DE102014113744A1

DE102014113744A1 - Rotor und Motor

Info

Publication number: DE102014113744A1
Application number: DE201410113744
Authority: DE
Inventors: c/o ASMO CO. LTD. Tsuchiya Takahiro; c/o ASMO CO. LTD. Morita Chie; c/o ASMO CO. LTD. Yamada Yoji; c/o ASMO CO. LTD. Mikami Koji
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2015-03-26
Also published as: US9490670B2; US20150084466A1; CN104518585B; CN104518585A

Abstract

Ein Rotor beinhaltet einen ersten und einen zweiten Rotorkern, einen Scheibenmagneten und einen gleichrichtenden Magneten. Der erste und der zweite Rotorkern beinhalten jeweils eine Kernbasis und Klauenpole. Der Scheibenmagnet ist in der axialen Richtung magnetisiert, so dass die Klauenpole des ersten Rotorkerns als erste Pole fungieren und die Klauenpole des zweiten Rotorkerns als zweite Pole fungieren. Der gleichrichtende Magnet beinhaltet wenigstens einen Polzwischenmagnetteil oder einen Rückseitenmagnetteil. Der Polzwischenmagnetteil befindet sich in einer in Umfangsrichtung zwischen den Klauenpolen des ersten Rotorkerns und den Klauenpolen des zweiten Rotorkerns gebildeten Lücke. Der Rückseitenmagnetteil befindet sich in einer an Rückseitenflächen der Klauenpole gebildeten Lücke. Der gleichrichtende Magnet und der Scheibenmagnet sind aus verschiedenen Materialien hergestellt. Der gleichrichtende Magnet wird in einem nachfolgenden Prozess mit dem Scheibenmagneten integriert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor und einen Motor.
Im Stand der Technik ist ein Rotor mit einer Konstruktion des so genannten Lundell-Typs, der von einem Permanentmotor magnetisiert wird, als ein für einen Motor verwendeter Rotor bekannt (vgl. zum Beispiel die japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2013-118801 ). Der Rotor hat einen ersten und einen zweiten Rotorkern, die miteinander kombiniert sind, und einen Scheibenmagneten (Feldmagnet), der zwischen den Rotorkernen angeordnet ist. Der erste und der zweite Rotorkern haben jeweils Klauenpole in Umfangsrichtung. Der Scheibenmagnet funktioniert so, dass die Klauenpole, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen, verschiedene Magnetpole sind.
Der Rotor der japanischen Patent-Auslegeschrift Nr. 2013-118801 beinhaltet einen Hilfsmagneten (Rückseitenmagnet), der an der Rückseitenfläche jedes Klauenpols angeordnet ist, und einen Hilfsmagneten (Klauenpol), der in der Umfangsrichtung zwischen Klauenpolen liegt. Alle Magneten, einschließlich der Hilfsmagnete und des Scheibenmagneten, werden im Voraus in den Rotor eingeformt, so dass die Zahl der Bauteile niedrig gehalten werden kann.
Im obigen Motor sind alle Magneten integriert, so dass die Zahl der Bauteile niedrig gehalten werden kann. Bei einem Magneten, der im Voraus eingeformt wird, lässt sich aber der Magnetfluss in jedem Teil nur schwer einstellen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rotor und einen Motor bereitzustellen, die die Abstimmung des Magnetflusses ermöglichen, während die Zahl der Bauteile niedrig gehalten wird.
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Rotor mit einem ersten und einem zweiten Rotorkern, einem Scheibenmagneten und einem gleichrichtenden Magneten. Der erste und der zweite Rotorkern beinhalten jeweils eine allgemein scheibenförmige Kernbasis und mehrere Klauenpole. Die Klauenpole sind in gleichen Abständen an einem äußeren Umfang der Kernbasis angeordnet. Jeder der Klauenpole steht in einer radialen Richtung zu einer Außenseite hin vor und erstreckt sich in einer axialen Richtung. Die Kernbasis des ersten und des zweiten Rotorkerns sind einander entgegengesetzt und die Klauenpole des ersten und des zweiten Rotorkerns sind in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Der Scheibenmagnet ist in der axialen Richtung zwischen den Kernbasen angeordnet. Der Scheibenmagnet ist in der axialen Richtung magnetisiert, so dass die Klauenpole des ersten Rotorkerns als erste Pole fungieren und die Klauenpole des zweiten Rotorkerns als zweite Pole fungieren. Der gleichrichtende Magnet beinhaltet wenigstens einen Polzwischenmagnetteil und einen Rückseitenmagnetteil. Der Polzwischenmagnetteil befindet sich in einer in Umfangsrichtung zwischen den Klauenpolen des ersten Rotorkerns und den Klauenpolen des zweiten Rotorkerns gebildeten Lücke. Der Rückseitenmagnetteil befindet sich in einer an Rückseitenflächen der Klauenpole gebildeten Lücke. Der gleichrichtende Magnet und der Scheibenmagnet sind aus verschiedenen Materialien hergestellt. Der gleichrichtende Magnet wird in einem nachfolgenden Prozess mit dem Scheibenmagneten integriert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird zusammen mit Aufgaben und Vorteilen von ihr unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den Begleitzeichnungen am besten verständlich. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 eine perspektivische Ansicht eines gleichrichtenden Magneten für den Rotor von 1, der einen integrierten Magneten bildet,
3 eine perspektivische Ansicht eines Scheibenmagneten für den Rotor von 1, der einen integrierten Magneten bildet,
4 eine perspektivische Explosivdarstellung, die die Bauteile des Rotors von 1 zeigt,
5 eine perspektivische Ansicht des Rotors von 4,
6 eine Querschnittansicht des Rotors entlang der Linie 6-6 in 5,
7 eine perspektivische Ansicht, die ein Formverfahren eines integrierten Magneten in einem weiteren Beispiel der ersten Ausführungsform veranschaulicht,
8 eine perspektivische Ansicht des integrierten Magneten in dem weiteren Beispiel von 7,
9 eine teilweise Querschnittansicht eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
10 eine teilweise Querschnittansicht des Rotors von 9,
11 eine perspektivische Ansicht eines in 10 gezeigten Rotors,
12 eine perspektivische Explosivdarstellung des Rotors von 11,
13 eine perspektivische Ansicht einer Magnetisierungsvorrichtung, die zur Herstellung eines in 12 gezeigten gleichrichtenden Magneten verwendet wird,
14 eine teilweise Querschnittansicht eines Motors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
15 eine teilweise Querschnittansicht eines in 14 gezeigten Rotors,
16 eine perspektivische Ansicht des Rotors von 15,
17 eine perspektivische Explosivdarstellung des Rotors von 16,
18 eine Querschnittansicht entlang Linie A-A in 15,
19 eine teilweise Querschnittansicht eines Rotors in einem weiteren Beispiel der dritten Ausführungsform,
20 eine teilweise Querschnittansicht eines Rotors in einem weiteren Beispiel der dritten Ausführungsform,
21 eine teilweise Querschnittansicht eines Rotors in dem weiteren Beispiel der dritten Ausführungsform,
22 eine teilweise Querschnittansicht eines Rotors in einem weiteren Beispiel der dritten Ausführungsform,
23 eine teilweise Querschnittansicht eines Rotors in einem weiteren Beispiel der dritten Ausführungsform,
24 eine teilweise Querschnittansicht eines Rotors in einem weiteren Beispiel von 19,
25 eine teilweise Querschnittansicht eines Rotors in einem weiteren Beispiel von 20 und
26 eine teilweise Querschnittansicht eines Rotors in einem weiteren Beispiel von 21.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird nun eine erste Ausführungsform eines Motors beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet der Motor 10 der vorliegenden Erfindung einen Stator 11 und einen Rotor 21, der dem Stator gegenüberliegend und im Inneren des Stators 11 angeordnet ist und drehbar gelagert ist.
