DE112015007159T5

DE112015007159T5 - Rotierende elektrische Maschine

Info

Publication number: DE112015007159T5
Application number: DE112015007159.8T
Authority: DE
Inventors: Takashi Umeda; Hiroki Kitani; Junka Okamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2018-09-06
Also published as: CN108292871B; JP6410963B2; WO2017090189A1; CN108292871A; US10707712B2; JPWO2017090189A1; US20180287443A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor in einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem Rotorgrundkörper und mindestens einer an einem Außenumfangsteil des Rotorgrundkörpers vorgesehenen Magneteinheit. Die Magneteinheit weist eine Mehrzahl von Magnetzähnen als Segmente in Umfangsrichtung auf. Die eine Magneteinheit bildende Mehrzahl von Magnetzähnen ist in einer Kreisbogenform angeordnet. Mindestens ein Paar von Magnetzähnen in einer Magneteinheit ist jeweils mit einer Einkerbung versehen. Wenn die Mehrzahl von Magnetzähnen in einer Kreisbogenform angeordnet ist, wird ein Befestigungsblock in das Paar von Einkerbungen eingepresst. Der Befestigungsblock wird an dem Rotorgrundkörper befestigt, während er in die Einkerbungen eingesetzt ist.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Maschine.
Allgemeiner Stand der Technik
Im Allgemeinen kann durch den Einsatz von Magneten mit stärkerer Magnetkraft eine kompaktere und effizientere rotierende elektrische Maschine erhalten werden. Ist die Magnetkraft der Magnete jedoch zu stark, können die Magnete durch Anziehung schnell zu einem Rotorgrundkörper aus einer magnetischen Substanz gezogen werden, auf diesen auftreffen und bei der Montage der Magnete am einem Rotor reißen. Die Betriebsstellungen werden instabil, da die Magnete am Außenumfang des scheibenförmigen Rotors montiert werden müssen. Ein zu montierender Magnet wird sich unmittelbar neben einem anderen Magneten mit entgegengesetzter Polarität, der zuvor montiert wurde, befinden. Die Magnetmontage muss gegen die zwischen den beiden Magneten erzeugte starke Anziehungskraft erfolgen, wodurch die Rotormontage schlechter durchführbar wird.
Die rotierende elektrische Maschine enthält nach der Montage Magnete und einen Stator, die in einem sehr kleinen Spaltabstand zueinander einander gegenüberliegend angeordnet sind. Genauer gesagt wird der Kern des Stators immer von der Magnetkraft der Magnete angezogen. Deshalb müssen bei der Durchführung von Reparatur und Wartung der rotierenden elektrischen Maschine der Rotor und der Stator gegen die starke magnetische Anziehungskraft demontiert und wieder zusammengebaut werden, was die Durchführbarkeit verschlechtert, die Arbeitsdauer verlängert und somit die Arbeitskosten erhöht. Mit zunehmender Größe der rotierenden elektrischen Maschine nehmen die Größen des Rotors und des Stators zu, und die Anzahl und die Größe der Magnete nimmt zu. Dadurch wird der mit der Durchführbarkeit der Montage verbundene Nachteil offensichtlicher.
In Verbindung mit dem Nachteil schlägt PTL 1 eine Konstruktion vor, bei der der äußere Umfangsteil des Rotors diskret als Rotorkern vorgesehen ist und Magnete am Kern montiert und am Rotorkörper befestigt werden. Auf diese Weise kann die Montage der Magnete an einem Rotorkern durchgeführt werden, der kleiner als der Rotorgrundkörper ist. Dadurch kann die Montagedurchführbarkeit des Rotors verbessert werden. Nach Abschluss der Montage kann der Rotorkern aus dem Rotor entfernt werden, was Reparaturarbeiten erleichtert.
Liste der Anführungen
Patentliteratur
[PTL 1] Japanisches Patent Nr. 4771010 (Beschreibung)
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der Offenbarung der PTL 1 weist der diskret vorgesehene Rotorkern jedoch eine Kreisbogenform auf, was zu einer schlechten Materialausbeute führt. Um dieses Problem anzugehen kann der Rotorkern durch Gießen hergestellt werden. Um jedoch erwünschte Profilunregelmäßigkeiten an der Magnetmontagefläche und der Montagefläche mit dem Rotorgrundkörper und die gewünschte Rundheit des Rotors zu gewährleisten, muss nach dem Gießen geschnitten und poliert werden. Die Kreisbogenform des Rotorkerns erfordert den Einsatz einer Einspannvorrichtung zur Stabilisierung der Ausrichtung des Rotorkerns während der Magnetmontage. Die Montage von Magneten an der Außenumfangsfläche ist die gleiche wie bei einem herkömmlichen Rotor, und die Arbeitsstellungen werden instabil, was die Durchführbarkeit verschlechtert.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine rotierende elektrische Maschine, die eine Rotorstruktur mit hoher Produktivität und Wartungsfreundlichkeit aufweist, bereitzustellen.
Lösung des Problems
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, weist eine rotierende elektrische Maschine nach der vorliegenden Erfindung einen Rotor und einen Stator auf. Der Rotor weist einen Rotorgrundkörper und mindestens eine an einem Außenumfangsteil des Rotorgrundkörpers vorgesehene Magneteinheit auf. Die Magneteinheit weist eine Mehrzahl von Magnetzähnen als Segmente in Umfangsrichtung auf. Die eine Magneteinheit bildende Mehrzahl von Magnetzähnen ist in einer Kreisbogenform angeordnet. An dem Magnetzahn ist ein Magnet befestigt. Mindestens ein Paar der Magnetzähne in einer der Magneteinheiten ist jeweils mit einer Einkerbung versehen. Wenn die mehreren Magnetzähne in der Kreisbogenform angeordnet sind, wird ein Befestigungsblock in ein Paar der Einkerbungen eingepresst. Der Befestigungsblock wird an dem Rotorgrundkörper befestigt, wenn der Befestigungsblock in die Einkerbungen eingesetzt ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine rotierende elektrische Maschine, die eine Rotorstruktur mit hoher Produktivität und Wartungsfreundlichkeit aufweist, bereitgestellt werden.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine Draufsicht auf eine rotierende elektrische Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 eine teilweise vergrößerte Ansicht des Rotors in 1.
3 eine Ansicht, die eine Magneteinheit für den Rotor in 1 in linearer Anordnung zeigt.
4 eine teilweise vergrößerte Ansicht der Magneteinheit in 3.
5 eine perspektivische Ansicht der in 3 dargestellten Magneteinheit.
