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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Konstruktion eines Rotors einer rotierenden elektrischen Maschine, welche in Kraftfahrzeugen, beispielsweise Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, eingebaut werden soll.
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2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
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Im Allgemeinen ist ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Generator als rotierende elektrische Maschine ausgerüstet. Die rotierende elektrische Maschine besitzt einen Rotor und einen Stator, eine Gleichrichtervorrichtung, usw. Der Rotor in einer rotierenden elektrischen Maschine besitzt eine Anzahl von klauenförmigen Magnetpolen (welche nachfolgend kurz als „Klauenpole” bezeichnet werden), welche an einem axialen Endteil des Rotors gehalten sind, sowie eine Anzahl von Klauenpolen, welche an dem anderen axialen Endteil des Rotors festgehalten sind. Die Klauenpole, welche an den beiden axialen Endteilen des Rotors befestigt sind, stehen einander gegenüber. Die Klauenpole sind beispielsweise abwechselnd längs einer Außenumfangsrichtung des Rotors angeordnet. Jeder der Klauenpole, welcher durch ein axiales Endteil des Rotors abgestützt ist, erstreckt sich in axialer Richtung des Rotors, und jeder der Klauenpole, welcher durch das andere axiale Endteil des Rotors abgestützt ist, erstreckt sich in der entgegengesetzten Axialrichtung des Rotors. Das bedeutet, die Klauenpole, welche durch ein axiales Endteil des Rotors abgestützt sind, stehen den Klauenpolen, welche durch das andere axiale Endteil des Rotors abgestützt sind, längs der Axialrichtung des Rotors gegenüber. Demgemäß erzeugt diese Struktur der Klauenpole leicht einen magnetischen Streufluss zwischen den benachbarten Magnetpolen, da die Klauenpole, welche zueinander längs der äußeren Umfangsrichtung des Rotors benachbart sind, jeweils als unterschiedliche Pole magnetisiert sind. Um eine solche Magnetflussableitung zu vermeiden, sind zwischen den benachbarten Klauenpolen längs der Umfangsrichtung jeweils Permanentmagneten angeordnet. Beispielsweise hat ein Patentdokument 1, nämlich die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr.
JP 2007-336723 eine verbesserte Rotorkonstruktion geoffenbart, bei welcher ein Permanentmagnet zwischen benachbarten Klauenpolen längs der Umfangsrichtung eines Rotors angeordnet ist, um den magnetischen Leckfluss zu vermeiden. Weiter hat diese herkömmliche Konstruktion des Rotors Magnethalter. Jeder Halter nimmt einen entsprechenden Permanentmagneten, der zwischen den benachbarten Klauenpolen, welche längs der äußeren Umfangsrichtung des Rotors angeordnet sind, auf. Der Magnethalter bewirkt eine Fixierung des entsprechenden Permanentmagneten zwischen den benachbarten Magnetpolen durch den Magnethalter.
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Der Magnethalter, welcher die obige herkömmliche Konstruktion besitzt, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist, besitzt den folgenden Nachteil. Wenn eine Krümmungsabmessung (oder ein Radius einer gekrümmten Fläche) an einem Eckenteil, das zwischen der äußeren Umfangswand und einer Seitenwand des Magnethalters gebildet ist, größer ist als diejenige an einem Eckenteil des Permanentmagneten, dann wird eine gegenseitige Störung zwischen dem Eckenteil des Permanentmagneten und dem Eckenteil des Magnethalters erzeugt, und es entsteht hierdurch ein Spalt zwischen dem Permanentmagneten und dem Magnethalter. Der erzeugte Spalt gestattet es dem Permanentmagneten, sich in dem Magnethalter zu bewegen und er kann in dem Magnethalter durch die Zentrifugalkraft gebrochen werden, welche während des Umlaufs des Rotors mit hoher Geschwindigkeit entsteht. Eine Maßnahme gegen dieses Problem besteht darin, in starker Maße die Krümmungsabmessung an dem Eckenteil zu reduzieren, welche zwischen der äußeren Umfangswand und der Seitenwand des Magnethalters gebildet wird. Es ist jedoch schwierig, in starkem Maße die Krümmungsabmessung an dem Eckenteil unter dem Aspekt der Herstellung des Magnethalters durch Biegen einer Metallplatte zu reduzieren. Weiter besteht eine andere Maßnahme der Verarbeitung des Eckenteils des Permanentmagneten zur Erhöhung der Krümmungsabmessung seines Eckenteils. Eine solche andere Maßnahme erhöht jedoch die Herstellungskosten, da sie eine zusätzliche Verarbeitungsmaßnahme erfordert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist daher wünschenswert, einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine zu schaffen, welcher es ermöglicht, zu verhindern, dass ein Permanentmagnet sich in einem entsprechenden Magnethalter bewegt und zu Bruch geht, selbst wenn ein Rotor sich mit hoher Drehzahl dreht.
