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Diese
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Rotor für
einen Motor und auf ein Verfahren zum Herstellen des selben.
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Ein
bekannter Rotor für einen Motor mit Dauermagneten ist durch
eine Rotorkern, der aus laminierten Platten besteht und dergleichen
ausgebildet und er hat Löcher zum Aufnehmen von Dauermagneten,
in denen die jeweiligen Dauermagneten eingefügt werden,
um sie zu befestigen.
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JP-2004147451 A offenbart
einen Rotor für einen Motor mit Dauermagneten, wobei ein
Rotorkern und Dauermagneten in der folgenden Weise aneinander befestigt
werden. Die Dauermagneten werden nämlich in jeweilige Löcher
zum Aufnehmen von Magneten aufgenommen, die an dem Rotorkern ausgebildet
sind (dass heißt an dem Magnetkern), der aus laminierten
Platten und dergleichen besteht. Der Rotorkern, der die Dauermagneten
aufnimmt, wird an einer unteren Gießform platziert, die
eine Form zum Gießen bildet, und dann wird er durch einen
Rahmen abgedeckt, und des Weiteren an einer oberen Gießform,
die auch die Form zum Gießen bildet, um so ein Aneinanderklemmen
der Gießformen zu erreichen. Die Form zum Gießen
wird mit einem Kunststoff in einem geschmolzenen Zustand gefüllt,
um dadurch ein einstückiges gießen des Rotorskerns
und der Dauermagnete mittels des Kunststoffs zu erreichen.
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Zusätzlich
offenbart
JP-2006-246560
A einen Rotor für einen Motor mit Dauermagneten,
wobei dessen Herstellungsverfahren einen Prozess zum Füllen
eines Klebemittels, einen Prozess zum Einfügen eines Magneten,
einen Montageprozess, einen invertierten Vorheizprozess, einen aufrechten
Vorheizprozess und einen thermischen Härtungsprozess beinhaltet.
Der Prozess zum Füllen eines Klebemittels beinhaltet ein
Einspritzen eines Klebemittels in Löcher zum Aufnehmen
von Magneten, die in einem Rotorkern vorgesehen sind, der aus laminierten Platten
besteht. Ein Ende des jeweiligen Lochs zum Aufnehmen von Magneten,
das an einer unteren Seite des Rotorkerns positioniert ist, wird
durch eine Rotorwelle abgedeckt. Der Prozess zum Einfügen
eines Magneten beinhaltet ein Einfügen von Dauermagneten
in jeweilige Löcher zum Aufnehmen von Magneten, nachdem
das Klebemittel in die Löcher zum Aufnehmen von Magneten
eingespritzt wurde. Der Montageprozess beinhaltet ein Montieren
einer Endplatte an einer oberen Fläche des Rotorkerns derart,
dass die Endplatte an den Rotorkern befestigt wird, während
sie die Löcher zum Aufnehmen von Magneten abdeckt. Der
invertierte Vorheizprozess beinhaltet ein Aufrechterhalten des Rotors
auf einer Temperatur, die höher ist als eine Umgebungstemperatur, aber
kleiner als eine Härtungstemperatur des Klebemittels in
einem Zustand, in dem der Rotor kopfüber von einer Position
des Rotors während des Prozesses zum Füllen des
Klebemittels positioniert ist. Der aufrechte Vorheizprozess beinhaltet
ein Aufrechterhalten des Rotors auf einer Vorheiztemperatur in einem
Zustand, in dem der Rotor in der selben Richtung wie während
des Prozesses zum Füllen des Klebemittels positioniert
ist. Der thermische Härtungsprozess beinhaltet ein Erhitzen
des Rotors auf die Härtungstemperatur des Klebemittels.
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Gemäß dem
Rotor für den Motor mit Dauermagneten, der in der
JP-2004-147451 A offenbart
ist, ist die Form zum Gießen für das einstückige
Gießen des Rahmens, des Rotorkerns und der Dauermagneten
mittels des Kunststoffes erforderlich. Somit kann das Erfordernis
eines Prozesses nach dem Gießen wie zum Beispiel ein Entgraten
eine Erhöhung der Kosten bewirken.
