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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor, ein Verfahren zur Herstellung des Rotors und eine elektrische Rotationsmaschine mit dem Rotor
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STAND DER TECHNIK
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JP 11-299149 A offenbart einen Rotor, der in einer elektrischen Rotationsmaschine verwendet wird. Dieser Rotor weist ein Joch mit Magneten auf, die auf einem Außenumfang davon montiert sind, und weist Abdeckungen zur Abdeckung der äußeren Umfangsflächen der Magnete auf. Jeder Magnet hat Ausschnitte, die an Enden in Umfangsrichtung davon vorgesehen sind, und jede Abdeckung hat Vertiefungen, die in einem Öffnungsrand davon vorgesehen sind. Die Vertiefungen der Abdeckungen sind jeweils in Ausschnitten benachbarter Magneten arretiert, um eine axiale Bewegung und eine Bewegung in Umfangsrichtung der Abdeckungen zu begrenzen.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Bei der vorhergehenden konventionellen Technik müssen zur Befestigung der Abdeckungen in einer Umfangsrichtung in Bezug zu dem Joch, d. h., zur Hemmung einer Drehung der Abdeckungen, die Magnete und die Abdeckungen bearbeitet werden, bevor die Abdeckungen zum Abdecken der äußeren Umfänge der Magneten angeordnet werden. Dies erhöht die Anzahl der Arbeitsschritte.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das vorhergehende technische Problem erdacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehung einer Rotorabdeckung zu hemmen, ohne die Anzahl an Arbeitsschritten zu vergrößern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Rotor einen Rotorkern, der an einer Drehachse derart befestigt ist, dass der Rotorkern zusammen mit der Drehachse drehbar ist, wobei der Rotorkern ausgebildet ist, mehrere Magneten, die daran montiert sind, umlaufend in der Umfangsrichtung aufzunehmen; eine erste Rotorabdeckung, die einen ersten rohrförmigen Bereich aufweist, wobei der erste rohrförmige Bereich eine rohrförmige Gestalt hat, die ausgebildet ist, einen Außenumfang einer axialen Seite des Rotorkerns abzudecken; und eine zweite Rotorabdeckung, die einen zweiten rohrförmigen Bereich aufweist, wobei der zweite rohrförmige Bereich eine rohrförmige Gestalt hat, die ausgebildet ist, einen Außenumfang der anderen axialen Seite des Rotorkerns abzudecken. Ein Außendurchmesser des ersten rohrförmigen Bereichs ist so gestaltet, dass er größer als ein Innendurchmesser des zweiten rohrförmigen Bereichs ist, und die erste Rotorabdeckung und die zweite Rotorabdeckung sind so ausgebildet, dass sie durch Presspassung aneinander so befestigt werden, dass der erste rohrförmige Bereich auf Seite des Innenumfangs des zweiten rohrförmigen Bereichs angeordnet ist.
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KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht, die eine elektrische Rotationsmaschine mit einem Rotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Rotor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt des Rotors entlang einer Ebene zeigt, die eine Drehachse einer Welle enthält;
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4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV der 3 zeigt;
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5A ist eine Teilquerschnittsansicht, die die Formen von Endflächen von Rotorabdeckungen zeigt;
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5B ist eine Teilquerschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel der Formen von Endflächen von Rotorabdeckungen zeigt;
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6 zeigt einen Prozess zur Herstellung des Rotors;
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7 zeigt einen Prozess zur Herstellung des Rotors;
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8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel der Formen von Endflächen von Rotorabdeckungen zeigt; und
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9 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel der Formen von Endflächen von Rotorabdeckungen zeigt.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt einer elektrischen Rotationsmaschine 100 mit einem Rotor 2 gemäß der vorliegenden Erfindung entlang einer Richtung senkrecht zu einer Drehachse zeigt.
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Die elektrische Rotationsmaschine 100 dient als ein Motor und/oder elektrischer Generator und weist eine Welle 1, einen Rotor 2 und einen Stator 3 auf. Die Welle 1 ist drehbar und dient als die Drehachse. Der Rotor 2 ist integral an der Welle 1 befestigt. Der Stator 3 ist auf Seite eines Außenumfangs des Rotors 2 mit einem vorbestimmten Spalt, der zwischen dem Rotor 2 und dem Stator 3 vorhanden ist, angeordnet.
