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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor, einen Motor und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors.
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Hintergrund
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Herkömmlich sind einige Rotoren in rotierenden elektrischen Maschinen, beispielsweise Motoren, jeweils mit einer Drehwelle ausgelegt, die in einen Bohrungsabschnitt eines zylindrischen Magneten eingefügt ist.
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Zitierliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
Japanische offengelegte Patentschrift Nr. 2007-135332 -
Kurzbeschreibung
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Technisches Problem
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Bei der gegenseitigen Befestigung des Magneten und der Drehwelle wird gewöhnlich zwischen ihnen Klebstoff aufgetragen, um sie zu verkleben und zu befestigen, oder der Magnet wird im Presssitz an der Drehwelle befestigt.
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Wenn jedoch z.B. Klebstoff zur Befestigung verwendet wird, werden die jeweiligen Mittelachsen des Magneten und der Drehwelle möglicherweise gegeneinander versetzt und werden in der Folge eventuell beide exzentrisch versetzt fixiert. Wenn der Magnet im Presssitz an der Drehwelle befestigt wird, wird beim Einfügen möglicherweise eine Fläche der Drehwelle beschädigt, oder der Magnet selbst kann im Falle eines Sintermagneten brechen.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor, einen Motor und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors zu schaffen, die es ermöglichen, einen Magneten mit hoher Konzentrizität an einer Drehwelle zu befestigen und gleichzeitig ein Brechen von Bestandteilen zu verhindern.
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Lösung des Problems
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Probleme in der herkömmlichen Technik zu lösen. Gemäß einer Ausführungsform weist ein Rotor einen zylindrischen Magneten, einen Halter und einen feststehenden Abschnitt auf. Der zylindrische Magnet weist einen Bohrungsabschnitt auf, in den eine Drehwelle eingefügt ist, wobei der Innendurchmesser des Bohrungsabschnitts größer als der Außendurchmesser der Drehwelle ist. Der Halter ist aus Harz hergestellt und hat einen rohrförmigen Abschnitt, der in dem Bohrungsabschnitt des Magneten ausgebildet ist, und einen vorstehenden Abschnitt, der in Drehachsenrichtung aus dem Magneten vorsteht, wobei der Halter an der Drehwelle mit Presssitz befestigt ist. Der feststehende Abschnitt wird an der Drehwelle mit Presssitz befestigt, wobei der vorstehende Abschnitt dazwischen eingefügt ist.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können der Rotor, ein Motor und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors vorgesehen werden, die es ermöglichen, den Magneten mit hoher Konzentrizität an der Drehwelle zu befestigen und gleichzeitig ein Brechen von Gliedern zu verhindern.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Motors gemäß einer Ausführungsform.
- 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Motors gemäß der Ausführungsform.
- 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Magneteinheit gemäß der Ausführungsform.
- 4 zeigt eine Schnittdarstellung der Magneteinheit gemäß der Ausführungsform.
- 5 zeigt eine Schnittdarstellung der Magneteinheit gemäß der Ausführungsform.
- 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wuchteinstellabschnitts gemäß der Ausführungsform.
- 7 zeigt einem Diagramm einen Zustand, in dem die Magneteinheit und der Wuchteinstellabschnitt montiert werden.
- 8 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Rotors gemäß der Ausführungsform.
- 9 zeigt eine perspektivische Ansicht des Rotors gemäß der Ausführungsform.
- 10 zeigt eine Schnittdarstellung einer Magneteinheit gemäß einer Modifikation.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Ein Rotor, ein Motor und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors gemäß einer Ausführungsform werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei können sich in den Zeichnungen Maßverhältnisse zwischen Elementen, Verhältnisse der Elemente und dergleichen von den tatsächlichen unterscheiden. Darüber hinaus können Maßverhältnisse oder Verhältnisse der gleichen Abschnitte in den Zeichnungen unterschiedlich sein. Nachfolgend wird als Beispiel für den Motor ein bürstenloser Motor von der Bauart mit Innenrotor beschrieben.
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Zunächst wird mit Bezug auf 1 Das Aussehen des Motors gemäß der Ausführungsform beschrieben. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Motors 1 gemäß der Ausführungsform.
