DE102020115957A1 - Rotor und Motor - Google Patents

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DE102020115957A1
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Yohei Kamiya
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Fanuc Corp
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Abstract

Ein Rotor (14) umfasst einen Rotorkern (30), mehrere plattenförmige Magneten (32), die mehrere Pole bilden und die jeweils in dem Rotorkern (30) angeordnet sind, wobei ein Paar von ihren magnetischen Polflächen (F1, F2) in einer Richtung positioniert ist, welche die radiale Richtung des Rotorkerns (30) schneidet, und mehrere Hohlräumen (34), die in dem Rotorkern (30) ausgebildet sind und jeweils so angeordnet sind, dass sie für jeden der mehrere Pole bildenden Magneten (32) in Kontakt mit der magnetischen Polfläche (F2) stehen, die an einer Seite näher bei der Mittelachse (AX) des Rotorkerns (30) angeordnet ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotor und auf einen Motor.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es ist ein Motor bekannt vom Typ IPM (Innerer Permanentmagnet), bei dem in einen Rotorkern Magneten eingebettet sind.
  • Die internationale Veröffentlichung WO 2012/157107 beschreibt ein Rotorherstellverfahren, bei dem gespaltene Magnetteile in einem Rotorkern zusammengesetzt werden, wobei ihre gespaltenen Oberflächen miteinander verzahnt werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Bei dem IPM Motor wird dann, wenn der Spalt zwischen dem Stator (Statorkern) und dem Rotor (Rotorkern) erweitert wird, die magnetische Flussdichte in dem Stator und dem Rotor geringer, sodass Eisenverluste bei geringer Last vermieden werden können. Wenn der Spalt zwischen dem Statorkern und dem Rotorkern erweitert wird, sinkt aber der Absolutwert der Motorinduktivität, sodass sich sowohl das Magnetdrehmoment als auch das Reluktanzmoment verringert und daher die Drehmomentkonstante sinkt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rotor und einen Motor vorzuschlagen, die Eisenverluste verringern können, wobei eine Verkleinerung der Drehmomentkonstante soweit wie möglich vermieden wird, ohne dass der Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor verbreitert wird.
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Rotor mit:
    • einem Rotorkern,
    • mehreren plattenförmigen Magneten, die mehrere Pole bilden, wobei jeder der Magneten in dem Rotorkern so angeordnet ist, dass ein Paar ihrer magnetischen Polflächen in einer Richtung positioniert ist, welche die radiale Richtung des Rotorkerns schneidet, und
    • mehreren Hohlräumen, die in dem Rotorkern ausgebildet und jeweils in Kontakt mit einer magnetischen Polfläche der Magnetpolflächen von jedem der die Magneten bildenden mehreren Pole stehen, die an einer Seite angeordnet ist, die nahe bei der zentralen Achse des Rotorkerns liegt.
  • Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Motor mit dem obigen Rotor und einem Stator.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist er möglich, Eisenverluste zu verringern, wobei ein Absinken der Drehmomentkonstante soweit wie möglich verhindert wird, ohne dass der Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor verbreitert wird.
  • Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Teil eines Motors der vorliegenden Ausführungsform zeigt,
    • 2 ist ein schematisches Diagramm, das den Rotor gemäß 1 zeigt,
    • 3 ist ein Graph, der ein Simulationsergebnis (1) für den Motor gemäß 1 zeigt,
    • 4 ist ein Graph, der ein Simulationsergebnis (2) für den Motor gemäß 1 zeigt,
    • 5 ist ein schematisches Diagramm, das einen Rotor gemäß Modifikation 1 aus dem gleichen Blickwinkel wie in 2 zeigt, und
    • 6 ist ein schematisches Diagramm, das einen Rotor gemäß Modifikation 2 aus dem gleichen Blickwinkel wie in 2 zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • [Ausführungsform]
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Teil eines Motors 10 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 1 zeigt einen Zustand, in dem der Motor 10 aus der axialen Richtung der Motorwelle betrachtet wird. Der Motor 10 umfasst einen Stator 12 und einen Rotor 14.
