專利名稱：旋轉(zhuǎn)加工方法及轉(zhuǎn)子軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于加工諸如電機轉(zhuǎn)子、離合器鼓等圓筒狀部件的旋轉(zhuǎn)加工方法以及轉(zhuǎn)子軸。
背景技術(shù)：
通常，根據(jù)鍛造切割方法制造諸如電機轉(zhuǎn)子、離合器鼓等圓筒狀部件。并且，當(dāng)通過使用旋轉(zhuǎn)加工方法制造圓筒狀部件時，采用如下裂開方法:在該裂開方法中使用一片圓板狀板作為加工材料、在厚度方向上將上述板的外周緣部分為兩部分并且使分開的材料裂開(例如參照專利文獻(xiàn)I)。這里，“旋轉(zhuǎn)加工”涉及如下塑性加工方法:其通過使用加工輥或者刮鏟將板狀材料(坯料)壓在轉(zhuǎn)動的模具(心軸)中來進(jìn)行成型?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特許第4123705號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，常規(guī)旋轉(zhuǎn)加工方法是在厚度方向上將板的外周緣分成兩部分并使分開的材料裂開的裂開方法。因此，當(dāng)加工具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件時存在加工困難的問題。考慮到上述問題，研發(fā)了本發(fā)明，并且ー個目的是提供一種旋轉(zhuǎn)加工方法，其能夠使得即使對于具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件加工也是容易的。用于解決問題的方案為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明在用于加工圓筒狀部件的旋轉(zhuǎn)加工方法中提供材料接合步驟、材料分離變形步驟以及圓筒形成步驟。材料接合步驟使至少兩片金屬板的板材表面疊合并接合。材料分離變形步驟通過利用與板材表面垂直的轉(zhuǎn)動軸線使金屬板轉(zhuǎn)動并且通過在已接合的至少兩片金屬板的外周部的聯(lián)接位置處施加力來進(jìn)行分離變形。圓筒形成步驟將力施加到至少一片金屬板并形成沿著轉(zhuǎn)動軸線的圓筒。發(fā)明的效果因此，通過材料接合步驟一材料分離變形步驟一圓筒形成步驟多個步驟制造圓筒狀部件。也就是說，在旋轉(zhuǎn)加工方法中，代替使一片圓板狀板材料的外周緣部在厚度方向上分割并裂開成兩部分的裂開方法，根據(jù)如下分離變形方法制造圓筒狀部件:該分離變形方法通過在已接合的至少兩片金屬板的外周部的聯(lián)接位置處施加力來進(jìn)行變形。因此，考慮完成品形狀中的體積分布來決定作為加工材料的至少兩片金屬板的板厚度和形狀，并且決定的金屬板的表面被預(yù)先疊合和接合。因此，即使對于具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件，也能夠以容易的加工方式進(jìn)行處理。結(jié)果，即使對于具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件，加工也是容易的。


[圖1]是示出了使用根據(jù)第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法制造的轉(zhuǎn)子軸的、混合動カ車輛的電機和離合器単元的截面圖。[圖2]是示出了根據(jù)第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法制造的轉(zhuǎn)子軸的截面圖。[圖3]是示出了第一實施方式的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的材料接合步驟中的接合材料(a)以及轉(zhuǎn)子軸的完成品形狀(b)的步驟說明圖。