疊片鐵芯的制造方法、疊片鐵芯以及焊機技術

本發明專利技術提供一種疊片鐵芯S的制造方法，其包括：得到由多片鐵芯片M相互重疊而成的層壓體10的層壓工序，以及在層壓體10的側面形成沿層壓體10的厚度方向延伸的焊縫11的焊接工序。在焊接工序中，使形成焊縫11的長度方向的中央部11a時的輸入熱量多于形成焊縫11的端部11b時的輸入熱量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及疊片鐵芯的制造方法、疊片鐵芯以及用于制造疊片鐵芯的焊機。
技術介紹
疊片鐵芯為電動機的部件，將加工為指定形狀的多片鐵芯片相互重疊并對它們進行接合從而形成疊片鐵芯。電動機具有由疊片鐵芯制成的轉子(rotor)及定子(stator)，并經過在定子上卷繞線圈(coil)的工序、和在轉子上安裝軸的工序等而完成。以往，采用疊片鐵芯的電動機被用作冰箱、空調、硬盤驅動器、電動工具等的驅動源，近年來，也被用作混合動力車的驅動源。作為在疊片鐵芯的制造過程中對在上下方向上相鄰的電磁鋼板之間進行接合的方法，已知有焊接(參考日本專利實開昭61-437號公報)。通過單獨使用焊接進行的接合，或通過并用焊接和型鍛部(swagedportion)進行的接合在成本以及工作效率性方面較為優異，以往被廣泛采用。
技術實現思路
如日本專利實開昭61-437號公報的第2圖所示，在層壓體的厚度方向的整體上形成焊縫(焊接部)的情況下，考慮到焊接的穩定性，從焊接開始至結束都在相同的條件下進行。但是，根據本專利技術人們的研究，在于層壓體的厚度方向上形成一定長度(例如，50mm以上)的焊縫的情況下，存在于焊縫的中途產生裂紋的頻率變高這一問題(參考圖6)。本專利技術人們認為，由于焊縫的層壓體的厚方向中央部的應力變得最大，因此在焊縫上產生裂紋。如果在焊縫上產生裂紋，則存在無法滿足產品尺寸、機械強度等品質要求的情況而使成品率下降。既存在于剛焊接后就觀察到焊縫裂紋的產生的情況，也存在于剛焊接后雖然未觀察到焊縫裂紋的產生，但經過一定時間后便觀察到的情況。因此，實施焊接之后，例如可進行48小時的經過觀察從而對產品的好壞進行判定。上述經過觀察的必要性成為妨礙制造過程效率化的一個原因。本專利技術將對能夠充分高水平地實現較高的成品率以及制造過程的效率化這兩方面的疊片鐵芯的制造方法、疊片鐵芯以及焊機進行說明。本專利技術的一個觀點所涉及的疊片鐵芯的制造方法包括：得到由多片鐵芯片相互重疊而成的層壓體的層壓工序，以及在層壓體的側面形成沿層壓體的厚度方向延伸的焊縫的焊接工序。在焊接工序中，使形成焊縫的長度方向的中央部時的輸入熱量多于形成焊縫的端部時的輸入熱量。根據上述制造方法，通過使焊縫的中央部的輸入熱量比端部的輸入熱量更多，可充分高度地抑制在焊縫上產生裂紋。在以1次焊接增加中央部的輸入熱量的情況下，通過提高相對中央部的應力的負荷能力(loadbearingcapacity)而抑制裂紋的產生，在分多次增加輸入熱量的情況下，通過在提高負荷能力的基礎上，緩和因先前的焊接而產生的應力，從而抑制裂紋的產生。因此，可不施行例如在實施焊接后的經過觀察，并能夠使得疊片鐵芯的制造過程效率化。另外，通過將增加輸入熱量的部位限定于中央部，可充分地抑制因焊接時施加的熱量使疊片鐵芯的性能降低。在使用如利用電弧放電的焊機(例如TIG焊機)般的可通過電流值調整輸入熱量的焊機的情況下，在焊接工序中，優選使形成焊縫的長度方向的中央部時的焊接電流值高于形成焊縫的端部時的焊接電流值。再者，在使用例如激光焊機的情況下，在焊接工序中，使形成焊縫的長度方向的中央部時的激光輸出高于形成焊縫的端部時的激光輸出即可。為使形成焊縫的長度方向的中央部時的輸入熱量多于形成焊縫的端部時的輸入熱量，在焊接工序中，也可使形成焊縫的長度方向的中央部時的焊接速度慢于形成焊縫的端部時的焊接速度。或者，焊接工序也可包含對須形成焊縫的部位的長度方向的中央部進行多次焊接。此時，可在形成須形成焊縫的部位的整體之后對中央部進行再次焊接，也可在只對中央部進行焊接之后再對整體進行焊接。另外，也可使多條焊縫在須形成焊縫的部位的中央部重疊。本專利技術的其它觀點所涉及的疊片鐵芯具有由多片鐵芯片相互重疊而成的層壓體，以及在層壓體的側面沿層壓體的厚度方向延伸的焊縫。關于在與厚度方向正交的方向上的焊縫的截面面積，焊縫的長度方向的中央部的截面面積大于焊縫的端部的截面面積。如上所述，該疊片鐵芯可充分高度地抑制焊縫中的裂紋的產生，同時，還可被十分高效地制造。