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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor mit einem teilbaren Kern für einen Elektromotor und ein Herstellungsverfahren dafür.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Im Allgemeinen hat ein Rotor eines Elektromotors einen Kern, der durch Stapeln von magnetischen Stahlschichten gebildet wird, die in ein Ringformteil in einer Richtung einer Rotationsachse davon gestanzt werden. Bei einigen Herstellungsverfahren eines (insbesondere großen) Elektromotors werden jedoch, um die magnetischen Stahlschichten effizient zu nutzen, ein Stator und/oder der Kern des Rotors nicht in ein Ringformteil gestanzt, sondern stattdessen in mehrere Elemente gestanzt, die in einer Umfangsrichtung des Ringformteils geteilt werden, und die Elemente dann so verbunden werden, dass sie das Ringformteil bilden.
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Beispielsweise offenbart die
japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2000-116074 eine Stapel-Form-Vorrichtung und ein Stapelverfahren für ein Kernelement. Konkret beschreiben Paragraph [0004] und
17 dieses Dokuments, dass ein erstes Kernelement
4 durch Ausrichten mehrerer Kernteile
3 in eine Bandform gebildet wird und dass die Kernteile
3 ähnlich wie die Kernteile des ersten Kernelements in eine Bandform an dem ersten Kernelement
4 so angeordnet sind, dass sie ein zweites Kernelement
5 bilden, so dass das erste und das zweite Kernelement in longitudinaler Richtung symmetrisch sind. Diese Vorgänge werden wiederholt, so dass sich die Kantenteile
3a der Kernteile
3 der ersten und zweiten Kernelemente
4 und
5 überlappen und die Kantenteile
3a aneinander anhand eines Stiftelements
6 drehbar gekoppelt sind.
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Andererseits offenbart die
japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2002-262496 eine Kernstruktur einer drehenden elektrischen Maschine. Konkret beschreibt Paragraph [0014] dieses Dokuments, dass „ein geteilter Kern
1 durch Teilen eines Rotorkerns einer drehenden elektrischen Maschine in vier Sektorformteile gebildet wird. An Umfangskantenoberflächen des geteilten Sektorkerns
1 sind schlüsselförmige konvexe und konkave Merkmale
2a und
2b ausgebildet. Im geteilten Kern
1 sind ein Spalt
3 zum Einführen eines Magnets und ein Stift 4 zum Ausrichten, der beim Stapeln der Kerne verwendet wird, ausgebildet. Die schlüsselförmigen konvexen und konkaven Merkmale
2a und
2b können aneinander wie in
2 gezeigt, angepasst werden und eine kreisförmige Platte kann durch Kombinieren von vier geteilten Kernen
1 gebildet werden.”
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Wenn ein Kern teilbar ist, wie in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2000-116074 oder der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2002-262496 beschrieben, können magnetische Stahlschichten effizient verwendet werden, die Produktions-Mannstunden steigen andererseits aufgrund der großen Anzahl an Komponenten. Beim Anpassen (Verbinden) aller Komponenten, die den teilbaren Kern bilden, kann ein Spalt zwischen den einzelnen Komponenten uneben sein, ein Abstand zwischen den Polen kann auch uneben sein, und der Elektromotor kann daher nicht laufruhig betrieben werden. Wenn der Anpassspalt beseitigt wird, wird die Bearbeitbarkeit des Kerns üblicherweise verschlechtert, wodurch die Herstellungs-Mannstunden weiter steigen. Es ist daher erwünscht, dass in einem Rotor oder einem Stator, der einen teilbaren Kern verwendet (i), der Kern leicht hergestellt werden kann (Produktions-Mannstunden sind gering) und dass (ii) ein Spalt zwischen allen Komponenten eben ist.
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Wenn ein teilbarer Kern für einen schnell drehenden Rotor verwendet wird, ist der Rotor ferner oft mechanisch verstärkt, so dass der Rotor einen Widerstand gegen eine Zentrifugalkraft beim Drehen sowie ein Reaktionsdrehmoment aufweisen kann. Obwohl die Anzahl an Komponenten durch das Verwenden eines Verstärkungsteils ansteigt, sind die obigen Punkte (i) und (ii) daher nach wie vor wünschenswert.
