Ротор вращающейся электрической машины

Изобретение относится к области электротехники, в частности к ротору вращающейся электрической машины. Технический результат - предотвращение выпадения магнитов из отверстий, а также уменьшение утечки магнитного потока. Ротор вращающейся электрической машины содержит сердечник ротора, выполненный из магнитного материала, при этом сердечник ротора имеет отверстия под магниты, проходящие в осевом направлении ротора вращающейся электрической машины, магниты, расположенные в отверстиях под магниты. Полимерные участки расположены по меньшей мере в части зазоров между отверстиями под магниты и магнитами и проходят в осевом направлении. Концевые пластины расположены смежно с определенными в осевом направлении концевыми поверхностями сердечника ротора. Концевые пластины представляют собой элементы, выполненные из магнитного материала. Концевые пластины покрывают определенные в осевом направлении концевые поверхности магнитов и определенные в осевом направлении концевые поверхности полимерных участков. При этом каждая из концевых пластин имеет множество отверстий, расположенных на концевой поверхности каждой из концевых пластин так, что каждая концевая поверхность каждого магнита обращена к множеству отверстий. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к ротору вращающейся электрической машины, включающему в себя сердечник ротора, магниты, вставленные в отверстия под магниты сердечника ротора, и концевые пластины.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Обычно в роторах вращающихся электрических машин, входящих в состав вращающихся электрических машин, применяется известная конфигурация, в которой магниты вставлены в отверстия под магниты сердечников ротора, с целью жесткого прикрепления магнитов к сердечникам ротора.

[0003] В публикации японской патентной заявки №2013-55775 (JP 2013-55775 А) раскрыта конфигурация, в которой множество пластин из электромагнитной стали уложены друг на друга с образованием сердечника ротора, а магниты, которые являются постоянными магнитами, вставлены в осевом направлении в отверстия (отверстия под магниты), образованные в нескольких местах сердечника ротора. В вышеуказанной конфигурации концевые пластины расположены на обоих осевых концах сердечника ротора. Концевые пластины имеют функцию предотвращения выпадения магнитов в осевом направлении из сердечника ротора. Концевые пластины выполнены из немагнитного материала, такого как алюминий и алюминиевый сплав. В JP 2013-55775 А описано, что концевые пластины образованы из немагнитного материала, чтобы тем самым эффективно предотвращать утечку магнитного потока на осевых концевых участках магнитов.

Сущность изобретения

[0004] Как и в конфигурации, описанной в JP 2013-55775 А, когда для концевых пластин используется немагнитный материал, может произойти увеличение стоимости по сравнению со случаем, когда концевые пластины выполнены из магнитного минерала. С другой стороны, когда концевые пластины выполнены просто из магнитного материала, может происходить утечка магнитного потока, т.е. явление, состоящее в том, что магнитный поток, исходящий от магнитов, течет не к статору, а к концевым пластинам. Эта утечка магнитного потока может привести к короткому замыканию магнитного потока, когда магнитный поток, выходящий из магнитов, закорочен через концевые пластины. Возникновение утечки магнитного потока и короткого замыкания магнитного потока не является предпочтительным, поскольку магнитный поток, обеспечивающий крутящий момент вращающейся электрической машины, уменьшается, и может возникнуть увеличение потери крутящего момента. Если магниты закреплены в отверстиях сердечника ротора полимерными участками, необходимо при помощи концевых пластин предотвратить выпадение магнитов и выпадение полимера из-за растрескивания полимерных участков.

[0005] Ротор вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, в конфигурации, в которой магниты вставлены в отверстия под магниты сердечника ротора, исключает необходимость использования немагнитного материала для концевых пластин при одновременном предотвращении утечки магнитного потока магнитов и предотвращении выпадения магнитов и полимера.

[0006] Одним из объектов настоящего изобретения является ротор вращающейся электрической машины. Ротор вращающейся электрической машины включает в себя: сердечник ротора, выполненный из магнитного материала, при этом сердечник ротора имеет отверстия под магниты, проходящие в осевом направлении ротора вращающейся электрической машины; магниты, расположенные в отверстиях под магниты; полимерные участки, расположенные, по меньшей мере, в части зазоров между отверстиями под магниты и магнитами, причем полимерные участки проходят в осевом направлении; и концевые пластины, расположенные смежно с определенными в осевом направлении концевыми поверхностями сердечника ротора. Концевые пластины представляют собой элементы, выполненные из магнитного материала. Концевые пластины покрывают определенные в осевом направлении концевые поверхности магнитов и определенные в осевом направлении концевые поверхности полимерных участков, при этом каждая из концевых пластин имеет, по меньшей мере, по одному отверстию, находящемуся в положении, которое обращено, по меньшей мере, к одной части концевых поверхностей магнитов.

[0007] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, в каждой концевой пластине, выполненной из магнитного материала, образовано отверстие, что предотвращает утечку магнитного потока магнитов. Кроме того, концевые пластины покрывают осевые концевые поверхности магнитов и осевые концевые поверхности полимерных участков. Благодаря этому становится ненужным использование немагнитного материала для концевых пластин, и можно обеспечить как предотвращение утечки магнитного потока магнитов, так и предотвращение выпадения магнитов и полимера.

[0008] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, каждая из концевых пластин и сердечник ротора могут быть выполнены из одинакового магнитного материала и иметь одинаковую толщину.

[0009] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, как концевые пластины, так и первые стальные пластины сердечника ротора могут быть образованы путем вырубания стального листового материала из одинакового материала одинаковой толщины. Благодаря этому, за счет снижения затрат на материал и за счет снижения количества процессов, можно способствовать снижению производственных затрат на ротор вращающейся электрической машины.

[0010] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, одно из отверстий может представлять собой множество отверстий, каждая из концевых пластин может иметь множество отверстий, расположенных на концевой поверхности каждой из концевых пластин, обращенной к концевой поверхности магнитов.

[0011] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, можно увеличить долю отверстий на единицу площади концевых пластин и уменьшить размер каждого отверстия, чтобы, таким образом, увеличить общее количество отверстий. Соответственно, можно в более высокой степени обеспечивать как предотвращение утечки магнитного потока, так и предотвращение выпадения магнитов.

[0012] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, каждая концевая пластина может иметь множество вторых отверстий, расположенных на концевой поверхности каждой из концевых пластин, обращенной к определенной в осевом направлении концевой поверхности полимерных участков.

[0013] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, можно увеличить долю вторых отверстий на единицу площади концевых пластин и уменьшить размер каждого второго отверстия, чтобы, тем самым, увеличить общее количество вторых отверстий. Соответственно, можно обеспечить как предотвращение утечки магнитного потока, протекающего через участки каждой концевой пластины, обращенные к полимерным участкам, так и предотвращение выпадения полимера из-за растрескивания полимерных участков.

[0014] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, максимальная внутренняя длина каждого из множества вторых отверстий может быть меньше, чем максимальная внутренняя длина каждого из множества отверстий.

[0015] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, можно предотвратить выпадение полимера из-за растрескивания полимерных участков, сократить количество пробивочных инструментов для выполнения отверстий, предотвращающих утечку магнитного потока, а также предотвратить утечку магнитного потока.

[0016] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, расстояние между отверстиями, смежными друг другу, может быть больше, чем расстояние между вторыми отверстиями, смежными друг другу.

