JP2008533963A - 金属薄板からなる積層体、および薄板積層体を形成するためのプロセス - Google Patents

Abstract

金属薄板からなる積層体、薄板積層体を形成するための金属薄板およびプロセス。薄板からなる積層体が、少なくとも２つの固定用開口（１１）が設けられている少なくとも１枚の固定用薄板（１０）と、少なくとも２つの挿入用開口（２３）を含む少なくとも１枚の挿入用薄板（２０）とを含み、それぞれの固定用薄板（１０）が、固定用薄板（１０）へと着座した薄板の挿入用開口（１３、２３）を通過するタブ（１２）を含んでおり、このタブ（１２）が、上記挿入用開口（２３）に収容され、固定用薄板（１０）の固定用開口（１１）の中へと変形させられた、上記挿入用開口（２３）の縁部分（１４）に着座するように曲げられ、さらに固定用薄板（１０）および挿入用薄板（２０）という部品のうちの少なくとも一方が、これら部品の他方に設けられるロック収容手段（４０）において機能するロック手段（３０）を含む。

Description

本発明は、概して、例えば電気モータ（例えば、冷凍圧縮機に使用される電気モータなど）のステータおよび／またはロータに使用される種類の薄板積層体に関する。さらに、本発明は、上記積層体を形成するために、複数の金属薄板を積み重ねた後に、それら金属薄板の組み立ておよび相互の固定を実行するためのプロセスに関する。

金属薄板を一体に固定して電気モータの薄板積層体を形成するという課題の解決策が、従来技術からいくつか知られている。

それらの知られている課題解決策の１つにおいては、欧州特許第０８４７１０９号明細書に開示されているように、薄板積層体を形成する金属薄板が、突起を凹所または空洞にはめ合わせることによって重ね合わせられてその位置に保持され、上記部品が相互の干渉を伴ってはめ合わせられている。

この課題解決策においては、薄板を形成する金属プレートが、前進する工具によって、所望の薄板細部すべての形となるまでいくつかの段階にて切断される。最後の段階において、この金属薄板が、プレスの各ストロークにおいてプレートの残りの部分から切り出され、薄板ブレーキとして知られているスロットへと、干渉を伴って重ね置かれる。続くストロークにおいて、先の薄板の上へと重ね置かれるべき他の薄板が、工具によって切り出される。先の薄板には、ブレーキの摩擦力が加えられており、切り出しされた薄板が工具の上部に設けられた装置によって押され、結果としてこれらの力によって、切り出しされた薄板の突起が、先の薄板の凹所へと干渉を伴って進入する。

突起と凹所との間の干渉に関係する問題の１つは、型押しされるプレートを形成している材料の機械的特性である。突起が、干渉およびプレートの機械的特性ゆえに、押しつぶされてしまったり、変形を受けたりすることがしばしばである。その結果、薄板が上方へと押されるときに、薄板を固定すべく突起を凹所へと進入させることが不可能になってしまう。

このような問題を最小限にするため、上述の課題解決策は、金属薄板を重ね合わせたときに、薄板の回転に関する良好な結合を保つことができる薄板積層体が形成されるよう、金属薄板の製造において精密な公差を要求している。

公差の要件に加え、上述の課題解決策は、このプロセスによって製作された薄板で形成される薄板積層体において、それらの薄板に信頼できる軸方向の相互の保持が設けられていない（回転方向の保持のみが設けられている）ため、軸方向の固定の安定が脆弱であって、薄板積層体の形成時に薄板積層体の破損および崩壊が常に生じうるという欠点を抱えている。

他の知られている課題解決策（米国特許第２００３／００３０５３５号明細書）においては、金属薄板が、薄板積層体を形成すべく所定の位置に重ね合わせられたときに、端部の金属薄板の外周縁から突き出し、あるいは端部の薄板のそれぞれの穴の内周縁から突き出しているタブの形態のクランプの作用によって、互いに固定されている。このようなタブが、薄板積層体のそれぞれの薄板の穴を軸方向に整列させることによって薄板積層体に設けられた軸方向の穴を通って挿入され、結果として、それぞれのタブが、反対側の他方の端部薄板の外面へと着座するそれぞれの突き出し端部を呈している。

この課題解決策は、積層体を構成する薄板について良好な軸方向の固定を有する薄板積層体をもたらすが、回転方向の固定が不足し、電気モータのための薄板積層体の場合に、積層体の薄板の間にすき間および相対回転運動を引き起こし、主としてこの薄板積層体の従来からの溝を通じてのアルミニウムの導入時に、この薄板積層体で構成されるステータおよび／またはロータの形成を台無しにしてしまうという欠点を抱えている。

さらに、このような構成においては、例えば冷凍圧縮機に適用される電気モータに使用される種類の積層体を形成するために、きわめて長いタブを設ける必要がある。薄板積層体のすべての薄板を貫いて延びる長さのより長いタブが必要であるということは、薄板の外周の輪郭の内側に位置するタブの場合には、それらのタブが設けられる薄板から大量の材料を取り除く必要があり、あるいはそのようなタブがタブを保持する薄板の外縁に設けられる場合には、タブを大きく延伸させる必要があり、薄板積層体の薄板を形成するプレートの材料を過剰に消費することになる。

さらに、上述の課題解決策のタブにおいては、タブの自由端部が、それらのタブによって固定される積層体の最後の薄板の面から外側へと突き出し、この突き出している自由端部の厚さによってこの積層体の厚さが大きくなり、圧縮機の電気モータなどの用途における積層体の利用を妨げる可能性がある。

米国特許公開第２００４／００３２３１６号明細書が、薄板および薄板積層体の他の構成を開示しており、そこではそれぞれの薄板に、薄板の平面の一方の側へと突き出して、この第１の薄板に重ねられている隣の第２の薄板の貫通穴を通過するように構成されたタブが設けられており、この第２の薄板が、第１の薄板へと着座する面と反対側の外表面を有し、この外表面へとタブの自由端部が曲げられて着座する。この構成においては、上述の課題解決策と同様、それぞれのタブが、薄板の平面へと着座して自由端をこの平面から突き出させ、積層体の厚さを増加させている。この端部が積層体の薄板の相互の着座を妨げることがないよう、それぞれの薄板がさらなる開口を呈しており、この開口は、それぞれのタブの端部のはまり込みを可能にするためだけに画定されており、上記部品の相互の固定の機能は有していない。