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ABRISS DER ERFINDUNG
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In Anbetracht der obigen Aufgaben ist es die Absicht der vorliegenden Erfindung, einen Rotor mit einem teilbaren Kern für einen Elektromotor und ein Herstellungsverfahren dafür bereitzustellen.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Rotor eines Elektromotors vor, umfassend: ein im Allgemeinen ringförmiges Trägerelement; mehrere Wellenabschnitte, die auf dem Trägerelement in einer Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen positioniert sind, wobei die Wellenabschnitte im Allgemeinen parallel zu einer Rotationsachse des Rotors erstreckt sind; und mehrere geteilte Kerne, von denen jeder einen Lochabschnitt aufweist, der an jeden der Wellenabschnitte angepasst wird, und einen Verbindungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, um mit einem Verbindungsabschnitt eines benachbarten geteilten Kerns verbunden zu werden, wobei jeder der geteilten Kerne mit dem benachbarten geteilten Kern anhand des Verbindungsabschnitts verbunden wird, während er an den Wellenabschnitt angepasst wird, so dass ein im Allgemeinen ringförmiger Kern gebildet wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt des geteilten Kerns dazu konfiguriert ist, um mit dem Verbindungsabschnitt des benachbarten geteilten Kerns durch Drehen des geteilten Kerns um den Wellenabschnitt verbunden zu werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Rotor ferner ein zylindrisches Element, das an einen inneren Abschnitt des im Allgemeinen ringförmigen Kerns angepasst wird.
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In diesem Fall wird es bevorzugt, dass ein äußerer Durchmesser des zylindrischen Elements größer ist als ein innerer Durchmesser des im Allgemeinen ringförmigen Kerns und das zylindrische Element an den inneren Abschnitt des im Allgemeinen ringförmigen Elements durch Presspassen angepasst wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Rotor ferner einen Permanentmagneten, der zwischen benachbarten geteilten Kernen angeordnet ist, so dass eine Magnetisierungsrichtung des Permanentmagnets senkrecht zu einer radialen Richtung des Rotors ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Lochabschnitt eine vieleckige Form und der Wellenabschnitt eine vieleckige Säulenform auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Lochabschnitt eine Kreisform und der Wellenabschnitt eine volle oder hohle Zylinderform auf.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Herstellungsverfahren für einen Rotor eines Elektromotors vor, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Positionieren mehrerer Wellenabschnitte auf einem im Allgemeinen ringförmigen Trägerelement in einer Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen, wobei die Wellenabschnitte im Allgemeinen parallel zu einer Rotationsachse des Rotors erstreckt sind; Anpassen mehrerer geteilter Kerne an entsprechende Wellenabschnitte, wobei jeder geteilte Kern einen Lochabschnitt aufweist, der an jeden der Wellenabschnitte angepasst wird, und einen Verbindungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, um mit einem Verbindungsabschnitt eines benachbarten geteilten Kerns verbunden zu werden; und Bilden eines im Allgemeinen ringförmigen Kerns durch Drehen zumindest eines der benachbarten geteilten Kerne um den Wellenabschnitt, so dass die Verbindungsabschnitte der benachbarten geteilten Kerne miteinander verbunden werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner den Schritt, ein zylindrisches Element an einen inneren Abschnitt des im Allgemeinen ringförmigen Kerns durch Pressformen anzupassen, nach dem Schritt des Bildens des im Allgemeinen ringförmigen Kerns durch Verbinden der geteilten Kerne miteinander.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden weiter durch die folgende Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen verdeutlicht, wobei:
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1 eine Ansicht einer schematischen Darstellung eines Rotors eines Elektromotors nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine vergrößerte Ansicht eines geteilten Kerns des Rotors aus 1 ist,
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3 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zeigt, in dem ein Überstand an einem Verbindungsabschnitt des geteilten Kerns angeordnet ist;
