DE102017207158A1 - Magnetic recording module for a rotor and rotor of an electrical machine and method for their respective production - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt ein Magnetaufnahmemodul für einen Rotor einer elektrischen Maschine, mit einer umlaufend ausgebildeten amagnetischen Aufnahmeeinrichtung, mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen zur Aufnahme von Oberflächenmagneten, welche in einer umlaufenden Anordnung vorgesehen sind, wobei die Aufnahmeeinrichtung die Ausnehmungen an einer radial äußeren Umfangsfläche des Magnetaufnahmemoduls umgibt, und wobei die Ausnehmungen an einer radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls offen gestaltet sind, sodass darin Oberflächenmagneten an der radial inneren Seite frei liegend aufnehmbar sind. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Magnetaufnahmemodul für einen Rotor einer elektrischen Maschine, mit einer Mehrzahl von Oberflächenmagneten, welche in einer umlaufenden Anordnung vorgesehen sind, mit einer umlaufend ausgebildeten amagnetischen Aufnahmeeinrichtung, in welcher die Oberflächenmagnete fest aufgenommen sind, wobei die Aufnahmeeinrichtung die Oberflächenmagnete an einer radial äußeren Umfangsfläche des Magnetaufnahmemoduls umgibt, und wobei die Oberflächenmagnete an einer radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls frei liegen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetaufnahmemoduls. Die Erfindung betrifft zudem einen Rotor für eine elektrische Maschine mit einem solchen Magnetaufnahmemodul sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.The present invention relates in a first aspect to a magnetic receiving module for a rotor of an electric machine, comprising a circumferentially formed non-magnetic receiving device, with a plurality of recesses for receiving surface magnets, which are provided in a circumferential arrangement, wherein the receiving means the recesses at a radially surrounds the outer peripheral surface of the magnetic receiving module, and wherein the recesses are designed to be open on a radially inner side of the magnetic receiving module, so that therein surface magnets on the radially inner side are free to be accommodated. According to a second aspect, the present invention relates to a magnetic receiving module for a rotor of an electrical machine, comprising a plurality of surface magnets, which are provided in a circumferential arrangement, with a circumferentially formed non-magnetic recording device in which the surface magnets are firmly received, wherein the receiving device Surface magnets on a radially outer peripheral surface of the magnetic receiving module surrounds, and wherein the surface magnets are exposed on a radially inner side of the magnetic receiving module. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a magnetic recording module. The invention also relates to a rotor for an electric machine with such a magnetic receiving module and a method for its production.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetaufnahmemodul für einen Rotor einer elektrischen Maschine, einen Rotor einer elektrischen Maschine, ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufnahmemoduls für einen Rotor einer elektrischen Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors einer elektrischen Maschine.The present invention relates to a magnetic receiving module for a rotor of an electric machine, a rotor of an electric machine, a method for producing a magnetic receiving module for a rotor of an electric machine and a method for producing a rotor of an electric machine.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Elektrische Maschinen existieren in verschiedensten Bauweisen. Bei der sogenannten Innenläuferbauweise ist ein innen laufenden Rotor und einen außen angeordneten Stator vorgesehen. Oftmals ist, beispielswiese bei einem Synchronmotor, der Rotor permanenterregt. Dementsprechend sind in dem Rotor Permanentmagneten aufgenommen.Electrical machines exist in various designs. In the so-called Innenläuferbauweise an internal rotor and an outer stator is provided. Often, for example, in a synchronous motor, the rotor is permanently energized. Accordingly, permanent magnets are accommodated in the rotor.
Zur Bereitstellung vorteilhafter magnetischer Flusseigenschaften ist ein Rotor oftmals mit einem Rotorblechpaket gebildet. Die Aufnahme von Permanentmagneten eines innenlaufenden Rotors ist dabei bisweilen oftmals in das Blechpaket des Rotors integriert vorgesehen. In diesem Fall spricht man von sogenannten Taschenmagneten, da die Permanentmagnete in Taschen des Rotorblechpakets aufgenommen sind.To provide advantageous magnetic flux characteristics, a rotor is often formed with a rotor core. The inclusion of permanent magnets of an internal rotor is sometimes provided integrated into the laminated core of the rotor. In this case, one speaks of so-called pocket magnets, since the permanent magnets are accommodated in pockets of the rotor core.
Eine andere Bauweise besteht darin, die Permanentmagnete an der radial äußeren Oberfläche des Blechpaketes zu befestigen. In diesem Fall spricht man von sogenannten Oberflächenmagneten. Bisweilen werden die Oberflächenmagnete dazu meist aufgeklebt, aufgesteckt bzw. durch weitere Bauteile und Prozesse relativ aufwändig gegen lösen gesichert.Another design is to attach the permanent magnets to the radially outer surface of the laminated core. In this case one speaks of so-called surface magnets. Occasionally, the surface magnets are usually glued on, attached or secured by other components and processes relatively expensive to solve.
