DE112017007521T5

DE112017007521T5 - Ankerkern einer drehenden elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE112017007521T5
Application number: DE112017007521.1T
Authority: DE
Inventors: Takashi Umeda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2020-02-20
Also published as: JPWO2018207326A1; CN110637404A; WO2018207326A1; JP6710326B2; US20200144875A1; CN110637404B; US11411446B2

Abstract

Bereitgestellt wird ein Ankerkern einer erfindungsgemäßen drehenden elektrischen Maschine, der bezüglich jedem magnetischen Polzahn einen Schuh als gesondertes Teil aufweist. In einem distalen Ende des magnetischen Polzahns ist eine bogenförmige Ausnehmung gebildet, und das Schuhteil weist einen kreisförmigen Abschnitt auf. Der magnetische Polzahn und das Schuhteil werden durch Passung zwischen der bogenförmigen Ausnehmung und dem kreisförmigen Abschnitt aneinandergekoppelt. Das Schuhteil ist eingerichtet, bezüglich dem magnetischen Polzahn drehbar zu sein, wobei ein Umfang des reisförmigen Abschnitts als Führung dient.

Description

Technisches Gebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufbau eines Ankerkerns, der in einer drehenden elektrischen Maschine verwendet werden soll, und betrifft einen Ankerkern einer drehenden elektrischen Maschine, welcher in der Lage ist, die Herstellbarkeit des Ankerkerns zu verbessern, ohne zufriedenstellende Betriebseigenschaften der drehenden elektrischen Maschine zu beeinträchtigen.
Technischer Hintergrund
Bislang war eine drehende elektrische Maschine bekannt, die einen Ankerkern aufweist, der durch Wickeln einer Vielzahl von Ankerspulen um eine Vielzahl magnetischer Polzähne eines Ankerkerns gebildet wurde. Der Ankerkern weist einen hinteren Jochabschnitt in Ringform, und eine Vielzahl magnetischer Polzahnabschnitte auf, die von dem hinteren Jochabschnitt in gleichmäßigen Abständen hervorstehen. Zwischen den magnetischen Polzähnen sind als Nuten bezeichnete Abstände gebildet, und die Ankerspulen sind jeweils in den Nuten aufgenommen.
Um einen durch einen Wirbelstrom verursachten, zunehmenden Eisenverlust zu verhindern, ist der Ankerkern aus aufeinandergeschichteten Stahlblechen gebildet, die durch Aufeinanderschichten von dünnblechartigen Kernstücken erhalten werden. Ferner war es ebenfalls bekannt, dass Eigenschaften der drehenden elektrischen Maschine durch Bereitstellen eines klauenähnlichen Schuhs, der sich an einem distalen Ende von jedem der magnetischen Polzähne nach rechts und links erstreckt, verbessert werden können.
Wird der Schuh jedoch an dem distalen Ende von jedem der magnetischen Polzähne bereitgestellt, wird eine Breite eines Nutöffnungsabschnitts schmaler als eine Nutbreite. Dementsprechend besteht ein Problem dahingehend, dass die Arbeiten, um die Ankerkerne in den Nuten aufnehmen zu können, komplex werden, so dass sich die Herstellbarkeit verschlechtert.
Als Gegenmaßnahme für dieses Problem wird das folgende Verfahren vorgeschlagen. Konkret wird ein Schuh als gesondertes Teil bezüglich des magnetischen Polzahns bereitgestellt, und der magnetische Polzahn und das Schuhteil werden durch einen als Schwenkwelle dienenden Stift aneinandergekoppelt, wodurch eine Struktur erhalten wird, in der sich das Schuhteil drehen kann. Unter Verwendung dieses Verfahrens kann eine Struktur des Ankerkerns erhalten werden, die beim Einschieben der Ankerspulen in die Nuten einen zufriedenstellenden Arbeitsaufwand derart beibehält, dass das Schuhteil in Richtung einer Mittelachse gedreht wird, um die Öffnungsbreite der Nut zu vergrößern (vgl. beispielsweise Patentliteratur 1).
Liste der Bezugnahmen
Patentliteratur
[PTL 1] JP 2009-284707 A
Darstellung der Erfindung
Technisches Problem
Die verwandte Technik bringt jedoch die folgenden Probleme mit sich.
