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Die Erfindung betrifft einen Kombinations-Statorkern,
der aus vielschichtigen elektromagnetischen Stahlplatten gebildet
ist und in einer elektrischen Rotationsmaschine verwendet wird.
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Die offengelegte japanische Patentanmeldung
Nr. 61-124241 (1986) oder die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung
Nr. 5-11754 (1993) offenbart einen Kombinations-Statorkern, der eine
Vielzahl von getrennten elektromagnetischen Stahlplattenteilen aufweist,
die zu einer vielschichtigen Struktur kombiniert sind. Die offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 61-124241 (1986) offenbart einen
Kombinations-Statorkern vom Axialkupplungstyp, der ein zylinderförmiges Joch
mit zahlreichen Ausnehmungsabschnitten (das heißt Nutenabschnitten) aufweist,
die in vorbestimmten Teilungen in der Umfangsrichtung angeordnet
sind und die zu einem Ende hin in der radialen Richtung offen sind und
wobei Zähne
vorspringende Abschnitte aufweisen, die in die rückspringenden Abschnitte des
Joches in der axialen Richtung in Eingriff stehen oder eingesetzt
sind.
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Die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung
Nr. 5-11754 (1993) offenbart einen Kombinations-Statorkern vom Radialkupplungstyp mit
einem zylinderförmigen
Joch, welches zahlreiche Ausnehmungsabschnitte aufweist, die in
vorbestimmten Teilungen in der Umfangsrichtung angeordnet sind und
die zu der radialen Innenrichtung hin offen sind und Zähne aufweisen,
die vorspringende Abschnitte besitzen, die in die Ausnehmungsabschnitte des
Joches in der radialen Richtung eingreifen oder eingesetzt sind.
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Der Kombinations-Statorkern vom Axialkupplungstyp,
der in der oben erläuterten
offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 61-124241 (1986) offenbart
ist, kann einfach hergestellt werden und ist insofern vorteilhaft,
als verhindert werden kann, daß die
Zähne in
den radialen Richtungen herausgezogen werden können. Da jedoch das Joch und
die Zähne
durch elektromagnetische Stahlplatten gebildet sind, die in einer
vielschichtigen Anordnung vorgesehen sind, sind die Oberflächen der
Ausnehmungsabschnitte und der vorspringenden Abschnitte, die an
dem Joch und den Zähnen
ausgebildet sind, uneben oder gewellt. Wenn es erforderlich ist,
den Spalt, der zwischen den Ausnehmungsabschnitten und den vorspringenden
Abschnitten gebildet ist, zu reduzieren, wenn das Joch und die Zähne in Eingriff
stehen oder ineinander eingepaßt
sind, wird die Ausbildung des Joches und der Zähne mit den elektromagnetischen
Stahlplatten in einer vielschichtigen Anordnung schwierig.
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Auf der anderen Seite kann der Kombinations-Statorkern
vom. Radialkupplungstyp, der oben beschrieben wurde und in der offengelegten
japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 5-11754 (1993) offenbart
ist, das Problem bei dem oben beschriebenen Kombinations-Statorkern
vom Axialkupplungstyp lösen.
Jedoch ist der Kombinations-Statorkern vom Radialkupplungstyp schlechter gegenüber dem
Kombinations-Statorkern vom Axialkupplungstyp, und zwar dahingehend,
daß die
umfangsmäßige Weite
von jedem Ausnehmungsabschnitt nicht stark an dessen offenem Ende
reduziert werden kann. Es ergibt sich somit ein Problem, daß die Zähne aus
dem Joch in der radialen Richtung herausgezogen werden können, und
zwar durch magnetische Vibrationen. Nicht nur die Kombinations-Statorkerne,
die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 61-124241
(1986) und in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung
Nr. 5-11754 (1993) offenbart sind, sondern auch viele andere herkömmliche
Kombinations-Statorkerne sind mit einem Problem dahingehend behaftet,
daß es
schwierig ist, den Spalt (oder Zwischenraum) zwischen den Zähnen und
dem Joch zu beseitigen, der gebildet wird, wenn diese in einer Gegenüberlage
angeordnet werden. Wenn demzufolge elektrische Energie der Statorwicklung
zugeführt
wird, induzieren magnetische Vibrationen, die durch den Statorkern
verur sacht werden, Rattervibrationen in den Zähnen und es werden somit Störgeräusche erzeugt.
Ferner ist der magnetische Widerstand in dem oben erläuterten
Spalt so groß,
daß der
Wirkungsgrad der elektrischen Rotationsmaschine signifikant abnimmt.
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Im Hinblick auf die oben beschriebenen
Probleme besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
einen Kombinations-Statorkern für
eine elektrische Rotationsmaschine zu schaffen, der eine einfache
Anordnung aufweist und dazu befähigt
ist, zu verhindern, daß jeder
Zähneblock
aus dem Joch herausfallen kann, und auch dazu befähigt ist,
die Störgeräusche zu
reduzieren, die durch den Zähneblock
erzeugt werden, wenn der Zähneblock
sehr kleine Vibrationen verursacht.
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Es ist allgemein bekannt, daß der Kombinations-Statorkern
insofern vorteilhaft ist als die Wicklungsarbeit für die Statorwicklung,
speziell die konzentrierte Wicklungsarbeit einfach ist.
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Um die oben genannte Aufgabe zu lösen und andere
damit in Beziehung stehende Ziele zu ereichen, schafft die vorliegende
Erfindung einen ersten Kombinations-Statorkern, der bei einer elektrischen Rotationsmaschine
angewendet werden kann und der aus einer Vielzahl von elektromagnetischen Stahlplatten
zusammengesetzt ist, die in einer vielschichtigen Anordnung vorgesehen
sind, so daß ein zylinderförmiges Joch
gebildet ist mit zahlreichen Ausnehmungsabschnitten, die in vorbestimmten
Teilungen in der Umfangsrichtung angeordnet sind und von denen jeder
zu einer radialen Innenrichtung hin offen ist und wobei sich ein
Zähneblock
zu der radialen Innenrichtung hin erstreckt und wobei vorspringende
Abschnitte in die Ausnehmungsabschnitte des Joches eingreifen oder
in diese eingesetzt sind. Es sind einer oder mehrere Zähnebefestigungsstifte
vorgesehen, um den Zähneblock
an dem Joch zu fixieren. Das Joch enthält erste ringförmige Platten,
welche die Ausnehmungsabschnitte definieren, die in beiden axialen
Richtungen offen sind, als auch in Richtung der radialen Innenrichtung
offen sind, und enthält
zweite ringförmige
Platten, die nächstliegend zu
den ersten ringförmi gen
Platten an dem axialen Ende derselben angeordnet sind und von denen
jede einen Abschirm-Plattenabschnitt besitzt, um die Ausnehmungsabschnitte
der ersten ringförmigen
Platten in einer Laminierungsrichtung der vielschichtigen elektromagnetischen
Stahlplatten abzuschirmen. Jeder Zähneblock enthält erste
Zähne,
welche die vorspringenden Abschnitte festlegen, die in der radialen Richtung
eingeführt
werden und in die Ausnehmungsabschnitte eingepaßt werden, und enthält zweite
Zähne,
die mit nächstliegend
zu den ersten Zähnen
in der axialen Richtung angeordnet sind, um in hermetischem Kontakt
mit einer Zylinderoberfläche
der zweiten ringförmigen
Platte gebracht zu sein. Auch ist der Zähnebefestigungsstift in Durchgangslöcher der
Abschirm-Plattenabschnitte
der zweiten ringförmigen
Platten eingeführt
und auch in Durchgangslöcher
der vorspringenden Abschnitte der zweiten Zähne, die sich in der Laminierungsrichtung einander überlappen.
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Gemäß dieser Anordnung sind die
vorspringenden Abschnitte und die zweiten ringförmigen Platten miteinander
befestigt, und zwar mit Hilfe des Zähnefixierungsstiftes. Somit
kann durch die Erfindung ein angemessener hermetischer Kontakt zwischen
jedem Zähneblock
und dem Joch sichergestellt werden mit dem Vorteil des Kombinations-Statorkernes
vom radialen Kupplungstyp, der jedoch nicht durch den Kombinations-Statorkern
vom axialen Kupplungstyp gebildet ist. Ferner kann die vorliegende
Erfindung die Nachteile des oben beschriebenen herkömmlichen
Kombinations-Statorkernes vom radialen Kupplungstyp beseitigen.
