DE112018003549T5

DE112018003549T5 - Schichteisenkern und Verfahren für dessen Herstellung

Info

Publication number: DE112018003549T5
Application number: DE112018003549.2T
Authority: DE
Inventors: Akihiro URABE
Original assignee: Mitsui High Tec Inc
Current assignee: Mitsui High Tec Inc
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2020-03-26
Also published as: JP2019022247A; CN110800190B; WO2019012860A1; JP6948177B2; CN110800190A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung beschreibt einen Stapelkern und ein Verfahren zur Herstellung eines Stapelkerns, die eine Verbesserung der Präzision ermöglichen, indem in Höhenrichtung benachbarte ausgestanzte Elemente mittels Verbindungslaschenteilen passend aneinander befestigt werden.Ein gestapelter Rotorkern umfasst einen Stapel, der durch Schichten mehrerer ausgestanzter Elemente gebildet ist, wobei in jedem ausgestanzten Element mindestens eine erste Verbindungslasche und mindestens eine zweite Verbindungslasche gebildet sind. In einem Mittelabschnitt des Stapels ist ein Mittelloch gebildet, das den Stapel derart durchdringt, dass es sich entlang einer Höhenrichtung des Stapels erstreckt. Die ersten Verbindungslaschen werden zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden und die zweiten Verbindungslaschen werden zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden. Die mindestens eine zweite Verbindungslasche ist näher an Außenumfängen der ausgestanzten Elemente positioniert als die mindestens eine erste Verbindungslasche. Die Befestigungskraft zwischen den zweiten Verbindungslaschen ist kleiner als die Befestigungskraft zwischen den ersten Verbindungslaschen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Stapelkern und ein Verfahren zur Herstellung eines Stapelkerns.
Technischer Hintergrund
Patentliteratur 1 offenbart einen gestapelten Rotorkern, der durch Stapeln mehrerer ausgestanzter Elemente gebildet ist. In einem Mittelabschnitt des gestapelten Rotorkerns ist ein Mittelloch gebildet, das den gestapelten Rotorkern derart durchdringt, dass es sich entlang einer Stapelrichtung erstreckt. Eine Welle ist zum Einsetzen in das Mittelloch bestimmt. Um das Mittelloch in dem gestapelten Rotorkern sind mehrere Magneteinsetzlöcher gebildet, die den gestapelten Rotorkern derart durchdringen, dass sie sich entlang der Höhenrichtung des gestapelten Rotorkerns erstrecken. Aus der Richtung der Mittelachse des gestapelten Rotorkerns betrachtet erstrecken sich beide Endabschnitte jedes Magneteinsetzlochs bis in die Nähe einer Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns.
Ein Abschnitt des gestapelten Rotorkerns ist von den Magneteinsetzlöchern und dem Mittelloch umgeben und dient als ein Hauptstück des gestapelten Rotorkerns. Inselförmige Abschnitte des gestapelten Rotorkerns sind jeweils von dem entsprechenden Magneteinsetzloch der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns umgeben und dienen als Teilstücke des gestapelten Rotorkerns. Mit anderen Worten sind die jeweiligen Teilstücke durch dünne Verbindungsabschnitte (auch „Stege“ genannt) einstückig mit dem Hauptstück verbunden.
In Höhenrichtung benachbarte ausgestanzte Elemente werden mittels Verbindungslaschenteilen aneinander befestigt. Die Verbindungslaschenteile sind in Bereichen gebildet, die den Teilstücken in den ausgestanzten Elementen entsprechen.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
[Patentliteratur 1] Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung Nr. 2004-096978
Darstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen gestapelten Rotorkerns umfasst: einen ersten Schritt des Erhaltens eines ausgestanzten Elements, während von einer Abcoilvorrichtung schrittweise ein aufgecoiltes Material zugeführt wird, das ein bandähnliches Metallblech (Werkstückplatte) ist, das in Form eines Coils aufgewickelt ist, Stanzen oder Einschneiden des Metallblechs beispielsweise mit einem Stempel; und einen zweiten Schritt des Aneinanderbefestigens von ausgestanzten Elementen, die auf diese Weise erhalten wurden, mittels Verbindungslaschenteilen beim Schichten der ausgestanzten Elemente. Insbesondere umfasst der erste Schritt: das Bilden eines Durchgangslochs, das dem Mittelloch entspricht, von Durchgangslöchern, die den Magneteinsetzlöchern entsprechen, und von Verbindungslaschenteilen in dem Metallblech; und dann das Stanzen des Metallblechs mittels eines Stempels, der eine Form aufweist, die der äußeren Form des ausgestanzten Elements entspricht.
Wenn ein ausgestanztes Element mittels des Stempels aus dem Metallblech ausgestanzt wird, kann sich das ausgestanzte Element leicht in Richtung des Durchgangslochs verformen, da das Durchgangsloch, das dem Mittelloch entspricht, in dem Mittelabschnitt des ausgestanzten Elements positioniert ist. Mit anderen Worten wird eine radial nach innen gerichtete Last auf den Außenumfang des ausgestanzten Elements aufgebracht. Insbesondere sind in dem gestapelten Rotorkern, der in Patentliteratur 1 beschrieben wird, die Stege, die den Hauptstück und die Teilstücke des gestapelten Rotorkerns einstückig verbinden, wie vorstehend beschrieben dünn. Somit ist es wahrscheinlicher, dass sich Abschnitte des ausgestanzten Elements verformen, die den Stegen entsprechen. Dies führt dazu, dass die Teilstücke relativ versetzt sind, wodurch die Befestigungskraft von Verbindungslaschenteilen zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen reduziert ist oder Verbindungslaschen nicht ordnungsgemäß aneinander befestigt werden. Somit können Abschnitte der ausgestanzten Elemente, die den Teilstücken entsprechen, sich nach oben biegen. Folglich verringert sich die Einheitlichkeit von Lücken zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen, was die Flachheit, Parallelität und Rechtwinkligkeit des gestapelten Rotorkerns beeinträchtigen kann oder die Dichte des gestapelten Rotorkerns uneinheitlich werden lassen kann. Wie vorstehend beschrieben kann sich die Präzision des gestapelten Rotorkerns verringern.
In Anbetracht dessen beschreibt die vorliegende Offenbarung einen Stapelkern und ein Verfahren zur Herstellung eines Stapelkerns, die eine Verbesserung der Präzision ermöglichen, indem in Höhenrichtung benachbarte ausgestanzte Elemente mittels Verbindungslaschenteilen ordnungsgemäß aneinander befestigt werden.
Lösung der Aufgabe
Ein Stapelkern gemäß einem Beispiel der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Stapel, der durch Schichten mehrerer ausgestanzter Elemente in einer vorgegebenen Richtung gebildet ist, wobei in jedem ausgestanzten Element mindestens eine erste Verbindungslasche und mindestens eine zweite Verbindungslasche gebildet ist. In einem Mittelabschnitt des Stapels ist ein Mittelloch gebildet, die den Stapel derart durchdringt, dass sie sich entlang einer Höhenrichtung des Stapels erstreckt. Die ersten Verbindungslaschen werden zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden und die zweiten Verbindungslaschen werden zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden. Die mindestens eine zweite Verbindungslasche ist näher an Außenumfängen der ausgestanzten Elemente positioniert als die mindestens eine erste Verbindungslasche. Die Befestigungskraft zwischen den zweiten Verbindungslaschen ist kleiner als die Befestigungskraft zwischen den ersten Verbindungslaschen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Stapelkerns gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Ausführungsform umfasst: Bilden eines ersten Durchgangslochs in einem bandartigen Metallblech mittels eines ersten Stempels; Bilden mindestens einer ersten Verbindungslasche in dem Metallblech mittels eines zweiten Stempels; Bilden mindestens einer zweiten Verbindungslasche in dem Metallblech mittels eines dritten Stempels; Bilden mehrerer ausgestanzter Elemente durch Stanzen des Metallblechs mittels eines vierten Stempels, wobei das erste Durchgangsloch, die mindestens eine erste Verbindungslasche und die mindestens eine zweite Verbindungslasche in jedem ausgestanzten Element gebildet sind; und Bilden eines Stapels durch Schichten der ausgestanzten Elemente. Das Bilden des Stapels umfasst das Schichten der ausgestanzten Elemente derart, dass die ersten Durchgangslöcher einander zwischen den in einer Höhenrichtung des Stapels benachbarten ausgestanzten Elementen überlappen, sodass sie ein Mittelloch bilden, die den Stapel derart durchdringt, dass sie sich in einem Mittelabschnitt des Stapels entlang der Höhenrichtung erstreckt. Die ersten Verbindungslaschen werden zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden und die zweiten Verbindungslaschen werden zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden. Die mindestens eine zweite Verbindungslasche ist näher an Außenumfängen der ausgestanzten Elemente positioniert als die mindestens eine erste Verbindungslasche. Die Befestigungskraft zwischen den zweiten Verbindungslaschen ist kleiner als die Befestigungskraft zwischen den ersten Verbindungslaschen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit dem Stapelkern und dem Verfahren zur Herstellung des Stapelkerns gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Präzision des Stapelkerns verbessert werden, indem in Höhenrichtung benachbarte ausgestanzte Elemente mittels Verbindungslaschenteilen ordnungsgemäß aneinander befestigt werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines gestapelten Rotorkerns zeigt.
2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel des gestapelten Rotorkerns zeigt.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2.
5 ist eine schematische Grafik, die ein Beispiel einer Herstellungsvorrichtung für den gestapelten Rotorkern zeigt.
6 ist eine schematische Schnittansicht zur Erklärung eines Prozesses der Bildung von Verbindungslaschenteilen.
7 ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Mechanismus zum Schichten von ausgestanzten Elementen und einen Mechanismus zum Entladen eines Stapels von einer Matrize zeigt, als eine Grafik zur Erklärung eines Prozesses des Ausstanzens eines ausgestanzten Elements aus einem Elektroblech mittels eines Stempels.
