KR20230042015A - 회전자 라미네이션, 회전자 적층 코어, 회전자, 전기 기계 및 차량 - Google Patents

회전자 라미네이션, 회전자 적층 코어, 회전자, 전기 기계 및 차량 Download PDF

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KR20230042015A
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크리스틴 벡
플로리안 베이어
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발레오 이오토모티브 저머니 게엠베하
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Abstract

다수의 통로 개구부(2a 내지 2f)를 포함하는, 전기 기계(111)의 회전자(100)용 회전자 라미네이션(1)으로서, 각각의 개구부는 회전자 적층 코어(101)의 자석 포켓(102)을 형성하도록 구성되며, 제 1 종방향 측면(4)과, 상기 제 1 종방향 측면(4)에 평행한 제 2 종방향 측면(5)을 구비하며, 원주 방향으로 인접하고 그리고 반경방향 대칭축(3)에 대해 서로에 대해 축방향 대칭으로 위치되는 통로 개구부(2a 내지 2f)의 쌍에 대해, 각 쌍의 각 통로 개구부(2a 내지 2f)의 외부 윤곽(8)은 대칭축(3)을 가리키는, 종방향 측면(4, 5)의 단부(6, 7)를 서로에 연결하는, 회전자 라미네이션에 있어서, 상기 외부 윤곽(8)은 2개의 종방향 측면(4, 5)으로부터 빗나가는 방향으로 제 1 종방향 측면(4)으로부터 연장되고, 대칭축(3)을 향해 만곡된 아치형 부분(12) 걸쳐서, 제 1 종방향 측면(4)으로부터 제 2 종방향 측면(5)까지 규정된 연장 방향을 따라 제 2 종방향 측면(5)까지 이어진다.

Description

회전자 라미네이션, 회전자 적층 코어, 회전자, 전기 기계 및 차량
본 발명은 다수의 통로 개구부를 포함하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 라미네이션에 관한 것이며, 각각의 개구부는 회전자 적층 코어의 자석 포켓을 형성하도록 구성되며, 제 1 종방향 측면과, 제 1 종방향 측면에 평행한 제 2 종방향 측면을 구비하며, 원주 방향으로 인접하고 그리고 반경방향 대칭축에 대해 서로에 대해 축방향 대칭으로 위치되는 통로 개구부의 쌍에 대해, 각 쌍의 각 통로 개구부의 외부 윤곽은 대칭축을 가리키는, 종방향 측면의 단부를 서로에 연결한다.
또한, 본 발명은 전기 기계용 회전자 적층 코어, 전기 기계용 회전자, 차량용 전기 기계 및 차량에 관한 것이다.
독일 특허 공개 제 DE 10 2018 118 275 A1 호는 적층 코어에 의해 형성된 회전자 코어 및 복수의 영구 자석을 포함하는 전기 기계용 회전자 배열을 개시하고 있으며, 각 영구 자석은 축 방향으로 연장되는 간극을 형성하도록 회전자 코어에 형성된 자석 포켓 내부에 배열된다. 각각이 복수의 자석 포켓을 포함하는 복수의 자석 포켓 배열이 여기에서 형성되고, 각각의 자석 포켓 배열은 V-형상으로 배열된 2개의 반경방향으로 이격된 쌍의 자석 포켓을 포함한다.
회전자 라미네이션은 때때로 특히 자동차 응용 분야에 많이 사용되는 전기 기계에서 형성되는 회전자의 작동 중에 큰 기계적 부하를 견뎌야 한다. 이러한 큰 기계적 부하는 특히 회전 중 회전자 라미네이션에 작용하는 체적력 또는 원심력으로 인해, 표면력, 또는 샤프트에 대한 회전자 라미네이션의 가압 끼워맞춤으로 인한 접촉 압력으로 인해, 그리고 영구 자석이 회전자의 자석 포켓에 배치되고 그리고 반경방향 변위에 대해 지지되기 때문에 회전자 라미네이션에 작용하는 추가의 표면 부하로 인해 발생한다. 이러한 종류의 부하의 조합은 한쌍의 대칭 통로 개구부의 외부 윤곽(outer contour) 사이에서 웨브의 기계적 응력에 대한 국부적 피크 값을 초래한다. 이 웨브가 넓을수록 기계적 응력으로 인한 재료 파손의 위험이 낮아진다. 그러나, 다른 한편으로 웨브는 웨브의 영역의 자기 포화를 낮게 유지하기 위해 가능한 한 좁아야 한다.
