CN111799960B - 层叠芯、旋转电机和制造层叠芯的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种其中稳定地连接多个钢板的层叠芯。层叠芯(20)具有在厚度方向(TD)层叠的多个钢板(21)。层叠芯具有连接多个钢板的线形的焊接痕(30)。焊接痕在多个钢板露出的端面(22)处的多个钢板上延伸。焊接痕具有随比钢板的厚度(TH21)长的波长(LD42)而波动的焊接深度(DP30)。焊接痕具有连续部分(34)，其中焊接深度在多个钢板上无波动地延伸。此外，焊接痕具有波动部分(35)，其中焊接深度在多个钢板上周期性地波动。连续部分中的深度(DP34)与波动部分中的深度(DP35)实质相等。

Description

层叠芯、旋转电机和制造层叠芯的方法

技术领域

本说明书中的公开涉及层叠芯、旋转电机和制造层叠芯的方法。

背景技术

专利文献1、专利文献2和专利文献3公开了在层叠芯中用于将多个钢板连接的技术。作为现有技术被列出的现有技术文献的内容以参见的方式纳入，来作为本说明书中的技术元素的说明。

引用列表

专利文献

[专利文献1]JP5457753B

[专利文献2]JP3543328B

[专利文献3]JP3546579B

专利文献1、专利文献2和专利文献3中的层叠芯可能导致多个钢板连接不良。连接不良可能是由于各种因素造成的，诸如焊接不良和焊接后的焊接痕开裂。在如上所述的观点或其他未提及的观点中，需要对层叠芯、旋转电机和制造层叠芯的方法作进一步改进。

发明内容

本发明的一个公开目的是提供一种层叠芯、旋转电机和制造层叠芯的方法，在该层叠芯中多个钢板被稳定地连接。

本发明的另一个公开目的是提供层叠芯、旋转电机和制造层叠芯的方法，在该层叠芯中焊接不良被抑制。

本文公开的层叠芯包括：多个钢板，多个所述钢板在厚度方向层叠；以及线形的焊接痕，线形的焊接痕将多个钢板连接，在多个钢板露出的端面上延伸，并且具有以比钢板的厚度长的波长波动的焊接深度。

根据所公开的层叠芯，线形的焊接痕将多个钢板连接。这一焊接痕具有波动的焊接深度。此外，焊接深度以比钢板厚度长的波长波动。波动的焊接深度减轻了钢板之间的面对部分的应力集中，并抑制了开裂的出现和开裂的变大。其结果是，提供了一种其中稳定地连接多个钢板的层叠芯。

本文公开的旋转电机包括转子芯或定子芯，所述转子芯或定子芯是如上所述的层叠芯，其中，焊接痕的焊接深度沿转子芯或定子芯的轴向波动。

一种层叠芯的制造方法，本文公开的方法包括：层叠步骤，在所述层叠步骤中，在厚度方向层叠多个钢板；脉冲产生步骤，在所述脉冲产生步骤中，通过焊接设备产生多个焊接能量的脉冲；焊接步骤，在所述焊接步骤中，将焊接能量施加于多个钢板露出的端面的焊接位置，从而根据焊接能量形成具有焊接深度的焊接痕；以及移动步骤，在所述移动步骤中，在端面上的多个钢板上移动所述焊接位置，其中，所述焊接步骤和所述移动步骤形成线形的焊接痕，线性的焊接痕具有通过端面上的多个脉冲以比钢板厚度长的波长波动的焊接深度。

根据所公开的层叠芯的制造方法，形成具有以比钢板厚度长的波长波动的焊接深度的焊接痕。波动的焊接深度减轻了钢板之间的面对部分处的应力集中，并抑制了开裂的出现和开裂的变大。其结果是，提供了一种制造其中稳定连接多个钢板的层叠芯的方法。

说明书中公开的方面分别采用彼此不同的技术方案，以实现它们各自的目的。权利要求书和本节中描述的括号中的附图标记示例性地表示与稍后描述的各实施方式的各部分的对应关系，并且不旨在限制技术范围。通过参考以下详细描述和附图，说明书中公开的目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的旋转电机的剖视图；

