(57)【要約】本発明は、多数の金属薄板から積層鉄芯として形成された、電気機械、特にＥＣモータのためのステータに関する。ステータ（１）の２つの磁極（２）の間には、それぞれ少なくとも１つの切欠き（４）の設けられた結合領域（３）が配置されている。この場合、前記切欠きは、規定された角度（α）でステータの中心軸線（Ｘ−Ｘ）に対して傾斜して延びる溝スリットとして形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械のためのステータであって、該ステータが、多数の金属薄板から積層鉄芯として形成されており且つ２つの磁極（２）の間に各１つの結合領域（３）を有しており、該結合領域に少なくとも１つの切欠き（４）が配置されている形式のものにおいて、
切欠き（４）が、規定された角度（α）でステータの中心軸線（Ｘ−Ｘ）に対して傾斜して延びる溝スリットとして形成されていることを特徴とする、電気機械のためのステータ。
【請求項２】
ステータの積層鉄芯に設けられた溝スリット（４）が段状に形成されている、請求項１記載のステータ。
【請求項３】
ステータの積層鉄芯に設けられた溝スリット（４）が不変の幅を備えてリニアに形成されている、請求項１記載のステータ。
【請求項４】
ステータの積層鉄芯と磁束の帰路リング（７）との間に形状接続的な結合部が形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のステータ。
【請求項５】
形状接続的な結合部が、あり継ぎ手又はＴ字形継ぎ手又はＬ字形継ぎ手として形成されている、請求項４記載のステータ。
【請求項６】
ステータの中心軸線（Ｘ−Ｘ）と溝スリット（４）との間の角度（α）が１５°〜２０°である、請求項１から５までのいずれか１項記載のステータ。
【請求項７】
ステータの積層鉄芯の最上位の金属薄板（５）と最下位の金属薄板（６）とがスリットを有していない、請求項１から６までのいずれか１項記載のステータ。
【請求項８】
２つの磁極（２）の間の結合領域（３）に形成された切欠きが、ステータの中心軸線（Ｘ−Ｘ）の方向で互いに平行にずらされた多数の溝スリット（４）によって形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のステータ。
【請求項９】
ステータの積層鉄芯において、個々の溝スリット（４）の間に各１枚のスリットの形成されていない金属薄板が配置されている、請求項８記載のステータ。
【請求項１０】
溝スリット（４）が、列で配置された多数のスリットから成っている、請求項１から７までのいずれか１項記載のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、電気機械、特にＥＣモータ（電子整流モータ）のためのステータであって、該ステータが、積層鉄芯として多数の金属薄板から形成されている形式のものに関する。
【０００２】
多くの利用分野において、電子制御型の電動モータはますます注目を浴びている。この場合は、所要の周期的なコイルの切換えが最早整流子によってではなく、電子回路装置によって行われる電動モータである。電子回路装置にはロータポジションセンサも含まれており、これにより、ちょうど切り換えようとするコイルに関して、ステータ及びロータがいつ切換えに適した若しくは切換えを要する相対位置に位置するのかが検出されるようになっている。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８４２９４８号明細書に基づき公知の電動モータは、積層鉄芯から製作されたステータを有している。この場合、個々の金属薄板は、隣り合った金属薄板の係合を可能にするために、それぞれ嵌合部を有している。個々の磁極の磁極片は、多数のウェブを介して互いに結合されており、この場合、直線的な溝スリットが形成されている。この溝スリットは多数の短い切欠きによって形成されており、これらの切欠きは、それぞれ前記ウェブによって分離されている。但し、溝スリットの直線的な構成及び多数のウェブに基づいて、当該の公知の電動モータは比較的高い係止モーメント及び比較的低い出力を有している。
【０００４】
発明の利点
電気機械、特にＥＣモータのための本発明によるステータは、溝スリットの有利な構成に基づいて、極めて好適な係止モーメントを有するように形成されている。更に、本発明によるステータを備えた電気機械は高い出力を有している。このことは、本発明に基づいて、溝スリットがステータの２つの磁極間に、ステータの中心軸線に対して規定された角度で傾斜して延びるように形成されていることによって達成される。この場合、本発明では傾斜した溝スリットは一貫して延びるように形成されてよいので、個々の溝スリットはウェブ等によって分離されてはいない。これにより、極めて好適な係止モーメントと同時に高い出力が得られる。この場合、本発明によるステータは更に、非常に廉価に製作可能でもある。それというのも、このステータは例えば打抜き加工によって製作され得る、互いに積み重ねられた多数の金属薄板から形成することができるからである。この場合、個々の金属薄板は、積層に際して積層鉄芯の高さにわたって見て中心軸線に対して所定の角度で延びる溝スリットが生ぜしめられるように、打ち抜かれる。ステータの積層鉄芯は磁束の帰路リングによって取り囲まれており、この磁束の帰路リングを介して磁束が流れる。
