JP3861165B2 - 磁気浮上鉄道用の電磁気の半組立部品の製造方法 - Google Patents
磁気浮上鉄道用の電磁気の半組立部品の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3861165B2 JP3861165B2 JP52889197A JP52889197A JP3861165B2 JP 3861165 B2 JP3861165 B2 JP 3861165B2 JP 52889197 A JP52889197 A JP 52889197A JP 52889197 A JP52889197 A JP 52889197A JP 3861165 B2 JP3861165 B2 JP 3861165B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet stack
- mixture
- sheet
- tool
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
- E01B25/30—Tracks for magnetic suspension or levitation vehicles
- E01B25/32—Stators, guide rails or slide rails
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0213—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
- Y10T29/49012—Rotor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49075—Electromagnet, transformer or inductor including permanent magnet or core
- Y10T29/49078—Laminated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
Description
ステータパケット製作用のこの形式による周知の方法においては(DE 31 10 339 C2)、まず最初に、シリカ含有の磁気スチールシートから製造されたストリップに、好ましくは、その両面に別の接着層を設けることがすでに知られており(DE 31 10 339 C2)、この接着層は、例えば、事前に硬化された硬化プラスチック接着剤(duroplastic adhesive)からなり、必要ならば、圧延工場で塗布されているが、これは複雑で高価な作業工程となっている。次に、シートスタックはシートメタル板または薄板を、コイル(ドラム)から引き出した前記シートメタルストリップからスタンピングアウトし、そのあとこれらはスタックに結合されてから、同時加圧で加熱によって一緒に確実に締め付けられて、機械的に確実なシートスタックを作るといった手順で作られている。そのあと、完成したシートスタックはエポキシ樹脂または類似物質が付加的にコーティングされ、そのあとカッティング時に見つかったシートのカットエッジに防腐食層を設けている。最終的にはそれぞれのシートスタックは接着、捩じ込み、締結等の操作により別部材、特に軌道上の付属装置ようのクロスピースに連結して仕上げステータパケットを形成させる。通例十分な機械的安定性を得るためには、電磁的観点からの欠点は我慢しなければならない。例えば電磁的には好ましくない溝の断面形状が挙げられるが、この断面は電導体の付属装置に対しては好ましいファクターと言える。
長ステータ型保有のリニアモータ用の磁極も同要領で製作されるが、この時点では仕上げシートスタックには巻線本体と磁極ジョー等を連結取付けする。この時点では機械安定性と電磁特性間には妥協点を見出すべきである。例えばそのシートスタックで構成される鉄心の形状の如きであり、この条件は巻線の信頼出来る組立には必要であるものの、しかも磁気発散効果には確かに好ましくない条件である。
磁性鋼シートのストリップの被覆に必要とされる装置のために、この種方法には投資経費が嵩む。さらに欠点とされることは、打ち抜き操作で生じる排出物には接着剤層が付着しており、これは環境保護の立場からは避けるべき点であり、鋼シート排出物の適正な分別リサイクルは妨げられる。最後に既知の方法には事前設定した部分目的に役立つ、多くの継続ステップが要請される。
これに関連して、電子技術では上記タイプのシートスタックと他の部材とを合体連結して、注型用樹脂等に埋封して完成されたアセンブリを構成することが一般に知られている。電動機用コアは、例えば先ず関連シャフト、シートスタック、巻線および整流子をルーズに合体押しつけし、次ぎに射出成形、圧力注型等により成型ツール内でこれにプラスチック被覆を行う(DE−A−43 38 913)。このように一方では上記方式で完成したシートスタックが得られ、他方では耐食保護等の問題はそれほど重要視されない。
最後に、間隔を空けた磁性スチールシートを重ね合わせ状態でツール内に差し込み合体連結し、その隙間に硬化性混合物を充填することが知られている(DE−A−30 12 320)。この場合、磁性スチールシート間の隙間は焼結により得られた金属酸化物粉末粒子構成のスペーサで保持し、それらは2μm以下である。磁性スチールシートには必ず金属酸化物層を追加取り付ける必要があることから、作業費と経費は従来の層に比べ低くなることは無い。なお、仕上げられたシートスタックには外側の耐食保護が要請され、または必要な場合は、外側に耐食層を追加しなければならない。最終的には、この既知方法を採用する場合には、ツール内で約1.3・10-3mbar以下の清浄な高真空を必要とする。このことは技術的理由からも総合運転費用と金融費用の面からも望ましく無い。従ってこの種の方法は磁気浮上軌道の長ステータ型リニアモータ用のステータパケットまたは完成磁極製作用には適用されない。
従って発明の目的は、磁極およびステータパケットに関する上記製造方法の変更にあり、低投資経費とそれぞれの工業段階の低減が要請され、採用する各種部材の機能に一層の改良効果が得られるようにすること、さらに優れた機械強度と外部耐候性とが達成されることにある。
請求項1および15の特長点によりこの目的の達成が促進される。
さらに本発明の好ましい特長点は二次的な請求項により明らかとなるであろう。
本発明の細部は以下の二実施例を参照して、多少異なる尺度の添付図面に基づき説明される。ここで
図1は、本発明による磁気鉄心用のシートスタックの一部のプレートを示す分解組立斜視図である。
図2は、完全な磁気鉄心を作るために使用される構成部品を、スタック状態にあるシートスタックと一緒に示す斜視図である。
図3は、すべての構成部品が結合された状態にある、図2に示す磁気鉄心を示す斜視図である。
図4は、図3に示す磁気コアの巻き線部材の巻き線を示す斜視図である。
図5は、図1乃至図4に示す磁気鉄心で作られた磁極を示す斜視図であり、磁気鉄心はシートスタックを浸すためのツールの半分に置かれていて、シートスタックと巻き線全体が湿らされ、シートスタックが他の構成部品に接続され、磁極全体の周囲が硬化性混合物で取り囲まれた後の状態を示している。
図6は、磁極が挿入されているツールの、図5中のVI−VI線断面図である。
図7は、硬化性混合物が図5と図6に示すツールに挿入されている状態を示す概略図である。
図8は、完成された磁極を示す斜視図である。
図9は、本発明によるステータシートスタックの幾つかのシートの図1に対応する図面である。
図10と図11は、多数のクロスピースが適用される前後のスタック状態にある図9に対応するステータシートスタックの図である。
図12は、図10と図11に示すステータシートスタックとクロスピースで作られたステータパケットを示す斜視図であり、ステータパケットはシートスタックを浸すためのツールの半分に置かれていて、シートスタックとクロスピースが湿らされ、シートスタックがクロスピースに接続され、ステータパケットの全体の周囲が硬化性混合物で取り囲まれた後の状態を示している。
図13は、図12のXIII−XIII線に沿って見た型の断面図である。
図14は、図7に対応して、硬化性混合物が図12と図13に示すツールに挿入されている状態を示す概略図である。
図15は、完成されたステータパケットを示す図である。
図16は、図15に基づくステータパケットの各溝断面の拡大図である。
本発明は、長ステータ型のリニアモータ付き磁気浮上鉄道向けの磁極およびステータの実施例を参考として、以下更に詳しく説明されることとなるが、その構造、機能および形状は、当業者間では良く知られている。この点で簡単のため、例えば実施例DE 31 10 339 C2、DE 33 03 961 C2、DE 34 10 119 A1およびDE 39 28 277 C1を参考とし、その報告の内容は必要に応じて本開示内容の主題となることとする。
公知のように、磁極はシートスタックおよびそこに巻き付けられた巻き線からなる鉄心を含んでいる。図1乃至図8に示すように、鉄心は相互に並列に配置され、同一平面に並んでいる複数の個別シートまたは薄板1から構成されており、これらは、例えば、ドラム(またはコイル)から巻き戻されて、スタンピングツールに引き渡された、強磁性の磁気シートストリップからスタンピングアウトすることによって得られている。本発明によれば、未加工の磁気スチールシートストリップが関与している。この点に関して、「未加工の」という用語は、例えば、DE 31 10 339 C2とは異なり、磁気スチールシートストリップに別の作業工程で接着層が塗布されていないことを意味する。これに反して、シートストリップは、従来の磁気スチールシートの場合と同様に、費用効率のよい方法で適用できるラッカ・コーティング、酸化層または他の方法によって両面に電気絶縁層を設けることが可能である。この層は圧延工場でシートストリップにすでに塗布しておくことができ、また、現在では公知となっている磁気スチールシートの場合には、極薄リン酸シリカ層からなっているのが普通で、これは磁気スチールシートのロールアウト時に作られている。本発明の目的上、この層は事情によっては全体を省くことができるので、比較的無関係である。
