專利名稱：轉(zhuǎn)子和電動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子和電動車輛，尤其涉及使用填充材料而將磁鐵固定在 轉(zhuǎn)子芯上的轉(zhuǎn)子和包括該轉(zhuǎn)子的電動車輛。
背景技術(shù)：
日本專利文獻特開2002 -034187號公報(專利文獻l)公開了如下轉(zhuǎn) 子通過在設(shè)置于轉(zhuǎn)子芯上的孔部與埋設(shè)于該孔部中的永久磁鐵之間填充 樹脂部件而將永久磁鐵固定在轉(zhuǎn)子芯上。
此外，日本專利文獻特開2001 - 352702號公報(專利文獻2)公開了 在磁鐵的磁性面的寬度方向上的端部具有粘貼劑滯留部的外轉(zhuǎn)子。
此外，日本專利文獻特開2004 - 357347號公報(專利文獻3)公開了 在端蓋上設(shè)置有用于避開層積鋼板的鉚接部的槽部的轉(zhuǎn)子。
在專利文獻1所記載的轉(zhuǎn)子中，將樹脂注入用孔與磁鐵插入用孔部分 別設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯上。結(jié)果，有時會降低轉(zhuǎn)子芯的強度或者影響磁性。另 外，會阻礙轉(zhuǎn)子的小型化。
此外，在專利文獻2所記載的轉(zhuǎn)子中，在轉(zhuǎn)子芯的外周側(cè)，由于磁鐵 的寬度方向上的中央部被轉(zhuǎn)子芯支撐著，因此在該部分的轉(zhuǎn)子芯上產(chǎn)生的 應(yīng)力會增大。
此外，當(dāng)如專利文獻3那樣在端蓋上設(shè)置有槽部時，有時轉(zhuǎn)子芯與端 蓋之間的表面壓力會過度增大。此外，在專利文獻4中也未公開能夠充分 地解決該問題的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)了小型化的耐久性高的轉(zhuǎn)子和包括該 轉(zhuǎn)子的電動車輛。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子芯，固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，具有在周向上排 列的多個孔部；磁鐵，分別插入在多個孔部中；以及填充部，注入在孔部 內(nèi)；其中，填充部被從孔部的開口中的、與磁鐵的寬度方向上的中央部相 對的部分注入到孔部中。
在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子中，"填充部"是指不是通過粘接而主要是通過被填 充到孔部內(nèi)而將磁鐵固定在轉(zhuǎn)子芯上的部分。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)注入填充部時，能夠穩(wěn)定地將磁鐵向與填充部的注 入部的徑向上的相反側(cè)推壓。因此，在周向上排列的磁鐵的平衡精度提 高。另外，通過從孔部的開口注入填充部，不需要再設(shè)置用于注入填充部 的其它孔部，因此能夠抑制強度的降低，提高轉(zhuǎn)子的耐久性，并且能夠?qū)?現(xiàn)轉(zhuǎn)子的小型化。
在上述轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選的是孔部在與磁鐵的角部相對的部分具有促進 填充材料的繞轉(zhuǎn)進入的擴寬部。
通過如上構(gòu)成，能夠促進填充部向該部分繞轉(zhuǎn)進入。
在上述轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選的是填充部被從與位于轉(zhuǎn)子芯的徑向內(nèi)側(cè)的磁 鐵的邊的中央部相對的部分注入到孔部中。
由此，能夠在注入填充部時向徑向外側(cè)推壓磁鐵。因此，能夠使磁鐵 的徑向外側(cè)的側(cè)面與轉(zhuǎn)子芯均勻地接觸。結(jié)果，能夠使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時作用在 磁鐵上的離心力更均勻地分散而傳至轉(zhuǎn)子芯，提高轉(zhuǎn)子的耐久性。
