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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor.
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Hintergrund
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Es wurde ein herkömmlicher Rotor für einen Klauenpolmotor offenbart, der durch Verwenden eines ringförmigen Permanentmagneten, der in axialer Richtung magnetisiert ist, an den Oberflächen von ersten und zweiten Klauenpolmagnetkörpern N- und S-Magnetpole erzeugt (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
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Ferner wurde ein herkömmlicher Rotor für einen Hybridschrittmotor offenbart, der aus einem in axialer Richtung magnetisierten zylindrischen Permanentmagneten, zwei Rotormagnetkörpern, die durch Anordnen von Stahlplatten in axialer Richtung an beiden Seiten des Permanentmagneten gebildet werden und so befestigt sind, dass sie zwischen sich den Permanentmagneten halten, und einer Welle besteht, die durch den Permanentmagneten und die Rotormagnetkörper verläuft (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
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Ferner wurde ein herkömmlicher Rotor für einen Permanentmagnetmotor offenbart, der durch Magnetisieren von Permanentmagneten zwischen 2Z Schlitzen in axialer Richtung an der Oberfläche eines zwischen Permanentmagneten gelegenen Magnetkörpers N- und S-Magnetpole erzeugt (siehe beispielsweise Patentdokument 3).
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Die in den oben beschriebenen, in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten Techniken setzen alle eine Rotorstruktur ein, bei der von Permanentmagneten erzeugte magnetische Flüsse in axialer Richtung fließen, um an der Oberfläche des Rotormagnetkörpers N- und S-Magnetpole zu erzeugen. Aufgrund dieser Struktur fließen magnetische Flüsse des Stators durch das Innere des Rotormagnetkörpers, der einen geringen magnetischen Widerstand aufweist, und nicht durch die Permanentmagnete. Diese Struktur kann daher ein auf die Permanentmagnete einwirkendes magnetisches Gegenfeld verringern, eine Entmagnetisierung der Permanentmagnete verhindern und die Beständigkeit der Permanentmagnete gegenüber Entmagnetisierung verbessern.
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Liste der Zitate
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2010-213455 (2).
- Patentdokument 2: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. H10-243623 (7).
- Patentdokument 2: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. H07-154935 (8).
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Zusammenfassung
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Technische Problemstellungen
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Gemäß den oben beschriebenen, in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten herkömmlichen Techniken fließen von den Permanentmagneten erzeugte magnetische Flüsse in axialer Richtung, sodass an der Oberfläche des Rotormagnetkörpers N- und S-Magnetpole gebildet werden. Dadurch kann eine Entmagnetisierung der Permanentmagnete verhindert und die Beständigkeit der Permanentmagnete gegenüber Entmagnetisierung verbessert werden. Ein Problem besteht jedoch darin, dass die Struktur eines Magnetkörpers zum Erzeugen von sich an der Oberfläche des Rotormagnetkörpers in Umfangsrichtung abwechselnden N- und S-Magnetpolen kompliziert und daher schwer herzustellen ist.
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Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der oben angegebenen Problemstellungen, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Angabe eines Rotors für einen Permanentmagnetmotor besteht, bei dem das auf die Permanentmagnete einwirkende magnetische Gegenfeld verringert, eine Entmagnetisierung der Permanentmagnete verhindert und die Beständigkeit der Permanentmagnete gegenüber Entmagnetisierung verbessert wird, und der gleichzeitig eine einfachere Struktur aufweist.
