DE102015109030B4

DE102015109030B4 - Rotorbauteil, welches an einer drehbaren Welle einer elektrischen Dreh-Maschine fixiert ist, Rotor, drehbare elektrische Maschine und Verfahren zur Demontage eines Rotors

Info

Publication number: DE102015109030B4
Application number: DE102015109030.9A
Authority: DE
Inventors: Yohei Arimatsu
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2035-06-10
Also published as: US10103589B2; DE102015109030A1; JP2016005338A; CN109904958A; CN105305680B; JP6140106B2; CN109904958B; CN205283281U; US20180175684A1; US10355544B2; CN105305680A; US20150364960A1

Abstract

Rotorbauteil (10), das an einer drehbaren Welle (182) einer drehbaren elektrischen Maschine (160) fixiert ist, umfassend:ein Magnetanbringungsbauteil (12), das ein erstes Ende (18) an einer ersten Seite in der Achsenrichtung und ein zweites Ende (20) an einer zweiten Seite in der Achsenrichtung aufweist;mehrere Magnete (14), die radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil (12) angeordnet sind; undein röhrenförmiges Haltebauteil (16), das so radial außen an den mehreren Magneten (14) angeordnet ist, dass es die mehreren Magnete (14) umgibt, wobeidas Magnetanbringungsbauteil (12) einen Schlitz (28, 30, 32, 34) umfasst, der sich in der radialen Richtung durch das Magnetanbringungsbauteil (12) erstreckt, wobei sich der Schlitz (28, 30, 32, 34) über einen axial gerichteten Abschnitt erstreckt, der das zweite Ende (20) enthält und das erste Ende (18) ausschließt, undwobei der Schlitz (28, 30, 32, 34) an einer Position zwischen den Magneten (14), die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorbauteil, welches an einer drehbaren Welle einer elektrischen Dreh-Maschine fixiert ist, einen Rotor, und eine drehbare elektrische Maschine. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Demontage eines Rotors.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein Synchronmotor umfasst einen Rotor, eine drehbare Welle, die in dem Rotor aufgenommen ist, und Magnete, die radial außen an der drehbaren Welle angeordnet sind. Die Magnete müssen durch eine Verstärkungsanordnung fest an der drehbaren Welle fixiert werden, damit sie der Zentrifugalkraft, die während einer Drehung des Synchronmotors auf die Magnete ausgeübt wird, widerstehen können. Im Allgemeinen ist ein Verstärkungsaufbau wie etwa ein röhrenförmiges Haltebauteil bereitgestellt, das zum Beispiel aus Kohlefaser oder Titan besteht und zum Abdecken der Magnete geeignet ist. Beispielsweise offenbart die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H11-89142 A einen Synchronmotor, der Hochgeschwindigkeitsumdrehungen zum Gegenstand hat, wobei Magnete, die jeweils eine ringartige Form aufweisen, verwendet werden und die Magnete an ihrem Außenumfang mit kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFRP) verstärkt sind.
Der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H11-89142 A offenbarte Synchronmotor, der Hochgeschwindigkeitsumdrehungen zum Gegenstand hat, verwendet eine röhrenförmige Hülse, die mit einem ausreichend großen Übermaß oder Befestigungsspielraum versehen ist und so über eine drehbare Welle aufgeschrumpft oder pressgepasst ist, dass sich die Hülse bei einem Betrieb mit einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit nicht in Bezug auf die drehbare Welle löst. Die Magnete sind an einem Außenumfang der Hülse angeordnet, und ein Haltebauteil ist über so über die Magnete aufgeschrumpft oder pressgepasst, dass die Magnete und die Hülse gegen die drehbare Welle geschoben werden, wodurch die Magnete und die Hülse durch Pressen festgehalten werden. Der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H11-89142 A offenbarte Motor, der mit dem oben beschriebenen Aufbau versehen ist, kann einen Betrieb mit einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit erreichen.
Der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H11-89142 A offenbarte Rotor ist dazu ausgebildet, die Hauptaufgabe eines Betriebs mit einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit zu erfüllen, weshalb der Rotor eine enge Aufschrumpfung oder Presspassung mittels eines großen Befestigungsspielraums oder eines Übermaßes benötigt. Daher wird eine Demontage des in dem Dokument offenbarten Rotors, nachdem er montiert wurde, nicht in Betracht gezogen. Entsprechend ist der in dem Dokument offenbarte Rotor nicht leicht zu demontieren und können die Magnete und die Hülse des Rotors beschädigt werden, während der Rotor mit einer übermäßigen Kraft, die auf den fest aufgeschrumpften oder pressgepassten Rotor angewendet wird, demontiert wird.
Einige Elektromotoren werden anstatt zur Bereitstellung einer verbesserten hohen Umdrehungsgeschwindigkeit hauptsächlich dazu verwendet, ein großes Drehmoment bereitzustellen, wobei ein Betrieb mit einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit nicht nötig ist. Ein äußerst wirksames Mittel zur Verbesserung des Drehmoments eines Elektromotors ist, eine Abmessung des Elektromotors zu erhöhen, wie etwa eine Erhöhung seines Durchmessers und/oder eine Erhöhung seiner Gesamtlänge. Der in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H11-89142 A offenbarte Rotor benötigt bei der radial auswärts gerichteten Ausdehnung der Hülse, wenn der Rotor montiert wird, eine größere Kraft, da der Rotor mit einem größeren Durchmesser und einer größeren Gesamtlänge versehen ist.
Ein Rotor, der einen Durchmesser aufweist, welcher größer als eine vorherbestimmte Länge ist, benötigt bei seiner Montage eine äußerst große Kraft, die zu einer nicht erfolgreichen Montage des Rotors führen kann. Mit anderen Worten kann ein Rotor mit dem in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H11-89142 A offenbarten Aufbau und einem Durchmesser, der größer als eine vorherbestimmte Länge ist, in manchen Fällen nicht erfolgreich hergestellt werden.
Es besteht eine zunehmende Nachfrage nach einer Wiederverwendung von Bauteilen eines Rotors wie etwa Magneten, da neben dem Grund, dass ein Rotor nicht notwendigerweise eine hohe Umdrehungsgeschwindigkeit benötigt, die Kosten des Materials für die Magnete, die in einem Rotor verwendet werden sollen, ansteigen. Im Besonderen sind die Kosten für einen Seltenerdmagnet wie etwa einen Neodymmagnet angestiegen und ist es schwierig, an das Rohmaterial des Seltenerdmagnets zu gelangen. Daher ist die Wiederverwendung eines solchen Magnets in einem hohen Maße wünschenswert. Unglücklicherweise ist es schwierig, einen Rotor mit einem in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H11-89142 A offenbarten Aufbau zu demontieren und kann daher die Sammlung und Wiederverwendung von Bauteilen eines solchen Rotors nicht durchgeführt werden.
Aus DE 11 2007 000 139 T5 ist ein Rotorbauteil bekannt, bei dem das Spiel eines Magneten in radialer Richtung und eine axiale Veränderung der Einbaulage des Magneten unterdrückt werden kann. Dabei sind eine Vielzahl von Magneten entlang eines äußeren Umfangs eines Rotorkerns angeordnet und ein Magnethalter weist einen Basisabschnitt auf, der an einer Drehwelle befestigt ist, und eine Vielzahl von Armelementen, die von dem Basisabschnitt in der Erstreckungsrichtung der Drehwelle so hervorstehen, dass die Magneten jeweils zwischen benachbarten Armen aufgenommen und gehalten werden. Dabei weist jedes der Armelemente einen Armhauptkörper auf, der an dem äußeren Umfang des Rotorkerns befestigt ist und sich in Erstreckungsrichtung der Drehwelle erstreckt, und einen Brückenabschnitt zum Verbinden des Basisabschnitts mit dem Armhauptkörper.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Rotorbauteil gemäß Anspruch 1, das an einer drehbaren Welle einer drehbaren elektrischen Maschine fixiert ist, ein Magnetanbringungsbauteil, das ein erstes Ende an einer ersten Seite in der Achsenrichtung und ein zweites Ende an einer zweiten Seite in der Achsenrichtung aufweist; mehrere Magnete, die radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil angeordnet sind; und ein röhrenförmiges Haltebauteil, das so radial außen an den mehreren Magneten angeordnet ist, dass es die mehreren Magnete umgibt. Das Magnetanbringungsbauteil umfasst einen Schlitz, der sich in der radialen Richtung durch das Magnetanbringungsbauteil erstreckt. Der Schlitz erstreckt sich über einen vorherbestimmten axial gerichteten Abschnitt. Der axial gerichtete Abschnitt umfasst wenigstens eines aus dem ersten Ende und dem zweiten Ende. Das Magnetanbringungsbauteil kann aus einem magnetischen Material bestehen.
Der Schlitz kann an einer Position zwischen den Magneten, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet sein. Die mehreren Magnete können innerhalb des axial gerichteten Abschnitts angeordnet sein. Das Magnetanbringungsbauteil kann einen verjüngten Innenumfang umfassen, der sich mit dem Verlauf von der ersten Seite in der Achsenrichtung zu der zweiten Seite in der Achsenrichtung fortlaufend radial nach außen erweitert.
Das Rotorbauteil kann ferner mit einem Keilbauteil versehen sein, das radial innerhalb des Magnethaltebauteils angeordnet ist. Das Magnethaltebauteil kann einen zylinderförmigen Innenumfang umfassen, der einen Innendurchmesser aufweist, welcher in der Achsenrichtung konstant ist. Das Keilbauteil kann einen verjüngten Innenumfang aufweisen, der sich mit dem Verlauf von der ersten Seite in der Achsenrichtung zu der zweiten Seite in der Achsenrichtung fortlaufend radial nach außen erweitert.
In der Umfangsrichtung können mehrere Schlitze angeordnet sein. Der Schlitz kann sich über den axial gerichteten Abschnitt erstrecken, der das zweite Ende enthält und das erste Ende ausschließt. Das Magnetanbringungsbauteil kann einen ersten Schlitz, der sich über den axial gerichteten Abschnitt, welcher das zweite Ende enthält und das erste Ende ausschließt, erstreckt; und einen zweiten Schlitz, der so bereitgestellt ist, dass er in der Umfangsrichtung an den ersten Schlitz angrenzt und sich über den axial gerichteten Abschnitt, der das erste Ende enthält und das zweite Ende ausschließt, erstreckt, umfassen. Der Schlitz kann sich über den gesamten axial gerichteten Abschnitt, der von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende reicht, erstrecken. Der Innenumfang des Magnetanbringungsbauteils kann eine flache Oberfläche umfassen.
Das Haltebauteil kann Fasern umfassen, die aus einer Gruppe aus Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Siliziumcarbidfasern, Borfasern, Titanlegierungsfasern, Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, Polybutylenterephthalatfasern und einer Kombination aus zwei oder mehr dieser Fasern gewählt sind. Das Haltebauteil kann ein faserverstärktes Harz mit Fasern, die aus einer Gruppe aus Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Siliziumcarbidfasern, Borfasern, Titanlegierungsfasern, Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, Polybutylenterephthalatfasern und einer Kombination aus zwei oder mehr dieser Fasern gewählt sind, umfassen.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Rotor eine drehbare Welle und das oben beschriebene Rotorbauteil. Die drehbare Welle umfasst eine verjüngte äußere Umfangsfläche, die sich in einem axial gerichteten Abschnitt, in dem das Rotorbauteil fixiert ist, mit dem Verlauf von der ersten Seite in der Achsenrichtung zu der zweiten Seite in der Achsenrichtung fortlaufend radial nach außen erweitert. Das Magnetanbringungsbauteil ist an dem Außenumfang der drehbaren Welle angeordnet. Das Magnetanbringungsbauteil und die mehreren Magnete werden durch die drehbare Welle radial nach außen gepresst und durch die Wirkung einer radial nach innen gerichteten elastischen Wiederherstellungskraft, die an dem Haltebauteil erzeugt wird, zwischen der drehbaren Welle und dem Haltebauteil gehalten.
