JP6324384B2 - 電気機械的な変換器 - Google Patents
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Claims (15)
- 電気機械変換器(1a,1b,1c,1d,1e)であって、少なくとも1つのディスク状又はリング状のロータ(2)と、該ロータ(2)の両側に設けられた少なくとも2つのステータ(3,3´)とを有していて、前記ロータ(2)内には、かつ/又は前記ロータ(2)上には複数の永久磁石(21,22)が同心的かつ放射状に配置されており、
前記ステータ(3,3´)は少なくとも部分的に軟磁性材料から製造されており、
前記ステータ(3,3´)はそれぞれ第1のステータ区分(31)と第2のステータ区分(32)とを有しており、前記第1のステータ区分(31)は、前記ロータ(2)に向かい合って位置する前記ステータ(3,3´)の第1の磁気的にアクティブな面(42)のための半径方向外側に位置する支持ビーム(4)とステータ背面部(43)とを備え、前記第2のステータ区分(32)は、前記ロータ(2)に向かい合って位置する前記ステータ(3,3´)の第2の磁気的にアクティブな面(52)のための半径方向内側に位置する支持ビーム(5)とステータ背面部(53)とを備え、
前記両ステータ区分(31,32)の間に、少なくとも1つの巻線(7)を収容する環状の巻線溝(6)が設けられており、
前記支持ビーム(4,5)はそれぞれ環状に配置されていて、それぞれロータの回転軸線(A)に対して平行にロータ(2)の方向に延在しており、
前記ステータ(3,3´)の前記磁気的にアクティブな面(42,52)は、互いに均一に間隔を置いて位置する、前記支持ビーム(4,5)から前記ロータ(2)の方向に突出する突出部(41,51)の端面であって、
それぞれ前記半径方向外側に位置する支持ビーム(4)に設けられた前記突出部(41)は、それぞれ前記半径方向内側に位置する支持ビーム(5)に設けられた前記突出部(51)に対して、突出部間隔(a)に関して半ピッチサイズだけ角度がずらされており、
前記ステータ(3,3´)のうちの少なくとも1つのステータにおいて、前記半径方向外側に位置する支持ビーム(4)に設けられた前記突出部(41)及び/又は前記半径方向内側に位置する支持ビーム(5)に設けられた前記突出部(51)が前記巻線溝(6)に半径方向(r)で少なくとも部分的にオーバラップしており、これにより前記巻線溝(6)は、前記支持ビーム(4,5)を保持する前記ステータ背面部(43,53)と、前記支持ビーム(4,5)と、前記突出部(41,51)との間に形成されており、前記突出部(41,51)の間にはそれぞれ1つの、前記ロータ(2)の周方向(U)に対して平行に延在する空隙(8)が設けられている、電気機械変換器において、
当該電気機械変換器(1a,1b,1c,1d,1e)の前記回転軸線(A)から、前記半径方向内側に位置する支持ビーム(5)までの間隔に相当する半径(r)は、前記ステータ(3,3´)の前記磁気的にアクティブな面(42,52)の半径方向の広がり(c)よりも大きいことを特徴とする、電気機械変換器。 - 前記第1のステータ区分(31)と前記第2のステータ区分(32)とは互いに別個に形成されたステータセグメントである、請求項1記載の電気機械変換器。
- 前記第1のステータ区分(31)と前記第2のステータ区分(32)とは、前記ステータ背面部(43,53)と、前記支持ビーム(4,5)と、前記突出部(41,51)とを有しており、前記支持ビーム(4,5)はつながったリングを形成している、請求項2記載の電気機械変換器。
- 前記第1のステータ区分(31)と前記第2のステータ区分(32)とは互いに異なる磁気的特性を有している、請求項2記載の電気機械変換器。
- 前記突出部(41,51)は、前記巻線溝(6)の上方で前記突出部が互いに接触することなく櫛状に互いに内外に係合する、請求項1から4までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
- 前記突出部(41,51)は、前記巻線溝(6)に少なくとも部分的にオーバラップする突出歯として設けられており、前記突出歯は、前記巻線溝(6)に部分的にのみオーバラップする、又は互いにずらされかつ向かい合って位置している前記突出歯の端部(45,55)が1つの半径上に位置するところまでのみオーバラップし、前記突出歯は、ロータの回転軸線(A)の方向において、少なくとも前記巻線溝(6)の上方で楔状に減少する厚さ(d)を有している、請求項1から5までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