[0017] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, можно увеличить прочность на участках каждой концевой пластины, обращенных к магнитам, т.е. на тех участках, которые могут подвергаться толчкам со стороны магнитов, а также усилить эффект предотвращения утечки магнитного потока на участках, которые обращены к полимерным участкам, т.е. на тех участках, на которых не требуется высокая прочность.

[0018] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, множество отверстий может представлять собой множество отверстий малого диаметра, причем каждое из множества отверстий малого диаметра может иметь круглую форму, каждая концевая пластина может иметь множество групп отверстий малого диаметра, расположенных в прямоугольной области, обращенной к концевым поверхностям магнитов, каждая из групп отверстий малого диаметра может содержать множество отверстий малого диаметра, расположенных по прямой линии в продольном направлении прямоугольной области, и положения отверстий малого диаметра в любой из групп отверстий малого диаметра могут быть смещены в продольном направлении от положений отверстий малого диаметра в смежной к ней группе из групп отверстий малого диаметра.

[0019] В соответствии с приведенной выше конфигурацией, можно легко уменьшить размер каждого отверстия малого диаметра и уменьшить расстояние между двумя смежными группами отверстий малого диаметра. Соответственно, когда отверстия малого диаметра образованы путем пробивки, магнитная характеристика между отверстиями малого диаметра может быть легко уменьшена. Кроме того, на каждой концевой пластине пути утечки магнитного потока, проходящие между несколькими отверстиями малого диаметра, образуются в не прямом линейном состоянии, что увеличивает длину пути. Соответственно, можно предотвратить возникновение короткого замыкания магнитного потока через концевые пластины, и, таким образом, можно предотвратить уменьшение крутящего момента и увеличение потерь крутящего момента вращающейся электрической машины.

[0020] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, два отверстия под магниты, смежные друг другу в окружном направлении, могут быть расположены в V-образной форме так, что расстояние между двумя отверстиями под магниты в окружном направлении увеличивается с продвижением наружу в радиальном направлении, причем сердечник ротора может включать в себя промежуточную перемычку между определенными в окружном направлении концевыми участками двух отверстий под магниты, соответствующих каждой группе магнитов, и две наружных периферийных перемычки между соответствующими радиально наружными концевыми участками двух отверстий под магниты, соответствующих каждой группе магнитов, и наружной окружной поверхностью сердечника ротора, и каждая концевая пластина может иметь третьи отверстия, расположенные на участках каждой концевой пластины, обращенных, по меньшей мере, к одной перемычке из промежуточной перемычки и двух наружных периферийных перемычек.

[0021] Согласно вышеприведенной конфигурации, при конфигурации, в которой одни магнитный полюс образован двумя магнитами, расположенными в V-образной форме, можно эффективно предотвращать короткое замыкание магнитного потока в сочетании с концевыми пластинами, при выполнении двух отверстий под магниты.

[0022] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, каждая концевая пластина может иметь третьи отверстия, расположенные на соответствующих участках, которые обращены к промежуточной перемычке и двум наружным периферийным перемычкам.

[0023] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, можно дополнительно предотвратить короткое замыкание магнитного потока.

[0024] В роторе вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, множество отверстий может представлять собой множество прорезей, при этом каждая из множества прорезей имеет длинную тонкую форму, каждая из концевых пластин может иметь множество групп прорезей, выполненных на обращенной к концевым поверхностям магнитов концевой поверхности каждой из концевых пластин, каждая из групп прорезей может включать в себя множество прорезей, расположенных по прямой линии в продольном направлении прорезей, и положения прорезей в любой из групп прорезей могут быть смещены в продольном направлении от положений прорезей в смежных к ней группе из групп прорезей.

[0025] В соответствии с приведенной выше конфигурацией, когда утечка магнитного потока проходит между множественными прорезями, длина пути этого магнитного потока становится больше, так что можно более эффективно предотвращать короткое замыкание магнитного потока.

[0026] В соответствии с ротором вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению, в конфигурации, в которой магниты вставлены в отверстия под магниты сердечника ротора, можно исключить необходимость использования немагнитного материала для концевых пластин, предотвращая при этом как утечку магнитного потока магнитов, так и выпадение магнитов и полимера.

Краткое описание чертежей

[0027] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость иллюстративных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой вид в разрезе вращающейся электрической машины, в том числе ротора вращающейся электрической машины согласно варианту осуществления настоящего изобретения, а также увеличенный вид его части А;

Фиг. 2 представляет собой вид, показывающий часть сердечника ротора и некоторые из множества магнитов, если смотреть с одной стороны осевого направления, в то время как концевая пластина уделена из ротора вращающейся электрической машины с фиг. 1;

Фиг. 3 представляет собой вид, показывающий часть концевой пластины, входящей в состав ротора вращающейся электрической машины с фиг. 1, если смотреть с одной стороны осевого направления;

Фиг. 4 представляет собой увеличенный вид части В с фиг. 3;

Фиг. 5 представляет собой вид в перспективе, показывающий часть ротора вращающейся электрической машины согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения, если смотреть с одной стороны осевого направления;

Фиг. 6 представляет собой чертеж, показывающий характеристику В-Н обычной пластины из электромагнитной стали и характеристику В-Н пластины из электромагнитной стали на пути магнитного потока между отверстиями, когда расстояние между отверстиями малого диаметра ограничено до заданного диапазона в варианте осуществления;

Фиг. 7 представляет собой вид, соответствующий фиг. 5, в другом варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 8 представляет собой вид, соответствующий фиг. 5, в другом варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 9 представляет собой вид, показывающий часть ротора вращающейся электрической машины, если смотреть с одной стороны осевого направления, в другом варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 10 представляет собой вид, соответствующий фиг. 5, а также увеличенный вид части С, в другом варианте осуществления согласно настоящему изобретению; и

Фиг. 11 представляет собой вид, соответствующий фиг. 5, в другом варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание вариантов осуществления

[0028] Далее будет описан вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Формы, материалы и количества, описанные ниже, являются иллюстративными для описания, и их можно соответствующим образом изменить в зависимости от характеристик ротора вращающейся электрической машины. Эквивалентные элементы будут обозначены одинаковыми ссылочными позициями на всех следующих чертежах. Кроме того, в тексте описании при необходимости предполагается использование ссылочных позиций, упомянутых ранее.

[0029] Правый чертеж на фиг. 1 представляет собой половинный вид в разрезе вращающейся электрической машины 100, включающей в себя ротор 10 вращающейся машины согласно варианту осуществления, а левый чертеж на фиг. 1 представляет собой увеличенный вид части А правого чертежа с фиг. 1. На фиг. 2 показан вид части сердечника 12 ротора и некоторых из множества магнитов 16, если смотреть с одной стороны в осевом направлении, при извлечении концевой пластины 30 из ротора 10 вращающейся электрической машины. Далее ротор 10 вращающейся электрической машины может назваться ротором 10.

[0030] Ротор 10 используется для образования вращающейся электрической машины 100. Вращающаяся электрическая машина 100 будет описана со ссылкой на фиг. 1. Вращающаяся электрическая машина 100 представляет собой синхронный двигатель с постоянными магнитами, приводимый в действие трехфазным переменным током. Например, вращающаяся электрическая машина 100 используется в качестве двигателя для привода гибридного транспортного средства, в качестве генератора электрической энергии или в качестве двигателя-генератора, имеющего обе эти функции.

