DE102018203871A1

DE102018203871A1 - Rotor einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE102018203871A1
Application number: DE102018203871.6A
Authority: DE
Inventors: Fabian Lange; Andreas Stahl; Sven Pieper
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2019-09-19
Also published as: WO2019174790A1

Abstract

Es ist schon ein Rotor einer elektrischen Maschine bekannt, der zumindest ein Blechpaket umfasst, das eine Vielzahl von miteinander verbundenen Blechlamellen aufweist, in denen Ausnehmungen zur Bildung von Magnettaschen vorgesehen sind, wobei in den Magnettaschen jeweils zumindest ein Permanentmagnet und ein Füllmaterial, insbesondere ein Kunststoff, zur Befestigung des zumindest einen Permanentmagneten in der jeweiligen Magnettasche angeordnet ist. Das Füllmaterial kann im Blechpaket über Spalte ausgasen, die bei mittels Stanzpaketieren hergestellten Blechpaketen zwischen den Blechlamellen vorhanden sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Rotor ist das Ausgasen des Füllmaterials auch bei Blechpaketen möglich, deren Blechlamellen durch Kleben verbunden sind.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass benachbarte Blechlamellen (3) des Blechpakets (2) jeweils durch einen Klebstoff (9) miteinander verbunden sind und dass der Klebstoff (9) auf die Blechlamellen (3) derart teilflächig aufgebracht ist, dass das Füllmaterial (6) der Magnettaschen (4) über zumindest einen im Fügespalt (10) zwischen zwei benachbarten Blechlamellen (3) gebildeten hohlen Spaltraum (11) ausgasen kann.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Rotor einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein Rotor einer elektrischen Maschine aus der EP1921734 B1 bekannt, der zumindest ein Blechpaket umfasst, das eine Vielzahl von miteinander verbundenen Blechlamellen aufweist, in denen Ausnehmungen zur Bildung von Magnettaschen vorgesehen sind, wobei in den Magnettaschen jeweils zumindest ein Permanentmagnet und ein Füllmaterial, insbesondere ein Kunststoff, zur Befestigung des zumindest einen Permanentmagneten in der jeweiligen Magnettasche angeordnet ist. Das Füllmaterial kann im Blechpaket über Spalte ausgasen, die bei mittels Stanzpaketieren hergestellten Blechpaketen zwischen den Blechlamellen vorhanden sind.
Weiterhin ist aus der WO 2011/076321 A1 bekannt, Blechlamellen eines Blechpaketes einer elektrischen Maschine mittels eines Klebstoffes zu fügen. Wenn bei einem solchen geklebten Blechpaket die Magnete durch ein Füllmaterial in den Magnettaschen befestigt werden sollen, ist ein Ausgasen des Füllmaterials nicht möglich.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Rotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass das Ausgasen des Füllmaterials auch bei Blechpaketen möglich ist, deren Blechlamellen durch Kleben verbunden sind. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem benachbarte Blechlamellen des Blechpakets jeweils durch einen Klebstoff miteinander verbunden sind und dass der Klebstoff im jeweiligen Fügespalt zwischen den benachbarten Blechlamellen derart teilflächig aufgebracht ist, dass das Füllmaterial der Magnettaschen über zumindest einen im Fügespalt gebildeten hohlen Spaltraum ausgasen kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rotors möglich.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der hohle Spaltraum im jeweiligen Fügespalt bis an einen äußeren oder inneren Umfang des Blechpakets verläuft und mit einer der Magnettaschen strömungsverbunden ist. Auf diese Weise wird eine Strömungsverbindung aus der jeweiligen Magnettasche zur Atmosphäre geschaffen, so dass das Füllmaterial ausgasen kann.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn in mehreren, insbesondere allen Fügespalten des Blechpakets hohle Spalträume zur Entgasung einer oder mehrerer, insbesondere aller Magnettaschen des jeweiligen Fügespaltes gebildet sind. Auf diese Weise können die Magnettaschen gleichmäßig über ihre axiale Länge ausgasen.
Sehr vorteilhaft ist, wenn der Klebstoff im jeweiligen Fügespalt nach einer ersten Ausführung in mehreren, voneinander getrennten Klebebereichen aufgebracht ist, zwischen denen ein oder mehrere hohle Spalträume gebildet sind. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Füllmaterial pro Magnettasche und Fügespalt vollumfänglich oder teilumfänglich über mehrere kanalförmige Spalträume ausgasen kann. Weiterhin kann auf diese Weise die durch das Füllmaterial aus den Magnettaschen verdrängte Luft vor oder während des Einspritzvorgangs entweichen.
Nach einem Ausführungsbeispiel sind die Klebebereiche streifenförmig, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Klebebereichen kanalförmige Spalträume gebildet sind. Auf diese Weise kann der Auftrag des Klebstoffes in einem kontinuierlichen Verfahren mittels von Walzen erfolgen. Alternativ kann der Kleber mittels von Düsen aufgetragen werden.
Auch vorteilhaft ist es, wenn der Klebstoff im jeweiligen Fügespalt in zumindest einem Klebebereich aufgebracht ist, der die Magnettaschen derart flächig ausspart, dass über den gesamten Umfang der Magnettasche ausgegast werden kann.
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn die Blechlamellen eine Blechdicke im Bereich zwischen 0,01 mm und 0,35 mm aufweisen, da aufgrund der größeren Anzahl an Blechlamellen mehr Fügespalte als bei größeren Blechdicken zur Entlüftung bereitgestellt werden können, so dass insgesamt eine bessere Ausgasung und Entlüftung des jeweiligen Blechpakets erreicht wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, als Klebstoff ein Backlack zu verwenden.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

