DE112015004911T5

DE112015004911T5 - Rotor und Rotorherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112015004911T5
Application number: DE112015004911.8T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Kawaguchi; Tomomi HAYASE; Ryuichi Kaneko; Yoshiteru Kurokawa; Hiroyuki Miyoshi; Akihiro Kawabata
Original assignee: Top KK; KYB Corp
Current assignee: Top KK; KYB Corp
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-07-13
Also published as: US10411569B2; CN107078612B; CN107078612A; JP6484002B2; WO2016067932A1; US20170302142A1; JP2016092861A

Abstract

Ein Rotorherstellungsverfahren zur Herstellung eines Rotors 2, der einen Rotorkern 21 enthält, wobei der Rotorkern 21 einen Permanentmagnet 22 aufweist, der über eine gesamte Umfangsrichtung daran montiert ist, enthält das Bedecken eines Außenumfangs des Rotorkerns 21 mit einer rohrförmigen Rotorabdeckung 23; und das Bilden eines Winkelabschnitts 27, der an eine Außenform des Permanentmagneten 22 angepasst ist, dadurch, dass ein offenes Ende der Rotorabdeckung 23 unter Verwendung eines Presselements radial nach innen gepresst wird, wobei das offene Ende der Rotorabdeckung 23 von einem Ende des Rotorkerns axial vorsteht, bevor es gepresst wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotor und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
STAND DER TECHNIK
JP 1999-299149A offenbart einen Rotor, der in einer rotierenden elektrischen Maschine verwendet wird. Dieser Rotor enthält ein Joch und Abdeckungen. An dem Außenumfang des Jochs sind Magnete montiert. Die Außenumfangsflächen der Magnete sind mit der Abdeckung bedeckt. In den Umfangsenden jedes Magneten sind Ausschnitte gebildet. In einem offenen Rand jeder Abdeckung sind Aussparungen gebildet. Die Aussparungen der Abdeckungen sind jeweils in gegenüberliegenden Ausschnitten benachbarter Magnete verriegelt, wodurch Axial- und Umfangsbewegungen der Abdeckungen beschränkt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um bei der vorstehenden herkömmlichen Technik die Abdeckungen in Bezug auf das Joch in Umfangsrichtung festzusetzen, d. h., um die Drehung der Abdeckungen anzuhalten, müssen die Magnete und die Abdeckungen verarbeitet werden, bevor die Außenumfänge der Magnete mit den Abdeckungen bedeckt werden. Dies verkompliziert die Herstellungsprozesse.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Drehung einer Rotorabdeckung leicht anzuhalten.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Rotorherstellungsverfahren zur Herstellung eines Rotors, der einen Rotorkern enthält, wobei der Rotorkern in einer Weise, dass der Rotorkern mit der Drehachse einteilig drehbar ist, an einer Drehachse festgesetzt ist, und wobei er einen Permanentmagnet aufweist, der über eine gesamte Umfangsrichtung daran montiert ist, das Bedecken eines Außenumfangs des Rotorkerns mit einer rohrförmigen Rotorabdeckung; und das Bilden eines Winkelabschnitts, der an eine Außenform des Permanentmagneten angepasst ist, dadurch, dass ein offenes Ende der Rotorabdeckung unter Verwendung eines Presselements radial nach innen gepresst wird, wobei das offene Ende der Rotorabdeckung von einem Ende des Rotorkerns axial vorsteht, bevor es gepresst wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine rotierende elektrische Maschine, die einen Rotor in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält, zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Rotor in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt des Rotors entlang einer Ebene, die eine Drehachse einer Welle enthält, zeigt.
4 ist eine vergrößerte Ansicht des Schnitts A in 3.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die Rotorherstellungsprozesse, genauer einen Prozess zur Herstellung eines in einer Rotorabdeckung aufgenommenen Rotorkerns, darstellt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die die Rotorherstellungsprozesse, genauer einen Zustand, in dem der Rotorkern in der Rotorabdeckung aufgenommen ist, darstellt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Rotorherstellungsprozesse, genauer den Rotorkern und die in einem Einschränkungselement aufgenommene Rotorabdeckung, darstellt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die die Rotorherstellungsprozesse, genauer einen Zustand, in dem Außenklemmhülsensegmente und Innenklemmhülsensegmente angeordnet worden sind, darstellt.
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 8.
10 ist eine Draufsicht, die die Rotorherstellungsprozesse, genauer einen Zustand, in dem die Außenklemmhülsensegmente und die Innenklemmhülsensegmente angeordnet worden sind, darstellt.
11 ist eine Draufsicht, die ein erstes Außenklemmhülsensegment zeigt, das in einem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
12 ist eine Draufsicht, die einen ersten Pressprozess der Rotorherstellungsverfahren darstellt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, der auf die Entnahme einer Außenform in einem Zustand aus 12 folgt.
14 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Pressprozess der Rotorherstellungsprozesse darstellt.
15 ist eine vergrößerte Ansicht des Schnitts C in 14.
16 ist eine Draufsicht, die die Rotorherstellungsprozesse, genauer einen Zustand, in dem der zweite Pressprozess abgeschlossen worden ist, darstellt.
17 ist eine perspektivische Ansicht, die die Rotorherstellungsprozesse, genauer einen Zustand, der auf die Entnahme der Außenklemmhülsensegmente und Innenklemmhülsensegmente in dem Zustand aus 16 folgt, darstellt.
18 ist eine vergrößerte Ansicht, die ein Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit einem Vergleichsbeispiel darstellt.
19 ist eine Draufsicht, die erste Außenklemmhülsensegmente zeigt, die in einem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
20 ist eine Draufsicht, die einen ersten Pressprozess des Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
21 ist eine Draufsicht, die das Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, genauer einen Zustand, in dem der erste Pressprozess abgeschlossen worden ist, darstellt.
22A ist eine Draufsicht, die ein Änderungsbeispiel eines ersten Außenklemmhülsensegments, das in dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, genauer ein erstes Außenklemmhülsensegment, das abgefaste Abschnitte enthält, zeigt.
22B ist eine Draufsicht, die ein Änderungsbeispiel eines ersten Außenklemmhülsensegments, das in dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, genauer ein erstes Außenklemmhülsensegment, das in einer Weise gebildet ist, dass seine Oberflächen, die Klemmhülsenaussparungen definieren, gekrümmte Oberflächen sind, zeigt.
22C ist eine Draufsicht, die ein Änderungsbeispiel eines ersten Außenklemmhülsensegments, das in dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, genauer ein erstes Außenklemmhülsensegment, das in einer Weise gebildet ist, dass seine Oberflächen, die Klemmhülsenaussparungen definieren, planare Oberflächen sind, die in Bezug auf eine radiale Richtung geneigt sind, zeigt.
23A ist eine Draufsicht, die ein Änderungsbeispiel eines ersten Außenklemmhülsensegments, das in dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, genauer einen Pressabschnitt, der auf der Innenseite eines Berührungsabschnitts als ein getrennter Körper befestigt ist, zeigt.
23B ist eine Draufsicht, die ein Änderungsbeispiel eines ersten Außenklemmhülsensegments, das in dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, genauer einen Berührungsabschnitt, der an beiden Umfangsenden eines Pressabschnitts als ein getrennter Körper befestigt ist, zeigt.
24 ist eine Draufsicht, die einen zweiten Pressprozess eines Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden sind mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Querschnittansicht, die einen Querschnitt einer rotierenden elektrischen Maschine 100, die einen Rotor 2 enthält, in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform entlang einer Richtung senkrecht zu einer Drehachse zeigt.
Die rotierende elektrische Maschine 100 fungiert als ein Motor und/oder als ein elektrischer Generator. Wie in 1 gezeigt ist, enthält die rotierende elektrische Maschine 100 eine drehbare Welle 1, die als die Drehachse dient, den Rotor 2, der einteilig an der Welle 1 festgesetzt ist, und einen Stator 3, der über einen vorgegebenen Leerraum einem Außenumfang des Rotors 2 gegenüberliegt.
Der Rotor 2 enthält einen Rotorkern 21, mehrere Permanentmagnete 22 und eine Rotorabdeckung 23. Der Rotorkern 21 ist an einem Außenumfang der Welle 1 festgesetzt und rotiert somit zusammen mit der Welle 1. Die Permanentmagnete 22 sind an einer Außenumfangsfläche des Rotorkerns 21 über eine gesamte Umfangsrichtung in einem gleichen Abstand angeordnet. Die Rotorabdeckung 23 nimmt den Rotorkern 21 auf, an dem die Permanentmagnete 22 montiert worden sind.
Der Rotor 2 enthält sechs Permanentmagnete 22, die in Umfangsrichtung aufgereiht sind. Der Rotor 2 ist darauf nicht beschränkt und kann wenigstens sieben Permanentmagnete 22 oder zwei bis fünf Permanentmagnete 22, die in Umfangsrichtung aufgereiht sind, enthalten. Alternativ kann der Rotor 2 einen ringförmigen Permanentmagnet 22 enthalten, der in der Umfangsrichtung nicht geteilt ist.
Darüber hinaus kann der Rotor 2 Permanentmagnete 22 enthalten, die in einer axialen Richtung voneinander getrennt sind. In diesem Fall kann der Rotor 2 eine sogenannte Schritt-Versatzstruktur aufweisen, bei der die Umfangsspalte zwischen den Permanentmagneten 22 in der axialen Richtung nicht aufeinander ausgerichtet sind.
Der Stator 3 enthält einen Statorkern 31, der die Form eines Kreisrings aufweist, und Wicklungen 32. Der Statorkern 31 ist so angeordnet, dass er den Rotor 2 in einer Weise umgibt, dass zwischen dem Rotor 2 und dem Statorkern 31 ein vorgegebener Leerraum vorhanden ist. Die Wicklungen 32 sind auf den Statorkern 31 gewickelt und an ihm montiert.
