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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Rotoren einer rotierenden elektrischen
Maschine und betrifft insbesondere eine Rotorstruktur einer elektrischen Permanentmagnetrotormaschine
und ein Verfahren zu deren Herstellung.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Als
bekannte Rotoren von rotierenden elektrischen Maschinen ist einer
bekannt, in dem ein Haftmittel an den Wellenendflächen
und/oder Umfangsendflächen von Permanentmagneten ausgebildet
ist, um einen Bruch im Fall der Magnetisierung des Permanentmagneten
in den Magneten zu vermeiden.
(Siehe beispielsweise die ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 2005-65388 )
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Im
Fall der Magnetisierung eines Permanentmagneten und während
des Produktbetriebs wird eine große äußere
Kraft auf die Magneten ausgeübt; wenn jedoch die Haftfestigkeit
von segmentförmigen Magneten und einem Rotorkern in einer Axialrichtung
vorgespannt sind, ist es wahrscheinlich, dass diese brechen, weil
ein großes Moment auf die Magneten ausgeübt wird.
Wenn ein Verbindungszustand schlecht ist, verursacht dies zusätzlich
das Auftreten des Abschälens der Magneten von dem Rotorkern
und ein großes Moment wird im Fall der Magnetisierung und
während des Produktbetriebs wie oben erwähnt auf
die Magneten ausgeübt.
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In
der Rotormaschine, die in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2005-65388 offenbart ist, ist ein Haftmittel an den
Wellenendflächen und/oder den Umfangsendflächen
des Permanentmagneten ausgebildet, um im Fall der Magnetisierung
des Permanentmagneten einen Bruch in dem Permanentmagneten zu vermeiden.
Jedoch ist das Haftmittel nur an den Wellenendflächen und/oder den
Umfangsendflächen des Permanentmagneten ausgebildet; daher
tritt der Fall auf, dass keine ausreichende Haftfestigkeit erhalten
werden kann. Als Ergebnis wird die Haftfestigkeit ferner stark durch
die Aufbringgenauigkeit des Haftmittels beeinflusst.
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Jedoch
sind in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2005-65388 kein Aufbau und keine Idee offenbart, welche
die Haftfestigkeit selbst verbessern.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die vorhergehenden
Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der Erfindung ist,
eine hohe Zuverlässigkeit des Rotors einer rotierenden
elektrischen Maschine und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu
erhalten, welche beide leicht eine stabile Magnetsicherungsstärke
und Haftfestigkeit absichern.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist ein Rotor einer rotierenden elektrischen
Maschine vorgesehen, wobei die rotierende elektrische Maschine umfasst:
Einen Rotorkern, der an einem äußeren Umfang einer
Drehwelle befestigt ist; einen Rotor, der durch Anordnen und Verbinden
einer Vielzahl von segmentförmigen Magneten ausgebildet
ist, von denen jeder einen beliebigen Abstand zwischen den Polen
an einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns
mittels eines Haftmittels aufweist; eine Halterung, der die Drehwelle
des Rotors mittels Lager drehbar lagert; und einen Stator, der an
der Halterung befestigt ist und der einen Statorkern und eine Statorwicklung
aufweist. Der Rotor der rotierenden elektrischen Maschine umfasst:
Einen Verbindungsabschnitt, der durch das Haftmittel zwischen jedem
der segmentförmigen Magnete des Rotors und den äußeren
Umfangsflächen des Rotorkerns ausgebildet ist, wobei der
Verbindungsabschnitt in Axialsymmetrie mit Bezug auf das Rotoraxialzentrum
vorgesehen ist und einen Verbindungsbereich aufweist, der gleich oder
größer als die Hälfte eines Kontaktbereichs
zwischen jedem der segmentförmigen Magnete und der äußeren
Umfangsfläche des Rotorkerns ist; und einen nicht-magnetischen
Ring, der an einem äußeren Umfangsabschnitt der
segmentförmigen Magnete befestigt ist, wobei die segmentförmigen
Magnete durch eine Vorspannung durch den Ring an der Rotorkernseite
befestigt werden.
