JPH06511377A - 電気機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気機械 技術分野 本発明は、軸の周囲に回転するローターと、同じ角度間隔で軸の周囲に配置され る一組の複数のＣ字形のボール・エレメントを具えたステータと、を具備し、ボ ール・エレメントの各々が、ベース・ウェブとそこから突き出る２つのボール・ フィンガーとを有するステータ巻線の周囲に延長し、且つ軸を通る一部の複数の 面の１つの面にほぼ平行に整列する磁場ライン分布を生成する電気機械に関する 。

背景技術 このタイプの電気機械は、例えば、秒間特許ＤＩＥ−Ｏ８３５３６５３８または ＤＨ−Ｏ３３９２７４５４から公知である。

発明の開示 この公知の方式は、しかし、商業的に製造することができる任意の方法を開示し ていない。

本発明の目的は、従って、廉価に製造できて且つ十分に堅固な構造を備えた一般 的な電気機械を提供することにある。

この目的は、本発明に従って、冒頭に説明されたタイプの電気機械に於いて、ボ ール・エレメントが個々のエレメントとしてステータ・キャリアの凹み部に挿入 されていて、凹み部が方位角（円周）方向の軸の周囲に延長していて、なおかっ 、ボール・エレメントが接着物に依って規定位置に固定されるようにして達成さ れる。

この本発明の方法に依って、高い安定性と精度を備えた一般的なタイプの電気機 械を低コストで製造する可能性が与えられる、何故ならば、凹み部はステータ・ キャリアに容易に挿入され、なおかっ、ボール・エレメントは、任意の復雑な製 造ステップを必要とせずに、接着物に依って規定位置に固定できるからである。

本発明の電気機械のボール・エレメントは中間スペースに依って互いに好都合に 配置されているので、ボール・エレメントが、ボール・エレメントのベース・ウ ェブ間に位置するベース支持要素に依って方位角方向に於いて互いに規定位置固 定することができるので、特に優れた長所を示すことが証明されてきた。このよ うなベース支持要素の機構は、ボール・エレメントが互いに方位角方向に於いて 補強することができる、優れた長所を示すことになる。

特に本発明の方法では、磁界ライン分布に依ってボール・エレメントに作用する 力がボール・フィンガーの領域に現れるので、前述の方法の代わりに或いはそれ に加えて、ボール・エレメントが連続するボール・フィンガーの間に配置されて いるフィンガー支持要素に依って互いに支持されていて、そこで、フィンガー支 持要素は、持に、ベース・ウェブから離れて直面するボール・フィンガーの前端 の領域に配置されているので、更に優れた長所を示すことなる。

これは、ボール・エレメントが互いに方位角方向にも支えられているので、ボー ル・エレメントは、フィンガー支持要素と共に、方位角方向で、自ら、安定する ユニットを形成することを意味している。

ベース支持要素またはフィンガー支持要素あるいはその両方の機械は、特に、ス テータ・キャリアのボール・エレメントの固定に優れた効果を示す、何故ならば 、この固定方式はボール・エレメントに作用する力の部分だけ吸収し、他の部分 はベース支持要素またはフィンガー支持要素あるいはその両方に依って吸収され るからである。このような支持要素が与えられている時に、それは、ボール・エ レメントが接着物を用いて凹み部の規定位置に固定されると、本発明の電気機械 の安定した構造に特に優れた影響を与える。

今まで、支持要素のデザインについて詳しく説明されていなかった。

成る優れた実施態様に於いて、例えば、各々支持要素は硬化された成形物を具備 している。最も単純なケースで、支持要素は従って成形物だけから生成されてい る。このような成形物は、例えば、ポリマー・コンクリートのようなポリマー材 料または成形樹脂または含浸樹脂のような樹脂になる。代わりにそれに加えて、 成形物は、例えば、合金、好都合に低い融点を備えた合金、例えば個々のボール ・エレメントの間の中間スペースに挿入されるビスマス合金になることもできる 。

成形物が、ボール・エレメント間の中間スペースに配置されていて且つ流動状管 で成形物に依って貫かれている保持ボディを備えている各々支持要素に対して与 えられる時に、特に優れた成果を示すことが証明されてきた。このタイプの保持 ボディは、成形物が、流動状呼で保持ボディに依って吸収され且つ保持される、 すなわち、更なる流れから防止される長所を提供する。

このてんに関して、保持ボディは設計的に好都合に多孔性になっている。その上 、更に好都合に保持ボディは弾性的なので、それがボール・エレメント間の中間 スペースに正確に取り付けることができる。

特に優れた方法に於いて、保持ボディは、繊維系材料、特にフェルト製である。

このような保持ボディの場合、保持ボディの補強には、成形樹脂または含浸樹脂 が成形物として与えられている。

支持要素の配置に関して、好都合に、これらも放射方向に於ける任！の動きに対 してボール・エレメントに確実に固定されている。

これは、例えば、ボール・エレメントの凹み部と噛み合う成形物から形成されて いる突出部に依って実現することができる。

凹み部のデザインに関して、優れた実施態様に関する前述のコメントと共に詳し く説明されていなかった。

優れたタイプの凹み部に於いて、これは、軸に関して方位角方向に延長し且つ互 いに直面する２つの側壁を備えていて、成形物がその間に置かれている。このタ イプの凹み部は、一方で成形物の取付を促し、他方で成形物を安定にする。

このタイプの実施態様に於いて、好都合に、ボール・エレメントは凹み部の側壁 の間に置かれていて、なおかつ、方位角方向に対して横方向の任意の動きに対し て、それらに依って固定されている。

凹み部のこのタイプのデザインは、軸と放射方向に作用する力に対してボール・ エレメントの更なる補強と優れた支持を与えるので、これらの力は、例えば、支 持要素に依って吸収される必要はない。

凹み部は、特に、２つの側壁に依って形成されると考えられる。

しかし、凹み部は、側壁の間に延長し且つ成形物をそれ自体と側壁の間に取り入 れるように同様に機能するベースを備えていることは、特に優れた効果を与える 。

本発明の方法の特に安定した形態に於いて、ボール・エレメントはベースの上で それらのベース・ウェブと共に置かれているので、ベースは、軸方向に作用する 力に対する更なるサポートと、その上、ボール・エレメントが全体の表面の上方 でそれらのベース・ウェブに依りベースと接触する時の回転力に対するサポート も形成している。

本発明の方法に関する前述のコメントに関連して、ボール・エレメントが接着物 として機能する成形物を備えた凹み部の規定位置に固定されることが単純に想定 されている。このタイプの成形物は、ボール・エレメントを凹み部にできるだけ 堅固に固定する更なる長所を与える。

このてんに関して、特に好都合に、ボール・エレメントはそれらのベース・ウェ ブに依り凹み部を実質的に充填する成形物で埋め込まれている。これは、ボール ・エレメントがステータ・キャリアの規定位置に特に堅固な状態で固定されるこ とを保証している。

ボール・エレメントをステータ・キャリアに固定して、それらが、正確に定めら れた位置に、特に正確に定められた角度間隔で位置調整され、なおかつ、それら を、特に、それらのために与えられた位置に保持するために、ボール・エレメン トは、今まで説明された実施態様に加えて或いはその代わりに、同じ角度間隔で 位置調整されるように、ステータの上にリングの位置を設定して保持されている 。

このタイプの位置設定リングは、他方で、ステータ・キャリアの一部になる場合 もある。しかし、特に好都合に、位置設定リングはステータ・キャリアの上に組 み込まれるように適応されているので、位置設定リングをステータ・キャリアお よびステータ・キャリアの凹み部と関係なしに製造し且つこれらを実質的にステ ータ・キャリアの上に組み込むことができる。

位置設定リングに依るボール・エレメントの定められた位置設定は、特に、位置 設定リングが各々ボール・エレメントを２つの突出部の間の方位角方向の規定位 置に固定する時に好ましい状態で達成される。これは、構造の観点から最も単純 になり、特に製造技術の観点から最も廉価になる、位置設定リングのデザインの ための方法を示している。

最も単純なケースでは、１つの位置設定リングが与えられるだけでよいと考えら れる。しかし、２つの位置設定リングが互いに成る距離で与えられて配置される と更に優れた効果を示す。

位置設定リングの特に優れた効果は、これらが凹み部の反対側に配置される時に 現れる。

ボール・フィンガーの位置設定とデザインについて、個々の優れた実施態様に関 する前述のコメントについて今まで説明されていなかった。例えば、本発明の方 法の範囲内で、ボール・エレメントが秒間特許ＤＥ−Ｏ３３５３６５３Ｅ！　ま たハＤＢ−Ｏ３３９２７４５４ノ考工ｔ、−従って配置されることも考えること ができる。しかし、ボール・フィンガーが軸とほぼ平行に延長していると更に優 れた効果を与える。