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Gemäß dem
Rotor für einen Motor mit Dauermagneten, der in der
JP-2006-246560 A offenbart ist,
kann zusätzlich das Klebemittel aus dem Loch zum Aufnehmen
des Magneten überströmen, wenn der jeweilige Dauermagnet
in das Loch zum Aufnehmen des Magneten eingefügt wird,
in das das Klebemittel bereits eingespritzt wurde.
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Falls
magnetische Stahlplatten an einem Abschnitt zum Aufnehmen eines
Kerns der Rotorwelle laminiert werden, können des Weiteren
die magnetischen Stahlplatten in einer Laminierungsrichtung davon
ausgedehnt werden (dass heißt ein Kisseneffekt), oder das
Klebemittel kann zwischen den magnetischen Stahlplatten eintreten,
was zu einer Änderung der Höhe der laminierten
magnetischen Stahlplatten in der Laminierrichtung davon führt.
Das Dehnen oder die Änderung der Höhe der magnetischen Stahlplatten
in der Laminierrichtung kann eine Verschlechterung der Baugruppenfunktion
oder eine Beschädigung der magnetischen Stahlplatten zur
Zeit eines Betriebs des Motors und dergleichen hervorrufen.
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Nach
dem Montageprozess, bei dem die Endplatte an dem Rotorkern so angebracht
wird, dass sie daran befestigt ist, während die Löcher
zum Aufnehmen der Magnete abgedeckt werden, wird der Rotor auf eine
Temperatur aufrecht erhalten, die höher ist als ein Umgebungstemperatur,
aber kleiner als die Härtungstemperatur des Klebemittels
in einem Zustand, in dem der Rotor kopfüber von einer Position
des Rotors während des Prozesses zum Füllen des
Klebemittels positioniert wird, und dann wird der Rotor auf eine Vorheiztemperatur
in einem Zustand aufrecht erhalten, in dem der Rotor so zurück
gesetzt wird, dass er in der selben Richtung wie während
des Prozesses zum Füllen des Klebemittels positioniert ist.
Danach wird der Rotor auf die Härtungstemperatur des Klebemittels
aufrecht erhalten. Daher muss eine Aufwärts- und Abwärtsrichtung
des Rotors durch die Prozesse geändert werden, was zu einer komplizierten
Gerätschaft und einer Erhöhung der Kosten der
Gerätschaft führen kann. Des Weiteren ist ein
breiter Bereich einer Temperatursteuerung (dass heißt eine
Steuerung von verschiedenen Temperaturen) in Abhängigkeit
von dem Prozess erforderlich, was zu einer komplizierten Prozesssteuerung
führen kann.
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Somit
besteht ein Bedarf an einem Rotor und an einem Verfahren zum Herstellen
desselben, bei denen eine Gießform keine Magnete an einen
Rotorkern befestigen muss, und bei denen ein Überströmen
eines Klebemittels aus Aufnahmeabschnitten verhindert wird, die
die jeweiligen Magnete des Rotorkerns aufnehmen. Des Weiteren besteht
ein Bedarf an einem Rotor und an einem Verfahren zum Herstellen
desselben, bei denen keine komplizierte Gerätschaft erforderlich
ist, und eine Temperatursteuerung einfach ist, um dadurch eine Verringerung der
Kosten der Gerätschaft oder der Prozesse zu erreichen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Rotor einen Rotorkern,
der aus einem magnetischen Material besteht, einen Aufnahmeabschnitt,
der an dem Rotorkern vorgesehen ist, einen Magneten, der in dem
Aufnahmeabschnitt aufgenommen ist, eine erste Endplatte, die an
einem ersten Endabschnitt des Rotorkerns vorgesehen ist, eine zweite
Endplatte, die an einem zweiten Endabschnitt des Rotorkerns vorgesehen
ist, eine Verspannvorrichtung, die den Rotorkern, die erste Endplatte
und die zweite Endplatte miteinander verspannt, einen Öffnungsabschnitt,
der entweder an der ersten Endplatte oder an der zweiten Endplatte so
vorgesehen ist, dass er mit dem Aufnahmeabschnitt in Verbindung
ist, und ein Magnetbefestigungselement, das durch Koagulation eines
Thermoplast-Kunststoffes ausgebildet wird, der aus dem Öffnungsabschnitt
so eingespritzt wird, dass der Magnet an dem Aufnahmeabschnitt befestigt
wird. Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung
werden zuerst die erste Endplatte, die zweite Endplatte und der Rotor
aneinander montiert, der den Rotorkern beinhaltet, an dem der Aufnahmeabschnitt
ausgebildet wird, während der den Magneten aufnimmt. Dann wird
der Thermoplast-Kunststoff aus dem Öffnungsabschnitt, der
mit dem Aufnahmeabschnitt in Verbindung ist, so eingespritzt, dass
der Magnet an dem Magnetaufnahmeabschnitt mittels des Magnetbefestigungselements
befestigt wird, das durch Koagulation des Thermoplast-Kunststoffs
ausgebildet wird. In diesem Fall dienen der Rotorkern, die erste
Endplatte und die zweite Endplatte gemeinsam als eine Gießform
um dadurch ihre Verwendung zum Einspritzen des Thermoplast-Kunststoffs
zu vermeiden. In Folge dessen wird ein Grad verhindert, und ein
Motor kann unter geringen Kosten hergestellt werden.