Beispielswiese können Oberflächenmagneten auf das Blechpaket aufgebracht und anschließend an ihrer Außenseite mit einem Kunststoffmaterial umspritzt werden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Rotors mit Oberflächenmagneten zu vereinfachen.Against this background, the present invention seeks to simplify the production of a rotor with surface magnets.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Magnetaufnahmemodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Magnetaufnahmemodul für einen Rotor einer elektrischen Maschine vorgesehen, mit einer umlaufend ausgebildeten amagnetischen Aufnahmeeinrichtung, mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen zur Aufnahme von Oberflächenmagneten, welche in einer umlaufenden Anordnung vorgesehen sind, wobei die Aufnahmeeinrichtung die Ausnehmungen an einer radial äußeren Umfangsfläche des Magnetaufnahmemoduls umgibt, und wobei die Ausnehmungen an einer radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls offen gestaltet sind, sodass darin Oberflächenmagneten an der radial inneren Seite frei liegend aufnehmbar sind.According to a first aspect, there is provided a magnetic receiving module for a rotor of an electrical machine, comprising a circumferentially formed non-magnetic receiving means having a plurality of recesses for receiving surface magnets, which are provided in a revolving array, wherein the receiving means the recesses on a radially outer peripheral surface surrounds the magnet receiving module, and wherein the recesses are designed to be open on a radially inner side of the magnetic receiving module, so that therein surface magnet on the radially inner side are free to be accommodated.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist ein Magnetaufnahmemodul für einen Rotor einer elektrischen Maschine vorgesehen, mit einer Mehrzahl von Oberflächenmagneten, welche in einer umlaufenden Anordnung vorgesehen sind, mit einer umlaufend ausgebildeten amagnetischen Aufnahmeeinrichtung, in welcher die Oberflächenmagnete fest aufgenommen sind, wobei die Aufnahmeeinrichtung die Oberflächenmagnete an einer radial äußeren Umfangsfläche des Magnetaufnahmemoduls umgibt, und wobei die Oberflächenmagnete an einer radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls frei liegen.According to a second aspect, there is provided a magnetic receiving module for a rotor of an electric machine, comprising a plurality of surface magnets provided in a circumferential arrangement with a circumferentially formed non-magnetic receiving means in which the surface magnets are fixedly mounted, the receiving means engaging the surface magnets a radially outer circumferential surface of the magnetic receiving module surrounds, and wherein the surface magnets are exposed on a radially inner side of the magnetic receiving module.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Rotor für eine elektrische Maschine vorgesehen, mit einem Magnetaufnahmemodul gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt, mit einem Rotorblechpaket, welches an einer radialen Außenseite eine zu der radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls korrespondierende Form aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das Magnetaufnahmemodul axial auf das Rotorblechpaket montierbar ist.According to a further aspect, a rotor for an electric machine is provided with a magnet receiving module according to the first or second aspect, with a rotor lamination stack which has on a radial outer side a corresponding to the radially inner side of the magnet receiving module, which is designed such that the magnetic receiving module can be mounted axially on the rotor laminated core.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufnahmemoduls für einen Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Magnetaufnahmemoduls gemäß dem zweiten Aspekt, vorgesehen, mit den Schritten: Positionieren einer Mehrzahl von Oberflächenmagneten in einer umlaufenden Anordnung; und Umspritzen der Oberflächenmagneten derart, dass die Umspritzung die Oberflächenmagnete an einer radial äußeren Umfangsfläche umgibt, die Oberflächenmagnete fest aufnimmt und an einer radial inneren Seite frei lässt.According to another aspect, there is provided a method of manufacturing a magnetic receiving module for a rotor of an electric machine, in particular a magnetic receiving module according to the second aspect, comprising the steps of: positioning a plurality of surface magnets in a circumferential arrangement; and overmolding the surface magnets such that the overmoulding surrounds the surface magnets on a radially outer peripheral surface, the surface magnets firmly absorbs and leaves free on a radially inner side.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine vorgesehen, insbesondere eines erfindungsgemäßen Rotors, mit den Schritten: Bereitstellen eines Magnetaufnahmemoduls, insbesondere eines erfindungsgemäßen Magnetaufnahmemoduls; Bereitstellen eines Rotorblechpakets, welches an einer radialen Außenseite eine zu einer radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls korrespondierende Form aufweist, und axiales Montieren des Magnetaufnahmemoduls auf das Rotorblechpaket.According to yet another aspect, a method for manufacturing a rotor for an electric machine is provided, in particular a rotor according to the invention, comprising the steps of: providing a magnetic receiving module, in particular a magnetic receiving module according to the invention; Providing a rotor laminated core, which has on a radial outer side corresponding to a radially inner side of the magnetic receiving module shape, and axially mounting the magnetic receiving module on the rotor core.