CN116896240A - 转子的制造方法以及转子 - Google Patents

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松田和敏
本田武
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Abstract

本发明提供转子的制造方法以及转子,该转子的制造方法用于制造转子,该转子设于电动机,且具备:转轴,其以中心轴线为中心沿轴向延伸;转子铁芯,其具有由沿轴向排列的多层第一板构成的多个铁芯片部,且固定于所述转轴的外周面;以及间隔铁芯,其配置于沿轴向相邻的所述转子铁芯彼此之间,包围所述转轴,且由沿轴向排列的多层第二板构成。该转子的制造方法具有以下工序:从共通的电磁钢板冲裁所述铁芯片部的所述第一板和所述间隔铁芯的所述第二板;以所述间隔铁芯介于在轴向上相邻的所述铁芯片部彼此之间的顺序进行层叠;以及使层叠的多个板彼此在轴向上紧密接触。冲裁所述第二板的电磁钢板是冲裁所述第一板的所述电磁钢板。

Description

转子的制造方法以及转子
技术领域
本发明涉及转子的制造方法以及转子。
背景技术
已知一种旋转电机,其在转子轴设置有被供给制冷剂的制冷剂流路和将制冷剂供给至转子铁芯的制冷剂供给部。例如,在专利文献1中记载了一种旋转电机,其具备作为制冷剂分配板的间隔铁芯,该间隔铁芯设有连接转子轴的制冷剂供给部和在转子铁芯的内部沿轴向延伸的多个铁芯内流路的连接流路,且使用了绝缘材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-161750号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述那样的旋转电机中,间隔铁芯使用例如不锈钢、铝合金等非磁性体的金属材料,因此在制造时需要与由电磁钢板构成的转子铁芯使用不同的冲压机制造,存在制造成本增大的问题。
鉴于上述情况,本发明的目的之一在于,提供一种能够降低转子的制造成本的转子的制造方法以及转子。
用于解决课题的方案
本发明的一个方案为转子的制造方法,其用于制造转子,该转子设于电动机,且具备:转轴,其以中心轴线为中心沿轴向延伸;转子铁芯,其具有由沿轴向排列的多层第一板构成的多个铁芯片部,且固定于所述转轴的外周面;以及间隔铁芯,其配置于沿轴向相邻的所述转子铁芯彼此之间,包围所述转轴,且由沿轴向排列的多层第二板构成。该转子的制造方法具有以下工序:从共通的电磁钢板冲裁所述铁芯片部的所述第一板和所述间隔铁芯的所述第二板;以所述间隔铁芯介于在轴向上相邻的所述铁芯片部彼此之间的顺序进行层叠;以及使层叠的多个板彼此在轴向上紧密接触。冲裁所述第二板的电磁钢板是冲裁所述第一板的所述电磁钢板。
本发明的转子的一个方案为通过上述的转子的制造方法制造出的转子,其中,构成所述转子铁芯的所述第一板和构成所述间隔铁芯的所述第二板由同材料的电磁钢板构成。
发明效果
根据本发明的一个方案,能够降低转子的制造成本。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式的驱动装置的剖视图。
图2是表示实施方式的转子的立体图。
图3是表示实施方式的转子的剖视图,是图2中的III-III剖视图。
图4是表示实施方式的转子的一部分的剖视图。
图5是表示实施方式的转轴的一部分和间隔铁芯的立体图。
图6是表示实施方式的间隔铁芯的熔敷部的剖视图。
图7是设于实施方式的间隔铁芯的铆接部的侧视图。
图中:
10—旋转电机,20—端板,30—转子,31—转轴,32—转子铁芯,32a—外缘,32A—第一板,33a—第一轴孔部,33b—第二轴孔部,33c—开口部,36—铁芯片部,36h—磁铁孔部,37—磁铁,37f—铁芯孔部,38、38N、38S—磁极部,39—端板,40—定子,50—间隔铁芯,50A—第二板,50c—外缘,51—流路部,52—熔敷部(接合部),53—铆接部,54—板贯通孔,60—齿轮机构,100—驱动装置,J—中心轴,R1—第一距离,R2—第二距离。
具体实施方式
在以下的说明中,以实施方式的驱动装置搭载于位于水平的路面上的车辆的情况下的位置关系为基础,规定铅垂方向进行说明。即,在以下的实施方式中说明的关于铅垂方向的相对位置关系,只要至少在驱动装置搭载于位于水平的路面上的车辆的情况下满足即可。
