DE112021002092T5

DE112021002092T5 - Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors, Verfahren zum Herstellen eines Rotors und Rotor

Info

Publication number: DE112021002092T5
Application number: DE112021002092.7T
Authority: DE
Inventors: Masaru Harada; Ritsurou Hiramatsu; Toshihiro Uchida
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2023-02-09
Also published as: CN115349217A; US20230017419A1; WO2021200831A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors (20) hat eine Magnetisiereinrichtung (30). Die Magnetisiereinrichtung (30) ist so aufgebaut, dass sie einen Permanentmagneten (23) in einem Rotor von einer Außenseite des Rotors magnetisiert. Der Rotor hat einen Rotorkern (22) mit einem Magneteinführloch (24). Der Permanentmagnet ist in einem eingebetteten Zustand in dem Magneteinführloch vorgesehen und hat eine zurückgebogene Form, die radial nach innen vorragt. Die Magnetisiereinrichtung hat einen ersten Jochabschnitt (32), einen zweiten Jochabschnitt (34, 42) und eine Magnetisierspule (33, 35, 43). Der erste Jochabschnitt hat einen gegenüberliegenden Abschnitt (32a), der einer Außenumfangsfläche (22a) des Rotors zugewandt ist. Der zweite Jochabschnitt bildet einen magnetischen Pfad zusammen mit dem ersten Jochabschnitt. Die Magnetisierspule (33, 35, 43) ist an dem magnetischen Pfad des ersten und zweiten Jochabschnittes angeordnet. Die Magnetisiereinrichtung magnetisiert den Permanentmagneten durch Anregen der Magnetisierspule zum Aufbringen eines magnetisierenden Magnetschlusses zumindest durch den Rotor zwischen dem ersten Jochabschnitt und dem zweiten Jochabschnitt, die in einer radialen Richtung des Rotors einander gegenüberstehend angeordnet sind.

Description

Querverweis auf zugehörige Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung ist auf die Priorität der am 30. März 2020 angemeldeten früheren japanischen Patentanmeldung JP 2020-060871 und der am 17. Februar 2021 angemeldeten japanischen Patentanmeldung JP 2021-023504 gegründet und nutz deren Priorität, wobei auf deren Inhalt hierbei verwiesen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors der Art mit eingebettetem Magneten, der so aufgebaut ist, dass er eine Magnetisierung von Permanentmagneten in einem eingebetteten Zustand von der Außenseite des Rotors ausführt, auf ein Verfahren zum Herstellen des Rotors und auf den Rotor.
Hintergrund des Standes der Technik
Elektrische Drehmaschinen, die einen Rotor der Art mit eingebettetem Magneten (IPM-Art) verwenden, sind gut bekannt. Die Rotoren der Art mit eingebettetem Magneten haben einen Aufbau, bei dem Permanentmagneten im Inneren des Rotorkerns eingebettet sind und ein Reluktanzmoment (Moment des magnetischen Widerstands) an einem Abschnitt des Rotorkerns radial außerhalb der Permanentmagneten erzeugt wird. Bei derartigen Rotoren der Art mit eingebettetem Magneten kann eine Magnetisierung des Rotorkerns, der nicht magnetisierte Permanentmagneten in einem eingebetteten Zustand hat, von der Außenumfangsseite unter Verwendung einer Magnetisiereinrichtung ausgeführt werden (siehe beispielweise Patentdokument 1).
Auflistung des Standes der Technik
Patendokumente
Patendokument 1: JP 2016-144322 A
Zusammenfassung der Erfindung
Eine der Lösungen zum Verbessern des Leistungsvermögens des Rotors der Art mit eingebettetem Magneten ist es, das Reluktanzmoment zu erhöhen, indem ein Permanentmagnet zu einer im Wesentlichen V-förmigen oder U-förmigen zurückgebogenen Form ausgebildet ist, um den Abschnitt des Rotorkerns radial außerhalb des Permanentmagneten zu vergrößern.
Um den Abschnitt des Rotorkerns radial außerhalb des Permanentmagneten zu vergrößern, kann ein Permanentmagnet in einer tief gebogenen Form so ausgebildet sein, dass ein gebogener Abschnitt, der ein zurückgebogener Abschnitt des Permanentmagneten ist, radial weiter nach innen angeordnet wird. Je mehr der zurückgebogene Abschnitt des Permanentmagneten radial nach innen angeordnet wird, desto weiter weg ist der Permanentmagnet, insbesondere der gebogene Abschnitt und die Nähe des gebogenen Abschnitts, von der Magnetisiereinrichtung angeordnet. Daher ergibt sich ein Problem dahingehend, ob oder wie der gebogene Abschnitt und die Nähe des gebogenen Abschnittes des Permanentmagneten, die von der Magnetisiereinrichtung weiter entfernte Abschnitte sind, mit einer ausreichenden magnetischen Kraft magnetisiert werden.
Die vorliegende Erfindung soll eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors, der zu einem Magnetisieren von in einem Rotorkern eingebetteten Permanentmagneten mit einer hohen magnetischen Kraft in der Lage ist, ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors und einen Rotor, bei dem die Magnetisierung angewendet wird, schaffen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors eine Magnetisiereinrichtung, die so aufgebaut ist, dass sie einen Permanentmagneten in dem Rotor von der Außenseite des Rotors magnetisiert. Der Rotor hat einen Rotorkern mit einem Magneteinführloch. Der Permanentmagnet ist in einem eingebetteten Zustand in dem Magneteinführloch vorgesehen und hat eine zurückgebogene Form, die radial nach innen vorragt. Die Magnetisiereinrichtung hat einen ersten Jochabschnitt, einen zweiten Jochabschnitt und eine Magnetisierspule. Der erste Jochabschnitt hat einen gegenüberliegenden Abschnitt, der einer Außenumfangsfläche des Rotors zugewandt ist. Der zweite Jochabschnitt bildet einen magnetischen Pfad zusammen mit dem ersten Jochabschnitt aus und hat einen Einführabschnitt oder einen Verbindungsabschnitt, wobei der Einführabschnitt so aufgebaut ist, dass er in ein Welleneinführloch des Rotors eingeführt wird, bevor eine Drehwelle eingeführt wird, und der Verbindungsabschnitt so aufgebaut ist, dass er magnetisch mit der Drehwelle verbunden ist, die in das Welleneinführloch des Rotors eingeführt ist. Die Magnetisierspule ist an dem magnetischen Pfad des ersten und zweiten Jochabschnittes angeordnet. Die Magnetisiereinrichtung ist so aufgebaut, dass sie den Permanentmagneten in einem eingebetteten Zustand magnetisiert, indem die Magnetisierspule angeregt wird, um einen magnetisierenden magnetischen Fluss zumindest durch den Rotor zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt des ersten Jochabschnittes und dem Einführabschnitt des zweiten Jochabschnittes oder der Drehwelle aufzubringen, die so angeordnet sind, dass sie in einer radialen Richtung des Rotors zueinander gegenüberliegenden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors eine Magnetisiereinrichtung. Die Magnetisiereinrichtung ist so aufgebaut, dass sie einen Permanentmagnet in einem Rotor von der Außenseite des Rotors magnetisiert. Der Rotor hat einen Rotorkern mit einem Magneteinführloch. Der Permanentmagnet ist in einem eingebetteten Zustand in dem Magneteinführloch vorgesehen und hat eine zurückgebogene Form, die radial nach innen vorragt. Die Magnetisiereinrichtung hat einen ersten Jochabschnitt, einen zweiten Jochabschnitt und eine Magnetisierspule. Der erste Jochabschnitt hat einen gegenüberliegenden Abschnitt, der einer Außenumfangsfläche des Rotors zugewandt ist. Der zweite Jochabschnitt bildet einen magnetischen Pfad zusammen mit dem ersten Jochabschnitt aus und hat einen Einführabschnitt oder einen Verbindungsabschnitt, wobei der Einführabschnitt so aufgebaut ist, dass er in ein Welleneinführloch des Rotors eingeführt wird, bevor eine Rotorwelle eingeführt wird, und der Verbindungabschnitt ist so aufgebaut, dass er mit der Rotorwelle, die in das Welleneinführloch des Rotors eingeführt ist, magnetisch verbunden ist. Die Magnetisierspule ist an dem magnetischen Pfad des ersten und zweiten Jochabschnittes angeordnet. Das Verfahren umfasst ein Magnetisieren des Permanentmagneten in einem eingebetteten Zustand durch Anregen der Magnetisierspule zum Aufbringen (Anwenden) eines magnetisierenden Magnetflusses zumindest durch den Rotor zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt des ersten Jochabschnittes und dem Einführabschnitt des zweiten Jochabschnittes oder der Drehwelle, die gegenüberliegend zueinander in der radialen Richtung des Rotors angeordnet sind.