따라서, 본 발명은 대칭 자석 포켓의 대향 외부 윤곽의 영역에서 기계적 응력을 감소시키는 방법을 특정하는 목적에 기초한다.
본 발명에 따르면, 이 목적은, 다수의 통로 개구부를 포함하는, 전기 기계의 회전자용 회전자 라미네이션에 관한 것이며, 각각의 개구부는 회전자 적층 코어의 자석 포켓을 형성하도록 구성되며, 제 1 종방향 측면과, 제 1 종방향 측면에 평행한 제 2 종방향 측면을 구비하며, 원주 방향으로 인접하고 그리고 반경방향 대칭축에 대해 서로에 대해 축방향 대칭으로 위치되는 통로 개구부의 쌍에 대해, 각 쌍의 각 통로 개구부의 외부 윤곽은 대칭축을 가리키는, 종방향 측면의 단부를 서로에 연결하는, 회전자 라미네이션에 있어서, 외부 윤곽은 2개의 종방향 측면으로부터 빗나가는 방향으로 제 1 종방향 측면으로부터 연장되고, 대칭축을 향해 만곡된 아치형 부분 걸쳐서, 제 1 종방향 측면으로부터 제 2 종방향 측면까지 규정된 연장 방향을 따라 제 2 종방향 측면까지 이어지는 회전자 라미네이션에 의해 성취된다.
전기 기계의 회전자를 위한 본 발명에 따른 회전자 라미네이션은 결과적으로 다수의 통로 개구부를 포함한다. 각각의 통로 개구부는 회전자 적층 코어의 자석 포켓을 형성하도록 구성된다. 각각의 통로 개구부는 제 1 종방향 측면, 및 제 1 종방향 측면에 평행한 제 2 종방향 측면을 갖는다. 원주 방향으로 인접하고 그리고 반경방향 대칭축에 대해 서로에 대해 축방향 대칭으로 위치되는 통로 개구부의 쌍에 대해, 각 쌍의 각 통로 개구부의 외부 윤곽은 대칭축을 가리키는, 종방향 측면의 단부를 서로에 연결한다. 외부 윤곽은 2개의 종방향 측면으로부터 빗나가는 방향으로 제 1 종방향 측면으로부터 연장된다. 외부 윤곽은 대칭축을 향해 만곡된 아치형 부분 걸쳐서, 제 1 종방향 측면으로부터 제 2 종방향 측면까지 규정된 연장 방향을 따라 제 2 종방향 측면까지 이어진다.
본 발명은 반경이 낮아짐에 따라 노치 효과가 증가하기 때문에 반경이 작기 때문에 높은 노치 효과를 야기하는 외부 윤곽의 이러한 영역에서 특히 높은 기계적 응력이 형성된다는 지식에 기초한다. 본 발명에 따르면, 외부 윤곽은 초기에 종방향 측면으로부터 멀리 연장되고, 다음에 아치형 부분 걸쳐서 제 2 종방향 측면으로 다시 이어지기 때문에, 아치형 부분의 최소 반경에 대한 더 큰 값은 각 쌍의 통로 개구부의 외부 윤곽 사이의 웨브의 영역에서 성취될 수 있다.
따라서 외부 윤곽이 초기에 2개의 종방향 측면으로부터 빗나가는 방향으로 연장되지 않는 종래의 회전자 라미네이션과 비교하여, 웨브의 영역에서의 기계적 응력에 대한 국부적 최대값이 유리하게 감소될 수 있다. 회전자 라미네이션의 동일한 기계적 응력 저항 용량이 주어지면, 상기 회전자 라미네이션은 첫번째로 특히 더 높은 회전 속도로 인해 더 높은 체적력을 견딜 수 있고, 두번째로 특히 더 강력하고 더 무거운 영구 자석의 사용으로 인해 더 높은 표면력을 견딜 수 있다. 대안적으로, 동일한 표면과 발생하는 물리적 힘이 주어지면, 더 비용 효율적이고 응력 내성이 적은 재료를 사용할 수 있다. 이 경우에, 자석 포켓의 다수의 공지된 형상 및 배열이 주어지면 전술한 외부 윤곽의 기하학적형상이 사용될 수 있다.
