DE112017004387T5

DE112017004387T5 - Laminierter kern, herstellungsverfahren für laminierte kerne sowie anker, der einen laminierten kern verwendet

Info

Publication number: DE112017004387T5
Application number: DE112017004387.5T
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Hino; Akihito Mori; Naohiko Ayukawa; Kenichi Hirooka; Masashi Nakamura; Kohei Egashira; Shinichiro Yoshida; Daisuke SHIJO
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2019-05-16
Also published as: WO2018043429A1; US11496029B2; JPWO2018043429A1; CN109643940B; JP6633212B2; US20210296975A1; CN109643940A

Abstract

Ein Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für einen laminierten Kern, der Folgendes aufweist: einen laminierten Körper, der konfiguriert wird, indem Kernstreifen laminiert werden, die aus einem Magnetmaterial gebildet sind, wobei der laminierte Körper Folgendes aufweist: einen Kern-Rückseitenbereich; und einen Zahnbereich, der radial nach innen von einer Innenumfangsseite des Kern-Rückseitenbereichs vorsteht; und Elektroisolierelemente, die an zwei Seitenbereichen des Zahnbereichs angeordnet sind, wobei das Herstellungsverfahren für laminierte Kerne einen Bond-Schritt aufweist, in welchem die Isolierelemente auf jede der Seitenflächen des Zahnbereichs des laminierten Körpers gedrückt werden, so dass der laminierte Körper integriert wird und so dass auch die Isolierelemente an dem laminierten Körper fixiert werden, und zwar mittels zumindest einem von einem Klebstoff und einem druckempfindlichen Klebstoff, der zwischen jeder der Seitenflächen des Zahnbereichs und den Isolierelementen angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen laminierten Kern, ein Herstellungsverfahren für laminierte Kerne sowie einen Anker, der einen laminierten Kern verwendet.
Stand der Technik
In jüngster Zeit besteht ein Bedarf an Kompaktheit und erhöhter Ausgangsleistung von elektrischen Rotationsmaschinen wie z. B. Elektromotoren oder Generatoren. Es ist bekannt, den Wirkungsgrad zu erhöhen, indem ein Ankerkern konfiguriert wird, der in einer elektrischen Rotationsmaschine unter Verwendung eines laminierten Kerns verwendet wird, der ein laminierter Körper aus elektromagnetischen Stahlblechen ist, um Wirbelströme zu unterbinden, die in dem Ankerkern auftreten. Mittel zum Fixieren der laminierten elektromagnetischen Stahlbleche umfassen Verfahren, wie z. B. ein Zusammencrimpen oder ein Zusammenschweißen der elektromagnetischen Stahlbleche.
Da jedoch die elektromagnetischen Stahlbleche in der Richtung der Laminierung an den fixierten Bereichen miteinander elektrisch kurzgeschlossen sind, besteht ein Problem darin, dass Wirbelströme auftreten, so dass der Wirkungsgrad schlecht wird. Da Restspannungen in den gecrimpten Bereichen oder den geschweißten Bereichen auftreten, besteht ein weiteres Problem darin, dass die Hystereseverluste zunehmen, so dass der Wirkungsgrad der elektrischen Rotationsmaschine ebenfalls schlecht wird.
Ein bekanntes Verfahren zum Lösen dieser Probleme ist es, die elektromagnetischen Stahlbleche unter Verwendung eines Klebstoffs miteinander zu fixieren.
In einem Herstellungsverfahren für laminierte Kerne, das in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, wird eine Seitenfläche eines laminierten Körpers von elektromagnetischen Stahlblechen vorübergehend dadurch befestigt, dass ein Klebstoff in einem Zustand aufgebracht und ausgehärtet wird, in welchem der laminierte Körper durch Klemmen fixiert ist, und dann ein wärmeaushärtender Klebstoff zwischen den elektromagnetischen Stahlblechen imprägniert und ausgehärtet wird.
Die Ausrichtung der elektromagnetischen Stahlbleche wird verbessert, indem der laminierte Körper vorübergehend unter Verwendung des Klebstoffs fixiert wird, bevor der Klebstoff zwischen die elektromagnetische Stahlbleche imprägniert wird. Die Formwerkzeug-Freigabeeigenschaften des Klebstoffs, der am Spannzeug oder an der Spanneinrichtung haftet, werden verbessert, wenn eine Fluorcarbonharz-Beschichtung auf das Spannzeug oder die Spanneinrichtung aufgebracht wird, das den laminierten Körper hält, der vorübergehend fixiert ist.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift JP 2003-324 869 A
Zusammenfassung der Erfindung
Mit der Erfindung zu lösendes Problem
Bei dem Herstellungsverfahren für laminierte Kerne, das in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, besteht ein Problem darin, dass es notwendig ist, den Klebstoff in zwei Schritten aufzubringen, d. h. einem vorübergehenden Befestigungsschritt und einem Imprägnierschritt, so dass die Produktivität schlecht wird. Im vorübergehenden Befestigungsschritt besteht ein Problem darin, dass es schwierig ist, den Klebstoff mit einer einheitlichen Dicke auf der Seitenfläche des laminierten Körpers von elektromagnetischen Stahlblechen aufzubringen, so dass das Haftvermögen bzw. die Klebfestigkeit instabil wird. Im Imprägnierschritt gilt Folgendes: Da der Klebstoff am Spannzeug haftet, das den vorübergehend befestigten laminierten Körper hält, besteht ein Problem darin, dass ein Schritt zum Entfernen des Klebstoffs notwendig ist, so dass die Herstellungskosten steigen.
Hierbei kann der Klebstoff, der am Spannzeug haftet, auf einfache Weise einige Male entfernt werden, wenn das Spannzeug mit einem Fluorcarbonharz beschichtet ist, so dass die Formwerkzeug-Freigabeeigenschaften des Spannzeugs vergrößert werden. In der Praxis gilt jedoch Folgendes: Da sich die Formwerkzeug-Freigabeeigenschaften des Spannzeugs verschlechtern, wenn der laminierte Kern wiederholt hergestellt wird, besteht ein Problem darin, dass es notwendig ist, das Fluorcarbonharz wiederholt neu aufzutragen. Dadurch verschlechtert sich die Produktivität.
Im Imprägnierschritt steht der imprägnierte Klebstoff von den Seitenflächen des laminierten Körpers vor. Wenn die Seitenflächen des laminierten Körpers in Kontakt miteinander gebracht werden und der laminierte Körper in eine Ringform gebracht wird, so dass der Ankerkern neu zusammengebaut wird, besteht ein Problem darin, dass die Zusammenbau-Präzision nicht stabilisiert werden kann, und zwar infolge des Klebstoffs, der an den Kontaktflächen des laminierten Körpers vorsteht, so dass die Zusammenbau-Präzision verringert wird und sich die Produktivität verschlechtert.
Außerdem ist es notwendig, dass der Klebstoff zwischen alle elektromagnetischen Stahlbleche gefüllt wird, die den laminierten Körper bilden. Wenn die Tatsache berücksichtigt wird, dass die Anzahl von laminierten elektromagnetischen Stahlblechen in einem herkömmlichen laminierten Körper, der in einer elektrischen Rotationsmaschine usw. verwendet wird, einige hundert Teile erreichen kann, besteht ein Problem darin, dass es nötig ist, den Klebstoff zwischen den elektromagnetischen Stahlblechen an sämtlichen von einigen hundert Positionen zu imprägnieren, so dass sich die Produktivität verschlechtert.
Außerdem ist es wahrscheinlicher, dass Unregelmäßigkeiten in den Spalten zwichen den elektromagnetischen Stahlblechen auftreten, und falls es auch nur eine Position mit schwacher Klebfestigkeit unter einigen hundert Positionen gibt, wird die Festigkeit unzureichend. Demzufolge besteht ein Problem darin, dass die Organisationskosten zunehmen, um die notwendige Klebfestigkeit zu gewährleisten. Falls die Klebfestigkeit unzureichend ist, muss die Klebstoffmenge erhöht werden, und es besteht ein weiteres Problem darin, dass der Klebstoff an der Ausrüstung haftet, und zwar infolge dessen, dass er ausgehend von den Seitenflächen des laminierten Körpers überläuft, so dass die Wartungskosten steigen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen laminierten Kern, ein Herstellungsverfahren für laminierte Kerne sowie einen Anker, der einen laminierten Kern verwendet, anzugeben, deren Produktivität überlegen ist und die preiswert sind.
Wege zum Lösen des Problems
Ein Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für eine laminierte Kerne, wob ei der Kern Folgendes aufweist: einen laminierten Körper, der konfiguriert wird, indem Kernstreifen laminiert werden, die aus einem Magnetmaterial gebildet sind, wobei der laminierte Körper Folgendes aufweist: einen Kern-Rückseitenbereich; und einen Zahnbereich, der radial nach innen von einer Innenumfangsseite des Kern-Rückseitenbereichs vorsteht; und Elektroisolierelemente, die an zwei Seitenbereichen des Zahnbereichs angeordnet sind, wobei das Herstellungsverfahren für laminierte Kerne einen Bond-Schritt aufweist, in welchem die Isolierelemente auf jede der Seitenflächen des Zahnbereichs des laminierten Körpers gedrückt werden, so dass der laminierte Körper integriert wird und so dass auch die Isolierelemente an dem laminierten Körper fixiert werden, und zwar mittels zumindest einem von einem Klebstoff und einem druckempfindlichen Klebstoff, der zwischen den jeweiligen Seitenflächen des Zahnbereichs und den Isolierelementen angeordnet ist.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Elektroisolierelemente auf jede der Seitenflächen des Zahnbereichs des laminierten Körpers gedrückt, und der laminierte Körper wird durch zumindest einen von dem Klebstoff und dem druckempfindlichen Klebstoff integriert, der zwischen jeder der Seitenflächen des Zahnbereichs und den Isolierelementen angeordnet ist. Verglichen mit herkömmlichen Herstellungsverfahren, bei welchen Kernstreifen, die einen laminierten Körper bilden, sämtlich miteinander verbunden werden, befinden sich die Verbindungspositionen zwischen jeder der Seitenflächen des Zahnbereichs und den Elektroisolierelementen, so dass sich die Produktivität verbessert.
Da die Schichtdicke von zumindest einem von dem Klebstoff und dem druckempfindlichen Klebstoff, der zwischen jeder der Seitenflächen des Zahnbereichs und den Isolierelementen angeordnet ist, dadurch vereinheitlicht wird, dass er von den Elektroisolierelementen auf die Seitenflächen des Zahnbereichs gedrückt wird, werden Unregelmäßigkeiten der Verbindungsfestigkeit unterbunden. Die Organisationskosten zum Gewährleisten der Verbindungsfestigkeit werden dadurch verringert.
Da zumindest einer von dem Klebstoff und dem druckempfindlichen Klebstoff gegen die Seitenflächen des Zahnbereichs gedrückt wird, so dass die Elektroisolierelemente dazwischen eingefügt sind, wird zumindest einer von dem Klebstoff und dem druckempfindlichen Klebstoff nicht an einem Spannzeug haften, so dass die Wartungskosten verringert werden.
Figurenliste

1 ist ein Querschnitt, der eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Schrägprojektion, die die elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die einen Anker der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Vergrößerung vom Bereich A gemäß 3.
5 ist ein schematisches Diagramm, das einen montierten Zustand einer Spule zeigt, die einen Teil einer Ankerwicklung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet.
6 ist eine End-Vorderansicht, die die Spule, die den Teil der Ankerwicklung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet, bei Betrachtung axial von außen zeigt.
7 ist eine vordere Vorderansicht, die die Spule, die den Teil der Ankerwicklung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet, bei Betrachtung radial von innen zeigt.
8 ist eine Schrägprojektion, die die Spule zeigt, die den Teil der Ankerwicklung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet.
9 ist eine Schrägprojektion, die eine Wicklungsanordnung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Schrägprojektion, die einen Schritt zum Montieren von laminierten Kernen in die Wicklungsanordnung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung hinein zeigt.
11 ist eine Schrägprojektion, die einen montierten Zustand der laminierten Kerne in der Wicklungsanordnung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine Schrägprojektion, die einen Zustand zeigt, in welchem die laminierten Kerne, die in die Wicklungsanordnung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung hinein montiert sind, in einen Außenumfangskern hinein montiert sind.
13 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung axial von außen zeigt.
14 ist ein Querschnitt entlang A-A gemäß 13 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
15 ist eine Schrägprojektion, die einen laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist eine Vergrößerung vom Bereich B gemäß 14.
17 ist ein schematisches Diagramm, das ein Problem erläutert, das in einem inneren Kern auftritt, wenn die Steifigkeit in den laminierten Kernen in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung hoch ist.
18 ist ein schematisches Diagramm, das einen inneren Kern zeigt, wenn die Steifigkeit in den laminierten Kernen in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung niedrig ist.
19 ist eine End-Vorderansicht, die ein Kernsegment vor dem Anbringen von Elektroisolierelementen zeigt, und zwar bei Betrachtung von außen in Richtung der Laminierung.
20 ist eine Seiten-Vorderansicht, die ein Kernsegment vor dem Befestigen von Elektroisolierelementen zeigt.
21 ist eine End-Vorderansicht, die das Kernsegment vor dem Anbringen von Elektroisolierelementen zeigt, und zwar in einem Zustand, in welchem die Bewegung durch Bewegungs-Beschränkungselemente beschränkt ist.
22 ist eine Seiten-Vorderansicht, die das Kernsegment vor dem Anbringen von Elektroisolierelementen zeigt, und zwar in dem Zustand, in welchem die Bewegung durch die Bewegungs-Beschränkungselemente beschränkt ist.
23 ist eine End-Vorderansicht, die einen Schritt erläutert, in welchem ein Klebstoff auf das Kernsegment aufgebracht wird.
24 ist eine End-Vorderansicht, die einen Schritt zeigt, in welchem Elektroisolierelemente am Kernsegment montiert werden.
25 ist ein Querschnitt entlang A-A gemäß 24 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
26 ist ein schematisches Diagramm, das eine Herstellungsvorrichtung für eine laminierte Kerne bei Betrachtung aus einer Stanzrichtung zeigt.
27 ist ein schematisches Diagramm, das die Herstellungsvorrichtung bei Betrachtung aus einer Richtung zeigt, die senkrecht zur Stanzrichtung ist.
28 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Herstellungsverfahren für laminierte Kerne erläutert.
29 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Klebstoff auf die Elektroisolierelemente aufgetragen ist.
30 ist ein Querschnitt entlang A-A gemäß 29 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
31 ist ein Querschnitt entlang B-B gemäß 29 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
32 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen Zustand zeigt, in welchem Klebstoff auf eine Seitenfläche eines Zahnbereichs ungleichmäßig aufgetragen worden ist.
33 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen vergleichbaren laminierten Kern zeigt, in welchem Klebstoff auf eine Seitenfläche eines Zahnbereichs mit einer gleichmäßigen Schichtdicke aufgetragen worden ist.
34 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine Ausfallart an einem Endbereich in Richtung der Laminierung des vergleichbaren laminierten Kerns zeigt, in welchem Klebstoff auf eine Seitenfläche eines Zahnbereichs mit einer gleichmäßigen Schichtdicke aufgetragen worden ist.
35 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
36 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine erste Ausfallart an einem Endbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
37 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine zweite Ausfallart an einem Endbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
38 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine dritte Ausfallart an einem Endbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
39 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine Ausfallart an einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung des vergleichbaren laminierten Kerns zeigt, in welchem Klebstoff auf eine Seitenfläche eines Zahnbereichs mit einer gleichmäßigen Schichtdicke aufgetragen worden ist.
40 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine vierte Ausfallart an einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
41 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine fünfte Ausfallart an einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
42 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen elektrischen Entladungspfad in einem vergleichbaren laminierten Kern zeigt, an welchem ein Hakenbereich nicht ausgebildet ist.
43 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen elektrischen Entladungspfad in einem laminierten Kern zeigt, an welchem ein Hakenbereich ausgebildet ist.
44 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen elektrischen Entladungspfad in einem laminierten Kern zeigt, an welchem ein Hakenbereich ausgebildet ist.
45 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
46 ist ein Querschnitt entlang der Linie C-C gemäß 45 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
47 ist eine Draufsicht, die einen ersten Kernstreifen zeigt, der einen Teil eines Kernsegments gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung bildet.
48 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Kernstreifen zeigt, der einen Teil eines Kernsegments gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung bildet.
49 ist eine Vergrößerung vom Bereich B gemäß 46.
50 ist ein Querschnitt entlang der Linie D-D gemäß 45 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
51 ist ein teilweiser Querschnitt, der ein Kernsegment gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
52 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
53 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß 52 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
54 ist eine Schrägprojektion, die einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
55 ist eine End-Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Spule an dem laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung montiert ist.
56 ist ein Querschnitt, der den Zustand zeigt, in welchem die Spule am laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung montiert ist.
57 ist eine End-Vorderansicht, die den Zustand zeigt, in welchem die Spule am laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung montiert ist.
58 ist eine End-Vorderansicht, die einen Anker zeigt, der den laminierten Kern gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung verwendet.
59 ist eine Schrägprojektion, die den Anker zeigt, der den laminierten Kern gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung verwendet.
60 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem Spulen am laminierten Kern gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung montiert sind.
61 ist ein Querschnitt, der den Zustand zeigt, in welchem die Spulen am laminierten Kern gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung montiert sind.
62 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung axial von außen zeigt.
63 ist ein Querschnitt entlang X-X gemäß 62 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
64 ist eine End-Vorderansicht, die einen Zustand eines laminierten Kerns in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung vor einem Entfernen eines Stellungs-Haltebereichs bei Betrachtung axial von außen zeigt.
65 ist eine End-Vorderansicht, die den laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung axial von außen zeigt.
66 ist eine End-Vorderansicht, die einen Zustand eines laminierten Kerns in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung vor einem Entfernen eines Stellungs-Haltebereichs bei Betrachtung axial von außen zeigt.
67 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung axial von außen zeigt.
68 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung zeigt.
69 ist ein schematisches Diagramm, das eine Herstellungsvorrichtung für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung aus einer Stanzrichtung zeigt.
70 ist ein schematisches Diagramm, das die Herstellungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung aus einer Richtung zeigt, die senkrecht zur Stanzrichtung ist.
71 ist eine End-Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem Kernsegmente in einer Einzelkreisform in Ringelementen angeordnet sind, in einem Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.