図1にはその一部しか示していないが、個々のシート1は、この実施例では、厚さが例えば、0.35mm乃至1.00mmで、同一寸法であり、各シートは幅広い前面側または後面側2をもち、それぞれの周囲方向に、狭幅の上面側3、下面側4および2つの側縁5、6をもっている。さらに、シートの各々には、スタンピング工程時に同一個所に1つの穴7が設けられ、スタンピング工程後に鉄心をパケット8(図2)に形成するために、シートは一方が他方の背後に置かれ、前面側または後面側2が相互に同一平面で平行になるようにスタック(積層)される。パケット8当たりのシートの枚数は作られる磁極の大きさと厚さによって決まる。シート1の相互の並びはスライドブロックまたはロッド9によって適当な方法で行われ、そこではシート1はそれぞれの穴7が通じている。スタックされたシートパケット8では、例えば、個々のシート1の上面側3は磁極面10を形成し、下面側4は組み立て面11を形成している。
スタックが形成された後、シートスタック8の2つの端面はそれぞれ磁極ジョー12、13の形体をしている、別の構成部品に接続される。これらのジョーは磁気鉄心の安定性を確保し、巻き線本体14(図2と3)の形体をしている、別の構成部品のキャリアの働きをする。磁極ジョー12、13とシートスタック8との相対的並びは次のように適当な方法で行われる。つまり、磁極ジョー12、13に穴15を設け、シートスタック8から突出したロッド9の端にこれらの穴を押し付けて、これらの端を穴に受け入れるようにして行われる。磁極ジョーは鉄製にすることも可能であるが、軽量化のためにアルミニュム製にすることが好ましい。
巻き線本体14は実質的には、例えば、プラスチックなどの絶縁材料から作られたフレームからなり、このフレームはほぼ立方形のキャビティ(くぼみ)16を取り囲み、その高さ、長さおよび幅の寸法は磁極ジョー12、13を含むシートスタック8の外形寸法にほぼ一致している。さらに、巻き線本体14はその上端と下端にそれぞれが外側に突出した周囲組立フランジ17を備え、巻き線19(図4)を受け入れるための周囲空間18が2つの組立フランジ17間に設けられている。
巻き線本体と14とシートスタックとの相対位置を正しくするために、磁極ジョー12、13はその外端面に案内溝20を備え、これらの案内溝はロッド9および磁極面10に対し垂直に設けられている。これに対応して、巻き線本体14は相互に反対側の両面に内側に突出した案内リブ21を備え、これらの案内リブは、巻き線本体14が上方または下方からシートスタック8上にセットされた時、案内溝20に入り込み、巻き線本体14を磁極面10に対して相対的に移動して正しい位置にする(図3)。これは詳細を図示していないストップ手段によって適当に設定される。
図4に詳細を示すように、巻き線本体14はシートスタック8上に位置づけられた後、巻き線19が巻き付けられるが、これは導体23と絶縁体24が交互になった連続層から形成され、組立フランジ17間に位置するようにされる。導体23は、例えば、供給コイル25から巻き戻されたエンドレス・アルミニュムストリップからなり、他方、絶縁体24は例えば、供給コイル26から巻き戻された従来の絶縁フィルムからなっている。導体23と絶縁体24を供給コイル25、26から巻き戻すこと、およびその巻き線を巻き線本体14上に巻き付けることは図4に示す矢印方向に行われるが、これは公知である。当然のことであるが、別の方法として、巻き線22を巻き線本体14上に巻き付けてから巻き線本体14をシートスタック8に装着させることも、ここでは層巻き線として示されている巻き線をいくつかのパネルに分割してそれらを1つに結合することも可能である。
図1乃至図3を参照して説明した磁気鉄心のアセンブリでは、ロッド9上に遊嵌して通された個別プレート1はロッド9と巻き線本体14だけで定位置に保持され、そのとき、巻き線本体14はシート1の側縁5、6と、磁極ジョー12、13の前面側または後面側に突き当たっている。これとは対照的に、巻き線19は組立フランジ17によって磁気鉄心上の定位置に保持されている。従って、シート1はあらかじめ選択した圧力で、磁極ジョー12、13を通して相互に同時に押し付けられているので、シートは相互に密着している。これらの部品すべてを確実に結合するために、アセンブリは図4に示すように、モールドまたは成形ツール28(図5乃至図7)に挿入される。この実施例では、ツールが2半分29、30になっているツール28が使用されている。これらの2半分は射出成型ツールと同じように、相互に反対の両側に開口31、31を備え、これらの開口はツール28(図7)が閉じた状態において、キャビティまたは中空成型空間を形成し、その寸法は完成した巻き線磁極の外形寸法よりも若干大きくなっている。
磁極をキャビティ内に正しく位置づけるために、一方では、例えば、下部組立フランジ17があり、他方では、必要ならば、追加の位置づけ手段33がある。この実施例では、これらはロッドからなり、これらのロッドは、穴16の他に、図6に詳細を示すように、組み立てられた状態にある巻き線本体14の下から近づくことができる個所に、磁極ジョー12、13に形成されている穴34(図2)に突入している。位置づけ手段33は、例えば、ツール半分30の側面ジョーに装着され、ツール28を閉じると、自動的に穴34に入り込むようになっている。図示していない別の位置づけ手段をツール半分30のベースに設けることも可能である。そのようにすると、シートスタック8と巻き線本体14をツール内で相互に対して並べることが可能である。
ツール半分の一方は、図7に示すように、キャビティまで達する入口開口を備え、制御バルブ6をもつライン37の出口がそこに接続され、さらに、2つの入口40、41をもち、各々は計量ポンプ38、39に接続されている。どちらの場合も、計量ポンプ38、39の前には、それぞれの混合コンテナ42、43が置かれており、その後には、ライン37に組み込まれたミキサ44が置かれている。これらのデバイスは硬化性混合物、特に注型成形樹脂混合物を調製する目的に使用され、ツール28を閉じた後は、それをキャビティに注入する目的に使用される。このようにすると、一回の作業ステップで、複数の目的が達成される。一方では、シートスタック8の、ばらばらな状態でスタックされたシート1は混合物を挿入することにより、シート間に必要な接着層が形成され、接着剤の使用と同時に、シートは相互に結合されてソリッドなパケットが形成される。他方では、このパケットは他の構成部品と一緒に完成磁極(図8)を形成しているアセンブリ45と結合されて、ソリッド構造のユニットが作られる。これと同時に、このユニットはユニット全体が、特にシート1のカットエッジが、図6にライン46で示すように防腐食層で被覆される。この層のあらかじ選択できる厚さは、相互から、およびキャビティとの境界となる壁部分からツールに挿入した後の種々構成部品間の間隔によって決まり、例えば、最大10mmに、好ましくは2乃至3mmにすることができる。さらに、アセンブリ45は、全体が硬化性混合物で被覆されているために、最終的な機械的、電磁的および幾何学的特性をもつことになるが、個々のケースに依存するツール28の特殊設計、およびモールド中空を形成する開口31、32がこれに貢献している。
使用される混合物は、エポキシまたは多環オレフィン系の硬化性(硬化可塑性)注型成形樹脂ミックスであることが好ましく、例えば、2成分、つまり、混合コンテナ42で調製された注型成形樹脂であって、必要ならば、例えば、エポキシ樹脂やエポキシ樹脂混合物などの添加物が添加されたものと、混合コンテナ43で調製された硬化剤、例えば、エポキシ硬化剤とからなっている。これらの2成分は計量ポンプ38、39によって事前に選択した比率で計量され、ミキサ44に送り込まれ、そこで緊密に混合された後、そこからライン37と制御バルブ36を経由してキャビティに注入される。注型成形樹脂混合物の供給は例えば、1〜3バールの圧力で行われ、シートスタック8全体を湿らすか、浸み込ませて、すべてのプレートがすべての側面で薄い注型成形樹脂層で被覆されるようにする。
キャビティが満たされた後、注型成形樹脂混合物は、好ましくは、ツール28全体の加熱によって硬化するまで放置され、硬化した後モールドから取り出され、完成したアセンブリ45がツール28から取り出される。別の方法として、ツール28は注型成形樹脂マスの注入前に加熱しておくことも可能である。さらに、最良の方法は、ツール28では注型成形樹脂マスを硬化するだけにし、そのあと、完成したアセンブリ45に熱処理を施して、例えば、硬化処理を終了し、および/または蒸発速度の遅い成分を放出することである。さらに、クリーニングステージを加えることも可能である。
現在まで最良と考えられている本発明の実施例では、注型成形樹脂混合物は圧力−ゲル化処理の後、アセンブリ45のプレート1と他の構成部品の間のキャビティ、またはこれらとモールド中空の壁の間のキャビティに注入されている。圧力−ゲル化処理は、硬化過程で発生する収縮が埋め合わされるので好都合である。この方法は反応樹脂射出成形法とも呼ばれ
