[发明专利]定子铁心及其制造方法、以及使用该定子铁心的旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及定子铁心及其制造方法、以及使用该定子铁心的旋转电机，尤其涉及通过将层叠的电磁钢板焊接成一体而制成的定子铁心。

背景技术

已有的车用交流发电机上所用的定子铁心是通过冲压成形而从磁性钢板冲压出规定形状的磁性片，将这种磁性片以规定片数层叠，对磁性片层叠体的外周部进行激光焊接，从而制成长方体的层叠铁心，再将长方体的层叠铁心弯曲成圆环状，且将弯曲的层叠铁心的两端面对接，再对其对接部进行激光焊接以制成圆环状(例如参照专利文献1)。

此处，磁性钢板为了确保冲压性、磁性片之间的电绝缘性、防锈性能等，在表面被覆了有机类的绝缘被膜。因此，在对磁性片层叠体的外周部进行激光焊接时，绝缘被膜中的有机物质会进行热分解，并产生挥发性气体。一旦这种挥发性气体进入焊珠，就会在焊接部产生麻点或气泡。这种在焊接部产生的麻点或气泡会导致焊接强度降低。

作为磁性钢板，有硅钢板和电磁钢板等，但近年来为了降低铁损而采用电磁钢板。而且为了保护环境，在电磁钢板的材料中使用不含铬等环境负荷物质的材料，并且在绝缘被膜中使用包含有机硅化合物(硅酮)的材料。尤其是，硅酮的燃烧温度很高，因此在因燃烧而产生的气体从焊接池释放之前焊接部就会硬化，容易发生麻点或气泡等焊接不良的情况。

鉴于这种情况，提出了种种对策来阻止因绝缘被膜中的有机物质的热分解而产生的挥发性气体进入焊珠。例如，专利文献2记载了一种方案：采用一面为粗糙面、另一面为平滑面的电磁钢板，并且将冲压成的磁性片以粗糙面面对平滑面的方式层叠，以便在磁性片之间形成空隙，使焊接时从绝缘被膜产生的气体从其空隙散发，由此阻止气体进入焊珠。此外，专利文献3中记载了一种方案：通过冲压成形在焊接部形成排气路径，在焊接时使从绝缘被膜产生的气体从该排气路径释放，由此阻止气体进入焊珠。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-159151号公报

专利文献2：日本专利特开平1-232705号公报

专利文献3：日本专利特开2011-87386号公报

然而，专利文献2记载的方案由于采用了一面为粗糙面的电磁钢板，因此存在磁特性及占空系数低的不良问题。另外，一旦电磁钢板的含硅量增加，就会使硬度升高，难以形成粗糙面，因此对电磁钢板的等级有限制。

而专利文献3记载的方案是在焊接部形成了排气路径，因此会在排气路径周围产生加工变形，会降低磁特性。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供一种定子铁心及其制造方法、以及使用该定子铁心的旋转电机，在对磁性片层叠体的外周部进行焊接之前，先对该焊接部实施预备加热，以使焊接部的绝缘被膜中的有机物质热分解，从而无需使电磁钢板的表面形成粗糙面或在焊接部形成排气路径，即能抑制焊接缺陷的发生，并能提高磁特性，并且不会限制电磁钢板的等级。

本发明的定子铁心的制造方法用于制造出齿分别从圆环状的铁心背的内周面朝径向内侧延伸出、从而在圆周方向上以规定间距排列的定子铁心，其特征是，所述定子铁心的制造方法包括：冲压工序，在该冲压工序中，从已被覆了有机类绝缘被膜的电磁钢板冲压出具有铁心背部及齿部的磁性片；层叠工序，在该层叠工序中，将冲压出的磁性片以所述铁心背部彼此以及所述齿部彼此相互重叠的方式按规定片数层叠，以制成层叠体；第一预备加热工序，在该第一预备加热工序中，以从层叠方向的一端到达另一端的方式将所述层叠体上重叠的所述铁心背部的与所述齿部相反一侧的壁面的焊接位置局部地加热，以使该焊接位置上的所述绝缘被膜中的有机成分热分解；以及第一焊接工序，在该第一焊接工序中，以从层叠方向的一端到达另一端的方式对所述绝缘被膜中的有机成分已被热分解的所述焊接位置进行焊接，将层叠后的所述磁性片连接成一体。

本发明通过第一预备加热工序使层叠体焊接位置上的绝缘被膜中的有机成分热分解，因此，在第一焊接工序中，能够抑制因层叠体焊接位置上的绝缘被膜中的有机成分热分解而产生挥发性气体。因此，无需使电磁钢板的表面成为粗糙面或在焊接部形成排气路径，能够制造出磁特性良好的定子铁心。而且，由于无需使电磁钢板的表面成为粗糙面，因此不会限制电磁钢板的等级，能够低成本地制造定子铁心。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的车用交流发电机的纵向剖视图。

图2是表示本发明实施方式1的车用交流发电机中的定子的立体图。

图3是表示本发明实施方式1的车用交流发电机中的定子铁心的立体图。