6 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsblocks, der die Magneteinheit und einen Rotorgrundkörper befestigt.
7 eine Ansicht einer anderen Ausführung einer Magneteinheit nach einer ersten Ausführungsform.
8 eine teilweise vergrößerte Ansicht der in 7 dargestellten Magneteinheit im an dem Rotorgrundkörper montierten Zustand.
9 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Verfahrens zur Demontage/Montage der in 1 dargestellten Magneteinheit.
10 eine Ansicht zur Veranschaulichung der Materialstanzung bei der Pressbehandlung der Magneteinheit.
11 eine Draufsicht auf einen Rotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 eine teilweise vergrößerte Ansicht des in 11 gezeigten Rotors.
13 eine Ansicht der Magneteinheit für den in 11 gezeigten Rotor in linearer Anordnung.
14 eine Ansicht von Magnetzähnen der ersten Art in der Magneteinheit der 13.
15 eine Ansicht von Magnetzähnen der zweiten Art in der Magneteinheit der 13.
16 eine Ansicht einer Magneteinheit für einen Rotor gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in linearer Anordnung.
17 eine Ansicht einer ersten Abwandlung der Magneteinheit in 16.
18 eine Ansicht einer zweiten Abwandlung der Magneteinheit in 16.
19 eine Ansicht eines Langlochs gemäß der dritten Ausführungsform, das zusätzlich mit einem erhöhten Teil versehen ist.
20A eine Ansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20B eine Ansicht der Anordnung in 20A unter einem anderen Winkel.
21 eine Ansicht einer Mehrzahl von Magneten, die gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einem Magnetzahn befestigt sind.
22 eine Ansicht eines beispielhaften IPM-Rotors bei dem der Rotor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
23 eine Ansicht einer beispielhaften rotierenden elektrischen Maschine vom Typ mit Axialspalt, in der der Rotor entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
24 eine Ansicht einer Magneteinheit für den in 23 gezeigten Rotor.
25 eine Seitenansicht der in 24 dargestellten Magneteinheit.
26 eine Ansicht des Rotors in 23, von der Statorseite aus gesehen.
27 eine Ansicht einer beispielhaften rotierenden elektrischen Maschine vom Außenrotortyp, bei der der Rotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
28 eine Ansicht einer Magneteinheit für den Rotor in 27.
29 eine Seitenansicht der Magneteinheit in 28.
30 eine Ansicht des Rotors in 27 von der Seite der Haltebühne des Stators aus gesehen.
31 eine Ansicht von Magneteinheiten für den Rotor in 23 als Segmente in Radialrichtung.
32 eine Ansicht von Magneteinheiten für den Rotor in 26 als Segmente in Radialrichtung.
33 eine Ansicht der Magneteinheiten für den Rotor in 27 als Teilstücke in axialer Richtung.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechende Teile bezeichnen.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Draufsicht auf eine rotierende elektrische Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Rotor 11 aus einem Stator 5 herausgenommen ist, um die Beschreibung leicht verständlich zu machen. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils des in 1 gezeigten Rotors 11. Eine rotierende elektrische Maschine 8 der Innenläuferbauart weist den Stator (Anker) 5 und den Rotor 11 auf. Der Stator 5 ist getrennt von dem Rotor 11 auf der Außenumfangsseite des Rotors 11 befestigt. Der Rotor 11 ist an einer Drehwelle 4 auf der Innenumfangsseite des Stators 5 befestigt. An der Außenumfangsfläche des Rotorgrundkörpers 12 des Rotors 11 (an einer dem Stator 5 gegenüberliegenden Fläche) sind mehrere Magnete 13 in gleichen Abständen montiert.
Der Stator 5 weist einen Statorkern 6, eine Spule 7 und (obwohl nicht dargestellt) einen dazwischen angeordneten Isolator auf. Der Isolator ist beispielsweise aus Isolierpapier oder einem Harzteil hergestellt. Der Statorkern 6 ist auf seiner dem Rotor 11 gegenüberliegenden Innenumfangsseite mit einer Vielzahl von Nuten (Schlitzen) 9 zur Aufnahme der Spule 7 versehen. Der Statorkern 6 weist ebensoviele Magnetzähne 10 wie Schlitze 9 auf, die jeweils zwischen zwei Schlitzen so angeordnet sind, dass sie sich in der radial inneren Richtung des Statorkerns 6 erstrecken.
Der Rotor 11 weist einen an der Drehwelle 4 befestigten Rotorgrundkörper 12 und eine Mehrzahl von Magneteinheiten 16. Die mehreren Magneteinheiten 16 weisen jeweils einen Magneten 13 auf. Die mehreren Magneteinheiten 16 sind jeweils voneinander unabhängige diskrete Teile. Der Magnet 13 ist an der Außenumfangsseite der Magneteinheit 16 montiert. Die mehreren Magneteinheiten 16 sind mit einem Gewindebolzen 17 an dem Rotorgrundkörper 12 befestigt. Der in 1 gezeigte Rotor 11 weist vier Magneteinheiten 16a bis 16d auf, die vier gleichen, durch Teilung des Umfangs erhaltenen Segmenten entsprechen.
Die Magneteinheiten 16 weisen jeweils eine Mehrzahl von Magnetzähnen 14 auf. Die Magnetzähne 14 weisen jeweils einen Magneten 13 auf, der beispielsweise durch einen Klebstoff an ihrer Außenumfangsseite befestigt ist.
3 ist eine Ansicht der Magneteinheit 16, die in linearer Anordnung ausgebreitet ist. 4 ist eine vergrößerte Ansicht der Magnetzähne 14a bis 14c der in 3 gezeigten Magneteinheit 16 und von deren Umfang. Gemäß der Ausführungsform weist eine Magneteinheit 16 zehn Magnetzähne 14a bis 14j auf. Benachbarte Magnetzähne 14 sind durch Überbrückungsteile 18 mit jeweils einem dünnen Kopplungsteil an der Außenumfangsseite gekoppelt. Die Magneteinheit 16 wird um das Überbrückungsteil 18 gebogen und die Flächen 34 benachbarter Magnetzähne 14 stoßen aneinander. Auf diese Weise bildet die Mehrzahl von Magnetzähnen 14 eine Magneteinheit in einer Kreisbogenanordnung (einen Magnetzahn-Verbindungskörper).