Spezifischer ausgedrückt,
schafft die vorliegende Erfindung die Möglichkeit zu verhindern, daß jeder
Zähneblock
aus dem Joch in der radialen Richtung herausfallen kann und es werden
Rattervibrationen des Zähneblocks
unterdrückt.
Es wird somit möglich,
einen in der Praxis ausgezeichneten Kombinations-Statorkern zu realisieren.
Der Zähnefixierstift
nach der Erfindung besteht beispielsweise aus einem Bolzen oder
Schraube und in bevorzugter Weise aus einem Preßpassungsstift.
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Darüber hinaus schafft die vorliegende
Erfindung einen zweiten Kombinations-Statorkern, der bei einer elektrischen
Rotationsmaschine angewendet werden kann, der aus einer Vielzahl
von elektromagnetischen Stahlplatten zusammengesetzt ist, die in einer
vielschichtigen Anordnung vorgesehen sind, um auf diese Weise ein
zylinderförmiges
Joch mit zahlreichen Ausnehmungen zu realisieren, die in vorbestimmten
Teilungen in der Umfangsrichtung angeordnet sind und von denen jeder
in einer radialen, nach innen verlaufenden Richtung offen ist und
wobei sich ein Zähneblock
zu der radialen Innenrichtung hin erstreckt mit vorspringenden Abschnitten,
die in die Ausnehmungsabschnitte des Joches eingesetzt oder eingepaßt sind.
Das Joch enthält
erste ringförmige
Platten, welche die Ausnehmungsabschnitte definieren und die in
beiden axialen Richtungen offen sind als auch in der radialen Innenrichtung
offen sind, und enthält
zweite ringförmige
Platten, die nächstliegend
zu den ersten ringförmigen
Platten an dem axialen Ende derselben angeordnet sind und von denen jede
einen Abschirm-Plattenabschnitt besitzt, um die Ausnehmungsabschnitte
der ersten ringförmigen Platte
in einer Laminierungsrichtung der vielschichtigen elektromagnetischen
Stahlplatten abzuschirmen. Der Zähneblock
enthält
erste Zähne,
die die vorspringenden Abschnitte definieren, die in der radialen
Richtung eingeführt
werden und in die Ausnehmungsabschnitte eingepaßt sind, und enthält zweite Zähne, von
denen jeder nächstliegend
zu den ersten Zähnen
in der axialen Richtung angeordnet ist, um auf diese Weise in einen
hermetischen Kontakt mit einer zylinderförmigen Oberfläche der
zweiten ringförmigen
Platten gebracht zu sein. Auch sind die Ausnehmungsabschnitte und
die vorspringenden Abschnitte, die in die Ausnehmungsabschnitt eingesetzt sind,
in Form einer Vielzahl von Paaren vorgesehen und sind in einer solchen
Weise angeordnet, daß die Ausnehmungsabschnitte
voneinander in der Laminierungsrichtung unabhängig sind und auch die vorspringenden
Abschnitte in der Laminierungsrichtung voneinander unabhängig sind.
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Es umfaßt nämlich gemäß dem zweiten Kombinations-Statorkern
jeder Zähneblock
eine Vielzahl von vorspringenden Abschnitten, und zwar unabhängig voneinander
in der Laminierungsrichtung. Jeder vorspringende Abschnitt ist in
einen entsprechenden Ausnehmungsabschnitt eingesetzt oder eingepaßt. Somit
kann die vorliegende Erfindung verglichen mit dem herkömmlichen
Kombinations-Statorkern vom radialen Kupplungstyp eine verbesserte Verbindung
zwischen dem Zähneblock
und dem Joch realisieren.
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Darüber hinaus ist es gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung möglich,
in bemerkenswerter Weise den magnetischen Widerstand des Statorkernes
zu reduzieren.
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Im folgenden werden die Wirkungen
der vorliegenden Erfindung mehr in Einzelheiten unter Hinweis auf
die 1 bis 4 erläutert.
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Die 1 und 2 zeigen Querschnittsansichten,
wobei jede der Figuren einen Kombinations-Statorkern wiedergibt,
und zwar entlang einer Ebene, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt.
Es ist ein Spalt "g" zwischen einer ersten
Ringplatte 11 eines Joches 1 und einem vorspringenden
Abschnitt 210 eines ersten Zahnes 21 eines Zähneblockes 2 vorhanden.
Der Spalt g erstreckt sich in der Umfangsrichtung als auch in der
radialen Richtung (obwohl dies nicht gezeigt ist). Das Vorhandensein
des Spaltes g bildet eine der Ursachen, daß der magnetische Widerstand des
Statorkernes erhöht
wird.
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1 zeigt
einen Zustand, bei dem die Größe eines
magnetischen Flusses klein ist. In diesem Fall verläuft der
magnetische Fluß zuerst
in der radialen Richtung von dem Zähneblock 2 zu dem
vorspringenden Abschnitt 210 von jedem ersten Zahn 21.
Anschließend
verläuft
der magnetische Fluß in der
Laminierungsrichtung zu der zweiten Ringplatte 12 hin,
und zwar von dem vorspringenden Abschnitt 210 aus. Auch
kann der Magnetfluß,
der in der Laminierungsrichtung von der zweiten Ringplatte 12 zu dem
vorspringenden Abschnitt 210 verläuft, anschließend von
dem vorspringenden Abschnitt 210 zu dem Zähneblock 2 in
der radialen Richtung verlaufen. Somit können nahezu die gesamten Magnetflüsse eine wesentliche
Strecke zurücklegen,
um den Spalt g zu vermeiden. Spezifischer gesagt, ist der Magnetpfad-Querschnittsabschnitt
bei dem Spalt g ziemlich klein, verglichen mit einem Magnetpfad-Querschnitt, der
zwischen dem vorspringenden Abschnitt 210 und der zweiten
Ringplatte 12 verläuft.
Daher kann der Magnetfluß in
einfacher Weise eine Umgehungsstrecke benutzen, um den Spalt g zu
vermeiden, wenn er von dem vorspringenden Abschnitt 210 zu
der zweiten Ringplat te 12 verläuft oder entgegengesetzt von der
zweiten Ringplatte 12 zu dem vorspringenden Abschnitt 210 verläuft.
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2 zeigt
einen anderen Zustand, bei dem der Magnetfluß so erhöht ist, daß die zweite Ringplatte 12 sich
nahezu in der magnetischen Sättigung
befindet. Wenn in diesem Fall der Magnetfluß in dem oben beschriebenen
Pfad verläuft,
der in 1 gezeigt ist,
erreicht die zweite Ringplatte 12 unmittelbar die magnetische
Sättigung.
Somit wird der Magnetfluß,
der in den vorspringenden Abschnitt 210 eindringt oder
aus diesem herausgelangt, gezwungen, direkt in die erste ringförmige Platte 11 über den
Spalt g zu fließen
und der Magnetfluß der
ersten Ringplatte 11 fließt dabei direkt in den vorspringenden
Abschnitt 210, und zwar über den Spalt g.
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Die 3 und 4 sind Querschnittsansichten, von
denen jede einen Kombinations-Statorkern
zeigt, und zwar entlang einer Ebene, die sich in der axialen Richtung
erstreckt. Es ist ein Spalt g' zwischen
der zweiten Ringplatte 12 des Joches 1 und einem
zweiten Zahn 22 des Zähneblocks 2 vorhanden.
Der Spalt g' erstreckt
sich in der radialen Richtung als auch in der Umfangsrichtung (obwohl
dies nicht gezeigt ist). Das Vorhandensein des Spaltes g bildet
eine Ursache dafür,
daß der
magnetische Widerstand des Statorkernes erhöht ist.
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3 zeigt
einen Zustand, bei dem der Betrag des Magnetflusses klein ist. In
diesem Fall verläuft
der Magnetfluß zuerst
von dem Rotor zu jedem zweiten Zahn 22 des Zähneblocks 2 und
anschließend
verläuft
der Magnetfluß von
dem zweiten Zahn 22 zu dem ersten Zahn 21 hin.
