專利名稱：轉(zhuǎn)子及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有鐵心和旋轉(zhuǎn)傳遞部件的轉(zhuǎn)子及其制造方法，該轉(zhuǎn)子具有由層疊鋼片形成的鐵心、以及將該鐵心的旋轉(zhuǎn)傳遞至外部或者從外部向鐵心傳遞旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳遞部件。
背景技術(shù)：
以往，用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子具有由層疊鋼片形成的鐵心和固定在鐵心上的旋轉(zhuǎn)傳遞部件，其中層疊鋼片通過層疊電磁鋼片而制成。旋轉(zhuǎn)傳遞部件例如對(duì)于內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)電機(jī)來(lái)說(shuō)是指軸。轉(zhuǎn)子被要求鐵心和旋轉(zhuǎn)傳遞部件可靠固定，以使旋轉(zhuǎn)傳遞部件的旋轉(zhuǎn)恰當(dāng)?shù)乇粋鬟f至鐵心。具體地，需要防止形成鐵心的各個(gè)電磁鋼片彼此間的旋轉(zhuǎn)、鐵心與軸之間的繞軸旋轉(zhuǎn)和向?qū)盈B方向(軸的軸向)的滑動(dòng)中的任一種。作為接合構(gòu)成轉(zhuǎn)子的各部件的技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)1中公開了將鐵心的層疊方向上的端面和軸焊接的轉(zhuǎn)子。此外，在專利文獻(xiàn)2中公開了將構(gòu)成鐵心的多個(gè)電磁鋼片斂縫、然后通過焊接多個(gè)電磁鋼片的內(nèi)周面來(lái)將電磁鋼片彼此接合的轉(zhuǎn)子。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特開平10-257723號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2 日本專利文獻(xiàn)特開2008-1M436號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，上述以往的轉(zhuǎn)子存在如下的問題。S卩，如專利文獻(xiàn)1所述，即便將鐵心的層疊方向上的端面焊接到軸上，鐵心的層疊方向中央部分的接合也是不足的。此外，如專利文獻(xiàn)2所述，即便在鐵心的整個(gè)層疊方向上將電磁鋼片彼此接合，各電磁鋼片與軸的接合也是不足的。因此，如圖10所示，可考慮在鐵心11的內(nèi)周側(cè)設(shè)計(jì)遍及鐵心11的整個(gè)層疊方向 (軸12的軸向)的焊接部分四，該焊接部分四在將電磁鋼片21彼此接合的同時(shí)，接合電磁鋼片21和軸12。但是，當(dāng)焊接電磁鋼片21和軸12時(shí)，焊接時(shí)間長(zhǎng)，可能受到焊接熱量的影響。例如，構(gòu)成鐵心11的每個(gè)電磁鋼片21是薄平板，這些電磁鋼片21可能受焊接熱量的影響而變形。尤其，作為鐵心11的層疊方向上的端面的電磁鋼片21U、21L容易產(chǎn)生翹曲，形成如圖10的虛線框所示的鐵心開裂。本發(fā)明就是為了解決上述現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子中存在的問題而做出的。即其要解決的問題在于，提供一種抑制鐵心開裂并且將旋轉(zhuǎn)傳遞部件固定在鐵心上的轉(zhuǎn)子及其制造方法。用于解決問題的手段為解決上述問題而做出的轉(zhuǎn)子具有以下特征其具有鐵心，所述鐵心由層疊鋼片形成，并在旋轉(zhuǎn)中心具有通孔，所述層疊鋼片通過層疊多片平板狀的電磁鋼片而形成；旋轉(zhuǎn)傳遞部件，所述旋轉(zhuǎn)傳遞部件被安裝在鐵心的通孔中；內(nèi)周側(cè)焊接部，所述內(nèi)周側(cè)焊接部是位于鐵心的內(nèi)周側(cè)、并在將構(gòu)成層疊鋼片的電磁鋼片彼此接合的同時(shí)在鐵心的整個(gè)層疊方向上接合層疊鋼片與旋轉(zhuǎn)傳遞部件的焊接部分；以及外周側(cè)焊接部，所述外周側(cè)焊接部是位于鐵心的外周側(cè)且層疊方向上的端部、并將包含構(gòu)成鐵心的層疊方向上的端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片彼此接合的焊接部分。在上述的轉(zhuǎn)子中，通過轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的焊接(內(nèi)周側(cè)焊劑部)接合了電磁鋼片彼此以及電磁鋼片與旋轉(zhuǎn)傳遞部件。通過該內(nèi)周側(cè)的焊接，防止了電磁鋼片彼此間的旋轉(zhuǎn)、鐵心與軸之間的繞軸旋轉(zhuǎn)和向?qū)盈B方向的滑動(dòng)中的全部。而且，在上述的轉(zhuǎn)子中，通過轉(zhuǎn)子外周側(cè)的焊接(外周側(cè)焊接部)接合了至少包括層疊方向上的端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片。通過該外周側(cè)的焊接，可抑制電磁鋼片外周端的變形，其結(jié)果可抑制鐵心開裂。