DE102011078419A1

DE102011078419A1 - Innenpermanentmagnet-Motor und Herstellungsverfahren für denselben

Info

Publication number: DE102011078419A1
Application number: DE102011078419A
Authority: DE
Inventors: Myunggyu Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2031-07-01
Also published as: US8896177B2; KR20120060070A; JP2012120422A; KR101220381B1; JP5960952B2; US20120139377A1; DE102011078419B4

Abstract

Es wird ein Innenpermanentmagnet-Motor bereitgestellt, welcher aus einem Permanentmagnet und einem Rotorkern aufgebaut ist, von welchem eine Einführungsöffnung für den Permanentmagnet, der von dort eingefügt werden soll, in dem Rotorkern gebildet ist. Des Weiteren umfasst der Innenpermanentmagnet-Motor eine erste Endplatte, welche mit dem Rotorkern verbunden ist und von welcher ein erster Aufnahmeabschnitt für den Permanentmagnet dazu angeordnet ist und in der ersten Endplatte gebildet ist, und eine zweite Endplatte, welche mit dem Rotorkern verbunden ist und von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt für den Permanentmagnet dazu angeordnet ist und in der zweiten Endplatte gebildet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Motor. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Innenpermanentmagnet-Motor und ein Herstellungsverfahren für denselben.
(b) Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen ist ein Innenpermanentmagnet-(IPM)Motor in den letzten Jahren als ein sehr starker Mitbewerber bekannt geworden, um Induktionsmotoren zu ersetzen, die in elektronisch geregelten Anwendungen mit variabler Drehzahl verwendet werden. In den meisten Fällen können IPM-Motoren eine ausgezeichnete Leistung in Hinblick auf eine gesteigerte Effizienz, eine verbesserte Drehmomentabgabe und eine verringerte Geräuschabgabe bereitstellen und somit stellen sie einen großartigen Bewerber für eine Anwendung in einem HEV (Hybrid Electric Vehicle – Hybridfahrzeug) dar.
IPM-Motoren werden auf die gleiche Weise wie die in typischen Heimanwendungen gefundenen Induktionsmotoren gewickelt, aber (für eine hohe Effizienz) verwenden sie in dem Rotor sehr starke Magneten aus seltenen Erden. Diese Magneten enthalten Neodym, Eisen und Bor, und werden demzufolge als Neodym-Magneten bezeichnet. Zusätzlich dass sie hoch effizient sind, können IPM-Motoren ebenfalls ein erhöhtes Drehmoment liefern und somit eignen sie sich ideal für eine Verwendung in Hybridfahrzeugen.
Weil jedoch IPM-Motoren für einen HEV-Antriebsmotor verwendet werden, welcher z. B. für ein Fahren eines HEV vorwärts und rückwärts, eine wiederholte Betätigung mit einer motorseitigen Kupplung und so weiter verwendet wird, ist die Ausführung der Permanentmagneten innerhalb des IPM-Motors von großer Bedeutung.
Die obige in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt einen Innenpermanentmagnet-Motor und ein Herstellungsverfahren für denselben bereit, welches das Anordnen von Permanentmagneten und die Befestigungskraft verbessert.
Ein Innenpermanentmagnet-Motor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen Permanentmagnet, einen Rotorkern, von welchem eine Einführungsöffnung für den Permanentmagnet, der von dort eingefügt werden soll, dazu gebildet ist, eine erste Endplatte, welche mit dem Rotorkern verbunden ist und von welcher ein erster Aufnahmeabschnitt für den Permanentmagnet dazu angeordnet ist und dazu gebildet ist, und eine zweite Endplatte umfassen, welche mit dem Rotorkern verbunden ist und von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt für den Permanentmagnet dazu angeordnet ist und dazu gebildet ist.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können der erste Aufnahmeabschnitt und der zweite Aufnahmeabschnitt abgeschrägte Abschnitte umfassen, die wie ein Keil geformt sind, und eine Nut kann in dem abgeschrägten Abschnitt gebildet sein. Ferner kann ein Behälter, welcher mit dem ersten Aufnahmeabschnitt verbunden ist und von welchem Klebemittel darin eingefüllt wird, an der ersten Endplatte gebildet sein und ein Harzeinlass zum Einfüllen von Harz in den ersten Aufnahmeabschnitt kann an der ersten Endplatte gebildet sein.
Des Weiteren kann ein Herstellungsverfahren für einen Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Einfüllen eines Klebemittels in einen Behälter, der mit einem ersten Aufnahmeabschnitt verbunden ist, der an einer ersten Endplatte gebildet ist, ein Einfügen eines Permanentmagneten in einen Rotorkern, Verbinden der ersten Endplatte und dem Rotorkern, Verbinden einer zweiten Endplatte, von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt dazu gebildet ist, und dem Rotorkern, und Aufbringen des Klebemittels durch Umdrehen des Innenpermanentmagnet-Motors umfassen.
Ein Herstellungsverfahren für einen Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Einfügen eines Permanentmagneten in einen Rotorkern, Verbinden des Rotorkerns mit einer ersten Endplatte, von welcher eine erster Aufnahmeabschnitt und ein Harzeinlass, der mit dem ersten Aufnahmeabschnitt verbunden ist, dazu gebildet sind, Verbinden des Rotorkerns mit einer zweiten Endplatte, von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt dazu gebildet ist und Einfüllen von Harz in den Harzeinlass umfassen.
Gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können der Innenpermanentmagnet-Motor und die Herstellung für denselben ein Anordnen von Permanentmagneten und die Befestigungskraft durch Anwenden einer Keilwirkung und Schaffen eines räumlichen Bereichs für Klebemittel oder Harz optimieren. Des Weiteren wird der Innenpermanentmagnet-Motor gleichmäßig mit Klebemittel oder Harz befüllt und fixiert somit die Permanentmagneten darin in einer stabilen Art und Weise.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich unter Bezugnahme auf deren bestimmte beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, welche nachfolgend lediglich der Veranschaulichung dienen und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, und wobei:
1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines abgeschrägten Abschnitts eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines abgeschrägten Abschnitts eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens für einen Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens für einen Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

