(57)【要約】【課題】  第１のステープルを有する第１の積層板と、第２のステープルおよび第２のホールを有する第２の積層板と、第３のホールおよび第３の開口を有する第３の積層板とを含む電気機械のためのコアの提供。【解決手段】  第１、第２の積層板は、第１のステープルが第２のホールを貫いて位置し、第２の積層板上に折り曲げられて第１、第２の積層板を互いに固着するように、互いに関して回転させられる。同様に第２のステープルが第３のホールを通して設置され、第３の積層板上に折り曲げられて第２、第３の積層板を相互に固着するように第２、第３の積層板は、互いに関して回転させる。さらに、第２の積層板上に折り曲げられた第１のステープルは第３の開口に入る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のステープルが突出している第１の積層板と、第２のステープルが突出し、第２のホールが設けてある第２の積層板とを含み、この第２の積層板が、前記第２のホールに前記第１のステープルを通し、第１部分を前記第２の積層板上へ折り曲げることによって前記第１の積層板に固着され、また、第３のホールが設けてあり、第３の開口が設けてある第３の積層板を含み、この第３の積層板が、前記第２のステープルを前記第３のホールに通し、第２部分を前記第３の積層板上へ折り曲げることによって前記第２の積層板に固着され、前記第１のステープルの前記第１部分が前記第３の開口に入っている、電気機械のためのコア。
【請求項２】
前記第３の積層板が最終積層板である、請求項１に記載のコア。
【請求項３】
前記第１、第２及び第３の積層板が共通の素材から打ち抜き加工されている、請求項１に記載のコア。
【請求項４】
前記第１及び第２の積層板を、前記コアを貫く軸線まわりに互いに関して回転させる、請求項３に記載のコア。
【請求項５】
前記第２及び第３の積層板を前記軸線まわりに互いに関して回転させる、請求項４に記載のコア。
【請求項６】
前記コアがロータコアまたはステータコアである、請求項５に記載のコア。
【請求項７】
前記第１、第２及び第３の積層板の各々に複数の巻線スロットが設けてあり、複数の巻線スロットが、互いに関して軸線方向に整合するか、または、互いからオフセットするように前記第１、第２及び第３の積層板が互いに固着されている、請求項１に記載のコア。
【請求項８】
第１のステープルを有する第１の積層板と、第２のステープル及び第２のホールを有する第２の積層板と、第３のホール及び第３の開口を有する第３の積層板とを有し、前記第１のステープルが、前記第２のホールを貫いて位置し、前記第２の積層板上へ折り曲げられて前記第１及び第２の積層板を互いに固着するように前記第１及び第２の積層板を互いに関して回転させ、前記第２のステープルが、前記第３のホールを貫いて位置し、前記第３の積層板上へ折り曲げられて前記第２及び第３の積層板を互いに固着するように、そして、前記第２の積層板上に折り曲げられた前記第１のステープルが前記第３の開口に入るように前記第２及び第３の積層板を互いに関して回転させる、電気機械のためのコア。
【請求項９】
前記第１のステープル及び前記第２のステープルが、それぞれ、前記第１及び第２の積層板から上向きに突出している、請求項８に記載のコア。
【請求項１０】
前記コアがロータコアまたはステータコアである、請求項８に記載のコア。
【請求項１１】
前記第１、第２及び第３の積層板の各々に複数の巻線スロットが設けてある、請求項８に記載のコア。
【請求項１２】
前記複数の巻線スロットが互いに関して軸線方向に整合するように前記第１、第２及び第３の積層板が互いに固着している、請求項１１に記載のコア。
【請求項１３】
前記複数の巻線スロットが所定のスキュー角だけ互いにオフセットするように前記第１、第２及び第３の積層板が互いに固着している、請求項１１に記載のコア。
【請求項１４】
電気機械のコアを形成する方法であり、素材を打ち抜き加工して、一対の第１ステープル、一対の第１ホール及び一対の第１開口を有する第１の積層板を形成する工程と、前記コアを貫く軸線まわりに所定距離前記第１の積層板を回転させる工程と、前記素材を打ち抜き加工して、一対の第２ステープル、一対の第２ホール及び一対の第２開口を有する第２の積層板を形成する工程と、前記対の第１ステープルの第１部分が前記対の第２ホールを貫いて延びるように前記第１の積層板上へ前記第２の積層板を積み重ねる工程と、前記第１部分を折り曲げて前記第１及び第２の積層板を互いに固着する工程とを含む上記の方法。
