专利名称：旋转机械的转子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁发电机的转子及用于内燃机点火装置中的类似结构，尤其涉及一种中部具有可与曲轴之类的旋转轴相配合的轴套的转子。
永磁发电机类的旋转机构的转子通常包括转子芯，它带有安装磁铁的磁极部分和平衡重部分，其中的轴套与转子芯组装成一体。通过将熔融的铝注入至转子芯所在的模内，用于与曲轴类旋转轴相连接的由铝压铸法制成的轴套与转子芯模铸成为一体。
这种带有压铸铝制轴套的转子具有锥形轴孔，可确保曲轴类的旋转轴与轴套之间的方便可靠的连接。锥形轴孔相对于迭片转子芯厚度的长度和/或在轴线方向的位置可任意确定，以保证所需的强度。而且，由于轴套是铝压铸制件，可在其圆周面上用切削方法加工出套装连接部分，以安装冷却风扇，或加工出螺纹孔，以用来配装各种零件，如反冲棘轮钉。因此，这个轴套可对很重的风扇和承受很大载荷应力的棘轮钉提供可靠的支承。但是，由于这种旋转机械的普通形式的转子含有一体化结构的迭片芯子和铝压铸件，且轴套的铸铝过程是在将磁铁装入磁极部分的状态下进行的，在铸造轴套时，转子芯的重量要增大，因此，轴套的铸造较为困难，这样就造成了生产效率低下和较高的铸造成本。另外，还有一个问题是，由于轴套铸造过程所产生的热量使磁铁的磁性能下降，因此，在铝压铸之后，需要重新对磁铁充磁，这也使产品成本大大增加。另一方面，近年来，用户提出了大幅度降低产品成本及减轻重量的要求，因而，人们尝试了用合成树脂替代铝压铸来制造用在转子芯上的模制轴套。但是，另一个问题是，在需要通过加长锥形轴孔的长度使其超过转子芯的迭片层厚和改变锥形轴孔在轴线方向的位置以获得支承旋转轴所需的强度时，合成树脂则无法使用。另外，如果在这类合成树脂上加工出各种重型零件用的螺纹或利用套装连接部分安装风扇或类似的零件，就会造成如前所述的强度问题，因而也是不实用的。
为解决常规方法中的上述问题，本发明的目的在于，提供一种旋转机械的转子，其中的金属件只用于在对机械强度有特殊要求之处，转子芯的其他部分用合成树脂覆盖，因此，所述转子的重量轻，并能充分保护转子芯。
本发明的另一个目的是，提供一种旋转机械的转子，各种零件可方便地安装在转子芯上的轴套上，可避免磁极部分磁铁磁力的降低，降低生产和产品成本，并且可降低转子的重量。
根据本发明的旋转机械的转子是一个转子芯，它具有安装了磁铁的磁极部分、平衡重部分、金属轴套、以及用合成树脂覆盖的部分，磁极部分与平衡重部分相对而置，两者之间没有轴套配装孔，金属轴套可用于与旋转轴连接，在其中心位置处设有锥形轴孔，该轴套还具有可插入轴套配装孔内并在其中固定的配合部分，合成树脂至少可覆盖装有金属轴套的转子。在根据本发明的旋转机械的转子中，通过将金属轴套，例如铝轴套，插入至转子芯的轴套配装孔中并使之固定，可以避免热负荷和/或机械负荷作用于转子芯上，以防止磁极上的磁铁的品质和性能的下降，利用压力将曲轴压配到铝轴套的锥形轴孔中可实现转子芯的简便装配，而且，用合成树脂涂覆转子芯可改善转子的机械的、电气的和化学的耐久性。
进一步说，在根据本发明的旋转机械的转子中，配合部分是在金属轴套的圆周面上加工出的套装连接部分。所述旋转机械的转子利用金属轴套的套装连接部分作为与转子芯的轴套配装孔和棘轮钉类的各种零件的连接部位。在所述的旋转机械的转子中，配合部分可以是与零件配合的螺纹连接部分。在所述旋转机械的转子中，利用螺纹连接部分可与其他各种零件，包括棘轮钉，进行螺纹连接，因而，可实现零件的牢固和便利的装配。在所述旋转机械的转子中，金属轴套包括铝压铸件。由于其轴套包括铝压铸件，所述旋转机械的转子可利用螺纹连接或插接或压装实现转子牢固而可靠的固定连接，利用钻孔或紧固工具可实现冷却风扇的固定连接。
图1为根据本发明的一个实施例的旋转机械的转子的剖面图，沿图2中A-A线所剖。
图2为图1所示转子的装配状态的透视图，下面结合附图对本发明的一个实施例做详细描述。图1示出了本发明的旋转机械的转子，图2为其装配状态的立体图。在这些图中，序号1为转子芯。转子芯1构成了内燃机点火装置中的永磁发电机转子的一部分。转子芯1包括由若干层磁性金属薄片组成的迭层构成，这一迭层是通过将烧结磁性合金模制件用铆钉铆接在一起形成的。转子芯1在总体上呈“I”字型，其结构为装有磁铁3的磁极4与平衡重部分5相对设置，轴套配装孔2(下文将详细论述)位于二者之间。磁极部分4带有一对大致为T型的向外凸起的磁极4a，磁极4a在转子芯的一端将磁铁3固定在它们之间。磁铁3支承并固定在磁极4a的凹入部分。序号6是作为金属轴套的铝轴套，该铝轴套由铝压铸方法制成，是与转子芯1无关的单独零件。铝轴套6一端的套装连接部分7的直径小于轴套6的直径，在压力的作用下，连接部分按图2中箭头所示的方向插装至转子芯1的轴套配装孔2中，所有零件结合在一起时就成为图1所示的整体。