このケースで、組立と後の安定性に関して好ましい方法は、ボール・エレメント が軸と平行の方向で凹み部に挿入される機構を与える。

構造的に持に単純な製造条件は、凹み部の側壁が軸に関してシリンダー状の表面 に置かれている時に現れ、これは、一方でボール・エレメントの正確な放射状の 位置設定を可能にし、他方で単純な製造を可能にする。

更に、好都合に、凹み部のベースは面に置かれていて、そこで、面は特に軸と横 方向に延長している。

構造サイズと力学的な作用に関して特に優れた条件は、ステータ・キャリアが軸 に関して放射方向に延長し且つ凹み部を具備している時に現れる。

このてんに関して、ステータ・キャリアは、それがローターのサポートのために ベアリング・プレートを形成するので、一方でローや−に相応するボール・エレ メントの定められた位置設定が単純な状態で保証され、これが特に変形する恐れ が少なく、高い堅固性を保証し、他方でローターとボール・エレメント間の空気 ギャップが比較的僅かに保たれることができるように、特に設計されている。

その上、特に好都合に、ステータ・キャリアを形成するヘアリング・プレートは 、ハウジングの一部になり、特にベアリング・プレートの間を延長するハウジン グ・ケーシングに依って互いに安定されることが証明されてきた。ボール・エレ メントの安定した堅固な配置に加えて、これは同時に本発明の電気機械に適した ハウジングも作るので、この方法は廉価な製造に関して特に優れた成果を提供す る。

１つの実施態様に関する前述のコメントに関連して、少なくとも１つのセントの ボール・エレメントが与えられることが常に想定されてきた。それは、幾つかの セントのボール・エレメントが与えられる時の大きなトルクを考慮すると特に優 れている。

これは、特に異なるセットのボール・エレメントのボール・フィンガーが互いに 平行に延長する時に、構造的に単純な状態で実現されることができる。

本発明の電気機械の優れた実施態様に於いて、成るセットのボール・エレメント は互いに反対側に置かれているステータ・キャリアの各々の上に配置されていて 、特に、ボール・フィンガーは互いに向かい合う方向に延長されている。

特に更に好都合に、できるだけ大きなトルクを得るために、ボール・エレメント か設計的に８字形をしているので、成るセットの８字形のボール・エレメントは ２つのセットのＣ字形のボール・エレメントを具備することになる。

ボール・エレメントの構造について、詳しい説明は前述の実施態様に関連して与 えられていなかった。優れた実施態様に於いて、例えば、ボール・エレメントは シート・パッケージから構成されていて、そこで、シート・パッケージは方位角 方向に積み重ねられたシートを好都合に備えている。

ソート・パッケージの廉価な製造に関して、特に好都合に、シート・パッケージ は予め設定された数の均一なシートから構成されている、すなわち、各々シート ・パッケージは同じシートの同じ数を備えている。

シートそのものは、電気機械に用いられている汎用の軟鉄製材料を具備できる。

優れた代替実施態様はガラス質金属から作られたシートを使用している、何故な らば、これらは、このケースで、更に優れた特性を示すからである。

シートのボール・エレメントの構造の代わりに、更なる本発明の方法は、ボール ・エレメントが鉄粉から作られる機構を与えている、すなわち、ボール・エレメ ントの全体的なボディは鉄粉から作られている。

この代わりに、更なる実施態様は、ボール・エレメントが焼結材料から作られて いる機構を与えている。

凹み部がステータ・キャリアに配置されるように意図された様子について、個々 の優れた実施態様の前述の説明で詳しく与えられていなかった。

優れた実施態様に於いて、例えば、ステータ・キャリアは、例えば、成形物のよ うな、機械的に堅固な接続を介してボール・エレメントを支える、それ自体で、 堅固な部品となる。

振動の伝わりを考慮して、しかし特に好都合に、ボール・エレメントが弾性的に 組み込まれている。これは、例えば、ボール・エレメントをステータ・キャリア の上に弾性的に固定することに依って可能になる。

しかし、特に更に好都合に、ボール・エレメントを取り入れる凹み部は保持リン グに配置されていて、なおかつ、保持リングはステータ・フレームに弾性的に組 み込まれている。これは、セットのボール・エレメントが、軸の周囲に延長する 保持リングと共に、自ずから堅固になるユニットを形成し、なおかっ、この堅固 なユニットは、その一部に関して、ステータ・フレームの上に弾性的に組み込ま れることを意味している。弾性的な取付方式は、ボール・エレメントの領域に発 生する振動を減衰して、これらの振動をできるだけ最小限度にしてステータ・キ ャリアに伝えるのに十分適している。

他方で、ボール・エレメントと保持リングを構成する堅固なユニットは、ボール ・エレメントが自ら十分な強度で固定され、なおかっ、ステータとステータ・キ ャリアとの弾性的な接続がボール・エレメントの過度の流動性を導かない長所を 提供する、何故ならば、過度の流動性は、ボール・エレメントとローターの間の 空気ギャップのサイズを、ボール・エレメントの可動性を考慮すると大きくしな ければならないという欠点を再び示すからである。

保持リングをステータ・フレームに固定する特に優れた方式は、保持リングが互 いに反対側に位置する２つの側面の弾性的要素に依ってステータ・フレームに組 み込まれている時に現れるので、弾性的な取付にもかかわらず、適度な強度の接 続が保持リングとステータ・フレームの間に現れる。

特に優れた実施態様に於いて、保持リングは軸の周囲にシリンダー・シェルまた は円錐形シェルの形状で延長する２つのベアリング壁の間に弾性的に保持される 。

更に優れた実施態様に於いて、保持リングは、ステータ・フレームのベアリング 凹み部に弾性的に組み込まれている。

ラバー・リングは例えば弾性的要素として与えられていて、なおかつ、これらは 保持リングとステータ・キャリアに接着されているか、または対応する表面に硬 化して取り付けられている。

ローターのデザインとローターの磁気回路要素のデザインに関して、今まで詳し く説明されていなかっｔこ。例えば、ボール・エレメントは、それらのボール・ フィンガーに依りローターの磁気回路要素を、例えば、秒間特許ＤＥ−Ｏ３３９ ２７４５４に従う磁気回路要素のケースのように指示できると考えられる。

しかし、更に特に好都合に、自由なボール溝部がステータ巻線に続くボール・エ レメントのボール・フィンガーの間に配置されているので、ローターの磁気回路 要素はこのボール溝部に連続して位置設定することができる。

このようなローターの磁気回路要素の配置は、磁気回路要素がその回転運動に対 して横方向にできるだけ僅かの運動量で作用するという長所を備えている。

磁気回路要素のデザインに関して、異なる変形デザインも同様に考えることがで きる。例えば、磁気回路要素が鉄粉または燐結材料またはフェロセラミックから 作られることも考えることができる。

優れた変形実施態様に於いて、ローターの磁気回路要素はシート・パッケージの 形状で設計されている。

シート・パッケージは、それらがローターの軸方向に積み重ねられたソートにな るようにして好都合に設計されている。

このタイプのシートは、電気モーターの構造に用いられている好都合な通常の軟 鉄シートになる。

ボール・フィンガー間の磁気回路要素の配置とそれに起因する小さな構造サイズ に依り、ガラス質の金属もシートとして用いられることが考えられる。

パッケージのノートの全ては互いに好都合に絶縁されている。

ローターの磁気回路要素の配置に関して、やはり、個々の前述のコメントに関連 して説明されていなかった。

磁気回路要素は、例えば、軸の周囲に延長する、連続して閉じられているリング に依って形成されると考えられ、そこで、このケースに於いて、磁気的な非対称 性が、連続する磁気回路要素の間に、それらの間に置かれている拡大された空気 ギャップのために作られる。

しかし、特に好都合に、ローターは、交互に方位角方向に配置されていて且つボ ール・エレメントの磁界ライン構成に依って貫かれるように適応されている複数 の個々の磁気回路要素を備えている。

このてんに関して、特に、成るセットの磁気回路要素の数は、対応するセントの ボール・エレメントの数に対応している。

軸の周囲に延長し且つ均一な材料から成る閉じられたリングと対照的な個々の磁 気回路要素の機構は、これらが、一方で磁気回路要素に要求される高価な材料に 関して材料を節約し、他方で熱膨張を更に容易に制御できる事実から認識される 。

