本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的疊片組以及一種根據權利要求15或18或19的前序部分所述的用于制造所述疊片組的方法。

背景技術：

疊片組用于電機中，例如用作電動機或發電機的定子或轉子。

疊片組包括相疊設置的、由金屬板材帶中沖出的疊片。

疊片組的制造可以以不同的方式在沖壓模具之外或之內進行。彼此相疊的疊片通過第一連接結構相互連接。所述第一連接結構可以是機械的連接結構、粘合連接結構或焊接連接結構。對于機械的連接，給疊片設置突起或沖壓部，疊片利用所述突起或沖壓部嵌入分別處于下面的疊片的相應凹口或凹部中。對于粘合連接，相疊的疊片通過粘合劑相互連接。對于焊接連接，在疊片組之內相疊置的疊片相互焊接。

除了優點以外，所列舉的、已應用的、用于在沖壓操作之內建立疊片組的各傳統連接形式還具有一些缺點。例如，在沖壓成組中，一個重要的優點是，非常快速地將各疊片連接成組。缺點是會在組內部產生短接橋并且抗拉強度較小。

在制造疊片組件時也會由于焊接疊片造成電短接。此外，由于焊縫周圍的熱變形，疊片組會發生變形。由于在焊接區域高的處理溫度也會發生金相結構變化。這在以后在電機中使用疊片組件時可能導致對磁通量不可控的影響。

原則上短接橋會導致磁損失，這種磁損失對電動機/發電機的效率會產生不利影響。

在沖壓操作之內建立粘合連接具有明顯的優點，即，不會在疊片組的內部形成短接橋。但由于在加工電板材時會達到700沖程/分鐘的高處理速度，在沖程操作之內強制性地要求使用快速固化的粘合劑系統。為此，與粘合劑系統一起使用此時優選通過空氣濕度、溫度(熱)或活化劑固化的粘合劑。

空氣濕度固化的快速固化粘合劑不具有高的耐高溫性和化學耐抗性。溫度固化的粘合劑通常固化非常慢并且只能有條件地用于在沖壓期間粘合疊片。此外，為了在沖壓處理之內分離疊片組必須付出高耗費。同樣非常復雜的是接合單元與沖壓工具和沖壓機的熱隔離或冷卻。

在與引發劑/活化劑相結合使用粘合劑系統時，在沖壓處理之內的介質涂覆優選在電帶材分開的側面上進行。由于使用了引發劑/活化劑，可以達到高處理速度。主要的缺點是，在沖壓過程期間要保持粘合劑與引發劑/活化劑的理想混合比例和粘合劑與引發劑/活化劑之間的最佳定位。這個涂覆過程只能通過非常高的技術耗費和由此導致的非常高的成本才能實現和/或監控。此外，對于這種設備需要在沖壓機內部或在沖壓工具上提供附加的空間。由此，沖壓機的效率明顯降低。

技術實現要素：

本發明的目的是，這樣構成所述類型的疊片組和所述類型的方法，使得疊片組能夠以簡單的方式制造，所述疊片組一方面能非常快速地操作，但另一方面對于其他加工步驟有高耐抗性，并且在電機中使用中提高效率。

所述目的在根據本發明的疊片組中根據本發明利用權利要求1特征部分的特征來實現，在所述類型的方法中根據本發明利用權利要求15或18或19特征部分的特征來實現。

在根據本發明的疊片組中，各疊片通過兩個連接結構相互連接。這兩個連接結構這樣相互協調，使得一個連接結構的缺點可以通過一個連接結構的優點至少接近抵消掉。在對疊片組的要求保持不變的情況下，通過將各優點相結合可以降低連接部位的數量和/或尺寸，或者能夠滿足在耐高溫性以及化學耐抗性方面非常高的要求，例如汽車領域的要求，或者提高所述要求。在根據本發明的疊片組中使用的連接結構可以在沖壓操作之內同時或者也可以前后相繼地形成。

在第一實施例中，第一連接結構有利地是力鎖合連接結構。利用這種連接可以非常快速地在一個沖壓沖程之內形成相疊置的疊片，以便操作疊片組，并由此確保了在沖壓之后的操作處理。

所述力鎖合連接結構有利地這樣構成，即，在一個疊片中設置至少一個突起，而在相鄰的疊片中設置至少一個凹部，所述突起以摩擦鎖合嵌入所述凹部中。在堆疊各疊片時，以這樣的力將相應上面的疊片以其突起壓入相應下面的疊片的凹部中，即，使得能夠克服摩擦鎖合。相疊的疊片之間相應的力鎖合使得能夠簡單地操作疊片組。