Der Statorkern 31 enthält ein ringförmiges Joch 33, mehrere Zähne 34 und Schlitze 35. Die Zähne 34 stehen von dem Joch 33 radial nach innen vor und sind in der Umfangsrichtung in einem vorgegebenen Abstand angeordnet. Jeder Schlitz 35 ist durch benachbarte Zähne 34 so definiert, dass er sich auf der Innenumfangsseite des Jochs 33 befindet.
Die Wicklungen 32 sind um die Zähne 34 des Statorkerns 31 gewickelt. Dementsprechend ist an jedem Zahn 34 eine Spule gebildet. Die Enden der Wicklungen 32 sind mit einer Elektrode (nicht gezeigt) des Stators 3 verbunden. Wenn den Spulen über die Elektrode elektrische Leistung zugeführt wird, wird der Statorkern 31 magnetisiert und veranlasst die Wechselwirkung zwischen dem Statorkern 31 und den Permanentmagneten 22 des Rotors 2, dass der Rotor 2 rotiert, wobei die Welle 1 als die Achse dient.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Rotor 2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt des Rotors 2 entlang einer Ebene, die die Drehachse der Welle 1 enthält, zeigt.
Die Rotorabdeckung 23 ist aus nichtmagnetischem rostfreiem Stahl hergestellt und in Form eines Rohrs mit einem Boden gebildet, um den Rotorkern 21 aufzunehmen, an dem die Permanentmagnete 22 montiert worden sind. Wie in 3 gezeigt ist, enthält die Rotorabdeckung 23 einen rohrförmigen Abschnitt 24, einen unteren Abschnitt 25 und einen oberen Oberflächenabschnitt 26. Der rohrförmige Abschnitt 24 bedeckt einen Außenumfang des Rotorkerns 21. Der untere Abschnitt 25 kommt mit einem Ende des Rotorkerns 21 auf einer axialen Seite (in 3 der rechten) in Berührung. Der obere Oberflächenabschnitt 26 ist in Bezug auf den rohrförmigen Abschnitt 24 gebogen und kommt auf der anderen axialen Seite (in 3 der linken Seite) mit einem Ende des Rotorkerns 21 in Berührung.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der untere Abschnitt 25 in Form eines Kreisrings gebildet und weist ein zentrales Loch 25a und eine Oberfläche, die zu der axialen Richtung senkrecht ist, auf. Das Loch 25a weist einen größeren Durchmesser als die Welle 1 auf. Ein Ende des rohrförmigen Abschnitts 24 und ein Außenumfangsende des unteren Abschnitts 25 sind über einen Fortsatz 25b, der von dem Ende des rohrförmigen Abschnitts 24 axial vorsteht, verbunden.
Wie in 4 gezeigt ist, ist in der Rotorabdeckung 23 in dem unteren Abschnitt 25, der dem Rotorkern 21 gegenüberliegt, ein Vorsprung 25c gebildet. Der Vorsprung 25c steht in Richtung der Innenseite der Rotorabdeckung 23 axial vor. Der Rotorkern 21 ist zwischen den Vorsprung 25c des unteren Abschnitts 25 und den oberen Oberflächenabschnitt 26 geklemmt. In dem unteren Abschnitt 25 können irgendeine Anzahl von Vorsprüngen 25c gebildet sein. Der Vorsprung 25c kann in Form eines Punkts oder in Form einer Nut, die in der radialen und in der Umfangsrichtung vorgegebene Dimensionen aufweist, gebildet sein. Das heißt, der Vorsprung 25c kann in irgendeiner Form gebildet sein, solange er in Richtung der Innenseite der Rotorabdeckung 23 (der linken Seite in 4) axial vorsteht.
Der obere Oberflächenabschnitt 26 enthält einen Winkelabschnitt 27, einen Flanschabschnitt 28 und einen Ansatzabschnitt 29. Der Winkelabschnitt 27 ist angepasst an die Außenform der mehreren Permanentmagnete 22 gebildet. Der Flanschabschnitt 28 ist in Form eines Kreisrings gebildet und weist ein zentrales Loch 26a und eine Oberfläche, die von dem Winkelabschnitt 27 radial nach innen verläuft und zu der axialen Richtung senkrecht ist, auf. Das Loch 26a weist einen größeren Durchmesser als die Welle 1 auf. Der Ansatzabschnitt 29 verläuft von der radialen Innenseite des Flanschabschnitts 28 in der axialen Richtung des Rotorkerns 21.
Der obere Oberflächenabschnitt 26 wird dadurch gebildet, dass ein Ende des rohrförmigen Abschnitts 24 auf der anderen axialen Seite radial nach innen gepresst wird. Während der Winkelabschnitt 27 angepasst an die Außenform der Permanentmagnete 22 gebildet wird, kommt er mit den Permanentmagneten 22 in Berührung. Diese Berührung ermöglicht, dass die Rotorabdeckung 23 die Permanentmagnete 22 in Umfangsrichtung schiebt und dadurch Relativdrehungen der Rotorabdeckung 23 und der Permanentmagnete 22 in der Umfangsrichtung beschränkt. Das heißt, der Winkelabschnitt 27 fungiert als eine Arretierung, die die Drehung der Rotorabdeckung 23 in Bezug auf den Rotorkern 21 anhält.
Eine axiale Länge des Ansatzabschnitts 29 des oberen Oberflächenabschnitts 26 ist derart, dass der Ansatzabschnitt 29 andere Komponenten (nicht gezeigt) der rotierenden elektrischen Maschine 100 nicht stört. Mit anderen Worten, zwischen dem Ansatzabschnitt 29 und anderen Komponenten der rotierenden elektrischen Maschine 100 gibt es einen Spalt. Der obere Oberflächenabschnitt 26, der mit dem Ansatzabschnitt 29 versehen ist, weist im Vergleich zu dem oberen Oberflächenabschnitt 26, der mit keinem Ansatzabschnitt 29 versehen ist, eine verbesserte Steifheit auf. Somit sind das Rückfedern des oberen Oberflächenabschnitts 26 in der axialen Anstiegsrichtung (der Richtung eines Pfeils in 3) und in der Umfangsrichtung (der Richtung eines Pfeils in 2) verringert, nachdem der obere Oberflächenabschnitt 26 durch Pressen eines offenen Endes des rohrförmigen Abschnitts 24 gebildet worden ist.
Das Loch 25a des unteren Abschnitts 25 und das Loch 26a des oberen Oberflächenabschnitts 26 weisen einen kleineren Durchmesser als der Rotorkern 21 auf. Der untere Abschnitt 25 und der obere Oberflächenabschnitt 26 verlaufen in der Weise, dass sie die Seitenflächen der Permanentmagnete 22 bedecken und verbergen.
Anhand der 5 bis 17 wird nun eine Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung des Rotors 2 gegeben.
Zunächst werden die mehreren Permanentmagnete 22 an der Außenumfangsfläche des Rotorkerns 21 montiert. Die Permanentmagnete 22 werden unter Verwendung eines Klebstoffs oder dergleichen in der Weise montiert, dass sie um die gesamte Umfangsrichtung in einem gleichen Abstand angeordnet werden.
Wie in 5 gezeigt ist, wird der Rotorkern 21, an dem die Permanentmagnete 22 montiert worden sind, nachfolgend durch ein offenes Ende der Rotorabdeckung 23, die den vorgeformten unteren Abschnitt 25 aufweist, eingeführt. Folglich wird der Rotorkern 21 in der Rotorabdeckung 23 aufgenommen. In dieser Phase wird der obere Oberflächenabschnitt 26 noch nicht gebildet. Wie in 6 gezeigt ist, ist somit das offene Ende der Rotorabdeckung 23 über dem oberen Ende des Rotorkerns 21 positioniert, wenn der Rotorkern 21 bis zu dem Punkt, an dem er mit dem unteren Abschnitt 25 der Rotorabdeckung 23 in Berührung ist, eingeführt worden ist. Darüber hinaus ist der Vorsprung 25c in dem unteren Abschnitt 25 in dieser Phase nicht gebildet.
Wie in 7 gezeigt ist, werden der Rotorkern 21 und die Rotorabdeckung 23 nachfolgend in einer Außenform 41 aufgenommen, die als ein Beschränkungselement dient. Die Außenform 41 ist ein rohrförmiges Element, dessen Innendurchmesser im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des rohrförmigen Abschnitts 24 der Rotorabdeckung 23 ist. Die Höhe der Außenform 41 ist im Wesentlichen dieselbe wie die Höhe des Rotorkerns 21. Die Außenform 41 beschränkt eine Ausbauchung des rohrförmigen Abschnitts 24 der Rotorabdeckung 23 radial nach außen, wenn das offene Ende der Rotorabdeckung 23, wie später beschrieben wird, radial nach innen gepresst wird.
Nachfolgend wird ein Pressprozess ausgeführt, in dem der Winkelabschnitt 27 dadurch, dass das offene Ende der Rotorabdeckung 23 unter Verwendung mehrerer Außenklemmhülsensegmente, die als Presselemente dienen, und mehrerer Innenklemmhülsensegmente, die als Halteelemente dienen, radial nach innen gepresst wird, gebildet wird. Der Pressprozess enthält einen ersten Pressprozess und einen zweiten Pressprozess. In dem ersten Pressprozess wird das offene Ende des rohrförmigen Abschnitts 24 radial nach innen gepresst. In dem zweiten Pressprozess wird das offene Ende der Rotorabdeckung 23, das in dem ersten Pressprozess radial nach innen geschoben worden ist, weiter radial nach innen geschoben. In dem ersten Pressprozess werden erste Außenklemmhülsensegmente 42 als Außenklemmhülsensegmente verwendet und werden erste Innenklemmhülsensegmente 43 als Innenklemmhülsensegmente verwendet. Andererseits werden in dem zweiten Pressprozess zweite Außenklemmhülsensegmente 52 als Außenklemmhülsensegmente verwendet und werden zweite Innenklemmhülsensegmente 53 als Innenklemmhülsensegmente verwendet. Es wird nun eine spezifische Beschreibung des Pressprozesses gegeben.
