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Dokumentenidentifikation DE3883325T2 09.12.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0306631
Titel Lammellierter Körper von Metallblechen.
Anmelder Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Takenouchi, Syoichi, Toyota-shi Aichi-ken, JP;
Morita, Kazuhiro, Anjo-shi Aichi-ken, JP;
Ezaka, Shinichi, Kariya-shi Aichi-ken, JP;
Kuroda, Yoshitaka, Anjo-shi Aichi-ken, JP
Vertreter Tiedtke, H., Dipl.-Ing.; Bühling, G., Dipl.-Chem.; Kinne, R., Dipl.-Ing.; Pellmann, H., Dipl.-Ing.; Grams, K., Dipl.-Ing.; Link, A., Dipl.-Biol. Dr., Pat.-Anwälte, 80336 München
DE-Aktenzeichen 3883325
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 13.06.1988
EP-Aktenzeichen 881093934
EP-Offenlegungsdatum 15.03.1989
EP date of grant 18.08.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.12.1993
IPC-Hauptklasse H02K 1/16

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung ist im allgemeinen auf einen lamellierten Körper von Metallblechen gerichtet, der als ein lamellierter (geblechter) Eisenkern oder dergleichen von elektrischen Anlagen verwendet wird und spezieller auf eine Gestaltverbesserung eines formgestanzten Verzahnungsvorsprungs zum Verblechen eines dünnen Metallblechs nach Anspruch 1.

In der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 141372/1979 ist ein konventioneller Kombinationsaufbau mit Ausnahme eines Nietungsverfahrens und eines Schweißverfahrens offenbart, wobei ein Metallblech mit einem Gestaltabschnitt 9 ausgebildet ist, dessen äußerer Umfang kreisförmig ist, wie in den Figuren 20 und 21 veranschaulicht ist; ein Teil des äußeren Umfangs ist in dessen Richtung gezähnt und sein Endabschnitt ist als ein spitzer Winkel ausgebildet; und der Gestaltabschnitt 9 ist formgestanzt und bildet dadurch eine Aussparung 9a und einen Vorsprung 9b aus.

Jedoch besteht in dem vorstehend beschriebenen, konventionellen Kombinationsaufbau, in dem Bindungskräfte in die mit Pfeilen in der Fig. 20 angezeigten Richtungen wirken, in jedem Aufbau eine wirksame Kontaktfläche lediglich aus einem ganzen Abschnitt oder Teil des kreisförmigen Außenumfangs des nur durch eine geschlossene Kurve ausgebildeten formgestanzten Vorsprungs 9b. Da die wirksame Kontaktfläche klein ist, sind die Bindungskräfte schwach. Wenn nur eine leichte Lageabweichung des formgestanzten Vorsprungs eines angrenzenden Metallblechs stattfindet, ist zusätzlich ein Spalt zwischen dem Vorsprung und der Aussparung ausgebildet. Daraus ergibt sich, daß einige Fehlstellen verursacht werden.

Wenn der Preßsitz bewerkstelligt ist, wird ein starker Abfall des Drucks in der Kontaktfläche erzeugt; und die Bindungskräfte zwischen den angrenzenden Metallblechen nehmen dadurch bemerkenswert ab.

Insbesondere bei einem aus einem überlangen, dünnen Metallblech gewickelten lamellierten Eisenkern des Schichtungstyps ist das dünne Metallblech nach dem Ausbilden des formgestanzten Vorsprungs zylindrisch gewickelt, wodurch es eine plastische Verformung erfährt. Es ist schwierig, den formgestanzten Vorsprung des angrenzenden dünnen Metallblechs genau zu positionieren. Obwohl die Lageabweichung des formgestanzten Vorsprungs durch Einsetzen eines Positionierstifts nach dem Schichtungsvorgang korrigiert wird, ist der ganze Abschnitt zeitweilig in einem teilweise fehlerhaften Zustand eingepreßt. Aus diesem Grund wird eine Kante des Vorsprungs 9b mit einer Kante der Aussparung 9a in Kontakt gebracht, was damit eine Verformung bewirkt. Wie in der Fig.22 gezeigt ist, führt das weiterhin zur Schaffung eines Spalts 10 zwischen dem Vorsprung 9b und der Aussparung 9a. Der Druck der Kontaktfläche nimmt bei einer noch kleineren Kontaktfläche während des Einpressens ab, das weiterhin zu einem bemerkenswerten Abfall hinsichtlich der Bindungskräfte zwischen den angrenzenden dünnen Metallblechen führt. Es gibt hinsichtlich der Bindungskraft einen herausragenden Unterschied zwischen einem Einpreßabschnitt, der in einem Stadium der Schaffung des Spalts 10 zusammengefügt ist und einem weiteren Einpreßabschnitt, der zusammengefügt ist, ohne einen Spalt zu verursachen. Das führt zu einer solchen Fehlstelle, daß eine stabile Festigkeit nicht erztelt werden kann.

