DE102016121298A1 - Rotor eines Permanentmagnet-Elektromotors und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Rotor eines Permanentmagnet-Elektromotors und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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Joao Fernando Nujo Carrascoza
Steffen Riepert
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) eines Permanentmagnet-Elektromotors, umfassend zumindest zwei, insbesondere eine Vielzahl von umfangsmäßig verteilten Permanentmagneten (12), die in einer Stützstruktur (16) um einen ferromagnetischen Rotorkern (14) aufgenommen sind.Es wird vorgeschlagen, dass die Stützstruktur (16) zumindest einen Stützkäfig (18) umfasst, wobei jeder Permanentmagnet (12) zumindest bereichsweise von einem Käfigabschnitt (20) umgriffen ist, der formschlüssig am Rotorkern (14) befestigt ist.In einem nebengeordneten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rotors (10, 100, 102, 104, 106, 108) vorgeschlagen, wobei der Stützkäfig (18) aus einer spritzgießfähigen Masse unmittelbar auf den Rotorkern (14) aufgespritzt oder der Stützkäfig (18) nach einem Spritzguss-Herstellvorgang auf einen Rotorkern (14) aufgeschoben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotor eines Permanentmagnet-Elektromotors, der zumindest zwei, insbesondere eine Vielzahl von umfangsmäßig verteilten Permanentmagneten aufweist, die in einer Stützstruktur um einen ferromagnetischen Rotorkern aufgenommen sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines diesbezüglichen Rotors.
  • Der Rotor kann in einem Antriebsmotor oder in einem Generator zur Stromerzeugung genutzt werden.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Rotortypen für Permanentmagnet-Elektromotoren bekannt, die als Synchronmaschinen ausgelegt sind, und deren Rotor sich synchron mit einem wechselnden Statormagnetfeld drehen, bzw. in Statorspulen Strom synchron zur Umdrehungszahl induzieren. Derartige Rotoren sind mit Permanentmagneten bestückt, wobei in der Regel Magnete mit abwechselnder Polarisierung umfangsmäßig um einen ferromagnetischen Rotorkern verteilt sind. Der Rotorkern dient zur Herstellung eines Magnetflusses zwischen den Permanentmagneten oder Polflächen des Rotorkerns, so dass der Magnetfluss geschlossen werden kann.
  • Beim Bestücken derartiger Rotorkerne mit Magneten ergibt sich das Problem, dass sich gleichsinnige Permanentmagnete abstoßen und entgegengesetzt polarisierte Permanentmagnete anziehen, so dass eine Fixierung der Permanentmagnete auf dem Rotorkern nur schwierig möglich ist. In der Regel werden diese per Hand aufgeklebt oder aufwändig maschinell mechanisch fixiert, was einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand mit sich bringt. Daneben gibt es die Möglichkeit, dass Permanentmagnetrohlinge zunächst nicht magnetisiert sind und in einem unmagnetisierten Zustand auf dem Rotorkern aufgebracht werden, und erst in einem nachfolgenden Arbeitsgang magnetisiert werden.
  • Permanentmagnete müssen mechanisch stabil am Rotorkern befestigt sein, da insbesondere bei hohen Antriebskräften und hohen Beschleunigungen und Drehzahlen große Kräfte auf die Magnete wirken, wobei ein Ablösen eines Magnets in der Regel eine Zerstörung des Motors bzw. Generators nach sich zieht.
  • Des Weiteren sind die eingesetzten Permanentmagnete aus einem Werkstoff wie Neodym, der spröde ist und schnell zur Zersplitterung neigt, so dass die Magnete bei der Montage sorgsam zu behandeln sind.
  • Zur Befestigung von derartigen Permanentmagnetrohlingen oder vormagnetisierten Permanentmagneten sind aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von Befestigungsarten und Befestigungsverfahren bekannt.
  • So ist beispielsweise aus der DE 10 2005 033 561 A1 ein Trägerring eines Rotors beschrieben, in dem formschlüssig Magnete in Halter eingesetzt werden können. Die Halter sind formschlüssig in Nuten des Rotors aufgenommen. Die Magnete können einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen und die Halter können aus Kunststoff ausgeführt sein. Der somit gebildete Stützkäfig jedes Magnets umgreift den Magneten von unten und wird in eine Nut eines Rotors ganz eingeschoben. Allerdings ist für jeden Magneten ein einzelner Kunststoffschuh an den Rotorkern einzubringen, so dass ein hoher Montageaufwand besteht und die Permanentmagnete sind, da sie radial nach außen nicht abgestützt sind, der Gefahr ausgesetzt, bei hohen Beschleunigungen vom Rotorkern abgelöst zu werden.
  • In der DE 10 20 2010 041 585 A1 ist eine Anordnung von Taschen entlang des Umfangs eines Rotors vorgeschlagen, die fest mit dem Rotorkörper verbunden sind. In diese Taschen können Magnete aufgenommen sein. Die Taschen können aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) ausgebildet sein. Die Taschen sind an dem Rotorkörper angeklebt, genietet oder angelötet, so dass wiederum ein hoher Fertigungsaufwand besteht und jeder Magnet einzeln am Rotorkern befestigt wird.
  • Ausgehend von dem obigen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Rotor für einen Permanentmagnet-Elektromotor und ein diesbezügliches Herstellungsverfahren vorzuschlagen, bei dem auf einfache Art und Weise Permanentmagnete sicher an einem Rotorkern befestigt werden können, wobei durch einen hohen Mechanisierungsgrad und eine einfache Montagemöglichkeit eine schnelle und kostengünstige Fertigung derartiger Permanentmagnetrotoren ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Rotor eines Elektromotors und ein Herstellungsverfahren nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß wird ein Rotor eines Permanentmagnet-Elektromotors vorgeschlagen, der zumindest zwei, insbesondere eine Vielzahl von umfangsmäßig verteilten Permanentmagneten, die in einer Stützstruktur um einen ferromagnetischen Rotorkern aufgenommen sind, umfasst. Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Stützstruktur zumindest einen Stützkäfig umfasst, wobei jeder Permanentmagnet zumindest bereichsweise von einem Käfigabschnitt des Stützkäfigs umgriffen ist, der formschlüssig am Rotorkern befestigt ist.
