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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine dynamoelektrische Maschine wie
einen Kraftfahrzeuggenerator etc. und betrifft insbesondere einen
Aufbau, der ein Kühlen
eines Stators verbessert.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Bei
herkömmlichen
Kraftfahrzeuggeneratoren wird eine rechtwinklige, parallelepipede
Laminierung erstellt durch Laminieren einer vorbestimmten Anzahl
an dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten, so dass sich Zähne überlagern.
Dann wird Laserschweißen
auf die Laminierung angewendet, um dünnlagige Kopplungsschweißteile an äußeren Wandoberflächen eines
Kerns hinten an Positionen zu formen, die eine Längsrichtung der Laminierung zum
Beispiel in vier gleiche Teile teilen, wobei jeder sich von einer
ersten Endposition zu einer zweiten Endposition in einer Laminierrichtung
erstreckt. Als Nächstes
wird ein laminierter Kern durch Biegen der geschweißten Laminierung
in eine Bogenform, eine Lüfterform
oder eine zylindrische Form erstellt, wobei die Zähne nach
innen weisen. Dann wird ein zylindrischer Statorkern durch Angrenzen
von Endoberflächen
eines einzelnen laminierten Kerns oder einer Vielzahl von laminierten
Kernen und Schweißen
der angrenzenden Teile davon erstellt (siehe zum Beispiel Patent
Literatur 1).
- Patent Literatur 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr.
2002-291184 (Gazette)
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Ein
Stator wird an einem Gehäuse
montiert, so dass eine Vielzahl an umfänglichen Positionen an zwei
axialen Endoberflächen
des Statorkerns von zwei axialen Enden zwischen Öffnungsrandteilen eines vorderen
Halters und eines hinteren Halters, die schalenförmig sind, aus Aluminium gebildet
sind und das Gehäuse
bilden, gedrückt
und gehalten werden. Somit sind hügelförmige Wölbungen zwischen den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen
des Statorkerns nicht vollständig
abgeflacht und der Statorkern befindet sich in einem Zustand, in
welchem umfängliche
Teile der Endoberflächen
teilweise in Kontakt mit dem Gehäuse
stehen, wobei Luft zwischen den dünnen, streifenförmigen Magnetplatten
eingelagert ist. Somit ist ein Problem, dass eine Wärmeleitung von
dem Statorkern zu dem Gehäuse
signifikant verschlechtert ist, was ein effektives Kühlen des
Stators verhindert.
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Darüber hinaus
ist es vorstellbar, dass die Anzahl an dünnlagigen Kopplungsschweißteilen
verringert werden könnte
oder dass die Dicke der dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten an den zwei axialen Enden, dort wo die Deformationsmenge
am größten ist,
als Gegenmaßnahme
vergrößert werden könnte, um
das Auftreten von Lücken
zwischen benachbarten dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten zwischen den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen zu
verhindern. Jedoch erhöht
das Erhöhen
der Anzahl der dünnlagigen
Kopplungsschweißteile
die Kosten. Es ist zudem nicht möglich,
die Dicke der dünnen
Magnetplatten stark zu vergrößern, wenn man
die vorgegebene Kernminderung berücksichtigt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die vorstehenden Probleme
zu lösen
und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine dynamoelektrische
Maschine zu schaffen, die es ermöglicht,
dass ein Stator effektiv gekühlt
wird durch Vermeiden von hügelförmigen Wölbungen
zwischen dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen
eines Statorkerns, um die Kontaktfläche mit einem Halter zu vergrößern, die
Zwischenlagerung von Luft zwischen dünnen Magnetplatten zu reduzieren
und auch die Wärmeleitung
von dem Statorkern zu dem Halter zu erhöhen.