Wie in 3 dargestellt, ist zwischen benachbarten Magnetzähnen 14 ein Einpressteil 20 vorgesehen. Wie in 4 dargestellt, hat das Einpressteil 20 an einer Stirnfläche desselben auf der einen Seite des Magnetzahnes 14 eine Vertiefung 25 und an einer Stirnfläche desselben auf der anderen Seite einen erhöhten Teil 26. Wenn beispielsweise die benachbarten Magnetzähne 14b und 14c in Richtung des Pfeils 27 um das Überbrückungsteil 18 gebogen werden, wird der erhöhte Teil 26 des Magnetzahnes 14c in die Vertiefung 25 des Magnetzahnes 14b eingepresst. Auf diese Weise werden die Magnetzähne 14b und 14c in der Kreisbogenanordnung befestigt.
Wenn die Magnetzähne 14 in einer Kreisbogenform angeordnet sind, ziehen sich benachbarte Magnete 13 außerdem gegenseitig an, sodass die Position der Magneteinheit 16 stabil wird.
Um den Wirkungsgrad der rotierenden elektrischen Maschine 8 zu verbessern, ist das Material der Magnetzähne 14 beispielsweise ein Eisenwerkstoff mit hoher magnetischer Permeabilität. Die Magnetzähne 14 werden durch Drahtschneiden eines Blockmaterials in die Form von Magnetzähnen 14 hergestellt. Die Magnetzähne 14 können aus Schichtstahl mit Schichten dünner gepresster Platten hergestellt werden, um die Herstellung des dünnen Überbrückungsteils 18 zu erleichtern. 5 ist eine Ansicht einer aus Schichtstahl hergestellten Magneteinheit 16. Es ist schwierig, die Magnetzähne 14 mit Gewindebohrungen zu versehen, wenn die Magneteinheiten 16 aus Schichtstahl hergestellt werden. Daher werden die Befestigungsblöcke 15 an der Magneteinheit 16 montiert, und die Befestigungsblöcke 15 und der Rotorgrundkörper 12 durch Gewindebolzen 17 oder dergleichen befestigt.
6 ist eine Ansicht eines beispielhaften Befestigungsblocks 15. Der Befestigungsblock 15 in 6 hat zwei Gewindebohrungen 28.
Wie in 4 dargestellt, sind benachbarte Magnetzähne 14a und 14b als Teil der Magneteinheit 16 jeweils mit einer Einkerbung 31 in einer dem Befestigungsblock 15a entsprechenden Form versehen. Die Befestigungsblöcke 15 werden von Seitenflächen der Magnetzähne 14a und 14b her eingesetzt, wenn die Magneteinheit 16 linear angeordnet ist. Die Magneteinheit 16 wird in Richtung der Pfeile 24 um das Überbrückungsteil 18 gebogen. Wenn der Spalt zwischen den Magnetzähnen 14a und 14b geschlossen ist, ist der Befestigungsblock 15a zwischen den Magnetzähnen 14a und 14b gehalten und befestigt. Links und rechts weist der Befestigungsblock 15 Vorsprünge 22 auf. Die Vorsprünge 22 werden in die Abstufungen 23 der Einkerbungen 31 eingepresst, wenn der Spalt zwischen den Magnetzähnen 14a und 14b geschlossen wird. Auf diese Weise können die Magnetzähne 14a und 14b so befestigt werden, dass sich der Befestigungsblock 15a nicht von der Magneteinheit 16 löst und ein geringer Spalt zwischen den Magnetzähnen 14a und 14b vorhanden ist. Auf diese Weise kann der Befestigungsblock 15 an der Magneteinheit 16 befestigt werden, ohne dass Arbeiten wie Schweißen und Befestigen erforderlich sind. Es sei darauf hingewiesen, dass gemäß der Ausführungsform die Einkerbungen 31 zwischen den Magnetzähnen 14a und 14b und zwischen den Magnetzähnen 14i und 14j vorgesehen sind, wobei die Anordnung und Anzahl der Einkerbungen 31 nicht auf das oben genannte beschränkt ist. Beispielsweise muss die Einkerbung 31 für jede Magneteinheit 16 nur mindestens zwischen einem Paar benachbarter Magnetzähne vorgesehen sein.
Wie durch den Pfeil 21 in 2 angedeutet, wird die Magneteinheit 16 von der Außenseite des Rotorgrundkörpers 12 her montiert. Der Befestigungsblock 15 wird in eine im Rotorgrundkörper 12 vorgesehene Einkerbung 19a eingesetzt. Deshalb ist eine Seitenfläche der Einkerbungen 19a so geformt, dass sie sich zur Mitte einer entsprechenden Magneteinheit 16 hin öffnet, sodass bei der Montage der Befestigungsblock 15 den Rotorgrundkörper 12 nicht behindert. Genauer gesagt ist die Seitenfläche der Einkerbung 19a, die näher an der Mitte der entsprechenden Magneteinheit 16 liegt, zur radialen Außenseite der Einkerbungen hin zur Mitte der entsprechenden Magneteinheit hin geneigt. Die Magneteinheiten 16a bis 16d weisen jeweils zwei Befestigungsblöcke 15a und 15b auf. Eine Seitenfläche des einen Befestigungsblocks 15a und die nicht geneigte Seitenfläche der entsprechenden Einkerbung 19a liegen aneinander an. Eine Seitenfläche des anderen Befestigungsblocks 15b (die Seitenfläche auf der in Umfangsrichtung zu der zuvor erwähnten Seitenfläche des Befestigungsblocks 15a gegenüberliegenden Seite) und die ungeneigte Seitenfläche der entsprechenden Einkerbung 19a liegen aneinander an. Auf diese Weise wird die Magneteinheit 16 gegenüber dem Rotorgrundkörper 12 positioniert.
Gemäß der Ausführungsform werden zwei Befestigungsblöcke 15 für eine Magneteinheit 16 verwendet, wobei drei oder mehr Befestigungsblöcke 15 verwendet werden können. In diesem Fall kann die Positionierung in gleicher Weise mit zwei der Befestigungsblöcke 15 durchgeführt werden.
Wie in 7 dargestellt, kann ein Befestigungsblock 15c für eine Magneteinheit 16 verwendet werden. In diesem Fall wird die Magneteinheit 16 in der Richtung, in der der Befestigungsblock 15c aus der Magneteinheit 16 herausragt, am Rotorgrundkörper 12 montiert. Die Nut in dem Rotorgrundkörper 12 ist, wie die Einkerbung 19b in 8, so geformt, dass sie sich an den Vorsprung des Befestigungsblocks 15c, der aus der Magneteinheit 16 herausragt, anschmiegt. Auf diese Weise dient der Vorsprung des Befestigungsblocks 15c als Keil, sodass der Rotorgrundkörper 12 und die Magneteinheit 16 zueinander positioniert werden können. In 8 ist ein Befestigungsblock 15c in der Mitte einer entsprechenden Magneteinheit 16 vorgesehen.