另外，由于輸入熱量較多的部位被限定于中央部，因此可充分地抑制焊接時施加的熱量所導致的性能降低，以及焊縫的截面面積增大而使在疊片鐵芯的厚度方向上的電氣短路的產生增多所導致的性能降低。本專利技術的其它觀點所涉及的焊機為用于制造上述疊片鐵芯的焊機。該焊機具有焊槍、使焊槍沿層壓體的側面在層壓體的厚度方向上移動的移動機構、以及用于控制從焊槍向層壓體的側面的輸入熱量的控制部。控制部控制從焊槍向層壓體的輸入熱量，以使形成焊縫的長度方向的中央部時的輸入熱量多于形成焊縫的端部時的輸入熱量。通過該焊機，能夠十分高效地制造焊縫中的裂紋的產生被充分高度地抑制的疊片鐵芯。根據本專利技術所涉及的疊片鐵芯的制造方法、疊片鐵芯以及焊機，能夠充分高水平地實現較高的成品率以及制造過程的效率化。附圖說明圖1為表示由疊片鐵芯制成的定子的一個例子的立體圖。圖2A為模式性地表示圖1中所示的疊片鐵芯的焊縫的深度的縱截面圖。圖2B為圖2A的b-b線中的橫截面圖。圖2C為圖2A的c-c線中的橫截面圖。圖3為表示具有連續模的層壓體制造裝置的一個例子的示意圖。圖4為表示用于制造鐵芯片的沖壓布局的一個例子的圖。圖5為表示焊機的一個例子的示意圖。圖6為表示在一定條件下橫跨層壓體的厚度方向的整體形成焊縫的情況下的焊接裂紋產生頻率的圖表。圖7為表示實施例1～4中的焊接電流的曲線的圖表。圖8為表示焊接電流和熔透面積(相對值)的關系的圖表。圖9為表示實施例5中的焊接速度(焊槍的移動速度)的曲線的圖表。圖10為表示焊接速度和熔透面積(相對值)的關系的圖表。圖11A為表示焊接工序的其它例子的模式圖。圖11B為表示焊接工序的其它例子的模式圖。圖11C為表示焊接工序的其它例子的模式圖。圖12A為表示焊接工序的其它例子的模式圖。圖12B為表示焊接工序的其它例子的模式圖。圖13為表示焊縫的其它例子的模式圖。圖14為表示焊縫的其它例子的模式圖。具體實施方式參照附圖對本專利技術所涉及的實施方式進行詳細說明。在以下說明中，對同一要素或是具有相同功能的要素用同一符號表示，并省略重復的說明。圖1為構成定子的疊片鐵芯S的立體圖。疊片鐵芯S的形狀為大致圓筒形，位于中央部的開口Sa為用于配置轉子(不圖示)的開口。疊片鐵芯S具有大致圓環狀的軛部Sy和從軛部Sy的內周側向中心方向延伸的齒部St。根據電動機的用途及性能，軛部Sy的寬度(圖1中的W)為2～40mm左右。圖1所示的疊片鐵芯S具有6個齒部St。應予說明，齒部St的個數不限定于6個。如圖1所示，疊片鐵芯S具有由多片被加工為指定形狀的鐵芯片M相互重疊而成的層壓體10、形成于齒部St的型鍛部2、和在層壓體10的側面10a沿層壓體10的厚度方向延伸的多條焊縫11。在本實施方式中，共計3條焊縫從層壓體10的上面橫跨至下面(橫跨層壓體10的厚度方向的整體)而形成。應予說明，在此，雖然例示了并用利用型鍛部2進行的接合和利用焊接(焊縫11)進行的接合的情況，但也可單獨以焊接進行接合。另外，焊縫11的條數不限定于3條，可根據疊片鐵芯的形狀、大小進行設定，以滿足必需的強度。圖2A為模式性地表示疊片鐵芯S的焊縫11的深度的縱截面圖。在焊縫11的長度方向(層壓體10的厚度方向)的中央部11a處本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種疊片鐵芯的制造方法，其包括：得到由多片鐵芯片相互重疊而成的層壓體的層壓工序；以及，在所述層壓體的側面形成沿所述層壓體的厚度方向延伸的焊縫的焊接工序，在所述焊接工序中，使形成所述焊縫的長度方向的中央部時的輸入熱量多于形成所述焊縫的端部時的輸入熱量。

【技術特征摘要】
2015.08.12 JP 2015-1593811.一種疊片鐵芯的制造方法，其包括：得到由多片鐵芯片相互重疊而成的層壓體的層壓工序；以及，在所述層壓體的側面形成沿所述層壓體的厚度方向延伸的焊縫的焊接工序，在所述焊接工序中，使形成所述焊縫的長度方向的中央部時的輸入熱量多于形成所述焊縫的端部時的輸入熱量。2.如權利要求1所述的疊片鐵芯的制造方法，其中，在所述焊接工序中，使形成所述焊縫的長度方向的中央部時的焊接電流值高于形成所述焊縫的端部時的焊接電流值。3.如權利要求1所述的疊片鐵芯的制造方法，其中，在所述焊接工序中，使形成所述焊縫的長度方向的中央部時的焊接速度慢于形成所述焊縫的端部時的焊接速度。4.如權利要求2所述的疊片鐵芯的制造方法，其中，在所述焊接工序中，使形成所述焊縫的長度方向...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蓮尾裕介，
申請(專利權)人：株式會社三井高科技，
類型：發明
國別省市：日本;JP