DE102017212410A1 - Rotor eines Elektromotors und Elektromotor - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor eines Elektromotors sowie einen Elektromotor mit einem solchen Rotor.
Es wird ein Rotor eines Elektromotors vorgeschlagen, umfassend
mehrere Ankerabschnitte in Gestalt von einzelnen Ankerblöcken 6,
mehrere Magnete 8, die in Verbindung mit den Ankerblöcken 6 zu einer zumindest im Wesentlichen ringförmigen Anordnung 4 zusammengesetzt sind.
Dabei wird vorgeschlagen, die jeweils zwischen zwei benachbarten Ankerblöcken 6 angeordneten Magnete 8 keilförmig auszubilden und gegen die Ankerblöcke 6 unter Ausbildung eines zumindest punktförmigen, linienförmigen und/oder flächenförmigen Kontakts anzulegen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor eines Elektromotors sowie einen Elektromotor mit einem solchen Rotor. Im Rahmen dieser Offenbarung werden ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rotors vorgeschlagen sowie eine Aktuatoreinheit mit einem solchen Elektromotor und ein Fahrzeug mit einem solchen Elektromotor und/oder einer solchen Aktuatoreinheit.
  • Aus dem Stand der Technik sind Elektromotoren bekannt, deren Rotoren mit quaderförmigen Permanentmagneten versehen sind, die in einer sogenannten Speichen-Anordnung, auch als „Spoke-Design“ bezeichnet, über den Umfang eines Pole bildenden Ankerblechpakets in dem Ankerblechpaket vergraben angeordnet sind. Das Ankerblechpaket, in welchem die einzelnen Magnete in radialer Richtung hochkant ausgerichtet sind, stellt zugleich das Bindeglied zu einer Welle dar, über die ein Drehmoment zu übertragen ist. Die Anordnung aus dem Ankerblechpaket und den einzelnen Magneten kann ferner mit einem Kunststoff zur strukturellen Unterstützung umspritzt sein.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Rotor bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst. Die Ansprüche 13, 14 und 15 stellen einen Elektromotor, eine Aktuatoreinheit und ein Fahrzeug unter Schutz. Der Anspruch 16 stellt ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rotors unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Es wird ein Rotor zur Verwendung in einem Elektromotor vorgeschlagen, wobei der Rotor mehrere Pole bildende Ankerabschnitte in Gestalt von einzelnen Ankerblöcken sowie mehrere Magnete bzw. Permanentmagnete aufweist, die in Verbindung mit den Ankerblöcken zu einer zumindest im Wesentlichen ringförmigen Anordnung zusammengesetzt sind.
  • Unter den einzelnen Ankerblöcken sind dabei Pole bildende metallische Ankerabschnitte des Rotors zu verstehen, welche entweder lose oder aber als Teil einer zusammenhängenden metallischen Ankerstruktur ausgebildet sein können, wobei die Ankerstruktur mit einer Rotorwelle verbindbar ist. Sowohl die losen metallischen Ankerabschnitte als auch die zusammenhängende metallische Ankerstruktur können dabei jeweils als Blechpaket ausgeführt sein. Das Blechpaket kann dabei aus einer Vielzahl gestanzter Bleche zusammengesetzt sein. Grundsätzlich kann es sich aber bei den einzelnen Blechen auch um mittels eines Lasers geschnittene Bleche oder auch um gesinterte Bleche handeln.
  • Dabei wird vorgeschlagen, die jeweils zwischen zwei benachbarten Ankerblöcken angeordneten Magnete keilförmig auszubilden und gegen die zugeordneten Ankerblöcke unter Ausbildung eines zumindest punktförmigen, linienförmigen und/oder flächenförmigen Kontakts anzulegen.
  • Durch die keilförmig ausgebildeten Magnete lassen sich die nach dem Stand der Technik in Umfangsrichtung zwingend vorzuhaltenden Abstände bzw. Luftspalte zwischen den einzelnen Ankerblöcken und den zugeordneten Magneten auf ein Minimum reduzieren, indem die Magnete unter Ausbildung eines zumindest punktförmigen, linienförmigen und/oder flächenförmigen Kontakts gegen die jeweils zugeordneten Ankerblöcke angelegt sind.
