旋转电机转子的制造方法以及旋转电机转子与流程

本公开涉及旋转电机转子的制造方法以及旋转电机转子，特别是涉及具有层叠了磁性体薄板的转子芯与转子轴的旋转电机转子的制造方法以及旋转电机转子。

背景技术：

在旋转电机转子中，对层叠了磁性体薄板的转子芯与转子轴进行的组装中需要能够耐受转子的旋转的固定。

专利文献1公开一种即便存在作为磁性体薄板的层叠体的转子芯的轴向尺寸的偏差的情况下，也能够在带凸缘转子轴与带中心孔转子芯之间获得稳定的凿紧固定的方法。这里，将转子芯从一侧的端面侧通过转子轴，利用凸缘承接一侧的端面，利用按压夹具在轴向上对另一侧的端面进行加压，从而抑制转子芯的尺寸偏差。在该状态下，利用在外周侧具有斜面的凿紧夹具对转子轴的一端侧的板的外周边的凿紧部与设置于转子芯的一端且在内径侧具有斜面的端板之间进行凿紧处理。

专利文献2公开了如下内容，即：在作为磁性体薄板的层叠体的转子与具有中空部的转子轴的组装中，将在外周具有多个沿轴线方向延伸的突条的心轴插入转子轴的中空部，使转子轴的中空部塑性变形并向外侧突出变形。

为了将具有极性各向异性的r-t-b系的烧结环形磁铁固定于转子轴时的止转，专利文献3公开了一种具有剖面圆形的外周面与剖面多边形的内周面的环形磁铁、以及具有剖面多边形的外周面的转子轴的组合。对环形磁铁的内周面的多边形的多边数与转子轴的外周面的多边形的多边数的最佳组合进行描述。这里，r-t-b系烧结环形磁铁因应力而容易破裂，因而在环形磁铁的多边形的内周面与转子轴的多边形的外周面之间配置有热塑性树脂制的隔离件。

专利文献4公开了一种利用磁性体薄板的层叠体实现带中心孔转子芯与带凸缘转子轴之间的紧固轴力的提高的方法。这里，将转子芯从一侧的端面侧通过转子轴，利用凸缘承接一侧的端面，在另一侧的端面上配置具有比凸缘部的外径大的外径的垫片，对磁性体薄板的层叠体进行加压。在该状态下，经由垫片将螺母紧固于转子轴，然后，解除加压。由于垫片具有较大的外径，因而能够对磁性体薄板的层叠体的中心孔的周边进行预加压。

专利文献1：日本特开2015-076914号公报

专利文献2：日本特开2005-295745号公报

专利文献3：日本特开2016-158354号公报

专利文献4：日本特开2015-126684号公报

在组装转子轴与转子芯时，需要确保固定力并且固定彼此的周向位置关系。在现有技术中，为了确保轴向的固定力而在转子轴设置外螺纹部并利用适当的垫片以及螺母进行紧固，为了抑制周向的相对旋转，设置止转键以及键槽等嵌合机构。因此，转子轴形成为复杂的外形形状，需要机械加工、接触部的淬火处理等，使得加工成本、部件个数、组装工时等增大。另外，在转子芯使用磁性体薄板的层叠体的情况下，多个磁性体薄板的层叠凿紧处理等所需要的成本也增大。因此，期望一种能够减少组装转子芯与转子轴所需的成本的旋转电机转子的制造方法以及旋转电机转子。

技术实现要素：

对于本公开所涉及的旋转电机转子的制造方法，形成具有非圆形剖面的外形形状的转子轴，以规定的张数层叠磁性体薄板而形成转子芯，磁性体薄板具有与转子轴的非圆形剖面的外形形状对应的非圆形的中心孔，将转子轴插入转子芯的非圆形的中心孔，并使用预先决定的规定的凿紧夹具将从转子芯的轴向端面突出的转子轴压溃，使转子轴沿着转子芯的轴向端面扩展至比非圆形剖面的外周靠外侧的位置，由此形成进行转子芯与转子轴之间的固定的突出部。

根据上述结构，使用非圆形的剖面形状形成转子芯的中心孔与转子轴的外形形状，因而能够省略止转机构。另外，将从转子芯的轴向端面突出的转子轴压溃，使转子轴沿着转子芯的轴向端面扩展至比非圆形剖面的外周靠外侧的位置，由此形成进行转子芯与转子轴之间的固定的突出部。由此，能够将转子轴与转子芯的轴向端面凿紧固定，因而不需要基于转子轴的外螺纹部与螺母的螺纹紧固。并且，多个磁性体薄板也利用形成于转子轴的突出部进行周向以及轴向的固定，因而不需要针对多个磁性体薄板的层叠凿紧处理。由此，能够减少组装转子芯与转子轴的成本。

本公开所涉及的旋转电机转子的制造方法，形成具有非圆形剖面的外形形状的转子轴，以规定的张数层叠磁性体薄板而形成转子芯，磁性体薄板具有与转子轴的非圆形剖面的外形形状对应的非圆形的中心孔，将转子轴插入转子芯的非圆形的中心孔，并且将具有与转子轴的非圆形剖面的外形形状对应的非圆形的中心孔的金属制环嵌入转子轴的非圆形剖面的外形形状，对转子芯的轴向的两端面间施加规定的加压，并使用规定的凿紧夹具将从金属制环的轴向端面突出的转子轴压溃，使转子轴沿着金属制环的轴向端面扩展至比非圆形剖面的外周靠外侧的位置，由此形成进行金属制环与转子轴之间的固定的突出部，解除规定的加压，经由金属制环进行转子芯与转子轴之间的固定。

根据上述结构，使用非圆形的剖面形状形成金属制环、转子芯以及转子轴，因而能够省略止转机构。另外，将从嵌入转子芯的金属制环的轴向端面突出的转子轴压溃，使转子轴沿着金属制环的轴向端面扩展至比非圆形剖面的外周靠外侧的位置，由此形成进行转子芯与转子轴之间的固定的突出部。由此，能够将转子轴与金属制环的轴向端面凿紧固定，因而经由金属制环将转子轴与转子芯固定，因而不需要基于转子轴的外螺纹部与螺母的螺纹紧固。并且，多个磁性体薄板也利用形成于转子轴的突出部进行周向以及轴向的固定，因而不需要针对多个磁性体薄板的层叠凿紧处理。由此，能够减少组装转子芯与转子轴的成本。

