向上形成有多個(本實施方式中為2個)滾花部51a。各滾花部51a通過以在其外周沿著圓周方向設(shè)置多個沿著軸向延伸的槽的方式實施滾花加工而成。2個滾花部51a以被分開壓入到轉(zhuǎn)子芯52的兩端部(高硬度部71的開口端側(cè)和低硬度部72的開口端側(cè))的狀態(tài)被固定。另外,滾花部51a在避開高硬度部71和低硬度部72的邊界的范圍壓入到轉(zhuǎn)子芯52。即,2個滾花部51a以高硬度部71與低硬度部72的邊界配置于2個滾花部51a之間的方式被壓入到轉(zhuǎn)子芯52。另外,旋轉(zhuǎn)軸51的兩端具有沒有形成所述滾花部51a的非滾花部51b、51c,它們彼此的長度不同,位于軸向一端(圖21的上端側(cè))且固定有傳感器磁鐵57的非滾花部51b比位于軸向另一端(圖21的下端側(cè))的非滾花部51c形成得長。而且,在旋轉(zhuǎn)軸51的軸向一端面(圖21的上端面)和軸向另一端面(圖21的下端面)設(shè)置有不同形狀的槽部51d、51e。在本實施方式中,旋轉(zhuǎn)軸51的軸向一端面的槽部51d和旋轉(zhuǎn)軸51的軸向另一端面的槽部51e是從軸向觀看時直徑不同的圓形的槽部,軸向一端面的槽部51d形成為直徑比軸向另一端面的槽部51e大的圓形的槽部。而且,在以相對較長的非滾花部51b、即位于軸向一端且形成有大直徑的槽部51d的非滾花部51b配置于所述轉(zhuǎn)子芯52的靠近高硬度部71的部位的方式滾花部51a被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài)下,旋轉(zhuǎn)軸51與轉(zhuǎn)子芯52固定。
另外,如圖27a以及圖27b所示,永久磁鐵53與轉(zhuǎn)子芯52的外表面(外周面)抵接,且在圓周方向上設(shè)置有多個(本實施方式中為10個)永久磁鐵53。在本實施方式中,永久磁鐵53被設(shè)置成,與由主轉(zhuǎn)子芯片67a層積而成的高硬度部71的(所述磁鐵卡合部69除外)外表面確實地抵接(參見圖27a),而與由輔助轉(zhuǎn)子芯片67b層積而成的低硬度部72的外表面稍微分開。另外,永久磁鐵53被設(shè)置成其圓周方向兩端部與所述磁鐵卡合部69在圓周方向卡合。其他的永久磁鐵53的構(gòu)成與在第2實施方式中說明的構(gòu)成相同。
另外,將各永久磁鐵53的外表面覆蓋的筒狀的非磁性蓋54,與第2實施方式同樣地,在其軸向具有高壓接部54a(參見圖27a)和低壓接部54b(參見圖27b)。另外,如圖21以及圖24所示,在非磁性蓋54內(nèi)的軸向兩端部配置有與所述轉(zhuǎn)子芯52的軸向端面抵接的板部件p。板部件p具有與轉(zhuǎn)子芯52抵接的抵接部pa、以及外側(cè)圓盤部pb,外側(cè)圓盤部pb以在軸向上與永久磁鐵53分開的方式從該抵接部pa折彎且向徑向外側(cè)延伸。而且,非磁性蓋54在其軸向兩端部形成以板部件p的外緣為支點鑿緊的內(nèi)包鑿緊部54c,從而非磁性蓋54在軸向的移動被限制而被固定。另外,板部件p被設(shè)置成其外側(cè)圓盤部pb與永久磁鐵53在軸向上分開,從而抑制形成內(nèi)包鑿緊部54c時永久磁鐵53破裂。
另外,在本實施方式中,永久磁鐵53的軸向長度設(shè)定為比包括l字芯66的定子芯16的軸向長度長。另外,如圖21所示,各部件被設(shè)定為,l字芯66的折彎部位的厚度t0>l字芯66的平面部(將轉(zhuǎn)子對置部65除外的部位)的軸向的厚度t1以及轉(zhuǎn)子對置部65的徑向的厚度t1>定子芯片18的軸向的厚度t2>永久磁鐵53的軸向端部與轉(zhuǎn)子對置部65的軸向端部之間的軸向的距離s。
接著,說明以上述方式構(gòu)成的電動機10的制造方法及其作用。
本實施方式的電動機10的制造方法具備“主沖裁工序”、“輔助沖裁工序”、“定子形成工序”、“轉(zhuǎn)子芯形成工序”、“軸壓入工序”、“非磁性蓋成形工序”、“蓋壓入工序”等。
如圖25所示,在“主沖裁工序”中,從共同的電磁鋼板材68將與定子芯片18相同張數(shù)的主轉(zhuǎn)子芯片67a和定子芯片18一起沖裁而形成。此時,在本實施方式中,將主轉(zhuǎn)子芯片67a作為具有與永久磁鐵53在圓周方向上卡合的磁鐵卡合部69的卡合片沖裁。
另外,在“輔助沖裁工序”中,從比電磁鋼板材柔軟的(硬度低的)spcc材(冷軋鋼板)沖裁形成輔助轉(zhuǎn)子芯片67b。此時,在本實施方式中,將輔助轉(zhuǎn)子芯片67b作為不與永久磁鐵53在圓周方向上卡合的(不具有所述磁鐵卡合部69)非卡合片沖裁。另外,此時,將輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的外徑形成為比主轉(zhuǎn)子芯片67a的外徑小。