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Zusätzlich
wird der Thermoplast-Kunststoff in dem Rotor in einem Zustand eingespritzt,
in dem der Rotorkern, die erste Endplatte und die zweite Endplatte
miteinander verspannt werden. Dann wird der Magnet an den Aufnahmeabschnitt
mittels des Magnetbefestigungselements befestigt. Daher wird ein
Ausdehnen von magnetischen Stahlplatten, die den Rotorkern bilden,
in ihrer Laminierrichtung verhindert (dass heißt eine Kissenwirkung)
oder das Eintreten des Klebemittels zwischen den magnetischen Stahlplatten
wird verhindert, was zu einer Änderung der Höhe
der laminierten magnetischen Stahlplatten in ihrer Laminierrichtung
führen würde. Die Verschlechterung der Baugruppenfunktion
oder die Beschädigung der magnetischen Stahlplatten zur
Zeit eines Betriebs eines Motors und dergleichen können vermieden
werden.
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Des
Weiteren ist keine Änderung der Position des Rotors in
der Aufwärts- und Abwärtsrichtung durch die Herstellungsprozesse oder
eine komplizierte Temperatursteuerung erforderlich, was zu einer Verringerung
der Kosten der Gerätschaft, der Kosten der Teile oder dergleichen
führt.
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Der
Rotor hat des Weiteren einen Spalt, der zwischen dem Aufnahmeabschnitt
und dem Magneten ausgebildet ist, und der Öffnungsabschnitt
mündet teilweise oder vollständig in den Spalt.
Dementsprechend strömt der Thermoplast-Kunststoff, der aus
dem Öffnungsabschnitt eingespritzt wird, sicher in den
Spalt, der zwischen dem Magneten und dem Aufnahmeabschnitt ausgebildet
und in der Nähe des Öffnungsabschnitts positioniert
ist. Da zusätzlich ein Abschnitt des Öffnungsabschnitts
gegenüber der oberen Fläche des Magneten geöffnet
ist, wird der Thermoplast-Kunststoff sicher in die obere Fläche des
Magneten einspritzt.
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Der Öffnungsabschnitt
mündet vollständig in den Spalt, der zwischen
dem Aufnahmeabschnitt und dem Magneten ausgebildet ist, und zwar
in einer Umfangsrichtung des Rotorkerns oder in einer tangentialen
Richtung des Magneten.
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Dementsprechend
wird ein breiter Querschnitt eines Strömungskanals des
Thermoplast-Kunststoffs gewährleistet und der Thermoplast-Kunststoff
wird behutsam in den Aufnahmeabschnitt eingespritzt, um dadurch
eine Einspritzzeit zu reduzieren. Da zusätzlich der Einspritzdruck
reduziert werden kann, wird das Eintreten des Thermoplast-Kunststoffs
in die laminierten Stahlplatten verhindert, was ein Überströmen
zu einer Außenumfangsseite des Rotorkerns bewirken würde.