在上述轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選的是孔部在與位于徑向外側(cè)的磁鐵的角部相對 的部分具有促進填充部的繞轉(zhuǎn)進入的外側(cè)擴寬部。更加優(yōu)選的是在孔部 中的、與磁鐵的軸向剖面的四個角部相對的部分設(shè)置有促進填充部的繞轉(zhuǎn) 進入的外側(cè)擴寬部和內(nèi)側(cè)擴寬部。
通過如上構(gòu)成，能夠促進填充部向該部分繞轉(zhuǎn)進入。
優(yōu)選的是上述轉(zhuǎn)子還包括設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯的軸向上的端面上的端蓋， 轉(zhuǎn)子芯由層積鋼板構(gòu)成，在該軸向上的端面上形成有位于層積鋼板的鉚接 部處的第一突起部和位于填充部的注入部處的第二突起部，第一突起部和 第二突起部設(shè)置為大致同心圓狀，以使得能夠在端蓋上形成避開該第一突 起部和第二突起部的共同的槽部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠在抑制轉(zhuǎn)子芯與端蓋之間的表面壓力過度增大的 同時避免端蓋與第一突起部和第二突起部的干涉。 本發(fā)明的電動車輛包括上述轉(zhuǎn)子。
由此，能夠獲得裝載有磁鐵的散熱性高的轉(zhuǎn)子的電動車輛。 根據(jù)本發(fā)明，如上所述，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的小型化，并且能夠提高耐久性。


圖1是簡要地表示應(yīng)用了本發(fā)明的一個實施方式的轉(zhuǎn)子的驅(qū)動單元的 構(gòu)成的圖2是本發(fā)明的一個實施方式的轉(zhuǎn)子的平面圖3是表示圖2所示的轉(zhuǎn)子中的磁鐵插入部附近的放大圖4是圖2所示的轉(zhuǎn)子的縱向剖面圖。
具體實施例方式
以下，對本發(fā)明的轉(zhuǎn)子和電動車輛的實施方式進行說明。對相同或相 當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的參考標(biāo)號，有時不重復(fù)其說明。
圖1是簡要地表示應(yīng)用了本發(fā)明的一個實施方式的轉(zhuǎn)子的驅(qū)動單元的 構(gòu)成的圖。在圖1所示的例子中，驅(qū)動單元1是裝載在作為"電動車輛"
的混合動力車輛上的驅(qū)動單元，其包括電動發(fā)電機100、殼體200、減速 機構(gòu)300、差速機構(gòu)400、以及傳動軸座部500。
電動發(fā)電機100是具有電動機或發(fā)電機的功能的旋轉(zhuǎn)電機，其包括經(jīng) 由軸承110而可旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體200上的旋轉(zhuǎn)軸120、安裝在旋轉(zhuǎn)軸 120上的轉(zhuǎn)子130、以及定子140。定子140具有定子鐵心141，在定子鐵 心141上纏繞有線圈142。線圈142經(jīng)由設(shè)置在殼體200上的端子板210 而與供電線600A電連接。供電線600A的另一端與PCU600連接。 PCU600經(jīng)由供電線700A而與電池700電連接。由此，電池700與線圈 142電連接。
從電動發(fā)電機100輸出的動力從減速機構(gòu)300經(jīng)由差速機構(gòu)400而傳
至傳動軸座部500。傳至傳動軸座部500的驅(qū)動力經(jīng)由傳動軸(未圖示) 而作為轉(zhuǎn)矩傳至車輪(未圖示)，由此使車輛行使。
另一方面，當(dāng)混合動力車輛再生制動時，車輪由于車身的慣性力而旋 轉(zhuǎn)。由于來自車輪的轉(zhuǎn)矩，電動發(fā)電機100經(jīng)由傳動軸座部500、差速機 構(gòu)400、以及減速機構(gòu)300而被驅(qū)動。此時，電動發(fā)動機100作為發(fā)電機 而工作。由電動發(fā)動機100發(fā)出的電力經(jīng)PCU600內(nèi)的變換器而儲存在電 池700中。
供電線600A、 700A是由U相線、V相線、以及W相線形成的三相 線。線圈142由U相線圈、V相線圈、以及W相線圈形成，這三個線圈 的端子與為三相線的供電線600A、 700A連接。
電動發(fā)動機100的用途不限于混合動力車(HV: Hybrid Vehicle)， 也可以裝載在其它"電動車輛"(例如燃料電池車或電動車輛)上。