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Um
die zuvor aufgeführte
Aufgabe zu erreichen, ist gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung eine dynamoelektrische Maschine
bereitgestellt, umfassend: erste und zweite Halter, die so geformt
sind, dass diese eine Schalenform aufweisen, und die so angeordnet
sind, dass die Öffnungen
zueinander weisen, eine Welle, die drehbar an zentralen, axialen
Positionen des ersten und zweiten Halters gelagert ist, einen Rotor,
der an der Welle fixiert ist, so dass dieser drehbar in dem ersten
und zweiten Halter angeordnet ist, und einen Stator, umfassend: einen
zylindrischen Statorkern, in welchem Schlitze umfänglich so
angeordnet sind, dass diese zu einer inneren umfänglichen Seite geöffnet sind,
und der so angeordnet ist, dass zwei axiale Endrandteile zwischen Öffnungsrandteilen
des ersten und zweiten Halters gedrückt und gehalten werden, um
so den Rotor zu umgeben, und eine Statorspule, die um den Statorkern
gewickelt ist. Der Statorkern ist in einer zylindrischen Form ausgebildet
durch gegeneinander Angrenzen von Endoberflächen eines laminierten Kerns
und Integrieren der angrenzenden Endoberflächen durch Schweißen, und
der laminierte Kern ist durch Laminieren einer vorbestimmten Anzahl
an dünnen
Magnetplatten ausgebildet, und zumindest zwei dünnlagige Kopplungsschweißteile,
welche die laminierte, vorbestimmte Anzahl an dünnen Magnetplatten durch Schweißen integrieren,
sind so geformt, dass diese sich von einem ersten Ende zu einem
zweiten Ende in eine Laminierrichtung an einer äußeren Wandoberfläche des
laminierten Kerns erstrecken, und dass diese einen vorbestimmten
Abstand aufweisen. Zusätzlich
ist der Statorkern so geformt, dass eine axiale Länge A an
den dünnlagigen Kopplungsschweißteilen
und eine maximale axiale Länge
B zwischen den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen
den Ausdruck 0,0 mm ≤ B-A ≤ 0,2 mm erfüllen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, da benachbarte dünne
Magnetplatten in engem Kontakt angeordnet sind, eine Zwischenlagerung
von Luft zwischen den dünnen
Magnetplatten reduziert, was die Wärmeleitung in dem Statorkern
verbessert. Zusätzlich
ist die Kontaktfläche
zwischen dem Halter und dem Statorkern vergrößert, was die Wärmeleitung
von dem Statorkern zu dem Halter verbessert. Somit werden, da die
Wärme,
die durch die Statorspule erzeugt wird, effizient durch den Statorkern
zu dem Halter transferiert wird und von dem Halter abgestrahlt wird,
Statortemperaturerhöhungen
verhindert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Querschnitt eines Kraftfahrzeuggenerators gemäß einem
Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung,
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2 ist
eine Perspektive eines Statorkerns, der in dem Kraftfahrzeuggenerator
gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
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3 ist
ein Diagramm, das ein Verfahren zum Stanzen dünner, streifenförmiger Magnetplatten erläutert, welche
den Statorkern bilden, der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
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4 ist
eine Draufsicht auf eine dünne, streifenförmige Magnetplatte,
die den Statorkern bildet, der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
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5 ist
eine Perspektive, betrachtet von einer Schlitzseite einer Laminierung,
von dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten, die in einem Verfahren zur Herstellung des Statorkerns,
der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann, erzeugt werden,
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6 ist
eine Perspektive, betrachtet von einer Hinterseite des Kerns der
Laminierung der dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten, der in dem Herstellungsverfahren des Statorkerns,
der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann, erzeugt wird,
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7 ist
ein Diagramm, welches ein Biegeverfahren der Laminierung in dem
Herstellungsverfahren des Statorkerns, der in dem Kraftfahrzeuggenerator
gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, erläutert,
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8 ist
ein Diagramm, welches einen Status vor einem Drückverfahren in dem Herstellungsverfahren