Der Stator 11 beinhaltet einen Statorkern 11a und Wicklungen 11b, die um die Zähne des Statorkerns 11a gewickelt sind. Wenn die Wicklungen 11b mit Antriebsstrom versorgt werden, erzeugt der Stator 11 ein Rotations-Magnetfeld, das den Rotor 21 dreht.
Wie in den 1 und 3 gezeigt, beinhaltet der Rotor 21 zwei Rotorkerne 23 und 24, die an einer Rotationswelle 22 befestigt sind, und einen integrierten Magneten 25, der sich zwischen den zwei Rotorkernen 23 und 24 befindet. In die Rotorkerne 23 und 24 ist eine Rotationswelle 22 eingepresst, um den axialen Abstand zwischen den Rotorkernen 23 und 24 aufrecht zu erhalten.
Der Rotorkern 23 beinhaltet eine allgemein scheibenförmige Kernbasis 23a und mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform fünf) Klauenpole 23b, die in gleichen Abständen am äußeren Umfang der Kernbasis 23a angeordnet sind. Die Klauenpole 23b stehen jeweils in radialer Richtung zur Außenseite hin vor und erstrecken sich in der axialen Richtung. Im Detail beinhaltet jeder Klauenpol 23b einen Vorsprung 23c, der vom äußeren Umfang der Kernbasis 23a in radialer Richtung zur Außenseite hin vorsteht, und eine Klaue 23d, die sich am distalen Ende des Vorsprungs 23c befindet und in der axialen Richtung erstreckt. Der Vorsprung 23c hat in der axialen Richtung betrachtet eine sektorförmige Form. Die Klaue 23d hat in der zur Achse orthogonalen Richtung einen sektorförmigen Querschnitt.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist der Rotorkern 24 mit dem Rotorkern 23 identisch gestaltet und beinhaltet eine allgemein scheibenförmige Kernbasis 24a und mehrere Klauenpole 24b, die in gleichen Abständen am äußeren Umfang der Kernbasis 24a angeordnet sind. Die Klauenpole stehen jeweils in radialer Richtung zur Außenseite hin vor und erstrecken sich in der axialen Richtung. Im Detail beinhaltet jeder Klauenpol 24b einen Vorsprung 24c, der vom äußeren Umfang der Kernbasis 24a in radialer Richtung zur Außenseite hin vorsteht, und eine Klaue 24d, die sich am distalen Ende des Vorsprungs 24c befindet und in der axialen Richtung verlängert ist. Wie der Vorsprung 23c des Rotorkerns 23 hat der Vorsprung 24c in der axialen Richtung betrachtet eine sektorförmige Form. Die Klaue 24d hat in der zur Achse orthogonalen Richtung einen sektorförmigen Querschnitt. Des Weiteren sind die Klauen 24d des Rotorkerns 24 in der axialen Richtung länger als die Klauen 23d des Rotorkerns 23. Der Rotorkern 23 entspricht einem ersten Rotorkern und der Rotorkern 24 entspricht einem zweiten Rotorkern.
Die Rotorkerne 23 und 24 beinhalten jeweils eine zentrale Bohrung, in welche die Rotationswelle 22 eingepresst ist. Die Rotorkerne 23 und 24 sind an der Rotationswelle 22 befestigt, um den Abstand zwischen den axialen Außenseiten (den einander abgekehrten Seiten) der Rotorkerne 23 und 24 auf einen Abstand festzulegen, der im Voraus festgelegt wird. Der Rotorkern 24 ist mit dem Rotorkern 23 gekoppelt, so dass die Klauenpole 24b sich zwischen benachbarten der Klauenpole 23b im Rotorkern 23 befinden und so dass der integrierte Magnet 25 zwischen der Kernbasis 23a und der Kernbasis 24a angeordnet (zwischengelegt) ist.
Der integrierte Magnet 25 beinhaltet einen Scheibenmagneten 26 und einen Gleichrichtungsmagneten 27, die miteinander integriert sind. Der Gleichrichtungsmagnet 27 wird in einem nachfolgenden Prozess des Anfügens oder dergleichen mit dem Scheibenmagneten 26 integriert. Der Scheibenmagnet 26 ist aus einem Material hergestellt, das sich von dem des Gleichrichtungsmagneten 27 unterscheidet.
Wie in 3 gezeigt, ist der Scheibenmagnet 26 ringförmig und hat eine zentrale Bohrung.
Der Scheibenmagnet 26 ist in der axialen Richtung magnetisiert, so dass die Klauenpole 23b des Rotorkerns 23 als erste Pole (in der vorliegenden Ausführungsform N-Pole) fungieren und die Klauenpole 24b des Rotorkerns 24 als zweite Pole (in der vorliegenden Ausführungsform S-Pole) fungieren. So ist der Rotor 21 der vorliegenden Ausführungsform ein Rotor mit einer Konstruktion des so genannten Lundell-Typs, der den Scheibenmagneten 26 verwendet. Im Rotor 21 sind fünf Klauenpole 23b, die als N-Pole fungieren, und fünf Klauenpole 24b, die als S-Pole fungieren, in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Die Zahl der Pole des Rotors 21 ist zehn (Zahl der Polpaare ist fünf).
Der Scheibenmagnet 26 ist zum Beispiel ein anisotroper gesinterter Magnet und wird zum Beispiel von einem Ferritmagneten, einem Samarium-Kobalt-(SmCo)-Magneten, einem Neodym-Magneten oder dergleichen gebildet.
Wie in den 2, 5 und 6 gezeigt, beinhaltet der Gleichrichtungsmagnet 27 Rückseitenmagnetteile 28 und 29 und Polzwischenmagnetteile 30. Der Gleichrichtungsmagnet 27 ist zum Beispiel ein Verbundmagnet (Plastikmagnet, Gummimagnet oder dergleichen) und wird zum Beispiel von einem Ferritmagneten, einem Samarium-Eisennitrid-(SmFeN)-Magneten, einem Samarium-Kobalt-(SmCo)-Magneten, einem Neodym-Magneten oder dergleichen gebildet.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, befinden sich die Rückseitenmagnetteile 28 und 29 zwischen einer Rückseitenfläche 23e (Innenfläche in radialer Richtung) jedes Klauenpols 23b des Rotorkerns 23 und einer äußeren Umfangsfläche 24f der Kernbasis 24a im Rotorkern 24 und zwischen einer Rückseitenfläche 24e jedes Klauenpols 24b des Rotorkerns 24 und einer äußeren Umfangsfläche 23f der Kernbasis 23a in dem Rotorkern 23.
