DE112005001919T5

DE112005001919T5 - Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Kerns

Info

Publication number: DE112005001919T5
Application number: DE112005001919T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Kitakyushu Mitsui; Katsufusa Kitakyushu Fujita
Original assignee: Mitsui High Tec Inc
Current assignee: Mitsui High Tec Inc
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2007-08-16
Also published as: US20100192357A1; US7698803B2; US8205322B2; WO2006028179A1; US20080098587A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns, umfassend die Schritte:
Ausbilden eines bandförmigen Jochkernstücks mit einer Form, dass ein Joch des geschichteten Statorkerns in einer geraden Linie ausgestaltet wird, und mit konkaven Verbindungsbereichen in der Innenumfangskante desselben durch Stanzen einer Metallplatte;
Ausbilden eines geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen;
Ausbilden eines magnetischen Kernstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich am Basisende desselben durch Stanzen einer Metallplatte;
Ausbilden eines geschichteten magnetischen Körpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten Jochkörpers und des geschichteten magnetischen Körpers miteinander durch Wickeln einer Spule um den geschichteten magnetischen Körper und dann Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Kerns, und genauer auf ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Kerns durch Wickeln und Schichten bandförmiger Kernstücke in eine spiralförmige Form und Verbinden der bandförmigen Kernstücke miteinander durch Verstemmen.
Beschreibung des Standes der Technik
Großformatige Kerne werden als ein geschichteter Kern verwendet, eingebaut in einen elektrischen Antriebsmotor, der eine hohe Leistung erzeugt. Da eine große Herstellvorrichtung (Formvorrichtung) erforderlich ist, um die großen geschichteten Kerne, wie einen geschichteten Statorkern, herzustellen, wird ein Kostenanstieg verursacht. Außerdem werden, wenn ein großes Statorkernstück durch Stanzen geformt wird, weite ausgehöhlte Bereiche von der Innenseite erzeugt. Dementsprechend ist die Ausbeute von Rohlingen eines Kernmaterials deutlich verringert.
Um das oben erwähnte Problem zu lösen, wurde ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns durch Formen von bandförmigen Kernstücken mit einer Form, dass der geschichtete Statorkern in einer geraden Linie durch Stanzen einer Metallplatte ausgestaltet wird, und wickeln und Schichten der bandförmigen Kernstücke in eine spiralförmige Form vorgeschlagen (siehe z. B. Patentdokument 1 und Patentdokument 2).
Der in 62A gezeigte geschichtete Statorkern A umfasst ein Joch Y mit einer zylindrischen Form und eine vorbestimmte Anzahl von Vorsprüngen T, T, ..., die in der Durchmesserrichtung vom Joch Y vorstehen. Der geschichtete Statorkern wird, wie in 63A gezeigt, durch Wickeln und Schichten eines bandförmigen Kernstücks S, d. h. eines bandförmigen Kernstücks S, bei dem magnetische Polbereiche St, St, ..., in der Innenumfangskante eines Jochbereichs Sy, der sich in einer Linienform erstreckt, um den Außenumfang einer Führung G ausgebildet sind, und Verstemmen der bandförmigen Kernstücke S, S, ..., die miteinander gewickelt und geschichtet sind, durch vertikales Pressen derselben oder durch Befestigung durch Schweißen, hergestellt.
In diesem Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns ist es möglich, den Anstieg der Herstellungskosten zu verhindern, da eine große Herstellungsvorrichtung (Formvorrichtung) nicht erforderlich ist und die Rohlingsausbeute des Kernmaterials verbessert ist.

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 11-299136
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2000-224817

Jedoch ist es in dem herkömmlichen, oben beschriebenen Herstellungsverfahren, da die ebene Form des bandförmigen Kernstücks S, welches den geschichteten Statorkern A bildet, sehr kompliziert ist, schwierig, das bandförmige Kernstück S in eine kreisförmige Form zu wickeln, aufgrund der Abweichung bei der Verformung jeder Stelle zum Zeitpunkt des Wickelns desselben zu einer spiralförmigen Form oder dergleichen. Da außerdem eine Abweichung zwischen den geschichteten Magnetpolbereichen St, St, ..., welche die magnetischen Pole T bilden, leicht erzeugt werden kann, ist die Formgenauigkeit des hergestellten geschichteten Statorkerns A stark verschlechtert.
Wenn die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns A verschlechtert ist, besteht somit ein Problem, dass ein Luftspalt von einem Rotor (nicht gezeigt) groß festgelegt werden muss und es ist möglich, starke Leistung und hohes Drehmoment durch eine Vergrößerung aufgrund der Verschlechterung des Wirkungsgrads zu erreichen.
In dem herkömmlichen, oben beschriebenen Herstellungsverfahren, wenn die bandförmigen, gewickelten Kernstücke S, S, ... miteinander durch Schweißen verbunden sind, wird ein Wirbelstromverlust im hergestellten geschichteten Statorkern A vergrößert. Andererseits, wenn die bandförmigen, gewickelten Kernstücke S, S, ... miteinander durch Verstemmen verbunden sind, ist die Formgenauigkeit der Wicklung der bandförmigen Kernstücke S, S, ... nicht gut, wie oben beschrieben. Dementsprechend ist die Verbindungsfestigkeit verringert, aufgrund des Spaltes, der zwischen den geschichteten bandförmigen Kernstücken S erzeugt wurde, wodurch die mechanische Festigkeit des hergestellten geschichteten Statorkerns A verringert wird.
Bei dem herkömmlichen, oben beschriebenen Herstellungsverfahren ist die Materialausbeute der Rohlinge des bandförmigen Kernstücks S nicht gut, da die ebene Form des bandförmigen Kernstücks S sehr kompliziert ist.
In dem herkömmlichen, oben beschriebenen Herstellungsverfahren ist es schwierig, die Wickelarbeit der Spulen an den entsprechenden magnetischen Polen T durchzuführen, da das Joch Y und die magnetischen Pole T, T, ... des geschichteten Statorkerns A einstückig miteinander ausgebildet sind, wodurch eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften aufgrund der Störung der Spulen verursacht wird.
Als eine Technologie zum Lösen der oben erwähnten Probleme wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns vorgeschlagen, in dem geschichtete Stator-Unterkörper, welche eine Form aufweisen, dass der geschichtete Statorkern in eine Einheit von magnetischen Polen unterteilt ist, in einer Ringform innerhalb eines Gehäuses angeordnet und befestigt werden (siehe z. B. Patentdokument 3).
Der in den 64 und 65 gezeigte geschichtete Statorkern B wird wie folgt hergestellt. Als erstes wird ein geschichteter Stator-Unterkörper C durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von Statorkern-Unterstücken Ca gebildet, welche durch Stanzen eines Plattenmaterials gebildet wurden, und dann wird eine Spule L um den geschichteten Stator-Unterkörper C gewickelt. Danach wird eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Stator-Unterkörpern C, C, ..., auf welchen die Spule L aufgewickelt wurde, in einer Ringform auf dem Innenumfang eines Innengehäuses I mit einer Zylinderform angeordnet, in welchem ein Schlitz Is in der axialen Richtung ausgebildet ist, und vorübergehend in diesem Zustand gehalten. Nachfolgend wird ein Außengehäuse O durch Aufpressverfahren am Außenumfang des Innengehäuses I eingepasst, wodurch die geschichteten Stator-Unterkörper C, C, ..., das Innengehäuse I und das Außengehäuse O miteinander verbunden werden.
Gemäß dem herkömmlichen Herstellungsverfahren eines solchen Statorkerns ist, da der geschichtete Statorkern in eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Stator-Unterkörpern C, C, ... unterteilt ist, die Ausbeute der Rohlinge der Statorkern-Unterstücke Ca, Ca, ... verbessert und die Wickelarbeit einer Spule um die entsprechenden geschichteten Stator-Unterkörper C ist sehr einfach durchzuführen.

Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2002-51485

Jedoch sind beim herkömmlichen Herstellungsverfahren, das unter Bezugnahme auf 64 und 65 beschrieben wurde, die Herstellungsvorgänge des geschichteten Statorkerns B sehr kompliziert, da es notwendig ist, zusätzlich das Innengehäuse I und das Außengehäuse O herzustellen, welche durch einen gesonderten Vorgang gefertigt werden, zusammen mit den geschichteten Stator-Unterkörpern C, C, ..., die durch Stanzen, Schichten und Verstemmen unter Verwendung einer Formvorrichtung hergestellt werden. Wenn eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Stator-Unterkörpern C, C, ..., auf welchen die Spulen L aufgewickelt wurden, auf der Innenumfangsoberfläche des Innengehäuses angeordnet und vorübergehend dort gehalten werden, ist außerdem eine sehr geschickte Hand erforderlich, um die geschichteten Stator-Unterkörper C, C, ... in einer vollständig kreisförmigen Form anzuordnen. Dementsprechend kann nicht gesagt werden, dass die Formgenauigkeit des hergestellten geschichteten Statorkerns B zufriedenstellend ist.
In dem Fall, dass das oben genannte Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns verwendet wird, ist die Formgenauigkeit des hergestellten geschichteten Rotorkerns verschlechtert, da ein geschichteter Rotorkern im Allgemeinen kleiner als der geschichtete Statorkern ist und es sehr schwierig ist, die bandförmigen Kernstücke in eine kreisförmige Form mit einer geringen Krümmung zu wickeln.
Andererseits ist als ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von Kernstücken bekannt, welche durch Wickeln bandförmiger Kernstücke in eine Ringform, nicht in eine Spiralform, geformt werden (siehe Patentdokument 4).
Insbesondere weist der in 66 gezeigte geschichtete Rotorkern B ein Drehschaft-Einpassloch (Schaftloch) O an der Mitte desselben und Vorsprünge C, C, ... am Außenumfang desselben auf. Wie in 67 gezeigt, wird der geschichtete Statorkern B durch Wickeln einer bandförmigen, sich gerade erstreckenden Platte W, in welcher Einschnittbereiche n, n, ... in der Innenumfangskante Wi und Schlitze s, s, ... in der Außenumfangskante Wo um eine vorbestimmte Länge 1 in einer Ringform ausgebildet sind, um das Schaftloch Do an der Mitte davon zu bilden, wobei die magnetischen Polbereiche c, c, ... durch Stanzen der Umfänge der Schlitze s gebildet werden, um eine Platte eines Rotorkernstücks D zu bilden, und Schichten und Fixieren einer vorbestimmten Anzahl von Rotorkernstücken D miteinander hergestellt.

Patentdokument 4: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 7-87714

Beim Verfahren zur Herstellung eines in 66 und 67 gezeigten geschichteten Rotorkerns ist die Materialausbeute der Metallplatte stark verbessert, da das Rotorkernstück D durch Wickeln der bandförmigen Platte W gebildet wird.
Da jedoch das Schaftloch Do der jeweiligen Rotorkernstücke D, welche den geschichteten Rotorkern B bilden, eine polygonale Form aufweist, bestehend aus Segmenten, die durch Teilen der Innenumfangskante Wi der bandförmigen Platte W durch die Einschnittbereiche n geformt werden, muss notwendigerweise ein erneuter Schleifvorgang unter Verwendung einer Räummaschine oder dergleichen am Drehschaft-Einpassloch O durchgeführt werden, so dass ein Drehschaft (nicht gezeigt) in das Drehschaft-Einpassloch (Schaftloch) O des geschichteten Rotorkerns B, in welchem eine vorbestimmte Anzahl von Rotorkernstücken D geschichtet sind, eingepasst wird.
Dementsprechend sind die Herstellungsvorgänge des geschichteten Rotorkerns als vollständiges Produkt kompliziert, wodurch die Produktivität verschlechtert wird.
In dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung des geschichteten Rotorkerns ist es schwierig, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns, in dem eine vorbestimmte Anzahl von Rotorkernstücken D angeordnet ist, zu verbessern, da die entsprechenden Rotorkernstücke D durch Wickeln derselben eins nach dem anderen in eine Ringform geformt werden.
Offenbarung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Probleme
Wie oben beschrieben, ist es schwierig, einen großen geschichteten Kern herzustellen, der eine ausgezeichnete Formgenauigkeit und elektrische Eigenschaft aufweist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Kerns mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft im Hinblick auf die oben erwähnten Probleme bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Jochkernstücks mit einer Form, dass ein Joch des geschichteten Statorkerns in einer geraden Linie ausgestaltet wird, und mit konkaven Verbindungsbereichen in der Innenumfangskante desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen; Ausbilden eines magnetischen Kernstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich am Basisende desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten magnetischen Körpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten Jochkörpers und des geschichteten magnetischen Körpers miteinander durch Wickeln einer Spule um den geschichteten magnetischen Körper und dann Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Jochkernstücks mit einer Form, dass ein Joch des geschichteten Statorkerns in einer geraden Linie ausgestaltet wird, und mit konkaven Verbindungsbereichen in der Innenumfangskante desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten Jochkörpers durch lokales Pressen der Außenumfangskante des bandförmigen Jochkernstücks, um es in einer Längsrichtung zu walzen, dann Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen; Ausbilden eines magnetischen Kernstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich am Basisende desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten magnetischen Körpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten Jochkörpers und des geschichteten magnetischen Körpers miteinander durch Wickeln einer Spule um den geschichteten magnetischen Körper und dann Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren des ersten und zweiten Aspekts ferner ein Korrigieren der Form des geschichteten Jochkörpers durch Aufbringen einer den Durchmesser vergrößernden Kraft vom Innenumfang des geschichteten Jochkörpers nach dem Ausbilden des geschichteten Jochkörpers und vor dem Verbinden der geschichteten magnetischen Körper mit dem geschichteten Jochkörper umfassen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Jochkernstücks mit einer Form, dass ein Joch des geschichteten Statorkerns in einer geraden Linie ausgestaltet wird, und mit konkaven Verbindungsbereichen in der Innenumfangskante desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks in eine spiralförmige Form, Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen unter Verwendung von Verstemmbereichen, die im voraus gebildet wurden, und lokales Pressen der Verstemmbereiche oder der Umfänge der Verstemmbereiche, welche die Verstemmbereiche umfassen; Ausbilden eines magnetischen Kernstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich am Basisende desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten magnetischen Körpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten Jochkörpers und des geschichteten magnetischen Körpers miteinander durch Wickeln einer Spule um den geschichteten magnetischen Körper und dann Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann beim Verfahren gemäß dem vierten Aspekt der Bereich, in dem der Umfang jedes Verstemmbereichs, der den Verstemmbereich umfasst, lokal gepresst wird, ein Bereich sein, der vom Verstemmbereich in Richtung zur Außenumfangskante jedes bandförmigen Jochkernstücks weiter wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns bereitgestellt, bei dem ein geschichteter Magnetkörper, gebildet durch Schichten eines magnetischen Kernstücks durch Verstemmen, in einen geschichteten Jochkörper, gebildet durch Wickeln und Schichten eines bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen, eingepasst wird, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden des bandförmigen Jochkernstücks mit einer Form, dass ein Joch des geschichteten Statorkerns durch Stanzen einer Metallplatte in einer geraden Linie ausgestaltet wird, wobei konkave Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante davon ausgebildet werden und bogenförmige Verstemmbereiche mit einem gleichmäßigen Abstand in einer flachen Form, die in der Wickelrichtung gebogen ist, angeordnet sind, Ausbilden des geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks in eine spiralförmige Form und Einsetzen von Verstemmzungen der bogenförmigen Verstemmbereiche in Verstemmnuten des bogenförmigen Verstemmbereichs in einer unteren Schicht, um sie durch Verstemmen zu verbinden; Ausbilden eines magnetischen Kernstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich am Basisende desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten magnetischen Körpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten Jochkörpers und des geschichteten magnetischen Körpers miteinander durch Wickeln einer Spule um den geschichteten magnetischen Körper und dann Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Jochkern-Unterstücks mit einer Form, dass eine Außenhälfte in einer geraden Linie ausgestaltet wird, wenn ein Jochbereich des geschichteten Statorkerns in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines äußeren geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkern-Unterstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden durch Verstemmen; Ausbilden eines inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücks mit einem inneren Jochunterbereich, erhalten durch Teilen der inneren Hälfte in eine Einheit von magnetischen Polen, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns in zwei Hälften in der Richtung der Breite geteilt wird, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken miteinander durch Verstemmen; Ausbilden einer Zwischenanordnung, bei der die inneren Jochunterbereiche durch Wickeln einer Spule auf den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper und Verbinden der Enden der inneren Jochunterbereiche in einer vorbestimmten Anzahl der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper miteinander eine Ringform bilden; und Verbinden der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper mit dem äußeren geschichteten Jochkörper durch ein Aufpressverfahren des äußeren geschichteten Jochkörpers am Außenumfang der Zwischenanordnung.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Jochkern-Unterstücks mit einer Form, dass eine Außenhälfte in einer geraden Linie ausgestaltet wird, wenn ein Jochbereich des geschichteten Statorkerns in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird, und der konkave Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante davon aufweist, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines äußeren geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkern-Unterstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden durch Verstemmen; Ausbilden eines inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich an der Rückseite eines inneren Jochunterbereichs, erhalten durch Teilen der inneren Hälfte in eine Einheit von magnetischen Polen, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns in zwei Hälften in der Richtung der Breite geteilt wird, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers mit dem äußeren geschichteten Jochkörper durch Wickeln einer Spule auf den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper und Einsetzen des konvexen Verbindungsbereichs in den konkaven Verbindungsbereich.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Jochkern-Unterstücks mit einer Form, dass eine Außenhälfte in einer geraden Linie ausgestaltet wird, wenn ein Jochbereich des geschichteten Statorkerns in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird, und der konkave Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante davon aufweist, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines äußeren geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkern-Unterstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden durch Verstemmen; Ausbilden eines inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich an der Rückseite eines inneren Jochunterbereichs, erhalten durch Teilen der inneren Hälfte in eine Einheit von magnetischen Polen, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns in zwei Hälften in der Richtung der Breite geteilt wird, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken miteinander durch Verstemmen; und Ausbilden eines geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken miteinander durch Verstemmen; Ausbilden einer Zwischenanordnung, bei der die inneren Jochunterbereiche durch Wickeln einer Spule auf den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper und Verbinden der Enden der inneren Jochunterbereiche in einer vorbestimmten Anzahl der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper miteinander eine Ringform bilden; und Verbinden der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper mit dem äußeren geschichteten Jochkörper durch ein Aufpressverfahren des äußeren geschichteten Jochkörpers am Außenumfang der Zwischenanordnung und Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns durch Verbinden eines bandförmigen Kernstücks, das in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird, durch Verstemmen bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Kernstücks mit einer Form, dass der geschichtete Rotorkern in einer geraden Linie durch Stanzen einer Metallplatte ausgestaltet wird, wobei Einschnittbereiche mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante ausgebildet sind, die Innenumfangskante zwischen den angrenzenden Einschnittbereichen in einer Bogenform entsprechend dem Innenumfang eines Schaftlochs ausgebildet ist, und Magneteinpasslöcher mit einem vorbestimmten Abstand in einem Zwischenbereich in der Richtung der Breite ausgebildet sind; und Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks in eine spiralförmige Form, während die Außenumfangskante des bandförmigen Kernstücks lokal gepresst und gedehnt wird, und Verbinden des geschichteten bandförmigen Kernstücks durch Verstemmen.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns durch Verbinden eines bandförmigen Kernstücks, das in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird, durch Verstemmen bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Kernstücks mit einer Form, dass der geschichtete Rotorkern in einer geraden Linie durch Stanzen einer Metallplatte ausgestaltet wird, wobei Einschnittbereiche mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante ausgebildet sind, die Innenumfangskante zwischen den angrenzenden Einschnittbereichen in einer Bogenform entsprechend dem Innenumfang eines Schaftlochs ausgebildet ist, und Druckgussmetall-Fülllöcher mit einem vorbestimmten Abstand in einem Zwischenbereich in der Richtung der Breite ausgebildet sind; und Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks in eine spiralförmige Form, während die Außenumfangskante des bandförmigen Kernstücks lokal gepresst und gedehnt wird, und Verbinden des geschichteten bandförmigen Kernstücks durch Verstemmen.