Die Schlitze können einen Spalt mit einer vorherbestimmten Breite in der Umfangsrichtung umfassen. Die drehbare Welle kann einen Vorsprung umfassen, der von dem Außenumfang der drehbaren Welle radial nach außen vorspringt und sich in der Achsenrichtung erstreckt. Der Vorsprung kann so in dem Spalt aufgenommen sein, dass er so mit dem Spalt eingreift, dass eine Bewegung des Magnetanbringungsbauteils in der Umfangsrichtung in Bezug auf den Außenumfang der drehbaren Welle verhindert wird.
Nach noch einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine drehbare elektrische Maschine den oben beschriebenen Rotor. Nach noch einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Demontage eines Rotors die Schritte des Schneidens des Haltebauteils an einer Position zwischen den Magneten, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, in der Achsenrichtung; und des Drückens eines zweiten Endes des Magnetanbringungsbauteils zu der ersten Seite in der Achsenrichtung der drehbaren Welle und des Abnehmens des Magnetanbringungsbauteils von der drehbaren Welle. Der Schritt des Schneidens des Haltebauteils kann einen Schritt des Schneidens eines Teils des Haltebauteils entlang der Achsenrichtung und des Entwickelns des Schnitts an dem Haltebauteil durch die Wirkung einer Zugfestigkeit, die in dem Haltebauteil erzeugt ist, über den gesamten axial gerichteten Abschnitt des Haltebauteils umfassen.
Figurenliste
Die Aufgaben, Merkmale und vorteilhaften Wirkungen der Erfindung werden durch die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben sind, klar verstanden werden, wobei

1 eine von der in der Achsenrichtung vorderen Seite her gesehene Ansicht des Aussehens eines Rotorbauteils nach einer Ausführungsform der Erfindung ist;
2 eine Schnittansicht des in 1 gezeigten Rotorbauteils entlang der Linie II-II in 1 ist;
3 eine von der in der Achsenrichtung vorderen Seite her gesehene Ansicht des Aussehens des in 1 gezeigten Magnetanbringungsbauteils ist;
4 eine Schnittansicht des in 3 gezeigten Magnetanbringungsbauteils entlang der Linie IV-IV in 3 ist;
5 eine perspektivische Ansicht eines der in 1 gezeigten Magnete ist;
6 eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Haltebauteils ist;
7 eine Ansicht des Aussehens eines Magnetanbringungsbauteils nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
8 eine Schnittansicht des in 7 gezeigten Magnetanbringungsbauteils entlang der Linie VIII-VIII in 7 ist;
9 eine von der in der Achsenrichtung vorderen Seite her gesehene Ansicht des Aussehens eines Rotorbauteils nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
10 eine Schnittansicht des in 9 gezeigten Rotorbauteils entlang der Linie X-X in 9 ist;
11 eine von der in der Achsenrichtung vorderen Seite her gesehene Ansicht des Aussehens eines Magnetanbringungsbauteils nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
12 eine Schnittansicht des in 11 gezeigten Magnetanbringungsbauteils entlang der Linie XI l-XII in 11 ist;
13 eine perspektivische Ansicht eines Segments des in 11 gezeigten Magnetanbringungsbauteils ist;
14 eine von der in der Achsenrichtung vorderen Seite her gesehene Ansicht des Aussehens eines Rotorbauteils nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
15 eine von der in der Achsenrichtung hinteren Seite her gesehene Ansicht des Aussehens des in 14 gezeigten Rotorbauteils ist;
16 eine Schnittansicht des in 14 gezeigten Rotorbauteils entlang der Linie XVI-XVI in 14 (15) ist;
17 eine perspektivische Ansicht eines Segments des in 14 gezeigten Rotorbauteils ist;
18 eine perspektivische Ansicht eines der in 14 gezeigten Magnete ist;
19 eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus aus dem Segment und dem Magnet ist;
20 eine von der in der Achsenrichtung vorderen Seite her gesehene Ansicht des Aussehens eines Rotorbauteils nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
21 eine Schnittansicht des in 20 gezeigten Rotorbauteils entlang der Linie XXI-XXI in 20 ist;
22 eine Schnittansicht des in 21 gezeigten Keilbauteils ist;
23 eine Schnittansicht des in 21 gezeigten Magnetanbringungsbauteils ist;
24 eine Schnittansicht eines Elektromotors nach einer Ausführungsform der Erfindung ist;
25 eine Schnittansicht der in 24 gezeigten drehbaren Welle ist;
26 eine Schnittansicht eines Elektromotors nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
27 eine Schnittansicht des in 26 gezeigten Rotors ist;
28 eine von der in der Achsenrichtung vorderen Seite (d.h., in der durch den Pfeil XXVII I in 27 angegebenen Richtung) her gesehene Ansicht des Aussehens des in 27 gezeigten Rotors ist;
29 eine von der in der Achsenrichtung hinteren Seite (d.h., in der durch den Pfeil XXIX in 27 angegebenen Richtung) her gesehene Ansicht des Aussehens des in 27 gezeigten Rotors ist;
30 eine Schnittansicht der in 27 gezeigten drehbaren Welle ist;
31 eine von der in der Achsenrichtung hinteren Seite (d.h., in der durch den Pfeil XXXI in 30 angegebenen Richtung) her gesehene Ansicht des Aussehens der in 30 gezeigten drehbaren Welle ist;
32 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Rotors nach einer Ausführungsform der Erfindung ist;
33 eine Ansicht zur Erklärung eines Prozesses des Presspassens des Rotorbauteils an den Rotor ist, wobei das vordere Ende des Magnetanbringungsbauteils mit dem Außenumfang der drehbaren Welle in Kontakt steht;
34 zeigt, dass das Rotorbauteil an einer vorherbestimmten fixen Position an den Rotor pressgepasst ist;
35 eine Ansicht zur Erklärung der Verformung des Magnetanbringungsbauteils in der radialen Richtung ist;
36 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Demontage eines Rotors nach einer Ausführungsform der Erfindung ist; und
37 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer drehbaren Welle nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben werden. Zuerst wird unter Bezugnahme auf 1 bis 6 ein Rotorbauteil 10 nach einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung die Achsenrichtung die Richtung entlang der Achse O in den Figuren angibt. Zudem entspricht zur Deutlichkeit der Beschreibung die in der Achsenrichtung vordere Seite (in der Achsenrichtung vorne) links in 2, während rechts in 2 der in der Achsenrichtung hinteren Seite (in der Achsenrichtung hinten) entspricht.
Es sollte jedoch angemerkt werden, dass die in der Achsenrichtung vordere Seite und die in der Achsenrichtung hinteren Seite in der folgenden Beschreibung im Hinblick auf ein leichtes Verständnis zur Bequemlichkeit angegeben werden, und dass sie Richtungen eines Rotorbauteils und eines Elektromotors wie etwa ihre Vorwärts- und Rückwärtsrichtung nicht spezifisch beschränken. Zudem gibt die radiale Richtung in der folgenden Beschreibung die Richtung des Radius eines Kreises mit der Achse O als Zentrum an, während die Umfangsrichtung in der folgenden Beschreibung die Umfangsrichtung des Kreises mit der Achse O als Zentrum angibt.
Wie in 1 und 2 gezeigt umfasst ein Rotorbauteil 10 ein Magnetanbringungsbauteil 12; mehrere Magnete 14, die in der Umfangsrichtung radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil 12 angeordnet sind; und ein röhrenförmiges Haltebauteil 16, das radial außen an den Magneten 14 angeordnet ist. Die Magnete 14 können abhängig von der Wirtschaftlichkeit der Herstellung oder der Formung des Magnets 14 in der Achsenrichtung getrennt sein. Wie in 2 gezeigt sind bei der vorliegenden Ausführungsform zwei der Magnete 14, die voneinander getrennt sind, so angeordnet, dass sie in der Achsenrichtung ausgerichtet sind.
Wie in 3 und 4 gezeigt ist das Magnetanbringungsbauteil 12 ein röhrenförmiges Bauteil mit einer Achse O. Das Magnetanbringungsbauteil 12 weist ein erstes Ende 18 an der in der Achsenrichtung hinteren Seite (der ersten Seite in der Achsenrichtung); ein zweites Ende 20 an der in der Achsenrichtung vorderen Seite (der zweiten Seite in der Achsenrichtung); und einen zylinderförmigen Außenumfang 22, der sich entlang der Achsenrichtung erstreckt, auf. Das Magnetanbringungsbauteil 12 ist mit einem Vorsprung 24 versehen, der so an dem in der Achsenrichtung hinteren Ende des Bauteils 12 angeordnet ist, dass er von dem Außenumfang 22 des Bauteils 12 radial nach außen vorspringt. Der Vorsprung 24 ist ein Beispiel für ein Element, das verwendet wird, um die Positionen der Magnete in der Achsenrichtung 14 während eines Herstellungsprozesses untereinander abzustimmen.
Das Magnetanbringungsbauteil 12 besteht aus einem magnetischen Metallmaterial, wie etwa SS400 und S45C. Das Magnetanbringungsbauteil 12 umfasst einen verjüngten Innenumfang 26, der sich mit dem Verlauf von dem ersten Ende 18 zu dem zweiten Ende 20 fortlaufend radial nach außen erweitert. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Innenumfang 26 einen Innendurchmesser auf, der über den gesamten axial gerichteten Abschnitt von dem ersten Ende 18 zu dem zweiten Ende 20 mit der Annäherung an die in der Achsenrichtung vordere Seite größer wird.
Der Innenumfang 26 kann eine linear verjüngte Fläche sein. In diesem Fall nimmt ein Radius des Innenumfangs 26 von einem Radius R1 an dem ersten Ende 18 linear zu einem Radius R2 an dem zweiten Ende 20 zu. Das Verjüngungsverhältnis des Innenumfangs 26 in diesem Fall kann zum Beispiel von 1/200 bis 1/30 reichen.
Andererseits ist der Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 eine zylinderförmige Fläche mit einem Außendurchmesser, der in der Achsenrichtung konstant ist. Entsprechend weist das Magnetanbringungsbauteil 12 eine Dicke in der radialen Richtung auf, die von dem ersten Ende 18 zu dem zweiten Ende 20 allmählich abnimmt.
Das Magnetanbringungsbauteil 12 ist mit insgesamt vier Schlitzen 28, 30, 32 und 34 ausgeführt. Jeder der Schlitze 28, 30, 32 und 34 ist so gebildet, dass er von dem Innenumfang 26 zu dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 durch das Magnetanbringungsbauteil 12 verläuft. Dadurch ist das Magnetanbringungsbauteil 12 in der Umfangsrichtung an den Schlitzen 28, 30, 32 und 34 geteilt. Jeder der Schlitze 28, 30, 32 und 34 ist durch zwei Wandflächen definiert, die miteinander in der Umfangsrichtung in Kontakt stehen, und erstreckt sich über den in 4 gezeigten axial gerichteten Abschnitt 36. Es ist zu beachten, dass die Schlitze 28, 30, 32 und 34 so definiert sein können, dass sie in der Umfangsrichtung eine vorherbestimmte Breite aufweisen.
Der axial gerichtete Abschnitt 36 ist ein Abschnitt entlang der Achsenrichtung, der das zweite Ende 20 enthält und das erste Ende 18 ausschließt. Mit anderen Worten erstrecken sich die Schlitze 28, 30, 32 und 34 von dem zweiten Ende 20 in der Achsenrichtung nach hinten, und enden sie an einer Position, die um eine vorherbestimmte Entfernung in der Achsenrichtung nach vorne von dem ersten Ende 18 getrennt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Schlitze 28, 30, 32 und 34 in der Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen (d.h., etwa 90 °) angeordnet. Das Magnetanbringungsbauteil 12 ist an den Schlitzen 28, 30, 32 und 34 in der Umfangsrichtung geteilt. Die Funktion der Schlitze 28, 30, 32 und 34 wird später beschrieben werden.
