用于热处理转子的磁体腹板区域的方法与流程

背景技术：

牵引电动机、发电机和电动发电机单元在本领域中统称为旋转电机。电机通常包括定子，其以径向或轴向气隙与转子短距离隔开。特别是在径向磁通型电机中，等间隔的定子齿朝向转子径向向内突出。相邻的定子齿通过相应的定子槽与另一个分开。定子绕组通过用导线缠绕定子齿或者通过用实心条形导体填充定子槽来形成。在多相电机中，交流输入电压被施加于定子绕组的相线（phaselead），以给定子供能，并且由此，产生旋转的定子磁场。

内部永磁体（ipm）型电机的转子包括一组嵌入式强永磁体。与由上面提到的定子绕组的顺序供能产生的定子电磁体不同，转子的嵌入式永磁体共同建立了时不变的磁场。定子和转子的磁场彼此相互作用，以在定子-转子气隙内产生并维持动力。这样的力最终将旋转赋予转子和连接的转子轴。然后，来自转子和转子轴的扭矩被引导到耦接的负载。诸如同步磁阻电机之类的其他电机放弃了在转子中使用永磁体，但以类似的效果对耦接的负载起作用。

典型的电机转子包括圆柱形的转子堆叠，其由钢或另一种导磁（magnetically-permeable）材料的薄层的层叠构成。每个单独的层在本领域中通常被称为转子叠片（rotorlamination）。各转子叠片限定了一组开口。当这些转子叠片被堆叠在一起时，从这些开口形成腔，其中转子的ipm构造的开口在其中接收相应的永磁体。ipm转子构造可使用与该转子的外径表面相邻定位的实心条形磁体的“单v”或“双v”布置结构来形成其转子磁极。在典型的磁体构造中，所布置的转子磁体的角定向或“v角”可朝向转子的外径表面开口。

无论是ipm还是同步磁阻转子的变型，各个转子叠片的上述转子开口都被称为“桥”和“支柱”的叠片材料的窄条分开，其中给定的转子极的桥和支柱在本文中统称为“磁体腹板区域（magnetwebregion）”。所述桥围绕环形叠片的外周边延伸，并且因此，在其平面图形状上是弧形的，并且在其相对于叠片的位置上处于周边，而所述支柱在这些转子开口的内部远端之间径向地延伸。这些桥和支柱一起在转子开口周围提供必要的结构支撑。然而，这些桥和支柱也可能使转子内的有益磁通路径短路，这又可能会降低电机的操作效率。

为了增加磁体腹板区域的强度，转子制造技术有时包括在构造转子堆叠之前使各个转子叠片经受热处理过程。这样的过程还具有减小弧形的周边桥和径向支柱的磁阻的益处，这又有助于解决上面提到的磁通路径短路问题。在热处理期间，叠片的除腹板区域之外的表面区域可使用合适的掩蔽材料来掩蔽，从而使所述桥和支柱暴露于高温和气态热处理气氛。然后，在完成该热处理过程后，该掩蔽材料被小心地移除。其后，所得的转子叠片被堆叠在一起并连接到转子轴和端环，以完成转子的组装。

技术实现要素：

本公开涉及一种改进的方法，其用于选择性地热处理用于旋转电机中的转子的桥和支柱。如本领域中众所周知的，给定的转子叠片的每个磁体腹板区域对应于转子的磁极。这些桥和支柱一起限定了与转子的外径表面相邻的各个转子开口。作为所公开方法的一部分，这些转子叠片被组装成转子堆叠，使得当沿转子堆叠的中心轴线观察时，相邻叠片的桥和/或支柱或其一部分相对于彼此偏置。也就是说，当转子堆叠沿其中心轴线来观察时，偏置的几何形状有效地掩蔽了这些叠片的位于磁体腹板区域外部的表面区域，而同时使所述桥和/或支柱暴露。因此，取决于实施例，在组装的转子堆叠的后续热处理过程期间，暴露的桥和/或支柱暴露于热处理气氛。因此，本方法消除了施加掩蔽材料以及从转子叠片去除掩蔽材料所需的附加时间，以及与之相关的制造成本。

所公开的方法可用于帮助确保在连接转子轴之前或之后所述桥和/或支柱经由对转子堆叠的热处理而被充分且有效地硬化，而不会降低转子叠片的其余结构的导磁性。加强的腹板区域可有助于使得能够实现转子的更高速度的操作，而无需相对应地增加桥和/或支柱的厚度。