회전자 라미네이션은 일반적으로 연자성 재료로 형성된다. 회전자 라미네이션은 특히 가압 끼워맞춤에 의해 샤프트에 고정되기 위한 중앙 컷아웃을 편리하게 갖는다. 회전자 라미네이션의 웨브(또는 환언하면, 브리지)는 전형적으로 통로 개구부의 각각의 쌍의 외부 윤곽 사이에 형성된다. 회전자 라미네이션은 바람직하게 원주 방향으로 등거리로 배열된 적어도 4개 쌍, 바람직하게 적어도 6개 쌍의 통로 개구부를 구비한다.
종방향 측면 사이의 거리는 일반적으로 각각의 종방향 측면의 길이보다 작다. 종방향 측면의 단부는 일반적으로 종방향 측면에 수직인 직선 라인상에 실질적으로 위치된다. 영구 자석은 바람직하게 대칭축 방향에서 최대 종방향 측면의 단부까지 자석 포켓 또는 통로 개구부 내측으로 연장된다. 따라서, 가능한 둥근 직사각형 단면을 갖는 자석이 전형적으로 사용되며, 여기서 영구 자석의 종방향 측면은 통로 개구부의 종방향 측면에 평행하게 연장된다. 외부 윤곽은 일반적으로 자석 포켓의 에어 포켓을 한정한다. 외부 윤곽의 반대편에 위치된 종방향 측면의 단부에 추가 에어 포켓이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 회전자 라미네이션에서, 아치형 부분은 제 1 서브-부분 및 제 2 서브-부분을 구비하는 것이 바람직하며, 제 1 서브-부분의 최소 반경이 제 2 서브-부분의 최소 반경보다 크다. 그 결과, 기계적 응력의 최대값은 더 작은 최소 반경을 갖는 제 2 서브-부분의 영역으로 유리하게 이동할 수 있다.
제 1 서브-부분은 연장 방향에 대해 제 2 서브-부분의 전방에 위치되는 것이 바람직하다. 이것은 외부 윤곽이, 처음에 더 큰 최소 반경을 갖고 그리고 그에 따라 한쌍의 통로 개구부의 외부 윤곽 사이의 가장 작은 거리의 지점에 대한 작은 노치 효과를 갖고 반경방향으로 아치형 부분을 따라서, 그리고 다음에 제 2 종방향 측면의 방향에서 더 작은 최소 반경을 갖는 제 2 서브-부분을 따라서 안내될 수 있게 한다.
원칙적으로 서브-부분이 타원형 또는 일부 다른 아치형 설계인 것을 생각할 수 있다. 그러나, 제 1 서브-부분이 원의 호의 형태이고 및/또는 제 2 서브-부분이 원의 호의 형태인 경우가 특히 바람직하다. 다음에, 각 서브-부분의 최소 반경은 대응 서브-부분의 반경의 상수 값이다.
제 2 서브-부분은 바람직하게 제 1 서브-부분에 바로 인접한다. 제 1 서브-부분은 바람직하게 제 2 서브-부분으로 매끄럽게 전이된다. 각 쌍의 통로 개구부의 외부 윤곽 사이의 최소 거리의 지점은 바람직하게 제 2 서브-부분에 위치된다.
본 발명에 따른 회전자 라미네이션에서, 외부 윤곽이 제 1 종방향 측면의 단부와 아치형 부분 사이에 직선 부분을 갖도록 추가로 제공될 수 있다. 외부 윤곽은 아치형 부분의 최소 반경의 원하는 사이즈의 증가를 구현하기 위해 이러한 방식으로 짧은 거리에 걸쳐 2개의 종방향 측면으로부터 멀리 안내될 수 있다.
특히 바람직한 개발에서, 제 1 종방향 측면이 이어지는 직선 라인, 및 직선 부분이 이어지는 직선 라인이 실질적으로 직각으로 교차하도록 제공되며, 그 각도는 제 1 종방향 측면 및 직선 부분을 따라 이어진다. 실질적으로 직각인 프로파일로 인해, 첫째로 각도가 실질적으로 90°보다 큰 경우 에어 포켓의 사이즈의 바람직하지 않은 감소가 방지될 수 있고, 둘째로 각도가 실질적으로 90°보다 큰 경우 자기장 라인 프로파일의 부정적인 영향을 피할 수 있다. 특히, "실질적으로 직각"은 85°와 95° 사이, 바람직하게 87°와 93° 사이, 특히 바람직하게 89°와 91° 사이의 각도 범위를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 각도는 추가로 바람직하게 최대 90°이다.
제조와 관련하여, 원칙적으로, 제 1 종방향 측면과 직선 부분 사이의 전이부 및/또는 직선 부분과 아치형 부분 사이의 전이부가 특히 제 2 서브-부분의 최소 반경보다 작은 반경을 갖는 둥근 설계인 경우 유리하다.