在图面中,适当地示出XYZ坐标系作为三维正交坐标系。在XYZ坐标系中,Z轴方向是铅垂方向。+Z侧为铅垂方向上侧,-Z侧为铅垂方向下侧。在以下的说明中,将铅垂方向上侧简称为“上侧”,将铅垂方向下侧简称为“下侧”。X轴方向是与Z轴方向正交的方向,且是搭载有驱动装置的车辆的前后方向。在以下的实施方式中,+X侧是车辆的前侧,-X侧是车辆的后侧。Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向两者正交的方向,且是车辆的左右方向、即车宽方向。在以下的实施方式中,+Y侧是车辆的左侧,-Y侧是车辆的右侧。前后方向及左右方向是与铅垂方向正交的水平方向。
另外,前后方向的位置关系不限于以下的实施方式的位置关系,也可以+X侧为车辆的后侧,-X侧为车辆的前侧。在这种情况下,+Y侧是车辆的右侧,-Y侧是车辆的左侧。另外,在本说明书中,“平行的方向”也包含大致平行的方向,“正交的方向”也包含大致正交的方向。
适当图示的中心轴J是沿与铅垂方向交叉的方向延伸的假想轴。更详细而言,中心轴J沿与铅垂方向正交的Y轴方向、即车辆的左右方向延伸。在以下的说明中,只要没有特别说明,则将与中心轴J平行的方向简称为“轴向”,将以中心轴J为中心的径向简称为“径向”,将以中心轴J为中心的周向、即绕中心轴J的方向简称为“周向”。
另外,在以下的实施方式中,左侧(+Y侧)相当于“轴向一方侧”,右侧(-Y侧)相当于“轴向另一方侧”。
图1所示的本实施方式的驱动装置100是搭载于车辆并使车轴64旋转的驱动装置。搭载有驱动装置100的车辆是混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)等以电动机为动力源的车辆。如图1所示,驱动装置100具备旋转电机10、壳体80、齿轮机构60以及流路90。旋转电机10具备能够以中心轴J为中心旋转的转子30和位于转子30的径向外侧的定子40。关于旋转电机10的上述以外的结构,后面叙述。
壳体80容纳旋转电机10和齿轮机构60。壳体80具有电动机壳体81和齿轮箱82。电动机壳体81是在内部收纳转子30和定子40的壳体。电动机壳体81与齿轮箱82的右侧相连。电动机壳体81具有周壁部81a、隔壁部81b以及盖部81c。周壁部81a和隔壁部81b例如是同一单一部件的一部分。盖部81c例如与周壁部81a和隔壁部81b分体。
周壁部81a为包围中心轴J且在右侧开口的筒状。隔壁部81b与周壁部81a的左侧的端部相连。隔壁部81b在轴向上将电动机壳体81的内部和齿轮箱82的内部隔开。隔壁部81b具有将电动机壳体81的内部和齿轮箱82的内部相连的隔壁开口81d。在隔壁部81b保持有轴承34。盖部81c固定于周壁部81a的右侧的端部。盖部81c堵塞周壁部81a的右侧的开口。在盖部81c保持有轴承35。
齿轮箱82在内部收纳齿轮机构60的后述的减速装置62及差动装置63和油O。油O被储存在齿轮箱82内的下部区域。油O在后述的流路90内循环。油O被用作对旋转电机10进行冷却的制冷剂。另外,油O对于减速装置62及差动装置63被用作润滑油。作为油O,例如为了发挥制冷剂和润滑油的功能,优选使用与粘度比较低的自动变速器用润滑油(ATF:Automatic Transmission Fluid)同等的油。
齿轮机构60与旋转电机10连接,将转子30的旋转传递至车辆的车轴64。本实施方式的齿轮机构60具有与旋转电机10连接的减速装置62和与减速装置62连接的差动装置63。差动装置63具有齿圈63a。从旋转电机10输出的转矩经由减速装置62传递至齿圈63a。齿圈63a的下侧的端部浸渍于储存在齿轮箱82内的油O。通过齿圈63a旋转,油O被搅起。被搅起的油O例如作为润滑油被供给到减速装置62和差动装置63。
旋转电机10是对驱动装置100进行驱动的部分。旋转电机10例如位于齿轮机构60的右侧。在本实施方式中,旋转电机10是电动机。旋转电机10的转子30的转矩传递至齿轮机构60。转子30具有以中心轴J为中心沿轴向延伸的转轴31和固定于转轴31的外周面的转子铁芯32。如图2所示,转子30具有保持于转子铁芯32的多个磁铁37、在转子铁芯32的轴向两侧的端部分别配置的端板20、39以及间隔铁芯50。
如图1所示,转轴31能够以中心轴J为中心旋转。转轴31由轴承34、35可旋转地支撑。在本实施方式中,转轴31是中空轴。转轴31是能够在内部流通作为制冷剂的油O的筒状。转轴31跨电动机壳体81的内部和齿轮箱82的内部延伸。转轴31的左侧的端部向齿轮箱82的内部突出。在转轴31的左侧的端部连接有减速装置62。
转轴31具有沿轴向延伸的第一轴孔部33a。第一轴孔部33a的内部由作为中空轴的转轴31的内部构成。在本实施方式中,第一轴孔部33a是转轴31沿轴向贯通的孔,在轴向两侧开口。在本实施方式中,第一轴孔部33a是以中心轴J为中心的圆形的孔。