Wirkung der Erfindung
Im ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der geschichtete Jochkörper, der das Joch des geschichteten Statorkerns bildet, und der geschichtete Magnetkörper, der einen magnetischen Pol des geschichteten Statorkerns bildet, unabhängig voneinander geformt werden, das bandförmige Jochkernstück, welches den geschichteten Jochkörper bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, und die konkaven Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante des bandförmigen Jochkernstücks ausgebildet sind, die Biegeverarbeitbarkeit des bandförmigen Jochkernstücks stark verbessert, so dass sie zufriedenstellend ist. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks in eine kreisförmige Form geformt wird, zu bilden.
Da der geschichtete Magnetkörper durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken durch Verstemmen gebildet wird, wird der geschichtete Magnetkörper ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken hergestellt. Dementsprechend weist der geschichtete Statorkern, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern mit dem geschichteten Jochkörper verbunden werden, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit auf.
Zusätzlich wird die Wickelarbeit des Wickelns einer Spule auf den geschichteten Magnetkörper sehr einfach, da der geschichtete Magnetkörper unabhängig vom geschichteten Jochkörper gebildet wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Spule mit hoher Dichte und ausgezeichneter Proportion zu wickeln.
Dadurch ist es gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
Im zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der geschichtete Jochkörper, der das Joch des geschichteten Statorkerns bildet, und der geschichtete Magnetkörper, der einen magnetischen Pol des geschichteten Statorkerns bildet, unabhängig voneinander geformt werden, das bandförmige Jochkernstück, welches den geschichteten Jochkörper bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, und die konkaven Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante des bandförmigen Jochkernstücks ausgebildet sind, die Biegeverarbeitbarkeit des bandförmigen Jochkernstücks stark verbessert, so dass sie zufriedenstellend ist. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks in eine kreisförmige Form geformt wird, zu bilden.
Durch lokales Pressen der Außenumfangskante des bandförmigen Jochkernstücks, um das bandförmige Jochkernstück in einer Längsrichtung zu walzen, bevor das bandförmige Jochkernstück in eine spiralförmige Form gewickelt wird, ist es möglich, das bandförmige Jochkernstück einfach zu wickeln. Dementsprechend ist der Grad der Rundheit des geschichteten Jochkörpers, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks gebildet wird, verbessert und somit ist die Formgenauigkeit des geschichteten Jochkörpers verbessert.
Da der geschichtete Magnetkörper durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken durch Verstemmen gebildet wird, wird der geschichtete Magnetkörper ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken hergestellt. Dementsprechend weist der geschichtete Statorkern, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern mit dem geschichteten Jochkörper verbunden werden, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit auf.
Zusätzlich wird die Wickelarbeit des Wickelns einer Spule auf den geschichteten Magnetkörper sehr einfach, da der geschichtete Magnetkörper unabhängig vom geschichteten Jochkörper gebildet wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Spule mit hoher Dichte und ausgezeichneter Proportion zu wickeln.
Auf diese Weise ist es durch die Anwendung des zweiten Herstellungsverfahrens eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
In dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Grad der Rundheit des geschichteten Jochkörpers zu verbessern und somit einen geschichteten Statorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit herzustellen, da die Form durch Aufbringen der den Durchmesser vergrößernden Kraft vom Innenumfang zum geschichteten Jochkörper, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks gebildet wird, korrigiert wird.
Im vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der geschichtete Jochkörper, der das Joch des geschichteten Statorkerns bildet, und der geschichtete Magnetkörper, der einen magnetischen Pol des geschichteten Statorkerns bildet, unabhängig voneinander geformt werden, das bandförmige Jochkernstück, welches den geschichteten Jochkörper bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, und die konkaven Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante des bandförmigen Jochkernstücks ausgebildet sind, die Biegeverarbeitbarkeit des bandförmigen Jochkernstücks stark verbessert, so dass sie zufriedenstellend ist. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks in eine kreisförmige Form geformt wird, zu bilden.
Durch Verbinden des bandförmigen Jochkernstücks, das unter Verwendung der Verstemmbereiche durch Verstemmen in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird, und lokales Pressen des Umfangs der Verstemmbereiche einschließlich der Verstemmbereiche, wird die Dicke des bandförmigen Jochkernstücks stellenweise verringert. Dementsprechend wird die Formeigenschaft zum Zeitpunkt des Wickelns des bandförmigen Jochkernstücks weiter verbessert und ein geschichteter Jochkörper mit einer starken Verbindungsfestigkeit kann erhalten werden, bei dem kein Spalt zwischen den geschichteten bandförmigen Jochkernstücken ausgebildet ist.
Da der geschichtete Magnetkörper durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken durch Verstemmen gebildet wird, wird der geschichtete Magnetkörper ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken hergestellt. Dementsprechend weist der geschichtete Statorkern, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern mit dem geschichteten Jochkörper verbunden werden, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit auf.
Zusätzlich wird die Wickelarbeit des Wickelns einer Spule auf den geschichteten Magnetkörper sehr einfach, da der geschichtete Magnetkörper unabhängig vom geschichteten Jochkörper gebildet wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Spule mit hoher Dichte und ausgezeichneter Proportion zu wickeln.
Dadurch ist es gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit, mechanischer Festigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
In dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es durch lokales Pressen des Bereichs, der sich von den Verstemmbereichen in Richtung zur Außenumfangskante des bandförmigen Jochkernstücks erweitert, möglich, das bandförmige Jochkernstück einfach zu wickeln. Dementsprechend wird die Form des geschichteten Jochkörpers, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks gebildet wird, sehr gut.
Im sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der geschichtete Jochkörper, der das Joch des geschichteten Statorkerns bildet, und der geschichtete Magnetkörper, der einen magnetischen Pol des geschichteten Statorkerns bildet, unabhängig voneinander geformt werden, das bandförmige Jochkernstück, welches den geschichteten Jochkörper bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, und die konkaven Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante des bandförmigen Jochkernstücks ausgebildet sind, die Biegeverarbeitbarkeit des bandförmigen Jochkernstücks stark verbessert, so dass sie zufriedenstellend ist. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks in eine kreisförmige Form geformt wird, zu bilden.
Durch Anordnen der bogenförmigen Verstemmbereiche, die in dem bandförmigen Jochkernstück in einer ebenen Form, die in der Wickelrichtung gekrümmt ist, ausgebildet sind, werden die Verstemmzungen der bogenförmigen Verstemmbereiche in einer oberen Schicht in die Verstemmnuten der bogenförmigen Verstemmbereiche in einer unteren Schicht eingesetzt, um so das Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks zum Zeitpunkt des Wickelns und Schichtens des bandförmigen Jochkernstücks in eine spiralförmige Form hervorzurufen. Dementsprechend ist die Formeigenschaft des bandförmigen Jochkernstücks zum Zeitpunkt des Wickelns verbessert und es ist somit möglich, den geschichteten Jochkörper in einer kreisförmige Form zu bilden.
Da der geschichtete Magnetkörper durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken durch Verstemmen gebildet wird, wird der geschichtete Magnetkörper ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken hergestellt. Dementsprechend weist der geschichtete Statorkern, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern mit dem geschichteten Jochkörper verbunden werden, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit auf.
Zusätzlich wird die Wickelarbeit des Wickelns einer Spule auf den geschichteten Magnetkörper sehr einfach, da der geschichtete Magnetkörper unabhängig vom geschichteten Jochkörper gebildet wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Spule mit hoher Dichte und ausgezeichneter Proportion zu wickeln.
Dadurch ist es gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
In dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der äußere geschichtete Jochkörper, der das Außenjoch des geschichteten Statorkerns bildet, und der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper, welcher das Innenjoch bildet, und ein magnetischer Pol des geschichteten Statorkerns unabhängig voneinander geformt werden, und das bandförmige Jochkern-Unterstück, welches den äußeren geschichteten Jochkörper bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, die Biegeverarbeitbarkeit des bandförmigen Jochkern-Unterstücks stark verbessert, so dass es zufriedenstellend ist. Dementsprechend ist es möglich, den äußeren geschichteten Jochkörper, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkern-Unterstücks in eine kreisförmige Form geformt wird, zu bilden.
Da der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken durch Verstemmen gebildet wird, wird der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper ohne Abweichung zwischen den geschichteten inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken hergestellt. Dementsprechend weist der geschichtete Statorkern, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpern mit dem äußeren geschichteten Jochkörper verbunden sind, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit auf.
Da der äußere geschichtete Jochkörper und der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper fest und zufriedenstellend durch ein Aufpressverfahren miteinander verbunden sind, ist die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns ausgezeichnet.
Da das bandförmige Jochkern-Unterstück, welches den äußeren geschichteten Jochkörper bildet, und das innere geschichtete Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstück, welches den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper bildet, unabhängig voneinander ausgestanzt werden, ist es möglich, das bandförmige Jochkern-Unterstück und das innere Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstück mit einer ausgezeichneten Materialausbeute auszubilden.
Zusätzlich wird die Wickelarbeit des Wickelns einer Spule auf den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper sehr einfach, da der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper unabhängig vom äußeren geschichteten Jochkörper geformt wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Spule mit einer hohen Dichte und einer ausgezeichneten Proportion zu wickeln.
Dadurch ist es gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern mit einer ausgezeichneten Materialausbeute, Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
In dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der äußere geschichtete Jochkörper, der das Außenjoch des geschichteten Statorkerns bildet, und der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper, welcher das Innenjoch bildet, und ein magnetischer Pol des geschichteten Statorkerns unabhängig voneinander geformt werden, das bandförmige Jochkern-Unterstück, welches den äußeren geschichteten Jochkörper bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, und die konkaven Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante des bandförmigen Jochkern-Unterstücks ausgebildet sind, die Biegeverarbeitbarkeit des bandförmigen Jochkern-Unterstücks stark verbessert, so dass es zufriedenstellend ist. Dementsprechend ist es möglich, den äußeren geschichteten Jochkörper, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkern-Unterstücks in eine kreisförmige Form geformt wird, zu bilden.
Da der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken durch Verstemmen gebildet wird, wird der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper ohne Abweichung zwischen den geschichteten inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken hergestellt. Dementsprechend weist der geschichtete Statorkern, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpern mit dem äußeren geschichteten Jochkörper verbunden sind, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit auf.
Da der äußere geschichtete Jochkörper und der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper fest und zufriedenstellend durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper in die konkaven Verbindungsbereiche des äußeren geschichteten Jochkörpers miteinander verbunden sind, ist die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns ausgezeichnet.
Da das bandförmige Jochkern-Unterstück, welches den äußeren geschichteten Jochkörper bildet, und das innere geschichtete Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstück, welches den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper bildet, unabhängig voneinander ausgestanzt werden, ist es möglich, das bandförmige Jochkern-Unterstück und das innere Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstück mit einer ausgezeichneten Materialausbeute auszubilden.
Zusätzlich wird die Wickelarbeit des Wickelns einer Spule auf den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper sehr einfach, da der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper unabhängig vom äußeren geschichteten Jochkörper geformt wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Spule mit einer hohen Dichte und einer ausgezeichneten Proportion zu wickeln.
Dadurch ist es gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern mit einer ausgezeichneten Materialausbeute, Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
In dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der äußere geschichtete Jochkörper, der das Außenjoch des geschichteten Statorkerns bildet, und der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper, welcher das Innenjoch bildet, und ein magnetischer Pol des geschichteten Statorkerns unabhängig voneinander geformt werden, das bandförmige Jochkern-Unterstück, welches den äußeren geschichteten Jochkörper bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, und die konkaven Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante des bandförmigen Jochkern-Unterstücks ausgebildet sind, die Biegeverarbeitbarkeit des bandförmigen Jochkern-Unterstücks stark verbessert, so dass es zufriedenstellend ist. Dementsprechend ist es möglich, den äußeren geschichteten Jochkörper, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkern-Unterstücks in eine kreisförmige Form geformt wird, zu bilden.
Da der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken durch Verstemmen gebildet wird, wird der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper ohne Abweichung zwischen den geschichteten inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken hergestellt. Dementsprechend weist der geschichtete Statorkern, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpern mit dem äußeren geschichteten Jochkörper verbunden sind, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit auf.
Da der äußere geschichtete Jochkörper und der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper fest und zufriedenstellend durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper in die konkaven Verbindungsbereiche des äußeren geschichteten Jochkörpers miteinander verbunden sind, ist die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns ausgezeichnet.
Da der äußere geschichtete Jochkörper und der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper fest und zufriedenstellend durch ein Aufpressverfahren des äußeren geschichteten Jochkörpers am Außenumfang der Zwischenanordnung miteinander verbunden sind, um die konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche einzusetzen, ist die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns ausgezeichnet.
Da das bandförmige Jochkern-Unterstück, welches den äußeren geschichteten Jochkörper bildet, und das innere geschichtete Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstück, welches den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper bildet, unabhängig voneinander ausgestanzt werden, ist es möglich, das bandförmige Jochkern-Unterstück und das innere Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstück mit einer ausgezeichneten Materialausbeute auszubilden.
Zusätzlich wird die Wickelarbeit des Wickelns einer Spule auf den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper sehr einfach, da der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper unabhängig vom äußeren geschichteten Jochkörper geformt wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Spule mit einer hohen Dichte und einer ausgezeichneten Proportion zu wickeln.
Dadurch ist es gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern mit einer ausgezeichneten Materialausbeute, Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
Im zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn das bandförmige Kernstück in eine spiralförmige Form gewickelt wird, die Innenumfangskante ohne eine Oberflächenkompression durch Ausbilden der Einschnittbereiche mit einem vorbestimmten Abstand gebogen, die Biegeverarbeitbarkeit der Außenumfangskante durch lokales Pressen der Außenumfangskante des bandförmigen Kernstücks, um das bandförmige Kernstück zu walzen, verbessert, und die Biegeverarbeitbarkeit eines Zwischenbereichs in der Richtung der Breite wird durch Ausbilden von Magneteinpasslöchern verbessert. Dementsprechend ist es möglich, das bandförmige Kernstück in eine kreisförmige Form zu wickeln und somit einen geschichteten Rotorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit herzustellen.
Im zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns deutlich zu verbessern, im Vergleich zu dem herkömmlichen Herstellungsverfahren, bei dem ein Rotorkern, gebildet durch Wickeln einer bandförmigen Platte in eine kreisförmige Form, Schicht für Schicht geschichtet wird, da der geschichtete Rotorkern durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks in eine spiralförmige Form hergestellt wird.
Zusätzlich ist kein erneuter Schleifvorgang notwendig, da das Schaftloch des geschichteten Rotorkerns, der durch Wickeln des bandförmigen Kernstücks geformt wird, eine kreisförmige Form aufweist, indem die Innenumfangskante zwischen den Einschnittbereichen in dem bandförmigen Kernstück in einer Bogenform entsprechend dem Innenumfang des Schaftlochs ausgebildet ist. Dementsprechend ist es möglich, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns stark zu verbessern.
Dadurch ist es gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Rotorkern mit weniger Energie, höherer Leistung, größerem Wirkungsgrad, ausgezeichneter Formgenauigkeit und hoher Produktivität herzustellen.
Im elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn das bandförmige Kernstück in eine spiralförmige Form gewickelt wird, die Innenumfangskante ohne eine Oberflächenkompression durch Ausbilden der Einschnittbereiche mit einem vorbestimmten Abstand gebogen, die Biegeverarbeitbarkeit der Außenumfangskante durch lokales Pressen der Außenumfangskante des bandförmigen Kernstücks, um das bandförmige Kernstück zu walzen, verbessert, und die Biegeverarbeitbarkeit eines Zwischenbereichs in der Richtung der Breite wird durch Ausbilden von Druckgussmetall-Fülllöchern verbessert. Dementsprechend ist es möglich, das bandförmige Kernstück in eine kreisförmige Form zu wickeln und somit einen geschichteten Rotorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit herzustellen.
Im elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns deutlich zu verbessern, im Vergleich zu dem herkömmlichen Herstellungsverfahren, bei dem ein Rotorkern, gebildet durch Wickeln einer bandförmigen Platte in eine kreisförmige Form, Schicht für Schicht geschichtet wird, da der geschichtete Rotorkern durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks in eine spiralförmige Form hergestellt wird.
Zusätzlich ist kein erneuter Schleifvorgang notwendig, da das Schaftloch des geschichteten Rotorkerns, der durch Wickeln des bandförmigen Kernstücks geformt wird, eine kreisförmige Form aufweist, indem die Innenumfangskante zwischen den Einschnittbereichen in dem bandförmigen Kernstück in einer Bogenform entsprechend dem Innenumfang des Schaftlochs ausgebildet ist. Dementsprechend ist es möglich, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns stark zu verbessern.
Dadurch ist es gemäß dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Rotorkern mit weniger Energie, höherer Leistung, größerem Wirkungsgrad, ausgezeichneter Formgenauigkeit und hoher Produktivität herzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A und 1B sind eine Gesamt-Draufsicht und eine Gesamt-Seitenansicht, welche jeweils den geschichteten Statorkern, der unter Verwendung eines Verfahrens gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, darstellen.
2A und 2B sind perspektivische Ansichten, welche einen geschichteten Magnetkörper und einen geschichteten Jochkörper, welche den in 1 gezeigten geschichteten Statorkern bilden, darstellen.
3A und 3B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Jochköpers in dem in 1 gezeigten geschichteten Statorkern darstellen.
4 ist ein konzeptuelles Diagramm, welches einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Jochköpers in dem in 1 gezeigten geschichteten Statorkern darstellt.
5A, 5B und 5C sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Magnetköpers in dem in 1 gezeigten geschichteten Statorkern darstellen.
6A und 6B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des in 1 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellen.
7A und 7B sind Teil-Draufsichten, welche Modifikationen eines konkaven Verbindungsbereichs im geschichteten Jochkörper darstellen.
8A und 8B sind eine Gesamt-Draufsicht und eine Gesamt-Seitenansicht, welche jeweils einen geschichteten Statorkern, der unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, darstellen.
9A und 9B sind Gesamt-Draufsichten, welche einen geschichteten Magnetkörper des geschichteten Statorkerns, hergestellt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, darstellen.
10A und 10B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Jochkörpers in einem geschichteten Statorkern, hergesellt unter Verwendung eines zweiten Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, darstellen.
11A und 11B sind eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI der 10 und eine Gesamt-Draufsicht, welche den geschichteten Jochkörper darstellen.
12A und 12B sind eine Gesamt-Draufsicht und eine Gesamt-Seitenansicht, welche einen geschichteten Statorkern, hergestellt unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, darstellen.