72 ist eine Schrägprojektion, die einen Schritt zum Montieren eines Elektroisolierelement-Druckelements zeigt, in einem Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.
73 ist eine Schrägprojektion, die einen Zustand zeigt, in welchem Elektroisolierelement-Druckelemente montiert sind, in einem Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.
74 ist ein teilweiser Querschnitt, der den Zustand zeigt, in welchem die Elektroisolierelement-Druckelemente montiert sind, in einem Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsform 1
1 ist ein Querschnitt, der eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Schrägprojektion, die die elektrische Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 3 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die einen Anker der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 4 ist eine Vergrößerung vom Bereich A gemäß 3, 5 ist ein schematisches Diagramm, das einen montierten Zustand einer Spule zeigt, die einen Teil einer Ankerwicklung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine End-Vorderansicht, die die Spule, die den Teil der Ankerwicklung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet, bei Betrachtung axial von außen zeigt, 7 ist eine vordere Vorderansicht, die die Spule, die den Teil der Ankerwicklung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet, bei Betrachtung radial von innen zeigt, und 8 ist eine Schrägprojektion, die die Spule zeigt, die den Teil der Ankerwicklung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet.
Außerdem ist zur Vereinfachung in 2 das Gehäuse weggelassen. Außerdem soll die Richtung parallel zum axialen Zentrum einer rotierenden Welle als Axialrichtung bezeichnet werden (entsprechend aufwärts und abwärts in 1), die Richtung senkrecht zum axialen Zentrum der Drehwelle soll als Radialrichtung bezeichnet werden (entsprechend links und rechts in 1), und die Richtung der Rotation um die rotierende Welle soll als Umfangsrichtung bezeichnet werden.
Gemäß 1 weist eine elektrische Rotationsmaschine 100 Folgendes auf: ein Gehäuse 1, das Folgendes aufweist: einen zylindrischen Rahmen 2 mit Boden, in welchem eine Öffnung an einem ersten Ende eines zylindrischen Bereichs 2a mittels eines Bodenbereichs 2b geschlossen ist; eine Lagerschale 3, welche eine Öffnung des Rahmens 2 schließt; einen Anker 10, der an der Lagerschale 3 mittels Bolzen 9 befestigt ist und der innerhalb des zylindrischen Bereichs 2a des Rahmens 2 aufgenommen ist; eine Drehwelle 6, die drehbar an zentralen axialen Positionen des Bodenbereichs des Rahmens 2 und der Lagerschale 3 mittels Lagern 4 gehalten wird; und einen Rotor 5, der an der Drehwelle 6 fixiert ist, so dass er drehbar an einer Innenumfangsseite des Ankers 10 angeordnet ist.
Der Rotor 5 ist ein Permanentmagnet-Rotor, der Folgendes aufweist: einen Rotorkern 7, der an der Drehwelle 6 befestigt ist, welche durch dessen Mittelposition eingeführt ist; und und eine Mehrzahl von Permanentmagneten 8, welche jeweils in der Nähe einer Außenumfangsfläche des Rotorkerns 7 eingebettet sind, so dass sie mit einem vorgegebenen Teilungsmaß in Umfangsrichtung angeordnet sind, um Magnetpole zu bilden. Außerdem ist der Rotor 5 nicht auf einen Permanentmagnet-Rotor beschränkt, und es kann auch Folgendes verwendet werden: ein Kurzschlussläufer-Rotor, in welchem unisolierte Rotorleiter in Nuten eines Rotorkerns aufgenommen sind, so dass zwei Seiten mittels eines Verkürzungsrings verkürzt werden; oder ein gewickelter Rotor, in welchem isolierte Leiterdrähte in Nuten eines Rotorkerns montiert sind, usw.
Nachstehend wird die Konfiguration des Ankers 10 detailliert unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 erläutert.
Wie in 2 gezeigt, weist der Anker 10 Folgendes auf: einen Ankerkern 11; eine Ankerwicklung 20, welche an dem Ankerkern 11 montiert ist; und Elektroisolierelemente 14, die die Ankerwicklung 20 und den Ankerkern 11 elektrisch isolieren. Die Ankerwicklung 20 wird von einer Mehrzahl von Spulen 21 gebildet. Um die Erläuterung zu vereinfachen, beträgt hier die Polzahl p im Rotor 5 acht Pole, die Nutzahl im Ankerkern 11 beträgt achtundvierzig, und die Ankerwicklung 20 ist eine Dreiphasen-Wicklung. Mit anderen Worten: Die Nuten sind an dem Ankerkern 11 mit einem Verhältnis von zwei Nuten pro Phase pro Pol ausgebildet.
Wie in 3 und 4 gezeigt, weist der Ankerkern 11 Folgendes auf: einen ringförmigen äußeren Kern 29; und einen inneren Kern 30, der auf einer Innenumfangsseite des äußeren Kerns 29 aufgenommen ist. Montageöffnungen 12, durch welche die Bolzen 9 durchgeführt werden, sind am äußeren Kern 29 ausgebildet, so dass sie eine Öffnungsrichtung in der Axialrichtung haben. Der innere Kern 30 weist achtundvierzig Kernsegmente 31 auf. Die Kernsegmente 31 sind jeweils so konfiguriert, dass sie eine T-Form haben, die aus Folgendem gebildet wird: einem kreisbogenförmigen Kern-Rückseitenbereich 31a; und einem Zahnbereich 31b, der radial nach innen von einem Zentralbereich in einer Umfangsrichtung der Innenumfangs-Wandfläche des Kern-Rückseitenbereichs 31a vorsteht.
Die achtundvierzig Kernsegmente 31 sind in einer Ringform angeordnet, so dass die Seitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a gegeneinander stoßen, und sie sind innerhalb des äußeren Kerns 29 mittels Presspassens, Schrumpfpassens usw. aufgenommen und gehalten. Die achtundvierzig Kernsegmente 31 sind in einer Ringform angeordnet, so dass sie den inneren Kern 30 bilden. Regionen, die von den Kern-Rückseitenbereichen 31a und den in Umfangsrichtung angrenzenden Zahnbereichen 31b umgeben sind, bilden Nuten 13. Die Elektroisolierelemente 14 sind innerhalb der Nuten 13 aufgenommen, und sie isolieren die Spulen 21 elektrisch vom inneren Kern 30. Mit anderen Worten: Die Spulen 21 bilden den Ankerkern 11.
Die Kernsegmente 31 werden hergestellt, indem eine vorbestimmte Anzahl von elektromagnetischen Stahlblechen laminiert werden. Der äußere Kern 29 wird hergestellt, indem eine vorgegebene Anzahl von elektromagnetischen Stahlblechen laminiert werden, aber der äußere Kern 29 kann alternativ auch so hergestellt werden, dass er eine Ringform hat, und zwar unter Verwendung eines festen Körpers. Der äußere Kern 29 sollte zumindest dazu imstande sein, den inneren Kern 30 zu fixieren und zu halten, und er ist nicht auf ein Magnetmaterial beschränkt und kann unter Verwendung eines nichtmagnetischen Materials wie z. B. Aluminium usw. hergestellt werden.
Wie nachstehend beschrieben, ist die Ankerwicklung 20 aus achtundvierzig Spulen 21 gebildet. Wie in 7 gezeigt, sind die Spulen 21 Spulen mit verteilter Wicklung, die in einer Form konfiguriert sind, in welcher ein Leiterdraht bei radialer Betrachtung in Form einer Acht gewickelt ist, wobei der Leiterdraht beispielsweise aus einem verbindungslosen bzw. stoßlosen kontinuierlichen Kupferdraht oder Aluminiumdraht gebildet ist, der unter Verwendung eines Emailleharzes isoliert ist. Wie in den 6 bis 8 gezeigt, sind die Spulen 21 durch Folgendes gebildet: Nutbereiche S1 bis S6, die innerhalb der Nuten 13 aufgenommen sind; und Rückkehrbereiche T1-1 bis T6-1 und T1-2 bis T6-2, die außerhalb der Nuten 13 die Nutbereiche S1 bis S6 miteinander verbinden, die in unterschiedlichen Nuten 13 aufgenommen sind.
Die Konfiguration der Spulen 21 wird nun im Einzelnen unter Verwendung von 5 erläutert. In 5 sind 1, 2, 6, 7, 8, 12 und 13 Zahlen, die den Nuten 13 in der Umfangs-Reihenfolge zugewiesen sind, und die radialen Positionen der sechs Nutbereiche S1 bis S6, die in den Nuten 13 aufgenommen sind, werden als eine erste Schicht, eine zweite Schicht usw. bis eine sechste Schicht ausgehend von der radial inneren Seite bezeichnet.
Bei den Nutbereichen S1 bis S6 der Spulen 21 gilt Folgendes: Der Nutbereich S1 ist in der ersten Schicht der Nut 13 bei Nummer 7 aufgenommen. Der Nutbereich S2 ist in der zweiten Schicht der Nut 13 bei Nummer 1 aufgenommen. Der Nutbereich S3 ist in der dritten Schicht der Nut 13 bei Nummer 7 aufgenommen. Der Nutbereich S4 ist in der vierten Schicht der Nut 13 bei Nummer 13 aufgenommen. Der Nutbereich S5 ist in der fünften Schicht der Nut 13 bei Nummer 7 aufgenommen. Der Nutbereich S6 ist in der sechsten Schicht der Nut 13 bei Nummer 1 aufgenommen.
Die Nutbereiche S1 und S2 sind mittels der Rückkehrbereiche T1-1 und T2-1 an einem zweiten axialen Ende des Ankerkerns 11 verbunden. Die Nutbereiche S2 und S3 sind mittels der Rückkehrbereiche T2-2 und T3-2 an einem ersten axialen Ende des Ankerkerns 11 verbunden. Die Nutbereiche S3 und S4 sind mittels der Rückkehrbereiche T3-1 und T4-1 an dem zweiten axialen Ende des Ankerkerns 11 verbunden. Die Nutbereiche S4 und S5 sind mittels der Rückkehrbereiche T4-2 und T5-2 an dem ersten axialen Ende des Ankerkerns 11 verbunden. Die Nutbereiche S5 und S6 sind mittels der Rückkehrbereiche T5-1 und T6-1 an dem zweiten axialen Ende des Ankerkerns 11 verbunden. Der Rückkehrbereich T1-2 steht am ersten axialen Ende des Ankerkerns 11 vom Nutbereich S1 vor. Außerdem steht der Rückkehrbereich T6-2 am ersten axialen Ende des Ankerkerns 11 vom Nutbereich S6 vor.
Auf diese Weise werden Paare von Nutbereichen S1 bis S6 der Spulen 21 in Paaren der Nuten 13 aufgenommen, die mit einem Teilungsmaß von einem Magnetpol (um einen Wert gleich sechs Nuten in der vorliegenden Ausführungsform) in der Umfangsrichtung getrennt sind. Die Spulen 21 sind in Umfangsrichtung mit einem Teilungsmaß von einer Nut angeordnet. Demzufolge sind in jeder der Nuten 13 sechs Nutbereiche S1 bis S6 ausgehend von drei unterschiedlichen Spulen 21 so aufgenommen, dass sie ordentlich in einer einzigen Spalte in Radialrichtung aufgereiht sind.
Genauer gesagt: Wenn aus Gründen der Einfachheit die drei unterschiedlichen Spulen 21 als eine erste Spule, eine zweite Spule und eine dritte Spule bezeichnet werden, dann sind die Nutbereiche S1, S3 und S5 der ersten Spule, der Nutbereich S4 der zweiten Spule und die Nutbereiche S2 und S6 der dritten Spule so aufgenommen, dass sie in einer einzigen Spalte nacheinander in der Reihenfolge S1, S2 usw. bis S6 von der radial inneren Seite innerhalb einer identischen Nut 13 aufgereiht sind. Die Rückkehrbereiche T1-2 und T6-2 der Spulen 21 werden mittels einer Verbindungsmöglichkeit wie z. B. Schweißen usw. mit den Rückkehrbereichen T1-2 und T6-2 der anderen Spulen 21, einem Neutralpunkt oder Elektroenergie-Zuführungsbereichen verbunden.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Zusammenbauen des Ankers 10 unter Verwendung von 9 bis 12 erläutert. 9 ist eine Schrägprojektion, die eine Wicklungsanordnung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 10 ist eine Schrägprojektion, die einen Schritt zum Montieren von laminierten Kernen in die Wicklungsanordnung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung hinein zeigt, 11 ist eine Schrägprojektion, die einen montierten Zustand der laminierten Kerne in der Wicklungsanordnung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, und 12 ist eine Schrägprojektion, die einen Zustand zeigt, in welchem die laminierten Kerne, die in die Wicklungsanordnung in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung hinein montiert sind, in einen Außenumfangskern hineinmontiert sind.
Um den Anker 10 zusammenzubauen, werden zunächst achtundvierzig Spulen 21 in einer Ringform mit einem Teilungsmaß von einer Nut angeordnet, so dass eine korbförmige Wicklungsanordnung 22 zusammengebaut wird, die in 9 gezeigt ist. In der Wicklungsanordnung 22, die auf diese Weise zusammengebaut wird, werden achtundvierzig Nutbereich-Spalten, die jeweils gebildet werden, indem sechs Nutbereiche S1 bis S6 in einer einzigen Spalte in Radialrichtung aufgereiht werden, in Umfangsrichtung mit einem Teilungsmaß von einer Nut angeordnet.
Wie nachstehend beschrieben, werden als Nächstes die Elektroisolierelemente 14 an zwei Umfangsseitenflächen der Zahnbereiche 31b der Kernsegmente 31 unter Verwendung eines Klebstoffs 17 montiert, der als ein Bondmittel dient, so dass laminierte Kerne 200 erzeugt werden. Wie in 10 gezeigt, werden achtundvierzig laminierte Kerne 200 in einer Ringform umfangsmäßig außerhalb der Wicklungsanordnung 22 angeordnet. Die Zahnbereiche 31b der jeweiligen laminierten Kerne 200 sind derart auf einer radial äußeren Seite positioniert, dass die Zahnbereiche 31b radial nach innen mit Zwischenräumen zwischen den Nutbereich-Spalten weisen. Hier wird der Durchmesser der Wicklungsanordnung 22 ausgedehnt, so dass die Zwischenräume zwischen angrenzenden Nutbereich-Spalten erweitert werden.
Als Nächstes werden die achtundvierzig laminierten Kerne 200 gleichzeitig radial nach innen bewegt, so dass die Zahnbereiche 31b zwischen den angrenzenden Nutbereich-Spalten eingeführt werden. Der Durchmesser der Wicklungsanordnung 22 wird zusammen mit der radialen Bewegung nach innen der laminierten Kerne 200 verringert. Dann werden die Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a der laminierten Kerne 200 aneinander anstoßend angeordnet, so dass die laminierten Kerne 200 in die Wicklungsanordnung 22 hineinmontiert werden, wie in 11 gezeigt.
Ein ringförmiger innerer Kern 30 wird gebildet, indem die Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a der achtundvierzig laminierten Kerne 200 aneinander anstoßen gelassen werden. Die Wicklungsanordnung 22 wird dadurch am inneren Kern 30 montiert. Als Nächstes wird der innere Kern 30, an welchem die Wicklungsanordnung 22 montiert worden ist, in das Innere des äußeren Kerns 29 durch Presspassen, Schrumpfpassen usw. eingeführt.
Als Nächstes werden die Rückkehrbereiche T1-2 und T6-2 der Spulen 21 mittels einer Verbindungsmöglichkeit wie z. B. Schweißen usw. mit den Rückkehrbereichen T1-2 und T6-2 der anderen Spulen 21 einem Neutralpunkt oder Elektroenergie-Zuführungsbereichen verbunden, so dass die Ankerwicklung 20 gebildet wird. Wie in 12 gezeigt, wird dadurch der Anker 10 zusammengebaut, in welchem der innere Kern 30 innerhalb des äußeren Kerns 29 in einem fixierten Zustand gehalten wird.
Als Nächstes wird die Konfiguration der Kernsegmente 31 im Einzelnen unter Verwendung von 13 bis 16 erläutert. 13 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung axial von außen zeigt, 14 ist ein Querschnitt entlang A-A gemäß 13 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile, 15 ist eine Schrägprojektion, die einen laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, und 16 ist eine Vergrößerung vom Bereich B gemäß 14.
Das Kernsegment 31 ist ein laminierter Körper aus T-förmigen Kernstreifen 32, die aus einem Bandmaterial ausgestanzt sind, das z. B. ein streifenförmiger Körper aus elektromagnetischem Stahlblech ist. Das Kernsegment 31 ist so konfiguriert, dass es eine T-Form hat, die durch Folgendes gebildet wird: einen kreisbogenförmigen Kern-Rückseitenbereich 31a; und einen Zahnbereich 31b, der radial nach innen von einem Zentralbereich in einer Umfangsrichtung der Innenumfangsfläche des Kern-Rückseitenbereichs 31a vorsteht.
Die Elektroisolierelemente 14 werden in U-Formen erzeugt, indem die zwei Kanten in der Breitenrichtung des rechteckigen Flächenkörper-Materials in identischer Richtung gefaltet werden, wobei die Länge davon länger ist als die axiale Länge des Zahnbereichs 31b, und wobei die Breite davon breiter ist als die radiale Breite der Seitenflächen des Zahnbereichs 31b, die in die Umfangsrichtung weisen. Wie in 13 bis 15 gezeigt, sind die Elektroisolierelemente 14 an zwei Umfangsseiten des Zahnbereichs 31b angeordnet. Hier sind rechteckige Basisbereiche 14a der Elektroisolierelemente 14 so angeordnet, dass sie entlang von zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 31b liegen.
Die Faltbereiche 14b und 14c der Elektroisolierelemente 14 sind so angeordnet, dass sie entlang von Flächen eines Flanschbereichs nahe einer Spitze des Zahnbereichs 31b liegen, die radial nach außen weisen, sowie Flächen des Kern-Rückseitenbereichs 31a, die radial nach innen weisen. Außerdem stehen zwei Longitudinal-Endbereiche der Elektroisolierelemente 14 an zwei axialen Enden des Zahnbereichs 31b vor. Die Elektroisolierelemente 14 sind an den zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 31b mittels des Klebstoffs 17 fixiert, so dass ein laminierter Kern 200 gebildet wird.