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Ferner
werden in einem Verfahren zur Herstellung des Rotors der rotierenden
elektrischen Maschine die segmentförmigen Magnete aus einer
Radialrichtung des Rotorkerns verbunden.
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Weiter
werden in einem Verfahren zur Herstellung des Rotors der rotierenden
elektrischen Maschine der Ring an dem äußeren
Ringabschnitts der segmentförmigen Magnete pressgepasst.
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Ferner
werden in einem Verfahren zur Herstellung des Rotors der rotierenden
elektrischen Maschine der Ring an den äußeren
Umfangsabschnitt der segmentförmigen Magnete schrumpfgepasst.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann eine hohe Zuverlässigkeit des
Rotors einer rotierenden elektrischen Maschine und ein Verfahren
zur Herstellung derselben erhalten werden, wobei beide das Auftreten
eines Moments verhindern können, welches die Magneten einfach
brechen kann, wobei das Moment durch ausreichende Haftfestigkeit
und eine äußere Kraft selbst aufgrund der Magnetisierung
oder ähnlichem verursacht wird; ferner können sie
eine Magnetneigung und ein Schaumphänomen während
des Härtens des Haftmittels unterdrücken, das
durch eine radiale Haltekraft aufgrund eines Rings verursacht wird.
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Die
vorhergehenden und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsformen und der in den Zeichnungen
gezeigten Beschreibung verständlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A bis 1C zeigen
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine einer bevorzugten Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung, 1A ist
eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel zeigt, das an einem Motor
für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung anwendbar
ist, 1B ist eine Sicht, die nur den Rotor zeigt, der
in 1A gezeigt ist, und 1C ist
eine Ansicht, die einen Verbindungszustand zwischen einem Rotorkern
und jedem der Magnete des Rotors zeigt;
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2 ist
eine Ansicht, die einen Zusammenhang zwischen einem umschreibenden
Kreisdurchmesser eines äußeren Umfangs der jeweiligen
Magneten und einem Ringinnendurchmesser eines Rotors in einer bevorzugten
Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Ansicht, die eine Gestalt des Rings zeigt, der an dem Außendurchmesser
der Rotormagnete in der bevorzugten Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung angebracht ist;
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4A bis 4C zeigen
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine der bevorzugten Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung, 4A ist
eine Ansicht, die ein Beispiel einer Gestalt eines Rings zeigt,
der an dem Außendurchmesser der Rotormagnete angebracht
ist, 4B ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel
einer Gestalt eines Rings zeigt, der an dem Außendurchmesser
der Rotormagnete angebracht ist, und 4C ist
eine Ansicht, die ein weiteres anderes Beispiel einer Gestalt eines
Rings zeigt, der an dem Außendurchmesser der Rotormagnete
angebracht ist;
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5A bis 5C zeigen
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine in der bevorzugten
Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung, 5A ist
eine Ansicht, die ein Beispiel einer Seitengestalt eines Rotorkerns
zeigt, an den die Rotormagneten befestigt werden, 4B ist
eine Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Seitengestalt eines
Rotorkerns zeigt, an den die Rotormagneten befestigt werden, und 5C ist
eine Ansicht, die ein weiteres anderes Beispiel einer Seitengestalt
eines Rotorkerns zeigt, an den die Rotormagneten befestigt werden;
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6 ist
eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen den Axiallängen
eines Rotorkerns und jedem der Magneten eines Rotors in der bevorzugten Ausführungsform
6 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Ansicht, die einen Zustand eines Haftmittels zeigt, das zwischen
einem Rotorkern und jedem der Magneten eines Rotors in der bevorzugten
Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung ausgebildet
ist;
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8 ist
eine Ansicht, die eine Oberflächenendbearbeitung von Rotormagneten
in der bevorzugten Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9A und 9B zeigen
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine der bevorzugten Ausführungsform
9 der vorliegenden Erfindung, 9A ist
eine Ansicht, die eine Struktur eines Rotorkerns eines Rotors zeigt,
und 9B ist eine typische Ansicht, die einen Zustand
zwischen einem Haftmittel und dem Rotorkern zeigt;
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10 ist
eine Ansicht, die ein Herstellungsverfahren zeigt, das auf die Verbindung
von Rotormagneten in der bevorzugten Ausführungsform 10
der vorliegenden Erfindung bezogen ist;
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11 ist
eine Ansicht zum Erklären eines Herstellungsverfahrens,
das auf den Zusammenbau eines Rotorrings in der bevorzugten Ausführungsform
11 der vorliegenden Erfindung gerichtet ist; und
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12 ist
eine Ansicht zum Erklären eines Herstellungsverfahrens,
das auf den Zusammenbau eines Rotorrings in der bevorzugten Ausführungsform
12 der vorliegenden Erfindung gerichtet ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Nachfolgend
werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Im Übrigen stellen dieselben Bezugszeichen wie diese, die
in den jeweiligen Zeichnungen gezeigt sind, dieselben oder entsprechende
Elemente dar.