此外， 外周側(cè)焊接部?jī)H形成在鐵心層疊方向上的一部分上，而并非遍及整個(gè)層疊方向。因此，對(duì)電磁回路的影響小。此外，在上述的轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選內(nèi)周側(cè)焊接部的焊接開始部以及焊接終端部在層疊方向上位于鐵心的區(qū)域內(nèi)。即，可使得內(nèi)周側(cè)焊接部在層疊方向上不從鐵心突出。通過該構(gòu)成，能夠謀求層疊方向上的小型化。此外，在上述的轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選內(nèi)周側(cè)焊接部的焊接開始部以及焊接終端部在層疊方向上的位置與所述外周側(cè)焊接部在層疊方向上的位置相重疊。即，如果使得內(nèi)周側(cè)焊接部在層疊方向上不從鐵心突出，那么作為焊珠不穩(wěn)定部分的焊接開始部以及焊接終端部就位于鐵心內(nèi)，從而接合狀態(tài)的質(zhì)量可能下降。因此，通過使得內(nèi)周側(cè)焊接部的焊接開始部以及焊接終端部在層疊方向上的位置與所述外周側(cè)焊接部在層疊方向上的位置相重疊，確保了焊接開始部以及焊接終端部處的電磁鋼片彼此間的接合質(zhì)量。其結(jié)果，能夠確保轉(zhuǎn)子整體的接合質(zhì)量。此外，優(yōu)選上述轉(zhuǎn)子的外周側(cè)焊接部分別被設(shè)置在鐵心外周上的至少兩個(gè)位置上，并且每個(gè)外周側(cè)焊接部在鐵心外周方向上的位置為等分布置。通過在外周方向上等分布置多個(gè)外周側(cè)焊接部，能夠期待減少電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)由外周側(cè)焊接部引起的振動(dòng)等不良情況。此外，在上述的轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選外周側(cè)焊接部不位于從內(nèi)周側(cè)焊接部朝向鐵心的徑向外周側(cè)的直線上。通過錯(cuò)開外周側(cè)焊接部與內(nèi)周側(cè)焊接部的相位，能夠期待減輕由焊接部分引起的振動(dòng)等不良情況。此外，在上述的轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選外周側(cè)焊接部位于從在內(nèi)周方向上相鄰的內(nèi)周側(cè)焊接部的中心朝向鐵心的徑向外周側(cè)的直線上。即，在鐵心的周向上，相鄰內(nèi)周側(cè)焊接部在內(nèi)周方向上的中心部的翹曲最大。因此，通過將該位置利用外周側(cè)焊接部32進(jìn)行固定，能夠期待有效地抑制電磁鋼片的翹曲。此外，優(yōu)選在上述轉(zhuǎn)子的鐵心外周設(shè)置從鐵心的層疊方向上的端面向?qū)盈B方向延伸的溝槽，并且外周側(cè)焊接部位于溝槽內(nèi)。在該構(gòu)成中，避免了外周焊接部從鐵心外周突出，能夠期待防止電機(jī)動(dòng)力性能的惡化。此外，優(yōu)選上述轉(zhuǎn)子的外周側(cè)焊接部具有第一外周側(cè)焊接部，所述第一外周側(cè)焊接部是位于鐵心的外周側(cè)且層疊方向上的一側(cè)端部、并將包含構(gòu)成鐵心的層疊方向上的一側(cè)端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片彼此接合的焊接部分；以及第二外周側(cè)焊接部，所述第二外周側(cè)焊接部是位于所述鐵心的外周側(cè)且層疊方向上的另一側(cè)端部、并將包含構(gòu)成所述鐵心的層疊方向上的另一側(cè)端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片彼此接合的焊接部分。 即，通過在層疊方向上的兩端部焊接外周，能夠在整個(gè)鐵心中抑制鐵心開裂。此外，本發(fā)明作為另一方面包括一種轉(zhuǎn)子的制造方法，其中轉(zhuǎn)子包括鐵心，所述鐵心由層疊鋼片形成，并在旋轉(zhuǎn)中心具有通孔，所述層疊鋼片通過層疊多片平板狀的電磁鋼片而形成；旋轉(zhuǎn)傳遞部件，所述旋轉(zhuǎn)傳遞部件被安裝在鐵心的通孔中，所述制造方法的特征在于，包括外周焊接工序，用于在層疊方向上焊接鐵心的外周側(cè)，以進(jìn)行構(gòu)成層疊鋼片的層疊鋼片中包含作為鐵心的層疊方向上的端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片彼此間的接合；以及內(nèi)周焊接工序，用于在整個(gè)層疊方向上焊接鐵心的內(nèi)周側(cè)，以進(jìn)行構(gòu)成層疊鋼片的電磁鋼片彼此間的接合以及鐵心與旋轉(zhuǎn)傳遞部件的接合。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)抑制鐵心開裂并且將旋轉(zhuǎn)傳遞部件固定在鐵心上的轉(zhuǎn)子及其制造方法。


