DE102021115783A1

DE102021115783A1 - Rotor einer rotierenden maschine und herstellungsverfahren für einen rotor einer rotierenden maschine

Info

Publication number: DE102021115783A1
Application number: DE102021115783.8A
Authority: DE
Inventors: Toshinori OKOCHI; Keisuke Ito
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2021-06-18
Publication date: 2022-01-05
Also published as: JP2022012547A; US11637465B2; US20220006338A1; CN113890231A; CN113890231B; JP7338570B2

Abstract

Ein Rotor einer rotierenden Maschine umfasst einen Rotorkern (22), in dem eine Mehrzahl von Montagebohrungen in einer Axialrichtung vorgesehen ist, und einen ersten Magneten (24; 72) und einen zweiten Magneten (26; 74). Der erste Magnet (24; 72) und der zweite Magnet (26; 74) werden in den Rotorkern (22) montiert, indem sie in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Anordnungsmuster in die Montagebohrungen eingefügt werden. Eine Außenumfangsfläche des ersten Magneten (24; 72) oder des zweiten Magneten (26; 74) einschließlich der Endflächen in Axialrichtung ist vollständig mit einer Isolierbeschichtung bedeckt, und eine Außenumfangsfläche des anderen Magneten vom ersten Magneten (24; 72) und zweiten Magneten (26; 74) mit Ausnahme mindestens eines Teils der Endflächen in Axialrichtung, ist mit einer Isolierbeschichtung bedeckt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor einer rotierenden Maschine und ein Herstellungsverfahren für den Rotor der rotierenden Maschine. 2. Stand der Technik
Ein Rotor einer rotierenden Maschine ist bekannt, der einen Rotorkern und zwei Arten von Magneten, also einen ersten Magneten und einen zweiten Magneten, aufweist. Der Rotorkern ist mit einer Mehrzahl von Montagebohrungen versehen, die in einer Axialrichtung vorgesehen sind. Der erste Magnet und der zweite Magnet werden in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Anordnungsmuster in die Montagebohrungen eingefügt und im Rotorkern montiert. Ein Rotor, der in der japanischen Offenlegungsschrift JP H11 - 355 986 A beschrieben ist, ist ein Beispiel für den vorstehenden Rotor. Um eine fehlerhafte Montage von zwei Arten von Magneten, also dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten, zu unterdrücken, sind der erste Magnet und der zweite Magnet in ihrer Querschnittsform so gestaltet, dass sie asymmetrisch zueinander sind, wenn sie um 180 Grad gedreht werden, und zwei Arten von Montagebohrungen, die jeweils eine asymmetrische Querschnittsform haben, wenn sie um 180 Grad gedreht werden, sind für den Rotor vorgesehen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Die Querschnittsformen der beiden Arten von Magneten und die Montagebohrungen müssen jedoch bei einer Drehung um 180 Grad asymmetrisch sein. Daher können nicht zwei Arten von Magneten mit der gleichen Querschnittsform verwendet werden, was die Flexibilität in der Formgestaltung einschränkt.
Die vorliegende Erfindung sieht einen Rotor einer rotierenden Maschine und ein Herstellungsverfahren für den Rotor der rotierenden Maschine vor, bei denen auch dann, wenn zwei Arten von Magneten, also ein erster Magnet und ein zweiter Magnet, mit der gleichen Querschnittsform verwendet werden, der erste Magnet und der zweite Magnet in geeigneter Weise voneinander unterschieden und montiert werden können.
Ein Rotor einer rotierenden Maschine gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Rotorkern, in dem eine Mehrzahl von Montagebohrungen in einer Axialrichtung vorgesehen ist, und einen ersten Magneten und einen zweiten Magneten. Der erste Magnet und der zweite Magnet sind im Rotorkern montiert, indem sie in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Anordnungsmuster in die Montagebohrungen eingefügt werden. Die Außenumfangsfläche des ersten Magneten oder des zweiten Magneten, einschließlich der Endflächen in Axialrichtung, ist vollständig mit einer Isolierbeschichtung bedeckt, und die Außenumfangsfläche des anderen Magneten vom ersten Magneten oder zweiten Magneten, mit Ausnahme mindestens eines Teils der Endflächen in Axialrichtung, ist mit einer Isolierbeschichtung bedeckt.
In dem Rotor der rotierenden Maschine gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste Magnet oder der zweite Magnet mit der Isolierbeschichtung, einschließlich der Endflächen, bedeckt. Demgegenüber sind die Endflächen des anderen vom ersten Magneten oder zweiten Magneten zumindest teilweise nicht mit der Isolierbeschichtung bedeckt. Daher können der erste Magnet und der zweite Magnet basierend auf einem elektrischen Widerstandsunterschied, der durch Vorhandensein oder Abwesenheit der Isolierbeschichtung verursacht wird, voneinander unterschieden werden, indem eine Elektrode in Kontakt mit einem Abschnitt der Endflächen der Magnete gebracht und der elektrische Widerstand gemessen wird. Dementsprechend können selbst dann, wenn die beiden Arten von Magneten, also der erste Magnet und der zweite Magnet, die gleiche Querschnittsform haben, der erste Magnet und der zweite Magnet in geeigneter Weise voneinander unterschieden und in den Rotorkern montiert werden, wodurch Einschränkungen wie die Querschnittsformen des ersten Magneten und des zweiten Magneten beseitigt werden.
Ein Herstellungsverfahren für einen Rotor einer rotierenden Maschine gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Vorbereitungsschritt und ein Unterscheidungsschritt. Der Rotor der rotierenden Maschine umfasst einen Rotorkern, in dem eine Mehrzahl von Montagebohrungen in einer Axialrichtung vorgesehen ist, und zwei Arten von Magneten, einschließlich eines ersten Magneten und eines zweiten Magneten, die im Rotorkern montiert werden, indem sie in die Montagebohrungen in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Anordnungsmuster eingefügt werden. Der Vorbereitungsschritt ist ein Vorbereiten des ersten Magneten und des zweiten Magneten, wobei jeweils eine Außenumfangsfläche des ersten Magneten und eine Außenumfangsfläche des zweiten Magneten mit einer Isolierbeschichtung so bedeckt ist, dass die Außenumfangsfläche des einen Magneten, einschließlich der Endflächen in Axialrichtung, vollständig mit der Isolierbeschichtung und die Außenumfangsfläche des anderen Magneten mit der Isolierbeschichtung mit Ausnahme mindestens eines Teils der Endflächen in Axialrichtung bedeckt ist, wobei der eine Magnet der erste oder der zweite Magnet ist und der andere Magnet der andere vom ersten oder zweiten Magnet ist. Der Unterscheidungsschritt ist ein Unterscheiden des ersten Magneten und des zweiten Magneten voneinander, das auf einem elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtung vorgesehen ist, basiert, indem eine Elektrode in Kontakt mit einem Abschnitt der Endflächen in Axialrichtung gebracht wird, wobei der Abschnitt der Endflächen mit der Isolierbeschichtung für den einen Magneten bedeckt ist, jedoch nicht mit der Isolierbeschichtung für den anderen Magneten, und der elektrische Widerstand sowohl für den ersten Magneten als auch für den zweiten Magneten gemessen wird.