在“定子形成工序”中,將在所述“主沖裁工序”中形成的多張定子芯片18以及另外成形的所述l字芯66層積而形成具有轉(zhuǎn)子對置部65的定子芯16。
在“轉(zhuǎn)子芯形成工序”中,將在所述“主沖裁工序”以及“輔助沖裁工序”中形成的多張主轉(zhuǎn)子芯片67a以及輔助轉(zhuǎn)子芯片67b層積而形成所述轉(zhuǎn)子芯52。
如圖26所示,在“軸壓入工序”中,將旋轉(zhuǎn)軸51從所述低硬度部72(輔助轉(zhuǎn)子芯片67b層積的部位)插入,將滾花部51a壓入到以上述方式預(yù)先構(gòu)成的轉(zhuǎn)子芯52。此時,如上所述,在旋轉(zhuǎn)軸51形成有在軸向分開的2個滾花部51a。因此,旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)以比該轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度短的范圍被壓入到轉(zhuǎn)子芯52。換言之,因壓入而作用壓力的范圍,比轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度短。
另外,如圖26所示,在“非磁性蓋成形工序”中,成形筒狀的非磁性蓋54,非磁性蓋54如上所述將各永久磁鐵53的外表面覆蓋,并由內(nèi)徑大(后述為低壓接部54b)的大徑部81和內(nèi)徑小的(后述為高壓接部54a)小徑部82在軸向上排列設(shè)置而成。另外,在本實施方式的“非磁性蓋成形工序”中,成形縮徑部83,縮徑部83的內(nèi)徑在所述大徑部81與所述小徑部82之間逐漸變小。另外,在本實施方式的“非磁性蓋成形工序”中,成形引導(dǎo)擴徑部84,引導(dǎo)擴徑部84的內(nèi)徑朝向所述大徑部81的開口端逐漸變大。另外,在本實施方式的“非磁性蓋成形工序”中,成形擴徑部85,擴徑部85的內(nèi)徑朝向所述小徑部82的開口端逐漸變大。
而且,在之后的“蓋壓入工序”中,以在使永久磁鐵53與所述轉(zhuǎn)子芯52的外表面抵接的狀態(tài)下所述大徑部81的內(nèi)表面以及所述小徑部82的內(nèi)表面均與永久磁鐵53的外表面抵接的方式,將在所述“非磁性蓋成形工序”中成形的非磁性蓋54壓入到轉(zhuǎn)子芯52。具體地講,以用非磁性蓋54覆蓋轉(zhuǎn)子芯52的方式施加強壓力,在軸向上按壓非磁性蓋54。在本實施方式的“蓋壓入工序”中,將非磁性蓋54從非磁性蓋54的所述大徑部81(引導(dǎo)擴徑部84)壓入到轉(zhuǎn)子芯52。另外,在本實施方式的“蓋壓入工序”中,將非磁性蓋54從所述高硬度部71(主轉(zhuǎn)子芯片67a)壓入到轉(zhuǎn)子芯52。這樣的話,非磁性蓋54一邊被引導(dǎo)擴徑部84順利地引導(dǎo),首先以大徑部81將各永久磁鐵53覆蓋的方式被(輕)壓入,在中途,一邊被縮徑部83順利地引導(dǎo),一邊以小徑部82將各永久磁鐵53覆蓋的方式被壓入。這樣的話,大徑部81成為上述的低壓接部54b,小徑部82較大地變形而成為上述的高壓接部54a。而且,如圖21以及圖24所示,將所述板部件p從軸向兩側(cè)收納到非磁性蓋54內(nèi),將所述引導(dǎo)擴徑部84以及擴徑部85以板部件p的外緣為支點向內(nèi)側(cè)鑿緊,形成所述內(nèi)包鑿緊部54c,從而限制轉(zhuǎn)子芯52以及非磁性蓋54在軸向上相對移動,制造出轉(zhuǎn)子15。
接著,下面記載第4實施方式的特征性優(yōu)點。
(16)轉(zhuǎn)子芯52由硬度高的高硬度部71和硬度低的低硬度部72在軸向上排列設(shè)置而構(gòu)成,將旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)從低硬度部72(輔助轉(zhuǎn)子芯片67b)壓入到轉(zhuǎn)子芯52,從而(與從高硬度部71壓入的情況相比)能夠抑制毛刺的產(chǎn)生。由此,例如,能夠省略去除毛刺的工序,能夠使制造變得容易。另外,低硬度部72的外徑被設(shè)定為比高硬度部71的外徑小,所以不會像例如將低硬度部72和高硬度部71的外徑設(shè)定為相同的情況那樣因制造誤差而在轉(zhuǎn)子芯52的外表面形成非意圖的臺階。因此,例如,能夠抑制永久磁鐵53因轉(zhuǎn)子芯52的外表面的非意圖的臺階而傾斜,能夠使永久磁鐵53穩(wěn)定地(沒有傾斜地)與高硬度部71的外表面抵接而被支承。由此,能夠穩(wěn)定地進行在使永久磁鐵53與轉(zhuǎn)子芯52(高硬度部71)的外表面抵接的狀態(tài)下以將各永久磁鐵53的外表面覆蓋的方式將非磁性蓋54壓入的工序。