圖1是示出實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子的截面圖；圖2是示出圖1所示轉(zhuǎn)子的A-A截面的截面圖；圖3是示出轉(zhuǎn)子制造過程(沖切工序)中的電磁鋼片的圖；圖4是示出轉(zhuǎn)子制造過程(外周側(cè)焊接工序)的圖；圖5是示出轉(zhuǎn)子制造過程(內(nèi)周側(cè)焊接工序)的圖；圖6是示出外周側(cè)焊接部與焊珠不穩(wěn)定部之間的位置關(guān)系的圖；圖7是示出第一其他方式涉及的在層疊方向的兩端部形成了溝槽的鐵心的截面圖；圖8是示出第二其他方式涉及的外周側(cè)焊接部和內(nèi)周側(cè)焊接部各形成了三處的的鐵心的截面圖；圖9是示出第二其他方式涉及的外周側(cè)焊接部和內(nèi)周側(cè)焊接部各形成了四處的的鐵心的截面圖；圖10是示出電磁鋼片的鐵心開裂的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參考附圖對(duì)本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)子的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本方式在將由層疊鋼片形成的鐵心固定在軸上的轉(zhuǎn)子中應(yīng)用了本發(fā)明，其中層疊鋼片是通過層疊多片電磁鋼片制成的。[轉(zhuǎn)子的構(gòu)成]首先，參考圖1和圖2，對(duì)本方式的轉(zhuǎn)子100的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖1示出了從鐵心的層疊方向(與軸的軸向相同)觀看的截面。此外，圖2示出了圖1的A-A截面。如圖1和圖2所示，本方式的轉(zhuǎn)子100包括由多片平板狀的電磁鋼片21層疊而成的鐵心11、以及固定在鐵心11上的軸12。在鐵心11的預(yù)定位置嵌入有永久磁鐵14。艮口，該轉(zhuǎn)子100被使用于內(nèi)置永磁體式(IPM式)的內(nèi)轉(zhuǎn)子式電機(jī)。此外，如圖1所示，在鐵心11上形成有在層疊方向貫穿的多個(gè)通孔23、24、25、26。 即，各個(gè)電磁鋼片21形成有與各通孔23 J4、25J6相當(dāng)?shù)耐?，并且以各個(gè)電磁鋼片21的通孔位置對(duì)齊的狀態(tài)被層疊。多個(gè)磁鐵用通孔23被布置在這些通孔中的最外周側(cè)。在層疊方向上貫穿鐵心11 的永久磁鐵14嵌入在每個(gè)磁鐵用通孔23中。磁鐵用通孔23在幾乎整個(gè)方向上均勻地布置。在本方式的鐵心11的總共16個(gè)位置形成了磁鐵用通孔23。此外，在比磁鐵用通孔23更靠鐵心11內(nèi)周側(cè)的位置布置了多個(gè)減重用通孔24。 減重用通孔M用于減少鐵心11的重量，其內(nèi)部是空的。此外，在圖1中的上下兩個(gè)位置處的減重用通孔M形成了從該減重用通孔M向徑向內(nèi)側(cè)連續(xù)的焊接用通孔25。此外，在鐵心11的旋轉(zhuǎn)中心的位置配置有軸用通孔26。軸用通孔沈被形成為可使軸穿通的大小的直徑，并在軸用通孔26的壁面(即，鐵心11的內(nèi)徑)與軸12的側(cè)表面 (即，軸12的外徑)之間幾乎沒有空隙。在圖1和圖2中示出了軸12穿通鐵心11的狀態(tài)。另外，焊接用通孔25被布置在非常接近軸用通孔沈的位置。更具體來(lái)說(shuō)，焊接用通孔25中內(nèi)側(cè)(軸用通孔沈側(cè))的壁面2 形成在與軸用通孔沈的壁面鄰接的位置。并且，在焊接用通孔25的內(nèi)側(cè)的壁面2 與軸用通孔沈之間設(shè)置有橋接部觀。即，焊接用通孔25和軸用通孔沈通過橋接部28劃分。此外，在橋接部28上形成了作為焊接痕跡的內(nèi)周側(cè)焊接部四。內(nèi)周側(cè)焊接部四貫穿橋接部觀從壁面2 擴(kuò)展至軸12的一部分。并且，如圖2所示，該內(nèi)周側(cè)焊接部四遍及鐵心11的整個(gè)層疊方向被形成為筋狀。即，內(nèi)周側(cè)焊接部四沿軸12的軸向形成在整個(gè)鐵心11上。該內(nèi)周側(cè)焊接部四示出了在鐵心11的全部電磁鋼片中橋接部28和軸12的表面部分通過焊接熔合并構(gòu)成了整體。并且示出了構(gòu)成鐵心11的電磁鋼片21彼此也通過橋接部觀相互熔合而構(gòu)成了整體。通過該內(nèi)周側(cè)焊接部四，鐵心11中相鄰鋼片21之間的旋轉(zhuǎn)、鐵心11繞軸12的旋轉(zhuǎn)、以及鐵心11向軸12的軸向的移動(dòng)均被防止。此外，在鐵心11外周的圖1中的左右兩個(gè)位置形成有沿層疊方向延伸的溝槽31。 如圖2所示，該溝槽31從上端沿層疊方向形成至下端。即，各個(gè)電磁鋼片12形成有與溝槽 31相當(dāng)?shù)那锌?，并且以各個(gè)電磁鋼片12的切口位置對(duì)齊的狀態(tài)被層疊。而且，在溝槽31的層疊方向上的兩端部形成有作為焊接痕跡的外周側(cè)焊接部32、 33。其中，外周側(cè)焊接部32形成在從鐵心11的層疊方向上的上表面至5 IOmm左右的范圍內(nèi)。在本方式中，相當(dāng)于包括上側(cè)端面的電磁鋼片21U在內(nèi)的10 20片電磁鋼片21 的厚度(電磁鋼片21 —片的厚度約為0. 5mm)。圖2大致示出了電磁鋼片21的層疊狀態(tài)， 外周側(cè)焊接部32僅接合了 3片左右的電磁鋼片21，但實(shí)際上通過外周側(cè)焊接部32接合了 3片以上的電磁鋼片21。