电机部件及其制造方法与流程

本公开涉及电机转子或定子叠片的结构及其制造方法。

背景技术：

在当前的马达/发电机磁芯制造工艺中，转子或定子叠片由具有均匀性质的电工钢片冲压而成，从而在转子或定子叠片内产生相同的性质特征。然而，高性能马达/发电机可能对转子或定子叠片内的不同区域具有相互矛盾的性质要求。例如，可能期望使转子或定子叠片的某些区域具有低磁导率，而其他区域具有高磁导率。

技术实现要素：

一种电机转子，其包括第一冲压转子叠片和与所述第一冲压转子叠片材料不同的第一冲压片材。所述第一冲压转子叠片限定一对磁体凹口。所述第一冲压片材与所述第一冲压转子叠片共面并且嵌合到所述第一冲压转子叠片，以在所述磁体凹口之间限定中心桥，所述中心桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述转子还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的第二冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且嵌合到所述第一冲压转子叠片，以在所述转子的周边处限定与所述磁体凹口中的一个相邻的顶部桥，所述顶部桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述第一冲压转子叠片还可以限定三角形凹口，并且还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的第二冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且嵌合到所述第一冲压转子叠片，以限定所述三角形凹口的顶点部分，所述顶点部分具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述转子还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的冲压环，其与所述第一冲压转子叠片的周边共面并且嵌合到所述第一冲压转子叠片的周边，以外接所述第一冲压转子叠片。所述冲压环可以具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述中心桥可以是锚形的。所述第一冲压转子叠片的材料可以是电工钢或硅钢中的一种，并且所述第一冲压片材的所述材料可以是非铁磁金属或非铁磁合金中的一种。

一种电机转子，其包括第一冲压转子叠片和与所述第一冲压转子叠片材料不同的第一冲压片材。所述第一冲压转子叠片限定磁体凹口。所述第一冲压片材与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以在所述转子的周边处限定与所述磁体凹口中的一个相邻的顶部桥，所述顶部桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述转子还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的第二冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以在所述磁体凹口之间限定中心桥，所述中心桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述第一冲压转子叠片还可以限定三角形凹口。所述转子还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的第二冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以限定所述三角形凹口的顶点部分，所述顶点部分具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述转子还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的冲压环，其与所述第一冲压转子叠片的周边共面并且接合到所述第一冲压转子叠片的周边，以外接所述第一冲压转子叠片。所述冲压环可以具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述第一冲压转子叠片的材料可以是电工钢或硅钢中的一种，并且所述第一冲压片材的所述材料可以是非铁磁金属或非铁磁合金中的一种。

电机转子包括第一冲压转子叠片和与所述第一冲压转子叠片材料不同的冲压环。所述第一冲压转子叠片限定磁体凹口。材料的冲压环与所述第一冲压转子叠片的周边共面并且接合到所述第一冲压转子叠片的周边，以外接所述第一冲压转子叠片。所述冲压环具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述转子还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的第一冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以在所述转子的周边处限定与所述磁体凹口中的一个相邻的顶部桥，所述顶部桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述第一冲压转子叠片还可以限定三角形凹口，并且还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的第一冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以限定所述三角形凹口的顶点部分，所述顶点部分具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述转子还可以包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的第一冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以在所述磁体凹口之间限定中心桥，所述中心桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。所述中心桥可以是锚形的。所述第一冲压转子叠片的材料可以是电工钢或硅钢中的一种，并且所述冲压环的所述材料可以是非铁磁金属或非铁磁合金中的一种。

