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Hintergrund der Erfindung
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft einen Permanentmagnet-Synchronmotor, der für ein elektrisches Servolenkungssystem und dergleichen verwendet wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
JP 2005-348522 A ist ein Beispiel eines 10-Pol 12-Schlitz Permanentmagnet-Synchronmotors für ein elektrisches Servolenkungssystem gezeigt, der einen einen Rotorkern aufweisenden Rotor, an dem eine Vielzahl von Permanentmagneten an einem äußeren Umfang vorgesehen sind, der so gelagert, um sich frei zu drehen, und einen Stator enthält, der Statorwicklungen und einen Statorkern aufweist, der an der Außenseite des Rotors über eine Lücke vorgesehen ist, und die Umstände, in denen der gesamte splittkernartige Stator Harzausgeformt wird, anschließend das Durchführen eines Schneidarbeitsschritts an einem Innenkreis sind offenbart.
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Der herkömmliche Permanentmagnet-Synchronmotor für ein elektrisches Servolenkungssystem, wie es oben beschrieben ist, weist eine große Lückenlänge „L” [mm] auf, folglich bestehen Probleme darin, dass eine Dicke „t” [mm] eines Magneten zum Gewährleisten eines Entmagnetisierungswiderstands und von Drehmomenteigenschaften groß wird, dass sich der Magnetverwendungsbetrag (magnet used amount) erhöht und dass Kosten des Motors steigen.
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Ferner, da Splitkerne verwendet werden, ist es schwierig, die Rundheit des Innenkreises des Kerns zu gewährleisten und es ist notwendig, den Innenkreis zu schneiden, um das Rastmoment zu verringern. Folglich bestehen Probleme darin, dass Kosten des Motors groß werden, da Arbeitsstunden des Verfahrens steigen, dass Überstromverluste steigen, da eine Zwischenschichtisolierung des Innenkreisabschnitts des geschichteten Kerns defekt ist, und ein Kurzschluss zwischen Schichten des geschichteten Kerns auftritt, und dass sich ein Entmagnetisierungswiderstand des Magneten verschlechtert, da der Temperaturanstieg des Motors aufgrund einer Wärmeerzeugung steigt.
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Aus
US 2002/0067092 A1 ist eine Permanentmagnet-Elektromaschine mit verringertem Rastmoment bekannt. Ein Rotor umfasst zehn brotlaibförmige Permanentmagneten an einem äußeren Umfang, ein Stator weist 12 Statorwicklungen und Statorkerne sowie dazwischen befindliche Schlitze auf, die an der Außenseite des Rotors vorgesehen und vom Rotor über einen Luftspalt getrennt sind.
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JP 2000-175384 A offenbart einen Permanentmagnetmotor mit sechs brotlaibförmigen Permanentmagneten an einem äußeren Umfang eines Rotors und 18 Statorwicklungen, Statorkernen und dazwischen befindlichen Schlitzen, die an der Außenseite des Rotors vorgesehen und vom Rotor über einen Luftspalt getrennt sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung wurde getätigt, um die obigen Probleme zu lösen und die Aufgabe davon besteht darin, einen Permanentmagnet-Synchronmotor bereitzustellen, bei dem die Magnetdicke klein sein kann, während ein Entmagnetisierungswiderstand und Drehmomenteigenschaften gewährleistet sind.
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In einem Permanentmagnet-Synchronmotor zur Verwendung in einem elektrischen Servolenkungssystem, der einen Rotor, der einen Rotorkern aufweist, in dem eine Vielzahl von Permanentmagneten an einem äußeren Umfang vorgesehen sind, die jeweils ein Segmentmagnet sind, der aus einem NdFe Seltene Erden-Material hergestellt ist, und der so gelagert ist, um sich frei zu drehen, und einen Stator enthält, der Statorwicklungen und einen Statorkern aufweist, der an der Außenseite des Rotors über einen Luftspalt vorgesehen ist, wenn eine Luftspaltlänge zwischen dem äußeren Umfang des Permanentmagneten und einem inneren Umfang des Statorkerns „L” [mm] ist und eine Dicke eines mittleren Abschnitts des Permanentmagneten in der Motordrehrichtung „t” [mm] ist, ist die Luftspaltlänge „L” und die Dicke „t” auf einen Bereich L = 0,6 bis 0,7 [mm], t/(t + L) = 0,77 bis 0,85 festgelegt. Eine Dicke von beidseitigen Endabschnitten von jedem Permanentmagneten „e” [mm] ist auf einen Bereich von 0,4 ≤ e/t ≤ 0,7 festgelegt und die Polanzahl „P” und die Schlitzanzahl „N” sind festgelegt, um P:N = 5n:6n oder 7n:6n („n” ist eine Ganzzahl größer oder gleich 2) zu erfüllen, wenn die Polanzahl von jedem Permanentmagnet „P” ist und die Schlitzanzahl des Stators „N” ist.
