專利名稱：轉(zhuǎn)子體及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子體及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子體具有電磁鋼帶所制的環(huán)形疊片鐵心，其用以承載多個(gè)永久磁鐵，還具有一個(gè)筒狀鐵心支承件。疊片鐵心及鐵心支承件彼此組合為一體，以便作為單一元件在永久磁鐵的交互作用下圍著一根軸線相對于定子而轉(zhuǎn)動(dòng)，并因而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種上述類型的轉(zhuǎn)子體，使得能在強(qiáng)度得到改進(jìn)的同時(shí)有效率地以低成本生產(chǎn)該轉(zhuǎn)子體，以及提供其生產(chǎn)方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種轉(zhuǎn)子體，該轉(zhuǎn)子體包括由電磁鋼帶所制的環(huán)形疊片鐵心，在該鐵心限定著多個(gè)小孔，在該小孔中分別固定著永久磁鐵；以及用以支承該鐵心的筒狀鐵心支承件，疊片鐵心與鐵心支承件以銅焊方式而彼此結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種轉(zhuǎn)子體，該轉(zhuǎn)子體包括由電磁鋼帶所制的環(huán)形疊片鐵心、用以支承疊片鐵心的筒狀鐵心支承件，以及配置在疊片鐵心與鐵心支承件之間的銅焊材料，以便把疊片鐵心與鐵心支承件結(jié)合在一起。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種生產(chǎn)轉(zhuǎn)子體的方法，該方法包括提供由電磁鋼帶所制環(huán)形疊片鐵心、筒狀鐵心支承件以及在升高的溫度或低于該溫度下可熔化的銅焊材料共同構(gòu)成的組件；以及在所述升高的溫度下熱處理該組件，使得疊片鐵心和鐵心支承件退火，并使得疊片鐵心和鐵心支承件由銅焊材料結(jié)合在一起。


圖1是符合現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子體生產(chǎn)方法的簡略視圖；圖2的剖視圖顯示帶有符合本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子體的電機(jī)；圖3符合本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子體生產(chǎn)方法的簡略視圖；圖4A與4B的剖視圖顯示符合本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子體疊片鐵心與鐵心支承件的結(jié)合情況。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明，在附圖中，同樣的局部及部分以同樣的標(biāo)號表示。
首先，參照圖1說明符合現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子體及其生產(chǎn)方法，以便有助于理解本發(fā)明。
按照現(xiàn)有技術(shù)，轉(zhuǎn)子體由下列步驟所生產(chǎn)(1)把鐵心片2從電磁鋼帶1的帶卷上切割下來；(2)把鐵心片2層疊并填塞縫隙，以形成疊片鐵心3；(3)在退火爐中熱處理疊片鐵心3，以便解除因切割及填塞鐵心片2而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；(4)以壓配合方式使疊片鐵心3與鐵心支承件5彼此接合；(5)以收縮配合方式或使用鍵構(gòu)件(key member)把疊片鐵心3與鐵心支承件5結(jié)合在一起而形成轉(zhuǎn)子體6；(6)然后對轉(zhuǎn)子體6退火，解除因壓配合疊片鐵心3及鐵心支承件5而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
隨后，把永久磁鐵分別裝配在轉(zhuǎn)子體6的疊片鐵心3的小孔中，就完成了轉(zhuǎn)子制作。
然而，在疊片鐵心3與鐵心支承件5由收縮配合而結(jié)合在一起的情況下，就要確保疊片鐵心3與鐵心支承件5正確接合所需尺寸的高度準(zhǔn)確性，以便使得疊片鐵心3和鐵心支承件5作為單一元件而轉(zhuǎn)動(dòng)，并因而產(chǎn)生符合要求的轉(zhuǎn)矩，同時(shí)，便于控制當(dāng)使疊片鐵心3壓配合時(shí)在鐵心支承件5上所產(chǎn)生的表面應(yīng)力，使之處于鐵心支承件材料可接受的材料等級范圍內(nèi)。此種精確處理或完美處理，增加了生產(chǎn)的時(shí)間及成本。
在使用鍵構(gòu)件把疊片鐵心3與鐵心支承件5結(jié)合在一起的情況下，就需要在疊片鐵心3和鐵心支承件5兩者上形成鍵孔。然而，由于在鍵孔中及其周圍減小了材料尺寸，疊片鐵心3和鐵心支承件5的強(qiáng)度就降低了。此外，把鍵構(gòu)件插入鍵孔中，會形成較大壓力，從而，最大轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)(maximum rotor revolution number)就受局限而難以抵抗因轉(zhuǎn)子離心力所產(chǎn)生的應(yīng)力。有鍵控構(gòu)件在場時(shí)，還難以達(dá)到轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)平衡(revolution balance)。