附图说明

图1a是示出电动化车辆的示例的示意图。

图1b是车辆电机的一部分的示例的透视局部分解图。

图2是示出不同转子区域的转子的示例的俯视平面图。

图3是用于电机的转子的一部分的示例的俯视平面图，示出了用于抑制磁导率的转子区域。

图4是用于电机的转子的一部分的示例的俯视平面图，示出了可能由于转子旋转生成的离心力而经受高应力的转子区域。

图5是用于电机的转子的一部分的示例的俯视平面图，示出了在运行期间可能经受高磁芯损耗的转子区域。

图6是用于电机的转子的一部分的示例的俯视平面图，示出了在运行期间可能经受高磁芯损耗的转子区域。

图7是用于电机的转子的一部分的示例的俯视平面图，示出了其中可能需要增强磁通密度的转子区域。

图8是用于电机的转子的一部分的示例的俯视平面图，示出了其中可能需要增强磁通密度的转子区域。

图9是包括模具组件的车辆部件制造工艺的一部分的示例的说明图。

图10a和图10b是示出用于电机转子或定子的片材的接合区域的示例的透视图。

图10c至图10g是经由车辆部件制造工艺形成的两个片材部分的示例的侧面剖面图。

图11是示出车辆部件的制造工艺的示例的流程图。

图12是使用关于图9至图11描述的车辆部件制造工艺制造的转子的一部分的示例的俯视平面图。

图13是第二片材的示例的俯视平面图，其形成图12的转子的桥且尺寸被设计成与图12的转子的桥基本相同。

具体实施方式

本文中描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以采用各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导所属领域技术人员以不同方式采用本公开的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示出特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，可以在特定应用或实现方式中使用与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。

图1a示出了电动化车辆的示例的示意图。在这个示例中，电动化车辆是本文中称为车辆12的phev。车辆12可以包括一个或多个电机14，所述一个或多个电机14机械地连接到混合动力变速器16。电机14中的每一个都能够作为马达或发电机来运行。另外，混合动力变速器16机械地连接到发动机18。混合动力变速器16还机械地连接到驱动轴20，所述驱动轴20机械地连接到车轮22。当发动机18起动或关闭时，电机14可以提供推进和减速能力。电机14还可以作为发电机运行并且通过回收能量提供燃料经济性益处，这些能量本来通常会作为热量在摩擦制动系统中损失。电机14还可以提供减少的污染物排放，这是因为车辆12可以在某些条件下以电动模式运行。

牵引电池24存储可以由电机14使用的能量。牵引电池24通常从牵引电池24内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)提供高压dc输出。电池单元阵列可以包括一个或多个电池单元。牵引电池24通过一个或多个接触器(未示出)电连接到一个或多个电力电子模块26。一个或多个接触器在断开时将牵引电池24与其他部件隔离，并且在闭合时将牵引电池24连接到其他部件。电力电子模块26还电连接到电机14，并且提供在牵引电池24和电机14之间双向传递电能的能力。例如，典型的牵引电池24可以提供dc电压，而电机14可能需要三相ac电压来运行。电力电子模块26可以根据电机14的要求将dc电压转换成三相ac电压。在再生模式中，电力电子模块26可以将来自充当发电机的电机14的三相ac电压转换成牵引电池24所需的dc电压。本文的描述的各部分同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力变速器16可以是连接到电机14的齿轮箱，并且发动机18不存在。

除了提供用于推进的能量之外，牵引电池24还可以提供用于车辆的其他电气系统的能量。典型的系统可以包括dc/dc转换器模块28，所述dc/dc转换器模块28将牵引电池24的高压dc输出转换成与车辆的其他负载兼容的低压dc电源。其他高压负载，诸如压缩机和电加热器，可以直接连接到高压而无需使用dc/dc转换器模块28。在典型的车辆中，低压系统电连接到辅助电池30(例如，12伏电池)。

电池电气控制模块(becm)33可以与牵引电池24通信。becm33可以充当牵引电池24的控制器并且还可以包括电子监测系统，所述电子监测系统管理牵引电池24的每个电池单元的温度和荷电状态。牵引电池24可以具有温度传感器31，诸如热敏电阻或其他温度计。温度传感器31可以与becm33通信以提供关于牵引电池24的温度数据。

