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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor und einen Motor mit diesem Rotor.
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Stand der Technik
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In der Patentliteratur 1 (japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr.
2001-061261 ) wird beschrieben: „Ein Permanentmagnetrotor 1 umfasst ein säulenförmig gestapeltes Rotorjoch 2 und zwei Paare von plattenförmigen Feld-Permanentmagneten 3 (3a, 3b, 3c, 3d). Das Rotorjoch 2 wird durch Stanzen einer großen Anzahl von Siliziumstahlplatten 4 mit einer Matrize und deren Stapelung ausgebildet. Das Rotorjoch 2 hat vier Magnetpole 5 (5a, 5b, 5c, 5d), die in radialer Richtung an seiner äußeren Umfangsfläche vorstehen. Die Basen dieser Magnetpole sind mit Schlitzen 6 (6a, 6b, 6c, 6d) versehen, in die Feldpermanentmagnete eingesetzt werden. Außerdem ist das Rotorjoch 2 in seiner Mitte mit einem Rotationswellenloch versehen, durch das eine Rotationswelle läuft. Ferner sind zwischen dem kürzesten Abstand zwischen dem Schlitz und dem Rotationswellenloch Durchgangslöcher 13a für die Befestigung der Feldmagnete in axialer Richtung vorgesehen.“
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Zitierliste
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Patentliteratur
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PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2001-061261
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In Motoren werden Rotoren zusammen mit einem um den Rotor angeordneten Stator eingebaut. Solche Motoren werden in Industriemaschinen, wie z. B. Werkzeugmaschinen, eingebaut. Wenn ein Motor einer äußeren Kraft oder einer Torsionsresonanz der Maschine ausgesetzt ist, kann ein größeres Drehmoment als erwartet auf den Rotor des Motors ausgeübt werden. Im Allgemeinen wird ein Rotorkern durch Stapeln einer Vielzahl von Magnetplatten ausgebildet. Wenn der Rotor verdreht wird, kommen die Seitenflächen der Magnete, die annähernd senkrecht zur Umfangsrichtung des Rotors liegen, mit einigen der Vielzahl von Magnetplatten in Kontakt und werden beschädigt, wodurch das Drehmoment des Motors abnehmen kann.
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Daher sind ein Rotor, bei dem das Drehmoment des Motors auch dann nicht verringert wird, wenn sich der Rotor verdreht, und ein Motor mit einem solchen Rotor erwünscht.
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Lösung des Problems
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Rotor bereitgestellt, der einen Rotorkern, eine Vielzahl von Magneten, die in eine Vielzahl von im Rotorkern ausgebildeten ersten Durchgangslöchern eingesetzt sind, und eine Vielzahl von Stäben umfasst, die in eine Vielzahl von im Rotorkern ausgebildeten zweiten Hohlräumen eingesetzt sind, wobei ein erster Hohlraum zwischen jedem der Vielzahl von ersten Durchgangslöchern und jedem der Vielzahl von Magneten größer ist als ein zweiter Hohlraum zwischen jedem der Vielzahl von zweiten Durchgangslöchern und jedem der Vielzahl von Stäben.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Da der erste Hohlraum der ersten Durchgangslöcher, in denen die Magnete angeordnet sind, größer ist als der zweite Hohlraum der zweiten Durchgangslöcher, in denen die Stäbe angeordnet sind, können sich die Magnete innerhalb des Hohlraums über eine längere Strecke bewegen als die Stäbe. Insbesondere haben die Magnete mehr Spielraum, sich im ersten Hohlraum zu bewegen, als die Stäbe im zweiten Hohlraum. Daher berühren die Stäbe bei einer Verdrehung des Rotors die Innenwand der zweiten Durchgangslöcher früher als die Seitenflächen der Magnete, die senkrecht zur Umfangsrichtung des Rotors stehen, die Innenwand des ersten Durchgangslochs berühren, so dass sich der Rotor nicht weiter verdrehen kann. So kann verhindert werden, dass die Seitenflächen des Magneten mit den Innenwänden der ersten Durchgangslöcher in Berührung kommen und beschädigt werden. So werden die Magnete auch bei einer Verdrehung des Rotors nicht beschädigt, und es kann verhindert werden, dass das Drehmoment des Motors abnimmt.
