转子和电动机的制作方法

1.本发明涉及一种转子和电动机。本技术基于2021年3月9日于日本技术的特愿2021-037408号主张优先权，并在此援引其内容。


背景技术：

2.作为包括多个磁体的电动机的转子，有时包括在外周面具有多个突极的转子芯部的转子。多个突极沿周向隔开间隔地形成。多个突极从转子芯部的外周面向径向外侧突出。多个磁体处于在周向上相邻的突极之间且分别固定于转子芯部的外周面。
3.转子有时包括从转子芯部的轴向两侧进行磁体的定位的保持件。为了保护磁体，转子有时包括对转子芯部和磁体的外周面进行覆盖的薄板圆筒状的磁体罩以保护磁体。在这种情况下，将磁体罩从转子芯部的轴向的一端侧压入到磁体的外周面。之后，通过使磁体罩的轴向端部遍及整周地向径向内侧折返并铆接来将磁体罩组装于转子芯部。现有技术文献专利文献
4.专利文献1：日本专利特许第5776652号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
5.另外，通过压入将磁体罩相对于磁体组装。在该压入作业时，磁体罩相对于磁体被压入。因此，有时该被压入的部位被向径向外侧牵拉而向径向外侧膨胀。被该变形拉拽，磁性罩中的与突极在径向上相对的部位(以下，称为“磁性罩的突极相对部位”)有时以向径向内侧收缩的方式变形。
6.其结果是，存在磁体罩与突极抵接的情况。此时，磁体罩的突极相对部位处的压入负荷变大，磁体罩有可能会变形或破损。磁体保持件在压入磁体罩时与夹具抵碰。因此，如果磁体罩的压入负荷变得过剩，则有可能会因负荷而破损。
7.因此，本发明提供一种能够抑制磁体罩的压入载荷的增大，并且能够防止磁体罩和磁体保持件变形、破损的转子和电动机。解决技术问题所采用的技术方案
8.为了解决上述技术问题，本发明的转子包括：转子芯部，上述转子芯部与旋转轴一体地旋转；多个磁体，上述多个磁体配置于上述转子芯部的外周面；筒状的磁体罩，上述磁体罩对上述转子芯部和多个上述磁体的外侧进行覆盖，并且具有供上述磁体压入并形成于轴向端部且向径向内侧弯曲的凸缘部；以及保持件，上述保持件配置在上述转子芯部的轴向端面与上述凸缘部之间，并且与上述转子芯部及上述凸缘部抵接，上述转子芯部具有：筒状的芯部主体部，上述芯部主体部嵌合固定于上述旋转轴；以及多个突极，上述多个突极从上述芯部主体部向径向外侧突出，并且配置在在周向上相邻的各上述磁体之间，上述保持
件具有：环状部，上述环状部与上述芯部主体部的轴向端面重叠地配置；以及脚部，上述脚部从上述环状部向径向外侧突出，并且与上述突极的轴向端面重叠地配置，在上述脚部的径向外侧的端部和上述磁体罩中的与上述脚部的径向外侧的端部在径向上相对的部位中的至少任一方，设置有将上述磁体罩相对于上述脚部压入的压入肋。发明效果
9.根据本发明，能够提供一种能够抑制磁体罩的压入载荷的增大，并且能够防止磁体罩和磁体保持件变形、破损的转子和电动机。
附图说明
10.图1是第一实施方式的电动机单元的立体图。图2是第一实施方式的电动机单元的沿着图1的i i-i i线的剖视图。图3是第一实施方式的转子的立体图。图4是第一实施方式的转子的沿着图3的i v-i v线的剖视图。图5是第一实施方式的转子的图4中的v部的放大剖视图。图6是第一实施方式的转子的分解立体图。图7是去除磁体罩后的第一实施方式的转子的立体图。图8a是从轴向的另一端侧观察第一实施方式的保持件的立体图。图8b是从轴向的一端侧观察第一实施方式的保持件的立体图。图9a是表示第一实施方式的磁体罩的组装方法的工序说明图。图9b是表示第一实施方式的磁体罩的组装方法的工序说明图。图9c是表示第一实施方式的磁体罩的组装方法的工序说明图。图10是表示由第一实施方式的压入肋实现的磁体罩的变形抑制的图。图11是表示由第一实施方式的压入肋实现的抑制压入载荷的偏差的效果的图表。图12是第二实施方式的转子的剖视图。
具体实施方式
11.(第一实施方式)以下，基于图1～图11，对本发明的第一实施方式进行说明。
12.(电动机单元)图1是电动机单元1的立体图。图2是电动机单元1的沿着图1的i i-i i线的剖视图。电动机单元1例如被用作车辆的雨刮器装置的驱动源。如图1、图2所示，电动机单元1包括电动机2、对电动机2的旋转进行减速并输出的减速部3以及进行电动机2的驱动控制的控制器4。在以下的说明中，在简称为“轴向”的情况下，是指沿着电动机2的旋转轴31的旋转轴线方向的方向，在简称为“周向”的情况下，是指旋转轴31的周向。在简称为“径向”的情况下，是指旋转轴31的径向。
13.(电动机)电动机2包括电动机壳体5、收纳在电动机壳体5内的圆筒状的定子8以及配置在定
子8的径向内侧且设置成能够相对于定子8旋转的转子9。第一实施方式的电动机2是在向定子8供给电力时不需要电刷的所谓无刷电动机。
14.(电动机壳体)电动机壳体5由铝合金等散热性优异的材料形成。电动机壳体5由构成为能够在轴向上分割的第一电动机壳体6和第二电动机壳体7构成。第一电动机壳体6和第二电动机壳体7分别形成为有底圆筒状。第一电动机壳体6以使底部10与减速部3的齿轮壳体40连接的方式，与该齿轮壳体40一体成形。在底部10的径向中央形成有能够插通电动机2的旋转轴31的贯通孔10a。
15.在第一电动机壳体6和第二电动机壳体7的各开口部6a、7a上分别形成有向径向外侧伸出的外凸缘部16、17。电动机壳体5使外凸缘部16、17彼此对接并形成内部空间。在电动机壳体5的内部空间配置有定子8和转子9。定子8固定于电动机壳体5的内周面。