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Das vorhergehende und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.
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VORTEIL DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung, kann bei einem Permanentmagnet-Synchronmotor, der für ein elektrisches Servolenkungssystem und dergleichen geeignet ist, die Dicke der Magneten klein sein kann, während ein Entmagnetisierungswiderstand und Drehmomenteigenschaften gewährleistet sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung eines Permanentmagnet-Synchronmotors gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung;
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2A und 2B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Permanentmagnet-Synchronmotors gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung;
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3 ist eine Querschnittsteilansicht, welche die Beziehung zwischen einer Lückenlänge „L” des Motors und einer Dicke „t” eines Zentralabschnitts des Permanentmagneten in der Ausführungsform 1 zeigt;
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4 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Lückenlänge „L”, t/(t + L) und dem Entmagnetisierungsfaktor in der Ausführungsform 1 zeigt;
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5 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Lückenlänge „L”, t/(t + L) und dem Drehmoment in der Ausführungsform 1 zeigt;
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6 ist eine Querschnittsansicht eines 5n-Pol 6n-Schlitz-Motors gemäß einer Ausführungsform 2;
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7 ist eine Querschnittsansicht eines 7n-Pol 6n-Schlitz-Motors gemäß der Ausführungsform 2;
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8 ist eine Tabelle, welche die Beziehung zwischen der Polanzahl, der Schlitzanzahl und Wicklungsfaktoren in der Ausführungsform 2 zeigt;
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9 ist eine Querschnittsansicht eines Permanentmagnet-Synchronmotors gemäß einer Ausführungsform 3;
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10 ist eine Abwicklungsdarstellung eines Statorkerns des Permanentmagnets-Synchronmotors gemäß der Ausführungsform 3;
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11A bis 11D sind Querschnittsansichten eines Statorkerns, der einen Drehschichtungszustand des Statorkerns eines Permanentmagnet-Synchronmotors gemäß einer Ausführungsform 4 zeigt;
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12 ist eine Querschnittsansicht eines Permanentmagnet-Synchronmotors gemäß einer Ausführungsform 5;
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13 ist eine Abwicklungsdarstellung eines Statorkerns des Permanentmagnet-Synchronmotors gemäß der Ausführungsform 5;
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14 ist eine Querschnittsteilansicht, welche die Beziehung zwischen einer Dicke „t” des Zentralabschnitts eines Magneten und einer Dicke „e” von beidseitigen Endabschnitten des Magneten eines Motors gemäß einer Ausführungsform 6 zeigt;
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15 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem Verhältnis „e/t”, das das Verhältnis der Dicke „t” des Zentralabschnitts des Magneten und der Dicke „e” der beidseitigen Endabschnitte des Magneten ist, und dem Entmagnetisierungsfaktor in der Ausführungsform 6 zeigt;
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16 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem Verhältnis „e/t”, das das Verhältnis der Dicke „t” des Zentralabschnitts des Magneten und der Dicke „e” der beidseitigen Endabschnitte des Magneten ist, und dem Rastmoment in Ausführungsform 6 zeigt;
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17 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen einer Remanentflussdichte Br [T] des Permanentmagneten und dem Entmagnetisierungsfaktor eines Motors gemäß einer Ausführungsform 7 zeigt; und
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18 ist eine Umrissansicht eines elektrischen Servolenkungssystems.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Ausführungsform 1
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1 ist eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung eines Permanentmagnet-Synchronmotors gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung, 2A und 2B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Permanentmagnet-Synchronmotors, 3 ist eine Querschnittsteilansicht, welche die Beziehung zwischen einer Lückenlänge „L” des Motors und einer Dicke „t” eines Zentralabschnitts des Permanentmagneten in der Ausführungsform 1 zeigt, 4 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Lückenlänge „L”, t/(t + L) und dem Entmagnetisierungsfaktor zeigt, und 5 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Lückenlänge „L”, t/(t + L) und dem Drehmoment zeigt.
