DE202021103755U1

DE202021103755U1 - Rotor für einen Motor

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Publication number: DE202021103755U1
Application number: DE202021103755.5U
Authority: DE
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: KR20220011271A; US20220029485A1; CN215498464U; US11876410B2

Abstract

Rotor für einen Motor, wobei der Rotor aufweist:
einen Rotorkern, der Aufnahmelöcher aufweist, die in einer axialen Richtung durch den Rotorkern verlaufen;
Permanentmagnete, die jeweils in den Aufnahmelöchern aufgenommen sind;
eine Endplatte, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Ende des Rotorkerns abdeckt; und
einen weichmagnetischen Kern, der auf der Endplatte angeordnet ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C 9 119(a) die Nutznießung der Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2020-0089946 , eingereicht am 21. Juli 2020 beim Koreanischen Amt für Geistiges Eigentum, deren gesamte Offenbarung hiermit für sämtliche Zwecke einbezogen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Rotor für einen Motor und insbesondere einen Rotor für einen Motor, der in der Lage ist, die Effizienz des Motors zu verbessern und eine gegenelektromotorische Kraft des Motors zu erhöhen.
STAND DER TECHNIK
Generell können Permanentmagnet- (PM) Motoren abhängig von Strukturen von Rotoren, d.h. Positionen, an denen Permanentmagneten in Rotoren angeordnet sind, nach einem Motor mit oberflächenmontierten Permanentmagneten (surface mounted permanent magnet - SPM) oder einem Motor mit innenliegenden Permanentmagneten (interior permanent magnet - IPM) klassifiziert werden.
Bei dem SPM-Motor sind die Permanentmagneten auf einer Oberfläche des Rotors angeordnet, und bei dem IPM-Motor sind die Permanentmagneten in dem Rotor angeordnet.
Der Vorteil des IPM-Motors besteht darin, dass im Vergleich zu dem SPM-Motor die Permanentmagneten leicht befestigt werden können, während sich der Rotor mit hoher Drehzahl dreht, magnetisches Moment und Reluktanzmoment in Kombination verwendet werden können und hohes Drehmoment and hohe Effizienz durch Charakteristiken, wie z.B. Verringerung von Wirbelstromverlust auf einer Rotorfläche, implementiert werden können.
Des Weiteren besteht der Vorteil des IPM-Motors darin, dass der Umfang an Verwendung von Permanentmagneten verringert werden kann, die Form des Permanentmagneten vereinfacht werden kann, die Struktur des Motors vereinfacht werden kann, da es nicht nötig ist, eine Rückzugsicherung zum Verhindern eines Entfernens des Permanentmagneten vorzusehen, und die Anzahl von Komponenten verringert werden kann.
Wenn ein Magnetfluss in einer axialen Richtung des Permanentmagneten (einer axialen Richtung des Motors) in dem PM-Motor austritt, verschlechtern sich die Effizienz und die gegenelektromotorische Kraft des Motors. Daher ist es nötig, den Betrag an Magnetfluss, der in der axialen Richtung des Permanentmagneten austritt, zu minimieren.
Beim Stand der Technik tritt der Magnetfluss jedoch von einem Ende des Permanentmagneten in der axialen Richtung des PM-Motors in die Luft aus, was eine Verschlechterung der Effizienz und der gegenelektromotorischen Kraft des Motors bewirkt.
Dazu sind in jüngster Zeit verschiedene Arten von Untersuchungen zum Minimieren des Betrags an Magnetfluss, der vom Ende des Permanentmagneten in die Luft austritt, Verbessern der Effizienz des Motors und Erhöhen einer gegenelektromotorischen Kraft des Motor durchgeführt worden, die Untersuchungsergebnisse sind jedoch immer noch unzureichend. Entsprechend besteht Bedarf an der Entwicklung einer Technologie zum Minimieren des Betrags an Magnetfluss, der vom Ende des Permanentmagneten in die Luft austritt, Verbessern der Effizienz des Motors und Erhöhen einer gegenelektromotorischen Kraft des Motors.
ÜBERBLICK
Dieser Überblick dient zum Vorstellen einer Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form, die nachstehend in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben werden. Dieser Überblick dient nicht zum Identifizieren von Schlüsselmerkmalen oder wesentlichen Merkmalen des beanspruchten Gegenstands, noch dient er als Hilfe beim Festlegen des Umfangs des beanspruchten Gegenstands.
Bei einem allgemeinen Aspekt weist ein Rotor für einen Motor auf: einen Rotorkern, der Aufnahmelöcher aufweist, die in einer axialen Richtung durch den Rotorkern verlaufen; Permanentmagnete, die jeweils in den Aufnahmelöchern aufgenommen sind; eine Endplatte, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Ende des Rotorkerns abdeckt; und einen weichmagnetischen Kern, der auf der Endplatte angeordnet ist.
Der weichmagnetische Kern kann zwischen dem Rotorkern und der Endplatte angeordnet sein.