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Der Rotor 2 umfasst einen Rotorkern 21, Permanentmagnete 22, und eine Rotorabdeckung 23. Der Rotorkern 21 ist an einem Außenumfang der Welle 1 befestigt und dreht sich daher zusammen mit der Welle 1. Die Permanentmagnete 22 sind mit gleichen Abständen auf einer Außenumfangsfläche des Rotorkerns 21 umlaufend in einer Umfangsrichtung angeordnet. Die Rotorabdeckung 23 enthält darin den Rotorkern 21, der die daran montierten Permanentmagnete 22 aufweist.
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Der Stator 3 weist einen ringförmigen Statorkern 31 und Wicklungen 32 auf. Der Statorkern 31 ist so angeordnet, dass er den Rotor 2 mit einem vorbestimmten Spalt umgibt, der zwischen dem Rotor und dem Statorkern 31 ausgebildet ist. Die Wicklungen 32 sind auf dem Statorkern 31 gewickelt und daran befestigt.
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Der Statorkern 31 weist ein ringförmiges Joch 33, mehrere Zähne 34 und Einschnitte 35 auf. Die Zähne 34 stehen radial einwärts gerichtet aus dem Joch 33 hervor und sind in Umfangsrichtung mit vorbestimmten Abständen angeordnet. Jeder Einschnitt 35 ist durch benachbade Zähne 34 so gebildet, dass er auf Seite des Innenumfangs des Jochs 33 angeordnet ist.
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Die Wicklungen 32 sind um die Zähne 34 des Statorkerns 31 herumgewickelt. Folglich ist auf jedem Zahn 34 eine Spule ausgebildet. Die Enden der Wicklungen 32 sind mit einer Elektrode (nicht gezeigt) verbunden, die an dem Stator vorgesehen ist. Wenn elektrische Leistung den Spulen über die Elektrode zugeführt wird, wird der Statorkern 31 magnetisiert, und die Wechselwirkung zwischen dem Statorkern 31 und den Permanentmagneten 22 des Rotors 2 bewirkt, dass sich der Rotor 2 zusammen mit der Welle 1, die als die Achse dient, dreht.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Rotor 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 3 ist eine Querschnittansicht, die einen Querschnitt des Rotors 2 entlang einer Ebene zeigt, die die Drehachse der Welle 1 enthält. 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV der 3 zeigt.
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Die Rotorabdeckung 23 ist ein rohrförmiges Element, das aus nicht magnetischen rostfreiem Stahl hergestellt ist, um darin den Rotorkern 21 mit den darauf montierten Permanentmagneten 22 aufzunehmen. Die Rotorabdeckung 23 ist in axialer Richtung in zwei Teile geteilt, die als seine Bestandteile dienen: eine erste Rotorabdeckung 24 und eine zweite Rotorabdeckung 25. Die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25 sind so angeordnet, dass sie den Rotorkern 21 von beiden axialen Enden des Rotorkerns 21 aus abdecken, und dann teilweise durch Presspassung miteinander verbunden sind. Als Folge davon bilden sie eine Einheit in Form der Rotorabdeckung 23.
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Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet die erste Rotorabdeckung 24 einen ersten rohrförmigen Bereich 26 und einen ersten Kontaktbereich 27. Der erste rohrförmige Bereich 26 hat eine rohrförmige Gestalt und deckt einen Außenumfang einer axialen Seite (in 3 die rechte Seite) des Rotorkerns 21 ab. Der erste Kontaktbereich 27 ist mit einem Ende einer axialen Seite des Rotorkerns 21 in Kontakt. Die zweite Rotorabdeckung 25 weist einen zweiten rohrförmigen Bereich 28 und einen zweiten Kontaktbereich 29 auf. Der zweite rohrförmige Bereich 28 hat eine rohrförmige Gestalt und deckt einen Außenumfang der anderen axialen Seite (in 3 die linke Seite) des Rotorkerns 21 ab. Der zweite Kontaktbereich 29 tritt mit einem Ende der anderen axialen Seite des Rotorkerns 21 in Kontakt.
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Der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 haben nicht nur den gleichen Innendurchmesser wie den Außendurchmesser, sondern sie haben auch die gleiche axiale Länge. Die axialen Längen des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 sind so festgelegt, dass ihre Summe größer ist als eine axiale Länge des Rotorkerns 21. Daher sind ein Teil des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und ein Teil des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 so angeordnet, dass sie auf einem Außenumfang des Rotorkerns 21 einander überlappen.