Der Oberbegriff des Anspruchs 1 geht von einem lamellierten Körper von Metallblechen aus, wie er in der EP 0 133 859 gezeigt ist. Aus dieser Quellenangabe ist bekannt, daß man Metallblechlamellen mit ringförmigen Aussparungen und Vorsprüngen vorsieht und sie übereinander legt, um ein Lamellenpaket auszubilden. Wenn ein solches Paket montiert ist, werden die Vorsprünge in die entsprechenden Aussparungen durch eine Vorspannkraft gepreßt, die radial auf die Außenflächen des Vorsprungs und der ringförmigen Aussparung übertragen wird und somit eine axiale Bindungskraft zwischen den Metallblechlamellen sicherstellt.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kombinationsaufbau eines lamellierten Körpers von Metallblechen zu schaffen, der in der Lage ist, eine größere Bindungskraft als in einem konventionellen Kombinationsaufbau hervorzubringen, einen Abfall der Bindungskraft infolge der Lageabweichung zwischen den formgestanzten Vorsprüngen zu verringern und eine stabile Festigkeit zu erzielen.

Nach der Erfindung wird das Problem durch die Merkmale in dem charakterisierenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.

Nach dem Hauptanspruch sieht der Kern so aus, daß die Vorsprünge und die entsprechenden Aussparungen der Metallbleche ringförmige sind, wenigstens eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweisen, die jeweils als eine Kontaktfläche ausgebildet ist. Somit bringt die Erfindung im Gegensatz zu dem Stand der Technik das Merkmal hervor, daß die Kontaktfläche zwischen dem entsprechenden Vorsprung und der Aussparung durch die Innenfläche vergrößert werden kann, während auf der gesamten (Fläche) die Flächenpressung konstant bleibt und daher die resultierende gesamte Reibungskraft jedoch ohne eine Änderung der Außenabmessungen der Vorsprünge entsprechend vergrößert werden kann. Auf diese Weise werden die Verluste der Reibungskraft weitgehend unbedeutend, die sich zum Beispiel aus einem partiellen Verlust der Flächenpressung infolge eines Verkantens oder eines Verschleißes einer der Kontaktflächen ergeben kann, wenn der Vorsprung in die Aussparung eingepreßt wird.

Die GB-A-1 477 005 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Ständerpakets, das aus einem lamellierten Körper von Metallblechen besteht. Dieser Körper ist aus einem Stahlblechstreifen aufgebaut, der gewickelt ist, um eine Raumspirale auszubilden, wobei der Streifen örtlich in gleichen Abständen verformt ist, um Zentriervorsprünge auf einer Seite des Streifens und die entsprechenden Vertiefungen auf der gegenüberliegenden Seite des Streifens auszubilden. Beim Zusammensetzen des Körpers steht jeder Vorsprung mit einer entsprechenden Vertiefung in Eingriff, um eine axiale Bindungskraft zwischen den Wicklungen der Raumspirale sicherzustellen. Jedoch entstehen bei diesem lamellierten Körper von Metallblechen die gleichen Probleme, wie die in Verbindung mit dem vorstehend erwähnten Stand der Technik beschriebenen.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines lamellierten Körpers, die ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Figur 2 eine vergrößerte Draufsicht, die den Hauptabschnitt eines Vorsprungs in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Figur 3 eine Schnittansicht davon;

Figur 4 eine vergrößerte Schnittansicht, die eine Stufe darstellt, wobei zwei mit den ringförmigen Vorsprüngen des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildete Metallblechstreifen lamelliert sind.

Figur 5 eine schematische perspektivische Ansicht eines lamellierten Eisenkerns des Schichtungstyps, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Figur 6 eine vergrößerte Draufsicht, die den Hauptabschnitt des Vorsprungs in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;

Figur 7 eine Schnittansicht davon;

Figur 8 eine Draufsicht eines dünnen Metallblechs, das einen Zustand darstellt, bevor es aufgewickelt ist.

Figur 9 eine Vorderansicht, die einen Zustand darstellt, in dem das aufgewickelte dünne Metallblech eingepreßt ist;

Figuren 10 und 11 vergrößerte Schnittansichten, die sowohl das Verfahren des Einpressens des in dem zweiten Ausführungsbeispiel einen vorstehenden Mittelabschnitt aufweisenden ringförmigen Vorsprungs darstellen als auch den Zustand, nachdem das Einpressen bewerkstelligt worden ist;

Figur 12 eine Schnittansicht, die ein Verfahren zur Herstellung eines geblechten Kerns zeigt;

Figur 13 eine teilweise vergrößerte schematische Darstellung, die eine Anordnung der Verformung des dünnen Metallblechs sowohl in einem aufgewickelten Zustand als auch in einem Zustand zeigt, wo die Kräfte wirken;

