专利名称：转子及其制造方法
技术领域：
本发明涉及具有铁心和旋转传递部件的转子及其制造方法，该转子具有由层叠钢片形成的铁心、以及将该铁心的旋转传递至外部或者从外部向铁心传递旋转的旋转传递部件。
背景技术：
以往，用于旋转电机的转子具有由层叠钢片形成的铁心和固定在铁心上的旋转传递部件，其中层叠钢片通过层叠电磁钢片而制成。旋转传递部件例如对于内转子式旋转电机来说是指轴。转子被要求铁心和旋转传递部件可靠固定，以使旋转传递部件的旋转恰当地被传递至铁心。具体地，需要防止形成铁心的各个电磁钢片彼此间的旋转、铁心与轴之间的绕轴旋转和向层叠方向(轴的轴向)的滑动中的任一种。作为接合构成转子的各部件的技术，例如在专利文献1中公开了将铁心的层叠方向上的端面和轴焊接的转子。此外，在专利文献2中公开了将构成铁心的多个电磁钢片敛缝、然后通过焊接多个电磁钢片的内周面来将电磁钢片彼此接合的转子。在先技术文献专利文献专利文献1 日本专利文献特开平10-257723号公报；专利文献2 日本专利文献特开2008-1M436号公报。
发明内容
发明要解决的问题但是，上述以往的转子存在如下的问题。S卩，如专利文献1所述，即便将铁心的层叠方向上的端面焊接到轴上，铁心的层叠方向中央部分的接合也是不足的。此外，如专利文献2所述，即便在铁心的整个层叠方向上将电磁钢片彼此接合，各电磁钢片与轴的接合也是不足的。因此，如图10所示，可考虑在铁心11的内周侧设计遍及铁心11的整个层叠方向 (轴12的轴向)的焊接部分四，该焊接部分四在将电磁钢片21彼此接合的同时，接合电磁钢片21和轴12。但是，当焊接电磁钢片21和轴12时，焊接时间长，可能受到焊接热量的影响。例如，构成铁心11的每个电磁钢片21是薄平板，这些电磁钢片21可能受焊接热量的影响而变形。尤其，作为铁心11的层叠方向上的端面的电磁钢片21U、21L容易产生翘曲，形成如图10的虚线框所示的铁心开裂。本发明就是为了解决上述现有的转子中存在的问题而做出的。即其要解决的问题在于，提供一种抑制铁心开裂并且将旋转传递部件固定在铁心上的转子及其制造方法。用于解决问题的手段为解决上述问题而做出的转子具有以下特征其具有铁心，所述铁心由层叠钢片形成，并在旋转中心具有通孔，所述层叠钢片通过层叠多片平板状的电磁钢片而形成；旋转传递部件，所述旋转传递部件被安装在铁心的通孔中；内周侧焊接部，所述内周侧焊接部是位于铁心的内周侧、并在将构成层叠钢片的电磁钢片彼此接合的同时在铁心的整个层叠方向上接合层叠钢片与旋转传递部件的焊接部分；以及外周侧焊接部，所述外周侧焊接部是位于铁心的外周侧且层叠方向上的端部、并将包含构成铁心的层叠方向上的端面的电磁钢片的一部分电磁钢片彼此接合的焊接部分。在上述的转子中，通过转子内周侧的焊接(内周侧焊剂部)接合了电磁钢片彼此以及电磁钢片与旋转传递部件。通过该内周侧的焊接，防止了电磁钢片彼此间的旋转、铁心与轴之间的绕轴旋转和向层叠方向的滑动中的全部。而且，在上述的转子中，通过转子外周侧的焊接(外周侧焊接部)接合了至少包括层叠方向上的端面的电磁钢片的一部分电磁钢片。通过该外周侧的焊接，可抑制电磁钢片外周端的变形，其结果可抑制铁心开裂。此外， 外周侧焊接部仅形成在铁心层叠方向上的一部分上，而并非遍及整个层叠方向。因此，对电磁回路的影响小。此外，在上述的转子中，优选内周侧焊接部的焊接开始部以及焊接终端部在层叠方向上位于铁心的区域内。即，可使得内周侧焊接部在层叠方向上不从铁心突出。通过该构成，能够谋求层叠方向上的小型化。此外，在上述的转子中，优选内周侧焊接部的焊接开始部以及焊接终端部在层叠方向上的位置与所述外周侧焊接部在层叠方向上的位置相重叠。即，如果使得内周侧焊接部在层叠方向上不从铁心突出，那么作为焊珠不稳定部分的焊接开始部以及焊接终端部就位于铁心内，从而接合状态的质量可能下降。