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Dokumentenidentifikation DE102004010209A1 28.10.2004
Titel Rotor einer dynamoelektrischen Maschine
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Maeda, Naohidea, Tokio/Tokyo, JP;
Asao, Yoshihito, Tokio/Tokyo, JP;
Fujita, Masahiko, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter HOFFMANN · EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 02.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004010209
Offenlegungstag 28.10.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.10.2004
IPC-Hauptklasse H02K 1/27
Zusammenfassung Ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Polkern (14) auf, der so ausgebildet ist, dass er eine Rotorwicklung (13) abdeckt, die einen Magnetfluss erzeugt und aus einem ersten Polkernkörper (21) und einem zweiten Polkernkörper (22) besteht, die jeweils zahnförmige Magnetpole (23, 24) aufweisen, die so vorspringen, dass sie abwechselnd miteinander kämmen, wobei Magnetanordnungen als die magnetischen Elemente vorgesehen sind, bei denen Magneten (30) vorgesehen sind, die auf den beiden Seitenoberflächen der zahnförmigen Magnetpole (23, 24) angeordnet sind, um einen Kriechmagnetfluss aus dem Raum zwischen den Seitenoberflächen der benachbarten, zahnförmigen Magnetpole (23, 24) zu verringern, sowie Magnethalteteile (40) zum Haltern der Magneten (30) auf den zahnförmigen Magnetpolen (23, 24) sowie Harzteile, die zwischen die Magnetanordnungen an dem Ort zwischen deren gegenüberliegenden Oberflächen eingefüllt sind.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor einer dynamoelekrischen Maschine, und spezieller den Aufbau ine Rotors eines Wechselstromgenerators oder eines Elektromotors als dynamoelektrischer Maschine für Fahrzeuge.

Ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine ist wohlbekannt, der eine Rotorwicklung zur Erzeugung eines Magnetflusses und einen Polkern aufweist, der aus einem ersten Polkernkörper und einem zweiten Polkernkörper besteht, die so vorgesehen sind, dass sie die Rotorwicklung abdecken, und bei denen zahnförmige Magnetpole vorspringend so vorgesehen sind, dass sie abwechselnd miteinander kämmen.

Auf den zahnförmigen Magnetpolen sind Permanentmagneten angebracht. Der Zweck der Anbringung der Permanentmagneten an den zahnförmigen Magnetpolen besteht darin, die Ausgangsleistung einer dynamoelektrischen Maschine zu verbessern, durch Verringern des Kriechmagnetflusses von den Seitenoberflächen der benachbarten, zahnförmigen Magnetpole, oder von deren Innenumfangsoberflächen.

Wenn die Magneten vorgesehen sind, nimmt jedoch das Gewicht des gesamten zahnförmigen Magnetpols zu, so dass die Zentrifugalkraft ansteigt, die bei Drehung des Rotors hervorgerufen wird. Insbesondere wenn das Gewicht an den distalen Enden der zahnförmigen Magnetpole zunimmt, erhöht sich die Verformung in Richtung zu einem Stator hin. Dies macht es erforderlich, den Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator zu vergrößern. Der Luftspalt ist jedoch kritisch für die Ausgangsleistung, und die Ausgangsleistung nimmt mit kleiner werdendem Luftspalt zu.

Um eine weitere Verbesserung der Ausgangsleistung zu erreichen, ist es daher erforderlich, die Magneten so zu befestigen, dass eine Verformung der zahnförmigen Magnetpole verhindert wird.

Es ist ein Magnethalteteil zum Anbringen eines Magneten an einem zahnförmigen Magnetpol bekannt (vgl. beispielsweise JP-A-2001-086715). Bei diesem Magnethalteteil besteht jedoch das Risiko, dass das Magnethalteteil oder der Magnet selbst beschädigt wird, oder verschoben wird, infolge einer vergrößerten Verformung des zahnförmigen Magnetpols oder von Schwingungen des zahnförmigen Magnetpols, hervorgerufen durch Drehzahländerungen des Rotors.

Um mit diesem Problem fertig zu werden, wird im Stand der Technik so vorgegangen, die Bewegungen der Magneten infolge der Zentrifugalkraft durch Befestigung der Magneten zu verhindern, die an den Seitenoberflächen der jeweiligen benachbarten zahnförmigen Magnetpole angebracht sind, und zwar in Bezug aufeinander durch Klebeschichten mit hoher Flexibilität.

Da die Magneten direkt durch die Klebeschichten befestigt werden, wirkt eine Belastung direkt auf die Magneten ein.

Weiterhin wurde auch eine Maßnahme vorgeschlagen, ebene Platten mit höherer Flexibilität als die Magneten zwischen den zahnförmigen Magnetpolen als die Halteteile einzuführen (vgl. beispielsweise JP-A-2000-139045). Da die Platten, die ein höhere Flexibilität als die Magneten aufweisen, zur Abdeckung eingesetzt werden, ist der Effekt in Bezug auf das Verhindern einer Verformung der Magneten oder der Magnetpole unzureichend.

Weiterhin wurde im Stand der Technik, bei welchem die Magneten an den zahnförmigen Magnetpolen unter Verwendung der magnetischen Halteteile befestigt sind, die Maßnahme untersucht, Verformungen dadurch einzuschränken, dass die Halteteile mit einer Form ausgebildet werden, die ein Moment des Magneten aufnehmen kann, das während der Drehung erzeugt wird, oder durch Ausbildung der Halteteile so, dass sie bei hoher Drehzahl in Berührung miteinander gelangen.

Da die benachbarten Magnetpole nicht direkt an einer Bewegung in Radialrichtung gehindert werden, nimmt die Verformung radial nach außen zu (vgl. beispielsweise JP-A-2001-086715).