16.(定子)定子8包括由层叠的电磁钢板等构成的定子芯部20和卷绕于定子芯部20的多个线圈24。定子芯部20具有：圆环状的定子芯部主体部21；以及从定子芯部主体部21的内周部向径向内侧突出的多个(例如六个)极齿22。定子芯部主体部21的内周面和各极齿22被树脂制的绝缘体23覆盖。线圈24从绝缘体23之上卷绕于对应的规定的极齿2。各线圈24通过来自控制器4的供电，产生用于使转子9旋转的磁场。
17.(转子)转子9与定子8的径向内侧隔着微小间隙旋转自如地配置。转子9包括：在内周部压入固定有旋转轴31的筒状的转子芯部32；以及组装于转子芯部32的外周部的四个磁体33(参照图6)。在第一实施方式中，旋转轴31与构成减速部3的蜗杆轴44一体地形成。旋转轴31和蜗杆轴44旋转自如地支承于电动机壳体5和齿轮壳体40。旋转轴31和蜗杆轴44绕旋转轴线(轴心c)旋转。作为磁体33，例如使用铁氧体磁体。但是，磁体33不限于此，也可以应用钕粘结磁体或钕烧结磁体等。在后面对转子9的详细结构进行说明。
18.(减速部)减速部3包括与电动机箱5一体化的齿轮壳体40和收纳在齿轮壳体40内的蜗杆减速机构41。齿轮壳体40由铝合金等散热性优异的金属材料形成。齿轮壳体40形成为在一面具有开口部40a的箱状。齿轮壳体40具有将蜗杆减速机构41收容在内部的齿轮收容部42。在齿轮壳体40的侧壁40b，于一体形成有第一电动机壳体6的部位形成有将第一电动机壳体6的贯通孔10a与齿轮收容部42连通的开口部43。
19.在齿轮壳体40的底壁40c上突出设置有圆筒状的轴承凸起49。轴承凸起49用于旋转自如地支承蜗杆减速机构41的输出轴48。轴承凸起49在内周侧配置有未图示的滑动轴承。在轴承凸起49的前端部内侧安装有未图示的o形圈。在轴承凸起49的外周面上突出设置有用于确保刚性的多个肋52。
20.收容在齿轮收容部42中的蜗杆减速机构41由蜗杆轴44和与蜗杆轴44啮合的蜗轮45构成。蜗杆轴44的轴向的两个端部经由轴承46、47能旋转地支承于齿轮壳体40。在蜗轮45上同轴且一体地设置有电动机2的输出轴48。蜗轮45和输出轴48以它们的旋转轴线与蜗杆轴44(电动机2的旋转轴31)的旋转轴线(轴心c)正交的方式配置。输出轴48经由齿轮壳体40
的轴承凸起49向外部突出。在输出轴48的突出的前端形成有能够与电动机驱动的对象物品连接的花键48a。
21.在蜗轮45上设置有未图示的传感器磁体。传感器磁体通过设置于后述的控制器4的磁检测元件61来检测位置。即，蜗轮45的旋转位置由控制器4的磁检测元件61检测。
22.(控制器)控制器4具有安装有磁检测元件61的控制器基板62。控制器基板62以磁检测元件61与蜗轮45的传感器磁体相对的方式配置在齿轮壳体40的开口部40a内。齿轮壳体40的开口部40a被罩63封闭。
23.在控制器基板62上连接有从定子芯部20引出的多个线圈24的终端部。在控制器基板62上电连接有设置于罩63的连接器11(参照图1)的端子。在控制器基板62上，除了磁检测元件61以外，还安装有由对供给到线圈24的驱动电压进行控制的fet(field effect transistor：场效应晶体管)等开关元件构成的功率模块(未图示)、进行电压的平滑化的电容器(未图示)等。
24.(转子的详细结构)图3是转子9的立体图。图4是沿着图3的i v-i v线的剖视图。图5是转子9的图4中的v部的放大剖视图。图6是转子9的分解立体图。图7是去除磁体罩71后的转子9的立体图。如图3至图7所示，转子9包括：转子芯部32，上述转子芯部32与旋转轴31(参照图2)一体地绕旋转轴线(轴心c)旋转；四个磁体33，上述四个磁体33配置于转子芯部32的外周面；一对保持件70，上述一对保持件70分别配置于转子芯部32的轴向的一端侧和另一端侧；以及金属制的圆筒状的磁体罩71，上述磁体罩71与一对保持件70一起从轴向及径向外侧对转子芯部32及磁体33的外侧进行覆盖。
25.转子芯部32具有圆筒状的转子芯部主体部32a(相当于权利要求的芯部主体部)和从转子芯部主体部32a的外周面向径向外侧放射状地突出的四个突极32b。转子芯部32例如通过对软磁性粉进行加压成形或将多个电磁钢板沿轴向层叠而形成。在转子芯部主体部32a形成有以转子9的轴心c(旋转轴线)为中心的旋转轴保持孔72。在旋转轴保持孔72压入固定有旋转轴31以对其进行保持。由此，转子芯部主体部32a嵌合于旋转轴31而被固定。
26.在旋转轴保持孔72的内周面形成有向径向外侧延伸的四个避让槽73。各避让槽73沿周向等间隔地配置。各避让槽73与旋转轴保持孔72的径向内侧连通。各避让槽73遍及转子芯部32的轴向整体地设置。各避让槽73的径向外侧的端部为圆弧状的卡合部73a。在卡合部73a中嵌入后述的保持件70的卡定爪74。
27.四个突极32b在转子芯部主体部32a的外周上等间隔地突出，并且沿轴向延伸。四个突极32b配置在在周向上相邻的磁体33之间。转子芯部主体部32a的外周面形成为以转子9的轴心c(旋转轴线)为中心的圆形。各突极32b的周向的侧面平坦地形成。突极32b的径向外侧的侧面32b1形成为从轴向观察时呈向径向内侧凹陷的u字状。在转子芯部32的周向上相邻的突极32b之间组装磁体33。