13A und 13B sind perspektivische Ansichten, welche einen geschichteten Magnetkörper und einen geschichteten Jochkörper, welche den in 12 gezeigten geschichteten Statorkern bilden, darstellen.
14A und 14B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Jochköpers in dem in 12 gezeigten geschichteten Statorkern darstellen.
15 ist eine Teil-Draufsicht, welche einen Verstemmbereich und einen Pressbereich des geschichteten Jochkörpers darstellt.
16A, 16B und 16C sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Magnetkörpers in dem in 12 gezeigten geschichteten Statorkern darstellen.
17A und 17B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des in 12 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellen.
18A und 18B sind eine Gesamt-Draufsicht und eine Gesamt-Seitenansicht, welche einen geschichteten Statorkern, hergestellt unter Verwendung eines weiteren Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, darstellen.
19A und 19B sind perspektivische Ansichten, welche das Erscheinungsbild eines geschichteten Magnetkörpers und eines geschichteten Jochkörpers, welche den in 18 gezeigten geschichteten Statorkern bilden, darstellen.
20A und 20B sind konzeptuelle Diagramme, die einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Jochkörpers in dem in 18 gezeigten geschichteten Statorkern darstellen, und 20C ist eine teilweise Schnittansicht, die ein Beispiel eines bandförmigen Jochkernstücks darstellt.
21A und 21B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht eines bogenförmigen Verstemmbereichs eines bandförmigen Jochkernstücks.
22A und 22B sind konzeptuelle Diagramme, welche Zustände darstellen, in denen die bogenförmigen Verstemmbereiche miteinander verbunden sind.
23A, 23B und 23C sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Magnetkörpers in dem in 18 gezeigten geschichteten Statorkern darstellen.
24A und 24B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des in 18 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellen.
25A und 25B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines geschichteten Jochkörpers mit unterschiedlichen Formen der bogenförmigen Verstemmbereiche darstellen, und 25C ist eine Teil-Draufsicht, welche ein Beispiel eines bandförmigen Jochkernstücks darstellt.
26A und 26B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht, welche einen bogenförmigen Verstemmbereich eines bandförmigen Jochkernstücks darstellen.
27A und 27B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Zustand darstellen, in dem die bogenförmigen Verstemmbereiche miteinander verbunden sind.
28A und 28B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht, welche eine Modifikation des bogenförmigen Verstemmbereichs in dem bandförmigen Jochkernstück darstellen.
29A und 29B sind eine Gesamt-Draufsicht und eine Gesamt-Seitenansicht, welche einen geschichteten Statorkern, hergestellt unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, darstellen.
30A und 30B sind perspektivische Ansichten, welche das Erscheinungsbild der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper und eines äußeren geschichteten Jochkörpers, welche den in 29 gezeigten geschichteten Statorkern bilden, darstellen.
31A und 31B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des äußeren geschichteten Jochkörpers des in 29 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellen.
32A und 32B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht, welche jeweils einen Verstemmbereich eines bandförmigen Jochkern-Unterstücks darstellen.
33A, 33B und 33C sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers des in 29 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellen.
34 ist ein konzeptuelles Diagramm, welches einen Herstellungsvorgang des in 29 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellt.
35 ist ein konzeptuelles Diagramm, welches einen Herstellungsvorgang des in 29 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellt.
36 ist ein konzeptuelles Diagramm, das einen Herstellungsvorgang des in 29 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellt.
37A und 37B sind eine perspektivische Ansicht, welche ein weiteres Beispiel des geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers darstellt, und eine Draufsicht, welche einen Zustand darstellt, in dem eine Spule herum gewickelt ist.
38A, 38B und 38C sind Draufsichten, welche einen Vorgang des Bildens der inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücke, welche den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper bilden, und zwei Arten von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken darstellen.
39A und 39B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht einer Zwischenanordnung, welche jeweils einen Verbindungszustand des geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers aus 37 darstellen.
40A und 40B sind eine Gesamt-Draufsicht und eine Gesamt-Seitenansicht, welche jeweils ein Beispiel eines geschichteten Statorkerns, hergestellt unter Verwendung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, darstellen.
41A und 41B sind perspektivische Ansichten, welche das Erscheinungsbild eines geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers und eines äußeren geschichteten Jochkörpers, welche den in 40 gezeigten geschichteten Statorkern bilden, darstellen.
42A und 42B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des äußeren geschichteten Jochkörpers des in 40 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellen.
43A und 43B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht, die jeweils den Verstemmbereich eines bandförmigen Jochkern-Unterstücks darstellen.
44A und 44B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers des in 40 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellen.
45 ist ein konzeptuelles Diagramm, welches einen Herstellungsvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
46 ist ein konzeptuelles Diagramm, welches einen Herstellungsvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
47 ist ein konzeptuelles Diagramm, welches einen Herstellungsvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
48 ist ein konzeptuelles Diagramm, welches einen Herstellungsvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
49A und 49B sind eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers bzw. eine Draufsicht, welche einen Zustand darstellt, in dem eine Spule herum gewickelt ist.
50A, 50B und 50C sind Draufsichten, welche einen Vorgang des Bildens innerer Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücke, welche den in 49 gezeigten, geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper bilden, und zwei Arten von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken darstellen.
51A und 51B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht einer Zwischenanordnung, welche jeweils einen Verbindungszustand des in 10 gezeigten geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers darstellen.
52 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Erscheinungsbild eines geschichteten Rotorkerns, hergestellt unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, darstellt.
53A und 53B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des in 52 gezeigten geschichteten Rotorkerns darstellen.
54 ist eine Teil-Draufsicht, welche ein bandförmiges Kernstück, welches den in 52 gezeigten geschichteten Rotorkern bildet, darstellt.
55A und 55B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht, welche jeweils ein bandförmiges Kernstück, welches den in 52 gezeigten geschichteten Rotorkern bildet, darstellen.
56A und 56B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines Rotors mit dem in 52 gezeigten geschichteten Rotorkern darstellen.
57 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Erscheinungsbild des geschichteten Rotorkerns, hergestellt unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, darstellt.
58A und 58B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des in 57 gezeigten geschichteten Rotorkerns darstellen.
59 ist eine Teil-Draufsicht, welche ein bandförmiges Kernstück, das den in 57 gezeigten geschichteten Rotorkern bildet, darstellt.
60A und 60B sind eine Teil-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht, welche jeweils das bandförmige Kernstück, das den in 57 gezeigten geschichteten Rotorkern bildet, darstellen.
61A und 61B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang eines Rotors, der den in 6 gezeigten geschichteten Rotorkern als Bauteil aufweist, darstellen.
62A und 62B sind eine Gesamt-Draufsicht und eine Teil-Querschnittsansicht, welche jeweils einen geschichteten Statorkern, hergestellt gemäß dem Stand der Technik, darstellen.
63 ist ein konzeptuelles Diagramm, das ein Verfahren zur Herstellung des in 62 gezeigten geschichteten Statorkerns darstellt.
64A, 64B und 64C sind konzeptuelle Diagramme, welche ein Verfahren zur Herstellung eines weiteren geschichteten Statorkerns gemäß dem Stand der Technik darstellen.
65A und 65B sind konzeptuelle Diagramme, welche ein Verfahren zur Herstellung eines weiteren Statorkerns gemäß dem Stand der Technik darstellen.
66 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Erscheinungsbild eines geschichteten Rotorkerns, hergestellt gemäß dem Stand der Technik, darstellt.
67A und 67B sind konzeptuelle Diagramme, welche einen Herstellungsvorgang des in 66 gezeigten geschichteten Rotorkerns darstellen.

1: geschichteter Statorkern
10: geschichteter Jochkörper
11: bandförmiges Jochkernstück
11i: Innenumfangskante
11a: konkaver Verbindungsbereich
11c: Verstemmbereich
10': geschichteter Jochkörper
11': bandförmiges Jochkernstück
11i': Innenumfangskante
11a': konkaver Verbindungsbereich
11o': Innenumfangskante
11p': dünner Bereich
11c': Verstemmbereich
20: geschichteter Magnetkörper
21: magnetisches Kernstück
21a: konvexer Verbindungsbereich
21c: Verstemmbereich
21': magnetisches Kernstück
21a': konvexer Verbindungsbereich
21c': Verstemmbereich
21t': verjüngter Bereich
21'': magnetisches Kernstück
21a'': konvexer Verbindungsbereich
21c'': Verstemmbereich
21p'': winziger Vorsprung
L: Wicklung
W: bandförmige Stahlplatte (Metallplatte)

Beste Art und Weise, die Erfindung durchzuführen
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung genau unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele derselben darstellen, beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 bis 7 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der geschichtete Statorkern 1, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, umfasst einen geschichteten Jochkörper 10 mit einer Bandform und eine vorbestimmten Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... (zwölf im ersten Ausführungsbeispiel), die mit der Innenumfangskante des geschichteten Jochkörpers 10 verbunden sind.
Wie später beschrieben wird, wird der geschichtete Jochkörper 10 durch Wickeln und Schichten eines bandförmigen Jochkernstücks 11, welches durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt wird, in eine spiralförmige Form und Verbinden der geschichteten bandförmigen Stahlplatte durch Verstemmen (Verstemmschichtung) aufgebaut. Eine vorbestimmte Anzahl von konkaven Verbindungsbereichen 11a, 11a, ... (zwölf im ersten Ausführungsbeispiel) werden in der Innenumfangskante des geschichteten Jochkörpers 10 ausgebildet. Bezugszeichen 11c in den Figuren bezeichnet einen Verstemmbereich, der im bandförmigen Jochkernstück 11 ausgebildet ist.
Andererseits wird der geschichtete Magnetkörper 20 durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken 21, 21, ..., die durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) gebildet werden, und Verbinden derselben miteinander durch Verstemmen (Verstemmschichtung), wie später beschrieben wird, aufgebaut. Ein konvexer Verbindungsbereich 21a, der mit dem konkaven Verbindungsbereich 11a des geschichteten Jochkörpers 10 in Eingriff ist, ist an einem Basisende jedes geschichteten Magnetkörpers 20 ausgebildet. Bezugszeichen 21c in den Figuren bezeichnet einen Verstemmbereich, der in den jeweiligen magnetischen Kernstücken 21, 21, ... ausgebildet ist.
Durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... des geschichteten Jochkörpers 10 und Verbinden des geschichteten Jochkörpers 10 und der geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... miteinander wird der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt, in dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... in der Innenradiusrichtung des geschichteten Jochkörpers 10 vorstehen.
Ein Verfahren zur Herstellung des geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun genau anhand des Beispiels eines Herstellungsvorgangs des geschichteten Statorkerns 1 beschrieben.
Als Erstes werden, wie in 3A gezeigt, die bandförmigen Jochkernstücke 11 durch Stanzen einer elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte), die nicht gezeigt ist, gebildet.
Die bandförmigen Jochkernstücke 11 haben eine Form, dass das Joch des geschichteten Statorkerns 1 in einer geraden Linie ausgestaltet ist, insbesondere eine Bandform, die sich gerade erstreckt und eine kleine Breite aufweist. Verstemmbereiche 11c, 11c, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand an einem zentralen Bereich davon angeordnet.
Konkave Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand an der Innenumfangskante 11i der bandförmigen Jochkernstücke 11 angeordnet, d. h. an einem Bereich, der die Innenumfangsfläche des geschichteten Jochkörpers 10 bildet (siehe 2), wenn das bandförmige Jochkernstück 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt wird.
Hierbei ist der Abstand der konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... so festgelegt, dass die konkaven Verbindungsbereiche 11a miteinander überlappen, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in dem nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird. In ähnlicher Weise ist der Abstand der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... so festgelegt, dass die Verstemmbereiche 11c miteinander überlappen, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 im nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird.
Nach dem Ausbilden des bandförmigen Jochkernstücks 11 durch Stanzen der elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte), wird das bandförmige Jochkernstück 11 in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. Dann wird, wie in 3B gezeigt, der geschichtete Jochkörper 10 (siehe 2B) durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen ausgebildet.
Insbesondere wird der geschichtete Jochkörper 10, wie in 2B gezeigt, hergestellt, indem man ein Ende des bandförmigen Jochkernstücks 11 von einer Wickelführung G der Herstellungsvorrichtung herabhängen lässt, das bandförmige Jochkernstück 11 um die Wickelführung G, die sich in der Richtung des Pfeils R dreht, wickelt, während das bandförmige Jochkernstück 11 wie durch den Pfeil F angezeigt in die Wickelführung G aufgenommen wird, und das bandförmige Jochkernstück 11, das in eine vorbestimmte Anzahl von Schichten geschichtet ist, unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen verbunden wird.
Da das bandförmige Jochkernstück 11, welches den geschichteten Jochkörper 10 bildet, hier eine Bandform mit einer kleinen Breite aufweist, wie oben beschrieben, und die konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... in der Innenumfangskante 11i davon ausgebildet sind, ist dessen Biegeverarbeitbarkeit ausgezeichnet. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10, in dem das bandförmige Jochkernstück 11 gewickelt ist, in einer kreisförmigen Form auszubilden.
Nach dem Ausbilden des geschichteten Jochkörpers 10 (siehe 2B) mit einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) wird die Form des geschichteten Jochkörpers 10 durch Einsetzen eines Korrekturwerkzeugs (nicht gezeigt) in die zentrale Öffnung des geschichteten Jochkörpers 10 und Aufbringen einer den Durchmesser vergrößernden Kraft Q, Q, ... auf den geschichteten Jochkörper 10 vom Innenumfang aus, wie in 4 gezeigt, korrigiert.
Auf diese Weise, durch Korrigieren der Form, ist es möglich, den Grad der Rundheit des geschichteten Jochkörpers 10 zu verbessern und somit den geschichteten Statorkern 1 mit einer ausgezeichneten Formgenauigkeit herzustellen.
Andererseits wird der geschichtete Magnetkörper 20, wie in 5A gezeigt, aus einer elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) W unter Verwendung von Bearbeitungsstationen S1 bis S3 einer Transferpresse (nicht gezeigt) geformt.
Das heißt, Vorbohrungen P werden unter Verwendung der Bearbeitungsstation S1 gebildet, Verstemmbereiche 21c werden unter Verwendung der Bearbeitungsstation S2 gebildet, und der geschichtete Magnetkörper 20 (siehe 5B) wird hergestellt, indem ein Ausstanz-/Verstemmvorgang an den magnetischen Kernstücken 21 unter Verwendung der Bearbeitungsstation S3 durchgeführt wird.
Der Herstellungsvorgang des geschichteten Magnetkörpers 20 unter Verwendung der Transferpresse ist nicht auf das oben erwähnte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise festgelegt werden.
Da jeder geschichtete Magnetkörper 20 durch Schichten der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... gebildet wird, wie oben beschrieben, wird der geschichtete Magnetkörper hier ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken 21 hergestellt. Dementsprechend hat der geschichtete Statorkern 1, in dem die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden sind, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 unabhängig vom geschichteten Jochkörper 10 ausbildet werden, ist die Ausbeute beim Ausbilden der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... aus einer elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) W verbessert. Deshalb ist es möglich, einen Anstieg der Herstellungskosten zu vermeiden.
Nach der oben beschriebenen Herstellung der geschichteten Magnetkörper 20 werden Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 unter Verwendung einer speziellen Vorrichtung (nicht gezeigt) gewickelt, wie in 5C gezeigt. Genau wie ein direktes Wickeln der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 kann ein Spulenkörper (nicht gezeigt), auf welchen die Spulen L aufgewickelt sind, auf den geschichteten Magnetkörpern 20 in einem zusätzlichen Vorgang befestigt werden.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 zum Zeitpunkt des Wickelns der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 von dem geschichteten Jochkörper 10 getrennt sind, ist hier die Wickelarbeit der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 sehr einfach. Dementsprechend ist es möglich, die Spulen L mit einer hohen Dichte und einer ausgezeichneten Proportion zu wickeln.
Nach dem Wickeln der Spulen L um die vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20 werden die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden und daran befestigt, indem die konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 10a des geschichteten Jochkörpers 10 in der axialen Richtung des geschichteten Jochkörpers 10 eingesetzt werden.
Wie oben beschrieben, wird durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers 10 und Verbinden und Befestigen des geschichteten Jochkörpers 10 und der geschichteten Magnetkörper 20 miteinander und aneinander der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt und ein Stator eines Elektromotors wird fertiggestellt, bei dem die Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... des geschichteten Statorkerns gewickelt sind.
Der konkave Verbindungsbereich 11a des geschichteten Jochkörpers 10 weist vor dem Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks 11 eine rechteckige Form auf, wie in 7A gezeigt. Da jedoch die Breite der Öffnung nach dem Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks 11 und Ausbilden des geschichteten Jochkörpers 10 in Richtung zum Innenumfang verringert wird, wie in 7B gezeigt, wird der konvexe Verbindungsbereich 21a des geschichteten Magnetkörpers 20 festsitzend in den konkaven Verbindungsbereich 11a eingesetzt. Dementsprechend sind der geschichtete Jochkörper 10 und der geschichtete Magnetkörper 20 stark miteinander verbunden.
Wie oben beschrieben, ist es durch die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel möglich, einen geschichteten Statorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
8 zeigt ein weiteres Beispiel eines geschichteten Statorkerns, der unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Im geschichteten Statorkern 1 wird der geschichtete Magnetkörper 20 durch Einsetzen des konvexen Verbindungsbereichs 21a des geschichteten Magnetkörpers 20 in den konkaven Verbindungsbereich 11a des geschichteten Jochkörpers 10 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden, und Befestigungs-Eingriffsbereiche 30, 30, ... werden um den konkaven Verbindungsbereich 11a durch Pressen ausgebildet.
Die durch Pressen geformten Befestigungs-Eingriffsbereiche 30 verformen den Umfang des konkaven Verbindungsbereichs 11a ganz leicht, um den entsprechenden konvexen Verbindungsbereich 21a des geschichteten Magnetkörpers 20 festzuziehen. Dementsprechend sind der geschichtete Jochkörper 10 und der geschichtete Magnetkörper 20 stark miteinander verbunden.
Der Aufbau des oben beschriebenen, geschichteten Statorkerns 1 ist ähnlich zu dem des in 1 bis 7 gezeigten, geschichteten Statorkerns 1, außer dass hier die Befestigungs-Eingriffsbereiche 30, 30, ... durch Pressen um den konkaven Verbindungsbereich 11a ausgebildet werden. In 8 wurde die Spule L (siehe 6), die auf jeden geschichteten Magnetkörper 20 gewickelt wird, weggelassen.
Gemäß dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns ist es möglich, einen geschichteten Statorkern 1 mit stark verbesserter Verbindungsfestigkeit zwischen dem geschichteten Jochkörper 10 und dem geschichteten Magnetkörper 20 herzustellen, indem die Befestigungs-Eingriffsbereiche 30, 30, ... um den konkaven Verbindungsbereich 11a ausgebildet werden.
Die Bereiche, in denen die Befestigungs-Eingriffsbereiche 30, 30, ... durch Pressen ausgebildet werden, sind nicht auf den Umfang des konkaven Verbindungsbereichs 11a, wie oben beschrieben, beschränkt, sondern können durch Pressen in der Umfangskante des konvexen Verbindungsbereichs 21a des geschichteten Magnetkörpers 20 oder sowohl im Umfang des konkaven Verbindungsbereichs 11a als auch in der Umfangskante des konvexen Verbindungsbereichs 21a ausgebildet sein.