【請求項１５】
さらに、前記第１及び第２の積層板を前記所定距離回転させる工程と、前記素材を打ち抜き加工して、一対の第３ステープル、一対の第３ホール及び一対の第３開口を有する第３の積層板を形成する工程と、前記対の第２ステープルの第２部分が前記対の第３ホールを貫いて延びるように、そして、前記対の第１ステープルの前記第１部分が前記対の第３の開口に入るように前記第２の積層板上へ前記第３の積層板を積み重ねる工程と、前記第２部分を折り曲げて前記第２及び第３の積層板を互いに固着する工程とを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、前記回転、積み重ね、折り曲げの諸工程を繰り返して所望のコア高さを得る工程を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、前記第１及び第２の積層板を前記所定距離回転させる工程と、前記素材を打ち抜き加工して、一対の最終ホール及び一対の最終開口を有する最終積層板を形成する工程と、前記対の第３ステープルの第３部分が前記対の最終ホールを貫いて延びるように、そして、前記対の第２ステープルの前記第２部分が前記対の最終開口内に入るように前記第３の積層板上へ前記最終積層板を積み重ねる工程と、前記第３部分を折り曲げて前記第３積層板及び最終積層板を互いに固着する工程とを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、前記最終積層板上へ第２のコアの新しい第１の積層板を積み重ね、前記対の第３ステープルの前記第３部分が前記新しい第１の積層板に設けられた一対の新しい第１開口に入るようにする工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記対の第１ステープル及び前記対の第２ステープルが、それぞれ、前記第１及び第２の積層板から上向きに突出している、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
さらに、前記第１及び第２の積層板の各々に複数の巻線スロットを打ち抜き加工する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数の巻線スロットが前記軸線に沿って互いに整合するように、前記対の第１ステープル、第１ホール、第１開口、第２ステープル、第２ホール及び第２開口が、それぞれ、前記第１及び第２の積層板に設けてある、請求項２１に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の巻線スロットが前記軸線に関する所定のスキュー角だけ互いにオフセットするように、前記対の第１ステープル、第１ホール、第１開口、第２ステープル、第２ホール及び第２開口が、それぞれ、前記第１及び第２の積層板に設けてある、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気機械に関する。より詳しくは、本開示は、回転式逆方向ステープルシステムおよび電気機械の積層板を互いに固着する方法に関する。
【０００２】
本出願は、２００１年８月１１日に出願された米国出願通し番号第０９／６８２２６９号の一部継続出願であり、２００１年８月１３日に出願された米国出願通し番号第０９／６８２２７７号の一部継続出願である。それぞれの米国特許出願の内容は参考資料としてここに援用する。
【背景技術】
【０００３】
電動機、発電機、交流発電機、始動発電機などの電気機械は、代表的には、複数の積み重ねた積層板で形成したステータコアおよび／またはロータコアを有する。積み重ねた積層板は、普通、溶接、クリーティングまたは慣用の相互錠止によって軸線方向寸法に沿って相互に保持される。
【０００４】
溶接法およびクリーティング法は、積層板をプレスし、積み重ねた後に行われるので、製造プロセスにかかるコスト、時間を増大させる。
【０００５】
慣用の相互錠止の場合、積層板の片面にくぼみを形成し、積層板の反対面から突起が突出するように各積層板を打ち抜き加工する。代表的には、突起は積層板から下向きに突出する。次いで、最初の積層板の下向きの突起が次の積層板のくぼみに入り、締り嵌めを形成するようにこれらの積層板を積み重ねる。したがって、慣用の相互錠止された積層板は、プレス・積み重ね作業中に形成することができ、他の方法よりもコストがかからない。