Der weichmagnetische Kern kann eine einzelne Kernplatte aufweisen, die zwischen dem Rotorkern und der Endplatte angeordnet ist.
Die Kernplatte kann eine Ringform haben, die dem Rotorkern entspricht.
Die Kernplatte kann Freilegelöcher aufweisen, durch die die Permanentmagnete freiliegen.
Die Kernplatte kann die Aufnahmelöcher zumindest teilweise abdecken.
Der weichmagnetische Kern kann eine Vielzahl von Kernstücken aufweisen, die zwischen dem Rotorkern und der Endplatte angeordnet sind.
Die Vielzahl von Kernstücken kann derart angeordnet sein, dass sie voneinander beabstandet sind und zusammenwirkend eine Ringform definieren, die dem Rotorkern entspricht.
Die Permanentmagnete können durch Spalte zwischen der Vielzahl von Kernstücken freiliegen.
Die Vielzahl von Kernstücken kann die Aufnahmelöcher zumindest teilweise abdecken.
Der Rotor kann ferner aufweisen: einen Verbindungsvorsprung, der auf dem weichmagnetischen Kern angeordnet ist; und eine Verbindungsnut, die in dem Rotorkern angeordnet ist und derart ausgebildet ist, dass sie den Verbindungsvorsprung aufnimmt.
Der Rotor kann ferner aufweisen: einen Befestigungsvorsprung, der auf dem weichmagnetischen Kern angeordnet ist; und eine Befestigungsnut, die in der Endplatte angeordnet ist und derart ausgebildet ist, dass sie den Befestigungsvorsprung aufnimmt.
Eine Aufnahmenut kann in einer Innenfläche der Endplatte, die dem Rotorkern zugewandt ist, angeordnet sein, und der weichmagnetische Kern kann in der Aufnahmenut aufgenommen sein.
Ein Durchgangsloch kann in der Endplatte angeordnet sein, und der weichmagnetische Kern kann in dem Durchgangsloch aufgenommen sein, so dass er auf einer selben Schicht wie die Endplatte angeordnet ist.
Die Endplatte kann aus einem nichtmagnetischen Material gefertigt sein.
Der weichmagnetische Kern kann eine Vielzahl von Kernstücken aufweisen. Die Vielzahl von Kernstücken kann jeweils in einer Vielzahl von Aufnahmenuten aufgenommen sein, die in einer Innenfläche der Endplatte, die dem Rotorkern zugewandt ist, angeordnet ist. Formen und Größen der Vielzahl von Aufnahmenuten können jeweils Formen und Größen der Vielzahl von Kernstücken entsprechen.
Weitere Merkmale und Aspekte werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Rotors für einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines weichmagnetischen Kerns des Rotors für einen Motor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Verbindungsvorsprungs und einer Verbindungsnut des Rotors für einen Motor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Wegs eines Magnetflusses, der aus einem Ende eines Permanentmagneten des Rotors für einen Motor austritt, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Rotors für einen Motor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 und 7 sind Ansichten zur Erläuterung eines Befestigungsvorsprungs und einer Befestigungsnut des Rotors für einen Motor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 und 9 sind Ansichten zur Erläuterung eines modifizierten Beispiels einer Endplatte des Rotors für einen Motor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
10 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines modifizierten Beispiels des weichmagnetischen Kerns des Rotors für einen Motor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
11 und 12 sind Ansichten zur Erläuterung eines weiteren modifizierten Beispiels der Endplatte des Rotors für einen Motor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben.
Der technische Gehalt der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht auf einige hier beschriebene Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen unterschiedlichen Formen implementiert werden. Ein oder mehrere der Bestandelemente der Ausführungsformen können zur Verwendung innerhalb des Umfangs des technischen Gehalts der vorliegenden Offenbarung selektiv kombiniert und ersetzt werden.
Des Weiteren sind, sofern nicht etwas Anderes spezifisch und explizit definiert und angegeben ist, die Ausdrücke (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Ausdrücke), die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, so zu verstehen, wie es einem Durchschnittsfachmann auf dem Sachgebiet, zu dem diese Offenbarung gehört, geläufig ist. Die Bedeutung von gängigen Ausdrücken, wie solche, die in Wörterbüchern definiert sind, müssen so interpretiert werden, dass ihre Bedeutung mit ihrer Bedeutung im Kontext der verwandten Technologie konsistent ist.
Des Weiteren dienen die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendeten Ausdrücke der Erläuterung der Ausführungsformen und nicht der Einschränkung der vorliegenden Offenbarung.
In der vorliegenden Patentschrift umfasst die Singularform auch die Pluralform, sofern nicht etwas Anderes besonders angegeben ist. Der Ausdruck „mindestens eines (oder eines oder mehrere) von A, B und C“ kann eines oder mehrere sämtlicher Kombinationen umfassen, die durch Kombinieren von A, B und C geschaffen werden können.
