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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft drehende elektrische Maschinen mit einem Rotorkern bestehend aus mindestens zwei oder mehreren Kernblöcken. Die Kernblöcke sind nach der Reihe in Axialrichtung des Rotorkerns gestapelt. Jeder der Kernblöcke weist eine vorbestimmte Dicke auf. Der Zusammenbau der Kernblöcke weist eine Stufenverdrehstruktur auf, in der die Kernblöcke zueinander in Umfangsrichtung durch eine Verdrehung mit einem vorbestimmten Phasenwinkel von α (Verdrehwinkel von α) verschoben sind.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Technik bezüglich einer Stufenverdrehstruktur wird bei drehenden elektrischen Maschinen eingesetzt, um eine Drehmomentwelligkeitsreduzierung und eine magnetische Geräuschreduzierung zu erhalten.
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Eine derartige Stufenverdrehstruktur des Rotorkerns in der drehenden elektrischen Maschine ist durch einen Verdrehwinkel von α gezeigt, der zwischen dem ersten Block und dem zweiten Block ausgebildet ist, und einem Verdrehwinkel von α, der zwischen dem zweiten Block und dem dritten Block ausgebildet ist. Um eine Stufenverdrehstruktur in dem Rotorkern auszuführen, werden der erste Kernblock, der zweite Kernblock und der dritte Kernblock nach der Reihe derart gestapelt, dass sie zueinander um einen Verdrehwinkel von α verschoben sind. Der erste Kernblock, der zweite Kernblock und der dritte Kernblock bestehen aus einer Mehrzahl von Kernbleche, die nach der Reihe gestapelt sind und die Referenznut ist bei einer Mittelposition P eines Magnetischen Pols bei den Kernblechen ausgebildet. Insbesondere ist die Mittelposition P des magnetischen Pols ist bei der Hälfte des Verdrehwinkels von α positioniert.
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Der zweite Kernblock wird durch Verdrehen des ersten Kernblocks erhalten. Der zweite Kernblock ist an den dritten Kernblock gestapelt und der erste Kernblock ist an den zweiten Kernblock gestapelt. Das bedeutet, dass in dem Rotorkern der erste Kernblock und der dritte Kernblock in die gleiche Richtung angebracht sind. Andererseits ist ein vorderes Teil des zweiten Kernblocks bei der Befestigungsrichtung zu dem vorderen Teil des ersten Kernblocks und zu dem Vorderteil des dritten Kernblocks verdreht, da der zweite Kernblock bei einer Befestigungsposition zum ersten Kernblock verdreht ist.
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Ein Grat wird in jedem der Kernbleche in Richtung einer Stanzrichtung durch Stanzen eines Stahlblechs erzeugt und die Gräte der Kernbleche in jedem der Kernblöcke haben die gleiche Richtung. Ferner sind der erste Kernblock und der zweite Kernblock derart gestapelt, dass die Richtung der Gräte der Kernbleche in dem ersten Kernblock in der Befestigungsrichtung zur Richtung der Geräte der Kernbleche der zweiten Kernblöcke verdreht ist. Der zweite Kernblock und der dritte Kernblock sind in die gleiche Befestigungsrichtung gestapelt. Dadurch weisen die Gräte der Kernbleche des ersten Kernblocks und die Gräte der Kernbleche der dritten Kernblöcke die gleiche Richtung auf. Andererseits ist die Richtung der Gräte der Kernbleche in den zweiten Kernblöcken unterschiedlich, d. h. verdreht in die Richtung der Gräte der Kernbleche des ersten Kernblocks und des dritten Kernblocks. Mit anderen Worten, die Gräte der Kernbleche des zweiten Kernblocks sind verdreht in Richtung der Gräte der Kernbleche des ersten Kernblocks und des dritten Kernblocks entlang der Axialrichtung des Rotorkerns angebracht. Diese Befestigung der Gräte erzeugt eine Lücke bzw. Spalt zwischen dem ersten Kernblock und dem zweiten Kernblock und ferner erzeugt es einen Spalt zwischen dem zweiten Kernblock und dem dritten Kernblock des Rotorkerns. Ein Stand der Technik Dokument, nämlich das offengelegte japanische Patent Nr.
2005-295744 offenbart dieses herkömmliche Problem.