des Statorkerns, der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, erläutert,
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9 ist
ein Diagramm, welches einen Zustand nach dem Drückverfahren in dem Herstellungsverfahren
des Statorkerns, der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, erläutert,
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10 ist
eine vergrößerte Seitenansicht
eines Teils des Kraftfahrzeuggenerators gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung,
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11 ist
ein Graph, der eine Beziehung zwischen (B-A) und einem Statortemperaturanstieg in
dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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12 ist
ein Graph, der eine Beziehung zwischen (B-A) und einem Statortemperaturanstieg in
einem Kraftfahrzeuggenerator gemäß einem
Ausführungsbeispiel
2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ausführungsbeispiel
1
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1 ist
ein Querschnitt eines Kraftfahrzeuggenerators gemäß einem
Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine
Perspektive eines Statorkerns, der in dem Kraftfahrzeuggenerator
gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, 3 ist ein
Diagramm, das ein Verfahren zum Stanzen dünner, streifenförmiger Magnetplatten
erläutert,
welche den Statorkern bilden, der in dem Kraftfahrzeuggenerator
gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, 4 ist eine
Draufsicht einer dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatte, die den Statorkern bildet, der in dem Kraftfahrzeuggenerator
gemäß dem Ausführungsbeispiel 1
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, 5 ist
eine Perspektive, betrachtet von einer Schlitzseite einer Laminierung
von dünnen, streifenförmigen Magnetplatten,
die in einem Verfahren zur Herstellung des Statorkerns, der in dem
Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, erhalten wird, 6 ist
eine Perspektive, betrachtet von einer Hinterseite des Kerns der
Laminierung der dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten, der in dem Herstellungsverfahren des Statorkerns,
der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann, erhalten wird, 7 ist
ein Diagramm, welches ein Biegeverfahren der Laminierung in dem
Herstellungsverfahren des Statorkerns, der in dem Kraftfahrzeuggenerator
gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, erläutert, 8 ist
ein Diagramm, welches einen Status vor einem Drückverfahren in dem Herstellungsverfahren
des Statorkerns, der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, erläutert, 9 ist
ein Diagramm, welches einen Zustand nach dem Drückverfahren in dem Herstellungsverfahren
des Statorkerns, der in dem Kraftfahrzeuggenerator gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, erläutert und 10 ist
eine vergrößerte Seitenansicht
eines Teils des Kraftfahrzeuggenerators gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
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In 1 und 2 umfasst
ein Kraftfahrzeuggenerator, der als eine dynamoelektrische Maschine
fungiert: ein Gehäuse 1,
das durch einen vorderen Halter 2, der als erster Halter
fungiert, und einen hinteren Halter 3, der als zweiter
Halter fungiert, die jeweils etwa schalenförmig ausgebildet und aus Aluminium
hergestellt sind, gebildet ist, eine Welle 4, die drehbar
durch das Gehäuse 1 gelagert
ist, eine Riemenscheibe 5, die an einem Endteil der Welle 4 fixiert
ist, der an einem vorderen Ende des Gehäuses 1 nach außen hervorragt,
einen Rotor 6, der an der Welle 4 fixiert ist
und in dem Gehäuse 1 aufgenommen
ist, Lüfter 9,
die an zwei axialen Endoberflächen des
Rotors 6 fixiert sind, einen Stator 10, der an
einer inneren Wandoberfläche
des Gehäuses 1 fixiert
ist, um so einen äußeren Umfang
des Rotors 6 zu umgeben, Gleitringe 13, die an
dem hinteren Ende der Welle 4 fixiert sind, um so den Rotor 6 mit
elektrischem Strom zu versorgen, ein Paar Bürsten 14, die in dem
Gehäuse 1 angeordnet
sind, um so an den Gleitringen 13 zu gleiten, einen Bürstenhalter 15,
der die Bürsten 14 aufnimmt,
einen Gleichrichter 16, der elektrisch mit dem Stator 10 verbunden
ist, um so den Wechselstrom, der in dem Stator 10 erzeugt wird,
in Gleichstrom gleichzurichten, und einen Regler 17, der
die Größe einer
Wechselspannung, die in dem Stator 10 erzeugt wird, abstimmt.