8 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die Druckvorsprünge des Stempels in 7 zeigt.
9 ist eine Schnittansicht, die schematisch den Mechanismus zum Schichten von ausgestanzten Elementen und den Mechanismus zum Entladen eines Stapels von einer Matrize zeigt, als eine Grafik zur Erklärung eines Prozesses des Entladens des Stapels von der Matrize.
10 ist eine Grafik, die ein weiteres Beispiel der Druckvorsprünge des Stempels in 7 zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die gestapelte Statorkerne gemäß weiteren Beispielen zeigt.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen gestapelten Statorkern gemäß einem weiteren Beispiel zeigt.
13 ist eine Draufsicht, die einen gestapelten Statorkern gemäß einem weiteren Beispiel zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Beispiel einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung ausführlicher beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind gleiche oder ähnliche Elemente, die gleiche Funktionen aufweisen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf doppelte Beschreibungen wird verzichtet.
Ausgestaltung des gestapelten Rotorkerns
Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 wird zunächst eine Ausgestaltung eines gestapelten Rotorkerns 1 beschrieben. Der gestapelte Rotorkern 1 ist Teil eines Rotors. Der Rotor wird durch Anbringen von Endseitenplatten und eines Schafts (beide nicht gezeigt) an dem gestapelten Rotorkern 1 gebildet. Durch Zusammensetzen des Rotors mit einem Stator wird ein Motor gebildet.
Wie in 1 gezeigt, weist der gestapelte Rotorkern 1 eine zylindrische Form auf. Insbesondere ist in einem Mittelabschnitt des gestapelten Rotorkerns 1 ein Mittelloch 1a (Durchgangsloch) gebildet, das den gestapelten Rotorkern 1 entlang der Mittelachse Ax durchdringt. Ein Schaft kann in des Mittellochs 1a angeordnet sein.
Mehrere Magneteinsetzlöcher 10 (Durchgangslöcher), die den gestapelten Rotorkern 1 entlang der Mittelachse Ax durchdringen, ist um das Mittelloch 1a in dem gestapelten Rotorkern 1 gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Magneteinsetzlöchern 10 in dem gestapelten Rotorkern 1 gebildet.
Insbesondere weist in der vorliegenden Ausführungsform jedes Magneteinsetzloch 10 einen ersten Abschnitt 10a, einen zweiten Abschnitt 10b und einen dritten Abschnitt 10c auf. Der erste Abschnitt 10a erstreckt sich nahe des Mittellochs 1a. Der zweite Abschnitt 10b erstreckt sich durchgängig von einem Ende des ersten Abschnitts 10a in Richtung einer Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1, wobei er sich entlang der radialen Richtung des gestapelten Rotorkerns 1 erstreckt. Der dritte Abschnitt 10c erstreckt sich durchgängig von dem anderen Ende des ersten Abschnitts 10a in Richtung der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1, wobei er sich entlang der radialen Richtung des gestapelten Rotorkerns 1 erstreckt. Somit ist in der vorliegenden Ausführungsform das Magneteinsetzloch 10, aus der Richtung der Mittelachse Ax betrachtet, im Wesentlichen C-förmig. Die Form des Magneteinsetzlochs 10 kann eine andere Form sein (z. B. elliptische Form, längliche Form (rechteckige Form mit abgerundeten Ecken), Bogenform). Die Positionen, die Formen und die Anzahl der Magneteinsetzlöchern 10 können abhängig von dem Verwendungszweck und der erforderlichen Leistung beispielsweise des Motors verändert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind Endabschnitte der ersten Abschnitte 10a der Magneteinsetzlöchern 10, die in Umfangsrichtung benachbart zueinander sind, in unmittelbarer Nähe zueinander positioniert. Somit weisen die ersten Abschnitte 10a der jeweiligen Magneteinsetzlöchern 10 als Ganzes, aus der Richtung der Mittelachse Ax betrachtet, eine rechteckige Form auf. Ein Abschnitt R1, der von dem Mittelloch 1a und den ersten Abschnitten 10a der jeweiligen Magneteinsetzlöchern 10 in dem gestapelten Rotorkern 1 umgeben ist, dient als ein Hauptstück 1b des gestapelten Rotorkerns 1. Inselförmige Abschnitte R2 dienen als Teilstücke 1c für den Hauptstück 1b. Jeder Abschnitt R2 ist von dem entsprechenden Magneteinsetzloch 10 des gestapelten Rotorkerns 1 und der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 umgeben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, erstrecken sich Distalendabschnitte der zweiten und dritten Abschnitte 10b und 10c (beide Endabschnitte jedes Magneteinsetzlochs 10), aus der Richtung der Mittelachse Ax betrachtet, bis in die Nähe der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1. Somit bildet ein Abschnitt zwischen dem distalen Ende jedes zweiten Abschnitts 10b und der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 einen ersten Verbindungsabschnitt (Steg) 1d. Ein Abschnitt zwischen dem distalen Ende des entsprechenden dritten Abschnitts 10c und der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 bildet einen ersten Verbindungsabschnitt (Steg) 1d. Der zweite Abschnitt 10b eines Magneteinsetzlochs 10 ist in unmittelbarer Nähe zu dem dritten Abschnitt 10c eines weiteren Magneteinsetzlochs 10 positioniert, das in Umfangsrichtung dazu benachbart ist. Somit dient ein Abschnitt zwischen dem zweiten Abschnitt 10b und dem dritten Abschnitt 10c, die zueinander benachbart sind, als ein zweiter Verbindungsabschnitt (Steg) 1e. Mit anderen Worten sind die jeweiligen Teilstücke 1c mit dem dazwischen angeordneten ersten und zweiten Verbindungsabschnitt 1d und 1e einstückig mit dem Hauptstück 1b verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite des ersten und zweiten Verbindungsabschnitts 1d und 1e jeweils signifikant dünn festgelegt und kann beispielsweise etwa 0,1 Millimeter bis 1 Millimeter betragen.
In dem ersten Abschnitt 10a jedes Magneteinsetzlochs 10 ist mindestens ein Permanentmagnet 11 angeordnet. Die Größe des Magneteinsetzlochs 10 ist aus der Richtung der Mittelachse Ax betrachtet größer als die äußere Form des Permanentmagnets 11. Die Art des Permanentmagnets 11 kann beispielsweise basierend auf dem Verwendungszweck und der erforderlichen Leistung des Motors festgelegt sein und kann beispielsweise ein gesinterter Magnet oder ein Verbundmagnet sein.
Die Magneteinsetzlöchern 10, in die die Permanentmagneten 11 eingesetzt wurden, werden mit Harzmaterial 12 gefüllt. Das Harzmaterial 12 hat die Funktion, die Permanentmagneten 11 in den Magneteinsetzlöchern 10 zu fixieren und die Funktion, ausgestanzte Elemente W, die benachbart zueinander sind, in vertikaler Richtung zu verbinden. Beispiele des Harzmaterials 12 umfassen ein duroplastisches Harz. Spezifische Beispiele des duroplastischen Harzes umfassen Harzzusammensetzungen, die ein Epoxidharz, einen Härtungsinitiator und einen Zusatzstoff umfassen. Beispiele des Zusatzstoffes umfassen ein Füllmaterial, ein Flammschutzmittel und ein spannungsreduzierendes Mittel. Hier kann ein thermoplastisches Harz als das Harzmaterial 12 verwendet werden.
Der gestapelte Rotorkern 1 ist ein Stapel, der durch Schichten mehrerer ausgestanzter Elemente W (ausgestanzte Elemente) gebildet ist. Die Schichtrichtung der ausgestanzten Elemente W (d. h. die Höhenrichtung des gestapelten Rotorkerns 1) ist auch die Erstreckungsrichtung der Mittelachse Ax. Jedes ausgestanzte Element W ist ein plattenartiges Element, das durch Stanzen in einer vorgegebenen Form eines Elektroblechs ES (Metallblechs), das weiter unten beschrieben wird, erhalten wird. Die Form des ausgestanzten Elements W ist aus Richtung der Mittelachse Ax betrachtet im Wesentlichen die gleiche wie die Form des gestapelten Rotorkerns 1 aus der Richtung der Mittelachse Ax betrachtet. Der gestapelte Rotorkern 1 kann durch sogenannte Drehstapelung gebildet werden. Der Begriff „Drehstapelung“ bezeichnet das Schichten mehrerer ausgestanzter Elemente W, während der Winkel zwischen den ausgestanzten Elementen W relativ verschoben wird. Die Drehstapelung wird hauptsächlich zum Zweck der Kompensation von Variationen der Dicke des gestapelten Rotorkerns 1 durchgeführt. Der Winkel der Drehstapelung kann auf jeden Winkel festgelegt sein.