Beim Herstellungsverfahren für den Rotor der rotierenden Maschine gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden der erste Magnet und der zweite Magnet mit ihren Außenumfangsflächen, die mit den Isolierbeschichtungen bedeckt sind, so vorbereitet, dass der erste oder der zweite Magnet mit der Isolierbeschichtung einschließlich der Endflächen bedeckt ist und der andere vom ersten oder zweiten Magnet mit der Isolierbeschichtung ausgenommen mindestens eines Teils der Endflächen bedeckt ist. Die Elektrode wird mit einem Abschnitt der Endflächen der Magnete in Kontakt gebracht, um den elektrischen Widerstand zu messen, wobei der erste Magnet und der zweite Magnet anhand des elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtung vorhanden ist, voneinander unterschieden werden. Dementsprechend können selbst dann, wenn die beiden Arten von Magneten, also der erste Magnet und der zweite Magnet, die gleiche Querschnittsform haben, der erste Magnet und der zweite Magnet in geeigneter Weise voneinander unterschieden und in den Rotorkern montiert werden, wodurch Einschränkungen wie die Querschnittsformen des ersten Magneten und des zweiten Magneten beseitigt werden.
Das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Einfügen des ersten Magneten und des zweiten Magneten in die Montagebohrungen in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Anordnungsmuster auf der Grundlage eines Unterscheidungsergebnisses, das durch das Unterscheiden erhalten wurde, umfassen.
Beim Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden der erste Magnet und der zweite Magnet auf der Grundlage des Unterscheidungsergebnisses beim Unterscheiden in Übereinstimmung mit dem Anordnungsmuster in die Montagebohrungen eingefügt, wodurch der erste Magnet und der zweite Magnet in geeigneter Weise in den Rotorkern montiert werden.
Das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Austauschen umfassen. Das Unterscheiden kann in einem Zustand durchgeführt werden, in dem der erste Magnet und der zweite Magnet in die Montagebohrungen des Rotorkerns eingefügt sind, und umfasst ein Unterscheiden, ob der erste Magnet und der zweite Magnet jeweils in die Montagebohrungen in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Anordnungsmuster eingefügt sind. Das Austauschen kann ein Austauschen des ersten Magneten oder des zweiten Magneten, der beim Unterscheiden dahingehend unterschieden wurde, dass er nicht in eines der Montagebohrungen in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Anordnungsmuster eingefügt ist, mit einem geeigneten Magneten sein.
Beim Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Unterscheiden in einem Zustand durchgeführt, in dem der erste Magnet und der zweite Magnet in den Montagebohrungen des Rotorkerns montiert sind, und es wird unterschieden, ob der erste Magnet und der zweite Magnet in Übereinstimmung mit dem Anordnungsmuster in die jeweiligen Montagebohrungen eingefügt sind. Anschließend wird der erste Magnet oder der zweite Magnet, der in Übereinstimmung mit dem Anordnungsmuster als nicht in die entsprechende Montagebohrung eingefügt erkannt wurde, durch den entsprechenden Magneten ausgetauscht. Daher kann eine fehlerhafte Montage des ersten Magneten und des zweiten Magneten in geeigneter Weise unterdrückt werden.
Beim Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Vorbereiten umfassen, dass die Isolierbeschichtung an der Außenumfangsfläche jedes des ersten Magneten und des zweiten Magneten dergestalt anhaftet, dass die Isolierbeschichtung nicht an mindestens einem Teil der Endflächen des anderen Magneten, des ersten Magneten und des zweiten Magneten, in Axialrichtung anhaftet.
Beim Vorbereiten im Herstellungsverfahren für den Rotor der rotierenden Maschine gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Isolierbeschichtungen auf die Außenumfangsflächen des ersten Magneten und des zweiten Magneten derart aufgebracht, dass die Isolierbeschichtung nicht auf mindestens einen Teil der Endflächen des anderen Magneten des ersten Magneten und des zweiten Magneten in Axialrichtung aufgebracht wird, wodurch beim Unterscheiden nach dem Vorbereiten der erste Magnet und der zweite Magnet in geeigneter Weise voneinander unterschieden werden können, basierend darauf, ob die Isolierbeschichtung auf den Endflächen in Axialrichtung vorgesehen ist.
Beim Herstellungsverfahren für den Rotor der rotierenden Maschine gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Vorbereiten umfassen, dass zumindest ein Teil der Isolierbeschichtung auf den Endflächen in Axialrichtung des anderen Magneten vom ersten oder zweiten Magneten mit der Außenumfangsfläche, die vollständig mit der Isolierbeschichtung bedeckt ist, entfernt wird.
Beim Vorbereiten des Herstellungsverfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Isolierbeschichtung von mindestens einem Teil der Endflächen des in Axialrichtung anderen Magneten des ersten Magneten und des zweiten Magneten, deren Außenumfangsflächen vollständig mit den Isolierbeschichtungen bedeckt sind, entfernt, wodurch der erste Magnet und der zweite Magnet beim auf das Vorbereiten folgenden Unterscheiden auf der Grundlage, ob die Isolierbeschichtung auf den Endflächen in Axialrichtung vorgesehen ist, in geeigneter Weise voneinander unterschieden werden können.
Beim Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können der erste Magnet und der zweite Magnet die gleiche zur Axialrichtung senkrechte Querschnittsform haben, und die Montagebohrungen können die gleiche Querschnittsform haben.
Beim Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Querschnittsformen des ersten Magneten und des zweiten Magneten senkrecht zur Axialrichtung gleich, so dass der erste Magnet und der zweite Magnet anhand der Querschnittsform nicht voneinander unterschieden werden können. Daher kann es zu einer fehlerhaften Montage kommen. Jedoch unterscheiden sich der erste Magnet und der zweite Magnet aufgrund des elektrischen Widerstandsunterschieds voneinander, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtung an den Endflächen in Axialrichtung vorhanden ist, wodurch der erste Magnet und der zweite Magnet in geeigneter Weise in den Rotorkern montiert werden können und eine fehlerhafte Montage unterdrückt wird.
Beim Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Montagebohrungen zwei Arten von Montagebohrungen umfassen, also eine erste Montagebohrung und eine zweite Montagebohrung. Die erste Montagebohrung und die zweite Montagebohrung können in Bezug auf eine Radialrichtung des Rotorkerns unterschiedliche Positionen aufweisen haben und sind in einer Umfangsrichtung des Rotorkerns nebeneinander vorgesehen. Eine Mehrzahl von Sätzen der ersten Montagebohrung und der zweiten Montagebohrung können um eine Drehachse des Rotorkerns herum vorgesehen sein. Der erste Magnet kann in die erste Montagebohrung und der zweite Magnet kann in die zweite Montagebohrung eingefügt werden.
