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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen geschichteten Eisenkern für einen Anker sowie einen Anker, die in einer elektrischen Rotationsmaschine verwendet werden.
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Stand der Technik
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In jüngster Zeit ist es notwendig geworden, dass elektrische Rotationsmaschinen, wie z. B. Elektromotoren und Elektrogeneratoren, eine hohe Effizienz haben und weniger Vibrationen verursachen. Als ein Verfahren zum Realisieren einer elektrischen Rotationsmaschine, die weniger Vibrationen verursacht, gibt es ein Verfahren, bei dem die Breite der Nutöffnung des geschichteten Eisenkerns des Ankers schmaler gemacht wird. Falls die Bereite der Nutöffnung schmaler gemacht wird, ist es möglich, die Vibrationen der elektrischen Rotationsmaschine zu verringern, die den Anker verwendet, wobei deren Schenkelpole reduziert werden.
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Falls sich jedoch die Enden der Zähne, die einander benachbart sind, zu nahe beieinander befinden, nimmt der Leckfluss zu, der im Stator nicht über den Rotor zirkuliert, und die Ausgangsleistung der elektrischen Rotationsmaschine wird verringert. In Anbetracht dieses Problems ist bei der Technik gemäß dem Patentdokument 1 Folgendes vorgesehen: Flanschbereiche an den Zahnenden von Eisenkernen sind miteinander verbunden, Schenkelpole des Ankers werden reduziert, indem innen und außen geteilte Kerne verwendet werden, die jeweils erhalten werden, indem der Zahnbereich und der hintere Jochbereich geteilt werden, und die Breite des Verbindungsbereichs wird reduziert, so dass der magnetische Widerstand des Verbindungsbereichs erhöht wird und der oben beschriebene Leckfluss verringert wird.
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Bei der Technik gemäß dem Patentdokument 2 sind Kerne, deren Zahnenden miteinander verbunden sind, partiell angeordnet, und es sind Zähne vorgesehen, die nicht mit einem benachbarten Zahn verbunden sind, so dass der Leckfluss verringert wird.
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Literaturverzeichnis
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2003-088 007 A
- Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung-Offenlegungsschrift JP 2005-516 574 A (nationale Phase einer PCT Anmeldung)
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Zusammenfassung der Erfindung
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Mit der Erfindung zu lösende Probleme
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Dem geschichteten Eisenkern gemäß dem Patentdokument 1 erfolgt jedoch zusätzlich ein Schritt des Pressens eines Teils des Eisenkernstücks, das den geschichteten Eisenkern bildet, zu einer dünnen Form. Wenn der Teil gepresst wird, so wird das Eisenkernstück folglich in der Umfangsrichtung verlängert. Dies verursacht ein Problem eines vergrößerten Durchmessers des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns und eine verschobene Breite in der Umfangsrichtung der Zähne. Bei dem geschichteten Eisenkern gemäß dem Patentdokument 2 macht der Schlitz, der in dem Verbindungsbereich diagonal zu der Axialrichtung vorgesehen ist, den Verbindungsbereich dünn. Dies verursacht ein dahingehendes Problem, dass eine Verformung des geschichteten Eisenkerns auftritt, oder dass der Verbindungsbereich während des Einführens der Spule oder während der Handhabung bricht.
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Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen geschichteten Eisenkern für einen Anker sowie einen Anker anzugeben, die den Leckfluss verringern können, der von dem Ende eines Zahns zu einem benachbarten Zahn zirkuliert, und die die Vibrationen der elektrischen Rotationsmaschine verringern können.