In jedem Teilstück 1c ist ein Verbindungslaschenteil 13 gebildet. Insbesondere umfasst jeder Verbindungslaschenteil 13 wie in 3 gezeigt: Verbindungslaschen 13a (zweite Verbindungslaschen), die in Teilstücken 1c von ausgestanzten Elementen W gebildet sind, die sich an anderen Schichten als der untersten Schicht des gestapelten Rotorkerns 1 befinden; und ein Durchgangsloch 13b, das in einem Teilstück 1c eines ausgestanzten Elements Wo gebildet ist, das sich an der untersten Schicht des gestapelten Rotorkerns 1 befindet. Jede Verbindungslasche 13a umfasst eine Vertiefung, die auf der Seite der oberen Fläche des entsprechenden ausgestanzten Elements W gebildet ist, und einen Vorsprung, der auf der Seite der unteren Fläche des ausgestanzten Elements W gebildet ist. Die Vertiefung jeder Verbindungslasche 13a eines ausgestanzten Elements W wird mit dem Vorsprung der entsprechenden Verbindungslasche 13a eines weiteren ausgestanzten Elements W verbunden, das auf seiner Seite der oberen Fläche benachbart zu dem einen ausgestanzten Element W ist. Der Vorsprung der Verbindungslasche 13a des einen ausgestanzten Elements W wird mit der Vertiefung der entsprechenden Verbindungslasche 13a noch eines weiteren ausgestanzten Elements W verbunden, das auf seiner Seite der unteren Fläche benachbart zu dem einen ausgestanzten Element W ist. Der Vorsprung jeder Verbindungslasche 13a eines ausgestanzten Elements W_N , das benachbart zu dem ausgestanzten Element Wo ist, das sich an der untersten Schicht des gestapelten Rotorkerns 1 befindet, wird mit dem entsprechenden Durchgangsloch 13b verbunden. Wenn gestapelte Rotorkerne 1 nacheinander hergestellt werden, hat das Durchgangsloch 13b eine Funktion, zu verhindern, dass ein nachfolgend gebildetes ausgestanztes Element W von der entsprechenden Verbindungslasche 13a an einem bereits hergestellten gestapelten Rotorkern 1 befestigt wird.
In jedem Eckabschnitt (einem Abschnitt zwischen Endabschnitten von ersten Abschnitten 10a, die in Umfangsrichtung benachbart sind) ist eine Verbindungslasche 14 des Hauptstücks 1b gebildet. Wie in 4 gezeigt, umfasst jeder Verbindungslaschenteil 14: Verbindungslaschen 14a (erste Verbindungslaschen), die in den Hauptstücken 1b von ausgestanzten Elementen W gebildet sind, die sich an anderen Schichten als der untersten Schicht des gestapelten Rotorkerns 1 befinden; und ein Durchgangsloch 14b, die in dem Hauptstück 1b des ausgestanzten Elements Wo gebildet ist, das sich an der untersten Schicht des gestapelten Rotorkerns 1 befindet. Jede Verbindungslasche 14a umfasst eine Vertiefung, die auf der Seite der oberen Fläche des entsprechenden ausgestanzten Elements W gebildet ist, und einen Vorsprung, der auf der Seite der unteren Fläche des ausgestanzten Elements W gebildet ist. Die Vertiefung jeder Verbindungslasche 14a eines ausgestanzten Elements W wird mit dem Vorsprung der entsprechenden Verbindungslasche 14a eines weiteren ausgestanzten Elements W verbunden, das auf seiner Seite der oberen Fläche benachbart zu dem einen ausgestanzten Element W ist. Der Vorsprung der Verbindungslasche 14a des einen ausgestanzten Elements W wird mit der Vertiefung der entsprechenden Verbindungslasche 14a noch eines weiteren ausgestanzten Elements W verbunden, das auf seiner Seite der unteren Fläche benachbart zu dem einen ausgestanzten Element W ist. Der Vorsprung jeder Verbindungslasche 14a eines ausgestanzten Elements W_N , das benachbart zu dem ausgestanzten Element Wo ist, das sich an der untersten Schicht des gestapelten Rotorkerns 1 befindet, wird mit dem entsprechenden Durchgangsloch 14b verbunden. Wenn gestapelte Rotorkerne 1 nacheinander hergestellt werden, hat das Durchgangsloch 14b eine Funktion, zu verhindern, dass ein nachfolgend gebildetes ausgestanztes Element W von der entsprechenden Verbindungslasche 14a an einem bereits hergestellten gestapelten Rotorkern 1 befestigt wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der Verbindungslaschenteil 13, der in jedem Teilstück gebildet ist, näher an dem Außenumfang des gestapelten Rotorkerns 1 positioniert als die Verbindungslaschenteile 14, die in dem Hauptstück 1b gebildet sind. Wie in 3 und 4 gezeigt, ist die Vorsprungshöhe der Verbindungslaschen 13a kleiner als die Vorsprungshöhe der Verbindungslaschen 14a. Dementsprechend ist die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 13a kleiner als die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 14a.
Die ausgestanzten Elemente W können zusätzlich zu den Verbindungslaschenteilen 13 und 14 auch mittels anderen Verbindungsverfahren verbunden werden. Beispiele der anderen Verbindungsverfahren umfassen das Verbinden mit Klebstoff oder Harzmaterial und das Verbinden durch Schweißen.
Herstellungsvorrichtung für einen gestapelten Kern
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 5 eine Herstellungsvorrichtung 100 für einen gestapelten Rotorkern 1 beschrieben.
Die Herstellungsvorrichtung 100 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines gestapelten Rotorkerns 1 aus einem Elektroblech ES (Werkstückplatte), das ein bandähnliches Metallblech ist. Die Herstellungsvorrichtung 100 umfasst eine Abcoilvorrichtung 110, eine Zuführung 120 (Zufuhreinheit), eine Stanzvorrichtung 130 und eine Steuerung 140 (Steuereinheit).
Die Abcoilvorrichtung 110 lagert drehend ein aufgecoiltes Material 111, das ein bandähnliches Elektroblech ES ist, das in gecoilter Form aufgewickelt ist, wobei das aufgecoilte Material 111 daran angebracht ist. Die Zuführung 120 weist ein Paar Rollen 121 und 122 auf, die dazu ausgestaltet sind, das Elektroblech ES von oben und unten einzuklemmen. Das Paar Rollen 121 und 122 dreht sich und hört in Reaktion auf Anweisungssignale von der Steuerung 140 auf, sich zu drehen, wodurch es das Elektroblech ES fortlaufend schrittweise in Richtung der Stanzvorrichtung 130 zuführt.
Die Länge des Elektroblechs ES, das das aufgecoilte Material 111 bildet, kann beispielsweise etwa 500 Meter bis 10000 Meter betragen. Die Dicke des Elektroblechs ES kann beispielsweise etwa 0,1 Millimeter bis 0,5 Millimeter betragen. Hinsichtlich des Erhaltens eines gestapelten Rotorkerns 1 mit noch besseren magnetischen Eigenschaften kann die Dicke des Elektroblechs ES beispielsweise etwa 0,1 Millimeter bis 0,3 Millimeter betragen. Die Breite des Elektroblechs ES kann beispielsweise etwa 50 Millimeter bis 500 Millimeter betragen.
Die Stanzvorrichtung 130 arbeitet in Reaktion auf Anweisungssignale von der Steuerung 140. Die Stanzvorrichtung 130 hat die Funktion, mittels mehrerer Stempel das Elektroblech ES zu stanzen, das schrittweise von der Zuführung 120 zugeführt wird, um die ausgestanzten Elemente W zu bilden, und die Funktion, die ausgestanzten Elemente W fortlaufend zu schichten, die durch das Stanzen erhalten werden, um einen gestapelten Rotorkern 1 zu bilden.
Die Steuerung 140 erzeugt beispielsweise abhängig von einem Programm, das in einem Aufzeichnungsmedium (nicht gezeigt) gespeichert ist, oder einer Bedieneingabe von einem Bediener ein Anweisungssignal zum Auslösen der Zuführung 120 oder der Stanzvorrichtung 130. Die Steuerung 140 sendet das Anweisungssignal an die Zuführung 120 oder die Stanzvorrichtung 130.
Verfahren zur Herstellung eines gestapelten Kerns
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 5 bis 10 ein Verfahren zur Herstellung eines gestapelten Rotorkerns 1 beschrieben.
Wie in 5 gezeigt, wird das Elektroblech ES von der Zuführung 120 der Stanzvorrichtung 130 zugeführt, und wenn ein zu bearbeitender Abschnitt des Elektroblechs ES einen vorgegebenen Stempel erreicht hat, wird jeweils die Bildung eines Durchgangslochs, das dem Mittelloch 1a entspricht (als Stanzen am Innenumfang bezeichnet), die Bildung von Durchgangslöcher, die den jeweiligen Magneteinsetzlöchern 10 entsprechen, die Bildung von Verbindungslaschen 13a oder Durchgangslöcher 13b, die Bildung von Verbindungslaschen 14a oder Durchgangslöcher 14b und das Ausstanzen eines ausgestanzten Elements W aus dem Elektroblech ES (als Stanzen am Außenumfang bezeichnet) durchgeführt.
Jede Verbindungslasche 13a wird wie folgt gebildet: Insbesondere bewegt sich, wie in 6(a) gezeigt, der Abstreifer 134 nach unten in Richtung der Matrizenplatte 133, wenn die Stanzvorrichtung 130 in Reaktion auf Anweisungssignale von der Steuerung 140 arbeitet, und das Elektroblech ES wird von der Matrizenplatte 133 und dem Abstreifer 134 eingeklemmt. In diesem Zustand, wenn die Stanzvorrichtung 130 weiterarbeitet, bewegt sich ein Stempel P1 (dritter Stempel) durch ein Durchgangsloch 134a nach unten, die in dem Abstreifer 134 gebildet ist, und ein Distalendabschnitt des Stempels P1 stößt das Elektroblech ES in eine Matrize 133a aus, die von der Matrizenplatte 133 gehalten wird. Auf diese Weise wird die Verbindungslasche 13a in dem Elektroblech ES gebildet. Wie in 6(b) gezeigt, wird jede Verbindungslasche 14a auf die gleiche Weise wie die Verbindungslasche 13a mittels eines Stempels P2 (zweiter Stempel) gebildet.
Die Länge d1 des Distalendabschnitts des Stempels P1 ist kleiner eingestellt als die Länge d2 des Distalendabschnitts des Stempels P2. Dementsprechend ist die Vorsprungshöhe der Verbindungslasche 13a kleiner als die Vorsprungshöhe der Verbindungslasche 14a. Hier kann die Länge d1 beispielsweise etwa 0,20 Millimeter betragen und die Länge d2 kann beispielsweise etwa 0,35 Millimeter betragen.
