(57)【要約】【課題】　本発明は、打抜き材を環状配列にまとめるための装置及び方法に関する。【解決手段】　発電機ステータフレームのステータコア積層体のための打抜き材（２０）が、回転テーブル（１０）上に置かれて、千鳥状配置された状態の打抜き材環状配列が形成される。マンドレル（１４）がテーブルの中央に配置され、かつ半径方向に突出したフィンガ（１６）を有し、該フィンガは、テーブル上における打抜き材の位置決めを容易にするために、打抜き材のスロット（２４、２６）に受け入れられる。環状のカバー（６０）が準備され、該カバーは、打抜き材の最上層を覆って打抜き材環状層の重ね合わせセットに固定される。次いで、カバーと打抜き材とはテーブルから除去されて、発電機ステータフレーム内に配置される。マンドレル上のフィンガ（１６）は、テーブル上の打抜き材の高さが増すにつれて、テーブルに対し垂直方向に移動される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　打抜き材（２０）を位置決めして積み重ねて、発電機ステータコアに使用するための重ね合わせ打抜き材のほぼ環状の配列を形成するための装置であって、
　前記打抜き材を受けて積み重ねるための、軸線の周りで回転可能なテーブル（１０）と、
　前記軸線の周りで前記テーブルと共に回転可能であり、該テーブルに対して半径方向位置に配置されかつ該テーブルに対して垂直方向に移動可能であるマンドレル（１４）と、
　前記打抜き材の半径方向内向きに開いたスロット（２４、２６）内に受け入れられるように前記マンドレルからほぼ半径方向外向きに突出して、前記重ね合わせ打抜き材の環状配列を形成するために前記テーブル上に受けられた前記打抜き材を案内する、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたフィンガ（１６）と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
　前記フィンガが、その先端に、前記テーブル上で前記打抜き材を案内するための突出ガイド部（１８）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
　前記打抜き材の外周部に係合して、該打抜き材を前記フィンガに対して半径方向内向きに付勢するための手段(４０)を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
　前記テーブルと前記打抜き材の環状配列とに被せるためのリフトプレートと、前記打抜き材を積み重ねられた打抜き材環状配列の状態で保持して、該積み重ねられた打抜き材環状配列を前記リフトプレートと共に前記テーブルから持ち上げることを可能にするための、該リフトプレートに支持された手段とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
　打抜き材（２０）を位置決めして積み重ねて、発電機ステータコアに使用するための重ね合わせ打抜き材のほぼ環状の配列を形成するための装置であって、
　前記打抜き材を受けて積み重ねるための、軸線の周りで回転可能なテーブル（１０）と、
　前記テーブルと共に回転可能であり、前記打抜き材の半径方向内向きに開いたスロット（２４、２６）内に受け入れられるようにほぼ半径方向外向きに突出して、前記重ね合わせ打抜き材の環状配列を形成するために該テーブル上に受けられた前記打抜き材を案内する、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたフィンガ（１６）と、
　前記テーブルと前記打抜き材の環状配列とに被せるためのリフトプレート（６０）と、
　前記打抜き材を積み重ねられた打抜き材環状配列の状態で保持して、該積み重ねられた打抜き材環状配列を前記リフトプレートと共に前記テーブルから持ち上げることを可能にするための、該リフトプレートに支持された手段（５０、５２、６９、７０、７２、７４、７６）と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
　前記リフトプレートに支持され、前記打抜き材に係合可能なストラップ（７６）を含み、該ストラップが、前記積み重ねられた打抜き材環状配列を前記リフトプレートと共に前記テーブルから持ち上げることを可能にすることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
　打抜き材（２０）を位置決めして積み重ねて、重ね合わせ打抜き材のほぼ環状の配列を形成するための方法であって、
　（ａ）複数の打抜き材（２０）を、軸線の周りで支持台上に次々に横に並べてかつ次々に上に重ねて多層に置いて、重ね合わせ打抜き材の環状配列を形成するステップと、
　（ｂ）前記ステップ（ａ）を実行しながら、前記打抜き材のスロット（２４、２６）をガイドフィンガ（１６）の周りに配置して、該打抜き材を前記打抜き材の環状配列に位置決めするステップと、