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Der
Rotor 6 besteht aus: einer Feldspule 7, die einen
magnetischen Fluss bei Durchlauf eines elektrischen Stroms erzeugt,
und einem Polkern 8, der angeordnet ist, um die Feldspule 7 abzudecken und
in welchem magnetische Pole durch den magnetischen Fluss gebildet
werden. Der Stator 10 umfasst: einen zylindrischen Statorkern 11 und
eine Statorspule 12, die um den Statorkern 11 gewickelt
ist und in welcher ein Wechselstrom aufgrund von Veränderungen
in dem magnetischen Fluss von der Feldspule 7, welche die
Rotation des Rotors 6 begleitet, entsteht.
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Als
Nächstes
wird ein Verfahren zur Herstellung des Statorkerns 11 in
Bezug auf die 2 bis 9 erläutert.
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Zuerst
werden, wie in 3 dargestellt, dünne, streifenförmige Magnetplatten 21 in
einem Abstand p ausgestanzt, während
eine aufgerollte Stahlplatte 20 in die Richtung des Pfeils
bewegt wird. Wie in 4 dargestellt, weisen die dünnen, streifenförmigen Magnetplatten 21 eine
flache, rechtwinklige Form auf und Zahnteile 21a sind ausgebildet,
um nach außen
von einem hinteren Kernteil 21c in eine erste Breitenrichtung
hervorzuragen in einem vorbestimmten Abstand in einer Längsrichtung.
Somit sind Schlitzteile 21b zwischen den Zahnteilen 21a gebildet,
um so in die erste Breitenrichtung der dünnen, streifenförmigen Magnetplatten 21 geöffnet zu
sein. Die Breiten der Zahnteile 21a an den ersten und zweiten
Längsendteilen
sind halb so breit wie andere Zahnteile 21a. Die Längen der
dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 passen zu einer umfänglichen Länge des Statorkerns 11.
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Als
Nächstes
wird, wie in 5 dargestellt, eine rechtwinklige,
parallelepipede Laminierung 22 erstellt durch Laminieren
der gestanzten dünnen, streifenförmigen Magnetplatten 21 mit
den Zahnteilen 21a, den Schlitzteilen 21b und
den hinteren Kernteilen 21c, ein über den anderen gestapelt,
zu einer Dicke, die gleich einer axialen Dicke des Statorkerns 11 ist.
Als Nächstes
werden die laminierten dünnen, streifenförmigen Magnetplatten 21 durch
Schweißen von äußeren Wandoberflächen der
hinteren Kernteile 21c der dünnen, streifenförmigen Magnetplatten 21 von
einem ersten Ende zu einem zweiten Ende in eine Laminierrichtung
der Laminierung 22 an Positionen, die eine Längsrichtung
der Laminierung 22 in vier gleiche Teile teilen, integriert.
Die laminierten dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 werden ebenfalls durch Schweißen der äußeren Wandoberflächen der
hinteren Kernteile 21c jeder dünnen, streifenförmigen Magnetplatte 21 von
einem ersten Ende zu einem zweiten Ende der Laminierrichtung der
Laminierung 22 an Positionen, die zu den zweiten Zahnteilen 21a von
ersten und zweiten Längsenden der
Laminierung 22 weisen, integriert. Somit sind die laminierten
dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 durch acht dünnlagige Kopplungsschweißteile 23 integriert,
um eine rechtwinklige, parallelepipede Laminierung 22,
wie in 6 dargestellt, zu erstellen.