10: Permanentmagnet
20: Rotorkern
22: Einführungsöffnung
30: erste Endplatte
32: erster Aufnahmeabschnitt
34: abgeschrägter Abschnitt
36: Nut
40: zweite Endplatte
42: der zweite Aufnahmeabschnitt
50: Behälter
60: Harzeinlass

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 4 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines abgeschrägten Abschnitts eines Innenpermanentmagriet-Motors gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 umfasst ein Innenpermanentmagnet(IPM)-Motor gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Permanentmagneten 10, einen Rotorkern 20, von welchem eine Mehrzahl von Einführungsöffnungen 22 für jeden der Permanentmagnete 10, die von dort eingefügt werden sollen, in dem Rotorkern 20 gebildet ist, eine erste Endplatte 30, welche mit dem Rotorkern 20 verbunden ist und von welcher eine Mehrzahl von ersten Aufnahmeabschnitten 32 für die Permanentmagnete 10 dazu gebildet ist und in der ersten Endplatte 30 gebildet ist, und eine zweite Endplatte 40, welche mit dem Rotorkern 20 verbunden ist und von welcher eine Mehrzahl von zweiten Aufnahmeabschnitten 42 für die Permanentmagnete 10 dazu angeordnet ist und in der zweiten Endplatte 40 gebildet ist.
Die ersten Aufnahmeabschnitte 32 und die zweiten Aufnahmeabschnitte 42 können insbesondere als abgeschrägte Abschnitte 32 und 34 ausgeführt sein, die als ein Keil geformt sind. Die abgeschrägten Abschnitte 32 und 34 sind hierbei eingerichtet, um die Permanentmagneten 10 innerhalb der Einführungsöffnung 22 stabil und gleichmäßig anzuordnen. Demzufolge wird eine Nut 36 an den abgeschrägten Abschnitten 34 und 44 gebildet. Obwohl die durch die abgeschrägten Abschnitte 44 der zweiten endplatte 40 gebildete Nut nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, handelt es sich jedoch um dieselbe Nut wie die Nut 36, die in 4 von den abgeschrägten Abschnitten 32 gezeigt ist.
Ein Behälter 50, welcher mit dem ersten Aufnahmeabschnitt 32 verbunden ist, wird mit einem Klebemittel darin befüllt und wird vorzugsweise in der ersten Endplatte 30 gebildet.
Der Behälter 50 wird im Voraus mit dem Klebemittel befüllt und dann wird der Motor zusammengebaut. Nach der Montage des Innenpermanentmagnet-Motors wird der Innenpermanentmagnet-Motor umgedreht, so dass das Klebemittel aufgetragen und ausgehärtet wird. Da ein zusätzliches Klebemittel in dem Behälter 50 verbleibt, kann ein ausgelaufenes Klebemittel minimiert werden und das Klebemittel kann gleichmäßig aufgrund der Nut der abgeschrägten Abschnitte 34 und 44 zugeführt werden.
Der getrennte Klebemittel-Behälter 50 wird bereitgestellt und somit kann der Permanentmagnet 10 sicher und genau an der ersten und zweiten Endplatte 30 und 40 ohne Widerstand des Klebemittels angeordnet werden. Ebenfalls können aufgrund der Keilwirkung der abgeschrägten Abschnitte 34 und 44 Positionen der Permanentmagnete 10 in den Einführungsöffnungen 22 mit hoher Genauigkeit angeordnet werden und gleichzeitig wird ein räumlicher Bereich zum Verteilen des Klebemittels geschaffen.
5 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines abgeschrägten Abschnitts eines Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 5 ein Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Komponenten der in 5 gezeigten Ausführungsform unterscheiden sich von jenen der in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen lediglich hinsichtlich des Behälters und deshalb werden ähnliche Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie in 1 bis 4 bezeichnet und eine wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