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Wie vorstehend beschrieben, wird eine solche Lücke zwischen den nach der Reihe gestapelten Kernblöcken in einer Stufenverdrehungsstruktur erzeugt, da die Gräte der Kernbleche des ersten Kernblocks in Befestigungsrichtung zu den Gräten der Kernbleche bei dem zweiten Kernblock verdreht werden und die Gräte der Kernbleche des zweiten Kernblocks sind in Befestigungsrichtung der Gräte der Kernbleche bei dem dritten Block verdreht. Dadurch besteht für Fremdkörper die Möglichkeit, durch den Spalt in das Innere des Rotorkerns einzudringen und die Fixierelemente, welche die Permanentmagneten mit dem Rotor fixieren, von dem Rotorkern trennen.
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Weiterer Stand der Technik ist in den folgenden Dokumenten offenbart.
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DE 10 2004 036 691 A1 offenbart einen Rotor für eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps. Der Rotor für eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps inkludiert einen Rotorkern, der durch Aufschichten einer Zahl von kranzförmigen Kernmaterialien gebildet wird, von denen jedes magnetische konkave und konvexe Abschnitte inkludiert, die abwechselnd an einem äußeren Kreisumfang davon ausgebildet sind, und ein zentrales Durchgangsloch, wobei der Rotorkern eine Passform hat, die sich an einem äußeren Kreisumfang axial erstreckt, der Rotorkern in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt ist, die Kernmaterialien, die einen von mindestens drei Blöcken bilden, die magnetische konkave und konvexe Abschnitte haben, die um einen vorbestimmten Winkel in einer von einer rotierenden Richtung des Rotors und einer Richtung entgegengesetzt der rotierenden Richtung des Rotors bezüglich einer Mittellinie, die die Passform durchläuft, verschoben sind.
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DE 20 2009 007 544 U1 offenbart ein Blechpaket, insbesondere für den Rotor eines Elektromotors. Das Blechpaket, insbesondere für den Rotor eines Elektromotors, an dem umlaufend eine Mehrzahl von Taschen zur Aufnahme jeweils eines Magneten ausgebildet sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes einer Vielzahl von übereinander gestapelten Einzelblechen eine Anzahl von Taschenöffnungen mit angeformten Klemmlaschen zur Klemmfixierung der Magnete aufweist.
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CN 1 02 638 119 A offenbart einen Permanentmagnet-Motorrotor mit geringer Ausgangsdrehmoment-Welligkeit. Gemäß dem technischen Schema besteht der Rotor des Permanentmagnetmotors aus einer Motorwelle, einem zylindrischen Eisenkern und einer Vielzahl von Stücken aus magnetischem Stahl. Der Eisenkern ist in der Mitte der Motorwelle durch ein koaxiales Durchgangsloch mit einer Hülse versehen; eine Vielzahl von Schwalbenschwanznuten, die jeweils mit einem breiten inneren Teil und einem schmalen äußeren Teil versehen sind und parallel zur Motorwelle verlaufen, sind gleichmäßig auf der äußeren zylindrischen Oberfläche des Eisenkerns verteilt; und die Stücke aus magnetischem Stahl sind in ihrer Form an die Schwalbenschwanznuten angepasst und werden jeweils in die Schwalbenschwanznuten auf dem Eisenkern eingesetzt. Gemäß diesem Permanentmagnet-Motorrotor werden die Stücke des magnetischen Stahls durch die Verwendung der Schwalbenschwanznuten fixiert, so dass der Permanentmagnet-Motorrotor nicht nur die Vorteile eines einfachen Prozesses und der Einfachheit der Herstellung hat, sondern auch effektiv verhindern kann, dass der magnetische Stahl in einem Hochgeschwindigkeits-Drehprozess herausgeschleudert wird, und die Betriebszuverlässigkeit des Motors ist stark verbessert. Dabei löst der Permanentmagnet-Motorrotor das Problem der Welligkeit des Ausgangsdrehmoments eines Permanentmagneten, so dass die Vibration und das Geräusch des Motors reduziert werden können und die gesamten Eigenschaften des Permanentmagnet-Motors verbessert werden können.
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JP H09- 191 591 A offenbart einen Motorrotator. Ein Rotator hat eine vorgeschriebene Tiefe und ist mit Rillen versehen, die in regelmäßigen Abständen voneinander getrennt sind. Die auf einen Rotatoreisenkern ausgeübte Spannung ist in der Umfangsrichtung des Rotatoreisenkerns und in der axialen Richtung gleichmäßig verteilt, so dass keine Probleme wie eine Beschädigung des Statoreisenkerns aufgrund ungleichmäßiger Spannung auftreten. Der Stator hat die gleiche Festigkeit wie die Drehwelle, die mit in die Wellenlochinnenwand des Statoreisenkerns eingreifenden Linien versehen ist. Der Rotator erlaubt den Verzicht auf die Bearbeitung einer Rändelung und ermöglicht eine Kostenreduzierung bei der Bearbeitung der rotierenden Welle.