Bei dem in Patentliteratur 1 beschriebenen Ankerkern werden der magnetische Polzahn und das Schuhteil durch den Stift aneinandergekoppelt, um das Schuhteil bezüglich des magnetischen Polzahns zu drehen. Da jedoch die Anzahl aufeinander zu stapelnder Schichtstahlbleche zunimmt, besteht ein höheres Risiko, dass der Stift nicht gerade durch eine fehlausgerichtete Aufschichtung oder eine schräge Aufschichtung hindurchgesteckt werden kann.
Kann der Stift nicht gerade eingesteckt werden, biegt sich der Stift. Das bedeutet, dass sich die Schwenkwelle dreht, und daher ein Problem dahingehend entstehend kann, dass das Schuhteil bezüglich des magnetischen Polzahns nicht gedreht wird.
Ferner ist das Schuhteil schmal, und somit ist es ferner erforderlich, dass auch ein Stiftdurchmesser schmal ist. Im Ergebnis ist der Stift anfällig für ein Brechen oder Verbiegen. Dementsprechend bestehen ein Problem hinsichtlich einer schlechten Praktikabilität des Stiftes, und dass der Stift während der Drehung des Schuhteils bricht.
Die vorliegende Erfindung erfolgte, um die oben genannten Probleme zu lösen, und ihre Aufgabe besteht darin, einen Ankerkern einer drehenden elektrischen Maschine anzugeben, der in der Lage ist, die Herstellbarkeit eines Ankerkerns zu verbessern und gleichzeitig zufriedenstellende Betriebseigenschaften der drehenden elektrischen Maschine aufrechtzuerhalten.
Lösung der Aufgabe
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Ankerkern einer drehenden elektrischen Maschine bereitgestellt, der aufweist: ein hinteres Joch, das eine Ringform aufweist; und eine Vielzahl magnetischer Polzähne, die von einer Innenumfangswandfläche des hinteren Jochs radial einwärts hervorstehen, wobei jeder der Vielzahl magnetischer Polzähne zumindest einen Schuh mit einer klauenähnlichen Form aufweist, der sich zu beiden Seiten in einer Umfangsrichtung der Vielzahl magnetischer Polzähne oder zu einer Seite in Umfangsrichtung an einem distalen Ende von jedem der Vielzahl magnetischer Polzähne in einer Vorstandsrichtung davon erstreckt, wobei der zumindest eine Schuh, der sich zu den beiden Seiten in Umfangsrichtung oder der einen Seite in Umfangsrichtung erstreckt, als ein Schuhteil bereitgestellt ist, bei dem es sich bezogen auf jeden der Vielzahl magnetischer Polzähne um ein gesondertes Teil handelt, wobei jeder der Vielzahl magnetischer Polzähne eine bogenförmige Ausnehmung aufweist, wobei das Schuhteil einen kreisförmigen Abschnitt aufweist, wobei die Vielzahl magnetischer Polzähne und das Schuhteil durch Einpassen zwischen der bogenförmigen Ausnehmung und dem kreisförmigen Abschnitt aneinandergekoppelt werden, und wobei das Schuhteil drehend entlang eines Umfangs des kreisförmigen Abschnitts bezüglich jedes der Vielzahl magnetischer Polzähne bewegbar ist, wobei der Umfang als Führung dient.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Erfindungsgemäß weist der Ankerkern der drehenden elektrischen Maschine den Schuh auf, der bezogen auf den magnetischen Polzahn als gesondertes Teil bereitgestellt ist. Die bogenförmige Ausnehmung ist in dem distalen Ende des magnetischen Pohlzahns gebildet, und das Schuhteil weist den kreisförmigen Abschnitt auf. Der magnetische Polzahn und das Schuhteil werden durch die Passung zwischen der bogenförmigen Ausnehmung und dem kreisförmigen Abschnitt aneinandergekoppelt. Das Schuhteil ist eingerichtet, bezüglich des magnetischen Polzahns drehbar zu sein, wobei ein Umfang des kreisförmigen Abschnitts als Führung dient. Im Ergebnis ist es möglich, den Ankerkern der drehenden elektrischen Maschine zu erhalten, welcher in der Lage ist, die Herstellbarkeit des Ankerkerns unter Beibehaltung der zufriedenstellenden Betriebseigenschaften der drehenden elektrischen Maschine zu verbessern.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung der drehenden elektrischen Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung eines Ankerkerns der drehenden elektrischen Maschine der gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen von einer radial inneren Seite der drehenden elektrischen Maschine.
