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Technisches Gebiet
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Die Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechkerns.
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Ein Blechkern ist eine Komponente eines Motors. Gebildet wird ein Blechkern durch Stapeln mehrerer in vorbestimmter Form bearbeiteter Kernstücke und Befestigen der Stücke aneinander. Der Motor weist einen Läufer bzw. Rotor und einen Ständer bzw. Stator auf, die jeweils einen Blechkern enthalten, und wird beispielsweise durch einen Schritt des Wickelns einer Spule auf dem Ständer und einen Schritt des Anbringens einer Welle am Läufer hergestellt. Herkömmlich verwendet man Motoren mit eingebauten Blechkernen als Antriebsquellen für solche Geräte wie einen Kühlschrank, eine Klimaanlage, ein Festplattenlaufwerk und ein Elektrowerkzeug, und in den letzten Jahren kommen sie auch als Antriebsquellen für Hybridfahrzeuge zum Einsatz.
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Ein Läufer hat mehrere Pole, und jeder der Pole hat einen oder mehrere Dauermagnete. Ein oder mehrere Dauermagnete sind in jedem Loch aufgenommen, das am Rotor vorgesehen ist. Nachstehend wird dieses Loch gegebenenfalls als „Magnetaufnahmeloch” bezeichnet. Mitunter wird dieses Loch allgemein „Schlitz” genannt. Einen so konfigurierten Motor nennt man Interior Permanent Magnet (IPM) Motor (Motor mit eingebettetem Dauermagnet).
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Hintergrund
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Die
JP 2008-54376 A offenbart ein Verfahren zum Einsetzen eines Dauermagneten in jedes Loch, das an einem Kernkörper vorgesehen ist, und anschließenden Abdichten bzw. Vergießen des Dauermagneten mit Hilfe eines Harzteils. Gemäß
1(A) der
JP 2008-54376 A werden Dauermagnete
14 in Löcher
12 eingesetzt, während ein Kernkörper
13 zwischen einer oberen Form
15 und einer unteren Form
16 gehalten wird, und das Vergussharz wird in die Löcher
12 aus Harzspeichertöpfen
17 (Harztopf) zugeführt, die an der oberen Form
15 vorgesehen sind. Auf diese Weise wird das Harzteil
18 zwischen der Innenfläche jedes Lochs
12 und der Außenfläche des entsprechenden Dauermagneten
14 eingefüllt.
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Zusammenfassung
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Der in der
JP 2008-54376 A offenbarte laminierte Blechkern weist ein Loch
12 für jeden Pol und einen im Loch
12 vergossenen Dauermagnet
14 auf und wird durch einen Verfahrensablauf des Zuführen von Vergussharz in das Loch
12 aus dem Harzspeichertopf
17 hergestellt, der für jeden Pol vorgesehen ist (siehe
1(B) der
JP 2008-54376 A ). Aus Sicht der Verbesserung der magnetischen Kennwerte kam es in letzter Zeit zur Entwicklung eines Blechkerns mit mehreren Aufnahmelöchern für jeden Pol und Magneten, die in den jeweiligen Magnetaufnahmelöchern vergossen sind (siehe beispielsweise
1 der
JP 2013-102622 A ).
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Im Rahmen der Erfindung wurde eine Massenproduktion eines solchen Blechkerns mit mehreren Magneten für jeden Pol untersucht, und man stellte fest, dass das nachfolgend dargestellte Problem zu lösen ist. Anders gesagt steigt bei Erhöhung der Anzahl von Magnetaufnahmelöchern, die für jeden Pol im Kernkörper (Blechung bzw. Laminat) vorgesehen sind, in der Tendenz auch die Harzmenge, die zum Vergießen des Magneten erforderlich ist. Aus diesem Grund besteht die Gefahr, dass die Harzmenge, die in die Magnetaufnahmelöcher zuzuführen ist, die für jeden Pol mehrfach vorgesehen sind, die Harzmenge übersteigt, die der eine Harztopf zuführen kann. Als Gegenmaßnahme für dieses Problem kann man beispielsweise die Kapazität des Harztopfs vergrößern, oder die Anzahl von Harztöpfen kann erhöht werden. Allerdings erfordern diese Gegenmaßnahmen umfangreiche Abwandlungen in den Formen oder die Herstellung neuer Formen, weshalb diese Gegenmaßnahmen Kostensteigerungen nach sich ziehen.
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Um dieses Problem zu lösen, wurde im Rahmen der Erfindung eine Möglichkeit untersucht, das Vergussharz mehrmals in die mehrfach vorgesehenen Magnetaufnahmelöcher aus dem Harztopf zuzuführen, der für jeden Pol einmal vorgesehen ist. Anders gesagt wurde im Rahmen der Erfindung experimentell ein Blechkern hergestellt, indem das Vergussharz in einige der Magnetaufnahmelöcher eingespritzt wurde, die für jeden Pol vorgesehen sind, der Harztopf wieder mit dem Vergussharz befüllt wurde und das Vergussharz in die übrigen Magnetaufnahmelöcher eingespritzt wurde. Als Ergebnis wurde eine Verformung des Blechkerns beobachtet, die nicht auftrat, wenn das Vergussharz aus dem einzelnen Harztopf in alle Magnetaufnahmelöcher auf einmal zugeführt wurde.
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Die vorliegende Offenbarung berücksichtigt die zuvor geschilderte Situation, und der Offenbarung liegt als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Blechkerns bzw. Laminatkerns bereitzustellen, in dem eine Verformung des Blechkerns im Schritt des Befestigen der Magnete in den Magnetaufnahmelöchern ausreichend reduziert werden kann.
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Im Rahmen der Erfindung wurde die Ursache für die Verformung des Blechkerns untersucht, zu der es beim mehrmaligen Einspritzen des Vergussharzes in die mehrfach vorgesehenen Magnetaufnahmelöcher kam. Als Ergebnis wurde im Rahmen der Erfindung festgestellt, dass eine Hauptursache für diese Verformung eine unausgeglichene Innenspannung ist, die an jedem Pol infolge der auf den Kernkörper ausgeübten Kraft erzeugt wird, wenn das Vergussharz eingespritzt wird (siehe 10). Die Offenbarung kam aufgrund dieser Erkenntnis zustande.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechkerns bzw. Laminatkerns mit mehreren Polen, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, wobei jeder Pol mindestens drei Magnetaufnahmelöcher und in den Magnetaufnahmelöchern aufgenommene Magnete hat. Dieses Herstellungsverfahren weist auf: einen Schritt (A) des Herstellens einer Blechung mit den Magnetaufnahmelöchern; einen Schritt (B) des Einspritzens von Vergussharz in ein Paar Magnetaufnahmelöcher von den mindestens drei Magnetaufnahmelöchern, wobei das Paar Magnetaufnahmelöcher an symmetrischen Positionen im Hinblick auf eine sich in Radialrichtung der Blechung erstreckende Linie angeordnet ist, wobei die Magnete in dem Paar jeweiliger Magnetaufnahmelöcher angeordnet sind; und einen Schritt (C) des Einspritzens von Vergussharz in ein vom Paar Magnetaufnahmelöcher abweichendes Magnetaufnahmeloch von den mindestens drei Magnetaufnahmelöchern, wobei der Magnet im Magnetaufnahmeloch angeordnet ist.