特に好都合に、個々の磁気回路要素を与える時に、磁気導通性に関するギャップ が連続する磁気回路要素間に各々与えられている。

この方法は、連続する磁気回路要素間の磁気導通性に関する最大の変動か可能に なり、従って、本発明の電気機械の機能の最適化も可能になる。

このてんに関して、特に好都合に、ギャップは、エクステンションを方位角方向 に於いて、方位角方向の磁気回路要素の１つのエクステンションの少なくとも半 分の大きさを備えている。

更に優れた実施態様は、中間要素が磁気回路要素間のギャップに配置されている 機構を与えている。

連続する磁気回路要素間のギャップの漂遊磁気をできるだけ抑制するために、好 都合に、中間要素が漂遊磁気を遮蔽する材料から生成される。これは、ギャップ 領域の漂遊磁気を渦電流の形成に依り抑制する優れた導電性を備えた材料に好都 合になる。

更に、中間要素は高い導電性を示す材料から好都合に作られるので、考えられる 最小の損失を示し且っ漂遊磁気に関して希望された更なる減衰を導く、渦電流が 、漂遊磁気に依って中間要素に達成される。

中間要素は、中間要素と磁気回路要素の間の導磁度に於いて、できるだけ大きな 変化を得るために、磁気的に非導通性の材料から好都合に形成されている。

中間要素は、それらが磁気回路要素と確実に接触するので、磁気回路要素をロー ターに確実に固定する堅実な形状にされている。

特に好都合に、中間要素は、磁気回路要素の中心領域を規定位置に確実に固定す るので、磁気回路要素は中間要素から外れる放射方向に延長する。特に優れた方 法に於いて、中間要素は、磁気回路要素を、ローター軸と平行する軸の周囲に於 ける任意の回転に対して同様に確実に固定する。

磁気回路要素と中間要素の配置に関して、詳しく今まで説明されていなかった。

優れた実施態様に於いて、例えば、中間要素は磁気回路要素を支えるローター・ ボディの上に置かれている。

中間要素は、それらの一部に関して、要素を接続することに依ってローター・リ ングに接続することができる。しかし、特に更に好都合に、ローター・ボディと 一体化して形成される中間要素を備えている。

磁気回路要素の冷却について今まで何も説明されていなかった。

磁気回路要素の特に優れた冷却効果は、中間要素が磁気回路要素に飢的に結合さ れる時に達成することかできる。最も単純なケースで、これは、中間要素と、例 えば成形物に依って充填された磁気回路要素の間のギャップに依り実現される。

磁気回路要素に関する中間要素のデザインについて詳しく説明されていなかった 。

このてんに関して、好都合に、中間要素は、磁気回路要素の方向に磁気回路要素 と同し距離にわたって延長している。磁気回路要素はローター軸と平行に好都合 に延長しているので、中間要素もこの方向で磁気回路要素間を延長している。

また、ローターのデザインについて詳しく説明されてぃなかった。

優れた実施態様に於いて、ローターはローター・リングを支えるローター・ディ スクを具備している。

特にボール・エレメントがローターの反対側に配置されている時に、ローター・ ディスクはローター・リングを反対側の各々に支えている。

個々の実施態様に関する今までの説明の内容では、電気機械が１つのセットのＣ 字形ポール・エレメントとそれらに付随する磁気回路要素を具備して作動する様 子について重点がおかれていた。しかし、特に好都合に、特にできるだけ大きな 容積で且つできるだけ均一なトルクとするために、電気機械は、各々がＣ字形ボ ール・エレメントのセットを有し、それらと一体となる磁気回路エレメントのセ ットとを備えた複数のモーター・ユニットを具備している。

このてんに関して、特に好都合に、できるだけ均一な回転状態を保つために、異 なるモーター・ユニットのボール・エレメントと磁気回路要素は、モーター・ユ ニットが連続するモーター・ユニット間で一定の位相シフトで作動するモーター ・ユニットのシーケンスを形成する、すなわち、位相シフトか電気機械のモータ ー・ユニットの数で割り算された２１１に対応する各々２つの連続するモーター ・ユニットの間に存在するようにして、電気機械に配置されている。

このような電気機械のデザインに関する構造的な長所は、異なるモーター・ユニ ７）の磁気回路要素が互いに角度的に相殺される関係でローターに配置される時 に現れる、何故ならば、このことが、これらの磁気回路要素に付随するＣ字形ボ ール・エレメントが成る面に配置されることを可能にするからである。これは、 例えば、ローターの片側に置かれている異なるモーター・ユニットのボール・エ レメントが同し各々面に配置されていて且つこれらの異なるモーター・ユニット に付随する磁気回路要素が対応する相殺された移動状態でローターに保持される ことを意味している。

ステータ巻線について、前述の実施態様に関連して詳しく説明されていなかった 。

優れた実施態様に於いて、例えば、ステータ巻線は、軸の周囲に延長し且つそれ と同軸に配置されているコイル・リングと、このリングの周囲に各々延長するＣ 字形ボール・エレメントを具備している。

磁気回路要素は例えば永久磁石になることもできる。しかし、永久的に磁化され ていない磁気的に導通する材料から作られている磁気回路要素は特に優れている 。

持に電気機械か磁気抵抗モーターとして作動する時に、ステータ巻線にとって、 ［流がそこに交流部と直流部を備えて流れることは優れた結果を示す。

本発明の電気機械の特に好まれる実施態様は、同期モーターとして、特に調整さ れる磁気抵抗モーターとして作動し、そこでは、成るセットのボール・エレメン トの数はボール・エレメントのこのセットと連動される磁気回路要素の数に対応 し、なおかつ、全ての各々の磁気回路要素は各セットのボール・エレメントに依 って同時に引き込まれる場合もあり或いは引き込まれない場合もある。

本発明に依って例えばカバーされる、電気的に励磁される横方向のフロー機械の 基本的な設計は　秒間特許３９２７４５４　Ｃ２がら公知である。

このタイプの同期機械は、特に単位容積あたりの高い圧入密度と小さな損失が要 求される時に用いられる。このような横方向のフロー機械の基本的な特徴は、コ イル周囲に横方向に配置されている磁気回路だけでなく、シャフトと同心のトロ イダルコイルの形態の巻線設計にある。

秒間特許ＤＥ　３９２７４５４　から周知の方法の場合、磁束は、運動方向に対 して直角に配置されている軟鉄型のボール・エレメントに案内され、巻線は、縦 方向に於いてその磁化部と共に縦方向に延長し且つ２つのコイル部に分割され、 直流電流はその１つに送られ且つ交流電流は他の１つに送られる。軟鉄型のボー ル・エレメントから形成される磁気回路は常に両方のコイル部を具備することを 意図されている。

種々の問題は、実際の変換中に、特に同時に高い圧入密度を備えたコンパクトな タイプの構造に現れる。本発明の方法は、圧入密度を機械容積に相応して高める 観点から、電気機械のボールの幾何学的形状を最適にする考えに基づいている。

この観へで、本発明は、その最も一般的な実施態様に於いて、次に示す特徴を備 えた可動部と固定部（ローターやステータ）を具備して電気的に励磁される横方 向フロー機械を提供する。すなわち、−ステータは、電気機械のシャフトに対し て放射状に配置されていて且つ周辺の方向に均一に分布されている数多（のボー ル・エレメントを備えている。

−各々ボール・エレメントはローターの軸方向に延長する少なくとも１つのボー ル溝と共に構成されていて、そこでは、例えば、各々ボール・エレメントは、中 心のボール部から開始して、電気機械のプレートを支える２つの末端の面に向か う方向に於ける鏡像になるように設計されている。

−シャフトと同心状に配置されている少な（とも１つの励磁コイルはボール溝に 延長している。

−ローラー・ヘアリングの上に案内されているローターは、特に、２つのキャリ ア・ディスクを具備していて、各々に、シャフトと同心状に延長していて且つス テータに於いて対応するボール溝と噛み合う少なくとも１つのローター・リング が装着されている。

この構造は、最小のスペースで、均一の分布と放射状の位置調整で軟鉄型のボー ル・エレメントの配置を可能にし、なおかつ、このことと且つ対応する構成のロ ーター・リングは高い圧入密度を僅かの大きさで可能にする。

これは、成る実施態様に従って、ボール・エレメントが中心のボール部から始ま り、各々が、各々の側面の上に（鏡像に於いて）３つのボール・フィンガーを備 えていて、同時に各々側面に配置されている軸と同心状に延長する２つのボール 溝を備えて構成される時に、更にＲ適にされることができる。

