JP2019534680A - 層状体が接着により互いに結合した層状堆積層物、層状堆積層物の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

溶媒再活性化接着剤を用いた接着により互いに固定された、対となる層状体を含む電磁機械のための層状堆積層物。前記層状堆積層物の製造方法及び製造設備。【選択図】図１

Description

本発明は、電磁機械の積層された電機子を構築するための層状堆積層物の製造に関する。

層状堆積層物は、互いに平面で固定された１組の層状体である。そのような層状堆積層物は、磁束を伝導する電機子で例えば電気機械の固定子及び回転子を形成するために使用される。

これらの層状堆積層物は、その内部を、概してけい素鋼から成る、金属の帯板が移動する一連の工具（ダイとパンチのペア）を含む設備で製造される。最後の切削工具は、裁断工具と呼ばれ、帯板から層状体を分離する。その層状体は、裁断工具の出口で、切断される時直接裁断工具内で、又は別の作業ステーションでのいずれかで互いに積層される。

層状体同士を固定する多数の方法がある。

いくつかの層状堆積層物はしたがって、層状体を溶接するかリベットで固定することにより製造される。しかしながら、これらの固定動作には、層状堆積層物の製造設備に組み込むのが難しい器具が必要とされる。

各層状体に切断されて互いにかみ合ったオスとメスのステープルによって層状体を互いに固定することも知られている（連結アセンブリ）。その設備は、そのときダイと対応するパンチがステープル手段を形成するよう構成された形状を有する少なくとも１つの工具を含む。そのステープル動作は、切断された最後の層状体のステープルを層状堆積層物の最後の層状体の開口にかみ合わせるように、切断された最後の層状体を形成される層状堆積層物にプレスする裁断工具内で実行され、逆もまた同様である。ダイスタンプ設備は、したがって比較的複雑である。

層状堆積層物の製造を簡略化するために、接着剤のスポットにより層状体同士を固定することが想定されている。その接着剤は、薄板裁断要素の直前に工具の内部深くに付着する必要があり、このことから一般的に接着剤製品の使用上の制約を考えると非常に困難であることが示される。

従来熱によって再活性化することができるニスで被覆された層状体を切り抜いて、次にはめ合わせた状態のそのような層状堆積層物をオーブン内で加熱して層状体―層状体接着物を取得することもまた知られている。接着剤を加熱すると必然的に帯板も加熱され、したがって最終分析において層状堆積層物の製造を複雑にする。実際に帯板を加熱すると帯板が伸びるので、寸法が不正確になる。

本発明の目的は、層状堆積層物の層状体同士の固定を簡略化することである。

この目的のために、本発明にしたがって、
‐金属帯板をパンチとダイの間に供給させるステップ、
‐打ち抜き加工によってその帯板から層状体を切り抜いて、その層状体を積み重ねて層状堆積層物を形成するステップを含む電磁機械のための層状堆積層物を製造する方法であって、
その方法は、
‐層状体となることを意図されるその帯板の少なくとも１つの面の領域をその帯板を接着する接着力を有する接着剤で被覆するステップ、
‐その接着剤を乾燥させてその接着力を不活性化するステップ、
‐局所的に溶媒をその接着剤と接触させて積み重ねられた最後の層状体のその接着剤のその接着力を再活性化するか、切り抜き後に積み重ねられるその層状体が製造されるその層状堆積層物に付着するように、切り抜き後に積み重ねられるその層状体のその接着剤のその接着力を再活性化するステップを含むことを特徴とする、電気機械のための層状堆積層物を製造する方法を提供する。

本発明の方法を使用すると、層状体は、接着により互いに固定される。接着剤は、帯板を打ち抜き工具に導入する前に、打ち抜き動作の何時間も何日前でさえも、帯板に付着されてもよく、接着剤の付着は非常に簡易である。接着剤は、接着剤への直接噴霧により又は帯板を溶媒で含侵された材料の層に適用することにより溶媒と接触させてもよく、溶媒との接触は打ち抜き工具内で実施されるのに特に簡易である。