在本公开所涉及的旋转电机转子的制造方法中，优选在转子轴形成有突出部的位置包括最远离转子轴的剖面的重心位置的点的位置。

在上述结构中，对于最远离转子轴的剖面的重心位置的点而言，压溃所引起的转子轴的材料的流动的范围容易确保，因而容易形成突出部。

在本公开所涉及的旋转电机转子的制造方法中，优选非圆形为多边形或锯齿形状。借助多边形的长边部、锯齿形状的外周面中的齿轮的齿状的凹凸进行转子芯与转子轴之间的止转。另外，在多边形的顶点部、锯齿形状的外周面的凹凸的顶点部，能够利用规定的凿紧夹具来形成突出部。非圆形除了上述之外，也可以是椭圆形状等。由此，进行转子轴与转子芯之间的周向的止转。

在本公开所涉及的旋转电机转子的制造方法中，可以构成为在形成转子芯的步骤中，磁性体薄板的规定的张数处于磁性体薄板彼此进行对位但彼此未固定的状态。这是因为：多个磁性体薄板由转子轴的突出部进行周向以及轴向的固定，因而不需要针对多个磁性体薄板的层叠凿紧处理。

在本公开所涉及的旋转电机转子的制造方法中，优选规定的凿紧夹具具有将转子轴沿周向压溃的凿紧面，凿紧面相对于转子轴的外周面的法线方向朝向外周侧以规定的锐角倾斜。使用该凿紧夹具，从而转子轴承受沿着周向的按压力，能够沿径向以及周向扩展至比非圆形剖面的外周靠外侧的位置从而形成突出部。凿紧面相对于转子轴的外周面的法线方向朝向外周侧以规定的锐角倾斜，因而因转子轴的压溃而使得材料容易沿径向流动，从而促进突出部的形成。

在本公开所涉及的旋转电机转子的制造方法中，转子轴向转子芯的多边形或锯齿形状的中心孔的插入通过压入进行。而且，优选转子芯的多边形或锯齿形状的中心孔的多边形或锯齿形状的顶点部的圆角的曲率半径比转子轴的多边形或锯齿形状的顶点部的圆角的曲率半径短。根据上述结构，在多边形或锯齿形状的顶点部，在转子芯的内周面与转子轴的外周面形成有因曲率半径的差而产生的间隙，因而能够接受因压入而产生的转子轴的材料的流入，从而缓和因压入而产生的应力。

本公开所涉及的旋转电机转子具备：转子轴向转子芯的多边形或锯齿形状的中心孔的插入通过压入进行，转子轴，其具有非圆形剖面的外形形状；转子芯，其为将具有与转子轴的非圆形剖面的外形形状对应的非圆形的中心孔的磁性体薄板以规定的张数进行层叠的状态；以及突出部，其在转子轴插入转子芯的非圆形的中心孔的状态下，以从转子芯的轴向端面突出的转子轴被压溃而使转子轴沿着转子芯的轴向端面扩展至比非圆形剖面的外周靠外侧的位置的状态，使转子芯与转子轴之间处于固定状态。

本公开所涉及的旋转电机转子具备：转子轴，其具有非圆形剖面的外形形状；转子芯，其为将具有与转子轴的非圆形剖面的外形形状对应的非圆形的中心孔的磁性体薄板以规定的张数进行层叠的状态；金属制环，其具有与转子轴的非圆形剖面的外形形状对应的非圆形的中心孔；以及突出部，其在转子轴插入转子芯的非圆形的中心孔且金属制环嵌入转子轴的非圆形剖面的外形形状的状态下，以从金属制环的轴向端面突出的转子轴被压溃而使转子轴沿着金属制环的轴向端面扩展至比非圆形剖面的外周靠外侧的位置的状态，使金属制环与转子轴之间处于固定状态，经由金属制环使转子芯与转子轴之间处于固定状态。