該外周側(cè)焊接部32示出了對(duì)于層疊方向的上側(cè)端部的電磁鋼片 21 (本說(shuō)明書中所說(shuō)的位于層疊方向的“端部”的電磁鋼片不僅是構(gòu)成鐵心11的端面的電磁鋼片，而是意指包含端面的電磁鋼片的多片電磁鋼片)，將溝槽31側(cè)面通過焊接熔化Imm 左右深度，從而鄰接的電磁鋼片21彼此相熔合成整體。此外，外周側(cè)焊接部33形成在從鐵心11的層疊方向上的下表面至5 IOmm左右的范圍內(nèi)。在本方式中，相當(dāng)于包括下側(cè)端面的電磁鋼片21L在內(nèi)的10 20片電磁鋼片21的厚度。該外周側(cè)焊接部33示出了對(duì)于層疊方向的下側(cè)端部的電磁鋼片21，將溝槽31 側(cè)面通過焊接熔化Imm左右深度，從而鄰接的電磁鋼片21彼此相熔合成整體。本方式的轉(zhuǎn)子100通過利用外周側(cè)焊接部32、33固定鐵心11的層疊方向上的兩端部的外周，從而在進(jìn)行后述的內(nèi)周側(cè)焊接部四的焊接時(shí)能夠抑制隨電磁鋼片21的翹曲產(chǎn)生的鐵心開裂。外周側(cè)焊接部32、33由于形成在鐵心11的溝槽31中，因此不從鐵心11的外周面突出。因此，對(duì)轉(zhuǎn)子100的旋轉(zhuǎn)的影響小。此外，外周側(cè)焊接部32、33僅是鐵心11的層疊方向上的兩端部處的焊接痕跡，而并非形成在整個(gè)層疊方向上。因此，與在外周側(cè)的整個(gè)層疊方向上焊接的情況相比，磁通跨越焊接痕跡的范圍窄，對(duì)電磁回路的影響小。其結(jié)果，對(duì)電機(jī)動(dòng)力性能的影響小。在本方式中，在內(nèi)周方向上的兩處形成了內(nèi)周側(cè)焊接部四，但也可以形成一處。此外，根據(jù)需要也可以形成三處以上。此外，在本方式中，在外周方向上的兩處形成了外周側(cè)焊接部32，但也可以形成一處。此外，根據(jù)需要也可以形成三處以上。此外，關(guān)于通孔對(duì)、 25以及溝槽31，不特別限制其形狀和布置，只要能夠恰當(dāng)?shù)鼐S持鐵心11的強(qiáng)度和平衡，可以是任意的。此外，在本方式中示出了將減重用通孔M和焊接用通孔25加起來(lái)總共形成八處， 并且將與減重用通孔M連續(xù)的形狀作為焊接用通孔25的形狀的例子。但不限于這些，也可以將焊接用通孔25和減重用通孔M形成為完全不同的形狀。[轉(zhuǎn)子的制造方法]接下來(lái)，對(duì)本方式的轉(zhuǎn)子100的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在本方式中，依次進(jìn)行以下五個(gè)工序。(1)沖切工序(2)層疊工序(3)插軸工序(4)內(nèi)周側(cè)焊接工序(5)外周側(cè)焊接工序首先，在(1)沖切工序中，從作為原板的電磁鋼片卷沖切如圖3所示的圓板形的電磁鋼片41。在本工序中，將全部相同形狀的電磁鋼片41制造作為鐵心11所必要的片數(shù)。 電磁鋼片41相當(dāng)于鐵心11的電磁鋼片21。此外，通過沖切，在各個(gè)電磁鋼片41的與鐵心 11的通孔23、24、25、沈相當(dāng)?shù)奈恢蒙戏謩e同時(shí)形成通孔43、44、45、46。并且，通過沖切，在與鐵心11的溝槽31相當(dāng)?shù)奈恢蒙贤瑫r(shí)形成切口 42。在此階段，在各個(gè)電磁鋼片41的通孔 45與通孔46之間形成有與鐵心11的橋接部觀相當(dāng)?shù)臉蚪硬?8。接著，在(2)層疊工序中，將鐵心11所必要的片數(shù)的電磁鋼片41層疊起來(lái)。此時(shí)， 對(duì)齊各電磁鋼片41的通孔43、44、45、46的位置來(lái)層疊。由此，各電磁鋼片41的通孔43重合成鐵心11的磁鐵用通孔23。同樣地，各電磁鋼片41的通孔44、45、46分別重合成鐵心 11的減重用通孔對(duì)、焊接用通孔25、軸用通孔沈。同樣地，各電磁鋼片41的切口 42重合成鐵心11的溝槽31。既可以在該工序之后立刻向各個(gè)磁鐵用通孔23中分別嵌入永久磁鐵，也可以在稍后的工序中嵌入。接著，在(3)插軸工序中，將另外制造的軸12插穿到鐵心11的軸用通孔沈(電磁鋼片41的通孔46)中。并且，將軸12插入至適當(dāng)?shù)奈恢?。接著，?4)內(nèi)周側(cè)焊接工序中，如圖4所示，使用電子槍51進(jìn)行電子束焊接。在本工序中，首先進(jìn)行定位，以使電子束52落到層疊方向下端側(cè)的電磁鋼片41的切口 42 (A)。 然后照射電子束52(A)。由此電子束52(A)所擊中的位置熔化。進(jìn)而在照射電子束52的狀態(tài)下，從圖4中的左側(cè)向右方沿著層疊方向移動(dòng)電子槍51。并且，一旦電子束52的照射位置到達(dá)至作為移動(dòng)了 5 IOmm左右的位置的切口 42(B)，鐵心11的下端部的電磁鋼片41 彼此的焊接就完成。即，形成了外周側(cè)焊接部33。這里，先暫時(shí)中斷焊接。之后，沿層疊方向移動(dòng)電子槍51，并進(jìn)行定位，以使電子束52落到位于距層疊方向上端側(cè)的電磁鋼片41前方5 IOmm左右處的切口 42(C)。然后重新開始照射電子束52 的照射。由此，電子束52(C)所擊中的位置熔化。進(jìn)而在照射電子束52的狀態(tài)下，沿著層疊方向移動(dòng)電子槍51。