图2是示出转子芯的侧视图。

图3是示出定子芯的俯视图。图4是示出定子芯的侧视图。图5是示出焊接痕的局部放大图。图6是示出焊接痕的剖视图。

图7是示出制造设备的剖视图。图8是示出制造方法的流程图。

图9是示出多个脉冲与距离之间关系的波形图。

图10是示出多个脉冲与时间之间关系的波形图。

图11是示出一个点处的温度变化的波形图。

图12是示出屈服应力与温度之间关系的波形图。

图13是示出根据第二实施方式的定子芯的侧视图。

图14是示出根据第三实施方式的定子芯的侧视图。图15是示出根据第四实施方式的定子芯的侧视图。

符号说明

1 旋转电机；

2 电源系统；

3 控制装置；

4 转子；

5 轴；

6 壳体；

7 转子芯；

10 定子；

11 定子芯；

11a、11b、11c 局部芯；

12 定子线圈；

13 所容纳的导体；

14、15 线圈端部；

20 层叠芯；

21 钢板；

22 端面；

23 面对部分；

30 焊接痕；

31、32 焊接痕；

33 边缘；

34 连续部分；

35 波动部分；

41 轨迹线；

42 激光光斑；

44、45 顶点；

50 焊接设备；

51 焊接台；

52 激光振荡器；

53 喷嘴；

54 激光束；

55 保护气体；

56 熔池；

57 控制装置；

232 焊接痕；

332 焊接痕；

432 焊接痕。

具体实施方式

参考附图，对几个实施方式进行描述。在一些实施方式中，在功能上和/或结构上对应和/或相关联的部件被赋予相同的附图标记，或者具有不同的百位数或更大位数的附图标记。对于相应的部分和/或相关联的部分，可以参考其他实施方式的描述。

第一实施方式

在图1中，示出了旋转电机1。例如，旋转电机1提供电动发电机。旋转电机1可操作地连接到装置的动力系统2(PWT)。旋转电机1可以用作发电机，所述发电机使用从动力系统2供给的动力来产生电力。旋转电机1可以用作向动力系统2供给动力的电动机。旋转电机1可以是发电机或电动机。动力系统2可以包括内燃机。动力系统2为装置提供主动力。在本说明书中，该装置包括车辆、空气调节器、泵送装置等。此外，术语“车辆”包括汽车、船舶、飞机、模拟装置和娱乐装置。

旋转电机1电连接到控制装置3(CNT)控制装置3包括逆变器电路。当旋转电机1用作发电机时，该旋转电机1由动力系统2驱动并输出电力。控制装置3用作整流电路，该整流电路对旋转电机1用作发电机时从旋转电机1输出的电力进行整流。旋转电机1在用作电动机时可协助动力系统2的旋转。当旋转电机1用作电动机时，控制装置3向旋转电机1供给多相AC电力。在本实施方式中，多相AC电力是三相电力。

旋转电机1具有转子4和定子10。转子4可绕轴线AX旋转。定子10是具有轴线AX的圆柱形构件。在下面的描述中，术语“轴向”、“径向”和“周向”由轴线AX定义。转子4和定子10被容纳在壳体6中。壳体6对定子10进行固定并以能旋转的方式对转子4进行支承。壳体6可以提供动力系统2的一部分。例如，壳体6可以提供曲轴箱的一部分或变速箱壳体的一部分。

转子4磁耦合至定子10。转子4由轴5支承，以便能够相对于壳体6旋转。轴5提供旋转轴线。旋转轴线连接到动力系统2。转子4配置在定子10的径向内侧。转子4具有沿周向方向布置的多个磁极。多个磁极由嵌入在转子4中的多个永磁体形成。转子4可以通过各种结构来提供。转子4具有例如八个(N极：四片，S极：四片)磁极。

定子10具有定子芯11。定子芯11为圆柱形形状。定子芯11也可以为环形形状。定子芯11具有沿轴向层叠的多个钢板。定子芯11具有沿周向方向布置的多个槽。多个槽沿周向方向以相等的间距布置。多个槽可以以几种不同的间距布置。多个槽沿轴向延伸以穿透多个钢板。此外，多个槽沿径向延伸。通常的定子芯11具有环形的背芯。定子芯11具有从背芯径向向内延伸的多个齿。多个齿形成多个位于齿之间的槽。