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Die Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- [1] 1 ist eine axiale Querschnittsansicht eines Motors mit einem Rotor gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- [2] 2 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer ersten Ausführungsform.
- [3] 3 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer zweiten Ausführungsform.
- [4A] 4A ist eine radiale Querschnittsansicht eines Rotors einer dritten Ausführungsform.
- [4B] 4B ist eine radiale Querschnittsansicht eines Rotors einer anderen Ausführungsform.
- [5] 5 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer vierten Ausführungsform.
- [6] 6 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer fünften Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind die entsprechenden Bestandteile mit gemeinsamen Bezugszeichen versehen.
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1 ist eine axiale Querschnittsansicht eines Motors 1 mit einem Rotor gemäß der vorliegenden Offenbarung. 2 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer ersten Ausführungsform. Der in 1 dargestellte Motor 1 umfasst einen ringförmigen Stator 10 und einen im Inneren des Stators 10 angeordneten Rotor 20. Bekanntlich ist auf der inneren Umfangsfläche des Stators 10 eine Vielzahl von Schlitzen (nicht dargestellt) in gleichen Abständen ausgebildet, und in diesen Schlitzen sind Spulen 11 angeordnet.
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Der Rotor 20 hat eine zylindrische Form mit einer zum Stator 10 koaxialen Rotationsachse O und wird durch ein Lager (nicht dargestellt) so gelagert, dass er um die Rotationsachse O
drehbar ist. Der Rotorkern 29 des Rotors 20 wird durch Stapeln einer Vielzahl von Magnetplatten 28, z. B. elektromagnetischen Stahlplatten, ausgebildet. Eine Vielzahl von ersten Öffnungen und eine Vielzahl von zweiten Öffnungen sind in jeder der Vielzahl von Magnetplatten 28 ausgebildet. Wenn die Vielzahl von Magnetplatten 28 gestapelt wird, werden somit eine Vielzahl von ersten Durchgangslöchern 21a und eine Vielzahl von zweiten Durchgangslöchern 21b ausgebildet, die sich parallel zur axialen Richtung des Rotors 20 erstrecken.
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Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, wird in jedes der ersten Durchgangslöcher 21a ein flacher Dauermagnet oder eine Vielzahl von flachen Dauermagneten nebeneinander eingesetzt. Nachfolgend werden ein flacher Dauermagnet und eine Vielzahl von Dauermagneten einfach als Magnet(e) 31 bezeichnet. In jedes der zweiten Durchgangslöcher 21b wird ein harter Stab 32 aus einem magnetischen oder nichtmagnetischen Material eingesetzt.
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Beide Endflächen des Rotorkerns 29 sind durch eine Endplatte 27 verschlossen, die mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern versehen ist, die an Positionen ausgebildet sind, die den zweiten Durchgangslöchern 21b entsprechen. Die Enden der Stäbe 32 sind an den Endplatten 27 mit Hilfe von Befestigungselementen 33, z. B. einer Schraube allein oder einer Kombination aus einer Schraube und einer Unterlegscheibe, befestigt. Dadurch kann der Rotorkern 29, der eine Vielzahl von Magnetplatten umfasst, in axialer Richtung verspannt werden. Zu diesem Zweck sind in den Enden der Stäbe 32 vorzugsweise Ausnehmungen mit Gewinden für den Eingriff der Bolzen als Befestigungsmittel 33 ausgebildet.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist die Vielzahl der ersten Durchgangslöcher 21a in gleichen Abständen in Umfangsrichtung des Rotors 20 ausgebildet. Ferner ist die Vielzahl der zweiten Durchgangslöcher 21b ebenfalls in gleichen Abständen in Umfangsrichtung des Rotors 20 ausgebildet. Die Querschnitte der ersten Durchgangslöcher 21a in der radialen Richtung des Rotors 20 sind rechteckig, und die Querschnitte der zweiten Durchgangslöcher 21b sind kreisförmig.