この方法では、ポット時間が長い反応樹脂マスと高反応樹脂マスの両方が使用可能であり、これらは混合コンテナ42、43で短時間に自動的に混合、計量されてから自動的にツール28に注入される。従って、図7に示す2つの入口40、41は圧力コンテナに通じたままにしておけば、調製された反応樹脂混合物は圧縮空気によって急速にライン37に送り込まれることになる。
アセンブリ45を作るのに適した混合物は多数あり、特に熱硬化性の混合物が適している。
好ましい硬化性混合物としては、エポキシ樹脂と硬化剤の混合物、および張力状態のシクロオレフィン(tensioned cycloolefine)と開環メタセシス重合(ring-opening metathesis polymerisation)用の触媒の混合物がある。本発明で使用できるエポキシ樹脂として適したものには、例えば、下記の基を有するすべてのタイプのエポキシ樹脂がある。
上記化学式において、基とは直接酸素、窒素または硫黄原子に結合し、式中R'とR"は各々が1個の水素原子を含み、その場合R"は水素原子またはメチール基を意味し、あるいはR'とR"は共に-CH2CH2CH2-又は、-CH2CH2を意味し、その場合R"は水素原子を意味している。このような樹脂の例としては、ポリグリシジルエステル(polyglycidylesters)とポリ(β−メチルグリシジル)エステルを挙げることができるが、これらは分子当たり2個またはそれ以上のカルボン酸基を含む化合物を、アルカリ存在下でエピクロルヒドリン、グリセリン・ジクロルヒドリンまたはβ−メチルエピクロルヒドリンと共に転化させることで得ることができる。このようなポリグリシジル・エステルは、脂肪族ポリカルボン酸、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸または二量重合化または三量重合化リノール酸から、またテトラヒドロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル酸、ヘクサヒドロフタル酸および4−メチルヘキサヒドロフタル酸などのシクロ脂肪族ポリカルボン酸から、およびフタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸などの芳香族ポリカルボン酸から誘導することができる。
別の例としては、ポリグリシジルエーテルとポリ(β−メチルグリシジル)エーテルがあり、これらは分子当たり少なくとも2つの遊離アルコールおよび/またはフェノールヒドロキシル基をアルカリ存在下で、または酸性触媒の存在下で(後にアルカリ処理転化する)対応するエピクロルヒドリンと共に転化させることで得ることができる。
これらのエーテルは、エチレングリコール、ジエチレングリコールおよび高位のポリ(オキシエチレン)グリコール、プロパン−1、2−ジオール、ブタン−1、4−ジオール、ポリ−(オキシテトラメチレン)−グリコール、ペンタン−1、5−ジオール、ヘキサン−1、6−ジオール、ヘキサン−2、4、6−トリオール、グリセリン、1、1、1−トリメチロールプロパン、ペンタエリスリットおよびソルビットなどの非環式アルコールから、およびレゾルシット、キニット(chinite)、ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−メタン、2、2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンおよび1、1−ビス−(ヒドロキシメチル)−シクロヘクサン−3などのシクロ脂肪族アルコールから、およびN、N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)−アニリンおよびp、p’−ビス−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−ジフェニルメタンなどの芳香族コアを持つアルコールからポリ−(エピクロロヒドリン)と共に得ることができる。また、これらは、レゾルシンとヒドロキノンなどのシングルコアフェノールから、およびビス−(4−ヒドロキシフェニル)−メタン、4、4ヂヒドロキシジフェノール、ビス−(4ヒドロキシフェニール)−サルフォン、1、1、2、2−テトラキシ−(4ヒドロキシフェニール)エタン、2、2−ビス−(4−ヒドロキシフェニール)プロパン(ビスフェノールA)および2、2−ビス−(3、5ジブロモ−4ヒドロキシフェーノール)プロパンなどのマルチコアフェノールから得ることもできる。
ポリグリシジル・エーテルおよびポリ(β−メチルグリシジル)エーテルを製造するのに適したヒドロキシ化合物としては、他にも、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、クロラールおよびフルフラールなどのアルデヒトおよび、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、3、5−ジメチルフェノール、4−クロロフェノールおよび4−tert−ブチフェノールなどのフェノリンを縮合することによって得られるノボラックがある。
ポリ−(N−グリシジル)化合物は、例えば、エピクロルヒドリンと、アミノ水素原子を含む少なくとも2つのアミンをもつアニリン、n−ブチルアミン、ビス−(4−アミノフェニールメタン、およびビス−(4−メチルアミノフェニール)メタンなどの転化生成物の脱水素塩素化反応により得ることができる。適したポリ−(n−グリシジル)化合物としては、他にも、エチレン−尿素と1、3−プロピレン−尿素などのサイクリックアルキレン尿素のn、n’ジグリシジル誘導体およびトリグリシジルイソシアヌール酸塩および5、5−ジメチルヒダントイン等のヒダントイン類がある。
ポリ−(S−グリシジル)化合物としては、例えば、エチレン−1、2ジチオールとビス−(4−メルカプトメチルフェノール)エーテルなどのジチオレンのジ−S−グリシジル誘導物がある。
次の化学式の基を持つエポキシ樹脂の例としては、次のものがある(ただし、R'とR"は共に-CH2CH2-または-CH2-CH2-CH2-基を意味する)。
ビス−(2、3エポキシシクロペンチル)エーテル、2、3エポキシシクロペンチルグリシジルエーテル、1、2ビス(2、3エポキシシクロペンチルオキシ)エタンおよび3’、4’−エポキシシクロヘキシルエチル−3’、4’−エポキシシクロヘキサン−カルボキレートである。
ほかにも考慮されるエポキシ樹脂があり、そこでは、グリシジル基またはβ−メチルグリシジル基は種々タイプの異種原子、例えば、4−アミノフェノールのN、N、O−トリグリシジル誘導体、サリチル酸またはp−ヒドロキシ安息香酸のグリシジルエーテル/グリシジルエステル、N−グリシジル−N’−(2−グリシジルオキシプロピル)−5、5ジメチルヒダントインおよび2−グリシジルオキシ−1、3−ビス−(5、5ジメチル−1−グリシジルヒダントニール−3)プロパンに結合されている。
必要ならば、エポキシ樹脂の混合物を使用することもできる。
好ましくは、ビスフェノールのジグリシジルエーテルが使用される。その例としては、ビスフェノールA−ジグリシジル・エーテル、ビスフェノールF−ジグリシジル・エーテルおよびビスフェノールS−ジグリシジル・エーテルがある。特に好ましいのは、ビスフェノールA−ジグリシジル・エーテルである。
もっと特に好ましいのは、液状および低粘度エポキシ樹脂である。摂氏25度の時の粘度は20,000 mPasの値を越えてならない。
本発明による方法では、公知のエポキシ樹脂硬化剤は理論的にはいずれも使用可能である。
好ましくは、カルボン酸または無水カルボン酸が樹脂硬化剤として使用されている。
シュウ酸、リンゴ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セベシン酸、3、6、9−トリオキサウンデカン酸、または二量重合または三量重合のリノール酸などの脂肪族ジカルボン酸。
例えば、テトラヒドロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸および4−メチルヘキサヒドロフタル酸などのシクロ脂肪族ポリカルボン酸。フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸またはナフタリン酸などの芳香族ジカルボン酸。またはジエステル−ジカルボン酸。これらは、グリコール、例えば、テトラヒドロ無水フタル酸などの、二当量の無水ジカルボン酸とポリプロピレングリコールなどのグリコールの転化によって得ることができる。
理論的に無水物硬化剤として考慮できるものとしては、線状脂肪族ポリマ無水物および環式カルボン酸無水物などのジおよび高機能カルボン酸のすべての無水物がある。
例えば、ポリセベシン酸ポリ無水物、ポリアゼライン酸ポリ無水物、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、アルケニル置換無水コハク酸、無水ドデセニルコハク酸、無水マレイン酸、無水トリカルバリル酸、水和ナジカン、水和メチルナジカン、無水マレイ酸のリノール酸付加物、アルキル化無水エンドアルカキレン−テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、ジアンヒドロピロメリット酸、無水トリメリチン酸、無水フタル酸、無水テトラクロロフタル酸、無水テトラブロモフタル酸、無水ジクロロマレイン酸、無水クロロナジックおよび無水クロロネジックがある。
好ましくは、液状または容易に溶解する無水ジカルボン酸がエポキシ樹脂硬化剤として使用されている。
特に好ましい無水物硬化剤としては、水和メチルナジカン、無水テトラヒドロフタル酸および無水メチルテトラヒドロフタル酸があり、水和メチルナジカンと無水メチルテトラヒドロフタル酸は好ましくは異性体混合物として使用されている。