In dem ersten Pressprozess werden zunächst die mehreren ersten Außenklemmhülsensegmente 42, die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind, wie in 8 und 10 gezeigt ist, in Form eines Rings auf der Außenform 41 aufgereiht. Die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 werden in einer Weise mit einer Außenumfangsfläche des offenen Endes der Rotorabdeckung 23 in Berührung angeordnet, dass zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 vorgegebene Umfangsspalte vorhanden sind. Darüber hinaus werden die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 in einer Weise angeordnet, dass die Umfangsspalte zwischen ihnen den Spalten zwischen den Permanentmagneten 22 über die Rotorabdeckung 23 gegenüberliegen (siehe 10).
Durch Teilen eines Rohrs in der Umfangsrichtung werden die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 erhalten. Somit wird jede erste Außenklemmhülse 42 in Form eines wesentlichen Bogens gebildet. Wie in 11 gezeigt ist, enthält jedes erste Außenklemmhülsensegment 42 abgerundete Abschnitte 42a, die als abgefaste Abschnitte dienen, und ist jeder abgerundete Abschnitt 42a zwischen einer Oberfläche des ersten Außenklemmhülsensegments 42, das einem daran angrenzenden ersten Außenklemmhülsensegment 42 gegenüberliegt, und einer Oberfläche des ersten Außenklemmhülsensegments 42, das einer Außenumfangsfläche der Rotorabdeckung 23 gegenüberliegt, gebildet. Während die Rotorabdeckung 23 durch die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 radial nach innen gepresst wird, kommen Abschnitte der Rotorabdeckung 23, die den Spalten zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 gegenüberliegen, mit den abgerundeten Abschnitten 42a der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 problemlos in Berührung und treten in die Spalte zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 ein. Die abgerundeten Abschnitte 42a der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 verhindern ein Brechen der Rotorabdeckung 23, wenn die Rotorabdeckung 23 durch die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 radial nach innen geschoben wird. Die abgefasten Abschnitte sind nicht auf die abgerundeten Abschnitte beschränkt und können abgeschrägte Abschnitte sein.
Darüber hinaus sind die mehreren ersten Innenklemmhülsensegmente 43, die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind, in Form eines Rings auf dem Rotorkern 21 auf der Innenumfangsseite der Rotorabdeckung 23 aufgereiht (siehe 8). Die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 sind mit einer Innenumfangsfläche des offenen Endes der Rotorabdeckung 23 in einer Weise in Berührung angeordnet, dass zwischen den ersten Innenklemmhülsensegmenten 43 vorgegebene Umfangsspalte vorhanden sind.
Während die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 nachfolgend radial nach außen gepresst werden, werden die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 radial nach innen gepresst. Zu dieser Zeit übersteigen die auf die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 wirkenden radial nach innen pressenden Kräfte die auf die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 wirkenden radial nach außen pressenden Kräfte. Dies veranlasst, dass sich die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 radial nach innen bewegen und dadurch das offene Ende der Rotorabdeckung 23 radial nach innen schieben, während ein Innenumfang des offenen Endes der Rotorabdeckung 23 durch die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 gehalten wird.
Es ist erwünscht, dass das offene Ende der Rotorabdeckung 23 radial nach innen gepresst wird, während die Positionen der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 und der ersten Innenklemmhülsensegmente 43 in der axialen Richtung jeweils durch ein axiales Presselement (nicht gezeigt) in Bezug auf den Rotorkern 21 definiert sind. Auf diese Weise wird beim Pressen der Rotorabdeckung 23 radial nach innen verhindert, dass die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 und die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 angehoben und in der axialen Richtung von dem Rotorkern 21 beabstandet werden. Dies ermöglicht, dass der obere Oberflächenabschnitt 26 der Rotorabdeckung 23 mit hoher Genauigkeit gebildet wird.
Ein Abschnitt der Rotorabdeckung 23, der radial nach innen geschoben wird, kann einfach gezogen werden oder kann wie in einem Ziehumformprozess durch die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 und durch die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 radial nach innen gedehnt werden. Ob der Abschnitt gezogen oder gedehnt wird, wird in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen den Presskräften der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 und der ersten Innenklemmhülsensegmente 43 eingestellt. Mit anderen Worten, das offene Ende der Rotorabdeckung 23 kann radial nach innen gebogen werden, während die Presskräfte der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 und der ersten Innenklemmhülsensegmente 43 als Faltenhaltekräfte auf die Rotorabdeckung 23 ausgeübt werden. Die Presskräfte der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 und der ersten Innenklemmhülsensegmente 43 können die Wanddicke der Rotorabdeckung 23 dynamisch verringern. In dem Abschnitt der Rotorabdeckung 23, der beim Ziehen oder Dehnen des Abschnitts radial nach innen geschoben wird, können Falten gebildet oder nicht gebildet werden.
Die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 pressen die Rotorabdeckung 23 nicht nur radial nach innen, sondern auch axial nach unten. Dies kann das Rückfedern bei Fertigstellung des oberen Oberflächenabschnitts 26 verringern. Das axiale Pressen nach unten durch die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 ist dem Gewicht der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 oder dem Ausüben einer Außenspannung zuzuschreiben und findet statt, nachdem sich die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 ausreichend radial nach innen bewegt haben.
Wie in 12 gezeigt ist, wird das offene Ende der Rotorabdeckung 23 radial nach innen geschoben, so dass die Spalte zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 und die Spalte zwischen den ersten Innenklemmhülsensegmenten 43 abnehmen. In dem ersten Pressprozess wird der Betrag der radialen Bewegung nach innen der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 durch einen Sensor (nicht gezeigt) detektiert. Die Spalte zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 werden auf der Grundlage der Form und des Betrags der Bewegung der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 berechnet. Wenn die berechneten Spalte einen vorgegebenen Betrag erreicht haben, wird die radiale Bewegung nach innen der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 angehalten und wird der erste Pressprozess abgeschlossen. Somit wird in dem ersten Pressprozess die Rotorabdeckung 23 radial nach innen gepresst, während der Betrag der Bewegung der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 so gesteuert wird, dass zwischen benachbarten ersten Klemmhülsensegmenten 42 ein vorgegebener Spalt verbleibt, d. h., dass benachbarte erste Außenklemmhülsensegmente 42 nicht miteinander in Berührung kommen.
Wie in 13 gezeigt ist, offenbart die Beseitigung der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 und der ersten Innenklemmhülsensegmente 43 folglich, dass das offene Ende der Rotorabdeckung 23 relativ zu dem rohrförmigen Abschnitt 24 radial nach innen gepresst worden ist und dass der Winkelabschnitt 27 angepasst an die Außenform der Permanentmagnete 22 gebildet worden ist. Wie in 12 und 13 gezeigt ist, werden darüber hinaus die Abschnitte der Rotorabdeckung 23, die den Spalten zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 gegenüberliegen, in die Spalte zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 geführt. Dies führt zur Bildung von Ausbauchungsabschnitten 60, die in der Rotorabdeckung radial nach außen ausbauchen.
Die Ausbauchungsabschnitte 60 werden jeweils in Form eines glatten Bogens gebildet und definieren auf ihrer radialen Innenseite Aussparungen 61. Die Aussparungen 61 sind im Vergleich zu anderen Abschnitten der Rotorabdeckung 23 ausgespart. Das heißt, eine Wandfläche jedes Ausbauchungsabschnitts 60 besteht nur aus einer ununterbrochenen gekrümmten Oberfläche. Um solche Ausbauchungsabschnitte 60 zu bilden, ist es erwünscht, dass die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 die abgefasten Abschnitte aufweisen. Allerdings können die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 die abgefasten Abschnitte nicht aufweisen, solange die Ausbauchungsabschnitte 60 gebildet werden.
Wie in 14 gezeigt ist, werden in dem nächsten, zweiten Pressprozess auf der Außenumfangsseite des offenen Endes der Rotorabdeckung 23 die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 angeordnet und werden auf der Innenumfangsseite des offenen Endes der Rotorabdeckung 23 die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 angeordnet. Die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 werden in Berührung mit den Ausbauchungsabschnitten 60 angeordnet. Das heißt, die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 werden in einer Weise angeordnet, dass die Umfangsspalte zwischen ihnen nicht auf die Ausbauchungsabschnitte 60 in der Umfangsrichtung ausgerichtet werden.
Die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 werden in einer Weise angeordnet, dass die Umfangsspalte zwischen ihnen den durch die Ausbauchungsabschnitte 60 definierten Aussparungen 61 gegenüberliegen. Wie in 15 gezeigt ist, werden die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 in einer Weise angeordnet, dass die Umfangsspalte W1 zwischen ihnen kleiner als die Umfangslänge W2 jedes Ausbauchungsabschnitts 60 auf der radialen Innenseite sind. Das heißt, jeder Ausbauchungsabschnitt 60 wird in einer Weise gebildet, dass seine radialen Innenbegrenzungen mit anderen Abschnitten der Rotorabdeckung 23 mit den zweiten Innenklemmhülsensegmenten 53 in Berührung sind.
Nachfolgend werden die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 radial nach innen gepresst, während die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 radial nach außen gepresst werden. Ähnlich dem oben erwähnten ersten Pressprozess übersteigen zu dieser Zeit die Presskräfte der zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 die Presskräfte der zweiten Innenklemmhülsensegmente 53. Folglich wird das offene Ende der Rotorabdeckung 23 durch die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 radial nach innen geschoben, während ihr Innenumfang durch die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 gehalten wird.
