DE102012215644A1 - Method, device and arrangement for producing an electrical machine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine (2), umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Polgehäuses (3) mit einer innenliegenden Klebefläche (5) und einer Längsachse (4), und Kleben eines Magneten (6) an die Klebefläche (5), wobei der Magnet (6) während des Klebens an einen Anschlag (10) angelegt wird, und wobei der Anschlag (10) näher an der Längsachse (4) liegt als die Klebefläche (5).The invention relates to a method for producing an electrical machine (2), comprising the following steps: provision of a pole housing (3) with an internal adhesive surface (5) and a longitudinal axis (4), and adhesive bonding of a magnet (6) to the adhesive surface (5), the magnet (6) being applied to a stop (10) during the gluing, and the stop (10) being closer to the longitudinal axis (4) than the gluing surface (5).
Description
Stand der TechnikState of the art
Hier betrachtete elektrische Maschinen werden insbesondere als Elektromotoren für Kleinantriebe im Automobilbereich eingesetzt. Beispielsweise dienen solche Motoren als Fensterheberantriebe. In den elektrischen Maschinen werden Segment-Permanentmagnete in Polgehäuse bzw. Poltöpfe eingesetzt. Die Magnete werden dabei mittels diversen Befestigungselementen, z.B. Bügelfedern, lagerichtig fixiert. Des Weiteren ist es bekannt, die Magnete in die Polgehäuse einzukleben. Bei dem Klebeverfahren wird ein Kleber zwischen die Magnete und die Innenwandung des Polgehäuses aufgebracht. Daraufhin werden die Magnete in Richtung der Innenwandung des Gehäuses beaufschlagt und auf Anschlag an die Innenwandung positioniert. Ausschlaggebend für die gut funktionierende elektrische Maschine ist der definierte Luftspalt zwischen dem Anker und dem Magneten. Dieser Luftspalt wird beeinflusst durch zwei Faktoren: die schwankende Dicke der Magneten und die schwankende Dicke des Klebespaltes zwischen Magnet und Polgehäuse sind in der Toleranzkette zu beachten. Electrical machines considered here are used in particular as electric motors for small drives in the automotive sector. For example, such motors are used as window lift drives. In the electrical machines, segment permanent magnets are used in pole housings or pole pots. The magnets are thereby by means of various fasteners, e.g. Bow springs, fixed in the correct position. Furthermore, it is known to glue the magnets in the pole housing. In the bonding method, an adhesive is applied between the magnets and the inner wall of the pole housing. Then the magnets are acted upon in the direction of the inner wall of the housing and positioned against the inner wall to stop. The deciding factor for the well-functioning electric machine is the defined air gap between the armature and the magnet. This air gap is influenced by two factors: the fluctuating thickness of the magnets and the varying thickness of the adhesive gap between magnet and pole housing must be taken into account in the tolerance chain.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer elektrische Maschine nach den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht es, die Permanentmagneten im Polgehäuse sehr viel exakter zu positionieren. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muss für die Auslegung des Luftspaltes zwischen Anker und Magnet nicht mehr die schwankende Dicke des Klebespaltes und der Magnete selbst berücksichtigt werden. Dies wird erreicht durch das erfindungsgemäße Verfahren, umfassend die folgenden Schritte: (i) Bereitstellen eines Polgehäuses mit einer innenliegenden Klebefläche und einer Längsachse. Die Längsachse des Polgehäuses ist definiert durch den Anker, der in das Polgehäuse eingesetzt wird. Die Welle des Ankers erstreckt sich koaxial zu der Längsachse des Polgehäuses. In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein Kleben zumindest eines Magneten an die Klebefläche, wobei der Magnet während des Klebens an einen Anschlag angelegt wird. Dieser Anschlag liegt näher an der Längsachse als die Klebefläche. Es handelt sich somit erfindungsgemäß um einen innenliegenden Anschlag. Beim Kleben wird der Magnet nicht mehr, wie im Stand der Technik, gegen die Klebefläche am Polgehäuse angelegt oder gedrückt. Erfindungsgemäß erfolgt ein Positionieren des Magneten gegen den innenliegenden Anschlag. Die Dicke des Klebespaltes ist somit für den Luftspalt zwischen Anker und Magnet nicht mehr relevant. Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere zur Herstellung eines Elektromotors verwendet. Der Elektromotor findet Anwendung in Kleinantrieben im Kraftfahrzeugbereich, insbesondere als Fensterheberantrieb. Das Polgehäuse ist besonders bevorzugt als Poltopf ausgebildet. Der Poltopf wird durch Tiefziehen eines Bleches hergestellt. Die eingeklebten Magnete sind insbesondere segmentförmige Permanentmagnete. Dementsprechend weisen die Magnete eine gebogene Innenfläche und eine gebogene Außenfläche auf. Entsprechend der gebogenen Außenfläche ist auch die Klebefläche im Polgehäuse gebogen ausgeformt.The inventive method for producing an electrical machine according to the features of claim 1 makes it possible to position the permanent magnet in the pole housing much more accurate. In the method according to the invention, it is no longer necessary to take into account the varying thickness of the gluing gap and the magnets themselves when designing the air gap between the armature and the magnet. This is achieved by the method according to the invention, comprising the following steps: (i) providing a pole housing with an internal adhesive surface and a longitudinal axis. The longitudinal axis of the pole housing is defined by the armature which is inserted into the pole housing. The shaft of the armature extends coaxially with the longitudinal axis of the pole housing. In the method according to the invention, at least one magnet is bonded to the adhesive surface, the magnet being applied to a stop during the bonding. This stop is closer to the longitudinal axis than the adhesive surface. It is thus according to the invention an internal stop. When gluing the magnet is no longer applied or pressed against the adhesive surface on the pole housing, as in the prior art. According to the invention, a positioning of the magnet takes place against the inner stop. The thickness of the adhesive gap is thus no longer relevant to the air gap between the armature and magnet. The inventive method is used in particular for the production of an electric motor. The electric motor is used in small drives in the automotive sector, in particular as a window lift drive. The pole housing is particularly preferably designed as a pole pot. The pole pot is made by deep drawing a sheet. The glued magnets are in particular segmented permanent magnets. Accordingly, the magnets have a curved inner surface and a curved outer surface. According to the curved outer surface and the adhesive surface is formed bent in the pole housing.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Anschlag eine separate Vorrichtung ist. Diese separate Vorrichtung wird für das Kleben verwendet und nach dem Kleben bzw. nach dem Aushärten des Klebstoffes wieder entfernt. Der Anschlag verbleibt somit nicht in der elektrischen Maschine. It is preferably provided that the stop is a separate device. This separate device is used for bonding and removed after bonding or after curing of the adhesive. The stop thus does not remain in the electric machine.
Insbesondere werden zwei gegenüberliegende Magnete gleichzeitig an die jeweilige Klebefläche im Polgehäuse geklebt. Hierzu ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass ein gemeinsamer Anschlag zum Verkleben der beiden Magnete genutzt wird. In particular, two opposing magnets are simultaneously glued to the respective adhesive surface in the pole housing. For this purpose, it is particularly preferably provided that a common stop is used for bonding the two magnets.
Der Anschlag ist besonders bevorzugt ein Element, dass koaxial zur Längsachse in das Polgehäuse eingesetzt wird. Insbesondere ist hierzu der Anschlag als ein Dorn ausgebildet. Der Dorn ist beispielsweise ein zylindrischer Körper, der koaxial zur Längsachse in das Polgehäuse eingesetzt wird. Der Außenradius des Dorns entspricht dem Innenradius der Magnete, so dass die Magnete vollflächig gegen den Dorn angelegt werden können. Der Durchmesser des Dorns, gemessen senkrecht zur Längsachse, entspricht dem Durchmesser des in das Polgehäuse eingesetzten Ankers plus des gewünschten Luftspaltes zwischen Anker und Magnet. The stop is particularly preferably an element that is inserted coaxially with the longitudinal axis in the pole housing. In particular, the stop is designed as a mandrel for this purpose. The mandrel is for example a cylindrical body, which is inserted coaxially to the longitudinal axis in the pole housing. The outer radius of the mandrel corresponds to the inner radius of the magnets, so that the magnets can be applied over the entire surface against the mandrel. The diameter of the mandrel, measured perpendicular to the longitudinal axis, corresponds to the diameter of the armature inserted into the pole housing plus the desired air gap between armature and magnet.