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In 1 enthält ein Permanentmagnet-Synchronmotor (im Folgenden einfach als Motor bezeichnet) 1 einen Rotor 22, der einen Rotorkern 23 aufweist, in dem eine Vielzahl von Permanentmagneten 25 an dem äußeren Umfang davon angeordnet sind, der gelagert ist, um sich frei zu drehen, und einen Stator 12, der Statorwicklungen 5 und einen Statorkern 3 aufweist, der an der Außenseite des Rotors über eine Lücke vorgesehen ist.
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Der Statorkern 3 wird mittels Schichten von elektromagnetischen Stahllagen ausgebildet, und dreiphasige Statorwicklungen 5 sind darum über einen Isolator 4, der aus Harz gefertigt ist, gewickelt. Die Wicklungen 5 von entsprechenden Phasen werden durch Wickeln von Anschlüssen 7 Δ-verbunden, die in den Anschlusshaltern 7, die aus Harz gefertigt sind, aufgenommen sind, und Verbindungsanschlüsse 8 zum Verbinden der Verbindungsdrähte 2 sind an den Wicklungsanschlüssen 7 der entsprechenden Phasen angebracht. Die Verbindungsanschlüsse 8 sind an Verbindungsanschlussbasisabschnitten 9 angebracht, und Muttern 10 zum Anbringen der Verbindungsdrähte 2 an die Verbindungsanschlüsse 8 sind in den Verbindungsanschlussbasisabschnitten 9 aufgenommen.
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Der Statorkern 3 wird in einen Rahmen 11, der aus Stahl gefertigt ist, eingedrückt, der den Stator 12 des Motors 1 ausbildet. Ein Ende des Rahmens 11 weist einen Bodenabschnitt auf und ein hinterer Lagerkörperabschnitt 13, der ein hinteres Lager 26 zum Unterstützen bzw. Lagern eines Endes des Rotors 22 aufnimmt, ist an dem mittleren Abschnitt des Bodenabschnitts ausgebildet. Das andere Ende des Rahmens 11 öffnet sich, und ein Ansatz- und Zapfenabschnitt 14 zum Verbinden eines Gehäuses 17 des Motors 1 ist ausgebildet. An einem äußeren Umfang des Ansatz- und Zapfenabschnitts 14 des Rahmens 11 ist ein Flanschabschnitt 15, der einen Schraubabschnitt zum Einschrauben des Stators 12 in das Gehäuse 17 des Motors 1 enthält, ausbildet. Eine Rahmentülle 16, die eine O-Ringgestalt zum Sichern vor Wasser aufweist, ist zwischen dem Gehäuse 17 und dem Flanschabschnitt 15 des Stators 12 des Motors 1 vorgesehen.
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Das Gehäuse 17 des Motors 1 wird mittels eines Druckgussformens einer Aluminiumlegierung ausgebildet, und ein vorderer Lagerkörper 18, der ein vorderes Lager 27 zum Lagern eines Endes des Rotors 22 aufnimmt, ist an dem mittleren Abschnitt ausgebildet. In der Umgebung des vorderen Lagerkörpers 18 des Gehäuses 17 ist ein Drehmelderanbringabschnitt 20 zum Anbringen eines Drehmelders 19, der ein Drehsensor zum Detektieren eines Drehwinkels des Rotors 22 ist, ausgebildet. An einem Endabschnitt des Gehäuses 17, welcher der Seite gegenüberliegt, an der der Stator 12 angebracht ist, ist ein Ansatz- und Zapfenanbringabschnitt 21 zum Anbringen des Motors 1 an andere Ausstattungsmittel vorgesehen.
