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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren eines Permanentmagneten in einer Magnettasche eines Rotors für eine elektrische Maschine. Zu der Erfindung gehören auch der Rotor mit den Magnettaschen und eine elektrische Maschine, in deren Stator der Rotor angeordnet ist.
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Ein Rotor für eine permanenterregte Synchronmaschine oder eine Reluktanzmaschine mit Permanentmagneten kann sogenannte innenliegende Magnettaschen aufweisen. Dies sind axial verlaufende Schächte oder Durchgangsöffnungen im Blechpaket des Rotors, in welchen jeweils zumindest ein Permanentmagnet angeordnet sein kann. Das magnetische Feld jedes Permanentmagneten wird dann durch das weichmagnetische Material des Blechpakets hindurch bis zu einer Außenfläche oder einem Außenumfang des Rotors geführt. An der Außenfläche werden so magnetische Pole erzeugt.
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Die Permanentmagnete müssen in den innenliegenden Magnettaschen fixiert werden, um bei Vibrationen und bei während einer Rotation wirkenden Zentrifugalkräften ihre Position in den Magnettaschen beizubehalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Permanentmagnete in innenliegenden Magnettaschen eines Rotors einer elektrischen Maschine zu fixieren.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
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Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Fixieren von Permanentmagneten in Magnettaschen eines Rotors für eine elektrische Maschine bereit. Das Verfahren ist im Folgenden im Zusammenhang mit einem einzelnen Permanentmagneten beschrieben, kann aber für mehrere Permanentmagnete angewendet werden.
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Durch das Verfahren wird der Permanentmagnet in der Magnettasche angeordnet und dort fixiert. In der Magnettasche wird dazu ein elastisch verformbar ausgestaltetes Gummielement angeordnet. Das Gummielement kann noch vor dem Permanentmagneten in der Magnettasche angeordnet werden oder (wie eine im Folgenden beschriebene Ausführungsform verdeutlicht) auch im Nachhinein, wenn der Permanentmagnet sich bereits in der Magnettasche befindet. Als Gummielement ist im Zusammenhang mit der Erfindung ein elastisch verformbarer, insbesondere runder oder rechteckiger Körper bezeichnet, z.B. ein rundes oder rechteckiges Profilteil, das hierzu beispielsweise aus EPDM 70 oder EPDM 75 (EPDM - Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) oder HNBR 70 oder HNBR 75 (HNBR - Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk) gebildet sein kann. Das Gummielement wird mittels einer Zugkraft elastisch gespannt oder gedehnt. Hierdurch wird ein Durchmesser des Gummielements verringert. Es wird also an dem Gummielement gezogen, sodass dieses zwar länger wird, aber seinen Durchmesser verringert. Der Permanentmagnet wird in der Magnettasche neben dem gedehnten Gummielement angeordnet. Mit nebeneinander ist hierbei eine relative Lage in Bezug auf einen Querschnitt der Magnettasche gemeint. Das Gummielement und der Permanentmagneten sind also nicht in axialer Richtung des Rotors (entlang der Rotorachse) hintereinander angeordnet, sondern zum Beispiel in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung hintereinander und damit im Querschnitt nebeneinander. Wenn sich das Gummielement und der Permanentmagnet zusammen in der Magnettasche befinden, wird das gedehnte Gummielement entspannt, d.h. die Zugkraft wird reduziert oder weggenommen. Hierdurch vergrößert das Gummielement seinen Durchmesser wieder. Da es zusammen mit dem Permanentmagneten in der Magnettasche nebeneinander angeordnet ist, beaufschlagt das Gummielement hierdurch den Permanentmagneten mit einer Anpresskraft.
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Das Gummielement wird also z.B. im entspannten Zustand in die Magnettasche eingebracht und dann unter Zug gestellt oder auseinander gezogen. Danach kann daneben der Permanentmagnet angeordnet werden, um dann durch Entspannen und somit Vergrößern des Durchmessers des Gummielements den Permanentmagneten mit der Anpresskraft in der Magnettasche festzudrücken.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass mit technisch einfachen Mitteln ein Permanentmagnet in einer Magnettasche fixiert werden kann. Es ist z.B. kein Vergießen der Magnettasche mit einem Kunstharz nötig, um den Permanentmagneten in der Magnettasche einzugießen.