因此，通过使得内周侧焊接部的焊接开始部以及焊接终端部在层叠方向上的位置与所述外周侧焊接部在层叠方向上的位置相重叠，确保了焊接开始部以及焊接终端部处的电磁钢片彼此间的接合质量。其结果，能够确保转子整体的接合质量。此外，优选上述转子的外周侧焊接部分别被设置在铁心外周上的至少两个位置上，并且每个外周侧焊接部在铁心外周方向上的位置为等分布置。通过在外周方向上等分布置多个外周侧焊接部，能够期待减少电机旋转时由外周侧焊接部引起的振动等不良情况。此外，在上述的转子中，优选外周侧焊接部不位于从内周侧焊接部朝向铁心的径向外周侧的直线上。通过错开外周侧焊接部与内周侧焊接部的相位，能够期待减轻由焊接部分引起的振动等不良情况。此外，在上述的转子中，优选外周侧焊接部位于从在内周方向上相邻的内周侧焊接部的中心朝向铁心的径向外周侧的直线上。即，在铁心的周向上，相邻内周侧焊接部在内周方向上的中心部的翘曲最大。因此，通过将该位置利用外周侧焊接部32进行固定，能够期待有效地抑制电磁钢片的翘曲。此外，优选在上述转子的铁心外周设置从铁心的层叠方向上的端面向层叠方向延伸的沟槽，并且外周侧焊接部位于沟槽内。在该构成中，避免了外周焊接部从铁心外周突出，能够期待防止电机动力性能的恶化。此外，优选上述转子的外周侧焊接部具有第一外周侧焊接部，所述第一外周侧焊接部是位于铁心的外周侧且层叠方向上的一侧端部、并将包含构成铁心的层叠方向上的一侧端面的电磁钢片的一部分电磁钢片彼此接合的焊接部分；以及第二外周侧焊接部，所述第二外周侧焊接部是位于所述铁心的外周侧且层叠方向上的另一侧端部、并将包含构成所述铁心的层叠方向上的另一侧端面的电磁钢片的一部分电磁钢片彼此接合的焊接部分。 即，通过在层叠方向上的两端部焊接外周，能够在整个铁心中抑制铁心开裂。此外，本发明作为另一方面包括一种转子的制造方法，其中转子包括铁心，所述铁心由层叠钢片形成，并在旋转中心具有通孔，所述层叠钢片通过层叠多片平板状的电磁钢片而形成；旋转传递部件，所述旋转传递部件被安装在铁心的通孔中，所述制造方法的特征在于，包括外周焊接工序，用于在层叠方向上焊接铁心的外周侧，以进行构成层叠钢片的层叠钢片中包含作为铁心的层叠方向上的端面的电磁钢片的一部分电磁钢片彼此间的接合；以及内周焊接工序，用于在整个层叠方向上焊接铁心的内周侧，以进行构成层叠钢片的电磁钢片彼此间的接合以及铁心与旋转传递部件的接合。发明效果根据本发明，可实现抑制铁心开裂并且将旋转传递部件固定在铁心上的转子及其制造方法。
图1是示出实施方式涉及的转子的截面图；图2是示出图1所示转子的A-A截面的截面图；图3是示出转子制造过程(冲切工序)中的电磁钢片的图；图4是示出转子制造过程(外周侧焊接工序)的图；图5是示出转子制造过程(内周侧焊接工序)的图；图6是示出外周侧焊接部与焊珠不稳定部之间的位置关系的图；图7是示出第一其他方式涉及的在层叠方向的两端部形成了沟槽的铁心的截面图；图8是示出第二其他方式涉及的外周侧焊接部和内周侧焊接部各形成了三处的的铁心的截面图；图9是示出第二其他方式涉及的外周侧焊接部和内周侧焊接部各形成了四处的的铁心的截面图；图10是示出电磁钢片的铁心开裂的图。
具体实施例方式以下，参考附图对本发明涉及的转子的具体实施方式