Wie in 5 gezeigt ist jeder der Magnete 14 ein kreisbogenförmiges Bauteil, das eine in der Achsenrichtung vordere Endfläche 38; eine in der Achsenrichtung hintere Endfläche 40; eine erste und eine zweite Endfläche 42 und 44 in der Umfangsrichtung, einen Innenumfang 46 und einen Außenumfang 48 umfasst. Der Innenumfang 46 des Magnets 14 ist eine kreisbogenförmige Fläche mit einem Innendurchmesser mit einem vorherbestimmten Krümmungsradius. Andererseits kann der Außenumfang 48 des Magnets 14 ein beliebiges aus einer gebogenen Fläche oder einer Kombination von gebogenen Flächen mit unterschiedlichen Krümmungsradien sein.
Es ist zu beachten, dass die Endflächen 42, 44, 46 und 48 in 5 deutlich dargestellt sind; es kann jedoch jede davon abhängig von einer Gestaltung eines Magnetkreises oder einer Spezifikation eines Elektromotors eine gebogene Fläche oder eine sehr kleine Fläche sein. Daher sollte angemerkt werden, dass sie in manchen tatsächlichen Fällen nicht deutlich definiert sein könnten. Es sollte auch angemerkt werden, dass Ränder, die jede Fläche definieren, tatsächlich abgeschrägt oder sanft gebogen sind und sie daher nicht deutlich definiert sein könnten.
Wie in 6 gezeigt ist das Haltebauteil 16 ein röhrenförmiges Bauteil mit einer Achse O. Im Besonderen umfasst das Haltebauteil 16 eine vordere Endfläche 50 in der Achsenrichtung; eine hintere Endfläche 52 in der Achsenrichtung; einen Innenumfang 54 und einen Außenumfang 56. Es ist zu beachten, dass die Endflächen 50, 52 in 6 im Hinblick auf ein leichtes Verständnis deutlich dargestellt sind; sie könnten jedoch abhängig von dem Material oder dem Aufbau des Haltebauteils 16 oder von dem Verfahren der Herstellung des Haltebauteils 16 nicht deutlich definiert sein.
Das Haltebauteil 16 weist eine hohe Festigkeit gegenüber einer Verformung zur radialen Ausdehnung nach außen auf. Mit anderen Worten weist das Haltebauteil 16 einen Radius auf, der sich nicht leicht verändert. Das Haltebauteil 16 besteht vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Material, um eine von dem Magnetfluss stammende Wärmeerzeugung und eine Verschlechterung der Leistung, die durch einen magnetischen Streufluss verursacht wird, zu verhindern. Zudem weist das Haltebauteil 16 vorzugsweise eine geringe Dichte auf, um die Zentrifugalkraft, die durch die Drehung des Haltebauteils 16 erzeugt wird, zu verringern.
Als Material für das Haltebauteil 16 können Fasern die aus einer Gruppe aus Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Siliziumcarbidfasern, Borfasern, Titanlegierungsfasern, Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, Polybutylenterephthalatfasern und einer Kombination aus zwei oder mehr dieser Fasern gewählt sind, verwendet werden. Alternativ kann als Material für das Haltebauteil 16 ein faserverstärktes Harz, das aus einer Gruppe aus Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Siliziumcarbidfasern, Borfasern, Titanlegierungsfasern, Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, Polybutylenterephthalatfasern und einer Kombination aus zwei oder mehr dieser Fasern gewählt ist, verwendet werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 und 2 sind in dem Rotorbauteil 10 nach der vorliegenden Ausführungsform insgesamt acht Magnete 14 angeordnet. Im Besonderen ist ein Paar von zwei Magneten 14, die wie in 2 gezeigt so angeordnet sind, dass sie in der Achsenrichtung aneinander angrenzen, an der umfänglichen Position A in 1 angeordnet. Ebenso sind Paare von zwei Magneten 14, die so angeordnet sind, dass sie in der Achsenrichtung aneinander angrenzen, an den umfänglichen Positionen B, C und D in 4 angeordnet.
Somit sind vier Paare von Magneten 14 in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung an dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 angeordnet. Die Magnete 14, die an der in der Achsenrichtung hinteren Seite angeordnet sind, sind zum Beispiel durch Bereitstellen eines Aufbaus wie etwa des Vorsprungs 24 an dem Magnetanbringungsbauteil 12 so positioniert, dass ihre Positionen in der Achsenrichtung untereinander abgestimmt sind. Das Haltebauteil 16 ist radial so außen an den Magneten 14 angeordnet, dass es alle Magnete 14 von radial außen her umgibt.
Der Magnet 14 kann durch einen Klebstoff an dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 fixiert werden. In diesem Fall wird der Magnet 14 vorzugsweise so festgeklebt, dass er zur leichten Demontage des Rotorbauteils 10 mit einer verhältnismäßig geringen Kraft von dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 abgenommen werden kann. Die Tätigkeit der Demontage des Rotorbauteils 10 wird später beschrieben werden.
Es ist möglich, die relative Bewegung des Magnets 14 und des Magnetanbringungsbauteils 12 während des Betriebs des Rotorbauteils 10 zu verhindern, indem der Magnet 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 aneinander fixiert werden. Andererseits kann dann, wenn der Magnet 14 ohne Klebstoff an dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 angeordnet wird, dazwischen ein bewegungsbeschränkendes Element bereitgestellt werden, um die relative Bewegung zwischen dem Magnet 14 und dem Magnetanbringungsbauteil 12 zu beschränken.
Als das obige bewegungsbeschränkende Element kann an wenigstens einem aus dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 und dem Innenumfang 46 des Magnets 14 ein Vorsprung oder eine Vertiefung bereitgestellt werden. Alternativ kann an wenigstens einem aus dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 und dem Innenumfang 46 des Magnets 14 ein Aufbau zur Erhöhung eines Reibungskoeffizienten wie etwa ein Harzüberzug mit hoher Reibung, eine Klebstoffharz-Überzugsschicht, eine sandbestrahlte Oberfläche, eine Überzugsschicht, die ein Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten enthält, und eine chemisch bearbeitete Oberfläche mit einem hohen Reibungskoeffizienten gebildet werden. Alternativ kann zwischen dem Magnetanbringungsbauteil 12 und dem Magnet 14 ein reibungssteigerndes Flächengebilde mit einer Oberfläche, an der ein Prozess zur Erhöhung eines Reibungskoeffizienten durchgeführt wurde, ein Klebstoff-Flächengebilde mit einer Oberfläche, auf die ein Klebstoff aufgetragen ist, oder ein klebriges Flächengebildet wie etwa ein NBR- oder ein Silikonkautschuk-Flächengebilde eingefügt werden.
Jeder der Schlitze 28, 30, 32 und 34 ist an einer Position zwischen den Magneten 14, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet. Im Besonderen ist der Schlitz 28 an einer Position zwischen dem Paar von Magneten 14, die an der umfänglichen Position A angeordnet sind, und dem Paar von Magneten 14, die an der umfänglichen Position D angeordnet sind, angeordnet.
Ebenso ist der Schlitz 30 an einer Position zwischen dem Paar von Magneten 14, die an der umfänglichen Position D angeordnet sind, und dem Paar von Magneten 14, die an der umfänglichen Position C angeordnet sind, angeordnet. Der Schlitz 32 ist an einer Position zwischen dem Paar von Magneten 14, die an der umfänglichen Position C angeordnet sind, und dem Paar von Magneten 14, die an der umfänglichen Position B angeordnet sind, angeordnet. Der Schlitz 34 ist an einer Position zwischen dem Paar von Magneten 14, die an der umfänglichen Position A angeordnet sind, und dem Paar von Magneten 14, die an der umfänglichen Position B angeordnet sind, angeordnet.
Wie in 2 gezeigt sind alle Magnete 14 innerhalb des axial gerichteten Abschnitts 36 angeordnet. Genauer sind die in der Achsenrichtung vorderen Endflächen 38 der Magnete 14, die an der in der Achsenrichtung vorderen Seite angeordnet sind, so positioniert, dass sie in der Achsenrichtung nach hinten von dem zweiten Ende 20 getrennt sind, während die in der Achsenrichtung hinteren Endflächen 40 der Magnete 14, die an der in der Achsenrichtung hinteren Seite angeordnet sind, so positioniert sind, dass sie in der Achsenrichtung nach vorne von den hinteren Enden der Schlitze 28, 30, 32 und 34 getrennt sind.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 und 8a ein Magnetanbringungsbauteil 62 nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Das Magnetanbringungsbauteil 62 kann anstelle des Magnetanbringungsbauteils 12 auf das in 1 und 2 gezeigte Rotorbauteil 10 angewendet werden. Das Magnetanbringungsbauteil 62 ist ein röhrenförmiges Element mit einer Achse O. Das Bauteil 62 umfasst ein erstes Ende 63 an einer in der Achsenrichtung hinteren Seite; ein zweites Ende 64 an einer in der Achsenrichtung vorderen Seite; einen zylinderförmigen Außenumfang 66, der sich in der Achsenrichtung erstreckt; und einen verjüngten Innenumfang 68, der sich mit dem Verlauf von dem ersten Ende 63 zu dem zweiten Ende 64 fortlaufend radial nach außen erweitert. Ein Vorsprung 70, der von dem Außenumfang 66 des Bauteils 62 radial nach außen vorspringt, ist an dem Ende in der Achsenrichtung des Außenumfangs 66 gebildet. So wie der oben angeführte Vorsprung 24 ist der Vorsprung 70 ein Beispiel für ein Element zur Erleichterung der Abstimmung der Positionen in der Achsenrichtung der Magnete 14 untereinander während eines Herstellungsprozesses.
Das Magnetanbringungsbauteil 62 ist mit insgesamt vier Schlitzen 72, 74, 76 und 78 versehen. Jeder der Schlitze 72, 74, 76 und 78 ist so gebildet, dass er durch den Magnetanbringungsbauteil 62 in der radialen Richtung von dem Innenumfang 68 zu dem Außenumfang 66 des Magnetanbringungsbauteils 62 verläuft. Die Schlitze 72, 74, 76 und 78 erstrecken sich über einen axial gerichteten Abschnitt 80 des Magnetanbringungsbauteils 62. Der axial gerichtete Abschnitt 80 ist ein Abschnitt entlang der Achsenrichtung, der das zweite Ende 64 enthält und das erste Ende 63 ausschließt.
Im Besonderen umfasst der Schlitz 72 einen Spalt 72a, der sich von dem zweiten Ende 64 in der Achsenrichtung nach hinten erstreckt, und ein im Wesentlichen kreisförmiges Loch 72b, das an dem in der Achsenrichtung hinteren Ende des Spalts 72a gebildet ist. Der Spalt 72a weist eine vorherbestimmte Breite in der Umfangsrichtung auf. Der Spalt 72a ist durch zwei Wände definiert, die so in der Umfangsrichtung zueinander gewandt sind, dass sie um einen vorherbestimmten Abstand dazwischen voneinander getrennt sind. Das Loch 72b ist so gebildet, dass es einen Durchmesser aufweist, der größer als die Breite in der Umfangsrichtung des Spalts 72a ist.
Ebenso umfassen die Schlitze 74, 76 und 78 jeweils Spalte 74a, 76a und 78a, die sich von dem zweiten Ende 64 in der Achsenrichtung nach hinten erstrecken, und Löcher 74b, 76b und 78b, die an den in der Achsenrichtung hinteren Enden der Spalte 74a, 76a und 78a gebildet sind. Der axial gerichtete Abschnitt 80 bei der vorliegenden Ausführungsform reicht von dem zweiten Ende 64 zu den in der Achsenrichtung hinteren Enden der Löcher 72b, 74b, 76b und 78b.