[0031] Вращающаяся электрическая машина 100 включает в себя статор 110, ротор 10, расположенный радиально внутри статора 110, и вращающийся вал 115. Статор 110 включает в себя, по существу, цилиндрический сердечник 111 статора, а также обмотку 114 статора, намотанную вокруг множества зубьев 112, выступающих из внутренней окружной поверхности сердечника 111 статора. Статор 110 прикреплен к внутренней стороне корпуса (не показан).

[0032] Ротор 10 является цилиндрическим элементом, и при использовании ротор 10 фиксируется, когда вращающийся вал 115 вставлен во внутреннюю часть ротора 10. При использовании ротор 10 расположен внутри корпуса. Внутри корпуса ротор 10 расположен радиально внутри статора 110 таким образом, что он обращен к статору 110. В этом состоянии оба концевых участка вращающегося вала 115 опираются на корпус с возможностью вращения через подшипники (не показаны). Зазор в радиальном направлении образован между наружной окружной поверхностью ротора 10 и внутренней окружной поверхностью статора 110. Вращающаяся электрическая машина образована с этой конфигурацией. В нижеследующем описании «радиальное направление» обозначает направление излучения из ротора 10, то есть радиальное направление ротора 10, а «окружное направление» обозначает направление по окружной форме, образованной вокруг центральной оси ротора 10. «Осевое направление» обозначает направление вдоль центральной оси ротора 10.

[0033] Ротор 10 включает в себя сердечник 12 ротора, магниты 16, которые являются постоянными магнитами, встроенными в нескольких местах в окружном направлении сердечника 12 ротора, а также две концевые пластины 30. В частности, сердечник 12 ротора образован путем послойной укладки множества первых стальных пластин 13, выполненных из магнитного материала и имеющих круглую пластинчатую форму в осевом направлении. В центральной части сердечника 12 ротора выполнено осевое отверстие 12а, и вокруг осевого отверстия 12а выполнены многочисленные отверстия 14 под магниты. Вращающийся вал 115 прикреплен к внутренней стороне осевого отверстия 12а. Многочисленные отверстия 14 под магниты выполнены таким образом, что они проходят в осевом направлении в нескольких местах, расположенных в окружном направлении сердечника 12 ротора. Магнит 16 вставлен в каждое отверстие 14 под магнит и затем прикреплен к нему. Две концевые пластины 30 размещены с обеих сторон сердечника 12 ротора таким образом, что каждая концевая пластина 30 обращена к магнитам 16 и полимерным участкам 18а, 18b (фиг. 2), используемым для фиксации магнитов 16. Эта конфигурация предотвращает выпадение магнитов 16 и полимерных участков 18а, 18b в осевом направлении. Участки каждой концевой пластины 30, которые обращены к магнитам 16, образованы с первыми отверстиями 32 малого диаметра (фиг. 3), описанными ниже. Эта конфигурация устраняет необходимость использования немагнитного материала для концевых пластин 30, и также способствует как предотвращению утечки магнитного потока магнитов 16, так и предотвращению выпадения магнитов 16 и полимера. Ниже это будет описано подробно.

[0034] Каждая из первых стальных пластин 13, входящих в состав сердечника 12 ротора, имеет форму диска и, например, выполнена из пластины из кремниевой электротехнической стали. Каждая первая стальная пластина 13 образована путем вырубки кольцевой формы из тонкого стального листового материала толщиной, например, 0,5 мм или меньше. Благодаря этой вырубке каждая первая стальная пластина 13 образована со сквозным элементом 13а под вал на ее центральном участке и множеством сквозных элементов 13b под магниты вокруг этого сквозного элемента 13а под вал.

[0035] Сквозные элементы 13а вала множества первых стальных пластин 13 соединены в осевом направлении так, чтобы сформировать осевое отверстие 12а сердечника 12 ротора. Множество сквозных элементов 13b под магниты множества первых стальных пластин 13 соединены в осевом направлении так, чтобы сформировать множество отверстий 14 под магниты, проходящих в осевом направлении в сердечнике 12 ротора.

[0036] Как показано на фиг. 2, множество отверстий 14 под магниты сердечника 12 ротора расположены так, что каждая группа включает в себя два отверстия 14 под магниты, и два отверстия 14 под магниты каждой группы объединены в V-образную форму, открытую в радиально наружном направлении (направлении вверх на фиг. 2). Магнит 16 вставлен в каждое отверстие 14 под магнит. Каждый магнит 16 имеет прямоугольную форму, если смотреть с одной стороны осевого направления, и выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда, вытянутого в осевом направлении. Прямоугольная параллелепипедная полость, расположенная на среднем окружном участке каждого отверстия 14 под магнит и пролегающая в осевом направлении, представляет собой участок вставки магнита, в который вставлен каждый магнит. В каждом отверстии 14 под магнит полимерные участки 18а, 18b, пролегающие в осевом направлении, расположены, по меньшей мере, в части зазоров между отверстием 14 под магнит и магнитом 16. В частности, сразу после вставки магнита 16 в участок вставки магнита каждого отверстия 14 под магнит, на обоих концах отверстия 14 под магнит образуются зазоры. Эти зазоры заполняют полимером в расплавленном состоянии в качестве материала для фиксации магнита, полимер затвердевает, тем самым образуя полимерные участки 18а, 18b, пролегающие в осевом направлении. Магниты 16 зафиксированы относительно сердечника 12 ротора с помощью этих полимерных участков 18а, 18b. Эти полимерные участки 18а, 18b обозначены точками на фиг. 2.

[0037] Направление намагничивания каждого магнита 16 является направлением, ортогональным наружной окружной поверхности и внутренней окружной поверхности. В роторе 10 на его участке, показанном на фиг. 2, каждый магнит 16 намагничен так, что часть каждого магнита 16 на наружной окружной поверхности имеет N-полюс, и часть каждого магнита 16 на внутренней окружной поверхности имеет S-полюс. Полимер, которым заполняют зазоры каждого отверстия 14 под магнит, нагревают, например, таким образом, чтобы жестко прикрепить магнит 16 к внутренней части отверстия 14 под магнит. В это время сердечник 12 ротора нагревают нагревательным блоком (не показан). После того, как полимер в расплавленном состоянии подвергают нагреванию и упрочнению, полимер охлаждают до нормальной температуры для его образования на полимерных участках 18а, 18b.

[0038] Множество магнитов 16 расположено так, что каждая группа включает в себя два соседних магнита 16, и каждая группа магнитов 16 образует единый магнитный полюс 17. В частности, что соответствует расположению множества отверстий 14 под магниты, два магнита 16 в каждой группе обращены друг другу, по существу, в V-образной форме, имеющей более широкое расстояние между ними с продвижением наружу в радиальном направлении сердечника 12 ротора. Таким образом, образуется единый магнитный полюс 17.

[0039] Кроме того, сердечник 12 ротора образован с помощью одной промежуточной перемычки В1 и двух наружных периферийных перемычек В2, соответствующих каждой отдельной группе магнитов 16. Промежуточная перемычка В1, соответствующая каждой группе магнитов 16, представляет собой узкий путь магнитного потока, образованный между двумя обращенными друг к другу окружными концевыми участками каждого из двух отверстий 14 под магниты. Две наружных периферийных перемычки В2, соответствующие каждой группе магнитов 16, являются узкими путями магнитного потока, образованными между соответствующими радиально наружными концевыми участками двух отверстий 14 под магниты и наружной окружной поверхностью сердечника 12 ротора.