在示例性实施例中，一种构造用于与旋转电机一起使用的转子组件的方法包括由金属坯料形成环形转子叠片，所述金属坯料例如0.25mm的钢片金属坯料。每个叠片具有径向轴线和外径表面，并且在该外径表面、即转子叠片的圆形外周边附近限定多个隔开的磁体腹板区域。这些磁体腹板区域对应于转子的相应磁极。

每个磁体腹板区域包括具有内部远端和外部远端的多个不对称的转子开口，其中“外部”和“内部”相应地表示相对接近叠片的外径表面和内径表面。相对的内部远端和外部远端相应地由径向支柱和弧形的桥限定，其中转子开口还由横向磁阻路径限定。因此，本文所述的磁体腹板区域包括支柱、桥和磁阻路径。

根据该特定实施例的方法包括同轴地堆叠转子叠片以形成转子堆叠，这包括使叠片中每隔一个的叠片相对于叠片中相邻的叠片绕其轴线以预定角度旋转或以其他方式定位。这用于暴露所述桥和/或支柱。并且掩蔽叠片的其余表面区域，其中上面提到的不对称性使得能够实现这样的掩蔽。当沿转子的中心轴线/旋转轴线观察时，交替的桥和/或支柱相对于彼此偏置并且通过转子开口可见。在不同的实施例中，上述旋转发生所围绕的特定轴线可以是叠片/转子堆叠的径向轴线或中心轴线，这取决于腹板区域的哪些部分将在热处理过程期间暴露。

本文阐述的方法可包括在转子堆叠经受热处理过程之前或之后，将转子轴连接到转子堆叠以构造转子组件。这样的过程使未掩蔽的桥和/或支柱硬化，而不硬化叠片的其余表面区域。

形成环形转子叠片可包括在每个叠片中压制或冲压出不对称的转子开口。在这样的实施例中，这些不对称的转子开口可以可选地包括由相应的支柱分开的一组或多组v形转子开口，其中每个开口限定朝向外径表面开口的v角。

所述金属坯料可涂覆有绝缘材料。在这样的实施例中，该方法可包括在使转子组件经受热处理过程之前，从腹板区域去除该绝缘材料。

该方法还可包括在形成转子堆叠之前以预定的堆叠模式堆叠叠片，使得相邻的一对叠片的支柱不重叠，并且随后，从腹板区域蚀刻该绝缘材料。

各种非限制性示例性实施例中的热处理过程可以是铁素体氮碳共渗过程、气态渗氮过程、等离子体渗氮过程或盐浴渗氮过程。

本方法的可能的实施例还包括将转子组件径向地定位在定子组件内，以构造旋转电机。在某些实施例中，该旋转电机可用于向机动车辆的变速器提供扭矩。

本文还公开了一种旋转电机，其具有径向地设置在定子组件内的转子组件。该转子组件包括由同轴堆叠的环形转子叠片构成的转子堆叠，其中每一个包括径向轴线和外径表面。每个叠片还在该外径表面附近限定多个隔开的不对称的经热处理的磁体腹板区域。这些磁体腹板区域包括由径向延伸的支柱和一个或多个弧形的周边桥限定的多个转子开口，其中，在一些非限制性实施例中，这些开口各自可能包含永磁体。这些叠片中每隔一个的叠片相对于该径向轴线或中心轴线以预定角度旋转。一对端板被连接到转子堆叠的相应轴向端。转子轴被连接到这些叠片的内径表面。这些磁体腹板区域对应于转子组件的相应磁极。

一种用于构造旋转电机的示例性方法包括由金属坯料形成环形转子叠片。每个转子叠片具有径向轴线和外径表面，并且在该外径表面附近限定多个隔开的磁体腹板区域。每个磁体腹板区域包括由径向延伸的支柱和弧形的周边桥限定的一对不对称的v形转子开口，其中这些转子开口具有朝向外径表面开口的v角。