Wenn das Magnetanbringungsbauteil 62 auf das in 1 gezeigte Rotorbauteil 10 angewendet wird, werden die Magnete 14 so an dem Außenumfang 66 des Magnetanbringungsbauteils 62 angeordnet, dass sie sich innerhalb des axial gerichteten Abschnitts 80 befinden. Zudem ist jeder der Schlitze 72, 74, 76 und 78 zwischen zwei Magneten 14, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, positioniert.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 9 und 10A ein Rotorbauteil 300 nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass Elementen, die jenen bei den oben angeführten Ausführungsformen gleich sind, gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind und auf ihre ausführliche Beschreibung verzichtet werden wird. Das Rotorbauteil 300 umfasst ein Magnetanbringungsbauteil 302; mehrere Magnete 304, die so radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil 302 angeordnet sind, dass sie in der Umfangsrichtung aufgereiht sind; und ein röhrenförmiges Haltebauteil 16, das radial außen an den Magneten 304 angeordnet ist.
Das Magnetanbringungsbauteil 302 ist ein röhrenförmiges Bauteil mit einer Achse O. Das Magnetanbringungsbauteil 302 umfasst ein erstes Ende 306 an einer in der Achsenrichtung hinteren Seite; ein zweites Ende 308 an einer in der Achsenrichtung vorderen Seite; einen zylinderförmigen Außenumfang 310, der sich in Achsenrichtung erstreckt; und einen verjüngten Innenumfang 312, der sich mit dem Verlauf von dem ersten Ende 306 zu dem zweiten Ende 308 fortlaufend radial nach außen erweitert.
Das Magnetanbringungsbauteil 302 ist mit insgesamt acht Schlitzen 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326 und 328 ausgeführt. Die Schlitze 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326 und 328 verlaufen von dem Innenumfang 312 zu dem Außenumfang 310 des Magnetanbringungsbauteils 302 durch das Magnetanbringungsbauteil 302.
Die Schlitze 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326 und 328 sind so angeordnet, dass sie in der Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen (d.h., etwa 45 °) aufgereiht sind. Das Magnetanbringungsbauteil 302 ist an den Schlitzen 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326 und 328 in der Umfangsrichtung geteilt.
Wie in 10 gezeigt erstrecken sich die Schlitze 314 und 318 über einen axial gerichteten Abschnitt 330. Der axial gerichtete Abschnitt 330 ist ein Abschnitt entlang der Achsenrichtung, der das zweite Ende 308 enthält, während er das erste Ende 306 ausschließt. Mit anderen Worten erstrecken sich die Schlitze 314 und 318 von dem zweiten Ende 308 in der Achsenrichtung nach hinten und enden sie an einer Position, die um eine vorherbestimmte Entfernung in der Achsenrichtung nach vorne von dem ersten Ende 306 getrennt ist.
Ebenso wie die Schlitze 314 und 318 erstrecken sich die Schlitze 322 und 326 über den axial gerichteten Abschnitt 330. Somit bilden die Schlitze 314, 318, 322 und 326 einen ersten Schlitz, der sich über den axial gerichteten Abschnitt 330 erstreckt.
Andererseits erstrecken sie die Schlitze 316 und 320, die jeweils in der Umfangsrichtung an die Schlitze 314 und 318 angrenzen, wie in 10 gezeigt über einen axial gerichteten Abschnitt 332. Der axial gerichtete Abschnitt 322 ist ein Abschnitt entlang der Achsenrichtung, der das erste Ende 306 enthält und das zweite Ende 308 ausschließt. Mit anderen Worten erstrecken sich die Schlitze 316 und 320 von dem ersten Ende 306 in der Achsenrichtung nach vorne und enden sie an einer Position, die um eine vorherbestimmte Entfernung in der Achsenrichtung nach hinten von dem zweiten Ende 308 getrennt ist.
Ebenso wie die Schlitze 316 und 320 erstrecken sich die Schlitze 324 und 328, die jeweils an die Schlitze 322 und 326 angrenzen, über den axial gerichteten Abschnitt 332. Somit bilden die Schlitze 316, 320, 324 und 328 einen zweiten Schlitz, der an den ersten Schlitz angrenzt und sich über den axial gerichteten Abschnitt 332 erstreckt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind insgesamt sechzehn Magnete 304 angeordnet. Im Besonderen ist an jeder der umfänglichen Positionen O, P, Q, R, S, T, U, und V, die in 9 gezeigt sind, ein Paar von zwei Magneten 304 so angeordnet, dass sie wie in 10 gezeigt in der Achsenrichtung aneinander angrenzen. Jeder der Schlitze 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326 und 328, die an dem Magnetanbringungsbauteil 302 gebildet sind, ist an einer Position zwischen den Magneten 304, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 11 und 12A ein Magnetanbringungsbauteil 82 nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Das Magnetanbringungsbauteil 82 kann anstelle des obigen Magnetanbringungsbauteils 12 auf das in 1 und 2 gezeigte Rotorbauteil 10 angewendet werden. Das Magnetanbringungsbauteil 82 umfasst ein erstes Ende 84 an einer in der Achsenrichtung hinteren Seite; ein zweites Ende 86 an einer in der Achsenrichtung vorderen Seite; einen zylinderförmigen Außenumfang 85, der sich in der Achsenrichtung erstreckt; und einen verjüngten Innenumfang 87, der sich mit dem Verlauf von dem ersten Ende 84 zu dem zweiten Ende 86 fortlaufend radial nach außen erweitert.
Das Magnetanbringungsbauteil 82 nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst Schlitze 88, 90, 92 und 94, die an vier Positionen gebildet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich die Schlitze 88, 90, 92 und 94 über den gesamten axial gerichteten Abschnitt des Magnetanbringungsbauteils 82, der von dem ersten Ende 84 zu dem zweiten Ende 86 reicht. Mit anderen Worten ist das Magnetanbringungsbauteil 82 an den Schlitzen 88, 90, 92 und 94 in vier Stücke geteilt, wodurch das Magnetanbringungsbauteil 82 durch insgesamt vier Segmente 96, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind, gebildet ist.
Unter Bezugnahme auf 13 wird eines der Segmente 96, die das Magnetanbringungsbauteil 82 bilden, beschrieben werden. Das Segment 96 umfasst ein in der Achsenrichtung vorderes Ende 98; ein in der Achsenrichtung hinteres Ende 100; Endflächen 102 und 104 in der Umfangsrichtung; einen Innenumfang 106 und einen Außenumfang 108.
Der Innenumfang 106 des Segments 96 ist eine verjüngte Fläche, die sich mit dem Verlauf von dem Ende 100 zu dem Ende 98 in der Achsenrichtung nach vorne fortlaufend radial nach außen erweitert (siehe 12). Andererseits ist der Außenumfang 108 des Segments 96 eine Kreisbogenfläche mit einem Außendurchmesser, der in der Achsenrichtung konstant ist. Entsprechend wird die Dicke in der radialen Richtung des Segments 96 mit dem Verlauf von dem Ende 98 zu dem Ende 100 in der Achsenrichtung nach vorne allmählich kleiner. Zudem ist das Ende 100 des Segments 96 mit einem Vorsprung 110 versehen, der von dem Außenumfang 108 des Segments 96 radial nach außen vorspringt.
Ein röhrenförmiges Magnetanbringungsbauteil 82 wird gebildet, indem die Segmente 96 an den umfänglichen Positionen A bis D, die in 11 gezeigt sind, angeordnet werden. Hier sind die Endfläche 104 des Segments 96, das an der umfänglichen Position A angeordnet ist, und die Endfläche 102 des Segments 96, das an der umfänglichen Position B angeordnet ist, zueinander gewandt, wodurch zwischen diesen Endflächen 104 und 102 ein Schlitz 88 definiert wird.
Ebenso ist zwischen der Endfläche 104 des Segments 96, das an der umfänglichen Position B angeordnet ist, und der Endfläche 102 des Segments 96, das an der umfänglichen Position C angeordnet ist, ein Schlitz 90 definiert. Ferner ist zwischen der Endfläche 104 des Segments 96, das an der umfänglichen Position C angeordnet ist, und der Endfläche 102 des Segments 96, das an der umfänglichen Position D angeordnet ist, ein Schlitz 92 definiert. Ferner ist zwischen der Endfläche 104 des Segments 96, das an der umfänglichen Position D angeordnet ist, und der Endfläche des 102 Segments 96, das an der umfänglichen Position A angeordnet ist, ein Schlitz 94 definiert.
Wenn vier Segmente 96 wie oben angegeben angeordnet sind, sind ihre in der Achsenrichtung hinteren Endflächen 100 in der Umfangsrichtung ausgerichtet, wodurch das ringförmige erste Ende 84 des Magnetanbringungsbauteils 82 gebildet wird. Ebenso sind ihre in der Achsenrichtung vorderen Endflächen 100 in der Umfangsrichtung ausgerichtet, wodurch das ringförmige zweite Ende 86 des Magnetanbringungsbauteils 82 gebildet wird. Ferner sind die Innenflächen 106 der Segmente 96 in der Umfangsrichtung ausgerichtet, wodurch eine röhrenförmige verjüngte Innenfläche 87 des Magnetanbringungsbauteils 82 gebildet wird. Ferner sind die Außenflächen 108 der Segmente 96 in der Umfangsrichtung ausgerichtet, wodurch der zylinderförmige Außenumfang 85 des Magnetanbringungsbauteils 82 gebildet wird.
Wenn das Magnetanbringungsbauteil 82 auf das in 1 gezeigte Rotorbauteil 10 angewendet wird, wird das Paar von Magneten 14, die in der Achsenrichtung aneinander angrenzen, an dem Außenumfang 108 jedes Segments 96 angeordnet. Daher ist jeder der Schlitze 88, 90, 92 und 78 unvermeidlich an einer Position zwischen den Magneten 14, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 14 bis 16 ein Rotorbauteil 210 nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass Elemente, die jenen bei der oben angeführten Ausführungsform gleich sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf ihre ausführliche Beschreibung verzichtet werden wird. Das Rotorbauteil 210 umfasst ein Magnetanbringungsbauteil 212; mehrere Magnete 214, die in der Umfangsrichtung radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil 212 angeordnet sind; und ein röhrenförmiges Haltebauteil 16, das radial außen an den Magneten 214 angeordnet ist. Das Magnetanbringungsbauteil 212 besteht aus insgesamt acht Segmenten 216, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Der Magnet 214 ist zwischen jedem Segment 216 und dem Haltebauteil 16 angeordnet.
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf 17 eines der Segmente 216, die das Magnetanbringungsbauteil 212 bilden, beschrieben werden. Das Segment 216 umfasst ein in der Achsenrichtung vorderes Ende 218; ein in der Achsenrichtung hinteres Ende 220; Endflächen 222 und 224 in der Umfangsrichtung; einen Innenumfang 226 und einen Außenumfang 228.
Der Innenumfang 226 des Segments 216 ist eine verjüngte flache Fläche, die in Bezug auf die Achse O so abgeschrägt ist, dass sie sich mit dem Verlauf von dem in der Achsenrichtung hinteren Ende 220 zu dem in der Achsenrichtung vorderen Ende 218 fortlaufend radial nach außen erweitert. Andererseits ist der Außenumfang 228 des Segments 216 eine flache Fläche, die parallel zu der Achse O verläuft (d.h., der Abstand von der Achse O ist in der Achsenrichtung konstant). Das in der Achsenrichtung hintere Ende 220 des Segments 216 ist mit einem Vorsprung 230 versehen, der von dem Außenumfang 228 radial nach außen vorspringt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 18 der Magnet 214 nach der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Jeder Magnet 214 umfasst eine in der Achsenrichtung vordere Endfläche 232; eine in der Achsenrichtung hintere Endfläche 234; Endflächen 236 und 238 in der Umfangsrichtung; eine Innenfläche 240 und einen Außenumfang 242. Der Innenumfang 240 des Magnets 214 ist eine flache Fläche, die parallel zu der Achse O verläuft (d.h., der Abstand von der Achse O ist in der Achsenrichtung konstant). Andererseits ist der Außenumfang 242 eine gebogene Fläche mit einem vorherbestimmten Krümmungsradius. Der Außenumfang 242 kann durch jede beliebige gebogene Fläche oder eine Kombination von gebogenen Flächen mit unterschiedlichen Krümmungsradien gebildet sein.