본 발명에 따른 회전자 라미네이션의 제 1 바람직한 변형 개선에 따르면, 아치형 부분은 종방향 측면이 연장되는 2개의 직선 부분 사이에서 종료되고, 외부 윤곽은 바람직하게 아치형 부분의 다른 측면의 연장 방향에 대해 직선 라인으로 이어지는 돌출 부분을 구비하도록 제공된다. 이러한 돌출 부분은 제조 동안 통로 개구부에 영구 자석을 위치시키는 것을 용이하게 한다. 돌출 부분은 종방향 측면을 따라 영구 자석의 이동을 방지하도록 설계된다.
제조와 관련하여, 아치형 부분과 돌출 부분 사이의 전이부 및/또는 돌출 부분과 제 2 종방향 측면 사이의 전이부가 특히 제 2 곡선 반경보다 작은 곡선 반경을 갖는 둥근 설계로 되도록 이뤄지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 회전자 라미네이션의 대안적인 변형 개선에 따르면, 아치형 부분은 제 2 종방향 측면으로, 또는 2개의 종방향 측면으로부터 빗나가는 방식으로 제 2 종방향 측면을 향해 연장되는, 외부 윤곽의 전이 부분으로 부드럽게 전이되도록 제공된다. 결과적으로, 아치형 부분은 제 2 종방향 측면으로 직접 또는 심지어 제 2 종방향 측면이 연장되는 직선 라인을 넘어서 통과할 수 있어, 아치형 부분의 최소 반경의 추가 증가가 가능하다. 그러나, 이러한 외부 윤곽의 구성은 일반적으로 통로 개구부에 삽입된 영구 자석이 자석 포켓에 고정될 때 활성 상태로 유지되어야 하는 것을 요구한다.
본 발명에 따른 회전자 라미네이션의 유리한 개선에서, 제 1 종방향 측면의 단부는 제 2 종방향 측면의 단부보다 반경방향 더 내측에 위치된다. 이는 웨브의 충분한 폭을 달성하기 위해 외부 윤곽이 초기에 반경방향 내부 방향으로 연장되는 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 회전자 라미네이션에서, 외측으로 반경방향으로 개방된 V-형상으로 배열될 쌍의 통로 개구부를 위한 바람직한 개선이 제공된다. 따라서, 이러한 방식으로 통로 개구부 쌍의 수에 대응하는 다수의 회전자 극이 유리하게 형성될 수 있다. 대칭축 및 제 1 종방향 측면을 따라 연장되는 각도는 전형적으로 90° 미만, 바람직하게 75° 미만, 특히 바람직하게 65° 미만 및/또는 20° 초과, 바람직하게 45° 초과, 특히 바람직하게 50° 초과이다.
바람직한 개발에서, 영구 자석의 이중-V 배열은, 각 쌍에 대한 회전자 라미네이션이 외측으로 개방되고 그리고 대칭축에 대해서 축방향으로 대칭인 V-형상으로 배열된 한쌍의 추가 통로 개구부를 구비할 때 구현된다. 추가 통로 개구부의 종방향 측면은 일반적으로 통로 개구부보다 짧다. 또한, 통로 개구부와 관련하여 이루어진 전술한 모든 설명은 추가 통로 개구부에도 적용될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 통로 개구부의 델타 배열은 각각의 쌍에 대한 회전자 라미네이션이 대칭축에 수직으로 연장되는 추가 통로 개구부를 가질 때 구현될 수 있다.
바람직한 개선에 있어서, 각각의 추가 통로 개구부의 반경방향 최내측 지점은 통로 개구부의 반경방향 최내측 지점보다 반경방향으로 더 외측에 더 위치된다.
또한 한쌍의 통과 개구부는 원주 방향으로 바로 인접한 2개의 통과 개구부로부터 각각 형성될 수 있으며, 종방향 측면의 중심은 반경 방향에 수직이다. 이 경우, 각 쌍의 통로 개구부는 일반적으로 2개의 인접한 회전자 극을 위한 자석 포켓을 형성한다.