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Die Erfindung umfasst zusätzliche, optionale technische Merkmale, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Um das Gummielement in der Magnettasche zu dehnen oder zu strecken, wird das Gummielement mittels der Zugkraft bevorzugt entlang der axialen Richtung des Rotors, d.h. parallel zur Rotationsachse, gedehnt. Das Gummielement ist somit im Rotor in axialer Richtung gedehnt oder gestreckt. Vorteil hierbei ist, dass die Zugkraft von Stirnseiten des Rotors her aufgebracht werden kann und somit von außerhalb des Rotors. Dies kann dann mit einfachen Werkzeugen, zum Beispiel mit einem Greifer, bewerkstelligt werden.
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Die Anpresskraft zum Fixieren des Permanentmagneten wird beispielsweise erreicht, indem der Durchmesser des Gummielements mittels der Zugkraft auf weniger als die Hälfte des desjenigen Durchmessers verringert wird, den das Gummielement im entspannten Zustand (ohne Zugkraft) aufweist.
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Bevorzugt wird sichergestellt, dass das Gummielement an den Stirnseiten des Rotors nicht übersteht, d.h. nicht hinausragt. Hierzu ist vorgesehen, dass an zumindest einer Stirnseite des Rotors, wo das Gummielement nicht mehr hinausragen soll, das Gummielement jeweils im gedehnten Zustand geschnitten oder zerschnitten wird. Die Schnittstelle des Gummielements, das heißt das durch das Schneiden gebildete Schnittende des Gummielements, schnappt dann in die Magnettasche zurück, das heißt es wird durch das Entspannen des Gummielements in den Rotor zurückgezogen. Das Gummielement wird also in der Magnettasche gedehnt und neben dem Permanentmagneten angeordnet und anschließend im gedehnten Zustand abgeschnitten. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Schnittende des Gummielements sich selbstständig in die Magnettasche zurückzieht und somit nicht an der Stirnseite hervor steht.
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Um zuerst das Gummielement in die Magnettasche einführen und anschließend den Permanentmagneten nachzuführen zu können, kann vorgesehen sein, dass in einer Wand der Magnettasche eine Einbuchtung bereitgestellt wird, also zum Beispiel eine Nut oder eine Rinne, und das nicht-gedehnte, entspannte Gummielement in der Einbuchtung angeordnet wird. Die Magnettasche weist also eine Einbuchtung auf, die sich axial entlang der Magnettasche von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite des Rotors erstreckt, also durchgehend ist. Das Gummielement kann im nicht-gedehnten, entspannten Zustand in die Magnettasche eingefügt werden, dann gedehnt werden und dann im ausgedehnten Zustand in der Einbuchtung angeordnet werden, wo es so weit hinein passt, dass danach der Permanentmagnet in die Magnettasche geschoben werden kann. Dadurch kann das Gummielement also in einem Bereich angeordnet werden, der ohnehin nicht von den Permanentmagneten eingenommen wird. Mit anderen Worten versperrt das gedehnte Gummielement keinen Bereich, der von den Permanentmagneten beim Einführen in die Magnettasche eingenommen werden kann. Das Gummielement ist somit aus dem Einschubweg des Permanentmagneten gebracht.
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Eine Ausführungsform sieht hierbei vor, dass der Permanentmagnet im Bereich, in welchem er von dem entspannten Gummielement mit der Anpresskraft beaufschlagt wird, glatt oder eben ist, also keine spezifische Einbuchtung für das Gummielement aufweist.