并且，一旦到達(dá)至鐵心11的上端側(cè)的電磁鋼片41的切口 42(D)，鐵心11的上端部的電磁鋼片41彼此的焊接就完成。即，形成了外周側(cè)焊接部32。該外周側(cè)的焊接實(shí)施與外周側(cè)焊接部32、33的數(shù)目相等的次數(shù)。如果有多個(gè)電子槍51，那么也可以同時(shí)形成多個(gè)外周側(cè)焊接部32、33。在(4)外周測(cè)焊接工序中，為了恰當(dāng)?shù)谋３指鱾€(gè)電磁鋼片41的層疊狀態(tài)，優(yōu)選如圖4所示在壓住預(yù)定位置的情況下進(jìn)行焊接。例如，可以在鐵心11的圖中右端布置夾具61， 并且從圖中左側(cè)向右方(圖4中的空心箭頭)推壓圖中最左側(cè)的電磁鋼片41。此外，優(yōu)選在軸12上也抵靠夾具63，以免發(fā)生錯(cuò)位?；蛘咭部梢酝ㄟ^在層疊方向上夾持整個(gè)鐵心11。接著，在(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序中，如圖5所示，使用電子槍51進(jìn)行電子束焊接。在本工序中，首先進(jìn)行定位，以使電子束52落到下端部的電磁鋼片41的橋接部48(A)上。然后照射電子束52(A)。由此，橋接部48 (A)中被電子束52(A)擊中的位置熔化。進(jìn)而其周圍熔化，并且熔融區(qū)域擴(kuò)展至軸12。通過該熔融部分變硬，電磁鋼片41和軸12在該位置被固定。此外，在照射電子束52的狀態(tài)下，從圖5中的左側(cè)向右方沿著軸12的軸向移動(dòng)電子槍51。這里，將電子束52的入射方向確定為在焊接用通孔25的位置處由鐵心11的徑向與軸12的軸線方向所成的平面內(nèi)部。由此，能夠使得電子束52不落到橋接部48以外的地方。并且，一旦到達(dá)至上端部的電磁鋼片41的橋接部48(B)，全部電磁鋼片41的橋接部48被焊接到軸12的外周面。即形成了內(nèi)周側(cè)焊接部四。從而鐵心11的各個(gè)電磁鋼片 41分別被固定在軸12上。該內(nèi)周側(cè)的焊接實(shí)施與內(nèi)周側(cè)焊接部四的數(shù)目相等的次數(shù)。如果有多個(gè)電子槍51，那么也可以同時(shí)形成多個(gè)內(nèi)周側(cè)焊接部四。在該(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序中，當(dāng)進(jìn)行初始位置處的焊接時(shí)，初始位置(鐵心11的下端部)附近的電磁鋼片41、即電磁鋼片21通過焊接熱而被加熱。因此電磁鋼片41可能發(fā)生翹曲，但在本方式中，鐵心11的下端部外周的一部分通過外周側(cè)焊接部33而被固定著，從而抑制了電磁鋼片41的翹曲。另外已知通常在焊接中焊接開始位置和焊接結(jié)束位置的焊接不穩(wěn)定。尤其在焊接電磁鋼片21和軸12的內(nèi)周側(cè)焊接部四中焊接容易變得不穩(wěn)定。因此在(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序中，為了在鐵心11的整個(gè)層疊方向上確保接合質(zhì)量，優(yōu)選將該焊接開始位置和焊接結(jié)束位置(以下，將兩個(gè)位置作為“焊珠不穩(wěn)定部”)在層疊方向上布置在鐵心11的外側(cè)。但是，如果在鐵心11之外確保用于焊珠不穩(wěn)定部的區(qū)域，則會(huì)限制在層疊方向上的小型化。另一方面，在本方式中，能夠?qū)⒑钢椴环€(wěn)定部布置在鐵心11內(nèi)來(lái)謀求小型化。艮口， 在(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序中，如圖6所示進(jìn)行焊接，以在層疊方向上使得焊接開始側(cè)的焊珠不穩(wěn)定部29S不從鐵心11的下端突出，并且使得焊接結(jié)束側(cè)的焊珠不穩(wěn)定部29E不從鐵心11 的上端突出。即，在層疊方向上，將內(nèi)周側(cè)焊接部四完全容納在鐵心11內(nèi)。在本方式中，即使如此將焊珠不穩(wěn)定部^S、29E容納在鐵心11內(nèi)，也可確保接合質(zhì)量。S卩，在本方式中，位于鐵心11的層疊方向上的兩端部的電磁鋼片通過外周側(cè)焊接部 32,33接合。因此，就算在內(nèi)周側(cè)焊接部四的兩端部焊接不穩(wěn)定，也能夠確保鐵心11的整個(gè)層疊方向上的接合質(zhì)量。具體地，使得外周側(cè)焊接部32、33在層疊方向上的長(zhǎng)度W長(zhǎng)于內(nèi)周側(cè)焊接部四的焊珠不穩(wěn)定部的長(zhǎng)度V。并且，以使焊珠不穩(wěn)定部^S、29E在鐵心11的層疊方向上的位置和外周側(cè)焊接部32、33在鐵心11的層疊方向上的位置相重疊的方式進(jìn)行焊接。而且使得在鐵心11的層疊方向上存在外周側(cè)焊接部32、33和內(nèi)周側(cè)焊接部四的焊珠穩(wěn)定部 ^C重疊的區(qū)域(圖6中的寬度U。以下作為“重復(fù)固定區(qū)域U”)的方式進(jìn)行焊接。由此， 可確保在焊珠不穩(wěn)定部^S、29E接合的電磁鋼片在外周側(cè)焊接部32、33接合。