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JP 2005- 295 744 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Rotationsmaschine sowie einen Rotor für eine elektrische Rotationsmaschine. Ein zu einem Anlasser drehbarer Rotor besteht aus dem zylindrischen Rotorkern, der durch Laminieren einer Vielzahl von Rotorplatten hergestellt wird, und der Rotorwelle, die fest in ein in der Mitte des Rotorkerns vorgesehenes Einführungsloch eingeführt wird. Der Vorsprung, in dem der innere Rand des Durchgangslochs jedes Rotorblechs, das dem Einführungsloch des Rotorkerns entspricht, gebogen ist und in eine axiale Richtung vorsteht, ist ausgebildet. Und die Rotorwelle wird in das Durchgangsloch eingeführt und vorübergehend in dem Zustand zusammengebaut, in dem der Innendurchmesser des Durchgangslochs in dem Zustand, in dem der Vorsprung ausgebildet ist, größer als der Außendurchmesser der Rotorwelle ausgebildet ist. In dem vorübergehend montierten Zustand wird der Vorsprung des inneren Umfangsrandes des Durchgangslochs in axialer Richtung unter Druck gesetzt, um den Durchmesser zu verringern, und der innere Umfangsrand wird in die äußere Umfangsfläche der Rotorwelle eingedrückt und befestigt.
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JP S59- 106 838 A offenbart einen Motor. Eine Vielzahl von Keilnuten ist in gleichem Abstand am Außenumfang einer Abtriebswelle ausgebildet. Ein Rotor wird durch Gießen von geschmolzenem Aluminium in den Schlitz eines plattenlaminierten Kerns gebildet, der durch Laminieren vieler Platten aus einem magnetischen Material gebildet wird. Die Bohrung des Kerns des Käfigläufers aus Aluminiumdruckguss ist etwas größer als der Außendurchmesser der Keilnut der Welle, und am Innenumfang des Kerns sind Keilzähne ausgebildet, die in die Schlitze der Welle eingreifen. Der Kern des Rotors wird in die Welle eingesetzt und mit ihr verzahnt.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es wird dadurch gewünscht, eine drehende elektrische Maschine bestehend aus einem Stator, einer Drehwelle und einem Rotorkern vorzusehen, der auf einfache Weise Kernblöcke in einer Stufenverdrehstruktur stapelt und einen zwischen den gestapelten Kernblöcken ausgebildeten Spalt verringert.
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Eine beispielhafte Ausführungsform sieht eine drehende elektrische Maschine bestehend aus einem Stator, Drehwelle und Rotorkern vor. Der Rotorkern ist drehend an einem einem Stator ausgebildeten Innenloch angebracht, so dass der Rotorkern von einer inneren Umfangsoberfläche des Statorkerns durch eine vorbestimmte Lücke bzw. Spalt getrennt ist. Der Rotorkern besteht aus einer Mehrzahl von in dessen Axialrichtung gestapelten Kernblöcken. Die Kernblöcke bilden in Umfangsrichtung des Rotorkerns eine Stufenverdrehung durch einen vorbestimmten Verdrehwinkel von α aus. Jeder der Kernblöcke besteht aus einem zentralen Öffnungsloch, kurze vorstehende Sektionen und lange vorstehende Sektionen. Das zentrale Öffnungsloch ist in einem Mitteilteil jedes der Kernblöcke ausgebildet. Die kurzen vorstehenden Sektionen stehen in Richtung einer radialen Innenseite von jedem der Kernblöcke auf einer vertikalen Linie hervor, die einen Mittelpunkt eines entsprechenden magnetischen Pols, der in einem Innenbereich jedes der Kernblöcke ausgebildet ist, mit einem Mittelpunkt des zentralen Öffnungslochs verbindet. Die kurzen vorstehenden Sektionen sind dem zentralen Öffnungsloch zugewandt. Die langen hervorstehenden Sektionen sind angrenzend an die kurzen hervorstehenden Sektionen in Umfangsrichtung des Rotorkerns ausgebildet. Die langen vorstehenden Sektionen stehen in Richtung der radialen Innenseite jedes der Kernblöcke bei einer Vertikallinie hervor, die einen Mittelpunkt des entsprechenden magnetischen Pols, der in den Innenbereich jedes der Kernblöcke ausgebildet ist, mit dem Mittelpunkt des zentralen Öffnungslochs verbinden. Die langen hervorstehenden Sektionen sind dem zentralen Öffnungsloch zugewandt. Ein mittlerer bzw. zentraler Winkel einer oberen Sektion jedes der langen hervorstehenden Sektionen ist größer als ein mittlerer Winkel einer oberen Sektion jedes der kurzen hervorstehenden Sektionen. Beispielsweise ist, wenn ein erster Kernblock in den Kernblöcken der Reihe nach in einem zweiten Kernblock in den Kernblöcken gestapelt ist, um die Stufenverdrehung auszubilden, eine Verbindungsreferenznut entlang einer Axialrichtung des Rotorkerns durch Anpassen einer Seitensektion der kurzen hervorstehenden Sektionen des einen Kernblocks mit einer Seitensektion der langen hervorstehenden Sektionen des anderen Blocks und durch Anpassen einer Seitensektion der langen hervorstehenden Sektionen eines Kernblocks mit einer Seitensektion der kurzen hervorstehenden Sektionen des anderen Kernblocks.