定子10具有定子线圈12。定子线圈12附连在定子芯11上。定子线圈12容纳导体13和线圈端部14、15。所容纳的导体13沿轴向笔直地延伸。所容纳的导体13被容纳在槽中。线圈端部14、15位于定子芯11的端部。线圈端部14、15沿轴向从定子芯11突出。线圈端部14、15是包括在定子线圈12中的多个分段导体的束。在线圈端部14、15处，一个分段导体将位于一个槽中的所容纳的导体13连接到位于另一不同槽中的所容纳的导体13。线圈端部14、15可以由分段导体的连续折弯部提供。线圈端部14、15可以由连接不同分段导体的接合部提供。

一个线圈可以通过连续线或通过将多个分段接合提供。在本实施方式中，单个线圈由多个接合的分段提供。注意，可以通过各种接合技术来将多个分段接合。作为接合方法，例如能使用TIG焊接、电阻焊接以及焊料接合等。另外，一个线圈是能视为一个相的线圈。一个线圈可以包括具有不同电角度的多个线圈元件。例如，一个线圈能包括多个线圈元件，多个所述线圈元件具有相差几度的电角度。

定子线圈12可以具有连接单元。连接单元将定子线圈12电连接，以形成多相连接。连接单元将多根引线连接，以提供星形连接或三角形连接。连接单元包括多个连接导体。多个连接导体是用于定子线圈12的连接构件。多个连接导体由导电构件制成。连接单元具有端导体，所述端导体在星形连接中提供三个输入或输出端(电源端)。连接单元具有中性点导体，所述中性点导体以星形连接的方式提供中性点。连接导体也称为母线。

在图2中，转子4具有转子芯7。转子芯7是其中层叠有多个钢板21的层叠构件。多个钢板21在厚度方向TD上层叠。厚度方向TD也是轴向AD。厚度方向TD也称为层叠方向。钢板21可以由电磁钢板提供。转子芯的外周表面由端表面22提供，多个钢板21从该端表面22露出。多个钢板21彼此接合，并且能作为磁芯的层叠来处理。

多个钢板21通过线形焊接痕30连接。焊接痕30示出了焊接过程中熔池的痕迹。焊接痕30也称为熔融痕。多个钢板21在多个焊接痕30处被部分地焊接。焊接痕30在端面22处延伸穿过多个钢板21。焊接痕30是在多个钢板21被焊接能量部分地熔化后再次固化而形成的。焊接痕300在多个钢板21上方连续地延伸。

在图3中，定子10具有定子芯11。定子芯11是其中层叠有多个钢板21的层叠构件。多个钢板21在厚度方向TD上层叠。厚度方向TD也是轴向AD。钢板21能由电磁钢板提供。定子芯11的外周表面由端表面22提供，多个钢板21从该端表面22露出。多个钢板21彼此接合，并且能作为磁芯的层叠来处理。多个钢板21在多个焊接痕30处被部分地焊接。焊接痕30在端面22处延伸穿过多个钢板21。焊接痕30是在多个钢板21被焊接能量部分地熔化后再次固化而形成的。焊接痕300在多个钢板21上方连续地延伸。

定子芯11包括多个焊接痕30。多个焊接痕30彼此类似。多个焊接痕30相对于定子芯11的周向CD以相等的间隔布置。多个焊接痕30的间隔为360×1/8(度)。

在图4中，定子芯11具有多个局部芯11a、11b、11c。多个局部芯11a、11b、11c在厚度方向TD上层叠。在本实施方式中，定子芯11由层叠芯提供，其中多个局部铁芯11a、11b、11c以层叠方式布置。

在下面的描述中，层叠芯20可以指转子芯7、定子芯11或转子芯7和定子芯11两者。层叠芯20典型地表示定子芯11。转子芯7的焊接痕31和定子芯11的焊接痕32典型地被称为焊接痕30。

图5示出了图3中箭头V处的焊接痕30。在本实施方式中，轨迹线41是沿厚度方向TD延伸的直线。轨迹线41可以是曲线。焊接痕30的边缘33沿轨迹线41以波浪形式波动。边缘33对应于焊接期间形成的熔池的形状。边缘33限定焊接痕30的宽度WD30。焊接痕30的宽度WD30大于端面22处的钢板21的厚度TH21(TH21<WD30)。焊接痕30在端面22处具有波动的宽度WD30。宽度WD30的单侧波动宽度WS30小于钢板21的厚度TH21(WS30<TH21)。焊接痕30的宽度WD30两侧的波动宽度为2×WS30。两侧的波动宽度2×WS30小于钢板21的厚度TH21(2×WS30<TH21)。