9 zeigt weitere Beispiele des geschichteten Statorkerns, der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellt wird. In dem in 9A gezeigten geschichteten Magnetkörper 20' sind verjüngte Bereiche 21t', 21t' auf den Seitenflächen des konvexen Verbindungsbereichs 21a' ausgebildet, und somit weist der konvexe Verbindungsbereich 21a' eine verjüngte (umgekehrt verjüngte) Form auf, sie sich zum Ende hin erweitert. In dem in 9B gezeigten geschichteten Magnetkörper 20'' sind winzige Vorsprünge 21p'', 21p'', ... auf den Seitenflächen des konvexen Verbindungsbereichs 21a'' ausgebildet.
Der geschichtete Magnetkörper 20' ist durch Einsetzen des konvexen Verbindungsbereichs 21a' des geschichteten Magnetkörpers 20' in den konkaven Verbindungsbereich 11a des geschichteten Jochkörpers 10 stark mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden. In ähnlicher Weise ist der geschichtete Magnetkörper 20'' durch Einsetzen des konvexen Verbindungsbereichs 21a'' des geschichteten Magnetkörpers 20'' in den konkaven Verbindungsbereich 11a des geschichteten Jochkörpers 10 stark mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden
Zweites Ausführungsbeispiel
10 und 11 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Das Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Grunde ähnlich zu dem Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das unter Bezugnahme auf 1 bis 9 beschrieben wurde, außer dass die Einzelheiten des Formvorgangs eines geschichteten Jochkörpers 10' anders ist, wie später beschrieben wird. Der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellte geschichtete Statorkern ist im Grunde ähnlich zu dem in 1 bis 9 gezeigten geschichteten Statorkern 1, außer dass eine Teilform des geschichteten Jochkörpers 10' unterschiedlich ist.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird zuerst, wie in 10A gezeigt, ein bandförmiges Jochkernstück 11' durch Stanzen einer nicht gezeigten elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) geformt.
Das bandförmige Jochkernstück 11' weist eine Form auf, dass das Joch des geschichteten Statorkerns als vollständiges Produkt in einer geraden Linie ausgestaltet ist, d. h. eine Bandform, die sich gerade mit einer geringen Breite erstreckt. Verstemmbereiche 11c', 11c', ... sind im Mittelbereich davon angeordnet.
Die konkaven Verbindungsbereiche 11a', 11a', ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante 11i' des bandförmigen Jochkernstücks 11' angeordnet, d. h. in den Bereichen, welche die Innenumfangsfläche des geschichteten Jochkörpers 10' (siehe 11B) bilden, wenn das bandförmige Jochkernstück 11' in dem nachfolgenden Vorgang gewickelt wird. Die Form des bandförmigen Jochkernstücks 11' ist ähnlich zu der des bandförmigen Jochkernstücks 11, das unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde.
Nach dem Formen des bandförmigen Jochkernstücks 11' durch Stanzen der elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte), wird das bandförmige Jochkernstück 11' in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. Dann wird, wie in 10B gezeigt, der geschichtete Jochkörper 10' (siehe 11B) durch lokales Pressen der Außenumfangskante 11o' des bandförmigen Jochkernstücks 11', um das bandförmige Jochkernstück in einer Längsrichtung zu walzen, Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11' in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen ausgebildet.
Insbesondere wird das bandförmige Jochkernstück 11' gebogen, indem man ein Ende des bandförmigen Jochkernstücks 11' von einer Wickelführung G der Herstellungsvorrichtung herabhängen lässt und das bandförmige Jochkernstück 11' auf die Wickelführung G, die sich in der Richtung des Pfeils R dreht, gewickelt wird, während das bandförmige Jochkernstück 11' in der Richtung des Pfeils F in die Wickelführung G aufgenommen wird.
Zu diesem Zeitpunkt, vor dem Biegen des bandförmigen Jochkernstücks 11' durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks auf die Wickelführung G, wird die Außenumfangskante 11o' lokal gepresst, um das bandförmige Jochkernstück durch Pressen dünner Bereiche 11p' in der Außenumfangskante 11o' des bandförmigen Jochkernstücks 11' zu walzen, wie in 10B gezeigt. Die dünnen Bereiche 11p' sind mit einem vorbestimmten Abstand in der Außenumfangskante 11o' bei Bewegung des bandförmigen Jochkernstücks 11' ausgebildet.
Wie oben beschrieben, wird, nachdem die dünnen Bereiche 11p' in der Außenumfangskante 11o' des bandförmigen Jochkernstücks 11' ausgebildet wurden, der geschichtete Jochkörper 10' mit einer vorbestimmten Form hergestellt, wie in 11B gezeigt, indem das bandförmige Jochkernstück 11' auf die drehende Wickelführung G gewickelt wird und das bandförmige Jochkernstück 11', geschichtet in einer vorbestimmten Anzahl von Schichten, durch die Verstemmbereiche 11c', 11c', ... durch Verstemmen verbunden wird.
Da das bandförmige Jochkernstück 11', welches den geschichteten Jochkörper 10' bildet, eine Bandform mit einer geringen Breite aufweist, wie oben beschrieben, und die konkaven Verbindungsbereiche 11a', 11a', ... in der Innenumfangskante 11i' davon ausgebildet sind, ist hier die Biegeverarbeitbarkeit desselben ausgezeichnet. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10', in dem das bandförmige Jochkernstück 11' gewickelt ist, zu einer kreisförmigen Form zu formen.
Durch lokales Pressen der Außenumfangskante 11o' des bandförmigen Jochkernstücks 11', um das bandförmige Jochkernstück in einer Längsrichtung zu walzen, bevor das bandförmige Jochkernstück 11' in eine spiralförmige Form gewickelt wird, ist es möglich, das bandförmige Jochkernstück 11' einfach zu wickeln. Dementsprechend ist der Grad der Rundheit des geschichteten Jochkörpers, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks 11' gebildet wird, verbessert, und somit ist die Formgenauigkeit des geschichteten Jochkörpers 10' verbessert.
Da die durch lokales Pressen ausgebildeten dünnen Bereiche 11p' nicht fortlaufend vorhanden sind, sondern lokal (mit Unterbrechungen), wird das Erscheinungsbild des geschichteten Statorkerns nicht verschlechtert. Zusätzlich ist es möglich, die Lebensdauer des geschichteten Statorkerns zu verlängern, da Staub oder ähnliches nicht in den geschichteten Statorkern eindringt.
Ähnlich zum Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird der geschichtete Statorkern mit einer vorbestimmten Form hergestellt, indem ein geschichteter Magnetkörper (nicht gezeigt), der separat geformt wird, mit dem geschichteten Jochkörper 10', der wie oben beschrieben geformt wird, verbunden.
Auf diese Weise ist es durch Anwendung des Verfahrens zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, einen geschichteten Statorkern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen, ähnlich zu dem Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen wird der geschichtete Statorkern mit dem geschichteten Jochkörper, der eine Ringform aufweist, und den zwölf geschichteten Magnetkörpern beispielhaft dargestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Herstellung des oben erwähnten geschichteten Statorkerns beschränkt, sondern kann tatsächlich auf Verfahren zur Herstellung geschichteter Statorkerne mit verschiedenen Strukturen angewandt werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
12 bis 17 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der geschichtete Statorkern 1, der gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel hergestellt wird, umfasst einen geschichteten Jochkörper 10 mit einer Ringform und eine vorbestimmte Anzahl (zwölf im dritten Ausführungsbeispiel) von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ..., die mit dem Innenumfang des geschichteten Jochkörpers 10 verbunden sind.
Der geschichtete Jochkörper 10 wird durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11, das durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt wird, in eine spiralförmige Form und Verbinden durch Verstemmen (Verstemmschichtung), wie später beschrieben wird, aufgebaut. Eine vorbestimmte Anzahl (zwölf im dritten Ausführungsbeispiel) von konkaven Verbindungsbereichen 11a, 11a, ..., werden in der Innenumfangskante des geschichteten Jochkörpers 10 ausgebildet. Bezugszeichen 11c in den Figuren bezeichnet die Verstemmbereiche, die in dem bandförmigen Jochkernstück 11 ausgebildet sind.
Andererseits wird der geschichtete Magnetkörper 20, wie später beschrieben wird, durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken 21, 21, ..., die durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt werden, und Verbinden der geschichteten magnetischen Kernstücke miteinander durch Verstemmen aufgebaut. Konvexe Verbindungsbereiche 21a, die mit den konkaven Verbindungsbereichen 11a des geschichteten Jochkörpers 10 in Eingriff sind, sind in den Basisenden ausgebildet. Bezugszeichen 21c in der Figur bezeichnet Verstemmbereiche, die in den magnetischen Kernstücken 21, 21, ... ausgebildet sind.
Durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... des geschichteten Jochkörpers 10 und Verbinden des geschichteten Jochkörpers 10 und der geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... miteinander wird der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... in die Innenradiusrichtung des geschichteten Jochkörpers 10 vorstehen.
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung genau beschrieben, indem ein Herstellungsvorgang des geschichteten Statorkerns 1 beispielhaft erläutert wird.
Als Erstes wird, wie in 14A gezeigt, das bandförmige Jochkernstück 11 durch Stanzen einer nicht gezeigten elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) geformt.
Das bandförmige Jochkernstück 11 weist eine Form auf, dass das Joch des geschichteten Statorkerns 1 in einer geraden Linie ausgestaltet ist, d. h. eine Bandform, die sich mit einer geringen Breite gerade erstreckt. Die Verstemmbereiche 11c, 11c, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand am Mittelbereich davon angeordnet.
Konkave Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante 11i des bandförmigen Jochkernstücks 11 angeordnet, d. h. in den Bereichen, welche die Innenumfangsfläche des geschichteten Jochkörpers 10 (siehe 13) bilden, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt wird.
Hierbei ist der Abstand der konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... so festgelegt, dass die konkaven Verbindungsbereiche 11a miteinander überlappen, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in dem nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt wird. In ähnlicher Weise ist der Abstand der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... so festgelegt, dass die Verstemmbereiche 11c miteinander überlappen, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in dem nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt wird.
Nach dem Ausbilden des bandförmigen Jochkernstücks 11 durch Stanzen der elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) wird das bandförmige Jochkernstück 11 in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. Dann wird, wie in 14B gezeigt, der geschichtete Jochkörper 10 (siehe 13B) durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen ausgebildet.
Genauer wird der geschichtete Jochkörper 10 mit einer vorbestimmten Form wie in 13B gezeigt hergestellt, indem man ein Ende des bandförmigen Jochkernstücks 11 von einer Wickelführung G der Herstellungsvorrichtung herabhängen lässt, das bandförmige Jochkernstück 11 um die Wickelführung G, die in der Richtung des Pfeils R dreht, gewickelt wird, während das bandförmige Jochkernstück 11 in die Wickelführung G in der Richtung des Pfeils F aufgenommen wird, das geschichtete bandförmige Jochkernstück 11 unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen verbunden wird, und der Umfang der Verstemmbereiche 11c, der die Verstemmbereiche 11c umfasst, lokal gepresst wird. Der geschichtete Jochkörper kann auch durch Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks 11 unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen und lokales Pressen der Verstemmbereiche 11c hergestellt werden.
Da das bandförmige Jochkernstück 11, welches den geschichteten Jochkörper 10 bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, wie oben beschrieben, und die konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... in der Innenumfangskante 11i davon ausgebildet sind, ist hier die Biegeverarbeitbarkeit desselben ausgezeichnet. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10, in dem das bandförmige Jochkernstück 11 gewickelt ist, in einer kreisförmigen Form auszubilden.
Im dritten Ausführungsbeispiel ist der Innenbereich des konkaven Verbindungsbereichs 11a in einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet. Jedoch ist es möglich, die Biegeverarbeitbarkeit (Wickel-Formbarkeit) weiter zu verbessern, indem, wie z. B. in 14C gezeigt, die Innenkante zu einer gekrümmte Linie geformt wird und die Innenkante und die Seitenkanten mit einer gekrümmten Linie verbunden werden, um die Innenkanten des konkaven Verbindungsbereichs 11a in eine fortlaufend runde Form auszubilden.
Wenn das bandförmige Jochkernstück 11 durch Verstemmen verbunden wird, wie in 14 und 15 gezeigt, gelangt das geschichtete bandförmige Jochkernstück 11 in engen Kontakt mit sich, indem gepresste Bereiche 11p in den Umfängen der Verstemmbereiche, welche die Verstemmbereiche 11 umfassen, durch das lokale Pressen ausgebildet werden, wodurch die Erzeugung eines Spalts verhindert wird. Dementsprechend wird der geschichtete Jochkörper 10 mit einer hohen Verbindungsfestigkeit erhalten. Zusätzlich kann durch lokales Pressen der Verstemmbereiche 11c der geschichtete Jochkörper mit einer hohen Verbindungsfestigkeit erhalten werden, wie oben beschrieben wurde.
Wie in 14 und 15 gezeigt, ist es möglich, das bandförmige Jochkernstück 11 durch Dehnen des Bereichs außerhalb der Verstemmbereiche 11c im bandförmigen Jochkernstück 11 einfach zu wickeln, da die gepressten Bereiche 11p durch Druck in dem Bereich, der von den Verstemmbereichen 11c in Richtung zur Außenumfangskante 11o des bandförmigen Jochkernstücks 11 erweitert ist, ausgebildet sind. Dementsprechend ist der Grad der Rundheit des geschichteten Jochkörpers 10, der durch Wickeln des bandförmigen Jochkernstücks 11 gebildet wird, verbessert, und die Formgenauigkeit des geschichteten Jochkörpers 10 ist ausgezeichnet.
Andererseits wird der geschichtete Magnetkörper 20, wie in 16A gezeigt, aus einer elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) W unter Verwendung von Bearbeitungsstationen S1 bis S3 einer Transferpresse (nicht gezeigt) geformt.
Das heißt, Vorbohrungen P werden unter Verwendung der Bearbeitungsstation S1 gebildet, Verstemmbereiche 21c werden unter Verwendung der Bearbeitungsstation S2 gebildet, und der geschichtete Magnetkörper 20 (siehe 16B) wird hergestellt, indem ein Ausstanz-/Verstemmvorgang an den magnetischen Kernstücken 21 unter Verwendung der Bearbeitungsstation S3 durchgeführt wird.
Der Herstellungsvorgang des geschichteten Magnetkörpers 20 unter Verwendung der Transferpresse ist nicht auf das oben erwähnte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise festgelegt werden.
Da jeder geschichtete Magnetkörper 20 durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken 21, 21, ... durch Verstemmen wie oben beschrieben hergestellt wird, wird hier der geschichtete Magnetkörper ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken 21 hergestellt. Dementsprechend hat der geschichtete Statorkern 1, in dem die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden sind, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 unabhängig vom geschichteten Jochkörper 10 ausbildet werden, ist die Ausbeute beim Ausbilden der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... aus einer elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) W verbessert. Deshalb ist es möglich, einen Anstieg der Herstellungskosten zu vermeiden.
Nach der oben beschriebenen Herstellung der geschichteten Magnetkörper 20 werden Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 unter Verwendung einer speziellen Vorrichtung (nicht gezeigt) gewickelt, wie in 16C gezeigt. Genau wie ein direktes Wickeln der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 kann ein Spulenkörper (nicht gezeigt), auf welchen die Spulen L aufgewickelt sind, auf den geschichteten Magnetkörpern 20 in einem zusätzlichen Vorgang befestigt werden.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 zum Zeitpunkt des Wickelns der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 von dem geschichteten Jochkörper 10 getrennt sind, ist hier die Wickelarbeit der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 sehr einfach. Dementsprechend ist es möglich, die Spulen L mit einer hohen Dichte und einer ausgezeichneten Proportion zu wickeln.
Nach Vollendung des Wickelns der Spulen L um eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20 werden die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden, indem die konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 10a des geschichteten Jochkörpers 10 entlang der Durchmesserrichtung des geschichteten Jochkörpers 10 eingesetzt werden.
Wie oben beschrieben, wird durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers 10 und Verbinden des geschichteten Jochkörpers 10 und der geschichteten Magnetkörper 20 miteinander der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt und ein Stator eines Elektromotors wird fertiggestellt, bei dem die Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... des geschichteten Statorkerns 1 gewickelt sind.
Wie oben beschrieben, ist es durch die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern 1 mit ausgezeichneter Formgenauigkeit, mechanischer Festigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird beispielhaft der geschichtete Statorkern mit dem geschichteten Jochkörper, der eine Ringform aufweist, und den zwölf geschichteten Magnetkörpern dargestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Herstellung des oben erwähnten geschichteten Statorkerns beschränkt, sondern kann tatsächlich auf Verfahren zur Herstellung geschichteter Statorkerne mit verschiedenen Strukturen angewandt werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
18 bis 24 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der geschichtete Statorkern 1, der gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel hergestellt wird, umfasst einen geschichteten Jochkörper 10 mit einer Ringform und eine vorbestimmte Anzahl (zwölf im dritten Ausführungsbeispiel) von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ..., die mit dem Innenumfang des geschichteten Jochkörpers 10 verbunden sind.
Der geschichtete Jochkörper 10 wird durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11, das durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt wird, in eine spiralförmige Form und Verbinden durch Verstemmen (Verstemmschichtung), wie später beschrieben wird, aufgebaut. Eine vorbestimmte Anzahl (zwölf im dritten Ausführungsbeispiel) von konkaven Verbindungsbereichen 11a, 11a, ... werden in der Innenumfangskante des geschichteten Jochkörpers 10 ausgebildet.
Bogenförmige Verstemmbereiche 11c, 11c, ... mit einem Aufbau, der später genauer beschrieben wird, sind in dem bandförmigen Jochkernstück 11 ausgebildet und das geschichtete bandförmige Jochkernstück 11 wird unter Verwendung der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c durch Verstemmen verbunden.
Andererseits wird der geschichtete Magnetkörper 20, wie später beschrieben wird, durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken 21, 21, ..., die durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt werden, und Verbinden der geschichteten magnetischen Kernstücke miteinander durch Verstemmen aufgebaut. Konvexe Verbindungsbereiche 21a, die mit den konkaven Verbindungsbereichen 11a des geschichteten Jochkörpers 10 in Eingriff sind, sind im Basisende der jeweiligen geschichteten Magnetkörper 20 ausgebildet. Bezugszeichen 21c in den Figuren bezeichnet Verstemmbereiche, die in den jeweiligen magnetischen Kernstücken 21, 21, ... ausgebildet sind.
Die magnetischen Kernstücke 21, 21, ..., welche den geschichteten Magnetkörper 20 bilden, sind aus einem Material mit einem Eisenverlust gefertigt, der geringer ist als der des bandförmigen Jochkernstücks 11, welches den geschichteten Jochkörper 10 bildet, genauer aus einem Material wie eine dünne elektromagnetische Stahlplatte oder eine dünne amorphe Metallplatte mit einem Eisenverlust, der geringer als der Eisenverlust der elektromagnetischen Stahlplatte ist, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 aus der elektromagnetischen Stahlplatte gefertigt ist.
Durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... des geschichteten Jochkörpers 10 und Verbinden des geschichteten Jochkörpers 10 und der geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... miteinander wird der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... in die Innenradiusrichtung des geschichteten Jochkörpers 10 vorstehen.
