(57)【要約】電気的な機械の固定子のための帯板状の薄片（１０）が提案される。この場合、帯板状の当該薄片は、それぞれ１つの帯板端部（１８）にそれぞれ１つの端部輪郭（１９）を有している。該端部輪郭（１９）は、当該薄片（１０）における曲げに起因した長さ差が補償可能であるように形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的な機械の固定子のための帯板状の薄片であって、当該薄片が、それぞれ１つの帯板端部（１８）にそれぞれ１つの端部輪郭（１９）を備えている形式のものにおいて、端部輪郭（１９）によって、当該薄片（１０）における曲げに起因した長さ差が補償可能であることを特徴とする、電気的な機械の固定子のための帯板状の薄片。
【請求項２】
当該薄片（１０）が、中立的な曲げ線（１６）を備えたヨーク領域（１２）を有しており、該ヨーク領域（１２）が、中立的な曲げ線（１６）の向こう側の、歯（１４）とは逆の側では、中立的な曲げ線（１６）よりも長い、請求項１記載の帯板状の薄片。
【請求項３】
当該薄片（１０）が、中立的な曲げ線（１０）を備えたヨーク領域（１２）を有しており、該ヨーク領域（１２）が、中立的な曲げ線（１６）のこちら側の、歯（１４）に面した側では、中立的な曲げ線（１６）よりも短い、請求項１または２記載の帯板状の薄片。
【請求項４】
当該薄片（１０）の一方の端部が凹状に形成されていて、他方の端部が凸状に形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の帯板状の薄片。
【請求項５】
電気的な機械のための固定子積層鉄芯において、当該固定子積層鉄芯が、請求項１から４までのいずれか１項記載の薄片（１０）から製作されていることを特徴とする、電気的な機械のための固定子積層鉄芯。
【請求項６】
請求項５記載の固定子積層鉄芯を備えた電気的な機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的な機械の固定子のための帯板状の薄片並びにこのような帯板状の薄片から成る固定子積層鉄心に関する。
【０００２】
従来技術
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６２９５３２号明細書に基づいて、まず扁平な形状で存在する鉄束（Eisenpaket）から製作されている、電気的な機械のための固定子が既に公知である。このために、溝を備えた帯板状の複数の薄片が、扁平な薄片束（Lamellenpaket）を形成するように配置される。この場合、個々の薄片の全ての溝が、同じ方向に向けられている。これにより、全体的に、前記束の櫛状の配置形式が得られる。この扁平な束は、以下、扁平束と呼ばれる。前記ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６２９５３２号明細書によれば、前記扁平束はさらなるステップでは、汎用のリング状の固定子積層鉄芯のように使用可能な固定子積層鉄芯が得られるように、円形に曲げられる。同明細書には、扁平な束を円形に曲げた後に薄片の、互いに向かい合っている両端部が、僅かな間隔だけ離れていることが、既に記載されている。前記両端部を互いに接合するために、これらの両端部を溶着金属で溶接によって互いに結合することが考えられている。この実施態様は２種類の欠点を有している。まず、付加的に溶着金属が供給されなければならず、この溶着金属は、一方ではこの溶着金属を溶解するために、かつ他方ではこの溶着金属を両端部に結合するために、一方では手間および費用がかかる原因となり、他方では高いエネルギ消費を必要とする。さらなる欠点は、前記溶着金属が固定子の軸方向において、積層されていない比較的に大きい横断面を形成することにある。これにより、固定子の横断面における増大された渦電流に基づいて、これに対応する渦電流損失も増大される。さらに、肉盛溶接によって、比較的に多くのエネルギが固定子内にもたらされる。さらに、公知先行技術において言及されている両端部間のギャップによって、この箇所では効率がより悪くなる。
【０００３】
発明の利点
独立請求項の特徴部に記載したように構成された、電気的な機械の固定子のための、本発明による帯板状の薄片は、変化させられた端部輪郭が、薄片における曲げに起因した長さ差を補償するので、両端部間で円形に曲げた後には、両端面または端部の間にもはや隔たりは存在しなくなるという利点を有している。この場合、両端部は、肉盛溶接なしでも結合されることができる。このことは、別の材料が溶解される必要がないという利点を有している。エネルギ供給はより僅かになり、特別に経済的である溶接方法が使用されることができる。ここでは例えばレーザ溶接方法が適している。