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In dem in 2 dargestellten Beispiel sind vier erste Durchgangslöcher 21a in einem Winkel von 90° zueinander ausgebildet. In dem in 2 dargestellten Beispiel sind die vier ersten Durchgangslöcher 21a weiter radial außerhalb des Rotors 20 ausgebildet als die vier zweiten Durchgangslöcher 21b.
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Bekanntlich dreht sich der Rotor 20 entsprechend einem rotierenden Magnetfeld, das durch einen Stromfluss durch die Spule 11 des Stators 10 ausgebildet wird.
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Mit Bezug auf 2 haben die Magnete 31 Seitenflächen 31a und 31b, die senkrecht zur Umfangsrichtung des Rotors 20 stehen. Mit anderen Worten, die Seitenflächen 31a und 31b der Magnete 31 sind Seitenflächen, die an die Seitenflächen der Magnete 31 senkrecht zur radialen Richtung des Rotors 20 angrenzen. Ein erster Hohlraum C1 ist zwischen der Seitenfläche 31a und der Innenwand des ersten Durchgangslochs 21a, das der Seitenfläche 31a zugewandt ist, ausgebildet. Es ist zu beachten, dass ein erster Hohlraum C1 mit ähnlichen Abmessungen zwischen der Seitenfläche 31b und der Innenwand des ersten Durchgangslochs 21a, das der Seitenfläche 31b zugewandt ist, ausgebildet werden kann.
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Außerdem ist der Hohlraum zwischen der Seitenfläche des Magneten 31 senkrecht zur Radialrichtung des Rotors 20 und der Innenwand des ersten Durchgangslochs 21a vorzugsweise kleiner als der erste Hohlraum C1. Der erste Hohlraum C1 ist wie oben beschrieben zwischen jedem der Vielzahl von Magneten 31 und jedem der Vielzahl von ersten Durchgangslöchern 21a ausgebildet.
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Außerdem ist zwischen der äußeren Umfangsfläche des Stabes 32 und der inneren Umfangsfläche des zweiten Durchgangslochs 21b ein ringförmiger zweiter Hohlraum C2 ausgebildet. Der oben beschriebene erste Hohlraum C1 ist größer als der zweite Hohlraum C2.
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Es ist zu beachten, dass der zweite Hohlraum C2 in einem Teil der äußeren Umfangsfläche des Stabes 32 ausgebildet sein kann, der in die der Drehrichtung des Rotors 20 entgegengesetzte Richtung weist. Somit kann das zweite Durchgangsloch 21b eine Ellipse sein, die konzentrisch zum Mittelpunkt des Stabes 32 oder exzentrisch zum Mittelpunkt des Stabes 32 verläuft. Außerdem kann der zweite Hohlraum C2, wie dargestellt, zwischen der gesamten äußeren Umfangsfläche des Stabs 32 und der gesamten inneren Umfangsfläche des zweiten Durchgangslochs 21b ausgebildet sein. Der zweite Hohlraum C2 ist zwischen jedem der Vielzahl von Stäben 32 und jedem der Vielzahl von zweiten Durchgangslöchern 21b wie oben beschrieben ausgebildet. Vorzugsweise sind die Abmessungen des ersten Hohlraums C1 und des zweiten Hohlraums C2 größer als Null. Infolgedessen können die Magnete 31 und die Stäbe 32 leicht in die ersten Durchgangslöcher 21a bzw. die zweiten Durchgangslöcher 21b eingesetzt werden, wodurch der Rotor 20 leicht zusammengebaut werden kann.
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Wenn der Motor 1, bei dem der Rotor 20 im Stator 10 angeordnet ist, dreht sich der Rotor 20 relativ zum Stator 10. Wirkt von der Maschine (nicht dargestellt), in die der Motor 1 eingebaut ist, eine äußere Kraft oder eine Torsionsresonanz auf den Motor 1 ein, kann ein größeres Drehmoment als erwartet auf den Rotor 20 ausgeübt werden. Infolgedessen verdreht sich der Rotor 20, und die Seitenfläche 31a (und/oder 31b) des Magneten 31 kann sich in Umfangsrichtung des Rotors 20 in Richtung der Innenwand des ersten Durchgangslochs 21a bewegen, und der Stab 32 kann sich in Umfangsrichtung des Rotors 20 in Richtung der Innenwand des zweiten Durchgangslochs 21b bewegen.