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Im Verfahren zur Herstellung eines Blechkerns werden zwei der Magnetaufnahmelöcher (ein Paar Magnetaufnahmelöcher), in die das Harz gleichzeitig einzuspritzen ist, so ausgewählt, dass keine unausgeglichene Innenspannung an jedem Pol erzeugt wird, wenn das Harz eingespritzt wird, anders gesagt so, dass die Innenspannung an jedem Pol ausgeglichen ist. Mit anderen Worten wird wie zuvor erwähnt im Schritt (B) das Vergussharz in ein Paar Magnetaufnahmelöcher eingespritzt, die an symmetrischen Positionen im Hinblick auf eine Linie angeordnet sind, die sich in Radialrichtung der Blechung erstreckt. Auf diese Weise wird im Schritt (B) die Einspritzlast symmetrisch im Hinblick auf die sich in Radialrichtung erstreckende Linie ausgeübt, so dass die Innenspannung als Ergebnis der Einspritzlast ausgeglichen ist. Daher kann die Verformung des Blechkerns infolge der Einspritzlast ausreichend reduziert werden. Im Schritt (C) wird das Vergussharz in das vom Paar Magnetaufnahmelöcher abweichende Magnetaufnahmeloch eingespritzt. Der Blechkern wird durch den Schritt (B) und Schritt (C) hergestellt. Solange der Schritt (A) abgeschlossen ist, kann der Schritt (C) nach Ablauf des Schritts (B) durchgeführt werden, oder der Schritt (B) kann nach Ablauf des Schritts (C) durchgeführt werden.
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Aus Sicht des Einfüllens des Vergussharzes in die gewünschten Magnetaufnahmelöcher im Schritt (B) und Schritt (C) kann die nachstehend dargestellte Konfiguration verwendet werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird im Schritt (B) die Blechung zwischen einer oberen Form und einer unteren Form platziert, die an einer Form vorgesehen sind, wobei die obere Form und/oder die untere Form mit einem Harztopf versehen sind, und das Vergussharz wird in das Paar Magnetaufnahmelöcher über einen ersten Harzdurchflussweg eingespritzt, der den Harztopf und das Paar Magnetaufnahmelöcher kommunizierbar verbindet, und im Schritt (C) wird die Blechung zwischen der oberen Form und der unteren Form platziert, und das Vergussharz wird in das andere Magnetaufnahmeloch über einen zweiten Harzdurchflussweg eingespritzt, der den Harztopf und das andere Magnetaufnahmeloch kommunizierbar verbindet. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird im Schritt (B) eine mit dem ersten Harzdurchflussweg versehene erste Platte zwischen der Blechung und der mit dem Harztopf versehenen Form platziert, bevor das Vergussharz eingespritzt wird, und im Schritt (C) wird eine mit dem zweiten Harzdurchflussweg versehene zweite Platte zwischen der Blechung und der mit dem Harztopf versehenen Form platziert, bevor das Vergussharz eingespritzt wird.
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Das Paar Magnetaufnahmelöcher kann an symmetrischen Positionen im Hinblick auf eine Linie vorgesehen sein, die sich in Radialrichtung erstreckt und die Mitte des Bereichs des entsprechenden Pols durchlauft, die in der Mitte in Umfangsrichtung liegt. Auf diese Weise wird im Schritt (B) das Vergussharz in das Paar Magnetaufnahmelöcher eingespritzt, die an symmetrischen Positionen im Hinblick auf die Linie angeordnet sind, die die Mitte in Umfangsrichtung durchläuft. Dadurch kann die Einspritzlast an jedem Pol weiter ausgeglichen werden.
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Das Vergussharz kann so eingespritzt werden, dass die Innenspannung als Ergebnis der Einspritzlast auch in einer Konfiguration ausgeglichen werden kann, in der die Magnetaufnahmelöcher auf die nachstehend beschriebene Weise vorgesehen sind. Anders gesagt ist gemäß einem Aspekt der Erfindung das andere Magnetaufnahmeloch zwischen dem Paar Magnetaufnahmelöchern in Draufsicht eingeschoben bzw. eingefügt vorgesehen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erstreckt sich das Paar Magnetaufnahmelöcher in Radialrichtung der Blechung in Draufsicht, und das andere Magnetaufnahmeloch ist zwischen dem Paar Magnetaufnahmelöchern in Umfangsrichtung eingefügt vorgesehen und erstreckt sich in Umfangsrichtung der Blechung in Draufsicht.
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Bereitgestellt wird ferner gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Blechkerns mit mehreren Polen, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, wobei jeder Pol mindestens drei Magnetaufnahmelöcher und in den Magnetaufnahmelöchern aufgenommene Magnete hat, wobei das Verfahren aufweist: einen Schritt (X) des Herstellen einer Blechung mit den Magnetaufnahmelöchern; einen Schritt (Y) des Einpressens der Magnete in ein Paar Magnetaufnahmelöcher von den mindestens drei Magnetaufnahmelöchern, wobei das Paar Magnetaufnahmelöcher an symmetrischen Positionen im Hinblick auf eine sich in Radialrichtung der Blechung erstreckende Linie angeordnet ist; und einen Schritt (Z) des Einpressens des Magneten in ein von dem Paar Magnetaufnahmelöchern abweichendes Magnetaufnahmeloch von den mindestens drei Magnetaufnahmelöchern.
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Im Verfahren zur Herstellung eines Blechkerns werden im Schritt (Y) die Magnete in ein Paar Magnetaufnahmelöcher eingepresst, die an symmetrischen Positionen im Hinblick auf eine sich in Radialrichtung der Blechung erstreckende Linie angeordnet sind, und im Schritt (Z) wird der Magnet in das vom Paar Magnetaufnahmelöcher abweichende Magnetaufnahmeloch eingepresst. Wird das Einpressen der Magnete zum Befestigen der Magnete in den Magnetaufnahmelöchern in mehreren Schritten durchgeführt (müssen die Magnete beispielsweise infolge eines Aufbaus der Vorrichtung unabdingbar in mehreren Schritten eingepresst werden), werden die Magnete in das Paar Magnetaufnahmelöcher, die an symmetrischen Positionen angeordnet sind, in einem der Schritte eingepresst. Auf diese Weise wird in dem einen der Schritte eine Einpresslast symmetrisch im Hinblick auf die sich in Radialrichtung erstreckende Linie ausgeübt, und die Innenspannung als Ergebnis der Einpresslast ist ausgeglichen. Dadurch lässt sich die Verformung des Blechkerns als Ergebnis der Einpresslast reduzieren. Der Schritt (Y) und der Schritt (Z) können jeweils vor dem anderen durchgeführt werden.