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Lösung der Probleme
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Ein geschichteter Eisenkern für einen Anker gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf:
einen Außenseiten-Eisenkern als einen ringförmigen Jochbereich; und
einen geschichteten Innenseiten-Eisenkern, der eine Mehrzahl von geschichteten Zähnen hat, die in Passbereiche eingepasst sind, die an einer Innenumfangsfläche des ringförmigen Jochbereichs vorgesehen sind, wobei die Passbereiche in gleichen Intervallen angeordnet sind und sich in einer Axialrichtung erstrecken, wobei die Mehrzahl von geschichteten Zähnen von den Passbereichen zu einer Innenseite in einer Radialrichtung vorstehen,
wobei der geschichtete Innenseiten-Eisenkern Folgendes aufweist:
ein ringförmiges Eisenkernstück, das Zahnbereiche an einem ersten Eisenkernstück hat, und Verbindungsbereiche, jeweils zum Verbinden, in einer Ringform in einer Umfangsrichtung, von beiden Umfangsenden eines Endbereichs an einer Innenumfangsseite von jedem von benachbarten Zahnbereichen an dem ersten Eisenkernstück; und
ein Eisenkernstück, das zwischen die Zahnbereiche am ersten Eisenkernstück von zwei der ringförmigen Eisenkernstücke geschichtet ist, wobei das Eisenkernstück Folgendes aufweist: einen Zahnbereich an einem zweiten Eisenkernstück, der die identische Form wie diejenige des Zahnbereichs am ersten Eisenkernstück hat; und Flanschbereiche, die zu beiden Seiten in einer Umfangsrichtung von einem Ende auf der Innenumfangsseite des Zahnbereichs an dem zweiten Eisenkernstück vorstehen,
wobei das Eisenkernstück von dem dazu benachbarten Eisenkernstück in der Umfangsrichtung getrennt ist,
wobei der Verbindungsbereich eine Breite y hat, die in der Radialrichtung konstant ist,
wobei ein Wurzelbereich des Flanschbereichs die Breite y in der Radialrichtung hat, und
wobei ein Endbereich des Flanschbereichs eine Breite x kleiner als y hat.
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Ein Anker gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Mehrzahl von Spulen auf, die eine Isolierbeschichtung in Nuten haben, die zwischen der Innenumfangsfläche des Außenseiten-Eisenkerns und benachbarten geschichteten Zähnen des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns ausgebildet sind.
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Wirkung der Erfindung
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Bei dem geschichteten Eisenkern für einen Anker und dem Anker gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Breite in der Radialrichtung des Verbindungsbereichs zwischen benachbarten Zähnen groß und konstant gemacht werden, und zwar für den gesamten Umfang des ringförmigen Eisenkernstücks. Folglich wird die Steifigkeit des Verbindungsbereichs erhöht, und eine Verformung des Kerns während des Einführens der Spule oder während der Handhabung kann unterbunden werden.
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Außerdem wird der Flanschbereich von jedem Zahn, der in der Umfangsrichtung von dem Eisenkernstück-Zahnbereich vorsteht, das nicht mit einem benachbarten Eisenkernstück-Zahnbereich verbunden ist, in Richtung von seinem Endbereich dünn gemacht. Dadurch ist es möglich, einen geschichteten Eisenkern mit hoher Leistungsfähigkeit für einen Anker und einen Anker mit hoher Leistungsfähigkeit anzugeben, die den Leckfluss verringern können, der zwischen benachbarten geschichteten Zähnen zirkuliert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ankers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines geschichteten Eisenkerns des Ankers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines geschichteten Innenseiten-Eisenkerns des Ankers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt Draufsichten von Eisenkernstücken, die die gleiche Stapelschicht in dem geschichteten Innenseiten-Eisenkern des Ankers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bilden.
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5 zeigt vergrößerte Draufsichten, die einen Hauptteil des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns des Ankers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigen.
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6 ist eine perspektivische Ansicht eines Außenseiten-Eisenkerns des Ankers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Eisenkern-Einpassschritt für den Anker gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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8 ist eine Querschittsansicht eines Hauptteils des Ankers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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9 ist eine Modifikation eines Flanschbereichs des Eisenkernstücks gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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10 ist eine Modifikation des Flanschbereichs des Eisenkernstücks gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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11 ist eine perspektivische Ansicht eines geschichteten Innenseiten-Eisenkerns des Ankers gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
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12 ist eine vergrößerte Draufsichte eines Hauptteils des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns des Ankers gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
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13 zeigt perspektivische Ansichten eines geschichteten Innenseiten-Eisenkerns des Ankers gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
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14 zeigt Draufsichten von Eisenkernstücken, die die gleiche Stapelschicht in dem geschichteten Innenseiten-Eisenkern des Ankers gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung bilden.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Ausführungsform 1
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Nachfolgend werden ein geschichteter Eisenkern für einen Anker sowie ein Anker gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei bezeichnen „Umfangsrichtung”, „Radialrichtung”, „Axialrichtung”, „Innenseite”, „Außenseite”, „Innenumfang” und „Außenumfang” jeweils die „Umfangsrichtung”, „Radialrichtung”, „Axialrichtung”, „Innenseite”, „Außenseite”, „Innenumfang” und „Außenumfang” des Ankers einer elektrischen Rotationsmaschine.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ankers 10 einer elektrischen Rotationsmaschine.