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Der Rotor 22 weist einen Aufbau auf, bei dem eine Vielzahl von NdFe Segmentpermanentmagneten aus seltenen Erden, wobei jeder eine halbkreisförmige Gestalt im Querschnitt aufweist, an einem äußeren Umfang des Rotorkerns 23 angebracht sind, der mittels Schichten von elektromagnetischen Stahllagen ausgebildet wird, der an einer Welle 24, die aus Stahl gefertigt ist, angebracht ist, und beide Ende der Welle 24 sind so gelagert, um sich mithilfe des hinteren Lagers 26 und des vorderen Lagers 27 frei zu drehen. An einem Ende der Vorderseite der Welle 24 ist eine Nabe 28 als eine Kupplung zum Koppeln mit anderen Ausstattungsmitteln vorgesehen.
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Obiges ist ein Basisaufbau des Rotors 1. Gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung sind in dem obigen Motor 1, wenn eine Lückenlänge zwischen dem äußeren Umfang des Permanentmagneten 25 und einem inneren Umfang des Statorkerns 3 „L” [mm] ist und eine Dicke eines mittleren Abschnitts 29 (im Folgenden als mittlerer Magnetabschnitt bezeichnet) des Permanentmagneten 25 in einer Drehrichtung des Motors „t” [mm] ist, die Lückenlänge „L” und die Dicke „t” des mittleren Magnetabschnitts 29 so festgelegt, um die folgende Beziehung zu erfüllen. L ≤ 1 [mm] und ferner t/(t ± L) ≤ 0,9.
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Im Besonderen ist „L” auf einen Bereich von 0,6 bis 0,7 [mm] festgelegt, und t/(t + L) ist auf einen Bereich von 0,77 bis 0,85 festgelegt. Wenn t/(t + L) klein gemacht ist, wird die Dicke „t” des mittleren Magnetabschnitts 29, d. h. die Magnetdicke, klein und der Magnetverwendungsbetrag verringert sich, allerdings erhöht sich der Entmagnetisierungsfaktor zur Zeit des Motorbetriebs, wie es in 4 gezeigt ist, was den Entmagnetisierungswiderstand verschlechtert. Ferner verringert sich das Drehmoment, das in 5 gezeigt ist, und es wird schwierig, die Motoreigenschaften zu gewährleisten. Folglich ist es notwendig, den Bereich der Lückenlänge „L” zusätzlich zu t/(t + L) zu bestimmen bzw. festzulegen. Die Gewährleistung des Entmagnetisierungswiderstands und die Verringerung des Magnetverwendungsbetrags können gleichzeitig mittels Bestimmen bzw. Festlegens derselben erzielt werden.
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Das liegt daran, dass sich der Entmagnetisierungsfaktor, wie es in 4 gezeigt ist, verringert, und sich das Drehmoment, wie es in 5 gezeigt ist, erhöht, wenn die Lückenlänge „L” klein gemacht ist. Als ein Ziel des notwendigen Entmagnetisierungswiderstands beträgt der Entmagnetisierungsfaktor vorzugsweise 3% eines eigentlichen Verwendungsniveaus, noch bevorzugter 1%.
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Folglich kann gemäß der Ausführungsform 1 die Magnetdicke, d. h. der Magnetverwendungsbetrag verringert werden, während der Entmagnetisierungswiderstand und die Drehmomenteigenschaften gewährleistet werden, wodurch der Motor erhalten wird, der für das elektrische Servolenkungssystem und dergleichen geeignet ist.
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Ausführungsform 2
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6 ist eine Querschnittsansicht eines 5n-Pol 6n-Schlitz-Motors gemäß der Ausführungsform 2 der Erfindung, 7 ist eine Querschnittsansicht eines 7n-Pol 6n-Schlitz-Motors auch gemäß der Ausführungsform 2, und 8 ist eine Tabelle, welche die Beziehung zwischen der Polanzahl, der Schlitzanzahl und den Wicklungsfaktoren zeigt.