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Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der drehenden elektrischen Maschine ist, wenn ein erster Block der Reihe nach an einem zweiten Kernblock gestapelt ist, um eine Stufenverdrehstruktur auszubilden, die Verbindungsreferenznut entlang einer Axialrichtung des Rotorkerns durch Anpassen einer Seitensektion x1 der kurzen hervorstehenden Sektion 8, die in dem ersten Kernblock 1 ausgebildet ist, mit einer Seitensektion x22 der langen hervorstehenden Sektionen 99, die in dem zweiten Kernblock 2 ausgebildet ist, und durch Anpassen einer Seitensektion x2 der langen hervorstehenden Sektion 9 in dem ersten Kernblock 1 mit einer Seitensektion x11 der kurzen hervorstehenden Sektion 88 des zweiten Kernblocks 2 ausgebildet. Diese verbesserte und überlegene Struktur ermöglicht, die Kernblöcke unter Verwendung der Verbindungsreferenznut auf einfache Weise und korrekt zu stapeln ohne einen Block in Befestigungsrichtung entlang einer Axialrichtung des Rotorkerns zu verdrehen. Ferner ist es möglich, die Größe des zwischen den Kernblöcken bei der Stufenverdrehstruktur ausgebildeten Spalts zu verringern.
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Figurenliste
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Eine bevorzugte nicht beschränkte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf beispielhafte Weise mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben, in denen zeigt:
- 1 eine schematische perspektivische Ansicht, die eine teilweise Struktur einer drehenden elektrischen Maschine darstellt, d. h. einen Rotorkern 5, eine Drehwelle 55 und einen Stator 50 in der drehenden elektrischen Maschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 2 eine perspektivische Ansicht, die den Rotorkern 5 darstellt, bevor die Drehwelle 55 in den Rotorkern 5 der drehenden elektrischen Maschinegemäß der beispielhaften Ausführungsform eingeführt wird;
- 3 eine Vorderansicht, die einen ersten Kernblock 1 und einen zweiten Kernblock 2 darstellt, die in dem Rotorkern 5 bei Betrachtung der Seite des ersten Kernblocks 1 gestapelt sind; und
- 4 einen Querschnitt des Vorderteils des Rotorkerns 5, wenn die Drehwelle 55 in den Rotorkern 5 bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingeführt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben. Bei der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen bezeichnen durchgehend bei den verschiedenen Diagrammen gleiche Bezugszeichen gleiche oder äquivalente Komponententeile.
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Beispielhafte Ausführungsform
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Eine Struktur und Effekte einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 4 wird erläutert.
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1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Teilstruktur einer drehenden elektrischen Maschine darstellt, d. h. einen Rotorkern 5, eine Drehwelle 55 und einen Stator 50 bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den Rotorkern 5 darstellt bevor die Rotorwelle 55 in ein zentrales Loch 7 des Rotorkerns 5 bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform einführt.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, ist der Rotorkern 5 bei einem Innenloch des Stators 50 angebracht, während der Rotorkern 5 von dem Stator 50 bei einer vorbestimmten Lücke bzw. Spalt getrennt ist und der Rotorkern 5 wird drehend durch die Drehwelle 55 abgestützt.