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Der Öffnungsabschnitt
ist gleich einem Ausschnittsabschnitt, der an einer Außenumfangsseite entweder
der ersten Endplatte oder der zweiten Endplatte ausgebildet ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren
zum Herstellen eines Rotors einen Prozess zum Aufnehmen eines Magneten,
um einen Magneten in einem Aufnahmeabschnitt aufzunehmen, der an
einem Rotorkern ausgebildet ist, der den Magneten aufnimmt, einen
Montageprozess zum Anordnen einer ersten Endplatte an einem ersten
Ende des Rotorkerns, der den Magneten aufnimmt, und zum Anordnen
einer zweiten Endplatte an einem zweiten Ende des Rotorkerns, einen
Verspannprozess zum Verspannen der ersten Endplatte, des Rotorkerns
und der zweiten Endplatte durch eine Verspannvorrichtung und einen Prozess
zum Befestigen eines Magneten, um den Magneten an dem Rotorkern
mittels eines Magnetbefestigungselements zu befestigen, das durch
ein Koagulieren eines Thermoplast-Kunststoffs ausgebildet wird,
der aus einem Öffnungsabschnitt eingespritzt wird, der
entweder an der ersten Endplatte oder an der zweiten Endplatte so
vorgesehen ist, dass er mit dem Aufnahmeabschnitt mit in Verbindung
ist.
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Gemäß der
vorstehend beschriebenen Erfindung werden nach dem Prozess zum Aufnehmen des
Magneten die erste Endplatte, der Rotorkern und die zweite Endplatte
einstückig mittels der Verspannvorrichtung verspannt. Der
Aufnahmeabschnitt des Rotorkerns ist von der ersten Endplatte, dem
Rotorkern und der zweiten Endplatte dementsprechend umgeben. Dann
wird der Thermoplast-Kunststoff aus dem Öffnungsabschnitt
in den Aufnahmeabschnitt so eingespritzt, dass der Magnet an den
Rotorkern mittels des Magnetbefestigungselements befestigt wird. Infolge
dessen sind keine Gießform und kein Prozess zum Entgraten
erforderlich, was zu einem Rotor mit geringen Kosten führt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden, detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, wobei
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Struktur eines Motors gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine Ansicht eines Rotors bei Betrachtung in einer Richtung einer
Endplatte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
eine Ansicht eines Öffnungsabschnitts, der an der Endplatte
ausgebildet ist und mit einem Abschnitt zum Aufnehmen eines Magneten
in Verbindung ist und zwar gemäß dem ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in der 3;
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5 zeigt
eine Ansicht von Öffnungsabschnitten, die an der Endplatte
ausgebildet sind und mit dem Abschnitt zum Aufnehmen den Magneten
in Verbindung sind, und zwar gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VI-VI in der 5;
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7 zeigt
eine Ansicht von Ausschnittsabschnitten, die an einer Außenumfangsseite
der Endplatte gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind; und
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8 zeigt
ein Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens für einen
Rotor gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Die selben Symbole oder Bezugszeichen in
allen Zeichnungen gemäß dem ersten bis dritten
Ausführungsbeispiel zeigen im Wesentlichen die gleichen
oder äquivalenten Komponenten. Somit wird eine detaillierte
Beschreibung von derartigen Teilen bei dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel
weggelassen, und nur unterschiedliche Punkte werden hauptsächlich
beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme
auf die 1 und 2 beschrieben.
Die 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Struktur eines
Motors 1. Die 2 zeigt eine Ansicht eines Rotors 4 bei
Betrachtung in einer Richtung von einer Endplatte 9b bei
einer Bedingung, dass ein Abschnitt der Endplatte 9b weggelassen
ist.
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Wie
dies in der 1 dargestellt ist, hat der Motor 1 wie
zum Beispiel ein bürstenloser Motor ein Gehäuse 2,
einen Stator 3, den Rotor 4 und ein Schwungrad 5.
Das Gehäuse 2 hat eine zylindrische Form mit einem
Bodenabschnitt, und es hat einen Nabenabschnitt an der Mitte. Lager 6a und 6b sind an
einer Innenfläche des Nabenabschnitts vorgesehen, um eine
Welle 7 zu stützen. Die Welle 7 wird nämlich
an dem Gehäuse 2 so gestützt, dass sie
relativ dazu drehbar ist. Das Schwungrad 5 ist an der Welle 7 über
sechs Befestigungsschrauben 14 zum Beispiel an einer axial
entgegengesetzten Seite (dass heißt an der oberen Seite
in der 1) von einem Endabschnitt angebracht, an dem die
Welle 7 und das Gehäuse 2 aneinander
angebracht sind (dass heißt an der unteren Seite in der 1).