3 ist eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung des Ankerkerns der drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen von einer radial äußeren Seite der drehenden elektrischen Maschine.
4 ist eine Draufsicht der drehenden elektrischen Maschine, von der lediglich Stirnbleche, die ein Blech des Ankerkerns von oberen und unteren Seite desselben sandwichartig umgeben, entfernt wurden, zur vereinfachten Beschreibung einer Struktur des Ankerkerns gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine teilvergrößerte Ansicht eines Ankers der drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine teilvergrößerte Ansicht des Ankers der drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn Schuhteile gedreht werden.
7 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Draufsicht der drehenden elektrischen Maschine gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, von der lediglich die Stirnbleche abgenommen wurden.
9 ist eine teilvergrößerte Ansicht eines Ankers der drehenden elektrischen Maschine aus 8 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine teilvergrößerte Ansicht eines Ankers einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine teilvergrößerte Ansicht der drehenden elektrischen Maschine gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn die Schuhteile gedreht werden.
12 ist eine teilvergrößerte Ansicht eines Ankers einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Es erfolgt nun eine Beschreibung eines Ankerkerns einer drehenden elektrischen Maschine gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 weist eine drehende elektrische Maschine 1 einen Rotor 2 und einen Anker 5 auf. Der Rotor 2 ist an einer Drehwelle 4 befestigt, die in einem (nicht gezeigten) Gehäuse derart gelagert ist, um drehbar zu sein, und ist in dem Gehäuse angeordnet. Der Anker 5 wird hierbei von dem Gehäuse derart gelagert, dass er den Rotor 2 mit einem konstanten Spiel zwischen dem Rotor 2 und dem Anker 5 umgibt.
Der Rotor 2 weist die Drehwelle 4 und einen Rotorkern 11 auf, der an einer mittleren Achsposition eingeschoben und an der Drehwelle 4 befestigt ist. Ferner sind eine Vielzahl von Magneten 3 an einer Außenumfangsfläche des Rotorkerns 11 an gleichen Abständen (sog. „Pitches“ in einer Umfangsrichtung angeordnet.
Der Anker 5 beinhaltet einen Ankerkern 6 und Ankerspulen 9. Der Ankerkern 6 weist ferner magnetische Polzähne 8 auf. Die magnetischen Polzähne 8 stehen radial einwärts von einer Innenumfangswandfläche eines hinteren Jochs 7 mit einer Ringform hervor, und eine Vielzahl magnetischer Polzähne 8 sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet. In 1 ist der Ankerkern 6 veranschaulicht, der sechsunddreißig magnetische Polzähne 8 aufweist.
Hierbei sind die Ankerspulen 9 jeweils als Spule eingerichtet, die durch Aufwickeln eines Leitungsdrahts um jeden der magnetischen Polzähne 8 durch einen Isolator (nicht gezeigt) gebildet wurde. Ferner sind als Nuten 10 bezeichnete Räume zwischen den benachbarten Polzähnen gebildet, und die Ankerspulen werden in den Nuten 10 aufgenommen.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Ankerkerns der drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen von einer radial inneren Seite der drehenden elektrischen Maschine. 3 ist ferner eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Ankerkerns der drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen von einer radial äußeren Seite der drehenden elektrischen Maschine. Wie in den 2 und 3 dargestellt ist der Ankerkern 6 durch Aufeinanderschichten von dünnblechartiger Stahlbleche gebildet. Ein Stirnblech 12 ist an jeweils der obersten und untersten Seite des Blechs angeordnet. Ähnlich dem Ankerkern 6 beinhaltet das Endblech das hintere Joch 7, das eine Ringform hat, und die magnetischen Polzähne 8.