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Eine beispielsweise Ausführungsform schafft einen Rotor 1 einer rotierenden elektrischen Maschine. Der Rotor 1 besteht aus einem Paar von Feldkernen 12, 14 mit einer Anzahl von Klauenpolen 123, 143, einer Anzahl von Magnethaltern 40, 40A und Permanentmagneten 15. Die Klauenpole 123 des Feldkerns 12 und die Klauenpole 143 des Feldkerns 14 sind abwechselnd längs einer äußeren Umfangsrichtung des Rotors 1 angeordnet. Jeder der Magnethalter 40, 40A ist zwischen die benachbarten Klauenpole 123, 143 gesetzt. Der Magnethalter 40, 40A nimmt den entsprechenden Permanentmagneten 15 auf. Der Permanentmagnet 15 ist in solcher Richtung magnetisiert, dass er verhindert, dass der durch die Klauenpole 123, 143 erzeugte magnetische Fluss abgeleitet wird. In dem Rotor 1 hat jeder der Magnethalter 40, 40A die Gestalt eines rechtwinkligen Parallelepipeds (oder die Gestalt eines Quaders) und setzt sieh aus einem äußeren umfangsmäßigen Flächenteil 42, seitlichen Flächenteilen 44, 46 und einem Zusatzteil 48 zusammen. Das äußere Umfangsflächenteil 42 ist an der äußeren Umfangsseite angeordnet, wenn der Magnethalter 40 zwischen die benachbarten Klauenpole 123, 143 sich längs der Umfangsrichtung erstreckend eingesetzt ist. Die seitlichen Flächenteile 44, 46 sind senkrecht zu dem äußeren Umfangsflächenteil 42 orientiert, wem der Magnethalter 40 zwischen die benachbarten Klauenpole 123, 143 eingesetzt ist. Das Zusatzteil 48 ist in der Größe kleiner als der äußere Umfangsflächenteil 42, wenn das Zusatzteil 48 zwischen dem Permanentmagneten 15 und dem äußeren Umfangsflächenteil 42 gelegen ist.
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Die Konstruktion des Rotors 1 ermöglicht es, dass die äußere Umfangsfläche des Permanentmagneten 15 in Kontakt mit dem Zusatzflächenteil 48 ist, ohne dass eine Störung mit einem gekrümmten Teil entsteht, das an einer Ecke zwischen dem äußeren Umfangsteil und der Seitenfläche gebildet ist. Die Konstruktion des Magnethalters 40 ermöglicht es, dass dieser den Permanentmagneten 15 daran hindert, dass er sich in Richtung auf die äußere Umfangsflächenseite des Magnethalters bewegt, wenn der Rotor 1, beispielsweise mit hoher Drehzahl umläuft. Diese verbesserte Konstruktion des Rotors 1 ermöglicht es auch, zu verhindern, dass die Eckenteile der Permanentmagneten zu Bruch gehen.
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In dem Rotor 1 einer rotierenden elektrischen Maschine ist vorzuziehen, dass das äußere Umfangsflächenteil 42 und die Seitenflächenteile kontinuierlich aneinander anschließen. Ein Spalt wird zwischen dem Ergänzungsteil 48 und einem Übergangsteil gebildet, das zwischen dem äußeren Umfangsflächenteil 42 und den Seitenflächenteilen 44, 46 entsteht, welche sich anschließen, was auf der Herstellung aus einer einzelnen Metallplatte beruht (was weiter unten im Einzelnen erläutert wird). Dieser Aufbau des Magnethalters 40 ermöglicht es, sicher zu verhindern, dass die Eckenteile des Permanentmagneten 15 abgebrochen werden.
