-
Hintergrund der Erfindung
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor mit Überständen zur Positionierung von Permanentmagneten, die auf einer Außenfläche desselben angebracht sind, und einen Elektromotor, der einen derartigen Rotor umfasst.
-
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
-
In einem SPM-(Oberflächenpermanentmagnet, Service Permanent Magnet)-Typ eines Rotors eines Elektromotors, in dem Permanentmagnete auf einer Oberfläche einer Buchse angebracht sind, tendiert das Rastmoment, das auf Grund magnetischer Anziehungs- und Abstoßkräfte erzeugt wird, die zwischen den Permanentmagneten und Statorzähnen wirken, dazu, einen relativ größeren Einfluss auf die Leistungsfähigkeit aufzuweisen. Da das Rastmoment es schwierig gestaltet, den Elektromotor genau zu steuern, ist es erforderlich, die Permanentmagnete genau an ihrem Ort anzubringen, um zu verhindern, dass das Rastmoment unerwartet erzeugt wird. Ein bekannter Rotor weist einen Aufbau auf, in dem eine Buchse mit Überständen auf einer Außenumfangsfläche derselben bereitgestellt wird, wodurch eine Bewegung der Permanentmagneten beschränkt wird, um zu verhindern, dass sich die Permanentmagnete von ihrem Ort lösen. Die
JP 2007-006 621 A offenbart einen Rotor, in dem die Permanentmagnete, die eine Form aufweisen, die sich graduierlich von einem Ende hin zu dem anderen Ende verringert, alternierend angeordnet sind, um in entgegen gerichteten Richtungen ausgerichtet zu sein, damit die jeweiligen Permanentmagnete bei gleichen Intervallen positioniert werden.
-
Es besteht ein Bedarf an einem Rotor, der den Permanentmagneten ermöglicht, genau an ihrem Ort positioniert zu werden, und an einem Elektromotor, der einen derartigen Rotor umfasst.
-
Die Entgegenhaltung
DE 195 07 489 A1 offenbart einen Rotor mit geschränkten, parallelogramm-förmigen Permanentmagneten bzw. Läuferpolen ohne Überstände zur Trennung der Magnete.
-
Die Entgegenhaltungen
AT 221 168 B und
JP H03-222 641 A offenbaren einen Rotor mit Permanentmagneten in Form eines gleichschenkligen Trapezes, wobei die Magnete alternierend mit der schmaleren Seite nach oben bzw. unten weisend angeordnet sind. Die Magnete werden durch Luftspalte voneinander getrennt.
-
Die Entgegenhaltung
JP 2007-330 030 A offenbart einen Rotor, bei dem die Permanentmagnete einstückig als eine zylinderring-förmige Manschette ausgebildet sind, die auf ihrem Innenumfang Aussparungen mit annähernd halbkreisförmigem Querschnitt aufweist. Die Aussparungen sind in Längsrichtung der Manschette helixförmig. Diese Manschette wird auf einen Träger aufgeschoben, der den Aussparungen entsprechende Überstände aufweist.
-
Die Entgegenhaltung
JP 2011-041 406 A offenbart einen Rotor mit Permanentmagneten in Form eines gleichschenkligen Trapezes, wobei die Magnete alternierend mit der schmaleren Seite nach oben bzw. unten weisend angeordnet sind. Die Magnete werden durch gestückelte Abstandhalter mit jeweils rechteckigem Querschnitt voneinander getrennt.
-
Die Entgegenhaltung
DE 10 2008 022 209 A1 offenbart einen Rotor, bei dem die Permanentmagnete einstückig als eine zylinderring-förmige Manschette ausgebildet sind, die auf einen Träger aufgeschoben wird.
-
Die Entgegenhaltung
DE 10 2006 019 462 A1 offenbart einen Stator mit Statorpolen in Form eines gleichschenkeligen Trapezes bzw. eines Parallelogramms. Eine besondere Form der Permanentmagnete bzw. der Überstände wird nicht gelehrt.
-
Kurzfassung der Erfindung
-
Gemäß der Erfindung werden ein Rotor und ein entsprechender Elektromotor gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelehrt.