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4 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zeigt, in dem ein zylindrisches Element an einen inneren Abschnitt des Rotors aus 1 angepasst ist;
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5 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zeigt, in dem ein Lochabschnitt des geteilten Kerns und ein Wellenabschnitt, der in den Lochabschnitt eingeführt ist, eine vieleckige Form aufweisen; und
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6 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zeigt, in dem Permanentmagneten an dem Rotor aus 4 angeordnet sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 ist eine Ansicht einer schematischen Darstellung eines Rotors 10 eines Elektromotors nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Rotor 10 weist ein im Allgemeinen ringförmiges Trägerelement 12 auf; mehrere Wellenabschnitte 14, die auf dem Trägerelement 12 in einer Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen positioniert sind, wobei die Wellenabschnitte im Allgemeinen parallel zu einer Rotationsachse des Rotors erstreckt sind, und mehrere (dieselbe Anzahl wie Wellenabschnitte 14) geteilte Kerne 18, von denen jeder einen Lochabschnitt 16 aufweist, der an jeden der Wellenabschnitte 14 angepasst wird. In der gezeigten Ausführungsform sind zwölf Wellenabschnitte 12 in Abständen von 30 Grad positioniert und jeder Wellenabschnitt ist ein zylindrischer Federstift. Indem die geteilten Kerne 18 ringförmig verbunden werden, wird ein im Allgemeinen ringförmiger teilbarer Kern für den Rotor 10 gebildet.
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Insbesondere weist, wie in 2 gezeigt, jeder geteilte Kern 18 Verbindungsabschnitte 20a und 20b an seinen beiden Umfangsenden auf und jeder Verbindungsabschnitt ist dazu konfiguriert, um mit einem Verbindungsabschnitt eines benachbarten geteilten Kerns verbunden zu werden, während der geteilte Kern (zum Beispiel durch Presspassen) an den Wellenabschnitt 14 angepasst wird. Im Detail wird der erste an einer rechten Seite des geteilten Kerns 18 ausgebildete Verbindungsabschnitt 20a mit dem zweiten auf einer linken Seite eines rechterhand benachbarten geteilten Kerns ausgebildeten Verbindungsabschnitt 20b verbunden und der zweite Verbindungsabschnitt 20b, der an einer linken Seite des einen geteilten Kerns 18 ausgebildet ist, wird mit dem ersten Verbindungsabschnitt 20a, der an einer rechten Seite eines linkerhand benachbarten geteilten Kerns ausgebildet ist, verbunden. Zum Beispiel kann der Federstift 14 an dem Trägerelement 12 durch Einsetzen eines Lochs 22, das an dem Trägerelement 12 in der Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen ausgebildet ist, positioniert werden.
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Zum Beispiel kann der geteilte Kern 18 durch Stanzen einer magnetischen Stahlplatte mittels einer Presse, etc. gebildet werden. Jeder geteilte Kern kann als ein einzelnes Stück gebildet werden, oder kann andernfalls ein Block sein, der durch Stapeln mehrerer (zum Beispiel zehn bis zwanzig) Plattenteile in einer Richtung (2, die vertikale Richtung, wie durch einen Pfeil 24 angezeigt) im Allgemeinen parallel zu der Rotationsachse des Rotors 10 gebildet wird. Im letzteren Fall kann der geteilte Kern durch sequentielles Stapeln der Plattenteile auf dem Trägerelement gebildet werden, während er an einen Wellenabschnitt 14 angepasst wird. Andernfalls kann ein blockförmiger geteilter Kern, wie beispielsweise der Kern 18 aus 2 zuvor durch Verstemmen, etc. gebildet werden und der blockförmige Kern kann dann an dem Wellenabschnitt 14 angepasst und an dem Trägerelement 12 angeordnet werden.
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Obwohl beide Verbindungsabschnitte 20a und 20b von jedem geteilten Kern 18 in der Ausführungsform aus 2 eine hakenartige Form aufweisen, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Ferner ist, obwohl alle geteilten Kerne 18 gleich sind, die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel können zwei Arten von geteilten Kernen vorgesehen sein, d. h. eine Art weist identische konkave Verbindungsabschnitte an ihrer linken und rechten Seite auf und die andere Art weist identische konvexe Verbindungsabschnitte an ihrer linken und rechten Seite auf, wobei die beiden Arten abwechselnd ausgerichtet sind, so dass der konkave Abschnitt und der konvexe Abschnitt miteinander in Eingriff gelangen.