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Lösung der Problemstellung
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Zur Lösung der oben angegebenen Problemstellungen und der Aufgabe bezieht sich ein Aspekt der vorliegenden Erfindung auf einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor, der aufweist: einen Magnetpolabschnitt, der einen ringförmig ausgebildeten Magnetkörper, und einen in axialer Richtung benachbart zum Magnetpolabschnitt angeordneten Feldabschnitt, der einen Permanentmagneten, der ringförmig ausgebildet ist und eine Multipolstruktur aufweist, oder mehrere Permanentmagnete, die ringförmig ausgebildet sind und eine Monopolstruktur aufweisen, und einen Magnetkörper umfasst, wobei der Feldabschnitt bewirkt, dass ein von dem Permanentmagneten erzeugter magnetischer Fluss so in axialer Richtung fließt, dass an einer Außenumfangsoberfläche des Magnetpolabschnitts Magnetpole erzeugt werden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Bei einem Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß der vorliegenden Erfindung fließen von dem Stator erzeugte magnetische Flüsse, nachdem sie in den Rotor geflossen sind, durch das Innere des Magnetkörpers des Rotors, der einen niedrigen magnetischen Widerstand aufweist, und nicht durch die Permanentmagnete. Dadurch kann ein auf die Permanentmagnete wirkendes magnetisches Gegenfeld verringert und eine Entmagnetisierung der Permanentmagnete verhindert werden. Ferner weist der Feldabschnitt insgesamt eine Multipolstruktur auf. Im Ergebnis kann die Struktur des Magnetkörpers zum Erzeugen von sich an der Oberfläche des Magnetkörpers des Rotors in Umfangsrichtung abwechselnden N- und S-Magnetpolen vereinfacht werden.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 veranschaulicht in einer perspektivischen Darstellung einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine Ansicht einer Abwicklung des Außenumfangsabschnitts des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der ersten Ausführungsform.
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3 veranschaulicht in einer perspektivischen Darstellung einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt eine Ansicht einer Abwicklung des Außenumfangsabschnitts des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der zweiten Ausführungsform.
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5 veranschaulicht in einer perspektivischen Darstellung einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt eine Ansicht einer Abwicklung des Außenumfangsabschnitts des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der dritten Ausführungsform.
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7 veranschaulicht in einer perspektivischen Darstellung einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt eine Ansicht einer Abwicklung des Außenumfangsabschnitts des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der vierten Ausführungsform.
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9 veranschaulicht in einer perspektivischen Darstellung einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt eine Ansicht einer Abwicklung des Außenumfangsabschnitts des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der fünften Ausführungsform.
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11 veranschaulicht in einer perspektivischen Teilansicht einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen eines Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
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Erste Ausführungsform
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Die perspektivische Ansicht der 1 veranschaulicht einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Abwicklung von 2 den Außenumfangsabschnitt des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, weist ein Rotor 91 für einen Permanentmagnetmotor gemäß der ersten Ausführungsform drei Feldabschnitte 10, die ringförmig ausgebildet und bezüglich der axialen Richtung an den beiden Enden und im Zentralbereich angeordnet sind, sowie zwei Magnetpolabschnitte 11 auf, die ringförmig ausgebildet sind, denselben Innen- und Außendurchmesser wie die Feldabschnitte 10 aufweisen und zwischen den Feldabschnitten 10 angeordnet sind. Die Feldabschnitte 10 und die Magnetpolabschnitte 11 sind in axialer Richtung aneinander angrenzend angeordnet.
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Der Feldabschnitt 10 weist vier fächerförmige Permanentmagnete 10a auf, die in der gleichen Umfangsrichtung magnetisiert und in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen angeordnet sind, sowie acht fächerförmige Magnetkörper 10b, die an den beiden umfangsseitigen Enden der Permanentmagnete 10a angeordnet sind. Zwischen zwei in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Magnetkörpern 10b ist ein sich in axialer Richtung erstreckender Feldabschnittsschlitz 10c ausgebildet. Bei dem Feldabschnitt 10 gemäß der ersten Ausführungsform handelt es sich um einen Feldabschnitt, der ringförmig ausgebildet ist und mehrere Permanentmagnete 10a mit einer Monopolstruktur und magnetische Körper 10b aufweist.
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Der Magnetpolabschnitt 11 umfasst acht fächerförmige Magnetkörper 11a, die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind. Zwischen zwei in Umfangsrichtung einander benachbarten Magnetkörpern 11a ist ein in axialer Richtung verlaufender Magnetpolabschnittsschlitz 11b oder 11c ausgebildet. Der Magnetpolabschnittsschlitz 11c weist dieselbe Winkellage auf wie der zwischen zwei benachbarten Magnetkörpern 10b angeordnete Feldabschnittsschlitz 10c.
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An den Feldabschnitten 10 erzeugte magnetische Flüsse fließen in axialer Richtung zu den Magnetpolabschnitten 11, sodass in Umfangsrichtung an den Außenumfangsoberflächen der fächerförmigen Magnetkörper 11a abwechselnd S- und N-Magnetpole gebildet werden.