[0040] Возвращаясь к фиг. 1, две концевые пластины 30 уложены на обеих осевых концевых поверхностях сердечника 12 ротора, и сердечник 12 ротора удерживается между двумя концевыми пластинами 30. Концевые пластины 30 могут быть жестко прикреплены к сердечнику ротора путем выполнения на вращающемся валу 115 посадочных участков и фиксации концевых пластин 30 на вращающемся валу 115 в натяг, либо путем прессования обеих осевых концевых поверхностей концевых пластин, в то время как концевые пластины послойно уложены на сердечнике 12 ротора, с помощью инструмента для обжатия в осевом направлении так, чтобы образовать обжатые участки на концевых пластинах 30. Благодаря этому две концевые пластины 30 располагаются на обеих осевых концевых поверхностях сердечника 12 ротора, при этом концевые пластины 30 противоположны друг другу.

[0041] Фиг. 3 представляет собой вид, показывающий часть каждой концевой пластины 30, если смотреть с одной стороны осевого направления. Фиг. 4 представляет собой увеличенный вид части В с фиг. 3. Фиг. 5 представляет собой вид в перспективе, показывающий часть ротора 10, если смотреть с одной стороны осевого направления. Каждая стрелка на чертежах обозначает утечку магнитного потока, утекающего на каждую концевую пластину 30.

[0042] Концевые пластины 30 являются элементами из магнитного материала. В частности, концевые пластины 30 образованы вторыми стальными пластинами 31 в форме диска. Каждая вторая стальная пластина 31 выполнена из того же материала и имеет ту же толщину, что и таковые у первых стальных пластин 13, входящих в состав сердечника 12 ротора. С такой конфигурацией, концевые пластины 30 и первые стальные пластины 13 сердечника 12 ротора могут быть выполнены путем вырубки из одного и того же стального листового материала одной и той же толщины. Соответственно, можно снизить стоимость изготовления ротора 10 за счет снижения стоимости материала и количества этапов процесса. Например, можно снизить стоимость изготовления путем выполнения вырубки первых стальных пластин 13 и вторых стальных пластин 31 за один раз из одного и того же стального листового материала.

[0043] Каждая концевая пластина 30 выполнена, по меньшей мере, с одним отверстием для предотвращения утечки магнитного потока (отверстием) на участках каждой концевой пластины 30, обращенных к магнитам 16. В настоящем варианте осуществления, каждая концевая пластина 30 выполнена с множеством первых отверстий 32 малого диаметра, в качестве, по меньшей мере, одного отверстия для предотвращения утечки магнитного потока на участках каждой концевой пластины 30, обращенных к магнитам 16.

[0044] В частности, каждая концевая пластина 30 образована с V-образными группами 34 отверстий в нескольких положениях в окружном направлении концевой пластины 30. Каждая V-образная группа 34 отверстий образована путем размещения двух групп 35 отверстий малого диаметра в V-образную форму, соответствующую расположению положений отверстий 14 под магниты (фиг. 2) в V-образной форме в сердечнике 12 ротора. Каждая группа 35 отверстий малого диаметра образована путем выравнивания отверстий малого диаметра, которые представляют собой множество мелких круглых отверстий, в прямоугольной области. В частности, каждая группа 35 отверстий малого диаметра включает в себя множество первых отверстий 32 малого диаметра, множество вторых отверстий 36 малого диаметра, и множество третьих отверстий 38 малого диаметра. Множество первых отверстий 32 малого диаметра выполнено на определенном в продольном направлении промежуточном участке каждой группы 35 отверстий малого диаметра, причем промежуточный участок представляет собой участок концевой пластины 30 (каждая часть, окруженная одноточечной штрихпунктирной линией α с фиг. 3), обращенный к магнитам 16 (фиг. 2). Множество вторых отверстий 36 малого диаметра выполнено на обоих определенных в продольном направлении концевых участках каждой группы 35 отверстий малого диаметра, которые являются участками концевой пластины 30 (каждая часть окружена двухточечной штихпунктирной линией β с фиг. 3), обращенными к полимерным участкам 18а, 18b (фиг. 2). Множество третьих отверстий 38 малого диаметра выполнено на обоих определенных в продольном направлении концевых участках каждой группы 35 отверстий малого диаметра, а также на участке концевой пластины 30, не обращенном ни к магнитам 16, ни к полимерным участкам 18а, 18b. В настоящем варианте осуществления, первые отверстия 32 малого диаметра эквивалентны отверстиям для предотвращения утечки магнитного потока, а вторые отверстия 36 малого диаметра эквивалентны вторым отверстиям для предотвращения утечки магнитного потока (вторым отверстиям).

[0045] Множество отверстий 32, 36, 38 малого диаметра, входящих в каждую группу 35 отверстий малого диаметра, расположено так, что множество отверстий малого диаметра выровнено в продольном направлении группы 35 отверстий малого диаметра, и также в поперечном направлении, ортогональном продольному направлению. Каждое из отверстий 32, 36, 38 малого диаметра проходит через концевую пластину 30 в осевом направлении, и все отверстия 32, 36, 38 малого диаметра имеют одинаковые диаметры. Благодаря такой конфигурации, участки концевых пластин 30, на которых выполнены отверстия 32, 36, 38 малого диаметра, имеют сетчатую структуру. Отверстия 32, 36, 38 малого диаметра выполнены путем пробивки концевой пластины 30 в осевом направлении во множестве положений с использованием множества пробивочных инструментов (не показаны).

[0046] Участки каждой концевой пластины 30, где нет отверстий 32, 36, 38 малого диаметра, покрывают осевые концевые поверхности магнитов 16 и осевые концевые поверхности полимерных участков 18а, 18b. Далее полимерные участки 18а, 18b соответствующим образом совместно именуются как «полимерные участки 18».

[0047] Как показано на фиг. 4, в каждой группе 35 отверстий малого диаметра между соответствующими смежными отверстиями 32, 36, 38 малого диаметра формируются пути 40 магнитного потока между отверстиями. При использовании, пути 40 магнитного потока между отверстиями являются путями, через которые может происходить утечка магнитного потока, вытекающего из магнитов 16 на каждую концевую пластину 30. Стрелка обозначает утечку магнитного потока.

[0048] В соответствии с вышеописанным ротором 10, поскольку первые отверстия 32 малого диаметра образованы в концевых пластинах 30, выполненных из магнитного материала, так, чтобы они были обращены к магнитам 16, то внутри каждого первого отверстия 32 малого диаметра каждой концевой пластины 30 образуется пространство, имеющее большое магнитное сопротивление, чтобы, таким образом, препятствовать протеканию магнитного потока через концевые пластины 30. Соответственно, можно предотвратить как утечку магнитного потока, вытекающего из магнитов 16 на концевые пластины 30, так и короткое замыкание магнитного потока магнитов 16 через концевые пластины 30. Концевые пластины 30 покрывают осевые концевые поверхности магнитов 16 и осевые концевые поверхности полимерных участков 18. Благодаря этому становится ненужным использование немагнитного материала для концевых пластин 30, и при этом можно обеспечить как предотвращение утечки магнитного потока от магнитов 16, так и предотвращение выпадения магнитов 16 и полимера. Если концевые пластины 30 не обращены к полимерным участкам 18, то часть полимерных участков 18 может выйти наружу, если произошло растрескивание полимерных участков 18. В настоящем варианте осуществления можно предотвратить выпадения полимера, даже в случае растрескивания полимера. Поскольку утечка магнитного потока может быть предотвращена без использования немагнитного материала для концевых пластин 30, облегчается снижение стоимости концевых пластин 30. Кроме того, возможно предотвращение утечки магнитного потока и короткого замыкания магнитного потока, чтобы, таким образом, обеспечить протекание большего количества магнитного потока, выходящего из магнитов 16, к статору. Соответственно, можно предотвратить уменьшение крутящего момента и увеличение потерь крутящего момента во вращающейся электрической машине 100.