Ferner sind beim Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Sätze von zwei Arten von Montagebohrungen, also die erste Montagebohrung und die zweite Montagebohrung, mit unterschiedlichen Positionen in Bezug auf die Radialrichtung des Rotorkerns um die Drehachse des Rotorkerns herum vorgesehen. Der erste Magnet wird in jede der ersten Montagebohrungen und der zweite Magnet in jede der zweiten Montagebohrungen eingefügt. Daher muss eine große Anzahl der ersten Magnete und der zweiten Magnete montiert werden. Dementsprechend kann ein deutlicher Effekt erzielt werden, bei dem das Unterscheiden des ersten Magneten und des zweiten Magneten voneinander basierend auf dem elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtung auf den Endflächen in Axialrichtung vorgesehen ist, es ermöglicht, den ersten Magneten und den zweiten Magneten entsprechend in den Rotorkern zu montieren und eine fehlerhafte Montage zu unterdrücken.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichne, und wobei:

1 eine Darstellung, die eine rotierende Maschine mit einem Rotor zeigt, auf den die vorliegende Erfindung angewendet ist, und ein Schnitt entlang einer Linie I-I ist, die in 2 gezeigt ist;
2 ein Schnitt senkrecht zu einer Drehachse O des Rotors der in 1 dargestellten rotierenden Maschine und eine gegenüber 1 vergrößerte Ansicht ist;
3 eine perspektivische Ansicht ist, die einen ersten Magneten zeigt, der an dem in 2 dargestellten Rotor montiert ist;
4 eine perspektivische Ansicht ist, die einen zweiten Magneten zeigt, der an dem in 2 dargestellten Rotor montiert ist;
5 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Herstellungsverfahren für den Rotor der in 1 dargestellten rotierenden Maschine darstellt;
6 eine Darstellung ist, die ein Beispiel für ein Messverfahren zum Messen eines elektrischen Widerstands einer großen Anzahl von Magneten in Schritt S2 aus 5 zeigt;
7 eine Darstellung ist, die ein weiteres Beispiel für ein Messverfahren zur Messung des elektrischen Widerstands einer großen Anzahl von Magneten in Schritt S2 aus 5 zeigt;
8 ein Ablaufdiagramm ist, das ein weiteres Beispiel für das Herstellungsverfahren für den Rotor der in 1 dargestellten rotierenden Maschine darstellt;
9 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels des Messverfahrens zur Messung des elektrischen Widerstands einer großen Anzahl von Magneten ist, die in eine große Anzahl von Montagebohrungen des Rotorkerns in dem in 8 dargestellten Schritt SS3 eingefügt wurden;
10 eine Darstellung, die ein weiteres Beispiel des Rotors zeigt, und ein zu 2 korrespondierender Schnitt ist;
11 eine perspektivische Ansicht ist, die den ersten Magneten zeigt, der an dem in 10 dargestellten Rotor montiert ist;
12 eine perspektivische Ansicht ist, die den zweiten Magneten zeigt, der an dem in 10 dargestellten Rotor montiert ist; und
13 eine Darstellung ist, die ein weiteres Beispiel des Rotors zeigt und ein zu 2 korrespondierender Schnitt ist.

DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird z. B. auf einen Rotor eines Permanentmagnet-Synchronmotor angewendet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf einen Rotor anderer Arten von rotierenden Maschinen angewendet werden, in denen zwei Arten von Magneten, also ein erster Magnet und ein zweiter Magnet, eingebettet sind. Die rotierende Maschine kann eine rotierende Maschine sein, die als Elektromotor verwendet wird, eine rotierende Maschine, die als Generator verwendet wird, oder ein Motorgenerator, der sowohl als Elektromotor als auch als Generator verwendet wird. Der Rotor kann ein Innenläufer sein, beim der Rotor der an einer Innenumfangsseite angeordnet ist, oder ein Außenläufer, beim der Rotor an einer Außenumfangsseite angeordnet ist. Als erster Magnet und zweiter Magnet kann z. B. ein Seltenerdmagnet verwendet werden. Es können aber auch andere Permanentmagnete verwendet werden. Als Isolierbeschichtung der Magnete kann z. B. Harz oder eine Oxidschicht verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann auf einen Rotor angewendet werden, der neben dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten mit weiteren Magneten, z. B. einem dritten Magneten, versehen ist.
Wenn die beiden Arten von Magneten, also der erste Magnet und der zweite Magnet, die gleiche Querschnittsform senkrecht zur Axialrichtung des Rotorkerns aufweisen und die Querschnittsformen einer Mehrzahl von Montagebohrungen alle gleich sind, kann die vorliegende Erfindung auf Magnete angewendet werden, die die gleiche äußere Form einschließlich der Querschnittsform und unterschiedliche Eigenschaften wie beispielsweise magnetischer Fluss, Haltkraft und Polarität aufweisen. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall angewandt werden, in dem eine fehlerhafte Montage nicht möglich ist, weil sich z. B. die Querschnittsformen des ersten Magneten und des zweiten Magneten oder die Querschnittsformen der ersten Montagebohrung für den ersten Magneten und der zweiten Montagebohrung für den zweiten Magneten voneinander unterscheiden. Das heißt, wenn der erste Magnet und der zweite Magnet in die erste Montagebohrung bzw. die zweite Montagebohrung eingefügt werden, werden der erste Magnet und der zweite Magnet auf der Grundlage eines Unterscheidungsergebnisses bei einem Unterscheiden voneinander unterschieden, wodurch der erste Magnet und der zweite Magnet ohne Ausprobieren sofort in die Zielmontagebohrungen eingefügt werden.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben. Zu beachten ist, dass in der folgenden Ausführungsform die Zeichnungen zur Vereinfachung der Beschreibung entsprechend vereinfacht oder modifiziert und die Maßverhältnisse und Formen der jeweiligen Teile nicht unbedingt genau dargestellt sind.
1 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer rotierenden Maschine 10, die mit einem Rotor 12 versehen ist, auf den die vorliegende Erfindung angewandt wird, und ist ein Schnitt entlang einer Linie 1-1, die in 2 gezeigt wird. 2 ist ein Schnitt, der senkrecht zu einer Drehachse O des Rotors 12 ist, und eine gegenüber der 1 vergrößerte Ansicht. Die rotierende Maschine 10 ist ein Permanentmagnet-Synchronmotor und ein Motorgenerator, der wahlweise als Elektromotor und als Generator eingefügt werden kann. Die rotierende Maschine 10 kann als Antriebskraftquelle für ein Elektrofahrzeug, z. B. ein Hybridfahrzeug, verwendet werden. Die rotierende Maschine 10 weist den Rotor 12 und einen Stator 14 auf, die konzentrisch zur Drehachse O angeordnet sind. Der Stator 14 weist einen zylindrischen Statorkern 16 auf, der an einer Außenumfangsseite des Rotors 12 angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Statorspulen 18, die um den Statorkern 16 gewickelt sind. Der Statorkern 16 ist durch Stapeln einer Mehrzahl von ringförmigen Stahlblechen in einer Richtung parallel zur Rotationsachse O konfiguriert und z. B. durch Einpressen oder Montageschrauben an einem (nicht dargestellten) Gehäuse befestigt.
Der Rotor 12 weist einen zylindrischen Rotorkern 22 auf, der an einer Außenumfangsfläche einer Rotorwelle 20 befestigt ist, und eine große Anzahl der ersten Magnete 24 und der zweiten Magnete 26, die in den Rotorkern 22 eingebettet sind. Eine Achse der Rotorwelle 20 fällt mit der Drehachse O zusammen. Der Rotorkern 22 ist durch Stapeln einer großen Anzahl von ringförmigen Stahlplatten bzw. -blechen in der Richtung parallel zur Rotationsachse O konfiguriert und mit einem Paar von Endplatten bzw. - blechen 28, 30 an den jeweiligen Endabschnitten davon versehen und an der Rotorwelle 20 befestigt. Der Rotorkern 22 ist mit zwei Arten von Montagebohrungen versehen, also ersten Montagebohrungen 32 und zweiten Montagebohrungen 34, von denen jede den Rotorkern 22 in einer Axialrichtung (der Richtung parallel zur Drehachse O) durchdringt. Die ersten Magnete 24 werden jeweils in die erste Montagebohrung 32 eingefügt und mit einem Harzkleber etc. fixiert. Die zweiten Magnete 26 werden jeweils in die zweite Montagebohrung 34 eingefügt und mit einem Harzkleber etc. fixiert.