车辆12可以通过外部电源36(诸如电源插座)进行再充电。外部电源36可以电连接到电动车辆供电装备(evse)38。evse38可以提供电路和控制件以调节和管理电源36与车辆12之间的电能传输。外部电源36可以向evse38提供dc或ac电功率。evse38可以具有用于插入车辆12的充电端口34中的充电连接器40。充电端口34可以是被配置成将来自evse38的电力传输到车辆12的任何类型的端口。充电端口34可以电连接到充电器或车载功率转换模块32。功率转换模块32可以调节从evse38供给的电力，以向牵引电池24提供适当的电压和电流水平。功率转换模块32可以与evse38交互以协调对车辆12的电力输送。充电连接器40可以具有与充电端口34的对应凹槽配合的插脚。

上面讨论的各种部件可以具有一个或多个相关联的控制器，用于控制和监测部件的操作。控制器可以经由串行总线(例如，控制器局域网(can))或经由分立导体进行通信。

图1b是示出用于电动化车辆的电机(在本文中通常称为电机100)的部分的示例的局部分解图。电机100可以包括定子磁芯102和转子106。如上所述，电动化车辆可以包括一个以上的电机。在具有两个电机的示例中，电机中的一个可以主要用作马达，并且另一个可以主要用作发电机。马达可以运行以将电力转换成机械动力，并且发电机可以运行以将机械动力转换成电力。定子磁芯102可以限定腔110。转子106的尺寸可以被设计成适于在腔110内设置和运行。轴112可以可操作地连接到转子106，并且可以联接到车辆的其他部件以从其传输机械动力。

绕组120可以设置在定子磁芯102的腔110内。在电机马达示例中，可以将电流馈送到绕组120以在转子106上获得旋转力。在电机发电机示例中，在绕组120中由转子106的旋转生成的电流可以用于为车辆部件供电。绕组120的部分(诸如端部绕组126)可以从腔110伸出。在电机100的运行期间，可以沿着绕组120和端部绕组126生成热量。转子106可以包括磁体，以使得转子106的旋转与流过端部绕组126的电流协同地生成一个或多个磁场。例如，流过端部绕组126的电流生成旋转磁场。转子106的磁体将磁化并随着旋转磁场旋转，以使轴112旋转，从而获得机械动力。

图2是示出车辆电机转子(通常称为转子130)的示例的俯视平面图。转子130包括尺寸被设计成接收诸如上述轴112的轴(未示出)的中心通孔134和外表面136。转子130还包括内部区域138、中间区域139和外部区域140。

内部区域138与中心通孔134相邻定位并且围绕所述中心通孔134径向延伸。内部区域138的内边缘可以与中心通孔134间隔开。外部区域140与外表面136相邻定位并且围绕中心通孔134、内部区域138和中间区域139径向延伸。区域内的开口或切口可以提供用于安装部件的位置并且还提供减轻重量的益处。

例如，转子130可以包括围绕中心通孔134径向间隔开的成对凹口，诸如第一凹口150和第二凹口152。在这个示例中，第一凹口150和第二凹口152中的每一个从外部区域140延伸到内部区域138，然而，可以设想第一凹口150和第二凹口152可以在单个转子区域或者仅两个转子区域内延伸。第一凹口150和第二凹口152中的每一个的尺寸可以被设计成在其中接收磁体。第一凹口150和第二凹口152可彼此间隔开以在其间限定桥156。虽然图2中仅示出了一对凹口，但是可以设想转子130可以包括围绕中心通孔134径向间隔开的多对凹口。

在涉及转子130的旋转的电机运行期间，转子130的部分可能经受性能挑战。转子130经受性能挑战的部分可以被标定为具有适合于承受性能挑战的材料。例如，转子130经受性能挑战的部分可能是这样一种材料，其具有抑制的磁导率、增加的机械强度、减少磁芯损耗的特征或增加的磁通密度，如本文进一步描述的。

图3至图8示出了在车辆运行期间经受应力的电机转子或车辆电机定子的部分的示例。图9至图12示出了转子和定子设计的示例，其可以解决所经受的应力，并且还示出了构建转子和定子设计的制造方法的示例。虽然图9至图12着重于车辆电机的部件，但是可以设想，可能经受类似应力的其他电机可以利用本文所述的概念来构建其他部件。