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Gemäß dieser Offenbarung kann eine Verformung des Blechkerns im Schritt des Befestigen von Magneten in mehreren jeweiligen Magnetaufnahmelöchern ausreichend reduziert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A ist eine Perspektivansicht eines aus einem Blechkern hergestellten Läufers, und 1B ist eine Perspektivansicht eines aus einem Blechkern hergestellten Ständers;
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2 ist eine Draufsicht auf den Läufer gemäß 1A;
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3A ist eine Schnittansicht an der Linie III(a)-III(a) in 2, und 3B ist eine Schnittansicht an der Linie III(b)-III(b) in 2;
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4A ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung schematisch veranschaulicht, in der die Blechung gemäß 3A an eine untere Form angesetzt ist, und 4B ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung schematisch veranschaulicht, in der die Blechung gemäß 3B an die untere Form angesetzt ist;
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5A bis 5C sind Draufsichten auf Einguss- bzw. Stutzenplatten, die auf der Blechung platziert sind;
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6A ist eine Draufsicht auf eine Anordnung, in der die Stutzenplatte gemäß 5A auf der Blechung platziert ist; 6B ist eine Draufsicht auf eine Anordnung, in der die Stutzenplatte gemäß 5A auf der Blechung platziert ist und die Stutzenplatte gemäß 5B ferner auf der Stutzenplatte gemäß 5A platziert ist; und 6C ist eine Draufsicht auf eine Anordnung, in der die Stutzenplatte gemäß 5C auf der Blechung platziert ist;
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7A ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung schematisch veranschaulicht, in der die Blechung gemäß 6B an die obere Form und die untere Form angesetzt ist; 7B ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung schematisch veranschaulicht, in der die Blechung gemäß 6C an die obere Form und die untere Form angesetzt ist;
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8 ist eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht, die Nachbarbereiche um einen Harztopf schematisch veranschaulicht, während das Harz in die Magnetaufnahmelöcher mit Hilfe der Stutzenplatten gemäß 5A und 5B eingespritzt wird;
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9 ist eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht, die Nachbarbereiche um den Harztopf schematisch veranschaulicht, während das Harz in die Magnetaufnahmelöcher mit Hilfe der Stutzenplatte gemäß 5C eingespritzt wird;
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10 ist eine schematische Darstellung einer Verformung, die in der Blechung in einem Herstellungsverfahren gemäß einem Vergleichsbeispiel auftritt;
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11A bis 11C sind Draufsichten auf Läufer gemäß einigen Abwandlungen;
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12A und 12B sind Draufsichten auf Stutzenplatten gemäß einigen Abwandlungen;
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13A ist eine Draufsicht auf eine Konfiguration, in der das Harz in ein Paar Magnetaufnahmelöcher in Entsprechung zu einem Pol vorab eingespritzt ist; 13B ist eine Draufsicht auf eine Konfiguration, in der das Harz in eines der Magnetaufnahmelöcher in Entsprechung zu einem Pol vorab eingespritzt ist; und 13C ist eine Draufsicht auf eine Konfiguration, in der das Harz in alle Magnetaufnahmelöcher in Entsprechung zu einem Pol eingespritzt ist; und
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14A ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Einpressens der Magnete in die Magnetaufnahmelöcher im Schritt (Y); und 14B ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Einpressens der Magnete in die Magnetaufnahmelöcher im Schritt (Z).
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Nähere Beschreibung
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Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen der Offenbarung anhand einiger Zeichnungen näher erläutert. In der folgenden Erläuterung werden gleiche Bezugszahlen für Elemente mit gleichen Komponenten oder gleichen Funktionen verwendet, und auf ihre wiederholte Erläuterung wird verzichtet. Nachstehend werden die Positionen von Elementen mit Bezug auf die Orientierung der Blechung erläutert, während das Vergussharz eingespritzt wird. Zum Beispiel wird die Oberfläche der Blechung, die nach oben weist, während das Vergussharz eingespritzt wird, als „Oberseite” bezeichnet.
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<Den Motorkern bildender Läufer und Ständer>
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1A ist eine Perspektivansicht eines Blechkerns bzw. laminierten Kerns R, der einen Läufer bzw. Rotor bildet. Der Blechkern R hat im Wesentlichen eine Zylinderform, und eine in der Mitte positionierte Öffnung Ra dient zum Einbau einer Welle (nicht gezeigt). Die Innenumfangsfläche Rb, durch die die Öffnung Ra gebildet ist, ist mit einem vorstehenden Keil Rc versehen.
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1B ist eine Perspektivansicht eines Blechkerns S, der einen Ständer bzw. Stator bildet. Der Blechkern S hat im Wesentlichen auch eine Zylinderform, und eine in der Mitte positionierte Öffnung Sa dient zum Einbau des Blechkerns (Läufers) R. Eine Anzahl von Nuten Sc, die sich in Dickenrichtung erstrecken, ist auf der Innenumfangsfläche Sb des Blechkerns S vorgesehen. Spulen sind um Vorsprungabschnitte Sd gewickelt, die durch die Nuten Sc gebildet sind.
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<Den Läufer bildender Blechkern>
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Nunmehr wird der Blechkern (Läufer bzw. Rotor) R gemäß 1A auch anhand von 2, 3A und 3B näher erläutert. Der Blechkern R hat mehrere Pole, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, und weist auf: eine zylindrische Blechung 10, die eine Blechung aus mehreren elektromagnetischen Stahlblechen 1 ist, mehrere Magnetaufnahmelöcher 5, die sich von der Oberseite 10a zur Unterseite 10b der Blechung 10 erstrecken, Magnete 7, die in den Magnetaufnahmelöchern 5 aufgenommen sind, und Vergussharz 9 zum Vergießen der Magnetaufnahmelöcher 5. Von den Elementen des Blechkerns R sind die Magnete 7 und das Vergussharz 9 nicht in 2 gezeigt.
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Die Blechung 10 ist aus den elektromagnetischen Stahlblechen 1 hergestellt, die in Auf-Ab-Richtung benachbart zueinander und beispielsweise durch Ineinandergreifen verbunden sind. Die Magnetaufnahmelöcher 5 sind an der Blechung 10 als Durchgangslöcher zum Aufnehmen der Magnete 7 vorgesehen. Das Magnetaufnahmeloch 5 ist für jeden Pol der Blechung 10 mehrfach vorgesehen. Insbesondere sind drei Magnetaufnahmelöcher 5 für jeden von acht Polen der Blechung 10 vorgesehen. Anders gesagt hat die Blechung 10 insgesamt vierundzwanzig Magnetaufnahmelöcher 5.
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Vorgesehen sind als Magnetaufnahmelöcher 5 in Entsprechung zu jedem der Pole der Blechung 10 Magnetaufnahmelöcher 5x und 5y (ein Paar Magnetaufnahmelöcher), die an symmetrischen Positionen im Hinblick auf eine gedachte Linie VS (siehe 2) positioniert sind, die sich in Radialrichtung erstreckt, sowie ein Magnetaufnahmeloch 5z (ein vom Paar Magnetaufnahmelöcher abweichendes Magnetaufnahmeloch), das zwischen dem Magnetaufnahmeloch 5x und 5y in Draufsicht eingefügt vorgesehen ist. Die Linie VS ist eine Linie, die die Mitte des Bereichs des entsprechenden Pols in Umfangsrichtung durchläuft. Daher sind die Magnetaufnahmelöcher 5x und 5y in Umfangsrichtung symmetrisch im Hinblick auf die Linie VS angeordnet, die die Mitte des Bereichs des entsprechenden Pols durchläuft. Die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y haben die gleiche Form und erstrecken sich in Draufsicht in Radialrichtung der Blechung 10. Dagegen erstreckt sich das Magnetaufnahmeloch 5z in Draufsicht in Umfangsrichtung der Blechung 10. Zu Konfigurationen, in denen sich die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y in Radialrichtung der Blechung 10 erstrecken, gehört eine Konfiguration, in der sich die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y in Richtungen erstrecken, die um einen vorbestimmten Winkel im Hinblick auf die Radialrichtung der Blechung 10 geneigt sind (z. B. einen Winkel von höchstens 45 Grad). Anders gesagt kann gemäß 2 eine Konfiguration so beschrieben werden, dass sie die „sich in Radialrichtung der Blechung 10 erstreckenden Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y” hat, auch wenn ein Radialsegment Rd, das den Schwerpunkt G des Magnetaufnahmelochs 5x (oder des Magnetaufnahmelochs 5y) durchläuft, einen Winkel α von höchstens 45 Grad mit einem Liniensegment Ld bildet, das sich in Längsrichtung des Magnetaufnahmelochs 5x (oder des Magnetaufnahmelochs 5y) erstreckt und den Schwerpunkt G durchlauft. Auf die gleiche Weise gehört zu einer Konfiguration, in der sich das Magnetaufnahmeloch 5z in Umfangsrichtung der Blechung 10 erstreckt, eine Konfiguration, in der sich das Magnetaufnahmeloch 5z in einer Richtung erstreckt, die um einen vorbestimmten Winkel (z. B. einen Winkel von höchstens 45 Grad) im Hinblick auf die Umfangsrichtung der Blechung 10 geneigt ist.