(17)高硬度部71形成為軸向長度比低硬度部72長,所以能夠?qū)⒂谰么盆F53更穩(wěn)定地(不傾斜)與高硬度部71的外表面抵接而支承。
(18)在制造方法中,主轉(zhuǎn)子芯片67a與定子芯片18一起(在定子芯片18的內(nèi)側(cè))沖裁而一同取出,所以與從其他板材沖裁的情況相比,能夠提高成品率。另外,輔助轉(zhuǎn)子芯片67b形成為外徑比主轉(zhuǎn)子芯片67a小,將外徑相對大的主轉(zhuǎn)子芯片67a與定子芯片18一起沖裁,所以例如、與相反地將輔助轉(zhuǎn)子芯片67b和定子芯片18一起沖裁的情況相比,能夠提高成品率。
(19)非磁性蓋54從由主轉(zhuǎn)子芯片67a構(gòu)成的高硬度部71壓入,所以能夠抑制在壓入時永久磁鐵53傾斜。即,非磁性蓋54從由輔助轉(zhuǎn)子芯片67b構(gòu)成的低硬度部72壓入時,由于低硬度部72的外徑小,在壓入初期的階段會施加使永久磁鐵53傾斜的力,但在本實施方式中,能夠避免該情況而容易進行壓入。另外,與非磁性蓋54從低硬度部72壓入的情況相比,能夠抑制轉(zhuǎn)子芯52變形。
(20)旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)以比轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度短的范圍壓入到轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài)被固定,所以與轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度相同的范圍壓入的情況相比,能夠?qū)喝胼d荷抑制得小,能夠容易地壓入。
(21)旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)以被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的兩端部的狀態(tài)被固定,所以成為以比轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度短的范圍壓入的狀態(tài),能夠抑制晃動。即,在旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的軸向中央部的狀態(tài)下,旋轉(zhuǎn)軸51容易相對于轉(zhuǎn)子芯52晃動,但本實施方式中以包含轉(zhuǎn)子芯52的兩端部的方式壓入,所以能夠?qū)⒒蝿右种频眯 ?/p>
(22)旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)以在避開了高硬度部71與低硬度部72的邊界的范圍壓入到轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài)被固定,所以即使在因為高硬度部71和低硬度部72的制造誤差而導(dǎo)致在它們的邊界產(chǎn)生了微小的臺階的情況下,也能夠防止持續(xù)施加應(yīng)力。即,在因高硬度部71和低硬度部72的制造誤差而導(dǎo)致在它們的邊界產(chǎn)生了微小的臺階的情況下,旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)被壓入到該邊界的狀態(tài)的話,有可能發(fā)生因臺階而導(dǎo)致應(yīng)力持續(xù)施加到該部位的情況,但本實施方式能夠避免該情況。
(23)旋轉(zhuǎn)軸51在軸向具有多個外徑大的作為壓入部的滾花部51a,所以像本實施方式那樣,將轉(zhuǎn)子芯52的內(nèi)徑設(shè)定為恒定,容易制造的同時,能夠成為以比轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度短的范圍壓入到轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài)。
(24)轉(zhuǎn)子芯片67具有作為卡合片的主轉(zhuǎn)子芯片67a,主轉(zhuǎn)子芯片67a具備與永久磁鐵53在圓周方向卡合的磁鐵卡合部69,所以能夠抑制永久磁鐵53在圓周方向偏移。另外,轉(zhuǎn)子芯片67具備不與永久磁鐵53在圓周方向卡合的作為非卡合片的輔助轉(zhuǎn)子芯片67b。而且,不具有磁鐵卡合部69的輔助轉(zhuǎn)子芯片67b相比于主轉(zhuǎn)子芯片67a,專有面積變小,能夠提高成品率,所以,例如、與將全部的轉(zhuǎn)子芯片67設(shè)為主轉(zhuǎn)子芯片67a的情況相比,能夠提高成品率。換言之,例如、能夠減小成形(沖裁)轉(zhuǎn)子芯片67所需的板材的面積。