在一個優選實施形式中，所述突起是疊片中的沖壓部。沖壓部可以通過簡單的沖壓過程產生。

所述第二連接結構有利地是材料鎖合連接結構。優選使用的粘合劑以適當的方式施加到疊片上。只要粘合劑發生固化，則第一連接結構確保疊片組內部的疊片結合在一起。粘合劑由此可以充分地固化，從而接下來疊片組的第一和第二連接結構將相疊的疊片可靠地結合在一起。由此可以毫無問題地操作所述疊片組，以便例如安裝或包圍注射繞組。在疊片組的運輸期間也不存在疊片組散開的危險。粘合連接有利地通過至少一個部分的粘合劑涂覆部來形成。粘合連接例如可以點狀地以液滴形式施加到疊片上。所述涂覆有利地可以非接觸式地進行。

粘合劑也可以面式地施加到疊片上。

在一個有利的實施形式中，第一和第二連接結構大致在相同的區域內設置在板片上。由此，例如可以將粘合劑設置在突起的區域內。這樣，可以將粘合劑施加到突起上。如果疊片此時以突起放置到位于其下面的疊片上，則突起嵌入下面的疊片的凹部中，同時粘合劑被擠向側面，從而相疊的疊片不僅通過(突起和凹部的)力鎖合連接、而且通過材料鎖合連接(粘合)相互連接。

在根據本發明的方法中，在沖壓操作之內，在沖出疊片之前或之后將粘合劑施加到疊片的下側和/或上側上。所述粘合劑在固化之后在相疊的疊片之間形成另一個連接結構。這樣構成了一種混合連接，這種混合連接由作為第一連接結構的相互嵌接的突起和凹部以及由作為第二連接結構的粘合劑組成。

但第一和第二連接結構也可以在不同的區域內設置在疊片上。這樣，例如在粘合連接中，可以將粘合劑部分或面式地設置在相鄰的突起之間的區域中。

在一個特別有利的實施形式中，第一和第二連接結構通過材料鎖合連接形成。由此，能夠在沖壓工具的沖壓操作之內實現間隙明顯降低的疊片組。第一粘合劑系統是一種固化特別快速的系統，所述系統在沖壓工具之內在非常高的沖程數，例如>650沖程/分鐘的沖程數下將疊片連接成疊片組。第二粘合劑系統的突出之處例如在于其非常高的耐高溫性和化學耐抗性以及導熱性、擊穿強度和噪聲衰減特性。所使用的例如至少兩個粘合劑系統可以在施加到電帶材上之前預混合，或者將它們在不同的位置涂覆到板材帶上。

各所述粘合劑系統有利地通過至少一個部分的粘合劑涂覆部形成。例如點狀地以液滴形式向疊片上進行這種涂覆；但也可以使用其他傳統的涂覆方法。這種涂覆有利地可以無接觸地進行。粘合劑也可以面式地施加到疊片上。

在一個有利的實施形式中，第一和第二連接結構大致設置在相同的區域中設置在疊片上。通過第一材料鎖合連接結構(粘合)和通過第二材料鎖合連接結構(粘合)形成混合連接結構。

在一個有利的實施形式中，第一材料鎖合連接結構通過至少一個焊接連接結構形成，而第二材料鎖合連接結構通過至少一個至少部分的粘合連接結構形成。在這種情況下，焊接連接有利地構成快速作用連接，所述快速作用連接使得可以直接在沖壓過程之后對疊片組進行部分操作。所述粘合連接在這種情況下形成一種耐久的連接，這種連接確保疊片組件保持在一起。

焊接連接有利地通過至少一個焊縫形成。所述焊縫可以簡單地設置并確保對于部分操作(Teilehandling)在疊片組內部的疊片有足夠的保持力。

粘合連接有利地通過至少一個部分的粘合劑涂覆部形成。在這種情況下，粘合劑涂覆部不是在整個疊片面上，而是僅部分地進行。這里所述部分的粘合劑涂覆部這樣進行，使得確保在疊片組中的疊片可靠地保持在一起。

在根據本發明的按權利要求15所述的方法中，在沖壓操作之內將粘合劑系統施加到疊片的下側和/或上側上。在拼接和固化之后，形成一種混合連接，所述混合連接由至少兩個粘合劑系統組成。

粘合劑有利地在突起和凹部之外的區域中施加到疊片上或直接施加到突起上。在這兩種情況下確保實現疊片組中相疊的疊片的可靠連接。

在根據本發明的按權利要求18的方法中，疊片組之內的疊片這樣保持在一起，即，在下側和/或上側上施加兩個粘合劑系統。在這種情況下，不用形鎖合連接的情況下制造疊片組。這里，粘合劑系統這樣選擇，使得一個粘合劑系統是快速固化的，從而能簡單地進行部分操作。此外，只要用于第二粘合劑系統的粘合劑固化，粘合劑系統的這種設計就確保了疊片保持在一起。這種粘合劑接下來確保疊片組之內的疊片保持在一起。