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Der erste Kontaktbereich 27 weist einen ersten ringförmigen Plattenbereich 41 und einen ersten Verbindungsbereich bzw. Anschlussbereich 42 auf. Der erste ringförmige Plattenbereich 41 hat eine ringförmige Gestalt und eine Oberfläche senkrecht zu einer axialen Richtung. Der erste Verbindungsbereich 42 ist mit einem ersten verbindungsseitigen Ende 26c des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und einem Ende des ersten Kontaktbereichs 27 verbunden, und steht in axialer Richtung relativ zu dem ersten verbindungsseitigen Ende 26c und dem Ende des ersten Kontaktbereichs 27 hervor. Das erste verbindungsseitige Ende 26c ist gegenüberliegend zu einem presspassungsseitigen Ende 26a des ersten rohrförmigen Bereichs 26, um in den zweiten rohrförmigen Bereich 28 durch Pressung eingepasst zu werden. Der zweite Kontaktbereich 29 weist einen zweiten ringförmigen Plattenbereich 43 und einen zweiten Verbindungsbereich bzw. Anschlussbereich 44 auf. Der zweite ringförmige Plattenbereich 43 hat eine ringförmige Gestalt und eine Oberfläche senkrecht zu der axialen Richtung. Der zweite Verbindungsbereich 44 ist mit einem zweiten verbindungsseitigen Ende 28c des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 und einem Ende des zweiten Kontaktbereichs 29 verbunden und steht in axialer Richtung relativ zu dem zweiten verbindungsseitigen Ende 28c und dem Ende des zweiten Kontaktbereichs 29 über. Das zweite verbindungsseitige Ende 28c liegt einem presspassungsseitigen Ende 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 so gegenüber, dass es in den ersten rohrförmigen Bereich 26 durch Pressung eingepasst wird.
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Ein Außenumfang des ersten ringförmigen Plattenbereichs 41 ist mit dem ersten Verbindungsbereich 42 verbunden, und ein Innendurchmesser des ersten ringförmigen Plattenbereichs 41 ist so festgelegt, dass er kleiner als ein Außendurchmesser des Rotorkerns 21 ist. Ein Außenumfang des zweiten ringförmigen Plattenbereichs 43 ist mit dem zweiten Verbindungsbereich 44 verbunden und ein Innendurchmesser des zweiten ringförmigen Plattenbereichs 43 ist so festgelegt, dass er kleiner als der Außendurchmesser des Rotorkerns 21 ist. Damit erstrecken sich der erste ringförmige Plattenbereich 41 und der erste Verbindungsbereich 42 sowie auch der zweite ringförmige Plattenbereich 43 und der zweite Verbindungsbereich 44 radial über die Permanentmagnete 22 und den Rotorkern 21.
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Der erste Verbindungsbereich 42 ist so ausgebildet, dass er über eine gesamte Umfangsrichtung des ersten ringförmigen Bereichs 26 axial hervorsteht bzw. übersteht, wodurch ein ringförmiger Vorsprung bzw. Überstand an einem Ende des ersten rohrförmigen Bereichs 26 gebildet wird. Der zweite Verbindungsbereich 44 ist so ausgebildet, dass er über eine gesamte Umfangsrichtung des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 axial hervorsteht bzw. übersteht, wodurch ein ringförmiger Vorsprung bzw. Überstand an einem Ende des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 gebildet wird.
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Wie zuvor beschrieben ist, ist der erste Verbindungsbereich 42 als der ringförmige Überstand ausgebildet, der axial aus dem Ende des ersten rohrförmigen Bereichs 26 übersteht. Dies macht es möglich, dass ein axiales Ende des Rotorkerns 21 an dem ersten ringförmigen Plattenbereich 41 anliegt bzw. anstößt.
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Ähnlich zu dem ersten Verbindungsbereich 42 ist der zweite Verbindungsbereich 44 als der ringförmige Überstand ausgebildet, der axial aus dem Ende des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 übersteht. Dies macht es möglich, dass das andere axiale Ende des Rotorkerns 21 an dem zweiten ringförmigen Plattenbereich 43 anliegt.