必要ならば、無水物硬化剤は、無水物硬化剤用の従来の反応促進剤と一緒に使用することが可能である。反応促進剤として適したものには、例えば、第三級アミン、カルボン酸塩、金属キレートまたはオルガノホスフィンがある。好ましい促進剤としては、例えば、N、Nジメチルベンザルアミンまたは置換イミダゾールがある。
本発明の別の好適実施例では、張力を掛けたシクロオレフィンと開環メタセシス重合用の触媒の混合物が硬化性混合物として使用されている。
本発明の範囲において、シクロオレフィンとは、すべてのシクロオレフィンのことを意味する。ただし、シクロヘキシンとその誘導体は開環メタセシスによって重合できないので、ここには含まれない。例えば、好ましいシクロオレフィンはWO96/16100およびWO96/202235中に記載されている。
好ましくは、本発明の方法では、シクロペンタジエンのデイールス−アルダー(Diels-Alder)付加物が使用されている。
特に好ましいものとしては、テトラシクロドデシン、メチルテトラシクロドデシンおよび特にジシクロペンタジェンがある。
遷移金属であるチタン、バナジウム、モリブデン、タングステン、レニウム、イリジウム、ルテニウムおよびオスミウムの化合物は、非常に多数のものが開環メタセシス重合用の触媒(ROMP触媒)としてこの分野では公知である。この場合、関係するものとしては、例えば、錯金属ハロゲン化物、メタロカルベンまたはチーグラ−ナッタ(Ziegler-Natta)タイプの配位触媒がある。これらの公知ROMP触媒は理論的には、本発明による組成物の中で成分(b)として使用できる。
成分(b)として使用するのに好ましいものとして、ルテニウム(+II)錯塩またはオシミウム(+II)錯塩があり、特にルテニウム(+II)錯塩を使用することが好ましい。
絶対に水を含まぬ物質および装置を使用するには、余分の費用が必要になるので、望ましいことは、例えば、WO 96/16100およびWO 96/20235に記載されているルテニウム(+II)錯塩およびオスミウム(+II)錯塩のような、水分に強いROMP触媒を使用することが勧められる。
特に好ましいROMP触媒として、次のものがある。
〔(シクロヘキシル)3P〕2RuCl2、
〔(C6H5)3P〕3RuCl2、
〔(C6H5)3P〕3(CO)RuH2、
〔(C6H5)3P〕3RuCl(シクロペンタジエニル)、
〔(シクロヘキシル)3P〕2(CH3OH)Ru(トシレート)2、
〔(O−トリル)3P〕3RuCl2、
〔(CH3)2CH〕3P(p−シモル)RuCl2および特に
(シクロヘキシル)3P(p−シモル)RuCl2である。
硬化性混合物の望ましい粘度は熱可塑性材料の添加によって調整することができる。適当な熱可塑性材料の例としては、ポリスチロール、ポリノルボネン(例えば、Nippon Zeon社のNorsorex NS)、水和ポリノルボネン誘導体(例えば、Nippon Zeon社のZeonox)、ポリシクロオクチン(例えば、Huls社のVesternamer)およびポリブタジエンがある。
アセンブリ45を製造するために上述した方法の特別な利点は、ばらばらに層化されたシートスタック8を浸し、他の構成部品とアセンブリ45全体の周囲を防腐食層46(図6)で被覆し、すべての部品を確実に結合することからなる処理工程は、付加的な機械的結合手段を必要としないで1回の作業工程で実施できることである。従って、ツール28のロードとアンロード、ツール28の開閉、および中空モールド内の残余キャビティの充填の工程はその大部分を自動化することができる。
さらに、電気的絶縁特性を持つ硬化性混合物を使用し、これを上記に挙げた材料に適用すれば、シート1の周囲は1回の作業工程で電気的絶縁層で被覆されるので、理論的には絶縁層のない全体的に未処理の磁気スチールシートを初期材料として使用できるという別の利点が得られる。
この場合の本発明の別の顕著な利点は、シートスタック8の個別シート1を、実際には全体的に未処理であるが、スタックされ、密にパックされた状態でツール28に挿入できる点にある。広幅側面の区域の表面は自然に粗面になっているので、スタックされ、密にパックされた状態にあっても、十分に多数で、十分なサイズのキャビティがシート1間に残っているため、この混合物をツール28内に注入した時に混合物で満たされることになる。この混合物が硬化した状態になると、混合物の破壊的気泡を形成することなく、個別シート1間が絶縁されることになる。混合物の注入前または注入時に、キャビティを少なくとも部分的に空気抜きして、圧力を例えば、2乃至10ミリバールだけ若干低下させ、必要ならばテストで確かめてから混合物を追加的にキャビティに吸入するようにすると、この効果は、キャビティにまだ残っている空気を混合物の助けで排気する必要がなくなるので、さらに向上し、最適化されることになる。
最後に、別の利点は、アセンブリ45の外形がスタンピングによって得られる個別シート1の形状に関係なく、また、その周囲に巻かれる巻き線19に関係なく選択できることである。特に、モールド中空を対応するように形成すると、外部の防腐食層が十分な厚さになり、周囲環境に強くなることが保証され、これと同時に、シート1をスタックすることと、シートを締め付けるために使用される圧力によって、必要とする薄い接着層と、必要ならば絶縁層とが個別シート1間に得られることになる。
図1乃至図8に示す実施例は種々態様に変更し、および/または補強することが可能である。
例えばアセンブリ45で磁気浮上車用の異極インダクターの製作に役立てる場合(DE34 10 119 A1)には、重量軽減のため各シート1の中心下部に対応開口47(図1)を取り付けることが出来る。その理由としては磁気目的としてはこの部分が必要でないことによる。成形操作中ではコア48(図6)を溝内に設けシートスタック8を現出させ、溝には混合物を充填せずしかもその形成壁面に薄い耐食層を設けるようにする。さらに、打ち抜き時点でシート1の上側部3に開口部49(図1)を取付け、積層状態では溝50(図2)を形成させ、磁極面10とこの開口部とを接触させ、図5と6ではこれを追加の巻線51に差し込み、磁気浮上車の操作中では自体公知のリニア発電機を形成させることが出来る。この巻線51はまた構築要素を構成し、この要素は強固に流延材料を流し込むことにより、残りのアセンブリ45に連結し、必要に応じ保護層を補填するようにする。
最終的には、シートスタック全体のシート1の下面4(図1)および/または磁極ジョー12、13の下面は混合物が侵入しないようにすることができる。この目的のために、例えば、ツール28のキャビティは、種々の構成部品がツール28に置かれた後、前記下面が対応する壁部分に直接に突き当たるように設計されている。複数の磁極からなるのが普通である完成マグネット内のシート・スタックおよび/または磁極ジョーの下面は巻き線19の下に置かれた強磁性磁極裏面によって磁気的に1つに結合されているので、磁極とマグネット裏面間の境界面には、注入混合物で形成された磁気を壊すスロットが発生しないことが保証される。
図9から15は、磁気浮上車の長ステータ型保有のリニアモータ用のステータパケットの製作段階を示している。図1から8までの説明と同様、ステータパケットには多数組のシートまたは薄板61を収納し、図9ではその内の幾つかを示す。上記薄板材料は接着剤層を含まぬ未加工の強磁性シートの金属ストリップの打ち抜きにより得られている。実施例中、シート61は同一寸法を示し、それぞれのシートには前後に広側部62を設け、それぞれ外周方向には狭小上側部63と低側部64の他、二つの側縁部65と66を有している。さらに細部は示されていない補助装置を使って、シート61はシートスタック67(図10)に積み重ねされ、相互にその前後広側部62を取付け、相互に同一高さを持って整合させる。この場合に用いるシート61の数は、長ステータ保有のリニアモータ用に要請される電気、磁気特性により変わって来る。
打ち抜き製作段階では、シート61の上側部63には開口部68を設け、その低側部64には開口部69を設ける。シート61を積み重ねてシートスタック67(図10)を形成させた後、開口部68でそれぞれ溝71を、また開口部69でそれぞれ溝72を形成させる。開口部68は上側部63に向け開いており、溝70は例えばありほぞ断面を呈し、その断面が実質的にダブルT形状を示す直線型クロスピース74上に一体構成の、対応形状の脚部73の受入れにも好適である。これと逆に、開口部69は低側部64方向に開いており、溝72は実質的に長方形または方形断面を有している。スタックの形成後、クロスピース74の脚部73を図10中の矢印方向にシートスタック67の溝71中に挿入し、その中に中心を置き、図11に見られる初期のルーズに取付けたアセンブリが得られるようにする。これに替えてシート61はまた当然ながら、個々に対応位置にあるクロスピース74にねじ着けすることが出来る。
図4に基づくアセンブリに似た最終取付けのアセンブリを、ここでツール75(図12〜14)に差し込むが、実施例ではこのツールには二組の半ツール76、77が備わり、その対向側には開口部78、79を設ける。この開口部はツール75が閉状態にある場合には、中空型またはキャビティを形成し、このキャビティの大きさは挿入アセンブリ(組立体)の外形寸法より僅か大きめとなっている。
