JPH1014178A - 鉄心の製造方法 - Google Patents

鉄心の製造方法

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JPH1014178A
JPH1014178A JP16036696A JP16036696A JPH1014178A JP H1014178 A JPH1014178 A JP H1014178A JP 16036696 A JP16036696 A JP 16036696A JP 16036696 A JP16036696 A JP 16036696A JP H1014178 A JPH1014178 A JP H1014178A
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JP
Japan
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laser beam
welding
iron core
manufacturing
irradiation
Prior art date
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Pending
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JP16036696A
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English (en)
Inventor
Tatsuhiko Mizutani
竜彦 水谷
Toyonobu Yamada
豊信 山田
Shigeo Ozawa
繁雄 小澤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH1014178A publication Critical patent/JPH1014178A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層された鋼板のレーザビーム溶接での溶接
不良率を極力減らし生産性向上を図る。 【解決手段】 電磁材で成る所定形状の鋼板を多数積層
し、溶接部の複数箇所をレーザビームで溶接し形成され
る鉄心の製造方法において、前記溶接部を鋼板の重合部
とし、各重合部をレーザビームの照射点として同強度の
レーザビームを複数回照射して溶接し形成される鉄心の
製造方法である。これは、第1回目の溶接で鋼板の縁部
に付着の油分を蒸発させると共に仮付溶接を行い、第2
回目以降で本溶接を行い所定の溶接強度を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄心の製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えばモータなど回転電機の
コアや磁気ヘッドのコアにおいては、所定形状の薄板状
コア片を素材から打抜いた鋼板1を積層し、その各縁部
の複数箇所をレーザビームの連続照射またはスポット照
射で順次溶接することにより結合して図6に示すような
鉄心3を形成している。その溶接部2は図2に示すよう
に鋼板1の重合部である。この製造方法は、例えば特公
昭62−14087号公報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の製
造方法においては、積層された鋼板1の重合部である溶
接部2にレーザビームを照射している。この時、溶接部
2の所定位置にレーザビームを照射する際の鋼板1の位
置決め、レーザビームの照射範囲および位置決め、多点
溶接および鋼板1外周部に精度が必要なものについては
溶接盛上部の寸法精度向上加工等に時間を要し、作業時
間の短縮することは困難で、これらの問題を解消するた
め金型内での溶接方法が検討されている。
【0004】この打抜かれた鋼板1を積層し、その各縁
部には図8に示すように防錆油,機械油等の油分4a,
4b,4cが付着しており、レーザビームによる溶接時
にはレーザエネルギーの一部が溶接部2表面に付着の油
分4cの蒸発に使用されて減衰し、溶接部2の照射点5
aに溶接のための所定エネルギーが供給されず、これが
原因となって一度のレーザビーム照射では所定の溶接が
できなかった。又、レーザビーム照射点を積層された鋼
板1の重合部として狙っていたにもかかわらず、レーザ
ビーム装置10の位置移動や鉄心3の位置ずれで照射点
が重合部から外れて鋼板1の板厚部となり(図7で破線
表示した溶接部6b)、溶接部2が重合部から外れるこ
とになる(この場合も油分4cの蒸発問題は当然あ
