专利名称：：转子及其制造方法、以及电动车辆的制作方法
技术领域：
：本发明涉及转子及其制造方法、以及电动车辆，尤其涉及旋转电机所包括的转子及其制造方法、以及包括该转子的电动车辆。
背景技术：
：日本专利文献特开2002-34187号公报(专利文献1)公开了以下转子通过在设置于转子芯上的孔部与埋设于该孔部中的永久磁铁之间填充树脂部件而将永久磁铁固定在转子芯上。日本专利文献特开2005-51826号公报(专利文献2)公开了在转子芯的外周部配置多个永久磁铁并且在转子芯的轴线方向上的两个端部固定了一对端板的旋转电机的转子。要求提高旋转电机的驱动效率。因此，在从强度的角度和磁特性的角度等方面考虑而被允许的条件下，也要求转子轻量化。但是，在为了使转子芯轻量化而设置了磁铁插入用的孔部以外的孔部的情况下，转子芯的轴向端面的面积縮小，有时无法将在向磁铁插入用孔部内注入填充材料时使用的工具配置在最适合的位置上。结果，填充材料的注入效率降低，从而导致了转子的生产效率下降。对此，在专利文献1、2中，没有设置以轻量化为目的的、不注入填充材料的孔部，而且也没有公开解决在设置了轻量化用的孔部的情况下转子的生产效率降低的问题的结构。
发明内容本发明的目的在于提供一种实现了轻量化并且生产效率高的转子及其制造方法、以及包括该转子的电动车辆。本发明的转子包括转子芯，固定设置在旋转轴上，具有磁铁插入用孔部；磁铁，插入在磁铁插入用孔部中；以及填充部，注入在磁铁插入用孔部内；其中，转子芯通过在轴向上层积多个板状部件而构成，多个板状部件包括第一板状部件，具有构成磁铁插入用孔部的第一孔部和与第一孔部分别设置的第二孔部；以及第二板状部件，位于转子芯的至少一个轴向端部处，具有覆盖形成在第一板状部件上的第二孔部的部分。根据上述结构，通过在形成转子芯的板状部件上形成与构成磁铁插入用孔部的第一孔部不同的第二孔部，能够使转子芯轻量化。结果，能够提高包括该转子的旋转电机的驱动效率。这里，通过使位于转子芯的轴向端部处的第二板状部件覆盖第二孔部，能够确保转子芯的轴向端面具有宽的面积。结果，提高了形成填充部时的装置的配置的自由度。结果，由于能够有效地向磁铁插入用孔部内注入填充材料，因此转子的生产效率提高。在本发明的转子中，"填充部"是指不是通过粘接而主要是通过被填充到孔部内而将磁铁固定在转子芯上的部分。在上述转子中，优选的是第二板状部件完全覆盖形成在第一板状部件上的第二孔部。由此，能够确保转子芯的轴向端面具有更宽的面积。在上述转子中，优选的是第二板状部件设置在转子芯的轴向上的两个端部处。由此，能够防止异物流入到第二孔部内。在上述转子中，作为一个例子，填充部包括树脂。另外，在上述转子中，优选的是第二孔部设置在与位于转子芯的径向内侧的磁铁的侧面相对的位置上。另外，优选的是填充部从相对于磁铁位于转子芯的径向内侧的位置向磁铁插入用孔部内注入，磁铁插入用孔部在与位于转子芯的径向外侧的磁铁的角部相对的部分具有扩宽部。如上所述，通过在与位于转子芯的径向内侧的磁铁的侧面相对的位置上设置第二孔部，能够使第二孔部的直径较大，从而能够促进转子的轻量化。另外，通过从相对于磁铁位于转子芯的径向内侧的位置向磁铁插入用孔部内注入填充部，能够在注入填充部时将磁铁向径向外侧推压。因此，能够使磁铁的径向外侧的侧面与转子芯均匀地接触。结果，能够使转子旋转时作用在磁铁上的离心力更均匀地分散而传至转子芯，从而使转子的耐久性提高。另外，通过在磁铁插入用孔部中的、与位于转子芯的径向外侧的磁铁的角部相对的部分设置扩宽部，能够促进填充部向该部分绕转进入，从而能够使磁铁的固定强度提高。在上述转子中，优选的是填充部从磁铁插入用孔部的开口向该磁铁插入用孔部内注入。由此，不需要设置用于注入填充部的特别的孔，因此能够实现转子的小型化。结果，能够使转子轻量化。