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Vorzugsweise sind in den Magnetpolabschnittsschlitzen 11b, auch wenn dies in den Figuren nicht dargestellt ist, flache plattenförmige Permanentmagnete angeordnet, die in derselben Umfangsrichtung wie die Permanentmagnete 10a magnetisiert sind, während in den Magnetpolabschnittsschlitzen 11c flache plattenförmige Permanentmagnete angeordnet sind, die in Bezug auf die Permanentmagnete 10a in der entgegengesetzten Umfangsrichtung magnetisiert sind. Also sind in den Magnetpolabschnittsschlitzen 11b und 11c flache, plattenförmige Permanentmagnete angeordnet, deren Magnetisierung in Umfangsrichtung in Richtung der Magnetkörper 11a weist, die einen N-Magnetpol bilden. Eine Anordnung der Permanentmagnete in den Magnetpolabschnittsschlitzen 11b und 11c ermöglicht eine Bildung stärkerer S- und N-Magnetpole.
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Zweite Ausführungsform
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Die perspektivische Ansicht der 3 veranschaulicht einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Abwicklung von 4 den Außenumfangsabschnitt des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Wie den 3 und 4 zu entnehmen ist, weist ein Rotor 92 für einen Permanentmagnetmotor gemäß der zweiten Ausführungsform drei Feldabschnitte 20, die ringförmig ausgebildet und bezüglich der axialen Richtung an den beiden Enden und im Zentralbereich angeordnet sind, sowie zwei Magnetpolabschnitte 21 auf, die ringförmig ausgebildet sind, denselben Innen- und Außendurchmesser wie die Feldabschnitte 20 aufweisen und zwischen den Feldabschnitten 20 angeordnet sind. Die Feldabschnitte 20 und die Magnetpolabschnitte 21 sind in axialer Richtung aneinander angrenzend angeordnet.
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Der Feldabschnitt 20 weist insgesamt acht fächerförmige Permanentmagnete 20a und 20b auf, die an den beiden umfangsseitigen Enden jeweils eine Keilform aufweisen, in Umfangsrichtung so magnetisiert sind, dass die Magnetisierungsrichtungen einander abwechselnd entgegengesetzt sind, und die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind. Der Feldabschnitt 20 umfasst ferner insgesamt sechzehn Magnetkörper 20c, die eine dreieckige Prismenform aufweisen und an den beiden umfangsseitigen Enden der Permanentmagnete 20a und 20b angeordnet sind. Bei dem Feldabschnitt 20 gemäß der zweiten Ausführungsform handelt es sich um einen Feldabschnitt, der ringförmig ausgebildet ist und die Permanentmagnete 20a und 20b mit einer Multipolstruktur aufweist.
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Der Magnetpolabschnitt 21 umfasst acht fächerförmige Magnetkörper 21a, die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind. Zwischen zwei in Umfangsrichtung einander benachbarten Magnetkörpern 21a sind in axialer Richtung verlaufende Magnetpolabschnittsschlitze 21b ausgebildet. Die Magnetpolabschnittsschlitze 21b sind an den bezüglich der Umfangsrichtung zentralen Bereichen der Permanentmagnete 20a und 20b angeordnet.
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An den Feldabschnitten 20 erzeugte magnetische Flüsse fließen in axialer Richtung zu den Magnetpolabschnitten 21, sodass in Umfangsrichtung an den Außenumfangsoberflächen der fächerförmigen Magnetkörper 21a abwechselnd S- und N-Magnetpole gebildet werden.
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Vorzugsweise sind, auch wenn dies in den Figuren nicht dargestellt ist, flache plattenförmige Permanentmagnete, die in derselben Umfangsrichtung wie die Permanentmagnete 20a oder 20b derselben Winkellage magnetisiert sind, in den Magnetpolabschnittsschlitzen 21b angeordnet. Das bedeutet, dass in den Magnetpolabschnittsschlitzen 21b flache plattenförmige Permanentmagnete angeordnet sind, deren Magnetisierung in Umfangsrichtung in Richtung der Magnetkörper 21a weist, die einen N-Magnetpol bilden. Eine Anordnung der Permanentmagnete in den Magnetpolabschnittsschlitzen 21b ermöglicht eine Bildung stärkerer S- und N-Magnetpole.