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Bevorzugte Ausführungsform 1.
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1A bis 1C zeigen
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine der bevorzugten Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung; 1A ist
eine Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, das auf einen Motor
für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung anwendbar
ist; 1B ist eine detaillierte Ansicht einer Rotorstruktur,
die in 1A gezeigt ist; und 1C ist
eine Ansicht, die einen verbundenen Zustand zwischen jedem der segmentförmigen
Magnete und einem Rotorkern zeigt. In den 1A, 1B und 1C ist
eine rotierende elektrische Maschine 1 eine elektrische
Permanentmagnetrotormaschine, und drei Phasenstatorwicklungen 5 sind
mittels eines aus Harz hergestellten Isolierteils 4 an
einen Statorkern 3 gewickelt, der durch Laminieren von
magnetischen Stahlblechen ausgebildet ist. Die jeweiligen Phasenwicklungen
sind in mittels Aufwickeln der Anschlüsse 6, die
in einem aus Harz hergestellten Anschlusshalter 7 platziert
sind, einer Stern- oder Deltaform verbunden. Der Statorkern 3 ist
an einem Eisenrahmen 19 durch Presspassen oder ähnlichem
befestigt, um einen Stator 2 der rotierenden elektrischen
Maschine 1 auszubilden. Der Rahmen 19 hat an seinem
Endabschnitt eine Bodenfläche; und an dem Zentalabschnitt
des Bodens ist ein freigelegter Kastenabschnitt 21, in
dem die rückwärtigen Lager 16 platziert
sind, die das eine Ende eines Rotors 8 lagern. Der andere
Endabschnitt des Rahmens 19 ist geöffnet; ein
mit einer Muffe verbundener Teil, der zum Einpassen in einen Öffnungsabschnitt
des Rahmens 19 vorgesehen ist, ist an einer Halterung 17 ausgebildet;
und ein freigelegter Kastenabschnitt 18, in dem die vorderen
Lager 15 platziert sind, die das andere Ende des Rotors 8 lagern, ist
an dem Zentralabschnitt ausgebildet. Die rückwärtigen
Lager 16 und die vorderen Lager 15 sind an beiden
Enden der Drehwelle 9 des Rotors 8 montiert, und
die Drehwelle 9 ist drehbar gelagert.
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Eine
Vielzahl von segmentförmigen Magneten 12, von
denen jeder einen beliebigen Abstand zwischen den Polen aufweist,
ist durch ein Haftmittel 13 an einer äußeren
Umfangsfläche eines Rotorkerns 10 angeordnet und
befestigt oder verklebt, welcher an der Drehwelle 9 des
Rotors 8 mittels Presspassen oder ähnlichem befestigt
ist, und ein äußerer Umfangsabschnitt der segmentförmigen
Magnete 12 ist durch einen nicht-magnetischen Ring 14 abgedeckt.