本发明的转子的制造方法包括形成多个板状部件的工序，该多个板状部件包括第一板状部件，具有构成磁铁插入用孔部的第一孔部和与第一孔部分别设置的第二孔部；以及第二板状部件，具有当与第一板状部件重叠时覆盖第二孔部的部分；按照第二板状部件位于至少一个轴向端部处的方式重叠第一板状部件和第二板状部件来形成转子芯的工序；将磁铁插入到磁铁插入用孔部内的工序；以及从第二板状部件上向磁铁插入用孔部内注入填充材料而形成填充部的工序。根据上述方法，通过在形成转子芯的板状部件上形成与构成磁铁插入用孔部的第一孔部不同的第二孔部，能够使转子芯轻量化。结果，能够提高包括该转子的旋转电机的驱动效率。这里，通过使位于转子芯的轴向端部处的第二板状部件覆盖第二孔部，能够确保转子芯的轴向端面具有宽的面积。结果，提高了形成填充部时的装置的配置的自由度。结果，由于能够有效地向磁铁插入用孔部内注入填充材料，因此转子的生产效率提高。在上述转子中，优选的是填充材料从第二板状部件上的与第二孔部重合的位置向磁铁插入用孔部的开口流动。由此，能够通过第二板状部件而有效地利用扩大了的转子芯的轴向端面的面积。本发明的电动车辆包括上述转子或者通过上述转子的制造方法而制造的转子。根据本发明，能够提供一种实现了轻量化并且生产效率高的转子及其制造方法、以及包括该转子的电动车辆。图1是简要地表示应用了本发明的一个实施方式的转子的驱动单元的构成的图；图2是本发明的一个实施方式的转子的平面图；图3是表示本发明的一个实施方式的转子中的磁铁插入部的纵向剖面图；图4是表示比较例的转子中的树脂筒设置部与轻量化用孔部的关系的平面图；图5是表示本发明的一个实施方式的转子中的轻量化用孔部的纵向剖面图；图6是表示本发明的一个实施方式的转子中的树脂筒设置部与轻量化用孔部的关系的平面图；图7是表示本发明的一个实施方式的转子中的磁铁插入部的周边的放大图；图8是表示用于形成本发明的一个实施方式的转子中的树脂部的树脂密封装置的图；图9是表示本发明的一个实施方式的转子的变形例中的轻量化用孔部的纵向剖面图；图10是表示本发明的一个实施方式的转子的其他变形例中的轻量化用孔部的纵向剖面图；图11是表示本发明的一个实施方式的转子的另一变形例的平面图；图12是说明本发明的一个实施方式的转子的制造方法的流程图。具体实施方式以下，对本发明的实施方式进行说明。对相同或相当的部分标注相同的参考标号，有时不重复其说明。在以下说明的实施方式中，当提及个数、量等时，除了有特殊的记载以外，本发明的范围不一限于该个数、量等。另外，在以下的实施方式中，各构成要素除了有特殊的记载以外，对本发明来说不一定是必须的。另外，以下当存在多个实施方式时，除了有特殊的记载以外，能够适当地组合各实施方式的特征部分从最初就是预先确定的。图1是简要地表示应用了本发明的一个实施方式的转子的驱动单元的构成的图。在图1所示的例子中，驱动单元1是装载在作为"电动车辆"的混合动力车辆上的驱动单元，其包括电动发电机100、壳体200、减速机构300、差速机构400、以及传动轴座部500。电动发电机100是具有电动机或发电机的功能的旋转电机，其包括经由轴承110而可旋转地安装在壳体200上的旋转轴120、安装在旋转轴120上的转子130、以及定子140。定子140具有定子铁心141，在定子铁心141上缠绕有线圈142。线圈142经由设置在壳体200上的端子板210而与供电线600A电连接。供电线600A的另一端与PCU600连接。PCU600经由供电线700A而与电池700电连接。由此，电池700与线圈142电连接。从电动发电机100输出的动力从减速机构300经由差速机构400而传至传动轴座部500。传至传动轴座部500的驱动力经由传动轴(未图示)而作为转矩传至车轮(未图示)，由此使车辆行使。另一方面，当混合动力车辆再生制动时，车轮由于车身的惯性力而旋转。由于来自车轮的转矩，电动发电机IOO经由传动轴座部500、差速机构400、以及减速机构300而被驱动。