Die Schichtstahlbleche des Ankerkerns 6 werden durch Crimp-Verbindungen 13, gezeigt in den 4 bis 6, aneinandergekoppelt, die später beschrieben werden. Ferner ist das Stirnblech 12 auch mittels Ausbildung der Crimp-Verbindungen 13 an den Ankerkern 6 gekoppelt, oder mittels Ausbildung einer Schweißnaht 15 oder eines anderen Kopplungsabschnitt an einer Außenumfangsseite des Ankers. Dabei entsprechen die Crimp-Verbindungen 13 und die Schweißnaht 15 oder ein weiterer Kopplungsabschnitt Kopplungselementen.
An einem distalen Ende von jedem der magnetischen Polschuhe 8 in einer Vorstandsrichtung derselben ist ein Schuh mit einer klauenähnlichen Form bereitgestellt, der sich zu beiden Seiten in Umfangsrichtung erstreckt. Ein Abschnitt des Schuhs an einer Seite in Umfangsrichtung bezüglich des magnetischen Polzahns 8 ist als ein Schuhteil 8A bereitgestellt, bei dem es sich um ein gesondertes Teil handelt. Ähnlich dem Ankerkern 6 ist das Schuhteil 8A durch Laminieren bzw. Aufeinanderschichten dünnblechartiger Eisenbleche gebildet.
Dabei erfolgt unter Bezugnahme auf eine Draufsicht auf die drehende elektrische Maschine 1 und eine vergrößerte Ansicht des Ankers 5, bei der nur die Endbelche 12 entfallen, eine ausführliche Beschreibung des Ankerkerns 6 gemäß der ersten Ausführungsform. 4 ist eine Draufsicht der drehenden elektrischen Maschine, bei der nur die Endbleche abgenommen wurden, die das Blech des Ankerkerns von der unteren und der oberen Seite desselben sandwichartig umschließen, zum Zwecke der vereinfachten Beschreibung eines Aufbaus des Ankerkerns gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ferner ist 5 eine teilvergrößerte Ansicht des Ankers 5 der drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus ist 6 eine teilvergrößerte Ansicht des Ankers 5 der drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dann wenn die Schuhteile gedreht werden.
Jeder der magnetischen Polzähne 8 des Ankerkerns 6 hat eine bogenförmige Ausnehmung 21 am distalen Ende in der Vorstandsrichtung. Die bogenförmige Ausnehmung 21 in der ersten Ausführungsform hat einen Umfangsabschnitt mit einem zentralen Winkel größer gleich 180°. Der Umfangsabschnitt ist in der Weise ausgebildet, um den zentralen Winkel von größer gleich 180° zu haben, mit der Zielsetzung, ein Herausrutschen des Schuhteils 8A vom magnetischen Polzahn 8 hin zur radial inneren Seite zu verhindern.
Das Schuhteil 8A beinhaltet einen klauenähnlichen Schuhabschnitt und einen kreisförmigen Abschnitt 20. Der kreisförmige Abschnitt 20 ist passgenau an der bogenförmigen Ausnehmung 21 befestigt, und kann bezüglich des magnetischen Polzahns 8 eine Drehbewegung durchführen, wobei ein Umfangsabschnitt des kreisförmigen Abschnitts 20 als Führung dient. Während der Drehung des Schuhteils 8A wird der Umfangsabschnitt immer in Kontakt mit der bogenförmigen Ausnehmung 21 in einem zentralen Winkelbereich von größer gleich 180° gehalten.
Ferner umschließen die Stirnbleche 12 sowohl die magnetischen Polzähne 8 als auch die Schuhteile 8A von der oberen und unteren Seite des Blechs. Daher wird aufgrund der Passung zwischen der bogenförmigen Ausnehmung 21 und dem kreisförmigen Abschnitt 20 und den Stirnblechen 12 jedes der Schuhteile 8A in einem drehbewegbaren Zustand gehalten, ohne dass es vom magnetischen Polzahn 8 abrutscht.
Das Schuhteil 8A der ersten Ausführungsform benötigt kein gesondertes Teil wie etwa einen Stift, der als Drehwelle dient. Dementsprechend werden Montagearbeiten für den Ankerkern 6 vereinfacht. Ferner können die bogenförmige Ausnehmung 21 und der kreisförmige Abschnitt 20, die als Drehwelle dienen, eingerichtet sein, um Größen zu haben, die für das Schuhteil 8A ausreichend sind. Dementsprechend wird eine Struktur erhalten, die weniger anfällig für einen Bruch der Schwenkwelle oder einen anderen Fehler ist.