转轴31具有与第一轴孔部33a相连的第二轴孔部33b。第二轴孔部33b是从第一轴孔部33a向径向外侧延伸并在转轴31的外周面开口的孔。在本实施方式中,第二轴孔部33b是圆形的孔。如图3及图4所示,第二轴孔部33b具有在转轴31的外周面开口的开口部33c。如图3所示,在本实施方式中,第二轴孔部33b沿周向设置有多个。多个第二轴孔部33b沿周向遍及整周等间隔地配置。在本实施方式中,第二轴孔部33b设有八个。各第二轴孔部33b的开口部33c的周向位置是在周向上相邻的后述的板贯通孔54的周向位置。
如图2所示,转子铁芯32具有沿轴向排列的多个铁芯片部36。铁芯片部36是磁性体。铁芯片部36是以中心轴J为中心的筒状,在本实施方式中是圆筒状。铁芯片部36的内周面通过压入等与转轴31的外周面固定。铁芯片部36和转轴31固定成在轴向、径向以及周向上不能相对移动。
虽然省略了图示,但铁芯片部36具有在轴向上重叠配置的多个第一板32A。第一板32A由电磁钢板构成。在轴向上层叠的第一板32A彼此也可以在径向外侧的外缘32a通过熔敷而接合。
多个铁芯片部36包括多个第一铁芯片部36A和多个第二铁芯片部36B。多个第一铁芯片部36A构成转子铁芯32中的右侧(-Y侧)的部分。在轴向上相邻的第一铁芯片部36A彼此相互接触。多个第二铁芯片部36B构成转子铁芯32中的左侧(+Y侧)的部分。在轴向上相邻的第二铁芯片部36B彼此相互接触。在多个第一铁芯片部36A与多个第二铁芯片部36B的轴向之间配置有间隔铁芯50。在本实施方式中,第一铁芯片部36A和第二铁芯片部36B各设置有四个。
多个第一铁芯片部36A配置成随着从间隔铁芯50向右侧(-Y侧)分离而向周向一方侧(+θ侧)偏移。此外,周向一方侧(+θ侧)是指周向中的从右侧(-Y侧)观察以中心轴J为中心绕顺时针前进的侧,即图2所示的箭头θ朝向的侧(+θ侧)。多个第二铁芯片部36B配置成随着从间隔铁芯50向左侧(+Y侧)分离而向周向一方侧(+θ侧)偏移。即,在本实施方式中,在间隔铁芯50的右侧排列配置的多个第一铁芯片部36A的阶梯式偏斜的扭转的方向和在间隔铁芯50的左侧排列配置的多个第二铁芯片部36B的阶梯式偏斜的扭转的方向互不相同。由此,能够得到能够降低齿槽转矩和转矩脉动等的效果。
如图3所示,转子铁芯32具有多个磁铁孔部36h。多个磁铁孔部36h例如在轴向上贯通转子铁芯32。在多个磁铁孔部36h的内部分别收纳有多个磁铁37。磁铁孔部36h内的磁铁37的固定方法没有特别限定。多个磁铁孔部36h包括一对第一磁铁孔部36c、36d和第二磁铁孔部36e。
多个磁铁37的种类没有特别限定。磁铁37例如可以是钕磁铁,也可以是铁氧体磁铁。多个磁铁37包括分别配置于一对第一磁铁孔部36c、36d的一对第一磁铁37c、37d和配置于第二磁铁孔部36e的第二磁铁37e。
在本实施方式中,一对第一磁铁孔部36c、36d、一对第一磁铁37c、37d、第二磁铁孔部36e以及第二磁铁37e在周向上隔开间隔地各设置有多个。一对第一磁铁孔部36c、36d、一对第一磁铁37c、37d、第二磁铁孔部36e以及第二磁铁37e例如各设置有八个。
转子30具有在周向上隔开间隔配置的多个磁极部38。磁极部38例如设置有八个。多个磁极部38例如沿周向遍及一周等间隔地配置。多个磁极部38包括转子铁芯32的外周面的磁极为N极的多个磁极部38N和转子铁芯32的外周面的磁极为S极的多个磁极部38S。磁极部38N和磁极部38S例如各设置有四个。四个磁极部38N和四个磁极部38S沿周向交替配置。各磁极部38的结构除了转子铁芯32的外周面的磁极不同这一点以及周向位置不同这一点,是相同的结构。
磁极部38具有磁铁37和配置有磁铁37的磁铁孔部36h。在本实施方式中,磁极部38具有一对第一磁铁孔部36c、36d、一对第一磁铁37c、37d、第二磁铁孔部36e以及第二磁铁37e各一个。
在磁极部38中,一对第一磁铁孔部36c、36d在周向上相互隔开间隔地配置。第一磁铁孔部36c和第一磁铁孔部36d在周向上夹着磁极中心线Ld配置。磁极中心线Ld是通过磁极部38的周向中心和中心轴J且沿径向延伸的假想线。磁极中心线Ld按照磁极部38设置。磁极中心线Ld在沿轴向观察时在转子30的d轴上通过。磁极中心线Ld延伸的方向是转子30的d轴方向。第一磁铁孔部36c和第一磁铁孔部36d在沿轴向观察时,相对于磁极中心线Ld线对称地配置。
从轴向观察,一对第一磁铁孔部36c、36d沿随着从径向内侧朝向径向外侧而相互在周向上分离的方向延伸。即,第一磁铁孔部36c与第一磁铁孔部36d之间的周向的距离随着从径向内侧朝向径向外侧而变大。从轴向观察,一对第一磁铁孔部36c、36d沿随着朝向径向外侧而在周向上扩展的V字形状配置。从轴向观察,配置于一对第一磁铁孔部36c、36d的一对第一磁铁37c、37d沿随着朝向径向外侧而在周向上扩展的V字形状配置。