Das Ausstanzen eines ausgestanzten Elements W aus dem Elektroblech ES wird wie folgt durchgeführt: Insbesondere bewegt sich, wie in 7 gezeigt, der Abstreifer 134 nach unten in Richtung der Matrizenplatte 133, wenn die Stanzvorrichtung 130 in Reaktion auf Anweisungssignale von der Steuerung 140 arbeitet, und das Elektroblech ES wird von der Matrizenplatte 133 und dem Abstreifer 134 eingeklemmt. In diesem Zustand, wenn die Stanzvorrichtung 130 weiterarbeitet, bewegt sich ein Stempel P3 (vierter Stempel) durch ein Durchgangsloch 134b nach unten, das in dem Abstreifer 134 gebildet ist, wird der Distalendabschnitt des Stempels P3 in eine Matrize 133b eingeführt, die von der Matrizenplatte 133 gehalten wird. Auf diese Weise wird das ausgestanzte Element W mittels des Distalendabschnitts des Stempels P3 aus dem Elektroblech ES ausgestanzt.
Wie in 8 gezeigt, sind an der Distalendfläche des Stempels P3 mehrere Druckvorsprünge P3a (zweite Druckvorsprünge) und mehrere Druckvorsprünge P3b (erste Druckvorsprünge) gebildet. Die Druckvorsprünge P3a und P3b stehen in einer Richtung orthogonal zu der Distalendfläche von der Distalendfläche vor. Die Druckvorsprünge P3a sind jeweils an Positionen gebildet, die den Verbindungslaschen 13a entsprechen, die in dem Elektroblech ES gebildet sind. Die Druckvorsprünge P3b sind jeweils an Positionen gebildet, die den Verbindungslaschen 14a entsprechen, die in dem Elektroblech ES gebildet sind.
Wenn der Stempel P3 ein ausgestanztes Element W aus dem Elektroblech ES ausstanzt, drückt jeder Druckvorsprung P3a auf die entsprechende Verbindungslasche 13a (siehe 8(a)) und jeder Druckvorsprung P3b drückt auf die entsprechende Verbindungslasche 14a (siehe 8(b)). Hier ist die Breite des Druckvorsprungs P3a kleiner eingestellt als die Breite der Vertiefung der Verbindungslasche 13a. Somit drückt der Druckvorsprung P3a auf die Bodenwandfläche der Vertiefung der Verbindungslasche 13a, kommt aber nicht mit der Seitenwandfläche der Vertiefung in Kontakt. In ähnlicher Weise ist die Breite des Druckvorsprungs P3b kleiner eingestellt als die Breite der Vertiefung der Verbindungslasche 14a. Somit drückt der Druckvorsprung P3b auf die Bodenwandfläche der Vertiefung der Verbindungslasche 14a, kommt aber nicht mit der Seitenwandfläche der Vertiefung in Kontakt.
Die Höhe d3 des Druckvorsprungs P3a kann im Wesentlichen gleich der Tiefe der Vertiefung der Verbindungslasche 13a sein oder kann größer als deren Tiefe sein. In ähnlicher Weise kann die Höhe d4 des Druckvorsprungs P3b im Wesentlichen gleich der Tiefe der Vertiefung der Verbindungslasche 14a sein oder kann größer als deren Tiefe sein. Hier kann die Höhe d3 beispielsweise etwa 0,25 Millimeter betragen und die Höhe d4 kann beispielsweise etwa 0,40 Millimeter betragen.
Das ausgestanzte Element W, das mittels des Stempels P3 aus dem Elektroblech ES ausgestanzt wird, wird wie in 7 gezeigt in einer Entladebohrung 131a, die in einer unteren Matrize 131 gebildet ist, elastisch auf einem Zylinder 131b gelagert. Insbesondere sind auf dem Zylinder 131b mehrere ausgestanzte Elemente W gestapelt und Verbindungslaschen 13a sind miteinander verbunden und auch Verbindungslaschen 14a sind miteinander verbunden, wodurch ein gestapelter Rotorkern 1 gebildet ist.
Der Zylinder 131b ist in einer Bohrung 131e angeordnet, die an einer Plattform 131c gebildet ist, und ist dazu ausgestaltet, in Reaktion auf Anweisungssignale von der Steuerung 140 in vertikaler Richtung beweglich zu sein. Insbesondere bewegt sich der Zylinder 131b jedes Mal, wenn ein ausgestanztes Element W auf den Zylinder 131b gestapelt wird, schrittweise nach unten. Wenn eine vorgegebene Anzahl an ausgestanzten Elementen W auf den Zylinder 131b gestapelt wurden, um einen gestapelten Rotorkern 1 zu bilden, bewegt sich der Zylinder 131b zu einer Position, an der eine Fläche des Zylinders 131b wie in 9 gezeigt bündig mit einer Fläche der Plattform 131c ist. Nachfolgend arbeitet ein Schieber 131d in Reaktion auf Anweisungssignale von der Steuerung 140, und der Schieber 131d schiebt den gestapelten Rotorkern 1 auf dem Zylinder 131b heraus zu der Plattform 131c.
Wirkungen
Da ein Durchgangsloch, das dem Mittelloch 1a entspricht, in dem Mittelabschnitt des ausgestanzten Elements W positioniert ist, kann sich, wenn ein ausgestanztes Element W mittels des Stempels P3 aus dem Elektroblech ES ausgestanzt wird, das ausgestanzte Element W leicht in Richtung des Durchgangslochs verformen. Mit anderen Worten wird eine radial nach innen gerichtete Last auf den Außenumfang des ausgestanzten Elements W aufgebracht. Insbesondere ist der erste und zweite Verbindungsabschnitt 1d und 1e, die den Hauptstück 1b und die Teilstücke 1c des gestapelten Rotorkerns 1 einstückig verbinden, wie vorstehend beschrieben dünn. Somit ist es wahrscheinlicher, dass sich Abschnitte des ausgestanzten Elements W verformen, die dem ersten und zweiten Verbindungsabschnitt 1d und 1e entsprechen. Dies führt dazu, dass die Teilstücke 1c versetzt sind, wodurch die Befestigungskraft von Verbindungslaschenteilen zwischen den in Stapelrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen reduziert ist oder Verbindungslaschen nicht ordnungsgemäß aneinander befestigt werden. Somit können Abschnitte der ausgestanzten Elemente, die den Teilstücken entsprechen, sich nach oben biegen.
In der vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 13a jedoch kleiner als die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 14a. Wenn ein ausgestanztes Element W auf ein weiteres ausgestanztes Element W gestapelt wird, ist es somit relativ leicht, die Vorsprünge der Verbindungslaschen 13a des einen ausgestanzten Elements W in die Vertiefungen der Verbindungslaschen 13a des anderen ausgestanzten Elements W einzupassen, auch wenn es relativ schwierig ist, die Vorsprünge der Verbindungslaschen 14a des einen ausgestanzten Elements W in die Vertiefungen der Verbindungslaschen 14a des anderen ausgestanzten Elements W einzupassen. Somit können die Verbindungslaschen 13a des einen ausgestanzten Elements W, die näher an dem Außenumfang positioniert sind, wo es wahrscheinlicher ist, dass sie verformt werden, leicht mit den Verbindungslaschen 13a des anderen ausgestanzten Elements W verbunden werden, selbst wenn ein Versatz zu den Verbindungslaschen 13a des anderen ausgestanzten Elements W auftritt. Ferner können die in Stapelrichtung benachbarten Bereiche mittels der Verbindungslaschen 13a fest miteinander verbunden werden, da die Verbindungslaschen 13a in Bereichen gebildet sind, die den Teilstücken 1c in dem ausgestanzten Element W entsprechen, wo es sehr viel wahrscheinlicher ist, dass Versatz auftritt. Indem in Stapelrichtung benachbarte ausgestanzte Elemente W mittels der Verbindungslaschenteile 13 ordnungsgemäß aneinander befestigt werden, kann folglich die Präzision des gestapelten Rotorkerns 1 verbessert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Druckvorsprünge P3a und P3b an der Distalendfläche des Stempels P3 gebildet, und wenn das Elektroblech ES mittels des Stempels P3 gestanzt wird, drücken die Druckvorsprünge P3a auf die entsprechenden Verbindungslaschen 13a und die Druckvorsprünge P3b drücken auf die entsprechenden Verbindungslaschen 14a. Somit ist es möglich, die ersten Verbindungslaschen 13a fester aneinander zu befestigen und die zweiten Verbindungslaschen 14a fester aneinander zu befestigen.
Wenn die Form der Druckvorsprünge P3a im Wesentlichen die gleiche ist wie die Form der Vertiefungen der Verbindungslaschen 13a, müssen die Druckvorsprünge P3a präzise in Bezug auf die entsprechenden Verbindungslaschen 13a positioniert werden. In ähnlicher Weise müssen, wenn die Form der zweiten Druckvorsprünge P3b im Wesentlichen die gleiche ist wie die Form der Vertiefungen der Verbindungslaschen 14a, die Druckvorsprünge P3b präzise in Bezug auf die entsprechenden Verbindungslaschen 14a positioniert werden. In der vorliegenden Ausführungsform drückt jedoch jeder Druckvorsprung P3a auf die Bodenwandfläche der Vertiefung der entsprechenden Verbindungslasche 13a, und jeder Druckvorsprung P3b drückt auf die Bodenwandfläche der Vertiefung der entsprechenden Verbindungslasche 14a, wenn das Elektroblech ES mittels des Stempels P3 gestanzt wird. Somit müssen die Druckvorsprünge P3a und P3b nicht notwendigerweise mit hoher Präzision positioniert werden. Folglich kann der gestapelte Rotorkern 1 zu geringeren Kosten und effizienter hergestellt werden.
Modifizierungen
Auch wenn vorstehend Einzelheiten der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, können innerhalb des Schutzumfang der vorliegenden Erfindung an der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden.
