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Dokumentenidentifikation DE10152722A1 21.11.2002
Titel Magnetgenerator, Verfahren zur Herstellung desselben und Harzgussformanordnung zur Herstellung desselben
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Uemura, Fumito, Tokio/Tokyo, JP;
Baba, Shinji, Tokio/Tokyo, JP;
Umezaki, Tomokazu, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter HOFFMANN · EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 25.10.2001
DE-Aktenzeichen 10152722
Offenlegungstag 21.11.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.11.2002
IPC-Hauptklasse H02N 11/00
IPC-Nebenklasse H02K 15/00   
Zusammenfassung Es wird ein Magnetgenerator, ein Verfahren zur Herstellung des gleichen und eine Art Gussform zu dessen Herstellung beschrieben. Bei dem Magnetgenerator wird ein Schutzring weggelassen, wobei sich die Performance des Magnetgenerators erhöht. Der Magnetgenerator wird unter Verwendung einer Harzgussform (21) mit einer äußeren Umfangsfläche (21d) hergestellt, welche gegenüber einer inneren Umfangsfläche eines Schwungrades (11) zu positionieren ist, und mit Vorsprüngen (21a) hergestellt, welche an der inneren Umfangsfläche (21d) vorgesehen sind, um eine Vielzahl von Magneten (12) jeweils an vorbestimmten Positionen zu halten. Die Magneten (12) werden stationär jeweils an vorbestimmten Positionen von den vorstehend erwähnten Vorsprüngen und Zwischenräumen positioniert und stationär gehalten, welche zwischen der Harzgussform (21) und der inneren Umfangsfläche des Schwungrades (11) definiert und mit einem Harz gefüllt werden. Nach Aushärten des Harzes wird die Harzgussform (21) von dem Schwungrad (11) abgelöst.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Magnetgenerator (ebenso als magnetisch-elektrischer Generator bezeichnet) zur Erzeugung von elektrischer Leistung unter Verwendung von elektromagnetischer Induktion, welche zwischen Magneten, die an einem Schwungrad angebracht sind, und einer Ankerwicklung während der Drehung des Schwungrades erzeugt wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Magnetgenerators. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Schwungrades, welches mit einer Vielzahl von Magneten versehen ist, die an einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades angebracht sind.

Beschreibung des Standes der Technik

Zum besseren Verständnis des Konzepts der vorliegenden Erfindung wird zuerst gemäß den Fig. 6, 7 und 8 ein herkömmlicher Magnetgenerator mit Schwungrad beschrieben, bei welchem in Fig. 6 eine Vorderansicht eines Rotors eines herkömmlichen Magnetgenerators mit Schwungrad gezeigt ist, welcher beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 81437/1994 (JP-A-6-81437) offenbart ist. Fig. 7 ist eine Schnittansicht des gleichen Magnetgenerators entlang der Linie VI-VI, welche in Fig. 6 gezeigt ist, und zwar in der Richtung gesehen, welche durch die Pfeile angezeigt ist. Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Schutzrings eines herkömmlichen Magnetgenerators mit Schwungrad, wie er in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung offenbart ist. In Bezug auf die Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Schwungrad, welches in einer im Wesentlichen schüsselähnlichen Form ausgebildet ist (im Nachhinein ebenso als Schüsselformschwungrad zur einfacheren Beschreibung bezeichnet), wobei Bezugszeichen 2 vier Magnete bezeichnet, welche an der Umfangswand des Schwungrades 1 und bei gleichem Abstand zwischen den angrenzenden Magneten in Umfangsrichtung angebracht sind, wobei Bezugszeichen 3 einen Schutzring oder eine ringförmige Führung von im Wesentlichen zylindrischer Form bezeichnet, welche daran angepasst ist, eng an die innere Fläche der Magneten 2 eingesetzt zu sein, welche in einem im Wesentlichen ringförmigen Feld angeordnet sind, wobei Bezugszeichen 4 einen Harzblock bezeichnet, der an beiden Seiten und zwischen angrenzenden Magneten gefüllt ist, um die Magneten 2 und den Schutzring 3 an dem Schwungrad 1 in einer sogenannten integrierten Struktur fest zu sichern, und wobei das Bezugszeichen 5 eine Nabe, eine Buchse oder einen runden Vorsprung in dem Schwungrad 1 an einen zentralen Abschnitt der Bodenwand bezeichnet, um den Motor mit einer drehbaren Welle zu koppeln, welche nicht gezeigt ist.