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Ein
Verbindungsabschnitt S' von jedem der segmentförmigen Magnete 12 ist
axialsymmetrisch in Bezug auf das Axialzentrum des Rotors 8 vorgesehen
und weist einen Verbindungsbereich auf, der gleich oder größer
als die Hälfte eines Kontaktbereichs S zwischen jedem der
segmentförmigen Magnete 12 und dem Rotorkern 10 ist;
und der Ring 14 spannt die segmentförmigen Magnete 12 zur
Radialrichtungsseite des Rotorkerns 10 vor.
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Gemäß dem
so konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine der
bevorzugten Ausführungsform 1 ist der Verbindungsabschnitt
S' zwischen dem Rotorkern 10 und jedem der segmentförmigen
Magnete 12 so verbunden, dass er in Axialsymmetrie in Bezug
auf das Axialzentrum des Rotors 8 liegt; und daher wird
kein großes Moment auf die segmentförmigen Magnete 12 aufgrund
eines Ungleichgewichts der Haftfestigkeit im Fall der Magnetisierung
ausgewirkt und eine Fraktur des segmentförmigen Magnets 12 und
ein Ablösen vom Rotorkern 10 kann verhindert werden.
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Ferner
ist der Verbindungsbereich S' abgesichert, der gleich oder größer
als die Hälfte des Kontaktbereichs S zwischen jedem der
segmentförmigen Magnete 12 und dem Rotorkern 10 ist;
und dementsprechend dient der Axialzentralabschnitt als ein Lagerabschnitt
und ein großes Moment wird nicht auf die Axialendabschnitte
der segmentförmigen Magnete 12 aufgebracht und
eine Fraktur der segmentförmigen Magnete 12 und
ein Ablösen von dem Rotor 10 kann verhindert werden.
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Zusätzlich,
da die segmentförmigen Magnete 12 an der Seite
an dem Rotorkern 10 durch den Ring 14 vorgespannt
sind, kann die Menge einer Radialverschiebung weiter unterdrückt
werden; und daher kann das Auftreten eines Moments unterdrückt werden.
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Ferner
kann das Härten des Haftmittels 13 in einem Zustand
durchgeführt werden, in dem eine Vorspannkraft auf die
segmentförmigen Magnete 12 mittels des Rings 14 ausgeübt
wird; und daher werden die segmentförmigen Magnete 12 während
dem Härten des Haftmittels 13 nicht bewegt und
eine stabile Verbindungsposition und Haftfestigkeit kann abgesichert
werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 2
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2 ist
eine Detailansicht einer Rotorstruktur der bevorzugten Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung, und ist eine Ansicht, die eine Beziehung
zwischen einem umschreibenden Kreisdurchmesser eines äußeren
Umfangs der jeweiligen Magnete und einem inneren Ringdurchmesser
eines Rotors zeigt.
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D.
h. in der bevorzugten Ausführungsform 2 ist ein innerer
Durchmesser ϕDri eines Rings 14 kleiner gemacht
als ein umschreibender Kreisdurchmesser ϕDm eines äußeren
Umfangs der jeweiligen segmentförmigen Magnete 12,
die an der äußeren Umfangsfläche eines
Rotorkerns 10 verbunden und befestigt sind, und die segmentförmigen
Magnete 12 sind in Radialrichtungsseite des Rotorkerns 10 in
einem Zustand mit einer angemessenen Befestigungstoleranz vorgespannt.
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Gemäß dem
daher konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine
der bevorzugten Ausführungsform 2 wird eine Zugkraft in
einer Umfangsrichtung an dem Ring 14 erzeugt; jedoch durch solch
eine elastische Kraft und eine elastische Kraft des Haftmittels 13,
das zwischen jeden der segmentförmigen Magnete 12 und
dem Rotorkern 10 eingreift, werden die segmentförmigen
Magnete 12 mit Elastizität gelagert; und daher
kann das Auftreten von großen Spannungen entgegen einer
externen Kraft, die auf die segmentförmigen Magnete 12 im Fall
der Magnetisierung und während dem Produktbetrieb auftreten,
unterdrückt werden.