Der Rotor 4 ist zwischen dem Gehäuse 2 und
dem Schwungrad 5 so angeordnet, dass er koaxial dazu und
relativ zu dem Gehäuse 2 drehbar ist, das an der Welle 7 gestützt
ist. Der Stator 3 ist gegenüber dem Rotor 4 angeordnet,
wie dies in der 1 dargestellt ist.
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Der
Rotor 4 ist über eine Schraube 13 an dem
Schwungrad 15 angebracht, das an der Welle 7 über
die Befestigungsschrauben 14 befestigt ist, so dass es
koaxial dazu angeordnet ist. Ein Rotorkern 8, der den Rotor 4 bildet,
ist durch Laminieren von mehreren Silizium-Stahl-Platten in einer
axialen Richtung der Welle 7 ausgebildet. Der Rotorkern 8 hat
mehrere Magnetaufnahmeabschnitte 11, die jeweils als ein Aufnahmeabschnitt
dienen, in denen die jeweiligen Magnete 12 untergebracht
sind. Des Weitern ist der Rotorkern 8 von beiden axialen
Enden durch Endplatten 9a und 9b eingefasst, die
als eine erste bzw. als eine zweite Endplatte dienen. Wie dies in
den 1 und 2 dargestellt ist, während
oder nachdem ein Druck von der Endplatte 9a und/oder der Endplatte 9b zu
der Welle 7 aufgebracht wird/wurde, werden Spannstifte 10,
die jeweils als eine Verspannvorrichtung dienen, mittels Druck an
den Rotorkern 8, die Endplatte 9a und die Endplatte 9b gedrückt,
und danach werden beide axialen Enden des jeweiligen Spannstifts 10 genietet,
wodurch die Endplatten 9a und 9b an den Rotorkern 8 gesichert
werden. Dann wird ein erhitzter Thermoplast-Kunststoff aus einer Düse
(nicht gezeigt) in Öffnungsabschnitte 15 eingespritzt,
die an der Endplatte 9b vorgesehen sind und mit den jeweiligen
Magnetaufnahmeabschnitten 11 in Verbindung sind. Infolge
dessen koaguliert der erhitzte Thermoplast-Kunststoff der in die
Magnetaufnahmenabschnitte 11 hineinströmt, um
eine Magnetbefestigungselement 16 zu bilden, durch das
die Magnete 12 an die jeweiligen Magnetaufnahmeabschnitte 11 befestigt
oder gesichert werden. Der Rotor 4 ist in dem Gehäuse 2 so
untergebracht, dass er weder axial noch in Umfangsrichtung einer
Innenwand des Gehäuses 2 in Kontakt ist, und zwar
mit der Welle 7.
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Die 3 stellt
nur einen der Öffnungsabschnitte 15 dar, die an
der Endplatte 9b ausgebildet sind und dem Magnetaufnahmeabschnitt 11 zugewandt
sind. Jeder Magnet 12 ist in einem jeweiligen Magnetaufnahmeabschnitt 11 untergebracht,
während ein Außendurchmesserseitenspalt 17,
ein Innendurchmesserseitenspalt 18 und tangentiale Spalte 19a und 19b mit
dem Magnetaufnahmeabschnitt 11 aufrecht erhalten werden.
Um die Strömung des Thermoplast-Kunststoffs in den Außendurchmesserseitenspalt 17 zu
vereinfachen, ist der Öffnungsabschnitt 15 so
ausgebildet, dass er dem Außendurchmesserseitenspalt 17 zugewandt
ist oder mit diesem überlappt ist. Dementsprechend wir
der Thermoplast-Kunststoff, der auf seine Schmelztemperatur oder
darüber hinaus erhitzt wird, in den Außendurchmesserseitenspalt 17 aus
dem Öffnungsabschnitt 15 eingespritzt. Des Weiteren
strömt der Thermoplast-Kunststoff mit einer ausreichend
niedrigen Viskosität in den Innendurchmesserseitenspalt 18,
die tangentialen Spalte 19a und 19b und/oder in
die Breitenspalte 20a und 20b zusätzlich
zu dem Außendurchmesserseitenspalt 17. Der Magnet 12 wird
sicher an den Magnetaufnahmeabschnitt 11 mittels des Magnetbefestigungselements 16 befestigt
oder gesichert, das durch koagulieren des Thermoplast-Kunststoffs
ausgebildet wird.