(25)具有磁鐵卡合部69的主轉(zhuǎn)子芯片67a由硬度比輔助轉(zhuǎn)子芯片67b高的材料構(gòu)成,所以例如、與相反地主轉(zhuǎn)子芯片67a由硬度低的材料構(gòu)成的情況相比,能夠更加牢固地抑制永久磁鐵53在圓周方向上偏移。
(26)主轉(zhuǎn)子芯片67a與定子芯片18一起(在定子芯片18的內(nèi)側(cè))沖裁,無論是否具有磁鐵卡合部69,所需的板材的面積不變。因此,即使在主轉(zhuǎn)子芯片67a設(shè)置磁鐵卡合部69,與制造不具有磁鐵卡合部69的轉(zhuǎn)子芯片的情況相比,成品率不會變差。
(27)轉(zhuǎn)子芯52構(gòu)成為在其軸向一端(圖24以及圖26中的上側(cè))層積有多個主轉(zhuǎn)子芯片67a的狀態(tài),在其軸向另一端(圖24以及圖26中的下側(cè))層積有多個輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的狀態(tài)。因此,例如、與在軸向兩端部層積多個輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的情況相比,構(gòu)成簡單,其制造容易。
第4實施方式可以按照如下方式進行變更。
·在上述實施方式中,轉(zhuǎn)子芯52被設(shè)為,在其軸向一端層積有多個主轉(zhuǎn)子芯片67a的狀態(tài),在其軸向另一端層積了多個輔助轉(zhuǎn)子芯片67b的狀態(tài),但不限于此,也可以由它們的組合層積。
例如,如圖28所示,也可以將轉(zhuǎn)子芯91設(shè)為,在其軸向中央部層積有多個主轉(zhuǎn)子芯片67a(卡合片)的狀態(tài),在其軸向兩端部層積有多個輔助轉(zhuǎn)子芯片67b(非卡合片)的狀態(tài),相對于軸向中心對稱地構(gòu)成。
這樣的話,能夠使旋轉(zhuǎn)時的平衡良好,并且能夠平衡良好地抑制因磁鐵卡合部69導(dǎo)致永久磁鐵53在圓周方向偏移。
另外,在該例子(圖28)中,滾花部51a只形成有一個(不分開),且比轉(zhuǎn)子芯91的軸向長度更長。即,旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)以與轉(zhuǎn)子芯91的軸向長度相同的范圍壓入,但不限于上述實施方式,也可以變更為如下方式。
·在上述實施方式中,高硬度部71形成為軸向長度比低硬度部72長,但不限于此,也可以相同,也可以形成為軸向長度比低硬度部72短。
·上述實施方式的制造方法也可以變更。例如,主轉(zhuǎn)子芯片67a和定子芯片18一起(在定子芯片18的內(nèi)側(cè))沖裁而一同取出,但不限于此,也可以從其他板材沖裁。另外,例如,將非磁性蓋54從由主轉(zhuǎn)子芯片67a構(gòu)成的高硬度部71壓入到轉(zhuǎn)子芯52,但不限于此,也可以從低硬度部72壓入到轉(zhuǎn)子芯52。
·在上述實施方式中,主轉(zhuǎn)子芯片67a是具有磁鐵卡合部69的卡合片,磁鐵卡合部69與永久磁鐵53在圓周方向上卡合,但不限于此,也可以是不具有磁鐵卡合部69的(例如、單純的圓形)非卡合片。
·在上述實施方式中,采用具有2個滾花部51a的旋轉(zhuǎn)軸51,滾花部51a是外徑大的壓入部,但不限于此,也可以采用具有3個以上滾花部51a的旋轉(zhuǎn)軸。
例如,也可以如圖29所示進行變更。該例子的旋轉(zhuǎn)軸51具有在軸向上分開的3個作為壓入部的滾花部51a。而且,兩端的滾花部51a以包括轉(zhuǎn)子芯52的兩端部的方式被壓入,正中的滾花部51a被壓入到高硬度部71的軸向中央部。這樣的話,也能夠得到與第4實施方式的優(yōu)點相同的優(yōu)點。
·在上述實施方式中,轉(zhuǎn)子芯52被設(shè)定為內(nèi)徑恒定,旋轉(zhuǎn)軸51在軸向上具有多個外徑大的作為壓入部的滾花部51a,然而只要是以比轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度短的范圍,將旋轉(zhuǎn)軸51壓入到轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài),也可以變更為其他構(gòu)成。