[圖4]是示出了第一實施方式的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的材料分離變形步驟中的分離變形材料的步驟說明圖。[圖5]是示出了第一實施方式的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的圓筒形成步驟中的圓筒形成材料的步驟說明圖。[圖6]是示出了第一實施方式的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的裂開步驟中的裂開材料的步驟說明圖。[圖7]是示出了第一實施方式的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的鋁層形成步驟中的鋁層形成材料的圖。[圖8]是示出了根據(jù)比較例I中的鍛造切割方法加工的轉(zhuǎn)子軸的完成品形狀的示意性截面圖。[圖9]是示出了根據(jù)比較例2中的裂開方法獲得的處于裂開狀態(tài)下的材料的說明圖。[圖10]是示出了根據(jù)第一實施方式中的旋轉(zhuǎn)加工方法制造的圓筒狀部件的示例的圖，其中完成品形狀具有不均衡的體積。[圖11]是示出了第一實施方式的旋轉(zhuǎn)加工方法中的材料接合步驟中的接合材料Ca)以及材料分離變形步驟中的分離變形材料(b)的基本步驟說明圖。
具體實施例方式下面將基于圖中所示的第一實施方式來說明用于實現(xiàn)本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)加工方法和轉(zhuǎn)子軸的最佳方式。第一實施方式將通過分開說明“電機和離合器単元的構(gòu)造”、“層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的步驟”、“比較例的方法中的問題”、“層壓旋轉(zhuǎn)加工方法的基本步驟和功能”、“根據(jù)層壓旋轉(zhuǎn)加工方法的功能”以及“第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法的效果”來說明第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法。[電機和離合器單元的構(gòu)造]圖1是示出了混合動カ車輛的電機和離合器単元的截面圖，該車輛使用了根據(jù)第ー實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法而制造的轉(zhuǎn)子軸。圖2是示出了轉(zhuǎn)子軸的截面圖。下面將基于圖1和圖2對電機和離合器単元的構(gòu)造進(jìn)行說明。如圖1所示，混合動カ車輛的電機和離合器単元M&C/U包括單元殼體1、發(fā)動機曲軸2、離合器從動盤轂3、多盤干式離合器EC、轉(zhuǎn)子軸4 (圓筒狀部件)、變速器軸5、電動機/發(fā)電機M/G以及離合器致動器6。電機和離合器單元M&C/U插入到圖中未示出的發(fā)動機Eng與圖中未示出的帶式無級變速器CVT之間；電機和離合器單元是混合動カ驅(qū)動單元，該單元內(nèi)置有電動機/發(fā)電機M/G和使與發(fā)動機Eng的連接斷開的多盤干式離合器EC。也就是說，當(dāng)多盤干式離合器EC被釋放吋，電動機/發(fā)電機M/G和變速器軸5通過轉(zhuǎn)子軸4連接。利用該離合器的釋放，車輛被設(shè)定為僅以電動機/發(fā)電機M/G作為驅(qū)動源的“電動車輛驅(qū)動模式”。然后，當(dāng)多盤干式離合器EC被操作吋，發(fā)動機Eng和轉(zhuǎn)子軸4通過發(fā)動機曲軸2、離合器從動盤轂3以及多盤干式離合器EC連接。該離合器的操作將車輛設(shè)定為以電動機/發(fā)電機M/G以及發(fā)動機Eng作為驅(qū)動源的“混合動カ車輛驅(qū)動模式”。