この課題解決策は、積層体を形成する薄板について良好な軸方向の固定を有する薄板積層体をもたらすが、信頼性の低い不充分な回転方向の固定につながるという欠点を抱えており、電気モータのための薄板積層体の場合において、上述した課題解決策と同様、積層体の薄板間にすき間および相対回転運動を生じさせ、主としてこの薄板積層体の従来からの溝を通じてのアルミニウムの導入時に、この薄板積層体で構成されるステータおよび／またはロータの形成を害してしまう。なぜならば、上記の溝は、ロータケージの横棒の設計にしたがって整列していなければならないためである。上記溝の間にずれが生じると、それらの溝を通るアルミニウムの通過を損なう内側の歯が生み出され、電気モータに必要とされるロータケージの棒の角度を台無しにする。

上述の欠点の他に、薄板積層体の薄板の相互の回転方向の固定に関し、これらの課題解決策の他の問題点は、貫通穴の幅に横方向の干渉を伴ってはまり合う幅を有するタブを得ることが、技術的に困難であることに関する。

知られている課題解決策の他の問題は、金属薄板を得るためのプロセス要件に関し、より多数のプロセス工程および使用される工具のより多数の作業機能を必要とし、これが作業の速度を遅くし、生産性を低下させ、製造コストを上昇させる。

本発明の目的は、薄板積層体の形成時に他の金属薄板の上へと配置される金属薄板であって、形成される薄板積層体の厚さを増すことなく、これらの薄板を安全かつ確実に組み立てることができ、かつ軸方向および回転方向について一体に固定することができる金属薄板を提供することにある。

さらに、本発明の目的は、上述のような薄板積層体であって、薄板を回転方向および軸方向について一体に固定するために必要とされる力が軽減された薄板積層体を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、上述のような金属薄板および金属薄板積層体であって、製造プロセスにおいて使用される工具の動作速度を低下させることなく、かつ製造コストを上昇させることなく得ることができる金属薄板および金属薄板積層体を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、上述のような薄板積層体であって、たとえ異なる材料のバッチが使用される場合でも、所望のパターンにおいて繰り返し得ることができる薄板積層体を提供することにある。

本発明のまたさらなる目的は、薄板積層体を製造するためのプロセスであって、使用される材料の異なる機械的特性（既存の問題の１つである）を最小化し、異なる材料で製作された薄板の相互接続を可能にするプロセスを提供することにある。

これらの目的および他の目的は、重ね合わせられた少なくとも２枚の薄板を含む金属薄板の積層体であって、少なくとも２つの固定用開口が中間に設けられている少なくとも１枚の固定用薄板と、少なくとも２つの挿入用（ｐａｓｓａｇｅ）開口を中間に含む少なくとも１枚の挿入用薄板とを含み、それぞれの固定用薄板が、固定用薄板へと着座した挿入用薄板の挿入用開口を通過するように上記固定用薄板の一方の側へと突き出すタブを、それぞれの固定用開口に隣接して含んでおり、上記タブが、挿入用薄板の上記挿入用開口に収容されるように曲げられ、挿入用薄板の同じ挿入用開口のうちの、上記挿入用薄板の一方の側へと変形させられた、固定用薄板の固定用開口の内側にある縁部分に部分的に着座して、固定用薄板を挿入用薄板へと軸方向に関して固定しており、固定用薄板および挿入用薄板という部品のうちの少なくとも一方が、ロック手段をさらに含み、ロック手段が、それぞれに隣り合う２枚の薄板の間の相対回転方向の固定をもたらすために、上記部品のうちの他方に設けられたロック収容手段において機能する、積層体によって達成される。

本発明の薄板積層体は、ａ）少なくとも２つの固定用開口を備える固定用薄板であって、上記固定用薄板の一方の側へと突き出すタブを、それぞれの固定用開口に隣接して含んでいる固定用薄板を設ける工程、ｂ）上記固定用薄板を、積層ステーションへと案内する工程、ｃ）少なくとも２つの挿入用開口を備える挿入用薄板であって、それぞれの挿入用開口が、上記薄板の一方の側へと変形させられた、縁部分を画定する挿入用薄板を設ける工程、ｄ）上記挿入用薄板を積層ステーションへと案内し、固定用薄板のそれぞれのタブを挿入用薄板の挿入用開口を通るように軸方向に整列させてはめ合わせる工程、およびｅ）固定用薄板のそれぞれのタブを、隣接する挿入用薄板の固定用薄板へと着座する面と反対の面に対して、各タブが挿入用薄板のそれぞれの挿入用開口に収容されて、挿入用薄板の挿入用開口のうちの固定用薄板の固定用開口の中へと変形させられた縁部分に部分的に着座するまで押し付け、固定用薄板を挿入用薄板へと軸方向に関して固定する工程、を含むプロセスによって得られる。

さらに、本発明は、金属片で製作された薄板であって、少なくとも２つの固定用開口を中間に含み、上記薄板の一方の側へと突き出すタブを、固定用開口のそれぞれに隣接して含んでおり、さらに薄板積層体の形成に使用されるそれぞれに隣り合う２枚の薄板の間に相対回転方向の固定をもたらすために、ロック手段およびロック収容手段によって画定される部品のうちの少なくとも一方を含む薄板を提供する。

本発明のこれらの目的および利点ならびに他の目的および利点が、本発明の実施形態の例として提示される図面を参照することによって、さらに明らかになるであろう。

本発明を、中央に穴を有し、通常は金属プレート１を型押しすることによって得られる円板の形態の金属薄板に関して説明する。このような薄板は、とくには、例えば電気モータの薄板積層体の形成に適用される。しかしながら、本発明を、別の用途のために２つ以上の薄板を一体に固定するために使用できることを、理解すべきである。

本発明の薄板積層体は、重ね合わせられた少なくとも２つの薄板を含み、そのうちの少なくとも１つが、少なくとも２つの固定用開口１１が中間に設けられた固定用薄板１０であり、この固定用薄板１０が、この固定用薄板１０の一方の側へと突き出すタブ１２を、上記固定用開口１１のそれぞれに隣接して備える。