例如,也可以如圖30所示進行變更。在該例子中,旋轉(zhuǎn)軸51具有滾花部51a,滾花部51a的長度為轉(zhuǎn)子芯52的軸向的長度以上,轉(zhuǎn)子芯52具有內(nèi)徑小的被壓入部95,從而旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)以比轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度短的范圍被壓入到轉(zhuǎn)子芯52。詳細(xì)地說,在該例子中,在高硬度部71(主轉(zhuǎn)子芯片67a)的靠近低硬度部72的位置形成有被壓入部95,并且在低硬度部72(輔助轉(zhuǎn)子芯片67b)的靠近高硬度部71的位置形成有被壓入部95。
另外,例如,也可以如圖31所示進行變更。在該例子中,在高硬度部71(主轉(zhuǎn)子芯片67a)中的軸向中央部以及靠近低硬度部72的位置形成有被壓入部95,并且在低硬度部72(輔助轉(zhuǎn)子芯片67b)的軸向中央部以及靠近高硬度部71的位置形成有被壓入部95。
這樣的話,將旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)的外徑設(shè)定為恒定,容易制造,能夠成為旋轉(zhuǎn)軸51以比轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度短的范圍被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài)。
·在上述實施方式中,旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)以被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的兩端部(包括兩端部的范圍)的狀態(tài)被固定,但不限于此,也可以構(gòu)成為,旋轉(zhuǎn)軸51不被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的兩端部(包括兩端部的范圍),而被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的軸向中央部。
·在上述實施方式中,旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)以在避開高硬度部71與低硬度部72的邊界的范圍壓入到轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài)被固定,但不限于此,也可以是旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)被壓入到包括高硬度部71和低硬度部72的邊界的范圍的構(gòu)成。
·在上述實施方式中,將被壓入到旋轉(zhuǎn)軸51的轉(zhuǎn)子芯52的部位設(shè)為實施了滾花加工的滾花部51a,但不限于此,例如、也可以將被壓入的部位變更為鋸齒形狀、花鍵形狀、真圓形狀等其他形狀。
·在上述實施方式中,低硬度部72(主轉(zhuǎn)子芯片67a)的外徑被設(shè)定為比高硬度部71(輔助轉(zhuǎn)子芯片67b)的外徑小,但不限于此,例如、也可以將低硬度部72和高硬度部71的外徑設(shè)定為相同。
·在上述實施方式中,主轉(zhuǎn)子芯片67a為具有磁鐵卡合部69的卡合片,磁鐵卡合部69與永久磁鐵53在圓周方向上卡合,但不限于此,也可以是不具有磁鐵卡合部69(例如、單純的圓形)的非卡合片。
·在上述實施方式中,具有磁鐵卡合部69的主轉(zhuǎn)子芯片67a(卡合片)由硬度比輔助轉(zhuǎn)子芯片67b(非卡合片)高的材料形成,但不限于此,例如,主轉(zhuǎn)子芯片67a(卡合片)也可以由硬度低的材料構(gòu)成,也可以是相同硬度的構(gòu)成。
·將旋轉(zhuǎn)軸51(滾花部51a)從低硬度部72(輔助轉(zhuǎn)子芯片67b)壓入到轉(zhuǎn)子芯52,但不限于此,也可以從高硬度部71壓入到轉(zhuǎn)子芯52。
下面記載能夠由第4實施方式把握的技術(shù)思想。
(c)根據(jù)第三十一方面所述的電動機的制造方法,
所述主轉(zhuǎn)子芯片是具有磁鐵卡合部的卡合片,磁鐵卡合部與所述永久磁鐵在圓周方向卡合,
所述輔助轉(zhuǎn)子芯片是不與所述永久磁鐵在圓周方向卡合的非卡合片。
根據(jù)該方法,主轉(zhuǎn)子芯片是具有與永久磁鐵在圓周方向上卡合的磁鐵卡合部的卡合片,所以能夠抑制永久磁鐵在圓周方向偏移。另外,輔助轉(zhuǎn)子芯片是不與永久磁鐵在圓周方向上卡合的非卡合片,非卡合片不具有磁鐵卡合部,相應(yīng)地專有面積減小,與卡合片相比,能夠提高成品率,所以例如、與將全部轉(zhuǎn)子芯片設(shè)為卡合片的情況相比,能夠提高成品率。換言之,與將全部轉(zhuǎn)子芯片設(shè)為卡合片的情況相比,例如能夠減小成形轉(zhuǎn)子芯片(沖裁)所需的板材的面積。另外,主轉(zhuǎn)子芯片和定子芯片一起(在定子芯片的內(nèi)側(cè))被沖裁,與是否具有磁鐵卡合部無關(guān),板材的面積不改變,所以即使在主轉(zhuǎn)子芯片上設(shè)置磁鐵卡合部,與制造不具有磁鐵卡合部的轉(zhuǎn)子芯片的情況相比,成品率不會變差。