-
Gemäß einem ersten Beispiel kann ein Rotor für einen Elektromotor vorgesehen werden, der vorzugsweise umfasst: einen Rotorkern, der ein erstes Ende und ein zweites Ende in einer Richtung einer Drehachse aufweist und der eine Außenumfangsoberfläche aufweist, auf der eine Vielzahl von Überständen, die sich von dem ersten Ende hin zu dem zweiten Ende erstrecken und nach außen hin in einer radialen Richtung überstehen, ausgebildet ist; und eine Vielzahl von Permanentmagneten, die zwischen der Vielzahl von Überständen und auf der Außenumfangsoberfläche des Rotorkerns angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Überständen eine erste geneigte Seite aufweist, die hinsichtlich der Richtung einer Drehachse derart geneigt ist, dass ein Raum, der zwischen den Überständen definiert ist, die aneinander angrenzen, in der Größe bei dem zweiten Ende kleiner wird als bei dem ersten Ende, wobei die Vielzahl von Permanentmagneten eine zweite geneigte Seite aufweisen, die hinsichtlich der Richtung der Drehachse derart geneigt ist, dass ein Breite des Magneten, die in einer Richtung orthogonal zu der Richtung einer Drehachse definiert ist, bei dem zweiten Ende kleiner wird als bei dem ersten Ende, und wobei die erste geneigte Seite des Überstands und die zweite geneigte Seite des Permanentmagneten, die einander gegenüberstehen, jeweils geneigt sind, um den gleichen Winkel hinsichtlich der Richtung einer Drehachse zu definieren.
-
Gemäß einem zweiten Beispiel, in dem Rotor für einen Elektromotor gemäß dem ersten Beispiel, weist die Vielzahl von Magneten vorzugsweise eine achsensymmetrische Form hinsichtlich einer Geraden auf, die sich parallel zu der Richtung einer Drehachse erstreckt.
-
Gemäß einem dritten Beispiel, in dem Rotor für einen Elektromotor gemäß dem ersten oder zweiten Beispiel, erstrecken sich die erste geneigte Seite des Überstands und die zweite geneigte Seite des Permanentmagneten vorzugsweise über Teile des Überstands und des Permanentmagneten von dem zweiten Ende hin zu dem ersten Ende.
-
Gemäß einem vierten Beispielkann ein Rotor für einen Elektromotor vorgesehen werden, der vorzugsweise umfasst: einen Rotorkern, der ein erstes Ende und ein zweites Ende in einer Richtung einer Drehachse aufweist und der eine Außenumfangsoberfläche aufweist, auf der eine Vielzahl von Überständen, die sich von dem ersten Ende hin zu dem zweiten Ende erstrecken und nach außen hin in einer radialen Richtung überstehen, ausgebildet ist; und eine Vielzahl von Permanentmagneten, die zwischen der Vielzahl von Überständen und auf der Außenumfangsoberfläche des Rotorkerns ausgebildet ist, wobei einer der Vielzahl von Überständen und der Vielzahl von Permanentmagneten eine erste geneigte Seite aufweist, die hinsichtlich der Richtung einer Drehachse geneigt ist, wobei der andere der Vielzahl von Überständen und der Vielzahl von Permanentmagneten eine erste parallele Seite aufweist, die sich parallel zu der Richtung einer Drehachse erstreckt, wobei der Rotor weiterhin ein Zwischenelement umfasst, das zwischen dem Überstand und dem Permanentmagneten angeordnet ist, und wobei das Zwischenelement eine zweite geneigte Seite, die sich erstreckt, um der ersten geneigten Seite gegenüberzustehen und den gleichen Winkel wie jenen der ersten geneigten Seite hinsichtlich der Richtung einer Drehachse zu definieren, und eine zweite parallele Seite aufweist, die sich parallel zu der Richtung einer Drehachse erstreckt, um der ersten parallelen Seite gegenüberzustehen.
-
Gemäß einem fünften Beispielkann ein Elektromotor vorgesehen werden, der den Rotor gemäß zumindest einem des ersten bis vierten Beispielsumfasst.