圖2是轉(zhuǎn)子130的平面圖。另外，圖3是轉(zhuǎn)子130中的磁鐵插入部附 近的放大圖。圖4是轉(zhuǎn)子130的縱向剖面圖。參照圖2 圖4，轉(zhuǎn)子130固 定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸120上，其包括轉(zhuǎn)子芯131，其具有在周向上排列的多 個孔部131A;磁鐵132，分別插入在多個孔部131A中而埋設(shè)在轉(zhuǎn)子芯 131中；樹脂部133，填充在孔部131A的側(cè)面與磁鐵132之間；以及端蓋 134，設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯131的軸向上的端面上。
作為"模制(mold)樹脂部"的樹脂部133例如包含環(huán)氧類樹脂。通 過設(shè)置樹脂部133而將磁鐵132固定在轉(zhuǎn)子芯131上。樹脂部133不是通 過粘接而主要是通過向孔部131A內(nèi)填充而將磁鐵132固定在轉(zhuǎn)子芯131 上。因此，樹脂部133對孔部131A內(nèi)的空間的填充率比作為同樣的轉(zhuǎn)子 芯中的磁鐵的粘接材料而使用粘貼劑時的該粘貼劑的填充率高。由此，能 夠在孔部131A內(nèi)高精度地固定磁鐵132。而且，不需要設(shè)置用于注入樹 脂的特別的孔，樹脂部133從孔部131A的開口流入到孔部131A內(nèi)。由 此，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子130的小型化。
轉(zhuǎn)子芯131具有在周向上排列的多個孔部131A。磁鐵132分別插入在 多個孔部131A中。填充部133被從孔部131A的開口中的、與位于轉(zhuǎn)子芯 131的徑向內(nèi)側(cè)的磁鐵的邊的中央部相對的部分(入口 (gate) 1330，參見
圖3)注入到孔部131A中。
在孔部131A與磁鐵132之間存在間隙。因此，例如當(dāng)通過粘貼劑來 固定磁鐵132時，無法控制磁鐵132在孔部131A中的移動，磁鐵132的 徑向位置會產(chǎn)生偏差(即，平衡精度惡化)。另外，當(dāng)磁鐵132在孔部 131A內(nèi)向徑向內(nèi)側(cè)偏離時，根據(jù)粘貼劑的填充率，有時磁鐵132會由于轉(zhuǎn) 子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力而產(chǎn)生彎曲，因而在轉(zhuǎn)子芯131上會產(chǎn)生局部性的 大的應(yīng)力。與此相對，通過如上所述從位于轉(zhuǎn)子芯131的徑向內(nèi)側(cè)的磁鐵 的中央部處的入口 1330注入樹脂部133，能夠在注入樹脂時將磁鐵132穩(wěn) 定地向轉(zhuǎn)子芯131的徑向外側(cè)推壓，從而解決了上述問題。
另外，在轉(zhuǎn)子130中，孔部131A在與位于徑向外側(cè)(箭頭DR1的方 向)的磁鐵132的角部相對的部分上具有促進填充部133的繞轉(zhuǎn)進入的外 側(cè)擴寬部1310A、 1310B，在與位于徑向內(nèi)側(cè)(箭頭DR2的方向)的磁鐵 132的角部相對的部分上具有促進填充部133的繞轉(zhuǎn)進入的內(nèi)側(cè)擴寬部 1310C、 1310D。
如上所述，在從磁鐵的徑向內(nèi)側(cè)注入樹脂部133的情況下，樹脂最難 繞轉(zhuǎn)進入到磁鐵的徑向外側(cè)的角部。因此，通過在該部分設(shè)置外側(cè)擴寬部 1310A、 1310B,即使除了孔部131A以外不再設(shè)置用于注入樹脂的孔部， 也能夠有效地促進樹脂部的繞轉(zhuǎn)進入。
如圖4所示，轉(zhuǎn)子131通過層積鐵或鐵合金等的板狀的磁性體而構(gòu) 成。上述層積鋼板的鉚接部1310和殘存在填充部的注入部處的樹脂、即 入口 1330從轉(zhuǎn)子芯131的軸向上的端面突出。而且，在轉(zhuǎn)子芯131的軸向 上的端面上設(shè)置有端蓋134。在端蓋134上形成有用于避免與鉚接部1310 和入口 1330相干涉的槽部1340。這里，靠近(大致同心圓狀)設(shè)置鉚接 部1310和入口 1330，以使得可以通過共同的槽部1340來避免與端蓋相干 涉。由此，由于能夠在不過度地增大槽部1340的情況下將鉚接部1310和 入口 1330 —起容納在槽部1340內(nèi)，因此能夠在抑制轉(zhuǎn)子芯131與端蓋 134之間的表面壓力過度增大的同時避免端蓋134與鉚接部1310和入口 1330的干涉。而且，槽部1340的寬度(L2)優(yōu)選為轉(zhuǎn)子芯131的寬度 (Ll)的15%以下(更加優(yōu)選為10%以下)。通過設(shè)置如上所述的槽部