Ähnlich dem ersten Pressprozess ist es zu dieser Zeit erwünscht, dass die Rotorabdeckung 23 radial nach innen gepresst wird, während die Positionen der zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und der zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 in der axialen Richtung in Bezug auf den Rotorkern 21 definiert sind.
Darüber hinaus kann zu dieser Zeit ähnlich dem ersten Pressprozess ein Abschnitt der Rotorabdeckung 23, der radial nach innen geschoben wird, einfach gezogen werden oder wie in einem Ziehumformprozess durch die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und durch die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 radial nach innen gedehnt werden.
Die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 pressen die Rotorabdeckung 23 nicht nur radial nach innen, sondern auch axial nach unten. Dies kann das Rückfedern bei Fertigstellung des oberen Oberflächenabschnitts 26 verringern. Das axiale Pressen nach unten durch die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 ist dem Gewicht der zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 oder der Ausübung einer äußeren Spannung zuzuschreiben und findet statt, nachdem sich die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 ausreichend radial nach innen bewegt haben.
Wie in 16 gezeigt ist, wird das offene Ende der Rotorabdeckung 23 bis zu dem Punkt, wo es keinen Spalt zwischen den zweiten Außenklemmhülsensegmenten 52 und zwischen den zweiten Innenklemmhülsensegmenten 53 gibt, radial nach innen geschoben. Wie in 17 gezeigt ist, offenbart folglich die Beseitigung der zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und der zweiten Innenklemmhülsensegmente 53, dass das offene Ende der Rotorabdeckung 23 relativ zu dem rohrförmigen Abschnitt 24 radial weiter nach innen geschoben worden ist und dass der Ansatzabschnitt 29 gebildet worden ist, der von der radialen Innenseite des Flanschabschnitts 28 in der axialen Richtung des Rotorkerns 21 vorsteht.
Da der obere Oberflächenabschnitt 26 den Ansatzabschnitt 29 enthält, ist die Steifheit des oberen Oberflächenabschnitts 26 verbessert. Dies verringert das Rückfedern des oberen Oberflächenabschnitts 26 in der axialen Anstiegsrichtung (der Richtung des Pfeils in 3) und in der Umfangsrichtung (der Richtung des Pfeils in 2), nachdem der obere Oberflächenabschnitt 26 durch Pressen des offenen Endes des rohrförmigen Abschnitts 24 gebildet worden ist. Die Verringerung des Rückfederns des oberen Oberflächenabschnitts 26 in der Umfangsrichtung verhindert die Bildung eines Spalts zwischen dem Winkelabschnitt 27 und den Permanentmagneten 22. Im Ergebnis wird ein axialer Spalt zwischen dem Rotorkern 21 und der Rotorabdeckung 23 verringert und wird die Bildung eines Spalts zwischen dem Winkelabschnitt 27 und den Permanentmagneten 22 verhindert. Somit kann die Drehung der Rotorabdeckung 23 zuverlässiger angehalten werden.
Die Spalte W1 zwischen den zweiten Innenklemmhülsensegmenten 53 sind kleiner als die Umfangslänge W2 jedes Ausbauchungsabschnitts 60 auf der radialen Innenseite. Somit werden die Ausbauchungsabschnitte 60 radial nach innen geschoben, ohne in die Spalte zwischen den zweiten Innenklemmhülsensegmenten 53 einzutreten. Somit werden überall über den gesamten Umfang der Rotorabdeckung 23 der Winkelabschnitt 27, der an die Außenform der Permanentmagnete 22 angepasst ist, der Flanschabschnitt 28, der von dem Winkelabschnitt 27 radial nach innen verläuft, und der Ansatzabschnitt 29, der in der axialen Richtung des Rotorkerns 21 von der radialen Innenseite des Flanschabschnitts 28 vorsteht, gebildet.
Anhand von 18 ist im Folgenden ein Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit einem Vergleichsbeispiel beschrieben, um das Verständnis eines Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform zu erleichtern.
In einem ersten Pressprozess des Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit dem Vergleichsbeispiel pressen die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 die Rotorabdeckung 23 bis zu dem Punkt, an dem es zwischen benachbarten ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 nahezu keinen Spalt gibt, radial nach innen. Zusammen mit der radialen Bewegung nach innen der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 treten Abschnitte der Rotorabdeckung 23, die den Spalten zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 gegenüberliegen, in die Spalte zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 ein. Wenn sich die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 bis zu dem Punkt bewegt haben, an dem es zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 nahezu keinen Spalt gibt, wird jeder der Abschnitte der Rotorabdeckung 23, die in die Spalte zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 eingetreten sind, durch gegenüberliegende Oberflächen benachbarter erster Außenklemmhülsensegmente 42 in der Umfangsrichtung geklemmt. Wie in 18 gezeigt ist, werden im Ergebnis in der Rotorabdeckung 23 der Winkelabschnitt 27 sowie die gebogenen Abschnitte 63, die dadurch gebogen worden sind, dass sie durch die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 geklemmt worden sind, gebildet.
Falls die gebogenen Abschnitte 63 in einen zweiten Pressprozess unverarbeitet gelassen werden, können die gebogenen Abschnitte 63 andere Elemente der rotierenden elektrischen Maschine 100 stören. Somit müssen beim Bilden des oberen Oberflächenabschnitts 26 die gebogenen Abschnitte 63 durch die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 radial nach innen gepresst werden. Da die gebogenen Abschnitte 63 dadurch gebogen worden sind, dass sie in der Umfangsrichtung durch die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 geklemmt worden sind, ist die Steifheit der gebogenen Abschnitte 63 in der radialen Richtung (in der Aufwärts-Abwärts-Richtung in 18) allerdings höher als die Steifheit der anderen Abschnitte der Rotorabdeckung 23. Das heißt, im Vergleich zu anderen Abschnitten der Rotorabdeckung 23 setzen die gebogenen Abschnitte 63 einer Verformung in der radialen Richtung einen Widerstand entgegen. Somit werden der bereits verarbeitete Winkelabschnitt 27 und der Flanschabschnitt 28 radial nach innen gedehnt, bevor die gebogenen Abschnitte 63 verformt werden, selbst wenn die gebogenen Abschnitte 63 radial nach innen gepresst werden. Dies veranlasst die Möglichkeit, dass die Wanddicke des Winkelabschnitts 27 und des Flanschabschnitts 28 verringert wird und dass sie brechen. Angesichts des Obigen kann das Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit dem Vergleichsbeispiel veranlassen, dass der obere Oberflächenabschnitt 26 bricht und Risse bekommt.
Im Gegensatz dazu wird die Rotorabdeckung 23 in dem ersten Pressprozess des Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform in der Weise radial nach innen gepresst, dass die vorgegebenen Spalte zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 verbleiben. Somit werden anstelle der gebogenen Abschnitte 63 die Ausbauchungsabschnitte 60 gebildet. Jeder Ausbauchungsabschnitt 60 baucht in Form eines Bogens aus, wodurch sich auf seiner radialen Innenseite die Aussparung 61 bildet. Somit weisen die Ausbauchungsabschnitte 60 im Vergleich zu den gebogenen Abschnitten 63 in der radialen Richtung eine niedrige Steifheit auf. Dies ermöglicht, dass die Ausbauchungsabschnitte 60 in dem zweiten Pressprozess leicht radial nach innen gepresst werden und als der obere Oberflächenabschnitt 26 gebildet werden, ohne dass ein Bruch und Risse auftreten. Auf diese Weise kann der obere Oberflächenabschnitt 26 überall über den gesamten Umfang der Rotorabdeckung 23 gebildet werden, während das Auftreten eines Bruchs und von Rissen verhindert wird.
Wie oben beschrieben wurde, reicht es in dem zweiten Pressprozess aus, die Ausbauchungsabschnitte 60 in einer Form zu bilden, die verhindert, dass der Winkelabschnitt 27 und der Flanschabschnitt 28 bis zu einer Festigkeitsgrenze gedehnt werden. Mit anderen Worten, jeder Ausbauchungsabschnitt 60 kann in irgendeiner Form gebildet werden, solange er nach außen in einer Weise ausbaucht, dass jeder Abschnitt seiner Innenwandfläche außer Berührung mit anderen Abschnitten der Innenwandfläche ist, anstatt in Form der gebogenen Abschnitte 63 gebildet zu werden, die jeweils eine sich selbst berührende Innenwandfläche aufweisen. Zum Beispiel ist die Wandfläche jedes Ausbauchungsabschnitts 60 nicht darauf beschränkt, eine Form eines glatten Bogens aufzuweisen, der durch eine ununterbrochene gekrümmte Oberfläche gebildet ist, und kann sie einen linearen Abschnitt enthalten, der eine lineare Form aufweist.
Durch den vorstehenden Pressprozess werden in der Rotorabdeckung 23 der Winkelabschnitt 27, der an die Außenform der Permanentmagnete 22 angepasst ist, der Flanschabschnitt 28, der von dem Winkelabschnitt 27 radial nach innen verläuft, und der Ansatzabschnitt 29, der von der radialen Innenseite des Flanschabschnitts 28 axial vorsteht, gebildet.