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Vorzugsweise ist jeder der Magnethalter 40, 40A aus einer einzigen Metallplatte durch Abbiegen hergestellt und das Ergänzungsteil 48 wird durch Biegen eines Teiles erzeugt, welches sich kontinuierlich an das äußere Umfangsflächenteil 42 anschließt. Die Konstruktion des Magnethalters, welche durch Abbiegen einer einzigen Metallplatte hergestellt ist, ermöglicht es, die Herstellungskosten herabzusetzen, da der Vorgang der Verbindung einer Mehrzahl von einzelnen Platten durch Schweißung während des Verfahrens der Herstellung des Magnethalters in der Gestalt eines rechtwinkligen Parallelepipeds vermieden wird.
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Weiter ist es zweckmäßig, dass ein Teil oder mehrere Teile des Zusatzteiles 48, welches gebogen wird, ausgeschnitten und entfernt werden. Ferner ist vorzuziehen, dass das Zusatzteil 48 eine rechteckige Gestalt besitzt und an einer Längsseite des Zusatzteils 48 gebogen wird. Diese Konstruktion ermöglicht es, das Auftreten eines Rückfederns zu vermindern, welches erzeugt wird, wenn eine Metallplatte gebogen wird, und zu erreichen, dass sicher die gesamten Oberflächen des Zusatzteiles in Kontakt mit dem äußeren Umfangsflächenteil und dem Permanentmagneten 15 sind.
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Weiter ist es zweckmäßig, dass jeder der Magnethalter 40A ein federndes Teil aufweist, welches den Permanentmagneten 15 in Richtung auf die Seite des Zusatzteiles 48 drückt. Diese Konstruktion ermöglicht es, fernerhin, sicherzustellen, dass die gesamten Oberflächen des Zusatzteiles in Kontakt mit dem äußeren Umfangsflächenteil und dem Permanentmagneten 15 ist.
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Vorzuziehen ist ferner, dass jeder der Permanentmagneten 15 an dem entsprechenden Magnethalter 40, 40A durch Imprägniermaterial befestigt ist. Die Verwendung von solchem Imprägniermaterial ermöglicht es, zu verhindern, dass der Permanentmagnet in dem Magnethalter 40, 40A bewegt wird, und dass sicher verhindert wird, dass der Permanentmagnet 15 bricht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine bevorzugte, nicht in beschränkendem Sinne zu verstehende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In diesen stellen dar:
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1 eine Ansicht, welche einen Querschnitt eines Kraftfahrzeuggenerators als rotierende elektrische Maschine zeigt, welche an einem Motorfahrzeug installiert ist, gemäß einer beispielsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Rotors in der rotierenden elektrischen Maschine gemäß 1;
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3 eine Ansicht, welche einen Querschnitt eines Teiles des Rotors in der rotierenden elektrischen Maschine gemäß 1 zeigt;
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4 eine Ansicht, welche einen vergrößerten Teil eines Magnethalters in dem Rotor zeigt, wobei in dem Magnethalter ein entsprechender Permanentmagnet befestigt ist;
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5 eine Abwicklungsansicht einer Metallplatte, welche gebogen wird, wenn der Magnethalter hergestellt wird;
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6 eine perspektivische Ansicht des durch Biegen der Metallplatte gebildeten Magnethalters;
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7 eine Abwicklungsansicht einer Magnetplatte, welche zur Herstellung des Magnethalters in dem Rotor verwendet wird, als Modifikation des in 5 abgebildeten Magnethalters; und
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8 eine Ansicht, welche einen Querschnitt jedes der Magnethalter zeigt, welcher eine Blattfeder aufweist, wobei in dem Magnethalter der entsprechende Permanentmagnet angeordnet ist, innerhalb des Rotors gemäß einer anderen Modifikation der beispielsweisen Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Bezugszahlen gleiche oder gleich wirkende Bauteile in den verschiedenen Darstellungen.
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Beispielsweise Ausführungsform
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Es wird eine Beschreibung des Kraftfahrzeuggenerators 100 als rotierende elektrische Maschine, welche an einem Kraftfahrzeug zu installieren ist, gemäß einer beispielsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 gegeben.