在附图中，虚线圆表示在端面22上用于激光焊接的激光光斑42。激光光斑42的直径为D42。激光光斑42可以是椭圆形的。焊接痕30也是由多个激光光斑42间歇形成的多个熔池的痕迹。焊接痕30的边缘33略小于或略大于激光光斑42。在示出的示例中，边缘33被绘制得比激光光斑42大。

在后面描述的制造方法中，多个激光光斑42相隔距离LD42照射。距离LD42是多个激光光斑42的中心之间的距离。距离LD42被设定为形成在多个钢板21上方连续地延伸的焊接痕30。距离LD42大于钢板21的厚度TH21。距离LD42限定了随后描述的焊接深度DP30的波动的波长LD42。

多个激光光斑42相互重叠。该重叠痕迹作为边缘33的形状出现在焊接痕30上。距离LD42大于钢板21的厚度TH21，并且小于激光光斑42的直径D42(TH21<LD42<D42)。在期望的形式下，距离LD42大于钢板21的厚度TH21，并且小于激光光斑42的半径D42/2(TH21<LD42<D42/2)。其结果是，至少两个激光光斑42局部地重叠在轨迹线41上。此外，三个激光光斑42局部地重叠在轨迹线41上。在附图中示出的示例中，接下来照射的第二激光点42b和接下来照射的第三激光点42c与第一激光点42a局部地重叠。两个激光光斑42的重叠量能是直径D42的60±10％。多个激光光斑42的重叠限定了因随后描述的焊接深度的波动而产生的倾斜。多个激光光斑42的重叠使得即使在通过激光焊接的薄且尖锐的焊穿形状中，也能够减小因焊接深度的波动而引起的倾斜角。

图6示出了图3中VI-VI线处的剖面。在附图中，示出了轨迹线41上的焊接痕30的剖面。焊接痕30连续地从作为层叠芯的定子芯11的一端延伸到另一端。焊接痕30由在初始位置LS与结束位置LF之间的距离LL处执行的激光焊接过程形成。初始位置LS是第一照射位置。结束位置LF是最后的照射位置。激光焊接过程包括在距离LL上的多个脉冲激光照射。激光焊接过程可以在层叠芯的范围之外开始，并且在层叠芯的范围之外终止。

在作为层叠芯的转子芯7中，焊接痕30的焊接深度DP30沿轴向AD波动。在作为层叠芯的定子芯11中，焊接痕30的焊接深度DP30沿轴向AD波动。焊接深度DP30也是焊接痕30沿径向RD的厚度。

焊接痕30具有在多个钢板21上方连续的一系列焊接深度DP30。焊接深度DP30沿厚度方向TD波动。焊接痕30具有随比钢板21的厚度TH21长的波长LD42而波动的焊接深度DP30。焊接深度DP30的最深顶点44也是由一个激光光斑42产生的焊透形状的顶点。焊接深度DP30的最浅顶点45也是由两个激光光斑42产生的焊透形状的交叉点。焊接痕30具有在多个钢板21上方无波动地延伸的连续部分34以及在多个钢板21上方周期性波动的波动部分35。连续部分34中的深度DP34和波动部分35中的深度DP35实质相等。

多个钢板21在面对部分23处彼此接触。换言之，多个钢板21能在面对部分23处分离。焊接痕30具有三维弯曲的边界表面。边界表面是多个钢板21与焊接痕30之间的边界。此外，波动的焊接深度DP30甚至在边界表面的最深处也提供了一个曲线。其结果是，边界表面和面对部分23以不与面对部分23正交的角度与面对部分23相交。换言之，调节焊接深度DP30的波动以使其不与面对部分23正交。调节焊接深度DP30的波动，以至少抑制与面对部分23正交的机会。倾斜的交叉点缓和了面对部分23处的应力集中。其结果是，抑制从面对部分23到焊接痕30的裂纹的产生和裂纹的扩展。