- 前記突出部(41,51)は、前記巻線溝(6)に少なくとも部分的にオーバラップする突出歯として設けられており、前記突出歯は、前記巻線溝(6)に部分的にのみオーバラップする、又は互いにずらされかつ向かい合って位置している前記突出歯の端部(45,55)が1つの半径上に位置するところまでのみオーバラップし、前記突出歯は、少なくともその半径方向の延在で前記巻線溝(6)の上方で台形状に減少する幅(b)を有している、請求項1から6までのいずれか1項記載の電気機械変換器
- 前記突出部(41,51)は、前記巻線溝(6)に少なくとも部分的にオーバラップする突出歯として設けられており、前記突出歯は、前記巻線溝(6)に部分的にのみオーバラップする、又は互いにずらされかつ向かい合って位置している前記突出歯の端部(45,55)が1つの半径上に位置するところまでのみオーバラップし、前記突出歯は前記ロータ(2)に向かって丸み付けられて形成されており、前記突出歯の磁気的にアクティブな面(42,52)は、前記ロータ(2)の周方向(U)で延在する湾曲プロフィールを有している、請求項5から7までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
- 前記ステータ背面部(43,53)は、前記ロータ(2)の方向へと張り出す前記支持ビーム(4,5)によりT字形の横断面を有している、請求項1から8までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
- 前記突出部(41)と前記突出部(51)との間にはそれぞれ溝状の空所(44,45)が存在しており、該溝状の空所(44,45)は、半径方向の延在でU字形であって、各支持ビーム(4,5)に向かって丸み付けられたU字形内縁部を有するように形成されている、請求項1から9までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
- 前記第1のステータ区分(31)と前記第2のステータ区分(32)とは、個別の複数のステータクロー(40,50)から成っており、前記ステータクロー(40,50)にはそれぞれ、前記巻線溝(6)に交互に半径方向外側から及び半径方向内側からオーバラップする前記突出部(41,51)の1つが設けられている、請求項1、2、または、4から10までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
- 前記永久磁石(21,22)は、前記ロータ(2)の周方向(U)で交互にN極(N)とS極(S)とを有するように前記ロータ(2)内にかつ/又は前記ロータ(2)上に配置されており、前記ロータ(2)の両側に設けられた前記ステータ(3,3´)の巻線(7)の電気的な接続極性は互いに逆である、請求項1から11までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
- 前記ロータ(2)は磁性材料から形成されていて、前記ロータ(2)における前記永久磁石(21,22)は前記磁性材料を磁化することにより形成されている、請求項12記載の電気機械変換器。
- 前記ステータ(3,3´)は、前記電気機械変換器(1a,1b,1c,1d,1e)の周方向(U)でセグメント化されて形成されている、請求項1から13までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
- 前記ステータの、前記半径方向内側に位置する支持ビーム(5)は、前記ロータ(2)の回転軸線を中心とする中空軸を形成していて、前記ロータ(2)は、ステータ内側中空室のサイズに応じて形成された内孔を備えて、リング状に設けられていて、即ち中空軸として設けられており、前記電気機械変換器(1a,1b,1c,1d,1e)の内側の中空室は、伝動装置及び/又はブレーキ装置の取付け用に、又はライン供給及び/又はワーク供給用に使用される、請求項1から14までのいずれか1項記載の電気機械変換器。
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