In dem Rotor des herkömmlichen Magnetgenerators, welcher die vorstehend beschriebene Struktur aufweist, sind vier Magnete 2 mit gleichem Abstand zueinander an der inneren Umfangsfläche des Schwungrades 1 mit einem Schutzring 3 angeordnet, welcher an den Magneten 2 an dessen innerer Seite eng angepasst ist bzw. eingesetzt ist, wobei die Zwischenräume oder Freiräume mit dem Harz 4 gefüllt sind, welche zwischen der inneren Umfangsfläche des Schwungrades 1 und der äußeren Umfangsfläche des Schutzrings 3 definiert sind. In dieser Art und Weise können die Magneten 2 und der Schutzring 3 an dem Schwungrad 1 mittels des Harzes 4 sicher befestigt bzw. starr fixiert werden.

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein weiteres Beispiel des Schutzrings darstellt, welcher bei einem herkömmlichen Magnetgenerator verwendet werden kann.

Ferner ist Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, welche den Zustand darstellt, in dem die Magneten an dem Schutzring angeordnet sind, welcher in Fig. 9 gezeigt ist. Wie aus Fig. 9 leicht ersichtlich ist, ist der darin gezeigte Schutzring 13 zur Verwendung in dem Magnetgenerator bestimmt, bei dem eine große Anzahl von Magneten 2 verwendet werden, wobei die Breite der Magneten in Umfangsrichtung reduziert ist, wenn man dies mit der in Fig. 8 gezeigten Struktur vergleicht. Ferner ist der Schutzring 13, welcher in Fig. 9 dargestellt ist, mit Vorsprüngen 13a ausgestattet, um die Magneten 2 mit gleichem Abstand zueinander zu halten.

Bei dem herkömmlichen Magnetgenerator der vorstehend beschriebenen Art und Weise werden die Positionen der einzelnen Magneten 2 mittels der Vorsprünge 13a eingehalten, welche in dem Schutzring 13 ausgebildet sind, bis die an dem Schwungrad 1 angeordneten Magneten 2 starr an dem Schwungrad 1 fixiert sind. Seit einigen Jahren ist jedoch die Nachfrage bzw. Forderung aufgetaucht, dass der Schutzring 3 oder 13 im Hinblick auf die Reduzierung der Anzahl der Teile weggelassen werden soll bzw. wegfallen soll, welche den Magnetgenerator bilden. In diesem Zusammenhang ist es ferner zu erwähnen, dass die Präsenz des Schutzrings 3 oder 13 den Abstand zwischen einer Generatorwicklung des Stators, welcher nicht gezeigt ist, und der Magneten 2 erhöht, was zur Realisierung einer erhöhten Performance des Magnetgenerators nicht gewünscht ist. Aus diesem Grund soll der Schutzring 3 oder 13 vorzugsweise weggelassen werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Magnetgenerator mit einer verbesserten Struktur zu schaffen, welche es erlaubt, dass der Schutzring nicht verwendet wird oder weggelassen wird, wobei die Herstellungskosten reduziert werden, und was die Performance des Magnetgenerators durch Verringerung des Abstands zwischen den Magneten und der Generatorwicklung erhöhen kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung des Magnetgenerators der vorstehend beschriebenen Struktur bereitzustellen.

Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gussharzformanordnung bereitzustellen, welche zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Magnetgenerators verwendet werden kann.