[0049] Множество первых отверстий 32 малого диаметра образовано на участках концевых пластин 30, которые обращены к магнитам 16. Благодаря этому можно увеличить долю первых отверстий 32 малого диаметра на единицу площади концевых пластин 30 и уменьшить размер каждого первого отверстия 32 малого диаметра, что увеличивает общее количество первых отверстий 32. Таким образом, можно в значительной степени обеспечить как предотвращение утечки магнитного потока, так предотвращение выпадения магнитов 16, потому что на участках, обращенных к магнитам, может быть сосредоточено больше полостей. Кроме того, каждое первое отверстие 32 малого диаметра представляет собой круглое отверстие, и, таким образом, размер каждого первого отверстия 32 малого диаметра может быть значительно уменьшен.

[0050] Кроме того, множество вторых отверстий 36 малого диаметра образовано на участках концевых пластин 30, которые обращены к полимерным участкам 18. Благодаря этому доля вторых отверстий 36 малого диаметра на единицу площади концевых пластин 30 может быть увеличена, и размер каждого второго отверстия 36 малого диаметра может быть уменьшен, чтобы, таким образом, увеличить общее количество вторых отверстий 36 малого диаметра. Соответственно, можно обеспечить как предотвращение утечки магнитного потока, протекающего через участки концевых пластин 30, обращенные к полимерным участкам 18, так и предотвращение выпадения полимера из-за растрескивания полимерных участков 18.

[0051] В вышеприведенном описании описан случай образования каждого из отверстий 32, 36, 38 малого диаметра в виде круглого отверстия, однако, каждое отверстие малого диаметра может быть образовано в виде некруглого отверстия, например, прямоугольной формы.

[0052] В данном варианте осуществления выполнено множество отверстий 32, 36, 38 малого диаметра, при этом каждое расстояние d (фиг. 4) между отверстиями малого диаметра, эквивалентное ширине каждого пути 40 магнитного потока между отверстиями, уменьшено, что предотвращает утечку магнитного потока, а также предотвращает короткое замыкание магнитного потока, вызванное коротким замыканием, обусловленным протеканием магнитного потока по путям 40 магнитного потока между отверстиями без прохождения через статор 110 (фиг. 1). Каждое расстояние d между отверстиями малого диаметра предпочтительно ограничено заданным диапазоном, то есть, диапазоном, который от двух до шести раз больше толщины каждой второй стальной пластины 31, входящей в состав каждой концевой пластины 30. Ограничивая расстояние d между отверстиями малого диаметра величиной, не превышающей более чем в шесть раз толщину каждой второй стальной пластины 31, когда отверстия 32, 36, 38 малого диаметра образованы посредством пробивки, можно значительно ухудшить магнитную характеристику концевых пластин 30 на путях 40 магнитного потока между отверстиями. Соответственно, утечка магнитного потока по путям 40 магнитного потока между отверстиями становится более затрудненной труднее; таким образом, можно усилить эффект предотвращения короткого замыкания магнитного потока.

[0053] Фиг. 6 представляет собой чертеж, показывающий характеристику В-Н, обозначающую взаимосвязь между магнитным полем Н и плотностью В магнитного потока обычной электромагнитной стальной пластины, а также характеристику В-Н второй стальной пластины 31, которая представляет собой электромагнитную стальную пластину на путях 40 магнитного потока между отверстиями, когда расстояние d между отверстиями малого диаметра ограничено вышеуказанным заданным диапазоном в данном варианте осуществления. Как показано на фиг. 6, характеристика В-Н представлена взаимосвязью между магнитным полем Н и плотностью В магнитного потока стальной пластины, намагниченной этим магнитным полем Н. По сравнению с характеристикой В-Н для обычной электромагнитной стальной пластины, в характеристике В-Н, соответствующей данному варианту осуществления, в котором расстояние d между отверстиями малого диаметра ограничено в пределах заданного диапазона, увеличение плотности магнитного потока В относительно увеличения магнитного поля Н становится более умеренным, особенно в области меньшего магнитного поля, а магнитная проницаемость становится меньше. В соответствии с этим видно, что, ограничивая расстояние d между отверстиями малого диаметра до заданного диапазона, можно усилить эффект предотвращения короткого замыкания магнитного потока.

[0054] Кроме того, путем установки расстояния d между отверстиями малого диаметра не менее чем в два раза больше толщины каждой второй стальной пластины 31, можно в достаточной степени повысить точность формы каждого из отверстий 32, 36, 38 малого диаметра.

[0055] Фиг. 7 представляет собой вид, соответствующий фиг. 5, в другом варианте осуществления. В конфигурации этого варианта, по сравнению с конфигурацией, показанной на фиг. 1 - фиг. 5, диаметр, который является максимальной внутренней длиной каждого первого отверстия 32а малого диаметра, образованного в каждой концевой пластине 30, установлен так, чтобы быть большей величиной. Диаметр, который является максимальной внутренней длиной каждого второго отверстия 36 малого диаметра, установлен так, чтобы быть меньшей величиной, чем диаметр каждого первого отверстия 32а малого диаметра. В данной конфигурации согласно фиг. 7, иллюстрация третьих отверстий 38 малого диаметра (см. фиг. 5) опущена, однако могут быть образованы третьи отверстия малого диаметра.

[0056] В каждой концевой пластине 30 расстояние d1 между каждыми двумя смежными первыми отверстиями 32а малого диаметра в продольном направлении каждой группы 35 отверстий малого диаметра больше, чем расстояние d2 между каждыми двумя смежными вторыми отверстиями 36 малого диаметра в продольном направлении каждой группы 35 отверстий малого диаметра.

[0057] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, можно предотвратить выпадение полимера из-за растрескивания полимерных участков 18, уменьшить количество пробивочных инструментов для первых отверстий 32а малого диаметра, а также предотвратить утечку магнитного потока. Напротив, в отличие от данного варианта осуществления, в конфигурации, в которой каждая концевая пластина 30 не обращена к полимерным участкам 18, если происходит растрескивание полимера, мелкие фрагменты полимера могут выпадать из отверстий 14 под магниты. Соответственно, предпочтительно, чтобы вторые отверстия 36 малого диаметра были как можно меньше на участках концевых пластин 30, обращенных к полимерным участкам 18, с целью предотвращения выпадения полимера наружу. В то же время возможность выпадения магнитов 16 из-за растрескивания магнитов является намного меньшей, чем в случае с полимерными участками 18. Соответственно, в свете предотвращения выпадения магнитов 16, размер каждого из первых отверстий 32 малого диаметра, обращенных к магнитам 16, может быть относительно большим на основе предположения о том, что форма каждого первого отверстия 32а малого диаметра, обращенного к каждому магниту 16, выполнена меньшей, чем форма осевой концевой поверхности магнита 16. Поскольку каждое первое отверстие 32а малого диаметра может быть относительно большим, можно сократить общее количество пробивочных инструментов для первых отверстий 32а малого диаметра, обеспечивая при этом требуемую долю первых отверстий 32а малого диаметра на единицу площади, что необходимо для предотвращения утечки магнитного потока. Соответственно, становится легче снизить стоимость обработки концевых пластин 30.

