DE10321221A1

DE10321221A1 - Herstellungsverfahren eines Statorkerns für eine dynamoelektrische Maschine

Info

Publication number: DE10321221A1
Application number: DE10321221A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Harada; Susumu Hatano; Kensaku Kuroki; Atsushi Oohashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: US20030214198A1; US7260881B2; JP2003333807A; FR2839826A1; US20060130314A1; US7260880B2; US20060130313A1; FR2839826B1; JP3871964B2; DE10321221B4

Abstract

Ein zylindrischer schichtweise gelegter Körper wird durch Winden eines kontinuierlichen ersten durch Pressstanzen aus einem ersten dünnen magnetischen Blechmaterial erzeugt. Ein zweites Blech mit einer vorbestimmten Länge wird durch Pressstanzen aus einem zweiten dickeren magnetischen Blechmaterial erzeugt. Als nächstes werden abgeschrägte Abschnitte an Kantenabschnitten der zweiten Aussparungsabschnitte durch Bestoßen der Kanten des zweiten Blechs geformt. Dann wird das zweite Blech in eine ringförmige Form gebogen und die zweiten in eine ringförmige Form gebogenen Bleche werden an beiden axialen Enden des laminierten Körpers aufgesetzt und durch Laserschweißen miteinander integriert.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren eines Statorkerns für eine dynamoelektrische Maschine wie zum Beispiel ein Stromgenerator eines Autos und besonders auf ein Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns, der durch Laminieren eines pressgeformten magnetischen Blechmaterials geformt wird.

Stand der Technik

Fig. 8 ist eine Skizze, die einen Prozess, wie zum Beispiel in dem Japanischen offengelegten Patent Nr. 2001-112197 (Gazette) beschrieben, zum Formen eines laminierten Körper mit einem ersten Blech in einem herkömmlichen Stator für einen Stromgenerator eines Autos erklärt; Fig. 9 ist ein entlang der Linie IX-IX in Fig. 8 genommener, aus Richtung der Pfeile betrachteter, Querschnitt; Fig. 10 ist eine Skizze, die ein zweites Blech in dem herkömmlichen Stator für einen Stromgenerator eines Autos zeigt; Fig. 11 ist ein entlang der Linie IX-IX in Fig. 10 genommener, aus Richtung der Pfeile betrachteter Querschnitt; Fig. 12 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die einen Prozess zum Einfügen von Leiterelementen in den Statorkern des herkömmlichen Stators für einen Stromgenerator eines Autos zeigt; und Fig. 13 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen montierten Zustand einer Statorwindung in dem konventionellen Stator für einen Stromgenerator eines Autos zeigt.

Ein herkömmlicher Stator 1 ist aufgebaut aus: einem zylindrischen Statorkern 2 in welchem Vertiefungen 3 mit einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung geformt sind, um sich auf einer inneren Umfangsseite zu öffnen; einer in den Vertiefungen 3 des Statorkerns 2 installierten Statorwindung 4; und innerhalb jeder der Vertiefungen 3 angebrachten Isolatoren 5.

Der Statorkern 2 ist ausgestattet mit: einem laminierten Körper 7, der aus einem ersten Blech 6 aufgebaut ist; und an ersten und zweiten axialen Enden eines laminierten Körpers 7 angeordneten zweiten Blechen 8.

Der laminierte Körper 7 wird, wie in Fig. 8 gezeigt, durch Aufwickeln des ersten Blechs 6 mit einer vorbestimmten Windungszahl in eine schraubenartige Form geformt, das erste Blech 6 wird geformt durch Benutzung eines Pressstempels zum Stanzen von Aussparungsabschnitten 6a mit einem vorbestimmten Abstand in ein streifenförmiges magnetisches Blechmaterial.

Die Aussparungsabschnitt 6a sind hier in einer axialen Richtung des laminierten Körpers 7 aufeinandergeschichtet, erste Vertiefungsabschnitte 3a aufbauend. In dem laminierten Körper 7 ist, wie in Fig. 9 gezeigt, das erste Blech 6 schichtweise mit der Pressstanzrichtung ausgerichtet gelegt, und in der Pressstanzrichtung erstreckende Grate 6b verbleiben auf jeder Schicht des ersten Blechs 6 auf inneren Umfangsflächen der ersten Vertiefungsabschnitte 3a.