Figur 14 eine charakteristische Darstellung, die Wirkungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt;

Figur 15 eine vergrößerte Draufsicht des Hauptabschnitts, die ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Figur 16 eine Schnittansicht davon;

Figur 17 eine vergrößerte Draufsicht des Hauptabschnitts, die ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Figur 18 eine Schnittansicht davon;

Figur 19 eine perspektivische Ansicht eines lamellierten Körpers, die ein Ausführungsbeispiel als Vergleich veranschaulicht;

Figur 20 eine vergrößerte Draufsicht, die den Hauptabschnitt eines Vorsprungs des Standes der Technik zeigt;

Figur 21 eine Seitenansicht davon; und

Figur 22 eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, wo zwei Metallblechstreifen mit den ringförmigen Vorsprüngen nach dem Stand der Technik ausgebildet sind.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden hiernach detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 1 bis 4 veranschaulicht.

Ein in dem Ausführungsbeispiel gezeigter fixierter Eisenkern 1 einer Drehstrommaschine (der z.B. als Statorkern eines Wechselstromgenerators für ein Kraftfahrzeug verwendet wird), ist durch Lamellierung einer Vielzahl von einzelnen ringförmigen Metallblechen 21 aufgebaut. Dieser Eisenkern 1 ist mit 36 Eisenkernzähnen 2 und 36 Schlitzen pro Umfang ausgebildet. Jedes einzelne Metallblech 21 ist mit 6 Vorsprungteilen 22 ausgebildet. Wie in den vergrößerten Darstellungen der Figuren 2 und 3 gesehen werden kann, ist ein von zwei konzentrischen Kreisen 23 und 24, d.h. einer äußeren geschlossenen und einer inneren geschlossenen Kurve, umgebener ringförmiger Abschnitt 25 formgestanzt und bildet somit den Vorsprungsabschnitt 22 aus. Eine ringförmige Aussparung 26 ist in einer oberen Fläche des einzelnen Metallblechs 21 ausgebildet, während ein ringförmiger Vorsprung 27 auf dessen unterer Fläche ausgebildet ist. Der ringförmige Abschnitt 25 ist durch Anwenden eines Stanzstempels und einer Druckplatte formgestanzt, die beide eine vorbestimmte Gestalt voraussetzen, wobei der ringförmige Vorsprung 27 aus der Unterseite des einzelnen Metallblechs 21 vorspringt.

Das einzelne Metallblech 21 weist eine Dicke von 0,6 mm und der ringförmige Vorsprung 27 eine Höhe von 0,4 mm auf. Der Durchmesser D&sub1; eines äußeren Umfangskreises des ringförmigen Vorsprungs 27 ist etwas größer ausgelegt, als der Durchmesser D&sub2; der ringförmigen Aussparung 26. Der Durchmesser D3 eines inneren Umfangskreises der ringförmigen Aussparung 26 ist etwas größer als ein Durchmesser D&sub4; des ringförmigen Vorsprungs 27. In diesem Fall beträgt der Durchmesser D&sub2; 3 mm und der Durchmesser D&sub3; 1,5 mm.

Als nächstes wird einem Preßsitzübermaß δ&sub1; = δ&sub1; - D&sub2; und einem weiteren Preßsitzübermaß δ&sub2; = D&sub3; - D&sub4; etwas Beachtung geschenkt. Im allgemeinen kann das Preßsitzübermaß δ&sub1; so ausgedrückt werden:

δ&sub1; = 4 RP/E

wobei E als der definierte Elastizitätsmodul von Stahl 21 000 kg/mm² beträgt; P als der definierte direkte (Walz-) Druck von SPCC (kaltgewalztes Stahlblech) 20 kg/mm² und der als R definierte Radius 1,5 mm. Wenn diese Werte in die vorstehend beschriebene Formel eingesetzt werden, wird ein δ&sub1; = 6,3 um angegeben.

Wegen eines beim Herstellen des Stanzstempels und der Druckplatte entstandenen Fehlers (ungefähr 5 um) ist es jedoch günstig, daß das Preßsitzübermaß größer als 10 um eingestellt wird. Wenn das Preßsitzübermaß δ ansteigt, wird der Spitzenabschnitt des ringförmigen Vorsprungs 27 gerade dann, wenn der ringförmige Vorsprung 27 in die ringförmige Aussparung 27 eingepreßt wird, beträchtlich verformt, was eine Verkleinerung des einzupressenden, geradlinigen Abschnitt des ringförmigen Vorsprungs 27 ergibt. Das verursacht eine Verringerung der Bindungskraft. Aus diesem Grund erweist sich wegen der Abnahme der Bindungskraft die Anordnung dort als unpraktisch, wo der Vorsprung 27 mit der Höhe von 0,5 mm, oder in deren Nähe liegend, das Preßsitzmaß δ 40um überschreitet.

