TWI601360B - 旋轉電機及旋轉電機的製造方法 - Google Patents

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Description

旋轉電機及旋轉電機的製造方法
本發明係有關具備定子及配置在定子之內側之轉子的旋轉電機及旋轉電機的製造方法。
近年來在使用於各式各樣用途的旋轉電機中，定子芯(stator core)係積層複數片的電磁鋼板，並將已積層的電磁鋼板之各者於積層方向熔接，藉此形成圓筒狀。由於如此方式形成的定子芯係不使用型砧(swage)，所以具有模具之製作費用較低的優點。但是，由於係熔接定子芯，所以會形成複數個電磁鋼板之各者在熔接部導通的狀態。如此一來，從轉子朝定子流動的磁通會交鏈(interlinkage)於熔接部，由於磁通會經時地變化而造成渦電流流動，所以渦電流損失會加大。
專利文獻1記載有：於定子芯的內周面沿定子芯的熔接方向施予交錯狀的熔接。專利文獻1之先前技術係藉藉由施予交錯狀的熔接，而謀求抑制交鏈磁通所造成的影響，即抑制渦電流損失而改善旋轉電機的運轉效率。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2000-333388號公報
然而，由於專利文獻1的構造係於定子芯的內周面存在有熔接部，所以轉子與熔接部的距離變近，而會有因交鏈磁通造成熔接部分的影響之虞。亦即，於積層方向被熔接成交錯狀的複數個熔接部，係以複數片電磁鋼板不分離的方式存在有重疊(overlap)的部分。從轉子往定子芯流動的磁通會交鏈於重疊部分，因此於重疊部分會產生渦電流所造成的渦電流損失，導致旋轉電機的運轉效率降低。
本發明係鑒於上述問題而研發完成者，目的在於：獲得一種可達到提升旋轉電機之運轉效率的旋轉電機。
為解決上述課題而達成目的，本發明之旋轉電機具備定子芯，該定子芯係積層複數片電磁鋼板而構成且具有芯背部(core back)與自芯背部突出的齒部(teeth)。齒部具有：配置排列於齒部之第1側面且配置排列於複數片電磁鋼板之積層方向的複數個第1熔接部、及配置排列於齒部之第2側面且配置排列於積層方向的複數個第2熔接部。複數個第1熔接部與複數個第2熔接部係 於積層方向配置排列成交錯狀。
本發明之旋轉電機可達到提升旋轉電機之運轉效率的效果。
1‧‧‧定子
2‧‧‧轉子
3‧‧‧定子芯
4‧‧‧繞線
5‧‧‧軸
6‧‧‧永久磁鐵
7‧‧‧間隙
10‧‧‧前端面
11‧‧‧渦電流
16‧‧‧應變計
21‧‧‧第1熔接部
21a、22a、43a、44a‧‧‧熔接部
22‧‧‧第2熔接部
30、30-1、30-2、30-3、30-4‧‧‧芯片
30a‧‧‧芯片外徑
30b‧‧‧齒部
30b1‧‧‧齒部基部
30b2‧‧‧齒部前端部
41‧‧‧重疊部
43‧‧‧第3熔接部
44‧‧‧第4熔接部
50‧‧‧第1側面
51、52、61、62‧‧‧側面
53、63‧‧‧內側面
60‧‧‧第2側面
70‧‧‧外側面
100‧‧‧旋轉電機
第1圖係實施形態1之旋轉電機的構成圖。
第2圖係第1圖所示之定子芯的剖面圖。
第3圖係構成第2圖所示之定子芯之芯片的放大圖。
第4圖係顯示在第1圖所示之轉子產生的磁通流動於芯片之情形的圖。
第5圖係顯示於第2圖所示之芯片設有熔接部之狀態的圖。
第6圖係第5圖所示之芯片的立體圖。
第7圖係用以說明於實施形態1之旋轉電機中，作用於熔接部之熔接收縮力的圖。
第8圖係顯示於實施形態1之旋轉電機中，在熔接部之重疊部產生之電流迴路(current loop)的示意圖。
第9圖係自第8圖所示之IX-IX之箭號方向所見的剖面圖。