Die zweiten Bleche 8 sind, wie in Fig. 10 gezeigt, beide in eine ringförmige Form durch Benutzung eines Pressstempels zum Stanzen eines flachen, aus einem magnetischen Blechmaterial, bestehenden Blechs mit einer Blechstärke größer als die des ersten Blechs 6 geformt. Es werden hier zweite Vertiefungsabschnitt 3b, die in der Position zu den ersten Vertiefungsabschnitten 3a korrespondieren, simultan pressgeformt. Abgeschrägte Abschnitte 8a werden, wie in Fig.11 gezeigt, auf Kantenabschnitten der zweiten Vertiefungsabschnitte 3b auf einer ersten Endseite des zweiten Blechs 8 geformt. Darüber hinaus werden die zweiten Bleche 8 geformt, um im Durchmesser gleich zu dem laminierten Körper 7 zu sein.

Die zweiten Bleche 8 sind an ersten und zweiten Endflächen des laminierten Körpers 7 derart angeordnet, daß die Positionen der ersten Vertiefungsabschnitte 3a und der zweiten Vertiefungsabschnitte 3b ausgerichtet sind und die abgeschrägten Abschnitte 8a von dem laminierten Körper 7 wegzeigen, und der Statorkern 2 durch Aufbringen mehrerer, sich in axialer Richtung von einem ersten Endabschnitt zu einem zweiten Endabschnitt auf der äußeren Umfangsfläche erstreckender Laserschweißstreifen, vorbereitet wird. Darüber hinaus sind die ersten und zweiten Vertiefungsabschnitte 3a und 3b in einer axialen Richtung ausgerichtet und stellen Vertiefungen 3 dar.

Die Statorwindung 4 ist, wie in Fig. 12 und 13 gezeigt, konstruiert durch Verwendung einer Mehrzahl von Leitersegmenten 9, wobei Endabschnitte der Leitersegmente durch eine Verbindungsmethode wie Schweißen etc. miteinander verbunden werden. Die Leitersegmente 9 werden jeweils durch Biegen einer kürzen Länge Kupferdrahtes mit einer elektrischisolierenden Beschichtung in eine U-Form erzeugt. Hier formen große und kleine erste und zweite Leitersegmente 9a und 9b eine Basiseinheit und eine Mehrzahl dieser Einheiten wird benutzt. Die Leitersegmente 9 sind in den Vertiefungen 3 untergebracht, um durch die Isolatoren 5 derart umschlossen zu sein, daß die Isolatoren 5 zwischen den Leitersegmenten 9 und inneren Wandoberflächen der Vertiefungen 3 geschaltet sind. Diese Isolatoren 5 zusammen mit der elektrisch-isolierenden Beschichtung der Kupferdrähte des Leitersegments 9 stellen die elektrische Isolierung zwischen den Leitersegmenten 9 und dem Statorkern 2 sicher.

Die Leitersegmente 9 und die Isolatoren 5 sind in die Vertiefungen 3 des Statorkerns 2 in einer Richtung, die mit der Pressstanzrichtung des ersten Blechs 6 ausgerichtet ist, eingefügt, mit anderen Worten, in Fig. 13 von oben nach unten. Die Statorwindung 4 wird durch Biegen erster Endabschnitte der Leitersegmente 9 erzeugt, die sich von den Vertiefungen 3 des Statorkerns 2, wie in Fig. 13 durch Pfeile angedeutet, nach außen erstrecken, und die ersten Endabschnitte mit zweiten Endabschnitten der durch einem vorbestimmten Abstand separierten Leitersegmente 9 verbinden.

In dem in dieser Art konstruierten herkömmlichen Stator 1 ist die Rigidität des Statorkerns 9 vergrößert, weil die zweiten Bleche 8 mit einer dicken Blechstärke an den ersten und zweiten axialen Endabschnitten des laminierten Körpers 7 angeordnet sind. Dadurch wird das Auftreten von Deformationen und Abblättern des ersten Blechs 6 mit einer dünnen Blechstärke während des Einfügens der Leitersegmente 9 verhindert. Wenn der Stator 1 durch Halten von ersten und zweiten axialen Enden durch einen Rahmen fixiert ist, wird das Auftreten von Verwindungen in äußeren Umfangsabschnitten des Statorkerns 2 verlässlich verhindert. Weil die Rigidität des Statorkerns 2 erhöht ist, kann die Stärke des ersten, den laminierten Körper 7 aufbauenden Blechs 6 reduziert werden. Somit wird Wirbelstromverlust, der proportional zum Quadrat der Blechstärke des Blechs ist, reduziert, und das Erreichen einer erhöhten Effizienz in der dynamoelektrischen Maschine ermöglicht.

