DE112021000552T5

DE112021000552T5 - Rotoranordnungen

Info

Publication number: DE112021000552T5
Application number: DE112021000552.9T
Authority: DE
Inventors: David Michael Mitteer; Nathaniel Joseph McMackin; Bradley John Vecellio; Jian Peng He
Original assignee: GHSP Inc
Current assignee: GHSP Inc
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2022-10-27
Also published as: WO2021144736A1; JP2023509740A; MX2022008711A; CN114930682A; CA3164029A1; US20230038713A1

Abstract

Es wird eine Rotoranordnung zur Verwendung mit einem Stator offenbart. Die Rotoranordnung umfasst eine Welle, die mindestens einen Außendurchmesser definiert. Die Rotoranordnung umfasst auch einen Körper, der mindestens einen Innendurchmesser definiert. Die Welle wird innerhalb des mindestens einen Innendurchmessers des Körpers aufgenommen. Der Körper wird mit einem Magnetfeld mit wechselnden Polanordnungen in Abhängigkeit von einer Umfangsposition um einen Umfang des Körpers versehen.

Description

GEBIET DER OFFENLEGUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Rotor-Stator-Anordnungen. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Rotoranordnungen für dieselben.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Motoren, Pumpen und verschiedene andere Anordnungen haben Rotor-Stator-Anordnungen in einer Vielzahl von Umgebungen und Anwendungen eingesetzt. Es werden zusätzliche Rotor-Stator-Anordnungen benötigt, die auf den Fähigkeiten der Motoren, Pumpen und verschiedenen anderen Anordnungen aufbauen und/oder diese verbessern, die Rotor-Stator-Anordnungen verwenden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Rotoranordnung zur Verwendung mit einem Stator eine Welle und einen Körper. Die Welle definiert mindestens einen Außendurchmesser. Der Körper definiert mindestens einen Innendurchmesser. Die Welle wird innerhalb des mindestens einen Innendurchmessers des Körpers aufgenommen. Der Körper wird mit einem Magnetfeld mit wechselnden Polanordnungen in Abhängigkeit von einer Umfangsposition um einen Umfang des Körpers versehen. Der Körper besteht aus einem Polymermaterial und das Polymermaterial enthält magnetische Teilchen. Eine äußere Oberfläche des Körpers ist kontinuierlich, so dass eine Grenze zwischen benachbarten magnetischen Abschnitten des Körpers für ein menschliches Auge nicht wahrnehmbar ist.
Gemäß verschiedenen Beispielen des ersten Aspekts kann der Körper auf die Welle aufgespritzt werden. In einigen Beispielen wird der Körper in einer monolithischen Form hergestellt, so dass der Körper die Welle einkapselt. In verschiedenen Beispielen können die magnetischen Teilchen gebundenes Neodym-Eisen-Bor enthalten. In einigen Beispielen können die magnetischen Teilchen magnetische Polymer-Teilchen sein. Die magnetischen Teilchen können verwendet werden, um dem Körper magnetische Pole aufzuprägen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Rotoranordnung zur Verwendung mit einem Stator eine Welle und einen Körper. Die Welle definiert mindestens einen Außendurchmesser. Der Körper umfasst mindestens einen durch den Körper definierten Innendurchmesser. Die Welle wird innerhalb des mindestens einen Innendurchmessers des Körpers aufgenommen. Der Körper ist aus einem Polymermaterial hergestellt. Das Polymermaterial enthält magnetische Teilchen. Der Körper umfasst auch eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen und eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen. Einer der Vielzahl von zweiten Vorsprüngen ist zwischen benachbarten der Vielzahl von ersten Vorsprüngen positioniert. Der erste und der zweite Vorsprung definieren dazwischen Aussparungen.
Gemäß verschiedenen Beispielen des zweiten Aspekts kann die Rotoranordnung eine Vielzahl von magnetischen Abschnitten enthalten, wobei jede der Aussparungen einen der Vielzahl von magnetischen Abschnitten aufnimmt. In einigen Beispielen kann der Körper mit einem Magnetfeld mit alternierenden Polaranordnungen als Funktion einer Umfangsposition um einen Umfang des Körpers versehen werden. In verschiedenen Beispielen können die magnetischen Abschnitte gesinterte Neodym-Magnete sein.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Werkzeuganordnung einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und ein variables Element. Der erste und der zweite Abschnitt definieren einen Innendurchmesser. Der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und das variable Element definieren einen Formungshohlraum. Das variable Element ist in Bezug auf den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt beweglich, so dass ein Volumen des Formungshohlraums einstellbar ist. Der Formungshohlraum ist so konfiguriert, dass er ein magnetisches Material aufnimmt.
Gemäß verschiedenen Beispielen des dritten Aspekts kann der Formungshohlraum ein Polymermaterial aufnehmen. Das Polymermaterial kann mindestens einen Abschnitt eines Körpers einer Rotoranordnung definieren. Das Volumen des Formungshohlraums kann eingestellt werden, indem eine Position des variablen Elements in Bezug auf den ersten und den zweiten Abschnitt geändert wird. Die Position des variablen Elements kann mit einer Längenabmessung des Körpers der Rotoranordnung korrelieren. Der Innendurchmesser des ersten und des zweiten Abschnitts kann als konstante Abmessung beibehalten werden, wenn die Position des variablen Elements eingestellt wird. In verschiedenen Beispielen kann das Polymermaterial magnetische Teilchen enthalten. In einigen Beispielen umfasst die Werkzeuganordnung eine Spule, die dazu konfiguriert ist, Magnetpole des Körpers der Rotoranordnung auszurichten. In verschiedenen Beispielen kann die Werkzeuganordnung taschenbildende Einsätze beinhalten, die verwendet werden, um Aussparungen in dem Körper zu bilden. Die Aussparungen können nach dem Entfernen der taschenbildenden Einsätze jeweils einen magnetischen Abschnitt aufnehmen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Rotoranordnung die Schritte des Auswählens einer Welle; Einstellen einer Position eines variablen Elements, so dass ein Volumen eines Formungshohlraums einer Werkzeuganordnung basierend auf einer Länge der ausgewählten Welle geändert wird; Positionieren der ausgewählten Welle innerhalb des Formungshohlraums; Einspritzen eines Polymermaterials in den Formungshohlraum nach dem Schritt des Positionierens der ausgewählten Welle innerhalb des Formungshohlraums, wobei das Polymermaterial zumindest teilweise einen Rotorkörper definiert, der Rotorkörper und die ausgewählte Welle einen magnetisch empfänglichen Rotorkörper definieren; und Magnetisieren des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers, um Magnetpole des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers auszurichten.
Gemäß verschiedenen Beispielen des vierten Aspekts kann das Polymermaterial magnetische Teilchen beinhalten. In einigen Beispielen wird der Schritt des Magnetisierens des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers ausgeführt, während sich der magnetisch empfängliche Rotorkörper innerhalb des Formungshohlraums der Werkzeuganordnung befindet. In verschiedenen Beispielen umfasst die Werkzeuganordnung eine Spule, die im Schritt des Magnetisierens des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers verwendet wird. Das Verfahren kann auch die Schritte des Positionierens eines taschenbildenden Einsatzes innerhalb des Formungshohlraums; und des Ausbildens von Aussparungen in dem Körper der Rotoranordnung umfassen. In einigen Beispielen umfasst der Schritt des Magnetisierens des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers das Einsetzen magnetischer Abschnitte in die Aussparungen, die durch die taschenbildenden Einsätze gebildet werden. In verschiedenen Beispielen wird der Schritt des Magnetisierens des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers ausgeführt, so dass der magnetisch empfängliche Rotorkörper mit einem Magnetfeld mit wechselnden Polanordnungen als Funktion einer Umfangsposition um einen Umfang des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers versehen wird.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden von Fachleuten beim Studieren der folgenden Beschreibung, Ansprüche und beigefügten Zeichnungen verstanden und geschätzt.