クロスピース74をシートスタック67より僅か外側に突起したその端部の、付属ねじに合ったボア80と結着する。硬化性混合物でキャビティを充填する間、ボア80の接触する個所でツール76、77に孔81を設けるが、この中に締付ピストン82を往き来させることが出来る。この部材は連結した半ツール76、77に取り付けた各空圧または油圧シリンダー84の、ピストンロッド83の端部に保持され、引っ込み位置では図13の左部分で、伸長状態では図13の右側部分にその状態が示されている。伸長状態では、例えば締め付けボルト82はクロスピース74の下方、付随ボア80を取り巻く横側に取付けされ、このためボア80の一端は閉状態を示している。同時に締め付けピストン82で、クロスピース74を付随する半ツールの対向壁面へ強く押しつけ、ボア80の他端は閉となりこの結果混合物は侵入出来ない。必要の際には、ボア80に通ずる閉止用ストッパ85は、締め付けピストン82および/または対向壁に取付けしても良い。
さらにピストン82でツール75に対するクロスピース74の位置決めが為される。必要により、詳細は示されていない追加の位置決め装置を、例えばツール75の基部に取付けて良く、これによりツール75に対しまたクロスピース74に対して、シートスタック67の位置決めが為される。最終的に必要の場合は、シリンダー84またはその他装置に対応する装置を設けることが出来る。これにより例えばツール75の側壁を介して、シート61を相互に密着して押しつけるように、この装置を使ってシートスタック67には力を加える。
図13に示す矢印方向にツール75が閉状態となり、図13の右手部分で示す位置にピストンロッド83が引かれると、混合物はキャビティ内に注入され、このために図7と同じようにツール75にはキャビティまで伸長する導入口が取付けられ、このツールは管路ライン86(図4)を介して制御弁87に連結され、計量ポンプ88、89を経て混合コンテナー90、91に通じる。混合コンテナーには反応樹脂または硬化剤等が含まれ、これから送られる混合物の準備が行われる。反応樹脂および硬化剤成分は計量ポンプ88、89で計量され、ミキサー92内で混合される。キャビティ内への混合物の注入、硬化または混合物からの硬化、熱処理、必要によりクリーニングする操作ステップは、図1から8までの実施例に準ずるため反復説明は要しないと思う。このことは使用できる混合物、特に注型成形樹脂混合物にも当てはまり、その調製、例えば1〜3バール圧のもとでの混合物を注入するのが好ましいこと、キャビティの空気抜きが好ましいこと、加圧力−ゲル化方式の採用が好ましいことも同様である。
型からの取外しの後、図15で見られる完成したアセンブリ93はステータパケットの形式で得られる。
アセンブリ45の製作で見られたように、図9〜15の実施例では、特に前処理されていないシート61からなる、ルーズに積まれたシートスタック67の含浸、残存部材およびステータパケット全体の耐食層による囲繞および全部品の強固な連結が一回の操作段階で実施され、従って必要とされる手順が大幅に自動化される利点が得られる。同時に最終的に仕上げられたアセンブリ93の外部形状は、幾つか考えられる変数を考慮して決められるように、各シート61の打ち抜き形状とは関係無く選定条件を拡げることが出来る。
アセンブリ93はボア80、および磁気浮上車の軌道保持体の連結部材に提供される付属ねじを使って公知の方法(DE 39 28 277 C1)により取りつけられる。このためクロスピース74の上側部に据え、ボア端を取り巻く、図15中のハッチングで示した表面部分94は、クロスピース74の正確な位置、従って軌道走路保持体に対する全アセンブリ93の正確な位置を決める停止装置、または基準面として役立っている。この表面部分94は出来れば絶縁層または耐食層で被覆せずに、付属ねじを締め付ける際この層の位置決め、回転または沈降による不正確度を避けるようにする。また必要に応じ磁気浮上トラック(軌道)のその後の操作中に生ずる付属ねじの緩みを避ける。このため締め付けピストン82で図15に示すハッチングの表面部分94を押しつけ、ツール75の対応して形成される壁面に対して一切混合物が沈降出来ぬ様にし、一方全アセンブリ93の別個所では常時この個所とツール75の壁面間に小さな中間スペース(図13)が保留され、これにより混合物の外層の形成を可能とし、特にこれが耐食手段の役割を果たすことになる。このことはキャビティ形成壁中の対応するステップ96を使って全く簡単に達成出来る。
シートスタック67の下部溝72は、実質的に電気導体97(図15および16)構成の三相AC結線のかせに適っている公知の方式(DE 31 10 339 C2、DE 33 02 961 C2)に役立っている。導体97の組立てと位置固定を単純化するために、完成されたアセンブリ93の対応する溝99の壁98は、導体97が多少弾性変形して溝99内に矢印方向から入れるように、その結果アセンブリ93内にスナップ−イン結合された後、特に補助装置を使わずに固定できるように適切な形状をしている。このためには壁面98をスロット100によって適宜下方に開放する。このスロットは最も狭い個所で導体97の径に相当するスロット幅より小さ目とする。しかしこの溝形状は一般にシートスタック67の溝72の形状には対応していない。この溝72は電気的および/または磁気的要因から、または磁気浮上トラック操作上の理由から、また打ち抜き操作中排出物を最低にする目的から、特に図9と10から目視出来る形状を備える。この状態は追加ライン101により図16で示されている。両機能を正しく評価するには、ツール75(図13)には適宜複数のコア102(図13)を設ける。このコアはキャビティ中でシートスタック67を位置決めする際、またはツールを閉止する際、各溝72中に取り付けるようにする。このコア102の形状は最終的に溝99が持つべき形状に添って選定し、硬化性混合物の注入時点でシートスタック67中に設けた溝72の壁面に、図16でハッチングにて示した比較的厚目の被覆103を設けるようにする。これによりアセンブリ93の最終条件のもとでは、壁面98の希望形状に結びつく結果を得ている。一方残りの施された耐食層は例えば図16の参照番号104で示すように、比較的薄く保持することが出来る。
最終的に完成されたアセンブリ93については、一回の作業ステップで混合物を注入することにより、一方ではシート61に相互連結用に役立つ層を取付け、相互に連結させて最終的なシートスタック67を形成させ、他方ではさらに部材(クロスピース74)とシートスタック67を連結させて最終アセンブリ93(ステータパケット)を形成する際にも、本方式は当てはまる。なお、本発明による方法を採用すると、シートスタックまたはアセンブリの最終的電気的、磁気的、機械的および/または幾何学的特性は、すべての構成要素をツール中で硬化性混合物と一緒に処理するだけで、少なくとも一部が得られる。特に、十分電気的に絶縁性を呈する硬化性混合物を用いる場合、少なくとも一部得られる。このことは特にそれぞれのプレートへの絶縁層の塗布、外的耐食手段、各種部品の永久的な連結および囲繞されたシートスタックの最終外形、アセンブリ(組立体)またはその部品に、たとえば溝99に当てはまる。その上特に利点と見做されることは、例えばねじ、リベット、接着剤等の補助連結手段は、各部品の連結のために、また位置決めのために必要とされることがなく、機械強度の他、環境耐性も混合物の外回り厚さによって保証されることである。
特に図12に示すように、ツールに挿入されたシートスタックまたはアセンブリの、例えば、外側上の特定個所を、例えば、プラスチックファイバなどから得た編込マットからなる多孔材料から得たスペーサ部材105で被覆すると、シートスタック67などをモールド中空の壁から望ましい間隔を置いて保持することができる。ある種の要素またはマットは注入時に全体が混合物で浸されるので、硬化時には、安定した強度のプラスチック樹脂層が得られるので、完成アセンブリ93の外壁が機械的に強化され、その機械的強度が向上することになる。
電気的特性(誘電定数、損失係数)を向上するために、例えば、Silquest Silaneという商品名でOsi社から提供されている化合物といった、シランを硬化性混合物に添加することが可能である。適したシランとしては、例えば、オクチルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシランおよびビニルトリエトキシシランがある。
さらに、硬化性混合物は、例えば、金属粉末、木粉末、ガラス粉末、ガラス粒子または準金属と金属酸化物などの充填剤を含めることができる。好ましい充填剤としては、Wollastonite、Al2O3およびSiO2があるが、特に好ましいのは、種々SiO2改良品の結晶粉末である。
上記に挙げた添加剤のほかに、例えば、酸化防止剤、光保護剤、可塑剤、ピグメント、着色材料、チキソトロピ剤、粘度促進剤、あわ消し剤、帯電防止剤、潤滑油および離型剤などの、別の添加剤を硬化性混合物に含めることが可能である。
さらに、硬化性混合物は、従来から公知の混合ユニット(攪拌器、混練機、ローラ、ミル、ドライミキサまたは薄層ガス抜きミキサ)を使用して行われている、公知方法で作ることができる。混合物を作るための種々の方法はこの分野の精通者に公知であり、例えば、Becker/Braun:"Kunstoff-Handbuch, vol. 10, Duroplaste", Carl Hanser Verlag 1988, pp 515 ffおよび825 ffに記載されている。
個別シート1、61を上述したものとは別の方法でスタックすることが望ましい時は、例えば、スペーサなどの適当な補助手段を使用して、個別シート間の間隔がほぼ等しくなるように端で固定することができる。この場合、すべてのプレート間の間隔が正確に同一であるかどうかは無関係である。絶縁樹脂化合物を個別プレート1、61相互間の間隔に注入できるだけの余地が残されていれば、それで十分である。このようにすると、プレート1間の間隔は、例えば、1マイクロメートルから100マイクロメートルの範囲で、好ましくは2マイクロメートルから5マイクロメートルの範囲で調整することができる。