Gemäß der vorstehend erläuterten Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors und dem vorstehend erläuterten Verfahren zum Herstellen eines Rotors wird, wenn das Magnetisieren des Permanentmagneten in einem eingebetteten Zustand in dem Rotor von der Außenseite des Rotors unter Verwendung der Magnetisiereinrichtung ausgeführt wird, die Magnetisierung ausgeführt, indem ein magnetisierender magnetischer Fluss (Magnetfluss) zumindest durch den Rotor zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt des ersten Jochabschnittes und dem Einführabschnitt des zweiten Jochabschnittes, der in das Welleneinführloch eingeführt wird, bevor die Drehwelle eingeführt wird, oder der Drehwelle, die in das Welleneinführloch des Rotors eingeführt ist und magnetisch mit dem zweiten Jochabschnitt verbunden ist, die einander gegenüberliegend in einer radialen Richtung des Rotors angeordnet sind, aufgebracht. Das heißt, obwohl der gebogene Abschnitt und die nähere Umgebung des gebogenen Abschnittes des Permanentmagneten mit einer zurückgebogenen Form, die radial nach innen vorragt, an Positionen angeordnet sind, an denen ein magnetisierender magnetischer Fluss unter Schwierigkeiten bei einer herkömmlichen Magnetisierung, die von der Außenumfangsseite ausgeführt wird, sie erreicht, kann das vorstehend erwähnte Magnetisierungsverfahren einen ausreichenden magnetisierenden Magnetfluss zu dem gebogenen Abschnitt und der näheren Umgebung des gebogenen Abschnittes des Permanentmagneten liefern. Demgemäß kann der gesamte Permanentmagnet mit einer ausreichenden magnetischen Kraft magnetisiert werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Rotor einen Rotorkern und einen Permanentmagnet. Der Rotorkern hat ein Magneteinführloch. Der Permanentmagnet ist in einem eingebetteten Zustand in dem Magneteinführloch vorgesehen und hat eine zurückgebogene Form, die radial nach innen vorragt. Der Rotor ist mit einem Permanentmagnet in dem eingebetteten Zustand aufgebaut, der unter Verwendung einer Magnetisiereinrichtung von der Außenseite des Rotors magnetisiert wird. Wenn eine Länge zwischen Positionen, an denen Verlängerungslinien von Innenseiten der zurückgebogenen Form des Permanentmagneten sich an einer Außenumfangsfläche des Rotorkerns schneiden, als ein Magnetpolabstand definiert ist, und eine Länge von der Außenumfangsfläche des Rotorkerns zu einer Innenseite des gebogenen Abschnittes des Permanentmagneten an einer Umfangsmittenlinie des Permanentmagneten als eine Einbettungstiefe definiert ist, hat der Permanentmagnet eine tief gefaltete Form, bei der die Einbettungstiefe größer als der Magnetpolabstand ist. Wenn ein Neigungspunkt (Inflektionspunkt), an dem eine Änderung der Magnetfeldstärke aufgrund der Magnetisierung des Permanentmagneten graduell wird, als ein erwünschter unterer Grenzwert definiert ist, wird der Permanentmagnet derart magnetisiert, dass ein Bereich des Permanentmagneten, der bei einer den erwünschten unteren Grenzwert überschreitenden Magnetfeldstärke magnetisiert wird, mehr als 90% beträgt.
In dem Rotor mit dem Permanentmagneten mit einer tief gefalteten Form, bei dem die Einbettungstiefe größer als der Magnetpolabstand ist, sind der gebogene Abschnitt und die nähere Umgebung des gebogenen Abschnittes des Permanentmagneten an Positionen angeordnet, an denen ein magnetisierender Magnetfluss sie schwer erreicht. Jedoch kann gemäß der vorstehend erläuterten Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors und gemäß dem vorstehend erwähnten Verfahren zum Herstellen eines Rotors der gesamte Permanentmagnet mit einer ausreichenden magnetischen Kraft magnetisiert werden. In diesem Fall kann, wenn ein Neigungspunkt, an dem eine Änderung der Magnetfeldstärke aufgrund einer Magnetisierung des Permanentmagneten graduell wird, als ein erwünschter unterer Grenzwert definiert ist, ein Bereich des Permanentmagneten des Rotors, der bei einer Magnetfeldstärke magnetisiert wird, die den erwünschten Grenzwert überschreitet, mehr als 90% betragen (siehe beispielsweise 10).
Figurenliste
Die vorstehend dargelegten und weitere Ziele, Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlich hervor.

1 zeigt eine Aufbaudarstellung einer elektrischen Drehmaschine mit einem Rotor der Art mit eingebettetem Magnet.
2 zeigt eine Aufbaudarstellung eines Rotors.
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Rotors.
4 zeigt eine beispielartige Ansicht zur Erläuterung eines Aufbaus einer Magnetisiereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
5 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Aufbaus der Magnetisiereinrichtung von 4.
6 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Aufbaus der Magnetisiereinrichtung von 4.
7 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Magnetisierungsverfahrens der Magnetisiereinrichtung aus 4.
8 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Magnetisierungsverfahrens der Magnetisiereinrichtung aus 4.
9 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Permanentmagneten, der durch die Magnetisiereinrichtung von 4 magnetisiert wird.
10 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Permanentmagneten, der durch die Magnetisiereinrichtung von 4 magnetisiert wird.
11 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Aufbaus einer Magnetisiereinrichtung gemäß einer Abwandlung.
12 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Aufbaus einer Magnetisiereinrichtung gemäß einer weiteren Abwandlung.
13 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Aufbaus und eines Magnetisierungsverfahrens einer Magnetisiereinrichtung gemäß einer weiteren Abwandlung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors, eines Verfahrens zum Herstellen eines Rotors und eines Rotors beschrieben.
Eine elektrische Drehmaschine M des vorliegenden Ausführungsbeispiels gemäß 1 ist mit einem bürstenlosen Motor der Art mit eingebettetem Motor aufgebaut. Die elektrische Drehmaschine M hat einen im Wesentlichen ringartigen Stator 10 und einen im Wesentlichen zylindrischen Rotor 20, der in einem Raum radial im Inneren des Stators 10 drehbar angeordnet ist.
Der Stator 10 hat einen im Wesentlichen ringartigen Statorkern 11. Der Statorkern 11 ist aus einem magnetischen Metallmaterial ausgebildet, indem beispielsweise eine Vielzahl an elektromagnetischen Stahlblättern in der axialen Richtung laminiert sind. Der Statorkern 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat zwölf Zähne 12, die unter gleichen Intervallen (gleiche Abstände) in der Umfangsrichtung angeordnet sind und sich radial nach innen erstrecken. Die jeweiligen Zähne 12 haben die gleiche Form. Der Zahn 12 hat ein radial inneres Ende mit einer im Wesentlichen T-Form, dessen Endfläche 12a eine Bogenform hat, die der Außenumfangsfläche des Rotors 20 folgt. Eine Wicklung 13 ist um den Zahn 12 in einer konzentrierten Wicklung gewunden. Die Wicklungen 13 sind in einer Drei-Phasen-Anordnung verbunden und fungieren als Phase U, Phase V und Phase W, wie dies in 1 gezeigt ist. Wenn elektrischer Strom zu den Wicklungen 13 geliefert wird, wird ein sich drehendes magnetisches Feld zum drehenden Antreiben des Rotors 20 in dem Stator 10 erzeugt. In einem derartigen Stator 10 ist die Außenumfangsfläche des Statorkerns 11 an der Innenumfangsfläche eines Gehäuses 14 fixiert.
Der Rotor 20 hat eine Drehwelle 21, einen im Wesentlichen zylindrischen Rotorkern 22, in dem die Drehwelle 21 in den mittleren Abschnitt eingeführt ist, und Permanentmagneten (Dauermagneten) 23. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind 8 Permanentmagneten 23 in dem Rotorkern 22 eingebettet. Der Rotorkern 22 ist aus einem magnetischen Metallmaterial ausgebildet, indem beispielsweise eine Vielzahl an elektromagnetischen Stahlblättern in der axialen Richtung laminiert sind. Die Drehwelle 21 ist an einem (nicht gezeigten) Lager, das in dem Gehäuse 14 vorgesehen ist, so gestützt, dass der Rotor 20 in dem Stator 10 drehbar angeordnet ist.
Der Rotorkern 22 hat Magneteinführlöcher 24 zum Aufnehmen (Empfangen) der Permanentmagneten 23. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind acht Magneteinführlöcher 24 unter gleichen Intervallen (gleiche Abstände) in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 angeordnet. Jedes Magneteinführloch 24 hat eine im Wesentlichen V-Form, die so gebogen ist, dass sie radial nach innen vorragt, und sämtliche Magneteinführlöcher 24 haben die gleiche Form. Die Magneteinführlöcher 24 erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Rotorkerns 22.
Der Permanentmagnet 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist aus einem gebondeten Magnet hergestellt, der erhalten wird durch Formen und Verfestigen eines magnetischen Materials, indem Magnetpulver mit einem Kunststoff vermischt ist. Das heißt der Permanentmagnet 23 ist ausgebildet, indem das Magneteinführloch 24 in dem Rotorkern 22 als eine Form verwendet wird, das Magneteinführloch 24 mit nicht verfestigtem magnetischen Material ohne einen Zwischenraum durch Einspritzformen (Spritzgießen) gefüllt wird, und das eingespritzte magnetische Material in dem Magneteinführloch 24 sich verfestigt. Daher ist die Form des Magneteinführloches 24 die Außenform des Permanentmagneten 23. Beispiele des magnetischen Pulvers, das für den Permanentmagnet 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet wird, umfassen ein Samarium-Eisen-Stickstoff-Magnet (SmFeN-Magnet), jedoch können auch andere Seltenerdmagnete angewendet werden.