28.磁体33从轴向观察时形成为圆弧状。磁体33的内周面形成为以转子9的轴心c(旋转轴线)为中心的圆弧状(与转子芯部主体部32a的外周面大致一致的圆弧状)。与此相对，磁体33的外周面形成为曲率半径比内周面的曲率半径小的圆弧状。换言之，磁体33的外周
面形成为以在径向上比转子9的轴心c(旋转轴线)更向外周面侧偏心的位置为中心的圆弧状。
29.即，磁体33是所谓的偏心磁体。因此，磁体33的周向中央部是磁体33的最大隆起部33c。最大隆起部33c位于比突极32b的径向外侧的端部稍微更靠径向外侧的位置。最大隆起部33c位于比磁体33的外周面的周向端部33d更靠径向外侧的位置。周向端部33d位于在径向上与突极32b的径向外侧端大致相同的位置、或者位于稍微更靠径向内侧的位置。
30.各磁体33的轴向长度形成为比转子芯部32的突极32b的轴向长度更长。各磁体33配置成在组装于转子芯部32的状态下轴向的一端侧比另一端侧更短地相对于突极32b突出。在磁体33的圆弧方向的两端部设置有与突极32b的平坦侧面抵接的抵接面33a和从抵接面33a的径向外侧的端部沿与突极32b分离的方向倾斜地延伸的倾斜面33b。磁体33与转子芯部32及后述的保持件70一起被压入到磁体罩71中。
31.如后述的图10所示，在将从转子9的轴心c(旋转轴线)到转子芯部主体部32a的外周为止的距离设为l1且将从轴心c到磁体33的最大隆起部33c的外周面为止的距离设为l2时，距离l2设定在距离l1的1.5倍至2.0倍的范围内。在将从转子9的轴心c(旋转轴线)到突极32b的径向外侧端为止的距离设为l3时，l3设定在l1的1.5倍至2.0倍的范围内。但是，距离l2和l3满足l2＞l3。
32.由此，能够增大磁体33的体积，因此，有效磁通变大，能够提高电动机2的输出。通过增大磁体33的径向尺寸，来自定子8的交链磁通不易经过磁体33。通过将突极32b的径向外侧端部配置在定子8附近，来自定子8的交链磁通容易经过突极32b。因此，通过定子8的交链磁通吸引突极32b的磁阻转矩变大。因此，能够提高电动机2的输出。
33.磁体罩71包括：筒状部71a，上述筒状部71a对转子芯部32及磁体33的外周面进行覆盖；伸出部71b，上述伸出部71b一体成形于筒状部71a的轴向一端(图4中的下端)；第一凸缘部71c(相当于权利要求的凸缘部)，上述第一凸缘部71c一体成形于伸出部71b的径向内侧端；以及第二凸缘部71d(相当于权利要求的凸缘部)，上述第二凸缘部71d一体成形于筒状部71a的轴向另一端(图4的上端)。
34.组装前的筒状部71a的内径尺寸的公差的最大值设定为组装于转子芯部32的状态下的磁体33的外形尺寸的公差的最小值以下。由此，如果相对于磁体33外插磁体罩71，则磁体罩71相对于磁体33压入。伸出部71b形成为从筒状部71a的轴向一端向轴向外侧凸出，并且朝向径向内侧折返。伸出部71b遍及筒状部71a的整周范围地形成。
35.第一凸缘部71c从伸出部71b的折返的径向内侧端部向径向内侧延伸。第一凸缘部71c的延伸方向沿着径向。第二凸缘部71d是通过在将转子芯部32和磁体33与一对保持件70一起配置于筒状部71a的内侧的状态下通过铆接被迫以向径向内侧弯曲的方式塑性变形而形成的。磁体罩71的组装方法的详细情况在后面描述，除了该组装方法的说明以外，磁体罩71的第二凸缘部71d作为被铆接的构件进行说明。在这样的磁体罩71的内侧的轴向两端部配置有一对保持件70。
36.(保持件)
图8a是从轴向的另一端侧观察保持件70的立体图。图8b是从轴向的一端侧观察保持件70的立体图。如图6、图7、图8a、图8b所示，分别配置于转子芯部32的轴向两端的一对保持件70为相同的结构。两者在上下反转的状态下组装于转子芯部32。
37.保持件70例如由硬质树脂形成。保持件70形成为在轴向观察时与转子芯部32大致重叠的形状。保持件70具有：环状部70a，上述环状部70a配置成与转子芯部32的转子芯部主体部32a的轴向端面重叠；四个脚部70b，上述四个脚部70b从环状部70a的外周面向径向外侧呈放射状地突出；基板70c，上述基板70c设置于环状部70a和脚部70b的在轴向上与转子铁芯32相反一侧的端部；以及压入肋70d，上述压入肋70d一体形成于各脚部70b的径向外侧的端部。
38.在环状部70a的内周缘部沿周向等间隔地一体成形有四个卡定爪74。卡定爪74沿轴向朝向转子芯部32侧突出。卡定爪74的截面形成为半圆状。卡定爪74在保持件70组装于转子芯部32的端面时，嵌合在转子芯部32的内周的避让槽73(卡合部73a)中。保持件70通过使各卡定爪74与对应的避让槽73(卡合部73a)嵌合来限制与转子芯部32的径向的相对移位。在环状部70a的轴向内侧的端面，沿周向等间隔地形成有四个凹部59。各凹部59沿周向延伸。各凹部59配置在在周向上相邻的卡定爪74之间。
39.脚部70b以与极数(磁体33的个数)相同数量的方式在各保持件70各设置有四个。四个脚部70b从环状部70a的外周上的与卡定爪74对应的位置朝向径向外侧突出形成。即，四个脚部70b配置在在周向上相邻的各凹部59之间。四个脚部70b从轴向观察时呈十字状地配置。各脚部70b的轴向厚度设定为比磁体33从转子芯部32的突极32b突出的突出长度更厚。