根据上述结构的旋转电机转子的制造方法以及旋转电机转子，能够减少组装转子芯与转子轴所需的成本。

附图说明

图1是实施方式所涉及的旋转电机转子的剖视图。

图2是表示实施方式所涉及的旋转电机转子的制造方法的步骤的流程图。

图3是图2的转子轴形成中的圆柱坯料的立体图。

图4是通过图2的转子轴形成工序获得的转子轴的立体图。

图5是在图2的磁性体薄板形成工序中形成的磁性体薄板的俯视图。

图6是表示通过图2中的转子芯形成工序获得的转子芯的立体图。

图7a是在转子芯的八边形的中心孔插入有转子轴的八边形剖面的外形形状的状态的剖视图。

图7b是图7a中表示为b的八边形的顶点部的放大图。

图8是在图2的转子轴与转子芯的固定工序中一侧的轴向端面中的转子轴与转子芯的固定状态的立体图。

图9a是表示图8中使用的规定的凿紧夹具与转子轴的配置关系的立体图。

图9b是图9a的凿紧夹具的俯视图。

图9c是图9a的凿紧夹具的侧视图。

图9d是图9a的凿紧夹具的仰视图。

图10a是表示从图9a的状态对凿紧夹具施加周向的按压力来压溃转子轴而沿转子芯的轴向端面使转子轴向比外周靠外侧的位置扩展从而形成突出部的状态的立体图。

图10b是表示图10a中的突出部的图。

图11的相对于图8表示另一侧的轴向端面的转子轴与转子芯的固定状态的立体图。

图12是图2的解析器固定工序中转子轴与解析器的固定状态的立体图。

图13是表示针对凿紧夹具的按压力与转子轴的非圆形剖面的顶点部的挤出之间的关系的4种情况的图。

图14是在其他实施方式中使用的金属制环的立体图。

图15是使用图14的金属制环的旋转电机转子的剖视图。

图16是表示图15的旋转电机转子的制造方法的步骤的流程图。

图17a是作为在实施方式的旋转电机转子中使用的非圆形的其他例子而示出六边形剖面的图。

图17b是作为在实施方式的旋转电机转子中使用的非圆形的其他例子而示出在外周面具有齿轮的齿状的凹凸的锯齿形状的剖面的图。

图17c是作为在实施方式的旋转电机转子中使用的非圆形的其他例子而示出大致椭圆形状的剖面的图。

图18是表示现有技术的旋转电机转子的剖面的图。

图19是表示图18的旋转电机转子的制造方法的步骤的流程图。

附图标记说明：

8…圆柱坯料；10、12、130…(旋转电机)转子；20、21、140…转子轴；22、26、30…圆形轴部；24、25、28…八边形轴部；24a、24b、25a、25b、28b…端部；40、160…转子芯；42、162…磁性体薄板；43、44、112、164…中心孔；46、48…轴向端面；50、52、53、54、55…磁铁孔；56…孔；60、62、63、64、65…永磁铁；68…磁极；70…解析器；72…上表面；80、82、84、86、88…突出部；90…间隙；100a、100b…凿紧夹具；102a、102b…凿紧面；104a、104b…安装孔；110、110a、110b…金属制环；120…六边形；122…锯齿形状；124…大致椭圆形状；142…轴主体部；144、146、148…大径部；150…小径部；152…外螺纹部；154…键槽；166…层叠凿紧部；170、172…端板；180…螺母；182…垫片；184…解析器环。

具体实施方式

以下使用附图对本公开所所涉及的实施方式详细地进行说明。以下，对转子轴具有八边形剖面的外形形状、转子芯具有八边形的中心孔的情况进行描述，但这是用于说明的例示。除了八边形以外，也可以是具有非圆形剖面的外形形状的转子轴以及具有非圆形的中心孔的转子芯。以下描述的尺寸、形状、材质、磁性体薄板的层叠数、转子的磁极数、每一个磁极的永磁铁的数量等是用于说明的例示，能够根据旋转电机转子的规格等而适当地进行变更。另外，以下，在全部的附图中对同样的要素标记相同的附图标记，并省略重复的说明。

图1是表示旋转电机转子10的构造的剖视图。以下，只要未特别指出，则将旋转电机转子10称为转子10。对于使用转子10的旋转电机，例如搭载于车辆的旋转电机，是在车辆动力行驶时作为电动机而发挥功能，在车辆制动时是作为发电机而发挥功能的电动发电机，是三相同步型旋转电机。旋转电机由图1所示的转子10与圆环状的定子构成，该定子以与转子10的外周侧隔开规定间隙的方式配置，并卷绕有绕组线圈。在图1中省略了定子的图示。

转子10包括转子轴20、转子芯40、以及安装于转子轴20的解析器70。图1表示转子10的轴向。在区别轴向的两个方向时，将安装有解析器70的方向称为另一侧或解析器侧，将与之相反的一侧称为一侧或解析器相反侧。

转子轴20在轴向上具有贯通孔，在该贯通孔固定有转子10的输出轴(未图示)。输出轴是在转子10用于旋转电机时轴向的两端被轴承支承为能够旋转并与未图示的定子协动进行旋转的轴。以下，只要未特别指出，省略关于转子轴20的贯通孔的说明。转子轴20沿轴向从一侧朝向另一侧依次包括直径为d0的圆形轴部22、具有与直径d0的圆外切的边的八边形轴部24、直径为d0的圆形轴部26、具有与直径d1的圆外切的边的八边形轴部28、直径为d1的圆形轴部30。八边形轴部24的沿着轴向的长度为hs，八边形轴部28的沿着轴向的长度为hr。hr设定为比解析器70的沿着轴向的厚度长。上述转子轴20能够使用将钢材加工为规定形状而成的转子轴。

转子芯40是沿轴向层叠有规定的张数的磁性体薄板42而成的层叠体。转子芯40具有与八边形轴部24的八边形剖面的外形形状对应的八边形的中心孔44。转子芯40具有多个磁铁孔50与插入磁铁孔50而被固定的永磁铁60。在转子芯40中，层叠磁性体薄板42的轴向的长度为hc，hc设定为比转子轴20的八边形轴部24的沿着轴向的长度hs短。

作为磁性体薄板42，使用作为硅钢板的一种的电磁钢板。在转子芯40中，中心孔44、磁铁孔50沿与轴向平行的方向延伸并贯通。换言之，转子芯40对位成中心孔44、磁铁孔50沿轴向贯通延伸，并层叠有规定的张数的磁性体薄板42，在该贯通的磁铁孔50插入并固定有永磁铁60。

永磁铁60是在转子芯40的外周侧以规定的配置而配置有多个，并形成转子10的各磁极的磁铁。永磁铁60与通过对卷绕于未图示的旋转电机的定子的绕组线圈进行规定的通电而产生的旋转磁场协动来产生扭矩，由此使转子10旋转。作为上述永磁铁60，使用主要成分为钕、铁、硼的钕磁铁、或主要成分为钐、钴的钐钴磁铁等稀土类磁铁。除此以外，也可以使用铁氧体磁铁等。

解析器70是在旋转电机的动作控制中使用的旋转角传感器，在转子轴20设置有一个一次绕组，在定子侧设置有两个二次绕组。图1的解析器70是设置于转子轴20的八边形轴部28的一次绕组的部分，是具有包括与八边形轴部28的八边形剖面的外形形状对应的八边形的中心孔在内的圆环状外形的传感器部件。解析器70利用转子轴20的直径为d0的圆形轴部26与具有和直径d1的圆外切的边的八边形轴部28之间的阶梯差进行相对于转子轴20的轴向对位。另外，解析器70通过在八边形的中心孔插入转子轴20的八边形轴部28来相对于转子轴20进行止转。

转子轴20与转子芯40之间的固定使用突出部80、82进行，转子轴20与解析器70之间的固定使用突出部84进行。突出部80、82、84的形成以及使用突出部80、82、84的固定的内容稍后进行详细叙述。

使用图2～图13对上述结构的转子10的制造方法的步骤进行说明。

图2是表示转子10的制造方法的步骤的流程图，图3～图13是表示各步骤的内容的图。

在图2中，s10～s14的步骤关于转子轴20的形成，s20～s28的步骤关于转子芯40的形成，s30～s38关于将转子轴20与转子芯40进行固定来形成转子10的步骤。