在该特定实施例中，该方法包括同轴地堆叠环形转子叠片以形成转子堆叠，这包括将这些叠片中每隔一个的叠片相对于该径向轴线或中心轴线以预定角度定位，以暴露所述桥和/或支柱，并且掩蔽这些叠片的其余表面区域。这些磁体腹板区域对应于转子的相应磁极。该方法可包括：从腹板区域去除绝缘材料，使转子堆叠作为整体经受预定的热处理过程，以仅硬化未掩蔽的周边桥和/或径向支柱，并且随后，将转子组件径向地定位在定子组件内，以由此构造旋转电机。该方法可包括在执行热处理过程之前或之后，将转子轴连接到转子堆叠以构造转子组件。

本发明还包括以下技术方案。

方案1.一种构造用于与旋转电机一起使用的转子组件的方法，所述方法包括：

由金属坯料形成多个环形转子叠片，其中，所述转子叠片中的每一个具有外径表面，并且在所述外径表面附近限定多个磁体腹板区域，并且其中，所述磁体腹板区域中的每个相应的磁体腹板区域包括多个不对称的开口，所述开口具有由相应的径向延伸的支柱和弧形的周边桥限定的第一远端和第二远端；

同轴地堆叠所述环形转子叠片，以由此形成转子堆叠，这包括将所述叠片相对于所述转子堆叠的径向轴线或纵向中心轴线以预定角距离定位，以由此不覆盖或暴露所述支柱和/或所述桥，并且覆盖或掩蔽所述叠片的其余表面区域；以及

使所述转子堆叠经受热处理过程，以由此仅硬化未覆盖或未掩蔽的桥和/或支柱。

方案2.根据方案1所述的方法，其中，所述预定角距离为180度。

方案3.根据方案1所述的方法，其中，形成所述多个环形转子叠片包括在所述叠片的所述磁体腹板区域中的每一个中作为所述不对称的开口压制或冲压出一个或多个不对称的v形开口。

方案4.根据方案3所述的方法，其中，所述不对称的v形开口包括第一组和第二组v形开口，所述第一组和第二组v形开口由所述支柱中相应的一个分开，并且各自限定朝向所述外径表面开口的v角。

方案5.根据方案1所述的方法，其中，所述金属坯料涂覆有绝缘材料，所述方法还包括在使所述转子组件经受所述热处理过程之前，从所述腹板区域去除所述绝缘材料。

方案6.根据方案5所述的方法，还包括以预定的模式堆叠所述多个叠片，使得相邻的一对所述叠片的所述支柱和/或所述桥不重叠，并且随后，在使所述转子堆叠经受所述热处理过程之前，从所述腹板区域蚀刻所述绝缘材料。

方案7.根据方案1所述的方法，还包括在形成所述多个环形转子叠片之后并且在使所述转子组件经受所述热处理过程之前，用绝缘材料涂覆所述叠片，而不涂覆所述腹板区域。

方案8.根据方案1所述的方法，其中，所述金属坯料的表面涂覆有绝缘材料，所述方法还包括在使所述转子堆叠经受所述热处理过程之前，仅从所述腹板区域去除所述绝缘材料。

方案9.根据方案1所述的方法，其中，使所述转子组件经受所述热处理过程包括使所述转子组件经受铁素体氮碳共渗过程、气态渗氮过程或盐浴渗氮过程。

方案10.根据方案1所述的方法，还包括：

将转子轴连接到所述转子堆叠以由此构造所述转子组件，其中所述磁体腹板区域对应于转子的相应磁极；以及

将所述转子组件径向地定位在定子组件内，以由此构造所述旋转电机。

方案11.根据方案10所述的方法，还包括使用所述旋转电机向机动车辆的变速器提供扭矩。

方案12.一种旋转电机，包括：

定子组件；以及

转子组件，其径向地设置在所述定子组件内，并且具有：

转子堆叠，其由同轴堆叠的多个环形转子叠片构成，其中，所述转子叠片中的每一个具有径向轴线和外径表面，并且在所述外径表面附近限定多个不对称的经热处理的磁体腹板区域，不对称的磁体腹板区域中的每一个包括由径向延伸的支柱和一个或多个弧形的周边桥限定的多个开口，并且其中，所述叠片中的每隔一个的叠片相对于所述转子堆叠的径向轴线或中心轴线以预定角距离定位，以由此不覆盖或暴露所述桥和/或所述支柱，并且覆盖或掩蔽所述叠片的其余表面区域；