【０００６】
しかしながら、慣用の相互錠止された積層板は「スポンジ状」のコアを形成し、引き続く製作作業中にバラバラに壊れる可能性があり、これが積重体の高さを制限していた。さらに、慣用の相互錠止された積層板は、パンチ加工時に極度の精度および公差を必要とする。これは、製作プロセスのコストおよび複雑さを増大させる可能性がある。たとえば、連続する積層板間の相互錠止用突起、くぼみの位置は、必要な締り嵌めを確保するために極めて正確でなければならない。さらに、パンチ、ダイ間の公差は、必要な締り嵌めを確保するために非常に精密なパンチ対ダイ・クリアランスを必要とする（たとえば、慣用の相互錠止では、約０.０００２インチのクリアランスを必要とする）。さらに、相互錠止用突起／くぼみの位置、数が電気機械に渦電流を引き起こす可能性があり、これは電気機械の効率を低下させる。
【０００７】
積み重ね積層板は、代表的には、１枚のストック材料から打ち抜き加工される。ストック材料は、その長さおよび／または幅に沿った厚さ（普通、ガンマとして知られる）が変化する可能性がある。積層板を積み重ねたときに、ガンマが積重体をひずませる可能性がある。具体的には、こうしてできた積重体は、各積層板を互いに積み重ねたときに、その長手軸線に対して湾曲し、その結果、その厚さの変化が同じ位置で生じる（すなわち、非回転積層板）。したがって、ガンマが長手軸線まわりに均一に分布するように各積層板を互いに関して回転させることが普通となっていた。これより、積重体が真っすぐになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、電気機械の積層板をスタンプ加工し、これらの積層板を相互に固着する方法およびそれにより形成される製品についての、慣用方法の前述の欠点、欠陥の１つまた
はそれ以上を排除する要望が存続している。さらに、積層板を打ち抜き加工して固着する方法であって、打ち抜き加工プロセス時に積層板を組み立てている際にしっかり固着された積重体を形成する方法についての要望も依然として存続している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
電気機械のためのコアが提供される。このコアは、第１の積層板、第２の積層板および第３の積層板を含む。第１の積層板からは第１のステープルが突出しており、第２の積層板からは第２のステープルが突出しており、この第２の積層板には第２のホールも設けてある。第２の積層板は、第１のステープルが第２のホールを貫いて受け入れられ、第１部分を第２の積層板上へ折り曲げたとき、第１の積層板に固着される。第３の積層板には、第３のホールと、第３の開口とが設けてある。第３の積層板は、第２のステープルが第３のホールを通して受け入れられ、第２部分を第３の積層板上へ折り曲げたとき、第２の積層板に固着される。さらに、第１のステープルの第１部分は第３の開口に入る。
【００１０】
第１のステープルを有する第１の積層板と、第２のステープルおよび第２のホールを有する第２の積層板と、第３のホールおよび第３の開口を有する第３の積層板とを有する電気機械のためのコアも提供される。第１、第２の積層板は、第１のステープルが第２のホールを貫いて位置し、第２の積層板上に折り曲げられて第１、第２の積層板を互いに固着するように互いに関して回転させられる。同様に、第２、第３の積層板は、第２のステープルが第３のホールを貫いて位置し、第３の積層板上へ折り曲げられて第２、第３の積層板を互いに固着し、また、第２の積層板上へ折り曲げられた第１のステープルが第３の開口内に入るように互いに関して回転させられる。
【００１１】
電気機械のコアを形成する方法も提供される。この方法は、一対の第１ステープル、一対の第１ホールおよび一対の第１開口を有する第１の積層板を形成するように素材を打ち抜き加工する工程と、コアを貫く軸線まわりに第１の積層板を所定距離回転させる工程と、一対の第２ステープル、一対の第２ホールおよび一対の第２開口を有する第２の積層板を形成するように素材を打ち抜き加工する工程と、その対の第１ステープルの第１部分がその対の第２ホールを貫いて延びるように第２の積層板を第１の積層板上へ積み重ねる工程と、第１、第２の積層板を互いに固着するように第１部分を折り曲げる工程とを含む。
【００１２】
本発明の上記および他の特徴および利点は、当業者であれば、以下の詳細な説明、図面および添付の特許請求の範囲から理解して貰えよう。
【００１３】
