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Die
Erfindung betrifft einen Motor mit eingebettetem Magneten, und einen
Rotor eines bürstenlosen
Motors vom Innenrotortyp. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung
eine Rotoreinheit, die einen drehenden Körper enthält, der mittels eines Rotors gedreht
wird, und ein Verfahren zur Herstellung der Rotoreinheit.
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Üblicherweise
enthält
ein Motor vom Drehmagnetfeldtyp, der mit einem Magneten versehen
ist, der als eine Feldquelle dient, an einer Rotorseite einen magneteingebetteten
Motor, der mit einem Magneten bereitgestellt ist, der in den Rotor
eingebettet ist. Die JP 2000-175388 A und JP 2004-194472 A offenbaren
jeweils eine Fixierungsstruktur des Motors mit eingebettetem Magneten.
Gemäß dem magneteingebettetem
Motor, der in der JP 2000-175388 A offenbart ist, ist eine Fixierungsfeder
in einem Magneteinführungsloch
bereitgestellt, das auf dem Rotor gebildet ist, und der Magnet wird
mittels einer Vorspannkraft der Feder fixiert. Gemäß dem magneteingebettetem
Motor, der in der JP 2004-194472 A offenbart ist, wird der Magnet
mit einem Kleber versehen (ein auf Siliziumharz basierter Kleber,
oder dergleichen) und der Magnet wird dadurch in dem Magneteinführungsloch
fixiert.
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Ferner
offenbart die JP 2004-48827 A (siehe Absätze 25 bis 57 und 1–5)
einen Rotor eines bürstenlosen
Motors vom Innenmagnettyp (also einen Innenrotortyp). Spezieller
offenbart die JP 2004-48827 A ein Verfahren zur Montage des Rotors (also
einer Rotoreinheit), der mit einem Kühlgebläse zum Kühlen des Rotors bereitgestellt
ist und mit einem Magnetsensor zum Detektieren einer Drehung des
Rotors, der in einem elektrischen Werkzeug oder einer industriellen
Anwendung ohne Problem verwendet wird. Gemäß dem offenbarten Innenmagnet-Bürstenlosmotor ist der Rotor
des Motors drehbar mittels eines Paars von Lagern abgestützt, die
an einem Rahmen des elektrischen Werkzeugs fixiert sind. Ein Rotorkern,
der im Wesentlichen einen kreisförmigen
Querschnitt aufweist, ist an seinem zentralen Bereich mit einem
Drehwelleneinführungsloch bereitgestellt,
durch das sich eine Drehwelle erstreckt. Ferner ist der Rotorkern
an seiner äußeren Umfangsseite
bereitgestellt mit im Wesentlichen rechteckigen Magneteinführungslöchern, in
die vier tafelförmige
Hauptmagneten eingeführt
sind. Die Magneteinführungslöcher sind
quadratisch angeordnet. Zwischen den Drehwelleneinführungslöchern und den
Magneteinführungslöchern, also
an einer Innenseite der Eckbereiche des Quadrats, sind vier Verriegelungslöcher geöffnet. Ein
Gebläsehalter,
der mit einem Kühlgebläse gebildet
ist, ist an ei nem Endbereich des Rotorkerns montiert, in dessen
Magneteinführungslöcher der
Magnet eingeführt
ist. Der Gebläsehalter
enthält
eine flache Oberfläche,
die mit dem Rotorkern in Kontakt ist. Ferner enthält der Gebläsehalter
einen konkaven Ausgleichsbereich an einer Position, die dem Hauptmagnet
entspricht. Darüber hinaus
sind Verriegelungsvorsprünge
vorgesehen, die dem Verriegelungsloch entsprechen. Mittels der Verriegelungsvorsprünge wird
der Gebläsehalter nicht
relativ zu dem Rotorkern gedreht, und die Hauptmagnete fallen nicht
von einer Gebläsehalterseite
ab.
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Ein
scheibenförmiger
Sensorhalter ist gegenüber
dem Gebläsehalter über dem
Rotorkern montiert. Der Sensorhalter ist mit Verriegelungsvorsprüngen versehen,
die den vier Verriegelungslöchern
entsprechen. Mittels der Verriegelungsvorsprünge wird der Sensorhalter nicht
relativ zu dem Rotorkern gedreht, und die Hauptmagnete fallen nicht
von einer Sensorhalterseite ab. Der Magnetsensor, der mit einem
Verriegelungsmechanismus versehen ist, wird relativ zu dem Sensorhalter
montiert und mittels Wärmeschweißen fixiert.