Wie aus 2 ersichtlich ist, weisen die ersten Montagebohrungen 32 und die zweiten Montagebohrungen 34 jeweils eine rechteckige Querschnittsform auf, die senkrecht zur Axialrichtung des Rotorkerns 22 liegt und die gleiche Form aufweist. Die erste Montagebohrung 32 ist jedoch im Uhrzeigersinn relativ zu einer Richtung senkrecht zu einer Radialrichtung des Rotorkerns 22 und die zweite Montagebohrung 34 gegen den Uhrzeigersinn relativ zur Richtung senkrecht zur Radialrichtung des Rotorkerns 22 geneigt. Das heißt, ein Satz der ersten Montagebohrung 32 und der zweiten Montagebohrung 34, die in einer Umfangsrichtung des Rotorkerns 22 nebeneinanderliegen, ist so vorgesehen, dass sie eine stumpfe V-Form bilden, die sich zur Außenumfangsseite hin öffnet. Eine Mehrzahl von Sätzen (acht Sätze in der vorliegenden Ausführungsform) der ersten Montagebohrung 32 und der zweiten Montagebohrung 34 ist um die Drehachse O in gleichen Winkelabständen (um 45 Grad in der vorliegenden Ausführungsform) mit der V-förmigen Anordnung der ersten Montagebohrung 32 und der zweiten Montagebohrung 34 als Grundmuster vorgesehen. Daher sind eine Mehrzahl der ersten Magnete 24 und eine Mehrzahl der zweiten Magnete 26 (in der vorliegenden Ausführungsform jeweils 8) in Übereinstimmung mit einem Anordnungsmuster angeordnet, das durch die ersten und zweiten Montagebohrungen 32, 34 bestimmt wird.
Der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26, die in die erste Montagebohrung 32 bzw. die zweite Montagebohrung 34 eingefügt und im Rotorkern 22 montiert sind, weisen eine Länge auf, die im Wesentlichen gleich einer axialen Länge des Rotorkerns 22 ist, und eine Querschnittsform senkrecht zur Axialrichtung, die eine Längsrichtung ist, um ein so rechteckig zu sein, dass sie in die ersten und zweiten Montagebohrung 32, 34 passen. Der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 haben eine rechteckige Parallelepipedform, bei der die Querschnittsform und die Außenumfangsform identisch sind. 3 ist eine perspektivische Ansicht des ersten Magneten 24 und 4 eine perspektivische Ansicht des zweiten Magneten 26. Der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 weisen jeweils eine rechteckige Flachplattenform auf, die in Axialrichtung langgestreckt ist. Der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 werden in der ersten Montagebohrung 32 und der zweiten Montagebohrung 34 in einer Stellung montiert, in der die Polaritäten der Vorder- und Rückseiten der Flachplattenform einander entgegengesetzt sind. So werden beispielsweise der erste Magnet 24 in der ersten Montagebohrung 32 in einer Stellung montiert, in der sich eine Fläche auf der Nord- (N-) Polseite außenumfangsseitig des Rotorkerns 22 befindet, und der zweite Magnet 26 in der zweiten Montagebohrung 34 in einer Stellung montiert, in der sich eine Fläche auf der Süd- (S-) Polseite außenumfangsseitig des Rotorkerns 22 befindet. Die Polaritäten des ersten Magneten 24 und die des zweiten Magneten 26 können entgegengesetzt sein. Ferner kann als erster Magnet 24 und zweiter Magnet 26 z. B. ein Seltenerdmagnet verwendet werden, und direkter Kontakt mit dem Rotorkern 22 kann die Leistung der rotierenden Maschine 10 beeinträchtigen. Daher sind der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 jeweils mit Isolierbeschichtungen 36, 38 wie Harz- und Oxidschichten bedeckt.
Hierbei weisen der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 voneinander unterschiedliche Eigenschaften auf, wie z. B. Magnetfluss und Haltkraft. Jedoch können die vorstehenden Unterschiede in den Eigenschaften zwischen dem ersten und dem zweiten Magneten 24, 26 nicht anhand der äußeren Umfangsform unterschieden werden. Daher können in der vorliegenden Ausführungsform der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 anhand der Isolierbeschichtungen 36, 38, die an den Außenumfangsflächen vorgesehen sind, voneinander unterschieden werden. Die Schraffur in 3 und 4 stellt die Isolierbeschichtungen 36, 38 dar. In 3 ist die Isolierbeschichtung 36 so vorgesehen, dass sie die gesamte Außenumfangsfläche des ersten Magneten 24 einschließlich der Endflächen 24a, 24b auf den jeweiligen Seiten des ersten Magneten 24 in Axialrichtung bedeckt. Im Gegensatz dazu ist in 4 die Isolierbeschichtung 38 so vorgesehen, dass sie die Außenumfangsfläche des zweiten Magneten 26 mit Ausnahme der Endflächen 26a, 26b auf den jeweiligen Seiten des zweiten Magneten 26 in Axialrichtung bedeckt. Die Isolierbeschichtungen 36, 38 können z. B. durch ein physikalisches Verfahren wie Beschichten oder Tauchbeschichten oder ein elektrochemisches Verfahren aufgebracht werden. Der zweite Magnet 26 kann mit einer auf den Endflächen 26a, 26b aufgebrachten Maskierung versehen sein, so dass die Beschichtung nicht anhaftet. Ferner kann die Isolierbeschichtung 38 auf den Endflächen 26a, 26b des zweiten Magneten 26, nachdem sie auf der gesamten Außenumfangsfläche des zweiten Magneten 26 einschließlich der Endflächen 26a, 26b aufgebracht wurde, durch ein physikalisches Verfahren wie z. B. Schleifen oder ein chemisches Verfahren entfernt werden. In der vorliegenden Ausführungsform liegen im Wesentlichen die gesamten Flächen der beiden Endflächen 26a, 26b des zweiten Magneten 26 frei. Jedoch muss die Isolierbeschichtung 38 nicht nur auf einem Teil der Stirnseiten 26a, 26b vorgesehen sein. So kann die Isolierbeschichtung 38 auch weggelassen sein, da die Endflächen 26a, 26b wahrscheinlich nicht mit dem Rotorkern 22 in Kontakt kommen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Magnet 24 ein Beispiel für den einen Magneten und der zweite Magnet 26 ein Beispiel für den anderen Magneten.