  • Mit anderen Worten wird ein Stützkäfig vorgeschlagen, der an einem ferromagnetischen Rotorkern formschlüssig befestigt ist, und der zumindest so viele Käfigabschnitte wie Permanentmagnete aufweist, die in die Käfigabschnitte eingeführt werden können. Die Permanentmagnete können zuvor auf dem ferromagnetischen Rotorkern angebracht, zum Beispiel aufgeklebt oder aufgeklemmt sein, können jedoch auch nachträglich in die Käfigabschnitte eingeführt werden. Der Stützkäfig kann aus einer sprizgießfähigen Masse bestehen und in einem Arbeitsgang am Rotorkern aufgespritzt sein oder nachträglich auf dem Rotorkern aufgeschoben werden. Der Stützkäfig kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein, und kann durch Formschluss am Rotorkern befestigt werden, insbesondere durch Hintergreifungen oder einen Einschub in Nuten bzw. mittels Nut-Steg-Verbindungen oder Nut-Feder-Verbindungen. Mittels des Stützkäfigs wird eine stabile, leichte und zuverlässige Verbindung zwischen Permanentmagnet und Rotorkern gegeben, wobei der Magnetfluss durch den Stützkäfig nicht beeinflusst wird, und der Spalt zwischen Statorwicklungen und Rotor sehr klein gehalten werden kann.
  • Grundsätzlich kann der Rotor sowohl in einem Antriebsmotor als auch in einem Generator zur Stromerzeugung genutzt werden.
  • Der Stützkäfig kann einstückig ausgeführt sein, zweiteilig oder vielteilig und ist relativ einfach werkzeugfrei durch Formschluss am Rotorkern befestigt.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Stützkäfig aus einem paramagnetischen Material, insbesondere aus Kunststoff oder Aluminium besteht. Insbesondere kann der Stützkäfig abschnittsweise ein Stangenpressprofil aus paramagnetischen Material und / oder ein spritzgießfähiges Material umfassen. Paramagnetische Stoffe besitzen permanente magnetische Dipole, die ohne äußeres Magnetfeld aufgrund der thermischen Bewegung über alle Raumrichtungen verteilt sind, so dass die mittlere Magnetisierung Null beträgt. Der magnetische Fluss wird durch diese Material weder geführt noch abgewiesen, so dass sich der Stützkäfig neutral zur Magnetfeldführung verhält. Denkbar ist, dass einzelne Bereiche des Stützkäfigs ferro- oder diamagnetische Materialien zur gezielten Magnetfeldführung und somit Verbesserung des Wirkungsgrades aufweist. So können Rippen, Verstrebungen oder ähnliches aus magnetfeldleitenden ferromagnetischen oder aus diamagnetische, d.h. magnetfeldabweisenden Materialkomponenten bestehen, um das Magnetfeld zu führen und Streufelder zu unterdrücken. Insbesondere können Aluminium-Stangenpressprofile, die eine hohe Festigkeit aufweisen, zumindest abschnittsweise Teil des Stützkäfigs sein. Auch können Kunststoffe bezüglich ihrer einfachen Verarbeitung in einem Spritzgießverfahren eingesetzt werden, um kostengünstig komplexe Käfigstrukturen auszubilden.
  • Es ist vorteilhaft denkbar, dass ein verwendeter Kunststoff zumindest bereichsweise ferromagnetische Eigenschaften aufweist, d.h. eine relative Permeabilität µr aufweist, die deutlich größer als 1 ist, um den Magnetfluss zu führen und damit einen höheren Wirkungsgrad des Elektromotors zu erreichen. Der Stützkäfig kann vorgefertigt sein, und nachträglich an einem Rotorkern befestigt bzw. aufgeschoben oder aufgeschnappt werden, oder kann am Rotorkern im Rahmen eines Kunststoffspritzgussverfahrens angespritzt werden. Der Stützkäfig kann die Permanentmagnete vollständig einbetten oder bereichsweise überdecken und somit kraftschlüssig fixieren. Der Stützkäfig kapselt den Rotorkern und die daran befestigten Magnete und dient zur mechanischen Stabilisierung des bewegten Teils des Elektromotors.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Käfigabschnitt zumindest einen, bevorzugt radial nach innen gerichteten Steg oder eine, bevorzugt radial nach innen gerichtete Nut aufweisen, dessen längsaxiale, verdickte Stegkante in einer Aufnahmenut des Rotorkerns formschlüssig geführt ist bzw. die einen Aufnahmesteg des Rotorkerns formschlüssig führt. In dieser Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Stützkäfig, insbesondere ein Käfigabschnitt, der zur Halterung eines oder zweier benachbarter Permanentmagnete dient, am Rotorkern mittels einer Nut-und-Steg-Verbindung gehalten wird, wobei ein Steg in eine Nut eingreift und durch eine verdickte Stegkante formschlüssig in der Nut gehalten wird. Es ist denkbar, dass der Käfigabschnitt den Steg bereitstellt, der in einer im Rotorkern längsaxial ausgerichteten Nut geführt ist, oder umgekehrt, dass im Käfigabschnitt eine Nut vorgesehen ist, in die ein Steg des Rotorkerns formschlüssig eingreift. Der Steg sowie die Nut sind vorzugsweise längsaxial zur Drehachse des Rotorkerns geführt, so dass ein Aufschieben des Käfigabschnitts bzw. des Stützkäfigs auf den Rotorkern möglich ist. Somit ist ein nachträgliches Aufschieben oder Entfernen des Käfigabschnitts möglich, jedoch ist auch denkbar, dass in einem Kunststoffspritzgussvorgang der Stützkäfig aus einer sprizgießfähigen Masse direkt in die Nut mit eingespritzt und darin geführt wird.