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung genau beschrieben, indem ein Herstellungsvorgang des geschichteten Statorkerns 1 beispielhaft erläutert wird.
Als Erstes werden, wie in 21A gezeigt, die bandförmigen Jochkernstücke 11 durch Stanzen einer nicht gezeigten bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt.
Die bandförmigen Jochkernstücke 11 weisen eine Form auf, dass das Joch des geschichteten Statorkerns 1 in einer geraden Linie ausgestaltet ist, d. h. eine Bandform, die sich mit einer geringen Breite gerade erstreckt. Konkave Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante 11i angeordnet, d. h. in einem Bereich, welcher den Innenumfang des geschichteten Jochkörpers 10 (siehe 19) bildet, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt wird.
Der Abstand der konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... ist so festgelegt, dass die konkaven Verbindungsbereiche 11a miteinander überlappen, wenn die bandförmigen Jochkernstücke 11 in dem nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet werden.
Bogenförmige Verstemmbereiche 11c, 11c, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in dem Mittelbereich in der Richtung der Breite der bandförmigen Jochkernstücke 11 angeordnet.
Wie in 21 gezeigt, weist jeder bogenförmige Verstemmbereich 11c eine Verstemmzunge 11t, die mittels einer halben Ausstanzung nach unten vorsteht, und eine Verstemmnut 11r auf, die an der Rückseite der Verstemmzunge 11t ausgebildet ist.
Die bogenförmigen Verstemmbereiche 11c (einschließlich der Verstemmzunge 11t und der Verstemmnut 11r) weisen eine ebene Form auf, die in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, d. h. in der Richtung, in welcher die bandförmigen Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt werden, genauer in der Umfangsrichtung, in welcher die bogenförmigen Verstemmbereiche 11c, 11c, ... in dem fertiggestellten geschichteten Jochkörper 10 (siehe 18 und 19) angeordnet sind.
Wie in 21 gezeigt, sind die Verstemmzungen 11t in den bogenförmigen Verstemmbereichen 11c in der Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) nach unten geneigt, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt wird.
Hierbei ist der Abstand der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c, 11c, ... so festgelegt, dass die bogenförmigen Verstemmbereiche 11c miteinander überlappen, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in dem nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt wird.
Nach dem Ausbilden des bandförmigen Jochkernstücks 11 durch Stanzen der bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) wird das bandförmige Jochkernstück 11 in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. Dann wird, wie in 20B gezeigt, der geschichtete Jochkörper 10 mit einer vorbestimmten Form (siehe 19B) durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks unter Verwendung der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen ausgebildet.
Genauer wird der geschichtete Jochkörper 10 wie in 19B gezeigt hergestellt, indem man ein Ende des bandförmigen Jochkernstücks 11 von einer Wickelführung G der Herstellungsvorrichtung herabhängen lässt, das bandförmige Jochkernstück 11 um die Wickelführung G, die in der Richtung des Pfeils R dreht, gewickelt wird, während das bandförmige Jochkernstück 11 in die Wickelführung G in der Richtung des Pfeils F aufgenommen wird, und das geschichtete bandförmige Jochkernstück 11 unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen verbunden wird.
Da das bandförmige Jochkernstück 11, welches den geschichteten Jochkörper 10 bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, wie oben beschrieben, und die konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... in der Innenumfangskante 11i davon ausgebildet sind, ist hier die Biegeverarbeitbarkeit desselben ausgezeichnet. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10, in dem das bandförmige Jochkernstück 11 gewickelt ist, in einer kreisförmigen Form auszubilden.
Wie in 20C gezeigt, ist es durch Ausbilden der Innenkante des konkaven Verbindungsbereichs 11a des bandförmigen Jochkernstücks 11 zu einer gekrümmten Linie und Verbinden der Innenkante mit den Seitenkanten mit einer gekrümmten Linie, um die Kanten zu einer fortlaufend runden Form zu bilden, möglich, die Biegeverarbeitbarkeit (Wickel-Formbarkeit) weiter zu verbessern.
Durch Anordnen der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c, die im bandförmigen Jochkernstück 11 ausgebildet sind, in einer ebenen Form, die in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, werden die Verstemmzungen 11t der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c in einer oberen Schicht in die Verstemmnuten 11r der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c in einer unteren Schicht eingesetzt, um so die Wicklung des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns und Schichtens des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form hervorzurufen. Dementsprechend ist die Formeigenschaft des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns verbessert und es ist somit möglich, den geschichteten Jochkörper 10 zu einer kreisförmigen Form zu formen.
Die Verstemmzungen 11t der bogenförmigen Verstemmbereiche 11 sind in der Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) des bandförmigen Jochkernstücks 11 nach unten geneigt. Dementsprechend werden die Verstemmzungen 11t in einer oberen Schicht langsam in die Verstemmuuten 11r in einer unteren Schicht vom Basisende zum Vorderende eingesetzt und die gesamten Verstemmzungen 11t werden vollständig in die Verstemmnuten 11r eingesetzt, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in eine spiralförmige Form gewickelt und durch Verstemmen geschichtet wird, wie in 22A und 22B gezeigt. Dadurch ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10 mit einer hohen Verbindungsfestigkeit auszubilden.
Andererseits wird der geschichtete Magnetkörper 20, wie in 23A gezeigt, aus einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) W unter Verwendung von Bearbeitungsstationen S1 bis S3 einer Transferpresse (nicht gezeigt) geformt.
Das heißt, Vorbohrungen P werden unter Verwendung der Bearbeitungsstation S1 gebildet, Verstemmbereiche 21c werden unter Verwendung der Bearbeitungsstation S2 gebildet, und der geschichtete Magnetkörper 20 (siehe 23B) wird hergestellt, indem ein Ausstanz-/Verstemmvorgang an den magnetischen Kernstücken 21 unter Verwendung der Bearbeitungsstation S3 durchgeführt wird.
Der Herstellungsvorgang des geschichteten Magnetkörpers 20 unter Verwendung der Transferpresse ist nicht auf das oben erwähnte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise festgelegt werden.
Da jeder geschichtete Magnetkörper 20 durch Schichten der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... durch Verstemmen wie oben beschrieben hergestellt wird, wird hier der geschichtete Magnetkörper 20 ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken 21 hergestellt. Dementsprechend hat der geschichtete Statorkern 1, in dem die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden sind, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 unabhängig vom geschichteten Jochkörper 10 ausbildet werden, ist die Ausbeute beim Ausbilden der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... aus einer elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) W verbessert. Deshalb ist es möglich, einen Anstieg der Herstellungskosten zu vermeiden.
Durch Herstellen der magnetischen Kernstücke 21, 21, ..., welche den geschichteten Magnetkörper 20 bilden, aus einem Material mit einem Eisenverlust, der geringer als der der bandförmigen Jochkernstücke 11 ist, welche den geschichteten Jochkörper 10 bilden, ist es möglich, bei dem geschichteten Statorkern 1, bei dem die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden sind, einen stärkeren Anstieg der Effizienz zu erreichen und mehr Energie zu sparen.
Nach der oben beschriebenen Herstellung der geschichteten Magnetkörper 20 werden Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 unter Verwendung einer speziellen Vorrichtung (nicht gezeigt) gewickelt, wie in 23C gezeigt. Genau wie ein direktes Wickeln der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 kann ein Spulenkörper (nicht gezeigt), auf welchen die Spulen L aufgewickelt sind, auf den geschichteten Magnetkörpern 20 in einem zusätzlichen Vorgang befestigt werden.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 zum Zeitpunkt des Wickelns der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 von dem geschichteten Jochkörper 10 getrennt sind, ist hier die Wickelarbeit der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 sehr einfach. Dementsprechend ist es möglich, die Spulen L mit einer hohen Dichte und einer ausgezeichneten Proportion zu wickeln.
Nach Vollendung des Wickelns der Spulen L um eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20 werden die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden, indem die konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers 10 entlang der Durchmesserrichtung des geschichteten Jochkörpers 10 eingesetzt werden, wie in 24A und 24B gezeigt.
Wie oben beschrieben, wird durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers 10 und Verbinden des geschichteten Jochkörpers 10 und der geschichteten Magnetkörper 20 miteinander der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt und ein Stator eines Elektromotors wird fertiggestellt, bei dem die Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... des geschichteten Statorkerns 1 gewickelt sind.
Auf diese Weise ist es durch die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern 1 mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
Fünftes Ausführungsbeispiel
26 bis 28 zeigen ein weiteres Beispiel des bandförmigen Jochkernstücks 11, wobei bogenförmige Verstemmbereiche 11c', 11c', ... mit einem vorbestimmten Abstand in dem Mittelbereich in der Richtung der Breite des bandförmigen Jochkernstücks 11 angeordnet sind.
Wie in 26 gezeigt, weist jeder bogenförmige Verstemmbereich 11c' eine Verstemmzunge 11t', die mittels einer halben Ausstanzung nach unten vorsteht, und eine Verstemmnut 11r auf, die an der Rückseite der Verstemmzunge 11t ausgebildet ist.
Der bogenförmige Verstemmbereich 11c' (einschließlich der Verstemmzunge 11t' und der Verstemmnut 11r') weist eine ebene Form auf, die in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, d. h. in der Richtung, in welcher die bandförmigen Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt werden.
Wie in 26 gezeigt, sind die Verstemmzungen 11t' in den bogenförmigen Verstemmbereichen 11c' in der Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) nach unten geneigt, wenn das bandförmige Jochkernstück 11' im nachfolgenden Vorgang gewickelt wird.
Hierbei ist der Abstand der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c', 11c', ... so festgelegt, dass die bogenförmigen Verstemmbereiche 11c' miteinander überlappen, wenn das bandförmige Jochkernstück 11' in dem nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt wird.
Das bandförmige Jochkernstücks 11 wird in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen und, wie in 25B gezeigt, wird der geschichtete Jochkörper 10 mit einer vorbestimmten Form (siehe 25B) durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks unter Verwendung der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c', 11c', ... durch Verstemmen ausgebildet.
Durch Anordnen der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c', die im bandförmigen Jochkernstück 11 ausgebildet sind, in einer ebenen Form, die in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, werden hier die Verstemmzungen 11t' der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c' in einer oberen Schicht in die Verstemmnuten 11r' der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c' in einer unteren Schicht eingesetzt, um so die Wicklung des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns und Schichtens des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form hervorzurufen. Dementsprechend ist die Formeigenschaft des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns verbessert und es ist somit möglich, den geschichteten Jochkörper 10 zu einer kreisförmigen Form zu formen.
Die Verstemmzungen 11t' der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c' sind in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) des bandförmigen Jochkernstücks 11 nach unten geneigt. Dementsprechend werden die Verstemmzungen 11t' in einer oberen Schicht langsam in die Verstemmnuten 11r' in einer unteren Schicht vom Vorderende zum Basisende eingesetzt, so dass die gesamten Verstemmzungen 11t' sanft und vollständig in die Verstemmnuten 11r' eingesetzt werden, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in eine spiralförmige Form gewickelt und durch Verstemmen geschichtet wird, wie in 27A und 27B gezeigt. Dadurch ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10 mit einer hohen Verbindungsfestigkeit auszubilden.
28 zeigt ein weiteres Beispiel des bandförmigen Jochkernstücks 11, wobei Verstemmbereiche 11c'', 11c'', ... mit einem vorbestimmten Abstand im Mittelbereich in der Richtung der Breite des bandförmigen Jochkernstücks 11 angeordnet sind.
Jeder bogenförmige Verstemmbereich 11c weist eine Verstemmzunge 11t auf, die mittels einer halben Ausstanzung nach unten vorsteht, und eine Verstemmnut 11r, die an der Rückseite der Verstemmzunge 11t ausgebildet ist und eine ebene Form aufweist, die in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, d. h. in der Richtung, in welcher die bandförmigen Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt werden.
Die Verstemmzungen 11t'' der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c'' haben eine umgekehrte Trapezform mit einem Bereich, der in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) nach unten geneigt ist, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt wird, und einem Bereich, der in der Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) nach unten geneigt ist.
Der Abstand der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c'', 11c'', ... ist so festgelegt, dass die Verstemmbereiche 11c'' miteinander überlappen, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 im nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt wird.
Durch Anordnen der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c'', die in dem bandförmigen Jochkernstück 11 ausgebildet sind, in einer ebenen Form, die in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, wird die Formeigenschaft des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns verbessert, und es ist somit möglich, den geschichteten Jochkörper 10 zu einer kreisförmigen Form zu formen.
Da die Verstemmzungen 11t'' der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c'' in einer umgekehrten Trapezform ausgebildet sind, dienen die Verstemmzungen 11t'' als eine Kombination des in 22 gezeigten bogenförmigen Verstemmbereichs 11c und des in 27 gezeigten bogenförmigen Verstemmbereichs 11c'', wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in eine spiralförmige Form gewickelt und durch Verstemmen geschichtet wird. Dementsprechend werden die gesamten Verstemmzungen 11t'' sanft und vollständig in die Verstemmnuten 11r'' eingesetzt, so dass es möglich ist, den geschichteten Jochkörper 10 mit einer hohen Verbindungsfestigkeit auszubilden.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen wird beispielhaft der geschichtete Statorkern mit dem geschichteten Jochkörper, der eine Ringform aufweist, und den zwölf geschichteten Magnetkörpern dargestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Herstellung des oben erwähnten geschichteten Statorkerns beschränkt, sondern kann tatsächlich auf Verfahren zur Herstellung geschichteter Statorkerne mit verschiedenen Strukturen angewandt werden.
Sechstes Ausführungsbeispiel
29 bis 36 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der geschichtete Statorkern 1, der gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel hergestellt wird, umfasst einen äußeren geschichteten Jochkörper 10 mit einer Ringform und eine vorbestimmte Anzahl (zwölf im sechsten Ausführungsbeispiel) von geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpern 20, 20, ..., die mit dem Innenumfang des äußeren geschichteten Jochkörpers 10 verbunden sind.
Der äußere geschichtete Jochkörper 10 (nachfolgend hier als geschichteter Jochkörper 10 bezeichnet) hat eine Zylinderform, welche den Außenumfang eines Jochbereichs in dem geschichteten Statorkern 1 bildet. Der geschichtete Jochkörper wird durch Wickeln und Schichten bandförmiger Jochkern-Unterstücke 11, welche durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt werden, in eine spiralförmige Form und Verbinden derselben miteinander durch Verstemmen (Verstemmschichtung), wie später beschrieben wird, hergestellt.
Bogenförmige Verstemmbereiche 11c, 11c, ..., die später beschrieben werden, sind in den bandförmigen Jochkern-Unterstücken 11 (als Jochkernstücke 11 bezeichnet) ausgebildet und die geschichteten Jochkernstücke 11 werden miteinander unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen verbunden.
Andererseits weist jeder geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper 20 (nachfolgend hier als geschichteter Magnetkörper 20 bezeichnet) einen inneren Jochunterbereich 20y auf, der durch Teilen der inneren Hälfte in eine Einheit aus magnetischen Polen gebildet wird, wenn der Jochbereich des geschichteten Jochkörpers 10 in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird, und einen magnetischen Bereich 20t, der vom inneren Jochunterbereich 20y vorsteht. Der geschichtete Magnetkörper wird durch Schichten einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken 21, 21, ..., welche durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt werden, und Verbinden derselben miteinander durch Verstemmen (Verstemmschichtung) hergestellt. Bezugszeichen 21c in den -Figuren bezeichnet Verstemmbereiche, die in den inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken 21 (nachfolgend hier als Magnetkernstücke 21 bezeichnet) ausgebildet sind.
Durch Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ..., die in einer Ringform im Innenumfang des geschichteten Jochkörpers 10 angeordnet sind, wird der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von magnetischen Polbereichen in der Innenradiusrichtung des Jochbereichs vorstehen.
Ein Verfahren zur Herstellung des geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun genau anhand eines Beispiels eines Herstellungsvorgangs des geschichteten Statorkerns 1 beschrieben.
Als Erstes werden, wie in 31A gezeigt, die Jochkernstücke 11 durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte), die nicht gezeigt ist, ausgebildet.
Die Jochkernstücke 11 haben eine Form, dass die Außenhälfte in einer geraden Linie ausgestaltet ist, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns 1 in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird, d. h. eine Bandform, die sich mit einer geringen Breite gerade erstreckt. Verstemmbereiche 11c, 11c, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in dem Mittelbereich in der Richtung der Breite der Jochkernstücke 11 angeordnet.
Die Verstemmbereiche 11c haben eine ebene Form, die in der in 32 gezeigten Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, d. h. in der Richtung, in welcher die Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt werden, genauer in der Umfangsrichtung, in welcher die Verstemmbereiche 11c, 11c, ... in dem fertiggestellten geschichteten Jochkörper 10 (siehe 29 und 30) angeordnet sind. Jeder Verstemmbereich weist eine Verstemmzunge 11t, die durch eine halbe Ausstanzung nach unten vorsteht, und eine Verstemmnut 11r auf, die an der Rückseite der Verstemmzunge 11t ausgebildet ist.
Der Abstand der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... ist so festgelegt, dass die Verstemmbereiche 11c miteinander überlappen, wenn die Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet werden. In jedem Verstemmbereich 11c ist die Verstemmzunge 11t in der Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) nach unten geneigt, wenn die Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt werden.
Nach dem Ausbilden des bandförmigen Jochkernstücks 11 durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) wird das bandförmige Jochkernstück 11 in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. Dann wird, wie in 31B gezeigt, der geschichtete Jochkörper 10 (siehe 30B) durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen ausgebildet.
Genauer wird der geschichtete Jochkörper 10 wie in 30B gezeigt hergestellt, indem man ein Ende des bandförmigen Jochkernstücks 11 von einer Wickelführung G der Herstellungsvorrichtung herabhängen lässt, das bandförmige Jochkernstück 11 um die Wickelführung G, die in der Richtung des Pfeils R dreht, gewickelt wird, während das bandförmige Jochkernstück 11 in die Wickelführung G in der Richtung des Pfeils F aufgenommen wird, und das geschichtete bandförmige Jochkernstück 11 unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen verbunden wird.
Da das bandförmige Jochkernstück 11, welches den geschichteten Jochkörper 10 bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, wie oben beschrieben, ist hier die Biegeverarbeitbarkeit desselben ausgezeichnet. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10, in dem das bandförmige Jochkernstück 11 gewickelt ist, in einer kreisförmigen Form auszubilden.
Durch lokales Pressen des Außenumfangs des Jochkernstücks 11 und Dehnen desselben in der Längsrichtung, wenn das Jochkernstück 11 gewickelt wird, ist es möglich, die Biegeverarbeitbarkeit zum Zeitpunkt des Wickelns weiter zu verbessern.
Durch Anordnen der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c, die im bandförmigen Jochkernstück 11 ausgebildet sind, in einer ebenen Form, die in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, werden die Verstemmzungen 11t der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c in einer oberen Schicht in die Verstemmnuten 11r der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c in einer unteren Schicht eingesetzt, um so die Wicklung des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns und Schichtens des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form hervorzurufen. Dementsprechend ist die Formeigenschaft des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns verbessert und es ist somit möglich, den geschichteten Jochkörper 10 zu einer kreisförmigen Form zu formen.