본 발명의 기초가 되는 목적은 축방향으로 적층형 방식으로 배열된 본 발명에 따른 회전자 라미네이션을 다수 포함하는, 전기 기계용 회전자 적층 코어에 의해 추가로 달성된다. 회전자 라미네이션은, 자석 포켓이 영구 자석을 위한 수용 공간을 형성하는 방식으로 적절하게 배열되며, 수용 공간은 축 방향으로 연속적이다. 회전자 라미네이션은 일반적으로 서로 전기적으로 절연되어 있다. 회전자 라미네이션이 예를 들어 일체형 접합, 바람직하게 회전자 적층 코어의 측방향 표면에 형성되는 용접 시임에 의해 회전적으로 고정된 방식으로 서로 연결되는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 기초가 되는 목적은 본 발명에 따른 회전자 적층 코어를 포함하는, 전기 기계용 회전자에 의해 추가로 달성되며, 영구 자석은 자석 포켓에 배열된다. 정확히 하나의 영구 자석 또는 축방향으로 적층형 방식으로 배열된 복수의 영구 자석이 각각의 자석 포켓에 배열되는 것이 가능하다. 영구 자석은 일반적으로 자석 포켓에 포팅되어 있다.
본 발명의 기초가 되는 목적은 고정자와, 본 발명에 따른 회전자를 포함하는, 차량용 전기 기계에 의해 추가로 달성되며, 회전자는 고정자 내부에 회전 가능 하게 장착된다. 본 발명에 따른 전기 기계는 특히 전기 모터일 수 있다. 본 발명에 따른 전기 기계는 바람직하게 3상 기계, 특히 영구 여자 동기 기계이다.
추가로, 본 발명의 기초가 되는 목적은 차량을 구동하도록 설계된 본 발명에 따른 전기 기계를 포함하는 차량에 의해 달성된다. 결과적으로, 본 발명에 따른 차량은 배터리-전기 차량(BEV) 또는 하이브리드 차량일 수 있다.
본 발명의 추가 이점 및 세부사항은 도면을 기초로 하기 기재된 예시적인 실시예에서 발견될 수 있다. 도면은 개략도이다.
도 1은 본 발명에 따른 회전자 라미네이션의 제 1 예시적인 실시예의 평면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 회전자 라미네이션의 섹터의 상세도를 도시한다.
도 3은 도 1에 도시된 회전자 라미네이션의 통로 개구부의 외부 윤곽의 상세도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 회전자 라미네이션의 제 2 실시예에 따른 외부 윤곽의 상세도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 회전자 적층 코어의 예시적인 실시예를 갖는 본 발명에 따른 회전자의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 전기 기계의 예시적인 실시예를 갖는 본 발명에 따른 차량의 예시적인 실시예의 기본도를 도시한다.
도 1 및 도 2는 회전자 라미네이션(1)의 제 1 예시적인 실시예의 평면도를 도시하고, 여기서 도 2는 회전자 라미네이션(1)의 섹터의 상세도이다.
회전자 라미네이션(1)은 다수의 통로 개구부(2a 내지 2f)를 포함하고, 각 개구부는 회전자 적층 코어의 자석 포켓을 형성하도록 구성된다. 본 예시적인 실시예에서는 원주 방향으로 바로 인접한 6쌍의 통로 개구부(2a 내지 2f)가 제공된다. 각각의 쌍을 형성하는 통로 개구부(2a 내지 2f)는 반경방향 대칭축(3)에 대해 서로에 대해 축방향 대칭으로 위치된다.
특히 통로 개구부(2a)를 대표적으로 도시한 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 통로 개구부(2a 내지 2f)는 제 1 종방향 측면(4)과, 상기 제 1 종방향 측면에 평행한 제 2 종방향 측면(5)을 구비하며, 여기서 제 1 종방향 측면(4)은 대칭축(3)을 가리키는 단부(6)를 구비하며, 제 2 종방향 측면(5)은 대칭축(3)을 가리키는 단부(7)를 갖는다. 단부(6, 7)는 종방향 측면(4, 5)에 수직으로 이어지는 직선 상에 위치한다. 단부(6, 7)는 외부 윤곽(8)에 의해 서로 연결되어, 웨브(9)(도 1 참조)가 각각의 쌍의 통로 개구부(2a 내지 2f)의 외부 윤곽(8) 사이에 형성된다.
도 3은 도 2에 도시된 통로 개구부(2a)의 외부 윤곽(8)의 상세도를 도시한다.
이해할 수 있는 바와 같이, 외부 윤곽(8)은 화살표(10)로 표시되는 방향으로 제 1 종방향 측면(4)의 단부(6)로부터 빗나가며, 2개의 종방향 측면(4, 5)으로부터 그리고 점선 경계로 식별되는 아치형 부분(12) 위로 제 2 종방향 측면(5) 또는 그 단부(7)까지 연재된다. 여기서 외부 윤곽(8)의 연장 방향은 제 1 종방향 측면(4)으로부터 제 2 종방향 측면(5)까지 규정된다.