図１は、代表的な電気機械の展開斜視図である。
図２は、本開示による回転式逆方向ステープルシステムのステータ積層板の実施例の頂面図である。
図３は、図２の積層板で形成したコアの実施例の部分的側面図である。
図４は、回転式逆方向ステープルシステムを形成する代表的な方法の概略側面図である。
図５は、本開示による回転式逆方向ステープルシステムの積層板の別の実施例の頂面図である。
図６は、図５のシステムのステープル、ホールおよび開口の位置を示す表である。
【００１４】
図面、特に図１を参照して、ここには参照符号１０によって、全体的に電気機械が示してある。電気機械１０は、電動機、発電機、交流発電機、始動発電機、電動発電機その他であってよい。説明を明瞭にするために、電気機械１０の種々の構成要素が図１から省略してあることは了解されたい。
【００１５】
電気機械１０は、ロータ１４およびステータ１６を内部に配置したハウジング１２を含
むことができる。図示実施例においては、ステータ１６はハウジング１２内に装着した電気機械１０の固定部分である。ロータ１４は、ステータ１６内で回転できるように設置された電気機械１０の回転部分である。
【００１６】
ステータ１６は第１の長手軸線１８を構成し、ロータ１４は第２の長手軸線２０を構成している。ロータ１４は、ロータ、ステータの軸線１８、２０が同一直線上にあり、エアギャップ２２がそれらの間に構成されるようにステータ１６内に設置される。ギャップ２２があるために、ロータ１４はステータ内で自由に回転することができ、ロータ、ステータ１６が意図せずに互いに接触することはない。代表的な小型低出力電気機械、たとえば、１馬力未満の電気機械では、ギャップ２２は約１０００分の１０インチ（１０ミル）であり得る。
【００１７】
ロータ１４はロータコア２４を含み、ステータ１６はステータコア２６を含む。これらのコア２４、２６は、各々、互いに積み重ねられた複数の積層板２８で形成されている。
【００１８】
積層板２８は、図２〜３に示す回転式逆方向ステープルシステム３０によって互いに対して所定位置に固着される。システム３０は、一体部材としてロータコア２４の積層板２８を一緒に固着するのに使用することができ、および／または、一体部材としてステータコア２６の積層板２８を固着するのに使用できる。説明を明確にするために、システム３０はステータコア２６と共に使用する実施例として図示してある。もちろん、本開示では、システム３０が同等にロータコアと共に使用できるということも意図している。
【００１９】
コア２６は、互いに積み重ねられ、互いに関して回転させられた複数の積層板２８を有する。図２に示すように、各積層板２８は、一対のステープル３２、一対のステープル・アクセスホール３４および一対のステープル・クリアランス開口３６を含む。ステープル３２は、積層板２８から上方へ突出している（すなわち、ステープル３２は、積層板２８から垂直方向上向きに折り曲げられている）。したがって、ステープル３２は、従来の相互錠止タブの下向きの突起とは逆の方向を有する。
【００２０】
ステープル３２は、約１８０度互いからオフセットしている。同様に、ホール３４は、約１８０度互いからオフセットしている。開口３６は、約１８０度互いからオフセットしている。さらに、各ステープル３２は、ホール３４の１つから、そして、開口３６の１つから約６０度オフセットしている。したがって、ステープル３２、ホール３４および開口３６は、積層板２８の円周まわりに互いに等間隔で分布している。
【００２１】
図２に示す実施例において、一方のステープル３２は、基準線３８から約０度のところで積層板２８に位置しており、他方のステープル３２は、基準線から約１８０度のところに位置している。ここで、基準線３８は、積層板２８の中心から半径方向外方へ、すなわち、軸線１８から半径方向外方へ延びている。
【００２２】
さらに、一方のホール３４は、基準線３８から約６０度のところで積層板２８に位置しており、他方のホール３４は、基準線から約２４０度ところに位置している。一方の開口３６は、基準線３８から約１２０度ところで積層板２８に位置しており、他方の開口３６は、基準線から約３００度のところに位置している。
【００２３】
説明を明確にするために、システム３０は、４つの積層板２８、すなわち、第１の積層板４０、第２の積層板４２、第３の積層板４４、第４の積層板４６を有するものとして図３に示してある。もちろん、本開示では、システム３０が５枚以上または３枚以下の積層板２８を有することを意図しており、最小限２枚の積層板を意図している。