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Wie in
2 gezeigt, können, wenn die Verbindungsabschnitte
20a und
20b als Haken ausgebildet sind, die Vorderenden aufweisen, die in eine im Allgemeinen radiale Richtung des Rotors und in entgegengesetzte Richtungen erstreckt sind (s.
28a und
28b in
3), benachbarte geteilte Kerne durch Rotieren zumindest eines der benachbarten Kerne um den Wellenabschnitt
14 (in der gezeigten Ausführungsform Rotieren des geteilten Kerns
18 auf der rechten Seite in eine durch den Pfeil
26 angezeigte Richtung), während der Wellenabschnitt
14 in den Kern eingeführt wird, verbunden werden. Als solches können in der Konfiguration, in der die Verbindungsabschnitte durch Drehen derselben verbunden werden können, die Vorgänge des Presspassens des geteilten Kerns
18 in den Wellenabschnitt
14 und des Verbindens der Verbindungsabschnitte
20a und
20b getrennt durchgeführt werden, wodurch die Vorgänge leicht durchgeführt werden können. Ferner kann jeder geteilte Kern
18 genau positioniert werden, da die geteilten Kerne
18 auf die entsprechenden Wellenabschnitte
14, die auf dem Trägerelement
12 angeordnet sind, angepasst werden. Die Verbindungsabschnitte der benachbarten Kerne können ohne einen Spalt dazwischen verbunden werden, wobei ein ringförmiger Kern mit hochdimensionaler Genauigkeit erreicht werden kann. Dem in
17 der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2000-116074 gezeigten Kern konnte entnommen werden, dass mehrere Kernteile unter Verwendung von Stiftelementen als Gelenken gedreht werden, so dass die Kernteile zusammenwirkend einen kreisförmigen Rotor darstellen. In solch einer Struktur kann jedoch ein Spalt in dem Gelenk ein Problem darstellen, insbesondere wenn die Struktur für einen Stator eines Elektromotors mit Innenrotor verwendet wird, und daher kann ein Gehäuse mittels Presspassen von der Außenseite eines kreisförmigen Kerns befestigt werden, so dass der Spalt beseitigt wird. Da der Spalt jedoch vergrößert wird, wenn ein Element, wie beispielsweise ein zylindrisches Element
32 durch Presspassen von innen befestigt wird, ist es schwierig, den Spalt an jedem Gelenk auszugleichen. Ferner muss in der Struktur, die in
17 der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2000-116074 gezeigt ist, der Einfügevorgang des Stiftelements in das Kernteil und der Anpassvorgang der Konvex-Konkav-Abschnitte der benachbarten Kernteile gleichzeitig durchgeführt werden, womit die Vorgänge schwer durchzuführen sind.
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Andererseits ist aus den in
8 der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2002-262496 gezeigten geteilten Kernen ersichtlich, dass die geteilten Kerne abwechselnd gestapelt werden, um den Einfluss der Fliehkraft auf die Niete
9, die die geteilten Kerne befestigen, gerecht zu werden und die in der Umfangsrichtung benachbarten geteilten Kerne werden miteinander anhand der Konvex-Konkav-Formen
2a und
2b verbunden. Jedoch können in solchen Konvex-Konkav-Formen die geteilten Kerne nicht durch Drehen derselben, wie in
2 gezeigt, verbunden werden, und ihre Bearbeitbarkeit ist nicht gut. Ferner ist aus dem Herstellungsablauf des Kerns in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2002-262496 ersichtlich, dass ein Befestigen unter Verwendung des Niets schließlich durchgeführt wird. Somit unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2002-262496, indem der geteilte Kern an den Wellenabschnitt (oder ein Verstärkungselement) wie beispielsweise dem Federstift, pressgepasst wird, bevor die geteilten Kerne miteinander verbunden werden. Zusätzlich ist es in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2002-262496 wahrscheinlich, dass ein Versatz zwischen den Löchern für die Nieten der Stapel auftritt, wenn die Länge des Kerns in der Stapelrichtung größer wird (d. h. die Anzahl der gestapelten Kerne wird größer), wodurch die Bearbeitbarkeit des Eintreibens des Niets verschlechtert werden kann. Dasselbe gilt auch, wenn der Niet durch den Federstift ersetzt wird. Andererseits können in der vorliegenden Erfindung die benachbarten geteilten Kerne miteinander verbunden werden, nachdem der geteilte Kern (oder der Stapel daraus) an den Wellenabschnitt pressgepasst wird, wodurch die Bearbeitbarkeit extrem hoch ist.
