DE102018130270A1

DE102018130270A1 - Actuator and method for assembling an actuator

Info

Publication number: DE102018130270A1
Application number: DE102018130270.3A
Authority: DE
Inventors: Dominik Kohlhaas; Markus Dietrich
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-06-04
Also published as: WO2020108686A1; CN113169605A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor (1) für einen Kraftfahrzeugaktor mit einem Rotorinnenring (2) und daran angebrachten Rotorsegmenten (3), die in Umfangsrichtung durch Spalte (4) voneinander getrennt sind, wobei die Spalte (4) zum Aufnehmen von jeweils einem Magneten (5) bemessen und ausgerüstet sind, sodass die Magnete (5) im Betrieb speichenartig im Wesentlichen in Radialrichtung weisen, wobei zumindest eines der Rotorsegmente (3) über einen Steg (6) an dem Rotorinnenring (2) angebracht ist, der solche Materialeigenschaften und Verformungseigenschaften besitzt, dass er nach Längung (ΔL) aufgrund einer Positionsverlagerung (ΔD) des Rotorsegments (3) nach radial außen bei Wegfall der für die Positionsveränderung verantwortlichen Kraft in seine Ursprungsform zurückkehrt. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Aktor oder eine Elektromaschine mit einem solchen Rotor (1) sowie ein zugehöriges Verfahren zum Zusammenbau.The invention relates to a rotor (1) for a motor vehicle actuator with an inner rotor ring (2) and rotor segments (3) attached to it, which are separated from one another in the circumferential direction by gaps (4), the gaps (4) for receiving one magnet each (5) are dimensioned and equipped so that the magnets (5) point in the direction of operation essentially in the radial direction, at least one of the rotor segments (3) being attached to the rotor inner ring (2) via a web (6) which has such material properties and Deformation properties have that after elongation (ΔL) due to a position shift (ΔD) of the rotor segment (3) radially outwards when the force responsible for the change in position is lost, it returns to its original shape. The present invention also relates to an actuator or an electric machine with such a rotor (1) and to an associated method for assembly.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Rotor für einen Kraftfahrzeugaktor mit einem Rotorinnenring und daran angebrachten Rotorsegmenten, die in Umfangsrichtung durch Spalte voneinander getrennt sind, wobei die Spalte zum Aufnehmen von jeweils einem Magneten bemessen und ausgerüstet sind, sodass die Magnete im Betrieb speichenartig im Wesentlichen in Radialrichtung weisen. Ferner betrifft die vorliegende Offenbarung einen Aktor oder eine Elektromaschine mit einem solchen Rotor sowie ein Verfahren zu deren Zusammenbau.The present disclosure relates to a rotor for a motor vehicle actuator with a rotor inner ring and rotor segments attached to it, which are separated from one another in the circumferential direction by gaps, the gaps being dimensioned and equipped for accommodating one magnet each, so that the magnets operate in the manner of a spoke essentially in the radial direction point. Furthermore, the present disclosure relates to an actuator or an electric machine with such a rotor and a method for assembling them.

Kraftfahrzeugaktoren, insbesondere bürstenlosen Gleichstrommotoren, sollen in Flüssigkeiten (beispielsweise einem Öl oder einer Bremsflüssigkeit) betrieben werden. Bei Kraftfahrzeugaktoren in Speichenanordnung sind Magnete speichenartig in einem Blechpaket (Rotor oder Rotorteil) angeordnet. Nach aktuellem Stand der Technik werden bei der Fertigung eines solchen Aktors die Magnete in die Blechpakete eingeschoben, wobei nachteiliger Weise die scharfkantigen Ecken der Bleche zu einer Beschädigung der Schutzschicht auf dem Magneten führen können. Dadurch wird in Kauf genommen, dass bei Kontakt mit Flüssigkeiten wie Öl oder Bremsflüssigkeit die Magnete an diesen Stellen korrodieren oder verpulvern können. Dadurch kann die Funktion des Motors beeinträchtigt oder der Motor sogar komplett zerstört werden.Motor vehicle actuators, in particular brushless DC motors, are to be operated in liquids (for example an oil or a brake fluid). In motor vehicle actuators in a spoke arrangement, magnets are arranged in the manner of a spoke in a laminated core (rotor or rotor part). According to the current state of the art, the magnets are inserted into the laminated cores during the manufacture of such an actuator, whereby the sharp-edged corners of the laminations can disadvantageously damage the protective layer on the magnet. As a result, it is accepted that contact with liquids such as oil or brake fluid can corrode or powder the magnets at these points. This can impair the function of the engine or even destroy the engine completely.

Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, einen Rotor bereitzustellen, welcher Nachteile des Stands der Technik vermeidet oder zumindest reduziert. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässige, einfache und beschädigungsfreie Befestigung der Magnete an dem Rotor zu ermöglichen, insbesondere hinsichtlich der Beschichtung der Magnete.The object of the invention is therefore to provide a rotor which avoids or at least reduces disadvantages of the prior art. In particular, it is an object of the invention to enable reliable, simple and damage-free fastening of the magnets to the rotor, in particular with regard to the coating of the magnets.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rotor dadurch gelöst, dass zumindest eines der Rotorsegmente über einen Steg an dem Rotorinnenring angebracht ist, wobei der Steg solche Materialeigenschaften und Verformungseigenschaften besitzt, dass er nach einer Längung aufgrund einer Positionsverlagerung des Rotorsegment nach radial außen bei Wegfall einer für die Positionsverlagerung verantwortlichen Kraft in seine Ursprungsform zurückkehrt. Insbesondere besitzt der Steg elastische Eigenschaften. Da bei einer Längung eines Stegs und der zugehörigen Positionsverlagerung, also dem Betätigungsweg des Rotorsegments die Spalte beiderseits des Rotorsegments breiter werden, wird auf einfache, zuverlässige Weise ermöglicht, die entsprechenden Magnete berührungsfrei in die Spalte einzusetzen und diese anschließend bei Wegfall der Kraft zwischen den jeweils benachbarten Rotorsegmenten einzuklemmen, wodurch die vorstehend beschriebenen Probleme des Stands der Technik vermieden werden.The object on which the invention is based is achieved in the case of a generic rotor in that at least one of the rotor segments is attached to the rotor inner ring via a web, the web having material properties and deformation properties such that after elongation due to a positional displacement of the rotor segment radially outward returns to its original form if a force responsible for the position shift is lost. In particular, the web has elastic properties. Since when a web is elongated and the associated position shift, i.e. the actuation path of the rotor segment, the gaps on both sides of the rotor segment become wider, it is possible in a simple, reliable manner to insert the corresponding magnets into the gaps without contact and then when the force is lost between the respective segments pinching adjacent rotor segments, thereby avoiding the problems of the prior art described above.

Vorteilhafterweise besitzt der Steg eine einfach oder mehrfach geschwungene, beispielsweise S-förmige oder Z-artige Form oder Ausgestaltung. Dies ist insbesondere gegenüber einer alternativen Ausführung mit ungeschwungenen Stegen, welche ausschließlich durch deren Materialelastizität bzw. -dehnung gelängt werden können, von Vorteil, da mit vergleichsweise geringer Kraft eine größere Längung erreicht werden kann.Advantageously, the web has a single or multiple curved, for example S-shaped or Z-like shape or configuration. This is particularly advantageous compared to an alternative design with non-curved webs, which can only be elongated by their material elasticity or expansion, since greater elongation can be achieved with comparatively little force.