-
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlicher werden im Lichte der ausführlichen Beschreibung eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in den Zeichnungen gezeigt sind.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Elektromotor gemäß einem Beispiel zeigt;
-
2 eine perspektivische Ansicht, die einen Rotor des Elektromotors gemäß 1 zeigt;
-
3 eine perspektivische Ansicht, die eine Buchse des Rotors gemäß 2 zeigt;
-
4 einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten in dem Rotor gemäß 2;
-
5 einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten in einem Rotor gemäß einem weiteren Beispiel;
-
6 einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten in einem Rotor gemäß dem Ausführungsbeispiel;
-
7 einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten in einem Rotor gemäß einem weiteren Beispiel; und
-
8 einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten in einem Rotor gemäß einem weiteren Beispiel.
-
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die gezeigten bildenden Elemente in der Größe in Relation zueinander zum besseren Verständnis der Erfindung modifiziert werden können.
-
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 wird ein Elektromotor 10 gemäß einem Beispiel beschrieben. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die den Elektromotor 10 gemäß dem Beispiel zeigt. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Rotor 30 des Elektromotors 10 gemäß 1 zeigt. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Buchse 34 des Rotors 30 gemäß 2 zeigt.
-
Der Elektromotor 10 umfasst einen Rotor 30, der eine im Allgemeinen zylindrische Form aufweist und bezüglich einer Drehachse 12 zusammen mit einer Drehwelle drehbar ist, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, und einen Stator 50, der angeordnet ist, um einen Außenumfang des Rotors 30 zu umgeben. Der Elektromotor 10 ist ausgelegt, um den Rotor 30 durch eine magnetische Wechselwirkung zwischen dem Rotor 30 und dem Stator 50 zu drehen, und erlangte Drehkraft wird zur maschinellen Bearbeitung und für verschiedene andere Anwendungen verwendet.
-
Wie in 2 gezeigt, umfasst der Rotor 30 eine Buchse 34, die mit einem Wellenloch 32, das in der Lage ist, die Drehwelle bei deren Mittelpunkt aufzunehmen, und Magneten 36 ausgebildet ist, die bei näherungsweise gleichen Intervallen in einer Umfangsrichtung C entlang einer Außenumfangsoberfläche 34a der Buchse 34 angeordnet sind. Die Buchse 34 ist ein beispielhafter Rotorkern, der aus einem Stapel aus elektromagnetischen Stahlplatten ausgebildet ist, die in einer Richtung parallel zu der Drehachse 12 (nachstehend als „Achsrichtung” bezeichnet und durch „X” in den Zeichnungen kenntlich gemacht) angeordnet ist, die aneinander fixiert sind mittels beispielsweise Verstemmung, Klebemittel oder einer anderen Fixiereinrichtung. Wie nachstehend beschrieben werden wird, ist die Buchse 34 mit einer Vielzahl von Überständen 38 versehen, die nach außen hin in einer radialen Richtung R auf ihrer Außenumfangsoberfläche 34a überstehen, und sind die Magnete 36 zwischen den angrenzenden Überständen 38 und 38 angeordnet. Die Magnete 36 sind Permanentmagnete, die durch Sintern von Pulvern magnetischer Materialien ausgebildet sind. Die Magnete 36 sind in der radialen Richtung R magnetisiert, so dass Magnetpole der angrenzenden Magnete 36 einander entgegengerichtet sind. Mit anderen Worten, wenn ein Magnet 36 magnetisiert ist, um den Südpol auf der Innenseite in der radialen Richtung R und den Nordpol auf der Außenseite in der radialen Richtung R aufzuweisen, dann sind Magnete 36, die an die Magneten 36 auf beiden Seiten angrenzen, magnetisiert, um die Nordpole auf den Innenseiten in der radialen Richtung R und die Südpole auf den Außenseiten in der radialen Richtung R aufzuweisen.