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Als
Nächstes
wird ein laminierter Kern 24 durch Biegen der Laminierung 22 in
eine zylindrische Form, so dass die Öffnungen der Schlitzteile 21b nach
innen weisen, wie in 7 dargestellt, erhalten. Wie
durch die Pfeile in 7 dargestellt, erheben sich
Teile von zwei axialen Endoberflächen
des laminierten Kerns 24 zwischen den dünnlagigen Kopplungsschweißteilen 23 der
dünnen,
streifenförmigen Magnetplatten 21 aufgrund
des Siegens axial nach außen
und Bilden eine Hügelform.
Als Nächstes
wird ein zylindrischer Statorkern 11A erhalten durch Angrenzen
der zwei Endoberflächen
des laminierten Kerns 24 und Integrieren dieser durch Schweißen unter
Verwendung von zum Beispiel Laserschweißen. Hier ist der Anordnungsabstand
der dünnlagigen Kopplungsschweißteile 23 vereinfacht
in einem verkürzten
Zustand in 7 dargestellt, um den erhöhten Zustand
zwischen den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23 leichter
sichtbar zu machen.
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Danach
wird, wie in 8 dargestellt, der Statorkern 11A zwischen
ein Paar Druckvorrichtungen 25 gesetzt, die aus einem Stahlmaterial
bestehen, das flache, ringförmige
Druckoberflächen 25a aufweist.
Als Nächstes,
wie durch die Pfeile in 9 gekennzeichnet, wird Druck
auf die zwei axialen Endoberflächen
des Statorkerns 11A unter Verwendung der Druckoberflächen 25a des
Paars Druckvorrichtungen 25 aufgebracht. Somit wird ein
Statorkern 11, in welchem die zwei Endoberflächen abgeflacht wurden,
wie in 2 dargestellt, erhalten durch Druckteile, die
sich axial nach außen
wölben
an den zwei Endoberflächen
des Statorkerns 11A unter Verwendung der Druckoberflächen 25a,
um die erhöhten Teile
der dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 plastisch zu deformieren. Darüber hinaus
ist in 2 ein Kernverbindungsschweißteil 26 ein Schweißteil an
den angrenzenden Teilen des laminierten Kerns 24.
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In
einem Statorkern 11, der auf diese Weise erstellt ist, überlappen
Zahnteile 21a, Schlitzteile 21b und hintere Kernteile 21c der
dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 axial, um die Zähne 11a, die Schlitze 11b und
einen hinteren Kern 11c festzulegen.
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Die
Statorspule 12 wird zum Beispiel erstellt durch Einfügen U-förmiger Konduktorsegmente
in jeden der Schlitze 11b und durch Verbinden offener Endteile
davon. Darüber
hinaus können
auch Wickelanordnung, die die Statorspule 12 festlegen, ebenfalls
in der Laminierung 22 installiert und die Laminierung 22 in
eine zylindrische Form gebogen werden, um einen laminierten Kern 24 zu
erhalten. Die Statorspule 12 kann dann durch Angrenzen
der zwei Endoberflächen
des laminierten Kerns 24, Schweißen der angrenzenden Teile
und dann Verbinden der Endteile der Wickelanordnungen geschaffen
werden.
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Wie
in 1 dargestellt, ist eine Stator 10, der
auf diese Weise zusammengebaut wurde, angeordnet, um so den Rotor 6 zu
umgeben, und ist so montiert, dass äußere Umfangsrandteile der zwei axialen
Endoberflächen
des Statorkerns 11 unter Druck von den Öffnungsrandteilen des vorderen
Halters 2 und des hinteren Halters 3 gehalten
werden, welche befestigt sind unter Verwendung von Befestigungsbolzen 18.