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Rotors einer dynamoelektrischen Maschine, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung zahnförmiger Magnetpole, auf denen magnetische Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses vorgesehen sind, exakt festgehalten werden kann, und die Festigkeit gegen Zerlegung in Axialrichtung verlässlich vergrößert werden kann. Die Erfindung stellt einen Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung, der einen Polkern aufweist, der aus einem ersten Polkernkörper und einem zweiten Polkernkörper besteht, die jeweils mit zahnförmigen Magnetpolen so versehen sind, dass diese vorspringen und so abwechselnd miteinander kämmen, und weist weiterhin magnetische Elemente auf, bei denen Magneten auf beiden Seiten der zahnförmigen Magnetpole angeordnet sind, um den Kriechmagnetfluss aus dem Raum zwischen den Seitenoberflächen der benachbarten zahnförmigen Magnetpole zu verringern, Magnethalteteile zum Haltern der Magneten auf den zahnförmigen Magnetpolen, und Harzteile, die zwischen den magnetischen Elementen so vorgesehen sind, dass sie den Raum zwischen deren gegenüberliegenden Seitenoberflächen füllen. Daher wird gemäß der Erfindung ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen Magnetpole, welche die magnetischen Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses auf sich aufweisen, exakt eingedämmt werden kann, und die Festigkeit gegen eine Zerlegung in Axialrichtung verlässlich erhöht werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt.

1 eine Seitenquerschnittsansicht des Aufbaus eines Rotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 eine Perspektivansicht des Aufbaus des Rotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

3 eine Perspektivansicht eines Hauptabschnitts des Rotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

4 eine Seitenansicht des Rotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im zerlegten Zustand;

5 eine Querschnittsansicht des Rotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, entlang der Ebene senkrecht zu einer Polachse zahnförmiger Magnetpole;

6 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Rotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, entlang der Umfangsoberfläche des Rotors, wobei die Anordnung der zwei benachbarten zahnförmigen Magnetpole und einer Magnetanordnung gezeigt ist;

7 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Rotors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, entlang der Umfangsoberfläche des Rotors, wobei der Aufbau der zwei benachbarten zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen gezeigt ist;

8 eine Perspektivansicht des Rotors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Darstellung des Aufbaus der beiden benachbarten zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen;

9 eine vergrößerte Darstellung des Rotors gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Darstellung des Aufbaus der zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen;

10 eine vergrößerte Ansicht der Umfangsoberfläche eines Pols mit einer Darstellung des Aufbaus der zwei benachbarten zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen des Rotors gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

11 eine Perspektivansicht des Aufbaus des Rotors gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

12 eine vergrößerte Querschnittsansicht der zahnförmigen Magnetpole gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einer Darstellung der zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen.

Erste Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 1 bis 5 zeigen einen Fall, bei welchem der Aufbau eines Rotors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Rotor einer dynamoelektrischen Maschine für ein Fahrzeug eingesetzt wird. 1 ist eine Querschnittsseitenansicht des Aufbaus des Rotors. 2 ist eine Perspektivansicht des Aufbaus des Rotors. 3 ist eine Perspektivansicht eines Hauptabschnitts des Rotors. 4 ist eine Seitenansicht des Rotors im auseinandergebauten Zustand. 5 ist eine Querschnittsansicht senkrecht zu einer Polachse zahnförmiger Magnetpole des Rotors.

Wie in 1 gezeigt, weist die dynamoelektrische Maschine für Fahrzeuge ein Gehäuse 3 mit einer vorderen Stütze 1 und einer hinteren Stütze 2 auf, die aus Aluminium bestehen, eine in dem Gehäuse 3 vorgesehene Welle 6, an deren einem Ende eine Riemenscheibe 4 befestigt ist, einen Rotor 7 des Randle-Typs, der an der Welle 6 befestigt ist, Gebläse 5, die an beiden Endoberflächen des Rotors 7 angebracht sind, einen Stator 8, der auf der Innenwandoberfläche des Gehäuses 3 befestigt ist, einen Schleifring 9, der am anderen Ende der Welle 6 zum Liefern eines Stroms an den Rotor 7 befestigt ist, zwei Bürsten 10, die entlang dem Schleifring 9 gleiten, einen Bürstenhalter 11, in welchem die Bürste 10 aufgenommen ist, einen Gleichrichter 12 zum Gleichrichten eines Wechselstroms, der an dem Stator 8 erzeugt wird, und elektrisch mit dem Stator 8 verbunden ist, und zwar in Gleichstrom, einen Kühlkörper 19, der an dem Bürstenhalter 11 angebracht ist, und einen Regler 20, der an dem Kühlkörper 19 angebracht ist, zum Regeln der Stärke einer Wechselspannung, die an dem Stator 8 erzeugt wird.

Der Rotor 7 weist eine zylindrische Rotorwicklung 13 zur Erzeugung eines Magnetflusses durch fließenden elektrischen Strom auf, und eine Polkern 14, der so vorgesehen ist, dass er die Rotorwicklung 13 abdeckt, und auf welchem Magnetpole durch den Magnetfluss erzeugt werden. Der Stator 8 weist einen Statorkern 15 auf, und eine Statorwicklung 16 ist um den Statorkern 15 herumgewickelt, und erzeugt Wechselstrom durch Änderungen des Magnetflusses, hervorgerufen durch die Rotorwicklung 13 in Zusammenarbeit mit der Drehung des Rotors 7.

Der Polkern 14 weist ein Paar aus einem ersten und einem zweiten Polkernkörper 21, 22 auf, die miteinander kämmen. Der Polkernkörper 21 und der Polkernkörper 22 bestehen normalerweise aus Eisen, und weisen zylindrische Abschnitte 21e, 22e auf, auf welche die Rotorwicklung 13 gewickelt ist, sowie scheibenförmige Basisabschnitte 21K, 22K, von welchen aus die zylindrischen Abschnitte 21e, 22e vorspringen. Die äußeren Ränder der Basisabschnitte 21k, 22k sind mit mehreren zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 versehen, die miteinander an der Position zwischen dem Außenumfang der Rotorwicklung 13 und dem Innenumfang des Stators 8 kämmen.

Wie in 4 gezeigt, sind die Dicke und die Breite der zahnförmigen Magnetpole 23, 24, die voranstehend beschrieben wurden, groß auf der Seite der Basisabschnitte 21k, 22k, und nehmen zu ihren distalen Enden hin ab. Die Innenumfangsoberflächen 23a, 24a der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 weisen eine verringerte Dicke zu ihren distalen Enden hin auf, und ihre Aunenumfangsoberflächen 23b, 24b sind bogenförmig entlang der Innenumfangsoberfläche des Stators 8 ausgebildet.

Die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 weisen zwei trapezförmige Seitenoberflächen 23c, 24c entlang dem Außenumfang des Rotors 7 auf. Da die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 abwechselnd mit den einander gegenüberliegenden, distalen Enden kämmen können, sind die Innenumfangsoberflächen 23a, 24a der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 in Umfangsrichtung so angeordnet, dass sie abwechselnd geneigt sind.