Wie in 10 gezeigt, kann beispielsweise die Höhe jedes Druckvorsprungs P3a kleiner als die Tiefe der entsprechenden Verbindungslasche 13a eingestellt sein, und die Höhe jedes Druckvorsprungs P3b kann kleiner als die Tiefe der entsprechenden Verbindungslasche 14a eingestellt sein. Wenn der Stempel P3 das ausgestanzte Element W aus dem Elektroblech ES ausstanzt, drückt somit der Druckvorsprung P3a auf die Seitenwandfläche der Vertiefung der Verbindungslasche 13a, kommt aber nicht mit der Bodenwandfläche der Vertiefung in Kontakt. In ähnlicher Weise drückt der Druckvorsprung P3b auf die Seitenwandfläche der Vertiefung der Verbindungslasche 14a, kommt aber nicht mit der Bodenwandfläche der Vertiefung in Kontakt. Auch in diesem Fall müssen die Druckvorsprünge P3a und P3b nicht notwendigerweise mit hoher Präzision positioniert werden. Folglich kann der gestapelte Rotorkern 1 zu geringeren Kosten und effizienter hergestellt werden.
Die Form des Druckvorsprungs P3a kann im Wesentlichen die gleiche sein wie die Form der Vertiefung der Verbindungslasche 13a, und die Form des Druckvorsprungs P3b kann im Wesentlichen die gleiche sein wie die Form der Vertiefung der Verbindungslasche 14a.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist in jedem Teilstück 1c ein Verbindungslaschenteil 13 gebildet. In jedem Teilstück 1c können jedoch mehrere Verbindungslaschenteile 13 gebildet sein. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind in dem Hauptstück 1b vier Verbindungslaschenteile 14 gebildet. In dem Hauptstück 1b kann jedoch mindestens ein Verbindungslaschenteil 14 gebildet sein.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Verbindungslaschenteile 13 in den Teilstücken 1c gebildet, und die Verbindungslaschenteile 14 sind in dem Hauptstück 1b gebildet. Positionen, an denen sich die Verbindungslaschenteile 13 und 14 befinden, sind jedoch nicht auf bestimmte beschränkt, wenn die Verbindungslaschenteile 13 näher an der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 positioniert sind als die Verbindungslaschenteile 14. Mit anderen Worten können sowohl die Verbindungslaschenteile 13 als auch 14 in den Teilstücken 1c gebildet sein, oder sowohl die Verbindungslaschenteile 13 als auch 14 können in dem Hauptstück 1b gebildet sein, wenn die Verbindungslaschenteile 13 näher an der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 positioniert sind als die Verbindungslaschenteile 14.
Wie vorstehend beschrieben, neigen die Vorsprünge der Verbindungslaschen 14a eines ausgestanzten Elements W dazu, unvollständig in die Vertiefungen der Verbindungslaschen 14a eines weiteren ausgestanzten Elements W eingepasst zu sein, und somit ist es wahrscheinlicher, dass um die Verbindungslaschen 14a Lücken gebildet sind. Wenn man nur eine Verbindungslasche 13a betrachtet, ist es relativ leicht, Verbindungslaschen 13a zusammenzufügen. Wenn die Anzahl der Verbindungslaschen 13a, die in jedem ausgestanzten Element W gebildet sind, jedoch zunimmt, kann es schwierig sein, die Verbindungslaschen 13a zusammenzufügen. Dies liegt daran, dass die Positionen der entsprechenden Verbindungslaschen 13a, beispielsweise aufgrund von Herstellungsfehlern, zwischen den in Stapelrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen W leicht versetzt sind. In Anbetracht dessen kann die Anzahl der Verbindungslaschenteile 13 größer sein als die Anzahl der Verbindungslaschenteile 14, auch wenn die Anzahl der Verbindungslaschenteile 13 und 14 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gleich ist. Insbesondere können M (M ist eine natürliche Zahl) Verbindungslaschen 14a und N (N ist eine natürliche Zahl größer als M) Verbindungslaschen 13a in jedem ausgestanzten Element W gebildet sein. In diesem Fall können von den Verbindungslaschen 13a Lücken gebildet werden, die den Lücken, die um die Verbindungslaschen 14a gebildet sind, im Wesentlichen gleichen. Somit wird die Einheitlichkeit von Lücken zwischen den ausgestanzten Elementen W größer. Folglich kann die Präzision des gestapelten Rotorkerns 1 verbessert werden.
Wenn mehrere Verbindungslaschen 13a in jedem ausgestanzten Element W gebildet sind, können die Verbindungslaschen 13a derart angeordnet sein, dass einige von ihnen zueinander benachbart sind, sodass sie einen Satz bilden. In ähnlicher Weise können, wenn mehrere Verbindungslaschen 14a in jedem ausgestanzten Element W gebildet sind, die Verbindungslaschen 14a derart angeordnet sein, dass einige von ihnen zueinander benachbart sind, sodass sie einen Satz bilden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Vorsprungshöhe der Vorsprünge der Verbindungslaschen 13a kleiner eingestellt als die Vorsprungshöhe der Vorsprünge der Verbindungslaschen 14a. Die Formen der Verbindungslaschen 13a und 14a sind jedoch nicht darauf beschränkt, wenn die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 13a kleiner ist als die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 14a. Wenn beispielsweise die Größe der Verbindungslaschen 13a in Draufsicht kleiner ist als die Größe der Verbindungslaschen 14a in Draufsicht, wird die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 13a kleiner als die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 14a. Alternativ wird die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 13a kleiner als die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 14a, wenn die Größe des Spiels (Differenz zwischen der Außenumfangsfläche eines Stempels und der Innenumfangsfläche einer Matrize zum Bilden einer Verbindungslasche) jeder Verbindungslasche 13a kleiner ist als die Größe des Spiels jeder Verbindungslasche 14a. Die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 13a und die Befestigungskraft zwischen den Verbindungslaschen 14a kann beispielsweise bestimmt werden durch Schneiden des gestapelten Rotorkerns 1 um jede der Verbindungslaschen 13a und 14a, dann Auseinanderziehen von ausgestanzten Elementen W und Messen der Größe der Kraft, die für dieses Ziehen erforderlich ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weisen die Verbindungslaschen 13a und 14a trapezförmige Querschnitte auf. Die Querschnittsformen der Verbindungslaschen 13a und 14a sind jedoch nicht darauf beschränkt, und können verschiedene Formen aufweisen (z. B. V-förmiger Querschnitt, U-förmiger Querschnitt).
Zwischen benachbarten Magneteinsetzlöchern 10 in Umfangsrichtung müssen sich, wie in 11(a) gezeigt, Endabschnitte der ersten Abschnitte 10a nicht in unmittelbarer Nähe voneinander befinden und können voneinander beabstandet sein. Mit anderen Worten kann die Breite der zweiten Verbindungsabschnitte 1e bis zu einem gewissen Grad größer eingestellt sein. Auch in diesem Fall dient ein Abschnitt R1, der von dem Mittelloch 1a und den ersten Abschnitten 10a der jeweiligen Magneteinsetzlöchern 10 in dem gestapelten Rotorkern 1 umgeben ist (insbesondere in der Form, die in 11(a) gezeigt ist, der Abschnitt R1, der von dem Mittelloch 1a, den ersten Abschnitten 10a und den zweiten Verbindungsabschnitten 1e in dem gestapelten Rotorkern 1 umgeben ist), als der Hauptstück 1b des gestapelten Rotorkerns 1.
Wie in 11(b) gezeigt, müssen sich Distalendabschnitte der zweiten und dritten Abschnitte 10b und 10c (beide Endabschnitte jedes Magneteinsetzlochs 10), aus der Richtung der Mittelachse Ax betrachtet, nicht bis in die Nähe der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 erstrecken und können davon beabstandet sein. Mit anderen Worten kann die Breite der ersten Verbindungsabschnitte 1d bis zu einem gewissen Grad größer eingestellt sein. Auch in diesem Fall dient jeder Abschnitt R2, der von dem entsprechenden Magneteinsetzloch 10 in dem gestapelten Rotorkern 1 und bis zu einem gewissen Grad der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 umgeben ist (insbesondere in der Form, die in 11(b) gezeigt ist, jeder Abschnitt R2, der von dem entsprechenden ersten Abschnitt 10a des gestapelten Rotorkerns 1, der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 und den entsprechenden ersten Verbindungsabschnitten 1d umgeben ist), als der Teilstück 1c des gestapelten Rotorkerns 1.
Auch wenn dies nicht gezeigt ist, können beide Breiten des ersten und des zweiten Verbindungsabschnitts 1d und 1e bis zu einem gewissen Grad größer eingestellt sein. Auch in diesem Fall dient ein Abschnitt R1, der im Wesentlichen von dem Mittelloch 1a und den ersten Abschnitten 10a der jeweiligen Magneteinsetzlöchern 10 in dem gestapelten Rotorkern 1 umgeben ist (z. B. der Abschnitt R1, der von dem Mittelloch 1a, den ersten Abschnitten 10a und den zweiten Verbindungsabschnitten 1e in dem gestapelten Rotorkern 1 umgeben ist), als das Hauptstück 1b des gestapelten Rotorkerns 1, und jeder Abschnitt R2, der bis zu einem gewissen Grad von dem entsprechenden Magneteinsetzloch 10 des gestapelten Rotorkerns 1 und der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 umgeben ist (z. B. jeder Abschnitt R2, der von dem entsprechenden ersten Abschnitt 10a des gestapelten Rotorkerns 1, der Außenumfangsfläche des gestapelten Rotorkerns 1 und den entsprechenden ersten Verbindungsabschnitten 1d umgeben ist), als das Teilstück 1c des gestapelten Rotorkerns 1.