Jeder Rückseitenmagnetteil 28 ist magnetisiert, so dass die mit der Rückseitenfläche 23e des Klauenpols 23b in Kontakt befindliche Seite ein N-Pol ist, was derselbe Pol wie der Klauenpol 23b ist, und die mit der äußeren Umfangsfläche 24f der Kernbasis 24a im Rotorkern 24 in Kontakt befindliche Seite ein S-Pol ist, was derselbe Pol wie die Kernbasis 24a ist.
Jeder Rückseitenmagnetteil 29 ist so magnetisiert, dass die mit der Rückseitenfläche 24e des Klauenpols 24b in Kontakt befindliche Seite ein S-Pol ist und die mit der äußeren Umfangsfläche 23f der Kernbasis 23a im Rotorkern 23 in Kontakt befindliche Seite ein N-Pol ist.
Die Polzwischenmagnetteile 30 befinden sich zwischen den Klauenpolen 23b und den Klauenpolen 24b in der Umfangsrichtung. Jeder Polzwischenmagnetteil 30 ist so magnetisiert, dass die Seite des Klauenpols 24b des Rotorkerns 24 in der Umfangsrichtung der S-Pol ist und die Seite des Klauenpols 23b im Rotorkern 23 der N-Pol ist.
Im Folgenden wird nun die Funktionsweise des Motors der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wenn die Wicklungen 11b mit Antriebsstrom gespeist werden, erzeugt der Motor 10 der vorliegenden Ausführungsform ein Rotations-Magnetfeld mit dem Stator 11, das den Rotor 21 dreht und antreibt.
Im Rotor 21 der vorliegenden Ausführungsform sind der gleichrichtende Magnet 27 und der Scheibenmagnet 26 aus verschiedenen Materialien hergestellt. Der Magnetfluss kann daher, verglichen mit dann, wenn der gleichrichtende Magnet 27 und der Scheibenmagnet 26 aus demselben Material gebildet sind, leicht abgestimmt werden. Des Weiteren werden der gleichrichtende Magnet 27 und der Scheibenmagnet 26 in einem nachfolgenden Prozess miteinander integriert. Dies hält die Zahl der Bauteile niedrig. Des Weiteren beinhaltet der gleichrichtende Magnet 27 die Polzwischenmagnetteile 30 und die Rückseitenmagnetteile 28 und 29. Dies erhöht die Menge des Magnetflusses des Rotors 21 und richtet den Magnetfluss des Scheibenmagneten 26 wie damit verglichen gleich, wenn der gleichrichtende Magnet 27 nur die Polzwischenmagnetteile 30 oder nur die Rückseitenmagnetteile 28 und 29 beinhaltet. Auf diese Weise trägt die vorliegende Erfindung zur Verbesserung der Leistung des Rotors 21 bei.
Die erste Ausführungsform hat die unten beschriebenen Vorteile.

(1) Der gleichrichtende Magnet 27 und der Scheibenmagnet 26 sind aus verschiedenen Materialien hergestellt. Dies erleichtert die Abstimmung des Magnetflusses an jedem Teil und ermöglicht die Einstellung der Leistung. Des Weiteren werden der Scheibenmagnet 26 und der gleichrichtende Magnet 27 in einem nachfolgenden Prozess miteinander integriert. Dies hält die Zahl der Bauteile niedrig.
(2) Des Weiteren ist der gleichrichtende Magnet 27 ein Verbundmagnet. Ein Verbundmagnet hat eine höhere Maßgenauigkeit und hinsichtlich der Form einen höheren Grad an Freiheit als ein gesinterter Magnet. Daher kann der gleichrichtende Magnet 27 einfach hergestellt werden, obwohl sowohl die Rückseitenmagnetteile 28 und 29 als auch die Polzwischenmagnetteile 30 im gleichrichtenden Magneten 27 eingeschlossen sind und bewirken, dass der gleichrichtende Magnet 27 eine komplizierte Form hat.
(3) Der Scheibenmagnet 26, bei dem die Klauenpole 23b und 24b als die Pole wirken, wird von einem gesinterten Magneten gebildet, der einen relativ starken Magnetfluss hat. Dies gewährleistet ferner, dass die Klauenpole 23b und 24b magnetisiert sind und als Pole wirken.

Die erste Ausführungsform kann wie unten beschrieben modifiziert werden.
In der obigen Ausführungsform wird der integrierte Magnet 25 durch Anhaften des gleichrichtenden Magneten 27 und des Scheibenmagneten 26 integriert. Stattdessen kann der integrierte Magnet 25 zum Beispiel durch Umspritzen des gleichrichtenden Magneten 27 hergestellt werden, wobei der Scheibenmagnet 26 zwischen den Rotorkernen 23 und 24 gehalten wird, wie in 7 gezeigt. Diese Konstruktion integriert in einem nachfolgenden Prozess auch den gleichrichtenden Magneten 27 mit dem Scheibenmagneten 26. Durch Umspritzen des gleichrichtenden Magneten 27 können der gleichrichtende Magnet 27 und der Scheibenmagnet 26 integriert werden, während der gleichrichtende Magnet 27 spritzgegossen wird. Des Weiteren wird der gleichrichtende Magnet 27 mit dem Scheibenmagneten 26 und den Rotorkernen 23 und 24 direkt spritzgegossen. Dies begrenzt zum Beispiel die Bildung einer Haftschicht oder eines mechanischen Luftspalts zwischen dem gleichrichtenden Magneten 27 und jedem der Rotorkerne 23 und 24. Infolgedessen wird die Permeabilität des Rotors 21 verbessert und das Drehmoment des Rotors 21 kann erhalten werden.
Wie der in 8 gezeigte integrierte Magnet kann die Magnetisierung (Ausrichtungsrichtung) des gleichrichtenden Magneten 27, die auf ergänzende Weise für den Scheibenmagneten 26 funktioniert, der den Hauptmagnetfluss erzeugt, eine polare anisotrope Ausrichtung sein. Spezieller unterliegt der integrierte Magnet 25 einer Magnetisierung polarer anisotroper Ausrichtung, wobei der Magnetfluss von den Außenflächen der S-Pol-Rückseitenmagnetteile 29 über die angrenzenden Polzwischenmagnetteile 30 zu den Außenflächen der N-Pol-Rückseitenmagnetteile 28, zur Innenseite in der radialen Richtung hin sich wölbend, gekrümmt fließt. Infolgedessen beinhalten die Rückseitenmagnetteile 28 und 29 Magnetfluss radialer Richtungskomponenten und der Polzwischenmagnet 30 beinhaltet Magnetfluss von Umfangsrichtungskomponenten. Der in 8 gezeigte integrierte Magnet 25 funktioniert also auf die gleiche Weise wie der integrierte Magnet 25 der obigen Auführungsform und die Rückseitenmagnetteile 28 und 29 und die Polzwischenmagnetteile 30 können so magnetisiert sein, dass sie Komponenten der optimalen Richtung beinhalten.
In der obigen Ausführungsform beinhaltet der gleichrichtende Magnet 27 die Polzwischenmagnetteile 30 und die Rückseitenmagnetteile 28 und 29, kann aber auch nur die Polzwischenmagnetteile 30 oder nur die Rückseitenmagnetteile 28 und 29 beinhalten.