In einem Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Harzeinlass 60 an der ersten Endplatte 30 zum Einfüllen von Harz in den ersten Aufnahmeabschnitt gebildet. In der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach Montage des Innenpermanentmagnet-Motors das Harz durch den Harzeinlass 60 eingefüllt und ausgehärtet.
Wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Harz aufgrund der Nut 36 der abgeschrägten Abschnitte 34 und 44 gleichmäßig zugeführt werden. Aufgrund der Keilwirkung der abgeschrägten Abschnitte 34 und 44 können ebenfalls Positionen der Permanentmagnete 10 in der Einführungsöffnung 22 mit hoher Genauigkeit angeordnet werden und gleichzeitig ein räumlicher Bereich zum Verteilen des Harzes geschaffen werden.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens für einen Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 und 6 ein Herstellungsverfahren für den Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein Herstellungsverfahren für einen Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Einfüllen eines Klebemittels in einen Behälter 50, der mit einem ersten Aufnahmeabschnitt 32 verbunden ist, der an einer ersten Endplatte 30 gebildet ist (S10), Einfügen eines Permanentmagneten 10 in einen Rotorkern 20 (S20), Verbinden der ersten Endplatte 30 und dem Rotorkern 20 (S30), Verbinden einer zweiten Endplatte 40, von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt 42 dazu gebildet ist, und dem Rotorkern 20 (S40) und Auftragen des Klebemittels durch Umdrehen des Innenpermanentmagnet-Motors (S50).
Der erste Aufnahmeabschnitt 32 und der zweite Aufnahmeabschnitt 42 umfasst abgeschrägte Abschnitte 32 und 34, die als ein Keil geformt sind.
Eine Nut 36 ist an den abgeschrägten Abschnitten 34 und 44 gebildet.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens für einen Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3, 5 und 7 ein Herstellungsverfahren für den Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein Herstellungsverfahren für einen Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst in veranschaulichender Weise ein Einfügen eines Permanentmagneten 10 in einen Rotorkern 20 (S110), Verbinden des Rotorkerns 20 mit einer ersten Endplatte 30, von welcher erste Aufnahmeabschnitte 32 und ein mit den ersten Aufnahmeabschnitten 32 verbundener Harzeinlass 60 dazu gebildet sind (S120), Verbinden des Rotorkerns 20 mit einer zweiten Endplatte 40, von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt 42 dazu gebildet ist (S130) und Einfüllen von Harz in den Harzeinlass 60 (S140).
Wie bereits oben erwähnt, umfassen die ersten Aufnahmeabschnitte 32 und die zweiten Aufnahmeabschnitte 42 abgeschrägte Abschnitte 32 und 34, die als ein Keil geformt sind. Dabei wird durch die abgeschrägten Abschnitte 34 und 44 eine Nut 36 gebildet.
Die Herstellungsverfahren für den Innenpermanentmagnet-Motor gemäß der ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen denselben Effekt des Innenpermanentmagnet-Motors gemäß der ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsform auf und demzufolge wird eine wiederholte Beschreibung weggelassen.
Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben worden ist, was gegenwärtig als praktische beispielhafte Ausführungsformen erachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Sie ist im Gegenteil dazu vorgesehen, um verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die innerhalb des Geistes und dem Umfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind.