Der Permanentmagnet 23 hat eine im Wesentlichen V-Form, die so gebogen ist, dass sie radial nach innen vorragt. Genauer gesagt hat gemäß 2 der Permanentmagnet 23 ein Paar an geraden Abschnitten 23a, wobei deren radiale innere Enden miteinander verbunden sind und sie einen gebogenen Abschnitt 23b ausbilden. Die geraden Abschnitte 23a haben ein radial äußeres Ende 23c, das in der Nähe einer Außenumfangsfläche 22a des Rotorkerns 22 angeordnet ist. In dem Permanentmagnet 23 ist eine Dicke Wm über den gesamten V-förmigen Pfad konstant, der das Paar an geraden Abschnitten 23a und den gebogenen Abschnitt 23b umfasst. Der Permanentmagnet 23 hat eine Form, die um seine Umfangsmittenlinie Ls, die durch eine axiale Mitte 01 des Rotors 20 tritt, liniensymmetrisch ist, und ist nahe zu Magnetpolgrenzen Ld angeordnet, die durch die axialen Mitten 01 des Rotors 20 zwischen benachbarten Permanentmagneten 23 treten. Ein Winkel zwischen den benachbarten Magnetpolgrenzen Ld, d.h. ein Magnetpolöffnungswinkel θm eines Rotormagnetpolabschnittes 26, der den Permanentmagnet 23 umfasst, beträgt 180° im elektrischen Winkel.
Wenn außerdem eine Länge zwischen Positionen, an denen Verlängerungslinien (Erstreckungslinien) der Innenseiten der geraden Abschnitte 23a des Permanentmagneten 23 die Außenumfangsfläche 22a des Rotorkerns 22 schneiden, als ein Magnetpolabstand Lp definiert ist, und eine Länge von der Außenumfangsfläche 22a des Rotors 22 zu der Innenseite des gebogenen Abschnittes 23b des Permanentmagneten 23 an der Umfangsmittenlinie Ls des Permanentmagneten 23 als eine Einbettungstiefe Lm definiert ist, hat der Permanentmagnet 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine tief gefaltete Form, bei der die Einbettungstiefe Lm größer als der Magnetpolabstand Lp ist. Das heißt, wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist, die Permanentmagneten 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels haben eine tief gefaltete Form, bei der der gebogene Abschnitt 23b radial nach innen nahe zu einem Welleneinführloch 23 angeordnet ist, in dem die Drehwelle 21 in den Mittenabschnitt des Rotorkerns 22 eingeführt ist. Die Permanentmagneten 23 erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Rotorkerns 22.
Wenn die Permanentmagneten 23 in den Magneteinführlöchern 24 des Rotorkerns 22 verfestigt sind, erfahren die im nicht magnetisierten Zustand vorliegenden Permanentmagneten 23 eine Magnetisierung in derartiger Weise, dass sie als Magnete fungieren. Die Magnetisierung wird von der Außenseite des Rotorkerns 22 unter Verwendung einer Magnetisiereinrichtung 30 ausgeführt, die in 4 und dergleichen gezeigt ist. Die Einzelheiten der Magnetisiereinrichtung 30 und eines Magnetisierungsverfahrens, das die Magnetisiereinrichtung 30 verwendet, sind nachstehend beschrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind acht Permanentmagneten 23 in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 angeordnet und abwechselnd auf verschiedene Polaritäten in der Umfangsrichtung magnetisiert. Des Weiteren sind die jeweiligen Permanentmagneten 23 in ihrer Dickenrichtung magnetisiert.
Ein Abschnitt des Rotorkerns 22, der radial außen von dem Permanentmagnet 23 ist und dem Stator 10 zugewandt ist, fungiert als ein Außenkernabschnitt 25 zum Erlangen eines Reluktanzmomentes. Der Rotor 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst acht Rotormagnetpolabschnitte 26. In dem Rotor 20 umfasst jeder Rotormagnetpolabschnitt 26 den Permanentmagnet 23 und den Außenkernabschnitt 25, der durch eine im Wesentlichen V-Form von jedem Permanentmagnet 23 umgeben ist. Wie dies in 1 gezeigt ist, fungiert jeder Rotormagnetpolabschnitt 26 als ein Nordpol und ein Südpol, abwechselnd in der Umfangsrichtung. In dem Rotor 20, der derartige Rotormagnetpolabschnitte 26 hat, werden ein magnetisches Drehmoment und ein Reluktanzmoment in geeigneter Weise erzielt.
Nachstehend sind eine Vorrichtung zum Herstellen des Rotors 20 und ein Verfahren zum Herstellen des Rotors 20, die die Magnetisiereinrichtung 30 für die Permanentmagneten 23 aufweisen, und ein Verfahren zum Magnetisieren der Permanentmagneten 23 unter Verwendung der Magnetisiereinrichtung 30 beschrieben.
Aufbau der Magnetisiereinrichtung
Unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 ist nachstehend die Magnetisiereinrichtung 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. In den 4 bis 6 ist eine Schraffur des Querschnitts in geeigneter Weise weggelassen worden. Des Weiteren ist in 6 der Rotor 20 als ein Querschnitt gezeigt und die Magnetisiereinrichtung 30 ist als eine Endfläche gezeigt.
Wie dies in den 4 bis 6 gezeigt ist, hat die Magnetisiereinrichtung 30 einen Magnetisiereinrichtungshauptkörper (ortsfester Abschnitt) 31 und einen Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41, d.h. einen oberen Abschnitt der Magnetisiereinrichtung (beweglicher Abschnitt). Der Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41 (oberer Abschnitt 41 der Magnetisiereinrichtung) ist an dem Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 so abnehmbar angebracht, dass der zu magnetisierende Rotor 20 eingebaut und entfernt werden kann. Es sollte hierbei beachtet werden, dass die Anordnung und der Betriebsmodus des Magnetisiereinrichtungshauptkörpers 31 und des Magnetisiereinrichtungsoberabschnittes 41 lediglich Beispiele sind und in geeigneter Weise abgewandelt werden können.
Der Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 hat einen Hauptmagnetisierungsabschnitt 30a und einen unteren Hilfsmagnetisierungsabschnitt 30b, die einstückig ausgebildet sind. Der Hauptmagnetisierungsabschnitt 30a umfasst einen außenumfangsseitigen Hauptjochabschnitt (erster Jochabschnitt) 32, der aus einem magnetischen Material gebildet ist, und eine Hauptmagnetisierspule (Magnetisierspule, erste Magnetisierspule) 33. Der außerumfangsseitige Hauptjochabschnitt 32 umfasst acht gegenüberliegende Magnetisiervorsprünge 32a (gegenüberliegende Abschnitte), die den jeweiligen Rotormagnetpolabschnitten 26 des Rotors 20 entsprechen, der in der Magnetisiereinrichtung 30 eingebaut ist. Jeder gegenüberliegende Magnetisiervorsprung 32a hat einen Endabschnitt 32a1 an einem radial inneren Ende, und der Endabschnitt 32a1 ist in näherer Umgebung zu der Außerumfangsfläche 22a des Rotors 20 (Rotorkern 22) und dieser in der radialen Richtung zugewandt. Die Hauptmagnetisierspule 33 ist um jeden gegenüberliegenden Magnetisiervorsprung 32a gewickelt, wobei eine Wickelachse in der radialen Richtung ausgerichtet ist. Ein radialer Außenumfangsabschnitt des außerumfangsseitigen Hauptjochabschnittes 32 bildet einen ringartigen Verbindungsabschnitt 32b, über den die gegenüberliegenden Magnetisiervorsprünge 32a, die unter gleichen Intervallen (Abständen) in der Umfangsrichtung angeordnet sind, einstückig in der Umfangsrichtung verbunden sind (die ringartige Form des ringartigen Verbindungsabschnittes 32b ist nicht gezeigt).
Der untere Hilfsmagnetisierungsabschnitt 30b hat einen unteren Hilfsjochabschnitt (zweiter Jochabschnitt) 34, der aus einem magnetischen Metall hergestellt ist, und eine magnetisierende untere Hilfsspule (Magnetisierspule, zweite Magnetisierspule) 35. Der untere Hilfsjochabschnitt 34 hat acht untere Verbindungsabschnitte 34a, die den jeweiligen magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprüngen 32a entsprechen, und einen unteren Verbindungsabschnitt 34b, der die unteren Verbindungsabschnitte 34a miteinander verbindet. Ein erstes Ende jedes unteren Verbindungsabschnittes 34a ist mit der Unterseite des ringartigen Verbindungsabschnittes 32b des außenumfangsseitigen Hauptjochabschnittes 32 einstückig verbunden. Der untere Verbindungsabschnitt 34a erstreckt sich an der unteren Seite der Hauptmagnetisierspule 33 und der gleichen unter Betrachtung in der axialen Richtung, ohne mit dieser in Beeinträchtigung zu gelangen, und ein zweites Ende jedes unteren Verbindungsabschnittes 34a ist mit dem unteren Verbindungsabschnitt 34b einstückig verbunden.