在根據本發明的按權利要求19的方法中，疊片通過焊縫材料鎖合地相互連接。在沖出疊片之前或之后向相應疊片的下側和/或上側上施加粘合劑。只要粘合劑固化，所述焊縫就將疊片保持在一起。由此當粘合劑還未完全固化時，就已經可以對疊片組進行操作。

本申請的主題不僅由各權利要求的主題，而且還通過所有在附圖和說明書中公開的信息和特征得出。即使所述主題不是權利要求的主題，所述主題也作為本發明的主要內容被要求保護，至少所述主題單獨或相互組合地相對于現有技術是新的。

本發明其他的特征由其他權利要求、說明書和附圖得出。

附圖說明

下面根據幾個在附圖中示出的實施例詳細說明本發明。其中：

圖1示出用于執行根據本發明的方法的沖壓操作的示意圖，

圖2示出木有設置在上游的粘合單元的沖壓工具的示意圖，

圖3a和3b示出粘合大怒有的一個工位和根據圖2的沖壓工具的不同工位，

圖4a至4c示出用于按根據本發明的方法的第一實施形式制造疊片組的不同階段，

圖5a至5c示出用于按根據本發明的方法的第二實施形式制造疊片組的不同階段，

圖6a和6b示出用于按根據本發明的方法的第三實施形式制造疊片組的不同階段，

圖7a至7b示出用于按根據本發明的方法的第四實施形式制造疊片組的不同階段。

具體實施方式

為了制造疊片組，使用板材帶1，所述板材帶作為盤材卷繞在卷軸2上。所述板材帶1可以是帶涂層或不帶涂層的寬帶或窄帶。所述板材帶1有利地被引導通過校直設備3，由此在下面的沖壓機4中可以由板材帶1整齊地沖出疊片。在沖壓機4中設有至少一個沖壓工具5，所述沖壓工具上游或下游設有至少一個粘合單元6，或集成有粘合單元。

所述疊片可以以一道或多道從板材帶1中沖出，以便減少廢料。

利用粘合單元6在還要說明的位置將粘合劑施加到板材帶上，使得在疊片組的內部相互貼靠的疊片能可靠地相互牢固連接。粘合劑部分地施加到疊片上，例如點狀地施加。

在沖壓工具3的第一工位中沖出內圓7以及壓制出用于沖壓成組連接(Stanzpaketierverbindung)的沖壓部9，所述沖壓部以一定的間距包圍內圓7。在沖壓工具4的第二工位中，沖出圓環形的疊片10，所述疊片的外周用虛線示出。將沖壓出的疊片10從板材帶1中頂出并壓入成組單元中，在所述成組單元中將疊片用已知的方式相疊地碼放成的疊片組12。

利用根據圖1至3的沖壓過程制造疊片組，所述疊片組的疊片10通過疊片組12內部的混合連接結構相互連接。在這個實施形式中，疊片10之間的混合連接結構由相互貼靠的疊片10的力鎖合連接以及材料鎖合連接構成。

為了建立混合連接結構，在沖壓工具5的第一個沖程中，在必要的位置處將粘合劑11施加到板材帶1上，沖出內圓7以及形成沖壓部9。接著，將板材帶繼續輸送一個進給長度。在沖壓機4的下一個沖程中通過粘合單元6將粘合劑11施加到板材帶的必要的位置上。在沖壓工具5的第一工位中沖出內圓7以及形成沖壓部9，而在第二沖壓工位中沖出環形的疊片10。所述疊片按已知的方式由板材帶1中頂出并向下壓入沖壓機4的凹模中，在所述凹模中按已知的方式將疊片10堆疊成疊片組12。接著，在此將板材帶1繼續輸送一個進給長度，并在沖壓機4的下一個沖程中將粘合劑在必要的位置處施加到板材帶1上，在沖壓工具5的第一工位中沖出內圓7以及形成沖壓部9，而在第二沖壓工位中沖出環形的疊片10，并將其向下壓入凹模中。以這種方式依次從板材帶1中沖出疊片，所述板材帶在彼此相繼的沖壓沖程之間分別繼續運輸一個進給長度。在凹模中通過粘合并通過由疊片10中壓出的沖壓部9實現的形鎖合連接來實現相繼的疊片10的連接。