Die in den 3 und 7 gezeigten Anordnungen ermöglichen beide, die Magneteinheit 16 und den Rotorgrundkörper 12 zu positionieren, ohne dass ein separates Positionierteil wie etwa ein Keil bereitgestellt werden muss.
Um den Rotorgrundkörper 12 und die Magneteinheit 16 in axialer Richtung zu positionieren, kann der Befestigungsblock 15 mit einem Stiftloch 29, wie in 6 dargestellt, versehen sein, und an den Einkerbungen 19a und 19b des Rotorgrundkörpers 12 können dazu korrespondierende Stiftlöcher vorgesehen sein.
9 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines weiteren Verfahrens zur Demontage/Montage der Magneteinheiten 16. Die Magneteinheit 16 kann durch Verschieben der Einheit in der durch den Pfeil 30 in 9 angegebenen axialen Richtung an/von dem Rotorgrundkörper 12 montiert/demontiert werden. Anstelle eines vorhandenen Rotors kann beispielsweise ein erfindungsgemäßer Rotor 11 in die rotierende elektrische Maschine 8 eingebaut werden. Auf diese Weise kann die Magneteinheit 16 unabhängig vom Rotorgrundkörper 12, der Rotationswelle 4 und dem Stator 5 auch von/an der vorhandenen rotierenden elektrischen Maschine 8 demontiert/montiert werden.
Wenn der Rotor 11 nach dem Demontage-/Montageverfahren hergestellt wird, kann der Rotorgrundkörper 12 eine Nut aufweisen, die so geformt ist, dass sie eine Seitenfläche, wie die Einkerbung 19b, aufweist, auch wenn die Magneteinheit 16 mehrere Befestigungsblöcke 15 aufweist. Die Magneteinheit 16 und der Rotorgrundkörper 12 können mit einem der mehreren Befestigungsblöcke 15 positioniert werden.
Wie oben beschrieben, sind in dem Rotor 11 gemäß der ersten Ausführungsform der Rotorgrundkörper 12 und die Magneteinheiten 16 in Segmente unterteilt. Daher kann die Montage der Magnete 13 für jede Magneteinheit 16 durchgeführt werden. Weiterhin können die Magneteinheiten 16 in einer linearen Anordnung bereitgestellt werden, in der die Magnetmontageflächen ausgerichtet sind, was die Montagevorgänge erleichtert. Durch das Vorhandensein der Befestigungsblöcke 15 können die Magneteinheiten 16 gleichzeitig positioniert und befestigt werden. Ein separates Teil wie etwa ein Keil ist daher nicht erforderlich. Die Befestigungsblöcke 15 und die Magneteinheiten 16 können einfach durch einen Einpressvorgang zusammengesetzt werden. Dadurch können der Rotorgrundkörper 12 und die Magneteinheiten 16 präziser und einfacher montiert werden, ohne dass ein Verschweißen oder Befestigen durch Gewindebolzen erforderlich ist. Auf diese Weise können die Arbeitseigenschaften der rotierenden elektrischen Maschine 8 stabil sein.
In dem Rotor 11 gemäß der ersten Ausführungsform, können die Magneteinheiten 16 getrennt voneinander demontiert/montiert werden, ohne die rotierende elektrische Maschine 8 zu demontieren. Dies erleichtert die Reparatur-/Wartungsarbeiten an der rotierenden elektrischen Maschine 8, sodass die Arbeitsdauer und die Kosten reduziert werden können.
Außerdem wird bei der Herstellung der Magneteinheiten 16 aus Schichtstahl eine Stahlplatte 33 gemäß einem linearen Layout, wie in 10 dargestellt, ausgestanzt. Auf diese Weise kann eine progressive Pressbearbeitung durchgeführt werden, sodass eine verbesserte Materialausbeute erzielt werden kann. Darüber hinaus können auf einfache Weise gewünschte Profilunregelmäßigkeiten an der Magnetmontagefläche und an der Montagefläche mit dem Rotorgrundkörper 12 und die gewünschte Rundheit für die in Kreisbogenanordnung ausgebildeten Magneteinheiten 16 sichergestellt werden. Dadurch kann der Rotor kostengünstig hergestellt werden.
Zweite Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf die 11 bis 15 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass die zweite Ausführungsform bis auf die nachfolgend beschriebenen Merkmale mit der ersten Ausführungsform identisch ist. Die Teile dieser Ausführungsform, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen und die nicht besonders beschrieben werden, sind mit Bezugsziffern gekennzeichnet, die auf den letzten beiden Stellen die gleichen Ziffern wie die der ersten Ausführungsform haben.
11 ist eine Draufsicht auf einen Rotor 101 gemäß der zweiten Ausführungsform. 12 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Rotors 101 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Ähnlich wie der Rotor 11 weist der Rotor 101 einen an einer Drehwelle 4 befestigten Rotorgrundkörper 112 und eine Mehrzahl von Magneteinheiten 116a bis 116d auf. Die mehreren Magneteinheiten 116a bis 116d weisen jeweils einen Magneten 113 auf. Die mehreren Magneteinheiten 116a bis 116d sind voneinander unabhängige diskrete Teile. Ein Magnet 113 ist an der Außenumfangsseite einer entsprechenden Magneteinheit 116 montiert. Die mehreren Magneteinheiten 116a bis 116d sind mit Gewindebolzen 117 an dem Rotorgrundkörper 112 befestigt. Die aus der Mehrzahl von Magneteinheiten 116a bis 116d hervorstehenden Vorsprünge der Befestigungsblöcke 115 werden in die am Rotorgrundkörper 112 vorgesehenen Nuten 119 eingepasst und positioniert.
13 ist eine Ansicht der Magneteinheit 116, die in linearer Anordnung ausgebreitet ist. Die 14 und 15 sind teilweise vergrößerte Ansichten der in 13 gezeigten Magneteinheit 116. Die 14 zeigt die Magnetzähne 114 der ersten Art und die 15 zeigt die Magnetzähne 114 der zweiten Art.
Benachbarte Magnetzähne 114 sind nicht durch ein Überbrückungsteil verbunden. Die einzelnen Magnetzähne 114 sind in einem voneinander getrennten Zustand und werden dann wie folgt gekoppelt. Eine Magneteinheit 116 weist eine Mehrzahl von Magnetzähnen 114, auf die durch Gelenke 118 gekoppelt sind. Gemäß der Ausführungsform weist die Magneteinheit 116 zehn gekoppelte Magnetzähne 114 auf. An der Außenumfangsseite jedes der Magnetzähne 114 ist ein Magnet 113 montiert.