Der untere Verbindungsabschnitt 34b ist an der unteren Seite des Rotors 20, der in der Magnetisiereinrichtung 30 eingebaut ist, angeordnet, und hat eine säulenartige Form, die sich in der axialen Richtung des Rotors 20 erstreckt. Der Rotor 20 liegt an einem mittleren Abschnitt der oberen Seite des unteren Verbindungsabschnittes 34b an. Das heißt der untere Verbindungsabschnitt 34b hat einen Anlageabschnitt 34c, der so aufgebaut ist, dass er am Rotor 20 anliegt, und einen unteren Einführvorsprung (Einführabschnitt, Einführvorsprung) 34d, der sich an der Innenseite des Anlageabschnittes 34c befindet und so aufgebaut ist, dass er von unten in das Welleneinführloch 22b in den mittleren Abschnitt des Rotors 20 eingeführt wird.
Des Weiteren ist die magnetisierende untere Hilfsspule 35 um den unteren Verbindungsabschnitt 34b gewickelt (gewunden), wobei eine Wickelachse in der axialen Richtung ausgerichtet ist. Ein unteres erstes Regulierelement (Regulierelement) 36 mit einer rohrartigen Form und aus einem nicht magnetischen Metall hergestellt, ist an der Außenumfangsseite der magnetisierenden unteren Hilfsspule 35 montiert, und ein unteres zweites Regulierelement (Regulierelement) 37, das eine aus einem nicht magnetischen Metall hergestellte Plattenform hat, ist an dem unteren Verbindungsabschnitt 34b oder dergleichen an der oberen Seite in der axialen Richtung der magnetisierenden unteren Hilfsspule 35 fixiert. Die oberen Flächen des unteren zweiten Regulierelementes 37 und des Anlageabschnittes 34c können beispielsweise miteinander fluchten. Die Regulierelemente 36 und 37 können beispielsweise aus SUS hergestellt sein. Die Regulierelemente 36 und 37 sind so vorgesehen, dass sie ein Ausbauchen oder ein Verschieben (Versatz) bei der Wicklung der magnetisierenden unteren Hilfsspule 35 während der Anregung in der Magnetisierung reduzieren.
Andererseits hat der Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41, der abnehmbar an dem Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 angebracht ist, lediglich den oberen Hilfsmagnetisierungsabschnitt 30c. Der obere Hilfsmagnetisierungsabschnitt 30c hat einen oberen Hilfsjochabschnitt (zweiter Jochabschnitt) 42, der aus einem magnetischen Metall hergestellt ist, und eine magnetisierende obere Hilfsspule (Magnetisierspule, zweite Magnetisierspule) 43. Der obere Hilfsjochabschnitt 42 hat einen Aufbau, der mit dem unteren Hilfsjochabschnitt 34 in der vertikalen Richtung symmetrisch ist, und hat acht obere Verbindungsabschnitte 42a, die den jeweiligen magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprüngen 32a entsprechen, und einen oberen Vereinigungsabschnitt 42b, der die oberen Verbindungsabschnitte 42a miteinander verbindet. Ein erstes Ende jedes oberen Verbindungsabschnittes 42a ist so aufgebaut, dass es dazu in der Lage ist, an der oberen Seite des ringartigen Verbindungsabschnittes 32b des außenumfangsseitigen Hauptjochabschnittes 32 anzuliegen (in Anlage zu gelangen). Der obere Verbindungsabschnitt 42a erstreckt sich an der oberen Seite der Hauptmagnetisierspule 33 und dergleichen unter Betrachtung in der axialen Richtung, ohne mit dieser in Beeinträchtigung zu gelangen, und ein zweites Ende jedes oberen Verbindungsabschnittes 42a ist mit dem oberen Vereinigungsabschnitt 42b einstückig verbunden. In dem oberen Hilfsjochabschnitt 42 sind die oberen Verbindungsabschnitte 42a mit dem oberen Vereinigungsabschnitt 42b einstückig verbunden.
Der obere Vereinigungsabschnitt 42b ist an der oberen Seite des Rotors 20, der in der Magnetisiereinrichtung 30 eingebaut ist, angeordnet und hat eine säulenartige Form, die sich in der axialen Richtung des Rotors 20 erstreckt. Der obere Vereinigungsabschnitt 42b hat einen Anlageabschnitt 42c, der in dem Mittenabschnitt der Unterseite angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er an dem Rotor 20 anliegt, und einen oberen Einführvorsprung (Einführabschnitt, Einführvorsprung) 42d, der an der Innenseite des Anlageabschnittes 42c angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er von oben in das Welleneinführloch 22b in den Mittenabschnitt des Rotors 20 eingeführt wird.
Des Weiteren ist die magnetisierende obere Hilfsspule 43 (Hilfswicklung 43) um den oberen Vereinigungsabschnitt 42b herum gewunden (gewickelt), wobei eine Wickelachse in der axialen Richtung ausgerichtet ist. Ein oberes erstes Regulierelement (Regulierelement) 44 mit einer rohrartigen Form, das aus einem nicht magnetischen Metall hergestellt ist, ist an der Außenumfangsseite der magnetisierenden oberen Hilfsspule 43 montiert, und ein oberes zweites Regulierelement (Regulierelement) 45 mit einer Plattenform, das aus einem nicht magnetischen Metall hergestellt ist, ist an der unteren Seite in der axialen Richtung der magnetisierenden oberen Hilfsspule 43 vorgesehen. Das obere zweite Regulierelement 45 ist an dem oberen Vereinigungsabschnitt 42b oder dergleichen fixiert. Die unteren Flächen des oberen zweiten Regulierelementes 45 und des Anlageabschnittes 42c können beispielsweise miteinander fluchten. Die Regulierelemente 44 und 45 können beispielsweise aus SUS hergestellt sein. Die Regulierelemente 44 und 45 sind so vorgesehen, dass sie ein Ausbauchen oder Verschieben (Versetzen) beim Wickeln der magnetisierenden oberen Hilfsspule 43 während des Anregens bei der Magnetisierung reduzieren. Des Weiteren kann das obere zweite Regulierelement 45 außerdem ein Verschieben (einen Versatz) beim Wickeln der magnetisierenden oberen Hilfsspule 43 aufgrund seines Gewichtes reduzieren.
In der Magnetisiereinrichtung 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels führt der Hauptmagnetisierabschnitt 30a eine Magnetisierung aus, indem ein magnetisierender Magnetfluss zwischen den magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprüngen 32a aufgebracht wird, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung über das Innere des Rotors 20 sind. Außerdem arbeitet der Hauptmagnetisierungsabschnitt 30a mit jeweils den Hilfsmagnetisierabschnitten 30b und 30c zusammen, um zwangsweise einen magnetisierenden Magnetfluss auf die Innenumfangsseite des Rotors 20 aufzubringen, wo der Magnetfluss lediglich durch den Hauptmagnetisierabschnitt 30a schwer hinreicht. Das heißt die Magnetisiereinrichtung 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist so aufgebaut, dass sie effektiv einen Abschnitt des Permanentmagneten 23 magnetisiert, insbesondere den gebogenen Abschnitt 23b und die nähere Umgebung des gebogenen Abschnittes 23b, die radial nach innen von dem Hauptmagnetisierabschnitt 30a separat (beabstandet) sind.
Verfahren zum Magnetisieren von Permanentmagneten unter Verwendung der Magnetisiereinrichtung
Bei der Verwendung der Magnetisiereinrichtung 30 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird der Rotor 20, der die nicht magnetisierten Permanentmagnete 23 hat, zunächst in der Magnetisiereinrichtung 30 eingebaut. In dem zu magnetisierenden Rotor 20 ist die Rotorwelle 21 noch nicht eingeführt, und das Welleneinführloch 22b ist in einem offenen Zustand.
Wie dies in 3 gezeigt ist, wird, während der Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41 oben ist und von dem Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 getrennt ist, der Rotor 20, der die nicht magnetisierten Permanentmagnete 23 hat, an der Oberseite des unteren Verbindungsabschnittes 34b des Magnetisiereinrichtungshauptkörpers 31 angeordnet. Demgemäß wird der untere Einführvorsprung 34d in das Welleneinführloch 22b der Rotors 20 eingeführt. Wenn der Rotor 20 in den Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 eingebaut wird, wird der Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41 in der axialen Richtung abgesenkt, wodurch der obere Einführvorsprung 42d in das Wellenloch 22b des Rotors 20 eingeführt wird, wie dies in den 4 und 5 gezeigt ist. Der Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41 wird abgesenkt, bis das erste Ende des oberen Verbindungsabschnittes 42a des oberen Hilfsjochabschnittes 42 an der Oberseite des außenumfangsseitigen Hauptjochabschnittes 32 anliegt. Das heißt der obere Hilfsjochabschnitt 42 und der außenumfangsseitige Hauptjochabschnitt 32 sind magnetisch verbunden, sodass ein magnetisierender Magnetfluss in ausreichenderweise zwischen dem oberen Hilfsjochabschnitt 42 und dem außenumfangsseitigen Hauptjochabschnitt 32 fließt.