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Der Anker 10 weist Folgendes auf einen geschichteten Eisenkern 41; eine Spule 20, die an dem geschichteten Eisenkern 41 montiert ist; und eine Nutzelle 42 zum elektrischen Isolieren der Spule 20 und des geschichteten Eisenkerns 41 voneinander.
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2 ist eine perspektivische Ansicht des geschichteten Eisenkerns 41.
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Wie dargestellt, ist der geschichtete Eisenkern 41 aus einem geschichteten Innenseiten-Eisenkern 41a und einem Außenseiten-Eisenkern 41b gebildet, so dass geteilte Zahnbereiche 47 von geschichteten Zähnen 43 des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a in Passbereiche 48 des Außenseiten-Eisenkerns 41b von der Axialrichtung aus eingepresst sind. Der Bereich, der von den geschichteten Zähnen 43 umgeben ist, die einander benachbart sind, des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a, und die Innenumfangsfläche des Außenseiten-Eisenkerns 41b, ist eine Nut 46, in welcher die Spule 20 aufgenommen ist.
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3(a) ist eine perspektivische Ansicht des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a.
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3(b) ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a.
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4(a) ist eine Draufsicht eines ringförmigen Eisenkernstücks 30, das die gleiche Stapelschicht im geschichteten Innenseiten-Eisenkern 41a bildet.
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4(b) ist eine Draufsicht, die die Anordnung einer Mehrzahl von Eisenkernstücken 31 zeigt, die die gleiche Stapelschicht im geschichteten Innenseiten-Eisenkern 41a bilden.
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Wie in 3(b) gezeigt, ist der geschichtete Innenseiten-Eisenkern 41a aus den Eisenkernstücken 31 und den ringförmigen Eisenkernstücken 30 gebildet, die jeweils aus einem Stahlblech gefertigt sind, das ein Magnetkörper ist.
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5(a) ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht des ringförmigen Eisenkernstücks 30.
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5(b) ist eine vergrößerte Draufsicht des Eisenkernstücks 31.
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5(c) ist eine vergrößerte Draufsicht eines Hauptteils des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a, der gebildet wird, indem das ringförmige Eisenkernstück 30 und die Eisenkernstücke 31 geschichtet werden, die in 5(a) und 5(b) gezeigt sind.
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In 5(c) ist das ringförmige Eisenkernstück 30, das mit einer durchgezogenen Linie dargestellt ist, an der Oberseite geschichtet. In 5(c) entsprechen die Bereiche, die mit unterbrochenen Linien dargestellt sind, den Eisenkernstücken 31, die einander benachbart sind und die unter dem ringförmigen Eisenkernstück 30 geschichtet sind. Die Bezugslinien, die mit unterbrochenen Linien dargestellt sind, geben auch Bereiche des Eisenkernstücks 31 in der unteren Schicht an. Benachbarte Flanschbereiche 31b sind nicht in Kontakt miteinander, und sie sind voneinander mit einer vorbestimmten Öffnungsbreite d in der Umfangsrichtung getrennt.
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Wie in 4(a) und 5(a) gezeigt, sind in dem ringförmigen Eisenkernstück 30 beide Umfangsenden N an dem Ende auf der Innenumfangsseite von jedem von einer Mehrzahl von Eisenkernstück-Zahnbereichen 30a (Zahnbereich am ersten Eisenkernstück), die radial vorgesehen sind, in einer Ringform in der Umfangsrichtung mittels eines Verbindungsbereichs 30b verbunden.