Im Hinblick auf die vorstehenden und weiteren Aufgaben, welche durch die folgende Beschreibung ersichtlich werden, ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Magnetgenerator vorgesehen, welcher ein schüsselförmiges Schwungrad, eine Vielzahl von Magneten, welche an einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades angebracht sind, ein Harz, welches um jeden der einzelnen Magneten eingefüllt ist, um die Magneten an dem Schwungrad als integrierte Teile davon starr zu befestigen bzw. zu fixieren, und eine Generatorwicklung vorgesehen, welche innerhalb des schüsselförmigen Schwungrades gegenüber den Magneten angeordnet ist, um elektrische Leistung durch elektromagnetische Induktion zu generieren, welche durch die Kooperation mit den Magneten erzeugt wird, wobei der Magnetgenerator unter Verwendung einer Harzgussform hergestellt worden ist, welche eine äußere Umfangsfläche aufweist, die gegenüber einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades zu positionieren ist, und Vorsprünge aufweist, welche in der äußeren Umfangsfläche vorgesehen sind, um die Vielzahl von Magneten an jeweiligen vorbestimmten Positionen zu halten, um die Magneten jeweils an vorbestimmten Positionen zu positionieren, Harz in die Zwischenräume einzufüllen, welche zwischen der Harzgussform und dem Schwungrad definiert werden, und um die Harzgussform von dem Schwungrad zu lösen.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung kann der Magnetgenerator mit einer verbesserten Struktur bereitgestellt werden, welcher es dem Schutzring erlaubt, weggelassen zu werden, und welcher es somit erlaubt, dass die Herstellungskosten reduziert werden, wobei eine erhöhte Performance aufgrund der Abnahme des Abstands zwischen den Magneten und der Generatorwicklung sichergestellt ist.

Ferner ist gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetgenerators vorgeschlagen, welcher ein schüsselförmiges Schwungrad, eine Vielzahl von Magneten, welche an einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades angeordnet sind, ein Harz, welches um jeden der einzelnen Zylinder eingeführt wird, um die Magneten an dem Schwungrad als integrierte Teile davon starr zu befestigen, und eine Generatorwicklung aufweist, welche innerhalb des schüsselförmigen Schwungrades gegenüber den Magneten angeordnet ist, um elektrische Leistung unter Wirkung von elektromagnetischer Induktion zu erzeugen, welche durch die Kooperation mit den Magneten vorliegt. Das Herstellungsverfahren enthält einen Harzeinfüllschritt, bei dem eine Harzgussform mit einer äußeren Umfangsfläche, welche gegenüber einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades zu positionieren ist, und mit Vorsprüngen, welche in der äußeren Umfangsfläche vorgesehen sind, um die Vielzahl von Magneten jeweils an vorbestimmten Positionen zu erhalten, zum Einfüllen des Harzes in Zwischenräume verwendet wird, welche zwischen der Harzgussform und dem Schwungrad definiert werden, wobei die Magneten jeweils an den vorbestimmten Positionen gehalten werden, und ein Formablöseschritt zum Ablösen der Harzgussform von dem Schwungrad.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Merkmale kann der Schutzring für den Magnetgenerator weggelassen werden, und somit können die Herstellungskosten des Magnetgenerators reduziert werden, wobei die Leistung des Generators aufgrund der verringerten Distanz zwischen den Magneten und der Generatorwicklung des Magnetgenerators erhöht werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Verfahrens sollten jede der Vorsprünge der Harzgussform so vorgesehen sein, dass sich diese kontinuierlich und axial von einer vorgegebenen Position an einer Seite des Magneten im Wesentlichen nach oben zu einem offenen Ende des Schwungrades erstrecken.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung können die Magneten sicher in der Umfangsrichtung gehalten werden, und ferner können die Magneten stationär in einer stabilisierten Art und Weise ohne Auftreten von ungewünschten Rotationen oder ungewünschten Versetzungen der Magneten gehalten werden.

Somit kann die Effizienz der Herstellung signifikant erhöht werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Verfahrens kann die Harzgussform einen Magnethaltemechanismus oder einen Magnetsaugmechanismus aufweisen, welcher innerhalb der Form vorgesehen ist, um die Magneten an der äußeren Umfangsfläche der Harzgussform nach dem Einfüllen des Harzes sicher zu festigen.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung können die Magneten in einem stabileren Zustand stationär gehalten werden. Somit kann die Effizienz der Herstellung ferner erhöht werden.