本発明はまた、この方法を実施するための設備に関する。その設備は、ダイ、パンチ及び帯板をそのダイとそのパンチの間に移動する装置を含み、そのダイ及びそのパンチは、その帯板からその層状体を切り抜くための相補的な形状の裁断要素を含む。その設備は、その帯板の少なくとも１つの面にその帯板に接着するための接着力を有する接着剤を付着するための装置、及びその帯板の移動方向に関してその裁断要素の上流に、その接着剤に溶媒を付着させてその接着剤のその接着力を再活性化する装置を含む。

本発明の他の目的は、本発明による方法を実行することにより製造される層状堆積層物である。

本発明の他の特徴及び長所は、本発明の具体的な制限されない実施形態の以下の記載を読むと明らかになるであろう。

添付の図面を参照する。
本発明による層状堆積層物の断面図を備えた斜視図である。 部分的に打ち抜き加工された帯板の下面の斜視図である。 部分的に打ち抜き加工された帯板の上面の斜視図である。 本発明による製造設備の断面図表的斜視図である。 その製造設備のダイの図表的斜視図である。

図１を参照すると、本発明は、概して１で示される、電磁機械において磁束を伝導する電機子を形成することを意図された、層状堆積層物に関する。電機子は、例えば固定子又は回転子である。

層状堆積層物１は、隣接する層状体２の各対の層状体間に付着した接着剤によって２個ごとに固定された層状体２を含む。ここで、層状体２は、周辺スポークを備えた環状形状を有するが、本発明は任意の形状の層状体に適用されることが理解される。

接着剤は、溶媒相接着剤であり、特にここではエラストマーをフェノール性樹脂に混合することによって形成された接着剤である。ここで、エラストマーは、ニトリルフェノール樹脂系接着剤を形成するためのブタジエンアクリロニトリルである。接着剤は、その性能を向上することを目標とする添加剤、例えばＴＤＩ−ＮＯＰ（トルエンジイソチアネートニトロソフェノール）を含んでもよい。この接着剤の主な特徴は、その接着力が再活性化することであり、すなわち、乾燥後接着剤に含まれる溶媒が蒸発し、その結果空気に露出している接着剤の一部が接着力を失っても、接着剤のこの部分を溶媒と接触させることにより接着力を再活性化することができる。もちろん、本発明の方法を実施するために、層状体を製造するために使用される金属との接着力を有するいかなる接着剤も使用することができる。

層状体２は、下面Ｂ１及び上面Ｂ２を有する金属帯板Ｂを切断した結果である。

帯板Ｂから層状堆積層物１を製造する方法は、
‐帯板Ｂに接着するための接着力を有する接着剤Ｇの層を用いて層状体となることを意図される帯板Ｂの少なくとも１つの面の領域（ここでは上面Ｂ２）を被覆するステップ、
‐接着剤Ｇを乾燥させて接着力を不活性化するステップ（すなわち、接着剤Ｇに含まれる溶媒を蒸発させるのに充分な時間）、
‐切削工具のダイとパンチの間に帯板Ｂを供給するステップ、
‐対応する層状体２を切断する前に、層状体２となることを意図される帯板Ｂの各領域の下面Ｂ１上に溶媒を付着させる、溶媒の機能は、切断された最後の層状体が上部の層状体に対してプレス加工されるとき、製造される層状堆積層物の上部の層状体にある接着剤の接着力を再活性化することである、付着させるステップ、
‐打ち抜き加工により帯板Ｂから層状体２を切り抜いて、その結果層状体２が層状堆積層物に接着されるステップ、を含む。

ここで、使用される溶媒は、ケトンを含み、より詳細にはアセトンであるが、メチルエチルケトンやトルエンのような芳香族炭化水素などの他の溶媒を使用することができる。接着剤がない帯板の面上に溶媒を付着することによって、切断された最後の層状体の下面Ｂ１が裁断ステーションで製造される層状堆積層物の上部の層状体の上面Ｂ２を被覆する接着剤と接触するとき、再活性化が発生することに留意されたい。このように、再活性化された接着剤は、パンチともダイとも決して接触しない。