In diesem Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich der Herstellungsgenauigkeit des Stanzstempels und der Druckplatte und auch der von dem Verschleiß abhängigen Lebensdauer des Stanzstempels und der Druckplatte, das Preßsitzübermaß auf 20um eingestellt.

Das Vorsprungsteil 22 ist, wie in der Figur 2 gezeigt, an dem nächstgelegenen Abschnitt des Zahns 2 ausgebildet. Ein Abstand a zwischen der äußeren geschlossenen Kurve 23 und dem äußeren Umfang des einzelnen Metallblechs 21 und ein Abstand b zwischen der äußeren geschlossenen Kurve 23 und einem Schlitz 3 sind größer als eine Dicke t (0,6 mm) des einzelnen Metallblechs 21 ausgelegt.

Ein Abstand c zwischen der äußeren geschlossenen Kurve 23 und einer inneren geschlossenen Kurve 24 und ein Durchmesser d der inneren geschlossenen Kurve 24 sind ebenso größer als die Dicke t des einzelnen Metallblechs 21.

Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung ist es möglich, die Verformung des Vorsprungsteils 22 auszuschließen, wenn es ausgebildet wird und die Verringerung der Bindungskraft aufzuhalten.

Die einzelnen Metallbleche 21, die die so ausgebildeten ringförmigen formgestanzten Vorsprungsabschnitte 22 aufweisen, werden zu dem Zeitpunkt lamelliert und dann gepreßt, wenn der ringförmige Vorsprung 27, wie in der Figur 4 gezeigt, in die ringförmige Aussparung 26 eingepreßt wird. Die äußere Umfangsfläche des ringförmigen Vorsprungs 27 erfährt Kräfte, die in die radiale Richtung aus der äußeren Umfangsfläche der ringförmigen Aussparung 26 in die aneinandergrenzenden einzelnen Metallbleche 21 wirken, wie durch Pfeile der Figur 4 angezeigt ist und damit ist sein Durchmesser kleiner geworden. Dagegen nimmt die innere Umfangsfläche des ringförmigen Vorsprungs 27 Kräfte auf, die in die radiale Richtung aus der inneren Umfangsfläche der ringförmigen Aussparung 26 in den aneinandergrenzenden einzelnen Metallblechen 21 mit dem Ergebnis wirken, daß deren Durchmesser vergrößert ist. In dieser Weise werden die von den Innen und Außenflächen übertragenen Drücke auf den ringförmigen Vorsprung 27 ausgeübt, so daß ein großer Druck in der Kontaktfläche zwischen dem ringförmigen Vorsprung 27 und der ringförmigen Aussparung 26 hergestellt ist. Weil die Innenflächen und die Außenflächen des ringförmigen Vorsprungs 27 und der ringförmigen Aussparung 26 als wirksame Kontaktflächen dienen, vergrößert sich eine Kontaktfläche zwischen ihnen. Es gibt eine leichte Lageabweichung zwischen den ringförmigen Vorsprungsteilen 22 der einzelnen aneinandergrenzenden Metallbleche 21, wobei Spalte zwischen inneren und äußeren Umfangsabschnitten des ringförmigen Vorsprungs 27 und den inneren und äußeren Umfangsabschnitten der ringförmigen Aussparung 26 geschaffen werden. Selbst in einem solchen Fall, wie vorstehend beschrieben, wird die Druckwirkung in die entgegengesetzten Richtungen auf die Innen- und Außenfläche des ringförmigen Vorsprungs 27 ausgeübt, und dieser Vorsprung 27 wird von der ringförmigen Aussparung gehalten. Daraus ergibt sich, daß die Abnahme des Anpreßdrucks in der Kontaktfläche zwischen dem ringförmigen Vorsprung 27 und der ringförmigen Aussparung verringert ist.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 5 bis 12 gezeigt. Der fixierte Eisenkern 1 der Drehstrommaschine ist als ein lamellierter Eisenkern des Schichtungstyp klassifiziert, auf den ein überlanges dünnes Metallblech 31 gewickelt ist. Ein auf dem überlangen dünnen Metallblech 31, wie in den Figuren 6 und 7 veranschaulicht, ausgebildetes Vorsprungsteil 32 gleicht dem vorherigen, in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigten Vorsprungsteil 22. Die Anordnung ist so, daß ein von einer inneren geschlossenen Kurve 24 umgebener innerer, mittlerer Umfangsabschnitt 38 mit einer Höhe 1 (ungefähr 0,05 mm) in die Richtung vorspringt, die entgegengesetzt zu der liegt, in die ein ringförmiger Abschnitt 35 formgestanzt ist. Die obere Fläche des dünnen Metallblechs 31 ist mit dem Mittelabschnitt 38, der aus dem als eine äußere geschlossene Kurve 33 definierten äußeren Umfangsabschnitt vorspringt, und mit einer ringförmigen Aussparung 36 ausgebildet. Ein ringförmiger Vorsprung 37 ist auf der Unterseite des dünnen Metallblechs 31 vorgesehen. In diese Unterseite des dünnen Metallblechs 31 ist eine kreisförmige Aussparung 39 ausgebildet, die einstufig in Richtung seiner oberen Fläche von dem äußeren Umfangsabschnitt des ringförmigen Vorsprungs 37 ausgespart ist. Der ringförmige Vorsprung 37 und der vorspringende Mittelabschnitt 38 werden durch Verwendung von Stanzstempel und Druckplatte gleichzeitig formgestanzt, wobei beide eine vorbestimmte Gestalt, zusammen mit einer Presse, voraussetzen.