-
Unter Rückbezug auf 1 umfasst der Stator 50 einen Statorkern 52 einer im Wesentlichen ringförmigen Form, der eine Außenumfangsoberfläche 52a, die einen Kreis definiert, der konzentrisch mit dem Rotor 30 ist, Zähne 54, die nach innen hin in der radialen Richtung R von einer Innenumfangsoberfläche 52b des Statorkerns 52 überstehen, und Windungen aufweist, die um die Zähne 54 gewunden sind, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Der Elektromotor 10 kann ebenso ein (nicht gezeigtes) Gehäuse umfassen, das eine Innenumfangsoberfläche aufweist, die bemaßt ist, um zu der Außenumfangsoberfläche 52a des Stators 50 zu passen. Während des Betriebs des Elektromotors 10 wird zum Beispiel dreiphasiger Wechselstrom den Windungen des Stators 50 zugeführt, wodurch die Windungen als Elektromagneten dienen. Der Elektromotor 10 ist ausgelegt, um den Rotor 30 durch Ausnutzen von Abstoßungs- und Anziehungskräften zu drehen, die zwischen den Magneten 36 des Rotors 30 und den Zähnen 54 des Stators 50 erzeugt werden.
-
Wie in 3 gezeigt, ist die Buchse 34 mit Überständen 38 auf der Außenumfangsoberfläche 34a versehen, die sich von einem Ende 34b hin zu dem anderen Ende 34c entlang der Achsrichtung X erstrecken und nach außen hin in der radialen Richtung R überstehen. Eine Aussparung 40 ist zwischen angrenzenden Überständen 38 auf der Außenumfangsoberfläche 34a der Buchse 34 ausgebildet. Obwohl in 3 nicht gezeigt, sind die jeweiligen Magnete 36 beabsichtigt, in diesen Aussparungen 40 angeordnet zu werden. Da die Aussparungen 40 in vorbestimmten Positionen ausgebildet sind, können die Magnete 36 an ihrem Ort positioniert werden durch Anordnen der Magnete 36 in den Aussparungen 40. Die Überstände 38 können auf der Buchse 34 als separate Elemente angebracht werden, oder können ebenso einstückig mit der Buchse 34 ausgebildet werden oder können durch Schneiden der Oberfläche einer zylindrischen Buchse ausgebildet werden.
-
Wie gezeigt, ist der Überstand 38 ein stabförmiger Teil, der geneigte Seiten 42 aufweist, die hinsichtlich der Achsrichtung X von einem Ende 34b hin zu dem anderen Ende 34c der Buchse 34 geneigt sind. Ein erster Überstand 38a und ein zweiter Überstand 38b, die aneinander angrenzen, neigen sich in den entgegengerichteten Richtungen hinsichtlich der Achsrichtung X. Mit anderen Worten weist der erste Überstand 38a erste geneigte Seiten 42a auf, die sich hin zu der rechten Seite gemäß 3 hinsichtlich der Achsrichtung X neigen, und weisen die zweiten Überstände 38b, die angrenzend an den ersten Überstand 38a befindlich sind, zweite geneigte Seiten 42b auf, die sich hin zu der linken Seite gemäß 3 hinsichtlich der Achsrichtung X neigen. Demgemäß, zwischen den ersten Überständen 38a und den zweiten Überständen 38b, liegen erste Aussparungen 40a, deren Breite sich graduierlich von einem Ende 34b hin zu dem anderen Ende 34c der Buchse 34 verringert, und zweite Aussparungen 40b vor, deren Breite sich graduierlich von einem Ende 34b hin zu dem anderen Ende 34c der Buchse 34 jeweils erhöht, um alternierend angeordnet zu sein.
-
Unter Bezugnahme auf 2 weist der Magnet 36 eine äußere Form auf, die bemaßt ist, um zu der Aussparung 40 zu passen, die durch die Überstände 38 definiert ist. Mit anderen Worten, weist der Magnet 36 geneigte Seiten 44 auf, die sich von einem Ende 34b hin zu dem anderen 34c der Buchse 34 hinsichtlich der Achsrichtung X neigen. Die geneigten Seiten 44 des Magneten 36 erstrecken sich, um dieselben Winkeln zu definieren wie jene der geneigten Seiten 42 der einander gegenüberstehenden Überstände 38. Die angrenzenden Magnete 36 sind entlang der Umfangsrichtung C angeordnet, um in einander gegenüberliegenden Richtungen ausgerichtet zu sein.
