-
QUERBEZUG ZU VERWANDTER ANMELDUNG
-
Diese Anmeldung beruht auf der und nimmt Bezug auf die japanische Patentanmeldung Nummer
2020 - 100 186 , die am 09. Juni 2020 eingereicht wurde.
-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Herstellungsvorrichtung für einen Rotor der Art mit inneren Permanentmagneten, die konfiguriert ist, in den Rotor eingefügte Permanentmagnete von außerhalb des Rotors zu magnetisieren, ein Herstellungsverfahren für den Rotor und den Rotor.
-
STAND DER TECHNIK
-
Zurückliegend ist eine drehende elektrische Maschine bekannt, die einen Rotor der Art mit inneren Permanentmagneten (IPN) aufweist. Der Rotor der Art mit inneren Permanentmagneten hat in einen Rotorkern eingesetzte Permanentmagnete. Dieser Rotor ist konfiguriert, zusätzlich zu einem durch die Permanentmagnete induzierten Magnetmoment ein Reluktanzmoment an äußeren Kernabschnitten zu erzeugen, die jeweils an einer radial außenliegenden Seite eines entsprechenden einen der Permanentmagnete angeordnet sind. Für den Rotor der Art mit inneren Permanentmagneten gibt es eine Technik, in einen Rotorkern eingefügte nicht magnetisierte Permanentmagnete von radial außerhalb des Rotorkerns unter Verwendung einer Magnetisierungsvorrichtung zu magnetisieren (siehe zum Beispiel die Patentliteratur 1).
-
Zitierungsliste
-
Patentliteratur
-
Patentliteratur 1:
JP 2010 - 193 587 A -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Übrigens kann jeder der Permanentmagnete, um die Leistungsfähigkeit des Rotors der Art mit inneren Permanentmagneten zu verbessern, in einer Form einer allgemeinen V-förmigen oder U-förmigen Bergfalte geformt sein, um eine Größe einer Magnetoberfläche von jedem Permanentmagneten und eine Größe von jedem äußeren Kernabschnitt des Rotorkerns zu erhöhen, sodass sowohl das Magnetmoment als auch das Reluktanzmoment erhöht werden.
-
Wenn es erwünscht ist, die Größe der Magnetoberfläche von jedem Permanentmagneten und die Größe von jedem äußeren Kernabschnitt des Rotorkerns weiter zu vergrößern, ist es vorstellbar, einen gebogenen Abschnitt, der ein U-förmig gekrümmter Abschnitt des Permanentmagneten ist, radial weiter innen zu positionieren, um eine Tiefe der Bergfalte des Permanentmagneten zu erhöhen. Wenn der gebogene Abschnitt des Permanentmagneten radial weiter innerhalb positioniert ist, sind der gebogene Abschnitt und seine Umgebung von der Magnetisierungsvorrichtung beabstandet. Deswegen besteht mit Bezug auf die Magnetisierungstechnik von zum Beispiel der Patentliteratur 1, die die Permanentmagnete von der radial außenliegenden Seite des Rotorkerns magnetisiert, eine Sorge, ob der gebogene Abschnitt und seine Umgebung des Permanentmagneten, die von der Magnetisierungsvorrichtung weit entfernt sind, magnetisiert werden können, um eine ausreichende Magnetkraft aufzuweisen.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Herstellungsvorrichtung für einen Rotor, die in der Lage ist, einen in einen Rotorkern eingefügten Permanentmagneten mit einer hohen Magnetkraft zu magnetisieren, ein Herstellungsverfahren des Rotors und einen Rotor in einem magnetisierten Zustand bereitzustellen.
-
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist eine Herstellungsvorrichtung für einen Rotor bereitgestellt, die einen Permanentmagneten hat, der in ein Magnetaufnahmeloch eines Rotorkerns eingefügt ist, und in der Form einer Bergfalte geformt ist, die zu einer radial innenliegenden Seite hin konvex ausgeführt ist. Die Herstellungsvorrichtung hat eine Magnetisierungsvorrichtung, die konfiguriert ist, den in dem Magnetaufnahmeloch eingefügten Permanentmagneten von außerhalb des Rotors zu magnetisieren. Die Magnetisierungsvorrichtung hat: eine erste Magnetisierungseinheit, die an einer Seite des Rotors in einer Axialrichtung des Rotors platziert ist und eine Magnetisierungsspule hat, die konfiguriert ist, einen magnetisierenden Magnetfluss zu dem Permanentmagneten zuzuführen; und eine zweite Magnetisierungseinheit, die an einer anderen Seite des Rotors in der axialen Richtung platziert ist und eine Magnetisierungsspule hat, die konfiguriert ist, einen magnetisierenden Magnetfluss zu dem Permanentmagneten zuzuführen. Ein entsprechender Abschnitt der ersten Magnetisierungseinheit und ein entsprechender Abschnitt der zweiten Magnetisierungseinheit, die dem Rotor in der axialen Richtung gegenüberliegen, sind entsprechend erregt, um eine gemeinsame Polarität aufzuweisen und dabei den magnetisierenden Magnetfluss, der die gemeinsame Polarität aufweist, von der einen Seite und der anderen Seite in der axialen Richtung zu einem entsprechenden Abschnitt des Rotorkerns zuzuführen, der an einer inneren Seite der Bergfalte des Permanentmagneten angeordnet ist, um den Permanentmagneten zu einer Zeit des Magnetisierens des Permanentmagneten durch ein Beaufschlagen mit Energie der Magnetisierungsspule der ersten Magnetisierungseinheit und Beaufschlagens mit Energie der Magnetisierungsspule der zweiten Magnetisierungseinheit zu magnetisieren.
-
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist ein Herstellungsverfahren für einen Rotor bereitgestellt, der einen Permanentmagneten hat, der in ein Magnetaufnahmeloch eines Rotorkerns eingefügt ist und in einer Form einer Bergfalte geformt ist, die zu einer radial innenliegenden Seite hin konvex ausgebildet ist. Das Herstellungsverfahren hat das Magnetisieren des Permanentmagneten, der in das Magnetaufnahmeloch eingefügt ist, von außerhalb des Rotors unter Verwendung einer Magnetisierungsvorrichtung. Das Magnetisieren des Permanentmagneten hat: Verwenden einer ersten Magnetisierungseinheit, die auf einer Seite des Rotors in einer axialen Richtung des Rotors platziert ist und eine Magnetisierungsspule hat, die konfiguriert ist, einen magnetisierenden Magnetfluss zu dem Permanentmagnet zuzuführen; Verwenden einer zweiten Magnetisierungseinheit, die auf einer anderen Seite des Rotors in der axialen Richtung platziert ist und eine Magnetisierungsspule hat, die konfiguriert ist, einen magnetisierenden Magnetfluss zu dem Permanentmagnet zuzuführen; und Beaufschlagen eines entsprechenden Abschnitts der ersten Magnetisierungseinheit und eines entsprechenden Abschnitts der zweiten Magnetisierungseinheit, die dem Rotor in der axialen Richtung gegenüberliegen, mit Energie, so dass der entsprechende Abschnitt der ersten Magnetisierungseinheit und der entsprechende Abschnitt der zweiten Magnetisierungseinheit eine gemeinsame Polarität aufweisen und dabei entsprechend den magnetisierenden Magnetfluss, der die gemeinsame Polarität aufweist, von der einen Seite und der anderen Seite in der axialen Richtung zu einem entsprechenden Abschnitt des Rotorkerns zuführen, der an einer inneren Seiten der Bergfalte des Permanentmagneten angeordnet ist, um den Permanentmagneten zu einer Zeit des Magnetisierens des Permanentmagneten durch ein Beaufschlagen der Magnetisierungsspule der ersten Magnetisierungseinheit mit Energie und Beaufschlagen der Magnetisierungsspule der zweiten Magnetisierungseinheit mit Energie zu magnetisieren.