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1 ist eine Ansicht, welche einen Querschnitt des Kraftfahrzeuggenerators 100 als rotierende elektrische Maschine, die an einem Kraftfahrzeug zu montieren ist, gemäß der beispielsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 dargestellt besitzt der Kraftfahrzeuggenerator 100 gemäß der beispielsweisen Ausführungsform einen Rotor 1, einen Stator 2, eine vordere Gehäuseschale 3, eine hintere Gehäuseschale 4, eine Riemenscheibe 5, eine Bürstenhaltervorrichtung 7, ein Gleichrichtergerät 8 und einen Regler 9.
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Der Stator 2 steht dem Rotor 1 gegenüber, d. h., der Stator 2 und der Rotor 1 sind einander längs einer Axialrichtung des Kraftfahrzeuggenerators 100 zugewandt. Der Stator 2 besteht aus einem Statorkern 21 und einer Statorwicklung 22. Die Statorwicklung 22 ist um den Statorkern 21 gewickelt. Der Stator 2 ist an der inneren Umfangsfläche der vorderen Gehäuseschale 3 und der hinteren Gehäuseschale 4 befestigt.
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Die vordere Gehäuseschale 3 und die hintere Gehäuseschale 4 nehmen den Stator 2 auf und sind durch Schrauben fest miteinander verbunden. Eine Rotorwelle 11 des Rotors 1 ist über Lager frei drehbar von der vorderen Gehäuseschale 3 und der hinteren Gehäuseschale 4 abgestützt.
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Rotors 1 in der rotierenden elektrischen Maschine 100, wie sie in 1 gezeigt ist. 3 ist eine Ansicht, welche einen Querschnitt eines Teiles des Rotors 1 in der rotierenden elektrischen Maschine 100 gemäß 1 zeigt.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt besteht der Rotor 1 aus einem Feldkern 12 auf der Vorderseite (oder auf der Seite der Riemenscheibe), welcher an der Rotorwelle 11 befestigt ist, einem Feldkern 14 auf der Rückseite (oder auf der der Riemenscheibenseite gegenüberliegenden Seite), einer Anzahl von Permanentmagneten 15 und entsprechenden Magnethaltern 40. Jeder der Magnethalter 40 nimmt den entsprechenden Permanentmagneten 15 auf. Das bedeutet, jeder der Permanentmagneten 15 ist durch den entsprechenden Magnethalter 14 umgeben, welcher aus einer nichtmagnetischen Metallplatte gefertigt ist. Der Aufbau und die Funktionen der Magnethalter 40 wird im Einzelnen erläutert.
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Ein Paar der Feldkerne 12 und 14 besitzt dieselbe Gestalt eines Paares von Feldkernen in einem Rotor der Lundell-Bauart (, welcher auch kurz als der „Lundell-Rotor” bezeichnet wird). Der Feldkern 12 auf der Vorderseite besteht aus einem Nabenteil 121 zylindrischer Gestalt, einem Scheibenteil 122 und einer Anzahl von Klauenpolen 123. Das Scheibenteil 122 hat die Gestalt einer kreisförmigen Platte, welche sich von der Vorderseite des Nabenteiles 121 in Richtung des Radius des Rotors 1 nach außen erstreckt. Die Klauenpole 123 erstrecken sich von dem Scheibenteil 122 in Richtung auf die Rückseite längs der Axialrichtung des Rotors 1.
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Der Feldkern 14 auf der Rückseite besitzt dieselbe Gestalt wie der Feldkern 12 auf der Vorderseite. Das bedeutet, der Feldkern 14 auf der Rückseite besteht aus einem Nabenteil 141 zylindrischer Gestalt, einem Scheibenteil 142 und einer Anzahl von Klauenpolen 143. Die hintere Endfläche des Feldkernes 12 steht der vorderen Endfläche des Feldkernes 14 derart gegenüber, dass sie aufeinander zugerichtet sind. Die Feldspule 13 ist von den Feldkernen 12 und 14 umgeben. Die Feldkerne 12 und 14 sind aus weichmagnetischem Material gefertigt. Die Klauenpole 123 des Feldkernes 12 und die Klauenpole 143 des Feldkernes 14 sind einander zugekehrt und sind abwechselnd längs der Umfangsrichtung des Rotors 1 angeordnet.