Dann verläuft
der Magnetfluß von
dem vorspringenden Abschnitt 210 des ersten Zahnes 21 zu
der zweiten Ringplatte 12. Auf der anderen Seite verläuft der
Magnetfluß der
zweiten Ringplatte 12 in den ersten Zahn 21 über den
vorspringenden Abschnitt 210. Somit können die Magnetflüsse im wesentlichen
eine abweichende Strecke oder Umleitung zurücklegen, um den Spalt g' zu vermeiden.
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4 zeigt
einen anderen Zustand, bei dem der Magnetfluß so stark erhöht ist,
daß die
erste Ringplatte 12 sich nahezu in der magnetischen Sättigung
befindet. Wenn in diesem Fall der Magnetfluß in dem oben beschriebenen
Pfad fließt,
wie in 3 gezeigt ist,
erreicht die erste Ringplatte 11 unmittelbar die magnetische
Sättigung.
Somit wird der Magnetfluß,
der jeden zweiten Zahn 22 betritt oder aus diesem heraus
gelangt, dazu gezwungen, daß dessen Verlauf
in die zweite Ringplatte 12 über den Spalt g' verläuft und
der Magnetfluß der
zweiten Ringplatte 12 direkt in den zweiten Zahn 22 hinein
verläuft.
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Wie aus den vorangegangenen Ausführungsformen
hervorgeht, besitzt der Kombinations-Statorkern vom radialen Kupplungstyp
einen Magnetpfad, der es ermöglicht,
daß der
Magnetfluß eine
Umleitung benutzt, um den Spalt g oder g' zu umgehen oder zu vermeiden, wenn
die Größe des Magnetflusses
klein ist. Es kann somit der magnetische Widerstand auf einen niedrigen
Wert heruntergedrückt
werden. Jedoch basiert der oben beschriebene herkömmliche
Statorkern auf einem einzelnen vorspringenden Abschnitt. Um somit
eine Umgehung zu realisieren, um den oben beschriebenen Spalt g oder
g' zu vermeiden,
wird der Magnetfluß gezwungen,
in der Laminierungsrichtung der vielschichtigen elektromagnetischen
Stahlplatte zu verlaufen, die kooperativ die vorspringenden Abschnitte 210,
die ersten Ringplatten 11, die zweiten Ringplatten 12 und
jeden der ersten Zähne 21 und
der zweiten Zähne 22 bilden.
Mit anderen Worten kreuzt der Magnetfluß jeweils den Spalt (das heißt den winzigen
Spielraum, der zwischen benachbarten elektromagnetischen Stahlplatten
vorhanden ist), wenn dieser zwischen der elektromagnetischen Stahlplatte
fließt,
die vielschichtig ist. Wenn man zusammenfaßt, sind solche winzigen Spielräume oder
Zwischenräume
nicht vernachlässigbar.
Somit bedeutet ein Durchkreuzen der winzigen Spielräume viele
Male eine äquivalente
Anordnung für
den Magnetfluß beim
Passieren eines signifikant großen
Spaltes. Als ein Ergebnis wird der Magnetwiderstand der Umgehungsroute
erhöht.
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Auf der anderen Seite verwendet die
Erfindung eine einzigartige Zähnekopplungskonstruktion, gemäß welcher
eine Vielzahl von vorspringenden Abschnitten in der Laminierungsrichtung
angeordnet sind und unabhängig
mit einer Vielzahl der Ausnehmungsabschnitte gekoppelt oder in diese
eingepaßt sind.
Daher bewirkt die Erfindung den Effekt einer Reduzierung der Zahl
der Spalte, die zwischen den vielschich tigen elektromagnetischen
Stahlplatten vorhanden sind, die erforderlich sind, damit der Magnetfluß so verläuft, daß er eine
Umgehung oder Umleitung gemäß Vermeiden
des Spaltes g oder g' bei dem
oben beschriebenen Zustand verwendet, bei welchem Zustand die Größe des magnetischen
Flusses klein ist. Darüber
hinaus macht es die vorliegende Erfindung möglich, wesentlich den Magnetpfad-Querschnitt
senkrecht zu einer äquivalenten Spaltumgehungsroute
zu erhöhen.
Als ein Ergebnis kann der magnetische Widerstand dieser Umgehungsroute
stark reduziert werden. Dies bringt die Wirkung einer starken Unterdrückung der
Erhöhung der
Eisenverluste mit sich, die das größte Problem bei den herkömmlichen
Kombinations-Statorkernen darstellen.
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Nebenbei bemerkt, ist die Betriebsdauer
der elektrischen Rotationsmaschine, die unter einem Betriebszustand
angetrieben wird, der Art, daß die
elektromagnetischen Stahlplatten im wesentlichen die magnetische
Sättigung
erreichen und demzufolge der Magnetfluß gezwungen wird, direkt über den oben
beschriebenen Spalt zu verlaufen, relativ kurz. Ferner kann durch
die vorliegende Erfindung die mechanische Befestigungsfestigkeit
des Zähneblocks und
des Jochs erhöht
werden und es kann auch die Reibungskraft, die dazwischen wirkt,
erhöht
werden, und zwar auf Grund der Wirkungen, die durch die einzigartige,
oben beschriebene Kopplungsanordnung der Vielzahl der Ausnehmungsabschnitte
und der entsprechenden vorspringenden Abschnitte bewirkt werden,
die in der Laminierungsrichtung angeordnet sind. Es wird möglich, die
magnetischen Vibrationen zu unterdrücken, die durch den Zähneblock
verursacht werden, wenn Wechselstrom der Statorwicklung zugeführt wird.
Ferner können
die Magnetstörgeräusche reduziert
werden. In dieser Hinsicht bietet die vorliegende Erfindung in der
Praxis große
Vorteile.
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In bevorzugter Weise sind die Ausnehmungsabschnitte
und die vorspringenden Abschnitte, die in die Ausnehmungsabschnitte
eingepaßt
sind, als eine Vielzahl an Paaren vorgesehen und sind in einer solchen
Weise angeordnet, daß die
Ausnehmungsabschnitte voneinander in der Laminierungsrichtung unabhängig sind,
und daß auch
die vorspringenden Abschnitte in der Laminierungsrichtung voneinander
unabhängig
sind.
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Mit dieser Anordnung können die
oben beschriebenen Wirkungen der zwei Aspekte der vorliegenden Erfindung
gleichzeitig realisiert werden.
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In bevorzugter Weise beträgt die umfangsmäßige Breite
oder Weite eines radialen Endabschnitts des vorspringenden Abschnitts
98% oder mehr einer umfangsmäßigen Weite
oder Breite eines radialen Öffnungsabschnitts
des Ausnehmungsabschnitts. Es wird bei dieser Anordnung möglich, den magnetischen
Widerstand zu reduzieren und auch eine unerwünschte Ortsverschiebung des
Zähneblocks
relativ zu dem Joch zu unterdrücken
oder das Losesein des Angriffs zwischen dem Zähneblock und dem Joch zu beseitigen.
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In bevorzugter Weise nimmt die umfangsmäßige Weite
oder Breite des vorspringenden Abschnitts kontinuierlich zu, und
zwar mit zunehmendem Abstand von dem radialen Endabschnitt in der radialen
Innenrichtung, und die umfangsmäßige Weite
oder Breite des Ausnehmungsabschnitts nimmt kontinuierlich ab, und
zwar mit zunehmendem Abstand von dem radialen Öffnungsabschnitt zu der radialen
Außenrichtung
hin. Bei dieser Anordnung kann jeder vorspringende Abschnitt sanft
oder glatt durch einen entsprechenden Ausnehmungsabschnitt geführt werden,
um auf diese Weise die Positionierung derselben in der Umfangsrichtung
sicherzustellen. Es wird somit möglich,
in einfacher Weise die Kupplung zwischen dem vorspringenden Abschnitt und
dem Ausnehmungsabschnitt zu erreichen. Ferner bringt diese Anordnung
die Wirkung einer starken Reduzierung des Spaltes zwischen dem vorspringenden
Abschnitt und dem entsprechenden Ausnehmungsabschnitt mit sich,
wenn diese in Eingriff gebracht werden oder zusammengebaut werden.