图7示出了用于制造层叠芯的制造设备。制造设备包括焊接台51(STG)，所述焊接台51用于安装作为物体的层叠芯20。焊接台51对层叠芯20进行固定。如稍后描述的，焊接台51可移动层叠芯20。层叠芯20被保持在焊接台51处，使得端面22面向焊接设备50。焊接设备50是脉冲型激光焊接设备。焊接设备50包括脉冲型激光振荡器52。焊接设备50具有喷嘴53，所述喷嘴53被定位为面向端面22。喷嘴53照射激光束54并提供保护气体55。激光束54在端面22上的焊接位置处形成图5中的激光光斑42。施加于激光光斑42的焊接能量将钢板21熔化并形成熔池56。激光束54以脉冲形状照射。在附图中，示出了任意的焊接位置PL。

焊接设备50具有控制装置(CNT)57。控制装置57对激光振荡器52进行控制。此外，控制装置57对喷嘴53和焊接台51进行控制。控制装置57通过相对地移动喷嘴53和层叠芯20而在端面22上的多个钢板21上方移动焊接位置。其结果是，喷嘴53例如沿移动方向FD移动。

本说明书中的控制装置3、57可以称为电子控制单元(ECU)。控制装置或控制系统由(a)作为被称为if-then-else形式的多个逻辑的算法，或是(b)通过机器学习调整的学习模型、例如作为神经网络的算法来提供。该控制装置由包括至少一个计算机的控制系统来提供。控制系统可以包括由数据通信设备联接的多个计算机。该计算机包括至少一个作为硬件的处理器(硬件处理器)。硬件处理器可以由以下(i)、(ii)或(iii)来提供。

(i)硬件处理器可以是执行存储在至少一个存储器中的程序的至少一个处理器核心。在这种情况下，计算机由至少一个存储器和至少一个处理器核心提供。处理器核心被称为CPU(中央处理单元)、GPU(图形处理单元)、RISC-CPU等。存储器也称为存储介质。存储器是非暂时性的、有形的存储介质，所述存储介质非暂时性地存储由处理器可读取的程序和/或数据。存储介质可以是半导体存储器、磁盘以及光盘等。程序可以作为单个单元或是作为其中存有程序的存储介质而流通。

(ii)硬件处理器可以是硬件逻辑电路。在这种情况下，计算机由包括许多可编程逻辑单元(门电路)的数字电路提供。数字电路也称为逻辑电路阵列，例如ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)、SoC(片上系统)、PGA(可编程门阵列)、或CPLD(复杂可编程逻辑器件)。该数字电路可以包括存储程序和/或数据的存储器。该计算机可以由模拟电路提供。计算机可以由数字电路和模拟电路的组合来提供。

(iii)硬件处理器可以是所述(i)和所述(ii)的组合。(i)和(ii)被放置在不同的芯片上或共用芯片上。在这些情况下，部分(ii)也被称为加速器。

控制装置、信号源和控制对象提供各种元件。这些元件中的至少一些可以被称为块、模块或部段。此外，包括在控制系统中的元件仅在有意图性时才被称为功能装置。

本公开中描述的控制单元和方法可以由专用计算机实现，该专用计算机构造成具有存储器和处理器，所述处理器被编程为执行在处理器的计算机程序中被具象化的一个或多个特定功能。替代地，本公开中描述的控制单元和其方法可以由作为具有一个或多个专用硬件逻辑电路的处理器被构造而成的专用计算机来实现。替代地，本公开中描述的控制单元和方法可以由一个或多个专用计算机实现，该一个或多个专用计算机被构造作为被编程为执行一个或多个功能的处理器和存储器的组合，以及构成为具有一个或多个硬件逻辑电路的处理器。可以将计算机程序作为可由计算机执行的指令存储在有形的、非暂时性的计算机可读介质中。

在图8中，旋转电机的制造方法包括层叠芯的制造方法。在下面的描述中，对制造旋转电机的方法进行描述，并且对制造层叠芯20的方法进行详细描述。术语“过程”、“阶段”和“步骤”可以互换。旋转电机制造方法170包括准备用于旋转电机1的多个元件的准备步骤。在准备步骤中，准备转子4、定子10和壳体6。下面的步骤171-178示出了准备定子10的过程。其中，包括作为层叠芯20的定子芯11的制造方法。