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Dritte Ausführungsform
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Die perspektivische Ansicht der 5 veranschaulicht einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Abwicklung von 6 den Außenumfangsabschnitt des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Wie den 5 und 6 zu entnehmen ist, weist ein Rotor 93 für einen Permanentmagnetmotor gemäß der dritten Ausführungsform drei Feldabschnitte 30, die ringförmig ausgebildet und bezüglich der axialen Richtung an den beiden Enden und im Zentralbereich angeordnet sind, sowie zwei Magnetpolabschnitte 31 auf, die ringförmig ausgebildet sind, denselben Innen- und Außendurchmesser wie die Feldabschnitte 30 aufweisen und zwischen den Feldabschnitten 30 angeordnet sind. Die Feldabschnitte 30 und die Magnetpolabschnitte 31 sind in axialer Richtung aneinander angrenzend angeordnet.
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Der Feldabschnitt 30 weist insgesamt acht fächerförmige Permanentmagnete 30a und 30b auf, die so in axialer Richtung magnetisiert sind, dass sich die Magnetisierungsrichtungen abwechseln, und die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen ohne Lücke dazwischen angeordnet sind. Zwei Permanentmagnete 30a derselben Winkellage, die in axialer Richtung an beiden Enden angeordnet sind, sind in einer axialen Richtung magnetisiert und ein Permanentmagnet 30b derselben Winkellage, der in dem bezüglich der axialen Richtung zentralen Bereich angeordnet ist, ist in der anderen axialen Richtung magnetisiert. Zwei Permanentmagnete 30b gleicher Winkellage, die benachbart zu den zuvor genannten beiden Permanentmagneten 30a gleicher Winkellage, die bezüglich der axialen Richtung an den beiden Enden angeordnet sind, sind in der anderen axialen Richtung magnetisiert und ein Permanentmagnet 30a gleicher Winkellage, der an dem in axialer Richtung zentralen Bereich angeordnet ist, ist in der einen axialen Richtung magnetisiert. Bei dem Feldabschnitt 30 gemäß der dritten Ausführungsform handelt es sich um einen Feldabschnitt, der ringförmig ausgebildet ist und die Permanentmagnete 30a und 30b mit einer Multipolstruktur aufweist.
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Der Magnetpolabschnitt 31 umfasst acht bogenförmige Magnetkörper 31a, die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind. Zwischen in Umfangsrichtung einander benachbarten Magnetkörpern 31a sind in axialer Richtung verlaufende Magnetpolabschnittsschlitze 31b ausgebildet. Die Magnetpolabschnittsschlitze 31b sind an den in Umfangsrichtung gelegenen Enden der Permanentmagnete 30a und 30b angeordnet.
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An den Feldabschnitten 30 erzeugte magnetische Flüsse fließen in axialer Richtung zu den Magnetpolabschnitten 31, sodass in Umfangsrichtung an den Außenumfangsoberflächen der Magnetkörper 31a abwechselnd S- und N-Magnetpole gebildet werden. In den beiden Magnetpolabschnitten 31 unterscheiden sich die S- und N-Magnetpole von zwei Magnetkörpern 31a derselben Winkellage voneinander.
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Vorzugsweise sind, auch wenn dies in den Figuren nicht dargestellt ist, flache plattenförmige Permanentmagnete, deren Magnetisierung in Umfangsrichtung in Richtung der Magnetkörper 31a der einen N-Magnetpol bildenden Magnetpolabschnitte 31 weist, in den Magnetpolabschnittsschlitzen 31b angeordnet. Eine Anordnung der Permanentmagnete in den Magnetpolabschnittsschlitzen 31b ermöglicht eine Bildung stärkerer S- und N-Magnetpole.