而且，在外周側(cè)焊接部32、33被接合的電磁鋼片經(jīng)由位于重復(fù)固定區(qū)域U的電磁鋼片21而與在焊珠穩(wěn)定部29C被接合的電磁鋼片21相接合。因此，在整個(gè)層疊方向上確保了電磁鋼片21彼此間的接合。此外，鐵心11的中央部通過焊珠穩(wěn)定部29C可靠地接合在軸12上，鐵心11 的兩端部經(jīng)由鐵心11的中央部而與軸12構(gòu)成整體。由此消除了焊珠不穩(wěn)定部的接合不穩(wěn)定。在(4)外周側(cè)焊接工序和(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序中，也可以將電子槍51的移動(dòng)方向設(shè)置為反向(從(B)向(A))。此外，代替使電子槍51移動(dòng)，也能夠通過改變電子束52的發(fā)射方向?qū)m當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行焊接。或者，也可以固定電子槍51并移動(dòng)作為工件的鐵心11等。 此外，在軸12的軸向上從其一側(cè)對(duì)整個(gè)范圍照射了電子束52，但也可以從兩側(cè)各自進(jìn)行一半。此外，如果可照射多個(gè)電子束，則也可以同時(shí)進(jìn)行⑷外周側(cè)焊接工序和(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序。此外，(4)外周側(cè)焊接工序和(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序也可以從鐵心11的層疊方向上的中央僅焊接上側(cè)，之后通過重復(fù)(4)外周側(cè)焊接工序和(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序來(lái)僅焊接下側(cè)。此外，在上述的方式中，在通過(4)外周側(cè)焊接工序焊接鐵心11的外周側(cè)之后，通過(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序焊接了內(nèi)周側(cè)，但順序也可以顛倒。在此情況下，為了避免構(gòu)成鐵心 11的層疊方向上的端面的電磁鋼片受到焊接熱的影響，將焊接開始位置和焊接結(jié)束位置從鐵心11的端面進(jìn)一步設(shè)置到內(nèi)側(cè)。即，在先進(jìn)行的(5)內(nèi)周側(cè)焊接工序中，使得位于層疊方向上的兩端部的電磁鋼片不進(jìn)行焊接。由此，鐵心11的內(nèi)周面的兩端部難以受到焊接熱的影響，構(gòu)成鐵心11的層疊方向上的端面的電磁鋼片21U、21L的翹曲被抑制。然后，在后面進(jìn)行的(4)外周側(cè)焊接工序中，接合包含電磁鋼片21U的上端部側(cè)的電磁鋼片21以及包含電磁鋼片21L的下端部側(cè)的電磁鋼片21。此時(shí)，在鐵心11的層疊方向上設(shè)置外周側(cè)焊接部32、33和焊珠穩(wěn)定部29C相重疊的重復(fù)固定區(qū)域U。由此，可確保在鐵心11的整個(gè)層疊方向上的接合質(zhì)量。
[轉(zhuǎn)子的其他方式][第一其他方式]接下來(lái)，對(duì)轉(zhuǎn)子100的其他方式進(jìn)行說(shuō)明。第一其他方式是形成在鐵心外周上的溝槽的其他方式。在本方式的鐵心Iio中，如圖7所示，僅在層疊方向上的兩端部形成了溝槽35、36。這一點(diǎn)不同于在整個(gè)層疊方向上形成了溝槽31的鐵心11 (參考圖2)。圖7所示的鐵心110在層疊方向上的兩端部形成了可容納外周側(cè)焊接部32、33的長(zhǎng)度的溝槽35、36。即，在構(gòu)成鐵心110的電磁鋼片21中，對(duì)于從層疊方向的上端起的幾片以及從下端起的幾片電磁鋼片，在外周形成與溝槽35、36對(duì)應(yīng)的切口，對(duì)于位于中央部的其余的電磁鋼片沒有形成切口。通過如此形成可容納外周側(cè)焊接部32、33的長(zhǎng)度的溝槽35、36，能夠?qū)㈣F心110的外周形狀的改變抑制在最小限度。因此，與在整個(gè)層疊方向上形成溝槽31的情況相比，對(duì)電磁回路的影響小，對(duì)電機(jī)動(dòng)力性能的影響也小。另一方面，當(dāng)在整個(gè)層疊方向上形成溝槽 31時(shí)，電子束容易照射。[第二其他方式]第二其他方式如圖8和圖9所示，是將外周側(cè)焊接部和內(nèi)周側(cè)焊接部在周向上的數(shù)目設(shè)置為三個(gè)以上的其他方式。這一點(diǎn)不同于將外周側(cè)焊接部和內(nèi)周側(cè)焊接部在周向上的數(shù)目設(shè)置為兩個(gè)的鐵心11 (參考圖2)。圖8示出了將外周側(cè)焊接部32和內(nèi)周側(cè)焊接部四在周向上的數(shù)目設(shè)置為三個(gè)的鐵心121。圖9示出了將外周側(cè)焊接部32和內(nèi)周側(cè)焊接部四在周向上的數(shù)目設(shè)置為四個(gè)的鐵心122。外周側(cè)焊接部32在鐵心121、122的外周上等間隔地布置。內(nèi)周側(cè)焊接部四在鐵心121、122的內(nèi)周上等間隔地布置。通過在外周方向上等分布置外周側(cè)焊接部32，能夠期待減少電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)由外周側(cè)焊接部32引起的振動(dòng)等不良情況。