本発明による方法で使用できるメタルプレートはスチールプレートであることが好ましいが、他の強磁性材料を使用することも可能である。
本発明は記載の実施態様に制約されること無く、種々変形が考えられる。特に、記載の磁極とステータパケットには詳細は記載しなかった別部材、例えば外部に通ずる電気、機械連結装置を設けることが出来る。このものを同様に囲繞混合物と共に固定および/または構成させる。最終的には本発明は記載の方法に基づき製作したアセンブリを包含するものであり、それぞれの発揮特長は図面に記載、図示した以外の他の組合せ方式にも適用可能である。
Claims (14)
- 磁気浮上鉄道線路用の長ステータ型リニアモータまたは磁極の形式の電磁アセンブリであって強磁性材料から成る少なくとも一つのシートスタック(8、67)および少なくとも一つの他の部材(12、13、14、74)からから成る電磁アセンブリを製造する方法において、シートスタック(8、67)は未加工の磁気スチールシート(1、61)から組立てられ、必要ならば補助位置決め手段を使用して、ツール(28、75)内に他の部材(12、13、14、74)と共に位置づけられることを特徴とし、更に、硬化性混合物のツール(28、75)内への注入と圧力−ゲル化法による硬化または混合物からの硬化により、1回の作業工程で、シート(1、61)は互いに結合されて最終的なシートスタック(8、67)を形成し、シートスタック(8、67)は部材(12、13、14、74)に結合され、アセンブリ(45、93)は混合物によって取り囲まれて、その最終的な電気的、磁気的、機械的および/または幾何学的特性を持つことを特徴とする、磁気浮上鉄道線路用の長ステータ型リニアモータまたは磁極形式の、電磁アセンブリ(45、93)の製造方法。
- ツール(28、75)内の圧力を2〜10ミリバールに保持することを特徴する請求項1に記載の方法。
- シート(1)に孔(7)を設け、ロッド(9)上にシートスタックを形成する目的でシートがねじこまれることを特徴とする、請求項1又は2に記載の長ステータ型リニアモータ用の磁極の形式の電磁アセンブリ(45)の製造方法。
- ツール(28)内への挿入に先立ち、シートスタック(8)の端面にそれぞれルーズに据えた磁極ジョー(12、13)が設けられることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- ツール(28)へのその挿入に先立ち、シートスタック(8)に、緩く巻きつけた巻線(19)が取り付けられることを特徴とする、請求項3または4に記載の方法。
- シートの積み重ね形成に先立ち、リニア発電機を組み立てる目的でシート(1)に開口部(49)を設け、シートスタック形成後に得られる溝(50)中に緩く巻線(51)が挿入されることを特徴とする、請求項3から5の何れかに記載の方法。
- 混合物の注入中、シートスタック(8)および/または磁極ジョー(12、13)の下側の少なくとも一部には、混合物が存在しないことを特徴とする、請求項1から6の何れかに記載の方法。
- シート(61)の上側部(63)に開口部(68)が設けられ、これによりシートスタック(67)の組立後少なくとも一つの溝(71)を形成させることを特徴とし、さらにツール(75)への混合物の注入に先立ち、アセンブリ(93)の組立てに使われるクロスピース(74)が溝(71)中に差し込まれることを特徴とする、請求項1又は2に記載の長ステータ型リニアモータ用のステータシートスタック形式の電磁アセンブリ(93)の製造方法。
- 混合物の注入中、クロスピース(74)の少なくとも一面(94)に混合物が存在しないことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- シートスタックの形成に先立ち、シート(61)の下側部(64)に開口部(69)が設けられ、このシートがシートスタック形成後に弾性的に変形の可能な電導体(97)に適合するよう、少なくとも一つの溝(72)を形成し、これはシートスタック(67)の希望する電磁特性に応じて選定された断面を持つことを特徴とし、さらに混合物の注入により溝(72)の壁面にそれを構成するライニング(102)を設け、これによって機械的に効果を発揮する溝(97)を構成し、その壁面(98)の断面を導体(97)に対応させて選定することを特徴とする請求項8または9に記載の方法。
- 溝壁面(98)がスロット(100)により外側に開放され、その最も狭い個所の幅が導体(97)の外径に対応する幅より小なるように最終的な断面が選定されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 熱硬化性の混合物を硬化性混合物として使用することを特徴とする、請求項1から11の何れかに記載の方法。
- シートスタック(8、67)の製作のため、未加工の非処理プレートを用い、シート(8、67)の相互の電気的な絶縁を、電気絶縁特性を備えた硬化性混合物を用いて得ることを特徴とする、請求項1から12の何れかに記載の方法。
- 請求項1から13の何れかの方法により製造することを特徴とする、磁気浮上鉄道線路用の電磁アセンブリ。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH35996 | 1996-02-12 | ||
DE19703497.7 | 1997-01-31 | ||
DE359/96 | 1997-01-31 | ||
DE19703497A DE19703497A1 (de) | 1996-02-12 | 1997-01-31 | Verfahren zur Herstellung einer elektromagnetischen Baugruppe für eine Magnetschwebebahn |
PCT/DE1997/000294 WO1997030505A1 (de) | 1996-02-12 | 1997-02-08 | Verfahren zur herstellung einer elektromagnetischen baugruppe für eine magnetschwebebahn |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000504920A JP2000504920A (ja) | 2000-04-18 |
JP3861165B2 true JP3861165B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=25684338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52889197A Expired - Lifetime JP3861165B2 (ja) | 1996-02-12 | 1997-02-08 | 磁気浮上鉄道用の電磁気の半組立部品の製造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6584671B2 (ja) |
EP (1) | EP0880816B1 (ja) |
JP (1) | JP3861165B2 (ja) |
AT (1) | ATE197206T1 (ja) |
CA (1) | CA2246310C (ja) |
ES (1) | ES2154458T3 (ja) |
RU (1) | RU2180463C2 (ja) |
WO (1) | WO1997030505A1 (ja) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4295099B2 (ja) | 2001-08-31 | 2009-07-15 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 冷却式電動機 |
SG121780A1 (en) * | 2002-06-12 | 2006-05-26 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
DE10333165A1 (de) * | 2003-07-22 | 2005-02-24 | Daimlerchrysler Ag | Pressgehärtetes Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Bauteils |
DE102004015096A1 (de) * | 2004-03-25 | 2005-10-13 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Vorrichtung zum Verbinden des Mantels einer elektrischen Wicklung mit einer Erdungsleitung und damit ausgerüstete Magnetschwebebahn |
DE102004021740A1 (de) * | 2004-04-30 | 2005-11-24 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Statorpakete für Magnetschwebebahnen |
DE102004028947A1 (de) * | 2004-06-14 | 2005-12-29 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Statorpaketen für Langstator-Linearmotoren von Magnetschwebebahnen |