Auch wenn in der vorstehenden Ausführungsform der gestapelte Rotorkern 1 beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auf gestapelte Kerne anderer Formen angewendet werden, wie beispielsweise gestapelte Statorkerne 2 (siehe 12 und 13), die geteilt werden können, und einen gestapelten Statorkern (nicht gezeigt), der nicht geteilt werden kann.
Hierin wird eine Ausgestaltung des gestapelten Statorkerns 2 beschrieben, der in 12 gezeigt ist. Der gestapelte Statorkern 2 ist ein Stapel, der durch Schichten mehrerer ausgestanzter Elemente W gebildet wird. Der gestapelte Statorkern 2 ist Teil eines Stators. Der Stator ist eine Einheit, in der Wicklungsspulen an dem gestapelten Statorkern 2 angebracht sind. Durch Zusammensetzen des Stators mit einem Rotor wird ein Motor gebildet.
Wie in 12 gezeigt, weist der gestapelte Statorkern 2 eine zylindrische Form auf. Insbesondere ist in einem Mittelabschnitt des gestapelten Statorkerns 2 ein Mittelloch 2a (Durchgangsloch) gebildet, die sich entlang der Mittelachse Ax erstreckt. In dem Mittelloch 2a kann ein Rotor angeordnet werden.
Der gestapelte Statorkern 2 weist einen Jochabschnitt 21, mehrere Zahnabschnitte 22 und mehrere Verbindungslaschen 13 und 14 auf. Der Jochabschnitt 21 weist eine ringförmige Form auf und erstreckt sich derart, dass er die Mittelachse Ax umgibt. Die radiale Breite, der Innendurchmesser, der Außendurchmesser und die Dicke des Jochabschnitts 21 können jeweils abhängig von dem Verwendungszweck und der erforderlichen Leistung des Motors auf verschiedene Werte eingestellt sein.
Jeder Zahnabschnitt 22 erstreckt sich von dem Innenumfang des Jochabschnitts 21 entlang der radialen Richtung des Jochabschnitts 21 in Richtung der Mittelachse Ax. Mit anderen Worten steht jeder Zahnabschnitt 22 von dem Innenumfang des Jochabschnitts 21 in Richtung der Mittelachse Ax vor. In dem gestapelten Statorkern 2 sind zwölf Zahnabschnitte 22 einstückig mit dem Jochabschnitt 21 gebildet. Die jeweiligen Zahnabschnitte 22 sind an im Wesentlichen regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung des Jochabschnitts 21 ausgerichtet. Zwischen benachbarten Zahnabschnitten 22 ist ein Spalt 25 definiert, der ein Raum zur Anordnung einer Wicklungsspule (nicht gezeigt) ist.
Die Verbindungslaschenteile 13 sind in dem Jochabschnitt 21 gebildet. In jedem Zahnabschnitt 22 ist ein Verbindungslaschenteil 14 gebildet. Die Anzahl der Verbindungslaschenteile 13 ist größer als die Anzahl der Verbindungslaschenteile 14. In der vorliegenden Ausführungsform werden in Stapelrichtung benachbarte Elemente W mittels der Verbindungslaschenteile 13 und 14 aneinander befestigt.
Zwölf Trennlinien CL sind in einem Abschnitt jedes ausgestanzten Elements W gebildet, das dem Jochabschnitt 21 entspricht (Jochentsprechungsabschnitt). Die jeweiligen Trennlinien CL erstrecken sich entlang der radialen Richtung derart, dass sie den Jochentsprechungsabschnitt mit einem Abschnitt (Zahnentsprechungsabschnitt) durchqueren, der jedem Zahnabschnitt 22 entspricht, der dazwischen angeordnet ist. Die jeweiligen Trennlinien CL sind an im Wesentlichen regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung des Jochentsprechungsabschnitts ausgerichtet. Die jeweiligen Trennlinien CL können beispielsweise durch Einschneiden oder Stanzen eines Elektroblechs ES, dann Zurückschieben von eingeschnittenen oder ausgestanzten Abschnitten (bearbeiteten Abschnitten) und Einpressen dieser Abschnitte in ihre ursprünglichen Positionen (Positionen, an denen sie bearbeitet werden) der Werkstückplatte gebildet werden. Wenn das Elektroblech ES eingeschnitten oder gestanzt wurde, verformen sich die bearbeiteten Abschnitte derart, dass sie leicht gedehnt werden. Wenn die bearbeiteten Abschnitte in die Positionen eingepresst wurden, an denen sie bearbeitet werden, sind die bearbeiteten Abschnitte und das Elektroblech ES somit so fest zusammengefügt, dass sie von Hand nicht leicht getrennt werden können.
Die Form der Trennlinien CL ist nicht auf eine Vorsprungs- und Vertiefungsform beschränkt, wie in 12 gezeigt, und kann eine Form verschiedener Art sein, wie eine gerade Linie, eine gebogene Linie, eine gekröpfte Form, eine Bogenform und eine Kreisbogenform, wenn die Trennlinien den Jochentsprechungsabschnitt zwischen dem Außenumfang und dem Innenumfang davon durchqueren. Wenn die Form der Trennlinien CL eine gerade Linie ist, können die Trennlinien CL sich entlang der radialen Richtung erstrecken oder können sich derart erstrecken, dass sie in einem vorgegebenen Winkel in Bezug auf die radiale Richtung geneigt sind. Wenn die Form der Trennlinien CL eine gerade Linie ist, neigt der Jochentsprechungsabschnitt dazu, mit etwas Kraft an den Trennlinien CL leicht in Stücke getrennt werden zu können.
Wenn eine vorgegebene Kraft auf den gestapelten Statorkern 2 aufgebracht wurde, um den gestapelten Statorkern 2 an den Trennlinien CL in Stücke zu trennen, werden mehrere Kernstücke 26 (zwölf Kernstücke 26 in 12) aus einem gestapelten Statorkern 2 erhalten. Mit anderen Worten kann der gestapelte Statorkern 2 auch als eine Baugruppe betrachtet werden, zu der die Kernstücke 26 zusammengesetzt werden. Jedes Kernstück 26 besteht aus einem Jochstückabschnitt 21a und einem Zahnabschnitt 22. Der Jochstückabschnitt 21a ist ein Teil des Jochabschnitts 21, wenn der Jochabschnitt 21 an den Trennlinien CL getrennt ist. Somit ist der gestapelte Statorkern 2 eine integrierte Einheit, die durch zeitweises Verbinden von Kernstücken 26 gebildet ist, die an Endabschnitten (Trennlinien CL) des Jochstückabschnitts 22a in Umfangsrichtung der Mittelachse Ax zueinander benachbart sind.
Wie in 13 gezeigt, können in jedem Jochstückabschnitt 21a mehrere Zahnabschnitte 22 gebildet sein. Insbesondere können in jedem Jochstückabschnitt 21a zwei Zahnabschnitte 22 (gegabelter Zahnabschnitt 22) gebildet sein. Wie in 13 gezeigt können in dem Jochstückabschnitt 21a drei Verbindungslaschenteile 13 (Verbindungslaschen 13a) derart gebildet sein, dass sie in Umfangsrichtung ausgerichtet sind, und ein Verbindungslaschenteil 14 (Verbindungslasche 14a) kann auf der Innenseite dieser Verbindungslaschenteile 13 gebildet sein.
Beispiele
Beispiel 1. Ein Stapelkern gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Stapel, der durch Schichten mehrerer ausgestanzter Elemente gebildet ist, wobei in jedem ausgestanzten Element mindestens eine erste Verbindungslasche und mindestens eine zweite Verbindungslasche gebildet ist. In einem Mittelabschnitt des Stapels ist ein Mittelloch gebildet, das den Stapel derart durchdringt, dass es sich entlang einer Höhenrichtung des Stapels erstreckt. Die ersten Verbindungslaschen sind zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden und die zweiten Verbindungslaschen sind zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden. Die mindestens eine zweite Verbindungslasche ist näher an Außenumfängen der ausgestanzten Elemente positioniert als die mindestens eine erste Verbindungslasche. Die Befestigungskraft zwischen den zweiten Verbindungslaschen ist kleiner als die Befestigungskraft zwischen den ersten Verbindungslaschen.
In dem Stapelkern gemäß Beispiel 1 ist die Befestigungskraft zwischen den zweiten Verbindungslaschen kleiner als die Befestigungskraft zwischen den ersten Verbindungslaschen. Wenn ein ausgestanztes Element auf ein weiteres ausgestanztes Element gestapelt wird, ist es somit relativ leicht, den Vorsprung der zweiten Verbindungslasche des einen ausgestanzten Elements in die Vertiefung der zweiten Verbindungslasche des anderen ausgestanzten Elements einzupassen, auch wenn es relativ schwierig ist, den Vorsprung der ersten Verbindungslasche des einen ausgestanzten Elements in die Vertiefung der ersten Verbindungslasche des anderen ausgestanzten Elements einzupassen. Somit kann die zweite Verbindungslasche des einen ausgestanzten Elements, die näher an dem Außenumfang positioniert ist, wo es wahrscheinlicher ist, dass sie verformt wird, leicht mit der zweiten Verbindungslasche des anderen ausgestanzten Elements verbunden werden, selbst wenn ein Versatz zu der zweiten Verbindungslasche des anderen ausgestanzten Elements auftritt. Indem in Höhenrichtung benachbarte ausgestanzte Elemente mittels der ersten und zweiten Verbindungslaschen ordnungsgemäß aneinander befestigt werden, kann folglich die Präzision des Stapelkerns verbessert werden.