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In bevorzugter Weise ist ein Endabschnitt des
Zähnefixierstiftes
abgeflacht, und zwar durch plastische Verformung, nachdem der Zähnefixierstift in
die Durchgangslöcher
eingeführt
worden ist. Bei dieser Anordnung wird es möglich, in einfacher Weise eine
Preßkraft
zu erzeugen, die erforderlich ist, wenn der vorspringende Abschnitt
zu der zweiten Ringplatte hin gestoßen wird (speziell deren abschirmender
Plattenabschnitt), und zwar in der Laminierungsrichtung. Dies löst automatisch
ein Problem eines Bolzens oder einer Schraube, wenn diese als ein Befestigungsteil
verwendet wird, die sich lockern kann, wenn sie magnetischen Vibrationen
ausgesetzt wird.
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In bevorzugter Weise werden die ersten Ringplatten
und die zweiten Ringplatten aneinander geschweißt und es werden auch die ersten
Zähne und
die zweiten Zähne
miteinander verschweißt.
Es wird bei dieser Anordnung möglich,
relative Vibrationen zwischen den ersten Ringplatten und den zweiten
Ringplatten zu unterdrücken,
als auch relative Vibrationen zwischen den ersten Zähnen und
den zweiten Zähnen
zu unterdrücken,
wodurch die magnetischen Vibrationen reduziert werden. Es wird ferner möglich, die
mechanische Festigkeit des Joches oder des Zähnblocks zu erhöhen.
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In bevorzugter Weise ist der geschweißte Abschnitt
der ersten Zähne
und der zweiten Zähne von
dem Zähnefixierstift
um eine vorbestimmte Strecke in der radialen Richtung versetzt und
ist an der gleichen Position in der Umfangsrichtung gelegen. Es
wird bei dieser Anordnung möglich,
die mechanische Verbindungsfestigkeit des Zähneblocks zu erhöhen. Ferner
wird der größte Teil
des Magnetflusses, der in dem Zähnblock
verläuft,
in die radiale Richtung gelenkt. Somit ist die Lage des Zähnefixierstiftes
und des geschweißten
Abschnitts an der gleichen Position in der Umfangsrichtung wirksam,
um den Strom zu reduzieren, der in einen Kurzschlußpfad induziert
wird, welcher durch den Zähnefixierstift,
den verschweißten
Abschnitt und die elektromagnetischen Stahlplatten gebildet ist.
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In bevorzugter Weise werden Ausstandsabschnitte,
die sich in der Laminierungsrichtung erstrecken, und durchgehend
zueinander ausgebildet sind, in den ersten Ringplatten und in den
zweiten Ringplatten oder in den ersten Zähnen und den zweiten Zähnen ausgebildet.
Die Arbeit zum Positionieren des Zähnblocks relativ zu dem Joch
bei der Laminierung der elektromagnetischen Stahlplatten wird einfach
und kann auch exakt ausgeführt
werden. Es wird ferner auch möglich,
auf einfache Weise eine relative Verschiebung zwischen den ersten
Zähnen
und den zweiten Zähnen
zu verhindern oder zu beseitigen, als auch eine relative Verschiebung
zwischen den ersten Ringplatten und den zweiten Ringplatten zu verhindern
oder zu beseitigen.
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In bevorzugter Weise ist eine Anschlußbasis zum
Bearbeiten eines Wicklungsendes an einer Endfläche des Joches mit Hilfe des
Zähnefixierstiftes
befestigt. Der Statorkern kann somit in der Konstruktion vereinfacht
werden.
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In bevorzugter Weise sind die ersten
Ringplatten, die zweiten Ringplatten, die ersten Zähne und
die zweiten Zähne
durch eine Vielzahl an elektromagnetischen Stahlplatten gebildet,
die in einer vielschichtigen Anordnung vorliegen. Es wird bei dieser Anordnung
möglicht,
die Zahl der Kopplungspaare aus Ausnehmungsabschnitt und vorspringendem
Abschnitt zu reduzieren, die nächstliegend
zueinander in der Laminierungsrichtung gelegen sind. Somit kann
die Kupplungsarbeit vereinfacht werden.
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In bevorzugter Weise kann der Zähnefixierstift
aus einer Vielzahl an Stiften bestehen, die in radialer Richtung
um eine vorbestimmte Strecke beabstandet sind und an der gleichen
Position in der Umfangsrichtung gelegen sind. Es wird bei dieser
Anordnung möglich,
die mechanische Verbindungsfestigkeit des Zähneblocks zu erhöhen. Die
magnetische Erregungskraft, die an einen Querschnitt in radialer Richtung
des Zähnblocks
angelegt wird bzw. wirkt, kann reduziert werden. Die Vibration des
Zähneblocks,
verursacht durch die Reaktion des Motordrehmoments kann ebenfalls
reduziert werden. Ferner wird der größte Teil des Magnetflusses,
der in den Zähnblock
fließt
bzw. in diesem verläuft,
in die radiale Richtung gelenkt. Somit ist die Anordnung (oder überlappende
Anordnung) der Vielzahl der Zähnefixierstifte
an der gleichen Position in der Umfangsrichtung wirksam, um den
Strom zu reduzieren, der in einem Kurzschlußpfad induziert wird, der durch
die Vielzahl der Zähnefixierstifte
und die elektromagnetischen Stahlplatten gebildet wird.
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In bevorzugter Weise sind ein erster
Zahn und ein zweiter Zahn mit einem anderen ersten Zahn oder anderem
zweiten Zahn verbunden, der in der Umfangsrichtung benachbart liegt,
und zwar über
einen überhängenden
Flansch, der sich von einem inneren Ende des ersten Zahnes oder
des zweiten Zahnes aus erstreckt, um einen Schlitz zu schließen. Mit
dieser Anordnung kann die Zahl der ersten Zähne oder der zweiten Zähne, die
in der Umfangsrichtung verbindbar sind, unter der Bedingung erhöht werden, daß diese
Zähne in
den inneren zylinderförmigen
Abschnitt des Joches eingeführt
werden. Somit kann die Antivibrationsfestigkeit des Zähneblocks
erhöht
werden.
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In bevorzugter Weise sind die vorspringenden
Abschnitte und die Ausnehmungen durch eine Vielzahl an elektromagnetischen
Stahlplatten gebildet, die in einer vielschichtigen Anordnung vorliegen. Bei
dieser Anordnung wird jeder vorspringende Abschnitt in der axialen
Richtung dick, so daß die
Biegehaltbarkeit in der axialen Richtung erhöht werden kann. Bei dieser
Anordnung wird, wenn der vorspringende Abschnitt in einen entsprechenden
Ausnehmungsabschnitt eingeführt
wird, verhindert werden, daß der
vorspringende Abschnitt in der axialen Richtung gebogen wird und
von einer Soll-Position
in der axialen Richtung versetzt wird oder von dieser abweicht.
Speziell bringt diese Anordnung bemerkenswerte Wirkungen in einem
Fall mit sich, daß zahlreiche
vorspringende Abschnitte in vorbestimmten Intervallen in der Umfangsrichtung
angeordnet sind. Diese Anordnung verhindert nämlich, daß die jeweiligen vorspringenden
Abschnitte in der axialen Richtung eine Fehllage einnehmen. Somit
können
alle die vorspringenden Abschnitte in sicherer Weise in die entsprechenden
Ausnehmungsabschnitte eingeführt werden.
In Verbindung mit den elektromagnetischen Stahlplatten, die das
Joch bilden, ist es möglich,
diese zu einer geeigneten Zeitlage vor der Einführung des Zähneblocks in das Joch zu bonden
und zu integrieren. In ähnlicher
Weise ist es möglich,
die Zähne zu
einem geeigneten Zeitpunkt vor der Einführung des Zähneblocks in das Joch zu bonden
und zu integrieren.
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In bevorzugter Weise enthält das Joch
eine Vielzahl von Ausnehmungsabschnitten, die sich in vorbestimmten
Intervallen in der axialen Richtung überlappen. Der Zähneblock
enthält
eine Vielzahl der vorspringenden Abschnitte, die sich in den vorbestimmten
Intervallen in der axialen Richtung überlappen und die jeweils in
die Ausnehmungsabschnitte des Joches eingeführt sind. Ferner liegt ein
Verhältnis
einer Gesamtbreite der vorspringenden Abschnitte in der axialen
Richtung zu einer Gesamtbreite der Ausnehmungsabschnitte in der
axialen Richtung in einem Bereich von 0,8 bis 1,2.