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Das Eisenkernstück 31, das in 4(b) und 5(b) gezeigt ist, ist aus Folgendem gebildet: einem Eisenkernstück-Zahnbereich 31a (Zahnbereich am zweiten Eisenkernstück), der die identische Form hat wie diejenige des Eisenkernstück-Zahnbereichs 30a des ringförmigen Eisenkernstücks 30; und Flanschbereichen 31b, die jeweils zu beiden Seiten in der Umfangsrichtung von dem Wurzelbereich N aus an dem Ende auf der Innenumfangsseite des Eisenkernstück-Zahnbereichs 31a vorstehen. 4(b) zeigt einen Zustand, wo eine Mehrzahl der Eisenkernstücke 31 radial angeordnet sind.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform stellen beide Umfangsenden N des Eisenkernstück-Zahnbereichs 30a und der Wurzelbereich N des Eisenkernstück-Zahnbereichs 31a die identische Seite in der Stapelrichtung dar. Die Eisenkernstücke 31 sind als einzelne Körper vorgesehen, und sie sind nicht miteinander verbunden. Jeder Eisenkernstück-Zahnbereich 30a des ringförmigen Eisenkernstücks 30 und jedes Eisenkernstück 31 sind mit einem Stauchungsbereich 44a versehen.
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Wie in 3(b) gezeigt, ist auf der Oberseite von jedem Eisenkernstück-Zahnbereich 30a des ringförmigen Eisenkernstücks 30 der Eisenkernstück-Zahnbereich 31a des entsprechenden Eisenkernstücks 31 platziert, deren Stauchungsbereiche 44a sind zusammengestaucht bzw. -gequetscht, und die Eisenkernstücke 31 sind mit einer vorbestimmten Mehrzahl geschichtet. Dann wird auf die Oberseite der geschichteten Eisenkernstücke 31 das ringförmige Eisenkernstück 30 geschichtet und dann wieder gestaucht bzw. gequetscht. Eine Abfolge dieser Schichtungsschritte wird wiederholt, um den geschichteten Innenseiten-Eisenkern 41a zu bilden.
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Folglich enthält der geschichtete Innenseiten-Eisenkern 41a eine Stapelschicht, die nur aus einem einzelnen ringförmigen Eisenkernstück 30 gebildet ist, und eine Stapelschicht, die nur aus einer Mehrzahl der Eisenkernstücke 31 gebildet ist.
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Wie in 5(a) und 5(c) gezeigt, hat die Breite in der Radialrichtung des Verbindungsbereichs 30b des ringförmigen Eisenkernstücks 30 einen Wert y, was konstant in der Umfangsrichtung ist.
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Wie in 5(b) und 5(c) gezeigt, hat wiederum die Breite in der Radialrichtung des Flanschbereichs 31b des Eisenkernstücks 31 einen Wert y an dem Wurzelbereich N am Ende auf der Innenumfangsseite des Eisenkernstück-Zahnbereichs 31a des Eisenkernstücks 31. Die Breite in der Radialrichtung des Flanschbereichs 31b wird linear und allmählich verringert, und zwar von dem Wurzelbereich N in Richtung eines Endbereichs S in der Umfangsrichtung, und sie beträgt x an dem Endbereich S in der Umfangsrichtung.
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Es sei angemerkt, dass die Breite in der Radialrichtung des Wurzelbereichs N des Flanschbereichs 31b einen Wert y besitzt, was das Gleiche ist wie die Breite in der Radialrichtung des Verbindungsbereichs 30b des ringförmigen Eisenkernstücks 30. Der äußere Umfangsbereich des Flanschbereichs 31b hat eine lineare Form von dem Wurzelbereich N in Richtung des Endbereichs S.
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6 ist eine perspektivische Ansicht des Außenseiten-Eisenkerns 41b. Der Außenseiten-Eisenkern 41b ist aus ringförmigen Eisenkernstücken 32 gebildet, die jeweils aus einem Stahlblech gefertigt sind, das einen Magnetkörper bildet. Die ringförmigen Eisenkernstücke 32 sind in der Axialrichtung geschichtet, und sie werden an einem Stauchungsbereich 44b zusammengestaucht bzw. -gequetscht, so dass der Außenseiten-Eisenkern 41b gebildet wird. Der Außenseiten-Eisenkern 41b ist auf der Außenumfangsseite des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a eingepasst, so dass er als ein ringförmiger Jochbereich zum magnetischen Verbinden der geschichteten Zähne 43 des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a dient.
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Es sei angemerkt, dass der Außenseiten-Eisenkern 41b nicht auf den Außenseiten-Eisenkern beschränkt ist, der durch Schichten einer Mehrzahl der ringförmigen Eisenkernstücke 32 gebildet wird, und dass er durch ein einziges ringförmiges Eisenkernstück gebildet werden kann.