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Als nächstes seien der Aufbau, die Funktionen und die verbesserten Merkmale jedes der Magnethalter 40, die in dem Rotor 1 angeordnet sind, im Einzelnen beschrieben.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Rotors 1 in dem Kraftfahrzeuggenerator 100 als rotierende elektrische Maschine. Was in 2 nicht gezeigt ist, sind Kühlflügel, welche an der Endoberfläche der Feldkerne 12 und 14 sich in Axialrichtung des Rotors 1 erstreckend durch Schweißung usw. befestigt sind. 3 zeigt einen Querschnitt eines Teiles des Rotors 1. Das bedeutet, 3 zeigt die Gestalt eines Querschnitts eines Teiles, in welchem die Feldkerne 12 und 14 einander gegenüberstehen, wobei der Querschnitt des Teiles senkrecht zu der Rotorwelle 11 orientiert ist.
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4 ist eine Ansicht, welche einen vergrößerten Teil des Magnethalters 40 zeigt, innerhalb welchem der entsprechende Permanentmagnet 15 befestigt ist.
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Der Permanentmagnet 15 hat die Gestalt eines rechtwinkligen Parallelepipeds (oder die Gestalt eines Quaders) und ist in einer Richtung magnetisiert, so dass er eine Streuung oder Ableitung des Magnetflusses verhindert, welcher durch die Klauenpole erzeugt wird. Der Permanentmagnet 15 ist zwischen einem Paar von Klauenpolen 123 und 143 in den Feldkernen 12 und 14 angeordnet, wobei sich das Paar in Axialrichtung des Rotors 1 gegenübersteht. Der Magnethalter 40 nimmt den entsprechenden Permanentmagneten auf. Wenn beispielsweise ein Strom durch die Feldwicklung 13 fließt, dann ist der Klauenpol des Feldkernes 12 als magnetischer Nordpol (N-Pol) magnetisiert und der Klauenpol 143 des Feldkernes 14 ist als Südpol (S-Pol) magnetisiert. Die vorliegende Struktur verwendet den Permanentmagneten 15, bei welchem der Teil, der dem Klauenpol 123 gegenübersteht, als N-Pol magnetisiert ist und der Teil des Permanentmagneten, welcher dem Klauenpol 143 gegenübersteht, als S-Pol magnetisiert ist.
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Wie in 3 und 4 gezeigt ist, sind Flanschteile 123A an jedem der Klauenpole 123 des Feldkerns 12 von dem Endteil der dem Außendurchmesser nahen Seite in Richtung auf den benachbarten Klauenpol 143 des Feldkernes 14 angeformt, so dass der Flanschteil 123A sich von jedem Endteil des Klauenpols in der Richtung des Außenumfangs des Rotors 1 erstreckt. D. h. das Vorhandensein der Flanschteile 123A kann die Magnethalter 40 daran hindern, bewegt zu werden und sich gegen die Außenumfangsrichtung des Rotors 1 aus dem mittleren Teil des Rotors 1 zu entfernen. In entsprechender Weise sind Flanschteile 143A an jeden der Klauenpole 143 des Feldkernes 14 von dem Endteil der Außendurchmesserseite in Richtung auf den benachbarten Klauenpol 123 des Feldkernes 12 so angeformt, dass das Flanschteil 143A sich von jedem Endteil des Klauenpols in Richtung des Außenumfangs des Rotors 1 erstreckt. Das bedeutet, das Vorhandensein der Flanschteile 143A kann verhindern, dass die Magnethalter 40 bewegt werden und sich in Richtung zum Außenumfang des Rotors 1 aus dem mittleren Teil des Rotors 1 entfernen.
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Der Magnethalter 50 besteht aus einem Außenumfangsflächenteil 42, Seitenflächenteilen 44 und 46 und einem Zusatzteil 48.