DE102004047275A1 (de) | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Siemens Ag | Magnetblock für ein Magnetschwebebahn-System und Verfahren zu seinem Herstellen |
ES2275398B1 (es) * | 2005-04-18 | 2008-04-01 | Polylux, S.L. | Transformador encapsulado de pequeña potencia y su correspondiente procedimiento de fabricacion. |
CN100466118C (zh) * | 2005-10-26 | 2009-03-04 | 上海磁浮交通工程技术研究中心 | 高速磁浮车辆悬浮磁铁及其制造方法 |
DE102006045950A1 (de) * | 2006-09-26 | 2008-04-03 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Magnetanordnung für Magnetschwebefahrzeuge und Verfahren zu ihrer Herstellung |
DE102006048829B4 (de) * | 2006-10-11 | 2016-05-25 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Empfangseinheit mit einer Empfängerspule zur berührungslosen Übertragung von elektrischer Energie und Verfahren zu ihrer Herstellung |
JP4607964B2 (ja) * | 2007-02-26 | 2011-01-05 | 三菱電機株式会社 | 電動機の固定子及び電動機及びポンプ及び電動機の製造方法 |
US9641117B2 (en) | 2015-02-08 | 2017-05-02 | Hyperloop Technologies, Inc. | Dynamic linear stator segment control |
WO2016126502A1 (en) | 2015-02-08 | 2016-08-11 | Hyperloop Technologies, Inc | Power supply system and method for a movable vehicle within a structure |
WO2016126494A1 (en) | 2015-02-08 | 2016-08-11 | Hyperloop Technologies, Inc. | Continuous winding for electric motors |
DE102015001746A1 (de) * | 2015-02-11 | 2016-08-11 | Karlsruher Institut für Technologie | Schienengebundene Magnetschwebebahn |
CN108702122B (zh) | 2015-10-29 | 2022-06-21 | 超级高铁技术公司 | 变频驱动系统 |
WO2017172786A1 (en) | 2016-03-28 | 2017-10-05 | Hyperloop Technologies, Inc. | Metamaterial null flux magnetic bearing system |
CN108933506B (zh) * | 2017-05-26 | 2019-09-20 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种应用于u型直线电机的线圈绕组整形装置 |
CN109525090A (zh) * | 2017-09-18 | 2019-03-26 | 大银微系统股份有限公司 | 线性马达的铁芯组 |
DE102019100528A1 (de) * | 2019-01-10 | 2020-07-16 | EWS GmbH | Abstandselement, Verwendung eines Abstandselements und Spulenkörper mit mindestens einem Abstandselement |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE163082C (ja) * | ||||
US3304358A (en) * | 1963-10-28 | 1967-02-14 | Gen Electric | Method of assembling and bonding together laminations to form laminated cores for electrical inductive devices |
DE1538991A1 (de) * | 1966-06-14 | 1969-10-23 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Isolierung von Blechpaketen elektrischer Maschinen |
US3533867A (en) * | 1967-01-13 | 1970-10-13 | Gen Electric | Methods for reducing electrical losses in and bonding of electrical inductive laminated structures |
AT277378B (de) * | 1967-12-16 | 1969-12-29 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren und maßgerechten Aushärten von Wicklungsstäben, Spulen oder Halbspulen elektrischer Maschinen |
DE2009631A1 (de) * | 1970-03-02 | 1971-09-09 | Papst Motoren Kg | Elektrisches Gerat mit einem lamellierten Blechkorper, und Verfahren zu seiner Her stellung |
US3813763A (en) * | 1970-12-17 | 1974-06-04 | Gen Electric | Laminated structure with insulating member formed in situ thereon and method for making same |
US3953754A (en) * | 1972-12-18 | 1976-04-27 | Skf Industrial Trading And Development Co., B.V. | Stator for electric machines |
DE2558893A1 (de) | 1975-12-27 | 1977-07-07 | Richard Halm | Schleudergiessvorrichtung zum herstellen von giessharz aufweisenden erzeugnissen, insbesondere elektromotoren |
DE3012320C2 (de) * | 1980-03-29 | 1985-11-28 | Forschungsinstitut Prof. Dr.-Ing.habil, Dr.phil.nat. Karl Otto Lehmann, Nachf. GmbH & Cie, 7570 Baden-Baden | Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Blechkerns für induktive Bauteile und Gießform zur Verwendung bei diesem Verfahren |
DE3110339C2 (de) | 1981-03-17 | 1984-09-27 | Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen | Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets für einen Langstator-Linearmotor |
DE3303961A1 (de) | 1982-02-10 | 1983-08-18 | Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen | Vorrichtung zur inkrementalen erfassung der fahrzeuglage eines magnetschwebefahrzeuges |
DE3225948A1 (de) | 1982-07-10 | 1984-01-12 | Krauss-Maffei AG, 8000 München | Langstatormagnet |