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Der Öffnungsabschnitt 15 ist
so ausgebildet, dass er dem Außendurchmesserseitenspalt 17 und dem
Magneten 12 zugewandet ist oder mit diesem überlappt
wird, wie dies vorstehend beschrieben wird. Jedoch ist die Position
des Öffnungsabschnitts 15 nicht auf die vorstehend
beschriebene Position beschränkt, und er kann so ausgebildet
sein, dass er sich mit dem Außendurchmesserseitenspalt 17,
dem Innendurchmesserseitenspalt 18 und dem Magneten 12 überlappt,
dass er sich mit dem tangentialen Spalt 19a und 19b,
dem Außendurchmesserseitenspalt 17 und dem Magneten 12 überlappt,
oder dergleichen, wodurch weiterhin eine Wirkung des Öffnungsabschnitts 15 erreicht
werden kann.
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Die 4 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in der 3.
Hinsichtlich der Änderung der Höhe H des Rotorkerns 8,
der durch einstückiges Laminieren von Silizium-Stahl-Platten ausgebildet
wird, wird eine Höhe G in den Magnetaufnahmeabschnitt 11 definiert,
wenn der Magnet 12 darin untergebracht ist.
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Ein
Verfahren zum Herstellen des Rotors 4 beinhaltet einen
Magnetaufnahmeprozess S1, einen Montageprozess S2, einen Befestigungsprozess
S3 und einen Magnetbefestigungsprozess S4, wie dies durch ein Flussdiagramm
in der 8 dargestellt ist. Der Motor 1 wird durch
Einbau eines derartigen Rotors 4 hergestellt. Der Magnetaufnahmeprozess
S1 beinhaltet ein Gießen des Rotorkerns 8, der
aus einem magnetischen Material besteht, und ein Anordnen der Magnete 12 in
die jeweiligen Magnetaufnahmeabschnitte 11, die an dem
Rotorkern 8 ausgebildet sind. Der Montageprozess S2 beinhaltet
ein Anbringen der Endplatte 9a an einem axialen Ende (dass heißt
dem ersten Endabschnitt) des Rotorkerns 8, der die Magnete 12 aufnimmt,
und ein Anbringen der Endplatte 9b an dem anderen axialen
Ende (dass heißt dem zweiten Endabschnitt) des Rotorkerns 8. Der
Befestigungsprozess S3 beinhaltet ein einstückiges Befestigen
der Endplatte 9a, des Rotorkerns 8 und der Endplatte 9b mittels
der Spannstifte 10. Der Magnetbefestigungsprozess S4 beinhaltet
ein Einspritzen Thermoplast-Kunststoffs aus den Öffnungsabschnitten 15,
die an der Endplatte 9b vorgesehen sind und mit den jeweiligen
Magnetaufnahmeabschnitten 11 in Verbindung sind, um so
die Magnete 12 an den Rotorkern 8 mit mittels
dem Magnetbefestigungselement 16 zu befestigen.
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Da
der Rotor 4 durch den Rotorkern 8 einschließlich
der Magnetaufnahmeabschnitte 11, die die jeweiligen Magnete 12 aufnehmen,
die Öffnungsabschnitte 15, die an der Endplatte 9b so
vorgesehen sind, dass sie mit den jeweiligen Magnetaufnahmeabschnitten 11 in
Verbindung sind, und das Magnetbefestigungselement 16 gebildet
ist, das durch die Koagulation des Thermoplast-Kunststoffes ausgebildet
wird, der aus den Öffnungsabschnitten 15 eingespritzt
wird, um so die Magneten 12 an dem Rotorkern 8 zu
befestigen, ist keine Gießform oder kein Gießwerkzeug
erforderlich, und daher wird Grat verhindert. Infolge dessen kann
der Motor 1 unter geringen Kosten vorgesehen werden. Zusätzlich
ist bei der Herstellung des Rotors 4 des Motors 1 keine Änderung
der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Rotors 4 erforderlich
und kein breiter Bereich einer Temperatursteuerung ist notwendig,
was zu einer Verringerung der Kosten der Gerätschaft und
der Teile führt.