Weil Öffnungskantenabschnitte der Vertiefung 3 an den ersten und zweiten axialen Endflächen des Statorkerns 2 mit den abgeschrägten Abschnitten 8a der zweiten Bleche 8 ausgebildet sind, wird Schaden an der elektrisch-isolierenden Beschichtung der Leitersegmente 9 verursacht durch die Grate 6b vermieden während des Einfügens der Leitersegmente 9, während des Biegens oder Verbindens der Endabschnitte der Leitersegmente 9, und während der Formgebung von Wicklungsenden der Statorwicklung 4 nach dem Verbinden der Leitersegmente 9, und damit die elektrische Isolierung verbessert.

Weil der Statorkern 2 wie oben beschrieben erzeugt wird durch Erzeugen des laminierten Körpers 7 durch Winden des streifenförmigen ersten Blechs 6, in welchem die Aussparungsabschnitte 6a (die ersten Vertiefungsabschnitte 3a) durch Pressstanzen in eine schraubenförmige Form für eine vorbestimmte Windungszahl, durch Erzeugen des dicken ringförmigen zweiten Blechs 8, in welchem die zweiten Vertiefungsabschnitte 3b durch Pressstanzen geformt sind, durch Formen der abgeschrägten Abschnitte 8a an den Kantenabschnitten der zweiten Vertiefungsabschnitte 3b der zweiten Bleche 8 durch Spitzsenken, durch Anordnen der verblendenden zweiten Bleche 8 an ersten und zweiten Enden des laminierten Körpers 7, und durch Integrieren des laminierten Körpers 7 und der zweiten Bleche 8 durch Schweißen, treten in dem herkömmlichen Stator für einen Stromgenerator eines Autos die folgenden, eine Kostenreduzierung verhindernden, Probleme auf:
Erstens, weil das ringförmige zweite Blech 8 aus einem flachen magnetischen Stahlblechmaterial durch Pressstanzen erzeugt wird, kann das zweite Blech 8 nicht effizient aus dem magnetischen Stahlblechmaterial erzeugt werden, womit die Menge des verbrauchten magnetischen Stahlblechmaterials erhöht wird.

Zweitens, weil die abgeschrägten Abschnitte 8a an den Kantenabschnitten der zweiten Vertiefungsabschnitte 3b durch Spitzsenken der ringförmigen Bleche 8 geformt werden, sind Vertiefungsöffnungsabschnitte eng, dabei die Spitzstanzpräzision herabsetzend und die Ausbeute verringernd.

Darstellung der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die obigen Probleme zu lösen, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns für eine dynamoelektrische Maschine bereitzustellen, welches das Kostenreduktionen erreicht durch Erzeugen eines zweiten, eine Endplatte darstellenden Blechs, durch Pressstanzen in einer geraden Form und Erzeugen einer ringförmigen Endplatte durch Biegen des geraden zweiten Blechs zum effizienten Erzeugen der Endplatte aus einem magnetischen Stahlblechmaterial und Unterdrücken von Zuwächsen in Materialmengen; und zusätzlich durch Formen eines abgeschrägten Abschnitts an einem Kantenabschnitt eines Aussparungsabschnitts durch Kanten Bestoßen oder Abschrägen (chamfering) Spritzstanzen des geraden zweiten Blech zur Erhöhung der Schrägungspräzision und zur Verbesserung der Ausbeute.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird angesichts des obigen Gegenstands ein Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns für eine dynamoelektrische Maschine bereitgestellt, das Verfahren beinhaltet den Schritt des Erzeugens eines zylindrischen laminierten Körpers durch Erzeugen eines kontinuierlichen ersten Blechs, in welchem erste Aussparungsabschnitte mit einem vorbestimmten Abstand durch Pressstanzen aus einem streifenförmigen ersten magnetischen Stahlblechmaterial geformt werden, und durch Winden des ersten Blechs in eine schraubenförmige Form, derart, daß die ersten Aussparungsabschnitte in axialer Richtung übereinanderliegen. Das Verfahren schließt auch den Schritt des Erzeugens eines zweiten Blechs ein, mit einer vorbestimmten Länge, in welchem zweite Aussparungsabschnitte mit einem vorbestimmten Abstand durch Pressstanzen eines zweiten magnetischen Stahlblechmaterials mit einer Blechstärke größer als die des ersten magnetischen Stahlblechmaterials geformt werden. Ferner schließt das Verfahren den Schritt des Biegens des zweiten Blechs in eine ringförmige Form ein, des Aufeinandersetzens der zweiten in eine ringförmige Form gebogenen Bleche an beiden axialen Enden des laminierten Körpers derart, daß die zweiten Aussparungsabschnitte auf den ersten Aussparungsabschnitten in einer axialen Richtung aufeinanderliegen, und des Integrierens des laminierten Körpers und der zweiten Bleche, die zusammengestapelt sind, durch Anbringen mehrerer Schweißstreifen auf einer äußeren Umfangsfläche des laminierten Körpers und der zweiten Bleche, die sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende in axialer Richtung zu erstrecken.