る)。これらの結果、溶接部2が割れたり隣接鋼板1が
剥離して鉄心3が分割するという溶接強度や溶接面積等
に不足事項が発生して溶接の改善が要望されていた。こ
の発明は上記事情に基づいて成されたもので、積層され
た鋼板のレーザビーム溶接での溶接不良率を極力減らし
生産性向上を図ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による鉄心の製造
方法は、電磁材で成る所定形状の鋼板を多数積層し、溶
接部の複数箇所をレーザビームで溶接し形成される鉄心
の製造方法において、前記溶接部を鋼板の重合部とし、
各重合部をレーザビームの照射点として同強度のレーザ
ビームを複数回照射して溶接し形成される鉄心の製造方
法である。これは、第1回目の溶接で鋼板の縁部に付着
の油分を蒸発させると共に仮付溶接を行い、第2回目以
降で本溶接を行い所定の溶接強度を得る。(請求項1) そして、各溶接部に複数回照射するレーザビーム強度が
その都度異なる鉄心の製造方法。鋼板に付着の油分量や
油種類と鋼板の種類や板厚などによりレーザビーム強度
を変えて所定の溶接強度を得る。(請求項2) 又、各溶接部に複数回照射するレーザビーム強度が最初
は弱く次いで強くする鉄心の製造方法。鋼板に付着の油
分量が少ないときにはレーザビーム強度を弱くして油分
を蒸発させ第2回目以降で本溶接を行う。(請求項3) 更には、各溶接部に複数回照射するレーザビームの照射
面積がその都度異なる鉄心の製造方法。鋼板の種類や板
厚などによりレーザビーム強度を変えて所定の溶接強度
を得る。(請求項4) 或いは、電磁材で成る所定形状の鋼板を多数積層し、溶
接部の複数箇所をレーザビームで溶接し形成される鉄心
の製造方法において、前記溶接部は鋼板の重合部で、レ
ーザビームの照射点は前記重合部或いは鋼板の板厚部と
し、照射点を板厚部,重合部の順にして同強度のレーザ
ビームを照射して溶接し形成される鉄心の製造方法。す
ると、第1回目の照射位置が所定通りでなくてもそれ以
降位置調節を行い所定の溶接強度を得る。(請求項5) 又、各照射点に複数回照射するレーザビーム強度がその
都度異なる鉄心の製造方法。鋼板に付着の油分量や油種
類と鋼板の種類や板厚など各種条件が異なり且つ第1回
目の照射位置が所定通りでなくてもレーザビーム強度を
変えて所定の溶接強度を得る。(請求項6) 更には、各照射点に複数回照射するレーザビームの照射
面積がその都度異なる鉄心の製造方法。(請求項7) そして、前記各溶接部に複数回照射するレーザビームの
強度が最初は弱く次いで強くする鉄心の製造方法。(請
求項8) 或いは、溶接部を重合部と板厚部の交互に形成すること
により、鋼板の板厚の偏差や誤差などによる溶接不良を
なくすことができる。(請求項9〜11)
【0006】
【発明の実施の形態】
(第1実施例)以下、この発明の請求項1に対応する第
1実施例を図1と図5及び図6を用いて説明する。
【0007】帯状の電磁材から打抜いた鋼板1を積層
し、その各縁部の複数箇所をレーザビームの連続照射ま
たはスポット照射で順次溶接することにより結合して鉄
心3を形成することは、図6に示すように従来と同様で
ある。又、その溶接部は図5に示すように鋼板1の重合
部である。尚、鋼板1の板厚は0.5mmである。
【0008】複数枚の鋼板20,21,23,24 を積層した夫々
の鋼板20,21,23,24 の縁部には、打抜時の防錆油や機械
油などの油分25a,25b が付着している。溶接位置を鋼板
21と鋼板23の重合部22z とした時、レーザビーム装置10
をこの重合部22z へレーザビーム照射できる位置へ図示
しない制御機構で設定する。そして照射点22a へ第1回
目のレーザビーム照射を行い、存在する油分25a,25b を
蒸発させると共に溶接を行い溶込溶接部22b を形成す
る。第1回目の照射点22a 部は油分25a,25b を蒸発させ
た為に、従来同様にレーザビームのエネルギー減衰によ
り溶接強度の弱い不完全溶接で、仮付のような第1次溶
接のもので、溶接の溶込深さは0.1mm 〜0.3mm 程度であ
る。尚、図1では油分25a と油分25b 間の油分は蒸発し
ているので表示を省略している。
【0009】次に第2回目のレーザビーム照射を行う。
これは第1回目の溶込溶接部22b の半円形溶込頭部を照
射点22c にし、第1回目のレーザビーム照射と同強度の
ものを照射して本溶接とし、溶接の溶込深さが更に0.3m
m 〜0.5mm 増加した溶込溶接部22d を形成する。この第
2回目のレーザビーム照射では、既に油分は蒸発してい
るのでエネルギーの減衰もなく規定通りの溶接強度を得
ることができる。この結果、従来問題となった溶接強度