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Alternativ dazu kann aber vorgesehen sein, dass in dem Permanentmagneten ebenfalls eine Einbuchtung bereitgestellt ist. Indem in dem Permanentmagneten die Einbuchtung bereitgestellt wird, dehnt sich das Gummielement beim Entspannen in die Einbuchtung hinein aus. Die Einbuchtung im Permanentmagnet bietet folgenden zusätzlichen Vorteil. Nach dem Einfügen des entspannten Gummielements in die Magnettasche wird das Gummielement dann gespannt. Dabei muss dieses so dünn werden, dass noch der Permanentmagnet in die Magnettasche nachgeschoben werden kann. Daher muss in den bisher beschriebenen Ausführungsformen die Einbuchtung in der Wandung der Magnettasche tief genug sein, damit der Querschnitt des gedehnten Gummielements ganz hinein passt. Stattdessen kann aber auch eine geringere Tiefe der Einbuchtung in der Wand der Magnettasche vorgesehen sein, sodass das Gummielement auch im gedehnten Zustand in die Magnettasche hinein ragt. Hierzu weist dann der Magnet eine korrespondierende Einbuchtung auf. Im gedehnten oder gespannten Zustand kann das Gummielement somit ebenfalls in die Einbuchtung hineinragen, wobei der Permanentmagnet in die Magnettasche eingeschoben werden kann und aufgrund seiner Einbuchtung hier ein Einklemmen oder ein Verklemmen mit dem gedehnten Gummielement vermieden wird. Indem der Permanentmagnet eine Einbuchtung aufweist, kann somit eine Tiefe der korrespondierenden Einbuchtung in der Wand der Magnettasche eine entsprechend geringere Tiefe aufweisen, sodass durch die Einbuchtung in der Wand der Magnettasche eine Beeinträchtigung des magnetischen Widerstands des Blechpakets des Rotors geringer ist als bei einer tieferen Einbuchtung. Eine Breite oder eine Querschnittsfläche der korrespondierenden Einbuchtung der Wand der Magnettasche ist somit kleiner als der Durchmesser oder die Querschnittsfläche des Gummielements. Ein überstehender Teil des Gummielements ragt dann in die Einbuchtung des Permanentmagneten.
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Anstelle irgendeiner Einbuchtung in einer Seitenwand der Magnettasche ist allerdings ganz besonders bevorzugt vorgesehen, das Gummielement (im Querschnitt gesehen) an einem Ende oder Rand der Magnettasche anzuordnen, also eine „Einbuchtung“ für das Gummielement bereitzustellen, indem die Magnettasche entsprechend breit ausgestaltet wird und eben nicht höher. Die Magnettasche benötigt somit keine radiale oder seitliche Einbuchtung, welche eine Vergrößerung oder Verbreiterung der Magnettasche in radialer Richtung bedeuten würde. Im Querschnitt weist die Magnettasche stattdessen bevorzugt einen gekrümmten Verlauf oder eine gekrümmte Form auf, an deren Enden das Gummielement in dem verbleibenden Freiraum angeordnet werden kann, ohne dass dies den magnetischen Widerstand des Rotors beeinflusst.
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Eine Ausführungsform ist besonders geeignet für die Massenfertigung des Rotors. Hierbei wird das Gummielement auf der Grundlage einer Gummischnur durch Abschneiden bereitgestellt. Mit anderen Worten kann eine Gummischnur als Meterware beispielsweise auf einer Rolle bereitgestellt werden. Eine solche Gummischnur kann durch ein Extrusionsverfahren hergestellt sein. Das Gummielement ist dann ein Stück oder Teil dieser Gummischnur. Es zeichnet sich dann dadurch aus, dass es einen konstanten Querschnitt aufweist.