Nachfolgend wird die Außenform 41 beseitigt und wird der Vorsprung 25c gebildet, der von dem unteren Abschnitt 25 der Rotorabdeckung 23 in Richtung der Innenseite der Rotorabdeckung 23 axial vorsteht. Der Vorsprung 25c wird z. B. dadurch gebildet, dass von der Außenseite in Richtung der Innenseite der Rotorabdeckung 23 (von der rechten Seite in Richtung der linken Seite in 4) ein Prägewerkzeug mit einem Vorsprung an seiner Spitze (nicht gezeigt) wie etwa ein Stempel in den unteren Abschnitt 25 geschlagen wird. Der gebildete Vorsprung 25c steht mit einer Stirnfläche des Rotorkerns 21 in Berührung. Der Vorsprung 25c wird gebildet, nachdem der obere Oberflächenabschnitt 26 gebildet worden ist. Auf diese Weise kann der Rotorkern 21 zwischen den oberen Oberflächenabschnitt 26 und den unteren Abschnitt 25 geklemmt werden. Somit kann die Drehung der Rotorabdeckung 23 zuverlässiger angehalten werden. Der Vorsprung 25c braucht nicht parallel zu der axialen Richtung vorzustehen, solange er mit der Stirnfläche des Rotorkerns 21 in Berührung steht und ermöglicht, dass der untere Abschnitt 25 den Rotorkern 21 in der axialen Richtung klemmt. Der Vorsprung 25c kann in dem Flanschabschnitt 28 des oberen Oberflächenabschnitts 26 gebildet werden oder kann sowohl in dem oberen Oberflächenabschnitt 26 als auch in dem unteren Abschnitt 25 gebildet werden. Wenn in der Stirnfläche des Rotorkerns 21 ein Loch/eine Nut gebildet wird, kann der Vorsprung 25c in der Weise gebildet werden, dass er in das Loch/die Nut eintritt. In diesem Fall kann die Drehung der Rotorabdeckung 23 ebenfalls zuverlässiger angehalten werden.
Nachfolgend wird die Welle 1 in das Zentrum des Rotorkerns 21 eingeführt. Im Ergebnis ist der Rotor 2, der die Welle 1 aufweist, wie in 2 gezeigt fertiggestellt.
Die vorstehende erste Ausführungsform erzielt die folgenden Wirkungen.
Mit dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform wird der Winkelabschnitt 27 in der Rotorabdeckung 23 angepasst an die Außenform der Permanentmagnete 22 gebildet und werden die Permanentmagnete 22 durch die Rotorabdeckung 23 in Umfangsrichtung geschoben. Dies beschränkt Relativdrehungen der Rotorabdeckung 23 und der Permanentmagnete 22 in der Umfangsrichtung. Somit kann in dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform die Drehung der Rotorabdeckung 23 leicht angehalten werden. Da die Drehung ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Prozesse angehalten werden kann, kann darüber hinaus die Anzahl der Prozesse verringert werden, d. h. eine Zunahme der Anzahl der Prozesse bei der Herstellung des Rotors unterbunden werden.
Das Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform enthält den ersten Pressprozess, in dem das offene Ende des rohrförmigen Abschnitts 24 radial nach innen gepresst wird. In dem ersten Pressprozess werden in der Rotorabdeckung 23 die Ausbauchungsabschnitte 60 gebildet, die radial nach außen ausbauchen. Da die Ausbauchungsabschnitte 60 radial nach außen ausbauchen, um auf ihrer radialen Innenseite die Aussparungen 61 zu definieren, werden sie im Vergleich zu den gebogenen Abschnitten, die dadurch gebogen worden sind, dass sie in der Umfangsrichtung geklemmt worden sind, in der radialen Richtung leicht verformt. Somit kann der Flanschabschnitt 28 in dem zweiten Pressprozess dadurch, dass die Ausbauchungsabschnitte 60 radial nach innen gepresst werden, leicht gebildet werden, ohne den Winkelabschnitt 27 und den Flanschabschnitt 28, die in dem ersten Pressprozess gebildet worden sind, zu dehnen. Auf diese Weise kann der obere Oberflächenabschnitt 26 überall über den gesamten Umfang der Rotorabdeckung 23 gebildet werden, während verhindert wird, dass die Rotorabdeckung 23 bricht und Risse bekommt.
Der Rotor 2 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform enthält die Rotorabdeckung 23, die mit dem Ansatzabschnitt 29 versehen ist, der in der axialen Richtung des Rotorkerns 21 verläuft. Der Ansatzabschnitt 29 verringert das Rückfedern des oberen Oberflächenabschnitts 26 und verringert dadurch einen axialen Spalt zwischen der Rotorabdeckung 23 und dem Rotorkern 21. Somit kann die Drehung der Rotorabdeckung 23 zuverlässiger angehalten werden.
Wie in 9 gezeigt ist, ist die Höhe der Außenform 41 im Wesentlichen dieselbe wie die Höhe des Rotorkerns 21. Dies erleichtert die Positionierung der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 in der Höhenrichtung. Im Ergebnis kann der Prozess, in dem die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 radial nach innen gepresst werden, auf stabile Weise ausgeführt werden. Darüber hinaus üben die ersten Außenklemmhülsensegmente 42 und die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 nicht nur radial nach innen, sondern auch axial nach unten Druckkräfte aus. Dadurch kann das Rückfedern des oberen Oberflächenabschnitts 26 der Rotorabdeckung 23 verringert werden.
(Zweite Ausführungsform)
Anhand von 19 bis 22C wird nun eine Beschreibung eines Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf Unterschiede gegenüber der obigen ersten Ausführungsform. Komponenten, die dieselben wie Komponenten sind, die in dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der obigen ersten Ausführungsform verwendet sind, tragen dieselben Bezugszeichen und eine Beschreibung dieser Komponenten wird weggelassen.
In der obigen ersten Ausführungsform wird der Prozess, in dem der rohrförmige Abschnitt 24 radial nach innen gepresst wird (der erste Pressprozess) abgeschlossen, wobei zwischen benachbarten ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 ein Spalt verbleibt.
Im Gegensatz dazu enthält bei dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform, wie in 19 gezeigt ist, jedes der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 einen Berührungsabschnitt 143 und einen Pressabschnitt 144. Wenn die Berührungsabschnitte 143 in Form eines Rings aufgereiht sind, können sie mit daran angrenzenden ersten Außenklemmhülsensegmenten 142 in Berührung kommen. Die Pressabschnitte 144, die sich radial weiter innen als die Berührungsabschnitte 143 befinden, dienen zum Pressen der Rotorabdeckung 23. Auf einer Innenseite der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 sind Klemmhülsenaussparungen 145, die einem Außenumfang der Rotorabdeckung 23 gegenüberliegen, jeder durch die Pressabschnitte 144 der benachbarten ersten Außenklemmhülsensegmente 142, gebildet. Zwischen dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform und dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform gibt es die folgenden Unterschiede.
Wie in 19 gezeigt ist, können die Berührungsabschnitte 143 der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 mit den daran angrenzenden Berührungsabschnitten 143 der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 in Berührung kommen, wenn sie in Form eines Rings aufgereiht sind. Während die Berührungsabschnitte 143 miteinander in Berührung sind, ist eine Bewegung radial nach innen der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 beschränkt. In einem Zustand, in dem die Berührungsabschnitte 143 in Form eines Rings angeordnet sind, wobei die Pressabschnitte 144 mit dem Außenumfang der Rotorabdeckung 23 in Berührung sind, ist zwischen benachbarten Berührungsabschnitten 143 ein Spalt vorhanden (siehe 20).
Die Pressabschnitte 144 sind so gebildet, dass sie von der Innenseite der Berührungsabschnitte 143 radial nach innen vorstehen, und befinden sich radial weiter innen als die Berührungsabschnitte 143. Die Pressabschnitte 144 haben eine kleinere Umfangslänge als die Berührungsabschnitte 143. Das heißt, die Pressabschnitte 144 weisen einen kleineren Zentriwinkel als die Berührungsabschnitte 143 auf. Wie in 19 gezeigt ist, bilden die Pressabschnitte 144 somit die Klemmhülsenaussparungen 145, die der Rotorabdeckung 23 gegenüberliegen, wenn die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 in Form eines Rings angeordnet sind. Die Pressabschnitte 144 weisen Oberflächen 146 auf, die die Klemmhülsenaussparungen 145 definieren, und die Oberflächen 146 weisen eine planare Form parallel zu der radialen Richtung auf.
Wie in 20 gezeigt ist, werden in einem ersten Pressprozess die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 in einer Weise angeordnet, dass die Pressabschnitte 144 bei Anwesenheit vorgegebener Umfangsspalte zwischen den Berührungsabschnitten 143 mit der Außenumfangsfläche des offenen Endes der Rotorabdeckung 23 in Berührung stehen. Ähnlich der obigen ersten Ausführungsform sind die ersten Innenklemmhülsensegmente 43, die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind, in Form eines Rings auf dem Rotorkern 21 und auf der Innenumfangsseite der Rotorabdeckung 23 aufgereiht. Die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 sind in einer Weise, dass zwischen den ersten Innenklemmhülsensegmenten 43 vorgegebene Umfangsspalte vorhanden sind, in Berührung mit der Innenumfangsfläche des offenen Endes der Rotorabdeckung 23 angeordnet.
Nachfolgend werden die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 radial nach innen gepresst, während die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 radial nach außen gepresst werden. Ähnlich der obigen ersten Ausführungsform übersteigen zu dieser Zeit die radial nach innen pressenden Kräfte, die auf die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 wirken, die radial nach außen pressenden Kräfte, die auf die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 wirken. Dies veranlasst, dass sich die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 radial nach innen bewegen. Außerdem wird das offene Ende der Rotorabdeckung 23 durch die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 radial nach innen geschoben, während sein Innenumfang durch die ersten Innenklemmhülsensegmente 43 gehalten wird.
Wie in 21 gezeigt ist, wird das offene Ende der Rotorabdeckung 23 radial nach innen geschoben, so dass die Spalte zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 142 und die Spalte zwischen den ersten Innenklemmhülsensegmenten 43 abnehmen. Wenn sich die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 bis zu dem Punkt bewegt haben, an dem die Berührungsabschnitte 143 benachbarter erster Außenklemmhülsensegmente 142 miteinander in Berührung sind, wird der erste Pressprozess in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform abgeschlossen. Ähnlich der obigen ersten Ausführungsform offenbart folglich die Entnahme der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 und der ersten Innenklemmhülsensegmente 43, dass das offene Ende der Rotorabdeckung 23 relativ zu dem rohrförmigen Abschnitt 24 radial nach innen gepresst worden ist und dass der Winkelabschnitt 27 angepasst an die Außenform der Permanentmagnete 22 gebildet worden ist.