第二磁铁孔部36e位于一对第一磁铁孔部36c、36d的径向外侧的端部彼此的周向之间。第二磁铁孔部36e例如从轴向观察时,在与径向正交的方向上以大致直线状延伸。第二磁铁孔部36e例如从轴向观察,沿与磁极中心线Ld正交的方向延伸。从轴向观察,一对第一磁铁孔部36c、36d和第二磁铁孔部36e沿▽形状配置。配置于一对第一磁铁孔部36c、36d的一对第一磁铁37c、37d和配置于第二磁铁孔部36e的第二磁铁37e从轴向观察沿▽形状配置。
转子铁芯32具有沿轴向延伸且在周向上隔开间隔配置的多个铁芯孔部37f。从轴向观察,多个铁芯孔部37f分别配置在磁极间中心线Lq上。磁极间中心线Lq是通过在周向上相邻的磁极部38彼此之间的周向中心和中心轴J且在径向上延伸的假想线。磁极间中心线Lq在沿轴向观察时在转子30的q轴上通过。磁极间中心线Lq延伸的方向是转子30的q轴方向。磁极间中心线Lq配置于每一磁极部38彼此之间。磁极中心线Ld延伸的方向和磁极间中心线Lq延伸的方向是相互交叉的方向。磁极中心线Ld和磁极间中心线Lq沿周向交替设置。如上所述,铁芯孔部37f配置于磁极间中心线Lq上,因此铁芯孔部37f的周向位置包含在周向上相邻的磁极部38彼此之间的周向的中心位置。
在本实施方式中,铁芯孔部37f的周向的尺寸随着朝向径向外侧而变小。在本实施方式中,铁芯孔部37f从轴方向观察为圆角的大致三角形。铁芯孔部37f的径向外侧部分位于在周向上相邻的磁极部38中的一方磁极部38的第一磁铁孔部36c与在周向上相邻的磁极部38中的另一方磁极部38的第一磁铁孔部36d的周向之间。铁芯孔部37f的径向内侧部分位于比磁铁孔部36h靠径向内侧。
如图4所示,铁芯孔部37f包括第一铁芯孔部37g和第二铁芯孔部37h。第一铁芯孔部37g设置于转子铁芯32中的位于比间隔铁芯50靠右侧(-Y侧)的部分。第一铁芯孔部37g沿轴向贯通位于比间隔铁芯50靠右侧的多个第一铁芯片部36A。第一铁芯孔部37g在周向上隔开间隔地配置有多个。第二铁芯孔部37h设置在转子铁芯32中的比间隔铁芯50靠左侧(+Y侧)的部分。第二铁芯孔部37h沿轴向贯通位于比间隔铁芯50靠左侧的多个第二铁芯片部36B。第二铁芯孔部37h在周向上隔开间隔地配置有多个。各第一铁芯孔部37g和各第二铁芯孔部37h沿轴向观察分别配置于重叠的位置。
间隔铁芯50配置于沿轴向相邻的铁芯片部36彼此之间。在本实施方式中,间隔铁芯50位于第一铁芯片部36A与第二铁芯片部36B的轴向之间。间隔铁芯50与在轴向上夹着间隔铁芯50的铁芯片部36分别接触。如图5所示,间隔铁芯50是围绕转轴31的环状。更详细地说,间隔铁芯50是以中心轴J为中心的圆环状。
间隔铁芯50具有在轴向上重叠配置的多个第二板50A。在本实施方式中,间隔铁芯50通过层叠四张第二板50A而构成。各第二板50A为板面朝向轴向的板状。构成间隔铁芯50的材料是与第一板32A相同材料的电磁钢板。四张第二板50A彼此以在轴向上紧密接触的状态配置。第二板50A所使用的电磁钢板的厚度t与第一板32A相同,例如使用0.5mm的电磁钢板。在第二板50A为0.5mm的情况下,层叠了四张第二板50A的间隔铁芯50的厚度为2.0mm。对于间隔铁芯50而言,为了确保后述的板贯通孔54及流路部51,作为间隔铁芯50的厚度,需要为0.5mm~2.0mm,如本实施方式地设置四张0.5mm的电磁钢板。
如图4所示,在本实施方式中,间隔铁芯50的外径比转子铁芯32的外径稍小。即,从中心轴J到间隔铁芯50的外缘50c的第二距离R2比从中心轴J到转子铁芯32的外缘32a的第一距离R1短。例如,第一距离R1与第二距离R2的差h1为1mm以上。此外,间隔铁芯50的外径为转子铁芯32的外径的99%以下。
在本实施方式中,作为间隔铁芯50的左侧(+Y侧)的面的左表面50a和作为间隔铁芯50的右侧(-Y侧)的面的右表面50b分别是平坦的面。在本实施方式中,左表面50a及右表面50b是与轴向正交的面。左表面50a与位于间隔铁芯50的左侧的第二铁芯片部36B接触。右表面50b与位于间隔铁芯50的右侧的第一铁芯片部36A接触。在位于间隔铁芯50的左侧的第二铁芯片部36B与左表面50a的轴向之间未设置间隙。在位于间隔铁芯50的右侧的第一铁芯片部36A与右表面50b的轴向之间未设置间隙。
如图3所示,间隔铁芯50相对于所有磁铁孔部36c、36d、36e覆盖开口的至少一部分。间隔铁芯50具有:从轴向观察与铁芯孔部37f重叠的多个板贯通孔54;以及将第二轴孔部33b和板贯通孔54相连的流路部51。如图5所示,多个板贯通孔54和多个流路部51在轴向上贯通间隔铁芯50。多个板贯通孔54和多个流路部51在周向上隔开间隔配置。更详细地说,多个板贯通孔54和多个流路部51沿周向遍及一周等间隔地配置。如图3所示,多个板贯通孔54和多个流路部51沿轴向观察分别配置于与磁极间中心线Lq重叠的位置。板贯通孔54及流路部51的周向位置包括在周向上相邻的磁极部38彼此之间的周向的中心位置。各流路部51配置为相对于各第二轴孔部33b的开口部33c在周向上一致,且相对于开口部33c正在径向内侧对置。即,板贯通孔54及流路部51与在周向上一致的第二轴孔部33b连通。