Darüber hinaus ist gemäß eines dritten Aspektes der vorliegenden Erfindung eine Harzgussform vorgesehen, um einen Magnetgenerator herzustellen, welcher aus einem schüsselförmigen Schwungrad, einer Vielzahl von Magneten, welche an einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades angebracht sind, einem Harz, welches um jeden der einzelnen Magneten eingefüllt wird, um die Magneten an dem Schwungrad als integrierte Teile davon starr zu befestigen, und aus einer Generatorwicklung besteht, die innerhalb des schüsselförmigen Schwungrades gegenüber den Magneten angeordnet ist, um elektrische Leistung unter Wirkung von elektromagnetischer Induktion zu erzeugen, welche durch Kooperation mit den Magneten erzeugt wird. Die Harzgussform enthält eine äußere Umfangsfläche, welche gegenüber einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades zu positionieren ist, und Vorsprünge, welche in der äußeren Umfangsfläche vorgesehen sind, um die Vielzahl von Magneten jeweils an vorbestimmten Positionen zu halten.

Aufgrund der Anordnung des vorstehend beschriebenen Zusammenbaus der Harzgussform kann der Schutzring für den Magnetgenerator weggelassen werden und somit können die Herstellungskosten des Magnetgenerators reduziert werden. Darüber hinaus kann die Performance des Magnetgenerators aufgrund der verringerten Distanz zwischen den Magneten und der Generatorwicklung des Magnetgenerators erhöht werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sollte sich jede der Vorsprünge kontinuierlich und axial von einer vorgegebenen Position an einer Seite der Magneten im Wesentlichen nach oben zu einem offenen Ende des Schwungrades erstrecken.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung können die Magneten in der Umfangsrichtung gleichmäßig gehalten werden, ohne dass eine Drehung oder eine ähnliche Versetzung der Magneten auftritt. Somit können die Magneten in einem stabileren Zustand gehalten werden, was wiederum bedeutet, dass die Effizienz der Herstellung des Magnetgenerators entsprechend erhöht werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollte die Harzgussform bevorzugterweise einen Magnetsaugmechanismus oder einen Magnethaltemechanismus aufweisen, der innerhalb der Form zum sicheren Befestigen der Magneten an der äußeren Umfangswand der Harzgussform nach dem Einfüllen des Harzes angeordnet ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung können die Magneten positiver gehalten werden, wobei die Effizienz der Herstellung signifikant erhöht werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ferner die Harzgussform zur Herstellung des Magnetgenerators einen ringähnlichen Vorsprung aufweisen, welcher um die äußere Umfangsfläche der Form ausgebildet ist, um die Magneten an einem Ende davon zu lagern.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Harzgussform zur Herstellung ferner eine Vielzahl von entsprechenden Vorsprüngen aufweisen, welche um die äußere Umfangsfläche der Form angeordnet sind, um die Vielzahl von Magneten an entsprechenden Enden davon zu halten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Harzgussform derart ausgestaltet sein, dass diese mit einer äußeren Gussform zusammenwirkt, welche um die Harzgussform angeordnet ist, um ein offenes Ende des Schwungrades zu lagern.

Die vorstehend beschriebene Anordnung trägt zum stationären Halten der Magneten an entsprechenden vorbestimmten Positionen mit einer hohen Verlässlichkeit während des Harzgussvorgangs bei.

Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und zugehörigen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind durch Lesen der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen leichter verständlich, welche jedoch lediglich beispielhaft in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu sehen sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Laufe der Beschreibung wird auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, welche einen Rotor eines Magnetgenerators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, welche einen Zusammenbau einer Harzgussform darstellt, welche zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Rotors verwendet werden kann;

Fig. 3 eine Ansicht, welche den Zustand darstellt, in welchem die Magneten stationär an einem Zusammenbau einer Harzgussform magnetisch angezogen werden;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, welche ein weiteres Beispiel des Zusammenbaus der Harzgussform darstellt;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, welche noch ein weiteres Beispiel eines Zusammenbaus einer Harzgussform darstellt;

Fig. 6 eine Vorderansicht eines Rotors eines herkömmlichen Magnetgenerators mit Schwungrad;