不良による鋼板1重合部での剥離や溶接割れなどの現象
がなくなるので、鉄心1が積層方向に分割するようなこ
ともなく正常に形成される。
【0010】(第2実施例)第2実施例を図2を参照し
て説明する。第1回目のレーザビームの照射点が、鋼板
21の重合部22z から板厚部側へ微小32e (板厚の約1/
4長さ)ずれて照射点32a となって溶込溶接部32b が形
成され、続く第2回目のレーザビームの照射点が鋼板21
と鋼板23の重合部32z へ移動して照射点32c となって溶
込溶接部32d が形成されるという、第1回目の照射点32
a と第2回目の照射点32c が変わる所が第1実施例と異
なる。これは、溶接部は隣接する鋼板の重合部32z であ
るが、レーザビーム装置10の制御誤差や鉄心3側の位置
ずれなどにより、第1回目のレーザビームの照射点が鋼
板21の重合部32z と合致せずに溶接される場合の修正方
法で、第2回目のレーザビーム照射で所定位置に溶接を
行う。この場合も第1回目で油分蒸発と仮付けのような
第1次溶接を行い第2回目で本溶接を行うので、第1実
施例と同様の効果が得られる。
【0011】(第3実施例)第3実施例を図1を参照し
て説明する。上記第1実施例では、鋼板重合部への2回
のレーザビーム照射を同強度で同面積(同外径)とした
が、2回のレーザビーム照射作業の目的を分け第1回目
は油分の蒸発とする為に照射強度を弱くし、第2回目は
溶接専用で第1回目より強い規定通りの照射強度で行
う。尚、照射面積は同じ(同外径)である。即ち、この
第1回目のレーザビーム照射を弱くするのは、図1に示
すように鋼板20,21,23,24 の縁部に付着の油分25a,25b
の種類と油分粘度が低いとき又は少量のときに油分蒸発
のみの目的では、照射エネルギーが強過ぎると次の溶接
作業に支障(溶接の浸透深さや面積が規定通りのものが
得られない)が来すからである。このように第1回目の
レーザビーム照射で油分が蒸発されるので、第2回目の
レーザビーム照射では本溶接が支障なく行われ不完全な
溶接部がなくなり、第1実施例と同様の効果が得られ
る。
【0012】これとは逆に、油分25a,25b の種類と油分
粘度が高いとき又は多量のときには第1回目を第2回目
より強いレーザビーム照射を行い、完全に油分を蒸発さ
せてから第2回目のレーザビーム照射で溶接を行う。こ
の場合も第1実施例と同様の効果が得られる。
【0013】(第4実施例)第4実施例を図3を参照し
て説明する。第4実施例は、第3実施例でのレーザビー
ム照射面積を、第1回目は第2回目よりも大きくする。
或いは図示しないが第1回目は第2回目よりも小さくす
る。このようにしても、第3実施例と同様の効果が得ら
れる。
【0014】(第5実施例)第5実施例を図4を参照し
て説明する。第5実施例は、第2実施例での照射点を第
1,第2で変えた状態で、レーザビーム照射面積を第1
回目は第2回目よりも大きくするという照射面積を変え
る所が第2実施例と異なる。又、第2実施例での照射点
を第1,第2で変えた状態で、レーザビーム照射エネル
ギーを第1回目は第2回目よりも大きくする。
【0015】更には、レーザビーム照射面積を第1回目
は第2回目よりも小さくする、或いはレーザビーム照射
エネルギーを第1回目は第2回目よりも小さくしても良
い。このようにしても、第2乃至第4実施例の作用効果
と同様のものが得られる。又、第1乃至第5実施例では
レーザビーム照射回数を2回で説明してきたが、この回
数は2回に限らず2回以上数回行っても良い。
【0016】(第6実施例)第6実施例を図7を参照し
て説明する。第1実施例に対して溶接部を、鋼板1の重
合部B,Dと、この重合部Bを形成するいずれか一方の
鋼板1の板厚部A,Cとし、重合部と板厚部の配置は重
合部B,板厚部C,重合部D,板厚部Aと千鳥状に交互
に行い、これらの重合部B,Dや板厚部A,Cを照射点
として同強度のレーザビーム照射を少なくとも2回は行
って溶接する。この時、レーザビーム照射面積を第1回
目は第2回目よりも小さくする、或いはレーザビーム照
射エネルギーを第1回目は第2回目よりも小さくしても
良い。この第6実施例によれば、レーザビーム照射の制
御系や鋼板1の板厚偏差による鉄心の傾きによりビーム
照射点が鋼板1の重合部に正常の位置合わせが発生して
も、ビーム照射位置をビーム毎に予め板厚範囲内で上下
移動可能に設定しておけば、所定溶接強度の得られる溶
接を行うことができ、形成された鉄心も溶接不良による
崩壊もなく更に鉄心の溶接修正もなくなる。
【0017】
【発明の効果】以上本発明によれば、積層される鋼板に
高エネルギビームを数回照射して溶接結合する製造方法
で、溶接強度が向上して溶接不良がなくなり形成された