Figurenliste
In den Zeichnungen:

1 ist eine perspektivische Vorderansicht verschiedener beispielhafter Aspekte von Rotoranordnungen (a)-(i) der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Vorderansicht der verschiedenen beispielhaften Aspekte der Rotoranordnungen von 1;
3A ist eine perspektivische Vorderansicht von Rotoranordnungen mit homogenen Körpern gemäß einem Beispiel;
3B ist eine perspektivische Drahtrahmenansicht von vorne der Rotoranordnungen von 3A;
4A ist eine perspektivische Vorderansicht einer Welle der Rotoranordnung gemäß einem Beispiel;
4B ist eine perspektivische Vorderansicht der Welle der Rotoranordnung ähnlich 4A gemäß einem Beispiel;
4C ist eine perspektivische Drahtrahmenansicht von vorne der Welle der Rotoranordnung gemäß einem Beispiel;
5A ist eine perspektivische Draufsicht des Körpers der Rotoranordnung gemäß einem Beispiel;
5B ist eine perspektivische Drahtrahmenansicht von oben des Körpers der Rotoranordnung gemäß einem Beispiel;
6 ist eine perspektivische Draufsicht einer Reihe von beispielhaften Rotorkörpern (g)-(i) von Rotoranordnungen, wobei die Rotorkörper gemäß einem Beispiel segmentierte Körper sind;
7A ist eine perspektivische Draufsicht des segmentierten Körpers der Rotoranordnung, wobei magnetische Abschnitte von dem segmentierten Körper entfernt sind, gemäß einem Beispiel;
7B ist eine Draufsicht auf den segmentierten Körper der Rotoranordnung gemäß einem Beispiel, wobei die magnetischen Abschnitte entfernt sind;
8A ist eine perspektivische Vorderansicht von magnetischen Abschnitten des isolierten segmentierten Körpers gemäß einem Beispiel;
8B ist eine Draufsicht auf magnetische Abschnitte von beispielhaften Rotorkörpern (a)-(c) gemäß einem Beispiel, die den segmentierten Körper aufweisen;
9 ist ein Diagramm des Magnetfelds in Tesla gegenüber der Winkelverschiebung in Grad um einen Umfang verschiedener Beispiele der Rotoranordnungen der vorliegenden Offenbarung;
10A ist ein Magnetfelddiagramm einer Rotoranordnung, die einen nichtmagnetischen Polymerkäfig enthält, gemäß einem Beispiel;
10B ist ein Magnetfelddiagramm einer Rotoranordnung, die einen Magnetkäfig aus gebundenem Ferrit enthält, gemäß einem Beispiel;
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer Rotoranordnung gemäß einem Beispiel darstellt; und
12 ist eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer Werkzeuganordnung der vorliegenden Offenbarung, die einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und ein variables Element gemäß einem Beispiel veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zum Zwecke der Beschreibung hierin beziehen sich die Begriffe „obere“, „untere“, „rechts“, „links“, „hinten“, „vorne“, „vertikal“, „horizontal“ und Ableitungen davon auf die Erfindung, wie sie in 1 und 2 ausgerichtet sind. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Es versteht sich auch, dass die spezifischen Vorrichtungen und Prozesse, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung beschrieben sind, einfach beispielhafte Ausführungsformen der erfinderischen Konzepte sind, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physikalische Eigenschaften in Bezug auf die hierin offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, die Ansprüche geben ausdrücklich etwas anderes an.
Die vorliegenden dargestellten Ausführungsformen bestehen hauptsächlich in Kombinationen von Verfahrensschritten und Vorrichtungskomponenten, die sich auf Rotor-Stator-Anordnungen beziehen. Dementsprechend wurden die Vorrichtungskomponenten und Verfahrensschritte gegebenenfalls durch herkömmliche Symbole in den Zeichnungen dargestellt, die nur jene spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Offenbarung nicht mit Details zu verschleiern, die für den Durchschnittsfachmann, der den Nutzen aus der Beschreibung hierin hat, leicht ersichtlich sind. Ferner repräsentieren gleiche Bezugszeichen in der Beschreibung und den Zeichnungen gleiche Elemente.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „und/oder“, wenn er in einer Liste von zwei oder mehr Elementen verwendet wird, dass jeder der aufgelisteten Elemente für sich alleine verwendet werden kann oder jede Kombination von zwei oder mehr der aufgelisteten Elementen verwendet werden kann. Wenn zum Beispiel eine Zusammensetzung als die Komponenten A, B und/oder C enthaltend beschrieben wird, kann die Zusammensetzung A allein; B allein; C allein; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B und C in Kombination enthalten.
In diesem Dokument werden relationale Begriffe wie „erster“ und „zweiter“, „oben“ und „unten“ und dergleichen ausschließlich dazu verwendet, eine Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine tatsächliche solche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Einheiten oder Handlungen zu erfordern oder zu implizieren. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“ oder jede andere Variation davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente enthält, sondern andere Elemente enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt oder solchen Prozessen, Verfahren, Artikeln oder Vorrichtungen inhärent sind. Ein Element, dem „umfasst ... ein“ vorausgeht, schließt ohne weitere Einschränkungen nicht das Vorhandensein zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, Verfahren, Artikel oder der Vorrichtung aus, die das Element umfassen.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „ungefähr“, dass Mengen, Größen, Formulierungen, Parameter und andere Mengen und Eigenschaften nicht exakt sind und nicht sein müssen, kann aber nach Wunsch angenähert und/oder größer oder kleiner sein, wobei Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Rundungen, Messfehler und dergleichen und andere dem Fachmann bekannte Faktoren widergespiegelt werden. Wenn der Begriff „ungefähr“ zur Beschreibung eines Werts oder eines Endpunkts eines Bereichs verwendet wird, sollte die Offenbarung so verstanden werden, dass sie den spezifischen Wert oder Endpunkt umfasst, auf den bzw. den Bezug genommen wird. Unabhängig davon, ob ein numerischer Wert oder Endpunkt eines Bereichs in der Beschreibung „ungefähr“ angibt oder nicht, soll der numerische Wert oder Endpunkt eines Bereichs zwei Ausführungsformen umfassen: eine modifiziert durch „ungefähr“ und eine nicht modifiziert durch „ungefähr.“ Es versteht sich ferner, dass die Endpunkte jedes der Bereiche sowohl in Bezug auf den anderen Endpunkt als auch unabhängig von dem anderen Endpunkt signifikant sind.
Die Begriffe „wesentlich“, „im Wesentlichen“ und Variationen davon, wie sie hierin verwendet werden, sollen darauf hinweisen, dass ein beschriebenes Merkmal gleich oder ungefähr gleich einem Wert oder einer Beschreibung ist. Beispielsweise soll eine „im Wesentlichen ebene“ Oberfläche eine Oberfläche bezeichnen, die eben oder annähernd eben ist. Außerdem soll „im Wesentlichen“ bedeuten, dass zwei Werte gleich oder annähernd gleich sind. In einigen Ausführungsformen kann „im Wesentlichen“ Werte innerhalb von etwa 10 % voneinander, wie etwa innerhalb von etwa 5 % voneinander oder innerhalb von etwa 2 % voneinander bezeichnen.
Wie hierin verwendet, bedeuten die Begriffe „der“, „ein“ oder „eine“ „mindestens eine“ und sollten nicht auf „nur eine“ beschränkt sein, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Somit umfasst beispielsweise die Bezugnahme auf „eine Komponente“ Ausführungsformen mit zwei oder mehr solcher Komponenten, es sei denn, der Kontext gibt eindeutig etwas anderes an.
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Rotor-Stator-Anordnungen. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Rotorkonstruktionen zur Verwendung in Rotor-Stator-Anordnungen. Die Rotor-Stator-Anordnung ist ein Drehsystem, das einen Stator (nicht gezeigt) und eine Anordnung 30 beinhaltet. Der Stator bleibt während des Betriebs der Rotor-Stator-Anordnung stationär. Der Stator enthält eine Vielzahl von Wicklungen, durch die elektrische Energie übertragen wird. Die Rotoranordnung 30 dreht sich relativ zum Stator. Die Rotoranordnung 30 enthält eine Vielzahl von Magneten (z.B. magnetische Abschnitte 174) oder eine Vielzahl von Abschnitten, die magnetisch empfänglich sind. Die Übertragung elektrischer Energie durch die Wicklungen des Stators induziert ein Magnetfeld, das eine Drehung der Rotoranordnung 30 induziert, als Folge davon, dass die Magnete oder Abschnitte aus magnetisch empfänglichem Material bestrebt sind, ihre Magnetpole mit dem Magnetfeld auszurichten, das durch den Stator bereitgestellt wird, in einer Weise, die einem Fachmann verständlich ist. Die Wicklungen des Stators werden systematisch erregt, um einen gewünschten Rotationsgrad der Rotoranordnung 30 zu induzieren (z.B. intermittierende Drehung oder kontinuierliche Drehung).