转子轴20的形成从圆柱坯料的准备开始(s10)。图3是圆柱坯料8的立体图。圆柱坯料8是具有适当的轴向长度与直径d0的钢材的带贯通孔的圆柱。对该圆柱坯料8进行规定的挤出锻造(s12)。挤出锻造中进行如下所述的侧方挤出成形，即：使用与转子轴20的外形对应的冷锻金属模，通过对圆柱坯料8一边沿轴向加压一边进行加工的冷成形加工方法，以锻造金属模的模内形状比直径d0大的方式，将材料挤出直至形成为该模内形状。图4表示挤出锻造后获得的形状。该形状沿着轴向从一侧朝向另一侧依次包括直径为d0的圆形轴部22、具有与直径d0的圆外切的边的八边形轴部24、直径为d0的圆形轴部26、具有与直径d1的圆外切的边的八边形轴部28、直径为d1的圆形轴部30。这与利用图1描述过的转子轴20的外形相同。这样，通过圆柱坯料8的挤出锻造形成转子轴20(s14)。此外，使用与贯通孔对应的轴模等使贯通孔的内径不因冷锻而变化。

八边形轴部24具有拥有与圆柱坯料8的直径d0的圆外切的边的八边形剖面的外形形状。八边形的顶点部位于比具有直径d0的圆形轴部22、26靠外周侧的位置。圆柱坯料8的直径d0与八边形的外形的差仅为该八边形的顶点部，因而与进行较大的塑性变形的情况相比，能够以较少的加工载荷形成八边形轴部24。对于八边形轴部28而言，与圆柱坯料8的直径d0的外形相比，d1＜d0，但与八边形轴部24的轴向的长度hs相比，八边形轴部28的轴向的长度hr要短很多。因此，即便将八边形轴部24与八边形轴部28同时成形，加工负荷也沿轴向大致均匀。

转子轴20具有圆形轴部22、26、30、以及八边形轴部24、28，是颇为复杂的形状，但通过冷挤出锻造进行一体化的形状形成。与通过切削加工等其他加工方法进行相同的外形的加工的情况相比，能够减少材料费、加工工时等。

相对于转子轴20的形成而独立地进行转子芯40的形成。在图2中，转子芯40的形成的步骤从磁性体薄板的形成(s20)开始。这里，准备磁性体薄板片材，使用级进冲压装置依次冲裁图1中描述过的中心孔44、多个磁铁孔50以及转子芯40的外形形状等，从而形成磁性体薄板42。

图5是冲裁形成后的一张磁性体薄板42的俯视图。磁性体薄板42为环状圆板，具有八边形的中心孔43、磁铁孔52、53、54、55、以及用于抑制漏磁的孔56。磁铁孔52、53、54、55与多个磁铁孔50对应。中心孔43的八边形开口与八边形轴部24的八边形相同，因而呈与直径d0的圆外切的形状。如图5所示，磁铁孔52、53、54、55以及孔56为一组，沿磁性体薄板42的周向配置有8组。

返回图2，若形成有多个磁性体薄板42，则接下来，按照预先决定的规定的张数进行磁性体薄板42的层叠(s22)。层叠针对多个磁性体薄板42以各自的外形与八边形的中心孔43、磁铁孔52、53、54、55以及孔56进行对位的方式进行。通过层叠，多个磁性体薄板42成为层叠体(s24)。层叠体处于规定的张数的磁性体薄板42彼此进行对位但彼此未固定的状态，因而使用规定的外形保持夹具等，以便使层叠体不崩塌。

在形成层叠体之后，插入与磁铁孔52、53、54、55分别对应的永磁铁62、63、64、65(s26)，在磁铁孔52、53、54、55填充用于固定永磁铁62、63、64、65的树脂粘接材料。然后，进行针对树脂粘接材料的适当的固化处理，由此，形成在图1中描述过的转子芯40(s28)。永磁铁62、63、64、65与多个永磁铁60对应。

图6是转子芯40的立体图。转子芯40将多个磁性体薄板42沿轴向层叠至hc的高度，具有沿轴向贯通的八边形的中心孔44。分别配置于磁铁孔52、53、54、55的永磁铁62、63、64、65构成转子10中的一个磁极68。磁铁孔52、53、54、55为一组，并沿周向配置有8组，因而转子10的磁极数为8。此外，图1的转子芯40的剖视图与沿着图6的i-i线的剖视图相当。上述中的磁极数＝8、每一个磁极具有4个永磁铁62、63、64、65、磁铁孔52、53、54、55以及孔56的配置形状等是用于说明的例示，也可以是除此以外的磁极数、永磁铁数、配置形状。

若转子轴20的形成(s14)与转子芯40的形成(s28)结束，则在转子芯40的中心孔44插入转子轴20(s30)。转子芯40的中心孔44是与轴向垂直的剖面形状呈八边形的开口孔，因而在该八边形的中心孔44插入转子轴20的八边形轴部24。图7a是在转子芯40的八边形的中心孔44插入了转子轴20的八边形轴部24的状态的剖视图。

八边形是用于转子轴20与转子芯40之间的止转的非圆形的例子，利用八边形的长边进行止转。为了可靠地进行止转，转子芯40的八边形的中心孔44与八边形轴部24的八边形剖面的外形形状之间的间隙最好较少。即，优选基本无间隙的过渡配合或八边形轴部24的八边形剖面的外形形状比转子芯40的八边形的中心孔44稍大的过盈配合。这里，作为过盈配合，s30的插入实际为通过压入进行的插入。在通过压入进行插入的情况下，可能因压入的应力而导致转子轴20或转子芯40的材料塑性变形而产生毛刺。因此，为了缓和压入的应力以及接纳因塑性变形而流动的材料，对八边形轴部24的顶点部以及转子芯40的中心孔44的八边形的顶点部分别进行倒圆角，利用该圆角的曲率半径之差形成间隙90。图7b是图7a中表示为b的八边形的顶点部的放大图。若八边形轴部24的顶点部中的圆角的曲率半径为r24，转子芯40的中心孔44的顶点部中的圆角的曲率半径为r44，则将各自的曲率半径设定成r24＞r44，从而形成间隙90。