Die Magnetzähne 114 sind aus Schichtstahl hergestellt. Die Magnetzähne 114 weisen mindestens die in 14 gezeigten Magnetzähne 114 der ersten Art und die in 15 gezeigten Magnetzähne 114 der zweiten Art auf. Der Magnetzahn 114 der ersten Art weist an einem Vorsprung 141 an einer Stirnfläche desselben auf einer Seite in Umfangsrichtung einen Schaftteil 140 auf. Der Magnetzahn 114 der zweiten Art weist an einem Vorsprung 143 an einer Stirnfläche desselben auf der anderen Seite in Umfangsrichtung einen Schaftteil 142 auf. Die Magneteinheit 116 wird durch Ineinanderpassen der Schaftteile 140 der Magnetzähne 114 der ersten Art und der Schaftteile 142 der Magnetzähne 114 der zweiten Art gebildet. Nun wird die Magneteinheit 116 gemäß der zweiten Ausführungsform näher beschrieben. In 13 erscheint auf der Fläche eine in Querrichtung angeordnete Schicht der Magnetzähne 114 der ersten Art. Der Schaftteil 140 eines Magnetzahns 114a der ersten Art wird an dem Schaftteil 142 eines zweiten Magnetzahns 114 befestigt, der an der Rückseite eines an den Magnetzahn 114a angrenzenden Magnetzahns 114b verborgen ist. Die Schaftteile 140 und 142 werden durch Pressbearbeitung gebildet. Die Schaftteile 140 und 142 dienen als erhöhte Teile auf der Vorderseite und als Vertiefungen auf der Rückseite.
In der Magneteinheit 116 sind benachbarte Magnetzähne 114 um das Schaftteil 140 des Magnetzahns 114 der ersten Art und das Schaftteil 142 des Magnetzahns 114 der zweiten Art relativ zueinander drehbar. Die benachbarten Magnetzähne 114 sind in der Bewegungsrichtung voneinander weg, also entgegen der durch den Pfeil 124 angedeuteten Richtung, drehbar, bis ihre jeweiligen Flächen 144 aneinander anliegen. Dabei ziehen die benachbarten Magnete 113 aufgrund ihrer unterschiedlichen Magnetpolaritäten einander gegenseitig an, während die Flächen 144 als Stopper dienen und verhindern, dass sich die Magnete berühren. Die benachbarten Magnetzähne 114 sind in der Bewegungsrichtung näher zueinander, also in der durch den Pfeil 124 angedeuteten Richtung, drehbar, bis ihre jeweiligen Flächen 145 aneinander anliegen. Wenn das Gelenk 118 in eine Position gedreht wird, in der ihre jeweiligen Oberflächen 145 aneinander anliegen, sind die benachbarten Magnetzähne 114 in einer Kreisbogenform angeordnet. Auf diese Weise wird die in 13 gezeigte lineare Anordnung der Magneteinheiten 116 zu der Kreisbogenanordnung verändert.
Wenn die Gelenke 118 der Magnetzähne 114 in der durch den Pfeil 124 angedeuteten Richtung gedreht werden, wirkt auf die benachbarten Magnete 113 eine Anziehungskraft in der Richtung, in der der Spalt zwischen den Magnetzähnen 114 verringert wird. Dadurch sind die Magnetzähne 114 in der Kreisbogenposition stabil. Die Kreisbogenposition der Magneteinheit 116 kann durch zusätzliches Verwenden eines Einpressteils 120, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, stabiler gehalten werden.
Indem zur Kopplung zwischen den Magnetzähnen 114 die Konstruktion mit den Gelenken 118 ähnlich der zweiten Ausführungsform verwendet wird, können die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie die der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Dritte Ausführungsform
Ein Rotor gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Verbindung mit den 16 bis 19 beschrieben. Es ist zu beachten, dass diese Ausführungsform bis auf die nachfolgend beschriebenen Merkmale mit der ersten oder zweiten Ausführungsform identisch ist. Die Teile der Ausführungsform, die denjenigen einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen entsprechen und die nicht besonders beschrieben werden, sind mit Bezugsziffern gekennzeichnet, die auf den letzten beiden Stellen die gleichen Ziffern wie die der entsprechenden Ausführungsform haben.
16 ist eine Teildraufsicht auf eine Magneteinheit 216 gemäß der dritten Ausführungsform. 17 ist eine Teildraufsicht auf die Magneteinheit 216 in 16 in einem ersten Änderungszustand. 18 ist eine Teildraufsicht auf die Magneteinheit 216 in 16 in einem zweiten Änderungszustand.
Die Magneteinheit 216 weist mehrere gekoppelte Magnetzähne 214 auf. An den Kopplungsteilen der mehreren Magnetzähne 214 sind Gelenke 218 vorgesehen.
Die Magnetzähne 214 sind aus Schichtstahl hergestellt. Die Magnetzähne 214 weisen die Magnetzähne 214 einer dritten Art und die Magnetzähne 214 einer vierten Art auf. Die Magnetzähne 214 der dritten Art weisen auf einer Seite in Umfangsrichtung jeweils an einem Vorsprung 231 an einer Stirnfläche ein Langloch 235 auf. Die Magnetzähne 214 der vierten Art weisen jeweils auf der anderen Seite in Umfangsrichtung an einem Vorsprung 232 an einer Stirnfläche einen Schaftteil 234 auf. Die Langlöcher 235 der Magnetzähne 214 der dritten Art und die Schaftteile 234 der Magnetzähne 214 der vierten Art werden miteinander verbunden.
Zwischen benachbarten Magnetzähnen 214, gleitet der Schaftteil 234 entlang des Langlochs 235 in der durch den Pfeil in 17 angedeuteten Richtung. Auf diese Weise kann es eine Expansionsposition geben, in welcher der Spalt zwischen den benachbarten Magnetzähnen 214 groß ist, und eine Rückzugsposition, in welcher der Spalt zwischen den benachbarten Magnetzähnen 214 klein ist. Der Magnetzahn 214 der vierten Art ist mit einer Vertiefung 233 versehen, um in der Rückzugsposition, in welcher der Spalt zwischen den benachbarten Magnetzähnen 214 klein ist, eine Behinderung des Vorsprungs 231 des Magnetzahns 214 der dritten Art zu vermeiden. Obwohl nicht dargestellt, ist der Magnetzahn 214 der dritten Art ebenfalls mit einer Vertiefung versehen, um in der Rückzugsposition, eine Behinderung des Vorsprungs 232 der Magnetzähne 214 der vierten Art zu vermeiden. Benachbarte Magnetzähne 214 sind in der durch den Pfeil in 18 angedeuteten Richtung um den Schaftteil 234 drehbar.