Wie in 19 gezeigt ist ein Paar von Magneten 214, die in der Achsenrichtung angeordnet sind, an dem Außenumfang 228 des Segments 216 angeordnet. Die Aufbauten, wovon jeder wie in 19 gezeigt aus dem Segment 216 und den Magneten 214 aufgebaut ist, sind in regelmäßigen Abständen an den in 14 und 15 gezeigten umfänglichen Positionen E bis L angeordnet. So wie bei den obigen Ausführungsformen sind die Magnete 214 so in der Umfangsrichtung angeordnet, dass sich die Magnetpole der Magnete 214 in der Umfangsrichtung auf eine abwechselnde Weise ändern. Das Haltebauteil 16 ist so angeordnet, dass es die Außenumfänge 242 aller Magnete 214 von radial außen her umgibt. Auf diese Weise ist das in 14 und 15 gezeigte Rotorbauteil 210 aufgebaut.
Wenn wie in 14 und 15 gezeigt insgesamt acht Segmente 216 in der Umfangsrichtung angeordnet sind, sind die in der Achsenrichtung hinteren Enden 220 der Segmente 216 in der Umfangsrichtung ausgerichtet, wodurch ein erstes Ende 260 ( 16) an der in der Achsenrichtung hinteren Seite des Magnetanbringungsbauteils 212 definiert ist. Ebenso sind die in der Achsenrichtung vorderen Enden 218 der Segmente 216 in der Umfangsrichtung ausgerichtet, wodurch ein zweites Ende 262 (16) an der in der Achsenrichtung vorderen Seite des Magnetanbringungsbauteils 212 definiert ist.
Ferner ist jeder aus Spalten 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256 und 258 zwischen den Segmenten 216, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, gebildet. Die Spalte 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256 und 258 wirken als Schlitze, die sich über den gesamten axial gerichteten Abschnitt des Magnetanbringungsbauteils 212, der von dem ersten Ende 260 zu dem zweiten Ende 262 reicht, erstrecken und das Magnetanbringungsbauteil 212 in der Umfangsrichtung teilen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 20 bis 23 ein Rotorbauteil 120 nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass Elemente, die jenen bei den oben angeführten Ausführungsformen gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf ihre ausführliche Beschreibung verzichtet wird. Das Rotorbauteil 120 umfasst ein Keilbauteil 124; ein Magnetanbringungsbauteil 122, das radial außen an dem Keilbauteil 124 angeordnet ist; mehrere Magnete 14, die radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil 122 angeordnet sind; und ein Haltebauteil 16, das radial außen an den Magneten 14 angeordnet ist.
Wie in 22 gezeigt ist das Keilbauteil 124 ein röhrenförmiges Bauteil mit einer Achse O, und umfasst es eine in der Achsenrichtung hintere Endfläche 126; eine in der Achsenrichtung vordere Endfläche 128; einen Innenumfang 130 und einen Außenumfang 132. Der Innenumfang 130 ist eine verjüngte Fläche, die sich mit dem Verlauf von der Endfläche 126 zu der Endfläche 128 fortlaufend radial nach außen erweitert. Der Außenumfang 132 andererseits ist eine zylinderförmige Fläche mit einem Außendurchmesser, der in der Achsenrichtung konstant ist. Entsprechend wird die Dicke in der radialen Richtung des Keilbauteils 124 mit dem Verlauf in der Achsenrichtung nach vorne allmählich kleiner. So wie das oben beschriebene Magnetanbringungsbauteil kann das Keilbauteil 124 mit mehreren Schlitzen versehen sein.
Wie in 23 gezeigt ist das Magnetanbringungsbauteil 122 ein zylinderförmiges Bauteil mit einer Achse O, und umfasst es ein erstes Ende 134 an einer in der Achsenrichtung hinteren Seite; ein zweites Ende 136 an einer in der Achsenrichtung vorderen Seite; einen Innenumfang 138 und einen Außenumfang 140. Ein Vorsprung 142 ist so an dem in der Achsenrichtung hinteren Endabschnitt des Außenumfangs 140 des Magnetanbringungsbauteils 122 gebildet, dass er von dem Außenumfang 140 radial nach außen vorspringt. So wie der obige Vorsprung 24 ist der Vorsprung 142 ein Beispiel für ein Element zur Erleichterung der Abstimmung der Achsenrichtungen der Magnete 14 während des Herstellungsprozesses.
Das Magnetanbringungsbauteil 122 umfasst Schlitze 144, 146, 148 und 150, die an vier Stellen gebildet sind. Jeder der Schlitze 144, 146, 148 und 150 ist so gebildet sind, dass er von dem Innenumfang 138 zu dem Außenumfang 140 radial durch das Magnetanbringungsbauteil 122 verläuft, und sich über den axial gerichteten Abschnitt 152 des Magnetanbringungsbauteils 122 erstreckt. Der axial gerichtete Abschnitt 152 beinhaltet das zweite Ende 136 und schließt das erste Ende 134 aus. Der Innenumfang 138 und der Außenumfang 140 des Magnetanbringungsbauteils 122 sind röhrenförmige Flächen, die Radien aufweisen, welche in der Achsenrichtung konstant sind.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 24 ein Elektromotor 160 nach einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass links in 24 der in der Achsenrichtung vorderen Seite entspricht, und rechts in 24 der in der Achsenrichtung hinteren Seite entspricht. Der Elektromotor 160 ist ein Beispiel für eine drehbare elektrische Maschine. Der Elektromotor 160 umfasst ein Gehäuse 164, das einen Innenraum 162 definiert; einen Stator 166, der stationär in dem Innenraum 162 angeordnet ist; und einen Rotor 180, der drehbar radial innerhalb des Stators 166 angeordnet ist. Der Stator 166 umfasst einen Statorkern 168 und eine Spule 170, die um den Statorkern 168 gewickelt ist. Der Statorkern 168 kann z.B. aus dünnen elektromagnetischen Platten, die aufeinander gestapelt sind, bestehen.
Eine Starkstromleitung (nicht gezeigt), die elektrisch an die Spule 170 angeschlossen ist, ist aus dem Stator 166 geführt und über eine Durchgangsöffnung, die in dem Gehäuse 164 gebildet ist, an eine Stromquelle (nicht gezeigt), die außerhalb des Elektromotors 160 installiert ist, angeschlossen. Der Rotor 180 dreht sich um die Achse O. Der Rotor 180 umfasst eine drehbare Welle 182, die sich in dem Innenraum 162 in der Achsenrichtung erstreckt; und das oben angeführte Rotorbauteil 10, das radial außen an der drehbaren Welle 182 fixiert ist.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 25 die drehbare Welle 182 beschrieben werden. Die drehbare Welle 182 ist ein röhrenförmiges Bauteil mit einer Achse O und umfasst eine Mittelöffnung 184, die so gebildet ist, dass sie mit der Achse O konzentrisch ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die drehbare Welle 182 mit der Mittelöffnung 184 ausgeführt, um sie auf einen eingebauten Motor, der in einer Hauptwelle einer Werkzeugmaschine verwendet wird, anzuwenden. Doch die drehbare Welle kann aus einem massiven Element ohne die Mittelöffnung bestehen.
Der in der Achsenrichtung vordere Abschnitt der drehbaren Welle 182 wird durch das Gehäuse 164 über ein Lager (nicht gezeigt), das an einer in der Achsenrichtung vorderen Wand des Gehäuses 164 angebracht ist, drehbar gehalten. Ebenso wird der in der Achsenrichtung hintere Abschnitt der drehbaren Welle 182 durch das Gehäuse 164 über ein Lager (nicht gezeigt), das an einer in der Achsenrichtung hinteren Wand des Gehäuses 164 angebracht ist, drehbar gehalten.
Die drehbare Welle 182 umfasst einen verjüngten Außenumfang 186, der sich mit dem Verlauf von der in der Achsenrichtung hinteren Seite zu der in der Achsenrichtung vorderen Seite fortlaufend radial nach außen erweitert. Der Außenumfang 186 kann vorzugsweise eine linear verjüngte Fläche (d.h., eine konische Fläche) sein. In diesem Fall nimmt der Außendurchmesser des Außenumfangs 186 mit dem Verlauf in der Achsenrichtung nach vorne linear zu. Ein Verjüngungsverhältnis des Außenumfangs 186 in diesem Fall reicht zum Beispiel von 1/200 bis 1/30.
Das Rotorbauteil 10 ist so an dem Außenumfang 186 der drehbaren Welle 182 fixiert, dass der Innenumfang 26 des Magnetanbringungsbauteils 12 mit dem Außenumfang 186 der drehbaren Welle 182 in einem Flächenkontakt steht. Der Grad (oder das Verhältnis) der Verjüngung des Innenumfangs 26 des Magnetanbringungsbauteils 12 ist so festgelegt, dass er (bzw. es) jenem des Außenumfangs 186 der drehbaren Welle 182 entspricht. Zum Beispiel weisen dann, wenn beide aus dem Außenumfang 186 der drehbaren Welle 182 und dem Innenumfang 26 des Magnetanbringungsbauteils 12 linear verjüngte Flächen sind, der Außenumfang 186 und der Innenumfang 26 ein gleiches Verjüngungsverhältnis (z.B. 1/100) auf.
Wenn das Rotorbauteil 10 über die drehbare Welle 182 pressgepasst wird, um den in 24 gezeigten Rotor 180 zu montieren, werden das Magnetanbringungsbauteil 12 und die Magnete 14 durch die drehbare Welle 182 radial nach außen gepresst und verschoben, wodurch dem Haltebauteil 16 eine Zugfestigkeit verliehen wird. Aufgrund der Zugfestigkeit, die dem Haltebauteil 16 verliehen wird, wird in dem Haltebauteil 16 eine elastische Presskraft erzeugt, wodurch die Magnete 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 durch die Wirkung der elastischen Presskraft fest zwischen dem Haltebauteil 16 und der drehbaren Welle 182 gehalten werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 26 bis 29 ein Elektromotor 270 nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass Elemente, die jenen der oben beschriebenen Ausführungsformen gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf ihre ausführliche Beschreibung verzichtet werden wird. Ferner entspricht links in 26 der in der Achsenrichtung vorderen Seite, während rechts in 26 der in der Achsenrichtung hinteren Seite entspricht. Der Elektromotor 270 umfasst ein Gehäuse 164; einen Stator 166, der in dem Innenraum 162 des Gehäuses 164 angeordnet ist; und einen Rotor 280, der drehbar radial innerhalb des Stators 166 angeordnet ist.
Der Rotor 280 dreht sich um eine Achse O. Der Rotor 280 umfasst eine drehbare Welle 282, die sich in dem Innenraum 162 in der Achsenrichtung erstreckt, und das oben angeführte Rotorbauteil 210, das radial außen an der drehbaren Welle 282 fixiert ist.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 30 und 31 die drehbare Welle 282 nach der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Die drehbare Welle 282 ist ein röhrenförmiges Bauteil mit einer Achse O und umfasst eine Mittelöffnung 284, die so gebildet ist, dass sie mit der Achse O konzentrisch ist. Es ist zu beachten, dass die drehbare Welle 282 aus einem massiven Bauteil ohne die Mittelöffnung bestehen kann.
Die drehbare Welle 282 umfasst insgesamt acht Außenflächen 286a, 286b, 286c, 286d, 286e, 286f, 286g und 286h. Jede der Außenfläche 286a bis 286h ist eine verjüngte flache Fläche, die in Bezug auf die Achse O so geneigt ist, dass sie sich im Verlauf von der in der Achsenrichtung hinteren Seite zu der in der Achsenrichtung vorderen Seite fortlaufend radial nach außen erweitert.
Zwischen den Außenflächen 286a und 286b ist ein Vorsprung 288a gebildet. Der Vorsprung 288a springt von den Außenflächen 286a und 286b radial nach außen vor und erstreckt sich in der Achsenrichtung. Ebenso ist zwischen den Außenflächen 286b und 286c, zwischen den Außenflächen 286c und 286d, zwischen den Außenflächen 286d und 286e, zwischen den Außenflächen 286e und 286f, zwischen den Außenflächen 286f und 286g, zwischen den Außenflächen 286g und 286h, und zwischen den Außenflächen 286h und 286a jeweils ein Vorsprung 288b, 288c, 288d, 288e, 288f, 288g bzw. 288h gebildet.