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Der Motor gemäß der Ausführungsform 2 ist in einem Zustand festgelegt, dass, wenn in dem in Ausführungsform 1 gezeigten Motor die Polanzahl der Permanentmagneten 25 „P” und die Schlitzanzahl des Stators 12 „N” ist, die Polanzahl „P” und die Schlitzanzahl „N” P:N = 5n:6n oder 7n:6n („n” ist eine Ganzzahl größer oder gleich 2), wie es in 6 oder 7 gezeigt ist, sein wird.
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Das dient der Verringerung der Magnetdicke (Magnetverwendungsbetrag), während ein Entmagnetisierungswiderstand und Drehmomenteigenschaften gewährleistet werden, durch Auswählen von Kombinationen der Polanzahl und der Schlitzanzahl, welche die größeren Wicklungsfaktoren aufweisen, wie es in 8 gezeigt ist, da, je höher der Wicklungsfaktor ist, desto größer ist das Drehmoment, selbst in dem Fall desselben Magnetbetrags.
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Die Kombination der Polanzahl und der Schlitzanzahl ist ausgewählt, um 5n:6n oder 7n:6n zu sein, da der Wicklungsfaktor hinsichtlich der Grundschwingung groß ist und der Wicklungsfaktor hinsichtlich der Oberschwingungen klein ist. Die Kombinationen 8n:9n, 10n:9n weisen große Wicklungsfaktoren zur Grundschwingung auf, allerdings sind die Wicklungsfaktoren hinsichtlich der Oberschwingungen auch groß, folglich ist es nicht wünschenswert, da ein Versatz (skew) und dergleichen für eine Verringerung der Drehmomentschwankung notwendig sind, als Folge davon verringert sich das Drehmoment.
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Bei der Kombination von 5n:6n oder 7n:6n, wenn die Kombination, in der die Polanzahl minimal ist, was bei 5n:6n mit n = 2 der Fall ist, d. h. die Art 10-polig 12-schlitzig ausgewählt ist, ist es möglich, den Anstieg des Überstromverlusts aufgrund von Multipolen und die Verschlechterung des Entmagnetisierungswiderstands aufgrund eines Anstiegs der Temperatur durch die Wärmeerzeugung zu verringern.
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Gemäß der Ausführungsform 2 wird eine Kombination der Polanzahl und Schlitze, die höhere Wicklungsfaktoren aufweisen, ausgewählt, dadurch werden Vorteile darin erziehlt, dass die Magnetdicke (Magnetverwendungsbetrag) verringert werden kann, während der Entmagnetisierungswiderstand und die Drehmomenteigenschaften gewährleitstet werden.
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Ausführungsform 3
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9 ist eine Querschnittsansicht eines Motors gemäß der Ausführungsform 3 der Erfindung und 10 ist eine Abwicklungsdarstellung eines Statorkerns des Motors gemäß der Ausführungsform 3.
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In dem Motor gemäß der Ausführungsform 3, wie es in 9 und 10 gezeigt ist, weist der Statorkern 3 einen Aufbau auf, bei dem geschichtete Stahllagen an Kontaktabschnitten von Splitkernen 31 einander überlappen, und ferner Lagen, die mittels kreisförmiger Vorsprünge 32 gekoppelt sind, an Überlappungsabschnitten vorgesehen sind, um in dem Motor, der in Ausführungsform 1 gezeigt ist, einander gedreht zu werden.
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Der Statorkern 3 weist eine kreisförmige Gestalt auf, wenn dieser aus einer Stahlplatte ausgestanzt ist, und kommt nach dem geschichtet Werden in einer Form heraus. Der geschichtete Kern wird mittels gedreht Werdens an Abschnitten, die mittels der kreisförmigen Vorsprünge 32 gekoppelt sind, entwickelt, um eine Wicklung durchzuführen. Danach wird der Statorkern mittels abermaligen Vorsehens eines Kreises mit den Vorsprüngen 33 erhalten.
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Gemäß dem obigen Aufbau wird die Wicklung einfach, und es ist ferner einfach, die Kreisförmigkeit eines Innenkreises des Statorkerns 3 verglichen mit den herkömmlichen Splitkernen, die in Patentdokument 1 offenbart sind, sicherzustellen, da der Kern ursprünglich als Kreis ausgestanzt wird, folglich wird ein Schneidarbeitsgang des Innenkreises des Kerns überflüssig.