1340，端蓋134的表面壓力稍微變大，轉(zhuǎn)子芯131的軸向上的端面的平面 度提高。
在上述例子中說明了在孔部131A的開口中的、與位于轉(zhuǎn)子芯131的 徑向內(nèi)側(cè)的磁鐵的邊的中央部相對的部分上設(shè)置入口 1330的例子，但入 口 1330也可以設(shè)置在與位于轉(zhuǎn)子芯131的徑向外側(cè)的磁鐵的邊的中央部 相對的部分上。此外，在上述例子中說明了設(shè)置有外側(cè)擴寬部1310A、 1310B、以及內(nèi)側(cè)擴寬部1310C、 1310D的例子，但也可以僅設(shè)置外側(cè)擴 寬部1310A和1310B或內(nèi)側(cè)擴寬部1310C和1310D。
關(guān)于上述內(nèi)容，如果換句話說則如下所述。即，本實施方式中的轉(zhuǎn)子 130固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸120上，其包括轉(zhuǎn)子芯131，具有在周向上排列 的多個孔部131A;磁鐵132，分別插入在多個孔部131A中；以及填充部 133，注入在孔部131A內(nèi)。填充部133被從孔部131A的開口中的、與磁 鐵132的寬度方向上的中央部相對的部分注入到孔部131A。
此外，在轉(zhuǎn)子130中，孔部131A在與磁鐵132的以下角部相對的部 分上具有促進填充部133的繞轉(zhuǎn)進入的外側(cè)擴寬部1310A、 1310B，所述 角部位于填充部133的注入位置的徑向上的相反側(cè)(即，徑向外側(cè))。并 且，在轉(zhuǎn)子130中，在與位于徑向內(nèi)側(cè)的磁鐵132的角部相對的部分上也 設(shè)置有促進填充部133的繞轉(zhuǎn)進入的內(nèi)側(cè)擴寬部1310C、 1310D。 S卩，在 本實施方式的轉(zhuǎn)子130中，在孔部131A中的、與磁鐵132的軸向剖面的 四個角部相對的部分設(shè)置有促進填充部133的繞轉(zhuǎn)進入的(外側(cè)/內(nèi)側(cè))擴 寬部1310A 1310D。
并且，在轉(zhuǎn)子130中，在由層積鋼板構(gòu)成的轉(zhuǎn)子芯131的軸向上的端 面上形成有作為"第一突出部"的層積鋼板的鉚接部1310和位于填充部 的注入部處并作為"第二突出部"的入口 1330，鉚接部1310和入口 1330 設(shè)置為大致同心圓狀，以使得在端蓋134上可以形成避開這些鉚接部1310 和入口 1330的共同的槽部1340。
根據(jù)本實施方式的轉(zhuǎn)子，當(dāng)注入填充部133時，磁鐵132被向填充部 133的注入位置的徑向上的相反側(cè)推壓。因此，轉(zhuǎn)子130的在周向上排列 的磁鐵132的平衡精度提高。尤其是在從與位于轉(zhuǎn)子芯131的徑向內(nèi)側(cè)的
磁鐵132的邊的中央部相對的部分注入填充部133的情況下，能夠在注入 填充部133時向徑向外側(cè)推壓磁鐵132，從而能夠使磁鐵132的徑向外側(cè) 的側(cè)面與轉(zhuǎn)子芯131均勻地接觸。結(jié)果，能夠使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時作用在磁鐵 132上的離心力更均勻地分散而傳至轉(zhuǎn)子芯131。此外，通過從孔部131A 的開口注入填充部133，不需要再設(shè)置用于注入填充部133的其它孔部， 因此能夠抑制強度的降低，提高轉(zhuǎn)子130的耐久性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子 130的小型化。