此时，电动发动机IOO作为发电机而工作。由电动发动机100发出的电力经PCU600内的变换器而储存在电池700中。供电线600A、700A是由U相线、V相线、以及W相线形成的三相线。线圈142由U相线圈、V相线圈、以及W相线圈形成，这三个线圈的端子与为三相线的供电线600A、700A连接。电动发动机100的用途不限于混合动力车(HV:HybridVehicle)，也可以装载在其它"电动车辆"(例如燃料电池车或电动车辆)上。图2是转子130的平面图，图3是转子130的纵向剖面图。参照图2和图3，转子130固定设置在旋转轴120上，其包括转子芯131，具有磁铁插入用的孔部131A;磁铁132，插入在孔部131A中而埋设在转子芯131中；树脂部133，填充在孔部131A的侧面与磁铁132之间；以及端盖134、135，设置在转子芯131的轴向端面上。作为"模制(mold)树脂部"的树脂部133例如包含环氧类树脂。通过设置树脂部133而将磁铁132固定在转子芯131上。树脂部133不是通过粘接而主要是通过向孔部131A内填充而将磁铁132固定在转子芯131上。因此，树脂部133对孔部131A内的空间的填充率比作为同样的转子芯中的磁铁的粘接材料而使用粘贴剂时的该粘贴剂的填充率高。由此，能够在孔部131A内高精度地固定磁铁132。为了提高"电动车辆"的工作效率，要求提高电动发动机100的驱动效率。作为提高电动发动机100的驱动效率的一个方法而考虑了使转子130轻量化。作为使转子130轻量化的一个方法，考虑在转子芯131上除了磁铁插入用的孔部131A以外还设置轻量化用的孔部。图4是表示比较例的转子中的树脂筒设置部与轻量化用孔部的关系的平面图。参照图4，轻量化用的孔部131B相对于磁铁插入用的孔部131A设置在径向内侧。由于埋设在转子芯131中的磁铁设置在该转子芯131的外周附近，因此在磁铁插入用的孔部131A的内周侧存在能够设置轻量化用的孔部131B的较宽的区域。通过在该区域中设置轻量化用的孔部131B，能够使转子芯131轻量化，从而能够提高电动发动机100的驱动效率。但是，当如图4所示那样设置了孔部131B时，转子芯131的轴向端面的面积縮小，注入树脂部133时的树脂筒133A的载置位置的自由度下降。例如，在图4的例子中，如果要在避开孔部131B的情况下在孔部131A的径向内侧配置树脂筒133A，则树脂筒133A会与孔部131A重合。因此，在图4的例子中，难以将树脂筒133A相对于孔部131A设置在径向内侧。后面将说明包括树脂筒133A的树脂密封装置的详细结构。图5是表示本实施方式的转子130中的轻量化用的孔部131B的纵向剖面图。另外，图6是表示转子130中的树脂筒设置部与轻量化用的孔部131B的关系的平面图。图5是表示图6中的V-V剖面的图。参照图5，在本实施方式的转子130中，构成转子芯131的电磁钢板1310包括位于转子芯131的轴向上的一个端部处的电磁钢板1311;位于包括转子芯131的轴向上的中央部的区域中的电磁钢板1312;以及位于转子芯131的轴向上的另一个端部处的电磁钢板1313。这里，在位于转子芯131的轴向上的端部处的电磁钢板1311、1313上未形成孔部131B。而且，电磁钢板1311、1313设置成覆盖形成在电磁钢板1312的层积构造上的孔部131B。由此，能够在当从转子芯131的轴向观察时与孔部B1B重合的区域上配置树脂筒133A。如图6所示，轻量化用的孔部131B和树脂筒133A设置在与磁铁插入用的孔部131A的径向内侧的侧面相对的位置上。而且，从一个树脂筒133A供应的树脂材料在后述的树脂密封装置中的树脂流路中向箭头方向流动而到达两个孔部131A。这样，通过从一个树脂筒133A向多个孔部131A同时注入树脂材料，能够提高生产效率。图7是表示转子中的磁铁插入部的周边的放大图。