40.各脚部70b配置成与各突极32b的轴向端面重叠。各脚部70b形成为，从轴向观察时径向外侧的端部与转子芯部32所对应的突极32b的径向外侧的端部处于相同位置。即，脚部70b的径向外侧的端部位于比磁体33的最大隆起部33c稍微更靠径向内侧的位置，并且在径向上与磁体33的外周面的周向端部33d位于相同位置。
41.腿部70b的轴向内侧的端面与环状部70a的轴向内侧的端面处于同一平面上。以下，将环状部70a和脚部70b的轴向内侧的端面集中设为抵接面86。抵接面86与转子芯部32的转子芯部主体部32a及突极32b的轴向端面抵接。抵接面86夹着凹部59在周向上分离为四个块。
42.在各脚部70b的面向周向的两侧面上分别形成有一对压入突起76。各压入突起76形成为沿轴向延伸，并且随着朝向接近转子芯部32的一侧，隆起高度逐渐降低。
43.若将保持件70组装于在外周部配置有磁体33的转子芯部32，则在保持件70的周向上相邻的脚部70b之间插入有各磁体33的端部。此时，磁体33的抵接面33a与压入突起76抵接。由此，能够限制磁体33的周向的移位。
44.基板70c在脚部70b的轴向外侧位置处对在周向上相邻的脚部70b之间的空间进行封闭。由此，基板70c配置成与磁体33的轴向端面重叠。基板70c的外形状从轴向观察时呈圆形。基板70c的半径与从转子芯部32的轴心c到脚部70b的径向外侧的端部为止的长度大致相同。在一对保持件70组装于转子芯部32的状态下，一对基板70c彼此的轴向的分开距离比
磁体33的轴向长度更长。在基板70c的外周面上遍及整周地形成有圆倒角部75。圆倒角部75形成为向轴向外侧凸出。
45.在基板70c上的于周向上相邻的各脚部70b之间的位置形成有圆形的确认孔57。确认孔57形成在与各磁体33的轴向端面相对的位置。由此，当将保持件70与保持有磁体33的转子芯部32一起组装在磁体罩71内时，能够从转子芯部32的外部目视确认各磁体33的位置。确认孔57以与各磁体33一对一对应的方式设置有四个。
46.基板70c的轴向外侧的面平坦地形成。与此相对，如图8b所示，在基板70c的轴向内侧的面上突出设置有呈放射状地延伸的多个加强肋58。加强肋58在在基板70c的轴向内侧的面的在周向上相邻的各脚部70b之间各配置有两个。
47.加强肋58具有如下功能：在利用树脂对保持件70进行模具成形时，抑制因热裂纹等而在基板70c的周围区域产生凹陷或波浪等变形。加强肋58具有提高基板70c的机械强度的功能。在保持件70与保持有磁体33的转子芯部32一起组装在磁体罩71内时，加强肋58与磁体33的轴向端面相对。当过大的载荷沿着轴向作用于磁体33时，通过加强肋58与磁体33的端面抵接，以限制磁体33的轴向的移位。
48.压入肋70d从脚部70b的径向外侧的端部和基板70c的外周面向径向外侧突出。因此，基板70c的径向外侧的端部遍及整周地位于比压入肋70d的径向外侧的端部更靠径向内侧的位置。压入肋70d形成为从径向观察的形状与脚部70b的径向外侧端面的形状对应。即，压入肋70d形成为从径向观察时在轴向上较长的长方形。
49.压入肋70d的从径向观察的大小比脚部70b的径向外侧端面的大小小了一圈。更具体而言，压入肋70d的轴向长度相对于去除了旋转轴31的转子9(以下，称为“转子单元”)的整体的轴向长度设定为1～3成左右的长度。更优选地，压入肋70d的轴向长度最好相对于转子单元的轴向长度设定为2成左右。压入肋70d的轴向外侧的端部位于基板70c的外周面。
50.对压入肋70d更详细地说明，压入肋70d形成为分别从轴向和周向观察时呈随着朝向径向外侧而前端变细的梯形。压入肋70d的径向外侧的端面87形成为从轴向观察时呈沿基板70c的外周面弯曲的形状。由于压入肋70d设置于各脚部70b，因此，与脚部70b同样地以与极数相同数量的方式在各个保持件各设置有四个。由于设置有两个保持件70，因此，压入肋70d作为整体共计设置有8个。
51.如上所述，各脚部70b形成为，从轴向观察时径向外侧的端部与所对应的突极32b的径向外侧的端部处于相同位置。即，脚部70b的径向外侧的端部位于比磁体33的最大隆起部33c稍微更靠径向内侧的位置，并且在径向上位于与磁体33的外周面的周向端部33d相同的位置。基板70c的半径是与从转子芯部32的轴心c到脚部70b的径向外侧的端部为止的长度大致相同的尺寸。
52.与此相对，压入肋70d的径向外侧的端部比突极32b的径向外侧的端部、基板70c的外周面和磁体33的外周面的周向端部33d更向径向外侧突出。压入肋70d位于在径向上与磁体33的最大隆起部33c大致相同的位置或者位于稍微更靠径向外侧的位置。
53.组装前的磁体罩71的筒状部71a的内径尺寸的公差的最大值设定为组装于转子芯部32的状态下的轴心c与压入肋70d的外周面的周向端部33d的距离的公差的最小值以下。由此，如果相对于保持件70外插磁体罩71，则通过压入肋70d将磁体罩71相对于保持件70的
脚部70b压入。
54.在磁体罩71组装于转子芯部32的状态(以下，称为“磁体罩71的组装状态”)下，磁体罩71的筒状部71a的内周面与压入肋70d的外周面及磁体33的最大隆起部33c抵接。在此，在本实施方式中，增大磁体33的体积。因此，磁体33有可能会相对于转子芯部32松动。因此，通过以使磁体罩71与磁体33的最大隆起部33c抵接的方式组装，能够有效地抑制磁体33相对于转子芯部32的松动。