如上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)得提供一種轉(zhuǎn)子體，該轉(zhuǎn)子體能以低成本生產(chǎn)，它是在短時(shí)間內(nèi)把疊片鐵心與鐵心支承件有效率地組裝并結(jié)合在一起，同時(shí)保持良好的強(qiáng)度。
下面，參照圖2、3、4A及4B，說明符合本發(fā)明的轉(zhuǎn)子體及其生產(chǎn)方法。
符合本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子體，可應(yīng)用于圖2所示與定子14分別同軸布置的內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子15與16上。在內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子15與16每一個(gè)上，轉(zhuǎn)子體6上均承載著多個(gè)在徑向上成規(guī)則間隔的永久磁鐵(未顯示)，以便在永久磁鐵與定子14的電磁體的相互作用下圍著一條軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并因而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。應(yīng)當(dāng)注意到，雖然圖3、4A及4B中每幅圖紙均是以舉例方式顯示了用于外轉(zhuǎn)子16上的轉(zhuǎn)子體6，但該轉(zhuǎn)子體同樣也適用于內(nèi)轉(zhuǎn)子15。
轉(zhuǎn)子體6具有環(huán)形疊片鐵心3和筒狀鐵心支承件5。疊片鐵心3具有多個(gè)環(huán)形鐵心片2，每個(gè)該鐵心片由電磁鋼帶1制成，且鐵心形成得帶有多個(gè)小孔9，在該小孔中固定著永久磁鐵。鐵心支承件5用于支承疊片鐵心3。當(dāng)轉(zhuǎn)子體6用于內(nèi)轉(zhuǎn)子15上時(shí)，鐵心支承件5被壓配合在疊片鐵心3中，從而，疊片鐵心3的內(nèi)周邊表面就被鐵心支承件5的外周邊表面支托。當(dāng)轉(zhuǎn)子體6用于外轉(zhuǎn)子16時(shí)，鐵心支承件5被壓配合在疊片鐵心3周圍，如圖3、4A及4B所示那樣，從而，疊片鐵心3的外周邊表面就被鐵心支承件5的內(nèi)周邊表面支托。
疊片鐵心3與鐵心支承件5被以銅焊方式彼此結(jié)合，以便它們作為單一元件而轉(zhuǎn)動(dòng)。換言之，使用裝配件(例如鍵構(gòu)件)來使疊片鐵心3與鐵心支承件5結(jié)合在一起，并形成較大切口(incision)而便于把此種裝配件安裝在疊片鐵心3與鐵心支承件5中，是沒有必要的。這樣就可避免應(yīng)力集中在疊片鐵心3和鐵心支承件5上，因此就增加了最大轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)。
在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)子體6如圖3、4A及4B所示，按下列步驟生產(chǎn)(1)把環(huán)形鐵心片2例如以沖壓方式從電磁鋼帶1的帶卷上切割下來；(2)把鐵心片2彼此同軸地層疊，并通過例如填塞縫隙的方式，使其結(jié)合為環(huán)形疊片鐵心3；(3)通過壓配合而使疊片鐵心3與鐵心支承件5彼此接合，并把銅焊材料8放置于疊片鐵心3與鐵心支承件5之間的位置上，使得疊片鐵心3、鐵心支承件5及銅焊材料8結(jié)合為一個(gè)組件。更具體地說，在疊片鐵心3與鐵心支承件5接合在一起之后，把它們放置成軸線豎直朝向的。接著，如圖4B所示，把一圈或更多圈銅焊材料8，沿著與疊片鐵心3的圓周表面相對的鐵心支承件5的圓周表面，按層堆垛在疊片鐵心3的頂部邊緣3A上。所堆垛的該銅焊材料8的圓圈數(shù)量，被確定得便于在隨后步驟中讓銅焊材料8均勻地散布在結(jié)合部8A中，該結(jié)合部位于疊片鐵心3與鐵心支承件5相對的圓周表面之間；(4)在退火爐4中，以升高的溫度，對疊片鐵心3、鐵心支承件5及銅焊材料8所結(jié)合成的組件進(jìn)行熱處理。在升高的溫度下或低于該溫度時(shí)，銅焊材料8可熔化，從而，在熱處理時(shí)，疊片鐵心3和鐵心支承件5不僅被退火從而解除由于從電磁鋼帶1上切割鐵心片2、對鐵心片2填塞縫隙以及使疊片鐵心3與鐵心支承件5壓配合所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，而且，它們也被銅焊材料8彼此結(jié)合。在本發(fā)明中，僅僅采取一個(gè)單一處理步驟來使疊片鐵心3和鐵心支承件5退火并結(jié)合，然而在現(xiàn)有技術(shù)中卻是采取多個(gè)步驟來完成的。在熱處理期間，由于銅焊材料8熔化并向下流動(dòng)而均勻地分布在疊片鐵心3與鐵心支承件5之間的結(jié)合部8A中，疊片鐵心3與鐵心支承件5就被以增大的強(qiáng)度結(jié)合在一起。另外，即使在處理時(shí)有某些誤差，疊片鐵心3與鐵心支承件5也能被銅焊材料8妥善結(jié)合，且在本發(fā)明中，并不像現(xiàn)有技術(shù)所要求的那樣，疊片鐵心3及鐵心支承件5的對應(yīng)接合部分需要高精確度的尺寸。