Die Seitenoberflächen 23c, 24c der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 sind so zum Zentrum der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 geneigt angeordnet, dass sie sich von ihrem proximalen Enden zu ihren distalen Enden verjüngen.

Weiterhin sind zwischen den benachbarten zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 rechteckige Feststoffmagneten 30 befestigt, die in jener Richtung magnetisiert sind, dass der Kriechmagnetfluss zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen 23c, 24c verringert wird, mit Hilfe von Halteteilen 40 (3, 4) zum Abfangen der Zentrifugalkraft.

Der Betriebsablauf wird nachstehend beschrieben.

Strom wird von einer Batterie (nicht gezeigt) an die Rotorwicklung 13 über die Bürste 10 und den Schleifring 9 geliefert, so dass ein Magnetfluss erzeugt wird. Dann werden die zahnförmigen Magnetpole 23 des ersten Polkernkörpers 21 zu N-Polen magnetisiert, und werden die zahnförmigen Magnetpole 24 des zweiten Polkernkörpers 22 zu S-Polen magnetisiert.

Andererseits wird, da die Riemenscheibe 4 durch die Drehkraft einer Brennkraftmaschine gedreht wird, und sich der Rotor 7 über die Welle 6 dreht, eine elektromotorische Kraft (Quellenspannung) auf der Statorwicklung 16 erzeugt. Die Quellenwechselspannung wird in Gleichspannung durch den Gleichrichter 12 gleichgerichtet, deren Stärke durch den Regler 20 eingestellt wird, und als Gleichstrom einer Batterie (nicht gezeigt) zugeführt.

Wie in 3 und in 4 gezeigt, sind jeweils zwei Magnetkörper, die aus Neodymmagneten 30 bestehen, die so magnetisiert sind, dass sie den Kriechmagnetfluss aus dem Raum zwischen den zahnförmigen Magnetpolen verringern, und die an den Seitenoberflächen der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 angebracht sind, auf den Innenumfangsoberflächen 23a der zahnförmigen Magnetpole 23 und auf den Innenumfangsoberflächen 24a der zahnförmigen Magnetpole 24 angeordnet.

Die Magneten 30 werden durch das Magnethalteteil 40 gehaltert, und die Magneten 30 und das Magnethalteteil 40 bilden ein magnetisches Element, das aus einer Magnetanordnung 41 besteht, und werden durch die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 gehaltert. Das Magnethalteteil 40 kann einfach dadurch hergestellt werden, dass eine Platte aus Edelstahl (SUS304) mit einer Dicke von 0,5 mm gebogen wird.

Die Form der Magnetanordnung 41 ist eine trapezförmige Säule, wobei die Seitenoberfläche der zahnförmigen Magnetpole entlang dem Magnetpol verläuft. Die Magnetanordnung 41 setzt ein Klebemittel oder dergleichen zur Befestigung der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 ein.

Da die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 und die Magnethalteteile 40 beide aus Metall bestehen, können sie durch Schweißen befestigt sein.

Wie in 4 gezeigt, ist ein Verstärkungsteil 40, das im wesentlichen M-förmig im Querschnitt entlang der Achse des Rotors 7 ist, vorgesehen, und weist einen Innenumfangsabschnitt 40a mit eben-trapezförmiger Form entlang den Innenumfangsoberflächen 23a, 24a der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 auf, gebogene Abschnitte 40b, die von beiden Rändern des Innenumfangsabschnitts 40a radial nach außen abgebogen sind, so dass sie sich entlang den beiden Seitenoberflächen 23c, 24c der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 erstrecken, Andruckabschnitte 40c, die von den distalen Enden der gebogenen Abschnitte 40b entlang den Außenumfängen der Magneten 30 abgebogen sind, um auf deren Außenumfänge zu drücken, und abgekantete Abschnitte 40d, die von den Andruckabschnitten 40c entlang den Seitenoberflächen der Magneten 30 abgekantet sind.

Die Magneten 30 werden von diesen gebogenen Abschnitten 40d, Andruckabschnitten 40c und abgekanteten Abschnitten 40d umgeben, und werden durch die gebogenen Abschnitte 40b und die abgekanteten Abschnitte 40d von der Außenumfangsseite eingeklemmt, so dass sie auf der Seite des Innenumfangs des Verstärkungsteils 40 festgehalten werden.

Wie in 4 gezeigt, weisen der Innenumfangsabschnitt 40a und die gebogenen Abschnitte 40b, 40b auf dessen beiden Seiten eine derartige Form auf, dass die distalen Enden der gebogenen Abschnitte 40d, 40b sich öffnen, so dass die Länge P auf der Seite des Außenumfangs größer wird als die Länge Q an der Innenumfangsseite, und sind im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Der gebogene Abschnitt 40b, der Andruckabschnitt 40c, und der abgekantete Abschnitt 40d des Verstärkungsteils 40, welche den Magneten 30 umschließen, weisen die Form eines umgedrehten U auf, das sich entlang der Außenkontur des Querschnitts des Magneten 30 erstreckt. Anders ausgedrückt sind die Magneten 30 jeweils auf den Seitenoberflächen 23c, 24c der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 so angeordnet, dass sie gegenüber den Zentrumslinien der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 geneigt sind, die durch das Zentrum einer Drehwelle 7p des Rotors 7 in Richtung geöffnet zu den äußeren Umfangsoberflächen 23b, 24b verlaufen.

Es ist nicht erforderlich, einen Halteabschnitt in Bezug auf die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 zur Verfügung zu stellen, wie in 4 gezeigt, und deren Seitenoberflächen 30c sind trapezförmig, und erstrecken sich entlang den Seitenoberflächen 23c, 24c der zahnförmigen Magnetpole 23, 24. Der Magnet ist in Form eines rechteckigen Pyramidenstumpfes ausgebildet, bei dem die Breite annähernd konstant ist, und die Dicke von einem distalen Ende 30s zu einem proximalen Ende 30n hin zunimmt. Der Magnet 30 kann auch quaderförmig sein.

Auf diese Weise wird ein Klebemittel oder dergleichen dazu verwendet, die Magneten 30 in den Verstärkungsteilen 40 zu haltern, und sie an den zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 zu befestigen. Anders ausgedrückt wird das Klebemittel auf die Grenzen der Innenumfangsoberfläche 40a der Verstärkungsteile 40 in Bezug auf die Innenumfangsoberflächen 23a, 24a der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 aufgebracht, und auf die Grenzen der Magneten 30 in Bezug auf die gebogenen Abschnitte 40b, die Andruckabschnitte 40c, und die abgekanteten Abschnitte 40d des Verstärkungsteils 40.