Des Weiteren können die Ausdrücke, wie z.B. erste(r,s), zweite(r,s), A, B, (a) und (b) zum Beschreiben von Bestandelementen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
Die Ausdrücke werden nur zum Unterscheiden eines Bestandelements von einem anderen Bestandelement verwendet, und die Art, die Sequenzen oder die Reihenfolgen der Bestandelemente werden durch die Ausdrücke nicht eingeschränkt.
Ferner kann dann, wenn ein Bestandelement als „verbunden mit“, „gekoppelt mit“ oder „angebracht an“ einem anderen Element beschrieben ist, ein Bestandelement direkt mit einem anderen Bestandelement verbunden, gekoppelt oder an diesem angebracht sein oder kann über ein weiteres dazwischen angeordnetes Bestandelement mit einem anderen Bestandelement verbunden, gekoppelt oder an diesem angebracht sein.
Des Weiteren umfasst der Ausdruck „ein Bestandelement ist oberhalb (auf) oder unterhalb (unter) eines anderen Bestandelements vorgesehen oder angeordnet“ nicht nur den Fall, in dem die zwei Bestandelemente in direktem Kontakt miteinander sind, sondern auch den Fall, in dem ein oder mehrere Bestandelemente zwischen den zwei Bestandelementen vorgesehen oder angeordnet sind. Der Ausdruck „oberhalb (auf) oder unterhalb (unter)“ kann eine Abwärtsrichtung sowie eine Aufwärtsrichtung auf der Basis eines Bestandelements bedeuten.
Gemäß 1 bis 4 weist ein Rotor 10 für einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf: einen Rotorkern 100 mit Aufnahmelöchern 110, die diesen in axialer Richtung durchlaufend vorgesehen sind; Permanentmagneten 200, die jeweils in den Aufnahmelöchern 110 aufgenommen sind; Endplatten 300, die derart ausgebildet sind, dass sie Enden des Rotorkerns 100 abdecken; und einen weichmagnetischen Kern 400, der auf der Endplatte 300 vorgesehen ist.
Zu Referenzzwecken kann der Rotor 10 für einen Motor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entsprechend den geforderten Bedingungen und Auslegungsspezifikationen in verschiedenen Typen von Motoren montiert sein, und die vorliegende Offenbarung ist nicht durch den Typ und die Struktur des Motors eingeschränkt.
Zum Beispiel kann der Rotor 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung als Rotor 10 für einen Motor mit innenliegenden Permanentmagneten (IPM) verwendet werden.
Insbesondere kann der IPM-Motor ein Synchronmotor mit innenliegendem Rotor sein und einen Stator (nicht dargestellt), der in einem Motorgehäuse (nicht dargestellt) installiert ist, und den Rotor 10 aufweisen, der mit einem vorbestimmten Spalt zu dem Stator drehbar in dem Stator installiert ist.
Der Stator kann in dem Motorgehäuse aufgenommen sein, und eine Wicklung (nicht dargestellt), die derart ausgebildet ist, dass sie eine elektrische Interaktion zwischen dem Stator und dem Rotor 10 bewirkt, ist um den Stator gewickelt.
Beispielsweise kann der Stator eine Vielzahl von geschlitzten Kernen (nicht dargestellt), die derart ausgebildet sind, dass sie zusammenwirkend eine Ringform definieren, und einen Haltering (nicht dargestellt) aufweisen, der derart ausgebildet ist, dass er Außenumfangsflächen der Vielzahl von geschlitzten Kernen umgibt.
Der geschlitzte Kern kann hinsichtlich seiner Anzahl und Struktur entsprechend den geforderten Bedingungen und Auslegungsspezifikationen auf verschiedene Arten verändert werden, und die vorliegende Offenbarung ist nicht durch die Anzahl der geschlitzten Kerne und die die Struktur der geschlitzten Kerne eingeschränkt.
Insbesondere kann der geschlitzte Kern durch Stapeln einer Vielzahl von elektrischen Blechen in einer axialen Richtung des Rotors 10 hergestellt werden.
Eine Spule (nicht dargestellt) (zum Beispiel aus Kunststoff gefertigt) ist um die jeweiligen geschlitzten Kerne herum vorgesehen, und eine Wicklung ist um die Spule gewickelt. Gemäß einem weiterem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Stator einen einzelnen Kern aufweisen.
Der Rotor 10 ist dazu vorgesehen, durch die elektrische Interaktion mit dem Stator gedreht zu werden, und weist den Rotorkern 100, die Permanentmagneten 200, die Endplatten 300 und den weichmagnetischen Kern 400 auf.
Der Rotorkern 100 kann eine Struktur haben, die durch Stapeln von kreisförmigen Platten gebildet ist, die jeweils in Form eines dünnen Stahlblechs (z.B. eines Siliziumstahlblechs) vorgesehen sind. Alternativ kann der Rotorkern 100 eine Struktur haben, die in Form eines einzelnen Behältnisses vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht durch die Struktur und das Material des Rotorkerns 100 eingeschränkt.