-
Im Einzelnen sind erste Magnete 36a und zweite Magnete 36b alternierend entlang der Umfangsrichtung C angeordnet. Die ersten Magnete 36a weisen eine Breite auf, die sich graduierlich von einem Ende 34b hin zu dem anderen Ende 34c der Buchse 34 entlang der Achsrichtung X verringert, und die zweiten Magnete 36b weisen eine Breite auf, die sich graduierlich von dem einen Ende 34b hin zu dem anderen Ende 34c der Buchse 34 entlang der Achsrichtung X erhöht. Der erste Magnet 36a weist eine erste geneigte Seite 44a, die sich hin zu der rechten Seite gemäß 2 hinsichtlich der Achsrichtung X neigt, und eine zweite geneigte Seite 44b auf, die sich hin zu der linken Seite gemäß 2 hinsichtlich der Achsrichtung X neigt. Die erste geneigte Seite 44a des ersten Magneten 36a erstreckt sich parallel zu der ersten geneigten Seite 42a des gegenüberliegenden ersten Überstands 38a, so dass die erste geneigte Seite 44a des ersten Magneten 36a und die erste geneigte Seite 42a des ersten Überstands 38a denselben Winkel hinsichtlich der Achsrichtung X definieren. Die zweite geneigte Seite 44b des ersten Magneten 36a erstreckt sich ebenso parallel zu der zweiten geneigten Seite 42b des gegenüberliegenden zweiten Überstands 38b, so dass die zweite geneigte Seite 44b des ersten Magneten 36a und die zweite geneigte Seite 42b des zweiten Überstands 38b denselben Winkel hinsichtlich der Achsrichtung X definieren.
-
Demgegenüber weist der zweite Magnet 36b eine dritte geneigte Seite 44c, die hin zu der rechten Seite gemäß 2 hinsichtlich der Achsrichtung X geneigt ist, und eine vierte geneigte Seite 44d auf, die hin zu der linken Seite gemäß 2 hinsichtlich der Achsrichtung X geneigt ist. Die dritte geneigte Seite 44c des zweiten Magneten 36b erstreckt sich parallel zu der ersten geneigten Seite 42a des gegenüberliegenden ersten Überstands 38a, so dass die dritte geneigte Seite 44c des zweiten Magneten 36b und die erste geneigte Seite 42a des ersten Überstands 38a denselben Winkel hinsichtlich der Achsrichtung X definieren. Die vierte geneigte Seite 44d des zweiten Magneten 36b erstreckt sich parallel zu der zweiten geneigten Seite 42b des gegenüberliegenden zweiten Überstands 38b, so dass die vierte geneigte Seite 44b des zweiten Magneten 36b und die zweite geneigte Seite 42b des zweiten Überstands 38b denselben Winkel hinsichtlich der Achsrichtung X definieren.
-
4 zeigt einen Mechanismus zur Positionierung der Magneten 36 mit Hilfe der Überstände 38 in dem Rotor 30 gemäß 2. Zur Vereinfachung sind in 4 lediglich drei Überstände 38 und zwei Magnete 36 in einer Entwicklungsansicht gezeigt. 4 zeigt den Magneten 36 auf der linken Seite, der zwischen den Überständen 38 angeordnet ist, und den Magneten 36 auf der rechten Seite in dem Prozess von dessen Einfügung in die Aussparung 40, die zwischen den Überständen 38 ausgebildet ist. Ein Pfeil in 4 stellt eine Richtung dar, in der der Magnet 36 eingefügt wird. Der Magnet 36, der in 4 gezeigt ist, weist eine symmetrische Form hinsichtlich einer Mittelachse O auf. In dem Fall, in dem der Magnet 36 eine achsensymmetrische Form aufweist, können die Überstände 38 aus einer wiederholten Struktur der gleichen Formen entlang der Umfangsrichtung C der Buchse 34 ausgebildet werden, wodurch die Auslegungs- und maschinelle Bearbeitungsvorgänge erleichtert werden. Nichtsdestotrotz kann der Magnet 36, der verwendet wird, jedwede Form aufweisen, d. h. er ist nicht auf eine achsensymmetrische Form beschränkt.