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Obwohl die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y erläuterungsgemäß die gleiche Form haben, können die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y unterschiedliche Formen ohne Beschränkung auf ein solches Beispiel haben. Jeder der Pole der Blechung 10 kann mit einem gewichtsreduzierenden Loch versehen sein, das ein von den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y, 5z abweichendes Durchgangsloch ist. Gemäß 2 sind die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z nahe dem Außenumfang 10c der Blechung 10 vorgesehen.
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Die Magnetaufnahmelöcher 5 in Entsprechung zu den jeweiligen Polen sind in gleichem Abstand entlang des Außenumfangs 10c der Blechung 10 angeordnet. Das Vergussharz wird in die drei Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z, die demselben Pol entsprechen, aus einem entsprechenden Harztopf 41 eingespritzt (siehe 8 und 9; die Einzelheiten werden später beschrieben). Die Gesamtzahl der Magnetaufnahmelöcher 5 ist nicht auf 24 beschränkt und kann aufgrund der Anwendung des Motors und der erforderlichen Leistung geeignet festgelegt werden. Die Formen und Positionen der Magnetaufnahmelöcher 5 können ebenfalls aufgrund der Anwendung des Motors und der erforderlichen Leistung geeignet bestimmt werden.
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Ein Magnet 7 ist in jedem der Magnetaufnahmelöcher 5 aufgenommen (siehe 3A und 3B). Der Magnet 7 ist ein Dauermagnet, und beispielsweise kann ein Sintermagnet, z. B. ein Neodymmagnet, verwendet werden. Die Anzahl von Magneten 7, die in jedes der Magnetaufnahmelöcher 5 eingesetzt werden, kann zwei oder mehr betragen. Die Art der Magneten 7 kann aufgrund der Anwendung des Motors und der erforderlichen Leistung geeignet festgelegt sein, und statt eines Sintermagneten kann beispielsweise auch ein gebundener Magnet zum Einsatz kommen.
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Das Vergussharz 9 ist ein Matrixharz, das beispielsweise aus einer wärmehärtenden bzw. duroplastischen Harzzusammensetzung hergestellt ist. Zu einem spezifischen Beispiel für das duroplastische Harz zählt eine Harzzusammensetzung mit Epoxidharz, Härtungsinitiator und Zusatzstoff. Zu Beispielen für den Zusatzstoff gehören Füllmittel, Flammenschutzmittel und Spannungsrelaxationsmittel.
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<Herstellungsverfahren des den Läufer bzw. Rotor bildenden Blechkerns>
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Nachstehend wird ein Herstellungsverfahren des den Läufer bildenden Blechkerns R anhand von 4 bis 9 erläutert. Der Blechkern R wird durch die folgenden Schritte hergestellt:
einen Schritt (A) des Herstellens der Blechung 10 mit den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y, 5z;
einen Schritt (B) des Einspritzens des Vergussharzes 9 in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, die an symmetrischen Positionen im Hinblick auf die Linie VS angeordnet sind, wobei die Magnete 7 in den jeweiligen Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y angeordnet sind;
einen Schritt (C) des Einspritzens des Vergussharzes 9 in das Magnetaufnahmeloch 5z, das zwischen den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y eingefügt vorgesehen ist, wobei der Magnet 7 im Magnetaufnahmeloch 5z angeordnet ist; und
einen Schritt (D) des Wärmehärtens des Vergussharzes 9, das in die Magnetaufnahmelöcher 5 im Schritt (B) und Schritt (C) eingespritzt wurde.
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Der Schritt (B) und Schritt (C) können jeweils vor dem anderen durchgeführt werden, erklärt wird in der Ausführungsform aber ein Beispiel, in dem der Schritt (B) vor dem Schritt (C) durchgeführt wird.
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Zunächst wird die Blechung 10 mit den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y, 5z hergestellt (Schritt (A)). Diese drei Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z erstrecken sich von der Oberseite 10a zur Unterseite 10b auf eine die Blechung 10 durchlaufende Weise.
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Danach werden die Magnete 7 in den Magnetaufnahmelöchern 5 mit Hilfe einer Harzvergussvorrichtung 50 befestigt, die mit einer Form 60 versehen ist, die eine untere Form 30 und eine obere Form 40 aufweist (siehe 7A und 7B). Zunächst wird gemäß 4A und 4B die Blechung 10 auf der unteren Form 30 platziert. Die untere Form 30 ist mit einer Blechungsanbauplatte 30y, auf der die Blechung 10 platziert wird, und einer unteren Formplatte 30x versehen, auf der die Blechungsanbauplatte 30y platziert wird. In der unteren Form 30 ist ein pfeilerförmiger Abschnitt 32 auf der Oberseite 30a der Blechungsanbauplatte 30y vorgesehen. Die Oberfläche des pfeilerförmigen Abschnitts 32 hat einen ausgesparten Keil (nicht gezeigt), der sich in Auf-Ab-Richtung erstreckt. Ist die Blechung 10 auf dem pfeilerförmigen Abschnitt 32 platziert, stellt dieser ausgesparte Keil einen Eingriff mit dem vorstehenden Keil Rc her, so dass die Drehung der Blechung 10 dadurch verhindert ist. In der unteren Form 30 sind die Blechungsanbauplatte 30y mit einer an der Unterseite 10b der Blechung 10 anliegenden Oberfläche und der pfeilerförmige Abschnitt 32 von der unteren Formplatte 30x trennbar konfiguriert, und diese trennbaren Teile bilden den Transport- bzw. Förderboden für die Blechung 10. Die Blechung 10 auf der unteren Form 30 zu platzieren bedeutet, die Blechung 10 auf dem Förderboden zu platzieren und den Förderboden zwischen der oberen Form 40 und der unteren Form 30 zu platzieren. Die Blechung 10 kann auf der unteren Formplatte 30x platziert werden, ohne die Blechungsanbauplatte 30y zu verwenden, die als Förderboden dient. Mit der auf der unteren Form 30 platzierten Blechung 10 werden die Magnete 7 in die jeweiligen Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z eingesetzt, die in Entsprechung zu jedem der Pole vorgesehen sind.
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Sind die Magnete 7 in den jedem der Pole entsprechenden Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y angeordnet, die an symmetrischen Positionen im Hinblick auf die Linie VS angeordnet sind, wird das Vergussharz 9 in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingespritzt (Schritt (B)). Anhand von 5A, 5B, 6A, 6B, 7A und 8 wird der schritt (B) nunmehr näher erläutert. Der zweckmäßigen Erläuterung halber ist nur das Magnetaufnahmeloch 5z von den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y, 5z nicht in 6A und 6B gezeigt, und dargestellt sind nur die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y.