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Der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 haben den gleichen Innendurchmesser wie den Außendurchmesser. Daher wird, wie in 4 gezeigt ist, in einem Gebiet, in welchem der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 überlappen, ein verformter Bereich 26b als der erste rohrförmige Bereich 26 gebildet, der verformt wird, indem eine Presspassung in eine Innenumfangsseite des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 erfolgt. 5A ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die die Formen von Endflächen auf Seiten der Presspassung des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 zeigt. Zu beachten ist, dass 5A lediglich einen Querschnitt des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 in der Nähe ihrer Enden zeigt und ferner den ersten rohrförmigen Bereich 26 und den zweiten rohrförmigen Bereich 28 mit einer größeren Wanddicke darstellt, um die Formen der Endflächen zu verdeutlichen.
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Das presspassungsseitige Ende 26a des ersten rohrförmigen Bereichs 26 hat eine angepasste bzw. getrimmte Form, die durch einen Flanschbildungsprozess gebildet wird. Das heißt, das presspassungsseitige Ende 26a des ringförmigen Bereichs 26 wird so gebildet, dass es einen Außendurchmesser hat, der kleiner ist als derjenige des ersten verbindungsseitigen Endes 26c gegenüberliegend zu dem presspassungsseitigen Ende 26a und wobei der Außendurchmesser in Richtung zur Spitze hin kleiner wird. Das presspassungsseitige Ende 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 hat eine angepasste Form, die durch Zusammendrücken eingestellt wird. Das heißt, das presspassungsseitige Ende 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 ist so ausgebildet, dass es einen Innendurchmesser hat, der größer ist als derjenige des zweiten verbindungsseitigen Endes 28c gegenüberliegend zu dem presspassungsseitigen Ende 28a und so dass der Innendurchmesser in Richtung zur Spitze hin zunimmt. Daher führt das Zusammenführen des ersten rohrförmigen Bereichs 26, der durch die Flanschausbildung hergestellt ist, und des zweiten rohrförmigen Bereichs 28, der durch Zusammendrücken bearbeitet ist, in der axialen Richtung in unmittelbarer Nähe zueinander dazu, dass der erste rohrförmige Bereich 26 in die Innenumfangsseite des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 durch Pressung eingepasst wird. Bei diesem Vorgang wird der verformte Bereich 26b gebildet, wenn die in dem ersten rohrförmigen Bereich 26 erzeugte Belastung sich an dem schwächsten Raumbereich zwischen Magneten und dergleichen konzentriert.
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Dabei verformt sich, wie in 4 gezeigt ist, aufgrund der Anordnung der Permanentmagnete 22 auf einer Innenumfangsseite des ersten rohrförmigen Bereichs 26 der erste rohrförmige Bereich 26 nicht in Richtung zu den oberen Bereichen des Permanentmagneten 22, sondern er verformt sich radial einwärts in Richtung zu einem Spalt, der zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Permanentmagneten 22 gebildet ist. Als Folge davon werden die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25 durch Presspassung aneinander befestigt, und der verformte Bereich 26b dient dazu, eine Drehung in Umfangsrichtung der Rotorabdeckung 23 zu verhindern.
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Obwohl die vorliegende Ausführungsform eine beispielhafte Situation beschreibt, in der ein einzelner verformter Bereich 26b gebildet wird, können zwei oder mehr verformte Bereiche 26b gebildet werden. Wenn zwei oder mehr verformte Bereiche 26b gebildet werden, wird jeder verformte Bereich 26b in einem Spalt gebildet, der zwischen benachbarten Permanentmagneten 22 ausgebildet ist.
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Obwohl das presspassungsseitige Ende 26a des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und das presspassungsseitige Ende 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 jeweils so gebildet werden, dass sie eine gekrümmte Oberfläche haben, die in Richtung zu der Spitze hin in der vorliegenden Ausführungsform sich im Durchmesser ändert, können diese dennoch jeweils in einer konischen Form so gebildet werden, dass sich der Durchmesser in Richtung zu der Spitze mit gleichbleibender Rate ändert, wie in 5B gezeigt ist.
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Es wird nun ein Verfahren zur Herstellung des Rotors 2 beschrieben.