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, ein zur, insbesondere vormontierten, Halterung von Oberflächenmagneten ausgebildetes Magnetaufnahmemodul unabhängig von dem Rotorblechpaket eines Rotors herzustellen. Entsprechend ist das Magnetaufnahmemodul erfindungsgemäß unabhängig von dem Rotorblechpaket mit den Oberflächenmagneten vormontierbar. Somit ist erfindungsgemäß eine Einfassung für alle Arten von Oberflächenmagneten (z. B. in Brotlaib- Sichel- oder Blockform) ermöglicht und eine gemeinsame Verbindungsschnittstelle, insbesondere zur kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung, zum Rotorblechpaket geschaffen, welche unabhängig von der Vormontage der Magnete ist.The idea on which the present invention is based is to produce a magnet receiving module designed for, in particular preassembled, mounting of surface magnets independently of the rotor laminated core of a rotor. Accordingly, the magnetic receiving module according to the invention is independent of the rotor laminated core with the surface magnet pre-assembled. Thus, according to the invention, an enclosure for all types of surface magnets (eg in loaf, sickle or block form) is made possible and a common connection interface, in particular for non-positive and / or positive connection, to the rotor laminated core is created which is independent of the pre-assembly of the magnets ,
Zur Endmontage eines Rotors wird das Magnetaufnahmemodul dann axial auf ein Rotorblechpaket montiert. Vorteilhaft werden die Oberflächenmagnete somit gemeinsam in einem Prozess montiert und müssen insbesondere nicht durch aufwändige Geometrien des Rotorblechpakets oder zusätzliche Prozesse am Rotorblechpaket, wie Ankleben oder dergleichen, gesichert werden. Ferner sind auch keine zusätzlichen Bauteile notwendig, da die Aufnahmeeinrichtung gleichzeitig als Oberflächenschutz dient bzw. diesen ersetzt. Ein herkömmlicher Oberflächenschutz kann so entfallen.For final assembly of a rotor, the magnetic receiving module is then axially mounted on a rotor core. Advantageously, the surface magnets are thus assembled together in one process and, in particular, need not be secured by complex geometries of the rotor lamination stack or additional processes on the rotor lamination stack, such as sticking or the like. Furthermore, no additional components are necessary because the receiving device serves as a surface protection or replaced at the same time. A conventional surface protection can be omitted.
Darüber hinaus können komplexe Toleranzen im Rotorblechpaket, die ansonsten oftmals für die Aufnahme der Oberflächenmagnete zu beachten sind, weitgehend unbeachtet bleiben. Darüber hinaus sinkt auch die Fehleranfälligkeit der Montage, da insbesondere Klebeproesse fehleranfälliger und in der Regel mit höherem Ausschuss behaftet sind. Erfindungsgemäß kann somit insgesamt durch eine Verringerung und Vereinfachung von Montageschritten die Taktzeit der Montage erhöht werden.In addition, complex tolerances in the rotor laminated core, which otherwise often have to be taken into account for the absorption of the surface magnets, are largely ignored. In addition, the susceptibility to errors of assembly also decreases, since, in particular, glues are more susceptible to errors and as a rule have a higher reject rate. According to the invention, the cycle time of the assembly can thus be increased overall by a reduction and simplification of assembly steps.
Da die Oberflächenmagnete an der radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls frei liegen, liegen sie in einem endmontierten Zustand direkt, insbesondere im Nullspalt, auf dem Rotorblechpaket auf. Somit ist vorteilhaft trotz der einfachen Montage ein magnetischer Flusswiderstand im Rotor minimiert.Since the surface magnets are exposed on the radially inner side of the magnetic receiving module, they lie in a final assembled state directly, in particular in the zero gap, on the rotor core. Thus, despite the ease of installation, a magnetic flux resistance in the rotor is advantageously minimized.
Unter axialer Montierbarkeit ist insbesondere eine axiale Aufschiebbarkeit und/oder Aufschrumpfbarkeit des Magnetaufnahmemoduls auf das Rotorblechpaket zu verstehen. Dementsprechend wird das Magnetaufnahmemodul zur Montage relativ zu dem Rotorblechpaket in axialer Richtung derart bzw. zumindest so weit, insbesondere koaxial, verschoben, bis es das Rotorblechpaket umfänglich umgibt.Axial mountability is to be understood as meaning, in particular, an axial pushability and / or shrinkability of the magnet receiving module onto the rotor lamination stack. Accordingly, the magnet receiving module for mounting relative to the rotor laminated core in the axial direction in such a way or at least as far, in particular coaxially, displaced until it surrounds the rotor laminated core circumferentially.