Nach einem Aspekt der Erfindung kann jedes Rotorsegment über einen Steg mit dem einteiligen oder mehrteiligen Rotorinnenring verbunden sein. Darüber hinaus können alle Stege, oder zumindest in Umfangsrichtung gesehen jeder zweite Steg, die gleichen Eigenschaften besitzen, insbesondere hinsichtlich Materialbeschaffenheit, Materialeigenschaften und/oder Rückstellverhalten. Falls nur jeder zweite Steg die gleichen Eigenschaften besitzt, kann eine steifere Struktur und eine größere Festigkeit des Rotors erreicht werden. Andernfalls, falls alle Stege die gleichen Eigenschaften besitzen, wird während einer Montage bei gleichem Betätigungsweg eine größere Verbreiterung der Spalte erzielt, wodurch es leichter ist, die Magnete berührungsfrei einzusetzen.According to one aspect of the invention, each rotor segment can be connected to the one-piece or multi-piece rotor inner ring via a web. In addition, all webs, or at least every second web seen in the circumferential direction, can have the same properties, in particular with regard to material properties, material properties and / or resilience behavior. If only every second web has the same properties, a stiffer structure and greater strength of the rotor can be achieved. Otherwise, if all the webs have the same properties, a greater widening of the gaps is achieved during assembly with the same actuation path, which makes it easier to use the magnets without contact.

Es hat sich als sinnvoll erwiesen, dass eines der Rotorsegmente oder alle Rotorsegmente eine Aussparung zum Einlegen eines Werkzeugs, wie ein Dorns, besitzt bzw. besitzen, um eine Kraft einzuleiten und eine Radialverlagerung des Rotorsegment bzw. der Rotorsegmente zu erzwingen. Dadurch kann ein einfach gestaltetes Werkzeug im Rahmen eines Montagevorgangs einfach und sicher in die Rotorsegmente eingreifen, um die Kraft zur Positionsverlagerung aufzubringen, wobei keine nach außen vorstehenden, störenden Strukturen notwendig sind.It has proven useful that one of the rotor segments or all of the rotor segments has or have a recess for inserting a tool, such as a mandrel, in order to introduce a force and to force a radial displacement of the rotor segment or the rotor segments. As a result, a simply designed tool can easily and securely engage the rotor segments in the course of an assembly process in order to apply the force for shifting the position, no outwardly protruding structures being necessary.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besitzen alle Stege eine gleichbleibende Dicke. Dadurch kann gewährleistet werden, dass ein Längungsverhalten jedes Stegs leicht berechenbar und gleichmäßig ist und zudem Fertigungskosten gesenkt sind.According to a preferred embodiment of the invention, all webs have a constant thickness. This can ensure that the elongation behavior of each web is easy to calculate and uniform and that manufacturing costs are also reduced.

Ferner ist es von Vorteil, wenn die Aussparung eine an eine Ellipse oder ein Ei angenäherte Form besitzt. Alternativ kann die Aussparung auch eine eckige Form, beispielsweise die Form eines Rechtecks oder eines Dreiecks, besitzen. Einfach gesagt ist es bevorzugt, wenn die Aussparung eine nicht-kreisförmige Form besitzt. Mathematisch gesprochen, ist es vorteilhaft, wenn die Aussparung die Form einer ebenen, geometrischen Figur besitzt, bei der zumindest zwei Punkte der Figur einen zueinander unterschiedlichen Abstand zu dem Mittelpunkt der Figur haben. Dies ermöglicht es, ein Werkzeug während eines Montagevorgangs in einer bestimmten Lage, insbesondere gegen Verdrehen gesichert, zu jedem Rotorsegment einzusetzen und/oder darin zu verankern.It is also advantageous if the recess has a shape approximating an ellipse or an egg. Alternatively, the recess can also have an angular shape, for example the shape of a rectangle or a triangle. Simply put, it is preferred if the recess has a non-circular shape. Mathematically speaking, it is advantageous if the recess has the shape of a flat, geometrical figure in which at least two points of the figure have one have different distances from each other to the center of the figure. This makes it possible to insert and / or anchor a tool to each rotor segment in a certain position, in particular secured against rotation, during an assembly process.

Zweckmäßigerweise hat einseitig oder beidseitig in Umfangsrichtung zumindest jedes zweite Rotorsegment, vorzugsweise jedes Rotorsegment, an dessen radial äußeren Kanten einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Vorsprung. Dies ist von Vorteil, da somit die Magnete redundant, d. h., zusätzlich zu einer reibungsbasierten Klemmung zwischen den Rotorsegmenten, in Richtung radialaußen formschlüssig gehalten werden können.Appropriately, on one side or on both sides in the circumferential direction, at least every second rotor segment, preferably each rotor segment, has a projection extending in the circumferential direction on its radially outer edges. This is advantageous because the magnets are redundant, i.e. that is, in addition to a friction-based clamping between the rotor segments, can be held in a form-fitting manner in the direction radially outward.