-
Gemäß der Herstellungsvorrichtung und dem Herstellungsverfahren für den Rotor werden zu der Zeit des Magnetisierens des Permanentmagneten, der in den Rotor eingefügt ist, der entsprechende Abschnitt der ersten Magnetisierungseinheit und der entsprechende Abschnitt der zweiten Magnetisierungseinheit, die dem Rotor in der axialen Richtung gegenüberliegen, entsprechend mit Energie beaufschlagt, um die gemeinsame Polarität aufzuweisen, und dabei den magnetisierenden Magnetfluss, der die gemeinsame Polarität aufweist, von der einen Seite und der anderen Seite zu dem entsprechenden Abschnitt des Rotorkerns zuzuführen, der an der inneren Seite der Bergfalte des Permanentmagneten angeordnet ist, um den Permanentmagneten zu magnetisieren. Deswegen kann sogar in dem Fall des Permanentmagneten, der in der Form der Bergfalte geformt ist, der für die Magnetisierung geeignete magnetisierende Magnetfluss durch den gesamten Bereich des Permanentmagneten zu dem Permanentmagneten zugeführt werden, der von dem radial äußeren Endteil zu dem gebogenen Abschnitt reicht, der an der radial innenliegenden Seite angeordnet ist. Somit kann eine wirkungsvollere und ausreichende Magnetisierung über den gesamten Permanentmagneten durchgeführt werden.
-
Ein Rotor, der durch das Verwenden der Herstellungsvorrichtung und das Herstellungsverfahren zum Erlangen der voranstehend beschriebenen Aufgabe magnetisiert wird, hat: einen Rotorkern; und einen Permanentmagneten, der in ein Magnetaufnahmeloch des Rotorkerns eingefügt ist und in einer Form einer Bergfalte geformt ist, die zu einer radial innenliegenden Seite hin konvex ausgebildet ist. Der Permanentmagnet, der in ein Magnetaufnahmeloch eingefügt ist, ist von einem Äußeren her unter Verwendung einer Magnetisierungsvorrichtung magnetisiert. Der Permanentmagnet, der durch Zuführen eines magnetisierenden Magnetflusses einer gemeinsamen Polarität von einer Seite und einer anderen Seite des Rotorkerns in einer axialen Richtung zu einem entsprechenden Abschnitt des Rotorkerns, der an einer inneren Seite der Bergfalte des Permanentmagneten angeordnet ist, magnetisiert wird, bildet einen Block einer Magnetisierungseinheit, und der Block ist einer von einer Vielzahl von Blöcken, die in der axialen Richtung gestapelt sind.
-
In dem Fall, in dem der Permanentmagnet durch Zuführen des magnetisierenden Magnetflusses in der axialen Richtung des Rotors magnetisiert wird, besteht eine Sorge, ob ein mittlerer Abschnitt des Permanentmagneten, der in der Mitte des Permanentmagneten in der axialen Richtung positioniert ist, ausreichend magnetisiert werden kann. Jedoch bildet in dem voranstehend beschriebenen Rotor der Permanentmagnet den Block der Magnetisierungseinheit, der die ausreichende Magnetisierung des Permanentmagneten ermöglicht, und die Vielzahl der Blöcke sind in der axialen Richtung gestapelt. Deswegen ist es sogar in dem Fall des Rotors möglich, der in der axialen Richtung relativ lang ist, diesen Rotor als den die Permanentmagnete aufweisenden Rotor bereitzustellen, die die ausreichende Magnetkraft ausüben.
-
Figurenliste
-
Die vorliegende Offenbarung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen davon am besten aus der folgenden Beschreibung in Betrachtung der anhängenden Zeichnungen verstanden werden.
- 1 ist eine Ansicht, die eine Struktur einer drehenden elektrischen Maschine zeigt, die einen Rotor einer Art mit inneren Permanentmagneten aufweist.
- 2 ist eine Ansicht, die eine Struktur des Rotors zeigt.
- 3 ist eine Querschnittsansicht des Rotors.
- 4 ist eine erläuternde Ansicht zum Erläutern einer allgemeinen Struktur einer Magnetisierungsvorrichtung einer Ausführungsform.
- 5 ist eine erläuternde Ansicht zum Erläutern der allgemeinen Struktur der Magnetisierungsvorrichtung einer Ausführungsform.
- 6 ist eine erläuternde Ansicht mit (a) und (b) zum Erläutern einer Struktur einer Spulenanordnung der Magnetisierungsvorrichtung.
- 7 ist eine erläuternde Ansicht zum Erläutern eines Permanentmagneten, der durch die Magnetisierungsvorrichtung der einen Ausführungsform magnetisiert wurde.
- 8 ist eine erläuternde Ansicht zum Erläutern einer allgemeinen Struktur einer Magnetisierungsvorrichtung einer Modifikation.
- 9 ist eine erläuternde Ansicht zum Erläutern einer Struktur einer Spulenanordnung der Magnetisierungsvorrichtung der Modifikation.
- 10 ist eine Querschnittsansicht eines Rotors einer Modifikation mit Permanentmagneten, die durch eine Magnetisierungsvorrichtung magnetisiert wurden.
-
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Herstellungsvorrichtung für einen Rotor, ein Herstellungsverfahren für den Rotor und der Rotor beschrieben werden.
-
Eine drehende elektrische Maschine M der vorliegenden Ausführungsform, die aus der 1 ersichtlich ist, ist als bürstenloser elektrischer Motor einer Art mit inneren Permanentmagneten konstruiert. Die drehende elektrische Maschine M hat: einen Stator 10, der allgemein in einer Form einer kreisförmigen Säule geformt ist; und einen Rotor 20, der allgemein in einer Form einer zylindrischen Säule geformt ist, und drehbar in einem Raum installiert ist, der an einer radial innenliegenden Seite des Stators 10 angeordnet ist.
-
Der Stator 10 hat einen Statorkern 11, der allgemein in einer zylindrischen Säulenform geformt ist. Der Statorkern 11 ist zum Beispiel durch eine Vielzahl von elektromagnetischen Stahlblechen ausgebildet, die aus einem magnetischen metallischen Material hergestellt und in einer axialen Richtung gestapelt sind. Der Statorkern 11 hat eine Vielzahl (in der vorliegenden Ausführungsform 12) Zähne 12. Die Zähne 12 erstrecken sich radial nach innen und sind in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet. Die Zähne 12 sind entsprechend in einer identischen Form geformt. Ein distaler Endabschnitt von jedem der Zähne 12, der ein radial innenliegender Endabschnitt ist, ist allgemein in einer T-Form geformt, und eine distale Endoberfläche 12a dieses distalen Endabschnitts ist in einer gebogenen Form geformt, die einer äußeren Randoberfläche des Rotors 20 entspricht. Wicklungen 13 sind entsprechend als eine konzentrierte Wicklung um die Zähne 12 gewickelt. Die Wicklungen 13 sind in einer Form einer 3-Phasen-Verbindung verbunden und funktionieren als eine U-Phasen-Wicklung, eine V-Phasen-Wicklung und eine W-Phasen-Wicklung, wie aus der 1 ersichtlich ist. Wenn eine elektrische Leistung zu den Wicklungen 13 zugeführt wird, wird an dem Stator 10 ein drehendes Magnetfeld zum Drehen des Rotors 20 erzeugt. Eine äußere Randoberfläche des Statorkerns 11 des Stators 10 ist an einer inneren Randoberfläche eines Gehäuses 14 befestigt.
