JP2006509488A - 電気機械 - Google Patents
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Abstract
Description
好ましくは、本発明によれば、各ステータ極部材はステータコア部材のまわりで相互係止アーチ又はリングを形成するように配置される。通常、極部材はステータコア部材のそれぞれの対向する部分即ち突出部のための同心の内側及び外側の極部材組み合わせを形成するように配置される。可能なら、ステータ極部材は部分円を形成するか又はアクチュエータを形成するように直線的に配置される。
有利には、ステータコア部材及びステータ極部材及び設けた場合のスペーサ素子は接着材料を使用して一緒に埋設され及び(又は)収容され及び(又は)結合される。典型的には、その接着材料は熱硬化エポキシ樹脂接着剤である。
有利には、間に電気絶縁を備えた極部材の隣接した対向する表面間に重要な相互係止が存在する。
典型的には、ステータコア部材は磁性粒子配向材料の平坦な積層体のスタックから作られる。
更に、本発明によれば、電気機械を作る方法が提供され、この方法は材料の平坦な積層体を積層することにより多数のステータコア部材を形成する工程と、ステータフレーム上でこれらのステータコア部材を固定する工程と、多数の平坦な積層体を積層することにより電気機械の少なくとも1つのステータ極部材を形成する工程と、構造的に補強されたステータ組立体を提供するために少なくとも2つのステータコア部材を跨ぐように各極部材を位置決めする工程と、を有する。
横磁束原理で作動するモータはロータと同軸の円形コイルの形をしたステータ巻線を有する。ステータはロータディスクのリムに装着された永久磁石により発生する磁束を一連のステータコアを介してリンクする。これらのステータコアはロータ経路のまわりで離間する。ステータコアは典型的にはロータの磁気相互作用に所望のステータコアを提供するように形状づけられた粒子配向材料の積層された組立体である。通常、ロータリム並びに共働するステータコア及びステータコイル組立体は一層大きなトルク電位を提供するようにロータディスクのいずれかの側に位置する。更に、一層多くの同心的なリムを異なる直径でロータディスクの各側に位置させることができ、各リムは一層大きなトルク電位のためにステータコアの共働するリング及びステータコイルをそれ自身備える。
ロータとの磁束干渉はそれぞれの突出部4、5内のそれぞれのコア境界表面8、9を通して行われる。従って、ステータチップが巻かれたコアを機械加工することにより形成されるような従来のステータコア(図示せず)では、ステータコアを精確に形成することが必須である。一層高い製造精度は良好な磁束境界面及び電気機械のパワー密度のためにこれらの境界表面8、9とロータとの間のできる限り狭いギャップの仕様を許容する。作動中、コア5、6を通して提供される大きな磁束及びこれらの磁束の周期的循環が存在し、そのため、時間周期にわたって、段階的な滑り/破壊、クリープ又は各コア2、3を形成する巻かれた積層ストリップ間の積層体分離を生じる可能性があるか又は多分これらが生じるであろう。このような状況においては、ロータと境界表面8、9との間のギャップは変化するか又は閉じさえし、電気機械を故障させる。いずれにしても、電気機械は振動等のために一層大きなノイズを発する。
スペーサ素子7はステータコア2、3間で作用する。このような状況においては、スペーサ素子7は変形及び歪みに対して抵抗できる中実材料から形成される。図面の形状における直立の突出部5、6は比較的自由であり、そのため、本発明のステータ極部材10、11により補強されない場合は歪むことがある。このような頑丈な組立体1は、積層体の分離及び磁気閉鎖力の影響の下でのクリープのようないかなる歪み効果も、組立体1の向上した構造的な安定性により抵抗されることを保証する。
Claims (27)
- ステータコア部材(2、3)を有する電気機械のためのステータ極部材(10、11)において、
上記ステータ極部材(10、11)が、使用時に、構造的な安定性を提供するために2又はそれ以上の上記ステータコア部材(2、3)を跨ぐように、それ自体で又は他の極部材(10、11)と一緒に配置されることを特徴とするステータ極部材。 - 上記各ステータ極部材(10、11)がチャンネル即ち溝穴(12、13)を有し、当該極部材(10、11)により跨がれた上記各ステータコア部材(2、3)の少なくとも一部(5、6)が上記チャンネル即ち溝穴内に位置することを特徴とする請求項1に記載のステータ極部材。
- 上記各ステータ極部材(10、11)が上記ステータコア部材(2、3)のまわりで相互係止アーチ又はリングを形成するように配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載のステータ極部材。
- 上記ステータ極部材(10、11)が上記ステータコア部材(2、3)のそれぞれの対向する突出部(5、6)のための同心の内側及び外側の極部材組み合わせを形成するように配置されることを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかに記載のステータ極部材。
- ステータ(1)及びロータを有し、上記ステータ(1)が互いに離間したステータコア部材(2、3)を有する電気機械において、