Die Verstemmzungen 11t der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c sind in der Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) des bandförmigen Jochkernstücks 11 nach unten geneigt. Dementsprechend werden die Verstemmzungen 11t in einer oberen Schicht langsam in die Verstemmnuten 11r in einer unteren Schicht vom Basisende zum Vorderende eingesetzt und die gesamten Verstemmzungen 11t werden vollständig in die Verstemmnuten 11r eingesetzt, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in eine spiralförmige Form gewickelt und durch Verstemmen geschichtet wird. Dadurch ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10 mit einer hohen Verbindungsfestigkeit auszubilden.
Andererseits wird der geschichtete Magnetkörper 20, wie in 33A gezeigt, aus einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) W unter Verwendung von Bearbeitungsstationen S1 und S2 einer Transferpresse (nicht gezeigt) geformt. Das heißt, Verstemmbereiche 21c werden unter Verwendung der Bearbeitungsstation S1 gebildet und der geschichtete Magnetkörper 20 (siehe 33B) wird hergestellt, indem ein Ausstanz-/Verstemmvorgang an den magnetischen Kernstücken 21 unter Verwendung der Bearbeitungsstation S2 durchgeführt wird. Der Herstellungsvorgang des geschichteten Magnetkörpers 20 unter Verwendung der Transferpresse ist nicht auf das oben erwähnte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise festgelegt werden.
Da jeder geschichtete Magnetkörper 20 durch Schichten der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... durch Verstemmen wie oben beschrieben hergestellt wird, wird hier der geschichtete Magnetkörper 20 ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken 21 hergestellt. Dementsprechend hat der geschichtete Statorkern 1, in dem die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden sind, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 unabhängig vom geschichteten Jochkörper 10 ausbildet werden, ist die Ausbeute beim Ausbilden der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... aus einer elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) W verbessert. Deshalb ist es möglich, einen Anstieg der Herstellungskosten zu vermeiden.
Nach der oben beschriebenen Herstellung der geschichteten Magnetkörper 20 werden Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 unter Verwendung einer speziellen Vorrichtung (nicht gezeigt) gewickelt, wie in 33C gezeigt. Genau wie ein direktes Wickeln der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 kann ein Spulenkörper (nicht gezeigt), auf welchen die Spulen L aufgewickelt sind, auf den geschichteten Magnetkörpern 20 in einem zusätzlichen Vorgang befestigt werden.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 zum Zeitpunkt des Wickelns der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 von dem geschichteten Jochkörper 10 getrennt sind, ist hier die Wickelarbeit der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 sehr einfach. Dementsprechend ist es möglich, die Spulen L mit einer hohen Dichte und einer ausgezeichneten Proportion zu wickeln.
Nach Vollendung des Wickelns der Spulen L um die jeweiligen geschichteten Magnetkörper 20 wird eine Zwischenanordnung 30, bei welcher die Jochunterbereiche 20y, 20y, ... eine Ringform bilden, ausgebildet, wie in 34 gezeigt, indem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20 um einen ringförmigen Elektromagneten (magnetische adsorbierende Stützeinrichtung) M angeordnet wird und die Enden der inneren Jochunterbereiche 20y (nachfolgend als Jochunterbereiche 20y bezeichnet) miteinander verbunden werden.
Zu diesem Zeitpunkt werden die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ..., die um den Elektromagneten M angeordnet sind, durch die magnetische adsorbierende Kraft vom Innenumfang, die vom Elektromagneten M ausgeht, vorübergehend sehr einfach in einer Ringform gehalten.
Wie oben beschrieben, sind die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... und der geschichtete Jochkörper 10 miteinander durch ein Aufpressverfahren des geschichteten Jochkörpers 10 am Außenumfang der Zwischenanordnung 30, wie in 35 gezeigt, verbunden, nachdem die Zwischenanordnung 30 mit einer vorbestimmten Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... ausgebildet wurde.
Da die Zwischenanordnung 30 ausgebildet wird, in welcher die vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... vorübergehend vom Innenumfang durch den Elektromagneten M gehalten werden, ist es zu diesem Zeitpunkt möglich, den geschichteten Jochkörper 10 sehr einfach durch ein Aufpressverfahren am Außenumfang der Zwischenanordnung 30 einzupassen.
Wie oben beschrieben, wird durch das Aufpressverfahren des geschichteten Jochkörpers 10 am Außenumfang der Zwischenanordnung 30 und dann Trennen des Elektromagneten M davon der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt und ein Stator eines Elektromotors wird fertiggestellt, bei dem die Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... des geschichteten Statorkerns 1 gewickelt sind, wie in 36 gezeigt.
Da der geschichtete Jochkörper 10 und die Zwischenanordnung 30, d. h. die vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... durch das Aufpressverfahren stark und zufriedenstellend miteinander verbunden sind, ist hier die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns 1 ausgezeichnet.
Auf diese Weise ist es durch die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern 1 mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
37 bis 39 zeigen ein weiteres Beispiel des geschichteten Magnetkörpers, der den geschichteten Statorkern bildet. Hier weist der geschichtete Magnetkörper 20' einen magnetischen Polbereich 20t' und einen inneren Jochunterbereich 20y' auf, und ein konvexer Eingriffsbereich 20h' und ein konkaver Eingriffsbereich 20i' sind an beiden Enden des inneren Jochunterbereichs 20y' ausgebildet.
Wie in 38A gezeigt, wird der geschichtete Magnetkörper 20' durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von Magnetkernstücken 21A' und Magnetkernstücken 21B', welche durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) W geformt werden, d. h. Magnetkernstücke 21A' und Magnetkernstücke 21B', bei denen sich die Seitenlängen der inneren Jochunterbereiche 21Ay' und 21By' von den magnetischen Polbereichen 21At' und 21Bt' voneinander unterscheiden, wie in 38B und 38C gezeigt, durch Verstemmen unter Verwendung der Bearbeitungsstationen S1 und S2 einer Transferpresse hergestellt.
Wie oben beschrieben, können in dem Zustand, dass die Zwischenanordnung 30 (siehe 34) durch eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20' gebildet wird, die geschichteten Magnetkörper 20' fest miteinander verbunden sein, wie in 39 gezeigt, indem der konvexe Eingriffsbereich 20h' eines geschichteten Magnetkörpers 20' in den konkaven Eingriffsbereich 20i' des daran angrenzenden geschichteten Magnetkörpers 20' eingesetzt wird. Dementsprechend ist es möglich, die mechanische Festigkeit des geschichteten Statorkerns stark zu verbessern und die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns beizubehalten.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen wird beispielhaft der geschichtete Statorkern mit dem geschichteten Jochkörper, der eine Ringform aufweist, und den zwölf geschichteten Magnetkörpern beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Herstellung des oben beschriebenen geschichteten Statorkerns beschränkt, sondern kann tatsächlich auf Verfahren zur Herstellung geschichteter Statorkerne mit verschiedenen Strukturen angewandt werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
40 bis 46 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der geschichtete Statorkern 1, der gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel hergestellt wird, umfasst einen äußeren geschichteten Jochkörper 10 mit einer Ringform und eine vorbestimmte Anzahl (zwölf im siebten Ausführungsbeispiel) von geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpern 20, 20, ..., die mit dem Innenumfang des äußeren geschichteten Jochkörpers 10 verbunden sind.
Der äußere geschichtete Jochkörper 10 (nachfolgend hier als geschichteter Jochkörper 10 bezeichnet) hat eine Zylinderform, welche den Außenumfang eines Jochbereichs in dem geschichteten Statorkern 1 bildet. Der geschichtete Jochkörper wird durch Wickeln und Schichten bandförmiger Jochkern-Unterstücke 11, welche durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt werden, in eine spiralförmige Form und Verbinden derselben miteinander durch Verstemmen (Verstemmschichtung), wie später beschrieben wird, hergestellt. Eine vorbestimmte Anzahl (zwölf im siebten Ausführungsbeispiel) von konkaven Verbindungsbereichen 11a, 11a, ... sind in der Innenumfangskante des geschichteten Jochkörpers 10 ausgebildet.
Bogenförmige Verstemmbereiche 11c, 11c, ..., die später beschrieben werden, sind in den bandförmigen Jochkern-Unterstücken 11 (als Jochkernstücke 11 bezeichnet) ausgebildet und die geschichteten Jochkernstücke 11 werden miteinander unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen verbunden.
Andererseits weist jeder geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper 20 (nachfolgend hier als geschichteter Magnetkörper 20 bezeichnet) einen inneren Jochunterbereich 20y auf, der durch Teilen der inneren Hälfte in eine Einheit aus magnetischen Polen gebildet wird, wenn der Jochbereich des geschichteten Jochkörpers 10 in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird, und einen magnetischen Polbereich 20t, der vom inneren Jochunterbereich 20y vorsteht. Ein konvexer Verbindungsbereich 21a ist an der Rückseite des inneren Jochunterbereichs 20y ausgebildet (nachfolgend hier als Jochunterbereich 20y bezeichnet).
Wie später beschrieben wird, wird der geschichtete magnetische Polkörper 10 durch Schichten und miteinander Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken 21, 21, ..., welche durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) geformt werden, durch Verstemmen (Verstemmschichtung) aufgebaut. Bezugszeichen 21c in den Figuren bezeichnet einen Verstemmbereich, der in jedem inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstück 21 (nachfolgend hier als Magnetkernstück 21 bezeichnet) ausgebildet ist.
Durch Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ..., die in einer Ringform im Innenumfang des geschichteten Jochkörpers 10 angeordnet sind, wird der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt, bei dem eine vorbestimmte Anzahl von magnetischen Polbereichen in der Innenradiusrichtung des Jochbereichs vorstehen.
Das Verfahren zur Herstellung des geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun genau anhand eines Beispiels eines Herstellvorgangs des geschichteten Statorkerns 1 beschrieben.
Als Erstes werden, wie in 42A gezeigt, die Jochkernstücke 11 durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte), die nicht gezeigt ist, ausgebildet.
Die Jochkernstücke 11 haben eine Form, dass die Außenhälfte in einer geraden Linie ausgestaltet ist, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns 1 in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird, d. h. eine Bandform, die sich mit einer geringen Breite gerade erstreckt. Verstemmbereiche 11c, 11c, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in dem Mittelbereich in der Richtung der Breite der Jochkernstücke 11 angeordnet. Konkave Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante 11i davon angeordnet, d. h. in dem Bereich, welcher den Innenumfang des geschichteten Jochkörper 10 bildet (siehe 41), wenn die Jochkernstücke in dem nachfolgenden Vorgang gewickelt werden.
Hierbei ist der Abstand der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... so festgelegt, dass die Verstemmbereiche 11c miteinander überlappen, wenn die Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet werden. In ähnlicher Weise ist der Abstand der konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... so festgelegt, dass die konkaven Verbindungsbereiche 11a miteinander überlappen, wenn die Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet werden Die Verstemmbereiche 11c haben eine ebene Form, die in der in 43 gezeigten Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, d. h. in der Richtung, in welcher die Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt werden, genauer in der Umfangsrichtung, in welcher die Verstemmbereiche 11c, 11c, ... in dem fertiggestellten geschichteten Jochkörper 10 (siehe 40 und 41) angeordnet sind.
Jeder Verstemmbereich 11c weist eine Verstemmzunge 11t, die mittels einer halben Ausstanzung nach unten vorsteht, und eine Verstemmnut 11r auf, die an der Rückseite der Verstemmzunge 11t ausgebildet ist, wie in 43 gezeigt. Die Verstemmzunge 11t ist in der Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) nach unten geneigt, wenn die Jochkernstücke 11 im nachfolgenden Vorgang gewickelt werden.
Nach dem Ausbilden des bandförmigen Jochkernstücks 11 durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) wird das bandförmige Jochkernstück 11 in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. Dann wird, wie in 42B gezeigt, der geschichtete Jochkörper 10 (siehe 41B) durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen ausgebildet.
Genauer wird der geschichtete Jochkörper 10 wie in 41B gezeigt hergestellt, indem man ein Ende des bandförmigen Jochkernstücks 11 von einer Wickelführung G der Herstellungsvorrichtung herabhängen lässt, das bandförmige Jochkernstück 11 um die Wickelführung G, die in der Richtung des Pfeils R dreht, gewickelt wird, während das bandförmige Jochkernstück 11 in die Wickelführung G in der Richtung des Pfeils F aufgenommen wird, und das geschichtete bandförmige Jochkernstück 11 unter Verwendung der Verstemmbereiche 11c, 11c, ... durch Verstemmen verbunden wird.
Da das bandförmige Jochkernstück 11, welches den geschichteten Jochkörper 10 bildet, eine Bandform mit einer schmalen Breite aufweist, wie oben beschrieben, und die konkaven Verbindungsbereiche 11a, 11a, ... in der Innenumfangskante 11i davon ausgebildet sind, ist hier die Biegeverarbeitbarkeit desselben ausgezeichnet. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10, in dem das bandförmige Jochkernstück 11 gewickelt ist, in einer kreisförmigen Form auszubilden.
Wie in 41 und 42 gezeigt, ist es durch Ausbilden der Kanten des konkaven Verbindungsbereichs 11a des Jochkernstücks 11 zu einer runden Form möglich, die Biegeverarbeitbarkeit (Wickel-Formbarkeit) weiter zu verbessern.
Durch lokales Pressen des Außenumfangs des Jochkernstücks 11 und Dehnen desselben in der Längsrichtung, wenn das Jochkernstück 11 gewickelt wird, ist es möglich, die Biegeverarbeitbarkeit zum Zeitpunkt des Wickelns weiter zu verbessern.
Durch Anordnen der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c, die im bandförmigen Jochkernstück 11 ausgebildet sind, in einer ebenen Form, die in der Wickelrichtung (Richtung des Pfeils R) gekrümmt ist, werden die Verstemmzungen 11t der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c in einer oberen Schicht in die Verstemmnuten 11r der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c in einer unteren Schicht eingesetzt, um so die Wicklung des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns und Schichtens des bandförmigen Jochkernstücks 11 in eine spiralförmige Form hervorzurufen. Dementsprechend ist die Formeigenschaft des bandförmigen Jochkernstücks 11 zum Zeitpunkt des Wickelns verbessert und es ist somit möglich, den geschichteten Jochkörper 10 zu einer kreisförmigen Form zu formen.
Die Verstemmzungen 11t der bogenförmigen Verstemmbereiche 11c sind in der Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung (Richtung des Pfeils F) des bandförmigen Jochkernstücks 11 nach unten geneigt. Dementsprechend werden die Verstemmzungen 11t in einer oberen Schicht langsam in die Verstemmnuten 11r in einer unteren Schicht vom Basisende zum Vorderende eingesetzt und die gesamten Verstemmzungen 11t werden vollständig in die Verstemmnuten 11r eingesetzt, wenn das bandförmige Jochkernstück 11 in eine spiralförmige Form gewickelt und durch Verstemmen geschichtet wird. Dadurch ist es möglich, den geschichteten Jochkörper 10 mit einer hohen Verbindungsfestigkeit auszubilden.
Andererseits wird der geschichtete Magnetkörper 20, wie in 44A gezeigt, aus einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) W unter Verwendung von Bearbeitungsstationen S1 und S2 einer Transferpresse (nicht gezeigt) geformt. Das heißt, Verstemmbereiche 21c werden unter Verwendung der Bearbeitungsstation S1 gebildet und der geschichtete Magnetkörper 20 (siehe 44B) wird hergestellt, indem die magnetischen Kernstücke 21 unter Verwendung der Bearbeitungsstation S2 durch Verstemmen geformt und geschichtet werden. Der Herstellungsvorgang des geschichteten Magnetkörpers 20 unter Verwendung der Transferpresse ist nicht auf das oben erwähnte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise festgelegt werden.
Da der geschichtete Magnetkörper 20 durch Schichten der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... durch Verstemmen wie oben beschrieben hergestellt wird, wird hier der geschichtete Magnetkörper 20 ohne Abweichung zwischen den geschichteten magnetischen Kernstücken 21 hergestellt. Dementsprechend hat der geschichtete Statorkern 1, in dem die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Jochkörper 10 verbunden sind, eine ausgezeichnete Formgenauigkeit.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 unabhängig vom geschichteten Jochkörper 10 ausbildet werden, ist die Ausbeute beim Ausbilden der magnetischen Kernstücke 21, 21, ... aus einer elektromagnetischen Stahlplatte (Metallplatte) W verbessert. Deshalb ist es möglich, einen Anstieg der Herstellungskosten zu vermeiden.
Nach der oben beschriebenen Herstellung der geschichteten Magnetkörper 20 werden Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 unter Verwendung einer speziellen Vorrichtung (nicht gezeigt) gewickelt, wie in 44C gezeigt. Genau wie ein direktes Wickeln der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 kann ein Spulenkörper (nicht gezeigt), auf welchen die Spulen L aufgewickelt sind, auf den geschichteten Magnetkörpern 20 in einem zusätzlichen Vorgang befestigt werden.
Da die geschichteten Magnetkörper 20 zum Zeitpunkt des Wickelns der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 von dem geschichteten Jochkörper 10 getrennt sind, ist hier die Wickelarbeit der Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20 sehr einfach. Dementsprechend ist es möglich, die Spulen L mit einer hohen Dichte und einer ausgezeichneten Proportion zu wickeln.
Nach Vollendung des Wickelns der Spulen L um eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20 werden die geschichteten Magnetkörper 20 mit dem geschichteten Kernkörper 10 verbunden, indem die konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers 10 entlang der Durchmesserrichtung des geschichteten Jochkörpers 10 eingesetzt werden, wie in 45 gezeigt.
Wie oben beschrieben, wird durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers 10 und Verbinden des geschichteten Jochkörpers 10 und der geschichteten Magnetkörper 20 miteinander der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt und ein Stator eines Elektromotors wird fertiggestellt, bei dem die Spulen L auf die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... des geschichteten Statorkerns 1 gewickelt sind, wie in 46 gezeigt.
Da hier der geschichtete Jochkörper 10 und die jeweiligen geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers 10 fest und zufrieden stellend miteinander verbunden sind, ist die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns ausgezeichnet.
Auf diese Weise ist es durch die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern 1 mit ausgezeichneter Materialausbeute, Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
Andererseits wird nach Vollendung des Wickelns der Spulen L um die jeweiligen geschichteten Magnetkörper 20 eine Zwischenanordnung 30, bei welcher die Jochunterbereiche 20y, 20y, ... eine Ringform bilden, ausgebildet, wie in 47 gezeigt, indem eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20 um einen ringförmigen Elektromagneten (magnetische adsorbierende Stützeinrichtung) M angeordnet wird und die Enden der inneren Jochunterbereiche 20y (nachfolgend als Jochunterbereiche 20y bezeichnet) miteinander verbunden werden.
Zu diesem Zeitpunkt werden die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ..., die um den Elektromagneten M angeordnet sind, durch die magnetische adsorbierende Kraft vom Innenumfang, die vom Elektromagneten M ausgeht, vorübergehend sehr einfach in einer Ringform gehalten.
Wie oben beschrieben, sind die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... und der geschichtete Jochkörper 10 miteinander durch ein Aufpressverfahren des geschichteten Jochkörpers 10 am Außenumfang der Zwischenanordnung 30 und Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers verbunden, wie in 48 gezeigt, nachdem die Zwischenanordnung 30 mit einer vorbestimmten Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... ausgebildet wurde.
Da die Zwischenanordnung 30 ausgebildet wird, in welcher die vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... vorübergehend vom Innenumfang durch den Elektromagneten M gehalten werden, ist es zu diesem Zeitpunkt möglich, den geschichteten Jochkörper 10 sehr einfach durch ein Aufpressverfahren am Außenumfang der Zwischenanordnung 30 einzupassen.