　（ｃ）前記重ね合わせ打抜き材の環状配列を互いに固定して、打抜き材のセットを形成するステップと、
　（ｄ）前記打抜き材のセットを前記支持台から持ち上げるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
　打抜き材挿入ステーション（３０）を通過させて前記支持台を回転させるステップと、前記ステーションにおいて、前記ステップ（ａ）に従って前記打抜き材を次々に前記支持台上に挿入するステップとを含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
　前記支持台を回転させながら前記フィンガを回転させるステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
　テーブル上に置かれている一番上の打抜き材配列における前記打抜き材の高さに対応する高さまで、前記フィンガを上昇させるステップを含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、打抜き材を位置決めして積み重ねて、重ね合わせ打抜き材のほぼ環状の配列を形成するたの装置及び方法に関し、具体的には、固定された打抜き材のセットを持ち上げて発電機ステータフレーム内に配置するのを容易にするために、打抜き材を環状配列にまとめるための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ステータコアの積層体、すなわち打抜き材は、一般的に、隣り合うステータコア積層体のセット又はパケットを形成する複数の打抜き材環状配列で配置される。積層体の環状配列のセットは、スペースブロックにより互いに軸方向に間隔をおいて、発電機のステータフレーム内に取り付けられる。スペースブロックは、冷却流を半径方向にステータを通して流すためのベンチレーション通路を形成する。典型的には、発電機ステータフレーム内への積層体の組立ては、個々の積層体の外径に沿った雌形凹部と相補形状になっている雄形突出部を有するダブテール状のキーバー上に積層体を配置することにより手動で行なわれる。位置合わせゲージを手動で使用して、打抜き材を互いに対してかつステータフレーム内に整列させる。発電機のステータフレームはアクセス困難な区域であり、このことがステータフレーム内の適正位置に打抜き材を取り付ける問題を一層難しくしていることが理解されるであろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
　本発明の好ましい実施形態によると、その後行われる発電機ステータフレーム内への挿入のために、打抜き材を位置決めして積み重ねて、互いに重ね合わされた打抜き材のほぼ環状の配列を形成するための装置及び方法が提供される。具体的には、重ね合わせ打抜き材の環状配列は、例えばテーブルなどの支持台上で打抜き材のセットに配列され、その後発電機ステータコアフレーム内に挿入するために支持台から持ち上げられる。具体的には、支持台は、打抜き材を受けて積み重ねるためのテーブルを含む。このテーブルは、垂直な軸線の周りで回転可能であり、打抜き材の環状配列を形成するために、打抜き材が個々にテーブル上に置かれる打抜き材挿入ステーションを備えている。打抜き材の追加の環状配列が次々に上に重ね合わされて、打抜き材のセットが形成される。
【０００４】
　マンドレルは、軸線の周りでテーブルと共に回転可能であると共に、該テーブルに対して回転可能でありかつ垂直方向に移動可能である。マンドレルは、打抜き材の選ばれた半径方向スロット内に受け入れられるための複数の半径方向に延びるフィンガを支持している。従って、打抜き材をテーブル上に置いた時、フィンガはテーブル上で打抜き材を案内して、正確に位置決めされた打抜き材環状配列を形成する。多数の打抜き材環状配列又は層がテーブル上に置かれた時、マンドレルはそれまでに置かれた打抜き材より上に上昇して、フィンガが追加の打抜き材のスロット内に受け入れられるテーブル上方の高さに該フィンガを位置決めする。更に、各々の打抜き材環状配列に含まれた打抜き材間の継目が、隣接する打抜き材環状配列に含まれた打抜き材間の継目と軸方向に整列しないように、打抜き材は互いに対して円周方向に千鳥状配置される。
【０００５】
　打抜き材が、テーブル上で、各セット間にスペースブロックが配置された状態で多数の打抜き材環状配列のセットに配列されたとき、フィンガは除去される。打抜き材と打抜き材環状配列のセットとを保持するために、多数のセットに対してその半径方向内縁部と半径方向外縁部に沿ってクランプが取り付けられる。リフトプレートが一番上のセットに対して取り付けられて、打抜き材のセットをそれらの環状配列のままでテーブルから持ち上げて、発電機ステータフレーム内に配置することを可能にする。
【０００６】