  • Nach dem Stand der Technik sind nämlich die Abmessungen der Ankerblöcke in Umfangsrichtung so gewählt, dass die einzelnen Magnete in die durch die Ankerblöcke gebildeten Aufnahmeschächte eingeführt werden können, ohne dabei wesentlich zerkratzt zu werden. Die sich dabei nach der Einführung zwangsläufig zwischen den einzelnen Magneten und den zugeordneten Ankerblöcken einstellenden Abstände bzw. Luftspalte, die etwa 0,1 bis 0,3 mm betragen können, werden beim Umspritzen der ringförmigen Anordnung aus den einzelnen Ankerblöcken und Magneten mit einem Kunststoff ausgefüllt. Ein solch dünner sich zwischen den einzelnen Ankerblöcken und Magneten ausbildender Kunststoff film wirkt sich nachteilig auf einen magnetischen Fluss in der Ankerstruktur des Rotors aus.
  • Durch die vorgeschlagenen keilförmig ausgebildeten Magnete lassen sich derartige Verluste bezüglich des magnetischen Flusses in der Ankerstruktur minimieren.
  • Im Falle einer sogenannten Speichen-Anordnung - auch bekannt als „Spoke-Design“ - von quaderförmigen Permanentmagneten, welche über den Umfang eines Pole bildenden Ankerblechpakets, auch Rotorblechpaket genannt, in dem Ankerblechpaket vergraben angeordnet sind, sind die Magnete jeweils zumindest im Wesentlichen radial zur ringförmigen Anordnung ausgerichtet.
  • Die Keilform der einzelnen Magnete kann sich dabei zum äußeren Umfang der ringförmigen Anordnung hin verjüngen. Grundsätzlich kann sich die Keilform der einzelnen Magnete auch zum inneren Umfang der ringförmigen Anordnung hin verjüngen.
  • Nach einer Ausführungsform ist innenliegend zur ringförmigen Anordnung aus den einzelnen Ankerblöcken und Magneten eine Kunststoffumspritzung zur Verbindung der ringförmigen Anordnung mit einer Welle und/oder einer Nabe zur Verbindung mit einer Welle vorgesehen. Eine derartige Kunststoffumspritzung ist optional zu verstehen und trägt einerseits zur strukturellen Unterstützung und andererseits zur Gewichtseinsparung eines derartig vorgeschlagenen Rotors bei.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform sind die metallischen Ankerabschnitte des Rotors in Gestalt von einzelnen, losen, Pole bildenden Ankerblöcken ausgebildet. Dabei ist innenliegend zur ringförmigen Anordnung aus den einzelnen Ankerblöcken und Magneten zwingend eine Kunststoffumspritzung zur Verbindung der ringförmigen Anordnung mit einer Welle und/oder einer Nabe zur Verbindung mit einer Welle vorgesehen, denn in diesem Fall ist die ringförmige Anordnung nur über die Kunststoffumspritzung als Teil der Rotorstruktur mit der Welle oder Nabe verbindbar.
  • Dabei können die einzelnen, losen Ankerblöcke jeweils an einer Rotormittelachse zugewandten Innenseite zumindest mittels eines Verankerungsmittels in der Kunststoffumspritzung verankert sein. Das mindestens eine Verankerungsmittel kann sich dabei vom zugeordneten Ankerblock in die Kunststoffumspritzung erstrecken. Das mindestens eine Verankerungsmittel kann dabei z.B. ösenförmig, hakenförmig und/oder stiftförmig ausgebildet sein. Das Verankerungsmittel kann z.B. in der Gestalt eines Halbringes oder in der Gestalt eines im Wesentlichen ausgebildeten Vollrings ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Verankerungsmittel auch andere Ausgestaltungen aufweisen, die etwa unter die Bezeichnung Ösenform fallen, etwa eine teilkreisförmige Ausbildung. Es sind grundsätzlich aber auch andere Verankerungsformen denkbar. Auch ist eine Kombination von ösenförmigen Verankerungsformen neben anderen Verankerungsformen denkbar, etwa in der Gestalt von stift- und / oder hakenförmigen Verankerungsformen. All diese verschiedenen Verankerungsformen stellen einen soliden Formschluss zum umspritzten Kunststoff sicher und somit eine solide Verankerung der einzelnen Ankerblöcke im aus Kunststoff ausgebildeten Abschnitt des Rotors.