Hier sind ringförmige,
angrenzende axiale Endoberflächen 2a und 3a an
den Öffnungsrandteilen
des vorderen Halters 2 und des hinteren Halters 3 ausgebildet,
so dass diese flache Oberflächen
aufweisen, die parallel zu einer Ebene liegen, die senkrecht zu
einer zentralen Achse der Welle 4 liegt und um so koaxial
zu der Welle 4 zu sein. Somit halten, wie in 10 dargestellt,
die angrenzenden axialen Endoberflächen 2a und 3a die äußeren, umfänglichen
Randteile der zwei axialen Endoberflächen des Statorkerns 11 unter
Druck von den zwei axialen Enden.
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Nun
betrug vor dem Druckverfahren des Paars Druckvorrichtungen 25 eine
Differenz (B-A) zwischen einer axialen Länge A des Statorkerns 11 an
den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23 und einer
axialen Länge
(maximale axiale Länge)
B des Statorkerns 11A an zentralen Teilen zwischen den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23 0,50
mm. Nach dem Druckverfahren durch das Paar Druckvorrichtungen 25 hat
sich die Differenz (B-A) in dem Statorkern 11 auf 0,15
mm aufgrund der Rückfederung der
dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 nach dem Drücken geändert. Mit anderen Worten wurde bestätigt, dass
axial nach außen
gerichtete Wölbungen
zwischen den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23 durch
den Druckvorgang reduziert werden können.
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Als
Nächstes
wurde bestätigt,
dass, wenn Temperaturanstiege in dem Stator 10 bei Verwendung
von nicht gedrückten
und gedrückten
Statorkernen 11A und 11 gemessen wurden, die Statortemperatur
um 15 Grad (etwa 9%) verbessert wurde, wenn der gedrückte Statorkern 11 verwendet
wurde im Vergleich dazu, wenn der ungedrückte Statorkern 11A verwendet
wurde.
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Somit
werden durch Reduzieren der axialen, nach außen gerichteten Wölbungen
zwischen den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23,
benachbarte dünne,
streifenförmige
Magnetplatten 21 in engem Kontakt zueinander angeordnet,
was die Schichten an Luft, die zwischen den dünnen, streifenförmigen Magnetplatten 21 eingelagert
sind, sehr viel dünner
gestaltet, wodurch die Wärmeleitung
zwischen den dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 verbessert ist. Da die flachen, angrenzenden
axialen Endoberflächen 2a und 3a an
den Öffnungsrandteilen
des vorderen Halters 2 und des hinteren Halters 3 ausgebildet
sind, so dass diese eine Ringform aufweisen, kontaktieren die äußeren, umfänglichen
Randteile der zwei axialen Endoberflächen des Statorkerns 11 die
angrenzenden axialen Endoberflächen 2a und 3a um
praktisch den gesamten Umfang, was die Kontaktfläche zwischen den beiden vergrößert. Somit
kann gefolgert werden, dass Temperaturanstiege in dem Stator 10 unterdrückt wurden,
da die Wärme,
die durch die Statorspule 12 erzeugt wurde, zu dem Statorkern 11 transferiert
wird, durch den Statorkern 11 zu den axialen Enden effizient
transferiert wird, von den angrenzenden axialen Endoberflächen 2a und 3a zu
dem Gehäuse 1 effizient
transferiert wird und von den Oberflächen des Gehäuses 1 abgestrahlt
wird.
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Nun
werden Ergebnisse, wenn Statorkerne, die mit unterschiedlichen Differenzen
(B-A) erstellt wurden und der Statortemperaturanstieg gemessen wurde,
in 11 gezeigt.
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Anhand 11 kann
gesehen werden, dass Temperaturanstiege unterdrückt wurden auf weniger als
oder gleich viel wie 2 Grad Celsius bei Differenzen (B-A) bis zu
0,20 mm. Es kann auch gesehen werden, dass die Temperatur rapide
ansteigt, wenn die Differenz (B-A) 0,20 mm übersteigt. Mit anderen Worten
kann gefolgert werden, dass Lücken
zwischen den dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 vergrößert sind,
wenn die Differenz (B-A) 0,20 mm übersteigt, was den Wärmetransfer
schlecht gestaltet und eine Unterdrückung von Temperaturanstiegen
in dem Stator 10 verschlechtert. Somit ist es vorteilhaft,
den Statorkern 10 so zu erstellen, dass die Differenz (B-A)
größer oder
gleich 0,00 mm und kleiner als oder gleich 0,20 mm beträgt.