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Die Innenumfangsfläche des Außenseiten-Eisenkerns 41b ist mit den Passbereichen 48 versehen, die in gleichförmigen Intervallen angeordnet sind und in der Axialrichtung verlaufen. Dann werden die geteilten Zahnbereiche 47, die die Außenumfangsfläche des geschichteter Innenseiten-Eisenkerns 41a sind, an die Passbereiche 48 angepasst, so dass die geteilten Zahnbereiche 47 des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a und die Passbereiche 48 magnetisch miteinander verbunden werden.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Eisenkern-Einpassschritt zum Einpassen, an den Außenseiten-Eisenkern 41b, des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a veranschaulicht, an welchem die Spule 20 montiert ist.
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Zunächst wird in die Nuten 46 des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a die Spule 20 eingeführt, an welcher die Nutzellen 42 zur Isolierung angebracht sind. Dann wird, relativ zu dem geschichteten Innenseiten-Eisenkern 41a, der Außenseiten-Eisenkern 41b in der Axialrichtung bewegt. Dann werden die geteilten Zahnbereiche 47 des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a und die Passbereiche 48 des Außenseiten-Eisenkerns 41b aneinander angepasst, so dass der Anker 10 erhalten wird, der in 1 gezeigt ist.
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8 ist eine Querschittsansicht eines Hauptteils des Ankers 10. Diese Figur zeigt den Anker 10, der bei dem ringförmigen Eisenkernstück 30 in einer Richtung senkrecht zu der Achsrichtung geschnitten ist.
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Die Spule 20 wird in den Nuten 46 mittels der Nutzellen 42 gehalten. Der Endbereich auf der Innenumfangsseite der Spule 20 wird von den Verbindungsbereichen 30b gehalten. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, zu verhindern, dass die Spule 20 von der Innenseite der Nuten 46 des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a in Richtung der Innenseite vorsteht, und es ist möglich, zu dafür zu sorgen, dass die Spule 20 in engem Kontakt mit den geschichteten Zähnen 43 und dem Außenseiten-Eisenkern 41b als ringförmigem Jochbereich steht. Demzufolge kann das Wärmeableitungsvermögen des Ankers 10 verbessert werden.
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Außerdem hat der Verbindungsbereich 30b eine hohe Steifigkeit, da seine Breite in der Radialrichtung konstant ist. Demzufolge ist es möglich, eine Verformung zu unterbinden, die aufzutreten neigt, wenn die Spule 20 eingeführt wird und wenn der geschichtete Innenseiten-Eisenkern 41a gehandhabt wird.
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Als nächstes wird der Grund beschrieben, warum die Breite x in der Radialrichtung des Endbereichs S in der Umfangsrichtung des Flanschbereichs 31b so eingestellt ist, dass sie kleiner ist als die Breite y in der Radialrichtung des Verbindungsbereichs 30b am Wurzelbereich N.
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Bei einer elektrischen Rotationsmaschine, die mit einem Rotor an der Innenumfangsseite von deren Anker versehen ist, fließt der magnetische Fluss, der die Innenumfangsseite näher am Rotor des Flanschbereichs passiert, zum Rotor. Der magnetische Fluss jedoch, der die Außenumfangsseite des Flanschbereichs weiter vom Rotor entfernt passiert, wird ein Leckfluss, und zwar infolge des kurzen Abstandes zu einem benachbarten geschichteten Zahn.
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Daher ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Breite x in der Radialrichtung des Endbereichs S in der Umfangsrichtung des Flanschbereichs 31b so eingestellt, dass sie kleiner ist als die Breite y in der Radialrichtung des Verbindungsbereichs 30b und des Wurzelbereichs N, so dass der Leckfluss verringert wird.
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Mit einem Wert y, der auf diese Weise größer als x eingestellt ist, wird ferner das Widerstandsmoment des Verbindungsbereichs 30b erhöht. Demzufolge ist es möglich, eine Verformung in der Radialrichtung während der Herstellung oder der Handhabung des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 41a zu unterbinden, und es ist möglich, die Qualität des geschichteten Eisenkerns 41 zu gewährleisten.