図１ａ、図１ｂ、および図１ｃの図によれば、固定用薄板１０は、少なくとも２つの挿入用開口１３をさらに呈している。図１ｄに示されて後述される本発明の構成上の一選択肢においては、固定用薄板１０が、固定用開口１１のみを呈してもよい。

図１ａ、図１ｂ、および図１ｃに示されているように、固定用薄板１０には、自身の固定用開口１１および挿入用開口１３が、同じ並びの中で交互の関係に設けられており、例えば固定用薄板１０の中心軸の周囲で同じ円形の並びの中で分布している。

さらに、本発明の薄板積層体は、少なくとも２つの挿入用開口２３が、図２ａに示されているように中間に設けられ、固定用薄板１０の固定用開口１１へと適用された同じ整列にしたがって配置されている少なくとも１つの挿入用薄板２０を含むことができる。

本発明を実行する１つのやり方に従えば、薄板積層体を形成する固定用薄板１０と挿入用薄板２０との間に、上記固定用薄板１０および挿入用薄板２０の一方によって画定される少なくとも１つの中間薄板が設けられる。

本発明の薄板積層体が、
固定用薄板１０およびこの固定用薄板１０の上方に配置された挿入用薄板２０、
固定用薄板１０およびこの固定用薄板１０の上方に積み重ねられた複数の挿入用薄板２０（この場合、タブ１２は、固定用薄板１０の上方に重ねられた挿入用薄板２０の挿入用開口２３を通過するように寸法付けられた長さを有する）、ならびに
互いに対を成すように積み重ねられて固定された複数の固定用薄板１０、および固定用薄板１０からなる組立体の上方に配置された挿入用薄板２０
を含んでもよいことを、理解すべきである。

本発明によれば、固定用薄板１０のそれぞれのタブ１２が、この第１の薄板のすぐ上に配置された他の固定用薄板１０または他の挿入用薄板２０の挿入用開口１３、２３を通過するように設けられており、このタブ１２が、図３ｄおよび図３ｆに示されているように、積層体を形成する隣接する上側の薄板の挿入用開口１３、２３に収容されたままであるようなやり方で曲げられ、隣接する上側の薄板の同じ挿入用開口１３、２３の縁部分１４、２４（この薄板の一方の側へと、隣接する下側の固定用薄板１０の固定用開口１１の中まで変形させられている）に部分的に着座し、上記薄板の重ね合わせを軸方向に固定している。

図によれば、それぞれの固定用開口１１が、おおむね円形または実質的に円形の第１の中空部１１ａを含み、第１の中空部１１ａが、第２の中空部１１ｂへと半径方向に延びている。積層体において隣接する上側の固定用薄板１０または挿入用薄板２０の挿入用開口１３、２３の縁部分１４、２４が、これらの中空部１１ａ、１１ｂの中へと変形させられている。それぞれのタブ１２は、それぞれの固定用開口１１を形成するために取り除かれた薄板の材料で形成されており、このタブ１２は、それぞれの固定用開口１１の第２の中空部１１ｂのうちの第１の中空部１１ａに向かって開いている方と反対の端縁から、このタブ１２が突き出している固定用薄板１０の面の平面に関して、約４５°〜９０°という所定の傾きの角度で固定用薄板１０の一方の側へと突き出している。図示の構成においては、それぞれのタブ１２が、隣の固定用薄板１０に対して着座する前に、それぞれの固定用薄板１０の突き出し面から約６０°に位置している。

挿入用開口１３は、図６に示されているように、金属薄板の製造プロセスの際に積層体の薄板を形成する金属プレート１から材料が取り除かれることによって画定される。

添付の図面の図によれば、それぞれのタブ１２の自由端１２ａ（図３ｄ）を着座させる凹所１４ａ、２４ａを画定するそれぞれの縁部分１４、２４（本発明の一実施形態においては、例えば引き延ばしによって前もって変形させられる）が、それぞれの挿入用開口１３、２３の半径方向の最も内側の縁から画定される一方で、本発明の他の実施形態においては、上記縁部分１４、２４が、タブ１２の自由端１２ａを上記挿入用開口１３、２３が設けられている薄板に対して着座させることによって変形させられる（図３ｅ）。

本発明によれば、固定用薄板１０および挿入用薄板２０という部品の少なくとも一方が、上記部品の他方に設けられたロック収容手段４０内で機能するロック手段３０をさらに含み、積層体のそれぞれ２つの隣接する薄板の間の相対回転方向の固定をもたらしている。

図１ａ、図１ｃ、図１ｆ、図２ａ、および図２ｂに示されているように、挿入用開口１３、２３があらかじめ変形させられて凹所１４ａ、２４ａを形成している本発明の実施形態においては、固定用薄板１０の各タブ１２の自由端１２ａが、隣の薄板に前もって形成されているそれぞれの凹所１４ａ、２４ａに着座するが、通常は、タブ１２およびあらかじめ形成される凹所１４ａ、２４ａの両者の幅に寸法公差が存在するため、２つの薄板の間のすき間のない回転方向の固定は保証されない。本実施形態においては、ロック手段３０が、上記薄板の少なくとも１つの表面に設けられた少なくとも１つの突起３１を含み、この突起３１が、他方の薄板に画定され、凹所４１の形態をとることができるロック収容手段４０に、しっかりとはまり込むように構成されている。

図示の実施形態においては、それぞれの突起３１が、実質的に半球形の形状を有し、この突起３１は、さまざまな幾何形状を有することができ、それぞれの凹所４１が、それぞれの突起３１の断面と同様かつわずかに大きい断面を有し、したがって１つの薄板を他の薄板の上に重ねると、１つの薄板の突起３１が他方の薄板の凹所４１へとはまり込み、２つの薄板を回転に関して相互に固定する。

図５ｂに示されている本発明を実行する他のやり方においては、ロック収容手段４０が、固定用薄板１０または挿入用薄板２０として画定することができる上記薄板の一方の穴４２によって画定される。