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Käfigabschnitt zumindest einen Permanentmagneten in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise überdeckt umgreifen. Der Käfigabschnitt kann vollflächig den radialen Außenumfang eines Permanentmagneten umgreifen oder zumindest bereichsweise überdecken, so dass Bereiche des Permanentmagnets offenliegen, um die Magnetflussführung zum Statormagneten durch einen Luftspalt zu ermöglichen. Somit können die Permanentmagnete bereichsweise umfangsmäßig überdeckt oder vollflächig überdeckt sein, so dass gewünschte Kühleigenschaften und eine Magnetfeldführung beeinflusst werden können. Somit können Permanentmagnete mechanisch voll umschlossen oder auch nur bereichsweise, insbesondere entlang einer Kante vom Käfigabschnitt umschlossen sein. Darauf aufbauend oder auch alternativ hierzu kann der Käfigabschnitt eine längsaxiale Kante eines Permanentmagneten zumindest abschnittsweise umgreifen. Somit können Käfigabschnitte ausgebildet sein, die Kantenabschnitte des Permanentmagneten umgreifen, oder Käfigabschnitte, die einen Permanentmagneten vollflächig radial umfassen, und ihn somit als vergrabenen Magneten im Stützkäfig aufnehmen.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung kann der Stützkäfig eine Mehrzahl einzelner oder zusammenhängender T- oder U-förmiger Käfigabschnitte umfassen, die jeweils ein oder zwei benachbarte Permanentmagnete zumindest bereichsweise umgreifen. Es ist somit denkbar, einzelne T- oder U-förmige Käfigabschnitte auszubilden, die in Aufnahmenuten des Rotorkerns geführt sind, und die eine Tasche ausbilden, in dem ein Permanentmagnet umfasst ist. Ein T-förmiger Käfigabschnitt umfasst dabei die Kanten zweier benachbarter Permanentmagnete, während ein U-förmiger Käfigabschnitt einen einzelnen Permanentmagneten vollflächig oder zumindest bereichsweise umfassen kann. Die U-förmigen Käfigabschnitte können zusammenhängend ausgebildet sein, und somit einen kompletten Ring bilden, der Permanentmagnetenverbindungen zu Aufnahmenuten oder Aufnahmestegen des Rotorkerns aufweist. Die U-förmigen Käfigabschnitte können jedoch auch vereinzelt vorliegen, und somit unabhängig voneinander einzelne Permanentmagnete umgreifen. T-förmige Käfigabschnitte sind in der Regel vereinzelt ausgebildet und umgreifen jeweils die Kanten zweier benachbarter Permanentmagnete. Sie können an einem gemeinsamen Bodenring befestigt sein und somit eine Zylindertopfstruktur ausbilden. Sie dienen zur mechanischen Sicherung der Permanentmagnete am Rotorkern und verbessern somit den mechanischen, aber auch den magnetischen Kontakt zwischen Permanentmagnet und ferromagnetischem Rotorkern.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Stützkäfig einen oder zwei miteinander verbindbare Zylindertopfstrukturen mit umfangsmäßigen Halterippen als Käfigabschnitte. In dieser Ausführungsform wird der Stützkäfig dadurch ausgebildet, dass zwei komplementär ausgebildete und wesensgleiche Zylindertopfstrukturen miteinander verbunden werden können, die den Stützkäfig ausbilden. Dies hat den Vorteil, dass gleichartige Zylindertopfstrukturen hergestellt werden können, die miteinander verbunden den vollständigen Stützkäfig ausbilden. Die Zylindertopfstrukturen weisen einen Zylinderboden auf und die Zylinderwandung umfasst Halterippen, die die Käfigabschnitte ausbilden und die entweder abschnittsweise oder vollflächig die Permanentmagnete am Rotorkern umfassen können. Die Halterippen erfüllen die Funktion eines T-förmigen oder U-förmigen Käfigabschnitts. Die Halterippen können Aufnahmestrukturen für die formschlüssige Verbindung zum Rotorkern aufweisen, insbesondere Stege, die in längsaxiale Nuten des Rotorkerns eingreifen und mit einem verdickten Stegende kraftschlüssig die Halterippen am Rotorkern befestigen können.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann jede Halterippe einen Steg zur Befestigung am Rotorkern aufweisen. Somit wird jede Halterippe, die insbesondere die Befestigung zweier benachbarter Permanentmagnete gewährleistet, mittels eines Stegs an längsaxialen Aufnahmenuten des Rotorkerns geführt und befestigt die Halterippe am Rotorkern. Vorteilhafterweise sind am Rotorkern zwischen zwei benachbarten Permanentmagneten längsaxiale Aufnahmenuten vorgesehen, wobei jede Halterippe die Längskanten zweier benachbarter Permanentmagnete überdeckt, und in den Aufnahmenuten des Rotorkerns geführt ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Boden der Zylindertopfstruktur und/oder ein Verschlussdeckel des Stützkäfigs eine Noppenstruktur aufweisen, die in einer stirnseitigen Aufnahmestruktur des Rotorkerns bevorzugt formschlüssig eingreift, wobei der Verschlussdeckel an der Zylindertopfstruktur verrastbar ist, bzw. zwei gegenüberliegende Zylindertopfstrukturen miteinander verrastbar sind. In dieser Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Boden der Zylindertopfstruktur oder ein Verschlussdeckel, der an einer Zylindertopfstruktur aufgesetzt werden kann, so dass lediglich eine einzelne Zylindertopfstruktur den Stützkäfig ausbildet und mit dem Verschlussdeckel verschlossen wird, stirnseitig eine Noppenstruktur aufweist, die in eine Aufnahmestruktur des Rotorkerns formschlüssig eingreift und diesen gegenüber einer axialen Verdrehung fixiert. So können der Boden der Zylindertopfstruktur und/oder ein Verschlussdeckel in Axialrichtung des Rotorkerns gerichtete Noppen aufweisen, die in Öffnungen des