-
Der Rotor 20 hat: eine drehbare Welle 21; einen Rotorkern 22, der allgemein in einer zylindrischen säulenförmigen Form geformt ist und die drehbare Welle 21 an einer Mitte des Rotorkerns 22 aufnimmt; und eine Vielzahl (acht in der vorliegenden Ausführungsform) Permanentmagnete 23, die in ein Inneres des Rotorkerns 22 eingefügt sind. Der Rotorkern 22 ist zum Beispiel durch eine Vielzahl elektromagnetischer Stahlbleche ausgebildet, die aus einem magnetischen metallischen Material hergestellt und in der axialen Richtung gestapelt sind. Die drehbare Welle 21 ist durch Lager (nicht gezeigt) gelagert, die an dem Gehäuse 14 installiert sind, sodass der Rotor 20 angeordnet ist, relativ drehbar zu dem Stator 10 zu sein.
-
Der Rotorkern 22 weist eine Vielzahl von Magnetaufnahmelöcher 24 auf, von denen jedes einen entsprechenden einen der Permanentmagnete 23 empfängt. Die Anzahl der Magnetaufnahmelöcher 24 beträgt in der vorliegenden Ausführungsform acht, und diese Magnetaufnahmelöcher 24 sind in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 angeordnet. Die Magnetaufnahmelöcher 24 sind entsprechend in einer identischen Form geformt, die in einer Form einer Bergkrümmung vorliegt, die V-förmig ist und zu der radial innenliegenden Seite hin konvex ist. Jede der Magnetaufnahmelöcher 24 erstreckt sich entlang einer gesamten axialen Erstreckung des Rotorkerns 22.
-
Die Permanentmagnete 23 der vorliegenden Ausführungsform sind entsprechend durch einen Bindemagneten ausgebildet, der durch Formen und Verfestigen eines magnetischen Materials ausgebildet ist, das eine Mischung aus einem Magnetpulver und einen Harz ist. Insbesondere ist jeder der Permanentmagnete 23 ausgebildet, wie folgt. Das magnetische Material wird nämlich durch Einspritzformen in jede der Magnetaufnahmelöcher 24 des Rotorkerns 22 eingefüllt, die als Form dienen, ohne einen Spalt in dem Magnetaufnahmeloch 24 auszubilden, und danach wird das in jedes der Magnetaufnahmelöcher 24 eingefüllte magnetische Material verfestigt, um den Permanentmagneten 23 auszubilden. Deswegen wird eine Lochform des Magnetaufnahmelochs 24 eine äußere Form des Permanentmagneten 23. Als das für die Permanentmagneten 23 der vorliegenden Ausführungsform verwendete Magnetpulver ist ein Pulver eines Samarium-Eisen-Stickstoff-(SmFeN) Magneten verwendet. Jedoch kann anstelle des Samarium-Eisen-Stickstoff-(SmFeN) Magneten ein anderer seltener Erdmagnet verwendet werden.
-
Jeder der Permanentmagnete 23 ist in der Form der Bergfalte geformt, die V-förmig ist und zu der radial innenliegenden Seite hin konvex ist. Insbesondere ist, wie aus der 2 zwei ersichtlich ist, jeder Permanentmagnet derart geformt, dass radial innenliegende Endteile eines Paars gerader Abschnitte 23a durch einen gebogenen Abschnitt 23b zusammengefügt sind. Ein radial außenliegendes Endteil 23c von jedem der geraden Abschnitte 23a ist angrenzend an eine äußere Randoberfläche 22a des Rotorkerns 22 platziert. Der Permanentmagnet 23 weist eine konstante Dicke Wm an einem beliebigen Teil eines V-förmigen Pfads davon auf, der das Paar gerade Abschnitte 23a und den gebogenen Abschnitt 93b hat. Der Permanentmagnet 23 ist liniensymmetrisch mit Bezug auf eine Umfangsmittellinie Ls des Permanentmagneten 23, die sich durch die Mittelachse 01 des Rotors 20 erstreckt. Darüber hinaus sind jeweils zwei angrenzende der Permanentmagnete 23 derart angeordnet, dass die angrenzenden Permanentmagnete 23 angrenzend an eine Magnetpolgrenzlinie Ld liegen, die zwischen den angrenzenden Permanentmagneten 23 angeordnet ist und sich durch die Mittelachse 01 des Rotors 20 erstreckt. Ein Winkel zwischen je angrenzenden zwei der Magnetpolgrenzlinien Lt, d. h. ein Magnetpolöffnungswinkel θm von jedem Rotormagnetpolabschnitt 26 mit dem Permanentmagnet 23 beträgt 180° elektrischer Winkel.
-
Hier schneiden sich eine Erstreckungslinie einer inneren Oberfläche des einen der geraden Abschnitte 23a des V-förmigen Permanentmagneten 23 und eine Erstreckungslinie einer inneren Oberfläche des anderen einen der geraden Abschnitte 23a mit der äußeren Randoberfläche 22a des Rotorkerns 22 entsprechend an zwei Schnittpunkten, und ein Abstand zwischen diesen zwei Schnitten ist als Magnetpolteilung Lp bestimmt. Darüber hinaus ist eine Länge, die von der äußeren Randoberfläche 22a des Rotorkerns 22 zu einer inneren Oberfläche des gebogenen Abschnitts drei 23b entlang der Umfangsmittellinie Ls dieses Permanentmagneten 23 gemessen ist, als eine Einfügetiefe Lm definiert. Als ein Beispiel ist der Permanentmagnet 23 der vorliegenden Ausführungsform in der Form der tiefen Bergfalte derart geformt, dass die Einfügetiefe Lm größer als die Magnetpolteilung Lp ist. Insbesondere ist eine Größe einer Magnetoberfläche 23x des Permanentmagneten 23 der vorliegenden Ausführungsform eingestellt, die durch die innere Oberfläche des Paars geraden Abschnitte 23a und die innere Oberfläche des gebogenen Abschnitt 23b ausgebildet ist, größer als eine Größe der Magnetoberfläche (nicht gezeigt) einer Art eines bekannten Oberflächenpermanentmagneten (SPM) zu sein. Die Form der Bergfalte des Permanentmagneten 23, die voranstehend beschrieben wurde, ist lediglich das eine Beispiel und kann zu einer anderen beliebigen geeigneten Form geändert werden, wie zum Beispiel eine Form, die eine kürzere Einfügetiefe Lm oder eine allgemeine U-Form aufweist, wo eine Größe des gebogenen Abschnitt 23b größer ist.
-
Wie darüber hinaus aus den 2 und 3 ersichtlich ist, da die Einfügetiefe Lm eingestellt ist, relativ groß sein, ist der gebogene Abschnitt 23b des Permanentmagneten 23 an einer Örtlichkeit einer radial innenliegenden Seite positioniert, die in naher Nähe zu einer Wellenpassbohrung 22b liegt, die an der Mitte des Rotorkerns 22 angeordnet ist und die drehbare Welle 21 aufnimmt. Der Permanentmagnet 23 erstreckt sich entlang der gesamten axialen Erstreckung des Rotorkerns 22. Der Rotor 20 der vorliegenden Ausführungsform weist eine axiale Länge L1 auf, die relativ kurz ist. Jeder der Permanentmagnete 23, die in diesem Rotor 20 installiert sind, weist eine längliche rechteckige Form auf, die in der radialen Richtung des Rotors 20 verlängert ist, wenn der Permanentmagnet 23 seitlich von einer Umfangsseite davon aus betrachtet wird.