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Zuerst werden die mehreren Permanentmagnete 22 auf der Außenumfangsfläche des Rotorkerns 21 montiert. Die Permanentmagnete 22 werden unter Anwendung eines Haftmittels oder dergleichen so montiert, dass sie mit gleichen Abständen umlaufend in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
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Anschließend wird, wie in 6 gezeigt ist, die erste Rotorabdeckung 24 so angeordnet, dass sie den Außenumfang des Rotorkerns 21, auf dem die Permanentmagnete 22 montiert sind, ausgehend von einer axialen Endseite des Rotorkerns abdeckt. Die erste Rotorabdeckung 24 wird eingepasst, bis der erste Kontaktbereich 27 mit einem axialen Ende des Rotorkerns 21 in Kontakt tritt.
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Anschließend wird, wie in 7 gezeigt ist, die zweite Rotorabdeckung 25 so angeordnet, dass sie den Außenumfang des Rotorkerns 21, ausgehend von der anderen axialen Endseite des Rotors 21, abdeckt. Wenn das presspassungsseitige Ende 28a der zweiten Rotorabdeckung 25 das presspassungsseitige Ende 26a der ersten Rotorabdeckung 24 erreicht, wird die zweite Rotorabdeckung 25 weiter mit Druck beaufschlagt, um sie durch Pressung auf der ersten Rotorabdeckung 24 zu befestigen.
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Daher schiebt sich die erste Rotorabdeckung 24 mit dem presspassungsseitigen Ende 26a, das durch Flanschausbildung geformt ist, in eine Innenumfangsseite der zweiten Rotorabdeckung 24 mit dem presspassungsseitigen Ende 28a, das durch Zusammendrücken geformt und verformt ist, wobei eine Verformung auftritt. Die zweite Rotorabdeckung 25 wird durch Pressung eingepasst, bis der zweite Kontaktbereich 29 mit dem anderen axialen Ende des Rotorkerns 21 in Kontakt tritt.
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Danach wird die Welle 1 in die Mitte des Rotorkerns 21 eingeführt. Folglich ist der Rotor 2 mit der Welle 1 fertiggestellt, wie in 2 gezeigt ist.
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Die vorhergehende Ausführungsform erreicht die folgenden Wirkungen.
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Die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25 werden durch Presspassung so aneinander befestigt, dass der erste rohrförmige Bereich 26 an der Innenumfangsseite des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 angeordnet ist. Dies macht es möglich, dass sich der erste rohrförmige Bereich 26 an der Innenumfangsseite radial nach innen verformt. Daher tritt der verformte Bereich 26b mit den Permanentmagneten 22, die auf dem Außenumfang des Rotorkerns 21 montiert sind, in Kontakt, so dass die Rotorabdeckung 23 in der Umfangsrichtung fixiert ist. Daher kann eine Drehung der Rotorabdeckung 23 gehemmt werden, ohne dass die Permanentmagnete 22, die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25 im Voraus bearbeitet werden, d. h., ohne dass der Anzahl an Verarbeitungsschritten vergrößert wird. Andererseits kann es möglich sein, die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25 in der axialen Richtung, radialen Richtung und Umfangsrichtung unter Anwendung eines Füllmaterials, das aus Kunstharz-Material hergestellt ist, zu fixieren. Jedoch können in diesem Falle die Materialkosten ansteigen, da das Füllmaterial im Hinblick auf seine Lagerungslebensdauer eine zeitliche Beschränkung mit sich bringt, und die Beständigkeit des Füllmaterials könnte ebenfalls ein Problem in Abhängigkeit von der Dauer seiner Anwendung werden. Im Gegensatz dazu kann die vorliegende Ausführungsform die Kosten reduzieren, da das Füllmaterial nicht erforderlich ist.
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Da der erste rohrförmige Bereich 26 der ersten Rotorabdeckung 24 und der zweite rohrförmige Bereich 28 der zweiten Rotorabdeckung 25 gleichen Innendurchmesser und den gleichen Außendurchmesser haben, können die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25 aus einem Material mit einem gleichen Rohrdurchmesser hergestellt werden. Daher können die Kosten gesenkt werden. Da der erste rohrförmige Bereich 26 der ersten Rotorabdeckung 24 und der zweite rohrförmige Bereich 28 der zweiten Rotorabdeckung 25 die gleiche axiale Länge besitzen, können Materialien mit einer gleichen Abmessung in gleicher Weise als die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25 verwendet werden. Daher können die Kosten weiter gesenkt werden.