Wenn die Ankerspulen 9 in die Nuten 10 geschoben werden, wird jeweils jedes Schuhteil 5A drehbewegt, so dass eine Öffnungsbreite der Nut 10 vergrößert werden kann. In einem Zustand, bei dem die Öffnungsbreite der Nut 10 auf diese Weise vergrößert wird, können Einschubarbeiten für die Ankerspule 9 leicht durchgeführt werden.
Nach den Einschubarbeiten wird das Schuhteil 8A in einer der Richtung zum Vergrößern der Öffnungsbreite entgegengesetzten Richtung bewegt, und eine Anlagefläche 22 des Schuhteils 8A wird in Anlage an den magnetischen Polzahn 8 gebracht, um positioniert zu werden und dadurch einen Öffnungsabschnitt der Nut 10 zu schließen. Danach wird, beispielsweise durch Schweißen einer Grenzfläche 8B zwischen dem Schuhteil 8A und dem magnetischen Polzahn 8, das Schuhteil 8A an dem magnetischen Polzahn 8 befestigt. Somit kann nach dem Einschieben der Ankerspule 9 das Schuhteil 8A derart angeordnet und befestigt werden, dass sich die klauenähnliche Form des Schuhteils 8A in Umfangsrichtung erstreckt. Im Ergebnis können zufriedenstellende Betriebseigenschaften der drehenden elektrischen Maschine 1, beispielsweise eine verringerte Drehmomentwelligkeit, erhalten werden.
Wie oben beschrieben kann gemäß dem Ankerkern 6 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Herstellbarkeit des Ankers 5 verbessert werden, unter Beibehaltung zufriedenstellender Betriebseigenschaften der drehenden elektrischen Maschine 1. Darüber hinaus kann die Struktur erhalten werden, die weniger anfällig dafür ist, zum Zeitpunkt der Herstellung ein Brechen der Bauteile hervorzurufen.
Zweite Ausführungsform
7 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine Draufsicht der drehenden elektrischen Maschine gemäß der zweiten Ausführungsform, von der lediglich die Stirnbleche 12 abgenommen wurden. Ferner ist 9 eine teilvergrößerte Ansicht des Ankers 5 der drehenden elektrischen Maschine aus 8 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine drehende elektrische Maschine 100 gemäß der zweiten Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie jener der drehenden elektrischen Maschine 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, abgesehen davon, dass ein Abschnitt des Schuhs an einer anderen Seite in Umfangsrichtung des magnetischen Polschuhs 8 nicht bereitgestellt ist. Konkret weist bei der vorgenannten, ersten Ausführungsform jeder der magnetischen Polzähne 8 den klauenähnlichen Schuh auf, der sich am distalen Ende des magnetischen Polzahns 8 nach links und rechts erstreckt. Bei der zweiten Ausführungsform hingegen ist der klauenähnliche Schuh bereitgestellt, der aus dem Schuhteil 8A gebildet ist und sich nur ein einer Richtung erstreckt.
Bei der zweiten Ausführungsform entfällt der Abschnitt des Schuhs an einer anderen Seite in Umfangsrichtung des magnetischen Polschuhs 8 (das bedeutet, der Abschnitt des Schuhs, der sich in 9 nach links erstreckt, wenn vorgesehen). Dementsprechend kann dann, wenn das Schuhteil 8A drehbewegt wird, die Öffnungsbreite der Nut 10 verglichen mit jener der vorigen ersten Ausführungsform weiter vergrößert werden. Im Ergebnis kann verglichen mit dem Fall der obigen ersten Ausführungsform eine zufriedenstellendere Praktikabilität beim Einschieben der Ankerspule 9 in die Nut 10 erreicht werden.
Dritte Ausführungsform
10 ist eine teilvergrößerte Ansicht eines Ankers 5 einer drehenden elektrischen Maschine gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11 ist ferner eine teilvergrößerte Ansicht des Ankers 5 der drehenden elektrischen Maschine gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dann, wenn die Schuhteile gedreht sind. Die drehende elektrische Maschine gemäß der dritten Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie jenen der drehenden elektrischen Maschine 100 gemäß der obigen zweiten Ausführungsform, abgesehen davon, dass zwischen dem magnetischen Polzahn 8 und dem Schuhteil 8A ein Presspassungsabschnitt 16 vorgesehen ist.