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Vierte Ausführungsform
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Die perspektivische Ansicht der 7 veranschaulicht einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Abwicklung von 8 den Außenumfangsabschnitt des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der vierten Ausführungsform zeigt. Wie den 7 und 8 zu entnehmen ist, weist ein Rotor 94 für einen Permanentmagnetmotor gemäß der vierten Ausführungsform zwei Feldabschnitte 40, die ringförmig ausgebildet und bezüglich der axialen Richtung an den beiden Enden angeordnet sind, einen Feldabschnitt 40x, der an dem bezüglich der axialen Richtung zentralen Bereich angeordnet ist, und zwei Magnetpolabschnitte 41 auf, die ringförmig ausgebildet sind, denselben Innen- und Außendurchmesser wie die Feldabschnitte 40 und 40x aufweisen und zwischen den Feldabschnitten 40 und 40x angeordnet sind. Die Feldabschnitte 40 und 40x und die Magnetpolabschnitte 41 sind in axialer Richtung aneinander angrenzend angeordnet.
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Der Feldabschnitt 40 weist acht fächerförmige Permanentmagnete 40a und 40b auf, die in einer schräg zur axialen Richtung verlaufenden Richtung so magnetisiert sind, dass sich die Magnetisierungsrichtungen abwechseln, und die in Umfangsrichtung ohne jegliche Lücke in gleichen Abständen angeordnet sind. Der Feldabschnitt 40x weist acht fächerförmige Permanentmagnete 40c und 40d auf, die in einer anderen schräg zur axialen Richtung verlaufenden Richtung so magnetisiert sind, dass sich die Magnetisierungsrichtungen abwechseln, und die in Umfangsrichtung ohne jegliche Lücke in gleichen Abständen angeordnet sind. Die Permanentmagnete 40a, 40b, 40c und 40d gemäß der vierten Ausführungsform weisen eine schiefe Form auf, sodass die Winkellage an einer Seite und die Winkellage an der anderen Seite um einen halben Magnetabstand verschoben sind. Bei den Feldabschnitte 40 und 40x gemäß der vierten Ausführungsform handelt es sich um Feldabschnitte, die ringförmig ausgebildet sind und die Permanentmagnete 40a, 40b oder 40c und 40d mit einer Multipolstruktur aufweisen.
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Der Magnetpolabschnitt 41 umfasst acht fächerförmige Magnetkörper 41a, die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind. Zwischen in Umfangsrichtung einander benachbarten fächerförmigen Magnetkörpern 41a sind in axialer Richtung verlaufende Magnetpolabschnittsschlitze 41b ausgebildet. Die Magnetpolabschnittsschlitze 41b sind so angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung an den Enden der Permanentmagnete 40a, 40b, 40c und 40d angeordnet sind. Zwei Magnetpolabschnitte 41 sind so angeordnet, dass die Winkellagen der Magnetkörper 41a um einen halben Magnetabstand verschoben sind.
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An den Feldabschnitten 40 und 40x erzeugte magnetische Flüsse fließen in axialer Richtung zu den Magnetpolabschnitten 41, sodass in Umfangsrichtung an den Außenumfangsoberflächen der Magnetkörper 41a abwechselnd S- und N-Magnetpole gebildet werden. In den beiden Magnetpolabschnitten 41 unterscheiden sich die S- und N-Magnetpole der beiden Magnetkörper 41a, deren Winkellagen um einen halben Magnetabstand zueinander versetzt sind, voneinander.
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Vorzugsweise sind in den Magnetpolabschnittsschlitzen 41b, auch wenn dies in den Figuren nicht dargestellt ist, flache plattenförmige Permanentmagnete angeordnet, deren Magnetisierung in Umfangsrichtung in Richtung der Magnetkörper 41a der einen N-Magnetpol bildenden Magnetpolabschnitte 41 weist. Eine Anordnung der Permanentmagnete in den Magnetpolabschnittsschlitzen 41b ermöglicht eine Bildung stärkerer S- und N-Magnetpole.
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Fünfte Ausführungsform
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Die perspektivische Ansicht der 9 veranschaulicht einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Abwicklung von 10 den Außenumfangsabschnitt des Rotors für einen Permanentmagnetmotor gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. Wie den 9 und 10 zu entnehmen ist, weist ein Rotor 95 für einen Permanentmagnetmotor gemäß der fünften Ausführungsform erste Feldabschnitte 50, die ringförmig ausgebildet und bezüglich der axialen Richtung an den beiden Enden angeordnet sind, einen zweiten Feldabschnitt 50x, der an dem bezüglich der axialen Richtung zentralen Bereich angeordnet ist, und zwei Magnetpolabschnitte 51 auf, die ringförmig ausgebildet sind, denselben Innen- und Außendurchmesser wie die ersten Feldabschnitte 50 und der zweite Feldabschnitt 50x aufweisen und zwischen den ersten Feldabschnitten 50 und dem zweiten Feldabschnitt 50x angeordnet sind. Die ersten Feldabschnitte 50 und der zweite Feldabschnitt 50x und die Magnetpolabschnitte 51 sind in axialer Richtung aneinander angrenzend angeordnet.