鐵心121、122在從內(nèi)周側(cè)焊接部四向鐵心121、122的徑向外周側(cè)的直線上沒有布置外周側(cè)焊接部32。通過這樣的構(gòu)成，即通過錯(cuò)開外周側(cè)焊接部32與內(nèi)周側(cè)焊接部四的相位，也能夠期待減輕由焊接部分引起的振動(dòng)等不良情況。此外，在第二其他方式中，鐵心121、122在從在內(nèi)周方向上鄰接的內(nèi)周側(cè)焊接部 29的中心向鐵心11的徑向外周側(cè)的直線上布置了外周側(cè)焊接部32。在鐵心11的周向上， 鄰接的內(nèi)周側(cè)焊接部四的從內(nèi)周方向的中心向徑向的區(qū)域的翹曲最大。因此，通過將該區(qū)域利用外周側(cè)焊接部32進(jìn)行固定，能夠期待有效地抑制電磁鋼片21的翹曲。也可以根據(jù)需要將各焊接部設(shè)置五個(gè)以上。通過增加焊接部分，能夠進(jìn)一步確保接合質(zhì)量。此外，通過增加外周側(cè)焊接部32，能夠期待在周向上更多地抑制發(fā)生翹曲的位置。另一方面，通過減少焊接部分，能夠抑制焊接熱的影響。如以上詳細(xì)說(shuō)明的那樣，本方式的轉(zhuǎn)子100通過位于轉(zhuǎn)子100內(nèi)周側(cè)的內(nèi)周側(cè)焊接部四，接合電磁鋼片21彼此以及電磁鋼片21與軸12，從而電磁鋼片41彼此間的旋轉(zhuǎn)、 鐵心11與軸12之間的繞軸旋轉(zhuǎn)、鐵心11向?qū)盈B方向的滑動(dòng)等均被防止。而且通過位于轉(zhuǎn)子100外周側(cè)的外周側(cè)焊接部32、33，在鐵心11的層疊方向上的兩端部焊接了電磁鋼片21 彼此。即，接合了包括鐵心11的層疊方向上的端面的電磁鋼片21U(21L)的一部分電磁鋼片21。通過該外周側(cè)的焊接，抑制了電磁鋼片21的翹曲，其結(jié)果抑制了鐵心開裂。此外，外周側(cè)焊接部32、33形成在層疊方向上的一部分，而并非遍及整個(gè)層疊方向。S卩，磁通跨越外周側(cè)焊接部32、33的位置少。因此，外周側(cè)焊接部32、33對(duì)電磁回路的影響小，電機(jī)的動(dòng)力性能穩(wěn)定。此外，轉(zhuǎn)子100中，內(nèi)周側(cè)焊接部四的焊珠不穩(wěn)定部^S、29E在鐵心11的層疊方向上處于鐵心11的區(qū)域內(nèi)。因此，能夠期待縮小層疊方向上的尺寸。由于位于包含焊珠不穩(wěn)定部的兩端部的電磁鋼片21通過外周側(cè)焊接部32、33固定，因此能夠確保轉(zhuǎn)子100整體的固定狀態(tài)質(zhì)量。本實(shí)施方式僅僅是例示性的，不用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限定。因此，本發(fā)明當(dāng)然可在不脫離其要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改進(jìn)、變形。例如，軸12的外形不限于圓筒形，也可以是多棱柱形、花鍵形等。此外，也可以在軸12與鐵心11之間還具有通過鍵與鍵槽的嵌合。此外，也可以構(gòu)成為在設(shè)置于軸12上的凸緣部接受鐵心11的層疊方向上的一側(cè)。此外，軸12 也可以是分割式的。此外，例如也可以事先通過斂縫、焊接、粘貼、樹脂成型等來(lái)將鐵心11中的各個(gè)電磁鋼片彼此固定。此外，鐵心11也可以使用在圓周方向上被分割成多個(gè)的分割鐵心。此外，在本方式中，鐵心11的整個(gè)層疊方向焊接固定在軸12上，因此不需要通過在鐵心11的層疊方向的端面抵靠板部件、或者在軸12和電磁鋼片21上形成斂縫部位來(lái)利用焊接以外的手段固定各個(gè)部件，但根據(jù)需要也可以通過這些手段來(lái)提高接合質(zhì)量。此外，不限于內(nèi)置永磁體式的IPM式電機(jī)，也可應(yīng)用于在轉(zhuǎn)子表面布置了磁鐵的 SPM式電機(jī)。此外，本發(fā)明不限于內(nèi)轉(zhuǎn)子類型，也可以應(yīng)用于外轉(zhuǎn)子類型。此外，在實(shí)施方式中，將設(shè)置在電磁鋼片21外周上的切口的形狀設(shè)置為圓弧形， 但不限于此。例如三角形、多邊形形狀等只要是能夠接合鐵心的形狀則可應(yīng)用。此外，在實(shí)施方式中通過電子束進(jìn)行了焊接，但焊接設(shè)備不限于此。例如也可以是電弧焊接、激光焊接。符號(hào)說(shuō)明
11鐵心
12軸
14永久磁鐵
21電磁鋼片
29內(nèi)周側(cè)焊接部
29S焊珠不穩(wěn)定部(焊接開始部)
29E焊珠不穩(wěn)定部(焊接終端部)
29C焊珠穩(wěn)定部
31溝槽
32,33外周側(cè)焊接部
100轉(zhuǎn)子