In dem vorstehend beschriebenen Rotor 12 der rotierenden Maschine 10 ist der erste Magnet 24, der der erste Magnet 24 oder zweite Magnet 26 ist, mit der Isolierbeschichtung 36 einschließlich der Endflächen 24a, 24b bedeckt. Im Gegensatz dazu sind die Endflächen 26a, 26b des zweiten Magneten 26, also des anderen Magneten, nicht mit der Isolierbeschichtung 38 bedeckt. Daher kann unterschieden werden, ob es sich beim Magneten um den ersten Magneten 24 oder den zweiten Magneten 26 handelt, basierend auf einem Unterschied in einem elektrischen Widerstand, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 vorhanden sind, indem eine Elektrode in Kontakt mit den Endflächen 24a, 24b des ersten Magneten 24 und den Endflächen 26a, 26b des zweiten Magneten 26 gebracht und der elektrische Widerstand gemessen wird. Dementsprechend können der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 auch dann, wenn die beiden Arten von Magneten, also der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26, die gleiche Querschnittsform und Außenumfangsform haben, in geeigneter Weise voneinander unterschieden und in der ersten Montagebohrung 32 bzw. der zweiten Montagebohrung 34 des Rotorkerns 22 montiert werden, wodurch Einschränkungen wie die Querschnittsformen des ersten Magneten 24 und des zweiten Magneten 26 beseitigt werden.
Weiterhin sind in der vorliegenden Ausführungsform die Querschnittsform senkrecht zur Axialrichtung und die äußeren Umfangsformen des ersten Magneten 24 und des zweiten Magneten 26 gleich, so dass der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 auf der Grundlage der Querschnittsform und der äußeren Umfangsform nicht voneinander unterschieden werden können. Daher besteht immer noch die Möglichkeit einer fehlerhaften Montage. Somit ermöglicht ein Beseitigen der Isolierbeschichtung 38 auf den Endflächen 26a, 26b des zweiten Magneten 26, den ersten Magneten 24 und den zweiten Magneten 26 basierend auf dem elektrischen Widerstandsunterschied voneinander zu unterscheiden, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 vorhanden sind. Dadurch ist es weiterhin möglich, den ersten Magneten 24 und den zweiten Magneten 26 sachgerecht in den Rotorkern 22 zu montieren und eine Fehlmontage zu unterdrücken.
Weiterhin sind in der vorliegenden Ausführungsform die Sätze aus erster Montagebohrung 32 und zweiter Montagebohrung 34, die unterschiedliche Stellungen in Bezug auf die Radialrichtung des Rotorkerns 22 haben, um die Drehachse O des Rotorkerns 22 herum vorgesehen, und der erste Magnet 24 ist in jedes der ersten Montagebohrungen 32 und der zweite Magnet 26 in jedes der zweiten Montagebohrungen 34 eingefügt. Daher muss eine große Anzahl der ersten Magnete 24 und der zweiten Magnete 26 montiert werden. Dementsprechend kann ein deutlicher Effekt erzielt werden, beim dem ein Beseitigen der Isolierbeschichtung 38 von den Endflächen 26a, 26b des zweiten Magneten 26 es ermöglicht, den ersten Magneten 24 und den zweiten Magneten 26 basierend auf dem elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 vorhanden sind, voneinander zu unterscheiden, was weiterhin ermöglicht, den ersten Magneten 24 und den zweiten Magneten 26 entsprechend in den Rotorkern 22 zu montieren, wobei eine fehlerhafte Montage unterdrückt wird.
Im Folgenden wird ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren für den Rotor 12 der rotierenden Maschine 10 anhand 5 detailliert beschrieben. Alle Schritte S1 bis S3 im Ablaufdiagramm in 5 können manuell von Menschen durchgeführt werden. Jedoch können auch einige oder alle Schritte S1 bis S3 automatisch durch eine Maschine durchgeführt werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist Schritt S1 ein Vorbereiten, Schritt S2 ist ein Unterscheiden und Schritt S3 ist ein Einfügen.
In Schritt S1 werden, wie in 3 und 4 gezeigt, zwei Arten von Magneten, also der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26, mit unterschiedlichen Beschichtungszuständen unter Verwendung der Isolierbeschichtungen 36, 38, hergestellt. Insbesondere ist der erste Magnet 24 mit der Isolierbeschichtung 36 versehen, die die gesamte Außenumfangsfläche des ersten Magneten 24 einschließlich der Endflächen 24a, 24b in Axialrichtung bedeckt. Der zweite Magnet 26 ist mit der Isolierbeschichtung 38 versehen, die die Außenumfangsfläche des zweiten Magneten 26 mit Ausnahme der Endflächen 26a, 26b in Axialrichtung bedeckt. Die Stirnseiten 26a, 26b liegen nach außen frei.
In Schritt S2 wird der elektrische Widerstand gemessen, indem die Elektroden in Kontakt mit den Endflächen 24a, 24b des ersten Magneten 24 und den Endflächen 26a, 26b des zweiten Magneten 26 gebracht werden, und anhand des elektrischen Widerstandsunterschieds, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 vorhanden sind, kann unterschieden werden, ob es sich um den ersten Magneten 24 oder den zweiten Magneten 26 handelt. Die 6 und 7 sind Ansichten zum konkreten Verdeutlichen eines Verfahrens zum Messen des elektrischen Widerstands, wobei in beiden Fällen der elektrische Widerstand des zweiten Magneten 26 gemessen wird. Auf die gleiche Weise kann aber auch der elektrische Widerstand des ersten Magneten 24 gemessen werden. In 6 ist ein Paar aus Elektroden 50, 52 dargestellt. Die Elektroden 50, 52 werden jeweils mit den Endflächen 26a, 26b an den jeweiligen Seiten des zweiten Magneten 26 in Kontakt gebracht, um den elektrischen Widerstand zu messen. Der elektrische Widerstand des zweiten Magneten 26 ohne die Isolierbeschichtung 38 auf den Endflächen 26a, 26b ist kleiner als der elektrische Widerstand des ersten Magneten 24, beim die Endflächen 24a, 24b mit der Isolierbeschichtung 36 bedeckt sind. Auf dieser Grundlage kann anhand des elektrischen Widerstandsunterschieds unterschieden werden, ob es sich um den ersten Magneten 24 oder den zweiten Magneten 26 handelt. 7 zeigt einen Fall, in dem ein Paar Elektroden 54, 56 vorgesehen ist, die mit einer der Endflächen 26a, 26b (die Endfläche 26a in 7) des zweiten Magneten 26 in Kontakt gebracht werden, um den elektrischen Widerstand zu messen. Auch in diesem Fall kann, ähnlich wie in 6, anhand des elektrischen Widerstandsunterschieds unterschieden werden, ob es sich um den ersten Magneten 24 oder den zweiten Magneten 26 handelt. In dem in 7 dargestellten Fall kann die andere Endfläche 26b mit der Isolierbeschichtung 38 versehen sein. Zu beachten ist, dass ein Stromwert, der sich in Übereinstimmung mit dem elektrischen Widerstand ändert, gemessen und verglichen werden kann.
In Schritt S3 werden die ersten Magnete 24 und die zweiten Magnete 26 basierend auf einem Unterscheidungsergebnis in Schritt S2 in die ersten Montagebohrungen 32 bzw. die zweiten Montagebohrungen 34 in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Anordnungsmuster eingefügt. Insbesondere werden die ersten Magnete 24 jeweils in die erste Montagebohrung 32 und die zweiten Magnete 26 jeweils in die zweite Montagebohrung 34 eingefügt. Die ersten Montagebohrungen 32 und die zweiten Montagebohrungen 34 sind in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Anordnungsmuster vorgesehen. Daraufhin werden die ersten Magnete 24 und die zweiten Magnete 26 mit einem Harzkleber usw. im Rotorkern 22 befestigt, wodurch der zu erzielende Rotor 12 hergestellt wird. Beim Einfügen in Schritt S3 können die ersten und die zweiten Magnete 24, 26, wenn sie in der ersten Montagebohrungen 32 und der zweiten Montagebohrungen 34 eingefügt sind, mit einem Harzkleber usw. gleichzeitig im Rotorkern 22 befestigt werden.