55.(磁体罩的组装方法)接着，基于图9a至图9c，对磁体罩71的组装方法进行说明。图9a、图9b、图9c是表示磁体罩71的组装方法的工序说明图。
56.(罩配置工序)首先，在组装磁体罩71之前，预先将磁体33配置在转子芯部32的外周部。在该状态下，将保持件70临时组装在转子芯部32的轴向的各端面。在以下的说明中，将该临时组装状态称为“预备组件79”。
57.如图9a所示，在预备组件79的状态下，在转子芯部32的轴向一端侧，以使第二凸缘部71d朝向转子芯部32侧的方式配置磁体罩71(罩配置工序)。此时，第二凸缘部71d没有被铆接。第二凸缘部71d形成为随着朝向与伸出部71b相反一侧(转子芯部32侧)开口面积逐渐变大的末端扩展状。在该状态下，通过第一夹具80从伸出部71b的上方按压伸出部71b。
58.(罩压入工序)接着，如图9b所示，以在通过第一夹具80按压伸出部71b的同时将磁体罩71嵌合于预备组件79的方式进行压入(罩压入工序)。此时，第二凸缘部71d形成为末端扩展状。因此，预备组件79顺利地嵌入到磁体罩71中。
59.在罩压入工序中，磁体罩71被压入直至第一凸缘部71c与保持件70的基板70c抵接。磁体罩71在相对于磁体33(参照图7)和压入肋70d被压入的同被压入。因此，磁体33沿磁体罩71的压入方向被拉拽。当磁体罩71的压入完成时，磁体33的轴向端部被按压于第二凸缘部71d侧的保持件70的基板70c。
60.(铆接工序)接着，如图9c所示，在将预备组件79完全压入到磁体罩71中之后，以通过第二夹具81将第二凸缘部71d向径向内侧折入的方式进行铆接(铆接工序)。
61.在此，第二夹具81具有：圆板状的夹具主体部82；以及圆筒状的按压部83，所述按压部从夹具主体部82的轴向一侧的端面82a的外周缘沿夹具主体部82的板厚方向延伸。夹具主体部82的外径比磁体罩71的外径稍大。按压部83的内周面83a随着朝向远离夹具主体部82的方向而逐渐位于夹具主体部82的径向外侧。内周面83a形成为在径向剖视时向径向外侧伸出的圆弧状。按压部83的内周面83a在轴向上与夹具主体部82相反一侧的端部处与外周面83b连续。外周面83b与夹具主体部82的外周面位于同一平面上。
62.在使用这样的第二夹具81进行的铆接工序中，首先，以夹着磁体罩71的方式将第二夹具81配置在第一夹具80的轴后方且与第一夹具80相反的一侧。接着，以夹具主体部82的中心轴线与转子芯部32的中心轴线一致的方式且在使按压部83朝向转子芯部32侧的状态下，配置第二夹具81。接着，将第二夹具81沿轴向向磁体罩71按压。于是，按压部83的内周面83a与第二凸缘部71d抵接。此外，第二夹具81以使第二凸缘部71d向径向内侧弯曲的方式
进行铆接并使之塑性变形。
63.第二凸缘部71d径向外侧的部位处将保持件70从轴向外侧压入第二凸缘部71d中。由此，磁体罩71相对于保持件70在第二凸缘部71d处被铆接固定。由于第二凸缘部71d的塑性变形，因此，转子芯部32和磁体33(参照图7)与保持件70一起固定于磁体罩71的内部。这样，完成磁体罩71的组装。
64.在上述的第一实施方式中，除了将磁体罩71向磁体33压入嵌合之外，还将磁体罩71压入嵌合于保持件70的压入肋70d，因此，能够抑制磁体罩71与突极32b接触，并且降低压入磁体罩71时的压入负荷。通过降低压入载荷，能够防止磁体罩71、保持件70、磁体33的破损。此外，通过降低压入载荷，能够抑制因压入引起的磁体罩71向径向外侧和径向内侧的变形量。因此，能够相对于转子芯部32无松动地固定磁体罩71和磁体33。
65.除此之外，在压入作业时，在通过磁体33将磁体罩71向径向外侧牵拉的同时，通过压入肋70d将磁体罩71的突极相对部位向径向外侧牵拉。因此，能够抑制在磁体罩71的周向整体范围内向径向内侧收缩的变形，能够可靠地抑制磁体罩71整体的变形。对此，以下进行详细说明。
66.图10是表示由压入肋70d实现的抑制磁体罩71的变形的图。图10是转子9的轴向剖视图。在图10中，用双点划线和单点划线示意性地表示相对于磁体33被压入的磁体罩71的形状。双点划线表示没有设置压入肋70d时的磁体罩71的形状。单点划线表示设置有压入肋70d时的磁体罩71的形状。另外，在图10中，为了容易观察磁体罩71的变形量，夸张地记载了磁体罩71的形状。实际上，双点划线的磁体罩与磁体33的最大隆起部33c及突极32b抵接，单点划线的磁体罩与磁体33的最大隆起部33c及压入肋70d抵接。
67.如图10所示，在没有设置压入肋70d的情况下，磁体罩71的磁体相对部位以向径向外侧牵拉的方式变形，磁体罩71的突极相对部位以向径向内侧收缩的方式变形。由此，通过磁体罩71对各磁体33的外周面的周向端部33d进行紧固，在周向端部33d处产生偏负荷。
68.与此相对，在如第一实施方式那样设置有压入肋70d的情况下，与没有设置压入肋70d的情况相比，通过压入肋70d，即使在磁体罩71的突极相对部位处，也能够抑制向径向内侧收缩的变形。被磁体罩71的突极相对部位的变形抑制拉拽，能够抑制在磁体罩71的磁体相对部位处向径向外侧牵拉的变形。由此，能够通过磁体罩71维持保持磁体33的最大隆起部33c的力。能够抑制各磁体33的外周面的周向端部33d被磁体罩71紧固的情况。因此，能够抑制在周向端部33d处产生偏负荷。将磁体33的周向端部33d配置在比最大隆起部33c及压入肋70d更靠径向内侧的位置。因此，能够使磁体罩71与磁体33的周向端部33d不易抵接。