Bei der dritten Ausführungsform wird ähnlich den vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen das Schuhteil 8A dreh-bewegt, während die bogenförmige Ausnehmung 21 und der kreisförmige Abschnitt 30 ineinander gesetzt werden. Auf diese Weise wird die Öffnungsbreite der Nut 10 vergrößert, und es wird eine zufriedenstellende Praktikabilität beim Einschieben der Ankerspule 9 erreicht.
Indessen hat die dritte Ausführungsform als einzigartige Struktur den folgenden Aufbau. Konkret werden zum Schließen der Öffnung der Nut 10 dann, wenn das Schuhteil 8A drehend in die Richtung entgegensetzt der Richtung zum Vergrößern der Öffnungsbreite bewegt wird, um positioniert zu werden, indem die Anlagefläche 22 in Anlage gegen den magnetischen Polzahn 8 gebracht wird, der magnetische Polzahn 8 und das Schuhteil 8A pressgepasst und durch den Presspassungsabschnitt 16 aneinander befestigt.
In den vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen wird beispielsweise ein Schritt des Durchführens des Schweißens an der Grenzfläche 8B benötigt, um das Schuhteil 8A an dem magnetischen Polzahn zu befestigen. Im Gegensatz dazu ist bei der dritten Ausführungsform, unter Verwendung des Befestigungsverfahrens mithilfe des Presspassungsabschnitts 16, der Schweißschritt nicht erforderlich. Das bedeutet, dass eine zufriedenstellendere Praktikabilität bei der Herstellung des Ankers 5 erhalten werden kann.
Vierte Ausführungsform
In der vorgenannten ersten bis dritten Ausführungsform erfolgt eine Beschreibung des Falls, bei dem ein Schuhteil 8A für einen magnetischen Polzahn 8 vorgesehen ist. Im Gegensatz hierzu erfolgt in einer vierten Ausführungsform eine Beschreibung eines Falls , bei dem zwei Schuhteile 8A für einen magnetischen Polzahn 8 bereitgestellt sind. 12 ist eine teilvergrößerte Ansicht des Ankerkerns 5 einer drehenden elektrischen Maschine gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 12 gezeigt kann selbst unter Verwendung des Aufbaus, bei dem ein magnetischer Polschuh 8 zwei Polschuhteile 8A aufweist, die Wirkung der vorliegenden Erfindung erhalten werden, welche die Herstellbarkeit des Ankers verbessert und gleichzeitig zufriedenstellende Betriebseigenschaften der drehenden elektrischen Maschine aufrechterhält.
Das Schuhteil 8A in jeder der oben genannten ersten bis vierten Ausführungsform ist aus Schichtstahlblechen gebildet. Daher können zwischengeschichteten Abschnitte des Schuhteils 8A durch Hinzufügen der Crimp-Verbindungen 13 oder einer Schweißnaht an das Schuhteil 8A gekoppelt werden.
Ferner erfolgt bei der obigen ersten bis vierten Ausführungsform eine Beschreibung des Falls, bei dem der Ankerkern 6 und das Schuhteil 8A jeweils aus Schichtstahlblechen gebildet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Der Ankerkern 6 und das Schuhteil 8A können jeweils aus einem Blockelement gebildet sein.
Ferner erfolgt bei der obigen ersten bis vierten Ausführungsform eine Beschreibung des Falls, bei dem die drehende elektrischen Maschine vom Innenläufertyp ist. Jedoch ist selbst bei Ankerkernen von drehenden elektrischen Maschinen vom Außenläufertyp und von Axialspalt-Rotortyp ein Schuh mit einer im Allgemeinen klauenartigen Form, der sich in einer Umfangsrichtung eines magnetischen Polschuhs zu beiden Seiten erstreckt, an einer distalen Endseite des magnetischen Polzahns in einer Vorstandsrichtung desselben vorgesehen. Dementsprechend können unter Anwendung der vorliegenden Erfindung auf Ankerkerne von drehenden elektrischen Maschinen verschiedener Arten ähnliche Wirkungen erhalten werden.