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 sind verschiedene Rotoranordnungen 30 dargestellt. Die Rotoranordnung 30 beinhaltet einen Körper 34 und eine Welle 38. Die Welle 38 erstreckt sich koaxial durch den Körper 34, so dass der Körper 34 und die Welle 38 relativ zueinander konzentrische Kreise bilden. In verschiedenen Beispielen erstreckt sich die Welle 38 über eine obere Fläche 42 und/oder eine untere Fläche 46 des Körpers 34 hinaus. Die Welle 38 kann zylindrisch, dreieckig, rechteckig und/oder irgendein anderes Polygon sein, das für eine gegebene Anwendung geeignet ist. In Beispielen, in denen die Welle 38 zylindrisch ist, kann die Welle 38 mit einer oder mehreren Flächen 50 versehen sein, die abgeflacht, hervorstehend oder anderweitig geformt sind, um eine Lagerfläche bereitzustellen, die zum Koppeln der Welle 38 mit einer Komponente verwendet werden kann, die durch die Drehung der Welle 38 relativ zum Stator angetrieben werden soll. In den abgebildeten Beispielen sind die an der Welle 38 abgeflachten Flächen 50 an einem Abschnitt der Welle 38 vorgesehen, der sich über die obere Fläche 42 des Körpers 34 hinaus erstreckt. Eine Länge 54 des Körpers 34 und eine Länge 58 der Welle 38 können angepasst oder variiert werden, um für eine bestimmte Anwendung geeignet zu sein, ohne von den hierin offenbarten Konzepten abzuweichen. In einigen Beispielen können ein Außendurchmesser des Körpers 34 und/oder ein Außendurchmesser der Welle 38 konstant bleiben, während die Länge 54 des Körpers 34 und/oder die Länge 58 der Welle 38 variiert werden.
Es wird in Betracht gezogen, dass der Außendurchmesser der Welle 38 zumindest teilweise durch eine Drehmomentmenge bestimmt werden kann, die die Welle 38 voraussichtlich in ihrer beabsichtigten Anwendung oder Umgebung erfahren wird. In verschiedenen Beispielen können die Abmessungen des Stators auch basierend auf einer beabsichtigten Anwendung oder Verwendung für die Rotor-Stator-Anordnung variiert werden. Der Maßstab, die Abmessungen und/oder Proportionen des Körpers 34 und der Welle 38 können relativ zueinander variiert werden, ohne von den hierin offenbarten Konzepten abzuweichen. Dementsprechend können der Maßstab, die Abmessungen und/oder die Proportionen der Rotoranordnung 30 angepasst werden, um bestimmten Umwelteinschränkungen und/oder Anforderungen einer gegebenen Anwendung zu entsprechen. Während die vorliegende Offenbarung nicht auf eine bestimmte Anwendung oder Verwendung der hierin offenbarten Rotoranordnungen 30 beschränkt sein soll, können die Rotoranordnungen 30 in Drehsteuerungen, Elektromotoren, Pumpen oder jeder anderen Umgebung verwendet werden, in der Rotor-Stator-Konfigurationen verwendet werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 und 2 sind verschiedene Beispiele der Rotoranordnung 30 in einer Reihe von drei Größen dargestellt, um einige Aspekte der Skalierbarkeit oder Variabilität zu zeigen, die mit den Rotoranordnungen 30 der vorliegenden Offenbarung möglich sind. Wie oben erörtert, können zusätzliche oder alternative Variationen in Maßstab, Abmessungen und/oder Proportionen der verschiedenen Komponenten und Elemente jeder Komponente der Rotoranordnung 30 angepasst werden, um für bestimmte Anwendungen und/oder Verwendungen geeignet zu sein. Die Reihe von drei Rotoranordnungen 30 links ((a)-(c)) und in der Mitte ((d)-(f)) der 1 und 2 kann als Beispiele für homogene Körper bezeichnet werden, wobei der Körper 34 der Rotoranordnungen 30 mit einem kontinuierlichen Umfang mit einem konstanten Radius von einer Mittellinie des Körpers 34 bereitgestellt ist. Anders gesagt, der homogene Körper weist um seinen Umfang herum ein glattes Äußeres auf, so dass es keine wahrnehmbare Trennung zwischen benachbarten magnetischen Abschnitten des Körpers 34 gibt, wie hierin weiter diskutiert wird. Die Bezugnahme auf benachbarte magnetische Abschnitte des Körpers 34 in den Beispielen für homogene Körper als „Abschnitte“ soll keine physische Trennung oder wahrnehmbare Abgrenzung der benachbarten magnetischen Abschnitte implizieren. Vielmehr soll sich der Begriff „Abschnitte“ auf Bereiche des Körpers 34 beziehen, die eine magnetische Polarität aufweisen, die in einer bestimmten Richtung orientiert ist, wobei sich die gegebene Richtung der magnetischen Polarität von einer Richtung der magnetischen Polarität unmittelbar benachbarter Abschnitte oder Bereiche des Körpers 34 unterscheidet. Dementsprechend ist der gesamte Umfang des Körpers 34 in den homogenen Körperbeispielen magnetisch aktiv, wobei die Abschnitte oder Bereiche des Magnetismus durch die Ausrichtung ihrer jeweiligen Magnetfelder definiert sind. Während auf die Beispiele für homogene Körper Bezug genommen wird, die keine wahrnehmbare Trennung zwischen benachbarten magnetischen Abschnitten des Körpers 34 aufweisen, wird ein Fachmann erkennen, dass eine solche nicht wahrnehmbare Trennung zwischen benachbarten magnetischen Abschnitten des Körpers 34 nicht bedeuten soll, dass es keine Möglichkeit gibt, die benachbarten magnetischen Abschnitte abzufragen oder zu unterscheiden. Vielmehr ist die Bezugnahme auf die Beispiele für homogene Körper so beabsichtigt, dass sie keine wahrnehmbare Trennung zwischen benachbarten magnetischen Abschnitten des Körpers 34 aufweisen, um sich auf die Beobachtung einer Oberfläche des Außenumfangs des Körpers 34 durch ein menschliches Auge oder durch physisches Berühren des Außenumfangs des homogenen Körpers zu beziehen.
Beispielsweise kann es möglich sein, die Magnetschnitte, die Orientierung der Magnetschnitte (z.B. Ausrichtung der Pole der magnetischen Abschnitte) und/oder Grenzen zwischen benachbarten magnetischen Abschnitten durch Messen oder anderweitiges Testen des Magnetfelds des Körpers 34 als Funktion der Umfangsposition aufzuklären.
Die Reihe von drei Rotoranordnungen 30 auf der rechten Seite ((g)-(i)) der 1 und 2 kann als Beispiele für segmentierte Körper bezeichnet werden, wobei der Körper 34 der Rotoranordnung 30 mit Vorsprüngen versehen ist, die Aussparungen definieren, und die Aussparungen magnetische Abschnitte oder Teile aufnehmen, wie hierin weiter erörtert wird. Benachbarte magnetische Abschnitte des Körpers 34 der segmentierten Körperbeispiele können durch ein menschliches Auge und/oder durch physisches Berühren der Außenfläche des Körpers 34 wahrgenommen werden.
Bezugnehmend nun auf die 3A und 3B sind Beispiele der Rotoranordnungen 30 mit homogenem Körper gezeigt. Der Körper 34 definiert einen Innendurchmesser 62 und einen Außendurchmesser 66. Der Innendurchmesser 62 des Körpers 34 entspricht allgemein einem Außendurchmesser 70 der Welle 38. Der Außendurchmesser 70 der Welle 38 kann entlang der Länge 58 der Welle 38 variieren. Dementsprechend kann die Welle 38 durch eine Vielzahl von Außendurchmessern 70 definiert sein, wie hierin ausführlicher erörtert wird. In ähnlicher Weise kann der Körper 34 mit einer Vielzahl von Innendurchmessern 62 versehen sein, die der Vielzahl von Außendurchmessern 70 der Welle 38 in Anzahl, Abmessung und/oder Position entsprechen, wie hierin ausführlicher erörtert wird.
Unter Bezugnahme auf die 4A-5B kann die Welle 38 eine Vielzahl von Außendurchmessern 70 beinhalten. Beispielsweise kann die Welle 38 einen ersten Außendurchmesser 74, einen zweiten Außendurchmesser 78 und einen dritten Außendurchmesser 82 beinhalten. In verschiedenen Beispielen kann der erste Außendurchmesser 74 der größte der Vielzahl von Außendurchmessern der Welle 38 sein. Der dritte Außendurchmesser 82 der Welle 38 kann der kleinste der Vielzahl von Außendurchmessern der Welle 38 sein. Der zweite Außendurchmesser 78 kann als Zwischenwert bemessen sein, der zwischen den Größen des ersten und des dritten Außendurchmessers 74, 82 der Welle 38 liegt. Der erste Außendurchmesser 74, der zweite Außendurchmesser 78 und/oder der dritte Außendurchmesser 82 können an mehreren Stellen entlang der Länge 58 der Welle 38 positioniert sein, so dass Segmente des ersten, zweiten und/oder dritten Außendurchmessers 74, 78, 82 durch andere des ersten, zweiten und/oder dritten Außendurchmessers 74, 78, 82 getrennt sein können.