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Zusätzlich
wird eine stabile Vorspannkraft mittels des umschreibenden Umfangsdurchmessers des äußeren
Umfangs der segmentförmigen Magnete 12 und der
dimensionalen Steuerung des inneren Durchmessers des Rings 14 gesteuert;
und daher ist die Bearbeitbarkeit leicht.
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Bevorzugte Ausführungsform 3
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3 ist
eine Detailansicht einer Rotorstruktur der bevorzugten Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung, und ist eine Ansicht, die eine Form eines
Rings zeigt, der an einem äußeren Durchmesser
des Rotormagnets angebracht ist.
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D.
h. in der bevorzugten Ausführungsform 3 ist ein Ring 14 in
einer Polygongestalt entlang einer äußeren Umfangsgestalt
der jeweiligen segmentförmigen Magnete 12 ausgebildet.
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Gemäß dem
daher konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine
der bevorzugten Ausführungsform 3, da die Gestalt des Rings 14 entlang
der äußeren Umfangsfläche der jeweiligen
segmentförmigen Magnete 12 eine polygone Gestalt
ist, kann ebenfalls eine umlaufende Vorspannkraft zusätzlich
zu einer radialen Vorspannkraft aufgebracht werden. Daher kann das
Auftreten von großer Spannung gegen eine externe Kraft
unterdrückt werden, die auf die segmentförmigen
Magnete 12 im Fall der Magnetisierung und während
des Produktbetriebs aufgebracht wird; ferner bewegen sich die segmentförmigen
Magnete 12 nicht in einer Umfangsrichtung während
des Härtens des Haftmittels 13; und eine stabile
Verbindungsposition und Haftfestigkeit kann abgesichert werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 4
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4A bis 4C zeigen
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine der bevorzugten Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung, und 4A ist
eine Detailansicht einer Rotorstruktur, die ein Beispiel einer Gestalt
eines Rings zeigt, der an einem äußeren Durchmesser
der Rotormagneten angebracht ist.
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In 4A hat
ein Ring 14 eine wellenförmige Gestalt entlang
einer äußeren Umfangsgestalt der jeweiligen segmentförmigen
Magnete 12, und deren Anzahl ist in einem Abstand gleich
der Anzahl der Magnetpole ausgebildet, d. h. ϕ = 360°/n
für die Anzahl der Magnetpole n.
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Im Übrigen
stehen als andere Gestaltung eines Rings 14, wie in 4B gezeigt,
eine Vielzahl von konvexen Abschnitten 14a auf die innere
Umfangsseite des Rings 14 entgegen einer Radialrichtung
hervor; und dementsprechend kann die Positionierung in einer Umfangsrichtung
so durchgeführt werden, dass die segmentförmigen
Magnete 12 in einem gleichen Abstandswinkel angeordnet
sind.
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Zusätzlich,
als eine weitere Gestalt eines Rings 14, wie in 4C gezeigt,
ist ein Teil des Rings 14 ausgeschnitten und in einer Ringinnendurchmesserrichtung
gebogen, so dass eine Vielzahl von konvexen Abschnitten 14a hervorstehen;
und dementsprechend kann die Positionierung in einer Umfangsrichtung
so durchgeführt werden, dass die segmentförmigen
Magnete 12 in einem gleichen Abstandswinkel angeordnet
sind.
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Gemäß dem
so konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine der
bevorzugten Ausführungsform 4, kann eine Rückhaltekraft
für die jeweiligen segmentförmigen Magnete 12 ausgeglichen
werden, da die segmentförmigen Magnete 12 in einem
gleichen Neigungswinkel durch die Gestalt des Rings 14 positioniert
und befestigt sind; es ist einfach eine Positionssteuerung an einer
vorbestimmten Position durchzuführen; es ist ebenfalls leicht,
ein Haftmittel gleichmäßig zu verteilen; und eine
stabile Verbindungskraft kann abgesichert werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 5
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5A bis 5C zeigen
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine der bevorzugten Ausführung 5 der
vorliegenden Erfindung, und 5A ist
eine Detailansicht einer Rotorstruktur, die ein Beispiel einer Seitengestalt
eines Rotorkerns zeigt, an den die Rotormagneten gesteckt werden.