Falls es notwendig ist, werden die Lagerungen an beiden Enden der
Drehwelle montiert, die durch das Drehwelleneinführungsloch hindurchragt, nachdem
der Magnetsensor und der Hauptmagnet magnetisiert worden sind. Der
in der oben beschriebenen Art und Weise montierte Rotor wird in
einen inneren Umfangsbereich eines Stators eingeführt, der
vorher an einem Rahmen montiert wird, und die Lager werden an dem
Rahmen fixiert.
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Bei
dem Aufbau des oben beschriebenen herkömmlichen magneteingebetteten
Motors kann jedoch ein Montageprozess kompliziert sein, aufgrund
einer erhöhten
Anzahl an Komponenten und seiner komplexen Struktur. Ferner kann
der herkömmliche
magneteingebettete Motor viele Schritte zur Montage des Magneten
erfordern, beispielsweise ein Verwenden des Klebers, Einführen des
Magneten, Positionieren des Magneten, Härten des Magneten, oder dergleichen.
Im Ergebnis können
die Prozesse zur Montage des Magneten einer Reduzierung der Herstellungskosten
des magneteingebetteten Motors und einer Rotoreinheit des Motors
schaden.
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Es
existiert folglich die Notwendigkeit einen magneteingebetteten Motor
und eine Rotoreinheit des Motors zu schaffen, die leicht zu montieren
sind, und wirkungsvoll deren Herstellungskosten reduzieren.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein magneteingebetteter
Motor einen Rotor, eine Mehrzahl von Magneten, die in den Rotor eingebettet
sind, und ein Joch, das mit der Mehrzahl der Magnete versehen ist
zum Bilden eines magnetischen Wegs. Der Rotor ist mit der Mehrzahl
der Magneten und dem Joch als ein einzelnes Element mittels eines
Harzformens ausgebildet, indem die Mehrzahl der Magnete und das
Joch als ein Einführungskörper gebildet
werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Rotoreinheit für einen bürstenlosen
Motor vom Innenrotortyp einen Rotor, wobei der Rotor ein scheibenförmiges Joch,
das mit einem ersten Loch gebildet ist, in das eine Drehwelle eingeführt wird,
und einen Magneten, der in das Joch entlang dem ersten Loch eingebettet
ist, enthält,
ein Laufrad, das an einer ersten Seite des Rotors bereitgestellt
ist, und eine Mehrzahl von Lagern, die innerhalb des ersten Lochs
gebildet sind, das durch den Rotor und das Laufrad hindurch verläuft, wobei
die Mehrzahl der Lager zur jeweiligen Abstützung der Drehwelle an einer
zweiten Seite des Rotors und einer Laufradseite dient. Der Rotor,
das Laufrad und das Lager sind in einem einzelnen Element mittels
eines Harzmaterials gebildet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können ein
magneteingebetteter Motor und eine Rotoreinheit des Motors geschaffen
werden, die einfach zu montieren sind und wirkungsvoll deren Herstellungskosten
reduzieren.
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Die
oben genannten und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden
Erfindung werden offensichtlicher durch die folgende detaillierte Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht, die schematisch einen Aufbau eines Motors verdeutlicht;
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2 eine
Querschnittsansicht, die schematisch einen Aufbau des Motors und
einer Pumpenvorrichtung verdeutlicht;
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3 eine
perspektivische Ansicht, die eine Rotoreinheit gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verdeutlicht;
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4 eine
Querschnittsansicht von 3;
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5 eine
Querschnittsansicht zum Erklären
einer Beziehung zwischen einem Joch und einem Magneten des Rotors
gemäß 3;
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6 eine
Draufsicht der Rotoreinheit gemäß 3,
betrachtet von einem Endbereich an einer Rotorseite;
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7 eine
Draufsicht der Rotoreinheit gemäß 3,
betrachtet von einem Endbereich an einer Laufradseite;
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8 eine
Querschnittsansicht zum Erklären
einer Beziehung zwischen der Rotoreinheit gemäß 3 und einer
Form;
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9 eine
Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie IX-IX von 8;
und
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10 eine
Ansicht einer Form gemäß einer Änderung
der vorliegenden Erfindung zum Erklären eines Verfahrens zum Bilden
einer Rotoreinheit gemäß der Änderung.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
erklärt.
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Im
Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erklärt.