Ein Wellenloch (nicht dargestellt) kann in einer Mitte des Rotorkerns 100 vorgesehen sein, und eine Welle (nicht dargestellt) kann mit dem Wellenloch verbunden sein.
Des Weiteren durchlaufen die Aufnahmelöcher 110 den Rotorkern 100 in der axialen Richtung und nehmen jeweils die Permanentmagneten 200 auf.
Insbesondere ist die Vielzahl von Aufnahmelöchern 110 in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung des Rotors 10 voneinander beabstandet, und die Anzahl von Aufnahmelöchern 110 und der Abstand zwischen den Aufnahmelöchern 110 können entsprechend den geforderten Bedingungen und Auslegungsspezifikationen auf verschiedene Arten verändert werden.
Die Permanentmagneten 200 sind einzeln in der Vielzahl von in dem Rotorkern 100 vorgesehenen Aufnahmelöchern 110 aufgenommen.
Der Permanentmagnet 200 kann auf verschiedene Arten bemessen und ausgestaltet sein, um in dem Aufnahmeloch 110 aufgenommen (eingesetzt) zu werden, und die vorliegende Offenbarung wird nicht durch die Größe und Form des Permanentmagneten 200 eingeschränkt. Zum Beispiel kann der Permanentmagnet 200 eine Länge (Höhe) haben, die einer axialen Länge des Rotorkerns 100 entspricht.
Die Endplatten 300 sind dazu vorgesehen, die Enden des Rotorkerns 100 abzudecken. Insbesondere decken die Endplatten 300 jeweils ein oberes Ende des Rotorkerns 100 und ein unteres Ende des Rotorkerns 100 ab.
In diesem Fall bedeutet die Konfiguration, bei der die Endplatten 300 die Enden des Rotorkerns 100 abdecken, dass die Endplatten 300 zwei entgegengesetzte Enden jedes der in dem Rotorkern 100 aufgenommenen Permanentmagneten 200 abdecken.
Zum Beispiel kann die Endplatte 300 in Form einer hohlen ringförmigen Platte mit einer kleinen Dicke und mit einem Durchmesser, der einem Durchmesser des Rotorkerns 100 entspricht, vorgesehen sein.
Insbesondere kann die Endplatte 300 aus einem nichtmagnetischen Material, wie z.B. nichtrostendem Stahl, gefertigt sein, und die vorliegende Offenbarung ist nicht durch den Typ und die Eigenschaft des nichtmagnetischen Materials, das die Endplatte 300 bildet, eingeschränkt.
Da die Endplatte 300 aus einem nichtmagnetischen Material gefertigt ist, wie oben beschrieben, ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des Minimierens des Betrags an Magnetfluss, der aus den Enden der Permanentmagneten 200 in der axialen Richtung des Rotorkerns 100 nach außen (in die Luft) austritt, zu erreichen.
Der weichmagnetische Kern 400 ist aus einem weichmagnetischen Material gefertigt und auf der Endplatte 300 vorgesehen.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst die Konfiguration, bei der der weichmagnetische Kern 400 auf der Endplatte 300 vorgesehen ist, sowohl einen Fall, in dem der weichmagnetische Kern 400 auf einer Außenfläche (z.B. einer Innenfläche) der Endplatte 300 gestapelt ist, als auch einen Fall, in dem der weichmagnetische Kern 400 in der Endplatte 300 aufgenommen ist.
Wie oben beschrieben, kann bei der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, da der weichmagnetische Kern 400 auf der Endplatte 300 vorgesehen ist, eine Richtung MF1 eines Wegs (z.B. eines vertikalen Wegs) des aus dem Ende des Permanentmagneten 200 austretenden Magnetflusses zu einer Richtung MF2 des Drehmomentmagnetflusses (einer Umfangsrichtung, in der das Drehmoment erzeugt wird) umgeschaltet werden, wie in 4 dargestellt. Mit anderen Worten kann ein Magnetflusses-Bewegungsdurchgang durch den weichmagnetischen Kern 400 vorgesehen sein. Daher ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des weiteren Verringerns des Betrags an Magnetfluss, der aus den Enden der Permanentmagneten 200 austritt, des Verbesserns der Effizienz des Motors und des Erhöhens der gegenelektromotorischen Kraft des Motors zu erreichen.
Zu Referenzzwecken kann der weichmagnetische Kern 400 durch Füllen einer Formpressvorrichtung mit weichmagnetischem Pulver, das eisenbasierte Partikel enthält, und anschließendes Komprimieren des weichmagnetischen Pulvers mit einem Komprimierelement, wie z.B. einem Stempel, hergestellt werden. Ein Schmiermittel und ein Verbindungsmittel können mit dem weichmagnetischen Pulver gemischt werden. Insbesondere kann das weichmagnetische Pulver beschichtet sein, damit es eine elektrische Isolierung hat.