图3是示出车辆电机转子(通常称为转子300)的一部分的示例的局部俯视平面图。转子300包括外表面304和中心通孔306。转子300可以形成为限定第一凹口308和第二凹口310。第一凹口308和第二凹口310中的每一个的尺寸可以被设计成在其中接收磁体。虽然转子300在图3中示出为具有一对凹口，但是应当理解，转子300可以具有围绕中心通孔306径向间隔开的多对凹口。第一凹口308和第二凹口310彼此间隔开以在其间限定桥320。

在这个示例中，转子300可以由均质材料(诸如电工钢或硅钢)的坯料或片材形成，所述均质材料通过热轧、退火和冷轧加工。然后可以将转子片冲压并随后彼此堆叠。由于均质材料，转子300的不同区域的性质特征是相同的。然而，如果转子300的不同区域的材料被定制成基于由特定区域接收的应力类型而最佳地执行，则电机组件内的转子300的运行可以更有效地运行。区域330表示转子300的可能需要抑制磁导率的部分。

例如，区域330位于桥320处并且位于邻近外表面304的区域处，所述区域与相应的凹口向外间隔开。区域330是转子300的部分的示例，其中降低的磁导率有助于减少磁通泄漏，同时在转子300的运行期间(例如，在车辆运行期间转子300旋转)增加转矩密度。在这个示例中，对于区域330使用具有高铬含量的非铁磁性奥氏体不锈钢片(诸如304l不锈钢或316l不锈钢)或者其他非铁磁金属或合金可能是有益的。

图4是示出车辆电机转子(通常称为转子400)的一部分的示例的局部俯视平面图。转子400包括外表面404和中心通孔406。转子400可以形成为限定第一凹口408和第二凹口410。第一凹口408和第二凹口410中的每一个的尺寸可以被设计成在其中接收磁体。虽然转子400在图4中示出为具有一对凹口，但是应当理解，转子400可以具有围绕中心通孔406径向间隔开的多对凹口。第一凹口408和第二凹口410彼此间隔开以在其间限定桥420。

在这个示例中，转子400可以由均质材料的坯料或片材形成，所述均质材料通过热轧、退火和冷轧加工。然后可以将转子片冲压并随后彼此堆叠。由于均质材料，转子400的不同区域的性质特征是相同的。然而，如果转子400的不同区域的材料被定制成基于由特定区域接收的应力类型而最佳地执行，则电机组件内的转子400的运行可以更有效地运行。

包括增加的转子旋转的系统是有助于减小马达/发电机尺寸的一种选择。区域430表示转子400的部分，其中在转子400的旋转或增加的旋转期间经受高于预定阈值的机械应力。在一个示例中，预定阈值可以是大约200mpa。区域430可以位于桥420处并且延伸到转子400的相邻部分上，以在邻近外表面404并且位于相应凹口上方的区域处以及在相对于位于转子400的中间区域的三角形切口434(图4中仅示出了每个三角形切口434的一部分)向外间隔开的区域处限定锚形状。在一个示例中，铊(ti)合金和高强度钢材料的第二片材可以形成为与用于接合到转子400的每个区域430基本相同的尺寸和形状。

图5和图6是示出车辆电机组件的一部分的示例的局部视图。图5是示出车辆电机转子(通常称为转子500)的一部分的示例的局部俯视平面图。转子500包括外表面504和中心通孔506。转子500可以形成为限定第一凹口508和第二凹口510。第一凹口508和第二凹口510中的每一个的尺寸可以被设计成接收磁体。虽然转子500在图5中示出为具有一对凹口，但是应当理解，转子500可以具有围绕中心通孔506径向间隔开的多对凹口。第一凹口508和第二凹口510彼此间隔开以在其间限定桥520。

在这个示例中，转子500可以由均质材料的坯料或片材形成，所述均质材料通过热轧、退火和冷轧加工。然后可以将转子片冲压并随后彼此堆叠。由于均质材料，转子500的不同区域的性质特征是相同的。然而，如果转子500的不同区域的材料被定制成基于由特定区域接收的应力类型而最佳地执行，则电机组件内的转子500的运行可以更有效地运行。转子500的一些部分可能在运行期间经受磁芯损耗。磁芯损耗是由于交替磁化而在磁芯中发生的损耗并且对电机性能产生负面影响。例如，与转子500的其他部分相比，区域530在运行期间可能经受更大量的磁芯损耗。在这个示例中，区域530是转子500的一部分，其在外表面504处围绕转子500的周边延伸。