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Somit
können
gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 Temperaturanstiege in dem Stator 10 unterdrückt werden,
da die Differenz (B-A) zwischen der axialen Länge A des Statorkerns 11 an
den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23 und
der axialen Länge
B des Statorkerns 11A an zentralen Teilen zwischen den
dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23 größer oder
gleich 0,00 mm ist und kleiner oder gleich 0,20 mm ist. Zusätzlich ist,
da benachbarte dünne,
streifenförmige
Magnetplatten 21 in engem Kontakt angeordnet sind, die
Wahrscheinlichkeit, dass Wasser oder Fremdstoffe etc. zwischen die dünnen, streifenförmigen Magnetplatten 21 von äußeren, umfänglichen
Oberflächenteilen
des Statorkerns 11 eindringen, die durch die dynamoelektrische Maschine
exponiert angeordnet sind, geringer. Somit wird verhindert, dass
Wasser, Fremdstoffe etc. zwischen die dünnen, streifenförmigen Magnetplatten 21 eindringen
und verstärkt
Rost etc. entstehen lassen, was die fundamentalen Eigenschaften
verbessert und ebenfalls Verminderung in der Ausgangsleistung unterdrückt.
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Da
die flachen, angrenzenden Endoberflächen 2a und 3a an
den Öffnungsrandteilen
des vorderen Halters 2 und des hinteren Halters 3 ausgebildet
sind, so dass diese eine Ringform aufweisen, werden die äußeren, umfänglichen
Randteile der zwei axialen Endoberflächen des Statorkerns 11 durch
die angrenzenden axialen Endoberflächen 2a und 3a um
den gesamten Umfang kontaktiert, was es ermöglicht, dass die Kontaktfläche zwischen
den beiden vergrößert wird
und Temperaturanstiege in dem Stator 10 weiter unterdrückt werden.
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Darüber hinaus
ist es nicht absolut notwendig, dass die äußeren, umfänglichen Randteile beider axialen
Endoberflächen
des Statorkerns 11 die angrenzenden axialen Endoberflächen der
Halter über
den gesamten Umfang kontaktieren, vorausgesetzt, dass der äußere, umfängliche
Randteil zumindest einer axialen Endoberfläche des Statorkerns 11 eine
angrenzende axiale Endoberfläche
einer Halters über
einen gesamten Umfang kontaktiert. In diesem Fall kann eine erste
axiale Endoberfläche
festgelegt werden durch eine einzelne ringförmige, flache Oberfläche, und
eine zweite angrenzende axiale Endoberfläche kann durch Anordnen einer
Vielzahl an bogenförmigen,
flachen Oberflächen
in einem ringförmigen Muster
ausgebildet werden, so dass diese zum Beispiel einen vorbestimmten
Abstand aufweisen.
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Ausführungsbeispiel
2
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In
dem vorherigen Ausführungsbeispiel
1 ist die Differenz (B-A) zwischen der axialen Länge A des Statorkerns 11 an
den dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23 und
der axialen Länge
B des Statorkerns 11A an zentralen Teilen zwischen den
dünnlagigen
Kopplungsschweißteilen 23 größer als
oder gleich 0,00 mm und kleiner als oder gleich 0,20 mm, in Ausführungsbeispiel
2 jedoch ist die Differenz (B-A) größer als oder gleich 0,00 mm
und kleiner als oder gleich (A/100) mm.
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Nun
werden die Ergebnisse, wenn Statorkerne, die unterschiedliche Differenzen
(B-A) aufweisen, erstellt wurden und der Statortemperaturanstieg
gemessen wurde, in 12 dargestellt.
