JP2003516104A - 電気機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特にクローポール型ロータであるロータ（１０）を備えた電気機械が提案されている。ロータ（１０）は電磁式に励磁されたポール（２８）と対抗ポール（３４）との構成をした、ロータ（１０）における電気的に励磁された個々のポールから成る励磁システムを備えている。ポール溝閉鎖部材（５５）はロータ（１０）の周面に交互に配置されたポール（２８）と対抗ポール（３４）との間に嵌め込まれており、ポール溝閉鎖部材（５５）は自由スペースを少なくとも部分的に充填している。ポール溝閉鎖部材（５５）の特徴によれば、該ポール溝閉鎖部材（５５）が、突出部（６４）を形成した状態で、少なくとも１つの軸方向の端部領域でポール基部（３１，３７）に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の電気機械、特に車両のためのク
ローポール型ジェネレータに関する。

【０００２】 車両のための電気機械は、たとえば欧州特許第０７２０２７５号明細書から公
知である。公知の電気機械は、特に軸と、２つのポールホイールと、励磁巻線と
、ポール溝閉鎖部材とから成るクローポール構造形式のロータを備えている。ポ
ール溝閉鎖部材は、該ポール溝閉鎖部材が対極性のクローポールの中間スペース
を閉鎖するように形成されており、この閉鎖は、ポールの、ほぼ軸方向に向いた
半径方向外側に位置するエッジで、剥離作用を有する流れが生じないように行わ
れ、ひいては騒音発生が防止される。ポール溝閉鎖部材は、遠心作用を有する固
有重量の大部分がクローポール尖端部の内側を介してクローポールに伝達される
ように、形成されている。

【０００３】 公知の電気機械は、特にクローポールを介してポール溝閉鎖部材の遠心負荷を
受容することによって、クローポールが固有重量を超えて追加的に負荷されると
いう欠点を有している。

【０００４】 発明の利点 請求項１の構成を備えた本発明の電気機械によって、ポール溝閉鎖部材の遠心
固有負荷を、ポールもしくは対向ポールが負荷されないように、ポールホイール
に伝達することができる。このためにポール溝閉鎖部材は少なくとも１つの軸方
向の端部領域で、突出部を形成した状態で、ポール基部に支持されている。

【０００５】 従属請求項に記載の構成手段によって請求項１に記載の構成手段の有利な実施
形態または改良形が得られる。

【０００６】 ポール溝閉鎖部材が軸方向端部領域に切欠を備えており、この切欠にポール基
部の突出部が嵌め込まれている。これによって有利には、ほぼ円筒形のロータ表
面が得られる。

【０００７】 ポールホイールが変形過程によって製作されていることによって、有利には、
突出部も同様に変形過程によって製作されている。

【０００８】 本発明の別の実施形態によれば、ポール溝閉鎖部材の少なくとも１つの端部領
域と、２つのポール基部間の少なくとも１つのスロートとの間に、ポールおよび
対向ポールの半径方向内側のスペースに向かう開口が設けられている。この実施
形態によって、励磁巻線を固定するための浸透樹脂の良好な流れが得られる。

【０００９】 外側に向いたポールおよび対向ポールの表面から、ポール溝閉鎖部材に向かう
移行部に、剥離作用を有する空気流が形成されないようにするために、ポール溝
閉鎖部材の表面とポールと対向ポールとの間の移行部が無断式に形成されている
。

【００１０】 ポール溝閉鎖部材の良好な固有剛性を得るために、ポール溝閉鎖部材の閉鎖領
域がリングによって互いに結合されている。ポール溝閉鎖部材の別の改良形は、
リングとポール溝閉鎖部材の端部領域との間の領域が面エレメントによって閉鎖
されていることによって得られる。

【００１１】 別の実施形態によれば、ポール基部に位置する２つの突出部の間のポール溝閉
鎖部材が過度に強く曲げ負荷されないようにするために、面エレメントを半径方
向内側に向いた、ポールまたは対向ポールの下面に支持することが望ましい。

【００１２】 実施例の説明 以下に本発明の実施の形態を図面を用いて具体的に説明する。

【００１３】 同一の構成部材または類似の作用をする構成部材には同一の符号を付した。

【００１４】 図１には、本発明の電気機械のロータ１０の実施例が示されている。ロータ１
０はクローポール型構造形式のロータとして示されている。ロータ１０はポール
ホイール１３と対向ポールホイール１６とを備えており、これら両方はロータ軸
１９に取り付けられている。ポールホイール１３および対向ポールホイール１６
はロータコア２２によって間隔を有して配置されている。ポールホイール１３は
ポールホイールディスク２５から成っており、このポールホイールディスク２５
からポール２８が延びている。ポール２８はロータ軸１９のほぼ軸方向で延びて
いる。ポール２８はポール基部３１を介してポールホイール１３もしくはポール
ホイールディスク２５と一体的に結合されている。