Das Verfahren ermöglicht es deshalb die zweiten Bleche für eine Endplatte effizient aus dem zweiten magnetischen Stahlblechmaterial zu erzeugen, wobei eine Kostenreduzierung erreicht wird.

Beschreibung der Figuren

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht, die einen Stator für einen Stromgenerator zeigt, einen Statorkern hergestellt durch ein Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung benutzend;
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht, die den mit dem Verfahren zur Herstellung eines Statorkern gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung hergestellten Statorkern zeigt;
Fig. 3 ist ein entlang der Linie III-III in Fig. 2 genommener, aus Richtung der Pfeile gezeigter, Querschnitt;
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht, die das Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erklärt;
Fig. 5 ist eine Perspektivansicht, die das Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns mit dem Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erklärt;
Fig. 6 ist eine Perspektivansicht, die das Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns mit dem Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erklärt;
Fig. 7 ist eine Perspektivansicht, die das Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns mit dem Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine Skizze, die einen Prozess zum Formen eines laminierten Körpers mit einem ersten Blech in einem herkömmlichen Stator für einen Stromgenerator eines Autos erklärt;
Fig. 9 ist ein entlang der Linie IX-IX in Fig. 8 genommener, aus Richtung der Pfeile gezeigter, Querschnitt;
Fig. 10 ist eine Skizze, die ein zweites Blech in dem herkömmlichen Stator für einen Stromgenerator eines Autos zeigt;
Fig. 11 ist ein entlang der Linie IX-IX in Fig. 10 genommener, aus Richtung der Pfeile gezeigter, Querschnitt;
Fig. 12 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die einen Prozess zum Einfügen von Leitersegmenten in einen Statorkern in dem herkömmlichen Stator für einen Stromgenerator eines Autos zeigt; und
Fig. 13 ist ein ausschnittsweiser Querschnitt, der einen Montagezustand einer Statorwindung in dem herkömmlichen Stator für einen Stromgenerator eines Autos erklärt.

Darstellung der Erfindung

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezug auf die Zeichnungen erklärt.