本方法は、図４及び図５に示されるもののような打ち抜き加工により層状堆積層物を製造する設備により実行される。

設備は、テーブル２０を有するフレーム１０及び一連の切削工具、すなわち層状体の中央オリフィス（日常的にボアと呼ばれる）を形成するためのダイ３０．１及びパンチ４０．１、切欠きを切り抜くことにより層状体の周辺スポークを形成するためのダイ３０．２及びパンチ４０．２、層状体を打ち抜き加工するためのダイ３０．３及びパンチ４０．３を含む。パンチは、概してプレスの移動部に固定される。

設備はさらに、図示されないが、帯板Ｂをダイとパンチの間の切削工具に通すようにテーブル２０上の帯板Ｂを段階的に移動する（又は「供給する」）ための装置を含む。段階的移動装置５０は、帯板が固定されるときテーブル２０上に帯板Ｂを静止させて、帯板Ｂが前進するときテーブル２０に擦りあわされないように順次テーブル２０から帯板Ｂを引き離し、帯板Ｂを一段階ごとに前進して次にテーブル２０に帯板Ｂを配置するよう構成される。パンチ及び供給装置は、帯板の前進とダイに対するパンチの運動を同期するようにアクチュエータを制御する制御部に接続されたアクチュエータと連携する。これらの各種要素は、それ自体知られているのでここでは詳細には説明しない。

ダイ３０．３とパンチ４０．３は、裁断工具を形成するよう配置され、フレーム１０に取り付けられて層状体２が切り抜かれるとき層状堆積層物１が形成されるように、層状体２が帯板Ｂから切り抜かれて、切り抜かれた層状体２が互いの上部に積み重なることを可能にする。

設備はさらに、帯板Ｂの移動方向に関してダイ３０．３とパンチ４０．３の上流に、帯板Ｂの下面Ｂ１上に溶媒を付着させる装置５０を含む。ここで、装置５０は、溶媒が含侵したパッドを含む。パッドは、繊維素材から製造され、層状体の外径と実質的に等しい直径を有する円形状に製造される。装置５０はまた、繊維素材のパッドに溶媒を周期的に供給してパッドを浸漬するためのパイプを含む。溶媒供給パイプは、テーブル２０のパッドと図示されない溶媒タンクの間に延びる。

明らかに、パッドは、帯板Ｂがダイ３０．２及び３０．３並びにパンチ４０．２及び４０．３の間にあるとき、帯板Ｂの直下にあり、その結果帯板Ｂが静止するとき帯板Ｂの一部はパッドの上面と接触して、帯板Ｂが移動しているとき帯板Ｂはもはやパッドの上面と接触しない。

帯板Ｂがテーブル２０に戻されるとき、層状体位置に対応する帯板Ｂの一部は、パッドに押しつけられる。前進するために帯板Ｂが引き離されると、その湿潤領域は次に製造される層状堆積層物の最後の層状体に面して、その結果、パンチ４０．３とダイ３０．３が互いに移動して帯板Ｂから層状体２を切り抜くとき、その層状体２は層状堆積層物１に押し付けられて、その後形成されている層状堆積層物の上部の層状体の接着剤を保持する上面が切り抜かれた層状体の溶媒で湿らされた下面と対面する。非常に速く（すなわち、遅くとも完成した層状堆積層物が設備から除去されるとき）、切断された最後の層状体２を層状堆積層物１に確実に固定するために充分な量の溶媒が接着剤から蒸発する。

ここで、パッドは、パッドがテーブル上に静止した帯板Ｂと接触しない不活性位置とパッドがテーブル上に静止した帯板Ｂと接触する活性位置との間で移動するようテーブル上に取り付けられる。パッドは、制御部に接続されたアクチュエータによってその２つの位置の間で移動される。したがって、ｎ個の層状体を含む積層物を形成するために、接着剤がｎ個の層状体の積層物の上部の層状体で不活性化されないように、バッファーは帯板Ｂのｎ回の移動ごとに１段階後退する。したがって、所定数の層状体を含む一連の積層物を形成するために工程を実行するとき、層状体となるよう意図される帯板の各領域に溶媒を付着させることは、所定数の層状体を打ち抜き加工した後に、省略される。