Dann werden die nicht magnetisierten Permanentmagnete 23 des Rotors 20 magnetisiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Magnetisierung in zwei Schritten ausgeführt, beispielsweise zuerst eine Südpolmagnetisierung und dann eine Nordpolmagnetisierung (erst S-Pol, dann N-Pol). Die vorstehend erwähnte Reihenfolge der Magnetisierung bildet lediglich ein Beispiel, und die Reihenfolge kann umgekehrt werden.
Bei der Südpolmagnetisierung erfährt unter acht nicht magnetisierten Permanentmagneten 23, die in der Umfangsrichtung des Rotors 20 angeordnet sind, jeder andere Permanentmagnet 23, der so zu magnetisieren ist, dass er ein Südpol ist, eine Südpolmagnetisierung. Das heißt die Hauptmagnetisierspulen 33 und die Hilfsspulen 35 und 43, die an jedem anderen der magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprünge 32a montiert sind, die zu einem Südpol zu magnetisieren sind, der in der Umfangsrichtung angeordnet ist, werden für die Südpolmagnetisierung durch eine in 5 gezeigte Magnetisiersteuereinrichtung 50 angeregt. Demgemäß wird, wie dies in 7 gezeigt ist, ein magnetisierender Magnetfluss durch den Rotor 20 von den jeweiligen magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprüngen 32a der außenumfangsseitigen Hauptjochabschnitte 32 zu den jeweiligen Einführvorsprüngen 34d und 42d der Hilfsjochabschnitte 34 und 42 aufgebracht.
In diesem Prozess sind die magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprünge 32a und die Einführvorsprünge 34d und 42d, die jeweils mit dem magnetisierenden gegenüberstehenden Vorsprung 32a magnetisch verbunden sind, außerhalb und innerhalb des Rotors 20 angeordnet und stehen radial einander gegenüber. Dies erhöht den magnetisierenden Magnetfluss, der durch den Rotor 20 über die Gesamtheit von der radial gesehenen Außenseite zur Innenseite des Rotors 20 hindurchdringt. Des Weiteren kann, da die Hilfsspulen 35 und 43 so vorgesehen sind, dass sie mit der Hauptmagnetisierspule 33 zusammenarbeiten, ein magnetisierender Magnetfluss weiter verstärkt werden, sodass er so strömt, dass eine erwünschte Strömung des Magnetflusses in effektiver Weise beibehalten werden kann.
Bei der Nordpolmagnetisierung wird der jeweils andere verbleibende Permanentmagnet 23 magnetisiert, der zu einem Nordpol in dem Rotor 20 zu magnetisieren ist. Das heißt die Hauptmagnetisierspulen 33 und die Hilfsspulen 35 und 43, die an jedem anderen der magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprünge 32a montiert sind, die zu einem Nordpol zu magnetisieren sind, der in der Umfangsrichtung angeordnet ist, werden für die Nordpolmagnetisierung in einer Richtung, die zu dem Fall der Südpolmagnetisierung entgegengesetzt ist, durch die Magnetisiersteuereinrichtung 50 angeregt. Demgemäß wird, wie dies in 8 gezeigt ist, ein magnetisierender Magnetfluss durch den Rotor 20 von den jeweiligen Einführvorsprüngen 34d und 42d der Hilfsjochabschnitte 34 und 42 zu den jeweiligen magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprüngen 32a der außenumfangsseitigen Hauptjochabschnitte 32 in einer Richtung aufgebracht, die zu dem Fall der Südpolmagnetisierung entgegengesetzt ist.
Auch in dem Fall der Nordpolmagnetisierung sind der magnetisierende gegenüberstehende Vorsprung 32a und die Einführvorsprünge 34d und 42d, die jeweils mit dem magnetisierenden gegenüberstehenden Vorsprung 32a magnetisch verbunden sind, an der Außenseite und Innenseite des Rotors 20 und radial einander gegenüberstehend angeordnet. Dies erhöht den magnetisierenden Magnetfluss, der durch den Rotor 20 über die Gesamtheit von der radialen Außenseite zur Innenseite des Rotors 20 hindurchdringt. Des Weiteren kann, da die Hilfsspulen 35 und 43 vorgesehen sind und zusammen mit der Hauptmagnetisierspule 33 angeregt werden, ein magnetisierender Magnetfluss für die Nordpolmagnetisierung ebenfalls weiter verstärkt werden, sodass er so fließt, dass ein erwünschter Fluss eines Magnetflusses in effektiver Weise beibehalten werden kann. Daher können wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem der Permanentmagnet 23 eine im Wesentlichen V-förmige zurückgebogene Form hat, sogar bei einer zurückgebogenen Form, bei der der gebogenen Abschnitt 23b als ein zurückgebogener Abschnitt radial innen angeordnet ist, der gebogenen Abschnitt 23b und die nähere Umgebung des gebogenen Abschnittes 23b, die von dem Hauptmagnetisierabschnitt 30a separat sind, effektiv magnetisiert werden. Dies ist insbesondere dann effektiv, wenn eine tief gebogene Rückseitenform, bei der die Einbettungstiefe Lm größer als der Magnetpolabstand Lp ist, angewendet wird, wie dies bei dem Permanentmagnet 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Fall ist.
Bei dem herkömmlichen Aufbau, bei dem die Magnetisierung lediglich mit dem Hauptmagnetisierabschnitt 30a an der Außenumfangsseite ohne Verwendung der Hilfsmagnetisierabschnitte 30b und 30c ausgeführt wird, nimmt eine Kraft zum zwangsweise erfolgenden Aufbringen des magnetisierenden Magnetflusses auf die radiale Innenseite des Rotors 20 ab, was bewirkt, dass eine magnetische Kraft in dem gebogenen Abschnitt 23b und der näheren Umgebung des gebogenen Abschnittes 23b des Permanentmagneten 23 reduziert wird. Insbesondere wenn eine tief gebogene Rückseitenform wie beispielsweise der Permanentmagnet 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels aufgegriffen wird, wird geschlussfolgert, dass die magnetische Kraft in dem gebogenen Abschnitt 23b und der näheren Umgebung des gebogenen Abschnittes 23b weiter reduziert wird.
Wenn wie in 9 gezeigt der gebogene Abschnitt 23b des Permanentmagneten 23, der radial an der Innenseite des Rotors 20 in einer Seitenansicht des Permanentmagneten 23 angeordnet ist, als eine rechtwinklige Form aufgegriffen wird, die in der axialen Richtung verlängert ist (länglich ist), neigt die Magnetkraft dazu, dass sie in einem mittleren Abschnitt 23x in der vertikalen Richtung der rechtwinkligen Form am geringsten ist. Andererseits kann gemäß dem Magnetisierungsverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels der mittlere Abschnitt 23x in der vertikalen Richtung bei einer Magnetfeldstärke magnetisiert werden, die einen erwünschten unteren Grenzwert überschreitet. In dem gebogenen Abschnitt 23b können die Bereiche oberhalb und unterhalb des mittleren Abschnittes 23x in der vertikalen Richtung bei einer noch mehr ausreichenden Magnetfeldstärke als der mittlere Abschnitt 23x magnetisiert werden. Des Weiteren beträgt gemäß 10, wenn ein Neigungspunkt (Biegepunkt, Wendepunkt, Inflektionspunkt), an dem eine Änderung der Magnetfeldstärke aufgrund der Magnetisierung des Permanentmagneten 23 allmählich (graduell) wird, als ein erwünschter unterer Grenzwert definiert wird, ein Bereich, der bei einer Magnetfeldstärke magnetisiert wird, die den unteren Grenzwert überschreitet, mehr als 90%, und ungefähr 95%, wodurch der gesamte Permanentmagnet 23 mit einer ausreichenden Magnetkraft magnetisiert werden kann.
Die Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind nachstehend beschrieben.

(1) Wenn eine Magnetisierung der Permanentmagneten 23, die in dem Rotor 20 eingebettet sind, von der Außenseite des Rotors 20 unter Verwendung der Magnetisiereinrichtung 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgeführt wird, wird die Magnetisierung ausgeführt, indem ein magnetisierender Magnetfluss durch den Rotor 20 zwischen dem magnetisierenden gegenüberliegenden Vorsprung 32a des außenumfangsseitigen Hauptjochabschnittes 32 und den Einführvorsprüngen 34d und 42d der Hilfsjochabschnitte 34 und 42 aufgebracht wird, die einander gegenüberstehend in der radialen Richtung des Rotors 20 angeordnet sind, während die Einführvorsprünge 34d und 42d in dem Welleneinführloch 22b eingeführt worden sind, bevor die Rotorwelle 21 eingeführt wird. Das heißt insbesondere bei dem Permanentmagnet 23, der eine zurückgebogene Form hat, die radial nach innen vorragt, wie dies im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, sind der gebogene Abschnitt 23b und die nähere Umgebung des gebogenen Abschnittes 23b an Positionen angeordnet, die mit einem magnetisierenden Magnetfluss bei einer herkömmlichen Magnetisierung schwierig zu erreichen sind, die von der Außenumfangsseite ausgeführt wird. Gemäß dem Magnetisierungsverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann ein ausreichender magnetisierender Magnetfluss zu dem gebogenen Abschnitt 23b und der näheren Umgebung des gebogenen Abschnittes 23b des Permanentmagneten 23 geliefert werden. Demgemäß kann der gesamte Permanentmagnet 23 mit einer ausreichenden Magnetkraft magnetisiert werden.