Bei einem Montieren durch Aufschieben des Magnetaufnahmemoduls wird insbesondere ein Formschluss mit dem Rotorblechpaket hergestellt.When mounting by sliding the magnet receiving module in particular a positive connection with the rotor laminated core is produced.
Bei einem Montieren durch Aufschrumpfen des Magnetaufnahmemoduls wird insbesondere ein Kraftschluss mit dem Rotorblechpaket hergestellt.When mounting by shrinking the magnet receiving module in particular a frictional connection with the rotor laminated core is produced.
Bei dem Magnetaufnahmemodul gemäß dem ersten Aspekt sind vor dem axialen Montieren oder anschließend an das axiale Montieren die Oberflächenmagnete, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig, an der radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls zumindest im Wesentlichen bzw. überwiegend frei liegend in den Ausnehmungen aufnehmbar. Zur Aufnahme der Oberflächenmagnete kann eine Vormontage oder ggfs. eine nachträgliche Montage der Oberflächenmagnete vorgenommen werden.In the magnetic receiving module according to the first aspect, the surface magnets, in particular positive and / or non-positive, at least substantially or predominantly exposed lying in the recesses on the radially inner side of the magnetic receiving module before axial mounting or subsequent to the axial mounting. To accommodate the surface magnets, a pre-assembly or optionally. A subsequent assembly of the surface magnets can be made.
Bei dem Magnetaufnahmemodul gemäß dem zweiten Aspekt sind Oberflächenmagnete direkt, insbesondere durch das Urformen der Aufnahmeeinrichtung, in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen. Insbesondere sind sie darin formschlüssig und/oder kraftschlüssig und an der radial inneren Seite zumindest im Wesentlichen bzw. überwiegend frei liegend aufgenommen.In the magnetic recording module according to the second aspect, surface magnets are received directly in the receiving device, in particular by the prototyping of the receiving device. In particular, they are received therein in a form-fitting and / or force-locking manner and on the radially inner side at least substantially or predominantly freely lying.
Die amagnetische Aufnahmeeinrichtung ist insbesondere nichtmagnetisch, unmagnetisch bzw. nicht ferromagnetisch. Das Material der Aufnahmeeinrichtung ist somit ein amagnetisches Material, beispielsweise Kunststoff, Aluminium, Edelstahl oder eine Kombination daraus.The non-magnetic recording device is in particular non-magnetic, non-magnetic or non-ferromagnetic. The material of the receiving device is thus an amagnetic material, for example plastic, aluminum, stainless steel or a combination thereof.
Die Oberflächenmagneten sind als im endmontierten Zustand an der Oberfläche des Rotorblechpakets angeordnete Permanentmagnete vorgesehen. Sie können vor oder nach der Montage aufmagnetisiert werden. Insbesondere können sie unabhängig vom Rotorblechpaket einzeln magnetisiert werden, was eine höhere Prozessflexibilität ermöglicht. Ferner kann durch Einzelmagnetisierung das Sättigungsverhalten erhöht und so die Leistungsdichte einer elektrischen Maschine mit dem Rotor erhöht werden.The surface magnets are provided as arranged in the final assembled state on the surface of the rotor laminated core permanent magnets. They can be magnetized before or after assembly. In particular, they can be individually magnetized independently of the rotor core, which allows a higher process flexibility. Furthermore, the saturation behavior can be increased by individual magnetization and thus the power density of an electric machine with the rotor can be increased.
Unter einer umlaufenden Ausbildung der Aufnahmeeinrichtung ist eine geschlossene ringartige Ausbildung zu verstehen, wobei vielfältige Ausgestaltungen denkbar sind. Beispielsweise kann es sich um eine runde, polygonale oder eine aus einer Vielzahl von auf einer Kreislinie angeordneten Kreissegmenten mit kleinerem Radius zusammengesetzten bzw. blumenförmige umlaufende Ausbildung handeln. Under a circumferential design of the receiving device is to be understood a closed ring-like training, with various configurations are conceivable. For example, it can be a round, polygonal or one of a plurality of circle segments arranged on a circular line with a smaller radius composite or flower-shaped circumferential training.
Unter einer umlaufenden Anordnung von Oberflächenmagneten ist eine Anordnung zu verstehen, welche einen im Wesentlichen geschlossenen Ring bildet. Die konkrete Form eines derartigen Rings hängt von der Form und Anzahl der Oberflächenmagnete ab, wobei unterschiedlichste Ausgestaltungen möglich sind. Beispielsweise kann eine Vielzahl gerader Oberflächenmagnete einen polygonalen Ring bilden. Ebenso können sichelförmige oder kastenbrotförmige Magneten einen runden oder blumenförmigen Ring bilden.Under a circumferential arrangement of surface magnets is an arrangement to understand, which forms a substantially closed ring. The concrete shape of such a ring depends on the shape and number of surface magnets, with a wide variety of configurations are possible. For example, a plurality of straight surface magnets may form a polygonal ring. Crescent-shaped or box-shaped magnets can also form a round or flower-shaped ring.