【００２４】
ステータコア２６の組み立て時、第１の積層板のステープル３２が第２の積層板のホール３４を貫いて受け入れられるように第２の積層板４２を第１の積層板４０上へ積み重ねる。すなわち、第１、第２の積層板４０、４２は、約６０度、軸線１８まわりに互いに関して回転させる。したがって、それぞれ第１、第２の積層板４０、４２におけるガンマ変化すなわち厚さ変化が互いに関して回転させられる。ひとたび回転させて積み重ねたならば、第１の積層板４０の各ステープル３２の部分４８が第２の積層板４２を貫いて上方へ突出する。次に、この部分４８を第２の積層板４２上へ折り曲げて第１、第２の積層板を互いに固着する。
【００２５】
次に、第３の積層板４４を第２の積層板４２上へ積み重ね、第２の積層板のステープル３２を第３の積層板のホール３４に通す。繰り返して言うが、第２、第３の積層板４２、４４のそれぞれにある任意のガンマが互いに関して回転させられる。次に、第２の積層板４２の各ステープル３２の部分４８を第３の積層板４４上へ折り曲げて第２、第３の積層板を互いに固着する。さらに、第３の積層板４４を第２の積層板４２上へ積み重ね、第１の積層板４０のステープル３２の折れ曲がった部分４８を第３の積層板の開口３６に入れる。開口３６があるために、第２、第３の積層板４２、４４を互いに積み重ね、第１の積層板４０のステープル３２の部分４８からの干渉なしにそれらの表面を実質的に互いに接触させることができる。
【００２６】
次に、第４の積層板４６を第３の積層板４４上へ積み重ね、第３の積層板のステープル３２を第４の積層板のホール３４に通す。繰り返すが、第３、第４の積層板４４、４６に存在する任意のガンマが互いに関して回転する。次に、第３の積層板４４の各ステープル３２の部分４８を第４の積層板４６上へ折り曲げて第３、第４の積層板を互いに固着する。さらに、第４の積層板４６を第３の積層板４４上へ積み重ね、第２の積層板４０のステープル３２の折れ曲がった部分４８を第４の積層板の開口３６に入れる。
【００２７】
この実施例においては、システム３０は、積層板の巻線スロット５０が図１でわかるように互いに軸線方向に整合する積層板２８を有するステータコア２６を提供する。具体的には、システム３０は、互いから等間隔に分布したステープル３２、ホール３４および開口３６を含み、これにより、確実にスロット５０を図１に示すように互いに軸線方向に整合させることができる。
【００２８】
図３に示す別の実施例において、システム３０は積重体２６の最終積層板５２を含むことができる。ここで、最終積層板５２はステープル３２を含まない。むしろ、最終積層板５２はホール３４および開口３６だけを含む。最終積層板５２があるために、ステープルによって固着することなく、製造中に第２のステータコア２６（図示せず）を最終積層板の直ぐ上に積み重ねることができる。
【００２９】
したがって、システム３０では、積層板２８を互いに関して約６０度回転させ、互いに積み重ねることができる。このようにして、先に置いた積層板２８のステープル３２が次の積層板のホール３４に入り、次の積層板の下面が先に置いた積層板の上面と接触するようになる。いくつかの実施例においては、システム３０の最終積層板５２は、ステープル・アクセスホール３４およびステープル・クリアランス開口３６を含むが、逆方向ステープル３２を欠いている。したがって、最終積層板５２は、任意の次の積層板に取り付けることができないように構成してあり、ステープル３２が不要である。
【００３０】
積層板２８毎にステープル３２、ホール３４および開口３６の位置を交互に配置することによって、折り曲げたステープル部分４８による干渉が生じることなく、確実に積層板を互いに緊密に固着できることがわかった。回転式逆方向ステープルシステム３０のステープル３２は、直ぐ次の積層板２８のホール３４を貫いて延びるに充分な高さを有する。さらに、システム３０は、先に置いた積層板の直立したステープルを受け入れるのに充分な寸法を有するホールを含むが、これらのホールは、ひとたび折り曲げられたステープル３２の部分４８がホールから引き抜かれ、積層板を分離させるのを防ぐような形状および／または寸法に制限される。さらに、システム３０は、先に置いた積層板上へ折り曲げられた部分４８を受け入れるのに充分な寸法を有する開口３６を含む。このようにして、回転式逆方向ステープルシステム３０は、積層板を相互に緊密に固着してステータコア２６を形成する。さらに、積層板２８の互いに関する回転により、ステータコア２６が積層板を形成するのに使用される材料のガンマまたは変化を補正できる。具体的には、種々の積層板の互いに関しての回転により、ステータコア２６まわりに積層板に存在するいかなるガンマをも分散させることができる。したがって、システム３０は、軸線１８に対して真っすぐなステータコア２６を提供する。