圖4示出在制造通過混合連接結構形成疊片組2時不同階段的示意圖。在板材帶1上首先施加粘合劑11，所述粘合劑優選是粘合劑滴，所述粘合劑滴施加在板材帶的適當的位置處。由于各疊片通過沖壓部9在疊片組10內部形鎖合地相互連接，粘合劑點11在沖壓部9的外部的區域中施加在板材帶1上。為了在制造沖壓部9時粘合劑11不會造成干擾，粘合劑例如涂覆在板材帶1的下側上。

粘合劑11可以以任意適當的方式涂覆到板材帶1上。優選的是，粘結劑11無接觸地施加在板材帶1上。

沖壓部9通過變形過程形成，其方式是，相應的沖頭在周邊上分布地使板材帶1發生局部的塑性變形。沖壓部9突出于板材帶的下側。在板材帶1的上側14上以沖壓部9的高度形成相應的凹部15(圖4b)。在從板材帶1沖出環形的疊片10之后，將疊片在沖壓機4的凹模中組合成疊片組12。疊片10由此相互重疊放置，使得相應上面的疊片10的沖壓部9嵌入相應下面的疊片10的凹部15中，如在圖4c中對于兩個相疊的疊片10舉例示出的那樣。粘合劑11在相應上面的疊片10的下側上位于沖壓部9外部的區域中。由此例如可以在沿周向相鄰的沖壓部9之間分別存在一個粘合劑11的液滴。粘合劑11是這樣施加的，使得粘合劑略厚于相應下面的疊片10和上面的疊片10之間形成的間隙。由此，粘合劑11在拼裝疊片9時擴寬，從而在疊片組內部的相疊的疊片9之間發生可靠的粘合(圖4c)。

沖壓部9構造成，使得沖壓部以壓配合嵌入相應下面的疊片的凹部15中。由此形成疊片組12，所述疊片組的疊片10通過沖壓部9固定地相互連接，這里粘合劑11附加地有助于實現相疊的疊片10的連接。所述混合連接結構使得，可以降低連接部位的數量和/或大小，而不必擔憂會在所制造的疊片組12的功能性方面有所限制。

所述疊片組12在所述實施形式中在沖壓機4的內部制造。原則上，所述疊片組也可以在沖壓機4之外制造。同樣，粘合劑也可以不是在沖壓機4的內部而是在其外部施加到板材帶上。

在所述的疊片組12中，粘合劑點11在環形疊片10的周邊上分布地設置，從而能在相疊的疊片10之間確保實現可靠的粘合連接。

粘合劑11不僅可以點狀地，而且也可以面式地涂覆到疊片10上。

圖5示出疊片組12內部相疊的疊片10之間的混合連接結構的另一種可能的方案。在這個實施形式中，首先向板材帶1中沖出內圓7(圖3)以及設置沖壓部9，所述沖壓部突出于疊片10的下側13。接著才將粘合劑11施加到下側13上。與前面的實施形式不同，粘合劑11在沖壓部9的區域內涂覆的疊片10的下側13上。由此沖壓部9被粘合劑11包裹。沖壓部9也在環形的疊片的周邊上分布地設置。

在從板材帶1中沖出之后，疊片10在沖壓機4中或在沖壓機之外相互堆疊，以形成疊片組12(圖5c)。相應上面的疊片10的沖壓部9嵌入下面的疊片10的相應凹部15中。各疊片根據前面所述的實施形式在壓力作用下相互疊置。沖壓部9以摩擦鎖合嵌入相應下面的疊片10的凹部15中，由此在相疊的疊片10之間實現沿疊片組12的軸線方向的力鎖合的連接。同時，粘合劑11在安放相應上面的疊片10的時候被擠壓，使得所述粘合劑同樣處于沖壓部9之外并且使位于其下的疊片10相互連接。粘合劑11這里包圍相應的沖壓部9(圖5c)。

在該實施例中，疊片組12的各疊片10之間的混合連接結構由沖壓部9和凹部15之間的形鎖合/摩擦鎖合連接結構以及粘合劑連接結構11構成。

在這個實施形式中，粘合劑11也可以在沖壓機4之內或之外施加。在這個變型方案中，首先進行沖壓過程，以便在板材帶1上形成沖壓部9。接著才涂覆粘合劑11。相反，在根據圖4的實施形式中，首先涂覆粘合劑11，然后沖壓板材帶1，以便形成沖壓部9。疊片組12的高度這樣來確定，即，形成具有通口的疊片10。這示例性地通過圖4c中的虛線示出。