-
Jeder der Permanentmagnete 23, die entsprechend in den Magnetaufnahmelöchern 24 des Rotorkerns 22 verfestigt sind, wird von einem nicht magnetisierten Zustand von außerhalb des Rotorkerns 22 zu einem magnetisierten Zustand magnetisiert, um als der Magnet zu funktionieren, wobei eine Magnetisierungsvorrichtung eingesetzt wird, die zum Beispiel aus der 4 ersichtlich ist. Die Magnetisierungsvorrichtung 30 und ein Magnetisierungsverfahren, das die Magnetisierungsrichtung 30 einsetzt, werden im Detail beschrieben. Die Anzahl der Permanentmagnet 23, die in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 angeordnet sind, beträgt 8, und diese Permanentmagnete 23 werden derart magnetisiert, dass die Polaritäten der Permanentmagnete 23 abwechselnd in der Umfangsrichtung geändert sind.
-
Darüber hinaus ist jeder der Permanentmagnete 23 in einer Dickenrichtung des Permanentmagnets 23 magnetisiert.
-
Jeder Abschnitt des Rotorkerns 23, der an einer inneren Seite der V-förmigen Bergfalte des entsprechenden einen der Permanentmagnete 23 in der Umfangsrichtung angeordnet ist und auf einer radial außenliegenden Seite des entsprechenden einen der Permanentmagnete 23 liegt, funktioniert als ein äußerer Kernabschnitt (ein entsprechender Abschnitt des Rotorkerns) 25, der dem Stator 10 gegenüberliegt und ist konfiguriert, ein Reluktanzmoment zu erhalten. Jeder der äußeren Kernabschnitte 25 ist allgemein in einem Dreieck geformt, das einen Scheitel zu der Mitte des Rotors 20 axialen Richtung betrachtet aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Rotor 20 ausgebildet, acht Rotormagnetpolabschnitte 26 aufzuweisen, die acht Pole bereitstellen, während jeder der Rotormagnetpolabschnitte 26 den entsprechenden Permanentmagneten 23 und den entsprechenden äußeren Kernabschnitt 25 hat, die innerhalb der V-förmigen Bergfalte des Permanentmagneten 23 eingeschlossen sind. Die Rotormagnetpolabschnitte 26 funktionieren aus M-Pole und S-Pole, die abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, wie aus der 1 ersichtlich ist. In dem Rotor 20, der die Rotormagnetpolabschnitte 26 aufweist, die voranstehend beschrieben wurden, können ein Magnetmoment und das Reluktanzmoment geeignet erhalten werden.
-
Als nächstes wird die Herstellungsvorrichtung, die die Magnetisierungsvorrichtung 30 hat, und das Herstellungsverfahren des Rotors 20, das das Magnetisierungsverfahren zum Magnetisieren der Permanentmagnete 23 unter Verwendung der Magnetisierungsrechnung 30 hat, beschrieben werden.
-
(Struktur der Magnetisierungsvorrichtung)
-
Die Magnetisierungsvorrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben. In den 4 und 5 ist eine Anzeige einer Schraffur geeignet für einige Querschnitte ausgelassen. Darüber hinaus sind eine Vielzahl Magnetisierungsspulen 33a einer Spulenanordung 33 und Ähnliches in einer vereinfachten Form gezeigt.
-
Wie aus den 4 und 5 ersichtlich ist, hat die Magnetisierungsvorrichtung 30 eine obere Vorrichtungseinheit (erste Magnetisierungseinheit) 31 und eine untere Vorrichtungseinheit (zweite Magnetisierungseinheit) 41. Um die Installation und das Entfernen des Rotors 20 zu ermöglichen, der ein zu magnetisierender Gegenstand ist, können die obere Vorrichtungseinheit 31 und die untere Vorrichtungseinheit 41 in Berührung mit dem Rotor 20 platziert werden und können ebenfalls von dem Rotor 20 entfernt platziert werden. In diesem Fall sind eines oder beide aus der oberen Verrechnungseinheit 31 und der unteren Verrechnungseinheit 41 zu dem Rotor 20 hin und davon weg beweglich.
-
Die obere Vorrichtungseinheit 31 hat: ein oberes Magnetisierungsjoch 32, das aus einen magnetischen Metall hergestellt ist; und die Spulenanordnung 33, die einstückig an dem oberen Magnetisierungjoch 32 installiert ist. Das obere Magnetisierungsjoch 32 hat eine Basis 32a und acht gegenüberliegende Vorsprünge 32b. Die Basis 32a ist in einer Kreisringscheibenform geformt, die einen geringfügig größeren Durchmesser als der Rotor 20 aufweist, der der zu magnetisierende Gegenstand ist. Die gegenüberliegenden Vorsprünge 32b sind an einer unteren Oberfläche der Basis 32a ausgebildet und sind in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b ist konfiguriert, in Berührung mit oder angrenzend an eine obere Oberfläche des Rotors 20 platziert zu werden, der der zu magnetisierende Gegenstand ist, und jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b ist an einem entsprechenden einen der Rotormagnetpolabschnitte 26 bereitgestellt. Jede der Magnetisierungsspulen 33a der Spulenanordnung 33 ist um eine äußere Randoberfläche 32c eines entsprechenden einen der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b gewickelt. Die Anzahl der Magnetisierungsspulen 33a der Spulenanordnung 33 beträgt acht, was gleich zur Anzahl der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b ist.
-
Jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b weist eine Form auf, die gleichwertig zu der des äußeren Kernabschnitts 25 ist, der durch die entsprechenden Permanentmagnete 23 umgeben ist, die die V-förmige Bergfalte an den Rotormagnetpolabschnitten 26 aufweisen, in der Ansicht entlang der axialen Richtung des Rotors 20 (siehe (b) der 6). Insbesondere ist jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b allgemein in einem Dreieck ausgebildet, das einen Scheitel zur Mitte des Rotors 20 gerichtet aufweist. Darüber hinaus ist in der axialen Ansicht die äußere Randoberfläche 32c des gegenüberliegenden Vorsprungs 32b ausgebildet, mit der Magnetoberfläche 23x des Permanentmagneten 23 zusammenzufallen, die die V-förmige innere Oberfläche des Permanentmagneten 23 und die äußere Randoberfläche 22a des Rotorkerns 20 ist. Jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b kann geringfügig kleiner als jeder der äußeren Kernabschnitte 25 sein. Mit dieser Konfiguration geht ein magnetisierender Hauptmagnetfluss, der in den gegenüberliegenden Vorsprung 32b hinein oder aus diesem herausfließt, nicht direkt durch eine axiale Endoberfläche des Permanentmagneten 23, sondern geht von dem äußeren Kernabschnitt 25 entlang der Magnetoberfläche 23x des entsprechenden Permanentmagneten 23, um den Permanentmagneten 23 in der Dickenrichtung Wm (d. h. in der Dickenrichtung) des Permanentmagneten 23 zu magnetisieren (siehe 2).