외부 윤곽(8)은 먼저 제 1 종방향 측면(4)의 단부(6)와 아치형 부분(12) 사이에 직선 부분(13)을 갖는다. 직선 부분(13)은 직선 라인(15)에 대해 직각인 직선 라인(14)을 따라 2개의 종방향 측면(4, 5)으로부터 빗나가는 방향(화살표 10 참조)으로 연장되며, 제 1 종방향 측면(4)은 상기 직선 라인(15)을 따라 연장된다. 여기서, 전이부는 제 1 종방향 측면(4)과 직선 부분(13) 사이 그리고 직선 부분(13)과 아치형 부분(12) 사이에 둥글게 형성된다.
아치형 부분(12)은 제 1 서브-부분(16) 및 제 2 서브-부분(17)을 갖고, 여기서 제 1 서브-부분(16)은 연장의 방향에 대해 제 2 서브-부분(17)의 전방에 위치된다. 서브-부분(16, 17)은 서로 바로 인접하며, 이것은 경계 라인(11c)에 의해 식별된다. 서브-부분(16, 17)은 각각 원의 호의 형태이며, 제 1 서브-부분(16)의 반경은 제 2 서브-부분(17)의 반경보다 크다. 여기서, 서브-부분(16, 17)은 경계 라인(11c)의 위치에서 서로 매끄럽게 전이된다.
아치형 부분(12)의 다른 측면에서, 외부 윤곽(8)은 직선 라인으로 이어지는 돌출 부분(18)을 갖는다. 돌출 부분(18)은 직선 라인(15)과 직선 라인(19) 사이에 위치되며, 제 2 종방향 측면(5)은 상기 직선 라인(19)을 따라서 연장된다. 돌출 부분(18)은 직선 라인(19)에 수직으로 연장된다. 아치형 부분(12)과 돌출 부분(18) 사이 그리고 돌출 부분(18)과 제 2 종방향 측면(5) 사이의 전이부는 둥글게 설계된다.
도 1을 참조하면, 회전자 라미네이션(1)의 경우, 한쌍의 통로 개구부(2a 내지 2f)가 외측으로 반경방향으로 개방된 V-형상으로 배열되어 있음을 알 수 있다. 이 경우, 종방향 측면(4, 5)이 따라서 연장되는 직선 라인(15, 19)(도 3 참조)은 대칭축(3)과 약 58°의 각도를 에워싼다. 통로 개구부(2a 내지 2f)의 쌍의 각각에 대해서, 외측으로 개방된 V-형상으로 배열되고 그리고 대칭축(3)에 대해 축 대칭인 추가 통로 개구부(21)가 더 제공된다. 추가 통로 개구부(21)는 통로 개구부(2a 내지 2f)보다 반경방향으로 더 외측에 배열되며, 특히 추가 통로 개구부(21)의 반경방향 최내측 지점은 통로 개구부(2a 내지 2f)의 반경방향 최내측 지점보다 반경방향으로 더 외측에 위치된다. 또한, 추가 통로 개구부(21)의 평행한 종방향 측면(22)은 통로 개구부(2a 내지 2f)의 종방향 측면(4, 5)보다 짧다. 통로 개구부(2a 내지 2f, 21)의 이중-V 배열은 이러한 방식으로 구현된다.
마지막으로, 도 1은 또한 회전자 라미네이션(1)의 중앙 컷아웃(23)을 더 도시하며, 샤프트가 상기 중앙 컷아웃을 통과하는 것이 가능하다. 여기서, 중앙 컷아웃(23)은 예로서 원형이다. 그러나, 예를 들어 원의 호의 형태인 대향 부분에 의해 연결된 대향 평행 부분을 갖는 것과 같이 상이한 형상을 또한 가질 수 있다.
도 4는 회전자 라미네이션(1)의 제 2 예시적인 실시예에 따른 외부 윤곽(8)의 상세도를 도시한다. 제 1 예시적인 실시예와 관련하여 이루어진 모든 설명은 이하에서 달리 설명되지 않는 한 제 2 예시적인 실시예에 적용될 수 있다. 동일하거나 동일한 효과를 갖는 구성요소는 여기에서 동일한 도면부호로 제공된다.