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Ausführungsform 4
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11A bis 11D sind Querschnittsansichten von Statorkernen, die einen Zustand einer Drehschichtung der Statorkerne eines Motors gemäß der Ausführungsform 4 der Erfindung zeigen.
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Der Motor gemäß der Ausführungsform 4 wird mittels geeigneten Kombinierens von vier Arten von Kernen 3A bis 3D, die in der Rollrichtung, wie es in den 11 gezeigt ist, verarbeitet werden, und Schichten derselben in dem Motor, der in Ausführungsform 1 gezeigt ist, ausgebildet. Zu dieser Zeit werden die Kerne mittels Drehen der Kerne so geschichtet, dass sich Stoßabschnitte bzw. Randabschnitte 33 der entsprechenden Kerne in derselben Position befinden.
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Folglich kann der Kern mittels Drehen von Kopplungsabschnitten der kreisförmigen Abschnitte 32 entwickelt werden, selbst in dem Fall eines Kerns, der mittels Drehschichtung ausgebildet wird. Es ist möglich, eine Schichtungsneigung aufgrund von Dickenabweichungen des Stahlmaterials und eine Minderung der Kreisförmigkeit des Innenkreises der Kerns aufgrund der Drehschichtung zu verhindern, und die Kreisförmigkeit des Innenkreises des Statorkerns 3 kann gewährleistet werden, folglich wird ein Schneidarbeitsschritt des Innenkreises des Kerns überflüssig.
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Ausführungsform 5
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12 ist eine Querschnittsansicht eines Motors gemäß der Ausführungsform 5 der Erfindung und 13 ist eine Abwicklungsdarstellung eines Statorkerns des Motors gemäß der Ausführungsform 5.
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Wie es in 12 und 13 gezeigt ist, weist der Motor gemäß der Ausführungsform 5 einen Statorkern 3 als einen gekoppelten Kern auf, bei dem eine Vielzahl von Abschnitten in einer Riemengestalt durch Kopplungsabschnitte 34 in dem Motor, der in Ausführungsform 1 gezeigt ist, gekoppelt sind. Der Statorkern 3 befindet sich in einem Zustand des gekoppelt Seins in einer linearen Linie, wenn dieser aus der Stahlplatte gestanzt wird, und kommt nach einem geschichtet Werden in einer Form heraus. Die Wicklung wird auf dem geschichteten Kern in dem Zustand des gekoppelt Seins in der linearen Linie durchgeführt, danach kann ein Statorkern mittels Bringens des gesamten Kerns in eine kreisförmige Gestalt mittels Faltens der Kopplungsabschnitte 34 erhalten werden.
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Gemäß dem obigen Aufbau wird die Wicklung einfach, und ferner ist die Gewährleistung der Kreisförmigkeit des Innenkreises des Kerns verglichen mit den herkömmlichen Splitkernen, die in Patentdokument 1 gezeigt sind, einfach, folglich wird ein Schneidarbeitsschritt des Innenkreises des Kerns überflüssig.
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Ausführungsform 6
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14 ist eine Querschnittsteilansicht, welche die Beziehung zwischen einer Dicke „t” des mittleren Abschnitts eines Magneten und eine Dicke „e” von beidseitigen Endabschnitten des Magneten eines Motors gemäß der Ausführungsform 6 der Erfindung zeigt, 15 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem Verhältnis „e/t”, das das Verhältnis der Dicke „t” des mittleren Abschnitts des Magneten und der Dicke „e” der beidseitigen Endabschnitte des Magneten ist, und dem Entmagnetisierungsfaktor zeigt, und 16 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Verhältnis „e/t” zeigt, das das Verhältnis der Dicke „t” des mittleren Abschnitts des Magneten und der Dicke „e” der beidseitigen Endabschnitte des Magneten ist, und dem Rastmoment zeigt.