【０００４】
従属請求項に記載した手段によって、独立請求項に記載した帯板状の薄片の有利な実施態様が可能になる。当該薄片が、中立的な曲げ線を備えたヨーク領域を有していて、しかもヨーク領域が、中立的な曲げ線の向こう側の、歯とは逆の側では、中立的な曲げ線よりも長い場合、固定子の外面における中間スペースなしに両端部において接合する工程を求める要求が、実現されることができる。固定子の外周部は円形であって、閉じていて、既述のレーザ溶接方法によって結合されることができる。
【０００５】
さらに、中立的な曲げ線と、ヨークの、歯の方へ向けられた面との間のヨーク領域では、このヨーク領域は曲げ線よりも短くなっている。この手段によって、全体的に、ヨークの外面とヨークの内面との間もしくは両端部間の中間スペースが回避される。
【０００６】
総じて、薄片の端部における補償の種々異なる可能な手段が存在する。この場合、さらなる可能な手段は、当該薄片の一方の端部を凹状に形成し、他方の端部を凸状に形成することにある。これにより両形状は、一方では、ギャップなしという意味で補償的に相補し、他方では、両端部間の結合を助成する形状接続（形状による束縛；Formschluss）を生ぜしめる。
【０００７】
さらに、電気的な機械のための固定子積層鉄芯が考えられており、この場合、当該固定子積層鉄芯は、前出の薄片から製作されている。このような固定子積層鉄芯は特別に良好な真円度を有していて、ひいては円形に旋削で刳りぬかれたエンドシールド（Lagerschild）内に特別に簡単に挿入して接合されることができる。
【０００８】
図面には、本発明による帯板状の薄片の実施例と、固定子積層鉄芯と、対応する電気的な機械とを示してある。
【０００９】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１０】
図１には、本発明による帯板状の薄片１０を示している。この薄片１０はヨーク領域１２と、このヨーク領域１２に一体的に結合された歯１４とから成っている。歯１４およびヨーク領域１２は共通の平面に位置する。薄片１０は、冒頭に述べた公知先行技術の場合のように、前記平面において曲げられるように予定されている。この場合、ヨーク領域１２は、リング状の薄片から製作された固定子によって公知であるように、円形リングの形をとる。ヨーク領域１２および歯１４が前記平面において予定されたように曲げられている場合、歯１４は半径方向内側へ向けられている。曲げに際してヨーク領域１２内には、一般的には「中立素分」と呼ばれる曲げ線が得られる。この曲げ線はヨーク領域１２のほぼ中央に得られ、ここでは中立的な曲げ線１６と呼ばれる。この中立的な曲げ線は、引張応力も圧縮応力も形成されていない、曲げるべき材料内または曲げられた材料内の区域もしくは線に相当する。
【００１１】
薄片１０はそれぞれ２つの端部１８を有している。両端部１８はそれぞれ１つの端部輪郭１９を備えている。この端部輪郭は、ヨーク領域１２とそれぞれ１つの端部歯２１とにわたって延びている。両端部歯２１は共同で１つの歯を形成するように構成されており、前記１つの歯はその作用に関しては、１つの完全な歯１４に相当する。端部輪郭１９の一部は両端部歯２１を制限している。端部輪郭１９のこの部分は、中立的な曲げ線１６に対して垂直に向けられていない。むしろ、端部輪郭１９の前記部分は、曲げ線に対して９０°よりも大きい角度を成している。したがって両端部歯２１は、歯１４とは対照的に、軽度に拡開されてヨーク領域１２から突出している。それぞれ１つの端部歯２１とこれに隣り合ったそれぞれ１つの歯１４との間の溝は、それぞれ直接に隣り合った２つの歯１４の間の溝よりも大きい。
【００１２】
帯板状の薄片の伸ばされた元の状態では、ヨーク領域１２には少なくとも３つの種々異なる寸法が得られる。ヨーク領域１２の、歯１４とは逆の側に向けられた面では、すなわち、固定子の後の外周部では、寸法ｌａを得ることができる。中立的な曲げ線１６の領域、すなわち、ヨーク領域１２のほぼ中央では、中立的な曲げ線１６の長さｌｎを求めることができる。さらに、ヨーク領域１２の後の内周部では、すなわち正確に言えば、歯１４がヨーク領域１２に移行している箇所では、長さｌｚが測定されることができる。
【００１３】
薄片１０における曲げに起因した長さ差が端部輪郭１９によって補償可能である条件のもとで、長さｌａ，ｌｎ，ｌｚについては次の条件が当てはまる：