Es hat sich zudem als vorteilhaft erwiesen, die Spalte und Aussparungen derart auszulegen, dass diese abhängig von einem magnetischen Fluss bei einem Betrieb des Rotors geformt, angeordnet und dimensioniert sind, um den Rotor möglichst energieeffizient betreiben zu können. Insbesondere eine elliptische Form der Aussparung hat sich vorteilhafterweise als den magnetischen Fluss optimal lenkend erwiesen.It has also proven to be advantageous to design the gaps and recesses in such a way that they are shaped, arranged and dimensioned as a function of a magnetic flux when the rotor is in operation, in order to be able to operate the rotor as energy-efficiently as possible. In particular, an elliptical shape of the recess has advantageously proven to optimally direct the magnetic flux.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch einen Aktor oder eine Elektromaschine für ein Kraftfahrzeug mit einem vorstehend beschriebenen Rotor gelöst, wobei zwischen den Rotorsegmenten Magnete eingesetzt werden bzw. sind. Es hat sich als sinnvoll erwiesen, dass die Magnete von einer Schutzschicht oder Beschichtung bedeckt sind. Dadurch sind die Magnete vor einem Korrodieren, Verpulvern oder sonstigem Verschleiß geschützt.The object on which the invention is based is also achieved by an actuator or an electric machine for a motor vehicle with a rotor as described above, magnets being used between the rotor segments. It has proven useful that the magnets are covered by a protective layer or coating. This protects the magnets from corroding, powdering or other wear.

Nach einem bevorzugten Aspekt der Erfindung kann im Betrieb zwischen dem Magneten, den Rotorsegmenten und dem Rotorinnenring eine Flüssigkeit, wie Öl oder Bremsflüssigkeit, vorhanden sein. Dies ermöglicht vorteilhafter Weise eine maximale Flexibilität hinsichtlich einer Einbausituation des Rotors, insbesondere hinsichtlich Kühlung und Schmierung.According to a preferred aspect of the invention, a liquid, such as oil or brake fluid, can be present between the magnet, the rotor segments and the rotor inner ring during operation. This advantageously enables maximum flexibility with regard to an installation situation of the rotor, in particular with regard to cooling and lubrication.

Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zum Zusammenbau eines Aktors oder einer Elektromaschine mit einem vorstehend beschriebenen Rotor gelöst, wobei ein Werkzeug in die Aussparung eines Rotorsegments eingesetzt wird, dann eine externe Kraft aufgebracht wird und das Rotorsegment in Radialrichtung positionsverlagert wird, danach in den Spalt neben dem Rotorsegment ein Magnet eingesetzt wird, wobei nachfolgend die externe Kraft wegfällt und daraufhin der gelängte Steg, welcher beispielsweise auf der radialen Innenseite des Rotorsegments angreift, den Spalt wieder verkleinert und dem Magneten zwischen zwei benachbarten Rotorsegmenten eingeklemmt, indem er das verlagerte Rotorsegment wieder an seine (nahezu) ursprüngliche Stelle verlagert oder zurückzieht.In addition, the object of the invention is achieved by a method for assembling an actuator or an electric machine with a rotor described above, wherein a tool is inserted into the recess of a rotor segment, then an external force is applied and the rotor segment is shifted in position in the radial direction, then A magnet is inserted into the gap next to the rotor segment, with the external force subsequently disappearing and then the elongated web, which, for example, engages on the radial inside of the rotor segment, reduces the gap again and clamps the magnet between two adjacent rotor segments by displacing it Rotor segment moved back to its (almost) original position or withdrawn.