DE3410119A1 (de) | 1984-03-20 | 1985-10-03 | Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen | Erregeranordnung fuer einen langstatorantrieb |
DE3928277C1 (ja) * | 1989-07-25 | 1990-12-13 | Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen, De | |
DE4101190A1 (de) | 1990-01-25 | 1991-08-01 | Southwire Co | Magnet-fahrzeugsystem |
US5088186A (en) * | 1990-03-13 | 1992-02-18 | Valentine Engineering, Inc. | Method of making a high efficiency encapsulated power transformer |
US5176946A (en) * | 1991-05-10 | 1993-01-05 | Allen-Bradley Company, Inc. | Laminated contactor core with blind hole |
FR2687862B1 (fr) * | 1992-02-24 | 1997-07-04 | Defontaine Jean Claude | Module inducteur d'un moteur lineaire asynchrone et moteur en faisant application. |
DE4338913C2 (de) * | 1993-11-15 | 1997-06-05 | Vacontec | Verfahren zum Herstellen eines Ankers für einen Elektromotor |
MX9703613A (es) | 1994-11-17 | 1997-08-30 | Ciba Sc Holding Ag | Procedimiento de polimerizacion termica por metatesis y composicion polimerizable. |
AU700258B2 (en) | 1994-12-23 | 1998-12-24 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Polymerizable compound and a polymerization process |
US5926946A (en) * | 1994-12-28 | 1999-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing reactor |
-
1997
- 1997-02-08 RU RU98117072/09A patent/RU2180463C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-02-08 JP JP52889197A patent/JP3861165B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-08 WO PCT/DE1997/000294 patent/WO1997030505A1/de active IP Right Grant
- 1997-02-08 US US09/125,092 patent/US6584671B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-08 AT AT97915293T patent/ATE197206T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-02-08 EP EP97915293A patent/EP0880816B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-08 ES ES97915293T patent/ES2154458T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-08 CA CA002246310A patent/CA2246310C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997030505A1 (de) | 1997-08-21 |
ATE197206T1 (de) | 2000-11-15 |
CA2246310C (en) | 2004-11-16 |
US6584671B2 (en) | 2003-07-01 |
US20010002507A1 (en) | 2001-06-07 |
EP0880816A1 (de) | 1998-12-02 |
ES2154458T3 (es) | 2001-04-01 |
EP0880816B1 (de) | 2000-10-25 |
JP2000504920A (ja) | 2000-04-18 |
CA2246310A1 (en) | 1997-08-21 |
RU2180463C2 (ru) | 2002-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3861165B2 (ja) | 磁気浮上鉄道用の電磁気の半組立部品の製造方法 | |
JP2000504919A (ja) | 薄板を重ねてつくった磁心の製造方法とこれから製造した電磁気ユニット | |
EP1850460B1 (en) | Winding insulation applied with a single vacuum pressure impregnation | |
JP5611182B2 (ja) | ドライマイカテープ、並びにそれを用いた電気絶縁線輪及び回転電機 | |
US20060170301A1 (en) | Rotor and process for manufacturing the same | |
CN104303246A (zh) | 电抗器、用于电抗器的芯部件、转换器以及电力变换装置 | |
US8853908B2 (en) | Magnet rotor assembly including a vacuum impregnated bonded magnet having increased crush strength at high temperatures | |
JP2022127931A (ja) | モータの電機子構造及びその製造方法 | |
US9779852B2 (en) | Rotating electrical machine | |
GB1574986A (en) | Stator core and method of forming the same | |
US6395330B1 (en) | Method for producing impregnable fine mica tapes with an incorporated accelerator | |
US20240013961A1 (en) | Composite component and method for producing same | |
CN103872864A (zh) | 用于制造电机的定子的方法、定子以及电机 | |
EP0964412A1 (en) | Use of expandable epoxy systems for barrier materials in high voltage liquid-filled transformers | |
JP2002027697A (ja) | 回転電機の固定子コイルおよびその製造方法 | |
JP7498098B2 (ja) | プリプレグマイカテープ、回転電機及び回転電機の製造方法 | |
WO2021145097A1 (ja) | プリプレグマイカテープ、回転電機及び回転電機の製造方法 | |
KR102664962B1 (ko) | 이중 인서트 사출이 적용된 코일매립형 인덕터 및 그 제조방법 | |
EP4169715A1 (en) | Coating composition for electromagnetic steel sheet, surface-covered electromagnetic steel sheet for bonding, and laminated core | |
FI119087B (fi) | Sähkömoottori | |
WO2013118528A1 (ja) | リアクトル、コンバータ及び電力変換装置、並びにリアクトル用コア部品 | |
Casteras et al. | A New Structural Bonding Process for Ferromagnetic Sheet Stacking used in Electric Motors (Rotors, Stators…) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040122 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060822 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060905 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121006 Year of fee payment: 6 |