-
Wie aus (a) der 6 ersichtlich ist, ist die Spulenanordnung 33 als ein System derart ausgebildet, dass die Spulenanordnung 33 einen Leiterdraht 33b hat, der um eine vorbestimmte Anzahl von Wiederholungen an den acht Örtlichkeiten gewickelt ist, um die acht Magnetisierungsspulen 33a auszubilden, und ein Paar Verbindungsleitungen 33c an zwei gegenüberliegenden Enden der Spulenanordnung 33 sind elektrisch mit einer elektrischen Leistungszufuhrvorrichtung (Leistungsquelle) 34 verbunden. Die Spulenanordnung 33 ist allgemein in einer Kreisringform geformt, die in der Umfangsrichtung des oberen Magnetisierungsjochs 32 angeordnet ist und an den gegenüberliegenden 32b installiert ist, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Wickelrichtungen der Magnetisierungsspulen 33a der Spulenanordnung 33 sind abwechselnd in der Umfangsrichtung geändert. Insbesondere, wenn die Spulenanordnung 33 durch die elektrische Leistungszuführvorrichtung 34 mit Energie beaufschlagt wird, werden die Magnetisierungsspulen 33a und die gegenüberliegenden Vorsprünge 32b, die entsprechend mit den zugeordneten Magnetisierungsspulen 33a gewickelt sind, derart mit Energie beauftragt, dass die Polaritäten der Magnetisierungsspuren 33a und der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b abwechselnd in der Umfangsrichtung geändert sind. Die Permanentmagnete 23, die durch die Magnetisierungsspulen 33a die gegenüberliegenden Vorsprünge 32b magnetisiert werden, werden die Magnete, die die Polaritäten aufweisen, die in der Umfangsrichtung des Rotors 20 abwechselnd geändert sind.
-
Wie darüber hinaus aus (a) und (b) der 6 ersichtlich ist, erstrecken sich in der Spulenanordnung 33 jeweils eine Vielzahl von Übertragungsleitungen 33d, die zwischen entsprechenden zwei angrenzenden der Magnetspulen 33a in der Umfangsrichtung verbinden, in der Umfangsrichtung zwischen radial inneren Scheiteln der entsprechenden angrenzenden zwei der gegenüberliegenden Abschnitte 32b. Dabei ist jede der Übertragungsleitungen 33d konfiguriert, so kurz wie möglich zu sein. Darüber hinaus ist jeder einer Vielzahl von Kreuzungspunkten 33e des Leiterdrahts 33b, der gewickelt ist, um die Magnetisierungsspulen 33a auszubilden, ein Punkt, an dem ein Teil des Leitungsdrahts 33b einen anderen Teil des Leitungsdrahts 33b in Entsprechung von einer der Magnetisierungsspulen 33a kreuzt, und jeder Kreuzungspunkt 33b ist an dem radial innenliegenden Scheitel des entsprechenden gegenüberliegenden Vorsprungs 32b positioniert, d. h. ist positioniert, dem gebogenen Abschnitt 23b des entsprechenden Permanentmagneten 23 zu entsprechen. Der Kreuzungspunkt 33e des Leiterdrahts 33b an jeder der Magnetisierungsspulen 33a ist ein Punkt, an dem eine Störung des magnetisierenden Magnetflusses wahrscheinlich auftreten wird. Aus diesem Grund ist der Kreuzungspunkt 33e an dem gebogenen Abschnitt 33b positioniert, der in dem Permanentmagneten 23 am weitesten von dem Stator 10 entfernt liegt, und wo es am wenigsten wahrscheinlich ist, dass ein Einfluss auf die Magnetisierung des Permanentmagneten 23 sogar aufgrund des Auftretens der Störung des magnetisierenden Magnetflusses auftritt.
-
Die obere Vorrichtungseinheit 31 weist die voranstehend beschriebene Struktur auf, und die untere Vorrichtungseinheit 41 weist die gleiche Struktur wie die der oberen Vorrichtungseinheit 31 auf. Wie insbesondere aus den 4 bis 6 ersichtlich ist, hat die untere Vorrichtungseinheit 41: ein unteres Magnetisierungsjoch 42, das acht gegenüberliegende Vorsprünge 42b an einer oberen Oberfläche einer Basis 42a aufweist; eine Spulenanordnung 43, die acht Magnetisierungsspulen 43a aufweist; und eine elektrische Leistungszufuhrvorrichtung 44, die konfiguriert ist, die Spulenanordnung 43 mit Energie zu beaufschlagen, während das untere Magnetisierungsjoch 42, die Spulenanordnung 43 und die elektrische Leistungszufuhrvorrichtung 44 dem oberen Magnetisierungsjoch 32, der Spulenanordnung 33 und der elektrischen Leistungszufuhrvorrichtung 34 der oberen Vorrichtungseinheit 31 entsprechen. Jede der Magnetisierungsspulen 43a der Spulenanordnung 43 ist um eine äußere Randoberfläche 42c eines entsprechenden einen der gegenüberliegenden Vorsprünge 42b gewickelt. Die Spulenanordnung 43 ist als ein System derart ausgebildet, dass die Spulenanordnung 33 einen Leitungsdraht 43b hat, der gewickelt ist, um die Magnetisierungsspulen 43a auszubilden, während Wicklungsrichtungen der Magnetisierungsspulen 43a abwechselnd in der Umfangsrichtung geändert sind, und ein Paar von Verbindungsleitungen 43c an zwei gegenüberliegenden Enden der Spulenanordnung 43 sind elektrisch mit der elektrischen Leistungszufuhrvorrichtung 44 verbunden, um den Leitungsdraht 43b mit der elektrischen Leistungszufuhrvorrichtung 44 zu verbinden. Wie jene der oberen Vorrichtungseinheit 31 sind eine Vielzahl von Übertragungsleitungen 43d, von denen jede zwischen entsprechenden angrenzenden zwei der Magnetisierungsspulen 43a verbindet, an einer Örtlichkeit an einer radial inneren Seite in der Spulenanordnung 43 positioniert, und jeder einer Vielzahl von Kreuzungspunkten 43e des Leitungsdrahts 43b, der gewickelt ist, um die Magnetisierungsspulen 43a auszubilden, ist ein Punkt, an dem ein Teil des Leitungsdrahts 43b ein anderes Teil des Leitungsdrahts 43b in der entsprechenden einen der Magnetisierungsspulen 43a kreuzt, und jeder Kreuzungspunkt 43e ist an einem radial innenliegenden Scheitel des entsprechenden gegenüberliegenden Vorsprungs 42b positioniert.
-
Zu der Zeit des Magnetisierens des Rotors 20 liegen die obere Vorrichtungseinheit 31 und die untere Vorrichtungseinheit 41 dem Rotor 20 in der axialen Richtung gegenüber, der der zu magnetisierende Gegenstand ist, so dass jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b der oberen Vorrichtungseinheit 31 und ein entsprechender einer der gegenüberliegenden Vorsprünge 42b der unteren Vorrichtungseinheit 41 dem entsprechenden einen der gegenüberliegenden Vorsprünge 42b der unteren Vorrichtungseinheit 41 gegenüberliegen. Wenn das Beaufschlagen mit Energie durch die entsprechenden elektrischen Leistungszufuhrvorrichtungen 34, 44 ausgeführt wird, werden jeder gegenüberliegende Vorsprung 32b und seine zugeordnete Magnetisierungsspule 33a der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der gegenüberliegende Vorsprung 42b an der gegenüberliegenden Seite und seine zugeordnete Magnetisierungsspule 43a der unteren Vorrichtungseinheit 41, wie dem gegenüberliegenden Vorsprung 32d und zu einer zugeordneten Magnetisierungsspule 33a, die voranstehend beschrieben wurden, in der axialen Richtung gegenüber liegen, erregt, um eine entsprechende gemeinsame Polarität (entsprechend einer der gegenüberliegenden Polaritäten) aufzuweisen.