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Wie in 1 dargestellt, weist der Motor 1 gemäß der Ausführungsform eine Drehwelle 2 und einen Gehäuseabschnitt 3 auf. Die Drehwelle 2 ist so vorgesehen, dass sie sich an einer Stelle erstreckt, die durch die Mittelachse des zylindrisch ausgebildeten Gehäuseabschnitts 3 verläuft, und aus dem Gehäuseabschnitt 3 in Richtung einer positiven Seite einer Z-Achsenrichtung vorsteht, die deren axiale Richtung ist. Im Folgenden wird die Z-Achsenrichtung, in der sich die Drehwelle 2 erstreckt, als Drehachsenrichtung bezeichnet. In jeder Zeichnung wird ein dreidimensionales rechtwinkliges Koordinatensystem dargestellt, das zum leichteren Verständnis der Beschreibung die Z-Achse einschließt.
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Der Gehäuseabschnitt 3 ist ein Gehäuse mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form, in dem z.B. ein Stator 4 und ein Rotor 5 untergebracht sind, die später beschrieben werden. Mit Bezug auf 2 wird im Folgenden der innere Aufbau des Gehäuseabschnitts 3 in dem Motor 1 beschrieben.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung des Motors 1 gemäß der Ausführungsform. In 2 ist ein Querschnitt des Motors 1 entlang der Linie A-A in 1 dargestellt. Wie in 2 dargestellt, weist der Motor 1 den Stator 4 und den Rotor 5 auf.
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Wie in 2 dargestellt, sind der Stator 4 und der Rotor 5 innerhalb des Gehäuseabschnitts 3 durch einen Körperabschnitt 31, eine erste Kappe 32 und eine zweite Kappe 33 des Gehäuseabschnitts 3 untergebracht.
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Der Stator 4 ist eine stationäre Komponente des Motors 1 und enthält: einen zylindrischen Statorkern 41, der durch ein Stapeln mehrerer plattenförmiger Metallglieder, wie z.B. weichmagnetischer Stahlplatten, z.B. Siliziumstahlbleche oder magnetischer Stahlbleche, gebildet wird; und eine Spule 42, die um (nicht dargestellte) Zähne gewickelt ist, die in dem Statorkern 41 enthalten sind.
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Der Rotor 5 ist eine rotierende Komponente des Motors 1 und enthält eine Magneteinheit 51, Wuchteinstellabschnitte 52 (ein Beispiel für feststehende Abschnitte) und Lagerabschnitte 53. Die Magneteinheit 51 enthält einen Magneten 511 und einen Halter 512. Der Magnet 511 ist z.B. ein zylindrischer Dauermagnet, und es kann dafür z.B. ein Sintermagnet, wie ein Ferritmagnet, oder ein Neodym-Magnet verwendet werden. Speziell ist der Innendurchmesser eines Bohrungsabschnitts des Magneten 511, in den die Drehwelle 2 eingefügt ist, größer als der Außendurchmesser der Drehwelle 2.
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Der Halter 512 ist z.B. aus Harz hergestellt und ist mit dem Magneten 511 einstückig ausgebildet, um den Magneten 511 zu fixieren. Einzelheiten zum Halter 512 werden später beschrieben.
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Die Wuchteinstellabschnitte 52 sind in Drehachsenrichtung an beiden Enden des Magneten 511 vorgesehen und dienen zum Einstellen des Wuchtungsgleichgewichts des Rotors 5. Was die Wuchteinstellabschnitte 52 anbelangt, wird das Wuchtungsgleichgewicht speziell durch ein Schaben ihrer Außenumfangsflächen auf der Grundlage einer Rotationsunwucht eingestellt, die z.B. im Voraus durch einen Test gemessen wird. Einzelheiten zu den Wuchteinstellabschnitten 52 werden später beschrieben.
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Ein Paar der Lagerabschnitte 53 sind in einer Weise einer Presspassung so an Positionen vorgesehen, dass die Magneteinheit 51 und die Wuchteinstellabschnitte 52 in der Z-Achsenrichtung, d.h. in Drehachsenrichtung, dazwischen eingefügt sind und die Drehwelle 2 drehbar lagern. Mit dieser Anordnung lässt sich ein Verschieben des Magneten 511 und der Wuchteinstellabschnitte 52 in Drehachsenrichtung vermeiden. Beispielsweise können die Lagerabschnitte 53, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, mit Wälzlagern, beispielsweise Kugellagern, ausgelegt werden, und können auch mit anderen Strukturen, beispielsweise Gleitlagern und Magnetlagern, ausgelegt werden.