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Der erste Feldabschnitt 50 weist insgesamt acht fächerförmige Permanentmagnete 50a und 50b auf, die in axialer Richtung so magnetisiert sind, dass die Magnetisierungsrichtungen entgegengesetzt sind und einander abwechseln, und die ohne jegliche Lücke in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind. Die Permanentmagnete 50a sind in einer der axialen Richtungen magnetisiert, während die Permanentmagnete 50b in der anderen der axialen Richtungen magnetisiert sind. An der Außenseite der Permanentmagnete 50a und 50b sind in axialer Richtung ringförmige Magnetkörper 50c angeordnet. Die ringförmigen Magnetkörper 50c und die Permanentmagnete 50a und 50b bilden den ersten Feldabschnitt 50. Die Feldabschnitte 50 und 50x gemäß der fünften Ausführungsform stellen Feldabschnitte dar, die ringförmig ausgebildet sind und die Permanentmagnete 50a und 50b mit einer Multipolstruktur umfassen.
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Der zweite bezüglich der axialen Richtung im zentralen Bereich (zwischen den beiden Magnetpolabschnitten 51) angeordnete zweite Feldabschnitt 50x umfasst den ringförmigen Magnetkörper 50c und insgesamt sechzehn fächerförmige Permanentmagnete 50a und 50b, die zu beiden Seiten des Magnetkörpers 50c an diesen angrenzend angeordnet sind und die in axialer Richtung so magnetisiert sind, dass die Magnetisierungsrichtungen einander entgegengesetzt sind und sich abwechseln, und die in Umfangsrichtung ohne jegliche Lücke in gleichen Abständen angeordnet sind. Wenn die Permanentmagnete gleicher Winkellage in axialer Richtung von einem Ende zum anderen Ende in der Reihenfolge 50a, 50b, 50a und 50b angeordnet sind, dann sind die Permanentmagnete der benachbarten Winkellage in axialer Richtung von einem Ende zum anderen Ende in der Reihenfolge 50b, 50a, 50b und 50a angeordnet. Die ringförmigen Magnetkörper 50c ermöglichen, dass die von den Permanentmagneten 50a und 50b erzeugten magnetischen Flüsse durch diese hindurch fließen.
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Der Magnetpolabschnitt 51 umfasst acht fächerförmige Magnetkörper 51a, die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet sind. Zwischen in Umfangsrichtung einander benachbarten Magnetkörpern 51a sind in axialer Richtung verlaufende Magnetpolabschnittsschlitze 51b ausgebildet. Die Magnetpolabschnittsschlitze 51b sind so angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung an den Enden der Permanentmagnete 50a und 50b angeordnet sind.
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An den ersten und zweiten Feldabschnitten 50 und 50x erzeugte magnetische Flüsse fließen in axialer Richtung zu den Magnetpolabschnitten 51, sodass in Umfangsrichtung an den Außenumfangsoberflächen der Magnetkörper 51a abwechselnd S- und N-Magnetpole gebildet werden. In den beiden Magnetpolabschnitten 51 sind die S- und N-Magnetpole der beiden Magnetkörper 51a der gleichen Winkellage gleich.
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Vorzugsweise sind in den Magnetpolabschnittsschlitzen 51b, auch wenn dies in den Figuren nicht dargestellt ist, flache plattenförmige Permanentmagnete angeordnet, deren Magnetisierung in Umfangsrichtung in Richtung der Magnetkörper 51a der einen N-Magnetpol bildenden Magnetpolabschnitte 51 weist. Eine Anordnung der Permanentmagnete in den Schlitzen 51b ermöglicht eine Bildung stärkerer S- und N-Magnetpole.