Fig. 7 eine Schnittansicht des gleichen entlang der Linie VI-VI von Fig. 6, in Richtung der angezeigten Pfeile gesehen;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, welche einen Schutzring darstellt, der in dem herkömmlichen Magnetgenerator mit Schwungrad verwendet wird;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht, welche ein weiteres Beispiel eines Schutzrings darstellt, der in dem herkömmlichen Magnetgenerator verwendet wird; und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, welche den Zustand darstellt, in welchem die Magneten an dem in Fig. 9 gezeigten Schutzring angebracht sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im Detail in Verbindung mit den gegenwärtig bevorzugten oder typischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile in verschiedenen Ansichten verwendet.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Rotor eines Magnetgenerators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Mit Bezug auf Fig. 1 enthält der Rotor des Magnetgenerators gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ein schüsselförmiges Schwungrad, welches aus einer zylindrischen Umfangswand 11a und einem Bodenabschnitt 11b aufgebaut ist, welche integral mit der zylindrischen Umfangswand 11a ausgebildet ist, so dass ein offenes Ende der zylindrischen Umfangswand 11a geschlossen wird. Am Zentrum des Bodenabschnitts 11b des Schwungrades 11 ist eine Nabe oder Haube 15 ausgebildet, welche zum Koppeln des Rotors an eine drehbare Welle verwendet wird, wie beispielsweise eine Kurbelwelle einer inneren Verbrennungskraftmaschine, welche nicht gezeigt ist. Ferner sind zwölf Magneten 12, die einen bogenförmigen Querschnitt aufweisen, an der inneren Umfangsfläche der zylindrischen Umfangswand 11a des Schwungrades 11 mit gleichem Abstand zueinander angeordnet, wenn man diese in Umfangsrichtung betrachtet. Ein Harz 14 ist in die Zwischenräume eingefüllt, welche zwischen den einzelnen Magneten 12 und an beiden Seiten davon ausgebildet sind, so dass die Magneten 12 versenkt in das Harz eingebettet sind, wobei die Magneten 12 an entsprechenden vorbestimmten Positionen in sowohl axialer Richtung als auch in radialer Richtung starr befestigt sind.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zusammenbau einer Harzgussform darstellt, die zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Rotors verwendet werden kann. Der Zusammenbau der Harzgussform gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung besteht im Allgemeinen aus zwei Hauptabschnitten, d. h. einer Rotorinnengussform 21 und einer Rotoraußengussform 22. An der äußeren Umfangsfläche der Rotorinnenseitengussform 21 sind Vorsprünge 21a vorgesehen, um die Magneten 12 in der Umfangsrichtung zu befestigen bzw. zu halten, wobei Vorsprünge 22a in der Rotoraußenseitengussform 22 vorgesehen sind, um die Magneten 12 in der axialen Richtung zu halten. Jeder der Vorsprünge 21a erstreckt sich kontinuierlich in axialer Richtung von einer vorgegebenen Position an einer Seite des nicht gezeigten Magneten im Wesentlichen nach oben zu dem geöffneten Ende des schüsselförmigen Schwungrades 11. Ferner sind die Durchgangsöffnungen 21b zum Saugen und Festhalten der Magneten 12 in der Rotorinnenseitengussform 21 an Positionen ausgebildet, wo die Magneten 12 zu positionieren sind. Hierzu ist ein Magnetsaugmechanismus oder ein Magnethaltemechanismus, welcher nicht dargestellt ist, an dem Inneren der Rotorinnenseitengussform 21 angeordnet, um die Magneten 12 stationär anzusaugen und zu halten, unter Verwendung von beispielsweise einem negativen Druck oder Vakuum. Beispielsweise kann der vorstehend erwähnte Magnetsaugmechanismus bzw. Magnethaltemechanismus durch Saug- oder Vakuumdüsenvorrichtungen gebildet werden, welche hydraulisch mit einer Vakuumquelle verbunden sind, wie beispielsweise einer Vakuumpumpe, um die Magneten unter Vakuum mittels der Durchgangsöffnungen 21b anzusaugen, um die Magneten dadurch stationär an entsprechenden Positionen zu halten. Alternativ kann der Magnetsaugmechanismus bzw. Magnethaltemechanismus durch eine magnetische Haltevorrichtung oder ähnliches gebildet sein, welche derart gestaltet ist, dass die Magneten 12 magnetisch angezogen werden, damit diese dadurch stationär an entsprechenden Positionen unter der magnetischen Anziehungskraft gehalten werden. In Fig. 3 ist der Zustand dargestellt, in welchem die Magneten 12 in dem Zusammenbau der Harzgussform unter Vakuum oder magnetischer Anziehung festgehalten werden.