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Der Rotorkern 5 besteht aus einem ersten Kernblock 1, einem zweiten Kernblock 2 und einem dritten Kernblock 3. Der erste Kernblock 1, der zweite Kernblock 2 und der dritte Kernblock 3 sind derart nach der Reihe gestapelt, dass das zentrale Loch 7 des ersten Kernblocks 1, des zweiten Kernblocks 2 und des dritten Kernblocks 3 korrekt entlang einer Axialrichtung des Rotorkerns 5 angebracht sind. Das zentrale Loch 7 ist durch eine obere Sektion t1 von jeder der kurzen vorstehenden Sektionen 8 und einer oberen Sektion t2 jeder der langen hervorstehenden Sektionen 9, wie in 2 dargestellt, umgeben oder ausgebildet.
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Der erste Kernblock 1, der zweite Kernblock 2 und der dritte Kernblock 3 weisen die gleiche Form auf, mit Ausnahme deren Dicke. Bei der Struktur der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform besteht der Rotorkern 5 aus drei Kernblöcken, wie z. B. dem ersten Kernblock 1, dem zweiten Kernblock 2 und dem dritten Kernblock 3. Jedoch ist es möglich, dass der Kernblock aus zwei oder mehr als drei Kernblöcken besteht, die der Reihe nach gestapelt sind.
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Die Drehwelle 55 wird in das zentrale Loch 7 des Rotorkerns 5 eingeführt. Der erste Kernblock 1, der zweite Kernblock 2 und der dritte Kernblock 3 werden über die Drehwelle 55 zusammengebaut und der erste Kernblock 1, der zweite Kernblock 2 und der dritte Kernblock 3 sind an der Drehwelle 55 fixiert. Die Statorwicklungen (nicht gezeigt) werden um den Stator 50 gewickelt. Wenn eine elektrische Leistung an die Statorwicklungen zugeführt wird, wird ein magnetisches Feld in dem Stator erzeugt und das erzeugte magnetische Feld erzeugt eine elektromagnetische Kraft in dem Rotorkern 5. Die erzeugte elektromagnetische Kraft erzeugt ein Drehmoment des Rotorkerns 5 und das erzeugte Drehmoment wird zur Drehwelle 55 übertragen.
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Sowohl der erste Kernblock 1, der zweite Kernblock 2 als auch der dritte Kernblock 3 ist ein massiver Ringkörper und weist eine Mehrzahl von magnetischen Mittelpunkten P auf. Die magnetischen Mittelpunkte P teilen gleichmäßig einen Umfang sowohl des ersten Kernblocks 1, des zweiten Kernblocks 2 und des dritten Kernblocks 3. Insbesondere zeigt 1 lediglich einen magnetischen Mittelpunkt P und ein Paar an Permanentmagneten 6 für ein kurzes und klares Verständnis. Die Permanentmagneten 6 sind bei der rechten Seite (in Richtung einer Vorwärtsdrehrichtung) und/oder der linken Seite (in Richtung einer Rückwärtsdrehrichtung) des magnetischen Mittelpunkts P angebracht, die durch den gleichen Winkel von jedem magnetischen Mittelpunkt P getrennt sind. Wie in 1 und 2 dargestellt, sind die Permanentmagneten 6 in dem Rotorkern 5 eingebettet. Allerdings ist es möglich, dass die Permanentmagneten 6 an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 5 haften.
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Eine Erstreckungslinie P1 ist eine vertikale Linie, die für eine einfachere Erläuterung und Verständnis eingeführt wird, und die sich von dem magnetischen Mittelpunkt P entlang der äußeren Peripherieoberfläche des ersten Kernblocks 1 erstreckt. Ähnlich der Erstreckungslinie P1 ist die Erstreckungslinie P2 eine vertikale Linie, die zur einfacheren Erläuterung und Verständnis eingeführt wird und sich von dem magnetischen Mittelpunkt P entlang der äußeren Umfangsoberfläche des zweiten Kernblocks 2 erstreckt. Genauso wie die Erstreckungslinie P2 ist die Erstreckungslinie P3 eine vertikale Linie, die zur einfacheren Erläuterung und zum einfacheren Verständnis eingeführt wird und die sich von dem magnetischen Mittelpunkt P entlang der äußeren Umfangsoberfläche des dritten Kernblocks 3 erstreckt.
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Der erste Kernblock 1 und der zweite Kernblock 2 sind in Axialrichtung des Rotorkerns 5 gestapelt, sodass die Erstreckungslinie P1 des ersten Kernblocks 1 und die Erstreckungslinie P2 des zweiten Kernblocks 2 eine Stufenverdrehung in Umfangsrichtung des Kernblocks 5 um einen Verdrehwinkel von α durchführen. Ähnlich sind der zweite Kernblock 2 und der dritte Kernblock 3 in Axialrichtung des Rotorkerns 5 gestapelt, sodass die Erstreckungslinie P2 des zweiten Kernblocks 2 und der Erstreckungslinie P3 des dritten Kernblocks 3 eine Stufenverdrehung in Umfangsrichtung des Rotorkerns 5 um einen Verdrehwinkel von α durchführen.