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Das äußere Umfangsflächenteil 42 ist auf der Außenumfangsseite gelegen, wenn der Magnethalter 40 zwischen den Klauenpolen 123 und 143 angeordnet ist, welche einander längs der Umfangsrichtung benachbart sind. Die Seitenflächenteile 44 und 46 sind senkrecht zu dem äußeren Umfangsflächcnteil 42 orientiert, wenn der Magnethalter 40 eingebaut und zwischen den benachbarten Polklauen 123 und 143 angeordnet ist. Das Zusatzteil 48 ist in der Größe kleiner als das äußere Umfangsteil 42. Das Zusatzteil 48 ist zwischen dem Permanentmagneten 15 und dem äußeren Umfangsflächenteil 42 gelegen.
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Das äußere Umfangsflächenteil 42 und die Seitenflächenteile 44 schließen aneinander an. Ein Spalt ist zwischen dem Zusatzteil 48 und jedem Eckenteil gebildet, welches die Grenze zwischen dem durchgehenden äußeren Umfangsflächenteil 42 und dem Seitenflächenteil 44 ist.
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Bei der Konstruktion des Rotors 1 des Kraftfahrzeuggenerators 100 als rotierende elektrische Maschine gemäß der beispielsweisen Ausführungsform ist der Magnethalter 40 durch Biegen einer einzigen Metallplatte hergestellt. Das bedeutet, das Zusatzteil 48 wird durch Biegen desjenigen Teiles der Metallplatte gebildet, welcher sich an den Teil des äußeren Umfangsflächenteils 42 anschließt.
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5 ist eine ausgebreitete Ansicht der Metallplatte, welche bei der Herstellung des Magnethalters 40 gebogen wird. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Magnethalters 40, welcher durch Biegen der einstückigen Metallplatte gebildet wird. Die Bezugszeichen A bis F von 5 und 6 bezeichnen die Flächen, welche den Magnethalter 40 bilden.
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Wenn der Magnethalter 40 einen Permanentmagneten 15 aufnimmt und zwischen die benachbarten Klauenpole 123 und 143 gesetzt wird, dann entspricht die Fläche A dem Zusatzteil 48, die Fläche B entspricht dem äußeren Umfangsflächenteil 42, die Flächen C, E und F entsprechen den Seitenflächenteilen 44. Weiter entspricht die Fläche G dem Seitenflächenteil 46 des Magnethalters 40. Wie sich klar aus den 5 und 6 ergibt, wird das Zusatzteil 48, welches an dem Magnethalter in der Gestalt eines rechtwinkligen Parallelepipeds (oder in Gestalt eines Quaders) vorgesehen ist, entlang einer Längsseite davon abgebogen.
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Die Konstruktion des Magnethalters 40 in dem Rotor 1 gemäß der beispielsweisen Ausführungsform ermöglicht es, dass die äußere Umfangsfläche des Permanentmagneten 15 in Kontakt mit dem Zusatzteil 48 ist. Die Konstruktion des Magnethalters 40 ermöglicht es, den Permanentmagneten 15 daran zu hindern, dass er sich in Richtung der äußeren Umfangsseite durch Zentrifugalkräfte bewegt, welche beim Umlauf des Rotors 1 erzeugt werden. Weiter ermöglicht es die Konstruktion des Magnethalters 40, zu verhindern, dass die Eckenteile des Permanentmagneten 15 zu Bruch gehen, wenn der Permanentmagnet 15 durch solche Zentrifugalkräfte bewegt wird, die während der Drehung des Rotors 1 entstehen.
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Insbesondere sind, wie in den 5 und 6 gezeigt ist, Spalten zwischen dem Zusatzteil 48 und den Übergangsbereichen zwischen dem äußeren Umfangsflächenteil 42 und dem Seitenflächenteil 44 vorgesehen, wo das äußere Umfangsflächenteil 42 und das Seitenflächenteil 44 ineinander übergehen. Diese Konstruktion des Magnethalters 40 mit den Spalträumen ermöglicht es, eine Störung zwischen den Eckenbereichen des Permanentmagneten 15 und dem Magnethalter 40 zu vermeiden und sicher auszuschließen, dass die Eckenbereiche des Permanentmagneten 15 beispielsweise durch Vibration zu Bruch gehen, welche zwischen dem Permanentmagneten 15 und dem Magnethalter 40 auftreten, wenn der Rotor 1 mit hoher Drehzahl umläuft. Mit anderen Worten, es entsteht keine Vibration zwischen dem Permanentmagneten 15 und dem Magnethalter 40, selbst wenn der Rotor 1 mit hoher Drehzahl umläuft, da der Permanentmagnet 15 in den Magnethalter 40 eingepasst und an ihm gut befestigt ist und keine Schwingung zwischen dem Permanentrnagneten 15 und dem Magnethalter 40 auftreten kann.