Die den nächstgelegenen Abschnitten der Eisenkernzähne 2 eines Jochs 5 entsprechenden Vorsprungsteile 32 sind, wie in der Figur 5 gezeigt, auf Jochblechen 51 mit einem entsprechenden Zahnabschnitt versehen. Die Vorsprungsteile 32 sind fortlaufend paarweise angeordnet, um Vorsprungsgruppen 6 zu bilden. Sechs Vorsprungsgruppen 6 sind in einem 60º-Abstand über den Umfang angeordnet.

Das den Eisenkern bildende dünne Metallblech 31 setzt in seinem Anfangszustand eine streifenähnliche Gestalt voraus. Aus diesem Zustand wird die formstanzende Formgebung, wie in der Figur 8 gezeigt ist, auf das dünne Metallblech 31 so bewerkstelligt, daß Eisenzähne 2 und Schlitze 3 abwechselnd ausgebildet sind. Die Vorsprungsteile 32 werden schrittweise aus den den Eisenkernzähnen 2 entsprechenden Jochblechen 51 mit einem entsprechenden Zahnabschnitt paarweise formgestanzt, aber es werden keine Vorsprungsteile 32 auf Jochblechen 51 mit einem entsprechenden Zahnabschnitt formgestanzt, die den anschließenden vier Teilen der Eisenzähne 2 entsprechen. Das Formstanzen der Vorsprungsteile 32 wird in dieser Regelmäßigkeit ausgeführt. Was den mit dem Vorsprungsteil 32 formgestanzten Abschnitt betrifft, wie in der Figur 7 gezeigt, ist der Mittelabschnitt 38 auf einer Fläche des dünnen Metallblechs 31 ausgebildet, während die kreisförmige Aussparung 39 in seiner anderen Fläche ausgebildet ist. Das dünne Metallblech ist, wie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 99432/1985 gezeigt, ringförmig aufgewickelt, mit einem als eine Basis dienenden körperfernen Ende 7 des Eisenkernzahns 2, wodurch der Mittelabschnitt 38 und die kreisförmige Aussparung 39 miteinander überlappt sind.

Nach den vorstehend beschriebenen Schritten wird, wie in der Figur 9 gezeigt, ein die Form des Schlitzes 3 voraussetzender Schlitzmarkierstab 16 in den Schlitz 3 des ringförmig aufgewickelten dünnen Metallblechs 31 eingesetzt. Eine Lageabweichung zwischen der ringförmigen Aussparung 36 und dem ringförmigen Vorsprung 37 der aneinandergrenzenden dünnen Metallbleche 31 ist dann korrigiert. Nach diesem Schritt wird ein Preßstempel 15, der dieselbe Ringform wie das dünne Metallblech 31 hat, mit einer Kraft von ungefähr 10 Tonnen auf eine Druckplatte 14, wie mit einem Pfeil angezeigt, gepreßt, sodaß gleichzeitig der Preßsitz des ringförmigen Vorsprungs 37 in die ringförmige Aussparung 36 bewirkt wird.

Während des wie in der Figur 10 gezeigten Einpreßvorgangs, wenn der ringförmige Vorsprung 37 in die ringförmige Aussparung 36 eingepreßt wird, stimmen die Positionen der Vorsprungsteile 32 der aneinandergrenzenden dünnen Metallbleche 31 infolge einer durch Ausdehnung und Zusammenziehen verursachten Verdrehung, die beim Aufwickeln des dünnen Metallblechs 31 erzeugt wird, nicht ausnahmslos genau miteinander überein. Daher stößt eine innere Umfangskante 40 des ringförmigen Vorsprungs 37 auf eine äußere Umfangskante 41 des vorspringenden Mittelabschnitts 38 und verursacht dabei eine Verformung. Der Kontakt zwischen dem ringförmigen Vorsprung 37 und dem Mittelabschnitt 38 erlaubt jedoch die Erzeugung einer Kraft, die in eine solchen Richtung wirkt, um die Lageabweichung zwischen dem ringförmigen Vorsprung 37 und der ringförmigen Aussparung 36 zu korrigieren. Folglich ist die Lageabweichung durch ein Vorziehen in eine Richtung der Höhe des Vorsprungs des Mittelabschnitts 38 korrigiert. Wie aus der Figur 11 ersichtlich, ist der ringförmige Vorsprung 37 ideal in die ringförmige Aussparung 36 eingepreßt, ohne daß sich ein Spalt 42 ausbildet und irgendeine Verformung in den äußeren Umfangsflächen des Vorsprungs 37 und der Aussparung 36 zu verursachen.