图6是局部俯视平面图，示出了车辆电机定子(通常称为定子600)的一部分的示例。定子600包括围绕中心通孔608径向间隔开的多个齿606。沿着齿606的轮廓延伸的定子600的一部分(称为部分610)可以在运行期间显现大量的磁芯损耗。利用本文描述的技术，可以形成定子600，使得部分610的材料可以与定子600的其他部分的材料不同。在一个示例中，部分610可以由包含si含量高达6.5％的铁硅(fesi)材料制成。

定子600可以通过将多个材料片材彼此堆叠而形成。例如，可以经由模具组件冲压多个第一片材中的每一个以形成齿606。可以经由模具组件进一步冲压多个第一片材中的每一个以切出部分610。多个第二片材中的每一个，诸如fesi片材，可以成形为基本上等于部分610的尺寸的尺寸。然后，多个第二片材中的每一个可以接合到多个第一片材中的一个以形成定子片材。在一个示例中，冲压片材的模具组件的部分可以包括成角度的部分，使得多个第一片材中的每一个和多个第二片材中的每一个被冲压以形成成角度的部分，以便于彼此接合，如本文进一步描述的。然后可以将多个定子片材彼此堆叠以形成成品定子。

图7和图8是示出车辆电机组件的一部分的示例的局部视图。图7是示出车辆电机转子(通常称为转子700)的一部分的示例的局部俯视平面图。转子700包括外表面704和中心通孔706。转子700可以形成为限定第一凹口708和第二凹口710。第一凹口708和第二凹口710中的每一个的尺寸可以被设计成接收磁体。虽然转子700在图7中示出为具有一对凹口，但是应当理解，转子700可以具有围绕中心通孔706径向间隔开的多对凹口。第一凹口708和第二凹口710彼此间隔开以在其间限定桥720。

在这个示例中，转子700可以由均质材料的坯料形成，所述均质材料通过热轧、退火和冷轧加工。然后可以将转子片冲压并随后彼此堆叠。由于均质材料，转子700的不同区域的性质特征是相同的。然而，如果转子700的不同区域的材料被定制成基于由转子700的特定区域接收的应力类型而最佳地执行，则电机组件内的转子700的运行可以更有效地运行。区域730表示转子700的部分，其中增加的磁通密度可以在包括转子700的电机组件的运行期间增强性能。区域730中的每一个位于外表面704处或附近，位于第一凹口708的外端和第二凹口710的外端之间，以及位于外三角形凹口734的任一侧。

图8是局部俯视平面图，示出了车辆电机定子(通常称为定子800)的一部分的示例。定子800包括围绕中心通孔808径向间隔开的多个齿806。定子800的一部分(称为部分810)可以包括齿806，并且可能需要比用于产生定子的典型材料可获得的磁通密度更高的磁通密度。因此，可以形成定子800，使得部分810或齿806的材料可以与定子800的其他部分的材料不同。在一个示例中，部分810或齿806可以是包含具有高磁通密度的铁磁性质的材料，诸如包含铁和钴(feco)的合金。

定子800可以通过将多个材料片材彼此堆叠而形成。例如，可以经由模具组件冲压多个第一片材中的每一个以形成齿806。可以经由模具组件进一步冲压多个第一片材中的每一个以切出部分810。多个第二片材中的每一个，诸如铁磁材料片，可以成形为基本上等于部分810的尺寸的尺寸。然后，多个第二片材中的每一个可以接合到多个第一片材中的一个以形成定子片材。在一个示例中，冲压片材的模具组件的部分可以包括成角度的部分，使得多个第一片材中的每一个和多个第二片材中的每一个被冲压以形成成角度的部分，以便于彼此接合，如本文进一步描述的。然后可以将多个定子片材彼此堆叠以形成成品定子部件。