  • Der Stator 12 erzeugt eine Kraft zum Drehen des Rotors 14 und ist an der äußeren Umfangseite des Rotors 14 angeordnet und von dem Rotor 14 durch einen Spalt getrennt. Der Stator 12 umfasst einen Statorkern 20 und mehrere Spulen 22.
  • Der Statorkern 20 umfasst einen Kernkörper 20A, der rohrförmig ausgebildet ist, und mehrere Zähne 20B, die von der inneren Umfangsfläche des Kernkörpers 20A zu der Mittelachse des Kernkörpers 20 vorstehen und in Abständen in der Umfangsrichtung des Kernkörpers 20A angeordnet sind. Der Kernkörper 20A kann rohrförmig ausgebildet werden, indem mehrere separate Kernelemente in der Umfangsrichtung miteinander verbunden werden. Jede der mehreren Spulen 22 ist an einem oder zwei oder mehr Zähnen 20B angeordnet.
  • Der Rotor 14 dreht sich durch die in dem Stator 12 generierte Kraft und ist an der inneren Umfangsseite des Stators 12 angeordnet, wobei ein Spalt zwischen dem Rotor 14 und jedem der mehreren Zähne 20B des Statorkerns 20 ausgebildet ist. Der Rotor 14 umfasst einen Rotorkern 30 und mehrere Magneten 32, die mehrere Pole bilden. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat der Rotor 14 vier Pole.
  • Der Rotorkern 30 ist rohrförmig ausgestaltet mit einer Durchgangsöffnung 30H, in welche die Motorwelle eingesetzt ist. Der Rotorkern 30 kann auch rohrförmig ausgebildet werden, indem mehrere Platten aus elektromagnetischem Stahl oder dergleichen laminiert werden. Die Mittelachse AX des Rotorkerns 30 stimmt mit der Mittelachse des Kernkörpers 20A des Statorkerns 20 und der Mittelachse der Motorwelle überein.
  • Die Magneten 32, die mehrere Pole bilden, sind an dem Rotorkern 30 vorgesehen. Die Magneten 32 bilden mehrere Pole, die jeweils im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe haben, und sind symmetrisch innerhalb des Rotorkerns 30 und in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 30 getrennt voneinander angeordnet. Jeder der mehrere Pole bildenden Magneten 32 erstreckt sich von einer Endfläche zu der anderen Endfläche des rohrförmigen Rotorkerns 30.
  • Bei dem obigen Motor 10 dreht sich der Rotor 14 durch die Interaktion zwischen dem in dem Stator 12 durch elektrischen Strom, der durch die Spulen 22 in dem Stator 12 fließt, generierten Magnetfeld und dem Magnetfeld, das durch die mehrere Pole in dem Rotor 14 bildenden Magneten 32 generiert wird. Wenn sich der Rotor 14 dreht, dreht sich die Motorwelle, die durch die Durchgangsöffnung 30H des Rotors 14 eingesetzt ist, zusammen mit dem Rotor 14.
  • Als nächstes wird der Rotor 14 mit Bezug auf 2 näher erläutert. 2 ist ein schematisches Diagramm, das den Rotor 14 gemäß 1 zeigt. 2 zeigt den Rotor 14 aus der axialen Richtung der Mittelachse AX des Rotorkerns 30.
  • Bei dieser Ausführungsform ist jeder der mehrere Pole bildenden Magneten 32 in ein Paar von Magnetteilen 32A und 32B unterteilt, die so angeordnet sind, dass ihre magnetischen Pole in der gleichen Richtung relativ zu der radialen Richtung des Rotorkerns 30 orientiert sind. Die unterteilten Magnetteile 32A und 32B haben im Wesentlichen die gleiche Form und Größe und haben jeweils ein Paar von magnetischen Polflächen F1 und F2. Die gepaarten magnetischen Polflächen F1 und F2 sind in einer Richtung positioniert, welche die radiale Richtung des Rotorkerns 30 schneidet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind von dem Paar von magnetischen Polflächen F1 und F2 die magnetische Polfläche F1, die zu der äußeren Umfangsseite des Rotorkerns 30 gewandt ist, und die magnetische Polfläche F2, die zu der inneren Umfangsseite des Rotorkerns 30 gewandt ist, im Wesentlichen parallel zueinander. Jede der beiden magnetischen Polflächen F1 und F2 bildet eine Oberfläche, die an der Vorderseite eines Abschnitts positioniert ist, der einen Magnetpol hat, das heißt einen S-Pol oder N-Pol, und entspricht bei der vorliegenden Ausführungsform einer größten Oberfläche des plattenförmigen Magnetteils 32A, 32B.