Wie in 16 gezeigt, ist der Klebstoff 17 zwischen den Zahnbereich 31b und die Elektroisolierelemente 14 gefüllt, und er steht an zwei Umfangskantenbereichen von zwei Axial-Endflächen des Zahnbereichs 31b vor. Hier sind die Bereiche des Klebstoffs 17, die zwischen dem Zahnbereich 31b und den Elektroisolierelementen 14 eingefüllt und ausgehärtet sind, Klebstoff-Basisbereiche 17a, die als Bondmittel-Basisbereiche dienen, und die Bereiche des Klebstoffs 17, die an den zwei Umfangskantenbereichen auf den zwei Axial-Endflächen des Zahnbereichs 31b vorstehen und ausgehärtet sind, bilden Hakenbereiche 17b. Die laminierten Kernstreifen 32 werden vom Klebstoff-Basisbereich 17a fixiert und integriert. Ein Lösen der Kernstreifen 32 in Richtung der Laminierung wird von den Hakenbereichen 17b gestoppt.
Hier ist ein Material als Material für die Elektroisolierelemente 14 erwünscht, das eine überragende elektrische Isolierung und auch eine überragende thermische Leitfähigkeit bietet, wie z. B. Polyimid (PI), Polyethylenterephtalat (PET), Polyphenylensulfid (PPS). Da die Dicke der Elektroisolierelemente 14 dünner gemacht werden kann, indem ein Material verwendet wird, das eine überragende elektrische Isolierung bietet, kann der Zwischenraum zur Spulenmontage innerhalb der Nuten 13 vergrößert werden. Die Querschnittsfläche der Spule kann vergrößert werden, was zu Wirkungsgrad-Erhöhungen führt.
Da die Wärmeabstrahlungseigenschaften von den Spulen 21 an die Kernsegmente 31 durch Verwendung eines Materials mit überragender thermischer Leitfähigkeit verbessert werden, ergeben sich Erhöhungen der Ausgangsleistung. Es werden allgemein die Elektroisolierelemente 14 verwendet, die eine Dicke von ungefähr 0,1 bis 0,3 mm haben, aber es kann auch irgendeine andere Dicke in Abhängigkeit der elektrischen Isolierungs-Spezifikationen vorgegeben werden, die vom Anker 10 verlangt werden.
Als Klebstoff 17 können beispielsweise Zweiflüssigkeits-Aushärtungs-Klebstoffe verwendet werden. Ein Zweiflüssigkeits-Aushärtungs-Klebstoff schließt ein Basisharz und einen Härtungsbeschleuniger ein, und ein Epoxid-Klebstoff, oder ein Acryl-Klebstoff etc. können als das Basisharz verwendet werden. Falls ein Zweiflüssigkeits-Aushärtungs-Klebstoff verwendet wird, ist es wünschenswert, dass das Basisharz und der Härtungsbeschleuniger auf die Kernsegmente 31 aufgebracht werden, und dass ein zweiter auf die Elektroisolierelemente 14 aufgebracht wird.
Wenn eine derartige Konfiguration verwendet wird, so wird selbst dann, wenn die Herstellungsvorrichtungen angehalten werden, das Basisharz nicht aushärten, bis die Elektroisolierelemente 14 an den Kernsegmenten 31 befestigt sind. Daher gilt Folgendes: Wenn eine derartige Konfiguration angenommen wird, wird das Risiko beseitigt, dass das Basisharz aushärtet, bevor die zwei zusammengebracht sind, und zwar verglichen mit dem Fall, wenn das Basisharz und der Härtungsbeschleuniger nach Vermischung im Voraus aufgebracht werden, und eine Dummy-Beschichtung usw. des Klebstoffs ist nicht notwendig, so dass effektiv die Materialausbeute verbessert wird. Wenn eine derartige Konfiguration angenommen wird, dann wird effektiv auch Energie gespart, da es keinen thermischen Prozess gibt.
Es können beispielsweise anaerobe Klebstoffe als Klebstoff 17 verwendet werden, für welche Acryl-Klebstoffe ein Beispiel sind. Indem eine derartige Konfiguration verwendet wird, wird selbst dann, wenn die Herstellungsvorrichtungen angehalten werden, der Klebstoff nicht aushärten, bis die Elektroisolierelemente 14 an den Kernsegmenten 31 befestigt sind. Daher gilt Folgendes: Wenn eine derartige Konfiguration angenommen wird, wird das Risiko beseitigt, dass das Basisharz aushärtet, bevor die zwei zusammengebracht sind, und zwar verglichen mit dem Fall, wenn das Basisharz und der Härtungsbeschleuniger nach Vermischung im Voraus aufgebracht werden, und eine Dummy-Beschichtung usw. des Klebstoffs ist nicht notwendig, so dass effektiv die Materialausbeute verbessert wird. Wenn eine derartige Konfiguration angenommen wird, dann wird effektiv auch Energie gespart, da es keinen thermischen Prozess gibt.
Es können beispielsweise wärmeaushärtende Klebstoffe als Klebstoff 17 verwendet werden, für welche Epoxid-Klebstoffe ein Beispiel sind. Indem eine derartige Konfiguration verwendet wird, würde bei der seltenen Möglichkeit, dass der Klebstoff an der Herstellungsausrüstung klebte, dieser nicht aushärten, bis Wärme aufgebracht würde. Daher gilt Folgendes: Wenn eine derartige Konfiguration angenommen wird, dann kann der Klebstoff, der an der Herstellungsausrüstung klebt, einfach durch Abwischen beseitigt werden, so dass effektiv die Wartbarkeit verbessert wird.
Da die Wärmetoleranz-Schwellenwerte von wärmeaushärtenden Klebstoffen im Vergleich zu bei Raumtemperatur aushärtenden Klebstoffen erhöht werden können, wird die Wärmebeständigkeit effektiv verbessert. Außerdem kann ein wärmeaushärtender Klebstoff im Voraus in die Elektroisolierelemente 14 hinein imprägniert werden, oder diese können damit im Voraus beschichtet werden. In diesem Fall gilt Folgendes: Da ein Schritt zum Aufbringen des Klebstoffs nicht notwendig ist, wird die Produktivität effektiv verbessert.
Thermoplastische Harze, für welche Polypropylen, Ethylen-Vinyl-Acetat-Copolymer-Harze usw. ein Beispiel sind, können als Klebstoff 17 verwendet werden. Falls thermoplastische Harze verwendet werden, wird der Klebstoff auf die Kernsegmente 31 oder die Elektroisolierelemente 14 in einem erwärmten Zustand größer als oder gleich einer Erweichungstemperatur aufgebracht, und der Klebstoff wird in einem Zustand ausgehärtet, in welchem die Elektroisolierelemente 14 an den Kernsegmenten 31 befestigt sind. Falls ein thermoplastisches Harz verwendet wird, gilt Folgendes: Da der Klebstoff aushärtet, sobald er abkühlt, ist die Aushärtungszeit gering, so dass die Produktivität effektiv verbessert wird.
Außerdem gilt Folgendes: Wenn ein hochviskoser Klebstoff 17 verwendet wird, dann kann die Menge an aufgebrachtem Klebstoff 17 verringert werden, da es weniger wahrscheinlich ist, dass der Klebstoff 17 zwischen den Kernstreifen 32 imprägniert, so dass effektiv Material gespart wird. Indem Bereiche angeordnet werden, die nicht mit dem Klebstoff 17 gefüllt sind - mit anderen Worten: wenn Luftspaltbereiche in den Klebstoff-Basisbereichen 17a ausgebildet werden, - kann die Steifigkeit der Kernsegmente 31 verringert werden.
Ein zweiter Klebstoff mit niedriger Viskosität als Klebstoff 17 kann in Kombination mit dem Klebstoff 17 verwendet werden. Indem die Viskosität des zweiten Klebstoffs auf eine Viskosität angepasst wird, die zwischen den Flächen der Kernstreifen 32 imprägnieren kann, die einander in Richtung der Laminierung zugewandt sind, kann der zweite Klebstoff zwischen den Flächen der Kernstreifen 32 imprägniert werden, die einander in Richtung der Laminierung zugewandt sind. Die Flächen der Kernstreifen 32, die einander in Richtung der Laminierung zugewandt sind, werden zusammengeklebt, so dass die Steifigkeit der Kernsegmente 31 verbessert wird und dass außerdem Vibrationen und Geräusche effektiv unterbunden werden.
Dann wird der Ankerkern 11 hergestellt, indem der innere Kern 30, der durch Anordnen der laminierten Kerne 200 in einer Ringform konfiguriert wird, derart, dass die Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a aneinander stoßen, innerhalb des äußeren Kerns 29 durch Presspassen, Schrumpfpassen usw. montiert wird. Falls die Ausrichtung der Kernstreifen 32 in Richtung der Laminierung während der Herstellung der Kernsegmente 31 schlecht ist, werden hier die Seitenflächen in der Umfangsrichtung der Kern-Rückseitenbereiche 31a unregelmäßig. Wenn der innere Kern 30 hergestellt wird, indem die laminierten Kerne 200, die auf diese Weise hergestellt sind, in einer Ringform angeordnet werden, dann treten Spalte G an den anstoßenden Bereichen der Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a auf, wie in 17 gezeigt.
Wenn die Steifigkeit der laminierten Kerne 200 hoch ist, verbleiben die in Rede stehenden Spalte G selbst dann, wenn der innere Kern 30 im äußeren Kern 29 montiert wird. Wenn wiederum die Steifigkeit der laminierten Kerne 200 verringert wird, dann werden Umfangs-Belastungen erzeugt, indem der innere Kern 30 im äußeren Kern 29 montiert wird.
Die Kernstreifen 32 werden durch diese Belastungen in Umfangsrichtung verschoben, so dass die Kernstreifen 32 ordentlich in Spalten in Richtung der Laminierung angeordnet werden. Wie in 18 gezeigt, berühren die Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a dadurch einander zuverlässig, so dass die Spalte G beseitigt werden. Demzufolge wird der magnetische Widerstand an den in Rede stehenden anstoßenden Bereichen verringert, so dass es ermöglicht wird, dass Erhöhungen der Ausgangsleistung erzielt werden.
Da außerdem die Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a einander zuverlässig berühren, wirken Umfangs-Belastungen, die erzeugt werden, indem der innere Kern 30 im äußeren Kern 29 montiert wird, gleichmäßig auf die Fläche der Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a. Die Belastungen, die auf den inneren Kern 30 des Ankerkerns 11 wirken, werden dadurch verringert, so dass ermöglicht wird, dass die Hystereseverluste verringert werden und dass es ermöglicht wird, dass sich der Wirkungsgrad verbessert.
Die Belastungen, die auf den Klebstoff 17 wirken, können ebenfalls verringert werden, indem die Steifigkeit der Kernsegmente 31 verringert wird, so dass eine Rissbildung im Klebstoff 17 verhindert wird. Eine derartige Konfiguration ist wirksam, wenn es in der elektrischen Rotationsmaschine wünschenswert ist, dass die Ausgangsleistung erhöht wird und dass der Wirkungsgrad erhöht wird.
Wenn die Viskosität des Klebstoffs 17 auf diese Weise angepasst wird, können gewünschte Eigenschaften erzielt werden.
Ein Herstellungsverfahren und eine Herstellungsvorrichtung für laminierte Kerne 200 wird unter Verwendung von 19 bis 28 beschrieben. 19 ist eine End-Vorderansicht, die ein Kernsegment vor dem Anbringen von Elektroisolierelementen zeigt, und zwar bei Betrachtung von außerhalb in Richtung der Laminierung, 20 ist eine Seiten-Vorderansicht, die ein Kernsegment vor dem Befestigen von Elektroisolierelementen zeigt.
21 ist eine End-Vorderansicht, die das Kernsegment vor dem Anbringen von Elektroisolierelementen zeigt, und zwar in einem Zustand, in welchem die Bewegung durch Bewegungs-Beschränkungselemente beschränkt ist, 22 ist eine Seiten-Vorderansicht, die das Kernsegment vor dem Anbringen von Elektroisolierelementen zeigt, und zwar in dem Zustand, in welchem die Bewegung durch die Bewegungs-Beschränkungselemente beschränkt ist, 23 ist eine End-Vorderansicht, die einen Schritt erläutert, in welchem ein Klebstoff auf das Kernsegment aufgebracht wird.
24 ist eine End-Vorderansicht, die einen Schritt zeigt, in welchem Elektroisolierelemente am Kernsegment montiert werden, 25 ist ein Querschnitt entlang A-A gemäß 24 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile, 26 ist ein schematisches Diagramm, das eine Herstellungsvorrichtung für den laminierten Kern bei Betrachtung aus einer Stanzrichtung zeigt, 27 ist ein schematisches Diagramm, das die Herstellungsvorrichtung für den laminierten Kern bei Betrachtung aus einer Richtung zeigt, die senkrecht zur Stanzrichtung ist, und 28 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Herstellungsverfahren für laminierte Kerne erläutert.
Wie in den 26 und 27 gezeigt, weist die Herstellungsvorrichtung Folgendes auf: einen Material-Zuführungsbereich 91, der ein Bandmaterial 90 von elektromagnetischem Stahlblech zuführt; einen Material-Zuführungsbereich 92, der das Bandmaterial 90 mit einem vorgegebenen Teilungsmaß zuführt; einen Stanzbereich 93, der die Kernstreifen 32 aus dem Bandmaterial 90 ausstanzt; einen Ausrichtungsbereich 94, der die gestanzten Kernstreifen 32 ausrichtet; einen Ausschnittbereich 95, der das Kernsegment 31 ausschneidet, das ein laminierter Körper aus einer vorgegebenen Anzahl von ausgerichteten Kernstreifen 32 ist; einen Greifbereich 96, der das ausgeschnittene Kernsegment 31 greift; einen Klebstoff-Aufbringbereich 97, der den Klebstoff 17 auf das Kernsegment 31 aufbringt; einen Druckbereich 98, der das Elektroisolierelement 14 auf den Zahnbereich 31b des Kernsegments 31 drückt; und einen Indextisch 55, die den laminierten Kern 200 zum nächsten Schritt usw. führt.
Hier schränkt der Greifbereich 96 die Bewegung in der Radialrichtung, der Umfangsrichtung und der Axialrichtung der Kernstreifen 32 ein, die die Kernsegmente 31 bilden. Genauer gesagt, es wird der Greifbereich 96 durch Folgendes gebildet: Radialbeschränkungselemente 50, Umfangsbeschränkungselemente 51 und Axialbeschränkungselemente 53, die in 21 gezeigt sind. Außerdem haben die Radialbeschränkungselemente 50, die Umfangsbeschränkungselemente 51 und die Axialbeschränkungselemente 53 getrennte Konstruktionen, aber sie können auch von integrierten Elementen gebildet sein, vorausgesetzt, dass deren jeweilige Funktionen erzielt werden.
Der Klebstoff-Aufbringbereich 97 wird beispielsweise von einer Klebstoff-Aufbringeinrichtung 59 gebildet. Der Druckbereich 98 weist Druckelemente 34 auf, die in 23 gezeigt sind.
Zunächst wird das Bandmaterial 90, das vom Material-Zuführungsbereich 91 zugeführt wird, dem Stanzbereich 93 mit einem vorgegebenen Teilungsmaß mittels des Material-Zuführungsbereichs 92 zugeführt. Am Stanzbereich 93 werden die T-förmigen Kernstreifen 32 aus dem Bandmaterial 90 mittels des Stanzelements 56 ausgestanzt (Schritt 100: Stanzschritt). Die ausgestanzten Kernstreifen 32 werden in einem laminierten Zustand abwärts gedrückt, und sie werden in den Ausrichtungsbereich 94 eingeführt, der unterhalb des Stanzbereichs 93 angeordnet ist.
Die Kernstreifen 32 werden in einem ausgerichteten Zustand laminiert, indem sie in den Ausrichtungsbereich 94 eingeführt werden (Schritt 101: Ausrichtungsschritt). Wenn die vorgegebene Anzahl von Kernstreifen 32 in den Ausrichtungsbereich 94 eingeführt wird, so wird ein Ausschnittelement 57 des Ausschnittbereichs 95 oberhalb des Ausrichtungsbereichs 94 eingeführt, so dass die Einführung der Kernstreifen 32 in den Ausrichtungsbereich 94 hinein angehalten wird (Schritt S102: Ausschneideschritt). Dann rotiert der Indextisch 55, und das Kernsegment 31, das eine vorgegebene Anzahl von laminierten Kernstreifen 32 aufweist, wird zum nächsten Schritt geführt.
Im Kernsegment 31 werden die Kernstreifen 32 so laminiert, dass sie ordentlich gestapelt sind, wie in 19 und 20 gezeigt. Dann werden die Radialbeschränkungselemente 50 gegen eine Außenumfangsfläche des Kern-Rückseitenbereichs 31a und eine Innenumfangsfläche des Zahnbereichs 31 des Kernsegments 31 gedrückt, und zwar von zwei radialen Seiten. Die Umfangsbeschränkungselemente 51 werden gegen radial äußere Endbereiche von zwei Umfangsseitenflächen des Kern-Rückseitenbereichs 31a und radial innere Endbereiche von zwei Umfangsseitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 von zwei Umfangsseiten gedrückt.
Außerdem werden die Axialbeschränkungselemente 53 gegen zwei Axial-Endflächen des Kernsegments 31 gedrückt, und zwar von zwei axialen Seiten. Wie in 21 und 22 gezeigt, wird auf diese Weise das Kernsegment 31 vom Radialbeschränkungselement 50, vom Umfangsbeschränkungselement 51 und vom Axialbeschränkungselement 53 gegriffen, so dass die Bewegung in der Radialrichtung, in der Umfangsrichtung und in der Axialrichtung beschränkt wird (Schritt S103: Greifschritt für laminierten Körper).
Als Nächstes wird der Klebstoff 17 auf die zwei Umfangsseitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 aufgebracht, wie in 23 gezeigt (Schritt 104: Bondmittel-Montageschritt). Wie in 23 gezeigt, werden dann die Elektroisolierelemente 14 so angeordnet, dass sie einander an zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 angeordnet, auf welche der Klebstoff 17 aufgebracht worden ist, und sie werden gegen die zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 31b gedrückt, und zwar mittels der Druckelemente 34 (Schritt 105: Elektroisolierelement-Fixierschritt). Wie in 24 und 25 gezeigt, wird der Klebstoff 17 dadurch gedrückt und durch den Pressdruck von den Druckelementen 34 ausgebreitet, und er füllt sich zwischen den Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 und der Elektroisolierelemente 14 ein.