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Wie oben beschrieben, ist der erste Hohlraum C1 der ersten Durchgangslöcher 21a, in denen die Magnete 31 angeordnet sind, größer als der zweite Hohlraum C2 der zweiten Durchgangslöcher 21b, in denen die Stäbe 32 angeordnet sind. Dadurch können sich die Magnete 31 über eine längere Strecke bewegen als die Stäbe 32. Insbesondere ist der Spielraum für die Magnete 31 im ersten Hohlraum C1 größer als für die Stäbe 32 im zweiten Hohlraum C2.
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Daher berühren die Stäbe 32 bei einer Verdrehung des Rotors 20 die Innenwände der zweiten Durchgangslöcher 21b früher als die Seitenflächen 31a (und/oder 31b) der Magnete 31, die senkrecht zur Umfangsrichtung des Rotors 20 stehen, die Innenwände der ersten Durchgangslöcher 21a berühren, wodurch der Rotor 20 an einer weiteren Verdrehung gehindert wird. So kann verhindert werden, dass die Seitenflächen 31a (und/oder 31b) der Magnete 31 mit den Innenwänden der ersten Durchgangslöcher 21a in Kontakt kommen und beschädigt werden. Daher werden bei der vorliegenden Offenbarung, selbst wenn sich der Rotor 20 verdreht, die Magnete 31 nicht beschädigt, und somit kann verhindert werden, dass das Drehmoment des Motors 1 abnimmt. Somit ist die vorliegende Offenbarung besonders vorteilhaft für einen Motor 1, bei dem der Rotor 20 Stäbe 32 umfasst.
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Wie in 2 gezeigt, neigen die Magnete 31, wenn die Vielzahl von Magneten 31 radial außerhalb der Vielzahl von Stäben 32 angeordnet ist, dazu, sich in Richtung der Innenwände der entsprechenden ersten Durchgangslöcher 21a zu bewegen, wenn sich der Rotor 20 dreht. In einem solchen Fall ist der erste Hohlraum C1 größer dimensioniert als der zweite Hohlraum C2 und größer als die erwartete Bewegungsstrecke des Magneten 31, wodurch in ähnlicher Weise eine Beschädigung des Magneten 31 verhindert wird. Insbesondere ist die vorliegende Offenbarung besonders vorteilhaft, wenn die Vielzahl der Magnete 31 weiter radial außen angeordnet ist als die Vielzahl der Stäbe 32.
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3 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer zweiten Ausführungsform. In 3 ist die Vielzahl der Magnete 31 weiter radial innen angeordnet als die Vielzahl der Stäbe 32. Selbst in einer solchen Konfiguration kann durch Ausbilden des ersten Hohlraums C1 größer als der zweite Hohlraum C2 im Wesentlichen der gleiche Effekt wie oben beschrieben erzielt werden. Daher fällt auch die in 3 gezeigte Konfiguration in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung.
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In Anbetracht der Tatsache, dass sich die Magnete 31 senkrecht zur Radialrichtung des Rotors 20 bewegen, ist es vorteilhaft, dass die Seitenflächen 31a, 31b der Magnete 31 und die ihnen zugewandten Innenwände der ersten Durchgangslöcher 21a parallel zueinander sind. In diesem Fall kann zwischen den Seitenflächen 31a, 31b der Magnete 31 und den Innenwänden der ersten Durchgangslöcher 21a ein ausreichender Abstand sichergestellt werden, über den sich der Magnet 31 bewegen kann. Selbst wenn die Seitenflächen 31a (31b) der Magnete 31 die Innenwände der ersten Durchgangslöcher 21a berühren, berührt die gesamte Seitenfläche 31a (31b) der Magnete 31 die Innenwand der ersten Durchgangslöcher 21a. Insbesondere kommt nur ein Teil der Seitenfläche 31a nicht in Kontakt mit der Innenwand des ersten Durchgangslochs 21a. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Kontaktkraft auf einen Teil der Seitenfläche 31a (31b) des Magneten 31 konzentriert wird, und eine Beschädigung dieses Teils kann vermieden werden.