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Zur Befestigung eines Magneten und einer Drehwelle aneinander wird gewöhnlich zwischen ihnen Klebstoff aufgetragen, um sie zu verkleben und zu befestigen, oder der Magnet wird im Presssitz an der Drehwelle befestigt.
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Wenn jedoch z.B. Klebstoff zur Befestigung verwendet wird, werden die jeweiligen Mittelachsen des Magneten und der Drehwelle möglicherweise gegeneinander versetzt und werden in der Folge eventuell beide exzentrisch versetzt befestigt. Wenn der Magnet im Presssitz an der Drehwelle befestigt wird, wird beim Einfügen möglicherweise eine Fläche der Drehwelle beschädigt, oder der Magnet selbst kann im Falle eines Sintermagneten brechen.
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Angesichts dieser Tatsache wird in dem Motor 1 gemäß der Ausführungsform zwischen dem Magneten 511 und der Drehwelle 2 der aus Harz hergestellte Halter 512 eingefügt. Speziell wird die Magneteinheit 51, die mit dem Magneten 511 und dem Halter 512 einstückig ausgebildet ist, im Voraus hergestellt und diese Magneteinheit 51 wird mit Presssitz an der Drehwelle 2 befestigt. Mit anderen Worten, die Magneteinheit 51 und die Drehwelle 2 werden in einer solchen Weise aneinander befestigt, dass der Bohrungsdurchmesser der Magneteinheit 51 kleiner ist als der Außendurchmesser der Drehwelle 2 (auch als „Übermaßpassung“ bezeichnet).
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Mit dieser Anordnung lässt sich eine Exzentrizität des Magneten 511 und der Drehwelle 2 vermeiden. Da zwischen dem Magneten 511 und der Drehwelle 2 der aus Harz hergestellte Halter 512 eingefügt ist, wird außerdem eine Oberfläche der Drehwelle 2 beim Einfügen nicht beschädigt und der Magnet 511 bricht nicht. Mit anderen Worten, mit dem Motor 1 gemäß der Ausführungsform lässt sich der Magnet 511 mit hoher Konzentrizität an der Drehwelle 2 befestigen, während ein Bruch von Gliedern vermieden wird.
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Die Magneteinheit 51 gemäß der Ausführungsform wird mit Bezug auf 3 bis 5 ausführlich beschrieben. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Magneteinheit 51 gemäß der Ausführungsform. 4 und 5 zeigen Schnittdarstellungen der Magneteinheit 51 gemäß der Ausführungsform.
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Wie in 3 bis 5 dargestellt, weist der Halter 512 einen rohrförmigen Abschnitt 512a, vorstehende Abschnitte 512b und Flanschabschnitte 512c auf. Der rohrförmige Abschnitt 512a, die vorstehenden Abschnitte 512b und die Flanschabschnitte 512c sind aus einem Material aus Harz einstückig ausgebildet. Dabei können der rohrförmige Abschnitt 512a, die vorstehenden Abschnitte 512b und die Flanschabschnitte 512c jeweils aus getrennten Gliedern gebildet sein.
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Der rohrförmige Abschnitt 512a ist in dem Bohrungsabschnitt des Magneten 511 vorgesehen und an der Drehwelle 2 in einer solchen Weise befestigt, dass der rohrförmige Abschnitt 512a auf die Drehwelle 2 drückt. Speziell ist der Innendurchmesser des rohrförmigen Abschnitts 512a gleich oder etwas kleiner als der Außendurchmesser der Drehwelle 2.
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Die Innenumfangsfläche des rohrförmigen Abschnitts 512a (der die Innenumfangsflächen der vorstehenden Abschnitte 512b umfasst) hat eine Oberflächengestalt, die glatter ist als die Oberfläche des Bohrungsabschnitts des Magneten 511. Mit anderen Worten, eine Oberfläche des Halters 512, die der Drehwelle 2 zugewandt ist, hat einen höheren Oberflächenrauigkeitsgrad als die Oberfläche des Bohrungsabschnitts des Magneten 511. Der Oberflächenrauigkeitsgrad ist ein Parameter, der eine Oberflächenrauigkeit darstellt.