  • Mehrere Hohlräume 34 sind in dem Rotorkern 30 ausgebildet, um Eisenverluste zu verringern, wobei ein Absinken der Drehmomentkonstante soweit wie möglich verhindert wird. Die mehreren Hohlräume 34 sind jeweils für die unterteilten Magnetteile 32A und 32B vorgesehen. Somit ist die Zahl der Hohlräume die Zahl, die durch Multiplikation der Anzahl von Teilen, in welche der einen Pol bildende Magnet 32 unterteilt ist, mit der Zahl der Pole erhalten wird.
  • Jeder der mehreren Hohlräume 34 ist ein abgeschlossener Raum, der von dem Rotorkern 30 und dem Magnetteil 32A oder 32B umgeben wird, wenn der Rotor 14 aus der axialen Richtung der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 betrachtet wird. Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel ist die Form jedes der mehreren Hohlräume 34 im Wesentlichen die gleiche wie die äußere Form des Magnetteils 32A oder 32B, wenn der Rotor 14 aus der axialen Richtung der Mittelachse AX des Rotorkern 30 betrachtet wird. Sie kann sich aber auch von der äußeren Gestalt des Magneten 32 unterscheiden.
  • Jeder der mehreren Hohlräume 34 steht in Kontakt mit der magnetischen Polfläche F2, die der inneren Umfangsseite des Rotorkerns 30 zugewandt ist. Mit anderen Worten berührt jeder der mehreren Hohlräume 34 die magnetische Polfläche F2, die an einer Seite liegt, die näher bei der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 liegt. Halteelemente (Halteteile) 30S sind an der Seite der magnetischen Polfläche F2 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Halteelemente 30S ein Paar von Vorsprüngen, die von dem Rotorkern 30 von beiden Enden des Hohlraums 34 zu dem Hohlraum 34 vorstehen, und halten die unterteilten Magnetteile 32A und 32B.
  • Jeder der mehreren Hohlräume 34 steht in Kontakt mit der gesamten magnetischen Polfläche F2 bis auf den Teil, mit dem die Halteelemente 30S (das Paar von Vorsprüngen) in Kontakt steht. Wenn der Rotor 14 aus der axialen Richtung der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 betrachtet wird, steht jeder der mehreren Hohlräume 34 an einer langen Seite der plattenförmigen Magnetelemente 32A oder 32B, die näher bei der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 angeordnet ist, in Kontakt mit dem gesamten Bereich bis auf seinen Teil, der in Kontakt mit den Halteelementen 30S steht.
  • Der Rotorkern 30 weist mehrere Flussbarrieren 36 zur Verhinderung der Leckage von magnetischem Fluss, der von dem Magneten 32 generiert wird, auf. Die mehreren Flussbarrieren 36 sind jeweils ein Hohlraum, der an jedem der beiden Endabschnitte in der Breitenrichtung jedes der Magneten 32, die die mehreren Pole bilden, angeordnet ist und in Kontakt mit dem Endabschnitt steht. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die mehrere Pole bildenden Magneten 32 jeweils in ein Paar von Magnetteilen 32A und 32B unterteilt. Daher sind die Flussbarrieren 36 an beiden Seiten des Magneten 32 eines Pols so angeordnet, dass eine Flussbarriere an einem Ende des einen Magnetteils 32A, das in der Breitenrichtung weiter von dem anderen Magnetteil 32B entfernt ist, positioniert ist, während eine andere Flussbarriere an einem Ende des anderen Magnetteils 32B, das in der Breitenrichtung weiter von dem Magnetteil 32A entfernt ist, positioniert ist.