In der obigen Ausführungsform ist der Rotor 21 ein Rotor mit zehn Polen, d.h. fünf Klauenpolen 23b und fünf Klauenpolen 24b. Die Zahl der Pole kann aber geändert werden.
In der obigen Ausführungsform beinhaltet der Rotor 21 zehn Polzwischenmagnetteile 30 und insgesamt zehn Rückseitenmagnetteile 28 und 29. Stattdessen kann die Zahl der Polzwischenmagnetteile 30 und die Zahl der Rückseitenmagnetteile 28 und 29 gemäß der Zahl der Klauenpole 23b und 24b geändert werden.
In der obigen Ausführungsform ist der Scheibenmagnet 26 ein gesinterter Magnet und der gleichrichtende Magnet 27 ist ein Verbundmagnet. Die Materialien der Magnete sind aber nicht derart beschränkt.
Die Materialien des Scheibenmagneten 26 und des gleichrichtenden Magnets 27 sind nicht auf die in der obigen Ausführungsform beschriebenen beschränkt und können geändert werden, solange der Scheibenmagnet 26 und der gleichrichtende Magnet 27 aus verschiedenen Materialien hergestellt werden.
Die obige Ausführungsform und die modifizierten Beispiele können in Kombination verwendet werden.
Im Folgenden wird nun eine zweite Ausführungsform eines Motors mit Bezug auf die 9 bis 13 beschrieben.
9 zeigt einen bürstenlosen Motor M, der als Motor dient. Ein Stator 102 ist an einer inneren Umfangsfläche eines Motorgehäuses 101 befestigt. Ein Rotor 104 mit einer Konstruktion des so genannten Lundell-Typs ist an einer Rotationswelle 103 im Stator 102 befestigt und wird einstückig mit der Rotationswelle 103 gedreht. Die Rotationswelle 103 ist eine nichtmagnetische Welle aus nichtrostendem Stahl und wird in dem Motorgehäuse 101 von einem Lager (nicht gezeigt) getragen, um relativ zum Motorgehäuse 101 drehbar zu sein.
Der Stator 102 beinhaltet einen zylindrischen Statorkern 110. Die äußere Umfangsfläche des Statorkerns 110 ist an der Innenfläche des Motorgehäuses 101 befestigt. In der Umfangsrichtung sind an der Innenseite des Statorkerns 110 Zähne 111 mit gleichen Teilungen angeordnet. Jeder Zahn 111 erstreckt sich in der axialen Richtung und in der radialen Richtung zur Innenseite hin. Jeder Zahn 111 ist ein T-förmiger Zahn, wobei eine Innenseite in der radialen Richtung eine innere Umfangsfläche 111a definiert, die von einem Locus erhalten wird, der entlang eines konzentrischen Bogens entnommen ist, dessen Mittelpunkt die mittlere Achse O der Rotationswelle 103, in der axialen Richtung verlängert, ist.
Zwischen den Zähnen 111 sind in der Umfangsrichtung Schlitze 112 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Zahl der Zähne 111 zwölf und die Zahl der Schlitze 112 ist zwölf, die gleiche wie die der Zähne 111. Wicklungen für drei Phasen, nämlich eine U-Phasen-Wicklung 113u, eine V-Phasenwicklung 113v und eine W-Phasenwicklung 113w, sind als konzentrierte Wicklungen um die zwölf Zähne 111 in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend gewickelt. Die Wicklungen 113u, 113v und 113w sind in den Schlitzen 112 angeordnet.
An die Phasenwicklungen 113u, 113v und 113w wird Dreiphasenwechselspannung angelegt, um ein Rotations-Magnetfeld im Stator 102 zu erzeugen und den an der Rotationswelle 103 befestigten Rotor 104 zu drehen, der sich an der Innenseite des Stators 102 befindet.
Wie in den 10 bis 12 gezeigt, beinhaltet der Rotor 104 einen ersten und einen zweiten Rotorkern 120 und 130, einen Scheibenmagneten 140 und einen gleichrichtenden Magneten G.
Der erste Rotorkern 120 ist aus einem weichen magnetischen Material hergestellt, in der vorliegenden Erfindung aus einer Tafel aus Magnetstahl. Der erste Rotorkern 120 beinhaltet eine allgemein scheibenförmige erste Kernbasis 121 mit einer zentralen Bohrung 121a, in welche die Rotationswelle 103 eingepresst ist. Mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform vier) der ersten Klauenpole 122 sind in gleichen Abständen am äußeren Umfang der ersten Kernbasis 121 angeordnet. Jeder der ersten Klauenpole 122 steht in der radialen Richtung zur Außenseite hin vor und erstreckt sich in der axialen Richtung.
Der zweite Rotorkern 130 ist aus dem gleichen Material hergestellt und hat die gleiche Form wie der erste Rotorkern 120. Der zweite Rotorkern 130 beinhaltet eine im Allgemeinen scheibenförmige zweite Kernbasis 131 mit einer zentralen Bohrung 131a, in welche die Rotationswelle 103 eingepresst ist. Mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform vier) der zweiten Klauenpole 132 sind in gleichen Abständen am Außenumfang der zweiten Kernbasis 131 angeordnet. Jeder der zweiten Klauenpole 132 steht in der radialen Richtung zur Außenseite hin vor und erstreckt sich in der axialen Richtung.
Der erste und der zweite Rotorkern 120 und 130 sind durch Einpressen der Rotationswelle 103 in die zentralen Bohrungen 121a und 131a an der Rotationswelle 103 befestigt. Der zweite Rotorkern 130 ist mit dem ersten Rotorkern 120 gekoppelt, so dass die zweiten Klauenpole 132 zwischen benachbarten der ersten Klauenpolen 122 liegen und so dass der Scheibenmagnet 140 zwischen der ersten Kernbasis 121 und der zweiten Kernbasis 131 (zwischengelegt) in der axialen Richtung angeordnet ist.
Wie in 10 gezeigt, ist der Scheibenmagnet 140, der ein allgemein scheibenförmiger Permanentmagnet mit einer zentralen Bohrung ist, in der axialen Richtung magnetisiert, so dass die ersten Klauenpole 122 als erste Pole (N-Pole in der ersten Ausführungsform) fungieren und die zweiten Klauenpole 132 als zweite Pole (in der vorliegenden Ausführungsform S-Pole) fungieren. So ist der Rotor 104 der vorliegenden Ausführungsform ein Rotor mit der Konstruktion des so genannten Lundell-Typs. In dem Rotor 104 sind vier erste Klauenpole 122, die als N-Pole fungieren, und vier zweite Klauenpole 132, die als S-Pole fungieren, in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Die Zahl der Pole des Rotors 104 ist auf acht festgesetzt (Zahl der Polenpaare ist vier). Daher ist in der vorliegenden Erfindung die Zahl der Pole (Polzahl) des Rotors 104 auf acht festgesetzt und die Zahl der Zähne 111 (Schlitze 112) des Stators 102 ist auf zwölf festgelegt.
