转子以及具有该转子的旋转电机制造技术

马达包括：旋转轴（５８），在周面上形成有键槽（５８ａ）；转子芯，具有通孔（２０ａ）和键部（４２），通孔（２０ａ）能够接纳旋转轴（５８），键部（４２）形成在限定出通孔（２０ａ）的转子芯（２０）的内表面上，并能够与键槽（５８ａ）相嵌合；以及应力缓和槽（４０、１４０），形成在限定出通孔（２０ａ）的转子芯的内表面中的、与键部（４２）相邻的位置，并按照从旋转轴（５８）的周面离开的方式凹陷；其中，通孔（２０ａ）的内表面形成为圆弧状，应力缓和槽（４０、１４０）的内表面中的、位于径向外侧的应力缓和槽（４０、１４０）的底面（Ｒ１、Ｒ１１）具有圆弧部，该圆弧部以限定出通孔（２０ａ）的中心（１０１）为中心。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及转子以及具有该转子的旋转电机，特别是涉及形成在转子芯上的键部件与旋转轴的键槽相嵌合的转子以及具有该转子的旋转电机。
技术介绍
以往，如日本专利文献特开昭61 — 102140号公报中所提出的那样提出了关于旋转电机的转子中的转子芯与旋转轴的嵌合方法的各种方案。例如，在日本专利文献特开2004—32943号公报所记载的转子中，具有在转子的内壁上朝向转子中心延伸的键部件和形成在轴的外壁上的键槽，键槽和键部件被形成为在两者相嵌合的过程中允许一者相对于另一者在周向上旋转。在该转子中，减小了在使转子芯与旋转轴相嵌合时在转子芯与旋转轴之间产生的应力。另外，日本专利文献特开2006_217770号公报所记载的转子包括通过层叠形成有通孔的多个薄钢板而形成的转子芯和被压入到在该转子芯的中央形成的嵌入孔中的轴。形成薄钢板的通孔，并按照这些通孔的小径部和大径部在轴向上交替配置的方式层叠上述薄钢板来形成上述转子芯。并且，在转子芯的嵌入孔中压入在外周面上形成了凹凸部的轴而构成了马达的转子。但是，在上述日本专利文献特开2004—32943号公报所记载的以往的转子中，当转子芯与轴一体地旋转时，应力集中在键部件上，导致产生铁损问题。另外，在其他的日本专利文献特开2006—217770号公报和特开昭61一 102140号公报中，没有关于在转子芯与轴一体地旋转时应力集中在键部件上并导致产生铁损问题的任何记载，另外也没有给出 示的任何记载。这里，为了抑制应力集中在键部件上，例如考虑了以下方法在转子芯的表面中的、与键部件相邻的位置处形成按照从旋转轴的表面离开的方式凹陷的槽部，由此抑制了在键部件与键槽之间产生大的应力。但是，即使在形成这样的槽部的情况下，根据槽部的形状的不同，有时力矩也会集中在限定出槽部的转子芯的内表面的局部并会产生铁损问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种在转子芯和轴一体地旋转时抑制了大的应力集中在转子芯的局部或力矩集中在转子芯的局部并抑制了铁损的转子和旋转电机。本专利技术的转子包括旋转轴，在周面上形成有凹部；转子芯，具有孔部和突出部，所述孔部能够接纳所述旋转轴，所述突出部形成在限定出所述孔部的所述转子芯的内表面上，并能够与所述凹部相嵌合。另外，该转子包括应力缓和槽，该应力缓和槽形成在限定出所述孔部的所述转子芯的内表面中的、与所述突出部相邻的位置，并按照从所述旋转轴的周面离开的方式凹陷。并且，限定出所述孔部的所述转子芯的内表面形成为圆弧状，限定出所述应力缓和槽的所述转子芯的内表面中的、位于所述转子芯的径向外侧的所述应力缓和槽的底面具有圆弧部，该圆弧部以限定出所述孔部的内表面的中心为中心。优选的是所述应力缓和槽具有第一内侧面和第二内侧面，所述第一内侧面与所述突出部的侧面相连设置，所述第二内侧面在周向上与所述第一内侧面相对，该第二内侧面具有侧壁圆弧部和相连设置壁部，所述侧壁圆弧部与所述底面相连设置，所述相连设置壁部使所述侧壁圆弧部与限定出所述孔部的所述转子芯的内周面相连，所述相连设置壁部沿所述转子芯的径向延伸。优选的是所述应力缓和槽形成在位于所述突出部的两侧的所述转子芯的内表面上。本专利技术的旋转电机具有上述转子。根据本专利技术的转子和旋转电机，能够抑制在转子芯和轴一体地旋转时大的应力集中在转子芯的局部或力矩集中在转子芯的局部，并能够抑制铁损。此外，也可以适当地组合上述构成方式中的两个以上的构成方式。附图说明图1是示意性地表示安装在混合动力车辆上的马达的截面图；图2是沿图1的II一II线截取的定子的端面图3是沿图i的ni—m线截取的马达的截面图4是表示转子芯和轴的配合部分的截面图5是详细地表示应力缓和槽及其周围的结构的示意图6是表示在具有图5所示的应力缓和槽的转子芯上产生的应力分布的仿真结果；图7是将图4所示的应力缓和槽的开口角度作为横轴、将在转子芯上产生的应力作为纵轴的坐标图，是表示了在使开口角度改变时在上述图中所示的应力缓和槽的内表面上产生的应力的坐标图8是表示关于应力缓和槽的形状的变形例的截面图；图9是表示在限定出图8所示的应力缓和槽的转子芯上产生的应力分布的仿真结果。