もちろん、本発明は、記載された実施形態に限定されず、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲内の任意の変形を包含する。

特に、設備は、記載されたものと異なる構造を有してもよい。

パッドは、ノズルに面する帯板Ｂの下面の一部に直接溶媒を噴霧するノズルによって置き換えられてもよい。

接着剤はまた、切り抜き後、スライドを裁断パンチの位置に上昇する間にスプレーされることもできる。

あるいは、溶媒は、切り抜かれる層状体を形成するよう意図される帯板の領域の接着剤に直接付着されてもよい。接着剤と溶媒はその後、好ましくは裁断パンチが保持するものと対向する帯板の面に塗布される。

あるいは、帯板を前進する装置を、パンチを保持するプレスの一部を降下する機構と機械的に同期してもよく、２つの位置の間のパッドの移動を前進装置と同期してもよい。

帯板の面を、接着剤で実質的に完全に被覆してもよい。

溶媒を、層状体を切り抜いた直後に接着剤と接触させてもよい。

Claims (11)

1. 電磁機械のための層状堆積層物を製造する方法であって、前記方法は、
   ‐金属帯板をパンチとダイの間に供給させるステップ、
   ‐打ち抜き加工により前記帯板から層状体を切り抜き、前記層状体を積み重ねて層状堆積層物を形成するステップを含み、
   前記方法は、
   ‐前記帯板に接着するための接着力を有する接着剤を用いて層状体となることを意図される前記帯板の少なくとも１つの面の領域を被覆するステップ、
   ‐前記接着剤を乾燥させて前記接着剤の接着力を不活性化するステップ、
   ‐局所的に溶媒を前記接着剤と接着させて積み重ねられた最後の層状体の前記接着剤の前記接着力を再活性化するか、切り抜き後に積み重ねられる前記層状体が製造される前記層状堆積層物に付着するように切り抜き後に積み重ねられる前記層状体の前記接着剤の前記接着力を再活性化するステップを含むことを特徴とする、電気機械のための層状堆積層物を製造する方法。
2. 前記接着剤は、エラストマーをフェノール性樹脂と混合することにより形成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記接着剤は、ニトリルフェノール樹脂系接着剤である、請求項２に記載の方法。
4. 層状体となることを意図される前記帯板の各領域に溶媒を付着することは、所定数の層状体を打ち抜き加工した後に省略される、前記所定数の層状体を含む一連の積層体を形成するために実行される、請求項１から３の何れか一項に記載の方法。
5. 前記帯板の前記面は、前記接着剤を用いて実質的に完全に被覆される、請求項１から４の何れか一項に記載の方法。
6. 前記溶媒は、ケトンを含む、請求項１から５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記溶媒を、前記層状体を切り抜いた直後に前記接着剤と接触させる、請求項１から６の何れか一項に記載の方法。
8. 切り抜かれた最後の層状体が製造される前記層状堆積層物の積み重ねられた最後の層状体に押し付けられるとき、前記溶媒が前記接着剤と接触させられるように、前記接着剤は前記帯板の面に付着し、前記溶媒は反対側の面に付着する、請求項７に記載の方法。
9. 打ち抜き加工により層状堆積層物を製造する設備であって、ダイ、パンチ及び帯板を前記ダイと前記パンチの間に移動する装置を含み、前記ダイ及び前記パンチは、前記帯板から前記層状体を切り抜くための相補的な形状の裁断要素を含む、前記設備は、前記帯板の少なくとも１つの面に前記帯板に接着するための接着力を有する接着剤を付着するための装置、及び前記帯板の移動方向に関して前記裁断要素の上流に、前記接着剤に溶媒を付着させて前記接着剤の前記接着力を再活性化する装置を含むことを特徴とする、設備。
10. 前記溶媒付着装置は、パッドが前記ダイ上に静止する前記帯板と接触しない不活性位置と前記パッドが前記ダイ上に静止する前記帯板と接触する活性位置との間で移動可能な前記パッドを含む、請求項９に記載の設備。
11. 請求項１から８の何れか一項に記載の方法により取得される層状堆積層物。

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