在步骤171中，通过在厚度方向TD上层叠多个钢板21来形成层叠体。步骤171提供层叠过程。在步骤172中，层叠芯20被定位在焊接台51上。在步骤172中，层叠芯20和喷嘴53被定位在用于开始激光焊接的初始位置LS处。在步骤172中，由喷嘴53提供的激光束54被定位在端面22的焊接位置的初始位置LS处。在步骤173中，通过相对地移动焊接台51和喷嘴53来开始相对移动。该相对移动持续到步骤176。步骤173至176中的过程提供移动过程，用于在端面22上的多个钢板21上方移动焊接位置。

在步骤174中，激光振荡器52提供用于焊接的激光脉冲。激光振荡器52产生多个焊接能量的脉冲。这种激光用于激光焊接，并且具有焊接能量。步骤174提供激光振荡过程。同时，在步骤174中，用激光照射端面22。焊接设备50将焊接能量施加到多个钢板21露出的端面22的焊接位置。同时，焊接设备50提供用于形成具有与焊接能量对应的焊接深度的焊接痕30的焊接过程。

图9示出了激光输出LP(W)的波形。水平轴线是距离L(mm)。激光作为多个脉冲P1、P2、P3…Pn被提供。多个脉冲之间的间隔是距离LD42。激光输出LV提供焊接能量。

图10示出激光输出LP(W)的波形。横轴表示时间T(秒)。激光脉冲P1在时间t1开始，并且在时间t2停止。下一个激光脉冲P2从时间t2开始。脉冲宽度TA、即激光脉冲的提供周期和脉冲间的暂停周期TR限定出占空比。占空比在与由移动过程提供的焊接位置的相对移动速度的关系下，限定出焊接痕30的形状和焊接深度DP30的形状。

图11示出了端面22上的任意焊接位置PL处的温度变化的波形。该附图示出了从焊接位置PL开始焊接的情况。因第一激光脉冲P1，焊接位置PL的温度迅速地升高。温度超过熔化温度MT。因此，在焊接位置PL形成熔池。当激光照射结束时，温度迅速地下降。由此，熔池中的金属凝固并且执行了焊接。在焊接位置PL的温度恢复到正常温度范围BT之前，第二激光脉冲P2被进一步照射。因第二脉冲P2，焊接位置PL的温度再次升高。焊接位置PL处的温度可超过熔化温度MT。因第二脉冲P2，焊接位置PL处的温度不会超过熔化温度MT。当多个激光光斑42重叠约60％时，第一激光光斑42的中心通过脉冲P2再次超过熔化温度MT。在任一情况下，以焊接位置PL为中心的整个焊接痕30中的温度升高。此外，因第三脉冲P3，焊接位置PL的温度不超过熔化温度MT但是会升高。如上所述，在照射用于对焊接位置PL进行焊接的第一脉冲P1之后，该位置的温度反复升高。此外，将焊接位置PL处的温度加热到超过熔化温度MT的温度，冷却，然后再次加热到熔化温度MT附近。其结果是，无论何时温度升高，都要对焊接痕30进行退火。

图12示出了钢板21的材料的屈服应力YS(MPa)的温度特性。屈服应力YS在高温下较低。退火导致屈服应力降低。此外，退火通过第一脉冲P1降低了伴随熔化和固化的残余应力。其结果是，随后的脉冲所提供的温度升高降低了因之前的脉冲而在焊接位置处产生的应力。

激光提供的焊接能量产生相对深的焊透形状。其结果是，在多个钢板21上获得深的焊透形状。此外，还获得了根据焊透形状的焊接痕30。具体而言，深的焊接熔池形成具有波动的焊接深度的焊接痕30。

返回图8，在步骤175中，控制装置57对焊接位置是否已经到达结束位置LF进行判断。控制装置57可以包括对焊接台51的移动量或喷嘴53的移动量进行测量的传感器。如果在步骤175中判断为焊接位置不是结束位置LF(否)，则重复步骤174的过程。如果在步骤175中判断为焊接位置已超过结束位置LF(是)，则过程进入步骤176。