Beispielsweise kann, wie in den 4A-4C dargestellt, ein oberes Ende 86 der Welle 38 mit dem zweiten Außendurchmesser 78 versehen sein, wobei ein oberer Mittelabschnitt 90, der unmittelbar an das obere Ende 86 angrenzt, mit dem ersten Außendurchmesser 74 versehen ist. Ein mittlerer Mittelabschnitt 94 der Welle 38 kann mit dem dritten Außendurchmesser 82 versehen sein, wobei der mittlere Mittelabschnitt 94 unmittelbar benachbart zu dem oberen Mittelabschnitt 90 und distal zu dem oberen Ende 86 ist. Ein unterer Mittelabschnitt 98 kann mit dem ersten Außendurchmesser 74 und unmittelbar benachbart zu dem mittleren Mittelabschnitt 94 und distal zu dem oberen Mittelabschnitt 90 bereitgestellt sein. In verschiedenen Beispielen kann die Welle 38 ein unteres Ende 102 beinhalten, das sich über den unteren Mittelabschnitt 98 hinaus erstreckt, wobei das untere Ende 102 distal zu dem mittleren Mittelabschnitt 94 liegt. Das obere und das untere Ende 86, 102 sind gegenüberliegende Enden der Welle 38. Anschlussenden 106 des oberen Endes 86 und/oder des unteren Endes 102 können mit einem ausgesparten Abschnitt 110 versehen sein. Der ausgesparte Abschnitt 110 erstreckt sich von dem Anschlussende 106 nach innen, sodass der ausgesparte Abschnitt 110 relativ zu dem Anschlussende 106 konkav ist. Die ausgesparten Abschnitte 110 können dabei helfen, die Welle 38 während der Herstellung, Montage und/oder des Betriebs der Rotor-Stator-Anordnungen zu halten und/oder zu positionieren.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 4A-5B kann der mittlere Mittelabschnitt 94 der Welle 38 mit einer oder mehreren Flächen 114 bereitgestellt sein. Die Flächen 114 können abgeflachte Bereiche sein, die um den Umfang des mittleren Mittelabschnitts 94 positioniert sind. Die Flächen 114 können einem ähnlichen Zweck wie die Flächen 50 dienen, die an dem oberen Ende 86 der Welle 38 positioniert sind. Die Flächen 50 stellen eine Lagerfläche bereit, die zum Koppeln der Welle 38 mit einer Komponente verwendet werden kann, die durch die Drehung der Welle 38 relativ zum Stator angetrieben werden soll. Wohingegen die Flächen 114 konfiguriert sein können, um mit einem Innenabschnitt des Körpers 34 in Eingriff zu treten, um eine Drehposition des Körpers 34 relativ zu der Welle 38 beizubehalten und umgekehrt. Anders gesagt, die Flächen 114 der Welle 38 greifen in den Körper 34 in einer Weise ein, die verhindert, dass sich der Körper 34 um die Welle 38 dreht, während die Welle 38 stationär bleibt. In ähnlicher Weise greifen die Flächen 114 der Welle 38 mit dem Körper 34 in einer Weise ein, die verhindert, dass sich der Körper 34 und die Welle 38 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten relativ zueinander drehen. Dementsprechend können die Flächen 114 eine Drehsperre zwischen dem Körper 34 und der Welle 38 bereitstellen, indem sie mit entsprechenden Strukturen auf dem Körper 34 in Eingriff kommen, was in den 5A-5B zu sehen ist und hierin weiter erörtert wird. Daher können die Flächen 50 und die Flächen 114 jeweils eine Drehsperre oder Bewegungsübertragung auf die Komponenten bereitstellen, mit denen die Flächen 50, 114 in Eingriff stehen.
Beispielsweise verriegeln sich die Flächen 50 drehfest mit der anzutreibenden Komponente durch die Drehung der Rotoranordnung 30 relativ zum Stator. In ähnlicher Weise greifen die Flächen 114 der Welle 38 in die entsprechende Struktur auf dem Körper 34 ein, so dass der Körper 34 und die Welle 38 drehfest verbunden sind. Daher wird Drehbewegung, die dem Körper 34 durch die systematische Erregung der Wicklungen des Stators als Ergebnis der magnetischen Eigenschaften des Körpers 34 verliehen wird, mittels der Drehsperre zwischen dem Körper 34 und der Welle 38 in eine Drehbewegung der Welle 38 übersetzt. Die Drehbewegung der Welle 38 wird dann in eine Drehbewegung der anzutreibenden Komponente durch die Rotoranordnung 30 über die durch die Flächen 50 bereitgestellte Drehsperre zwischen der anzutreibenden Komponente und der Welle 38 übersetzt.
Unter weiterer Bezugnahme auf die 4A-5B kann der Körper 34 der Rotoranordnung 30 mit einer Vielzahl von Innendurchmessern versehen sein. Beispielsweise kann der Körper 34 einen ersten Innendurchmesser 118 und einen zweiten Innendurchmesser 122 beinhalten. Der zweite Innendurchmesser 122 kann kleiner als der erste Innendurchmesser 118 sein. Dementsprechend kann der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Innendurchmesser 118, 122 einen Flansch 126 bereitstellen, der beim Positionieren des Körpers 34 relativ zu der Welle 38 entlang der Längsrichtungen des Körpers 34 und der Welle 38 helfen kann. Der zweite Innendurchmesser 122 des Körpers 34 kann mit Flächen 130 versehen sein, die abgeflacht sind, um eine Lagerfläche bereitzustellen, die zum Koppeln des Körpers 34 mit der Welle 38 verwendet werden kann. Beispielsweise können die Flächen 130 des Körpers 34 mit den Flächen 114 auf dem mittleren Mittelabschnitt 94 der Welle 38 in Eingriff treten, um eine Drehposition des Körpers 34 relativ zu der Welle 38 beizubehalten und umgekehrt. Dementsprechend verhindert der Eingriff zwischen den Flächen 114 der Welle 38 und den Flächen 130 des Körpers 34, dass sich der Körper 34 und die Welle 38 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, und ermöglicht eine Übertragung der Drehbewegung des Körpers 34, wie durch den Stator eingeleitet, in eine Drehbewegung der Welle 38. Der Flansch 126, der durch die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Innendurchmesser 118, 122 des Körpers 34 definiert ist, ist zwischen dem oberen Mittelabschnitt 90 und dem unteren Mittelabschnitt 98 der Welle 38 positioniert. Der zweite Innendurchmesser 122 ist kleiner als der erste Außendurchmesser 74 der Welle 38. Wenn dementsprechend die Welle 38 mit dem ersten Außendurchmesser 74 an dem oberen Mittelabschnitt 90 versehen ist, und der untere Mittelabschnitt 98 und der Flansch 126 des Körpers 34 zwischen dem oberen Mittelabschnitt 90 und dem unteren Mittelabschnitt 98 positioniert sind, wird der Körper 34 in einer Längsposition (d.h. entlang der Längsrichtungen des Körpers 34 und der Welle 38) relativ zu der Welle 38 durch ein physikalisches Hindernis gehalten, das durch eine Interferenz oder einen Eingriff zwischen einer oberen Fläche 134 des Flansches 126 und einer unteren Fläche 138 des oberen Mittelabschnitts 90 bereitgestellt wird, sowie eine Interferenz oder einen Eingriff zwischen einer unteren Fläche 142 des Flansches 126 und einer oberen Fläche 146 des unteren Mittelabschnitts 98.
Unter Bezugnahme auf die 6-8B sind Beispiele des segmentierten Körpers der Rotoranordnung 30 gezeigt. Die Welle 38 beinhaltet die Flächen 50 und die ausgesparten Abschnitte 110 in den Anschlussenden 106. In den abgebildeten Beispielen des segmentierten Körpers beinhaltet der Körper 34 einen Kernabschnitt 150. Eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen 154 erstreckt sich von dem Kernabschnitt 150 radial nach außen, um Aussparungen 158 zwischen benachbarten Vorsprüngen 154 zu definieren. In verschiedenen Beispielen erstreckt sich eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen 162 von dem Kernabschnitt 150 radial nach außen, wobei einer der zweiten Vorsprünge 162 zwischen jedem benachbarten ersten Vorsprung 154 positioniert ist, so dass sich der erste und der zweite Vorsprung 154, 162 um einen Umfang des Kernabschnitts 150 abwechseln. In verschiedenen Beispielen können sich die zweiten Vorsprünge 162 von dem Kernabschnitt 150 in einem geringeren Ausmaß als die ersten Vorsprünge 154 radial nach außen erstrecken. Die ersten Vorsprünge 154 beinhalten einen Stift 166 und einen Kopf 170. Die zweiten Vorsprünge 162 können allgemein parabolisch geformt sein. In einigen Beispielen können sich die zweiten Vorsprünge 162 von dem Kernabschnitt 150 entlang einer Gesamtheit der Länge 54 des Körpers 34 erstrecken. In verschiedenen Beispielen können die zweiten Vorsprünge 162 an einem Ende des Kernabschnitts 150 positioniert sein und dadurch die magnetischen Abschnitte 174 in einer Richtung (z.B. nach oben) halten, die parallel zur Länge 54 des Körpers 34 ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 6-8B erstreckt sich der Kopf 170 jedes der ersten Vorsprünge 154 von einer Mittellinie des entsprechenden Stifts 166 radial nach außen, so dass der Kopf 170 mit einer Breite versehen ist, die größer ist als eine Breite des Stifts 166 in einer Querschnittsrichtung. Dementsprechend können der Stift 166 und der Kopf 170 dabei helfen, magnetische Abschnitte 174 in einer radialen Richtung zu halten, indem sie einen Abschnitt der Aussparung 158 zwischen einer Innenfläche des Kopfs 170 und einer Außenfläche des Kernabschnitts 150 des Körpers 34 bilden. Die magnetischen Abschnitte 174 können in jede der Aussparungen 158 eingeführt werden, die in dem Körper 34 bereitgestellt sind. Die magnetischen Abschnitte 174 sind mit einer Form bereitgestellt, die den Aussparungen 158 entspricht, die durch den Kernabschnitt 150, die ersten Vorsprünge 154 und die zweiten Vorsprünge 162 definiert sind. Die magnetischen Abschnitte 174 sind allgemein bogenförmig und entsprechen häufig den Konturen des Kernabschnitts 150 und/oder den zweiten Vorsprüngen 162 des Körpers 34. Seitliche Enden 178 der magnetischen Abschnitte 174 sind verjüngt, um mit dem Stift 160 und dem Kopf 170 der ersten Vorsprünge 154 auf jeder Seite der Aussparungen 158 in Eingriff zu kommen. In Beispielen, in denen sich die zweiten Vorsprünge 162 entlang einer Gesamtheit der Länge 54 des Körpers 34 erstrecken, können die magnetischen Abschnitte 174 eine Kerbe 182 beinhalten, die dem zweiten Vorsprung 162 entspricht.