【００３１】
また、最終積層板において、ステープルを排除したことにより、回転式逆方向ステープルシステム３０を使用して多数のステータコアを相互に連結することなく積み重ねて形成できることもわかった。
【００３２】
次に図４を参照して、ここには、回転式逆方向ステープルシステム３０を製造する方法６０の実施例が示してある。繰り返すが、説明を明確にするために、方法６０は、逆方向ステープルシステム３０を有する電気機械１０のステータコア２６を形成する方法として例示してある。もちろん、本開示では、ロータコア２４の製造および／またはロータコア、ステータコアを同時製造するのに方法６０を同等に使用することも意図している。説明を明確にするために、逆方向ステープルシステム３０に関係しない積層板２８のための打ち抜き加工プロセスの種々の構成要素を方法６０で省略していることも了解されたい。
【００３３】
方法６０は、素材６２から次々と積層板２８を打ち抜き加工してステータコア２６を形成する。すなわち、方法６０は、積層板を打ち抜き加工し、回転させながらこれらの積層板を積み重ね、ステープルを折り曲げてステータコア２６を形成する。
【００３４】
方法６０は、第１方向６８においてプレス６４とダイ６６との間で素材６２を割出す。さらに、プレス６４および／またはダイ６６は、第２の方向７０において互いに関して往復運動して素材６２から積層板２８を打ち抜き加工するように構成されている。積層板２８は、多くのステーションで形成される。たとえば、第１ステーション７２、第２ステーション７４および第３ステーション７６である。さらに、ステータコア２６は、第４ステーションすなわち積み重ねステーション７８で積層板２８から形成される。図４において、方法６０は、プレス６４および／またはダイ６６が第２の方向７０に往復動した後でかつ素材６２が第１の方向６８で割り出される前の状態で示してある。
【００３５】
方法６０の実施例において、第１、第２、第３のステーション７２、７４、７６は、それぞれ、逆方向ステープルシステム３０の異なった構成部分（たとえば、ステープル、ホールまたは開口）を打ち抜き加工する。たとえば、第１ステーション７２は、開口３６を形成するように構成することができ、第２ステーション７４は、ホール３４を形成するように構成することができ、第３ステーション７６は、ステープル３６を形成するように構成できる。
【００３６】
第１ステーション７２は、好ましくはプレス６４から突出する一対の第１パンチ８０（１つだけ示す）を有することができる。第１パンチ８０は、積層板２８に所望の開口３６を形成するように寸法決め、位置決め、構成してある。同様に、第２ステーション７４は、好ましくはプレス６４から突出する一対の第２パンチ８２（１つだけ示す）を有することができる。第２パンチ８２は、積層板２８に所望のホール３４を形成するように寸法決め、位置決め、構成してある。第３ステーション７６は、素材６２にステープル３２を形成するように構成してある。ステープル３２が逆方向である（すなわち、上向きに延びている）から、第３ステーション７６は、ダイ６６から突出する一対のランス８４（１つだけ示す）を有する。
【００３７】
別の実施例において、ランス８４は、ダイ６６に関して突出位置、後退位置（図示せず）間で選択的に移動可能である。突出位置において、ランス８４は積層板２８にステープル３２を形成する。逆に、後退位置にあるとき、ランス８４は積層板２８にステープル３２を形成しない。このようにして、必要に応じて、第３ステーション７６は最終積層板５２を形成するように構成される。
【００３８】
方法６０は、任意適当な手段によってダイ６６からランス８４を選択的に突出させることができる。たとえば、ランス８４はダイ６６にある自動スライド・カム８６によって突出させることができる。カム８６は、必要に応じて、ランス８４を突出させたり、後退させたりするように動くことができる。もちろん、ランス８４は、他の手段、たとえば、限定するつもりはないが、空気圧シリンダまたは液圧シリンダによって作動させることができる。
【００３９】