如上所述，因此就可以使轉(zhuǎn)子體6的生產(chǎn)過程簡化，并明顯減少生產(chǎn)時(shí)間及成本，從而，就能以低成本有效率地以疊片鐵心3和鐵心支承件5來生產(chǎn)轉(zhuǎn)子體6，同時(shí)又確保改進(jìn)的強(qiáng)度。
可選的是，疊片鐵心3能形成得帶有多個(gè)軸向延伸的均勻間隔切口(cut)7，以便限定疊片鐵心3與鐵心支承件5之間的間隔。如圖4A所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子體6用于外轉(zhuǎn)子16上時(shí)，切口7形成于疊片鐵心3的外周邊表面上。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子體6用于內(nèi)轉(zhuǎn)子15上時(shí)，切口7形成于疊片鐵心3的內(nèi)周邊表面上。在此情況下，在疊片鐵心3與鐵心支承件5彼此接合的同時(shí)或此后，金屬絲狀銅焊材料8就被插入疊片鐵心3與鐵心支承件5之間的每個(gè)間隔中。接著，疊片鐵心3、鐵心支承件5及銅焊材料8所構(gòu)成的組件就被熱處理，以便對疊片鐵心3和鐵心支承件5進(jìn)行退火及銅焊。由于銅焊材料8均勻地分布在疊片鐵心3與鐵心支承件5之間的間隔中而沒有軸向變異(axialvariation)，疊片鐵心3和鐵心支承件5在強(qiáng)度增大時(shí)也能結(jié)合。
當(dāng)轉(zhuǎn)子體6完成后，就把永久磁鐵固定在轉(zhuǎn)子體6的小孔9中而完成轉(zhuǎn)子15或16。
《日本專利申請》(Japanese Patent Application)第2002-098672號(2002年4月1日登記)的全部內(nèi)容，在此一并作為參考。
雖然參照特定的發(fā)明實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于上述所說明的實(shí)施例。對于專業(yè)人員，就技術(shù)上來說，可對上述實(shí)施例進(jìn)行各種各樣的修改和變動(dòng)。對本發(fā)明的范圍限定，可參考隨后的權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子體，包括由電磁鋼帶所制的環(huán)形疊片鐵心，在該鐵心中限定著多個(gè)小孔，在該小孔中分別固定著永久磁鐵；以及用以支承鐵心的筒狀鐵心支承件；疊片鐵心與鐵心支承件以銅焊方式而彼此結(jié)合。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子體，其特征在于疊片鐵心中形成多個(gè)軸向延伸的均勻間隔切口，以便限定疊片鐵心與鐵心支承件之間的間隔，且疊片鐵心與鐵心支承件被銅焊材料結(jié)合在一起，該材料配置在疊片鐵心與鐵心支承件之間的間隔中。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子體，其特征在于疊片鐵心與鐵心支承件被銅焊材料結(jié)合在一起，該材料配置在疊片鐵心與鐵心支承件相對的圓周表面之間。
4.一種轉(zhuǎn)子體，包括由電磁鋼帶所制的環(huán)形疊片鐵心；用以支承疊片鐵心的筒狀鐵心支承件；以及銅焊材料，它配置在疊片鐵心與鐵心支承件之間，用于把疊片鐵心與鐵心支承件結(jié)合在一起。
5.一種生產(chǎn)轉(zhuǎn)子體的方法，包括提供由電磁鋼帶所制環(huán)形疊片鐵心、筒狀鐵心支承件以及在一個(gè)升高的溫度或低于該溫度下可熔化的銅焊材料共同構(gòu)成的組件；以及在所述升高的溫度下熱處理該組件，使得疊片鐵心和鐵心支承件退火，并使得疊片鐵心與鐵心支承件由銅焊材料結(jié)合在一起。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，上述提供包括使疊片鐵心與鐵心支承件彼此接合；以及把銅焊材料放置在疊片鐵心與鐵心支承件之間的位置上。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于疊片鐵心中形成多個(gè)軸向延伸的均勻間隔切口，以便限定疊片鐵心與鐵心支承件之間的間隔，且上述放置包括把銅焊材料的金屬絲插入疊片鐵心與鐵心支承件之間的間隔中。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于上述放置包括把一圈銅焊材料沿著鐵心支承件堆垛在疊片鐵心的邊緣上。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于上述熱處理包括使銅焊材料分布在疊片鐵心與鐵心支承件那相反的周邊表面之間。
全文摘要
符合本發(fā)明的轉(zhuǎn)子體，包括電磁鋼帶所制的環(huán)形疊片鐵心，該鐵心中限定著多個(gè)小孔，在所述小孔中分別固定著永久磁鐵；以及用以支承鐵心的筒狀支承件；其特征在于疊片鐵心與鐵心支承件以銅焊方式而彼此結(jié)合。
文檔編號H02K15/03GK1509512SQ0380024
公開日2004年6月30日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月1日
發(fā)明者加藤崇, 久村春芳, 中野正樹, 忍足俊一, 后藤裕二, 清水宏文, 一, 二, 文, 樹, 芳 申請人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會社