-
(Magnetisierungsverfahren der Permanentmagnete unter Verwendung der Magnetisierungsvorrichtung)
-
Durch Verwendung der aus den 4 bis 6 ersichtlichen Magnetisierungsvorrichtung 30 wird als Erstes in einem offenen Zustand, in dem die obere Vorrichtungseinheit 31 und die untere Vorrichtungseinheit 41 voneinander beabstandet sind, der die nicht magnetisierten Permanentmagnete 23 aufweisende Rotor 20 zwischen der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der unteren Vorrichtungseinheit 41 installiert. Nach der Installation des Rotors 20, die der zu magnetisierende Gegenstand ist, werden die obere Vorrichtungseinheit 31 und die untere Vorrichtungseinheit 41 nachher aneinander platziert, sodass jeder gegenüberliegende Vorsprung 32b und der gegenüberliegende Vorsprung 42b an der gegenüberliegenden Seite, die in der axialen Richtung einander gegenüberliegen und zu der gemeinsamen Polarität magnetisiert werden, in Berührung mit oder angrenzend an die obere Oberfläche und die untere Oberfläche des Rotors 20 platziert werden.
-
Als Nächstes werden die Spulenanordnungen 33, 43 durch die elektrische Leistungszufuhrvorrichtungen 34, 44 der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der unteren Vorrichtungseinheit 41 mit Energie beaufschlagt. Die Polaritäten der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b, 42b der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der unteren Vorrichtungseinheit 41 werden abwechselnd in der Umfangsrichtung durch das Beaufschlagen mit Energie der Magnetisierungsspulen 33a, 43a geändert. Darüber hinaus werden jeder gegenüberliegende Vorsprung 32b (und jede Magnetisierungsspule 33a) der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der gegenüberliegende Vorsprung 42b (und jede Magnetisierungsspule 43a) an der gegenüberliegenden Seite der unteren Vorrichtungseinheit 41, die einander gegenüberliegen, erregt, um die entsprechende gemeinsame Polarität aufzuweisen.
-
Wie aus der 4 ersichtlich ist, werden, wenn der gegenüberliegende Vorsprung 32b der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der gegenüberliegende Vorsprung 42b an der gegenüberliegenden Seite der unteren Vorrichtungseinheit 41, die axial einander gegenüberliegen, erregt, um die S-Polarität (S-Pol) aufzuweisen, der magnetisierende Magnetfluss, der in der Richtung (inklusive der Dickenrichtung Wm des Permanentmagneten 23, der aus der 2 ersichtlich ist), fließt, die rechtwinklig zu der axialen Richtung ist, an dem äußeren Kernabschnitt 25 zu Magnetflüssen umgewandelt, die entsprechend zu dem gegenüberliegenden Vorsprung 32b und dem gegenüberliegenden Vorsprung 42b an der gegenüberliegenden Seite, die entsprechend an den zwei gegenüberliegenden axialen Seiten angeordnet sind, fließen. Deswegen wird der Permanentmagnet 23 so magnetisiert, dass er den N-Pol an der Seite der Magnetoberfläche 23x des Permanentmagneten 23 aufweist. Darüber hinaus werden, obwohl dies nicht aus der Zeichnung ersichtlich ist, wenn der gegenüberliegende Vorsprung 32b und der gegenüberliegende Vorsprung 42b an der gegenüberliegenden Seite, die einander gegenüberliegen, erregt sind, um die N-Polarität (N-Pol) aufzuweisen, die magnetisierenden Magnetflüsse, die entsprechend aus dem gegenüberliegenden Vorsprung 32b und dem gegenüberliegenden Vorsprung 42b an der gegenüberliegenden Seite fließen, zu dem Magnetfluss umgewandelt, der in der Richtung (inklusive der Dickenrichtung Wm des Permanentmagneten 23) fließt, die rechtwinklig zu der axialen Richtung ist, an dem äußeren Kernabschnitt 25. Deswegen wird der Permanentmagnet 23 magnetisiert, den S-Pol an der Seite der Magnetoberfläche 23x des Permanentmagneten 23 aufzuweisen.
-
Da darüber hinaus jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b, 42b die Form aufweist, die der Form des äußeren Kernabschnitts 25 entspricht, der durch den Permanentmagneten 23 umgeben ist, der in der Form der V-förmigen Bergfalte geformt ist, geht der magnetisierende Magnetfluss, der in jeden gegenüberliegenden Vorsprung 32b, 42b hinein- oder daraus herausfließt, nicht direkt durch die axiale Endoberfläche des Permanentmagneten 23, sondern geht durch die Magnetoberfläche 23x des Permanentmagneten 23, nachdem die Fließrichtung des Magnetflusses geeignet von der axialen Richtung zu der Richtung rechtwinklig zu der axialen Richtung an dem äußeren Kernabschnitt 25 umgewandelt wurde. Deswegen weist der Permanentmagnet 23 eine Magnetisierungsbetriebsart auf, wo der Permanentmagnet 23 einfach in der Dickenrichtung Wm magnetisiert wird (siehe 2). Obwohl jeder der Kreuzungspunkte 33e, 43e des Leitungsdrahts 33b, 43b, der gewickelt ist, um die entsprechenden Magnetisierungsspulen 33a, 43a zu formen, der Punkt ist, an dem die Störung des magnetisierenden Magnetflusses wahrscheinlich auftreten wird, ist darüber hinaus dieser Kreuzungspunkt 33e, 43e an dem radial innenliegenden Scheitel des entsprechenden gegenüberliegenden Vorsprungs 32b, 42b positioniert, das heißt, ist an dem gebogenen Abschnitt 23b positioniert, der in dem Permanentmagneten 23 am weitesten von dem Stator 10 entfernt liegt, und es ist weniger wahrscheinlich, dass ein Einfluss auf die Magnetisierung des Permanentmagneten 23 sogar aufgrund des Auftretens der Störung des magnetisierenden Magnetflusses besteht.
-
Sogar in dem Fall des Permanentmagneten 23 der vorliegenden Ausführungsform, der in der Form der allgemein V-förmigen Bergfalte geformt ist, kann der magnetisierende Magnetfluss, der für die Magnetisierung geeignet ist, von der in der axialen Richtung des Rotors 20 angeordneten Magnetisierungsvorrichtung 30 durch den gesamten Bereich des Permanentmagneten 23 zu dem Permanentmagneten 23, der von den radial außenliegenden Endteilen 23c zu dem gebogenen Abschnitt 23b liegt, der an der radial innenliegenden Seite angeordnet ist, zugeführt werden. Somit kann eine wirkungsvollere Magnetisierung über den gesamten Permanentmagneten 23 durchgeführt werden. Insbesondere ist wie der Permanentmagnet 23 der vorliegenden Ausführungsform die Magnetisierung in dem Fall wirkungsvoller, in dem der Permanentmagnet 23 in der Form der Bergfalte geformt ist, wo die Einfügetiefe Lm größer als die Magnetpolteilung Lp ist.