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Bei dieser Anordnung wird es möglich, den axialen
Spalt zwischen dem Ausnehmungsabschnitt und dem vorspringenden Abschnitt
zu reduzieren und entsprechend den magnetischen Widerstand zu vermindern.
Es wird ferner möglich,
einen Flächenbereich
zwischen dem vorspringenden Abschnitt und dem Ausnehmungsabschnitt
zu erhöhen
und dementsprechend den magnetischen Widerstand zu reduzieren.
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In bevorzugter Weise sind der Ausnehmungsabschnitt
und der vorspringende Abschnitt, der in den Ausnehmungsabschnitt
eingeführt
ist, in einer rechteckförmigen
Gestalt konfiguriert, und zwar gesehen von der axialen Richtung
aus. Eine konvexe Ecke des vorspringenden Abschnitts und eine konkave
Ecke des Ausnehmungsabschnitts sind ineinander gepaßt und sind
angefast. Auch liegt ein Verhältnis
Rx/Ry in einem Bereich von 1,0 bis 1,5, worin Rx einen Krümmungsradius
der konvexen Ecke des vorspringenden Abschnitts wiedergibt und Ry
einen Krümmungsradius
der konkaven Ecke des Ausnehmungsabschnitts angibt. Wenn bei dieser
Anordnung der vorspringende Abschnitt in den Ausnehmungsabschnitt
eingeführt
wird, führt
die konvexe Ecke des vorspringenden Abschnitts sanft oder glatt
den Einführvorgang
des vorspringenden Abschnitts. Ferner bringt diese Anordnung die
Wirkung einer Reduzierung eines mittleren Spielraums zwischen der
konvexen Ecke des vorspringenden Abschnitts und der konkaven Ecke
des Ausnehmungsabschnitts in der radialen Richtung mit sich, und
zwar bei einer Bedingung oder Zustand, bei dem der vorspringende
Abschnitt in den Ausnehmungsabschnitt eingeführt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die oben angegebenen und weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis
auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen zeigen:
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1 eine
Ansicht, die den Fall eines klein bemessenen magnetischen Flusses
erläutert,
der in der Umfangsrichtung verläuft;
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2 eine
Ansicht, die den Fall eines klein bemessenen magnetischen Flusses
erläutert,
der in der radialen Richtung verläuft;
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3 eine
Ansicht, die den Fall eines groß bemessenen
magnetischen Flusses erläutert,
der in der Umfangsrichtung verläuft;
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4 eine
Ansicht, die den Fall eines groß bemessenen
magnetischen Flusses erläutert,
der in der radialen Richtung verläuft;
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5 eine
Ansicht, die eine teilweise perspektivisch gehaltene Wiedergabe
eines Joches und eines Zähneblocks
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
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6 eine
teilweise im Querschnitt gehaltene Ansicht, die das Joch und den
Zähneblock,
die in 5 gezeigt sind,
in der axialen Richtung zeigt (das heißt in der Laminierungsrichtung);
-
7 eine
perspektivische Ansicht, die Ausstandsabschnitte gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
8 eine
perspektivische Ansicht, die vorspringende Abschnitte und die abschirmenden
Plattenabschnitte zeigt, die durch einen Zähnefixierstift gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung integriert sind;
-
9 eine
Querschnittsansicht, welche vorspringende Abschnitte und Abschirm-Plattenabschnitte
zeigt, die mit dem Zähnefixierstift
gemäß der ersten
Ausführungsfom
der vorliegenden Erfindung integriert sind;
-
10 eine
perspektivische Ansicht, die den Zähnblock und das Joch in Relation
zu den geschweißten
Abschnitten gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
-
11 eine
Querschnittsansicht, die schematisch eine Anschlußbasis gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und zwar entlang der axialen Richtung;
-
12 eine
Seitenansicht, welche die Anschlußbasis wiedergibt, die in 11 gezeigt ist;
-
13 eine
auseinander gezogene Seitenansicht, die schematisch die Zähnekonfigurationen gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
-
14 eine
auseinander gezogene Seitenansicht, die schematisch eine abgewandelte
Ausführungsform
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
-
15 eine
auseinander gezogene Seitenansicht, die schematisch eine andere
modifizierte Ausführung
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
-
16 eine
auseinander gezogene Seitenansicht, die schematisch eine andere
modifizierte Ausführung
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
17 eine
auseinander gezogene Seitenansicht, die schematisch eine andere
modifizierte Ausführung
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
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18 eine
Querschnittsansicht, die schematisch die Zähne darstellt, die in 17 gezeigt sind;
-
19 eine
Seitenansicht, die schematisch die Zähnekupplungsanordnung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
-
20 eine
Seitenansicht, die schematisch ein Joch und Zähneblöcke gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang der radialen Richtung veranschaulicht
unter Verwendung einer Vielzahl an Zähnefixierstiften;
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21 eine
Querschnittsansicht, welche die Zähnekupplungsanordnung gemäß einer
modifizierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
-
22 eine
Querschnittsansicht, welche die Zähnekupplungsanordnung gemäß einer
anderen modifizierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
23 eine
Querschnittsansicht, welche die Zähnekupplungsanordnung gemäß einer
anderen modifizierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
-
24 eine
perspektivische Teilansicht, die ein Joch und Zähneblöcke gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
25 eine
Seitenansicht, die eine andere Kombination aus einem Joch und einem
Zähneblock gemäß einer
modifizierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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26 eine
Seitenansicht, die eine andere Kombination aus einem Joch und einem
Zähneblock gemäß einer
modifizierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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27 eine
Seitenansicht, die ein Joch und einen Zähneblock gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
-
28 eine
Seitenansicht, die eine andere Kombination aus einem Joch und einem
Zähneblock gemäß einer
modifizierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Es werden im folgenden bevorzugte
Ausführungsformen
des Kombinations-Statorkernes,
der bei einer elektrischen Rotationsmaschine angewendet werden kann,
unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Ein Kombinations-Statorkern gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun im folgenden unter Hinweis auf 5 und 6 beschrieben. Ein Kombinations-Statorkern
enthält ein
zylinderförmiges
Joch 1 und eine Vielzahl an Zähneblöcken 2, die in eine
innere zylinderförmige
Fläche
des Joches 1 in vorbestimmten Teilungen in der Umfangsrichtung
eingesetzt oder eingepaßt
sind. 5 zeigt eine perspektivische
Teilansicht, die einen Teil des Joches 1 und einen einzelnen
Zähneblock 2 wiedergibt. 6 ist eine Teil-Querschnittsansicht,
die das Joch 1 und den Zähneblock 2, die in 5 gezeigt sind, entlang
der Axialrichtung gesehen, wiedergibt (das heißt in der Laminierungsrichtung).
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Das Joch 1 enthält erste
Ringplatten 11 und zweite Ringplatten 12, die
abwechselnd laminiert sind, um auf diese Weise einen vielschichtigen
Körper
zu bilden. Jede der ersten Ringplatten 11 und der zweiten
Ringplatten 12 besteht aus einer einzelnen scheibenförmigen elektromagnetischen
Stahlplatte. Der Zähneblock 2 enthält erste
Zähne 21 und
zweite Zähne 22,
die abwechselnd laminiert sind, um auf diese Weise einen vielschichtigen
Körper
zu bilden. Jeder der ersten Zähne 21 und
der zweiten Zähne 22 besteht
aus einer einzelnen scheibenförmigen
elektromagnetischen Stahlplatte.
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In dem Zähneblock 2 besteht
jeder der ersten Zähne 21 aus
einem Basisabschnitt 211 und einem vorspringenden Abschnitt 210,
die zusammenhängend
oder einstückig
ausgebildet sind. Der Basisabschnitt 211 besitzt eine Gestalt,
die eine Grund-Querschnittsgestalt
des Zähneblocks 2 festlegt,
und zwar entlang einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung. Der
vorspringende Abschnitt 210 ist an einem äußersten
Ende des Basisabschnitts 211 in der radialen Richtung gelegen.
Der Basisabschnitt 211 besitzt einen äußeren Randabschnitt 212,
der hermetischen Kontakt mit einer inneren Zylinderoberfläche der
ersten Ringplatte 11 gebracht wird. Der vorspringende Abschnitt 210 springt
in der radialen Richtung von dem äußeren Randabschnitt 212 des Basisabschnitts 211 nach
außen
hin vor. Jeder der zweiten Zähne 22 besitzt
einen vorspringenden Abschnitt entsprechend dem vorspringenden Abschnitt 210.