Als Nächstes rotiert der Indextisch 55, und das Kernsegment 31, das in einem Zustand ist, in welchem die Elektroisolierelemente 14 mittels der Druckelemente 34 gedrückt worden ist, wird zum nächsten Schritt geführt. Wenn hier der Klebstoff 17 ein Zweiflüssigkeits-Aushärtungs-Klebstoff oder ein anaerober Klebstoff ist, dann wird das Kernsegment 31 zu einem Extraktionsbereich 99 für einen Zusammenbau-Prozess geführt. Der Klebstoff 17 wird während dieses Zuführschrittes ausgehärtet, so dass das Kernsegment 31 und die Elektroisolierelemente 14 zusammengeklebt werden (Schritt S106: Bond-Schritt), so dass ein laminierter Kern 200 erzeugt wird.
Wenn der Klebstoff 17 ein wärmeaushärtender Klebstoff ist, so ist ein Erwärmungsbad zwischen dem Druckbereich 98 und dem Extraktionsbereich 99 installiert, und das Kernsegment 31 wird dem Erwärmungsbad mittels des Indextisches 55 zugeführt, so dass der Klebstoff 17 ausgehärtet wird und das Kernsegment 31 und die Elektroisolierelemente 14 miteinander verklebt werden (Schritt S106: Bond-Schritt), so dass ein laminierter Kern 200 erzeugt wird. Auf diese Weise wird der laminierte Kern 200, in welchem die Elektroisolierelemente 14 am Kernsegment 31 mittels des Klebstoffs 17 montiert worden sind, vom Extraktionsbereich 99 zum Zusammenbau-Prozess geführt.
Außerdem ist bei der Ausführungsform 1 der Fall beschrieben, in welchem der Rotationswinkel des Indextisches 55 einen Wert von 90° hat, aber der Rotationswinkel des Indextisches 55 ist nicht auf 90° beschränkt. Außerdem ist die Transporteinrichtung für die Kernsegmente 31 nicht auf den Indextisch 55 beschränkt.
Es werden nun Aufbringungsmuster erläutert, wenn der Klebstoff 17 auf die Elektroisolierelemente 14 aufgebracht wird. 29 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Klebstoff auf die Elektroisolierelemente aufgetragen ist, 30 ist ein Querschnitt entlang A-A gemäß 29 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile, und 31 ist ein Querschnitt entlang A-A gemäß 29 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
Wie in 30 gezeigt, wird der Klebstoff 17 von einer Düse 59a einer Klebstoff-Aufbringeinrichtung 59 auf Bereiche der Elektroisolierelemente 14 aufgebracht, die den Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 entsprechen. Hier dienen die Aufbringmuster 17a' und 17b' des Klebstoffs 17 in 29 bis 30 zum Ausbilden des Klebstoff-Basisbereichs 17a bzw. der Hakenbereiche 17b.
Der Klebstoff 17 wird auf die Regionen des Elektroisolierelements 14 aufgebracht, die den zwei axialen Kantenbereichen der Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 in den Aufbringmustern 17b' zugewandt sind, und er wird auf die übrigen Regionen der Elektroisolierelemente 14 in den Aufbringmustern 17a' aufgebracht. In den Aufbringmustern 17a' ist die Dicke dünn und die Breite schmal. In den Aufbringmustern 17b' wiederum ist die Dicke dick und die Breite breit.
Die pro Flächeneinheit aufgebrachte Menge in den Regionen der Elektroisolierelemente 14, die den zwei axialen Kantenbereichen der Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 zugewandt sind, wird dadurch größer als die pro Flächeneinheit aufgebrachte Menge in den übrigen Regionen der Elektroisolierelemente 14. Da der Klebstoff 17 dadurch an den zwei Umfangskantenbereichen auf den zwei Axial - Endflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 vorsteht und ausgehärtet wird, werden die Hakenbereiche 17b zuverlässig ausgebildet.
Da die Schichten des Klebstoffs 17 zwischen den Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 und den Elektroisolierelementen 14 dünner sind, kann eine Materialersparnis des Klebstoffs 17 erzielt werden. Indem die Schichten des Klebstoffs 17 dünner gemacht werden, kann außerdem die Klebfestigkeit im Vergleich dazu erhöht werden, wenn die Schichten des Klebstoffs 17 dick sind.
Außerdem kann der Klebstoff 17 auf die Elektroisolierelemente 14 gleichmäßig aufgebracht werden, aber aus solchen Erwägungen heraus ist es wünschenswert, dass die pro Flächeneinheit aufgebrachte Menge in den Regionen der Elektroisolierelemente 14, die den zwei axialen Kantenbereichen der Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 zugewandt sind, größer gemacht wird als die pro Flächeneinheit aufgebrachte Menge der übrigen Regionen der Elektroisolierelemente 14.
Um die Erläuterung zu vereinfachen, ist hier der Fall beschrieben, in welchem der Klebstoff 17 auf die Elektroisolierelemente 14 aufgebracht wird, aber es können ähnliche oder identische Aufbringmuster erzielt werden, selbst wenn der Klebstoff 17 auf die Seitenflächen des Zahnbereichs 3 1b des Kernsegments 31 aufgebracht wird.
Ein Klebstoff in Flächenkörper-Form kann angebracht werden, anstatt einen Klebstoff in flüssiger Form aufzubringen. Wenn der Klebstoff in Flächenkörper-Form verwendet wird, dann können Ungleichmäßigkeiten der aufgebrachten Menge infolge von Änderungen der Viskosität und des Lufteinlasses in den Klebstoff hinein unterbunden werden, und zwar verglichen damit, wenn Klebstoff in flüssiger Form verwendet wird. Da die Zuführung von Klebstoff minimiert werden kann, wenn der Klebstoff in Flächenkörper-Form verwendet wird, kann daher die verwendete Klebstoffmenge effektiv verringert werden.
Bei der Ausführungsform 1 werden die Elektroisolierelemente 14 und ein Kernsegment 31 miteinander verbunden, indem ein Klebstoff 17, der als ein Bondmittel fungiert, auf die Seitenflächen eines Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 aufgebracht werden, oder indem der Klebstoff 17 auf Flächen des Elektroisolierelements 14 aufgebracht wird, die dem Zahnbereich 31b zugewandt sind, oder indem der Klebstoff 17 auf beide Flächen aufgebracht wird, d. h. die Seitenflächen des Zahnbereichs 31b und die Flächen der Elektroisolierelemente 14, und indem der Klebstoff 17 in einem Zustand ausgehärtet wird, in welchem die Elektroisolierelemente 14 auf den Zahnbereich 31b gedrückt werden, und zwar von umfangsmäßig außerhalb mittels der Druckelemente 34, so dass ein laminierter Kern 200 erzeugt wird. Er werden nun die Wirkungen beim Verwenden dieses Herstellungsverfahrens erläutert.
Zunächst sind in einem Herstellungsverfahren, in welchem der Klebstoff 17 zwischen allen gestapelten Kernstreifen 32 aufgebracht wird, die verklebten Positionen proportional zu der Anzahl von laminierten Kernstreifen 32, d. h. es gibt einige hundert Positionen, aber Beim vorliegenden Herstellungsverfahren gibt es zwei verklebte Positionen, d. h. zwischen den zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 und den Elektroisolierelementen 14, so dass es ermöglicht wird, dass die Produktivität verbessert wird.
Mit dem vorliegenden Herstellungsverfahren wird die Produktivität verbessert, da das Aufbringen des Klebstoffs 17 in einem einzigen Bondmittel-Montageschritt erfolgt.
Wenn der Klebstoff 17 einfach auf die Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 aufgebracht würde, wäre es schwierig, Ungleichmäßigkeiten der Schichtdicke des Klebstoffs 17 zu unterbinden, wie in 32 gezeigt. Daher bestand ein Problem darin, dass die Schicht des Klebstoffs 17 an dünnen Bereichen bricht. Wenn die Menge von aufgebrachtem Klebstoff 17 erhöht wird, wird der Zwischenraum zum Montieren der Spulen innerhalb der Nuten infolge der Zunahme der Schichtdicke verringert. Demzufolge muss die Querschnittsfläche der Spulen verringert werden, so dass die Kupferverluste zunehmen und dass sich der Wirkungsgrad der elektrischen Rotationsmaschine verschlechtert.
Beim vorliegenden Herstellungsverfahren wird - da die Elektroisolierelemente 14 auf den Zahnbereich 31b gedrückt werden - die Schichtdicke des aufgebrachten Klebstoffs 17 gleichmäßig gemacht, so dass Unregelmäßigkeiten der Klebfestigkeit unterbunden werden. Bei dem vorliegenden Herstellungsverfahren können daher die Organisationskosten zum Gewährleisten einer notwendigen Klebfestigkeit verringert werden.
Beim vorliegenden Herstellungsverfahren gilt Folgendes: Da Druck auf den Klebstoff 17 mittels der Elektroisolierelemente 14 aufgebracht wird, klebt der Klebstoff 17 nicht an den Druckelementen 34, so dass die Wartbarkeit verbessert wird. Demzufolge ist gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren eine Verarbeitung, bei welcher die Formwerkzeug-Freigabeeigenschaften der Druckelemente 34 erhöht werden, nicht mehr notwendig, so dass die Produktivität verbessert wird.
Beim vorliegenden Herstellungsverfahren gilt Folgendes: Da der innere Kern 30 so erzeugt wird, dass er eine Ringform hat, indem die Seitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a der Kernsegmente 31 aneinanderstoßen, ist es wünschenswert, zu veranlassen, dass der Klebstoff 17 an den Seitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a der Kernsegmente 31 klebt, die so angeordnet sind, dass sie miteinander in Kontakt sind.
In einem Herstellungsverfahren, in welchem der Klebstoff 17 zwischen sämtliche der gestapelten Kernstreifen 32 aufgebracht worden ist, ist es notwendig, die Viskosität des Klebstoffs 17 zu senken, damit der Klebstoff 17 zwischen den Kernstreifen 32 imprägniert wird. Demzufolge war es schwierig, selektiv Bereiche anzuordnen, wo der Klebstoff 17 nicht aufgebracht wird. Der Klebstoff 17 haftete leicht an den zwei Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a der Kernsegmente 31.
Beim vorliegenden Herstellungsverfahren gilt Folgendes: Da es nicht notwendig ist, den Klebstoff 17 zwischen den gestapelten Kernstreifen 32 zu imprägnieren, werden Einschränkungen bezüglich der Viskosität des Klebstoffs 17 beseitigt, so dass es ermöglicht wird, dass sich die Viskosität des Klebstoffs 17 erhöht. Beim vorliegenden Herstellungsverfahren wird der Klebstoff 17 nur auf die Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 aufgebracht.
Beim vorliegenden Herstellungsverfahren kann dadurch das Anhaften des Klebstoffs 17 auf den zwei Umfangsseitenflächen des Kern-Rückseitenbereichs 31a des Kernsegments 31 leicht gestoppt werden. Da Beim vorliegenden Herstellungsverfahren der Klebstoff 17 nicht an den Seitenflächen des Kern-Rückseitenbereichs 31a des Kernsegments 31 anhaftet, wird die Zusammenbau-Präzision des inneren Kerns 30 erhöht.
In diesem Herstellungsverfahren gilt Folgendes: Da der Stanzschritt und der Bondmittel-Montageschritt getrennte Schritte sind, kann es verhindert werden, dass der Klebstoff am Formwerkzeug im Stanzschritt haftet, so dass die Wartbarkeit verbessert wird. Beim vorliegenden Herstellungsverfahren kann auch die Konstruktion des Formwerkzeugs verglichen mit Herstellungsverfahren verbessert werden, in welchem ein Klebstoff innerhalb des Formwerkzeugs aufgebracht wird, so dass es ermöglicht wird, dass die Herstellungskosten verringert werden.
Bei dem laminierten Kern 200 gemäß Ausführungsform 1 werden die Elektroisolierelemente 14 an den zwei Umfangsseitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 mittels des Klebstoffs 17 fixiert, und Kernstreifen 32, die axial laminiert sind, werden mittels des Klebstoffs 17 fixiert, so dass sie integriert sind. Die Wirkungen beim Verwenden dieser Kernkonstruktion werden nun erläutert.
Im Gegensatz dazu, wenn Kernstreifen 32, die axial laminiert sind, durch Crimpen oder Schweißen fixiert sind, gilt Folgendes: Da die Kernstreifen 32 des laminierten Kerns 200 elektrisch nicht miteinander kurzgeschlossen sind, kann der Wirkungsgrad der elektrischen Rotationsmaschine verbessert werden. Da außerdem der laminierte Kern 200 keine gecrimpten oder geschweißten fixierten Bereiche hat, wo Restspannungen vorliegen können, werden die Hystereseverluste verringert, so dass es ermöglicht wird, dass der Wirkungsgrad der elektrischen Rotationsmaschine verbessert wird.
Da der innere Kern 30 in eine Mehrzahl von laminierten Kernen 200 unterteilt ist, wird das Befestigen der Elektroisolierelemente 14 vereinfacht, und zwar verglichen damit, wenn der innere Kern 30 unter Verwendung eines einzigen integrierten Körpers konfiguriert ist, so dass es ermöglicht wird, dass die Produktivität verbessert wird.
Da es nicht notwendig ist, dass der Klebstoff 17 zwischen alle Kernstreifen 32 eingefüllt wird, und da die verklebten Positionen verringert werden, ist es weniger wahrscheinlich, dass der laminierte Kern 200 durch Ungleichmäßigkeiten der Klebfestigkeit beeinflusst wird, so dass die Qualität verbessert wird und auch die Organisationskosten verringert werden. Da außerdem die Bondfläche verringert werden kann, einhergehend mit Verringerungen der verklebten Positionen, kann eine Materialersparnis erzielt werden. Da die laminierten Kernstreifen 32 aneinander nicht nur durch den Klebstoff 17, sondern auch durch die Elektroisolierelemente 14 befestigt sind, erhöht sich die Festigkeit des laminierten Kerns 200.
Wie in 15 gezeigt, sind die Elektroisolierelemente 14 in einer U-Form konfiguriert, die durch Folgendes gebildet wird: einen rechteckigen Basisbereich 14a, der einer Seitenfläche des Zahnbereichs 31b zugewandt ist; und Faltbereiche 14b und 14c, die gebildet werden, indem zwei Seitenbereiche in einer Breitenrichtung des Basisbereichs 14a in identischen Richtungen gefaltet werden. Die Steifigkeit des laminierten Kerns 200 in Richtung eines Biegemoments, das in 14 gezeigt ist, wird dadurch verbessert, so dass es ermöglicht wird, dass die Steifigkeit des laminierten Kerns 200 verbessert wird.
Hier können die Faltbereiche 14b und 14c und die laminierten Kernstreifen 32 auch mittels des Klebstoffs 17 fixiert werden. Da die Faltbereiche 14b und 14c dadurch mit den laminierten Kernstreifen 32 integriert werden, zusätzlich zum Basisbereich 14a, kann die Steifigkeit des laminierten Kerns 200 effektiv weiter verbessert werden.
Als Nächstes werden die festigkeitsverbessernden Wirkungen infolge dieser Kernkonstruktion unter Verwendung von Ausfallarten in einem Endbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns 200 erläutert. 33 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen vergleichbaren laminierten Kern zeigt, in welchem Klebstoff auf eine Seitenfläche eines Zahnbereichs mit einer gleichmäßigen Schichtdicke aufgetragen worden ist, 34 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine Ausfallart an einem Endbereich in Richtung der Laminierung des vergleichbaren laminierten Kerns zeigt, in welchem Klebstoff auf eine Seitenfläche eines Zahnbereichs mit einer gleichmäßigen Schichtdicke aufgetragen worden ist.
35 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 36 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine erste Ausfallart an einem Endbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 37 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine zweite Ausfallart an einem Endbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, und 38 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine dritte Ausfallart an einem Endbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Im Allgemeinen werden Kernstreifen 32 mit einer Schichtdicke in der Größenordnung von 0,1 mm bis 0,5 mm am häufigsten in Kernsegmenten 31 verwendet. Es ist bekannt, dass wenn die Schichtdicke des Klebstoffs 17 größer als 0,1 mm ist, wiederum die Materialausbeute abnimmt, und dass es auch wahrscheinlicher ist, dass Defekte wie z. B. Leerstellen innerhalb des Klebstoffs 17 auftreten, so dass die Klebfestigkeit verringert wird.
In einem vergleichbaren laminierten Kern 300 - wie in 33 gezeigt - wird die Schichtdicke eines aufgebrachten Klebstoffs 17 auf den Seitenflächen eines Zahnbereichs vereinheitlicht. In diesem vergleichbaren laminierten Kern 300 gilt Folgendes: Wenn eine Kraft in Richtung der Laminierung der Kernstreifen 32 auftritt, falls der Endbereich des Klebstoffs 17 in Richtung der Laminierung in Richtung der Laminierung bricht, trennt sich der laminierte Kern 300 in Richtung der Laminierung, wie in 34 gezeigt.
Beim vorliegenden laminierten Kern 200 - wie in 35 gezeigt - sind die Elektroisolierelemente 14 an den Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 mittels des Klebstoffs 17 fixiert, und Hakenbereiche 17b stehen auf den Endflächen des Zahnbereichs 31b vor.
Bei der ersten Ausfallart - wie in 36 gezeigt - bricht demzufolge ein Bereich des Klebstoffs 17, der klebend an den Kernstreifen 32 fixiert ist, die am Endbereich in Richtung der Laminierung positioniert sind, eine Grenzfläche zwischen den Kernstreifen 32, die an dem Endbereich in Richtung der Laminierung positioniert sind, und dem Klebstoff 17 versagt infolge von Scherung, und eine Grenzfläche zwischen einem Hakenbereich 17b des Klebstoffs 17 und einem Elektroisolierelement 14 versagt infolge von Scherung. In dieser ersten Ausfallart wird der laminierte Kern 200 in Richtung der Laminierung getrennt. Mit anderen Worten: Wenn nicht drei Bedingungen dieser Art zusammentreffen, wird die Trennung des laminierten Kerns 200 in Richtung der Laminierung unterbunden.
In einer zweiten Ausfallart - wie in 37 gezeigt - bricht der Klebstoff 17 zwischen zwei Kernstreifen 32, die an dem Endbereich positioniert sind, in Richtung der Laminierung, und eine Grenzfläche zwischen dem Klebstoff 17 und einem Elektroisolierelement 14 versagt infolge von Scherung in einer gesamten Region nahe dem Endbereich in Richtung der Laminierung von der Position, an welcher der Klebstoff 17 gebrochen ist. In dieser zweiten Ausfallart wird der laminierte Kern 200 in Richtung der Laminierung getrennt. Mit anderen Worten: Wenn nicht zwei Bedingungen dieser Art zusammentreffen, wird die Trennung des laminierten Kerns 200 in Richtung der Laminierung unterbunden.