1 zeigt eine Ansicht eines Rotors einer elektrischen Maschine,
2 einen Kleberauftrag auf einer der Blechlamellen des Rotors nach 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
3 einen Kleberauftrag auf einer der Blechlamellen des Rotors nach 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und
4 einen Kleberauftrag auf einer der Blechlamellen des Rotors nach 1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine elektrische Maschine mit einem Rotor, bei dem die Erfindung Anwendung finden kann.
Der Rotor 1 einer elektrischen Maschine umfasst zumindest ein Blechpaket 2, das eine Vielzahl von fest miteinander verbundenen Blechlamellen 3 aufweist. In den Blechlamellen 3 sind Ausnehmungen 4 vorgesehen, um in dem Blechpaket 2 Magnettaschen 4 zur Aufnahme von Permanentmagneten 5 zu bilden. Die Permanentmagnete 5 sind in den Magnettaschen 4 durch ein in die Magnettaschen 4 gegossenes Füllmaterial 6, insbesondere ein Kunststoff, befestigt. Das Füllmaterial 6 ist mittelbar oder unmittelbar in die Magnettaschen 4 flüssig eingegossen oder eingespritzt und härtet in den Magnettaschen 4 aus, wodurch die Permanentmagnete 5 stoff- und/oder formschlüssig in dem Füllmaterial 6 befestigt werden.
Benachbarte Blechlamellen 3 des Blechpaketes 2 sind jeweils durch einen Klebstoff 9 fest miteinander verbunden. Der Klebstoff 9 ist beispielsweise ein Backlack, kann aber ausdrücklich auch ein anderer geeigneter Klebstoff sein.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Klebstoff 9 auf die Blechlamellen 3 des Blechpakets 2 derart teilflächig aufgebracht ist, dass das Füllmaterial 6 der Magnettaschen 4 über zumindest einen im Fügespalt 10 zwischen zwei benachbarten Blechlamellen 3 gebildeten hohlen Spaltraum 11 (2 bis 4) ausgasen kann. Der hohle Spaltraum 11 verläuft im jeweiligen Fügespalt 10 bis an einen äußeren oder inneren Umfang des Blechpakets 2 und ist zum Ausgasen mit einer der Magnettaschen 4 strömungsverbunden. Beispielsweise sind in mehreren, insbesondere allen Fügespalten 10 des Blechpakets 2, hohle Spalträume 11 zur Entgasung einer oder mehrerer, insbesondere aller Magnettaschen 4 des jeweiligen Fügespaltes 10, vorgesehen, um eine möglichst gleichmäßige Ausgasung über die axiale Länge bezüglich einer Rotorachse 1.1 des Rotors 1 zu erreichen.
Die Blechlamellen 3 haben beispielsweise eine Blechdicke im Bereich zwischen 0,01 mm und 0,35 mm.
2 zeigt einen Kleberauftrag auf einer der Blechlamellen des Rotors nach 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel.
Die Magnettaschen 4 sind nach 2 beispielsweise in V-förmigen Anordnungen bestehend aus jeweils zwei Magnettaschen 4 in Umfangsrichtung gesehen über den Umfang des Blechpakets 2 verteilt und nahe dem Außenumfang angeordnet.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Klebstoff 9 im jeweiligen Fügespalt 10 in mehreren, voneinander getrennten Klebebereichen 12 auf zumindest eine der beiden Blechlamellen 3 aufgebracht. Zwischen den Klebebereichen 12 sind ein oder mehrere hohle Spalträume 11 gebildet. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel in 2 sind die Klebebereiche 12 streifenförmig oder rechteckförmig ausgeführt, wobei zwischen zwei benachbarten Klebebereichen 12 jeweils kanalförmige Spalträume 11 gebildet sind, die mit den Magnettaschen 4 strömungsverbunden sind und beispielsweise an den inneren und äußeren Umfang des Blechpakets 2 führen. Die in Umfangsrichtung der Blechlamelle 3 gemessene Breite b des kanalförmigen Spaltraums 11 ist kleiner als die Breite B der Magnettasche 4. Bei der Ausführung nach 2 kann der Klebstoff 9 mittels von Walzen auf das Blech der Blechlamellen 3 aufgebracht werden.
3 zeigt einen Kleberauftrag auf einer der Blechlamellen des Rotors nach 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Klebstoff 9 ist nach dem zweiten Ausführungsbeispiel im jeweiligen Fügespalt 10 in einem zusammenhängenden Klebebereich 12 aufgebracht, der radial innerhalb der Magnettaschen 4 beispielsweise ringförmig ausgebildet ist und von diesem Ringabschnitt 12.1 ausgehend mit mehreren nach radial außen verlaufenden Abschnitten 12.2 die Magnettaschen 4 derart flächig ausspart, dass jeweils über den gesamten Umfang der jeweiligen Magnettasche 4 ausgegast werden kann. Nach dem Ausführungsbeispiel spart der Klebebereich 12 die Magnettaschen 4 paarweise und kreisringabschnittsförmig aus.
4 zeigt einen Kleberauftrag auf einer der Blechlamellen des Rotors nach 1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel.
Nach dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Klebstoff 9 im jeweiligen Fügespalt 10 in mehreren, voneinander getrennten Klebebereichen 12 aufgebracht, die die Magnettaschen 4 derart flächig aussparen, dass jeweils über den gesamten Umfang der jeweiligen Magnettasche 4 ausgegast werden kann. Nach 4 sind radial innerhalb der Magnettaschen 4 beispielsweise zwei ringförmige Klebebereiche 12.1 und im radialen Bereich der Magnettaschen 4 beispielsweise kreis- oder punktförmige Klebebereiche 12.2 vorgesehen. Die Klebebereiche 12 im radialen Bereich der Magnettaschen 4 sind in Umfangsrichtung der Blechlamelle 3 gesehen zwischen den Magnettaschen 4 angeordnet und können alternativ zur Kreisform eine beliebige Form haben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1921734 B1 [0001]
WO 2011/076321 A1 [0002]