個々のボール・ピースは、従って、側面図に於いて、ダブル″′Ｅ′の形状にな り、そこでは、２つのＥ”が互いに鏡像の状態で配置されている。

例えば、２つの励磁コイルがボール溝の各々に挿入（各々側面のＦに２つ）され る時に、これは多かれ少なかれ４つのモーターの一体化構造に対応し、そこでは 、対応するコイルは捻れ形の関係で制御されている。そこで、電気機械は特に滑 らかに作動し、同時に損失も減少する結果になる。

励磁コイルは、銅線から巻かれたコイルにすることかできる。

例えば、６４のボール・エレメントがシャフト軸と対称に配置されていて且つ各 々が３つのボール・フィンガーを各々の側面に備えているので、１２８セクシヨ ンのボール・エレメントが各々側面に生じる結果になり、なおかつ、これらは各 々励磁コイルに関して絶縁されている。

この構造的に且つ電気的に紛られしい問題を解決するために、本発明の成る実施 態様は、励磁コイルと対応するボール・フィンガーのボール表面の間の絶縁を、 ベアリング・プレートに向かう方向に開いているＵ字形の絶縁ボディまたは溝ラ イニングから形成されるようにして提供している。

このてんに関して、個々の絶縁ピースまたは溝の構成は好都合に個別の構成部品 になるが、これは対応する組立資源を要求しない。

本発明の優れた実施態様に従って、Ｕ字形に曲げられている絶縁ボディの底部は 、従って、隣接するボール・エレメント間に於いて互いに一体化して接続される ことを意図されている。

これは、各々ボール溝に対して１つの絶縁ボディまたは１つの溝構成を備えて励 磁コイルとボール・エレメントの間の全ての接触表面を絶縁できる可能性を与え る結果になる。絶縁ボディは、後に曲げられる、アーム部が、放射状に外側と内 側に延長している、リング形状で閉しられている中心ベースを備えて押し込まれ ている絶縁ペーパーになることができる。

このような絶縁ボディは、１つのツールを用いて、成る動作ステップに挿入され ることができる。

更なる改善に於いて、各々絶縁ボディ部のＵ字形アームの自由端は成る角度で外 部に曲げられるように設計されていて、そこでは、湾曲部はボール・フィンガー の表面で対応するスリットと噛み合うことかできる。このようにして、回転に対 する固定が同時に達成される。

励磁コイルがボール・フィンガーに取り付けられている絶縁ピースに依って、そ れらの上部でカバーされていることは、特に好ましい結果を与える。

絶縁ボディのスリットは、特に励磁コイルが各々ボール溝に相応して幾つかの部 分になるように設計されているので、個々の部分巻線が指定された絶縁ピースに 依って互いに分離される時に、それらの上部の励磁コイルの上に置かれる絶縁ピ ースを規定位置に固定するために、更に用いることができる。

巻線の電気接続要素はボール・ピースの間に放射状に案内されることができる。

ボール・エレメントは、好都合に、軟鉄から構成されていて、なおかつ、例えば 、各々互いに最上部に積み重ねられている複数のシートから形成されている。こ のてんに関して、焼き固めることができる樹脂コーティングを備えた電気シート は特に優れていることを証明してきた。

個々のボール・エレメントの組立のために（これは−ローターの軸方向で検討さ れる時に−時計の分単位の区切りに対応している）、収縮リングを使用すること が好ましいことが証明されている。

対応する内部リングは、そこで、ボール・エレメントの変形を防止することがで きる。

基本的に、中心のポール部の周辺の表面に沿って好都合に延長する収縮リングは 組立に十分に適している。しかし、何れかの側に突き出ているボール・フィンガ ーが、それら自体の収縮リングに依って、それらの周辺の上で囲われて封鎖され ることもできる。このタイプの収縮リングは、例えば、誘導加熱に依って膨張さ れ、周辺の表面を冷却することに依って固定して取り付けることができる。

電気機械に必要な冷却を考慮して、収縮リングは、冷却空気を導くために冷却リ ブまたは溝を同時に備えて設計されることができる。

構造的な長所は、ボール溝に位置する励磁コイルだけでなくボール・ピースか絶 縁樹脂と共に成形される時に現れる。

ローター・リングか、それらの周辺の上に、ボール・ピースの位置設定に従って 、対応する溝のような凹み部を備えて構成されると、特に優れた結果を与える。

その上、好都合に少なくとも１つの励磁コイルがボール溝の各々に位置している 。

更に、好都合に、各々ボール溝の励磁コイルは、他のものの上方に配置されてい る２つの部分的なコイルに分割されている（軸方向に見られる）。

本発明の方法の更なる特徴と長所は、幾つかの実施態様の図面だけでなく、次に 示す説明の主な課題となる。その図面に於いて、図面の簡単な説明 図１は、本発明の電気機械の断面図であり、図２は、図１の矢印Ａの方向の平面 図のセクターの図解であり、右側のステータは左上で分解されていて、更に、ロ ーターは右上で分解されている、 図３は、図１と類似の図面に於いてボール・エレメントに対して拡大された詳細 平面図であり、 図４は、右上の図２と類似の図面に於いて幾つかのボール・エレメントに拡大さ れた詳細平面図であり、図５は、図１と図２の矢印Ｂの方向に於ける幾つかのボ ール・エレメントの平面図の拡大図であり、 図６は、支持要素を備えた図３と類似のボール・エレメントの拡大図であり、 図７は、図１と類似の図のローターを介する断面図であり、図８は、図９のライ ンＶｌ’ｌｌ　−Ｖｌｌ＋　に沿うローグーの拡大詳細図であり、 図９は、図７の矢印りの方向に於けるローターの平面図の拡大詳細図であり、 図１０は、図６と類似の図の第２実施態様の拡大詳細図であり、図ＩＩは、本発 明の電気機械の第３実施態様の部分断面図であり、図１２は、図１１に従う電気 機械に使用する絶縁ボディの部分の平面図であり、 図１３は、組立位置くセクション）の図１２の絶縁ボディを示していて、 図１４は、図１１に従う電気機械のローターの内面の平面図である。

発明を実施するための最良に形管 本発明の電気機械の第１実施聾様は、図１に図示されているように、ローター１ ２か軸１４の周囲の回転のために組み込まれている、ハウジング１０を具備して いる。ローター１２は、この目的のために、ハウジング１０の、各々、前部ベア リング・プレート２２と後部ベアリング・プレート２４に於いて互いに空間か開 けられている関係で配置されている２つのローター・ベアリング１８と２０に組 み込まれているローター・シャフト１６を備えている。前部ベアリング・プレー ト２２と２４は、ヘアリング・プレート２２と２４の間に延長するケーシング２ ６を支え、なおかつ、ヘアリング・プレート２２と２４の間で互いに外部にｔｌ 　してハウシング内部２８を封鎖している。

ベアリング・プレート２２と２４は、２つのステータ３０と３２のために同時に ステータ・キャリアを書味していて、その各々か、同し角度間隔で且つ軸１４か ら同し放射距離で軸１４の周囲に配置されている複数のボール・エレメント３４ を備えたセットを具備している。

ボール・エレメント３４の各々は、図３に図示されているように、３つのボール ・フィンガー３８．４０．４２が互いに平行する構成で延長して始まる、ベース ・ウェブ３６を具備している。ボール溝４４と４６は、各々、２つのボール・フ ィンガー３８と４０および４０と４２の間に各々位置しているので、互いに、ボ ール・エレメントは、ダブルＣとしても説明することができるＥ字形をしている 。ベース・ウェブ３６を備えたボール・フィンガー３８と４０およびベース・ウ ェブ３６を備えたボール・フィンガー４０と４２は、各々Ｃ字形の形状をしてい る。

５６または５８と全体として措定されているステータ巻線は、各々、ボール溝４ ４と４６の各々、すなわち、各々溝ベース５２または５４から延長する各々のボ ール溝４４または４６の後溝部４８または５０に位置している。ステータ巻線５ ６と５８の各々は、軸１４に対して直角に位置しているが、軸１４から異なる各 々の距離に位置する環状通路の軸１４と同軸に延長している。

図３に図示される実施態様に於いて、２つのステータ巻線５６と５８は、更に、 ２つの部分巻線５６ａと５６ｂおよび５８ａと５８ｂに各々細分されていて、２ つの部分巻線５６ａと５６ｂおよび５８ａと５８ｂは各々スペーサ・フィンガー ６０と６２に依って各々互いに分離されている。スペーサ・フィンガー６０と６ ２は、ボール・エレメント３４のベース・ウェブ３６に一体化して形成され、な おかつ、各々溝ベース５２または５４からほぼ中心に延長している。