Wie in 19 gezeigt, kann das Langloch 235 mit einem erhöhten Teil 237 versehen sein, und der Bereich des Langlochs 235 kann in die Expansionsposition 238 und die Rückzugsposition 239 unterteilt werden. Während der Bewegung des Schaftteils 234 entlang des Langlochs 235 aus der Expansionsposition 238 in die Rückzugsposition 239 wird ein Presspasszustand erreicht. In der Rückzugsposition 239 wird der Schaftteil 234 aus dem Presspasszustand freigegeben. Der erhöhte Teil 237 verhindert, dass der Schaftteil 234 aus der Rückzugsposition 239 in die Expansionsposition 238 zurückkehrt. Auf diese Weise kann der Schaftteil 234 in der Rückzugsposition239 positioniert werden und sich stabiler drehen.
Wie oben beschrieben, kann die Magneteinheit 216 gemäß der dritten Ausführungsform die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie die der ersten und zweiten Ausführungsform bereitstellen.
Wenn die Magnetkraft des Magneten 213 stärker ist, kann im Allgemeinen eine kompaktere und leistungsfähigere rotierende elektrische Maschine 8 bereitgestellt werden. Bei der Montage der Magnete 213 an dem Rotor ziehen sich jedoch benachbarte Magnete 213 aufgrund der starken Magnetkraft gegenseitig an, was die Durchführbarkeit verringert. Gemäß der Ausführungsform können benachbarte Magnetzähne 214 in der Expansionsposition 238 positioniert werden. Daher können die Magnete 213 in einer von den benachbarten Magneten 213 beabstandeten Position montiert werden, was die Durchführbarkeit verbessert. Wenn die Gelenke 218 in die Rückzugsposition geschoben werden und die Gelenke 218 so gedreht werden, dass eine Kreisbogenform entsteht, wie in 18 dargestellt, ermöglicht die Anziehungskraft zwischen den benachbarten Magneten 213 nach dem Wechsel der Anordnung eine stabile Position. Dies erleichtert die Arbeit bei der Änderung der Anordnung der Magneteinheiten 216. Genauer kann eine Rotorstruktur mit hoher Montierbarkeit in der Produktion bereitgestellt werden.
Nun werden Abwandlungen der oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben. Die Abwandlung ist bis auf die nachfolgend beschriebenen Merkmale mit der ersten bis dritten Ausführungsform identisch.
Gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform sind die Magnetzähne 114 und 214 aus Schichtstahl hergestellt, wobei die Magnetzähne 114 und 214 durch Drahtschneiden oder Schneiden eines Blockmaterials hergestellt sein können. Die 20A und 20B zeigen ein Beispiel, in dem die Magneteinheit gemäß der zweiten Ausführungsform unter Verwendung eines Blockmaterials hergestellt ist. In dem Beispiel sind benachbarte Magnetzähne 154 nicht durch ein Überbrückungsteil verbunden. Die Magnetzähne 154 haben anstelle des Schaftteils 140 auf einer Seite an einer Stirnfläche an einem Vorsprung 150 jeweils ein erstes Loch 155 mit einem kreisförmigen Querschnitt. Der benachbarte Magnetzahn 154 hat auf der anderen Seite an einer Stirnfläche an einem Kopplungsteil (einem Vorsprung/relativen Vorsprung) 151 ein zweites Loch 156, das den gleichen Durchmesser wie das erste Loch 155 aufweist. Zum Koppeln wird in das erste Loch 155 und das zweite Loch 156 ein Stift 152 eingepresst. Auf diese Weise können die benachbarten Magnetzähne 154 um ein Gelenk 158 relativ zueinander gedreht werden. Somit können die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei der zweiten Ausführungsform erzielt werden.
Das erste Loch 155 des Vorsprungs 150 kann wie das Langloch 235 gemäß der dritten Ausführungsform ausgebildet sein. Der Stift 152 wird in das langlochförmige erste Loch 155 eingeführt und in das zweite Loch 156 eingepresst. Auf diese Weise können die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei der dritten Ausführungsform bereitgestellt werden. Dabei ist von dem ersten Loch 155 und dem zweiten Loch 156 nur eines zu einem Langloch ausgebildet und das andere kann ein kreisförmiges Loch sein. Das erste Loch 155 bzw. das zweite Loch 156, das zu einem Langloch ausgebildet ist, kann mit einem Teil mit der gleichen Form wie der in 19 dargestellte erhöhte Teil 237 versehen sein. Der Bereich des Langlochs kann in eine Expansionsposition und eine Rückzugsposition unterteilt sein. Auf diese Weise wird, ähnlich wie bei der in 19 dargestellten dritten Ausführungsform, verhindert, dass der Stift 152 aus der Rückzugsposition in die Expansionsposition zurückkehrt. Dadurch kann in der Rückzugsposition eine stabilere Drehung erreicht werden.
Gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird für die Magneteinheiten das Eisenmaterial verwendet, obgleich das Material der Magneteinheiten abgesehen von Eisen ein beliebiges anderes Material mit hoher magnetischer Permeabilität, wie etwa Kupfer, sein kann.
Der Rotor gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist vier Magneteinheiten auf, die vier gleichen Segmenten entsprechen, die durch Teilung des Umfangs erhalten werden, die Anzahl der Magneteinheiten kann jedoch eine beliebige Anzahl gleich oder größer als eins sein. Unabhängig von der Anzahl der Magneteinheiten können die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei einer der Ausführungen bereitgestellt werden. Die Magneteinheiten gemäß den Ausführungsformen der Erfindung weisen die gleiche Anzahl von Magnetzähnen auf, die Magneteinheiten können jedoch unterschiedliche Anzahlen von Magnetzähnen aufweisen.
Die Magneteinheiten gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen jeweils zehn gekoppelte Magnetzähne auf, die Anzahl der Magnetzähne ist jedoch nicht auf die oben genannten beschränkt. Beispielsweise können zwei oder mehr Magnetzähne gekoppelt sein.
Bei der Magneteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung sind der Befestigungsblock und der Rotorgrundkörper durch einen Gewindebolzen befestigt, wobei jedes andere Befestigungsverfahren, wie Schweißen und Einpressen, zum Einsatz kommen kann.