Mit anderen Worten besitzt jeder der zweiten Zähne 22 eine Gestalt
identisch mit dem Basisabschnitt 211 der ersten Zähne 21,
wodurch die grundlegende Querschnittsgestalt des Zähneblocks 2 definiert
wird, und zwar entlang einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung.
Der vorspringende Abschnitt 210 ist, wie aus 5 hervorgeht, im wesentlichen am
Zentrum des Basisabschnitts 211 von jedem ersten Zahn 21 in
der Umfangsrichtung positioniert. Der vorspringende Abschnitt 210 ist
rechteckförmig
gestaltet.
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In dem Joch 1 enthält jede
der ersten Ringplatten 11 einen Ausnehmungsabschnitt 110 mit
einer Gestalt, die im wesentlichen identisch ist mit derjenigen
des vorspringenden Abschnitts 210 des ersten Zahnes 21.
Wenn der vorspringende Abschnitt 210 in den Ausnehmungsabschnitt 110 eingekuppelt wird
oder in diesen eingepaßt
wird, wird die Gestalt des Statorkernes vervollständigt. Jede
der zweiten Ringplatten 12 besitzt keinen Ausnehmungsabschnitt entsprechend
dem Ausnehmungsabschnitt 110 der ersten Ringplatte 11.
Mit anderen Worten besitzt jede der zweiten Ring platten 12 eine
innere zylinderförmige
Oberfläche,
auf der keine vorspringenden oder zurückspringenden Abschnitte ausgebildet
sind. Bei der ersten Ringplatte 11 wird ein Abschnitt benachbart dem
Ausnehmungsabschnitt 110 als ein Abschirm-Plattenabschnitt
bezeichnet.
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Jede der ersten Ringplatten 11 und
der zweiten Ringplatten 12 bilden kooperativ das Joch 1,
wie in 7 dargestellt
ist, und zwar besitzt das Joch ein Paar von Ausstanzabschnitten 3,
die in der Laminierungsrichtung ausgestanzt sind. Der Ausnehmungsabschnitt 110 ist
zwischen dem Paar der Ausstanzabschnitte 3 in der Umfangsrichtung
gelegen. Bei der Zusammenbauarbeit, um abwechselnd die ersten Ringplatten 11 mit
den zweiten Ringplatten 12 zu laminieren, können die
ersten Ringplatten 11 und die zweiten Ringplatten 12 in
einfacher Weise an rechten Positionen positioniert werden, um die
Ausstanzabschnitte 3 zu überlappen. Es wird ferner möglich, eine relative
Verschiebung zwischen den ersten Ringplatten 11 und den
zweiten Ringplatten 12 zu verhindern oder zu beseitigen,
nachdem diese Teile einmal zusammengebaut worden sind.
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In ähnlicher Weise besitzt jeder
der ersten Zähne 21 und
der zweiten Zähne 22,
die kooperativ den Zähneblock 2 bilden,
wie in 7 gezeigt ist,
ein Paar von Ausstanzabschnitten 4, die in der Laminierungsrichtung
ausgestanzt sind. Bei der Zusammenbauarbeit, um die ersten Zähne 21 und
die zweiten Zähne 22 abwechselnd
zu laminieren, können
die ersten Zähne 21 und
die zweiten Zähne 22 in
einfacher Weise an rechten Positionen positioniert werden, um die
Ausnehmungsabschnitte 4 zu überlappen. Ferner wird es möglich, die
relative Verschiebung zwischen den ersten Zähnen 21 und den zweiten
Zähnen 22 zu
verhindern oder zu beseitigen, nachdem diese Teile einmal zusammengebaut
worden sind.
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Wie in den 5 und 6 gezeigt
ist, besitzen die vorspringenden Abschnitte 210 der ersten
Zähne 21 Durchgangslöcher 5,
die an vorbestimmten Positionen gelegen sind, so daß sie sich
in der Laminierungsrichtung einander überlappen. Die zweiten Ringplatten 12 besitzen
Durchgangslöcher 6,
die an deren Abschirm-Plattenabschnitten ge legen sind, um sich in
der Laminierungsrichtung einander zu überlappen. Die vorspringenden
Abschnitte 210 und die Abschirm-Plattenabschnitte sind,
wie in den 8 und 9 gezeigt ist, mit einem
Zähnefixierstift 7 integriert,
der gemäß einer
Preßsitzverbindung
in die Durchgangslöcher 5 und 6 eingepreßt ist.
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Die elektromagnetischen Stahlplatten,
die den Zähneblock 2 bilden
oder das Joch 1 bilden, sind in der Laminierungsrichtung
verschweißt,
um auf diese Weise die mechanische Festigkeit zu erhöhen, und
zwar bevor oder nachdem sie integriert wurden. In 10 besteht ein geschweißter Abschnitt 8 aus einem
Abschnitt, wo die elektromagnetischen Stahlplatten des Joches 1 miteinander
verschweißt
sind, und ein verschweißter
Abschnitt 9 ist ein Abschnitt, bei dem die elektromagnetischen
Stahlplatten des Zähneblocks 2 miteinander
verschweißt
sind. Der Verschweißungsabschnitt 9 ist
an einer Innenseitenfläche
des Zähneblocks 2 vorgesehen,
der dem Rotor gegenüber
liegt. Der Verschweißungsabschnitt 8 ist
an einer äußeren Zylinderfläche des
Joches 1 vorgesehen. Es ist zu bevorzugen, daß eine kleine
Nut, die sich durchgehend in der Laminierungsrichtung über die
vielschichtigen elektromagnetischen Stahlplatten erstreckt, an der
Innenseitenfläche
des Zähneblocks 2 und
an der äußeren Zylinderfläche des Joches 1 vorgesehen
wird. Jeder der verschweißten Abschnitte 8 und 9 ist
in der kleinen Nut ausgebildet, so daß die durch den Schweißvorgang
bedingte Schweißerhöhung (cladding)
nicht von den jeweiligen Oberflächen
des Zähneblocks 2 und
des Jochs 1 vorragt. Gemäß dieser Ausführungsform
sind, wie in 10 gezeigt
ist, die verschweißten
Abschnitte 8 und 9 an der gleichen Position wie
derjenigen des Zähnefixierstiftes 7 in
der Umfangsrichtung positioniert. Der in den Zähneblock 1 von dem
Rotor aus eindringende Magnetfluß verläuft hauptsächlich in der radialen Richtung.
Demzufolge macht es die Positionierung des Schweißabschnittes 9 und
des Zähnefixierstiftes 7 an
der gleichen Position in der Umfangsrichtung möglich, das Ausmaß des Magnetflusses
zu reduzieren, welches mit dem Kurzschlußpfad verkettet ist, der aus
dem Verschweißungsabschnitt 9,
dem Zähnefixierstift 7 und
den elektromagnetischen Stahlplatten gebildet ist. Der in diesem
Kurzschlußpfad
induzierte Kurzschlußstrom
kann reduziert werden und demzufolge kann auch der Kupferverlust
reduziert werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform
erstrecken sich beide Anschlüsse
der zähne-konzentrierten Wicklungsspule 100 von
jedem Zähneblock 2 zu
einer elektrisch isolierenden Anschlußbasis 101 hin. Die
zähne-konzentrierten
Wicklungsspulen 100 der jeweiligen Zähnblöcke 2 sind in einer
konzentrischen Weise gewickelt und sind in Reihe geschaltet, und zwar
für jede
Phase, um auf diese Weise eine Phasenwicklung zu bilden. Die Anschlußbasis 101 ist
an einer axialen Endfläche
des Joches 1 fixiert, und zwar mit Hilfe des oben beschriebenen
Zähnefixierstiftes 7.
Die Anschlußbasis 101 hält Busstäbe 102 bis 104,
um die jeweiligen zähne-konzentrierten Wicklungsspulen 100 anzuschließen. Die
oben beschriebenen Anschlüsse
der jeweiligen zähne-konzentrierten
Wicklungsspulen 100 sind mit den Busstäben 102 bis 104 verbunden,
um auf diese Weise die zähne-konzentrierten
Wicklungsspulen 100 für jede
Phase in Reihe zu schalten. Es ist natürlich möglich, die jeweiligen zähne-konzentrierten
Wicklungsspulen 100 in einem Reihen-Parallelmuster für jede Phase
zu schalten oder in einem Parallelmuster für jede Phase zu schalten.