ローター１２は、各々の前溝部６４または６６に位置する各々の磁気回路要素７ ４または７６に於いて、各々、閉しられた磁界ライン構成７８と８０を可能にす るために、各々後溝部４８または５０から連なっていて且つステータ巻線５６と ５８からボール・フィンガー３８．４０．４２の前端６８．７０．７２　まで延 長している、各々前溝部６４または６６のその磁気回路要素７４と７６と噛み合 っている。このてんに関して、磁界ライン構成７８は、ベース・ウェブ３６とボ ール・フィンガー３８と４０、磁気回路要素７４、これとボール・フィンガー３ ８と４０の間の空気ギャップを通るが、磁界ライン構成８０は、ベース・ウェブ ３６とボール・フィンガー４０と４２、磁気回路要素７６、これとボール・フィ ンガー４０と４２の間の空気ギャップを通る。

ボール・エレメント３４の磁界ライン構成７８と８０は、軸１４を貫き且つそれ に依って形成される一群の面内に好都合に位置している。

それらを各々のステータ・キャリアの上に、すなわち、前部ベアリング・プレー ト２２と後部ベアリング・プレート２４の上に固定するために、ボール・エレメ ント３４はステータ・キャリア２２と２４の凹み部８２に挿入されている。この 凹み部８２は軸１４に対して同心状の環状溝として好都合に設計されていて、そ の内部壁８４と外部壁８６は、軸１４と同軸のシリンダー表面の一部を各々形成 していて、なおかつ、そのベース８８は軸１４に対して同心状で且つ軸１４に対 して直角に位置する円形リング表面に依って形成されている。

凹み部８２は、ボール・エレメント３４が、それらのベース・ウェブ３６の実質 的な一部を備えた凹み部８２に位置し、ベース面９０と共にベース８８に置かれ 、なおかつ、ボール・フィンガー３８と４２の外面９２と９４と併合し、従って 、軸１４に対する放射状の任意の動きに対して凹み部８２に依って確実に固定さ れる、それらの外面９２と９４に依って、各々、内部壁８４と外部壁８６と接触 するように設計されている。

ボール・エレメントを規定位置に、それらか直面する表面９６と９８も軸１４を 通り且つそれに依って形成される一群の面内にほぼ平行に延長していて、なおか つ、ボール・エレメント３４が軸１４の周囲に同し角度間隔で配置されるように して固定するために、内部位置設定リング１００がボール・エレメント３４の放 射状の内面に且つ外部位置設定リング１０２がボール・エレメント３４の放射状 の外面に配置されている。位置設定リング１００と１０２の各々は、連続するボ ール・エレメント３４の直面する表面９６と９８の間で噛み合い且つ連続するボ ール・エレメント３４のこれらの表面９６と９８と接触しているので、これらの ボール・エレメント間の距離を正確に定める、突出部１０４と１０６を各々備え ている。

これらの位置設定リング１００と１０２は取付要素１０８と１１０に依って各々 ステータ・キャリア２２または２４に規定位置に好都合に固定することができる ので、位置設定リング１００と１０２の優れた製作は、ステータ・キャリアと別 に可能になり、これが定められた寸法形状を備えた突出部１０４と１０６の製造 を推進することになる。これらの位置設定リング１００と１０２は、従って、凹 み部８２と別に製造されるステータ・キャリア２２または２４に対して後に組み 立てることができる。

軸１４の周囲に定められた角度間隔でボール・エレメント３４を調整することと 別に、ボール・エレメント３４は、一方で、凹み部８２に位置し、且つ互いに反 対側に位置する表面９６と９８の間でボール・エレメント３４のベース・ウェブ ３６を充填する、ベース支持要素１１４に依って方位角方向１１２に互いに安定 されている。ベース支持要素１１４は、最も単純なケースで、凹み部８２を充填 し、なおかつ、その硬化後に、ベース・ウェブ３６の領域でボール・エレメント ３４の表面９６と９８の間に位置するベース支持要素を形成する、成形物に依っ て形成される。同時に、成形物は、そのベース８８だけでなく側壁８４と８６を 備えた凹み部８２に位置するベース・ウェブ３６の領域の全ての側面の接着に関 与している。

ベース支持要素に代わる更に優れた方法は、図５と６に図示されているように、 弾性的で多孔性の材料、例えば、フェルト製の保持ボディ１１６を具備している 。これは、ベース・ウェブ３６の領域の表面９６と９８の間の空間の凹み部８２ に挿入され、なおかつ、一方で保持ボディ１１６を貫き、同時にボール・エレメ ント３４と凹み部８２の間の空間を貫く、成形物１１８で飽和されるので、硬化 後に、多孔性で弾性的な保持ボディは、一方で且つ他方で補強され、ボール・エ レメント３４はその外面９２と９４および底面９０を備えた凹み部８２に同様に 接着される。

保持ボディ１１６は、それが成形物１１８を洗浄し、従って、それを非硬化状態 に保持して、それが離れて流れることを防止する長所を備えている。

更に、フィンガー支持要素１２０は、ボール・フィンガー３８．４０゜４２の領 域でボール・エレメント３４間の更なる補強のために与えられている。これらの フィンガー支持要素は、その一部に関して、成形物１２４に依って再び補強され る、多孔性で弾性的材料、例えば、フェルト製の保持ボディ１２２を同様に具備 している。保持ボディ１２２は、それが成形物＋２４を非硬化状態で保持し且つ それが離れて流れることを防止する大きな長所を備えている。

フィンガー支持要素１２０は、ボール・フィンガー３８．４０．４２の末ｍ　６ ８．７０．７２の近くの領域に好都合に置かれていて、なおかつ、方位角方向１ １２の方向に於いてボール・エレメント３４間の補強にもなっている。

それらがボール・エレメント３４の規定位置に好ましい状態で固定されるために 、フィンガー支持要素１２０は突出部１１９に依りボール・エレメント３４の凹 み部１１７と噛み合っていて、そこで、突出部１１９は、凹み部＋１７の領域で 保持ボディ１２２から出る成形物１２４に依って形成されている。

図７に図示されているように、１２と全体として指定されているローターは、ロ ーター・シャフト１６と別に、そこに放射状に且つ軸１４と直角の面１３２に於 いて延長するローター・ディスク１３０を具備している。このローター・ディス クは、放射状に外側に向かう領域で、図７と８に図示されているように、軸１４ の方向でディスクから離れて延長していて、それらの一部に関して、ローター・ ディスク１３０と磁気回路要素７４と７６から離れて直面するそれらの末端に依 ってローター・リング１３８と１４０を支えていて、なおかつ、軸１４に対して 平行の方向で同様にこれらのリングから離れて延長している、空気循環ブレード １３４と１３６を両側で支えている。

磁気回路要素７４と７６は、図８と９に図示されているように、ローター・リン グ１３８と１４０に一体化して形成されていて且つ中心領域１４６の両側で磁気 回路要素７４と７６の周囲で堅固に噛み合っている、歯１４２と１４４の間に置 かれている。

磁気回路要素７４と７６は、中心領域１４６に接続されている放射状の内部突出 部１４８と放射状の外部突出部１５０を備えていて、それは、その一部に関して 、成る突出部１４８から次の突出部１５０にかけて放射方向に対して横に延長し 且つ放射方向に対して横に膨張されて広がり次に再び狭くなる外部輪郭部１５２ を備えている。この外部輪郭部＋５２は、例えば、円形のシリンダー・セグメン トの形状になる。

膨張されて広がり且つ次に再び狭まる外部輪郭部１５２は、各々磁気回路要素７ ４と ７６の両側で歯１４２に依って噛み合わされるので、放射方向と方位角方向の両 方向に於ける任意の動きに対して、更に、軸１４と平行の軸周囲の任意の回転に 対して、磁気回路要素７４と７６を規定位置に確実に固定することになる。

磁気回路要素７４と７６には、これらの要素の中心領域１４６を貫き且つ軸１４ と平行に延長するボア１５４が好都合に与えられている。締め付はスクリュー１ ５６は、これらのボアを介して延長し、なおかっ、それらの一部に関して、ロー ター・リング１３８と１４０にネジ止めされているので、スクリュー１５６は、 ローター・リング１３８と１４０に接触していて且つ歯＋４２と１４４間の規定 位置に固定されている磁気回路要素７４と７６を、軸１４と平行の方向に於ける 任意の動きに対して保持している。

ｔｌＪ　＋４２と１４４は、ローター・リング１３８と１４０から軸１４と平行 の方向に磁気回路要素７４と同じ距離に延長しているので、ローター１２は、磁 気回路要素７４と７６の領域で、成る面で連続して延長する横方向の円形リング 面１６０と１６２を備えている。