Abschnitte der Rotorabdeckung 23, die den zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 142 gebildeten Klemmhülsenaussparungen 145 gegenüberliegen, werden in Bereichen in der Nähe der Pressabschnitte 144 weiter als in Bereichen fern von den Pressabschnitten 144 radial nach innen geschoben. Wie in 21 gezeigt ist, werden somit ähnlich der ersten Ausführungsform die Abschnitte der Rotorabdeckung, die den Klemmhülsenaussparungen 145 gegenüberliegen, als die Ausbauchungsabschnitte 60 gebildet.
Wie oben beschrieben wurde, können die Ausbauchungsabschnitte 60 in dem ersten Pressprozess dadurch gebildet werden, dass die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 bis zu dem Punkt, an dem die Berührungsabschnitte 143 miteinander in Berührung stehen, radial nach innen gepresst werden. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, in der der Betrag der Bewegung der ersten Außenklemmhülsensegmente 42 so gesteuert wird, dass zwischen den ersten Außenklemmhülsensegmenten 42 die vorgegebenen Spalte gelassen werden, ist diese Steuerung somit unnötig und können die Ausbauchungsabschnitte 60 leicht gebildet werden. Darüber hinaus kann die Reproduzierbarkeit beim Bilden der Ausbauchungsabschnitte 60 verbessert werden.
Die vorstehende zweite Ausführungsform erzielt nicht nur die ähnlichen Wirkungen wie die erste Ausführungsform, sondern außerdem die folgenden Wirkungen.
In dem ersten Pressprozess enthält jedes erste Außenklemmhülsensegment 142 den Berührungsabschnitt 143 und den Pressabschnitt 144. Wenn die Berührungsabschnitte 143 in Form eines Rings aufgereiht sind, können sie mit den daran angrenzenden ersten Außenklemmhülsensegmenten 142 in Berührung kommen. Die Pressabschnitte 144 stehen von der Innenseite der Berührungsabschnitte 143 radial nach innen vor und pressen die Rotorabdeckung 23. Auf der Innenseite der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 sind die Klemmhülsenaussparungen 145, die dem Außenumfang der Rotorabdeckung 23 gegenüberliegen, jede durch die Pressabschnitte 144 benachbarter erster Außenklemmhülsensegmente 142, gebildet. Dies ermöglicht, dass die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 in dem ersten Pressprozess bis zu dem Punkt, an dem die Berührungsabschnitte 143 miteinander in Berührung stehen, radial nach innen gepresst werden, wodurch in den Abschnitten der Rotorabdeckung 23, die den Klemmhülsenaussparungen 145 gegenüberliegen, die Ausbauchungsabschnitte 60 gebildet werden. In einem solchen ersten Pressprozess reicht es aus, die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 bis zu dem Punkt, an dem die Berührungsabschnitte benachbarter erster Außenklemmhülsensegmente 142 miteinander in Berührung stehen, radial nach innen zu pressen. Somit besteht keine Notwendigkeit, den Betrag der radialen Bewegung nach innen der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 zu detektieren und zu steuern. Auf diese Weise können die Ausbauchungsabschnitte 60 sowie der obere Oberflächenabschnitt 26 der Rotorabdeckung 23 leicht gebildet werden.
Es wird nun eine Beschreibung von Änderungsbeispielen der zweiten Ausführungsform gegeben.
Wie in 22A gezeigt ist, können in jedem ersten Außenklemmhülsensegment 142, zwischen der Oberfläche des Pressabschnitts 144, die der Rotorabdeckung 23 gegenüberliegt, und den Oberflächen des Pressabschnitts 144, die die Klemmhülsenaussparungen 145 definieren, abgerundete Abschnitte 144a gebildet werden, die als abgefaste Abschnitte dienen. Die abgefasten Abschnitte können abgeschrägte Abschnitte sein. Wie in 22B gezeigt ist, kann alternativ jedes erste Außenklemmhülsensegment 142 in einer Weise gebildet sein, dass die Oberflächen des Pressabschnitts 144, die die Klemmhülsenaussparungen 145 definieren, gekrümmte Oberflächen sind. Wie in 22C gezeigt ist, kann alternativ jedes erste Außenklemmhülsensegment 142 in einer Weise gebildet sein, dass die Oberflächen des Pressabschnitts 144, die die Klemmhülsenaussparungen 145 definieren, planare Oberflächen sind, die in Bezug auf die radiale Richtung geneigt sind. Somit können die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 in irgendeiner Form gebildet werden, solange zwischen benachbarten ersten Außenklemmhülsensegmenten 142 die Klemmhülsenaussparung 145 gebildet ist, die der Rotorabdeckung 23 gegenüberliegt.
Wie in 19 gezeigt ist, sind in der vorstehenden zweiten Ausführungsform der Berührungsabschnitt 143 und der Pressabschnitt 144 jedes ersten Außenklemmhülsensegments 142 einteilig gebildet. Alternativ können der Berührungsabschnitt 143 und der Pressabschnitt 144 jedes ersten Außenklemmhülsensegments 142 als getrennte Körper gebildet sein. Wie in 23A gezeigt ist, kann genauer jedes erste Außenklemmhülsensegment 142 durch lösbares Befestigen des Pressabschnitts 144 auf der Innenseite des Kontaktabschnitts 143 gebildet sein, die einen bogenförmigen Querschnitt aufweist. Wie in 23B gezeigt ist, kann alternativ jedes erste Außenklemmhülsensegment 142 durch lösbares Befestigen des Berührungsabschnitts 143 an beiden Umfangsstirnflächen des Pressabschnitts 144 gebildet sein.
Wenn die Berührungsabschnitte 143 und die Pressabschnitte 144 als getrennte Körper konstruiert sind, kann die Umfangsbreite der Klemmhülsenaussparungen 145 durch Kombinieren der Berührungsabschnitte 143 und der Pressabschnitte 144 aus frei ausgewählten Formen eingestellt werden. Da der Betrag der Bewegung der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 in dem ersten Pressprozess frei eingestellt werden kann, kann darüber hinaus die Größe der Ausbauchungsabschnitte 60 eingestellt werden. Darüber hinaus können z. B. Formen für die Berührungsabschnitte 143 und für die Pressabschnitte 144 gemeinsam verwendet werden, selbst wenn die Rotorabdeckungen 23 mit unterschiedlichen Außendurchmessern verwendet werden.
(Dritte Ausführungsform)
Anhand von 24 wird nun eine Beschreibung eines Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf Unterschiede gegenüber der obigen ersten Ausführungsform. Komponenten, die dieselben sind wie Komponenten, die in dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der obigen ersten Ausführungsform verwendet sind, tragen dieselben Bezugszeichen und eine Beschreibung solcher Komponenten wird weggelassen.
In dem zweiten Pressprozess in Übereinstimmung mit der obigen ersten Ausführungsform sind die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 in einer Weise angeordnet, dass die Spalte zwischen ihnen den Aussparungen 61 auf der Innenseite der Ausbauchungsabschnitte 60 gegenüberliegen.
Das Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform dadurch, dass in einem zweiten Pressprozess die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 in einer Weise angeordnet werden, dass die Spalte zwischen ihnen nicht in der Umfangsrichtung auf die Ausbauchungsabschnitte 60 ausgerichtet werden.
Wie in 24 gezeigt ist, werden in dem zweiten Pressprozess des Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 in einer Weise angeordnet, dass die Spalte zwischen ihnen nicht auf die Aussparungen 61 der Ausbauchungsabschnitte 60 in der Umfangsrichtung ausgerichtet sind und dass die Aussparungen 61 der Ausbauchungsabschnitte 60 den zweiten Innenklemmhülsensegmenten 53 gegenüberliegen. Das heißt, in dem zweiten Pressprozess werden jedes zweite Außenklemmhülsensegment 52 und das entsprechende zweite Innenklemmhülsensegment 53 über den entsprechenden Ausbauchungsabschnitt 60 einander gegenüberliegend angeordnet. Dementsprechend werden die Ausbauchungsabschnitte 60 in dem zweiten Pressprozess radial nach innen gepresst, während sie zwischen die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 gelegt werden.
Das Rotorherstellungsverfahren in Übereinstimmung mit der vorstehenden dritten Ausführungsform erzielt nicht nur die ähnlichen Wirkungen wie das der ersten Ausführungsform, sondern außerdem die folgenden Wirkungen.
In dem zweiten Pressprozess des Rotorherstellungsverfahrens in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform werden die Ausbauchungsabschnitte 60 radial nach innen gepresst, während sie zwischen die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 gelegt sind. Somit wird durch Haltekräfte, die durch die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und durch die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 ausgeübt werden, das Auftreten von Faltungen unterbunden. Dies ermöglicht die Bildung des oberen Oberflächenabschnitts 26 durch Verarbeitung der Ausbauchungsabschnitte 60 in Anwesenheit weniger Faltungen.
Im Folgenden ist eine Gesamtbeschreibung der Konfigurationen, Funktionen und Wirkungen der Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung gegeben.
In jeder der obigen Ausführungsformen wird in dem Rotorherstellungsverfahren der Rotor 2 hergestellt, der den Rotorkern 21 enthält. Der Rotorkern 21 ist in einer Weise an der Welle 1 festgesetzt, dass der Rotorkern 21 einteilig mit der Welle 1 drehbar ist, und die Permanentmagnete 22 sind über die gesamte Umfangsrichtung an dem Rotorkern 21 montiert worden. Das Rotorherstellungsverfahren enthält: einen Prozess des Bedeckens des Außenumfangs des Rotorkerns 21 mit der rohrförmigen Rotorabdeckung 23; und einen Prozess des Bildens des Winkelabschnitts 27, der an die Außenform der Permanentmagnete 22 angepasst ist, dadurch, dass das offene Ende der Rotorabdeckung 23 unter Verwendung der Presselemente (der ersten Außenklemmhülsensegmente 42, 142 und der zweiten Außenklemmhülsensegmente 52) radial nach innen gepresst wird. Das offene Ende der Rotorabdeckung 23 steht von dem Ende des Rotorkerns 21 axial vor, bevor es gepresst wird.