第10圖係顯示第5圖所示之芯片之第1變形例的圖。
第11圖係顯示第5圖所示之芯片之第2變形例的圖。
第12圖係顯示第5圖所示之芯片之第3變形例的圖。
第13圖係用以說明實施形態2之旋轉電機的製造方法 的圖。
以下，依據圖式來詳細說明本發明之實施形態之旋轉電機及旋轉電機的製造方法。此外，並非依據以下所示之實施形態來限定本發明。
實施形態1
第1圖係實施形態1之旋轉電機的構成圖。第2圖係第1圖所示之定子芯的剖面圖。第3圖係構成第2圖所示之定子芯之芯片的放大圖。
旋轉電機100具有：環狀的定子1、及配置於定子1之內側的轉子2。
定子1具有：環狀的定子芯3、及捲繞於定子芯3的繞線4。
第2圖所示之定子芯3係將複數片第3圖所示之芯片30配置排列於轉子2之旋轉方向而形成。
轉子2具有：軸(shaft)5、及配設於軸5之外周面的永久磁鐵6。
於轉子2的外周面與定子芯3的內周面之間設有間隙7。藉由永久磁鐵6產生的磁通與繞線4產生的磁通的作用而產生轉矩(torque)，轉子2藉由該轉矩而旋轉。
芯片30係積層複數層將鋼板母材衝孔T字形狀所獲得的電磁鋼板而構成。於實施形態1中，電磁鋼板的材料係矽鋼或阿姆可(armco)鐵。複數片電磁鋼板分別經過絕緣鍍敷(coating)。因此，在積層有複數片電磁鋼板 的情形下，相鄰接的電磁鋼板各者為相互絕緣。
芯片30具有：圓弧狀的芯背部(core back)30a、及自芯背部30a突出的齒部30b。
齒部30b具有：自芯背部30a突出的齒部基部30b1、及設置在齒部基部30b1之前端的齒部前端部30b2。
齒部前端部30b2之周圍方向的寬度比齒部基部30b1的寬度還大。齒部前端部30b2係朝周圍方向兩側突出的鍔狀或傘狀。周圍方向係相等於第1圖所示之轉子2的旋轉方向。
如以上方式構成的芯片30藉由熔接而形成複數片電磁鋼板於積層方向接合的狀態。積層方向係積層複數片電磁鋼板的方向。
第4圖係顯示在第1圖所示之轉子產生的磁通流動於芯片之情形的圖。箭頭表示在轉子2產生的磁通流動的路徑。在轉子2產生的磁通以齒部前端部30b2、齒部基部30b1、芯背部30a的順序來流動，進而朝向在周圍方向鄰接之未以圖式顯示的芯背部流動。
如以上所述，形成芯片30之複數片電磁鋼板各者為相互絕緣。然而，以熔接機熔接經積層後的複數片電磁鋼板時，電磁鋼板之已施加了熔接的部分就變得沒有絕緣鍍敷，而使熔接部與複數片電磁鋼板成為導通狀態。
由於在轉子2產生之磁通的交鏈，會於熔接部流動渦電流而產生渦電流損失。特別是設置有往芯片30 之積層方向連續成直線狀的熔接部時，於熔接部之積層方向的長度愈長則渦電流損失也愈大。
為了抑制這類的渦電流損失，有效的方式係設置朝芯片30之積層方向配置排列成交錯狀的熔接部。所謂交錯狀乃指於與積層方向正交的方向鄰接之熔接部於積層方向配置成相互不同的形態。藉由設置交錯狀的熔接部，配置排列成交錯狀之各個熔接部於積層方向的長度會變短。如此一來，流動於熔接部之渦電流會於積層方向被分割。
因此，與設置有朝芯片30之積層方向連續成直線狀之熔接部相比較，配置排列成交錯狀的熔接部能夠抑制渦電流損失，且能確保芯片30的機械強度。
第5圖係顯示於第2圖所示之芯片設有熔接部之狀態的圖。第6圖係第5圖所示之芯片的立體圖。
齒部30b具有第1熔接部21及第2熔接部22。
第1熔接部21係向電磁鋼板之積層方向延伸，並相對於平面A配置排列於齒部30b之一側的第1側面50且沿著積層方向分離而配置。
平面A係朝齒部30b突出的方向延伸且將齒部基部30b1的周方向寬度等分的假想線。
第1側面50包含：齒部基部30b1的側面51、及除了齒部30b之前端面10以外的齒部前端部30b2的側面52。