(2) Die Hauptmagnetisierspule 33, die um den gegenüberliegenden Abschnitt des außenumfangsseitigen Hauptjochabschnittes 32 herumgewunden ist, arbeitet mit jeder der Hilfsspulen 35 und 43, die um die Vereinigungsabschnitte 34b und 42b benachbart zu den Einführvorsprüngen 34d und 42d der Hilfsjochabschnitte 34 und 42 gewunden sind, jeweils zusammen, um einen magnetisierenden Magnetfluss zu liefern. Das heißt, indem die Hilfsspulen 35 und 43 angeregt werden, die nahe zu dem gebogenen Abschnitt 23b des Permanentmagnet 23 angeordnet sind, ist es möglich, eine ausreichende Lieferung eines magnetisierenden Magnetflusses zu dem gebogenen Abschnitt 23b und der näheren Umgebung des gebogenen Abschnittes 23b des Permanentmagneten 23 effektiv beizubehalten. Demgemäß kann der gesamte Permanentmagnet 23 noch zuverlässiger mit einer ausreichenden Magnetkraft magnetisiert werden.
(3) Die magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 sind gemeinsam an verschiedenen Polen der Rotormagnetpolabschnitte 26 vorgesehen, die die Permanentmagneten 23 umfassen, und die Richtung des magnetisierenden Magnetflusses wird geschaltet, indem ein Anregungsmodus für jeden Pol des zu magnetisierenden Permanentmagneten 23 geschaltet wird. Demgemäß kann die Anzahl der Hilfsspulen 35 und 43 in der Magnetisiereinrichtung 30 minimiert werden. Da des Weiteren die Einführvorsprünge 34d und 42d, die in das Welleneinführloch 22b des Rotors 20 eingeführt werden, gemeinsam benutzt werden, können die Einführvorsprünge 34d und 42d in einer Größe gestaltet werden, die so groß wie möglich in dem Welleneinführloch 22b ist, was den magnetischen Wiederstand minimiert.
(4) Der obere Hilfsjochabschnitt 42 und die magnetisierende obere Hilfsspule 43 sind symmetrisch zu dem unteren Hilfsjochabschnitt 43 und der magnetisierenden unteren Hilfsspule 35 jeweils an entgegengesetzten Seiten (im vorliegenden Ausführungsbeispiel die obere Seite und die untere Seite) in der axialen Richtung des Rotors 20 angeordnet, der zu magnetisieren ist. Demgemäß kann ein magnetisierender Magnetfluss, der in der axialen Richtung des Rotors 20 symmetrisch ist, geliefert werden, um eine Magnetisierung in einer gut ausgeglichenen Weise in der axialen Richtung des Permanentmagneten 23 auszuführen.
(5) Der Permanentmagnet 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat eine zurückgebogene Form, bei der die Einbettungstiefe Lm größer als der Magnetpolabstand Lp ist. Wenn ein Neigungspunkt (Biegepunkt), bei dem eine Änderung der Magnetfeldstärke aufgrund der Magnetisierung des Permanentmagneten 23 allmählich wird (graduell wird), als ein erwünschter unterer Grenzwert definiert ist, kann ein Bereich, der bei einer Magnetfeldstärke magnetisiert wird, die den erwünschten unteren Grenzwert überschreitet, größer als 90 % sein. Das heißt selbst dann, wenn die Magnetisierung von der Außenseite des Rotors 20 ausgeführt wird, kann der Rotor 20 vorgesehen werden, der den Permanentmagnet 23 hat, der den gebogenen Abschnitt 23b aufweist, der mit einer hohen magnetischen Kraft magnetisiert ist.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann wie folgt abgewandelt und ausgeführt werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel und die folgenden Abwandlungen können in Kombination miteinander ausgeführt werden, solange keine technischen Widersprüche auftreten.
Wie dies anhand der gepunkteten Linie und der in Klammern gesetzten Bezugszeichen in 6 gezeigt ist, können geneigte (schräg angeordnete) Abschnitte 34x und 42x an den Endabschnitten der Einführvorsprünge 34d und 42d der Hilfsjochabschnitte 34 und 42 jeweils ausgebildet sein, um die Einführvorsprünge 34d und 42d mit einer abgeschrägten Form zu versehen. Demgemäß können die Einführvorsprünge 34d und 42d mit Leichtigkeit in das Welleneinführloch 22b des zu magnetisierenden Rotors 20 eingeführt werden. Des Weiteren kann ein abgeschrägter Abschnitt 22x so ausgebildet sein, dass er eine vergrößerte Öffnung des Welleneinführlochs 22b des Rotors 20 vorsieht, sodass die Einführvorsprünge 34d und 42d mit Leichtigkeit in das Welleneinführloch 22b eingeführt werden können.
Die Einführvorsprünge 34d und 42d der Hilfsjochabschnitte 34 und 42 haben jeweils die gleiche Form. Jedoch können die Einführvorsprünge 34d und 42d unterschiedliche Vorragelängen haben. Beispielsweise kann, wie dies in 12 gezeigt ist, eine Vorragelänge L1 des unteren Einführvorsprungs 34d größer als eine Vorragelänge L2 des oberen Einführvorsprungs 42d so sein, dass der Rotor 20 noch stabiler eingebaut werden kann, wenn er durch den unteren Einführvorsprung 34d während der Magnetisierung gestützt ist. Anders ausgedrückt ist bei einem Aufbau, bei dem der Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41 als ein beweglicher Abschnitt relativ zu dem Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 als ein ortsfester Abschnitt bewegbar ist, wenn die Vorragelänge L2 des oberen Einführvorsprungs 42d kleiner als die Vorragelänge L1 des unteren Einführvorsprungs 34d ist, es weniger wahrscheinlich, dass der obere Einführvorsprung 42d mit Umfangselementen in Kontakt gelangt, was die Bewegbarkeit des Magnetisiereinrichtungsoberabschnittes 41 verbessert. Des Weiteren kann die Vorragelänge L2 des oberen Einführvorsprungs 42d 0 betragen, d.h. lediglich der untere Einführvorsprung 34d kann vorgesehen sein, sodass der untere Einführvorsprung 34d sich durch die Gesamtheit des Rotors 20 in der axialen Richtung erstreckt. Alternativ kann lediglich der obere Einführvorsprung 42d vorgesehen sein.
Bei der Magnetisierung sind die Einführvorsprünge 34d und 42d, die in den Hilfsjochabschnitten 34 und 42 jeweils vorgesehen sind, in das Welleneinführloch 22b des Rotors 20 eingeführt, bevor die Drehwelle 21 eingeführt wird. Jedoch kann, wie dies in 11 gezeigt ist, beispielsweise eine Magnetisierung des Permanentmagneten 23 ebenfalls in einem Zustand ausgeführt werden, bei dem die Drehwelle 21 in dem Rotor 20 montiert ist, indem die Drehwelle 21 selbst, die in das Welleneinführloch 22b des Rotors 20 als ein Teil des magnetischen Pfades eingeführt ist, verwendet wird. In dieser Abwandlung ist eine untere Verbindungsvertiefung (Verbindungsabschnitt) 34e in dem unteren Vereinigungsabschnitt 34b des unteren Hilfsjochabschnittes 34 vorgesehen, und eine obere Verbindungsvertiefung (Verbindungsabschnitt) 42e ist in dem oberen Vereinigungsabschnitt 42b des oberen Hilfsjochabschnittes 42 vorgesehen. Ein oberes Ende und ein unteres Ende der Drehwelle 21, die in dem zu magnetisierenden Rotor 20 montiert worden ist, werden eingeführt und mit den Verbindungsvertiefungen 34e und 42e magnetisch verbunden. Dann wird ein magnetisierender Magnetfluss zwischen dem magnetisierenden gegenüberstehenden Vorsprung 32a des außenumfangsseitigen Hauptjochabschnittes 32 und der Drehwelle 21, die einander in der radialen Richtung des Rotors 20 gegenüber stehen, aufgebracht, um den Permanentmagneten 23 zu magnetisieren. Diese Abwandlung ist dann anwendbar, wenn die Drehwelle 21 aus einem magnetischen Metall hergestellt ist.
Die Verformung und der Versatz (Verschiebung) der magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 werden durch die Regulierelemente 36, 37, 44 und 45 reguliert, die aus nicht magnetischem Metall hergestellt sind und um die magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 herum vorgesehen sind, jedoch ist der Regulierungsmodus nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können, wie die in 12 gezeigt ist, Spulenhalteabschnitte (Regulierelement) 38 und 46, die eine Verformung und Verschiebung der magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 regulieren, ausgebildet sein, indem die magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 durch einen thermisch aushärtenden Kunststoff wie beispielsweise Epoxidharz bedeckt werden und der Kunststoff ausgehärtet wird. Auch bei dieser Konfiguration können eine Verformung und ein Versatz/eine Verschiebung bei der Wicklung der magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 während der Anregung reduziert werden. Des Weiteren ist zu erwarten, dass, da die Fläche, in der der Kunststoff der Wicklungshalteabschnitte (Spulenhalteabschnitte) 38 und 46 mit den magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 in Kontakt steht, zunimmt (größer wird), die Wärme von den magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 effektiv durch die Spulenhalteabschnitte 38 und 46 absorbiert (aufgenommen) wird.