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Alternativ dazu kann das Gummielement als Formteil ausgestaltet sein, also mit entlang der Längserstreckungsrichtung veränderlich ausgestaltetem Querschnitt. Das Gummielement weist hierbei ein Einfädelende auf, das sich konisch verjüngend ausgestaltet ist. Mit anderen Worten läuft das Gummielement am Einfädelende hin spitz zu. Dies erlaubt es z.B., bei bereits in der Magnettasche angeordneten Permanentmagneten das Gummielement nachträglich einzuführen, indem in die Magnettasche das Gummielement mit dem Einfädelende, also mit dem spitzen Ende, zuerst eingefädelt wird und dieses dann mit der Zugkraft beaufschlagt wird. Es wird also dabei erst der Permanentmagnet in die Magnettasche eingeführt, dann das Gummielement. Durch Ziehen an dem Einfädelende streckt oder dehnt sich das Gummielement und rutscht somit in der Magnettasche in axialer Richtung hinein oder entlang und wird somit neben dem Permanentmagneten in der Magnet- tasche angeordnet. Ein anderer Vorteil ist, dass das Formteil dicker sein kann als die Magnettasche hoch ist.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Rotor für eine elektrische Maschine bereitgestellt. Der Rotor weist dann innenliegende Magnettaschen auf, in welchen jeweils ein Permanentmagnet angeordnet ist, wobei der Permanentmagnet in der Magnettasche gehalten oder fixiert ist. Die Erfindung sieht hierbei vor, dass zum Fixieren des Permanentmagneten eine Anpresskraft durch ein zusammen mit dem Permanentmagneten in der Magnettasche angeordnetes Gummielement bereitgestellt ist, welches elastisch verformt ist. Das Gummielement klemmt also zwischen den Permanentmagneten und einer Wand der Magnettasche. Es ist dort eingequetscht. Insbesondere handelt es sich bei dem Gummielement um eine Schnur oder einen (im ungequetschten Zustand) zylinderförmigen Körper, dessen Längsachse parallel zur axialen Richtung des Rotors angeordnet ist.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Rotors, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Rotors hier nicht noch einmal beschrieben.
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Zu der Erfindung gehört auch eine elektrische Maschine mit einem Stator, in welchem ein Rotor drehbar gelagert ist. Bei diesem Rotor handelt es sich um eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors. Die erfindungsgemäße elektrische Maschine ist insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine oder eine Reluktanzmaschine mit Permanentmagneten.
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Die elektrische Maschine kann beispielsweise für ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;
- 2 eine Schematische Darstellung eines Gummielements, das aus einer Gummi-Schnur gebildet ist;
- 3 eine Schematische Darstellung eines Gummielements, das als Formteil gebildet ist;
- 4 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten zum Herstellen eines Rotors der elektrischen Maschine von 1;
- 5 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Rotors, der in der elektrischen Maschine von 1 bereitgestellt sein kann;
- 6 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Rotors, der in der elektrischen Maschine von 1 bereitgestellt sein kann;
- 7 schematische Darstellungen von Permanentmagneten mit Einbuchtungen für ein Gummielement gemäß 2 oder 3;
- 8 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines weiteren Rotors, der in der elektrischen Maschine von 1 bereitgestellt sein kann; und
- 9 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des Rotors von 8 beim Einführen eines Gummielements.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine elektrische Maschine 10, bei der es sich um eine permanenterregte Synchronmaschine oder eine Reluktanzmaschine mit Permanentmagneten handeln kann. Es können quaderförmige Permanentmagnete oder gewölbte Permanentmagnete vorgesehen sein. Von der elektrischen Maschine 10 sind ein Stator 11 und ein Rotor 12 dargestellt. Der Rotor 12 kann in dem Stator 11 um eine Rotationsachse 13 drehbar gelagert sein. Für eine Drehbewegung 14 des Rotors 12 kann durch einen (nicht dargestellten) Wechselrichter in elektrischen Spulen des Stators 11 ein elektrischer Strom geschaltet werden, durch welchen in einem Luftspalt 15 zwischen einer Mantelfläche oder Außenfläche 16 des Rotors und dem Stator 11 ein magnetisches Drehfeld erzeugt wird. Der Rotor 12 kann Permanentmagnete 17 aufweisen, die an der Außenfläche 16 magnetische Pole (Nordpole und Südpole) bilden, die mit dem Drehfeld wechselwirken, wodurch die Rotation 14 bewirkt wird.