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Im Schritt (B) wird zunächst die Blechung 10 zwischen der oberen Form 40 und der unteren Form 30 platziert. Die obere Form 40 hat mehrere Harztöpfe 41, die Pellets P darin speichern können, die als Vergussharz 9 zum Vergießen dienen (siehe 8; mitunter werden die Pellets als Tabletten bezeichnet). Ein Harztopf 41 ist für jeden Pol vorgesehen. Anders gesagt ist jeder der Harztöpfe 41 in Entsprechung zu den drei Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y, 5z am entsprechenden Pol vorgesehen. Einguss- bzw. Stutzenplatten 70a und 70b (erste Platten) sind zwischen der Blechung 10 und der oberen Form 40 mit den Harztöpfen 41 angeordnet (siehe 7A). Insbesondere ist die Stutzenplatte 70a auf der Oberseite 10a der Blechung 10 platziert (siehe 6A), und ferner ist die Stutzenplatte 70b oben auf der Stutzenplatte 70a platziert (siehe 6B und 7A).
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Gemäß 5A ist die Stutzenplatte 70a mit mehreren Durchgangslöchern versehen, die die Stutzenplatte 70a in Dickenrichtung durchlaufen. Diese Durchgangslöcher dienen als Harzdurchflusswege 70x, die mit den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y kommunizierbar verbunden sind (6A und 7A), wenn die Stutzenplatte 70a auf der Blechung 10 platziert ist. Jeder der Harzdurchflusswege 70x ist in Draufsicht im Wesentlichen kreisförmig (siehe 5A), und zwei Harzdurchflusswege 70x sind für ein Magnetaufnahmeloch 5x (oder ein Magnetaufnahmeloch 5y) vorgesehen (siehe 6A). Die Anzahl von Durchgangslöchern, die in Entsprechung zu einem Magneteinsatzloch vorgesehen sind, ist nicht auf zwei beschränkt und kann eins oder drei oder mehr betragen. Die Anzahl von Durchgangslöchern wird in Abhängigkeit von der Größe des Magneteinsatzlochs und der einzuspritzenden Harzmenge geeignet festgelegt.
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Gemäß 5B ist die Stutzenplatte 70b mit mehreren Durchgangslöchern versehen, die die Stutzenplatte 70b in Dickenrichtung durchlaufen. Diese Durchgangslöcher dienen als Harzdurchflusswege 70y, die den Harztopf 41 in der oberen Form 40 und die Harzdurchflusswege 70x kommunizierbar verbinden, wenn die Stutzenplatte 70b zwischen der Stutzenplatte 70a und der oberen Form 40 platziert ist (siehe 6B und 7A). Ein erster Harzdurchflussweg, der den Harztopf 41 und das Paar Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y kommunizierbar verbindet, ist jeweils durch den Harzdurchflussweg 70x und den entsprechenden Harzdurchflussweg 70y gebildet. Jeder Harzdurchflussweg 70y ist in Draufsicht im Wesentlichen herzförmig (siehe 5B), und ein Harzdurchflussweg 70y ist in Entsprechung zu einem Magnetaufnahmeloch 5x (oder einem Magnetaufnahmeloch 5y) vorgesehen (siehe 6B). Spitzenabschnitte 70p des Harzdurchflusswegs 70y mit einer herzartigen Form in Draufsicht sind so vorgesehen, dass sie die Außenbegrenzung des entsprechenden Harzdurchflusswegs 70x, der in Draufsicht im Wesentlichen kreisförmig ist, in einer Konfiguration umgeben, in der die Stutzenplatte 70b auf der Stutzenplatte 70a platziert ist (siehe 6B). Der Basisendabschnitt 70r des Harzdurchflusswegs 70y steht weiter vom Harzdurchflussweg 70x (zum Magnetaufnahmeloch 5x oder Magnetaufnahmeloch 5y, die als Paar vorgesehen sind) in einer Konfiguration innen vor, in der die Stutzenplatte 70b auf der Stutzenplatte 70a platziert ist (siehe 6B). Hier wird ein Beispiel erläutert, in dem die beiden Stutzenplatten 70a, 70b einander überdeckend verwendet werden, aber die Stutzenplatte kann einzeln verwendet werden. In einer solchen Konfiguration kann eine Stutzenplatte verwendet werden, die sowohl die als Harzdurchflusswege 70x dienenden Durchgangslöcher als auch die als Harzdurchflusswege 70y dienenden Durchgangslöcher aufweist.
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Nachdem die Stutzenplatten 70a, 70b platziert sind, wird das Vergussharz 9 im Harztopf 41 in die Harzdurchflusswege 70x, 70y gegossen, die den Harztopf 41 und die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y kommunizierbar verbinden, wodurch das Vergussharz in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingespritzt wird (siehe 7A). Insbesondere wird nach Zufuhr der Pellets P in den Harztopf 41, der Kolben 42 in den Harztopf 41 gemäß 8 eingepasst. Danach werden die Pellets P durch eine Heizung (nicht gezeigt) erwärmt, die im Inneren der oberen Form 40 vorgesehen ist, und können schmelzen. Durch Schieben des Kolbens 42 nach unten, nachdem die Pellets P im Harztopf 41 schmelzen, aber bevor es zu vollständiger Wärmehärtung kommt, wird das Vergussharz 9 in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y über die Harzdurchflusswege 70y in der Stutzenplatte 70b und die Harzdurchflusswege 70x in der Stutzenplatte 70a eingespritzt (siehe 7A und 8). Aus Sicht der Durchsatzverbesserung beträgt die Zeit zum Einspritzen des Vergussharzes 9 etwa 15 Sekunden bis 30 Sekunden, obwohl die Zeit von der Größe der Magnetaufnahmelöcher abhängt.
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Gemäß 8 ist der Harzdurchflussweg 70x, der von den beiden für ein Magnetaufnahmeloch 5x (oder ein Magnetaufnahmeloch 5y) vorgesehenen Harzdurchflusswegen 70x radial außen positioniert ist, in einem Bereich positioniert, der vom Bereich des Harztopfs 41 in Draufsicht versetzt ist. An diesem Punkt hat der Harzdurchflussweg 70y in der Stutzenplatte 70b, die auf der Stutzenplatte 70a platziert ist, den Basisendabschnitt 70r, der sich innen erstreckt und unmittelbar unter dem Harztopf 41 positioniert ist, und die Spitzenabschnitte 70p, die sich zum Basisendabschnitt 70r fortsetzen und die Außenbegrenzung des entsprechenden Harzdurchflusswegs 70x umgeben. Diese Konfiguration kann gewährleisten, dass das aus dem Harztopf 41 fließende Vergussharz 9 den radial außen positionierten Harzdurchflussweg 70x über den Basisendabschnitt 70r und die Spitzenabschnitte 70p der Harzdurchflusswege 70y erreicht. Die vorstehende Beschreibung stellt die Einzelheiten des Schritts (B) dar.
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Im Anschluss an den Schritt (B) wird das Vergussharz 9 in das Magnetaufnahmeloch 5z eingespritzt, das zwischen den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y an jedem Pol eingefügt vorgesehen ist, wobei der Magnet 7 im Magnetaufnahmeloch 5z angeordnet ist (Schritt (C)). Nachstehend wird der Schritt (C) anhand von 5C, 6C, 7B und 9 näher erläutert. Der zweckmäßigen Erläuterung halber sind von den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y, 5z die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y nicht in 6C gezeigt, und nur das Magnetaufnahmeloch 5z ist dargestellt.