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Gemäß dem Kombinations-Statorkern
der oben beschriebenen Ausführungsform
werden die vorspringenden Abschnitte und die zweiten Ringplatten
abwechselnd laminiert und mit Hilfe des Zähnefixierstiftes fixiert. Somit
kann die oben beschriebene Ausführungsform
der Erfindung einen angemessenen hermetischen Kontakt zwischen jedem
Zähneblock
und dem Joch sicherstellen, was der Vorteil des kombinierten Statorkerns
vom radialen Kupplungstyp ist, der nicht durch den Kombinations-Statorkern
vom axialen Kupplungstyp realisiert wird. Ferner kann die vorliegende
Erfindung die Nachteile des oben beschriebenen herkömmlichen
Kombinations-Statorkerns vom radialen Kupplungstyp beseitigen. Spezifischer
ausgedrückt,
schafft die vorliegende Erfindung die Möglichkeit zu verhindern, daß jeder Zähneblock
von dem Joch in der radialen Richtung abfällt und es werden Klappervibrationen
des Zähneblocks
unterdrückt.
Somit wird durch die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung ein
in der Praxis ausgezeichneter Kombinations-Statorkern realisiert.
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Ferner besitzt jeder Zähneblock
eine Vielzahl an vorspringenden Abschnitten, die wechselseitig in der
Laminierungsrichtung unabhängig
sind, um auf diese Weise in ent sprechende Ausnehmungsabschnitte
getrennt gekuppelt oder eingepaßt
zu werden. Somit kann die oben beschriebene Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verglichen mit dem herkömmlichen Kombinations-Statorkern
vom radialen Kupplungstyp eine verbesserte Verbindung zwischen dem
Zähneblock
und dem Joch erreichen. Ferner kann diese Ausführungsform in bemerkenswerter
Weise den magnetischen Widerstand des Statorkernes reduzieren.
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Zweite Ausführungsform
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Gemäß der oben beschriebenen ersten
Ausführungsform
sind die jeweiligen Zähneblöcke 2 voneinander
getrennt. Es ist jedoch, wie in 13 gezeigt
ist, möglich,
zwei oder mehrere gleiche Zähne (das
heißt
die ersten Zähne 21 oder
zweiten Zähne 22)
mit einem überhängenden
Flansch 25 des Zähneblocks 2 zu
verbinden, der von den inneren radialen Enden des Zähneblocks 2 in
der Umfangsrichtung vorspringt, um auf diese Weise den Schlitz zu verengen.
Es ist zu bevorzugten, daß,
wie in 14 gezeigt ist,
der überhängende Flansch 25 einen
verengten Abschnitt 25' im
Zentrum der Umfangsrichtung aufweist, wo die radiale Breite des
Flansches 25 verengt ist, um ein Lecken des Magnetflusses
zu reduzieren. Ferner ist es, wie in den 15 und 16 gezeigt
ist, zu bevorzugen, ein Paar der ersten Zähne 21 und der zweiten
Zähne 22 oder
mehrere zu verbinden. Ferner ist es zu bevorzugten, wie in den 17 und 18 gezeigt ist, daß die Kombination aus einem
einzelnen zweiten Zahn 22 und aus zwei (oder mehreren)
nachfolgenden ersten Zähnen 21 verwendet
wird, um den Zähneblock 2 zu
bilden. 18 zeigt eine
Ansicht, welche die innere Zylinderoberfläche des Zähneblocks von 17 veranschaulicht. Es ferner möglich, eine
Vielzahl an Zähneblöcken 2 mit
M (wobei M eine Mehrzahl ist) oder mehreren zweiten Zähnen 22 auszubilden,
die in der Umfangsrichtung aneinander gefügt sind, und eine Vielzahl
an ersten Zähnen 21,
die in der Zahl größer sind
als M, und zwar in der Gesamtzahl größer sind, vorzusehen und in
der Umfangsrichtung aneinander zu fügen, wobei diese zwei Arten
der aneinander gefügten
Zähnegruppen
kombiniert sind, um die jeweiligen Zähneblöcke zu bilden.
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Dritte Ausführungsform
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19 ist
eine Ansicht, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt. Gemäß dieser
Ausführungsform
besitzt jeder Ausnehmungsabschnitt 110 und jeder vorspringende
Abschnitt 210 eine umfangsmäßige Breite oder Weite, die
kontinuierlich in der radialen Außenrichtung abnimmt. Diese
Anordnung verhindert effektiv, daß der vorspringende Abschnitt 210 durch
die scharfen Ränder
des Ausnehmungsabschnitts 110 behindert wird, wenn der
vorspringende Abschnitt 210 zuerst in den Ausnehmungsabschnitt 110 eingeführt wird.
Es ist auch zu bevorzugen, daß die
zweite Ringplatte 12 einen kleinen Ausnehmungsabschnitt
besitzt und daß der
erste Zahn 21 einen kleinen vorspringenden Abschnitt aufweist,
der mit dem kleinen Ausnehmungsabschnitt der zweiten Ringplatte 12 gekuppelt
ist oder in diesen eingepaßt
ist.
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Modifizierte
Ausführungsform
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Die ersten Ringplatten 11,
die zweiten Ringplatten 12, die ersten Zähne 21 und
die zweiten Zähne 22 werden
durch eine oder durch eine Vielzahl an elektromagnetischen Stahlplatten
gebildet.
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Vierte Ausführungsform
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20 ist
eine Ansicht, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wiedergibt. Gemäß dieser
Ausführungsform
sind zwei Zähnefixierstifte 7 vorgesehen,
die in der radialen Richtung um eine vorbestimmte Strecke beabstandet
sind und an der gleichen Position in der Umfangsrichtung gelegen
sind. Es wird mit dieser Anordnung möglich, die mechanische Verbindungsfestigkeit
des Zähneblocks 2 zu
erhöhen.
Es wird auch möglich,
die magnetische Erregungskraft zu reduzieren, die an einen in radialer
Richtung verlaufenden Querschnitt des Zähneblocks 2 angelegt
wird. Die Vibration des Zähneblocks 2,
die durch die Reaktion des Motordrehmoments verursacht wird, kann
ebenfalls reduziert werden. Ferner wird der größte Teil des mag netischen Flusses,
der durch den Zähneblock 2 verläuft, in
radialer Richtung gelenkt. Somit ist die Anordnung (oder das Uberlappen)
einer Vielzahl der Zähnefixierstifte 7 an
der gleichen Position in der Umfangsrichtung effektiv bei der Reduzierung
des Stromes, der in einem Kurzschlußpfad induziert wird, welcher
durch die Vielzahl der Zähnefixierstifte 7 und
die elektromagnetischen Stahlplatten gebildet ist.
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Es ist bei dieser Ausführungsform
zu bevorzugen, ein elektrisch isolierendes Blatt zwischen den Zähnefixierstift 7 und
die äußerste Oberfläche des Joches 1 (oder
des Zähneblocks 2)
in der Laminierungsrichtung zwischen zu fügen, so daß der Zähnefixierstift 7 über dieses
Blatt mit der äußersten
Oberfläche
des Joches 1 (oder dem Zähneblock 2) in Kontakt
gebracht werden kann. Es ist auch zu bevorzugen, daß einer
der Zähnefixierstifte 7 durch
ein elektrisch isolierendes Teil gebildet ist. Ferner ist es zu bevorzugen,
daß ein
isolierender Harzfilm auf die Oberfläche des Zähnefixierstiftes 7 aufgetragen
wird, so daß ein
Bolzen bzw. Schraube als Befestigungsteil verwendet werden kann.
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Modifizierte
Ausführungsform
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Die 21 und 23 zeigen andere modifizierte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Wie in jeder der 21 bis 23 gezeigt
ist, ist die Zahl der elektromagnetischen Stahlplatten, welche die ersten
Zähne 21 bilden,
nicht immer gleich der Zahl der elektromagnetischen Stahlplatten,
welche die zweiten Zähne 22 bilden.