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In 5A sind
konvexe Abschnitte 10a, welche eine Umfangspositionierung
durchführen, an dem äußeren Umfang eines
Rotorkerns 10 eines Rotors 8 in Positionen an
den Seiten vorgesehen, an denen die segmentförmigen Magnete 12 befestigt
werden.
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Im Übrigen
werden die konvexen Positionsabschnitte 10a in 5A an
beiden Seiten der Seiten vorgesehen, an denen die segmentförmigen
Magnete 12 befestigt werden; wenn jedoch eine Umfangspositionierung
durchgeführt werden kann, können die konvexen
Positionierungsabschnitte 10a nur auf einer Seite vorgesehen
werden, wie in 5B gezeigt. Zusätzlich
brauchen die konvexen Abschnitte 10a nicht auf allen Seiten
in einer axialen Richtung des Rotorkerns 10 vorgesehen
werden; und die konvexen Positionierungsabschnitte 10a können
mit Unterbrechungen vorgesehen werden, wie in 5C gezeigt.
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Gemäß dem
so konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine der
bevorzugten Ausführungsform 5, da eine Umfangsvorspannkraft durch
den Rotorkern 10 aufgebracht werden kann, kann das Auftreten
von großen Spannungen gegen eine externe Kraft unterdrückt
werden, die auf die segmentförmigen Magnete 12 im
Fall der Magnetisierung und während des Produktbetriebs
aufgebracht wird; ferner bewegen sich die segmentförmigen
Magnete 12 während des Härtens eines
Haftmittels 13 nicht in einer Umfangsrichtung; und eine
stabile Verbindungsposition und Haftfestigkeit kann abgesichert
werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 6
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6 zeigt
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine der bevorzugten
Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung, und ist eine Detailansicht
einer Rotorstruktur, die eine Beziehung zwischen den axialen Längen
eines Rotorkerns und jedem Magneten des Rotors zeigt.
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In 6 ist
eine Relation zwischen der Rotationsaxiallänge H des Magneten,
der an einer Fläche des Rotorkerns 10 anhaftet,
und der Rotationsaxiallänge H' einer Haftfläche
von segmentförmigen Magneten 12 beständig
auf H > H' gesetzt.
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Gemäß dem
so konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine der
bevorzugten Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung
ist die Rotationsaxiallänge der segmentförmigen
Magnete 12 kürzer ausgebildet, als die Rotationsaxiallänge der
Magnethaftfläche des Rotorkerns 10; und dementsprechend
kann das Auftreten von großen Spannungen gegen eine äußere
Umfangskraft, die auf die segmentförmigen Magnete 12 im
Fall der Magnetisierung und während des Produktbetriebs
aufgebracht wird, unterdrückt werden.
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Zusätzlich
ist in dem Fall, in dem erwartet wird, dass ein Haftmittel 13 an
beiden Endabschnitten der segmentförmigen Magnete 12 aufgebracht wird,
die Rotationsaxiallänge der segmentförmigen Magnete 12 kürzer
als die Rotationsaxiallänge des Rotorkerns 10;
und daher kann das Haftmittel 13 sicher und stabil zwischen
dem Rotorkern 10 und jedem der segmentförmigen
Magnete 12 aufgebracht und befestigt werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 7
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7 zeigt
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine einer bevorzugten
Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung, und ist eine Detailzeichnung
eines Verbindungsabschnitts, der einen Zustand eines Haftmittels
zeigt, das zwischen einem Rotorkern und jedem der Magnete eines
Rotors ausgebildet ist.
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In 7 ist
das Haftmittel 13, das für das Befestigen der
segmentförmigen Magnete 12 und des Rotorkern verwendet
wird, aus einem Silikonharz hergestellt.
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Gemäß dem
so konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine der
bevorzugten Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung
wird Silikonharz als Haftmittel 13 verwendet; und dementsprechend
ist es in der Hitzebeständigkeit überragend und
die segmentförmigen Magnete 12 können an
dem Rotorkern 10 in einem Zustand mit einer angemessenen
elastischen Kraft gehalten werden.