Zwischen den einzelnen Oberflächenmagneten kann jeweils ein Zwischenbereich vorgesehen sein, der insbesondere von der Aufnahmeeinrichtung ausgefüllt wird. Vorzugsweise überwiegt über den inneren Umfang des Magnetaufnahmemoduls der Anteil der Oberflächenmagnete. Dennoch trägt der Zwischenbereich, insbesondere auch im Vergleich zu einem durch Rotorbleche ausgefüllten Zwischenbereich, vorteilhaft zur Verringerung von Störflüssen bei. Somit werden Störmomente in einer elektrischen Maschine verringert und die Leistungsdichte erhöht.In each case an intermediate region can be provided between the individual surface magnets, which is in particular filled by the receiving device. Preferably, over the inner circumference of the magnetic recording module, the proportion of surface magnets predominates. Nevertheless, the intermediate region, in particular also in comparison to an intermediate region filled in by rotor laminations, advantageously contributes to the reduction of disturbing flows. Thus, disturbance torques are reduced in an electric machine and increases the power density.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous embodiments and further developments will become apparent from the other dependent claims and from the description with reference to the figures of the drawing.
Gemäß einer Ausführungsform eines Magnetaufnahmemoduls gemäß dem zweiten Aspekt ist die Aufnahmeeinrichtung als Umspritzung der Oberflächenmagnete ausgebildet. Die einzelnen Magnete werden somit in ihrer späteren Montageposition eingespritzt, sodass eine zusammenhängende Baugruppe in Form des Magnetaufnahmemoduls entsteht. Unter Umspritzung ist insbesondere eine durch Spritzguss bzw. eine spritzgusstechnisch hergestellte Form zu verstehen, die um die Anordnung der Oberflächenmagnete herum urgeformt wird. Vorteilhaft ist somit keine Vormontage der Oberflächenmagnete auf dem Rotorblechpaket oder in dem Magnetaufnahmemodul nötig. Stattessen werden die Oberflächenmagnete beim Urformen des Magnetaufnahmemoduls direkt darin unabhängig von dem Rotorblechpaket aufgenommen. Darüber hinaus wird so auch eine langlebige bzw. gleichbleibende Sicherung der Oberflächenmagnete bereitgestellt, die insbesondere nicht wie bei herkömmlichen kraftschlüssigen Verbindungen über Temperaturalterung ihre Haltekraft verliert, sondern die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Oberflächenmagneten und Rotorpaket dauerhaft kompensieren kann.According to one embodiment of a magnetic receiving module according to the second aspect, the receiving device is formed as encapsulation of the surface magnets. The individual magnets are thus injected in their later mounting position, so that a coherent assembly in the form of the magnetic recording module is formed. By encapsulation is meant in particular a mold produced by injection molding or an injection molding technique, which is formed into a urethane around the arrangement of the surface magnets. Advantageously, therefore, no pre-assembly of the surface magnets on the rotor core or in the magnetic recording module needed. Instead, the surface magnets are taken in the prototyping of the magnetic receiving module directly therein regardless of the rotor core. In addition, as a long-lasting or consistent backup of the surface magnets is provided, which in particular does not lose its holding power as in conventional frictional connections on temperature aging, but can permanently compensate for the different expansion coefficients of surface magnet and rotor package.
Bei einer Ausführungsform eines Magnetaufnahmemoduls gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt ist die Aufnahmeeinrichtung an der radial inneren Seite des Magnetaufnahmemoduls in zumindest einer axialen Richtung hinterschnittfrei ausgebildet, sodass eine Montage des Magnetaufnahmemoduls auf ein Rotorblechpaket durch Aufschieben und/oder Aufschrumpfen ermöglicht ist. Somit ist vorteilhaft die Montage vereinfacht.In one embodiment of a magnetic receiving module according to the first or second aspect, the receiving device is formed on the radially inner side of the magnetic receiving module in at least one axial direction undercut, so that mounting of the magnetic receiving module on a rotor core by sliding and / or shrinking is possible. Thus, the assembly is advantageously simplified.