Die äußere Umfangsfläche des eingepreßten ringförmigen Vorsprungs 37 erfährt die Kraft, die in die radiale Richtung von der äußeren Umfangsfläche der ringförmigen Aussparung 36 des angrenzenden dünnen Metallblechs 31 wirkt und dadurch dessen Durchmesser reduziert. Andererseits ist die innere Umfangsfläche des ringförmigen Vorsprungs 37 einer Kraft ausgesetzt, die in die radiale Richtung von der inneren Umfangsfläche der ringförmigen Aussparung 36 wirkt, das eine Ausdehnung seines Durchmessers ergibt. Auf diese Weise wirken die Drücke von der Innenfläche und der Außenfläche auf den ringförmigen Vorsprung 37 und daher wird ein großer Druck in der Kontaktfläche zwischen dem ringförmigen Vorsprung 37 und der ringförmigen Aussparung 36 erzeugt. Zusätzlich werden die Innenfläche und die Außenfläche des ringförmigen Vorsprungs 37 und der ringförmigen Aussparung 36 wirksame Kontaktflächen, so daß sich ein wirksamer Kontaktbereich zwischen ihnen vergrößert und eine Bindungskraft ebenfalls zunimmt. Die Festigkeit der auf den Preßsitz der äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Vorsprungs 37 in die äußere Umfangsfläche der ringförmigen Aussparung 36 basierenden Verbindung, ist um einen bemerkenswerten Betrag größer als die einer Verbindung der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Vorsprungs 37 in die innere Umfangsfläche der ringförmigen Aussparung 36. Aus diesem Grund wird der Spalt 42 zwischen den inneren Umfangsflächen des ringförmigen Vorsprungs 37 und der ringförmigen Aussparung 36 lediglich auf Grund des vorspringenden Mittelabschnitts 38 erzeugt, selbst wenn die Position des Vorsprungsteils 32 geringfügig abweicht. Praktisch ist es jedoch möglich, den Preßsitz ohne Ausbildung des Spalts 42 zwischen den äußeren Umfangsflächen des ringförmigen Vorsprungs 37 und der ringförmigen Aussparung 36 auszuführen. Ein Abfall des Anpreßdruckes in der Kontaktfläche zwischen dem ringförmigen Vorsprung 37 und der ringförmigen Aussparung 36 wird noch kleiner als in dem ersten Ausführungsbeispiel, fast Null. Darum ergibt sich eine ausgezeichnete Wirkung, wobei eine feste Verbindung mit beinah keiner Abnahme der Bindungskraft erzielbar ist, selbst wenn eine leichte, auf das Vorsprungsteil 32 bezogene Abweichung erzeugt wird.

Nachdem das Einpressen abgeschlossen ist, wird, wie in der Figur 12 veranschaulicht, ein Kernmetall 11 in den inneren Umfangsabschnitt des dünnen Metallblechs 31 in einem eingepreßten Zustand eingesetzt, um eine innere Umfangsfläche 7 des Eisenkernzahns 2 einzuschränken. Klammern 12 sind vertikal angeordnet, um die Kräfte in die Richtung nach oben und unten aufzubringen, die eine Verformung des dünnen Metallblechs 31 verhindert. In diesem Zustand wird die Eisenkernformung auf einem äußeren Umfangsabschnitt 8 durch Aufdrücken eines Rings 13 mit einer äußeren Form für Eisenkernformung in die Richtung bewirkt, die durch einen Pfeil B in der Figur angezeigt ist. Der äußere Umfangsabschnitt 8 wird mit endgültigen Abmessungen auf der Grundlage der Eisenkernformung abgeschlossen, die somit den fixierten Eisenkern des Schichtungstyps herstellt.