【００１５】 対向ポールホイール１６はポールホイール１３と同一の構成をしている。対向
ポール３４は対向ポール基部３７を介して対向ポールホイールディスク４０と一
体的に結合されている。この場合ポール基部３１もしくは対向ポール基部３７は
、ポールディスク２５もしくは対向ポールディスク３７と、ポール２８もしくは
対向ポール３４との間に位置する片持ち式ではない領域である。対向ポール３４
はポール２８と同様にロータ軸１９の軸線方向に延びている。

【００１６】 個々のポール２８はロータ１０の周面において均等な間隔を有して配置されて
いて、かつ個々のポール２８の間にポール溝を有している。これと同様に対向ポ
ールホイール１６の対向ポール３４は周面に均等な間隔を有して配置されていて
、かつ対向ポール溝を形成している。組込位置でポールホイール１３と対向ポー
ルホイール１６とは、ポールホイール１３のポール２８が対向ポールホイール１
６の対向ポール溝に入り込むように配置されている。これとは逆に、対向ポール
ホイール１６の対向ポール３４がポールホイール１３のポール溝に達している。
さらに対向ポール３４およびポール２８は同様に均等な間隔を有して配置されて
いる。ポール２８および対向ポール３４は励磁巻線４９を取り囲んでおり、この
励磁巻線４９は、一方では軸方向でポールホイールディスク２５と対向ポールホ
イールディスク４０との間に配置されており、他方では半径方向でロータコア２
２とポール２８および対向ポール３４との間に配置されている。

【００１７】 そのようなロータ１０の空気動力学特性は、ポール溝閉鎖部材がないと不良で
ある。回転するロータ１０および多数の中間スペース（いわゆるポール溝５２）
の周りを運転中に冷却空気が貫流する。これらのポール溝によって、貫流する空
気が、ポール２８および対向ポール３４の、軸方向で配置されたエッジで、前記
ポール２８および対抗ポール３４を剥離し得る。これによって乱流が形成され、
この乱流はロータもしくはジェネレータの騒音波及の原因となる。

【００１８】 ポール溝５２にポール溝閉鎖部材５５が嵌め込まれると、ポール２８および対
向ポール３４の軸方向に延びるエッジ５８で、前記ポール２８および対抗ポール
３４を剥離し、騒音を発生させる流れがもはや生じることはない。ポール溝閉鎖
部材５５は、突出部６４を形成した状態で、少なくとも１つの軸方向の端部領域
６１で、ポール基部３１もしくは対向ポール基部３７に支持されている（図２参
照）。ポール溝閉鎖部材５５は対向ポール基部３７もしくはポール基部３１に支
持されており、これは、ポール溝閉鎖部材５５から出発する、半径方向外側に作
用する遠心負荷が、対向ポール３４もしくはポール２８を介してポールホイール
１３に導かれるのではなく、突出部６４を介して、ポールホイール１３もしくは
対向ポールホイール１６に対するモーメント作用なしに、対向ポール基部３７と
ポール基部３１とに導かれることを意味している。これはポール２８もしくは対
向ポール３４と、ポール基部３１もしくは対抗ポール基部３７との著しい負荷低
減を意味している。なぜならばこの場合対向ポール基部３７とポール基部３１と
の曲げ負荷が低減されているからである。

【００１９】 ロータ１０の表面の割れ目をできるだけ僅かに維持するために、ポール溝閉鎖
部材５５は突出部６４の領域に切欠６７を備えており、この切欠６７に突出部６
４が嵌め込まれている。これによって、ポール溝閉鎖部材５５と対向ポール３４
とポール２８との外側に向いた表面から成る、ロータ１０のほぼ円筒形の表面が
形成される。（図１および図３参照）。

【００２０】 突出部６４は変形過程によってポールホイール１３および対向ポールホイール
１６と一体成形される。選択的に、ポール基部３１および対向ポール基部３７を
別個に加工することによって、突出部６４を製作することもできる。

【００２１】 図３に示されたポール溝閉鎖部材５５は既に説明した端部領域６１を備えてお
り、端部領域６１は棒状領域７０によって互いに結合されている。棒状領域７０
はポール２８もしくは対向ポール３４の外側輪郭に適合されている。ポール溝閉
鎖部材５５の形状安定性は、棒状領域７０が半径方向内側でリング７３によって
互いに結合されていることによって高められる。ポール溝閉鎖部材５５の形状安
定性は、端部領域６１がそれぞれ１つの面エレメント７６によってリング７３と
結合されていることによってさらに高められる。