　本発明の好ましい実施形態において、打抜き材を位置決めして積み重ねて、発電機ステータコアに使用するための重ね合わせ打抜き材のほぼ環状の配列を形成するための好ましい装置が提供され、該装置は、打抜き材を受けて積み重ねるための、軸線の周りで回転可能なテーブルと、軸線の周りでテーブルと共に回転可能であり、該テーブルに対して半径方向位置に配置されかつ該テーブルに対して垂直方向に移動可能であるマンドレルと、打抜き材の半径方向内向きに開いたスロット内に受け入れられるようにマンドレルからほぼ半径方向外向きに突出して、重ね合わせ打抜き材の環状配列を形成するためにテーブル上に受けられた打抜き材を案内する、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたフィンガとを含む。
【０００７】
　本発明の別の好ましい実施形態において、打抜き材を位置決めして積み重ねて、発電機ステータコアに使用するための重ね合わせ打抜き材のほぼ環状の配列を形成するための装置が提供され、該装置は、打抜き材を受けて積み重ねるための、軸線の周りで回転可能なテーブルと、テーブルと共に回転可能であり、打抜き材の半径方向内向きに開いたスロット内に受け入れられるようにほぼ半径方向外向きに突出して、重ね合わせ打抜き材の環状配列を形成するためにテーブル上に受けられた打抜き材を案内する、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたフィンガと、テーブルと打抜き材の環状配列とに被せるためのリフトプレートと、打抜き材を積み重ねられた打抜き材環状配列の状態で保持して、該積み重ねられた打抜き材環状配列をリフトプレートと共にテーブルから持ち上げることを可能にするための、該リフトプレートに支持された手段とを含む。
【０００８】
　本発明の更に別の実施形態において、打抜き材を位置決めして積み重ねて、重ね合わせ打抜き材のほぼ環状の配列を形成するための好ましい方法が提供され、該方法は、（ａ）複数の打抜き材を、軸線の周りで支持台上に次々に横に並べてかつ次々に上に重ねて多層に置いて、重ね合わせ打抜き材の環状配列を形成するステップと、（ｂ）前記ステップ（ａ）を実行しながら、打抜き材のスロットをガイドフィンガの周りに配置して、打抜き材を打抜き材環状配列に位置決めするステップと、（ｃ）重ね合わせ打抜き材の環状配列を互いに固定して、打抜き材のセットを形成するステップと、（ｄ）該打抜き材のセットを支持台から持ち上げるステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
　次に図面、特に図１及び図２を参照すると、ここには例えば電動モータ、油圧モータ、又は空気圧モータ（図示せず）などの適当な駆動装置により軸線１２の周りで回転自在に装着された支持台、例えばテーブル１０が示されている。テーブル１０は、その形状が好ましくは環状であって、軸線１２の周りで該テーブルと共に回転可能なマンドレル１４を囲む。マンドレル１４はまた、テーブル１０に対して高さが調節可能である。テーブルと同様に、マンドレルは、任意の適当な駆動装置、好ましくは電動モータにより上昇させることができる。図示するように、マンドレルには、該マンドレルと共に回転可能でありかつマンドレルの高さが調節されるのに伴ってその高さが調節可能である複数の半径方向外向きに延びるフィンガ１６が取り付けられる。フィンガ１６の先端は、以下において説明するように、テーブルの周りで打抜き材を案内して該打抜き材を該打抜き材の環状配列に位置決めするためのガイド部１８で終端する。
【００１０】
　特に図４を参照すると、ここには複数の打抜き材２０が示されている。ここに示した打抜き材の形態においては、各々の打抜き材は、ほぼ半径方向に延びる端縁２２と、円周方向に延びる内縁部に沿って互いに円周方向に間隔をおいて配置された複数の半径方向に延びる完全スロット２４と、打抜き材の両端縁２２に沿って内縁部に隣接して配置された半径方向に延びる半スロット２６とを有する。各々の打抜き材はまた、その外縁部に沿った円周方向に間隔をおいた位置にダブテール形状部２８を含む。図４には、図示の便宜上、６層の重ね合わせ打抜き材２０が示されているが、これよりも多数あるいは少数の層を設けてもよいことが分かるであろう。各層の隣り合う打抜き材２０の側端縁２２に沿った半径方向の接合部は、隣接する層の隣り合う打抜き材間の継目の下に位置しないことが図４から分かるであろう。ここに図示した好ましい実施形態においては、このように打抜き材は互いに対して円周方向に千鳥状配置され、かつ円周方向に隣り合う打抜き材の継目は４層おきに互いに垂直方向に整列して位置させられる。
【００１１】
