专利名称：制造永磁发电机转子的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造永磁发电机转子的方法，更具体地说，是涉及对轭铁和轴套连接结构的改进，其有效地用于例如制造永磁发电机的转子，永磁发电机用于例如摩托车一类小型车辆、船舷马达、便携式发电机和类似装置。
通常，永磁发电机包括一转子，在其大致碗形轭铁内周面上等距布置一组磁铁，和一定子，其中，在转子轭铁内侧等距布置一组线圈单元(其各由在铁芯上绕上线圈而构成)。所述定子固定于发动机外体或类似物上，所述转子与发动机转轴相连。在这种类型的永磁发电机中，通过由发动机驱动的转轴的转动而使转子绕定子转动，由此定子线圈在磁铁的磁场中相对运动，以在定子对应磁极的线圈中激发电动势。
作为用于这种永磁发电机的转子，其包括一大致圆柱形的轴套，其外周边有一凸缘，在其圆柱形外周边部分有外花键;
一大致碗形的轭铁，绕轭铁底壁开口有一大致圆柱形连接部分，并在连接部分内周边有内花键。
通过内、外花键相互连接，而使所述轴套与轭铁连接部分相连，使所述轴套前端形成皱折而将其卡紧在轭铁上。
另外，如日本专利公开No.62-163549中所公开的，已广泛采用了一种制造永磁发电机转子的方法，其中，对轭铁进行弯曲作业，其不用花键使轭铁与轴套相连，而是在轭铁底壁和轴套凸缘上形成铆钉孔，通过铆钉将轴套固定于轭铁底壁。
然而，在通过花键使轴套与轭铁相连来制造永磁发电机转子的方法中，为了增加连接强度，轭铁花键的有效长度设的很长，也使轭铁连接部分加长。为了避免与定子线圈的干涉，要根据加长的连接部分使轭铁室轴向加长，而在轭铁中形成无用的空间。
另外，在这种制造永磁发电机转子的方法中，轴套通过铆钉固定到轭铁上，这种作业要求形成铆钉孔并使铆钉咬合，这就增加了制造成本。
本发明的目的是提供一种制造永磁发电机转子的方法，其中，即使轭铁通过花键连接于轴套，也能使连接部的高度降低，而同时又保证连接强度。
根据本发明，制造永磁发电机转子的方法包括一大致成圆柱形的轴套，具有环绕的凸缘，并在圆柱形外周边部分具有外花键;
一大致成碗形的轭铁，并绕一底壁开口有一大致圆柱形连接部，在其内周边有内花键;
通过内、外花键相互连接而使所述轴套与轭铁连接部分相接，使所述轴套前端形成皱折而将其卡紧在轭铁上，其特征在于所述方法包括下述步骤在轭铁底壁中心形成开口，用于轴套的插入;
在绕轭铁底壁开口的部分进行弯曲作业，使开口周边在轭铁轴向向内伸出，形成大致圆柱形连接部;
在轭铁轴向朝外推回连接部，而使连接部塑性变形，使连接部从轭铁底壁外侧端面到其开口端面的轴向长度缩短;
在连接部内周面形成花键;
在上述本发明制造永磁发电机转子的方法中，通过弯曲作业，使轭铁底壁开口周边部向内伸入，而形成大致圆柱形连接部，然后，使受到弯曲作业的连接部反推而塑性变形，以使其轴向长度缩短。然后在缩短的连接部内周面上形成内花键，然而，在这种情况下，花键轴向长度没有减少反而能增加。于是，即使轭铁和轴套通过花键相互连接，花键连接强度也足够地可靠。
另一方面，从轭铁底面向内伸出的连接部自身轴向长度缩短了，通过连接部长度的缩短，而使轭铁和轴套连接部的高度设定得更低。
图1(a)，1(b)，1(c)和1(d)显示了根据本发明制造永磁发电机转子的方法一个实施例的主要工序;
图1是按这种方法制造的永磁发电机转子的前剖视图。
在图1(a)-1(d)和图2所示的实施例中，由本发明方法制造的转子10包括一轴套11，一转轴(未示)连接于其上，轴套11为大致圆柱形，具有形成在一端部外周上的环形凸缘12。在轴套11的管形中空部分中，形成一锥形内周面13，以与转轴的锥形外周面相接，使随着离开凸缘12，中空部分内径越来越小。在凸缘12外端面与其同心地形成一凹部14。
轴套11的外周形状使其凸缘12侧面的一半形成一大直径部分15，另一半形成一小直径部分16。在大直径部分15外周上具有外花键，其可在整个圆周和整个长度上与轭铁侧面的内花键相啮合，这在下面将要描述。在大直径部分15和小直径部分16之间的分界处，通过一皱折而形成一卡紧固定部分17。
另一方面，转子10有一轭铁20，其为一大致圆的碗状。一组磁铁22在轭铁20侧壁21内周面在圆周方向固定于预定位置，其以这种方式固定，使由合成树脂制的并包含磁铁22的架子23被压入轭铁20，然后，由弯曲的卡紧部分24来固定。
在轭铁20的底壁25，具有一大致圆形的孔26，其直径稍小于轴套11大直径部分15的外形，孔26中形成一在轭铁20轴向向内伸出的连接部27。
下面将参照图1(a)-1(b)描述制造连接部27的方法，其是本发明主要特征部分。
首先，参看图1(a)，在轭铁20底壁25中部开一个孔26，用于插入轴套。然后，在轭铁20底壁25的开口26的圆周部进行作为弯曲工序的向内翻边作业。并如图1(b)所示，孔26周边部在轭铁20轴向向内伸出，由此，使连接部27成形为一大致短圆柱形。