可替代地，可以经由模具组件冲压多个第一材料的第一片材中的每一个，以形成定子800的外环。然后，可以冲压多个第二材料的第二片材中的每一个，以限定齿806和/或部分810。最后，外环中的每一个可以与部分810中的一个接合，以形成成品定子部件。

图9和图10a至图10g示出了与上述冲压和接合操作有关的进一步细节。图9是模具组件的一部分(本文中通常称为模具组件850)的说明性视图。模具组件850可以包括冲压构件856，所述冲压构件856布置成在两个基座模具元件858之间和之上至少部分竖直平移。冲压构件856可以包括一对角部分860。第一片材864可以定位在冲压构件856和两个基座模具元件858之间，以接收冲头以将第一片材864分成多个部件，如图9所示。冲压构件856的一对角部分860中的每一个可以在冲压时形成第一片864的成角部分或成角度边缘。

图10a和图10b示出了在单独的冲压操作之后的两个材料片材的示例，其中模具组件包括在冲压构件上的成角部分，诸如冲压构件856的一对角部分860。在这个示例中，第一片材864在冲压操作之后示出，其中形成第一角区域866，并且第二片870在冲压操作之后示出，其中形成第二角区域872。冲压构件856的一对角部分860的尺寸可以被设计成使得形成的第一角区域866和第二角区域872彼此对应，以便于接合操作，诸如焊接。第一角区域866和第二角区域872中的每一个可以限定楔形横截面轮廓。楔形横截面轮廓可以有助于促进嵌合过程以将第一片864和第二片870彼此接合。在一个示例中，第一片材864和第二片材870可以经由超声波缝焊或超声波增材制造彼此接合。

图10b示出了在单独的冲压操作之后两个材料片材的示例的进一步细节。在这个示例中，模具组件包括冲压构件，以在第一角区域866的一端处限定第一片材864的第一凸缘880，并且在第二角区域872的一端处限定第二片材870的第二凸缘882。第一凸缘880和第二凸缘882有助于提供在第一片材864和第二片材870之间的牢固结合，并且还有助于使每个片材的滑动运动最小化。

图10c至图10g是侧视图，示出了两个片材的结合区域的附加示例，以促进片材之间的牢固的粘合，并且使两个片材之间的滑动运动最小化。应当注意，形成片材中的每一个的模具组件将包括适当成形的冲压构件以形成接合区域。

在图10c中，接合区域884由两个片材中的每一个的基本直角端和其间的基本水平的表面限定。在图10d中，接合区域886由一个基本直角端和一个零到九十度之间的角端限定。基本水平的表面在基本直角端和零到九十度之间的角端之间延伸。在图10e中，接合区域890由一个基本直角端和一个零到九十度之间的角端限定。成角度的表面在基本直角端和零到九十度之间的角端之间延伸。在图10f中，接合区域892由二十到七十度之间的第一角端和二十到七十度之间的对应第二角端限定。基本水平的表面在第一角端和第二角端之间延伸。在图10g中，接合区域894由第三角端和第四角端限定。成角度的表面在第三角端和第四角端之间延伸。在一个示例中，第三角端和第四角端可以具有二十到七十度之间的对应角度。

图11是示出了用于产生具有多于一种材料的部件的制造方法(本文中通常称为制造方法900)的示例的流程图。制造方法900的执行可以产生车辆部件(诸如转子或定子)，其具有选择的各种材料的部分以承受如本文所述的目标部件位置处的特定性能挑战。

在操作902中，可以基于在车辆部件的运行期间目标部件区域将经受的性能挑战来识别用于第一片材和第二片材的车辆部件的材料。转子或定子的目标部件区域包括其中部件可能在运行期间经受磁通泄漏、高机械应力或高磁芯损耗的区域。目标组件区域的示例包括如上所述的区域330、区域430、区域530、部分610、区域730和部分810或经受运行性能挑战的其他区域。用于选择的材料的示例可以包括电工钢、具有高硅含量的fesi、非铁磁金属和非铁磁合金、超高强度金属合金和feco。