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9 und 10 zeigen Modifikationen des Flanschbereichs.
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Der oben beschriebene Flanschbereich 31b hat eine Form, bei welcher die Breite in der Umfangsrichtung in der Draufsicht linear verringert wird, so dass die Breite in der Radialrichtung allmählich schmaler gemacht wird, und zwar vom Wurzelbereich N zum Endbereich S in der Umfangsrichtung.
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Im Unterschied dazu steht ein Flanschbereich 31b2, der in 9 gezeigt ist, in der Umfangsrichtung vor, und zwar mit der gleichen Breite wie der Verbindungsbereich 30b am Wurzelbereich N, aber er ist mit einem abgeschrägten Bereich 34 versehen, der erhalten wird, indem die Ecke an der Außenumfangsseite des Endbereichs in der Umfangsrichtung abgeschrägt wird.
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Da er mit dem abgeschrägten Bereich 34 versehen ist, hat der Flanschbereich 31b2 einen Bereich, der die Breite y in der Radialrichtung bei einer vorbestimmten Länge L3 in der Umfangsrichtung ausgehend von dem Wurzelbereich N hat. Demzufolge kann die Steifigkeit auf Seiten des Wurzelbereichs N des Flanschbereichs 31b2 verbessert werden. Ferner kann die magnetische Sättigung im Wurzelbereich N verringert werden, und ein hohes Moment kann erhalten werden.
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Bei einem Flanschbereich 31b3, der in 10 gezeigt ist, gilt Folgendes: Obwohl der Wurzelbereich N in der Umfangsrichtung mit der gleichen Breite wie der Verbindungsbereich 34b vorsteht, ist ein R-Bereich 35 vorgesehen, der erhalten wird, indem eine Auskehlung der Ecke auf der Außenumfangsseite eines Endbereichs S2 in der Umfangsrichtung vorgesehen wird. Dieser Flanschbereich 31b3 hat auch einen Bereich mit der Breite y in der Radialrichtung bei einer vorbestimmten Länge L4 in der Umfangsrichtung von dem Wurzelbereich N.
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Demzufolge können Wirkungen ähnlich denen des Flanschbereichs 31b2 erzielt werden, die Steifigkeit auf Seiten des Wurzelbereichs N des Flanschbereichs 31b3 kann verbessert werden, und ein hohes Drehmoment kann erhalten werden. Selbst mit den Formen der Flanschbereiche 31b2 und 31a3 können Wirkungen ähnlichen denjenigen des Flanschbereichs 31b erzielt werden.
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Bei dem geschichtete Eisenkern 41 für den Anker und dem Anker 10 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung sind in dem gestapelten Schichtbereich, der von der Stapelschicht verschieden ist, unter Verwendung der ringförmigen Eisenkernstück 30 die Eisenkernstücke 31, die benachbarte geschichtete Zähne 43 bilden, miteinander nicht in Kontakt.
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Außerdem wird in dem Flanschbereich 31b, der in der Umfangsrichtung von dem Ende auf der Innenumfangsseite des geschichteten Zahns 43 vorsteht, die Breite in der Radialrichtung verringert, und zwar vom Wurzelbereich N in Richtung des Endbereichs S, S2 in der Umfangsrichtung. Folglich kann der Leckfluss verringert werden, der zwischen den geschichteten Zähnen 43 fließt, die einander benachbart sind.
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Hinsichtlich der Axialrichtung des geschichteten Eisenkerns 41 gilt Folgendes: Für jede vorbestimmte Mehrzahl von gestapelten Schichten ist das ringförmige Eisenkernstück 30 vorgesehen, das die Verbindungsbereiche 30b zum Verbinden der Eisenkernstück-Zahnbereiche 30a hat. Dies stellt einen engen Kontakt zwischen der Spule 20 und dem geschichteten Eisenkern 41 sicher und verhindert, dass die Spule 20 von den Nuten 46 in Richtung der Innenseite vorsteht.