具体实施例方式使用图1至图9来说明本实施方式的转子和旋转电机。对同一构成部件标注相同的标号，有时省略相关的说明。图1是示意性地表示安装在混合动力车辆上的马达的截面图。图中的安装有马达的混合动力车辆将汽油发动机或柴油发动机等内燃机和能够进行充放电的二次电池(蓄电池)作为动力源。参照图l，马达(旋转电机)IOO包括IPM转子IO和设置在IPM转子10的外周上的定子50。 IPM转子IO具有以中心轴101为中心而旋转的旋转轴58。IPM转子10包括转子芯20、埋设在转子芯20中的永久磁铁31、相对于转子芯20保持永久磁铁31的未图示的保持部件。转子芯20具有沿中心轴IOI呈圆筒状延伸的形状。转子芯20包括在中心轴101的轴向上层叠的多个电磁钢板21。定子50包括定子铁心55和巻绕在定子铁心55上的线圈51。定子铁心55包括沿中心轴101的轴向层叠的多个电磁钢板52。转子芯20和定子铁心55不限于电磁钢板，例如也可以由压粉磁芯等磁性材料形成。线圈51通过三相电缆60与控制装置70电连接。三相电缆60包括U相电缆61、 V相电缆62、以及W相电缆63。线圈51包括U相线圈、V相线圈、以及W相线圈，在这三个线圈的端子上分别连接有U相电缆61、 V相电缆62、 W相电缆63。从安装在混合动力车辆上的ECU (Electrical Control Unit,电子控制单元)80向控制装置70发送马达IOO应输出的转矩指令值。控制装置70生成用于输出由所述转矩指令值指定的转矩的马达控制电流，并将该马达控制电流经由三相电缆60提供给线圈51 。图2是沿图1的II一II线截取的定子的端面图。在图中，示意性地表示了马达的绕线构造。参照图1和图2，定子铁心55具有沿中心轴101呈圆筒状延伸的形状。定子铁心55在内周面上包括以中心轴101为中心并排列在其周向上的多个齿l。在本实施方式中，定子铁心55具有4S个齿1。线圈51包括构成U相线圈的线圈510 517、构成V相线圈的线圈520 527、以及构成W相线圈的线圈530 537。线圈510 517、 520 527、 530 537分别巻绕在多个齿1上，所述多个齿1在周向上连续。线圈510 517配置在最外周。线圈520 527在线圈510 517的内侧分别配置在相对于线圈510 517在周向上错开固定的相位的位置。线圈530 537在线圈520 527的内侧分别配置在相对于线圈520 527在周向上错开固定的相位的位置。线圈510 513串联连接，其一端为端子U1，另一端为中性点UN1。线圈514 517串联连接，其一端为端子U2，另一端为中性点UN2。线圈520 523串联连接，其一端为端子Vi，另一端为中性点VN1。线圈524 527串联连接，其一端为端子V2，另一端为中性点VN2。线圈530 533串联连接，其一端为端子Wl，另一端为中性点WN1。线圈534 537串联连接，其一端为端子W2，另一端为中性点職2。中性点UN1、 UN2、 VN1、 VN2、 WN1、 WN2与同一点连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子，包括：　旋转轴（５８），在周面上形成有凹部（５８ａ）；　转子芯（２０），具有孔部（２０ａ）和突出部（４２），所述孔部（２０ａ）能够接纳所述旋转轴（５８），所述突出部（４２）形成在限定出所述孔部（２０ａ）的所述转子芯（２ ０）的内表面上，并能够与所述凹部（５８ａ）相嵌合；以及　应力缓和槽（４０、１４０），形成在限定出所述孔部（２０ａ）的所述转子芯（２０）的内表面中的、与所述突出部（４２）相邻的位置，并按照从所述旋转轴（５８）的周面离开的方式凹陷；　 　其中，限定出所述孔部（２０ａ）的所述转子芯（２０）的内表面形成为圆弧状，　限定出所述应力缓和槽（４０、１４０）的所述转子芯（２０）的内表面中的、位于所述转子芯（２０）的径向外侧的所述应力缓和槽（４０、１４０）的底面（Ｒ１、Ｒ２）具有 圆弧部，该圆弧部以限定出所述孔部（２０ａ）的内表面的中心为中心。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：付国望，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]