第４ステーション、すなわち、積み重ねステーション７８は、素材６２から積層板２８を切断し、これらの積層板を積み重ねてステータコア２６を形成し、ステープルを折り曲げて積み重ねた積層板を互いに固着し、ステータコアを所定位置へ回転させて次の積層板を受け入れるように構成してある。
【００４０】
第４ステーション７８は、積層板２８を素材６２から切断するブレード８８を有するとよい。プレス６４および／またはダイ６６が第２の方向７０に往復運動するとき、ブレード８８は積層板２８を素材６２から切り離し、第４ステーション７８において、切断した積層板をコア２６上に積み重ねる。このようにして、第４ステーション７８は、積層板を切断し、その積層板を先に置いた積層板上に積み重ねてステータコア２６を形成する。
【００４１】
さらに、第４ステーション７８は、新しく挿入された積層板上へ先に置いた積層板からステープルを折り曲げて２つの頂部にある積層板を相互に固着する。しかしながら、第４ステーション７８は、さらに、頂部（すなわち、直前に挿入された）積層板に設けたステープルを折り曲げないように構成してある。したがって、第４ステーション７８は、頂部積層板にあるステープルを受け入れるが折り曲げないように設置した一対のパンチ・インサート９０（１つだけ示す）を有することができる。
【００４２】
頂部２つの積層板を固着した後、第４ステーション７８は、軸線１８まわりに第３の方向９２へ回転する。たとえば、第４ステーション７８は、時計回り方向へ約６０度回転させることができる。したがって、第４ステーション７８は、第４ステーションにあるステータコア２６を回転させて次の積層板を受け入れることができる。
【００４３】
図示実施例においては、最終積層板５２は第４ステーション７８に位置するように示してある。繰り返すが、最終積層板５２はステープルを持っていない。したがって、積層板２８は、第４ステーション７８へ、ステープル留めすることなく最終積層板５２上に割り出され得る。このようにして、方法６０は、第４ステーション７８において多数のステータコア２６を互いに重ねて形成することができる。
【００４４】
ダイ６６は、１つまたはそれ以上の懸架部材９４を含むことができる。これらの部材９４は、ダイ６６が第１方向６８においてステーションを通じて移動するときにダイ６６上方に素材６２を支持するように構成してある。さらに、これらの部材９４は、プレス６４が方向７０に移動するときにダイ６６内に引っ込むように構成してあり、したがって、プレスおよびダイの作用によって、素材６２を打ち抜き加工するのが可能になる。たとえば、部材９４はダイ６６からばね押圧してあってもよい。
【００４５】
部材９４は、第１方向６８への移動中にダイ６６上方に素材６２を吊り下げると有利である。ダイ６６上方への素材６２の吊り下げは、素材、ダイ間の接触面積を減らし、これらの構成要素間の摩擦を減らすことができる。さらに、ダイ６６上方への素材６２の吊り下げにより素材がダイから突出するランス８４に衝突するのを確実に防ぐことができる。
【００４６】
システム３０を各積層板２８に一対のステープル、一対のホールおよび一対の開口を設けたものとして例示し、説明したことは了解されたい。さらに、先に、説明したシステム３０は、約６０度で互いにオフセットしたステープル、ホールおよび開口を有するように例示したものである。もちろん、本開示では、回転式逆方向ステープルシステム３０が各積層板に３つ以上または１つだけのステープル、３つ以上または１つだけのホールおよび３つ以上または１つだけの開口を持つことおよび／またはこれらの構成要素が６０度より大きいかまたは小さい角度で互いから等間隔におよび／または不等間隔にオフセットすることも意図している。
【００４７】
たとえば、回転式逆方向ステープルシステム３０および方法６０が各積層板に３つのステープル、３つのホールおよび３つの開口を含むことも意図している。ここで、３つのステープル３２は、積層板の円周まわりに互いから等間隔で隔たっていてもよい。同様に、それぞれ、３つのホール、３つの開口も、積層板の円周まわりに互いから等間隔に隔たっている。
【００４８】
回転式逆方向ステープルシステム３０の別の実施例が図５に示してある。ここでは、システム３０はロータコア２４のための積層板２８に関して図示している。繰り返しになるが、積層板２８はステープル３２、ステープル・アクセスホール３４およびステープル・クリアランス開口３６を含む。システム３０のこの実施例においては、図１で最も良くわかるように互いにオフセットしていて螺旋パターンを形成する巻線スロット９６を有するロータコア２４を形成するように構成してある。この実施例においては、システム３０はステープル３２、ホール３４、開口３６を含み、これらは互いに不規則にオフセットしていてスロット９６の所望螺旋パターンを達成する。