[0058] В каждой концевой пластине 30 расстояние dl между каждыми двумя смежными первыми отверстиями 32а малого диаметра в продольном направлении каждой группы 35 отверстий малого диаметра больше, чем расстояние d2 между каждыми двумя смежными вторыми отверстиями 36 малого диаметра в продольном направлении каждой группы 35 отверстий малого диаметра. Соответственно, можно увеличивать прочность на участках каждой концевой пластины 30, которые обращены к магнитам 16, и на которые может быть оказано воздействие со стороны магнитов 16, а также усилить эффект предотвращения утечки магнитного потока на участках, обращенных к полимерным участкам 18, которые не требуют высокой прочности. Исполнение других элементов и функционирование являются такими же, что и в конфигурации, показанной на фиг. 1 - фиг. 5. Вместо ограничения соотношений расстояний d1 и d2 или в сочетании с этим, могут быть ограничены соотношения расстояний между смежными отверстиями малого диаметра в других направлениях. Например, в каждой концевой пластине 30 расстояние между двумя смежными первыми отверстиями 32а малого диаметра в направлении, перпендикулярном продольному направлению каждой группы 35 отверстий малого диаметра, может быть больше расстояния между каждыми двумя смежными вторыми отверстиями 36 малого диаметра в направлении, перпендикулярном продольному направлению каждой группы 35 отверстий малого диаметра. В конфигурации с фиг. 7, может быть предусмотрена как конфигурация, в которой диаметр каждого второго отверстия малого диаметра меньше диаметра каждого первого отверстия малого диаметра, так и конфигурация, в которой расстояние d1 между первыми отверстиями малого диаметра может быть больше расстояния d2 между вторыми отверстиями малого диаметра.

[0059] Фиг. 8 представляет собой вид, соответствующий фиг. 5, в другом варианте осуществления. В конфигурации настоящего варианта, отличной от конфигурации, показанной на фиг. 7, множество первых отверстий 32b малого диаметра расположено в так называемом чередующемся рисунке. В частности, множество первых отверстий 32b малого диаметра расположены так, что первые отверстия 32b малого диаметра обращены к осевым концевым поверхностям магнитов 16, к которым обращены первые отверстия 32b малого диаметра, и выровнены по прямой линии в продольном направлении L1 так, чтобы образовать каждую отдельную группу C1, С2, С3 отверстий малого диаметра в каждой прямоугольной области (каждой из частей, обозначенных наклонными сетками на фиг. 8), которая соответствует форме осевой концевой поверхности каждого магнита 16. Множество групп C1, С2, С3 отверстий малого диаметра выполнено в виде нескольких рядов, отстоящих друг друга в направлении, ортогональном продольному направлению. В каждой группе C1, С2, С3 отверстий малого диаметра, множество первых отверстий 32b малого диаметра проделано почти с равными интервалами. Кроме того, во множестве групп С1, С2, С3 отверстий малого диаметра, положения в продольном направлении L1 первых отверстий 32b малого диаметра отклоняются друг от друга между смежными группами C1, С2, С3 отверстий малого диаметра. Соответственно, множество первых отверстий 32b малого диаметра расположено чередующимся рисунком.

[0060] Множества вторых отверстий 36а малого диаметра, находящиеся на радиально наружных концевых участках каждой группы 35а отверстий малого диаметра, расположены в множестве групп D1, D2, D3 отверстий малого диаметра вдоль направлений множества групп C1, С2, С3 отверстий малого диаметра. Положения в продольном направлении L1 вторых отверстий 36а малого диаметра отклоняются друг от друга между смежными группами D1, D2, D3 отверстий малого диаметра.

[0061] Согласно вышеуказанной конфигурации, расстояние между смежными первыми отверстиями 32b малого диаметра, находящихся в смежных группах C1, С2, С3 отверстий малого диаметра может быть уменьшено. Соответственно, расстояние между отверстиями малого диаметра между первыми отверстиями 32b малого диаметра может быть легко ограничено диапазоном, который в от двух до шести раз больше, чем толщина каждой второй стальной пластины 31. Соответственно, при образовании первых отверстий 32b малого диаметра посредством пробивки, магнитная характеристика между первыми отверстиями 32b малого диаметра может быть с легкостью ослаблена. Кроме того, в каждой концевой пластине 30, как показано стрелкой γ на фиг. 8, каждый путь утечки магнитного потока, проходящий между несколькими первыми отверстиями 32b малого диаметра, становится траекторией в нелинейном состоянии, которая изогнута на нескольких изогнутых участках. Соответственно, в каждой концевой пластине 30 можно увеличить длину каждого пути утечки магнитного потока, проходящего между несколькими первыми отверстиями 32b малого диаметра. Соответственно, можно дополнительно предотвратить возникновение короткого замыкания магнитного потока через концевые пластины 30, чтобы, таким образом, дополнительно предотвратить уменьшение крутящего момента и увеличение потерь крутящего момента вращающейся электрической машины.

[0062] Кроме того, во множестве вторых отверстий 36а малого диаметра, расположенных на радиально наружных концевых участках каждой группы 35а отверстий малого диаметра, также можно уменьшить расстояние между каждыми двумя смежными вторыми отверстиями 36а малого диаметра, как в случае с первыми отверстиями 32b малого диаметра. Соответственно, магнитная характеристика между вторыми отверстиями 36а малого диаметра может быть с легкостью ухудшена, и длина каждого пути утечки магнитного потока может быть увеличена; поэтому можно дополнительно предотвратить возникновение короткого замыкания магнитного потока через концевые пластины 30. Исполнение других элементов и функционирование являются такими же, что и в конфигурации, показанной на фиг. 7. Как и конфигурация, показанная на фиг. 1 - фиг. 5, конфигурация настоящего варианта может быть объединена с конфигурацией, согласно которой первые отверстия малого диаметра и вторые отверстия малого диаметра имеют одинаковые размеры.

[0063] Фиг. 9 представляет собой вид, показывающий часть ротора 10, если смотреть с одной стороны осевого направления, в другом варианте осуществления. В конфигурации настоящего варианта каждая концевая пластина 30 в конфигурации, показанной на фиг. 8, дополнительно выполнена с множеством четвертых отверстий 41а, 41b, 41с малого диаметра. В частности, на каждой концевой пластине 30, соответствующие каждой группе из множества групп отверстий 14 под магниты сердечника 12 ротора (фиг. 2), участки концевой пластины 30, которые обращены к одной промежуточной перемычке В1 и двум наружным периферийным перемычкам В2 соответственно, выполнены с одним или несколькими четвертыми отверстиями 41а, 41b, 41с малого диаметра. Четвертые отверстия 41а, 41b, 41с малого диаметра эквивалентны третьим отверстиям для предотвращения утечки магнитного потока (третьим отверстиям). Например, два или больше четвертых отверстия 41а малого диаметра выровнены в радиальном направлении на участке каждой концевой пластины 30, которая обращена к промежуточной перемычке В1, и одно или больше четвертых отверстий 41b, 41с малого диаметра расположены на участках каждой концевой пластины 30, обращенных к наружным периферийным перемычкам В2.