一对端板，其各自连接到所述转子堆叠的相对轴向端；以及

转子轴，其连接到所述叠片的内径表面；

其中，所述磁体腹板区域对应于所述转子组件的相应磁极。

方案13.根据方案12所述的旋转电机，其中，所述预定角距离为180度。

方案14.根据方案12所述的旋转电机，其中，所述不对称的开口包括第一组和第二组v形开口，所述第一组和第二组v形开口各自由所述支柱中相应的一个分开，并且各自限定朝向所述外径表面开口的v角。

方案15.根据方案12所述的旋转电机，其中，所述旋转电机被连接到机动车辆的变速器。

方案16.根据方案12所述的旋转电机，其中，所述旋转电机是内部永磁体电动机，并且其中，相应的永磁体位于所述开口中的每一个内。

方案17.一种用于构造旋转电机的方法，所述方法包括：

由金属坯料形成多个环形转子叠片，其中，所述转子叠片中的每一个具有径向轴线和外径表面，并且由此，在所述外径表面附近限定多个磁体腹板区域，其中，所述磁体腹板区域中的每一个包括一对不对称的v形开口，所述开口由径向延伸的支柱和一个或多个弧形的周边桥限定，并且具有朝向所述外径表面开口的v角；

同轴地堆叠所述环形转子叠片，以由此形成转子堆叠，这包括将所述叠片中每隔一个的叠片相对于所述径向轴线或所述转子堆叠的纵向中心轴线以预定角距离定位，以暴露所述桥和/或所述支柱，并且掩蔽所述叠片的其余表面区域；

从所述腹板区域去除绝缘材料；

使所述转子堆叠作为整体经受热处理过程，以仅硬化未掩蔽的桥和/或支柱；

将转子轴连接到所述转子堆叠以构造所述转子组件，其中所述磁体腹板区域对应于转子的相应磁极；以及

将所述转子组件径向地定位在定子组件内，以由此构造所述旋转电机。

方案18.根据方案17所述的方法，其中，所述预定角距离为180度。

方案19.根据方案17所述的方法，其中，从所述腹板区域去除所述绝缘材料包括：

将所述多个叠片以预定的模式堆叠，使得相邻叠片的所述支柱不重叠；以及

其后，在使所述转子堆叠经受所述热处理过程之前，从所述腹板区域蚀刻所述绝缘材料。

方案20.根据方案17所述的方法，其中，使所述转子堆叠经受所述热处理过程包括使所述转子堆叠经受铁素体氮碳共渗过程、气态渗氮过程、等离子体渗氮或盐浴渗氮过程。

上面的概述并非意在表示本公开的每个可能的实施例或本公开的每个方面。相反，前面的概述旨在例示本文所公开的一些新颖方面和特征。当结合附图和所附权利要求时，根据用于实施本公开的代表性实施例和模式的以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是现有技术的转子堆叠的一部分的示意性分解透视图，该转子堆叠的构造如本文所阐述的被改变。

图2是定子和转子组件的示意性透视图，其中该转子组件具有如本文所阐述地构造的转子堆叠。

图3是图2中所示的转子组件的多个部分的示意性剖面侧视图。

图3a是根据本公开的偏置转子叠片的示意性平面图。

图4和图5是可用于优化蚀刻剂路径以从转子叠片去除绝缘材料的两种可能的阶梯堆叠模式的示意性剖视图。

本公开易于进行修改和具有替代形式，其中代表性实施例作为示例在附图中示出并且在下面详细描述。本公开的创造性方面不限于所公开的实施例。相反，本公开旨在覆盖落入由所附权利要求限定的本公开的范围内的修改、等同形式、组合和替代方案。

具体实施方式

参考附图，其中在几幅图中相同的附图标记表示相同或相似的部件，图1中示意性地描绘了具有纵向中心轴线11的现有技术的转子堆叠10a的一部分。当转子堆叠10a被结合到转子组件中时，中心轴线11成为该转子组件的旋转轴线。如本领域普通技术人员将会理解的，转子堆叠10a可由适合应用的数量的薄环形转子叠片12a构成，其中，在典型的实施例中，每个叠片12a具有大约0.20-0.30mm的厚度。在为环形的情况下，每个叠片12a具有圆形的外径表面14和圆形的内径表面16。叠片12a可限定接合转子轴的径向齿或花键15。如将在下面详细描述的，图1中所示的叠片12a如本文所阐述的被修改成构成图3a的叠片12，以使得能够对其磁体腹板区域22实现针对性的热处理。图1中在没有本公开的叠片12的偏置几何形状的情况下描绘了叠片12a的该磁体腹板区域22，其中叠片12a和12的结构在其他方面相同。