-
Wie vorstehend beschrieben, weist der Magnet 36 die geneigte Seite 44 auf, die sich neigt, um denselben Winkel wie jenen der geneigten Seite 42 des Überstands 38 zu definieren, der auf der Buchse 34 ausgebildet ist. Demgemäß, wie in 4 gezeigt, wenn der Magnet 36 angebracht wird, kann der Magnet 36 eingefügt werden durch Gleiten seiner geneigten Seite 44 auf der geneigten Seite 42 des entsprechenden Überstands 38. Dies erleichtert einen Prozess zur Positionierung des Magneten 36 an seinem Ort und stellt diesen sicher. Gemäß dem Beispiel, das sicherstellt, dass der Magnet 36 an seinem Ort positioniert wird, kann das unerwartete Erzeugen des Rastmoments verhindert werden, und deshalb kann ein Elektromotor vorgesehen werden, der genau gesteuert werden kann.
-
Nachstehend werden verschiedene Beispiele beschrieben werden. Sachverhalte, die bereits beschrieben wurden, werden in der nachfolgenden Beschreibung ausgelassen werden. Dieselben oder entsprechende Elemente werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
5 zeigt einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten 60 mit Hilfe der Überstände 70 in einem Rotor gemäß einem weiteren Beispiel. In 5 sind ähnlich 4 lediglich drei Überstände 70 und zwei Magnete 60 in einer Entwicklungsansicht zur Vereinfachung gezeigt. 5 zeigt den Magneten 60 auf der linken Seite, der zwischen den Überständen 70 angeordnet ist, und den Magneten 60 auf der rechten Seite in dem Prozess von dessen Einfügung zwischen die Überstände 70. Ein Pfeil in 5 stellt eine Richtung dar, in der der Magnet 60 eingefügt wird.
-
In dem Beispiel weist der Überstand 70 eine parallele Seite 72, die sich parallel zu der Achsrichtung X erstreckt, und eine geneigte Seite 74 auf, die sich hinsichtlich der Achsrichtung X neigt. Die geneigte Seite 74 erstreckt sich zwischen einem Startpunkt bei einem Ende 70a des Überstands 70 in der Achsrichtung X und einem Endpunkt bei einem Übergangspunkt 70c, der zwischen dem einen Ende 70a und dem anderen Ende 70b befindlich ist. Mit anderen Worten, erstreckt sich die geneigte Seite 74 des Überstands 70 über einen Teil des Überstands 70 von dem einen Ende 70a hin zu dem anderen Ende 70b.
-
Demgegenüber weist der Magnet 60 eine parallele Seite 62, die sich parallel zu der Achsrichtung X erstreckt, und eine geneigte Seite 64 auf, die sich hinsichtlich der Achsrichtung X neigt. Die geneigte Seite 64 erstreckt sich zwischen einem Startpunkt bei einem Ende 60a des Magneten 60 in der Achsrichtung X und einem Endpunkt bei einem Übergangspunkt 60c, der zwischen dem einen Ende 60a und dem anderen Ende 60b befindlich ist. Mit anderen Worten erstreckt sich die geneigte Seite 64 des Magneten 60 über einen Teil des Magneten 60 von dem einen Ende 60a hin zu dem anderen Ende 60b. Es sei darauf hingewiesen, dass obwohl der gezeigte Magnet 60 eine achsensymmetrische Form aufweist, seine Form nicht auf eine derartige spezifische Form beschränkt ist.
-
In dem Beispiel definieren die geneigte Seite 64 des Magneten 60 und die geneigte Seite 74 des Überstands 70, der der geneigten Seite 64 gegenübersteht, denselben Winkel miteinander hinsichtlich der Achsrichtung X. Dies ermöglicht es, den Magneten 60 in eine Aussparung 40 zwischen den Überständen 70 durch Gleiten der geneigten Seite 64 des Magneten 60 auf der geneigten Seite 74 des Überstands 70 einzufügen. Deshalb kann der Magnet 60 genau und leicht an seinem Ort als der Magnet 60 positioniert werden, der auf der linken Seite gemäß 5 gezeigt ist. Zudem, in dem Fall, in dem der Magnet 60 und der Überstand 70 jeweils mit der geneigten Seite 64 und 74 lediglich auf einem Teil derer ausgebildet werden, verringert sich ein maschinell zu bearbeitender Bereich, und wird somit die Herstellung erleichtert.