  • Nach einer Ausführungsform sind die Ankerblöcke und die Magnete einzeln und abwechselnd zu einer im Wesentlichen ringförmigen Anordnung zusammengesetzt. Dabei kann zweckmäßigerweise jeweils ein einziger Magnet zwischen jeweils zwei benachbarten Ankerblöcken angeordnet sein.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform kann jeder einzelne Ankerblock aus einer Mehrzahl von gestanzten Blechen bzw. Blechabschnitten ausgebildet sein, die zu dem Ankerblock zusammengesetzt sind. Die Ankerblöcke können aber grundsätzlich auch aus einem Vollmaterial ausgebildet sein, auch wenn dies wohl die Fertigungskosten für einen solchen Ankerblock erhöht. In jedem Fall kann ein entsprechender Blechschnitt bzw. eine entsprechende Ausbildung der einzelnen Ankerblöcke auf eine Optimierung des magnetischen Flusses hin ausgelegt sein.
  • Die zuvor genannte Kunststoffumspritzung kann dabei aus einem umspritzten thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff ausgebildet sein.
  • Es wird ferner ein Elektromotor mit einem Rotor der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen.
  • Ferner wird eine Aktuatoreinheit mit einem Elektromotor der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen. Unter einer Aktuatoreinheit ist dabei eine Stelleinheit zu verstehen, die neben einem Elektromotor der zuvor beschriebenen Art auch eine Steuerelektronik aufweist. Dabei kann es sich z.B. um eine Stelleinheit für ein sogenanntes Kühlwasserregelventil handeln, die neben einem Elektromotor mit dem zuvor beschriebenen, vorgeschlagenen Rotor auch eine Steuerelektronik umfasst.
  • Darüber hinaus wird ein Fahrzeug mit einem Elektromotor und/oder einer Aktuatoreinheit der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen.
  • Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen, bei dem mittels eines zumindest eine im Wesentlichen kreisförmige Werkzeuginnenwand umfassenden Werkzeugs mehrere Ankerabschnitte in Gestalt von einzelnen, Pole bildenden Ankerblöcken und mehrere keilförmig ausgebildete Magnete zu einer zumindest im Wesentlichen ringförmigen Anordnung zusammengesetzt werden. Dabei werden die einzelnen Ankerblöcke gegen die Werkzeuginnenwand angelegt, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Ankerblöcken zumindest ein keilförmig ausgebildeter Magnet angeordnet und gegen die Ankerblöcke unter Ausbildung eines zumindest punktförmigen, linienförmigen und/oder flächenförmigen Kontakts angelegt wird.
  • Durch dieses Verfahren lässt sich der Außendurchmesser der ringförmigen Anordnung aus den einzelnen Ankerblöcken und Magneten im Unterschied zum Stand der Technik sehr genau einstellen.
  • Nach dem Stand der Technik unterliegt dieser Außendurchmesser fertigungsbedingt Schwankungen, die sich bei einem Verbau des Rotors in einen Stator auch auf einen sich zwischen dem Rotor und Stator einstellenden Luftspalt negativ auswirken.
  • Nach einer Ausführungsform wird jeder einzelne Magnet mittels eines zugeordneten Werkzeugdorns in radialer Richtung gegen den jeweils zugeordneten Ankerblock gedrückt, um die zumindest punktförmige, linienförmige und/oder flächenförmige Kontaktierung sicherzustellen.
  • Zum Andrücken eines Magnets mittels eines derartigen Werkzeugdorns bedarf es dabei nur einer relativ geringen Kraftaufbringung, wobei eine Kraft von höchstens ca. 10N als hinreichend angesehen wird. Von einer starken Verklemmung der einzelnen Magnete kann also keine Rede sein, so dass eine Verkratzung der jeweiligen Magnetoberflächen unterbleibt oder zumindest nahezu unterbleibt.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform wird innenliegend zur im Wesentlichen ringförmigen Anordnung aus den einzelnen Ankerblöcken und Magneten der Rotor zur strukturellen Anbindung an eine Welle und/oder Nabe zur Verbindung mit einer Welle mit einem Kunststoff umspritzt. Eine derartige Kunststoffumspritzung ist dabei optional zu verstehen und trägt einerseits zur strukturellen Unterstützung und andererseits zur Gewichtseinsparung eines derartig vorgeschlagenen Rotors bei.