-
In dem Fall des Permanentmagneten, der unter Verwendung der bekannten allgemeinen Magnetisierungstechnik zum Magnetisieren des Magneten von der radial außenliegenden Seite des Rotors magnetisiert wird, besteht die Tendenz, dass die Magnetkraft an und nahe des gebogenen Abschnitts schwächer ist. Wie aus der 7 ersichtlich ist, kann im Gegensatz dazu in dem Fall des Permanentmagneten 23, der unter Verwendung der Magnetisierungstechnik der vorliegenden Ausführungsform magnetisiert wird, der Permanentmagnet 23 mit der ausreichenden Magnetfeldstärke magnetisiert werden, die einen gewünschten unteren Grenzwert sogar an dem gebogenen Abschnitt 23b und seiner Umgebung überschreitet. Sogar ein Mittelteil 23d des gebogenen Abschnitts 23, das in der Richtung von oben nach unten zentriert und schwer zu magnetisieren ist, kann mit einer Magnetfeldstärke magnetisiert werden, die den gewünschten unteren Grenzwert überschreitet. Deswegen beträgt in dem Permanentmagneten 23 der vorliegenden Ausführungsform ein Prozentsatz des Bereichs, der mit der Magnetfeldstärke magnetisiert ist, die den gewünschten unteren Grenzwert überschreitet, ungefähr 95%, was mehr als 90% ist. Somit ist es möglich, den gesamten Permanentmagneten 23 mit der ausreichenden Magnetkraft zu magnetisieren.
-
Als Nächstes werden Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
- (1) Wenn die Permanentmagnete 23, die in den Rotor 20 eingefügt sind, von außerhalb des Rotors 20 unter Verwendung der Magnetisierungsvorrichtung 30 magnetisiert werden, werden jeder gegenüberliegende Vorsprung 32b der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der gegenüberliegende Vorsprung 42b an der gegenüberliegenden Seite der unteren Vorrichtungseinheit 41, die einander in der axialen Richtung des Rotors 20 gegenüberliegen, erregt, um die entsprechende gemeinsame Polarität gemäß des Beaufschlagens mit Energie der entsprechenden Magnetisierungsspulen 33a, 43a aufzuweisen, um den entsprechenden Permanentmagneten 23 zu magnetisieren. Zu dieser Zeit werden die magnetisierenden Magnetflüsse, die die gemeinsame Polarität aufweisen, entsprechend von zwei gegenüberliegenden axialen Seiten zu dem äußeren Kernabschnitt 25 des Rotorkerns 22 zugeführt, der an der inneren Seite der Bergfalte des Permanentmagneten 23 in der Umfangsrichtung angeordnet ist, und an der radial außenliegenden Seite des Permanentmagneten 23 liegt, und dabei wird der Permanentmagnet 23 magnetisiert. Deswegen kann sogar in dem Fall des Permanentmagneten 23m der in der Form der Bergfalte geformt ist, der magnetisierende Magnetfluss, der für die Magnetisierung geeignet ist, zu dem Permanentmagneten 23 durch den gesamten Bereich des Permanentmagneten 23 zugeführt werden, der von den radial außenliegenden Endteilen 23c zu dem an der radial innenliegenden Seite angeordneten gebogenen Abschnitt 23b reicht. Somit kann eine wirkungsvollere und ausreichende Magnetisierung über den gesamten Permanentmagneten 23 durchgeführt werden.
- (2) In der entlang der axialen Richtung des Rotors 20 betrachteten Ansicht weist jeder Vorsprung 32b, 42b die Größe auf, die gleich groß wie oder geringfügig kleiner als die Größe des äußeren Kernabschnitts 25 ist, der an der inneren Seite der Bergfalte des Permanentmagneten 23 in der Umfangsrichtung angeordnet ist, und auf der radial äußeren Seite des Permanentmagneten 23 liegt. Da der magnetisierende Magnetfluss, der in jeden gegenüberliegenden Vorsprung 32b, 42b hinein- oder daraus herausfließt, nicht direkt durch die axiale Endoberfläche des Permanentmagneten 23 durchgeht, sondern geeignet an dem äußeren Kernabschnitt 25 umgewandelt wird, um die Fließrichtung des Magnetflusses von der axialen Richtung zu der Richtung rechtwinklig zu der axialen Richtung zu ändern, kann deswegen der Permanentmagnet 23 geeignet in der Dickenrichtung Wm magnetisiert werden.
- (3) Die Übertragungsleitungen 33d, 43d, von denen jede zwischen den entsprechenden angrenzenden zwei der Magnetisierungsspulen 33a, 43a verbindet, sind an der Örtlichkeit an der radial innenliegenden Seite an der Spulenanordnung 33, 43 positioniert. Daher ist es möglich, die Länge des Leitungsdrahts 33b, 43b zu minimieren, die die Spulenanordnung 33, 43 mit den Übertragungsleitungen 33d, 43d bestimmt. Wenn die Länge des Leitungsdrahts 33b, 43b reduziert ist, ist der Widerstand des Leitungsdrahts 33b, 43b reduziert. Deswegen kann die Wärmeerzeugung der Spulenanordnung 33, 43 während der Magnetisierung begrenzt werden, und dabei kann die Produktivität des Rotors 20 (einschließlich der Produktivität in dem Prozess der Magnetisierung des Rotors 20) verbessert werden.
- (4) Jeder der Kreuzungspunkte 33e, 43e des Leitungsdrahts 33b, 43b, die gewickelt sind, um die Magnetisierungsspulen 33a, 43a auszubilden, ist an der Örtlichkeit an der radial innenliegenden Seite positioniert, das heißt, ist an dem gebogenen Abschnitt 23b positioniert, der am weitesten von dem Stator 10 in dem Permanentmagneten 23 entfernt liegt, und es ist weniger wahrscheinlich, dass er einen Einfluss auf die Magnetisierung des Permanentmagneten 23 aufweist. Deswegen ist es möglich, sogar wenn die Störung des magnetisierenden Magnetflusses auftritt, den Einfluss der Magnetisierung auf den Permanentmagneten 23 zu begrenzen.
-
Die vorliegende Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden. Die vorliegende Ausführungsform und die folgende(n) Modifikation(en) kann (können) in Kombination mit einem technisch konsistenten Bereich implementiert werden.
-
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform weist jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b, 42b der Magnetisierungsvorrichtung 30 die Form auf, die der Form des äußeren Kernabschnitts 25 in der entlang der axialen Richtung des Rotors 20 betrachteten Ansicht entspricht. Alternativ kann jeder der gegenüberliegenden Vorsprünge 32b, 42b eine Form aufweisen, von der lediglich ein Abschnitt der Form des äußeren Kernabschnitts 25 entspricht, oder eine Form, die von der Form des äußeren Kernabschnitts 25 unterschiedlich ist.
-
Wie aus der 8 ersichtlich ist, kann ein Einfügevorsprung (der als Einfügeabschnitt) 32d, 42d dient, an einer Mitte von jedem aus dem oberen Magnetisierungsjoch 32 und dem unteren Magnetisierungsjoch 42 ausgebildet sein, und die Magnetisierung kann ausgeführt werden, nachdem die Einfügevorsprünge 32d, 42d in die Wellenpassbohrung 22b ausgeführt würde, die an der Mitte des Rotors 20 ausgebildet ist, der der zu magnetisierende Gegenstand ist. Durch das Bereitstellen der Einfügevorsprünge 32d, 42d wird ein Abschnitt des magnetisierenden Magnetflusses, der in Erwiderung auf die Erregung der Magnetisierungsspulen 33a, 43a erzeugt wird, zu den Einfügevorsprüngen 32d, 42d so zugeführt, dass die Größe des magnetisierenden Magnetflusses, der an der radial innenliegenden Seite des Rotors 20 geleitet wird, erhöht werden kann. Deswegen können der gebogene Abschnitt 23b und seine Nähe von jedem Permanentmagneten 23, die an der radial innenliegenden Seite des Rotors 20 angeordnet sind, wirkungsvoll magnetisiert werden.