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Fünfte Ausführungsform
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24 zeigt
eine Ansicht, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wiedergibt. Ein Kombinations-Statorkern gemäß der fünften Ausführungsform
unterscheidet sich von dem Kombinations-Statorkern der ersten Ausführungsform
(in 5 gezeigt) dadurch,
daß der
Zähneblock 2 einen ersten
Zahn 21 enthält
mit einem vorspringenden Abschnitt 210, der durch eine
Vielzahl an vielfachschicht-elektromagnetischen Stahlplatten gebildet ist,
und einen zweiten Zahn 22 enthält, der keinen vor springenden
Abschnitt aufweist, der durch eine Vielzahl an vielschichtigen elektromagnetischen Stahlplatten
gebildet ist. In ähnlicher
Weise enthält das
Joch 1 eine erste Ringplatte 11 ohne einen Ausnehmungsabschnitt,
die durch eine Vielzahl an vielschichtigen elektromagnetischen Stahlplatten
gebildet ist, und eine zweite Ringplatte 12 ohne Ausnehmungsabschnitt 110,
die durch eine Vielzahl an vielschichtigen elektromagnetischen Stahlplatten
gebildet ist.
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Ferner besitzt gemäß dem Kombinations-Statorkern,
der in 24 gezeigt ist,
der Zähneblock 2 zwei
vorspringende Abschnitte 210, die einander überlappen,
und zwar mit einem vorbestimmten Intervall in der axialen Richtung
(das heißt in
der Laminierungsrichtung). In ähnlicher
Weise besitzt das Joch 1 zwei Ausnehmungsabschnitte 110, die
einander überlappen,
und zwar mit einem vorbestimmten Intervall in der axialen Richtung
(das heißt in
der Laminierungsrichtung).
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Gemäß der Ausführungsform, die in 24 gezeigt ist, ist die
Zahl der vielgeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten, welche
die zweite Ringplatte 12 bilden, die den Ausnehmungsabschnitt 110 besitzt,
gleich der Zahl der vielgeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten,
welche den ersten Zahn 21 mit dem vorspringenden Abschnitt 210 bilden.
Es braucht kaum erwähnt
zu werden, daß die
Zahl der vielgeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten, welche
die erste Ringplatte 11 ohne den Ausnehmungsabschnitt bilden,
gleich ist der Zahl der vielgeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten,
welche den zweiten Zahn 22 ohne vorspringenden Abschnitt
bilden. Es wird bei dieser Anordnung möglich, den magnetischen Widerstand
zu reduzieren.
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Modifizierte
Ausführungsform
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Es ist annehmbar, daß die Zahl
der vielgeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten, welche die
zweite Ringplatte 12 mit dem Ausnehmungsabschnitt 110 bilden,
um eins oder um mehr als die Zahl der vielgeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten
größer ist,
welche den ersten Zahn 21 bilden, der den vorspringenden
Ab schnitt 210 aufweist. In diesem Fall ist die Zahl der
vielgeschichteten elektromagnetischen Stahlplatten, welche die erste
Ringplatte 11 ohne einen Ausnehmungsabschnitt bilden, entsprechend
kleiner, und zwar um eins oder um mehr als die Zahl der vielgeschichteten elektromagnetischen
Stahlplatten, welche den zweiten Zahn 22 ohne vorspringenden
Abschnitt bilden. Es wird bei dieser Anordnung möglich, geringfügig die
Dicke in der axialen Richtung des vorspringenden Abschnitts 210 zu
reduzieren, und zwar verglichen mit derjenigen des Ausnehmungsabschnitts 110,
so daß die
Einführarbeit
zum Kuppeln oder zum Einpassen des vorspringenden Abschnitts 210 in
den Ausnehmungsabschnitt 110 glatt ausgeführt werden kann.
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Modifizierte
Ausführungsform
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Wie in 25 gezeigt
ist, enthält
das Joch 1 eine Vielzahl an Ausnehmungsabschnitten 110,
die sich in vorbestimmten Intervallen in der axialen Richtung überlappen,
und der Zähneblock 2 enthält eine Vielzahl
von vorspringenden Abschnitten 210, die sich in vorbestimmten
Intervallen in der axialen Richtung überlappen und die jeweils in
die Ausnehmungsabschnitte 110 des Joches 1 eingesetzt
oder eingeschoben sind. Ein Verhältnis
einer Gesamtbreite der vorspringenden Abschnitte 210 in
der axialen Richtung (das heißt
in der Laminierungsrichtung) zu einer Gesamtbreite der Ausnehmungsabschnitte 110 in der
axialen Richtung (das heißt
in der Laminierungsrichtung) liegt in einem Bereich von 0,8 bis
1,2. Es liegt nämlich
ein Verhältnis
(3 × hp)/(3 × hc) in
dem Bereich von 0,8 bis 1,2, wobei "hp" eine
axiale Breite oder Weite der elektromagnetischen Stahlplatte wiedergibt,
welche den vorspringenden Abschnitt 210 besitzt, und wobei "hc" eine axiale Weite
oder Breite der elektromagnetischen Stahlplatte wiedergibt, die den
Ausnehmungsabschnitt 110 aufweist. Die Zahl der vorspringenden
Abschnitte 210, die sich in vorbestimmten Intervallen in
der axialen Richtung (das heißt
in der Laminierungsrichtung) überlappen,
ist nicht auf 3 beschränkt.
In ähnlicher
Weise ist die Zahl der Ausnehmungsabschnitte 110, die sich
in vorbestimmten Intervallen in der axialen Richtung (das heißt in der
Laminierungsrichtung) überlappen,
nicht auf 3 beschränkt.
Es ist beispielsweise möglich,
wie in 26 gezeigt ist,
daß der
Zähneblock 2 durch
ein Paar aus einem ersten Zahn 21 und einem zweiten Zahn 22 gebildet ist
und das Joch 1 durch ein Paar aus einer ersten Ringplatte 11 und
einer zweiten Ringplatte 12 gebildet ist.
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Modifizierte
Ausführungsform
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Bei der Ausführungsform, die in 25 gezeigt ist, sind die
axialen Breiten oder Weiten (das heißt hc) der jeweiligen Ausnehmungsabschnitte 110,
die in vorbestimmten Intervallen angeordnet sind, nicht immer untereinander
gleich. Die axialen Weiten oder Breiten (das heißt hp) der jeweiligen vorspringenden
Abschnitte 210, die in vorbestimmten Intervallen angeordnet
sind, sind ebenfalls nicht immer untereinander gleich.
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Sechste Ausführungsform
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Die 27 und 28 sind Ansichten, die kombiniert
eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergeben. Gemäß dieser Ausführungsform
ist der vorspringende Abschnitt 210 in einer rechteckförmigen Gestalt
konfiguriert, und zwar gesehen von der axialen Richtung aus. Der
vorspringende Abschnitt 210 hat eine konvexe Ecke 2100 mit einer
anfasten Fläche
C. Der Ausnehmungsabschnitt 110 ist in eine rechteckförmige Gestalt
konfiguriert, und zwar gesehen von der axialen Richtung aus. Der Ausnehmungsabschnitt 110 besitzt
eine konkave Ecke 1100 mit einer angefasten Fläche C. Diese
Anordnung verhindert effektiv, daß der vorspringende Abschnitt 210 durch
die scharfen Ränder
des Ausnehmungsabschnitts 110 behindert wird, wenn der vorspringende
Abschnitt 210 zuerst in den Ausnehmungsabschnitt 110 eingeschoben
wird. Ferner ist die konvexe Ecke 2100 des vorspringenden
Abschnitts 210 unmittelbar in die konkave Ecke 1100 des
Ausnehmungsabschnitts 110 eingepaßt. Es wird somit möglich zu
verhindern, daß der
magnetische Widerstand zunimmt.
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Wie in 28 gezeigt
ist, ist ein Verhältnis Rx/Ry
in einem Bereich von 1,0 bis 1,5 eingestellt, worin Rx einen Krümmungsradius
der konvexen Ecke 2100 des vorspringenden Abschnitts 210 bedeutet,
und worin Ry einen Krümmungsradius
der konkaven Ecke 1100 des Ausnehmungsabschnitts 110 wiedergibt.
Da die Differenz zwischen den oben genannten zwei Krümmungsradien
klein ist, wird es möglich,
den ausgeprägten
Spalt zwischen der konvexen Ecke 2100 und der konkaven
Ecke 1100 zu reduzieren. Somit wird der magnetische Widerstand klein.