Mit der vorstehenden Konfiguration wird der Winkelabschnitt 27 in der Rotorabdeckung 23 angepasst an die Außenform der Permanentmagnete 22 gebildet und werden die Permanentmagnete 22 durch die Rotorabdeckung 23 in Umfangsrichtung geschoben. Dies beschränkt Relativdrehungen der Rotorabdeckung 23 und der Permanentmagnete 22 in der Umfangsrichtung. Somit kann eine Zunahme der Anzahl der Prozesse bei der Herstellung des Rotors 2 unterbunden werden, während die Drehung der Rotorabdeckung 23 angehalten wird.
In jeder der obigen Ausführungsform werden in dem Rotorherstellungsverfahren die Presselemente verwendet, die mehrere Außenklemmhülsensegmente (die ersten Außenklemmhülsensegmente 42, 142 und die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52) enthalten, die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind und in Form eines Rings aufgereiht sind. In dem Prozess des Bildens des Winkelabschnitts 27 werden in der Rotorabdeckung 39 die Ausbauchungsabschnitte 60, die radial nach außen ausbauchen, in einer Weise gebildet, dass sich jeder Ausbauchungsabschnitt 60 zwischen benachbarten ersten Außenklemmhülsensegmenten 42, 142 befindet.
Mit der vorstehenden Konfiguration wird durch die Bildung der Ausbauchungsabschnitte 60 eine Erhöhung der radialen Steifheit unterbunden, so dass die Rotorabdeckung 23 leicht radial nach innen gepresst werden kann. Dies ermöglicht die Bildung des Winkelabschnitts 27 ohne das Auftreten eines Bruchs und von Rissen.
In der zweiten Ausführungsform enthält jedes erste Außenklemmhülsensegment 142 den Berührungsabschnitt 143, der mit daran angrenzenden Außenklemmhülsensegmenten in Berührung kommt, und den Pressabschnitt 144, der sich radial weiter innen als der Berührungsabschnitt 143 befindet, der die Rotorabdeckung 23 pressen soll. Auf der Innenseite der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 sind durch die Pressabschnitte 144 die Klemmhülsenaussparungen 145 gebildet, die der Rotorabdeckung 23 gegenüberliegen.
Mit der vorstehenden Konfiguration werden die Ausbauchungsabschnitte 60 durch Pressen der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 bis zu dem Punkt, an dem die ersten Außenklemmhülsensegmente 142 miteinander in Berührung kommen, gebildet, ohne dass der Betrag der Bewegung der ersten Außenklemmhülsensegmente 142 gesteuert wird. Auf diese Weise können die Ausbauchungsabschnitte 60 leicht gebildet werden. Darüber hinaus kann die Reproduzierbarkeit beim Bilden der Ausbauchungsabschnitte 60 verbessert werden.
In der zweiten Ausführungsform enthält der Prozess zum Bilden des Winkelabschnitts 27 einen Prozess, um die Ausbauchungsabschnitte 60 radial nach innen zu pressen, während der Innenumfang des radialen Endes der Rotorabdeckung 23 durch die mehreren zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 gehalten wird, die über einen kleineren Spalt als die Umfangslänge jedes Ausbauchungsabschnitts 60 auf der radialen Innenseite in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind.
Bei der vorstehenden Konfiguration wird der Winkelabschnitt 27 gebildet, während der Innenumfang der Rotorabdeckung 23 durch die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 gehalten wird, ohne dass die Rotorabdeckung 23 in die Spalte zwischen den zweiten Innenklemmhülsensegmenten 53 eintritt. Auf diese Weise kann der Winkelabschnitt 27 überall über den gesamten Umfang der Rotorabdeckung 23 gebildet werden.
In der dritten Ausführungsform enthält der Prozess zum Bilden des Winkelabschnitts 27 einen Prozess, in dem die Ausbauchungsabschnitte 60 unter Verwendung der zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und der zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 radial nach innen gepresst werden, während ein Spalt zwischen benachbarten zweiten Außenklemmhülsensegmenten 52 und ein entsprechender Spalt zwischen benachbarten zweiten Innenklemmhülsensegmenten 53 einander über die Rotorabdeckung 23 gegenüberliegen.
Bei der vorstehenden Konfiguration werden die Ausbauchungsabschnitte 60 radial nach innen gepresst, während sie zwischen die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 gelegt werden. Im Ergebnis wird durch Haltekräfte, die durch die zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 und durch die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 ausgeübt werden, das Auftreten von Faltungen unterbunden. Somit können die Ausbauchungsabschnitte 60 in Anwesenheit von weniger Faltungen verarbeitet werden.
In jeder der obigen Ausführungsform werden in dem Prozess zum Bilden des Winkelabschnitts 27 ebenfalls der Flanschabschnitt 28, der von dem Winkelabschnitt 27 radial nach innen verläuft, und der Ansatzabschnitt 29, der von der radialen Innenseite des Flanschabschnitts 28 in der axialen Richtung des Rotorkerns 21 vorsteht, gebildet.
Bei der vorstehenden Konfiguration kann der gebildete Ansatzabschnitt 29 das Rückfedern sowie einen axialen Spalt zwischen der Rotorabdeckung 23 und dem Rotorkern 21 verringern. Somit kann die Drehung der Rotorabdeckung 23 zuverlässiger angehalten werden.
In jeder der obigen Ausführungsformen enthält das Rotorherstellungsverfahren ferner einen Prozess zum Bilden des Vorsprungs 25c, der in wenigstens einer Stirnfläche der Rotorabdeckung 23 in Richtung der Innenseite der Rotorabdeckung 23 vorsteht, nachdem der Winkelabschnitt 27 gebildet worden ist.
Bei der vorstehenden Konfiguration ermöglicht der gebildete Vorsprung 25c, dass der Rotorkern zwischen beide Stirnflächen der Rotorabdeckung 23 geklemmt wird. Somit kann die Drehung der Rotorabdeckung 23 zuverlässiger angehalten werden.
In jeder der obigen Ausführungsformen enthält der Rotor 2: den Rotorkern 21, der in einer Weise an der Welle 1 befestigt ist, dass der Rotorkern 21 einteilig mit der Welle 1 drehbar ist, und an dem die Permanentmagnete 22 über die gesamte Umfangsrichtung montiert worden sind; und die rohrförmige Rotorabdeckung 23, die den Außenumfang des Rotorkerns 21 bedeckt. Die Rotorabdeckung 23 enthält den Winkelabschnitt 27, der sich bei einem offenen Ende der Rotorabdeckung 23 befindet und der angepasst an die Außenform der Permanentmagnete 22 gebildet ist.
Bei der vorstehenden Konfiguration ist der Winkelabschnitt 27 in der Rotorabdeckung 23 angepasst an die Außenform der Permanentmagnete 22 gebildet und werden die Permanentmagnete 22 durch die Rotorabdeckung 23 in Umfangsrichtung geschoben. Dies beschränkt Relativdrehungen der Rotorabdeckung 23 und der Permanentmagnete 22 in der Umfangsrichtung. Somit kann eine Zunahme der Anzahl der Prozesse bei der Herstellung des Rotors 2 unterbunden werden, während die Drehung der Rotorabdeckung 23 angehalten wird.
In jeder der obigen Ausführungsformen enthält die Rotorabdeckung 23 des Rotors 2 außerdem den Flanschabschnitt 28, der von dem Winkelabschnitt 27 radial nach innen verläuft, und den Absatzabschnitt 29, der von der radialen Innenseite des Flanschabschnitts 28 in der axialen Richtung des Rotorkerns 21 vorsteht.
Bei der vorstehenden Konfiguration kann der gebildete Absatzabschnitt 29 das Rückfedern sowie einen axialen Spalt zwischen der Rotorabdeckung 23 und dem Rotorkern 21 verhindern. Somit kann die Drehung der Rotorabdeckung 23 zuverlässiger angehalten werden.
Oben wurden Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben, wobei die obigen Ausführungsformen aber lediglich Beispiele für Anwendungen dieser Erfindung sind und der technische Schutzumfang dieser Erfindung nicht auf die spezifischen Einrichtungen der obigen Ausführungsformen beschränkt ist.
Zum Beispiel kann die Drehung der Rotorabdeckung 23 in jeder der obigen Ausführungsformen durch den Winkelabschnitt 27 angehalten werden, der angepasst an die Außenform der Permanentmagnete gebildet ist. Wenn der Rotorkern 21 mit den mehreren Permanentmagneten 22 versehen ist, die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind, können in dem Winkelabschnitt 27 zusätzlich Nutenabschnitte in einer Weise gebildet sein, dass jeder Nutenabschnitt eine Vertiefung zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Permanentmagneten 22 repräsentiert. Solche Nutenabschnitte werden zur Zeit der Bildung des Winkelabschnitts 27 gebildet und fungieren als Vertiefungen, die die Drehung der Rotorabdeckung 23 in Bezug auf den Rotorkern 21 anhalten. Somit kann der Winkelabschnitt 27 mit solchen Nutenabschnitten die Drehung der Rotorabdeckung 23 weiter anhalten. Darüber hinaus kann die Vertiefungswirkung dadurch verbessert werden, dass ein oder mehrere Nutenabschnitte in dem rohrförmigen Abschnitt 24 der Rotorabdeckung 23 getrennt gebildet werden. Darüber hinaus können nach Bildung des einen oder der mehreren Nutenabschnitte axiale Nuten gebildet werden, die auf der Außenumfangsfläche der Rotorabdeckung 23 zwischen den Permanentmagneten 22 verlaufen.