(d)根據(jù)第十八方面所述的轉(zhuǎn)子,
所述轉(zhuǎn)子芯包括:軸向中央部,層積有多個所述卡合片;以及軸向兩端部,分別位于該軸向中央部的軸向兩端,層積有多個所述非卡合片,
所述轉(zhuǎn)子芯構(gòu)成為相對于軸向中心對稱。
根據(jù)該構(gòu)成,轉(zhuǎn)子芯構(gòu)成為,在其軸向中央部層積有多個卡合片的狀態(tài),在其軸向兩端部層積有多個非卡合片的狀態(tài),相對于軸向中心成對稱,能夠使旋轉(zhuǎn)時的平衡良好,并且能夠平衡良好地抑制永久磁鐵在圓周方向上偏移。
(e)根據(jù)第十八方面所述的轉(zhuǎn)子,
所述轉(zhuǎn)子芯包括:層積有多個所述卡合片的軸向一個端部;以及位于該軸向一個端部相反側(cè),層積有多個所述非卡合片的軸向另一個端部。
根據(jù)該構(gòu)成,轉(zhuǎn)子芯構(gòu)成為,其軸向一端層積有多個卡合片的狀態(tài),其軸向另一端層積有多個非卡合片的狀態(tài),所以例如與在軸向兩端部層積有多個非卡合片的情況相比,構(gòu)成簡單,制造變得容易。
下面依照圖32~圖35說明本發(fā)明的第5實施方式。省略對與圖1~12所示的第1實施方式以及圖13~16所示的第2實施方式相同的構(gòu)成的說明。
如圖32所示,本實施方式的滾花部51a在旋轉(zhuǎn)軸51的軸向中間部位沿軸向連續(xù)形成。而且,滾花部51a的軸向長度設(shè)定為比轉(zhuǎn)子芯52的軸向長度(壓入孔52a的軸向長度)長,滾花部51a的軸向兩端部分別從轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a的軸向兩端突出。也就是說,滾花部51a沿著旋轉(zhuǎn)軸51的位于壓入孔52a內(nèi)的部位的整個軸向連續(xù)地形成。另外,在滾花部51a的軸向兩端部分別形成有錐形部51f、51g,錐形部51f、51g隨著朝向軸向外側(cè)而縮徑(參見圖34)。另外,在圖34中,為了便于說明,將各錐形部51f、51g的錐形角度夸大圖示。
如圖32所示,在旋轉(zhuǎn)軸51的外周面的軸向中間部設(shè)置的滾花部51a,具有在軸向上相互隔著間隔形成的3個淬火部x1~x3。各淬火部x1~x3通過對滾花部51a進行淬火處理而沿著滾花部51a的預(yù)定部位的整個圓周形成。詳細(xì)地說,在滾花部51a的軸向兩端部分別形成有端部淬火部x1、x2。另外,在滾花部51a上,將在形成有直徑大的圓形的槽部51d的相對較長的非滾花部51b的端部上形成的端部淬火部設(shè)為第1端部淬火部x1,將形成于相反側(cè)的軸向端部的端部淬火部設(shè)為第2端部淬火部x2。另外,在滾花部51a的軸向中間部形成有中間淬火部x3。各端部淬火部x1、x2和中間淬火部x3相互隔著間隔形成。也就是說,在滾花部51a上,在各端部淬火部x1、x2與中間淬火部x3之間設(shè)置有未實施淬火處理的非淬火部y。另外,在附圖中,在各淬火部x1~x3上描繪點。各淬火部x1~x3由于被實施了淬火處理,從而表面硬度相對于非淬火部y變高。
各淬火部x1~x3相對于滾花部51a的軸向中心c對稱地設(shè)置。也就是說,各端部淬火部x1、x2的軸向長度形成為相互相等。另外,各非淬火部y的軸向長度被設(shè)定為相互相等。而且,中間淬火部x3的軸向中心位置與滾花部51a的軸向中心c一致。
在滾花部51a被壓入固定到壓入孔52a的狀態(tài)下,第1端部淬火部x1被壓入到包含壓入孔52a的軸向一端的范圍,位于該壓入孔52a的軸向一端的內(nèi)側(cè)。另外,在該狀態(tài)下,第2端部淬火部x2被壓入到包括壓入孔52a的軸向另一端的范圍,位于該壓入孔52a的軸向另一端的內(nèi)側(cè)。另外,在該狀態(tài)下,中間淬火部x3被壓入到轉(zhuǎn)子芯52的包括高硬度部71和低硬度部72的邊界部t的范圍,位于該邊界部t的內(nèi)側(cè)。換言之,中間淬火部x3跨設(shè)在高硬度部71和低硬度部72上。