69.另外，因磁体33的制造公差而在磁体罩71的压入负荷中产生偏差，使得组装变得不稳定。与此相对，在第一实施方式中，以压入肋70d处的压入载荷成为磁体33的压入载荷以上的方式形成压入肋70d。由此，能够在某种程度上忽略由磁体33的制造公差引起的压入载荷的偏差。对此，以下进行详细说明。
70.图11是表示将纵轴设为施加于磁体罩71的压入载荷，将横轴设为没有设置压入肋70d时的结果t1及设置有压入肋70d时的结果t2时的、抑制由压入肋70d引起的压入载荷的偏差的效果的图表。如图11所示，确认了与没有设置压入肋70d的情况相比，在设置有压入肋70d的情况下，压入载荷的最小值增加，并且压入载荷的最大值减少。
71.压入载荷的最小值增加是由于在保持件70上设置压入肋70d，并且除了磁体33之外，保持件70也压入到磁体罩71中。压入载荷的最大值减少是由于抑制了以下详细叙述的由突极32b导致的对磁体罩71的拉拽。
72.在保持件70上没有设置压入肋70d的情况下，在压入磁体罩71时，该磁体罩71的突极相对部位向径向内侧收缩。因此，磁体罩71的突极相对部位与突极32b接触。于是，磁体罩71和突极32b之间的摩擦阻力变大，需要更大的压入载荷。此时，在磁体罩71的突极相对部位与各突极32b的接触产生偏差，这是由于在压入磁体罩71时由牵拉引起的偏负荷。特别地，在由多个电磁钢板的层叠体形成转子芯部32的情况下，除了硬之外沿轴向还存在微小的凹凸。因此，与树脂制构件等相比，摩擦阻力变大。
73.与此相对，在第一实施方式中，通过压入肋70d将保持件70压入并嵌合于磁体罩71。由此，与没有设置压入肋70d的情况相比，磁体罩71与突极32b之间的径向上的距离变长。其结果是，磁体罩71不易与突极32b接触。假设，即使磁体罩71的突极相对部位向径向内侧变形，也能够抑制磁体罩71与突极32b强烈地接触。由此，磁体罩71与突极32b之间的摩擦阻力变小，能够降低压入载荷。因此，能够防止在压入磁体罩71时产生偏负荷。因此，能够防止压入载荷变得过大以及磁体罩71、保持件70、磁体33的变形或破损，能够使磁体罩71的组装稳定化。
74.另外，还想到通过将突极32b也相对于磁体罩71压入来提高磁体罩71相对于转子芯部32的固接强度，并且抑制磁体罩71的松动。但是，如果这样构成，则磁体罩71的压入面积将以遍及轴向整体地形成有突极32b的量变大，因此，磁体罩71的压入面积变大。因此，磁体罩71的压入负荷变得过大。
75.与此相对，在第一实施方式中，在保持件70上设置压入肋70d，并且将压入肋70d代替突极32b压入，由此抑制磁体罩71的变形。由于压入肋70d的轴向长度相对于突极32b足够短，因此，与相对于突极32b使磁体罩71拉拽的情况相比，能够减小磁体罩71的压入负荷。
76.另外，由于压入肋70d被压入到磁体罩71中，因此，保持件70相对于磁体罩71被牢固地固定。因此，不需要通过铆接作业将保持件70牢固地固定于磁体罩71、转子芯部32、磁体33，能够降低铆接载荷。对此，以下进行详细叙述。
77.即，在保持件70没有设置压入肋70d的情况下，为了将保持件70相对于磁体罩71无松动地固定，想到在铆接工序中将磁体罩71的第二凸缘部71d相对于保持件70牢固地铆接。此时，由于铆接载荷变大，因此，有可能会使磁体罩71的轴向端部以向径向外侧膨胀的方式变形、或产生压曲。
78.与此相对，在第一实施方式中，由于在罩压入工序中压入肋70d被压入到磁体罩71中，因此，保持件70被磁体罩71无松动地固定。因此，在铆接工序中，只要将第二凸缘部71d铆接到钩挂于保持件70的程度即可，能够降低铆接载荷。通过降低铆接载荷，能够抑制磁体罩71的变形。在降低铆接载荷时，第二凸缘部71d的径向内侧的一部分以从基板70c的圆倒角部75向轴向外侧浮起的状态被组装(参照图5)。
79.如上所述，通过降低压入载荷和铆接载荷，能够削减压入和铆接所需的能量。由此，能够将被削减的能量用于其他工序等，因此，能够有助于改善世界整体的能量效率。因此，能够对联合国主导的可持续发展目标(sdgs)的目标7“确保所有人能够接触廉价且可靠
的可持续的现代能源”作出贡献。
80.压入肋70d的径向外侧的端部比磁体33的外周面更向径向外侧突出。由此，能够容易地形成压入肋70d。
81.保持件70具有配置成与磁体33的轴向端面重叠的基板70c。由此，能够通过基板70c来限制磁体33的轴向的移动。其结果是，能够使磁体33的位置稳定。此外，基板70c的径向外侧的端部遍及整周地位于比压入肋70d的径向外侧的端部更靠径向内侧的位置。由此，能够防止保持件70的周向整体被压入到磁体罩71中。因此，能够防止磁体罩71的压入负荷无用地增大。在压入磁体罩71时，基板70c不与磁体罩71接触。因此，能够防止基板70c妨碍磁体罩71的压入。
82.电动机2包括上述转子9。因此，电动机2能够抑制磁体罩71的变形量。能够相对于转子芯部32无松动地固定磁体罩71和磁体33。
83.四个脚部70b从轴向观察时呈十字状地配置。由此，脚部70b的部位与仅基板70c的部位相比在轴向上变厚且强度提高。因此，脚部70b能够经由压入肋70d充分地承受来自磁体罩71的压入负荷，能够良好地抑制磁体罩71的变形。