【０００５】
特に廉価に製作可能なステータを供給するためには、ステータの積層鉄芯の溝スリットが段状に形成されている。この場合、１段の高さはそれぞれ１枚の金属薄板の厚みに相当する。金属薄板のスリット（打ち抜かれた切欠き）は隣接する金属薄板のスリットに対して、それぞれ規定された角度だけ、周方向でずらされて配置されているので、積層鉄芯の構成時には、斜めに延びる段状の溝スリットが生ぜしめられる、即ち、溝スリットの２つの長辺は階段状に形成されている。
【０００６】
本発明の更に別の有利な構成では、ステータの積層鉄芯の溝スリットがリニアに形成されている、即ち、真っ直ぐな長辺と不変の幅とを備えて形成されている。
【０００７】
ウェブの数をできるだけ少なく保持するため、並びにできるだけ高い出力を得るためには、有利にはステータの積層鉄芯と磁束の帰路リングとが形状接続的な結合部によって互いに結合されている。更に、この形状接続は、出力損失をできるだけ小さく保持するために、なるべく小さな空隙を生ぜしめるということを保証する。この場合、有利には形状接続的な結合部は、ステータから外向きに突出する磁極の端部域に形成されている。形状接続的な結合部は、例えばあり継ぎ手又はＴ字形継ぎ手又は他のあらゆる任意の形状接続的な継ぎ手として形成されていてよい。この場合、結合部の突出領域はステータの磁極に形成されており且つ結合部の受容領域は磁束の帰路リングに形成されているか、又は結合部の突出領域は磁束の帰路リングに形成されており且つ結合部の受容領域は磁極に形成されていてよい。
【０００８】
有利には、ステータの中心軸線と斜めに設けられた溝スリットとの間の角度は１５°〜２０°、特に有利には１８°である。
【０００９】
有利には、磁極の結合部は、ステータの積層鉄芯の最上位の金属薄板と最下位の金属薄板とにはスリットが存在していないように構成される。これにより、積層鉄芯の更に改善された安定性が得られる。
【００１０】
本発明の更に別の有利な構成では、２つの磁極間に多数の傾斜した溝スリットが形成されており、これらの溝スリットは、ステータの長手方向で互いに平行にずらされている。これにより、ステータは機械的により安定的に形成されてはいるが、これによって形成された付加的な結合ウェブの数の増大に基づいて出力は低下する。多数の溝スリットの場合、これらの溝スリットは、ステータの積層鉄芯の高さ方向で部分的にオーバラップするか、又は積層鉄芯の安定性を改善するために、個々の溝スリットの間に各１枚の切欠き無しの金属薄板が配置されているように形成されていてよい。
【００１１】
本発明の更に別の有利な構成では、本発明による傾斜した溝スリットは、列で配置された多数の比較的短い溝スリットから成っている。即ち、多数の比較的短い溝スリットは相前後して列で配置されており、しかも、金属薄板から製作される際に、例えばそれぞれ１枚の金属薄板の厚さによって分離されている。製作の観点から見ると、このような溝スリットは、例えば比較的小さな溝スリット間の個々の金属薄板に切欠きが設けられておらず、これにより、複数の短い傾斜したスリットを備えた線状の配置形式が得られるということによって簡単に製作され得る。
【００１２】
本発明によるステータのための積層鉄芯は、有利には巻線がステータに付与されるＥＣモータにおいて使用される。
【００１３】
実施例の説明
以下に、本発明の第１実施例によるステータ１を図１に関連して説明する。
【００１４】
図１に示したように、ステータ１は複数の歯状の外向きの磁極２を有している。これらの隣接する２つの磁極の間にはそれぞれ、より薄い厚さを有する結合領域３が設けられている。ステータの積層鉄芯は、上下に重ねられる多数の個別の金属薄板から構成されている。これらの金属薄板は、有利には打ち抜かれているので、製作技術的に容易に製作可能である。
【００１５】
図１から判るように、結合領域３にはそれぞれ一貫して延びる溝スリット４が形成されている。これらの溝スリット４は、ステップ状若しくは階段状の構成を有している。このステップ状の構成は、個々の金属薄板において、組み立てられた状態で溝スリット４を形成する切欠きが、それぞれ所定のある角度だけ周方向でずらされて打ち抜かれることによって得られる。従って、溝スリット４の個々のステップの高さは、それぞれ金属薄板の厚さに対応している。勿論、重なり合って配置された複数の金属薄板に同じ切欠きが設けられてもよく、その結果、溝スリットのステップの高さは最早金属薄板の厚さに対応するのではなく、同一の切欠きを有する重なり合って配置された金属薄板の総数に対応する。