圖式所例示的是第1熔接部21配置排列於側面51與側面52的交界部。
第2熔接部22係向電磁鋼板之積層方向延伸，並相對於平面A配置排列於齒部30b之另一側的第2側面60且沿著積層方向分離而配置。
第2側面60包含：齒部基部30b1的側面61、及除了齒部30b之前端面10以外的齒部前端部30b2的側面62。
圖式所例示的是第2熔接部22配置排列於側面61與側面62的交界部。
如第6圖所示，第1熔接部21與第2熔接部22係沿著積層方向而配置排列成交錯狀。即芯片30於除了齒部30b之前端面10以外的部分，具有熔接成交錯狀的第1熔接部21及第2熔接部22。
芯背部30a具有配置排列於芯背部30a之外側面70的第3熔接部43及第4熔接部44。芯背部30a之外側面70相當於第2圖所示之定子芯3的外周面。
第3熔接部43係相對於平面A配置排列於與第1側面50相同側，且沿著積層方向分離而配置。
第4熔接部44係相對於平面A配置排列於與第2側面60相同側，且沿著積層方向分離而配置。
如第6圖所示，第3熔接部43與第4熔接部44沿著積層方向配置排列成交錯狀。
藉由對齒部30b之前端面10以外的部分施 予熔接，與對齒部30b之前端面10施予熔接的情況相比較，自轉子2至第1熔接部21及第2熔接部22的距離變長。藉此，第1熔接部21及第2熔接部22不易受到在轉子2產生的交鏈磁通的影響，而能抑制渦電流損失。其結果，可達致旋轉電機100之運轉效率的提升。
此外，定子芯之齒部前端面進行交錯狀的熔接，而於芯背部的外周面進行非交錯狀之平面狀的熔接時，齒部前端面之熔接面積與芯背部之外周面的熔接面積不同。因此，熔接時的熔接應變所造成的變形量在齒部前端面與芯背部的外周面不同。藉此，會因齒部前端側之於積層方向的尺寸精度的降低而產生齒槽效應轉矩(cogging torque)脈動。
實施形態1之旋轉電機100的芯片30則是以齒部側之熔接面積與芯背部側的熔接面積相等的方式，將第1熔接部21及第2熔接部22配置排列成交錯狀，且將第3熔接部43及第4熔接部44配置排列成交錯狀。所以，能夠抑制齒槽效應轉矩的產生。
第6圖所示之複數個熔接部21a構成第1熔接部21。複數個熔接部22a構成第2熔接部22。複數個熔接部43a構成第3熔接部43。複數個熔接部44a構成第4熔接部44。
第6圖的例子中，複數個熔接部43a之各者於積層方向的位置與複數個熔接部22a之各者於積層方向的位置相同。
再者，複數個熔接部44a之各者於積層方向的位置與複數個熔接部21a之各者於積層方向的位置相同。
如此的方式施予熔接的理由如以下所述。在此以熔接部21a及熔接部44a為例來說明。
藉由作用於熔接部21a的熔接收縮力，齒部前端部30b2側之複數片電磁鋼板之各者被往積層方向壓縮。此時，位於比平面A更靠第2側面60側的芯背部30a，各個電磁鋼板會產生翹曲而於鄰接的電磁鋼板之間會產生間隙。由於該間隙而造成芯片30之剛性的降低並且磁特性劣化，導致旋轉電機之運轉效率的降低。
實施形態1之芯片30則以消除此類應變的方式配置排列有熔接部44a。因此，可抑制在電磁鋼板之間產生的間隙而改善磁特性。其結果，能夠抑制旋轉電機之運轉效率的降低。
再者，由於能夠抑制在電磁鋼板之間產生的間隙，所以可抑制芯片30之剛性的降低，能確保在旋轉電機運轉時定子芯3的真圓度，能抑制振動及躁音的產生。
繼而，由於能夠抑制在電磁鋼板之間產生的間隙，所以可抑制定子芯3之內徑的尺寸精度的降低所造成的齒槽效應轉矩脈動的產生，能抑制振動及躁音的產生。此外，所謂定子芯3之內徑的尺寸精度的降低，乃指因熔接而使各個電磁鋼板於積層方向變形，則將複數片芯片30組合成環狀時，就會使環狀的定子芯3的內徑劣化。