Nun bezugnehmend auf 9 sind verschiedene Beispiele der Rotoranordnung 30 in einem Diagramm des Magnetfelds in Tesla gegenüber der radialen Verschiebung in Grad um einen Umfang der Rotoranordnung 30 gezeigt. Der Körper 34 der Rotoranordnung 30 kann sowohl in den homogenen Körperbeispielen als auch in den segmentierten Körperbeispielen spritzgegossen werden. In den Beispielen für segmentierte Körper können der Kernabschnitt 150 , die ersten Vorsprünge 154 und die zweiten Vorsprünge 162 spritzgegossen werden, während die magnetischen Abschnitte 174 separat geformt und während des Zusammenbaus in die Aussparungen 158 eingesetzt werden. Die Welle 38 kann auch spritzgegossen werden und kann auch durch andere Metallumformverfahren geformt werden.
In 9 stellen Beispiel 1 (Bsp. 1, durchgezogene fette Linie) und Beispiel 2 (Bsp. 2, durchgezogene Linie) Körper 34 der Rotoranordnung 30 dar, die aus einem nichtmagnetischen Polymer (z.B. ohne Ferrit) hergestellt wurden, die die magnetischen Abschnitte 174 halten. Der Körper 34 von Beispiel 1 wurde mit einer Polymerdicke von etwa 1 mm hergestellt. Der Körper 34 von Beispiel 2 wurde mit einer Polymerdicke von etwa 2 mm hergestellt. Wie in 9 zu sehen ist, verringerte eine Erhöhung der Dicke des Polymers in Abwesenheit eines magnetischen Materials, wie beispielsweise Ferrit, das innerhalb des Polymers vorgesehen ist, eine Änderung des Magnetfelds der Rotoranordnung 30 als eine Funktion der radialen Verschiebung um das herum Umfang des Körpers 34.
In 9 stellen Beispiel 3 (Bsp. 3, gestrichelte Linie) und Beispiel 4 (Bsp. 4, strichpunktierte Linie) Körper 34 dar, die aus einem spritzgießbaren magnetischen Material, wie z.B. gebundenem Ferrit, hergestellt wurden. Der Körper 34 von Beispiel 3 wurde mit einer Magnetmaterialdicke von 1 mm hergestellt. Der Körper 34 von Beispiel 4 wurde mit einer Magnetmaterialdicke von 2 mm hergestellt. Wie in 9 zu sehen ist, verringerte eine Erhöhung der Dicke des magnetischen Materials eine Änderung des Magnetfelds des Körpers 34 als eine Funktion der radialen Verschiebung um den Umfang des Körpers 34, ähnlich wie in den Beispielen 1 und 2. Das Vorhandensein des Magnetmaterials in dem Körper 34 der Beispiele 3 und 4 unter Verwendung des gebundenen Ferrits führte jedoch zu einer Abschwächung der Form des Magnetfelds als Funktion der Umfangsposition um den Körper 34 herum. Das Erhöhen der Dicke des Polymers milderte in ähnlicher Weise die Form des Magnetfelds als Funktion der Umfangsposition um den Körper 34 herum. Die Abschwächung des Magnetfelds als Funktion der Umfangsposition um den Körper 34 wird durch die verringerte Kontur der im Allgemeinen schlangenförmigen Form der den Beispielen 1-4 zugeordneten Linien deutlich, wobei Beispiel 1 am stärksten konturiert und Beispiel 4 am wenigsten konturiert ist.
In 9 werden die Beispiele 1 und 3 verglichen, wobei der Unterschied zwischen diesen Beispielen das Fehlen eines anderen magnetischen Materials als die magnetischen Abschnitte 174 in Beispiel 1 gegenüber dem Vorhandensein von gebundenem Ferrit zusätzlich zu den magnetischen Abschnitten 174 in Beispiel 3 ist. Das Vorhandensein des gebundenen Ferrits in Beispiel 3 milderte die Form des Magnetfelds als eine Funktion der Umfangsposition um den Körper 34 herum, ähnlich der Erhöhung der Dicke des Polymers beim Vergleich der Beispiele 1 und 2 oder der Erhöhung der Dicke des magnetischen Materials beim Vergleich der Beispiele 3 und 4. Die abgeschwächte Form des Diagramms für Beispiel 3 im Vergleich zu Beispiel 1 zeigt ein stabileres Magnetfeld als eine Funktion der Umfangsposition um den Körper 34 herum an. Außerdem ist die Änderung des Magnetfelds von null Grad (0°) auf fünfundvierzig Grad (45°) (d.h. ein ΔB_rad) für Beispiel 3 größer als für Beispiel 1. Das erhöhte ΔB_rad kann beim Bereitstellen eines größeren Drehmomentbetrags an der Welle 38 während der Drehung der Rotoranordnung 30 durch den Stator vorteilhaft sein.
Beim Vergleich der Beispiele 2 und 4 wird eine ähnliche Korrelation beobachtet. Der Unterschied zwischen den Beispielen 2 und 4 besteht in der Abwesenheit eines anderen magnetischen Materials als den magnetischen Abschnitten 174 in Beispiel 2 gegenüber dem Vorhandensein von gebundenem Ferrit zusätzlich zu den magnetischen Abschnitten in Beispiel 4. Das Vorhandensein des gebundenen Ferrits in Beispiel 4 milderte die Form des Magnetfelds als eine Funktion der Umfangsposition um den Körper 34 herum, ähnlich der Erhöhung der Dicke des Polymers beim Vergleich der Beispiele 1 und 2 oder der Erhöhung der Dicke des magnetischen Materials beim Vergleich der Beispiele 3 und 4. Die abgeschwächte Form des Diagramms für Beispiel 4 im Vergleich zu Beispiel 2 zeigt ein stabileres Magnetfeld als Funktion der Umfangsposition um den Körper 34 herum an. Außerdem ist die Änderung des Magnetfelds von null Grad (0°) auf fünfundvierzig Grad (45°) (d. h. ein ΔB_rad) bei Beispiel 4 größer als bei Beispiel 2. Das erhöhte ΔB_rad kann beim Bereitstellen eines größeren Drehmomentbetrags an der Welle 38 während der Drehung der Rotoranordnung 30 durch den Stator vorteilhaft sein.
Unter Bezugnahme auf die 10A und 10B sind Magnetfelddiagramme von Beispielen des Körpers 34 aus einem nichtmagnetischen Polymer (10A) und des Körpers 34 aus einem Polymer mit einem magnetischen Material (10B) gezeigt. Das Vorhandensein des magnetischen Materials innerhalb des Polymers des Körpers 34, wie zum Beispiel gebundener Ferrit, fokussierte das magnetische Feld radial nach außen von dem Körper 34 zu dem Stator hin. Die Magnetfelddiagramme sind mit einem der segmentierten Körperbeispiele des Körpers 34 dargestellt. Jedoch wurde ein ähnlicher Fokussierungseffekt für die homogenen Körperbeispiele des Körpers 34 beobachtet. Der Körper 34, die Welle 38 und einer der magnetischen Abschnitte 174 sind dargestellt.