Ein Innenpermanentmagnetmotor, der für eine Pumpenvorrichtung (also
eine Wasserpumpe) verwendet wird, wird im Folgenden erklärt. Bezugnehmend
auf 1 enthält
der Motor 50 (also ein Innenpermanentmagnetmotor) einen
Rotor 10, der mehrere Magnete 20 aufweist, die
darin eingebettet sind. Der Rotor 10 ist an seiner äußeren Seite
mit einem Stator 52 bereitgestellt, der eine Dreiphasen(U,
V, W)Motorspule (nicht gezeigt) enthält. Ein Drehmagnetfeld wird
um den Rotor 10 gebildet, sobald eine Motorspule mit Energie
versorgt wird. Ferner wird der Rotor 10 basierend auf einer
Beziehung zwischen einem Magnetflussfeld des Magneten 2 und
des Drehmagnetfelds gedreht.
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Wie
in 2 gezeigt, enthält der Rotor 10 ein Joch 1,
an dem ein Magnetfluss des Magneten 2 gebildet ist. Das
Joch 1 ist mit zweiten Löchern 4 gebildet,
in die jeder Magnet 2 eingeführt wird. Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird das Joch 1 durch ein Schichten
von magnetischen Stahlplatten gebildet. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung enthält
der Rotor 10 ferner vier Magnete 2 und das Joch 1,
das mit vier zweiten Löchern 4,
die den Magneten 2 entsprechen, in regelmäßigen Abständen (ungefähr 90° Intervallen)
in seiner Umfangsrichtung gebildet ist. Der Rotor 10 ist
mit dem Magnet 2 und dem Joch 1 als ein einzelnes
Element mittels eines Einführungsharzformens
(also eines Spritzgussformens) gebildet, wobei der Magnet 2 und
das Joch 1 als ein Einführungskörper ausgebildet
sind.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist der Motor 50 ein Wasserpumpenmotor,
der ein Laufrad 20 enthält,
das mit mehreren Schaufelbereichen 22 ausgebildet ist,
wie in 2 gezeigt. Ferner ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung das Laufrad 20 mit dem Rotor 10 in
ein einzelnes Element mittels Harzformen ausgebildet. Darüber hinaus,
bezugnehmend auf 6, ist das Laufrad 20 im
Wesentlichen scheibenförmig
ausgebildet, und jeder Schaufelbereich 22 ist spiralförmig auf
einer Oberfläche
des Laufrads 20 gebildet (einer Oberfläche, die dem Rotor 10 gegenüberliegt).
Ferner ist das Laufrad 20 koaxial über einen im Wesentlichen säulenförmigen Griffbereich 21 mit
dem Rotor 10 verbunden.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden der Rotor 10, der Griffbereich 21 und
das Laufrad 20 mit einem ersten Loch 3 ausgebildet
zum Einführen
der Drehwelle, die dessen zentrale Achse durchdringt. Der Rotor 10,
der Griffbereich 21 und das Laufrad 20 sind drehbar
in der Pumpenvorrichtung 53 (also der Wasserpumpe) abgestützt mittels
einer Drehwelle 54, die in das erste Loch 3 eingeführt ist.
Durch integriertes Drehen des Laufrads 20, das in einer
Pumpkammer 55 mit dem Rotor 10 angeordnet ist,
wird ein Fluid, das von einer Einlassöffnung 56 in die Pumpenkammer 55 einströmt, gezwungen, über eine
Auslassöffnung 57 in einen äußeren Bereich
zu strömen.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden erklärt. Bezugnehmend
auf die 3 bis 4, ist eine
Rotoreinheit 51 gebildet, indem der Rotor 10,
das Laufrad 20 und das Lager 30 mittels eines
Harzmaterials integriert geformt werden. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, da das Lager 30, das relativ
zu der Drehwelle 54 gleitbar ist, mit dem Rotor 10 und
dem Laufrad 20 mittels der Harzformung integriert ausgebildet
ist, wird ein feuerbeständiges
Harz, beispielsweise Polyphenylensulfid mit einer größeren Feuerfestigkeit
und Steifigkeit als Formharz verwendet.
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Der
Rotor 10 ist mit dem Laufrad 20 an dessen Endbereich über dem
Griffbereich 21 bereitgestellt, der einen kleineren Durchmesser
aufweist, als der des Rotors 10. Das Laufrad 20 dreht
zusammen mit dem Rotor 10, und der Schaufelbereich 22 ist
mit Wasser in der Wasserpumpe 53 in Kontakt. Ferner enthält das Laufrad 20 einen
Abfluss 23.
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Die
Drehwelle 54 ist mittels zweier Lager 30, die
an beiden Enden einer Innenwand des ersten Lochs 3 gebildet
sind, abgestützt.