Ausführungsform 1

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht, die einen Stator für einen Stromgenerator zeigt, einen durch ein Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung hergestellten Statorkern benutzend;
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht, die einen Statorkern, der mit einem Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns, der gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, zeigt; Fig. 3 ist ein entlang der Linie III-III in Fig. 2 genommener, aus Richtung der Pfeile gezeigter, Querschnitt; und Fig. 4 bis 6 sind Perspektivansichten, die das Herstellungsverfahren eines Statorkerns gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erklären.
In Fig. 1 bis 3 ist ein Stator 10 aufgebaut aus: einem zylindrischen Statorkern 11, in welchem Vertiefungen 12 mit einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind, um auf einer inneren Umfangsseite zu öffnen; und einer in den Vertiefungen 12 des Statorkerns 11 installierten Statorwindung 13.
Der Statorkern 11 wird zum Beispiel durch Laminieren eines aus magnetischem Stahlblech bestehenden Paares Endplatten 17 auf erste und zweite axiale Enden eines laminierten Körpers 16durch Laminieren eines magnetischen Stahlblechmaterials und integrieren durch Laserschweißen geformt.
Die Statorwindung 13 wird durch Montieren dreier Stromwicklungsabschnitte 15 in Gruppen der Vertiefungen 12, die gegeneinander jede um eine Vertiefung versetzt sind, erzeugt, jeder Stromwicklungsabschnitt 15 wird durch Installieren eines aus einem mit einem elektrischen Isolator bedeckten Kupferdraht bestehenden Leitungsdrahts 14 in jede dritte Vertiefung 12 in eine Wellenwicklung ausgebildet. Jede der Stromwicklungsabschnitte 15 wird gebildet durch Erzeugen einer ringförmigen Einheit durch Winden eines Leitungsdrahts 14 mit einer vorbestimmten Windungszahl, Erzeugen einer sternförmigen Einheit durch Formen der ringförmigen Einheit in eine Sternform, und Montieren der sternförmigen Einheit in die Vertiefungen 12 des Statorkerns 12.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Statorkerns 11 erklärt.
Als erstes wird zum Beispiel ein einzelner Streifen eines ersten Blechs 20, in welchem erste Aussparungsabschnitte 20a unter einem vorbestimmten Abstand ausgebildet sind, erzeugt durch Pressformen eines Ringmaterials bestehend aus einem ersten magnetischen Stahlblechmaterial mit einer Stärke von 0.50 mm unter Benutzung eines Pressstempels. Dann, wie in Fig. 4 gezeigt, wird der zylindrische laminierte Körper 16 durch Winden des ersten Blechs 20 in eine ringförmige Form mit einer vorbestimmten Windungszahl erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt liegen die ersten Aussparungsabschnitte 20a in einer axialen Richtung des laminierten Körpers 16 übereinander, um die Vertiefungen 16a darzustellen.
Zweite Bleche 21 mit einer vorbestimmten Länge, in welchen zweite Aussparungsabschnitte 21a unter einem vorbestimmten Abstand ausgeformt sind, werden jedes durch Pressformen einer flachen Platte bestehend aus einem zweiten magnetischen Stahlblechmaterial mit einer Stärke von 1.00 mm unter Benutzung eines Pressstempels, erzeugt. Hier ist die Länge des zweiten Flachblechs 21 äquivalent zu der Umfangslänge des Statorkerns 11. Als nächstes werden diese geraden zweiten Bleche 21, wie in Fig. 5 gezeigt, mit einem Pressstempel zum Formen von abgeschrägten Abschnitten 21b auf einer ersten Oberflächenseite von jeder der zweiten Bleche 21 abgeplattet. Die zweiten Bleche 21, ausgeformt mit den abgeschrägten Abschnitten 21b, werden dann jedes in eine ringförmige Form gebogen. Zusätzlich werden ringförmige Endplatten 17 durch Spitzsenken erster und zweiter Endflächen auf den zweiten Blechen 21 erzeugt und die Aneinanderstoß-Abschnitte 21c durch Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG-Schweißen) miteinander verbunden.
Als nächstes werden die Paare von Endplatten 17, wie in Fig. 6 gezeigt, jeweils auf die ersten und zweiten axialen Endabschnitte des laminierten Körper aufeinandergeschichtet, derart, daß die abgeschrägten Abschnitte 21b nach außen zeigen und die zweiten Aussparungsabschnitte 21a mit den Vertiefungen 16a ausgerichtet sind. Der in Fig. 2 gezeigte Statorkern 11 wird durch Aufbringen mehrerer Laserschweißstreifen (Schweißabschnitt 18) auf ein äußere Umfangsoberflächen davon, um sich in einer axialen Richtung von dem ersten Endabschnitt zum zweiten Endabschnitt zu erstrecken, erzeugt. Darüber hinaus ordnen sich die Vertiefungen 16a und die zweiten Aussparungsabschnitte 21a in einer axialen Richtung an, um die Vertiefungen 12 darzustellen.
Grate, wie in Fig. 3 gezeigt, erstrecken sich auf jeder Schicht des ersten Blechs 20 auf inneren Wandoberflächen der Vertiefungen 20 des Statorkerns 11 in der Pressstanz-Richtung. Eine pulverisierte Form eines elektrisch-isolierenden Harzes, wie zum Beispiel ein Epoxydharz, wird elektrostatisch auf den Statorkern 11 aufgebracht und dann durch Heizen geschmolzen;
das elektrisch-isolierende Harz ist derart geformt, daß es die ganze Oberfläche des Statorkerns 11 bedeckt.