図５ａおよび図５ｂに示したロック手段３０およびロック収容手段４０は、本発明を実行するやり方において、積層体のそれぞれの薄板を、薄板製造ユニットの薄板型押しステーション２において型押しすることで得られる。しかしながら、このようなロック手段３０およびロック収容手段４０の構成を、それぞれの薄板を薄板積層体に組み立てるときに得てもよく、あるいは上記積層体の形成後に得てもよい。

図１ｄおよび図２ｃに示されているように、挿入用開口１３、２３が前もって変形させられていない本発明の他の構成形態においては、ロック手段３０およびロック収容手段４０が、それぞれのタブ１２の自由端１２ａおよびそれぞれの挿入用開口１３、２３の縁部分１４、２４（薄板積層体の組み立て時に、それぞれの固定用開口１１の中へと変形させられて、薄板積層体において隣接する下側の薄板の該当のタブ１２の自由端１２ａをしっかりと受け入れるための受け座を画定する）によって、それぞれ画定される。

上述の構成形態においては、それぞれの挿入用開口１３、２３の縁部分１４、２４が、タブ１２が曲げられるときに該当のタブ１２の自由端１２ａによって変形させられ、この着座によって形成された受け座において横方向について固定されたままとなって、重ね合わせられた２つの薄板の間の回転方向の固定を、これらの薄板に突起３１および凹所４１または穴４２を設ける必要なく促進する。

ロック手段３０およびロック収容手段４０の構成がいずれであっても、関与する部品の密なはまり合いが、円周方向のすき間なく存在していなければならず、そのようなはまり合いが、相互に着座する部品の間の横方向の干渉によって達成されなければならない。

縁部分１４、２４が薄板の形成時のあらかじめの引き延ばし作業によって変形させられて、対応するタブ１２の自由端１２ａのための凹所１４ａ、２４ａを画定する構成においては、ロック手段３０およびロック収容手段４０が、本発明の薄板において、この薄板の縁部分１４、２４から離れて設けられ、図５ａおよび図５ｂに示したように、すでに説明した突起３１および凹所４１または穴４２の形態をとる。

図１ｄおよび２ｃに示した構成においては、タブ１２の自由端１２ａが、隣接する薄板のそれぞれの挿入用開口１３、２３の隣接する縁部分１４、２４に着座して押し付けられ、この縁部分１４、２４を、少なくともタブ１２の厚さに一致する値だけ、上記タブ１２が着座する側と反対に、固定用薄板１０の側へと引き延ばし、したがってタブ１２の自由端１２ａが、このタブ１２が曲げられた相手先である薄板の平面を超えることなく、挿入用開口１３、２３内に含まれて、上記縁部分１４、２４に着座したままとなる。

タブ１２を隣接する縁部分１４、２４に当接するように曲げることによって、円周方向にすき間のない密な着座が画定され、タブ１２の自由端１２ａが横方向において引き延ばしによる受け座に干渉することによって、隣り合って連続する２つの薄板が相互の回転運動に関して固定される。この構成においては、１つの薄板のタブ１２の自由端１２ａ、および隣接する固定用薄板１０のそれぞれの挿入用開口１３の縁部分１４、２４が、ロック手段３０およびロック収容手段４０を画定する。

本発明の構成においては、従来技術の構成と対照的に、それぞれの固定用薄板１０のタブ１２が、薄板積層体において隣接する上側の薄板に着座したときに、それらが曲げられた相手先である上記隣接する薄板の平面を超えて突き出すことがなく、それぞれのタブ１２の曲げおよび着座の相手先の薄板の面内に常に保たれ、積層体において他の薄板の着座を妨げることがない。

本発明の薄板積層体は、
ａ）少なくとも２つの固定用開口１１を備える固定用薄板１０であって、この固定用薄板１０の一方の面から突き出して自由端１２ａの形をとるタブ１２を、それぞれの固定用開口１１に隣接して含んでいる固定用薄板１０を設ける工程、
ｂ）上記固定用薄板１０を、図６および図７に示されているとおり、薄板製造ユニットの積層ステーション３へと案内する工程、
ｃ）少なくとも２つの挿入用開口２３を備える挿入用薄板２０であって、それぞれの挿入用開口２３が、凹所２４ａを画定するように上記薄板２０の一方の面へと変形させられた縁部分２４を画定する挿入用薄板２０を設ける工程、
ｄ）上記挿入用薄板２０を積層ステーション３へと案内し、固定用薄板１０のそれぞれのタブ１２を挿入用薄板２０の挿入用開口２３を通るように軸方向に整列させてはめ合わせる工程、および
ｅ）固定用薄板１０のそれぞれのタブ１２を、隣接する挿入用薄板２０の固定用薄板（１０）へと着座する面と反対の面に対して、各タブ１２が挿入用開口２０のそれぞれの挿入用開口２３に収容されて、挿入用薄板２０の挿入用開口２３の縁部分２４に画定された凹所２４ａ（固定用薄板１０の固定用開口１１の中へと変形させられている）におおむね自由端１２ａによって部分的に着座するまで押し付け、固定用薄板１０を挿入用薄板２０へと軸方向に固定する工程
をおおむね有するプロセスによって得られる。

図１ａ、図１ｃ、図１ｆ、図２ａ、および図２ｂに示した構成上の選択肢においては、このプロセスが、固定用薄板１０に少なくとも２つの挿入用開口１３を設けるさらなる工程を含み、それぞれの挿入用開口１３が、隣の固定用薄板１０のそれぞれのタブ１２の自由端１２ａを収容するように寸法付けられたそれぞれの凹所１４ａを画定するように、上記固定用薄板１０の一方の側へと変形させられた縁部分１４を画定する。

図１ｆに示されているように、縁部分１４、２４は、変形が先の変形をもたらされた縁部分の一部のせん断または切断につながらない場合、傾斜面を決定する変形の構成を有することができる。

複数の薄板で製作される薄板積層体のために、本発明のプロセスは、
積層体を形成する固定用薄板１０と挿入用薄板２０との間に、固定用薄板１０および挿入用薄板２０の一方によって画定される少なくとも１つの中間薄板を設ける工程、および
固定用薄板１０または挿入用薄板２０によって画定される上記中間薄板を、積層ステーション２へと案内し、下方の固定用薄板１０のそれぞれのタブ１２を直上に配置された中間薄板の挿入用開口１３、２３を通るようにはめ合わせる工程
という中間の工程をさらに含む。