Spezieller wird die Drehwelle 54 durch Lager 31 und 32,
die an beiden Enden der Rotoreinheit 51 ausgebildet sind,
abgestützt.
Das Lager 31 ist an einem ers ten Ende der Rotoreinheit 51 ausgebildet
(eine Rotor 10 Seite gegenüber dem Laufrad 20),
und das Lager 32 ist an einem zweiten Ende der Rotoreinheit 51 (eine
Laufrad 20 Seite).
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Bezugnehmend
auf 5, ist das Joch 1 durch Schichten von
im Wesentlichen scheibenförmigen
gestanzten Platten gebildet, die mit dem ersten Loch 3 gebildet
sind, den zweiten Löchern 4 und
Seitenflächenunterstützungsanschlusslöchern 11 (also einem
ersten Anschlussloch). Entsprechend ist das Joch 1 in einer
im Wesentlichen Säulenform
ausgebildet, die das erste Loch 3 an einem zentralen Bereich
davon aufweist, durch welches sich die Drehwelle 54 erstreckt.
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Wie
in 5 gezeigt, sind in einem Querschnitt des Jochs 1 senkrecht
zu dem ersten Loch 3 vier im Wesentlichen rechteckige zweite
Löcher 4 im Wesentlichen
in einem Quadrat angeordnet. Jeder der im Wesentlichen planaren
Magnete 2 wird in das entsprechende zweite Loch 4 eingeführt, und
der Magnet 2 wird dadurch in dem Joch 1 zusammen
mit dem ersten Loch 3 aufgenommen. Bezugnehmend auf 5 ist
ein Querschnitt des ersten Lochs 3 im Wesentlichen achteckig
ausgebildet. Spezieller enthält
das Achteck des ersten Lochs 3 vier Seiten, die zu jeder
Seite des Quadrats der zweiten Löcher 4 weisen,
und vier Seiten, die zu jeder Ecke des Quadrats weisen. Das oben
genannte Achteck ist ähnlich einem
Achteck, das gebildet wird durch Schneiden jedes Ecks des Quadrats
der zweiten Löcher 4,
in dem der Magnet 2 angeordnet ist. Eine Dicke des Jochs 1 an
jeder Ecke des Quadrats wird folglich größer als ein Zustand, bei dem
das erste Loch 3 eine Quadratform oder eine Kreisform enthält, wie
in 3 gezeigt. Entsprechend wird eine Dicke für einen
magnetischen Fluss B sichergestellt, der zwischen benachbarten Magneten 2 verläuft, und
ein größerer magnetischer
Fluss B kann durch das Joch 1 verlaufen. Im Ergebnis kann
die Funktion des Jochs 1 als ein Magnetfeldkern zu dienen,
verbessert werden.
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Bezugnehmend
auf die 4–5, wird ein
Teil des ersten Lochs 3, an dem das Lager 31 bereitgestellt
ist, ausgebildet, durch Verwenden eines Harzmaterials an einer Innenseite
davon. Das Lager 31, das mit der Drehwelle 54 gleitbar
ist, und das erste Loch 3 des Jochs 1 müssen miteinander
fixiert werden. Spezieller muss eine relative Drehung zwischen dem
Lager 31 und dem ersten Loch 3 des Jochs 1,
die verursacht wird durch eine Drehkraft, die von der Drehwelle 54 übertragen
wird, unbedingt verhindert werden. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dient jedes Eck des Achtecks des ersten
Lochs 3 als ein Stopper, und die relative Drehung zwischen
dem Joch 1 und dem Lager 31 wird dadurch verhindert.
Folglich ist ein Stoppmechanismus, beispielsweise eine Öffnung oder
eine Vorsprung, nicht erforderlich, im Gegensatz zu der Rotoreinheit,
die in der JP 2004-48827 offenbart ist.
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Ein
Teil des ersten Lochs 3, an dem die Lager 30 bereitgestellt
sind, ist mit einem abgestuften Bereich ausgebildet, um einer Drehwelle
(nicht gezeigt) zu entsprechen, die in einer Kegelform mit einem
abgestuften Bereich ausgebildet ist. Spezieller, unter Bezugnahme
auf 4, ist das Drehwelleneinführungsloch 3 mit dem
abgestuften Bereich gebildet, wobei ein Innendurchmesser des ersten
Lochs 3 an einer Rotor 10 Seite kleiner ist, als
ein Innendurchmesser des ersten Lochs 3 an einer Laufrad 20 Seite. Die
Drehwelle wird montiert, indem die Drehwelle in das erste Loch 3 von
der Laufrad 20 Seite aus in einer derartigen Art und Weise
eingeführt
wird, dass ihr oberer Endbereich, der einen kleineren Durchmesser hat,
mit einer Lagerung an der Rotor 10 Seite in Eingriff gelangt,
und ihr hinterer Endbereich, der einen größeren Durchmesser hat, mit
einem Lager auf der Laufrad 20 Seite in Eingriff gelangt.
Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann die Drehwelle leicht mit einem größeren Genauigkeitsgrad
an den Lagern 30 montiert werden.
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Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung muss ein Innendurchmesser eines Teils des
ersten Lochs 3, an dem das Lager 30 nicht bereitgestellt
ist, nicht mit einem größeren Genauigkeitsgrad
gebildet werden, da er mit der Drehwelle nicht in Kontakt steht.
Das erste Loch 3 erstreckt sich längs in der Rotoreinheit 51,
die mittels eines Integralformens gebildet wird. Im Allgemeinen
kann eine derartige Längskomponente
schwierig mit größerer Genauigkeit
hergestellt werden. Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung müssen
jedoch nur beide Endbereiche des ersten Lochs 3, an denen
die Lager 30 bereitgestellt werden, mit größerer Genauigkeit
gebildet werden. Mit anderen Worten, eine Toleranz eines zentralen Teils
des ersten Lochs 3 kann entspannt werden und ein Toleranzmanagement
kann einfacher werden. Entsprechend können Kosten zur Herstellung
einer Form reduziert werden und die Rotoreinheit 51 kann kostengünstiger
hergestellt werden.
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Im
Allgemeinen ist eine Form erforderlich, die mit einem Steigungswinkel
bereitgestellt ist, um die Längskomponente,
beispielsweise das erste Loch 3, zu bilden. Wenn das Lager 30 ebenfalls
mit dem Steigungswinkel bereitgestellt wird, kann ein Genauigkeitsmanagement
relativ zu der Drehwelle stark beeinflusst werden. Entsprechend
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann der zentrale Teil des ersten Lochs 3 mit
Ausnahme seiner beiden Endbereiche mit dem Steigungswinkel bereitgestellt
werden. Entsprechend kann das Lager 30 mit einer größeren Genauigkeit
gebildet werden, ohne der Leistungsfähigkeit der Rotoreinheit 51 zu
schaden.
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Wie
in 5 gezeigt, ist die Innenwand des ersten Lochs 3 mit
einer konkaven Rille 3a bereitgestellt, entlang einer Durchdringungsrichtung
des ersten Lochs 3 zum Liefern von Schmierflüssigkeit
zwischen der Drehwelle und dem Lager 30. Das Joch 1 ist
an seinem äußeren Umfangsbereich
mit im Wesentlichen Halbkreis-Anschlusslöchern 11 an der Grenze
eines benachbarten Magneten 2 bereitgestellt zur Unterstützung des
Jochs 1 in der Form von einer Seitenfläche des Jochs 1. Ferner
ist mittels des Anschlusslochs 11 eine Position des Magneten 2 von außerhalb
der Rotoreinheit 51 deutlich sichtbar.
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Normalerweise
wird der Magnet 2 nicht zum Zeitpunkt der Einführung in
das Joch 1 magnetisiert, da der Magnet 2 relativ
zu dem Joch 1, das aus Eisen oder dergleichen ist, angezogen
wird, oder relativ zu der Form angezogen werden kann und die Montage dadurch
behindert wird. Ferner besteht eine ziemlich hohe Wahrscheinlichkeit
für ein
Entmagnetisieren des Magneten 2, wenn der Magnet 2 mittels
des Harzmaterials gebildet wird, das einen hohen Temperaturschmelzpunkt
aufweist (gleich oder größer als 280°). Entsprechend
wird der Magnet 2 magnetisiert, nachdem die Rotoreinheit 51 mittels
der Integralformung gebildet worden ist. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, da die Position des Magneten 2 deutlich
sichtbar ist, kann die Leistungsfähigkeit der Rotoreinheit 51 verbessert werden.
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Wie
in 8 gezeigt, wird eine Form 40 in vier
Teile geteilt, also einen Bodenbereich 40a, einen linken
Seitenbereich 40b, einen oberen Bereich 40c und
einen rechten Seitenbereich 40d. Die Rotoreinheit 51 wird
gebildet, indem das Harzmaterial von einer Schleuse 24,
die an dem oberen Bereich 40c der Form 40 bereitgestellt
ist, eingespritzt wird, wenn das Joch 1 und der Magnet 2 in
der Form 40 angeordnet sind.