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Die Permanentmagnete 17 können bei dem Rotor 12 in sogenannten innenliegenden Magnettaschen 18 angeordnet sein. Die Anordnung aus Magnettasche 18 und darin angeordneten Permanentmagneten 17 ist in 1 nur für einen magnetischen Pol veranschaulicht. Auslassungspunkte 19 verdeutlichen, dass die Anordnung zum Bereitstellen weiterer Pole, insbesondere von 4 Polen, 6 Polen oder 8 Polen oder 12 Polen, entlang einer Umfangsrichtung 20 des Außenumfangs des Rotors 12 mehrfach bereitgestellt oder angeordnet sein kann.
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Eine innenliegende Magnettasche 18 stellt einen Schacht oder eine Durchgangsöffnung dar, die von einer ersten Stirnseite 21 des Rotors zur gegenüberliegenden anderen Stirnseite (in 1 durch den Stator 12 verdeckt) parallel zur Rotationsachse 13 oder verschränkt zur Rotationsachse 13 verläuft. Die Magnettaschen können zur Außenfläche 16 des Rotors hin geschlossen sein.
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Die Permanentmagnete 17 müssen in ihrer jeweiligen Magnettasche 18 fixiert oder befestigt sein, um bei der Rotation 14 nicht zu verrutschen.
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In 2 und 3 ist jeweils ein Gummielement 22 veranschaulicht, das jeweils zusammen mit einem Permanentmagneten 17 zu dessen Fixierung in einer Magnettasche 18 angeordnet sein kann. Das Gummielement 22 ist in 2 und 3 im entspannten Zustand gezeigt. In der Magnettasche 18 ist es elastisch verformt und übt daher eine Anpresskraft auf den Magneten 17 aus, durch welche der Magnet 17 an mindestens eine Wand der Magnettasche 18 gepresst oder gedrückt ist.
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In 2 ist eine Ausführungsform des Gummielements 22 gezeigt, die aus einer Gummischnur 23 durch Abschneiden 24 gebildet sein kann. Das Gummielement 22 weist hierdurch ein Extrusionsprofil, d.h. einen konstantes Profil entlang einer Längserstreckungsrichtung 25 auf.
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3 zeigt ein Gummielement 22, dass ein sich konisch verjüngend ausgebildetes Einfädelende 26 aufweist. Am Einfädelende 26 läuft das Gummielement 22 entlang der Längserstreckungsrichtung 25 spitz zu.
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Die Gummielemente 22 können beispielsweise auf der Grundlage von EPDM 70 oder 75 oder HNBR 70 oder 75 gebildet oder hergestellt sein.
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4 veranschaulicht einen Querschnitt 27 des Rotors 12, der beispielsweise der Stirnseite 21 entsprechen kann oder allgemein senkrecht zur Rotationsachse 13 gebildet sein kann. Die Magnettasche 18 ist innenliegend, d.h. sie ist bezüglich der Außenfläche 16 geschlossen. Die Magnettasche 18 ist also ausschließlich an den Stirnseiten 21 des Rotors 12 offen. Eine Wand 28 der Magnettasche 18 kann eine Einbuchtung 29 aufweisen, in welcher das Gummielement 22 angeordnet werden kann, um danach ungehindert den Permanentmagneten 17 in die Magnettasche 18 einführen oder einschieben zu können. 4 zeigt hierzu drei Herstellungsschritte 30, 31, 32. Im Herstellungsschritt 30 kann das Gummielement 22 in axialer Richtung parallel zur Rotationsachse 13 in die Magnettasche 18 von der Stirnseite 21 her eingeschoben werden. Ein Durchmesser 33 des Gummielements 22 ist in diesem nicht-ausgedehnten, entspannten Zustand bevorzugt mindestens so groß wie eine Dicke des Permanentmagneten 17. Eine Abmessung des Gummielements 22 entlang einer radialen Richtung 35 des Rotors 12 ist bevorzugt auch größer als eine entsprechende Abmessung der Magnettasche 18 im Bereich außerhalb der Einbuchtung 29.
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Das Gummielement 22 wird mit seiner Längserstreckungsrichtung 25 parallel zur Rotationsachse 13 ausgerichtet, d.h. in axialer Richtung von einer Stirnseite 21 zur anderen Stirnseite geführt oder angeordnet.