中間薄板が固定用薄板１０である薄板積層体においては、本発明のプロセスは、
固定用薄板１０の各タブ１２を、隣接する中間薄板の固定用薄板（１０）に着座する面とは反対の面に対して、これらの薄板が積層ステーション２にあるときに押し付け、次いで挿入用薄板２０を積層ステーション２へと案内して、中間薄板の各タブ１２を挿入用薄板２０の挿入用開口２３に通し、中間薄板の各タブ１２を、隣接する挿入用薄板２０の中間薄板に着座する面とは反対の面に向かって押し付ける工程、および
積層ステーション２において、それぞれの挿入用薄板２０を下側の薄板へと、各タブ１２が上記タブ１２が通過する薄板のそれぞれの挿入用開口２３に収容されて、それぞれの固定用薄板１０の固定用開口の中へと変形させられたこの薄板の挿入用開口１３の縁部分１４に部分的に着座するまで押し付け、固定用薄板１０を隣接する上側の薄板へと軸方向に固定する工程というさらなる工程を含む。固定用薄板１０および挿入用薄板２０のいずれかの種類である２つ以上の中間薄板を含む薄板積層体の場合には、上述のプロセス工程が、通常は挿入用薄板２０である積層体の最後の薄板がすでに積層ステーション３に収容されている残りの薄板の上へと配置されるまで繰り返されることを理解すべきである。

さらに特定の形態においては、本発明の薄板積層体を形成するためのプロセスが、後述の工程をさらに含む。

最初の工程において、図６に示されているように、金属プレート１が薄板製造ユニットの薄板型押しステーション２へと案内され、ここで上記金属プレート１に、上記の図６に参照符号ＩからＶで示されている段階にしたがって打ち抜きプロセスが加えられ、すなわち固定用薄板１０の型押しの場合には、挿入用開口１３が画定され、次いで固定用開口１１およびそれぞれのタブ１２が製作される。

型押しされる薄板が、モータの薄板積層体を形成するように設計された薄板である場合には、上記固定用開口１１（および、該当する場合には挿入用開口１３）を画定した後に、金属プレート１が、薄板積層体が形成される場合にモータケージを形成すべくアルミニウムで満たされるハウジングをもたらすために適した開口を画定するための工程へと導かれる。

金属プレート１に所望の薄板開口を画定する穴を製作した後、この薄板が、金属プレート１から切り出されて積層ステーション３へと案内される。

図６は、金属プレート１から得られる固定用薄板１０を示しており、例えば複数の固定用開口１１および挿入用開口１３が型抜きされている。それぞれの固定用開口１１を型抜きした後、上述のように第１の中空部１１ａ、第２の中空部１１ｂ、およびタブ１２が画定される。

図６の図によれば、金属プレート１が、薄板製造ユニットの型押しステーション２へと供給され、金属プレート１の側方に画定された一対の調心穴１ａによって型押しステーション２に調心され、この金属プレート１が、型押し対象の薄板を製造するためのプロセスの段階Ｉにおいて、円形の並びに従い、この円形の並びにおいて例えば位置を変えつつ挿入用開口１３、２３を画定する切り抜きの生成をもたらされる。

上記挿入用開口１３、２３を得る段階に続く段階ＩＩにおいて、金属プレート１は、挿入用開口１３、２３の円形の整列に対して同心かつ外側である円形の整列にしたがって、ロータ溝を切り抜くプロセスをもたらされる。次の段階（段階ＩＩＩ）において、固定用薄板１１が型押しされ、上記開口のそれぞれについて第２の中空部１１ｂおよびそれぞれのタブ１２を画定する切り抜きをもたらされ、次いでこれらのタブ１２のそれぞれが、これらのタブ１２のそれぞれを金属プレート１の一方の側に向かって斜めに突き出させる曲げをもたらされる。このプロセスの段階ＩＶにおいて、固定用開口１１の中空部１１ａ、型押し対象の薄板の外径の切り抜き、および薄板の内側の中央の穴が生成される。次いで、この薄板が、段階Ｖにおいて積層ステーション３へと案内され、ブレーキダイ４へと取り入れられる。

例えば切断パンチによって第２の中空部１１ｂのそれぞれから切り出されたタブ１２は、それぞれの固定用薄板１０の面に対して実質的に直角に保たれ、薄板積層体を形成する積層ステーション３にこの薄板が配置されるまで、そのように維持され、上記積層ステーション３は、例えば従来からのブレーキダイ４を含む。

本発明を実行するやり方において、それぞれの薄板の型押し作業の際に、それぞれの薄板のそれぞれの挿入用開口１３、２３の縁部分１４、２４に、それぞれのタブ１２の自由端１２ａが着座するそれぞれの凹所１４ａ、２４ａを画定する変形が加えられ、この凹所１４ａ、２４ａは、すでに述べたように、例えば縁部分１４、２４の切り出しおよび変形によって製作され、あるいは薄板を形成する金属プレート１を切断することなく変形のみによって製作される。

本発明を実行するやり方において、薄板を型押しする際に、これら薄板のそれぞれのロック手段３０およびロック収容手段４０も、すでに述べたように、例えばそれぞれの薄板の金属プレート１を変形させることによって画定される。

本発明の薄板を形成するプロセスを実行するやり方によれば、このプロセスが、それぞれの縁部分１４、２４を形成する工程を含み、これらの縁部分１４、２４のそれぞれが、積層ステーション３において、それぞれのタブ１２を縁部分１４、２４へと曲げることによって変形させられ、上記縁部分１４、２４が、それぞれのタブ１２の自由端１２ａが着座するそれぞれの凹所１４ａ、２４ａを画定する。この場合、それぞれの凹所１４ａ、２４ａが、薄板に破損を生じることなく画定され、この凹所１４ａ、２４ａおよびタブ１２の自由端１２ａが、ロック手段３０およびロック収容手段４０をそれぞれ画定する。