  • Nun wird mit Bezug auf 2, die ein Diagramm des Rotors 14 aus Sicht der axialen Richtung der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 ist, der Winkel um das Zentrum des Rotors 14 von jedem der mehrere Pole bildenden Magneten 32 im Detail beschrieben. Da die Winkel um das Zentrum des Rotors 14 der mehrere Pole bildenden Magneten 32 jeweils gleich sind, wird hier der Winkel des Magneten 32 mit einem Pol um das Zentrum des Rotors 14 beschrieben.
  • Wenn bei dieser Ausführungsform der Rotor 14 aus der axialen Richtung der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 betrachtet wird, ist der Winkel θ, der durch zwei Liniensegmente gebildet wird, welche das Zentrum des Rotorkerns 30 mit entsprechenden zwei Scheitelpunkt P1 und P2 des Magneten 32 eines Pols verbinden (was als der Magnetwinkel bezeichnet wird), kleiner als ein Wert, der durch Dividieren von 360°durch die Zahl der durch die Magneten 32 gebildeten Pole erhalten wird.
  • Im Einzelnen sind die beiden Scheitelpunkte (Spitzen) P1 und P2, die von den Scheitelpunkten eines Paares von Magnetteilen 32A und 32B des einen Pol bildenden Magneten 32 am weitesten voneinander an einer Seite entfernt sind, welche der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 näher liegt. Somit ist der Scheitelpunkt P1 einer der beiden Scheitelpunkte eines Magnetteils 32 A an der Innenseite des Rotorkerns 30, der an der von dem anderen Magnetteil 32B weiter entfernten Seite angeordnet ist, und der Scheitelpunkt P2 ist einer der beiden Scheitelpunkte des anderen Magnetteils 32B an der Innenseite des Rotorkerns 30, der an der von dem einen Magnetteil 32A weiter entfernten Seite angeordnet ist.
  • Da bei dieser Ausführungsform der Rotor 14 vier Pole hat, ist der Magnetwinkel θ kleiner als 90°. Mit anderen Worten sind die unterteilten Magnetteile 32A und 32B, die den Magnet 32 eines Pols bilden, in dem Rotorkern 30 so vorgesehen, dass der Magnetwinkel θ kleiner wird als 90°.
  • Nun zeigen die 3 und 4 Graphen, die Simulationsergebnisse des Motors 10 für den Magnetwinkel θ wiedergeben. 3 ist ein Graph, der Änderungen des Eisenverlustes und Drehmoments zeigt, wenn der Magnetwinkel θ gleich 82,73° ist (das heißt, die Beziehung zwischen der Eisenverlustreduktion und der Drehmomentreduktion). 4 ist ein Graph, der Änderungen im Eisenverlust und Drehmoment zeigt, wenn der Magnetwinkel θ gleich 61,28° ist (das heißt die Beziehung zwischen der Eisenverlustreduktion und der Drehmomentreduktion). Die Eisenverlustreduktion bedeutet die Verringerung des Eisenverlustes des Rotorkerns 30, wenn es keine Last gibt. Die Drehmomentreduktion bedeutet die Verringerung des maximalen totalen Drehmoments, das in dem Motor 10 generiert wird.
  • Die gestrichelten Linien in den Graphen gemäß 3 und 4 bezeichnen die Beziehungen zwischen der Eisenverlustreduktion und der Drehmomentreduktion, wenn der Kontaktbereich des Hohlraums 34 mit der magnetischen Polfläche F2 konstant ist, während der Spalt zwischen dem Statorkern 20 und dem Rotorkern 30 vergrößert wird. Hierbei wird der Spalt zwischen dem Statorkern 20 und dem Rotorkern 30 größer, wenn die Darstellung (Plot) der gestrichelten Linie in dem Diagramm von rechts nach links läuft.