-
Darüber hinaus ist in der aus der 8 ersichtlichen Modifikation, wie aus der 9 ersichtlich ist, die Spulenanordnung 35 der oberen Vorrichtungseinheit 31 in eine Vielzahl von primären Magnetisierungsspulen 35a1 eines ersten Systems unterteilt, die durch einen Leitungsdraht 35b1 ausgebildet sind und in eine gemeinsame Richtung gewickelt sind, und eine Vielzahl von Nebenmagnetisierungsspulen 35a2 eines zweiten Systems, die durch einen Leitungsdraht 35b2 ausgebildet sind und in eine entgegengesetzte gemeinsame Richtung gewickelt sind, die gegenüber zu der einen gemeinsamen Richtung liegt, und die primären Magnetisierungsspulen 35a1 des ersten Systems und die Nebenmagnetisierungsspulen 35a2 des zweiten Systems sind abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet. Ähnlich ist die Spulenanordnung 45 der unteren Vorrichtungseinheit 41 in eine Vielzahl von primären Magnetisierungsspulen 45a1 eines ersten Systems unterteilt, die durch einen Leitungsdraht 45b1 ausgebildet sind und in eine gemeinsame Richtung gewickelt sind, und eine Vielzahl von Nebenmagnetisierungsspulen 45a2 eines zweiten Systems, die durch einen Leitungsdraht 45b2 ausgebildet sind und in eine entgegengesetzte gemeinsame Richtung gewickelt sind, die gegenüber zu der einen gemeinsamen Richtung liegt, und die primären Magnetisierungsspulen 45a1 des ersten Systems und die neben Magnetisierungsspulen 45a2 des zweiten Systems sind abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet. Insbesondere ist jede Spulenanordnung 35, 45 durch die zwei Systeme ausgebildet, und diese zwei Systeme sind zueinander unabhängig und sind bereitgestellt, um die zwei entgegengesetzten Polaritäten des Permanentmagneten 23 entsprechend auszubilden. Eine erste elektrische Leistungszufuhrvorrichtung 36a1, 46a1 ist mit dem ersten System in jeder der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der unteren Vorrichtungseinheit 41 verbunden, und eine zweite elektrische Leistungszufuhrvorrichtung 36a2, 46a2 ist mit dem zweiten System in jeder der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der unteren Vorrichtungseinheit 41 verbunden. Darüber hinaus ist der Prozess der Magnetisierung in einen ersten Schritt unter Verwendung des ersten Systems von jedem aus der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der unteren Vorrichtungseinheit 41 und einen zweiten Schritt unter Verwendung des zweiten Systems von jedem aus der oberen Vorrichtungseinheit 31 und der unteren Vorrichtungseinheit 41 unterteilt. Auf diese Weise funktioniert jeder Einfügevorsprung 31d, 42d in jedem Schritt als ein Magnetpol. Deswegen kann die Größe des magnetisierenden Magnetkurses, der durch die radial innenliegende Seite des Rotors 20 geht, weiter erhöht werden, und die Magnetisierung des gebogenen Abschnitts 23b und seiner Umgebung von jedem permanent Magneten 23 kann weiter Wirkungsvoll durchgeführt werden.
-
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Übertragungsleitungen 33d, 43d, von denen jede zwischen den entsprechenden angrenzen zwei der Magnetisierungsspulen 33a, 43a verbindet, an der Örtlichkeit an der radial innenliegenden Seite der Spulenanordnung 33, 43 positioniert. Alternativ kann die Position der Übertragungsleitungen 33d, 43d geeignet zu einer anderen Position geändert werden, wie zum Beispiel zu einer Örtlichkeit an einer radial außenliegenden Seite der Spulenanordnung 33, 43.
-
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ist jeder der Kreuzungspunkte 33e, 43b des Leitungsdrahts 33b, 43b, der gewickelt ist, um die Magnetisierungsspulen 33a, 43a zu wickeln, an der Örtlichkeit an der radial innenliegenden Seite positioniert. Alternativ kann die Position von jedem der Kreuzungspunkte 33e, 43b geeignet zu anderen Position geändert werden, wie zum Beispiel einer Örtlichkeit (an) einer radial außenliegenden Seite.
-
Die Magnetisierung der Permanentmagnete 23 durch die Magnetisierungsvorrichtung 30 wird durch das Zuführen des magnetisierenden Magnetflusses in der axialen Richtung des Rotors 20 ausgeführt. Deswegen besteht in einem Fall des Magnetisierens des Rotors 20, der in der axialen Richtung relativ lang ist, eine Sorge, ob ein Mittelabschnitt von jedem Permanentmagneten 23, der in der Mitte des Permanentmagneten 23 in der axialen Richtung positioniert ist, ausreichend magnetisiert werden kann. In einem derartigen Fall wie aus der 10 ersichtlich ist, wird angenommen, dass die axiale Länge des Rotors 20, die die ausreichende Magnetisierung der Permanentmagnete 23 durch die Magnetisierungsvorrichtung 30 ermöglicht, L1 beträgt. Hier weist ein Block einer Magnetisierungseinheit eine axiale Länge auf, die gleich wie oder kleiner als L1 ist. Der Rotorkern 23 der die magnetisierten Permanentmagnete 23 aufweist, bildet denn Block, der als einer einer Vielzahl (zum Beispiel zwei, drei oder mehr) von Blöcken bereitgestellt ist, und diese Blöcke sind in der axialen Richtung gestapelt, um den Rotor 20 auszubilden, der eine axiale Länge L2 aufweist, die größer als L1 ist. Sogar falls die axiale Länge L2 beträgt, die L1 überschreitet, werden die Permanentmagnete 23 in jedem der Blöcke ausreichend magnetisiert. Deswegen kann der Rotor 20 ausgebildet werden, der die Permanentmagnete 23 hat, die jeweils die ausreichende Magnetkraft aufweisen.
-
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform hat die Magnetisierungsvorrichtung 30 die obere Vorrichtungseinheit 31, die an der oberen Seite platziert ist, und die untere Vorrichtungseinheit 41, die an der unteren Seite platziert ist. Jedoch ist die Struktur der Magnetisierungsvorrichtung 30 nicht darauf begrenzt. Die obere Vorrichtungseinheit 31 und die untere Vorrichtungseinheit 41 können Seite an Seite in einer horizontalen Richtung oder einer geneigten Richtung angeordnet sein, die nicht die Richtung von oben nach unten ist.
-
Die Form des Permanentmagneten 23, die aus den 2 und 7 ersichtlich ist, ist das eine Beispiel und kann geeignet geändert werden.
-
Die Struktur der drängenden elektrischen Maschine M, die zum Beispiel nach 1 gezeigt ist, ist das eine Beispiel und kann geeignet geändert werden.
-
Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf die Ausführungsform und die Modifikationen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsform und wie hierin beschriebenen Modifikationen und Strukturen begrenzt ist. Die vorliegende Offenbarung hat ebenfalls verschiedene Variationen und Variationen innerhalb des Äquivalenzbereichs. Ebenfalls liegen verschiedene Kombinationen und Formen wie auch andere Kombinationen und Formen, die lediglich ein Element, mehr oder weniger Elemente haben, innerhalb des Bereichs und der Ideologie der vorliegenden Offenbarung.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2020100186 [0001]
- JP 2010193587 A [0004]