  • Im Falle einer Rotorausbildung, bei der hingegen Ankerabschnitte in Gestalt von einzelnen, losen, Pole bildenden Ankerblöcken verwendet werden, ist eine derartige Kunststoffumspritzung zwingend erforderlich, zumal die ringförmige Anordnung aus den einzelnen Ankerblöcken und Magneten nur über die Kunststoffumspritzung mit der Welle oder Nabe verbunden wird.
  • Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen:
    • 1 eine Draufsicht auf eine vorgeschlagene ringförmige Anordnung aus einzelnen Ankerblöcken und Magneten eines Rotors,
    • 2 eine perspektivische Darstellung der Anordnung aus 1 und
    • 3 eine Darstellung eines vorgeschlagenen Rotors mit einer unterstützenden Kunststoffstruktur.
  • 1 und 2 veranschaulichen eine beispielhafte im Wesentlichen ringförmige Anordnung 4 aus insgesamt zehn metallischen, Pole bildenden Ankerblöcken 6 und zehn Permanentmagneten 8, wobei diese Anordnung 4 Teil eines zehnpoligen Rotors 2 (vgl. 3) zur Verwendung in einem Elektromotor ist.
  • Die einzelnen Ankerblöcke 6 sind dabei lose ausgebildet und aus einer Mehrzahl von z.B. gestanzten Blechen zusammengesetzt, so dass sie Ankerblechpakete bilden. Mittels eines im Wesentlichen mittig ausgebildeten Langlochs 10 in den einzelnen Anker¬blechen sind diese Anker¬bleche zu den einzelnen Ankerblöcken 6 zusammengesetzt, indem sie mittels eines entsprechenden - hier nicht dargestellten - Fixierstifts aufeinander gestapelt sind, der sich durch ein solches Langloch 10 erstreckt. Die einzelnen Langlöcher 10 sind dabei bezüglich der ringförmigen Anordnung 4 radial hochkant ausgerichtet.
  • Die einzelnen Blechlagen eines solchen Ankerblechpakets werden dabei mittels einer - hier nicht dargestellten - Verprägung zusammen-gehalten, die mittels eines Stanzstempels erzeugt wird und sich in einer axialen Richtung X - X der ringförmigen Anordnung 4 über die gesamte Länge eines zugeordneten Ankerblechpakets erstreckt, so dass zwischen den einzelnen Blechlagen ein Formschluss entsteht, der die Blechlagen zusammenhält.
  • In einer alternativen - hier nicht dargestellten - Ausführungsform sind die einzelnen, Pole bildenden Ankerblöcke als Teil einer zusammenhängenden metallischen Ankerstruktur ausgebildet, wobei die Ankerstruktur mit einer Rotorwelle verbindbar ist. Die Ankerstruktur ist dabei zweckmäßigerweise auch als Blechpaket aus z.B. gestanzten Blechen ausgeführt.
  • Zwischen zwei benachbarten Ankerblöcken 6 ist jeweils ein keilförmig ausgebildeter, geschliffener Permanentmagnet 8 angeordnet und gegen die Ankerblöcke 6 angelegt, so dass in jedem Fall zumindest ein punktförmiger, linienförmiger und/oder flächenförmiger Kontakt sichergestellt ist. Der Keilwinkel bezüglich der einzelnen Magnete 8 beträgt dabei beispielhaft 2°. Toleranzbedingt wird sich eine ideale ganzflächige Kontaktierung der Magnete 8 über deren Kontaktflächen mit den zugeordneten Ankerblöcken 6 nicht darstellen lassen. Vielmehr kann nur von einer lokal erreichbaren zumindest punktförmigen, linienförmigen und/oder flächenförmigen Kontaktierung die Rede sein.