Auf diese Weise kann gemäß der vorliegenden Kernkonstruktion die Festigkeit des laminierten Kerns 200 signifikant erhöht werden, und zwar verglichen mit dem vergleichbaren laminierten Kern 300. Demzufolge ist es wünschenswert, dass die Dicke t2 des Klebstoffs 17 dünner gemacht wird als die Dicke t1 der Kernstreifen 32. Indem die Dicke t2 des Klebstoffs 17 dünner gemacht wird, kann eine Materialersparnis erzielt werden.
In einer dritten Ausfallart - wie in 38 gezeigt - versagt der Klebstoff 17 infolge von Scherung zwischen zwei Kernstreifen 32, die am Endbereich positioniert sind, in Richtung der Laminierung, und ein Elektroisolierelement 14 versagt infolge von Scherung an der Position, an welcher das Versagen des Klebstoffs 17 infolge von Scherung auftritt. In dieser dritten Ausfallart wird der laminierte Kern 200 in Richtung der Laminierung getrennt. Demzufolge ist es wünschenswert, dass die Scherfestigkeit der Elektroisolierelemente 14 erhöht wird, indem die Dicke t3 der Elektroisolierelemente 14 dicker gemacht wird als die Dicke t2 des Klebstoffs 17. Die Ausfallart wird dadurch zur ersten Ausfallart oder zur zweiten Ausfallart, so dass die Festigkeit des laminierten Kerns 200 erhöht wird.
Als Nächstes werden die festigkeitsverbessernden Wirkungen infolge dieser Kernkonstruktion unter Verwendung von Ausfallarten in einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns 200 erläutert. 39 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine Ausfallart an einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung des vergleichbaren laminierten Kerns zeigt, in welchem Klebstoff auf eine Seitenfläche eines Zahnbereichs mit einer gleichmäßigen Schichtdicke aufgetragen worden ist, 40 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine vierte Ausfallart an einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, und 41 ist ein teilweiser Querschnitt, der eine fünfte Ausfallart an einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung des laminierten Kerns gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
In dem vergleichbaren laminierten Kern 300 gilt Folgendes: Wenn der Zentralbereich des Klebstoffs 17 in der Richtung der Laminierung in der Richtung der Laminierung versagt, wird sich der laminierte Kern 300 in der Richtung der Laminierung trennen, wie in 39 gezeigt. In dem vergleichbaren laminierten Kern 300 ist demzufolge die Festigkeit ähnlich oder identisch, ob der Klebstoff 17 an einem Endbereich in Richtung der Laminierung bricht oder ob der Klebstoff 17 an einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung bricht.
In der vorliegenden Kernkonstruktion gilt in einer vierten Ausfallart Folgendes: Wie in 40 gezeigt, bricht der Klebstoff 17 nahe dem Endbereich in Richtung der Laminierung, und eine Grenzfläche zwischen dem Klebstoff 17 und den Kernstreifen 32 versagt infolge von Scherung in einer gesamten Region nahe einem Zentralbereich in Richtung der Laminierung von der Position aus, an welcher der Klebstoff 17 gebrochen ist. In dieser vierten Ausfallart wird der laminierte Kern 200 in Richtung der Laminierung getrennt. Mit anderen Worten: Wenn nicht drei Bedingungen dieser Art zusammentreffen, wird die Trennung des laminierten Kerns 200 in Richtung der Laminierung unterbunden.
In einer fünften Ausfallart - wie in 41 gezeigt - bricht der Klebstoff 17 am Zentralbereich in Richtung der Laminierung, und eine Grenzfläche zwischen dem Klebstoff 17 und einem Elektroisolierelement 14 versagt infolge von Scherung in einer gesamten Region nahe dem Endbereich in Richtung der Laminierung ausgehend von der Position, an welcher der Klebstoff 17 gebrochen ist. In dieser fünften Ausfallart wird der laminierte Kern 200 in Richtung der Laminierung getrennt. Mit anderen Worten: Wenn nicht zwei Bedingungen dieser Art zusammentreffen, wird die Trennung des laminierten Kerns 200 in Richtung der Laminierung unterbunden.
Auf diese Weise kann gemäß der vorliegenden Konstruktion die Festigkeit des laminierten Kerns 200 signifikant erhöht werden, und zwar verglichen mit dem vergleichbaren laminierten Kern 300.
Als Nächstes werden die Wirkungen dessen beschrieben, dass die Hakenbereiche 17b des Klebstoffs 17 vorhanden sind. 42 ist ein teilweiser Querschnitt, der einen elektrischen Entladungspfad in einem vergleichbaren laminierten Kern zeigt, an welchem ein Hakenbereich nicht ausgebildet ist, und 43 und 44 sind jeweils teilweise Querschnitte, die einen elektrischen Entladungspfad in einem laminierten Kern erläutern, an welchem ein Hakenbereich ausgebildet ist.
Da die Hakenbereiche 17b so ausgebildet sind, dass sie auf zwei Umfangskantenbereichen auf den Endflächen des Kernsegments 31 in Richtung der Laminierung vorstehen, wie in 15 gezeigt, wird das Kernsegment 31 von den Hakenbereichen 17b von zwei Seiten in Richtung der Laminierung geklemmt und gehalten. Selbst wenn hypothetisch eine Ablösung an einer Grenzfläche zwischen dem Klebstoff 17 und den Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernbereichs 31 aufträte, gälte Folgendes: Da verhindert wird, dass die Kernstreifen 32, die das Kernsegment 31 bilden, verdrängt werden, wird verhindert, dass der laminierte Kern 200 auseinanderfällt.
Ein Schaden kann in den Isolierbeschichtungen 33 auftreten, die als Beschichtung auf die Flächen der Kernstreifen 32 in der Nähe einer Rundung aufgebracht sind, die infolge des Stanzens auftritt. In einem vergleichbaren laminierten Kern 301, an welchem Hakenbereiche 17b nicht ausgebildet sind, wie in 42 gezeigt, liegen kleine Löcher oder Kratzer frei, die in dem beschädigten Bereich der Isolierbeschichtungen 22 in der Nähe der Rundung der Kernstreifen 32 ausgebildet worden sind. Demzufolge sind die elektrischen Entladungspfade 35 zwischen den Spulen 21 und dem Kernsegment 31 kürzer, die mittels der in Rede stehenden kleinen Löcher oder Kratzer gebildet werden, und es besteht die Möglichkeit, dass ein Oberflächen-Kriechen auftreten kann und den laminierten Kern 301 beschädigt.
Im laminierten Kern 200 - wie in 43 gezeigt - bedecken die Hakenbereiche 17b die beschädigten Bereiche in der Nähe der Rundung der Isolierbeschichtung 33, die infolge des Stanzens auftritt. Selbst wenn kleine Löcher oder Kratzer hypothetisch in der Region der Isolierbeschichtung 33 ausgebildet würden, die als Beschichtung auf die Kernstreifen 32 aufgebracht ist, die nicht von den Hakenbereichen 17b bedeckt ist, wären die elektrischen Entladungspfade 35 zwischen den Spulen 21 und dem Kernsegment 31 länger, die mittels der in Rede stehenden kleinen Löcher oder Kratzer gebildet werden. Das Auftreten einer Oberflächen-Kriechentladung wird dadurch unterbunden, so dass es ermöglicht wird, dass die Isolierung verbessert wird.
In einem laminierten Kern 201 - wie in 44 gezeigt - bedecken die Hakenbereiche 17b die beschädigten Bereiche in der Nähe des Grats der Isolierbeschichtung 33, der infolge des Stanzens auftritt. Selbst wenn kleine Löcher oder Kratzer hypothetisch in der Region der Isolierbeschichtung 33 ausgebildet würden, die als Beschichtung auf die Kernstreifen 32 aufgebracht ist, die nicht von den Hakenbereichen 17b bedeckt ist, wären die elektrischen Entladungspfade 35 zwischen den Spulen 21 und dem Kernsegment 31 länger, die mittels der in Rede stehenden kleinen Löcher oder Kratzer gebildet werden. Das Auftreten einer Oberflächen-Kriechentladung wird dadurch unterbunden, so dass es ermöglicht wird, dass die Isolierung verbessert wird.
Ausführungsform 2
45 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt, 46 ist ein Querschnitt entlang der Linie C-C gemäß 45 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile, 47 ist eine Draufsicht, die einen ersten Kernstreifen zeigt, der einen Teil eines Kernsegments gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung bildet, 48 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Kernstreifen zeigt, der einen Teil eines Kernsegments gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung bildet, 49 ist eine Vergrößerung vom Bereich B gemäß 46, 50 ist ein Querschnitt entlang D-D gemäß 45 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
In 45 und 46 ist ein Kernsegment 40 ein laminierter Körper, in welchem erste Kernstreifen 41 und zweite Kernstreifen 42, die aus einem Bandmaterial von elektromagnetischem Stahlblech ausgestanzt sind, wechselweise laminiert sind. Das Kernsegment 40 ist so konfiguriert, dass es eine T-Form hat, die durch Folgendes gebildet wird: einen kreisbogenförmigen Kern-Rückseitenbereich 40a; und einen Zahnbereich 40b, der radial nach innen von einem Zentralbereich in einer Umfangsrichtung der Innenumfangsfläche des Kern-Rückseitenbereichs 40a vorsteht. Elektroisolierelemente 14 sind auf zwei Umfangsseiten des Zahnbereichs 40b angeordnet. Hier sind Basisbereiche 14a der Elektroisolierelemente 14 so angeordnet, dass sie entlang von zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 40b liegen.
Die Faltbereiche 14b und 14c der Elektroisolierelemente 14 sind so angeordnet, dass sie entlang von Flächen eines Flanschbereichs nahe einer Spitze des Zahnbereichs 40b liegen, die radial nach außen weisen, sowie Flächen des Kern-Rückseitenbereichs 40a, die radial nach innen weisen. Außerdem stehen zwei Longitudinal-Endbereiche der Elektroisolierelemente 14 an zwei axialen Enden des Zahnbereichs 40b vor. Die Elektroisolierelemente 14 sind an den zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 40b mittels des Klebstoffs 17 fixiert, so dass ein laminierter Kern 202 gebildet wird.
Wie in 47 gezeigt, sind die ersten Kernstreifen 41 so hergestellt, dass sie eine T-Form haben, die einen ersten Kern-Rückseitenbereich 41a und einen ersten Zahnbereich 41b haben. Ein erster Vertiefungsbereich 41c wird ausgebildet, indem ein radialer Zentralbereich einer Seitenfläche auf einer ersten Umfangsseite des ersten Zahnbereichs 41b vertieft ausgebildet wird. Wie in 48 gezeigt, sind die zweiten Kernstreifen 42 so hergestellt, dass sie eine T-Form haben, die einen zweiten Kern-Rückseitenbereich 42a und einen zweiten Zahnbereich 42b haben.
Ein zweiter Vertiefungsbereich 42c wird ausgebildet, indem ein radialer Zentralbereich einer Seitenfläche auf einer zweiten Umfangsseite des zweiten Zahnbereichs 42b vertieft ausgebildet wird. Im Übrigen haben die ersten Kernstreifen 41 und die zweiten Kernstreifen 42 identische Formen, mit der Ausnahme, dass die Umfangspositionen der Ausbildung des zweiten Vertiefungsbereichs 42c und der ersten Vertiefungsbereichs 41c verschieden sind.
Der Kern-Rückseitenbereich 40a des Kernsegments 40 wird konfiguriert, indem wechselweise die ersten Kern-Rückseitenbereiche 41a und die zweiten Kern-Rückseitenbereiche 42a laminiert werden, und der Zahnbereich 40b wird konfiguriert, indem wechselweise die ersten Zahnbereiche 41b und die zweiten Zahnbereiche 42b laminiert werden. Wie in 49 gezeigt, sind an einem Zentralbereich in der Radialrichtung des Zahnbereichs 40b die ersten Vertiefungsbereiche 41c und die zweiten Vertiefungsbereiche 42c so angeordnet, dass sie sich auf der ersten und zweiten Umfangsseite in der Axialrichtung abwechseln.
Mit anderen Worten: Die ersten Vertiefungsbereiche 41c und die zweiten Vertiefungsbereiche 42c sind in einer Spalte in einem versetzten Muster angeordnet. Wie in 50 gezeigt, sind die ersten Zahnbereiche 41b und die zweiten Zahnbereiche 42b so geschichtet, dass sie miteinander in anderen Regionen in der Radialrichtung des Zahnbereichs 40b bündig sind.
Der Klebstoff-Basisbereich 17a ist zwischen den Zahnbereich 40b und die Elektroisolierelemente 14 eingefüllt und ausgehärtet. Der Klebstoff-Basisbereich 17a füllt dadurch die ersten Vertiefungsbereiche 41c und die zweiten Vertiefungsbereiche 42c, wie in 49 gezeigt. Hakenbereiche 17b stehen ebenfalls auf zwei Umfangskantenbereichen an zwei Axial-Endflächen des Zahnbereichs 40b vor und sind ausgehärtet.
Darüber hinaus ist die Ausführungsform 2 auf eine ähnliche oder identische Weise wie die obige Ausführungsform 1 konfiguriert, mit der Ausnahme, dass das Kernsegment 40 anstelle des Kernsegments 31 verwendet wird.
Die Ausführungsform 2 wird auch auf eine ähnliche oder identische Weise wie Ausführungsform 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die ersten Vertiefungsbereiche 41c und die zweiten Vertiefungsbereiche 42c gleichzeitig ausgebildet werden, wenn die ersten Kernstreifen 41 und die zweiten Kernstreifen 42 aus dem elektromagnetischen Stahlblech gestanzt werden. Im Ergebnis können ähnliche oder identische Wirkungen wie diejenigen bei der Ausführungsform 1 auch bei der Ausführungsform 2 erhalten werden.
Gemäß Ausführungsform 2 gilt Folgendes: Da der Klebstoff 17 in die ersten Vertiefungsbereiche 41c und die zweiten Vertiefungsbereiche 42c gefüllt ist, die in einem versetzten Muster auf dem Zahnbereich 40b angeordnet sind, werden die ersten Kernstreifen 41 und die zweiten Kernstreifen 42 von dem Klebstoff 17 noch fester gehalten, so dass die Steifigkeit und die Festigkeit des laminierten Kerns 202 erhöht werden.
Ausführungsform 3
51 ist ein teilweiser Querschnitt, der ein Kernsegment gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 51 sind Vorsprungsbereiche 14d der Elektroisolierelemente 14, die in einer axial auswärtigen Richtung des Kernsegments 31 vorstehen, an den Wurzelbereichen 14e gefaltet, so dass sie in Richtung eines Zentralbereichs in einer Breitenrichtung des ersten Zahnbereichs 41b geneigt sind.
Außerdem ist das Übrige der Konfiguration auf eine ähnliche oder identische Weise wie bei der obigen Ausführungsform 1 konfiguriert.
Demzufolge können Wirkungen auch bei der Ausführungsform 3 in einer ähnlichen oder identischen Weise wie bei der Ausführungsform 1 erzielt werden.
Gemäß Ausführungsform 3 gilt Folgendes: Da die Vorsprungsbereiche 14d der Elektroisolierelemente 14 an den Wurzelbereichen 14e gefaltet sind und in Richtung der Endfläche des Zahnbereichs 31b geneigt sind, füllen die Hakenbereiche 17b den Bereich zwischen der Endfläche des Zahnbereichs 31b und den Vorsprungsbereichen 14d. Demzufolge wird die axiale Trennung des laminierten Kerns 203 zuverlässig von den Vorsprungsbereichen 14d unterbunden, so dass die Zuverlässigkeit effektiv erhöht wird.
Außerdem wird in der obigen Ausführungsform 3 das Kernsegment 31 gemäß Ausführungsform 1 verwendet, aber es können selbst dann ähnliche oder identische Wirkungen erzielt werden, wenn das Kernsegment 40 gemäß Ausführungsform 2 verwendet wird.
Ausführungsform 4
52 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt, 53 ist ein Querschnitt entlang A-A gemäß 52 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile, 54 ist eine Schrägprojektion, die einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt, 55 ist eine End-Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Spule an dem laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung montiert ist, 56 ist ein Querschnitt, der den Zustand zeigt, in welchem die Spule am laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung montiert ist, und 57 ist eine End-Vorderansicht, die den Zustand zeigt, in welchem die Spule am laminierten Kern gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung montiert ist.
In 52 bis 54 sind Spulenkörper 60 aus einem elektrisch isolierenden Harz gebildet und weisen Folgendes auf: einen Trommelbereich 61; einen ersten Flanschbereich 62, der an einem ersten Longitudinal-Endbereich des Trommelbereichs 61 angeordnet ist; einen zweiten Flanschbereich 63, der an einem zweiten Longitudinal-Endbereich des Trommelbereichs 61 angeordnet ist; und Klebstoff-Akkumulationsbereiche 64, die longitudinal verlaufen, so dass zwei Kantenbereiche in der Breitenrichtung einer Bodenfläche des Trommelbereichs 61 vertieft sind.
Die Spulenkörper 60 sind an zwei axialen Enden eines Kernsegments 31 installiert, so dass der Trommelbereich 61 an einer Endfläche eines Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 angeordnet ist, der erste Flanschbereich 62 an einem Flanschbereich einer Spitze des Zahnbereichs 31b angeordnet ist, und der zweite Flanschbereich 63 an einer Endfläche eines Kern-Rückseitenbereichs 31a angeordnet ist. Elektroisolierelemente 14 sind auf zwei Umfangsseiten des Zahnbereichs 31b angeordnet. Hier sind Basisbereiche 14a der Elektroisolierelemente 14 so angeordnet, dass sie entlang von Seitenflächen des Zahnbereichs 31b liegen.
Die Faltbereiche 14b und 14c der Elektroisolierelemente 14 sind so angeordnet, dass sie entlang von Flächen eines Flanschbereichs nahe einer Spitze des Zahnbereichs 31b liegen, die radial nach außen weisen, sowie Flächen des Kern-Rückseitenbereichs 31a, die radial nach innen weisen. Außerdem stehen zwei Longitudinal-Endbereiche der Elektroisolierelemente 14 an zwei axialen Enden des Zahnbereichs 31b vor. Ein Klebstoff 17 ist zwischen den Zahnbereich 31b und die Elektroisolierelemente 14 gefüllt und ausgehärtet. Hier sind Hakenbereiche 17b innerhalb der Klebstoff-Akkumulationsbereiche 64 angeordnet. Außerdem sind die Spulenkörper 60 am Kernsegment 31 mittels des Klebstoffs 17 fixiert, so dass ein laminierter Kern 204 erzeugt wird.