如圖1所示，通過交替配置被裝配到離合器從動盤轂3的驅(qū)動盤11以及被裝配到轉(zhuǎn)子軸4的從動盤12來構(gòu)造多盤干式離合器EC。該多盤干式離合器EC是常開離合器并且利用被供給至離合器致動器6的離合器油壓而操作。離合器致動器6包括活塞13、滾針軸承14、在多個位置貫通轉(zhuǎn)子軸4的活塞臂15、復(fù)位彈簧16、臂壓入板17以及波紋管式弾性支撐構(gòu)件18。 電動機/發(fā)電機M/G是同步AC電機并且如圖1所示，電動機/發(fā)電機M/G包括被固定到轉(zhuǎn)子軸4的外周面的轉(zhuǎn)子21和被埋設(shè)在轉(zhuǎn)子21中的永磁體22。并且，電動機/發(fā)電機具有定子23以及圍繞在定子23上的定子線圈24，該定子23被固定到單元殼體I并且通過空氣間隙介質(zhì)而配置在轉(zhuǎn)子21上。如圖2所示，轉(zhuǎn)子軸4包括圓筒鼓41和分隔壁42，該圓筒鼓41與轉(zhuǎn)動中心軸線CL平行，該分隔壁42從圓筒鼓41的內(nèi)表面的中央位置處沿與轉(zhuǎn)動中心軸線CL垂直的徑向向內(nèi)延伸。通過插入分隔壁42而使圓筒鼓41被分成配置有多盤干式離合器EC的離合器部41a以及配置有離合器致動器6的致動器部41b。然后，使圓筒鼓41為不均衡的形狀，其中內(nèi)部形成有齒型花鍵41c的離合器部41a的體積(包括厚度和長度)大于致動器部41b體積(包括厚度和長度)。如圖1所示，電動機/發(fā)電機M/G的轉(zhuǎn)子21 (功用為電機轉(zhuǎn)子的組成部件)被固定到轉(zhuǎn)子軸4的外周面區(qū)域，該外周面區(qū)域延伸跨越圓筒鼓41的離合器部41a和致動器部41b。然后，從動盤12 (功用為離合器從動盤轂的組成部件)被裝配到齒形花鍵41c，該齒形花鍵41c形成于圓筒鼓41的離合器部41a的內(nèi)部。進(jìn)ー步地，離合器致動器6的活塞臂15用通孔43形成在分隔壁42中。進(jìn)ー步地，如圖1所示，轉(zhuǎn)子軸4具有分割成三個空間的功能，這三個空間是用于配置離合器致動器6的濕空間、用于配置多盤干式離合器EC的第一干燥空間以及用于配置電動機/發(fā)電機M/G的第二干燥空間。[層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的每個步驟]圖3至圖7是示出了第一實施方式的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的每個步驟的圖。下面，將基于圖3至圖7對第一實施方式中的用于加工轉(zhuǎn)子軸4的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的每個步驟進(jìn)行說明。材料接合步驟如圖3 (a)中所示,材料接合步驟是如下步驟:使原材料與第一金屬板40a、40b不同的一片第二金屬板40c在板厚度不同的第一金屬板40a、40b之間疊合并且通過焊接使它們接合。第一金屬板40a、40b是使用普通結(jié)構(gòu)碳鋼或者類似物作為原材料的鋼板材。第二金屬板40c是使用鋁合金或者類似物作為原材料的鋁板材。通過考慮圖3 (b)中示出的轉(zhuǎn)子軸4的完成品的諸如板厚度、形狀等體積的分布來決定兩片第一金屬板40a、40b的板厚度和形狀。也就是說，轉(zhuǎn)子軸4的體積分布具有如下關(guān)系:離合器部41a (大體積)> 致動器部41b (小體積)。因此，使得第一金屬板40a的板厚度dl薄而使得第一金屬板40b的板厚度d2 Odl)比第一金屬板40a的板厚度厚,從而與體積分布對應(yīng)。如圖3 (b)中所示，轉(zhuǎn)子軸4的完成品的結(jié)構(gòu)與鍛造切割方法中獲得的完成品的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，該結(jié)構(gòu)具有在作為主結(jié)構(gòu)的鋼板材上疊置鋁層的結(jié)構(gòu)。