进行详细说明。本方式在将由层叠钢片形成的铁心固定在轴上的转子中应用了本发明，其中层叠钢片是通过层叠多片电磁钢片制成的。[转子的构成]首先，参考图1和图2，对本方式的转子100的构成进行说明。图1示出了从铁心的层叠方向(与轴的轴向相同)观看的截面。此外，图2示出了图1的A-A截面。如图1和图2所示，本方式的转子100包括由多片平板状的电磁钢片21层叠而成的铁心11、以及固定在铁心11上的轴12。在铁心11的预定位置嵌入有永久磁铁14。艮口，该转子100被使用于内置永磁体式(IPM式)的内转子式电机。此外，如图1所示，在铁心11上形成有在层叠方向贯穿的多个通孔23、24、25、26。 即，各个电磁钢片21形成有与各通孔23 J4、25J6相当的通孔，并且以各个电磁钢片21的通孔位置对齐的状态被层叠。多个磁铁用通孔23被布置在这些通孔中的最外周侧。在层叠方向上贯穿铁心11 的永久磁铁14嵌入在每个磁铁用通孔23中。磁铁用通孔23在几乎整个方向上均勻地布置。在本方式的铁心11的总共16个位置形成了磁铁用通孔23。此外，在比磁铁用通孔23更靠铁心11内周侧的位置布置了多个减重用通孔24。 减重用通孔M用于减少铁心11的重量，其内部是空的。此外，在图1中的上下两个位置处的减重用通孔M形成了从该减重用通孔M向径向内侧连续的焊接用通孔25。此外，在铁心11的旋转中心的位置配置有轴用通孔26。轴用通孔沈被形成为可使轴穿通的大小的直径，并在轴用通孔26的壁面(即，铁心11的内径)与轴12的侧表面 (即，轴12的外径)之间几乎没有空隙。在图1和图2中示出了轴12穿通铁心11的状态。另外，焊接用通孔25被布置在非常接近轴用通孔沈的位置。更具体来说，焊接用通孔25中内侧(轴用通孔沈侧)的壁面2 形成在与轴用通孔沈的壁面邻接的位置。并且，在焊接用通孔25的内侧的壁面2 与轴用通孔沈之间设置有桥接部观。即，焊接用通孔25和轴用通孔沈通过桥接部28划分。此外，在桥接部28上形成了作为焊接痕迹的内周侧焊接部四。内周侧焊接部四贯穿桥接部观从壁面2 扩展至轴12的一部分。并且，如图2所示，该内周侧焊接部四遍及铁心11的整个层叠方向被形成为筋状。即，内周侧焊接部四沿轴12的轴向形成在整个铁心11上。该内周侧焊接部四示出了在铁心11的全部电磁钢片中桥接部28和轴12的表面部分通过焊接熔合并构成了整体。并且示出了构成铁心11的电磁钢片21彼此也通过桥接部观相互熔合而构成了整体。通过该内周侧焊接部四，铁心11中相邻钢片21之间的旋转、铁心11绕轴12的旋转、以及铁心11向轴12的轴向的移动均被防止。此外，在铁心11外周的图1中的左右两个位置形成有沿层叠方向延伸的沟槽31。 如图2所示，该沟槽31从上端沿层叠方向形成至下端。即，各个电磁钢片12形成有与沟槽 31相当的切口，并且以各个电磁钢片12的切口位置对齐的状态被层叠。而且，在沟槽31的层叠方向上的两端部形成有作为焊接痕迹的外周侧焊接部32、 33。其中，外周侧焊接部32形成在从铁心11的层叠方向上的上表面至5 IOmm左右的范围内。在本方式中，相当于包括上侧端面的电磁钢片21U在内的10 20片电磁钢片21 的厚度(电磁钢片21 —片的厚度约为0. 5mm)。图2大致示出了电磁钢片21的层叠状态， 外周侧焊接部32仅接合了 3片左右的电磁钢片21，但实际上通过外周侧焊接部32接合了 3片以上的电磁钢片21。该外周侧焊接部32示出了对于层叠方向的上侧端部的电磁钢片 21 (本说明书中所说的位于层叠方向的“端部”的电磁钢片不仅是构成铁心11的端面的电磁钢片，而是意指包含端面的电磁钢片的多片电磁钢片)，将沟槽31侧面通过焊接熔化Imm 左右深度，从而邻接的电磁钢片21彼此相熔合成整体。此外，外周侧焊接部33形成在从铁心11的层叠方向上的下表面至5 IOmm左右的范围内。在本方式中，相当于包括下侧端面的电磁钢片21L在内的10 20片电磁钢片21的厚度。该外周侧焊接部33示出了对于层叠方向的下侧端部的电磁钢片21，将沟槽31 侧面通过焊接熔化Imm左右深度，从而邻接的电磁钢片21彼此相熔合成整体。本方式的转子100通过利用外周侧焊接部32、33固定铁心11的层叠方向上的两端部的外周，从而在进行后述的内周侧焊接部四的焊接时能够抑制随电磁钢片21的翘曲产生的铁心开裂。