Alternativ zu der separaten Vorrichtung, die den Anschlag bildet, kann der Anschlag auch integraler Bestandteil des Polgehäuses sein. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Polgehäuse so geformt ist, dass der Magnet zwischen die Klebefläche und den Anschlag eingesetzt werden kann. Hierzu ist der Anschlag vorzugsweise als Absatz, insbesondere als Polschuh, im Polgehäuse ausgeformt. Nach dem Einkleben der Magnete in das Polgehäuse wird ein Anker der elektrischen Maschine koaxial zur Längsachse in das Polgehäuse eingesetzt. As an alternative to the separate device forming the stop, the stop can also be an integral part of the pole housing. It is particularly provided that the pole housing is shaped so that the magnet between the adhesive surface and the stop can be used. For this purpose, the stopper is preferably formed as a shoulder, in particular as a pole piece, in the pole housing. After the magnets have been glued into the pole housing, an armature of the electrical machine is inserted coaxially with the longitudinal axis into the pole housing.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, dass sich die Toleranzen des Klebefilms zwischen Magnet und Klebefläche sowie die Dicke der Magnete nicht auf den Luftspalt zwischen Innendurchmesser des Magneten und dem Anker auswirkt. Der Klebespalt zwischen Magnet und Klebefläche mit schwankender Dicke wird bevorzugt durch einen flexiblen Kleber ausgefüllt und somit überbrückt. The inventive method makes it possible that the tolerances of the adhesive film between the magnet and the adhesive surface and the thickness of the magnets does not affect the air gap between the inner diameter of the magnet and the armature. The adhesive gap between magnet and adhesive surface with fluctuating thickness is preferably filled by a flexible adhesive and thus bridged.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Vorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Maschine. Die Vorrichtung dient insbesondere zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens. Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und Unteransprüche finden entsprechend vorteilhafte Anwendung auf die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine Aufnahme für ein Polgehäuse, einen Anschlag, der in das Polgehäuse ein- und ausfahrbar ist, und einen Greifer. Mit dem Greifer kann der Magnet zwischen der Klebefläche an der Innenseite des Polgehäuses und dem Anschlag eingesetzt werden. Der Greifer ist dabei so ausgebildet, dass er den Magneten an den Anschlag anlegt. Der Greifer drückt also den Magneten leicht in Richtung der Längsachse, so dass der Magnet während des Klebens am Anschlag anliegt.The invention further comprises a device for producing an electrical machine. The device is used in particular for carrying out the method described above. The advantageous embodiments and dependent claims described in the context of the method according to the invention find correspondingly advantageous application to the device according to the invention. The device comprises a receptacle for a pole housing, a stop which can be retracted and extended into the pole housing, and a gripper. With the gripper, the magnet can be inserted between the adhesive surface on the inside of the pole housing and the stop. The gripper is designed so that it applies the magnet to the stop. The gripper thus presses the magnet slightly in the direction of the longitudinal axis, so that the magnet rests against the stop during gluing.
Des Weiteren umfasst die Erfindung eine Anordnung zur Herstellung einer elektrischen Maschine. Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgestellten vorteilhaften Ausgestaltungen und Unteransprüche finden entsprechend vorteilhafte Anwendung auf die erfindungsgemäße Anordnung. Die Anordnung umfasst ein Polgehäuse mit einer innenliegenden Klebefläche und einer Längsachse. In dem Polgehäuse ist zumindest ein Anschlag ausgeformt, wobei der Anschlag näher an der Längsachse liegt als die Klebefläche. Des Weiteren umfasst die Anordnung einen Greifer zum Einsetzen eines Magneten zwischen die Klebefläche und den zumindest einen Anschlag. Der Greifer ist dazu ausgebildet, den Magneten an den Anschlag anzulegen. Der Greifer drückt also den Magneten in Richtung der Längsachse, so dass der Magnet am Anschlag anliegt, während der Klebstoff zwischen Magnet und Klebefläche aushärtet. Furthermore, the invention comprises an arrangement for producing an electrical machine. The presented in the context of the method according to the invention advantageous embodiments and subclaims find correspondingly advantageous application to the inventive arrangement. The arrangement comprises a pole housing with an internal adhesive surface and a longitudinal axis. In the pole housing, at least one stop is formed, wherein the stop is closer to the longitudinal axis than the adhesive surface. Furthermore, the arrangement comprises a gripper for inserting a magnet between the adhesive surface and the at least one stop. The gripper is designed to apply the magnet to the stop. The gripper thus presses the magnet in the direction of the longitudinal axis, so that the magnet abuts against the stop, while the adhesive cures between the magnet and the adhesive surface.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Showing:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die elektrische Maschine
Die Außenfläche
Entscheidend für die Funktion der elektrischen Maschine
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das gezeigte Polgehäuse
Im zweiten Ausführungsbeispiel sind pro Magnet
Claims (10)
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