作為用于在第一金屬板40a、40b之間接合第二金屬板40c的焊接方法，使用了根據(jù)EBW (電子束焊接的縮寫)、激光焊等貫通焊接或者根據(jù)CDW (電容放電焊接的縮寫)、縫焊等電阻焊接。除了用于施加分離變形加工的區(qū)域之外的轉(zhuǎn)動中心部區(qū)域(完成品中的接合區(qū)域)根據(jù)貫通焊接或電阻焊接而接合。已接合的板材40a、40b以及40c的轉(zhuǎn)動中心部(變成分隔壁42的部分)在層壓旋轉(zhuǎn)加工時利用傳輸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的模具被牢固地保持。因此，板材40a、40b以及40c的接合在鋼板材的分離變形加工中或者鋁板材的裂開加工中都沒有分離。材料分離變形步驟如圖4所示，材料分離變形步驟將力F、F施加至被配置在第二金屬板40c的兩側(cè)并被接合到第二金屬板40c的兩片第一金屬板40a、40b的外周部的聯(lián)接位置。因此，該步驟是使配置在中央處的一片第二金屬板40c的兩側(cè)的兩片第一金屬板40a、40b分離變形的步驟。也就是說，材料分離變形步驟與裂開方法有所不同，并且該材料分離變形步驟是使作為鋼板材的兩片第一金屬板40a、40b從配置在中央處的作為一片鋁板材的第二金屬板40c分離并且僅使第一金屬板40a、40b向外彎曲的步驟。圓筒形成步驟如圖5所示，圓筒形成步驟是利用加壓輥將力施加至配置在兩側(cè)的兩片第一金屬板40a、40b以及形成沿著轉(zhuǎn)動軸線CL的圓筒的步驟。也就是說，圓筒形成步驟是通過根據(jù)旋轉(zhuǎn)加工使變形后的鋼板材的第一金屬板40a、40b成型來形成轉(zhuǎn)子軸4的主結(jié)構(gòu)部分的步驟。裂開步驟如圖6所示，裂開步驟是如下步驟:在圓筒形成步驟之后，根據(jù)裂開方法將配置在中央處的一片第二金屬板40c的外周緣部在厚度方向上分成兩部分并且使已分成兩部分的鋁材料裂開。也就是說，裂開步驟是通過在鋁板材上應(yīng)用“裂開方法”來進(jìn)行成型的步驟，其中鋁板材的硬度小于鋼板材的硬度并且容易成型。 鋁層形成步驟(第二金屬層形成步驟)
如圖7所示，鋁層形成步驟是通過利用加壓輥將力施加至已裂開的第二金屬板40c而在沿著轉(zhuǎn)動軸線CL的鋼板材圓筒表面上形成鋁層的步驟。也就是說，鋁層形成步驟是在完成品的外周上形成平坦鋁層的步驟。[比較例的方法中的問題]通常地，如圖8所示，根據(jù)鍛造切割方法(比較例I)制造諸如電機轉(zhuǎn)子、離合器鼓等圓筒狀部件。然而，在比較例I中的鍛造切割方法的情況中，部件被制得厚，這從重量的角度考慮是不利的。并且，這需要許多エ時并且從成本的角度考慮是不利的。另外，可用材料僅限
于ー種。并且，通過使用與鍛造切割方法相比、從重量和成本角度考慮是有利的旋轉(zhuǎn)加工方法來制造諸如電機轉(zhuǎn)子、離合器鼓等圓筒狀部件。當(dāng)使用該旋轉(zhuǎn)加工方法進(jìn)行制造時，使用如圖9所示的裂開方法(比較例2)。然而，裂開方法是利用一片圓板狀板作為加工材料、在厚度方向上使該一片板的外周緣部分成兩部分并且使已經(jīng)分成兩部分的材料裂開的方法。因此，當(dāng)加工具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件吋，該步驟是困難的。也就是說，當(dāng)加工具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件時，裂開位置落在從將板厚度對半裂開的板厚度的中央位置移位到一側(cè)的位置處，并且在使具有小的板厚度的分離材料裂開的步驟期間，存在由于龜裂的產(chǎn)生、應(yīng)カ的集中等而發(fā)生損壞等的傾向。并且，即使在裂開方法的情況下，由于使用一片板作為加工材料，所以可用的材料也限于一種。