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Die Verbindungsabschnitte, die miteinander verbunden werden können, indem sie um den Wellenabschnitt gedreht werden, können elastisch verformbar sein. Zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, können die Vorderenden 28a und 28b der hakenförmigen Verbindungsabschnitte 20a und 20b entsprechende Überstände 30a und 30b aufweisen, wobei die Überstände in Richtung des Umfangs und in entgegengesetzte Richtungen erstreckt sind. Wenn die Steifigkeit des Verbindungsabschnitts und des Überstands hoch ist, können die geteilten Kerne nicht ordentlich durch Drehen des geteilten Kerns verbunden werden. Wenn jedoch die Steifigkeit von zumindest einem aus dem Verbindungsabschnitt und dem Überstand niedrig ist, sodass er elastisch deformiert werden kann (zum Beispiel ist das Vorderende dünn oder der Überstand ist klein), können die benachbarten Kerne verbunden werden, während der elastisch deformierbare Abschnitt elastisch deformiert wird. Bei Verwendung der elastischen Deformation kehren der Verbindungsabschnitt und der Überstand in ihre ursprünglichen Formen zurück, wenn der Verbindungsvorgang geschlossen ist, und der Überstand hält die benachbarten Kerne davon ab, sich relativ zueinander zu bewegen, wodurch die geteilten Kerne sicher verbunden werden können.
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4 zeigt ein Beispiel, in dem ein zylindrisches Element 32 an dem Rotor aus 1 befestigt ist. Wie gezeigt, weist der Rotor 10 ein zylindrisches Element 32 auf, das koaxial an den inneren Abschnitt des ringförmigen durch geteilte Kerne 18 gebildeten Kerns angepasst ist. Zum Beispiel kann das zylindrische Element 32 anhand eines Bolzens (nicht gezeigt) an das Trägerelement 12 befestigt werden, an dem ein Loch zum Fixieren ausgebildet ist. Anderenfalls kann das zylindrische Element 32 an den inneren Abschnitt des ringförmigen Kerns durch Übermaßpassen, wie beispielsweise durch Schrumpfpassen oder Presspassen, befestigt werden. Wenn das zylindrische Element 32 durch Übermaßpassen befestigt wird, kann der Abstand zwischen jedem Pol des Rotors 10 angeglichen werden, wodurch die Drehung des Elektromotors gleichmäßig werden kann.
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Im Detail, wenn jeder geteilte Kern 18 so ausgestaltet ist, dass die Verbindungsabschnitte der geteilten Kerne miteinander ohne einen Spalt zwischen ihnen verbunden werden können, der Verbindungsvorgang jedoch nicht manuell abgeschlossen werden kann, kann eine ideale Verbindung durch Übermaßpressen des zylindrischen Elements 32 durchgeführt werden, das den Oberflächendruck nutzt, der auf jeden geteilten Kern 18 in die auswärts radiale Richtung wirkt. Anderenfalls kann ein Spalt zwischen den Verbindungsabschnitten gebildet werden, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern, die benachbarten geteilten Kerne können miteinander verbunden werden, während der Spalt bestehen bleibt und der Abstand zwischen den benachbarten geteilten Kernen kann durch Übermaßpassen des zylindrischen Elements 32 vergrößert werden. Die Verbindungsabschnitte werden daher sicher ohne einen Spalt zwischen ihnen verbunden und der Abstand zwischen jedem Pol kann konstant sein. Wenn das zylindrische Element 32 verwendet wird, kann daher der Verbindungsvorgang der geteilten Kerne nicht manuell vervollständigt werden.