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Der Motor gemäß der Ausführungsform 6 weist einen Aufbau auf, bei dem der NdFe Segmentpermanentmagnete aus seltenen Erden für den Permanentmagneten 25 in dem Motor, der in Ausführungsform 1 gezeigt ist, verwendet wird, und wenn die Dicke eines mittleren Abschnitts eines Magneten 29 „t” [mm] ist und die Dicke der beidseitigen Endabschnitte des Magneten 30 „e” [mm] ist, werden die Dicke „t” des mittleren Abschnitts des Magneten 29 und die Dicke „e” der beidseitigen Endabschnitte des Magneten 30 0,4 ≤ e/t ≤ 0,7 sein.
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Wenn das Verhältnis „e/t” zwischen der Dicke „e” der beidseitigen Endabschnitte des Magneten 30 und der Dicke „t” des mittleren Abschnitts des Magneten 29 kleiner ist, wird der Verwendungsbetrag des Permanentmagneten 25 kleiner, was hinsichtlich der Kosten vorteilhaft ist, allerdings vergrößert sich der Entmagnetisierungsfaktor und der Entmagnetisierungswiderstand verschlechtert sich, wie es in 15 gezeigt ist.
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Umgekehrt, wenn „e/t” klein ist, verringert sich das Rastmoment, wie es in 16 gezeigt ist, was hinsichtlich der Motoreigenschaften vorteilhaft ist. Der Bereich der Festlegung „e/t” ist der Bereich, der sowohl für das Rastmoment als auch für den Entmagnetisierungswiderstand wirkungsvoll ist, indem Motoreigenschaften gewährleistet werden können, während der Magnetverwendungsbetrag verringert wird. Hier ist der obere Grenzeinstellwert von „e/t” in der Umgebung eines Werts, bei dem das Rastmoment plötzlich steigt.
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Ausführungsform 7
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17 ist eine Darstellung, welche die Beziehung zwischen einer remanenten Flussdichte Br [T] des Permanentmagneten 25 und dem Entmagnetisierungsfaktor eines Motors gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung zeigt.
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Der Motor gemäß der Ausführungsform 7 weist einen Aufbau auf, bei dem der NdFe Segmentpermanentmagnet aus seltenen Erden als Permanentmagnet 25 in dem Motor, der in Ausführungsform 1 gezeigt ist, verwendet wird, und ist so festgelegt, dass die remanente Flussdichte Br des Permanentmagneten 25 Br ≥ 1,2 [T] sein wird.
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Hinsichtlich der Eigenschaften des Permanentmagneten 25, je größer die remanente Flussdichte Br wird, desto kleiner wird iHc, was hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands nachteilig ist. Umgekehrt, um dasselbe Drehmoment zu erhalten, ist es vorzuziehen den Permanentmagneten zu verwenden, der eine große remanente Flussdichte Br aufweist, da die Magnetdicke gering sein wird, d. h. der Magnetverwendungsbetrag kann verringert werden. Betreffend die Beziehung zwischen der Lückenlänge „L” und dem Entmagnetisierungsfaktor ist der Entmagnetisierungsfaktor klein, wenn die Lückenlänge, wie es oben beschrieben ist, klein ist.
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Folglich ist es möglicht, den Magnetbetrag zu verringern, während der Entmagnetisierungswiderstand gewährleistet ist, durch Bestimmen bzw. Festsetzens der Beziehung zwischen der Lückenlänge L ≤ 1 [mm] und der remanenten Flussdichte Br.
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Wie es in 17 gezeigt ist, kann der Entmagnetisierungsfaktor 3% oder kleiner, oder 1% oder kleiner sein, durch geeignetes Auswählen entsprechender Werte aus dem Bereich von L ≤ 1, Br ≥ 1,2.
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Der Motor 1 gemäß der obigen Ausführungsform 1 bis 7 kann als Motor für ein elektrisches Servolenkungssystem, wie es in 18 gezeigt ist, verwendet werden, und geringe Kosten durch Verringern des Magnetverwendungsbetrags, der Verbesserung der Lenkempfindung durch Verringern des Rastmoments und Gewährleisten der Verwendbarkeit für Fahrzeuge mittels Verbesserung des Endmagnetisierungswiderstands können erzielt werden.