Gemäß dem Herstellungsverfahren für den Rotor 12 werden der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26, deren Außenumfangsflächen mit den Isolierbeschichtungen 36 bzw. 38 bedeckt sind, so vorbereitet, dass der erste Magnet 24, der der erste Magnet 24 oder zweite Magnet 26 ist, mit der Isolierbeschichtung 36 einschließlich der Endflächen 24a, 24b und der zweite Magnet 26, der der andere Magnet ist, mit der Isolierbeschichtung 38 mit Ausnahme der Endflächen 26a, 26b bedeckt ist. Die Elektroden 50, 52 oder die Elektroden 54, 56 werden mit den Endflächen 24a, 24b des ersten Magneten 24 und den Endflächen 26a, 26b des zweiten Magneten 26 in Kontakt gebracht und der elektrische Widerstand wird gemessen, wobei anhand des elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 vorhanden sind, unterschieden wird, ob es sich um den ersten Magneten 24 oder den zweiten Magneten 26 handelt. Dementsprechend können auch dann, wenn die beiden Arten von Magneten, also der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26, die gleiche Querschnittsform und Außenumfangsform haben, der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 in geeigneter Weise voneinander unterschieden und in den Rotorkern 22 montiert werden, wodurch Einschränkungen wie die Querschnittsformen des ersten Magneten 24 und des zweiten Magneten 26 beseitigt werden.
Weiterhin werden der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 basierend auf dem Unterscheidungsergebnis beim Unterscheiden in Schritt S2 in die erste Montagebohrung 32 bzw. die zweite Montagebohrung 34 eingefügt. Daher werden der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 zeitnah und ohne Ausprobieren in den Rotorkern 22 montiert.
Weiterhin sind die Querschnittsformen des ersten Magneten 24 und des zweiten Magneten 26 senkrecht zur Axialrichtung gleich, so dass der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 nicht anhand der Querschnittsform voneinander unterschieden werden können. Es besteht daher die Möglichkeit einer fehlerhaften Montage. Der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 unterscheiden sich jedoch aufgrund des elektrischen Widerstandsunterschied voneinander, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 an den Endflächen 24a, 24b, 26a, 26b in Axialrichtung vorgesehen sind, wodurch der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 in geeigneter Weise in den Rotorkern 22 montiert werden können, wobei eine fehlerhafte Montage unterdrückt wird.
Weiterhin sind die Sätze aus erster Montagebohrung 32 und zweiter Montagebohrung 34, die unterschiedliche Stellungen in Bezug auf die Radialrichtung des Rotorkerns 22 haben, um die Drehachse O des Rotorkerns 22 herum vorgesehen, und der erste Magnet 24 wird in jedes der ersten Montagebohrungen 32 und der zweite Magnet 26 in jedes der zweiten Montagebohrungen 34 eingefügt. Daher muss eine große Anzahl der ersten Magnete 24 und der zweiten Magnete 26 montiert werden. Dementsprechend kann ein deutlicher Effekt, bei dem das Unterscheiden des ersten Magneten 24 vom zweiten Magneten 26 basierend auf dem elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 auf den Endflächen 24a, 24b, 26a, 26b in Axialrichtung vorgesehen sind, es möglich macht, den ersten Magneten 24 und den zweiten Magneten 26 angemessen in den Rotorkern 22 zu montieren, wobei eine fehlerhafte Montage unterdrückt wird, erzielt werden.
Das in 8 gezeigte Ablaufdiagramm ist eine Darstellung, die ein weiteres Beispiel für das Herstellungsverfahren für den Rotor 12 der rotierenden Maschine 10 darstellt. Auch in diesem Fall können alle Schritte SS1 bis SS4 manuell von Menschen durchgeführt werden. Einige oder alle Schritte SS1 bis SS4 können jedoch auch automatisch durch eine Maschine durchgeführt werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist Schritt SS1 ein Vorbereiten, Schritt SS2 ein Einfügen, Schritt SS3 ein Unterscheiden und Schritt SS4 ein Austauschen.
In Schritt SS1 werden wie in 3 und 4 gezeigt zwei Arten von Magneten, also der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26, mit unterschiedlichen Beschichtungszuständen unter Verwendung der Isolierbeschichtungen 36, 38 ähnlich wie in Schritt S1 in 5 vorbereitet. In SS2 werden der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 in die erste Montagebohrung 32 und die zweite Montagebohrung 34 eingefügt, die in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Anordnungsmuster vorgesehen sind.
Hier weisen der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 die gleiche Querschnittsform und Außenumfangsform auf. Daher besteht die Möglichkeit, dass es zu einer fehlerhaften Montage kommt, bei der der zweite Magnet 26 in die erste Montagebohrung 32 oder der erste Magnet 24 in die zweite Montagebohrung 34 eingefügt wird. Daher wird der Schritt SS3 anschließend ausgeführt, um zu unterscheiden, ob der Magnet der erste Magnet 24 oder der zweite Magnet 26 ist, basierend auf dem elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 vorgesehen sind, indem die Elektroden in Kontakt mit den Endflächen 24a, 24b, 26a, 26b der ersten Magnete 24 und der zweiten Magnete 26 gebracht werden, die in eine große Anzahl der Montagebohrungen 32, 34 eingefügt sind, und der elektrische Widerstand gemessen wird. Konkret wird unterschieden, ob der in die erste Montagebohrung 32 eingefügte Magnet der erste Magnet 24 und der in die zweite Montagebohrung 34 eingefügte Magnet der zweite Magnet 26 ist. Hier können, ähnlich wie in Schritt S2, die elektrischen Widerstände einer großen Anzahl (16 in der vorliegenden Ausführungsform) der ersten und zweiten Magneten 24, 26, die in die Montagebohrungen 32, 34 des Rotorkerns 22 eingefügt sind, unter Verwendung der in 6 oder 7 gezeigten Elektroden 50, 52 oder 54, 56 einzeln gemessen werden. Wie in 9 gezeigt kann jedoch beispielsweise unterschieden werden, ob es sich um den ersten Magneten 24 oder den zweiten Magneten 26 handelt, indem die elektrischen Widerstände aller ersten und zweiten Magneten 24, 26 gleichzeitig gemessen werden, wobei ein Paar Elektrodenhalteplatten 64, 66 verwendet wird, an denen eine große Anzahl (in der vorliegenden Ausführungsform 16) der Elektroden 60, 62 entsprechend der Anzahl der ersten und zweiten Magneten 24, 26 angebracht ist. Zu beachten ist, dass es nicht immer notwendig ist, die elektrischen Widerstände aller ersten und zweiten Magneten 24, 26 gleichzeitig messen zu können. Beispielsweise kann die Anzahl der Elektroden 60 und die Anzahl der Elektroden 62 auf ca. 2 bis 4 festgelegt sein und der elektrische Widerstand mehrfach gemessen werden. Ferner ermöglicht das Anbringen der Elektroden 60, 62 an einer der Elektrodenhalteplatten 64, 66, die andere der Elektrodenhalteplatten 64, 66 wegzulassen, indem der elektrische Widerstand nur auf einer Seite in Axialrichtung gemessen wird, wie es in 7 gezeigt ist.