若将转子轴20的八边形轴部24插入转子芯40的八边形的中心孔44，则因hs与hc的轴向长度的差而导致从转子芯40的一侧的轴向端面46以及从另一侧的轴向端面48分别突出有八边形轴部24的端部。将从转子芯40的一侧的轴向端面46突出的八边形轴部24的端部称为端部24a，将从转子芯40的另一侧的轴向端面48突出的八边形轴部24的端部称为端部24b。转子轴20与转子芯40之间的固定(s32)通过在端部24a形成突出部80、在端部24b形成突出部82来进行。

图8是表示形成于八边形轴部24的端部24a的突出部80的图。在图8中，省略了转子芯40中的磁性体薄板42的图示。后述的图11、图12也同样。

突出部80的形成在下一步骤中进行。首先，使用未图示的保持夹具来决定并保持转子芯40与转子轴20的轴向位置，使得转子轴20的八边形轴部24的端部24a从转子芯40的一侧的轴向端面46以规定的长度突出。端部24a的规定的长度根据转子芯40与转子轴20之间所需的固定力的规格来预先通过实验或模拟来设定。

在将转子芯40与转子轴20保持成端部24a为规定的长度的状态下，相对于形成突出部80的八边形的顶点部24c配置规定的凿紧夹具100。凿紧夹具100是为了将两个部件凿紧固定而在凿紧的部位施加规定的按压力的凿紧冲头。这里，示出利用凿紧夹具100将转子芯40的一侧的轴向端面46与转子轴20的八边形轴部24的端部24a进行凿紧固定的例子。凿紧固定通过将八边形轴部24的端部24a的八边形的顶点部24c朝向转子芯40的一侧的轴向端面46压溃来进行。通过八边形的顶点部24c的押溃而形成的是突出部80，因此经由突出部80将转子芯40的一侧的轴向端面46与转子轴20的八边形轴部24的端部24a进行凿紧固定。

图9a表示凿紧夹具100的配置状态。凿紧夹具100构成为包括彼此相对配置的一对凿紧夹具100a、100b。一对凿紧夹具100a、100b配置在与转子芯40的一侧的轴向端面46平行的面上，且相互从两侧夹着八边形的顶点部24c。在图9a中，示出从转子芯40的一侧的轴向端面46突出的端部24a、这一侧的圆形轴部22、以及一对凿紧夹具100a、100b的配置关系。一对凿紧夹具100a、100b被未图示的凿紧驱动装置驱动而进行移动。被驱动而进行移动的方向是同与内接于八边形的圆的顶点部24c对应的外周面的切线方向t-t平行的方向。内接于端部24a的八边形的圆的外周面与转子轴20的圆形轴部22的外周面相同。一对凿紧夹具100a、100b设定为如下配置，即：在与轴向端面46平行的面上沿以与t-t方向平行的箭头表示的方向移动并将彼此的间隔缩短的情况下，能够从两侧夹着八边形的顶点部24c来进行按压。

图9b是一对凿紧夹具100a、100b的三视图中的俯视图。图9c是一对凿紧夹具100a、100b的三视图中的侧视图。图9d是一对凿紧夹具100a、100b的三视图中的仰视图。凿紧夹具100a、100b在相互相对的前端部具有凿紧面102a、102b。凿紧面102a、102b是沿轴向压溃端部24a中的八边形的顶点部的工具面。凿紧面102a、102b相对于与内接于八边形的圆的顶点部24c对应的外周面的法线方向n-n方向朝向外周侧以规定的锐角θ1倾斜。图9b中示出锐角θ1。对于锐角θ1而言，相对的凿紧面102a、102b朝向彼此从内周侧趋向外周侧而扩大间隔的方向倾斜。规定的锐角θ1是为了沿周向压溃端部24a中的八边形的顶点部24c时使材料容易沿径向以及周向流动而设置的倾斜角度，其大小预先通过实验或模拟来决定。举一个例子，优选θ1＝0.5°～5°左右。

凿紧面102a、102b相对于与转子芯40的一侧的轴向端面46垂直的方向v-v方向以规定的锐角θ2倾斜。图9c中示出锐角θ2。对于锐角θ2而言，相对的凿紧面102a、102b朝向彼此从轴向的一侧趋向另一侧而扩大间隔的方向倾斜。换言之，朝向彼此的间隔趋向转子芯40的一侧的轴向端面46而扩大的方向倾斜。规定的锐角θ2是为了沿周向压溃端部24a中的八边形的顶点部24c时将材料一边朝向转子芯40的一侧的轴向端面46按压一边向径向以及周向扩大形成突出部80而设置的。换言之，突出部80是被朝向转子芯40的一侧的轴向端面46按压而形成的，由此，经由突出部80将转子芯40的一侧的轴向端面46与转子轴20凿紧结合。规定的锐角θ2的大小根据凿紧结合强度的规格等预先通过实验或模拟来决定。举一个例子，优选θ2＝0.5°～5°左右。

凿紧夹具100a、100b的凿紧面102a、102b的沿轴向的高度尺寸h设定为比端部24a的沿轴向的高度尺寸短。在图9a的例子中，凿紧面102a、102b的高度尺寸h是沿着端部24a的轴向的高度尺寸的约(1/2)。这是用于说明的例示，根据形成的突出部80的规格等适当地变更。此外，图9b、图9c、图9d中的孔104a、104b是用于在未图示的凿紧驱动装置安装凿紧夹具100a、100b的安装孔。

一对凿紧夹具100a、100b在与轴向端面46平行的面上沿以与t-t方向平行的箭头表示的方向移动，从而缩小凿紧面102a、102b彼此的间隔。而且，若凿紧面102a、102b与端部24a的八边形的顶点部24c的两侧抵接，则对凿紧夹具100a、100b分别相向地施加周向的按压力(f/2)。图10a是表示该情况下的凿紧夹具100a、100b与转子轴20的关系的图。若端部24a的八边形的顶点部24c从凿紧面102a、102b沿周向从两侧在彼此相对的方向上承受(f/2)的按压力，则端部24a塑性变形。塑性变形将转子轴20的端部24a在轴向上压溃，使之沿着转子芯40的一侧的轴向端面46向比端部24a的八边形的顶点部24c靠外侧的位置扩展，从而形成突出部80。图10b是表示图10a中形成的突出部80的图。