Der weichmagnetische Kern 400 kann hinsichtlich seiner Struktur und Anordnungsstruktur entsprechend den geforderten Bedingungen und Auslegungsspezifikationen auf verschiedene Arten verändert werden, und die vorliegende Offenbarung ist nicht durch die Struktur und Anordnungsstruktur des weichmagnetischen Kerns 400 eingeschränkt.
Zum Beispiel kann gemäß 1 bis 4 der weichmagnetische Kern 400 eine Vielzahl von Kernstücken 410 aufweisen, die zwischen dem Rotorkern 100 und der Endplatte 300 angeordnet sind.
Das Kernstück 410 kann hinsichtlich seiner Form und Anzahl entsprechend den geforderten Bedingungen und Auslegungsspezifikationen auf verschiedene Arten verändert werden. Zum Beispiel kann die Vielzahl von Kernstücken 410 annähernd trapezförmige Kernstücke 410 und annähernd fünfeckige Kernstücke 410 aufweisen. Die Vielzahl von Kernstücken 410 kann derart angeordnet sein, dass sie zusammenwirkend das Ende des Rotorkerns 100 abdecken.
Bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist die Vielzahl von Kernstücken 410 derart angeordnet, dass sie um vorbestimmte Spalte 410a voneinander beabstandet sind, und ist die Vielzahl von Kernstücken 410 derart angeordnet, dass sie zusammenwirkend annähernd eine Ringform definieren.
Da die Vielzahl von Kernstücken 410 zusammenwirkend eine Ringform definieren, wie oben beschrieben, kann die Richtung MF1 eines Wegs (z.B. eines vertikalen Wegs) des aus dem Ende des Permanentmagneten 200 austretenden Magnetflusses zu einer Richtung MF2 des Drehmomentmagnetflusses (einer Umfangsrichtung, in der das Drehmoment erzeugt wird) umgeschaltet werden (siehe 4).
Insbesondere liegen die Permanentmagneten 200 teilweise durch die zwischen den Kernstücken 410 vorgesehenen Spalte 410a frei.
Da die Permanentmagneten 200 durch die zwischen den Kernstücken 410 vorgesehenen Spalte 410a freiliegen, wie oben beschrieben, können die Wege des Magnetflusses, der aus den Enden der Permanentmagneten 200 austritt, durch die Spalte 410a zu den Kernstücken 410 geführt werden, die angrenzend an die Enden der Permanentmagneten 200 angeordnet sind. Daher ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des effektiveren Verringerns des Betrags an Magnetfluss, der aus den Enden der Permanentmagneten 200 austritt, des weiteren Verbesserns der Effizienz des Motors und des weiteren Erhöhens der gegenelektromotorischen Kraft des Motors erreicht werden.
Ferner kann, da die Spalte 410a zwischen der Vielzahl von Kernstücken 410, die den weichmagnetischen Kern 400 bilden, vorgesehen sind, die Menge an weichmagnetischem Pulver, das zum Herstellen des weichmagnetischen Kerns 400 erforderlich ist, verringert werden. Daher ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des Verringerns der Kosten für die Herstellung des Motors zu erreichen.
Insbesondere ist das Kernstück 410 derart angeordnet, dass es zumindest einen Teil des Aufnahmelochs 110 abdeckt, in dem der Permanentmagnet 200 aufgenommen ist.
Da das Kernstück 410 derart angeordnet ist, dass es zumindest einen Teil des Aufnahmelochs 110 abdeckt, wie oben beschrieben, ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des Verhinderns zu erhalten, dass der Permanentmagnet 200, der in dem Aufnahmeloch 110 aufgenommen ist, nach außen hin entfernt wird.
Unter anderem ist es, da die Kernstücke 410 sowohl die Funktion des Umschaltens der Wege des Magnetflusses, der aus den Enden der Permanentmagneten 200 austritt, als auch die Funktion des Verhinderns des Entfernens der Permanentmagneten 200 ausführt, nicht notwendig, ein separates Einschränkungselement zum Verhindern des Entfernens der Permanentmagneten 200 vorzusehen. Daher ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des Vereinfachens der Struktur des Rotors und des Verringerns der Anzahl von Komponenten zu erreichen.
Gemäß 3 kann bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung der Rotor 10 für einen Motor Verbindungsvorsprünge 412, die auf einer unteren Fläche (auf der Basis von 3) des weichmagnetischen Kerns 400 vorgesehen sind (z.B. auf den Kernstücken vorgesehen sind), und Verbindungsnuten 120 aufweisen, die in einer oberen Fläche (auf der Basis von 3) des Rotorkerns 100 vorgesehen sind und derart ausgebildet sind, dass sie die Verbindungsvorsprünge 412 aufnehmen.