[層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的基本步驟和功能]在第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中，示出了通過使用具有鋼板材-鋁板材-鋼板材的三層結(jié)構(gòu)的原材料來制造在作為主結(jié)構(gòu)的鋼板材上層壓鋁層的轉(zhuǎn)子軸4的示例。這里，將對旋轉(zhuǎn)加工方法中的除鋁層的層壓之外的基本步驟和功能進(jìn)行說明。根據(jù)基本步驟的旋轉(zhuǎn)加工方法用于使用具有例如鋼板材-鋼板材雙層結(jié)構(gòu)的原材料來制造圓筒狀部件并且該旋轉(zhuǎn)加工方法設(shè)置有材料接合步驟、材料分離變形步驟以及圓筒形成步驟。在材料接合步驟中，如圖11 (a)所示,使兩片金屬板40d、40e的板材表面疊合并且接合。此時，通過考慮諸如圖10中所示的圓筒狀部件的完成品的板厚度、形狀等體積分布來決定兩片金屬板40d、40e的板厚度和形狀。因此,使得金屬板40d的板厚度薄而使得金屬板40e的板厚度厚,從而與體積分布對應(yīng)。在材料分離變形步驟中，如圖11 (b)，通過與板材表面垂直的轉(zhuǎn)動軸線使金屬板40d、40e轉(zhuǎn)動，并且通過在已接合的兩片金屬板40d、40e的外周部的聯(lián)接位置處施加力來進(jìn)行分離變形。圓筒形成步驟通過利用加壓棍將力施加至已分離變形的兩片金屬板40d、40e來形成沿著轉(zhuǎn)動軸線的圓筒。通過材料接合步驟一材料分離變形步驟一圓筒形成步驟多個步驟來制造圖10中示出的圓筒狀部件。也就是說，在旋轉(zhuǎn)加工方法中，代替使一片圓板狀板材料的外周緣部分割并裂開成兩部分的裂開方法(圖9)，根據(jù)如下分離變形方法(圖11(b))來制造圓筒狀部件:該分離變形方法通過在已接合的兩片金屬板40d、40e的外周部的聯(lián)接位置處施加力來進(jìn)行變形。因此，考慮完成品形狀的體積分布來決定作為加工材料的兩片金屬板40d、40e的板厚度和形狀，并且金屬板40d、40e的表面被預(yù)先疊合和接合。因此，即使對于類似圖10示出的具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件，加工也是容易的。進(jìn)ー步地，可以通過改變作為加工材料的兩片金屬板用的材料種類而使用兩種金屬材料。[根據(jù)層壓旋轉(zhuǎn)加工方法的功能]將對根據(jù)第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法的功能進(jìn)行說明，其中該層壓旋轉(zhuǎn)加工方法用于制造使用鋼板材-鋁板材-鋼板材的三層結(jié)構(gòu)作為材料并且在作為主結(jié)構(gòu)的鋼板材上層壓鋁層的轉(zhuǎn)子軸4。第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法設(shè)置有材料接合步驟(圖3)、材料分離變形步驟(圖4)、圓筒形成步驟(圖5)、裂開步驟(圖6)以及鋁層形成步驟(圖7)。因此，通過材料接合步驟一材料分離變形步驟一圓筒形成步驟一裂開步驟一鋁層形成步驟多個步驟來制造如圖7所示的在作為主結(jié)構(gòu)的鋼板材上疊置鋁層的轉(zhuǎn)子軸4。通過將材料形成為如上所述的鋼板材-鋁板材-鋼板材三層結(jié)構(gòu),可以使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)被制成為鋁在由鋼板材形成的結(jié)構(gòu)上疊置為層的結(jié)構(gòu)，并且通過使用能夠容易成型的鋁材料作為表面層而能夠容易地實現(xiàn)產(chǎn)品表面的光滑性。并且，通過在產(chǎn)品表面形成鋁材料的鋁層，在作為電動機/發(fā)電機M/G的轉(zhuǎn)子軸4使用時，能夠確保交變磁場的屏蔽、減小漏磁以及提高電機效率。