对于典型的转子堆叠10a，沿中心轴线11的整个长度，各转子叠片12a的轴向定向相同。如上所述，在构造转子堆叠10a之前，有时在利用合适的掩蔽材料小心地掩蔽磁体腹板区域22之后，各个转子叠片12a会经受热处理过程。典型的转子叠片12a和本公开的叠片12的磁体腹板区域22可包括一对或多对v形转子开口18。在非限制性的内部永磁体实施例中，每个开口18可被构造成接收相应的永磁体20，即，如图1中的右侧处所示的相对大的条型永磁体20l或相对小的条型永磁体20s。可设想放弃使用永磁体20的其他构造，例如同步磁阻电机，并且因此，在转子堆叠10a的构造中可包括或者可不包括永磁体20。然而，为了说明清楚起见，开口18在下文中被称为磁体开口18，而不管其中是否存在永磁体20。

每个磁体开口18在径向内部远端18i和径向外部远端18o之间延伸，其中外部远端18o与外径表面14相邻，并且通过本文中称为桥50的叠片材料的弧形薄条与之分开。内部远端18i通过本文中称为支柱52的叠片材料的径向延伸薄条彼此分开。磁体开口18的其余部分由称为横向磁阻路径53的周围材料限定，其中，如图所示并且如本领域中所理解的，支柱52与横向磁阻路径53中的一个相交或者终止于其中。

如下面将参考图2-5描述的，本方法修改了图1的叠片10a的所描绘构造，以及组装和热处理的顺序，以使相邻叠片12（图3和图3a）沿中心轴线11的定向交替。当沿中心轴线11观察时，叠片12的交替定向最终使得磁体腹板区域22的桥50和/或支柱52暴露于热处理气氛/对于热处理气氛无掩蔽，而同时，叠片12的其余表面区域通过相邻的叠片12来有效地掩蔽以免受这样的气氛影响。

本公开的转子叠片12可由薄片金属坯料单独地压制或冲压，所述金属坯料例如机器钢或另一种导磁材料。这样的坯料可在压制之前或之后用例如绝缘漆的介电绝缘材料来涂覆。如利用图1的叠片12a所示，本公开的叠片12是环形的，并且因此，同样相应地具有圆形的外径表面14和内径表面16。当足够数量的叠片12一个堆叠在另一个的顶部上时，转子堆叠10呈现如图2中所描绘的圆柱形形状，以便包含在转子组件26中。

简要地参考图3a，图2的转子堆叠10可被构造成用于内部永磁体（ipm）旋转电机中。为此，各个叠片12的磁体开口18是不对称的。该非限制性ipm实施例中的每个磁体开口18被构造成在其中接收相应的永磁体20，例如，如图1中所示的实心矩形条磁体20l或20s。如本文所用的术语“不对称”意指相对于将给定的转子极二等分的假想轴线，磁体开口18在该轴线的一侧上相对于相对侧略微更大。例如，这可能导致在图3a的轴线x、y、yx或xy的任一侧上的大小不同，使得支柱52不以轴线x、y、yx或xy为中心，和/或以类似的不对称方式形成桥50，从而使得叠片12绕合适的轴线翻转具有使两个相邻叠片12的桥50偏置的期望效果。这样的几何特征允许各腹板区域22的桥50和/或支柱52暴露于热处理气氛，同时叠片12的其余表面区域通过相邻或最近的相邻/邻近叠片12的重叠结构来屏蔽。

由转子堆叠10形成的图2的转子组件26的磁极可以可选地使用四个这样的永磁体20的不对称的“单v”或“双v”布置结构来构造，其中永磁体20与外径表面14相邻定位。第一对小磁体20s和第二对大磁体20l可呈v形端对端地布置，其中“s”和“l”相应地是“小”和“大”的缩写，并且表示小磁体20s小于大磁体20l（参见图1）。第一对小磁体20s和第二对大磁体20l以本领域中称为v角的角度布置，该角度在所示实施例中朝向外径表面14开口。上面提到的磁体开口18通过形成磁体腹板区域22的叠片材料的窄条彼此分开，其中各腹板区域22如下面参考图3-5所阐述的来布置并被选择性地热处理。