Unter erneuter Bezugnahme auf 27 bis 29 wird beim Montieren des Rotors 280 an jeder der Außenflächen 286a, 286b, 286c, 286d, 286e, 286f, 286g und 286h ein in 19 gezeigter Aufbau aus dem Segment 216 und dem Magnet 214 angeordnet. Ferner werden die Vorsprünge 288a, 288b, 288c, 288d, 288e, 288f, 288g und 288h jeweils in die Spalte 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256 und 258 eingesetzt. Die Vorsprünge 288a bis 288h beschränken die Bewegung der Segmente 216 in der Umfangsrichtung so, dass die Segmente 216 in regelmäßigen Abständen an vorherbestimmten umfänglichen Positionen positioniert werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 32 bis 35 ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des Rotors 180 beschrieben werden. In Schritt S1 ordnet der Benutzer insgesamt acht Magnete 14 an dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 an. Im Besonderen richtet der Benutzer zwei Magnete 14 so in der Umfangsrichtung aus, dass ein Paar von Magneten 14 gebildet wird, und ordnet er dieses an der in 1 gezeigten umfänglichen Position A an dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 an.
Ebenso richtet der Benutzer zwei Magnete 14 so in der Achsenrichtung aus, dass sie ein Paar von Magneten 14 bilden, und ordnet er dieses an jeder der umfänglichen Positionen B, C und D an dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12 an. Zu dieser Zeit ist jeder der Schlitze 28, 30, 32 und 34 an einer Position zwischen den Magneten 14, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet. Wenn die Magnete 14 auf eine solche Weise an den vorherbestimmten umfänglichen Positionen angeordnet werden, kann der Benutzer eine Schablone verwenden, um die Magnete 14 in regelmäßigen Abständen anzuordnen. Dank einer solchen Schablone ist es möglich, den Herstellungsprozess zu erleichtern.
Die Richtung des Magnetfelds der Magnete 14, die an der umfänglichen Position A angeordnet werden, ist so festgelegt, dass der S-Pol an die Seite des Innenumfangs 46 der Magnete 14 gelangt, während der N-Pol an die Seite des Außenumfangs 48 gelangt. Andererseits ist die Richtung des Magnetfelds der Magnete 14, die an der umfänglichen Position B angeordnet werden, so festgelegt, dass der N-Pol an die Seite des Innenumfangs 46 der Magnete 14 gelangt, während der S-Pol an die Seite des Außenumfangs 48 gelangt.
Zudem ist die Richtung des Magnetfelds der Magnete 14, die an der umfänglichen Position C angeordnet werden, so festgelegt, dass der S-Pol an die Seite des Innenumfangs 46 der Magnete 14 gelangt, während der N-Pol an die Seite des Außenumfangs 48 gelangt. Darüber hinaus ist die Richtung des Magnetfelds der Magnete 14, die an der umfänglichen Position D angeordnet werden, so festgelegt, dass der N-Pol an die Seite des Innenumfangs 46 der Magnete 14 gelangt, während der S-Pol an die Seite des Außenumfangs 48 gelangt. Dadurch sind die Magnete 14 so in der Umfangsrichtung angeordnet, dass sich ihre S- und N-Pole in der Umfangsrichtung auf eine abwechselnde Weise ändern.
Vorzugsweise werden die Magnete 14 vor dem Schritt S1 magnetisiert. In diesem Fall ist es aufgrund ihrer magnetischen Anziehungskräfte möglich, die Arbeit zum Anbringen der Magnete 14 an den vorherbestimmten Positionen an dem Außenumfang 22 des Magnetanbringungsbauteils 12, das aus einem magnetischen Material besteht, zu erleichtern.
Andererseits richtet der Benutzer im Fall des in 11 und 12 gezeigten Magnetanbringungsbauteils 82 in diesem Schritt zwei Magnete 14 so in der Achsenrichtung aus, dass ein Paar von Magneten 14 gebildet wird, und ordnet er dieses an dem Außenumfang 108 eines jeden der Segmente 96 an. Ferner richtet der Benutzer bei der Herstellung des in 26 gezeigten Rotors 280 in diesem Schritt S1 zwei Magnete 214 so in der Achsenrichtung aus, dass ein Paar von Magneten 14 gebildet wird, und ordnet er dieses an dem Außenumfang 228 eines jeden der Segmente 216 an, wodurch der in 19 gezeigte Aufbau aus dem Segment 216 und den Magneten 214 hergestellt wird.
In Schritt S2 bringt der Benutzer das Haltebauteil 16 so radial außen an den Magneten 14 an, dass die Magnete 14 von radial außen her umgeben werden. Im Besonderen setzt der Benutzer das Haltebauteil 16 so radial außen über die Magnete 14, dass der Innenumfang 54 des Haltebauteils 16 zu dem Außenumfang 48 jedes Magnets 14 gewandt ist.
Zu dieser Zeit kann das Haltebauteil 16 locker an die Außenumfänge der Magnete 14 gesetzt werden oder mit einem angemessenen Übermaß an die Außenumfänge der Magnete 14 pressgepasst werden. Wenn das Haltebauteil 16 pressgepasst wird, kann dem Haltebauteil 16 ein derartiges passendes Übermaß verliehen werden, dass das Haltebauteil 16 nicht von dem Magneten 14 abfällt.
Alternativ kann der Benutzer in diesem Schritt S2 das Haltebauteil 16 an den Außenumfängen der Magnete 14 anbringen, indem er das Material des Haltebauteils 16 direkt um die Außenumfänge der Magnete 14 wickelt. Zum Beispiel kann der Benutzer ein fadenartiges, ein bandartiges oder ein flächengebildeartiges Material mehrere Male um die Außenumfänge der Magnete 14 wickeln, bis es eine vorherbestimmte radiale Dicke aufweist, um das Haltebauteil 16 mit einer vorherbestimmten radialen Dicke zu bilden.
Andererseits bringt der Benutzer im Fall des in 11 und 12 gezeigten Magnetanbringungsbauteils 82 in diesem Schritt S2 das Haltebauteil 16 in dem Zustand, in dem die Segmente 96 z.B. durch Verwenden einer geeigneten Schablone passend in der Umfangsrichtung angeordnet sind, an den Außenumfängen der Magnete 14 an. Ferner bringt der Benutzer im Fall des in 26 gezeigten Rotors 280 das Haltebauteil 16 in dem Zustand, in dem die in 19 gezeigten Aufbauten aus dem Segment 216 und dem Magnet 214 z.B. durch Verwenden einer Schablone passend in der Umfangsrichtung angeordnet sind, an den Außenumfängen der Magnete 214 an.
Als Ergebnis von Schritt S2 ist das in 1 gezeigte Rotorbauteil 10 hergestellt. In Schritt S3 presspasst der Benutzer das Rotorbauteil 10 an die drehbare Welle 182. Dieser Schritt S3 wird nachstehend ausführlich beschrieben werden. Zuerst setzt der Benutzer das in Schritt S2 hergestellte Rotorbauteil 10 von der in der Achsenrichtung hinteren Seite der Welle 182 auf die drehbare Welle 182. Als Ergebnis steht das in der Achsenrichtung vordere Ende des Innenumfangs 26 des Magnetanbringungsbauteils 12 wie in 33 gezeigt an einem Kontaktpunkt P mit dem Außenumfang 186 der drehbaren Welle 182 in Kontakt.
Dann drückt der Benutzer das erste Ende 18 des Magnetanbringungsbauteil 12 in der Achsenrichtung nach vorne, um das Rotorbauteil 10 weiter in der Achsenrichtung nach vorne an die drehbare Welle 182 presszupassen, bis ein in 34 gezeigter Punkt erreicht wird. Während der Presspassung des Rotorbauteils 10 erhält das Magnetanbringungsbauteil 12 von der drehbaren Welle 182 eine radial nach außen gerichtete Kraft.
Wie oben angeführt ist das Magnetanbringungsbauteil 12 nach der Ausführungsform mit den Schlitzen 28, 30, 32 und 34, die sich über den axial gerichteten Abschnitt 36 erstrecken, ausgeführt. Dank dieser Schlitze 28, 30, 32 und 34 kann sich das Magnetanbringungsbauteil 12 leicht radial nach außen verformen, wenn es die Kraft von der drehbaren Welle 182 erhält.
Diese Verformung des Magnetanbringungsbauteils 12 ist in 35 schematisch gezeigt. Es ist zu beachten, dass in 35 insbesondere die Verformung des Magnetanbringungsbauteils 12 an der Position des Schlitzes 34 veranschaulicht ist. Wie in 35 gezeigt kann das Magnetanbringungsbauteil 12 an der Position des Schlitzes 34 in der Umfangsrichtung geteilt werden. Daher kann sich das Magnetanbringungsbauteil 12 durch eine verhältnismäßig geringe Kraft von der Position, die in 35 durch die gestrichelte Linie E angegeben ist, in der Richtung, die in 35 durch den Pfeil G angegeben ist, in die Position, die in 35 durch die durchgehende Linie F angeben ist, verformen, wenn es die radial nach außen gerichtete Kraft von der drehbaren Welle 182 erhält. Andererseits wird die elastische Wiederherstellungskraft, die von dem Magnetanbringungsbauteil 12 auf die drehbare Welle 182 ausgeübt wird, wenn das Magnetanbringungsbauteil 12 radial nach außen verformt wird, verglichen mit dem Fall, in dem das Magnetanbringungsbauteil 12 den Schlitz nicht umfasst, viel kleiner.
Während des Presspassens des Rotorbauteils 10 an die drehbare Welle 182 wird das Magnetanbringungsbauteil 12 durch die drehbare Welle 182 so radial nach außen gedrückt, dass es sich verformt, und zusammen mit diesem Vorgang werden auch die Magnete 14 radial nach außen gedrückt. Als Ergebnis erhält das Haltebauteil 16 eine Kraft von den Magneten 14 und dehnt es sich geringfügig nach außen aus. Als Reaktion auf diese Kraft erzeugt das Haltebauteil 16 eine radial nach innen gerichtete elastische Wiederherstellungskraft, um die Magnete 14 radial nach innen gerichtet zurückzudrücken. Dadurch werden die Magnete 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 fest zwischen der drehbaren Welle 182 und dem Haltebauteil 16 gehalten.
Wie oben beschrieben wird die elastische Wiederherstellungskraft, die von dem Magnetanbringungsbauteil 12 auf die drehbare Welle 182 ausgeübt wird, durch die Schlitze 28, 30, 32 und 34, die an dem Magnetanbringungsbauteil 12 gebildet sind, kleiner. Daher stammt der Großteil der Kraft, die von dem Rotorbauteil 10 auf die drehbare Welle 182 ausgeübt wird, von der elastischen Wiederherstellungskraft, die durch das Haltebauteil 16 erzeugt wird. Mit anderen Worten wird davon ausgegangen, dass das Rotorbauteil 10 des Rotors 180 bei dieser Ausführungsform nur durch das Übermaß, welches dem Haltebauteil 16 verliehen ist, an die drehbare Welle 182 pressgepasst wird.
Da das Magnetanbringungsbauteil 12 nach der vorliegenden Ausführungsform somit dank der Schlitze 28, 30, 32 und 34 dazu neigt, sich leicht in der radialen Richtung zu verformen, ist es möglich, die Kraft, die zum Verformen des Magnetanbringungsbauteils 12 nötig ist, wenn das Rotorbauteil 10 an die drehbare Welle 182 pressgepasst wird, deutlich zu verringern. Entsprechend ist es möglich das Rotorbauteil 10 mit einer geringeren Presskraft an der drehbaren Welle 182 zu fixieren. Als Ergebnis ist es möglich, die Arbeit zur Montage des Rotors 180 zu erleichtern und auch die Anzahl der Montageprozesse zu verringern.