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Da es für den ersten rohrförmigen Bereich 26 der ersten Rotorabdeckung 24 und den zweiten rohrförmigen Bereich 28 der zweiten Rotorabdeckung 25 ausreichend ist, dass sie teilweise überlappen, kann der Rotor 2 in der Längsrichtung um einen zulässigen Betrag geändert werden. Daher können mehr Materialien gemeinsam für die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25 verwendet werden.
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Da das presspassungsseitige Ende 26a des ersten rohrförmigen Bereichs 26 in die Form eines Flansches gebracht ist und das presspassungsseitige Ende 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 in die durch Zusammendrücken angepasste Form gebracht ist, kann der erste rohrförmige Bereich 26 so geführt werden, dass er in die Innenumfangsseite des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 in zuverlässigerer Weise gleitet, wenn die Presspassung der zweiten Rotorabdeckung 25 auf die erste Rotorabdeckung 24 ausgeführt wird. Dies kann eine Situation verhindern, in der sich sowohl die erste Rotorabdeckung 24 als auch die zweite Rotorabdeckung 25 verformen, und damit kann die Ausbeute verbessert werden.
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Der erste Kontaktbereich 27 weist den ersten ringförmigen Plattenbereich 41 und den ersten Verbindungsbereich 42 auf. Der erste ringförmige Plattenbereich 41 hat eine ringförmige Gestalt und eine Oberfläche senkrecht zu der axialen Richtung. Der erste Verbindungsbereich 42 ist mit dem ersten verbindungsseitigen Ende 26c des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und einem Ende des ersten Kontaktbereichs 27 verbunden und steht axial relativ zu dem ersten verbindungsseitigen Ende 26c und dem Ende des ersten Kontaktbereichs 27 über. Der zweite Kontaktbereich 29 weist den zweiten ringförmigen Plattenbereich 43 und den zweiten Verbindungsbereich 44 auf. Der zweite ringförmige Plattenbereich 43 hat eine ringförmige Gestalt und eine Oberfläche senkrecht zu der axialen Richtung. Der zweite Verbindungsbereich 44 ist mit dem zweiten verbindungsseitigen Ende 28c des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 und einem Ende des zweiten Kontaktbereichs 29 verbunden und steht axial relativ zu dem zweiten verbindungsseitigen Ende 28c und dem Ende des zweiten Kontaktbereichs 29 über. Daher kann die axiale Länge der Permanentmagneten 22 maximal ausgedehnt werden. Da die axialen Enden des Rotorkerns 21 an dem ersten ringförmigen Plattenbereich 41 und dem zweiten ringförmigen Plattenbereich 43 anliegen können, kann die axiale Abmessung des Rotorkerns 21 reduziert werden.
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Da der Rotorkern 21 zunächst durch die erste Rotorabdeckung 24 abgedeckt und anschließend durch die zweite Rotorabdeckung 25 abgedeckt wird, verformt sich der erste rohrförmige Bereich 26 der ersten Rotorabdeckung 24 radial, wobei er in der axialen Richtung ortsfest ist. Dies kann verhindern, dass sich der verformte Bereich 26b in der axialen Richtung verschiebt und mit den Permanentmagneten 22 während des Herstellungsvorganges des verformten Bereichs 26b in Kontakt kommt.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie zuvor beschrieben sind, sind lediglich eine Darstellung gewisser Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und sind nicht dazu gedacht, den technischen Bereich der vorliegenden Erfindung auf die spezielle Bauweise der vorhergehenden Ausführungsform zu beschränken.
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Beispielsweise beschreibt die vorhergehende Ausführungsform einen beispielhaften Fall, in welchem der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 gleichen Innendurchmesser und Außendurchmesser haben. Wenn jedoch der Außendurchmesser des ersten rohrförmigen Bereichs 26 größer ist als der Innendurchmesser des zweiten rohrförmigen Bereichs 28, unterscheiden sich gegebenenfalls der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 im Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser voneinander.
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Die vorhergehende Ausführungsform beschreibt einen beispielhaften Fall, in welchem das presspassungsseitige Ende 26a des ersten rohrförmigen Bereichs 26 in eine Flanschform gebracht wird und das presspassungsseitige Ende 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 durch Zusammendrücken angepasst bzw. verkleinert wird. Alternativ wird gegebenenfalls nur das presspassungsseitige Ende 26a oder das presspassungsseitige Ende 28a in eine dieser derartig bearbeiteten Formen gebracht. In einem Fall, in welchem der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 sich im Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser unterscheiden, können derartige speziell bearbeitete Formen weggelassen werden.