在上述中，对在端部24a的八边形的一个顶点部24c形成突出部80的情况进行了描述，但端部24a的其他顶点部24c也以同样的方式分别形成突出部80。即，在转子芯40的八边形的中心孔插入转子轴20，使用预先决定的规定的凿紧夹具100a、100b将从转子芯40的一侧的轴向端面46突出的转子轴20压溃。而且，沿着转子芯40的一侧的轴向端面46使转子轴20向比八边形的剖面的外周靠外侧的位置扩展，由此形成用于将转子芯40的一侧的轴向端面46与转子轴20之间进行固定的突出部80。

这样，如图8所示，转子轴20与转子芯40处于在转子芯40的一侧的轴向端面46上利用突出部80而被固定的状态。在图8中，构成为在端部24a的八边形的8个顶点部分别形成有突出部80的结构，但这是用于说明的例示。突出部80的个数能够根据突出部80的大小与固定力而适当地变更。为了轴向端面46中的转子轴20与转子芯40的固定力的稳定，优选突出部80的个数为3个以上。

图11是表示形成于从转子芯40的另一侧的轴向端面48突出的八边形轴部24的端部24b的突出部82的图。转子轴20与转子芯40已经处于在转子芯40的一侧的轴向端面46上利用突出部80而被固定的状态，因而使轴向上下颠倒，配置为转子芯40的另一侧的轴向端面48处于上侧。突出部82的形成能够以与利用图8描述过的步骤同样的方式进行。即，使用预先决定的规定的凿紧夹具100a、100b将从转子芯40的另一侧的轴向端面48突出的转子轴20压溃。而且，沿着转子芯40的另一侧的轴向端面48使转子轴20向比八边形的剖面的外周靠外侧的位置扩展，由此形成用于将转子芯40的另一侧的轴向端面48与转子轴20之间进行固定的突出部82。

通过这样形成的突出部82与利用图8描述过的突出部80，转子芯40在轴向的两端面被固定于转子轴20。由多个磁性体薄板42构成的层叠体也被突出部80、82固定而一体化。

返回图2，若转子轴20与转子芯40之间的固定结束，接下来，则进行将解析器70向转子轴20的固定(s34)。解析器70向转子轴20的固定按照接下来的步骤进行。首先，使用在图11中使用过的适当的保持夹具对被突出部80、82固定的转子轴20与转子芯40进行保持。接下来，在解析器70的八边形的中心孔插入转子轴20的八边形轴部28。解析器70的八边形的中心孔的顶点部与转子轴20的八边形轴部28的顶点部之间的关系与在图7a以及图7b中描述过的内容相同，通过压入来进行插入的情况也和转子轴20与转子芯40的固定的情况同样，因而省略详细的说明。转子轴20的八边形轴部28的沿着轴向的长度hr设定为比解析器70的厚度长，因而根据该设定长度，转子轴20的八边形轴部28的端部28b从解析器70的上表面72突出。

接下来，使用规定的一对解析器凿紧夹具，使端部28b的顶点部塑性变形，形成向解析器70的上表面72上突出的突出部84。规定的一对解析器凿紧夹具与在突出部80、82的形成中使用的凿紧夹具100a、100b大致相同，但根据需要，与端部28b的轴向高度相应地变更凿紧面102a、102b的高度尺寸h。若向一对解析器凿紧夹具分别施加规定的按压力(f’/2)，则端部28b的顶点部塑性变形，形成向解析器70的上表面72上突出的突出部84。利用突出部84进行解析器70向转子轴20的固定。图12是表示解析器70被突出部84固定于转子轴20的状态的图。

再次返回图2，若解析器70向转子轴20的固定结束，接下来，则进行对永磁铁60的磁化(s36)。该磁化在永磁铁60配置于转子芯40的磁铁孔50之后进行，因此是称为后磁化的处理。后磁化处理能够使用公知的后磁化方法来进行。在磁化处理中，使转子芯40中的磁极68与解析器70的1次线圈之间的相位关系配合。在该磁化的相位配合中，可以根据磁化夹具等的需要，使解析器70相对于转子芯40的上下配置关系与图12颠倒，在转子芯40的下侧配置解析器70。磁化处理结束，从而有关于形成转子10的全部处理结束(s38)。

在上述的突出部80、82、84的形成中，按压力f的方向为周向，八边形轴部24、28中的材料的挤出方向为径向以及周向。这是用于说明的例示，按压力f的方向除了轴向之外，还可以是径向、周向，材料的挤出方向也可以是轴向与径向。图13是总结突出部80、82、84的4种形成方法的图。在上述图中，针对转子轴20与转子芯40示出与轴向平行的剖视图以及与轴向垂直的剖视图中的至少一种。针对凿紧夹具，将施加按压力f之前的状态表示为凿紧夹具100，将施加有按压力f的状态表示为凿紧夹具100’，并在同一图的左侧表示凿紧夹具100，在右侧表示凿紧夹具100’。

第一方法的按压力f的方向为周向，材料的挤出方向为径向以及周向。第一方法与在利用图8～图12描述过的突出部80、82、84的形成中使用过的方法相同。第一方法不存在轴向的制约，因而八边形轴部的端部的长度不存在限制，转子轴20能够省略圆形轴部，以遍及轴向的全长的方式形成为八边形。

第二方法的按压力f的方向为径向，材料的挤出方向为径向以及周向。在第二方法中，与第一方法同样，不存在轴向的制约，因而八边形轴部的端部的长度不存在限制，转子轴20能够省略圆形轴部，以遍及轴向的全长的方式形成为八边形。

第三方法的按压力f的方向为径向，材料的1次挤出方向为轴向，2次挤出方向为径向以及周向。第三方法与第一方法以及第二方法同样，不存在轴向的制约，因而八边形轴部的端部的长度不存在限制，转子轴20能够省略圆形轴部，以遍及轴向的全长的方式形成为八边形。