以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但應(yīng)認(rèn)為此次公開的上述實 施方式在所有的方面均僅為例示，而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由權(quán)利 要求來表示，包括與權(quán)利要求等同的含義和范圍內(nèi)的所有變更。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明例如能夠應(yīng)用于轉(zhuǎn)子和電動車輛等。
權(quán)利要求
1. 一種轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子芯(131)，固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(120)上，具有在周向上排列的多個孔部(131A)；磁鐵(132)，分別插入在多個所述孔部(131A)中；以及填充部(133)，注入在所述孔部(131A)內(nèi)；其中，所述填充部(133)被從所述孔部(131A)的開口中的、與所述磁鐵(132)的寬度方向上的中央部相對的部分(1330)注入到所述孔部(131A)中。
2. 如權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子，其中，所述孔部(131A)在與所述磁鐵(132) 的角部相對的部分具有促進所述填充部(133)的繞轉(zhuǎn)進入的擴寬 部(1310A 1310D)。
3. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其中，所述填充部(133)被從與位于 所述轉(zhuǎn)子芯(131)的徑向內(nèi)側(cè)的所述磁鐵(132)的邊的中央部相對的部 分注入到所述孔部(131A)中。
4. 如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其中，所述孔部(131A)在與位于徑向 外側(cè)的所述磁鐵(132)的角部相對的部分具有促進所述填充部(133)的 繞轉(zhuǎn)進入的外側(cè)擴寬部(1310A、 1310B)。
5. 如權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子，其中，在所述孔部(131A)中的、與所 述磁鐵(132)的軸向剖面的四個角部相對的部分設(shè)置有促進所述填充部(133) 的繞轉(zhuǎn)進入的外側(cè)擴寬部(1310A、 1310B)和內(nèi)側(cè)擴寬部 (1310C、 1310D)。
6. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其中，還包括設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子芯(131)的軸向上的端面上的端蓋(134)， 所述轉(zhuǎn)子芯(131)由層積鋼板構(gòu)成，在所述軸向上的端面上形成有位于所述層積鋼板的鉚接部處的第一突 起部(1310)和位于所述填充部(133)的注入部處的第二突起部 (1330)， 所述第一突起部和第二突起部(1310、 1330)設(shè)置為大致同心圓狀，以使得能夠在所述端蓋(134)上形成避開該第一突起部和第二突起部 (1310、 1330)的共同的槽部(1340)。
7. —種電動車輛，包括權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子芯(131)，固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，具有在周向上排列的多個孔部(131A)；磁鐵(132)，分別插入在多個孔部(131A)中；以及填充部(133)，注入在孔部(131A)內(nèi)；其中，填充部(133)被從孔部(131A)的開口中的、與磁鐵(132)的寬度方向上的中央部相對的入(1330)注入到孔部(131A)中。
文檔編號H02K1/27GK101390273SQ20078000683
公開日2009年3月18日 申請日期2007年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者上田和敏, 天野克己, 春野健太郎, 渡邊敦, 福丸健一郎, 福本崇, 竹內(nèi)健登 申請人:豐田自動車株式會社;株式會社三井高科技