外周侧焊接部32、33由于形成在铁心11的沟槽31中，因此不从铁心11的外周面突出。因此，对转子100的旋转的影响小。此外，外周侧焊接部32、33仅是铁心11的层叠方向上的两端部处的焊接痕迹，而并非形成在整个层叠方向上。因此，与在外周侧的整个层叠方向上焊接的情况相比，磁通跨越焊接痕迹的范围窄，对电磁回路的影响小。其结果，对电机动力性能的影响小。在本方式中，在内周方向上的两处形成了内周侧焊接部四，但也可以形成一处。此外，根据需要也可以形成三处以上。此外，在本方式中，在外周方向上的两处形成了外周侧焊接部32，但也可以形成一处。此外，根据需要也可以形成三处以上。此外，关于通孔对、 25以及沟槽31，不特别限制其形状和布置，只要能够恰当地维持铁心11的强度和平衡，可以是任意的。此外，在本方式中示出了将减重用通孔M和焊接用通孔25加起来总共形成八处， 并且将与减重用通孔M连续的形状作为焊接用通孔25的形状的例子。但不限于这些，也可以将焊接用通孔25和减重用通孔M形成为完全不同的形状。[转子的制造方法]接下来，对本方式的转子100的制造方法进行说明。在本方式中，依次进行以下五个工序。(1)冲切工序(2)层叠工序(3)插轴工序(4)内周侧焊接工序(5)外周侧焊接工序首先，在(1)冲切工序中，从作为原板的电磁钢片卷冲切如图3所示的圆板形的电磁钢片41。在本工序中，将全部相同形状的电磁钢片41制造作为铁心11所必要的片数。 电磁钢片41相当于铁心11的电磁钢片21。此外，通过冲切，在各个电磁钢片41的与铁心 11的通孔23、24、25、沈相当的位置上分别同时形成通孔43、44、45、46。并且，通过冲切，在与铁心11的沟槽31相当的位置上同时形成切口 42。在此阶段，在各个电磁钢片41的通孔 45与通孔46之间形成有与铁心11的桥接部观相当的桥接部48。接着，在(2)层叠工序中，将铁心11所必要的片数的电磁钢片41层叠起来。此时， 对齐各电磁钢片41的通孔43、44、45、46的位置来层叠。由此，各电磁钢片41的通孔43重合成铁心11的磁铁用通孔23。同样地，各电磁钢片41的通孔44、45、46分别重合成铁心 11的减重用通孔对、焊接用通孔25、轴用通孔沈。同样地，各电磁钢片41的切口 42重合成铁心11的沟槽31。既可以在该工序之后立刻向各个磁铁用通孔23中分别嵌入永久磁铁，也可以在稍后的工序中嵌入。接着，在(3)插轴工序中，将另外制造的轴12插穿到铁心11的轴用通孔沈(电磁钢片41的通孔46)中。并且，将轴12插入至适当的位置。接着，在(4)内周侧焊接工序中，如图4所示，使用电子枪51进行电子束焊接。在本工序中，首先进行定位，以使电子束52落到层叠方向下端侧的电磁钢片41的切口 42 (A)。 然后照射电子束52(A)。由此电子束52(A)所击中的位置熔化。进而在照射电子束52的状态下，从图4中的左侧向右方沿着层叠方向移动电子枪51。并且，一旦电子束52的照射位置到达至作为移动了 5 IOmm左右的位置的切口 42(B)，铁心11的下端部的电磁钢片41 彼此的焊接就完成。即，形成了外周侧焊接部33。这里，先暂时中断焊接。之后，沿层叠方向移动电子枪51，并进行定位，以使电子束52落到位于距层叠方向上端侧的电磁钢片41前方5 IOmm左右处的切口 42(C)。然后重新开始照射电子束52 的照射。由此，电子束52(C)所击中的位置熔化。进而在照射电子束52的状态下，沿着层叠方向移动电子枪51。并且，一旦到达至铁心11的上端侧的电磁钢片41的切口 42(D)，铁心11的上端部的电磁钢片41彼此的焊接就完成。即，形成了外周侧焊接部32。