这时，向内翻边作业在连接连接部27和底壁25的部分形成一弯曲部28。因为其是由向内翻边作业成形的，所以弯曲部分28的壁厚t1等于或小于轭铁底壁25的壁厚t0。
另外，设定连接部分27的轴向长度L1，使内周面平面的长度S1等于或大于对保证预定花键连接所需强度所必需的花键有效长度S0，平面部分长度S1是全长L1减去弯曲部分28凸面轴向长度R1而得到的。
然后，将底壁25外端面固定于一平板上的夹具上(未示)，而轴向向外压连接部分27的内端面，如图1(c)所示，并将其推回，从而减小了连接部27的弯曲部分28，由此产生一个塑性变形。
于是，当将连接部27推回时，就形成这种状态连接部27内端面至底壁25外端面的轴向距离L2比连接部27的原始长度L1缩短了。
然而，连接部27内周面平面的轴向长度S2，既内花键的有效长度S0等于或大于原始长度S1。
这是因为，当使连接部27的距离L2短于原始长度L1时，弯曲部28的轴向长度R1缩短至一个更短的长度R2。在从R1减少至R2的同时，该部分的壁材料塑性流动，同样使弯曲部分28的壁厚t2比其原始壁厚t1变得更厚。在这种情况下，壁厚t2大于壁厚t0。
然后，如图1(d)所示，在连接部27内周面上形成内花键29。内花键29的有效长度S0被选定为能保持花键预定连接强度的一个长度。在图1(d)的状态中，因为连接部27内周面有效长度S2(相应于平面的长度)等于或大于平面的原始长度S1，所以，内花键有效长度S0能可靠地处于一预定值。
顺便地说，弯曲部分28，既连接部27和底壁25之间的连接部的壁厚从t1增厚至t2，而使弯曲部28的机械强度事实上没有减小，而是增加了。
在如此制造的轭铁20中，从轭铁20外侧将轴套11小直径部分16朝前插入处于轭铁底壁25的连接部分27。这时，轴套11大直径部分15上的外花键18与轭铁20连接部27内周上的内花键29啮合，而形成一花键连接。
在将轴套11插入轭铁20连接部27内周边直至轴套11的凸缘12靠住轭铁20底壁25的外表面的情况下，轴套11侧面的外花键18和轭铁20侧面的内花键29以压入状态相互牢固连接。
然后，在轴套11外周边大直径部分15和小直径部分16之间的台肩部进行形成皱折的卡紧作业，由此在轴套11外周边形成有一皱折的卡紧固定部分17。底壁25夹在皱折卡紧部分17和凸缘部12之间，使轴套11和轭铁20固定在防止滑出的闭锁状态。
采用上述布置，就可构成转子10，其中，轴套11与轭铁20底壁25同心设置，并在圆周方向和轴向可靠地固定，使轴套11和轭铁20相互连接而整体转动。然后，将构成定子30的线圈31的单元装在轭铁20中。
在上述实施例中，将连接部27推回并塑性变形，而缩小弯曲部分28，使连接部27内端面更接近轭铁底壁25，而使绕线圈单元30相对于底壁25的位置(参见图2中G)设定在一更低的水平。
另外，当采用相同尺寸的轭铁时，因为轭铁20连接部27的长度从L1缩短至L2，所以，线圈的累积厚度能增加这个量，由此而增加转子的功率输出。
另一方面，虽然连接部27轴向长度缩短了，但内周平面的长度S2能保证在其上形成内花键的有效长度S0。所以，轴套11能通过花键连接可靠地固定在轭铁20上。于是，与轴套通过铆钉固定在轭铁的情况相比，其制造成本能降低。
如上所述，根据本发明，轭铁和轴套高度能设定得更低，而能充分保证花键的有效长度，有助于减少制造成本。
权利要求
1.一种制造永磁发电机转子的方法，所述转子包括一大致圆柱形的轴套，其有一环绕的凸缘，并在圆柱形外周部有外花键；一大致碗状的轭铁，环绕其底壁开口有一大致圆柱形连接部，在其内周面有内花键；通过内、外花键相互联接使所述轴套与轭铁连接部相连，通过使所述轴套前端部形成皱折而卡紧固定在轭铁上，其特征在于所述方法包括下述步骤在轭铁底壁中心开一个孔，用于轴套的插入；在围绕轭铁底壁孔的部分进行弯曲作业，使孔的周边部分在轭铁轴向内向伸出，形成大致圆柱形的连接部；使连接部塑性变形，使其在轭铁轴向向外推回，以致连接部从轭铁底壁外侧端面到其开口端面的轴向长度缩短；在连接部内周面上形成花键。
2.如权利要求1所述的制造永磁发电机转子的方法，其特征在于所述轭铁底壁外表面形成为一平面。
3.如权利要求1所述的制造永磁发电机转子的方法，其特征在于围绕所述轭铁底壁开口部分的弯曲作业由内缘翻边完成。
4.如权利要求1所述的制造永磁发电机转子的方法，其特征在于仅在弯曲作业之后，所述连接部内周面平面的长度至少等于平面的长度。
5.如权利要求1所述的制造永磁发电机转子的方法，其特征在于仅在弯曲作业之后，连接部和轭铁底壁之间的弯曲部壁厚大于所述弯曲部的壁厚。
全文摘要
制造永磁发电机转子的方法，使绕轭铁底壁孔的部分轴向向内弯曲。使连接部伸入轭铁内周侧。然后使连接部塑性变形在轴向向外推回，使弯曲作业形成的弯曲部缩小，连接部高度L
文档编号H02K15/03GK1100240SQ9410691
公开日1995年3月15日 申请日期1994年5月31日 优先权日1993年5月31日
发明者野末裕, 新野善永 申请人:株式会社三叶电机制作所