In dem in dieser Weise konstruierten Stator 10 sind Öffnungskantenabschnitte der Vertiefungen 12 an dem ersten und zweiten Endflächen des Statorkerns 11 ausgebildet durch die abgeschrägten Abschnitte 21b, und die durch Pressstanzen geformten Grate 20b sind nur innerhalb der Vertiefungen 12 vorhanden. Somit wird eine durch die Grate 20b verursachte Beschädigung der elektrisch-isolierenden Beschichtung der Leitungsdrähte 14 während der Montage der Statorwindung 13 und während der Formgebung der Wicklungsenden der Statorwindung 13 vermieden, damit die elektrische Isolierung verbessernd.
Weil Endplatten 17 mit einer dicken Blechstärke an dem ersten und zweiten Endabschnitten des Statorkerns 11 angebracht sind, wird die Rigidität des Statorkerns 11 vergrößert. Somit wird das Auftreten von Deformationen und Abblättern des ersten Blechs 20 mit einer dünnen Blechstärke während des Einfügens der Leitersegmente 9 verhindert. Wenn der Stator 10 durch Halten von ersten und zweiten axialen Enden durch einen Rahmen fixiert ist, wird das Auftreten von Verwindungen in äußeren Umfangsabschnitten des Statorkerns 11 verlässlich verhindert. Weil die Rigidität des Statorkerns 11 erhöht ist, kann zusätzlich die Stärke des ersten, den laminierten Körper 16 aufbauenden, Blechs 20 reduziert werden. Somit wird Wirbelstromverlust, der proportional zum Quadrat der Blechstärke des Blechs ist, reduziert, und eine erhöhte Effizienz in der dynamoelektrischen Maschine erreicht.
Weil die Endplatten 17 durch miteinander Verbinden der Aneinanderstoß-Abschnitte 21c der zweiten Bleche 21 durch Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG-Schweißen) erzeugt werden, kann Magnetfluß durch die Endplatten 17 effektiv passieren, wodurch es ermöglicht wird, die Ausgabe zu stabilisieren.
Weil der laminierte Körper 16, der den Statorkern 11 bildet, durch Winden in eine ringförmige Form eines einzelnen Streifens des ersten Blechs 20 durch Pressen eines aus einem ersten magnetischen Stahlblechmaterials zusammengesetzten Bandstahlmaterials erzeugt wird, kann das erste Blech 20 aus dem ersten magnetischen Stahlblechmaterial effizient erzeugt werden, womit es ermöglicht, wird die Menge des eingesetzten magnetischen Materials zu reduzieren, und eine Kostenreduzierung zu ermöglichen.
Weil die den Statorkern 11 bildenden Endplatten 17 erzeugt werden durch Biegen eines, aus einer aus einem zweiten magnetischen Stahlblechmaterial bestehenden flachen Platte geformten, zweiten Blechs 21 mit einer vorbestimmten Länge, gefolgt von Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG-Schweißen) der ersten und zweiten Endflächen miteinander in Kontakt gebrachten gebogenen zweiten Bleche 21, können die zweiten Bleche 21 aus dem zweiten magnetischen Stahlblechmaterial effektiv erzeugt werden. In diesem Fall können fünfmal so viele Endplatten 17 erzeugt werden, als wenn die ringförmigen Endplatten direkt aus dem zweiten magnetischen Stahlblechmaterial pressgeformt werden, womit die Menge des verbrauchten magnetischen Stahlblechmaterials reduziert und Kostenreduzierungen ermöglicht werden. Weil ferner die Aneinanderstoß-Abschnitte 21c der zweiten Bleche 21 miteinander verbunden sind, ist die Handhabung der Endplatten 17 erleichtert, wenn die Endplatten 17 auf den laminierten Körper 16 aufgelegt werden; womit die Herstellung verbessert wird.
Wenn die abgeschrägten Abschnitte durch Spitzsenken ringförmiger Endplatten ausgebildet werden, sind die Öffnungsabschnitte eng, was das Ausführen eines hochpräzisen Spitzsenken erschwert, womit die Ausbeute herabgesetzt wird. Weil gemäß Ausführungsform 1 die abgeschrägten Abschnitte 21b an den Kantenabschnitten der zweiten Aussparungsabschnitte 21a durch Spitzsenken der geraden zweiten Bleche 21 ausgebildet sind, sind die Vertiefungsöffnungsabschnitte weit, womit ein hochpräzises Spitzsenken möglicht wird, und dabei die Verlässlichkeit erhöht wird.
Darüber hinaus werden in der Ausführungsform 1 die Aneinanderstoß-Abschnitte 21c der zweiten Blech 21 miteinander durch WIG-Schweißen verbunden, jedoch müssen die Aneinanderstoß-Abschnitte 21c der zweiten Blech 12 miteinander nicht notwendigerweise verbunden werden; die ersten und zweiten Endflächen der zweiten Bleche 21, die Aneinanderstoß- Abschnitte 21c durch welche Magnetfluß strömt, bildend, brauchen nur in Kontakt zueinander platziert zu werden.
In der obigen Ausführungsform 1 ist die Statorwindung 13 konstruiert durch Erzeugen ringförmiger Einheiten mittels Winden einzelner Leitungsdrähte 14, jeder zusammengesetzt aus einem mit einem elektrischen Isolator bedeckten Kupferdraht, mit einer vorbestimmten Anzahl an Windungen, Erzeugen sternförmiger Einheiten durch Formen der ringförmigen Einheiten in eine Sternform, und Montieren der sternförmigen Einheiten in die Vertiefungen 12 des Statorkerns 11, jedoch ist die Statorwindung nicht auf diese Konstruktion beschränkt und es versteht sich von selbst, daß die Statorwindung auch durch Benutzen der in der herkömmlichen Technik gezeigten Leitersegmente 9 konstruiert werden kann.
In der obigen Ausführungsform 1 sind Isolatoren nicht in den Vertiefungen 12 montiert, jedoch versteht es sich von selbst, daß Isolatoren in jeder der Vertiefungen 12 montiert werden können.