本発明の薄板積層体を形成するためのプロセスの各工程の間に、相互に着座して固定される固定用薄板１０および挿入用薄板２０の少なくとも一方に、固定用薄板１０の各タブ１２が隣接する薄板の挿入用開口１３、２３に整列するまで、相対の角度変位を加える追加の工程がさらに含まれる。

型押しされたそれぞれの薄板が、積層ステーション３へと案内される。積層ステーション３は、薄板を受け取ると、積層ステーション３のブレーキダイ４にすでに配置された薄板の上へと押し付けられる他の薄板を受け取る前に、この薄板をこの薄板の中心軸を中心として回転させる。この回転は、薄板の円周方向の整列にあるそれぞれ２つの連続する挿入用開口１３、２３および固定用開口１１の間の角度間隔に相当し、したがって積層ステーション３において下方に設けられた薄板の上に配置される薄板の挿入用開口１３、２３を、積層ステーション３のブレーキダイ４において下方に位置する上記薄板のタブ１２が横切る。

ブレーキダイ４（あるいは、このブレーキダイ４において上方に配置される薄板）の回転の角度は、現在の積層体を形成している薄板の固定用開口１１および挿入用開口１３、２３の分布、ならびに積層体のそれぞれの薄板に画定された開口の数に応じて決まる。

図６に示した構成上の一選択肢においては、挿入用開口１３と交互である固定用開口１１の配置に鑑み、これらの開口が、型押し対象の薄板の合計８つの切り抜きとなり、ブレーキダイ４に約４５°の回転が加えられる。

他の構成上の選択肢においては、積層ステーション２の薄板が、回転運動なしで維持され、それぞれ２つの隣接する薄板の挿入用開口１３、２３および固定用開口１１の間の角度変位が、上記隣接する薄板の型押し作業の際に得られ、薄板の型押しの角度が、次の薄板の連続する型押しにおいて変更される。

それぞれの薄板を、ブレーキダイ４にすでに配置された薄板へと着座させた後、本発明の一選択肢においては、変形用要素が、新たな薄板が積層ステーション３に配置される前に、タブ１２を上記タブ１２が横切っている薄板の隣接する面へと変形させる第１の変形を引き起こす。

本発明の他の選択肢においては、タブ１２の先の変形が、先に積層ステーション３に配置された２つの薄板の上へと第３の薄板を載せ置くことによって達成され、このプロセスが、このようにして形成される積層体の最後の薄板が配置されるまで順次に生じる。

新たに積層ステーション３に配置されるそれぞれの薄板について、下側の薄板のタブ１２に、形成される薄板積層体において上に配置される隣の薄板の挿入用開口１３、２３にそれらのタブ１２が収容されるまで、新たな曲げの程度が加えられる。

本発明を実行する１つのやり方においては、積層体のすべての薄板が同一のものであり、固定用薄板１０と同様のものである。他の構成上の選択肢においては、積層体の最後の薄板のみが、先行する薄板と異なっており、この最後の薄板が、図２ａおよび図２ｄに示した形式の挿入用薄板２０である。

積層ステーション２は、積層体の最後の薄板の上に、本発明のプロセスによって形成された積層体を隔てるブラインドの薄板（図示されていない）をさらに受け取ることができ、そのようなブラインドの薄板は、例えば挿入用薄板２０であってよく、あるいは固定用開口１１および挿入用開口１３が設けられているが、タブ１２の形成は加えられていない薄板であってよい。

本発明の課題解決策は、薄板積層体であって、薄板がそれぞれの２つの隣接する薄板の間で回転方向および軸方向について固定され、積層体を本明細書において検討した知られている従来技術の積層体に比べてより壊れにくいものとし、製造のために必要な時間をより短くし、それらの薄板を得るためのプロセスが、知られている構成の薄板を得るためのプロセスに比べてより少ない工程しか必要とせず、使用される工具にきわめて高い精度を要求することがない薄板積層体を提供する。

当業者であれば、他の実施形態を考えることも可能であり、そのような実施形態も、特許請求の範囲の技術的範囲に含まれる。したがって、以上の説明は、あくまで例示であるとして解釈すべきであり、本発明の保護の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。そのような自明な変更および改変は、すべて添付の特許請求の範囲によって画定される保護の範囲に包含される。

本発明にしたがって構成された固定用薄板の斜視図である。 図１ａに示した薄板の側面図である。 図１ａに示した固定用薄板の一部分の拡大斜視図である。 図１ａに類似した図であるが、固定用薄板の他の構成を示す。 図１ｃおよび図１ｄの線Ｉ−Ｉにしたがって得た固定用薄板の一部分の断面図であり、この固定用薄板のタブを示す。 図１ａに類似した図であるが、挿入用開口の他の実施形態を示す。 本発明にしたがって構成された挿入用薄板の斜視図である。 図２ａに示した挿入用薄板の一部分の拡大斜視図である。 図２ｂに類似した図であるが、挿入用薄板の他の構成を示す。 図１ｃおよび図２ｂの線ＩＩ−ＩＩにしたがって得た挿入用薄板の一部分の断面図である。 形成された薄板積層体の斜視図であり、固定用薄板の上に別の固定用薄板を据えて保持して構成されており、これらの薄板は、図１ａ、図１ｂ、および図１ｃに示した種類の薄板である。 図３ａに示したとおりに形成された薄板積層体の側面図である。 図３ａの薄板積層体の一部分の拡大斜視図である。 上記の図３ｃの線ＩＩＩＣ−ＩＩＩＣにしたがって得た図３ａ、図３ｂ、および図３ｃの薄板積層体の一部分の断面図である。 図３ａの薄板積層体の一部分の拡大斜視図であり、図１ｄに示した種類の固定用薄板で形成されている。 上記の図３ｅの線ＩＩＩＥ−ＩＩＩＥにしたがって得た図３ａおよび図３ｃの薄板積層体の一部分の断面図である。 固定用開口のみが設けられている固定用薄板の上に図２ａに示した種類の挿入用薄板を据えて保持して構成されている薄板積層体の一部分の拡大分解斜視図である。 ２枚の薄板を重ね合わせることによって形成された薄板積層体の断面図であり、ロック収容手段の構成を示す。 ２枚の薄板を重ね合わせることによって形成された薄板積層体の断面図であり、ロック収容手段の構成を示す。 本発明による薄板積層体の薄板の種々の製造段階における金属プレートの上面図を概略的に示しており、それら種々の段階が、参照符号ＩからＶで示されている。 薄板型押しステーションの部分切断側面図を概略的に示しており、その積層ステーションに薄板積層体を形成するための第１の薄板が示されている。