-
Bisher wurden die Magnete 36 und 60, die die geneigten Seiten 44 und 64 auf ihren beiden Seiten aufweisen, die den Überständen 38 und 70 gegenüberstehen, jeweils beispielhaft im Zusammenhang mit 4 und 5 beschrieben. Es kann jedoch ebenso ein Magnet mit einer solchen geneigten Seite auf lediglich einer der Seiten, die Überständen gegenüberstehen, ebenso verwendet werden. 6 zeigt einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten 60' mit Hilfe von Überständen 70' in einem Rotor gemäß einer Variante des Beispiels gemäß 5. Wie gezeigt, weist der Überstand 70' eine geneigte Seite 74 auf einer seiner Seitenflächen auf, und weist keine geneigte Seite 74 auf der anderen Seitenfläche auf. Der Magnet 60' weist eine geneigte Seite 64, die sich hinsichtlich der Achsrichtung X auf seiner einen Seite neigt, um der Form des gegenüberliegenden Überstands 70' zu entsprechen, und eine parallele Seite 62 auf, die sich parallel zu der Achsrichtung X auf seiner anderen Seitenfläche erstreckt. Demgemäß, in dem Fall, in dem der Magnet 60' und der Überstand 70' die geneigten Seiten 64 und 74 lediglich auf einer ihrer Seitenflächen aufweisen, kann der Magnet 60' genau in einer Aussparung 40 zwischen den Überständen 70' auf eine ähnliche Art und Weise wie in den anderen Beispielen positioniert werden, mit Hilfe der geneigten Seite 74 des Überstands 70' und der geneigten Seite 64 des gegenüberliegenden Magneten 60', die ausgelegt sind, um denselben Winkel miteinander zu definieren.
-
7 zeigt einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten 80 mit Hilfe der Überstände 90 in einem Rotor gemäß einem weiteren Beispiel. In dem Beispiel liegen Zwischenelemente 100 in Form eines Keils zwischen den Überständen 90 und den Magneten 80 vor. In 7 sind lediglich zwei Magnete 80, die Überstände 90 und die Zwischenelemente 100 zur Positionierung der Magneten 80 in einer Entwicklungsansicht gezeigt. Der Magnet 80 auf der rechten Seite gemäß 7 wird in dem Prozess gezeigt, in dem die Zwischenelemente 100 eingefügt werden. Ein Pfeil in 7 stellt eine Richtung dar, in der die Zwischenelemente 100 eingefügt werden.
-
In dem Beispiel weisen die Magnete 80 parallele Seiten 82 parallel zu der Achsrichtung X auf, um eine im Wesentlichen rechteckige Form in der Frontansicht aufzuweisen. Demgegenüber weisen die Überstände 90 eine ähnliche Form wie die Überstände 38 auf, die in Bezug auf 4 beschrieben sind, und weisen geneigte Seiten 92 auf, die sich hinsichtlich der Achsrichtung X neigen und alternierend miteinander angeordnet sind, um in gegenüberliegenden Richtungen ausgerichtet zu sein.