Ferner ist es möglich, einen Rotor mit einem größeren Durchmesser oder einer größeren Gesamtlänge zu montieren, was bei dem Stand der Technik nicht möglich war, und kann daher ein Synchronelektromotor, der zur Erzeugung eines größeren Drehmoments in der Lage ist, leicht montiert werden.
Ferner weist das Magnetanbringungsbauteil 12 bei der vorliegenden Ausführungsform die Schlitze 28, 30, 32 und 34 auf, die sich über den axial gerichteten Abschnitt 36 erstrecken, und weist das Magnetanbringungsbauteil 12 daher einen monolithischen Aufbau auf. Dank dessen kann der Benutzer mit dem Rotorbauteil 10 als einzelnes Bauteil umgehen, wodurch es möglich ist, die Tätigkeit des Transports des Rotorbauteils 10 und seines Fixierens an der drehbaren Welle 182 zu erleichtern.
Die vorteilhafte Wirkung, die von dem Merkmal stammt, dass das Magnetanbringungsbauteil leicht verformt werden kann, wird auch in dem Fall erhalten, in dem die Magnetanbringungsbauteile 62, 82, die in 7 und 11 gezeigt sind, auf das Rotorbauteil 10 angewendet werden, und in dem die Rotorbauteile 300, 210 und 120, die in 9, 14 und 20 gezeigt sind, angewendet werden. Zum Beispiel kann sich im Fall einer Anwendung des Magnetanbringungsbauteils 62 auf das Rotorbauteil 10 das Bauteil 62 dank der Schlitze 72, 74, 76 und 78 leicht verformen, wenn das Magnetanbringungsbauteil 62 während des Presspassens des Rotorbauteils 10 von der drehbaren Welle 182 eine radial nach außen gerichtete Kraft erhält.
Zudem sind die Schlitze 72, 74, 76 und 78 mit den Spalten 72a, 74a, 76a und 78a mit den Breiten in der Umfangsrichtung versehen, die die Erzeugung einer Reibung an diesen Schlitzen 72, 74, 76 und 78 verhindern können, wenn sich das Magnetanbringungsbauteil 62 verformt. Dank dessen kann sich das Magnetanbringungsbauteil 62 leichter radial nach außen verformen. Darüber hinaus wird die elastische Wiederherstellungskraft, die von dem Magnetanbringungsbauteil 62 auf die drehbare Welle 182 ausgeübt wird, wenn das Magnetanbringungsbauteil 62 radial nach außen verformt wird, noch geringer als jene des Magnetanbringungsbauteils 12.
Ferner ist es dank der Löcher 72b, 74b, 76b und 78b, die jeweils an den hinteren Enden der Spalte 72a, 74a, 76a und 78a gebildet sind, möglich, die Erzeugung einer Beanspruchungskonzentration an den hinteren Enden der Schlitze 72, 74, 76 und 78, wenn das Magnetanbringungsbauteil 62 verformt wird, zu verhindern. Dadurch ist es möglich, während der Tätigkeit des Presspassens des Rotorbauteils 10 an die drehbare Welle 182 die Erzeugung von Rissen an den hinteren Enden der Schlitze 72, 74, 76 und 78 des Magnetanbringungsbauteils 62 zu verhindern.
Da andererseits im Hinblick auf das Magnetanbringungsbauteil 82 dieses Magnetanbringungsbauteil 82 in der Umfangsrichtung an den Schlitzen 88, 90, 92 und 94 geteilt ist, kann sich das Magnetanbringungsbauteil 82 radial nach außen verschieben, ohne irgendeine Reaktionskraft zu erzeugen, wenn es die radial nach außen gerichtete Kraft von der drehbaren Welle 182 erhält. Zudem erzeugt das Magnetanbringungsbauteil 82 keine auf die drehbare Welle 182 ausgeübte elastische Wiederherstellungskraft, wenn es radial nach außen bewegt wird.
Dadurch ist es im Fall einer Anwendung der Magnetanbringungsbauteile 62, 82 auf das Rotorbauteil 10 möglich, die Kraft, die zum Verformen des Magnetanbringungsbauteils 62, 82 nötig ist, wenn das Rotorbauteil 10 an die drehbare Welle 182 pressgepasst wird, deutlich zu verringern. Entsprechend ist es möglich, das Rotorbauteil 10 mit einer geringeren Presskraft an der drehbaren Welle 182 zu fixieren.
Ferner ist im Fall der Herstellung des Rotors 280 das Magnetanbringungsbauteil 212 des Rotors 280 ähnlich wie das obige Magnetanbringungsbauteil 82 an den Spalten 244, 246, 248, 250, 254, 256 und 258 in der Umfangsrichtung geteilt. Daher ist es möglich die Kraft, die zum Verformen des Magnetanbringungsbauteils 212 nötig ist, wenn das Rotorbauteil 210 an die drehbare Welle 282 pressgepasst wird, deutlich zu verringern. Entsprechend ist es möglich, das Rotorbauteil 210 mit einer geringeren Presskraft an der drehbaren Welle 282 zu fixieren.
Ferner ist es im Fall der Herstellung des Rotors 280 möglich, die Bearbeitungstätigkeit zum Bilden der Segmente 216 und der Magnete 214 leichter zu machen, wodurch die Herstellungskosten verringert werden können, da die Segmente 216 des Magnetanbringungsbauteils 212 bzw. die Magnete 214 die flachen Außenumfänge 228 und die flachen Innenumfänge 240 umfassen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 36 ein Beispiel eines Verfahrens zur Demontage des Rotors 180 beschrieben werden. In Schritt S11 schneidet der Benutzer das Haltebauteil 16 an einer Position zwischen den Magneten 14, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, entlang der Achsenrichtung. Wenn das Haltebauteil 16 zum Beispiel aus einer Faser hergestellt ist, schneidet der Benutzer einen Teil des Haltebauteils 16 entlang der Achsenrichtung, wodurch das Haltebauteil 16 durch die Wirkung einer Zugfestigkeit, die an dem Haltebauteil 16 erzeugt ist, von der anfänglichen Trennstelle fortschreitend über seine gesamte Länge in der Achsenrichtung aufgebrochen werden kann. Auf diese Weise kann der Benutzer das Haltebauteil 16 leicht von dem Außenumfang der Magnete 14 entfernen.
In Schritt S12 drückt der Benutzer das zweite Ende 20 des Magnetanbringungsbauteils 12 in der Achsenrichtung nach hinten, um das Magnetanbringungsbauteil 12 von der drehbaren Welle 182 abzunehmen. Wie oben beschrieben wird in dem Rotor 180 die elastische Wiederherstellungskraft, die von dem Magnetanbringungsbauteil 12 auf die drehbare Welle 182 ausgeübt wird, dank der Schlitze 28, 30, 32 und 34 geringer. Daher kann der Benutzer das Magnetanbringungsbauteil 12 mit einer verhältnismäßig geringen Kraft leicht von der drehbaren Welle 182 abnehmen.
Dann kann der Benutzer den Rotor 180 demontieren, indem er die Magnete 14 von dem Magnetanbringungsbauteil 12 abnimmt. Somit kann der Benutzer die Magnete 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform lediglich durch Schneiden des Haltebauteils 16 von dem Rotor 180 abnehmen, und kann er sie wiederverwenden. Als Ergebnis ist es möglich, Rohstoffe, die in diesen Bauteilen verwendet werden, wirksam zu benutzen. Dies ist für den Fall, in dem ein Seltenerdelement wie etwa Neodym, dessen Produktion bis zu einem gewissen Grad begrenzt ist, als Material für den Magnet verwendet wird, besonders vorteilhaft.
Wenn die Magnete 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 durch einen Klebstoff aneinander fixiert sind, kann der Benutzer die Magnete 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 in Schritt S12 als einstückiges Bauteil sammeln. In diesem Fall kann dieser Schritt S12 einen Schritt umfassen, in dem die Magnete 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 durch Entfernen des Klebstoffs z.B. unter Verwendung eines Lösemittels voneinander getrennt werden. Andererseits kann der Benutzer die Magnete 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 dann, wenn die Magnete 14 und das Magnetanbringungsbauteil 12 nicht durch einen Klebstoff aneinander fixiert sind, in Schritt S12 gesondert sammeln.
Der Rotor kann ferner mit einem Mittel zur Verhinderung einer Bewegung des Magnetanbringungsbauteils in Bezug auf die drehbare Welle in der Umfangsrichtung versehen sein. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 37 eine drehbare Welle 190, die mit einem solchen Mittel versehen ist, beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass in 37 zum leichteren Verständnis nur ein Teil der drehbaren Welle 190, die sich in der Achsenrichtung erstreckt, gezeigt ist. Zudem entspricht links in 37 in der Achsenrichtung vorne.
Die drehbare Welle 190 nach der Ausführungsform unterscheidet sich in dem folgenden Aufbau von der obigen drehbaren Welle 182. Die drehbare Welle 190 umfasst Vorsprünge 194, 196, 198 und 200, die von der Außenfläche 192 der drehbaren Welle 190 radial nach außen vorspringen. Jeder der Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 erstreckt sich an dem Außenumfang 192 der drehbaren Welle 190 gerade in der Achsenrichtung. Die Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 sind an Positionen bereitgestellt, die mit Schlitzen eines Magnetanbringungsbauteils, das radial außen an der drehbaren Welle 190 fixiert werden würde, übereinstimmen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind insgesamt vier Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 in regelmäßigen Abständen (d.h., in Abständen von 90 °) in der Umfangsrichtung angeordnet.
Die Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 wirken als ein Element zum Führen eines Magnetanbringungsbauteils, wenn das Magnetanbringungsbauteil an die drehbare Welle 190 pressgepasst wird. Zudem wirken die Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 auch als ein Element zum Verhindern einer Bewegung des Magnetanbringungsbauteils in Bezug auf die drehbare Welle 190, nachdem das Magnetanbringungsbauteil an der drehbaren Welle 190 fixiert wurde. Diese Funktion wird nachstehend durch ein Beispiel, bei dem das in 7 und 8 gezeigte Magnetanbringungsbauteil 62 an der drehbaren Welle 190 fixiert wird, beschrieben werden.
Wenn das Magnetanbringungsbauteil 62 von der in der Achsenrichtung hinteren Seite her an die drehbare Welle 190 pressgepasst wird, wird das Magnetanbringungsbauteil 62 so in Bezug auf die drehbare Welle 190 positioniert, dass die Positionen der in der Achsenrichtung vorderen Öffnungen der Spalte 72a, 74a, 76a und 78a des Bauteils 62 jeweils mit den Positionen der Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 der drehbaren Welle 190 übereinstimmen. Hier sind die Breiten in der Umfangsrichtung der Spalte 72a, 74a, 76a und 78a so festgelegt, dass sie den Breiten in der Umfangsrichtung der Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 gleich oder etwas größer als diese sind.
Dann presspasst der Benutzer das Magnetanbringungsbauteil 62 durch Drücken des Magnetanbringungsbauteils 62 in der Achsenrichtung nach vorne an die drehbare Welle 190, wobei die Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 in den Spalten 72a, 74a, 76a und 78a aufgenommen werden und mit den Wänden, die die Spalte 72a, 74a, 76a und 78a definieren, eingreifen.
Während des Presspassens des Magnetanbringungsbauteils 62 an die drehbare Welle 190 führen die Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 das Magnetanbringungsbauteil 62 so, dass es sich gerade in der Achsenrichtung nach vorne bewegt, indem sie mit den Spalten 72a, 74a, 76a und 78a eingreifen. Dank dessen ist es möglich, das Magnetanbringungsbauteil 62 reibungslos an die drehbare Welle 190 presszupassen.
Nach dem Fixieren des Magnetanbringungsbauteils 62 an einer vorherbestimmten Position können die Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 während des Betriebs des Rotors eine Bewegung des Magnetanbringungsbauteils 62 in Bezug auf die drehbare Welle 190 in der Umfangsrichtung verhindern, indem sie mit den Spalten 72a, 74a, 76a und 78a eingreifen.