Rotorkerns, beispielsweise in stirnseitige Öffnungen axialer Rotorkanäle, eingreifen, und somit eine zusätzliche stirnseitige Verzahnung und Halterung des Bodens bzw. des Verschlussdeckels am Rotorkern ermöglicht. Somit wird der Stützkäfig nicht nur durch Aufnahmenuten oder Aufnahmestege des Rotorkerns umfangsmäßig befestigt, sondern auch an den Stirnflächen des Rotorkerns mittels der Noppenstruktur am Rotorkern befestigt, was die Gesamtstabilität des Stützkäfigs und dessen Verbindung zum Rotorkern deutlich verbessert. Die Verbindung des Verschlussdeckels mit der Zylindertopfstruktur oder der beiden Zylindertopfstrukturen miteinander kann mittels Rastelementen erfolgen, insbesondere kann der Verschlussdeckel an der Zylindertopfstruktur verrastet werden oder die beiden gegenüberliegenden Zylindertopfstrukturen miteinander verrastet werden. Dies hat den Vorteil, dass nach einer werkzeugfreien Montage des Stützkäfigs dieser auch wieder werkzeugfrei geöffnet und beispielsweise zu Reparaturzwecken Permanentmagnete entnommen oder ausgetauscht werden können. Bei der Montage des Stützkäfigs ist keine zusätzliches Werkzeug einzusetzen, da die Verrastbefestigung werkzeugfrei erfolgen kann.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung können der bzw. die Zylindertopfstrukturen und/oder der Verschlussdeckel Rastelemente zur gegenseitigen Verrastung aufweisen, wobei bevorzugt Rastelemente zweier miteinander verbindbarer Zylindertopfstrukturen interdigital ineinandergreifen können. Die Rastelemente können Rastnasen oder Rastzungen darstellen, die in Rasttaschen oder in Rastausnehmungen eingreifen können, so können beispielsweise im Verschlussdeckel Rastausnehmungen vorgesehen sein, in denen Rastnasen von Halterippen der Zylindertopfstrukturen eingreifen können. Wird der Stützkäfig aus zwei miteinander verbindbaren Zylindertopfstrukturen gebildet, können die Halterippen der beiden Zylindertopfstrukturen derart angeordnet sein, dass sie interdigital miteinander kontaktieren und jeweils Rastzungen und Rasttaschen aufweisen, die mit den gegenüberliegenden Halterippen der weiteren Zylindertopfstruktur verrasten können. Somit lassen sich ein gleichartiger Aufbau und eine schnelle Montage des Stützkäfigs erreichen, wobei dieser werkzeugfrei erfolgen kann.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Rotor umfangsverteilte Permanentmagnet-Aufnahmeflächen und zumindest eine längsaxiale Aufnahmenut zur formschlüssigen Verbindung des Stützkäfigs aufweisen, wobei bevorzugt jeweils eine Aufnahmenut zwischen zwei Permanentmagnet-Aufnahmeflächen liegt. In der Regel besteht ein Rotorkern aus geblechten, ferromagnetischen Schichten, die radial zur Drehrichtung ausgerichtet sind. Die einzelnen Stahlbleche können miteinander verschweißt oder vernietet sein, und unterbinden die Ausbreitung von Wirbelströmen und minimieren somit Wirbelstromverluste. Zur Befestigung des Stützkäfigs ist es vorteilhaft, dass am Außenumfang des Rotorkerns längsaxiale Aufnahmenuten, die in Richtung der Drehachse des Rotorkerns ausgerichtet sind, eingelassen sind, oder Stege ausgebildet sind, an denen der Stützkäfig mittels Aufnahmenuten befestigt sein kann. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass jeweils zwischen benachbarten Aufnahmeflächen, die zur Aufnahme der Permanentmagnete dienen, und die vorzugsweise planar ausgebildet sind, eine Aufnahmenut bzw. ein Aufnahmesteg vorgesehen ist, an dem der Stützkäfig befestigt werden kann. So können Halterippen, insbesondere T-förmige oder U-förmige Rippen oder Käfigabschnitte in den Aufnahmenuten geführt und befestigt sein, die zumindest bereichsweise eine Kante eines Permanentmagneten umfassen können. Somit weist der Rotorkern Aufnahmestrukturen auf, an denen der Stützkäfig entweder direkt daran angespritzt werden kann oder an denen der Stützkäfig nachträglich auf dem Rotorkern aufgeschoben werden kann.
  • Vorzugsweise weist der Rotorkern stirnseitig eine Aufnahmestruktur als Ausnehmungen oder Erhebungen zur formschlüssigen Befestigung des Stützkäfigs auf. Insbesondere wenn der Stützkäfig einen Boden und einen Deckel aufweist, wie beispielsweise bei der Ausführung mittels Zylindertopfstrukturen, wobei entweder zwei Zylindertopfstrukturen gegenüberliegen oder eine Zylindertopfstruktur mit einem Verschlussdeckel versehen ist, kann der Boden der Zylindertopfstruktur und der Verschlussdeckel eine Noppenstruktur aufweisen, die in Ausnehmungen oder Erhebungen auf der Stirnfläche des Rotorkerns eingreift, um eine stirnseitige Verankerung des Stützkäfigs erreichen zu können. So können beispielsweise im Rotorkern längsaxiale Rotorkanäle vorgesehen sein, in denen Noppen des Verschlussdeckels bzw. des Zylindertopfbodens eingreifen können und darin verrastet sein können.
  • In einem nebengeordneten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors vorgeschlagen, wobei ein Stützkäfig aus einer sprizgießfähigen Masse unmittelbar auf dem Rotorkern aufgespritzt werden kann, oder der Stützkäfig nach einem Spritzgussherstellvorgang nachträglich auf den Rotorkern aufgeschoben werden kann. Hierzu weist der Rotorkern insbesondere Aufnahmenuten oder Aufnahmestege auf, an denen Halterippen des Stützkäfigs formschlüssig aufgenommen oder eingeschoben werden können.