【００４９】
具体的には、ステープル３２、ホール３４および開口３６は、第３の方向９２において軸線２０まわりに互いに関して積層板２８を回転させることにより、積層板毎に所定のスキュー角だけ互いからオフセットしている巻線スロット９６を得ることができるように寸法決め、位置決め、構成してある。所定のスキュー角は、所望の螺旋パターンを有する巻線スロット９６を備えたロータコア２４を提供するのに充分なものである。
【００５０】
図５に示すように、積層板２８は、基準線３８から約０度のところに位置する１つのステープル３２を含み、他のステープル３２は、基準線から約１７３度のところに位置している。さらに、積層板は、基準線３８から約１１９度のところに位置する１つのホール３４を含み、他のホール３４は、基準線から約２９４度のところに位置している。さらに、積層板２８は、基準線３８から約５０度のところに位置した１つの開口３６を含み、他の開口３６は、基準線から約２３８度のところに位置している。
【００５１】
組み立て時、積層板２８を、次々と、約６０度互いに関して回転させる。互いに関して約６０度回転させた４枚の積層板２８、すなわち、第１の積層板４０、第２の積層板４２、第３の積層板４４、第４の積層板４６を有するシステム３０の一例が図６に示してある。ここでは、各ステープル３２、ホール３４、開口３６の位置は、基準線３８からの角度で示してある。
【００５２】
所定のスキュー角は、第１の積層板４０のステープル３２と第２の積層板の対応するホール３４との角度差である。この実施例においては、所定のスキュー角は、約６度であり、したがって、互いからオフセットしていて所望の螺旋形パターンを形成する巻線スロット９６を提供する。もちろん、システム３０がこれよりも大きいまたは小さいスキュー角を有することも本開示では意図している。
【００５３】
ここで、説明を明確とするために、軸線方向に整合した巻線スロットを有するステータコア２６と、螺旋状に位置した巻線スロットを有するロータコア２４とを形成するものとしてシステム３０を例示し、説明していることは了解されたい。もちろん、システム３０が螺旋形のステータコアおよび／または真っすぐなロータコアを提供することも本開示では意図している。
【００５４】
ここで、「第１」、「第２」、「第３」、「上方」、「下方」などの用語が、さまざまな要素を限定するのに使用できることも了解されたい。これらの限定は、特に説明しない限り、限定した要素に空間的、時系列的、階層的な順序を与えることを意味するものではない。
【００５５】
本発明を１つまたはそれ以上の実施例に関して説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができるし、均等物に代えることもできることは理解できよう。さらに、多くの変更修正を行って、開示の範囲から逸脱することなく、開示した教示に或る特定の状況または材料を適用できる。したがって、本発明は、本発明を実施する最良の形態として記載した特定の実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるすべての実施例を含むと考える。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】代表的な電気機械の展開斜視図である。
【図２】本開示による回転式逆方向ステープルシステムのステータ積層板の実施例の頂面図である。
【図３】図２の積層板で形成したコアの実施例の部分的側面図である。
【図４】回転式逆方向ステープルシステムを形成する代表的な方法の概略側面図である。
【図５】本開示による回転式逆方向ステープルシステムの積層板の別の実施例の頂面図である。
【図６】図５のシステムのステープル、ホールおよび開口の位置を示す表である。
【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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【外国語明細書】
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