しかし、歯１４２と１４４は、それらが磁気回路要素７４と７６の中心領域１４ ６の周囲で確実に各々噛み合う部分にだけ放射方向に延長しているので、磁気回 路要素７４と７６は、それらの放射状の内部突出部＋４８に依って内面［６４か ら逸脱して且つそれらの放射状の外部突出部！５０に依って外面＋６６から逸脱 して突き出ている。

歯３４２と３４４は、好都合に、ローター・リング＋３８と１４０に一体化して 形成されていて、なおかつ、磁気的に非連通性であるが、優れた電気導体である 、例えばアルミニウムのような材料から作られている。

最適な固定とするために、磁気回路要素７４と７６と歯１４２と１４４の間に形 成しているギヤング１６８は、最適な熱結合を歯１４２と１４４と磁気回路要素 ７４と７６の間で得るために、含浸樹脂で成形されている。

図６に図示されているように、全てのボール・エレメント３４は、それらのボー ル・フィンガー３８と４０およびこれらのフィンガーを接続するベース・ウェブ ３６の一部に依り、軸１４の周囲に配置されているセントのＣ字形ボール・エレ メントを形成している。全ての磁気回路要素７４はこのセントのＣ字形ボール・ エレメントと相互に作用し、そこで、磁気回路要素７４の数はＣ字形ボール・エ レメントの数と対応している。例えば、６４のＣ字形ボール・エレメントと６４ の磁気回路要素７４が与えられている。

ボール・フィンガー３８と４０およびベース・ウェブ３６がら形成されている、 これらのＣ字形ボール・エレメントは、ステータ巻線５６と磁気回路要素７４と 共に、同期モーターとして作動し且つそこでは全ての磁気回路要素７４が同時に Ｃ字形ボール・エレメントに依って常に引き込まれる場合もあり引き込まれない 場合もある、モーター。

ユニット１７０を形成している（図１と６）。

同様に、ボール・フィンガー４０と４２は、ベース・ウェブ３６の対応するセク ションと共に軸１４の周囲に配置されているセットのＣ字形ボール・エレメント を、なおかっ、ステータ巻線５８と磁気回路要素７６と共にモーター・ユニット １７０と同様に機能する更なるモーター・ユニット１７２を形成している。

磁気回路要素７６は、しかし、磁気回路要素７４に相応して、図２から特に明ら かなように、磁気回路要素７４は、磁気回路要素７６がそれらに付随するＣ字形 ボール・エレメント間の中心に正確に置かれる時に、それらに付随するＣ字形ボ ール・エレメントに正確に置かれるようにして、選択される角度距離に依って互 いにオフセットされるために配置されている。これは、ボール・エレメント７６ に相応するボール・エレメント７４のオフセントされた角度構成が２　π／２の 位相シフトに対応することを意味している。

その反対側のローター１２から突き出ている、磁気回路要素７４と７６は、ステ ータ３２のボール・エレメント３４の一部と共にモーター・ユニット１７４と１ ７６も形成しているので、本発明の電気機械は、互いに位相がシフトされた状態 で全て作動し且つシーケンス１７０．１７４゜１７２、１７６を形成する、全体 で４つのモーター・ユニット１７０．１７２゜１７４、１７６を搭載していて、 そこでは、モーター・ユニットの各々が他と相応する２　π７′４　の位相シフ トを搭載している。これは、本発明の電気機械が特に均一の回転状態となり、同 時に僅かの損失しか生しないことを意味している。

ボール・エレメント３４は、原則として、焼結された材料または鉄粉から作るこ とができる。互いに絶縁されていて且つ表面９６と９８と平行に延長している個 々のシート１８０からボール・エレメント３４にいたる構造は持に優れている。

これらのシートは特に８字形に設計されている。これらの個々のシートは、例え ば、焼き付は可能な樹脂コーティングを備えた電気シートになる。

このタイプのボール・エレメント３４は、従って、方位角方向１１２に於いて互 いに最上部に積み重ねられていて且つ表面９６と９８と平行に延長して、互いに 接触するシート１８０から作られたシート・パッケージを意味している。これら のシートは焼き付は可能な樹脂コーティングを備えた電気シートに好都合になる が、それは、これらのシートをガラス質金属部材から構成する代替方式としても 考えることかできる。

同様に、磁気回路要素７４と７６は、１つのピースで鉄粉から、または同様に、 軸Ｉ４と平行に延長する積み重ね方向１８２がらシート・パッケージを形成する ために互いに絶縁されていて且つ互いに最上部に積み重ねられているシート３８ ４から、図８に図示されているように、構成するノート・パッケージとして生成 される。これらのシートは、例えば、焼き付は可能な樹脂コーティングを備えた 電気シートに同様になる。磁気回路要素７４と７６の小さな構造サイズを考慮し て、しかし、例えば、シート１８４としてガラス質金属部材から作られたシート を使用することもできる。

第２実施態様に於いて、図１０に図示されているように、凹み部８２は、各々ベ アリング・プレート２２と２４に、図１に図示されているようにして配置されて いないが、凹み部８２は、その一部に関して、軸１４と同心状に且つその周囲に 延長していて、なおかつ、各々ベアリング・プレート２２または２４のステータ ・フレームのベアリング凹み部＋９２に組み込まれている、保持リング１９０に 位置している。ベアリング凹み部１９２は内部ベアリング壁１９４と外部ベアリ ング壁１９６を具備していて、その両方が軸１４に相応するシリンダーの形状を 好都合に備えている。保持リング１９０は、内部外部壁１９８と外部外部壁２０ ０が各々ベアリング壁１９４または１９６から成る距離で延長するように、これ らの壁に配置されている。各々ベアリング壁１９４または＋９６および各々反対 側の外部壁１９８または２００の間に位置する空間は、一方で各々ベアリング壁 １９４または１９６、他方で各々外部壁１９８または２００の上に支えられてい る弾性的中間レイヤー２０２または２０４に依って充填されていて、なおかつ、 保持リング１９０を支え、なおかつ、ボール・フィンガー３８．４０．４２が軸 １４と平行に各々延長するように位！調整されている。

できるだけ効率的にボール・エレメント３４を冷却するために、そこに流れる冷 却媒体を含有する、中間スペース２１０が、ベアリング凹み部１９２の凹みベー ス２０６と保持リング１９０の後側２０８の間に好都合に与えられている。中間 スペース２１０は中間壁２１２に依って明確に細分されているので、冷却媒体の 定められた案内がこの中間スペース２１０に於いて可能になる。中間壁２１２は 、凹みのベース２０６から始まり且つ後側２０８まで達していて、そこで、後側 ２０８は、これらの中間壁２１２から僅かの距離に置かれているか、または弾性 的材料が後側２０８と中間壁２１２の間に配置されていて且つこれは中間スペー ス２１０を互いに密閉している。

中間レイヤー２０２と２０４は、ラバー・リングとして、例えば、用いられる１ つまたは複数の０−リングに於いて、にかわで密着された或いはゴムで硫化され たラバー・リングから好都合に作られている。

次に示す図に於いて、同じまたは類似の構成部品は同じ参照番号を用いてＩ旨さ れる。

第３実施態様に於いて、図１１に図示されているように、“Ｗ′は本発明の電気 機械のローターのシャフト軸（図示されていない）を指定している。

合計で６４のボール・エレメント３１０がローター・シャフトの軸Ｗに対して放 射状に与えられている。各々ボール・エレメント３１０は、互いに最上部に配置 されている焼き付は可能な樹脂コーティングを備えた複数の電気シートから構成 していて、なおかっ、次に示す形状、すなわち−軸Ｗの方向で−３つのボール・ フィンガー３１Ｏｆは両側に各々延長し、なおかつ、これらは、それに基づいて 、それらの間で２つのボール溝３１０ｎを形成する、中心ボール部３１０ｍを備 えている。図１に図示されているように、側面図のような構成は、中心ボール部 ３１０ｍを介して軸“Ｗ”に対して放射状に仮想対称軸に沿うダブル′Ｅ″のも のになる。

各々中心ボール部３１０は、ローター・シャフトの軸Ｗに対して同心状に延長す る、サポート３１０ｗの内面に置かれている。

ボール・エレメント３１０は、シャフト軸Ｗの周囲に対称に配置されていて且つ リング３１０ｓをクランプで固定して外面に保持されている。

中心ボール部３１０ｍの周囲を延長するクランプ・リング３１０ｓは外面の上で 滑らかであるが、周辺の外部ボール・フィンガー３１Ｏ「の自由端に配置されて いるクランプ・リング（収縮リング）　３１０ｓ’　は、軸Ｗの方向に延長し、 なおかつ、次に説明されるように、冷却空気を送るように機能する、複数の溝を 備えて設計されている。