Nach Durchführung der Eisenkernformung werden Kräfte von dem Eisenring 13 auf den lamellierten Eisenkern ausgeübt, der den eingepreßten ringförmigen Vorsprung 37 aufweist. Solche Kräfte werden, wie in Figur 13 gezeigt, auf das Joch 52 aufgebracht, spezieller auf polygonale Ecken, weil der lamellierte Eisenkern, der in solch einer polygonalen Anordnung lamelliert ist, daß das Joch 52 an entsprechenden Abschnitten zu den Schlitzen 3 gekrümmt ist. Die Kräfte (angezeigt durch Pfeile C) wirken auf das Joch 52 wie Zentripetalkräfte auf jedes lamellierte dünne Metallblech 31. Diese Kräfte wirken auf die ringförmigen Vorsprünge 37 wie Schubkräfte. Daher sind die auf die Vorsprünge 37 wirkenden Schubkräfte von den auf das an beiden Seiten des ringförmigen Vorsprungs 37 angeordnete Joch 52 aufgebrachten Zentripetalkräften (angezeigt durch die Pfeile C), infolge der Tatsache abhängig, daß die Eisenzähne 2 wegen der in Kontakt mit dem Kernmaterial 11 gebrachten körperfernen Enden 7 eingeschränkt sind und eine symmetrische Gestalt voraussetzen, wobei die Jochs 52, auf die die Kräfte wirken, auf beiden Seiten angeordnet sind und der lamellierte Eisenkern axialsymmetrisch ist. Die Vorsprungteile 32 sind aufeinanderfolgend paarweise angeordnet; und die auf die Jochs 52' wirkenden Zentripetalkräfte (durch Pfeile C angezeigt) sind zwischen den aufeinanderfolgenden, durch zwei Vorsprungsstücke 32 zerlegten Vorsprungsteilen 32 positioniert. Daraus ergibt sich, daß die auf jeden Vorsprung 32 aufgebrachten Kräfte reduziert sind und die Schubkräfte mit dieser Reduzierung abnehmen. Die Verformung der Vorsprungsteile 32 kann somit eingeschränkt werden, und es ist auch möglich, das Abfallen der Bindungskraft einzuschränken.

Als nächstes wird der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels mit einem Aufbau (ein Vergleichsbeispiel in Figur 19) in Begriffen einer Verzahnungsfestigkeit (Formschluß) als eine Bindungskraft pro Vorsprung verglichen, wobei 36 Teile von Eisenkernzähnen wie in dem voherigen Ausführungsbeispiel und die ringförmigen Vorsprünge als Einzelheiten mit einem gleichbleibenden Abstand zwischen den drei Eisenkernzähnen vorgesehen sind. Wie in der Figur 14 gezeigt ist, gibt es keinen großen Unterschied hinsichtlich der Bindungskraft zwischen den zwei Strukturen, da die Vorsprünge die gleiche Form haben, bevor die Eisenkernformung bewerkstelligt ist. Nachdem die Eisenkernformung ausgeführt worden ist, nimmt die Bindungskraft des Aufbaus in dem Vergleichsbeispiel (Figur19) jedoch um ungefähr 50% ab. Im Gegensatz zu dieser deutlichen Abnahme beträgt die in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung etwa 10%. Es wird verständlich, daß die Festigkeitsabnahme bemerkenswert eingeschränkt ist.

Der bevorzugteste Aufbau des formgestanzten Vorsprungs nach der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, daß ein von zwei konzentrischen Kreisen, einem großen und einem anderen kleinen, umgebener ringförmiger Abschnitt formgestanzt ist. Diese Anordnung erleichtert die Herstellung einer Lehre für die Formung des formgestanzten Vorsprungs, ein Nachschleifen und Reparaturen. Der Vorsprung ist notwendigerweise nicht auf diesen Aufbau begrenzt. Mit den Figuren 15 und 16 wird die Aufmerksamkeit auf ein drittes Ausführungsbeispiel gelenkt. Eine Ausbildung eines Vorsprungteils 60 umfaßt die Schritte:

Formstanzen eines im wesentlichen rechtwinkligen Abschnitts 63, dessen als eine äußere geschlossene Kurve dienender Rahmen (61) durch einen rechten Winkel 61 definiert ist,und ein weiterer rechter Winkel 62 dient als eine innere geschlossene Kurve, Ausbildung einer im wesentlichen rechtwinkligen Aussparung 65 in der oberen Fläche eines Metallblechs 64 und Ausbildung eines im wesentlichen rechtwinkligen Vorsprungs auf dessen Unterseite. In einem in den Figuren 17 und 18 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel ist ein Vorsprungsabschnitt 70 auf folgende Weise ausgeführt. Einer von zwei als innere und äußere geschlossene Kurven definierte konzentrische Kreise 71 und 72, einem großen und einen kleinen, umgebener ringförmiger Abschnitt 73 ist formgestanzt, wodurch eine ringförmige Aussparung 75 in der oberen Fläche eine einzelnen Metallblechs 74 und ein ringförmiger Vorsprung 76 auf dessen Unterseite ausgebildet ist. Ein von einem Kreis 72 umgebener Mittelabschnitt 77 ist mit einem kreisförmigen Abschnitt 79 formgestanzt, der von einem konzentrischen Kreis 78 umgeben ist, um eine zweite Aussparung 80 in der oberen Fläche des Metallblechs 74 und einen zweiten Vorsprung 81 auf dessen Unterseite auszubilden. Auf der Grundlage der Strukturen des dritten und des vierten Ausführungsbeispiels ist es wie in dem ersten Ausführungsbeispiel möglich, die Metallbleche 64 und 74 durch Verbinden der Vorsprünge 66,76 und 81 in die Aussparungen 65, 75 und 80 fest zu kombinieren.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen präzisen Ausführungsbeispiele beschränkt. Zum Beispiel kann die von der inneren und der äußeren geschlossenen Kurve umgebene ebene Gestalt willkürlich ausgewählt werden. In Verbindung mit der im wesentlichen rechtwinkligen Gestalt, die in dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, kann der von der inneren geschlossenen Kurve umgebene innere mittlere Umfangsabschnitt vorspringend angeordnet werden. Darüberhinaus ist die Anordnung der aus einer Serie von Vorsprungsteilen 32 bestehenden Vorsprungsgruppen 6 nicht auf die Art begrenzt, in der die Vorsprünge paarweise vorgesehen sind; und die Vorsprungsgruppen 6 sind in einem Abstand von 60 º angeordnet.