Wie in 55 bis 57 gezeigt, ist eine Spule 24 eine Spule mit konzentrierter Wicklung, die hergestellt wird, indem ein Leiterdraht mit einer vorgegebenen Zahl von Windungen um den Zahnbereich 31b, die Trommelbereiche 61 des Paars von Spulenkörpern 60 und das Paar von Elektroisolierelementen 14 gewickelt wird, wobei der Leiterdraht aus einem verbindungslosen kontinuierlichen Kupferdraht oder Aluminiumdraht gebildet ist, der mit einem elektrisch isolierenden Emailleharz beschichtet ist.
Außerdem ist das Übrige der Konfiguration auf eine ähnliche oder identische Weise wie bei der Ausführungsform 1 konfiguriert.
Im Ergebnis können ähnliche oder identische Wirkungen wie diejenigen bei der Ausführungsform 1 auch bei der Ausführungsform 4 erhalten werden.
Gemäß Ausführungsform 4 gilt Folgendes: Da die Spulenkörper 60 am Kernsegment 31 mittels des Klebstoffs 17 fixiert sind, erhöht sich die Festigkeit des laminierten Kerns 204.
Die Klebstoff-Akkumulationsbereiche 64 sind an den zwei Umfangskantenbereichen der Bodenfläche des Trommelbereichs 61 der Spulenkörper 60 ausgebildet. Der Klebstoff 17, der die Spulenkörper 60 an den Endflächen des Kernsegments 31 fixiert, akkumuliert sich dadurch in den Klebstoff-Akkumulationsbereichen 64, was ein Überlaufen des Klebstoffs 17 auf die gegenüberliegenden Seiten der Elektroisolierelemente 14 ausgehend vom Zahnbereich 31b verhindert. Demzufolge haftet der Klebstoff 17 nicht an den Druckelementen 34 an, so dass die Wartbarkeit verbessert wird.
Da die Spule 24 eine Spule mit konzentrierter Wicklung ist, wird die Steifigkeit des laminierten Kerns 204 erhöht.
Außerdem wird in der obigen Ausführungsform 4 ein Kernsegment gemäß Ausführungsform 1 verwendet, aber es können selbst dann ähnliche oder identische Wirkungen erzielt werden, wenn ein Kernsegment gemäß einer anderen Ausführungsform verwendet wird.
Bei der obigen Ausführungsform 4 sind Spulenkörper an den zwei Endflächen des Kernsegments unter Verwendung eines Klebstoffs fixiert, aber es können auch Spulenkörper an den zwei Endflächen des Kernsegments unter Verwendung eines druckempfindlichen Klebstoffs oder unter Verwendung eines druckempfindlichen Klebstoffs und eines Klebstoffs in Kombination fixiert sein.
Ausführungsform 5
58 ist eine End-Vorderansicht, die einen Anker zeigt, der den laminierten Kern gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung verwendet, 59 ist eine Schrägprojektion, die den Anker zeigt, der den laminierten Kern gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung verwendet, 60 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in welchem Spulen am laminierten Kern gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung montiert sind, und 61 ist ein Querschnitt, der den Zustand zeigt, in welchem die Spulen am laminierten Kern gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung montiert sind.
In 60 und 61 ist ein Kernsegment 70 aus drei T-förmigen Kernblöcken 71 gebildet, die jeweils aus Folgendem gebildet sind: einem kreisbogenförmigen Kern-Rückseitenbereich 71a; und einem Zahnbereich 71b, der in Richtung einer radial nach innen weisenden Seite von einem Umfangs-Zentralbereich einer Innenumfangsfläche des Kern-Rückseitenbereichs 71a vorsteht, wobei die drei T-förmigen Kernblöcke 71 konfiguriert sind, indem äußere Umfangskanten von Umfangsseitenflächen des Kern-Rückseitenbereichs 71a an dünnen Verbindungsbereichen 72 flexibel miteinander verbunden sind. Das Kernsegment 70 ist ein laminierter Körper, der konfiguriert wird, indem eine vorgegebene Anzahl von Kernstreifen laminiert werden, die aus einem elektromagnetischen Stahlblech ausgestanzt sind.
Spulenkörper 60 sind an zwei axialen Enden von jedem der Kernblöcke 71 auf eine ähnliche Weise wie Ausführungsform 4 installiert. Elektroisolierelemente 14 sind an zwei Umfangsseiten der Zahnbereiche 71b von jedem der Kernblöcke 71 angeordnet. Hier sind Basisbereiche 14a der Elektroisolierelemente 14 so angeordnet, dass sie entlang von Seitenflächen jedes Zahnbereichs 71b liegen. Die Faltbereiche 14b und 14c der Elektroisolierelemente 14 sind so angeordnet, dass sie entlang von Flächen eines Flanschbereichs naher einer Spitze jedes Zahnbereichs 71b liegen, die radial nach außen weisen, sowie Flächen jedes Kern-Rückseitenbereichs 71a, die radial nach innen weisen.
Außerdem stehen zwei Longitudinal-Endbereiche der Elektroisolierelemente 14 an zwei axialen Enden des Zahnbereichs 71b vor. Ein Klebstoff 17 ist zwischen die Zahnbereiche 71b und die Elektroisolierelemente 14 gefüllt und ausgehärtet, so dass ein laminierter Kern 205 hergestellt wird. Eine Spule 24 wird an jedem der Kernblöcke 71 montiert, indem ein Leiterdraht mit einer vorgegebenen Anzahl von Windungen um den Zahnbereich 71b, die Trommelbereiche 61 des Paars von Spulenkörpern 60 und das Paar von Elektroisolierelementen 14 gewickelt wird.
Um den Anker 80 zusammenzubauen, werden die drei Kernblöcke 71 des Kernsegments 70 zunächst geradlinig auseinandergefaltet, indem sie an den dünnen Verbindungsbereichen 72 gebogen werden, und die Spulenkörper 60 und die Elektroisolierelemente 14 werden an jedem der Kernblöcke 71 montiert, so dass der laminierte Kern 205 hergestellt wird. Als Nächstes werden die Spulen 24 an jedem der Kernblöcke 71 montiert. Als Nächstes werden die Umfangsseitenflächen des Kern-Rückseitenbereichs 71a gegeneinandergedrückt, indem sie an den dünnen Verbindungsbereichen 72 gebogen werden, so dass die drei Kernblöcke 71 des laminierten Kerns 205 in einer Kreisbogenform ausgebildet werden.
Als Nächstes werden sechzehn der kreisbogenförmigen laminierten Kerne 205 in einer Ringform angeordnet, indem die Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 71a aneinander anstoßen gelassen werden, so dass ein innerer Kern 73 hergestellt wird. Als Nächstes wird der innere Kern 73 innerhalb eines (nicht dargestellten) äußeren Kerns aufgenommen und gehalten, und zwar durch Presspassen, Schrumpfpassen usw., so dass ein Anker 80 zusammengebaut wird, der in 58 und 59 gezeigt ist.
Ein Ankerkern wird konfiguriert, indem der innere Kern 73 innerhalb des äußeren Kerns aufgenommen und gehalten wird. Der Ankerkern, der auf diese Weise zusammengebaut ist, ist auf eine ähnliche oder identische Weise wie der Ankerkern 11 gemäß Ausführungsform 1 konfiguriert.
Da dieses Kernsegment 70 ein Strukturkörper ist, in welchem drei Kernblöcke 71 mittels dünner Verbindungsbereiche 72 verbunden sind, so dass sich die Anzahl von Teilen verringert, die den Ankerkern bilden, wird die Produktivität erhöht.
Außerdem wird in der obigen Ausführungsform 5 das Kernsegment 70 konfiguriert, indem drei Kernblöcke 71 mittels dünner Verbindungsbereiche 72 verbunden werden, aber die Anzahl von verbundenen Kernblöcken 71 ist nicht auf drei beschränkt.
In der obigen Ausführungsform 5 sind die Kernblöcke 71 auf eine ähnliche Weise wie die Kernsegmente 31 konfiguriert, aber die Kernblöcke 71 können auch auf eine ähnliche Weise wie die Kernsegmente 40 konfiguriert sein.
Ausführungsform 6
62 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung axial von außen zeigt, und 63 ist ein Querschnitt entlang X-X gemäß 62 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.
In 62 und 63 ist ein Kernsegment 120 ein laminierter Körper, in welchem Kernstreifen 121 laminiert sind, die aus einem Bandmaterial aus elektromagnetischem Stahlblech ausgestanzt sind. Das Kernsegment 120 ist so konfiguriert, dass es eine T-Form hat, die durch Folgendes gebildet wird: einen kreisbogenförmigen Kern-Rückseitenbereich 120a; und einen Zahnbereich 120b, der radial nach innen von einem Zentralbereich in einer Umfangsrichtung der Innenumfangsfläche des Kern-Rückseitenbereichs 120a vorsteht. Elektroisolierelemente 14 sind auf zwei Umfangsseiten des Zahnbereichs 120b angeordnet. Hier sind Basisbereiche 14a der Elektroisolierelemente 14 so angeordnet, dass sie entlang von zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 120b liegen.
Die Faltbereiche 14b und 14c der Elektroisolierelemente 14 sind so angeordnet, dass sie entlang von Flächen eines Flanschbereichs nahe einer Spitze des Zahnbereichs 120b liegen, die radial nach außen weisen, sowie Flächen des Kern-Rückseitenbereichs 120a, die radial nach innen weisen. Außerdem stehen zwei Longitudinal-Endbereiche der Elektroisolierelemente 14 an zwei axialen Enden des Zahnbereichs 120b vor. Die Elektroisolierelemente 14 sind an den zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 120b mittels des Klebstoffs 17 fixiert, so dass ein laminierter Kern 206 gebildet wird.
Die Kernstreifen 121 sind so ausgebildet, dass sie eine T-Form haben, die von einem Kern-Rückseitenbereich 121a und einem Zahnbereich 121b gebildet wird. Ein Crimpbereich 122 ist an einem Zentralbereich des Kern-Rückseitenbereichs 121a ausgebildet. Der Kern-Rückseitenbereich 120a des Kernsegments 120 wird konfiguriert, indem die Kern-Rückseitenbereiche 121a der Kernstreifen 121 laminiert werden. Der Zahnbereich 120b des Kernsegments 120 wird konfiguriert, indem die Zahnbereiche 121b der Kernstreifen 121 laminiert werden.
Die laminierten Kernstreifen 121 werden miteinander verbunden, indem ein Vorsprungsbereich des Crimpbereichs 122, der an einem ersten Kern-Rückseitenbereich 121a ausgebildet ist, in einen Vertiefungsbereich des Crimpbereichs 122 eines zweiten Kern-Rückseitenbereichs 121a hineingedrückt wird, der in Richtung der Laminierung angrenzt. Mit anderen Worten: Die Kernstreifen 121 werden in einem laminierten Zustand gehalten, indem die Crimpbereiche 122 zusammengepasst werden.
Darüber hinaus ist die Ausführungsform 6 auf eine ähnliche oder identische Weise wie die obige Ausführungsform 1 konfiguriert, mit der Ausnahme, dass das die Crimpbereiche 122 an den Kern-Rückseitenbereichen 121a der Kernstreifen 121 ausgebildet sind. Demzufolge können ähnliche oder identische Wirkungen wie diejenigen bei der Ausführungsform 1 auch bei der Ausführungsform 6 erhalten werden.
Gemäß Ausführungsform 6 gilt Folgendes: Da die Kernstreifen 121, die das Kernsegment 120 bilden, durch Zusammenpassen der Crimpbereiche 122 verbunden sind, und zwar zusätzlich zum Klebstoff 17, wird die mechanische Festigkeit des laminierten Kerns 206 erhöht. Dadurch wird die Verformung eines inneren Kerns, in welchem die laminierten Kerne 206 angeordnet sind, in eine Ringform unterbunden, wenn der innere Kern innerhalb eines äußeren Kerns eingeführt wird und durch Presspassen oder Schrumpfpassen gehalten wird.
Hier ist es wünschenswert, dass die Crimpbereiche 122 an einer radialen Außenseite des Kern-Rückseitenbereichs 120a des Kernsegments 120 ausgebildet ist. Da die Crimpbereiche 122 dadurch an der radialen Außenseite des Kern-Rückseitenbereichs 120a ausgebildet werden, wo Änderungen des magnetischen Flusses klein sind, kann der Wirkungsgrad der elektrischen Rotationsmaschine verbessert werden. Indem die Crimpbereiche 122 auf der radialen Außenseite des Kern-Rückseitenbereichs 120a positioniert werden, verformt sich außerdem die Nähe einer Spitze des Zahnbereichs 120b leichter in der Axialrichtung. Da jedoch der Zahnbereich 120b von den Elektroisolierelementen 14 mittels des Klebstoffs 17 gehalten wird, wird eine axiale Verformung in der Nähe der Spitze des Zahnbereichs 120b unterbunden, so dass Vibrationen und Geräusche unterbunden werden.
Bei der Ausführungsform 6 werden die Crimpbereiche 122 an den Kernstreifen 121 in einem Schritt ausgebildet, in welchem die Kernstreifen 121 aus einem Bandmaterial heraus gestanzt werden. Die gestanzten Kernstreifen 121 werden innerhalb eines Ausrichtungsbereichs in einem ausgerichteten Zustand laminiert, und zwar infolge dessen, dass die Crimpbereiche 122 in Richtung der Laminierung gestapelt sind.
Die Crimpbereiche 122 werden miteinander zusammengepasst, indem die gestanzten Kernstreifen 121 in den Ausrichtungsbereich hineingedrückt werden. Die Kernstreifen 121 werden dadurch integriert, d. h. sie werden in einem laminierten Zustand gehalten. Demzufolge kann der Greifschritt für laminierten Körper in 23 weggelassen werden, so dass es ermöglicht wird, dass die Produktivität der elektrischen Rotationsmaschine verbessert wird.
Außerdem sind bei der Ausführungsform 6 Crimpbereiche am Kern-Rückseitenbereich der Kernstreifen gemäß Ausführungsform 1 ausgebildet, wobei die laminierten Kernstreifen durch Crimpen fixiert werden, aber es können auch Crimpbereiche am Kern-Rückseitenbereich der Kernstreifen aus anderen Ausführungsformen ausgebildet werden, wobei die laminierten Kernstreifen durch Crimpen fixiert werden.
Ausführungsform 7
64 ist eine End-Vorderansicht, die einen Zustand eines laminierten Kerns in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung vor einem Entfernen eines Stellungs-Haltebereichs bei Betrachtung axial von außen zeigt, und 65 ist eine End-Vorderansicht, die den laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung axial von außen zeigt.
In 64 ist ein Kernsegment 123A ein laminierter Körper, in welchem Kernstreifen 124 laminiert sind, die aus einem Bandmaterial aus elektromagnetischem Stahlblech ausgestanzt sind. Das Kernsegment 123A ist aus Folgendem gebildet: einem kreisbogenförmigen Kern-Rückseitenbereich 123a; einem Zahnbereich 123b, der radial nach innen von einem Zentralbereich in einer Umfangsrichtung der Innenumfangsfläche des Kern-Rückseitenbereichs 123a vorsteht; einem Stellungs-Haltebereich 123c, der auf einer radialen Außenseite des Kern-Rückseitenbereichs 123a positioniert ist; und einem dünnen Bereich 123d, der den Kern-Rückseitenbereich 123a und den Stellungs-Haltebereich 123c verbindet.
Elektroisolierelemente 14 sind auf zwei Umfangsseiten des Zahnbereichs 123b angeordnet. Hier sind Basisbereiche 14a der Elektroisolierelemente 14 so angeordnet, dass sie entlang von zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 123b liegen. Die Faltbereiche 14b und 14c der Elektroisolierelemente 14 sind so angeordnet, dass sie entlang von Flächen eines Flanschbereichs nahe einer Spitze des Zahnbereichs 123b liegen, die radial nach außen weisen, sowie Flächen des Kern-Rückseitenbereichs 123a, die radial nach innen weisen.
Außerdem stehen zwei Longitudinal-Endbereiche der Elektroisolierelemente 14 an zwei axialen Enden des Zahnbereichs 123b vor. Die Elektroisolierelemente 14 werden an den zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 123b mittels des Klebstoffs 17 fixiert, und dann wird der Stellungs-Haltebereich 123c geschnitten und entfernt, und zwar am dünnen Bereich 123d, wie in 65 gezeigt, so dass ein laminierter Kern 207 erzeugt wird.
Die Kernstreifen 124 weisen einen Kern-Rückseitenbereich 124a, einen Zahnbereich 124b und einen Stellungs-Haltebereich 124c auf. Der Stellungs-Haltebereich 124c ist mit dem Kern-Rückseitenbereich 124a mittels eines dünnen Bereichs 124b verbunden. Ein Crimpbereich 122 ist an einem Zentralbereich des Stellungs-Haltebereichs 124c ausgebildet. Der Kern-Rückseitenbereich 123a des Kernsegments 123A wird konfiguriert, indem die Kern-Rückseitenbereiche 124a der Kernstreifen 124 laminiert werden.
Der Zahnbereich 123b des Kernsegments 123A wird konfiguriert, indem die Zahnbereiche 124b der Kernstreifen 124 laminiert werden. Der Zahnbereich 123c des Kernsegments 123A wird konfiguriert, indem die Stellungs-Haltebereiche 124c der Kernstreifen 124 laminiert werden. Der dünne Bereich 123d des Kernsegments 123A wird konfiguriert, indem die dünnen Bereiche 124d der Kernstreifen 124 laminiert werden.
Das Kernsegment 123A wird in einem laminierten Zustand gehalten, indem die Crimpbereiche 122 zusammengepasst werden, die an angrenzenden Stellungs-Haltebereichen 123c ausgebildet sind, und zwar in Richtung der Laminierung. Die Elektroisolierelemente 14 sind an den zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 123b des Kernsegments 123A mittels des Klebstoffs 17 fixiert, so dass das Kernsegment 123A integriert wird. Der Stellungs-Haltebereich 123c wird anschließend am dünnen Bereich 123d geschnitten und entfernt, so dass der laminierte Kern 207 gebildet wird. Ein Kernsegment 123 wird ausgebildet, indem der Stellungs-Haltebereich 123c vom Kernsegment 123A entfernt wird.