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Der erste Kernblock 1 besteht aus einer Mehrzahl von ersten Kernblechen 11. Die ersten Kernbleche 11 sind gestapelt. Der zweite Kernblock 2 besteht aus einer Mehrzahl von zweiten Kernblechen 22. Die zweiten Kernbleche 22 sind gestapelt. Der dritte Kernblock 3 besteht aus einer Mehrzahl von dritten Kernblechen 33. Die dritten Kernbleche 33 sind gestapelt. Sowohl die ersten Kernbleche 11, die zweiten Kernbleche 22 als auch die dritten Kernbleche 33 weisen die gleiche Form und Größe auf und sind durch Stanzen von elektrischen Stahlblechen produziert. Wenn ein elektrisches Stahlblech getanzt wird, um sowohl die ersten Kernbleche 11, die zweiten Kernbleche 22 und die dritten Kernbleche 33 zu produzieren, sind die kurze vorstehende Sektion 8, die lange vorstehende Sektion 9 und Einfuhrlöcher für die Permanentmagneten 6 gleichzeitig in jedem Kernblech ausgebildet.
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3 zeigt eine Frontansicht, die den ersten Kernblock 1 und den zweiten Kernblock 2 darstellt, die in dem Rotorkern 5 bei Betrachtung von der Seite des ersten Kernblocks 1 gestapelt sind.
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Wie in 2 und 3 dargestellt, weist jede von den kurzen vorstehenden Sektionen 8 und den langen vorstehenden Sektionen 9 ungefähr eine Trapezform auf. Sowohl die kurze hervorstehende Sektion als auch die lange vorstehende Sektion 9 steht in Richtung einer radialen Innenrichtung des zentralen Lochs 7 in dem Kernblech bei einer Mittelposition P jedes magnetischen Pols hervor, sodass die kurze hervorstehende Sektion 8 und die lange hervorstehende Sektion 9 abwechselnd in jedem Kernblock bei der Seite des zentralen Lochs 7 entlang der inneren Umfangsrichtung jedes Kernblocks ausgebildet sind. Bei der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform ist es so ausgestaltet, dass ein mittlerer Winkel der oberen Sektion t2 der langen hervorstehenden Sektion 9 größer als ein mittlerer Winkel der oberen Sektion t1 der kurzen hervorstehenden Sektion 8 ist. Insbesondere ist ein Unterschied zwischen dem mittleren Winkel bei der oberen Sektion t1 der kurzen hervorstehenden Sektion 8 und dem mittleren Winkel bei der oberen Sektion t2 der langen hervorstehenden Sektion 9 zweimal ein Verdrehwinkel α. Es wird bevorzugt, eine Struktur aufzuweisen, in der die Anzahl der kurzen hervorstehenden Sektionen 8 eine gleiche Anzahl ist und die Anzahl der langen hervorstehenden Sektionen 9 eine gleiche Anzahl ist und die Gesamtzahl der Anzahl der kurzen hervorstehenden Sektionen 8 und die Anzahl der langen hervorstehenden Sektionen 9 gleich der Anzahl der magnetischen Pole ist. Jedoch ist es möglich, jede der hervorstehenden Sektionen mit einer kleineren Anzahl bei einer Mittelposition von P des entsprechenden magnetischen Pols 6 anzubringen.
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4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Vorderteils des Rotorkerns 5, wenn die Rotorwelle 55 in den Rotorkern 5 der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingeführt wird. Im Allgemeinen werden Gräte 10 bei der oberen Sektion 11, t2 und Seitensektionen x1, x2 sowohl von der kurzen hervorstehenden Sektion 8 als auch der langen hervorstehenden Sektion 9 erzeugt, wenn ein Stanzprozess die elektrischen Stahlbleche bearbeitet.
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Wie in 4 dargestellt, werden die Geräte 10 in Richtung einer Stanzrichtung erzeugt, wenn ein elektrisches Stahlblech gestanzt wird, um sowohl die ersten Kernbleche 11, die zweiten Kernbleche 22 und die dritten Kernbleche 33 zu produzieren.