Mit anderen Worten wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass elastische Stege zwischen einzelnen (Rotor-)Segmenten und einem (Rotor-)Innenring vorgesehen sind, welche in Radialrichtung ausgedehnt werden können. Durch eine externe Kraft werden die Stege gedehnt. Durch die Ausdehnung in Radialrichtung werden Spalte (zwischen den Segmenten, alternativ auch als Aussparungen/Zwischenraum/Raum bezeichnet) für die Magnete größer und die Magnete können beschädigungsfrei eingesetzt werden. Wird die externe Kraft weggenommen, nehmen die Stege wieder ihre ursprüngliche Form ein und klemmen die Magnete. Ein innerer Blechring (Rotorinnenring), in welchen beispielsweise eine Welle eingepresst wird, ist über die verformbaren Stege (in einer Ausführungsform als S-Schlag ausgeführt) mit den einzelnen Rotorsegmenten verbunden. In dem Raum zwischen den Segmenten werden die Magnete eingesetzt. Aussparungen in den Blechsegmenten können unter Berücksichtigung des magnetischen Flusses beliebig ausgeführt werden.In other words, the object is achieved in that elastic webs are provided between individual (rotor) segments and a (rotor) inner ring, which can be expanded in the radial direction. The webs are stretched by an external force. Due to the expansion in the radial direction, gaps (between the segments, alternatively also referred to as recesses / intermediate space / space) for the magnets become larger and the magnets can be used without damage. If the external force is removed, the webs return to their original shape and clamp the magnets. An inner sheet metal ring (inner rotor ring), in which, for example, a shaft is pressed in, is connected to the individual rotor segments via the deformable webs (in one embodiment designed as an S-lay). The magnets are used in the space between the segments. Recesses in the sheet metal segments can be made as desired, taking into account the magnetic flux.

Ein Ablauf zum Einsetzen der Magnete ist wie folgt: Über Werkzeuge (z.B. Dornen), die entweder in Aussparungen (Werkzeugaufnahmen) in den Segmenten oder unter die Segmente gesetzt werden, werden die (Rotor- bzw.) Blechsegmente radial nach außen gezogen (durch eine externe Kraft). Die elastischen Verbindungen zwischen den Segmenten und den Innenring werden dabei gedehnt. Durch die radialen Verschiebungen werden Räume (Spalte) zum Einsetzen der Magnete größer. In die nun größeren Fenster (Spalte/Räume) können die Magnete nun nahezu ohne eine Berührung und eine Beschädigung der Beschichtung eingesetzt werden. Wird die externe Kraft verringert bzw. ganz weggenommen, ziehen die elastischen Stege die Segmente wieder radial nach innen an ihre Ursprungsposition. Die Blechsegmente legen sich an die eingesetzten Magnete an und fixieren diese.The procedure for inserting the magnets is as follows: The (rotor or) sheet metal segments are pulled radially outwards (by a tool) (e.g. mandrels) that are placed either in recesses (tool holders) in the segments or under the segments external force). The elastic connections between the segments and the inner ring are stretched. Due to the radial displacements, spaces (gaps) for inserting the magnets become larger. The magnets can now be inserted in the now larger windows (gaps / rooms) almost without touching and damaging the coating. If the external force is reduced or completely removed, the elastic webs pull the segments radially inward again to their original position. The sheet metal segments lay against the magnets used and fix them in place.

Die Stege zwischen den einzelnen Segmenten und den Innenring können dabei in verschiedenen Formen ausgeführt werden. Neben den oben genannten S-förmigen Stegen sind z.B. geschwungene Stege möglich. Wichtig ist dabei, dass bei einer radialen Verschiebung der Rotorsegmente die Stege nur elastisch verformt werden, da bei einer plastischen Verformung die Segmente beim Wegnehmen der radialen Kraft nicht mehr in ihre Ursprungsform zurückkehren.The webs between the individual segments and the inner ring can be designed in different shapes. In addition to the S-shaped webs mentioned above, e.g. curved bars possible. It is important here that when the rotor segments are radially displaced, the webs are only elastically deformed, since in the case of plastic deformation the segments no longer return to their original shape when the radial force is removed.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt ist.