  • Die durchgezogenen Linien in den Graphen gemäß 3 und 4 bezeichnen die Beziehungen zwischen der Eisenverlustreduktion und der Drehmomentreduktion, wenn der Spalt zwischen dem Statorkern 20 und dem Rotorkern 30 konstant ist, während der Kontaktbereich des Hohlraums 34 mit der magnetischen Polfläche F2 vergrößert wird. Hierbei wird der Kontaktbereich des Hohlraums 34 mit der magnetischen Polfläche F2 größer, wenn die Darstellung (Plot) der durchgezogenen Linie in dem Diagramm von rechts nach links läuft.
  • Unter der Bedingung, dass der Magnetwinkel θ gleich 82,73° ist (3), wird das Verhältnis der Eisenverlustreduktion relativ zu der Drehmomentreduktion in dem Fall, dass der Spalt zwischen dem Statorkern 20 und dem Rotorkern 30 vergrößert wird (die gestrichelte Linie in dem Diagramm), größer als in dem Fall, wenn der Kontaktbereich des Hohlraums 34 mit der magnetischen Polfläche F2 vergrößert wird (die durchgezogenen Linie in dem Diagramm).
  • Andererseits wird unter der Bedingung, dass der Magnetwinkel θ gleich 61,28° ist (4), das Verhältnis der Eisenverlustreduktion relativ zu der Drehmomentreduktion in dem Fall, wenn die Kontaktfläche des Hohlraums 34 mit der magnetischen Polfläche F2 vergrößert wird (die durchgezogene Linie in den Diagrammen), größer als in dem Fall, wenn der Spalt zwischen dem Statorkern 20 und dem Rotorkern 30 vergrößert wird (die gestrichelte Linie in dem Diagramm).
  • Wenn der Magnetwinkel θ gleich 61,28° ist, liefert die Erfindung somit den vorteilhaften Effekt, dass es möglich wird, das Verhältnis der Eisenverlustreduktion relativ zu der Reduktion des maximalen totalen Drehmoments, das von dem Motor 10 erzeugt wird, zu erhöhen, ohne den Spalt zwischen dem Statorkern 20 und dem Rotorkern 30 zu verbreitern.
  • Auch wenn dies nicht dargestellt ist, wurde gefunden, dass der obige Effekt sich erreichen lässt, solange der Magnetwinkel θ gleich 61,28° oder weniger ist, unabhängig von der Form des Magneten 32 (Magnetteile 32A, 32B) und der Größe des Kontaktbereichs des Hohlraums 34 mit der magnetischen Polfläche F2. Andererseits wurde herausgefunden, auch wenn auch dies nicht dargestellt ist, dass dann, wenn der Magnetwinkel θ 61,28° übersteigt, es manche Fälle gibt, bei denen die Eisenverlustreduktionsrate (prozentueller Anteil) abhängig von der Form des Magneten 32 (Magnetteile 32A, 32B) oder der Größe des Kontaktbereichs des Hohlraums 34 mit der magnetischen Polfläche F2 gleich oder kleiner wird als die Reduktionsrate des totalen Drehmoments (prozentueller Anteil). Daher ist der Magnetwinkel θ vorzugsweise 61,28° oder weniger.
  • [Modifikationen]
  • (Modifikation 1)
  • 5 ist ein schematisches Diagramm, das einen Rotor 14 der Modifikation 1 aus dem gleichen Blickwinkel wie in 2 zeigt. In 2 werden die gleichen Komponenten, wie sie bei der obigen Ausführungsform beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Man beachte, dass bei dieser Modifikation die Beschreibung, die sich mit der oben beschriebenen Ausführungsform überschneidet, weggelassen wird. Wenn bei dieser Modifikation der Rotorkern 30 aus der Richtung der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 betrachtet wird, ist das Paar von Magnetteilen 32A und 32B V-förmig angeordnet, sodass der Abstand zwischen den Magnetteilen zu dem Außenumfang des Rotorkerns 30 größer wird. Das Paar von magnetischen Polflächen F1 und F2 des Magnetteils 32A ist nicht parallel zu dem Paar von magnetischen Polflächen F1 und F2 des Magnetteils 32B, und jede der magnetischen Polflächen F1 und F2 ist so geneigt, dass sie sich der äußeren Umfangsseite des Rotorkerns 30 allmählich annähern, wenn sie sich in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 30 erstrecken.