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4A ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer dritten Ausführungsform. In 4A ist die Vielzahl von Magneten 31 in der radialen Richtung des Rotors 20 weiter außen angeordnet als die Vielzahl von Stäben 32. In 4A sind der Abstand L1 von der Mitte des Rotorkerns 29 zur Mitte des Magneten 31 und der Abstand L2 von der Mitte des Rotorkerns 29 zur Mitte des Stabs 32 eingestellt. Man beachte, dass der Abstand L1 für jeden der Vielzahl von Magneten 31 und der Abstand L2 für jeden der Vielzahl von Stäben 32 gleich ist.
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In der dritten Ausführungsform wird das Verhältnis R1 des ersten Hohlraums C1 zum Abstand L1 so bestimmt, dass es größer ist als das Verhältnis R2 des zweiten Hohlraums C2 zum Abstand L2. Bei einer Verdrehung des Rotors 20 ist die in Umfangsrichtung zurückgelegte Strecke umso größer, je größer der radiale Abstand von der Mitte des Rotors 20 ist. Durch die oben beschriebene Einstellung der Verhältnisse R1 und R2 können die ersten Durchgangslöcher 21a und zweiten Durchgangslöcher 21b, die den ersten Hohlraum C1 und den zweiten Hohlraum C2 ausbilden können, einfach eingestellt werden, wodurch eine Beschädigung des Magneten 31 zuverlässig verhindert werden kann.
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Mit anderen Worten, das Positionsverhältnis zwischen der Vielzahl von Magneten 31 und der Vielzahl von Stäben 32 ist nicht begrenzt, solange das Verhältnis R1 des ersten Hohlraums C1 zum Abstand L1 größer ist als das Verhältnis R2 des zweiten Hohlraums C2 zum Abstand L2, und wie in 3 gezeigt, kann die Vielzahl von Magneten 31 in radialer Richtung des Rotors 20 weiter innen angeordnet sein als die Vielzahl von Stäben 32.
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In 2 und dergleichen befinden sich die Mittelpunkte der Vielzahl von Magneten 31 und die Mittelpunkte der Vielzahl von Stäben 32 jeweils auf demselben Radius des Rotors 20. Wie jedoch in 4B gezeigt, die eine radiale Querschnittsansicht des Rotors in einer anderen Ausführungsform ist, kann jeder der Mittelpunkte der Vielzahl von Magneten 31 und jeder der Mittelpunkte der Vielzahl von Stäben 32 auf verschiedenen Radien des Rotors 20 angeordnet sein.
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In den in 4B und 3 gezeigten Konfigurationen können in dem Fall, in dem das Verhältnis R1 des ersten Hohlraums C1 zum Abstand L1 größer ist als das Verhältnis R2 des zweiten Hohlraums C2 zum Abstand L2, die gleichen Effekte wie oben beschrieben erzielt werden, und dieser Fall ist in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen. Es ist zu beachten, dass das Gleiche gilt, wenn der erste Hohlraum C1 größer ist als der zweite Hohlraum C2 in den in 4B und 3 dargestellten Konfigurationen.
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5 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer vierten Ausführungsform. In 5 befinden sich jeder der Vielzahl von Magneten 31 und jeder der Vielzahl von Stäben 32, die sich an Positionen befinden, die der Vielzahl von Magneten 31 entsprechen, in der gleichen Phase. Der Abstand L1 von der Mitte des Rotorkerns 29 zur Mitte des Magneten 31 ist größer als der Abstand L2 von der Mitte des Rotorkerns 29 zur Mitte des Stabes 32. In einem solchen Fall geht der magnetische Fluss nicht über den Stab 32, wie die Kurve in 5 zeigt. So kann ein Motor 1 bereitgestellt werden, bei dem die magnetische Sättigung unterdrückt werden kann.