Gemäß einer Ausführungsform eines Magnetaufnahmemoduls gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt weist die Aufnahmeeinrichtung in einem Zwischenbereich zwischen zwei Ausnehmungen oder Oberflächenmagneten angeordnete, insbesondere integral mit der Aufnahmeeinrichtung ausgebildete, Formschlussmittel zur Sicherung des Magnetaufnahmemoduls auf. Vorteilhaft ist somit eine werkzeugfreie Sicherung ermöglicht.According to one embodiment of a magnetic receiving module according to the first or second aspect, the receiving device in an intermediate region between two recesses or surface magnets arranged, in particular integrally formed with the receiving device, positive locking means for securing the magnetic receiving module. Advantageously, a tool-free backup is thus possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Rotors ist das Magnetaufnahmemodul mit den Formschlussmitteln ausgebildet und das Rotorblechpaket weist zu den Formschlussmitteln korrespondierende Gegenformschlussmittel auf. Das Magnetaufnahmemodul ist dabei über die Formschluss- und Gegenformschlussmittel mit dem Rotorblechpaket formschlüssig verbunden. Die Verbindung ist insbesondere durch axiales Aufschieben herstellbar, wobei die Formschluss- und Gegenformschlussmittel ineinander geschoben werden.According to a further embodiment of the rotor, the magnetic receiving module is formed with the form-locking means and the rotor laminated core has counter-form-closure means corresponding to the form-fitting means. The magnet receiving module is positively connected via the interlocking and Gegenformschlussmittel with the rotor laminated core. The connection can be produced, in particular, by axial pushing, with the interlocking and counter-form-locking means being pushed into one another.
Gemäß einer Ausführungsform des Rotors ist die radiale Außenseite des Rotorblechpakets in zumindest einer axialen Richtung hinterschnittfrei ausgebildet. Somit ist eine axiale Montage, beispielsweise durch Aufschieben und/oder Aufschrumpfen, ermöglicht.According to one embodiment of the rotor, the radial outer side of the rotor lamination stack is formed without undercut in at least one axial direction. Thus, an axial assembly, for example by pushing and / or shrinking, allows.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Rotors ist das Magnetaufnahmemodul kraftschlüssig mit dem Rotorblechpaket verbunden, insbesondere durch Aufschrumpfen. Denkbar sind auch kombinierte formschlüssige und kraftschlüssige Verbindungen.According to a further embodiment of the rotor, the magnetic receiving module is non-positively connected to the rotor laminated core, in particular by shrinking. Conceivable are also combined positive and non-positive connections.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Rotors liegen die Oberflächenmagnete direkt auf dem Rotorblechpaket auf und sind damit kontaktiert. Somit ist ein magnetischer Flusswiderstand vorteilhaft minimiert.According to a preferred embodiment of the rotor, the surface magnets lie directly on the rotor laminated core and are contacted with it. Thus, a magnetic flux resistance is advantageously minimized.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Rotors wird ein Magnetaufnahmemodul gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt. Vor dem Montieren, insbesondere Aufschieben und/oder Aufschrumpfen, werden Oberflächenmagnete in die Ausnehmungen eingebracht, welche bei dem Montieren mit dem Rotorblechpaket kontaktiert werden.According to an embodiment of the method for manufacturing a rotor, a magnetic receiving module according to the first aspect is provided. Before mounting, in particular pushing on and / or shrinking, surface magnets are introduced into the recesses, which be contacted during assembly with the rotor core.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Rotors wird ebenfalls ein Magnetaufnahmemodul gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt. Jedoch werden erst nach dem Montieren, insbesondere Aufschieben und/oder Aufschrumpfen, die Oberflächenmagnete in die Ausnehmungen eingebracht und dabei mit dem Rotorblechpaket kontaktiert.According to a further embodiment of the method for producing a rotor, a magnet receiving module according to the first aspect is also provided. However, only after mounting, in particular pushing on and / or shrinking, the surface magnets are introduced into the recesses and thereby contacted with the rotor laminated core.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Rotors wird ein Magnetaufnahmemodul gemäß dem zweiten Aspekt bereitgestellt und die Oberflächenmagnete werden bei dem Montieren, insbesondere Aufschieben und/oder Aufschrumpfen, mit dem Rotorblechpaket kontaktiert.According to a further embodiment of the method for producing a rotor, a magnet receiving module according to the second aspect is provided, and the surface magnets are contacted during assembly, in particular sliding and / or shrinking, with the rotor laminated core.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Insbesondere sind sämtliche Merkmale eines Magnetaufnahmemoduls auf einen Rotor oder ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetaufnahmemoduls und/oder eines Rotors übertragbar. Ferner sind die Merkmale eines Rotors auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors übertragbar, und umgekehrt.The above embodiments and developments can, if appropriate, combine with each other as desired. In particular, all the features of a magnetic receiving module can be transferred to a rotor or to a method for producing a magnetic receiving module and / or a rotor. Further, the features of a rotor are transferable to a method of manufacturing a rotor, and vice versa.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
