DE2827068A1

DE2827068A1 - Rotor fuer einen permanentmagnet- generator

Info

Publication number: DE2827068A1
Application number: DE19782827068
Authority: DE
Inventors: Aritsune Katou
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1978-06-20
Publication date: 1979-01-11
Also published as: US4219752A; DE2827068C2; JPS589500Y2; JPS549812U

Description

iEDTKE - BüHLING - KlNNE

Grüpe - Pellmann

_oo„_ncQ Dipl.-Ing. R Grupe 4,94 / UDO Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2

Tel.: 0 89-539653 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München 20 - Juni 1978 B 8976/case A2917-02 Denso

Nippondenso Co. Ltd. 10

Kariya-shi/Japan

Rotor für einen Permanentmagnet-Generator

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen

der Magnet-Befestigungen für Rotoren von Permanentmagie t-Generatoren bzw. Magnetinduktoren.
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Es sind derartige Rotoren bzw. Anker mit vielen verschiedenen Aufbauweisen bekannt; insbesondere finden heutzutage derartige Rotoren weite Verwendung, bei denen die Magnete mit Rücksicht auf die Zerbrechlichkeit der Ferrite in einem Schutzmagnetgehäuse montiert sind. Typisch für diese bekannten Rotoren sind die in den japanischen Offenlegungsschriften 48-101104 und 49-9602 beschriebenen Rotoren. Diese Rotoren sind grundsätzlich so aufgebaut, daß die Ferrite in dem Magnetgehäuse untergebracht sind und jeder Polschuh an dem eisernen becherförmigen Schwungrad durch zwei kleine Schrauben befestigt ist, die somit das Magnetgehäuse und die Ferrite an dem Schwungrad befestigen.

Daraus ergibt sich als ein Nachteil der her-

Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner BanQl^cQn^lQags/ ^Λ\) ö 3 P2^lscneck (München) Kto. 670-43-804

kömmlichen Rotoren, daß bedingt durch die Verwendung von Befestigungsschrauben ein Schraubvorgang erforderlich ist, der eine komplizierte und zeitaufwendige Kontrolle des Festschraub-Drehmoments erfordert; außerdem ist nachteilig, daß eine alles in allem große Zahl von Teilen und ein komplizierter Zusammenbau-Vorgang erforderlich sind, der einen automatischen Zusammenbau solcher Rotoren schwierig macht und die Kosten erhöht.

Um die vorstehenden Nachteile zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung ein Rotor für

einen Generator vorgesehen, bei dem eine Mehrzahl von Magneten in einer Mehrzahl von Magnet-Halteabschnitten eines Ringmagnetgehäuses eingefügt sind, das an der inneren Umfangsflache eines eisernen becherförmigen Schwungrades angebracht ist, und bei dem ein Keil in jedes einer Mehrzahl'von Keil-Aufnahmeteilen eingetrieben ist, die zwischen den Magneten des Magnetgehäuses vorgesehen sind, wodurch aufgrund der Abmessungsbeziehung zwischen den Magnet—Halteabschnitten und den Magneten, diese durch das Magnetgehäuse gegen das eiserne Schwungrad gedrückt werden , wobei es somit möglich ist, durch die Keile das Magnetgehäuse an dem eisernen Schwungrad zu befestigen, nachdem die Magnete in dem Magnetgehäuse untergebracht worden sind, und dadurch durch Einsatz der Automation die Herstellungskosten beträchtlich zu senken.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors für einen Permanentmagnetgenerator zeigt,

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IS

Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht entlang

der Linie H-II von Fig. 1,

Fig. 3 ist eine Teilvorderansicht eines Magnetgehäuses, das bei dem in Fig. 1 gezeig

ten Rotor verwendet ist,

Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht eines Keilrings, der bei dem in Fig. 1 gezeigten Rotor verwendet ist,

Fig. 5 ist eine Teilvorderansicht des in Fig. 4 gezeigten Keilrings, und

Fig. 6 ist eine Teilvorderansicht einer·weiteren

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors.

Gemäß Fig. 1 bis 5 bezeichnen das Bezugszeichen 1 ein eisernes becherförmiges Schwungrad mit einem C-förmigen Querschnitt, das beispielsweise hergestellt wird, indem eine magnetische Platte, wie beispielsweise eine Eisenplatte, einem Preßziehen unterworfen wird, und das Bezugszeichen 2 in Radialrichtung permanentmaqnetxsche gewölbte Ferritmagnete/ von denen jeder eine Stoßfläche 2a an jedem Ende und eine Abmessung 1_ besitzt, die etwas kleiner als eine Abmessung 1, eines Magnetgehäuses 3 ist, das nachstehend beschrieben wird. Das Magnetgehäuse 3 ist aus unmagnetischem Material, wie beispielsweise Aluminium oder Kunstharz, hergestellt, das ringförmig ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 3a bezeichnet eine Stoßfläche, die auf jeder Seite eines jeden von mehreren schwalbenschwanzförmigen säulenförmigen Haltezapfen 3e ausgebildet ist, die im gleichen Abstand so angeordnet sind, daß sie gegen die entsprechenden Stoßflächen 2a der Magnete 2 stoßen. 3b bezeichnet eine Mehrzahl von Magnet-Halteabschnitten, die zwischen den