鉄心強度も大となり製造効率を向上させたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の第1実施例を示すレーザビーム照射によ
る溶接状態説明図、
【図2】第2実施例を示す図1相当図、
【図3】第3実施例を示す図1相当図、
【図4】第4実施例を示す図1相当図、
【図5】積層された鋼板のレーザ溶接を示す状態図、
【図6】鉄心の斜視図、
【図7】第6実施例を示す図5及び図6相当図、
【図8】従来の図1相当図。
【符号の説明】
1,20,21,23,24 …鋼板、 2,22b,22d,32b,32d,42b,42d,52b,52d …溶込溶接部、 3…鉄心、 5a,22a,22c,32a,32c,42a,42c,52a,52c…照射点、 5z,22z,32z,42,52z …重合部、 10…レーザビーム装置。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁材で成る所定形状の鋼板を多数積層
    し、溶接部の複数箇所をレーザビームで溶接し形成され
    る鉄心の製造方法において、前記溶接部を鋼板の重合部
    とし、各重合部をレーザビームの照射点として同強度の
    レーザビームを複数回照射して溶接し形成されることを
    特徴とする鉄心の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記各溶接部に複数回照射するレーザビ
    ーム強度がその都度異なる請求項1記載の鉄心の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記各溶接部に複数回照射するレーザビ
    ーム強度が最初は弱く次いで強くする請求項1又は2記
    載の鉄心の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記各溶接部に複数回照射するレーザビ
    ームの照射面積がその都度異なる請求項1記載の鉄心の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 電磁材で成る所定形状の鋼板を多数積層
    し、溶接部の複数箇所をレーザビームで溶接し形成され
    る鉄心の製造方法において、前記溶接部は鋼板の重合部
    で、レーザビームの照射点は前記重合部或いは鋼板の板
    厚部とし、照射点を板厚部,重合部の順にして同強度の
    レーザビームを照射して溶接し形成されることを特徴と
    する鉄心の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記各照射点に複数回照射するレーザビ
    ーム強度がその都度異なる請求項5記載の鉄心の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 前記各照射点に複数回照射するレーザビ
    ームの照射面積がその都度異なる請求項5記載の鉄心の
    製造方法。
  8. 【請求項8】 前記各溶接部に複数回照射するレーザビ
    ームの強度が最初は弱く次いで強くする請求項5又は6
    記載の鉄心の製造方法。
  9. 【請求項9】 電磁材で成る所定形状の鋼板を多数積層
    し、溶接部の複数箇所をレーザビームで溶接し形成され
    る鉄心の製造方法において、前記溶接部を鋼板の重合部
    とこの重合部を形成するいずれか一方の鋼板の板厚部と
    し、これら夫々の重合部と板厚部をレーザビームの照射
    点として同強度のレーザビームを複数回照射して溶接し
    形成されることを特徴とする鉄心の製造方法。
  10. 【請求項10】 重合部と板厚部の溶接部を交互に形成
    する請求項9記載の鉄心の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記重合部と板厚部の各溶接部に複数
    回照射するレーザビーム強度が最初は弱く次いで強くす
    る請求項9又は10記載の鉄心の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007021555A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Mahle Filter Systems Japan Corp ロウ付け部材及びその製造方法
CN114069930A (zh) * 2020-07-30 2022-02-18 日本电产三协株式会社 电动机

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