Durch Anbringen der Magnetanordnungen 41 wie voranstehend geschildert an den zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 kann der Kriechmagnetfluss aus dem Raum zwischen den zahnförmigen Magnetpolen verringert werden, so dass eine Verbesserung der Ausgangsleistung erzielt wird.

In diesem Zustand wirkt jedoch eine Zentrifugalkraft entsprechend dem Gewicht der Magnetanordnungen 41 auf die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 bei der Drehung ein, so dass die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 dazu neigen, sich radial nach außen zu öffnen.

Daher werden, wie in 3 gezeigt, durch Einfüllen und festes Befestigen von Harzteilen 50 zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41, die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 widerstandsfähig gegen die auf sie einwirkende Zentrifugalkraft. Durch Bereitstellung von Harz zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41 wird, obwohl es sich um Harz handelt, die Zentrifugalkraft, die auf die Magnetanordnungen 41 und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 einwirkt, von den gesamten gegenüberliegenden Oberflächen aufgenommen, so dass die Drehzahlfestigkeit verbessert werden kann. Darüber hinaus kann eine Beschädigung der Magneten 30 verhindert werden, dass die Belastung von den Magnethalteteilen 40 aufgefangen wird. Darüber hinaus können die Magneten 30 fester gegen eine Kraft befestigt werden, die in Axialrichtung einwirkt.

Daher kann der Luftspalt zwischen dem Rotor 7 und dem Stator, der in enger Beziehung zur Ausgangsleistung steht, auf einen kleineren Wert eingestellt werden als in jenem Fall, in welchem nur die Magnetanordnungen 41 eingesetzt werden.

Durch eine derartige Ausbildung wird eine Verbesserung der Ausgangsleistung der dynamoelektrischen Maschine erzielt.

Wie bereits beschrieben, ist bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Rotorwicklung 13 vorgesehen, zur Erzeugung eines Magnetflusses, und der Polkern 14, der den ersten Polkernkörper 21 und den zweiten Polkernkörper 22 aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie die Rotorwicklung 13 abdecken, und von denen aus die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 so vorspringen, dass sie abwechselnd miteinander kämmen, sowie die Magnetanordnungen 41, bei denen die Magneten 30 auf den Seitenoberflächen der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 angeordnet sind, um den Kriechmagnetfluss aus dem Raum zwischen den zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 zu verringern, die Magnethalteteile 40 zur Befestigung der Magneten 30 an den zahnförmigen Magnetpolen 23, 24, und darüber hinaus Harzschichten zur festen Verbindung der benachbarten Magnetanordnungen 41 miteinander. Daher wird die Belastungsfähigkeit der Magnetanordnungen 41 verbessert, im Vergleich zu jenem Fall, in welchem nur die normalen Magnetanordnungen 41 verwendet werden. Dies liegt daran, dass die auf die Magnetanordnung 41 und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 einwirkende Zentrifugalkraft von den gesamten gegenüberliegenden Oberflächen dadurch aufgenommen wird, dass dazwischen die Harzschichten 50 vorgesehen werden. Da die Belastung von den Magnethalteteilen 40 aufgenommen wird, wird darüber hinaus eine Beschädigung der Magneten verhindert.

Daher kann ein Öffnen der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 in Radialrichtung nach außen verringert werden, selbst bei hoher Drehzahl, und kann der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator entsprechend verkleinert werden, wodurch die Ausgangsleistung erhöht werden kann.

Bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Rotor einer dynamoelektrischen Maschine die Rotorwicklung 13 zur Erzeugung des Magnetflusses und den Polkern 14 auf, der so ausgebildet ist, dass er die Rotorwicklung 13 abdeckt, und mit dem ersten Polkernkörper 21 und dem zweiten Polkernkörper 22 versehen ist, welche die zahnförmigen magnetischen Pole 23, 24 aufweisen, die von dort vorspringen, so dass sie abwechselnd miteinander kämmen, und ist die Magnetanordnung 41 als die Magnetelemente vorgesehen, welche die Magneten 30 aufweisen, die auf beiden Seiten der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 angeordnet sind, um den Kriechmagnetfluss aus dem Raum zwischen den benachbarten zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 zu verringern, und sind Magnethalteteile 40 vorhanden, die jeweils die gebogenen Abschnitte 40b, die Andruckabschnitte 40c, und die abgekanteten Abschnitte 40d aufweisen, um die Magneten 30 von den Außenumfangsseiten der Magneten 30 aus zu umgreifen, und ist die Innenumfangsoberfläche 40a in Form einer trapezförmigen Platte zum Haltern der Magneten 30 auf den zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 vorgesehen, und sind die Harzteile 50 zwischen die Magnetanordnungen 41 als Magnetelemente an den Positionen zwischen deren gegenüberliegenden Oberflächen eingefüllt. Daher wird ein Rotor für eine dynamoelektrische Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen magnetischen Pole, welche die Magnetelemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses aufweisen, exakt eingeschränkt werden kann, und die Festigkeit gegen eine Zerlegung in Axialrichtung verlässlich verbessert werden kann.

Zweite Ausführungsform

6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Rotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, entlang der Umfangsoberfläche des Rotors, wobei die Ausbildung der beiden benachbarten zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnung gezeigt ist.

Bei der zweiten Ausführungsform ist der Aufbau mit Ausnahme der hier geschilderten, speziellen Ausbildung ebenso wie bei der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform, und hierdurch werden dieselben Auswirkungen zur Verfügung gestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder ähnliche Teile in der Zeichnung.

Wie aus 6 hervorgeht, ist im Vergleich zur ersten Ausführungsform die zweite Ausführungsform so ausgebildet, dass die Entfernung zwischen den Seitenoberflächen der Magnetanordnungen 41, die einander gegenüberliegen, so gewählt ist, dass eine Entfernung a auf der Seite des Außenumfangs größer ist als eine Entfernung b auf der Seite des Innenumfangs, also eine Form (a > b), so dass beim Einspritzen von Harz sich das Harz einfach darin zum Innenumfang ausbreiten kann.