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Im Schritt 31 wird das Gummielement 22 mit einer Zugkraft beaufschlagt oder gezogen, die im Inneren der Magnettasche 18 entlang der Längserstreckungsrichtung 25 und damit entlang der Rotationsachse 13 wirkt. Hierdurch wird das Gummielement 22 zu den Stirnseiten 21 hin gedehnt und sein Durchmesser auf einen ausgedehnten Durchmesser 34 verjüngt oder verkleinert. Der ausgedehnte Durchmesser 34 ist insbesondere derart klein, dass das gedehnte Gummielement 22 im Querschnitt 27 in die Einbuchtung 29 passt. In einem Schritt 32 kann nun bei gedehnten Gummielement 22 der Permanentmagnet 17 von einer Stirnseite 21 her axial in die Magnettasche 18 eingeschoben werden. Das gedehnte Gummielement 22 ist in der Einbuchtung 29 angeordnet und ist somit außerhalb desjenigen Taschenbereichs, den der Permanentmagnet 17 für das Hineingleiten in die Magnettasche 18 benötigt. Im Schritt 32 kann die Zugkraft entfernt werden, was beispielsweise durch Abschneiden des Gummielements 22 an den Stirnseiten 21 erreicht werden kann. Damit dehnt sich das Gummielement 22 beim Entspannen wieder aus. Da es in der zur Magnettasche 18 hin offenen Einbuchtung 29 liegt, dehnt es sich zum Permanentmagneten 17 hin aus und drückt diesen mit einer Anpresskraft an die gegenüberliegende Wand 28' der Magnettasche 18. Der Permanentmagnet 17 ist hierdurch in der Magnettasche 18 eingeklemmt.
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In 4 ist eine Einbuchtung 29 gezeigt, die als axial verlaufende Nut mit rechteckigem Querschnitt ausgestaltet sein kann. Die Einbuchtung 29 kann auch rund ausgestaltet sein. Die Einbuchtung 29 kann beispielsweise durch entsprechendes Ausstanzen von Blechen eines Blechpakets, aus welchen der Rotor 12 gebildet sein kann, bereitgestellt werden.
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5 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher anstelle einer Einbuchtung 29 mit rechteckigem Querschnitt eine Einbuchtung 29 mit rundem Querschnitt vorgesehen ist. Die Einbuchtung 29 kann auch rechteckig ausgestaltet sein. Hierdurch kann eine Tiefe 36 der Einbuchtung 29 verringert werden, wodurch auch ein Einfluss auf den magnetischen Widerstand des Rotors 12 verringert ist.
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6 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher der Einfluss auf den magnetischen Widerstand noch weiter verringert ist, indem die Tiefe 36 weiter verringert werden kann, da zusätzlich zur Einbuchtung 29 in der Wand der Magnettasche 18 auch eine Einbuchtung 37 im Permanentmagneten vorgesehen ist.
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7 veranschaulicht mögliche Formen, welche im Querschnitt 27 als Einbuchtung oder Ausschnitt 37 im Permanentmagnet 17 bereitgestellt werden können. Die Einbuchtung 37 erstreckt sich bevorzugt über die gesamte axiale Länge des Permanentmagneten 17.
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Die bisherigen Ausführungsformen, welche mittels der Schritte 30, 31, 32 bereitgestellt werden können, erlauben es, zuerst das Gummielement 22 einzuführen und danach den Permanentmagneten 17. Das Gummielement kann hierbei von einer Schnur 23 wie in 2 dargestellt gebildet werden.
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8 und 9 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei welcher zuerst der Permanentmagnet 17 in die Magnettasche 18 eingeschoben und danach das Gummielement 22 nachgeführt werden kann. Der Permanentmanget 17 und das Gummielement 22 können auch gleichzeitig eingeschoben werden. Es kann auch, wie bisher beschrieben, erst das Gummielement 22 und danach der Permanentmanget 17 eingeschoben werden. 8 zeigt einen Querschnitt 27 und 9 einen Längsschnitt.