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Sechste Ausführungsform
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Die perspektivische Ansicht der 11 veranschaulicht einen Rotor für einen Permanentmagnetmotor gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Konkret veranschaulicht 11 einen isolierten Feldabschnitt an einem Ende in axialer Richtung. Wie der 11 zu entnehmen ist, ist ein Rotor 96 für einen Permanentmagnetmotor gemäß der sechsten Ausführungsform so ausgebildet, dass die Außenumfangsoberfläche eines Rotors 91 bis 95 für einen Permanentmagnetmotor gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform mit mehreren bogenförmigen plattenartigen Magnetkörpern 61 bedeckt ist.
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Die bogenförmigen plattenartigen Magnetkörper 61, die ringförmig angeordnet und durch Außenumfangsabschnittsschlitze 61b zueinander beabstandet sind, die den gleichen Abstand aufweisen wie die Magnetpolabschnittsschlitze 11b, 21b, 31b, 41b und 51b, sind an den Außenumfangsoberflächen der Magnetpolabschnitte 11, 21, 31, 41 und 51 und den Feldabschnitten 10, 20, 30, 40, 40x, 50 und 50x, die in 11 nicht dargestellt sind, befestigt.
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Die Magnetpolabschnittsschlitze 11b, 21b, 31b, 41b und 51b und die Außenumfangsabschnittsschlitze 61b sind so angeordnet, dass deren Winkellagen zueinander verschoben sind. Der bogenförmige plattenartige Magnetkörper 61 ist überwiegend an der Außenumfangsoberfläche eines fächerförmigen Magnetkörpers 11a, 21a, 31a, 41a oder 51a und zum Teil an einem Abschnitt der Außenumfangsoberfläche des benachbarten fächerförmigen Magnetkörpers 11a, 21a, 31a, 41a oder 51a befestigt.
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Die bogenförmigen plattenartigen Magnetkörper 61 verbinden die Magnetkörper 11a und 11a miteinander, die Magnetkörper 21a und 21a miteinander, die Magnetkörper 31a und 31a miteinander, die Magnetkörper 41a und 41a miteinander und die Magnetkörper 51a und 51a miteinander. Dadurch ist jeder Rotor 91, 92, 93, 94 und 95 integral als eine Einheit ausgebildet. Eine weitere Funktion des Magnetkörpers 61 besteht darin, dass die an den Feldabschnitten 10, 20, 30, 40, 40x, 50 und 50x erzeugten magnetischen Flüsse in axialer Richtung zu den Magnetpolabschnitten 11, 21, 31, 41 und 51 fließen.
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Wie oben angegeben fließen bei den Rotoren 91 bis 95 eines Permanentmagnetmotors gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform die von dem Stator erzeugten magnetischen Flüsse, nachdem sie in die Rotoren 91 bis 95 geflossen sind, durch das Innere der Magnetkörper 11a bis 51a der Rotoren 91 bis 95, die einen geringen magnetischen Widerstand aufweisen, und nicht durch die Permanentmagnete 10a bis 50b. Dadurch wird das auf die Permanentmagnete 10a bis 50b wirkende magnetische Gegenfeld verringert, wodurch eine Entmagnetisierung der Permanentmagnete 10a bis 50b verhindert werden kann. Ferner weisen die Feldabschnitte 10 bis 50x insgesamt eine Multipolstruktur auf, wodurch die Struktur der Magnetkörper 11a bis 51a zum Erzeugen von N- und S-Magnetpolen vereinfacht werden kann, die sich in Umfangsrichtung an den Oberflächen der Magnetkörper 11 bis 51a der Rotoren 91 bis 95 abwechseln.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 20, 30, 40, 40x, 50, 50x Feldabschnitt; 10a, 20a, 20b, 30a, 30b, 40a, 40b, 40c, 40d, 50a, 50b Permanentmagnet; 10b, 20c Magnetkörper; 10c Feldabschnittsschlitz; 50c Magnetkörper, 11, 21, 31, 41, 51 Magnetpolabschnitt; 11a, 21a, 31a, 41a, 51a Magnetkörper; 11b, 11c, 21b, 31b, 41b, 51b Magnetpolabschnittsschlitz; 61 bogenförmiger plattenartiger Magnetkörper; 61b Außenumfangsabschnittsschlitz; 91, 92, 93, 94, 95, 96 Rotor für einen Permanentmagnetmotor.