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Im Schritt (C) werden zunächst die Stutzenplatten 70a, 70b entfernt, die zwischen der oberen Form 40 und der Blechung 10 eingefügt sind. Es gibt einige unnötige Harzteile, die auf den Oberflächen der Stutzenplatten 70a, 70b verbleiben und sich angelagert haben, wenn das Vergussharz 9 in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingespritzt wird. Durch Entfernen der Stutzenplatten 70a, 70b können solche unnötigen Harzteile mit den Stutzenplatten 70a, 70b von der Blechung 10 entfernt werden. Danach wird eine Stutzenplatte 70c (zweite Platte) zwischen der oberen Form 40 und der Blechung 10 platziert (siehe 7B). Anders gesagt wird die Stutzenplatte 70c auf der Oberseite 10a der Blechung 10 platziert (siehe 6C).
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Gemäß 5 ist die Stutzenplatte 70c mit mehreren Durchgangslöchern versehen, die die Stutzenplatte 70c in Dickenrichtung durchlaufen. Diese Durchgangslöcher dienen als Harzdurchflusswege 70z, die mit dem Magnetaufnahmeloch 5z kommunizierbar verbunden sind, wenn die Stutzenplatte 70c auf der Blechung 10 platziert ist. (siehe 6C).
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Jeder der Harzdurchflusswege 70z bildet einen zweiten Harzdurchflussweg, der den entsprechenden Harztopf 41 und das Magnetaufnahmeloch 5z kommunizierbar verbindet. Jeder der Harzdurchflusswege 70z ist in Draufsicht im Wesentlichen kreisförmig (siehe 5C), und ein Harzdurchflussweg 70z ist für ein Magnetaufnahmeloch 5z vorgesehen (siehe 6C).
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Nach dem Platzieren der Stutzenplatte 70c wird das Vergussharz 9 im Harztopf 41 in den Harzdurchflussweg 70c gegossen, der den Harztopf 41 und das Magnetaufnahmeloch 5z kommunizierbar verbindet, wodurch das Vergussharz in das Magnetaufnahmeloch 5z eingespritzt wird (siehe 7B). Insbesondere werden nach Einfüllen der neuen Pellets P in den Harztopf 41, die Pellets P durch die Heizung (nicht gezeigt) erwärmt, die im Inneren der oberen Form 40 vorgesehen ist, und zum Schmelzen gebracht. Durch Schieben des Kolbens 42 nach unten, nachdem die Pellets P im Harztopf 41 schmelzen, aber bevor die Wärmehärtung vollständig stattfindet, wird das Vergussharz 9 in die Magnetaufnahmelöcher 5z über die Harzdurchflusswege 70z in der Stutzenplatte 70c eingespritzt (siehe 7B und 9). Von den Schritten des Einspritzens des Harzes kann der Verfahrensablauf zum Einfüllen der neuen Pellets P zu Beginn des Schritts (C) durchgeführt werden. Die vorstehende Beschreibung veranschaulicht die Einzelheiten des Schritts (C).
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Das in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z im Schritt (B) und Schritt (C) eingespritzte Vergussharz 9 wird wärmegehärtet (Schritt (D)). Insbesondere wird durch Wärmeeinwirkung auf die Blechung 10 durch eine an der Harzvergussvorrichtung 50 vorgesehene Heizung (nicht gezeigt) die Wärmehärtung des in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z eingespritzten Vergussharzes 9 (duroplastischen Harzes) gefördert. Die Temperatur zum Erwärmen des duroplastischen Harzes im Schritt (D) hängt von der Art des duroplastischen Harzes ab, beträgt aber vorzugsweise etwa 150 bis 180 Grad Celsius. Aus Sicht der Durchsatzverbesserung beträgt die für den Schritt (D) aufgewendete Zeit vorzugsweise etwa 40 bis 60 Sekunden. Abschließend werden überschüssige Harzstücke entfernt, die Oberfläche der Blechung 10 wird beispielsweise endbearbeitet, und der den Läufer bildende Blechkern R wird fertiggestellt.
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Nachstehend werden Betriebsvorteile beschrieben, die durch das Verfahren zur Herstellung des Blechkerns R erreicht werden.
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Beispielsweise verformt sich gemäß 10 in einem Herstellungsverfahren gemäß einem Vergleichsbeispiel die Blechung 10. Insbesondere erfahren die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z und die Außenfläche 10o der Blechung 10 eine Verformung. In diesem Herstellungsverfahren gemäß dem Vergleichsbeispiel wird in einem der Schritte des Einspritzens des Vergussharzes 9 das Vergussharz 9 in das Magnetaufnahmeloch 5x und das Magnetaufnahmeloch 5z statt in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingespritzt, die an symmetrischen Positionen angeordnet sind. Anders gesagt wird das Vergussharz 9 in die Magnetaufnahmelöcher in dem in Umfangsrichtung nicht zentrierten Bereich (Magnetaufnahmelöcher 5x, 5z) an jedem Pol gleichzeitig eingespritzt (im selben Schritt). Daher wirkt die Einspritzlast auf den unausgeglichenen Bereich an jedem Pol, so dass die Innenspannung unausgeglichen wird. Dadurch werden die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z und die Außenfläche 10o der Blechung 10 verformt. Die Verformungen der Formen der Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z und der Außenfläche 10o werden ausgeprägter, da die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z nahe dem Außenumfang 10c der Blechung 10 angeordnet sind und die Dicke zwischen den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y, 5z und dem Außenumfang 10c dünn ist. In 10 repräsentieren die punktierten Linien als Darstellung der Formen der Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y, 5z und der Außenfläche 10o der Blechung 10 deren Formen vor der Verformung. In 10 sind die Verformungen etwa 100-fach übertrieben dargestellt.
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Dagegen wird im Verfahren zur Herstellung des Blechkerns R gemäß der Ausführungsform das Vergussharz 9 im Schritt (B) in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingespritzt, die an symmetrischen Positionen im Hinblick auf die sich in Radialrichtung erstreckende Linie VS angeordnet sind, und im Schritt (C) wird das Vergussharz in das Magnetaufnahmeloch 5z eingespritzt, das ein von den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y abweichendes Magnetaufnahmeloch ist. Beim Einspritzen des Vergussharzes in die Magnetaufnahmelöcher in mehreren Schritten wird das Vergussharz in einem der Schritte in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingespritzt, die an symmetrischen Positionen angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Einspritzlast in einem der Schritte im Hinblick auf die sich in Radialrichtung erstreckende Linie VS symmetrisch ausgeübt, so dass die Innenspannung als Ergebnis der Einspritzlast ausgeglichen ist. Dadurch kann die Verformung des Blechkerns R als Ergebnis der Einspritzlast reduziert werden.