絶縁ボディ３１２はボール溝３１０ｎに位置していて、それらの基本的な構造は 、図１２と１３に図示されている。

図１２は、環状の連続する中心領域３１２■を備えた溝ライニングまたは絶縁ボ ディ ３１２の部分的なセグメントを示していて、そこから、セクション３１２ａと３ １２１は外側と内側に放射状に延長していて、これらのセクションは対応するボ ール溝１０ｎに対するそれらの挿入前に９０に曲げられている。

このように、ボール・フィンガー３１Ｏｆの反対側のセクション間の全ての内面 と中心ボール部１０ｍの付随する表面は、１つの絶縁ボディ３１２で囲むことが できる。

絶縁ボディ３１２をボール溝３１０ｎに固定するために、セクション３１２ａと ３１２１は、外側に突き出ていて、なおかつ−図１３に図示されているように− ボール・フィンガー３１０ｒの対応するスリットのような受取手段３１０ａで噛 み合う移動止めノーズ３１２ｒを備えて、それらの自由端に設計されている。

図１１〜１３を共に見ると、２つの励磁コイル３１４ｉと３１４ａは、各々ボー ル溝３１０ｎ　（すなわち内部と外部ボール溝の両方）に他の最上部に１つ配置 されていて、なおかつ、前述の絶縁ボディ３１２に依ってボール・フィンガー３ １Ｏｆまたは中心ボール部３１０ｍ＋に関して且つ環状形状を備え且つボール・ フィンガー３１Ｏｆのスリット形状の受取手段３１０ａに同様にロックする絶縁 スペーサ・ピース３１６に依って相互に絶縁されている。

これは、互いに部品に関する特に単純で高信頼性の絶縁を達成するだけでなく、 むしろ、同時に、環状励磁コイル３１４　ｉと３１４ａの、軸Ｗの方向に於ける 、従って、ボール溝３１０ｎからの任意の（好ましくない）移動も防止する。

励磁コイル３１４１と３１４ａの電気接続要素は、図１１に図示されているよう に、外側に向けて、空間が開けられているボール・フィンガー３１Ｏｆの間に延 長している。

図１３は、励磁コイル３１４ｉと３１４ａはボール溝３１０ｎの高さ方向の部分 に対してだけ延長していることを示している。

ボール溝３１０ｎの残りのセクションは−図１１に図示されているように−　こ のケースでアルミニウムから構成していて且つプラスチック・キャリア３１８ｋ を介して接続されているキャリア・ディスク３１８の上に配置されているロータ ー・シート・リング３１６１と３１６ａに依って充填されている。ローター・シ ート・リング３１６１と３１６ａは、それらの内部と外部の周辺の表面の上に溝 のような凹みを備えて各々設計されている、すなわち、ボール・フィンガー３１ Ｏｆの構成に対応しているので、ローター・シート・リング３１６ｉと３１６８ は、励磁コイル３１４１と３１４ａに依って充填されていないボール溝３１０ｎ の領域に正確におさまるために挿入することができる。

ローターは、しかし、他の材料から容易に構成されることができる。

キャリア・ディスク３１８は、シャフトの上に置かれていて、なおかつ、ここで 詳細に説明されないハウジング３２０により共に設けられる。

ボール・ピースのボール・フィンガー３１Ｏｆだけでなく中心ボール部３１０ｍ も、ボール溝３１０ｎの内部で励磁コイル３１４１と３１４ａのように、２つの 構成部品のエポキシ樹脂で成形されている。

溝のデザインまたは絶縁ボディ３１２は、例えば、硬いペーパーから構成してい る。

ボール・エレメント３】０は、励磁コイル３１４１と３１４ａか銅線かＪ、巻か れているコイルである、軟鉄型のシートから形成されている。

ローターのシャフト（図示されていない）は、実施態様に於いて、クランプ・リ ング（収縮リング）３１０と３１０ｓのような鋼板から構成している。

図面に示されている電気機械は表面冷却電気機械として構成されている。この目 的のために、電気機械表面に、電気機械に生しるエネルギー損失に起因する熱を 伝えて、そこから周囲の大気に放熱する必要がある。熱は、電気機械内部で熱伝 導と電気機械の空気の強制対流に依って伝えられる。

ステータの鉄製要素間の鋳造要素の構成配置、すなわち、特にボール・エレメン ト３１０は、放熱が、鋳造要素−収縮リング３１０ｓ　−ハウジング３１２の通 路を介して、しかし強制対流（空気循環）に依っても可能になるように選択され る。そこで、強制的な十分な乱流が電気機械で生成されることができるように、 換気羽根３２２がローター・ディスク３１８に組み込まれている。

空気は、矢印Ｌ（図１１）の方向で二重の流れとして２つのローター・キャリア ・ディスク３１８に依って循環されている。ローター・ディスク３１８の後側で 、空気は、吸収された熱をハウジング３１２の対応するベアリング・プレートに 伝える。このケースで、冷却リブは、ハウジング３１２の内側に配置することが できる。