通过重复步骤174和步骤175，提供了用一个激光脉冲的照射和距离LD42的相对移动。执行焊接过程和移动过程，以便通过多个脉冲在端面22上形成线形的焊接痕30。线形的焊接痕30具有随比钢板21的厚度TH21长的波长LD42而波动的焊接深度DP30。焊接过程和移动过程形成在焊接深度DP30中的波动，该波动在面对部分23处倾斜。面对部分23中的焊接深度DP30的波动抑制了面对部分23中的应力集中。面对部分23中的焊接深度DP30的波动分散了多个面对部分23中的应力。

此外，焊接过程和移动过程通过多个脉冲在深度方向上形成连续部分34和波动部分35。连续部分34在多个钢板21上方无焊接深度DP34的波动地延伸。波动部分35具有深度DP35，其中该深度DP35在多个钢板21上方周期性地波动，并且与连续部分34中的深度DP34实质相等。

在步骤176中，停止相对移动。在步骤177中，层叠芯20被从焊接台51中取出。在步骤178中，层叠芯20被用作转子芯7或定子芯11。当层叠芯20是转子芯7时，附连转子线圈或磁体。当层叠芯20是定子芯11时，安装定子线圈12。在步骤179中，定子10和转子4安装在壳体6上，并且旋转电机1被组装。因此，制造出旋转电机1。

在上面的实施方式中，激光器的输出能是1000(W)以上、3000(W)以下。激光光斑42的直径可以是0.6(mm)以上、3.5(mm)以下。激光脉冲的产生频率可以是6(Hz)以上、60(Hz)以下。焊接位置的相对进给速度可以是5(mm/秒)以上、30(mm/秒)以下。例如，激光器的输出功率为1500(W)。例如，激光器的脉冲宽度TA可以设定为10(毫秒)。例如，钢板21的厚度TH21可以设定为0.25(mm)。例如，多个激光脉冲的距离LD42可以设定为0.6(mm)。激光光斑42的直径可以是1.5(mm)。激光脉冲的占空比可以是50％以下，例如，是36％。

根据如上所述的实施方式，线形的焊接痕30在层叠芯中将多个钢板21连接。焊接痕30具有深度波动的焊接深度DP30。此外，焊接深度DP30随比钢板21的厚度TH21长的波长LD42而波动。波动的焊接深度减轻了应力集中，并且抑制了钢板21与钢板21之间的面对部分23处开裂的出现和开裂的变大。其结果是，提供了一种其中稳定地连接多个钢板的层叠芯。层叠芯适于用作旋转电机的转子芯或定子芯。此外，根据层叠芯的制造方法，提供了其中稳定地连接多个钢板的层叠芯的制造方法。

第二实施方式

本实施方式是基于前述实施方式的变型。在上面的实施方式中，焊接痕32具有多个局部焊接轨迹32a、32b、32c。替代地，可以形成焊接痕30以绘制各种线。

在图13中，焊接痕30可以由焊接痕232提供。焊接痕232在作为层叠芯20的定子芯11的整个区域上连续地延伸。焊接痕232沿厚度方向TD以直线形状延伸。焊接痕232以与轴向AD平行的直线形状延伸。焊接痕232沿多个钢板21的厚度方向TD从一端连续地延伸到另一端。

第三实施方式

本实施方式是基于前述实施方式的变型。在图14中，焊接痕30可以由焊接痕332提供。焊接痕332在作为层叠芯20的定子芯11的整个区域上连续地延伸。焊接痕332以直线形状延伸。焊接痕332相对于多个钢板21的厚度方向TD倾斜。

第四实施方式

本实施方式是基于前述实施方式的变型。在图15中，焊接痕30可以由焊接痕432提供。焊接痕432包括多个局部焊接痕432a、432b、432c。两个在厚度方向TD上相邻的局部焊接痕432相对于厚度方向TD和周向CD彼此重叠。在附图中，局部焊接痕432a与局部焊接痕432b重叠。在附图中，局部焊接痕432b与局部焊接痕432c重叠。两个在厚度方向TD上彼此相邻的局部焊接痕432在相对于周向CD的重叠范围VL上彼此重叠。两个在厚度方向TD上相邻的局部焊接痕432在厚度方向TD的整个区域上重叠。其结果是，多个局部焊接痕432a、432b、432c在作为层叠芯的定子芯11的整个区域实质延伸。多个局部焊接痕432a、432b、432c中的每一个以直线形状延伸。多个局部焊接痕432a、432b、432c中的每一个相对于多个钢板21的厚度方向TD倾斜。