Bezugszeichenliste

1, 100: drehende elektrische Maschine
6: Ankerkern
7: hinteres Joch
8: magnetischer Polzahn
8A: Schuhteil
10: Nut
12: Stirnblech
13: Crimp-Verbindung (Kopplungselement)
14: Schweißnaht (Kopplungselement)
16: Presspassungsabschnitt
20: kreisförmiger Abschnitt
21: bogenförmige Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009284707 A [0006]

Claims

Ankerkern (6) einer drehenden elektrischen Maschine, aufweisend: ein hinteres Joch (7), das eine Ringform aufweist; und eine Vielzahl magnetischer Polzähne (8), die von einer Innenumfangswandfläche des hinteren Jochs (7) radial einwärts hervorstehen, wobei jeder der Vielzahl magnetischer Polzähne (8) zumindest einen Schuh mit einer klauenähnlichen Form aufweist, der sich zu beiden Seiten in einer Umfangsrichtung der Vielzahl magnetischer Polzähne (8) oder zu einer Seite in Umfangsrichtung an einem distalen Ende von jedem der Vielzahl magnetischer Polzähne (8) in einer Vorstandsrichtung davon erstreckt, wobei der zumindest eine Schuh, der sich zu den beiden Seiten in Umfangsrichtung oder der einen Seite in Umfangsrichtung erstreckt, als ein Schuhteil (8A) bereitgestellt ist, bei dem es sich bezogen auf jeden der Vielzahl magnetischer Polzähne (8) um ein gesondertes Teil handelt, wobei jeder der Vielzahl magnetischer Polzähne (8) eine bogenförmige Ausnehmung (21) aufweist, wobei das Schuhteil (8A) einen kreisförmigen Abschnitt (20) aufweist, wobei jeder der Vielzahl magnetischer Polzähne (8) und das Schuhteil (8A) durch Passung zwischen der bogenförmigen Ausnehmung (21) und dem kreisförmigen Abschnitt (20) aneinandergekoppelt werden, und wobei das Schuhteil (8A) entlang eines Umfangs des kreisförmigen Abschnitts (20) bezüglich jedem der Vielzahl magnetischer Polzähne (8) drehbar bewegbar ist, wobei der Umfang als Führung dient.
Ankerkern (6) einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei während der Drehbewegung des Schuhteils (8A) die bogenförmige Ausnehmung (21) und der kreisförmige Abschnitt (20) immer in einem zentralen Winkelbereich des Umfangs, der größer gleich 180° ist, miteinander in Kontakt gehalten werden.
Ankerkern (6) einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend Stirnbleche (12), die an einer oberen bzw. einer unteren Seite des Ankerkerns (6) angeordnet sind, wobei die Stirnbleche (12) durch Kopplungselemente an den Ankerkern (6) gekoppelt sind, und eingerichtet sind, sowohl die Vielzahl magnetischer Polzähne (8) als auch die Schuhteile (8A) von der oberen und unteren Seite sandwichartig zu umschließen und zu fixieren.
Ankerkern (6) einer drehenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen Presspassungsabschnitt (16), der zwischen jedem der Vielzahl magnetischer Zähne (8) und dem Schuhteil (8A) vorgesehen ist, wobei jeder der Vielzahl magnetischer Polzähne (8) und das Schuhteil (8A) durch Presspassung in einem Zustand positioniert und aneinander befestigt werden, bei dem an einem Ende einer Reichweite der Drehbewegung ein Öffnungsabschnitt einer Nut (10) zwischen benachbarten magnetischen Polzähnen (8) im Ergebnis der Drehbewegung verschmälert ist.
Ankerkern (6) einer drehenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ankerkern (6) und das Schuhteil (8A) durch Aufeinanderschichten dünnschichtartiger Stahlbleche gebildet werden, und wobei zwischengeschichtete Abschnitte des Ankerkerns (6) durch die Kopplungselemente aneinandergekoppelt werden.
Ankerkern (6) einer drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 5, wobei zwischengeschichtete Abschnitte des Schuhteils (8A) durch die Kopplungselemente aneinandergekoppelt werden.