如图5所示,沿轴向观察,多个板贯通孔54与多个铁芯孔部37f分别重叠。在本实施方式中,沿轴向观察,各板贯通孔54比铁芯孔部37f大。沿轴向观察,板贯通孔54是除了铁芯孔部37f的径向外侧的一部分外与铁芯孔部37f不重叠的大致矩形状。在本实施方式中,板贯通孔54的径向内侧的内缘54a整体从铁芯孔部37f的内缘向径向内侧分离配置。板贯通孔54的径向外侧的外缘54b与铁芯孔部37f的外端重叠配置。板贯通孔54的在周向上对置的侧缘54c整体从铁芯孔部37f的侧缘向周向外侧分离配置。在本实施方式中,板贯通孔54的周向的尺寸比在周向上相邻的板贯通孔54彼此之间的周向的距离小。
板贯通孔54的一对侧缘54c的径向的内端彼此与内缘54a相连,一对侧缘54c的径向的外端彼此与外缘54b相连而形成矩形状。成为板贯通孔54的圆角。多个板贯通孔54与多个铁芯孔部37f分别在轴向上连接。
如图3及图5所示,间隔铁芯50具有嵌合凸部55。嵌合凸部55设置在间隔铁芯50的径向内缘。嵌合凸部55向径向内侧突出。嵌合凸部55嵌合于设置于转轴31的外周面的嵌合凹部31a。由此,间隔铁芯50相对于转轴31在周向上被定位。嵌合凹部31a沿轴向延伸。嵌合凸部55和嵌合凹部31a夹着中心轴J各设置一对。
如图4及图6所示,沿轴向层叠的第二板50A彼此通过在径向外侧的外缘50c焊接而在轴向上接合。将第二板50A彼此接合的熔敷部52(接合部)在轴向上连续地延伸。熔敷部52是沿周向在四个部位均等的位置。
如图7所示,也可以在多个第二板50A设置铆接部53,该铆接部53在轴向上被铆接,将在轴向上层叠的第二板50A彼此在周向上不能旋转地定位。铆接部53只要是除了第二板50A的中心轴J的面内,位置就没有限定。各第二板50A的铆接部53设于从轴向观察重叠的位置。即,通过将多个第二板50A的铆接部53彼此嵌合,能够在周向上定位,能够提高组装的作业效率。
在从上方对在基台57上沿上下方向配置的多个第二板50A进行铆接的情况下,将第二板50A的铆接位置配置在与设置于基台57的开口部57a同轴的位置。于是,通过从多个第二板50A的上方将铆接部件向下方(箭头P)按入,能够设置铆接部53。另外,也可以取代基台57而在最下层的第二板50A设置开口部,进行铆接。
如图1所示,定子40在径向上与转子30隔着间隙对置。定子40将转子30从径向外侧遍及周向整周包围。定子40固定于电动机壳体81的内部。定子40包括定子铁芯41和线圈组件42。
定子铁芯41是围绕旋转电机10的中心轴J的环形。定子铁芯41例如通过将电磁钢板等板部件沿轴向层叠多个而构成。线圈组件42具有沿周向安装于定子铁芯41的多个线圈42c。多个线圈42c隔着未图示的绝缘体分别安装于定子铁芯41的未图示的各齿。多个线圈42c沿周向配置。线圈42c具有从定子铁芯41沿轴向突出的部分。
流路90设置在壳体80内。作为流体的油O在流路90中流动。流路90跨电动机壳体81的内部和齿轮箱82的内部而设置。流路90是贮存于齿轮箱82内的油O被供给至电动机壳体81内的旋转电机10并再次返回至齿轮箱82内的路径。在流路90设置有泵71和冷却器72。流路90具有第一流路部91、第二流路部92、第三流路部93、流体供给部70、轴内流路部95、连接流路部94、板流路部96、转子铁芯内流路部98以及导向流路部97。
第一流路部91、第二流路部92以及第三流路部93例如设置在齿轮箱82的壁部。第一流路部91将齿轮箱82的内部中的贮存有油O的部分和泵71相连。第二流路部92将泵71和冷却器72相连。第三流路部93将冷却器72和流体供给部70相连。在本实施方式中,第三流路部93与流体供给部70的左侧的端部、即流体供给部70的上游侧部分相连。
流体供给部70向定子40供给油O。在本实施方式中,流体供给部70是沿轴向延伸的管状。换言之,在本实施方式中,流体供给部70是沿轴向延伸的管。流体供给部70的轴向两端部支撑于电动机壳体81。流体供给部70的左侧的端部例如支撑于隔壁部81b。流体供给部70的右侧的端部例如支撑于盖部81c。流体供给部70位于定子40的径向外侧。在本实施方式中,流体供给部70位于定子40的上侧。