【００２２】 図４に示したロータ１０の斜視図から、ポール溝結合部材５５の組込位置が判
る。端部領域６１は２つのポール基部３１の間を延びている。端部領域６１は比
較的短い半径方向延伸部を備えているので、２つのポール基部３１の間に位置す
る少なくとも１つのスロート７９とポール溝閉鎖部材５５の端部領域との間に、
ポール２８および対向ポール３４の半径方向内側のスペースに向かう開口が設け
られている。ポール２８および対向ポール３４はいわゆるポール面取部８２もし
くはポール面取部８５を備えており、これによってポール溝閉鎖部材５５の、半
径方向外側に向いた表面と、ポール２８もしくは対向ポール３４との間の移行部
が無段式に形成されている。

【００２３】 別の実施例によれば、ポール溝閉鎖部材５５は、対向ポール基部３７もしくは
ポール基部３１における突出部６４だけで支持されているのではなく、さらにポ
ール２８もしくは対向ポール３４の、半径方向内側に向いた下面でも支持されて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電気機械のロータを示す斜視図である。

【図２】 ポールホイールを軸方向で見た図である。

【図３】 本発明のクローポール溝閉鎖部材を示す側面図である。

【図４】 クローポール溝閉鎖部材を備えたロータを示す正面図である。

【符号の説明】

１０ ロータ、 １３ ポールホイール、 １６ 対抗ポールホイール、 １
９ ロータ軸、 ２２ ロータコア、 ２５ ポールホイールディスク、 ２８
ポール、 ３１ ポール基部、 ３４ 対抗ポール、 ３７ 対抗ポール基部
、 ４０ 対抗ポールホイールディスク、 ４９ 励磁巻線、 ５２ ポール溝
、 ５５ ポール溝閉鎖部材、 ５８ エッジ、 ６１ 端部領域、 ６４ 突
出部、 ６７ 切欠、 ７０ 棒状領域、 ７３ リング、 ７６ 面エレメン
ト、 ７９ スロート、 ８２，８５ ポール面取部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター ヴィルムス ドイツ連邦共和国 ハイルブロン マルテ ィン−ルター−シュトラーセ ５ (72)発明者 ジェローム デバード イギリス国 カーディフ シーエフ５ １ イーピー デイジー ストリート 45 (72)発明者 アン ペリン−ボンネット イギリス国 ロントゥイット ファードル シーエフ38 ２エヌゼッド バーチ ク レセント 21 Ｆターム(参考） 5H002 AB08 AE02 AE08 5H604 AA05 BB01 BB10 BB14 CC02 CC19 DB01 QC02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機械であって、該電気機械が特にクローポール型ロータ
   であるロータ（１０）と、電磁式に励磁されたポール（２８）と対向ポール（３
   ４）との構成をした、ロータ（１０）における電気的に励磁された個々のポール
   から成る励磁システムと、ロータ（１０）の周面において交互に配置されたポー
   ル（２８）と対向ポール（３４）との間に嵌め込まれたポール溝閉鎖部材（５５
   ）とを備えており、該ポール溝閉鎖部材（５５）が解放スペースを少なくとも部
   分的に充填している形式のものにおいて、 前記ポール溝閉鎖部材（５５）が、突出部（６４）を形成した状態で、軸方向
   の少なくとも１つの端部領域でポール基部（３１，３７）に支持されていること
   を特徴とする、電気機械。
2. 【請求項２】 前記ポール溝閉鎖部材（５５）が前記突出部（６４）の領域
   において複数の切欠（６７）を備えており、これらの切欠（６７）に前記突出部
   （６４）が嵌め込まれているので、前記ポール溝閉鎖部材（５５）と前記ポール
   （２８）と前記対向ポール（３４）との外側に向いた表面がほぼ円筒形のロータ
   （１０）表面を形成している、請求項１記載の電気機械。
3. 【請求項３】 前記突出部（６４）がポールホイール（１３，１６）の変形
   過程によって製作されている、請求項２記載の電気機械。
4. 【請求項４】 前記ポール溝閉鎖部材（５５）の少なくとも１つの端部領域
   と、２つのポール基部（３１；３７）間に設けられた少なくとも１つのスロート
   （７９）との間に、前記ポール（２８）および前記対向ポール（３４）の半径方
   向内側のスペースに向かう開口が設けられている、請求項１から３までのいずれ
   か１項記載の電気機械。
5. 【請求項５】 前記ポール溝閉鎖部材（５５）の表面と前記ポール（２８）
   の表面と前記対向ポール（３４）の表面との間の移行部が無段式で形成されてい
   る、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気機械。
6. 【請求項６】 前記ポール溝閉鎖部材（５５）が複数の棒状領域（７０）を
   備えており、これらの棒状領域（７０）がリング（７３）によって互いに結合さ
   れている、請求項１から５までのいずれか１項記載の電気機械。
7. 【請求項７】 少なくとも１つの前記端部領域（６１）が面エレメント（７
   ６）によってリング（７３）と結合されている、請求項６記載の電気機械。
8. 【請求項８】 少なくとも１つの面エレメント（７６）が、前記ポール（２
   ８）または前記対向ポール（３４）の半径方向内側に向いた下面に支持されてい
   る、請求項７記載の電気機械。