In der Magneteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist an jedem der Magnetzähne ein Magnet montiert, die Anzahl der Magnete ist jedoch nicht auf das Obige beschränkt. Beispielsweise können, wie in 21 dargestellt, mehrere Magnete 313a und 313b an jedem der Magnetzähne in Umfangsrichtung oder/und Axialrichtung montiert sein.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist beispielhaft ein SPM-Rotor dargestellt, wobei ein IPM-Rotor mit in den Magnetzähnen 414 aufgenommenen Magneten 413, wie in 22 dargestellt, verwendet werden kann.
Die erste bis dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurden mit Bezug auf eine rotierende elektrische Maschine der Innenläuferbauart beschrieben, bei welcher der Stator auf der Außenumfangsseite und der Rotor auf der Innenumfangsseite vorgesehen sind, wobei die Art der rotierenden elektrischen Maschine nicht auf das Obige beschränkt ist. Beispielsweise kann die Erfindung bei jeder anderen Art von rotierender elektrischer Maschine, wie etwa einer Maschine mit Axialspalt und einer Maschine der Außenläuferbauart eingesetzt werden, wenn die Magneteinheiten 516 und 616 wie in den 23 bis 30 dargestellt angeordnet sind.
Die 23 bis 26 zeigen eine beispielhafte rotierende elektrische Maschine der Bauart mit Axialspalt, bei welcher die vorliegende Erfindung eingesetzt wird. 23 ist eine Seitenansicht einer rotierenden elektrischen Maschine 508 der Bauart mit Axialspalt. 24 zeigt eine Magneteinheit 516, die in linearer Anordnung ausgebreitet ist. 25 ist eine Seitenansicht der in 24 dargestellten Magneteinheit 516. 26 ist eine Ansicht des Rotors 501 der rotierenden elektrischen Maschine 508 in 24 von der Seite einer gegenüber einem Stator 550 liegenden Fläche aus gesehen. Ähnlich der ersten Ausführungsform weist die Magneteinheit 516 eine Mehrzahl von Magnetzähnen 514 auf, die durch Überbrückungsteile 518 gekoppelt sind. Anschließend werden die Überbrückungsteile 518 gebogen, um die Magnetzahneinheiten 516 als Ganze in einer Kreisbogenform anzuordnen. Ein Magnet 513 wird an einer Stirnfläche in axialer Richtung jedes der Magnetzähne montiert. Auf der Innenseite der Magneteinheit 516 ist ein Befestigungsblock 515 aufgesetzt und gesichert. Der Befestigungsblock 515 ragt von einer axialen Stirnfläche auf der Seite, die der Fläche mit dem daran montierten Magneten 513 der Magneteinheit 516 gegenüberliegt, ab. Der Befestigungsblock 515 wird in eine an einem Rotorgrundkörper 512 vorgesehene Einkerbungen eingepasst und mit einem Gewindebolzen 517 befestigt, und auf diese Weise wird der Rotor 501 gebildet. Der Rotor 501 ist an einer Drehwelle 504 befestigt. Die Drehwelle 504 ist mit einem sehr kleinen Spaltabstand in axialer Richtung zum Stator 550, der unabhängig befestigt ist, vorgesehen und auf diese Weise wird die rotierende elektrische Maschine 508 gebildet.
Genauer ist die Magneteinheit 516 in axialer Richtung des Rotors 501 mit dem Rotorgrundkörper 512 verbunden und in Axialrichtung des Rotors 501 mit einem Spaltabstand zum Stator 550 vorgesehen.
Die 27 bis 30 zeigen eine beispielhafte rotierende elektrische Maschine der Außenläuferbauart, bei welcher die vorliegende Erfindung eingesetzt wird.
27 ist eine Seitenansicht einer rotierenden elektrischen Maschine 608 der Außenläuferbauart. 28 zeigt eine in linearer Anordnung ausgebreitete Magneteinheit 616 von der Seite einer Fläche zur Befestigung an einem Rotorgrundkörper 612 aus gesehen. 29 ist eine Seitenansicht der in 28 dargestellten Magneteinheit 616. 30 ist eine Ansicht des Rotors 601 in 27 in axialer Richtung von der Seite einer Haltebühne 651 aus gesehen, die den Stator 650 abstützt.
Ähnlich der ersten Ausführungsform weist die Magneteinheit 616 eine Mehrzahl von Magnetzähnen 614 auf, die durch Überbrückungsteile 618 gekoppelt sind. Die Überbrückungsteile 618 werden gebogen, sodass die Magneteinheit 616 als Ganze in einer Kreisbogenform angeordnet ist. Die Magnetzähne weisen jeweils einen auf der Innenumfangsseite aufgenommenen Magneten 613 auf. Auf der Innenseite der Magneteinheit 616 sind Befestigungsblöcke 615 aufgesetzt und gesichert. Die Befestigungsblöcke 615 ragen auf der Außenumfangsseite der Magneteinheit 616 ab. Der Befestigungsblock 615 wird in eine an einem Rotorgrundkörper 612 vorgesehene Einkerbung eingepasst und mit Gewindebolzen 617 befestigt, und auf diese Weise wird der Rotor 601 gebildet. Der Rotor 601 ist an einer Drehwelle 604 befestigt. Der Rotor 601 ist mit einem sehr kleinen Spaltabstand in Innenumfangsrichtung zum Stator 650 vorgesehen, der unabhängig von der Drehwelle 604 befestigt ist, und auf diese Weise wird eine rotierende elektrische Maschine 608 gebildet.
Genauer ist die Magneteinheit 616 in Radialrichtung des Rotors 601 mit dem Rotorgrundkörper 612 verbunden. Die Magneteinheit 616 ist in Radialrichtung des Rotors 601 in einem Spaltabstand zum Stator 650 vorgesehen.
Man beachte, dass in den Beispielen in den 23 bis 26 und 27 bis 30 die benachbarten Magnetzähne 514 und 614 durch die Überbrückungsteile 518 bzw. 618 gekoppelt sind, wobei anstelle der Überbrückungsteile 518 und 618, ähnlich wie bei der zweiten und dritten Ausführungsform, eine Gelenkkonstruktion zur Kopplung eingesetzt werden kann.
Genauer kann die Erfindung auf jede andere Art von rotierender elektrischer Maschine, wie etwa eine rotierende elektrische Maschine der Außenläuferbauart und eine rotierende elektrische Maschine der Bauart mit Axialspalt, angewendet werden, und es können die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden.