流体供给部70具有向定子40供给油O的供给口70a。在本实施方式中,供给口70a是将流入到流体供给部70内的油O的一部分向流体供给部70的外部喷射的喷射口。供给口70a由将流体供给部70的壁部从内周面至外周面贯通的孔构成。在流体供给部70设置有多个供给口70a。多个供给口70a例如在轴向或周向上相互隔开间隔地配置。
连接流路部94将流体供给部70和轴内流路部95相连。在本实施方式中,连接流路部94设置于盖部81c。轴内流路部95由中空的转轴31的内部构成。轴内流路部95沿轴向延伸。轴内流路部95跨电动机壳体81的内部和齿轮箱82的内部配置。
板流路部96将轴内流路部95和转子铁芯内流路部98相连。如图4所示,板流路部96由间隔铁芯50和位于间隔铁芯50的左侧(+Y侧)的铁芯片部36(第二铁芯片部36B)构成。板流路部96的内部由板贯通孔54及流路部51构成。板流路部96经由第二轴孔部33b与轴内流路部95相连。
转子铁芯内流路部98由多个铁芯孔部37f的每一个构成。即,转子铁芯内流路部98在周向上隔开间隔地设置有多个。如图1所示,转子铁芯内流路部98将板流路部96和导向流路部97相连。如图2所示,导向流路部97设于一对端板20、39的每一个。在各端板20、39,在周向上隔开间隔地设置有多个导向流路部97。各导向流路部97与各铁芯孔部37f的轴向端部分别相连。导向流路部97沿径向延伸。导向流路部97向径向外侧开口。
如图2所示,一对端板20、39由配置在转子铁芯32的轴向端部的非磁性体的金属材料构成。从中心轴J到端板20(端板39也同样)的外缘的距离比从中心轴J到转子铁芯32的外缘32a的第一距离R1短。端板20、39可以是由与转子铁芯32和间隔铁芯50同材料的电磁钢板,也可以是不同的材料。作为构成端板20、39的材料与转子铁芯32及间隔铁芯50不同的材料,例如可以举出非磁性体的铝合金等金属材料。
如图1所示,当泵71被驱动时,储存在齿轮箱82内的油O通过第一流路部91被抽取,并通过第二流路部92流入冷却器72内。流入到冷却器72内的油O在冷却器72内被冷却后,通过第三流路部93流向流体供给部70。流入到流体供给部70内的油O的一部分从供给口70a喷射而供给至定子40。流入到流体供给部70内的油O的另一部分通过连接流路部94流入轴内流路部95。
如图4所示,在轴内流路部95中流动的油O的一部分从第二轴孔部33b流入板流路部96。在板流路部96内,油O从流路部51向板贯通孔54流动。流入到板流路部96的油O从板贯通孔54流入转子铁芯内流路部98。更详细地说,流入到板流路部96的板贯通孔54的油O的一部分流入第一铁芯孔部37g的内部,该第一铁芯孔部37g设置在转子铁芯32中的位于间隔铁芯50的右侧(-Y侧)的部分。流入到板贯通孔54的油O的另一部分流入第二铁芯孔部37h的内部,该第二铁芯孔部37h设置在转子铁芯32中的位于间隔铁芯50的左侧(+Y侧)的部分。
如图1所示,流入到转子铁芯内流路部98的油O在导向流路部97中流动,并向定子40飞散。流入到轴内流路部95的油O的另一部分从转轴31的左侧的开口向齿轮箱82的内部排出,再次储存于齿轮箱82内。
从供给口70a供给到定子40的油O从定子40夺取热量,从转轴31内供给到转子30及定子40的油O从转子30及定子40夺取热量。对定子40及转子30进行了冷却的油O向下侧落下,积存在电动机壳体81内的下部区域。积存在电动机壳体81内的下部区域的油O经由设置于隔壁部81b的隔壁开口81d返回到齿轮箱82内。如上所述,流路90将储存在齿轮箱82内的油O供给至转子30及定子40。
接着,对转子30的制造方法进行说明。首先,在第一工序中,使用电磁钢板用的冲压机,从共通的电磁钢板冲裁铁芯片部36的第一板32A和间隔铁芯50的第二板50A。铁芯片部36和间隔铁芯50分别内径相同,因此能够使用相同的模具采用同一的工序。在本实施方式中,铁芯片部36和间隔铁芯50的外径不同,因此使用不同的模具,因此按照外径对第一板32A和第二板50A进行模切的工序分别为不同的工序。另外,在铁芯片部36和间隔铁芯50为同一外径的情况下,能够使用共通的模具通过同一工序进行模切。这样,在第一板32A和第二板50A的内径和外径相同的情况下,能够减少工序。此时,冲裁第二板50A的电磁钢板使用冲裁第一板32A的电磁钢板。即,从同一电磁钢板模切第一板32A和第二板50A。另外,在第一板32A和第二板50A的模切前,先行执行设于各板32A、50A的流路、磁铁孔部36h或上述铆接部53等。
接着,如图4所示,在第二工序中,将模切出的多个第一板32A和多个第二板50A按照间隔铁芯50介于在轴向上相邻的铁芯片部36A、36B彼此之间的顺序层叠。
