用于制造转子的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于制造旋转电机的转子的方法，该旋转电机例如安装在车辆中并且用作马达或发电机。
【背景技术】
[0002]具有鼠笼式转子的马达在现有技术中已知为用于安装在车辆等中的一种类型的旋转电机。鼠笼式转子具有带导体的鼠笼式结构，该导体具有在一起会发生短路的两个轴向端。鼠笼式转子包括转子芯和传导构件。
[0003]转子芯由沿转子的轴向方向堆叠的多个钢板构成。所述多个钢板具有中央轴孔和多个通孔。中央轴孔沿轴向方向穿过钢板。所述多个通孔沿轴向方向穿过钢板并沿转子的周向方向排列。
[0004]传导构件具有一对端环和多个连接杆。所述一对端环设置在转子芯的在轴向方向上的两个轴向端上。所述多个连接杆穿过通孔连接所述一对端环。传导构件通过铸造一体地形成。
[0005]用于制造现有技术中的诸如以上所描述的鼠笼式转子的方法涉及设定步骤和铸造步骤。在设定步骤处，构造转子的多个钢板沿转子的轴向方向堆叠并且设定在模具中的预定位置中。在铸造步骤处，将熔融金属供给至熔融金属导入通道中，从而形成传导构件。熔融金属导入通道具有通向设定在模具中的堆叠钢板的一个轴向端侧的门。
[0006]在这种方法中，如在图24中所示，熔融金属从熔融金属导入通道124的门124a导入位于设定的堆叠钢板的一个轴向端侧的端环腔123a中。所导入的熔融金属随后以从位于在径向方向D2上最靠近门124a的位置处的通孔113a至位于在径向方向D2上最远离门124a的位置处的通孔113b的顺序流入设置在堆叠钢板Illa中的多个通孔113中。因此，流入通孔113a中的熔融金属首先到达位于设定的堆叠钢板的另一轴向端侧的端环腔123b。
[0007]从通孔113a流动的熔融金属随后在从所述一个轴向端侧流入通孔113b的熔融金属之前经由所述另一轴向端侧到达通孔113b。因此，来自所述另一轴向端侧的熔融金属流与来自所述一个轴向端侧的熔融金属流汇合。产生了可能因此形成冷隔的问题。
[0008]另外，如在图25中的截面A中所示，还产生了如下问题:由于模具内的空气被圈闭于在通孔113b内形成的连接杆117中，从而可能形成气孔。当以此方式形成气孔和上述冷隔时，传导构件的诸如强度和传导性之类的特性极大地受到影响。
[0009]因此，JP-A-S63-73852提出改善流动穿过转子芯中的通孔的熔融金属流的平衡性。该改善是通过将圆筒形环设置在一对端环的轴向端部处来实现的，该对端环设置在转子芯的两个轴向端侧。圆筒形环具有比端环更薄的径向方向的厚度。
[0010]另外，JP-A-S60-204244提出一种用于改善流动穿过转子芯中的通孔的熔融金属流的平衡性的技术。该技术涉及沿周向方向设置多个门。该门各自通向位于设定在模具中的堆叠钢板的一个轴向端侧的端环腔。
[0011]然而，在以上描述的JP-A-S63-73852的情况下，在端环的厚度增大的区域中容易发生因熔融金属的固化收缩引起的铸造缺陷。另外，当在铸造过程完成之后执行切断过程以确保产品形状时，产生了铸造缺陷暴露于表面上的问题。
[0012]另一方面，在以上描述的JP-A-S60-204244的情况下，通向端环腔的所述多个门沿周向方向均匀地设置。然而，存在对可以设置的门的数量的限制。尽管流的平衡性相比在熔融金属如在先前中的从端环的端部流入时得到改善，如上所述，但是流并非完全均匀。
[0013]此外，在JP-A-S60-204244的情况下，当在铸造步骤完成之后将门切断时，门部与产品部之间的拉伸应力用于将门切断。因此，较大的载荷也被施加至产品部。门部需要被制造得较小以防止将较大的载荷施加至产品部。然而，当门被制造得较小时，熔融金属的流动性变得非常差。产生了因铸造压力变得难以施加而容易产生铸造缺陷的问题。
【发明内容】
[0014]因此，期望提供如下的一种用于制造转子的方法，在该方法中，改善了熔融金属的流动性并且可以抑制铸造缺陷的产生。
[0015]本公开的示例性实施方式提供了已经被实现以解决上述问题的本发明的一种用于制造转子的方法。
[0016]该转子包括转子芯和传导构件。转子芯由沿转子的轴向方向堆叠的多个钢板构成。钢板具有中央轴孔和多个通孔。中央轴孔沿轴向方向穿过钢板。多个通孔沿轴向方向穿过钢板并沿转子的周向方向排列。传导构件具有一对端环和多个连接杆。所述一对端环设置在转子芯的两个轴向端上。所述多个连接杆穿过通孔连接所述一对端环。传导构件通过铸造一体地形成。