Claims

Innenpermanentmagnet-Motor, aufweisend: einen Permanentmagnet; einen Rotorkern, von welchen eine Einführungsöffnung für den Permanentmagnet, der von dort eingefügt werden soll, in dem Rotorkern gebildet ist; eine erste Endplatte, welche mit dem Rotorkern verbunden ist und von welcher ein erster Aufnahmeabschnitt für den Permanentmagnet dazu angeordnet ist und in der ersten Endplatte gebildet ist; und eine zweite Endplatte, welche mit dem Rotorkern verbunden ist und von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt für den Permanentmagnet dazu angeordnet ist und in der zweiten Endplatte gebildet ist.
Innenpermanentmagnet-Motor nach Anspruch 1, wobei der erste Aufnahmeabschnitt und der zweite Aufnahmeabschnitt abgeschrägte Abschnitte umfasst, die als ein Keil geformt sind.
Innenpermanentmagnet-Motor nach Anspruch 2, wobei eine Nut durch die abgeschrägten Abschnitte gebildet ist.
Innenpermanentmagnet-Motor nach Anspruch 1, wobei ein Behälter, welcher mit dem ersten Aufnahmeabschnitt in Verbindung steht und von welchem Klebemittel darin eingefüllt wird, in der ersten Endplatte gebildet ist.
Innenpermanentmagnet-Motor nach Anspruch 1, wobei ein Harzeinlass zum Einfüllen von Harz in den ersten Aufnahmeabschnitt in der ersten Endplatte gebildet ist.
Verfahren zum Sichern eines Innenpermanentmagnet in einem Motor, aufweisend: Einfüllen von Klebemittel in einen Behälter, der mit einem ersten Aufnahmeabschnitt verbunden ist, der an einer ersten Endplatte gebildet ist; Einfügen eines Innenpermanentmagneten in einen Rotorkern; Verbinden der ersten Endplatte und dem Rotorkern; Verbinden einer zweiten Endplatte, von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt dazu gebildet ist, und dem Rotorkern; und Auftragen des Klebemittels durch Umdrehen des Innenpermanentmagnet-Motors.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der erste Aufnahmeabschnitt und der zweite Aufnahmeabschnitt abgeschrägte Abschnitte umfasst, die als ein Keil geformt sind.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Nut an dem abgeschrägten Abschnitt gebildet ist.
Verfahren für einen Innenpermanentmagnet-Motor, aufweisend: Einfügen eines Permanentmagneten in einen Rotorkern; Verbinden des Rotorkerns mit einer ersten Endplatte, von welcher ein erster Aufnahmeabschnitt und ein mit dem ersten Aufnahmeabschnitt verbundener Harzeinlass dazu gebildet sind; Verbinden des Rotorkerns mit einer zweiten Endplatte, von welcher ein zweiter Aufnahmeabschnitt dazu gebildet ist; und Einfüllen von Harz in den Harzeinlass.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der erste Aufnahmeabschnitt und der zweite Aufnahmeabschnitt abgeschrägte Abschnitte umfasst, die als ein Keil geformt sind.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Nut an dem abgeschrägten Abschnitt gebildet ist.