Der der auf dem weichmagnetischen Kern 400 vorgesehene Verbindungsvorsprung 412 in der in dem Rotorkern 100 vorgesehenen Verbindungsnut 120 aufgenommen ist Da der Verbindungsvorsprung 412, der auf dem weichmagnetischen Kern 400 vorgesehen ist, in der in dem Rotorkern 100 vorgesehenen Verbindungsnut 120 aufgenommen ist, wie oben beschrieben, ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des stabilen Aufrechterhaltens des Anordnungszustands des weichmagnetischen Kerns 400 zu erhalten.
Die Form und Struktur des Verbindungsvorsprungs 412 und der Verbindungsnut 120 können entsprechend den geforderten Bedingungen und Auslegungsspezifikationen auf verschiedene Arten verändert werden. Insbesondere können die Kernstücke 410 jeweils einzeln mit dem Verbindungsvorsprung 412 versehen sein.
Bei der oben dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das Beispiel beschrieben worden, bei dem der weichmagnetische Kern 400 durch die Verbindungsvorsprünge 412 und die Verbindungsnuten 120 mit dem Ende des Rotorkerns 100 verbunden ist. Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der weichmagnetische Kern 400 jedoch mit der Endplatte 300 verbunden sein.
Ferner sind die Teile, die mit den Teilen der oben beschriebenen Ausgestaltung identisch und zu diesen äquivalent sind, mit den identischen oder äquivalenten Bezugszeichen bezeichnet, und detaillierte Beschreibungen derselben entfallen.
Gemäß 5 bis 7 kann der Rotor 10 für einen Motor den Rotorkern 100, die Permanentmagneten 200, die Endplatten 300 und den weichmagnetischen Kern 400 aufweisen. Befestigungsvorsprünge 414 können auf der unteren Fläche (auf der Basis von 5) des weichmagnetischen Kerns 400 vorgesehen sein, und Befestigungsnuten 310 können in einer oberen Fläche (auf der Basis von 5) der Endplatte 300 vorgesehen sein, um die Befestigungsvorsprünge 414 aufzunehmen.
Da die auf dem weichmagnetischen Kern 400 vorgesehenen Befestigungsvorsprünge 414 in den in der Endplatte 300 vorgesehenen Befestigungsnuten 310 aufgenommen sind, wie oben beschrieben, ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des stabilen Aufrechterhaltens des Anordnungszustands des weichmagnetischen Kerns 400 zu erreichen.
Die Form und Struktur der Befestigungsvorsprünge 414 und der Befestigungsnuten 310 können entsprechend den geforderten Bedingungen und Auslegungsspezifikationen auf verschiedene Arten verändert werden. Insbesondere können die Kernstücke 410 jeweils einen einzelnen Befestigungsvorsprung 414 haben.
Zu Referenzzwecken kann der weichmagnetische Kern 400 auf dem Rotorkern 100 befestigt sein, da die Endplatte 300 mit dem Rotorkern 100 verbunden ist, und die vorliegende Offenbarung ist durch die Verbindungsstruktur zwischen der Endplatte 300 und dem Rotorkern 100 nicht eingeschränkt.
Bei der oben dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das Beispiel beschrieben worden, bei dem der weichmagnetische Kern 400 von der einen Fläche der Endplatte 300 vorsteht. Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der weichmagnetische Kern 400 jedoch auch in der Endplatte 300 aufgenommen sein.
Ferner sind die Teile, die mit den Teilen der oben beschriebenen Ausgestaltung identisch und zu diesen äquivalent sind, mit den identischen oder äquivalenten Bezugszeichen bezeichnet, und detaillierte Beschreibungen derselben entfallen.
Gemäß 8 und 9 kann der Rotor 10 für einen Motor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den Rotorkern 100, die Permanentmagneten 200, eine Endplatte 300' und den weichmagnetischen Kern 400 (die Vielzahl von Kernstücken) aufweisen. Aufnahmenuten 320 können in einer Innenfläche der Endplatte 300', die dem Rotorkern 100 zugewandt ist, ausgebildet sein, und der weichmagnetische Kern 400 kann in den Aufnahmenuten 320 aufgenommen sein.
Insbesondere in einem Zustand, in dem der weichmagnetische Kern 400 (die Vielzahl von Kernstücken) in den Aufnahmenuten 320 aufgenommen ist, kann die Innenfläche (die obere Fläche auf der Basis von 8) des weichmagnetischen Kerns 400 auf derselben Ebene angeordnet sein wie die Innenfläche (die obere Fläche auf der Basis von 8) der Endplatte 300'.
Die Aufnahmenut 320 kann eine Form und eine Größe haben, die denjenigen des weichmagnetischen Kerns 400 (z.B. den Kernstücken) entsprechen, und die vorliegende Offenbarung ist nicht durch die Form und Größe der Aufnahmenut 320 eingeschränkt. Alternativ kann der weichmagnetische Kern 400 in der Aufnahmenut aufgenommen sein, die eine andere Form und eine andere Größe als das Kernstück hat (oder eine größere Größe als das Kernstück hat).