Figurenlistelist of figures
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
-
1 ein Magnetaufnahmemodul gemäß einer ersten Ausführungsform; -
2 das Magnetaufnahmemodul gemäß1 bestückt mit Oberflächenmagneten; -
3 ein Rotor mit einem mit Oberflächenmagneten bestückten Magnetaufnahmemodul gemäß2 ; -
4 eine Mehrzahl von in einer umlaufenden Anordnung vorgesehenen Oberflächenmagneten; -
5 ein Magnetaufnahmemodul mit einer fest darin aufgenommenen Anordnungvon Oberflächenmagneten gemäß 4 ; -
6 einen Rotor mit einem Magnetaufnahmemodul gemäß5 ; -
7 eine Detaildarstellung eines Abschnitts eines Rotors gemäß3 oder 6 ; -
8 eine Detaildarstellung eines Abschnitts eines Rotors gemäß einer abgewandelten Ausführungsform; -
9 eine Detaildarstellung eines Abschnitts eines Rotors gemäß einer weiteren abgewandelten Ausführungsform; -
10 eine Detaildarstellung eines Abschnitts eines Rotors gemäß einer noch weiteren abgewandelten Ausführungsform; -
11 eine Detaildarstellung einer Aufnahmeeinrichtung im Bereich eines Oberflächenmagneten gemäß2 oder 5 ; -
12 eine Detaildarstellung einer Aufnahmeeinrichtung im Bereich eines Oberflächenmagneten gemäß einer abgewandelten Ausführungsform; -
13 eine Detaildarstellung einer Aufnahmeeinrichtung im Bereich eines Oberflächenmagneten gemäß einer weiteren abgewandelten Ausführungsform; -
14 ein Magnetaufnahmemodul gemäß einer weiteren Ausführungsform; -
15 ein Magnetaufnahmemodul gemäß einer Ausführungsform mit Umhüllung; -
16 ein Magnetaufnahmemodul gemäß einer weiteren Ausführungsform mit Umhüllung; -
17A einen Rotor gemäß einer Ausführungsform mit Umhüllung; und -
17B den Rotor gemäß17A mit umgeformter Umhüllung.
-
1 a magnetic receiving module according to a first embodiment; -
2 the magnetic receiving module according to1 equipped with surface magnets; -
3 a rotor with a magnet equipped with surface magnet according to2 ; -
4 a plurality of surface magnets provided in a circumferential arrangement; -
5 a magnetic receiving module having a fixedly received therein arrangement of surface magnet according to4 ; -
6 a rotor with a magnetic receiving module according to5 ; -
7 a detailed representation of a portion of a rotor according to3 or6 ; -
8th a detailed view of a portion of a rotor according to a modified embodiment; -
9 a detailed view of a portion of a rotor according to another modified embodiment; -
10 a detailed view of a portion of a rotor according to a still further modified embodiment; -
11 a detailed representation of a receiving device in the region of a surface magnet according to2 or5 ; -
12 a detailed view of a receiving device in the region of a surface magnet according to a modified embodiment; -
13 a detailed representation of a receiving device in the region of a surface magnet according to a further modified embodiment; -
14 a magnetic receiving module according to another embodiment; -
15 a magnetic receiving module according to an embodiment with envelope; -
16 a magnetic receiving module according to another embodiment with enclosure; -
17A a rotor according to a cladding embodiment; and -
17B the rotor according to17A with reshaped cladding.
Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.The accompanying figures of the drawing are intended to convey a further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures of the drawing are the same, functionally identical and same-acting elements, features and components - unless otherwise stated - each provided with the same reference numerals.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Es handelt sich dabei um ein Magnetaufnahmemodul
Ferner ist die Aufnahmeeinrichtung
Ferner sind die Ausnehmungen
Zur Aufnahme von Oberflächenmagneten weisen die Ausnehmungen
In der dargestellten Ausführungsform sind dazu in den Zwischenbereichen
Die Oberflächenmagnete
Es handelt sich um einen Rotor
Neben dem Magnetaufnahmemodul
An einer radialen Außenseite
Durch die an der radialen Innenseite des Magnetaufnahmemoduls
Je nach Material oder Auslegung der Aufnahmeeinrichtung
Ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors
Vorzugsweise wird ein Magnetaufnahmemodul
Bei einer weiteren Abwandlung wäre es auch denkbar, zunächst nur das Magnetaufnahmemodul gemäß
Um eine Aufschiebbarkeit oder Aufschrumpfbarkeit des Magnetaufnahmemoduls
Falls es sich um ein lediglich aufgeschobenes Magnetaufnahmemodul
Die Anordnung
Mit einer solchen Anordnung ist die Ausbildung eines Magnetaufnahmemoduls
Beispielsweise ist die Anordnung
Die Aufnahmeeinrichtung
Gleich wie in Bezug auf
Zum Herstellen einer solchen Umspritzung können die Oberflächenmagnete
Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Magnetaufnahmemoduls
Als Material für die Umspritzung kommen amagnetische Spritzgussmaterialien, insbesondere Kunststoffe oder Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen, infrage.As the material for the encapsulation are non-magnetic injection molding materials, in particular plastics or aluminum or aluminum alloys, in question.