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Da weiter der Magnethalter 40 ohne jede Verbindungsteile unter Verwendung einer einzigen Metallplatte und durch Biegen der Metallplatte hergestellt wird, ist es möglich, die Produktionskosten herabzusetzen.
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Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obige Struktur des Rotors 1 gemäß der beispielsweisen Ausführungsform beschränkt. Es ist auch möglich, dass der Rotor 1 den folgenden Aufbau hat.
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Bei dem Aufbau des Rotors 1, wie er zuvor beschrieben wurde, wird die einzelne Metallplatte, wie in 5 gezeigt ist, entlang der Längseite der Flächen A und B gebogen, wenn der Magnethalter 40 hergestellt wird. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, dass der Magnethalter 40 den in 7 gezeigten folgenden Aufbau hat.
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7 ist eine ausgebreitete Darstellung einer Metallplatte, welche zur Herstellung des Magnethalters in dem Rotor als Abwandlung des Magnethalters 40 gemäß 5 verwendet wird. Wie in 7 gezeigt, ist es möglich, verschiedene Teile dort, wo die Metallplatte gebogen wird, entlang der Längsseite der Flächen A und B auszuschneiden, wenn der Magnethalter hergestellt wird.
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Dies ermöglicht es, das Auftreten eines Rückfederns des Zusatzteiles 48 zu vermindern, welches entsteht, wenn die einzelne Metallplatte gebogen wird; weiter macht es diese Konstruktion möglich, sicherzustellen, dass die gesamte Oberfläche des Zusatzteiles 48 in Kontakt mit dem äußeren Umfangsflächenteil 42 und dem Permanentmagneten 15 ist. Es sei bemerkt, dass die Rückfederungserscheinung oft während des Biegeprozesses entsteht.
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Im Übrigen wird bei der zuvor beschriebenen Konstruktion des Rotors 1, beispielsweise wie in 3 gezeigt, der Permanentmagnet 15 nur in das Innere des Magnethalters 40 eingesetzt. Der Konstruktionsgedanke der vorliegenden Erfindung ist auf diesen Aufbau nicht beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, den Permanentmagneten 15 in das Innere eines Magnethalters 40A unter Verwendung einer zusätzlichen Feder einzusetzen.
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8 ist eine Ansicht, welche einen Querschnitt jedes der Magnethalter 40A zeigt, welcher eine Plattenfeder aufweist, in welche der entsprechende Permanentmagnet in dem Rotor gemäß einer anderen Modiftkation der beispielsweisen Ausführungsform eingesetzt ist.
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Wie in 8 gezeigt besitzt jeder Magnethalter 40A ein Plattenfederteil 49. Das bedeutet, der Magnethalter 40A, welcher in 8 gezeigt ist, besitzt weiter die Plattenfeder 49 zusätzlich zu der Konstruktion des Magnethalters 40 gemäß 3. Die Plattenfeder ist an die innere Umfangsseite des Magnethalters 40A angefügt. Da die Plattenfeder 49 den Permanentmagneten 15 auf die Außenseitenrichtung des Magnethalters 40A drückt, ist es möglich, die Oberfläche des Permanentmagneten 15 in sicheren Kontakt mit dem Zusatzteil 48 zu bringen. Diese Konstruktion des Magnethalters 40A ermöglicht es, zu verhindern, dass der Permanentmagnet 15 in dem Magnethalter 40A sich bewegt, wenn der Rotor 1 umläuft.
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Weiter ist es möglich, die Plattenfeder 49 durch Ausschneiden eines Teils der Fläche D der einzigen Metallplatte herzustellen, wie sie in den 5 und 7 dargestellt ist, und den ausgeschnittenen Teil aus der Fläche D anzuheben. Fernerhin ist es auch möglich, eine Schraubenfeder anstelle der Plattenfeder 49 einzusetzen.