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子，其特征在于，具有鐵心，所述鐵心由層疊鋼片形成，并在旋轉(zhuǎn)中心具有通孔，所述層疊鋼片通過層疊多片平板狀的電磁鋼片而形成；旋轉(zhuǎn)傳遞部件，所述旋轉(zhuǎn)傳遞部件被安裝在所述鐵心的通孔中；內(nèi)周側(cè)焊接部，所述內(nèi)周側(cè)焊接部是位于所述鐵心的內(nèi)周側(cè)、并在將構(gòu)成所述層疊鋼片的電磁鋼片彼此接合的同時(shí)在所述鐵心的整個(gè)層疊方向上接合所述層疊鋼片與所述旋轉(zhuǎn)傳遞部件的焊接部分；以及外周側(cè)焊接部，所述外周側(cè)焊接部是位于所述鐵心的外周側(cè)且層疊方向上的端部、并將包含構(gòu)成所述鐵心的層疊方向上的端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片彼此接合的焊接部分。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述內(nèi)周側(cè)焊接部的焊接開始部以及焊接終端部在層疊方向上位于所述鐵心的區(qū)域內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述內(nèi)周側(cè)焊接部的焊接開始部以及焊接終端部在層疊方向上的位置與所述外周側(cè)焊接部在層疊方向上的位置相重疊。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述外周側(cè)焊接部分別被設(shè)置在所述鐵心的外周上的至少兩處上，每個(gè)外周側(cè)焊接部在所述鐵心的外周方向上的位置為等分布置。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述外周側(cè)焊接部不位于從所述內(nèi)周側(cè)焊接部朝向所述鐵心的徑向外周側(cè)的直線上。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述外周側(cè)焊接部位于從在內(nèi)周方向上相鄰的所述內(nèi)周側(cè)焊接部的中心朝向所述鐵心的徑向外周側(cè)的直線上。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，在所述鐵心的外周設(shè)置有從所述鐵心的層疊方向上的端面向?qū)盈B方向延伸的溝槽，所述外周側(cè)焊接部位于所述溝槽內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述外周側(cè)焊接部具有第一外周側(cè)焊接部，所述第一外周側(cè)焊接部是位于所述鐵心的外周側(cè)且層疊方向上的一側(cè)端部、并將包含構(gòu)成所述鐵心的層疊方向上的一側(cè)端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片彼此接合的焊接部分；以及第二外周側(cè)焊接部，所述第二外周側(cè)焊接部是位于所述鐵心的外周側(cè)且層疊方向上的另一側(cè)端部、并將包含構(gòu)成所述鐵心的層疊方向上的另一側(cè)端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片彼此接合的焊接部分。
9.一種轉(zhuǎn)子的制造方法，其中所述轉(zhuǎn)子包括鐵心，所述鐵心由層疊鋼片形成，并在旋轉(zhuǎn)中心具有通孔，所述層疊鋼片通過層疊多片平板狀的電磁鋼片而形成；旋轉(zhuǎn)傳遞部件，所述旋轉(zhuǎn)傳遞部件被安裝在鐵心的通孔中，所述制造方法的特征在于，包括外周焊接工序，用于在層疊方向上焊接所述鐵心的外周側(cè)，以進(jìn)行構(gòu)成所述層疊鋼片的層疊鋼片中包含作為所述鐵心的層疊方向上的端面的電磁鋼片的一部分電磁鋼片彼此間的接合；以及內(nèi)周焊接工序，用于在整個(gè)層疊方向上焊接所述鐵心的內(nèi)周側(cè)，以進(jìn)行構(gòu)成所述層疊鋼片的電磁鋼片彼此間的接合以及所述鐵心與所述旋轉(zhuǎn)傳遞部件的接合。
10.如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于， 在所述內(nèi)周焊接工序之后，進(jìn)行所述外周焊接工序。
11.如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于， 在所述外周焊接工序之后，進(jìn)行所述內(nèi)周焊接工序。
全文摘要
本發(fā)明的轉(zhuǎn)子(100)具有鐵心(11)，該鐵心由層疊鋼片形成，并在旋轉(zhuǎn)中心具有通孔(26)，該層疊鋼片通過層疊多片平板狀的電磁鋼片(21)而形成；軸(12)，該軸安裝在鐵心(11)的通孔(26)中；內(nèi)周側(cè)焊接部(29)，該內(nèi)周側(cè)焊接部是位于鐵心(11)的內(nèi)周側(cè)、并在將相鄰電磁鋼片(21)彼此接合的同時(shí)在鐵心的整個(gè)層疊方向上接合層疊鋼片與軸(12)的焊接部分；以及外周側(cè)焊接部(32)，該外周側(cè)焊接部是位于鐵心(11)的外周側(cè)且層疊方向上的端部、并將包含構(gòu)成鐵心(12)的層疊方向上的端面的電磁鋼片(21U)的一部分電磁鋼片彼此接合的焊接部分。
文檔編號(hào)H02K1/18GK102326316SQ201080008689
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者松下將之, 駒田昌也 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社