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In 8 ist dabei veranschaulicht, wie in einer Magnettasche 18 Platz oder ein Freiraum 38 für ein Gummielement 22 bereitgestellt werden kann, ohne dass eine seitliche Einbuchtung 29 mit einer Erstreckung in radialer Richtung 35 quer zur Seitenwand der Magnettasche 18 bereitgestellt werden muss. Stattdessen wird jeweils ein Gummielement 22 (im Querschnitt gesehen) an zumindest einem Ende der Magnettasche 18 angeordnet. Die Magnettasche 18 weist hierzu im Bereich des Freiraums 38 eine Form auf, in welche das Gummielement 22 hineinpasst.
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9 veranschaulicht, wie mittels des Gummielements 22, wie es in 3 veranschaulicht ist, durch Einführen des Einfädelendes 26 in den Freiraum 38 an einer der Stirnseiten 21 durch das Einfädelende 26 dann an der anderen Stirnseite 21 eine Greifmöglichkeit 39 geschaffen wird, an welcher beispielsweise ein Klemmgreifer angesetzt werden kann, um das Gummielement 22 mit einer axialen Zugkraft 40 zu beaufschlagen und hierdurch den verbleibenden Rest des Gummielements 22 in den Freiraum 38 hinein zu ziehen und das Gummielement 22 hierbei so weit zu dehnen oder strecken, dass der Durchmesser 34 auf den verfügbaren Platz im Freiraum 38 reduziert oder verjüngt oder ausgedünnt wird.
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Die Magnettaschen 18 gemäß 8 und 9 benötigen somit bei einem Magnetreluktanzmotor damit keine Einbuchtung, welche eine Vergrößerung oder Verbreiterung der Magnettasche 18 in radialer Richtung 35 bedeuten würde. Im Querschnitt 27 weisen die Magnettaschen 18 einen gekrümmten Verlauf oder eine gekrümmte Form auf, an deren Enden ein Gummielement 22 in den verbleibenden Freiraum 38 eingezogen oder angeordnet werden kann, ohne dass dies den magnetischen Widerstand des Rotors 12 zusätzlich beeinflusst.
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Das Einführen eines Gummielements in eine Magnettasche kann allgemein an einer Stirnseite 21 mittels einer Düse erfolgen, d.h. einem schnabelförmigen Werkzeug. Von der gegenüberliegenden Stirnseite kann dann das dort herausragende Ende des Gummielements mit einem Greifer gegriffen und gezogen werden, wodurch es seinen Durchmesser auf den gedehnten Durchmesser 34 verringert. Das Gummielement wird dann beidseitig, dass ein jeder Stirnseite 21 im gedehnten oder ausgedünnten Zustand abgeschnitten, wodurch der in der Magnettasche verbleibende Rest des Gummielements kontrahiert oder sich entspannt und dabei seinen Durchmesser wieder ausdehnt oder vergrößert.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung die Rotormagnete einer elektrischen Maschine mit Gummi-Schnüren befestigt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Elektrische Maschine
- 11
- Stator
- 12
- Rotor
- 13
- Rotationsachse
- 14
- Drehbewegung
- 15
- Luftspalt
- 16
- Außenfläche
- 17
- Permanentmagnet
- 18
- Magnettasche
- 19
- Auslassungszeichen
- 20
- Umfangsrichtung
- 21
- Stirnseite
- 22
- Gummielement
- 23
- Schnur
- 24
- Schnitt
- 25
- Längserstreckungsrichtung
- 26
- Einfädelende
- 27
- Querschnitt
- 28
- Wand einer Magnettasche
- 29
- Einbuchtung
- 30
- Verfahrensschritt
- 31
- Verfahrensschritt
- 32
- Verfahrensschritt
- 33
- Durchmesser
- 34
- Durchmesser im gedehnten Zustand
- 35
- Radiale Richtung
- 36
- Tiefe
- 37
- Einbuchtung im Permanentmagnet
- 38
- Freiraum
- 39
- Greifmöglichkeit
- 40
- Zugkraft