1 ist eine teilweise Draufsicht eines erfindungsgemäßen Rotors.
2 stellt eine Funktionsweise des Rotors dar.
3 veranschaulicht eine Montage von Magneten an dem Rotor.
4 zeigt den Rotor mit montierten Magneten.

The invention is explained in more detail below with the aid of figures, in which a preferred embodiment is shown.

1 is a partial top view of a rotor according to the invention.
2nd represents an operation of the rotor.
3rd illustrates mounting magnets on the rotor.
4th shows the rotor with mounted magnets.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen zum Verständnis der Erfindung. Ferner werden nachfolgend dieselben Bezugszeichen für gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile verwendet.The figures are merely schematic in nature and are used to understand the invention. Furthermore, the same reference numerals are used below for the same or corresponding components.

1, ebenso wie 2, 3 und 4, ist eine teilweise Draufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors 1. Der Rotor 1 weist einen Rotorinnenring 2 auf, welcher an einer Innenumfangsfläche einen Wellensitz für eine Montage an einer An-oder Abtriebswelle ausbildet. Eine Anzahl von Rotorsegmenten 3 sind durch Spalte 4 oder Räume voneinander getrennt, welche zum Einsetzen von Magneten 5 vorgesehen sind, wobei die Rotorsegmente 3 durch Stege 6 elastisch mit dem Rotorinnenring 2 verbunden sind. Die Stege 6 sind als S-förmige geschwungene Federn ausgebildet. 1 , as well as 2nd , 3rd and 4th , is a partial top view of an embodiment of the rotor according to the invention 1 . The rotor 1 has an inner rotor ring 2nd on which forms a shaft seat on an inner circumferential surface for mounting on an input or output shaft. A number of rotor segments 3rd are by column 4th or spaces separated from each other, which are used to insert magnets 5 are provided, the rotor segments 3rd through bridges 6 elastic with the rotor inner ring 2nd are connected. The bridges 6 are designed as S-shaped curved springs.

Zentral in den Rotorsegmenten 3 sind ellipsenartige oder eiförmige Aussparungen 7 als Werkzeugaufnahmen vorgesehen, in welche zur Montage des Rotors 1 ein Werkzeug einsetzbar ist. Ein entsprechender Montagevorgangs wird später anhand von 3 und 4 genauer beschrieben. Ferner sind die Rotorsegmente 3 in Rotoraxialrichtung betrachtet (also in der hier dargestellten Draufsicht) im Wesentlichen derart trapezförmig ausgebildet, dass die Spalte 4 bzw. (Zwischen-)Räume rechteckig sind, oder in anderen Worten, dass in Umfangsrichtung benachbarte Seitenwände der Rotorsegmente 3 zueinander parallel sind. An radial außen liegenden Kanten der Rotorsegmente 3, d. h., an Übergängen zwischen in Umfangsrichtung ausgerichteten Seitenwänden 8 und einer Außenfläche 9 von jedem Rotorsegment 3 sind in Umfangsrichtung vorstehende, vorzugsweise abgerundete Vorsprünge 10 angeordnet. Die Außenflächen 9 der Rotorsegmente 3 sind Teil einer Außenumfangsfläche des Rotors 1.Central in the rotor segments 3rd are elliptical or egg-shaped recesses 7 provided as tool holders, in which for mounting the rotor 1 a tool can be used. A corresponding assembly process is described later using 3rd and 4th described in more detail. Furthermore, the rotor segments 3rd Viewed in the rotor axial direction (ie in the plan view shown here), it is essentially trapezoidal in that the gaps 4th or (spaces) are rectangular, or in other words, that in the circumferential direction adjacent side walls of the rotor segments 3rd are parallel to each other. On the radially outer edges of the rotor segments 3rd , ie, at transitions between side walls aligned in the circumferential direction 8th and an outside surface 9 from each rotor segment 3rd are protruding, preferably rounded projections in the circumferential direction 10th arranged. The outside surfaces 9 of the rotor segments 3rd are part of an outer peripheral surface of the rotor 1 .