[0017]用于制造转子的方法包括设定步骤、铸造步骤、切断步骤以及模具释放步骤。设定步骤包括将构造转子芯的沿轴向方向堆叠的多个钢板设定在模具中的预定位置中。模具可以通过在轴向方向上的相对运动打开及闭合。铸造步骤包括将熔融金属供给至熔融金属导入通道中以使得形成传导构件。熔融金属导入通道具有环状门，该环状门打开以与设定在模具中的多个钢板的一个轴向端表面相对。切断步骤包括切断熔融金属导入通道中的熔融金属，以将熔融金属分隔成门侧与熔融金属导入开口侧。模具释放步骤包括将模具打开以使得从模具移除构造转子的铸件。
[0018]在示例性实施方式的用于制造转子的方法中，在铸造步骤处使用的模具设置有具有环状门的熔融金属导入通道。该门打开以与设定在模具中的多个钢板的一个轴向端表面相对。因此，可以使已经被供给至熔融金属导入通道中的熔融金属从环状门沿辐射方向均匀地流动。
[0019]因此，可以将熔融金属送到模具中的腔中以沿周向方向均匀地流动。因此，熔融金属可以以非常平衡的方式流入设定在模具中的多个钢板中的每个通孔中。因此，改善了熔融金属的流动性。可以抑制诸如气孔之类的铸造缺陷的产生。
[0020]在本公开中，在铸造步骤处可以使用诸如压力铸造、重力铸造或砂型铸造之类的周知技术。另外，通过铸造形成的传导构件的材料例如可以为招、铜、锌、镁或这些材料中的两种或更多种的组合。
【附图说明】
[0021]在附图中:
[0022]图1为根据第一实施方式的用于制造转子的方法的流程图；
[0023]图2为通过根据第一实施方式的用于制造的转子的方法制造的转子的平面图；
[0024]图3为沿着图2中的II1-1II截取的截面图；
[0025]图4为通过根据第一实施方式的用于制造转子的方法制造的转子的正视图；
[0026]图5为沿着图4中的V - V截取的截面图；
[0027]图6为根据第一实施方式的用于制造转子的方法中的设定步骤的说明性示意图；
[0028]图7为在根据第一实施方式的用于制造转子的方法中的设定步骤处的沿垂直于轴的方向上的堆叠钢板的截面图，该堆叠钢板由保持销保持。
[0029]图8为根据第一实施方式的用于制造转子的方法中的铸造步骤的说明性示意图；
[0030]图9为根据第一实施方式的用于制造转子的方法中的铸造步骤的流程图；
[0031]图10为在根据第一实施方式的用于制造转子的方法中的铸造步骤处熔融金属从门沿轴向方向流动的说明性示意图；
[0032]图11为在根据第一实施方式的用于制造转子的方法中的铸造步骤处熔融金属从门沿径向方向流动的说明性示意图；
[0033]图12为在根据第一实施方式的用于制造转子的方法中紧临切断步骤之前的状态的说明性示意图；
[0034]图13为在根据第一实施方式的用于制造转子的方法中的切断步骤的说明性示意图；
[0035]图14为在根据第一实施方式的用于制造转子的方法中的模具释放步骤的说明性示意图；
[0036]图15为在第一变型示例中通过保持销的切断部实现的切断状态的说明性示意图；
[0037]图16为在第二变型示例中通过保持销的切断部实现的切断状态的说明性示意图；
[0038]图17A至图17F为在第三变型示例中的用于连接保持销与驱动单元的方法的说明性示意图；
[0039]图18A至图18C为在第四变型示例中的用于连接保持销与驱动单元的方法的说明性示意图；
[0040]图19A至图19C为在第五变型示例中的用于连接保持销与驱动单元的方法的说明性示意图；
[0041]图20为第六变型示例中的包括保持销的驱动机构的铸造设备的示意性截面图；
[0042]图21为第七变型示例中的保持销的说明性示意图；
[0043]图22为第八变型示例中的保持销的说明性示意图；
[0044]图23为第九变型示例中的保持销的说明性示意图；
[0045]图24为常用的常规制造方法中的问题的说明性示意图；以及
[0046]图25为常用的常规制造方法中的另一问题的说明性示意图。
【具体实施方式】
[0047]下文将参照附图对根据本公开的实施方式的用于制造转子的方法和设备详细地进行描述。
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