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Wenn die ersten Kernbleche 11 mit den Gräten 10, die zweiten Kernbleche 22 mit den Gräten 10 und die dritten Kernbleche 33 mit den Gräten 10 gestapelt werden, um den ersten Kernblock 1, den zweiten Kernblock 2 und den dritten Kernblock 3 in dem Rotorkern 5 zu produzieren, wird eine oder beide der kurzen hervorstehenden Sektion 8 und der langen hervorstehenden Sektion 9 als Referenzsektionen verwendet, um die ersten Kernbleche 11 mit den Gräten 10, die zweiten Kernbleche 22 mit den Gräten 10 und die dritten Kernbleche 33 mit den Gräten 10 korrekt zu stapeln, sodass die vorstehende Richtung der Gräte 10 in jedem der Kerngräte in die gleiche Richtung ausgerichtet ist, wie in 4 gezeigt. Es ist möglich, jeden Kernblock unter Verwendung eines anderen Verfahrens von Stapeln von Kernblechen auszubilden (was nachstehend erläutert wird).
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Um eine Stufenverdrehung zwischen dem ersten Kernblock 1 und dem zweiten Kernblock 2 zu produzieren, wird der zweite Kernblock 2 an den ersten Kernblock 1 durch Verschieben des zweiten Kernblocks 2 in dem ersten Kernblock 1 um einen Verdrehwinkel von α gestapelt, wobei nachfolgender Prozess ausgeführt wird.
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Wie in 3 dargestellt, werden die Seitensektionen x1, x2 der kurzen vorstehenden Sektion 8 und der langen hervorstehenden Sektion 9 des ersten Kernblocks 1 jeweils mit den Seitensektionen x11, x22 der langen hervorstehenden Sektion 99 und der kurzen hervorstehenden Sektion 88 des zweiten Kernblocks ausgerichtet. Das bedeutet, dass eine Verbindungsreferenznut 60 ausgebildet wird unter Verwendung, (a) dass die Seitensektion x2 (bei der Vorwärtsdrehseite des Rotorkerns 5) der langen hervorstehenden Sektion des ersten Kernblocks 1 mit (b) der Seitensektion x11 (bei der Vorwärtsdrehseite des Rotorkerns 5) der kurzen hervorstehenden Sektion 88 des zweiten Kernblocks 2 ausgerichtet ist, und dass (c) die Seitensektion x1 (bei der Rückwärtsdrehseite des Rotorkerns 5) der kurzen hervorstehenden Sektion 8 des ersten Kernblocks 1 mit (d) der Seitensektion x22 (bei der Rückwärtsdrehseite des Rotorkerns 5) der langen hervorstehenden Sektion 99 des zweiten Kernblocks 2 ausgerichtet wird.
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Da die Verbindungsreferenznut 60 direkt in dem ersten Kernblock 1 und dem zweiten Kernblock 2 entlang einer Axialrichtung des ersten Kernblocks 1 und des zweiten Kernblocks 2 ausgebildet ist, wenn der erste Kernblock 1 und der zweite Kernblock 2 zusammengebaut werden, ist es möglich für die Verbindungsreferenzen 60 ein Montagewerkzeug zu führen um korrekt den ersten Kernblock 1 auf den zweiten Kernblock 2 zu stapeln. Das bedeutet, dass das Vorhandensein der Verbindungsreferenznut 60 es ermöglich, den ersten Kernblock 1 und den zweiten Kernblock 2 bei einer Verdrehbefestigung bzw. Anordnung auf einfache Weise zu stapeln. Der zweite Kernblock 2 und der dritte Kernblock 3 werden durch das gleiche vorstehend beschriebene Verfahren zusammengebaut.
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Bei der Struktur der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform, wie in 2 und 3 gezeigt, ist die Anzahl der Verbindungsreferenznuten 60 vier, wenn die Anzahl der magnetischen Pole 6 acht ist.
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Obwohl die Anzahl der Verbindungsreferenznuten 60 der Anzahl der Paare der kurzen hervorstehenden Sektion 8 und der langen hervorstehenden Sektion 9 entspricht, wird bevorzugt, mindestens zwei Verbindungsreferenznuten 60 zu haben, um das Montagewerkzeug auf einfache Weise und korrekt zu führen, wenn die Kernblöcke gestapelt werden.