Der gleichrichtende Magnet G und der Scheibenmagnet 140 sind aus verschiedenen Materialien hergestellt. Der gleichrichtende Magnet G wird in einem nachfolgenden Prozess mit dem Scheibenmagneten 140 integriert. Der gleichrichtende Magnet G beinhaltet Rückseitenmagnetteile 150 und Polzwischenmagnetteile 151, die miteinander integriert sind. Im Detail befinden sich die Rückseitenmagnetteile 150 an der Innenseite in der radialen Richtung (Rückseiten) der ersten und der zweiten Klauenpole 122 und 132, aus der axialen Richtung betrachtet, und zwischen dem Scheibenmagneten 140 und den ersten und zweiten Klauenpolen 122 und 132. Die Rückseitenmagnetteile 150 sind magnetisiert, um Leckfluss (Kurzschlussfluss) dort zu reduzieren, wo sich die Rückseitenmagnetteile 150 befinden. Des Weiteren befinden sich die Polzwischenmagnetteile 151, aus der axialen Richtung betrachtet, zwischen den ersten und den zweiten Klauenpolen 122 und 132. Die Polzwischenmagnetteile 151 sind magnetisiert, um Leckfluss dort zu reduzieren, wo sich die Polzwischenmagnetteile 151 befinden. Das heißt, die Polzwischenmagnetteile 151 sind ausgebildet, um mit angrenzenden der Rückseitenmagnetteile 150, in der axialen Richtung betrachtet, verbunden zu werden. Das heißt, die Polzwischenmagnetteile 151 sind abwechselnd mit den Rückseitenmagnetteilen 150 angeordnet. Der gleichrichtende Magnet G ist daher ringförmig ausgebildet. Die Polzwischenmagnetteile 151 sind gestaltet, um von den Rückseitenmagnetteilen 150 in radialer Richtung zur Außenseite vorzustehen, um zwischen den in der axialen Richtung verlaufenden Teilen (distalen Teilen) der ersten und zweiten Klauenpole 122 und 132 zu liegen.
Die Rückseitenmagnetteile 150 und die Polzwischenmagnetteile 151 sind in einer ringförmigen Weise einstückig ausgebildet, so dass die axialen Endflächen der Rückseitenmagnetteile 150 und die axialen Endflächen der Polzwischenmagnetteile 151 eine einzelne flache Oberfläche H bilden. Wenn die Rückseitenmagnetteile 150 und die Polzwischenmagnetteile 151 so angeordnet wären, dass der Rotor 104 allgemein als massiver Zylinder gestaltet wäre und keine Lücken hätte, wäre der gleichrichtende Magnet G so gestaltet, dass er Vorsprünge und Aussparungen in der axialen Richtung beinhalten würde. In der vorliegenden Ausführungsform bilden die axialen Endflächen die einzelne flache Oberfläche H, so dass keine Vorsprünge gebildet werden. Das heißt, der gleichrichtende Magnet G (Rückseitenmagnetteile 150 und Polzwischenmagnetteile 151) ist so ausgebildet, dass er außer in einem Bereich in der axialen Richtung, wo die erste Kernbasis 121 und die zweite Kernbasis 131 angeordnet sind, eine gleichmäßige Dicke aufweist.
Der gleichrichtende Magnet G ist ein polarer anisotroper Magnet und wie schematisch von den Pfeilen in 12 und 13 gezeigt ausgerichtet. Dies magnetisiert den gleichrichtenden Magneten G, um Leckfluss in den Rückseitenmagnetteilen 150 und in den Polzwischenmagnetteilen 151 zu reduzieren.
Zum Beispiel, wie in 13 gezeigt, beinhaltet eine Magnetisiervorrichtung 160, die zum Herstellen des gleichrichtenden Magneten G verwendet wird, magnetisierende Kernteile 161, die sich zur Innenseite in der radialen Richtung erstrecken, so dass sie sich nahe dem äußeren Umfang der Teile befinden, welche die Rückseitenmagnetteile 150 bilden, und Spulen 162, die um die magnetisierenden Kerne 161 gewickelt sind. Benachbarte der Spulen 162 in der Umfangsrichtung werden mit großen Strömen in entgegengesetzten Richtungen gespeist, um den gleichrichtenden Magneten G herzustellen.
Im Folgenden wird jetzt die Funktionsweise des Motors M beschrieben.
An die Phasenwicklungen 113u, 113v und 113w des Statorkerns 110 wird eine Dreiphasenwechselspannung angelegt, um im Stator 102 ein Rotations-Magnetfeld zu erzeugen. Das Rotations-Magnetfeld dreht und treibt den Rotor 104 an, der an der Rotationswelle 103 befestigt ist, die sich an der Innenseite des Stators 102 befindet.
In diesem Fall reduzieren die Rückseitenmagnetteile 150 im gleichrichtenden Magneten G Leckfluss (in der radialen Richtung) an Teilen des Rotors 104, wo sich die Rückseitenmagnetteile 150 befinden. Des Weiteren reduzieren die Polzwischenmagnetteile 151 im gleichrichtenden Magneten G Leckfluss (in der Umfangsrichtung) an Teilen, wo sich die Polzwischenmagnetteile 151 befinden. Der Rotor 104 wird so gedreht und angetrieben, wenn er mit hoher Effizienz mit dem Rotations-Magnetfeld des Stators 102 zusammenwirkt.
Die zweite Ausführungsform hat den folgenden Vorteil.

(4) Der gleichrichtende Magnet G beinhaltet die Rückseitenmagnetteile 150 und die Polzwischenmagnetteile 151, die ringförmig einstückig ausgebildet sind. Die axialen Endflächen der Rückseitenmagnetteile 150 und die axialen Endflächen der Polzwischenmagnetteile 151 bilden die einzelne flache Oberfläche H. Das heißt, der gleichrichtende Magnet G hat in der axialen Richtung keine Vorsprünge und Aussparungen. Daher kann die Magnetisierung zum Reduzieren des Leckflusses erleichtert werden, während die Bauteilzahl verringert wird. Das heißt, während der Magnetisierung besteht keine Notwendigkeit für eine dreidimensionale Magnetisierung, die die axiale Richtung einschließt. Daher kann zum Beispiel, wie in 13 gezeigt, die Magnetisierung einfach durch Anordnen der magnetisierenden Kernteile 161 nahe der äußeren Umfangsfläche der Teile, welche die Rückseitenmagnetteile 150 bilden, durchgeführt werden. Des Weiteren hat der gleichrichtende Magnet G in axialer Richtung keine Vorsprünge und Aussparungen. Dies erleichtert das Spritzgießen des gleichrichtenden Magneten G. Wenn die Rückseitenmagnetteile 150 von den Polzwischenmagnetteilen 151 getrennt wären, könnte es außerdem dazu kommen, dass sie beim Aneinanderkoppeln angeschlagen würden. Eine derartige Situation kann vermieden werden. Darüber hinaus kann, wenn die Rückseitenmagnetteile 150 von den Polzwischenmagnetteilen 151 getrennt wären, die Befestigungsstärke niedrig sein und diese Teile können beim Drehen von der Zentrifugalkraft zerstreut (getrennt) werden. Eine derartige Situation kann begrenzt werden.

Die zweite Ausführungsform kann wie unten beschrieben modifiziert werden.