  • In der Variante, dass der Stützkäfig unmittelbar auf dem Rotorkern aufgespritzt wird, kann der Rotorkern in einem Spritzgusswerkzeug aufgenommen werden, und im Rahmen eines Spritzgussvorgangs der Stützkäfig unmittelbar auf dem Rotorkern aufgespritzt werden. Dabei können die Permanentmagnete bereits auf Aufnahmeflächen des Rotorkerns aufgenommen sein oder nachträglich können die Permanentmagnete in die Käfigabschnitte eingeschoben werden. Die Permanentmagnete können bereits vormagnetisiert sein, oder nachträglich nach der Befestigung durch den Stützkäfig magnetisiert werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Herstellverfahrens können die Permanentmagnete nach Beendigen des Aufspritzvorgangs bzw. nach Befestigung des Kunststoffkörpers am Rotorkern in Käfigabschnitte des Stützkäfigs eingeschoben und befestigt werden. Hierbei können beispielsweise mittels Kleber die Permanentmagnete lagefixiert auf den Aufnahmeflächen des Rotorkerns befestigt werden, wobei nach Beschichtung des Klebers die Permanentmagnete oder Permanentmagnetrohlinge in Taschen des Stützkäfigs eingeschoben werden können, und ein Verschlussdeckel bzw. ein formkomplementärer Zylindertopf des Stützkäfigs auf den Rotorkern befestigt werden kann.
  • In einer weiterführenden Variante des Herstellverfahrens können die Permanentmagnete vor Beginn des Aufspritzvorgangs bzw. vor dem Aufschieben des Stützkäfigs auf den Rotorkern befestigt werden, insbesondere geklebt oder geklemmt werden, und im Rahmen des Spritzvorgangs vom Stützkäfig umspritzt werden. Somit bildet der Spritzvorgang des Stützkäfigs auf den Rotorkern die abschließende Versiegelung des Rotors, die zu einer lagefesten mechanischen Stabilisierung der Permanentmagnete führt, und insbesondere für Rotoren mit hohen Drehzahlen und großen Drehmomenten eine ausreichende Sicherung der Permanentmagnete am Rotorkern bildet.
  • Figurenliste
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Rotors,
    • 2a, 2b eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors.
    • 3a bis 3e perspektivische Darstellungen einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors,
    • 4a bis 4g weitere perspektivische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors,
    • 5a bis 5e Einzeldarstellungen einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rotors.
  • In den Figuren sind gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
  • In der 1 ist perspektivisch eine erste Ausführungsform 100 eines Rotors 10 gemäß der Erfindung dargestellt. Die 1 zeigt einen Teilaufriss eines Stützkäfigs 18, der eine Stützstruktur 16 zur Befestigung von Permanentmagneten 12 an einem Rotorkern 14 ausbildet. Der Stützkä18 umfasst die Permanentmagnete 12 vollflächig, wobei in der Darstellung zwei Permanentmagnete 12 in einer Aufrissansicht freigelegt sind. Um jeweils einen Permanentmagneten 12 ist ein U-förmiger Käfigabschnitt 20 gelegt, wobei jeweils Stege 22 des Käfigabschnitts 20 in Aufnahmenuten 24 des Rotorkerns 14 formschlüssig geführt sind. Die Permanentmagnete 12 sind auf Aufnahmeflächen 46 des Rotorkerns 14 befestigt, beispielsweise aufgeklebt, wobei der Stützkä18 beispielsweise als Zylindertopfstruktur 32 ausgebildet sein kann, dessen Stege 22 in die Aufnahmenuten 24 des Rotorkerns 14 nachträglich eingeführt werden können, um die Permanentmagnete 12 zu umschließen und in den Käfigabschnitten 20 zu kapseln. Hierzu weist der Stützkä18 einen Boden 36 einer Zylindertopfstruktur 32 auf, dessen Wandung voll geschlossen ist und aus einzelnen radial nach innen gerichteten Aufnahmestegen 22 bestehen, die in die Aufnahmenuten 24 eingreifen. Jeder Permanentmagnet 12 weist zwei Kanten 26 auf, die zumindest von den Käfigabschnitten 20 umfasst sind. Der Rotorkern 14 ist auf einer Welle 70 aufgeschoben und dort formschlüssig montiert, die wiederum in nicht dargestellten Rotorlagern drehbar gelagert ist. Die einzelnen Käfigabschnitte 20 bilden einen U-förmigen Käfigabschnitt 30 aus und können mittels Kunststoffumspritzen hergestellt oder geklebt, geschweißt angebracht werden. Die einzelnen Käfigabschnitte 30 sind miteinander verbunden und bilden eine geschlossene Umfangswandung der Zylindertopfstruktur 32.