　しかしながら、各打抜き材の両側縁に沿った半スロット２６は、円周方向に隣接する打抜き材の半スロット２６とで完全スロットを形成することが分かるであろう。後述するように、スロット２４及び２６は、ガイド部１８を受け入れるように半径方向内向きに開いている。好ましい実施形態においては、各々の環状層内には、打抜き材の側縁２２を互いに共通平面内で整列させた状態で、１５枚の打抜き材がある。打抜き材は、１枚の打抜き材上に他の打抜き材を千鳥状配置の状態で積み重ねて、複数の打抜き材環状配列からなるセットを形成する。次にこれらのセットは、テーブル上で、各セット間に置かれたスペースブロック（図示せず）により互いに軸方向に間隔をおいて配置されて、完成品の発電機ステータフレーム内でベンチレーション通路を形成する。後述するように、打抜き材の多数のセットは、テーブルに沿って置かれた後に、発電機フレーム内に取り付けるためにテーブルから持ち上げられる。特定の実施例では、厚さが約０．０１４インチの打抜き材１５枚が、１つの打抜き材環状配列を形成する。各々の打抜き材セットは、垂直方向の高さが約２インチであるのが好ましい。軸方向に厚さが２インチの打抜き材セットを形成するためには、１枚ずつ積み重ねて約１４０〜１５０枚の打抜き材を必要とする。
【００１２】
　図７及び図８に最も良く示されているように、フィンガ１６はガイド部１８で終端する。各々のガイド部１８は、フィンガ１６の関連する遠位端の頂部に半球形の突起を含む。図８に示すように、フィンガ１６の遠位端は、打抜き材２０のスロット２４内に受け入れられる。
【００１３】
　図２を参照すると、ここには、テーブル１０が回転する時、打抜き材２０をテーブル１０上に挿入する挿入ステーション３０が示されており、該テーブル１０は、ステーション３０を通過して矢印３１で表したように回転する。本発明のこの好ましい実施形態においては、作業員が、打抜き材を、テーブル上又は既に配列されている打抜き材の環状配列上に置く。作業員が個別の打抜き材２０をテーブル上又は既に配列されている環状配列上に置く時、打抜き材は、該打抜き材の完全スロット２４又は半スロット２６内に１つ又はそれ以上のフィンガ１６を受け入れるように置かれる。半球面１８は、各打抜き材をフィンガ１６の周りで案内し、従って該打抜き材を他の打抜き材に対してテーブルの周りの選ばれた円周方向及び半径方向位置に整列させるのを助ける。テーブルが回転するにつれて、追加の打抜き材が、側縁２２を互いに隣接させて、テーブル上又は下に位置する配列上に置かれる。作業員はまた、新たに置かれる打抜き材間の継目が下に位置する打抜き材の継目と重ならないように、追加の打抜き材層の最初の打抜き材を下に位置する打抜き材配列に対してずらすことによって、打抜き材の層を千鳥状配置にする。テーブルが回転すると、その上に置かれた打抜き材はローラ装置４０（図２）と係合し、このローラ装置が、完全スロットと半スロット両方において該スロットの基部をガイド部１８に係合させて、それによってテーブル上において打抜き材のスロット、従って打抜き材自体の正確で一様な整列を維持するのを保証する。ローラ装置４０は、円周方向に配列された打抜き材の外縁部に対するローラの係合を維持する。打抜き材の最上層の高さが増すと、フィンガを装着したマンドレルも上昇させられる。これは、打抜き材の最上層の高さを感知するのに応答して連続的か又は増分的かのいずれかで行なわれ、感知された信号に応答してマンドレル及びフィンガを機械的に上昇させる。
【００１４】
　テーブル上に最初の打抜き材を置く前にスペースブロック（図示せず）がテーブル上に置かれ、該スペースブロックは、打抜き材の最下層、結果的には打抜き材の各セットをテーブルから僅かに持ち上げている。更に図９を参照すると、ここには打抜き材を互いに固定して、打抜き材を該打抜き材の環状配列に維持するための締結部材の部分が示されている。この締結部材は、打抜き材をテーブルから除去する準備として、打抜き材環状配列のセットを互いに固定するための内径固定装置を含む。この固定機構は、横フランジ５４を有する雌ネジ付きブロック５２内に螺入されるようにねじを切られた下端部を有するロッド５０を含む。ブロック５２は、スロット２４の幅よりも小さい幅を有する。打抜き材をテーブル上に位置決めする前に、ブロック５２は、各ブロック５２が最初の打抜き材環状配列を形成する各打抜き材のスロット２４内に受け入れられ、該ブロック５２を受け入れたスロット２４を形成している打抜き材の縁部がフランジ５４上に載るようにテーブル上に位置決めされる。
【００１５】
　打抜き材環状配列の多数の打抜き材層からなる最初のセットが形成された後に、打抜き材の後続するセットがテーブル上に配置される前に、打抜き材の上部層の上にスペースブロックが配置される。スペースブロックは、打抜き材のセットが発電機ステータフレーム内に取り付けられた時、ステータフレームのコアを冷却するためのベンチレーション通路を形成する。打抜き材を環状配列にかつセットを形成するように置く作業が進むにつれて、テーブル上での打抜き材セットが所定の深さに達するまで、フィンガはマンドレルを持ち上げることにより上昇させられる。打抜き材セットの所定の深さが得られたら、マンドレル及びフィンガは下降され、打抜き材セットは、それらがテーブルから持ち上げられるのに先立って、互いに固定される。