参照图7，树脂部133被从孔部131A的开口中的、与位于转子芯131的径向内侧的磁铁的边的中央部相对的部分(入口(gate)1330)注入到磁铁插入用的孔部131A中。在孔部131A与磁铁132之间存在间隙。因此，例如当通过粘贴剂来固定磁铁132时，无法控制磁铁132在孔部131A中的移动，磁铁132的径向位置会产生偏差(即，平衡精度恶化)。另外，当磁铁132在孔部131A内向径向内侧偏离时，根据粘贴剂的填充率，有时磁铁132会由于转子旋转时产生的离心力而产生弯曲，因而在转子芯131上会产生局部性的大的应力。与此相对，通过如上所述从位于转子芯131的径向内侧的磁铁的中央部处的入口1330注入树脂部133，能够在注入树脂时将磁铁132稳定地向转子芯131的径向外侧推压，从而解决了上述问题。此外，不需要设置用于注入树脂的特别的孔，树脂部133从孔部131A的开口流入到孔部131A内，由此能够实现转子130的小型化。孔部131A在与位于径向外侧(箭头DR1的方向)的磁铁132角部相对的部分上具有促进树脂部133的绕转进入的外侧扩宽部131Al、131A2，在与位于径向内侧(箭头DR2的方向)的磁铁132的角部相对的部分上具有促进树脂部133的绕转进入的内侧扩宽部131A3、131A4。如上所述，在从磁铁132的径向内侧注入树脂部133的情况下，树脂最难绕转进入磁铁的径向外侧的角部。这里，通过在该部分设置外侧扩宽部131Al、131A2，即使除了孔部131A以外不再设置用于注入树脂的孔部，也能够有效地促进树脂部133的绕转进入。图8是表示用于形成转子130中的树脂部133的树脂密封装置的图。参照图8，树脂密封装置IO包括下模11，对载置有转子芯131的运送托盘11A进行载置，可以升降；以及上模12，被承载在转子芯131上，随着下模11的上升而上升。上模12具有向转子芯131的孔部131A中的位于径向内侧的区域注入树脂部133的原材料(有时称作料片(tablet))的多个树脂筒133A，在其底部具有向孔部131A导入熔融的液体状的树脂材料的树脂流路12A(有时称作浇道(runner))。另外，树脂密封装置10包括固定架台13，被固定配置成与位于下降限制位置的上模12形成间隙，该间隙成为用于插入构成树脂部133的树脂材料的作业空间；多个柱塞14，贯穿固定架台13，对被投入到上升了的上模12的树脂筒133A中的树脂材料加压；以及挡块15，将上升时的上模12保持在上升限制位置。固定架台13安装在上固定板16上，下模ll被载置在升降板19上，该升降板19沿着连接上固定板16与下固定板17的4根导向柱18上下移动。在固定架台13的内部设置有加热单元(未图示)，预先加热柱塞14而使得容易推出树脂材料，并且消除固定架台13与上模12的热膨胀差，从而消除柱塞14与树脂筒133A的接口的错位。升降板19通过设置在下固定板17上的下模升降单元20(例如起重器)而上下移动。另外，被插入到各树脂筒133A内的多个柱塞14通过设置在上固定板16上的柱塞驱动单元21而以相同的定时在树脂筒133A中升降。图9、图10是分别表示本实施方式的转子130的变形例中的轻量化用孔部的纵向剖面图。参照图9，可以在转子芯131的轴向端部处分别设置多张不具有孔部131B的电磁钢板1311、1313。参照图10，可以省略电磁钢板1313。换句话说，可以仅在转子芯131的轴向上的一个端部处设置不具有孔部131B的电磁钢板1311。图11是表示本实施方式的转子130的另一变形例的平面图。在上述例子中，2个磁铁插入用的孔部131A配置成了近似V字状，但孔部131A的配置不限于此。也可以如图ll所示将孔部131A设置成各孔部131A的厚度方向与转子芯131的径向一致。根据上述转子及其制造方法，通过在形成转子芯131的电磁钢板1312上形成与磁铁插入用的孔部131A不同的孔部131B，能够使转子芯131轻量化。