  • Indem das Paar von Magnetteilen 32A und 32B in der obigen Weise V-förmig angeordnet wird, ist es somit möglich, den Eisenverlust im Vergleich zu dem Fall, bei dem die magnetischen Polflächen F1 und F2 des Paares von Magnetteilen 32A und 32B parallel zueinander angeordnet sind, weiter zu verringern.
  • (Modifikation 2)
  • 6 ist ein schematisches Diagramm, das einen Rotor 14 der Modifikation 2 aus dem gleichen Blickwinkel wie in 2 zeigt. In 6 werden die gleichen Komponenten, wie sie bei der obigen Ausführungsform beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Man beachte, dass bei der vorliegenden Modifikation die Beschreibung, die sich mit der obigen Ausführungsform überschneidet, weggelassen wird.
  • Bei der obigen Ausführungsform sind alle Magneten 32, die mehrere Pole bilden, unterteilt, der Magnet 32 kann aber wie bei dieser Modifikation auch ungeteilt sein. Wenn alle der mehrere Pole bildenden Magneten 32 nicht unterteilt sind, hat jeder Magnet 32 ein Paar von magnetischen Polflächen F1 und F2, die in einer Richtung angeordnet sind, die die radiale Richtung des Rotorkerns 30 schneidet. In diesem Fall sind für die mehreren Polmagneten 32 jeweils mehrere Hohlräume 34 vorgesehen. Somit stimmt die Zahl der Hohlräume mit der Zahl der Pole überein und jeder der mehreren Hohlräume 34 wird von dem Rotorkern 30 und dem Magnet 32 umgeben.
  • Jeder der mehreren Hohlräume 34 steht in Kontakt mit der gesamten magnetischen Polfläche F2, die an der Seite näher bei der Mittelachse AX des Rotorkerns 30 angeordnet ist, bis auf die Bereiche, die in Kontakt mit den Halteelementen 30S stehen. Die Halteelemente 30S sind ein Paar von Vorsprüngen, die von dem Rotorkern 30 von beiden Enden des Hohlraums 34 zu dem Hohlraum 34 vorstehen, und tragen jeweils die Magneten 32, die mehrere Pole bilden.
  • Auch wenn alle die mehrere Pole bildenden Magneten 32 ungeteilt sind, kann auf diese Weise der gleiche Effekt erreicht werden wie bei der obigen Ausführungsform. Bei dieser Modifikation sind die gepaarten magnetischen Polflächen F1 und F2 gekrümmt, sie können aber auch flach sein. Solange die mehrere Pole bildenden Magneten 32 jeweils plattenförmig sind, ist somit die spezifische Form nicht besonders eingeschränkt. Das gleiche gilt für die Form der Magnetteile 32A und 32B.
  • [Erfindungen, die sich aus der Ausführungsform ergeben]
  • Erfindungen, die sich aus der obigen Ausführungsform und den Modifikationen ableiten lassen, werden nachfolgend beschrieben.
  • (Erste Erfindung)
  • Die erste Erfindung ist ein Rotor (14) mit:
    • einem Rotorkern (30),
    • mehreren plattenförmigen Magneten (32), die mehrere Pole bilden, wobei jeder der Magneten in dem Rotorkern (30) angeordnet ist, wobei ein Paar von magnetischen Polflächen (F1, F2) in einer Richtung positioniert sind, welche eine radiale Richtung des Rotorkerns (30) schneidet, und
    • mehreren Hohlräumen (34), die in dem Rotorkern (30) ausgebildet sind und die in Kontakt mit einer magnetischen Polfläche (F2) der magnetischen Polflächen von jedem der mehrere Pole bildenden Magneten (32) stehen, die an einer Seite näher bei der Mittelachse AX des Rotorkerns (30) positioniert ist.