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Dadurch dass die Innenumfangsfläche des Halters 512 auf diese Weise geglättet ist, lässt sich eine Beschädigung der Drehwelle 2 beim Einfügen vermeiden. Durch die Verwendung eines Materials für den Halter 512, wie z.B. Harzmaterial, das eine geringeren Härte als die der Drehwelle 2 aufweist, kann eine Beschädigung der Drehwelle 2 noch mehr vermieden werden.
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Jeder vorstehende Abschnitt 512b ist ein Teil, das in den entsprechenden, später beschriebenen Wuchteinstellabschnitt 52 eingefügt wird. Speziell lässt sich der vorstehende Abschnitt 512b in radialer Richtung der Drehwelle 2 biegen. Bei dieser Anordnung wird beim Auffügen der Magneteinheit 51 auf die Drehwelle 2 der vorstehende Abschnitt 512b nach außen gebogen, was eine Durchführung dieses Einfügeschritt erleichtern kann.
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Spezieller weist der vorstehende Abschnitt 512b, wie in 3 dargestellt, mehrere Schlitze SL auf, die in Umfangsrichtung in vorbestimmten Abständen der Drehwelle 2 fluchtend angeordnet sind. Mit anderen Worten, die Schlitze SL sind Einbuchtungen, die in Richtung einer negativen Seite der Z-Achsenrichtung, d. h. in Drehachsenrichtung von dem vorstehenden Abschnitt 512b in Richtung des entsprechenden Flanschabschnitts 512c, der später beschrieben wird, ausgespart sind.
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Dadurch dass die Schlitze SL in dieser Weise ausgebildet sind, lässt sich dem vorstehenden Abschnitt 512b ohne Hinzufügen eines weiteren Glieds Biegefähigkeit verleihen.
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In dem in 3 dargestellten Beispiel wird ein Fall veranschaulicht, in dem drei Schlitze SL in regelmäßigen Abständen (120-Grad-Abständen) ausgebildet sind. Mit dieser Anordnung lässt sich der vorstehende Abschnitt 512b gleichmäßig gegen die Außenumfangsfläche der Drehwelle 2 drücken und somit kann die Gefahr eines Bruchs des vorstehenden Abschnitts 512b aufgrund ungleichmäßigen Drückens verringert werden. Dabei ist die Anzahl der Schlitze SL nicht auf drei begrenzt, sondern kann zwei oder vier oder mehr betragen. Die Breite, Tiefe und Gestalt der jeweiligen Schlitze SL können sämtliche übereinstimmen oder sich voneinander unterscheiden.
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In dem in 3 dargestellten Beispiel ist der vorstehende Abschnitt 512b, dadurch dass er mit den Schlitzen SL versehen ist, so konfiguriert, dass er sich biegen lässt. Den vorstehenden Abschnitt 512b biegbar zu gestalten, ist jedoch nicht auf die Schlitze SL beschränkt.
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Beispielsweise kann der vorstehende Abschnitt 512b so ausgebildet werden, dass seine Dicke an einer von dem Magneten 511 weiter entfernten Stelle geringer ist (auch als „konische Gestalt“ bezeichnet), und kann daher eine Gestalt haben, die sich durch die Druckkraft des später beschriebenen Wuchteinstellabschnitts 52 verformen lässt.
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Die Flanschabschnitte 512c sind Glieder, die so konfiguriert sind, dass sie eine Bewegung des Magneten 511 in Drehachsenrichtung beschränken. Mit dieser Anordnung lässt sich vermeiden, dass der Magnet 511 in Drehachsenrichtung verschoben wird. Die Flanschabschnitte 512c müssen nicht unbedingt vorgesehen werden und können weggelassen werden.
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Wie oben beschrieben, ist die Magneteinheit 51 einstückig gebildet. Speziell wird die Magneteinheit 51 hergestellt, indem eine Form, deren Gestalt dem Umriss des Halters 512 entspricht, an dem im Voraus hergestellten zylindrischen Magneten 511 angebracht wird, Harz in die Form gespritzt wird und das Harz nach einem vorgegebenen Verfahren ausgehärtet wird.
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In dem in 5 dargestellten Beispiel wird ein Fall veranschaulicht, in dem der Magnet 511 eine Ringgestalt hat, jedoch ist dessen Gestalt nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Magnet 511 aus Segmentmagneten, wie z.B. Innen-Permanentmagneten (IPM), gebildet werden und kann jede gewünschte Gestalt aufweisen, solange sie rohrförmig ist.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf 6 jeder Wuchteinstellabschnitt 52 beschrieben. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Wuchteinstellabschnitts 52 gemäß der Ausführungsform. Wie in 6 dargestellt, weist der Wuchteinstellabschnitt 52 einen Einstellabschnitt 521 (ein Beispiel für ein Einstellungsteil) und einen Passabschnitt 522 auf.