Dadurch, dass ermöglicht wird, dass sich das Harz einfach ausbreitet, wird das Harz fehlerfrei zwischen den Magnetanordnungen 41 verteilt, und wird eine Verformung der Außenumfangsoberfläche verhindert. Darüber hinaus kann die Menge an eingesetztem Harz verringert werden.

Daher kann der Luftspalt zwischen dem Rotor 7 und dem Stator 8 verkleinert werden, wodurch eine Verbesserung der Ausgangsleistung der Dynamomotormaschine erzielt wird, was das Hauptziel der vorliegenden Erfindung darstellt.

Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die gegenüberliegenden Oberflächen zwischen den Magnetanordnungen geneigt angeordnet, so dass die Entfernung zwischen ihnen größer ist auf der Seite des Außenumfangs, und kleiner ist auf der Seite des Innenumfangs. Bei dieser Anordnung kann Harz einfach zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen eingefüllt werden. Daher kann das Harz fehlerfrei in dem Füllschritt zur Sicherstellung der Belastungsfähigkeit eingefüllt werden, und kann die Menge an eingesetztem Harz verringert werden.

Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, zusätzlich zur Ausbildung bei der ersten Ausführungsform, die Entfernung zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der benachbarten Magnetanordnungen 41 als magnetisches Element größer gewählt auf der Seite des Außenumfangs des Rotors als auf der Seite des Innenumfangs. Daher wird ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen magnetischen Pole ausgeschaltet werden kann, auf welchen die magnetischen Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses angeordnet sind, so dass die Belastungsfähigkeit gegen eine Zerlegung in Axialrichtung verlässlich verbessert werden kann, das Harzteil 50 fehlerfrei zur Sicherung seiner Belastungsfähigkeit eingefüllt werden kann, und die Menge an für das Harzteil 50 eingesetztem Harz verringert werden kann, wodurch ein ordnungsgemäßer Füllvorgang erreicht wird.

Dritte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf 7 wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Rotors gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, entlang der Umfangsoberfläche des Rotors, wobei der Aufbau der zwei benachbarten zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen gezeigt ist.

Bei der dritten Ausführungsform ist die Ausbildung mit Ausnahme der hier beschriebenen, speziellen Ausbildung ebenso wie bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform, und werden dieselben Auswirkungen zur Verfügung gestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechende Teile in der Zeichnung.

Wie in 7 gezeigt, ist die dritte Ausführungsform so ausgebildet, dass die gegenüberliegenden Seitenoberflächen der Magnetanordnungen 41 parallel angeordnet sind, so dass Harz zwischen den Magnetanordnungen 41 gleichmäßig verteilt werden kann. Dadurch, dass ermöglicht wird, dass sich das Harz gleichmäßig verteilen kann, wird die Befestigungsstärke erhöht, so dass eine Verformung der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 eingeschränkt werden kann. Da das Harz gleichmäßig ausgebreitet wird, kann die Zeit, die für den Aushärtvorgang benötigt wird, beispielsweise Aushärtung unter Wärmeeinwirkung, annähernd gleich sein, so dass eine Verkürzung der Zeit zur Verarbeitung oder eine Einstellung von Festigkeitsbedingungen einfach durchgeführt werden kann.

Da bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen parallel zueinander verlaufen, wie in 7 gezeigt, kann das Harz gleichmäßig an der Seitenoberfläche eingefüllt werden, und kann daher die Belastungsfähigkeit erhöht werden. Da das Harz gleichmäßig eingefüllt wird, lässt sich überlegen, dass ein Aushärtevorgang, beispielsweise Aushärtung unter Wärmeeinwirkung, insgesamt innerhalb desselben Zeitraums fertiggestellt werden kann, so dass die Einstellung der optimalen Verarbeitungszeit oder die Einstellung von Festigkeitsbedingungen einfach durchgeführt werden können.

Zusätzlich zur Ausbildung bei der ersten Ausführungsform sind gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die gegenüberliegenden Oberflächen der benachbarten Magnetanordnungen 41 als die magnetischen Elemente parallel angeordnet. Daher wird ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen Magnetpole, welche die magnetischen Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses aufweisen, sicher begrenzt werden, die Festigkeit gegen Zerlegung in Axialrichtung verlässlich erhöht werden kann, und der Füllvorgang für das Harzteil 50 glatt durchgeführt werden kann.

Vierte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf 8 wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8 ist eine Perspektivansicht des Rotors gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einer Darstellung des Aufbaus der zwei benachbarten zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen.

Bei der vierten Ausführungsform ist die Ausbildung mit Ausnahme der hier geschilderten, speziellen Ausbildung ebenso wie bei einer der ersten bis dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und werden dieselben Auswirkungen erzielt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechende Teile in der Zeichnung.

Wie in 8 gezeigt, ist die vierte Ausführungsform so ausgebildet, dass eine Dicke c der Harzschichten der Harzteile 50, die zwischen die gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41 eingefüllt sind, größer ist als eine Dicke d jener Harzschicht, die aus Harz besteht, das aus dem Raum zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen an Abschnitten mit Ausnahme der gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41 herausgeleckt ist (c > d).

Wenn das Harz zwischen die gegenüberliegenden Oberflächen eingefüllt wird, erfolgt ein derartiger Füllvorgang in einem Zustand, in welchem der Rotorpol zusammengebaut ist. Das Einfüllen des Harzes nur zwischen die gegenüberliegenden Oberflächen ist im Hinblick auf den Produktionswirkungsgrad unrealistisch.

Daher kann eine Verschwendung von Harz dadurch verringert werden, dass die Tatsache berücksichtigt wird, dass das Harz dazu neigt, in gewissem Ausmaß herauszulecken, und die Leckmenge des Harzes durch Steuern einer Füllmaschine oder einer Einspannvorrichtung zu steuern, so dass das Ausmaß des herausleckenden Harzes nicht die Menge überschreitet, die zwischen die gegenüberliegenden Oberflächen eingefüllt wird, und daher die Auswirkungen des Harzes wirksam demonstriert werden können.

Anders ausgedrückt ist die Dicke c der Harzschicht des Harzteils 50, die zwischen die gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41 eingefüllt wird, auf einen größeren Wert eingestellt als die Dicke d jener Harzschicht, die aus dem Harz besteht, das aus dem Raum zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen an dem Abschnitt mit Ausnahme des Raums zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen herausgeleckt ist (c > d).