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Zusätzlich
hat selbst in dem Fall, in dem Magnete, deren linearer Expansionskoeffizient
sich sehr stark von dem des Rotorkerns 10 und des Rings 14 unterscheidet,
beispielsweise selbst in dem Fall, in dem die in der Nd-Fe-Gruppe
enthaltenen seltenen Erdmagnete oder ähnliches verbunden
werden, das Haftmittel 13 selbst eine große Elastizität;
und daher kann eine Spannung, die in einem Verbindungsabschnitt
aufgrund eines Temperaturwechsels erzeugt wurde, vermindert werden
und konsequent ein Brechen oder eine Verschlechterung der Magnete
verhindert werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 8
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8 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung
und ist eine Ansicht, die eine Oberflächenendbehandlung
der Rotormagnete zeigt.
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D.
h., wie in 8 gezeigt, die bevorzugte Ausführungsform
8 der vorliegenden Erfindung ist eine, an der eine Nickelbeschichtungsendbearbeitung auf
eine Oberfläche der segmentförmigen Magnete 12 aufgebracht
wird, die in 7 gezeigt sind.
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Gemäß einem
so konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine aus
der bevorzugten Ausführungsform 8 wird eine rostsichere
Funktion aufrechterhalten und eine stabile Beschichtung wird durch
Aufbringen einer Nickelbeschichtungsendbearbeitung auf die Magnetoberfläche
erhalten; und daher wird im Fall der Verwendung eines Silikonhaftmittels,
ein Schaumphänomen einer Verbindungsschicht, welches eine
Verschlechterung der Haftfestigkeit verursacht, unterdrückt
werden und eine stabile Haftfestigkeit kann abgesichert werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 9
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9A und 9B zeigen
einen Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine der bevorzugten Ausführungsform
9 der vorliegenden Erfindung, und 9A ist
eine Detailansicht, die eine Rotorkernstruktur des Rotors zeigt.
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In 9A ist
ein Rotorkern 10 durch Laminieren einer Vielzahl von Stahlblättern 11 aufgebaut.
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Gemäß dem
so konfigurierten Rotor der rotierenden elektrischen Maschine der
bevorzugten Ausführungsform 9 wird ein Gas, das von den
Verbindungslagen während des Härtens eines Haftmittels 13 erzeugt
wird, einfach zwischen den jeweiligen Stahlblättern 11 ausgestoßen.
Daher kann ein Schaumphänomen in den Verbindungslagen,
welches eine Verschlechterung in der Haftfestigkeit verursacht,
unterdrückt werden und eine stabile Haftfestigkeit kann
abgesichert werden. Zusätzlich kann das Haftmittel 13 einfach
in die Abstände der jeweiligen Stahlblätter 11 durch
eine radiale Vorspannkraft des Rotorkerns 10 eingeführt
werden; und daher, wie in 9B gezeigt,
kann eine stabilere Haftfestigkeit mittels eines Keileffekts abgesichert
werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 10
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10 zeigt
ein Verfahren einer Herstellung eines Rotors einer rotierenden elektrischen
Maschine aus der bevorzugten Ausführungsform 10 der vorliegenden
Erfindung, und ist eine Ansicht zur Erklärung eines Herstellungsverfahrens,
das die Verbindung der Rotormagneten betrifft.
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D.
h., in dem Verfahren der Herstellung des Rotors der bevorzugten
Ausführungsform 10, wie in 10 gezeigt,
werden die segmentförmigen Magnete 12 zusammengebaut
und mit Magnethaftabschnitten eines Rotorkerns 10 von einer
Radialrichtung des Rotors verbunden.