Wie oben beschrieben, wird durch das Aufpressverfahren des geschichteten Jochkörpers 10 am Außenumfang der Zwischenanordnung 30 und dann Trennen des Elektromagneten M davon der geschichtete Statorkern 1 mit einer vorbestimmten Form hergestellt und ein Stator eines Elektromotors wird fertiggestellt, bei dem die Spulen L um die geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... des geschichteten Statorkerns 1 gewickelt sind, wie in 7 gezeigt.
Da der geschichtete Jochkörper 10 und die Zwischenanordnung 30, d. h. eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20, 20, ... durch das Aufpressverfahren stark und zufriedenstellend miteinander verbunden sind, ist hier die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns ausgezeichnet.
Zusätzlich ist die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns noch ausgezeichneter, da der geschichtete Jochkörper 10 und die jeweiligen geschichteten Magnetkörper 20, 20, ... durch Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche 21a der geschichteten Magnetkörper 20 in die konkaven Verbindungsbereiche 11a des geschichteten Jochkörpers 10 fest und zufrieden stellend miteinander verbunden sind.
Auf diese Weise ist es durch die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen geschichteten Statorkern 1 mit ausgezeichneter Materialausbeute, Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen.
49 bis 51 zeigen ein weiteres Beispiel des geschichteten Magnetkörpers, der den geschichteten Statorkern bildet. Hier weist der geschichtete Magnetkörper 20' einen magnetischen Polbereich 20t', einen inneren Jochunterbereich 20y' auf, und ein konvexer Verbindungsbereich 21a' und ein konvexer Eingriffsbereich 20h' und ein konkaver Eingriffsbereich 20i' sind an beiden Enden des inneren Jochunterbereichs 20y' ausgebildet.
Wie in 50A gezeigt, wird der geschichtete Magnetkörper 20' durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von Magnetkernstücken 21A' und Magnetkernstücken 21B', welche durch Stanzen einer bandförmigen Stahlplatte (Metallplatte) W geformt werden, d. h. Magnetkernstücke 21A' und Magnetkernstücke 21B', bei denen sich die Seitenlängen der inneren Jochunterbereiche 21Ay' und 21By' von den magnetischen Polbereichen 21At' und 21Bt' voneinander unterscheiden, wie in 50B und 50C gezeigt, durch Verstemmen unter Verwendung der Bearbeitungsstationen S1 und S2 einer Transferpresse hergestellt.
Wie oben beschrieben, können in dem Zustand, dass eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20' in einer Ringform in dem Innenumfang des geschichteten Jochkörpers 10 angeordnet sind (siehe 46), oder in dem Zustand, dass die Zwischenanordnung 30 (siehe 47) durch eine vorbestimmte Anzahl von geschichteten Magnetkörpern 20' gebildet wird, die geschichteten Magnetkörper 20' fest miteinander verbunden sein, wie in 51 gezeigt, indem der konvexe Eingriffsbereich 20h' eines geschichteten Magnetkörpers 20' in den konkaven Eingriffsbereich 20i' des daran angrenzenden geschichteten Magnetkörpers 20' eingesetzt wird. Dementsprechend ist es möglich, die mechanische Festigkeit des geschichteten Statorkerns stark zu verbessern und die Formgenauigkeit des geschichteten Statorkerns beizubehalten.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen wird beispielhaft der geschichtete Statorkern mit dem geschichteten Jochkörper, der eine Ringform aufweist, und den zwölf geschichteten Magnetkörpern beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Herstellung des oben beschriebenen geschichteten Statorkerns beschränkt, sondern kann effektiv auf Verfahren zur Herstellung geschichteter Statorkerne mit verschiedenen Strukturen angewandt werden.
Achtes Ausführungsbeispiel
52 bis 56 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns gemäß einem achten Ausführungsbeispiel. Der geschichtete Rotorkern 1, der gemäß dem achten Ausführungsbeispiel hergestellt wird, ist ein Bauteil, das einen magnetbefestigten Rotor 100 bildet, (siehe 56) und weist eine Ringform auf, umfassend ein Drehschaft-Einpassloch (Schaftloch) 10 an der Mitte davon. Magneteinpasslöcher 1M, 1M, ... sind alle um den Außenumfang davon angeordnet.
Der geschichtete Rotorkern 1 wird durch Wickeln und Schichten eines bandförmigen Kernstücks 10, das durch Stanzen einer Metallplatte, wie später beschrieben wird, geformt wird, in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Kernstücks durch Verstemmen hergestellt. Bezugszeichen 10c in den Figuren bezeichnet einen Verstemmbereich, der im bandförmigen Kernstück 10 ausgebildet ist.
Bezugszeichen 10p, 10p, ... in den Figuren bezeichnen gepresste Bereiche, die gebildet werden, wenn das bandförmige Kernstück 10, wie später beschrieben wird, gewickelt wird, und Bezugszeichen 10n, 10n, ... in den Figuren bezeichnen Einschnittbereiche, die geschlossen sind, wenn das bandförmige Kernstück 10, wie später beschrieben wird, gewickelt wird.
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung genau anhand des Beispiels des oben erwähnten geschichteten Rotorkerns 1 beschrieben.
Als Erstes wird, wie in 53A gezeigt, das bandförmige Kernstück 10 durch Stanzen einer nicht gezeigten Metallplatte geformt.
Das bandförmige Kernstück 10 weist eine Form auf, dass der geschichtete Rotorkern 1 in einer geraden Linie ausgestaltet ist, d. h. eine sich gerade erstreckende Bandform. Einschnittbereiche 10n, 10n, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand (Intervall) in der Innenumfangskante 10i angeordnet, d. h. in einem Bereich, welcher den Innenumfang des geschichteten Rotorkerns 1 bildet (siehe 52), wenn das bandförmige Kernstück 10 in dem nachfolgenden Vorgang gewickelt wird.
Die jeweiligen Einschnittbereiche 10n, 10n, ... haben die Form eines Vs, das sich in Richtung zur Kante des bandförmigen Kernstücks 10 öffnet und der Scheitelpunkt davon erstreckt sich zum Mittelbereich in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 10.
Der Innenumfangs-Kantenbereich 10e zwischen den benachbarten Einschnittbereichen 10n, die in der Innenumfangskante 10i ausgebildet sind, weist eine Bogenform auf, die dem Innenumfang des Drehschaft-Einpasslochs (Schaftloch) 10 in dem fertiggestellten geschichteten Rotorkern 1 (siehe 52) entspricht, d. h. eine Bogenform mit dem Radius r des Drehschaft-Einpasslochs 10 als Krümmungsradius, wie in 54 gezeigt.
Verstemmbereiche 10c, 10c, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante 10i und der Außenumfangskante 10o des bandförmigen Kernstücks 10 angeordnet. Der Abstand der Formation der Verstemmbereiche 10c, 10c, ... ist so festgelegt, dass die Verstemmbereiche 10c miteinander überlappen, wenn das bandförmige Kernstück 10 im nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird.
Rechteckige Magneteinpasslöcher 10m, 10m, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand (Intervall) in dem Zwischenbereich in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 10 ausgebildet, genauer in einem Bereich nahe der Außenumfangskante 10o im Zwischenbereich. Der Abstand der Formation der Magneteinpasslöcher 10m, 10m, ... ist so festgelegt, dass die Magneteinpasslöcher 10m miteinander überlappen, um ein durchbohrtes Magneteinpassloch 10M (siehe 52) zu bilden, wenn das bandförmige Kernstück 10 in dem nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird.
Hier kann der Formationsabstand (Intervall) der Einschnittbereiche 10n oder die Größe (Größe in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 10 und Spreizung der V-Form) der Einschnittbereiche 10n in dem bandförmigen Kernstück 10 und der Formationsabstand (Intervall) oder die Form der Magneteinpasslöcher 10m geeignet festgelegt werden, auf der Grundlage von Spezifikationen des herzustellenden geschichteten Rotorkerns 1.
Nach dem Formen des bandförmigen Kernstücks 10 durch Stanzen einer Metallplatte, wie oben beschrieben, wird das bandförmige Kernstück 10 in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. Dann wird, wie in 53B gezeigt, der geschichtete Rotorkern 1 (siehe 52) durch lokales Pressen der Außenumfangskante 10o des bandförmigen Kernstücks 10, um das bandförmige Kernstück zu walzen, Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks 10 in eine spiralförmige Form, und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks unter Verwendung der Verstemmbereiche 10c, 10c, ... durch Verstemmen hergestellt.
Genauer wird das bandförmige Kernstück 10 gebogen, indem man ein Ende des bandförmigen Kernstücks 10 von einer Wickelführung G der Herstellungsvorrichtung herabhängen lässt und das bandförmige Kernstück 10 auf die Wickelführung G, welche in der Richtung des Pfeils R dreht, wickelt, während das bandförmige Kernstück 10 in die Wickelführung G in der Richtung des Pfeils F aufgenommen wird.
Zu diesen Zeitpunkt, bevor das bandförmige Kernstück 10 durch Wickeln des bandförmigen Kernstücks auf die Wickelführung G gebogen wird, wird die Außenumfangskante 10o lokal gepresst, um das bandförmige Kernstück zu walzen, wie in 53B gezeigt, durch Pressen der gepressten Bereiche 10p in der Außenumfangskante 10o des bandförmigen Kernstücks 10.
Hier weisen die gepressten Bereiche 10p eine halbkreisförmige Form auf, wie in 55 gezeigt, und sind in dem Außenumfangs-Kantenbereich 10f des bandförmigen Kernstücks 10 ausgebildet. Der Formationsbereich erweitert sich in Richtung zum Außenumfangs-Kantenbereich 10f.
Die gepressten Bereiche 10p, 10p, ... werden durch Pressen mit einem vorbestimmten Abstand (Intervall) in der Außenumfangskante 10o während der Bewegung des bandförmigen Kernstücks 10 ausgebildet.
Der geschichtete Rotorkern 1 mit einer vorbestimmte Form wird, wie in 52 gezeigt, durch Ausbilden der gepressten Bereiche 10p, 10p, ... in der Außenumfangskante 10o des bandförmigen Kernstücks 10, Wickeln des bandförmigen Kernstücks 10 auf die drehende Wickelführung G und Verbinden des bandförmigen Kernstücks 10, das aus einer vorbestimmten Anzahl von Schichten unter Verwendung der Verstemmbereiche 10c, 10c, ... durch Verstemmen geschichtet wurde, hergestellt.
Da die Einschnittbereiche 10n, 10n, ... mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante 10i ausgebildet sind, kann das bandförmige Kernstück 10 einfach ohne Aufbringung einer Oberflächenkompression auf die Innenumfangskante 10i gebogen werden, wenn es durch eine Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) in eine spiralförmige Form gewickelt wird.
Wenn das bandförmige Kernstück 10 durch die Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) in eine spiralförmige Form gewickelt wird, wird die Außenumfangskante 10o lokal gepresst, um das bandförmige Kernstück aufgrund der gepressten Bereiche 10p, 10p, ..., die in der Außenumfangskante 10o ausgebildet sind, zu walzen. Dementsprechend kann das bandförmige Kernstück einfach gebogen werden.
Da magnetische Einpasslöcher 10m, 10m, ... in dem Zwischenbereich in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 10 ausgebildet sind, wird die Formeigenschaft des Zwischenbereichs verbessert. Dementsprechend kann das bandförmige Kernstück einfach gebogen werden, wenn das bandförmige Kernstück durch die Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) in eine spiralförmige Form gewickelt wird.
Auf diese Weise kann das bandförmige Kernstück 10 in eine kreisförmige Form gewickelt werden, da das bandförmige Kernstück 10 eine ausgezeichnete Biegeformbarkeit aufweist, wenn es in eine spiralförmige Form gewickelt wird. Dementsprechend ist es möglich, einen geschichteten Rotorkern 1 mit einer ausgezeichneten Formgenauigkeit herzustellen.
Gemäß dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung des geschichteten Rotorkerns 1 ist es möglich, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns 1 stark zu verbessern, da der geschichtete Rotorkern 1 durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks 10 in eine spiralförmige Form hergestellt wird, im Vergleich zu dem herkömmlichen Herstellungsverfahren, bei dem ein Rotorkern, geformt durch Wickeln einer bandförmigen Platte zu einer Ringform, Schicht für Schicht geschichtet wird (siehe 66 und 67).
Zusätzlich ist bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung des geschichteten Rotorkerns 1 kein erneuter Schleifvorgang notwendig, da das Schaftloch 10 des geschichteten Rotorkerns 1, der durch Wickeln des bandförmigen Kernstücks 10 gebildet wird, eine kreisförmige Form aufweist, indem die Innenumfangskante 10e zwischen den Einschnittbereichen 10n in dem bandförmigen Kernstück 10 in eine Bogenform geformt wird, welche dem Innenumfang des Schaftlochs 10 entspricht. Dementsprechend ist es möglich, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns 1 stark zu verbessern.
Da der Widerstand (die Oberflächenkompression) zum Zeitpunkt des Wickelns des bandförmigen Kernstücks 10 in eine spiralförmige Form erheblich verringert wird, indem die Einschnittbereiche 10n, 10n, ... in der Innenumfangskante 10i des bandförmigen Kernstücks 10 ausgebildet werden, um die Mitte in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 10 zu erweitern, ist es möglich, das bandförmige Kernstück 10 einfach zu wickeln und die Formgenauigkeit des geschichteten Rotorkerns 1 weiter zu verbessern.
Da der Außenumfang des bandförmigen Kernstücks 10 durch Druck stärker erweitert wird, indem die Bereiche der gepressten Bereiche 10p, 10p, ... ausgebildet werden, welche in der Außenumfangskante 20o des bandförmigen Kernstücks 10 ausgebildet sind, so dass der Bereich in Richtung zum Außenumfangs-Kantenbereich 10f erweitert wird, ist es möglich, das bandförmige Kernstück 10 einfach zu wickeln. Dementsprechend wird die Formgenauigkeit des geschichteten Rotorkerns 1 weiter verbessert.
Da die gepressten Bereiche 10p, 10p, ..., die durch lokales Pressen der Außenumfangskante 10o des bandförmigen Kernstücks 10 ausgebildet werden, nicht ununterbrochen, sondern lokal (mit Unterbrechungen) vorhanden sind, wird das Erscheinungsbild des geschichteten Rotorkerns 1 nicht verschlechtert.
Zusätzlich ist es möglich, eine Lebensdauer des geschichteten Rotorkerns 1 zu verlängern, da kein Staub in den geschichteten Rotorkern eindringen kann.
Ein magnetbefestigter Rotor 100, bei dem Magnetblöcke 15 auf dem geschichteten Rotorkern 1 befestigt sind, wie in 56B gezeigt, wird fertiggestellt durch Herstellen des geschichteten Rotorkerns 1 wie oben beschrieben und Einsetzen der Magnetblöcke 15, 15, ... aus Ferritmagnet oder einem Magnet aus seltenen Erden in die Magneteinpasslöcher 1M, 1M, ... des geschichteten Rotorkerns 1, wie in 56A gezeigt.
57 bis 61 zeigen ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns gemäß der vorliegenden Erfindung. Der geschichtete Rotorkern 2, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, ist ein Bauteil, welches einen mit Druckguss befestigten Rotor 200 bildet (siehe 61) und weist eine Ringform mit einem Drehschaft-Einpassloch (Schaftloch) 20 auf. Druckgussmetall-Fülllöcher 2D, 2D, ... sind alle um den Außenumfang davon angeordnet.
Der geschichtete Rotorkern 2 wird durch Wickeln und Schichten eines bandförmigen Kernstücks 20, das durch Stanzen einer Metallplatte, wie später beschrieben wird, geformt wird, in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Kernstücks durch Verstemmen. Bezugszeichen 20c, 20c, ... in 57 bezeichnen Verstemmbereiche, die im bandförmigen Kernstück 20 ausgebildet sind, hergestellt.
Bezugszeichen 20p, 20p, ... in 57 bezeichnen gepresste Bereiche, die ausgebildet werden, wenn das bandförmige Kernstück 20, wie später beschrieben wird, gewickelt wird, und Bezugszeichen 20n, 20n, ... in 57 bezeichnen Einschnittbereiche, die geschlossen sind, wenn das bandförmige Kernstück 20 gewickelt wird, wie später beschrieben wird.
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung genau anhand des Beispiels des oben erwähnten geschichteten Rotorkerns 2 beschrieben.
Als Erstes wird, wie in 58A gezeigt, das bandförmige Kernstück 20 durch Stanzen einer nicht gezeigten Metallplatte geformt.
Das bandförmige Kernstück 20 weist eine Form auf, dass der geschichtete Rotorkern 2 in einer geraden Linie ausgestaltet ist, d. h. eine sich gerade erstreckende Bandform. Einschnittbereiche 20n, 20n, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand (Intervall) in der Innenumfangskante 20i angeordnet, d. h. in einem Bereich, welcher den Innenumfang des geschichteten Rotorkerns 2 bildet (siehe 57), wenn das bandförmige Kernstück 20 in dem nachfolgenden Vorgang gewickelt wird.
Die jeweiligen Einschnittbereiche 20n, 20n, ... haben die Form eines Vs, das sich in Richtung zur Kante des bandförmigen Kernstücks 20 öffnet und der Scheitelpunkt davon erstreckt sich zum Mittelbereich in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 20.
Der Innenumfangs-Kantenbereich 20e zwischen den benachbarten Einschnittbereichen 20n, die in der Innenumfangskante 20i ausgebildet sind, weist eine Bogenform auf, die dem Innenumfang des Drehschaft-Einpasslochs (Schaftloch) 20 in dem fertiggestellten geschichteten Rotorkern 2 (siehe 57) entspricht, d. h. eine Bogenform mit dem Radius r des Drehschaft-Einpasslochs 20 als Krümmungsradius, wie in 59 gezeigt.
Verstemmbereiche 20c, 20c, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante 20i und der Außenumfangskante 20o des bandförmigen Kernstücks 20 angeordnet. Der Abstand der Formation der Verstemmbereiche 20c, 20c, ... ist so festgelegt, dass die Verstemmbereiche 20c miteinander überlappen, wenn das bandförmige Kernstück 20 im nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird.
Rechteckige Druckgussmetall-Fülllöcher 20d, 20d, ... sind mit einem vorbestimmten Abstand (Intervall) in dem Zwischenbereich in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 20 ausgebildet, genauer in einem Bereich nahe der Außenumfangskante 20o im Zwischenbereich. Der Abstand der Formation der Druckgussmetall-Fülllöcher 20d, 20d, ... ist so festgelegt, dass die Druckgussmetall-Fülllöcher 20d miteinander überlappen, um ein durchbohrtes Druckgussmetall-Füllloch 2D (siehe 57) zu bilden, wenn das bandförmige Kernstück 20 in dem nachfolgenden Vorgang in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird.
Hier kann der Formationsabstand (Intervall) der Einschnittbereiche 20n oder die Größe (Größe in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 20, Spreizung der V-Form) der Einschnittbereiche 20n in dem bandförmigen Kernstück 20 und der Formationsabstand (Intervall) oder die Form der Druckgussmetall-Fülllöcher 20d geeignet festgelegt werden, auf der Grundlage von Spezifikationen des herzustellenden geschichteten Rotorkerns 2.