In 12 sind die Regulierelemente 36, 37, 44 und 45 an der Außenseite der Spulenhalteabschnitte 38 und 46 so vorgesehen, dass eine Verformung und ein Versatz der magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 noch zuverlässiger reguliert werden können. Des Weiteren kann, wenn die Regulierelemente 36, 37, 44 und 45 montiert werden, ein Problem dahingehend, dass die Regulierelemente 36, 37, 44 und 45, die aus Metall hergestellt sind, mit den magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 in Kontakt gelangen können und diese beschädigen können, reduziert werden, da die Spulenhalteabschnitte 38 und 46 die magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 jeweils bedecken. Wenn die Spulenhalteabschnitte 38 und 46 vorgesehen sind, kann irgendeines der Regulierelemente 36, 37, 44 und 45 oder können sämtliche Regulierelemente 36, 37, 44 und 45 weggelassen werden.
Des Weiteren kann nicht nur für die magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43, sondern auch für die Hauptmagnetisierspule 33 ein Spulenhalteabschnitt (Regulierelement) 39, das eine Verformung und einen Versatz der Hauptmagnetisierspule 33 reguliert, ausgebildet werden, indem die Hauptmagnetisierspule 33 durch einen thermisch aushärtenden Kunststoff wie beispielsweise Epoxidharz bedeckt wird und der Kunststoff ausgehärtet wird. Bei diesem Aufbau können eine Verformung und ein Versatz bei der Wicklung der Hauptmagnetisierspule 33 reduziert werden.
Der obere Hilfsjochabschnitt 42 und die magnetisierende obere Hilfsspule 43 sind symmetrisch zu dem unteren Hilfsjochabschnitt 34 und der magnetisierenden unteren Hilfsspule 35 jeweils an entgegengesetzten Seiten in der axialen Richtung des zu magnetisierenden Rotors 20 angeordnet. Jedoch können sie lediglich an einer Seite in der axialen Richtung vorgesehen sein. In diesem Fall wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, vorzugsweise der Einführvorsprung 34d oder 42d so vorgesehen, dass er sich durch die Gesamtheit des Rotors 20 in der axialen Richtung erstreckt.
Die Hauptmagnetisierspule 33 ist an dem gegenüberstehenden Vorsprung 32a des außenumfangsseitigen Hauptjochabschnittes 32 vorgesehen, und die magnetisierenden Hilfsspulen 35 und 43 sind an den Vereinigungsabschnitten 34b und 42b der magnetisierenden Hilfsjochabschnitte 34 und 42 jeweils vorgesehen. Jedoch ist die Art und Weise des Vorsehens der magnetisierenden Spulen nicht auf den vorstehend beschriebenen Aufbau beschränkt.
Beispielsweise können die Hilfsspulen 35 und 43 um die Verbindungsabschnitte 34a und 42a der Hilfsjochabschnitte 34 und 42 jeweils gewickelt sein. In diesem Fall können, obwohl die Vereinigungsabschnitte 34b und 42b und die Einführvorsprünge 34d und 42d wie im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemeinsam genutzt werden können, die Magnetpfade von den Verbindungabschnitten 34a und 42a zu den Einführvorsprüngen 34d und 42d jeweils unabhängig sein. Die Position, an der die Hauptspule 33 vorgesehen ist, kann in geeigneter Weise zu einer anderen Position außer dem gegenüberstehenden Vorsprung 32a abgewandelt werden. Des Weiteren kann die Magnetisierspule gemeinsam genutzt werden, ohne dass separat die Hauptspule 33 und die Hilfsspulen 35 und 43 vorgesehen sind.
Obwohl ein einzelner Rotor 20 magnetisiert wird, wie dies in den 20 und dergleichen gezeigt ist, kann eine Vielzahl an Rotoren 20 gleichzeitig magnetisiert werden. Beispielsweise können, wie dies in 13 gezeigt ist, vier Rotoren 20 in der axialen Richtung gestapelt werden, um die vier Rotoren 20 simultan zu magnetisieren. Indem eine Vielzahl an Rotoren 20 gleichzeitig magnetisiert werden, kann die Produktivität der Rotoren 20 verbessert werden.
Beispielsweise kann, wie die in 13 gezeigt ist, in Abhängigkeit von der axialen Länge oder der Anzahl an zu magnetisierenden Rotoren 20, ein Zwischenraum in der axialen Richtung ausgebildet sein, wenn die Rotoren 20 in dem Rotoreinbauraum 30x zwischen dem Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 und dem Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41 der Magnetisiereinrichtung 30 eingebaut sind. In diesem Fall ist ein Abstandshalter 51 vorgesehen, um den Zwischenraum zu füllen. In 13 ist ein Abstandshalter 51 vorgesehen, während zwei Rotoren 20 an jeder Seite sind. Der Abstandshalter 51 ist vorzugsweise aus dem gleichen magnetischen Metallmaterial wie der Rotorkern 22 aus einer Perspektive zum Reduzieren des Einflusses auf einen Fluss des magnetisierenden Magnetflusses hergestellt, jedoch können andere magnetische Metallmaterialien ebenfalls angewendet werden.
9 zeigt die Verteilung der Magnetkraft des Permanentmagneten 23, wenn ein einzelner Rotor 20 mit der vorstehend beschriebenen Magnetisiereinrichtung 30 magnetisiert wird. Obwohl eine gute Magnetkraft über den gesamten Permanentmagneten 23 erlangt wird, wird der mittlere Abschnitt 23x in der vertikalen Richtung mit einer magnetischen Kraft magnetisiert, die geringfügig geringer als in den anderen Abschnitten ist. Das heißt, da eine Magnetkraft in dem mittleren Abschnitt der Magnetisiereinrichtung 30 in der vertikalen Richtung geringfügig geringer ist, kann der Abstandshalter 51 an der mittleren Position positioniert werden, um eine effiziente Magnetisierung auszuführen, indem eine Differenz bei der Magnetkraft unter einer Vielzahl an Rotoren 20 reduziert wird.
Die Position, an der der Abstandshalter 51 vorgesehen ist, kann geeignet abgewandelt werden. Beispielsweise kann der Abstandshalter 51 an dem Boden der Rotoren 20 positioniert sein. In diesem Fall kann lediglich der zu magnetisierende Rotor 20 an der Magnetisiereinrichtung 30 zu jedem Zeitpunkt der Magnetisierung des Rotors 20 angebracht oder von dieser gelöst werden, und der Abstandshalter 51 kann in der Magnetisiereinrichtung 30 positioniert verbleiben. Des Weiteren wird der vorstehend erwähnte Abstandshalter 51 zum Füllen des Zwischenraums in der axialen Richtung in dem Rotoreibauraum 30x verwendet. Jedoch kann in Abhängigkeit von der Größe des Außendurchmessers des Rotors 20 oder der Größe des Innendurchmessers des Welleneinführlochs 22d ein (nicht gezeigter Abstandshalter), der aus einem magnetischen Metall hergestellt ist und der einen Zwischenraum in der radialen Richtung ausfüllt, ebenfalls angewendet werden. Das heißt ein aus magnetischem Metall hergestellter Abstandshalter kann zum Füllen eines Zwischenraums in der axialen Richtung oder der radialen Richtung in Abhängigkeit von der Größe oder der Anzahl an zu magnetisierenden Rotoren in dem Rotoreinbauraum 30x angewendet werden. Des Weiteren kann die Magnetisierung des Rotors 20 auch in einem Zustand ausgeführt werden, bei dem ein Zwischenraum in dem Rotoreinbauraum 30x ohne Verwendung eines derartigen Abstandshalters ausgebildet ist.
Die Magnetisiereinrichtung 30 ist mit dem Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 und dem Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41, der an dessen oberer Seite vorgesehen ist, aufgebaut, jedoch ist der Aufbau der Magnetisiereinrichtung 30 nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können der Magnetisiereinrichtungshauptkörper 31 und der Magnetisiereinrichtungsoberabschnitt 41 Seite an Seite in einer anderen Richtung außer der vertikalen Richtung angeordnet sein, wie beispielsweise eine geneigte Richtung oder eine horizontale Richtung.
Die Form des in den 2, 9 und dergleichen gezeigten Permanentmagneten 23 ist ein Beispiel und kann geeignet abgewandelt werden.
Der Aufbau der in 1 und dergleichen gezeigten elektrischen Drehmaschine M ist ein Beispiel und kann geeignet abgewandelt werden.
Nachstehend ist eine technische Idee beschrieben, die aus dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel und seinen Abwandlungen abgeleitet ist.