而且，铝轴套6还带有同套装连接部分7相连并可与轴套配装孔2的端面直接接触的环形平面9和直径较大段8。如图1所示，环形平面9与转子芯1的轴套配装孔2的端面直接接触。
序号10是装螺钉的部分，它向外伸出，并与直径较大段8相连接，该装螺钉的部分10还起到零件安装部分的作用。装螺钉部分10的长度等于转子芯1厚度的一半，其上带有螺纹孔11。螺纹孔11与铝轴套的中心线平行。序号12为套筒部分，零件可与之装配，它是铝轴套另一端的圆柱面，其位置在图2所示的铝轴套的上端。举例来说，冷却风扇可以装在套筒部分12上。再比如，可利用螺钉将反冲启动器的棘轮钉固定在装螺钉部分10上。
序号13是在套装连接部分7的中心处加工出的锥形轴孔。例如，可通过加压将作为发电机转轴的内燃机曲轴压入至这个轴孔13中。将铝轴套6的套装连接部分7插入至轴套配装孔2中，并使固定在铝轴套6上的装螺钉部分10的下表面与转子芯1的侧表面相接触，然后，在型模中的除铝轴套外表面之外的转子芯1的外表上，例如，可利用注射成型方法，形成合成树脂覆层14，这样就制成了具有优良的绝缘性、防水性和耐老化性的大致为圆片状的转子。
根据本发明的实施例，转子的强度高、重量轻、制造方法简便，铝轴套6和转子芯1可分别进行制造，在压力的作用下，由铝压铸方法制成的铝轴套6可插入至转子芯1中，以形成转子。因而，可以将重量不超出规定范围的各种零件安装在铝轴套6上。而且，通过在转子芯1上覆以足够厚度的合成树脂层14，转子的机械的、电气的和化学的耐久性均得以改善。本发明的转子可满足产品制造厂商降低成本的需求。
在制做合成树脂覆层14的过程中，磁铁3要受到高温的影响。但是，由于温度比用普通铝压铸方法压铸时的温度低得多，不会出现磁铁3的磁力降低。因而，成型后不再需要充磁，这样就防止了品质和性能的下降或成本的增加。
因此，在本发明的转子中，利用铝压铸方法将必须用金属制成的配合部分同铝轴套6结合成为一体。另一方面，由迭片芯子组成的转子芯1用合成树脂14涂覆。这样就形成了对转子芯自身的保护，并使其具有重量轻的特点。
在铝轴套6上，可任意或方便地确定锥形轴孔13的锥形段的长度和/或位置或螺纹的有效长度，而与转子芯1的制造无关。可以避免铝轴套6与转子芯1之间的配合松动或位置偏差，因此，以低成本实现了转子的高可靠性。
根据本发明，金属零件只用在转子芯的对机械强度有特殊要求之处，而转子芯的其他部分用合成树脂覆盖，因此，可制出重量轻并且被充分保护的转子。而且，在本发明中，还可防止磁极磁铁的磁力下降，各种零件与轴套的装配也是很便利的。因而，可实现产品价格/生产成本的降低和转子整体结构的轻量化。
权利要求
1.一种旋转机械的转子，其特征在于，所述转子包括转子芯，它带有安装了磁铁的磁极部分和平衡重部分，二者互相对置，轴套配装孔位于二者之间；金属轴套，它与旋转轴连接，在其中心位置具有锥形轴孔，以及插入至轴套配装孔并固定在该装配孔内的配合部分；用合成树脂涂覆的部分，合成树脂至少覆盖装有金属轴套的转子。
2.如权利要求1所述的旋转机械的转子，其特征在于，配合部分是在金属轴套的圆周面上加工出的套装连接部分。
3.如权利要求1所述的旋转机械的转子，其特征在于，配合部分是用于零件连接的螺纹连接部分。
4.如权利要求1所述的旋转机械的转子，其特征在于，金属轴套包括铝压铸制件。
全文摘要
一种转子芯,具有磁铁的磁极部分和平衡重部分,具有锥形轴孔和配合部分的金属轴套插装在轴套配装孔中,互相固定在一起。转子芯用合成树脂涂覆,金属材料只用在机械强度所需之处,因而,可以减轻整个转子的重量,而且组装也很方便。各种零件可牢固地连接,并可防止磁铁磁性能的下降。
文档编号H02K1/27GK1187706SQ9810020
公开日1998年7月15日 申请日期1998年1月5日 优先权日1997年1月7日
发明者岩田雅夫, 北村良树, 大竹茂 申请人:追浜工业株式会社