長さｌａは、中立的な曲げ線１６の線ｌｎよりも大きくなければならない。したがって、薄片１０は、中立的な曲げ線１６を備えたヨーク領域１２を有しており、このヨーク領域１２は、中立的な曲げ線１６の向こう側の、ヨーク領域１２の、歯１４とは逆の側では、中立的な曲げ線１６よりも長い。
【００１４】
さらなる所望の条件は、ｌｚがｌｎよりも小さいことにある。この定式化は、薄片１０が、中立的な曲げ線１６を備えたヨーク領域１２を有しており、しかもこのヨーク領域１２が、中立的な曲げ線１６のこちら側の、歯１４に面した側では、中立的な曲げ線１６よりも短いという条件と同じことである。端部歯２１も、一方の側で、端部輪郭１９の一部を成している。図１による図示では、端部歯２１を備えた両端部輪郭１９が、凹状の端部輪郭１０を成していることが考えられている。図１に示した例には、ヨーク領域１２と端部歯２１との間の端部輪郭の移行部が、なだらかに（geglaettet）延びておらず、尖りを備えて延びていることを示してある。
【００１５】
図２には、端部輪郭１９の変化例を示してある。図１に示した実施例とは異なって、端部輪郭１９は、図２に示した実施例では屈曲なしに延びている。したがって、ｌａ，ｌｎ，ｌｚに関した定式的な関連は引き続き有効ではあるが、しかしながら端部輪郭１９はほぼ真っ直ぐに延びており、ひいては端部歯２１は図１の場合よりも幾分狭幅に構成されている。図２に示した破線は、公知先行技術による輪郭１９を示している。
【００１６】
図３には、薄片１０の別の実施例を示してある。この場合、薄片１０の両端部輪郭１９は、互いに向かい合うように置かれている。この場合、その協働が明確化されている。ここでは、薄片１０は一方の端部１８に凹状の端部輪郭１９を有していて、他方の端部に凸状の端部輪郭１９を有している。両端部輪郭１９はまたもや、薄片における曲げに起因した長さ差が補償可能であるように形成されている。さらに、両端部が凹状もしくは凸状の形状を備えて形成されることによって、所定の形状接続が可能になる。
【００１７】
図４には、固定子積層鉄芯２３を示してある。ここでは特に、薄片１０の端部１８同士が互いに接合されている接合箇所２２を示してある。固定子積層鉄芯２３は、まず帯板状の所定数の薄片から成っている。これらの薄片１０は、公知先行技術の場合のように、円形の固定子鉄芯になるように曲げられており、この結果、歯１４は半径方向内側へ向けられている。固定子積層鉄芯２３の薄片１０は、帯板状の薄片１０の、先述の実施例のうちの１つに従って製作されている。
【００１８】
図５には、図４による固定子積層鉄芯２３を備えた電気的な機械２５を示してある。この図示は象徴的である。固定子積層鉄芯２３は巻線（図示せず）を有していて、この巻線と共同で固定子を形成している。この固定子は、回転子（図示せず）との相互作用のために設けられている。薄片束の伸ばされた扁平な状態で、巻線を歯１４および端部歯２１の間の溝内に収容することが考えられている。さらに、このように製作された固定子積層鉄芯は、溝内への公知の引込み技術（Einziehtechnik）によって収容される巻線にも適している。
【００１９】
図６には、公知先行技術に基づき公知の従来式の帯板薄片１０を示してある。この帯板薄片１０では、端部１８は、薄片１０における曲げに起因した長さ差を補償するように成形されてはいない。
【００２０】
図７では、前記のような従来式の帯板状の薄片１０を円形に曲げた結果を示してある。接合箇所２２で、固定子鉄芯２３の外周部にギャップが生じていることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】固定子のための帯板状の薄片を示す側面図である。
【００２２】
【図２】第２の実施例における帯板状の薄片の端部領域を部分的に示す図である。
【００２３】
【図３】第３の実施例における帯板状の薄片の端部領域を示す図である。
【００２４】
【図４】本発明による帯板状の薄片から成る固定子を部分的に示す図である。
【００２５】
【図５】本発明による帯板状の薄片から製作された固定子を備えた電気的な機械を象徴的に示す図である。
【００２６】
【図６】公知先行技術による帯板状の薄片を示す図である。
【００２７】
【図７】公知先行技術による溶接前の接合箇所を部分的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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