结果，能够使包括转子130的电动发电机100的驱动效率提高。这里，通过使位于转子芯131的轴向端部处的电磁钢板1311覆盖孔部131B，能够确保转子芯131的轴向端面具有宽的面积。结果，提高了形成树脂部133时的树脂筒133A的配置的自由度。因此，能够向多个孔部131A同时注入树脂材料，并实现了注入的树脂材料的最适当的流动。结果，由于能够有效地向孔部131A内注入树脂，因此转子130的生产效率提高。另外，根据上述转子及其制造方法，通过扩大载置有树脂筒133A的电磁钢板1311的面积，能够缓解孔部附近的应力集中，从而能够抑制转子芯131的变形。并且，根据上述转子及其制造方法，通过使电磁钢板1311覆盖孔部131B，能够防止异物流入到孔部131B内。另外，根据上述转子及其制造方法，通过从相对于磁铁132而言的转子芯131的径向内侧向孔部131A内注入构成树脂部133的树脂材料，能够在注入树脂材料时将磁铁132向转子芯131的径向外侧推压。因此，能够使磁铁132的径向外侧的侧面与转子芯131均匀地接触。结果，能够使转子旋转时作用在磁铁132上的离心力更均匀地分散而传至转子芯131，从而使转子130的耐久性提高。另外，如上所述，通过在孔部131A中的、与位于转子芯131的径向外侧的磁铁132的角部相对的部分设置外侧扩宽部131Al、131A2，能够促进树脂材料向该部分绕转进入，从而能够使磁铁132的固定强度提高。在上述说明中，说明了电磁钢板1311、1313完全覆盖孔部131B的例子，但也可以使电磁钢板1311、1313覆盖孔部131B的一部分。另外，在构成上述转子时，电磁钢板1311、1313中的覆盖孔部131B的部分可以通过最初就不在该部分形成孔来设置，也可以通过在该部分暂时形成孔之后再填埋该孔来设置。如果概括上述构成的话则如下所述。即，本实施方式的转子固定设置在旋转轴120上，其包括转子芯131，具有作为"磁铁插入用孔部"的孔部131A;磁铁132，插入在孔部131A中；以及作为注入在孔部131A中的"填充部"的树脂部133。这里，转子芯131通过在轴向上层积多个作为"板状部件"的电磁钢板1310而构成。电磁钢板1310包括作为"第一板状部件"的电磁钢板1312，具有作为"第一孔部"的孔部131A和作为与孔部131A分别设置的"第二孔部"的孔部131B;以及作为"第二板状部件"的电磁钢板1311、1313，位于转子芯131的至少一个轴向端部处并具有覆盖形成在电磁钢板1312上的孔部131B的部分。如图12所示，本实施方式的转子的制造方法包括形成多个作为"板状部件"的电磁钢板1310的工序(S10)，该电磁钢板1310包括作为"第一板状部件"的电磁钢板1312和作为"第二板状部件"的电磁钢板1311、1313，电磁钢板1312具有作为"第一孔部"的孔部131A和作为与孔部131A分别设置的"第二孔部"的孔部131B，电磁钢板1311、1313具有当与电磁钢板1312重叠时覆盖孔部131B的部分；使电磁钢板1311、1313位于至少一个轴向端部处而重叠电磁钢板13111313来形成转子芯131的工序(S20);将磁铁132插入到作为"磁铁插入用孔部"的孔部131A中的工序(S30);以及从电磁钢板1311(或电磁钢板1313)上向孔部131A内注入作为"填充材料"的树脂材料来形成作为"填充部"的树脂部133的工序(S40)。在图6的例子中，树脂材料从电磁钢板1311上的与孔部131B重合的位置向孔部131A的开口流动。以上对本发明的实施方式进行了说明，但应认为此次公开的实施方式在所有的方面均仅为例示而不具有限制作用。本发明的范围由权利要求来表示，与权利要求等同的含义和范围内的所有变更均包括在本发明的范围内。产业上的可利用性本发明例如能够应用于转子及其制造方法、以及电动车辆等。权利要求1.