第7圖係用以說明於實施形態1之旋轉電機中，作用於熔接部之熔接收縮力的圖。於第7圖中，將設置於芯背部30a之第3熔接部43及第4熔接部44的一部分放大顯示。
箭頭B係以示意的方式顯示因第3熔接部43及第4熔接部44冷卻而產生的積層方向的熔接收縮力。
如第7圖所示，僅在芯背部30a設置有第3熔接部43及第4熔接部44的情況，與第5圖所示對齒部30b的前端面10施予熔接的情況相比較，自轉子2至第3熔接部43及第4熔接部44的距離變長。因此，不易受到在轉子2產生的交鏈磁通的影響，而能抑制渦電流損失。
然而，因熔接部43與熔接部44產生的熔接收縮力，芯背部30a側之複數片電磁鋼板會被往積層方向壓縮。此時，在屬於未熔接部分的齒部前端部30b2側，各個電磁鋼板會產生翹曲，於鄰接的電磁鋼板之間會產生間隙。
實施形態1之芯片30係以利用第5圖所示之在第1熔接部21及第2熔接部22產生的熔接收縮力來抵消在第3熔接部43及第4熔接部44產生的熔接收縮力的方式而構成。藉此，能夠抑制齒部前端部30b2側之複數片電磁鋼板之間產生間隙。
接著利用第8圖及第9圖來說明熔接條件。
第8圖係顯示於實施形態1之旋轉電機中，在熔接部之重疊部產生之電流迴路的示意圖。第9圖係自 第8圖所示之IX-IX所見的剖面圖。
於第8圖中，將設置於芯片30之芯背部30a的第3熔接部43及第4熔接部44的一部分放大顯示。
符號41係熔接部43a及熔接部44a於積層方向的重疊部。
符號H係於與積層方向正交之方向之熔接部44a的寬度。熔接部43a的寬度也同樣地定義。
L1係於重疊部41中，熔接部44a及熔接部43a之於積層方向的重疊長度。
L2係於與積層方向正交之方向鄰接之熔接部44a與熔接部43a之間的距離。
第9圖顯示熔接部寬度H與熔接滲透深度T。熔接滲透深度T係自芯背部30a之外周面朝第2圖所示之定子芯3之中心達一定範圍之熔接部的寬度。
如第8圖所示，於熔接部43a與熔接部44a之重疊部41會因在轉子2產生之交鏈磁通而產生渦電流11，而會產生起因於渦電流的渦電流損失W。
渦電流損失W與重疊部面積S1與熔接滲透面積S2與重疊長度L1之間具有下述式子(1)的關係。熔接滲透面積S2係由第9圖所示之熔接部寬度H及熔接滲透深度T所求得。
WS1 ˆ 2×S2/L1．．．(1)
以下具體地說明式子(1)
所謂渦電流損失W乃指在重疊部41之熔接 部43a、44a產生的渦電流損失。
該渦電流損失W係以下述式子(2)表示。I係電流，E係電壓，R係電阻。
W=I×E=Eˆ2/R‧‧‧(2)
電壓E依據交鏈磁通而產生，所以能以Ed /dt(法拉第(Faraday)之電磁感應的法則)來表示。
在此說明，磁通能以=B×S1來表示。B係磁通密度，S1係重疊部面積。
重疊部面積S1係將從芯片30之外周面俯視第8圖所示之重疊部41時的面積，能以重疊長度L1×重疊寬度L2而求得。
由以上所述，電壓E與重疊部面積S1之間具下述式子(3)的關係性。
另一方面，電阻R係重疊處之熔接部的電阻。電阻R的值與長度成正比，與面積成反比，因此，電阻R與重疊長度L1與熔接滲透面積S2之間具有下述式子(4)的關係性。
由上述式子(2)至(4)可導出上述式子(1)。
依據上述式子(1)，渦電流損失W係與重疊長度L1成正比，因此，重疊長度L1愈短則渦電流損失W愈小。以將重疊長度L1設成相當於1片電磁鋼板的尺寸，能夠將在重疊部41產生的渦電流損失W降低至最少。