Auf diese Weise wirken die Vorsprünge 194, 196, 198 und 200 als Führungselement für das Magnetanbringungsbauteil, wenn dieses an die drehbare Welle 190 pressgepasst wird, und auch als Element zur Beschränkung einer relativen Bewegung, um eine relative Bewegung des Magnetanbringungsbauteils in Bezug auf die drehbare Welle 190 zu verhindern.
Das bei der obigen Ausführungsform beschriebene Magnetanbringungsbauteil ist mit vier Schlitzen versehen; die Anzahl der Schlitze ist jedoch nicht beschränkt, und an dem Magnetanbringungsbauteil kann ein Schlitz oder eine beliebige Anzahl von Schlitzen bereitgestellt sein. Darüber hinaus sind die Schlitze bei der Ausführungsform in der Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen (insbesondere in Abständen von 90 °) bereitgestellt. Die Schlitze können jedoch in beliebigen Abständen in der Umfangsrichtung an dem Magnetanbringungsbauteil bereitgestellt sein.
Nach der oben beschriebenen Erfindung ist das Magnetanbringungsbauteil mit den Schlitzen versehen, um einen Eingriff des Magnetanbringungsbauteils aufzuheben. Daher wird eine für den Eingriff verwendete Presspasstonnage nicht benötigt, wodurch eine Presspasstonnage, die zum Montieren verwendet wird, verringert wird und dadurch eine Herstellung einer größeren Größe des Rotors gestattet wird. Zudem kann ein Rotor lediglich durch Entfernen eines Haltebauteils demontiert werden, was es möglich macht, Magnete, ein Magnetanbringungsbauteil und eine drehbare Welle leicht wiederzuverwenden. Darüber hinaus benötigt ein Magnetanbringungsbauteil, das mit einer verjüngten Innenfläche versehen ist, kein Mittel, um den Innenumfang des Magnetanbringungsbauteil durch einen Öldruck vorübergehend zu vergrößern, wenn ein Rotorbauteil an eine drehbare Welle pressgepasst wird. Dies kann die Montagetätigkeit vereinfachen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sollten nicht als Beschränkung des Umfangs der Erfindung, der in den Ansprüchen beschrieben ist, aufgefasst werden. In dem technischen Umfang der Erfindung können jegliche Ausführungsformen, die mit besonderen Merkmalen, welche bei den Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, kombiniert sind, enthalten sein, obwohl nicht alle Kombinationen der Merkmale für die Lösung des Problems der Erfindung wesentlich sind. Darüber hinaus würde einem Fachmann offensichtlich sein, dass auf die oben beschriebenen Ausführungsformen zudem verschiedene Änderungen oder Verbesserungen angewendet werden können.
Überdies sollte eine Reihenfolge von Bewegungen, Prozessen, Schritten, Tätigkeiten und Vorgängen bei einer Vorrichtung, einem System, einem Programm und einem Verfahren, die bzw. das in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben ist, in jeder beliebigen Abfolge ausgeführt werden, sofern nicht durch die Formulierung „bevor“ oder „vor“ usw. anderes angegeben ist, und sofern nicht bestimmt ist, dass der Ausgang einer vorhergehenden Verarbeitung in einer nachfolgenden Verarbeitung verwendet wird. Die Formulierungen „zuerst“ und „als nächstes“ usw., die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zur Bequemlichkeit verwendet sind, um einen betrieblichen Ablauf zu erklären, bedeuten nicht notwendigerweise eine Beschränkung eines betrieblichen Ablaufs auf diese Reihenfolge.

Claims

Rotorbauteil (10), das an einer drehbaren Welle (182) einer drehbaren elektrischen Maschine (160) fixiert ist, umfassend: ein Magnetanbringungsbauteil (12), das ein erstes Ende (18) an einer ersten Seite in der Achsenrichtung und ein zweites Ende (20) an einer zweiten Seite in der Achsenrichtung aufweist; mehrere Magnete (14), die radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil (12) angeordnet sind; und ein röhrenförmiges Haltebauteil (16), das so radial außen an den mehreren Magneten (14) angeordnet ist, dass es die mehreren Magnete (14) umgibt, wobei das Magnetanbringungsbauteil (12) einen Schlitz (28, 30, 32, 34) umfasst, der sich in der radialen Richtung durch das Magnetanbringungsbauteil (12) erstreckt, wobei sich der Schlitz (28, 30, 32, 34) über einen axial gerichteten Abschnitt erstreckt, der das zweite Ende (20) enthält und das erste Ende (18) ausschließt, und wobei der Schlitz (28, 30, 32, 34) an einer Position zwischen den Magneten (14), die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet ist.
Rotorbauteil (10) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Magnete (14) innerhalb des axial gerichteten Abschnitts angeordnet sind.
Rotorbauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Magnetanbringungsbauteil (12) einen verjüngten Innenumfang (26) umfasst, der sich mit dem Verlauf von der ersten Seite in der Achsenrichtung zu der zweiten Seite in der Achsenrichtung fortlaufend radial nach außen erweitert.
Rotorbauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, ferner umfassend ein Keilbauteil (124), das radial innerhalb des Magnethaltebauteils (16) angeordnet ist, wobei das Magnethaltebauteil (16) einen zylinderförmigen Innenumfang (138) umfasst, der einen Innendurchmesser aufweist, welcher in der Achsenrichtung konstant ist, das Keilbauteil (124) einen verjüngten Innenumfang (130) umfasst, der sich mit dem Verlauf von der ersten Seite in der Achsenrichtung zu der zweiten Seite in der Achsenrichtung fortlaufend radial nach außen erweitert.
Rotorbauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in einer Umfangsrichtung mehrere Schlitze (28, 30, 32, 34) angeordnet sind.
Rotorbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Magnetanbringungsbauteil (12) ferner Folgendes umfasst: einen zweiten Schlitz (316, 320, 324, 328), der sich in radialer Richtung durch das Magnetanbringungsbauteil (12) erstreckt und so bereitgestellt ist, dass er an den Schlitz (28, 30, 32, 34) in der Umfangsrichtung angrenzt und sich über den axial gerichteten Abschnitt (322), der das erste Ende enthält und das zweite Ende ausschließt, erstreckt.
Rotorbauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Haltebauteil (16) Folgendes umfasst: Fasern, die aus einer Gruppe aus Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Siliziumcarbidfasern, Borfasern, Titanlegierungsfasern, Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, Polybutylenterephthalatfasern und einer Kombination aus zwei oder mehr dieser Fasern gewählt sind; oder ein faserverstärktes Harz mit Fasern, die aus einer Gruppe aus Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Siliziumcarbidfasern, Borfasern, Titanlegierungsfasern, Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, Polybutylenterephthalatfasern und einer Kombination aus zwei oder mehr dieser Fasern gewählt sind.
Rotor (180), umfassend: eine drehbare Welle (182); und ein Rotorbauteil (10), das an der drehbaren Welle (182) fixiert ist, das Rotorbauteil (10) umfassend: ein Magnetanbringungsbauteil (12), das ein erstes Ende (18) an einer ersten Seite in der Achsenrichtung und ein zweites Ende (20) an einer zweiten Seite in der Achsenrichtung aufweist; mehrere Magnete (14), die radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil angeordnet sind; und ein röhrenförmiges Haltebauteil (16), das so radial außen an den mehreren Magneten (14) angeordnet ist, dass es die mehreren Magnete umgibt, wobei das Magnetanbringungsbauteil (12) einen Schlitz (28, 30, 32, 34) umfasst, der sich in der radialen Richtung durch das Magnetanbringungsbauteil (12) erstreckt, wobei sich der Schlitz (28, 30, 32, 34) über einen axial gerichteten Abschnitt erstreckt, der das zweite Ende (20) enthält und das erste Ende (18) ausschließt, wobei die drehbare Welle (182) eine verjüngte äußere Umfangsfläche (186) umfasst, die sich in einem axial gerichteten Abschnitt, in dem das Rotorbauteil (10) fixiert ist, mit dem Verlauf von der ersten Seite in der Achsenrichtung zu der zweiten Seite in der Achsenrichtung fortlaufend radial nach außen erweitert, das Magnetanbringungsbauteil (12) an dem Außenumfang der drehbaren Welle (182) angeordnet ist, das Magnetanbringungsbauteil (12) und die mehreren Magnete (14) durch die drehbare Welle (182) radial nach außen gepresst werden und durch die Wirkung einer radial nach innen gerichteten elastischen Wiederherstellungskraft, die an dem Haltebauteil (16) erzeugt wird, zwischen der drehbaren Welle (182) und dem Haltebauteil (16) gehalten werden.
Rotor (180), umfassend: eine drehbare Welle (182); und ein Rotorbauteil (10), das an der drehbaren Welle (182) fixiert ist, umfassend: ein Magnetanbringungsbauteil (12), das ein erstes Ende (18) an einer ersten Seite in der Achsenrichtung und ein zweites Ende (20) an einer zweiten Seite in der Achsenrichtung aufweist; mehrere Magnete (14), die radial außen an dem Magnetanbringungsbauteil (12) angeordnet sind; und ein röhrenförmiges Haltebauteil (16), das so radial außen an den mehreren Magneten (14) angeordnet ist, dass es die mehreren Magnete (14) umgibt, wobei das Magnetanbringungsbauteil (12) einen Schlitz (28, 30, 32, 34) umfasst, der sich in der radialen Richtung durch das Magnetanbringungsbauteil erstreckt, wobei der Schlitz (72, 74, 76, 78) einen Spalt (72a, 74a, 76a, 78a) mit einer vorherbestimmten Breite in der Umfangsrichtung umfasst und sich über einen axial gerichteten Abschnitt erstreckt, der wenigstens eines aus dem ersten Ende und dem zweiten Ende umfasst, wobei die drehbare Welle (190) eine verjüngte äußere Umfangsfläche, welche sich mit dem Verlauf von dem axialen ersten Ende zu dem axialen zweiten Ende fortlaufend radial nach außen erweitert, in einem axialen Abschnitt, in dem das Rotorbauteil (10) fixiert ist, und einen Vorsprung (194, 196, 198, 200), der von dem Außenumfang (192) der drehbaren Welle radial nach außen vorspringt und sich in der Achsenrichtung erstreckt, umfasst, wobei das Magnetanbringungsbauteil (12) am Außenumfang der drehbaren Welle (190) angeordnet ist, wobei das Magnetanbringungsbauteil (12) und die mehreren Magnete (14) durch die drehbare Welle (190) radial nach außen gedrückt werden und zwischen der drehbaren Welle (190) und dem Haltebauteil (16) durch eine radial nach innen wirkende, durch das Haltebauteil (16) erzeugte elastische Wiederherstellungskraft gehalten werden, und wobei der Vorsprung so in dem Spalt aufgenommen ist, dass er so mit dem Spalt eingreift, dass eine Bewegung des Magnetanbringungsbauteils (12) in der Umfangsrichtung in Bezug auf den Außenumfang der drehbaren Welle (190) verhindert wird.
Drehbare elektrische Maschine (160), umfassend einen Rotor (180) nach Anspruch 8 oder 9.
Verfahren zur Demontage eines Rotors (180) nach Anspruch 8 oder 9, umfassend: Schneiden des Haltebauteils (16) an einer Position zwischen den Magneten (14), die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, in der Achsenrichtung; und Drücken des zweiten Endes (20) des Magnetanbringungsbauteils (12) zu der ersten Seite in der Achsenrichtung der drehbaren Welle (190) und Abnehmen des Magnetanbringungsbauteils (12) von der drehbaren Welle (190).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Schneidens des Haltebauteils (16) das Schneiden eines Teils des Haltebauteils (16) entlang der Achsenrichtung und das Entwickeln des Schnitts an dem Haltebauteil (16) durch die Wirkung einer Zugfestigkeit, die in dem Haltebauteil (16) erzeugt ist, über den gesamten axial gerichteten Abschnitt des Haltebauteils (16) umfasst.