各种非限制性示例性实施例中的永磁体20可由钕铁硼（ndfeb）、钐钴（smco）、铁氧体或另一种适合应用的磁性材料的条形磁体构成。图1和图3a中分别描绘了示例性的8极实施例，其中本教导可容易地扩展到这些和其他极构造。每个不对称的磁体开口18在其中接收图1的永磁体20中相应的一个，并且因此，磁体开口18的尺寸和形状设定成有助于永磁体20沿轴向方向插入到转子堆叠10中。

再次参考图2，一旦已根据下面参考图3-5阐述的方法完全构造了转子堆叠10，并且在转子堆叠10经受热处理过程之前或之后，转子堆叠10被轴颈连接、花键连接或以其他方式牢固地连接到转子轴24。然后，转子堆叠10被夹在设置在转子堆叠10的相对轴向端处的一对环形端板25之间，以由此形成转子组件26。为了构造旋转电机28，转子组件26可与定子组件30配对，例如，这是通过将转子组件26径向定位在定子组件30内，使得定子组件30围绕/外接转子组件26。其远端从图2的视角可见的多个定子齿32从圆柱形的定子芯或壳体34径向突出，其中相邻的定子齿32通过填充有定子绕组36的相应的定子槽（未示出）彼此分开。

在这样的旋转电机28的多相实施例中，交流输入电压（vac）被施加于定子绕组36的相线38的端子，以由此给定子组件30供能，并且由此产生旋转的定子磁场。如上所述，在图1中可见的永磁体20共同建立了时不变的转子磁场。定子和转子的磁场相互作用，以在定子-转子气隙内产生并维持动力，其中，当用作电机28的一部分时，该力最终将旋转赋予图2的转子组件26。所产生的转子组件26绕其轴线11旋转的结果可被利用，以在许多机电系统中执行工作。

受益于该旋转的一个非限制性示例性系统是所示的机动车辆40的电动动力总成31，其可不同地实施为混合电动或电池电动车辆。来自电机28的电动机扭矩（箭头tm）可单独地或与来自内燃机（未示出）的发动机扭矩一起被传递到机动车辆40的变速器（t）42。来自变速器42的输出扭矩（箭头to）可被传递到机动车辆40的一个或多个车轮44，以沿路面46推进机动车辆40。当如本文所阐述地构造时，其他应用可受益于转子组件26和电机28，包括其他类型的交通工具，例如船舶、飞机和火车。移动平台和机器人也可从本教导中受益，如固定应用也可从本教导中受益一样，所述固定应用例如发电厂、起重机等。

再次参考图3和图3a，其描绘了布置在中心轴线11上的图2的转子组件26的示意性侧视图，其中为说明简单起见省略了环形端板25。转子轴24在内径表面16（参见图3a）处耦接到转子堆叠10，其中，当在旋转电机28的完成构造中给图2的定子组件30供能时，转子堆叠10和转子轴24绕轴线11一致地旋转。在沿图3的剖切线3a-3a截取的图3a中的平面图中示出的叠片12具有前向定向（“f-o”）12f或后向定向（“r-o”）12r。每个叠片12相同地构造但相反地定向，即，术语“前向”和“后向”是标称方向，它们表示沿轴线11定位的每个接连的叠片12绕其径向/垂直轴线y或x旋转180°，或者在一些实施例中绕中心轴线11旋转180°。使用正面/背面硬币面的类比，前向定向12f可被认为是硬币的“正面”侧，而后向定向可被认为是“背面”侧，其中给定叠片12的类似的正面或背面定向沿轴线11从左到右交替，如图3的一个视图所示。叠片12的这种渐进式翻转或替代的正反向（forward-reverse）定向使得一旦转子堆叠10被完全构造，对磁体腹板区域22的选择性和隔离的热处理就能够发生。

如图3a中最佳地示出的，给定叠片12的每个磁体腹板区域22都包括上面提到的桥50和支柱52，它们连同图1的横向磁阻路径53一起限定了与叠片12的外径表面14相邻的各个磁体开口18。作为所公开方法的一部分，在图3a的所示8极实施例中，给定的磁体腹板区域22的侧边略微与中心、即轴线y、x、xy或yx偏置。结果，当沿轴线11观察时，腹板区域22的偏置前进（offsetprogression）使相邻的最近邻近叠片12的桥50和/或支柱52暴露，而同时掩蔽最近邻近叠片12的其余表面区域。由此，使得磁体腹板区域22的指定部分未被覆盖并且完全暴露于在组装的转子堆叠10的后续热处理中采用的气态气氛。以这种方式，整个转子堆叠10可被热处理，其中叠片12的交替定向掩蔽了转子堆叠10的不应被热处理的部分。