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Das
Joch 1, das in der Form 40 angeordnet wird, wird
an einem Anschlussloch 11 mittels eines Seitenflächenunterstützungsanschlusses 44 (also ein
zweiter Anschluss) abgestützt.
In diesem Zustand kontaktiert der Bodenbereich 40a der
Form 40 das Joch 1 und angebrachte Bereiche 7 des
Magneten 2, und der Bodenbereich 40a der Form 40 trägt das Joch 1 und
den Magneten 2 von einer unteren Seite (erster Schritt).
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Wie
in 6 gezeigt, enthält der angebrachte Bereich 7 einen
ersten angebrachten Bereich 7a, einen zweiten angebrachten
Bereich 7b und einen dritten angebrachten Bereich 7c.
Der erste angebrachte Bereich 7a ist an einer Position
platziert, wo der Magnet 2 an seinem zentralen Teil abgestützt wird,
und das Joch 1 wird an einer äußeren Umfangsseite in radialer
Richtung abgestützt.
Der zweite angebrachte Bereich 7b wird an einer Position
platziert, an der das Joch 1 an der Grenze des benachbarten Magneten 2 abgestützt wird.
Der dritte angebrachte Bereich 7c wird an einer Position
platziert, an der das Joch 1 kreisförmig von seiner äußeren Umfangsseite abgestützt wird.
An einer Position, die dem zweiten angebrachten Bereich 7b entspricht,
ist ein Harzbereich 6 gebildet, der von dem Lager 31 zur
Fixierung des Jochs 1 und dem Magnet 2 an einem
Endbereich des Rotors 11 durchgehend gebildet ist. Entsprechend,
unter Bezugnahme auf 8, wird der zweite angebrachte
Bereich 7b abgestützt
mittels eines Anschlussstifts 42, der als ein zweiter Unterstützungsbereich
dient, der durch ein Anschlussloch 8 (also ein zweites
Anschlussloch) vorsteht, das an dem Harzbereich 6 bereitgestellt
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 6 sind ein Zentrum des ersten
angebrachten Bereichs 7a mit einem kreisförmigen Bogenbereich
und ein Zentrum des im Wesentlichen kreisförmigen zweiten angebrachten Bereichs 7b auf
einem Umfang eines identischen Abstandskreises C angeordnet. Bezugnehmend
auf die 6 und 9, sind
in dem Bodenbereich 40a der Form 40 jeweils ein
Unterstützungsbereich 41 (also ein
erster Unterstützungsbereich),
der den ersten angebrachten Bereich 7a kontaktiert, und
ein Stift 42 (also ein zweiter Unterstützungsbereich), der den zweiten
angebrachten Bereich 7b kontaktiert, auf dem Umfang des
identischen Abstandskreises C angeordnet. Entsprechend kann das
Genauigkeitsmanagement während
der Herstellung der Form 40 (40a) erleichtert
werden. Ferner kann eine Kraft, die an das Joch 1 aufgrund
einer Harzeinspritzung wirkt, verteilt und dadurch eine Erzeugung
eines Risses des Rotors 1 verhindert werden. Unter Bezugnahme auf 9 wird
der dritte angebrachte Bereich 7c des Jochs 1 mittels
eines kreisförmigen
Unterstützungsbereichs 43 unterstützt (also
durch einen dritten Unterstützungsbereich)
auf den Bodenbereich 40a der Form 40.
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Mit
dem Aufbau der Form, wie in 8 gezeigt,
kann der Magnet 2 zum Bodenbereich 40a der Form 40 fallen,
wenn der Magnet 2 nicht mittels des Unterstützungsbereichs 41 abgestützt wird,
der in das zweite Loch 4 eingeführt ist. Ferner kann der Magnet 2 gedrückt werden,
aufgrund eines Drucks des Harzmaterials, bis der Magnet mit dem
Bodenbereich 40a der Form 40 in Kontakt ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, da der Magnet 2 durch den Unterstützungsbereich 41 in
dem zweiten Loch 4 abgestützt wird, kann jedoch der Magnet 2 genau
an einer entsprechenden Position mittels Formen fixiert werden.
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Da
das Joch 1 und der Magnet 2 durch die Unterstützungsbereiche 41–43 abgestützt werden, wird
der Rotor 10 an seinem Endbereich mit einem dachförmigen Harzbereich 6 ausgebildet
zum Abdecken des Magneten 2, wie in den 3 und 6 gezeigt.