【００１６】
　これを達成するために、リフトプレート又はカバー６０が打抜き材環状層のセットの上に下ろされる。図３に示すように、カバー６０は、互いに間隔をおいて配置された複数の半径方向内向きに開いたスロット６２を含み、該スロット６２は、打抜き材のセットの内径に沿った、打抜き材の選ばれた整列スロットと整列されている。カバー６０は更に、該カバーの外側リング６６に対してビーム６８によって固定された内側リング６４を含む。カバーを打抜き材の最上層の上に載せた状態で、クランプロッド５０が、カバー６０の選ばれた開口６２とこれに整列した打抜き材の開口と通して挿入されて、ブロック５２内に螺入させれる。固定ナット６９が螺入されてカバーの上面を押し下げて、該固定ナット６９とブロック５２のフランジ５４との間で打抜き材の内径部を互いに固定する。図３に示すように、複数のこのようなクランプ機構が、打抜き材とカバーとの内径部の周りに配列される。
【００１７】
　打抜き材をそれらの外周部に沿って互いに固定するために、カバー６０は、締結部材の一部として複数のラチェット式クランプ７０を含み、該ラチェット式クランプ７０は、カバー６０の周りで円周方向に間隔をおいた位置において該カバーに支持される。各々のラチェット式クランプ７０は、カバー６０に対し半径方向に摺動移動できるように、案内通路により捕捉される。スプリング７２が、各々のクランプ７０とカバー上の固定取付け部７４とを接続し、ラチェット動作により該スプリング７２にかかる引張力が強められたり弱められたりするようにする。クランプ７０はストラップ７６を支持する。ストラップ７６は、各クランプ７０からそれぞれ一対の上方及び下方ダブテール状案内ブロック又は固定部材８０、８２の周りに延びる。図１０に示すように、上方ブロック８０は、傾斜した端縁部８４と、その内側表面に沿って垂直方向に延びるスロット８８とを有する。下方ブロック８２は、その内側表面に沿って形成されたスロット８８を含む。ブロック８２はまた、その両側から横方向に突出した一対のフランジ９０を含む。図５に示すように、下方ブロック８２のフランジ９０は、該ブロック８２が受けられているダブテール状スロットの両側で一番下の打抜き材の下に位置する。各々の上方ブロック８０は、打抜き材の一番上のセットのダブテール状スロット内に係合する。ストラップ７６は、外面と上方ブロックの内側スロット８８及び下方ブロックの内側スロット８８とに沿って延びて、クランプ７０に結合される。クランプ７０をラチェット動作させてスプリング７２に引張力を与えることにより、打抜き材セットの打抜き材の外縁部は、組立体の周りの円周方向に間隔をおいた位置において一番下のプラグ８２のフランジ９０とカバー６０との間で固定される。
【００１８】
　カバーには、該カバーの周りの様々なリフト位置に取り付けられた１つ又はそれ以上のリフトリング（図示せず）が装着される。クレーン（図示せず）を使用することにより、カバーと該カバーに取り付けられた打抜き材セットとは、発電機ステータフレーム内に取り付けるために、テーブルから除去することができる。
【００１９】
　本発明を現時点で最も実用的で好ましい実施形態と思われるものに関して説明してきたが、本発明は開示した実施形態に限定されるものではなく、また特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好ましい実施形態による打抜き材を位置決めして積み重ねるための装置の一部を形成する、テーブル、マンドレル、及び位置決めフィンガの概略斜視図。
【図２】個々の打抜き材をテーブル上に置いて、積み重ねられた打抜き材環状配列を形成することを示す概略図。
【図３】積み重ねられた打抜き材セットをテーブルから取り除くのを容易にするために、該セットを覆って配置されたカバープレートを示す、図２と同様な斜視図。
【図４】打抜き材環状配列に配列された複数の打抜き材の拡大斜視図。
【図５】打抜き材環状配列のセットを互いに固定するためのクランプを示す、図３と同様な部分拡大図。
【図６】リフトプレートの斜視図。
【図７】１つのフィンガの端部を示す部分拡大斜視図。
【図８】打抜き材のスロット内に位置するフィンガを示す、図７と同様な斜視図。
【図９】持ち上げのために打抜き材セットの内径部を互いに固定するためのクランプの部分の斜視図。
【図１０】打抜き材セットをその外径部に沿って固定するのを容易にするために使用されるブロックの斜視図。
【符号の説明】
【００２１】
　１０　テーブル
　１２　軸線
　１４　マンドレル
　１６　フィンガ
　１８　ガイド部
　２０　打抜き材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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