该外周侧的焊接实施与外周侧焊接部32、33的数目相等的次数。如果有多个电子枪51，那么也可以同时形成多个外周侧焊接部32、33。在(4)外周测焊接工序中，为了恰当的保持各个电磁钢片41的层叠状态，优选如图4所示在压住预定位置的情况下进行焊接。例如，可以在铁心11的图中右端布置夹具61， 并且从图中左侧向右方(图4中的空心箭头)推压图中最左侧的电磁钢片41。此外，优选在轴12上也抵靠夹具63，以免发生错位。或者也可以通过在层叠方向上夹持整个铁心11。接着，在(5)内周侧焊接工序中，如图5所示，使用电子枪51进行电子束焊接。在本工序中，首先进行定位，以使电子束52落到下端部的电磁钢片41的桥接部48(A)上。然后照射电子束52(A)。由此，桥接部48 (A)中被电子束52(A)击中的位置熔化。进而其周围熔化，并且熔融区域扩展至轴12。通过该熔融部分变硬，电磁钢片41和轴12在该位置被固定。此外，在照射电子束52的状态下，从图5中的左侧向右方沿着轴12的轴向移动电子枪51。这里，将电子束52的入射方向确定为在焊接用通孔25的位置处由铁心11的径向与轴12的轴线方向所成的平面内部。由此，能够使得电子束52不落到桥接部48以外的地方。并且，一旦到达至上端部的电磁钢片41的桥接部48(B)，全部电磁钢片41的桥接部48被焊接到轴12的外周面。即形成了内周侧焊接部四。从而铁心11的各个电磁钢片 41分别被固定在轴12上。该内周侧的焊接实施与内周侧焊接部四的数目相等的次数。如果有多个电子枪51，那么也可以同时形成多个内周侧焊接部四。在该(5)内周侧焊接工序中，当进行初始位置处的焊接时，初始位置(铁心11的下端部)附近的电磁钢片41、即电磁钢片21通过焊接热而被加热。因此电磁钢片41可能发生翘曲，但在本方式中，铁心11的下端部外周的一部分通过外周侧焊接部33而被固定着，从而抑制了电磁钢片41的翘曲。另外已知通常在焊接中焊接开始位置和焊接结束位置的焊接不稳定。尤其在焊接电磁钢片21和轴12的内周侧焊接部四中焊接容易变得不稳定。因此在(5)内周侧焊接工序中，为了在铁心11的整个层叠方向上确保接合质量，优选将该焊接开始位置和焊接结束位置(以下，将两个位置作为“焊珠不稳定部”)在层叠方向上布置在铁心11的外侧。但是，如果在铁心11之外确保用于焊珠不稳定部的区域，则会限制在层叠方向上的小型化。另一方面，在本方式中，能够将焊珠不稳定部布置在铁心11内来谋求小型化。艮口， 在(5)内周侧焊接工序中，如图6所示进行焊接，以在层叠方向上使得焊接开始侧的焊珠不稳定部29S不从铁心11的下端突出，并且使得焊接结束侧的焊珠不稳定部29E不从铁心11 的上端突出。即，在层叠方向上，将内周侧焊接部四完全容纳在铁心11内。在本方式中，即使如此将焊珠不稳定部^S、29E容纳在铁心11内，也可确保接合质量。S卩，在本方式中，位于铁心11的层叠方向上的两端部的电磁钢片通过外周侧焊接部 32,33接合。因此，就算在内周侧焊接部四的两端部焊接不稳定，也能够确保铁心11的整个层叠方向上的接合质量。具体地，使得外周侧焊接部32、33在层叠方向上的长度W长于内周侧焊接部四的焊珠不稳定部的长度V。并且，以使焊珠不稳定部^S、29E在铁心11的层叠方向上的位置和外周侧焊接部32、33在铁心11的层叠方向上的位置相重叠的方式进行焊接。而且使得在铁心11的层叠方向上存在外周侧焊接部32、33和内周侧焊接部四的焊珠稳定部 ^C重叠的区域(图6中的宽度U。以下作为“重复固定区域U”)的方式进行焊接。由此， 可确保在焊珠不稳定部^S、29E接合的电磁钢片在外周侧焊接部32、33接合。而且，在外周侧焊接部32、33被接合的电磁钢片经由位于重复固定区域U的电磁钢片21而与在焊珠稳定部29C被接合的电磁钢片21相接合。