  • In den Figs. 2a und 2b ist eine weitere Ausführungsform 102 eines Stützkäfigs 18, beispielsweise als Kunststoffkäfig oder bestehend aus Aluminium-Stangenpressprofilen, dargestellt. Der Stützkä18 besteht aus einzelnen T-förmigen Käfigabschnitten 28, die jeweils einen Käfigabschnitt 20 ausbilden und deren Flanken Längskanten 26 eines Permanentmagneten 12 überdecken. Die einzelnen T-förmigen Käfigabschnitte 28 weisen radial nach innen gerichtete Stege 22 mit Rundverdickungen auf, die formschlüssig in rinnenförmige Aufnahmenuten 24 des Rotorkerns 14 aufgenommen sind. Die Rundverdickungen können in Form einer Schwalbenschwanzverbindung ausgeformt sein. Eine Schwalbenschwanzverbindung ist eine Verbindung ähnlich einer Spundung, bei der die Form des Spunds entfernt an die gegabelte Form des Schwanzes einer Schwalbe erinnert. Eine Schwalbenschwanzverbindung wirkt formschlüssig, nicht nur quer zum Schwalbenschwanz, sondern auch in dessen Längsrichtung. Die Schwalbenschwanzverbindung wird in der dritten Richtung, die auch quer zum Schwalbenschwanz liegt, gefügt. Auch kann eine mehrfach „gezackte“ Schwalbenschwanz, die als Tannenbaumverbindung bekannt ist, eingesetzt werden. Der Rotorkern 14 weist einen Wellenkanal 58 auf, der eine innenliegende Rillenstruktur aufweist, auf dem eine formkomplementär gebildete Welle 70 eingeschoben und drehsicher befestigt werden kann. An den Stirnseiten des Rotorkerns 14 sind Ausnehmungen in Form von Rotorkanälen 66 eingebracht, in deren Öffnungen beispielsweise ein Verschlussdeckel oder ein Boden einer Zylindertopfstruktur eingreifen kann, um eine stirnseitige Verankerung des Stützkäfigs 18 erreichen zu können. Die Rotorkanäle 66 reduzieren die Rotormasse erheblich und senken somit dass Massenträgheitsmoment, so dass insbesondere dynamische Antriebe mit wechselnden Drehzahlen vorteilhaft ausgebildet werden können. Die Stützstrukturen 16 des Stützkäfigs 18 werden aus einzelnen Käfigabschnitten 20 bereitgestellt, die als T-förmige Käfigabschnitte 28 ausgebildet sind.
  • In der 2a ist ein bereits mit Permanentmagneten bestückter Rotor 102 dargestellt, während in 2b der Rotorkern 14 lediglich mit den Käfigabschnitten 20 und ohne Permanentmagnete 12 dargestellt ist, wobei die Permanentmagnete 12 oder Permanentmagnetrohlinge noch nicht in die Taschen des Stützkäfigs 18 eingeführt sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform 104 gemäß den Figs. 3a bis 3e können ebenfalls Permanentmagnete 12 mittels eines zweigeteilten Stützkäfigs 18 an einen Rotorkern 14 befestigt werden. Die 3a bis 3e zeigen sowohl den vollbestückten Rotor 10 in 3a, als auch einzelne Stufen der Montage, so zum Beispiel in 3b und 3c jeweils einen aufgeschobenen Teil einer Zylindertopfstruktur 32 auf den Rotorkern 14, oder in 3d lediglich den Stützkä18, der die Stützstruktur 16 definiert, ohne Rotorkern 14 und in 3e lediglich eine einzelne Zylindertopfstruktur 32b.
  • In der Ausführungsform 104 wird die Stützstruktur 16 durch zwei formkomplementäre Zylindertopfstrukturen 32a, 32b ausgebildet, die mittels Rastelementen 44 ineinandergreifen, wobei die Rastelemente 44 interdigital am Ende von Halterippen 34 angeordnet sind, die jeweils Rastzungen 64 und Rasttaschen 72 aufweisen, und verschränkt ineinandergreifen. Die beiden Zylindertopfstrukturen 32a, 32b werden von den beiden axialen Stirnseiten des Rotorkerns 14 in Aufnahmenuten 24 eingeschoben, wobei jede Halterippe 34 einen radial nach innen gerichteten Steg 22 aufweist, der in eine Aufnahmenut 24 des Rotorkerns 14 eingreift. An der stirnseitigen Fläche des Rotorkerns 14 sind sowohl ein Wellenkanal 58 mit einer Verriegelungsstruktur zur Befestigung mit einer Welle 70 vorgesehen, als auch längsaxiale Rotorkanäle 66, deren Öffnungen eine stirnseitige Aufnahmestruktur für die Bodenflächen 36 der Zylindertopfstrukturen 32 ausbilden. Dabei sind in den Boden 36 der Zylindertopfstrukturen 32 eine Noppenstruktur 40 mit einzelnen axial gerichteten Noppen 42 vorgesehen, die formschlüssig in die stirnseitige Aufnahmestruktur 66 des Rotorkerns 14 eingreifen können. Die Noppen 42 können an Ihrem Umfang eine Raststruktur aufweisen, beispielsweise eine Riffelung, ein Stufenprofil oder ein Sägezahnprofil auf ihrer Umfangsfläche, um ein Verrasten mit dem geblechten Öffnungsbereich der Rotorkanäle 66 des Rotorkerns 14 zu ermöglichen.
  • In der 3d ist der Stützkä18 als Stützstruktur 16 mit den beiden Zylindertopfstrukturen 32a und 32b, die jeweils am Ende ihrer Halterippen 34 mittels Rastelementen 44 miteinander verbunden sind, dargestellt. Die Ausführungsform 104 eignet sich somit insbesondere für eine getrennte Herstellung der Stützstruktur 16 vom Rotorkern, wobei erst nachträglich nach Bestücken des Rotorkerns mit Permanentmagneten die einzelnen Zylindertopfstrukturen 32 in die Aufnahmenuten 24 des Rotorkerns 14 aufgeschoben und miteinander verrastet werden, um den Stützkä18 bereitzustellen.
  • In den 4a bis 4g ist eine weitere Ausführungsform 106 eines Rotors 10 mit Stützkä18 dargestellt. In dieser Ausführungsform besteht der Stützkä18 aus zwei miteinander verkoppelten Zylindertopfstrukturen 32a, 32b, wobei die Zylindertopfstrukturen 32 nunmehr nicht wie in der Ausführungsform 104 mit ihren Halterippen 34 aneinanderstoßen und darin verrastet werden, sondern die Halterippen 34 jeweils am Boden 36 der gegenüberliegenden Zylindertopfstruktur 32 verrastet werden. Hierzu weisen die Halterippen 34 an ihren Enden Rastnasen 68 auf, die in Rastausnehmungen 56 des Bodens 36 der gegenüberliegenden Zylindertopfstruktur 32 eingreifen. Im Boden 36 der Zylindertopfstruktur 32 sind jeweils eine Noppenstruktur 40 mit einzelnen Noppen 42 und einer diesbezüglichen Rastoberfläche aufgebracht, die in Ausnehmungen 66 des Rotorkerns 14 eingreifen.