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Der Rotor 10 nach der vorliegenden Erfindung kann durch ein Verfahren hergestellt werden umfassend die Positionierung mehrerer Wellenabschnitte 14 auf einem im Allgemeinen ringförmigen Trägerelement 12 in einer Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen; Einsetzen von Wellenabschnitten 14 des Trägerelements 12 in entsprechende Lochabschnitte 16 der geteilten Kerne 18, die dazu konfiguriert sind, um an die Wellenabschnitte angepasst zu werden, so dass die geteilten Kerne 18 auf dem Trägerelement 12 angeordnet sind; und Bilden des im Allgemeinen ringförmigen Kerns durch Drehen zumindest eines der benachbarten geteilten Kerne 18 um einen Wellenabschnitt 14, so dass die Verbindungsabschnitte 20a und 20b der benachbarten Kerne miteinander verbunden werden. Wenn der Rotor ferner das zylindrische Element 32 aufweist, kann der Rotor durch Anpassen des zylindrischen Elements 32 an den inneren Abschnitt des im Allgemeinen ringförmigen Kerns hergestellt werden, nach dem Bilden des im Allgemeinen ringförmigen Kerns, der aus geteilten Kernen 18 besteht.
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Vorzugsweise ist bei normaler Temperatur ein innerer Durchmesser des zylindrischen Elements 32 größer als ein innerer Durchmesser des im Allgemeinen ringförmigen Kerns und somit wird das zylindrische Element 32 an den inneren Abschnitt des Kerns durch Übermaßpassen, konkret durch Schrumpfpassen, Kühlpassen oder Presspassen, etc. angepasst. Ferner kann der Rotor 10 durch Formen eines Schraublochs (nicht gezeigt) am zylindrischen Element 32 mit einem anderen Element verbunden werden.
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In der Ausführungsform aus 2 hat der Lochabschnitt 16 des geteilten Kerns die Kreisform und der Wellenabschnitt 14, der dazu konfiguriert ist, um an den Lochabschnitt angepasst zu werden, hat die volle oder hohle zylindrische Form. In diesem Zusammenhang kann die zylindrische Form ein Element umfassen, das eine im Allgemeinen C-Form aufweist, wie beispielsweise den Federstift 14. Anderenfalls kann als eine Form, die der vollen oder hohlen zylindrischen Form ähnelt, ein Element, das einen radialen Querschnitt in einer Ellipsenform aufweist, verwendet werden. Wenn der radiale Querschnitt des Wellenabschnitts 14 im Allgemeinen kreisförmig ist, kann eine angemessene Winkelposition eines geteilten Kerns 18 nicht ermittelt werden, außer der geteilte Kern gelangt in Kontakt mit dem Verbindungsabschnitt des benachbarten geteilten Kerns, nachdem er gedreht wird. Wie in 5 gezeigt ist, kann dann, wenn der Lochabschnitt 16' des geteilten Kerns 18 eine vieleckige Form aufweist und der Wellenabschnitt 14', der dazu konfiguriert ist, um an den Lochabschnitt angepasst zu werden, eine vieleckige Säulenform aufweist, die Winkelposition des geteilten Kerns leicht unter Verwendung einer Ebene der vieleckigen Form ermittelt werden. Wenn sowohl der Lochabschnitt als auch der Wellenabschnitt vieleckige Formen aufweisen, ist es schwierig, den geteilten Kern zu drehen, wenn zwischen dem Lochabschnitt und dem Wellenabschnitt kein Spalt vorliegt oder wenn sowohl der Lochabschnitt als auch der Wellenabschnitt aus einem Material ausgebildet sind, das eine hohe Steifigkeit aufweist. Der geteilte Kern 18 kann jedoch leicht um einen Wellenabschnitt 14' gedreht werden, in dem ein bestimmter Spalt (oder ein Zuschlag) zwischen dem Wellenabschnitt 14' und dem Lochabschnitt 16' ausgebildet ist, oder in dem der Wellenabschnitt aus einem Material ausgebildet ist, das flexibler als das Materials des Kerns ist.