在操作904中，第一片材和第二片材中的每一个可以精加工成预定厚度和所需形状。在一个示例中，片材中的每一个可以被精加工以产生小于一毫米的预定厚度，并且每个片材可以形成为限定车辆部件的一部分或全部的部件形状。

在操作906中，可以经由模具组件在一个或多个目标部件区域处冲压第一片材。例如，第一片材可以限定转子的轮廓，并且可以如上所述在区域330、区域430、区域530和区域730中的一个处冲压。模具组件可以包括冲压构件，所述冲压构件包括角区域，诸如上述的冲压构件856和角部分860。第一片材可以与冲压构件一起布置，使得冲压操作从第一片材移除目标部件区域中的一个或多个，同时限定包括第一角区域(诸如第一角区域866)的第一片材的边缘或边缘的一部分。

在操作908中，第二片材可以形成为基本上等于刚刚冲压出的目标车辆部件区域中的一个的形状和尺寸。如关于操作906所描述，第二片材还可以形成为具有与第一片材的第一角区域对应的第二角区域。第二片材的第二角区域可以围绕第二片材的周边的一部分或全部延伸。

在操作910中，第一片材和第二片材可以彼此接合以形成单一单元，使得第二片材填充冲压构件冲压目标车辆部件区域的空间。例如，第一片材和第二片材可以在第一角区域和第二角区域之间焊接在一起。可以使用的焊接工艺的示例包括超声波焊接、扩散焊接和磁脉冲焊接。可以设想，可以使用其他固态焊接方法将第一片材与第二片材接合，以产生无缝且无填料的连接而不产生焊接线。

可选地，在操作912中可以将电绝缘涂层涂覆到单一单元。电绝缘涂层的示例可以包括有机和/或无机材料，诸如c5涂层。可以执行前述操作以产生多个单一单元。然后可以在操作914中将多个单一单元堆叠并彼此接合以构建成品部件，并且可以在操作916中对成品部件进行热处理。

图12示出了部件(本文中称为转子950)的示例。转子950可以经由制造方法(诸如制造方法900)由材料不同的两个片材形成。可以经由模具组件冲压第一片材952以限定一个或多个通孔。例如，可以冲压第一片材952以限定第一磁体凹口956、第二磁体凹口958，第一三角形中间凹口960、第二三角形中间凹口962和外部三角形凹口964。第一片材可以由诸如电工钢片或硅钢片的材料制成。桥966可以限定在第一磁体凹口956和第二磁体凹口958之间。转子950的操作性能，诸如在车辆电机内旋转期间的操作性能，可以通过识别转子950的目标部分以具有适合于解决在运行期间接收的应力的所选材料来改进。

例如，转子950的区域968可以是其中可能期望抑制磁导率以有助于在转子950的运行期间减少磁通泄漏同时增加转矩密度的区域。可以设想，可替代地，这些区域可以是如关于图3至图8所描述的其他区域。为适应抑制磁导率的需要，第二片材970的形状和尺寸可以被设计成基本上等于桥966的尺寸，如图13所示。第二片材970可以形成为具有基本上等于第一片材952的厚度的厚度。第二片970可以是非铁磁性奥氏体不锈钢，诸如304l不锈钢或316l不锈钢。可以在制造过程中冲压出桥966，并且第二片材970可以接合到第一片材952，以在第一磁体凹口956和第二磁体凹口958之间形成第二桥。

可以冲压出桥966以在桥966和转子950之间的分离的部分处限定转子950的第一锥形侧面。例如，分离的部分可以位于与桥966相邻的外转子区域和内转子区域处。第二片材970可以形成为限定第二锥形侧面972。第一锥形侧面中的每一个可以限定与第二锥形侧面972中的一个相对应的角度，以有助于将第一片材952和第二片材970彼此接合。

可替代地，可以冲压出位于第一片材952的转子950的外部部分的区域968的每一个以限定第三锥形侧面。在这个示例中，第三片材可以形成为具有与第三锥形侧面对应的第四锥形侧面，以将第三片材接合到第一片材952，使得第三片材的尺寸被设计成基本上等于填充转子950的外部部分处的区域968中的每一个。