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Wenn beispielsweise das presspassungsseitige Ende 26a des ersten rohrförmigen Bereichs 26 in eine konische Form gebracht wird, so dass sich der Innendurchmesser und der Außendurchmesser in Richtung zum vorderen Ende verringern, wie in 8 gezeigt ist, ist es nicht notwendig, dass das presspassungsseitige Ende 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 in die zuvor genannte speziell angepasste Form gebracht wird. Solange der Außendurchmesser des presspassungsseitigen Endes 26a des ersten rohrförmigen Bereichs 26 kleiner ist als der Innendurchmesser des presspassungsseitigen Endes 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28, bewirkt in diesem Falle das Zusammenführen des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 in der axialen Richtung, dass der erste rohrförmige Bereich 26 in die Innenumfangsseite des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 durch Pressung eingepasst wird, wodurch der verformte Bereich 26b gebildet wird.
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In der vorhergehenden Ausführungsform werden die presspassungsseitigen Enden 26a und 28a des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 im Voraus bearbeitet, um den ersten rohrförmigen Bereich 26 durch Presspassung an dem zweiten rohrförmigen Bereich 28 zu befestigen. Jedoch sind die Bereiche, die zu bearbeiten sind, nicht auf die presspassungsseitigen Enden 26a und 28a beschränkt. Es können der gesamte erste rohrförmige Bereich 26 und der gesamte zweite rohrförmige Bereich 28 bearbeitet werden. Solange der Außendurchmesser des ersten rohrförmigen Bereichs 26 größer ist als der Innendurchmesser des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 in dem Gebiet, in welchem der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 überlappen, wird insbesondere der verformte Bereich 26b erzeugt.
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Wenn beispielsweise der gesamte erste rohrförmige Bereich 26 in eine konische Form derart gebracht wird, dass sowohl der Innendurchmesser als auch der Außendurchmesser in Richtung zu dem presspassungsseitigen Ende 26a kleiner werden, wie in 9 gezeigt ist, und solange der Außendurchmesser des presspassungsseitigen Endes 26a des ersten rohrförmigen Bereichs 26 kleiner ist als der Innendurchmesser des presspassungsseitigen Endes 28a des zweiten rohrförmigen Bereichs 28, bewirkt das Zusammenführen des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 in der axialen Richtung, dass der erste rohrförmige Bereich 26 in die Innenumfangsseite des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 durch Pressung eingepasst wird, wodurch der verformte Bereich 26b gebildet wird.
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Die vorhergehende Ausführungsform beschreibt einen beispielhaften Fall, in welchem der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 die gleiche axiale Länge haben. Alternativ haben der erste rohrförmige Bereich 26 und der zweite rohrförmige Bereich 28 eine unterschiedliche axiale Länge. Wenn die axiale Länge des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 gleich oder größer ist als die axiale Länge des ersten rohrförmigen Bereichs 26, können der zweite rohrförmige Bereich 28 und der erste rohrförmige Bereich 26 durch Presspassung derart aneinander befestigt werden, dass der zweite rohrförmige Bereich 28 die gesamte Außenumfangsfläche des ersten rohrförmigen Bereichs 26 abdeckt. Dies kann dazu führen, dass der verformte Bereich 26b des ersten rohrförmigen Bereichs 26 von außen nicht sichtbar ist.