因此，在整个层叠方向上确保了电磁钢片21彼此间的接合。此外，铁心11的中央部通过焊珠稳定部29C可靠地接合在轴12上，铁心11 的两端部经由铁心11的中央部而与轴12构成整体。由此消除了焊珠不稳定部的接合不稳定。在(4)外周侧焊接工序和(5)内周侧焊接工序中，也可以将电子枪51的移动方向设置为反向(从(B)向(A))。此外，代替使电子枪51移动，也能够通过改变电子束52的发射方向对适当的位置进行焊接。或者，也可以固定电子枪51并移动作为工件的铁心11等。 此外，在轴12的轴向上从其一侧对整个范围照射了电子束52，但也可以从两侧各自进行一半。此外，如果可照射多个电子束，则也可以同时进行⑷外周侧焊接工序和(5)内周侧焊接工序。此外，(4)外周侧焊接工序和(5)内周侧焊接工序也可以从铁心11的层叠方向上的中央仅焊接上侧，之后通过重复(4)外周侧焊接工序和(5)内周侧焊接工序来仅焊接下侧。此外，在上述的方式中，在通过(4)外周侧焊接工序焊接铁心11的外周侧之后，通过(5)内周侧焊接工序焊接了内周侧，但顺序也可以颠倒。在此情况下，为了避免构成铁心 11的层叠方向上的端面的电磁钢片受到焊接热的影响，将焊接开始位置和焊接结束位置从铁心11的端面进一步设置到内侧。即，在先进行的(5)内周侧焊接工序中，使得位于层叠方向上的两端部的电磁钢片不进行焊接。由此，铁心11的内周面的两端部难以受到焊接热的影响，构成铁心11的层叠方向上的端面的电磁钢片21U、21L的翘曲被抑制。然后，在后面进行的(4)外周侧焊接工序中，接合包含电磁钢片21U的上端部侧的电磁钢片21以及包含电磁钢片21L的下端部侧的电磁钢片21。此时，在铁心11的层叠方向上设置外周侧焊接部32、33和焊珠稳定部29C相重叠的重复固定区域U。由此，可确保在铁心11的整个层叠方向上的接合质量。
[转子的其他方式][第一其他方式]接下来，对转子100的其他方式进行说明。第一其他方式是形成在铁心外周上的沟槽的其他方式。在本方式的铁心Iio中，如图7所示，仅在层叠方向上的两端部形成了沟槽35、36。这一点不同于在整个层叠方向上形成了沟槽31的铁心11 (参考图2)。图7所示的铁心110在层叠方向上的两端部形成了可容纳外周侧焊接部32、33的长度的沟槽35、36。即，在构成铁心110的电磁钢片21中，对于从层叠方向的上端起的几片以及从下端起的几片电磁钢片，在外周形成与沟槽35、36对应的切口，对于位于中央部的其余的电磁钢片没有形成切口。通过如此形成可容纳外周侧焊接部32、33的长度的沟槽35、36，能够将铁心110的外周形状的改变抑制在最小限度。因此，与在整个层叠方向上形成沟槽31的情况相比，对电磁回路的影响小，对电机动力性能的影响也小。另一方面，当在整个层叠方向上形成沟槽 31时，电子束容易照射。[第二其他方式]第二其他方式如图8和图9所示，是将外周侧焊接部和内周侧焊接部在周向上的数目设置为三个以上的其他方式。这一点不同于将外周侧焊接部和内周侧焊接部在周向上的数目设置为两个的铁心11 (参考图2)。图8示出了将外周侧焊接部32和内周侧焊接部四在周向上的数目设置为三个的铁心121。图9示出了将外周侧焊接部32和内周侧焊接部四在周向上的数目设置为四个的铁心122。外周侧焊接部32在铁心121、122的外周上等间隔地布置。内周侧焊接部四在铁心121、122的内周上等间隔地布置。通过在外周方向上等分布置外周侧焊接部32，能够期待减少电机旋转时由外周侧焊接部32引起的振动等不良情况。铁心121、122在从内周侧焊接部四向铁心121、122的径向外周侧的直线上没有布置外周侧焊接部32。通过这样的构成，即通过错开外周侧焊接部32与内周侧焊接部四的相位，也能够期待减轻由焊接部分引起的振动等不良情况。