Der Harzbereich 6 enthält
einen ausgenommenen Bereich 9 und ein Stiftloch 8.
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Der
obere Bereich 40c der Form 40 ist mit drei Schleusen 24 bereitgestellt,
die den Schleusenpositionen (Bezugszeichen 24) entsprechen,
wie durch die gestrichelte Linie in 7 verdeutlicht.
Die Schleuse 24 dient als Einlassbereich des Harzmaterials.
Spezieller werden der Rotor 10, das Laufrad 20 und
das Lager 30 in ein einzelnes Element ausgebildet, indem
das Harzmaterial in die Form 40 von der Laufrad 20 Seite
aus eingespritzt wird (zweiter Schritt). Dabei werden das Joch 1 und
der Magnet 2 bei einer vorbestimmten Position durch die
Unterstützungsbereiche 41–43 gegen
den Druck des Harzmaterials abgestützt. Entsprechend kann die
Rotoreinheit 51 genau ausgebildet werden mittels des integrierten
Formens, ohne dass ihre Position verändert wird.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird das Harzmaterial auch in einen Spalt
eingespritzt, der gebildet ist zwischen dem zweiten Loch 4 und
dem Magneten 2 zum sanften Einführen des Magneten 2.
Der Magnet 2 oszilliert entsprechend nicht während einer
Drehung der Rotoreinheit 51.
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Darüber hinaus
dient der Stift 42 zum Abstützen des angebrachten Bereichs 7b auch
als Pressstift (also als ein Pressmittel), das frei vor- und zurückgezogen
wird. Der Stift 42 trägt
das Joch 1 an einer zurückgezogenen
Position während
des Formens, und dann steht der Stift 42 zu dem Laufrad 20 vor,
nach dem Formen. Folglich wird die integriert geformte Rotoreinheit 51 aus
der Form herausgedrückt (dritter
Schritt). Entsprechend kann die fertiggestellte Rotoreinheit ohne
Schwierigkeit entfernt werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung können
der Motor und die Rotoreinheit mit hoher Genauigkeit mit minimalem
Montageschritt bereitgestellt werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird der Rotor 10 mit dem Magneten 2 und
dem Joch 1 in ein einzelnes Element gebildet durch die
Einführungsharzformung
(also Spritzgussformen), indem der Magnet 2 und das Joch 1 als Einführungskörper dienen.
Mit einer derartigen Konfiguration kann der Magnet 2 leicht
und zuverlässig an
dem Joch 1 fixiert werden, ohne eines komplizierten Montageprozesses
aufgrund einer erhöhten
Anzahl an Kom ponenten und Komplexität der Struktur. Ferner kann
eine Zunahme der Anzahl an Montageschritten verhindert werden, beispielsweise
das Verwenden eines Klebers, die Einführung des Magneten, die Positionierung
des Magneten und das Härten des
Magneten oder dergleichen. Folglich können die Herstellungskosten
des magneteingebetteten Motors wirkungsvoll reduziert werden, indem
der Montageprozess des Magneten 2 vereinfacht wird.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird das Joch 1 in der Form 40 angeordnet,
wenn der Magnet 2 in das zweite Loch 4 eingeführt ist.
Dann, wenn die Position der Magneten 20 durch die Form 40 definiert
ist, wird jeder Magnet 2 mit dem Joch 1 in ein
einzelnes Element mittels der Harzformung ausgebildet. Mit einem
derartigen Aufbau kann eine Genauigkeit einer Fixierungsposition des
Magneten 2 verbessert werden. Im Ergebnis kann ein Drehmomentungleichgewicht
aufgrund eines Ungleichgewichts der Fixierungsposition des Magneten 2 verhindert
und eine sanfte Drehung des Rotors 10 erreicht werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird die Form 40 mit mehreren
Unterstützungsbereichen 41 versehen
(also der erste Unterstützungsbereich),
die mit dem Magneten 2 kontaktiert werden, indem sie in
das zweite Loch 4 eingeführt werden, wenn das Joch 1 und
der Magnet 2 in der Form 40 angeordnet sind. Ferner
ist jeder Unterstützungsbereich
auf einem Bodenbereich 40a der Form 40 derart
gebildet, dass er zu einer Richtung entgegengesetzt zu der Einspritzrichtung
vorsteht (um zu einer oberen Seite in 8 vorzustehen).