Ausführungsform 2

In einem Statorkern 11A gemäß der Ausführungsform 2, wie in Fig. 7 gezeigt, sind die Aneinanderanstoß-Abschnitte 21c der zweiten Bleche 21, welche die Endplatten 17 bilden, zueinander mit einem von mehreren steifenförmigen Schweißabschnitten 18, welche den laminierten Körper 16 und die Endplatten 17 integrieren, ausgerichtet. Mit anderen Worten, die Aneinanderanstoß-Abschnitte 21c sind, wenn Laserschweiße angewendet wird, miteinander simultan verbunden, um den laminierten Körper 16 und die Endplatten 17 zu integrieren.
Der Rest dieser Ausführungsform ist darüber hinaus in einer der obigen Ausführungsform 1 ähnlichen Art konstruiert.
Ein Verfahren zur Herstellung des Statorkerns 11A wird nun erklärt.
Als erstes wird zum Beispiel ein einzelner Streifen eines ersten Blechs 20, in welchem erste Aussparungsabschnitte 20a unter einem vorbestimmten Abstand ausgebildet sind, durch Pressformen eines Ringmaterials bestehend aus einem ersten magnetischen Stahlblechmaterial mit einer Stärke von 0.35 mm unter Benutzung eines Pressstempels, erzeugt. Dann wird der zylindrische laminierte Körper 16 durch Winden des ersten Blechs 20 in eine ringförmige Form mit einer vorbestimmten Windungszahl erzeugt.
Zweite Bleche 21 mit einer vorbestimmten Länge, in welchen zweite Aussparungsabschnitte 21a unter einem vorbestimmten Abstand ausgeformt sind, werden jedes durch Pressformen einer flachen Platte bestehend aus einem zweiten magnetischen Stahlblechmaterial mit einer Stärke von 0.80 mm unter Benutzung eines Pressstempels, erzeugt. Als nächstes werden diese zweiten Bleche 21 mit einem Pressstempel zum Formen von abgeschrägten Abschnitten 21b auf Kantenabschnitten eines zweiten Aussparungsabschnitts 21a auf einer ersten Oberflächenseite von jeder der zweiten Bleche 21 abgeplattet. Die zweiten Bleche 21, ausgeformt mit den abgeschrägten Abschnitten 21b, werden dann jede in eine ringförmige Form gebogen.
Als nächstes werden die zweiten Bleche 21, welche in eine ringförmige Form gebogen wurden und in welchen die ersten und zweiten Endflächen abgeschrägt sind, jeweils auf die ersten und zweiten axialen Endabschnitte des laminierten Körpers 16, derart aufeinandergeschichtet, daß die abgeschrägten Abschnitte 21b nach außen zeigen, und die zweiten Aussparungsabschnitte 21a in den Vertiefungen 16a ausgerichtet sind. Der in Fig. 7 gezeigte Statorkern 11A wird durch Anbringen mehrerer Laserschweißstreifen (Schweißabschnitte 18) an äußeren Umfangsflachen davon, um sich in axialer Richtung von dem ersten Endabschnitt zum zweiten Endabschnitt zu erstrecken, erzeugt.
Hier ist einer der Laserschweißstreifen an der Position der Aneinanderanstoß-Abschnitte 21c der zweiten Bleche 21 angebracht. Somit sind die zweiten Bleche 21 dadurch miteinander an den Aneinanderanstoß-Abschnitten 21c verbunden, um die Endplatten 17 zu bilden.
Zusätzlich wird eine pulverisierte Form eines elektrischisolierenden Harzes, wie zum Beispiel ein Epoxydharz, elektrostatisch auf den Statorkern 11A aufgebracht und dann durch Heizen geschmolzen; das elektrisch-isolierende Harz ist derart geformt, daß es die ganze Oberfläche des Statorkerns 11A bedeckt.
Folglich können gleiche Effekte wie jene in obiger Ausführungsform 1 auch in Ausführungsform 2 erreicht werden.
Weil in Ausführungsform 2 die Aneinanderanstoß-Abschnitte 21c der zweiten Bleche 21, welche die Endplatten 17 bilden, miteinander simultan verbunden werden, wenn Laserschweißen angewendet, um den laminierten Körper und die Endplatten zu integrieren, ist ein einzelner Schweißprozess ausreichend, wodurch der Herstellungsprozess vereinfacht wird.