Nach dem Formen des bandförmigen Kernstücks 20 durch Stanzen einer Metallplatte, wie oben beschrieben, wird das bandförmige Kernstück 20 in einer Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. Dann wird, wie in 58B gezeigt, der geschichtete Rotorkern 2 (siehe 57) durch lokales Pressen der Außenumfangskante 20o des bandförmigen Kernstücks 20, um das bandförmige Kernstück zu walzen, Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks 20 in eine spiralförmige Form, und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks unter Verwendung der Verstemmbereiche 20c, 20c, ... durch Verstemmen hergestellt.
Genauer wird das bandförmige Kernstück 20 gebogen, indem man ein Ende des bandförmigen Kernstücks 20 von einer Wickelführung G der Herstellungsvorrichtung herabhängen lässt und das bandförmige Kernstück 20 auf die Wickelführung G, welche in der Richtung des Pfeils R dreht, wickelt, während das bandförmige Kernstück 20 in die Wickelführung G in der Richtung des Pfeils F aufgenommen wird.
Zu diesen Zeitpunkt, bevor das bandförmige Kernstück 20 durch Wickeln des bandförmigen Kernstücks auf die Wickelführung G gebogen wird, wird die Außenumfangskante 20o lokal gepresst, um das bandförmige Kernstück zu walzen, wie in 58B gezeigt, durch Formen durch Pressen der gepressten Bereiche 20p in der Außenumfangskante 20o des bandförmigen Kernstücks 20.
Hier weisen die gepressten Bereiche 20p eine halbkreisförmige Form auf, wie in 60 gezeigt, und sind in dem Außenumfangs-Kantenbereich 20f des bandförmigen Kernstücks 20 ausgebildet. Der Formationsbereich erweitert sich in Richtung zum Außenumfangs-Kantenbereich 20f.
Die gepressten Bereiche 20p, 20p, ... werden durch Pressen mit einem vorbestimmten Abstand (Intervall) in der Außenumfangskante 20o während der Bewegung des bandförmigen Kernstücks 20 ausgebildet.
Der geschichtete Rotorkern 2 mit einer vorbestimmte Form wird, wie in 57 gezeigt, durch Ausbilden der gepressten Bereiche 20p, 20p, ... in der Außenumfangskante 20o des bandförmigen Kernstücks 20, Wickeln des bandförmigen Kernstücks 20 auf die drehende Wickelführung G und Verbinden des bandförmigen Kernstücks 20, das aus einer vorbestimmten Anzahl von Schichten unter Verwendung der Verstemmbereiche 20c, 20c, ... durch Verstemmen geschichtet wurde, hergestellt.
Da die Einschnittbereiche 20n, 20n, ... mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante 20i ausgebildet sind, kann das bandförmige Kernstück 20 einfach ohne Aufbringung einer Oberflächenkompression auf die Innenumfangskante 20i gebogen werden, wenn es durch eine Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) in eine spiralförmige Form gewickelt wird.
Wenn das bandförmige Kernstück 20 durch die Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) in eine spiralförmige Form gewickelt wird, werden die gepressten Bereiche 20p, 20p, ... in der Außenumfangskante 20o ausgebildet. Dementsprechend wird die Außenumfangskante 20o lokal gepresst, um das bandförmige Kernstück zu walzen, wodurch das bandförmige Kernstück einfach gebogen werden kann.
Da die Druckgussmetall-Fülllöcher 20d, 20d, ... in dem Zwischenbereich in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 20 ausgebildet sind, ist außerdem die Formeigenschaft des Zwischenbereichs verbessert. Dementsprechend ist es möglich, das bandförmige Kernstück 20 einfach zu biegen, wenn es durch die Herstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) in eine spiralförmige Form gewickelt wird.
Auf diese Weise ist es möglich, das bandförmige Kernstück 20 in eine kreisförmige Form zu wickeln, da die Biegeverarbeitbarkeit des bandförmigen Kernstücks 20 ausgezeichnet ist, wenn es in eine spiralförmige Form gewickelt wird. Dementsprechend ist es möglich, den geschichteten Rotorkern 2 mit einer ausgezeichneten Formgenauigkeit herzustellen.
Gemäß dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung des geschichteten Rotorkerns 2 ist es möglich, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns 2 stark zu verbessern, da der geschichtete Rotorkern 2 durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks 20 in eine spiralförmige Form hergestellt wird, im Vergleich zu dem herkömmlichen Herstellungsverfahren, bei dem ein Rotorkern, geformt durch Wickeln einer bandförmigen Platte zu einer Ringform, Schicht für Schicht geschichtet wird (siehe 66 und 67).
Zusätzlich ist bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung des geschichteten Rotorkerns 2 kein erneuter Schleifvorgang notwendig, da das Schaftloch 20 des geschichteten Rotorkerns 2, der durch Wickeln des bandförmigen Kernstücks 20 gebildet wird, eine kreisförmige Form aufweist, indem die Innenumfangskante 20e zwischen den Einschnittbereichen 20n in dem bandförmigen Kernstück 20 in eine Bogenform geformt wird, welche dem Innenumfang des Schaftlochs 20 entspricht. Dementsprechend ist es möglich, die Produktivität des geschichteten Rotorkerns 2 stark zu verbessern.
Da der Widerstand (die Oberflächenkompression) zum Zeitpunkt des Wickelns des bandförmigen Kernstücks 20 in eine spiralförmige Form erheblich verringert wird, indem die Einschnittbereiche 20n, 20n, ... in der Innenumfangskante 20i des bandförmigen Kernstücks 20 ausgebildet werden, um die Mitte in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks 20 zu erweitern, ist es möglich, das bandförmige Kernstück 20 einfach zu wickeln und die Formgenauigkeit des geschichteten Rotorkerns 2 weiter zu verbessern.
Da der Außenumfang des bandförmigen Kernstücks 20 durch Druck stärker erweitert wird, indem die Bereiche der gepressten Bereiche 20p, 20p, ... ausgebildet werden, welche in der Außenumfangskante 20o des bandförmigen Kernstücks 20 ausgebildet sind, so dass der Bereich in Richtung zum Außenumfangs-Kantenbereich 20f erweitert wird, ist es möglich, das bandförmige Kernstück 20 einfach zu wickeln. Dementsprechend wird die Formgenauigkeit des geschichteten Rotorkerns 2 weiter verbessert.
Da die gepressten Bereiche 20p, 20p, ..., die durch lokales Pressen der Außenumfangskante 20o des bandförmigen Kernstücks 20 ausgebildet werden, nicht ununterbrochen, sondern lokal (mit Unterbrechungen) vorhanden sind, wird das Erscheinungsbild des geschichteten Rotorkerns 2 nicht verschlechtert. Zusätzlich ist es möglich, eine Lebensdauer des geschichteten Rotorkerns 2 zu verlängern, da kein Staub in den geschichteten Rotorkern eindringen kann.
Ein mit Druckguss befestigter Rotor 200, bei dem Magnetdruckguss-Metallblöcke 25 auf dem geschichteten Rotorkern 2 befestigt sind, wie in 61B gezeigt, wird fertiggestellt durch Füllen (Druckgießen) der Druckgussmetall-Fülllöcher 2D, 2D, ... des geschichteten Rotorkerns 2 mit dem geschmolzenen Druckgussmetall (z. B. Aluminium) 25, wie in 61A gezeigt, nachdem der geschichtete Rotorkern 2 wie oben beschrieben hergestellt wurde.
Auch wenn die vorliegende Erfindung genau unter Bezugnahme auf die besonderen Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es selbstverständlich für die Fachleute auf dem Gebiet, dass verschiedene Modifikationen daran durchgeführt werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-262541, eingereicht am 9. September 2004, der japanischen Patentanmeldung NR. 2004-311198, eingereicht am 26. Oktober 2004, der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-325201, eingereicht am 9. November 2004, der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-340510, eingereicht am 25. November 2004, der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-340511, eingereicht am 25. November 2004, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-349848, eingereicht am 2. Dezember 2004, deren Offenbarung hier in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen wurde.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen geschichteten Kern mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und elektrischer Eigenschaft herzustellen, indem ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Kerns verwendet wird, bei dem ein bandförmiges Kernstück in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird.
Zusamenfassung
Ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns, umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Jochkernstücks mit einer Form, dass eine Joch des geschichteten Statorkerns in einer geraden Linie ausgestaltet wird, und mit konkaven Verbindungsbereichen in der Innenumfangskante desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks in eine spiralförmigen Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen; Ausbilden eines magnetischen Kernstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich am Basisende desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten magnetischen Körpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten Jochkörpers und des geschichteten magnetischen Körpers miteinander durch Wickeln eines Spule um den geschichteten magnetischen Körper und dann Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns, umfassend die Schritte: Ausbilden eines bandförmigen Jochkernstücks mit einer Form, dass ein Joch des geschichteten Statorkerns in einer geraden Linie ausgestaltet wird, und mit konkaven Verbindungsbereichen in der Innenumfangskante desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkernstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden des geschichteten bandförmigen Jochkernstücks durch Verstemmen; Ausbilden eines magnetischen Kernstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich am Basisende desselben durch Stanzen einer Metallplatte; Ausbilden eines geschichteten magnetischen Körpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von magnetischen Kernstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten Jochkörpers und des geschichteten magnetischen Körpers miteinander durch Wickeln einer Spule um den geschichteten magnetischen Körper und dann Einsetzen der konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausbilden eines geschichteten Jochkörpers das Dehnen des bandförmigen Jochkernstücks in einer Längsrichtung durch lokales Pressen der Außenumfangskante desselben umfasst, wenn das bandförmige Jochkernstück gewickelt und geschichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Korrigieren der Form des geschichteten Jochkörpers durch Aufbringen einer den Durchmesser vergrößernden Kraft vom Innenumfang des geschichteten Jochkörpers nach dem Ausbilden des geschichteten Jochkörpers und vor dem Verbinden der geschichteten magnetischen Körper mit dem geschichteten Jochkörper.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die konvexen Verbindungsbereiche in dem geschichteten magnetischen Körper eine verjüngte Form mit einem weiten vorderen Ende aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein winziger Vorsprung auf der Seite jedes konvexen Verbindungsbereichs in dem geschichteten magnetischen Körper ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Befestigungs-Eingriffsbereich in zumindest dem konkaven Verbindungsbereich oder dem konvexen Verbindungsbereich durch einen Pressvorgang ausgebildet wird, nachdem die konvexen Verbindungsbereiche des geschichteten magnetischen Körpers in die konkaven Verbindungsbereiche des geschichteten Jochkörpers eingesetzt wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausbilden des geschichteten Jochkörpers die Verstemmbereiche im voraus in den bandförmigen Jochkernstücken gebildet sind, die bandförmigen Jochkernstücke miteinander durch die Verstemmbereiche durch Verstemmen verbunden sind, und die Verstemmbereiche oder Umfänge der Verstemmbereiche, welche die Verstemmbereiche umfassen, lokal gepresst werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Bereich, in dem der Umfang jedes Verstemmbereichs einschließlich des Verstemmbereichs lokal gepresst wird, ein Bereich ist, der vom Verstemmbereich zur Außenumfangskante jedes bandförmigen Jochkernbereichs weiter wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das bandförmige Jochkernstück, das beim Ausbilden des bandförmigen Jochkernstücks gebildet wird, eine Form aufweist, dass ein Joch des geschichteten Statorkerns in einer geraden Linie ausgestaltet wird und konkave Verbindungsbereiche und bogenförmige Verstemmbereiche mit einer flachen Form, die in einer Wickelrichtung gebogen ist, mit einem gleichmäßigen Abstand in der Innenumfangskante davon angeordnet sind, und wobei beim Ausbilden des geschichteten Jochkörpers Verstemmzungen der bogenförmigen Verstemmbereiche in Verstemmnuten der bogenförmigen Verstemmbereiche in einer unteren Schicht eingeführt werden, während das bandförmige Jochkernstück in einer spiralförmigen Form gewickelt und geschichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Verstemmzungen der bogenförmigen Verstemmbereiche zum Zeitpunkt der Wicklung des bandförmigen Jochkernstücks nach unten in eine Richtung entgegengesetzt zur Wickelrichtung geneigt sind.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Verstemmzungen der bogenförmigen Verstemmbereiche zum Zeitpunkt der Wicklung des bandförmigen Jochkernstücks nach unten in die Wickelrichtung geneigt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das magnetische Kernstück, welches den geschichteten magnetischen Körper bildet, aus einem Material mit einem Eisenverlust geringer als der des bandförmigen Jochkernstücks, welches den geschichteten Jochkörper bildet, hergestellt ist.
Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns, umfassend die Schritte: Ausbilden eines bandförmigen Jochkern-Unterstücks mit einer Form, dass eine Außenhälfte in einer geraden Linie ausgestaltet wird, wenn ein Jochbereich des geschichteten Statorkerns in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines äußeren geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkern-Unterstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden durch Verstemmen; Ausbilden eines inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücks mit einem inneren Jochunterbereich, erhalten durch Teilen der inneren Hälfte in eine Einheit von magnetischen Polen, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns in zwei Hälften in der Richtung der Breite geteilt wird, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken miteinander durch Verstemmen; Ausbilden einer Zwischenanordnung, bei der die inneren Jochunterbereiche durch Wickeln einer Spule auf den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper und Verbinden der Enden der inneren Jochunterbereiche in einer vorbestimmten Anzahl der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper miteinander eine Ringform bilden; und Verbinden der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper mit dem äußeren geschichteten Jochkörper durch ein Aufpressverfahren des äußeren geschichteten Jochkörpers am Außenumfang der Zwischenanordnung.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei beim Ausbilden der Zwischenanordnung eine vorbestimmte Anzahl der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper vorübergehend vom Innenumfang durch die Verwendung eines magnetischen adsorbierenden Stützeinrichtung gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei jeder geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper durch Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken mit unterschiedlichen Längen von einem magnetischen Polbereich zu einem Ende jedes inneren Jochunterbereichs gebildet wird, und ein konvexer Eingriffsbereich und ein konkaver Eingriffsbereich jeweils an beiden Enden jedes inneren Jochunterbereichs ausgebildet sind; und wobei beim Ausbilden der Zwischenanordnung der konvexe Eingriffsbereich jedes geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers in den konkaven Eingriffsbereich des daran angrenzenden geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper eingesetzt wird.
Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Statorkerns, umfassend die Schritte: Ausbilden eines bandförmigen Jochkern-Unterstücks mit einer Form, dass eine Außenhälfte in einer geraden Linie ausgestaltet wird, wenn ein Jochbereich des geschichteten Statorkerns in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird und konkave Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante davon aufweist, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines äußeren geschichteten Jochkörpers durch Wickeln und Schichten des bandförmigen Jochkern-Unterstücks in eine spiralförmige Form und Verbinden durch Verstemmen; Ausbilden eines inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücks mit einem konvexen Verbindungsbereich an der Rückseite eines inneren Jochunterbereichs, erhalten durch Teilen der inneren Hälfte in einer Einheit von magnetischen Polen, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns in zwei Hälften in der Richtung der Breite geteilt wird, indem eine Metallplatte gestanzt wird; Ausbilden eines geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers durch Schichten und Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken miteinander durch Verstemmen; und Verbinden des geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers mit dem äußeren geschichteten Jochkörper durch Wickeln einer Spule auf den geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper und Einsetzen des konvexen Verbindungsbereichs in den konkaven Verbindungsbereich.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei konkave Verbindungsbereiche in der Innenumfangskante des bandförmigen Jochkern-Unterstücks, welches die äußere Hälfte ist, ausgebildet sind, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird; wobei konvexe Verbindungsbereiche an der Rückseite des inneren Jochunterbereichs, welcher die innere Hälfte ist, ausgebildet sind, wenn der Jochbereich des geschichteten Statorkerns in der Richtung der Breite in zwei Hälften geteilt wird; und wobei der geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper mit dem äußeren geschichteten Jochkörper verbunden wird, indem die konvexen Verbindungsbereiche in die konkaven Verbindungsbereiche eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei beim Ausbilden der Zwischenanordnung eine vorbestimmte Anzahl der geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper vorübergehend von dem Innenumfang durch die Verwendung einer magnetischen adsorbierenden Stützeinrichtung gehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei jeder geschichtete magnetische innere Jochbefestigungs-Unterkörper durch Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von inneren Jochbefestigungs-Magnetkern-Unterstücken mit unterschiedlichen Längen von einem magnetischen Polbereich zu einem Ende des inneren Jochunterbereichs gebildet wird, und ein konvexer Eingriffsbereich und ein konkaver Eingriffsbereich jeweils an beiden Enden jedes inneren Jochunterbereichs ausgebildet sind; und wobei beim Ausbilden der Zwischenanordnung der konvexe Eingriffsbereich jedes geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörpers in den konkaven Eingriffsbereich des daran angrenzenden geschichteten magnetischen inneren Jochbefestigungs-Unterkörper eingesetzt wird.
Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns durch Verbinden eines bandförmigen Kernstücks, welches durch Verstemmen in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Kernstücks mit einer Form, dass der geschichtete Rotorkern in einer geraden Linie durch Stanzen einer Metallplatte ausgestaltet wird, wobei Einschnittbereiche mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante ausgebildet sind, die Innenumfangskante zwischen den angrenzenden Einschnittbereichen in einer Bogenform entsprechend dem Innenumfang eines Schaftlochs ausgebildet ist, und Magneteinpasslöcher mit einem vorbestimmten Abstand in einem Zwischenbereich in der Richtung der Breite ausgebildet sind; und Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks in eine spiralförmige Form, während die Außenumfangskante des bandförmigen Kernstücks lokal gepresst und gedehnt wird, und Verbinden des geschichteten bandförmigen Kernstücks durch Verstemmen.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Einschnittbereiche, die in der Innenumfangskante des bandförmigen Kernstücks ausgebildet sind, sich zur Mitte in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Bereich, in dem die Außenumfangskante des bandförmigen Kernstücks lokal gepresst wird, sich zur Außenumfangskante hin verbreitert.
Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Rotorkerns durch Verbinden eines bandförmigen Kernstücks, welches durch Verstemmen in eine spiralförmige Form gewickelt und geschichtet wird, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden eines bandförmigen Kernstücks mit einer Form, dass der geschichtete Rotorkern in einer geraden Linie durch Stanzen einer Metallplatte ausgestaltet wird, wobei Einschnittbereiche mit einem vorbestimmten Abstand in der Innenumfangskante ausgebildet sind, die Innenumfangskante zwischen den angrenzenden Einschnittbereichen in einer Bogenform entsprechend dem Innenumfang eines Schaftlochs ausgebildet ist, und Druckgussmetall-Fülllöcher mit einem vorbestimmten Abstand in einem Zwischenbereich in der Richtung der Breite ausgebildet sind; und Wickeln und Schichten des bandförmigen Kernstücks in eine spiralförmige Form, während die Außenumfangskante des bandförmigen Kernstücks lokal gepresst und gedehnt wird, und Verbinden des geschichteten bandförmigen Kernstücks durch Verstemmen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Einschnittbereiche, die in der Innenumfangskante des bandförmigen Kernstücks ausgebildet sind, sich zur Mitte in der Richtung der Breite des bandförmigen Kernstücks erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Bereich, in dem die Außenumfangskante des bandförmigen Kernstücks lokal gepresst wird, sich zur Außenumfangskante hin verbreitert.