[0064] В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, в конфигурации, в которой каждый отдельный магнитный полюс образован двумя магнитами 16, расположенными в V-образной форме, в сочетании с конфигурацией, в которой концевые пластины имеют первые отверстия 32b малого диаметра и вторые отверстия 36а малого диаметра, можно эффективно предотвращать короткое замыкание магнитного потока. Только одиночные четвертые отверстия 41а, 41b, 41с малого диаметра могут быть выполнены на соответствующих участках, обращенных к одной промежуточной перемычке В1 и двум наружным периферийным перемычкам В2, которые соответствуют каждой группе. Четвертые отверстия малого диаметра могут быть выполнены только на участках каждой концевой пластины 30, обращенных к любой одной или двум перемычкам из одной промежуточной перемычки В1 и двух наружных периферийных перемычек В2, соответствующих каждой группе. В этом случае, по сравнению с конфигурацией на фиг. 8, можно более эффективно предотвратить короткое замыкание магнитного потока. Тем временем, в конфигурации на фиг. 9 более предпочтительно выполнить четвертые отверстия 41а, 41b, 41с малого диаметра на соответствующих участках каждой концевой пластины 30, обращенных к одной промежуточной перемычке В1 и двум наружным периферийным перемычкам В2. В этой более предпочтительной конфигурации утекающему магнитному потоку, который утекает на участок каждой концевой пластины 30, который обращен к радиально наружным сторонам двух магнитов 16 в каждой группе сердечника ротора (например, участок, обозначенный точкой Р на фиг. 9), становится трудно протекать к участку каждой концевой пластины 30, который обращен к радиально внутренним сторонам этих двух магнитов 16 (например, участок, обозначенный точкой Q на фиг. 9). Благодаря этому можно дополнительно предотвратить короткое замыкание магнитного потока. Исполнение других элементов и функционирование являются такими же, что и в конфигурации, показанной на фиг. 8. Конфигурация настоящего варианта может быть объединена с конфигурацией, показанной на фиг. 1 - фиг. 5, или конфигурацией, показанной на фиг. 7.

[0065] Верхний чертеж с фиг. 10 представляет собой вид, соответствующий фиг. 5 в другом варианте осуществления, и нижний чертеж с фиг. 10 представляет собой увеличенный вид части С верхнего чертежа с фиг. 10. В конфигурации настоящего варианта, в отличие от соответствующих конфигураций вышеприведенных вариантов, концевые пластины 30 выполнены с прорезями 44, которые представляют собой множество длинных тонких отверстий в качестве множества отверстий для предотвращения утечки магнитного потока. В частности, V-образные группы 42 отверстий образованы во множестве положений в окружном направлении каждой концевой пластины 30. В каждой V-образной группе 42 отверстий, две группы 43 прорезей расположены в V-образной форме, соответствующей положениям расположения отверстий 14 под магниты, расположенных в V-образной форме в сердечнике 12 ротора (фиг. 2). Каждая группа 43 прорезей включает в себя множество прорезей 44, и соответствующие прорези 44 выполнены на участках каждой концевой пластины 30, обращенных к магнитам 16.

[0066] В каждой группе 43 прорезей, множество прорезей 44 выровнено по прямой линии в продольном направлении L2 так, чтобы образовать соответствующие одиночные группы E1, Е2-Е6 прорезей. Множество групп Е1, Е2-Е5 прорезей расположено несколькими рядами, отстоящих друг от друга в направлении, ортогональном продольному направлению L2, и соответствующие положения прорезей 44 между смежными группами E1, Е2-Е6 прорезей в продольном направлении отклоняются друг от друга. Соответственно, пути Т магнитного потока, образованные между прорезями 44, смежными в продольном направлении соответствующих групп E1, Е2-Е6 прорезей, расположены в различных положениях в направлении, параллельном прямым линиям, на которых расположены прорези 44, между смежными группами E1, Е2-Е6 прорезей. Соответствующие длины вдоль прямых линий множества прорезей 44, по существу, равны. Некоторые прорези 44 из множества прорезей 44 расположены на участках каждой концевой пластины 30, которые обращены к полимерным участкам 18. Прорези 44 выполнены путем вырубки с использованием пробивочных инструментов, как и в случае с отверстиями малого диаметра в соответствующей конфигурации приведенных выше вариантов.

[0067] В соответствии с приведенной выше конфигурацией, как и в соответствующих конфигурациях вышеприведенных вариантов, прорези 44 выполнены на концевых пластинах 30, выполненных из магнитного материала, чтобы, таким образом, предотвратить как утечку магнитного потока, утекающего из магнитов 16 на концевые пластины 30, так и короткое замыкание магнитного потока. Кроме того, концевые пластины 30 покрывают осевые концевые поверхности магнитов 16 и осевые концевые поверхности полимерных участков 18. Благодаря этому становится ненужным использование немагнитного материала для концевых пластин 30, и также можно обеспечить как предотвращение утечки магнитного потока от магнитов 16, так и предотвращение выпадения магнитов 16 и полимера.

[0068] Кроме того, как показано прерывистыми линиями на фиг. 10, когда утечка магнитный поток протекает между множеством прорезей 44, пути магнитного потока прерываются и изгибаются прорезями 44, расположенными спереди в направлении течения этого магнитного потока. Соответственно, поскольку длина пути утечки магнитного потока увеличивается, то можно более эффективно предотвращать короткое замыкание магнитного потока. Исполнение других элементов и функционирование являются такими же, что и в конфигурации, показанной на фиг. 1 - фиг. 5.

[0069] На фиг. 11, в конфигурации, показанной на фиг. 10, как и в конфигурации с фиг. 8, участки концевых пластин 30, которые обращены к полимерным участкам 18, выполнены с множеством вторых отверстий 36а малого диаметра. Кроме того, длина в продольном направлении L3, которая является максимальной длиной каждой прорези 44, больше, чем диаметр каждого второго отверстия 36а малого диаметра. Множество вторых отверстий 36а малого диаметра обращено к полимерным участкам 18. Соответственно, становится легче предотвращать выпадение полимера из-за растрескивания полимерных участков 18. Как и в случае конфигурации с фиг. 7, можно способствовать предотвращению выпадения полимера и уменьшению числа пробивочных инструментов для прорезей 44, а также предотвращению утечки магнитного потока. Исполнение других элементов и функционирование являются такими же, что и в конфигурации, показанной на фиг. 8, и в конфигурации, показанной на фиг. 10.

[0070] В соответствующих конфигурациях приведенных выше вариантов был описан случай, в котором участки концевых пластин 30, которые обращены к магнитам 16, выполнены с множеством первых отверстий малого диаметра или множеством прорезей, но только одно первое отверстие малого диаметра или только одна прорезь может быть выполнена на участке каждой концевой пластины 30, обращенном к одному магниту 16. Кроме того, в соответствующей конфигурации вышеприведенных вариантов, в качестве концевых пластин 30 не всегда может оказаться необходимым использование второй стальной пластины, изготовленной из того же материала, и имеющей ту же толщину, что и таковые у первых стальных пластин 13 сердечника 12 ротора. Например, в качестве вторых стальных пластин могут быть использованы пластины, магнитная характеристика которых ниже, чем таковая у первых стальных пластин 13, или пластины, каждая из которых имеет большую толщину, чем таковая у каждой первой стальной пластины 13, или пластины, выполненные из металлического магнитного материала, отличного от стали.