ＦＩ６２ ２２ＦＩＧ、３ Ｆ旧４ Ｆ旧、７ ＦＩ６１０ フロントページの続き （７２）発明者　カンデルス、ボルフーリュディガードイツ連邦共和国、デー− ３７５２０オーステロープ　アム　ハルツ、フッフシャラーベーク　３８ （７２）発明者　クライン、ハラルト ドイツ連邦共和国、デー−３７５２０オーステロープ　アム　ハルツ、イン　デ ル　ホルスト　６ （７２）発明者　ソーテン　フォン、ハインツドイツ連邦共和国、デー−３７１ １５デユーデルスタット、ケスペルベルブベーク　２６（７２）発明者　ビーガ ント、エデュアルトドイツ連邦共和国、デー−３７５３４バーデンハウゼン、ツ ェリンガー　シュトラ−セフ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．軸の周囲を回転するローターと、同一角度の間隔で軸の周囲に配置される複 数のＣ字形のポール・エレメントを一組備えたステータとを具備し、前記ポール ・エレメントの各々が、ベース・ウェブとそこから突き出た２つのポール・フィ ンガーを備えたステータ巻線の周囲を延長し、かつ前記軸を通る一群の面内の一 つの面とほぼ平行に整列する磁場ライン分布を生成する、電気機械に於いて、前 記ポール・エレメント（３４）が、ステータ・キャリア（２２，２４）の凹み部 （８２）に挿入され、前記凹み部が前記軸（１４）の周りの円周方向（１１２） に延長し、かつ前記ポール・エレメント（３４）が、接着物により前記凹み部（ ８２）の所定位置に固定されることを特徴とする電気機械。 ２．ポール・エレメント（３４）が、そのポール・エレメント（３４）のベース ・ウェブ（３６）の間に位置するベース支持要素（１１４）により円周方向の所 定位置に互いに固定されることを特徴とする請求項１に記載の電気機械。 ３．ポール・エレメント（３４）が、連続するポール・フィンガー（３８，４０ ，４２）の間に配置されるフィンガー支持要素（１２０）により互いに支えられ ることを特徴とする請求項１または２に記載の電気機械。 ４．各支持要素（１１４，１２０）が、硬化された成形物（１１８，１２４）を 具備することを特徴とする請求項２または３に記載の電気機械。 ５．各支持要素（１１４，１２０）が、ポール・エレメント（３４）の間の中間 スペースに配置され、且つ流動状態の成形物（１１８，１２４）により貫かれる １つの保持ボデイ（１１６，１２２）を備えることを特徴とする請求項２乃至４ の何れか１項に記載の電気機械。 ６．凹み部（８２）が、軸（１４）に対する円周方向（１１２）に延長し、かつ 互いに面する２つの側壁（８４，８６）を備えることを特徴とする請求項１乃至 ５の何れか１項に記載の電気機械。 ７．ポール・エレメント（３４）が、凹み部（８２）の側壁（８４，８６）の間 に置かれ、且つそれにより円周方向（１１２）に対して横方向の任意の動きに対 して固定されることを特徴とする請求項６に記載の電気機械。 ８．凹み部（８２）が、側壁（８４，８６）の間を延長するベース（８８）を備 えることを特徴とする請求項６または７に記載の電気機械。 ９．ポール・エレメント（３４）が、ポール・エレメントのベース・ウエブ（３ ６）と共に、凹み部（８２）のベース（８８）の上に置かれることを特徴とする 請求項８に記載の電気機械。 １０．ポール・エレメント（３４）が、接着物として作用する成形物（１１８） で、凹み部（８２）の所定位置に固定されることを特徴とする請求項２乃至９の 何れか１項に記載の電気機械。 １１．ポール・エレメント（３４）が、凹み部（８２）を本質的に充填する成形 物（１１８）に前記ポール・エレメントのベース・ウェブ（３６）と共に埋め込 まれることを特徴とする請求項１０に記載の電気機械。 １２．ポール・エレメント（３４）が、同一角度間隔で位置設定されるようにス テータ・キャリア（２２，２４）上の位置設定リング（１００，１０２）により 保持されることを特徴とする請求項１の前文または請求項１乃至１１の何れか１ 項に記載の電気機械。 １３．位置設定リング（１００，１０２）が、ステータ・キャリア（２２，２４ ）上の上に組み込まれるように適合されることを特徴とする請求項１２に記載の 電気機械。 １４．位置設定リング（１００，１０２）が、各々ポール・エレメント（３４） を２つの突出部（１０４，１０６）間で円周方向（１１２）の所定位置に固定す ることを特徴とする請求項１２または１３に記載の電気機械。 １５．互いに所定距離だけ離れて配置される２つの位置設定リング（１００，１ ０２）が設けられることを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の 電気機械。 １６．位置設定リング（１００，１０２）が、凹み部（８２）の反対側に配置さ れることを特徴とする請求項１５に記載の電気機械。 １７．ポール・フィンガー（３４）が、軸（１４）とほぼ平行に延長することを 特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の電気機械。 １８．ポール・エレメント（３４）が、軸（１４）と平行な方向で凹み部（８２ ）に挿入されることを特徴とする請求項１７に記載の電気機械。 １９．凹み部（８２）の側壁（８４，８６）が、軸（１４）に対して円筒形シェ ル表面上または円錐形シェル表面上に置かれることを特徴とする請求項１７また は１８に記載の電気機械。 ２０．凹み部（８２）のベース（８８）が、軸（１４）に対して横方向に延長す る面に置かれることを特徴とする請求項１７から１９の何れか１項に記載の電気 機械。 ２１．ステータ・キャリア（２２，２４）が、軸（１４）に対して放射方向に延 長することを特徴とする請求項１乃至２０の何れか１項に記載の電気機械。 ２２．ステータ・キャリア（２２，２４）が、ローターを支持するベアリング・ プレートを形成することを特徴とする請求項２１に記載の電気機械。 ２３．ステータ・キャリアを形成するベアリング・プレート（２２，２４）が、 ハウジング（１０）の部分であることを特徴とする請求項２２に記載の電気機械 。 ２４．ポール・エレメント（３４）の数組が設けられることを特徴とする請求項 １乃至２３の何れか１項に記載の電気機械。 ２５．異なる組（３０３２）のポール・エレメント（３４）のポール・フィンガ ー（３８，４０，４２）が、互いに平行に延長することを特徴とする請求項２４ に記載の電気機械。 ２６．ポール・エレメント（３４）の１組（３０，３２）が、互いに反対側に置 かれるステータ・キャリア（２２，２４）の各々に配置され、かつポールフィン ガー（３８，４０，４２）が、互いに向かい合うことを特徴とする請求項２５に 記載の電気機械。 ２７．ポール・エレメント（３４）が、設計上、Ｅ字形であることを特徴とする 請求項１乃至２６の何れか１項に記載の電気機械。 ２８．ポール・エレメント（３４）が、シート・パッケージから構成されること を特徴とする請求項１乃至２７の何れか１項に記載の電気機械。 ２９．シート・パッケージ（３４）が、円周方向（１１２）に積み重ねられたシ ート（１８０）を備えることを特徴とする請求項２８に記載の電気機械。 ３０．各シート・パッケージ（３４）が、同数の同一シート（１８０）を備える ことを特徴とする請求項２８または２９に記載の電気機械。 ３１．ポール・エレメント（３４）が、鉄粉から作られることを特徴とする請求 項１から２７の何れか１項に記載の電気機械。 ３２．ポール・エレメント（３４）が、焼結された材料から作られることを特徴 とする請求項１から２７の何れか１項に記載の電気機械。 ３３．ポール・エレメント（３４）が、ステータ・キャリア（２２，２４）に弾 性的に組み込まれることを特徴とする請求項１の前文または請求項１乃至３２の 何れか１項に記載の電気機械。 ３４．ポール・エレメント（３４）を受ける凹み部（８２）が、保持リング（１ ９０）に配置され、かつ保持リング（１９０）が、ステータ・フレーム（２２′ ）に弾性的に組み込まれることを特徴とする請求項３３に記載の電気機械。 ３５．保持リング（１９０）が、互いに反対側に置かれる２つの側（１９８，２ ００）上の弾性的要素（２０２，２０４）によりステータ・キャリア（２２′） のステータ・フレーム上に組み込まれることを特徴とする請求項３４に記載の電 気機械。 ３６．ポール・エレメント（３４）が、ステータ巻線（５６，５８）に従う自由 なポール溝部（６４，６６）を備え、ローター（１２）の磁気回路要素（７４， ７６）が、前記ポール溝部に係合することを特徴とする請求項１乃至３５の何れ か１項に記載の電気機械。 ３７．磁気回路要素（７４，７６）が、シート・パッケージ状で設計されること を特徴とする請求項１乃至３６の何れか１項に記載の電気機械。 ３８．シート・パッケージ（７４，７６）が、ローター（１２）の軸（１４）の 方向に積み重ねられるシート（１８４）を備えることを特徴とする請求項３７に 記載の電気機械。 ３９．ローター（１２）が、円周方向（１１２）に交互に配置され、かつＣ字形 ポール・エレメントの磁場ライン分布（７８，８９）により貫かれるよう適用さ れる複数の個々の磁気回路要素（７４，７６）を備えることを特徴とする請求項 １の前文または請求項１乃至３８の何れか１項に記載の電気機械。 ４０．磁気的な導通性に関してギャップが、連続する磁気回路要素（７４，７６ ）の間に各々設けられることを特徴とする請求項３７から３９の何れか１項に記 載の電気機械。 ４１．ギャップが、円周方向（１１２）における磁気回路要素（７４，７６）の １つの延長部の少なくとも半分まで円周方向（１１２）における延長取り付け部 を備えることを特徴とする請求項４０に記載の電気機械。 ４２．中間要素（１４２，１４４）が、磁気回路要素（７４，７６）間のギャッ プに配置されることを特徴とする請求項４０または４１に記載の電気機械。 ４３．中間要素（１４２，１４４）が、漂遊磁気を遮蔽する材料から作られるこ とを特徴とする請求項４２に記載の電気機械。 ４４．中間要素（１４２，１４４）が、磁気回路要素（７４，７６）上に確実に 接触することを特徴とする請求項４２または４３に記載の電気機械。 ４５．中間要素（１４２，１４４）が、磁気回路要素（７４．７６）の中心領域 （１４６）を規定位置に確実に固定されることを特徴とする請求項４２または４ ４に記載の電気機械。 ４６．中間要素（１４２，１４４）が、磁気回路要素（７４，７６）を支えるロ ーター・ボデイ（１３０，１３８，１４０）上に置かれることを特徴とする請求 項４２乃至４５の何れか１項に記載の電気機械。 ４７．磁気回路要素（７４，７６）が、ローター・ボデイ（１３０，１３８，１ ４０）の上に一体化して形成されることを特徴とする請求項１乃至４６の何れか １項に記載の電気機械。 ４８．一組のＣ字形ポール・エレメントとそれらに付随する一組の磁気回路要素 （７４，７６）を各々備えた複数のモーター・ユニット（１７０，１７２，１７ ４，１７６）を具備することを特徴とする請求項１乃至４７の何れか１項に記載 の電気機械。 ４９．異なるモーター・ユニット（１７０，１７２，１７４，１７６）のポール ・エレメント（３４）と磁気回路要素（７４，７６）が、モーター・ユニット（ １７０，１７２，１７４，１７６）が連続するモーター・ユニット（１７０，１ ７４，１７２，１７６）間の一定の位相シフトで作動するモーター・ユニット（ １７０，１７４，１７２，１７６）のシーケンスを形成するように、配置される ことを特徴とする請求項４８に記載の電気機械。 ５０．異なるモーター・ユニット（１７０，１７２，１７４，１７６）の磁気回 路要素（７４，７６）が、互いにオフセットされる角度でローター（１２）上に 配置されることを特徴とする請求項４９に記載の電気機械。 ５１．ステータ巻線（５６，５８）が、軸（１４）の周囲を延長し、かつそれと ほぼ同軸に配置されるトロイダルコイルを具備することを特徴とする請求項１乃 至５０の何れか１項に記載の電気機械。