實施形態1之芯片30係複數個第1熔接部21的各者之於積層方向的端部與複數個第2熔接部22的各者之於積層方向的端部，以複數片電磁鋼板之中的1片的厚度於積層方向重疊。再者，實施形態1之芯片30係複數個第3熔接部43的各者之於積層方向的端部與複數個第4熔接部44的各者之於積層方向的端部，以複數片電磁鋼板之中的1片的厚度於積層方向重疊。依據此構成，可降低在第1熔接部21與第2熔接部22之重疊部產生的渦電流損失，而且可降低在第3熔接部43與第4熔接部44之重疊部產生的渦電流損失，而能期待更提升電動機效率。
在將每一片電磁鋼板進行了交錯熔接的情況下，交錯熔接的次數變多，芯片30之軸長度愈大，則相對於芯片30的自重之機械剛性就愈小。因此，在往下一個工程搬運時，會產生熔接部斷裂的問題，造成芯片30處理上的困難。
為了防止此類問題，必須調整熔接部長度以使熔接部長度的強度比施加於熔接部之荷重還大。
熔接部之拉伸強度P能以下述式子(5)表示。A係熔接部長度，D係芯片30的拉伸強度，T係熔接滲透深度。熔接部長度A係從配置排列成交錯狀之複數個熔接部群之於積層方向的一端至另一端的寬度。
P=A×D×T．．．(5)
從上述式子(5)可得知熔接部之拉伸強度P係與熔接部長度A成正比。將拉伸強度P設成比施加於熔 接部之荷重還大，且將重疊長度L1設成與1片電磁鋼板1的厚度相等的狀態係實施形態1之芯片30的製造條件。藉由此製造條件，能防止搬運時之熔接部的斷裂而提升生產性，且能將渦電流損失W的產生抑制達到最小程度。
此外，加大熔接滲透深度T也能提高熔接部的強度。然而，從上述式子(1)可瞭解熔接滲透深度T愈大，則熔接滲透面積S2愈大，所以渦電流損失W愈大。因此，期望將熔接滲透深度T儘量地設得淺。
以下說明芯片30的變形例。
第10圖係顯示第5圖所示之芯片之第1變形例的圖。與第5圖所示之芯片30之不同點係在於：省略第3熔接部43及第4熔接部44、以及第1熔接部21及第2熔接部22的位置不同。
第1熔接部21配置排列於齒部基部30b1的側面51，第2熔接部22配置排列於與齒部基部30b1的側面61相同側。
芯片30-1係省略第3熔接部43及第4熔接部44，因此能降低製作成本(cost)。再者，芯片30-1之從轉子2至第1熔接部21及第2熔接部22的距離變長，所以不易受到在轉子2產生之交鏈磁通的影響，可進一步抑制渦電流損失，而能夠期待更提升電動機效率。
第11圖係顯示第5圖所示之芯片之第2變形例的圖。與第5圖所示之芯片30之不同點係在於第3熔接部43及第4熔接部44的位置不同、以及第1熔接部 21及第2熔接部22的位置不同。
芯片30-2的第3熔接部43係配置排列於芯背部30a的內側面53，且沿著積層方向分離而配置排列。內側面53係位於配置齒部30b的面之中相對於平面A而為與第1側面50相同側的面。
芯片30-2的第4熔接部44係配置排列於芯背部30a的內側面63，且沿著積層方向分離而配置排列。內側面63係位於配置齒部30b的面之中相對於平面A而為與第2側面60相同側的面。
於芯片30-2，自轉子2至第1熔接部21及第2熔接部22的距離變長，所以不易受到在轉子2產生之交鏈磁通的影響，可進一步抑制渦電流損失，而能夠期待更提升電動機效率。
再者，芯片30-2係以第1熔接部21與第3熔接部43相對向的方式來配置排列，並以第2熔接部22與第4熔接部44相對向的方式來配置排列。因此，與設置有第1熔接部21及第2熔接部22的情況相比較，可抑制在製造芯片30-2時在電磁鋼板之間產生的間隙。所以，可提升芯片30-2的磁特性，而能謀求達到旋轉電機100之運轉效率的提升。