  • In der 4a ist ein Rotor 10 mit Stützkä18 der Ausführungsform 106 dargestellt. Die 4b zeigt den Montageschritt der gegenseitigen Verriegelung der beiden Zylindertopfstrukturen 32 beim Aufschieben in die Aufnahmenuten 24 des Rotorkerns 14, wobei jeweils die Halterippen 34 und die jeweilige Zylindertopfstruktur 32a, 32b alternierend in den Aufnahmenuten 24 aufgenommen werden. Somit weist jede Zylindertopfstruktur 32 nur die halbe Anzahl an Halterippen 34 auf, wie die in 3 dargestellte Ausführungsform 104. Die übrigen Konstruktionsprinzipien des Stützkäfigs 18 ähneln denjenigen der Ausführungsform 104 nach 3.
  • Die 4c zeigt den Rotorkern 14 mit einer einzelnen aufgeschobenen Zylindertopfstruktur 32b, und 4d zeigt den Rotorkern 14 mit der jeweils anderen bereits aufgeschobenen Zylindertopfstruktur 32a.
  • Figs. 4e und 4f zeigen jeweils den Boden der Zylindertopfstruktur 36 bzw. eine Frontansicht eines bereits bestückten Rotorkerns 14 mit der einseitig aufgeschobenen Zylindertopfstruktur 32a auf der jeweiligen Stirnfläche.
  • Die 4g zeigt lediglich die Stützstruktur 16 des Stützkäfigs 18 mit den beiden miteinander verrasteten Zylindertopfstrukturen 32a und 32b.
  • In der 4e ist eine Wellenöffnung 60 des Bodens 36 der Zylindertopfstruktur 32 dargestellt. Die Wellenöffnung 60 legt den Wellenkanal 58 des Rotorkerns 14 frei und dient zur Durchführung einer Welle 70. In der 4e sind die Noppen 42 der Noppenstruktur 40 dargestellt, die in die Ausnehmungen 66 des Rotorkerns 14 eingreifen können, wie dies in 4f gut sichtbar dargestellt ist.
  • In der in den Figs. 5a bis 5e dargestellten weiteren Ausführungsform 108 wird ein Stützkä18 vorgeschlagen, der aus einer einzelnen Zylindertopfstruktur 32 ausgebildet ist, die durch einen Verschlussdeckel 38 verschlossen wird. Die einzelne Zylindertopfstruktur 32 weist umfangsmäßige Halterippen 34 auf, die T-förmig ausgeformt sind und einen radial nach innen gerichteten Steg 22 aufweisen, der in einer Aufnahmenut 24 des Rotorkerns 14 geführt ist. Es sind so viele Halterippen 34 wie Zwischenräume zwischen den einzelnen Permanentmagneten 12 vorgesehen. Somit umgreifen die Halterippen 34 zumindest an den Kanten die einzelnen Permanentmagnete 12, und am Boden 36 ist eine umlaufende Haltekante ausgebildet, die die Endkanten der Permanentmagnete 12 umgreifen. Die einzelnen Halterippen 34 weisen am axialen Ende Rastnippel 52 auf, auf denen ein Verschlussdeckel 38 aufgerastet werden kann, der entsprechend formkomplementäre Rastausnehmungen 56 aufweist. Der Verschlussdeckel 38 sowie der Boden 36 der Zylindertopfstruktur 32 weist wieder eine axial ausgerichtete Noppenstruktur 40 auf, die einzelne Noppen 42 umfassen, die in Ausnehmungen 66 des Rotorkerns 14 eingreifen und diesen stirnseitig fixieren. Jede Noppe 42 weist ein Stufenprofil 62 zum Verrasten in den laminierten Blechen des Rotorkerns 14 auf. Der Verschlussdeckel 38 sowie der Boden 36 der Zylindertopfstruktur 32 weisen jeweils eine Wellenöffnung 60 zur Durchführung einer Motorwelle 70 auf.
  • Die 5a zeigt den vollständigen Rotor 10 mit Permanentmagneten 12, Rotorkern 14 und Stützkä18.
  • In der 5b ist in einem Montageschritt bereits die Zylindertopfstruktur 32 mit den Halterippen 34, deren Stege 22 in Aufnahmenuten 24 des Rotorkerns 14 eingeschoben sind, dargestellt.
  • 5c zeigt den Verschlussdeckel 58, dessen Rastausnehmungen 56 mit den Rastnippeln 52 der Zylinderstruktur verrastet werden können.
  • 5d zeigt eine Draufsicht auf einen Verschlussdeckel 38, der bereits mit den Rastnippeln 52 der Zylindertopfstruktur 32 verrastet ist.
  • In der 5e ist die Stützstruktur 16 des Stützkäfigs 18 ohne den Rotorkern 14 dargestellt.