此外，在第二其他方式中，铁心121、122在从在内周方向上邻接的内周侧焊接部 29的中心向铁心11的径向外周侧的直线上布置了外周侧焊接部32。在铁心11的周向上， 邻接的内周侧焊接部四的从内周方向的中心向径向的区域的翘曲最大。因此，通过将该区域利用外周侧焊接部32进行固定，能够期待有效地抑制电磁钢片21的翘曲。也可以根据需要将各焊接部设置五个以上。通过增加焊接部分，能够进一步确保接合质量。此外，通过增加外周侧焊接部32，能够期待在周向上更多地抑制发生翘曲的位置。另一方面，通过减少焊接部分，能够抑制焊接热的影响。如以上详细说明的那样，本方式的转子100通过位于转子100内周侧的内周侧焊接部四，接合电磁钢片21彼此以及电磁钢片21与轴12，从而电磁钢片41彼此间的旋转、 铁心11与轴12之间的绕轴旋转、铁心11向层叠方向的滑动等均被防止。而且通过位于转子100外周侧的外周侧焊接部32、33，在铁心11的层叠方向上的两端部焊接了电磁钢片21 彼此。即，接合了包括铁心11的层叠方向上的端面的电磁钢片21U(21L)的一部分电磁钢片21。通过该外周侧的焊接，抑制了电磁钢片21的翘曲，其结果抑制了铁心开裂。此外，外周侧焊接部32、33形成在层叠方向上的一部分，而并非遍及整个层叠方向。S卩，磁通跨越外周侧焊接部32、33的位置少。因此，外周侧焊接部32、33对电磁回路的影响小，电机的动力性能稳定。此外，转子100中，内周侧焊接部四的焊珠不稳定部^S、29E在铁心11的层叠方向上处于铁心11的区域内。因此，能够期待缩小层叠方向上的尺寸。由于位于包含焊珠不稳定部的两端部的电磁钢片21通过外周侧焊接部32、33固定，因此能够确保转子100整体的固定状态质量。本实施方式仅仅是例示性的，不用于对本发明进行任何限定。因此，本发明当然可在不脱离其要旨的范围内进行各种改进、变形。例如，轴12的外形不限于圆筒形，也可以是多棱柱形、花键形等。此外，也可以在轴12与铁心11之间还具有通过键与键槽的嵌合。此外，也可以构成为在设置于轴12上的凸缘部接受铁心11的层叠方向上的一侧。此外，轴12 也可以是分割式的。此外，例如也可以事先通过敛缝、焊接、粘贴、树脂成型等来将铁心11中的各个电磁钢片彼此固定。此外，铁心11也可以使用在圆周方向上被分割成多个的分割铁心。此外，在本方式中，铁心11的整个层叠方向焊接固定在轴12上，因此不需要通过在铁心11的层叠方向的端面抵靠板部件、或者在轴12和电磁钢片21上形成敛缝部位来利用焊接以外的手段固定各个部件，但根据需要也可以通过这些手段来提高接合质量。此外，不限于内置永磁体式的IPM式电机，也可应用于在转子表面布置了磁铁的 SPM式电机。此外，本发明不限于内转子类型，也可以应用于外转子类型。此外，在实施方式中，将设置在电磁钢片21外周上的切口的形状设置为圆弧形， 但不限于此。例如三角形、多边形形状等只要是能够接合铁心的形状则可应用。此外，在实施方式中通过电子束进行了焊接，但焊接设备不限于此。例如也可以是电弧焊接、激光焊接。符号说明
11铁心
12轴
14永久磁铁
21电磁钢片
29内周侧焊接部
29S焊珠不稳定部(焊接开始部)
29E焊珠不稳定部(焊接终端部)
29C焊珠稳定部
31沟槽
32,33外周侧焊接部
100转子
权利要求
1.一种转子，其特征在于，具有铁心，所述铁心由层叠钢片形成，并在旋转中心具有通孔，所述层叠钢片通过层叠多片平板状的电磁钢片而形成；旋转传递部件，所述旋转传递部件被安装在所述铁心的通孔中；内周侧焊接部，所述内周侧焊接部是位于所述铁心的内周侧、并在将构成所述层叠钢片的电磁钢片彼此接合的同时在所述铁心的整个层叠方向上接合所述层叠钢片与所述旋转传递部件的焊接部分；以及外周侧焊接部，所述外周侧焊接部是位于所述铁心的外周侧且层叠方向上的端部、并将包含构成所述铁心的层叠方向上的端面的电磁钢片的一部分电磁钢片彼此接合的焊接部分。