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Des
Weiteren überlappt sich jeder Öffnungsabschnitt 15 vollständig
oder teilweise mit dem Spalt 17, der zwischen dem Magnet 12 und
dem Magnetaufnahmeabschnitt 11 ausgebildet ist, der den
Magneten 12 aufnimmt. Somit kann der Thermoplast-Kunststoff,
der aus dem Öffnungsabschnitt 15 eingespritzt
wird, sicher in den Spalt 17 hineinströmen, der
in der Nähe des Öffnungsabschnitts 15 positioniert
ist. Da ein Abschnitt des Öffnungsabschnitts 15 an
der oberen Fläche des Magneten 12 mündet, wird
der Thermoplast-Kunststoff sicher zu der oberen Fläche
des Magneten 12 eingespritzt. Infolge dessen wird der Magnet 12 sicher
an den Magnetaufnahmeabschnitt 11 mittels des Magnetbefestigungsabschnitts 16 befestigt.
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Nach
dem Magnetaufnahmeprozess S1 werden die Endplatte 9a, der
Rotorkern 8 und die Endplatte 9b mittels den Spannstiften 10 miteinander
befestigt. Die Magnetaufnahmeabschnitte 11 des Rotorkerns 8 werden
durch die Endplatte 9a, den Rotorkern 8 und die
Endplatte 9b entsprechend umschlossen. Dann wird der Thermoplast-Kunststoff
aus den Öffnungsabschnitten 15 in die jeweiligen
Magnetaufnahmeabschnitte 11 eingespritzt, so dass die Magneten 12 an
den Rotorkern 8 mittels des Magnetbefestigungselements 16 befestigt
werden. Infolge dessen sind keine Gießform und kein Entgratungsprozess erforderlich,
was zu einem Rotor mit geringen Kosten führt.
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Wie
dies in den 3 und 4 dargestellt ist,
strömt gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten
Ausführungsbeispiel der Thermoplast-Kunststoff in einen
engen Spalt wie zum Beispiel der Außendurchmesserseitenspalt 17,
und dann strömt er behutsam in einen Kanal, der mit den
breiten Spalten 20a und 20b in Verbindung ist.
Zusätzlich wird der Thermoplast-Kunststoff zu der oberen
Fläche des Magneten 12 eingespritzt, um dadurch
den Magneten 12 sicher an den Magnetaufnahmeabschnitt 11 mittels
des Magnetbefestigungselements 16 zu befestigen.
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Als
nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
Wie dies in der 5 dargestellt ist, hat der Rotor 4 mit
mehreren Magnetpolen durch Aufnehmen der vielen Magnete 12 enge
Abschnitte 22, die jeweils einen großen magnetischen
Widerstand aufweisen und zwischen den angrenzenden Magneten 12 entsprechend
ausgebildet sind, und zwar an einem Außenumfangsabschnitt
des Rotorkerns 8. Zusätzlich sind außerdem Leerstellen 24 jeweils
mit einem großen magnetischen Widerstand zwischen den angrenzenden
Magneten 12 entsprechend ausgebildet, und zwar an einer
Innenumfangsseite relativ zu den engen Abschnitten 22.
Dann werden ein Öffnungsabschnitt 15a gegenüber
dem breiten Spalt 20a des Magnetaufnahmenabschnitts 11 und
ein Öffnungsabschnitt 15b gegenüber dem
breiten Spalt 20b des Magnetaufnahmenabschnitts 11 an
der Endplatte 9b ausgebildet.
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Die 6 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VI-VI in der 5.
Der Thermoplast-Kunststoff, der gleichzeitig oder getrennt durch die Öffnungsabschnitte 15a und 15b aus
der Düse eingespritzt wird, die mit einer Heizeinrichtung
(nicht gezeigt) ausgestattet ist, strömt in die Breitenspalte 20a und 20b,
die den Öffnungen 15a bzw. 15b zugewandt
sind. Der Thermoplast-Kunststoff strömt sogar mit einem
niedrigen Druck (zum Beispiel in einem Bereich von 2 MPa bis 10
MPa in einfacherweise in die Spalte 20a und 20b,
da die Spalte 20a und 20b an einer unteren Seite
der Öffnungen 15a und 15b positioniert
sind.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben.