Beispiel 2. In dem Stapelkern von Beispiel 1 können M (M ist eine natürliche Zahl größer gleich eins) erste Verbindungslaschen in jedem ausgestanzten Element gebildet sein und N (N ist eine natürliche Zahl größer als M) zweite Verbindungslaschen können in jedem ausgestanzten Element gebildet sein. Wie vorstehend beschrieben, ist es relativ schwierig, die Vorsprünge der ersten Verbindungslaschen eines ausgestanzten Elements in die Vertiefungen der ersten Verbindungslaschen eines anderen ausgestanzten Elements einzupassen. Somit neigen die Vorsprünge der ersten Verbindungslaschen des eines ausgestanzten Elements dazu, unvollständig in die Vertiefungen der ersten Verbindungslaschen des anderen ausgestanzten Elements eingepasst zu sein, und somit ist es wahrscheinlicher, dass um die ersten Verbindungslaschen Lücken gebildet sind. Wenn man nur eine zweite Verbindungslasche betrachtet, ist es relativ leicht, zweite Verbindungslaschen zusammenzufügen. Wenn die Anzahl der zweiten Verbindungslaschen, die in einem ausgestanzten Element gebildet sind, jedoch zunimmt, kann es schwierig sein, die zweiten Verbindungslaschen zusammenzufügen. Dies liegt daran, dass die Positionen der entsprechenden zweiten Verbindungslaschen, beispielsweise aufgrund von Herstellungsfehlern, zwischen einem Paar von ausgestanzten Elementen W, die in Höhenrichtung zueinander benachbart sind, leicht versetzt sind. Wenn die Anzahl der zweiten Verbindungslaschen größer ist als die der ersten Verbindungslaschen, wie in dem Stapelkern nach Anspruch 2, können somit von den zweiten Verbindungslaschen Lücken gebildet werden, die den Lücken, die um die ersten Verbindungslaschen gebildet sind, im Wesentlichen gleichen. Somit wird die Einheitlichkeit von Lücken zwischen den ausgestanzten Elementen größer. Folglich kann die Präzision des Stapelkerns weiter verbessert werden.
Beispiel 3. In dem Stapelkern von Beispiel 1 oder Beispiel 2 kann die Vorsprungshöhe der mindestens einen zweiten Verbindungslasche kleiner sein als die Vorsprungshöhe der mindestens einen ersten Verbindungslasche.
Beispiel 4. In dem Stapelkern von einem von Beispiel 1 bis Beispiel 3 können um das Mittelloch in dem Stapel mehrere Magneteinsetzlöchern gebildet sein, die den Stapel derart durchdringen, dass sie sich entlang der Höhenrichtung erstrecken. Der Stapel kann ein Hauptstück umfassen, das durch einen Abschnitt des Stapels ausgebildet ist und von den Magneteinsetzlöchern und dem Mittelloch umgeben ist. Der Stapel kann inselförmige Teilstücke umfassen, die jeweils durch Abschnitte des Stapels ausgebildet sind und jeweils von dem entsprechenden Magneteinsetzloch und einer Außenumfangsfläche des Stapels umgeben sind. Die jeweiligen Teilstücke können durch Verbindungsabschnitte einstückig mit dem Hauptstück verbunden sein. Die mindestens eine erste Verbindungslasche kann in einem Bereich gebildet sein, der dem Hauptstück in dem ausgestanzten Element entspricht. Die mindestens eine zweite Verbindungslasche kann in einem Bereich gebildet sein, der dem Teilstück in dem ausgestanzten Element entspricht. In diesem Fall können die in Höhenrichtung benachbarten Bereiche mittels der zweiten Verbindungslasche fest miteinander verbunden werden, da die mindestens eine zweite Verbindungslasche in einem Bereich gebildet ist, der dem Teilstück in dem ausgestanzten Element entspricht, wo es sehr viel wahrscheinlicher ist, dass Versatz auftritt. Somit kann die Präzision auch in dem gestapelten Rotorkern verbessert werden, der die inselförmigen Teilstücke aufweist.
Beispiel 5. Ein Verfahren zur Herstellung eines Stapelkerns gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst: Bilden eines ersten Durchgangslochs in einem bandartigen Metallblech mittels eines ersten Stempels; Bilden mindestens einer ersten Verbindungslasche in dem Metallblech mittels eines zweiten Stempels; Bilden mindestens einer zweiten Verbindungslasche in dem Metallblech mittels eines dritten Stempels; Bilden mehrerer ausgestanzter Elemente durch Stanzen des Metallblechs mittels eines vierten Stempels, wobei das erste Durchgangsloch, die mindestens eine erste Verbindungslasche und die mindestens eine zweite Verbindungslasche in jedem ausgestanzten Element gebildet sind; und Bilden eines Stapels durch Schichten der ausgestanzten Elemente. Das Bilden des Stapels umfasst das Schichten der ausgestanzten Elemente derart, dass die ersten Durchgangslöcher einander zwischen den in einer Höhenrichtung des Stapels benachbarten ausgestanzten Elementen überlappen, sodass sie ein Mittelloch bilden, das den Stapel derart durchdringt, dass es sich in einem Mittelabschnitt des Stapels entlang der Höhenrichtung erstreckt. Die ersten Verbindungslaschen werden zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden und die zweiten Verbindungslaschen werden zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden. In den ausgestanzten Elementen ist die mindestens eine zweite Verbindungslasche näher an Außenumfängen der ausgestanzten Elemente positioniert als die mindestens eine erste Verbindungslasche. Die Befestigungskraft zwischen den zweiten Verbindungslaschen ist kleiner als die Befestigungskraft zwischen den ersten Verbindungslaschen. Durch das Verfahren von Beispiel 5 können die gleichen funktionellen Wirkungen erhalten werden wie in Beispiel 1.
Beispiel 6. In dem Verfahren von Beispiel 5 kann das Bilden der mindestens einen ersten Verbindungslasche das Bilden von M (M ist eine natürliche Zahl größer gleich eins) ersten Verbindungslaschen in dem Metallblech mittels eines zweiten Stempels umfassen. Das Bilden der mindestens einen zweiten Verbindungslasche kann das Bilden von N (N ist eine natürliche Zahl größer als M) zweiten Verbindungslaschen in dem Metallblech mittels eines dritten Stempels umfassen. Die M (M ist eine natürliche Zahl größer gleich eins) ersten Verbindungslaschen können in jedem ausgestanzten Element gebildet sein und die N (N ist eine natürliche Zahl größer als M) zweiten Verbindungslaschen können in jedem ausgestanzten Element gebildet sein. In diesem Fall können die gleichen funktionellen Wirkungen erhalten werden wie in Beispiel 2.
Beispiel 7. In dem Verfahren von Beispiel 5 oder Beispiel 6 kann die Vorsprungshöhe der mindestens einen zweiten Verbindungslasche kleiner sein als die Vorsprungshöhe der mindestens einen ersten Verbindungslasche.
Beispiel 8. In dem Verfahren von einem von Beispiel 5 bis Beispiel 7 kann an dem vierten Stempel mindestens ein erster Druckvorsprung an einer Position gebildet sein, die der mindestens einen ersten Verbindungslasche entspricht, und an dem vierten Stempel kann mindestens ein zweiter Druckvorsprung an einer Position gebildet sein, die der mindestens einen zweiten Verbindungslasche entspricht. Das Bilden mehrerer ausgestanzter Elemente beim Stanzen des Metallblechs mittels des vierten Stempels, um ein ausgestanztes Element zu bilden, kann das Drücken auf eine Vertiefung der mindestens einen ersten Verbindungslasche mit dem entsprechenden ersten Druckvorsprung und das Drücken auf eine Vertiefung der mindestens einen zweiten Verbindungslasche mit dem entsprechenden zweiten Druckvorsprung umfassen. In diesem Fall ist es möglich, erste Verbindungslaschen fester aneinander zu befestigen und zweite Verbindungslaschen fester aneinander zu befestigen.
Beispiel 9. In dem Verfahren von Beispiel 8 kann das Bilden mehrerer ausgestanzter Elemente beim Stanzen des Metallblechs mittels des vierten Stempels, um ein ausgestanztes Element zu bilden, das Drücken auf entweder eine Seitenwandfläche oder eine Bodenwandfläche der Vertiefung der mindestens einen ersten Verbindungslasche mit dem entsprechenden ersten Druckvorsprung und das Drücken auf entweder eine Seitenwandfläche oder eine Bodenwandfläche der Vertiefung der mindestens einen zweiten Verbindungslasche mit dem entsprechenden zweiten Druckvorsprung umfassen. Wenn die Form des ersten Druckvorsprungs im Wesentlichen die gleiche ist wie die Form der Vertiefung der ersten Verbindungslasche, muss der erste Druckvorsprung präzise in Bezug auf die entsprechende erste Verbindungslasche positioniert werden. In ähnlicher Weise muss, wenn die Form des zweiten Druckvorsprungs im Wesentlichen die gleiche ist wie die Form der Vertiefung der zweiten Verbindungslasche, der zweite Druckvorsprung präzise in Bezug auf die entsprechende zweite Verbindungslasche positioniert werden. Durch das Verfahren von Beispiel 9 müssen, da die ersten und zweiten Druckvorsprünge auf Teilwandflächen der Vertiefungen der entsprechenden ersten und zweiten Verbindungslaschen drücken, die ersten und zweiten Druckvorsprünge jedoch nicht notwendigerweise mit hoher Präzision positioniert werden. Somit kann der Stapelkern zu geringeren Kosten und effizienter hergestellt werden.