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Aus Sicht des zuverlässigeren und leichteren Einfüllens des Vergussharzes 9 in die gewünschten Magnetaufnahmelöcher kommt die nachfolgend beschriebene Konfiguration zum Einsatz. Anders gesagt wird im Schritt (B) die Blechung 10 zwischen der oberen Form 40 und der unteren Form 30 platziert, die zur Form 60 mit der oberen Form 40 mit den Harztöpfen 41 und der unteren Form 30 gehören, und das Vergussharz 9 wird in Paare von Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y über die Harzdurchflusswege 70x, 70y eingespritzt, die die Paare Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y mit dem Harztopf 41 kommunizierbar verbinden, und im Schritt (C) wird die Blechung 10 zwischen der oberen Form 40 und der unteren Form 30 platziert, und das Harz wird in die Magnetaufnahmelöcher 5z über die Harzdurchflusswege 70z eingespritzt, die den Harztopf 41 und die Magnetaufnahmelöcher 5z kommunizierbar verbinden. Im Schritt (B) werden vor dem Einspritzen des Vergussharzes 9 die mit den Harzdurchflusswegen 70x versehene Stutzenplatte 70a und die mit den Harzdurchflusswegen 70y versehene Stutzenplatte 70b zwischen der Blechung 10 und der mit den Harztöpfen 41 versehenen oberen Form 40 platziert. Im Schritt (C) wird vor dem Einspritzen des Vergussharzes 9 die mit den Harzdurchflusswegen 70z versehene Stutzenplatte 70c zwischen der Blechung 10 und der mit dem Harztopf 41 versehenen oberen Form 40 platziert.
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Im Verfahren zur Herstellung des Blechkerns R gemäß der Ausführungsform ist jedes Paar Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y an symmetrischen Positionen im Hinblick auf die Linie VS angeordnet, die sich in Radialrichtung so erstreckt, dass sie die Mitte des Bereichs des entsprechenden Pols durchlauft, die in der Mitte in Umfangsrichtung liegt. Auf diese Weise wird in einem der Schritte das Vergussharz 9 in das Paar Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingespritzt, die symmetrisch im Hinblick auf die Linie VS angeordnet sind, die die Mitte in Umfangsrichtung durchläuft. Dadurch kann die auf jeden Pol wirkende Einspritzlast des Vergussharzes 9 weiter ausgeglichen werden.
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Das Vergussharz kann auch so eingespritzt werden, dass die Innenspannung auch in einer Konfiguration ausgeglichen wird, in der die Magnetaufnahmelöcher auf eine nachstehend beschriebene Weise angeordnet sind. Anders gesagt ist im Verfahren zur Herstellung des Blechkerns R gemäß der Ausführungsform jedes der Magnetaufnahmelöcher 5z in Draufsicht zwischen einem Paar Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingefügt vorgesehen. Die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y erstrecken sich in Draufsicht in Radialrichtung der Blechung 10, und jedes der Magnetaufnahmelöcher 5z ist zwischen dem entsprechenden Paar Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y in Umfangsrichtung eingefügt vorgesehen und erstreckt sich in Draufsicht in Umfangsrichtung der Blechung 10.
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Vorstehend ist eine Ausführungsform der Offenbarung erläutert, aber die Offenbarung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise ist die Form der Magnetaufnahmelöcher, die sich von der Oberseite zur Unterseite der Blechung erstrecken, nicht auf die gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können wie in einer Blechung 10X gemäß 11A Magnetaufnahmelöcher 5o, 5p vorgesehen sein, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und zwischen dem Paar sich in Radialrichtung erstreckenden Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y eingefügt sind. Die Magnetaufnahmelöcher 5o, 5p sind in Radialrichtung benachbart zueinander. Wie in einer in 11B gezeigten Blechung 10Y können Magnetaufnahmelöcher 5q, 5r vorgesehen sein, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und zwischen dem Paar sich in Radialrichtung erstreckenden Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y eingefügt sind. Die Magnetaufnahmelöcher 5q, 5r sind in Umfangsrichtung benachbart zueinander. Wie in einer in 11C gezeigten Blechung 10Z können auch Magnetaufnahmelöcher 5s, 5t vorgesehen sein, die sich in Radialrichtung erstrecken und zwischen dem Paar sich in Radialrichtung erstreckenden Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y eingefügt sind. Jedes der Magnetaufnahmelöcher 5s erstreckt sich in gleicher Richtung mit dem entsprechenden Magnetaufnahmeloch 5x und ist zum Magnetaufnahmeloch 5x benachbart. Jedes der Magnetaufnahmelöcher 5t erstreckt sich in gleicher Richtung wie das entsprechende Magnetaufnahmeloch 5y und ist zum Magnetaufnahmeloch 5y benachbart.
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Zuvor ist ein Beispiel erläutert, in dem die Harzdurchflusswege zum kommunizierbaren Verbinden der an der oberen Form vorgesehenen Harztöpfe und der Magnetaufnahmelöcher durch Platzieren der Stutzenplatten zwischen der oberen Form und der Blechung gebildet sind, aber die Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Harztöpfe und die Kolben an der unteren Form und die Harztöpfe kommunizierbar verbindende Harzdurchflusswege an der unteren Form vorgesehen sein, und die Magnetaufnahmelöcher können durch Platzieren der Stutzenplatten zwischen der unteren Form und der Blechung gebildet sein. In einer Konfiguration, in der die untere Form die Blechungsanbauplatte und die untere Formplatte hat, kann die als Förderboden dienende Blechungsanbauplatte auch als Stutzenplatte dienen.
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Zuvor ist ein Beispiel erläutert, in dem die Harztöpfe und die Magnetaufnahmelöcher durch Platzieren der Stutzenplatten mit den Harzdurchflusswegen zwischen der Form und der Blechung kommunizierbar verbunden sind, aber die Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Die Harzdurchflusswege können an der Form (der oberen Form oder der unteren Form) vorgesehen sein, und die Harzdurchflusswege können die Harztöpfe und die Magnetaufnahmelöcher kommunizierbar verbinden. Anders gesagt kann die obere Form mit den Harztöpfen und den Kolben versehen sein, und die Harztöpfe und die Magnetaufnahmelöcher können durch die an der oberen Form vorgesehenen Harzdurchflusswege kommunizierbar verbunden sein. Alternativ kann die untere Form mit den Harztöpfen und den Kolben versehen sein, und die Harztöpfe und die Magnetaufnahmelöcher können durch die an der unteren Form vorgesehenen Harzdurchflusswege kommunizierbar verbunden sein. Auf diese Weise kann die Verwendung der Stutzenplatten unnötig werden, wenn die kommunizierbare Verbindung zwischen den Harztöpfen und den Magnetaufnahmelöchern durch die zur Form gehörenden Harzdurchflusswege hergestellt wird.
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In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel erläutert, in dem dieselbe Form im Schritt (B) und Schritt (C) verwendet wird, aber in diesen Schritten können unterschiedliche Formen zum Einsatz kommen. Durch Herstellen der Form zur Durchführung des Schritts (B) und der Form zur Durchführung des Schritts (C) und gleichzeitiges Verwenden dieser Formen kann die Wartezeit verkürzt werden, und als Ergebnis lasst sich die Produktivität verbessern. Anders gesagt kann nach Abschluss des Schritts (B) der von der Form gelöste Blechkern an eine andere Form zur Durchführung des Schritts C angesetzt werden, und auf diese Weise kann der nächste Blechkern unmittelbar an die Form zur Durchführung des Schritts (B) angesetzt werden. Zusätzlich bestehen Vorteile darin, dass die Positionen des Harztopfs zwischen dem Schritt (B) und Schritt (C) geändert werden können und die Anordnung der Harzdurchflusswege freier gestaltet werden kann. Solldieselbe Form zur Durchführung des Schritts (B) und Schritts (C) verwendet werden, besteht ein Vorteil darin, dass die Kosten für die Herstellung der Formen (Anfangskosten) gesenkt werden können.