一种转子，包括转子芯(131)，固定设置在旋转轴(120)上，具有磁铁插入用孔部(131A)；磁铁(132)，插入在所述磁铁插入用孔部(131A)中；以及填充部(133)，注入在所述磁铁插入用孔部(131A)内；其中，所述转子芯(131)通过在轴向上层积多个板状部件(1310)而构成，多个所述板状部件(1310)包括第一板状部件(1312)，具有构成所述磁铁插入用孔部的第一孔部(131A)和与该第一孔部分别设置的第二孔部(131B)；以及第二板状部件(1311、1313)，位于所述转子芯(131)的至少一个轴向端部处，具有覆盖形成在所述第一板状部件(1312)上的所述第二孔部(131B)的部分。2.如权利要求1所述的转子，其中，所述第二板状部件(1311、1313)完全覆盖形成在所述第一板状部件(1312)上的所述第二孔部(131B)。3.如权利要求1所述的转子，其中，所述第二板状部件(1311、1313)设置在所述转子芯(131)的轴向上的两个端部处。4.如权利要求l所述的转子，其中，所述填充部(133)包括树脂。5.如权利要求1所述的转子，其中，所述第二孔部(131B)设置在与位于所述转子芯(131)的径向内侧的所述磁铁(132)的侧面相对的位置上。6.如权利要求1所述的转子，其中，所述填充部(133)从相对于所述磁铁(132)位于所述转子芯(131)的径向内侧的位置向所述磁铁插入用孔部(131A)内注入，所述磁铁插入用孔部(131A)在与位于所述转子芯(131)的径向外侧的所述磁铁(132)的角部相对的部分具有扩宽部(131A1、131A2)。7.如权利要求1所述的转子，其中，所述填充部(133)从所述磁铁插入用孔部(131A)的开口向该磁铁插入用孔部(131A)内注入。8.—种电动车辆，包括权利要求1所述的转子。9.一种转子的制造方法，包括形成多个板状部件(1310)的工序，该多个板状部件(1310)包括第一板状部件(1312)，具有构成所述磁铁插入用孔部的第一孔部(131A)和与该第一孔部分别设置的第二孔部(131B);以及第二板状部件(1311、1313)，具有当与所述第一板状部件(1312)重叠时覆盖所述第二孔部(131B)的部分；按照所述第二板状部件(1311、1313)位于至少一个轴向端部处的方式重叠所述第一和第二板状部件(1310)来形成转子芯(131)的工序；将磁铁(132)插入到所述磁铁插入用孔部(131A)内的工序；以及从所述第二板状部件(1311、1313)上向所述磁铁插入用孔部(131A)内注入填充材料而形成填充部(133)的工序。10.如权利要求9所述的转子的制造方法，其中，所述填充材料(133)从所述第二板状部件(1311、1313)上的与所述第二孔部(131B)重合的位置向所述磁铁插入用孔部(131A)的开口流动。11.一种电动车辆，包括通过权利要求9所述的转子的制造方法而制造的转子。全文摘要一种转子，包括转子芯(131)，固定设置在旋转轴(120)上，具有磁铁插入用孔部(131A)；磁铁(132)，插入在磁铁插入用孔部(131A)中；以及树脂部(133)，注入在磁铁插入用孔部(131A)内。转子芯(131)通过在轴向上层积多个板状部件(1310)而构成。电磁钢板(1310)包括电磁钢板(1312)，具有磁铁插入用孔部(131A)和与磁铁插入用孔部(131A)分别设置的轻量化用的孔部(131B)；以及电磁钢板(1311、1313)，位于转子芯(131)的至少一个轴向端部处，具有覆盖形成在电磁钢板(1312)上的孔部(131B)的部分。文档编号H02K1/22GK101401279SQ20078000883公开日2009年4月1日申请日期2007年3月9日优先权日2006年3月13日发明者上田和敏,天野克己,春野健太郎,福本崇,竹内健登申请人:丰田自动车株式会社;株式会社三井高科技