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6 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer fünften Ausführungsform. In 6 sind acht erste Durchgangslöcher 21a und acht zweite Durchgangslöcher 21b in gleichen Abständen in Umfangsrichtung des Rotors 20 ausgebildet. In die ersten Durchgangslöcher 21a bzw. die zweiten Durchgangslöcher 21b werden Magnete 31 und Stäbe 32 eingesetzt. Auch in diesem Fall werden der erste Hohlraum C1 und der zweite Hohlraum C2 (beide nicht abgebildet) wie oben beschrieben ausgebildet, so dass die gleichen Effekte wie oben beschrieben erzielt werden können.
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Allerdings sind der erste Hohlraum C1 und der zweite Hohlraum C2 in der fünften Ausführungsform kleiner als der erste Hohlraum C1 bzw. der zweite Hohlraum C2 in 2 dargestellt. Auf diese Weise ist auch eine Konfiguration mit acht Magneten 31 und acht Stäben 32 in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung einbezogen. Es ist zu beachten, dass auch andere Zahlen von Magneten 31 und Stäben 32 als 4 und 8 in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen, solange sie das oben beschriebene Verhältnis zwischen dem ersten Hohlraum C1 und dem zweiten Hohlraum C2 und/oder das oben beschriebene Verhältnis zwischen dem Verhältnis R1 und dem Verhältnis R2 erfüllen. Ebenso können die Anzahl der Magnete 31 und die Anzahl der Stäbe 32 voneinander verschieden sein, solange das oben beschriebene Verhältnis zwischen dem ersten Hohlraum C1 und dem zweiten Hohlraum C2 und/oder das oben beschriebene Verhältnis zwischen dem Verhältnis R1 und dem Verhältnis R2 erfüllt ist.
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7 ist eine radiale Querschnittsansicht des Rotors einer sechsten Ausführungsform. In der sechsten Ausführungsform sind die Querschnitte der Magnete 31 in der radialen Richtung des Rotors 20 nicht rechteckig. In dem in 7 gezeigten Beispiel sind die Seitenflächen des Magneten 31, die weit von der Mitte des Rotors 20 entfernt sind, nach außen gekrümmt. Die Querschnitte der Magnete 31 in der radialen Richtung des Rotors 20 können ein Teil eines Kreises sein, der von einer Sehne und einem Bogen umgeben ist. Auf diese Weise können die Querschnitte der Magnete 31 in der radialen Richtung des Rotors 20 unterschiedlich sein, solange das oben beschriebene Verhältnis zwischen dem ersten Hohlraum C1 und dem zweiten Hohlraum C2 und/oder das oben beschriebene Verhältnis zwischen dem Verhältnis R1 und dem Verhältnis R2 erfüllt sind.
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Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform ist es vorzuziehen, dass die Seitenflächen der Magnete 31 senkrecht zur Umfangsrichtung des Rotors 20 und die Innenwände der ersten Durchgangslöcher 21a, die den Seitenflächen zugewandt sind, parallel zueinander sind. Der Grund dafür ist, dass bei der Verdrehung des Rotors 20 und der Bewegung der Magnete 31 in Umfangsrichtung die gesamte Seitenfläche jedes Magneten 31 mit der Innenwand des ersten Durchgangslochs 21a in Kontakt gebracht wird. Dies ermöglicht es, einen Spielraum für die Bewegung der Seitenflächen der Magnete 31 zu sichern.
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Wenn umgekehrt die Seitenflächen der Magnete 31 senkrecht zur Umfangsrichtung des Rotors 20 und die Innenwände der ersten Durchgangslöcher 21a, die den Seitenflächen zugewandt sind, nicht parallel zueinander sind, kann bei der Bewegung der Magnete 31 in Umfangsrichtung ein Teil der Seitenfläche jedes Magneten 31 vor dem anderen Teil in Kontakt mit der Innenwand des ersten Durchgangslochs 21a kommen. Infolgedessen kann der oben erwähnte Abschnitt der Seitenfläche des Magneten 31 beschädigt werden. In der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine solche Situation zu vermeiden.