In der obigen Ausführungsform werden sie zwar nicht speziell erwähnt, die Materialien und Fertigungsverfahren des Scheibenmagneten 140 und des gleichrichtenden Magneten G sind nicht besonders begrenzt und verschiedene Magnete können verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Ferritmagnet, ein Samarium-Eisennitrid-Magnet, ein Samarium-Kobalt-Magnet, ein Neodym-Magnet oder ein Alnico-Magnet verwendet werden. Des Weiteren kann z.B. ein gesinterter Magnet oder ein Verbundmagnet verwendet werden. Bei Verwendung eines Verbundmagneten kann der Verbundmagnet formgepresst oder spritzgegossen sein.
In der obigen Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung im Motor M ausgestaltet, bei dem die Zahl der Pole des Rotors 104 auf acht festgesetzt ist und die Zahl der Zähne 111 des Stators 102 auf zwölf festgesetzt ist. Die Zahl der Pole des Rotors 104 und die Zahl der Zähne 111 des Stators 102 kann aber auch geändert werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung in einem Motor ausgestaltet werden, bei dem die Zahl der Pole des Rotors 104 auf zehn festgesetzt ist und die Zahl der Zähne 111 des Stators 102 auf zwölf festgesetzt ist.
Im Folgenden wird nun eine dritte Ausführungsform eines bürstenlosen Motors M, der als ein Motor dient, mit Bezug auf die 14 bis 18 beschrieben. Der Motor der dritten Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie die zweite Ausführungsform. In der Beschreibung haben im Folgenden diejenigen Bauteile, die die gleichen wie die entsprechenden Bauteile des Motors in der zweiten Ausführungsform sind, die gleichen Bezugsnummern. Diese Bauteile werden nicht beschrieben.
Der erste Rotorkern 120 ist in der vorliegenden Ausführungsform aus einem weichen magnetischen Material, aus einer Tafel aus Magnetstahl, gebildet. Des Weiteren beinhaltet der erste Rotorkern 120 eine allgemein scheibenförmige erste Kernbasis 121 mit einer Nabe 120a, in die die Rotationswelle 103 eingepresst ist.
Der zweite Rotorkern 130 ist aus dem gleichen Material hergestellt und hat die gleiche Form wie der erste Rotorkern 120. Des Weiteren beinhaltet der zweite Rotorkern 130 eine allgemein scheibenförmige zweite Kernbasis 131 mit einer Nabe 130a, in welche die Rotationswelle 103 eingepresst ist.
In der dritten Ausführungsform ist der gleichrichtende Magnet G, wie von den Pfeilen in 18 schematisch gezeigt, in der Umfangsrichtung von der äußeren Umfangsfläche eines Rückseitenmagnetteils 150 zur äußeren Umfangsfläche benachbarter Rückseitenmagnetteile 150 ausgerichtet. Dies magnetisiert den gleichrichtenden Magneten G, um Leckfluss in den Rückseitenmagnetteilen 150 und in den Polzwischenmagnetteilen 151 zu reduzieren. Der gleichrichtende Magnet G wird magnetisiert, indem die Spule, die sich nahe der äußeren Umfangsfläche jedes Rückseitenmagnetteils 150 befindet, mit einem großen Strom gespeist wird.
Die Innenfläche an dem in Umfangsrichtung zentralen Abschnitt des Rückseitenmagnetteils 150 beinhaltet einen ausgesparten Teil 150a. Der ausgesparte Teil 150a der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgebildet, dass er mit (in Bezug auf einen konzentrischen Kreis, dessen Mitte die Mittelachse O der Rotationswelle 103 ist) zunehmender Verengung der Mitte, in Umfangsrichtung, des Rückseitenmagnetteils 150 tiefer wird. Im Detail ist der ausgesparte Teil 150a der vorliegenden Ausführungsform nur in dem in Umfangsrichtung zentralen Abschnitt des Rückseitenmagnetteils 150 ausgebildet und die übrige Innenfläche des gleichrichtenden Magneten G ist so ausgebildet, dass sie eine bogenförmige Gestalt hat, die mit einem Kreis konzentrisch ist, dessen Mitte die Mittelachse O der Rotationswelle 103 ist. Der ausgesparte Teil 150a wird von zwei flachen Oberflächen gebildet, die bei zunehmender Verengung der Mitte, in Umfangsrichtung, des Rückseitenmagnetteils 150 in der radialen Richtung weiter außen sind.
Der Scheibenmagnet 140 beinhaltet vorstehende Teile 140a, die in die ausgesparten Teile 150a eingreifen. Die vorstehenden Teile 140a der vorliegenden Ausführungsform sind so ausgebildet, dass sie die gleiche Form wie die ausgesparten Teile 150a haben (eine Form, die die lückenlose Passung zulässt).
Die dritte Ausführungsform hat die unten beschriebenen Nachteile.

(5) Die Innenfläche des in Umfangsrichtung zentralen Abschnitts des Rückseitenmagnetteils 150 im gleichrichtenden Magneten G beinhaltet den ausgesparten Teil 150a. Dieser reduziert die Menge des Magneten, die im Wesentlichen unnötig wäre. Der gleichrichtende Magnet G, der in der obigen Konstruktion Leckfluss reduziert, ist von einer äußeren Umfangsfläche eines Rückseitenmagnetteils 150 zur äußeren Umfangsfläche eines benachbarten Rückseitenmagnetteils 150 ausgerichtet. Das heißt, dass die Innenfläche des in Umfangsrichtung zentralen Abschnitts des Rückseitenmagnetteils 150 für die Ausrichtung im Wesentlichen irrelevant ist. Die Gestaltung des ausgesparten Teils 150a in diesem Teil lässt daher die Verringerung der Menge des Magneten zu, die im Wesentlichen unnötig wäre. Des Weiteren beinhaltet der Scheibenmagnet 140 die vorstehenden Teile 140a, die in die ausgesparten Teile 150a eingreifen. Im Vergleich mit z.B. einem Scheibenmagneten 140, der die vorstehenden Teile 140a nicht aufweist, kann daher die Menge des Scheibenmagneten 140 größer sein. Infolgedessen kann die Leistung erhöht werden, ohne die Größe des Rotors 104 zu ändern. Des Weiteren greifen z.B. die vorstehenden Teile 140a in die ausgesparten Teile 150a ein und begrenzen die Drehung des Scheibenmagneten 140.
(6) Der ausgesparte Teil 150a ist so ausgelegt, dass er mit zunehmender Verengung des in Umfangsrichtung zentralen Abschnitts tiefer wird. Dies lässt die Verringerung der Menge des Magneten zu, die im Wesentlichen unnötig wäre. Das heißt, der gleichrichtende Magnet G, der den Leckfluss reduziert, ist für die Ausrichtung irrelevant, da die Mitte des Innenflächenteils des Rückseitenmagnetteils 150 enger wird. Dies lässt die Verringerung der Menge des Magneten zu, die im Wesentlichen unnötig wäre.
(7) Die vorstehenden Teile 140a des Scheibenmagneten 140 sind so ausgebildet, dass sie die gleiche Form wie die ausgesparten Teile 150a haben. Dies ermöglicht die Beseitigung unnötiger Lücken und erhöht die Leistung.

Die dritte Ausführungsform kann wie unten beschrieben modifiziert werden.