接着,在第三工序中,使层叠的多个板32A、50A彼此在轴向上紧密接触。在使板32A、50A彼此紧密接触的工序中,例如使用螺纹部件。即,在层叠了预定数量的第一板32A和第二板50A的状态下,从轴向的端部沿轴向拧入螺纹部件,从而能够使板32A、50A彼此在轴向上沿相互接近的方向紧密接触。
然后,在第四工序中,将紧密接触的多个第一板32A及第二板50A彼此在轴向上接合。轴向的接合方法除了上述的焊接,还通过粘接剂的粘接或铆接将各板32A、50A彼此在层叠的状态下沿轴向接合。另外,也可以省略该板32A、50A彼此的接合工序。总之,在上述的紧密接触工序中,只要板32A、50A彼此在接触面以使制冷剂不流出的方式以液密的状态紧密接触即可,也可以省略接合工序。
另外,在第四工序的接合工序中,也可以是,在将在轴向上设置在间隔铁芯50的两侧的转子铁芯32的铁芯片部36中的任一方铁芯片部36和间隔铁芯50先行接合后,将另一方铁芯片部36相对于间隔铁芯50的未接合的左表面50a或右表面50b接合。
然后,在使多个第一板32A和多个第二板50A彼此沿轴向紧密接触之后,在第五工序中,向转子铁芯32和间隔铁芯50彼此的铁芯部插入转轴31。通过这样的作业顺序制造转子30。
根据本实施方式,具有:从共通的电磁钢板冲裁铁芯片部36的第一板32A和间隔铁芯50的第二板50A的工序;以间隔铁芯50介于在轴向上相邻的铁芯片部36彼此之间的顺序进行层叠的工序;以及使层叠的多个板32A、50A彼此在轴向上紧密接触的工序。冲裁第二板50A的电磁钢板是冲裁第一板32A的电磁钢板。因此,转子铁芯32的第一板32A和间隔铁芯50的第二板50A由同材料的电磁钢板构成,因此在转子30的制造过程中,能够将冲裁转子铁芯32的电磁钢板和冲裁间隔铁芯50的电磁钢板从共通的电磁钢板冲裁,因此能够降低制造成本。即,在本实施方式中,无需如使用了与由电磁钢板构成的转子铁芯32不同的材料的间隔铁芯50的情况那样设置与电磁钢板用的冲压机不同的冲压机,能够降低转子30的制造成本。
另外,通过使间隔铁芯50为与转子铁芯32相同的材料,能够减小加工精度的差。因此,用于分配设置于间隔铁芯50的流路的切口的位置和构成设置于各转子铁芯32的流路的周向的位置、径向的位置容易一致,制冷剂的流动顺畅。此外,间隔铁芯50和转子铁芯32由相同的材料构成,因此能够容易地进行与转子30的制造相关的部件筹措。
根据本实施方式,板32A、50A彼此在轴向上接合。由此,板32A、50A彼此不仅在轴向上紧密接触,而且还接合。因此,能够抑制因转子30旋转时产生的离心力而在板32A、50A彼此之间产生间隙,能够抑制流路内的制冷剂从层叠面流出。
另外,板32A、50A彼此也可以在轴向上通过粘接剂粘接。在该情况下,能够抑制因转子30旋转时产生的离心力而在板32A、50A彼此之间产生间隙,能够抑制流路内的制冷剂从层叠面流出。
另外,板32A、50A也可以在轴向上通过铆接接合。在该情况下,板32A、50A彼此不仅在轴向紧密接触,而且还通过铆接接合。因此,能够抑制因转子30旋转时产生的离心力而在板32A、50A彼此之间产生间隙,能够抑制流路内的制冷剂从层叠面流出。
根据本实施方式,在将设置在间隔铁芯50的轴向两侧的铁芯片部36中的任一方铁芯片部36和间隔铁芯50接合之后,将另一方铁芯片部36相对于间隔铁芯50接合。由此,间隔铁芯50的轴向的一方(另一方的铁芯片部36侧)为开放的状态,因此能够确保用于进行将一方的铁芯片部36和间隔铁芯50接合的作业的作业空间,能够提高作业性。
根据本实施方式,板32A、50A彼此沿周向在均等的位置通过熔敷部52接合。由此,能够相对于转子30旋转时产生的离心力平衡良好地接合,能够抑制制冷剂的泄漏。
根据本实施方式,板32A、50A彼此沿周向在四个以上的部位接合。由此,能够相对于转子30旋转时产生的离心力更平衡良好地接合,能够抑制制冷剂的泄漏。
根据本实施方式,第二板50A的直径比第一板32A的直径小。由此,即使在间隔铁芯50比转子铁芯32小径的情况下,也能够使用分别不同的模具从共通的电磁钢板冲裁各个第一铁芯片部和第二铁芯片部。
根据本实施方式,将板32A、50A彼此通过向在轴向上相互接近的方向拧入螺纹部件而紧密接触。由此,能够通过沿轴向拧入螺纹部件,将板32A、50A彼此在轴向上按压而以紧密接触的状态层叠。
根据本实施方式,转子铁芯32具有分别配置有磁铁37的多个磁铁孔部36h。间隔铁芯50对所有磁铁孔部36h覆盖开口的至少一部分。由此,即使在磁铁37在磁铁孔部36h内缺损的情况下,也能够通过覆盖开口的一部分来抑制碎片从磁铁孔部36h飞散。在本实施方式中,不需要在间隔铁芯50上设置磁铁孔部36h,因此能够减少作业工序。
根据本实施方式,板32A、50A彼此通过在轴向上铆接而嵌合,在周向上被定位。由此,在将转轴31插入板32A、50A之前,利用铆接部53将各板32A、50A彼此接合并层叠,从而能够利用铆接部53将板32A、50A彼此在周向上容易地定位,能够确定流路等的位置。