再者，芯片30-2係以第1熔接部21與第3熔接部43相對向的方式來配置排列，並以第2熔接部22與第4熔接部44相對向的方式來配置排列。因此，與第3熔接部43及第4熔接部44配置列排列於芯背部30a的外 側面70的情況相比較，熔接作業變得容易，而能縮短芯片30-2的製作時間。
此外，第11圖所示之第3熔接部43及第4熔接部44也可與第5圖所示之第3熔接部43及第4熔接部44同樣地配置排列。具體而言，第11圖所示之複數個熔接部43a各者於積層方向的位置係與複數個熔接部22a各者於積層方向的位置相同。再者，複數個熔接部44a各者於積層方向的位置係與複數個熔接部21a各者於積層方向的位置相同。藉由如此地設置熔接部，可抑制上述的電磁鋼板的翹曲，而可抑制在電磁鋼板之間產生的間隙，所以能夠抑制旋轉電機之運轉效率的降低。再者，由於可抑制在電磁鋼板之間產生的間隙，所以可抑制起因於定子芯3之內徑之尺寸精度的降低所造成的齒槽效應轉矩脈動的產生，而能夠抑制振動及躁音的產生。
第12圖係顯示第5圖所示之芯片之第3變形例的圖。與第5圖所示之芯片30的不同點係在於省略第3熔接部43及第4熔接部44、以及第1熔接部21及第2熔接部22的位置不同。
芯片30-3的第1熔接部21配置排列於齒部前端部30b2的側面52。
芯片30-3的第2熔接部22配置排列於齒部前端部30b2的側面62。
芯片30-3中，係以可抑制齒部前端部30b2側之電磁鋼板的應變量的方式設置有第1熔接部21及第2 熔接部22。因此，能抑制齒部前端部30b2側之應變量，而能抑制起因於定子芯3之內徑的尺寸精度之降低所造成的齒槽效應轉矩脈動的產生。其結果，能夠抑制旋轉電機之振動及躁音的產生。
實施形態2
第13圖係用以說明實施形態2之旋轉電機的製造方法的圖。於第13圖顯示在實施形態2之旋轉電機的製造方法中使用之設置有應變計(gauge)16的芯片30-4。芯片30-4係具有與實施形態1之芯片30同樣的形狀。
利用模具而從鋼板母材衝孔所得到的芯片，即電磁鋼板會帶有所謂下垂(sagging)及毛邊(burr)的變形。該下垂及毛邊也會因鋼板母材之板厚偏差而產生。由於下垂及毛邊，已積層的電磁鋼板群在鄰接的電磁鋼板之間會產生間隙。由於該間隙的尺寸會參差不齊，所以在熔接已積層之電磁鋼板群時，一旦從熔接機輸出的雷射(laser)通過該間隙而進入電磁鋼板群的內部，則會造成熔接入熱量的不均勻，而會造成熔接滲透面積不均勻。
接著，說明熔接入熱量與芯片30-4之收縮量的關係。
熱應變所導致的收縮量與利用熔接機熔接芯片30-4時從能量(energy)源所賦予的熔接入熱量成正比。藉由調整該熔接入熱量而能控制(control)齒部30b的收縮量。
如以下的式子(6)，收縮量S係依熔接入熱 量Q(J/mm)、齒部30b的板厚h(mm)、材料的線膨脹係數α(1/℃)、密度ρ(g/mm3)及比熱c(J/g℃)來決定。
S=α Q/c ρ h．．．(6)
由上述式子(6)可得知收縮量S與熔接入熱量Q成正比。亦即，一旦因熔接入熱量Q的變動而使熔接滲透面積不均勻，則熔接所造成的熔接應變也會不均勻，而導致定子芯3的內徑之尺寸精度的降低。
其次，說明齒槽效應轉矩。
10極12槽(slot)的永久磁鐵式的旋轉電機中，齒槽效應轉矩包含極數的成分與槽數的成分。極數的成分係齒槽效應轉矩之12諧波及12倍高次諧波成分，槽數的成分係齒槽效應轉矩之10諧波及10倍高次諧波成分。齒槽效應轉矩之10諧波及10倍高次諧波成分係起因於定子芯3之內徑的尺寸精度。
從上述內容可得知，熔接入熱量Q之不均勻會導致熔接應變及定子芯3之內徑的尺寸精度的降低，進而使齒槽效應轉矩劣化。
為了解決此類的問題，實施形態2之旋轉電機的製造方法包含以下的步驟。