(A) Ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors, wobei der Einführvorsprung, der der Einführabschnitt des zweiten Jochabschnittes ist, so aufgebaut ist, dass er in das Welleneinführloch des Rotors beim Magnetisieren des Permanentmagneten eingeführt wird, und ein abgeschrägter Abschnitt 22x ist so ausgebildet, dass er eine vergrößerte Öffnung des Welleneinführlochs vorsieht.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben ist, ist die vorliegenden Erfindung nicht auf jene Beispiele oder Strukturen beschränkt anzusehen. Die vorliegende Erfindung umfasst verschiedene Abwandlungen und äquivalente Änderungen. Außerdem fallen verschiedene Kombinationen und deren Konfigurationen und auch andere Kombinationen und Konfigurationen inklusive mit mehr Elementen, weniger Elementen oder lediglich einem einzelnen Element ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Erfindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020060871 [0001]
JP 2021023504 [0001]
JP 2016144322 A [0004]

Claims

Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Magnetisiereinrichtung (30), die so aufgebaut ist, dass sie einen Permanentmagneten (23) in einem Rotor (20) von einer Außenseite des Rotors (20) magnetisiert, wobei der Rotor (20) einen Rotorkern (22) mit einem Magneteinführloch (24) aufweist, der Permanentmagnet (23) in einem eingebetteten Zustand in dem Magneteinführloch (24) vorgesehen ist und eine zurückgebogene Form hat, die radial nach innen vorragt, die Magnetisiereinrichtung folgendes aufweist: einen ersten Jochabschnitt (32) mit einem gegenüberliegenden Abschnitt (32a), der einer Außenumfangsfläche (22a) des Rotors zugewandt ist; einen zweiten Jochabschnitt (34, 42), der einen magnetischen Pfad zusammen mit dem ersten Jochabschnitt ausbildet, wobei der zweite Jochabschnitt (34, 42) einen Einführabschnitt (34d, 42d) oder einen Verbindungsabschnitt (34e, 42e) hat, wobei der Einführabschnitt (34d, 42d) so aufgebaut ist, dass er in ein Welleneinführloch (22b) des Rotors vor dem Einführen einer Drehwelle (21) eingeführt wird, wobei der Verbindungsabschnitt (34e,42e) so aufgebaut ist, dass er magnetisch mit der in das Welleneinführloch des Rotors eingeführten Drehwelle verbunden ist; und eine Magnetisierspule (33, 35, 43), die an dem magnetischen Pfad des ersten und zweiten Jochanschnittes angeordnet ist, und die Magnetisiereinrichtung so aufgebaut ist, dass sie den Permanentmagnet in einem eingebetteten Zustand magnetisiert durch Anregen der Magnetisierspule zum Aufbringen eines magnetisierenden Magnetflusses zumindest durch den Rotor zwischen dem gegenüberliegenden Abschnitt des ersten Jochabschnittes und dem Einführabschnitt des zweiten Jochabschnittes oder der Drehwelle, die gegenüberstehend zueinander in einer radialen Richtung des Rotors angeordnet sind.
Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors gemäß Anspruch 1, wobei die Magnetisierspule eine erste Magnetisierspule (33), die um den gegenüberliegenden Abschnitt des ersten Jochabschnittes gewunden ist, und eine zweite Magnetisierspule (35, 43) umfasst, die um eine nähere Umgebung des Einführabschnittes oder den Verbindungsabschnitt des zweiten Jochabschnittes gewunden ist, und die erste und zweite Magnetisierspule in der Magnetisierspule so aufgebaut sind, dass sie miteinander zusammenarbeiten, um einen magnetisierenden Magnetfluss zu erzeugen.
Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors gemäß Anspruch 2, wobei eine Vielzahl der ersten Magnetisierspulen in einer Umfangsrichtung des Rotors vorgesehen sind entsprechend Rotormagnetpolabschnitten (26), die jeweils den Permanentmagnet aufweisen, wobei die zweite Magnetisierspule gemeinschaftlich an verschiedenen Polen der Rotormagnetpolabschnitte vorgesehen ist, und die zweite Magnetisierspule so aufgebaut ist, dass eine Richtung eines magnetisierenden Magnetflusses geschaltet wird durch Schalten eines Anregungsmodus für jeden Pol des zu magnetisierenden Permanentmagneten.
Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei jeder der zweiten Jochabschnitte und der zweiten Magnetisierspulen symmetrisch zu den anderen der zweiten Jochabschnitte und der zweiten Magnetisierspulen jeweils an entgegengesetzten Seiten in einer axialen Richtung des zu magnetisierenden Rotors angeordnet sind.
Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Einführvorsprung (34d, 42d), der der Einführabschnitt des zweiten Jochabschnittes ist, einen abgeschrägten Abschnitt (34x, 42x) an einem Endabschnitt hat, um eine abgeschrägte Form vorzusehen.
Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Einführvorsprung (34d, 42d), der der Einführabschnitt des zweiten Jochabschnittes ist, in jeweils einem beweglichen Abschnitt (41) und einem ortsfesten Abschnitt (31) der Magnetisiereinrichtung vorgesehen ist, und eine Vorragelänge (L2) des Einführvorsprungs (42d), der in dem beweglichen Abschnitt vorgesehen ist, kleiner ist als eine Vorragelänge (L1) des Einführvorsprungs (34d), der in dem ortsfesten Abschnitt vorgesehen ist.
Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Magnetisiereinrichtung einen Abstandshalter (51) aufweist, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist und der einen Zwischenraum füllt, der durch den zu magnetisierenden Rotor ausgebildet ist, wenn der Rotor in einem Rotoreinbauraum (30x) eingebaut ist.
Vorrichtung zum Herstellen eines Rotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Magnetisiereinrichtung ein Regulierelement (36, 37, 38, 39, 44, 45, 46) aufweist, das eine Verformung und eine Verschiebung der Magnetisierspule reguliert.
Verfahren zum Herstellen eines Rotors unter Verwendung einer Magnetisiereinrichtung (30), wobei die Magnetisiereinrichtung (30) so aufgebaut ist, dass sie einen Permanentmagneten (23) in einem Rotor (20) von einer Außenseite des Rotors (20) magnetisiert, der Rotor (20) einen Rotorkern (22) mit einem Magneteinführloch (24) aufweist, der Permanentmagnet (23) in einem eingebetteten Zustand in dem Magneteinführloch (24) vorgesehen ist und eine zurückgebogene Form hat, die radial nach innen vorragt, die Magnetisiereinrichtung folgendes aufweist: einen ersten Jochabschnitt (32) mit einem gegenüberstehenden Abschnitt (32a), der einer Außenumfangsfläche (22a) des Rotors zugewandt ist; einen zweiten Jochabschnitt (34, 42), der einen magnetischen Pfad zusammen mit dem ersten Jochabschnitt ausbildet, wobei der zweite Jochabschnitt (34, 42) einen Einführabschnitt (34d, 42d) oder einen Verbindungsabschnitt (34e, 42e) aufweist, wobei der Einführabschnitt (34d, 42d) so aufgebaut ist, dass er in ein Welleneinführloch (22b) des Rotors vor dem Einführen einer Drehwelle (21) eingeführt wird, und der Verbindungsabschnitt (34e, 42e) so aufgebaut ist, dass er mit der in dem Welleneinführloch des Rotors eingeführten Drehwelle magnetisch verbunden ist; und eine Magnetisierspule (33, 35, 43), die in dem magnetischen Pfad des ersten und zweiten Jochabschnittes angeordnet ist, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Magnetisieren des Permanentmagneten in einem eingebetteten Zustand durch Anregen der Magnetisierspule zum Aufbringen eines magnetisierenden Magnetflusses zumindest durch den Rotor zwischen dem gegenüberstehenden Abschnitt des ersten Jochabschnittes und dem Einführabschnitt des zweiten Jochabschnittes oder der Drehwelle, die einander gegenüberstehend in einer radialen Richtung des Rotors angeordnet sind.
Rotor mit: einem Rotorkern (22) mit einem Magneteinführloch (24); und einem Permanentmagnet (23), der in einem eingebetteten Zustand in dem Magneteinführloch (24) vorgesehen ist und eine zurückgebogene Form hat, die radial nach innen vorragt, wobei der Rotor so aufgebaut ist, dass der Permanentmagnet in dem eingebetteten Zustand unter Verwendung einer Magnetisiereinrichtung (30) von einer Außenseite des Rotors magnetisiert wird, unter der Annahme, dass eine Länge zwischen Positionen, an denen Erstreckungslinien der Innenseiten der zurückgebogenen Form des Permanentmagneten eine Außenumfangsfläche (22a) des Rotorkerns schneiden, als ein Magnetpolabstand (Lp) definiert ist und eine Länge von der Außenumfangsfläche des Rotorkerns zu einer Innenseite des gebogenen Abschnittes (23b) des Permanentmagneten auf einer Umfangsmittenlinie (Ls) des Permanentmagneten als eine Einbettungstiefe (Lm) definiert ist, der Permanentmagnet eine tief gefaltete Form hat, bei der die Einbettungstiefe größer als der Magnetpolabstand ist, und wenn ein Neigungspunkt, an dem eine Änderung der Magnetfeldstärke aufgrund eines Magnetisierens des Permanentmagneten graduell wird, als ein erwünschter unter Grenzwert definiert ist, der Permanentmagnet so magnetisiert ist, dass ein Bereich des Permanentmagneten, der bei einer Magnetfeldstärke magnetisiert ist, die den erwünschten unteren Grenzwert überschreitet, mehr als 90% beträgt.