[0071] Кроме того, в соответствующих конфигурациях приведенных выше вариантов был описан случай, когда сердечник 12 ротора выполнен путем укладки множества первых стальных пластин 13, однако сердечник ротора не ограничивается этой конфигурацией. Например, сердечник ротора может быть образован путем формования под давлением полимерного связующего и магнитного порошка. В то же время, в свете снижения стоимости, как и в приведенных выше примерах, предпочтительно, чтобы сердечник 12 ротора был образован в виде составного тела из первых стальных пластин 13, а концевые пластины 30 были образованы вторыми стальными пластинами, материал и толщина которых являются такими же, что и у первых стальных пластин 13.

[0072] Кроме того, в соответствующих конфигурациях приведенных выше примеров был описан случай, когда два магнита 16 установлены в V-образной форме, однако, может быть использована такая конфигурация, что соответствующие магниты расположены в линейном направлении вдоль окружного направления.

1. Ротор вращающейся электрической машины, содержащий:

сердечник ротора, выполненный из магнитного материала, при этом сердечник ротора имеет отверстия под магниты, проходящие в осевом направлении ротора вращающейся электрической машины;

магниты, расположенные в отверстиях под магниты;

полимерные участки, расположенные, по меньшей мере, в части зазоров между отверстиями под магниты и магнитами, причем полимерные участки проходят в осевом направлении; и

концевые пластины, расположенные смежно с определенными в осевом направлении концевыми поверхностями сердечника ротора, причем

концевые пластины представляют собой элементы, выполненные из магнитного материала, и концевые пластины покрывают определенные в осевом направлении концевые поверхности магнитов и определенные в осевом направлении концевые поверхности полимерных участков, при этом

каждая из концевых пластин имеет множество отверстий, расположенных на концевой поверхности каждой из концевых пластин так, что каждая концевая поверхность каждого магнита обращена к множеству отверстий.

2. Ротор вращающейся электрической машины по п. 1, в котором

каждая из концевых пластин и сердечник ротора выполнены из одинакового магнитного материала и имеют одинаковую толщину.

3. Ротор вращающейся электрической машины по п. 1, в котором

каждая концевая пластина имеет множество вторых отверстий, расположенных на концевой поверхности каждой из концевых пластин, обращенной к определенной в осевом направлении концевой поверхности полимерных участков.

4. Ротор вращающейся электрической машины по п. 3, в котором

максимальная внутренняя длина каждого из множества вторых отверстий меньше, чем максимальная внутренняя длина каждого из множества отверстий.

5. Ротор вращающейся электрической машины по п. 3 или 4, в котором

расстояние между отверстиями, смежными друг другу, больше, чем расстояние между вторыми отверстиями, смежными друг другу.

6. Ротор вращающейся электрической машины по п. 1, в котором

множество отверстий представляет собой множество отверстий малого диаметра, причем каждое из множества отверстий малого диаметра имеет круглую форму,

каждая концевая пластина имеет множество групп отверстий малого диаметра, расположенных в прямоугольной области, обращенной к концевым поверхностям магнитов,

каждая из групп отверстий малого диаметра содержит множество отверстий малого диаметра, расположенных по прямой линии в продольном направлении прямоугольной области, и

положения отверстий малого диаметра в любой из групп отверстий малого диаметра смещены в продольном направлении от положений отверстий малого диаметра в смежной к ней группе из групп отверстий малого диаметра.

7. Ротор вращающейся электрической машины по п. 3 или 4, в котором

два отверстия под магниты, смежные друг другу в окружном направлении, расположены в V-образной форме так, что расстояние между двумя отверстиями под магниты в окружном направлении увеличивается с продвижением наружу в радиальном направлении, причем

сердечник ротора включает в себя промежуточную перемычку между определенными в окружном направлении концевыми участками двух отверстий под магниты, соответствующих каждой группе магнитов, и две наружные периферийные перемычки между соответствующими радиально наружными концевыми участками двух отверстий под магниты, соответствующих каждой группе магнитов, и наружной окружной поверхностью сердечника ротора, и

каждая концевая пластина имеет третьи отверстия, расположенные на участках каждой концевой пластины, обращенных, по меньшей мере, к одной перемычке из промежуточной перемычки и двух наружных периферийных перемычек.

8. Ротор вращающейся электрической машины по п. 7, в котором

каждая концевая пластина имеет третьи отверстия, расположенные на соответствующих участках, которые обращены к промежуточной перемычке и двум наружным периферийным перемычкам.

9. Ротор вращающейся электрической машины по п. 1, в котором

множество отверстий представляет собой множество прорезей, при этом каждая из множества прорезей имеет длинную тонкую форму,

каждая из концевых пластин имеет множество групп прорезей, выполненных на обращенной к концевым поверхностям магнитов концевой поверхности каждой из концевых пластин,

каждая из групп прорезей включает в себя множество прорезей, расположенных по прямой линии в продольном направлении прорезей, и положения прорезей в любой из групп прорезей смещены в продольном направлении от положений прорезей в смежных к ней группе из групп прорезей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции ротора с постоянными магнитами для высокоскоростной электрической машины. Технический результат – повышение надежности.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении эффективности ротора.

Изобретение относится к области электротехники, а точнее к способам изготовления синхронных и шаговых электрических машин, в том числе для космических аппаратов (КА).

Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам, в частности к способу изготовления ротора электрической машины с постоянными магнитами. Технический результат - обеспечение возможности повышения мощности синхронных машин с постоянными магнитами.

Изобретение относится к электротехнике, к конструкции погружных маслозаполненных высокоскоростных электродвигателей для привода центробежных насосов для добычи нефти.

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к устройствам, использующимся в системах автономного электроснабжения. Технический результат: повышение надежности многофазного синхронного генератора с возможностью подключения в трехфазную сеть, а также повышение энергоэффективности и снижение зубцовых пульсаций благодаря использованию однополупериодных управляемых выпрямителей.

Изобретение относится к электротехники, в частности к конструкциям высокооборотных асинхронных двигателей. Технический результат – увеличение тока и МДС, индуцируемых потоком взаимоиндукции.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к корпусу стартер-генератора коленчатого вала. Технический результат – повышение ремонтопригодности.

Изобретение относится к энергообеспечению технических средств. Гибридная силовая установка содержит двигатель и электрическую машину, статор которой содержит цилиндрический магнитопровод и обмотку, а ротор содержит кольцеобразный магнитопровод, расположенный коаксиально относительно магнитопровода статора.

Изобретение относится к электроизоляционному материалу для катушки, причем электроизоляционный материал размещен между сердечником статора и катушкой и способен изолировать катушку от сердечника статора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к ротору вращающейся электрической машины. Технический результат - предотвращение выпадения магнитов из отверстий, а также уменьшение утечки магнитного потока. Ротор вращающейся электрической машины содержит сердечник ротора, выполненный из магнитного материала, при этом сердечник ротора имеет отверстия под магниты, проходящие в осевом направлении ротора вращающейся электрической машины, магниты, расположенные в отверстиях под магниты. Полимерные участки расположены по меньшей мере в части зазоров между отверстиями под магниты и магнитами и проходят в осевом направлении. Концевые пластины расположены смежно с определенными в осевом направлении концевыми поверхностями сердечника ротора. Концевые пластины представляют собой элементы, выполненные из магнитного материала. Концевые пластины покрывают определенные в осевом направлении концевые поверхности магнитов и определенные в осевом направлении концевые поверхности полимерных участков. При этом каждая из концевых пластин имеет множество отверстий, расположенных на концевой поверхности каждой из концевых пластин так, что каждая концевая поверхность каждого магнита обращена к множеству отверстий. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Наверх