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In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel erläutert, in dem das Harz in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y in Entsprechung zum selben Pol über einen Harztopf eingespritzt wird, aber das Harz kann auch in das Magnetaufnahmeloch 5y (oder das Magnetaufnahmeloch 5x) in Entsprechung zu einem Pol und das Magnetaufnahmeloch 5x (oder das Magnetaufnahmeloch 5y) in Entsprechung zu einem weiteren Pol, der benachbart zu dem einen Pol ist, über einen Harztopf eingespritzt werden. Mit anderen Worten kann auch eine Stutzenplatte 70b' gemäß 12A statt der Stutzenplatte 70b gemäß 5B verwendet werden. Die Stutzenplatte 70b' ist so konfiguriert, dass das Harz in jedes Magnetaufnahmeloch 5x über einen entsprechenden Harzdurchflussweg 70y' und in das Magnetaufnahmeloch 5y in Entsprechung zum benachbarten Pol über einen weiteren Harzdurchflussweg 70y' eingespritzt werden kann. In dieser Konfiguration werden die Positionen der Harztöpfe zwischen dem Schritt (B) und Schritt (C) geändert, aber diese Schritte können mit unterschiedlichen Formen auf die zuvor beschriebene Weise durchgeführt werden. Weiterhin können durch Verwendung einer Stutzenplatte 70d gemäß 12B der Schritt (B) und Schritt (C) mit Hilfe einer Stutzenplatte durchgeführt werden. Die Stutzenplatte 70d hat mehrere Paare Harzdurchflusswege 70y' auf die gleiche Weise wie die Stutzenplatte 70b' und hat auch Harzdurchflusswege 70z' zum Zuführen von Harz in die Magnetaufnahmelöcher 5z. Durch Verwendung der Stutzenplatte 70d können sowohl der Schritt (B) als auch der Schritt (C) mit einer Stutzenplatte durchgeführt werden.
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In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel erläutert, in dem der Schritt (B) vor dem Schritt (C) durchgeführt wird, aber der Schritt (C) kann vorangehen. Anders gesagt kann das Harz zuerst in die Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y gemäß 13A eingespritzt werden oder kann zuerst in die Magnetaufnahmelöcher 5z gemäß 13B eingespritzt werden. Durch Einspritzen des Harzes in die übrigen Magnetaufnahmelöcher 5 wird das Harz in die gesamten Magnetaufnahmelöcher 5 gemäß 13C eingespritzt. Die schraffierten Abschnitte in 13A bis 13C stellen die Magnetaufnahmelöcher 5 dar, in die das Harz eingespritzt ist.
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Zuvor ist ein Beispiel erläutert, in dem die Harztöpfe und die Kolben nur an der oberen Form vorgesehen sind, aber die Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt, und die Harztöpfe und die Kolben können an der unteren Form wie auch an der oberen Form vorgesehen sein. In einer solchen Konfiguration werden beispielsweise die Harztöpfe in der oberen Form beim Einspritzen des Harzes in jedes Paar Magnetaufnahmelöcher verwendet, die symmetrisch im Hinblick auf eine sich in Radialrichtung der Blechung erstreckende Linie angeordnet sind, und der Harztopf in der unteren Form wird dazu verwendet, Harz in das andere Magnetaufnahmeloch von den mehreren vorgesehenen Magnetaufnahmelöchern einzuspritzen. Alternativ können die Harztöpfe in der unteren Form beim Einspritzen des Harzes in die Paare Magnetaufnahmelöcher verwendet werden, und die Harztöpfe in der oberen Form können dazu dienen, das Harz in die anderen Magnetaufnahmelöcher einzuspritzen. Sind auf die zuvor beschriebene Weise die Harztöpfe und Kolben sowohl an der oberen Form als auch an der unteren Form vorgesehen, kann die Harzmenge erhöht werden, die in die Magnetaufnahmelöcher ohne Nachfüllen eingespritzt werden kann, vergleicht man sie mit der Konfiguration, in der nur die obere Form oder die untere Form mit den Harztöpfen u. a. versehen ist. Dadurch lässt sich die Effizienz der Harzeinspritzung verbessern.
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Außerdem kann ein Blechkern auch durch Befestigen der Magnete in den Magnetaufnahmelöchern mit anderen Mitteln als das Vergießen der Magnete mit Harz hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Blechkern durch die folgenden Schritte hergestellt werden:
einen Schritt (X) des Herstellens einer Blechung mit den Magnetaufnahmelöchern;
einen Schritt (Y) des Einpressens von Magneten in jedes Paar Magnetaufnahmelöcher, die an symmetrischen Positionen im Hinblick auf eine sich in Radialrichtung der Blechung erstreckende Linie angeordnet sind; und
einen Schritt (Z) des Einpressens von Magneten in Magnetaufnahmelöcher, die von den Paaren Magnetaufnahmelöcher abweichen.
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Nachfolgend werden der Schritt (Y) und Schritt (Z) anhand von 14A und 14B näher erläutert. Diese Blechung 10T gemäß 14A und 14B ist mit Paaren Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y und den Magnetaufnahmelöchern 5z auf die gleiche Weise wie in der Blechung 10 gemäß 3A und 3B versehen. Gemäß 14A werden im Schritt (Y) Magnete 7x in jedes Paar Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingepresst (eingedrückt). Jeder der Magnete 7x hat eine Form, die mit den Magnetaufnahmelöchern 5x, 5y in Draufsicht identisch oder etwas größer ist. Anders gesagt hat der Magnet 7x eine Form in einer Größe, die nur in das entsprechende Magnetaufnahmeloch 5x eingesetzt werden kann, indem ein Abwärtsdruck mit Hilfe der oberen Form (nicht gezeigt) ausgeübt wird. Gemäß 14B werden im Schritt (Z) Magnete 7y in die Magnetaufnahmelöcher 5z eingepresst. In Draufsicht hat jeder der Magnete 7y eine Form, die mit dem Magnetaufnahmeloch 5z identisch oder etwas größer ist. Anders gesagt hat der Magnet 7y eine Form in einer Größe, die nur in das entsprechende Magnetaufnahmeloch 5z eingesetzt werden kann, indem ein Abwärtsdruck mit Hilfe der oberen Form (nicht gezeigt) ausgeübt wird.
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In diesem Verfahren zur Herstellung eines Blechkerns werden im Schritt (Y) die Magnete 7x in das Paar Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingepresst, die symmetrisch im Hinblick auf eine sich in Radialrichtung erstreckende Linie angeordnet sind, und danach werden im Schritt (Z) die Magnete 7y in das Magnetaufnahmeloch 5z eingepresst (eingedrückt). Wird auf diese Weise das Einpressen der Magnete in die Magnetaufnahmelöcher, das zum Befestigen der Magnete in den Magnetaufnahmelöchern erfolgt, in mehreren Schritten durchgeführt (wenn es beispielsweise infolge eines Aufbaus der Vorrichtung unabdingbar ist, das Einpressen der Magnete in mehreren Schritten durchzuführen), werden in einem der Schritte die Magnete 7x in das Paar Magnetaufnahmelöcher 5x, 5y eingepresst, die symmetrisch angeordnet sind. Dadurch kann die Einpresslast symmetrisch im Hinblick auf die sich in Radialrichtung erstreckende Linie in dem einen Schritt ausgeübt werden, so dass die Innenspannung als Ergebnis des Einpressens ausgeglichen wird. Auf diese Weise lässt sich die Verformung des Blechkerns als Ergebnis der Einpresslast reduzieren. Der Schritt (Y) und der Schritt (Z) können jeweils vor dem anderen durchgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008-54376 A [0004, 0004, 0005, 0005]
- JP 2013-102622 A [0005]