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die oben dargestellt und beschrieben worden ist, ist das Beispiel beschrieben worden, bei dem der weichmagnetische Kern 400 die Vielzahl von Kernstücken 410 aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der weichmagnetische Kern 400 jedoch auch als Einzelelement vorgesehen sein.
Ferner sind die Teile, die mit den Teilen der oben beschriebenen Ausgestaltung identisch und zu diesen äquivalent sind, mit den identischen oder äquivalenten Bezugszeichen bezeichnet, und detaillierte Beschreibungen derselben entfallen.
Gemäß 10 kann der Rotor 10 für einen Motor den Rotorkern 100, die Permanentmagneten 200, die Endplatte 300 und den weichmagnetischen Kern 400 aufweisen. Der weichmagnetische Kern 400 kann eine einzelne Kernplatte 410', die zwischen dem Rotorkern 100 und der Endplatte 300 angeordnet ist, aufweisen.
Zum Beispiel kann die Kernplatte 410' in Form einer hohlen ringförmigen Platte mit einer kleinen Dicke und einem Durchmesser, der einem Durchmesser des Rotorkerns 100 entspricht, vorgesehen sein.
Da die Kernplatte 410' in Form eines Rings vorgesehen ist, wie oben beschrieben, kann die Richtung MF1 des Wegs (z.B. eines vertikalen Wegs) des aus dem Ende des Permanentmagneten 200 austretenden Magnetflusses zu der Richtung MF2 des Drehmomentmagnetflusses (der Umfangsrichtung, in der ein Drehmoment erzeugt wird) umgeschaltet werden (siehe 4).
Insbesondere kann die Kernplatte 410' eine Vielzahl von Freilegelöchern 410a' aufweisen, durch die die Magnete freiliegen.
Da die Permanentmagnete 200 durch die in der Kernplatte 410' vorgesehenen Freilegelöcher 410a' freiliegen, wie oben beschrieben, können die Wege des aus den Enden der Permanentmagneten 200 austretenden Magnetflusses effektiver durch die Freilegelöcher 410a' zu der Kernplatte 410' geführt werden. Daher ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des effektiveren Verringerns des Betrags an Magnetfluss, der aus den Enden der Permanentmagneten 200 austritt, des weiteren Verbesserns der Effizienz des Motors und des weiteren Erhöhens der gegenelektromotorischen Kraft des Motors zu erreichen.
Ferner kann, da die Freilegelöcher 410a' in der Kernplatte 410' vorgesehen sind, die Menge an weichmagnetischem Pulver, das zur Herstellung der Kernplatte 410' erforderlich ist, verringert werden. Daher ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des Verringerns der Kosten für die Herstellung des Motors zu erreichen.
Insbesondere deckt die Kernplatte 410' die Aufnahmelöcher 110 zumindest teilweise ab. Da die Kernplatte 410' derart angeordnet ist, dass sie die Aufnahmelöcher 110 zumindest teilweise abdeckt, wie oben beschrieben, ist es möglich, einen vorteilhaften Effekt des Verhinderns zu erreichen, dass die in den Aufnahmelöchern 110 aufgenommenen Permanentmagneten 200 nach außen herausgezogen werden, während die Wege des aus den Enden der Permanentmagneten 200 austretenden Magnetflusses umgeschaltet werden.
Des Weiteren ist bei der oben dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung das Beispiel beschrieben worden, bei dem der weichmagnetische Kern 400 und die Endplatte 300 auf unterschiedlichen Schichten angeordnet sind. Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können der weichmagnetische Kern 400 und die Endplatte 300 jedoch auch auf derselben Schicht angeordnet sein.
Ferner sind die Teile, die mit den Teilen der oben beschriebenen Ausgestaltung identisch und zu diesen äquivalent sind, mit den identischen oder äquivalenten Bezugszeichen bezeichnet, und detaillierte Beschreibungen derselben entfallen.
Gemäß 11 und 12 kann der Rotor 10 für einen Motor den Rotorkern 100, die Permanentmagneten 200, eine Endplatte 300" und den weichmagnetischen Kern 400 (die Vielzahl von Kernstücken) aufweisen. Durchgangslöcher 320" können in der Endplatte 300" vorgesehen sein, und der weichmagnetische Kern 400 kann in den Durchgangslöchern 320" aufgenommen sein, um auf derselben Schicht wie die Endplatte 300" angeordnet zu sein.
Zum Beispiel können die Endplatte 300" und der weichmagnetische Kern 400 (die Vielzahl von Kernstücken) durch Umspritzgießen einstückig ausgebildet sein. Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der weichmagnetische Kern durch die Durchgangslöcher hindurch mit der Endplatte zusammengebaut sein.
Insbesondere kann die Innenfläche (die untere Fläche auf der Basis von 11) des weichmagnetischen Kerns 400 auf derselben Ebene angeordnet sein wie die Innenfläche (die untere Fläche auf der Basis von 8) der Endplatte 300". Die Außenfläche (die obere Fläche auf der Basis von 11) des weichmagnetischen Kerns 400 kann auf derselben Ebene angeordnet sein wie die Außenfläche (die obere Fläche auf der Basis von 11) der Endplatte 300".