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Der Einstellabschnitt 521 ist ein Einstellungsteil zum Einstellen des Wuchtungsgleichgewichts des Rotors 5 und ist beispielsweise aus einem metallischen Material wie Messing oder Edelstahl hergestellt. Speziell hat der Einstellabschnitt 521 eine konische Gestalt, die sich nach unten zum Passabschnitt 522 hin verjüngt, und das Teil mit dieser konischen Gestalt ist gebildet, um eine große Dicke aufzuweisen. Mit anderen Worten, wenn der Einstellabschnitt 521 mit einer großen Dicke ausgebildet wird, wird die zu schabende Menge größer, so dass dadurch eine Vergrößerung des Einstellbereichs für das Wuchtungsgleichgewicht ermöglicht wird.
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Der Passabschnitt 522 ist ein Teil, das auf den entsprechenden vorstehenden Abschnitt 512b des Halters 512 aufzusetzen ist. Speziell drückt der Passabschnitt 522 des Wuchteinstellabschnitts 52 auf die Drehwelle 2, wobei der vorstehende Abschnitt 512b des Halters 512 dazwischen eingefügt wird und der Passabschnitt 522 den Wuchteinstellabschnitt 52 an der Drehwelle 2 befestigt.
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Der Durchmesser der Bohrung des Wuchteinstellabschnitts 52 auf der Seite eines distalen Endabschnitts 52a, der das eine Ende davon ist, ist kleiner als der Durchmesser der Bohrung auf der Seite des anderen Endes. Der distale Endabschnitt 52a befindet sich vorzugsweise in einem Zustand, in dem er nicht in Berührung mit der Drehwelle 2 steht, und außerdem ist ein Spalt zwischen dem distalen Endabschnitt 52a und der Drehwelle 2 vorzugsweise so klein wie möglich.
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Der distale Endabschnitt 52a kann als ein gebogener Abschnitt betrachtet werden, der in radialer Richtung der Drehwelle 2 nach innen gebogen ist. Der distale Endabschnitt 52a ist ein Teil, das mit einem Innenring des Lagerabschnitts 53 in Berührung steht, wenn es sich um ein Kugellager handelt. Mit anderen Worten, das Biegen des distalen Endabschnitts 52a ermöglicht, dass der distale Endabschnitt 52a eine größere Fläche aufweist, die mit dem Innenring des Lagerabschnitts 53 in Berührung steht, und daher lässt sich der distale Endabschnitt 52a auf Lagerabschnitte 53 mit verschiedenen Breiten des Innenrings anwenden. Darüber hinaus kann die Festigkeit des distalen Endabschnitts 52a durch Biegen zunehmen.
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In 6 wird ein Fall dargestellt, in dem der Einstellabschnitt 521 und der Passabschnitt 522 des Wuchteinstellabschnitts 52 einstückig gebildet sind. Der Einstellabschnitt 521 und der Passabschnitt 522 können jedoch als getrennte Glieder ausgelegt werden.
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Mit Bezug auf 7 wird im Folgenden die Montage der Magneteinheit 51 und jedes Wuchteinstellabschnitts 52 beschrieben. 7 zeigt ein Diagramm eines Zustands, in dem die Magneteinheit 51 und der Wuchteinstellabschnitt 52 montiert sind. In 7 ist ein Fall dargestellt, in dem der Wuchteinstellabschnitt 52 in einem Zustand montiert ist, in dem die Magneteinheit 51 bereits auf der Drehwelle 2 montiert ist. Im oberen Teil von 7 ist ein Zustand vor der Montage dargestellt, und in dem unteren Teil davon ist ein Zustand nach der Montage dargestellt.
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Wie in 7 dargestellt, hat der Wuchteinstellabschnitt 52 auf einer Innenumfangsfläche davon, die der Drehwelle 2 zugewandt ist, ein abgestuftes Teil 52b. Speziell ist das abgestufte Teil 52b in der Bohrung des Wuchteinstellabschnitts 52 auf der Seite des Einstellabschnitts 521 ausgebildet.