Der Schwungradrotor wird unter Verwendung des Zusammenbaus der Harzgussform hergestellt, welcher die vorstehende Struktur aufweist und in der weiter unten beschriebenen Art und Weise verwendet wird. Das mit Magneten angeordnete Schwungrad, die Rotorinnenseitengussform 21 und die Rotoraußenseitengussform 22 sind gegenseitig übereinander angeordnet, so dass eine Endfront 21c der Rotorinnenseitengussform 21 in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 11b des Schwungrades 11 gebracht wird, wobei eine Außenumfangsfläche 21d der Rotorinnenseitengussform 21 gegenüber der inneren Umfangsfläche des Schwungrades 11 angeordnet ist, und wobei eine Endfront 22b der Rotoraußenseitengussform 22 einen Öffnungskantenabschnitt 11c des Schwungrades 11 trägt, wobei jeweils Zwischenräume gebildet werden, die mit Harz zu füllen sind. Diese Zwischenräume sind dann mit dem Harz 14 gefüllt worden. Somit sind die Magneten 12 starr an entsprechenden vorbestimmten Positionen befestigt, nachdem das Harz ausgehärtet ist. Darauffolgend werden die Harzgussformen von dem Schwungrad 11 abgelöst.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein weiteres Beispiel einer Zusammensetzung der Harzgussform darstellt. Im Falle dieser Zusammensetzung der Harzgussform ist der Vorsprung, welcher in der Rotoraußenseitengussform 22vorgesehen ist, um die Magneten in axialer Richtung stationär zu halten, in einer ringförmigen oder Ringform ausgebildet, wie beispielsweise durch einen ringförmigen Vorsprung 122a dargestellt.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, welche noch ein weiteres Beispiel eines Zusammenbaus einer Harzgussform darstellt. Im Fall dieses Zusammenbaus der Harzgussform sind Vorsprünge in der Rotoraußenseitengussform 22 vorgesehen, um die Magneten in axialer Richtung zu halten, wobei die Vorsprünge jeweils in einer bogenförmigen Form ausgebildet sind, wie beispielsweise durch die Vorsprünge 222a dargestellt.

Bei dem Magnetgenerator, wie er in der vorstehend beschriebenen Struktur verwendet wird, enthält der Magnetgenerator das schüsselförmige Schwungrad 11, eine Vielzahl von Magneten 12, welche in einer inneren Umfangsfläche des Schwungrads 11 angebracht sind, ein Harz 14, welches um jeden der einzelnen Zylinder 12 eingefüllt ist, um die Magneten 12 an dem Schwungrad 11 als integrierte Teile davon sicher zu befestigen, und eine Generatorwicklung, welche innerhalb des schüsselförmigen Schwungrades 11 gegenüber den Magneten 12 angebracht ist, um unter Einwirkung von elektromagnetischer Induktion elektrische Leistung zu erzeugen, wobei elektromagnetische Induktion in Verbindung mit den Magneten 12 erzeugt worden ist. Der Magnetgenerator ist durch Verwendung der Harzgussform 21 mit der äußeren Umfangsfläche 21d hergestellt worden, welche gegenüber der inneren Umfangsfläche des Schwungrades 11 zu positionieren ist, und wobei Vorsprünge 21a in der äußeren Umfangsfläche 21d vorgesehen sind, um die Vielzahl von Magneten 12 jeweils an vorbestimmten Positionen zu halten, wobei die Magneten 12 jeweils an vorbestimmte Positionen positioniert werden, das Harz 14 in Zwischenräume gefüllt worden ist, welche zwischen der Harzgussform 21 und dem Schwungrad 11 definiert sind, und wobei die Harzgussform 21 von dem Schwungrad 11 abgenommen wird, nachdem das Harz ausgehärtet ist. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung kann der Magnetgenerator mit einer verbesserten Struktur hergestellt werden, welche es erlaubt, dass der normalerweise verwendete Schutzring, der bei herkömmlichen Magnetgeneratoren verwendet wird, weggelassen wird, und somit können die Herstellungskosten reduziert werden. Zusätzlich kann die Performance des Magnetgenerators signifikant erhöht werden, da der Abstand zwischen dem Magneten und der Generatorwicklung aufgrund der Abwesenheit des Schutzrings verkürzt worden ist.