Obwohl die Ausführungsformen oben beschrieben worden sind, dienen die Ausführungsformen nur der Veranschaulichung und nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung. Fachleute auf dem Sachgebiet erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Anwendungen, die oben nicht beschrieben worden sind, an der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne dass von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Ausführungsform abgewichen wird. Zum Beispiel können die jeweiligen Bestandelemente, die in den Ausführungsformen spezifisch beschrieben sind, modifiziert und dann ausgeführt werden. Ferner sei angemerkt, dass die die Modifikationen und Anwendungen betreffenden Unterschiede in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, die von den beiliegenden Ansprüchen definiert wird.
Bezugszeichenliste

10: Rotor
100: Rotorkern
110: Aufnahmeloch
120: Verbindungsnut
200: Permanentmagnet
300, 300', 300'': Endplatte
310: Befestigungsnut
320: Aufnahmenut
320": Durchgangsloch
400: Weichmagnetischer Kern
410: Kernstück
410a: Spalt
410a': Freilegeloch
412: Verbindungsvorsprung
414: Befestigungsvorsprung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020200089946 [0001]

Claims

Rotor für einen Motor, wobei der Rotor aufweist: einen Rotorkern, der Aufnahmelöcher aufweist, die in einer axialen Richtung durch den Rotorkern verlaufen; Permanentmagnete, die jeweils in den Aufnahmelöchern aufgenommen sind; eine Endplatte, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Ende des Rotorkerns abdeckt; und einen weichmagnetischen Kern, der auf der Endplatte angeordnet ist.
Rotor nach Anspruch 1, bei dem der weichmagnetische Kern zwischen dem Rotorkern und der Endplatte angeordnet ist.
Rotor nach Anspruch 2, bei dem der weichmagnetische Kern eine einzelne Kernplatte aufweist, die zwischen dem Rotorkern und der Endplatte angeordnet ist.
Rotor nach Anspruch 3, bei dem die Kernplatte eine Ringform hat, die dem Rotorkern entspricht.
Rotor nach Anspruch 3, bei dem die Kernplatte Freilegelöcher aufweist, durch die die Permanentmagnete freiliegen.
Rotor nach Anspruch 3, bei dem die Kernplatte die Aufnahmelöcher zumindest teilweise abdeckt.
Rotor nach Anspruch 2, bei dem der weichmagnetische Kern eine Vielzahl von Kernstücken aufweist, die zwischen dem Rotorkern und der Endplatte angeordnet sind.
Rotor nach Anspruch 7, bei dem die Vielzahl von Kernstücken derart angeordnet ist, dass sie voneinander beabstandet sind und zusammenwirkend eine Ringform definieren, die dem Rotorkern entspricht.
Rotor nach Anspruch 8, bei dem die Permanentmagnete durch Spalte zwischen der Vielzahl von Kernstücken freiliegen.
Rotor nach Anspruch 7, bei dem die Vielzahl von Kernstücken die Aufnahmelöcher zumindest teilweise abdeckt.
Rotor nach Anspruch 1, der ferner aufweist: einen Verbindungsvorsprung, der auf dem weichmagnetischen Kern angeordnet ist; und eine Verbindungsnut, die in dem Rotorkern angeordnet ist und derart ausgebildet ist, dass sie den Verbindungsvorsprung aufnimmt.
Rotor nach Anspruch 1, der ferner aufweist: einen Befestigungsvorsprung, der auf dem weichmagnetischen Kern angeordnet ist; und eine Befestigungsnut, die in der Endplatte angeordnet ist und derart ausgebildet ist, dass sie den Befestigungsvorsprung aufnimmt.
Rotor nach Anspruch 1, bei dem eine Aufnahmenut in einer Innenfläche der Endplatte, die dem Rotorkern zugewandt ist, angeordnet ist und der weichmagnetische Kern in der Aufnahmenut aufgenommen ist.
Rotor nach Anspruch 1, bei dem ein Durchgangsloch in der Endplatte angeordnet ist und der weichmagnetische Kern in dem Durchgangsloch aufgenommen ist, so dass er auf einer selben Schicht wie die Endplatte angeordnet ist.
Rotor nach Anspruch 1, bei dem die Endplatte aus einem nichtmagnetischen Material gefertigt ist.
Rotor nach Anspruch 1, bei dem der weichmagnetische Kern eine Vielzahl von Kernstücken aufweist, wobei die Vielzahl von Kernstücken jeweils in einer Vielzahl von Aufnahmenuten aufgenommen ist, die in einer Innenfläche der Endplatte, die dem Rotorkern zugewandt ist, angeordnet ist, und wobei Formen und Größen der Vielzahl von Aufnahmenuten jeweils Formen und Größen der Vielzahl von Kernstücken entsprechen.