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Anhand 12 kann
gesehen werden, dass Temperaturanstiege unterdrückt wurden auf weniger als
oder gleich 2 Grad Celsius bei Differenzen (B-A) bis zu A/100 mm.
Es kann auch gesehen werden, dass die Temperatur rapide ansteigt,
wenn die Differenz (B-A) A/100 mm übersteigt. Mit anderen Worten kann
gefolgert werden, dass Lücken
zwischen den dünnen,
streifenförmigen
Magnetplatten 21 vergrößert sind,
wenn die Differenz (B-A) A/100 mm übersteigt, was den Wärmetransfer
schlecht gestaltet und die Unterdrückung von Temperaturanstiegen
in dem Stator 10 verschlechtert. Somit ist es vorteilhaft,
dass der Statorkern 11 so erstellt wird, dass die Differenz (B-A)
größer als
oder gleich 0,00 mm und kleiner als oder gleich A/100 mm ist.
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Folglich
können ähnliche
Effekte wie die in Ausführungsbeispiel
1 auch in Ausführungsbeispiel
2 erzielt werden.
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Darüber hinaus
wird in jedem der vorherigen Ausführungsbeispiele ein Statorkern 11 erzeugt durch
Biegen einer einzelnen Laminierung 22, jedoch können auch
Laminierungen, die Längen
aufweisen, die die umfängliche
Länge eines
Statorkerns in n Abschnitte unterteilen (wobei n ein Ganzzahliges
ist, größer als
oder gleich 2), erstellt werden, wobei laminierte Kerne erstellt
werden durch Biegen jeder Laminierung in eine Bogenform, und wobei
ein zylindrischer Statorkern erstellt wird durch Angrenzen und Schweißen von
Endoberflächen
der gebogenen, laminierten Kerne. Die Längen jeder Laminierung können auch
so hergestellt werden, dass diese die umfängliche Länge des Statorkerns in n gleiche
Abschnitte unterteilen.
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In
jedem der vorherigen Ausführungsbeispiele
wird der Statorkern 11 erstellt durch Erstellen eines laminierten
Kerns 24 durch Biegen einer rechtwinkligen, parallelepipeden
Laminierung 22 in eine zylindrische Form und Integrieren
dieser durch Angrenzen und Schweißen von zwei Endoberflächen des
laminierten Kerns 24, jedoch kann ein Statorkern auch erstellt
werden durch Stanzen von C-förmigen dünnen Magnetplatten
aus einer gerollten Stahlplatte, Erstellen eines C-förmigen laminierten
Kerns durch Laminieren der gestanzten dünnen Magnetplatten, Anwenden
eines abschließenden
Siegens auf den C-förmigen
laminierten Kern und Integrieren dieses durch Angrenzen und Schweißen von
zwei Endoberflächen
des laminierten Kerns.
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In
jedem der vorherigen Ausführungsbeispiele
werden die dünnlagigen
Kopplungsschweißteile 23 an
Positionen gebildet, die die Laminierung 22 in vier gleiche
Teile in einer Längsrichtung
davon teilen, jedoch können
die Abstände
und die Positionen der dünnlagigen
Kopplungsschweißteile 23 beliebig
gesetzt werden, vorausgesetzt, dass zwei oder mehr dünnlagige
Kopplungsschweißteile 23 vorhanden
sind.
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In
jedem der vorherigen Ausführungsbeispiele
wurde ein Kraftfahrzeuggenerator erläutert, jedoch ist die vorhandene
Erfindung nicht auf Kraftfahrzeuggeneratoren beschränkt und ähnliche
Effekte können
auch aufgewiesen werden, wenn die vorliegende Erfindung auf dynamoelektrische
Maschinen wie Kraftfahrzeug-Wechselstrommotoren, Kraftfahrzeug-Wechselstrom-Generatormotoren
etc. angewendet wird.