  • In jedem Fall ist dies aber einer Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, nach dem die Ankerblöcke in Umfangsrichtung so ausgeführt sind, dass die einzelnen Magnete in die durch die Ankerblöcke gebildeten Aufnahmeschächte eingeführt werden können, ohne dabei wesentlich zerkratzt zu werden. Die sich dabei nach der Einführung zwangsläufig zwischen den einzelnen Magneten und den zugeordneten Ankerblöcken einstellenden Abstände bzw. Luftspalte, die etwa 0,1 bis 0,3 mm betragen können, werden beim Umspritzen der ringförmigen Anordnung aus den einzelnen Ankerblöcken und Magneten mit einem Kunststoff ausgefüllt. Ein solch dünner Kunststofffilm zwischen den einzelnen Ankerblöcken und Magneten wirkt sich nachteilig auf einen magnetischen Fluss in der Ankerstruktur des Rotors aus.
  • 3 veranschaulicht beispielhaft einen zehnpoligen Rotor 2 in einer sogenannten Sammler-Bauweise mit der in den 1 und 2 dargestellten ringförmigen Anordnung 4. Ein Rotor in einer solchen Sammler-Bauweise sammelt die Magnetfeldlinien zweier benachbarter Magnete, um sie dann gebündelt radial in einen Stator abzuführen. Der seitens eines Ankerblocks 6 durch die Sammler-Bauweise gebildete Nordpol stellt im Ergebnis einen gegenüber einem einzelnen Magneten 8 doppelt so starken Nordpol dar. Ferner ist innenliegend zur ringförmigen Anordnung 4 eine Kunststoffumspritzung 12 zur Verbindung mit einer - hier nicht dargestellten - Welle und/oder einer Nabe zur Verbindung mit einer Welle vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist die ringförmige Anordnung 4 nur über die Kunststoffumspritzung 12 mit der Welle oder Nabe verbindbar. Insofern ist die Kunststoffumspritzung 12 in diesem Fall zwingend erforderlich und fungiert als unmittelbares oder mittelbares Bindeglied zu der - hier nicht dargestellten - Welle, über die ein Drehmoment zu übertragen ist. Vorteilhaft an einer solchen Ausführungsform ist, dass mangels innenliegend zur ringförmigen Anordnung 4 ausgebildeten metallischen Verbindungabschnitten zur Welle kein magnetischer Abfluss zur Welle auftritt. Dadurch verbessert sich auch ein magnetischer Fluss in einem solchen Rotor.
  • Im Falle der zuvor genannten alternativen - hier nicht dargestellten - Ausführungsform, nach der die einzelnen, Pole bildenden Ankerblöcke als Teil einer zusammenhängenden metallischen Ankerstruktur ausgebildet sind, wobei die Ankerstruktur als Ankerblechpaket ausgebildet sein kann, sind innenliegend zu den einzelnen Ankerblöcken entsprechend zugeordnete metallische Verbindungsabschnitte zur Anbindung an eine Welle vorgesehen. Dabei kann innenliegend zur ringförmigen Anordnung optional eine Kunststoffumspritzung vorgesehen sein.
  • Die Kunststoffumspritzung trägt dabei einerseits zur strukturellen Unterstützung der metallischen Verbindungsabschnitte und andererseits zur Gewichtseinsparung eines derartig vorgeschlagenen Rotors bei. Durch die Kunststoffumspritzung lässt sich die metallische Ankerstruktur besonders fein ausgestallten.
  • Bei der in den 1, 2, 3 dargestellten ringförmigen Anordnung 4 aus den einzelnen Ankerblöcken 6 und Magneten 8 sind die jeweiligen Ankerblöcke 6 an einer einer Rotormittelachse X - X zugewandten Innenseite konkav ausgebildet. Die konkave Ausbildung der Innenseite wird dabei durch zwei zueinander geneigte Seitenabschnitte definiert, die eine V-Form bilden. Diese einzelnen V-Formen bilden dabei bezüglich der Anordnung 4 eine polygonale Form mit insgesamt 10 Ecken, die gegenüber der Kunststoffumspritzung 12 einen Formschluss bildet. Insofern stellt eine solche V-Form auch ein Verankerungsmittel gegenüber der Kunststoffumspritzung 12 dar.