Es ist der Fall möglich, dass Harz insgesamt auf den gesamten Rotor aufgebracht wird, als Isoliermaßnahme für die Rotorwicklung. Auch in diesem Fall muss die Menge an Harz zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41 größer sein als an anderen Abschnitten.

Bei der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Ausmaß an ausleckendem Harz durch Steuern der Menge des Harzes verringert, das zwischen die gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen eingefüllt werden soll, oder durch Verwendung einer Hilfsspannvorrichtung.

Dies führt dazu, dass die Menge an für die Produktion benötigtem Harz verringert werden kann, was Kosten einspart.

Zusätzlich zur Ausbildung bei einer der ersten bis dritten Ausführungsformen ist die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, dass die Dicke der Harzschicht, die zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41 als die magnetischen Elemente durch Einfüllen des Harzteils 50 entsteht, größer ist als die Dicke des Harzes, das an anderen Abschnitten vorhanden ist. Daher wird ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen Magnetpole, auf welchen das magnetische Element zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses angeordnet ist, sicher eingeschränkt werden kann, die Festigkeit gegen eine Zerlegung in Axialrichtung verlässlich erhöht werden kann, und die Menge an für die Produktion benötigtem Harz verringert werden kann.

Fünfte Ausführungsform

Es wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Bei der fünften Ausführungsform ist die Ausbildung mit Ausnahme der speziellen, hier geschilderten Ausbildung ebenso wie bei einer der ersten bis vierten Ausführungsformen, und sorgt für dieselben Auswirkungen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechende Teile in der Zeichnung.

Bei der fünften Ausführungsform weist das Magnethalteteil 40, welches die Magnetanordnungen 41 als die magnetischen Elemente bildet, eine Oberflächenrauhigkeit von 6S oder niedriger auf, wodurch die Oberfläche für das zu befestigende Harz vergrößert wird, und daher eine Erhöhung der Befestigungsstärke des Harzes erreicht wird.

Bei der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dadurch, dass bei den Magnethalteteilen 40 eine Oberflächenrauhigkeit von 6S oder niedriger vorgesehen wird, die Oberfläche vergrößert, an der das Harz befestigt wird, so dass eine stärkere Befestigung erreicht wird.

Zusätzlich zu der Ausbildung bei einer der ersten bis vierten Ausführungsformen wird gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Befestigung zwischen den Magnetanordnungen 41 und den Harzteilen 50 dadurch verstärkt, dass die Oberflächenrauhigkeit der abgekanteten Abschnitte 40d (4) der Magnethalteteile 40 erhöht wird, welche die Magnetanordnungen 41 als die magnetischen Elemente bilden. Daher wird ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen Magnetpole, auf welchen die magnetischen Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses angeordnet sind, wirksam eingeschränkt werden kann, die Festigkeit gegen eine Zerlegung in Axialrichtung verlässlich erhöht werden kann, und die Magnethalteteile 40, welche die Magnetanordnungen 41 als die magnetischen Elemente bilden, fest befestigt werden können.

Sechste Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf 9 wird nunmehr eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 9 ist eine vergrößerte Darstellung des Rotors gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Aufbau der zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen gezeigt ist.

Bei der sechsten Ausführungsform ist die Ausbildung mit Ausnahme der hier geschilderten, speziellen Ausbildung ebenso wie bei einer der ersten bis fünften Ausführungsformen, und werden die gleichen Auswirkungen erreicht. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen identische oder entsprechende Teile in der Zeichnung.

Bei der sechsten Ausführungsform wird, wie in 9 gezeigt, der Zugang des Harzteils 50 zwischen den Magnetanordnungen 41 dadurch sichergestellt, dass Nuten 51 auf der Oberfläche der abgekanteten Abschnitte 40d (4) der Magnethalteteile 40 ausgebildet werden, welche die Seitenabschnitte der Magnetanordnungen 41 bilden.

Dies führt dazu, dass sich das Harz einfach ausbreiten kann, wobei gleichzeitig verhindert wird, dass das Harz herunterläuft, nämlich dadurch, dass das Harz in den Nuten 51 aufgenommen wird, nachdem sich die Harzteile 50 ausgebreitet haben.

Bei dieser Anordnung wird infolge der Tatsache, dass sich das Harzteil 50 fehlerfrei ausbreiten kann und es fest befestigt werden kann, die Festigkeit des Rotors 7 sichergestellt.

Daher kann der Luftspalt zwischen dem Rotor 7 und dem Stator 8 verkleinert werden.

Bei der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wie in 9 gezeigt, durch Vorsehen der Nuten 51 auf den Seitenoberflächen der Magnetanordnungen 41, das Einfüllen des Harzteils 50 zwischen die Magnetanordnungen 41 erleichtert.

Darüber hinaus wird das Füllen des Harzteils 50 einfach, und wird gleichzeitig verhindert, dass das Harz nach dem Füllvorgang herunterläuft, durch Aufnehmen des Harzes in den Nuten.

Bei dieser Anordnung kann sich das Harzteil 50 fehlerfrei ausbreiten und befestigt werden, wodurch die Festigkeit des Rotors sichergestellt werden kann.

Darüber hinaus wird eine Verschwendung von Harz verringert, was die Kosten entsprechend verringert.

Zusätzlich zur Ausbildung nach einer der ersten bis fünften Ausführungsformen wird gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein einfacher Zugang des Harzteils 50 zwischen den Magnetanordnungen 40 als den magnetischen Elementen dazu sichergestellt, dass die Nuten 51 auf den abgekanteten Abschnitten 40d (4) der Magnethalteteile 40 vorgesehen werden, welche die Seitenoberflächen der Magnetanordnungen 41 als magnetische Elemente bilden. Daher wird ein kostengünstigerer Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen Magnetpole, auf welchen die magnetischen Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses angeordnet sind, sicher eingeschränkt werden kann, die Festigkeit gegen eine Zerlegung in Axialrichtung verlässlich erhöht werden kann, die Belastbarkeit des Rotors sichergestellt ist, und der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator verkleinert werden kann, wodurch eine Erhöhung der Ausgangsleistung erreicht wird.

Siebte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf 10 wird nun eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 10 ist eine vergrößerte Ansicht der Umfangsoberfläche eines Pols, wobei die Anordnung der zweiten benachbarten zahnförmigen Magnetpole und der Magnetanordnungen des Rotors gezeigt ist.