為了構成下一個疊片組12，首先在其周圍構成覆蓋板，所述覆蓋板具有通孔。然后可以在覆蓋板上按所描述的方式放置疊片，直至又一個具有通孔的覆蓋板確定疊片組12的高度。該高度在疊片組12的該實施例中同樣這樣來確定，即所使用的粘合結構通過涂覆中斷部形成。

在根據圖6的實施形式中，相疊的疊片之間的混合連接結構通過兩個粘合連接結構來形成。在板材帶1中首先在粘合單元6中在內圓7的區域內也在環形的疊片10的周邊上分布地設置粘合劑16和粘合劑17(圖3b)。在該實施例中，粘合劑16用作快速連接結構，以便直接在沖壓之后就能實現對疊片組12的部分操作。粘合劑17用作具有疊片組12的最佳特性的持久的連接結構并且時間延遲地在疊片組12上面的疊片10和下面的疊片10之間的間隙中固化。

兩個粘合劑16和17的涂覆在該實施例中可以在沖壓機4的內部進行，但也可以在其外部進行。粘合劑16優選點狀地無接觸地涂覆到疊片上側14和/或疊片下側13上。粘合劑17優選面式地涂覆到疊片上側14和/或疊片下側13上。所形成的由粘合劑16組成的材料鎖合連接結構可以由以粘合劑17形成的第二材料鎖合連接結構完全地包圍在下疊片19和上疊片10之間。粘合劑16和粘合劑17在一個有利的實施形式中可以相互混合。兩種粘合劑16和17或粘合劑系統的混合在沖壓操作之內或之外進行。

在由兩個材料鎖合地相互連接的疊片10制造疊片組時，也在沖壓機4的第一沖程中將粘合劑16和/或粘合劑17施加到板材帶1上并設置內圓7。接著，繼續運輸一個進給長度。利用沖壓機4的下一個沖程，重新在板材帶1上施加兩個粘合劑(結構)16和17，在沖壓工具5的第一工位中沖出內圓7并在沖壓工具的第二工位中從板材帶1中切割出疊片。

在疊片組12的這個實施形式中，高度這樣來確定，即，所使用的粘合劑結構通過涂覆中斷形成。由此在最上面的疊片10上可以不固定后面的疊片10。

在根據圖7的實施例中，相疊的疊片10之間的混合連接結構通過焊接連接結構18和粘合連接結構19形成。在板材帶1中首先在粘合單元6中在所需的位置處向板材帶涂覆粘合劑19(圖7a)。

在該實施形式中，焊接連接結構18用作快速連接，以便直接在沖壓之后就能實現疊片組12的部分操作。粘合劑19用作持久的、具有最優的疊片組12特性的連接結構并且時間延遲地在疊片組12相應上面的疊片10和相應下面的疊片10之間的間隙中固化。

焊縫18的施加在沖壓工具的接合單元中進行。粘合劑19的涂覆在該實施形式中可以在沖壓機4之內進行，但也可以在沖壓機之外進行。粘合劑19優選點狀地無接觸地涂覆到疊片上側14和/或疊片下側13上。

在該實施形式中，疊片組12的高度這樣來確定，即，焊縫和粘合劑的施加是中斷的。由此在疊片組12最上面的疊片10上沒有固定后面的疊片10。

所述混合連接結構使得可以減少連接部位的數量和/或大小，而不必擔憂在所制造的疊片組12的功能性方面產生限制。

在所述實施例中，疊片10僅示例性地作為環形示出。當然疊片可以具有任意其他合適的形狀。例如按所述方式可以將單齒堆疊成單齒組，其中，接著將單齒組拼裝成定子組或轉子組。這種疊片組例如用于電動機的轉子和/或定子。

但疊片例如也可以具有E形或梳形或其他自由形狀。

在所述實施形式中，疊片10不同的連接形式可以彼此同時或者也可以在時間上先后地形成。這些不同的連接形式也可以在相同或不同的位置處設置在疊片組12中。當粘合劑尚未完全固化時，對于具有粘合連接結構以及力鎖合連接結構的混合連接結構，摩擦鎖合/形鎖合連接結構9、15就已經使得疊片組具有良好的可操作性。力鎖合連接結構9、15的較小的抗拉強度通過粘合連接較高的抗拉強度來補償。相反，粘合連接較小的撞擊強度和剝離強度通過相鄰疊片9的沖壓部9和凹部15之間的形鎖合/力鎖合來補償。在具有兩種材料鎖合連接結構的混合連接結構中，相應的粘合系統特性可以相互組合，由此在疊片之間得到非常快速和持久的連接。對于具有由焊接和粘合形成的兩種材料鎖合連接結構的混合連接機構中，同樣可以組合相應的特性，由此在疊片之間產生快速和持久的連接。