2 veranschaulicht ein Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Rotors 1. Genauer ausgedrückt sind in dieser Darstellung zwei Ansichten des Rotors 1 überlagert. Eine erste Ansicht (gestrichelte Linien) zeigt den Rotor 1 in seinem Normalzustand, bei welchem die Rotorsegmente 3 jeweils in ihrer Ausgangsposition (an ihren ursprünglichen Stellen) angeordnet sind, in welcher die Stege 6 entspannt bzw. ungelängt sind. Eine zweite Ansicht (durchgezogene Linien) zeigt den Rotor 1 in einem Montagezustand, bei welchem die Rotorsegmente 3 sich jeweils in ihrer Montageposition befinden. Die Stege 6 sind in dem Montagezustand gegenüber dem Normalzustand um eine bestimmte Länge ΔL gelängt und die Rotorsegmente 3 sind jeweils um eine entsprechende Distanz ΔD radial nach außen positionsverlagert. Durch die Positionsverlagerung der Rotorsegmente 3 nach radial außen sind in dem Montagezustand die Spalte 4 zwischen den Rotorsegmenten 3 um eine bestimmte Breite ΔS verbreitert. 2nd illustrates a functional principle of the rotor according to the invention 1 . More precisely expressed in this illustration are two views of the rotor 1 overlaid. A first view (dashed lines) shows the rotor 1 in its normal state, in which the rotor segments 3rd are each arranged in their starting position (in their original positions) in which the webs 6 are relaxed or not long. A second view (solid lines) shows the rotor 1 in an assembled state in which the rotor segments 3rd are each in their mounting position. The bridges 6 are in the assembled state compared to the normal state by a certain length ΔL lengthened and the rotor segments 3rd are each a corresponding distance ΔD shifted radially outwards. By shifting the position of the rotor segments 3rd the gaps are radially outward in the assembled state 4th between the rotor segments 3rd by a certain width ΔS broadened.

3 stellt einen Montagevorgang des erfindungsgemäßen Rotors dar, bei welchem die Magnete 5 in die Spalte 4 zwischen den Rotorsegmenten 3 eingesetzt werden. Während eines solchen Montagevorgangs wird zumindest ein Werkzeug, z.B. ein oder mehrere Dornen, in eine oder, wie hier dargestellt, mehrere ellipsenartige oder eiförmige Aussparungen 7 der Rotorsegmente 3 eingesetzt, und wird durch das Werkzeug eine nach radial außen gerichtete externe Kraft auf die Rotorsegmente 3 aufgebracht, welche einer elastischen Rückstellkraft der Stege 6 entgegengesetzt ist und durch welche die Rotorsegmente 3 nach radial außen positionsverlagert werden. Dadurch wird der hier dargestellte Montagezustand erreicht. Da die Spalte 4 zwischen den Rotorsegmenten 3 um die Breite ΔS verbreitert sind, sind diese nun breiter als die Magnete 5, welche somit, wie hier dargestellt, in die Spalte 4 eingesetzt werden können, ohne mit scharfen Kanten oder Ähnlichem der Rotorsegmente in Berührung zu kommen bzw. daran entlang zu gleiten. 3rd represents an assembly process of the rotor according to the invention, in which the magnets 5 into the column 4th between the rotor segments 3rd be used. During such an assembly process, at least one tool, for example one or more mandrels, is inserted into one or, as shown here, several elliptical or egg-shaped recesses 7 of the rotor segments 3rd used, and the tool exerts a radially outward external force on the rotor segments 3rd applied, which is an elastic restoring force of the webs 6 is opposite and through which the rotor segments 3rd be moved radially outward. The assembly state shown here is thereby achieved. Because the column 4th between the rotor segments 3rd around the width ΔS are widened, they are now wider than the magnets 5 which, as shown here, in the column 4th can be used without coming into contact with sharp edges or the like of the rotor segments or sliding along them.