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Wenn das gleiche Plattenmaterial für das ringförmige Eisenkernstück 30, das die Verbindungsbereiche 30b hat, und für das Eisenkernstück 31 verwendet wird, das den Verbindungsbereich nicht hat, ist es möglich, das ringförmige Eisenkernstück 30 und das Eisenkernstück 31 aus dem gleichen Plattenmaterial zu stanzen, und zwar mittels Formen, die ein fortgesetztes Arbeiten durchführen. Demzufolge können das ringförmige Eisenkernstück 30 und das Eisenkernstück 31 miteinander in der gleichen Form in der Stapelrichtung durch den Stapel- und Stauchungsschritt kombiniert werden. Folglich kann die Produktivität bei dem geschichteten Eisenkern für den Anker sowie dem Anker verbessert werden.
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Ausführungsform 2
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Nachfolgend werden die Unterschiede zwischen einem geschichteten Eisenkern für einen Anker und einem Anker gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung und denjenigen gemäß Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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11 ist eine perspektivische Ansicht eines geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 241a.
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12 ist eine vergrößerte Draufsicht eines Hauptteils des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 241a.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Stufenbereich 36 zum straken Verringern der Breite in der Radialrichtung an der Außenumfangsfläche eines Flanschbereichs 231b von jedem Eisenkernstück 231 vorgesehen. Der Flanschbereich 231b ist in folgende Bereiche geteilt: einen dünnen Bereich T1 mit einer schmalen Breite in Radialrichtung auf der Umfangsrichtung-Endseite des Flanschbereichs 231b; und einen dicken Bereich T2 auf der Wurzelseite, wobei der Stufenbereich 36 dazwischengefügt ist.
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Es sei angemerkt, dass das ringförmige Eisenkernstück 30 das Gleiche ist wie bei der Ausführungsform 1. Die Breite y des Verbindungsbereichs 30b und des Wurzelbereichs N des Flanschbereichs 231b wird gemäß der Breite der Spule 20 in Radialrichtung angepasst, so dass der Verbindungsbereich 30b die Innenumfangsseite der Spule 20 halten kann. Ferner ist die Breite y größer als eine Breite x2 in der Radialrichtung eines Endbereichs S3 in der Umfangsrichtung des Flanschbereichs 231b.
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Bei dem geschichteten Eisenkern für den Anker und dem Anker gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung hat der Außenumfangsbereich des Flanschbereichs 231b den Stufenbereich 36 zwischen dem Wurzelbereich N und dem Endbereich S3 des Flanschbereichs 231b, und die Umfangsrichtung-Endseite des Flanschbereichs 231b wird noch kleiner gemacht. Während einer Zeit mit hoher Last, wenn der magnetische Fluss zunimmt, wird folglich der magnetische Fluss am Endbereich S3 des dünnen Bereichs T1 gesättigt, und die Permeabilität wird verringert.
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Demzufolge wird der Leckfluss verringert, der von dem magnetischen Fluss an einem geschichteten Zahn 243 hervorgerufen wird, der an einen benachbarten geschichteten Zahn 243 übertragen wird. Folglich ist es möglich, die maximale Ausgangsleistung der elektrischen Rotationsmaschine zu vergrößern, die den geschichteten Eisenkern für den Anker und den Anker gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
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Ausführungsform 3
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Nachfolgend werden die Unterschiede zwischen einem geschichteten Eisenkern für einen Anker und einem Anker gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung und denjenigen gemäß Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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13(a) ist eine perspektivische Ansicht eines geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 341a.
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13(b) ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht des geschichteten Innenseiten-Eisenkerns 341a.
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14(a) ist eine Draufsicht des ringförmigen Eisenkernstücks 30, das die gleiche Stapelschicht im geschichteten Innenseiten-Eisenkern 341a bildet.
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14(b) ist eine Draufsicht, die die Anordnung einer Mehrzahl von Eisenkernstücken 331 (erstes Eisenkernstück) zeigt, die die gleiche Stapelschicht im geschichteten Innenseiten-Eisenkern 341a bilden.
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Das Eisenkernstück 331 hat zwei Flanschbereiche 331b1 und 331b2, die jeweils in der Umfangsrichtung von dem innenumfangsseitigen Ende eines Eisenkernstück-Zahnbereichs 331a vorstehen, und die Längen in der Umfangsrichtung der Flanschbereiche 331b1 und 331b2 sind voneinander verschieden. Die Länge L1 von dem Wurzelbereich N des Flanschbereichs 331b2 ist größer als die Länge L2 von dem Wurzelbereich N des Flanschbereichs 331b1.