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Gemäß dem
obigen Herstellungsverfahren der bevorzugten Ausführungsform
10 werden die segmentförmigen Magnete 12 zusammengebaut
und kommen mit dem Rotorkern 10 von der Radialrichtung
in Kontakt; und dementsprechend ist das Haftmittel, das davor zwischen
dem Rotorkern 10 und jedem der segmentförmigen
Magnete 12 aufgebracht ist, in einem Originalzustand verteilt
und daher wird die Dicke der Verbindungslagen leicht gleichmäßig und
eine stabile Haftfestigkeit kann abgesichert werden. Wenn die segmentförmigen
Magnete während einer Verschiebung von einer Axialrichtung
des Rotors mit dem Rotorkern zusammengebaut werden, wird zusätzlich
die Dicke der Verbindungslage uneben; jedoch kann eine solche unebene
Dicke durch das Zusammenbauen und das Verbinden aus Radialrichtung
verhindert werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 11
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11 zeigt
ein Verfahren der Herstellung eines Rotors einer rotierenden elektrischen
Maschine der bevorzugten Ausführungsform 11 der vorliegenden
Erfindung, und ist eine Ansicht zum Erklären eines Herstellungsverfahrens,
das den Zusammenbau eines Rotorrings betrifft.
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D.
h., in dem Verfahren zur Herstellung des Rotors der bevorzugten
Ausführungsform 11, wie in 11 gezeigt,
wird ein Ring 14 auf einen umschreibenden Kreisdurchmesser
eines äußeren Umfangs der segmentförmigen
Magnete 12 pressgepasst.
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Gemäß dem
oben beschriebenen Herstellungsverfahren der bevorzugten Ausführungsform
11 kann eine Vorspannkraft auf die jeweiligen segmentförmigen
Magnete 12 durch ein einfaches Verfahren aufgebracht werden,
das ein Presspassprozess ist. Zusätzlich wird der Ring 14 selbst
pressgepasst und erstreckt sich in einer Radialrichtung; und dementsprechend
wird die Vorspannkraft auf die segmentförmigen Magnete 12 aufgebracht
und daher kann eine dimensionale Veränderung im äußeren
Durchmesser des Rotors und einer dimensionalen Veränderung
in dem inneren Durchmesser des Rings 14 absorbiert werden.
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Bevorzugte Ausführungsform 12
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12 zeigt
ein Verfahren der Herstellung eines Rotors einer rotierenden elektrischen
Maschine der bevorzugten Ausführungsform 12 der vorliegenden
Erfindung und ist eine Ansicht zum Erklären eines anderen
Herstellungsverfahrens, das den Zusammenbau eines Rotorrings betrifft.
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D.
h., in dem Verfahren zur Herstellung des Rotors der bevorzugten
Ausführungsform 12, wie in 12 gezeigt,
wird ein Ring 14 auf einen äußeren Umfangsabschnitt
der segmentförmigen Magnete 12 schrumpfgepasst.
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Im Übrigen
ist ϕDri ein innerer Durchmesser des Rings 14,
Dm ist ein umschreibender Kreisdurchmesser eines äußeren
Umfangs der segmentförmigen Magnete 12 und ein
Zusammenhang zwischen diesen ist ϕDm > ϕDri während Normaltemperatur und ϕDm < ϕDri während
des Schrumpfpassens.
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Gemäß dem
oben beschriebenen Herstellungsverfahren der bevorzugten Ausführungsform
12 kann die Gestalt des Rings 14 vor dem Zusammenbau in
einem einfachen kreisförmigen Rohr ausgebildet sein und
der Ring 14 kann mit einem Abstand in Bezug auf die äußeren
Umfangsabschnitte der jeweiligen segmentförmigen Magnete 12 während
des Zusammenbaus aufgesetzt werden; und daher kann eine Abweichung
der segmentförmigen Magnete 12 unterdrückt
werden und es wird einfach, diese herzustellen.
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Zusätzlich
kann eine Vorspannkraft durch thermische Spannung aufgebracht werden;
und daher kann eine Vorspannkraft effektiv auf die segmentförmigen
Magnete 12 aufgebracht werden.
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Verschiedene
Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung sind für
den Fachmann offensichtlich, ohne sich vom Umfang der Erfindung
zu entfernen, und es sollte klar sein, dass die Erfindung nicht
auf die darstellenden, hierin beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2005-65388 [0002, 0004, 0005]