Im nächsten Schritt SS4 werden basierend auf dem Unterscheidungsergebnis in Schritt SS3, wenn der in die erste Montagebohrung 32 eingefügte Magnet als der zweite Magnet 26 und/oder der in die zweite Montagebohrung 34 eingefügte Magnet als der erste Magnet 24 bestimmt wurde, die falsch montierten Magnete ausgetauscht. Anschließend werden alle ersten Magnete 24 und zweiten Magnete 26 mit einem Harzkleber usw. im Rotorkern 22 befestigt, wodurch der zu erzielende Rotor 12 hergestellt wird.
Wie vorstehend beschrieben wird beim Herstellungsverfahren für den Rotor 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Unterscheiden in Schritt SS3 mit den ersten Magneten 24 und den zweiten Magneten 26 durchgeführt, die in den ersten und zweiten Montagebohrungen 32, 34 des Rotorkerns 22 montiert sind, und anschließend unterschieden, ob die ersten Magnete 24 und die zweiten Magnete 26 jeweils in die ersten Montagebohrungen 32 und die zweiten Montagebohrungen 34 in Übereinstimmung mit dem Anordnungsmuster eingefügt sind. Konkret wird unterschieden, ob der erste Magnet 24 in die erste Montagebohrung 32 und der zweite Magnet 26 in die zweite Montagebohrung 34 eingefügt wurde. Wenn bestimmt wird, dass es sich beim in die erste Montagebohrung 32 eingefügten Magneten um den zweiten Magneten 26 und beim in die zweite Montagebohrung 34 eingefügten Magneten um den ersten Magneten 24 handelt, werden der zweite Magnet 26 und der erste Magnet 24 in Schritt SS4 ausgetauscht. Daher kann eine fehlerhafte Montage des ersten Magneten 24 und des zweiten Magneten 26 ähnlich wie bei der vorstehenden Ausführungsform in geeigneter Weise unterdrückt werden.
Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Ausführungsform werden die Teile, die im Wesentlichen mit der vorstehenden Ausführungsform übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine detaillierte Beschreibung von ihnen weggelassen.
10 ist ein Schnitt eines Rotors 70 entsprechend 2. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Magneten 72, der im Rotor 70 montiert ist. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Magneten 74, der im Rotor 70 montiert ist. Der Rotor 70 unterscheidet sich von der vorstehenden Ausführungsform dadurch, dass der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74 jeweils eine trapezförmige Querschnittsform senkrecht zur Axialrichtung aufweisen, und dass eine erste Montagebohrung 76 und eine zweite Montagebohrung 78, in denen der erste Magnet 72 bzw. der zweite Magnet 74 montiert sind, jeweils eine trapezförmige Querschnittsform aufweisen. Der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74 haben die gleiche Querschnittsform und Außenumfangsform, und die erste Montagebohrung 76 und die zweite Montagebohrung 78 haben die gleiche Querschnittsform. Der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74 werden jeweils in die erste Montagebohrung 76 bzw. die zweite Montagebohrung 78 in einer Stellung eingefügt, in der sich eine Fläche an der oberen Unterseite im Trapezprofil auf der Außenumfangsseite des Rotorkerns 22 befindet. Außerdem haben der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74 den gleichen magnetischen Fluss und die gleiche Haltkraft. Der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74 haben jedoch in Richtung der Plattendicke entgegengesetzte Polaritäten. Zum Beispiel ist die Fläche auf der oberen Unterseite des trapezförmigen Bereichs des ersten Magneten 72 der N-Pol und die Fläche auf der oberen Unterseite des trapezförmigen Bereichs des zweiten Magneten 74 der S-Pol.
Ferner sind auch beim vorstehend beschriebenen Rotor 70 die Querschnittsformen senkrecht zur Axialrichtung und die äußeren Umfangsformen des ersten Magneten 72 und des zweiten Magneten 74 gleich, so dass der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74 basierend auf der Querschnittsform und der äußeren Umfangsform nicht voneinander unterschieden werden können. Es besteht daher immer noch die Möglichkeit einer fehlerhaften Montage. Daher sind die Isolierbeschichtungen 36, 38 auf dem ersten Magneten 72 und dem zweiten Magneten 74 so vorgesehen, dass die Isolierbeschichtung 36 die gesamte Außenumfangsfläche des ersten Magneten 72 einschließlich der Endflächen 72a, 72b auf den jeweiligen Seiten des ersten Magneten 72 in einer Axialrichtung bedeckt, und die Isolierbeschichtung 38 die Außenumfangsfläche des zweiten Magneten 74 mit Ausnahme der Endflächen 74a, 74b auf den jeweiligen Seiten des zweiten Magneten 74 in Axialrichtung bedeckt. Der erste Magnet 72 ist ein Beispiel für einen Magneten und der zweite Magnet 74 ein Beispiel für den anderen Magneten.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform wird der elektrische Widerstand gemessen, indem die Elektroden mit den Endflächen 72a, 72b des ersten Magneten 72 und den Endflächen 74a, 74b des zweiten Magneten 74 in Kontakt gebracht werden, wobei anhand des elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 vorhanden sind, unterschieden werden kann, ob es sich beim Magneten um den ersten Magneten 72 oder den zweiten Magneten 74 handelt. Dementsprechend kann ein ähnlicher Effekt wie bei der vorstehenden Ausführungsform erzielt werden, bei der selbst dann, wenn die beiden Arten von Magneten, also der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74, die gleiche Querschnittsform und Außenumfangsform haben, der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74 in geeigneter Weise voneinander unterschieden und jeweils in der ersten Montagebohrung 76 und der zweiten Montagebohrung 78 des Rotorkerns 22 montiert werden können, wodurch die Einschränkungen wie die Querschnittsformen des ersten Magneten 72 und des zweiten Magneten 74 beseitigt werden.
Zu beachten ist, dass die Querschnittsformen des ersten Magneten 72 und des zweiten Magneten 74 nicht notwendigerweise trapezförmig sein müssen, sondern nach Bedarf geändert werden können. Weiterhin können auch zwei Arten von Magneten, also der erste Magnet 72 und der zweite Magnet 74, mit unterschiedlichem magnetischen Fluss und Haltkraft sowie der NS-Polarität verwendet werden.