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Der vorstehende Abschnitt 512b des Halters 512 hat eine konische Form mit einem distalen Ende, das das eine Ende davon auf der Seite des Wuchteinstellabschnitts 52 ist und sich nach unten verjüngt. Mit anderen Worten kann das Einführen durch den abgestuften Teil 52b und den sich verjüngenden Teil des vorstehenden Abschnitts 512b, wie im oberen Teil von 7 dargestellt, beim Einfügen der Magneteinheit 51 in den Wuchteinstellabschnitt 52 erleichtert werden, so dass sich dadurch ein Bruch des vorstehende Abschnitt 512b während der Herstellung vermeiden lässt. In 7 ist das abgestufte Teil 52b als ein Beispiel dargestellt. Dieses Teil kann jedoch z.B. eine konische Gestalt mit einem Bohrungsdurchmesser haben, der in Richtung des distalen Endabschnitt 52a kleiner wird.
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Wie im unteren Teil von 7 dargestellt, wird der Wuchteinstellabschnitt 52 bis zu einer Position eingefügt, in der der Einstellabschnitt 521 mit einem der Flanschabschnitte 512c in Berührung kommt. Somit ist der Wuchteinstellabschnitt 52 in einer solchen Weise befestigt, dass der Passabschnitt 522 auf die Drehwelle 2 drückt, wobei der vorstehende Abschnitt 512b des Halters 512 dazwischen eingefügt ist.
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In 7 ist ein Fall dargestellt, in dem der Wuchteinstellabschnitt 52 eingefügt wird, um an einer Position befestigt zu werden, an der der Einstellabschnitt 521 mit dem Flanschabschnitt 512c in Berührung kommt. Der Wuchteinstellabschnitt 52 kann jedoch in einer solchen Weise befestigt werden, dass der Einstellabschnitt 521 und der Flanschabschnitt 512c voneinander getrennt sind.
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In 7 wird der Wuchteinstellabschnitt 52 in einer solchen Weise befestigt, dass der distale Endabschnitt 52a von dem distalen Ende des vorstehenden Abschnitts 512b des Halters 512 getrennt ist. Der Wuchteinstellabschnitt 52 kann jedoch in einer solchen Weise befestigt werden, dass der distale Endabschnitt 52a in Berührung mit dem distalen Ende des vorstehenden Abschnitts 512b des Halters 512 steht. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass der distale Endabschnitt 52a als ein Anschlag für den vorstehenden Abschnitt 512b wirkt.
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Im oberen Teil von 7 ist ein Zustand dargestellt, in dem der vorstehende Abschnitt 512b des Halters 512 und die Drehwelle 2 in einem Zustand miteinander in Berührung stehen, bevor der Wuchteinstellabschnitt 52 montiert ist. Der vorstehende Abschnitt 512b und die Drehwelle 2 können sich jedoch in einem Zustand befinden, in dem sie voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten nimmt der vorstehende Abschnitt 512b, der schwebend von der Drehwelle 2 getrennt werden soll, eine Druckkraft des Passabschnitts 522 auf, wenn der Wuchteinstellabschnitt 52 aufgefügt wird. Auf diese Weise wird der vorstehende Abschnitt 512b mit der Drehwelle 2 in Berührung gebracht.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf 8 und 9 ein Verfahren zur Herstellung des Rotors 5 gemäß der Ausführungsform beschrieben. 8 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Rotors 5 gemäß der Ausführungsform. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht des Rotors 5 gemäß der Ausführungsform. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Magneteinheit 51 nach dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren im Voraus hergestellt wurde.
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Bei dem Verfahren zur Herstellung des Rotors 5 gemäß der Ausführungsform wird zunächst die Magneteinheit 51 auf die Drehwelle 2 gesteckt (Magneteinheit-Presspassungsschritt). Die auf die Drehwelle 2 gesteckte Magneteinheit 51 wird auf der Drehwelle 2 in einer solchen Weise befestigt, dass der Halter 512 mit der Drehwelle 2 einen Presssitz bildet.