제 2 예시적인 실시예에서, 통로 개구부(2a)의 외부 윤곽(8)은 돌출 부분을 갖지 않는다. 아치형 부분(12) 또는 그 제 2 서브-부분(17)은 제 2 종방향 측면(5)으로 매끄럽게 전이된다. 이러한 외부 윤곽(8)은, 예를 들어 영구 자석이 일부 다른 방식으로 유지되기 때문에 회전자의 제조 동안에 영구 자석이 돌출 부분에 의해 종방향 측면을 따라 이동하는 것을 방지할 필요가 없는 경우에 편리하다.
제 2 예시적인 실시예에 달리 대응하는 회전자 라미네이션의 추가 예시적인 실시예에 따르면, 아치형 부분(12)은 2개의 종방향 측면(4, 5)으로부터 빗나가는 방향으로 직선 라인(19)을 넘어 연장되고, 다음에 제 2 종방향 측면(5)으로 전이된다. 이러한 예시적인 실시예에서, 특히 종방향 측면(4, 5)의 중심은 반경 방향에 대해 수직으로 배열될 수 있다.
제 1 예시적 실시예 또는 제 2 예시적 실시예에 달리 대응하는 회전자 라미네이션(1)의 추가 예시적 실시예에 따르면, 통로 개구부(2a 내지 2f)의 각 쌍에 대해, 종방향 측면이 대칭축(3)에 수직인 추가 통로 개구부가 V-형상으로 배열된 추가 통로 개구부(21) 대신에 제공된다. 통로 개구부의 델타 배열은 이러한 방식으로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 회전자 적층 코어(101)의 예시적인 실시예를 갖는 회전자(100)의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다.
회전자 적층 코어(101)는 서로 전기적으로 절연된 제 1 실시예에 따른 다수의 축방향 적층형 회전자 라미네이션(1)으로 형성된다. 명료함으로 위해서 단지 하나의 통로 개구부(2a) 및 하나의 추가 통로 개구부(21)가 도 5에서 도면부호로 제공되는, 회전자 라미네이션(1)의 통로 개구부(2a 내지 2f, 21)는 여기에서 상하에 일치해서 배치되어, 회전자 적층 코어(101)를 통해 축방향으로 연장되는 자석 포켓(102)이 형성된다. 여기서, 각각의 자석 포켓(102)은 종방향 측면(4, 5) 사이의 수용 공간(103)과, 외부 윤곽(8)에 의해 한정되고 그리고 대칭축(3)을 가리키는 에어 포켓(104)을 포함한다. 추가 에어 포켓(105)은 에어 포켓(104)에 대향하는 종방향 측면(4, 5)의 단부에 형성된다. 회전자 라미네이션(1)은 예를 들어 레이저 용접에 의해 일체형으로 회전 고정 방식으로 연결된다.
회전자(100)는, 자석 포켓(102)에 배열되고 그리고 각각의 자석 포켓(102)의 수용 공간(103)을 통과하는 다수의 영구 자석(106)을 더 포함한다. 여기에서, 하나의 영구 자석(106), 또는 축방향으로 차례로 배열된 다수의 영구 자석(106)이 각각의 자석 포켓(102)에 배열될 수 있다. 에어 포켓(104, 105)에는 영구 자석이 없다. 에어 포켓(104, 105), 및 영구 자석과 종방향 측면(4, 5) 사이의 중간 공간은 수지로 충전된다.
또한, 회전자(100)는 회전자 라미네이션(1) 내의 중앙 컷아웃(23)을 통과하는 회전자 샤프트(107)를 포함한다. 본 경우에, 회전자 샤프트(107)는 예로서 중공 샤프트의 형태이다.
회전자(100)의 추가의 예시적인 실시예는 추가의 예시적인 실시예에 따른 다수의 회전자 라미네이션(1)을 포함한다.
도 6은 전기 기계(111)의 예시적인 실시예를 갖는 차량(110)의 예시적인 실시예의 개략도를 도시한다.
전기 기계(111)는 고정자(112)와, 고정자(112) 내에 회전 가능하게 장착된 전술한 예시적인 실시예 중 하나에 따른 회전자(100)를 포함한다. 전기 기계(111)는 영구 여자 동기 기계이고, 전기 모터의 형태이다. 전기 기계(111)는 예를 들어 배터리-전기 차량(BEV) 또는 하이브리드 차량인 차량(110)을 구동하도록 설계된다.