【００１６】
ステータ１における溝スリット４の前記傾斜位置に基づいて、著しく改善された係止モーメントが得られる。図１から判るように、ステータの安定性を改善するためには、積層鉄芯の最上位の金属薄板５と、積層鉄芯の最下位の金属薄板６とが、それぞれ切欠き無しで形成されている。本発明では、溝スリット４は一貫して延びるように形成されている、つまり、溝スリット４は下側の金属薄板６から上側の金属薄板５まで連続して延びているので、更に極めて高い出力が得られる。
【００１７】
図１から判るように、溝スリット４は、ステータ１の中心軸線Ｘ−Ｘに対して約２０°の角度αで配置されている。この場合、溝スリット４は、その両端部が磁極２の歯にすぐに隣接するのではなく、磁極２から所定のある間隔を保持するように形成されている。
【００１８】
図２及び図３には、本発明の第２実施例によるステータが示されている。この場合、第１実施例と同一の構成部材若しくは機能的に同じ構成部材には、同一符号を付してある。
【００１９】
図２に示したように、ステータ１は第１実施例のステータとほぼ等しい。但し、第１実施例とは異なり、２つの隣接した磁極の歯２の間の結合領域３に、１本の一貫して延びる溝スリット４の代わりに複数の、つまりちょうど４つの一貫して延びる溝スリット４が配置されている。この場合、ステータ１の安定性を改善するためには、結合領域３の溝スリット４が、それぞれステータの高さ方向、即ち中心軸線Ｘ−Ｘの方向でオーバラップしないように配置されている。言い換えると、積層鉄芯において２つの隣接した溝スリット４の間に、各１枚の切欠き無しの金属薄板が配置されている。このようにして形成された、個々の溝スリット４間のウェブに基づいて、ステータはやや出力パーセンテージを失うが、機械的にはより安定的に構成されている。
【００２０】
この場合、溝スリット４は、多数の金属薄板にわたって延在するような長さを有している。図２及び図３に示した実施例では、溝スリット４はステータ１の中心軸線Ｘ−Ｘの方向で所定の高さを有しており、この高さはステータの積層鉄芯全体の高さの約１／５に相当する。
【００２１】
図３に示したように、各結合領域に複数の溝スリット４を形成することに基づいて、溝スリット間の１歯セグメントＡが崩れる恐れがある。このことを防止するために、図４に本発明による第３実施例を示す。この第３実施例でもやはり、同一構成部材には同一符号を付してある。
【００２２】
１歯セグメントＡの崩壊を防止するためには、ステータ１の歯付きリングが、磁極２の端部にあり継ぎ状の突出部９を有しているように形成されている。これらのあり継ぎ状の突出部は、磁束の帰路リング７の内周面に形成された、対応して形成された切欠き８に係合する。これにより、ステータ１は形状接続によって磁束の帰路リング７と不動に結合されている。これにより、ステータの各歯セグメントＡもやはり形状接続によって磁束の帰路リング７と結合されており、延いては崩壊する恐れはないということが保証される。
【００２３】
あり継ぎ状の形状接続の代わりに、Ｔ字形、Ｌ字形又は円セグメント形の形状接続又は別の任意に形成されたジオメトリの形状接続も可能である。
【００２４】
即ち本発明は、積み重ねられた積層鉄芯として多数の金属薄板から形成された、電気機械、特にＥＣモータのためのステータに関する。
【００２５】
ステータ１の２つの磁極２の間には、それぞれ少なくとも１つの切欠き４の設けられた結合領域３が配置されている。この場合、前記切欠き４は溝スリットとして形成されており、この溝スリットは、ステータの中心軸線Ｘ−Ｘに対して予め規定された角度αで延在している。
【００２６】
前記の本発明に基づく実施例の説明は、図面を説明する目的のためだけに役立つのであって、本発明を限定する目的のためではない。本発明の枠内で、本発明の範囲を逸脱すること無しに、種々様々な変化態様が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施例によるステータの積層鉄芯の概略的な部分斜視図である。
【図２】本発明の第２実施例によるステータの積層鉄芯の概略的な斜視図である。
【図３】図２に示したステータの積層鉄芯を別の角度から見た部分斜視図である。
【図４】本発明の第３実施例による、磁束の帰路リングを備えたステータの積層鉄芯の平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ステータ、  ２磁極、  ３  結合領域、  ４  溝スリット、  ５  最上位の金属薄板、  ６  最下位の金属薄板、  ７  磁束の帰路リング、  ９  突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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