Claims (30)

1. 重ね合わせられた少なくとも２枚の薄板（１０、２０）を含む金属薄板の積層体であって、
   少なくとも２つの固定用開口（１１）が中間に設けられている少なくとも１枚の固定用薄板（１０）と、少なくとも２つの挿入用開口（２３）を中間に含む少なくとも１枚の挿入用薄板（２０）とを含み、
   それぞれの固定用薄板（１０）が、固定用薄板（１０）へと着座した挿入用薄板（２０）の挿入用開口（２３）を通過するように前記固定用薄板（１０）の一方の側へと突き出すタブ（１２）を、それぞれの固定用開口（１１）に隣接して含んでおり、
   前記タブ（１２）が、挿入用薄板（２０）の前記挿入用開口（２３）に収容されるように曲げられ、挿入用薄板（２０）の同じ挿入用開口（２３）のうちの、挿入用薄板（２０）の一方の側へと変形させられた、固定用薄板（１０）の固定用開口（１１）の内側にある縁部分（２４）に部分的に着座して、固定用薄板（１０）を挿入用薄板（２０）へと軸方向に関して固定しており、
   固定用薄板（１０）および挿入用薄板（２０）という部品のうちの少なくとも一方が、ロック手段（３０）をさらに含み、ロック手段（３０）が、それぞれに隣り合う２枚の薄板の間の相対回転方向の固定をもたらすために、前記部品のうちの他方に設けられたロック収容手段（４０）において機能することを特徴とする、積層体。
2. 固定用薄板（１０）の少なくとも２つの挿入用開口（１３）が中間に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の積層体。
3. 積層体の固定用薄板（１０）と挿入用薄板（２０）との間に、固定用薄板および挿入用薄板（１０、２０）の一方によって画定される少なくとも１つの中間薄板を含むことを特徴とする、請求項１に記載の積層体。
4. 固定用薄板（１０）が、同じ並びの中で交互の関係に配置された固定用開口（１１）および挿入用開口（１３）を有することを特徴とする、請求項２に記載の積層体。
5. 固定用薄板（１０）が、固定用薄板（１０）の中心軸の周囲で同じ円形の並びの中で分布した固定用開口（１１）および挿入用開口（１３）を有することを特徴とする、請求項２に記載の積層体。
6. それぞれの固定用開口（１１）が、第１の中空部（１１ａ）および第２の中空部（１１ｂ）を含み、第１の中空部（１１ａ）の中へと隣の薄板の挿入用開口（１３、２３）の縁部分（１４、２４）が変形させられ、第２の中空部（１１ｂ）からそれぞれのタブ（１２）が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の積層体。
7. ロック手段（３０）が、固定用薄板（１０）および挿入用薄板（２０）という部品のうちの少なくとも一方の表面から設けられ、他方の部品に画定されたロック収容手段（４０）へとしっかりとはまり込む少なくとも１つの突起（３１）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の積層体。
8. ロック収容手段（４０）が、前記部品のうちの他方に設けられた少なくとも１つの穴（４２）によって画定されることを特徴とする、請求項７に記載の積層体。
9. ロック収容手段（４０）が、前記部品のうちの他方に設けられた少なくとも１つの凹所（４１）によって画定されることを特徴とする、請求項８に記載の積層体。
10. それぞれの挿入用開口（１３、２３）の縁部分（１４、２４）が、隣の固定用薄板（１０）のそれぞれのタブ（１２）の自由端（１２ａ）を収容するための受け座を画定することを特徴とする、請求項１に記載の積層体。
11. ロック手段（３０）が、それぞれのタブ（１２）の自由端（１２ａ）を含み、ロック収容手段（４０）が、挿入用開口（１３、２３）から変形させられたそれぞれの縁部分（１４、２４）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の積層体。
12. それぞれの挿入用開口（１３、２３）の縁部分（１４、２４）が、縁部分（１４、２４）を破損させることなく引き延ばしによって変形されていることを特徴とする、請求項１に記載の積層体。
13. 固定用薄板（１０）と挿入用薄板（２０）とが同一であることを特徴とする、請求項１に記載の積層体。
14. 金属薄板（１０）を重ね合わせてなる積層体を形成するための薄板であって、
    少なくとも２つの固定用開口（１１）を中間に含み、
    前記固定用薄板（１０）の一方の側へと突き出すタブ（１２）を、それぞれの固定用開口（１１）に隣接して含んでおり、さらに
    それぞれに隣り合う２枚の薄板（１０）の間の相対回転方向の固定をもたらすために、ロック手段（３０）およびロック収容手段（４０）という部品のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする、薄板。
15. 少なくとも２つの挿入用開口（１３）を中間に含み、それぞれの挿入用開口（１３）が、前記薄板（１０）の一方の側へと変形させられた縁部分（１４）を画定することを特徴とする、請求項１４に記載の薄板。
16. 金属薄板を重ね合わせてなる積層体を形成するためのプロセスであって、
    ａ）少なくとも２つの固定用開口（１１）を備える固定用薄板（１０）であって、前記固定用薄板（１０）の一方の側へと突き出すタブ（１２）を、それぞれの固定用開口（１１）に隣接して含んでいる固定用薄板（１０）を設ける工程、
    ｂ）前記固定用薄板（１０）を、積層ステーション（３）へと案内する工程、
    ｃ）少なくとも２つの挿入用開口（２３）を備える挿入用薄板（２０）であって、それぞれの挿入用開口（２３）が前記挿入用薄板（２０）の一方の側へと変形させられた縁部分（２４）を画定する挿入用薄板（２０）を設ける工程、
    ｄ）前記挿入用薄板（２０）を積層ステーション（３）へと案内し、固定用薄板（１０）のそれぞれのタブ（１２）を挿入用薄板（２０）の挿入用開口（２４）を通るように軸方向に整列させてはめ合わせる工程、および