少なくとも1つのステータ極部材(10、11)が、構造的な安定性を提供するために2又はそれ以上の上記ステータコア部材(2、3)を跨ぐように、それ自体で又は他の極部材(10、11)と一緒に形状づけられることを特徴とする電気機械。 - スペーサ素子(7)が隣接する上記ステータコア部材(2、3)間に設けられることを特徴とする請求項5に記載の電気機械。
- 上記スペーサ素子(7)が上記ステータコア(2、3)を有するステータ組立体(1)のための更なる構造的な補強を提供することを特徴とする請求項6に記載の電気機械。
- 上記機械内で上記ステータコア(2、3)を一緒に弾性的にクランプするように当該ステータコア部材(2、3)及び(又は)上記スペーサ素子(7)を内方へ押圧するために、クランプ素子(21、23)が設けられることを特徴とする請求項6又は7に記載の電気機械。
- 上記ステータコア部材(2、3)及び上記ステータ極部材(10、11)が接着材料内に埋設又は収容されることを特徴とする請求項5及びこれに従属する任意の請求項に記載の電気機械。
- 上記接着材料が熱硬化エポキシ樹脂接着剤であることを特徴とする請求項9に記載の電気機械。
- 上記ステータ組立体(1)がステータフレーム(4)を有し、同ステータフレーム上には、上記ステータコア部材(2、3)が上記各ステータ極部材(10、11)及び上記スペーサ素子(7)と一緒に装着されることを特徴とする請求項7及びこれに従属する任意の請求項に記載の電気機械。
- 上記ステータ組立体(1)内で上記ステータコア部材(2、3)及び(又は)上記各ステータ極部材(10、11)及び(又は)上記スペーサ素子(7)の位置を安定させるためにこれらの素子を通って延びて上記ステータフレーム(4)に係合するように、係止ピン(21)が設けられることを特徴とする請求項11に記載の電気機械。
- 電気絶縁が上記各ステータ極部材(10、11)と上記ステータコア部材(2、3)との間に提供されることを特徴とする請求項5及びこれに従属する任意の請求項に記載の電気機械。
- 上記各ステータ極部材(10、11)が上記電気機械内に設置されたときに空気流冷却を容易にするように形状づけられることを特徴とする請求項5及びこれに従属する任意の請求項に記載の電気機械。
- 上記ステータ極部材(10、11)が上記ロータとの磁気境界面のために当該各ステータ極部材(10、11)の表面(14、15)上のチップのいずれかの側に設けられた縦溝(16、17)を具備するように形状づけられることを特徴とする請求項14に記載の電気機械。
- 上記ステータコア部材(2、3)が適当な電磁材料の成形された平坦な積層体から形成された積層構造体であることを特徴とする請求項5及びこれに従属する任意の請求項に記載の電気機械。
- 上記各ステータ極部材(10、11)が適当な磁性材料の成形された平坦な積層体から形成された積層構造体であることを特徴とする請求項5及びこれに従属する任意の請求項に記載の電気機械。
- 上記各ステータ極部材(10、11)が、上記機械内で組立てられるときに、異なる平面で上記ステータコア部材(2、3)に積層されることを特徴とする請求項16又は17に記載の電気機械。
- 上記ステータコア部材(2、3)が磁性粒子配向材料の平坦な積層体のスタックから作られることを特徴とする請求項16に記載の電気機械。
- 上記各ステータ極部材(10、11)が磁性非粒子配向材料の平坦な積層体のスタックから作られることを特徴とする請求項17に記載の電気機械。
- 上記スペーサ部材(7)が上記電気機械内に設置されたときに空気流冷却を容易にするように形状づけられることを特徴とする請求項6及びこれに従属する任意の請求項に記載の電気機械。
- 上記スペーサ部材(7)が改善された熱伝達のためのフィンを提供することにより形状づけられることを特徴とする請求項21に記載の電気機械。
- 上記ステータ極部材(10、11)及び上記機械の他の部分が当該機械の冷却を容易にするために相互接続及び(又は)交差する空気流溝(16、17)を有することを特徴とする請求項5ないし22のいずれかに記載の電気機械。
- 電気機械を作る方法において、
適当な材料の平坦な積層体を積層することにより多数のステータコア部材(2、3)を形成する工程と、ステータフレーム(4)上でこれらのステータコア部材(2、3)を固定する工程と、材料の多数の平坦な積層体を積層することにより少なくとも1つのステータ極部材(10、11)を形成する工程と、構造的に補強されたステータ組立体(1)を提供するために少なくとも2つの上記ステータコア部材(2、3)を跨ぐように上記各ステータ極部材(10、11)を位置決めする工程と、を有することを特徴とする方法。 - 上記ステータコア部材(2、3)及び(又は)上記各ステータ極部材(10、11)が積層された材料のブロックから所望の形状に切断されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 上記ステータコア部材(2、3)及び(又は)上記各ステータ極部材(10、11)の各平坦な積層体が所望の形状に切断又はパンチ加工され、ジグ内で組立てられることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 上記方法が更なる構造的な補強のために上記ステータコア部材(2、3)及び上記ステータ極部材(10、11)を接着剤内に埋設又は収容する工程を有することを特徴とする請求項24、25又は26のいずれかに記載の方法。
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