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Anschließend wird ein Wuchteinstellabschnitt 52-2 eines Paars von Wuchteinstellabschnitten 52-1, 52-2 mit Presssitz an dem entsprechenden vorstehenden Abschnitt 512b-2 des Halters 512 befestigt, wobei die Magneteinheit 51 so positioniert wird, dass sie nicht in Richtung der Drehwelle 2 verschoben wird. Dadurch wird die Bewegung der Magneteinheit 51 zu der negativen Seite hin in der Z-Achsenrichtung beschränkt (Presspassungsschritt des feststehenden Abschnitts).
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Anschließend wird der andere Wuchteinstellabschnitt 52-1 von der positiven Seite her in der Z-Achsenrichtung bis zu einer Position eingefügt, in der der Wuchteinstellabschnitt 52-1 mit dem entsprechenden vorstehenden Abschnitt 512b-1 des Halters 512 einen Presssitz bildet (Presspassungsschritt des feststehenden Abschnitts). Dadurch wird die Bewegung der Magneteinheit 51 in Richtung der positiven Seite in der Z-Achsenrichtung beschränkt.
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Anschließend wird ein Paar Lagerabschnitte 53-1, 53-2 eingebracht, um mit Presssitz so an Positionen befestigt zu werden, dass die Magneteinheit 51 und das Paar Wuchteinstellabschnitte 52-1, 52-2 dazwischen eingefügt sind, und damit ist die Herstellung des in 9 dargestellten Rotors 5 vervollständigt.
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Das Wuchtungsgleichgewicht des in 9 dargestellten vollständigen Rotors 5 wird gemessen. Falls eine Unwucht festgestellt wird, wird eine Außenumfangsfläche des Einstellabschnitts 521, die ein freiliegender Abschnitt in jedem Wuchteinstellabschnitt 52 ist, geschabt, um die Unwucht zu korrigieren.
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Wie oben beschrieben, weist der Rotor 5 gemäß der Ausführungsform den zylindrischen Magneten 511, den Halter 512 und die feststehenden Abschnitte (Wuchteinstellabschnitte 52) auf. Der Innendurchmesser des Bohrungsabschnitts des zylindrischen Magneten 511, in den die Drehwelle 2 eingefügt wird, ist größer als der Außendurchmesser der Drehwelle 2. Der Halter 512 ist aus Harz hergestellt und hat den rohrförmigen Abschnitt 512a, der in dem Bohrungsabschnitt des Magneten 511 vorgesehen ist, und die vorstehenden Abschnitte 512b, die aus dem Magneten 511 in Drehachsenrichtung vorstehen, wobei der Halter 512 mit Presssitz an der Drehwelle 2 befestigt ist. Jeder feststehende Abschnitt wird mit Presssitz an der Drehwelle 2 befestigt, wobei der entsprechende vorstehende Abschnitt 512b des Halters 512 dazwischen eingefügt ist.
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Mit dieser Anordnung lässt sich eine Exzentrizität des Magneten 511 und der Drehwelle 2 vermeiden. Da zwischen dem Magneten 511 und der Drehwelle 2 der aus Harz hergestellte Halter 512 eingefügt ist, wird außerdem die Oberfläche der Drehwelle 2 beim Einfügen nicht beschädigt und der Magnet 511 bricht nicht. Mit anderen Worten, mit dem Motor 1 gemäß der Ausführungsform lässt sich der Magnet 511 mit hoher Konzentrizität an der Drehwelle 2 befestigen, während ein Bruch von Gliedern vermieden wird.
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Was die Magneteinheit 51 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform betrifft, wurde ein Fall dargestellt, in dem der Magnet 511 und der Halter 512 einstückig ausgebildet sind. Der Magnet 511 und der Halter 512 müssen jedoch nicht einstückig ausgebildet sein. Dieser Punkt wird mit Bezug auf 10 beschrieben.
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10 zeigt eine Schnittdarstellung einer Magneteinheit 51 gemäß einer Modifikation. Wie in 10 dargestellt, weist die Magneteinheit 51 gemäß der Modifikation zwei Halter 512-1,512-2 auf.