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Die vorhergehende Ausführungsform beschreibt einen beispielhaften Fall, in welchem der erste Kontaktbereich 27 den ersten Verbindungsbereich 42 aufweist und der zweite Kontaktbereich 29 den zweiten Verbindungsbereich 44 aufweist. Der erste Verbindungsbereich 42 ist mit dem ersten verbindungsseitigen Ende 26c des ersten rohrförmigen Bereichs 26 und einem Ende des ersten Kontaktbereichs 27 verbunden und steht in axialer Richtung relativ zu dem ersten verbindungsseitigen Ende 26c und relativ zu dem Ende des ersten Kontaktbereichs 27 hervor bzw. über. Der zweite Verbindungsbereich 44 ist mit dem zweiten verbindungsseitigen Ende 28c des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 und einem Ende des zweiten Kontaktbereichs 29 verbunden und steht in axialer Richtung relativ zu dem zweiten verbindungsseitigen Ende 28c und relativ zu dem Ende des zweiten Kontaktbereichs 29 hervor bzw. über. Alternativ sind der erste Verbindungsbereich 42 und/oder der zweite Verbindungsbereich 44 nicht vorgesehen. Wenn etwa der erste Verbindungsbereich 42 und der zweite Verbindungsbereich 44 nicht vorgesehen sind, sind der erste rohrförmige Bereich 26 und der erste ringförmige Plattenbereich 41 durch eine gekrümmte Oberfläche verbunden, die gebildet wird, indem der erste rohrförmige Bereich 26 nach innen gezogen wird, und der zweite rohrförmige Bereich 28 und der zweite ringförmige Plattenbereich 43 sind durch eine gekrümmte Oberfläche verbunden, die durch Nach-Innen-Ziehen des zweiten rohrförmigen Bereichs 28 gebildet ist. In diesem Falle sind die Ecken der Permanentmagnete 22, insbesondere die äußersten Umfangsteile und die axialen Endflächen der Permanentmagnete 22, mit den gekrümmten Oberflächen in Kontakt.
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In der vorhergehenden Ausführungsform sind der erste ringförmige Plattenbereich 41 der ersten Rotorabdeckung 24 und der zweite ringförmige Plattenbereich 43 der zweiten Rotorabdeckung 25 so angeordnet, dass sie die Permanentmagnete 22 vollständig abdecken. Alternativ können sie so angeordnet sein, dass ein Teil der Permanentmagnete 22 freiliegt, solange Bruchstücke der Permanentmagnete 22 nicht herumfliegen können, wenn die Permanentmagnete 22 brechen.
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In der vorhergehenden Ausführungsform weist die erste Rotorabdeckung 24 den ersten rohrförmigen Bereich 26 und den ersten Kontaktbereich 27 auf. Alternativ können der erste rohrförmige Bereich 26 und der erste Kontaktbereich 27 in separaten Elementen bereitgestellt werden, oder der erste Kontaktbereich 27 ist gegebenenfalls nicht vorgesehen. In ähnlicher Weise weist in der vorhergehenden Ausführungsform die zweite Rotorabdeckung 25 den zweiten rohrförmigen Bereich 28 und den zweiten Kontaktbereich 29 auf. Alternativ können der zweite rohrförmige Bereich 28 und der zweite Kontaktbereich 29 als separate Elemente bereitgestellt sein, oder der zweite Kontaktbereich 29 ist gegebenenfalls nicht vorgesehen.
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In der vorhergehenden Ausführungsform sind die zwei Rotorabdeckungen, d. h., die erste Rotorabdeckung 24 und die zweite Rotorabdeckung 25, so angeordnet, dass sie den Außenumfang des Rotorkerns 21 abdecken. Alternativ kann jede der Rotorabdeckungen 24, 25 axial in mehrere Abdeckungen unterteilt sein, die als ihre Komponenten dienen. In diesem Falle sind drei oder mehr rohrförmige Abdeckungen so angeordnet, dass sie den Außenumfang des Rotorkerns 21 abdecken, und diese sind durch Presspassung miteinander verbunden.
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Die vorhergehende Ausführungsform ist als ein beispielhafter Fall beschrieben, in welchem der Rotorkern 21 zuerst durch die erste Rotorabdeckung 24 und anschließend durch die zweite Rotorabdeckung 25 abgedeckt wird. Alternativ kann der Rotorkern 21 zuerst durch die zweite Rotorabdeckung 25 und anschließend durch die erste Rotorabdeckung 24 abgedeckt werden, oder der Rotorkern 21 kann gleichzeitig mit der ersten Rotorabdeckung 24 und der zweiten Rotorabdeckung 25 abgedeckt werden.
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Die Rotorabdeckung 23 ist in der Beschreibung der vorhergehenden Ausführungsform aus einem nicht-magnetischen rostfreien Stahl hergestellt. Alternativ kann die Rotorabdeckung 23 aus anderen nicht-magnetischen Metallen, etwa Aluminium, hergestellt sein.
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht eine Priorität auf der Grundlage der
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2014-90355 , die am 24. April 2014 beim Japanischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme miteingeschlossen ist.