Die 7 stellt Ausschnittsabschnitte 15c und 15d an
einer Außenumfangsseite der Endplatte 9b dar,
die mit dem Magnetaufnahmeabschnitt 11 in Verbindung sind.
Im Falle des Gießens der Endplatte 9b einschließlich
der Ausschnittsabschnitte 15c und 15d an der Umfangsseite
mittels eines Pressprozesses können die Ausschnittsabschnitte 15c und 15d gleichzeitig
mit einem Stanzprozess der Endplatte 9b ausgebildet werden,
um dadurch die Anzahl der Prozesse zu reduzieren.
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Gemäß den
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der
Rotorkern 8 durch Laminieren von mehreren Silizium-Stahl-Platten
ausgebildet. Jedoch ist der Rotorkern 8 nicht durch einen
derartige Ausbildung beschränkt, und er kann aus anderen
magnetischen Materialien wie zum Beispiel aus magnetischen Ferritmaterialien
bestehen, die einstückig ausgebildet sind. Zusätzlich
können die Magnete 12, die in den jeweiligen Magnetaufnahmenabschnitten 11 untergebracht
sind, magnetisiert werden, bevor die Magnete 12 in den
Magnetaufnahmeabschnitten 11 untergebracht werden, damit
sie im Voraus als Dauermagneten dienen, oder sie können magnetisiert
werden, nachdem die Magnete 12 an den jeweiligen Magnetaufnahmeabschnitten 11 des Rotorkerns 8 mittels
des Magnetbefestigungselements 16 befestigt werden.
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Des
Weiteren haben gemäß den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen die Öffnungsabschnitte 15, 15a und 15b jeweils
eine runde Form. Alternativ können die Öffnungsabschnitte 15, 15a und 15b jeweils
eine elliptische Form, eine rechteckige Form oder eine daraus kombinierte
Form aufweisen. Gemäß den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen ist des Weiteren die Anzahl der Öffnungen,
die dem jeweiligen Magnetaufnahmeabschnitt 11 zugewandet
sind, 1 oder 2. Alternativ können drei oder mehrere Öffnungen
den jeweiligen Magnetaufnahmeabschnitt 11 zugewandt sein.
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Gemäß den
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird darüber
hinaus der Kunststoff mit Polyester mit einem hohen Schmelzpunkt, der
eine niedrige Viskosität aufweist, als der Thermoplast-Kunststoff
verwendet. Alternativ können andere Arten an Thermoplast-Kunststoffen
verwendet werden.
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Ein
Rotor (4) hat einen Rotorkern (8), der aus einem
magnetischen Material besteht, einen Aufnahmeabschnitt (11),
der an dem Rotorkern (8) vorgesehen ist, einen Magneten
(12) der in dem Aufnahmeabschnitt (11) untergebracht
ist, eine erste Endplatte (9a) die an einem ersten Endabschnitt
des Rotorkerns (8) vorgesehen ist, eine zweite Endplatte
(9b), die an einem zweiten Endabschnitt des Rotorkerns (8)
vorgesehen ist, eine Verspannvorrichtung (10), die den
Rotorkern (8), die erste Endplatte (9a) und die
zweite Endplatte (9b) miteinander verspannt, einen Öffnungsabschnitt
(15, 15a, 15b) der entweder an der ersten
Endplatte (9a) oder an der zweiten Endplatte (9b)
so vorgesehen ist, dass er mit dem Aufnahmeabschnitt (11)
in Verbindung ist, und ein Magnetbefestigungselement (16),
das durch Koagulieren eines Thermoplast-Kunststoffes ausgebildet wird,
der aus dem Öffnungsabschnitt (15, 15a, 15b) eingespritzt
wird, um so den Magneten an dem Aufnahmenabschnitt zu befestigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004147451
A [0003]
- - JP 2006-246560 A [0004, 0006]
- - JP 2004-147451 A [0005]