Die Magneteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Radialrichtung in eine Vielzahl von Teilen unterteilt werden, wie in den Figuren 31 und 32 für eine rotierende elektrische Maschine der Bauart mit Axialspaltrotor dargestellt. Die Mehrzahl der durch Teilung in Radialrichtung erhaltenen Magneteinheiten 516a und 516b können so zusammengesetzt sein, dass ihre Phasen in Umfangsrichtung gegenüber dem Rotorgrundkörper versetzt sind, so dass sie eine Stufenversatzstruktur bilden.
Die Magneteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Längsrichtung der Welle in eine Vielzahl von Teilen unterteilt sein, wie in Fig. 33 für eine rotierende elektrische Maschine der Innenläuferbauart oder der Außenläuferbauart dargestellt, und eine Mehrzahl der Magneteinheiten 616a und 616b kann so zusammengesetzt sein, dass ihre Phasen in Umfangsrichtung gegenüber dem Rotorgrundkörper versetzt sind, so dass sie eine Stufenversatzstruktur bilden.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen detailliert beschrieben wurde, werden für Fachleute Variationen und Abwandlungen auf der Basis der grundlegenden Ideen und Lehren der vorliegenden Erfindung ersichtlich sein.
Die vorliegende Erfindung weist für die oben beschriebenen Ausführungsformen eine Kombination aus einigen oder allen Merkmalen mindestens einer der Ausführungsformen mit denen einer anderen Ausführungsform auf.
Bezugszeichenliste

5, 550, 650: Stator
11, 101, 501, 601: Rotor
12, 112, 512, 612: Rotorgrundkörper
13, 113, 213, 313, 413, 513, 613: Magnet
14, 114, 154, 214, 414, 514, 614: Magnetzahn
15, 115, 515, 615: Befestigungsblock
16, 116, 216, 516, 616: Magneteinheit
19a, 19b, 119, 519, 619: Einkerbung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 4771010 [0005]

Claims

Rotierende elektrische Maschine, die einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor einen Rotorgrundkörper und mindestens eine an einem Außenumfangsteil des Rotorgrundkörpers vorgesehene Magneteinheit aufweist, wobei die Magneteinheit eine Mehrzahl von Magnetzähnen als Segmente in Umfangsrichtung aufweist, wobei die Mehrzahl von Magnetzähnen, die eine der Magneteinheiten bildet, in einer Kreisbogenform angeordnet ist, wobei an dem Magnetzahn ein Magnet befestigt ist, wobei mindestens ein Paar der Magnetzähne in einer der Magneteinheiten jeweils mit einer Einkerbung versehen ist, wobei, wenn die Mehrzahl von Magnetzähnen in der Kreisbogenform angeordnet ist, ein Befestigungsblock in ein Paar der Einkerbungen eingepresst ist, und der Befestigungsblock an dem Rotorgrundkörper befestigt ist, während der Befestigungsblock in die Einkerbungen eingesetzt ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Magnetzähnen durch eine Mehrzahl von Überbrückungsteilen gekoppelt ist, und die eine der Magneteinheiten bildende Mehrzahl von Magnetzähnen durch Biegen der Mehrzahl von Überbrückungsteilen in der Kreisbogenform angeordnet ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Magnetzähne durch Aufeinanderschichten von Stahlblechen gebildet werden, wobei die Magnetzähne einen Magnetzahn einer ersten Art und einen Magnetzahn einer zweiten Art aufweisen, wobei der Magnetzahn der ersten Art auf einer Seite in Umfangsrichtung an einem Vorsprung an einer Stirnfläche einen Schaftteil aufweist, wobei der Magnetzahn der zweiten Art auf der anderen Seite in Umfangsrichtung an einem Vorsprung an einer Stirnfläche einen Schaftteil aufweist, und wobei die Magneteinheiten jeweils durch Ineinanderpassen des Schaftteils des Magnetzahns der ersten Art und des Schaftteils des Magnetzahns der zweiten Art gebildet werden.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Magnetzähne durch Aufeinanderschichten von Stahlblechen gebildet werden, wobei die Magnetzähne einen Magnetzahn einer dritten Art und einen Magnetzahn einer vierten Art aufweisen, wobei der Magnetzahn der dritten Art auf einer Seite in Umfangsrichtung an einem Vorsprung an einer Stirnfläche ein Langloch aufweist, wobei der Magnetzahn der vierten Art auf der anderen Seite in Umfangsrichtung an einem Vorsprung an einer Stirnfläche einen Schaftteil aufweist, und wobei die Magneteinheiten jeweils durch Ineinanderpassen des Langlochs des Magnetzahns der dritten Art und des Schaftteils des Magnetzahns der vierten Art gebildet werden.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Magneteinheit durch Bearbeiten eines Blockmaterials gebildet ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 5, wobei die Magnetzähne auf einer Seite an einer Stirnfläche jeweils ein erstes Loch und auf der anderen Seite an einer Stirnfläche ein zweites Loch aufweisen, und ein Stift in das erste Loch eines jeden der Magnetzähne und in das zweite Loch eines benachbarten der Magnetzähne eingepresst ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 6, wobei von dem ersten Loch und dem zweiten Loch nur eines ein Langloch und das andere ein kreisförmiges Loch ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 4 oder 7, wobei das Langloch mit einem erhöhtem Teil versehen ist, der einen Bereich des Langlochs in eine Expansionsposition und eine Rückzugsposition unterteilt.
Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Rotor ein Rotor für eine rotierende elektrische Maschine des Typs mit einem Axialspaltrotor ist, die Magneteinheit in Längsrichtung der Rotorwelle mit dem Rotorgrundkörper verbunden ist und die Magneteinheit in Längsrichtung der Rotorwelle in einem Spaltabstand zum Stator vorgesehen ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 9, wobei die Magneteinheit in einer Durchmesserrichtung der Welle des Rotorgrundkörpers in mehrere Teile unterteilt ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 10, wobei eine Mehrzahl der in Durchmesserrichtung der Welle angeordneten Magneteinheiten in Umfangsrichtung unterschiedliche Phasen aufweisen.
Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Rotor ein Rotor für eine rotierende elektrische Maschine der Innenläuferbauart oder eine rotierende elektrische Maschine der Außenläuferbauart ist, die Magneteinheit in Radialrichtung des Rotors mit dem Rotorgrundkörper verbunden ist und die Magneteinheit in Radialrichtung des Rotors in einem Spaltabstand zum Stator vorgesehen ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 12, wobei die Magneteinheit in Längsrichtung der Welle des Rotorgrundkörpers in mehrere Teile unterteilt ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 13, wobei die Mehrzahl der in Längsrichtung der Welle angeordneten Magneteinheiten in Umfangsrichtung unterschiedliche Phasen aufweisen.