在完成转子堆叠10的构造之后，本方法有助于对磁体腹板区域22的桥50和/或支柱52的隔离的热处理以及加强。为了做到这一点，每个腹板区域22关于八个示例性双v磁体构造的中心轴线y、x、xy或yx不对称。也就是说，每个磁体开口18与其相应的中心轴线略微偏置，效果是位于其对应轴线的一侧上的磁体开口18略大于位于中心轴线的相对侧上的磁体开口18。

如上所述，叠片12通常由薄的金属坯料或者钢或另一种铁质材料的片材压制而成，并且随后，在组装成转子堆叠之前单独地热处理。然而，单独地对叠片12进行热处理可能具有如下不期望的效果，即：增加叠片12的位于桥50和支柱52外部的区域的磁阻，并且还可能增加循环时间，同时可能引入翘曲的问题。同样，施加和去除掩蔽材料会给制造过程增加成本和时间。相比之下，本方法压制叠片12，并且随后从桥50和支柱52去除绝缘材料（如果存在）。其后，所述方法包括通过如上面所解释以及图3和图3a中所示的以偏置的模式交替地定向叠片12来构造转子堆叠10。然后，与热处理分立的叠片相反，转子堆叠10作为整体经受热处理过程。

例如，金属片的坯料片材可被轧制并以绝缘材料均匀地涂覆。然后，将涂覆的坯料冲压或压制，以产生图3a中所示的叠片12。然后，叠片12被布置在图3的转子轴24上，以减少循环时间，确保最大的堆叠系数（stackfactor），并消除堆叠出翘曲的叠片12的可能性。在组装期间，可使用某一模式或组件，使得相邻叠片12的桥50和支柱52不彼此重叠。然后，在热处理之前，例如，使用诸如研磨之类的机械过程或诸如蚀刻之类的化学过程，从腹板区域22去除绝缘材料。然后，转子堆叠10经受预定的热处理过程，其中可与转子堆叠10一起使用的非限制性示例性热处理过程包括氮碳共渗、气态渗氮、等离子体渗氮、盐浴渗氮或者对叠片12的掩蔽是可行的其他高温热处理过程。

由于相对于常规方法转子组件26的制造顺序的这种改变，这些常规方法当完全进行热处理时，在组装转子堆叠之前对图1的各个叠片12a进行热处理，因此，可能有必要将绝缘材料的施加针对磁体腹板区域22周围，以避免涂覆桥50和支柱52。可替代地，可涂覆整个叠片12，并且其后，从桥50和支柱52去除绝缘材料。当使绝缘材料的施加有针对性时，本方法可包括使用图案化的刷子或施加器将绝缘材料滚压到叠片的主要表面上，其中该刷子或施加器构造成具有凸起或图案化的表面，当该刷子/施加器越过叠片12时，该表面不与腹板区域22接触。这样的方法将避免在腹板区域22上施加掩蔽材料的需要以及附随的去除此类掩蔽材料的需要。

可替代地，并且参考图4和图5，叠片12的暴露的表面可用绝缘材料均匀地涂覆，其中腹板区域22其后使用机械或化学过程来剥离该材料。例如，当要使用例如硝酸溶液的合适的蚀刻剂从腹板区域22化学地去除上述绝缘材料时。例如，在形成图1和图3的转子堆叠10之前，叠片12可按照两种可能的“阶梯”堆叠模式布置，以提供优化的蚀刻剂流动路径。

图4的模式60可能需要形成如图3中所示的具有前定向12f和后定向12r的多个叠片12，以及具有对称定向的叠片12，即，其中上面提到的磁体开口18是对称的（“s”）。也就是说，具有对称定向的支柱52s可在图3a的磁体开口18中相应的一个之间居中。然后，蚀刻剂可自由地流过暴露的支柱52s、52f和52r，其中支柱52f和52r具有相应的前定向和后定向。如本领域普通技术人员将会理解的，相似的模式60可用于桥50的蚀刻。图5的模式62图示了以交替模式布置的六个支柱52，使得由支柱52形成总体的阶梯轮廓，这将使得蚀刻剂能够以不同的方式流过支柱52。