Claims (15)

  1. 다수의 통로 개구부(2a 내지 2f)를 포함하는, 전기 기계(111)의 회전자(100)용 회전자 라미네이션(1)으로서, 각각의 개구부는 회전자 적층 코어(101)의 자석 포켓(102)을 형성하도록 구성되며, 제 1 종방향 측면(4)과, 상기 제 1 종방향 측면(4)에 평행한 제 2 종방향 측면(5)을 구비하며, 원주 방향으로 인접하고 그리고 반경방향 대칭축(3)에 대해 서로에 대해 축방향 대칭으로 위치되는 통로 개구부(2a 내지 2f)의 쌍에 대해, 각 쌍의 각 통로 개구부(2a 내지 2f)의 외부 윤곽(8)은 대칭축(3)을 가리키는, 종방향 측면(4, 5)의 단부(6, 7)를 서로에 연결하는, 회전자 라미네이션에 있어서,
    상기 외부 윤곽(8)은 2개의 종방향 측면(4, 5)으로부터 빗나가는 방향으로 제 1 종방향 측면(4)으로부터 연장되고, 대칭축(3)을 향해 만곡된 아치형 부분(12) 걸쳐서, 제 1 종방향 측면(4)으로부터 제 2 종방향 측면(5)까지 규정된 연장 방향을 따라 제 2 종방향 측면(5)까지 이어지는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아치형 부분(12)은 제 1 서브-부분(16) 및 제 2 서브-부분(17)을 구비하며, 상기 제 1 서브-부분(16)의 최소 반경이 상기 제 2 서브-부분(17)의 최소 반경보다 큰 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 서브-부분(16)은 연장 방향에 대해 제 2 서브-부분(17)의 전방에 위치되는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 서브-부분(16)은 원의 호의 형태이며 및/또는 상기 제 2 서브-부분(17)은 원의 호의 형태인 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 윤곽(8)은 제 1 종방향 측면(4)의 단부(6)와 아치형 부분(12) 사이에 직선 부분(13)을 갖는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 1 종방향 측면(4)이 이어지는 직선 라인(15)과, 직선 부분(13)이 이어지는 직선 라인(14)이 실질적으로 직각으로 교차하는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아치형 부분(12)은 종방향 측면(4, 5)이 연장되는 2개의 직선 라인(15, 19) 사이에서 종료되고, 상기 외부 윤곽(8)은 바람직하게 아치형 부분(12)의 다른 측면의 연장 방향에 대해 직선 라인으로 이어지는 돌출 부분(18)을 구비하는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아치형 부분(12)은 제 2 종방향 측면(5)으로, 또는 2개의 종방향 측면(4, 5)으로부터 빗나가는 방식으로 제 2 종방향 측면(5)을 향해 연장되는, 외부 윤곽(8)의 전이 부분으로 부드럽게 전이되는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 종방향 측면(4)의 단부(6)는 상기 제 2 종방향 측면(5)의 단부(7)보다 반경방향 더 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    쌍의 통로 개구부(2a 내지 2f)는 외측으로 반경방향으로 개방된 V-형상으로 배열되는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  11. 제 9 항에 있어서,
    각각의 쌍에 대한 회전자 라미네이션은 외측으로 개방되고 그리고 대칭축(3)에 대해 축방향으로 대칭으로 V-형상으로 배열된 한쌍의 추가 통로 개구부(21)를 구비하며 및/또는
    각각의 쌍에 대한 회전자 라미네이션은 대칭축(3)에 수직으로 연장되는 추가 통로 개구부(2a 내지 2f)를 구비하며,
    각각의 추가 통로 개구부(21)의 반경방향 최내측 지점은 통로 개구부(2a 내지 2f)의 반경방향 최내측 지점보다 반경방향 더 외측에 더 위치되는 것을 특징으로 하는
    회전자 라미네이션.
  12. 축방향으로 적층형 방식으로 배열된 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 회전자 라미네이션(1)을 다수 포함하는, 전기 기계(111)용 회전자 적층 코어(101).
  13. 제 12 항에 기재된 회전자 적층 코어(101)를 포함하는, 전기 기계(111)용 회전자(100)로서, 영구 자석(106)이 자석 포켓(102)에 배열되는
    회전자.
  14. 고정자(112), 및 제 13 항에 기재된 회전자(100)를 포함하는, 차량(110)용 전기 기계(111)로서, 상기 회전자(100)는 고정자(112) 내부에 회전 가능하게 장착되는
    전기 기계.
  15. 차량(110)을 구동하도록 설계된 제 14 항에 기재된 전기 기계(111)를 포함하는 차량(110).
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