(1)將應變計16貼於芯片30-4之齒部前端部30b2的前端面10。
(2)以應變計16測量起因於芯背部側之熔接之齒部前端部側的應變量，並以抵消所測量到的應變量的方式，觀察第1側面50及第2側面60之應變量之同時，一邊調整熔接 滲透量且一邊將第1熔接部21及第2熔接部22設成交錯狀。即，應用以應變計16測量到的應變量而控制熔接入熱量。
藉由控制熔接入熱量而能抑制熔接應變，能提升定子芯3之內徑的尺寸精度。藉此降低齒槽效應轉矩之10諧波及12倍高次諧波成分，降低齒槽效應轉矩總和，而能提供轉矩脈動小的旋轉電機。
再者，由於芯片30a側的熔接部，即第3熔接部43及第4熔接部44之各者之熔接部之間的距離不依存於損失，所以例如藉由調整該熔接部之間的距離而抵消掉於芯片30-4之內徑側之積層方向的應變，亦可獲得同樣的效果。
再者，實施形態2之旋轉電機的製造方法，也可包含：一邊藉由調整第1熔接部21及第2熔接部22之各個熔接部的熔接長度而將熔接部之拉伸強度設成比施加於熔接部之荷重還大，一邊將第1熔接部21及第2熔接部22於積層方向配置排列成交錯狀之工程。藉此，能防止在搬運時熔接部的斷裂而提升生產性，且能夠將渦電流損失W之產生抑制到最小程度。
以上的實施形態所表示的構成係表示本發明之內容的一例者，而也可與其他眾所周知的技術組合，亦可在不脫離本發明之主旨的範圍內，省略或變更構成的一部分。
10‧‧‧前端面
21‧‧‧第1熔接部
22‧‧‧第2熔接部
30‧‧‧芯片
30a‧‧‧芯片外徑
30b‧‧‧齒部
30b1‧‧‧齒部基部
30b2‧‧‧齒部前端部
43‧‧‧第3熔接部
44‧‧‧第4熔接部
50‧‧‧第1側面
51、52、61、62‧‧‧側面
53、63‧‧‧內側面
60‧‧‧第2側面
70‧‧‧外側面

Claims (10)

  1. 一種旋轉電機，係具備：定子芯，係積層複數片電磁鋼板而構成，且具有芯背部與自前述芯背部突出的齒部，前述齒部具有：複數個第1熔接部，係配置排列於前述齒部之第1側面且配置排列於前述複數片電磁鋼板之積層方向；及複數個第2熔接部，係配置排列於前述齒部之第2側面且配置排列於前述積層方向；其中，前述複數個第1熔接部與前述複數個第2熔接部係於前述積層方向配置排列成交錯狀。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，前述芯背部係具有配置排列於前述芯背部之外側面的複數個第3熔接部及複數個第4熔接部，前述複數個第3熔接部係相對於朝前述齒部所突出的方向延伸且將前述齒部的寬度予以等分之假想的平面，配置排列於與前述第1側面相同側且配置排列於前述積層方向，前述複數個第4熔接部係相對於前述平面，配置排列於與前述第2側面相同側且配置排列於前述積層方向，前述複數個第3熔接部與前述複數個第4熔接部係於前述積層方向配置排列成交錯狀。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉電機，其中，前述芯背部係具有配置排列於前述芯背部之內側面的複數個第3熔接部及複數個第4熔接部，前述複數個第3熔接部係相對於朝前述齒部所突出的方向延伸且將前述齒部的寬度予以等分之假想的平面，配置排列於與前述第1側面相同側且配置排列於前述積層方向，前述複數個第4熔接部係相對於前述平面，配置排列於與前述第2側面相同側且配置排列於前述積層方向，前述複數個第3熔接部與前述複數個第4熔接部係於前述積層方向配置排列成交錯狀。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之旋轉電機，其中，前述複數個第3熔接部之各者於前述積層方向的位置係與前述複數個第2熔接部之各者於前述積層方向的位置相同，前述複數個第4熔接部之各者於前述積層方向的位置係與前述複數個第1熔接部之各者於前述積層方向的位置相同。