4 zeigt einen Rotor, in welchem die Magnete 5 fertig montiert sind. D. h., nach dem in 3 dargestellten Einsetzen der Magnete 5 wurde die externe Kraft reduziert oder aufgehoben und wurde gegebenenfalls das Werkzeug entfernt, woraufhin sich die Stege 6 aufgrund ihrer Federkraft bzw. elastischen Material- und Verformungseigenschaften wieder (nahezu) in ihre Ausgangslage zurückgestellt und dabei die Rotorsegmente 3 (nahezu) in ihre Ausgangsposition zurückgezogen haben. Dadurch sind die Magnete 5 jeweils mit einander gegenüberliegenden Seitenwänden 8 zweier Rotorsegmente 3 in Anlage und zwischen diesen eingeklemmt. Die Magnete sind in dieser Ausgangslage derart radial innerhalb der Vorsprünge 10 angeordnet, dass diese in Umfangsrichtung teilweise über die Magnete vorstehen und dadurch deren Position in Richtung radialaußen begrenzen. 4th shows a rotor in which the magnets 5 are fully assembled. That is, after the in 3rd shown insertion of the magnets 5 the external force was reduced or canceled and the tool was removed if necessary, whereupon the webs 6 due to their spring force or elastic material and deformation properties (almost) returned to their starting position and thereby the rotor segments 3rd have (almost) withdrawn to their starting position. This makes the magnets 5 each with opposite side walls 8th two rotor segments 3rd clamped in plant and between them. In this starting position, the magnets are radially within the projections 10th arranged that they partially protrude in the circumferential direction over the magnets and thereby limit their position in the direction radially outside.

BezugszeichenlisteReference symbol list

ΔLΔL: Längung eines StegsElongation of a footbridge
ΔDΔD: Positionsverlagerung eines RotorsegmentsRelocation of a rotor segment
ΔSΔS: Verbreiterung eines SpaltsWidening of a gap
11: Rotorrotor
22nd: RotorinnenringInner rotor ring
33rd: RotorsegmentRotor segment
44th: Spalt oder (Zwischen-)RaumGap or (space)
55: Magnetmagnet
66: Stegweb
77: AussparungRecess
88th: SeitenwandSide wall
99: AußenflächeOutside surface
1010th: Vorsprunghead Start

Claims

Rotor (1) for a motor vehicle actuator with a rotor inner ring (2) and attached rotor segments (3), which are separated from one another in the circumferential direction by gaps (4), the gaps (4) being dimensioned for receiving a magnet (5) and are equipped so that the magnets (5) point substantially radially in operation in the manner of a spoke, characterized in that at least one of the rotor segments (3) is attached to the rotor inner ring (2) via a web (6) which has such material properties and deformation properties that it returns to its original shape after elongation (ΔL) due to a positional shift of the rotor segment (3) radially outward when the force responsible for the positional shift (ΔD) is no longer present.

Rotor (1) after Claim 1 , characterized in that the web (6) has elastic properties.

Rotor (1) according to one of the Claims 1 and 2nd , characterized in that the web (6) has a curved shape.

Rotor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each rotor segment (3) is connected to the one-piece or multi-piece rotor inner ring (2) via a web (6).

Rotor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that all webs (6) or at least every second web (6) seen in the circumferential direction have or have the same properties.

Rotor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the rotor segments (3) or all rotor segments (3) have or has a recess (7) for inserting a tool in order to introduce force and a radial displacement of the rotor segment (3 ) or the rotor segments (3).

Rotor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that all the webs (6) have a constant thickness.

Rotor (1) according to one of the Claims 6 and 7 , characterized in that the recess (7) has a shape approximating an ellipse or a rectangular shape or a triangular shape.

Actuator or electric machine for a motor vehicle with a rotor (1) according to one of the Claims 1 to 8th , magnets (5) being inserted between the rotor segments (3).

Method for assembling an actuator or an electric machine with a rotor (1) according to one of the Claims 1 to 8th , wherein a tool is inserted into the recess (7) of a rotor segment (3), then an external force is applied and the rotor segment (3) is moved in the radial direction, then a magnet in the gap (4) next to the rotor segment (3) (5) is used, the external force subsequently disappearing and as a result the elongated web (6) again narrows the gap (4) and clamps the magnet (5) between two adjacent rotor segments (3) by pressing the displaced rotor segment (3) moved back to its original location.