Ähnlich der obigen ersten Ausführungsform werden in dem zweiten Pressprozess in Übereinstimmung mit der obigen zweiten Ausführungsform die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 in einer Weise angeordnet, dass die Spalte zwischen ihnen den Aussparungen 61 auf der Innenseite der Ausbauchungsabschnitte 60 gegenüberliegen. Alternativ können die zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 in dem zweiten Pressprozess in einer Weise angeordnet werden, dass die Spalte zwischen ihnen nicht in der Umfangsrichtung auf die Ausbauchungsabschnitte 60 ausgerichtet sind. Das heißt, die obige zweite und dritte Ausführungsform können kombiniert werden.
In jeder der obigen Ausführungsform verläuft der obere Oberflächenabschnitt 26 der Rotorabdeckung 23 von dem Winkelabschnitt 27 radial nach innen, um die Permanentmagnete 22 zu bedecken und zu verbergen. Alternativ kann der obere Oberflächenabschnitt 26 so verlaufen, dass die Permanentmagnete 22 teilweise frei liegen.
In jeder der obigen Ausführungsformen enthält der obere Oberflächenabschnitt 26 den Absatzabschnitt 29, der von der radialen Innenseite des Flanschabschnitts 28 in der axialen Richtung des Rotorkerns 21 vorsteht. Alternativ kann der Absatzabschnitt 29 nicht gebildet sein, obwohl es erwünscht ist, den Absatzabschnitt 29 zu bilden, um die Drehung der Rotorabdeckung 23 zuverlässig anzuhalten.
In jeder der obigen Ausführungsformen wird der obere Oberflächenabschnitt 26 an einem Ende der Rotorabdeckung 23 mit einer Form eines Rohrs mit einem Boden gebildet. Alternativ kann der Rotorkern 21 in eine rohrförmige Rotorabdeckung 23 eingeführt werden, die nicht mit dem Bodenabschnitt 25 versehen ist, und kann daraufhin an beiden Enden der Rotorabdeckung 23 der obere Oberflächenabschnitt 26 gebildet werden.
Beim Bilden des oberen Oberflächenabschnitts 26 der Rotorabdeckung 23 wird in jeder der obigen Ausführungsformen die Außenform 41 so angeordnet, dass sie einen gesamten Außenumfang des rohrförmigen Abschnitts 24 umgibt. Alternativ kann die Außenform 41 so angeordnet werden, dass sie einen Teil des Außenumfangs des rohrförmigen Abschnitts 24 umgibt, oder kann sie nicht verwendet sein.
In jeder der obigen Ausführungsformen wird der obere Oberflächenabschnitt 26 durch zwei Prozesse, d. h. durch den ersten und durch den zweiten Pressprozess, schrittweise gebildet. Alternativ kann der obere Oberflächenabschnitt 26 dadurch gebildet werden, dass das offene Ende der Rotorabdeckung durch drei oder mehr Prozesse radial nach innen gepresst wird.
In jeder der obigen Ausführungsformen wird der obere Oberflächenabschnitt 26 unter Verwendung der ersten Außenklemmhülsensegmente 42, 142, der zweiten Außenklemmhülsensegmente 52, der ersten Innenklemmhülsensegmente 43 und der zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 gebildet. Alternativ kann der obere Oberflächenabschnitt 26 ohne Verwendung der ersten Innenklemmhülsensegmente 43 und der zweiten Innenklemmhülsensegmente 53 nur unter Verwendung der ersten Außenklemmhülsensegmente 42, 142 und der zweiten Außenklemmhülsensegmente 52 gebildet werden.
In jeder der obigen Ausführungsformen ist die Rotorabdeckung 23 so beschrieben, dass sie aus nichtmagnetischem rostfreiem Stahl hergestellt ist. Alternativ kann die Rotorabdeckung 23 aus anderen nichtmagnetischen Metallen wie etwa Aluminium hergestellt sein.
Falls der Außenumfang des Rotorkerns 21 einfach mit der Rotorabdeckung 23 bedeckt ist, können die Positionen zwischen den Permanentmagneten 22 nicht von der Außenseite der Rotorabdeckung 23 geprüft werden. Dies erschwert es, in einer Nachbearbeitung axiale Nuten zu bilden, die zwischen den Permanentmagneten 22 verlaufen. Andererseits werden in jeder der obigen Ausführungsformen Nutenabschnitte zwischen den Permanentmagneten 22 erst gebildet, nachdem die Rotorabdeckung 23 montiert worden ist. Dies ermöglicht es, die Positionen zwischen den Permanentmagneten 22 zu prüfen und in einer Nachbearbeitung axiale Nuten zu bilden, die zwischen den Permanentmagneten 22 verlaufen. Solche in der Nachbearbeitung gebildete Nuten verringern den Zwischenraum zwischen der Rotorabdeckung 23 und den Permanentmagneten 22 weiter und halten dadurch die Drehung der Rotorabdeckung 23 zuverlässiger an.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-220715 , eingereicht beim Japanischen Patentamt am 29. Oktober 2014, deren gesamter Inhalt in diese Patentschrift eingefügt ist.

Claims

Rotorherstellungsverfahren zur Herstellung eines Rotors, der einen Rotorkern enthält, wobei der Rotorkern in einer Weise, dass der Rotorkern mit der Drehachse einteilig drehbar ist, an einer Drehachse festgesetzt ist, und wobei er einen Permanentmagnet aufweist, der über eine gesamte Umfangsrichtung daran montiert ist, wobei das Rotorherstellungsverfahren umfasst: Bedecken eines Außenumfangs des Rotorkerns mit einer rohrförmigen Rotorabdeckung; und Bilden eines Winkelabschnitts, der an eine Außenform des Permanentmagneten angepasst ist, dadurch, dass ein offenes Ende der Rotorabdeckung unter Verwendung eines Presselements radial nach innen gepresst wird, wobei das offene Ende der Rotorabdeckung von einem Ende des Rotorkerns axial vorsteht, bevor es gepresst wird.
Rotorherstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Presselement mehrere Außenklemmhülsensegmente enthält, die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind und in Form eines Rings aufgereiht sind, und das Bilden des Winkelabschnitts veranlasst, dass in der Rotorabdeckung zwischen benachbarten der mehreren Außenklemmhülsensegmente ein Ausbauchungsabschnitt gebildet wird, der nach außen radial ausbaucht.
Rotorherstellungsverfahren nach Anspruch 2, wobei jedes der mehreren Außenklemmhülsensegmente enthält: einen Berührungsabschnitt, der mit daran angrenzenden Außenklemmhülsensegmenten unter den mehreren Außenklemmhülsensegmenten in Berührung kommt; und einen Pressabschnitt, der sich radial weiter innen als der Berührungsabschnitt befindet, der die Rotorabdeckung pressen soll, und wobei auf einer Innenseite der mehreren Außenklemmringelemente die Pressabschnitte Klemmhülsenaussparungen bilden, die der Rotorabdeckung gegenüberliegen.
Rotorherstellungsverfahren nach Anspruch 2, wobei das Bilden des Winkelabschnitts das Pressen des Ausbauchungsabschnitts unter Verwendung der mehreren Außenklemmhülsensegmente radial nach innen enthält, während ein Innenumfang des offenen Endes der Rotorabdeckung durch mehrere Innenklemmhülsensegmente gehalten ist, die über einen Spalt, der kleiner als eine Umfangslänge des Ausbauchungsabschnitts auf einer radialen Innenseite ist, in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind.
Rotorherstellungsverfahren nach Anspruch 2, wobei das Bilden des Winkelabschnitts das Pressen des Ausbauchungsabschnitts unter Verwendung der mehreren Außenklemmhülsensegmente und der mehreren Innenklemmhülsensegmente radial nach innen enthält, wobei ein Spalt zwischen benachbarten der mehreren Außenklemmhülsensegmente und ein entsprechender Spalt zwischen benachbarten der mehreren Innenklemmhülsensegmente über die Rotorabdeckung einander gegenüberliegen.
Rotorherstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei beim Bilden des Winkelabschnitts ein Flanschabschnitt und ein Ansatzabschnitt gebildet werden, wobei der Flanschabschnitt von dem Winkelabschnitt radial nach innen verläuft und wobei der Ansatzabschnitt in einer axialen Richtung des Rotorkerns von einer radialen Innenseite des Flanschabschnitts vorsteht.
Rotorherstellungsverfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Bilden eines Vorsprungs in wenigstens einer der Stirnflächen der Rotorabdeckung nach Bilden des Winkelabschnitts, wobei der Vorsprung in Richtung einer Innenseite der Rotorabdeckung vorsteht.
Rotor, der umfasst: einen Rotorkern, der in einer Weise an einer Drehachse festgesetzt ist, dass der Rotorkern mit der Drehachse einteilig drehbar ist, wobei an dem Rotorkern um eine gesamte Umfangsrichtung ein Permanentmagnet montiert ist; und eine rohrförmige Rotorabdeckung, die einen Außenumfang des Rotorkerns bedeckt, wobei die Rotorabdeckung einen Winkelabschnitt enthält, der sich bei einem offenen Ende der Rotorabdeckung befindet, und wobei der Winkelabschnitt angepasst an eine Außenform des Permanentmagneten gebildet ist.
Rotor nach Anspruch 8, wobei die Rotorabdeckung ferner enthält: einen Flanschabschnitt, der von dem Winkelabschnitt radial nach innen verläuft; und einen Ansatzabschnitt, der von einer radialen Innenseite des Flanschabschnitts in einer axialen Richtung des Rotorkerns vorsteht.