In gleicher Weise wie in Bezug auf
Zur Herstellung wird im Unterschied zu
Entsprechend ist auch im Fall eines reinen Aufschiebens eine axiale Sicherung, beispielsweise durch lokales Umformen, ein Befestigungsmittel oder dergleichen, vorgesehen.Accordingly, an axial securing, for example by local forming, a fastening means or the like, is provided even in the case of a pure pushing.
Der Rotor
In der radialen äußeren Umfangsfläche
Bei dieser Abwandlung ist im Unterschied zu
Dementsprechend ist auch das Rotorblechpaket
Eine derartige Form ist insbesondere für aufgeschrumpfte Magnetaufnahmemodule
Entsprechend ist das Magnetaufnahmemodul
Bei dieser Ausführungsform sind die Oberflächenmagneten
Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich im Vergleich zu
Die Zwischenbereiche
Die Zwischenbereiche
Bei dieser Ausführungsform weist die Aufnahmeeinrichtung
Entsprechend weist ein für diese Ausführungsform vorgesehenes Rotorblechpaket
Auf diese Weise können das Magnetaufnahmemodul
Es handelt sich dabei gewissermaßen um eine Formumkehr der Formschluss- und Gegenformschlussmittel der Ausführungsform nach
Diese Ausführungsform des Magnetaufnahmemoduls
Der Anschlag
Die Stirnseite
Die Umhüllung
In der dargestellten Ausführungsform ist die Umhüllung hohlzylinder- bzw. hülsenförmig gebildet. Selbst verständlich sind aber angepasst an die Außenform der Aufnahmeeinrichtung
Bei dieser Ausführungsform wird die Umhüllung
Die axiale Sicherung wird dadurch erreicht, dass die die Umhüllung
Die Umhüllung
Alternativ kann die Aufnahmeeinrichtung
Die Laschen
Bei einer Ausführungsform, bei welcher die Aufnahmeeinrichtung
Es handelt sich um eine perspektivische Darstellung eines Rotors
Bei dem hier gezeigten Zustand handelt es sich um einen noch nicht befestigten Zustand der Umhüllung
Das Rotorblechpaket
Sofern es sich bei der Aufnahmeeinrichtung
Sofern es sich bei der Aufnahmeeinrichtung
Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Laschen stets erst nach dem Aufbringen der Umhüllung
Erkennbar erstrecken sich die Laschen
Bei dieser Ausführungsform wird somit vorteilhaft gleichzeitig eine axiale Sicherung der Magnete
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been fully described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways.
Beispielsweise ist das erfindungsgemäße Prinzip auch auf außenlaufende Rotoren übertragbar.For example, the principle according to the invention can also be applied to external rotors.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1A, 1B1, 1A, 1B
- MagnetaufnahmemodulMagnetic recording module
- 2, 2A, 2B2, 2A, 2B
- Rotorrotor
- 3, 3A, 3B3, 3A, 3B
- Aufnahmeeinrichtungrecording device
- 44
- Ausnehmungrecess
- 55
- Oberflächenmagnetsurface magnet
- 66
- Umfangsflächeperipheral surface
- 77
- radial innere Seiteradially inner side
- 88th
- RotorblechpaketLaminated core
- 99
- Zwischenbereichintermediate area
- 1010
- FormschlussmittelFit means
- 1111
- radiale Außenseiteradial outside
- 1212
- umlaufende Anordnungcircumferential arrangement
- 1313
- HalterungsfortsatzBracket projection
- 1414
- Materialstärkematerial thickness
- 1515
- Stirnseitefront
- 16 16
- Anschlagattack
- 1717
- Umhüllungwrapping
- 1818
- Lascheflap
- 1919
- Ripperib
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015206100 [0005]DE 102015206100 [0005]
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DE (1) | DE102017207158A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021131536A1 (en) | 2021-12-01 | 2023-06-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Rotor, in particular for a rotary electric machine, method for manufacturing the rotor, and rotary electric machine with the rotor |
Citations (2)
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US20120187792A1 (en) * | 2011-01-25 | 2012-07-26 | Shinano Kenshi Co., Ltd. | Motor |
DE102015206100A1 (en) | 2015-04-02 | 2016-10-06 | Bühler Motor GmbH | Permanent magnet rotor |
-
2017
- 2017-04-27 DE DE102017207158.3A patent/DE102017207158A1/en not_active Withdrawn
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