Die Ausführungsform 7 ist auf eine ähnliche oder identische Weise wie die obige Ausführungsform 1 konfiguriert, mit der Ausnahme, dass die Kernstreifen 124 Stellungs-Haltebereiche 123c aufweisen, die radial nach außen von den Kern-Rückseitenbereichen 123a vorstehen, und dass Crimpbereiche 122 an den Stellungs-Haltebereichen 123c ausgebildet sind. Im Ergebnis können ähnliche oder identische Wirkungen wie diejenigen bei der Ausführungsform 1 auch bei der Ausführungsform 7 erhalten werden.
Bei der Ausführungsform 7 wird das Kernsegment 123A in einem laminierten Zustand gehalten, und zwar durch das Zwischenpassen der Crimpbereiche 122, die am Stellungs-Haltebereiche 123c ausgebildet sind. Demzufolge kann bei der Ausführungsform 7 der Greifschritt für laminierten Körper in 23 ebenfalls auf eine ähnliche oder identische Weise wie Ausführungsform 6 weggelassen werden, so dass es ermöglicht wird, dass die Produktivität der elektrischen Rotationsmaschine verbessert wird. Da die Crimpbereiche 122 zusammen mit dem Stellungs-Haltebereich 123c entfernt werden, sind die Crimpbereiche 122 im magnetischen Pfad des Kernsegments 123 nicht vorhanden, so dass es ermöglicht wird, dass in der elektrischen Rotationsmaschine ein erhöhter Wirkungsgrad erzielt wird.
Außerdem sind bei der Ausführungsform 7 Stellungs-Haltebereiche, die Crimpbereiche aufweisen, an Kern-Rückseitenbereichen von Kernstreifen gemäß Ausführungsform 1 ausgebildet, wobei die laminierten Kernstreifen durch Crimpen fixiert werden, aber es können auch Stellungs-Haltebereiche, die Crimpbereiche aufweisen, an Kern-Rückseitenbereichen von Kernstreifen aus anderen Ausführungsformen ausgebildet sein, wobei die laminierten Kernstreifen mittels Crimpens fixiert werden.
Ausführungsform 8
66 ist eine End-Vorderansicht, die einen Zustand eines laminierten Kerns in einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung vor einem Entfernen eines Stellungs-Haltebereichs bei Betrachtung axial von außen zeigt, und 67 ist eine End-Vorderansicht, die einen laminierten Kern in der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung axial von außen zeigt.
In 66 ist ein Kernsegment 125 ein laminierter Körper, in welchem Kernstreifen 126 laminiert sind, die aus einem Bandmaterial aus elektromagnetischem Stahlblech ausgestanzt sind. Das Kernsegment 125 ist aus Folgendem gebildet: einem kreisbogenförmigen Kern-Rückseitenbereich 125a; einem Zahnbereich 125b, der radial nach innen von einem Zentralbereich in einer Umfangsrichtung der Innenumfangsfläche des Kern-Rückseitenbereichs 125a vorsteht; und einem Einpassungs-Vertiefungsbereich 125c, in welchem eine radiale Außenseite des Kern-Rückseitenbereichs 125a vertieft ist.
Ein Stellungs-Haltelement 127 ist ein laminierter Körper, in welchem Haltestreifen 128 laminiert sind, die aus einem Bandmaterial aus magnetischem Stahlblech ausgestanzt sind, und es weist Folgendes auf: Einen Stellungs-Haltebereich 127a, und einen Einpassungs-Vorsprungsbereich 127b. Das Stellungs-Haltelement 127 ist mit dem Kernsegment 125 durch Einpassen des Einpassungs-Vorsprungsbereichs 127b in den Einpassungs-Vertiefungsbereich 125c verbunden.
Elektroisolierelemente 14 sind auf zwei Umfangsseiten des Zahnbereichs 125b angeordnet. Hier sind Basisbereiche 14a der Elektroisolierelemente 14 so angeordnet, dass sie entlang von zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 125b liegen. Die Faltbereiche 14b und 14c der Elektroisolierelemente 14 sind so angeordnet, dass sie entlang von Flächen eines Flanschbereichs nahe einer Spitze des Zahnbereichs 125b liegen, die radial nach außen weisen, sowie Flächen des Kern-Rückseitenbereichs 125a, die radial nach innen weisen.
Außerdem stehen zwei Longitudinal-Endbereiche der Elektroisolierelemente 14 an zwei axialen Enden des Zahnbereichs 125b vor. Die Elektroisolierelemente 14 werden an den zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 125b mittels des Klebstoffs 17 fixiert, und dann wird das Stellungs-Haltelement 125c entfernt, wie in 67 gezeigt, so dass ein laminierter Kern 208 erzeugt wird.
Die Kernstreifen 126 weisen Folgendes auf: einen Kern-Rückseitenbereich 126a, einen Zahnbereich 126b und einen Einpassungs-Vertiefungsbereich 126c. Die Haltestreifen 128 weisen einen Stellungs-Haltebereich 128a und einen Einpassungs-Vorsprungsbereich 128b auf. Ein Crimpbereich 122 ist an einem Zentralbereich des Stellungs-Haltebereichs 128a ausgebildet. Die Kernstreifen 126 und die Haltestreifen 128 werden aus einem Bandmaterial aus elektromagnetischem Stahlblech ausgestanzt und in einem Zustand laminiert, in welchem der Einpassungs-Vorsprungsbereich 128b und der Einpassungs-Vertiefungsbereich 126c zusammengepasst werden.
Die laminierten Haltestreifen 128 werden miteinander verbunden, indem die Crimpbereiche 122 zusammengepasst werden. Die Haltestreifen 128 werden in einem laminierten Zustand gehalten, so dass sie das Stellungs-Haltelement 127 bilden. Die Kernstreifen 126 des Kernsegments 125, die mit dem Stellungs-Haltelement 127 zusammengepasst sind, werden dadurch in einem laminierten Zustand gehalten.
Der Kern-Rückseitenbereich 125a des Kernsegments 125 wird hier konfiguriert, indem die Kern-Rückseitenbereiche 126a der Kernstreifen 126 laminiert werden. Der Zahnbereich 125b des Kernsegments 125 wird konfiguriert, indem die Zahnbereiche 126b der Kernstreifen 126 laminiert werden. Der Einpassungs-Vertiefungsbereich 125c des Kernsegments 125 wird konfiguriert, indem die Einpassungs-Vertiefungsbereiche 126c der Kernstreifen 126 laminiert werden.
Der Stellungs-Haltebereich 127a des Stellungs-Haltelements 127 wird konfiguriert, indem die Stellungs-Haltebereiche 128a der Haltestreifen 128 laminiert werden. Der Einpassungs-Vorsprungsbereich 127b des Stellungs-Haltelements 127 wird konfiguriert, indem die Einpassungs-Vorsprungsbereiche 128b der Haltestreifen 128 laminiert werden.
Die Elektroisolierelemente 14 werden an zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 125b des Kernsegments 125 mittels eines Klebstoffs 17 fixiert, so dass das Kernsegment 125 integriert wird. Das Stellungs-Haltelement 127 wird anschließend vom Kernsegment 125 entfernt, so dass der laminierte Kern 208 erzeugt wird. Die Kernstreifen 126, die das Kernsegment 125 bilden, werden miteinander mittels der Elektroisolierelemente 14 und des Klebstoffs 17 verbunden.
Ausführungsform 8 ist auf eine ähnliche oder identische Weise wie die obige Ausführungsform 1 konfiguriert, mit der Ausnahme, dass die Kernstreifen 126 mit den Haltestreifen 48 laminiert sind, die die Crimpbereiche 122 aufweisen, so dass sie von den Haltestreifen 128 zusammengepasst und gehalten werden. Demzufolge können ähnliche oder identische Wirkungen wie diejenigen bei der Ausführungsform 1 auch bei der Ausführungsform 8 erhalten werden.
Bei der Ausführungsform 8 sind die laminierten Haltestreifen 128 miteinander verbunden, indem die Crimpbereiche 122 zusammengepasst werden, so dass das Stellungs-Haltelement 127 ausgebildet wird. Das Kernsegment 125, das ein laminierter Körper der Kernstreifen 126 ist, wird in einem laminierten Zustand mittels des Stellungs-Haltelements 127 gehalten. Demzufolge kann bei der Ausführungsform 7 der Greifschritt für laminierten Körper in 23 ebenfalls auf eine ähnliche oder identische Weise wie Ausführungsform 6 weggelassen werden, so dass es ermöglicht wird, dass die Produktivität der elektrischen Rotationsmaschine verbessert wird. Da die Crimpbereiche 122 zusammen mit dem Stellungs-Halteelement 127 entfernt werden, sind die Crimpbereiche 122 im magnetischen Pfad des Kernsegments 125 nicht vorhanden, so dass es ermöglicht wird, dass in der elektrischen Rotationsmaschine ein erhöhter Wirkungsgrad erzielt wird.
Das Kernsegment 125 und das Stellungs-Haltelement 127 werden durch Einpassen zwischen dem Einpassungs-Vorsprungsbereich 127b und dem Einpassungs-Vertiefungsbereich 125c verbunden. Da das Stellungs-Haltelement 127 dadurch ohne Schneiden entfernt werden kann, nachdem die Elektroisolierelemente 14 am Kernsegment 125 mittels des Klebstoffs 17 fixiert sind, wird die Produktivität verbessert.
Außerdem sind bei der Ausführungsform 8 Einpassungs-Vertiefüngsbereiche an Kern-Rückseitenbereichen von Kernstreifen angeordnet, die ein Kernsegment gemäß Ausführungsform 1 bilden, und Einpassungs-Vorsprungsbereiche können an Kern-Rückseitenbereichen von Kernstreifen angeordnet sein, die Kernsegmente aus anderen Ausführungsformen bilden, und Einpassungs-Vorsprungsbereiche, die an Haltestreifen angeordnet sind, die Crimpbereiche aufweisen.
Ausführungsform 9
68 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung zeigt, 69 ist ein schematisches Diagramm, das eine Herstellungsvorrichtung für einen laminierten Kern gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung aus einer Stanzrichtung zeigt, und 70 ist ein schematisches Diagramm, das die Herstellungsvorrichtung für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung aus einer Richtung zeigt, die senkrecht zur Stanzrichtung ist. Außerdem zeigt 70 das Innere eines Formwerkzeugs einer Herstellungsvorrichtung als einen Querschnitt, der entlang A-A gemäß 69 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile vorliegt.
Bei der Ausführungsform 1 wird ein laminierter Körper einer vorgegebenen Anzahl von Kernstreifen 32 ausgeschnitten, die innerhalb eines Formwerkzeugs ausgerichtet sind, und Elektroisolierelemente 14 werden am laminierten Körper befestigt. Bei der Ausführungsform 9 wird eine Abfolge von Schritten innerhalb eines Formwerkzeugs durchgeführt, die Folgendes beinhalten: Ausrichten von gestanzten Kernstreifen 32, Befestigen von Elektroisolierelementen 14 an einem laminierten Körper der ausgerichteten Kernstreifen 32, und Aushärten eines Klebstoffs 17.
Bei der Ausführungsform 9 wird ein Bandmaterial 90, das von einem Material-Zuführungsbereich 91 zugeführt wird, einem Stanzbereich 93 mit einem vorbestimmten Abstandsmaß mittels eines Material-Zuführungsbereichs 92 zugeführt. Am Stanzbereich 93 werden die T-förmigen Kernstreifen 32 aus dem Bandmaterial 90 mittels des Stanzelements 56 ausgestanzt (Schritt 110: Stanzschritt). Die ausgestanzten Kernstreifen 32 werden in einem laminierten Zustand abwärts gedrückt, und sie werden in den Ausrichtungsbereich 94 eingeführt, der unterhalb des Stanzbereichs 93 angeordnet ist.
Die Kernstreifen 32 werden in einem ausgerichteten Zustand laminiert, indem sie in den Ausrichtungsbereich 94 eingeführt werden (Schritt 111: Ausrichtungsschritt). Als Nächstes werden Elektroisolierelemente 14 kontinuierlich von einem Elektroisolierelement-Zuführbereich 130 dem Ausrichtungsbereich 94 zugeführt. Ein Klebstoff 17 in flüssiger Form wird auf die Elektroisolierelemente 14 mittels eines Klebstoff-Aufbringbereichs 131 aufgebracht, bevor der Ausrichtungsbereich 94 erreicht wird (Schritt 112: Bondmittel-Montageschritt).
Ein Elektroisolierelement-Druckbereich 132 ist derart ausgebildet, dass eine Mehrzahl von Andruckrollen 133 in Richtung der Laminierung der Kernstreifen 32 angeordnet sind, mit anderen Worten: vertikal, so dass sie jeder von zwei Seitenflächen von Zahnbereichen der Kernstreifen 32 zugewandt sind. Die Elektroisolierelemente 14 werden dadurch an den Seitenflächen der Kernstreifen 32 fixiert, dass sie zwischen die Seitenflächen der Kernstreifen 32 und die oberste Position der Andruckrollen 133 geklemmt werden (Schritt 113: Elektroisolierelement-Fixierschritt).
Die Elektroisolierelemente 14, die an den Seitenflächen der Kernstreifen 32 fixiert sind, bewegen sich zusammen mit den Kernstreifen 32 abwärts und werden gegen die Seitenflächen der Kernstreifen 32 gedrückt, wenn sie die Andruckrollen 133 passieren. In dem Prozess, in welchem sich die Elektroisolierelemente 14, die an den Seitenflächen der Kernstreifen 32 fixiert sind, durch den Elektroisolierelement-Druckbereich 132 gemeinsam mit den Kernstreifen 32 abwärts bewegen, wird der Klebstoff 17 ausgehärtet, und die laminierten Kernstreifen 32 und die Elektroisolierelemente 14 werden zusammengebondet (Schritt 114: Bond-Schritt).
Wenn sich eine vorgegebene Anzahl von Kernstreifen 32 abwärts bewegt hat, wird ein laminierter Körper der Kernstreifen 32, die mittels des Klebstoffs 17 fixiert werden, von einem Ausschnittselement 57 in einem Ausschnittbereich 95 getrennt (Schritt 115: Ausschneideschritt). Im Ausschneideschritt wird ein laminierter Kern 200 ausgeschnitten, in welchem Elektroisolierelemente 14 an den zwei Seitenflächen des Zahnbereichs 31b des Kernsegments 31 mittels des Klebstoffs 17 fixiert sind. Der laminierte Kern 200, der ausgeschnitten ist, wird zum nächsten Schritt transportiert.
Demzufolge gilt gemäß Ausführungsform 9 Folgendes: Da der Schritt, in welchem die Kernstreifen 32 ausgerichtet werden, der Schritt, in welchem die Elektroisolierelemente 14 befestigt werden, und der Schritt, in welchem der Klebstoff 17 ausgehärtet wird, innerhalb des Formwerkzeugs durchgeführt werden, kann die Anzahl von Einheiten pro Ausrüstung verringert werden, und die Produktivität kann auch verbessert werden. Da der Klebstoff 17 mittels der Elektroisolierelemente 14 auf die Kernstreifen 32 gedrückt wird, haftet der Klebstoff 17 nicht an der Ausrüstung wie z. B. dem Formwerkzeug an, so dass die Wartbarkeit verbessert wird.
Außerdem ist in der obigen Ausführungsform 9 ein Fall beschrieben, in welchem der laminierte Kern 200 gemäß Ausführungsform 1 hergestellt worden ist, aber dies ist auch auf Fälle anwendbar, in welchem laminierte Kerne gemäß anderen Ausführungsformen hergestellt werden.
In der obigen Ausführungsform 9 ist ein Fall beschrieben, in welchem ein Klebstoff 17 in flüssiger Form verwendet wird, aber es kann auch ein Klebstoff in Schichtform verwendet werden.
Bei der obigen Ausführungsform 9 wird der Klebstoff 17 auf die Elektroisolierelemente 14 in einem Transportpfad zwischen einem Elektroisolierelement-Zuführbereich und einem Ausrichtungsbereich aufgebracht, aber es können alternativ auch Elektroisolierelemente 14, auf welche der Klebstoff 17 im Voraus aufgebracht worden ist, dem Elektroisolierelement-Zuführungsbereich 130 zugeführt werden.
Ausführungsform 10
71 ist eine End-Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem Kernsegmente in einer Einzelkreisform in Ringelementen angeordnet sind, in einem Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung, 72 ist eine Schrägprojektion, die einen Schritt zum Montieren eines Elektroisolierelement-Druckelements zeigt, im Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.
73 ist eine Schrägprojektion, die einen Zustand zeigt, in welchem Elektroisolierelement-Druckelemente montiert sind, im Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung, und 74 ist ein teilweiser Querschnitt, der den Zustand zeigt, in welchem die Elektroisolierelement-Druckelemente montiert sind, im Herstellungsverfahren für laminierte Kerne gemäß Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.
Bei der Ausführungsform 10 wird ein Kernsegment 31A verwendet, in welchem ein Einpassungs-Vertiefungsbereich 31c an einem Außendurchmesserbereich des Kern-Rückseitenbereichs 31a des Kernsegments 31 von der obigen Ausführungsform 1 ausgebildet ist. Wie in 71 gezeigt, werden die Kernsegmente 31A in einer Einzelkreisform ausgerichtet, indem die Umfangsseitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche 31a zwischen einem Innenumfangsring 135 und einem Außenumfangsring 137 aneinanderstoßen gelassen werden, die koaxial angeordnet sind (Ausrichtungsschritt für laminierten Körper).
Der Innenumfangsring 135 ist so ausgebildet, dass er einen Außendurchmesser hat, der gleich groß wie ein Innendurchmesser der Kernsegmente 31A ist, die in der Einzelkreisform ausgerichtet sind. Wie in 74 gezeigt, sind erste Positionierungsvorsprünge 136 in einem gleichmäßigen Winkel-Abstandsmaß auf einer Außenumfangsfläche des Innenumfangsrings 135 ausgebildet. Die ersten Positionierungsvorsprünge 136 sind zwischen Spitzenbereiche der Zahnbereiche 31b der in Umfangsrichtung angrenzenden Kernsegmente 31A eingepasst. Der Außenumfangsring 137 ist so ausgebildet, dass er einen Innendurchmesser hat, der gleich groß wie ein Außendurchmesser der Kernsegmente 31A ist, die in der Einzelkreisform ausgerichtet sind.