In der obigen Ausführungsform wird der ausgesparte Teil 150a von zwei flachen Oberflächen gebildet, die mit (in Bezug auf einen konzentrischen Kreis, dessen Mitte die Mittelachse O der Rotationswelle 103 ist) zunehmender Verengung der Mitte, in Umfangsrichtung, des Rückseitenmagnetteils 150 tiefer wird. Der ausgesparte Teil 150a ist nicht auf eine derartige Form beschränkt und die Form kann geändert werden. Des Weiteren kann der vorstehende Teil 140a des Scheibenmagneten 140 gemäß der Form des ausgesparten Teils geändert werden.
Zum Beispiel kann, wie in 19 gezeigt, der ausgesparte Teil 150a zu einem ausgesparten Teil 150b geändert werden, der in der axialen Richtung betrachtet rechteckig ist. In diesem Beispiel ist ein vorstehender Teil 140b des Scheibenmagneten 140 so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der ausgesparte Teil 150b hat (Form ermöglicht lückenlose Passung).
Zum Beispiel kann, wie in 20 gezeigt, der ausgesparte Teil 150a zu einem ausgesparten Teil 150c geändert werden, der in der axialen Richtung betrachtet trapezförmig ist. In diesem Beispiel ist ein vorstehender Teil 140c des Scheibenmagneten 140 so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der ausgesparte Teil 150c hat (Form ermöglicht lückenlose Passung).
Zum Beispiel kann, wie in 21 gezeigt, der ausgesparte Teil 150a zu einem ausgesparten Teil 150d geändert werden, der in der axialen Richtung betrachtet eine gekrümmte Form hat. In diesem Beispiel ist ein vorstehender Teil 140d des Scheibenmagneten 140 so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der ausgesparte Teil 150d hat (Form ermöglicht lückenlose Passung).
Zum Beispiel kann, wie in 22 gezeigt, der ausgesparte Teil 150a zu einem ausgesparten Teil 150e geändert werden, der gebildet wird, wenn der gleichrichtende Magnet G eine, in der axialen Richtung betrachtet, vieleckige Innenfläche hat. In diesem Beispiel ist ein vorstehender Teil 140e des Scheibenmagneten 140 so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der ausgesparte Teil 150e hat (Form ermöglicht lückenlose Passung). Spezieller ist der Scheibenmagnet 140 in der Konstruktion von 22 vollständig als Vieleck, aus der axialen Richtung betrachtet, ausgebildet. In diesem Fall können der gleichrichtende Magnet G und der Scheibenmagnet 140 einfache Formen haben. Dies erleichtert z.B. Konstruktion und Fertigung.
In der obigen Ausführungsform sind die Innenfläche des gleichrichtenden Magneten G ausschließlich der ausgesparten Teile 150 bogenförmig und mit einem Kreis, dessen Mitte die Mittelachse O der Rotationswelle 103 ist, konzentrisch. Es besteht aber keine Beschränkung auf eine derartige Form. Zum Beispiel kann die Innenfläche des Polzwischenmagnetteils 151 einen einwärts vorstehenden Teil beinhalten. In diesem Fall kann der Scheibenmagnet einen einwärts ausgesparten Teil beinhalten, der die gleiche Form wie der einwärts vorstehende Teil hat (Form ermöglicht lückenlose Passung des einwärts vorstehenden Teils).
Zum Beispiel kann die Innenfläche des gleichrichtenden Magneten G wie in 23 gezeigt, in der axialen Richtung betrachtet, gestaltet sein. Die Innenfläche des gleichrichtenden Magneten G wird von Geraden gebildet, die einen Punkt an der Mitte, in Umfangsrichtung, jedes Rückseitenmagnetteils 150, der in der radialen Richtung auswärts liegt, und einen Punkt an der Mitte, in Umfangsrichtung, jedes Polzwischenmagnetteils 151, der in der radialen Richtung einwärts liegt, verbinden. Auf diese Weise kann an der Innenfläche jedes Rückseitenmagnetteils 150 ein ausgesparter Teil 150f und an der Innenfläche jedes Polzwischenmagnetteils 151 kann ein einwärts vorstehender Teil 151 ausgebildet sein. In diesem Beispiel hat die Außenfläche des Scheibenmagneten 140 die gleiche Form wie die Innenfläche des gleichrichtenden Magneten F (Form ermöglicht lückenlose Passung des einwärts vorstehenden Teils 151a).
Diese Konstruktion hat auch die gleichen Vorteile wie die dritte Ausführungsform. Des Weiteren ist bei dieser Konstruktion der einwärts vorstehende Teil 151a an der Innenfläche des Polzwischenmagnetteils 151 ausgebildet. Dies macht es möglich, dass der gleichrichtende Magnet G eine zufriedenstellende Ausrichtung hat. Spezieller ist der gleichrichtende Magnet G, der Leckfluss reduziert, von der äußeren Umfangsfläche eines Rückseitenmagnetteils 150 zur äußeren Umfangsfläche eines benachbarten Rückseitenmagnetteils 150 ausgerichtet (vgl. die Pfeile in 23) und die Innenfläche des Polzwischenmagnetteils 151 ist beträchtlich an der Ausrichtung beteiligt (bildet magnetischen Weg). Die Gestaltung der einwärts vorstehenden Teile 151a an der Innenfläche macht es daher möglich, dass der gleichrichtende Magnet G eine zufriedenstellende Ausrichtung hat. Dies reduziert Leckfluss auf weitere günstige Weise und ermöglicht eine höhere Leistung.
Der gleichrichtende Magnet G des obigen Beispiels mit dem rechteckigen ausgesparten Teil 150b (vgl. 19), in der axialen Richtung betrachtet, kann z.B., wie in 24 gezeigt, geändert werden. In 24 ist an der Innenfläche des Polzwischenmagnetteils 151 ein rechteckiger einwärts vorstehender Teil 151b ausgebildet. In diesem Beispiel beinhaltet der Scheibenmagnet 140 einen einwärts ausgesparten Teil 140h, der die gleiche Form wie der einwärts vorstehende Teil 151b hat (Form ermöglicht lückenlose Passung des einwärts vorstehenden Teils 151b).
Der gleichrichtende Magnet G des obigen Beispiels mit dem trapezförmigen ausgesparten Teil 150c (vgl. 20), in der axialen Richtung betrachtet, kann z.B., wie in 25 gezeigt, geändert werden. In 25 ist an der Innenfläche des Polzwischenmagnetteils 151 ein trapezförmiger einwärts vorstehender Teil 151c ausgebildet. In diesem Beispiel beinhaltet der Scheibenmagnet 140 einen einwärts ausgesparten Teil 140j, der die gleiche Form wie der einwärts vorstehende Teil 151c hat (Form ermöglicht lückenlose Passung des einwärts vorstehenden Teils 151c).
Der gleichrichtende Magnet G des obigen Beispiels mit dem gekrümmten ausgesparten Teil 150d (vgl. 21), in der axialen Richtung betrachtet, kann z.B., wie in 26 gezeigt, geändert werden. In 26 ist an der Innenfläche des Polzwischenmagnetteils 151 ein einwärts vorstehender Teil 151d mit einer gekrümmten Form ausgebildet. In diesem Beispiel beinhaltet der Scheibenmagnet 140 einen einwärts ausgesparten Teil 140k, der die gleiche Form wie der einwärts vorstehende Teil 151d hat (Form ermöglicht lückenlose Passung des einwärts vorstehenden Teils 151d).