-
Das Zwischenelement 100 weist eine geneigte Seite 102 auf der Seitenfläche auf, die dem Überstand 90 gegenübersteht, und die geneigte Seite 102 definiert denselben Neigungswinkel wie jenen der geneigten Seite 92 des Überstands 90 hinsichtlich der Achsrichtung X. Demgegenüber weist das Zwischenelement 100 eine parallele Seite 104 auf der Seitenfläche auf, die dem Magneten 80 gegenübersteht, und das sich parallel zu der Achsrichtung X erstreckt ähnlich der parallelen Seite 82 des Magneten 80. In einem Rotor gemäß dem Beispiel, während eines Prozesses zur Anbringung des Magneten 80, wird der Magnet 80 zuerst in eine Aussparung 40 eingefügt, die zwischen den Überständen 90 ausgebildet ist. Dann wird das Zwischenelement 100 in einen Raum zwischen dem Magneten 80 und dem Überstand 90 eingefügt. Auf diese Art und Weise, selbst in dem Fall, in dem der Magnet 80 nicht genau positioniert ist, wenn der Magnet 80 in die Aussparung 40 eingefügt wird, kann der Magnet 80 an seinem Ort positioniert werden durch Einfügung des Zwischenelements 100 in die Aussparung 40, während die geneigte Seite 102 des Zwischenelements 100 auf der geneigten Seite 92 des Überstands 90 gleitet. Gemäß einem derartigen Beispiel besteht kein Bedarf an einer Bereitstellung des Magneten 80 mit einer geneigten Seite, und deshalb kann der Magnet 80 leicht hergestellt werden.
-
8 zeigt einen Mechanismus zur Positionierung von Magneten 120 mit Hilfe von Überständen 110 in einem Rotor gemäß einer Variante des Beispiels gemäß 7. In dem Beispiel gemäß 7 weist der Magnet 80 eine rechteckige Form in einer Draufsicht auf, wohingegen der Überstand 90 eine geneigte Seite 92 aufweist, die sich hinsichtlich der Achsrichtung X neigt. Im Gegensatz dazu, in dem Beispiel gemäß 8, weist der Überstand 110 parallele Seiten 112 auf, die sich parallel zu der Achsrichtung X auf beiden Seitenflächen erstrecken, um eine rechteckige Form in einer Draufsicht aufzuweisen, wohingegen der Magnet 120 geneigte Seiten 122 aufweist, die sich hinsichtlich der Achsrichtung X auf seinen beiden Seitenflächen neigen, so dass sich seine Breite von einem Ende hin zu dem anderen Ende verringert. Das Zwischenelement 100' ist ähnlich geformt wie das Zwischenelement in dem Beispiel gemäß 7 und weist eine geneigte Seite 102, die sich hinsichtlich der Achsrichtung X auf einer Seitenfläche neigt, und eine parallele Seite 104 auf, die sich parallel zu der Achsrichtung X auf der anderen Seitenfläche erstreckt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die geneigte Seite 102 des Zwischenelements 100' in der vorliegenden Variante derart angeordnet ist, um der geneigten Seite 122 des Magneten 120 gegenüberzustehen, wohingegen die parallele Seite 104 des Zwischenelements 100' angeordnet ist, um der parallelen Seite 112 des Überstands 110 gegenüberzustehen. Ähnlich dem Zwischenelement 100 in dem Beispiel gemäß 7 wird das Zwischenelement 100' in einen Raum zwischen dem Magneten 120 und dem Überstand 110 eingefügt, was einem Prozess zur Positionierung des Magneten 120 hilft. Im Ergebnis kann der Magnet 120 verlässlich und leicht an seinem Ort positioniert werden. Zudem, gemäß einem derartigen Beispiel, besteht kein Bedarf an einer Bereitstellung des Überstands mit einer geneigten Seite, und deshalb kann der Überstand 110 leicht hergestellt werden.
-
Wirkungen der Erfindung
-
Gemäß der Erfindung werden Überstände auf einem Rotor ausgebildet, um sich hinsichtlich einer Richtung einer Drehachse zu neigen, und sind Magnete geformt, um sich derart zu neigen, dass sie den gleichen Neigungswinkel wie jenen der Überstände aufweisen. Alternativ sind Zwischenelemente, die zwischen Magneten und Überstände geordnet werden, derart geformt, um denselben Neigungswinkel wie jenen der gegenüberliegenden Magneten oder Überstände aufzuweisen. Deshalb kann ein Prozess zur Anbringung der Magnete durch gegenseitiges Gleiten der geneigten Seiten ausgeführt werden, die einander gegenüberstehen und denselben Neigungswinkel aufweisen. Gemäß der Erfindung können die Magnete leicht an ihrem Ort positioniert werden, und kann deshalb eine unerwartete Erzeugung eines Rastmoments verhindert werden.