84.在基板70c的轴向内侧的面上突出设置有多个加强肋58。通过加强肋58，在对磁体罩71的端部进行铆接时，能够抑制保持件70的基板70c因铆接载荷而变形。
85.保持件70的抵接面86夹着凹部59在周向上分离为四个块。由此，能够容易地进行用于使抵接面86的各块的端面与转子芯部32的轴向端面准确地抵接的成形模的调节。
86.在罩压入工序中，第二凸缘部71d形成为末端扩展状。由此，能够容易地将预备组件79嵌合于磁体罩71。
87.伸出部71b形成为从筒状部71a的轴向一端朝向轴向外侧凸出，并且朝向径向内侧折返。由此，在罩压入工序中，能够防止磁体罩71的角与保持件70的外周缘(基板70c的圆倒角部75、压入肋70d的轴向外侧的角部)发生干涉。因此，能够使第一凸缘部71c可靠地与保持件70的基板70c抵接。因此，能够提高磁体罩71的组装精度。
88.第一凸缘部71c从伸出部71b的折返的径向内侧端部延伸出。因此，在罩压入工序中，在磁体罩71被压入直至与保持件70的基板70c抵接时，例如伸出部71b的径向内侧端部的边缘与基板70c抵碰而不会使基板70c损伤。
89.磁体33形成为从转子9的轴心c到磁体33的最大隆起部33c的外周面为止的距离l2设定在从轴心c到转子芯部主体部32a的外周为止的距离l1的1.5倍到2.0倍的范围内。此外，磁体33形成为从转子9的轴心c到突极32b的径向外侧端部为止的距离l3设定在距离l1的1.5倍至2.0倍的范围内。因此，能够增大磁体33的体积。能够使磁体33的径向的壁厚尽可能地厚。其结果是，由定子产生的交链磁通(磁场)不易经过磁体33。由于交链磁通不经过磁体33，因此，交链磁通容易流向转子芯部32的突极32b。通过将突极32b的径向外侧端配置在定子8附近，能够容易地使来自定子8的交链磁通经过突极32b。
90.如本实施方式那样，在具有突极32b的转子9中，突极32b以减小交链磁通的磁路的磁阻(磁阻转矩)的方式使转子芯部32旋转，并且产生磁阻转矩。因此，通过使交链磁通容易流向突极32b，能够尽可能大地产生磁阻转矩。通过尽可能大地形成突极32，交链磁通容易流向突极32b。因此，能够尽可能大地产生磁阻转矩。因此，能够提高电动机2的电动机效率。
91.另外，通过增大磁体33的体积，磁体33有可能会相对于转子芯部32松动。
在此，在磁体罩71的组装状态下，磁体罩71的筒状部71a的内周面与压入肋70d的外周面及磁体33的最大隆起部33c抵接。因此，能够有效地抑制磁体33相对于转子芯部32的松动。
92.在上述第一实施方式中，在于转子芯部32组装有一对保持件70的状态下，一对基板70c彼此的轴向的分开距离设为比磁体33的轴向长度更长，但是不限于此。一对基板70c彼此的轴向的分离距离也可以与磁体33的轴向长度相等。在这种情况下，在于磁体罩71的内部组装有转子芯部32、磁体33及保持件70的状态下，磁体33配置成相对于突极32b向轴向的一端侧和另一端侧突出大致相同的长度。在这种情况下，磁体33与一对基板70c的两者抵接。
93.(第二实施方式)接着，基于图12对本发明的第二实施方式进行说明。对于第二实施方式的结构中的与第一实施方式相同的结构，标注相同的符号并适当省略其说明。
94.图12是转子9的剖视图。图12是转子9的径向剖视图。如图12所示，第二实施方式与上述第一实施方式的不同点在于，在磁体罩71的内侧的轴向的两个端部中的仅第二凸缘部71d侧的端部配置有保持件70等。保持件70、转子9仅具有一个保持件70。因此，压入肋70d设置有与极数相同数量的四个。磁体罩71的第一凸缘部71c直接铆接于磁体33和转子芯部32。第一凸缘部71c以与磁体33的轴向端面、磁体33的内周面及转子芯部32的轴向端面紧贴的方式弯曲形成。
95.在上述的第二实施方式中，在磁体罩71的内侧的轴向的两个端部中的仅第二凸缘部71d侧的端部配置有保持件70。由此，在发挥上述第一实施方式的效果的同时，与保持件70设置于磁体罩71的内侧的轴向的两个端部的情况相比，能够使转子9小型化和轻量化。
96.以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明不限定于这些实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、置换和其他的变更。本发明并不受前述说明的限定，而仅受所附权利要求书的限定。
97.在上述各实施方式中，压入肋70d的轴向外侧的端部设置于脚部70b的径向外侧的端部，但是不限于此。压入肋70d也可以设置在磁体罩71的与脚部70b的径向外侧的端部在径向上相对的部位。压入肋70d也可以设置在脚部70b的径向外侧的端部以及磁体罩71的与脚部70b的径向外侧的端部在径向上相对的部位这两者。
98.在上述各实施方式中，压入肋70d的径向外侧的端部位于与磁体33的最大隆起部33c在径向上大致相同的位置或稍微更靠径向外侧的位置，但是不限于此。只要压入肋70d的径向外侧的端部比磁体33的外周面的周向端部33d更向径向外侧突出即可，也可以位于比最大隆起部33c更靠径向内侧或径向外侧的位置。
99.在上述各实施方式中，磁体33为偏心磁体，但是不限于此。磁体33的外周面也可以形成为曲率半径与内周面的曲率半径相等的圆弧状。