Ferner weist das Verfahren zur Herstellung des Magnetgenerators gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung einen Harzeinfüllschritt, in welchem die Harzgussform 21 mit einer äußeren Umfangsfläche 21d, welche gegenüber der inneren Umfangsfläche des Schwungrades 11 zu positionieren ist, und die Vorsprünge 21a, welche in der äußeren Umfangsfläche 21d zum Halten der Vielzahl von Magneten jeweils an vorbestimmten Positionen vorgesehen sind, zum Einfüllen des Harzes in die Zwischenräume verwendet wird, welche zwischen der Harzgussform 21 und dem Schwungrad 11 definiert werden, wobei die Magneten 12 jeweils an vorbestimmten Positionen gehalten werden, und den Formablöseschritt auf, um die Harzgussform 21 von dem Schwungrad 11 zu lösen. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Merkmale kann der herkömmlicherweise in Magnetgeneratoren verwendete Schutzring in dem Magnetgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung weggelassen werden, und somit können die Herstellungskosten des Magnetgenerators reduziert werden, wobei die Performance des Magnetgenerators erhöht werden kann, da der Abstand zwischen den Magneten und der Generatorwicklung des Magnetgenerators aufgrund des Weglassens des Schutzrings verringert wird.

Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Hinblick auf die vorstehende Technik möglich. Es ist daher zu verstehen, dass der Schutzumfang der beigefügten Ansprüche den Rahmen der Erfindung darstellt, wobei die spezifische Beschreibung lediglich beispielhaft ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Magnetgenerator, welcher aufweist:

    ein schüsselförmiges Schwungrad (11),

    eine Vielzahl von Magneten (12), welche an einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades (11) angebracht sind,

    ein Harz (14), welches um jeden der einzelnen Zylinder (12) eingefüllt ist, um die Magneten (12) an dem Schwungrad (11) als integrierte Teile davon sicher zu befestigen, und

    eine Generatorwicklung, welche innerhalb des schüsselförmigen Schwungrades (11) gegenüber den Magneten (12) angeordnet ist, um elektrische Leistung unter Mitwirkung von elektromagnetischer Induktion zu erzeugen, welche in Zusammenarbeit mit den Magneten (12) generiert wird,

    wobei der Magnetgenerator durch Verwendung einer Harzgussform (21) hergestellt wird, die eine äußere Umfangsfläche (21d), welche gegenüber einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades (11) zu positionieren ist, und Vorsprünge (21a) aufweist, welche in der äußeren Umfangsfläche (21d) vorgesehen sind, um die Vielzahl von Magneten jeweils an vorbestimmten Positionen zu halten, um die Magneten an den vorbestimmten Positionen jeweils zu positionieren, und um das Harz (14) in die Zwischenräume einzufüllen, welche zwischen der Harzgussform (21) und dem Schwungrad (11) definiert werden, und wobei die Harzgussform (21) von dem Schwungrad (11) abgelöst wird.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung eines Magnetgenerators, welcher ein schüsselförmiges Schwungrad (11), eine Vielzahl von Magneten (12), die an einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades (11) angebracht sind, ein Harz (14), welches um jeden der einzelnen Magneten (12) eingefüllt ist, um die Magneten (12) an dem Schwungrad (11) als integrierte Teile davon sicher zu befestigen, und eine Generatorwicklung aufweist, welcher innerhalb des schüsselförmigen Schwungrades (11) gegenüber den Magneten (12) angeordnet ist, um elektrische Leistung unter Mitwirkung von elektromagnetischer Induktion zu generieren, welche in Zusammenarbeit mit den Magneten (12) erzeugt wird,

    wobei das Herstellungsverfahren aufweist:

    einen Harzeinfüllschritt, in welchem eine Harzgussform (21) mit einer äußeren Umfangsfläche (21d), die gegenüber einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades (11) zu positionieren ist, und mit Vorsprüngen (21a), welche in der äußeren Umfangsfläche (21d) zum Halten der Vielzahl von Magneten jeweils an vorbestimmten Positionen vorgesehen sind, zum Einfüllen des Harzes (14) in Zwischenräume verwendet werden, die zwischen der Harzgussform (21) und dem Schwungrad (11) definiert werden, wobei die Magneten (12) jeweils an vorbestimmten Positionen gehalten werden, und

    einen Formablöseschritt, um die Harzgussform (21) von dem Schwungrad (11) abzulösen.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung eines Magnetgenerators gemäß Anspruch 2, wobei sich jeder der Vorsprünge (21a) der Harzgussform kontinuierlich und axial von einer vorgegebenen Position an einer Seite der Magneten (12) im Wesentlichen nach oben zu einem offenen Ende des Schwungrades (11) erstreckt.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung eines Magnetgenerators gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Harzgussform (21) einen Mechanismus zum Saugen und Halten von Magneten aufweist, welcher im Inneren der Harzgussform (21) angeordnet ist, um die Magneten (12) an der äußeren Umfangsfläche (21d) der Harzgussform (21) sicher zu halten, nachdem das Harz (14) eingefüllt worden ist.
  5. 5. Harzgussform zur Herstellung eines Magnetgenerators, welcher ein schüsselförmiges Schwungrad (11), eine Vielzahl von Magneten (12), die an einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades (11) angeordnet sind, ein Harz (14), welches um jeden der einzelnen Magneten (12) eingefüllt ist, um die Magneten (12) an dem Schwungrad (11) als integrierte Teile davon sicher zu befestigen, und eine Generatorwicklung aufweist, welche innerhalb des schüsselförmigen Schwungrades (11) gegenüber den Magneten (12) angeordnet ist, um elektrische Leistung unter Mitwirkung von elektromagnetischer Induktion zu generieren, welche in Zusammenarbeit mit den Magneten (12) erzeugt wird,

    wobei die Harzgussform (21) aufweist:

    eine äußere Umfangsfläche (21d), die gegenüber einer inneren Umfangsfläche des Schwungrades (11) zu positionieren ist, und

    Vorsprünge (21a), welche in der äußeren Umfangsfläche (21d) vorgesehen sind, um die Vielzahl von Magneten (12) jeweils an vorbestimmten Positionen zu halten.
  6. 6. Harzgussform zur Herstellung eines Magnetgenerators gemäß Anspruch 5, wobei sich jeder der Vorsprünge (21a) kontinuierlich und axial von einer vorgegebenen Position an einer Seite der Magneten (12) im Wesentlichen nach oben zu einem offenen Ende des Schwungrades (11) erstreckt.
  7. 7. Harzgussform zur Herstellung eines Magnetgenerators gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Harzgussform (21) einen Mechanismus zum Saugen und Halten von Magneten aufweist, welcher im Inneren der Harzgussform (21) angeordnet ist, um die Magneten (12) an der äußeren Umfangsfläche (21d) der Harzgussform (21) sicher zu fixieren, nachdem das Harz (14) eingefüllt worden ist.
  8. 8. Harzgussform zur Herstellung eines Magnetgenerators gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, welches ferner aufweist: einen ringähnlichen Vorsprung (122a), welcher um die äußere Umfangsfläche der Harzgussform (21) ausgebildet ist, um die Magneten an einem Ende der Harzgussform (21) zu stützen.
  9. 9. Harzgussform zur Herstellung eines Magnetgenerators gemäß zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, welche ferner aufweist: eine Vielzahl von einzelnen Vorsprüngen (222a), welche um die äußere Umfangsfläche der Harzgussform (21) angeordnet sind, um die Vielzahl von Magneten (12) jeweils an einem Ende der Harzgussform (21) zu stützen.
  10. 10. Harzgussform zur Herstellung eines Magnetgenerators gemäß zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Harzgussform (22) derart ausgestaltet ist, dass sie mit einer Außenseitengussform zusammenwirkt, welche um die Harzgussform (21) angeordnet ist, um ein offenes Ende (11c) des Schwungrades (11) zu stützen.






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