第四方法的按压力f的方向为轴向，材料的1次挤出方向为轴向，2次挤出方向为径向以及周向。对于第四方法而言，八边形轴部的端部的长度存在限制。

在上述的图8～图12中，在转子芯40的一侧的轴向端面46侧形成突出部80，接下来，在转子芯40的另一侧的轴向端面48侧形成突出部82，然后，形成固定解析器70用的突出部84。取而代之，可以使用具备多个凿紧夹具的凿紧装置，同时形成突出部80与突出部82，并且根据情况不同，也可以使用能够同时形成突出部80、82、84的凿紧夹具。

在上述中，对转子轴20的八边形轴部24、28中的端部24a、24b、28b与转子芯40的一侧的轴向端面46以及另一侧的轴向端面48之间直接地进行凿紧处理，从而将转子轴20与转子芯40之间固定。取而代之，也可以使用能够实现凿紧处理的金属制环，在金属制环与转子轴20之间进行凿紧处理，经由金属制环将转子轴20与转子芯40之间固定。图14～图16是表示使用能够实现凿紧处理的金属制环将转子轴20与转子芯40之间固定的转子12的制造方法的图。

图14是用于转子12的金属制环110的立体图。金属制环110具有包括与转子轴20的后述的八边形轴部25的八边形剖面的外形形状对应的八边形的中心孔112在内的圆环状外形。金属制环110的厚度为tr。上述金属制环110采用将能够实现对转子轴20进行凿紧处理的金属材料成形为规定的形状的金属制环。作为金属材料，能够使用与转子轴20相同的钢材。

图15是使用金属制环110的转子12的剖视图。转子12包括转子轴21、转子芯40、以及安装于转子轴21的解析器70。在图15中，省略了解析器70的图示。转子轴21与利用图4描述过的转子轴20大致为相同的结构，但在与转子轴20的八边形轴部24对应的部分为八边形轴部25这一点上不同。金属制环110在八边形轴部25的轴向的一侧以及另一侧分别各配置有1片。为了区别两个金属制环110，将配置于八边形轴部25的轴向的一侧的称为金属制环110a，将配置于八边形轴部25的轴向的另一侧的称为金属制环110b。

转子轴20的八边形轴部24具有沿着轴向的长度hs，相对于此，转子轴21的八边形轴部25的沿着轴向的长度为hs’。hs’比hs长出了金属制环110a的厚度tr与金属制环110b的厚度tr的和的厚度2tr的量。即，设定为hs’＝(hs+2tr)。

通过这样的设定，在八边形轴部25的轴向的一侧，从金属制环110a突出的端部25a具有与转子轴20的端部24a相同的轴向长度。同样，在八边形轴部25的轴向的另一侧，从金属制环110b突出的端部25b具有与转子轴20的端部24b相同的轴向长度。因此，在转子轴20中，利用在突出部80、82的形成中使用的一对凿紧夹具100a、100b，能够在端部25a侧形成突出部86，能够在端部25b侧形成突出部88。

突出部86、88经由金属制环110a、110b夹着转子芯40的两端面，由此，将转子轴21与转子芯40间接地固定。认为转子12中的该固定的轴力比利用突出部80、82将转子轴20与转子芯40直接地固定的转子10的轴力低。因此，在形成突出部86、88时，对转子芯40的一侧的轴向端面46与另一侧的轴向端面48之间施加预先决定的加压，抑制多个磁性体薄板42之间的浮动等，从而准确地成为hs’＝(hs+2tr)。

图16是表示图15的转子12的制造方法的步骤的流程图。与表示转子10的制造方法的步骤的流程图的图2不同之处仅为在转子芯40插入转子轴20的处理步骤(s30)与解析器固定的处理步骤(s34)之间进行的3个处理步骤。其他的处理步骤是与图2中的各处理步骤相同的内容，因而省略详细的说明。

在转子12的制造方法中，在转子芯40插入转子轴21(s30)之后，配置金属制环110a、110b(s40)。金属制环110a配置于转子轴21的八边形轴部25的轴向的一侧，金属制环110b配置于八边形轴部25的轴向的另一侧。配置通过在金属制环110a、110b插入转子轴21的八边形轴部25的一端侧以及另一端侧来进行。插入通过压入来进行。接下来，对转子芯40的轴向两端间施加加压(s42)。通过施加加压来抑制多个磁性体薄板42的间的浮动等，能够使八边形轴部25的沿着轴向的长度hs’与图1的转子10中的八边形轴部25的沿着轴向的长度hs的关系准确地为hs’＝(hs+2tr)。在此基础上，在转子轴21与金属制环110a、110b之间形成突出部86、88，将转子轴21与金属制环110a、110b固定(s44)。突出部86、88利用金属制环110a、110b夹着转子芯40的两端面，由此将转子轴21与转子芯40间接地固定。s44以后返回与图2相同的处理步骤。

在上述中，转子轴20具有八边形轴部24，转子芯40具有与八边形轴部24的八边形剖面的外形形状对应的八边形的开口亦即中心孔44。这是用于对转子轴20与转子芯40之间的止转单元进行说明的例示。除了八边形以外，也可以是具有非圆形剖面的外形形状的转子轴20、具有非圆形的中心孔的转子芯40。图17a、图17b、图17c是除了八边形以外与直径d0的圆外切的非圆形的3个例子的图。

图17a是表示作为八边形以外的多边形的例子的六边形120的图。图17b是表示在直径d0的圆形的外周面具有齿轮的齿状的凹凸的锯齿形状122的图。图17c是表示大致椭圆形状124的图。