Diese Konstruktionen (vgl. 24 bis 26) haben im Allgemeinen den gleichen Vorteil wie das obige Beispiel (vgl. 23). Die Form der ausgesparten Teile im gleichrichtenden Magneten G und die Form des einwärts vorstehenden Teils kann eine Kombination von verschiedenen Formen sein.
In der obigen Ausführungsform ist der vorstehende Teile 140a so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der ausgesparte Teil 150a hat (Form ermöglicht lückenlose Passung).
Die Materialien und Herstellungsverfahren des Scheibenmagneten 140 und des gleichrichtenden Magneten G, obwohl in der obigen Ausführungsform nicht besonders erwähnt, sind nicht besonders beschränkt und es können verschiedene Magneten verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Ferritmagnet, ein Samarium-Eisennitrid-Magnet, ein Samarium-Kobalt-Magnet, ein Neodym-Magnet oder ein Alnico-Magnet verwendet werden. Des Weiteren kann z.B. ein gesinterter Magnet oder ein Verbundmagnet verwendet werden. Bei Verwendung eines Verbundmagneten kann der Verbundmagnet formgepresst oder spritzgegossen sein.
In der obigen Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in dem Motor M ausgestaltet, bei dem die Zahl der Pole des Rotors 104 auf acht festgesetzt ist und die Zahl der Zähne 111 des Stators 102 auf zwölf festgesetzt ist. Die Zahl der Pole des Rotors 104 und die Zahl der Zähne 111 des Stators 102 kann aber geändert werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung in einem Motor ausgestaltet werden, bei dem die Zahl der Pole des Rotors 104 auf zehn festgesetzt ist und die Zahl der Zähne 111 des Stators 102 auf zwölf festgesetzt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-118801 [0002, 0003]

Claims

Rotor, umfassend: einen ersten und einen zweiten Rotorkern, die jeweils eine allgemein scheibenförmige Kernbasis und mehrere Klauenpole beinhalten, wobei die Klauenpole in gleichen Abständen an einem äußeren Umfang der Kernbasis angeordnet sind, jeder der Klauenpole in einer radialen Richtung zu einer Außenseite hin vorsteht und sich in einer axialen Richtung erstreckt, die Kernbasis des ersten und des zweiten Rotorkerns einander entgegengesetzt sind und die Klauenpole des ersten und des zweiten Rotorkerns in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind, einen Scheibenmagneten, der in der axialen Richtung zwischen den Kernbasen angeordnet ist, wobei der Scheibenmagnet in der axialen Richtung magnetisiert ist, so dass die Klauenpole des ersten Rotorkerns als erste Pole fungieren und die Klauenpole des zweiten Rotorkerns als zweite Pole fungieren, und einen gleichrichtenden Magneten, der wenigstens einen Polzwischenmagnetteil und einen Rückseitenmagnetteil beinhaltet, wobei der Polzwischenmagnetteil sich in einer in Umfangsrichtung zwischen den Klauenpolen des ersten Rotorkerns und den Klauenpolen des zweiten Rotorkerns gebildeten Lücke befindet und der Rückseitenmagnetteil sich in einer an Rückseitenflächen der Klauenpole gebildeten Lücke befindet, wobei der gleichrichtende Magnet und der Scheibenmagnet aus verschiedenen Materialien hergestellt sind und der gleichrichtende Magnet in einem nachfolgenden Prozess mit dem Scheibenmagneten integriert wird.
Rotor nach Anspruch 1, wobei der gleichrichtende Magnet durch Umspritzen hergestellt wird, wobei der Scheibenmagnet zwischen den Rotorbasen des ersten und zweiten Rotorkerns gehalten wird, und der gleichrichtende Magnet in einem nachfolgenden Prozess mit dem Scheibenmagneten integriert wird.
Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der gleichrichtende Magnet ein Verbundmagnet ist.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Scheibenmagnet ein anisotroper gesinterter Magnet ist.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der gleichrichtende Magnet sowohl den Rückseitenmagnetteil als auch den Polzwischenmagnetteil beinhaltet und eine Ausrichtungsrichtung des gleichrichtenden Magneten eine polare anisotrope Ausrichtung ist.
Rotor nach Anspruch 1, wobei der gleichrichtende Magnet sowohl den Polzwischenmagnetteil als auch den Rückseitenmagnetteil beinhaltet, der Rückseitenmagnetteil und der Polzwischenmagnetteil einstückig ausgebildet sind, so dass der gleichrichtende Magnet ringförmig ist, der Polzwischenmagnetteil und der Rückseitenmagnetteil magnetisiert sind, um Leckfluss an Teilen zu reduzieren, wo sich der Polzwischenmagnetteil und der Rückseitenmagnetteil befinden, und eine axiale Endfläche des Rückseitenmagnetteils oder eine axiale Endfläche des Polzwischenmagnetteils eine flache Oberfläche ist.
Rotor nach Anspruch 1, wobei der gleichrichtende Magnet sowohl den Polzwischenmagnetteil als auch den Rückseitenmagnetteil beinhaltet, der Rückseitenmagnetteil und der Polzwischenmagnetteil einstückig ausgebildet sind, so dass der gleichrichtende Magnet ringförmig ist, der Polzwischenmagnetteil und der Rückseitenmagnetteil magnetisiert sind, um Leckfluss an Teilen zu reduzieren, wo sich der Polzwischenmagnetteil und der Rückseitenmagnetteil befinden, eine Innenfläche eines in Umfangsrichtung zentralen Abschnitts in dem Rückseitenmagnetteil einen ausgesparten Teil beinhaltet und der Scheibenmagnet einen vorstehenden Teil beinhaltet, der in den ausgesparten Teil eingreift.
Rotor nach Anspruch 7, wobei der ausgesparte Teil so ausgebildet ist, dass er mit zunehmender Verengung einer Mitte, in Umfangsrichtung, des Rückseitenmagnetteils tiefer wird.
Rotor nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine Innenfläche des Polzwischenmagnetteils einen einwärts vorstehenden Teil beinhaltet.
Rotor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei eine Innenfläche des gleichrichtenden Magneten eine vieleckige Innenfläche beinhaltet, die den ausgesparten Teil bildet.
Rotor nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der vorstehende Teil so ausgebildet ist, dass er die gleiche Form wie der ausgesparte Teil hat.
Rotor nach Anspruch 1, wobei der gleichrichtende Magnet sowohl den Polzwischenmagnetteil als auch den Rückseitenmagnetteil beinhaltet, der Rückseitenmagnetteil und der Polzwischenmagnetteil einstückig ausgebildet sind, so dass der gleichrichtende Magnet ringförmig ist, der Polzwischenmagnetteil und der Rückseitenmagnetteil magnetisiert sind, um Leckfluss an Teilen zu reduzieren, wo sich der Polzwischenmagnetteil und der Rückseitenmagnetteil befinden, und eine Innenfläche des Polzwischenmagnetteils einen einwärts vorstehenden Teil beinhaltet.
Motor, umfassend: den Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und einen Stator, der ein Rotations-Magnetfeld erzeugt.