Unter Bezugnahme auf 11 umfasst ein Verfahren 190 zum Herstellen der Rotoranordnung 30 den Schritt 194 zum Verwenden einer einzelnen Werkzeuganordnung, wobei die einzelne Werkzeuganordnung mit einer Vielzahl von Einsätzen versehen ist. Die Vielzahl von Einsätzen können einzelne Einsätze mit unterschiedlichen Längen relativ zueinander umfassen. Das Verfahren 190 umfasst auch den Schritt 198 des Positionierens der Welle 38 in einem Formwerkzeug. Bei Schritt 202 wird die Welle 38 innerhalb des Körpers 34 eingekapselt, um die Rotoranordnung 30 zu bilden. In verschiedenen Beispielen enthält die Rotoranordnung 30 magnetische Teilchen. Bei Schritt 206 kann der Körper 34 der Rotoranordnung 30 magnetisiert werden.
Unter Bezugnahme auf 12 ist eine Werkzeuganordnung 220 in schematischer Querschnittsform gezeigt. Die Werkzeuganordnung 220 beinhaltet einen ersten Abschnitt 224 und einen zweiten Abschnitt 228. Der erste Abschnitt 224 und der zweite Abschnitt sind getrennte Komponenten und können so zusammenkommen, dass dazwischen eine Naht 230 gebildet wird. Die Naht 230 kann sich entlang einer vertikalen Achse erstrecken, wie etwa der in 12 abgebildeten. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn der erste und der zweite Abschnitt 224, 228 zusammengebracht werden, wird ein Innendurchmesser 232 durch den ersten und den zweiten Abschnitt 224, 228 definiert. Die Werkzeuganordnung 220 kann auch ein variables Element 234 beinhalten. Das variable Element 234 ist relativ zu den ersten und zweiten Abschnitten 224, 228 beweglich. Beispielsweise kann das variable Element 234 entlang einer Richtung, die parallel zu der Naht 230 ist, bewegbar oder einstellbar sein. Der erste Abschnitt 224, der zweite Abschnitt 228 und das variable Element 234 definieren einen Formungshohlraum 236 der Werkzeuganordnung 220. Dementsprechend kann eine Einstellung einer Position des variablen Elements 234 relativ zu den ersten und zweiten Abschnitten 224, 228 ein Volumen des Formungshohlraums 236 einstellen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 12 korreliert die Position des variablen Elements 234 mit der Länge 54 des Körpers 34 der Rotoranordnung 30 (siehe 1) oder steht allgemein damit in Beziehung. Der Formungshohlraum 236 nimmt das Material auf, aus dem der Körper 34 der Rotoranordnung 30 hergestellt werden soll. In verschiedenen Beispielen kann der Innendurchmesser 232 des ersten und des zweiten Abschnitts als eine konstante Abmessung beibehalten werden, wenn die Position des variablen Elements 234 eingestellt wird. In einigen Beispielen beinhaltet die Werkzeuganordnung 220 eine oder mehrere Spulen, die dazu konfiguriert sind, Magnetpole des Körpers 34 der Rotoranordnung 30 auszurichten. Die Spule(n) sind elektrisch leitfähig. Beim Bereitstellen eines elektrischen Stroms an der Spule kann ein Magnetfeld innerhalb der Werkzeuganordnung 220 induziert werden. In verschiedenen Beispielen kann die Werkzeuganordnung 200 taschenbildende Einsätze beinhalten, die verwendet werden, um die Aussparungen 158 in dem Körper 34 zu bilden. Die Aussparungen 158 können jeweils einen der magnetischen Abschnitte 174 nach dem Entfernen der taschenbildenden Einsätze aufnehmen. Die Werkzeuganordnung 220 kann eine Einspritzöffnung 238 beinhalten. Die Einspritzöffnung 238 kann in einer oberen Wand 240 des ersten Abschnitts 224 und/oder des zweiten Abschnitts 228 positioniert sein.
Zusätzlich oder alternativ kann die Einspritzöffnung 238 in einer Seitenwand 242 des ersten Abschnitts 224 und/oder des zweiten Abschnitts 228 positioniert sein.
In verschiedenen Beispielen kann die Welle 38 mit dem Körper 34 umspritzt werden. Der Körper 34 kann ein monolithischer Körper aus magnetischem Polymermaterial sein. In einer umspritzten Konfiguration der Welle 38 ist ein monolithischer Körper aus magnetischen Polymerteilchenn, wie z.B. gebundenem Neodym-Eisen-Bor (NdFeB), innerhalb einer spritzgießbaren Matrix oder einer formpressbaren Matrix angeordnet. Das resultierende Produkt ist eine Welle 38, die mit dem magnetischen Polymerkörper 34 verbunden ist. Es wird in Betracht gezogen, dass die magnetischen Teilchen magnetische Polymerteilchen und/oder magnetische Teilchen sein können, die in einem Polymermaterial eingeschlossen sind. Nach dem Zusammenbau der Rotoranordnung 30, die die Welle 38 und den magnetischen Polymerkörper 34 umfasst, kann der Rotoranordnung 30 ein Magnetfeld angelegt werden, das für den Stator geeignet ist, mit dem die Rotoranordnung 30 gepaart ist. In einigen Beispielen kann das Anlegen eines Magnetfelds auf die Rotoranordnung 30 nach Abschluss des Formungsprozesses, der die Rotoranordnung 30 zusammenbaut, unpraktisch und möglicherweise nicht möglich sein. Wenn beispielsweise das magnetische Polymermaterial des Körpers 34 ein FerritKeramik-Teilchen in einer spritzgießbaren oder einer formpressbaren Polymermatrix ist, kann die resultierende Rotoranordnung 30 keine definierte magnetische Polaranordnung haben, die nach dem Formen aufgezwungen wird. In solchen Beispielen wird eine Spule, die in das für den Formprozess verwendete Formwerkzeug integriert ist, während des Formprozesses bestromt, so dass während des Formprozesses eine definierte magnetische Polaranordnung aufgeprägt wird.
Ein Vorteil der vorliegenden Offenbarung liegt in der Verwendung einer einzigen Werkzeuganordnung, um mehrere Versionen der Rotoranordnung 30 herzustellen und/oder zusammenzubauen. Die verwendete Einzelwerkzeuganordnung kann zur Herstellung von Rotoranordnungen 30 verwendet werden, die entweder gebundenes Neodym-Eisen-Bor oder eine Eisenkeramik in einer Polymermatrix enthalten. Die Länge der einzelnen Werkzeuganordnung kann angepasst werden, um eine Familie von Rotoranordnungen 30 mit verringerten Werkzeugkosten herzustellen.
Gesintertes Neodym hat eine deutlich stärkere magnetische Anziehungskraft als jede der spritzguss- oder formpressbaren gebundenen Konfigurationen aus Neodym-Eisen-Bor in einer Polymermatrix oder Eisenkeramik in einer Polymermatrix. Es kann vorteilhaft sein, eine spritzgießbare Haltestruktur (z.B. den Körper) innerhalb der einzelnen Werkzeuganordnung bereitzustellen, wodurch die Konfigurationen von Rotoranordnungen 30 erhöht werden, die in Bezug auf das Variieren der Magnetstärke der resultierenden Rotoranordnung 30 während des Werkzeug-/Herstellungsprozesses hergestellt werden können.
In verschiedenen Beispielen der vorliegenden Offenbarung kann die Einzelwerkzeuganordnung taschenbildende Einsätze beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Taschen (z. B. die Aussparungen 158) innerhalb des Körpers 34 zu erzeugen, die dazu ausgelegt sind, gesinterte Neodym-Magnete nach dem Umspritzen der Welle 38 aufzunehmen. Die durch die taschenbildenden Einsätze erzeugten Taschen halten die gesinterten Magnete, die in einer Richtung eingesetzt werden, die parallel zur Welle 38 ist. Die gesinterten Magnete sind so angeordnet, dass benachbarte Magnete, wenn sie in dem Körper 34 montiert sind, entgegengesetzte Polaranordnungen haben. Die Rotoranordnung 30 wird nach dem Zusammenbau in magnetische Verbindung mit Elektromagneten des Stators (z. B. der Vielzahl von Wicklungen) gebracht.
In einigen Beispielen der vorliegenden Offenbarung können die durch die taschenbildenden Einsätze erzeugten Taschen während des Herstellungsprozesses magnetisiert werden. Beispielsweise können die Taschen während des Formprozesses magnetisiert werden. In einem solchen Beispiel kann der Körper 34 aus einem Polymermaterial geformt sein, das Eisenkeramik enthält. Dementsprechend hält der Körper 34, wenn der Körper 34 zusätzlich zu den in der zusammengebauten Rotoranordnung 30 vorhandenen gesinterten Magneten magnetisiert ist, sowohl die gesinterten Magnete in ihrer gewünschten Position, während er auch die magnetische Leistung der Rotoranordnung 30 verbessert.