13 ist ein zu 2 korrespondierender Schnitt eines Rotors 80. In dem Rotor 80 mit einer Konfiguration, in der eine große Anzahl (in der vorliegenden Ausführungsform 16) von Montagebohrungen 82, von denen jede eine rechteckige Querschnittsform wie die der vorstehenden ersten und zweiten Montagebohrung 32, 34 aufweist, in gleichen Winkelabständen in Umfangsrichtung in einer konstanten Stellung senkrecht zur Radialrichtung des Rotorkerns 22 vorgesehen sind, werden zwei Arten von Magneten, also die ersten Magnete 24 und die zweiten Magnete 26, in die Montagebohrungen 82 in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Anordnungsmuster eingefügt und darin montiert. Konkret werden zwei Arten von Magneten, also der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26, abwechselnd in Umfangsrichtung in die Montagebohrungen 82 eingefügt und dort montiert. Auch in diesem Fall besteht die Möglichkeit einer fehlerhaften Montage, da der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 die gleiche Querschnittsform und Außenumfangsform aufweisen und somit nicht anhand ihrer Querschnittsform und Außenumfangsform voneinander unterschieden werden können. Auch in diesem Fall kann ein ähnlicher Effekt wie bei der vorstehenden Ausführungsform erzielt werden, indem es möglich gemacht wird, zu unterscheiden, ob es sich beim Magneten um den ersten Magneten 24 oder den zweiten Magneten 26 handelt, basierend auf dem elektrischen Widerstandsunterschied, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtungen 36, 38 vorgesehen sind, wobei der erste Magnet 24 und der zweite Magnet 26 verwendet werden, die sich dadurch unterscheiden, dass die Isolierbeschichtung 36 für die Endflächen 24a, 24b vorgesehen ist und die Isolierbeschichtung 38 nicht für die Endflächen 26a, 26b vorgesehen ist.
Der Rotor 80 kann so konfiguriert sein, dass er als Montagebohrungen 82 Montagebohrungen aufweist, die jeweils eine trapezförmige Querschnittsform haben, ähnlich wie die ersten Montagebohrungen 76 und die zweiten Montagebohrungen 78, die in 10 dargestellt sind, und dass die ersten Magnete 72 und die zweiten Magnete 74 jeweils eine trapezförmige Querschnittsform aufweisen.
Obwohl vorstehend die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail anhand den Zeichnungen beschrieben wurden, ist die vorstehende Beschreibung nur ein Beispiel, und die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen modifizierten und verbesserten Arten basierend auf dem Wissen der Fachleute auf dem Gebiet ausgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP H11355986 A [0002]

Claims

Rotor einer rotierenden Maschine mit: einem Rotorkern (22), in dem eine Mehrzahl von Montagebohrungen in Axialrichtung vorgesehen ist; und zwei Arten von Magneten, die einen ersten Magneten (24; 72) und einen zweiten Magneten (26; 74) umfassen, die im Rotorkern (22) dadurch montiert sind, dass sie in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Anordnungsmuster in die Montagebohrungen eingefügt sind, wobei eine Außenumfangsfläche des ersten Magneten (24; 72) oder des zweiten Magneten (26; 74) einschließlich der Endflächen in Axialrichtung vollständig mit einer Isolierbeschichtung und eine Außenumfangsfläche des anderen vom ersten Magneten (24; 72) oder zweiten Magneten (26; 74) mit Ausnahme mindestens eines Teils der Endflächen in Axialrichtung mit einer Isolierbeschichtung bedeckt ist.
Herstellungsverfahren für einen Rotor einer rotierenden Maschine mit einem Rotorkern (22), in dem eine Mehrzahl von Montagebohrungen in einer Axialrichtung vorgesehen ist, und zwei Arten von Magneten mit einem ersten Magneten (24; 72) und einem zweiten Magneten (26; 74), die in den Rotorkern (22) montiert werden, indem sie in die Montagebohrungen in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Anordnungsmuster eingefügt werden, wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte umfasst: Vorbereiten des ersten Magneten (24; 72) und des zweiten Magneten (26; 74), wobei jeweils eine Außenumfangsfläche des ersten Magneten (24; 72) und eine Außenumfangsfläche des zweiten Magneten (26; 74) mit einer Isolierbeschichtung so bedeckt sind, dass die Außenumfangsfläche des einen Magneten einschließlich der Endflächen in Axialrichtung vollständig mit der Isolierbeschichtung bedeckt ist und die Außenumfangsfläche des anderen Magneten mit der Isolierbeschichtung mit Ausnahme von mindestens einem Teil der Endflächen in Axialrichtung bedeckt ist, wobei der eine Magnet der erste Magnet (24; 72) oder der zweite Magnet (26; 74) und der andere Magnet der andere vom ersten Magneten (24; 72) und zweiten Magneten (26; 74) ist; und Unterscheiden des ersten Magneten (24; 72) und des zweiten Magneten (26; 74) voneinander auf der Grundlage eines elektrischen Widerstandunterschieds, der dadurch verursacht wird, ob die Isolierbeschichtung vorgesehen ist, indem eine Elektrode in Kontakt mit einem Abschnitt der Endflächen in Axialrichtung gebracht wird, wobei der Abschnitt der Endflächen des einen Magneten mit der Isolierbeschichtung bedeckt ist, der Abschnitt der Endflächen des anderen Magneten jedoch nicht, und ein Messen des elektrischen Widerstands sowohl für den ersten Magneten (24; 72) als auch den zweiten Magneten (26; 74).
Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, das ferner ein Einfügen des ersten Magneten (24; 72) und des zweiten Magneten (26; 74) in die Montagebohrungen in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Anordnungsmuster auf der Grundlage eines Unterscheidungsergebnisses, das durch das Unterscheiden erhalten wurde, umfasst.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, das ferner ein Austauschen umfasst, wobei: das Unterscheiden in einem Zustand durchgeführt wird, in dem der erste Magnet (24; 72) und der zweite Magnet (26; 74) in die Montagebohrungen des Rotorkerns (22) eingefügt sind, und ein Unterscheiden umfasst, ob der erste Magnet (24; 72) und der zweite Magnet (26; 74) jeweils in die Montagebohrungen in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Anordnungsmuster eingefügt sind; und das Austauschen ein Austauschen des ersten Magneten (24; 72) oder des zweiten Magneten (26; 74), der dahingehend unterschieden wurde, dass er nicht in eines der Montagebohrungen in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Anordnungsmuster eingefügte wurde, durch einen geeigneten Magneten ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Vorbereiten umfasst, dass die Isolierbeschichtung auf die Außenumfangsfläche jedes des ersten Magneten (24; 72) und des zweiten Magneten (26; 74) so aufgebracht werden, dass die Isolierbeschichtung nicht auf mindestens einem Teil der Endflächen des anderen Magneten vom ersten Magneten (24; 72) und zweiten Magneten (26; 74) in Axialrichtung aufgebracht ist.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Vorbereiten das Entfernen mindestens eines Teils der Isolierbeschichtung auf den Endflächen in Axialrichtung des anderen Magneten vom ersten Magneten (24; 72) und zweiten Magneten (26; 74), dessen Außenumfangsfläche vollständig mit der Isolierbeschichtung bedeckt ist, umfasst.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der erste Magnet (24; 72) und der zweite Magnet (26; 74) die gleiche Querschnittsform senkrecht zur Axialrichtung und alle Montagebohrungen die gleiche Querschnittsform aufweisen.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 7, wobei: die Montagebohrungen zwei Arten von Montagebohrungen umfassen, einschließlich einer ersten Montagebohrung und einer zweiten Montagebohrung; die erste Montagebohrung und die zweite Montagebohrung gegenseitig unterschiedliche Stellungen in Bezug auf eine Radialrichtung des Rotorkerns (22) haben und in einer Umfangsrichtung des Rotorkerns (22) benachbart zueinander vorgesehen sind; eine Mehrzahl von Sätzen aus der ersten Montagebohrung und der zweiten Montagebohrung um eine Drehachse des Rotorkerns (22) herum vorgesehen ist; und der erste Magnet (24; 72) in die erste Montagebohrung und der zweite Magnet (26; 74) wird in die zweite Montagebohrung eingefügt wird.