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säulenförmigen Haltezapfen 3e vorhanden sind. Das Bezugszeichen 3c bezeichnet eine im. Querschnitt dreieckige Ausnehmung zur Aufnahme eines Keils, die in jedem der säulenförmigen Haltezapfen 3e ausgebildet ist, und deren Basis eine Abmessung I₁ besitzt, die etwas kleiner als die Abmessung Ι« der Basis jedes Keils 4a auf einem Keilring 4 ist, der nachstehend beschrieben wird; ein Teil der Basis jeder Keilausnehmung 3c ist über eine Öffnung 3f nach innen geöffnet- Das Bezugszeichen 3d bezeichnet eine auf jeder Seite jedes säulenförmigen Hältezapfens 3e ausgebildete Halter,· die die Stoß-

f lache 3a fortsetzen und e.in ümfangs spiel der Magnete 2 und dadurch das Auftreten jedes Umfangsspiels verhindert, selbst dann, wenn Magnete 2 mit Kleinstmaß bzw. Mindestgröße eingesetzt sind.

Das Bezugszeichen 4 bezeichnet den aus unmagnetischem Material, wie beispielsweise Aluminium oder Kunstharz, ringförmig ausgebildeten Keilring. Eine Mehrzahl von säulenförmigen Keilen 4a mit dreieckiger Querschnittsfläche ist in gleichem Abstand an geeigneten Stellen des Keilrings 4 und mit diesem einstückig ausgebildet. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist jeder Keil 4a zum vorderen Ende hin zwecks leichter Einführung in die Keil-Ausnehmung 3c verjüngt. Das eiserne Schwungrad 1 ist am offenen Ende mit einer Bördellippe 1a versehen; außerdem ist dort eine ringförmige Nut 1b ausgebildet, in die ein Bindemittel bzw. Klebstoff getropft werden kann.

Nachdem bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau das Magnetgehäuse 3 in das eiserne Schwungrad 1 hineingesetzt worden ist und die Magnete 2 in die Magnet-Halteabschnitte 3b des Magnetgehäuses eingefügt worden sind, werden die Keile 4a des Keilrings 4 in die Keil- Ausnehmungen 3c des Magnetgehäuses 3 eingefügt. In diesem

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Fall können,da zwischen der Abmessung 1 der Magnete 2 und der Abmessung 1. der Magnet-Halteabschnitte 3b des Magnetgehäuses 3 die Beziehung l.^l- gilt, die Magnete

2 leicht in die Magnet-Halteabschnitte 3b des Magnet-

gehäuses 3 gesetzt oder eingefügt werden. Es besteht auch eine Beziehung 1„ >· 1. zwischen der Abmessung I₁ der Keil- Ausnehmungen 3c des Magnetgehäuses 3 und der Abmessung I₂ der Keile 4a des Keilrings 4, so daß dann, wenn die Keile 4a in die Keil- Ausnehmungen 3c eingefügt werden, diese im Bereich der Öffnungen 3f unter Überwindung der Federkraft der säulenförmigen Haltezapfen 3e geweitet werden, und die Stoßflächen 3a des Magnetgehäuses

3 gegen die Stoßflächen 2a der Magnete 2 gedrückt werden, wobei auf diese Weise die Magnete 2 gegen das eiserne Schwungrad 1 gedrückt und dadurch die Magnete 2 fest an diesem befestigt werden. Wenn es gewünscht ist, die Stärke der Befestigung zu erhöhen, kann ein Bindemittel in die Nut 1b des eisernen Schwungrades 1 getropft werden, so daß die Lücke zwischen den Magneten 2 und dem eisernen Schwungrad mit dem Bindemittel gefüllt und dieses auch zwischen das Magnetgehäuse 3 und das eiserne Schwungrad 1 sowie zwischen die Magnete 2 eingeführt ist, wobei auf diese Weise die Magnete 2 ausreichendmit dem eisernen Schwungrad 1 und dem Magnetgehäuse 3 verbunden sind. Zuletzt wird die Bördel lippe 1a des eisernen Schwungrades 1 umgebördelt-; das Magnetgehäuse 3 und der Keilring 4 damit sind fest an dem eisernen Schwungrad 1 befestigt.

Nachstehend wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der ein Polschuh 5 auf der Innenoberfläche jedes Magneten 2 ausgebildet ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform braucht man die Gestalt des eisernen Schwungrads 1, des Magnetgehäuses 3 und des Keilrings 4 nicht zu ändern oder abzuwandeln; somit können diese Bestandteile völlig unverändert für

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die zwei Ausführungsformen verwendet werden. Bei der zweiten Ausführungsform sind die Polschuhe 5 so ausgebildet, daß sie sich der Form der Innenoberfläche der Magnete 2 anpassen, und die Stoßflächen 3a des Magnetgehäuses 3 sind so angepaßt, daß sie gegen die Stoßflächen 5a der Polschuhe 5 stoßen. Als Ergebnis können ähnliche Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden, wenn für eine Abmessung I₁- der radialen Hintereinanderanordnung des Magneten 2 und des Polschuhes 5 dieselbe Abmessungsbeziehung wie für die Abmessung L· der ersten Ausführungsform sichergestellt ist.