根据本实施方式,在使板32A、50A彼此在轴向上紧密接触后,将转轴31插入转子铁芯32及间隔铁芯50各自的铁芯部。由此,在各板32A、50A的在周向上被定位的状态下将转轴31插入该板32A、50A,从而能够将板32A、50A相对于转轴31安装。
根据本实施方式,在通过上述的转子30的制造方法制造出的转子30中,构成转子铁芯32的第一板32A和构成间隔铁芯50的第二板50A由相同材料的电磁钢板构成。由此,能够提供起到上述的转子30的制造方法的效果的转子30。
本发明不限于上述实施方式,在本发明的技术思想的范围内,也可以采用其他的结构和其他的方法。
在上述实施例中,间隔铁芯50不限于圆形,可以是任何形状。另外,在间隔铁芯50中,也可以不是对所有的磁铁孔部36c、36d、36e覆盖开口的至少一部分的结构。
应用本发明的旋转电机不限于电动机,也可以是发电机。旋转电机的用途没有特别限定。旋转电机也可以搭载于车辆以外的设备。应用本发明的驱动装置的用途没有特别限定。驱动装置例如也可以出于使车轴旋转的用途以外的用途搭载于车辆,也可以搭载于车辆以外的设备。旋转电机以及驱动装置使用时的姿势没有特别限定。旋转电机的中心轴可以相对于与铅垂方向正交的水平方向倾斜,也可以沿铅垂方向延伸。以上,在本说明书中所以说明的结构可以在相互不矛盾的范围内适当组合。

Claims (13)

1.一种转子的制造方法,其用于制造转子,该转子设于电动机,且具备:
转轴,其以中心轴线为中心沿轴向延伸;
转子铁芯,其具有由沿轴向排列的多层第一板构成的多个铁芯片部,且固定于所述转轴的外周面;以及
间隔铁芯,其配置于沿轴向相邻的所述转子铁芯彼此之间,包围所述转轴,且由沿轴向排列的多层第二板构成,
所述转子的制造方法的特征在于,具有以下工序:
从共通的电磁钢板冲裁所述铁芯片部的所述第一板和所述间隔铁芯的所述第二板;
以所述间隔铁芯介于在轴向上相邻的所述铁芯片部彼此之间的顺序进行层叠;以及
使层叠的多个板彼此在轴向上紧密接触,
冲裁所述第二板的电磁钢板是冲裁所述第一板的所述电磁钢板。
2.根据权利要求1所述的转子的制造方法,其特征在于,
将所述多个板彼此在轴向上接合。
3.根据权利要求2所述的转子的制造方法,其特征在于,
利用粘接剂将所述多个板彼此在轴向上粘接。
4.根据权利要求2所述的转子的制造方法,其特征在于,
通过铆接将所述多个板彼此在轴向上接合。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的转子的制造方法,其特征在于,
在将设于所述间隔铁芯的轴向两侧的所述铁芯片部中的任一方铁芯片部和所述间隔铁芯接合之后,将另一方所述铁芯片部相对于所述间隔铁芯接合。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的转子的制造方法,其特征在于,
所述多个板彼此沿周向在均等的位置通过接合部接合。
7.根据权利要求6所述的转子的制造方法,其特征在于,
所述多个板彼此沿周向在四个部位以上接合。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的转子的制造方法,其特征在于,
所述第二板为比所述第一板的直径小的直径。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的转子的制造方法,其特征在于,
将所述多个板彼此通过沿在轴向上相互接近的方向拧入螺纹部件而紧密接触。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的转子的制造方法,其特征在于,
所述转子铁芯具有分别配置有磁铁的多个磁铁孔部,
所述间隔铁芯对所有的所述磁铁孔部覆盖开口的至少一部分。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的转子的制造方法,其特征在于,
所述多个板彼此在轴向上通过铆接而嵌合,且在周向上被定位。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的转子的制造方法,其特征在于,
在将所述多个板彼此沿轴向紧密接触之后,向所述转子铁芯和所述间隔铁芯各自的铁芯部插入转轴。
13.一种转子,其通过权利要求1~12中任一项所述的转子的制造方法制造出,该转子的特征在于,
构成所述转子铁芯的所述第一板和构成所述间隔铁芯的所述第二板由同材料的电磁钢板构成。
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