Weil darüber hinaus die ersten und zweiten Endflächen des zweiten Blechs 21 in den Endplatten 17 an den Aneinanderanstoß-Abschnitten 21c in Kontakt miteinander angeordnet sind, ist der Strom des Magnetflusses nicht unterbunden. Zusätzlich zu der äußeren Umfangsfläche der zweiten Bleche 21 können ferner auch die Aneinanderanstoß- Abschnitte 21c auf den Endflächen an einer dem laminierten Körper 16 während des Laserschweißens gegenüberliegenden Seite geschweißt werden. In diesem Fall kann Magnetfluß durch die Endplatten 17 effektiv passieren, wodurch es ermöglicht wird, die Ausgabe zu stabilisieren.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns für eine dynamoelektrische Maschine, dieses Verfahren umfasst die Schritte:
vorbereiten eines zylindrischen laminierten Körpers (16) durch Vorbereiten eines kontinuierlichen ersten Blechs (20), in welchem erste Aussparungsabschnitte (20a) mit einem vorbestimmen Abstand durch Pressstanzen aus einem streifenförmigen ersten magnetischen Stahlblechmaterial ausgebildet sind und wickeln des ersten Blechs in eine gewundene Form derart, daß die ersten Aussparungsabschnitte (20a) in einer axialen Richtung aufeinanderliegen;
vorbereiten eines zweiten Blechs (21) mit einer vorbestimmten Länge, in welchem zweite Aussparungsabschnitte (21a) mit einem vorbestimmten Abstand durch Pressstanzen eines zweiten magnetischen Stahlblechmaterials mit einer Blechdicke größer als die des ersten magnetischen Blechmaterials;
biegen des zweiten Blechs (21) in eine ringförmige Form;
aufsetzen der zweiten in eine ringförmige Form gebogenen Bleche (21) an beiden axialen Enden des laminierten Körpers (16), derart, daß die zweiten Aussparungsabschnitte (21a) an den ersten Aussparungsabschnitten (20a) in einer axialen Richtung aufeinandergeschichtet sind; und
integrieren des laminierten Körpers (16) und der aufgesetzten zweiten Bleche (21) durch Anbringen mehrerer Schweißstreifen an einer äußeren Umfangsfläche des laminierten Körpers (16) und des zweiten Blechs (21), so daß sie sich in axialer Richtung von einem ersten zu einem zweiten Ende zu erstrecken.

2. Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns für eine dynamoelektrische Maschine gemäß Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt des Formens eines abgeschrägten Abschnitts (21b) an einem Kantenabschnitt des zweiten Aussparungsabschnitts (21a) durch Bestoßen der Kanten des zweiten Blechs (21) vor dem Schritt des Biegens des zweiten Blechs in eine ringförmige Form.

3. Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns für eine dynamoelektrische Maschine gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend den Schritt des miteinander Vereinigens von Aneinanderstoß-Abschnitten (21c) der ersten und zweiten Endflächen der zweiten in die ringförmige Form gebogenen Bleche (21) vor dem Schritt des Stapelns der zweiten in eine ringförmige Form gebogenen Bleche auf den laminierten Körper.

4. Verfahren zur Herstellung eines Statorkerns für eine dynamoelektrische Maschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei Aneinanderstoß-Abschnitte (21c) der zweiten in eine ringförmige Form gebogenen Bleche (21) miteinander gleichzeitig durch das Schweißen während des Schrittes des Integrierens des laminierten Körpers (16) und des zweiten Blechs (21) vereinigt werden.