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Um eine Stufenverdrehung zwischen dem zweiten Kernblock 2 und dem dritten Kernblock 3 herzustellen, wird der dritte Kernblock 3 auf den zweiten Kernblock 3 durch Verdrehen des dritten Kernblocks 3 von dem zweiten Kernblock 2 durch einen Drehwinkel von α gestapelt, wobei Verbindungsreferenznuten unter Verwendung der Seitensektionen (nicht gezeigt) der langen hervorstehenden Sektion und der kurzen hervorstehenden Sektionen, die in dem zweiten Kernblock 2 und dem dritten Kernblock 3 ausgebildet sind, ausgebildet sind, sodass der Verdrehwinkel zwischen dem zweiten Kernblock 2 und dem dritten Kernblock 3 um den Verdrehwinkel zwischen dem ersten Kernblock 1 und dem zweiten Kernblock 2 verdreht ist.
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Die Stufenverdrehung mit dem Stufenwinkel S ist zwischen dem ersten Kernblock 1 und dem zweiten Kernblock 2 ausgebildet und die Stufenverdrehung mit dem Verdrehwinkel S ist auch zwischen dem zweiten Kernblock 2 und dem dritten Kernblock 3, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet, während die Gräte 10, die bei der vorderen Sektion sowohl des ersten Kernblocks 1, des zweiten Kernblocks 2 als auch des dritten Kernblocks 3 ausgebildet sind, in die gleiche Richtung ausgebildet sind.
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Wie vorstehend ausführlich beschrieben, sind gemäß der drehenden elektrischen Maschine der beispielhaften Ausführungsform der erste Kernblock 1, der zweite Kernblock 2 und der dritte Kernblock 3 gestapelt, um eine Stufenverdrehung herzustellen. Wenn die Seitensektionen x1, x2 der kurzen hervorstehenden Sektion 8 und der langen hervorstehenden Sektion 9 des ersten Kernblocks 1 mit den Seitensektionen x11, x22 der kurzen hervorstehenden Sektion 88 und der langen hervorstehenden Sektion 99 des zweiten Kernblocks 2 ausgerichtet sind, ist die Verbindungsreferenznut 60 bei einer Axialrichtung durch die Seitensektion x1, x2, x11, x22 der kurzen hervorstehenden Sektionen 8 und 88 und der langen hervorstehenden Sektion 9 und 99 ausgebildet. Dies ermöglicht, die Kernblöcke unter Verwendung der Verbindungsreferenznuten 60 als Führungswerkzeug des Montagewerkzeugs während der Produktion der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform korrekt und auf einfache Weise zu stapeln, d. h. es ist möglich, die Kernblöcke in der gleichen Oberflächenrichtung des Kernblocks ohne Verwendung eines herkömmlichen Stanzverfahrens einen ersten Kernblock und einen zweiten Kernblock zu stapeln, bei dem der zweite Kernblock verdreht zum ersten Kernblock angebracht ist.
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Ferner ermöglicht es die Struktur der drehenden elektrischen Maschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform einen Spalt zwischen den Kernblöcken, die eine Stufenverdrehung zueinander aufweisen, zu reduzieren.
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Ferner sind die kurzen hervorstehenden Sektionen 8 (88) und die langen hervorstehenden Sektionen 9 (99) abwechselnd in jedem Kernblock bei der zentralen Seite des Lochs 7 entlang der inneren Umfangsrichtung des Kernblocks ausgebildet und sowohl die kurzen hervorstehenden Sektionen 8 (88) als auch die langen hervorstehenden Sektionen 9 (99) sind bei der Mittelposition P jedes magnetischen Pols ausgebildet. Dies ermöglicht, die Kernbleche bei einer gewünschten Position auf den Kernblechen zu stapeln. Dies ermöglicht, einen durch einen dicken Unterschied veranlassten Einfluss zwischen den Kernblechen zu vermeiden.
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Ferner ist es, da ein Unterschied zwischen dem mittleren Winkel bei der oberen Sektion t1 der kurzen hervorstehenden Sektion 8 und dem mittleren Winkel bei der oberen Sektion t2 der langen hervorstehenden Sektion 9 zweimal ein Verdrehwinkel α ist, möglich, die Verbindungsreferenznut 60 in jedem gestapelten Kernblock bei einer Position auszubilden, die von der Mittelposition P jedes magnetischen Pols um einen Verdrehwinkel von α getrennt ist.
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Während spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben wurden, wird durch einen Fachmann erkannt, dass verschiedene Abwandlungen und Alternativen zu jenen Details im Lichte der gesamten Lehre der Offenbarung entwickelt werden kann. Dementsprechend sind die besonderen offenbarten Anordnungen lediglich darstellend und nicht auf den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzt, die durch die Breite der nachfolgenden Ansprüche und alle deren Äquivalente gegeben ist.