  • Diese Konfiguration ermöglicht es, Eisenverluste zu verringern, wobei eine Verringerung der Drehmomentkonstante soweit wie möglich vermieden wird, ohne dass der Spalt zwischen dem Stator (12) und dem Rotor (14) verbreitert wird.
  • Die mehreren Hohlräume (34) können jeweils so ausgestaltet sein, dass sie in Kontakt mit dem gesamten Bereich der einen magnetischen Polfläche (F2) stehen, die an der Seite näher bei der Mittelachse AX des Rotorkerns (30) angeordnet ist, bis auf ihre Abschnitte, die in Kontakt mit den Halteelementen (30S) stehen. Diese Anordnung kann die Eisenverluste im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Hohlraum nicht in Kontakt mit dem gesamten Bereich bis auf die Abschnitte in Kontakt mit den Halteelementen (30S) steht, weiter reduzieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/157107 [0003]

Claims (7)

  1. Ein Rotor (14) mit: einem Rotorkern (30), mehreren plattenförmigen Magneten (32), die mehrere Pole bilden, wobei jeder der Magneten in dem Rotorkern so angeordnet ist, dass ein Paar von seinen magnetischen Polflächen (F1, F2) in einer Richtung angeordnet ist, welche eine radiale Richtung des Rotorkerns schneidet, und mehreren Hohlräumen (34), die in dem Rotorkern ausgebildet und so angeordnet sind, dass sie für jeden der mehrere Pole bildenden Magnete in Kontakt mit einer magnetischen Polfläche (F2) von den magnetischen Polflächen stehen, die an einer Seite näher bei einer Mittelachse (AX) des Rotorkerns positioniert ist.
  2. Der Rotor nach Anspruch 1, wobei die mehreren Hohlräume jeweils so ausgestaltet sind, dass sie in Kontakt mit einem gesamten Bereich der einen an der Seite näher bei der Mittelachse des Rotorkerns angeordneten magnetischen Polfläche stehen bis auf deren Abschnitte, die in Kontakt mit Halteelementen (30S) stehen.
  3. Der Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei dann, wenn der Rotorkern aus einer axialen Richtung der Mittelachse des Rotorkerns betrachtet wird, ein Winkel (θ), der durch zwei Liniensegmente gebildet wird, welche ein Zentrum des Rotorkerns mit jeweiligen zwei Scheitelpunkten (P1, P2) des Magneten eines Pols verbinden, so konfiguriert ist, dass er kleiner ist als ein Wert, der für jeden der mehrere Pole bildenden Magnete durch Dividieren von 360° durch eine Anzahl von Polen der Magneten erhalten wird, wobei die beiden Scheitelpunkte an einer Seite, die näher bei der Mittelachse des Rotorkerns liegt, am weitesten voneinander entfernt sind.
  4. Der Rotor nach Anspruch 3, wobei der Winkel für irgendeinen der mehrere Pole bildenden Magneten so ausgestaltet ist, dass er kleiner oder gleich 61,28° ist.
  5. Der Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jeder der mehrere Pole bildenden Magneten in ein Paar von Magnetteilen (32A, 32B) mit gleichen magnetischen Polrichtungen relativ zu der radialen Richtung des Rotorkerns unterteilt ist, und wobei jeder der mehreren Hohlräume in Kontakt mit der einen magnetischen Polfläche jedes der unterteilten Magnetteile angeordnet ist, die an der Seite näher bei der Mittelachse des Rotorkerns positioniert ist.
  6. Der Rotor nach Anspruch 5, wobei dann, wenn der Rotorkern aus einer axialen Richtung der zentralen Achse des Rotorkerns betrachtet wird, das Paar von Magnetteilen V-förmig angeordnet ist, sodass ein Abstand zwischen den Magnetteilen zu einem Außenumfang des Rotorkerns hin größer wird.
  7. Ein Motor (10) mit dem Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem Stator (12).
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