Während in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Keile 4a mit dem Keilring 4 einstückig sind, können die Keile 4a auch getrennt vorgesehen sein. .

Es ist somit ersichtlich, daß die Erfindung einen großen Vorteil bietet, daß die Beziehung 1,^-1., zwischen der Abmessung 1., der Magnete und der Abmessung 1. der Magnet-Halteabschnitte des Magnetgehäuses ein leichtes Einsetzen der Magnete in das Magnetgehäuse sicherstellt, und daß die Beziehung 1„> I₁ zwischen der Abmessung I₁ der Keil- Ausnehmungen des Magnetgehäuses und der Abmessung 1„ der Keile es gestattet, daß dann, wenn die Keile eingefügt werden, die Keil- Ausnenmungen des Magnetgehäuses geweitet werden und sie die Magnete gegen das eiserne Schwungrad pressen, wobei auf diese Weise ein leichtes und festes Befestigen der Magnete und des Magnetgehäuses an dem eisernen Schwungrad ohne Verwendung jeglicher Schrauben sichergestellt und dadurch ein automatisierter Zusammenbau möglich gemacht ist.

Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung auf einen Rotor für einen Permanentmagnet-Generator, uer eine Mehrzahl von in Radialrichtung dauerhaft magnetisierten Magneten

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aufweist, die an der inneren Umfangsflache eines eisernen becherförmigen Schwungrades angeordnet sind, und ein ringförmiges Magnetgehäuse hat, das mit einer Mehrzahl von Magnet-Halteabschnitten zur Aufnahme der Magnete und einer Mehrzahl von Keil- Ausnehmungen ausgebildet ist, die zwischen den Magnet-Halteabschnitten zur Aufnahme einer Mehrzahl von Keilen vorgesehen sind, die geeignet sind, die Magnete zu pressen und an ihrer Stelle festzuhalten.

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Claims

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O Q O 7 η C Q °'Ρ'·-^|η9· ^{R Gru}P^e 4. Q 4 I U O ö Dipl.-lng. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

20 . Juni 1978 B 8976/case A2917-02 Denso

Patentansprüche

1 .J Rotor für einen Permanentmagnet-Generator mit einer Mehrzahl von in Radialrichtung magnetisierten Permanentmagneten an der Innenoberfläche eines eisernen Schwungrades (1), gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Keilen (4a), die zwischen den Magneten (2) eingefügt sind, um diese elastisch an ihrer Stelle zu halten, und ein Ringmagnetgehäuse (3), das mit einer Mehrzahl von Magnet-Halteabschnitten (3b), von denen jeder zur Aufnahme eines der Magnete (2) dient, und einer Mehrzahl von Keil-Aufnahmeteilen (3e) versehen ist,die zwischen den Magnet-Halteabschnitten angeordnet sind, wobei jeder Keil (4a) in eines der Keil-Aufnahmeteile so einführbar ist, daß die Magnete gegen das eiserne Schwungrad (1) gedrückt und festgehalten werden.
2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (4a) einstückig mit einem Keilring (4) ausgebildet und in Umfangsrichtung des Keilrings in vorbestimmtem Abstand angeordnet sind.
3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

zeichnet, daß jedes Keil-Aufnahmeteil als schwalbenschwanzförmiger säulenförmiger Haltezapfen (3e) ausgebildet ist, der einen Keil-Aufnahmeraum (3c) und eine in dessen Innen-

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner B3rikTMWclTen)Ttcftro9 854 ^ TOstscheck (München) Kto. 670-43-804

ORIGINAL INSPECTED

Oberfläche ausgebildete Öffnung (3f) umgibt und durch Einfügen des Keils (4a) elastisch verformbar ist.
4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Magnet (2) gewölbt ist und eine radiale Abmessung besitzt, die etwas kleiner als die radiale Abmessung des Magnet-Halteabschnitts (3b) ist, und daß die Umfangsabmessung jedes Keil-Aufnahmeraums (3c) etwas kleiner als die ümfangsabmessung jedes Keils (4a) ist. 10
5. Rotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Keil-Aufnähmeteil (3e) radial gegenüberliegende Flächen hat, die zwischen V-förmig gegenüberliegenden Flächen ausgebildet sind, durch die die Magnete

(2) durch elastische Verformung des Keil-Aufnähmeteils (3c) gegen das eiserne Schwungrad (1) drückbar sind.
6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede V-förmige Fläche des Keilaufnahmeteils (3e) einen Vorsprung (3d) zur Verhinderung einer Bewegung der Magnete aufweist.
7. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnet-Halteabschnitte (3b) die Magnete (2) und eine Mehrzahl von Polschuhen (5),von denen jeder auf der Innenoberfläche eines Magnets ausgebildet ist, aufnehmen und ortsfest halten.

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