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6 zeigt ein Beispiel, in dem ein Permanentmagnet 34 in dem Rotor 10 angeordnet ist. Der Permanentmagnet 34 ist zwischen den benachbarten geteilten Kernen 18 angeordnet. Insbesondere ist der Permanentmagnet 18 in einem Ausnehmungsabschnitt 36 positioniert, das durch Vertiefen eines Abschnitts einer Umfangskante des geteilten Kerns 18 gebildet ist. Wie in 6 gezeigt, ist der Rotor radial ausgeführt, wobei jeder Permanentmagnet 34 so positioniert ist, dass seine Magnetisierungsrichtung (angezeigt durch den Pfeil 38) im Allgemeinen senkrecht zu der radialen Richtung des Rotors 10 ist. Im Allgemeinen kann in dem Elektromotor, in dem der Verbindungsabschnitt des geteilten Kerns als Teil eines magnetischen Hauptpfads wirkt, die Leistungsfähigkeit des Motors nachlassen, da der magnetische Fluss schwer durch den Verbindungsabschnitt geleitet werden kann. In dem in der 6 gezeigten radial ausgeführten Elektromotor kann ein effektiver Magnetpfad anhand den Permanentmagneten 34 ausgebildet werden, wie von einem Pfeil 40 gezeigt. Mit anderen Worten wird der Verbindungsabschnitt in der Ausführungsform aus 6, gezeigt als Hakenform, nicht als der Hauptmagnetisierungspfad verwendet, weshalb es nicht von Nachteil ist, wenn der magnetische Fluss schwer durch den Verbindungsabschnitt geleitet werden kann.
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Da der geteilte Kern entsprechend der vorliegenden Erfindung an den an dem Trägerelement angeordneten Wellenabschnitt angepasst wird, kann die Positionierungsgenauigkeit zwischen den geteilten Kernen verbessert werden und es wird ermöglicht, dass es keinen Spalt zwischen den Verbindungsabschnitten der geteilten Kerne gibt. Im Ergebnis kann ein ringförmiger Kern mit hoch-dimensionaler Genauigkeit erhalten werden. Ferner kann die Bearbeitbarkeit verbessert werden, da der Anpassvorgang des geteilten Kerns mit dem Wellenabschnitt und der Verbindungsvorgang der benachbarten geteilten Kerne getrennt werden kann.
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Wenn der Verbindungsabschnitt so konfiguriert ist, dass die benachbarten geteilten Kerne miteinander durch Drehen des geteilten Kerns um den Wellenabschnitt verbunden werden können, kann die Fügegenauigkeit und die Bearbeitbarkeit des Kerns weiter verbessert werden.
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Durch weiteres Anordnen des zylindrischen Elements, das an den inneren Abschnitt des im Allgemeinen ringförmigen Kerns angepasst wird, kann der Oberflächendruck des zylindrischen Elements genutzt werden, und somit kann der Verbindungsvorgang der geteilten Kerne nicht manuell vervollständigt werden. Ferner kann, wenn der äußere Durchmesser des zylindrischen Elements größer ist als der innere Durchmesser des im Allgemeinen ringförmigen Kerns und das zylindrische Element an dem inneren Abschnitt des ringförmigen Kerns durch Übermaßpassen angepasst wird, der Abstand zwischen jedem Pol des Rotors angeglichen werden und das Drehen des elektrischen Motors kann laufruhig sein.
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Durch Positionieren des Permanentmagneten zwischen den benachbarten geteilten Kernen, so dass die Magnetisierungsrichtung des Magnets im Allgemeinen senkrecht zu der radialen Richtung des Rotors ist, kann der magnetische Fluss leicht durch den Verbindungsabschnitt zwischen den geteilten Kernen hindurchtreten.
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Wenn der Wellenabschnitt und der Lochabschnitt des geteilten Kerns, der dazu konfiguriert ist, um an den Wellenabschnitt angepasst zu werden, eine vieleckige Form aufweist, kann die Winkelposition des geteilten Kerns um der Wellenabschnitt leicht unter Verwendung einer Ebene der vieleckigen Form ermittelt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2000-116074 [0003, 0005, 0028]
- JP 2002-262496 [0004, 0005, 0029]