Bei der siebten Ausführungsform ist die Ausbildung mit Ausnahme der hier geschilderten, speziellen Ausbildung ebenso wie bei einer der ersten bis sechsten Ausführungsformen, und werden dieselben Auswirkungen erzielt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechende Teile in der Zeichnung.

Bei der siebten Ausführungsform werden, wie in 10 gezeigt, die eine Darstellung der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 ist, gesehen von der Innenumfangsseite aus, wenn die Magnethalteteile 40 der Magnetanordnungen 41 an den zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 befestigt werden, sie an der Seite der Innenumfänge der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 befestigt.

Als ein entsprechendes Verfahren kann die Befestigung dadurch erreicht werden, dass ein Klebemittel oder dergleichen zwischen den Innenumfangsoberflächen 23a, 24a der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 und den Innenumfangsabschnitten 40a in Form einer trapezförmigen Platte der Magnethalteteile 40 aufgebracht wird, und eine ebene Klebeschicht A ausgebildet wird.

Alternativ kann die Befestigung dadurch erreicht werden, dass die Innenumfangsoberflächen 23a, 24a der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 und die Innenumfangsabschnitte 40a in Form einer trapezförmigen Platte der Magnethalteteile 40 verschweißt werden, und eine Schweißschicht W ausgebildet wird. Durch eine derartige Befestigung und die Auswirkung des Harzes kann ein Rotor erhalten werden, der noch beständiger gegen eine Verformung ist, wodurch der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator 8 verkleinert werden kann, und daher eine verbesserte Ausgangsleistung erzielt wird.

Bei der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden, wie in 10 gezeigt, wenn die Magnetanordnungen 41 an den zahnförmigen Magnetpolen 23, 24 befestigt werden, da die Magneten auf den Seitenoberflächen vorgesehen sind, die Magnethalteteile 40 an den Innenumfangsseiten der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 befestigt.

Die Befestigung kann durch Aufbringen des Klebemittels auf die Magnetanordnungen 41 erfolgen, oder, infolge der Tatsache, dass die zahnförmigen Magnetpole und die Magnetanordnungen aus Metall bestehen, mittels Schweißen.

Dies führt dazu, dass die Steifigkeit des Rotors erhöht werden kann, durch Einfüllen des Harzes zwischen die gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41, und durch die Befestigung der Magnetanordnungen 41 an den zahnförmigen Magnetpolen 23, 24, so dass eine Verformung des Rotors verhindert werden kann.

Daher kann der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator verkleinert werden, so dass eine Verbesserung der Ausgangsleistung erreicht wird.

Zusätzlich zu den Ausbildungen einer der ersten bis sechsten Ausführungsformen ist bei der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Innenumfangsabschnitt 40a in Form einer trapezförmigen Ebene des Magnethalteteils 40 der Magnetanordnungen 41 als den magnetischen Elementen an den Innenumfangsoberflächen 23a, 24a der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 in anhaftendem Zustand befestigt. Daher wird ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen Magnetpole, auf denen die magnetischen Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses vorgesehen sind, exakt eingeschränkt wird, kann die Festigkeit gegen eine Zerlegung in Axialrichtung verlässlich verbessert werden, und kann der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator infolge der eingeschränkten Verformung des Rotors verkleinert werden, wodurch eine Erhöhung der Ausgangsleistung erzielt wird.

Achte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf 11 wird nunmehr eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 11 ist eine Perspektivansicht, welche die Ausbildung des Rotors zeigt.

Bei der achten Ausführungsform ist die Ausbildung mit Ausnahme der speziellen, hier beschriebenen Ausbildung ebenso wie bei einer der ersten bis siebten Ausführungsformen, und werden dieselben Auswirkungen erreicht. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechende Teile in der Zeichnung.

Bei der achten Ausführungsform ist, wie beispielsweise in 11 gezeigt ist, ein Bündelring 42 als Teil zur Verhinderung einer Verformung in Richtung radial nach außen der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 und der Magnetanordnungen 41 vorgesehen. Bei den distalen Enden der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 oder der Magnethalteteile 41 wird daher deren Öffnung radial nach außen verhindert.

Mit einem derartigen Bündelring 42 kann der Effekt des Einfüllens des Harzes zwischen die Magnetanordnungen 41 verbessert werden, und daher kann die Verformung des Rotors selbst dann verhindert werden, wenn er sich mit hoher Drehzahl dreht.

Daher kann der Luftspalt zwischen dem Rotor 7 und dem Stator 8 verkleinert werden, wodurch eine Verbesserung der Ausgangsleistung erzielt wird.

Bei der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Aufbau des Rotors dadurch verstärkt, dass ein Mechanismus zum Verhindern einer Verschiebung der zahnförmigen Magnetpole 23, 24 und der Magnetanordnungen 41 in Richtung radial nach außen vorgesehen wird.

In 11 ist der Bündelring 42 als der Mechanismus zur Verhinderung einer Verschiebung am Außenumfang angebracht. Durch die Auswirkungen der Steifigkeit des Bündelrings 42 und die Befestigung zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetanordnungen 41 durch das Harz wird eine höhere Steifigkeit als beim Stand der Technik erzielt, so dass der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator verkleinert werden kann, wodurch eine verbesserte Ausgangsleistung erreicht wird.

Zusätzlich zur Ausbildung einer der ersten bis siebten Ausführungsformen wird gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Rückhalteteil vorgesehen, das aus dem Bündelring 42 besteht, um zu verhindern, dass sich die Magnetanordnungen 41 als das magnetische Element und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 radial nach außen öffnen, wenn sie sich drehen. Daher wird ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welcher eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen Magnetpole, auf welchen die magnetischen Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses angeordnet sind, exakt verhindert werden kann, die Festigkeit gegen eine Zerlegung i Axialrichtung verlässlich erhöht werden kann, und der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator verkleinert werden kann, wodurch eine erhöhte Ausgangsleistung erzielt wird.

Neunte Ausführungsform

Bei der neunten Ausführungsform ist die Ausbildung mit Ausnahme der hier geschilderten, speziellen Ausbildung ebenso wie bei einer der ersten bis achten Ausführungsformen, die voranstehend beschrieben wurden, und werden dieselben Auswirkungen erreicht. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechende Teile in der Zeichnung.