Beispiel 10. Das Verfahren von einem Beispiel 5 bis Beispiel 9 kann ferner, vor dem Bilden mehrerer ausgestanzter Elemente, das Bilden mehrerer zweiter Durchgangslöcher in dem Metallblech mittels eines fünften Stempels umfassen. Das Bilden des Stapels kann das Schichten der ausgestanzten Elemente derart umfassen, dass die zweiten Durchgangslöcher einander zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen überlappen, sodass sie mehrere Magneteinsetzlöcher bilden, die den Stapel derart durchdringen, dass sie sich entlang der Höhenrichtung erstrecken, und die um das Mittelloch ausgerichtet sind. Der Stapel kann einen Hauptstück umfassen, der durch einen Abschnitt des Stapels ausgebildet ist und von den Magneteinsetzlöchern und dem Mittelloch umgeben ist. Der Stapel kann inselförmige Teilstücke umfassen, die jeweils durch Abschnitte des Stapels ausgebildet sind und jeweils von dem entsprechenden Magneteinsetzloch und einer Außenumfangsfläche des Stapels umgeben sind. Die jeweiligen Teilstücke können durch Verbindungsabschnitte einstückig mit dem Hauptstück verbunden sein. Die mindestens eine erste Verbindungslasche kann in einem Bereich gebildet sein, der dem Hauptstück in dem ausgestanzten Element entspricht. Die mindestens eine zweite Verbindungslasche kann in einem Bereich gebildet sein, der dem Teilstück in dem ausgestanzten Element entspricht. In diesem Fall können die gleichen funktionellen Wirkungen erhalten werden wie in Beispiel 4.
Bezugszeichenliste

1 ...: gestapelter Rotorkern (Stapel)
1a ...: Mittelloch
1b ...: Hauptstück
1c ...: Teilstück
1d ...: erster Verbindungsabschnitt (Steg)
1e ...: zweiter Verbindungsabschnitt (Steg)
10 ...: Magneteinsetzloch
13 ...: Verbindungslaschenteil
13a ...: Verbindungslasche (zweite Verbindungslasche)
14 ...: Verbindungslaschenteil
14a ...: Verbindungslasche (erste Verbindungslasche)
100 ...: Herstellungsvorrichtung
ES ...: Elektroblech (Metallblech)
P1 ...: Stempel (dritter Stempel)
P2 ...: Stempel (zweiter Stempel)
P3 ...: Stempel (vierter Stempel)
P3a ...: Mehrere Druckvorsprünge (zweite Druckvorsprünge)
P3b ...: Druckvorsprung (erster Druckvorsprung)
W ...: ausgestanztes Element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004096978 [0005]

Claims

Stapelkern, aufweisend einen Stapel, der durch Stapeln mehrerer ausgestanzter Elemente gebildet ist, wobei in jedem ausgestanzten Element mindestens eine erste Verbindungslasche und mindestens eine zweite Verbindungslasche gebildet ist, wobei in einem Mittelabschnitt des Stapels ein Mittelloch gebildet ist, das den Stapel derart durchdringt, dass sie sich entlang einer Höhenrichtung des Stapels erstreckt, wobei die ersten Verbindungslaschen zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden sind und die zweiten Verbindungslaschen zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden sind, wobei die mindestens eine zweite Verbindungslasche näher an Außenumfängen der ausgestanzten Elemente positioniert ist als die mindestens eine erste Verbindungslasche, und wobei die Befestigungskraft zwischen den zweiten Verbindungslaschen kleiner ist als die Befestigungskraft zwischen den ersten Verbindungslaschen.
Stapelkern nach Anspruch 1, wobei in jedem ausgestanzten Element M (M ist eine natürliche Zahl größer gleich eins) erste Verbindungslaschen gebildet sind und in jedem ausgestanzten Element N (N ist eine natürliche Zahl größer als M) zweite Verbindungslaschen gebildet sind.
Stapelkern nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorsprungshöhe der mindestens einen zweiten Verbindungslasche kleiner ist als die Vorsprungshöhe der mindestens einen ersten Verbindungslasche.
Stapelkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei um das Mittelloch in dem Stapel mehrere Magneteinsetzlöchern gebildet sind, die den Stapel derart durchdringen, dass sie sich entlang der Höhenrichtung erstrecken, wobei der Stapel ein Hauptstück umfasst, das durch einen Abschnitt des Stapels ausgebildet ist und von den Magneteinsetzlöchern und dem Mittelloch umgeben ist, wobei der Stapel inselförmige Teilstücke umfasst, die jeweils durch Abschnitte des Stapels ausgebildet sind und jeweils von dem entsprechenden Magneteinsetzloch und einer Außenumfangsfläche des Stapels umgeben sind, wobei die jeweiligen Teilstücke durch Verbindungsabschnitte einstückig mit dem Hauptstück verbunden sind, wobei die mindestens eine erste Verbindungslasche in einem Bereich gebildet ist, der dem Hauptstück in dem ausgestanzten Element entspricht, und wobei die mindestens eine zweite Verbindungslasche in einem Bereich gebildet ist, der dem Teilstück in dem ausgestanzten Element entspricht.
Verfahren zur Herstellung eines Stapelkerns, umfassend: Bilden eines ersten Durchgangslochs in einem bandartigen Metallblech mittels eines ersten Stempels; Bilden mindestens einer ersten Verbindungslasche in dem Metallblech mittels eines zweiten Stempels; Bilden mindestens einer zweiten Verbindungslasche in dem Metallblech mittels eines dritten Stempels; Bilden mehrerer ausgestanzter Elemente durch Stanzen des Metallblechs mittels eines vierten Stempels, wobei das erste Durchgangsloch, die mindestens eine erste Verbindungslasche und die mindestens eine zweite Verbindungslasche in jedem ausgestanzten Element gebildet sind; und Bilden eines Stapels durch Stapeln der ausgestanzten Elemente, wobei das Bilden des Stapels das Stapeln der ausgestanzten Elemente derart umfasst, dass die ersten Durchgangslöcher einander zwischen den in einer Höhenrichtung des Stapels benachbarten ausgestanzten Elementen überlappen, sodass sie ein Mittelloch bilden, das den Stapel derart durchdringt, dass es sich in einem Mittelabschnitt des Stapels entlang der Höhenrichtung erstreckt, wobei die ersten Verbindungslaschen zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden werden und die zweiten Verbindungslaschen zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen miteinander verbunden werden, wobei die mindestens eine zweite Verbindungslasche näher an Außenumfängen der ausgestanzten Elemente positioniert ist als die mindestens eine erste Verbindungslasche, und wobei die Befestigungskraft zwischen den zweiten Verbindungslaschen kleiner ist als die Befestigungskraft zwischen den ersten Verbindungslaschen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Bilden der mindestens einen ersten Verbindungslasche das Bilden von M (M ist eine natürliche Zahl größer gleich eins) ersten Verbindungslaschen in dem Metallblech mittels eines zweiten Stempels umfasst, wobei das Bilden der mindestens einen zweiten Verbindungslasche das Bilden von N (N ist eine natürliche Zahl größer als M) zweiten Verbindungslaschen in dem Metallblech mittels eines dritten Stempels umfasst, und wobei die M (M ist eine natürliche Zahl größer gleich eins) ersten Verbindungslaschen in jedem ausgestanzten Element gebildet werden und die N (N ist eine natürliche Zahl größer als M) zweiten Verbindungslaschen in jedem ausgestanzten Element gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Vorsprungshöhe der mindestens einen zweiten Verbindungslasche kleiner ist als die Vorsprungshöhe der mindestens einen ersten Verbindungslasche.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei an dem vierten Stempel mindestens ein erster Druckvorsprung an einer Position gebildet ist, die der mindestens einen ersten Verbindungslasche entspricht, und an dem vierten Stempel mindestens ein zweiter Druckvorsprung an einer Position gebildet ist, die der mindestens einen zweiten Verbindungslasche entspricht, und wobei das Bilden mehrerer ausgestanzte Elemente beim Stanzen des Metallblechs mittels des vierten Stempels, um ein ausgestanztes Element zu bilden, das Drücken auf eine Vertiefung der mindestens einen ersten Verbindungslasche mit dem entsprechenden ersten Druckvorsprung und das Drücken auf eine Vertiefung der mindestens einen zweiten Verbindungslasche mit dem entsprechenden zweiten Druckvorsprung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Bilden mehrerer ausgestanzter Elemente beim Stanzen des Metallblechs mittels des vierten Stempels, um ein ausgestanztes Element zu bilden, das Drücken auf entweder eine Seitenwandfläche oder eine Bodenwandfläche der Vertiefung der mindestens einen ersten Verbindungslasche mit dem entsprechenden ersten Druckvorsprung und das Drücken auf entweder eine Seitenwandfläche oder eine Bodenwandfläche der Vertiefung der mindestens einen zweiten Verbindungslasche mit dem entsprechenden zweiten Druckvorsprung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, ferner umfassend, vor dem Bilden mehrerer ausgestanzter Elemente, das Bilden mehrerer zweiter Durchgangslöcher in dem Metallblech mittels eines fünften Stempels, wobei das Bilden des Stapels das Schichten der ausgestanzten Elemente derart umfasst, dass die zweiten Durchgangslöcher einander zwischen den in Höhenrichtung benachbarten ausgestanzten Elementen überlappen, sodass sie mehrere Magneteinsetzlöcher bilden, die den Stapel derart durchdringen, dass sie sich entlang der Höhenrichtung erstrecken, und die um das Mittelloch ausgerichtet sind, wobei der Stapel ein Hauptstück umfasst, das durch einen Abschnitt des Stapels ausgebildet ist und von den Magneteinsetzlöchern und dem Mittelloch umgeben ist, wobei der Stapel inselförmige Teilstücke umfasst, die jeweils durch Abschnitte des Stapels ausgebildet sind und jeweils von dem entsprechenden Magneteinsetzloch und einer Außenumfangsfläche des Stapels umgeben sind, wobei die jeweiligen Teilstücke durch Verbindungsabschnitte einstückig mit dem Hauptstück verbunden sind, wobei die mindestens eine erste Verbindungslasche in einem Bereich gebildet ist, der dem Hauptstück in dem ausgestanzten Element entspricht, und wobei die mindestens eine zweite Verbindungslasche in einem Bereich gebildet ist, der dem Teilstück in dem ausgestanzten Element entspricht.