其他实施方式

本说明书、附图等中的公开不限于所示的实施方式。本公开包括本领域技术人员所说明的实施方式及其变型。例如，本发明不限于实施方式中所示的部件和/或元件的组合。本公开可以以各种组合来实现。本公开可以具有可添加到各实施方式的附加部分。本公开包括对各实施方式的部件和/或元件的省略。本公开包括一个实施方式与另一个实施方式之间的部件和/或元件的替换或组合。所公开的技术范围不限于各实施方式的描述。公开的几个技术范围由权利要求书中的描述来指示，并且应当理解为包括在与权利要求书中的描述等同的含义和范围内的所有变形例。

说明书、附图等中的公开不受权利要求书中的描述的限制。说明书、附图等中的公开包括权利要求书中描述的技术思想，并且进一步扩展到比权利要求书中的技术思想更广泛的各种技术思想。因此，可以从说明书、附图等的公开中提取各种技术思想，而不局限于权利要求书中的描述。

在上面的实施方式中，焊接痕30以直线形状延伸。替代地，焊接痕30可以以弯曲形状延伸。此外，焊接痕30可以沿振动轨迹线延伸。例如，焊接痕30可以沿三角波、正弦波或矩形波延伸。

在上面的实施方式中，采用脉冲型激光焊接设备作为焊接设备50。替代地，可以采用脉冲型电子束焊接设备。

在上面的实施方式中，层叠芯20提供旋转电机1的转子芯7或定子芯11。替代地，层叠芯20可以提供静止式电机的芯。例如，层叠芯20可以用作变压器的芯。

Claims (8)

1.一种层叠芯，包括：

多个钢板，多个所述钢板在厚度方向上层叠；以及

线形的焊接痕，所述焊接痕将多个所述钢板连接，在多个所述钢板露出的端面上延伸，并且具有以比所述钢板的厚度长的波长波动的焊接深度，

所述焊接痕的宽度大于所述钢板在所述端面处的厚度，其中，

所述焊接痕具有：连续部分，所述连续部分在多个所述钢板上无波动地延伸；以及波动部分，所述波动部分相对于深度方向在多个所述钢板上周期性波动，

所述连续部分的深度与所述波动部分的深度实质相等。

2.如权利要求1所述的层叠芯，其特征在于，

所述焊接痕在端面处具有波动宽度，并且所述波动宽度具有比所述钢板的所述厚度小的单侧波动宽度。

3.如权利要求1所述的层叠芯，其特征在于，

所述焊接痕相对于所述厚度方向倾斜地延伸。

4.如权利要求1所述的层叠芯，其特征在于，

所述焊接痕是多个焊接痕中的一个。

5.如权利要求4所述的层叠芯，其特征在于，

多个所述焊接痕以相等的间隔布置。

6.如权利要求1所述的层叠芯，其特征在于，

所述层叠芯是以层叠方式布置的多个层叠芯中的一个。

7.一种旋转电机，包括：

转子芯或定子芯，所述转子芯或定子芯是权利要求1至6中任一项所述的层叠芯，其中，

所述焊接痕的所述焊接深度沿所述转子芯或所述定子芯的轴向波动。

8.一种制造层叠芯的方法，所述方法包括：

层叠步骤，在所述层叠步骤中，在厚度方向上层叠多个钢板；

脉冲产生步骤，在所述脉冲产生步骤中，通过焊接设备产生多个焊接能量的脉冲；

焊接步骤，在所述焊接步骤中，将所述焊接能量施加于多个所述钢板露出的端面的焊接位置，从而根据所述焊接能量形成具有焊接深度的焊接痕；以及

移动步骤，在所述移动步骤中，移动所述焊接位置，以横跨所述端面上的多个所述钢板，其中，

所述焊接步骤和所述移动步骤形成线形的焊接痕，所述焊接痕具有通过所述端面上的多个所述脉冲以比所述钢板厚度长的波长波动的焊接深度，

所述焊接步骤和所述移动步骤形成：

连续部分，所述连续部分通过多个所述脉冲在多个所述钢板上相对于深度方向无波动地延伸；以及

波动部分，在所述波动部分中，所述焊接深度在多个所述钢板上周期性地波动，并且具有与所述连续部分中的深度实质相等的深度。