本教导使得能够实现用于构造与图2的旋转电机28一起使用的转子组件26的方法。如本领域普通技术人员根据本公开将会理解的，该方法的可能的实施例包括由金属坯料形成多个环形转子叠片12，其中每个叠片12具有：径向轴线，例如，图3a的轴线y；以及外径表面14。这样的形成在外径表面14附近限定了多个隔开的磁体腹板区域22。每个磁体腹板区域包括多个磁体开口18，这些磁体开口18由径向延伸的支柱52和一个或多个桥50以及图1的横向磁阻路径53限定。

在该实施例中，该方法可包括同轴地堆叠环形转子叠片12以形成转子堆叠10，这包括以预定角距离使叠片12中的每隔一个的叠片12绕或相对于其径向轴线中的一个旋转或定位。例如，每个叠片12可相对于其相邻的邻近叠片相对于径向轴线旋转180°，以暴露出支柱52并掩蔽叠片12的其余表面区域。可使用其他旋转模式以实现类似的效果，例如，第一叠片12的旋转使紧邻的第二叠片12的桥50通过第一叠片12的磁体开口18暴露，如图3a中的箭头b所示，或者通过使用沿中心轴线11的多于两个定向阶段或模式，来以期望的方式暴露桥50和/或支柱52。

该方法可包括在热处理转子堆叠10之前或之后，将图2和图3的转子轴24连接到转子堆叠10，以构造转子组件26，其中磁体腹板区域22对应于转子组件26的相应磁极。其后，转子组件26可经受预定的热处理过程，以仅硬化未掩蔽的磁体腹板区域22，所述过程例如铁素体氮碳共渗过程、气态渗氮过程或盐浴渗氮过程。

在本方法的各种实施方式中，形成环形转子叠片12可包括在每个叠片12中压制或冲压出不对称的v形磁体开口18。该不对称的v形磁体开口18可包括双v构造，该双v构造具有第一组和第二组v形磁体开口18，如图1和图3a中所示，该第一组和第二组v形磁体开口18各自被支柱52中相应的一个分开，并且各自限定朝向外径表面14开口的v角。

上面提到的金属坯料可涂覆有绝缘材料。在这样的情况下，该方法可包括在使转子组件26经受预定的热处理过程之前，从腹板区域22去除该绝缘材料。堆叠叠片12可按照预定的阶梯模式发生，例如相应地按照图4和图5的模式60或62发生，使得相邻叠片12的支柱52不彼此重叠。其后，该方法可包括在使转子组件26经受预定的热处理过程之前，从腹板区域22蚀刻该绝缘材料。

在形成环形转子叠片12时并且在使转子组件26经受预定的热处理过程之前，该方法可包括用绝缘材料涂覆这些叠片，而不涂覆腹板区域22。上面提到的金属坯料的表面可均匀地涂覆有绝缘材料，在这种情况下，该方法可包括在使转子组件26经受预定的热处理过程之前，从腹板区域22去除该绝缘材料。该方法的实施例可包括将图2的转子组件26径向地定位在定子组件30内，以由此构造旋转电机28。电机28可用于向图2中示意性地示出的机动车辆40的变速器42提供扭矩。

因此，本方法有目的地使用相邻叠片12的相反定向，以将图3a的桥50和支柱52暴露于热处理气氛，而同时掩蔽相邻叠片12的其余表面区域。即使在绝缘涂层被完全去除的情况下，该方法也防止桥50和支柱52导电。由此，磁体腹板区域22被充分且有效地硬化，而不降低转子叠片12的位于磁体腹板区域22外部的含铁区域的导磁性。另外，增强的磁体腹板区域22可帮助使得能够实现更高速度的操作并提供其他结构性益处，而无需相对应地增加磁体腹板区域22的厚度。鉴于前述公开，本领域普通技术人员将容易理解这些和其他益处。

虽然已详细地描述了最佳模式和其他实施例中的一些，但是存在用于实践所附权利要求中限定的本教导的各种替代设计和实施例。本领域技术人员将认识到，可在不脱离本公开的范围的情况下对所公开的实施例进行修改。此外，本构思明确地包括所描述的元件和特征的组合和子组合。详细描述和附图是对本教导的支持和描述，而本教导的范围仅由权利要求限定。