旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安裝在諸如混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛之類的車輛上的、例如用作馬達(dá)或發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，作為一種安裝在車輛中并用于車輛的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，已知的是具有在轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌入有永磁體的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)場型同步馬達(dá)(下文中簡稱為IPM馬達(dá))。
[0003]因?yàn)镮PM馬達(dá)由于既可以利用因轉(zhuǎn)子的磁化引起的磁阻轉(zhuǎn)矩又可以利用因永磁體的磁化引起的轉(zhuǎn)矩而是高效的，所以IPM馬達(dá)優(yōu)選地用于混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛。
[0004]這種IPM馬達(dá)包括起到電樞功能的定子和起到磁場功能的、設(shè)置成沿徑向方向面向定子的轉(zhuǎn)子。
[0005]在日本特許申請公報(bào)N0.2-294241中公開了一種轉(zhuǎn)子，其中，該轉(zhuǎn)子配備有軸(旋轉(zhuǎn)軸)和轉(zhuǎn)子芯，該軸具有通過對軸的外周表面進(jìn)行滾花加工而形成的滾花部，該轉(zhuǎn)子芯具有配合并固定至軸的滾花部的配合凹部。
[0006]附帶地，在上述IPM馬達(dá)中，轉(zhuǎn)子芯由于轉(zhuǎn)子芯的芯損耗以及永磁體的渦流損耗而產(chǎn)生熱量。
[0007]然而，作為在上述公報(bào)N0.2-294241中公開的轉(zhuǎn)子，當(dāng)軸的滾花部通過壓配合而配合到轉(zhuǎn)子芯的配合凹部中時(shí)，軸和轉(zhuǎn)子芯僅在滾花部的末端處接觸。
[0008]因此，由于轉(zhuǎn)子芯的熱量是通過形成在軸的滾花部與轉(zhuǎn)子芯的配合凹部的內(nèi)壁之間的間隙中的空氣傳遞至軸的，因此熱輻射性能較低。
[0009]如果轉(zhuǎn)子芯的熱輻射性能較低，則導(dǎo)致磁體退磁、次級(jí)導(dǎo)體的強(qiáng)度下降、或軸承咬死(seizure)。
[0010]此外，當(dāng)為了增加軸與轉(zhuǎn)子芯之間的接觸面積而擴(kuò)大滾花部中的接合部時(shí)，需要增大使軸進(jìn)入到轉(zhuǎn)子芯的配合凹部中的壓配合力，從而生產(chǎn)率會(huì)變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是鑒于以上提到的問題而做出的，并且本發(fā)明的目的是提供如下的一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子能夠改善轉(zhuǎn)子芯的熱輻射性能。
[0012]在根據(jù)第一方面的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括軸和轉(zhuǎn)子芯，其中，軸具有通過對軸的外周表面進(jìn)行滾花加工而形成的滾花部，轉(zhuǎn)子芯具有配合并固定至軸的滾花部的配合凹部。
[0013]軸包括小直徑部和凸緣部，該小直徑部的直徑小于滾花部的直徑，該小直徑部形成在滾花部的近端，凸緣部形成在滾花部的遠(yuǎn)端。
[0014]轉(zhuǎn)子芯包括小直徑孔，該小直徑孔的直徑小于配合凹部的直徑，該小直徑孔形成在配合凹部的近端。
[0015]當(dāng)配合凹部配合到軸的滾花部中時(shí)，轉(zhuǎn)子芯的遠(yuǎn)端的端面抵靠凸緣部，而形成在配合凹部與小直徑孔之間的階梯形表面處于與形成在滾花部與小直徑部之間的階梯形表面接觸的狀態(tài)。
[0016]在形成于軸的滾花部與轉(zhuǎn)子芯的配合凹部的內(nèi)壁之間的間隙中密封有填料。
[0017]本發(fā)明中所使用的填料可以是相比空氣具有更高的熱導(dǎo)率的任何東西。
[0018]可適當(dāng)?shù)夭捎美缰T如機(jī)油、沖壓油、液態(tài)石蠟之類的潤滑油或者諸如硅潤滑脂或氟潤滑脂之類的潤滑脂來作為填料。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，填料被密封在形成于軸的滾花部與轉(zhuǎn)子芯的配合凹部的內(nèi)壁之間的間隙(下文中也被稱為滾花部間隙)中。
[0020]因此，由于因轉(zhuǎn)子芯的芯損耗以及永磁體的渦流損耗而在轉(zhuǎn)子芯中產(chǎn)生的熱量可以通過密封在滾花部間隙中的填料而容易地傳遞至軸，因此可以改善轉(zhuǎn)子芯的熱輻射性會(huì)K。
[0021]另外，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)轉(zhuǎn)子芯的配合凹部配合到軸的滾花部上時(shí)，轉(zhuǎn)子芯的遠(yuǎn)端的端面抵靠凸緣部，而形成在配合凹部與小直徑孔之間的階梯形表面與形成在滾花部與小直徑部之間的階梯形表面接觸。
[0022]因此，將填料密封到滾花部間隙中可以容易地通過在將填料施加到軸的滾花部上之后將軸壓配合到轉(zhuǎn)子芯中來實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0023]在附圖中:
[0024]圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的沿著軸向方向的剖視圖；
[0025]圖2示出了以平面的方式展開的沿圖1中的線I1-1I截取的一部分的橫截面的展開視圖；以及
[0026]圖3示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的沿著軸向方向的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下文中將參照附圖來具體描述根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的實(shí)施方式。
[0028]【第一實(shí)施方式】
[0029]將參照圖1和圖2來描述根據(jù)第一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。
[0030]第一實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子I例如意在用作車輛用的諸如馬達(dá)之類的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并且轉(zhuǎn)子I可旋轉(zhuǎn)地容置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的殼體中的定子(未示出)內(nèi)。
[0031]如圖1所示，轉(zhuǎn)子I包括軸10和轉(zhuǎn)子芯20。軸具有通過對軸10的外周表面進(jìn)行滾花加工而形成的滾花部11。轉(zhuǎn)子芯20具有配合并固定至軸10的滾花部11的配合凹部
21ο
[0032]軸10是由以實(shí)心的長軸形狀形成的鐵基金屬制成的。
[0033]滾花部11是通過對軸10的軸向方向上的中央部分的外周表面進(jìn)行滾花加工而形成的。
[0034]滾花部11 (軸10的)的近端(圖1中的左側(cè))具有小直徑部12，小直徑部12相比滾花部11具有更小的直徑。
[0035]在滾花部11與小直徑部12之間形成了階梯形表面13。
[0036]此外，小直徑部12的近端(圖1中的左側(cè))具有最小直徑部14，最小直徑部14相比小直徑部12具有更小的直徑。
[0037]另外，滾花部11的遠(yuǎn)端(圖1中的右側(cè))具有環(huán)形凸緣部15，環(huán)形凸緣部15相比滾花部11具有更大的外徑。
[0038]因而，滾花部11設(shè)置在軸10的小直徑部12與凸緣部15之間。
[0039]轉(zhuǎn)子芯20是通過沿軸向方向?qū)Χ鄠€(gè)鋼板20a進(jìn)行層疊并且通過壓接來進(jìn)行連接和固定而形成為圓筒形形狀的，所述多個(gè)鋼板20a通過沖壓而形成為預(yù)定環(huán)形形狀。
[0040]配合并固定至軸10的滾花部11的配合凹部21設(shè)置在除了沿軸向方向貫通的內(nèi)孔的軸向端部(圖1中的左端)之外的轉(zhuǎn)子芯20中。
[0041]配合凹部21的內(nèi)徑略微小于滾花部11的外徑。
[0042]因而，滾花部11的突出的末端與配合凹部21的內(nèi)壁按壓接觸并接合，從而防止了軸10和轉(zhuǎn)子芯20沿旋轉(zhuǎn)方向相對移位。
[0043]配合凹部21的近端(圖1中的左側(cè))具有小直徑孔22，小直徑孔22相比配合凹部21具有更小的直徑。
[0044]在配合凹部21與小直徑孔22之間形成了階梯形表面23。
[0045]小直徑孔22的直徑是比軸10的小直徑部12的直徑更大的預(yù)定寬度。
[0046]因而，在小直徑孔22的內(nèi)壁與小直徑部12的外周表面之間形成了預(yù)定間隙S。
[0047]應(yīng)當(dāng)指出的是，轉(zhuǎn)子芯20的外徑從近端到第二端是大致恒定的。
[0048]轉(zhuǎn)子芯20從軸10的近端通過對配合凹部21進(jìn)行壓配合而配合并固定至滾花部11的外側(cè)。
[0049]此時(shí)，轉(zhuǎn)子芯20的遠(yuǎn)端的端面24抵靠(包括按壓接觸，并且同樣適用于下面)凸緣部15，而形成在配合凹部21與小直徑孔22之間的階梯形表面23處于與形成在滾花部11與小直徑部12之間的階梯形表面13接觸的狀態(tài)。
[0050]因此，如圖2所示，填料28被密封在形成于軸10的滾花部11與轉(zhuǎn)子芯20的配合凹部21的內(nèi)壁之間的間隙(滾花部間隙)中。
[0051]填料28剛好在將軸10的滾花部11壓配合到轉(zhuǎn)子芯20的配合凹部21中之前被施加到滾花部11的表面上。
[0052]在第一實(shí)施方式中，例如采用從機(jī)油、沖壓油(press oil)、液態(tài)石錯(cuò)或其他適當(dāng)?shù)挠椭羞x擇的潤滑油來作為填料28。
[0053]因而，由于在將軸10的滾花部11壓配合到轉(zhuǎn)子芯20的配合凹部21中時(shí)的潤滑能力被改善，因此可以降低壓配合負(fù)載并實(shí)現(xiàn)改善的生產(chǎn)制造。
[0054]沿軸向方向延伸的多個(gè)磁體容置孔25 (第一實(shí)施方式中為8個(gè))以其間具有預(yù)定間隔的方式沿周向方向形成在轉(zhuǎn)子芯20的外周中。
[0055]單個(gè)永磁體26被嵌入到每個(gè)磁體容置孔25中，使得磁極的多個(gè)極性在周向方向上交替地不同(第一實(shí)施方式中為8個(gè)極(N極:4個(gè)，S極:4個(gè)))。
[0056]密封在滾花部間隙中的上述填料28的沸點(diǎn)高于容置在轉(zhuǎn)子芯20的磁體容置孔25中的永