Wie in 74 gezeigt, sind zweite Positionierungsvorsprünge 138 in einem gleichmäßigen Winkel-Abstandsmaß auf einer Innenumfangsfläche des Außenumfangsrings 137 ausgebildet. Die zweiten Positionierungsvorsprünge 138 sind in die jeweiligen Einpassungs-Vertiefungsbereiche 31c gepasst, die auf Außendurchmesserbereichen der Kern-Rückseitenbereiche 31a der Kernsegmente 31A ausgebildet sind. Die Umfangsbewegung der Kernsegmente 31A, die in der Einzelkreisform ausgerichtet sind, wird dadurch beschränkt. Die radiale Bewegung der Kernsegmente 31A, die in der Einzelkreisform ausgerichet werden, wird vom Innenumfangsring 135 und vom Außenumfangsring 137 beschränkt.
Als Nächstes werden Elektroisolierelemente 14, auf welche ein Klebstoff 17 aufgebracht worden ist, aus einer Axialrichtung zwischen den Zahnbereichen 31b der in Umfangsrichtung angrenzenden Kernsegmente 31A eingeführt. Die Elektroisolierelemente 14 sind derart angeordnet, dass die Fläche, auf welche der Klebstoff 17 aufgebracht worden ist, entlang von Seitenflächen der Zahnbereiche 31b der Kernsegmente 31A liegt, und sie sind daran befestigt (Elektroisolierelement-Fixierschritt). Wie in 72 gezeigt, werden als Nächstes Elektroisolierelement-Druckelemente 139 zwischen in Umfangsrichtung angrenzenden Elektroisolierelementen 14 von der Axialrichtung aus eingeführt.
Die Elektroisolierelemente 14 werden dadurch auf die Seitenflächen der Zahnbereiche 31b gedrückt (Elektroisolierelement-Druckschritt). Wie in 70 und 73 gezeigt, wird der Klebstoff 17 dann in einem Zustand ausgehärtet, in welchem die Elektroisolierelement-Druckelemente 139 zwischen allen der Isolierelemente 14 eingeführt sind (Bond-Schritt). Nachdem der Klebstoff 17 ausgehärtet ist, werden die Kernsegmente 31A, an welchen die Elektroisolierelemente 14 fixiert sind, extrahiert, so dass ein laminierter Kern erhalten wird.
Gemäß Ausführungsform 10 gilt Folgendes: Da die Elektroisolierelemente 14 haftend an den Kernsegmenten 31A fixiert werden, die in der Einzelkreisform angeordnet sind, wird die Dimensions-Präzision eines Statorkerns stabilisiert, der erzeugt wird, indem der laminierte Kern, der auf diese Weise hergestellt wird, in einer Ringform angeordnet wird. Ungleichmäßigkeiten der radialen Ausmaße des Statorkerns werden ebenfalls verringert, und die Rundheit des Statorkerns wird auch verbessert.
Da die Kernsegmente unter Verwendung von einem Typ von Spannzeug hergestellt werden können, das den Innenumfangsring und den Außenumfangsring enthält, kann die Anzahl von Spannzeugen verringert werden, und die Produktivität kann ebenfalls verbessert werden, ungeachtet der Anzahl von Segmenten, in welche der Statorkern in der Umfangsrichtung geteilt wird.
Außerdem wird bei der obigen Ausführungsform 10 ein Fall beschrieben, in welchem der laminierte Kern gemäß Ausführungsform 1 hergestellt worden ist, aber diese Konfiguration ist auch auf Fälle anwendbar, in welchem laminierte Kerne gemäß anderen Ausführungsformen hergestellt werden.
Dann werden in jeder der obigen Ausführungsformen Elektroisolierelemente und Zahnbereiche unter Verwendung eines Klebstoffs verbunden, aber das Bondmittel, das die Elektroisolierelemente und die Zahnbereiche verbindet, ist nicht auf einen Klebstoff beschränkt, und es kann ein druckempfindlicher Klebstoff sein, oder ein Klebstoff und ein druckempfindlicher Klebstoff können in Kombination verwendet werden. Der Bondmittel-Montageschritt gemäß der vorliegenden Erfindung weist mindestens einen Schritt aus den folgenden auf: Einen Schritt, in welchem ein Klebstoff auf zumindest eines von den Elektroisolierelementen und den Zahnbereichen aufgebracht wird, und einen Schritt, in welchem druckempfindlicher Klebstoff auf zumindest eines von den Elektroisolierelementen und den Zahnbereichen aufgebracht wird.
Falls ein druckempfindlicher Klebstoff als Bondmittel verwendet wird, dann kann die zum Bonden benötigte Zeit verkürzt werden, da die Elektroisolierelemente und die Zahnbereiche mittels des druckempfindlichen Klebstoffs ohne Zustandsänderungen verbunden werden können, so dass es ermöglicht wird, dass die Produktivität verbessert wird.
Falls ein Klebstoff und ein druckempfindlicher Klebstoff in Kombination als das Bondmittel verwendet werden, dann können sowohl Verbesserungen der Produktivität infolge der Verwendung des druckempfindlichen Klebstoffs, als auch Verbesserungen der Festigkeit infolge der Verwendung des Klebstoffs effektiv erzielt werden. In diesem Fall sollte ein Klebstoff, der sowohl Druckadhäsionseigenschaften, als auch wärmeaushärtende Eigenschaften hat, als Bondmittel verwendet werden, wobei die Elektroisolierelemente und die Kernsegmente vorübergehend mittels Druckadhäsion befestigt werden, und wobei dann der Klebstoff durch Anwendung von Wärme ausgehärtet wird.
Ein druckempfindlicher Klebstoff und ein Klebstoff können alternativ verwendet werden, wobei die Elektroisolierelemente und die Kernsegmente vorübergehend mittels des druckempfindlichen Klebstoffs fixiert werden, und wobei dann der Klebstoff zwischen die Elektroisolierelemente und die Kernsegmente imprägniert und ausgehärtet wird.
Bezugszeichenliste

14: Elektroisolierelement
14d: Vorsprungsbereich
14e: Wurzelbereich
17: Klebstoff (Bondmittel)
17a: Klebstoff-Basisbereich (Bondmittel-Basisbereich)
17b: Hakenbereich
31, 31A: Kernsegment (laminierter Körper)
40, 70: Kernsegment (laminierter Körper)
120: Kernsegment (laminierter Körper)
123, 125: Kernsegment (laminierter Körper)
31a, 40a: Kern-Rückseitenbereich
120a: Kern-Rückseitenbereich
123a, 125a: Kern-Rückseitenbereich
31b, 40b: Zahnbereich
120b: Zahnbereich
123b, 125b: Zahnbereich
32, 121: Kernstreifen
124, 126: Kernstreifen
41: erster Kernstreifen
41c: erster Vertiefungsbereich
42: zweiter Kernstreifen
42c z: weiter Vertiefungsbereich
71: Kernblock
71a: Kern-Rückseitenbereich
71b: Zahnbereich
128: Haltestreifen
132: Elektroisolierelement-Druckbereich
135: Innenumfangsring
137: Außenumfangsring
139: Elektroisolierelement-Druckelement.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003324869 A [0007]

Claims

Herstellungsverfahren für laminierte Kerne, wobei der Kern Folgendes aufweist: einen laminierten Körper, der konfiguriert wird, indem Kernstreifen laminiert werden, die aus einem Magnetmaterial gebildet sind, wobei der laminierte Körper Folgendes aufweist: einen Kern-Rückseitenbereich; und einen Zahnbereich, der radial nach innen von einer Innenumfangsseite des Kern-Rückseitenbereichs vorsteht; und Elektroisolierelemente, die an zwei Seitenbereichen des Zahnbereichs angeordnet sind, wobei das Herstellungsverfahren für laminierte Kerne einen Bond-Schritt aufweist, in welchem die Isolierelemente auf jede der Seitenflächen des Zahnbereichs des laminierten Körpers gedrückt werden, derart, dass der laminierte Körper integriert wird und dass auch die Isolierelemente an dem laminierten Körper fixiert werden, und zwar mittels zumindest einem von einem Klebstoff und einem druckempfindlichen Klebstoff, der zwischen den jeweiligen Seitenflächen des Zahnbereichs und den Isolierelementen angeordnet wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: einen Stanzschritt, in welchem die Kernstreifen aus einem streifenförmigen Körper aus Magnetmaterial ausgestanzt werden; einen Ausrichtungsschritt, in welchem die ausgestanzten Kernstreifen ausgerichtet werden, während sie laminiert werden, so dass der laminierte Körper gebildet wird; einen Bondmittel-Montageschritt, in welchem zumindest einer von dem Klebstoff und dem druckempfindlichen Klebstoff an zumindest einem von dem Zahnbereich und den Isolierelementen montiert wird; und einen Elektroisolierelement-Fixierschritt, in welchem die Isolierelemente an den Seitenflächen der Zahnbereiche befestigt werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, wobei im Bondmittel-Montageschritt ein Klebstoff, der ein Basisharz und einen Härtungsbeschleuniger aufweist, als Klebstoff verwendet wird, wobei das Basisharz auf einen ersten Bereich unter dem Zahnbereich und den Isolierelementen aufgebracht wird, wobei der Härtungsbeschleuniger auf einen zweiten Bereich unter dem Zahnbereich und den Isolierelementen aufgebracht wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, das vor dem Bond-Schritt Folgendes umfasst: einen Stanzschritt, in welchem die Kernstreifen aus einem streifenförmigen Körper aus Magnetmaterial ausgestanzt werden; und einen Ausrichtungsschritt, in welchem die ausgestanzten Kernstreifen ausgerichtet werden, während sie laminiert werden, so dass der laminierte Körper gebildet wird, wobei Crimpbereiche auf den Kernstreifen im Stanzschritt ausgebildet werden, und wobei die Kernstreifen in einem laminierten Zustand gehalten werden, indem die Crimpbereiche im Ausrichtungsschritt zusammengepasst werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, wobei die Crimpbereiche an Bereichen der Kernstreifen ausgebildet werden, die Kern-Rückseitenbereiche bilden, wenn sie laminiert sind.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, wobei die Kernstreifen Stellungs-Haltebereiche aufweisen, die radial nach außen von Bereichen vorstehen, die den Kern-Rückseitenbereich bilden, wenn sie laminiert sind, wobei die Crimpbereiche auf den Stellungs-Haltebereichen ausgebildet werden; und wobei das Herstellungsverfahren ferner nach dem Bond-Schritt einen Schritt aufweist, in welchem die Stellungs-Haltebereiche entfernt werden, die in einem laminierten Zustand gehalten werden, indem die Crimpbereiche zusammengepasst werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, das vor dem Bond-Schritt Folgendes aufweist: einen Stanzschritt, in welchem die Kernstreifen aus einem streifenförmigen Körper aus Magnetmaterial ausgestanzt werden; und einen Ausrichtungsschritt, in welchem die ausgestanzten Kernstreifen ausgerichtet werden, während sie laminiert werden, so dass der laminierte Körper gebildet wird, Haltestreifen, die zwischen Teile der Kernstreifen eingepasst werden, die den Kern-Rückseitenbereich bilden, wenn sie laminiert sind, und an denen Crimpbereiche ausgebildet sind, im Stanzschritt ausgestanzt werden, und wobei die Kernstreifen und die Haltestreifen in einem dazwischen eingepassten Zustand laminiert werden und die Haltestreifen in einem laminierten Zustand gehalten werden, indem die Crimpbereiche im Ausrichtungsschritt zusammengepasst werden, und wobei das Herstellungsverfahren ferner nach dem Bond-Schritt einen Schritt aufweist, in welchem die Haltestreifen entfernt werden, die in einem laminierten Zustand gehalten werden, indem die Crimpbereiche zusammengepasst werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, das vor dem Bond-Schritt Folgendes aufweist: einen Stanzschritt, in welchem die Kernstreifen aus einem streifenförmigen Körper aus Magnetmaterial ausgestanzt werden; einen Ausrichtungsschritt, in welchem die ausgestanzten Kernstreifen ausgerichtet werden, während sie laminiert werden, so dass der laminierte Körper gebildet wird; und einen Elektroisolierelement-Fixierschritt, in welchem die Isolierelemente, an welchen zumindest einer von dem Klebstoff und dem druckempfindlichen Klebstoff aufgebracht worden ist, kontinuierlich dem laminierten Körper zugeführt wird, während der laminierte Körper in Richtung der Laminierung bewegt wird, so dass die Isolierelemente an den Seitenflächen der Zahnbereiche befestigt werden, wobei die Isolierelemente, die sich in Richtung der Laminierung zusammen mit dem laminierten Körper bewegen, gegen die Seitenflächen des laminierten Körpers mittels eines Elektroisolierelement-Druckbereichs im Bond-Schritt gedrückt werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, das vor dem Bond-Schritt Folgendes aufweist: einen Ausrichtungsschritt für laminierte Körper, in welchem die laminierten Körper in einer Einzelkreisform zwischen einem Innenumfangsring und einem Außenumfangsring ausgerichtet werden, die so angeordnet sind, dass sie koaxial sind; einen Elektroisolierelement-Fixierschritt, in welchem die Elektroisolierelemente an zwei Seitenflächen der Zahnbereiche der laminierten Körper befestigt werden; und einen Elektroisolierelement-Druckschritt, in welchem Elektroisolierelement-Druckelemente zwischen die Zahnbereiche von angrenzenden laminierten Körpern unter den laminierten Körpern eingeführt werden, die in der Einzelkreisform ausgerichtet sind, so dass sie die Elektroisolierelemente auf die Seitenflächen der Zahnbereiche drücken.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 9, wobei der Klebstoff ein anaerober Klebstoff ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, oder 4 bis 9, wobei der Klebstoff ein wärmeaushärtender Klebstoff ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, oder 4 bis 9, wobei der Klebstoff ein thermoplastischer Klebstoff ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, oder 4 bis 9, wobei der Klebstoff ein Klebstoff in Form eines Flächenköpers ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, oder 4 bis 9, wobei der Klebstoff Folgendes aufweist: einen ersten Klebstoff; und einen zweiten Klebstoff, der eine niedrigere Viskosität hat als der erste Klebstoff, wobei der zweite Klebstoff auf eine Viskosität eingestellt wird, die zwischen den Kernstreifen des laminierten Körpers imprägniert werden kann.
Laminierter Kern, der Folgendes aufweist: einen laminierten Körper, der konfiguriert wird, indem Kernstreifen laminiert sind, die aus einem Magnetmaterial gebildet sind, wobei der laminierte Körper Folgendes aufweist: einen Kern-Rückseitenbereich; und einen Zahnbereich, der radial nach innen von einer Innenumfangsseite des Kern-Rückseitenbereichs vorsteht; Elektroisolierelemente, die an zwei Seitenbereichen des Zahnbereichs angeordnet sind, so dass sie jede der Seitenflächen des Zahnbereichs bedecken und nach außen an zwei axialen Enden des Zahnbereichs vorstehen; und eine Bondschicht, die aus zumindest einem von einem Klebstoff und einem druckempfindlichen Klebstoff gebildet ist, wobei die Bondschicht Folgendes aufweist: einen Bondmittel-Basisbereich, der zwischen jeder der Seitenflächen des Zahnbereichs und den Isolierelementen angeordnet ist, so dass der laminierte Körper integriert ist und dass auch die Isolierelemente am laminierten Körper fixiert sind; und Hakenbereiche, die an zwei Umfangskantenbereichen an zwei Endflächen des Zahnbereichs vorstehen, so dass die axiale Bewegung der Kernstreifen beschränkt wird.
Laminierter Kern nach Anspruch 15, wobei die Hakenbereiche die zwei Umfangskantenbereiche an den zwei Endflächen des Zahnbereichs des laminierten Körpers bedecken.
Laminierter Kern nach Anspruch 15 oder 16, wobei der laminierte Körper so konfiguriert ist, dass er eine T-Form hat, die einen einzigen Kern-Rückseitenbereich und einen einzigen Kern-Rückseitenbereich aufweist.
Laminierter Kern nach Anspruch 15 oder 16, wobei der laminierte Kern so konfiguriert ist, dass flexibel eine Mehrzahl von Kernblöcken verbunden sind, die so konfiguriert sind, dass sie eine T-Form haben, die einen einzigen Kern-Rückseitenbereich und einen einzigen Kern-Rückseitenbereich aufweist, wobei die Kernblöcke an Verbindungsbereichen verbunden sind, die äußere Umfangskantenbereiche der Seitenflächen der Kern-Rückseitenbereiche miteinander verbinden.
Laminierter Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei ein Vertiefungsbereich an den Seitenflächen des Zahnbereichs ausgebildet ist; und wobei der Bondmittel-Basisbereich den Vertiefungsbereich füllt.
Laminierter Kern nach Anspruch 19, wobei die axiale Länge des Vertiefungsbereichs kürzer ist als die axiale Länge des laminierten Körpers.
Laminierter Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei die Elektroisolierelemente so ausgebildet sind, dass sie einen U-förmigen Querschnitt haben, bei welchem zwei Seitenbereiche in einer Radialrichtung weg vom Zahnbereich gefaltet sind.
Laminierter Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei Vorsprungsbereiche der Elektroisolierelemente, die nach außen an den zwei axialen Enden des Zahnbereichs vorstehen, an Wurzelbereichen der Vorsprungsbereiche gebogen sind, so dass sie in Richtung einer Endfläche des Zahnbereichs geneigt sind.
Laminierter Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei Luftspaltbereiche zwischen jeder der Seitenflächen des Zahnbereichs und den Elektroisolierelementen ausgebildet sind.
Laminierter Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei Spulenkörper an den zwei Endflächen des laminierten Körpers mit zumindest einem von dem Klebstoff und dem druckempfindlichen Klebstoff fixiert sind.
Laminierter Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei die Dicke der Elektroisolierelemente dicker ist als die Dicke des Bondmittel-Basisbereichs.
Laminierter Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei die Dicke des Bondmittel-Basisbereichs dünner ist als die Dicke der Kernstreifen.
Laminierter Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 26, wobei Crimpbereiche an Bereichen der Kernstreifen ausgebildet sind, die den Kern-Rückseitenbereich bilden, wenn sie laminiert sind; und wobei die laminierten Kernstreifen miteinander verbunden sind, indem die Crimpbereiche zusammengepasst sind.
Anker, der einen laminierten Kern nach einem der Ansprüche 15 bis 27 verwendet.