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Fernerhin ist es an denn Rotor 1 möglich, eine Konstruktion des Magnethalters 40 oder 40A, wie in den 3 oder 8 gezeigt, zu wählen, bei welcher Imprägniermaterial in dem Magnethalter enthalten ist, welches den Permanentmagneten 15 einbettet, um den Permanentmagneten 15 an dem Magnethalter zu befestigen. Diese Konstruktion des Magnethalters ermöglicht es, mit Sicherheit eine Bewegung des Permanentmagneten 15 innerhalb des Magnethalters zu verhindern.
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Bei der Konstruktion des Rotors 1 gemäß der beispielsweisen Ausführungsform und den zuvor beschriebenen Modifikationen wird der Magnethalter 40 oder 40A unter Verwendung einer einzigen Metallplatte oder unter Verwendung einer einzigen Metallplatte mit Imprägnierungsmittel usw. hergestellt. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch die beispielsweise Ausführungsform und die Modifikationen beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, Harzmaterial und dergleichen zu formen, um den Magnethalter 40 herzustellen. Da die Möglichkeit besteht, ein gekrümmtes Teil an jeder Grenze zwischen dem äußeren Flächenteil 42 und dem Seitenflächenteil 44 des Magnethalters auszubilden, hat dies für den Magnethalter die Wirkung, das Zusatzteil 48 vorzusehen, um eine Störung zu vermeiden, welche zwischen dem gekrümmten Teil und dem Permanentmagneten 15 entstehen könnte.
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In der Konstruktion des Rotors 1 gemäß der beispielsweisen Ausführungsform und der zuvor beschriebenen Modifizierung wird das Zusatzteil 48 unter Verwendung eines Teiles der einzigen Metallplatte gebildet. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die beispielsweise Ausführungsform und die Modifikationen beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, das Zusatzteil 48 durch eine vielschichtige Konstruktion (oder eine Laminierungskonstruktion) zu verwirklichen, welche durch mehrfaches Abbiegen der Teile der Metallplatte erzeugt wird.
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In der Konstruktion des Rotors 1 gemäß der beispielsweisen Ausführungsform und den zuvor beschriebenen Abwandlungen wird der Grundgedanke der Erfindung auf die Konstruktion des Rotors 1 eines Kraftfahrzeuggenerators 1 angewendet. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die beispielsweise Ausführungsform und die Modifikationen beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, den Grundgedanken der Erfindung auf verschiedenerlei Anwendungen anzuwenden, beispielsweise auf Rotoren von rotierenden elektrischen Maschinen, Elektromotoren, Motorgeneratoren und dergleichen.
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Wie zuvor im Einzelnen beschrieben ermöglicht es der Aufbau des Rotors 1 gemäß der beispielsweisen Ausführungsform und den Modifikationen, dass die äußere Umfangsfläche des Permanentmagneten 15 in sicherer Berührung mit dem Zusatzteil 48 des Magnethalters 40 oder 40A ist, ohne dass irgendeine Störung zwischen dem Permanentmagneten 15 und dem gekrümmten Bereich herrscht, welcher an jeder Grenze zwischen dem äußeren Umfangsflächenteil 42 und dem Seitenflächenteil 44 des Magnethalters auftreten könnte. Diese Konstruktion ermöglicht es, dass der Permanentmagnet 15 in Richtung auf die äußere Umfangsseite des Magnethalters bewegt wird und dass der Eckenbereich des Permanentmagneten 15 abgebrochen wird, wenn sich der Rotor 1 dreht und der Permanentmagnet 15 bewegt wird.
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Während spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben wurden, ergibt sich für die Fachleute, dass vielerlei Modifikationen und Alternativen bezüglich dieser Einzelheiten im Lichte der Gesamtlehre der vorliegenden Offenbarung gegeben sind. Demgemäß dienen die einzelnen Anordnungen, welche offenbart sind nur der Verdeutlichung und nicht der Beschränkung der allgemeinen Lehre der vorliegenden Erfindung, welche in ihrer Vollumfänglichkeit durch die nachfolgenden Ansprüche und deren sämtliche Äquivalente definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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