[第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法以及轉(zhuǎn)子軸的效果]能夠從第一實施方式中的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法以及轉(zhuǎn)子軸獲得以下效果。(I)用于加工圓筒狀部件(轉(zhuǎn)子軸4)的旋轉(zhuǎn)加工方法設(shè)置有:材料接合步驟,該步驟使至少兩片金屬板40a、40b、40c的板材表面疊合并使該至少兩片金屬板40a、40b、40c接合(圖3)；材料分離變形步驟，該步驟通過與板材表面垂直的轉(zhuǎn)動軸線CL使金屬板40a、40b>40c轉(zhuǎn)動并且通過在已接合的至少兩片金屬板40a、40b、40c的外周部的聯(lián)接位置處施加力來進(jìn)行分離變形(圖4);以及圓筒形成步驟，該步驟將カ施加于至少一片金屬板40a、40b并且形成沿著轉(zhuǎn)動軸線CL的圓筒(圖5)。因此，即使對于具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件(轉(zhuǎn)子軸4)，加工也是容易的。另外，圓筒狀部件(轉(zhuǎn)子軸4)的金屬材料并不限于ー種金屬材料，并且可用多種金屬材料。(2)材料接合步驟是使一片第二金屬板40c在兩片第一金屬板40a、40b之間疊合和接合的步驟，其中該第二金屬板40c的材料與第一金屬板40a、40b的材料不同，材料分離變形步驟是如下步驟:通過在配置在第二金屬板40c兩側(cè)并與第二金屬板40c接合的兩片第一金屬板40a、40b的外周部的聯(lián)接位置處施加力，來使配置在中央處的一片第二金屬板40c的兩側(cè)的兩片第一金屬板40a、40b分離變形,并且圓筒形成步驟是將カ施加至被配置在兩側(cè)的兩片第一金屬板40a、40b并且形成沿著轉(zhuǎn)動軸線CL的圓筒的步驟，并且
進(jìn)ー步地，在圓筒形成步驟之后，存在根據(jù)裂開方法使配置在中央處的一片第二金屬板40c裂開的裂開步驟(圖6)以及通過將カ施加至已裂開的第二金屬板40c以在沿著轉(zhuǎn)動軸線CL的第一金屬圓筒表面上形成第二金屬層的第二金屬層形成步驟(鋁層形成步驟:圖7)。因此,除了( I)中的效果以外，能夠以第一金屬板40a_第二金屬板40c_第一金屬板40b的三層結(jié)構(gòu)作為材料并且在作為主結(jié)構(gòu)的第一金屬板上層壓第二金屬層來制造圓筒狀部件(轉(zhuǎn)子軸4)。(3)圓筒狀部件是用于支撐并固定電機(電動機/發(fā)電機M/G)的轉(zhuǎn)子21的電機轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子軸4)，該兩片第一金屬板40a、40b是鋼板材，該一片第二金屬板40c是鋁板材，并且第二金屬層形成步驟是用于在根據(jù)圓筒形成步驟形成的鋼圓筒的圓筒表面上形成鋁層的鋁層形成步驟(圖7)。因此，當(dāng)所制造的圓筒狀部件被用作為電機(電動機/發(fā)電機M/G)的轉(zhuǎn)子軸4時，除了(2)中的效果以外，能夠確保交變磁場的屏蔽、減小漏磁以及提高電機效率。(4)材料接合步驟是使板厚度dl、d2不同的兩片金屬板(第一金屬板40a、40b)表面疊合和接合的步驟。因此，除了(I)- (3)中的效果以外，通過在兩片金屬板(第一金屬板40a、40b)的外周部的聯(lián)接位置處施加力來進(jìn)行分離變形，就能夠容易地制造具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件(轉(zhuǎn)子軸4)。(5)材料接合步驟是使多個金屬板(第一金屬板40a、40b、第二金屬板40c)的表面疊合并且通過焊接使轉(zhuǎn)動中心部接合的步驟。因此，除了(I)- (4)中的效果以外，在加工期間，在使多個金屬板(第一金屬板40a、40b、第二金屬板40c)的分離變形變得容易的情況下，形成所制造的圓筒狀部件(轉(zhuǎn)子軸4)的多層材料能夠被牢固地接合。