在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能并未明确描述或示出的本发明的其他实施例。虽然各种实施例可能已经被描述为关于一个或多个期望的特征提供了优点或者优于其他实施例或现有技术实现方式，但是本领域普通技术人员应认识到，根据具体应用和实现方式，一个或多个特性或特征可以折衷以实现期望的总体系统属性。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，被描述为就一个或多个特征方面相较其他实施例或现有技术实现方式来说不如期望的实施例并非在本公开的范围外并且可能是特定应用所期望的。

根据本发明，提供了一种电机转子，其具有：限定一对磁体凹口的第一冲压转子叠片；和与所述第一冲压转子叠片材料不同的第一冲压片材，其所述第一冲压转子叠片共面并且嵌合到所述第一冲压转子叠片，以在所述磁体凹口之间限定中心桥，所述中心桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，本发明的特征还在于与所述第一冲压转子叠片的材料不同的第二冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且嵌合到所述第一冲压转子叠片，以在所述转子的周边处限定与所述磁体凹口中的一个相邻的顶部桥，所述顶部桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，所述第一冲压转子叠片还限定三角形凹口，还包括与所述第一冲压转子叠片的材料不同的第二冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且嵌合到所述第一冲压转子叠片，以限定所述三角形凹口的顶点部分，所述顶点部分具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，本发明的特征还在于与所述第一冲压转子叠片的材料不同的冲压环，其与所述第一冲压转子叠片的周边共面并且嵌合到所述第一冲压转子叠片的周边，以外接所述第一冲压转子叠片，其中所述冲压环具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，所述中心桥是锚形的。

根据一个实施例，所述第一冲压转子叠片的材料是电工钢或硅钢中的一种，并且所述第一冲压片材的所述材料是非铁磁金属或非铁磁合金中的一种。

根据本发明，提供了一种电机转子，其具有：限定磁体凹口的第一冲压转子叠片；和与所述第一冲压转子叠片的材料不同的第一冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以在所述转子的周边处限定与所述磁体凹口中的一个相邻的顶部桥，所述顶部桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，与所述第一冲压转子叠片的材料不同的第二冲压片材与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以在所述磁体凹口之间限定中心桥，所述中心桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，所述第一冲压转子叠片还限定三角形凹口，还包括与所述第一冲压转子叠片的材料不同的第二冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以限定所述三角形凹口的顶点部分，所述顶点部分具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，与所述第一冲压转子叠片的材料不同的冲压环与所述第一冲压转子叠片的外周边共面并且接合到所述第一冲压转子叠片的外周边，以外接所述第一冲压转子叠片，其中所述冲压环具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，所述第一冲压转子叠片的材料是电工钢或硅钢中的一种，并且所述第一冲压片材的所述材料是非铁磁金属或非铁磁合金中的一种。

根据本发明，提供了一种电机转子，其具有：限定磁体凹口的第一冲压转子叠片；和与所述第一冲压转子叠片的材料不同的冲压环，其与所述第一冲压转子叠片的外周边共面并且接合到所述第一冲压转子叠片的外周边，以外接所述第一冲压转子叠片，其中所述冲压环具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，与所述第一冲压转子叠片的材料不同的第一冲压片材与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以在所述转子周边处限定与所述磁体凹口中的一个相邻的顶部桥，所述顶部桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，所述第一冲压转子叠片还限定三角形凹口，还包括与所述第一冲压转子叠片材料不同的第一冲压片材，其与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以限定所述三角形凹口的顶点部分，所述顶点部分具有大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，与所述第一冲压转子叠片的材料不同的第一冲压片材与所述第一冲压转子叠片共面并且接合到所述第一冲压转子叠片，以在所述磁体凹口之间限定中心桥，所述中心桥具有小于所述第一冲压转子叠片的磁导率和大于所述第一冲压转子叠片的机械强度。

根据一个实施例，所述中心桥是锚形的。

根据一个实施例，所述第一冲压转子叠片的材料是电工钢或硅钢中的一种，并且所述冲压环的所述材料是非铁磁金属或非铁磁合金中的一种。