在上述中，突出部82、84、86、88均形成于八边形的顶点部。八边形的顶点部是比内接于八边形的圆靠外周侧的部分。例如，形成突出部82、84的是比具有直径d0的圆形轴部22、26靠外周侧的部分。换言之，在具有八边形的外形形状的转子轴20中，形成突出部82、84的位置包括最远离转子轴20的剖面的重心位置的点的位置。同样，在具有八边形以外的非圆形剖面的外形形状的转子轴中，形成突出部的位置也包括最远离转子轴的非圆形剖面的重心位置的点的位置。在图17a的六边形120中，最远离六边形剖面的重心位置的点是六边形120的顶点部，突出部形成为包括六边形120的顶点部。在图17b的锯齿形状122中，最远离锯齿形状剖面的重心位置的位置是齿状的凹凸的前端，突出部形成为包括齿状的凹凸的前端。在图17c的大致椭圆形状124中，最远离大致椭圆形状剖面的重心位置的位置是大致椭圆的长轴与大致椭圆的弧的交点，突出部形成为包括该交点。

在上述中，对于转子芯40而言，描述了在沿周向配置的多个磁铁孔50分别配置有永磁铁60的埋入磁铁型。取而代之，也可以形成为沿转子芯40的外周面粘贴多个永磁铁60的粘贴磁铁型的转子芯。或者，可以不使用永磁铁，而形成为在磁性体薄板42设置多个插口并形成磁阻力的各向异性的各向异性磁阻式转子芯。

图18与图19是比较例，是用于表示现有技术的旋转电机转子130的图，图18是与图1对应的剖视图，图19是表示与图2对应的旋转电机转子130的制造方法的步骤的流程图。以下，将旋转电机转子130称为转子130。

转子130包括转子轴140、转子芯160以及解析器70。转子轴140具有：轴主体部142，其剖面呈圆形并保持转子芯40；彼此外径不同的多个大径部144、146、148；以及小径部150，其嵌入解析器70的中心孔。轴主体部142具备：外螺纹部152，其刻在轴向的一侧；和键槽154，其用于与转子芯40之间的止转。

转子芯160包括多个磁性体薄板162、多个磁铁孔50以及多个永磁铁60，具有供转子轴140的轴主体部142插入的中心孔164。转子芯160还包括将多个磁性体薄板162彼此结合的层叠凿紧部166。转子芯160还具备端板170、172，它们配置于转子芯160的轴向两端，用于磁力截断以及防止配置于磁铁孔50的永磁铁60飞散等。

螺母180是在与大径部144之间夹住转子芯160并与刻在转子轴140的轴主体部142的外螺纹部152啮合将转子芯160固定于转子轴140的紧固件。垫片182是为了确保紧固力而配置于螺母180与端板170之间的隔离件。解析器环184是在与大径部148之间夹住解析器70并将其固定的固定环。

图19是表示转子130的制造方法的步骤的流程图，但对于与图2共通的处理步骤而言，表示步骤的s编号与图2的s编号相同，并省略其详细的说明。

关于转子轴140的形成的步骤，准备圆柱坯料(s10)，为了形成包括利用图18描述过的多个大径部144、146、148与小径部150在内的外形而在锻造、淬火之后进行切削加工(s50)。接着外形形成之后，进行键槽形成(s52)。而且，进行用于确保规定的表面粗糙度精度的研磨工序(s54)。接下来，进行在转子轴140的轴主体部142形成外螺纹部152的螺纹加工(s56)。并且，为了确保规定的强度，对接触部等必要的部位进行局部淬火处理(s58)。上述工序的处理步骤可以根据加工设备等内容适当地变更。若上述处理全部结束，则形成转子轴140(s14)。

关于转子芯160的形成的步骤，进行磁性体薄板162的形成(s20)、针对多个磁性体薄板162进行对中心孔164、磁铁孔50以及外形的对位来进行层叠处理(s22)。而且，进行将多个磁性体薄板162彼此凿紧并固定的层叠凿紧处理(s60)，从而形成层叠体(s24)。接下来，在多个磁铁孔50分别配置永磁铁60(s26)。多个磁铁孔50与多个永磁铁60与在图6中描述过的相同。然后，在转子芯160的轴向两端分别配置端板170、172，利用适当的紧固夹具将该端板170、172固定于层叠体(s62)。若上述处理全部结束，则形成转子芯160(s28)。

关于由转子芯160与转子轴140形成转子130的步骤，首先，在转子芯160插入转子轴140(s30)。而且，为了转子轴140与转子芯160之间的止转，使用转子轴140的键槽154进行键插入(s70)。接下来，将转子芯160的另一侧的轴向端面按压于大径部144的一侧的轴向端面，在转子轴140的轴主体部142嵌入配置垫片182之后，使螺母180与轴主体部142的外螺纹部152啮合进行紧固(s72)。由此，进行转子轴140与转子芯160的固定(5632)。接下来，将解析器70嵌入小径部150而配置于大径部148的另一侧的轴向端面上，在解析器70的另一侧的轴向端面上配置解析器环184(s74)。由此，解析器70处于被大径部148与解析器环184夹着的状态，因而使用适当的紧固单元将解析器环184固定于转子轴140的小径部150(s34)。然后，进行永磁铁60的磁化处理(s36)。若上述处理步骤全部结束，则形成图18所示的转子130。

将图1与图18相比，现有技术的转子130需要端板170、172、螺母180、垫片182以及解析器环184。将图2与图19相比，现有技术的转子130的制造方法需要用于多个大径部144、146、148以及小径部150的形成的锻造、淬火、切削加工(s50)、止转用的键槽形成(s52)。并且，需要研磨加工(s54)、外螺纹部152的形成(s56)、局部淬火(s58)的处理步骤。并且，为了转子芯160的层叠体形成而需要磁性体薄板的层叠凿紧处理(s60)、端板170、172的配置(s62)的处理步骤。另外，需要用于转子芯160与转子轴140的止转的键插入(s70)。另外，为了转子芯160与转子轴140固定，需要垫片配置与螺母紧固(s72)的处理步骤，需要用于在转子轴140固定解析器70的解析器与解析器环的配置(s74)的处理步骤。这样，对于现有技术的转子130而言，部件个数较多，制造方法的处理步骤较多，需要机械加工的加工成本，圆柱坯料的材料费也变高。在图1中描述过的转子10使用突出部80、82、84将转子轴20与转子芯40、解析器70固定，因而利用较少的部件个数，制造方法的处理步骤也较少。这样，根据本公开所涉及的旋转电机转子的制造方法以及旋转电机转子，能够减少组装转子芯40与转子轴20的成本。