Mit einem derartigen Aufbau wird die Position des Magneten 2 in
dem zweiten Loch 4 stabilisiert, da der Magnet 2 zu
jedem Unterstützungsbereich
mittels einer Einspritzkraft des Formharzes gedrückt wird. Entsprechend kann
die Anordnungsgenauigkeit des Magneten 2 verbessert werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung enthält
der Motor 50 das Laufrad 20, das mit mehreren
Schaufelbereichen 22 ausgebildet ist. Ferner ist das Laufrad 20 mit
einem Rotor 10 in ein einzelnes Element mittels der Harzformung ausgebildet.
Mit einem derartigen Aufbau kann die Anzahl an Schritten der Montage
des Motors 50 relativ zu der Wasserpumpe reduziert werden.
Ferner kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden. Entsprechend
kann eine Reduktion der Herstellungskosten des Innenmagnetmotors
erreicht werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden das Joch, der Rotor, das Laufrad
und die Lager in ein einzelnes Element mittels der Harzformung ausgebildet.
Mit einem derartigen Aufbau, da jede Komponente individuell gebildet wird,
kann eine Positionierung oder Fixierung jeder Komponente mittels
eines gemeinsamen Formens durchgeführt werden. Im Allgemeinen,
wenn die Anzahl der Komponenten zunimmt, wird eine Dimensionstoleranz
insgesamt zunehmen aufgrund der kumulativen Dimensionstoleranz.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann jedoch die kumulative Dimensionstoleranz
reduziert werden. Beispielsweise kann eine Fehlausrichtung zwischen
einem Kern des Rotors und einem Kern des Lagers reduziert werden,
was eine ungleichmäßige Drehung
oder Oszillation des Rotors verursacht.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird das Joch 1 durch Schichten von
magnetischen Stahlplatten gebildet. Die vorliegende Erfindung ist
jedoch nicht darauf begrenzt. Alternativ oder zusätzlich kann
das Joch 1 durch Zusammenpressen oder Sintern von magnetischem Pulver
gebildet werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung enthält
der Rotor 10 vier Magnete 2. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Alternativ oder zusätzlich
kann der Rotor 10 irgendeine Anzahl von Magneten 2 enthalten.
Ferner kann der Magnet 2 irgendeine Form aufweisen.
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In
dem oben genannten Ausführungsbeispiel wird
die vorliegende Erfindung für
den Motor 50 für die
Pumpenvorrichtung (also die Wasserpumpe) verwendet. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Alternativ oder zusätzlich kann
die vorliegende Erfindung für
einen Motor für
verschiedene Verwendungen verwendet werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird der Rotor 10 mit dem Laufrad 20 integriert
gebildet. Der Rotor 10 und das Laufrad 20 müssen jedoch
nicht notwendigerweise in ein einzelnes Element gebildet werden.
Alternativ oder zusätzlich
kann der Rotor als einzelnes Element mittels der Harzformung gebildet
werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden der Rotor 10, der Griffbereich 21 und
das Laufrad 20 mit dem ersten Loch 3 ausgebildet,
das durch die zentrale Achse davon verläuft. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht darauf begrenzt. Alternativ oder zusätzlich kann
die vorliegende Erfindung ohne das erste Loch 3 ausgebildet
werden.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann jeder Unterstützungsbereich 41 derart
konfiguriert sein, dass eine Fehlausrichtung zwischen dem Magnet 2 und dem
zweiten Loch 4 ausgeglichen wird mittels eines Einspritzdrucks
des Formharzes. Spezieller, unter Bezugnahme auf 10,
kann durch aktive Fehlausrichtung zwischen dem Magneten 2 und
dem zweiten Loch 4 und durch Ausgleichen der Fehlausrichtung, die
Erzeugung von Drehmomentwelligkeit aufgrund einer Ungleichmäßigkeit
der Fixierungsposition des Magneten 2 verhindert und dadurch
eine gleichmäßige Drehung
des Rotors 10 erreicht werden. Wie in 10 gezeigt,
kann die oben beschriebene Konfiguration leicht realisiert werden,
beispielsweise durch Schieben eines Kontaktzentrums P0 jedes Unterstützungsbereichs 41 relativ
zu jedem Magneten 2 von einem Kontaktflächenzentrum (ein Zentrum der Kontaktfläche) P1
jedes Magneten 2 (wenn jede Kontaktfläche des Unterstützungsbereichs 41 eine
gekrümmte
Form aufweist), oder durch Neigen einer Kontaktfläche jedes
Unterstützungsbereichs 41 relativ
zu dem Magneten 2 in der Umfangsrichtung um einen vorbestimmten
Winkel.