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉電機，其中，前述齒部係具有：自前述芯背部突出的齒部基部、及設置於前述齒部之前端的齒部前端部，前述第1側面係包含：於前述齒部基部之側面及於前述齒部前端部的側面， 前述第2側面係包含：於前述齒部基部之側面及於前述齒部前端部的側面，前述複數個第1熔接部係配置排列於前述齒部前端部的前述第1側面，前述複數個第2熔接部係配置排列於前述齒部前端部的前述第2側面。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉電機，其中，前述齒部係具有：自前述芯背部突出的齒部基部、及設置於前述齒部之前端的齒部前端部，前述第1側面係包含：於前述齒部基部之側面及於前述齒部前端部的側面，前述第2側面係包含：於前述齒部基部之側面及於前述齒部前端部的側面，前述複數個第1熔接部係配置排列於前述齒部基部的前述第1側面，前述複數個第2熔接部係配置排列於前述齒部基部的前述第2側面。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉電機，其中，前述齒部係具有：自前述芯背部突出的齒部基部、及設置於前述齒部之前端的齒部前端部，前述第1側面係包含：於前述齒部基部之側面及於前述齒部前端部的側面，前述第2側面係包含：於前述齒部基部之側面及於前述齒部前端部的側面， 前述複數個第1熔接部係配置排列於前述齒部基部的前述第1側面與前述齒部前端部之前述第1側面的交界部，前述複數個第2熔接部係配置排列於前述齒部基部的前述第2側面與前述齒部前端部之前述第2側面的交界部。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉電機，其中，前述複數個第1熔接部的各者之於前述積層方向的端部與前述複數個第2熔接部的各者之於前述積層方向的端部，係以前述複數片電磁鋼板之三片份以下的厚度於前述積層方向重疊。
  9. 一種旋轉電機的製造方法，該旋轉電機係具有積層複數片電磁鋼板而構成且具有芯背部與自前述芯背部突出的齒部的定子芯，該製造方法包含下列步驟：一邊藉由調整複數個第1熔接部及複數個第2熔接部之各個熔接部的熔接長度而將熔接部之拉伸強度設成比施加於熔接部之荷重還大，一邊將前述複數個第1熔接部及前述複數個第2熔接部於積層方向配置排列成交錯狀，其中，前述複數個第1熔接部係配置排列於前述齒部之第1側面且配置排列於前述複數片電磁鋼板的積層方向，而前述複數個第2熔接部係配置排列於前述齒部之第2側面且配置排列於前述積層方向。
  10. 一種旋轉電機的製造方法，該旋轉電機係具有積層複 數片電磁鋼板而構成且具有芯背部與自前述芯背部突出的齒部的定子芯，該製造方法包含下列步驟：將應變計貼於前述齒部之前端部之步驟；及一邊藉由使前述芯背部側之應變量相抵消的方式觀察前述齒部之第1側面及前述齒部之第2側面的應變量並且調整熔接滲透量，一邊將複數個第1熔接部及複數個第2熔接部於前述複數片電磁鋼板之積層方向配置排列成交錯狀之步驟，其中，前述複數個第1熔接部係配置排列於前述齒部之前述第1側面且配置排列於前述複數片電磁鋼板的前述積層方向，而前述複數個第2熔接部係配置排列於前述齒部之前述第2側面且配置排列於前述積層方向。
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