  • Zur Fixierung und als Schleudersicherung von Oberflächenmagneten wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Stützkäfig formschlüssig am Rotor aufgebracht wird, wobei der Käfig in Aufnahmenuten des Rotorkerns geschoben ist und somit Taschen ausbildet. In diese Taschen können die einzelnen Magnete oder Magnetrohlinge eingeführt werden. Der Stützkäfig kann als separates Bauteil ausgeführt sein oder direkt am Rotorkern angespritzt werden. Um ein axiales Herauswandern oder Herausrutschen der Magnete zu verhindern, können die Magnete mit Klebstoff fixiert sein oder der Käfig kann durch einen zusätzlichen Deckel oder Boden verschlossen sein. Der Käfig kann je nach Anforderung die Magnete ganz oder teilweise umschließen. Der Stützkäfig kann auf dem Rotorkern mittels Kunststoffspritztechnik direkt aufgespritzt werden, wobei der Rotorkern in das Kunststoffspritzwerkzeug eingelegt werden kann und der Stützkäfig dann direkt aufgespritzt werden kann, wobei anschließend die Permanentmagnete eingeschoben werden können, oder diese bereits zuvor auf dem Rotorkern aufgeklebt oder aufgeklemmt sein können.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Rotor
    12
    Permanentmagnet
    14
    Rotorkern
    16
    Stützstruktur
    18
    Stützkäfig
    20
    Käfigabschnitt
    22
    Steg
    24
    Aufnahmenut
    26
    Kante eines Permanentmagneten
    28
    T-förmiger Käfigabschnitt
    30
    U-förmiger Käfigabschnitt
    32
    Zylindertopfstruktur
    34
    Halterippe
    36
    Boden der Zylindertopfstruktur
    38
    Verschlussdeckel
    40
    Noppenstruktur
    42
    Noppe
    44
    Rastelement
    46
    Permanentmagnet-Aufnahmefläche
    48
    stirnseitige Aufnahmestruktur
    50
    stirnseitige Ausnehmungen
    52
    Rastnippel
    54
    Stecknoppe
    56
    Rastausnehmung
    58
    Wellenkanal
    60
    Wellenöffnung
    62
    Stufenprofil
    64
    Rastzunge
    66
    Rotorkanal, stirnseitige Aufnahmestruktur
    68
    Rastnase
    70
    Welle
    72
    Rasttasche
    74
    76
    78
    100
    Erstes Ausführungsbeispiel eines PM-Rotors
    102
    Zweites Ausführungsbeispiel eines PM-Rotors
    104
    Drittes Ausführungsbeispiel eines PM-Rotors
    106
    Viertes Ausführungsbeispiel eines PM-Rotors
    108
    Fünftes Ausführungsbeispiel eines PM-Rotors
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005033561 A1 [0008]

Claims (15)

  1. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) eines Permanentmagnet-Elektromotors, umfassend zumindest zwei, insbesondere eine Vielzahl von umfangsmäßig verteilten Permanentmagneten (12), die in einer Stützstruktur (16) um einen ferromagnetischen Rotorkern (14) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (16) zumindest einen Stützkäfig (18) umfasst, wobei jeder Permanentmagnet (12) zumindest bereichsweise von einem Käfigabschnitt (20) umgriffen ist, der formschlüssig am Rotorkern (14) befestigt ist.
  2. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkäfig (18) aus einem paramagnetischen Material, insbesondere aus Kunststoff oder Aluminium besteht, insbesondere wobei der Stützkäfig (18) abschnittsweise ein Stangenpressprofil aus paramagnetischen Material und / oder ein spritzgießfähiges Material umfasst.
  3. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfigabschnitt (20) zumindest einen, bevorzugt radial nach innen gerichteten Steg (22) oder eine, bevorzugt radial nach innen gerichtete Nut aufweist, dessen längsaxiale, verdickte Stegkante in eine Aufnahmenut (24) des Rotorkerns (14) formschlüssig geführt ist bzw. die einen Aufnahmesteg des Rotorkerns (14) formschlüssig führt.
  4. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfigabschnitt (20) zumindest einen Permanentmagneten (12) in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise überdeckend umgreift.
  5. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfigabschnitt (20) eine längsaxiale Kante (26) eines Permanentmagneten (12) zumindest abschnittsweise umgreift.
  6. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkäfig (18) eine Mehrzahl einzelner oder zusammenhängender T- oder U-förmiger Käfigabschnitte (20, 28, 30) umfasst, die jeweils einen oder zwei benachbarte Permanentmagnete (12) zumindest bereichsweise umgreifen.
  7. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkäfig (18) einen oder zwei miteinander verbindbare Zylindertopfstrukturen (32) mit umfangsmäßigen Halterippen (34) als Käfigabschnitte (20) umfasst.
  8. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Halterippe (34) einen Steg (22) zur Befestigung am Rotorkern (14) aufweist.
  9. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (36) der Zylindertopfstruktur (32) und/oder ein Verschlussdeckel (38) des Stützkäfigs (18) eine Noppenstruktur (40) aufweist, die in einer stirnseitigen Aufnahmestruktur (66) des Rotorkerns (14) bevorzugt formschlüssig eingreift, wobei der Verschlussdeckel (38) an der Zylindertopfstruktur (32) verrastbar ist, bzw. zwei gegenüberliegende Zylindertopfstrukturen (32a, 32b) miteinander verrastbar sind.
  10. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Zylindertopfstrukturen (32) und/oder der Verschlussdeckel (38) Rastelemente (44) zur gegenseitigen Verrastung aufweisen, wobei bevorzugt Rastelemente (44) zweier miteinander verbindbarer Zylindertopfstrukturen (32) interdigital ineinandergreifen.
  11. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkern (14) umfangsverteilte Permanentmagnet-Aufnahmeflächen (46) und zumindest eine längsaxiale Aufnahmenut (24) zur formschlüssigen Verbindung des Stützkäfigs (18) aufweist, wobei bevorzugt jeweils eine Aufnahmenut (24) zwischen zwei Permanentmagnet-Aufnahmeflächen (46) liegt.
  12. Rotor (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkern (14) zumindest stirnseitig eine Aufnahmestruktur (66) als Ausnehmungen oder Erhebungen zur formschlüssigen Befestigung des Stützkäfigs (18) aufweist.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Rotors (10, 100, 102, 104, 106, 108) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkäfig (18) aus einer spritzgießfähigen Masse unmittelbar auf den Rotorkern (14) aufgespritzt wird, oder dass der Stützkäfig (18) nach einem Spritzguss-Herstellvorgang auf einen Rotorkern (14) aufgeschoben wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (12) nach Beendigung des Aufspritzvorgangs bzw. nach Befestigung des Stützkäfigs (18) am Rotorkern (14) in Käfigabschnitte (20) des Stützkäfigs (18) eingeschoben und befestigt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (12) vor Beginn des Aufspritzvorgangs bzw. vor Aufschieben des Stützkäfigs (18) auf dem Rotorkern (14) befestigt, insbesondere geklebt oder geklemmt werden und vom Stützkäfig (18) umspritzt werden.
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