另外,本實施方式的各淬火部x1~x3例如通過高頻淬火而形成,高頻淬火是指,利用由高頻電磁波產(chǎn)生的電磁感應(yīng),加熱滾花部51a的表面。在此,依照圖34說明各淬火部x1~x3的淬火深度(固化層深度)。如該圖所示,中間淬火部x3的淬火深度在中間淬火部x3的軸向中心(滾花部51a的軸向中心c)最深,隨著朝向中間淬火部x3的軸向兩端慢慢變淺,在該軸向兩端變得最淺。另外,第1端部淬火部x1的淬火深度的峰值位置(最深的位置)設(shè)置在比形成于滾花部51a的軸向一端的錐形部51f靠近軸向內(nèi)側(cè),隨著從該峰值位置朝向軸向兩側(cè),第1端部淬火部x1的淬火深度變淺。同樣地,第2端部淬火部x2的淬火深度的峰值位置(最深的位置)設(shè)定在比形成于滾花部51a的軸向另一端的錐形部51g靠近軸向內(nèi)側(cè),第2端部淬火部x2的淬火深度從該峰值位置朝向軸向兩側(cè)變淺。
接著,說明以上述方式構(gòu)成的轉(zhuǎn)子15的制造方法及其作用。
本實施方式的轉(zhuǎn)子15的制造方法具備“軸壓入工序”、“非磁性蓋成形工序”、“蓋壓入工序”等。
如圖33所示,在“軸壓入工序”中,將旋轉(zhuǎn)軸51從所述低硬度部72插入,將滾花部51a壓入到以上述方式預(yù)先構(gòu)成的轉(zhuǎn)子芯52。另外,此時,旋轉(zhuǎn)軸51從位于軸向一端(圖33的上端)且形成有直徑大的圓形的槽部51d的相對較長的非滾花部51b插入到轉(zhuǎn)子芯52。
在此,滾花部51a將靠近非滾花部51b的端部、即第1端部淬火部x1作為前頭壓入到轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a。第1端部淬火部x1通過淬火處理而變得硬度比非淬火部y高。因此,在滾花部51a壓入時,第1端部淬火部x1的滾花形狀的各凸部以使壓入孔52a的內(nèi)表面的直徑擴大的方式適當(dāng)?shù)匾搿R虼?,在滾花部51a的壓入時,轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a(各轉(zhuǎn)子芯片67的壓入孔)的非意圖的形式的軸向的變形得到抑制。另外,由于不是非淬火部,而是第1端部淬火部x1成為壓入的前頭,從而能夠更適當(dāng)?shù)匾种茐喝肟?2a在軸向變形。
另外,在第1端部淬火部x1與中間淬火部x3之間的非淬火部y被壓入時,由于壓入孔52a的被壓入部位借助被先壓入的第1端部淬火部x1而被適當(dāng)?shù)財U徑,所以在軸向的變形減少。但是,非淬火部y的區(qū)間(軸向的長度)長長地連續(xù)時,非淬火部y有可能會使壓入孔52a在軸向變形。在這一方面,在本實施方式中,在各端部淬火部x1、x2之間設(shè)置中間淬火部x3,由此,非淬火部y被中間淬火部x3分為2個,所以非淬火部y不會長長地連續(xù),能夠良好地抑制由非淬火部y引起的壓入孔52a在軸向的變形。
本實施方式的“非磁性蓋成形工序”以及“蓋壓入工序”與第2實施方式的“非磁性蓋成形工序”以及“蓋壓入工序”相同,所以省略說明。
接著,下面記載第5實施方式的特征性優(yōu)點。
(28)轉(zhuǎn)子15具備:由多個轉(zhuǎn)子芯片67在軸向?qū)臃e而成的轉(zhuǎn)子芯52;以及旋轉(zhuǎn)軸51,具有被壓入固定到轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a的滾花部51a,滾花部51a在其軸向的一部分具有淬火部x1~x3。滾花部51a的各淬火部x1~x3被實施了淬火處理,所以硬度高。因此,在滾花部51a的壓入時,能夠抑制轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a(各轉(zhuǎn)子芯片67的壓入孔)以非意圖的形式在軸向變形。
另外,若對滾花部51a的整個軸向?qū)嵤┐慊鹛幚?,則滾花部51a向與軸正交的方向的變形(軸彎曲)有可能變得顯著。于是,像本實施方式那樣,將作為淬火部x1~x3的部位保留在滾花部51a的軸向的一部分(也就是說,在滾花部51a上設(shè)置非淬火部y),從而能夠抑制上述的滾花部51a向與軸正交的方向變形,其結(jié)果,能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸51的直線度變差。
(29)滾花部51a在旋轉(zhuǎn)軸51上沿著位于轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a內(nèi)的部位的整個軸向連續(xù)地形成。根據(jù)此結(jié)構(gòu),旋轉(zhuǎn)軸51在轉(zhuǎn)子芯52的壓入部位的整個軸向具有滾花部51a,所以能夠提高旋轉(zhuǎn)軸51和轉(zhuǎn)子芯52的固定強度。