2.如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述内周侧焊接部的焊接开始部以及焊接终端部在层叠方向上位于所述铁心的区域内。
3.如权利要求2所述的转子，其特征在于，所述内周侧焊接部的焊接开始部以及焊接终端部在层叠方向上的位置与所述外周侧焊接部在层叠方向上的位置相重叠。
4.如权利要求1至3中任一项所述的转子，其特征在于，所述外周侧焊接部分别被设置在所述铁心的外周上的至少两处上，每个外周侧焊接部在所述铁心的外周方向上的位置为等分布置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的转子，其特征在于，所述外周侧焊接部不位于从所述内周侧焊接部朝向所述铁心的径向外周侧的直线上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的转子，其特征在于，所述外周侧焊接部位于从在内周方向上相邻的所述内周侧焊接部的中心朝向所述铁心的径向外周侧的直线上。
7.如权利要求1至6中任一项所述的转子，其特征在于，在所述铁心的外周设置有从所述铁心的层叠方向上的端面向层叠方向延伸的沟槽，所述外周侧焊接部位于所述沟槽内。
8.如权利要求1至7中任一项所述的转子，其特征在于，所述外周侧焊接部具有第一外周侧焊接部，所述第一外周侧焊接部是位于所述铁心的外周侧且层叠方向上的一侧端部、并将包含构成所述铁心的层叠方向上的一侧端面的电磁钢片的一部分电磁钢片彼此接合的焊接部分；以及第二外周侧焊接部，所述第二外周侧焊接部是位于所述铁心的外周侧且层叠方向上的另一侧端部、并将包含构成所述铁心的层叠方向上的另一侧端面的电磁钢片的一部分电磁钢片彼此接合的焊接部分。
9.一种转子的制造方法，其中所述转子包括铁心，所述铁心由层叠钢片形成，并在旋转中心具有通孔，所述层叠钢片通过层叠多片平板状的电磁钢片而形成；旋转传递部件，所述旋转传递部件被安装在铁心的通孔中，所述制造方法的特征在于，包括外周焊接工序，用于在层叠方向上焊接所述铁心的外周侧，以进行构成所述层叠钢片的层叠钢片中包含作为所述铁心的层叠方向上的端面的电磁钢片的一部分电磁钢片彼此间的接合；以及内周焊接工序，用于在整个层叠方向上焊接所述铁心的内周侧，以进行构成所述层叠钢片的电磁钢片彼此间的接合以及所述铁心与所述旋转传递部件的接合。
10.如权利要求9所述的转子的制造方法，其特征在于， 在所述内周焊接工序之后，进行所述外周焊接工序。
11.如权利要求9所述的转子的制造方法，其特征在于， 在所述外周焊接工序之后，进行所述内周焊接工序。
全文摘要
本发明的转子(100)具有铁心(11)，该铁心由层叠钢片形成，并在旋转中心具有通孔(26)，该层叠钢片通过层叠多片平板状的电磁钢片(21)而形成；轴(12)，该轴安装在铁心(11)的通孔(26)中；内周侧焊接部(29)，该内周侧焊接部是位于铁心(11)的内周侧、并在将相邻电磁钢片(21)彼此接合的同时在铁心的整个层叠方向上接合层叠钢片与轴(12)的焊接部分；以及外周侧焊接部(32)，该外周侧焊接部是位于铁心(11)的外周侧且层叠方向上的端部、并将包含构成铁心(12)的层叠方向上的端面的电磁钢片(21U)的一部分电磁钢片彼此接合的焊接部分。
文档编号H02K1/18GK102326316SQ201080008689
公开日2012年1月18日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者松下将之, 驹田昌也 申请人:丰田自动车株式会社