  • Zusätzlich oder alternativ zu einer solch innenseitig konkaven Ausbildung der Ankerblöcke können die jeweiligen Ankerblöcke an einer einer Rotormittelachse X - X zugewandten Innenseite auch mit mindestens einem - hier nicht dargestellten - Verankerungsmittel versehen sein, welches sich vom zugeordneten Ankerblock in die Kunststoff¬umspritzung erstreckt. Zur Veranschaulichung einer solchen Verankerung wird hiermit auf die deutsche Patentanmeldung mit dem Anmeldeaktenzeichen DE 10 2016 209 174.3 verwiesen, die hiermit zum Offenbarungsgehalt der hier vorliegenden Erfindung gemacht wird.
  • Ferner können die an der Außenseite des Rotors 2 zwischen jeweils zwei benachbarten Ankerblöcken 6 gebildeten Nuten, die durch die beiden Ankerblöcke 6 und dem dazwischen angeordneten Magneten 8 gebildet sind, im Zuge der Kunststoffumspritzung 12 ausgefüllt und somit abgedeckt werden. Diese so entstehenden die Nuten ausfüllenden und abdeckenden Spritzgussabschnitte 14 schließen dabei z.B. bündig mit der Außenseite der Ankerblöcke 6 ab.
  • 3 veranschaulicht ferner ein Werkzeug mit einer kreisförmigen Werkzeuginnenwand 20, an welche die einzelnen Ankerblöcke 6 und Magnete 8, etwa nacheinander zur Ausbildung der ringförmigen Anordnung 4 angelegt werden, indem ein solcher Ankerbock 6 auf einen - hier nicht dargestellten - Fixierstift aufgesetzt wird, der sich durch das Langloch 10 des zugeordneten Ankerblocks 6 erstreckt. Das Langloch 10 ermöglicht dabei eine radiale Verschiebung des zugeordneten Ankerblocks 6 zur Anlage gegen die Werkzeuginnenwand 20. Jedem einzelnen Magnet 8 ist ferner ein - hier nicht dargestellter - Werkzeugdorn zugeordnet, über welchen der Magnet 8 in radialer Richtung gegen die jeweils zugeordneten Ankerblöcke 6 gedrückt wird, so dass zumindest ein lokal punktförmiger, linienförmiger und/oder flächenförmiger Kontakt zu den Ankerblöcken 6 entsteht. Zwar sind die einzelnen Werkzeugdorne in der 3 nicht dargestellt, dafür aber die durch die einzelnen Werkzeugdorne verursachten Durchgangslöcher 18, die dadurch entstehen, dass die Werkzeugdorne nach dem Vorgang der Kunststoffumspritzung dem Werkzeug entnommen werden. Demnach kann man sich die Werkzeugdorne anstelle der Durchgangslöcher 18 vorstellen.
  • Zur Klarstellung sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass zum Andrücken der einzelnen Magnete 8 mittels des jeweils zugeordneten Werkzeugdorns es nur einer relativ geringen Kraftaufbringung bedarf, wobei eine Kraft von höchstens ca. 10N als hinreichend angesehen wird. Von einer starken Verklemmung der einzelnen Magnete kann also keine Rede sein, so dass eine Verkratzung der jeweiligen Magnetoberflächen bzw. Kontaktflächen der Magnete 8 unterbleibt oder zumindest nahezu gänzlich unterbleibt.
  • In der Ausführungsform nach 3 kann der Kunststoff 12, der ein koaxial zur Längsachse X - X des Rotors 2 liegendes Durchgangsloch 16 aufweist, auf eine - hier nicht dargestellte - Welle und/oder Nabe zur Verbindung mit einer Welle aufgespritzt werden. Die diesbezüglichen Verbindungsmöglichkeiten zu einer Nabe sind dem Fachmann als solche bekannt, so dass auf diese nicht weiter eingegangen wird.
  • Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
  • 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 102016209174 [0040]

Claims (19)

  1. Rotor eines Elektromotors, umfassend mehrere Ankerabschnitte in Gestalt von einzelnen Ankerblöcken (6), mehrere Magnete (8), die in Verbindung mit den Ankerblöcken (6) zu einer zumindest im Wesentlichen ringförmigen Anordnung (4) zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zwischen zwei benachbarten Ankerblöcken (6) angeordneten Magnete (8) keilförmig ausgebildet und gegen die Ankerblöcke (6) unter Ausbildung eines zumindest punktförmigen, linienförmigen und/oder flächenförmigen Kontakts angelegt sind.
  2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (8) zumindest im Wesentlichen radial zur ringförmigen Anordnung (4) ausgerichtet sind.
  3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Keilform der Magnete (8) zum äußeren Umfang der ringförmigen Anordnung (4) hin verjüngt.
  4. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innenliegend zur ringförmigen Anordnung (4) eine Kunststoffumspritzung (12) zur Verbindung der ringförmigen Anordnung (4) mit einer Welle und/oder einer Nabe zur Verbindung mit einer Welle vorgesehen ist.
  5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerabschnitte in Gestalt von einzelnen, losen Ankerblöcken (6) ausgebildet sind, wobei die ringförmige Anordnung (4) nur über die Kunststoffumspritzung (12) mit der Welle oder Nabe verbindbar ist.
  6. Rotor Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen, losen Ankerblöcke (6) jeweils an einer einer Rotormittelachse (X - X) zugewandten Innenseite zumindest mittels eines Verankerungsmittels in der Kunststoffumspritzung (12) verankert sind.
  7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das mindestens eine Verankerungsmittel vom zugeordneten Ankerblock (6) in die Kunststoffumspritzung (12) erstreckt.
  8. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verankerungsmittel ösenförmig, hakenförmig und/oder stiftförmig ausgebildet ist.
  9. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerblöcke (6) und die Magnete (8) einzeln und abwechselnd zu der im Wesentlichen ringförmigen Anordnung (4) zusammengesetzt sind.
  10. Rotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Ankerblöcken (6) ein einziger Magnet (8) angeordnet ist.
  11. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelne Ankerblock (6) aus einer Vielzahl von gestanzten Blechen ausgebildet ist, die zu dem Ankerblock (6) zusammengesetzt sind.
  12. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffumspritzung (12) aus einem umspritzten thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff ausgebildet ist.
  13. Elektromotor mit einem Rotor (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Aktuatoreinheit mit einem Elektromotor nach Anspruch 13.
  15. Fahrzeug mit einem Elektromotor nach Anspruch 13 und/oder einer Aktuatoreinheit nach Anspruch 14.
  16. Verfahren zur Herstellung eines Rotors nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem mittels eines zumindest eine im Wesentlichen kreisförmige Werkzeuginnenwand (20) umfassenden Werkzeugs mehrere Ankerabschnitte in Gestalt von einzelnen Ankerblöcken (6) und mehrere keilförmig ausgebildete Magnete (8) zu einer zumindest im Wesentlichen ringförmigen Anordnung (4) zusammengesetzt werden, in dem die einzelnen Ankerblöcke (6) gegen die Werkzeuginnenwand (20) angelegt werden, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Ankerblöcken (6) zumindest ein keilförmig ausgebildeter Magnet (8) angeordnet und gegen die Ankerblöcke (6) unter Ausbildung eines punktförmigen, linienförmigen und/oder flächenförmigen Kontakts angelegt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei jeder einzelne Magnet (8) mittels eines zugeordneten Werkzeugdorns (18) in radialer Richtung gegen den jeweils zugeordneten Ankerblock (6) gedrückt wird, um die punktförmige, linienförmige und/oder flächenförmige Kontaktierung sicherzustellen.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei innenliegend zur im Wesentlichen ringförmigen Anordnung aus den einzelnen Ankerblöcken (6) und den einzelnen Magneten (8) der Rotor (2) zur strukturellen Anbindung an eine Welle und/oder Nabe zur Verbindung mit einer Welle mit einem Kunststoff (12) umspritzt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem Ankerabschnitte in Gestalt von einzelnen, losen Ankerblöcken (6) verwendet werden, wobei die ringförmige Anordnung (4) nur über die Kunststoffumspritzung (12) mit der Welle oder Nabe verbunden wird.
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