(30)第1端部淬火部x1被設(shè)置在滾花部51a的軸向端部。根據(jù)此結(jié)構(gòu),將滾花部51a沿軸向壓入到轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a時,能夠?qū)⒌?端部淬火部x1設(shè)為前頭來壓入。因此,能夠更加適當(dāng)?shù)匾种妻D(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a在軸向的變形。此外,也能夠設(shè)為只有第1端部淬火部x1壓入到(非淬火部y不通過)壓入孔52a的出口側(cè)的端部的構(gòu)成,能夠抑制在該壓入孔52a的出口側(cè)的端部上的毛刺的產(chǎn)生等。
(31)端部淬火部x1、x2分別被設(shè)置在滾花部51a的軸向兩端部,所以能夠抑制例如在轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a的兩端部上的毛刺的產(chǎn)生等。
(32)淬火部x1~x3在軸向上隔著間隔設(shè)置有多個。根據(jù)此結(jié)構(gòu),在滾花部51a上,能夠?qū)⒋慊鸩縳1~x3和非淬火部y以良好的平衡設(shè)定,其結(jié)果,能夠良好地抑制轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a在軸向的變形以及滾花部51a在與軸正交的方向的變形這兩者。
(33)轉(zhuǎn)子芯52由高硬度部71和低硬度部72在軸向上排列設(shè)置而構(gòu)成,高硬度部71由硬度高的主轉(zhuǎn)子芯片67a構(gòu)成,低硬度部72由硬度比主轉(zhuǎn)子芯片67a低的輔助轉(zhuǎn)子芯片67b構(gòu)成。而且,滾花部51a以中間淬火部x3被壓入到包括高硬度部71與低硬度部72的邊界部t的范圍的狀態(tài)被固定到壓入孔52a。根據(jù)此結(jié)構(gòu),在壓入滾花部51a時,在轉(zhuǎn)子芯52中的高硬度部71與低硬度部72的邊界部t容易發(fā)生壓入孔52a在軸向的變形,但是由于滾花部51a的中間淬火部x3與該邊界部t對應(yīng)地設(shè)置,從而能夠抑制在該邊界部t上壓入孔52a向軸向變形。
(34)滾花部51a從低硬度部72(輔助轉(zhuǎn)子芯片67b)壓入到轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a,所以與從高硬度部71壓入的情況相比,能夠進一步抑制毛刺的產(chǎn)生。
另外,第5實施方式可以如下進行變更。
·在上述實施方式中,形成于滾花部51a上的淬火部x1~x3的數(shù)量為3個,但不限于此,也可以將淬火部的數(shù)量設(shè)為2個以下或者4個以上。
·在上述實施方式中,滾花部51a以中間淬火部x3被壓入到包括高硬度部71和低硬度部72的邊界部t的范圍的狀態(tài)被固定到壓入孔52a中,但不限于此,也可以是以非淬火部y被壓入到包含邊界部t的范圍的狀態(tài)被固定的構(gòu)成。另外,也可以是以第2端部淬火部x2(或者第1端部淬火部x1)被壓入到包括邊界部t的范圍的狀態(tài)被固定的構(gòu)成。
·在上述實施方式中,在滾花部51a的軸向端部形成了淬火部(端部淬火部x1、x2),但不限于此,也可以是只在滾花部51a的軸向中間部形成有淬火部的構(gòu)成。
·在上述實施方式中,滾花部51a在旋轉(zhuǎn)軸51上沿著位于轉(zhuǎn)子芯52的壓入孔52a內(nèi)的部位的整個軸向連續(xù)地形成,但不限于此,例如,也可以使?jié)L花部51a的軸向長度比壓入孔52a的軸向長度短。
·在上述實施方式中,對于各淬火部x1~x3的軸向長度,端部淬火部x1,x2的長度彼此相同,中間淬火部x3的長度比端部淬火部x1、x2長,但不限于此,例如,如圖35所示,也可以將各淬火部x1~x3的軸向長度d設(shè)定為彼此相等。另外,在該圖的構(gòu)成中,各淬火部x1~x3之間的各非淬火部y的軸向長度設(shè)定為彼此相等。另外,將圖35所示的構(gòu)成的滾花部51a壓入固定到上述實施方式的轉(zhuǎn)子芯52的狀態(tài)下,滾花部51a的各淬火部x1~x3被壓入到避開高硬度部71和低硬度部72的邊界部t的范圍。另外,在該狀態(tài)下,優(yōu)選第2端部淬火部x2和中間淬火部x3之間的非淬火部y被壓入到包括邊界部t的范圍,邊界部t在軸向上位于該非淬火部y的大致中央。
·各淬火部x1~x3的硬度(淬火深度)也可以相互大致相同。另外,也可以構(gòu)成為第1端部淬火部x1的硬度(淬火深度)最硬,使硬度按照中間淬火部x3、第2端部淬火部x2的順序依次減少等,使得各淬火部x1~x3的硬度相互不同。
·各淬火部x1~x3的形成方法不限于高頻淬火,也可以是例如火焰淬火。
·在上述實施方式的“軸壓入工序”中,將滾花部51a從低硬度部72壓入,但不限于此,也可以從高硬度部71壓入。
·上述的實施方式以及各變形例也可以適當(dāng)組合。