Bei der neunten Ausführungsform werden, wie in 12 gezeigt, die voranstehend geschilderten Teile nicht nur durch Einfüllen des Harzteils 50 zwischen die Seitenoberflächen der Magnetanordnungen 41 befestigt, sondern auch durch Einfüllen derselben Art von Harz zwischen die Magneten 30 und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 als ein Harzteil 50a, zwischen die Magneten 30 und die Magnethalteteile 40 als Harzteile 50b, und zwischen dem Bündelring 42 (11) und den Rotor 7 (nicht gezeigt).

Daher werden die voranstehend geschilderten Teile fest aneinander befestigt, so dass eine hohe Festigkeit erreicht wird.

Da dieselbe Art von Harz verwendet wird, sind die Bedingungen beispielsweise in Bezug auf Wärmeausdehnung gleich, so dass eine Spaltbildung beim Harz verhindert werden kann.

Da das einzufüllenden Harz gemeinsam genutzt werden kann, kann auch der Füllschritt gemeinsam genutzt werden, verglichen mit einem Fall, in welchem unterschiedliche Harze zwischen die Magneten 30 und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 eingefüllt werden, so dass die Anzahl an Schritten verringert werden kann, wodurch eine Kosteneinsparung erzielt wird.

Bei der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt, wie in 12 gezeigt, die Befestigung durch Einfüllen derselben Art von Harz zwischen die Magneten 30 und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24, zwischen die Magneten 30 und die Magnethalteteile 40, zwischen die Magnethalteteile 40 und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24, und zwischen die Magnetanordnungen 41 und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 und ein äußeres Halteteil 42.

Da die Befestigung nicht nur zwischen den Magnetanordnungen 41 erreicht wird, sondern auch über den gesamten Magnetpolabschnitt des Rotors, nimmt dessen Festigkeit zu.

Da dieselbe Art von Harz verwendet wird, sind darüber hinaus Bedingungen wie beispielsweise die Wärmeausdehnung gleich, wodurch eine Spaltbildung bei dem Harz verhindert werden kann.

Da der Aushärtevorgang einfach dadurch erfolgen kann, dass in einem Vorgang das Harz in alle voranstehend erwähnten Abschnitte eingefüllt wird, kann die zur Herstellung benötigte Zeit verkürzt werden im Vergleich zu einem Fall, in welchem mehrere Arten von Harzen eingesetzt werden, was die Produktivität erhöht.

Zusätzlich zu den Ausbildungen bei einer der ersten bis achten Ausführungsformen wird gemäß der neunten Ausführungsform das Harzteil 50, das zwischen die Magnetanordnungen 41 als die magnetischen Elemente eingefüllt werden soll, auch zwischen die Magneten 30 und die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 eingefüllt, zwischen die Magneten 30 und die Magnethalteteile 40, zwischen die Magnetanordnungen 41 als die magnetischen Elemente und die Halteteile, die aus Magnetpolen 23, 24 und dem Bündelring 42 (11) bestehen, sowie zwischen die zahnförmigen Magnetpole 23, 24 und die Halteteile. Daher wird ein Rotor einer dynamoelektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, bei welchem eine Verformung in Umfangsrichtung der zahnförmigen Magnetpole, auf denen die magnetischen Elemente zum Verhindern eines Kriechmagnetflusses angeordnet sind, exakt verhindert werden kann, die Festigkeit gegen eine Zerlegung in Axialrichtung verlässlich erhöht werden kann, und der Rotor insgesamt verstärkt ist, wodurch der Vorgang des Einfüllens des Harzteils vereinfacht werden kann.

Zwar wurden die momentan bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, dass dies nur zum Zwecke der Erläuterung dient, und dass sich verschiedene Änderungen und Modifikationen vornehmen lassen, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, die sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein sollen.


Anspruch[de]
  1. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine, wobei vorgesehen sind:

    eine Rotorwicklung (13) zur Erzeugung eines Magnetflusses; und

    ein Polkern (14), der so vorgesehen ist, dass er die Rotorwicklung (13) abdeckt, wobei der Polkern (14) einen ersten Polkernkörper (21) und einen zweiten Polkernkörper (22) aufweist, die mit zahnförmigen Magnetpolen (23, 24) versehen sind, die von innen aus so vorspringen, dass sie sich abwechselnd miteinander kämmen,

    magnetische Elemente, welche Magnete (30) umfassen, die auf beiden Seitenoberflächen der zahnförmigen Magnetpole (23, 24) vorgesehen sind, um den magnetischen Kriechfluss aus dem Raum zwischen den Seitenoberflächen der benachbarten, zahnförmigen Magnetpole (23, 24) zu verringern, sowie ein Magnethalteteil (40) zum Haltern der Magneten (30) auf den zahnförmigen Magnetpolen; und

    Harzteile, die zwischen gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetelemente eingefüllt sind.
  2. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der benachbarten Magnetelemente größer ist auf der Seite des Außenumfangs des Rotors als an der Seite von dessen Innenumfang.
  3. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Oberflächen der benachbarten Magnetelemente parallel zueinander angeordnet sind.
  4. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke einer Harzschicht, die durch Einfüllen von Harzteilen (50) ausgebildet wird, größer ist an dem Abschnitt zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetelemente als die Dicke der Harzschicht, die an anderen Abschnitten vorgesehen ist.
  5. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung zwischen den Magnetelementen und den Harzteilen (50) dadurch verstärkt ist, dass die Rauhigkeit der Oberflächen der Magnethalteteile (40) vergrößert ist.
  6. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugang der Harzteile (50) zwischen den Magnetelementen durch Ausbildung von Nuten (51) auf den gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetelemente erleichtert wird.
  7. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetelemente und die Innenumfangsoberflächen der zahnförmigen Magnetpole (23, 24) in einem Haftungszustand befestigt sind.
  8. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halteteil vorgesehen ist, um zu verhindern, dass die Magnetelemente und die zahnförmigen Magnetpole (23, 24) sich in Radialrichtung nach außen öffnen, wenn sie sich drehen.
  9. Rotor einer dynamoelektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzteil (50), das zwischen die Magnetelemente eingefüllt werden soll, zwischen die Magneten (30) und die zahnförmigen Magnetpole (23, 24) eingefüllt ist, zwischen die Magneten (30) und die Magnethalteteile (40), zwischen die Magnetelemente und die Halteteile (41, 42), und zwischen die zahnförmigen Magnetpole (23, 24) und die Halteteile (41, 42).
Es folgen 8 Blatt Zeichnungen






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