Claims

Rotor einer elektrischen Maschine umfassend zumindest ein Blechpaket (2), das eine Vielzahl von miteinander verbundenen Blechlamellen (3) aufweist, in denen Ausnehmungen (4) zur Bildung von Magnettaschen (4) vorgesehen sind, wobei in den Magnettaschen (4) jeweils zumindest ein Permanentmagnet (5) und ein Füllmaterial (6), insbesondere ein Kunststoff, zur Befestigung des zumindest einen Permanentmagneten (5) in der jeweiligen Magnettasche (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Blechlamellen (3) des Blechpakets (2) jeweils durch einen Klebstoff (9) miteinander verbunden sind und dass der Klebstoff (9) auf die Blechlamellen (3) derart teilflächig aufgebracht ist, dass das Füllmaterial (6) der Magnettaschen (4) über zumindest einen im Fügespalt (10) zwischen zwei benachbarten Blechlamellen (3) gebildeten hohlen Spaltraum (11) ausgasen kann.
Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Spaltraum (11) im jeweiligen Fügespalt (10) bis an einen äußeren oder inneren Umfang des Blechpakets (2) verläuft und mit einer der Magnettaschen (4) strömungsverbunden ist.
Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren, insbesondere allen Fügespalten (10) des Blechpakets (2) hohle Spalträume (11) zur Entgasung einer oder mehrerer, insbesondere aller Magnettaschen (4) des jeweiligen Fügespaltes (10) gebildet sind.
Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (9) im jeweiligen Fügespalt (10) in mehreren, voneinander getrennten Klebebereichen (12) aufgebracht ist, zwischen denen ein oder mehrere hohle Spalträume (11) gebildet sind.
Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebebereiche (12) streifenförmig sind, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Klebebereichen (12) kanalförmige Spalträume (11) gebildet sind.
Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (9) im jeweiligen Fügespalt (10) in zumindest einem Klebebereich (12) aufgebracht ist, der die Magnettaschen (4) derart flächig ausspart, dass über den gesamten Umfang der jeweiligen Magnettasche (4) ausgegast werden kann.
Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechlamellen (3) eine Blechdicke im Bereich zwischen 0,01 mm und 0,3 mm aufweisen.
Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (9) ein Backlack ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (9) mittels von Walzen oder durch Sprühen auf das Blech der Blechlamellen (3) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial unmittelbar oder mittelbar in die Magnettaschen (4) eingespritzt oder eingegossen wird.