In den verschiedenen hier diskutierten Beispielen und Variationen kann eine Familie von Rotoranordnungen 30 durch Verwenden einer einzigen Werkzeuganordnung erzeugt werden. Die Familie von Rotoranordnungen 30 kann mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften, unterschiedlichen Längen und/oder unterschiedlichen anderen Abmessungen hergestellt werden. Durch die Verwendung der Einzelwerkzeuganordnung kann eine Anzahl von Werkzeugeinsätzen und eine Anzahl von Modifikationsvorgängen nach der Produktion verringert werden. Die einzelne Werkzeuganordnung kann verwendet werden, um eine mit Ferritkeramik verbundene Rotoranordnung innerhalb der Werkzeuganordnung zu magnetisieren, die verwendet wird, um eine mit Neodym-Eisen-Bor verbundene Rotoranordnung innerhalb der Werkzeuganordnung herzustellen, ohne den Körper 34 zu magnetisieren, oder kann verwendet werden, um eine mit Ferritkeramik verbundene Haltestruktur (z.B. Körper 34) zu magnetisieren, die gesinterte magnetische Abschnitte (z.B. magnetische Abschnitte 174) aufnimmt. Die magnetisierte keramisch gebundene Haltestruktur aus Ferrit dient zusätzlich dazu, die Gesamtleistung des gesinterten Neodymmagneten innerhalb der Rotoranordnung 30 zu verbessern.
Permanentmagnetische Rotoren, wie die hierin offenbarten, werden in einer Vielzahl von Permanentmagnetmaschinen und/oder -instrumenten verwendet. Die vorliegende Offenbarung stellt ein modulares Design für magnetische Rotoranordnungen 30 bereit, die aus einem gemeinsamen Kernwerkzeug hergestellt werden können, das Einsätze wie etwa die magnetischen Abschnitte 174 beinhalten kann, um eine Familie von Rotoranordnungen 30 zu erreichen, die gemäß Kosten-, Größen- und/oder Leistungskompromissen variiert werden kann. In verschiedenen Beispielen kann die Rotoranordnung 30 einen gemeinsamen Durchmesser beibehalten, wobei in diesem Fall die Rotoranordnung 30 in verschiedenen Längen hergestellt und/oder zusammengebaut werden kann, indem der Körper 34, die Welle 38 und/oder die magnetischen Abschnitte 174 geändert werden, um einer gewünschten Länge und/oder einem gewünschten Magnetfeld zu entsprechen.
Gebundene Ferritmagnete werden oft als magnetische Eisenkeramikteilchen bezeichnet, die in einer Polymermatrix gebunden sind, und werden typischerweise als spritzguss- oder formpressbares Material hergestellt. Ferritgebundene Magnete werden innerhalb des Werkzeugs magnetisiert, das verwendet wird, um die Rotoranordnung 30 zusammenzubauen, somit wird ein Werkzeug mit integrierten Magnetspulen im Kern in Betracht gezogen, wodurch das Ferritmaterial spritzgegossen und magnetisiert werden kann, während es sich noch im Werkzeug befindet, um der Rotoranordnung 30 eine spezifische Magnetpolanordnung aufzuprägen. Ferritmagnete sind ein kostengünstiges Magnetmaterial und haben im Vergleich zu gebundenem Neodym und gesintertem Neodym eine niedrige Flussdichte.
Gebundene Neodym-Eisen-Bor (NdFeB)-Magnete werden oft als magnetische Neodym-Eisen-Bor-Teilchen bezeichnet, die in einer Polymermatrix gebunden sind, die als spritzgießbares Material hergestellt wird. Neodym-Eisen-Bor-Verbundmagnete müssen während des Formens nicht im Werkzeug magnetisiert werden und können ausgeworfen werden, ohne dass ein signifikantes Magnetfeld auf die Rotoranordnung 30 ausgeübt wird. Nach dem Auswerfen kann die Rotoranordnung 30 nach dem Formen magnetisiert werden, um der Rotoranordnung 30 eine spezifische Magnetpolanordnung aufzuprägen, die den elektromagnetischen Polen des Stators entspricht, mit dem die Rotoranordnung 30 gepaart ist. Während das Werkzeug die Fähigkeit hat, die Rotoranordnung 30 innerhalb des Werkzeugs zu magnetisieren, da die Werkzeugausstattung und die integrierte Magnetisierungsspule der Version mit gebundenem Ferrit gemeinsam sind, ob der Magnet innerhalb des Werkzeugs magnetisiert wird oder nicht, hängt von verschiedenen zu berücksichtigenden Faktoren wie Anwendung, Logistik und Kosten ab. Neodym-Eisen-Bor-Magnete sind kostspieliger als gebundene Ferrit-Magnete und weniger kostspielig als gesinterte Neodym-Magnete. Neodym-Eisen-Bor-Magnete haben eine höhere magnetische Flussdichte als gebundene Ferrite, aber eine geringere magnetische Flussdichte als gesinterte Neodym-Magnete.
Bei den homogenen Körperbeispielen des Körpers 34 sind eine Reihe von Konfigurationen für die magnetischen Abschnitte oder Bereiche möglich. Beispielsweise kann die Anzahl der magnetischen Abschnitte größer als 2, größer als 3, größer als 4, größer als 5, größer als 6 und so weiter sein. Zusätzlich oder alternativ können die magnetischen Abschnitte breiter oder schmaler gemacht werden oder sich von einem Ende zum anderen verjüngen. In einigen Beispielen können die magnetischen Abschnitte innerhalb des Körpers 34 als Funktion der Umfangsposition um den Körper 34 variiert werden. In verschiedenen Beispielen kann die Polarität der magnetischen Abschnitte als Funktion der Position entlang der Länge 54 des Körpers 34 variieren. Beispielsweise kann die Polarität entlang eines gegebenen Längsquerschnitts des Körpers 34 derart versetzt sein, dass die Polarität des Körpers 34 beim Durchqueren der Länge 54 einen Wendepunkt oder eine Richtungsänderung der Polarität erreicht.
Mit einem zusätzlichen Einsatz in dem Werkzeug, wie beispielsweise den magnetischen Abschnitten 174, können die Aussparungen 158 geformt werden, um die magnetischen Abschnitte 174 zu halten, die gesinterte Neodym-Eisen-Bor-Magnetsegmente sein können. Während die abgebildeten Beispiele des segmentierten Körpers vier Aussparungen 158 zeigen, die jeweils einen der magnetischen Abschnitte 174 aufnehmen, wird ein Fachmann erkennen, dass mehr oder weniger Aussparungen 158 und entsprechende magnetische Abschnitte 174 verwendet werden können, ohne von den hierin offenbarten Konzepten abzuweichen. In den Beispielen mit segmentierten Körpern muss das Polymer, das bei der Herstellung der Rotoranordnung 30 verwendet wird, kein gebundenes Ferrit oder keine gebundene Neodym-Spritzguss-Zusammensetzung sein und kann einfach ein Polymer von Standardqualität, gefüllt oder ungefüllt sein. Die in das Werkzeug integrierten Magnetisierungsspulen würden während des Formens einer Standard-Polymerverbindung nicht erregt. Standardpolymere haben keinerlei magnetische Eigenschaften, und der verfügbare magnetische Fluss ist auf den der Magnetsegmente, wie etwa der magnetischen Abschnitte 174, und ihre Nähe zu den elektromagnetischen Kernen des zugehörigen Stators beschränkt. Es gibt keinen magnetischen Flussweg radial nach innen von den magnetischen Abschnitten 174 , die gesinterte Segmente sein können. Gesintertes Neodym hat im Vergleich zu gebundenem Ferrit oder gebundenem Neodym die höchste magnetische Flussdichte. Allerdings ist gesintertes Neodym im Vergleich zu gebundenem Ferrit und gebundenem Neodym auch am teuersten. Anstelle des Polymers kann ein spritzgießbarer gebundener Ferrit verwendet werden und kann einen optimierten magnetischen Flusspfad bereitstellen. In diesem Fall wird ein mit Ferrit imprägnierter Körper 34 aus dem gebundenen spritzgießbaren Ferritmaterial geformt und mit der Magnetisierungsspule in dem Werkzeug magnetisiert, um ein gewünschtes Magnetfeld anzulegen. Wenn die gesinterten Magnetsegmente, wie etwa die magnetischen Abschnitte 174, nach dem Formen in den gebundenen Ferritkörper 34 platziert werden, stellt der gebundene Ferritkörper 34 eine Verbesserung der magnetischen Leistung gegenüber den gesinterten Segmenten in einem Körper 34 nur aus Polymer bereit, da der gebundene Ferritkörper 34 die Feldstärke der Rotoranordnung 30 verbessert.