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Speziell sind die beiden Halter 512-1,512-2 so an Positionen befestigt, dass der Magnet 511 in Drehachsenrichtung dazwischen eingefügt ist. Spezieller wird ein Halter 512-1, wenn die Magneteinheit 51 an der Drehwelle 2 befestigt ist, zuerst von der positiven Seite in der Z-Achsenrichtung auf die Drehwelle 2 gesteckt und mit Presssitz an der Drehwelle 2 befestigt. Anschließend wird der Magnet 511 von der negativen Seite in der Z-Achsenrichtung auf die Drehwelle 2 gesteckt und mit Presssitz an dem rohrförmigen Abschnitt 512a-1 des Halters 512-1 befestigt. Anschließend wird der andere Halter 512-2 von der negativen Seite her in der Z-Achsenrichtung auf die Drehwelle 2 gesteckt und der rohrförmige Abschnitt 512a-2 davon in den Magneten 511 eingepresst. Somit ist die Magneteinheit 51 an der Drehwelle 2 befestigt.
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Mit anderen Worten lässt sich die Magneteinheit 51 durch ein Auslegen der Halter 512-1, 512-2 als zwei getrennte Glieder herstellen, ohne sie einstückig zu auszubilden.
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In dem in 10 dargestellten Beispiel ist ein Fall veranschaulicht, in dem die beiden rohrförmigen Teile 512a-1, 512a-2 in Drehachsenrichtung voneinander getrennt sind. Die beiden rohrförmigen Teile 512a-1, 512a-2 können jedoch miteinander in Berührung stehen. Mit anderen Worten, wenn die beiden rohrförmigen Abschnitte 512a-1, 512a-2 miteinander in Berührung stehen, wird der gesamte Bohrungsabschnitt des Magneten 511 durch die beiden rohrförmigen Abschnitte 512a-1, 512a-2 bedeckt.
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Wenn die beiden rohrförmigen Abschnitte 512a-1, 512a-2 voneinander getrennt sind, d. h. wenn der Bohrungsabschnitt des Magneten 511 teilweise von den rohrförmigen Abschnitten 512a-1, 512a-2 bedeckt ist, ist es vorzuziehen, dass die Längen der jeweiligen rohrförmigen Abschnitte 512a-1, 512a-2 in Drehachsenrichtung im Wesentlichen gleich sind. Mit dieser Anordnung lässt sich vermeiden, dass das Wuchtungsgleichgewicht des Rotors 5 verloren geht.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform sind sowohl eine Fläche des Passabschnitts 522 jedes Wuchteinstellabschnitts 52 als auch eine Fläche des vorstehenden Abschnitts 512b des entsprechenden Halters 512, die einander zugewandt sind, ebene Flächen, die jeweils keine Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen. Diese Flächen sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
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Beispielsweise können sowohl die Fläche des Passabschnitts 522 des Wuchteinstellabschnitts 52 als auch die Fläche des vorstehenden Abschnitts 512b des Halters 512, die einander zugewandt sind, so ausgebildet sein, dass sie einen spiralförmigen Vorsprung und eine Vertiefung aufweisen, die dem Vorsprung wie eine Beziehung zwischen einer Schraube und einer Mutter entspricht. Mit anderen Worten kann der Passabschnitt 522 des Wuchteinstellabschnitts 52 an der Drehwelle 2 befestigt werden, indem er am vorstehenden Abschnitt 512b des Halters 512 befestigt wird. Mit dieser Anordnung lässt sich vermeiden, dass der Wuchteinstellabschnitt 52 in Drehachsenrichtung abfällt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die vorliegende Erfindung umfasst auch geeignete Kombinationen der oben beschriebenen Komponenten. Dem Fachmann könnten ohne weiteres zusätzliche Effekte und Modifikationen einfallen. Somit ist ein weitergehender Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann vielfältige Änderungen umfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motor
- 2
- Drehwelle
- 3
- Gehäuseabschnitt
- 4
- Stator
- 5
- Rotor
- 31
- Körperabschnitt
- 32
- erste Kappe
- 33
- zweite Kappe
- 41
- Statorkern
- 42
- Spule
- 51
- Magneteinheit
- 52, 52-1, 52-2
- Wuchteinstellabschnitt (ein Beispiel für einen feststehenden Abschnitt)
- 52a
- distaler Endabschnitt
- 52b
- abgestuftes Teil
- 53, 53-1, 53-2
- Lagerabschnitt
- 511
- Magnet
- 512, 512-1, 512-2
- Halter
- 512a, 512a-1, 512a-2
- rohrförmiger Abschnitt
- 512b, 512b-1, 512b-2
- vorstehender Abschnitt
- 512c
- Flanschabschnitt
- 521
- Einstellabschnitt (ein Beispiel für ein Einstellungsteil)
- 522
- Passabschnitt
- SL
- Schlitz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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