(6)轉(zhuǎn)子軸4，該轉(zhuǎn)子軸4具有圓筒部(圓筒鼓41)以及從圓筒部的內(nèi)表面沿徑向向內(nèi)延伸的分隔壁42并且轉(zhuǎn)子軸4支撐電機(電動機/發(fā)電機M/G)的轉(zhuǎn)子21，并且轉(zhuǎn)子軸4進(jìn)ー步具有:鋁層，該鋁層形成支撐電機(電動機/發(fā)電機M/G)的轉(zhuǎn)子21的圓筒部(圓筒鼓41)的外周面和分隔壁42的內(nèi)側(cè)層，以及鋼板層，該鋼板層形成圓筒部(圓筒鼓41)的內(nèi)周面以及分隔壁42的外側(cè)層。因此，當(dāng)被作為轉(zhuǎn)子軸4使用吋，由于在電機(電動機/發(fā)電機M/G)的轉(zhuǎn)子支撐面上形成有鋁層，所以能夠確保交變磁場的屏蔽、減小漏磁并且提高電機效率。以上基于第一實施方式說明了本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)加工方法及轉(zhuǎn)子軸。然而，具體的構(gòu)造不限于該第一實施方式；只要不背離權(quán)利要求書中的本發(fā)明的實質(zhì)，就允許設(shè)計的變形、增加等。在第一實施方式中，作為材料接合步驟，示出了使三片金屬板40a、40b和40c的板材表面疊合和接合的示例。然而，可以在材料接合步驟中使兩片金屬板的板材表面疊合和接合或者使四片金屬板的板材表面疊合和接合。總之，所有必要的是:材料接合步驟是使至少兩片金屬板的板材表面疊合和接合的步驟。在第一實施方式中示出的是如下的材料分離變形步驟的示例:該材料變形分離步驟通過在已接合并配置在第二金屬板40c兩側(cè)的兩片第一金屬板40a、40b的外周部的聯(lián)接位置處施加力，使得配置在中央處的一片第二金屬板40c的兩側(cè)的兩片第一金屬板40a、40b分離變形。然而，所有必要的是:材料分離變形步驟是通過與板材表面垂直的轉(zhuǎn)動軸線使金屬板轉(zhuǎn)動并且通過在已接合的至少兩片金屬板的外周部的聯(lián)接位置處施加力來進(jìn)行分離變形的步驟。在第一實施方式中，作為圓筒形成步驟，示出了通過將カ施加到配置在兩側(cè)的兩片第一金屬板40a、40b而形成沿著轉(zhuǎn)動軸線CL的圓筒的示例。然而，所有必要的是:圓筒形成步驟是通過將カ施加到至少一片金屬板以形成沿著轉(zhuǎn)動軸線的圓筒的步驟。在第一實施方式中示出的是如下用于制造轉(zhuǎn)子軸4的層壓旋轉(zhuǎn)加工方法的示例:其中使用鋼板材-鋁板材-鋼板材的三層結(jié)構(gòu)作為材料并且在作為主結(jié)構(gòu)的鋼板材上層壓鋁層。然而，示例可以是使用兩層結(jié)構(gòu)作為材料的旋轉(zhuǎn)加工方法。在這種情況下，被添加在層壓旋轉(zhuǎn)加工方法中的裂開步驟和第二金屬層形成步驟不是必要的。在第一實施方式中示出的是制造用于支撐并固定電動機/發(fā)電機M/G的轉(zhuǎn)子21以及離合器鼓的轉(zhuǎn)子軸4的示例。然而，只要是圓筒狀部件，本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)加工方法可以應(yīng)用于產(chǎn)品形狀為筒狀的各種圓筒狀部件，諸如意在支撐電機的轉(zhuǎn)子、自動變速器的離合器鼓等的電機轉(zhuǎn)子。相關(guān)申請的引用本發(fā)明要求在2011年6月28日提交到日本專利局的專利申請N0.2011-142586的優(yōu)先權(quán)并且其公開內(nèi)容通過引用而全部包括在本發(fā)明的說明書中。