Modifikationen der Offenbarung werden Fachleuten und denjenigen einfallen, die die hierin offenbarten Konzepte erstellen oder verwenden. Daher versteht es sich, dass die in den Zeichnungen gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
Es versteht sich für den Durchschnittsfachmann, dass die Konstruktion der beschriebenen Konzepte und anderer Komponenten nicht auf irgendein spezifisches Material beschränkt ist. Andere beispielhafte Ausführungsformen der hierin offenbarten Konzepte können aus einer breiten Vielfalt von Materialien gebildet werden, sofern hierin nicht anders beschrieben.
Für die Zwecke dieser Offenbarung bedeutet der Begriff „gekoppelt“ (in all seinen Formen: koppeln, koppelt, gekoppelt usw.) im Allgemeinen das Verbinden von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch) direkt oder indirekt miteinander. Eine solche Verbindung kann stationärer Natur oder beweglicher Natur sein. Eine solche Verbindung kann erreicht werden, indem die zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und beliebige zusätzliche Zwischenelemente integral als ein einziger einheitlicher Körper miteinander oder mit den zwei Komponenten ausgebildet werden. Eine solche Verbindung kann dauerhafter Natur sein oder entfernbarer oder lösbarer Natur sein, sofern nicht anders angegeben.
Es ist auch wichtig anzumerken, dass der Aufbau und die Anordnung der Elemente der Offenbarung, wie sie in den beispielhaften Ausführungsformen gezeigt sind, nur der Veranschaulichung dienen. Obwohl in dieser Offenbarung nur wenige Ausführungsformen der vorliegenden Neuerungen im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Offenbarung lesen, ohne Weiteres erkennen, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des zitierten Gegenstands abzuweichen. Zum Beispiel können Elemente, die als einstückig ausgebildet gezeigt sind, aus mehreren Teilen aufgebaut sein, oder Elemente, die als mehrere Teile gezeigt sind, können einstückig ausgebildet sein, der Betrieb der Schnittstellen kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbinder oder anderer Elemente des Systems kann variiert werden, und die Art oder Anzahl der zwischen den Elementen vorgesehenen Einstellpositionen kann variiert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Elemente und/oder Anordnungen des Systems aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt sein können, die eine ausreichende Festigkeit oder Haltbarkeit bieten, und zwar in einer Vielzahl von Farben, Texturen und Kombinationen. Dementsprechend sollen alle diese Modifikationen in den Umfang der vorliegenden Neuerungen eingeschlossen sein. Andere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Weglassungen können in der Konstruktion, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
Es versteht sich, dass alle beschriebenen Prozesse oder Schritte innerhalb beschriebener Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten kombiniert werden können, um Strukturen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zu bilden. Die hier offenbarten beispielhaften Strukturen und Prozesse dienen der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an der oben erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und ferner versteht es sich, dass solche Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt werden sollen, es sei denn, diese Ansprüche geben durch ihren Wortlaut ausdrücklich etwas anderes an.

Claims

Rotoranordnung zur Verwendung mit einem Stator, wobei die Rotoranordnung Folgendes umfasst: eine Welle, die mindestens einen Außendurchmesser definiert; und einen Körper, der mindestens einen Innendurchmesser definiert, wobei die Welle innerhalb des mindestens einen Innendurchmessers des Körpers aufgenommen wird, wobei der Körper mit einem Magnetfeld mit wechselnden Polaranordnungen in Abhängigkeit von einer Umfangsposition um einen Umfang des Körpers versehen wird, wobei der Körper aus einem Polymermaterial hergestellt ist, wobei das Polymermaterial magnetische Teilchen umfasst, und wobei eine äußere Oberfläche des Körpers kontinuierlich ist, so dass eine Grenze zwischen benachbarten magnetischen Abschnitten des Körpers für ein menschliches Auge nicht wahrnehmbar ist.
Rotoranordnung nach Anspruch 1, wobei der Körper auf die Welle aufgespritzt ist.
Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Körper in einer monolithischen Form derart hergestellt ist, dass der Körper die Welle einkapselt.
Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die magnetischen Teilchen gebundenes Neodym-Eisen-Bor umfassen.
Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die magnetischen Teilchen magnetische Polymerteilchen sind.
Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die magnetischen Teilchen verwendet werden, um dem Körper Magnetpole aufzuprägen.
Rotoranordnung zur Verwendung mit einem Stator, wobei die Rotoranordnung Folgendes umfasst: eine Welle, die mindestens einen Außendurchmesser definiert; und einen Körper, wobei der Körper Folgendes umfasst: mindestens einen durch den Körper definierten Innendurchmesser, wobei die Welle innerhalb des mindestens einen Innendurchmessers des Körpers aufgenommen wird; ein Polymermaterial, aus dem der Körper hergestellt ist, wobei das Polymermaterial magnetische Teilchen umfasst; eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen; und eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen, die zwischen benachbarten der Vielzahl von ersten Vorsprüngen positioniert sind, wobei die ersten und zweiten Vorsprünge dazwischen Aussparungen definieren.
Rotoranordnung nach Anspruch 7, wobei der Körper ferner Folgendes umfasst: eine Vielzahl von magnetischen Abschnitten, wobei jede der Aussparungen einen der Vielzahl von magnetischen Abschnitten aufnimmt.
Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der Körper mit einem Magnetfeld mit alternierenden Polaranordnungen als Funktion einer Umfangsposition um einen Umfang des Körpers versehen ist.
Rotoranordnung nach Anspruch 9, wobei die magnetischen Abschnitte gesinterte Neodym-Magnete sind.
Werkzeuganordnung, umfassend: einen ersten Abschnitt; einen zweiten Abschnitt, wobei der erste und der zweite Abschnitt einen Innendurchmesser definieren; und ein variables Element, wobei der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und das variable Element einen Formungshohlraum definieren, wobei das variable Element in Bezug auf den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt bewegbar ist, so dass ein Volumen des Formgebungshohlraums einstellbar ist, und wobei der Formgebungshohlraum so konfiguriert ist, dass er ein magnetisches Material aufnimmt.
Werkzeuganordnung nach Anspruch 11, wobei der Formungshohlraum ein Polymermaterial aufnimmt und wobei das Polymermaterial mindestens einen Abschnitt eines Körpers einer Rotoranordnung definiert.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Volumen des Formungshohlraums eingestellt wird, indem eine Position des variablen Elements in Bezug auf den ersten und den zweiten Abschnitt geändert wird.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Position des variablen Elements mit einer Längenabmessung des Körpers der Rotoranordnung korreliert.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Innendurchmesser des ersten und des zweiten Abschnitts als konstante Abmessung beibehalten wird, wenn die Position des variablen Elements eingestellt wird.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Polymermaterial magnetische Teilchen umfasst.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, ferner umfassend: eine Spule, die dazu konfiguriert ist, Magnetpole des Körpers der Rotoranordnung auszurichten.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, ferner umfassend: taschenbildende Einsätze, die verwendet werden, um Aussparungen im Körper zu bilden.
Werkzeuganordnung nach Anspruch 18, wobei die Aussparungen nach dem Entfernen der taschenbildenden Einsätze jeweils einen magnetischen Abschnitt aufnehmen.
Verfahren zum Herstellen einer Rotoranordnung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Auswählen einer Welle; Einstellen einer Position eines variablen Elements, so dass ein Volumen eines Formungshohlraums einer Werkzeuganordnung basierend auf einer Länge der ausgewählten Welle geändert wird; Positionieren der ausgewählten Welle innerhalb des Formungshohlraums; Einspritzen eines Polymermaterials in den Formungshohlraum nach dem Schritt des Positionierens der ausgewählten Welle innerhalb des Formungshohlraums, wobei das Polymermaterial zumindest teilweise einen Rotorkörper definiert, der Rotorkörper und die ausgewählte Welle einen magnetisch empfänglichen Rotorkörper definieren; und Magnetisieren des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers, um Magnetpole des magnetisch suszeptiblen Rotorkörpers auszurichten.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Polymermaterial magnetische Teilchen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, wobei der Schritt des Magnetisierens des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers ausgeführt wird, während sich der magnetisch empfängliche Rotorkörper innerhalb des Formungshohlraums der Werkzeuganordnung befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei die Werkzeuganordnung eine Spule umfasst, die in dem Schritt des Magnetisierens des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, ferner umfassend: Positionieren eines taschenbildenden Einsatzes innerhalb des Formungshohlraums; und Ausbilden von Aussparungen im Körper der Rotoranordnung.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Schritt des Magnetisierens des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers das Einsetzen magnetischer Abschnitte in die Aussparungen umfasst, die durch die taschenbildenden Einsätze gebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der Schritt des Magnetisierens des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers ausgeführt wird, so dass der magnetisch empfängliche Rotorkörper mit einem Magnetfeld mit wechselnden Polanordnungen als Funktion einer Umfangsposition um einen Umfang des magnetisch empfänglichen Rotorkörpers versehen wird.