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Wie in 14(b) gezeigt, werden die Eisenkernstücke 331 der gleichen Art für alle diejenigen Eisenkernstücke verwendet, die die gleiche Stapelschicht bilden.
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14(c) ist eine Draufsicht, die die Anordnung einer Mehrzahl von Eisenkernstücken 332 (zweites Eisenkernstück) zeigt, die die gleiche Stapelschicht im geschichteten Innenseiten-Eisenkern 341a bilden.
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Das Eisenkernstück 332 hat zwei Flanschbereiche 332b1 und 332b2, die jeweils in der Umfangsrichtung von dem innenumfangsseitigen Ende eines Eisenkernstück-Zahnbereichs 332a vorstehen, und die Längen der Flanschbereiche 332b1 und 332b2 in der Umfangsrichtung sind voneinander verschieden. Die Länge L1 ausgehend von dem Wurzelbereich N des Flanschbereichs 332b1 ist größer als die Länge L2 ausgehend von dem Wurzelbereich N des Flanschbereichs 332b2.
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Wie in 14(c) gezeigt, werden die Eisenkernstücke 332 der gleichen Art für alle diejenigen Eisenkernstücke verwendet, die die gleiche Stapelschicht bilden.
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Auf diese Weise enthält der geschichtete Innenseiten-Eisenkern 341a Folgendes: eine Stapelschicht, die nur aus einem einzelnen ringförmigen Eisenkernstück 30 gebildet ist; eine Stapelschicht, die nur aus einer Mehrzahl der Eisenkernstücke 331 gebildet ist; und eine Stapelschicht, die nur aus einer Mehrzahl der Eisenkernstücke 332 gebildet ist.
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Wenn eines von dem Eisenkernstück 331 und dem Eisenkernstück 332 umgekehrt wird, haben das Eisenkernstück 331 und das Eisenkernstück 332 die gleiche äußere Form, wobei nur die Vorsprungsrichtung der Stauchungsbereiche 344a und 344b voneinander verschieden sind.
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Bei Betrachtung von oben auf die Zeichnungen der 13(a) und 13(b) sind in der Stapelschicht zwischen dem oberen ringförmigen Eisenkernstück 30 und dem zweiten ringförmigen Eisenkernstück 30 die Eisenkernstücke 331, die jeweils den Flanschbereich 331b2 haben, der in der Richtung im Uhrzeigersinn lang ist, mit einer vorbestimmten Mehrzahl geschichtet. In der Stapelschicht zwischen dem zweiten ringförmigen Eisenkernstück 30 und dem dritten ringförmigen Eisenkernstück 30 sind die Eisenkernstücke 332, die jeweils den Flanschbereich 332b1 längs in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn haben, mit einer vorbestimmten Mehrzahl geschichtet.
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Auf diese Weise sind eine vorbestimmte Mehrzahl der Eisenkernstücke 331 und eine vorbestimmte Mehrzahl der Eisenkernstücke 332 abwechselnd in Stapelschichten geschichtet, die jeweils zwischen den ringförmigen Eisenkernstücken 30 sind.
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Bei dem geschichteten Eisenkern für den Anker und dem Anker gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung bilden die Eisenkernstücke 331, 332, die geschichtete Zähne 343 bilden und die nicht in der Umfangsrichtung verbunden sind, jeweils zwei Typen von Flanschbereichen, nämlich kurze und lange, die unterschiedliche Längen in der Umfangsrichtung haben. Der längere Flanschbereich 332b1, 331b2 des Eisenkernstücks 331 und des Eisenkernstücks 332 befinden sich in den entgegengesetzten Richtungen relativ zu der Umfangsrichtung, und diese sind abwechselnd mit vorbestimmten Mehrzahlen geschichtet. Folglich kann ein Schrägungseffekt zum Unterdrücken vom Drehmoment-Pendeln erzielt werden. Demzufolge ist es möglich, Störungen und Vibrationen bei einer elektrischen Rotationsmaschine zu unterdrücken, bei der die geschichteten Eisenkerne für den Anker und der Anker gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden.
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Es sei angemerkt, dass innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung die obigen Ausführungsformen frei miteinander kombiniert werden können und dass jede der obigen Ausführungsformen in geeigneter Weise modifiziert oder vereinfacht werden kann.