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)加工方法，其用于加工圓筒狀部件， 所述旋轉(zhuǎn)加工方法包括: 材料接合步驟，所述材料接合步驟使至少兩片金屬板的板材表面疊合并使至少兩片所述金屬板接合； 材料分離變形步驟，所述材料分離變形步驟利用與所述金屬板的所述板材表面垂直配置的轉(zhuǎn)動軸線使所述金屬板轉(zhuǎn)動，并且通過在至少兩片所述金屬板的外周部的聯(lián)接位置處施加力來使所述金屬板分離變形；以及 圓筒形成步驟，所述圓筒形成步驟通過將カ施加到至少ー個所述金屬板而形成沿著所述轉(zhuǎn)動軸線的圓筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)加工方法，其特征在干， 所述材料接合步驟是使材料與第一金屬板的材料不同的一片第二金屬板在兩片第一金屬板之間疊合和接合的步驟， 所述材料分離變形步驟是如下步驟:通過在配置在所述第二金屬板兩側(cè)并與所述第二金屬板接合的所述兩片第一金屬板的外周部的聯(lián)接位置處施加力而使得配置在中央處的所述一片第二金屬板的兩側(cè)的所述兩片第一金屬板分離變形，并且 所述圓筒形成步驟是將カ施加到配置在兩側(cè)的所述兩片第一金屬板并且形成沿著所述轉(zhuǎn)動軸線的所述圓筒的步驟， 其中所述方法在所述圓筒形成步驟之后進(jìn)ー步包括: 裂開步驟，所述裂開步驟根據(jù)裂開方法使配置在中央處的所述一片第二金屬板裂開，以及 第二金屬層形成步驟，所述第二金屬層形成步驟通過將カ施加到已裂開的所述第二金屬板而在沿著所述轉(zhuǎn)動軸線的第一金屬圓筒的表面上形成第二金屬層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)加工方法，其特征在干， 所述圓筒狀部件是用于支撐并固定電機的轉(zhuǎn)子的電機轉(zhuǎn)子， 所述兩片第一金屬板是鋼板材， 所述一片第二金屬板是鋁板材，并且 所述第二金屬層形成步驟是鋁層形成步驟，所述鋁層形成步驟用于在已根據(jù)所述圓筒形成步驟形成的鋼圓筒的圓筒表面上形成鋁層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)加工方法，其特征在干， 所述材料接合步驟是使板厚度不同的兩片金屬板的表面疊合和接合的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)加工方法，其特征在干， 所述材料接合步驟是使多個金屬板的表面疊合并且通過焊接使轉(zhuǎn)動中心部接合的步驟。
6.ー種轉(zhuǎn)子軸，其包括: 圓筒部以及從所述圓筒部的內(nèi)表面沿徑向向內(nèi)延伸的分隔壁，且所述轉(zhuǎn)子軸支撐電機的轉(zhuǎn)子，并且所述轉(zhuǎn)子軸包括: 鋁層，所述鋁層形成所述圓筒部的外周面和所述分隔壁的內(nèi)側(cè)層，在所述圓筒部的外周面處支撐所述電機的所述轉(zhuǎn)子； 以及鋼板層，所述鋼板層形成所述圓筒部的內(nèi)周面和所述分隔壁的外側(cè)層。
全文摘要
在本發(fā)明中，使得即使對于具有不均衡的板厚度和體積的圓筒狀部件，加工也是容易的。在用于加工轉(zhuǎn)子軸(4)的旋轉(zhuǎn)加工方法中，設(shè)置材料接合步驟、材料分離變形步驟和圓筒形成步驟。材料接合步驟使至少兩片金屬板材(40a、40b、40c)的板材表面疊合并使該至少兩片金屬板材(40a、40b、40c)接合。材料分離變形步驟通過與板材表面垂直的轉(zhuǎn)動軸線(CL)使金屬板材(40a、40b、40c)轉(zhuǎn)動并且通過在已接合的至少兩片金屬板材(40a、40b、40c)的外周部的聯(lián)接位置處施加力來進(jìn)行分離變形(圖4)。圓筒形成步驟將力施加到至少一片金屬板材(40a、40b)并且形成沿著轉(zhuǎn)動軸線(CL)的圓筒。
文檔編號B21H1/04GK103140306SQ201280003111
公開日2013年6月5日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者宮岡浩, 田口直人 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社