100.除此之外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当地将上述实施方式中的结构要素置换为公知的结构要素，另外，也可以适当地组合上述各变形例。工业上的可利用性
101.根据上述转子和电动机，能够在缓和磁体罩向突极的压入负荷的同时，将磁体罩
可靠地组装于转子芯部。符号说明
[0102]1…
电动机单元、2
…
电动机、3
…
减速部、4
…
控制器、5
…
电动机壳体、6
…
第一电动机壳体、6a
…
开口部、7
…
第二电动机壳体、7a
…
开口部、8
…
定子、9
…
转子、10
…
底部、10a
…
贯通孔、11
…
连接器、16
…
外凸缘部、17
…
外凸缘部、20
…
定子芯部、21
…
定子芯部主体部、22
…
极齿、23
…
绝缘体、24
…
线圈、31
…
旋转轴、32
…
转子芯部、32a
…
转子芯部主体部(芯部主体部)、32b
…
突极、32b1
…
侧面、33
…
磁体、33a
…
抵接面、33b
…
倾斜面、33c
…
最大隆起部、33d
…
周向端部、40
…
齿轮壳体、40a
…
开口部、40b
…
侧壁、40c
…
底壁、41
…
蜗杆减速机构、42
…
齿轮收容部、43
…
开口部、44
…
蜗杆轴、45
…
蜗轮、46
…
轴承、47
…
轴承、48
…
输出轴、48a
…
花键、49
…
轴承凸起、52
…
肋、57
…
确认孔、58
…
加强肋、59
…
凹部、61
…
磁检测元件、62
…
控制器基板、63
…
罩、70
…
保持件、70a
…
环状部、70b
…
脚部、70c
…
基板、70d
…
压入肋、71
…
磁体罩、71a
…
筒状部、71b
…
伸出部、71c
…
第一凸缘部(凸缘部)、71d
…
第二凸缘部(凸缘部)、72
…
旋转轴保持孔、73
…
槽、73a
…
卡合部、74
…
卡定爪、75
…
圆倒角部、76
…
压入突起、79
…
预备组件、80
…
第一夹具、81
…
第二夹具、82
…
夹具主体部、82a
…
端面、83
…
按压部、83a
…
内周面、83b
…
外周面、86
…
抵接面、87
…
端面、c
…
轴心、t1
…
结果、t2
…
结果。

技术特征：
1.一种转子，包括：转子芯部，所述转子芯部与旋转轴一体地旋转；多个磁体，所述多个磁体配置于所述转子芯部的外周面；筒状的磁体罩，所述磁体罩对所述转子芯部和多个所述磁体的外侧进行覆盖，并且具有供所述磁体压入并形成于轴向端部且向径向内侧弯曲的凸缘部；以及保持件，所述保持件配置在所述转子芯部的轴向端面与所述凸缘部之间，并且与所述转子芯部及所述凸缘部抵接，所述转子芯部具有：筒状的芯部主体部，所述芯部主体部嵌合并固定于所述旋转轴；以及多个突极，所述多个突极从所述芯部主体部向径向外侧突出，并且配置在于周向上相邻的各所述磁体之间，所述保持件具有：环状部，所述环状部配置成与所述芯部主体部的轴向端面重叠；以及脚部，所述脚部从所述环状部向径向外侧突出，并且配置成与所述突极的轴向端面重叠，在所述脚部的径向外侧的端部和所述磁体罩中的与所述脚部的径向外侧的端部在径向上相对的部位中的至少任一方，设置有将所述磁体罩相对于所述脚部压入的压入肋。2.如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述压入肋设置于所述脚部的径向外侧的端部，所述压入肋的径向外侧的端部比所述磁体的外周面的周向端部更向径向外侧突出。3.如权利要求2所述的转子，其特征在于，所述保持件具有从轴向观察时外形呈圆形的基板，所述基板设置于所述环状部和所述脚部中的在轴向上与所述转子芯部相反一侧的端部，并且配置成与所述磁体的轴向端面重叠，所述基板的径向外侧的端部遍及整周地位于比所述压入肋的径向外侧的端部更靠径向内侧的位置。4.如权利要求1至3中任一项所述的转子，其特征在于，所述磁体罩在径向上与所述压入肋及所述磁体的周向中央部抵接。5.如权利要求4所述的转子，其特征在于，所述磁体形成为从轴向观察时呈圆弧状，所述磁体的外周面形成为以比所述旋转轴的旋转轴线更向所述磁体的外周面侧偏心的位置为中心的圆弧状。6.如权利要求1至5中任一项所述的转子，其特征在于，从轴向观察时，从所述旋转轴的旋转轴线到所述磁体的周向中央部的外周面为止的距离在从所述旋转轴的旋转轴线到所述芯部主体部的外周面为止的距离的1.5～2.0倍的范围内，从轴向观察时，从所述旋转轴的旋转轴线到所述突极的径向外侧端部为止的距离在从所述旋转轴的旋转轴线到所述芯部主体部的外周面为止的距离的1.5～2.0倍的范围内。7.一种电动机，包括：
权利要求1至6中任一项所述的转子；以及定子，所述定子配置在比所述转子更靠径向外侧的位置并产生磁场。

技术总结
转子芯部(32)具有从转子芯部主体部(32A)向径向外侧突出且配置在于周向上相邻的各磁体之间的多个突极(32B)，保持件(70)具有配置成与转子芯部主体部(32A)的轴向端面重叠的环状部(70A)以及从环状部(70A)向径向外侧突出且配置成与突极(32B)的轴向端面重叠的腿部(70B)，在腿部(70B)的径向外侧的端部设置有将磁体罩(71)相对于腿部(70B)压入的压入肋(70D)。(70D)。(70D)。


技术研发人员：大堀竜 金井猛
受保护的技术使用者：株式会社美姿把
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2023/9/9