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Es ist zu beachten, dass der Motor 1 einschließlich des Rotors 20 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ebenfalls in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fällt.
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Beschreibung von Aspekten
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Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Rotor 20 bereitgestellt, der einen Rotorkern (29), eine Vielzahl von Magneten (31), die in eine Vielzahl von im Rotorkern ausgebildeten ersten Durchgangslöchern (21a) eingesetzt sind, und eine Vielzahl von Stäben (32), die in eine Vielzahl von im Rotorkern ausgebildeten zweiten Durchgangslöchern (21b) eingesetzt sind, umfasst, wobei ein erster Hohlraum (C1) zwischen jedem der Vielzahl von ersten Durchgangslöchern und jedem der Vielzahl von Magneten größer ist als ein zweiter Hohlraum (C2) zwischen jedem der Vielzahl von zweiten Durchgangslöchern und jedem der Vielzahl von Stäben.
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Gemäß einem zweiten Aspekt ist der erste Hohlraum ein in der Umfangsrichtung des Rotorkerns ausgebildeter Hohlraum, der zweite Hohlraum ist ein in der Umfangsrichtung des Rotorkerns ausgebildeter Hohlraum, und ein Verhältnis (R1) des ersten Hohlraums zu einem Abstand (L1) von einer Mitte des Rotorkerns zu jedem der Vielzahl von Magneten ist größer als ein Verhältnis (R2) des zweiten Hohlraums zu einem Abstand (L2) von der Mitte des Rotorkerns zu jedem der Vielzahl von Stäben.
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Gemäß einem dritten Aspekt ist bei dem ersten oder zweiten Aspekt sowohl der erste Hohlraum als auch der zweite Hohlraum größer als Null.
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Gemäß einem vierten Aspekt des ersten Aspekts, wenn jeder der Vielzahl von Magneten und jeder der Vielzahl von Stäben, die sich an einer Position befinden, die jedem der Vielzahl von Magneten entspricht, in der gleichen Phase sind, ist der Abstand von der Mitte des Rotorkerns zu jedem der Vielzahl von Magneten größer als der Abstand von der Mitte des Rotorkerns zu jedem der Vielzahl von Stäben.
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Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Motor bereitgestellt, der den Rotor gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte und einen um den Rotor (1) angeordneten Stator (10) umfasst.
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Wirkungen von Aspekten
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Beim ersten und fünften Aspekt berühren die Stäbe bei einer Verdrehung des Rotors die Innenwände der zweiten Durchgangslöcher früher als die Seitenflächen der Magnete, die senkrecht zur axialen Richtung des Rotors stehen, die Innenwände der ersten Durchgangslöcher berühren, so dass sich der Rotor nicht weiter verdreht. So kann verhindert werden, dass die Seitenflächen der Magnete mit den Innenwänden der ersten Durchgangslöcher in Berührung kommen und beschädigt werden. So werden die Magnete auch bei einer Verdrehung des Rotors nicht beschädigt, und es kann verhindert werden, dass das Drehmoment des Motors abnimmt.
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Im zweiten Aspekt kann eine Beschädigung des Magneten zuverlässig verhindert werden.
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Im dritten Aspekt können die Magnete und die Stäbe leicht in die ersten Durchgangslöcher bzw. die zweiten Durchgangslöcher eingesetzt werden, wodurch der Rotor leicht montiert werden kann.
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Im vierten Aspekt kann ein Motor bereitgestellt werden, bei dem die magnetische Sättigung unterdrückt werden kann.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, wird ein Fachmann verstehen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem in den Ansprüchen, die später beschrieben werden, offengelegten Umfang abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motor
- 10
- Stator
- 20
- Rotor
- 21a
- erstes Durchgangsloch
- 21b
- zweites Durchgangsloch
- 27
- Endplatte
- 28
- Magnetplatte
- 29
- Rotorkern
- 31
- Magnet
- 31a, 31b
- Seitenfläche
- 32
- Stab
- 33
- Befestigungsmittel
- C1
- erster Hohlraum
- C2
- zweiter Hohlraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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