    ｅ）固定用薄板（１０）のそれぞれのタブ（１２）を、隣接する挿入用薄板（２０）の固定用薄板（１０）へと着座する面と反対の面に対して、各タブ（１２）が挿入用薄板（２０）のそれぞれの挿入用開口（２３）に収容されて、挿入用薄板（２０）の挿入用開口（２３）のうちの、固定用薄板（１０）の固定用開口（１１）の中へと変形させられた、縁部分（２４）に部分的に着座するまで押し付け、固定用薄板（１０）を挿入用薄板（２０）へと軸方向に関して固定する工程
    を含むことを特徴とするプロセス。
17. それぞれが前記挿入用薄板（２０）の一方の側へと変形させられた縁部分（１４）を画定する少なくとも２つの挿入用開口（１３）を、固定用薄板（１０）に設ける工程
    というさらなる工程を含むことを特徴とする、請求項１６に記載のプロセス。
18. 積層体の固定用薄板（１０）と挿入用薄板（２０）との間に、前記固定用薄板（１０）および挿入用薄板（２０）の一方によって画定される少なくとも１つの中間薄板を設ける工程、および
    中間薄板を積層ステーション（３）へと案内し、下方の固定用薄板（１０）のそれぞれのタブ（１２）を、直上に配置される中間薄板の挿入用開口（１３、２３）を通るようにはめ合わせる工程
    という中間の工程を含むことを特徴とする、請求項１６に記載のプロセス。
19. 中間薄板が固定用薄板（１０）であり、
    固定用薄板（１０）のそれぞれのタブ（１２）を、隣接する中間薄板のうちの固定用薄板（１０）へと着座する面とは反対の面に押し付ける工程、
    挿入用薄板（２０）を積層ステーション（３）へと案内し、中間薄板（１０、２０）のそれぞれのタブ（１２）を、挿入用薄板（２０）の挿入用開口（２３）を通してはめ合わせる工程、
    中間薄板（１０、２０）のそれぞれのタブ（１２）を、隣接する挿入用薄板（２０）のうちの中間薄板（１０、２０）へと着座する面とは反対の面に押し付ける工程、および
    それぞれの挿入用薄板（２０）を、積層ステーション（３）において下側に配置された薄板へと、各タブ（１２）が曲げられ、前記タブ（１２）が横断する中間薄板（１０、２０）のそれぞれの挿入用開口（１３、２３）に収容され、前記薄板（１０、２０）の挿入用開口（１３、２３）のうちの、それぞれの固定用薄板（１０）の固定用開口（１１）の中へと変形させられた、縁部分（１４、２４）に部分的に着座するまで押し付け、固定用薄板（１０）を隣接する上側の薄板へと軸方向に関して固定する工程
    というさらなる工程を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のプロセス。
20. 固定用薄板（１０）および挿入用薄板（２０）という部品のうちの少なくとも一方に、積層ステーション（３）においてそれぞれに隣り合う２枚の薄板（１０、２０）の間の相対回転方向の固定をもたらすために、前記部品のうちの他方に設けられるロック収容手段（４０）において機能するロック手段（３０）を設ける工程
    というさらなる工程を含むことを特徴とする、請求項１６に記載のプロセス。
21. それぞれの中間薄板（１０、２０）に、積層ステーション（３）においてそれぞれに隣り合う２枚の薄板（１０、２０）の間の相対回転方向の固定をもたらすために、ロック手段（３０）およびロック収容手段（４０）という部品のうちの少なくとも一方を設ける工程
    というさらなる工程を含むことを特徴とする、請求項２０に記載のプロセス。
22. それぞれの薄板（１０、２０）のロック手段（３０）およびロック収容手段（４０）が、積層ステーション（３）において薄板を積み重ねる際に設けられることを特徴とする、請求項２０または２１に記載のプロセス。
23. それぞれの薄板（１０、２０）のロック手段（３０）およびロック収容手段（４０）が、それぞれの薄板（１０、２０）の型押しの際に設けられることを特徴とする、請求項２０または２１に記載のプロセス。
24. 工程「ａ」において、それぞれの固定用薄板（１０）に、挿入用開口（１３）および固定用開口（１１）を同じ並びの中で交互の関係に設けることを特徴とする、請求項１６に記載のプロセス。
25. 工程「ａ」において、それぞれの固定用薄板（１０）の固定用開口（１１）および挿入用開口（１３）が、それぞれの固定用薄板（１０）の中心軸の周囲で同じ円形の並びの中で中間に分布して設けられることを特徴とする、請求項２４に記載のプロセス。
26. 固定用薄板（１０）および挿入用薄板（２０）の少なくとも一方に、固定用薄板（１０）のそれぞれのタブ（１２）が隣の薄板（１０、２０）の挿入用開口（１３、２３）に整列するまで、相対の角度変位をもたらす工程、
    固定用薄板（１０）のそれぞれのタブ（１２）に、挿入用薄板（２０）の挿入用開口（１３）に収容されるように第１の変形をもたらす工程、および
    前記第１の変形がもたらされたそれぞれのタブ（１２）を、挿入用薄板（２０）の挿入用開口（１３）の縁部分（２４）に着座させ、前記縁部分（２４）を変形させる工程
    というさらなる工程を含むことを特徴とする、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のプロセス。
27. それぞれの固定用薄板（１０）および挿入用薄板（２０）に、それらの型押しの際に、それぞれの挿入用開口（１３、２３）の縁部分（１４、２４）の変形を加え、縁部分（１４、２４）にそれぞれのタブ（１２）が着座するそれぞれの凹所（１４ａ、２４ａ）を画定する工程
    というさらなる工程を含むことを特徴とする、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のプロセス。
28. それぞれの縁部分（１４、２４）が、それぞれのタブ（１２）を固定用薄板（１０）の上方に配置される薄板（１０、２０）の挿入用開口（１３、２３）のそれぞれの隣接する縁部分（１４、２４）へと押し付けることによって変形させられることを特徴とする、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のプロセス。
29. それぞれのタブ（１２）が、切断パンチによって得られることを特徴とする、請求項１６に記載のプロセス。
30. 固定用薄板（１０）および挿入用薄板（２０）が同一のものであることを特徴とする、請求項１６に記載のプロセス。

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