Anspruch[de]

1. Lamellierter Körper von Metallblechen (1) mit einer Vielzahl von Metallblechen (21, 31), von denen jedes eine Aussparung (26,36) aufweist, die in dessen oberer Fläche durch Formstanzen einer willkürlichen ebenen Anordnung ausgebildet ist, wodurch auf einer unteren Fläche der Metallbleche (21,31) ein Vorsprung (27,37) ausgebildet ist, der eine den Vorsprung (27,37) als eine geschlossene Kurve umgebende äußere Seitenfläche (33) aufweist, die als eine Kontaktfläche dient, welche mit einer äußeren Seitenfläche der Aussparung(26,36) in Kontakt kommt, wenn die aneinandergrenzenden Metallbleche (21,31) durch Einpressen des Vorsprungs (27,37) in die Aussparung(26,36) lamelliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung (27,37) und jede Aussparung(26,36) eine innere Kontaktfläche (34) aufweist, die als innere geschlossene Kurven ausgebildet sind, die miteinander in Kontakt kommen sollen, wenn die aneinandergrenzenden Metallbleche (21,31) lamelliert werden, um die auf dem Preßsitz zwischen dem Vorsprung (27,37) und der Aussparung (26,36) beruhende Bindungskraft zu vergrößern.

2. Lamellierten Körper aus Metallblechen nach Anspruch 1, wobei die ebene Anordnung ringförmig ist.

3. Lamellierter Körper aus Metallblechen nach Anspruch 1, wobei ein von der inneren geschlossenen Kurve umgebener Mittelabschnitt (38) höher vorspringt, als ein mit der äußeren geschlossenen Kurve verbundener äußerer Umfangsabschnitt.

4. Lamellierter Körper aus Metallblechen nach Anspruch 2, wobei in Bezug auf einen Außendurchmesser D&sub1; und einen Innendurchmesser D&sub4; des Vorsprungs (27,37) und einen Außendurchmesser D&sub2; und einen Innendurchmesser D&sub3; der Aussparung (26, 36) die Preßsitzübermaße D&sub1;-D&sub2; und D&sub3;-D&sub4; jeweils 10 bis 40 um betragen.

5. Lamellierter Körper aus Metallblechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbleche (21,31) aus im wesentlichen streifenartigen Metallblechen bestehen, die eine Vielzahl Eisenkernzähne (2) und Schlitze (3) aufweisen, welche abwechselnd in die Metallbleche formgestanzt sind, wobei die Schlitze (3) zur Aufnahme von Wicklungen (16) vorgesehen sind, die den Vorsprung (27,37) und die Aussparung (26,36) zueinander ausrichten.

6. Lamellierter Körper aus Metallblechen nach Anspruch 5, wobei das Metallblech durch in gleichem Winkelabstand angeordnete Vorsprungsgruppen unter Zusammenfügen einer Vielzahl dieser Vorsprünge (27,37) gehalten ist.

7. Lamellierter Körper aus Metallblechen nach Anspruch 6, wobei die die Vorsprungsgruppen bildenden Vorsprünge am nächstliegenden Abschnitt (51) der Eisenkernzähne (2) angeordnet sind.

8. Lamellierter Körper aus Metallblechen nach Anspruch 7, wobei der Abstand zwischen einem äußeren Umfang der Aussparung (26,36) und einem äußeren Umfang des Metallblechs (21,31) und der Abstand zwischen dem äußeren Umfang der Aussparung (26,36) und dem Schlitz (3) jeweils größer als die Dicke des Metallblechs (21,31) ist.

9. Lamellierter Körper aus Metallblechen nach Anspruch 5, wobei ein auf der Seite eines inneren Umfangs der Aussparung (26,36) vorgesehener Mittelabschnitt (38) auf oberen Flächen so angeordnet ist, daß er um einen bestimmten Betrag aus dem Metallblech (21,31) vorspringt.

10. Lamellierter Körper aus Metallblechen nach Anspruch 9, wobei die Höhe des Vorsprungs ungefähr 0,05 mm beträgt.







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